汽车的驱动系统在不断发展更迭的同时，也影响着一系列车辆电控系统的发展。相对于传统燃油汽车，使用电机驱动的新能源电动汽车不仅为能量回收技术奠定了硬件基础，还能够通过对电机的控制提升车辆的安全性、舒适性和操控性。新能源电动汽车的能量回收主要通过制动能量回收和滑行能量回收实现，当驾驶员踩下刹车踏板进入制动状态，或者同时松开加速踏板和制动踏板进入滑行状态时，整车控制器发出指令，使电机由驱动模式进入能量回收模式，电机产生的电能回馈到电池中，实现动能到电能的转变回收。
为降低电动汽车行驶能耗和提升驾驶体验，华为研发出了HUAWEI DATS动态自适应扭矩系统（Dynamic Adaptive Torque System, DATS），如图1所示，其核心技术分别是：基于动态能量回收的降能耗技术优化整车能量管理；基于多参数感知的快速扭矩调节控制技术提升平顺性。
图1 HUAWEI DATS技术路线图
在动能与电能的能量转换过程中，由于电磁系统和机械传动系统均存在能量损耗，传统的能量回收方法，正负向功率转换次数多、功率波动率大，能量损耗大。同时，针对能量回收的变革需要考虑驾驶员的特定生理适应性，在降低能耗的基础上从人因角度确保回收功能的使用没有对驾驶员造成生理或心理上的不适。HUAWEI DATS以驾驶体验为首要考虑因素，减少驾驶过程能量回收系统导致的减速不足与过减速，更好地适应驾驶需求。从人因方法和算法控制两方面提出以控制功率波动率为目标，达到车辆易驾驶的同时让行驶能耗工作在更低的水平。
传统燃油汽车依靠制动力或发动机驱动力来实现车辆稳定控制，主要是通过发动机、变速器、差速器等机械结构进行扭矩调整，其控制扭矩响应时延约100-400ms，如图2所示。而新能源电动汽车直接通过控制电机的驱动转矩使车辆处于稳定的状态区间，但现有传统的扭矩干预技术是基于电子稳定控制系统等检测车辆状态（如滑移率等）对车辆施加扭矩干预，控制车辆处于更稳定的状态区间（如识别打滑后降低扭矩控制更低的滑移率等），如图3所示，该识别和控制链路存在控制链路长、闭环速度慢的问题，总体扭矩响应时延约为40~100ms。
图2 传统燃油车电子稳定控制系统扭矩调整路径
图3 传统新能源汽车电子稳定控制系统扭矩调整路径
HUAWEI DATS在动态能量回收技术的基础上集成了提升车辆行驶稳定性与平顺性的电机扭矩控制技术，在传统的电子稳定控制系统扭矩干预之前，进一步缩短闭环链路。如图4所示，通过在电机控制器（MCU）内部完成电机旋变传感器感知路面变化和扭矩调节闭环，扭矩控制链路大幅缩短，总体扭矩响应时延降低至最快4ms。
图4 HUAWEI DATS系统扭矩传递路径
与此同时，高效的传递路径需要配合“聪明”的控制算法才能发挥系统的优良性能。HUAWEI DATS创新性地通过电机旋变信号迅速感知路面变化和调节扭矩，减少电机转速变化带来的冲击和振动，从而提升车辆的行驶平顺性。针对四轮驱动的新能源电动汽车，HUAWEI DATS基于前后驱动电机的共振频率区间，通过优化轴间扭矩分配来减少动力系统产生的高频电磁噪声，进一步提升车辆的乘坐舒适性。
面向用户常见工况和常用区间，HUAWEI DATS从人因方法和算法控制两方面开发了一套以降低功率波动率为出发点的节能设计方法，并针对传统扭矩控制链路长、闭环速度慢的问题，提出了基于多参数感知的快速扭矩调节控制方法，实现了车辆加减速好开、易控的同时，有效抑制不必要的功率波动，达到节能效果，显著提升行驶平顺性与用户驾乘体验。HUAWEI DATS技术在实现快速自适应扭矩控制技术自研创新的同时，突破了部分海外车企垄断的新能源电动汽车控制技术的瓶颈，为塑造更强的国产新能源电动汽车品牌的竞争优势和产业影响力提供强力支持。
（王建 北京航空航天大学教授）
