自主研发的电磁驱动配气机构是一种新型的全柔性化配气机构,全柔性化体现为气门运动参数能够独立地、连续地且实时地调节。课题组前期研究主要集中在优化配气正时和升程。研究表明电磁驱动配气机构能够有效地降低部分负荷下泵气损失,提高发动机燃油经济性。本文应用电磁驱动配气机构全柔性化的优势,开展发动机变排量技术研究。通过柔性化地调节气门运行参数,实现动态地控制做功和停缸分布,进而实现发动机有效工作排量随着负荷变化而变化。常规的凸轮轴可变配气机构难以实现做功循环与停缸循环频繁转换,在一定程度上限制了变排量技术的发展。电磁驱动配气机构作为一种全柔性化无凸轮配气机构,为实现变排量技术提供了一种可行的技术途径。但变排量技术的应用仍有一些难题有待解决,如气缸在做功循环与停缸循环转换时的气门运行策略、做功循环与停缸分布以及定负荷和变负荷下工况下发动机负荷控制。针对此问题,本文基于全柔性化的电磁驱动配气机构,对变排量技术展开深入的研究。首先,探索变排量气门运行策略。然后,分析做功循环负荷、做功与停缸分布对转速波动和经济性的影响。最后,在定负荷与变负荷工况下研究变排量技术负荷控制方法。论文的主要工作和研究成果包括以下几个方面:（1）仿真模型和试验平台构建。首先,基于原型机参数,建立发动机工作过程数值模型,并通过试验验证其准确性。然后,考虑到变排量工作模式下气缸在做功与停缸间频繁转换,建立了逐行程控制电磁驱动配气机构气门运行参数的变排量发动机模型。最后,通过对原型机改装,在四缸发动机缸盖上完成电磁驱动配气机构安装布置,并搭建电磁驱动配气机构发动机试验平台。（2）通过对固定模式的变排量气门运行策略归纳总结,基于电磁驱动进排气门,提出了滞留废气、滞留空气以及排气门常开三种可行的气门运行策略。然后分析气门正时和升程对停缸过程中各个阶段功耗的影响,得到各气门运行策略在停缸过程中的最低功耗以及对应的气门正时和升程。最后,通过对比三种气门运行策略在不同停缸循环数下的最低功耗,确定了排气门常开为变排量气门运行策略。（3）应用电磁驱动进气门,设计了一种滞留废气的变排量气门运行策略。通过对比一维模型与三维模型的仿真结果,确定一维模型离散步长。基于一维模型,分析了进气门运行参数对尾气中氧气含量、停缸循环功耗和最低压力、做功循环指示压力的影响,得到了该策略下指示压力总和最大值。最后,分析所提出气门运行策略对发动机燃油经济性的提升。（4）变排量工作模式下的定负荷控制研究。基于做功与停缸分布转速变化量,提出了做功与停缸分布预测方法。通过逐循环滚动优化,以转速波动最小的做功与停缸分布为最优分布。在此基础上,分析了变排量工作模式下转速控制效果以及做功循环负荷对转速波动、燃油经济性的影响。通过与固定模式的变排量技术对比,得到变排量工作模式做功循环工作于经济性最优区域时转速波动在可接受范围内。最后,分析变排量对发动机经济性的提升。（5）变排量工作模式下的变负荷控制研究。首先,通过理论推导,得到变负荷工况下做功行程与停缸行程转速变化量的计算公式。然后,提出变负荷工况下做功与停缸分布转速变化量整体反馈校正方法,使得做功与停缸分布预测模型适用于变负荷工况。最后,分析两类变负荷工况下的发动机负荷控制。在变负载转矩工况下,整体反馈校正的预测模型能够降低转速与目标转速差异,缩短发动机稳定的时间。在变转速和变转矩工况下,通过逐循环控制做功与停缸分布,使发动机转速按目标转速运行,实现变排量工作模式下发动机变转速和变转矩控制。