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分动器是分时四驱汽车动力传动系统的核心部件,其性能的优劣,直接影响到汽车的通过性、经济性和乘坐舒适性。本文以某分时四驱汽车分动器为研究对象,考虑同步器容量和车辆的性能要求,以提升驱动模式切换的换挡品质为目标,对分时四驱分动器驱动模式切换性能进行理论分析和试验研究。本文开展的主要工作如下:(1)将分动器驱动模式切换过程中同步器的工作过程划分为5个阶段,并分析每个阶段的工作特点;将分动器驱动模式切换过程中的传动系统简化为二自由度等效系统,建立传动系统同步过程的动力学模型。(2)推导分动器驱动模式切换过程的冲击度、同步时间、比滑磨功和同步容量的数学表达式,分析换挡力和同步速差对驱动模式切换性能的影响规律。分析结果表明:换挡力和同步速差对同步时间、比滑磨功和同步容量有显著影响,换挡力变化率对冲击度的影响较大。考虑同步器容量和车辆的性能要求,确定换挡力变化率的最大值、可切换驱动模式下的最高车速和不同车速下换挡力的可用区间。(3)以同步时间和同步容量为优化目标,建立兼顾车辆动力性和同步器使用寿命的驱动模式切换性能评价函数,采用MATLAB中的fmincon函数对评价函数进行优化求解,得出不同车速下的最优换挡力。结果表明,在给定的驱动模式切换性能评价函数下,优化后的换挡力可以使驱动模式切换的综合性能达到最优。(4)搭建分动器驱动模式切换过程模拟试验台架,开展驱动模式切换过程动态试验。根据试验结果,分析驱动模式切换时不同阶段的特点以及换挡力和同步速差对驱动模式切换性能的影响。对比数值仿真和试验结果,验证换挡品质评价指标数学模型的正确性。