混合动力变速箱中比例电磁阀变频控制研究

脉宽调制技术（PWM）依靠改变频率和占空比形成不同的目标电流,广泛用于比例电磁阀的驱动。但由于受到比例电磁阀磁路特性和脉宽调制技术的双重制约,使得比例电磁阀各项性能难以发挥,甚至影响整个液压系统的平稳运行。因此,根据目标电流变化以及控制环境不同而改变PWM频率的控制方法被用于驱动比例电磁阀。试验结果证明：使用变频的控制方法在维持比例电磁阀输出电流稳定的前提下,缩短了电流响应时间,维持了阀芯小幅颤振,降低比例电磁阀的功率损耗。     

一种用于自动变速器的比例电磁阀研究

介绍一种用于自动变速器的比例电磁阀结构,研究比例电磁阀的分析、设计方法及其稳态和动态特性。在结构分析的基础上,分析其工作原理,将比例电磁阀分为电场、磁场、机械和流体四部分,分析这四部分的内在耦合关系。建立各个部分的动态特性数学模型并进行耦合仿真分析,对比例电磁阀电磁特性进行研究,通过与试验结果对比,初步验证耦合仿真模型的正确性。 通过计算分析电磁阀内部参量的动态变化特性,为优化电磁阀设计奠定基础。在液压部分中,进油口采用球阀,排油口采用喷嘴挡板阀,通过控制排油口的开度可以进行流量控制,间接控制油压输出。在比例电磁阀开启时,电磁力与弹簧力的总和与球阀的液压力相平衡的工作模式,使该比例电磁阀具有开关响应快、输入电流与输出油压线性关系好的特点。研究结果表明,该比例电磁阀阀芯位移0.2 mm ,开启响应时间在2 ms以内,油压建立在4 ms以内,适用于自动变速器换挡执行回路中。     

比例电磁阀变频率PWM驱动方法

在挖掘机等工程机械中使用的嵌入式控制器普遍利用脉冲宽度调制(PWM)来驱动比例电磁阀。但由于PWM脉冲输出的特点和电磁阀自身电感特性的双重制约,使PWM驱动的比例电磁阀性能难以充分发挥,甚至会影响控制系统整体稳定性。因此,一种根据不同占空比改变PWM频率的方法被用于驱动比例电磁阀。控制器根据电磁阀控制需求的不同占空比,输出不同频率的PWM。测试结果证明,使用变频率PWM驱动比例电磁阀的方法可以在保证比例电磁阀二次压力稳定的前提下,维持自身的小幅震荡,同时降低比例电磁阀的功率损耗。     

基于AMESim的高压电磁阀模块响应特性分析

为适应高压气动阀门模块化、集成化发展需求，研制了一种高压先导式二位三通电磁阀模块，借助AMESim软件对该电磁阀模块常开状态、常闭状态响应特性进行分析。同时，通过验对该电磁阀模块在23 MPa压力下的常开响应特性和常闭响应特性进行验证，试验表明仿真分析结果与实测结果误差不大于8.27%,证明了仿真模型的正确性和有效性。     

调压电磁阀高频特性的研究

调压电磁阀高频控制的目的在于减小电流、降低功耗，补偿电压和温度波动的影响。文章在建立其高频控制电路微分方程的基础上，应用Simulink进行仿真可以准确获得控制特性，根据该特性对调压电磁阀进行高频控制。通过试验，控制特性与实际相符，具有工程实际意义。     

高速双线圈开关电磁阀控制策略研究

为了提高双线圈往复式电磁阀的动态响应速度,建立了双线圈电磁阀的数学模型,分析了几种双线圈电磁阀驱动电路的导通过程及续流过程。提出一种双线圈电磁阀的导通续流控制方法,将线圈电流转移或回馈提高电流泄放速度,缩短线圈电流下降时间。实验结果表明,与目前电磁阀驱动控制方法相比,提出的控制方法能明显提高电磁阀动作频率。     

