行之知识产权综合服务平台

技术领域

本发明属于汽车发动机控制领域，具体涉及一种发动机电控机油泵 的控制系统及其控制方法。

背景技术

由于各项法规的日益严苛，对于发动机油耗和排放的要求越来越 高，运用各种降摩擦技术，已经越来越成为发动机降低油耗的一项技术 手段。目前发动机大部分的机油泵采用机械结构，即齿轮式、转子式或 叶片式。如：专利：CN102052120A一种机油泵为一种转子式的机油泵， 由曲轴直接或间接驱动内转子转动，通过内外转子来泵压机油；专利： CN103196024A可变排量机油泵及具有该机油泵的发动机润滑系统，通过 曲轴带动叶片旋转产生负压从而使机油从油底壳吸入到机油泵内的叶 片槽轮，泵压机油。目前，机油泵的传动机构基本上都采用了曲轴直接 或间接驱动，这种驱动方式，机油泵泵出的机油压力只随发动机的转速 和发动机机油温度有关：发动机的转速升高，机油压力增大，发动机的 机油温度升高，机油压力减小。各转速的机油压力无法精确控制，不能 按发动机对机油压力的需求来提供所需的机油压力。同时，每天第一次 启动发动机的时候，由于发动机长时间的放置，机油因重力作用基本上 都回流至油底壳，各摩擦副直接几乎没有机油形成的油膜，当发动机启 动的瞬时，机油无法立即达到各摩擦副，致使摩擦副在一定的时间内形 成干摩擦，使摩擦副产生早期的磨损。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够精确控制机油压力，同时能够减小发 动机启动时的瞬时干摩擦的发动机电控机油泵的控制系统及其控制方 法。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

一种发动机电控机油泵的控制系统，包括：驱动电机，用于驱动发 动机机油泵工作；检测模块，包括用于检测发动机机油温度的机油温度 传感器、用于检测发动机转速的发动机转速传感器，以及用于检测发动 机机油压力的机油压力传感器；自动控制模块，与检测模块的数据输出 端相连，根据所述发动机的机油温度和发动机转速，确定目标机油压力， 并将该目标机油压力与机油压力传感器测得的实际机油压力进行比较， 根据比较结果输出驱动信号控制驱动电机转速，使实际机油压力维持在 所述目标机油压力；

所述自动控制模块包括：数据处理模块，与机油温度传感器和发动 机转速传感器的数据输出端相连，根据发动机的机油温度和发动机转 速，计算出目标机油压力；PID闭环控制模块，与数据处理模块和机油 压力传感器相连，接收机油压力传感器检测的实际机油压力，将该实际 机油压力与所述目标机油压力进行比较，并根据比较结果输出控制信号 控制驱动电机转速；

所述自动控制模块集成在ECU中。

本发明还提供了一种上述控制系统的控制方法：

发动机启动前，当ECU处于通电自检状态时，自动控制模块控制所 述驱动电机启动，使机油泵在发动机启动前就开始工作；

发动机启动后，驱动电机带动油泵继续运转，检测模块检测机油温 度及发动机转速，并将该信息发送至数据处理模块，数据处理模块根据 机油温度和发动机转速确定目标机油压力，机油温度越高、发动机转速 越快，则目标机油压力值越高；

数据处理模块将目标机油压力值发送给PID闭环控制模块，同时PID 闭环控制模块接收机油压力传感器发出的实际机油压力，当实际机油压 力低于目标机油压力时，驱动电机转速加快，当实际机油压力高于目标 机油压力时，驱动电机转速降低；

ECU判定发动机停机后，自动控制模块控制驱动电机继续运行 2-10s，然后自动控制模块控制驱动电机关闭；

ECU判定发动机异常停机时，自动控制模块控制驱动电机继续运行 2-10s，然后自动控制模块控制驱动电机关闭。

本发明的技术效果在于：本发明能够直接判断发动机正常工作时各 个工况下所需要的机油压力，并直接控制机油泵驱动驱动电机进行工 作，利用机油压力传感器实现闭环控制，实时测量各工况下的机油压力 是否满足该工况下的需求，并进行实时的调整，以满足发动机各运转工 况的需求；当发动机进行自检未运转时，ECU自动控制机油泵驱动驱动 电机进行工作，使发动机启动前各油道、摩擦副之间充满润滑油，这样 发动机启动的瞬间可以减小摩擦副的异常磨损。

