1. 結構及特性
1) HP3主要由泵油單元(偏心輪、環形凸輪、兩個柱塞),吸油控制閥SCV,油溫傳感器以及預供油泵(擺線式)組成,傳動比1/1或1/2。
2) 兩個柱塞對稱地分布在環形凸輪的上下兩外側。
3) 與HP2 相同,HP3泵油量由吸油控制單元來控制,以盡量減少抽吸運動進而減少驅動負載和抑制油溫的升高。另外,HP3有兩種類型的吸油控制閥SCV:常開(吸油閥斷電時打開)和常閉(吸油閥斷電時關閉)。
4) 帶DPNR系統的燃油系統中有一個節流閥。該節流閥的功能是當在DPNR中存在泄漏時自動節流燃油。
2. 結構爆炸圖
3. 各零部件功能
1) 預供油泵:從油箱中吸油并輸入泵油單元。
整合到油泵里邊的擺線型供油泵,負責從油箱中吸油,通過燃油濾清和吸油控制閥SCV輸送至兩個柱塞腔中。驅動輪推動預供油泵的內外轉子,隨著轉子的周向運動,燃油腔容積增大或減小,預供油泵將燃油從吸油通道輸送至供油通道。
2) 調節閥:調節泵腔內的燃油壓力。
調節閥是為了控制燃油輸送至泵油單元的壓力。隨著泵的周向轉動的增加及輸送壓力超過設定上限,控制閥克服彈簧力打開,允許燃油回流至吸油端。
3) 吸油控制閥SCV:控制進入柱塞的油量,以控制油軌內的壓力。
與HP2不同,HP3匹配的是線性電磁閥。
ECU控制SCV的通電時間,通電時間的長短由確保軌壓所需的泵油量來決定。
當電磁閥通電的時候,電磁力吸引針閥克服彈簧力向上抬起,從而來自預供油泵的燃油通過SCV進入泵油單元。而當電磁閥停止通電后,電磁力消失,針閥在彈簧力的作用下將燃油通道關閉,從而SCV停止向泵油單元供油。
HP3有兩種類型的吸油控制閥SCV:常開(吸油閥斷電時打開)和常閉(吸油閥斷電時關閉)。二者工作相反。
緊湊型的SCV與傳統型的SCV相比,回油彈簧和針閥位置相反,因此二者的工作也相反。
下面以常開型SCV為例作詳細介紹。
a. 當電磁閥不通電時,回油彈簧迫使針閥落座,燃油通道完全打開,燃油流入柱塞腔(總的吸油量即為總的泵油量)。
b. 當電磁閥通電,銜鐵推動針閥克服彈簧力向壓縮彈簧方向移動,直至將燃油通道關閉。
c. 電磁閥打開與關閉由占空比來控制。吸油量的多少對應燃油通道打開的面積,完全由占空比來定。
d. 占空比控制:
發動機ECU輸出的鋸齒形信號頻率是一定的。電流值是這些信號的有效平均值。隨著有效平均值的增加,針閥開啟量減小。反之,有效平均值減小,針閥開啟量增加。
e. 當通電時間短時
當通電時間短時,通過電磁閥的平均電流值小,因此針閥抬起量小進而燃油通道開度大,吸油量也就大。
f. 當通電時間長時
當通電時間長時,通過電磁閥的平均電流值大,因此針閥抬起量大進而燃油通道開度小,吸油量也就小。
4) 泵油單元:
a. 偏心凸輪:驅動環形凸輪
b. 環形凸輪:驅動柱塞
c. 柱塞:反復運動壓縮燃油
偏心凸輪是凸輪軸的一部分,環形凸輪裝在偏心凸輪上。在環形凸輪對稱的上下兩側共裝有兩個柱塞。凸輪軸的轉動帶動偏心凸輪偏心轉動,環形凸輪隨之上下運動,進而推動兩個柱塞反復運動實現泵油動作。
凸輪軸的周向運動帶動偏心凸輪偏心轉動,三角環跟隨著推動三個柱塞往復運動實現泵油功能(三角環本身不轉動)。如下圖所示。
5)供油閥:通過隔開泵油單元與油軌維持油軌內的高壓。
HP3的供油閥裝有一個整體的柱塞套,包含止回閥球、彈簧及閥套等。當柱塞腔內的油壓高于軌壓時,止回閥球打開向油軌內供油。
6)油溫傳感器:監測燃油溫度,安裝在吸油端。
4. 工作原理
1) 燃油流向如下圖所示。
2) 工作
a. 與HP2 一樣,泵油量由吸油控制閥SCV控制,與HP2 不同之處在于HP3的SCV閥的開度由控制占空比來調節。
b. 在吸油沖程中,彈簧力迫使柱塞隨環形凸輪一起運動,柱塞與環形凸輪同步下行。因此不像HP2一樣柱塞本身也有吸油功能。
c. 當吸入的燃油通過SCV時,流量依據所需泵油量由閥的開啟來控制最終輸送入泵油單元。