JPH0648085Y2

JPH0648085Y2 - 出力調整式エンジン用オイルポンプ装置

Info

Publication number: JPH0648085Y2
Application number: JP6994389U
Authority: JP
Inventors: 節雄西原; 竹彦勝本; 淳磯本
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1989-06-15
Filing date: 1989-06-15
Publication date: 1994-12-07
Anticipated expiration: 2004-06-15
Also published as: JPH0310008U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］本考案は、車両に装備されるオイルポンプに関し、特
に、車両が加速状態になると一時的にポンプの出力を低
下させてエンジン出力を車両の加速に有効に使用しう
る、出力調整式エンジン用オイルポンプ装置に関する。

［従来の技術］エンジンには、一般に、エンジン内部に潤滑油を供給す
るエンジン用オイルポンプが装備されているが、このエ
ンジン用オイルポンプには、トロコイド式，ギヤ式及び
内接ギヤ式などのものがある。これらの各オイルポンプ
は、オイル駆動用回転部材の回動によってオイルを駆動
するが、この回転部材は、いずれもエンジンのクランク
シャフトにベルト等を介して接続されてこのクランクシ
ャフトから動力を伝達され、エンジンの回転に伴って回
動するようになっている。

例えば、トロコイド式オイルポンプであれば、プーリ及
びベルト等を介してクランクシャフトに接続されたイン
ナロータと、このインナロータの回転に伴って回動する
アウタロータとがオイル駆動用回転部材となり、エンジ
ンの回転力によって回動するこれらのインナロータとア
ウタロータとが協働してオイルを圧送する。

内接ギヤ式オイルポンプの場合は、トロコイド式オイル
ポンプにおけるインナロータの外周とアウタロータの内
周とに歯面を形成して、インナロータに相当する内接ギ
ヤをアウタロータに相当するリングギヤに内接するよう
に配設して、トロコイド式オイルポンプとほぼ同様に、
エンジンの回転力によって内接ギヤ及びリングギヤを回
転させてオイルを圧送する。

また、ギヤ式オイルポンプであれば、回転部材としての
一対のギヤを、エンジンの回転力によって回転駆動し、
ギヤの歯の溝部分によってオイルを圧送する。

［考案が解決しようとする課題］ところで、上述の従来の出力調整式エンジン用オイルポ
ンプ装置では、いずれもエンジンの回転力を利用してエ
ンジンの回転に伴って回転部材を駆動してオイルを圧送
しているので、オイルの吐出量（単位時間当たりの吐出
量）が、エンジン回転数にほぼ比例したものとなる。な
お、通常はオイルポンプにリリーフバルブが装備されて
いて、オイルの吐出量・吐出圧は一定レベルでカットさ
れるが、吐出量・吐出圧がカットされても、オイルポン
プはエンジン回転数にほぼ比例した仕事をする。

したがって、エンジン回転数が増大すると、これに応じ
てオイルポンプのフリクションも増大する。

このため、オイルポンプのフリクションによって、エン
ジン回転数の素早い立ち上がりが妨げられるという問題
がある。

本考案は、このような課題に鑑みて案出されたもので、
エンジン回転数の素早い立ち上がりを行なえるようにし
た、出力調整式エンジン用オイルポンプ装置を提供する
ことを目的とする。

［課題を解決するための手段］このため、本考案の出力調整式エンジン用オイルポンプ
装置は、車両に装備されたエンジンのクランクシャフト
に連動して作動し該エンジンの回転速度に対応した出力
でオイルを吐出駆動しうるオイルポンプ本体と、該オイ
ルポンプ本体のオイル吐出量を該エンジンの回転速度と
は別個に調整しうる吐出量調整手段と、該車両の加速度
状態を検出する加速度状態検出手段と、該加速度状態検
出手段からの情報を受けて該車両が加速状態になったと
判断されると該吐出圧調整手段を一時的に低出力側へ作
動するように制御しうる制御手段とがそなえられている
ことを特徴としている。

［作用］上述の本考案の出力調整式エンジン用オイルポンプ装置
では、オイルポンプ本体がエンジンのクランクシャフト
に連動して作動し該エンジンの回転速度に対応した出力
でオイルを吐出駆動しようとするが、吐出量調整手段が
該オイルポンプ本体のオイル吐出量を該エンジンの回転
速度とは別個に調整する。この吐出量調整手段は、加速
度状態検出手段で検出した車両の加速度情報に基づいて
制御手段によって制御され、該車両が加速状態になった
と判断されると、該吐出量調整手段によりオイルの吐出
駆動出力が一時的に低出力側へ調整される。

［実施例］以下、図面により本考案の実施例について説明すると、
第１〜３図は本考案の第１実施例としての出力調整式エ
ンジン用オイルポンプ装置を示すもので、第１図はその
構成図、第２図（ａ），（ｂ）はそれぞれその吐出量の
特性を示すグラフ、第３図（ａ），（ｂ）はその吐出量
の制御に関するタイムチャートであり、第４図は本考案
の第２実施例としての出力調整式エンジン用オイルポン
プ装置を示す構成図である。

