基于因素补偿的电动液压助力转向控制方法技术

本发明专利技术涉及基于因素补偿的电动液压助力转向控制方法，通过分别检测电动汽车在不同转向前桥载荷和转速下的转向油液压力，测出各个转向油液压力下对应的转向电机电流和转向油泵转速；根据标定电流和转速的关系，得到转速系数；实时检测转向液压油温度，当温度低于设定温度值时，根据制定的标准，得出转向液压油温度所对应的转速系数；建立电动液压助力转向控制模型，计算电动转向油泵的实际转速。本发明专利技术充分考虑到转向前桥载荷或车速变化引起转向力较大波动的影响，同时有效解决了低温环境下长时间转向无助力或助力较小的问题，可有效兼顾车辆在低速时的转向轻便性和高速时的转向路感。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基于因素补偿的电动液压助力转向控制方法，属于车辆助力转向领域。
技术介绍
新能源客车分为具有发动机怠速停机功能的混合动力客车、不装备发动机的纯电动客车或燃料电池客车，由于发动机驱动转向油泵提供转向助力的功能出现中断或无法实现，因此新能源客车广泛采用电动液压助力转向系统。电动液压助力转向系统的供能机构为电动转向油泵，由转向电机驱动转向油泵，转向油泵多采用叶片泵类型。现有技术中电动液压助力转向系统采用基于转向油液压力变化对应电流变化的变频控制方法。在非转向工况，转向油液的压力低对应的转向电机电流较低，电机转速维持在较低的水平。在转向工况，转向油液的压力增加对应的转向电机电流增加并超过限定值，通过控制器的变频，转向电机转速升至较高水平，进入助力模式。但是，该控制方法未充分考虑转向前桥载荷或车速变化所对应的转向阻力矩变化。随前桥载荷、车速变化，转向力会出现较大的变化，转向稳定性较差。而且，在低温(一般低于-20℃)条件下启动时，转向油液粘度阻力大，电动转向油泵的叶片未从转子沟槽中甩出，转向油液压力小，转向工况和非转向工况均不能变频，转向长时间无助力；当叶片从转子沟槽中甩出，受温度和管路长度影响造成的转向油液粘度阻力的不同，非转向工况变频存在不确定性，只在转向工况可正常变频提高转速，由于转向油液粘度阻力大，需较长时间处于转向助力较小状态，待液压油温度上升且粘度阻力降低后，转向助力才能恢复正常。因此现有基于电流变化的变频控制技术不能有效克服低温启动长时间转向无助力或助力较小的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提出了一种基于因素补偿的电动液压助力转向控制方法，解决了现有的电动液压助力转向控制方法未考虑到转向前桥载、车速和温度变化的影响而造成电动液压助力转向稳定性较差的问题。本专利技术是通过如下方案予以实现的：基于因素补偿的电动液压助力转向控制方法，步骤如下：步骤1，分别检测电动汽车在不同转向前桥载荷和不同车速下的转向油液压力Px，依据不同流量对转向力大小的影响和转向力的设定值F0，分别测出各个转向油液压力Px对应的转向电机电流Ix和转向油泵转速nx；步骤2，汇总转向油液压力Px对应的转向电机电流Ix和转向油泵转速nx，根据标定电流和转速的关系，得到转速系数f(px)；步骤3，实时检测转向油液温度T，当温度低于设定温度值T0时，根据制定的标准，得出低于设定温度的转向油液温度所对应的转速系数y(tx)；步骤4，根据步骤3中得到的转速系数f(px)和y(tx)建立电动液压助力转向控制模型，计算电动转向油泵的实际转速n。进一步的，步骤1中所述的不同转向前桥载荷包括转向前桥空载、转向前桥半载和转向前桥满载。进一步的，步骤1中所述的不同车速包括低速、中速和高速。进一步的，所述的电动液压助力转向控制模型具体如下：当T≥T0时，该控制模型表示为：n＝n0×f(px)当T＜T0时，该控制模型表示为：n＝n0×f(px)×y(tx)其中，n为电动转向油泵实际转速；n0为非转向工况设定的电动转向油泵转速；f(px)表示转向油液压力所对应的转速系数；y(tx)为转向油液温度所对应的转速系数。进一步的，所述的设定温度值T0为-20℃。本专利技术和现有技术相比的有益效果是：本专利技术提出了基于因素补偿的电动液压助力转向控制方法，该控制方法通过汇总电动汽车在不同转向前桥载荷和不同车速下的转向油液压力及其对应的转向电机电流和转向油泵转速，根据标定电流和转速的关系，得到转速系数。然后，实时监测转向油液温度，并获取低于设定温度的转向油液温度所对应的转速系数。最后，根据转向油液压力对应的转速系数和温度所对应的转速系数建立电动液压助力转向控制模型，从而计算电动转向油泵的实际转速。本专利技术充分考虑到转向前桥载荷或车速变化引起转向力较大波动的影响，同时有效解决了低温环境下长时间转向无助力或助力较小的问题，可有效兼顾车辆在低速时的转向轻便性和高速时的转向路感，增强了电动汽车转向稳定性。附图说明图1是本专利技术实施例的在不同前桥载荷和车速对应压力下转速n与转向力F的关系；图2是本专利技术实施例的在不同转向油液温度下转速n与油压建立时间H的关系。