[发明专利]一种基于功率需求的重型商用车EPS复合电源的匹配方法

权利要求书

1.一种基于功率需求的重型商用车EPS复合电源的匹配方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：对重型商用车进行道路试验，采集数据并处理得到完成单次转向所需的最长时间t_dmax以及两次转向间隔的最短时间t_jmin；

步骤2：仿真与试验得出转向阻力矩随车速变化的解析式T＝f(v)，并根据该解析式求得临界转向车速v_c与临界转向功率P_seps；

所述临界车速v_c与临界转向功率P_seps通过以下步骤获得：

步骤2.1：结合原地转向阻力矩、前轮定位参数引起的回正力矩和轮胎/路面低速转向的摩擦力矩综合计算出汽车的低速转向阻力矩；针对小型车辆，搭建转向系统模型进行低速转向阻力矩的仿真，通过与实车试验对比，对模型进行验证与优化；

步骤2.2：由优化后的模型仿真得到重型商用车的低速转向阻力矩，并采用最小二乘法拟合得到转向阻力矩随车速变化的解析式

步骤2.3：对解析式T＝f(v)求导得出转向阻力矩随车速的变化率，以变化率极大值对应的车速作为临界转向车速v_c；

步骤2.4：根据转向阻力矩与车速的解析式T＝f(v)，得出临界车速v_c下的转向阻力矩并计算临界转向功率其中ω_m为助力电机的额定转速，η_r为转向器的传动效率，G_r为转向器传动比，η_m为电机及其减速机构的传动效率，G_m为电机传动比，F_z为前轴载荷，L为轮胎接地印记圆的直径，c为主销偏距，β为主销内倾角，θ_h为转向盘转角，G_s为转向系统的传动比；

步骤3：根据原地转向阻力距求得转向助力电机所需输出的极限转向功率P_Mmax；

步骤4：综合所求的t_dmax、t_jmin、P_seps、P_Mmax，基于放电需求计算得到超级电容组容值C的范围，基于充电需求确定超级电容组的容值；

步骤5：计算超级电容组的充电限制功率P_充limit、放电限制功率P_放limit，并结合整车电器最大用电负荷P_loadmax、临界转向功率P_seps匹配整车电源的输出功率P_S。

2.根据权利要求1所述的一种基于功率需求的重型商用车EPS复合电源的匹配方法，其特征在于，所述步骤1中道路试验采集数据并且处理数据的具体步骤如下：

步骤1.1：在选定的试验车辆上装备车速仪及测力方向盘，采集某一运营周期内的方向盘转角、车速、时间；

步骤1.2：根据转角-时间历程图，得出单次转向所需的时间t_d以及前一次转向完成至下一次转向开始的间隔时间t_j；

步骤1.3：根据车速-时间历程图，统计得出低于临界车速v_c下，单次转向所需的最长时间t_dmax，两次转向完成的最短间隔时间t_jmin，若间隔时间与其前后两次完成转向所需的时间相加之和小于t_dmax，则此间隔时间不予考虑。

3.根据权利要求1所述的一种基于功率需求的重型商用车EPS复合电源的匹配方法，其特征在于，所述步骤3中极限转向功率P_Mmax的获取过程为：由原地转向半经验公式计算出原地转向阻力矩此时转向电机所需输出的转矩最大，计算此工况下转向电机所需提供的功率，即为极限转向功率P_Mmax，其中f为轮胎与地面的滑动摩擦系数，G₁为前轴载荷，p为轮胎胎压，ω_m为助力电机的额定转速，η_r为转向器的传动效率，G_r为转向器传动比，η_m为电机及其减速机构的传动效率，G_m为电机传动比。