[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

说明书

本发明提供了一种基于功率需求的重型商用车EPS复合电源的匹配方法，试验采集方向盘转角、车速、时间，对数据处理得到完成单次转向的最长时间t_dmax及两次转向间隔的最短时间t_jmin；由转向阻力矩随车速变化的解析式求得临界车速与临界转向功率P_seps；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；综合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的范围，基于充电需求确定超级电容组的容值；再计算超级电容组的充、放电限制功率，结合整车电器最大用电负荷、临界转向功率匹配整车电源的输出功率。本发明有利于快速匹配重型商用车EPS复合电源中的整车电源与超级电容，在满足使用要求的前提下，功率分配更合理，从而提高复合电源的能源利用率。

技术领域

本发明涉及汽车转向技术领域，具体是一种基于功率需求的重型商用车EPS复合电源的匹配方法。

背景技术

与液压助力转向系统(HPS)相比，电动助力转向系统(EPS)因其优良的性能和较低的能耗，已在轻型车辆上得到广泛应用。而重型商用车前轴载荷大，低速转向时转向系统所需克服的转向阻力矩大，使得整车电源系统不能满足低速转向EPS助力电机所需的功率，因此现有的EPS方案不适用于重型商用车。

尽管重型商用车在原地转向所需的转向功率很大，但是其大部分时间处于中、高速行驶状态，相应的转向阻力矩较小，若应用EPS，整车电源系统完全能满足转向功率需求。超级电容具备瞬时大功率充放电的特性，将超级电容与整车电源构成复合电源可以同时具备高的功率密度与能量密度，可以满足EPS的低速转向功率需求。日本专利(JP-A-2007-223510)公开了一种利用超级电容作为辅助电源的EPS系统，并给出了辅助电源介入工作的条件。中国专利(CN201180034669.7)公开了一种基于复合电源的EPS系统的故障检测电路，并给出了故障检测与处理方法。中国专利(CN201410080799.X)提出了一种基于超级电容器的汽车电子助力转向系统，并在恶劣路况转向时超级电容配合主电源提供驱动电流，提升助力功率。以上专利虽然提出了基于复合电源EPS的应用，但是对于复合电源中两类电源的匹配未做说明。

在重型商用车EPS复合电源系统中，整车电源增加了两个负载-EPS助力电机和超级电容，故整车电源的输出功率需重新匹配；超级电容组的容值一方面要满足使用需求，另一方面又影响整车电源的输出功率，故需要匹配超级电容组的容值。

发明内容

为了精确匹配重型商用车EPS复合电源中整车电源的输出功率以及超级电容组的容值，同时提高复合电源的利用率，本发明提供了一种基于功率需求的重型商用车EPS复合电源匹配方法。

一种基于功率需求的重型商用车EPS复合电源的匹配方法，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；

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。