随着汽车保有量的不断增加,对于石油的消耗也在快速增加,如何提升发动机效率成为了当今行业内的研究热点。其中对发动机润滑系统进行优化可以减小机械损失,是提高发动机效率的一项重要举措。机油泵作为润滑系统的核心部件,其功耗在系统中也占有重要比例,因此可变排量机油泵的研究与应用对实现发动机节能减排具有非常重要的现实意义。本文以某混合动力发动机润滑系统为研究对象,在原一级可变排量机油泵基础上预开发二级可变排量机油泵。首先对目标混合动力发动机润滑系统结构和机油压力需求进行了分析,接着对二级可变排量机油泵工作原理、调节方式进行了研究。根据变量泵的结构及工作原理对变量泵理论排量、偏心距、弹簧压缩量等主要特征参数和变量泵高、低压模式的工作特性进行了理论计算与分析,并基于各特征参数之间的函数关系推导出了原一级变量泵和二级变量泵理论排量计算方法。然后基于目标发动机润滑系统的油压需求,通过理论分析计算和数值仿真相结合的方法制定了二级变量泵的控制策略,并通过润滑系统试验验证了制定的控制策略满足目标发动机润滑需求。相比于一级变量泵,二级变量泵主油道试验油压更接近润滑系统主油道需求油压。接着对一级和二级变量泵理论排量和液压功率等工作特性进行了对比研究。结果表明:二级变量泵低压模式理论排量与一级变量泵理论排量最大差值为4.67ml/rev,占机油泵最大排量的比例为48%,且相比于一级变量泵,二级变量泵低压模式的液压功率最高减小了74%。为了进一步明确二级变量泵的实际节能效果,进行了一级和二级变量泵驱动功率试验,对比了两种机油泵驱动功率、容积效率、机械效率等关键特性参数随工况的变化规律。结果表明:二级变量泵相对于一级变量泵的节能收益主要体现在低压模式阶段,且驱动功率最高减小了54.7%。通过对两种变量泵容积效率和机械效率的对比,发现二级变量泵低压模式的容积效率较高,但是排量的大幅减小使机油泵机械效率下降严重,从而导致二级变量泵实际驱动功率减小幅度低于理论计算液压功率减小幅度。最后基于试验得到的一级和二级变量泵的驱动功率,对二级可变排量机油泵典型工况下的节能潜力进行了分析。结果表明:在NEDC循环工况下,二级变量泵较一级变量泵节省能耗58.19k J,节省比例达到30.88%;在WLTC循环工况下,二级变量泵较一级变量泵节省能耗98.4k J,节省比例达到了32.83%,二级变量泵相对于一级变量泵节能效果显著。