采用AMESim和ANSYS Maxwell建立了电-液制动系统中高速开关电磁阀的模型,对其动态特性进行仿真,并通过台架试验进行验证。结果表明,所建模型能很好地反映电磁阀的动态特性。

为实现电磁阀减压过程的精确控制,提出阶梯减压控制方法,并对控制参数进行了试验标定。通过对电磁阀阀芯受力与电磁阀液压响应特性分析,指出可通过调节电磁阀压力控制状态和控制信号状态持续时间得到不同的压力变化率,为阶梯减压控制实现提供依据。电磁阀压力控制状态采用延迟开闭控制方法。电磁阀控制信号状态持续时间受压力变化速率和开关延迟现象的影响,其中影响压力变化速率的阀口流量系数,影响开关延迟现象的开启延迟时间与关闭延迟时间通过试验标定。借助试验台架,对电磁阀不同速率的压力变化试验进行测试,结果表明所提出的阶梯减压控制方法能够很好地跟随目标压力,试验偏差可以维持在1 MPa以内,控制精度高。

电磁阀线性增压控制精度与电磁阀控制特性和轮缸PV特性有关,影响到制动能量回收系统中液压控制的响应精确性。本文提出了基于轮缸PV特性的电磁阀线性增压控制方法。分析了电磁阀的工作机理,并给出了电磁阀控制精度需求。通过对电磁阀控制机理分析,指出电磁阀线性控制具有一定的线性控制范围,且可通过增加线圈电流实现;通过对轮缸PV特性分析,指出轮缸具有低压非线性区和高压近线性区。试验分析不同电流变化率下的轮缸压力变化率特点,分别得到轮缸低压非线性区和高压近线性区内的线性增压控制算法。运用d SPACE平台搭建硬件在环试验台架,进行了不同增压速率下轮缸实际压力跟随目标压力的试验,结果表明本文提出的线性增压控制算法可以满足电磁阀控制精度需求,丰富了线性增压控制理论。

电磁阀的主要作用是在车辆防抱死系统ABS（Anti-blocksystem）工作过程中的增压阶段控制增压速度，但其在线性控制时精度较差，动态响应能力低，对此，本文提出了基于开关控制的阶梯控制增压方式，并指出了其应用范围。根据电磁阀开关响应特性，确定了电磁阀阶梯控制时需要进行匹配的参数。借助实车搭建匹配试验台，调整匹配参数使其能够满足阶梯控制的要求。将匹配的结果运用于ABS控制算法，进行道路测试。结果表明，该方法能够快速确定匹配参数的合理范围，且控制精度较高。

在研究ABS液压控制系统结构和原理的基础上，对制动压力变化速率进行了理论分析。利用Matlab和AMESim软件平台建立了整车模型和ABS控制策略，并进行联合仿真，验证了液压调节单元的相关部件特性参数对压力变化速率的影响以及高速开关阀控制信号与其临界频率之间的关系。通过台架试验对国外某公司的ABS液压调节单元进行研究，得出了在具体控制周期时PWM信号占空比的有效调节范围。