隨著世界各國新能源開發(fā)和應(yīng)用的熱潮，基礎(chǔ)設(shè)施也逐漸完善，特斯拉于近年推出了雙電機(jī)純電動(dòng)高性能車型—Model S P100D（“P”代表高性能版，“100”代表電池能量為100kWh），整車外觀及動(dòng)力系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

圖1 Tesla Model S P100D

表1 Tesla Model S P100D部分參數(shù)

該車型采用兩個(gè)不同的電機(jī)作為前、后驅(qū)動(dòng)電機(jī)，因此在驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)上均存在著前后電機(jī)的扭矩分配問題，這也是解析該車型雙電機(jī)系統(tǒng)的核心關(guān)注點(diǎn)。

中國汽研針對特斯拉Model S的各項(xiàng)技術(shù)特點(diǎn)，通過設(shè)計(jì)不同試驗(yàn)場景及測試變量，開展了內(nèi)容廣泛的試驗(yàn)測試，提煉總結(jié)深度評價(jià)成果，推出了《特斯拉Model S P100D數(shù)據(jù)產(chǎn)品》。

本數(shù)據(jù)產(chǎn)品依據(jù)中國汽研新能源汽車測試評價(jià)體系為方法論指導(dǎo)確立，涵蓋了整車的驅(qū)動(dòng)策略、制動(dòng)策略和扭矩分配策略等幾個(gè)層面。

根據(jù)策略一般架構(gòu)和功能劃分，《特斯拉Model S P100D數(shù)據(jù)產(chǎn)品》的整車控制策略包括：

1）驅(qū)動(dòng)控制策略

2）制動(dòng)控制策略

3）扭矩分配策略三個(gè)部分

01驅(qū)動(dòng)控制策略

針對特斯拉Model S P100D驅(qū)動(dòng)控制整體策略架構(gòu)，驅(qū)動(dòng)控制策略部分主要分為以下幾個(gè)部分：基于駕駛模式的驅(qū)動(dòng)扭矩控制、模式切換等需求扭矩變化情況下的動(dòng)態(tài)扭矩跟隨控制。具體過程及目的包括：

1）各模式下的扭矩控制機(jī)制

測試并記錄各種模式下的動(dòng)力總成工作點(diǎn)，深度解析駕駛模式、檔位、車速、SOC等狀態(tài)變量對于扭矩控制機(jī)制的影響。

2）需求變化下的動(dòng)態(tài)扭矩跟隨

模式切換包括駕駛模式的切換和踏板開度的切換兩部分。針對雙電機(jī)耦合系統(tǒng)的工作模式切換過程，記錄并分析轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩時(shí)間歷程，重點(diǎn)關(guān)注扭矩動(dòng)態(tài)跟隨和響應(yīng)情況。

測評重點(diǎn)項(xiàng)目包括：

• 測試工況駕駛需求識別，獲取加速踏板特性，解析整車上層控制器中加速踏板與需求扭矩判定輸入邏輯。

• 記錄不同工況下的動(dòng)力總成各部件工作點(diǎn)，分析工作點(diǎn)的集中程度和高效區(qū)的覆蓋度。

• 測試瞬態(tài)工況下電機(jī)工作點(diǎn)的轉(zhuǎn)移，分析單電機(jī)/雙電機(jī)工作的切換和動(dòng)態(tài)扭矩響應(yīng)。

測評試驗(yàn)變量包括：

• 加速踏板負(fù)荷特性：不同加速踏板開度對整車需求功率判定影響程度（固定踏板/變速率踏板）。

• SOC適應(yīng)性：不同SOC以及低SOC電池功率限制對動(dòng)力性影響程度；

• 工況適應(yīng)性：包括穩(wěn)態(tài)測試工況和瞬態(tài)測試工況，獲取整車需求功率以及動(dòng)力總成各部件工作點(diǎn)，分析工作點(diǎn)的集中程度和高效區(qū)的覆蓋度。

02 制動(dòng)控制策略

針對特斯拉Model S P100D制動(dòng)控制整體策略架構(gòu)，制動(dòng)控制策略部分主要分為：電液制動(dòng)力分配機(jī)制及制動(dòng)工況動(dòng)力總成協(xié)同控制策略。因此，主要測試各種工況下制動(dòng)力分配和壓力控制等過程。

重點(diǎn)研究制動(dòng)力需求-前后制動(dòng)力分配-前后電液分配（前后電機(jī)扭矩分配），借以了解整車制動(dòng)過程中的電液分配機(jī)制以及整車協(xié)同制動(dòng)控制策略。

