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纯电动客车n挡滑行试验研究 摘要：汽车转毂试验需要用到道路滑行阻力，电动客车进行道路滑行通常控制在断电状态进行，而客车滑行只能依靠其自身动力加速，某些车型在行驶中突然断电会导致电机控制器烧坏；若控制车辆在N挡状态下滑行，这样会导致电机能量参与滑行过程，导致滑行结果和不能再现车辆真实行驶阻力。文章首先列举事实说明纯电动客车直接控制N挡滑行确实存在电机能量参与，并阐明N挡滑行的这种数据为何无法使用，然后分析如何避免电机能量参与滑行，进而得出滑行试验时车辆最合理地控制状态。 前言在纯电动客车开发阶段，许多试验是由台架实验室代替道路完成的，底盘测功机是整车进行性能检测的主要设备之一。底盘测功机可准确模拟整车在道路上行驶的各种阻力，是完成整车动力经济性等室内试验的必要设备，要想在转毂台架上准确模拟出车辆道路行驶阻力，道路滑行数据的精度将直接影响台架性能试验结果的准确性。近半年时间，我司C系、K系等多个车型在断电滑行过程中，电机控制器被接连烧坏，车辆趴窝，造成重大损失。经查明，这是由于控制器在大负荷带载状态突然断电时，驱动系统能量无处卸放所导致。为了避免其他车辆在滑行试验中再次出现类似问题，高压电器部门要求所有车辆必须N挡带高压电滑行，并声明车辆N挡状态没有回馈，这种方法经过几个车型试行后发现，滑行数据在底盘测功机上无法完成拟合，而有些拟合完成后的加载阻力曲线在高速段，阻力反而略有下降。这种结果表明纯电动客车直接采用N挡滑行不能满足测功机加载要求，加载阻力的准确性也无法保证，关于滑行试验如何控制车辆状态仍需深入研究。1 N挡滑行过程中的电机能量介入电动车的道路滑行数据在转毂上拟合出现异常，首先考虑是由于滑行过程电池能量参与引入回馈造成。1.1 N挡有无回馈确认N挡有无回馈，有一个简单易行的方法，即车辆在转毂上保持N挡，利用转毂的反拖功能使车辆在各个速度运行，此时使用功率计监控整车放电功率，如果N挡时电机没有能量介入滑行（即没有回馈也没有动力输出），那么整车总功率应始终保持不变。反之，整车总功率如果随着车速变化而变化，则说明N挡存在电机能量参与。对车型1进行转毂反拖滑行，过程数据如图1所示。数据显示高速段（车速50km/h以上）有明显回馈功率，车速越高，回馈功率值越大，功率值大约（1–5)k W。为了证实N挡滑行时电机能量参与是普遍存在的，多个车辆上转毂进行反拖滑行，发现绝大部分车型均有类似现象，即N挡滑行或者存在电机回馈能量，或者存在电机驱动能量。其中电机驱动能量参与，有代表性的数据是车型2在高速段，电机提供（1-3)k W的驱动功率，数据如图2所示。1.2 标准对滑行时车辆状态的规定标准GB/T 12536-2017《汽车滑行试验方法》1.3 测功机无法准确加载的滑行数据这种电机有能量参与滑行的数据，测功机无法使用。竞品车车型3强制断电滑行有风险，因此采用N挡滑行，道路滑行阻力数据看似无异常，但最终在转毂滑行完后，拟合二次曲线，即得到转毂加载阻力曲线时发现，高速段速度越大，阻力反而略微减小（抛物线开口向下），而实际在高速段阻力会随车速增加而明显增大，即加载阻力曲线应当开口向上，显然这种结果无法准确给测功机加载，如图3所示：2 N挡滑行有电机能量介入的原因车辆结构上，电机不可能保持空挡。电机通过主减、行星减、轮胎传递动力到路面，这一机械结构是固定的，无法和带变速箱的传统车一样，保持空挡使电机和驱动轮之间形成机械结构上的脱开，这是N挡下电机能量参与滑行过程的前提条件。N挡状态下，控制驱动电机通电的接触器是常闭合的，并不会因为N挡而切断电机电流的回路，而电机的扭矩输出主要依赖于整车控制器扭矩指令和电机控制器的控制。控制策略中，N挡的目标扭矩为0，但实际上车辆出厂时，电机初始零位信息未校准，这是控制状态N挡滑行能量介入的根本原因。永磁同步电机转子位置直接影响电机的转矩控制、速度控制的精度和动态性能，需要安装转子位置传感器来获取转子的位置信息，通常使用旋转变压器（一种传感器，通常称做旋变）来实现。电机和旋变的制造、安装过程存在一定的偏差，这种偏差需要通过电机控制器设定的电机零位参数进行校准，否则会造成控制N挡滑行过程中，电机带来额外的能量参与。3 N挡滑行带回馈数据无法拟合加载当得到的滑行阻力功率中含有电机回馈能量或者驱动能量，最终转毂加载数据会和实际道路行驶阻力偏差较大，如下根据底盘测功机的原理进行深入分析。在道路上进行滑行得到车辆行驶阻力，需要再到底盘测功机上进行拟合。无论车辆在转鼓还是在道路上行驶，车辆内阻都是同样存在的。因此，需要在车辆拟合的过程中去除车辆这部分内阻，才能得到转毂的阻力设定值，即测功机的加载阻力(1）目标阻力（Target），代表了造