重型车辆在社会基础设施建设和经济发展中具有举足轻重的地位。由于其多变的使用场合与复杂的工作环境,重型车辆在坏路面上的动力性和好路面上的经济性之间的矛盾日益突出。加装轮毂液压混合动力系统的重型车辆,在坏路面时利用前轮的路面附着力进行液压辅助驱动,在好路面时使用机械后轮驱动,能够实现分时全驱,拥有良好的应用前景。但由于重型车辆行驶工况的复杂性和驾驶员操作的不确定性,进行液压辅助驱动时往往会出现单侧车轮陷入泥潭或转向等工况,此时前轮两液压马达的需求转速转矩不同,而相同的转速转矩输出势必会造成轮胎磨损等寄生功率,甚至会出现车辆侧滑跑偏等危险工况,故基于前桥两液压马达的差速协调控制研究是完善轮毂液驱系统全工况适应性,提高其行驶安全性的关键。本文针对轮毂液驱重型车辆前桥差速协调控制问题,分别进行了基于路面附着系数辨识的工况适应层研究、基于节流阀设计和控制的执行子系统研究以及基于最优滑动率的逻辑门限差速控制策略研究,主要研究内容包括:首先,针对本文的研究目标,提出了能够实现前桥两液压马达独立控制的轮毂液压混合动力系统构型方案,并分析其差速工作原理。根据系统构型方案分别进行机械系统和液压系统的建模分析,其中,七自由度车辆模型能够准确模拟车辆转向等工况下的动力学状态并提供所需的车辆运动学参数,Dugoff轮胎模型的纵滑特性和侧偏特性为后文的仿真分析研究提供理论参考。其次,车辆差速控制策略的实现离不开对工况信息的感知,针对路面附着系数辨识的工况适应层研究,开发了基于扩展卡尔曼滤波的路面附着系数估计算法;基于TruckSim重型车辆模型及工况模型和Simulink估计算法模型搭建联合仿真平台,然后分别在高附着系数路面、低附着系数路面、对开路面和对接路面进行仿真验证,结果显示开发的估计算法能够在合理误差范围内准确识别路面条件,且时效性较好。再次,针对节流阀设计和控制的执行子系统研究,首先基于液压系统的工作压力和液压马达的基本参数进行节流阀的选型和基本结构参数的确定;然后基于AMESim软件搭建节流阀控制模型,通过分析其截面积影响因素,提取输入信号和输出流量关系的控制规则;最后基于PID反馈控制和前馈+反馈控制方法检验节流阀的响应效果,结果显示前馈+反馈控制方法对节流阀出油口流量具有更好的控制效果。最后,针对最优滑动率的逻辑门限差速控制策略研究,首先基于阿克曼转向模型分析转向工况下各车轮的目标转速,并以此作为轮毂马达的控制输入,并基于各路面条件下不同的最优滑动率范围作为逻辑门限值开发差速协调控制算法;其次搭建基于AMESim机械传动系统模型和Simulink车辆模型及差速控制策略模型的联合仿真平台;最后基于转向工况、直行工况下的对开路面和对接路面工况设置仿真验证实验,通过对车辆车速的跟随效果、轮速控制效果、滑动率控制效果和车辆行驶轨迹等效果的分析,证明了差速协调控制算法的准确性和有效性。