车载EPS算法、架构以及控制策略

　　EPS就是英文Electric Power Steering的缩写，即电动助力转向系统。电动助力转向系统是汽车转向系统的发展方向，该系统由电动助力机直接提供转向助力，省去了液压动力转向系统所必需的动力转向油泵、软管、液压油、传送带和装于发动机上的皮带轮，既节省能量，又保护了环境。另外，还具有调整简单、装配灵活以及在多种状况下都能提供转向助力的特点。正是有了这些优点，电动助力转向系统作为一种新的转向技术，将挑战大家都非常熟知的、已具有50多年历史的液压转向系统。

　　驾驶员在操纵方向盘进行转向时，转矩传感器检测到转向盘的转向以及转矩的 大小，将电压信号输送到电子控制单元，电子控制单元根据转矩传感器检测到的转距电压信号、转动方向和车速信号等，向电动机控制器发出指令，使电动机输出相 应大小和方向的转向助力转矩，从而产生辅助动力。汽车不转向时，电子控制单元不向电动机控制器发出指令，电动机不工作。

　　第一部分 EPS的控制策略

　　控制策略无非三个东西：

　　输入是什么？

　　对EPS控制策略而言，其基本功能的输入主要是EPS系统内部扭矩转角传感器所提供的方向盘扭矩，方向盘转角，从总线获取的车速信号。

　　对某些EPS高级功能而言，可能还需要从CAN总线获取车身的侧偏角、横摆角速度、左右前后轮速等车辆动态参数。

　　驾驶辅助或自动驾驶，还需要从CAN总线获取诸如叠加的力矩值、目标方向盘转角、目标方向盘转速等信号。

　　输出是什么？

　　基于输入，通过一些什么样的控制逻辑得到输出？

　　篇幅所限，这里只涉及EPS基本功能的控制策略，请各位牢记下面的简化公式：T_手+T_电机=T_阻

　　T_手就是驾驶员操纵方向盘所使用的力矩，由扭矩转角传感器测量得到。

　　T_阻就是由于轮胎与地面摩擦传给齿条的阻力所产生的力矩，转向系统工作的过程就是客服这一阻力矩的过程。

　　EPS控制策略，其实就是基于各种系统输入条件，计算T_电机的这一过程。至于T_电机是怎样产生的（电机控制领域范畴）

　　细心的观众可能要问，还要用车速做为输入吗？车速在哪里呀车速在哪里？

　　技术所有的框框里都有一些叫做CURVE或MAP的标定参数，那些烦死人的参数基本都是与车速相关的。

　　图1：基本的EPS控制模块