高速开关阀在高频PWM控制下的比例功能

在现代汽车制动系统(如制动防抱死系统(ABS)、电子稳定程序(ESP))中,为了控制制动压力,一般采用电子控制单元(ECU)控制的二位二通的高速开关电磁阀来实现制动轮缸的压力增压、保压和减压的控制。由于传统高速开关阀只能实现开或关两种状态,为了提高系统的控制精度,对高速开关阀的开关比例功能也要求越来越高。该文在MATLAB的Simulink中建立了高速开关阀的脉冲宽度调制(PWM)控制仿真模型,研究了在2～4 kHz的调制频率下,通过改变PWM控制下的占空比,来实现高速开关阀的比例开关功能。并进一步分析了不同参数对高速开关阀PWM控制的比例开关功能的影响。通过本研究,拓宽了高速开关阀的功能应用范围,达到了精密控制制动压力的效果,对汽车ABS和ESP中的高速开关阀的控制提供了参考,从而使得制动压力的增加过程能够更加平稳有度。     

气压式电子驻车制动电磁阀控制特性

为实现气压式驻车制动系统的自动控制,研究了驻车控制阀的充放气特性及控制方法。通过分析重型车驻车制动系统的结构及工作原理,设计了气压式电子驻车制动系统的总体方案。分析了弹簧制动缸的力学性能,对电磁阀的快速充放气特性进行了研究,并与传统手动阀做了比较。分析了脉冲宽度调制(Pulse width modulation,PWM)的控制方法,研究了驻车制动系统控制阀在PWM控制下占空比与充气速率的关系。实验结果证明电磁阀可按需求保压并且可通过改变PWM信号占空比调节电磁阀充气速率。     

汽车ABS制动过程的道路识别

汽车ABS控制的效果与道路识别有着重要关系，在制动过程中实时对各轮胎所附着道路的附着系数进行识别，可及时地调整制动力，提高道路的附着利用率和制动效能，使汽车ABS控制更加合理．文中通过试验获得了ABS制动过程轮缸的可等效压力函数，由储气缸压力和轮缸压力控制阀开关信号的时间历程，推导出各轮的滑移率，进而得出附着系数，实现了道路识别．道路试验检测验证了该方法的可行性．     

面向产品需求的气压ABS控制器硬件开发

以自主开发气压制动防抱死系统(ABS)控制器硬件为目标,根据气压ABS工作原理和控制器硬件的功能需求,提出了控制器硬件总体方案,完成了气压ABS控制器硬件电路设计;提出了面向产品开发的ABS控制器硬件开发测试流程,开发了控制器硬件,并以某12 m纯电动客车为对象进行了整车实验验证。实验结果表明:在水泥路面下,制动踏板开度为100%时,制动减速度可达到7.1m/s~2,制动过程中无车轮抱死,且制动减速度无剧烈变化,制动性能和制动感觉均符合企业要求。本研究可为我国自主开发气压ABS控制器硬件提供参考,同时可为在ABS功能上开发汽车电子稳定性控制、制动能量回收等动力学控制功能提供硬件基础。     

汽车ABS虚拟样机仿真与制动性能的研究

对汽车ABS制动系统进行了虚拟样机仿真研究.采用滑移率为控制参数,应用MATLAB与ADAMS联合仿真,实现了ABS的实时控制功能.在同一虚拟样机模型的基础上,进行了车速与制动距离的仿真,结果表明,汽车制动前的速度与制动距离呈二次函数关系.讨论了三、四控制通道控制对汽车的制动方向稳定性和制动距离的影响:紧急制动时,四通道独立进行制动压力控制的ABS系统可获得最短的制动距离,而三通道前轮独立控制后轮低选控制的ABS系统制动距离相对来说要大;但在不对称路面上紧急制动时,三通道控制的汽车偏转力矩较小,方向稳定性更好.     

