基于冗余eps的力矩叠加控制架构对比与优化

技术导向

收稿日期:２０１９￣１１￣０１

基于冗余ＥＰＳ的力矩叠加控制架构对比与优化

谷㊀成㊀邓㊀念㊀张成宝㊀刘咏萱㊀(上海汽车集团股份有限公司技术中心ꎬ上海２０１８０４)ʌ摘要ɔ㊀冗余电动助力转向系统(ＥＰＳ)为驾驶员提供转向助力ꎬ同时为高级驾驶辅助系统提供转向执行

操作ꎬ需要协调控制驾驶员力矩和主动转向力矩信号ꎮ文章分别从助力特性曲线和驾驶员扰动力矩对方向盘转角跟随影响等角度ꎬ对两种力矩叠加方案进行了对比分析ꎮ针对驾驶员扰动力矩产生抖动的问题ꎬ提出超前滞后补偿的优化方案ꎬ对比结果表明ꎬ优化后的方案能够降低方向盘抖动ꎬ提高系统的稳定性ꎮ

北重阿尔斯通ʌＡｂｓｔｒａｃｔɔ㊀ＳｔｅｅｒｉｎｇａｓｓｉｓｔａｎｃｅｆｏｒｄｒｉｖｅｒａｎｄｓｔｅｅｒｉｎｇｏｐｅｒａｔｉｏｎｆｏｒａｄｖａｎｃｅｄｄｒｉｖｉｎｇａｓｓｉｓｔａｎｔｓｙｓｔｅｍａｒｅｐｒｏｖｉｄｅｄｂｙｒｅｄｕｎｄａｎｔＥＰＳａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅꎬｗｈｉｃｈｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｎｇｔｈｅｓｉｇｎａｌｓｂｅｔｗｅｅｎｄｒｉｖｅｒｓｔｅｅｒｉｎｇｔｏｒｑｕｅａｎｄａｃｔｉｖｅｓｔｅｅｒｉｎｇｔｏｒｑｕｅｉｓｒｅｑｕｉｒｅｄ.Ｆｒｏｍｔｈｅａｓｐｅｃｔｓｏｆｂｏｏｓｔ－ｃｕｒｖｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅａｎｄｄｒｉｖｅｒｄｉｓｔｕｒｂａｎ966人荣获2022年全国五一劳动奖章>eq3

ｃｅｔｏｒｑｕｅｏｎｔｈｅａｎｇｌｅｔｒａｃｋｉｎｇꎬｔｈｅｔｗｏｔｏｒｑｕｅｏｖｅｒｌａｙｓｃｈｅｍｅｓａｒｅｃｏｍｐａｒｅｄａｎｄａｎａ￣ｌｙｚｅｄ.Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｓｈａｋｅｐｒｏｂｌｅｍｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｅｄｒｉｖｅｒｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅꎬａｎｏｐｔｉｍｉｚｅｄｓｃｈｅｍｅｏｆｌｅａｄ－ｌａｇｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｓｔｈａｔｔｈｅｓｔｅｅｒｉｎｇｗｈｅｅｌｓｈａｋｅｉｓｉｎｈｉｂｉｔｅｄꎬａｎｄｔｈｅｓｙｓｔｅｍｓｔａｂｉｌｉｔｙｉｓｉｍｐｒｏｖｅｄ.

ʌ关键词ɔ㊀冗余ＥＰＳ㊀力矩叠加㊀超前滞后补偿㊀稳定性ｄｏｉ:１０３９６９/ｊｉｓｓｎ.１００７￣４５５４.２０２０.０２.１３

０㊀引言

用友华表cell插件在传统电动助力转向系统(ＥＰＳ)中ꎬ控制软件根据驾驶员力矩信号㊁车速信号㊁方向盘转速和转角信号ꎬ为驾驶员转动方向盘提供转向助力ꎮ诸如车道保持辅助ＬＫＡ等高级驾驶辅助系统ꎬ根据车道线等环境信息和车速等车辆信号做出决策ꎬ在输出方向盘目标转角后ꎬ再结合方向盘实际转角来控制车辆横向运动ꎮＥＰＳ作为执行装置ꎬ为整车高级驾驶辅助功能提供转向执行操作ꎬ同时ꎬ在Ｌ２及以上级别自动驾驶中ꎬ要求驾驶员能够随㊀

时恢复对车辆的控制ꎮ

生物学教学

在高级驾驶辅助过程中为满足功能安全要求ꎬ提高系统安全性ꎬ在驾驶员脱手的情况下ꎬ由主动转向力矩控制方向盘转动ꎬ要求ＥＰＳ系统中的传感器㊁控制器和电机等硬件设计冗余备份ꎬ以应对各种硬件的失效情况ꎮ在遇到危险情况时ꎬ驾驶员能够利用ＥＰＳ功能控制方向盘转动ꎬ轻松接管方向盘ꎬ避免引起驾驶员恐慌ꎮ

德里克安德森因此ꎬ在主动转向输出目标转角指令与ＥＰＳ力矩控制器之间需要控制模块ꎬ以实现将主动转向输出转角指令转化为主动转向力矩指令ꎬ并协调控制主动转向力矩和驾驶员力矩ꎮ

８５上海汽车㊀２０２００２㊀㊀

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