电磁驱动气门的动力学分析与缓冲结构研究

应用有限元方法,对自行研制的电磁驱动气门进行了动力学分析,得到了落座时气门产生的冲击应力,0.3m/s落座速度下,冲击应力峰值为51.63 MPa;分析了动质量、落座速度和气门侧偏角等参数对气门落座冲击的影响,其中气门侧偏角和落座速度对冲击应力影响显著。通过设计缓冲结构,气门冲击应力降低了50%,且落座速度越大,缓冲效果越明显;缓冲结构很好地抑制了气门的反跳,有利于降低气门精确控制的难度。     

电液式可变气门系统的仿真与实验优化EI北大核心CSCD

利用AMESIM软件建立电液可变气门机构模型,以研究关键参数如电磁阀特性、液压缸直径、供油压力、油泵流量、蓄能器容积和进回油管直径等对气门升程特性的影响,结果表明,液压缸直径与进回油管直径存在最优值,分别为16和6mm。在此基础上建造了电液可变气门系统试验平台,对气门落座速度进行优化。结果表明,采用多脉冲信号控制使落座速度由1.43降至0.82m/s时,其所对应发动机转速由2 370降至1 497r/min,难以满足要求。利用单向节流阀进行节流可以使落座速度降至0.3m/s,但因回落过程一直存在节流损失,回落时间较长,与此对应发动机转速为1 130r/min。采用开关电磁阀与单向节流阀并联策略,可在有效降低落座速度的同时,缩短气门回落时间,在供油压力为15MPa,落座速度为0.3m/s条件下,该系统可满足柴油机2 500r/min工况的需求。     

电动汽车无刷电机控制系统的设计

为对无刷直流电机实现开/闭环两部分控制,文章介绍了基于Freescale 9S12XS128芯片实现对电动汽车无刷直流电机控制器的设计。程序的编译采用了Codewarrior软件,闭环控制即在车上安装了振荡传感器,可根据不同的振荡程度自行调整无刷电机的转速。开环控制是外设有滑动变阻器,用户可以通过调整滑动变阻器来控制输入电压信号的大小,进而调整PWM的输出来控制电机的转速。此款控制器实现了电机的开/闭环控制,还设计有显屏,可显示速度、电流、电压及消耗的电量,且预留有无线输出口并配有LabVIEW上位机软件可用于调试电机和采集数据。     

液压电控离合器接合速度控制

详细介绍了液压离合器的结构及基本控制原理，提出基于单位控制周期内接合量反馈的闭环控制和基于脉宽调制（PWM）的开环控制两种离合器接合速度控制方法，并将其应用于AMT样车的开发实践中。     

摩托车发动机凸轮型线设计新方法

非对称Ｎ次谐波凸轮的气门上升段的气门开启速度可取得较大，并将缓冲段包角增大，可以有效地提高上升段的挺柱升程丰满系数，改善充气性能；在气门下降段，将气门的落座速度和下降段缓冲包角取小些，使得气门落座平稳，无激烈的冲击现象。     

基于缸盖振动的柴油机喷油、燃烧信息检测研究

对某V型12缸柴油机缸盖振动燃烧段信号进行分析,研究了针阀落座、缸内爆发响应信号的时域特点及频域特点.利用数字积分法由加速度信号获得速度信号,通过峰值速度表征最大压力升高率,峰值速度位置表征最大压力升高率出现时刻,峰值前拐点位置表征燃烧始点.利用动态双阈值进行针阀落座信号时间检验,落座信号开始点表征落座时刻,峰值加速度...     

柴油机配气机构动力学特性的仿真与试验

通过理论计算和试验进行了柴油机配气机构运动学与动力学分析研究,基于多体系统动力学理论,对配气系统动态特性进行了仿真和评价,构建了配气机构动态测试系统,进行了多参数同步测量试验.仿真模拟与试验测量结果表明:气门升程曲线连续光滑,最大气门落座速度小于许用落座速度,但落座瞬间气门加速度波动幅值较大,高速时气门落座有反跳现象,...     

内燃机非对称FB2型配气凸轮型线设计

介绍了FB2型凸轮型线及其优化型线──非对称FB2型凸轮型线的解析式，并以480车用柴油机为例进行了非对称凸轮型线设计。计算实例证明：非对称FB2型凸轮与对称FB2型凸轮相比，具有较低的气门落座速度和落座加速度，气门下降段的速度最大值和加速度最大值较低。该非对称FB2型凸轮适合高速车用发动机。     

