在电动车的发展与应用中，驱动扭矩的精确监测与控制是提升车辆性能、保障行驶安全以及优化能量管理的关键环节。驱动扭矩直接反映了电机输出的旋转力矩，其动态变化影响着车辆的加速、爬坡、负载响应及能量回收效率。对驱动扭矩进行实时、准确的监测，并基于此数据实施优化控制，对于电动车的整体技术提升具有重要意义。广东犸力电测技术有限公司在测力传感器领域拥有深入的研究与成熟的产品线，其高精度扭矩传感器为电动车驱动系统的监测与控制提供了可靠的数据基础。本文将围绕电动车驱动扭矩监测这一核心，探讨如何利用先进的测力传感器技术，构建并实施有效的优化控制策略。
一、驱动扭矩监测的重要性与挑战
驱动扭矩的监测并非简单的数据读取，而是一个涉及精确测量、实时传输与智能分析的复杂系统。其主要价值体现在以下几个方面：
1.提升动力系统效率：通过实时监测驱动扭矩，控制系统可以更精准地匹配电机的输出与车辆的实际需求。例如，在平稳巡航时减少不必要的扭矩输出以节省电能，在需要急加速或爬坡时迅速提供充足扭矩，从而在保障动力性的同时优化能效。
2.增强驾驶平顺性与安全性：扭矩的突变往往导致车辆的顿挫或冲击感。精确的扭矩监测允许控制系统提前预判并进行平滑调节，提升驾乘舒适度。通过对扭矩异常的实时监控，可以及时发现传动系统过载、打滑等潜在故障，为安全行驶提供预警。
3.优化再生制动效果：电动车的能量回收系统（再生制动）效能与驱动扭矩（此时为负扭矩）的精确测量密切相关。准确的扭矩数据有助于控制系统更精细地调节制动能量回收的强度，在回收更多能量的确保制动过程的线性与稳定，避免给驾驶者带来不适感。
4.支持先进控制算法：扭矩是车辆动力学控制的核心输入参数之一。无论是传统的牵引力控制、车身稳定控制，还是更高级的扭矩矢量分配、自适应巡航等智能驾驶功能，都依赖于高可靠性的实时扭矩数据。
面临的挑战主要在于测量环境苛刻（高温、振动、电磁干扰）、要求测量精度高且长期稳定性好，以及需要将测量数据无缝集成到整车控制网络中。
二、高精度测力传感器的核心作用
要实现上述目标，高性能的扭矩传感器是不可或缺的硬件基础。广东犸力电测的测力传感器技术在应对这些挑战方面展现出其优势。
1.测量原理与精度保障：通常采用应变电测或磁弹性等非接触式测量原理，将扭矩这一力学量转化为高精度的电信号。传感器在设计上注重线性度、重复性和低迟滞特性，确保在全量程范围内都能提供准确的测量值。其产品经过严格标定与温度补偿，能在电动车复杂的运行工况下保持测量稳定性。
2.环境适应性设计：针对电动车电机附近的高温、强电磁场以及持续振动环境，传感器在结构封装、材料选用和信号屏蔽方面进行了特殊优化。例如，采用坚固的金属外壳提供机械保护，内部电路进行多重电磁兼容处理，确保输出信号不受干扰。
3.集成化与标准化输出：现代电动车扭矩传感器通常集成有信号调理电路，直接输出标准化的数字信号（如CAN总线信号），便于与车辆的主控制器、电机控制器等单元进行高速、可靠的数据通信，降低了系统集成的复杂度。
三、基于扭矩监测的优化控制策略构建
在获得可靠的驱动扭矩实时数据后，如何利用这些数据形成有效的控制策略，是发挥其价值的关键。以下是一些核心的优化控制策略方向：
1.自适应扭矩映射控制：
*策略描述：不再使用固定的油门踏板开度-扭矩映射曲线，而是根据实时监测的扭矩需求、电池状态、车辆负载及路面坡度等信息，动态调整映射关系。
