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

圖1 Tesla Model S P100D

表1 Tesla Model S P100D部分參數(shù)

該車型采用兩個不同的電機作為前、后驅動電機，因此在驅動和制動上均存在著前后電機的扭矩分配問題，這也是解析該車型雙電機系統(tǒng)的核心關注點。

中國汽研針對特斯拉Model S的各項技術特點，通過設計不同試驗場景及測試變量，開展了內容廣泛的試驗測試，提煉總結深度評價成果，推出了《特斯拉Model S P100D數(shù)據(jù)產品》。

本數(shù)據(jù)產品依據(jù)中國汽研新能源汽車測試評價體系為方法論指導確立，涵蓋了整車的驅動策略、制動策略和扭矩分配策略等幾個層面。

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

1）驅動控制策略

2）制動控制策略

3）扭矩分配策略三個部分

01驅動控制策略

針對特斯拉Model S P100D驅動控制整體策略架構，驅動控制策略部分主要分為以下幾個部分：基于駕駛模式的驅動扭矩控制、模式切換等需求扭矩變化情況下的動態(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制

測試并記錄各種模式下的動力總成工作點，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制的影響。

2）需求變化下的動態(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。針對雙電機耦合系統(tǒng)的工作模式切換過程，記錄并分析轉速、轉矩時間歷程，重點關注扭矩動態(tài)跟隨和響應情況。

測評重點項目包括：

• 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力總成各部件工作點，分析工作點的集中程度和高效區(qū)的覆蓋度。

• 測試瞬態(tài)工況下電機工作點的轉移，分析單電機/雙電機工作的切換和動態(tài)扭矩響應。

測評試驗變量包括：

• 加速踏板負荷特性：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適應性：不同SOC以及低SOC電池功率限制對動力性影響程度；

• 工況適應性：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力總成各部件工作點，分析工作點的集中程度和高效區(qū)的覆蓋度。

02 制動控制策略

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

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

因此，電液分配機制主要針對制動強度、SOC等狀態(tài)變量，測試各個制動過程中前后電機再生制動力、前后液壓制動力，分析電液制動力分配關系和前后軸制動力分配關系；進一步分析電機制動進入退出過程中的協(xié)調控制特點，以及對于整車制動性能和沖擊度的影響。另外，針對觸發(fā)ABS功能情況下，測試再生制動系統(tǒng)的響應，記錄電機再生制動力的歷程，分析多系統(tǒng)的協(xié)調過程中的電機制動力退出進入的限值。

測評重點項目包括：

• 整車制動減速度：記錄整車制動效能；

• 前后軸電制動力矩分配關系：研究制動過程中前/后電機制動扭矩的分配比例

• 電液制動力矩分配關系：研究制動電液分配機制。

測評試驗變量包括：

• 工況適應性：記錄不同初始車速，不同制動踏板開度對整車電液協(xié)調機制判定以及整車協(xié)同制動控制策略的影響（包含車輛由常規(guī)制動切換到緊急制動時，觸發(fā)ABS的工況），以及前、后電機扭矩的進退、交替。

• 工作模式適應性：記錄不同工作模式（D、B檔位）對電液協(xié)調機制判定以及整車協(xié)同制動控制策略的影響。

03 扭矩分配策略

根據(jù)扭矩分配策略的控制目標不同，分別對基于動力性、經濟性以及行駛安全性三個層面的扭矩分配策略進行深度解析。

1）動力性

分為兩種情況：在起步階段，由兩個電機同時為車輛提供驅動力，使車輛在最短時間內達到目標車速；日常行駛工況中，車輛驅動力由后軸電機單獨提供，當駕駛員對車輛的扭矩需求增多（Tip-in），此時前軸電機介入，對驅動力進行補償。

2）經濟性

分為兩種情況：若當前需求功率能夠覆蓋當前驅動電機高效區(qū)間，則整車驅動力由單電機提供，否則，由前/后電機根據(jù)自身高效區(qū)間，選擇合適的工況點，進行雙電機驅動。

3）行駛安全性

車輛行駛于低附著路面，當驅動力過大時，可能造成車輪打滑，輪胎縱/側向力使用空間顯著下降，不利于車輛行駛安全。傳統(tǒng)內燃機車輛多采用液壓制動介入進行防滑控制；由于電機響應較內燃機更為迅速，Model S的驅動防滑控制則采用了驅動輪主動降扭與液壓制動介入相結合的控制方式。

測評重點項目包括：

• 雙電機驅動中的扭矩分配。其中涉及到驅動需求與效率的取舍。

• 電機主動降扭防滑控制。包括防滑控制閾值與液壓介入條件

測評試驗變量包括：

• 工況適應性：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：考慮單一車輪滑轉、同側車輪滑轉、同軸車輪滑轉等情況的控制覆蓋度。

特斯拉Model S P100D 深度測試評價

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