油冷電驅(qū)動(dòng)中電子油泵的設(shè)計(jì)開發(fā)

劉芳《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0》中明確指出到2035年,我國(guó)新能源汽車電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)品總體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。乘用機(jī)直接接觸進(jìn)行冷卻降低電機(jī)的工作溫度、提高電機(jī)的功率按照冷卻介質(zhì)的不同,可以分為油冷電機(jī)、水冷卻方式需要電機(jī)內(nèi)部的熱源通過層層材料傳遞到外冷機(jī)殼,存在溫度梯度,繞組無法直接冷卻,導(dǎo)致機(jī)殼液冷的這個(gè)缺陷,限制了其進(jìn)一步發(fā)展,從而使得質(zhì)。油冷是直接冷卻的需要,也是冷卻效率提高的直接途2電子油泵的結(jié)構(gòu)和工作原理成,如圖2所示。涉及粉末冶金、塑料、鋁合金、稀土等并通過電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸帶動(dòng)油泵內(nèi)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖3所示,轉(zhuǎn)子圍繞中心O1順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),帶動(dòng)外轉(zhuǎn)子繞轉(zhuǎn)子中心O2轉(zhuǎn)動(dòng)。這時(shí),由內(nèi)轉(zhuǎn)子齒線頂和外轉(zhuǎn)子齒線形成密封容腔轉(zhuǎn)子齒線由兩個(gè)嚙合點(diǎn)之間形成的排油腔密封容積逐漸空間時(shí)(圖3下封油點(diǎn)),該吸油完畢,排油開始。油泵排出的油液用來直接冷卻驅(qū)動(dòng)電機(jī)定子、轉(zhuǎn)3開發(fā)過程中關(guān)鍵因素分析樣會(huì)帶來電機(jī)的最佳效率區(qū)間同泵的最高效率區(qū)間是如圖4所示,需要將電子油泵工作點(diǎn)下的效率同化成最優(yōu)的轉(zhuǎn)速所對(duì)應(yīng)的最高效率區(qū)間。效率匹配直接總效率)和電機(jī)效率的匹配。在油泵結(jié)構(gòu)方面,需要合理設(shè)計(jì)并控制內(nèi)、外轉(zhuǎn)子間隙以及內(nèi)、外轉(zhuǎn)子齒頂?shù)膹较蜷g隙,其一,可以降低泄漏量高容積效率;其二,可以降低旋轉(zhuǎn)零部件間的拖拽扭矩,提效率,從而提高油泵總效率。工作介質(zhì)油液的黏度是隨溫度的變化而變化的,這也導(dǎo)致油泵在不同的溫度條件下的效率有著不同效率云圖。電機(jī)方面,需要優(yōu)化電機(jī)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。機(jī)械噪聲主要產(chǎn)生于油泵與外轉(zhuǎn)子之間,外轉(zhuǎn)子與驅(qū)動(dòng)軸、油封與驅(qū)動(dòng)軸、驅(qū)動(dòng)軸與軸承外轉(zhuǎn)子正確嚙合需要控制內(nèi)、外轉(zhuǎn)子的加工精度,控制旋摩擦副之間的合理間隙,使內(nèi)、外轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)過程中盡量接近理論嚙合點(diǎn),尤其不能有卡滯現(xiàn)象;在流量允許的條件下,增加內(nèi)、轉(zhuǎn)子的齒頂間隙,增加轉(zhuǎn)子與泵體的端面間隙,可以量降低流量脈動(dòng),對(duì)降低噪聲有利;在空間允許情況下,來表征,也就是油泵輸出最大流量與最小流量的差值同平均流量大將無法獲得所需的供油壓力,當(dāng)然也就達(dá)不到目標(biāo)流量可以提高容積效率,但是間隙過小,加工精度高,生產(chǎn)成會(huì)增加油泵配合零件之間的拖拽扭矩,容易出現(xiàn)卡滯擺線轉(zhuǎn)子齒輪泵結(jié)構(gòu)方面,提前開啟進(jìn)油角,免吸油的不充分。