第二节　电动机

在早期开发的混合动力汽车上多采用直流电动机，即使到现在，还有一些电动汽车上仍然使用直流电动机来驱动，但在新研制的混合动力汽车上已基本不再采用直流电动机。直流电动机的优点是具有优良的电磁转矩控制特性，调速比较方便，控制装置简单、价廉；缺点是效率较低、重量大、体积大、价格贵。

一、直流电动机

1.直流电动机的控制系统

直流电动机在电源电路上，可以采用较少的控制元件，一般用斩波器来控制，最常采用的有IGBT电子功率开关的斩波器作为控制装置，IGBT斩波器是在直流电源与直流电动机之间的一个周期性的通断开关装置，斩波器根据直流电动机输出转矩的需要，脉冲输出和变换直流电动机所需电压从0到最高电压，与直流电动机输出的功率相匹配，来驱动和控制直流电动机运转，IGBT斩波器已经商品化，可供用户选用。

直流斩波控制方式由于体积小、质量轻、效率高、可控制性好。而且根据所选的加速度，能平稳加速到理想的速度，所以该控制方式在电力驱动领域得到了广泛应用。图3-11所示为用于直流电机速度控制的一象限直流斩波器。四象限运行是指用x轴表示电机转速，y轴表示电流，第一象限就是电动状态。四象限是指正向电动、正向发电、反向电动、反向发电。

一象限直流斩波控制的工作原理是，电流经蓄电池正极输出，经绝缘栅极双极型晶体管IGBT（InsulatedGateBipolarTransistor）的集电极C和发射极E，再经电刷进入电机　M的转子，电机的定子S，可以是线圈也可能是永磁体。驾驶人踏下加速踏板时，实际上就是电路在控制IGBT管的门极G的PWM波占空比加大，汽车减速时，若定子S为永磁，则电动机转为发电机发电，但发出的电流无法经IGBT将电流充入蓄电池。D是在IGBT关闭时给转子提供的放电回路。要想在第二象限工作，则可在IGBT的GE间反加一个大功率二极管，这时电机再生制动的能量就可以返回蓄电池了。

2.IGBT结构原理与检测

（1）IGBT结构　IGBT是　MOSFET（场效应晶体管）与GTR（功率晶体管）的复合器件。它既有MOSFET易驱动的特点，又具有功率晶体管电压、电流容量大等优点。其频率特性介于MOSFEI与功率晶体管之间，可正常工作于几万赫兹频率范围内，故在较高频率的大、中功率应用中占据主导地位。

如图3-12所示，GTR　由　N+、P、N-、N+四层半导体组成，无　SiO2绝缘层；MOSFET由N+、P、N-、N+四层半导体组成，但有SiO2绝缘层；IGBT是由N+、P、N-、N+、P+五层半导体组成，有SiO2绝缘层；图3-12中黑色箭头代表正电子；白色箭头代表负电子，仅有电子流动的为单极性管，有正负电子流动的为双极性管。

（2）IGBT工作原理　如图3-12所示，GTR是集电极C、基极B、发射极E三个电极，当B、E间通过一个小电流，则在C、E间有大电流流过，是电流放大电流的器件；MOSFET是漏极D、栅极G、源极S三个极，当G、S间施加一个电压，则在G、S间有大电流流过，是电压放大电流的器件；IGBT是集电极C、极栅G、发射极E三个极，当G、E间施加一个电压，则在C、E间有大电流流过，是电压放大电流的器件。

IGBT通过栅极驱动电压来控制的开关晶体管，工作原理同　MOSFET相似，区别在于IGBT是电导调制来降低通态损耗。GTR电力晶体管饱和压降低，载流密度大，但驱动电流也较大。MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT综合了两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。图3-13所示为两单元IGBT功率模块。

（3）IGBT使用注意事项　由于IGBT模块为　MOSFET结构，IGBT的栅极通过一层氧化膜与发射极实现电隔离。由于此氧化膜很薄，其击穿电压一般仅能承受到20～30V，所以因静电而导致栅极击穿是IGBT失效的常见原因之一。因此，使用中要注意以下几点。

