基于泵吸效应的电磁驱动配气机构温升抑制方案研究 被引量：1

1

作者 范新宇 常思勤 +1 位作者 刘梁 戴建国 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期337-343,共7页

根据动圈式电磁驱动配气机构的结构特点和工作原理提出了一种温升抑制方案:利用动圈的泵吸效应,以环形切片作为开关阀片,在无需额外动力源驱动的前提下能够提升动圈与永磁体之间气隙内的气体流量与速度,从而有效强化气隙表面的对流传热... 根据动圈式电磁驱动配气机构的结构特点和工作原理提出了一种温升抑制方案:利用动圈的泵吸效应,以环形切片作为开关阀片,在无需额外动力源驱动的前提下能够提升动圈与永磁体之间气隙内的气体流量与速度,从而有效强化气隙表面的对流传热效果。通过建立流动区域的数值模型,仿真分析了电磁驱动配气机构工作循环中阀片的响应规律以及气体流动状态,据此对方案结构进行了改进,通过更换材质减轻了阀片的质量并优化了阀片行程。最后开展了配气机构长时间工作下的温升测试试验,结果表明,改进后的方案对执行器温升抑制效果明显,在测量工况下各测量点中最高温升下降12.1℃。 展开更多

关键词 电磁驱动配气机构 温升抑制 泵吸效应 对流传热

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电磁驱动配气机构单缸汽油机的电控系统开发 被引量：3

2

作者 刘学良 常思勤 刘梁 《车用发动机》 北大核心 2017年第1期83-87,共5页

为应用电磁驱动配气机构的单缸汽油机设计了基于DSP(TMS320F2812)的电控系统,此电控系统除常规的喷油、点火等控制功能外,还可通过调节进、排气门控制参数(气门开启时刻、关闭时刻以及气门升程)直接调节进气量,进而实现发动机不同工况... 为应用电磁驱动配气机构的单缸汽油机设计了基于DSP(TMS320F2812)的电控系统,此电控系统除常规的喷油、点火等控制功能外,还可通过调节进、排气门控制参数(气门开启时刻、关闭时刻以及气门升程)直接调节进气量,进而实现发动机不同工况下的稳定运转。完成了初步的运行试验,验证了电控系统的可行性,为进一步应用电磁驱动配气机构提高发动机性能的研究打下了基础。 展开更多

关键词 汽油机 电磁驱动配气机构 电控系统

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电磁驱动配气机构的反演滑模控制 被引量：7

3

作者 范爱民 常思勤 陈慧涛 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期274-280,288,共8页

为了满足电磁气门的应用要求,在分析自行研制的电磁驱动配气机构结构特点和建立其数学模型的基础上,提出了一种电磁驱动配气机构新型控制方法,该控制方法是基于反演法思想,将自适应控制与滑模控制优点相结合的复合型控制方法。仿真结果... 为了满足电磁气门的应用要求,在分析自行研制的电磁驱动配气机构结构特点和建立其数学模型的基础上,提出了一种电磁驱动配气机构新型控制方法,该控制方法是基于反演法思想,将自适应控制与滑模控制优点相结合的复合型控制方法。仿真结果表明,该控制方法可以精确控制气门运动,对系统参数变化和外部干扰均具有良好的鲁棒性能。为了验证该控制方法的有效性,建立实验平台进行了实验。当设定气门升程为8 mm,理想气门过渡时间为4.8 ms时,实验结果与仿真结果相近。由实验结果可知,气门过渡时间为3.3 ms,落座速度为0.055 m/s。 展开更多

关键词 电磁驱动配气机构 反演控制 自适应控制 滑模控制 鲁棒性

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电磁驱动配气机构发动机起动过程气门运行策略研究 被引量：2

