電動汽車扭矩控制策略

A. 新能源電驅系統標准解讀與拓展：轉矩控制精度

導語：純電動汽車動力總成中的轉矩控制精度，是整車關注的關鍵指標之一，直接影響了整車的駕駛性、能耗優化、以及轉矩突變時的響應時間。究竟什麼是轉矩精度？如何測試？轉矩精度和系統哪些參數相關？又要如何在設計開發過程中將其限制在一個可接受的范圍內？這些問題是我們關注的焦點。

關於轉矩控制精度，分三部分解讀：

1.什麼是轉矩控制精度？

2.轉矩控制精度的測試方法

3.轉矩精度的估算

1.什麼是轉矩控制精度

在《GB/T18488.1-2015-電動汽車用電機及其控制器第1部分-技術條件》3.11中給出了轉矩控制精度的定義：

對照控制圖，依據轉矩估計的公式，我們可以分析出影響轉矩精度計算的因素，大致可以分為三類：

i.延遲：控制器計算延遲、直流電壓獲取延遲、調制延遲、電流感測器延遲

ii.感測器精度：電流感測器、旋變

iii.電機參數，包括：

1）電機磁鏈偏差

2）電機磁鏈隨溫度變化的改變

3）定子電阻偏差

4）摩擦損耗偏差

5）鐵耗的偏差

當然，考慮因素的越多越好，可以對每一點定量分析，如電流感測器精度±2%，旋變角度誤差0.7°等，再依據蒙特卡洛法，可以對系統每個工作點的靜態轉矩精度做分析，這里不做詳細展開，想詳細了解的讀者可以留言。

轉矩控制精度的分析，可以對電驅動系統的性能提前預言，是初期設計以及系統改進階段必要的步驟，這方面的測試標准也要隨著控制技術的提高不斷改進。

寫在最後：關於」轉矩精度估算「這一塊，除了文中所示的電流和能量計算模型外，根據功能安全等級的不同，其計算模型和變數參數也有所側重，這里僅示意說明，感興趣朋友的可留言交流。

關於」轉矩精度對整車性能的影響分析」這一塊，涉及到控制策略和標定流程，了解有限，期待能得到同行專家的點撥。

本文來源於汽車之家車家號作者，不代表汽車之家的觀點立場。

B. 電動汽車的啟動力矩

根據電動車運行的傳動原理，電動機直接驅動車輪，而電動機又分為調壓變速、變頻調速等，所以必須知道自己所用電動車的電動機工作方式，才可採取可取的措施加以改動方可提高起步扭矩。起步扭矩與起步速度相互關聯，對於電動車用電動機來說，要想同時得到高扭矩、高速度起步，結果只能是消耗大量電能（蓄電池能量）才能得到

C. 電動汽車起步時電機轉矩問題

可以計算一下，扭矩=功率*9550/轉速=17牛米

D. 純電動汽車CAN匯流排應用整車控制策略研究與經驗

純電動汽車的國內外發展背景

汽車享有「第一商品」的美譽，因為，汽車工業的發展，可以帶動眾多產業發展。一輛轎車的零部件數以萬計，附加值很高，一輛車背後是一系列的產業。因此，汽車工業也就成為了衡量一個國家工業化水平和綜合科技水平的重要標志。

我國的汽車工業水平落後先進國家，短時間內在內燃機領域是不可能消除差距的，中國大規模發展燃油車動力汽車，在環境、資源、技術等方面面臨嚴重壓力，所以，從國內的資源和環境條件，也要求中國在未來的汽車工業必須探索新的思路。

隨著我國國民經濟持續高速發展，轎車成為我國居民消費的主要商品之一，我國汽車工業也將迎來一個快速發展的機遇，發展燃油車，會依賴石油資源需求的激增，同時會造成對環境、環保的負面影響，電動汽車恰好避免或者減少這些不利因素。

當代融合多種高新技術企業而興起的純電動汽車、混合動力汽車正在引發世界汽車工業一場革命，展現了中國企業工業的光明未來。近些年來，美國、日本、歐洲的一些國家和跨國公司已經投入大量資金和研發成本，我國也奮起直追，積極投入電動汽車研究與開發，目前新能源車在市場、整車、生產、應用等多方面實現了趕超和創新成果轉化及產業化。

在電動汽車領域，我們和世界發達國家處於同一起跑線，不少方面還處於世界領先地位，這為我國汽車工業技術實現跨越發展提供了一次歷史性的機遇。更重要的是我國還有後發優勢，因為生產電動汽車不僅僅是發動機的更改，而且是設計、製造、材料、電氣、控制和整個社會服務體系的全面變革，我國電動汽車發展，沒有包袱，市場巨大，生存空間充足。

