ABS液压系统仿真与电磁阀优化.pdf

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1、第26卷2010链第3期3月农业工程学报TransactionsoftheCSAEVr01．26No．3MaL2010135ABS液压系统仿真与电磁阀优化陶润1，张红睬，付德春2，夏群生3(1．中国农业大学车辆与交通工程系，北京100083；2．北京金万安汽车电子技术研发有限公司，北京100084；3．清华大学汽车工程系，北京100084)摘要：为了改善ABS电磁阀的动态特性，缩短其动作时间，并考虑在制动过程中变化的油压对电磁阀运动的影响，该文利用AMESim软件建立了ABS制动系统中液压系统的模型。通过AB

2、S混合仿真试验台实测阶梯形变化的制动压力，与同条件下的仿真结果进行对比，二者的平均差小于84000Pa。运用Optimization工具，以电磁阀动作时间为目标参数，利用遗传算法对加压阀和减压阀主要参数进行优化计算，使其动作时间分别缩短1．1ms和1．4m8。该研究对于电磁阀的优化设计和改进具有参考作用。关键词：制动，响应时间，遗传算法，ABS液压系统，AMESim仿真，制动压力测试doi：10．3969／j．issn．1002—6819．2010．03．023中图分类号：U463．5文献标识码：A文章编号：

3、1002-6819(2010)一03-0135-05陶润，张红，付德春，等．ABS液压系统仿真与电磁阀优化[J】．农业工程学报，2010，26(3)：135—139．TaoRun，ZhangHong，FuDechun，eta1．SimulationofABShydraulicsystemandoptimizationofsolenoidvalve[J】．TransactionsoftheCSAE，2010，26(3)：135—139．(inChinese谢thEnglishabstract)0引言模型如图1所

4、示。1995年博世公司生产的ABS(anti．10ckbrakingsystem)5．3型，标志着ABS已进入成熟期【IJ。由于国外的ABS技术早已成熟，近5a来国外对ABS的研究较少，研究方向也各不相同[2-6]。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ABS的匹配试验方面，对ABS液压系统核心元件液压调节器的研究相对较少，在液压调节器所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【71。在对液压调节器的主要构成元件电

5、磁阀进行研究时，常将其作为独立的研究对象，从液压系统中分离出来，建立其动力学特性方程并分析动态响应特性【8以31，电磁阀模型的J下确性很难得到试验验证，在设计电磁阀时，其主要参数的选择成为设计瓶颈。本文以AMESim软件为平台，建立了完整的ABS液压系统模型，并通过试验验证了模型的正确性，在此基础上，利用遗传算法对影响电磁阀特性的主要元件参数进行了优化，为电磁阀的设计提供了方法和理论依据。1ABS液压系统模型ABS液压系统由真空助力器、制动主缸、ABS液压调节器、制动管路和制动轮缸等部件组成，其AMESim收

6、稿日期：2008．12-05修订日期：2010-01—29基金项目：国家863基金项目(2006AA042119)作者简介：陶润(1984一)，男，山西大同人，主要从事ABS的动态特性研究．北京中国农业大学车辆与交通工程系，100083。Email：80427032@qq．COin※通信作者：张红(1962一)，女，湖南石门人，教授，主要从事汽车动力学及控制方面的研究。北京中国农业大学车辆与交通工程系，100083．Emaihzhanghong-66@263．net1．真空助力器2。制动主缸3．ABS液压调节

7、器4．硬管5．软管6-制动轮缸，F_—啼!l动踏板力图1ABS液压系统模型Fig．1ModelofABS(anti—lockbrakingsystem)hydraulicsystem2ABS液压系统主要部件的数学模型在紧急制动过程中，驾驶员全力踩下制动踏板，这时踏板力可以近似看作一个定值；真空助力器的真空度在短时间内基本保持不变，制动毛缸的输出压力可以视为定值【6】。本文在仿真建模时，应用软件自带的真宅助力器、制动主缸、制动轮缸模型，重点建立液压调节器和制动管路模型。2．1ABS液压调节器模型ABS液压调节器

8、由加压阀、减压阀、蓄能器和回流泵组成，调节器结构对称，图2为其1／2的AMESim模型。加压阀和减压阀是改变制动压力的开关，回流泵是减压的动力，而蓄能器有助于加快减压。136农业工程学报2010焦1．加压髑2．减压阀3．蓄能器4．回流泵注：17一—输入电压；卜_阀体内压力；Ch一联结处容积；Mo卜一电机图2ABS液压调节器模型Fig．2ModelofABS(anti—lockbrakingsyste