因此，電液分配機(jī)制主要針對制動(dòng)強(qiáng)度、SOC等狀態(tài)變量，測試各個(gè)制動(dòng)過程中前后電機(jī)再生制動(dòng)力、前后液壓制動(dòng)力，分析電液制動(dòng)力分配關(guān)系和前后軸制動(dòng)力分配關(guān)系；進(jìn)一步分析電機(jī)制動(dòng)進(jìn)入退出過程中的協(xié)調(diào)控制特點(diǎn)，以及對于整車制動(dòng)性能和沖擊度的影響。另外，針對觸發(fā)ABS功能情況下，測試再生制動(dòng)系統(tǒng)的響應(yīng)，記錄電機(jī)再生制動(dòng)力的歷程，分析多系統(tǒng)的協(xié)調(diào)過程中的電機(jī)制動(dòng)力退出進(jìn)入的限值。

測評重點(diǎn)項(xiàng)目包括：

• 整車制動(dòng)減速度：記錄整車制動(dòng)效能；

• 前后軸電制動(dòng)力矩分配關(guān)系：研究制動(dòng)過程中前/后電機(jī)制動(dòng)扭矩的分配比例

• 電液制動(dòng)力矩分配關(guān)系：研究制動(dòng)電液分配機(jī)制。

測評試驗(yàn)變量包括：

• 工況適應(yīng)性：記錄不同初始車速，不同制動(dòng)踏板開度對整車電液協(xié)調(diào)機(jī)制判定以及整車協(xié)同制動(dòng)控制策略的影響（包含車輛由常規(guī)制動(dòng)切換到緊急制動(dòng)時(shí)，觸發(fā)ABS的工況），以及前、后電機(jī)扭矩的進(jìn)退、交替。

• 工作模式適應(yīng)性：記錄不同工作模式（D、B檔位）對電液協(xié)調(diào)機(jī)制判定以及整車協(xié)同制動(dòng)控制策略的影響。

03 扭矩分配策略

根據(jù)扭矩分配策略的控制目標(biāo)不同，分別對基于動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性以及行駛安全性三個(gè)層面的扭矩分配策略進(jìn)行深度解析。

1）動(dòng)力性

分為兩種情況：在起步階段，由兩個(gè)電機(jī)同時(shí)為車輛提供驅(qū)動(dòng)力，使車輛在最短時(shí)間內(nèi)達(dá)到目標(biāo)車速；日常行駛工況中，車輛驅(qū)動(dòng)力由后軸電機(jī)單獨(dú)提供，當(dāng)駕駛員對車輛的扭矩需求增多（Tip-in），此時(shí)前軸電機(jī)介入，對驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行補(bǔ)償。

2）經(jīng)濟(jì)性

分為兩種情況：若當(dāng)前需求功率能夠覆蓋當(dāng)前驅(qū)動(dòng)電機(jī)高效區(qū)間，則整車驅(qū)動(dòng)力由單電機(jī)提供，否則，由前/后電機(jī)根據(jù)自身高效區(qū)間，選擇合適的工況點(diǎn)，進(jìn)行雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

3）行駛安全性

車輛行駛于低附著路面，當(dāng)驅(qū)動(dòng)力過大時(shí)，可能造成車輪打滑，輪胎縱/側(cè)向力使用空間顯著下降，不利于車輛行駛安全。傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車輛多采用液壓制動(dòng)介入進(jìn)行防滑控制；由于電機(jī)響應(yīng)較內(nèi)燃機(jī)更為迅速，Model S的驅(qū)動(dòng)防滑控制則采用了驅(qū)動(dòng)輪主動(dòng)降扭與液壓制動(dòng)介入相結(jié)合的控制方式。

測評重點(diǎn)項(xiàng)目包括：

• 雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)中的扭矩分配。其中涉及到驅(qū)動(dòng)需求與效率的取舍。

• 電機(jī)主動(dòng)降扭防滑控制。包括防滑控制閾值與液壓介入條件

測評試驗(yàn)變量包括：

• 工況適應(yīng)性：在高、低附路面上起步、通過等工況的控制覆蓋度。

• 單、多輪滑轉(zhuǎn)：考慮單一車輪滑轉(zhuǎn)、同側(cè)車輪滑轉(zhuǎn)、同軸車輪滑轉(zhuǎn)等情況的控制覆蓋度。

特斯拉Model S P100D 深度測試評價(jià)

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