JP6502725B2 - オイルポンプ装置 - Google Patents

Description

本発明は、主に車両に搭載されるオイルポンプ装置に関する。

従来、例えば特許文献１に示されるオイルポンプが知られている。このオイルポンプは、所謂内接歯車ポンプであって、外周面に歯が設けられたインナーロータと、内周面に歯が設けられたアウターロータとの噛み合わせによって、インナーロータとアウターロータとの隙間に流入した作動油を圧縮して送出する。

特開２０１２−２１８９号公報

ところで、オイルポンプの吐出流量は、インナーロータとアウターロータの回転数によって変化しており、作動油の要求流量に対し、吐出流量が過剰となることがあった。インナーロータとアウターロータは、エンジンの回転動力などで駆動しており、吐出流量を調整するためにインナーロータとアウターロータの回転数を制御する機構を設けることは、コスト面から現実的ではない。

そこで、吐出流量を制御するべく、例えば、吐出ポートを２つ設け、片方の吐出ポートから吐出した作動油のみを油圧機構などに供給する半吐出状態と、両方の吐出ポートから吐出した作動油を油圧機構などに供給する全吐出状態を切り換える機構を設けたオイルポンプも普及している。しかし、このオイルポンプであっても、吐出流量が２段階に調整される程度であって、作動油の要求流量に対し、吐出流量が過剰となることがあった。このように、吐出流量が過剰となると、オイルポンプを駆動させる動力が無駄となってしまう。

そこで、本発明は、作動油の要求流量に対して過剰となる吐出流量を抑制して駆動力の浪費を抑制することができるオイルポンプ装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のオイルポンプ装置は、ケーシングに形成される油圧室と、油圧室内に回転自在に収容され、油圧室を回転方向に区画してポンプ室を形成する回転体と、油圧室に開口し、ポンプ室に作動油を導く吸入ポートと、吸入ポートよりも回転体の回転方向後方に設けられた吐出ポートと、を備え、吸入ポートからポンプ室に吸入された作動油を、ポンプ室の容積を縮小して昇圧した後に吐出ポートから吐出するオイルポンプ装置であって、吐出ポートよりも回転体の回転方向後方に設けられ、吐出ポートとポンプ室を介して連通するランド圧力制御ポートと、ランド圧力制御ポートの吐出圧を降圧させることで吐出ポートから吐出される作動油の流量を減少させ、ランド圧力制御ポートの吐出圧を昇圧させることで吐出ポートから吐出される作動油の流量を増加させる圧力調整弁と、を備えたことを特徴とする。

吐出ポートは、作動油の第１の供給先と接続される第１吐出ポートと、第１の供給先、および、第１の供給先と異なる作動油の第２の供給先の少なくともいずれかと接続され、ランド圧力制御ポートとして機能する第２吐出ポートと、を含んでもよい。

第１吐出ポートと第１の供給先とを接続する第１供給路と、第２吐出ポートと第２の供給先とを接続する第２供給路と、をさらに備え、圧力調整弁は、第２供給路の油圧を制御してもよい。

圧力調整弁は、第２供給路に吐出された作動油を調圧して第２の供給先に供給し、余剰の作動油をタンクに環流させてもよい。

第１供給路に接続された合流油路と、第２吐出ポートから吐出された作動油を合流油路に導く第１切換位置、および、第２吐出ポートから吐出された作動油を、記第２供給路を介して第２の供給先に導く第２切換位置に切り換え可能なポート切換弁と、をさらに備えてもよい。

第１供給路と、第２供給路のうち圧力調整弁よりも上流側とを接続する接続油路と、第１供給路に吐出された作動油を調圧して第１の供給先に供給し、余剰の作動油を、接続油路を介して第２供給路に導くコントロール弁と、をさらに備えてもよい。

圧力調整弁およびコントロール弁の開度を制御する制御部をさらに備え、制御部は、第１の供給先に供給する作動油の圧力を高めるのと同時に、第２の供給先に供給する作動油の圧力を高めてもよい。

