四電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動(dòng)車輛可提高車輛的動(dòng)態(tài)響應(yīng)精度，進(jìn)而改善車輛操控性和安全性。為了避免車胎在轉(zhuǎn)向過(guò)程中的過(guò)快磨損、防止不穩(wěn)定驅(qū)動(dòng)、實(shí)現(xiàn)車輛的平順轉(zhuǎn)向，一般要求所有車輪在轉(zhuǎn)向過(guò)程中都作純滾動(dòng)。但是，該類構(gòu)型的電動(dòng)汽車整車控制的難點(diǎn)在于車輛轉(zhuǎn)向時(shí)要進(jìn)行電子差速控制，以使四個(gè)車輪產(chǎn)生不同的轉(zhuǎn)速，進(jìn)而滿足轉(zhuǎn)向時(shí)的動(dòng)力學(xué)要求。這一特定關(guān)系即為設(shè)計(jì)汽車差速系統(tǒng)的主要依據(jù)。當(dāng)車輛轉(zhuǎn)向的實(shí)際車速小于60km/h時(shí)，這一特定關(guān)系可基于Ackermann和Jeantand轉(zhuǎn)向模型推導(dǎo)得出，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)車輛電子差速控制。

車輛在低速行駛時(shí)可采用的差速策略多數(shù)為Ackermann和Jeantand提出的電子差速分析模型．該分析模型的假設(shè)條件為：①車體是剛性的；②車輪為純滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)，不考慮輪胎的滑移和滑轉(zhuǎn)運(yùn)行狀態(tài)；③輪胎的側(cè)向變形和側(cè)向力成正比，不考慮輪胎材質(zhì)與結(jié)構(gòu)上的非線性和由于離心力使輪胎垂直載荷發(fā)生變化對(duì)輪胎產(chǎn)生的影響。圖1為阿克曼轉(zhuǎn)向模型，其中：C為輪距；L為軸距；A與B分別為前軸和后軸與質(zhì)心的距離；β為車輛縱向行駛速度與車輛行駛速度的夾角；δ為阿克曼轉(zhuǎn)向角；δ1和δ2分別為內(nèi)外轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)角且δ1＞δ2；點(diǎn)O為車輛的轉(zhuǎn)向中心，且與后軸共線；V1～V4分別為各個(gè)車輪縱向平移速度；R1～R4分別為各個(gè)車輪繞轉(zhuǎn)向中心點(diǎn)O的運(yùn)動(dòng)半徑，R0為前軸的轉(zhuǎn)動(dòng)半徑；R為車輛質(zhì)心繞轉(zhuǎn)向中心點(diǎn)O的運(yùn)動(dòng)半徑。

圖1 阿克曼轉(zhuǎn)向模型

由幾何結(jié)構(gòu)可以得到以下關(guān)系式：

由轉(zhuǎn)向瞬心定理可得

則當(dāng)車輛左轉(zhuǎn)時(shí)各個(gè)車輪縱向速度為

根據(jù)期望車速和方向盤(pán)轉(zhuǎn)角即可確定四個(gè)車輪的參考車速，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電子差速控制。根據(jù)上述低速轉(zhuǎn)向的電子差速模型，可以發(fā)現(xiàn)如下結(jié)論：

（1）左轉(zhuǎn)向時(shí)各個(gè)車輪轉(zhuǎn)速滿足關(guān)系，對(duì)比分析可得：①左轉(zhuǎn)向時(shí)右側(cè)車輪的轉(zhuǎn)速始終大于左側(cè)車輪的轉(zhuǎn)速；②左前輪速度V1和左后輪速度V3隨著轉(zhuǎn)向角的增大而減??；③右前輪速度V2和右后輪速度V4隨著轉(zhuǎn)向角的增大而增大；④右前輪速度V2和左后輪速度V3變化量要比右后輪速度V4和左前輪速度V1要大；⑤所有車輪的速度變化隨著轉(zhuǎn)向角的提高而增大。

（2）由于差速模型簡(jiǎn)化了前輪的轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)，并且忽略了垂直載荷對(duì)車輪轉(zhuǎn)速的影響，實(shí)際車輛的轉(zhuǎn)向中心應(yīng)在后軸延長(zhǎng)線的上方，且實(shí)際車輛的外轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)角比差速模型中的要大，即實(shí)際車輛轉(zhuǎn)向半徑比差速模型中的小，后輪轉(zhuǎn)向半徑比差速模型中的大，因此，該電子差速模型計(jì)算得到前輪轉(zhuǎn)速比實(shí)際車輪轉(zhuǎn)速小，后輪轉(zhuǎn)速比實(shí)際車輪轉(zhuǎn)速大。

（3）車輛四個(gè)車輪速度之間滿足如下關(guān)系：

定義四個(gè)參考車速

正常情況下參考車速v1=v2=v3=v4，其中Vi表示實(shí)際的輪速，根據(jù)實(shí)際輪速Vi計(jì)算參考車速vi，根據(jù)四個(gè)輪速vi的吻合程度即可判斷輪胎胎壓狀態(tài)。當(dāng)短時(shí)vi不相同有可能是輪胎滑轉(zhuǎn)導(dǎo)致的，如果長(zhǎng)時(shí)間不相同，則極有可能是輪胎胎壓異常造車的，因此，可根據(jù)四個(gè)參考車速vi的吻合程度配合計(jì)數(shù)器即可實(shí)現(xiàn)間接式胎壓監(jiān)測(cè)，這也是TPMS的工作原理。