①在使用模块时，尽量不要用手触摸驱动端子部分，当必须触摸模块端子时，要先将人体或衣服上的静电用大电阻接地进行放电后再触摸；在用导电材料连接模块驱动端子时，在配线未接好之前不要接上模块，应在良好接地的情况下操作。在应用中有时虽然保证了栅极驱动电压没有超过栅极最大额定电压，但栅极连线的寄生电感和栅极与集电极间的电容耦合，也会产生使氧化层损坏的振荡电压。为此，通常采用双绞线来传送驱动信号，以减少寄生电感。在栅极连线中串联小电阻也可以抑制振荡电压。

②在栅极和发射极间开路时，若在集电极与发射极间加上电压，则随着集电极电位的变化，由于集电极有漏电流流过，栅极电位升高，集电极则有电流流过。这时，如果集电极与发射极间存在高电压，则有可能使IGBT发热乃至损坏。

③在使用IGBT的场合，当栅极回路不正常或栅极回路损坏时（栅极处于开路状态），若在主回路上加上电压，则IGBT就会损坏，为防止此类故障，应在栅极与发射极之间串接一只10kΩ左右的电阻。

④在安装或更换IGBT模块时，应十分重视IGBT模块与散热片的接触面状态和拧紧程度。为了减少接触热阻，最好在散热器与IGBT模块间涂抹导热硅脂，安装时应受力均匀，避免用力过度而损坏。

⑤一般散热片底部安装有散热风扇，当散热风扇损坏散热片散热不良时将导致IGBT模块发热，从而发生故障。因此对散热风扇应定期进行检查，一般在散热片上靠近IGBT模块的地方安装有温度感应器，当温度过高时报警或停止IGBT模块工作。

（4）IGBT管极性测量　判断极性时，首先将万用表拨在R×1k挡，用万用表测量时，若某一极与其他两极阻值为无穷大，调换表笔后该极与其他两极的阻值仍为无穷大，则判断此极为栅极G。其余两极再用万用表测量，若测得阻值为无穷大，调换表笔后测量阻值较小，则在测量阻值较小的1次中，红表笔接的为集电极C，黑表笔接的为发射极E。

（5）如何检测判断IGBT管的好坏　IGBI管的好坏可用指针式万用表的R×1k挡来检测，或用数字万用表的“二极管”挡来测量PN结正向压降进行判断。检测前先将IGBT管三只引脚短路放电，避免影响检测的准确度；然后用指针万用表的两支表笔正反测G、E两极及G、C两极的电阻。正常G、C两极与G、E两极间的正反向电阻均为无穷大；内含阻尼二极管的IGBT管正常时，E、C极间均有4kΩ正向电阻。

最后用指针万用表的红笔接C极，黑笔接E极，若所测值在3.5kΩ左右，则所测管为含阻尼二极管的IGBT管；若所测值在50kΩ左右，则所测IGBT管内不含阻尼二极管。对于数字万用表，正常情况下，IGBT管的C、E极间正向压降约为0.5V。

综上所述，内含阻尼二极管的IGBT管检测，除红黑表笔连接C、E阻值较大，反接阻值较小外，其他连接检测的读数均为无穷大。测得IGBT管三个引脚间电阻均很小，则说明该管已击穿损坏；维修中IGBT管多为击穿损坏。若测得IGBT管三个引脚间电阻均为无穷大，说明该管已开路损坏。

二、交流电动机

1.三相异步感应电动机的结构

三相异步感应电动机有笼式异步感应电动机（简称感应电动机）和绕线式异步感应电动机两种。笼式感应电动机是应用最广泛的电动机，如图3-14所示。

三相异步感应电动机的定子和转子由层叠、压紧和硅钢片组成，两端采用铝盖封装，在转子和定子之间没有相互接触的部件，结构简单，运行可靠，经久耐用，价格低廉，被众多电动汽车所采用。

