一種怠速轉(zhuǎn)向功率補償方法及控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種怠速功率補償方法及控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]原地靜止的汽車在駕駛員進行轉(zhuǎn)向動作時，由于輪胎與路面之間的摩擦力很大，導(dǎo)致整個轉(zhuǎn)向系統(tǒng)執(zhí)行機構(gòu)的負載很大，此時將消耗大量的發(fā)動機功率為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供助力，這會導(dǎo)致發(fā)動機轉(zhuǎn)速下降或波動明顯，尤其是對于小排量發(fā)動機而言，該現(xiàn)象更加嚴重，有可能在方向盤轉(zhuǎn)向角度較大時發(fā)生發(fā)動機熄火，嚴重影響駕駛員的對汽車的駕駛舒適性的感受。因此需要在怠速轉(zhuǎn)向工況下，對發(fā)動機進行額外的功率補償，以避免出現(xiàn)熄火或者發(fā)動機轉(zhuǎn)速嚴重下降的情況。
[0003]對于應(yīng)用液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(HPS)的車輛，可以在助力轉(zhuǎn)向栗或轉(zhuǎn)向高壓油管上安裝一個壓力開關(guān)，當高壓油路中的壓力超過壓力開關(guān)的動作門限值時，壓力開關(guān)的內(nèi)部觸點導(dǎo)通并產(chǎn)生一個開關(guān)信號，此開關(guān)信號傳遞給發(fā)動機控制器，當發(fā)動機控制器檢測到其對應(yīng)針腳接地時，可識別出此時液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)消耗了較大的發(fā)動機功率，進而通過對內(nèi)部的噴油量、進氣量的控制對發(fā)動機進行對應(yīng)的功率補償。
[0004]而對于應(yīng)用電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(EPS)的車輛，目前還沒有類似的技術(shù)方案以解決怠速轉(zhuǎn)向時發(fā)動機功率補償?shù)膯栴}，因此這類車輛在怠速轉(zhuǎn)向時，容易發(fā)生熄火、轉(zhuǎn)速波動嚴重等問題，本領(lǐng)域技術(shù)人員需要開發(fā)有效的方案以解決上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種怠速功率補償方法及控制系統(tǒng)，針對應(yīng)用電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車輛，在其怠速轉(zhuǎn)向時對發(fā)動機功率進行智能補償，避免出現(xiàn)熄火或轉(zhuǎn)速嚴重波動等問題。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案:
[0007]—種怠速轉(zhuǎn)向功率補償方法，包括以下步驟:
[0008]判斷車輛是否處于怠速轉(zhuǎn)向行駛工況；
[0009]如果車輛處于怠速轉(zhuǎn)向行駛工況，怠速補償標志位置為I ;否則，怠速補償標志位置為O ;
[0010]當所述怠速補償標識位為I時，由EPS控制器計算發(fā)動機怠速功率補償控制占空比的值，并發(fā)出對應(yīng)的占空比信號；所述發(fā)動機怠速功率補償控制占空比的計算公式如下:
[0011]PffM = Ps/Pmax，
[0012]其中，Ps為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)消耗的實時功率，Pmax為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可消耗的最大功率；
[0013]發(fā)動機控制單元接收上述發(fā)動機怠速功率補償控制占空比信號，并控制發(fā)動機進行噴油補償。
[0014]優(yōu)選地，判斷車輛是否處于怠速轉(zhuǎn)向行駛工況包括以下分步驟:
[0015]獲取發(fā)動機轉(zhuǎn)速、車速和方向盤扭矩；
[0016]判斷發(fā)動機轉(zhuǎn)速是否大于等于第一轉(zhuǎn)速閾值且小于第二轉(zhuǎn)速閾值，如果是，則判斷車速是否小于車速閾值，如果是，再判斷方向盤扭矩是否大于等于扭矩閾值，如果是，則確定車輛處于怠速轉(zhuǎn)向行駛工況，將怠速補償標志位置為I ;
[0017]上述三個判斷分步驟中，只要出現(xiàn)其中一步的判斷結(jié)果為否，則確定車輛處于非怠速轉(zhuǎn)向行駛工況，將怠速補償標志位置為O。
[0018]優(yōu)選地，所述第一轉(zhuǎn)速閾值為300rpm。
[0019]優(yōu)選地，所述第二轉(zhuǎn)速閾值為lOOOrpm。
[0020]優(yōu)選地，所述車速閾值為10km/h。
[0021 ] 優(yōu)選地，所述扭矩閾值為0.5N.m。
[0022]優(yōu)選地，所述實時功率的計算公式如下:
[0023]Ps = I*U，
[0024]其中I為流經(jīng)助力電機的助力電流，由EPS控制器內(nèi)部的助力曲線查表獲得.’U為所述助力電機的端電壓，由EPS控制器內(nèi)部的AD采樣通道讀取。
[0025]—種怠速轉(zhuǎn)向功率補償控制系統(tǒng)，包括:
[0026]車輛怠速轉(zhuǎn)向行駛檢測單元，用于判斷車輛是否處于怠速轉(zhuǎn)向行駛狀態(tài)；
[0027]EPS控制器，用于接收車輛怠速轉(zhuǎn)向行駛狀態(tài)信號，計算并發(fā)出發(fā)動機怠速功率補償控制占空比信號；其中，所述發(fā)動機怠速功率補償控制占空比為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)實時扭矩與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)最大扭矩的比值；
