一种多模式驱动油气分离器控制系统及控制方法

摘要

本发明公开了一种多模式驱动油气分离器控制系统及控制方法，属于发动机技术领域，控制系统包括驱动油气分离器的油压驱动模式，所述油压驱动模式包括设置在主油道上用于驱动所述油气分离器的转子运行的机油泵，所述机油泵由发动机控制单元控制，还包括电动模式，所述电动模式包括由发动机控制单元控制的马达，所述马达与所述油气分离器的转子传动连接，发动机控制单元可选择功率较小的控制模式来驱动转子，减少了整机功耗，有效提高发动机热效率。

权利要求

1.一种多模式驱动油气分离器控制系统，包括驱动油气分离器的油压驱动模式，所述油压驱动模式包括设置在主油道上用于驱动所述油气分离器的转子运行的机油泵，所述机油泵由发动机控制单元控制，其特征在于，还包括电动模式，所述电动模式包括由发动机控制单元控制的马达，所述马达与所述油气分离器的转子传动连接，所述发动机控制单元根据所述油气分离器的转子相同转速情况下的所述机油泵功率和所述马达功率的大小切换至所述油压驱动模式或所述电动模式的功率较小模式；

所述发动机控制单元电连接有用于检测所述机油泵转速的第一转速传感器和用于检测其流量的流量传感器，所述发动机控制单元电连接有用于检测驱动所述机油泵的发动机转速的第二转速传感器和用于检测其扭矩的扭矩传感器。

2.根据权利要求1所述的多模式驱动油气分离器控制系统，其特征在于，所述机油泵与所述油气分离器之间的所述主油道上安装有用于控制所述主油道通断的控制阀，所述控制阀由所述发动机控制单元控制。

3.根据权利要求1所述的多模式驱动油气分离器控制系统，其特征在于，所述主油道内设置有油压传感器，所述油压传感器与所述发动机控制单元电连接并将数据发送给所述发动机控制单元。

4.根据权利要求1所述的多模式驱动油气分离器控制系统，其特征在于，所述电动模式还包括供电模块，所述供电模块通过起动机与所述马达连接，所述发动机倒拖状态时所述机油泵会推动所述转子运行为所述供电模块充电。

5.一种多模式驱动油气分离器控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、油气分离器连通的主油道上安装有机油泵，所述机油泵通过主油道内的机油驱动所述油气分离器的转子运行形成油压驱动模式，通过第一转速传感器采集所述机油泵的转速、通过流量传感器采集所述机油泵的流量，并将采集到的数据传输给发动机控制单元，所述发动机控制单元根据所述机油泵的机油泵功率脉普得到所述转速和所述流量下的机油泵功率；

S2、所述转子与马达传动连接形成电动模式，所述机油泵由发动机驱动，通过第二转速传感器采集所述发动机的转速、通过扭矩传感器采集所述发动机的扭矩，并将采集到的数据传输给所述发动机控制单元；所述发动机控制单元根据马达功率脉普得到所述发动机的所述转速和所述扭矩下的马达功率；

S3、所述发动机控制单元将所述油压驱动模式下的所述机油泵功率与所述电动模式下的所述马达功率进行比较，并切换至功率较小的模式。

6.根据权利要求5所述的多模式驱动油气分离器控制系统的控制方法，其特征在于，步骤S3中油压驱动模式的启停通过控制所述主油道上的控制阀实现，所述控制阀安装在所述机油泵与所述油气分离器之间的所述主油道上并由所述发动机控制单元控制，当切换至油压驱动模式时，所述控制阀开启；当切换至电动模式时，所述控制阀关闭。

7.根据权利要求5所述的多模式驱动油气分离器控制系统的控制方法，其特征在于，所述主油道内设置有油压传感器，所述油压传感器与所述发动机控制单元电连接并将数据发送给所述发动机控制单元，当所述主油道内压力高于设定值上限或低于设定值下限时，所述发动机控制单元控制由所述油压驱动模式切换至所述电动模式。

8.根据权利要求5所述的多模式驱动油气分离器控制系统的控制方法，其特征在于，所述电动模式还包括供电模块，所述供电模块通过起动机与所述马达连接，所述发动机倒拖状态时所述机油泵会推动所述转子运行，并通过所述起动机发电为所述供电模块充电。

说明书

一种多模式驱动油气分离器控制系统及控制方法

技术领域

[0001] 本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种多模式驱动油气分离器控制系统及控制方法。

背景技术

[0002] 目前油气分离器仅能采用主油道压力控制转子运行，增加了机油泵的耗功，控制方式单一。且机油泵是由柴油机驱动的，油气分离器转子的转速与柴油机的转速、负荷以及
机油压力有关，不方便单独控制。

