[发明专利]基于SOC的汽车电动助力转向系统的助力特性曲线设计方法

摘要

本发明公开了一种基于SOC的汽车电动助力转向系统的助力特性曲线设计方法，考虑电池SOC的情况，将SOC分成三类，分别为SOC40％、40％SOC70％及SOC70％；对SOC40％的情况，对应于曲线形助力特性曲线进行分段处理，对40％SOC70％的情况，进行二次指数平滑处理；对SOC70％的情况，进行一次指数平滑处理。本发明通过考虑电动助力汽车电池能量管理的基础上合理设计助力特性曲线，能够显著提升助力转向性能，避免由于手力矩的变化快或大的手力矩操作导致的助力电机供电不连续，进而引发转向困难等，保证电池在各种电量阶段都能够产生稳定的电能输出使通过助力特性曲线计算的转向助力稳定，在保证助力稳定安全的同时最大程度的提高助力性能，节约能源。

主权项

1.一种基于SOC的汽车电动助力转向系统的助力特性曲线设计方法，其特征在于：所述助力特性曲线的设计考虑电池SOC的情况，在曲线设计过程中在原曲线型助力特性曲线的基础上进行平滑处理，同时给EPS系统所需电流进行约束来保证电池即使在低电量的情况下也能够有稳定持续的电流输出，保证EPS整个助力过程的实现，曲线设计包括以下步骤：步骤1)运用卡尔曼滤波理论对电池的SOC进行估计；将SOC分成三类，分别为SOC<40％、40％70％；步骤2)对SOC<40％的情况，对应于曲线形助力特性曲线进行分段处理，共分为5段5个区，分别为：助力区1是助力死区，助力区2是小助力区，助力区3是中助力区，助力区4是大助力区，助力区5是饱和区；对助力特性曲线的5段分别进行曲线平滑处理，助力区2即手力矩T170％的情况，对曲线型助力特性曲线进行一次指数平滑处理；步骤5)对利用手力矩计算目标电流过程中，即Ia＝ζTd，其中的比例关系ζ进行变化处理，其中，λ为变换系数，确定车速对应的助力曲线；其中，Ia为目标电流，Td为手力矩，ζ为手力矩与目标电流的换算关系；步骤6)对于不同车速下，通过关于速度的相关项得到不同车速下的完整助力特性曲线，即I＝e‑av·ζTd   (2)其中I为各车速情况下的目标电流，e‑av为包含速度的矫正系数，a为常数。