基于AMESim的汽车ESP液压控制系统

步骤进行：

①将各对应模块按照原理图连接好；
②每个模块可以有多种类型，有的较为理想化，有的则考虑很多影响因素，按需要选择合适的模型[2]；
③定义全局性液压参数，如制动液的体积模量、密度、动力黏度和工作温度等；
④定义各个液压元件的关键尺寸与内部参数；
⑤运算模型并进行结果分析。

步骤④与⑤循环进行，直至得到满意的仿真结果，此时的各液压元件的尺寸与参数便可作为设计和匹配液压控制系统的参考。

3. 主要模块数学模型的建立

1）节流器模型

节流器模型是ESP液压控制系统中很常用的模型，在增压阀13、减压阀14和阻尼器9中都会用到。此模型的输入量为制动液压力，输出为流量。其数学模型为：

此模型中考虑了流量系数的非恒定性，当△P较小时，流量Q基本与△P成正比，随着△P的增大，流量系数很快接近于Cqmax，流量Q与成正比。由于在ESP液压控制单元中所用到的节流器均为薄壁圆孔（孔径约为0.6mm），所以临界雷诺数λc较低，约为100；制动液的平均密度ρ约为850kg/m3，平均动力黏度η约为42.5mm2/s，Cqmax取0.7。这样，改变节流器的孔径即可得到不同的流量特性。

2）电磁阀模型

ESP液压控制系统中的各种电磁阀的作用不同，特征尺寸也不尽相同。吸入阀7为保证制动液迅速进入ESP工作循环，有较大的阀座孔径（约为2.5mm）；而增压阀13和减压阀14的阀座孔径较小（约为0.7mm），与节流器一起起到双重节流的作用，以便提高制动压力的控制精度[3]。流量特性依然按照（1）式进行计算。

对于阀芯的位移和速度等运动参量，采用二阶延迟环节进行计算。

3）蓄能器模型

ESP液压控制系统中的蓄能器为弹簧活塞式，输入为制动液流量，输出为压力，需定义参量为活塞直径与行程，弹簧刚度等。由于活塞为轻质材料制成，忽略其重力。数学模型为：

对于一般制动液，其体积模量 约为17000bar，通过调整蓄能器的活塞直径和弹簧刚度即可得到不同特性的蓄能器模型。

4）油泵模型

油泵模型主要用于预压泵3和回油泵10，输入量为制动液压力，输出为流量。定义油泵电机转速和油泵排量，忽略机械损失与制动液泄露。数学模型为：

ESP液压控制系统中的油泵均为柱塞泵，排量Vb约为0.1ml/r，油泵电机转速Sm约为3000r/min，油泵压力因子a用来计算油泵平均压力，为0至1之间某一数值。