*实施方式：控制系统根据扭矩传感器反馈的实际输出扭矩，与目标扭矩进行闭环比较。结合电池管理系统提供的可用功率数据，在保证动力响应的情况下，智能限制峰值扭矩以防止电池过载，或在电量较低时优化扭矩输出以延长续航。
*效果：使车辆的动力输出更加智能、经济，适应不同驾驶条件和车辆状态。
2.扭矩平滑与冲击抑制控制：
*策略描述：针对驱动扭矩的突然变化（如急加速、急松油门、换挡过程），利用扭矩传感器的快速响应特性，实施前馈与反馈结合的控制算法。
*实施方式：当检测到扭矩指令发生阶跃变化时，控制算法并非直接执行，而是生成一条平滑的扭矩过渡轨迹。通过扭矩传感器实时监测传动系统的实际扭矩响应，对电机输出进行微调，以抵消因传动间隙、刚度变化引起的冲击。
*效果：显著提升车辆起步、加速、减速的平顺性，减少机械部件的应力冲击，提升驾乘品质。
3.集成式再生制动协调控制：
*策略描述：将驱动扭矩监测与制动系统深度结合，实现机械制动与电机制动（能量回收）的无缝协调。
*实施方式：通过高精度的扭矩传感器（此时测量负扭矩）实时获取能量回收扭矩的大小。控制系统根据总制动力需求、车速、电池充电接受能力等因素，精确分配机械制动力与电机制动力。确保在任何制动强度下，都能优先利用能量回收，同时在需要时平稳叠加机械制动，保持制动脚感一致。
*效果：创新化能量回收效率，同时保障制动安全性与舒适性。
4.基于扭矩的故障诊断与容错控制：
*策略描述：利用扭矩传感器数据作为系统健康状态监测的重要指标。
*实施方式：持续监控驱动扭矩的预期值与实际测量值的偏差、扭矩波动的频谱特征等。当检测到异常模式（如持续偏差过大、异常振荡）时，可判断为传动系统连接松动、部件磨损或电机性能异常等潜在故障，并触发报警。在严重情况下，控制策略可进入降级模式，限制扭矩输出以保障安全。
*效果：实现预测性维护，提高车辆系统的可靠性与安全性。
四、系统集成与测试验证
将优化的控制策略应用于实车，是一个系统工程，需要严谨的流程：
1.传感器选型与安装集成：根据电动车的具体架构（如电机轴端、减速器输入端等位置）、扭矩量程、精度要求及通信接口，选择合适的扭矩传感器型号，并完成机械安装与电气连接，确保测量点的代表性与信号可靠性。
2.控制算法开发与软件实现：基于上述策略，在整车控制器或电机控制器的软件平台上开发相应的控制算法模块。算法需充分考虑实时性、计算资源占用以及与现有控制系统的兼容性。
3.台架与实车测试：首先在动力总成台架上进行测试，验证扭矩传感器数据采集的准确性，以及基础控制策略的有效性。随后进行实车道路测试，在各种典型工况（城市、高速、坡道等）和极端条件下，优秀评估控制策略对车辆动力性、经济性、平顺性及安全性的实际提升效果，并根据测试结果进行参数标定与算法迭代优化。
结论
电动车驱动扭矩的精确监测是挖掘车辆性能潜力、提升能效与驾驶品质的基础。广东犸力电测的高性能测力传感器为这一领域提供了坚实的数据感知保障。通过将实时、可靠的扭矩数据与智能化的控制策略相结合，构建自适应扭矩映射、扭矩平滑控制、集成式能量回收协调以及故障诊断等策略，能够显著优化电动车的整体运行表现。这一从精确测量到智能控制的技术路径，代表了电动车核心技术深化发展的重要方向，其持续优化与应用推广，将为电动车技术的进步与用户体验的改善贡献实质性的价值。未来，随着传感器技术的进一步精进与控制算法的不断智能化，驱动扭矩的监测与控制将在电动车平台上发挥更加核心和深远的作用。
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