[发明专利]一种小型赛车的限滑差速器调校方法

说明书

本发明公开了一种小型赛车的限滑差速器调校方法，包括步骤：建立限滑差速器数学模型；设计整车操纵稳定性数学模型；用仿真软件搭建限滑差速器及整车操纵稳定性数学模型；安装整车数据采集系统；对整车操纵稳定性数学模型进行仿真；进行限滑差速器调校实验；通过数据分析得到限滑差速器以及两个驱动轮的工作状态和赛车的转向特性；通过对整车操纵稳定性数学模型进行仿真，得到有利于提高操纵稳定性的锁紧系数变化趋势；通过改变限滑差速器的档位以及摩擦片的排列方式改变其锁紧系数。本发明利用已经通过限滑差速器调校实验验证的数学模型指导限滑差速器的不同档位以及摩擦面数的调校，最终实现通过限滑差速器调校来提高赛车操纵稳定性。

技术领域

本发明涉及赛车传动系统的限滑差速器领域，尤其涉及一种小型赛车的限滑差速器调校方法。

背景技术

中国大学生方程式汽车大赛（英文简称：FSC）是一项由高等院校汽车工程或汽车相关专业在校学生组队参加的汽车设计与制造比赛。此赛事被誉为“汽车工程师的摇篮”。在这项赛事中，各个车队的赛车普遍采用了限滑差速器作为赛车限滑装置。

当赛车过弯或一侧车轮在路面打滑时，限滑差速器内的行星齿轮自转起差速作用，左右半轴齿轮的转速不等。由于转速差的存在和轴向力的作用，主、从动摩擦片间在滑转的同时产生摩擦力矩，其数值大小与差速器传递转矩和摩擦片数量成正比，而其方向与快转半轴的旋向相反，与慢转半轴的旋向相同。较大数值的内摩擦力矩作用的结果，使慢转半轴传递的转矩明显增加。

现在国内外汽车生产厂商已经普遍认可限滑差速器是差速器控制中最理想的限滑装置，与普通差速器相比，限滑差速器对与汽车的操纵稳定性有明显的提高，因而也被广泛地应用在汽车产品上。

目前国内对于差速器的性能研究已经有了一定的技术储备。一般对于限滑差速器的研究，是首先建立限滑差速器转矩传递特性的数学模型，并对限滑差速器输出转矩特性进行一定的研究来验证设计计算和理论模型的有效性和正确性。然后建立分析操纵稳定性的整车模型，用simulink软件进行整车模型仿真分析，并对装有限滑差速器的汽车进行整车实验，再对装有普通差速器的汽车在同等条件下进行实验分析，和模型仿真的结果进行对比分析，进一步验证模型的准确性，只有模型准确才能准确地描述整车运动。最后通过试验结果验证限滑差速器调校对于提高汽车的动力性与通过性、改善操纵稳定性、增加汽车主动安全性的效果。

目前，多数对于限滑差速器的研究都是针对普通乘用车的研究，有些是针对沙滩车、有些是针对小型汽车，对于FSAE赛车限滑差速器的研究则相对较少。对于限滑差速器的仿真分析，研究通常是应用Adams/Car或Matlab/Simulink等仿真软件建立差速器的虚拟样机模型，对差速器在不同工况下进行仿真。并与实车的实验结果进行对比来分析差速器的性能。

关于FSAE赛车，多是对FSAE赛车整车性能的研究，利用Adams/Car软件建立整车虚拟样机，对赛车在不同工况下的性能进行分析，进而对赛车的操纵稳定性进行优化。但专门针对FSAE赛车限滑差速器的研究则较少，而赛车限滑差速器性能对赛车的转向及整车操纵稳定性又有十分重要的作用。

针对目前国内对于FSAE赛车限滑差速器性能研究较少的现状，本发明借鉴其他对汽车限滑差速器性能研究的方法，结合对整车仿真研究的经验，利用数学模型对方程式赛车限滑差速器进行性能研究，并通过整车数据采集系统进行实车验证，最终得出一套基于小型赛车的限滑差速器的调校方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是目前针对FSAE赛车及乘用车限滑差速器的调校方法较少、乘用车限滑差速器调校方法难以适用于FSAE赛车等问题，提供一种基于FSAE方程式赛车的限滑差速器调校方法。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：

一种小型赛车的限滑差速器调校方法，包括步骤：

对限滑差速器进行内部结构分析，建立限滑差速器数学模型；