第1期(总第228期) 2017年2月
车用发动机 VEHICLE ENGINE
No.1(Serial No.228)
Feb.2017
电磁驱动配气机构单缸汽油机的电控系统开发
刘学良，常思勤，刘果
（南京理工大学机械工程学院，江苏南京
210094)
摘要：为应用电醛驱动配气机构的单汽油机设计了基于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、关阅时刻以及气门升程)直接调节进气量，进而实现发动机不同工况下的稳定运转。完成了和步的运行试验，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，
关键词：汽油机；电磁驱动配气机构；电控系统 DOI: 10.3969/j.issn,10012222.2017.01.015
中图分类号：TK423.4
文献标志码：B
文章编号：1001-2222(2017)01-0083-05
如今，汽车保有量持续增加，石油资源日趋减少，节能环保成为当今社会发展的主题"]。各种提高发动机性能和改善发动机排放的措施应用在发动机上，其中配气机构的改善发挥了很大的作用。土耳其卡拉布克大学[2]和英国Lotus公司分别就电磁驱动配气机构和电液驱动配气机构进行了研究和试验，国内对无凸轮配气机构也有一定的研究[+]。
本研究所用电磁驱动配气机构基于动圈式直线电机，可以实现气门启闭相位和气门升程的全柔性控制[8-10]，根据不同的工况调节配气使发动机工作在最佳状态，提高发动机动力性并起到节能减排的效果。而原机的控制系统不能满足电磁驱动配气机构的控制要求，本课题组曾在保留原机ECU的基础上开发电磁驱动配气机构控制器11]，并进行了一定的研究，但较多的信号依赖于原机控制器，研究受到限制。因此，本研究设计了一种电控系统，对传感器信号进行采集和处理，进而控制电磁气门的运动和发动机的喷油、点火。
试验系统
1 1.1
电磁驱动配气机构发动机
试验所用发动机为某四冲程单缸汽油机，进气门与排气门各一个，采用顶置凸轮轴驱动，其原机基本参数见表1。
收稿日期：2016-07-18；修回日期：2016-12-16 基金项目：国家自然科学基金（51306090）
缸红径/mm 行程/mm
表1原发动机主要参数
80 70
气缸工作容积/mL 压蜡比
352 9.8 : 1
配气方式标定功率/kW 最大报矩/N·m
SOCH 17 27
为满足试验要求，对其配气机构、冷却系统等进
行了相应改造，替换了部分传感器。将原机的节气门去掉，加装热膜式空气流量传感器：保留原配气机构的气门体，将凸轮轴替换为电磁执行器，改装为电磁驱动配气机构。试验所用发动机系统见图1。
起压传感器
电磁器动配气机构
气门部器
图1试验用发动机系统
作者简介：刘学良（1991），男，硕士，研究方向为发动机电子控制技术；lxlhitwh@163.com。
通讯作者：常思勘(1954—)，男，教授，主要研究方向为车辆电子控制及机电液一体化技术；changsq①njust,edu,cn。