上海机动车检测认证技术研究中心有限公司前瞻技术部 副总工程师/正高级工程师 曹建永  

　　1.智能扭矩控制技术概况  

　　随着新能源汽车的快速发展，对车辆的安全性、通过性和舒适性提出了更高的要求。为了满足这些需求，智能扭矩控制技术应运而生。智能扭矩控制技术是一种基于电机控制的扭矩输出技术，通过调整各个车轮的驱动扭矩和制动扭矩输出来调整车辆的行驶状态。智能扭矩控制系统能根据驾驶员需求，结合车身姿态、车轮状态等信息，在车辆行驶过程中实时介入，动态调整前后轴电机的扭矩分配，从而提升车辆的操控稳定性和驾驶安全性。例如，当车辆即将出现打滑时，智能扭矩控制技术可将扭矩从低附着轮端转移到高附着轮端来维持车身稳定，或在低附着轮端输出负扭矩来提升高附着轮端的有效扭矩，以此保证极端工况下的整车动力输出，提升车辆行驶稳定性和通过性。目前市场上已经上市的扭矩控制系统比较成熟的有以博世为代表的ABS、TCS等传统扭矩控制系统，也有近一两年国内陆续发布的以比亚迪的iTAC、华为的DATS、长城的iTVC、极氪公司的ZVC系统、长安公司的DVT等为代表的智能扭矩控制系统，这些系统均旨在通过汽车扭矩控制提升整车性能。  

　　1.1技术定义  

　　智能扭矩控制技术是一种利用电机快速响应特性的技术，在车辆行驶过程中实时调整各驱动电机输出扭矩的技术。  

　　智能扭矩控制系统从车轮采集信息转变成从电机采集信息，提高了信息采集的精度，实现了更加精细的扭矩调整管理，进一步提高了车辆的稳定性。智能扭矩控制系统是针对电动车特性打造的车辆扭矩控制系统，通过实时监测和调整各驱动电机的输出扭矩，确保车辆在各种行驶状态下都能够保持最佳的稳定性和动力性能。  

　表1 智能扭矩控制系统的优劣势

　　1.2技术特点 

　　与传统的ESP、TCS等扭矩控制系统相比，智能扭矩控制系统可以理解为车身稳定系统（ESP）的四驱前置升级版，或者是牵引力控制系统（TCS）的再升级版。传统的扭矩控制策略一般都是在车轮打滑时，通过制动的方式降低整车的扭矩输出从而稳定车身姿态；而智能扭矩控制系统则是在提前预判的基础上，通过前后车轮扭矩转移、适当降低扭矩、输出负扭矩等多种方式，根据不同工况的需求实时切换控制策略。  

　　智能扭矩控制技术的创新点是利用更精确、采样频率更高的电机转速信号来识别车轮打滑，在更短的响应时间内实施的前、后轴扭矩分配控制。这种技术能够更精确地控制车辆的动态性能，提高车辆的稳定性和安全性。  

　　1.3技术路线  

　　智能扭矩控制系统是在电动汽车架构下，利用电机响应快、精度高等优势，通过识别驾驶意图和整车状态，以及对环境的感知，基于控制策略设计，对四个车轮进行力矩分配和控制。该系统能够有效地利用路面附着提升车辆动力性，减少打滑和侧偏风险，从而提升车辆的安全性。  

　　图1 智能扭矩控制系统控制框图  

　　智能扭矩控制系统首先通过感应路面附着情况和坡度等信息，控制电机的扭矩输出，管理前后轮的动力，实现平稳输出动力。其次通过感应驾驶员需求，如读取加速踏板、刹车踏板、方向盘的转向输入信号，还有感知车辆的状态（包括车速、前后轮轴荷比、车身横摆的情况），可以控制前后车轮的动力分配，譬如调整为主要由后轮输出动力，以实现爬坡脱困。最后，通过感知汽车滑移率、打滑车轮的轮速、车身侧偏角等，以控制不同车轮的动力输出，帮助车辆实现脱困或者稳定驾驶。  