汽车EHB系统动态特性的仿真分析

分析高速开关电磁阀的阀芯运动及其响应特性,建立基于AMESim和Simulink软件的电子液压制动(EHB)系统联合仿真平台。分别改变高速开关电磁阀控制系统的调制频率和占空比,分析其对汽车EHB动态过程的影响,继而得出液压系统液压元件的性能参数及电磁阀控制系统的调制频率选择的要求。最后通过试验验证了EHB系统模型仿真的有效性,为汽车EHB系统的试验研究提供了理论指导。     

高速比例电磁阀电-机械转换器动态特性研究

在对一种新型的高速比例电磁阀电-机械转换器工作原理分析的基础上,采用了理论建模、仿真分析的方法,得出了在PWM驱动情况下电-机械转换器不同的绕组电流、电感、感应电动势、衔铁位移和速度以及电磁力的响应曲线。通过与试验的电流响应曲线相对比分析:该电-机械转换器结构简单、可靠,电流响应速度大约为0.5 ms,最大输出位移0.2 mm,仿真结果与试验结果基本一致。     

脉冲爆震发动机供油系统试验分析

设计了脉冲爆震发动机电磁阀式供油系统,采用氮气挤压供油方法,研究了燃油压力及其响应时间随氮气压力与电磁阀输入电流的变化规律,同时对低频与中高频脉冲爆震试验中油压响应时间与频率进行对比分析。研究发现,提高蓄能器中氮气压力可显著加快油压响应;电磁阀输入电流越大,燃油压力响应越快;工作频率越高,燃油达到预定压力所需时间越长。研究结果对脉冲爆震发动机供油系统的设计与优化具有一定的参考价值。     

基于AMEsim的超磁致伸缩高速响应电磁开关阀仿真

针对所设计的超磁致伸缩致高速响应电磁开关阀(GMV)进行了结构分析。采用AMEsim软件建立超磁致伸缩高速响应电磁开关阀模型,在模型下仿真分析了不同占空比、不同工作频率下PWM信号、电流、阀芯位移的关系,同时分析了不同占空比、不同压力、不同电流对GMV流量的影响。通过仿真结果提出改进方法,找到最适合超磁致伸缩高速响应电磁阀设计要求的占空比和流体压力。     

高压气动大流量电磁阀设计和仿真

针对有限容积减压对控制元件的要求,设计了高压气动大流量电磁开关阀,并根据其结构,运用电磁学、热力学、流体机械力学原理,建立了电磁-气热-机械耦合的数学模型。通过电磁阀的数学模型进行了计算机仿真,结果表明:电磁阀在运动过程中分为四个阶段:先导阀触动、先导阀运动、主阀运动、主阀保持。通过分析各个电磁阀参数发现,对响应时间影响较大的是前三个阶段。采用遗传算法对主要的电磁阀结构参数和控制参数进行多参数优化,取得了较好的优化效果。     

电驱动客车制动能量回收气压调节模块研究

以电驱动客车制动能量回收系统气压调节模块中的两种阀块为研究对象进行对比研究。对电磁开关阀,建立耦合动力学模型,研究其在不同控制频率和占空比下的增减压特性,为实现气压的精确调节,提出了逻辑门限值控制算法,并验证了气压精确调节的有效性。由于电磁开关阀是非连续控制,响应时间慢,压力波动频繁,无法实现精确控制,而比例继动阀是连续控制,控制精度高。对比例继动阀,建立非线性数学模型,分析其迟滞特性、压力响应特性,设计了前馈补偿与带积分抗饱和的PI控制相结合的控制器。对两种阀进行了硬件在环试验,结果表明,相对于电磁开关阀,比例继动阀在控制效果、制动平顺性方面都有很大改善。     

