专利名称：一种液压制动力的控制方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车制动系统的控制方法，特别是关于一种液压制动力的控制方法。
背景技术：
制动系统是汽车上保证行驶安全性的关键部件。对于汽车的制动系统，如ABS(防抱死制动系统)、ESP (车身电子稳定系统)及制动能量回收系统，对液压力的控制效果将直接影响车辆的制动效能、制动舒适性以及能量经济性等。对于液压力的控制，最直接、最有效的方式即是采用比例阀，它可以实现对液压力线性、精确地调节，但过高的价格以及目前国内尚不具备设计、制造能力的现状限制了其在汽车制动系统中的使用。目前，在汽车制动系统中广泛应用的是价格较低的外流式开关电磁阀。对于外流式开关电磁阀，常采用PWM(脉冲宽度调制)的控制方式，但在外流式开关电磁阀PWM的控制方式下，其控制精度有限，无法实现对液压力的线性控制，且外流式开关电磁阀的开闭会产生一定的金属噪音，同时带来的压力波动也会产生一定的噪声，这都会对汽车制动效能、制动安全性、制动舒适性造成不良影响。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够实现对液压制动力线性、精确地调节的控制方法。为实现上述目的，本发明采取以下技术方案:一种液压制动力的控制方法，其包括以下步骤:1)设置一外流式开关电磁阀，其包括线圈、隔磁管、动铁、推杆、阀体、阀芯、弹簧、密封圈、环滤网、阀座、唇形密封圈、底封盖和底座；2)以所述外流式开关电磁阀关闭状态下阀芯的位置为原点，以阀芯开启的方向为正方向，建立直角坐标系；3)在建立的直角坐标系下，对所述外流式开关电磁阀的阀芯进行受力分析，求解得到阀芯底部球面与阀座之间形成的阀口两侧压差Λρ与线圈输入电流I的线性关系:Δ ρ = K0.1-C0,其中
权利要求
1.一种液压制动力的控制方法，其包括以下步骤: 1)设置一外流式开关电磁阀，其包括线圈、隔磁管、动铁、推杆、阀体、阀芯、弹簧、密封圈、环滤网、阀座、唇形密封圈、底封盖和底座； 2)以所述外流式开关电磁阀关闭状态下阀芯的位置为原点，以阀芯开启的方向为正方向，建立直角坐标系； 3)在建立的直角坐标系下，对外流式开关电磁阀的阀芯进行受力分析，求解得到阀芯底部球面与阀座之间形成的阀口两侧压差Λρ与线圈输入电流I的线性关系:Δρ = K0.1-C0, 其中
2.如权利要求1所述的一种液压制动力的控制方法，其特征在于:所述步骤I)中的外流式开关电磁阀的结构为:所述线圈套在所述隔磁管上；所述隔磁管开口端和所述阀体焊接在一起，所述隔磁管封闭端与所述阀体之间形成一空腔；所述动铁设置在所述空腔内，并与所述隔磁管之间、与所述阀体之间均留有间隙；所述推杆位于所述阀体内，所述推杆顶端与所述动铁接触，其底端与所述阀芯凸缘顶面焊接在一起，所述阀芯的底部为一球面；所述弹簧套在所述阀芯上，其顶端与所述阀芯凸缘的底面接触，所述弹簧底端坐在阀座上；所述阀座通过过盈配合固定在所述阀体内，所述阀座与所述底封盖之间形成液压腔，该液压腔的径向设置有进油通道，与外部油路相连，所述进油通道的进油口与所述阀芯底部相对；所述阀座与所述阀芯连接处横向设置有出油口 ；所述密封圈套在所述阀体的外圆周上，所述环滤网通过过盈配合设置在所述阀体的横向出油口处，所述环滤网顶住所述密封圈；所述底封盖通过过盈配合固定在所述阀体内；所述唇形密封圈套在所述阀体的底部，位于所述阀体底部与所述底座之间；所述底座与所述阀体的底部过盈配合，所述底座的上端面设置有凹缘，所述凹缘端面与所述阀体的下端面接触。
3.如权利要求1所述的一种液压制动力的控制方法，其特征在于:所述步骤I)中的外流式开关电磁阀采用外流式常开电磁阀、外流式常闭电磁阀中的一种。
4.如权利要求2所述的一种液压制动力的控制方法，其特征在于:所述步骤I)中的外流式开关电磁阀采用外流式常开电磁阀、外流式常闭电磁阀中的一种。
