基于电子控制技术的新型机油泵研究

【前言】基于电子控制技术的新型机油泵研究由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。二、机油泵技术背景 目前，汽车发动机上使用的机油泵大多为机械驱动，其驱动方式主要有曲轴直接驱动和链轮链条驱动两种。而这两种驱动方式有一个共同特点：即机油泵均由曲轴直接或间接驱动，所以，这两个驱动方式的机油泵均具有以下缺点： 1 在起动发动机时，发动机各...

摘 要：随着汽车产业的发展，能源和环境问题正在向汽车技术提出严峻的挑战。本文介绍的新型机油泵正是为了降低汽车能源消耗，同时基于汽车电子控制技术，满足汽车发动机在不同工况下对机油泵的要求，延长发动机的使用寿命。

关键词：电子控制；汽车发动机；节能；新型；机油泵

中图分类号：TP20 文献标识码：A

一、前言

能源和环境正在成为影响世界汽车产业发展的两大决定性因素。能源和环境问题正在向汽车技术提出严峻的挑战。为节约能源，降低排放，一些先进的汽车技术相继问世，如可变气门正时技术、缸内直喷技术和涡轮增压技术等。同时，随着汽车电子控制技术的发展，电动水泵、电动真空泵和电子转向等技术也应运而生，这些新技术降低汽车能源消耗。本文介绍的新型机油泵正是基于汽车电子控制技术而设计的，旨在进一步降低汽车能源消耗。

二、机油泵技术背景

目前，汽车发动机上使用的机油泵大多为机械驱动，其驱动方式主要有曲轴直接驱动和链轮链条驱动两种。而这两种驱动方式有一个共同特点：即机油泵均由曲轴直接或间接驱动，所以，这两个驱动方式的机油泵均具有以下缺点：

1 在起动发动机时，发动机各摩擦副之间缺乏有效。发动机静置一定时间后，各摩擦副之间的机油将会流回油底壳，当起动发动机时，各摩擦副之间将发生干摩擦，加剧各摩擦副之间的磨损，将缩短发动机的维修周期和使用寿命。

2 需要额外消耗发动机能量。机油泵由曲轴驱动，机油泵的运转将消耗曲轴一定的动能，降低发动机有效输出功率，在一定程度上，增加了汽车燃油消耗。

三、新型机油泵

为解决机械机油泵的上述缺点，本新型机油泵采用直流电动机作为驱动动力源，利用电子控制技术控制机油泵，使之在发动机不同工况下，以不同的转速运转。

1 新型机油泵的结构

新型机油泵的结构如图1所示，采用摆线内外转子式机油泵，内转子直接由直流电机的电机轴驱动，因此，可以将直流电动机和机油泵做成一个总成，以保证机油泵能够适用于不同结构的发动机。

机油泵若要满足发动机的使用要求，除了结构满足要求外，对机油泵的性能，如供油量和供油压力等参数，亦须满足发动机不同工况的要求。对于机油泵的供油量主要由摆线内外转子机油泵的几何机构参数决定，而对于供油压力，则需要通过选择合适功率的直流电动机来满足。

2 新型机油泵的控制策略

该新型机油泵将原来由发动机曲轴驱动的机油泵改为由直流电动机驱动，改变了机油泵的驱动源，节约了发动机的能源，提高了发动机的有效输出功率。

发动机在不同工况下运转，对系统有着不同的要求。当发动机处于低速、低负荷工况运转时，需要的机油循环量和机油压力较小，而当发动机处于高速、大负荷工况运转时，则需要较大的机油循环量和机油压力。

由于机油泵的转速高低完全由直流电动机控制，当发动机转速与直流电动机的转速尤其是高、低转速不一致时，将造成下列两种情况：

（1）发动机转速低，机油泵转速高，致使机油泵对发动机的机油供应过量，直流电动机高速转动消耗过多电能并且电机本体容易过热。

（2）发动机转速高，机油泵转速低，致使机油泵对发动机的机油供应不足，不能满足发动机对及冷却的需要。

所以，对于机油泵的控制必须兼顾发动机的不同运转工况，机油泵的控制原理为：

发动机ECU通电并监控、采集发动机的转速，当发动机转速高时，发动机ECU信号输出端输出高电位信号，机油泵ECU接收到该信号，根据将该信号进行发出指令，机油泵ECU电源输出端输出12V（相当于蓄电池电压）电源给电动机油泵，使得电动机油泵高速运转。同理可知，发动机转速低时，发动机ECU信号输出端输出低电位信号，机油泵ECU接收到该信号，根据将该信号进行发出指令，机油泵ECU电源输出端输出9V（低于蓄电池电压）电源给电动机油泵，使得电动机油泵低速运转。

为克服曲轴驱动机油泵的缺点，实现发动机起动前对各个摩擦副之间的，同时满足发动机各个工况的使用要求，新型机油泵的控制策略下：

（1）当点火开关置于ON档，此时，ECU向直流电动机供给12V电源，使直流电动机高速运转，以便快速地向各摩擦副供给机油，满足启动需要，3～5秒后，ECU将根据发动机转速信号，确定发动机是否运转，若未检测到发动机转速信号，ECU将不再提供电源，使电动机油泵停止运转。

（2）当发动机启动后，ECU根据发动机的运行工况（根据ECU采集的发动机转速、节气门开度、进气流量、冷却水温等参数确定），向电动机油泵提供9V或12V电源，满足发动机不同工况对及冷却的需要。

（3）当点火开关置于OFF档时，电动机油泵的电源处于断开状态，电动机油泵停止工作。

结语

本新型机油泵将传统机械机油泵和电子控制技术有效的结合起来，在节约汽车燃油消耗的同时，也克服了传统机油泵在发动机起动时干摩擦的缺点，解决了发动机在各个工况下对系统的需求。

参考文献

[1]毛华永.摆线转子式油泵齿廓的形成与参数方程的建立[J].山东大学学报（工学版），2002，32（02）.

[2]龚金科.转子式机油泵内流场CFD分析及实验研究[J].湖南大学学报（自然科学版），2007，34（05）.