談到電動轉(zhuǎn)向的功能，很多人的第一認(rèn)識就是ECU根據(jù)檢測到的手盤力矩信號，通過一組與車速相關(guān)的助力特性曲線計算得到一個助力矩，由電機實現(xiàn)這個助力力矩。這種說法說到了EPS最最基本的功能，但不全面。下面我就從EPS的基本功能和高級功能兩部分來講講現(xiàn)在的EPS系統(tǒng)中都有哪些feature。
（一） 基本功能篇
EPS的基本功能見下圖：
基本助力
基本助力模塊將手上力矩分解成高頻部分和低頻部分兩個分量，低頻部分用來計算最基本的助力，高頻部分則主要通過一個高頻增益，建立轉(zhuǎn)向的中間位置感，同時由于高通濾波必然帶來相位超前，對慣量和摩擦也有一定的補償作用。
助力特性曲線模塊，從EPS發(fā)明至今，主要的助力特性曲線經(jīng)過了從直線、分段折線、曲線這么一個過程。直線型助力特性曲線和折線型的助力特性曲線比較簡單，容易調(diào)試，但是由于助力曲線不是處處可導(dǎo)，不能獲得較好的轉(zhuǎn)向手感建立梯度和中間位置感。
超前滯后矯正模塊有很多高大上的叫法，比如穩(wěn)定補償器、自適應(yīng)補償器等等，其本質(zhì)都是自動控制原理里面的一個超前滯后矯正的環(huán)節(jié)。學(xué)過自控原理反饋系統(tǒng)基本知識的都知道當(dāng)一個控制系統(tǒng)前向通道的放大倍數(shù)太大時，必然會導(dǎo)致系統(tǒng)發(fā)散不穩(wěn)定（請自行腦補勞斯穩(wěn)定性判據(jù)和奈奎斯特穩(wěn)定性判據(jù)）。助力特性曲線，其本質(zhì)就是前向通道的一個放大倍數(shù)K，不過這個K在不同的車速和不同的手力矩情況下是變化的而已。當(dāng)這個K比較大時，就會導(dǎo)致EPS系統(tǒng)發(fā)散，很典型的一種情況我們管他叫“自嗨型EPS”，在不引入超前滯后矯正模塊或者超前滯后矯正模塊參數(shù)沒有調(diào)節(jié)好的情況下，給轉(zhuǎn)向盤稍微加一個激勵，方向盤在可能某一位置不停震蕩。滯后超前模塊的引入就是為了消除這一現(xiàn)象而設(shè)計，有做兩階補償?shù)摹⒂腥A補償?shù)?、有四階補償?shù)模碾A以上的補償算法因為參數(shù)調(diào)節(jié)太過復(fù)雜，目前筆者還沒有見到過哪家采用。其設(shè)計思路無非：在低頻段盡量不影響原系統(tǒng)的幅頻和相頻特性，在中頻段降低系統(tǒng)增益，在高頻段提高系統(tǒng)的相頻特性，以獲得更大的相位裕度。典型的超前滯后矯正模塊的BODE圖如下：
回正控制和阻尼控制
輪胎及懸置系統(tǒng)本身是能夠提供一定的回正力讓方向盤朝中位運動的。但一般來說，在低車速情況下，系統(tǒng)阻力太大，車輛本身的回正力不足以克服所有的阻力使方向盤回到中位；在高車速情況下，車輛本身的回正力又太大，撒手時又容易出現(xiàn)搖頭的現(xiàn)象?；卣刂坪妥枘峥刂聘魉酒湄?zé)，低車速情況下回正控制起作用，提供一個額外的力矩幫助方向盤回到中位；高車速的情況下，阻尼控制起作用，提供一個反向的力矩，防止方向盤搖頭。
路面震顫抑制
在車輛運動過程中，在駕駛員的手上能夠感受到各種各樣的路面震顫噪音，其中一個比較典型的噪音的頻率是與輪速正相關(guān)的。路面震顫抑制算法檢測輪速信號，同時對手盤力矩中與輪速頻率正相關(guān)的頻率特征進行提取后，在最終施加給電機的力矩中減掉這一頻率特征信號與路面震顫進行抵消，從而達到抑制的目的。
慣量與摩擦補償
慣量補償主要是補償電機的轉(zhuǎn)動慣量，可以理解為一個純超前的矯正環(huán)節(jié)。
摩擦補償主要是補償系統(tǒng)摩擦力，該摩擦力主要來源于齒條與壓塊的摩擦、管柱軸承的摩擦等，表現(xiàn)為庫倫摩擦力的形式，一般是根據(jù)電機轉(zhuǎn)速大于某閾值作為trigger信號，施加一個與其運動方向相同的力用于克服庫倫摩擦力。
（二） 高級功能篇
PDC（Pull Drift Compensation）
PDC功能觸發(fā)的條件多樣，可能是車輛行駛在拱形路面上、也可能是車輛受到側(cè)風(fēng)作用、還有可能是懸架系統(tǒng)安裝左右不對稱，其工作原理是車輛在直行過程當(dāng)中檢測到扭矩傳感器的力矩超過正常范圍，則由電機主動施加一個反向力矩，保證駕駛員在中位附近感受到的力矩很小。
TSC（Torque Steer Compensation）
任何車輛，方向盤不可能安裝在正中間，轉(zhuǎn)向橫拉桿左右長度是不一樣的，角度也會有細微差異；另外在急加速的過程中，左右車輪上的牽引力也會不一致，這就導(dǎo)致會出現(xiàn)行駛跑偏的現(xiàn)象。
TSC功能根據(jù)轉(zhuǎn)角、車速、側(cè)向加速度、橫擺角速度、輪速、各輪牽引力等信號，當(dāng)形式跑偏將要發(fā)生時，給電機施加一個反向的力矩，防止形式跑偏產(chǎn)生。
DSR（Driver Steering Recommendation ）
DSR功能中EPS主要是作為執(zhí)行機構(gòu)，ESC檢測到抱死或側(cè)滑即將發(fā)生時，通知EPS施加一個力，在ESC動作的同時幫助駕駛員進行轉(zhuǎn)向操作，在對開路面上可以有效的降低剎車距離，在過彎過程中可以防止或減弱甩尾現(xiàn)象。
APA (Auto Parking Assist)
在這種情況下，EPS 控制器接收AutoParking上位機的角度指令，以位置環(huán)-速度環(huán)-電流環(huán)三環(huán)控制的形式實現(xiàn)角度伺服功能。難點是如何做到平順、準(zhǔn)確、快速。
LDW+LKA/LCA
這幾個功能EPS都是作為ADAS系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)，LDW（Lane Departure Waning）是當(dāng)檢測到車輛即將偏出車道時，在方向盤上給出一個震動的信號對駕駛員進行提醒。
LKA（Lane Keeping Assist）和LCA（Lane Centering Assist）的工作機理比較類似，LKA是當(dāng)ADAS系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)車輛有偏移車道的風(fēng)險的時候，通知EPS提供一個反向力矩，作用時間為比較短；LCA則是期望車輛維持在車道中央行駛，一旦有偏離中線的跡象，則馬上進行調(diào)整，持續(xù)起作用。
車身穩(wěn)定控制器的液壓驅(qū)動原理
轉(zhuǎn)載自：http://auto.mop.com/a/170811081737358-4.html
