电液复合制动系统踏板感觉及其影响因素

针对采用一体式制动主缸开发的电液复合制动系统,分析了系统正常和失效模式下踏板力的传递路径,研究了不同模式下踏板感觉及其影响因素。设计了组合弹簧式踏板感觉模拟器,并利用AMESim建立了系统不同工作模式的简化模型;仿真分析了活塞阻尼系数、推杆回位弹簧预紧力、电磁阀最大通流面积和助力比等参数对踏板力-行程曲线的影响;台架试验表明,正常模式和失效模式下踏板力-行程滞回损失分别为11.5%和15.3%,制动踏板特性满足设计需求。     

联合AMESim/Matlab的汽车制动踏板模拟器动态性能分析

设计了基于进、出油电磁阀控制的汽车制动踏板模拟器,分析了电控液压制动系统中踏板模拟器的工作原理,应用AMESim软件建立了汽车制动踏板模拟器的动力学模型,联合Matlab软件设计了踏板特性跟踪的PID控制策略。通过实例,仿真分析了重要参数对踏板特性的影响规律,为设计具有良好制动感觉的制动踏板提供依据。     

串联主缸的踏板行程模拟器控制策略

针对串联主缸踏板行程模拟器展开研究,分析了在正常工况和前、后腔分别漏油工况下踏板力的传递途径、踏板感觉及其影响因素,采用模糊自适应PID控制方法对影响参数进行在线自整定,以控制电磁阀来建立良好的模拟制动感觉。最后,采用Matlab-AMESim联合仿真,研究了踏板行程模拟器的主要参数变化时对踏板力与行程特性关系的影响,仿真实验结果表明,本文控制方法可使制动踏板特性在正常工况和前、后腔漏油工况下均满足设计要求。     

汽车电子制动踏板模拟器中传感器的容错控制研究

根据汽车电子制动踏板模拟器的物理结构和运动特性,建立了电子制动踏板模拟器的数学模型.针对电子制动踏板模拟器中搭载的角位移传感器和踏板力传感器,提出了一种传感器的容错控制架构模型.软硬件仿真实验结果表明,电子制动踏板模拟器中的传感器在出现故障的状态下,电子制动踏板模拟器仍能准确地估计出传感器的输出值,使电子制动踏板模拟器仍能正常运行,提高了电子制动踏板模拟器的可靠性.     

面向制动踏板感觉的主缸动力学模型及其关键影响因素

考虑回位弹簧的预紧力、系统摩擦力、阀口间隙以及制动液体积弹性模量的变化,建立了面向制动踏板感觉的制动主缸动力学模型。开展了不同推杆速度下的制动主缸特性试验,进而辨识了模型的关键参数。经过对比与分析发现,试验结果与仿真结果一致性较好。进而分析了影响制动踏板感觉的关键因素,结果表明:活塞内径、回位弹簧预紧力和刚度以及制动液气体含量对面向制动踏板感觉的制动主缸特性具有重要的影响。     

离合器操纵舒适性客观评价方法与试验研究

随着现代人对汽车舒适性的要求越来越高,离合器踏板作为汽车内操纵频率较高的装置,其操纵舒适性成为关注的重点。应用离合器操纵系统静态性能测试试验台,以不同的速度踩下离合器踏板,得到踏板力与踏板行程特性曲线。通过数据处理并定义踏板刚度,运用Matlab软件绘制踏板刚度随踏板行程的变化曲线。以踏板刚度变化规律作为离合器踏板舒适性的评价指标。结果表明:在一定的踏板速度范围内,踩下踏板速度越大,踏板刚度变化规律波动越小,舒适性越好;踩下速度越小,踏板刚度变化规律波动越大,舒适性越差。     

压电执行器在螺纹插装阀中的应用研究

论文探讨了将压电晶体(PZT)执行器应用于液压螺纹插装阀上的可能性.介绍了常用的智能执行器,并进行性能比较,选择压电晶体作为螺纹插装阀的执行器.提出利用PZT阀作为先导阀控制主阀的新方法.建立液压回路数学模型并进行仿真分析;建立实验测试系统,并进行性能测试.实验结果表明,PZT阀能够成功地控制主阀的油液切换,实验结果与仿真研究吻合得很好;同时提出了一种提高主阀响应速度的改进措施.     