本発明によれば、作動油の要求流量に対して過剰となる吐出流量を抑制して駆動力の浪費を抑制することができる。

オイルポンプ装置を構成するハウジング、回転体、カバーの分解斜視図である。 ハウジング、回転体、カバーの正面図である。 （ａ）は、収容孔に回転体を収容したハウジングの正面図であり、（ｂ）は、回転体を透過させて吸入ポート、第１吐出ポート、第２吐出ポートを一体に示したハウジングの正面図である。 第１吐出ポートおよび第２吐出ポートの連通を説明するための説明図である。 オイルポンプ装置の作動油回路を説明するための第１の図である。 オイルポンプ装置の作動油回路を説明するための第２の図である。 第１吐出ポートおよび第２吐出ポートの圧力差と吐出流量の関係図である。 吐出流量と要求流量の比較図である。 変形例におけるオイルポンプ装置の作動油回路を説明するための図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、オイルポンプ装置１を構成するハウジング２、回転体３、カバー４の分解斜視図である。図１に示すオイルポンプ装置１は、所謂内接歯車ポンプであって、ハウジング２およびカバー４で形成されるケーシング５内に、回転体３が収容される。

ハウジング２およびカバー４は、回転体３を収容し、ハウジング２の対向面２ａとカバー４の対向面４ａが当接した状態で、不図示の締結部材で締結される。

図２は、ハウジング２、回転体３、カバー４の正面図であり、図２（ａ）には、ハウジング２の対向面２ａ側を示し、図２（ｂ）には、回転体３のうち、カバー４との対向面側を示し、図２（ｃ）には、カバー４の対向面４ａ側を示す。

図２（ａ）に示すように、ハウジング２の対向面２ａには、回転体３が収容される収容穴６が設けられている。この収容穴６は、ハウジング２の対向面２ａから回転体３の回転軸方向に窪む断面円形の穴で構成されており、カバー４で閉塞された状態で、収容穴６の内部が油圧室７となる。

回転体３は、油圧室７内に回転自在に収容され、エンジンの回転動力などを受けて回転する。図２（ｂ）に示すように、回転体３は、外周面に複数の外歯３ａが設けられたインナーロータ３ｂと、内周面に複数の内歯３ｃが設けられたアウターロータ３ｄで構成される。インナーロータ３ｂとアウターロータ３ｄとの複数の隙間がポンプ室８となっており、回転体３は、油圧室７を回転方向（図２（ｂ）中、反時計回り方向）に区画してポンプ室８を形成している。

インナーロータ３ｂは、エンジンの動力で回転する不図示のシャフトが中心に挿通され、シャフトと一体回転する。外歯３ａは、内歯３ｃよりも歯の数が１つ少なく、インナーロータ３ｂとアウターロータ３ｄとは、互いに偏心した状態で噛合されている。インナーロータ３ｂが図２（ｂ）中実線の矢印方向に回転すると、アウターロータ３ｄも一体となって回転するが、このとき、複数のポンプ室８が、順次、縮小と拡大を繰り返すこととなる。

そして、ハウジング２に形成される収容穴６の底面６ａには、ハウジング側吸入ポート９ａ、ハウジング側第１吐出ポート１０ａ、ハウジング側第２吐出ポート１１ａが設けられている。ハウジング２に形成されるハウジング側吸入ポート９ａ、ハウジング側第１吐出ポート１０ａ、ハウジング側第２吐出ポート１１ａは、いずれも底面６ａに設けられる窪みで構成され、回転体３の回転方向（図２（ａ）に破線の矢印で示す）に互いに間隔を維持して、ハウジング側吸入ポート９ａ、ハウジング側第１吐出ポート１０ａ、ハウジング側第２吐出ポート１１ａの順に配されている。

また、カバー４の対向面４ａのうち、収容穴６に対向する対向部分４ｂには、カバー側吸入ポート９ｂ、カバー側第１吐出ポート１０ｂ、カバー側第２吐出ポート１１ｂが設けられている。カバー４に形成されるカバー側吸入ポート９ｂ、カバー側第１吐出ポート１０ｂ、カバー側第２吐出ポート１１ｂは、いずれもカバー４を貫通する貫通孔で構成され、回転体３の回転方向（図２（ｃ）に破線の矢印で示す）に互いに間隔を維持して、カバー側吸入ポート９ｂ、カバー側第１吐出ポート１０ｂ、カバー側第２吐出ポート１１ｂの順に配されている。

なお、ハウジング側吸入ポート９ａ、カバー側吸入ポート９ｂは、回転体３の回転軸方向に対向する位置に形成され、ハウジング側第１吐出ポート１０ａ、カバー側第１吐出ポート１０ｂ、および、ハウジング側第２吐出ポート１１ａ、カバー側第２吐出ポート１１ｂも、それぞれ回転体３の回転軸方向に対向配置されている。以下では、ハウジング側吸入ポート９ａ、カバー側吸入ポート９ｂを総称して吸入ポート９と呼び、ハウジング側第１吐出ポート１０ａ、カバー側第１吐出ポート１０ｂを総称して第１吐出ポート１０（吐出ポート）と呼び、ハウジング側第２吐出ポート１１ａ、カバー側第２吐出ポート１１ｂを総称して第２吐出ポート１１と呼ぶ場合がある。

