四电机独立驱动车辆可提高车辆的动态响应精度,进而改善车辆操控性和安全性。为了避免车胎在转向过程中的过快磨损、防止不稳定驱动、实现车辆的平顺转向,一般要求所有车轮在转向过程中都作纯滚动。但是,该类构型的电动汽车整车控制的难点在于车辆转向时要进行电子差速控制,以使四个车轮产生不同的转速,进而满足转向时的动力学要求。这一特定关系即为设计汽车差速系统的主要依据。当车辆转向的实际车速小于60km/h时,这一特定关系可基于Ackermann和Jeantand转向模型推导得出,进而实现车辆电子差速控制。
车辆在低速行驶时可采用的差速策略多数为Ackermann和Jeantand提出的电子差速分析模型.该分析模型的假设条件为:①车体是刚性的;②车轮为纯滚动运动,不考虑轮胎的滑移和滑转运行状态;③轮胎的侧向变形和侧向力成正比,不考虑轮胎材质与结构上的非线性和由于离心力使轮胎垂直载荷发生变化对轮胎产生的影响。图1为阿克曼转向模型,其中:C为轮距;L为轴距;A与B分别为前轴和后轴与质心的距离;β为车辆纵向行驶速度与车辆行驶速度的夹角;δ为阿克曼转向角;δ1和δ2分别为内外转向轮的转角且δ1>δ2;点O为车辆的转向中心,且与后轴共线;V1~V4分别为各个车轮纵向平移速度;R1~R4分别为各个车轮绕转向中心点O的运动半径,R0为前轴的转动半径;R为车辆质心绕转向中心点O的运动半径。