随着汽车电子液压控制技术的快速发展,电磁阀在在汽车的发动机、变速器、底盘等液压系统中得到越来越广泛的应用。研究电磁阀的类型、结构和原理,是汽车技术中涉及液压控制的基础知识。对汽车电磁阀的基础原理和结构的分析,对设计和匹配汽车相关液压系统控制以及对汽车故障诊断具有十分重要的意义。

针对用于某系统的电磁阀响应特性有待优化的问题,对影响电磁阀响应特性的参数最优组合进行了研究。首先,介绍了电磁阀的工作原理,并建立了电磁阀的数学模型;然后,基于Simulink建立了电、磁、机械液压仿真模型,应用正交实验法,以响应时间最小为优化目标,选取线圈匝数、弹簧刚度、工作行程和动质量等4个主要的影响因素,并进行了组合分析;最后,确定了影响电磁阀响应特性主要因素的最优参数组方案,并对其进行了分析与验证。研究结果表明:影响开启特性因素的主次顺序依次是动质量、弹簧刚度、匝数、工作行程;影响释放特性因素的主次顺序依次是弹簧刚度、工作行程、动质量、匝数;与优化前相比,最优组合方案下的电磁阀响应特性得到了显著提高,获得了较为准确的电磁阀响应特性仿真结果,可以为提高开关电磁阀设计质量和效率提供理论基础。

单柱塞泵开关式阀控系统为自动垂直钻井工具中使用的一种井下纠斜液压装置.通过对这种容积小、流量小且不连续的开关式液控系统压力流量特性的分析,指出了对该系统进行PWM控制的关键是合理确定脉宽调制周期内开关电磁阀的断电时间长度,并推导出与目标压力之间的函数关系;针对该系统提出了一种对电磁阀断电时刻无严格要求的,且输出力连续可调的PWM方法并通过仿真和实验进行了验证.

在分析开关电磁阀工作过程的基础上 给出了基于PWM 技术控制开关电磁阀流量时 根据开关电磁阀的临界频率和截止频率设计PWM 频率的方法.基于开关电磁阀的电压平衡方程、运动学方程以及流体方程导出了开关电磁阀的临界频率和截止频率的表达式.实验结果表明： 利用开关电磁阀模型计算的临界频率和截止频率与实测值基本一致 误差达到了工程设计的标准.并分析了占空比、流量与PWM 控制频率之间的关系.

针对实际开关电磁阀定位系统设计过程中，定位误差、定位冲击和震荡等定位效果难以预测的问题，基于AMESim对一个实际定位系统建立了控制模型并进行了仿真分析。研究表明：定位系统的负载速度和质量、定位开关和控制继电器的切换时间可以较好地预测和补偿，属于定位系统的“硬量”；开关电磁阀的响应时间和油液压缩性是影响定位系统动态过程的主要因素，其变化范围受多因素影响，不易控制，属于定位系统的“软量”；对于负载质量为5000 kg、运动速度为0？2 m／s、负载定位行程为1200 mm、油液弹性模量为1700 MPa的定位系统，当其他因素不变，开关电磁阀的响应时间从10 ms到100 ms变化时，定位误差从11？8 mm 上升为19？8 mm，定位冲击从2？8 mm增加到4 mm。