図３（ａ）は、収容穴６に回転体３を収容したハウジング２の正面図であり、図３（ｂ）は、回転体３を透過させて吸入ポート９、第１吐出ポート１０、第２吐出ポート１１を一体に示したハウジング２の正面図である。吸入ポート９は、油圧室７のうち、回転体３の回転に伴ってポンプ室８が容積を拡大する範囲に開口しており、容積拡大による負圧作用でポンプ室８に作動油を導く。第１吐出ポート１０および第２吐出ポート１１は、吸入ポート９よりも回転体３の回転方向後方であって、回転体３の回転に伴ってポンプ室８が容積を縮小する範囲に開口しており、容積縮小による圧縮作用で圧縮されたポンプ室８内の作動油が吐出される。

また、図２および図３に示すように、ハウジング２およびカバー４が組み付けられた状態において、回転体３が収容される収容穴６（油圧室７）の径方向外方には、吸入通路２１、第１合流通路２２、第２合流通路２３が設けられている。吸入通路２１は、ハウジング２の内部において、ハウジング側吸入ポート９ａと連通している。同様に、第１合流通路２２は、ハウジング２の内部において、ハウジング側第１吐出ポート１０ａと連通し、第２合流通路２３は、ハウジング側第２吐出ポート１１ａと連通している。吸入通路２１、第１合流通路２２、第２合流通路２３は、ハウジング２およびカバー４が組み付けられた状態において、回転体３の回転軸方向に延在する。そして、吸入通路２１、第１合流通路２２、第２合流通路２３は、いずれもハウジング２側の一端が閉塞されているのに対して、カバー４側の端部は、カバー４を貫通している。

つまり、ハウジング２には、吸入通路２１、第１合流通路２２、第２合流通路２３を構成する窪みが形成されており、カバー４には、ハウジング２に形成された窪みと対向する位置に、吸入通路２１、第１合流通路２２、第２合流通路２３を構成する貫通孔が形成されている。したがって、ハウジング２内において、ハウジング側第１吐出ポート１０ａから吐出された作動油は、第１合流通路２２を介してカバー４側へ導かれ、ハウジング２内において、ハウジング側第２吐出ポート１１ａから吐出された作動油は、第２合流通路２３を介してカバー４側へ導かれる。

詳しい説明は省略するが、カバー４のうち対向面４ａと反対側の面は、エンジン本体に固定される。このエンジン本体には、カバー４に形成されたカバー側吸入ポート９ｂ、カバー側第１吐出ポート１０ｂ、カバー側第２吐出ポート１１ｂそれぞれに接続される流路（後述する吸入流路１００、第１供給路１１０、第２供給路１２０）が形成されている。そして、カバー側吸入ポート９ｂに接続される吸入流路１００は、吸入通路２１にも接続される。また、カバー側第１吐出ポート１０ｂに接続される第１供給路１１０は、第１合流通路２２にも接続されており、カバー側第２吐出ポート１１ｂに接続される第２供給路１２０は、第２合流通路２３にも接続されている。

したがって、吸入流路１００を流通する作動油は、カバー側吸入ポート９ｂに導かれるとともに、吸入通路２１を介してハウジング側吸入ポート９ａにも導かれる。また、ハウジング側第１吐出ポート１０ａから吐出された作動油は、第１合流通路２２を介してカバー４側へ導かれた後に、カバー側第１吐出ポート１０ｂから吐出された作動油と合流して、後述する供給先に供給されることとなる。同様に、ハウジング側第２吐出ポート１１ａから吐出された作動油は、第２合流通路２３を介してカバー４側へ導かれた後に、カバー側第２吐出ポート１１ｂから吐出された作動油と合流して、供給先に供給されることとなる。

このように、第１吐出ポート１０および第２吐出ポート１１の双方から作動油が吐出されるオイルポンプ装置１は、供給先で要求される圧力に応じて、半吐出状態と全吐出状態とに運転状態を切り換えて用いられる。具体的には、供給先の要求圧力（要求流量）が低い場合には、運転状態を半吐出状態に切り換え、第１吐出ポート１０から吐出される作動油のみを供給先に供給し、第２吐出ポート１１から吐出される作動油は、潤滑油として各部位に供給したり、タンクに環流したりする。一方、供給先の要求圧力が高い場合には、運転状態を全吐出状態に切り換え、第１吐出ポート１０から吐出される作動油に、第２吐出ポート１１から吐出される作動油を合流させて供給先に供給する。このように、半吐出状態および全吐出状態のいずれかに運転状態を切り換えることにより、エネルギーロスを低減することができる。