此外，我們還可以通過開發自主的電動汽車，申請專利、制定標准，保護自己的汽車工業。加入世貿組織後，再靠關稅、政府政策來保護本國利益已經不行了，一流企業做標准，國家也一樣，這是產業的游戲規則。電動汽車的零排放標准及低排放控制政策就可以很好的保護本國的合法權益。

我國電動汽車開發走在國際的前列，目前還需要攻破關鍵的電池技術，電機和電控基本已經完善，面向世界推出純電動汽車、燃料電池電動汽車和混合動力電動汽車。

純電動汽車CAN匯流排實際應用

2016年，速銳得科技與中汽中心、清華大學、國家計量、環保部等，用一年時間研究了純電動汽車和重型燃油車排放等標准。速銳得作為合作方，主要任務是定製純電動汽車CAN匯流排應用層和開發CAN匯流排整車控制策略節點的軟體部分和主控制器CAN匯流排底層DBC驅動程序。在充分理解整個系統的基礎上，參考SAEJ1939協議定製符合電動汽車特點又兼容混合動力汽車的CAN匯流排協議，定製完成後，將適配好的DBC文件提交中汽中心。

CAN匯流排位定時?是在CAN中比較復雜的內容，現有的CAN匯流排方面對位定時講解的過於含糊而且不統一，在純電動汽車系統開發過程中，我們實際使用了遠不止幾款CAN晶元，在SAEJ1939的基礎和CAN2.0B基礎上，設計了符合電動汽車特點的CAN匯流排協議，引入了調度演算法，提高了系統的性能，給純電動汽車系統提供了一個良好的調試測試環境，還在CAN匯流排系統測試指導下，開發出指定車型的CAN匯流排監控節點的DBC文件。

純電動汽車各ECU單元的作用

在純電動汽車控制系統中，主要包括4個節點，即主控制器ECU、電機控制ECU、電池管理系統BMS及CAN匯流排控制單元。

主控制器ECU相當於純電動汽車的大腦，它起到控制全局的作用，主控制器ECU接受汽車上感測器的信息，通過A/D轉換後計算，編碼為CAN報文，發送到匯流排上控制其他節點的工作。同時，將一些整車相關的信息（車速、電池SCO、踏板位置、電池狀態、門鎖信息）在組合儀表上顯示出來。其中最核心的就是通過感測器的輸入值與系統當前狀態及汽車工況等條件計算出合適的電機扭矩值，通過CAN匯流排發送到電機控制系統，指揮電機正確工作。另外，主控制器ECU還控制主繼電器的開關，使得整個系統上電和斷電，行業有的把這些集成在VCU裡面。

電機控制ECU相當於純電動汽車的四肢，它的主要工作是主控制器發送扭矩值為輸入值，採用雙閉環控制來調速電機，使電機工作在需要的轉速下，根據電動機的溫度變化控制電機的冷卻水泵和冷卻風扇，從而有效的調節電機溫度。

純電動汽車的電池是有幾十塊單體電池成組供電的，並能保證在不供電時電池不成組，每塊電池的電壓不超過5V，這樣由於單個電池的性能差異，就需要在電池充放電過程中經常要均衡電壓，保證電池性能，這個由BMS電池管理系統來控制。BMS等同於電動汽車血液循環的心臟，電池為血液循環及能量系統。

純電動汽車CAN匯流排的特點

CAN匯流排控制單元主要是在不幹擾匯流排數據傳輸的情況下，對匯流排上傳輸的數據進行實時監控，實時記錄和實時報警，還提供了離線分析功能在純電動汽車調試階段對主控制器主要計算參數進行標定。各個子系統依靠CAN匯流排傳輸數據，進行數據交換，實現整個分布式系統的控制功能，為了充分利用匯流排的帶寬，合理分配了8個數據位元組的空間，將相關的數據放到一個報文里進行傳輸，保證數據幀有效信息傳輸比重。

在純電動汽車運行過程中，是一些固定的工作狀態之間進行切換，一般有停車狀態、充電狀態、啟動狀態、運行狀態、車輛前進和後退狀態、回饋制動狀態、機械制動狀態、一般故障狀態、重大故障狀態。純電動汽車控制系統正是通過CAN匯流排協議進行通訊和傳遞參數，將各個分散的節點連成一個閉環系統，把每個節點的特點發揮到最好，在CAN匯流排技術總有幾個關鍵技術（定位時、匯流排終端匹配阻抗、CAN驅動器電路設計和DBC應用層協議的設計）這也是CAN調試中的難點。

