第6期（总第233期） 2017年12月
车用发动机 VEHICLE ENGINE
韩志强"2，刘智12,邱鹏12，吴学舜1.2.余云涛1.2
No 6 (Serial No 233 )
Dec 2017
（1西华大学汽车与交通学院，四川成都610039：2流体及动力机械教育部重点实验室，四川成都610039）摘要：针对某船用柴油机可变气门机构试验平台设计了试验平台电子控制系统，具体设计分为控制单元、上位
机、传感器和执行器四部分。根据系统需求选取了适合的传感器和执行器，并设计开发了电子控制系统的硬件电路及控制方法。结果表明：电子控制系统能够接收传感器信号，精确输出控制信号驱动电磁阀改变气门正时和升程，使得在凸轮额定转速186～425r/min范围内，气门关闭正时可变范围达到0°～70°曲轴转角，最大附加升程达到5mm在凸轮最大转速550r/min下，附加升程亦能达到5mm.满足了试验要求。
关键词：可变配气机构；电子控制系统；电路设计；控制方法 DOI:10 3969/jissn 1001-2222 2017 06 010
中图分类号：TK4134
文献标志码：B
文章编号：1001-2222（2017)06-0052-05
国内外研究证明，配气机构参数的改变对柴油机的性能参数有着重要影响[-3]。传统柴油机的气门参数是固定不变的，难以在全工况范围满足柴油机性能和排放要求[4-5」。可变气门技术可根据柴油机工况灵活调节有效压缩比，从而改变缸内压缩阶段混合气温度和压力，因此成为当前内燃机行业研究的热点技术之一。
柴油机主要有害排放物NO，和炭烟的生成必须满足一定的缸内温度和混合气当量比条件。通过电控单元改变气门参数进而控制混合气燃烧过程中的温度和当量比，可达到优化燃烧、降低有害排放的目的了。柴油机电控可变气门技术在国外已经进入应用阶段，例如MANB&W公司和Washila公司都推出了电控VVT柴油机.实现了电控可变气门系统的应用8」。当前国内对柴油机电控可变气门系统大多处于研究阶段，如武汉理工大学的殊勤学9等人设计了一套电磁阀控制的电液柴油可变气门系统，实现了对不同工况下配气正时策略的柔性控制。
本研究以现有某船用柴油机可变气门机构试验平台为基础，开发了一套响应迅速、控制参数可调的电子控制系统。该电子控制系统通过控制电磁阀灵活调节气门定时与升程，为确定可变气门机构最优控制参数以及下一步上机试验提供了数据支持
收稿日期：2017-06-21；修回日期：2017-10-20
1系统方案设计 1.1
试验平台设计方案
图1示出该柴油机可变气门机构试验平台组成。试验平台采用一个恒压可调的液压供给系统作为系统液压供给源。控制系统通过电磁阀控制液压腔充放油，推动液压活塞运动，从而在原气门升程的基础上由液压活塞产生一个附加升程，实现气门相位和升程的改变。
信号负
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1油箱：2一粗滤器；3—细滤器：4一电动机：5—液压泵 6—蓄能器；7—溢流阀；8—电磁阀：9—凸轮；10—液压腔；11—气门弹簧；12一气缸盖；13—气门：14—控制单元（ECU）；15—CAN卡；16—上位机;17—凸轮位置传感器。
图1可变气门机构试验平台组成示意
基金项目：教育部春晖计划项目(Z2014059）流体及动力机械教育部重点实验室开放课题（szj2016-006）作者简介：韩志强（1981—），男，教授，主要从事内燃机燃烧与控制；8312862@qq20m，
通讯作者：吴学舜（1987一），男，助理实验师，主要研究方向内燃机燃烧与控制;xueshunwu08@163com