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电子油泵的模块化设计

AlexanderReul，唐春燕

产品研发部/FTE福缔汽车

摘要

按照不同的需求，油泵被越来越频繁地运用于变速箱和传动系统中，其核心元件是电子整流电

机。运用此技术的主要原因是可以提高效率的程度，从而减少燃料消耗和二氧化碳的排放。其

主要发展目标是进一步地改善功能，减少安装空间，重量和成本，以提高油泵在不同应用中的

灵活性和可用性。

基于长期在电力驱动和硬件、软件领域设计的经验，以及对塑料加工和液压系统广泛深入的认

FTE

知，汽车零件供应商正在设计一套全新的油泵系列。基于对产品高集成度和模块化的设计，

将对此产品系列设立一个全新的标准。

此演讲稿概述了此油泵系列。具体信息由以下几点展开：

-泵、电机及电子产品的基本设计和集成，

-合理使用塑料材料，

-在不同液体中的应用，泵的类型和泵的设计，

-电机的选择，

-散热设计，

-不同的设计以应对不同的性能需求，

-电机控制选项，

-可能的接口和附加选项。

在自动变速、无级变速和双离合变速箱中，这些泵通过液压驱动执行机构或者加载一个蓄能器，

可应用于在发动机静止时的启停功能，还可以用于对传动系统的润滑和冷却等。此外，基于

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此类油泵的模块化设计，还可以更多地应用于传动系统以外的各种可能性。因此，油泵的模块

化设计使其能快速地适应不断变化的需求和规格要求。

需求和概念

对于不断增长的油泵市场，其挑战是如何根据不同的需求进行调整：到目前为止，只有少量的

整车厂有计划在未来的车型上运用到大量的油泵。另一方面，也存在对中小批量的需求。因此

在和客户做项目中，零件供应商很少能提供全自动生产线，并且能顺利地生产或购买大量的零

件。基于上述原因，一般的方案都是直接提供金属材料的现有的泵和电机，而这样的产品会损

失安装空间，重量及成本。考虑到电机的选择，随着越来越高的功能要求，将使机械整流电机

逐步退出市场，而由带有更复杂控制电子元件的高效无刷电机替代。

和其它的各种对泵的开发一样，这里的目标是减少安装空间，重量和成本，以及提高功能性和

灵活性。而且它必须仍然使客户能按照规范集成泵、电机和电子元件。其中至关重要的是优化

零件接合面及制造技术。

图：泵，电机和电子元件可以自由组合

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EP2001FTE

以泵模型为例，图显示了的模块化方案。通过简单更改调整泵的法兰盘，油泵就

能用于各种机械接口，或插入式连接能度旋入到任何方向，而不用更改注塑模具。泵的壳

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体包括轴颈轴承并选装轴封。壳体还包括环形齿轮泵外转子的导向。内转子安装在电机轴一起，

并由后者驱动。

电机转子与电机轴一体注塑，其形状似一个罐子。泵的壳体与这个罐子相连。在电机的定子绕

组绕成后，注塑包覆成型。在最后一步进行注塑时，接插头的针脚也是作为插件放入工装后集

成在一起。最终，将定子拧到泵的法兰盘上。塑料注塑成型能在振动时保护电机线圈，提高其

散热和电子元件室相对于电机室的密封。

电子元件的印刷电路板和定子针脚及接插件按压在一起。之后，电路板被放置在定子壳体上，

紧接着将电子元件盖板盖住电路板。此盖板与定子壳体用自成形螺丝相连，因此使电路板固定

就位。接着，在泵和电机间及电机和电子元件间分别置有一油封。现在，只有进油口和泵法兰

盘的出油口需要与客户端的法兰密封。除了接插件和泵法兰盘的两个耳朵外，尽管EP200有出

色的性能表现，此泵在各个方向只需70mm的安装空间。

塑料材料的使用

在传动和动力总成零部件领域，工程塑料已经成为技术革新，高度集成系统开发的重要设计元

素。比较好的范例是应用于奥迪新的双离合传动系统DL382-7F中，采用了可调节油泵EP20的

干式油底壳润滑系统。

图：应用于奥迪双离合传动系统中干油底壳润滑系统的油泵

2DL382-7F

此泵包含一个电机壳体，定子线轴载体和泵壳体，都由PPA材料制成。将注塑成一体的法兰衬

套和接线插脚作为一个插件放入注塑模具中，集成于电机壳体中。使用零件在零件上方