內(nèi)燃機(jī)用動(dòng)磁式電磁驅(qū)動(dòng)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(nèi)燃機(jī)的發(fā)展方向。配氣相位直接影響內(nèi)燃機(jī)性能。傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)受制于機(jī)械凸輪連桿機(jī)構(gòu)，并不能達(dá)到高自由度配氣相位調(diào)節(jié)。電磁氣門驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)直接驅(qū)動(dòng)氣門，取消了凸輪軸及其附屬動(dòng)件，實(shí)現(xiàn)了氣門可控的最大自由度。
　　 論文對傳統(tǒng)電磁氣門進(jìn)行了深入分析，認(rèn)識(shí)到傳統(tǒng)電磁氣門固有的缺點(diǎn)。提出了一種新型內(nèi)置永磁體動(dòng)磁式電磁氣門。新型電磁氣門動(dòng)子在極限位置處能夠依靠永磁體產(chǎn)生的磁場力保持住，實(shí)現(xiàn)自鎖，減少了機(jī)構(gòu)

2、能量消耗。由于自身結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，當(dāng)氣門運(yùn)行時(shí)，它相當(dāng)于永磁直流直線電機(jī)，仍能夠快速調(diào)節(jié)電磁力，控制氣門運(yùn)動(dòng)。從而克服了傳統(tǒng)電磁氣門能量消耗大，而且銜鐵遠(yuǎn)離電磁鐵后氣隙增大，無法有效控制氣門運(yùn)動(dòng)等缺點(diǎn)。
　　 對包含電磁氣門控制單元的發(fā)動(dòng)機(jī)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(shè)計(jì)原則，給出了新型電磁氣門關(guān)鍵部分的設(shè)計(jì)方案。動(dòng)磁式電磁氣門中磁場由永磁體和線圈電樞共同產(chǎn)生，磁路復(fù)雜。本文對電磁氣門運(yùn)行

3、周期內(nèi)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(yùn)行過程中的靜態(tài)磁場進(jìn)行了分析，計(jì)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(chǔ)。
　　 對機(jī)械、電路、磁路子系統(tǒng)模型進(jìn)行了深入分析，搭建了電磁氣門運(yùn)行的數(shù)學(xué)模型。根據(jù)電磁氣門運(yùn)行中的永磁直流直線電機(jī)特性，設(shè)計(jì)了主電路和控制器各部分硬件電路。電磁氣門解鎖后，運(yùn)動(dòng)中采用外環(huán)能量環(huán)，內(nèi)環(huán)電流環(huán)的雙閉環(huán)控制策略。并對控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真。仿真結(jié)果表明新型內(nèi)置