全时四驱系统.pdf

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1、【众说新技术】宝马 xDrive 全时四驱系统 时间：2011-07-18 16:25 出处：中国名车网【转载】(24 条网友评论)字号：小 大 从 1985 年第一辆搭载四驱系统的 325iX 面世至今，宝马全时四驱技术已经发展了 26年，而在过去的 26 年内，宝马的智能全时四驱技术为人们在驾驶车辆时提供了更好的驾驶乐趣和更好的安全保证。从起初的前后恒定动力配比到后来更加全面的 xDrive 智能全时四驱技术，宝马的技术人员通过 25 年不断地钻研与积累，为我们带来了现在这套公路性能与越野性能两不耽误的 xDrive 全时智能四驱系统。【宝马智能四驱技术发展史前世】在细说 xDrive 智

2、能全时四驱系统之前，我们当然就要先了解下宝马四驱系统的发展历史，这可以追溯到上世纪 80 年代的宝马 3 系(E30)和 5 系轿车(E28、E34)。宝马 3 系 代号 E30 1985 年的法兰克福车展，宝马推出了 BMW M3 和 BMW 3 系敞篷，这两款车型的横空出世抢走了当时同样具有跨时代意义的 BMW 325iX 车型的风采，而这款 BMW 325iX 则是当时宝马的第一款四轮驱动车型。从此开起来宝马品牌四驱的先河。当时，BMW 325iX 上配备了一套以前 37%后 63%的固定比例分配动力的四轮驱动系统，这套系统的分动箱与中央差速器内的粘性锁止机构可以根据前后轮的转速差，在需

3、要的时候实现连接，但车轮没有独立的锁止机构。此后的宝马 3 系、5 系，甚至是 7 系列轿车除了生产传统的后驱版车型外，也都会提供装备四驱驱动系统的“Xi”车型，可供消费者的选择。但这类车型并没有正式进入过中国市场。宝马 5 系 代号 E28 宝马 5 系 代号 E24 1991年，宝马的这套四轮驱动系统首次被应用于BMW 5 系车型上，更重要的是在BMW 5 系车型上所使用的四轮驱动系统通过电子控制差速锁，实现了动力的可变配比。在日常情况下，这套系统会将发动机输出的动力以 36:64 的的比例分配到车辆的前后桥上。但如果遇到特殊驾驶行为或特殊路况时，系统会根据 ABS 系统、发动机和制动管理

4、系统所提供的数据适当调整车辆前后桥上的动力配比。第一代宝马第一代 X5 代号 E53 1999 年对于宝马来说是十分重要的一年，这一年，宝马推出了一款真正意义上的 SUV车型第一代宝马 X5(E53)，一款具备公路性能和形似传统越野车的车型。该车有一个独立的中央差速器，通过行星齿轮机构可以将发动机的动力已 38：62 的比例分配给前后轮，同时标配了 DSC 动态稳定控制系统 ADB-X 自动差速制动系统和 HOC 下坡控制系统。对车辆打滑车轮的制动靠电脑控制全自动完全，把从打滑车轮上流失的动力输出到有抓地力的轮胎上。【宝马智能四驱技术发展史今生】在早期时候，宝马的四轮驱动系统并不叫xDrive

5、而是以制动力分配系统的ADB-X命名，它跟奔驰的 4MATIC 几乎是同时代的产品，并且它在设计和性能上也跟奔驰的 4MATIC 非常相似，同样采用前、中、后三个开放式差速器，动力通过这三个差速器分配给每个车轮，当有车轮打滑时，也时通过 ABS 的制动来实现差动限制的。到了 2003 年宝马在这套系统的中央差速器上安装上了一套多片离合器，形成了现在的xDrive 智能全时四驱系统。它中央差速器上的这套多片离合器由一个液压阀控制，液压阀能产生很大的推力，在电脑的控制下实现多片离合器的分离和结合。当多片离合器分离时，中央差速器按照把动力分配给受阻力小的车轮的原则分配动力，但当车轮打滑时，多片离合器

6、结合，把动力分配到抓地力大的车轮上，增加了车辆在高速行驶时的稳定性。而这套系统也被使用在了 2004 年推出的第一代 BMW X3 车型上。在极端情况下，xDrive 系统可以将 100%的动力快速的输送至前轴或后轴上。目前在售的宝马 X1、X3、X5 都是基本相同的 xDrive 系统，而 X6 车型则在此基础上增加了动态动力分配系统。经过多年的发展，xDrive智能全时四轮驱动系统在2008年实现了进一步的拓展，在2008年推出的 BMW X6 车型上，xDrive 系统首次与动态性能控制系统相配合，实现了车辆后两轮之间的动力分配。在 2009 年，xDrive 系统又在 BMW Acti

