商用车电控气压制动阀建模与实验验证

摘要

商用车的质量大、质心高,致使其制动安全性易受影响,重大事故多发.此外,气压制动系统有一定的作动延迟,导致气压精确调控具有一定难度.电控制动系统能够通过提高制动响应速度改善气压制动性能和制动安全性.作为电控制动系统的核心部件,电控气压制动阀的响应特性严重影响着整个制动系统的工作性能和车辆的行驶安全性.本文以最新一代直动式开关电磁阀驱动的商用车电控气压制动阀为研究对象,分析了其结构及工作原理,利用AMESim仿真软件搭建气动阀的仿真模型,针对增压和减压工况进行了仿真,并通过硬件在环实验验证了仿真模型的准确性和可靠性.最后,根据仿真结果和实验测试结果搭建了AMESim和Matlab/Simulink联合仿真模型,提出了PID压力闭环的电控气压制动阀控制方法,并利用仿真模型和硬件在环实验台对提出的压力控制方法进行了验证.结果表明,所提出的压力控制方法可以分别使仿真压力和实验压力达到稳态最大压力值75%所经历的时间为288ms和284ms,满足法规中对响应时间不大于0.6s的要求.