[发明专利]应变式机油泵控制系统

说明书

本公开提供了一种应变式机油泵控制系统，包括：机油泵、流量调节装置、电阻应变式压力传感器和电子控制单元；流量调节装置与机油泵的定子相连；电阻应变式压力传感器安装于轴承座处或机体表面，用于测量机构件变形产生的应变大小，将其转换为电信号；电阻应变式压力传感器为膜片式结构；电子控制单元为电阻应变式压力传感器提供电源，同时电子控制单元接收电阻应变式压力传感器的输出电压，计算出机械部件表面变形条件下所需的滑油压力；电子控制单元将计算出的滑油压力信号输出至流量调节装置，使其带动定子沿水平方向移动，改变定子和转子间的偏心距，调节机油泵内的油液的容积。本公开可根据结构件变形导致的应力变化精确控制机油泵排量。

技术领域

本公开涉及内燃机润滑系统优化领域，尤其涉及一种由机械部件表面变形控制的应变式机油泵控制系统。

背景技术

汽车发动机气缸内为高温高压的工作环境，发动机运动部件经常承受很高的载荷，由于气缸内负荷不断变化，运动部件的载荷不断变化，机构件的变形程度也不断变化，复杂恶劣的工作环境使润滑问题显得尤为重要。

汽车发动机的润滑系统直接影响发动机的性能和可靠性。汽车发动机润滑系统由机油泵从油底壳中吸油并提升压力来供给润滑油。润滑油经曲柄连杆机构中的滑油通道流经轴承、活塞销和活塞，为运动副提供润滑，减小摩擦阻力，降低功率消耗，减轻机件磨损，并带走热量。润滑油还经注油器为活塞环和缸套进行润滑、带走热量并中和活塞环和缸套处燃烧产物的酸性，防止腐蚀。

目前，汽车发动机的润滑系统中普遍采用由发动机曲轴直接驱动的机械式机油泵，当发动机启动运转时，曲轴的转动带动机油泵的运转，供给润滑油。但现有机油泵存在诸多缺陷：

其一，机油泵的排量和输出压力只取决于发动机的转速，不能根据运动副的载荷大小自动调整机油泵的排量和输出压力，但发动机转速不断变化，导致机油泵的输出不稳定，运动副间的润滑工况一直变化。

其二，当发动机在高负荷、低转速下运转时，由于气缸内工作压力高，运动部件间载荷增大，所需的润滑油流量和压力增大，而传统机油泵不能自动增大排量保证有效的润滑，运动副间有出现干摩擦的风险。

其三，当发动机在低负荷、高转速下运转时，运动部件间载荷较小，机油泵的排量和输出压力远远高于润滑需要，大量的滑油在循环中产热，机油泵负载大，造成能量的浪费。

为进一步对内燃机润滑系统进行优化，上述在现有机油泵中的缺陷还亟待攻克解决。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本公开提供了一种应变式机油泵控制系统，以至少部分解决以上所提出的技术问题。

(二)技术方案

根据本公开的一个方面，提供了一种应变式机油泵控制系统，包括：

机油泵，包括泵体、定子和转子；

流量调节装置，与所述机油泵的定子相连；

电阻应变式压力传感器，安装于轴承座处或机体表面，用于测量机构件变形产生的应变大小，将其转换为电信号；所述电阻应变式压力传感器为膜片式结构；

电子控制单元，为所述电阻应变式压力传感器提供电源，同时所述电子控制单元接收所述电阻应变式压力传感器的输出电压，根据电压变化计算出机械部件表面的变形的应变大小，进而计算出机械部件表面变形条件下所需的滑油压力；所述电子控制单元将计算出的滑油压力信号输出至所述流量调节装置，所述流量调节装置运动带动所述定子沿水平向移动，改变所述定子和转子间的偏心距，调节所述机油泵内的油液的容积。

在本公开的一些实施例中，所述流量调节装置包括：

差动活塞，套设于液压缸的缸体内，所述差动活塞与所述定子相连，且穿设于所述泵体上；