[发明专利]一种直流永磁无刷汽车电动燃油泵

说明书

技术领域

本发明属于汽车供油系统技术领域，特别涉及一种直流永磁无刷汽车电动燃油泵。

背景技术

电动燃油泵是汽车燃油供给系统重要的组成部分，它的作用是把燃油从油箱内泵出，并通过喷油器供给发动机各气缸。电动燃油泵质量的好坏，直接影响到整车的性能。

一直以来，电动燃油泵用有刷直流电机来作为其动力装置，虽然有刷直流电动机具有运行效率高和调速性能好等优点，但是由于采用电刷换向器结构，以机械方式进行换向，就不可避免地存在噪声、火花、无线电干扰以及寿命短等致命弱点，再加上制造成本高、维修困难等缺点，大大限制了它的应用范围。

发明内容

为克服上述缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种成本低、噪音低、可靠性高、且是高防腐蚀的直流永磁无刷汽车电动燃油泵。

一种直流永磁无刷汽车电动燃油泵，该电动燃油泵主要由电源插头及喷油嘴、控制器、轴承座一、壳体、定子、永磁转子、泵油嘴、滤包、卡环、涡轮、轴承座二、螺钉、密封圈组成；电源插头和喷油嘴为一体结构，电源插头及喷油嘴固定于壳体的顶部；控制器通过螺钉固定于轴承座一上；轴承座一、定子和轴承座二固定于壳体中部，轴承座一及轴承座二分别位于定子上、下部，定子套装在永磁转子上，永磁转子两端分别插入轴承座一及轴承座二；卡环、涡轮与泵油嘴同时固定在壳体底部，卡环和涡轮在上，卡环为支撑件，涡轮位于卡环中部，套装在永磁转子上，与轴承二、卡环和泵油嘴之间均有间隙，泵油嘴位于最底部，通过壳体收口固定，与滤包固定连接；密封圈在壳体的上、下部均有；电源插头及喷油嘴与控制器由两条导线焊接连接，控制器与定子通过三条导线焊接连接。

采用本发明无电刷磨损，可靠性高，运行寿命大大延长，而且无机械换向火花及由此产生的电磁噪声与干扰，大大降低维护需求，同时不需电励磁，功率损耗低、免维护、抗腐蚀、喷油压大，与传统的有刷直流电机相比具有无可比拟的优势。

附图说明

图1为本发明直流永磁无刷汽车电动燃油泵结构示意图。

具体实施方式

近年来，国外汽车行业逐渐发展使用电动燃油泵代替机械油泵，其电动燃油泵的工作原理有电磁式和电子式两种。油泵按主结构分为膜片式、柱塞式及偏心叶片式。油泵按控制功能来分为不可控与可控，前者为恒定泵油参数，后者为可控的，流量与压力随车速而自动控制。综观国外使用情况，在汽车与微型车方面电动燃油泵将逐步代替机械油泵，在高级轿车燃油系统已有采用电动燃油泵供油，如在新颖的汽油喷射装置上应用电动燃油泵。总之电动燃油泵是新一代油泵的崛起，前景较好。

如图1所示，本发明电动燃油泵主要由电源插头及喷油嘴1、控制器2、轴承座一3、壳体4、定子(ABC三相线圈)5、永磁转子6、泵油嘴7、滤包8、卡环9、涡轮10、轴承座二11、螺钉12、密封圈13组成。电源插头及喷油嘴1固定于壳体4的顶部；控制器2通过螺钉12固定于轴承座一3上；轴承座一3、定子(ABC三相线圈)5和轴承座二11固定于壳体4中部，定子在中间，轴承座一3及轴承座二11分别位于定子(ABC三相线圈)5上、下部，定子(ABC三相线圈)5内为永磁转子6，永磁转子6两端分别插入轴承座一3及轴承座二11，可高速旋转；卡环9、涡轮10与泵油嘴7同时固定在壳体4底部，卡环9和涡轮10在上，卡环9为支撑件，给涡轮10旋转留出足够空间，涡轮10在卡环9中间，套装在永磁转子6上，与轴承座二11、卡环9和泵油嘴7之间均有间隙，泵油嘴7在最下部，通过壳体4收口固定，与滤包8固定连接；密封圈13在壳体4上、下部均有，用于壳体4收口时密封使用。电源插头1与控制器2使用两条导线焊接连接，控制器2与定子(ABC三相线圈)5通过三条导线焊接连接；轴承座一3、定子(ABC三相线圈)5、轴承座二11及泵油嘴7均设计有过油通道。

其工作原理为：由控制器2控制定子(ABC三相线圈)5周期性交替通电工作，产生周期性的交替磁场带动永磁转子6高速旋转，同时带动涡轮10高速旋转，从而将燃油从油箱通过滤包8泵入，流经电动燃油泵内部，最后从泵油嘴7泵出，给下级燃油系统提供稳定可靠的燃油流量及压力。其控制器2控制参数随汽车实际用油量的变化而变化。

本发明汽车电动燃油泵采用无位置传感器的直流永磁无刷电动机，转子采用永磁体结构，定子采用ABC三相线圈结构。其技术具有如下亮点：一是无电刷，直接供电，减少燃油污染；二是无位置传感器控制技术，结构简单；三是采用反电动势过零点换相技术，优化控制逻辑；四是采用高度抗腐蚀材料，在新型燃油(如甲醇等)领域的推广更富有竞争力。特别是应用在我国新开发的新型能源汽车上。

采用本发明具有功耗低、免维护、抗腐蚀、喷油压大等优点：首先直流无刷电动机使用电子换向装置代替了有刷直流电动机的机械换向装置，在完全保留了普通直流电动机的良好调速性能的基础上，无电刷磨损，可靠性高，运行寿命大大延长，无机械换向火花及由此产生的电磁噪声与干扰，大大降低维护需求，而且不需电励磁，功率损耗低、免维护、抗腐蚀、喷油压大，因此这类电动机用作汽车电动燃油泵时，跟有刷直流电机具有无可比拟的优势；其次，对于某些采用代用燃料的汽车(如甲醇汽油)，代用燃料严重腐蚀碳刷，大大缩短有刷燃油泵的寿命，客观上要求采用无刷结构；再次，无刷燃油泵相对有刷油泵节能，在相同出口参数条件下，无刷燃油泵的耗能更低；由于采用无刷结构，因而避免了碳刷摩擦产生的碳粉对燃油的污染；最后，位置(霍尔)传感器属于易损件，采用无位置(霍尔)传感器形式，油泵的可靠性高，不需要维护。