发明内容

[0003] 本发明所要解决的技术问题是：提供一种多模式驱动油气分离器控制系统及控制方法，可减少整机功耗，提高发动机热效率。

[0004] 为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

[0005] 一种多模式驱动油气分离器控制系统，包括驱动油气分离器的油压驱动模式，所述油压驱动模式包括设置在主油道上用于驱动所述油气分离器的转子运行的机油泵，所述
机油泵由发动机控制单元控制，还包括电动模式，所述电动模式包括由发动机控制单元控
制的马达，所述马达与所述油气分离器的转子传动连接。

[0006] 进一步的，所述机油泵与所述油气分离器之间的所述主油道上安装有用于控制所述主油道通断的控制阀，所述控制阀由所述发动机控制单元控制。

[0007] 进一步的，所述发动机控制单元电连接有用于检测所述机油泵转速的第一转速传感器和用于检测其流量的流量传感器。

[0008] 进一步的，所述发动机控制单元电连接有用于检测驱动所述机油泵的发动机转速的第二转速传感器和用于检测其扭矩的扭矩传感器。

[0009] 进一步的，所述主油道内设置有油压传感器，所述油压传感器与所述发动机控制单元电连接并将数据发送给所述发动机控制单元。

[0010] 进一步的，所述电动模式还包括供电模块，所述供电模块通过起动机与所述马达连接，所述发动机倒拖状态时所述机油泵会推动所述转子运行为所述供电模块充电。

[0011] 一种多模式驱动油气分离器控制系统的控制方法，包括以下步骤：

[0012] S1、油气分离器连通的主油道上安装有机油泵，所述机油泵通过主油道内的机油驱动所述油气分离器的转子运行形成油压驱动模式，通过第一转速传感器采集所述机油泵
的转速、通过流量传感器采集所述机油泵的流量，并将采集到的数据传输给发动机控制单
元，所述发动机控制单元根据所述机油泵的机油泵功率脉普得到所述转速和所述流量下的
机油泵功率；

[0013] S2、所述转子与马达传动连接形成电动模式，所述机油泵由发动机驱动，通过第二转速传感器采集所述发动机的转速、通过扭矩传感器采集所述发动机的扭矩，并将采集到
的数据传输给所述发动机控制单元；所述发动机控制单元根据马达功率脉普得到所述发动
机的所述转速和所述扭矩下的马达功率；

[0014] S3、所述发动机控制单元将所述油压驱动模式下的所述机油泵功率与所述电动模式下的所述马达功率进行比较，并切换至功率较小的模式。

[0015] 进一步的，步骤S3中油压驱动模式的启停通过控制所述主油道上的控制阀实现，所述控制阀安装在所述机油泵与所述油气分离器之间的所述主油道上并由所述发动机控
制单元控制，当切换至油压驱动模式时，所述控制阀开启；当切换至电动模式时，所述控制
阀关闭。

[0016] 进一步的，所述主油道内设置有油压传感器，所述油压传感器与所述发动机控制单元电连接并将数据发送给所述发动机控制单元，当所述主油道内压力高于设定值上限或
低于设定值下限时，所述发动机控制单元控制由所述油压驱动模式切换至所述电动控制模
式

[0017] 进一步的，所述电动模式还包括供电模块，所述供电模块通过起动机与所述马达连接，所述发动机倒拖状态时所述机油泵会推动所述转子运行，并通过所述起动机发电为
所述供电模块充电。

[0018] 采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：

[0019] 由于本发明的多模式驱动油气分离器控制系统包括驱动油气分离器的油压驱动模式，油压驱动模式包括设置在主油道上用于驱动油气分离器的转子运行的机油泵，机油
泵由发动机控制单元控制，还包括电动模式，电动模式包括由发动机控制单元控制的马达，
马达与油气分离器的转子传动连接，发动机控制单元可选择功率较小的控制模式来驱动转
子，减少了整机功耗，有效提高发动机热效率。

[0020] 本发明的多模式驱动油气分离器控制系统的控制方法通过机油泵功率脉普和马达功率脉普得到两工作模式的功率，发动机控制单元控制切换至功耗较少的工作模式来驱
动油气分离器转子，总功耗少，提高了发动机热效率。

[0021] 综上所述，本发明的多模式驱动油气分离器控制系统及控制方法解决了现有技术中油气分离器转子驱动模式单一的问题，本发明的多模式驱动油气分离器控制系统及控制
方法可由发动机控制单元控制选择功率较低的油压驱动模式或电动模式，从而降低了整机
功耗，提高了发动机热效率。