しかし、２つの吐出ポートを設けるだけでは、吐出流量が２段階に制御されるだけであって、作動油の要求流量に対し、吐出流量が過剰となることがあった。この場合、オイルポンプ装置１を駆動させる動力が無駄となってしまう。

図４は、第１吐出ポート１０および第２吐出ポート１１の連通を説明するための説明図であり、ハウジング２の収容穴６に回転体３を収容した状態を示す。ただし、図４では、回転体３を破線で示し、回転体３に隠れたハウジング側吸入ポート９ａ、ハウジング側第１吐出ポート１０ａ、ハウジング側第２吐出ポート１１ａを実線で示す。

図４に示すように、第１吐出ポート１０および第２吐出ポート１１は、回転体３の回転方向に離隔して配されている。そして、回転体３によって区画されるポンプ室８は、図４（ａ）に示すように、まず、第１吐出ポート１０に連通し、ポンプ室８内で昇圧された作動油が第１吐出ポート１０から吐出される。その後、回転体３がさらに回転すると、ポンプ室８は第２吐出ポート１１に連通し、第１吐出ポート１０で吐出されずにポンプ室８に残留した作動油が、第２吐出ポート１１から吐出される。

このように、ポンプ室８は、第１吐出ポート１０に連通した後に第２吐出ポート１１に連通することとなるが、第１吐出ポート１０と第２吐出ポート１１との間でポンプ室８が完全に密閉されると、ポンプ室８内の圧力が極めて高くなって中間ランド圧が発生してしまう。このように、中間ランド圧が発生すると、駆動トルクが上昇し、エンジン全体の燃費効率が低下してしまう。

そこで、第１吐出ポート１０には、回転体３の回転方向（図４中、破線の矢印で示す）に、第２吐出ポート１１に近づく方向に突出して延在する延在部１２が形成されている。この延在部１２が形成されていることで、回転体３の回転位置によっては、図４（ｂ）にクロスハッチングで示すポンプ室８を介して、第１吐出ポート１０と第２吐出ポート１１が連通することとなる。

このようにすれば、第１吐出ポート１０と第２吐出ポート１１との間でポンプ室８が密閉されることがなくなり、ポンプ室８における中間ランド圧の発生を抑制することができる。このとき、第２吐出ポート１１は、第１吐出ポート１０よりも回転体３の回転方向の後方に形成されたランド圧力制御ポートとして機能し、第１吐出ポート１０とポンプ室８を介して連通し、中間ランド圧を緩和させる役割を担う。

図５、図６は、オイルポンプ装置１の作動油回路を説明するための図であり、図５には、全吐出状態におけるオイルポンプ装置１の作動油回路を示し、図６には、半吐出状態におけるオイルポンプ装置１の作動油回路を示す。図５、図６中、高圧で吐出される作動油の流路を太線の矢印で示す。

図５に示すように、オイルポンプ装置１から吐出された作動油は、トランスミッションの油圧機構１３０（第１の供給先）、および、潤滑対象１３２（第２の供給先）に供給される。油圧機構１３０は、供給された作動油の油圧（ライン圧）で各種の部品を作動させ、こうした部品の作動により変速などを行う。また、潤滑対象１３２は、トランスミッション内の各部品の潤滑部分であり、潤滑対象１３２においては、供給された作動油が潤滑油として機能する。潤滑対象１３２に作動油を供給する油圧は、油圧機構１３０に供給される作動油の油圧よりも低くてよい。

第１供給路１１０は、第１吐出ポート１０と油圧機構１３０とを接続しており、第１吐出ポート１０から吐出された作動油を油圧機構１３０に導く。

また、第１供給路１１０から分岐する第１分岐路１１４（接続油路）が形成されており、第１供給路１１０から第１分岐路１１４に流入した作動油は、潤滑対象１３２に繋がる第２供給路１２０に流入し、一部が潤滑対象１３２に導かれる。一方、第２供給路１２０は、タンクＴに接続される第２分岐路１２４に分岐しており、第２供給路１２０から第２分岐路１２４に流入した作動油は、タンクＴに環流する。タンクＴは、ストレーナ１３４を介して、吸入ポート９に連通する吸入流路１００と接続されており、ストレーナ１３４でろ過された作動油が、吸入流路１００および吸入ポート９を介して油圧室７のポンプ室８に導かれる。

