[发明专利]基于动态切换阈值的复合电源EPS多模式切换方法及装置

说明书

本发明属于汽车转向系统领域，具体涉及一种基于动态切换阈值的复合电源EPS多模式切换方法及装置；统计得到整车电器负载功率的波动范围，求取临界车速和临界转角的变化区间；以整车电器负载的实时功率和超级电容的SOC作为模糊控制器的输入，以临界车速和临界转角作为模糊控制器的输出，利用模糊控制器实现对多模式切换阈值即临界车速和临界转角的动态调整；判定复合电源EPS系统的工作模式并进行对应的模式切换，推动循环球转向器工作；基于此方法设计的动态调整过程，可以对多模式切换阈值即临界车速v_S和临界转角θ_HS进行实时的动态调整，使整车电流高效的流动，减少能量转化的中间过程，从而提高整车能量利用率。

技术领域

本发明属于汽车转向系统领域，具体涉及一种基于动态切换阈值的复合电源EPS多模式切换方法及装置。

背景技术

近年来，电动助力转向系统(Electric Power Steering，EPS)以其安全、节能、环保的优点广泛应用于乘用车和轻型商用车，然而重型商用车前轴载荷大，所需的转向功率较大，整车电源系统无法满足转向功率的需求，因而限制了EPS在重型商用车领域的应用。因此，研究适用于重型商用车的EPS新方案并解决新方案存在的科学问题和技术难题，具有重要的研究价值和现实意义。

超级电容作为一种新型的电源，具有充放电迅速、可实现大电流快速放电、动态性能好、循环效率高达90％～95％、控制简单、绿色环保等优点，因此，超级电容近年来较多的被用于发动机的启停辅助以及电动汽车的辅助电源等方面，以超级电容为辅助电源而构成的复合电源EPS的研究也在逐渐兴起。

由超级电容并联在整车电源端构成的复合电源EPS，系统有整车电源供电和复合电源供电两种模式。当电机功率需求较低时，由整车电源单独供电；当电机功率需求较高时，超级电容会辅助整车电源共同为电机供电。控制器会根据采集到的控制变量与切换阈值进行对比，控制系统在两种不同的工作模式之间切换。但已有的控制方法中，切换阈值一经确定后就是一个定值，不会根据车辆的能源状态进行动态调整，一定程度上不利于能源的合理使用，造成资源浪费。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提出一种基于动态切换阈值的复合电源EPS多模式切换方法及装置，使控制器根据车辆的能源状态动态调整切换阈值，并切换复合电源EPS系统的工作模式，以提高能源利用率。

为实现上述目的，本发明具体技术方案如下：一种基于动态切换阈值的复合电源EPS 多模式切换方法，包括以下步骤：

1)统计整车电器负载功率P_E的波动范围[P₁,P₂]；

2)设定超级电容充放电过程中SOC的高效工作区间为[a,1]；

3)计算临界转角θ_HS和临界车速v_S的变化区间，临界转角θ_HS的变化区间记为[θ_HS1，θ_HS2]，临界车速v_S的变化区间记为[v_S1，v_S2]；

4)选择三角形隶属函数，定义输入变量和输出变量的模糊子集并确定论域；其中，输入变量为整车电器功率P_E和超级电容SOC，输出变量为临界车速v_S和临界转角θ_HS；

5)以能量最优流向为原则制定模糊控制器的规则库；

6)以实时采集的整车电器功率P_E和超级电容SOC作为输入，进行模糊决策，得到实时的切换阈值，其中，所述实时的切换阈值包括临界车速v_S和临界转角θ_HS；