作者：Alex，豪華車企高級(jí)工程師（知乎id：堅(jiān)果0904）

純電動(dòng)汽車動(dòng)力總成匹配技術(shù)研究五部曲—

首篇 純電動(dòng)汽車關(guān)鍵技術(shù)研究現(xiàn)狀

第二篇 動(dòng)力總成關(guān)鍵部件特性分析

第三篇 軟件在環(huán)仿真技術(shù)研究

第四篇 純電動(dòng)汽車電力驅(qū)動(dòng)控制器及策略開(kāi)發(fā)

純電動(dòng)汽車動(dòng)力總成匹配技術(shù)研究五部曲—第五篇 整車性能試驗(yàn)驗(yàn)證

純電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)不同于傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車，同樣是一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)工程，需要將動(dòng)力電池技術(shù)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)，汽車技術(shù)，現(xiàn)代控制理論相集成，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的控制過(guò)程。國(guó)家在電動(dòng)汽車科技發(fā)展規(guī)劃中，繼續(xù)堅(jiān)持“三縱三橫”的研發(fā)布局，根據(jù)“純電驅(qū)動(dòng)”技術(shù)轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略，進(jìn)一步突出“三橫”共性關(guān)鍵技術(shù)研究，即研究驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其控制系統(tǒng)、動(dòng)力電池及其管理系統(tǒng)、動(dòng)力總成控制系統(tǒng)。各大廠家依據(jù)國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略制定各自的業(yè)務(wù)發(fā)展策略。

筆者在梳理新能源動(dòng)力總成開(kāi)發(fā)過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)，為動(dòng)力總成的設(shè)計(jì)和測(cè)試生產(chǎn)提供理論基礎(chǔ)和參考。計(jì)劃分為5個(gè)篇章來(lái)整純電動(dòng)汽車動(dòng)力總成開(kāi)發(fā)中關(guān)鍵技術(shù)，今天首先聊一下第四篇章 ：整車性能試驗(yàn)驗(yàn)證

圖1 動(dòng)力總成開(kāi)發(fā)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

完成動(dòng)力總成系統(tǒng)的匹配及控制策略開(kāi)發(fā)之后，需要進(jìn)行相關(guān)的試驗(yàn)驗(yàn)證。分為兩部分底盤測(cè)功機(jī)和實(shí)際道路的實(shí)車試驗(yàn)驗(yàn)證。底盤測(cè)功機(jī)主要對(duì)電動(dòng)汽車最高車速能耗和續(xù)航里程進(jìn)行測(cè)試，評(píng)估車輛運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)各關(guān)鍵部件及整車性能。實(shí)際道路上評(píng)估車輛驅(qū)動(dòng)模式管理系統(tǒng)的完備性和加速性能。

1. 底盤測(cè)功機(jī)試驗(yàn)

1.1底盤測(cè)功機(jī)的測(cè)試準(zhǔn)備內(nèi)容

圖2 底盤測(cè)功機(jī)測(cè)試內(nèi)容

底盤測(cè)功機(jī)試驗(yàn)臺(tái)利用電禍流測(cè)功機(jī)模擬車輛實(shí)際道路行駛阻力，電禍流測(cè)功機(jī)施加的阻力等于汽車道路行駛阻力減去底盤測(cè)功機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)阻力。為此，試驗(yàn)前需要先測(cè)試出底盤測(cè)功機(jī)內(nèi)部損耗功率，得到臺(tái)架運(yùn)轉(zhuǎn)阻力；在計(jì)算車輛加速阻力時(shí)，需要確定電動(dòng)車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)，通過(guò)底盤測(cè)功機(jī)基本慣量測(cè)試方法，間接測(cè)量了電動(dòng)汽車旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)。

1.2車輛的最高速度測(cè)試

通過(guò)電禍流測(cè)功機(jī)按照試驗(yàn)質(zhì)量模擬車輛實(shí)際道路行。駛時(shí)的滾動(dòng)阻力和空氣阻力，在底盤測(cè)功機(jī)上進(jìn)行了最高車速測(cè)試，