第１分岐路１１４には、コントロール弁１３６が設けられる。第１分岐路１１４は、第１供給路１１０と、第２供給路１２０のうち圧力調整弁１３８が設けられた第１分岐路１１４との分岐部分よりも上流側とを接続する。第１供給路１１０に対し第２供給路１２０の圧力は低く、作動油は、第１分岐路１１４を第１供給路１１０側から第２供給路１２０側に向かって流れる。

また、第２分岐路１２４には、圧力調整弁１３８が設けられる。コントロール弁１３６と圧力調整弁１３８は、共通のパイロットライン１４０の油圧（パイロット圧）に応じて開度を変更する。リニアソレノイド１４２は、例えば、電磁石などで構成され、電流値に応じてパイロット圧を可変制御する。

コントロール弁１３６によって第１分岐路１１４の流路幅が狭くなると、第１供給路１１０から第１分岐路１１４に流入する作動油の流量が減り、第１供給路１１０における油圧が上昇し、油圧機構１３０に作用する油圧が高まる。逆に、コントロール弁１３６によって第１分岐路１１４の流路幅が広くなると、第１供給路１１０から第１分岐路１１４に流入する作動油の流量が増え、第１供給路１１０における油圧が低下し、油圧機構１３０に作用する油圧が低くなる。

すなわち、コントロール弁１３６は、第１供給路１１０に吐出された作動油を調圧して油圧機構１３０に供給し、余剰の作動油を、第１分岐路１１４を介して第２供給路１２０に導いている。

また、圧力調整弁１３８によって第２分岐路１２４の流路幅が狭くなると、第２供給路１２０から第２分岐路１２４に流入する作動油の流量が減り、第２供給路１２０から潤滑対象１３２に流入する油量が増加する。逆に、圧力調整弁１３８によって第２分岐路１２４の流路幅が広くなると、第２供給路１２０から第２分岐路１２４に流入する作動油の流量が増え、第２供給路１２０から潤滑対象１３２に流入する油量が減少する。

すなわち、圧力調整弁１３８は、第２供給路１２０の油圧を制御し、第２供給路１２０に吐出された作動油を調圧して潤滑対象１３２に供給し、余剰の作動油をタンクＴに環流させる。

なお、第２供給路１２０のうち、第２分岐路１２４と潤滑対象１３２との間には、潤滑対象１３２への供給圧を一定に保持するためのオリフィス１４４が設けられている。

合流油路１２６は、第１供給路１１０のうち、第１分岐路１１４との接続部分よりも上流側に接続されている。また、ポート切換弁１４６は、第２供給路１２０に配されており、第２吐出ポート１１から吐出された作動油を、合流油路１２６を介して第１供給路１１０に導く第１切換位置と、第２吐出ポート１１から吐出された作動油を、第２供給路１２０を介して潤滑対象１３２に導く第２切換位置とに切り換え可能な２位置３ポート弁で構成されている。

ポート切換弁１４６は、図５では、第２吐出ポート１１と合流油路１２６とを接続する第１切換位置となっており、図６では、第２吐出ポート１１と第２供給路１２０とを接続する第２切換位置となっている。

また、図５に示すように、ポート切換弁１４６が第１切換位置にある全吐出状態において、合流油路１２６は、第２吐出ポート１１と第１供給路１１０とを接続している。このとき、第２吐出ポート１１から吐出された作動油は、第２供給路１２０、合流油路１２６、および、第１供給路１１０を介して油圧機構１３０に導かれる。

一方、図６に示すように、半吐出状態においては、ポート切換弁１４６が第２切換位置にあり、第２吐出ポート１１から吐出された作動油は、第２供給路１２０を介して潤滑対象１３２に導かれる。

このように、第２吐出ポート１１は、油圧機構１３０、および、潤滑対象１３２の少なくともいずれかと接続されることとなる。

図５に示す全吐出状態と、図６に示す半吐出状態を比較すると、全吐出状態の方が、第１吐出ポート１０に加えて第２吐出ポート１１から吐出された作動油が、油圧機構１３０に導かれることから、吐出流量および油圧が高まる。そのため、例えば、エンジン負荷が高いときなどに油圧機構１３０が高い油圧を要するとき、全吐出状態とすることで、要求される油圧（すなわち、吐出流量）を満たすことが可能となる。

また、エンジン負荷が低いときには、半吐出状態として、第２吐出ポート１１から吐出される作動油を、潤滑対象１３２やタンクＴに導く。このとき、第２吐出ポート１１に連通する第２供給路１２０は、第１供給路１１０に比べて油圧が低いことから、全吐出状態に比べ、第２吐出ポート１１に作用する油圧が低くなり、オイルポンプ装置１の駆動負荷が低減されることとなる。