轮毂驱动电动汽车复合制动防抱死协调控制及舒适性研究

针对轮毂驱动电动汽车电机-液压复合制动系统的协调控制问题和舒适性问题,提出了基于滑模变结构控制算法和模糊算法的控制策略,首先利用滑模算法根据车辆状态参数来计算电动汽车所需的制动总转矩,再利用模糊算法根据制动踏板行程l和电池SOC来计算液压制动和电机制动转矩分配比例。其中液压制动转矩作为汽车制动转矩中的基础制动转矩,用电机转矩调节车轮滑移率,以实现防抱死控制,并且由于液压制动轮缸的压力变化减少,制动舒适性得以提高。最后采用Matlab/Simulink、Amesim和Carsim软件联仿,分别进行高附着和低附着路面仿真,仿真结果表明复合制动系统的防抱死协调控制策略不仅有效,而且改善了ABS介入时的舒适性。     

紧急避障时驾驶员制动操纵特性研究

紧急情况下驾驶员通常会依据驾驶风格进行转向、制动或二者组合的避障操纵．利用Frecord数据采集系统、制动踏板力传感器、位移传感器及动态GPS研究紧急避障时驾驶员制动操纵随时间的变化规律以及最大制动踏板速度与车距障碍物距离、行驶车速的关系．试验结果表明,紧急避障时制动操纵通常经过4个阶段,一定行驶车速下最大制动踏板速度与车距障碍物距离呈负幂次关系;一定车距障碍物距离下最大制动踏板速度与行驶车速呈正相关线性关系;并且给出了相应的回归曲线．对紧急状况下驾驶员制动特性进行研究有助于更好地理解驾驶员行为,也可为驾驶员安全管理提供理论依据．     

先导式电液配流系统的动态特性

为了实现往复式压缩机排气量的无级调节,满足气量调节对配流过程响应快速性和平稳性的要求,提出基于双阀结构的先导式电液配流系统.建立压缩机吸气和回流过程中的配流气阀动力学模型,通过联合仿真研究主要设计参数对电液配流系统动态特性的影响.研究结果表明:电液执行机构的压力飞升和卸压速率是影响气阀动作快慢的关键因素;所设计的配流系统中气阀开启和关闭滞后时间均小于10ms,气阀响应速度显著提高;在供油压力为10MPa、阀片行程为2mm的条件下阀片与阀座和行程限制器的撞击速度分别为0.214和1.35m/s,充分满足可靠性许用要求;气阀动作试验曲线与仿真结果拟合程度高,所述联合仿真模型可以作为电液配流系统性能分析的研究平台.     

用于制动压力精确控制的进液阀控制方法

分析了高速开关电磁阀电流响应特性,研究了制动压力精确控制的实现方法。通过对进液阀的静态溢流试验、动态增压试验的结果分析,总结了进液阀的静动态特性,并以一种增压速率控制为例,阐述了压力精确控制的方法。同时根据ABS(Anti-lock brahing system)系统中轮缸增压时的控制方法,逆向设计了液压单元中进液阀的特性试验,要求4个通道进液阀特性具有良好的一致性,并保证了ABS软件标定完成后的可移植性,据此可为进液阀的生产及装配测试予以指导。     

伺服比例阀的非线性建模与实验验证

针对伺服比例阀中存在的多种非线性因素,提出包含滞环、磁饱和、时变参数、摩擦、液动力等特征在内的阀整体模型.基于非线性电路原理,建立比例电磁铁的集中参数模型.在多个不同固定气隙下进行电磁铁的阶跃电压动态测试,获取一系列磁化特性曲线,通过曲线拟合和数据插值等方法建立电感、电磁力增益和耗散电阻等电磁铁关键参数的非线性函数式.根据动力学方程建立阀体机械运动部件的模型,采用直接测量和间接估算相结合的方法确定各项参数值.通过实验获取恒定压差下稳态液动力与阀芯开度的关系曲线,并提供拟合后的数学表达式.为验证伺服比例阀综合模型的准确性,设计开环和闭环2种测试方法.开环时直接给电磁铁施加恒定电压,并采集电流与阀芯位移的阶跃响应曲线;闭环时通过阀芯位置PID控制器,分别测试空载与加载时的阀芯动态响应特性.仿真和实验结果表明,仿真模型在同样的参数和测试条件下获得与实验相吻合的响应曲线,验证模型的有效性,为后续针对伺服比例阀的控制器开发和故障诊断等工作提供有效的工具.     

电磁阀开启过程动态响应特性有限元仿真研究

军工、汽车等行业对电磁阀的动态特性各项指标要求越来越高,而设计和开发快速、精确的电磁阀动态特性测试系统成本高、难度大。利用有限元方法,通过计算机仿真实现了对电磁阀设计方案的动态性能的预测与评估。首先,采用Ansoft Maxwell软件建立了某电磁阀的二维电磁场有限元仿真模型,计算电磁阀开启过程的动态响应特性,得到了其工作电流曲线等各种动态特性曲线。最后,进行变参数化设计,进一步研究了初始间隙、驱动电压、线圈匝数等参数对电磁阀开启过程动态响应特性的影响。结果表明,基于Maxwell的电磁阀动态特性有限元仿真能够在计算机上实现电磁阀开启过程动态特性的快速预测并分析评估电磁阀的各个主要设计因素对其动态响应的影响。     

Optimal control of hydraulic position system employing high speed On/Off solenoid valve

