基于虛擬樣機技術的EPS仿真分析

杜 鵬，郭驚宇，田 江，張寶平，韓 龍，李宇鵬

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安710200）

0 引言

電動助力轉向系統（Electric Power Steering，簡稱EPS）是由電機提供輔助扭矩的動力轉向系統，它最早出現在日本，是一種新的動力轉向系統，正越來越多的受到各國車輛制造業的重視。系統主要由車速傳感器、扭矩傳感器、電機、減速機和電控單元組成。EPS系統可以在需要轉向時啟動電機助力，減少車輛的燃油消耗；可以在各種行駛工況下提供最佳的轉向新助力；減小由路面不平引起的對轉向系的擾動，改善車輛的轉向特性，提高車輛的主動安全性[1]。

目前電動助力轉向已經普遍應用，多采用的是理論計算，在算法的精度上很難滿足設計要求。本文應用ADAMS軟件，建立了電動助力轉向系統的動力學模型，運用EPS系統助力扭矩PID控制方法，對方向盤角階躍輸入下的車輛，進行了配置EPS和未配置EPS的控制系統仿真分析[2]。

1 車輛動力學模型的建立

在ADAMS/View環境下，建立了某乘用車懸架、轉向系統、輪胎和車身的模型，如圖1所示為車輛模型。輪胎模型采用側偏特性理論模型，根據輪胎特性參數，可以在ADAMS/View中編制輪胎屬性。車輛模型的約束副如表1所示。

圖1 車輛模型

表1 車輛模型的約束副

2 電動助力轉向系統的仿真模型

2.1 EPS控制原理

EPS的控制策略分為三個步驟：

（1）通過車速傳感器得到車輛的車速信號，通過扭矩傳感器得到方向盤的扭矩信號；

（2）根據車速和方向盤扭矩，計算得到電機的目標控制電流；

（3）通過電機電流控制器控制電機的實際輸出扭矩?！?br>