制御部１４８は、スロットル開度センサ、車速センサ、Ｔ／Ｍ回転センサ、ライン圧センサなどのセンサ１５０からの出力値に応じ、リニアソレノイド１４２を制御する。ここで、ライン圧は、油圧機構１３０へ供給される作動油の油圧を示し、ライン圧センサは、ライン圧を測定する。

そして、制御部１４８は、リニアソレノイド１４２を介して圧力調整弁１３８およびコントロール弁１３６の開度を制御する。ここでは、リニアソレノイド１４２によって共通のパイロット圧が制御されることから、制御部１４８は、油圧機構１３０に供給する作動油の圧力を高めるのと同時に、潤滑対象１３２に供給する作動油の圧力を高めることとなる。

ライン圧が高いときはエンジン負荷が高く、潤滑対象１３２において潤滑油が多く必要とされ、逆に、ライン圧が低いときはエンジン負荷が低く、潤滑対象１３２で必要とされる潤滑油の量も少なくて済む。リニアソレノイド１４２によって共通のパイロットライン１４０のパイロット圧を制御することで、ライン圧と潤滑油の供給量を連動させ、過剰な潤滑油の供給を減らし、潤滑油による潤滑対象１３２の流動抵抗を低減することが可能となる。

ところで、上述したように、第１吐出ポート１０に延在部１２を設け、ポンプ室８を介して第１吐出ポート１０および第２吐出ポート１１を連通させた場合、全吐出状態では、図５に示すように、第２供給路１２０と第１供給路１１０が連通することから、第１吐出ポート１０と第２吐出ポート１１の圧力差が小さく、第１吐出ポート１０から第２吐出ポート１１へ漏れる油量の影響はほとんどない。

しかし、図６に示す半吐出状態では、油圧機構１３０に接続される第１供給路１１０は、潤滑対象１３２やタンクＴに接続される第２供給路１２０よりも、圧力が高い。そして、第１供給路１１０は第１吐出ポート１０に接続されており、第２供給路１２０は第２吐出ポート１１に接続されていることから、半吐出状態においては、第１吐出ポート１０の圧力が、第２吐出ポート１１の圧力よりも高くなっている。そのため、第１吐出ポート１０から第２吐出ポート１１へ漏れる油量が増え、第１吐出ポート１０の圧力が低下するとともに、第１吐出ポート１０からの吐出流量が減少してしまう。

このように、半吐出状態において、第１吐出ポート１０から第２吐出ポート１１へ漏れる油量は、第１吐出ポート１０と第２吐出ポート１１の圧力差に依存する。そこで、制御部１４８は、第２供給路１２０の圧力、すなわち、第２吐出ポート１１の吐出圧を制御して、第１吐出ポート１０から第２吐出ポート１１へ漏れる油量を制御する。

図７は、第１吐出ポート１０および第２吐出ポート１１の圧力差と吐出流量の関係図である。図７において、横軸は、第１吐出ポート１０および第２吐出ポート１１の圧力差を示し、縦軸は、第１供給路１１０への吐出流量を示す。

図７に示すように、全吐出状態では、第１吐出ポート１０および第２吐出ポート１１の圧力差が殆どなく、吐出流量は一定である。一方、半吐出状態では、第１吐出ポート１０および第２吐出ポート１１の間に圧力差が生じ、この圧力差が大きくなるほど、第１吐出ポート１０からの吐出流量が減少している。

これは、第１吐出ポート１０および第２吐出ポート１１の圧力差が大きくなると、第１吐出ポート１０から第２吐出ポート１１へ漏れる油量が増えることに起因する。そのため、制御部１４８が、第２吐出ポート１１の吐出圧を制御して、第１吐出ポート１０から第２吐出ポート１１へ漏れる油量を制御することで、半吐出状態における吐出流量（半吐出流量）を可変とすることが可能となる。

図８は、吐出流量と要求流量の比較図であり、図８（ａ）、図８（ｃ）には、比較例の吐出流量と要求流量の関係の一例を示し、図８（ｂ）、図８（ｄ）には、本実施形態の吐出流量と要求流量の関係の一例を示す。

図８（ａ）に示すように、比較例においては、半吐出流量は一定であったことから、要求流量が少ない場合、半吐出流量が要求流量に対して過剰な状態が継続することがあった。また、要求流量が半吐出流量を超えると全吐出状態に切り換えねばならなかった。その結果、図８（ａ）中、ハッチングで示すように、過剰な吐出流量が生じ、エンジン全体の燃費効率が低下してしまう。