　　智能扭矩控制系统在信息采集速度和精度方面表现出色，具有更加多样化和智能化的控制策略，从而实现了车辆卓越的性能和稳定的智能调整。  

　　2.智能扭矩控制技术发展趋势与挑战  

　　智能扭矩控制技术是一种实用性强的技术，其应用范围广泛。在日常行驶中，该技术能够提升动力性，而在特殊环境中，如积雪、结冰或潮湿泥泞的路况，智能扭矩控制系统可以通过对前后轴扭矩进行毫秒级频次的快速分配及动态调节，有效抑制低附路面的打滑，以及过弯时的转向不足或转向过度趋势，从而提升操控稳定性和驾驶安全性。  

　　随着电动汽车行业的迅速发展，四轮轮毂电机驱动技术被视为未来电动汽车的重要发展趋势。基于电机技术的智能扭矩控制系统将成为下一代智能底盘集成控制系统的核心，并有望替代传统的ESP、TCS和DYS等系统。《新能源汽车产业发展规划（2021-2035年）》指出：“研发新一代模块化高性能整车平台，攻关纯电动汽车底盘一体化设计，突破线控执行系统等核心技术和产品。”未来的车辆控制系统将会向线控驾驶(X-by-wire)和底盘一体化的趋势发展，操纵机构和执行机构之间的机械联接将被取消，执行机构所需的能量和控制信息均由电气传递，执行机构通过智能电驱系统进行控制。未来除了常规的四个子系统（即制动、驱动、转向和悬架）的智能控制，近年来还出现了在车轮外倾、前束参数与空气动力学方面的控制系统。这些新型控制系统有望在未来得到更广泛的应用，这将为车辆的智能化和网联化提供更多的自由度。这些控制系统的应用将有助于提高车辆的操控性和稳定性，同时也有助于降低能耗和排放，为未来的智能交通系统提供更高效、更安全、更环保的解决方案。  

　　与此同时，随着先进技术的不断发展，也带来了一定的风险。智能扭矩控制系统的稳定性和可靠性对于车辆的正常运行至关重要。如果电控系统硬件或软件出现故障，将导致车辆无法正常执行操作指令，从而在行驶过程中可能产生严重的安全隐患。因此，需要更加严格的技术标准和安全措施来确保智能扭矩控制系统的稳定性和可靠性。  

　　3.首批汽车安全沙盒监管试点申报情况  

　　2023年11月10日，市场监管总局质量发展局发布《关于确定首批汽车安全沙盒监管试点名单的通知》，比亚迪汽车工业有限公司申请的iTAC智能扭矩控制系统入选。  

　　比亚迪汽车工业有限公司是全球最大的新能源汽车研发企业，业务布局涵盖电子、汽车、新能源和轨道交通等领域。iTAC智能扭矩控制系统是比亚迪独家开发的扭矩控制技术，具有以下特点：  

　　一是针对打滑识别的快速性和准确性难以兼顾的问题，首创基于电机信息的车辆状态识别，充分分析车辆行驶的运动学原理及电机、传动系统特性，识别准确率高，可有效提前识别车轮打滑并及时调扭。  

　　二是四驱车辆打滑时，提出轴间扭矩调节，基于路面状态，充分利用各轴附着，从而使雪面加速性明显提升。  

　　三是针对车辆转向过程易出现的转向不足及过度问题，基于转向时的横摆响应调节前后轴扭矩分配，从而优化转向时的横摆响应，以增加后轴稳定性。iTAC智能扭矩控制系统已搭载在比亚迪e平台3.0全新车型上，其搭载车型海豹已于2022年上市发布。  

　　4.小结  

　　iTAC智能扭矩控制技术通过扭矩转移、适当降低扭矩和输出负扭矩等多种控制方式，实现了对整车动力的高效管理。为了确保其安全性和可靠性，汽车安全沙盒监管试点将对iTAC智能扭矩控制系统可能存在的潜在未知风险进行深度安全分析，并进行一系列的安全测试，包括EMC测试、通信负载测试、失效安全测试以及控制精度测试等。这些测试旨在验证智能扭矩控制技术的安全性和可靠性，进而提升车辆的操控稳定性和驾驶安全性。 

　　来源：中国汽车报