在实际驾驶中,估算扭矩的方法多种多样。
首先,可以通过力臂和力的关系来计算扭矩,即扭矩 = 力 × 力臂。例如,当一个 100N 的力作用在距离旋转轴 2 米的位置时,扭矩就是 100×2 = 200 Nm。
其次,还可以利用功率和转速的关系来估算扭矩,公式为扭矩 = 9550×功率÷转速。假如已知发动机的功率是 100kW,转速是 5000r/min,那么扭矩就是 9550×100÷5000 = 191 Nm。
对于电动汽车,扭矩估算同样重要。电动机的扭矩计算公式为扭矩 = 9549×输出功率÷电机转速。如果想要了解车辆的最大扭矩,可以使用数据调校软件导入车辆数据来查看。没有相关软件的话,也可以利用扭矩等于功率乘以 9550 除以转速的公式来估算。
电动汽车在正常行驶过程中,需要根据当前电机转速、油门踏板开度等因素来计算整车的当前扭矩。当车辆进入 Ready 状态,且挡位为 D 挡或 R 挡,同时刹车踏板开度为 0 时,VCU(车辆控制单元)会发送扭矩请求。扭矩请求值为电机外特性 map 中当前转速对应的最大扭矩值乘油门踏板开度等三值取最小。
纯电动汽车扭矩管理主要包括扭矩解析和扭矩限值两部分。扭矩解析包括前进挡和倒挡驾驶员油门踏板解析,以及前进挡需求扭矩计算。车辆扭矩估算还需要考虑动力电池能给驱动电机的许可总驱动功率,基于这些信息按功率消耗最小化逻辑对整车扭矩进行限制。
具体来说,基于当前车速确定各驱动电机对应的转速,再基于许可总驱动功率和转速查询预置的第三 map 表,确定各驱动电机对应的第一扭矩限制值。接着,根据许可驱动功率和许可扭矩确定第二扭矩限制值。然后,比对第一和第二扭矩限制值,在输出扭矩时取最小者,回收扭矩时取最大者。最后,计算各驱动电机对应的扭矩限制值之和作为整车扭矩限制值。
获取当前车速时,如果车辆处于稳定驾驶工况,就获取实时车速;如果处于失稳工况,则获取参考车速。通过计算汽车扭矩,可以优化驾驶体验,扭矩直接影响汽车的加速能力和爬坡性能。大扭矩使得起步和加速更加迅速,超车也更加轻松。此外,扭矩还影响车辆的负载能力,扭矩充足时运输重物或拖拽更具有优势。