L3自动驾驶的“双保险”：冗余EPS关键技术解析

3.1 冗余策略与安全机制

3.2 基础助力算法

• 随速助力：提供随车速变化的助力，提供驾驶员中间位置感觉，中心区域到两侧要使驾驶员有力的建立的感觉；
• 高频助力：能够消除系统的惯性，减少粘性和提高应答性，并消除反向或快速转向时的助力延迟；
• 稳定性补偿：在低频段保持真实的手感；中频段降低系统增益，防止系统共振；高频段提升系统的相位裕度，增加稳定性和快速性。
• 横摆阻尼控制：增加系统的稳定性，防止方向盘在回正过程中出现“摇头”现象。
• 主动回正控制：主动回正控制在车速较低时给系统一个额外的回正力，提升驾驶员的驾驶体验。
• 惯量补偿控制：计算电机惯量补偿力矩，并叠加到助力力矩上，使得电机的惯量不影响转向手感。

3.3 高级助力功能

• 摩擦补偿：摩擦补偿功能来弥补转向系统产生的摩擦从而保证转向力的舒适性；补偿目标和当前转向感觉之间的差异。
• 侧风补偿：遇到较强侧风时，应具有保证车辆稳定直线行驶的能力，防止侧风导致车辆发生偏转而偏离直线行驶轨迹。
• 加速跑偏补偿：急加速的过程中，左右车轮上的牵引力不一致导致行驶跑偏的时候，通过补偿来保持直线行驶。
• 直行跑偏补偿：正常直行过程中如果存在一定的跑偏现象，可以通过直行跑偏补偿进行适当缓解。
• 路面震颤抑制：路面震颤抑制算法检测轮速信号，同时对手盘力矩中与轮速频率正相关的频率特征进行提取后，在最终施加给电机的力矩中减掉这一频率特征信号与路面震颤进行抵消，从而达到抑制的目的。

3.4 外部请求控制

• 转矩叠加控制：能够响应智能驾驶控制器要求的叠加扭矩，实现如车道保持辅助（LKA）等高级驾驶辅助（ADAS）功能。转向系统的转矩叠加控制算法需要系统兼顾ADAS功能的安全作用和混合驾驶舒适性。
• 转角叠加控制：能够响应智能驾驶控制器要求的角度跟踪指令，并在EPS内部通过合理的计算转化为叠加扭矩指令。基于转角叠加控制实现的LKA功能能够更好地实现车道线跟踪的效果，进一步降低驾驶员的驾驶压力。作为ADAS功能的接口，转角叠加控制功能同样需要兼顾ADAS功能的安全作用和混合驾驶舒适性。
• 自动驾驶转角控制：L3+自动驾驶场景允许驾驶员的双手离开方向盘，此时转向系统通过自动驾驶转角控制功能来精确、快速地响应智能驾驶控制器的目标转角指令，对于角度控制的精度要求很高。在此场景下，无需考虑混合驾驶的场景，但是需要保证驾驶员驾驶与自动驾驶状态切换过程的安全性和舒适性。
• 泊车转角控制：泊车转角控制用于智能驾驶的低速泊车场景，该场景下要求转向系统能够快速响应泊车控制器的目标转角指令。
• DSR功能：该功能用于转向与制动系统的协调控制场景。当ESC检测到抱死或侧滑即将发生时，通知EPS施加一个力帮助驾驶员进行转向操作，可以有效的降低刹车距离、防止或减弱甩尾现象。
• 方向盘振动提醒：通过助力电机的高频振动来实现方向盘振动提醒功能，振动强度多档可调，可用于车道偏离预警等ADAS功能。