內燃機用動磁式電磁驅動氣門的研究.pdf

1、目前，節(jié)能、高效、低排放成為現(xiàn)代汽車內燃機的發(fā)展方向。配氣相位直接影響內燃機性能。傳統(tǒng)的內燃機受制于機械凸輪連桿機構，并不能達到高自由度配氣相位調節(jié)。電磁氣門驅動執(zhí)行機構直接驅動氣門，取消了凸輪軸及其附屬動件，實現(xiàn)了氣門可控的最大自由度。
　　 論文對傳統(tǒng)電磁氣門進行了深入分析，認識到傳統(tǒng)電磁氣門固有的缺點。提出了一種新型內置永磁體動磁式電磁氣門。新型電磁氣門動子在極限位置處能夠依靠永磁體產生的磁場力保持住，實現(xiàn)自鎖，減少了機構

2、能量消耗。由于自身結構的特點，當氣門運行時，它相當于永磁直流直線電機，仍能夠快速調節(jié)電磁力，控制氣門運動。從而克服了傳統(tǒng)電磁氣門能量消耗大，而且銜鐵遠離電磁鐵后氣隙增大，無法有效控制氣門運動等缺點。
　　 對包含電磁氣門控制單元的發(fā)動機電控單元系統(tǒng)做了說明，明確了電磁氣門控制單元的作用。分析了新型電磁氣門的設計原則，給出了新型電磁氣門關鍵部分的設計方案。動磁式電磁氣門中磁場由永磁體和線圈電樞共同產生，磁路復雜。本文對電磁氣門運行

3、周期內的磁場變化做了定性分析。利用專業(yè)的有限元軟件，對電磁氣門運行過程中的靜態(tài)磁場進行了分析，計算出了磁場、電磁力和電感量變化規(guī)律，為電磁氣門的控制策略提供基礎。
　　 對機械、電路、磁路子系統(tǒng)模型進行了深入分析，搭建了電磁氣門運行的數(shù)學模型。根據(jù)電磁氣門運行中的永磁直流直線電機特性，設計了主電路和控制器各部分硬件電路。電磁氣門解鎖后，運動中采用外環(huán)能量環(huán)，內環(huán)電流環(huán)的雙閉環(huán)控制策略。并對控制系統(tǒng)進行了仿真。仿真結果表明新型內置