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术做进一步详细的说明。基于因素补偿的电动液压助力转向控制方法的实施例采用电动液压助力转向系统控制电动汽车转向时，由于转向前桥载荷或车速变化使转向力会出现较大的变化，影响转向稳定性，而且在低温条件下，容易出现启动时长时间转向无助力或助力较小的问题。因此，本实施例“基于因素补偿的电动液压助力转向控制方法”中的因素主要包括：转向前桥载荷、车速和温度。本实施例中的电动液压助力转向控制方法实现的步骤主要包括：(1)获取转向油液压力对应的转速系数；(2)获取转向油液温度对应的转速系数；(3)建立电动液压助力转向控制模型。具体如下：步骤(一)、获取转向液油压力对应的转速系数若电动汽车转向电机工作时转速恒定、转向油液流量不变时，转向前桥载荷或车速的变化对电动液压助力转向的影响为：当转向前桥载荷为满载或车速较低时(低于30km/h)时，此时的转向阻力矩和转向力大、转向油液压力大，电动液压助力大。当转向前桥载荷为空载或车速较高时(高于80km/h)时，此时的转向阻力矩和转向力小、转向油液压力小，电动液压助力小。若电动汽车转向前桥载荷和车速不变时，对应的转向油液压力不变，转向电机工作转速及对应的转向油液流量变化对转向力的影响为：当转向电机工作转速及对应的转向油液流量增加时，转向力变小。当转向电机工作转速及对应的转向油液流量减小时，转向力变大。本实施例中设置的低车速和高车速仅为优选的实施方式，并不是对本专利技术的限制。作为其他实施方式可以根据实际情况设定车速的标准值。基于上述转向前桥载荷或车速的变化对电动液压助力转向的影响，本实施例中分别检测电动汽车转向前桥空载时在低速、中速和高速下的转向油液压力P1、P2、P3，本实施例中定义低于60km/h为低速，60km/h～100km为中速，高于100km/h为高速。电动汽车转向前桥半载时在低速、中速和高速下的转向油液压力P4、P5、P6，电动汽车转向前桥满载时在低速、中速和高速下的转向油液压力P7、P8、P9。然后，如图1所示，依据不同流量对转向力大小的影响和转向力的设定值F0，测出在不同转向油液压力Px下对应的转向电机电流Ix和转向油泵转速nX。其中ne为转向电机额定转速。然后汇总转向油液压力Px对应的转向电机电流Ix和转向油泵转速nX，以电动汽车非转向工况转向油液压力P0对应的转向电机电流I0和转向油泵转速n0为基准，利用最小二乘法标定转向电机电流Ix和转向油泵转速nX的函数关系，得到压力Px对应的转速系数f(px)，如表1所示。表1压力p电流I转速n转速系数f(px)P0I0n0f0P1I1n1f1P2I2n2f2P3I3n3f3……………………PxIxnxfx步骤(二)、获取转向液压油温度对应的转速系数在电动汽车的转向油管上设置温度传感器，对转向油液温度进行实时监测，采集转向油液温度T，并将其对应的电信号传送到转向控制器中。根据该转向助力系统的实际情况，设定温度值T0。本实施例中选取的设定温度值T0＝-20℃，在本专利技术的其他实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于因素补偿的电动液压助力转向控制方法，其特征在于，步骤如下：步骤1，分别检测电动汽车在不同转向前桥载荷和不同车速下的转向油液压力Px，依据不同流量对转向力大小的影响和转向力的设定值F0，分别测出各个转向油液压力Px对应的转向电机电流Ix和转向油泵转速nx；步骤2，汇总在转向油液压力Px下所对应的转向电机电流Ix和转向油泵转速nx，根据标定电流和转速的关系，得到转速系数f(px)；步骤3，实时检测转向油液温度T，当温度低于设定温度值T0时，根据制定的标准，得出低于设定温度的转向油液温度所对应的转速系数y(tx)；步骤4，根据步骤2、3中得到的转速系数f(px)和y(tx)，建立电动液压助力转向控制模型，计算电动转向油泵的实际转速N。

【技术特征摘要】
1.基于因素补偿的电动液压助力转向控制方法，其特征在于，步骤如下：步骤1，分别检测电动汽车在不同转向前桥载荷和不同车速下的转向油液压力Px，依据不同流量对转向力大小的影响和转向力的设定值F0，分别测出各个转向油液压力Px对应的转向电机电流Ix和转向油泵转速nx；步骤2，汇总在转向油液压力Px下所对应的转向电机电流Ix和转向油泵转速nx，根据标定电流和转速的关系，得到转速系数f(px)；步骤3，实时检测转向油液温度T，当温度低于设定温度值T0时，根据制定的标准，得出低于设定温度的转向油液温度所对应的转速系数y(tx)；步骤4，根据步骤2、3中得到的转速系数f(px)和y(tx)，建立电动液压助力转向控制模型，计算电动转向油泵的实际转速N。2.根据权利要求1所述的基于因素补偿的电动液压助力转向控制方...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振山，闫帅林，张永强，
申请(专利权)人：郑州宇通客车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41