4

作者 徐亚旋 刘梁 +1 位作者 胡茂杨 常思勤 《汽车技术》 CSCD 北大核心 2020年第12期49-54,共6页

基于全柔性化的电磁驱动配气机构(EMVT),提出了一种改善发动机起动性能的气门运行策略。在起动电机拖动过程中,控制进气门保持开启、排气门保持关闭,当发动机转速到达目标点火转速时,各缸进、排气门按点火顺序恢复正常工作。在GT-Power... 基于全柔性化的电磁驱动配气机构(EMVT),提出了一种改善发动机起动性能的气门运行策略。在起动电机拖动过程中,控制进气门保持开启、排气门保持关闭,当发动机转速到达目标点火转速时,各缸进、排气门按点火顺序恢复正常工作。在GT-Power软件中建立发动机模型,并与MATLAB/Simulink联合仿真实现对EMVT的动态控制。结果表明,在低转速和高转速点火时,起动过渡时间分别缩短12.9%~23.8%和10.2%~12.4%,低转速点火时过渡阶段能耗降低8.7%~9.5%。最后,权衡时间、能耗与温度等目标后确定了该起动策略下的进气门升程为1 mm。 展开更多

关键词 汽油机 发动机起动 电磁驱动配气机构 气门运行策略 联合仿真

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发动机电磁驱动配气机构性能试验 被引量：6

5

作者 陈慧涛 常思勤 范爱民 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期2-8,共7页

为验证自行研制的动圈式电磁驱动配气机构(EMVT)柔性化控制气门运动的能力及其运行稳定性,搭建了以数字信号处理器(DSP)为核心控制器的试验平台并进行了相关性能试验。提出了EMVT实际应用于发动机进气系统的控制系统方案,搭建了基于dSP... 为验证自行研制的动圈式电磁驱动配气机构(EMVT)柔性化控制气门运动的能力及其运行稳定性,搭建了以数字信号处理器(DSP)为核心控制器的试验平台并进行了相关性能试验。提出了EMVT实际应用于发动机进气系统的控制系统方案,搭建了基于dSPACE系统和CAN总线的半实物仿真试验平台。试验结果表明,该电磁驱动配气机构的气门开启和关闭的最小过渡时间为2.7ms,平均气门落座速度为0.028m/s,满足高速响应和缓落座的要求,且功耗较小;每个气门均可独立控制;可对配气定时、气门开启持续期、气门过渡时间、气门升程等参数实现柔性化调节;在低、中、高转速下都能长时间稳定运行。半实物仿真试验也验证了所提控制系统方案的可行性。 展开更多

关键词 电磁驱动配气机构 柔性控制 dSPACE系统 半实物仿真

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电磁驱动配气机构的发动机分缸工作一致性控制 被引量：1

6

作者 徐亚旋 刘梁 +1 位作者 常思勤 胡茂杨 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第21期2546-2553,共8页

为了提高发动机分缸工作的一致性,基于电磁驱动配气机构(EMVT),提出了一种分缸空燃比控制方法来减小各缸间的空燃比差异和转矩差异。应用衰减记忆卡尔曼滤波算法建立了稳态工况下的分缸空燃比观测器,并基于差分进化算法进行参数辨识,仅... 为了提高发动机分缸工作的一致性,基于电磁驱动配气机构(EMVT),提出了一种分缸空燃比控制方法来减小各缸间的空燃比差异和转矩差异。应用衰减记忆卡尔曼滤波算法建立了稳态工况下的分缸空燃比观测器,并基于差分进化算法进行参数辨识,仅通过一个宽域氧传感器(UEGO)完成了参数辨识及分缸空燃比的估计。最后根据空燃比差异,应用EMVT独立调节各缸进气持续期,实现了分缸空燃比一致性控制。在GT-Power和Simulink中分别建立了发动机模型以及空燃比估计控制模型,联合仿真结果表明:在稳态工况下,缸间空燃比差异由2.6%减小至0.05%,缸间转矩差异由4.51%减小至0.25%。 展开更多