附图说明

[0022] 图1是本发明多模式驱动油气分离器控制系统的原理示意图；

[0023] 图2是本发明多模式驱动油气分离器控制系统的控制方法的控制流程图。

具体实施方式

[0024] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

[0025] 本说明书中涉及到的方位均以附图所示为准，仅代表相对位置关系，不代表绝对位置关系。

[0026] 实施例一：

[0027] 如图1和图2共同所示，包括驱动油气分离器的油压驱动模式，油压驱动模式包括设置在主油道上用于驱动油气分离器的转子运行的机油泵，机油泵由发动机控制单元控
制。其中，机油泵为变排量机油泵，机油由油底壳流入主油道，经机油泵驱动进入油气分离
器。还包括电动模式，电动模式包括由发动机控制单元控制的马达，马达与油气分离器的转
子传动连接。发动机控制单元ECU比较转子同一转速情况下油压驱动模式与电动模式的功
率，并将转子的控制模式切换至功率较小的一个。图1中，虚线为电信号控制回路，实线中的
粗线为主油道回路。

[0028] 如图1所示，机油泵与油气分离器之间的主油道上安装有用于控制主油道通断的控制阀，控制阀由发动机控制单元ECU控制，该控制阀仅在油压驱动模式运行时开启，即用
于控制油压驱动模式的启停。当转子由油压驱动模式时驱动时，控制阀开启，机油可流入油
气分离器；当转子由电动模式驱动时，控制阀关闭，机油不能流入油气分离器。

[0029] 如图2所示，发动机控制单元ECU电连接有用于检测机油泵转速的第一转速传感器和用于检测其流量的流量传感器，通过机油泵转速和流量可对其功率进行标定，形成机油
泵功率脉普。发动机控制单元ECU电连接有用于检测驱动机油泵的发动机转速的第二转速
传感器和用于检测其扭矩的扭矩传感器，油气分离器转子的转速与主油道压力和机油泵转
速有关，上述两者均与发动机特性有关，而且要保证油气分离器转子转速不变，则要求马达
达到一定功率，因此可通过发动机的转速和扭矩对马达功率进行标定，形成马达功率脉普。
当机油泵功率小于或等于马达功率时，转子由油压驱动模式驱动；当机油泵功率大于马达
功率时，转子由电动模式驱动。

[0030] 如图1所示，主油道内设置有油压传感器，油压传感器与发动机控制单元ECU电连接并将数据发送给发动机控制单元ECU。当主油道内压力高于设定值上限或低于设定值下
限时，即主油道压力异常，会影响油气分离效率，因此发动机控制单元ECU控制由油压驱动
模式切换至电动控制模式。

[0031] 电动模式还包括供电模块，供电模块通过起动机与马达连接，发动机倒拖状态时机油泵会推动转子运行为供电模块充电。电动模式独立于发动机转速、负荷与机油压力，控
制灵活。

[0032] 实施例二：

[0033] 如图1和图2共同所示，一种多模式驱动油气分离器控制系统的控制方法，包括以下步骤：

[0034] S1、油气分离器连通的主油道上安装有机油泵，机油泵通过主油道内的机油驱动油气分离器的转子运行形成油压驱动模式，通过第一转速传感器采集机油泵的转速、通过
流量传感器采集机油泵的流量，并将采集到的数据传输给发动机控制单元ECU，发动机控制
单元ECU根据机油泵的机油泵功率脉普得到转速和流量下的机油泵功率。

[0035] S2、转子与马达传动连接形成电动模式，机油泵由发动机驱动，通过第二转速传感器采集发动机的转速、通过扭矩传感器采集发动机的扭矩，并将采集到的数据传输给发动
机控制单元ECU；发动机控制单元ECU根据马达功率脉普得到发动机的转速和扭矩下的马达
功率。

[0036] S3、发动机控制单元ECU将油压驱动模式下的机油泵功率与电动模式下的马达功率进行比较，并切换至功率较小的模式。即当机油泵功率小于或等于马达功率时，转子由油
压驱动模式驱动；当机油泵功率大于马达功率时，转子由电动模式驱动。

[0037] 如图1所示，步骤S3中油压驱动模式的启停通过控制所述主油道上的控制阀实现，所述控制阀安装在所述机油泵与所述油气分离器之间的所述主油道上并由所述发动机控
制单元ECU控制，当切换至油压驱动模式时，所述控制阀开启；当切换至电动模式时，所述控
制阀关闭。

[0038] 如图1所示，主油道内设置有油压传感器，油压传感器与发动机控制单元ECU电连接并将数据发送给发动机控制单元ECU，当主油道内压力高于设定值上限或低于设定值下
限时，发动机控制单元ECU控制由油压驱动模式切换至电动控制模式。

[0039] 电动模式还包括供电模块，供电模块通过起动机与马达连接，发动机倒拖状态时机油泵会推动转子运行，并通过起动机发电为供电模块充电。

[0040] 本发明的多模式驱动油气分离器控制系统及控制方法设置两个控制模式，发动机控制单元比较转子同一转速情况下油压驱动模式与电动模式的功率，并将转子的控制模式
切换至功率较小的一个，减少了整机功耗，有效提高发动机热效率。

[0041] 虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应该理解，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，这些仅仅是举例说明，本
发明的保护范围是由所述权利要求书限定。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实
质的前提下，在没有经过任何创造性的劳动下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，
但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。