基于最小二乘支持向量机的防抱死制动控制方法

以车轮参考滑移率和角加速度作为输入向量,以制动轮缸的制动压力作为输出向量,设计了基于最小二乘支持向量机(LS-SVM)的汽车防抱死制动系统(ABS)控制器,利用支持向量对控制器进行训练得到控制器的参数.设计了包括输入层、控制层和输出层的汽车防抱死控制系统,系统以各轮的速度作为输入向量,经过控制层的运算得到各轮的制动压力,然后采用PwM(pulsewidth modulation)方法控制轮缸压力,进而实现防抱死控制.搭建了汽车ABS测控系统,参照国际标准,在不同条件下进行道路试验.试验结果表明,基于LS-SVM的汽车防抱死制动控制方法具有良好的制动平稳性和自适应性,是一种有效的新的ABS控制方法.     

汽车智能制动系统自寻优控制与仿真

采用-μS自寻优控制方法,应用于汽车防抱死制动系统(ABS)的控制策略,并在制动系统中增加制动压力反馈,通过轮速与制动压力双环路控制,达到控制滑移率变化的作用.仿真实验证明:该方法不仅算法简单,而且能够自动识别路面变化,给出最适宜的制动力矩,具有了智能刹车的功能.克服了目前所采用的无系统理论依据确定各门限值的逻辑门限控制方法的缺点,传统方法的逻辑门限值通过经验性的试凑方法确定,且不能随路面的变化而作迅速的调整.因此,μ-S自寻优控制方法,对于提高车辆的制动稳定性,改善汽车的行驶安全性具有重要意义.     

车辆制动油管液体压力传递特性分析

车辆采用ABS系统进行制动控制时,对制动压力响应能力提出了较高要求.当车辆制动管道较长时,管道内制动液体压力传递特性是影响这一能力的重要因素.由于制动管道内存在高频压力变化,对ABS制动管道压力传递的研究不适宜用集中参数模型,而应采用分布式管道参数模型.通过建立包含14个变量组成的制动系统仿真模型,可计算获得特定制动管道压力传递频域特性解.通过对频域特性解的辨识可进一步获得精确的管道压力传递函数表达式.利用传递函数表达式对具有不同参数的制动系统阶跃响应特性进行对比,发现制动液温度和制动管径的变化对管道的压力传递能力影响显著.车辆制动系统控制逻辑应根据管道参数的变化进行调整.     

PWM调制方案对无刷直流电机电动汽车再生ABS的影响

为研究PWM调制方案对无刷直流电机电动汽车再生ABS的影响,在分析单、双管PWM调制方案下的无刷直流电机再生制动原理基础上,通过调节占空比的方法来防止再生制动时驱动轮抱死。建立了单轮车辆再生制动动力学模型,设计了再生ABS双闭环控制系统,外环控制滑移率,内环控制制动电流。以系统在结冰路面上再生制动为例,对系统在单、双管PWM调制方案下的防抱死制动性能进行了仿真试验。结果表明：与单管调制相比,双管调制时系统的制动距离短,回收能量多。     

电动轮汽车电液复合ABS控制的联合仿真

针对传统纯液压防抱死制动系统(Anti-lock braking system,简称ABS)振动噪声较大和在低附着路面上易引发车轮抱死等问题,鉴于电机制动与液压制动在特性上互补,从充分运用电机制动提升电动轮汽车ABS性能出发,提出一种用于电动轮汽车的新型电液复合ABS系统。由于电液复合ABS是一个"由两控制变量去实现同一控制目标的系统,是一个存在控制冗余且时变耦合的系统",为此,首先提出了电液复合ABS控制方法的设计原则及其新的系统结构;然后分析电液两制动的各自调节方式及其组合,并对防抱制动全过程从电液调节组合调控滑移率性能方面进行研究,找到最佳的制动调节组合构成防抱制动全过程;最后利用ADAMS软件和MATLAB软件分别建立电动轮汽车的整车机械动力学模型和整车控制模型,通过联合仿真验证控制方法的效果。结果表明:该控制方法能够更加精确的调控车轮滑移率,使其长时间处于最佳滑移率附近,制动距离降低11%以上,有效提升了ABS的性能,证明所提出的电动轮汽车电液复合ABS的系统结构和控制方法合理高效,可应用于对开路面或对接路面上对电液复合ABS整车控制方法进行理论研究、仿真试验以及实用化探索。     

基于高速开关阀控制的液压制动伺服系统研制

研制了一种基于高速开关阀对混合动力车辆传动实验台制动系统实施压力控制的系统.制动器制动性能取决于对制动目标压力的响应特性.分析了高速开关阀的开关特性和制动液压缸的压力变化特性,并针对高速开关阀的开启响应滞后和液压缸压力变化的的非线线的特点,设计了PI控制器.应用dSPACE公司开发的AutoBox快速控制原型系统编制了系统的控制算法和模型,并进行了实验,实验结果表明,液压制动伺服系统能够满足制动性能的要求.     

