基于高速开关电磁阀PWM控制的汽车ABS研究

在汽车防抱死制动系统的控制过程中,一般由电子控制单元控制二位三通高速开关电磁阀来实现制动轮缸压力的增压、保压和减压3种状态控制.为了提高系统响应速度和控制精度,采用PWM控制高速开关电磁阀的液压制动式防抱死制动系统,分析了高速电磁开关阀结构型式及工作原理、PWM信号控制的ABS系统以及PWM信号控制过程.     

常开式高速开关阀电磁铁的设计与性能仿真

高速开关阀作为汽车防抱死制动系统的重要元件,其动态响应性能决定着防抱死制动系统的安全性和有效性.为此设计了一种常开式高速开关阀,并利用Ansoft软件研究了其开关电磁铁的电磁场特性,确定了电磁铁的线圈参数;将获得的参数输入到Simulink建立的开关阀系统模型中,并仿真分析,得到运行频率为37 Hz,这一指标满足防抱死制动系统的性能要求.     

基于PWM控制的ESP高速开关阀动力学特性研究与仿真

汽车ESP中采用的高速开关阀是二位二通电磁阀,通过电磁阀的开启或关闭来实现车轮轮缸的增压、保压和减压。在(10~100)Hz低频范围内,高速开关阀虽实现了平均开度控制,但阀还是会出现时开时闭的状态,且电磁阀在状态切换中存在压力响应滞后现象。为了提高液压系统的控制精度,提出了脉宽调制(Pulse Width Modulation,PWM)控制高速开关电磁阀的仿真模型,研究分析了调制频率在高频情况下,通过改变PWM下的占空比,实现高速开关阀压力精确控制的效果,达到ESP制动压力响应快且平稳。     

基于MC9S12DP256的汽车ABS的硬件电路设计

随着汽车电子技术的发展和人们对汽车安全性的重视,汽车防抱死制动系统（ABS）己逐渐成为汽车的标准配置。本文以工程实用为原则,设计了ABS电子控制单元的硬件部分,包括轮速信号调理电路、运算电路、电磁阀驱动电路、故障检测电路等,为开发ABS的电子控制单元提供了参考。     

具有反比例控制功能的新型比例压力阀

新型电液比例压力控制阀,在中高压范围内具有出口压力随输入电磁力的增大而降低的反比例控制功能和优良的抗干扰能力,可应用于需反比例和失效保险等功能的电液压力控制场合。该阀如应用于汽车防抱死制动系统（ABS）,可减轻防抱死制动时因开关阀频繁启闭产生的振动、噪声,提高乘坐舒适性;也可减少元件数,简化系统结构。     

一种基于PID的液压制动系统控制策略设计

为改善汽车制动系统的性能,提高汽车行驶的安全性,提出了一种基于PID+PWM控制的液压制动系统.结合电子液压控制系统的工作原理,利用AMESim仿真软件建立了液压制动系统的仿真模型;为提高液压系统轮缸压力效果,利用PID控制优势对液压系统电机转速进行控制,采用PWM控制策略对高速开关电磁阀进行控制,提高了液压制动系统的控制精度和稳定性.最后通过仿真比较验证了上述控制策略的可行性.     

基于广义预测控制的汽车EHB压力控制仿真研究

在考虑高速开关电磁阀饱和和死区效应等因素的基础上,联合AMESim与Simulink仿真软件建立电子液压制动(electro-hydraulic brake system,EHB)液压系统仿真模型。通过系统辨识获得了预测模型,在广义预测控制理论基础上设计了制动压力控制器。为了验证该控制器的工作性能,进行了基于EHB系统的轮缸压力控制仿真实验和汽车防抱死制动仿真实验。结果表明:在系统参数时变的情况下应用该算法是可行有效的,该控制算法较一般的PID控制进一步提高了汽车的制动性能。     

线性高速开关阀的设计及验证

受限于成本原因,电控液压制动系统中多使用高速开关阀,但在液压阀开关控制中电磁阀的敲击噪声、液压冲击噪声和压力波动造成制动控制品质和精度劣化,因此通过脉冲宽度调制控制实现高速开关阀线性化调控性能是此类高速开关阀的设计关键。高速开关阀动态运动特性受瞬态液动力、非线性电磁力与机械惯性、弹簧力综合作用,电磁阀动力学特性决定其线性调控工作范围窄,需要系统设计电磁阀系列结构力学参数,才能实现电磁阀阀口一定开度范围内的多种非线性力的线性化变化。为此,建立高速开关阀与液压控制单元的动力学模型与联合仿真模型,通过仿真与试验验证,分析出阀座锥角、节流孔径、气隙大小等结构参数对电磁阀线性特性的影响。从而设计出合理的电磁阀结构参数,并应用于一款液压控制回路中,实现线性工作范围的拓宽,满足汽车制动安全控制的要求。     

防抱死制动系统（ABS）发展现状及趋势

防抱死制动系统是一种具有防滑、防锁死等优点的汽车安全控制装置。在汽车紧急制动时自动调节制动力防止车轮抱死,充分利用道路附着力,提高汽车紧急制动的稳定性和方向可控性,缩短制动距离。介绍了防抱死制动系统的原理及其发展现状,并对防抱死制动系统的发展趋势作了详细的描述。     

基于PWM的柴油机共轨式电控系统

采用脉宽调制信号对二位三通高速电磁开关阀进行驱动控制,能够灵活地对喷油量、喷油正时进行控制,采用PWM控制方式对柴油机共轨式电控系统进行控制。主要分析了柴油机共轨式电控燃烧油喷射系统关键部件——高速开关电磁阀的结构、PWM控制原理,以及由电控单元所产生的脉宽调制信号控制下的高速开关电磁阀动态响应特性。     

