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AMESim在四驱产品开发中的应用
作者 朱战锋
作者单位 上海纳铁福传动系统技术有限公司
【摘要】介绍了一维仿真软件LMS
AMESim在目前四驱产品开发过程各个阶段的应用，结果表明，一维仿真技术能
够明显加速四驱产品开发流程，缩短产品开发周期。
【关键词】一维仿真；四驱；AMESim
The application of LMS AMESim in the
development of all-wheel drive products
ZHU ZHANFENG
(SDS)
Abstract: The application of one-dimensional simulation technology such as LMS
AMESim in the development of all-wheel drive products was introduced. The
results show that one-dimensional simulation technology can significantly
accelerate the development process of four-wheel drive products and shorten
the product development cycle.
0 引言
汽车是现代科学技术不断发展进步的产物，它为人类的生产生活带来很大
的便利，已经成为我们日常生活和工作中必不可少的代步工具和运输工具。近些
年来，人民对生活和工作效率的要求越来越高，对汽车的各种性能要求也越来越
高。传统的二轮驱动汽车在动力性，燃油经济性，行驶平顺性和操纵稳定性等方
面的性能已经不能满足人们的需要。
四轮驱动汽车是把发动机输出的动力经传动系统同时分配给四个车轮来驱
动汽车行驶，其设计的初衷是为了增加轮胎的地面附着力，提高汽车的动力性和
通过性。随着人们对四轮驱动汽车领域的不断深入了解，它的结构行驶，驱动方
式也出现了多种不同的方案。现在一般把四轮驱动汽车粗略地分为三类：全时四
驱、分时四驱和适时四驱。
全时四驱汽车在行驶中一直处于四驱状态，其燃油经济性较差，但对驾驶员
的架势技术和驾驶经验要求较低，而且有较好的动力性和操纵稳定性。
分时四驱汽车需要驾驶员根据需求来操作开关实现四驱和两驱模式的切换
，其兼顾了燃油经济性和车辆动力性及通过性，但增加了驾驶员的操作疲劳强度
。
适时四驱汽车是最近几年才发展起来的智能四驱，它可以使汽车保持两轮
驱动，直到系统判断有必要采取四轮驱动时，它才自动把扭矩分配给四个车轮。
从理论上来讲，它不影响汽车燃油经济性，又可以提高汽车的动力性，而且不增
加驾驶员的操纵复杂性，是理想的驱动方式。
随着CAE技术的发展，一维仿真在产品概念设计阶段的模型在环，产品样件
阶段性能验证和热管理，以及对控制器的测试等应用越来越多。本文介绍了一维
仿真软件AMESim在某款适时四驱产品开发过程中的应用。
1 概念设计阶段
现在的四驱产品多为机械和电子控制器相结合的智能产品，它可以在车辆
行驶过程中根据发动机扭矩，档位，车速以及纵向加速度和侧向加速度等参数确
定前后扭矩分配。在概念设计阶段，由于缺乏实物，可采用虚拟车辆动力学模型
对前期扭矩分配控制策略进行验证。
本文讲到的四驱产品可以实现前轴和后轴的扭矩分配。其结构如下，通过一
个电控离合器（ETM）控制分配到后轴的扭矩大小，并通过一个断开装置（PTU）实
现四驱和两驱的切换。
图1 四驱结构原理
Fig.1 AWD structure
本文采用AMESim软件建立车辆模型。AMESim的Vehicle
Dynamic库提供了包括底盘，转向系统，车轮等的详细子模型。可用于各种车辆，
变速器性能分析以及汽车零部件控制单元测试，控制策略开发与测试等。它可以
完成对汽车整车和部件的性能仿真，测试和快速原型化设计。
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