2.三相异步感应电动机的控制系统

在混合动力汽车上，一般采用发电机或动力电池组作为电源，三相异步感应电动机不能直接使用直流电源，另外，三相异步感应电动机具有非线性输出特性，因此，在采用三相异步感应电动机时，需要应用逆变器中的功率半导体变换器件，将直流电变换为频率和幅值都可以调节的交流电，来实现对三相异步感应电动机的控制，在混合动力汽车上，根据混合动力汽车的模型结构不同，通常功率电路有交-直-交变频器系统、交-交变频器系统、直-交逆变器系统。

在装有交流发电机的混合动力汽车上，根据动力系统结构模型的要求，可采用前两种变频器系统，第三种普遍应用在电动汽车上，图3-15所示为三种功率电路基本形式。

三、永磁电动机

1.永磁电动机的种类

按永久磁铁在永磁电动机上布置，可以将永磁电动机分为内部永磁型IPM、表面永磁型SPM和镶嵌式（混合式）永磁型ISPM几种结构形式，将永磁磁极按N极和S级顺序排列组成永磁电动机的磁性转子。

（1）内部永磁型磁性转子　内部永磁型磁性转子的磁路结构可分为径向型磁路结构、切向型磁路结构和混合型磁路结构。

图3-16中1～5所示为径向型内部永磁转子的结构，径向型磁路磁性转子漏磁小，而且不需要隔离环，但它的每个磁极的有效面积约为切向型内部永磁转子的一半，为了提高径向型内部永磁转子的有效面积，多采用图3-16中5的截面形状。图3-16中6～8所示为切向型内部永磁转子结构磁转子的结构，切向型内部永磁转子会因为q轴电枢反应较强，从而减少了有效转矩，可以采用图3-16中8的形式，在转子上开闭口空气槽，可以改善对其转矩的影响。图3-16中9为混合型内部永磁转子结构。

（2）表面永磁型磁性转子　图3-16中10～12为表面永磁型转子结构，表面永磁型转子的应用正在逐渐增多。图3-17所示为表面永磁型转子永磁电动机的横截面图。

1—电动机轴；2—转子；3—转子磁体固定环；4—钕-铁-硼永磁体；5—钕-铁-硼永磁体卡环；6—定子绕组；7—定子铁芯；8—电动机冷却水套

（3）混合式永磁型磁性转子　图3-18所示为一种混合式永磁型磁性转子，这种混合式永磁型磁性转子可以用嵌入永久磁铁中的励磁绕组来对磁通量进行控制，从而改变永磁电动机的机械特性。

1—定子绕组；2—励磁绕组；3—永久磁体

2.磁极的数量

一般感应电动机的磁极数量增多以后，电动机在同样的转速下，工作频率随之增加，定子的铜损和铁损也相应增加，将导致功率因数急剧下降。磁阻电动机的磁极数量增多以后，会使电动机输出的最大转矩与最小转矩之间的差值很大，对磁阻电动机的性能影响较大，独立励磁电动机的磁极数量增多以后，将无法达到额定的转矩。而永磁电动机的磁极增加一定数量以后，不仅对电动机的性能没有明显的影响，还可以有效地减小永磁电动机的尺寸和重量。永磁电动机的气隙直径和有效长度，取决于电动机的额定转矩、气隙磁通密度、定子绕组的线电流密度等参数变化的影响。气隙磁通密度主要受磁性材料磁性的限制，因此需要采用磁能密度高的磁性材料。另外，在气隙磁通密度相同的条件下，增加磁极的数量，就可以减小电动机磁极的横截面面积，从而减小电动机转子铁芯的直径。图3-19所示为一个四极永磁铁芯与一个十六极永磁转子铁芯的尺寸比较，以减小电动机的质量。增加磁通密度、改进磁路结构是提高永磁电动机性能和效率的主要途径。后者的截面面积要小于前者，因此可减弱电枢反应和提高电动机的转速。