凸轮驱动式液压可变气门机构设计及运动特性

降低汽油机部分负荷泵气损失需要灵活的可变气门机构,凸轮驱动式液压可变气门具有较好的应用前景,但依然面临压力波动和气门落座速度难以控制等问题。本文中通过调节节流阀开度使0～4 800 r·min~(-1)的气门升程在0～8.2 mm范围内连续可变,仿真探究了活塞直径对压力波动和节流孔径对气门落座速度的影响,并据此确定了活塞直径和节流孔径,试验研究了液压油温度对气门运动特性和气门落座速度的影响规律。研究发现:适当增大活塞直径能降低系统工作压力并减小压缩波峰值,有利于降低压力波动,最终选取挺柱和气门活塞直径分别为17和14.5 mm,小于1.6 mm的节流孔径可使4 000 r·min~(-1)时的气门落座速度小于0.5 m·s~(-1)。转速不变,气门最大升程随节流阀开度的增大而逐渐降低;相同节流阀开度,转速越高气门最大升程越大,节流阀开度越大,不同转速时的最大升程差异也更大。节流阀全关,液压油温度对升程的影响很小;相同节流阀开度,随液压油温度升高,气门腔压力和气门最大升程逐渐降低。气门落座速度对液压油温度不敏感,不同温度的气门落座速度方差仅为4.9%。     

汽车电磁喷油器动态时间参数测试研究

本文建立了电磁喷油器动态响应时间的计算模型，通过数值求解得到了喷油器线圈中电流的变化曲线，根据该电流曲线的特点设计了一套喷油器针阀开启及落座滞后时间测量系统。结果表明，在不同电源电压下，滞后时间的计算值与实测值基本一致，表明所开发的测量系统是可行的。     

发动机电磁气门驱动开环控制系统设计与试验

对电磁气门驱动的控制系统有3方面要求:使励磁线圈中电流快速变化、实现气门软着陆和减少能耗。从电磁气门驱动工作原理出发,针对对控制系统的要求,为用于探索性试验研究的电磁气门驱动装置研制了开环控制系统,并通过电磁气门开环系统的驱动试验检验了该控制系统的可行性。     

柴油机两级涡轮阀可调增压系统变海拔控制策略研究

为解决某型两级可调增压柴油机变海拔、变工况增压压力控制复杂问题。采用GT-POWER软件建立两级可调增压柴油机高海拔工作过程模型,利用试验数据进行了模型校核。设计了两级可调增压柴油机涡轮旁通阀变海拔控制策略,优化标定得到了高/低压级涡轮旁通阀最佳开度和最佳增压压力。采用仿真与试验相结合手段,比较了基于增压压力PID闭环控制和基于涡轮旁通阀开度的开环控制对柴油机高海拔瞬态性能的影响。结果表明:采用PID闭环控制,相比平原,3000、5000 m海拔增压压力首次达到目标值90%的时间分别增加了0.11、0.19 s。涡轮旁通阀开环控制与闭环控制相比,0、3000和5000 m首次达到目标增压压力的时间分别缩短了0.09、0.197和0.14 s,但实际增压压力与目标增压存在偏差。基于此,采用增压压力PID闭环反馈控制与涡轮旁通阀开环控制相结合的控制算法能够同时兼顾两级增压系统瞬态过程的鲁棒性和准确性,是未来高海拔两级增压系统瞬态过程的理想控制算法。     

发动机无凸轮轴气门驱动的研究与进展

阐述了在发动机上以电磁、电液、电气或其他方式驱动气门 ,实现无凸轮轴气门驱动 ,可以灵活改变气门正时 ,简化发动机结构 ,能有选择地闭缸 ,灵活改变发动机有效压缩比以适应多种燃料要求 ,使发动机获得比采用一般可变气门驱动更多的好处。无凸轮轴气门驱动的主要问题是响应速度不够高、气门落座冲击、能耗过高以及驱动系统复杂昂贵。目前无凸轮轴气门驱动还未达到大规模实用化的程度     

湿滑条件下基于真实纹理道面的机轮着陆滑水行为解析

湿滑条件下的着陆滑跑是航空事故的高发区。为较为真实地反映湿滑条件下机轮的滑跑行为，需要建立包含真实道面纹理特征的滑跑模型。在提取真实道面形貌特征的基础上，通过解析湿滑条件下的机轮滑跑行为进一步反算其遵循的摩擦关系，以获得更加接近真实条件的摩擦模型；然后运用欧拉-拉格朗日（CEL）算法建立基于真实纹理形貌特征的道面-水膜-轮组的流固耦合模型，以摩擦因数、动水压力为分析指标来探讨速度、滑移率、水膜厚度以及道面类型对机轮滑水行为的作用规律，进而为提高飞机着陆的安全性提供理论参考。研究结果表明：A320型飞机着陆可能滑漂的危险区段为刚刚着陆阶段，随着速度的降低，道面支撑力会逐渐增大，而动水压力将逐渐减小；随着滑移率的增加，动水压力呈现出先减小后增大的趋势，当滑移率为0.15时，动水压力达到最小；关于水膜厚度的影响，水膜厚度小于3 mm时不会发生滑漂，而水膜厚度大于10 mm时极可能发生滑漂；当水膜厚度为7 mm时动水压力与飞机滑行速度、滑移率的相关性较大，可视为机轮发生滑漂的临界状态；最后，在其他条件一致的情况下，各道面类型的抗滑性排序为SMA > OGFC > AC > 平滑道面。因此，湿滑条件下，控制飞机着陆的初始速度和滑移率是减小航空事故、提高机场安全运行的有力保障。     

