汽车电子液压制动系统跟随特性的实验研究 ----汽车EHB系统的硬件设计(二)

置在储油杯和蓄能器之间，主要对蓄能器起过载保护作用，当蓄能器中的压力过高，超过了蓄能器许用压力时，溢流阀开启使多余的油须经溢流阀流回储油杯，实现了对蓄能器的压力卸载。通过调节溢流阀弹簧的预紧压力，也就等于调节了系统的最高工作压力。

溢流阀的压力和流量是选取溢流阀时主要参照的两个参数，压力按管路最大压力来选取，流量按液压泵的最大流量来选取。为此我们选取HY-H10溢流阀。其可靠性高，性能稳定，体积小重量轻，使用维修方便。

3.2.2液压控制单元

液压控制单元主要由四套结构相同的分别控制各自制动器的增压高速开关电磁阀、减压高速开关电磁阀、以及制动器等部分组成。在制动过程中，轮缸的压力通过对进液端的增压高速开关阀和出液端的减压高速开关阀进行的脉宽调制PWM（Pulse Width Modulation）方式控制，由电子控制单元产生脉冲信号，高速开关阀根据一系列脉冲电信号进行开关动作，在液压输出端输出一系列相应的脉冲流量，使轮缸中的制动液压力改变。由于液压系统的四个制动器之间没有直接的联系，其压力之间被独立分配，这样可以利用压力传感器的反馈信号及增压电磁阀和减压电磁阀的通断来实现对每个车轮的制动力的精确实时地控制，为实现ABS（制动防抱死系统）、EBD（电子制动力分配）、ESP（电子稳定性控制）、TCS（牵引力控制系统）以及混合动力汽车能量回收等功能提供了硬件上的准备。

电磁阀的选择

EHB系统由于要实现对流量和压力的精确控制，开关元件的响应速度直接影响到系统的可控性和稳定性，所以应选择能够满足快速操作要求的电磁阀，高速开关阀采用PWM方法控制，只要控制脉冲频率，就能实现对流量的连续控制，响应速度快，稳定性好，控制精度高。

高速开关阀可分为三位四通阀、两位三通阀和两位两通阀[53]。若采用二位二通阀，轮缸液控回路的进液端和出液端分别需要一个进液阀和出液阀，所需的开关阀的数量多，系统较为复杂。但由于开关阀体积较小，占用系统空间较小，而且控制逻辑简单，电控单元处理起来响应速度较快，因此应用广泛。与二位二通阀相比，三通阀结构复杂，阀芯质量大，需要两级电流控制，增加了电控单元芯片的处理负担，影响了其响应速度。本文所需的电磁阀动作灵敏，可靠性高，工作时冲击和震动小。

高速开关阀主要性能指标有：

（1）额定流量：按v Q确定；

（2）额定压力：按v P确定；

（3）额定电压：应与车载电源相匹配；

（4）反映电磁阀特性的是它的开启时间和关闭时间：由此可得出其截止频率，是其获得完全响应的最高频率，反映了高速开关阀响应速度，启闭时间越短越好，直接影响着调制频率的选用，其值越高，调制频率越大，响应越快，线性区越宽；

（5）占空比可调范围：高速开关阀阀芯运动时存在一定的滞后时间，因此占空比范围越大越好；

（6）重复精度：这项指标决定了阀对流量或压力控制的精度。

对高速开关阀来说，其额定电压应与车载电源相匹配；系统通过阀的最大流量和最高工作压力是主要的性能指标，按前面确定的系统最高工作压力Pv与来确定额定流量Qv.由于我们选择的制动系统的轮缸是前盘后鼓的形式，盘式制动器的轮缸体积较大，所以液压管路中流量较大，我们以前轮液压管路的流量为依据。

高速开关阀的额定压力Pv=16 MPa，额定流量Qv = 2.3L/ min.

根据上述参数，本文选取HSV系列高速开关阀系额定压力Pv=16 MPaa，额定流量Qv = 2.3L/ min，其开启时间为3 .5ms，关闭时间为2. 5ms.本实验台将四路进液增压阀，和四路回液减压阀，以及四个压力传感器集成在HCU上面。实物图如图3.7所示

阀体说明如图3.8所示：1号通道接前轮的左右轮缸；2号通道接后轮的左右轮缸；3号通道接蓄能器；4号通道接油杯；5号通道接主缸；6号接压力传感器。

电磁阀通电电压均为12V；压力传感器参数：0.5V~4.5V，对应0~15Mpa；

红线：电源+5V，黑线：电源地；蓝线：信号线。