3.永磁材料

永磁电动机的永磁材料种类很多，如KS-磁钢、铁氧体、锰铝碳、铝镍钴和稀土合金等。铁氧体价格低廉，而且去磁特性接近一条直线，但铁氧体的磁能很低，使得永磁电动机的体积增大，结构很笨重。现代主要采用稀土合金永磁材料来制造永磁电动机的磁极，它的能量密度远远超过其他永磁材料制成的磁极。钕-铁-硼（Nd-Fe-B）稀土合金的磁能积最高，有最高的剩磁和矫顽力，加工性能好，资源广泛，应用发展最快，是目前最理想的永磁材料，而且相对价格也比较低，磁极的磁性材料不同，电动机的磁通量密度也不同，磁通量密度大时，永磁电动机的体积和质量都将减小。采用钕-铁-硼（Nd-Fe-B）稀土合金永磁材料时，由于其在高温时磁性会发生不可逆的急速衰退，以致完全失去磁性，因此，用钕-铁-硼稀土合金永磁材料制成的永磁电动机的工作温度必须控制在150℃以下，一般在电动机上要采取强制冷却，钕-铁-硼稀土合金永磁材料要比钐-钴（Sm-Co）稀土合金具有更好的力学性能，价格也比较便宜，稀土合金永磁材料在制造中都必须进行适当加固，否则不能承受高速运转时的作用力。

4.永磁无刷直流电动机

（1）永磁无刷直流电动机的结构　永磁无刷电动机可以看作是一台用电子换向装置取代机械换向的直流电动机，永磁无刷直流电动机主要由永磁电动机本体、转子位置传感器和电子换向电路组成。无论是结构或控制方式，永磁直流无刷电动机与传统的直流电动机都有很多相似之处：用装有永磁体的转子取代有刷直流电动机的定子磁极；用具有多相绕组的定子取代电枢；用由固态逆变器和轴位置检测器组成的电子换向器取代机械换向器和电刷，如图3-20所示。

（2）永磁无刷直流电动机的控制系统　永磁无刷直流电动机具有很高的功率密度和宽广的调速范围。永磁无刷直流电动机的控制系统较为复杂，有多种控制策略，在采用方波电流（实际上方波为顶宽不小于120°的矩形波）的永磁无刷直流电动机的控制则比较容易，驱动效率也最高。方波电动机可以比正弦波电动机产生大15％左右的电功率，由于磁饱和等因素的影响，三相合成产生的恒定电磁转矩是一种脉动电磁转矩。永磁无刷直流电动机实际上是一种隐极式同步电动机，在正常运行时电枢电流磁动势与永磁磁极的磁动势在空间位置相差90°电角度。在高速运行时通过“弱磁调速”的技术来提速。

永磁无刷直流电动机的基本控制系统，由直流电源、电容器、三相绝缘栅双极晶体管IGBT逆变器、永磁无刷直流电动机PMBDC、电动机转轴位置检测器PS、逻辑控制单元120°导通型脉宽调制信号发生器PWM驱动电路和其他一些电子器件共同组成。

转轴位置检测器检测转轴位置的信号，并经过位置信号处理，将信号输送到逻辑控制单元，码盘检测电动机的转速，经过速度反馈单元、速度调节器，对电动机的运行状态进行判别，将信号输送到逻辑控制单元，经过逻辑控制单元计算后，将控制信号传送到PWM发生器。

电流检测器按照闭环控制方式，将反馈电流进行综合，经过电流调节器调控，也将电流信号输入PWM发生器。

由转轴位置检测器根据转角θ和速度调节器，对电动机的运行状态进行判别，共同发出转子位置的信号DA、DB、DC，以及电流检测器对电流的调控信号，共同输入PWM发生器后，产生脉宽调制的信号，自动换流来改变定子绕组的供电频率和电流的大小，控制逆变器的功率开关元件的导通规律。如图3-21所示，逆变器的功率开关由上半桥开关元件S1～S3和下半桥开关元件S4～S6组成，在同一时刻只有处于不同桥臂上的一只开关元件IGBT被导通（如S1和S6），电动机的电磁转矩T与开关元件导通的电流成正比。

5.永磁磁阻同步电动机

（1）永磁磁阻同步电动机的结构　永磁磁阻同步电动机是将永久磁铁取代他励同步电动机的转子励磁绕组，将磁铁插入转子内部，形成同步旋转的磁极。电动机的定子与普通同步电动机两层六极永磁磁阻同步电动机的定子和转子一样，转子上不再用励磁绕组、集电环和电刷等来为转子输入励磁电流，输入定子的是三相正弦波电流，这种电动机称为永磁磁阻同步电动机。

