电控适时四驱系统因良好的性能、简单的结构和出色的经济性而在城市型SUV中得到越来越广泛的应用。电控适时四驱系统的控制策略对整车行驶性能有着直接的影响,而轴间扭矩管理器作为适时四驱系统的执行机构,其特性是研究控制策略的基础。因此,本文开展了对轴间扭矩管理器特性和车辆适时四驱系统控制策略的研究。首先,本文结合轮胎特性与车辆动力学,分析了轴间扭矩分配对四驱车辆动力性和操纵性的影响。结果表明,轴间扭矩分配在适当的条件下能够显著地提升车辆的动力性和操纵性;但同时轴间扭矩分配对车辆特性的影响是有限的。其次,针对原型车辆适时四驱系统的Nextrac轴间扭矩管理器进行了特性分析。基于所制定的扭矩管理器的状态切换规律和扭矩分配规则建立了动力学模型,模型的输入电流与传递扭矩的特性曲线与实测曲线基本一致。基于传热学原理建立了Matlab在线二维温度模型,仿真结果与Ansys有限元仿真软件的离线计算结果相近。搭建了Carsim-Simulink联合仿真平台,为适时四驱扭矩管理器控制策略的开发奠定基础。再次,在执行器特性的基础上,同时考虑最佳扭矩分配下车辆的动力学和运动学特性,设计了分层次、分工况、分区间的控制策略框架,提出了统一的控制扭矩输出形式。设计工况间的控制切换规则,分别在直线行驶工况、弯道行驶工况和脱困工况下设计控制策略,并通过划分区间进行参数修正。对控制策略进行优化以提高系统的实时性。匹配车辆输入信号,建立了完整的Matlab/Simulink控制策略模块与仿真平台。最后,通过模型在环(MIL)仿真、软件在环(SIL)仿真和硬件在环(HIL)仿真验证了所制定工况下的控制策略,并进一步通过实车试验进行了验证。仿真和试验结果表明所设计的适时四驱控制策略能有效提升车辆的动力性、操纵性和通过性。