CAN匯流排定位時本質上和匯流排的同步是緊密相關聯的，CAN匯流排系統的收/發雙方必須以同步時鍾來控制數據的發送和接收。接收端在相當長的數據流中保持位同步。必須要能識別每個二進制位是從什麼時候開始的。為此，對於硬體終端的處理能力提出了高處理能力的需求，如果是直接通過4G/5G遠程傳輸到雲端，目前行業內可能成熟的產品有速銳得的V81。為保證接收時鍾和發送時鍾嚴格一致，採用接收器通過調節器從數據中提出同步信號或者是接收器和發送器統一時鍾的方法，CAN匯流排的定位時在系統位編碼/解碼時採用自有的方式保證系統同步。

CAN匯流排的一般按照功能的不同分為幾個不同的時段：在預分頻倍數確定時，一定波特率的CAN匯流排系統的同步段就是已經確定下來了，而其他幾個時間段是可變的，所以，我們可以發現在位定時配置中可以存在幾組不同的參數都可以滿足波特率的要求，應用這些參數，系統基本上可以正常運行。但是在這些組的參數中，存在一組最優的，這組最優的配置參數需要根據系統的最大匯流排長度和匯流排節點的振盪器容差來確定。

如果要獲得一個給定速率下的最大匯流排長度，就應考慮采樣點應該盡可能接近周期的末尾處。如果要使系統中每個節點可以有更大的振盪器容差，則需要在位周期中點附近選擇采樣點，正是由於振盪器容差和匯流排長度的矛盾，所以需要我們優化位定時參數，使得系統獲得更大的振盪器容差和最大匯流排長度。

本文來源於汽車之家車家號作者，不代表汽車之家的觀點立場。

E. 電動汽車電動機扭矩怎麼控制

電動機的扭矩控制本質是兩個要素的控制:第一是什麼時間控制開關管導通

F. 純電動汽車無刷直流電機的轉矩控制時，其中考慮汽車行駛時的工況，請問考慮哪些工況謝謝

考慮哪些工況？比方汽車在堵轉時，就是汽車被卡或上坡驅動不了時，如果要連續對電機進行驅動就會損壞控制器或電機。
還有一種因素是設計時考慮上陡坡或在公路過於猛加速時，為避免電流過大而設計成恆轉距控制等。以減少電池的過重負擔和效率。

G. 怎樣用控制無刷直流電機的電流來控制輸出轉矩我要做的是關於純電動汽車的轉矩控制謝謝大家！

在循環脈沖輸出方面調整脈沖寬度應該可以達到調整輸出力矩的效果。

H. 電動汽車有哪幾種工況各種工況對於扭矩的需求

為什麼電動汽車扭矩大，汽車扭矩是發動機從曲軸端輸出的力矩。在功率固定的條件下它與發動機轉速成反比關系，轉速越快扭矩越小，反之越大，反映了汽車在一定范圍內的負載能力。

扭矩知識介紹--定義

最大扭矩一般出現在發動機的中、低轉速的范圍，隨著轉速的提高，扭矩反而會下降。扭矩的單位是牛頓·米（N·m）或公斤·米（kg·m）。

發動機的最大扭矩與發動機的進氣系統、供油系統和點火系統的設計有關，在某一轉速下，這些系統的性能匹配達到最佳，就可以達到最大扭矩。另外，發動機的功率、扭矩和轉速是相關聯的，具體關系為：功率=K×扭矩×轉速，其中K是轉換率。選擇發動機時也要權衡一下怎樣合理使用、不浪費現有功能。比如，北京冬夏都有必要開空調，在選擇發動機功率時就要考慮到不能太小；只是在城市環路上下班交通用車，就沒有必要挑過大馬力的發動機。盡量做到經濟、合理選配發動機。

以上就是小編給大家介紹的為什麼電動汽車扭矩大，扭矩和功率一樣，是汽車發動機的主要指數之一，它反映在汽車性能上，包括加速度、爬坡能力等。它的准確定義是位矢(L)和力(F)的叉乘(M)，物理學上指使物體轉動的力乘以到轉軸的距離，它能表示發動機所輸出的力的大小（因為發動機中曲軸的半徑一定）。

I. 電動汽車的油門控制策略是怎樣的

我感覺電動汽車控制油門的策略應該是，在上坡的時候應該是少加油門，在車多的時候應該是少加油門，在高速上的時候應該是用大油門，這樣比較省時省力，還比較省電，這是我感覺的策略。

J. 怎樣才能增加電動車 電機的扭矩呀

沒有好辦法，加減速機吧