关键词 电磁驱动配气机构 分缸空燃比 衰减记忆卡尔曼滤波 差分进化算法 进气调节

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基于电磁驱动配气机构的发动机燃油经济性研究 被引量：1

7

作者 许江涛 常思勤 +1 位作者 王天波 刘梁 《车用发动机》 北大核心 2017年第5期27-33,共7页

基于全柔性化的电磁驱动配气技术,针对发动机低转速小负荷工况工质运动强度不足的问题,提出了一种新的进气策略以有效改善发动机的经济性。其机理是调节气门开启规律使进气初期完成绝大部分充气量,抑制泵气损失的过度增加,进气后期采用... 基于全柔性化的电磁驱动配气技术,针对发动机低转速小负荷工况工质运动强度不足的问题,提出了一种新的进气策略以有效改善发动机的经济性。其机理是调节气门开启规律使进气初期完成绝大部分充气量,抑制泵气损失的过度增加,进气后期采用较低的升程以保证缸内较高的工质运动强度。通过与其他策略的对比分析可知,新策略在泵气损失和工质运动强度的变化上达到一个良好的平衡,更有利于改善发动机中低转速中小负荷工况的燃油经济性。 展开更多

关键词 电磁驱动配气机构 湍动能 泵气损失 控制策略 燃油经济性

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采用电磁驱动配气机构的汽油机换挡过程控制 被引量：3

8

作者 陈慧涛 常思勤 范爱民 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第17期2017-2022,共6页

针对采用电磁驱动配气机构(EMVT)的汽油机,建立了面向控制的无凸轮发动机平均值模型。设计了EMVT的控制模块,实现了直接通过控制进气门运动来调节进气量,进而控制发动机转速和转矩输出。在此基础上,针对电控机械式自动变速器(AMT)的换... 针对采用电磁驱动配气机构(EMVT)的汽油机,建立了面向控制的无凸轮发动机平均值模型。设计了EMVT的控制模块,实现了直接通过控制进气门运动来调节进气量,进而控制发动机转速和转矩输出。在此基础上,针对电控机械式自动变速器(AMT)的换挡过程,提出了一种基于离合器传递转矩的发动机转速和转矩控制策略,以缩短换挡时间和提高换挡品质。在MATLAB/Simulink环境中进行了仿真,验证了EMVT控制模块和发动机换挡过程控制策略的有效性。 展开更多

关键词 电磁驱动配气机构 平均值模型 电控机械式自动变速器 换挡过程

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发动机电磁驱动配气机构的控制技术研究

9

作者 顾浩 《拖拉机与农用运输车》 2012年第6期29-33,共5页

针对一种多驱动力耦合的电磁驱动气门,建立了动力学、电路和磁路三部分耦合的系统模型,根据电磁驱动配气机构系统的工作要求开发了合理的控制气门运动的控制策略。采用最优控制理论设计了线性二次型跟踪器和线性二次型状态调节器,分别... 针对一种多驱动力耦合的电磁驱动气门,建立了动力学、电路和磁路三部分耦合的系统模型,根据电磁驱动配气机构系统的工作要求开发了合理的控制气门运动的控制策略。采用最优控制理论设计了线性二次型跟踪器和线性二次型状态调节器,分别控制气门的快速运动和落座,并利用MATLAB/Simulink对其动态特性进行了仿真研究。结果表明,这种控制方案可以使电磁驱动配气机构系统满足高响应和软着陆的要求。 展开更多

关键词 汽车发动机 电磁驱动配气机构 最优控制 动态特性

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采用进气门二次开启控制策略实现内部EGR的研究 被引量：7

10

作者 孙宾宾 常思勤 刘梁 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期145-150,共6页

本文中提出了一种应用电磁驱动配气机构,通过单进气门二次开启来实现发动机内部废气再循环以降低汽油机NO x排放的技术方案,并进行了建模与仿真分析。结果表明,在车用发动机工作的中低转速、部分负荷的典型工况下,在一定的EGR率范围内,... 本文中提出了一种应用电磁驱动配气机构,通过单进气门二次开启来实现发动机内部废气再循环以降低汽油机NO x排放的技术方案,并进行了建模与仿真分析。结果表明,在车用发动机工作的中低转速、部分负荷的典型工况下,在一定的EGR率范围内,采用该方案可使发动机的NO x排放和燃油经济性均比应用凸轮轴可变配气机构的原机有明显改善。 展开更多

