ESP液压调节器参数对系统性能影响的研究

　　0 引言

　　汽车高速或在低附着系数路面上转向行驶时,由于受转向或外界干扰的影响,侧向附着力容易超过附着极限,使汽车丧失动力学稳定性,从而发生交通事故。 汽车电子稳定程序 ESP(Electronic Stability Program)系统可以改善汽车在该极限工况下的操纵性和稳定性,是兼有防止汽车转向时滑移、 不稳定和侧向驶出车道的综合系统，用于控制车辆的横摆角速度,并将其侧偏角限制在一定的范围内。 液压系统是汽车 ESP 系统的重要组成部分， 液压元件参数选取直接影响到 ESP 系统的工作性能，从而影响汽车的操纵性和稳定性[1][5]。 目前，国内生产的汽车上配置的 ESP 还依赖于进口,其国产化试制工作正在展开。 攻克 ESP 设计的理论与关键技术，对提高国产汽车的自主研发能力、 缩短与发达国家之间的差距有重要的现实意义。

　　1 ESP 液压调节器工作原理

　　ESP 液压系统由多个液压元件组成,在电子控制单元的驱动下协同工作,根据汽车的不同行驶工况对不同的车轮施加相应的液压制动力。ESP 液压调节器主要是通过控制电磁阀的开关来改变压力的[3]。系统进入 ESP 工作模后(图1)，当ESP 增压时，减压阀14、限压阀 8 不通电，增压阀 13、吸入阀 7 和泵电动机通电。 制动液在预压泵的作用下通过吸入阀和回油泵进入阻尼器， 在此减弱油压脉冲后通过常开阀流入制动轮缸。 当制动力达到一定强度时，ESP 进入保压，增压阀 13、限压阀8 和泵电动机通电，减压阀 14 和吸入阀 7 不通电。 导致制动主缸与制动轮缸油路切断，制动轮缸与蓄能器油路切断。 当ESP 减压时， 增压阀13、减压阀 14、限压阀 8 和电动机都通电，吸入阀7 不通电。 常闭阀通电，阀门打开，制动轮缸到低压蓄能器的油路打开。 制动液流入低压蓄能器后，推动活塞并压缩弹簧向下移动， 使蓄能器容积增大， 暂时储存制动液，可以减小回流制动液的压力波动。 当蓄能器内的制动液聚集一定量时， 回液泵运转将低压蓄能器的制动液泵回制动主缸。

　　2 基于AMESim 的 ESP 液压调节器建模

　　AMESim (Advanced Modeling Environment forperforming Simulation of engineering systems) 是 法 国Imagine 公司于 1995 年推出的液压/机械系统建模 、仿真及动力学分析软件， 至今已经发展到 AMESim 8.0版本。 根据 BOSCH 公司的汽车液压调节器原理图建立如图2 所示 AMESim 模型。

　　3 ESP 液压调节器的性能仿真分析

　　在选择完成元件的子模型后， 首先要对各个模型进行参数设置，AMESim 对于每个模型都给出了参数选项和初始值，需要将参数的数值设为比较合适的数值。影响 ESP 液压调节器性能的因素主要有电磁阀的截流面积、节流阀的等价孔直径、蓄能器活塞直径和蓄能器弹簧预紧力[4]。 对各个参数进行循环的增压—保压—降压过程分析。