永磁磁阻同步电动机具有高效率（达97％）和高比功率（远远超过1kW/kg）的优点。输出转矩与转动惯量比都大于相类似的三相感应电动机。在高速转动时有良好的可靠性，平稳工作时电流损耗小，永磁磁阻电动机在材料的电磁性能、磁极数量、磁场衰退等多方面的性能都优于其他种类的电动机，工作噪声也低。

在同步电动机的轴上装置转子位置传感器和速度传感器，它们产生的信号是驱动控制器的输入信号。永磁磁阻同步电动机具有功率密度高、调速范围宽、效率高、性能更加可靠、结构更加简单、体积小的优点。与相同功率的其他类型的电动机相比较，更加适合作为EV、FCEV和混合动力汽车的驱动电动机。

永磁磁阻电动机为了增加电动机的转矩，采用增加q轴磁阻与d轴磁阻之差，来获得更大的磁阻转矩，因此采用多层的转子结构，如图3-22所示。有单层、双层、3层和10层等，用于优化转子结构。转子的层数增加，Lq-Ld也增大，但增加层数超过3层，Lq-Ld变化不大，一般为2～3层。

（2）永磁磁阻同步电动机的控制系统　永磁磁阻同步电动机采用带有矢量变换电路的逆变器系统来控制，其控制系统由直流电源、电容器、三相绝缘栅双极晶体管IGBT逆变器、永磁同步电动机PSM、电动机转轴位置检测器PS、速度传感器、电流检测器、驱动电路和其他一些元件等共同组成。微处理器控制模块中包括乘法器、矢量变换电路、弱磁控制器、转子位置检测系统、速度调节系统、电流控制系统、PWM发生器等主要电子器件，PWM逆变器的作用是将直流电经过脉宽调制变为频率及电压可变的交流电，电压波形有正弦波或方波。

①转子位置检测器根据检测转子磁极的位置信号和矢量变换电路发出的控制信号，共同通过电流分配信号发生器来对转子位置信号进行调节，产生电流分配信号，将信号分别输入A、B乘法器中。

②速度传感器、速度变换电路和速度调节器，对电动机的运行状态进行判别和处理，将电动机的运行状态信号分别输入A、B乘法器中。

③控制驱动器采用不同的控制方法，由电流分配信号发生器和速度调节器对系统提供信号，经过乘法器逻辑控制单元的计算后产生控制信号，并与电流传感器输入的电流信号，共同保持转子磁链与定子电流之间的确定关系，将电流频率和相位变换信号，分别输入各自独立的电流调节器中，然后输出到PWM发生器中，控制逆变器换流IGBT开关元件的通断，完成脉宽调制，为永磁同步电动机提供正弦波形的三相交流电，同时控制定子绕组的供电频率、电压和电流的大小，使永磁同步电动机产生恒定的转矩和对永磁同步电动机进行调速控制。

④系统的给定量是转子转速的大小，系统可以根据不同的给定速度运行，调速范围宽，调速精度也较高。根据电动机转子位置检测器测得的转子的正方向转角θ位置的信号DA、DB、DC，使分别属于上桥臂和下桥臂的两只开关元件导通，而且只有在下桥臂的开关元件受控于PWM状态时，电动机处于电动状态运转。

根据电动机转轴位置检测器得到的转子反方向转动的信号DA'、DB'、DC‘时，分别属于上桥臂和下桥臂的6只开关元件按周期规律交替导通，在每个周期中每只开关元件轮流导通工作60°电角度，PWM处于脉宽调制状态时，电动机处于发电状态运转。永磁磁阻同步电动机的控制系统如图3-23所示。