進(jìn)、排油腔在圓周上的位置尺寸需要根油區(qū)和排油區(qū)上內(nèi)、外轉(zhuǎn)子嚙合點(diǎn)的位置來確定,即油點(diǎn)和下封油點(diǎn)。從泵的工作原理可知,工作過程中泵的轉(zhuǎn)廓屬于多點(diǎn)嚙合,需要合理控制齒廓精度。根據(jù)擺線嚙合理轉(zhuǎn)子間必須有間隙,這種間隙可以通過齒形修正的方法到最佳齒廓,得到合理的側(cè)間隙,這種修形的轉(zhuǎn)子不參與傳動(dòng)力的矩波動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)制。齒槽轉(zhuǎn)矩是永磁電機(jī)繞組不通電時(shí)永磁體和定子鐵芯之間相互作用產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩,是由永磁體與電樞齒之間相互作用力的切向分量引起的。轉(zhuǎn)矩頻率與定子或轉(zhuǎn)子的機(jī)械共振控制方面,盡可能降低電機(jī)的扭矩波動(dòng),提高電機(jī)的6步換向控制)和正弦波控制,3種控制方式各有優(yōu)勢(shì)。FOC是方式可以認(rèn)為是正弦波控制的升級(jí)版本,實(shí)現(xiàn)了電流矢量的控本案例通過CAN通信接收到期望目標(biāo)轉(zhuǎn)速,經(jīng)過和電流環(huán)速度環(huán)實(shí)現(xiàn)FOC控制策略。首先把dq變成三相弦波ABC要先經(jīng)過反Ic,電流控制達(dá)到電機(jī)的力矩控制。電流控制通過控制力和傳感器返回值形成閉環(huán)實(shí)現(xiàn),如圖7所示。不要出現(xiàn)公約數(shù)。系統(tǒng)方面電子油泵所在系統(tǒng)的管路速范圍、電驅(qū)系統(tǒng)負(fù)載特性、吸油特性、油量、油液等在不同程度上決定噪聲的大小。電驅(qū)動(dòng)中的關(guān)鍵動(dòng)力元件,期望實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)是在任何條件下都能夠低溫的啟動(dòng)性能涉及整車或電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)低溫的實(shí)際需求、工質(zhì)油液的低溫特性、油泵的低溫啟動(dòng)策略。一般情況下,低溫下驅(qū)動(dòng)電機(jī)的冷卻需求不是很系統(tǒng)中軸承和齒輪的潤(rùn)滑需求,需要電子油泵能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)成為必然所趨。所謂的“低黏度”,并不是越低越好。降一定程度,形成的油膜效果會(huì)變差,導(dǎo)致抗磨的效果變差,潤(rùn)滑不良或抗磨效果變差而帶來的噪聲問題甚至硬件損壞下線測(cè)試等多種關(guān)鍵工序。每一道工序的溫度、時(shí)間、壓裝力、質(zhì)量控制也是整個(gè)生產(chǎn)過程中最有力的保障,制定合理的控制控制好每道工序的控制參數(shù),實(shí)現(xiàn)人機(jī)料法環(huán)的最佳重要。清潔度的控制涉及潔凈廠房的設(shè)計(jì)、異物控車間管理、清潔監(jiān)視與測(cè)量、清潔度管理培訓(xùn)與執(zhí)4試驗(yàn)驗(yàn)證從理論上來講油液的黏度越低,效率會(huì)提高。但是也并越低越好,超低黏度的油液會(huì)引起低溫下的噪聲問題油冷電機(jī)系統(tǒng)電子油泵的關(guān)鍵參數(shù)見表2。其中電機(jī)油泵線方法采用三角形,主芯片型號(hào)采用實(shí)測(cè)的匹配云圖可以看出,在70%噪聲在同樣輸出流量條件下和同樣的測(cè)試距離條件下進(jìn)行在油溫40℃條件下,電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制精度隨對(duì)于較輕故障會(huì)增加故障判斷次