7、veHybrid X6 车型上实现了在油-电混合动力车型上的使用。宝马 X6 车型动态动力分配系统：相比于普通宝马 X1、X3 和 X5 的 xDrive 系统，宝马X6 在其基础上增加了一套动态驱动力分配系统(DPC)。该系统可以对车辆的后轮进行独立的动力分配。当车辆右转弯时，左后轮会向道路传递更多的动力，因此动态驱动力分配系统会分配更多驱动力至左后轮。当车辆左转时，动态驱动力分配系统会将更多驱动力输送至右后轮，因此在这种情况下，右后轮会向道路传递更多的动力。而当车辆直线行驶时，动态驱动力分配系统将向两个后轮输送相同的动力，从而获得最佳的牵引力。【xDrive 的工作原理】汽车四驱技术发展到

8、今天，已不再只由纯机械式中央差速器负责前后轮的动力分配这么简单，由 ECU 行车电脑配合差速器完成动力分配也早已不是什么新鲜事了，最先进的公路四驱几乎可以精确分配每个车轮的动力。xDrive 正是这样的四轮启动技术，它就是采用多片离合器来控制动力分配的。前后轴动力分配的多少由 ECU 精确控制，并且 xDrive 的多片离合以反应快著称，这使得宝马汽车的操控性能性到了空前大高度。xDrive 的多碟式离合器位于变速箱和万向轴之间，它可以在前后轴之间自由分配驱动力。像所有 BMW 汽车一样，一根驱动轴通向后轴，而另一根则通向发动机旁边的前轴。电控马达瞬间即可将离合器碟片压在一起。压力越大，通过链

9、式万向轴传至前轴的动力就越大。压力消失时，离合器碟片分离，所有的动力都传至后轴。宝马 XDrive 四轮驱动技术驱动变化示意图 在正常驾驶条件下，xDrive 系统按照 40：60 的比例分配发动机动力。在路面情况复杂时，xDrive 通过预测车身姿态的改变，电脑控制液压、压合多片离合器，进而进行前后轴的分配。对道路和驾驶条件的变化做出反应，改变纵向驱动力的分配。行驶过程中，如果系统发现车辆可能转向不足，也就是前轮开始被拖向弯道外侧，就会减少分配给前桥的扭矩，将几乎所有动力都输送至后桥。该系统还不断与动态稳定系统 DSC交换信息，从而可以从一开始就识别到车轮打滑。一旦出现车轮打滑，电动机会锁定

10、 xDrive的多片式离合器，并通过额外的驱动力矩使这个车轮拥有更好的附着力，同时空转的车轮也会得到刹车装置的有效控制。这就意味着，无论路面如何突然变化，都会有适量的扭矩被输送到抓地性最好的车轮上，即使是在部分结冰的道路上。宝马四驱车型采用的中央分动器，大致可以分为两种结构，其中原则上传递扭矩在 400牛米以下的使用齿轮传统，而传递扭矩在 400 牛米以上的采用链条传动。至于具体采用车型列表如下：适用于传递扭矩在 400 牛米以上的链条传动式分动器结构示意图，如下 适用于传递扭矩在 400 牛米以下的齿轮传动式分动器结构示意图，如下：需要说明的是：宝马 xDrive 系统中的中央分动箱由电脑自

11、动控制其内部的多片离合器从而实现对输出至前桥和后桥上的动力进行分配，但该系统不可认为参与控制。点评：宝马 xDrive 车型的最大卖点，并不在翻山越岭，爬石过坑的从容无畏，而在于相比于轿车更高的视野、更高的离地间隙、更大更灵活的车内空间，以及在冰雪湿滑路面或简单非铺装路面上相比于普通后驱宝马轿车所拥有的更好的操控性、更高的安全性和更强的通过能力。【相关技术】DSC：Dynamic Stability Control DSC 是动态稳定控制系统，为加速防滑控制或循迹控制系统的进一步延伸，能确保车子在转弯时仍能拥有最佳的循迹性，以确保行车的稳定性，DSC 系统为了要使车子在转弯时仍有好的循迹性,配

12、有更先进的侦测及控制配备，如有能侦测车轮转速外，还有侦测方向盘转动的幅度、车速、以及车子的侧向加速度，根据以上所侦测到的资讯，来判断车轮在转弯过程中是否打滑的危险,如果会有打滑的危险或已经打滑,则电脑马上会命令制动油压控制系统将打滑的车轮进行适当的制动作用，或着是以减少喷油量、延迟点火的方式来降低发动机力量的输出，达到了轮胎在各种行驶条件下防止打滑的现象,进而使车辆无论在起动加速、再加速、转弯等过程都能获得好的循迹性。DPC：Dynamic Performance Control DPC 是宝马开发的一套动态驱动力分配系统。它可以根据后桥的需要准确地在两个后轮之间分配驱动力，调整车身姿态提高稳定性，从而带来更高的安全性。DPC 和 xDrive 相互配合：在转向不足时，首先由 xDrive 将驱动力向后轴转移，然后 DPC 将后轴的驱动力更多地分配给外侧车轮(最高可达 100%)，这样可以纠正转向不足的姿态，使车身回到正确的轨迹上来;而在转向过度时则相反，xDrive 将驱动力向前轴转移，DPC 将前轴获得的驱动力分配给内侧车轮，在不损失动力的条件下大幅度提高车身的动态特性和稳定性。