[0028]發(fā)動機控制單元，用于接收發(fā)動機怠速功率補償控制占空比信號，并發(fā)出怠速轉(zhuǎn)向功率補償指令；
[0029]發(fā)動機，通過增加噴油量進行怠速轉(zhuǎn)向功率補償。
[0030]優(yōu)選地，所述車輛怠速轉(zhuǎn)向行駛檢測單元包括點火信號傳感器、發(fā)動機曲軸位置傳感器、車速傳感器和電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)內(nèi)部的扭矩傳感器。
[0031]本發(fā)明的有益效果在于:
[0032]本發(fā)明提供了一種針對使用電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的車輛進行怠速轉(zhuǎn)向功率補償方法，該方法對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)消耗的功率進行計算，可以實時的計算出需補償?shù)陌l(fā)動機功率并以占空比信號的形式輸出給發(fā)動機控制單元，控制發(fā)動機及時進行合適的功率補償，從而避免了車輛怠速轉(zhuǎn)向時發(fā)動機熄火或者轉(zhuǎn)速嚴重下降的風險，并且在滿足怠速功率補償?shù)耐瑫r實現(xiàn)最佳的發(fā)動機油耗控制。
[0033]本發(fā)明還提供了一種車輛怠速轉(zhuǎn)向功率補償控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)借助車輛中原有的傳感器、EPS控制器和發(fā)動機控制器等部件實現(xiàn)對電動助力轉(zhuǎn)向車輛的怠速轉(zhuǎn)向功率補償，無需增加多余的傳感器或開關(guān)器件，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，可實現(xiàn)對電動助力轉(zhuǎn)向車輛怠速轉(zhuǎn)向功率補償?shù)闹悄苄涂刂啤?br>【附圖說明】
[0034]為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，并將結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例作進一步的詳細說明，其中
[0035]圖1為本發(fā)明實施例提供的車輛怠速轉(zhuǎn)向功率補償控制方法的流程圖；
[0036]圖2為本發(fā)明實施例中的EPS內(nèi)部助力曲線的示意圖；
[0037]圖3為本發(fā)明實施例中車輛怠速轉(zhuǎn)向行駛工況判斷方法的流程圖；
[0038]圖4為本發(fā)明實施例提供的車輛怠速轉(zhuǎn)向功率補償控制系統(tǒng)的示意圖。
[0039]其中上述附圖中的標號說明如下:
[0040]SI?S8為車輛怠速轉(zhuǎn)向功率補償控制方法的各步驟；
[0041]1-車輛怠速轉(zhuǎn)向行駛檢測單元，2-EPS控制器，3-發(fā)動機控制單元，4_發(fā)動機；
[0042]11-發(fā)動機曲軸位置傳感器，12-車速傳感器，13-扭矩傳感器。
【具體實施方式】
[0043]為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將結(jié)合具體實施例對本方案作進一步的詳細介紹。
[0044]針對應(yīng)用電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)汽車，提供了一種怠速轉(zhuǎn)向功率補償方法，參考圖1，該控制方法包括以下步驟:
[0045]S1:開始；
[0046]S2:判斷車輛是否處于怠速轉(zhuǎn)向行駛工況；
[0047]S31:如果車輛處于怠速轉(zhuǎn)向行駛工況，怠速補償標志位置為1，即ICF = I ;
[0048]S32:如果車輛處于非怠速轉(zhuǎn)向行駛工況，怠速補償標志位置為0，即ICF = O ;
[0049]S4:當所述怠速補償標識位為I時，由EPS控制器計算發(fā)動機怠速功率補償控制占空比的值，所述發(fā)動機怠速功率補償控制占空比的計算公式如下:
[0050]PffM = Ps/Pmax,
[0051]其中，Ps為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)消耗的實時功率，Pmax為轉(zhuǎn)向系統(tǒng)可消耗的最大功率；
[0052]具體地，所述實時功率Ps的計算公式如下:
[0053]Ps = I*U，
[0054]其中I為流經(jīng)助力電機的助力電流，由EPS控制器內(nèi)部的助力曲線查表獲得.’U為所述助力電機的端電壓，由EPS控制器內(nèi)部的AD采樣通道讀取。
[0055]EPS系統(tǒng)中的扭矩傳感器檢測到的方向盤的扭矩為Td，車速傳感器檢測到的車速為V，流經(jīng)助力電機的助力電流I與Td、V存在如圖2曲線所示的函數(shù)關(guān)系，即I = f (Td，V)。圖2中的曲線即為EPS控制器內(nèi)部的助力曲線，在計算發(fā)動機怠速功率補償控制占空比的數(shù)值時，直接取圖2曲線對應(yīng)的列表即可獲得實時的助力電流I。
[0056]另外，通過電機最大端電壓Umax(對于應(yīng)用12V電源的汽車，一般Umax可取14V)和最大電流Imax (由控制器內(nèi)部標定的最大允許電流)計算得到的Pmax為:
[0057]Pmax = Umax*Imaxο
[0058]S5:并發(fā)出對應(yīng)的占空比信號；
[0059]S6:發(fā)動機控制單元接收上述發(fā)動機怠速功率補償控制占空比信號，并發(fā)出功率補償指令，所述功率補償指令一般為控制發(fā)動機增加的噴油比例；
[0060]S7:發(fā)動機通過增加噴油，進行功率補償；
[0061]S8:退出，進入下一