关键词 汽油机 内部废气再循环 电磁驱动配气机构 NOX排放 燃油经济性

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采用单气门变升程工作模式的发动机经济性能仿真 被引量：1

11

作者 许江涛 常思勤 +1 位作者 刘梁 范新宇 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期617-623,共7页

基于全柔性化的电磁驱动配气技术,提出了单气门变升程工作模式;在考虑驱动机构驱动功耗的基础上对发动机进行了建模和仿真分析。研究结果表明:在发动机中低转速工况下,采用单气门变升程工作模式能够适度增大充气流速,减小泵气损失和配... 基于全柔性化的电磁驱动配气技术,提出了单气门变升程工作模式;在考虑驱动机构驱动功耗的基础上对发动机进行了建模和仿真分析。研究结果表明:在发动机中低转速工况下,采用单气门变升程工作模式能够适度增大充气流速,减小泵气损失和配气机构驱动功耗,进而达到改善发动机燃油经济性的目的;且随着发动机转速和负荷的降低,改善幅度呈上升趋势,如发动机转速1000r/min、负荷率40%工况下单气门2.00mm升程运行模式有效燃油消耗率相比原型机减小了12.2%。 展开更多

关键词 电磁驱动配气机构 泵气损失 工作模式 燃油经济性

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基于电动直线负载模拟器的排气压力模拟

12

作者 范爱民 常思勤 陈慧涛 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第9期3613-3619,共7页

在电磁驱动配气机构中,排气门开启过程中受到气体压力影响,为了验证排气门控制策略的有效性,设计了一种能够模拟排气压力的电动直线加载系统。针对电动直线加载系统多余力及其他非线性扰动因素影响加载力跟踪精度问题,引入前馈补偿,以... 在电磁驱动配气机构中,排气门开启过程中受到气体压力影响,为了验证排气门控制策略的有效性,设计了一种能够模拟排气压力的电动直线加载系统。针对电动直线加载系统多余力及其他非线性扰动因素影响加载力跟踪精度问题,引入前馈补偿,以加载力作为外环,电流闭环为内环的双闭环复合比例-积分-微分(proportion-integration-differentiation,PID)控制策略。给定恒定力和正弦力进行直线加载跟踪性能对比分析,结果表明:与传统PID控制相比,复合前馈PID控制有效抑制了加载系统的多余力。为了验证方案的可行性,建立了电动直线负载模拟平台,对排气压力模拟进行试验研究,结果表明:在误差允许范围内,能够实现对排气压力的模拟。 展开更多

关键词 电动直线负载模拟器 电磁驱动配气机构 排气压力 前馈控制 PID控制

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车用汽油机停缸时循环功耗研究 被引量：3

13

作者 胡茂杨 常思勤 +2 位作者 刘梁 陆佳瑜 徐亚旋 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期46-52,共7页

发动机停缸时,不同的停缸方案以及采用不同的控制参数所对应的循环功耗和摩擦功耗有较大差别,影响停缸后发动机性能。基于电磁驱动配气机构全柔性化的特点,研究了滞留废气、滞留空气、排气门常开3种停缸状态下的功耗。仿真结果表明,减... 发动机停缸时,不同的停缸方案以及采用不同的控制参数所对应的循环功耗和摩擦功耗有较大差别,影响停缸后发动机性能。基于电磁驱动配气机构全柔性化的特点,研究了滞留废气、滞留空气、排气门常开3种停缸状态下的功耗。仿真结果表明,减少停缸循环缸内气体量有利于降低功耗,排气门常开方案功耗随气门升程增加而降低。最后确定了以最小功耗提高经济性和最大功耗改善换挡品质的停缸方案。 展开更多

关键词 停缸 电磁驱动配气机构 循环功耗 燃油经济性 换挡品质

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