乘用车最明显的特点是其驱动桥使用差速机构,可以保证两侧车轮轮速不同的情况下,如(转弯)动力能无损耗地传送,而且向驱动轮提供相等的转矩。由于驱动转矩的均匀分布可以避免汽车侧滑,因此这种设计提供了令人满意的汽车动态响应性能。但是在设计理念上,驱动轮对于动力传动的差速要求完全可以与提供最大驱动力的需求相结合。
驱动轴、差速器以及驱动轮在附着力变化的路面上对应于不同附着系数μH、μL(高、低附着系统)的系统动力学性能如图55所示。驱动轴提供的转矩被均匀地分配到各驱动轮。低附着系数车轮因附着力不足而在车轮加速时出现滑转。驱动力通过高附着系数的车轮传递,然后与低附着系数车轮的驱动力及其惯性力之和相等。一旦低附着系数的车轮达到极限转速,在两边车轮上可得到的驱动力则被限制到低附着系数车轮的最大值。
增大高附着系数车轮驱动力的唯一策略是防止低附着系数车轮滑转,其控制方法有两种:一种方法是采用车轮制动,即控制低附着系数车轮的制动力FB防止车轮空转,从而使高附着系数的车轮得到更大的驱动力FB(FB随着有效制动半径与车轮半径之比而增加);一种方法是采用可变或可控差速机构,以提供固定耦合,确保两侧驱动轮的滑转率等,使驱动轮能够最大限度地增大驱动力。
当汽车在高速转弯而横向加速度大时,驱动轮负荷发生横向变化。在这种情况下,设置的制动器和差速机构可确保驱动轮产生最大的驱动力。稳定性优化(转向控制):优化汽车稳定性(对于后驱动)和转向控制(对于前驱动)系统设计的实质要求是保持足够的横向附着力。通过控制发动机转矩,就达到最基本设置目的。两个驱动轮传递相同的动力,其大小与低附着系数车轮的附着力相等,从而为有较大附着系数的车轮提供足够大的横向附着性能。当两个驱动轮附着力大致相等时,该系统可提高汽车的稳定性(转向性能),同时有效驱动力得到增加,这是没有控制车轮侧滑系统的汽车所不能得到的。