ＨｉｇｈｓｐｅｅｄＯｎ/Ｏｆｆｓｏｌｅｎｏｉｄｖａｌｖｅｓａｒｅｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｈｙｄｒａｕｌｉｃｓｅｒｖｏｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｏｆｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｓａｎｄａｕｔｏｍｏｂｉｌｅｓｗｉｔｈｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｓｉｍｐｌｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ,ｓｍａｌｌｍａｓｓ,ｌｏｗｐｒｉｃｅ ,ｓｔｒｏｎｇａｂｌｉｌｉｙｔｏｒｅｓｉｓｔｐｏｌｌｕｔｉｏｎ ,ｈｉｇｈｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙａｎｄｅａｓｙａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｎｄｍａｉｎｔｅ ｎａｎｃｅ[1,2 ].Ｔｈｅｓｔｕｄｙｏ…     

Pneumatic force servo system based on disturbance observer

In order to design a low-cost pneumatic force servo system with large output forces, a scheme of a booster cylinder controlled by high speed solenoid valves is proposed. A nonlinear model of the system is established, in which the hysteresis of high speed solenoid valve is considered. In order to deal with parameter uncertainty and disturbances of noise and friction, a feed-forward control method based on a disturbance observer is proposed. A practical pneumatic force servo system is used to testify the feasibility of the proposed controller. The experimental results show that pneumatic force servo system based on the proposed controller has high force tracking accuracy and quick response.     

天然气发动机喷气电磁阀混合型驱动电路的研制

针对广泛使用的天然气发动机喷气电磁阀工作特点,设计了一种能够兼容电压型电磁阀、电流型电磁阀的混合型驱动电路.在驱动电流型电磁阀时为了减小驱动时的功耗,提供较大的启动力,采用在启动时提供较大的工作电流,使电流型电磁阀快速动作,之后,提供较小的工作电流以维持.同时在驱动电压型电磁阀时,电路也能够正常的工作.本设计可以达到混合喷气电磁阀所必需的性能特点.     

ASIC-PLC全数字式水轮机调速器

为了提高水轮机调速器的可靠性，对全数字式水轮机调速器进行了研究，它以可编程控制器（PLC）为基础，结合专用集成电路技术（application specific integrated circuit，ASIC）进行测频和位移测量，同时采用一个全数字式的液压控制系统--数字阀插装阀并联液压控制系统，从而构成一个真正的全数字式水轮机调速器，即从信号的采集到控制的输出全部实现了数字化.在水轮机调速器半物理仿真实验台上进行了实验.结果表明，它的控制性能良好，可以满足水轮机对调速器的要求.     

参数耦合对电磁阀前油路压力波动的影响研究

电液可变气门液压系统的稳定性对发动机的燃烧排放具有重要意义。文章针对自主研发的某型号船用柴油机的电液可变气门系统,建立压力波动的评价体系,通过试验与仿真,分析供油压力P₀（10~13 MPa）与电磁阀的开启相位β（317~322 °CA）的耦合对电磁阀前液压油路压力波动的影响。电磁阀前液压油路压力曲线的瞬时压力变化量的波动曲线拐点处的特征值P_a–e与特征相位β_a–e受供油压力和电磁阀开启相位的影响结果是:P_a、P_c、P_e的幅值不受电磁阀开启相位的影响,P_b和P_d的幅值随电磁阀开启相位的延迟而增加;P_a、P_c、P_e的增幅随供油压力的增加而增加,P_b和P_d的降幅随供油压力的增加而增加;β_a–e之间的间隔差值几乎不受供油压力的影响且与电磁阀开启相位的间隔差值几乎一致,不受电磁阀开启相位的影响。     

车辆用内控可调速的液压优先阀设计

常规的液压优先阀在工作负载流量突变时,阀的动态响应存在一定的滞后现象,阀芯开启和关闭的响应速度均较慢,受限于保证压力稳定性和开启的响应速度在设计范围内,固定阻尼孔的设计尺寸较小,使得工况切换时,阀芯关闭速度慢,流经阻尼孔的补充油液流量小,无法满足系统快速补油的需求。为解决上述问题,在液压优先阀的主阀阀芯内部设计并集成了一个速度调节微阀,该微阀利用不同油液流动方向下阻尼孔不同的原理调节主阀的启闭响应速度,实现阀芯的缓开快关,根据阀内动力学方程,利用仿真对设计的微阀进行建模和优化,确定了最佳匹配参数并初步证明了设计的有效性。实验结果表明:通过合理匹配阻尼孔过流面积,当转向或换挡回路急需大流量时,速度调节微阀能够加快主阀的关闭速度,及时将辅路油液补充到主路,集成微阀相比传统主阀芯采用固定阻尼孔时的关闭速度提升了1倍;当转向或换挡完成后,速度调节阀能够实现主阀的开启速度比关闭速度慢,抑制压力冲击。速度调节微阀的设计解决了优先阀切换时主阀芯关闭速度慢的问题,有助于辅泵快速向主泵补油,满足系统工况改变的大流量需求,提升了系统的响应速度。