各実施例の出力調整式エンジン用オイルポンプ装置のオ
イルポンプ本体21は、トロコイド式オイルポンプであ
り、自動車等の車両に装備されている。

まず、第１実施例について説明すると、ポンプ本体21の
ハウジング１は、第１図に示すように、その下部開口を
潤滑油槽内に浸した状態に配置されており、このハウジ
ング１には、プーリ３を装着されたシャフト２が枢着さ
れている。そして、このプーリ３が、チェーン又はベル
ト４を介してエンジンのクランクシャフト５に装着され
たクランクシャフト側プーリ６と連結され、クランクシ
ャフト５から動力伝達されるようになっている。

ハウジング１内のシャフト２の周囲には、ロータ収納室
７が形成されており、このロータ収納室７内に、インナ
ロータ８及びアウタロータ９が装備されている。

このうち、インナロータ８はシャフト２に装着されてお
り、プーリ３と共に回転しうるようになっている。ま
た、このアウタロータ９の内周面とインナロータ８の外
周面とは断続的に接触しており、各接触箇所の間にポン
プ室10が形成されている。アウタロータ９は、ロータ収
納室７内で回転自在に支持されており、インナロータ８
の回転に伴って同方向に異なる回転速度で回転するよう
になっている。

このようインナロータ８及びアウタロータ９の一端面
は、ロータ収納室７の壁部11に摺接しており、壁部11に
は、両ロータ8,9間に形成されるポンプ室10に通じるオ
イル入口12及びオイル出口13が形成されている。

また、インナロータ８及びアウタロータ９の他端面に
は、サイドプレート14が配設されており、ポンプ室10
は、インナロータ８の外周面とアウタロータ９の内周面
と壁部11とサイドプレート14とに包囲されて形成され
る。

このサイドプレート14は、インナロータ８及びアウタロ
ータ９に対して離接しうるようにスライド可能に装備さ
れている。

つまり、サイドプレート14は、シャフト２と同一軸心上
に配置されてその軸方向へスライドできるようにハウジ
ング１に軸支されたシャフト15に取り付けられている。
そして、このシャフト15と共にサイドプレート14が、電
気式アクチュエータ16によって、軸方向へスライド駆動
されるようになっている。

このようなサイドプレート14のスライドにより、例えば
サイドプレート14をインナロータ８及びアウタロータ９
に対して離隔させることでオイルポンプ本体21のオイル
吐出量を低減でき、これらの電気式アクチュエータ16と
スライド可能なサイドプレート14とから、エンジンの回
転速度とは関係なくオイルポンプ本体21のオイル吐出量
を調整しうる吐出量調整手段22が構成されている。

なお、シャフト15及びサイドプレート14のスライド範囲
は、サイドプレート14がインナロータ８及びアウタロー
タ９に極めて接近した状態から所要量離隔した状態まで
とする。また、電気式アクチュエータ16としては、例え
ばソレノイドによってシャフト15を駆動する電磁式のも
のが考えられる。

この電気式アクチュエータ16は、車両に装備された制御
手段としてのコントローラ17によってその作動を制御さ
れるようになっている。

また、この車両には、車両の加速度状態（減速度を含
む）を加速度状態検出手段26がそなえられており、コン
トローラ17にはこの加速度状態検出手段26から加速度情
報が送られるようになっている。

なお、この加速度情報とは、加速度自体又は加速度に対
応して変化する情報であればよく、例えば、エンジン回
転数の増加率ｄN_E/dt（N_E；エンジン回転数）、スロッ
トル角度、A/N_Eの値（A;吸入空気量，N_E；エンジン回転
数）、吸気管圧力等を検出して、これらの何れかの情報
をコントローラ17に送るようにすればよい。

そして、コントローラ17では、車両の加速度情報に応じ
て、例えば、車両が所定加速度よりも大きい加速状態に
なると、車両が加速を開始したと判断して、通常加速に
応じてエンジン回転数が増加してオイル吐出量が増加し
ようとするのに対して、所定の期間（Δt₁；遅れ時間）
オイル吐出量の増加を抑制するように吐出量調整手段22
を低出力側へ作動させる制御を行なうようになってい
る。

また、車両が所定減速度（負の加速度）よりも大きい
（絶対値の大きい）減速度の減速状態になると、車両が
減速を開始したと判断して、通常減速に応じてエンジン
回転数が減少してオイル吐出量が減少しようとするのに
対して、所定の期間（Δt₂；遅れ時間）オイル吐出量の
減少を抑制するように吐出量調整手段22を高出力側へ作
動させる制御を行なうようになっている。