オイルポンプ装置１では、圧力調整弁１３８によって、第２分岐路１２４の開度、すなわち、絞り具合を制御することで、第２供給路１２０の圧力ひいては第２吐出ポート１１の圧力を制御する。具体的には、圧力調整弁１３８を絞ることで、第２供給路１２０および第２吐出ポート１１の圧力を昇圧し、半吐出流量すなわち第１吐出ポート１０から吐出される作動油を増加させる。また、圧力調整弁１３８を開くことで、第２供給路１２０および第２吐出ポート１１の圧力を降下させ、半吐出流量すなわち第１吐出ポート１０から吐出される作動油を減少させる。このように、圧力調整弁１３８は、第１吐出ポート１０から吐出される作動油の流量を制御することができる。そのため、図８（ｂ）に示すように、要求流量に対して過剰な吐出流量が生じず、エンジン全体の燃費を改善することが可能となる。

また、図８（ｃ）に示すように、比較例においては、要求流量が頻繁に変化することを想定し、要求流量の頻繁な変化の上限値を超える半吐出流量となるように設計される。この場合であっても、図８（ｃ）にハッチングで示すように、過剰な吐出流量が生じ、エンジン全体の燃費効率が低下してしまう。

オイルポンプ装置１では、半吐出流量の細かな制御が可能なため、図８（ｄ）に示すように、要求流量が頻繁に変化しても、半吐出流量を要求流量に追従させることができる。そのため、要求流量に対して過剰な吐出流量が生じず、エンジン全体の燃費を改善することが可能となる。

また、上述した中間ランド圧を低減するために、ポンプ室８を介して第１吐出ポート１０および第２吐出ポート１１を連通させる区間を多く取りすぎると、第１吐出ポート１０から第２吐出ポート１１へ漏れる油量が多くなり、エネルギーロスが問題となった。しかし、本実施形態では、制御部１４８が、第２吐出ポート１１の吐出圧を制御して、第１吐出ポート１０から第２吐出ポート１１へ漏れる油量を制御することが可能となるため、ポンプ室８を介して第１吐出ポート１０および第２吐出ポート１１を連通させる区間を長く確保し、中間ランド圧を低減させることが可能となる。

図９は、変形例におけるオイルポンプ装置２０１の作動油回路を説明するための図である。上述した実施形態では、リニアソレノイド１４２が１つ設けられ、共通のパイロットライン１４０で、コントロール弁１３６および圧力調整弁１３８が制御されていた。

変形例においては、図９に示すように、コントロール弁１３６用のパイロットライン２４０ａと、圧力調整弁１３８用のパイロットライン２４０ｂが個別に設けられている。そして、パイロットライン２４０ａ、２４０ｂの油圧は、それぞれ、個別のリニアソレノイド２４２ａ、２４２ｂによって制御される。

そのため、制御部１４８は、コントロール弁１３６の開度と圧力調整弁１３８の開度を独立して制御でき、半吐出流量を可変とする自由度が高められる。

上述した実施形態および変形例では、第１吐出ポート１０と第２吐出ポート１１を備える場合について説明したが、第１吐出ポート１０とポンプ室８を介して連通し、中間ランド圧の低減が可能なランド圧力制御ポートがあれば、第２吐出ポート１１は必須の構成ではない。つまり、上述した実施形態および変形例では、第２吐出ポート１１から吐出される作動油を、潤滑対象１３２に導くこととしたが、第２吐出ポート１１から吐出される作動油の全量をタンクＴや吸入ポート９側に環流させてもよい。この場合、第２吐出ポート１１は、単に、第１吐出ポート１０の流量を制御するためだけに設けられることとなる。

また、上述した実施形態および変形例では、作動油の供給先が２つあり、１つ目の供給先である油圧機構１３０に連通する第１供給路１１０と、２つ目の供給先である潤滑対象１３２に連通する第２供給路１２０を設け、圧力調整弁１３８は、第２供給路１２０の油圧を制御する場合について説明した。しかし、油圧機構１３０、潤滑対象１３２のように、作動油の供給先が２つある場合に限らず、作動油の供給先が１つであってもよい。ただし、作動油の供給先を２つ設けることで、半吐出状態において第２吐出ポート１１から吐出された作動油も、２つ目の供給先（潤滑対象１３２）に供給して、吐出された作動油を有効利用することが可能となる。

また、上述した実施形態および変形例では、ポート切換弁１４６を設ける場合について説明したが、全吐出状態で第２吐出ポート１１から吐出された作動油が油圧機構１３０に供給されれば、ポート切換弁１４６は必須の構成ではない。ただし、ポート切換弁１４６を設けることで、ポート切換弁１４６の切り換えといった簡易な処理で、全吐出状態と半吐出状態の切り換えが可能となる。