（3）永磁磁阻同步电动机的机械特性　永磁磁阻同步电动机在牵引控制中采用矢量控制方法，在额定转速以下恒转矩运转时，使定子电流相位领先一个β角，这样，一方面可增加电动机的转矩；另一方面由于β角领先产生的薄弱作用，使电动机额定转速增高，从而增大了电动机在恒转矩运转时的调速范围，如β角继续增加，电动机将运行在恒功率状态，永磁磁阻同步电动机能够实现反馈制动，图3-24所示为永磁磁阻同步电动机的机械特性曲线。

四、开关磁阻电动机

1.开关磁阻电动机的性能

开关磁阻电动机（SDR）是一种新型调速电动机，调速系统兼具直流、交流两类调速系统的优点，是继变频调速系统、无刷直流电动机调速系统的最新一代无极调速系统。它的结构简单，在电动机的转子上，没有滑环、绕组等转子导体和永久磁铁等，如图3-25所示。开关磁阻电动机的定子和转子都是凸极结构，只在电动机的定子上安装有简单的集中励磁绕组，励磁绕组的端部较短，没有相间跨接线，磁通量集中于磁极区，通过定子电流来励磁。各组磁路的磁阻随转子位置不同而变化，转子的运转是依靠磁引力来运行，转速可以达到15000r/min，在较宽的转速范围和较宽的转矩范围内效率可以达到85％～93％，比三相感应电动机要高，其转矩-转速特性好，在较宽的转速范围内，转矩、转速可灵活控制，调速控制较简单，并可实现四象限运行。有较高的启动转矩和较低的启动功率，开关磁阻电动机功率密度高，结构简单坚固，可靠性好，但转矩脉动大，控制系统较复杂，工作噪声大，体积比同样功率的感应式电动机要大一些。

现今，开关磁阻电动机的应用和发展取得了明显的进步，已成功地应用于电动车驱动、通用工业、家用电器和纺织机械等各个领域，功率范围从10W～5MW，最大速度高达100000r/min。

2.开关磁阻电动机的结构

开关磁阻电动机的定子和转子采用凸极结构，定子和转子都是由硅钢片叠片组成的。开关磁阻电动机的定子和转子极数不同，有多种组合方式，最常见的有四相S/6结构和三相6/4结构。其中，三相开关磁阻电动机的定子上有6个凸极，转子上有4个凸极，这就是三相6/4结构。四相开关磁阻电动机的定子上有8个凸极，转子上有6个凸极。在定子相对称的两个凸极上的集中绕组互相串联，构成一相，但在转子上没有任何绕组。因此，定子上有6个凸极的为三相开关磁阻电动机，定子上有8个凸极的为四相开关磁阻电动机，如此类推，由于开关磁阻电动机的定子凸极数量不同，形成不同极数的开关磁阻电动机。开关磁阻电动机的结构方案如表3-2所示。

图3-26（a）所示为三相6/4凸极结构的开关磁阻电动机的定子和转子结构剖面示意图，图3-26（b）所示为三相12/8凸极双绕组结构的开关磁阻电动机的定子和转子结构剖面示意图，图3-26（c）所示为四相8/6凸极结构的开关磁阻电动机的定子和转子结构剖面示意图。

3.开关磁阻电动机的工作原理

图3-27所示是三相开关磁阻电动机的剖面，从图3-27中可以看出如果按A、B、C的顺序向定子绕组轮流通电，定子便产生按顺序变换的磁场，此时，电动机的转子就会连续不断地逆时针转动。如果反过来按A'、C'、B'、C‘改变定子绕组通电顺序，则开关磁阻电动机转子就可以改变转动的方向。图3-27中的三相开关磁阻电动机定子的凸极数为6个，转子的凸极数为4个，当A、B、C三相轮流通电1次时，转子共转π/2步进角。如果改变电流的大小，则可改变电动机转矩的大小，进而改变电动机的转速。如果控制在转子极离开定子极通电，即可产生与转子旋转方向相反的制动转矩。