Anti-lock brake system control for buses based on fuzzy logic and a sliding-mode observer

In this paper, an anti-lock brake system (ABS) for commercial buses is proposed based on a fuzzy-logic controller and a sliding-mode observer of the vehicle speed. The brake controller generates pulse width modulated (PWM) control inputs to the solenoid valve of each brake, as a function of the estimated wheel slip ratio. PWM control inputs at the brakes significantly reduce chattering in the brake system compared with conventional on-off control inputs. The sliding-mode observer estimates the vehicle speed with measurements of wheel speed, which is then used to compute the wheel slip ratio. The effectiveness of the proposed control algorithm is validated by a series of computer simulations of bus driving, where the 14-DOF bus model is used.     

基于深度强化学习的混合动力汽车智能跟车控制与能量管理策略研究

以研究智能混合动力汽车控制技术与深度强化学习算法为目标,首先,在两辆混合动力汽车的跟驰环境中,针对领航车提出一种基于深度值网络算法的能量管理策略,实现深度强化学习对发动机与机械式无级变速器的多目标协同控制;其次,针对跟随车建立基于深度强化学习的分层控制模型,实现面向智能混合动力汽车的上层跟车控制与下层能量管理;最后,仿真验证分层控制模型的有效性。结果表明,基于深度强化学习的跟车控制策略具有理想的跟踪性能;同时,基于深度强化学习的能量管理策略在领航车与跟随车中均实现了较好的燃油经济性;此外,基于深度强化学习的能量管理策略输出每组控制动作的平均时间为1.66 ms,保证了实时应用的潜力。     

离合起步用高速开关阀工作特性与驱动方法研究

在普通脉宽调制(PWM)信号驱动下,高速开关电磁阀的开启和关闭时间较长,反应慢,影响了高速开关电磁阀的控制性能。为了进一步提高高速开关阀的控制性能,在分析高速开关阀工作特性的基础上,提出了多路混合驱动方法,缩短了高速开关阀的开启和关闭时间,减小了压力控制时的压力波动,改善了高速开关阀的控制性能。在汽车离合器起步控制中,使用该方法很好地改善了汽车的起步性能,发动机转速比较平稳,从动盘转速增加趋势的波动较小。     

高速开关阀及其发展趋势

高速开关阀是一种新型的数字式电液转换控制元件,与其它液压元件相比还有着非常明显的优势,并可直接采用计算机进行数字控制。介绍了国内外高速开关阀的分类及其驱动器方式,国内外高速开关阀控制技术研究和发展的方向。     

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。     

高速开关阀高频脉宽调制控制有效占空比工作范围的拓宽

高速开关阀在高频脉宽调制(Pulse width modulation,PWM)控制下阀芯可悬浮在某一开度,调节占空比即可改变阀口开度,实现对流量和压力的线性控制,因此在车辆控制系统得到广泛应用。但我国自主开发的高速开关阀PWM控制的有效占空比工作范围小,阀芯较易全开或全闭,为提高阀的可控性和控制精度,需要研究拓宽占空比的工作范围。基于汽车电子稳定程序(Electronic stability program,ESP)的高速开关阀,深入分析阀芯液动力的影响因素,应用AMESim、Matlab软件建立ESP液压系统的联合仿真模型,并经过试验验证,通过仿真得出阀座锥角、入口孔径对阀芯位移的影响,提出拓宽PWM控制占空比有效工作范围的关键参数,为高速开关阀的设计开发提供参考依据。     

A study on the stability analysis of a PWM controlled hydraulic equipment

PWM control, which is inherently nonlinear digital control, has been used for hydraulic equipment control because of the robustness and the availability of the low priced high speed on-off valve which is required for the system. Since this valve can be directly controlled without any D/A converter, it is casily implemented to hydraulic equipments with microcomputers. The objectives of this study is to analyze the limit cycle which ordinarily appears in the position control system using high speed on-off valve, and to give a criterion for the stability of this system. The nonlinear characteristics of PWM and cylinder friction are described by harmonic linearization and the effects of parameter variations to the system stability are investigated theoretically. Experimental results demonstrate the feasibility of the proposed method.     

电液式无级变速器速比最优控制系统设计

针对传统电液式CVT速比控制系统存在的结构复杂、可靠性低等缺点,设计了CVT速比最优控制系统。采用PWM高速开关数字阀代替传统比例阀,建立了考虑电磁特性的PWM开关阀数学模型。简化CVT速比液压系统,建立了PWM阀控缸数学模型。应用离散系统二次型最优控制理论优化控制参数,设计了最优控制器。在Matlab环境下进行了起步加速、减速工况的CVT速比控制仿真试验。试验结果表明,所设计的CVT速比最优控制系统的稳态特性和动态特性良好,能够保证实际速比对目标速比的有效跟踪。     

高速机车防滑阀检测系统设计

基于高速数据采集、PWM控制、差压测密封技术,研制了一套防滑阀性能检测系统,实现了对防滑阀的动作响应时间、阶段充排气性能和密封性检测。在模拟实车制动工况条件下,检测系统通过输出快速响应的PWM信号控制进气电磁阀、排气电磁阀高速通断,以此实现对防滑阀性能的高精确检测。测试系统经重复性实验结果表明,阶段充排气性能的最大测量不确定度为0.834 kPa,密封性检测的最大不确定度为0.011 kPa。