基于AMESim的汽車ESP液壓控制系統(tǒng)
步驟進(jìn)行:
①將各對(duì)應(yīng)模塊按照原理圖連接好;
②每個(gè)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(shù),如制動(dòng)液的體積模量、密度、動(dòng)力黏度和工作溫度等;
④定義各個(gè)液壓元件的關(guān)鍵尺寸與內(nèi)部參數(shù);
⑤運(yùn)算模型并進(jìn)行結(jié)果分析。
步驟④與⑤循環(huán)進(jìn)行,直至得到滿意的仿真結(jié)果,此時(shí)的各液壓元件的尺寸與參數(shù)便可作為設(shè)計(jì)和匹配液壓控制系統(tǒng)的參考。
3. 主要模塊數(shù)學(xué)模型的建立
1)節(jié)流器模型
節(jié)流器模型是ESP液壓控制系統(tǒng)中很常用的模型,在增壓閥13、減壓閥14和阻尼器9中都會(huì)用到。此模型的輸入量為制動(dòng)液壓力,輸出為流量。其數(shù)學(xué)模型為: 此模型中考慮了流量系數(shù)的非恒定性,當(dāng)△P較小時(shí),流量Q基本與△P成正比,隨著△P的增大,流量系數(shù)很快接近于Cqmax,流量Q與成正比。由于在ESP液壓控制單元中所用到的節(jié)流器均為薄壁圓孔(孔徑約為0.6mm),所以臨界雷諾數(shù)λc較低,約為100;制動(dòng)液的平均密度ρ約為850kg/m3,平均動(dòng)力黏度η約為42.5mm2/s,Cqmax取0.7。這樣,改變節(jié)流器的孔徑即可得到不同的流量特性。
2)電磁閥模型
ESP液壓控制系統(tǒng)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(dòng)液迅速進(jìn)入ESP工作循環(huán),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(jié)流器一起起到雙重節(jié)流的作用,以便提高制動(dòng)壓力的控制精度[3]。流量特性依然按照(1)式進(jìn)行計(jì)算。
對(duì)于閥芯的位移和速度等運(yùn)動(dòng)參量,采用二階延遲環(huán)節(jié)進(jìn)行計(jì)算。
3)蓄能器模型
ESP液壓控制系統(tǒng)中的蓄能器為彈簧活塞式,輸入為制動(dòng)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(zhì)材料制成,忽略其重力。數(shù)學(xué)模型為: 對(duì)于一般制動(dòng)液,其體積模量 約為17000bar,通過(guò)調(diào)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(yù)壓泵3和回油泵10,輸入量為制動(dòng)液壓力,輸出為流量。定義油泵電機(jī)轉(zhuǎn)速和油泵排量,忽略機(jī)械損失與制動(dòng)液泄露。數(shù)學(xué)模型為: ESP液壓控制系統(tǒng)中的油泵均為柱塞泵,排量Vb約為0.1ml/r,油泵電機(jī)轉(zhuǎn)速Sm約為3000r/min,油泵壓力因子a用來(lái)計(jì)算油泵平均壓力,為0至1之間某一數(shù)值。
評(píng)論