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汽车电子稳定控制系统(ESC),是高智能化的主动安全系统,主要由防抱死制动系统(ABS)、驱动力控制系统(TCS)以及主动横摆控制系统(AYC)组成,能够全面提高车辆的行驶安全性能。液压控制单元(HCU)是ESC系统的主要执行机构,其对制动轮缸压力的精确控制是实现ESC控制效果的重要保障。因此针对液压执行机构压力精确控制的研究意义重大。本论文通过理论分析、仿真模拟和实验验证相结合的方法,对基于脉宽调制控制(PWM)的ESC液压执行机构进行了深入系统的研究,目的是拓宽占空比的有效工作范围,实现对轮缸压力的线性精确控制。开展的研究工作主要分为三部分,首先是针对关键部件高速开关阀进行的研究,包括基于液动力理论分析推导出高速开关阀的数学解析模型,分析阀结构参数对液动力范围的影响;基于计算流体动力学方法(CFD)对高速开关阀进行流场仿真,进一步修正完善理论分析的结论;基于遗传算法优化高速开关阀的结构参数,得出拓宽占空比有效工作范围的理论参考依据。其次基于Matlab/Simulink建立高速开关阀的仿真模型,嵌入到液压控制单元的AMESim仿真模型,构成ESC液压执行机构的联合仿真模型。最后通过硬件在环实验验证了仿真模型的精度,在此基础上利用该系统仿真模型分析了高速开关阀的结构参数、载波频率等对轮缸压力调节的影响。研究结果表明在高频PWM控制下高速开关阀的阀芯可在某一开度悬浮,在一定有效工作范围内改变占空比即可调节阀口开度,从而实现对轮缸压力精确的线性控制。为拓宽占空比的有效工作范围,关键需要增大阀芯液动力的变化范围,而且阀两端压差、阀座锥角及阀口直径对液动力有较大影响。文中最后提出高速开关阀结构参数对拓宽线性控制范围的影响,可作为实现轮缸压力精确控制的参考。