基于的汽车液压建模与仿真

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1、万方数据文章编号：1006—3269(2011)01—0037—06基于AMESim的汽车液压ABS建模与仿真徐国民1，马明星1’2，黄锦川I2，管延才1(1．扬州大学机械工程学院，江苏扬州225127；2．汽车安全与节能国家重点实验室，北京100084)摘要：利用ABS混合仿真试验台实测制动压力。对某型号ABS进行阶梯增减压制动的实验测试．在分析ABS液压系统的组成和工作原理的基础上。基于AMESim建立了包括液压调节器、制动主缸、电磁阀及别动轮缸等模型．仿真了阶梯增减压制动．正常制动、常加常减制动的仿真结果与实验结果基本一致．结果表明：所建液压ABS系统模型和参数的设置是比较准

2、确的．该研究为ABS轮缸压力的精细调节和精确理论建模提供了重要的实验和理论依据．关键词：ABS；液压系统；AMESim；仿真实验中图分类号：U463．5文献标识码：Adoi：10．3969／i．issn．1006—3269．2011．01．009防抱死制动系统(Anti一】ockBrakingSystem，以下简称ABS)是汽车主动安全技术的重要领域．国外虽然已经有成熟产品，但由于国外技术的保密，其压力控制模型和具体技术参数很难获取，而国内ABS技术并不成熟，主要依赖于进口．中国目前对ABS制动系统的研究，大多集中在ECU(ElectronicControlUnit)的控制理论及A

3、BS的匹配试验方面，而对ABS液压系统的理论模型研究相对较少，因此，在理论模型包含的多个液压单元的诸多重要参数的选择和匹配问题上缺乏系统的理论研究11J．本文以AMESim软件为平台，建立了完整的ABS液压系统模型，设置相关参数并仿真了阶梯增收稿日期：2011—03—10基金项目：汽车安全与节能围家重点实验窒开放基金(11151)；汽车动态模拟国家重点实验室开放基金(20091113)作者简介：徐国民(1984一)，男，汀苏宿迁人，硕十研究生，主要从事汽车电子及控制技术的研究．压、减压制动．其仿真结果与实验结果基本一致．本文还通过实验验证了所建模型的正确性，并在此基础上仿真了正常制

4、动和常加常减制动．其结果为以后的ABS轮缸压力的精细调节和精确理论建模提供了重要的实验和理论依据．1ABS液压系统数学模型1．1ABS液压系统的组成图l为典型的ABS液压系统结构组成．在制动时，制动踏板力经真空助力器的放大后作用在总泵上；总泵的2条输出管路分别将压力作用在交叉的2个车轮上．1．2ABS液压系统的工作原理ABS液压系统的工作原理是利用电磁阀的开关动作实现轮缸内的增压、保压和减压3种状态．ABS未动作时，增压阀常开，减压阀常闭；在紧急制动情况下，驾驶员踩下制动踏板，压力很快上升，当车轮有抱死趋势时，关闭增压阀，进行保压，如果车轮仍有抱死趋势，则打开减压阀，进行减压．在图

5、1所示的减压过程中，制动液的流动通道为：左前轮轮缸一回油电磁阀一ABS低压储液器一同油单向阀一ABS回油泵一回油单向阀一制动总泵一储液室r2]．随着制动轮缸中的制动液流回储液室，轮缸中的压力降低，使车轮转速充分恢复，然后再重新进入升压阶段．在升压过程中，为了保持制动过程的平顺性而防止出现振荡，一般采用阶梯升压策略o]．这种压力调节方式的特点在于：压力的变化是非连续的，但通过3种压力状态的高速切换，可实现精细的压力调节，并且具有简单、可靠和便于电气控制的优点．因此，这种压力调节方式得到了广泛应用．GroupTechnology&ProductionModernizationV01．2

6、8．No．1，2011万方数据1．总泵2．液压调节

7、系统3．增压阀4．减压阀5、8．蓄能器6．ABS电机7．ABS回油泵9．进油电磁阀10．出油电磁阀图1ABS液压系统结构组成示意图1．3主要液压元件的数学模型根据流体力学的相关理论可以建立描述系统主要液压元件动态性能的数学模型，为汽车ABS液压系统动态性能仿真分析和液压单元设计提供理论依据。“．1．3．1AHS电磁阀模型加压阀主要由动铁和阀芯、静铁、回位弹簧、隔磁管、阀座等零件组成，如图2所示．图2ABS加压型阀模高速开关电磁阀包括增压阀和减压阀．其中，增压阀是常开阀，减压阀是常闭阀．ABS液压系统的高频响应性能很大程度上取决于A

8、BS电磁阀的动态响应特性，动铁和阀芯可以视为有限位运动的质量块，受电磁力、弹簧力、液压力、冲击力和粘滞力等作用．电磁阀的线圈通电后产生电磁力，用来控制电磁阀的开关状态．动铁和阀芯的动力学方程为：f面dv一面1EF。(i，z)一足(z。+工)+F，(z)一JFr一印2](1)悖一u式中：优——动铁和阀芯的质量和5z——动铁和阀芯的位移；u——动铁和阀芯的速度；z。——回位弹簧预压缩量；i——线圈电流；走——回位弹簧刚度；c——速度阻尼系数；F。——阀芯组件液压力；F。—