EPS功能开发与测试（基于ModelBase实现）

ModelBase是经纬恒润开发的车辆仿真软件，包含两个大版本：动力学版本、智能驾驶版本。动力学版包含高精度动力学模型，能很好地复现车辆在实际道路中运行的各种状态变化，可用于乘用车、商用车动力底盘系统算法开发、控制器仿真测试；智能驾驶版本在动力学版本的基础上增加了动静态场景仿真、各类传感器模型、高逼真动画渲染，可用于乘用车、商用车的整车电控系统、ADAS系统的设计、测试和验证。

EPS简介

电动助力转向系统（Electric Power Steering System，EPS）是由电动机直接提供转向助力，相比液压动力转向系统，EPS更加节省空间、轻便环保。若乘用车无EPS，单凭人力很难操控方向盘转向，EPS的出现可使汽车低速时转向轻便，减轻驾驶员负担。当汽车转向时，传感器会检测到转向盘的力矩和角度，信号通过数据总线发给电子控制单元，电子控制单元根据转向盘的转动力矩、拟转动的方向以及车辆速度等数据信号，向电动机控制器发出动作指令，从而电动机就会根据具体的需要输出相应大小的转动力矩来产生助动力。

依据电机的位置，常见的车辆装配EPS构型如下所示，依次为转向管柱型C-EPS、小齿轮型P-EPS、齿条型R-EPS。Modelbase支持上述三种EPS模型。

基于Modelbase与Simulink搭建EPS

Modelbase设置

选取后驱车作为研究对象，在ModelBase场景编辑器中，设置车辆如下图所示的双移线轨迹行进，并设置车速保持30km/h，以便后续测试转向助力性能。

设置IO接口，车辆模型输出转矩传感器感应的方向盘转矩和纵向车速，输入接口为转向助力力矩。


点击发送至simulink，即可在simulink中自动生成橙色模块。

Simulink中EPS的搭建

转向助力电机电流是随车速和方向盘力矩二维变化的，将这二者输入到“lookup2D”模块中，通过插值查找法确定转向助力电机电流大小。乘以电流扭矩系数，再乘以传动比得到转向助力力矩。具体搭建如上图所示。

联合仿真结果

下面动画中，车辆在EPS加持下行驶。

ModelBase仿真动画 | 车辆在EPS加持下行驶

在路面附着系数为0.85的双移线道路上，汽车以30km/h行驶，方向盘输入力矩和转角如下所示。

可以看出方向盘输入转角在-50°和50°之间波动，方向盘输入力矩不大于1.5Nm。

无EPS的工况，从下图可看出在无EPS的加持下，驾驶员在转向时施加的力矩更大，峰值大于4Nm。

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ModelBase软件包含了用于上述仿真测试的工程和Simulink模型，ModelBase软件可免费申请试用，只需要发送【姓名、联系电话、邮箱、公司/学校名称、部门/院系、申请版本（动力学版本/智能驾驶版本）】信息到[email protected]即可。点击链接查看ModelBase详细介绍。