附图说明

图1是本发明的功能模块图；

图2是本发明的控制流程图。

具体实施方式

如图1所示，一种发动机电控机油泵的控制系统，包括：

驱动电机30，用于驱动发动机机油泵工作；

检测模块20，包括用于检测发动机机油温度的机油温度传感器21、 用于检测发动机转速的发动机转速传感器22，以及用于检测发动机机油 压力的机油压力传感器23；本发明中利用汽车自备的传感器即可，例如 汽车本身就有的用于ECU采集发动机运行状态的机油温度传感器、机油 压力传感器和发动机转速传感器，整个系统与ECU集成为一体，无需专 门设置相应传感器。

自动控制模块10，与检测模块20的数据输出端相连，根据所述发 动机的机油温度和发动机转速，确定目标机油压力，并将该目标机油压 力与机油压力传感器23测得的实际机油压力进行比较，根据比较结果 输出驱动信号控制驱动电机30转速，使实际机油压力维持在所述目标 机油压力。上述目标机油压力主要是依据发动机试验阶段测得的不同工 况下的最适机油压力来确定的，该试验数据提前存储在数据处理模块中 以供调用，数据处理模块就是依照该数据来确定目标机油压力。

进一步的，所述自动控制模块10包括：

数据处理模块11，与机油温度传感器21和发动机转速传感器22的 数据输出端相连，根据发动机的机油温度和发动机转速，计算出目标机 油压力；

PID闭环控制模块12，与数据处理模块11和机油压力传感器23相 连，接收机油压力传感器23检测的实际机油压力，将该实际机油压力 与所述目标机油压力进行比较，并根据比较结果输出控制信号控制驱动 电机30转速。

进一步的，所述自动控制模块10集成在ECU中，自动控制模块10 能够共享ECU资源，例如，自动控制模块10能够通过ECU获取车辆启 停状态、发动机运行状态等信息。

本发明还提供了一种上述控制系统的控制方法：

发动机启动前，当ECU处于通电自检状态时，自动控制模块10控 制所述驱动电机30启动，使机油泵在发动机启动前就开始工作。直接 将机油泵压至润滑系油道的各个摩擦副直接，使各摩擦副之间在发动机 运转之前就建立油膜，此时发动机再进行运转，由于摩擦副之间已经建 立起了油膜，降低了发动机启动瞬时摩擦副干摩擦的几率，减小发动机 的早期磨损。

发动机启动后，驱动电机30带动油泵继续运转，如图2所示，检 测模块20检测机油温度及发动机转速，并将该信息发送至数据处理模 块11，数据处理模块11根据机油温度和发动机转速确定目标机油压力， 机油温度越高、发动机转速越快，则目标机油压力值越高；

数据处理模块11将目标机油压力值发送给PID闭环控制模块12， 同时PID闭环控制模块12接收机油压力传感器23发出的实际机油压力， 当实际机油压力低于目标机油压力时，驱动电机30转速加快，当实际 机油压力高于目标机油压力时，驱动电机30转速降低，直至机油压力 传感器23测量的主油道的压力满足发动机润滑系统的压力需求。

ECU判定发动机停机后，自动控制模块10控制驱动电机30继续运 行2-10s，然后自动控制模块10控制驱动电机30关闭。由于发动机长 时间的运转，发动机机油温度很高，停机后机油泵再运行一段时间，能 够保障各运动部件之间油膜完整，提高系统的养护性能。

ECU判定发动机异常停机时，自动控制模块10控制驱动电机30继 续运行2-10s，然后自动控制模块10控制驱动电机30关闭。发动机异 常停机时，发动机的机油温度很高，发动机摩擦副之间，由于热胀冷缩 的原理，间隙很小，如果高温停机，容易造成烧轴、抱瓦等异常磨损的 现象，导致发动机损坏。此时，使机油泵再运行一段时间，能够保障各 运动部件之间油膜完整，防止各摩擦副之间异常磨损的产生。