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    基于AMESim的汽車ESP液壓控制系統

    作者: 時間:2013-05-31 來源:網絡 收藏


    步驟進行:

    ①將各對應模塊按照原理圖連接好;
    ②每個模塊可以有多種類型,有的較為理想化,有的則考慮很多影響因素,按需要選擇合適的模型[2];
    ③定義全局性液壓參數,如制動液的體積模量、密度、動力黏度和工作溫度等;
    ④定義各個液壓元件的關鍵尺寸與內部參數;
    ⑤運算模型并進行結果分析。

    步驟④與⑤循環進行,直至得到滿意的仿真結果,此時的各液壓元件的尺寸與參數便可作為設計和匹配的參考。

    3. 主要模塊數學模型的建立

    1)節流器模型

    節流器模型是ESP中很常用的模型,在增壓閥13、減壓閥14和阻尼器9中都會用到。此模型的輸入量為制動液壓力,輸出為流量。其數學模型為:

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    此模型中考慮了流量系數的非恒定性,當△P較小時,流量Q基本與△P成正比,隨著△P的增大,流量系數很快接近于Cqmax,流量Q與newmaker.com成正比。由于在ESP液壓控制單元中所用到的節流器均為薄壁圓孔(孔徑約為0.6mm),所以臨界雷諾數λc較低,約為100;制動液的平均密度ρ約為850kg/m3,平均動力黏度η約為42.5mm2/s,Cqmax取0.7。這樣,改變節流器的孔徑即可得到不同的流量特性。

    2)電磁閥模型

    ESP中的各種電磁閥的作用不同,特征尺寸也不盡相同。吸入閥7為保證制動液迅速進入ESP工作循環,有較大的閥座孔徑(約為2.5mm);而增壓閥13和減壓閥14的閥座孔徑較小(約為0.7mm),與節流器一起起到雙重節流的作用,以便提高制動壓力的控制精度[3]。流量特性依然按照(1)式進行計算。

    對于閥芯的位移和速度等運動參量,采用二階延遲環節進行計算。

    3)蓄能器模型

    ESP液壓控制系統中的蓄能器為彈簧活塞式,輸入為制動液流量,輸出為壓力,需定義參量為活塞直徑與行程,彈簧剛度等。由于活塞為輕質材料制成,忽略其重力。數學模型為:

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    對于一般制動液,其體積模量 約為17000bar,通過調整蓄能器的活塞直徑和彈簧剛度即可得到不同特性的蓄能器模型。

    4)油泵模型

    油泵模型主要用于預壓泵3和回油泵10,輸入量為制動液壓力,輸出為流量。定義油泵電機轉速和油泵排量,忽略機械損失與制動液泄露。數學模型為:

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    ESP液壓控制系統中的油泵均為柱塞泵,排量Vb約為0.1ml/r,油泵電機轉速Sm約為3000r/min,油泵壓力因子a用來計算油泵平均壓力,為0至1之間某一數值。


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