[发明专利]一种车用发动机电动机油泵的非线性转速控制装置及方法

说明书

本发明公开了一种车用发动机电动机油泵的非线性转速控制装置及方法，属于车用发动机控制领域，包括电机控制器、驱动电机、机油泵、压力传感器、温度传感器、油底壳和发动机，电机控制器与驱动电机相连接，驱动电机与机油泵相连接，机油泵与发动机相连接，机油泵和发动机之间设有压力传感器，发动机与油底壳相连接，油底壳与机油泵相连接，油底壳中设有温度传感器，压力传感器和温度传感器与电机控制器相连接，电机控制器根据测得的数据进行反馈来实现瞬态工况下电动润滑油泵理论流量非线性控制。在满足发动机瞬态工况条件下润滑要求的前提下，显著降低电动机油泵驱动功率，提高瞬态工况润滑系统总效率。

技术领域

本发明涉及车用发动机控制领域，具体涉及一种车用发动机电动机油泵的非线性转速控制装置及控制方法。

背景技术

润滑油泵在发动机工作时起到重要作用，在发动机转速升高的过程中，其通过使机油压力升高来保证足够的油量进入到发动机各摩擦表面。而为了克服机油泵在低转速下供油能力很差以及流量滞后等问题，设计人员不得不增加机油泵供油流量，这将不可避免地消耗了过多的发动机机械能，使发动机机械效率降低。

对于上述机油泵的缺点，设计人员设计了机械式变排量泵。机械式变排量泵根据发动机的油压排量多级可调，在中低转速工况下工作排量较大，供给充足的润滑油应对发动机低转速和加速工况的润滑不足问题。在润滑油压力高于设定值时，开启小排量模式减少润滑油的供应量，应对发动机润滑高速工况消耗了过多的发动机能耗的问题。

但在市区行驶的过程中，发动机通常以中低转速运转且存在相当多的发动机急加速工况，短暂峰值的高压润滑油能量并不足以改变泵的排量。目前对于发动机润滑系统的研究集中在一级以及二级机械式变排量机油泵，试验方案多基于发动机稳定工况。现有发动机润滑油泵设计方案并未充分考虑在车辆急加速过程中由于润滑系统响应滞后所造成的润滑压力与流量不足和能耗过高问题。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种车用发动机电动机油泵的非线性转速控制装置及控制方法，解决复杂工况条件下车用发动机润滑系统能耗过多、润滑不足的问题。

本发明的技术方案如下：一种车用发动机电动机油泵的非线性转速控制装置，包括电机控制器、驱动电机、机油泵、压力传感器、温度传感器、油底壳和发动机，所述电机控制器与驱动电机相连接，所述驱动电机与机油泵相连接，所述机油泵与发动机相连接，所述机油泵和发动机之间设有压力传感器，所述发动机与油底壳相连接，所述油底壳与机油泵相连接，所述油底壳中设有温度传感器，所述压力传感器和温度传感器与电机控制器相连接。

所述机油泵与发动机的润滑系统相连接，所述压力传感器设置在发动机的主油道上。

所述驱动电机与机油泵通过联轴器相连接。

一种车用发动机电动机油泵的非线性转速控制方法，电机控制器与电动机电连接，电机控制器通过输出不同的电压、电流来控制驱动电机的转速，驱动电机与机油泵通过联轴器相连接，对于驱动电机2的转速控制等价于对于机油泵的转速控制，压力传感器测量发动机主油道内机油泵输送润滑油的压力，温度传感器测量油底壳内润滑油的温度，压力传感器和温度传感器将测得的数据传输给电机控制器，电机控制器1根据测得的数据进行反馈来实现瞬态工况下机油泵理论流量非线性控制。

根据温度传感器测得的润滑油温度确定在车辆加速换挡过程中，发动机的最低润滑流量要求对应转速n_p0，

根据压力传感器测得的发动机主油道压力确定在车辆加速换挡过程中，发动机的最高润滑压力要求对应转速n_p1，

瞬态工况下，随着发动机转速n_E升高，机油泵在电源控制器控制下，机油泵的转速n_p呈二次幂函数上升，

其中：