基于AMESim的電機扭矩在線估算動態模型研究

朱福堂 王洋洋 魯 超

(比亞迪汽車工業有限公司 產品規劃及汽車新技術研究院， 廣東 深圳 518000)

1 引言

動力系統作為新能源汽車最重要的核心系統，其主要包括電機、電機控制器和減速器，驅動電機是其動力源，它將電能轉化為機械能來驅動汽車行駛。內置式永磁同步電機(IPMSM)以其功率密度高、動態響應快、效率高、調速范圍寬等[1-3]優點已經成為新能源汽車主機廠的首選電機。電機扭矩的精準控制對于電機的效率、整車能耗具有較大影響；然而現有實車電機扭矩的估算是基于查表模型，但電機在工作一段時間后電機內特性參數就會發生變化，比如退磁現象及電機老化等，此時再通過查表估算電機扭矩就會造成較大誤差，因此研究電機扭矩在線估算具有重要的理論意義和工程意義。

2 電機扭矩在線估算建模

電機扭矩估算模型包括參數子模型、可調子模型和自適應子模型，如下圖1所示，在自適應子模型估算出的電機內特性參數基礎之上對電機扭矩進行計算估計[4-5]。

圖1 電機扭矩在線估算框圖Fig.1 Motor torque online estimation diagram

2.1 參考子模型建模

參考子模型采用的是新能源汽車電機電控系統最常用控制算法，即最大轉矩電流比控制(MTPA)。電機電控系統在整車上的主要功能為接收VCU的轉矩信號，通過一系列轉換產生三相交流電使得電機端可以輸出相應的轉矩。最大轉矩電流比控制可以保證電機輸出所需扭矩的同時實現電流最小，在id-iq坐標系下其軌跡如圖2所示[6-7]。……