基于电流调制的电磁开关阀开关特性研究

电磁开关阀是阀控液压系统中重要的基础流控原件，其开关特性决定系统整体性能。传统驱动方式下，阀芯位移响应滞后于励磁驱动电流，阻碍频响的提高。提出通过建立位移反馈提升阀芯在阶跃励磁电流作用下的电磁力的响应特性，进而提升电磁阀位移频响的方法。对二位二通电磁开关阀建立了动力学与电磁学方程，搭建了阀芯电磁-动力学关键参数测量装置。试验验证了试验装置可行性并获得了阀芯位移响应的开环传递函数。结合试验数据，在Simulink中搭建了反馈对电磁开关阀开关特性影响的验证系统。仿真结果表明，通过利用电磁阀位移反馈，阀芯位移对励磁线圈的阶跃响应改善显著，响应时间相比开环阀芯驱动缩短了近53%。     

导磁型磁流变换向阀设计及性能分析

针对因比例电磁铁响应频率限制及弹簧疲劳失效等导致换向阀响应速度不足的问题,基于磁流体磁流变特性以及惠斯通电桥原理,设计了一种主动引导磁力线方向的磁流变换向阀,建立其数学模型。使用MATLAB/Simulink软件对导磁型磁流变换向阀进行动态分析,得到不同电流组合下阀芯位移-时间特性曲线,并测试了导磁型磁流变换向阀的动态响应性能。测试与分析结果表明,导磁型磁流变换向阀动态响应时间较同通径电磁换向阀有显著缩短。     

比例电磁铁在插装电磁阀上的应用

介绍一种新型插装式电磁阀,它采用二级控制,将先导阀和主阀芯集成在一起,组成一个插装件。与传统的插装式电磁阀相比,该电磁阀的电磁铁采用比例电磁铁,根据电磁吸力与弹簧力的平衡调节先导阀的启闭,使主阀芯出口压力保持恒定,应用于小流量恒压控制系统中,做大地提高了液压系统的安全性。     

基于Ansoft的比例电磁铁建模与仿真

针对比例电磁铁结构参数难以获得问题,提出基于其组成结构及设计原理、依据样本输出特性反求电磁铁结构参数的方法,据此利用Ansoft软件建立比例电磁铁有限元模型.不同输入电流下仿真所得行程-力特性曲线表明,其趋势与理论分析相一致、数值上与样本特性参数相吻合,说明所建比例电磁铁模型能正确反映其工作特性,可借助联合仿真将其作为比例电磁阀AMESim模型中的信号转换单元,从而为含有比例电磁阀液压系统的AMESim仿真提供基础保障.     

考虑电磁特性的电磁开关阀动静态性能仿真研究

为研究电磁特性下电磁阀的动静态性能,针对设计中使用到的电磁开关阀,首先分析了电磁铁的结构参数和电磁开关阀动力学模型,然后应用Ansoft Maxwell和AMESim建立了电磁开关阀仿真模型,对不同占空比以及不同频率下的脉宽调制(PWM)输入控制信号进行了仿真,分析了其动态响应过程及静态性能(空载流量、空载压力等),最...     

ABS高速开关阀液压力影响因素研究

高频小流量高速开关阀用于汽车防抱死制动系统 (ABS)增压与减压的控制,在不同温度环境下,其可靠的动态特性是ABS正常工作的重要指标。高速开关阀阀芯高频运动过程中,主要受到电磁力、液压力等因素的影响。针对液压力,建立高速开关阀不同温度、阀口两端压差、阀口开度的有限元仿真模型,分析温度、阀口两端压差和阀口开度不同时,高速开关阀液压力的变化规律。仿真结果得知,在相同的阀口开度和压差下,液压力随温度的升高而减小;阀口开度越大,液压力受温度的影响越大;同一压差和温度下,液压力随阀口开度的增大而减小。通过探寻温度、阀口两端压差及阀口开度大小对高速开关阀液压力的影响,为准确研究高速开关阀动态特性提供理论依据,从而为提高汽车ABS响应特性奠定理论基础。