針對BURKERT電磁閥的線(xiàn)性控制導致電磁閥控制線(xiàn)圈的溫升進(jìn)而影響電磁閥控制性能的問(wèn)題，提出一種基于電磁閥內控制線(xiàn)圈溫度預測模型的無(wú)傳感溫度測量方法。該溫度預測模型建立于能量守恒定律，利用控制線(xiàn)圈的溫度實(shí)測數據和最小二乘法來(lái)優(yōu)化模型參數，以電磁閥的實(shí)際線(xiàn)性控制指令來(lái)驗證控制線(xiàn)圈的耐溫性和電磁閥的控制性能。結果表明，該溫度預測模型能有效地計算出控制線(xiàn)圈的溫升，實(shí)現了無(wú)傳感線(xiàn)圈溫度測量，為判斷控制線(xiàn)圈的耐溫性提供了有利的依據，為簡(jiǎn)化電磁閥控制單元的硬件結構提供了有效的手段。
目前，國內外車(chē)輛制動(dòng)控制系統由剎車(chē)防抱死系統(ABS)發(fā)展到牽引力控制系統(TCS)，又進(jìn)一步發(fā)展到車(chē)輛動(dòng)態(tài)控制系統(VDC)。其中ABS已成為車(chē)輛標準裝備；而VDC以歐美、日本等發(fā)達國家為中心開(kāi)始推廣標準化，以此促進(jìn)車(chē)輛主動(dòng)安全系統，保證駕駛員的行駛安全。
隨著(zhù)BURKERT電磁閥等車(chē)輛制動(dòng)控制系統的逐步普及，用戶(hù)對車(chē)輛制動(dòng)控制性能提出了兩方面要求：一方面要求高度的制動(dòng)性能，以保證車(chē)輛行駛的安全性；另一方面要求系統工作時(shí)的靜肅性，以滿(mǎn)足駕駛的舒適性。為了滿(mǎn)足上述要求，以電磁閥的線(xiàn)性控制來(lái)滿(mǎn)足制動(dòng)性能，并提高系統工作時(shí)的靜肅性。
BURKERT電磁閥的線(xiàn)性控制實(shí)現了線(xiàn)圈控制電流的連續性，同時(shí)也增加了控制線(xiàn)圈的導電時(shí)間，導致控制線(xiàn)圈的溫度上升(簡(jiǎn)稱(chēng)溫升)，其結果降低了電磁閥的控制性能和控制線(xiàn)圈的耐溫性，最終影響車(chē)輛的制動(dòng)控制性能。因此，采用電磁閥的線(xiàn)性控制須正確把握控制線(xiàn)圈的溫升，這對確?？刂凭€(xiàn)圈的耐溫性和電磁閥的控制性能具有重要的作用?？刂凭€(xiàn)圈的溫度測量方法有熱電偶法、熱電阻法等。這些方法的測量精度高，但需要較為復雜的硬件設備，使電磁閥控制單元的硬件結構復雜化，同時(shí)也增加了造價(jià)。為此，本文提出一種基于電磁閥內控制線(xiàn)圈溫度預測模型的無(wú)傳感溫度測量方法，該方法已成功地應用于車(chē)輛制動(dòng)控制系統，判斷控制線(xiàn)圈的耐溫性和提高電磁閥的控制性能取得了初步成效。
線(xiàn)圈溫升對控制性能的影響分析
以車(chē)輛單輪液壓系統為例，它主要由常態(tài)開(kāi)通的電磁閥(NO控制閥)、常態(tài)關(guān)閉的電磁閥(NC控制閥)、單向閥、制動(dòng)主缸、液壓泵和輪缸等部件組成。在制動(dòng)主缸施壓的情況下，當兩個(gè)控制閥為常態(tài)時(shí)，輪缸的制動(dòng)壓力逐步增加而進(jìn)入增壓狀態(tài)；當NC控制閥為常態(tài)，NO控制閥關(guān)閉時(shí)，輪缸的制動(dòng)壓力逐步進(jìn)入保持壓狀態(tài)；當NO控制閥關(guān)閉，NC控制閥打開(kāi)時(shí)，降低輪缸的制動(dòng)壓力而進(jìn)入減壓狀態(tài)。
車(chē)輛單輪液壓控制系統如圖1所示。
輪缸的“增加-保持-降低”3種制動(dòng)壓力是由作用于電磁閥內活塞的3種力(彈簧力、電磁力和流體力)的相互作用而實(shí)現的，如圖2所示。
由圖2可知，電磁閥內流體流量是由電磁閥內活塞的開(kāi)口面積和壓力差決定的，而閥內活塞的開(kāi)口面積決定于3種作用力的平衡關(guān)系，比如：
?、貼O控制閥：電磁力=彈簧力+流體力；
?、贜C控制閥：彈簧力=電磁力+流體力。
其中電磁力的線(xiàn)性控制將改變輪缸的制動(dòng)壓力，但是這種線(xiàn)性控制會(huì )帶來(lái)一些負面影響。以保持輪缸的制動(dòng)壓力為例，當輪缸的制動(dòng)壓力進(jìn)入保持狀態(tài)時(shí)，NO控制閥開(kāi)始工作。由于NO控制閥的線(xiàn)性控制，增加了控制線(xiàn)圈的導電時(shí)間，進(jìn)而導致控制線(xiàn)圈的溫升，隨之增大了控制線(xiàn)圈的電阻值。而電阻值的增大導致控制電流減小，迫使增大控制閥的開(kāi)口面積，從而增加了輪缸的制動(dòng)壓力，最終影響NO控制閥的控制性能和車(chē)輛制動(dòng)控制性能?？刂凭€(xiàn)圈的溫升也會(huì )改變控制線(xiàn)圈的耐溫性，其溫度超過(guò)限定值就會(huì )燒壞控制線(xiàn)圈，直接影響到車(chē)輛行駛安全。
結語(yǔ)
本文提出一種基于電磁閥內控制線(xiàn)圈溫度預測模型的無(wú)傳感溫度測量及其耐溫性判斷方法。該方法利用能量守恒定律來(lái)建立線(xiàn)圈溫度預測模型，通過(guò)線(xiàn)圈溫度的實(shí)測數據和最小二乘法來(lái)優(yōu)化模型參數，以單輪液壓系統的機上仿真和實(shí)車(chē)的線(xiàn)性控制指令，來(lái)分析驗證該線(xiàn)圈溫度預測模型的有效性和判斷耐溫性以及控制閥的控制性能。結果表明，該模型雖然存在建模誤差，但能有效地計算出控制線(xiàn)圈的溫升，為電磁閥內控制線(xiàn)圈的無(wú)傳感溫度測量提供了有效的手段。這不僅簡(jiǎn)化了電磁閥控制單元的硬件結構，而且為判斷控制線(xiàn)圈的耐溫性和提高控制閥的控制性能提供了有利的依據。
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