本发明涉及电动转向油泵控制,尤其涉及一种电动转向油泵控制方法及装置。
背景技术:
1、传统的液压助力转向系统(hps)的转向油泵通过皮带轮系直接由发动机驱动。这种机械连接方式决定了转向油泵的转速与发动机转速呈固定比例关系。无论车辆是否需要进行转向操作(例如,车辆原地怠速、直线高速行驶时),只要发动机运转,转向油泵就会持续工作,消耗发动机功率。这部分被消耗的功率并未用于产生有效的转向助力,造成了能量的“寄生损耗”,直接导致了整车燃油消耗量的增加。此外,传统机械转向系统还存在其他问题:在低温环境下,液压油的粘度增大,流动性变差,导致转向助力建立缓慢,驾驶员会感到转向手感沉重,体验不佳。同时,传统系统缺乏智能的故障诊断与分级反馈机制,任何故障都可能直接导致助力失效或仅通过简单的故障灯提示,无法区分故障的紧急程度,可能影响驾驶安全或给驾驶员带来不必要的困扰。
2、为解决传统的液压助力转向系统(hps)的问题,业界逐渐采用了电动液压助力转向系统(ehps),即采用独立的电动马达来驱动转向油泵,从而摆脱了与发动机的机械耦合。这使得对油泵转速的独立控制成为可能。然而,现有的许多ehps控制系统仍然较为简单。例如,一些系统仅根据方向盘转角或车速进行简单的转速切换,缺乏对车辆综合状态的深度判断。其缺点主要体现在:仅在高速时降低转速,但在原地怠速等无需助力的工况下,油泵仍可能以较高转速运行,节能潜力未完全发掘。普遍缺乏针对低温环境的专门优化策略,无法解决冷启动时转向沉重的问题。 故障诊断系统通常只记录故障码(dtc),或进行简单的“有/无”助力控制,无法对故障进行风险分级并提供差异化的交互反馈,可能因误报或临时性干扰而频繁触发警报,影响驾驶体验。
3、对新工况响应不足:对于新能源汽车(特别是在ready状态下充电)等特殊工况,控制逻辑考虑不周,可能导致在不应提供助力的场景下消耗蓄电池电量,存在车辆亏电风险。因此,迫切需要一种更为智能、全面、自适应的电动转向油泵控制方案,以综合解决能耗、体验与安全等多维度的问题。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题,针对上述缺点,本发明提供一种电动转向油泵控制方法及装置。
2、第一方面,本发明提供一种电动转向油泵控制方法,包括:
3、获取车辆状态、车辆速度、车辆转角和车辆档位;
4、在车辆状态处于准备好的情况下,根据车辆速度、车辆转角和车辆档位来确定电动转向油泵工作于怠速模式或助力模式,其中:
5、车辆档位信号为p档,车辆状态的车速信号不超过设定的车速信号阈值,车辆转角信号值为0时,电动转向油泵处于怠速模式;
6、当电动转向油泵识别到如下任一条件变化时,则退出怠速模式,进入助力模式,根据实际车速,转向所需的转角大小,温度来控制电动转向油泵提供转向助力:车辆档位信号由p档转为d档或r档;车辆状态的车速信号超出所述车速信号阈值;车辆转角信号δ值非0。
7、更进一步的,在怠速模式下,电动转向油泵控制器关注整车控制器的车辆状态信号;判断是否检测到整车控制器的车辆状态从ready状态跳变为off状态;一旦检测到整车控制器的车辆状态变为off且系统处于怠速状态,电动转向油泵控制器立即执行下电指令,完全切断对电动转向油泵电机的供电,转向系统停止提供任何助力。
8、更进一步的,在整车控制器的车辆状态保持为off期间,电动转向油泵不提供助力,且由于整车控制器的车辆状态为off,系统不会重新启动,需驾驶员必须通过正常的启动流程来恢复车辆功能。
9、更进一步的,电动转向油泵控制器监测油泵电机电流、电压、温度、转速,用于故障诊断;将电动转向油泵的故障代码分为三类:
10、永久故障/硬件故障为永久故障,永久故障/硬件故障指零部件发生永久性硬件损坏,导致电动转向油泵的性能安全问题,且必须通过更换零部件才能恢复;可恢复性故障/需重启恢复的故障为临时故障,可恢复性故障/需重启恢复的故障指零部件出现暂时性功能异常,该异常会影响车辆的性能安全,但通过整车下电、重新启动后可自行恢复正常;瞬时故障/可自恢复故障为临时故障,瞬时故障/可自恢复故障指零部件出现瞬时的不影响安全的异常。
11、更进一步的,对于永久故障/硬件故障,采取最强警示策略,通过仪表盘点亮红色故障灯、显示明确的文字提示语、并触发语音播报进行警告,同时,电动转向油泵控制器永久记录所发生的永久故障/硬件故障的故障代码;
12、对于可恢复性故障/需重启恢复的故障:采取中度警示策略,通过仪表盘点亮黄色故障灯,并进行一次性的语音播报提醒驾驶员注意,电动转向油泵控制器记录可恢复性故障/需重启恢复的故障的故障代码,在故障消失且车辆重启后,可清除警告;
13、对于瞬时故障/可自恢复故障:采取静默记录策略,不触发任何驾驶员可见可闻的警告,仅在电动转向油泵控制器内部记录瞬时故障/可自恢复故障的故障代码。
14、更进一步的,通过外置的温度传感器实时监测环境温度,电动转向油泵控制器以一个温度步长为一个温度梯度,设置多个温度梯度区间;当电动转向油泵控制器识别到环境温度进入一个新的、更低的温度梯度区间时,在油泵电机当前的驱动功率上,增加一个固定的补偿功率。
15、更进一步的,为防止在极端低温下功率无限增长导致电机或驱动器过载,设有功率补偿上限;当温度达到传感器量程下限时,电动转向油泵控制器将停止继续增加功率补偿,维持在当前补偿值工作。
16、更进一步的,电动转向油泵控制器持续监控电动转向油泵的实际转速,当监测到电动转向油泵转速下降至在预设温度下所对应的相应转速水平时,电动转向油泵控制器逐步降低乃至完全撤除额外的功率补偿;
17、其中,电动转向油泵控制器同时监测其电机的实际转速,电动转向油泵控制器将实际转速与一个存储在内存中的温度参考转速进行比较,判断实际转速是否持续一段时间低于或等于电动转向油泵电机在常温时稳定运行的转速; 如果是,则表明油液流动性已恢复至常温水平,电动转向油泵控制器开始逐步地减小补偿功率,直至最终补偿降为零,所述温度参考转速是在相同助力需求下,电动转向油泵电机在常温时稳定运行的转速。
18、更进一步的,电动转向油泵控制器获取车辆速度;电动转向油泵控制器根据实时车速和驾驶员施加的扭矩大小,通过预设在内部的助力映射图来决定不同车速情况下助力的强弱;所述助力映射图为三维图表,x轴是车速,y轴是驾驶员扭矩,z轴是目标助力电流或占空比。
19、本发明实施例提供一种电动转向油泵控制装置,包括:电动转向油泵控制器,电动转向油泵控制器连接整车控制器、车身电子稳定系统、变速器、电动转向油泵和电动转向油泵外置温度传感器;电动转向油泵控制器包括至少一处理单元和存储单元,所述存储单元存储计算机程序和所采集的数据,所述处理单元通过运行存储在存储单元中的计算机程序处理所采集的数据,实现所述的电动转向油泵控制方法。
20、本发明实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点:
21、根据车辆的实际转向需求(综合档位、车速、方向盘转角等信号),动态调整油泵转速。在明确无需转向助力的工况下,使油泵进入低功耗的怠速模式,显著降低系统功耗,从而提升燃油经济性或电动汽车的续航里程。且通过自适应控制,减少油泵在极端工况下的不必要的负荷与磨损,延长系统的使用寿命。
22、通过监测环境温度,基于环境温度的油泵功率自适应梯度补偿控制,在低温启动时主动提升油泵输出,快速建立助力,改善因低温下油液粘稠,流动性差,转向助力会变沉重的问题,提升驾驶舒适性,并具备自动退出机制以防过补偿。
23、针对新能源汽车在充电等特殊场景下的电气状态变化,设计专门的控制逻辑,防止转向系统在车辆不应工作时消耗蓄电池电量,避免车辆亏电。