5.如权利要求1或2或3或4所述的一种液压制动力的控制方法，其特征在于:所述步骤3)中，所述阀口两侧压差Λρ与线圈输入电流I的线性关系由以下步骤获得: ①当外流式开关电磁阀处于关闭状态时，阀芯受力平衡方程为:_Fe+Fs+Fh+FN = O, 式中，电磁力Fe = Ki.I+Kxe.xv,弹簧力Fs = Ks.(x0+xm-xv),液压力P', =π ;(co^af-Af)，Fn是阀座对阀芯产生的支持力，其中，Ki为电流-力增益，Kxe为位移-力增益，Ks为弹簧的劲度系数，X。为预紧压缩量，Xm为阀芯最大位移，Xv为阀芯位移，α为阀座锥角，Rv为阀芯球体半径，Λ P为阀口两侧压差，Ji为圆周率； ②当外流式开关电磁阀处于临界开启状态时，阀芯位移Xv为O、支持力Fn为O、液动力Fh不变，根据电磁力Fe = Ki.I和弹簧力Fs = Ks.(x0+xffl)，阀芯受力平衡方程为:
6.如权利要求1或2或3或4所述的一种液压制动力的控制方法，其特征在于:所述步骤4)中，所述限压差工作模式 为:当外流式开关电磁阀处于临界开启状态时，若保持线圈所通电流I不变，阀口两侧压差Λρ变大，根据阀口两侧压差Λ P与液动力Fh的函数关系，阀芯所受液动力Fh变大，阀芯所受合力F大于零，外流式开关电磁阀开启，液流由阀座侧流向阀芯侧，阀口两侧压差Ap逐渐减小，直至达到外流式开关电磁阀处于临界开启状态时的压差Λρ，阀芯所受力又重新恢复到外流式开关电磁阀临界开启时的平衡状态，外流式开关电磁阀再次关闭，完成限压差工作，使阀芯调节到外流式开关电磁阀临界开启时的平衡状态。
7.如权利要求5所述的一种液压制动力的控制方法，其特征在于:所述步骤4)中，所述限压差工作模式为:当外流式开关电磁阀处于临界开启状态时，若保持线圈所通电流I不变，阀口两侧压差Λρ变大，根据阀口两侧压差Λ ρ与液动力Fh的函数关系，阀芯所受液动力Fh变大，阀芯所受合力 F大于零，外流式开关电磁阀开启，液流由阀座侧流向阀芯侧，阀口两侧压差Λ ρ逐渐减小，直至达到外流式开关电磁阀处于临界开启状态时的压差Λ ρ，阀芯所受力又重新恢复到外流式开关电磁阀临界开启时的平衡状态，外流式开关电磁阀再次关闭，完成限压差工作，使阀芯调节到外流式开关电磁阀临界开启时的平衡状态。
8.如权利要求1或2或3或4或7任一项所述的一种液压制动力的控制方法，其特征在于:所述步骤5)中，在液流输入压力pin已知的情况下，所述液流输出压力Ptjut与所述线圈所通电流I的线性对应关系为=Ptjut = Pin- Δ P = -K0.I+C0+pino
9.如权利要求5所述的一种液压制动力的控制方法，其特征在于:所述步骤5)中，在液流输入压力Pin已知的情况下，所述液流输出压力Ptjut与所述线圈所通电流I的线性对应关系为:P0Ut = Pin-Λ P = -K0.I+C0+pino
10.如权利要求6所述的一种液压制动力的控制方法，其特征在于:所述步骤5)中，在液流输入压力Pin已知的情况下，所述液流输出压力Ptjut与所述线圈所通电流I的线性对应关系为:P0Ut = Pin-Λ P = -K0.I+C0+pino
全文摘要
本发明涉及一种液压制动力的控制方法，其包括以下步骤设置一阀口常开的外流式开关电磁阀；以外流式开关电磁阀关闭状态下阀芯的位置为原点，以阀芯开启的方向为正方向，建立直角坐标系；对外流式开关电磁阀的阀芯进行受力分析，得到外流式开关电磁阀处于临界开启状态时阀口两侧压差Δp与线圈输入电流I的线性对应关系；根据阀口两侧压差Δp与线圈所通电流I的线性关系，在线圈所通电流I的作用下，使外流式开关电磁阀在限压差的工作模式下工作；根据液流输出压力pout与线圈输入电流I的线性对应关系实现对液流输出压力pout线性、精确地控制。本发明能实现对液压制动力线性、精确地调节，可以广泛应用于汽车制动系统使用的外流式开关电磁阀中。
文档编号B60T15/02GK103192815SQ20131015425
公开日2013年7月10日 申请日期2013年4月28日 优先权日2013年4月28日
发明者吕辰, 张俊智, 岳小伟, 李禹橦, 邱明喆 申请人:清华大学