孙成伟 初 亮 郭建华 王彦波 李文惠

(1.吉林大学汽车仿真与控制国家重点实验室, 长春 130025； 2.吉林东光奥威汽车制动系统有限公司, 长春 130012)

引言

电磁阀作为液压调节单元电子稳定控制(Electronic stability control,ESC)的主要执行部件[1-2]，在进行车身稳定性控制[3-5]、ABS控制[6-11]等需要液压调节单元参与的过程中，都需要通过对电磁阀的控制得到精确的目标轮缸压力。目前对于ESC电磁阀的控制，通常采用线性压力控制，其实质是通过控制电磁阀线圈电流进行轮缸压力跟随控制[12-13]，但线性压力控制受到轮缸压力体积(Pressure volume，PV)特性的影响，压力变化速率的可调范围受限[14]，同时线圈电流容易受到温度和驱动电压变化的影响。

为避免制动轮缸PV特性和电磁阀工作环境的影响，针对电磁阀减压控制，本文提出从压力控制状态切换和控制状态持续时间的角度进行阶梯控制的方法，并对状态持续时间中控制参数进行试验标定，利用不同减压速率的压力变化试验进行验证，以期为阶梯减压控制方法的实现提供依据。

1 电磁阀基本构型和受力分析

电磁阀利用动铁与定铁在电磁场的作用下，克服阀芯上所受到的其他阻力，从而实现电磁阀进液孔和出液孔的导通与关闭[15-17]。在阀芯的运动过程中，主要受到电磁力Fm、弹簧力Fs、液压力Fh、摩擦力Ff和阻尼力Fv的作用，阀芯极限位置时还受上限位的作用力F′N和阀座的作用力FN，受力分析如图1所示。

图1 电磁阀阀芯受力分析Fig.1 Analysis on force of spool

根据阀芯受力有关系[18-20]

(1)

式中m——阀芯质量x——阀芯位移