聲明：本文為作者臭皮匠試驗室（同微信號）授權發布，轉載請註明出處。
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範圍內？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/T 18488.1-2015-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：
解讀：對於電動車電驅動系統，輸出轉矩範圍大，精度需要分情況定義，標準中給出了偏差與百分比兩種不同的定義方式，一般在低轉矩段，採用轉矩偏差定義，在高轉矩段，採用百分比定義，如輸出轉矩0~100Nm，轉矩控制精度±5Nm，大於100Nm，轉矩控制精度±5%。
2. 轉矩控制精度測試方法
《GB/T 18488.2-2015-電動汽車用電機及其控制器第2部分-實驗方法》7.3.2 中已經具體地寫明了轉矩精度測試的方法：
解讀： 標準中試驗步驟已經寫的很詳細，BUT，從標出的重點中還可以看出，電機的運行溫度與轉速還未明確。而電控的標定過程，會在某特定溫度與轉速下進行，如定子70°C，轉速3500rpm。在此條件下測試的轉矩精度相對較高，然而若偏離了此溫度或者轉速，控制參數需根據電機溫度模型自適應調整，溫度模型的好壞對轉矩精度還是有很大影響的，筆者認為測試中對轉速與溫度採樣點也應有具體的規定。
3. 轉矩精度估算
電動車電驅動中很難集成高精度的轉矩傳感器，所以大多電驅動生產廠商用電流電壓及轉速傳感器以及電機設計的相關參數估算電機輸出轉矩，比如以下計算模型，分別是 轉矩電流計算模型 和 轉矩能量計算模型 ：
其中：
f1,f2：計算函數
T_estimate：估算轉矩
n：電機轉速
id,iq：d軸與q軸電流
φd, φq：d軸與q軸磁鏈
ud，uq：d軸與q軸電壓
T_friction：電機摩擦阻力
T_iron：電機鐵耗轉矩損失
Ploss_ac,dc：交流和直流母線損耗
我們知道了影響轉矩計算的參數，我們再看下 電驅動系統的轉矩控制圖 ，看看哪部分對這些參數產生影響：
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、調製延遲、電流傳感器延遲
ii. 傳感器精度：電流傳感器、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，如電流傳感器精度±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，這裡不做詳細展開，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，這方面的測試標準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，其計算模型和變量參數也有所側重，這裡僅示意說明，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，期待能得到這方面專家的點撥。
後續還會陸續對轉矩響應時間、轉速控制精度、轉速響應時間系列話題進行分析解讀，期待你的關注。