Velocity control with disturbance observer for pedal-assisted electric bikes

This paper proposes a velocity control approach for light electric bicycles with human power assistance. A disturbance observer mechanism is used to estimate the sum of the human torque and resistance torques. The resulting vehicle velocity control provides better battery energy efficiency by knowledge of the instantaneous human torque assistance and better speed control by knowledge of the instantaneous resistive torque. The disturbance observer is tuned in terms of the DC gain of a low-passed Q-filter for both open-loop and closed-loop schemes. Assuming that the slow varying nature of the disturbance has been properly estimated and compensated, the torque control law is designed via an optimal control approach to achieve multi-objective performances regarding the external disturbance input, control signal magnitude, and velocity tracking error. The three main parameters of the electric bike, including the moment of inertia, the radius of tyre and the vehicle weight are allowed to be variational. Specifically, the deviation of the inertia moment and deviation of the tyre radius are addressed during the controller design in terms of linear matrix inequalities. On the other hand, the effect of vehicle weight deviation on the system behaviour is evaluated when the vehicle is implemented with the constructed control law. Based on the parameters and specifications of the EL-168 electric bike produced by KENTFA Advanced Technology, Taiwan, the design results are verified through time–response simulations.     

遗传PID在自动变速器比例阀控制中的应用

电液比例电磁阀作为自动变速器液压系统中重要的组成部分,其控制效果直接关系到换档过程的舒适性.对比例阀电流反馈闭环控制方法进行研究.首先,设计了比例阀的电流反馈控制系统硬件电路,为了能够达到较好的控制效果,利用遗传算法对PID的控制参数进行了整定,并采用了整定后的参数对比例阀进行控制.最后通过实车试验进行验证,结果表明:...     

Safety Oriented Maneuvers for IVHS

The IVHS architecture of the California PATH program organizes traffic into platoons of closely spaced vehicles. Platoons are formed and broken up by two longitudinal control maneuvers, the merge and the split. A third longitudinal maneuver, decelerate to change lane, allows a platoon switching from one lane to another to enter its new lane at a safe spacing and speed. The maneuvers, particularly the merge, can be potentially hazardous. In a merge, the cars in the trail platoon are moving faster than those in the lead platoon, while the gap separating the two platoons is smaller than usual. A sudden deceleration by the lead platoon could cause a high-speed collision. If the relative velocities of the merging platoons can be constrained so that they are guaranteed never to collide at a high relative velocity, the merge can be considered safe. A maximum safe velocity for the trail platoon can be found for any given spacing and lead-platoon velocity. This paper presents a merge maneuver in which the velocity of the trail platoon never exceeds the maximum safe velocity. The controller switches among several feedback control laws that keep the velocity of the trail platoon inside a safe region and within comfort limits on jerk and acceleration, under normal circumstances. This merge maneuver can be considered to be the fastest merge strategy mat does not violate bounds on safety and comfort. The controller is also more robust to changes in the vehicles' acceleration capability than those that use a desired open-loop trajectory

The control approach used for the merge maneuver can be applied to the other maneuvers to ensure that they never result in a collision. The switching controllers for the split and decelerate to change lane maneuvers that are safe and yield a more comfortable ride than those that track a timed trajectory are also presented.     

高压燃料电池发动机进气压力控制试验研究

研究了高压燃料电池发动机空气系统的控制方法,目的是改善空气系统动态响应,减小辅助系统功耗。通过一款高压燃料电池发动机系统,试验对比了开环压力控制和闭环压力控制两种控制算法,并对该系统提出优化方案。研究结果表明,在目前应用中,在不同压力响应阶段结合两种控制方法可以改善压力响应的速度和精度;从长远来看,采用更加优化的控制方法,能够更好地控制燃料电池发动机系统。     

基于改进 Bow-Tie 模型的民航重着陆事件分析

为深入分析我国民航重着陆事件信息,为重着陆事故预防提供实际参考,提出改进的 Bow-Tie 模型。在原因辨识环节将原因归纳为人、机、环、管四个方面,并通过数量统计对所有原因和后果进行量化。利用该模型分析了262起重着陆事件的原因、后果,并制定相应的预防控制措施和减少控制措施,建立重着陆事件改进 Bow-Tie 图。以2016年河北航空发生的重着陆及尾撬擦地事件为例进行实证分析。结果表明,重着陆事件改进 Bow-Tie 图内容涵盖了一般重着陆事件可能涉及的原因及后果信息,并包含针对性较强的预防和管控措施,能够为重着陆事件的预防和风险控制提供参考。