また、上述した実施形態および変形例では、第１分岐路１１４と、コントロール弁１３６を設ける場合について説明した。しかし、第１分岐路１１４およびコントロール弁１３６は必須の構成ではない。ただし、第１分岐路１１４およびコントロール弁１３６を設けることで、油圧機構１３０に供給する作動油の油圧を迅速かつ精度よく制御することが可能となるとともに、余剰の作動油を潤滑対象１３２に供給することが可能となる。

以上、添付図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されないことは勿論であり、特許請求の範囲に記載された範疇における各種の変更例又は修正例についても、本発明の技術的範囲に属することは言うまでもない。

本発明は、主に車両に搭載されるオイルポンプ装置に利用できる。

Ｔ タンク
１ オイルポンプ装置
３ 回転体
５ ケーシング
７ 油圧室
８ ポンプ室
９ 吸入ポート
１０ 第１吐出ポート（吐出ポート）
１１ 第２吐出ポート（ランド圧力制御ポート）
１００ 吸入流路
１１０ 第１供給路
１１４ 第１分岐路（接続油路）
１２０ 第２供給路
１２６ 合流油路
１３０ 油圧機構（第１の供給先）
１３２ 潤滑対象（第２の供給先）
１３６ コントロール弁
１３８ 圧力調整弁
１４６ ポート切換弁

Claims (7)

1. ケーシングに形成される油圧室と、
   前記油圧室内に回転自在に収容され、該油圧室を回転方向に区画してポンプ室を形成する回転体と、
   前記油圧室に開口し、前記ポンプ室に作動油を導く吸入ポートと、
   前記吸入ポートよりも前記回転体の回転方向後方に設けられた吐出ポートと、
   を備え、
   前記吸入ポートから前記ポンプ室に吸入された作動油を、該ポンプ室の容積を縮小して昇圧した後に前記吐出ポートから吐出するオイルポンプ装置であって、
   前記吐出ポートよりも前記回転体の回転方向後方に設けられ、該吐出ポートと前記ポンプ室を介して連通するランド圧力制御ポートと、
   前記ランド圧力制御ポートの吐出圧を降圧させることで前記吐出ポートから吐出される作動油の流量を減少させ、該ランド圧力制御ポートの吐出圧を昇圧させることで該吐出ポートから吐出される作動油の流量を増加させる圧力調整弁と、
   を備えたことを特徴とするオイルポンプ装置。
2. 前記吐出ポートは、
   作動油の第１の供給先と接続される第１吐出ポートと、
   前記第１の供給先、および、該第１の供給先と異なる作動油の第２の供給先の少なくともいずれかと接続され、前記ランド圧力制御ポートとして機能する第２吐出ポートと、
   を含むことを特徴とする請求項１に記載のオイルポンプ装置。
3. 前記第１吐出ポートと前記第１の供給先とを接続する第１供給路と、
   前記第２吐出ポートと前記第２の供給先とを接続する第２供給路と、
   をさらに備え、
   前記圧力調整弁は、前記第２供給路の油圧を制御することを特徴とする請求項２に記載のオイルポンプ装置。
4. 前記圧力調整弁は、
   前記第２供給路に吐出された作動油を調圧して前記第２の供給先に供給し、余剰の作動油をタンクに環流させることを特徴とする請求項３に記載のオイルポンプ装置。
5. 前記第１供給路に接続された合流油路と、
   前記第２吐出ポートから吐出された作動油を前記合流油路に導く第１切換位置、および、該第２吐出ポートから吐出された作動油を、前記第２供給路を介して前記第２の供給先に導く第２切換位置に切り換え可能なポート切換弁と、
   をさらに備えたことを特徴とする請求項３または４に記載のオイルポンプ装置。
6. 前記第１供給路と、前記第２供給路のうち前記圧力調整弁よりも上流側とを接続する接続油路と、
   前記第１供給路に吐出された作動油を調圧して前記第１の供給先に供給し、余剰の作動油を、前記接続油路を介して前記第２供給路に導くコントロール弁と、
   をさらに備えたことを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載のオイルポンプ装置。
7. 前記圧力調整弁および前記コントロール弁の開度を制御する制御部をさらに備え、
   前記制御部は、
   前記第１の供給先に供給する作動油の圧力を高めるのと同時に、前記第２の供給先に供給する作動油の圧力を高めることを特徴とする請求項６に記載のオイルポンプ装置。

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