五、电动机控制系统

在混合动力汽车上对电动机控制系统的终极目的是，保证车辆的安全、节能、环保以及舒适和通信等方面对混合动力汽车的动力系统、车身、底盘和车载电子、电气设备进行全方位的自动控制。因此对混合动力汽车智能化控制与智能汽车控制系统结构基本相同。车身、底盘、电子、电气设备绝大部分可以与智能汽车通用，但混合动力汽车的特点，就在于动力系统与内燃机汽车动力系统有本质的区别。在混合动力汽车上是采用电源-电源转换器-驱动电动机的动力系统，是属于电力驱动技术范畴，因此，对混合动力汽车驱动电动机的控制和智能控制的研究，是混合动力汽车的关键技术。

电动汽车的电动机有多种控制模式。传统的线性控制（如PID），不能满足高性能电动机驱动的苛刻要求。传统的变频变压VWF控制技术，不能使电动机满足所要求的驱动性能。异步电动机多采用矢量控制FOC，是较好的控制方法。近几年，许多先进的控制策略，包括自适应控制、变结构控制、模糊控制和神经网络控制等适用于电动机驱动。

自适应控制包括自调节控制STC和模型参考自适应控制MRAC。运用STC，控制器的参数可以根据系统参数的变化进行自动调整。关键是用一个识别模块来跟踪系统参数的变化，通过控制器的自调整模块更新控制器的参数，以获得理想的闭环控制性能。运用MRAC，输出模型的响应跟踪参考模型的响应，基于利用参考模型和系统输出差别的自适应算法，控制器的参数不断加以调整，从而得到理想的闭环控制性能。现在，MRAC和STC都用于电动汽车无换向电动机驱动系统中。

变结构控制VSC已应用到电动机驱动中，与自适应控制进行竞争。运用VSC，系统提供不敏感的参数特性，规定误差动态并简化所执行的操作。根据开关控制理论，系统必须按预定的轨道在相应平面内运行，而不管系统参数如何变化。模糊逻辑FUZZY和神经网络NeuralNetworks等技术也被引入电动机控制领域。

模糊控制是一种语言过程，它基于人类使用的先前经验和试探法则。神经网络控制NNC，控制器有可能解释系统的动态行为，然后自学并进行自我调整。这种控制策略能结合其他控制策略形成新的控制模式，如自适应模糊控制、模糊NNC和模糊VSC等。不久的将来，利用人工智能AI的控制器不需人的干预就能进行系统诊断和错误修正。各种大功率电子器件，如　MOSFET、IGBT、COMFET、MCT和STT等的使用，还有微机处理器DSP等硬件的应用，为电动汽车的电动机控制方法和智能控制提供重要保证。

（1）混合动力汽车电动机的控制系统　动力电池组、电流转换器（逆变器）、发动机-发电机组和驱动电动机以及一些电气线路共同组成了混合动力汽车动力系统和驱动力控制系统，因此混合动力汽车的关键是对动力电池组、发动机-发电机组、驱动电动机进行控制或智能控制。

（2）混合动力汽车电动机的控制系统的组成　混合动力汽车上驱动电动机的控制系统基本由以下四部分组成。

①信号输入。驾驶人对加速踏板的位移量以及由电动机反馈的信号和监测装置反馈的信号是混合动力汽车的主要输入信号，该信号一般转换为电信号，经过接口输入计算机中。

②信号处理和输出。以车载计算机为核心的中央控制器作为信号处理和指令输出的核心，在中央控制器中装有测量元件、乘法器、比较元件、逻辑控制单元、数据库和各种传感器等电子器件，对输入控制信号的输入量进行快速、精确的运算，并产生相应的偏差信号，将运算得出的微弱偏差信号，经过放大元件进行放大或变换，使输出指令的偏差信号足够大，然后通过接口输送到各个控制模块中去。

③执行元件。控制模块和各种执行机构是控制系统的执行元件，根据放大元件所放大或变换的偏差信号，控制模块和各种执行机构对被控制对象发出的控制指令，使被控制对象按照规定的指令（参数）运行。

④信息反馈。电动机运转监测装置上的传感器，对电动机的运转进行监测，并将电动机运转中的机械量和电量的变化及时反馈到中央控制器，中央控制器将反馈信息进行对比、运算后，对输出的指令进行调整和修改，使被控制对象的运行参数与输入信号的给定值趋向一致，并使被控制对象按照新的指令（参数）运行。