車載EPS算法、架構(gòu)以及控制策略

　　EPS就是英文Electric Power Steering的縮寫，即電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的發(fā)展方向，該系統(tǒng)由電動(dòng)助力機(jī)直接提供轉(zhuǎn)向助力，省去了液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)所必需的動(dòng)力轉(zhuǎn)向油泵、軟管、液壓油、傳送帶和裝于發(fā)動(dòng)機(jī)上的皮帶輪，既節(jié)省能量，又保護(hù)了環(huán)境。另外，還具有調(diào)整簡(jiǎn)單、裝配靈活以及在多種狀況下都能提供轉(zhuǎn)向助力的特點(diǎn)。正是有了這些優(yōu)點(diǎn)，電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)作為一種新的轉(zhuǎn)向技術(shù)，將挑戰(zhàn)大家都非常熟知的、已具有50多年歷史的液壓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

　　駕駛員在操縱方向盤進(jìn)行轉(zhuǎn)向時(shí)，轉(zhuǎn)矩傳感器檢測(cè)到轉(zhuǎn)向盤的轉(zhuǎn)向以及轉(zhuǎn)矩的 大小，將電壓信號(hào)輸送到電子控制單元，電子控制單元根據(jù)轉(zhuǎn)矩傳感器檢測(cè)到的轉(zhuǎn)距電壓信號(hào)、轉(zhuǎn)動(dòng)方向和車速信號(hào)等，向電動(dòng)機(jī)控制器發(fā)出指令，使電動(dòng)機(jī)輸出相 應(yīng)大小和方向的轉(zhuǎn)向助力轉(zhuǎn)矩，從而產(chǎn)生輔助動(dòng)力。汽車不轉(zhuǎn)向時(shí)，電子控制單元不向電動(dòng)機(jī)控制器發(fā)出指令，電動(dòng)機(jī)不工作。

　　第一部分 EPS的控制策略

　　控制策略無(wú)非三個(gè)東西：

　　輸入是什么？

　　對(duì)EPS控制策略而言，其基本功能的輸入主要是EPS系統(tǒng)內(nèi)部扭矩轉(zhuǎn)角傳感器所提供的方向盤扭矩，方向盤轉(zhuǎn)角，從總線獲取的車速信號(hào)。

　　對(duì)某些EPS高級(jí)功能而言，可能還需要從CAN總線獲取車身的側(cè)偏角、橫擺角速度、左右前后輪速等車輛動(dòng)態(tài)參數(shù)。

　　駕駛輔助或自動(dòng)駕駛，還需要從CAN總線獲取諸如疊加的力矩值、目標(biāo)方向盤轉(zhuǎn)角、目標(biāo)方向盤轉(zhuǎn)速等信號(hào)。

　　輸出是什么？

　　基于輸入，通過(guò)一些什么樣的控制邏輯得到輸出？

　　篇幅所限，這里只涉及EPS基本功能的控制策略，請(qǐng)各位牢記下面的簡(jiǎn)化公式：T_手+T_電機(jī)=T_阻

　　T_手就是駕駛員操縱方向盤所使用的力矩，由扭矩轉(zhuǎn)角傳感器測(cè)量得到。

　　T_阻就是由于輪胎與地面摩擦傳給齒條的阻力所產(chǎn)生的力矩，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)工作的過(guò)程就是客服這一阻力矩的過(guò)程。

　　EPS控制策略，其實(shí)就是基于各種系統(tǒng)輸入條件，計(jì)算T_電機(jī)的這一過(guò)程。至于T_電機(jī)是怎樣產(chǎn)生的（電機(jī)控制領(lǐng)域范疇）

　　細(xì)心的觀眾可能要問(wèn)，還要用車速做為輸入嗎？車速在哪里呀車速在哪里？

　　技術(shù)所有的框框里都有一些叫做CURVE或MAP的標(biāo)定參數(shù)，那些煩死人的參數(shù)基本都是與車速相關(guān)的。

　　圖1：基本的EPS控制模塊