1.3 車輛能量消耗和續(xù)駛里程測(cè)試

按照規(guī)定的市區(qū)循環(huán)工況，測(cè)試了純電動(dòng)汽車行駛工況能耗和續(xù)駛里程。在底盤測(cè)功機(jī)上進(jìn)行工況循環(huán)試驗(yàn)，至車速不能滿足速度公差和時(shí)間公差要求時(shí)停止試驗(yàn)

2、實(shí)際道路測(cè)試試驗(yàn)

2.1驅(qū)動(dòng)模式管理完備性驗(yàn)證

車輛行駛過(guò)程中，由車輛驅(qū)動(dòng)模式管理系統(tǒng)對(duì)司機(jī)操作加速踏板、制動(dòng)踏板及擋位等駕駛行為進(jìn)行解釋，參考車輛當(dāng)前狀態(tài)信息，進(jìn)行車輛驅(qū)動(dòng)模式切換，根據(jù)相應(yīng)模式下的控制策略確定驅(qū)動(dòng)電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩值，傳遞給電機(jī)控制器，以轉(zhuǎn)矩閉環(huán)模式控制電機(jī)工作。

2.2加速性能測(cè)試

按照電動(dòng)汽車動(dòng)力性能試驗(yàn)方法，在干燥的直線跑道上進(jìn)行車輛加速性能測(cè)試。測(cè)試時(shí)，將加速踏板快速踩到底，以最大的加速?gòu)?qiáng)度加速至目標(biāo)速度，記錄從探下加速踏板到車速達(dá)到的時(shí)間和車速?gòu)某跏妓俣燃铀僦聊繕?biāo)速度所需的時(shí)間，并記錄車輛加速過(guò)程中設(shè)定不同的電機(jī)最大驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩限值時(shí)，車速、電池組電壓、電池組電流隨時(shí)間的變化過(guò)程。

2.3 車輛關(guān)鍵部件保護(hù)措施

為保障電動(dòng)汽車運(yùn)行的可靠性，需對(duì)動(dòng)力電池和驅(qū)動(dòng)電機(jī)等關(guān)鍵件進(jìn)行保護(hù)，有效延長(zhǎng)其使用壽命。

國(guó)內(nèi)質(zhì)量較好的磷酸鐵鋰電池在3倍率放電狀態(tài)下，持續(xù)時(shí)間不應(yīng)超過(guò)1分鐘，在2倍率放電狀態(tài)下，持續(xù)時(shí)間不應(yīng)超過(guò)5分鐘。在爬坡或加速工況下，車輛需求功率大，應(yīng)通過(guò)電池管理系統(tǒng)對(duì)電池組最大放電電流和放電電流持續(xù)時(shí)間進(jìn)行限制。

總結(jié)：

實(shí)際道路測(cè)試表明，合理設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)模式，識(shí)別準(zhǔn)備驅(qū)動(dòng)模式，實(shí)現(xiàn)模式間平穩(wěn)切換，有助于控制策略達(dá)到預(yù)期效果。在底盤測(cè)功機(jī)上對(duì)電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制器的安全保護(hù)功能進(jìn)行測(cè)試，電池管理系統(tǒng)和電機(jī)控制器能根據(jù)設(shè)定的極限參數(shù)對(duì)動(dòng)力總成系統(tǒng)關(guān)鍵部件進(jìn)行有效保護(hù)。在動(dòng)力總成匹配技術(shù)研究中需要綜合考慮，車輛加速度、車速、車輛減速度及電機(jī)過(guò)載等因素對(duì)車輛能耗的影響，同時(shí)在保證車輛性能指標(biāo)的前提下，可以通過(guò)增加電機(jī)極限參數(shù)控制模式來(lái)優(yōu)化車輛能耗對(duì)駕駛特性的敏感度。