To improve the hydraulic control performance of ABS, it is necessary to establish an efficient control algorithm. And also it is necessary to ova]Hate a hydraulic modulator with solenoid valve quantitatively. In this paper, FEM and permeance method are used to analyze dynamic characteristics of outlet valve. In return, mathmatical modeling of a hydraulic modulator and operating pressure is presented, and the model parameters of an outlet valve are moving plunger, spring constant and orifice diameter. This study shows the way to improve the dynamic characteristic of an ABS outlet valve heavily depending on operating pressure. It is recommended that operating pressure should be justified at the first step toward the design to get the optimal design of an outlet valve.
ABS (Anti-lock Braking System) is a safety device for preventing wheel locking in a sudden braking. It consists of hydraulic modulator, ECU(Electronic Control Unit) and angular velocity sensors. Its control methods are classified into three types; deceleration control, slip ratio control and deceleration/acceleration control. In this paper, ABS mounted vehicle is mathematically modeled and the proposed model is verified by actual cars experiments, and the braking characteristics of the control methods with pulse width modulation are compared and analyzed through computer simulations.
In general the surge pressure generated in hydraulic systems causes noise, vibration and odd effect to the system. To reduce the surge pressure, high frequency PWM control of 20KHz was attempted. To estimate the braking noise caused by surge, a vehicle equipped with on-board ABS hydraulic modulator has been experimented with respect to the various breaking condition. Thorough this experiments, it was found that breaking noise has been reduced using high frequency PWM control method compare with low frequency method. To evaluate high frequency control m practice, including verification of general functionality, EMI tests was experimented. Its was found that it is necessary to have the solution to electromagnetic interference(EMI) generated by switching elements.
The solenoid valve in ABS hydraulic modulator is a two directional on-off valve and is controlled by around 100Hz high speed pulse width modulation. When the valve is switched from open state to closed state, noise and vibration due to pressure surge phenomena in the hydraulic line and wheel cylinder are made. In this study, we identify Pressure surge phenomenon in the braking process of a ABS, and investigate the way to reduce the phenomenon. For the purpose of theoretical analysis on the pressure surge in the closed state hydraulic line, characteristic curve method based on wave equation was utilized. To reduce the surge, high frequency control of 20kHz was attempted. The result showed that the surge pressure of 50% was reduced compared to one observed in the low frequency control. Duty variation of high frequency can control current of solenoid valve and prevent sudden change of displacement.
본 연구에서는 유압이 작용하는 유압 모듈레이터의 솔레노이드 밸브에 대한 동특성을 실험과 수학적 방법을 이용하여 해석하였다. 마스터 실린더에 작용하는 유압이 솔레노이드 밸브 동특성에 미치는 영향을 해석하였다. 유압장치에서 수격 압력은 소음과 진동 등과 같은 악 영향을 유발하게 된다. 이 수격 압력을 축소시키기 위하여 20kHz 대역의 고속 PWM 제어 방법을 도입하였다. 한편으로, 본 해석을 통하여 자동차 총합자세제어장치에서 발생되는 전자력과 유압 특성을 제안할 수 있었다. 결론적으로, 솔레노이드 밸브의 동특성 해석을 통하여 자동차 전자식 안정화 장치에 대한 제어 기준으로 활용할 수 있음을 확인할 수 있었다.
In this paper, we present our analysis of tribological failure examples for an anti-lock brake system(ABS) in a car. The study range of this paper is to improve the quality of ABS system by analyzing with sensor, computer, actuator and oil lines. In the first example, the brake leak from hydraulic supply line in a caliper on the rear left side of the ABS hydraulic modulator. This produces the sponge phenomenon, where the car does not brake even when the driver operates the brake pedal. The hydraulic unit operating ABS is actuator that play role regulating drive condition according with the oil pressure supplied with wheel of a car. In the second example, the service man does not completely tighten the fixed bolt after repairing the car. This causes the ABS warning lamp to light up as the ABS wheel speed sensor cannot detect whether the ABS has been activated. In the third example, the ABS electronic control unit is separated from the soldered part of the inner circuit board. Consequently, the ABS fails in control because the ABS motor pump receives no-signal for the hydraulic unit. The wheel speed sensor has to large durability because of giving signal of acting condition to computer by detected the acceleration and deceleration of wheel of a car. In the fourth example, the ABS warning lamp lights up of when cracks propagate in the circuit board soldering part. The circuit of this computer is very important part for input and output the operating signal of system. Such failures can aggravate the durability of the ABS. Thus, the ABS needs to be optimized to eliminate malfunction phenomenon.
The solenoid valve of ABS hydraulic modulator is a two directional on-off valve and is controlled by around 100Hz on-off control. When the on-off valve is switched from open state to closed state, there are braking force deterioration, noise and vibration due to surge pressure in the wheel cylinder. In this study, identifies surge pressure in the braking process of ABS, and investigates the way to reduce the phenomenon. To reduce the surge pressure, PWM(Pulse Width Modulation) control with high frequency of 20kHz was attempted. In conclusion, by using the results of this study for the pressure surge prediction, we could expect enhancement of braking performance in ABS.
The paper describes the development of the ABS(Anti-Lock Bracke Sytem) real-time simulator which is composed of the real hydraulic modulator, the brake system, and the control software. This useful too supports the development enviornment of the ABS in great flexible mamer. It offers an efficient and cost-effective method of ABS development which includes the various realistic road conditons, the vehicle characteristics , and the brake characteristics. The performance of the ABS is compared with the normal braking results. Thepresented experimental results are braking on the high friction road, thetransient friction road(high to low , low to high), the split friction road, and the high friction road with steer angle. The paper shows the effectiveness and the safety of the ABS compared with the normal brake system , and the powerful and conventient tool in developing the ABS.
Solenoid-folw control type ABS is used with a 'dump and reapply' pressure control arrangement instead of using 2/2 (normal open/close) solenoid valves in convensional systems(sol. -sol. control type), a flow control valve is used which replaces the (no) inlet valve. The flow control valve controls fluid flow providing a nearly constant reapply rate( .theta. ) after the dump plase of ABS operation. In this study, to investigate a characteristics of brake pressure by PWM control, test rig was consisted of ABS hydraulic modulator, digital controller, pneumatic power supply and brake master cylinder. For comparison with experi- mental results, system modelling and computer simulation were performed. As a result, experiment results showed fairly agreement with the simulation. Also, it is shown that the pressure gradient (tan .theta. ) is affected by pressure, frequency, duty ratio and expressed with an exponential funtion.
Anti-lock Brake System has been developed to reduce tendency for wheel lock and improve vehicle control during sudden braking on slippery road surfaces. This is achieved by controlling the braking pressure avoiding wheel lock, while retaining handling and brake performance. This paper is concerned about characteristics of a solenoid valve in hydraulic modulator for controlling brake pressure. First, it was modeling the electromagnet by the permeance method. Second, it was modeling the commercial Maxwell poackage program. And then, a experiment was performed in order to justify modeling. The result of modeling coincided with teh result of experiment and commercial packabe program. As a result, these modelings will be able to use in analysis of dynamic character- istics of the solenoid valve for braking.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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