电子限滑差速器在车辆操作稳定性和行驶高效性等方面有很大的优势,越来越广泛的应用在各个车型上。而高速开关阀作为电子限滑差速器的核心部件,其响应快速性及压力流量的精确控制性等直接影响电子限滑差速器的限滑性能。本文通过理论推导、联合仿真等方法探究了电子限滑差速器中高速开关阀的比例调节功能及时间响应特性的影响因素,并通过优化算法提高了高速开关阀的控制特性和时间响应性能;同时,设计搭建了液压试验平台,对其压力和流量等基础特性进行试验分析。本文主要研究内容如下:(1)根据对某型电子限滑差速器中高速开关阀的工作原理、结构特点等的分析研究,分别建立高速开关阀在电、磁、机、液四个方面的数学模型,为本文的联合仿真研究提供理论基础,同时对高速开关阀分别在低频脉宽调制信号和高频脉宽调制信号下的阀芯位移随时间响应曲线进行分析。(2)根据电子限滑差速器的液压回路,在Simulink和AMESim软件中分别建立高频PWM高速开关阀的仿真模型,并进行Simulink/AMESim联合仿真,分析高速开关阀的主要结构参数对其比例调节功能的影响,体现在对阀芯悬浮位置和有效占空比工作区间范围的影响上,分析研究驱动电压、阀芯质量、线圈电阻和初始气隙对高速开关阀关闭滞后时间和关闭时间的影响规律,为提升高速开关阀的控制性能和时间响应特性方面提供了理论参考。(3)根据MOSA优化算法对高频PWM高速开关阀结构参数进行优化,通过建立高速开关阀的优化目标函数和AMESim优化仿真模型,从优化结果得到高速开关阀的关闭滞后时间和关闭时间明显缩短,开关阀工作时的最大电磁力也大幅度提高,为高速开关阀比例调节功能和快速响应等性能提升方面提供了依据。(4)设计并搭建高频PWM高速开关阀液压试验平台,对液压试验台的组成及原理进行介绍,分析研究此高频脉宽调制信号控制的高速开关阀在不同占空比下的开启压力和回跳压力,试验高速开关阀的空载流量特性,从流量控制角度验证了高速开关阀在高频PWM控制下的比例调节功能。