柴油機高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)——高速電磁閥結(jié)構(gòu)與控制參數(shù)優(yōu)化及其特性測試系統(tǒng)的研制.pdf

1、高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)是現(xiàn)代柴油機電控燃油噴射系統(tǒng)的先進(jìn)技術(shù)，使柴油機能夠滿足日趨嚴(yán)格的排放法規(guī)要求，同時可提高其經(jīng)濟性和舒適性。本論文以一汽集團(tuán)《柴油機高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)》科研項目為依托，采用理論計算，計算機仿真與實驗分析相結(jié)合的方法，研究高壓共軌噴油器用高速電磁閥結(jié)構(gòu)設(shè)計與控制參數(shù)的優(yōu)化，并重點研制了能夠適用于樣品設(shè)計與改進(jìn)，產(chǎn)品性能檢測的高速電磁閥靜態(tài)及動態(tài)特性測試系統(tǒng)。本課題研究工作對提升我國柴油機高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)的自主開發(fā)

2、能力具有重要的理論意義和工程應(yīng)用價值。 論文的主要內(nèi)容有： (1)分析了柴油機高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)對高速電磁閥的性能要求。根據(jù)電磁學(xué)理論建立了電磁閥靜態(tài)吸力特性數(shù)學(xué)模型。闡述了高速電磁閥的工作機理，將高速電磁閥分為“電”、“磁”、“機”、“液”四個子系統(tǒng)，并結(jié)合電磁閥實際工作過程，建立了電磁閥動態(tài)響應(yīng)過程數(shù)學(xué)模型，研究了電磁閥磁滯和渦流效應(yīng)對電磁閥性能的影響。 (2)根據(jù)高速電磁閥靜態(tài)特性和動態(tài)響應(yīng)特性數(shù)學(xué)模型，

3、開發(fā)了高速電磁閥性能仿真系統(tǒng)。對給定的結(jié)構(gòu)和控制參數(shù)的電磁閥的靜態(tài)吸力特性和動態(tài)響應(yīng)特性進(jìn)行了仿真研究。 (3)對影響高速電磁閥性能的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)和控制參數(shù)進(jìn)行了分析，為電磁閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計和控制方法的擬定提供了理論依據(jù)。根據(jù)電磁閥結(jié)構(gòu)和控制參數(shù)對電磁閥性能的影響規(guī)律，采用遺傳算法對高速電磁閥進(jìn)行了設(shè)計優(yōu)化，取得了良好效果。 (4)研制了高速電磁閥靜態(tài)特性測試系統(tǒng)。構(gòu)建了系統(tǒng)臺架，設(shè)計了基于磁平衡式霍爾電流傳感器的高速電磁閥

4、脈沖電流發(fā)生器，開發(fā)了測試系統(tǒng)軟件。所開發(fā)的測試系統(tǒng)精度高，操作方便，功能齊全，達(dá)到了設(shè)計指標(biāo)。 (5)研制了基于激光位移傳感器的高速電磁閥動態(tài)響應(yīng)特性測試系統(tǒng)。構(gòu)建了系統(tǒng)臺架和電磁閥預(yù)緊彈簧剛度測量機構(gòu)，設(shè)計了基于功率吸收原理和可變脈寬升壓逆變技術(shù)的電磁閥動態(tài)電流驅(qū)動器，實現(xiàn)了對驅(qū)動器參數(shù)的智能控制，滿足了對電磁閥動態(tài)特性試驗的多樣性要求。開發(fā)了測試系統(tǒng)軟件，提出了基于小波分析的方法，對試驗所得銜鐵位移響應(yīng)信號和驅(qū)動電流信號進(jìn)