气压式电子驻车制动系统控制电磁阀的匹配研究

针对气压式电子驻车制动系统中的电磁阀匹配问题,对改进设计的直动式两位两通电磁阀,以及常见的微型电磁阀、分步直动式电磁阀进行研究。首先对气压式电子驻车制动系统展开了研究,然后依据系统方案设计搭建气压式电子驻车制动系统的阀类试验台,对三种电磁阀进行静、动态特性试验研究;并对不同控制频率和占空比下的系统压力响应特性进行了研究。试验结果证明改进设计后的直动式两位两通电磁阀对于气压式电子驻车制动系统具有优于其余两种阀的匹配性。最后,对该直动式两位两通阀开关动作下系统的压力滞后特性进行研究,得到电磁阀的通电时间至少应大于开启滞后时间20ms,电磁阀的断电时间至少要大于关闭滞后时间24 ms。     

摩托车液压制动防抱死控制参数计算

为了提高中,低档摩托车的制动性能,目前亟待研究开发一种经济实用,便于安装的防抱死控制装置。该文分析了摩托车液压制动防抱死控制原理,提出了针对路面条件,通过调节装置控制制动油缸压力,使车轮滑移率处于理想的范围内以实现防抱死制动。     

脉冲电压对大气压脉冲放电等离子体射流的影响

在固定脉冲频率及占空比的情况下,研究脉冲电压对大气压脉冲放电等离子体射流长度的影响。分析脉冲放电的电流电压波形、等离子体射流的光发射强度的时空演化过程以及等离子体子弹速度的变化。结果表明:等离子体子弹随脉冲电压的增大由单子弹变为双子弹再变为单子弹;射流长度相应地先增长然后趋于稳定,射流长度由增长转变为稳定的转变电压正好处于形成双子弹的脉冲电压附近。     

紧急制动状况下防抱制动装置对燃油经济性的影响

本文选定全速度差模型和考虑防抱制动装置的跟驰模型,在两种交通状态下,探讨了紧急制动时防抱制动装置对汽车燃油经济性的影响。数值模拟结果显示,防抱制动装置起作用时,油耗增加,而且变化非常剧烈,汽车燃油经济性降低。     

流体饱和岩石超声速度频散的特性研究

给出在实验超声频率下储层砂岩样品“局部流”模型理论频散、Biot理论频散与实验总频散的定量关系。在低压情况下,实验总频散与Biot理论频散差异较大,Biot理论频散不足以解释实际频散结果;而作者所用“局部流”模型理论频散（已包括Biot理论频散）与实际结果符合较好;压力较高时,“局部流”模型频散以及总频散均会下降,这时Biot理论可以解释流体饱和速度变化。孔隙度较大样品在加压的过程中会出现主导频散机制的转换。造成以上现象的根本原因是,岩石中低面率塑性孔隙随压力的变化,而孔隙刚度的差异是“局部流”作用存在的基础。研究了不同孔隙流体对岩石速度频散的影响。流体粘度增加,实验总频散与“局部流”模型频散均有较大增加,而Biot理论频散变化不大。流体的粘度,以及岩石的渗透率在两种频散机制中所起的作用是相反的。     

汽车ABS台架检测方法研究

汽车ABS性能检测是汽车行驶安全性能检测的重要内容,但如何实现在台架上对汽车ABS机械部分性能的检测是需要解决的关键问题.根据ABS工作过程中车轮线速度的变化规律,提出一种ABS台架检测方法,并设计了汽车ABS检测试验台.仿真结果表明,设计的ABS检测试验台能够实现对ABS的检测.