なお、上述の所定加速度及び所定減速度は、第３図
（ａ）に示すように、緩衝帯（不感帯）として設けられ
ており、オイルポンプの制御の安定化が図られている。

また、吐出量調整手段22は、アクチュエータ16によりサ
イドプレート14をインナロータ８及びアウタロータ９に
対して適当に離隔させると低出力状態となり、アクチュ
エータ16によりサイドプレート14をインナロータ８及び
アウタロータ９に対して接近させると高出力状態とな
る。

この例では、オイル吐出量にほぼ対応するように変化す
るオイル吐出圧を検出する圧力センサ24がオイルポンプ
本体21のオイル出口13付近に設けられており、コントロ
ーラ17では、この圧力センサ24からの情報に基づいて所
定の吐出量が得られるように吐出量調整手段22をフィー
ドバック制御しうるようになっている。

ここでは、吐出量調整手段22が高出力側に設定される
と、サイドプレート14をインナロータ８及びアウタロー
タ９に対して最も接近させた状態（つまり、最高出力状
態）に固定して、第２図（ａ）に示すように、従来のオ
イルポンプと同様に、オイル吐出量及びオイル吐出圧を
エンジン回転数に比例した状態とし、一方、吐出量調整
手段22が低出力側に設定されると、エンジン回転数が一
定値以下まではサイドプレート14をインナロータ８及び
アウタロータ９に対して最も接近させた状態に固定し、
エンジン回転数が一定値以上になると、サイドプレート
14をインナロータ８及びアウタロータ９に対して適当に
離隔させて、第２図（ｂ）に示すように、エンジン回転
数が一定値以下ではエンジン回転数に比例した最高出力
状態として、エンジン回転数が一定値を越えると、オイ
ル吐出量及びオイル吐出圧がほぼ一定となるように設定
されている。

また、吐出量調整手段22は、この中間の中出力状態（図
示省略）も適当にとりうる。

なお、吐出量調整手段22を通じてオイル吐出量を抑制す
る場合、吐出量に関するマップ（例えば、第２図（ｂ）
に示すようなもの）をコントローラ17等の記憶部に記憶
させておき、このマップに基づいてコントローラ17で制
御を行なうようにする。

さらに、第１図に示すように、ハウジング１の下部開口
には、パンチングメタル18が装着されており、このパン
チングメタル18の隙間からハウジング１の内部に潤滑油
槽内の潤滑油20が吸い込まれて、オイル入口12に進むよ
うになっている。また、ハウジング１の上部には、オイ
ル出口13と連通するオイル吐出口19が設けられている。

そして、このオイルポンプは、エンジン回転数が低いが
エンジン負荷が大きい場合（低速高負荷時）に所要のオ
イル吐出量が得られるように、サイドプレート14をイン
ナロータ８及びアウタロータ９に極めて接近した状態で
のポンプの能力を一定以上の確保されるように設定され
ている。

なお、第１図中には、潤滑油の流れと、シャフト15及び
サイドプレート14のスライド方向とを、それぞれ矢印で
示している。

本考案の第１実施例としての出力調整式エンジン用オイ
ルポンプ装置は、上述のごとく構成されているので、コ
ントローラ17では、加速度状態検出手段26からの加速度
情報に基づいて、車両が加速状態にあるか、減速状態に
あるか、又はほぼ低速状態にあるかを判断して、第３図
（ａ），（ｂ）に示すような状態にオイル吐出量が制御
される。

つまり、第３図（ａ）に示すように、車両が所定加速度
よりも大きい加速状態になると、第３図（ｂ）に示すよ
うに、所定の期間（Δt₁）、オイル吐出量の増加を抑制
するように吐出量調整手段22を低出力側へ作動させる制
御を行なう。

これにより、加速時には、エンジンオイルの供給量の増
加、つまり、オイルポンプのフリクションの増大が抑制
されて、エンジンの出力が加速のために有効に利用さ
れ、加速時のエンジン回転数の素早い立ち上がりを実現
できる。

特に、オイル吐出量の増加抑制は、加速開始後の所定の
期間（Δt₁）であり、この時期には、通常エンジンオイ
ルの温度はあまり高温にはなっておらず、各潤滑部分に
適当に油膜を形成しうる状態であるため、加速開始と共
にオイル吐出量を増大させる必要はない。したがって、
オイル吐出量の増加抑制がエンジンの潤滑上で支承はな
い。また、オイル吐出量の増加を抑制する所定の期間
（Δt₁）は、加速開始後にオイル吐出量を増大させる必
要が生じるまでの時間（これは初期のエンジン状態に応
じて変化する）に応じて適宜設定できる。

一方、第３図（ａ）に示すように、車両が所定減速度
（負の加速度）よりも大きい（絶対値の大きい）減速状
態になると、第３図（ｂ）に示すように、所定の期間
（Δt₂）、オイル吐出量の減少を抑制するように吐出量
調整手段22を高出力側へ作動させる制御が行なわれる。

これによって、ポンプ室10内の潤滑油は、サイドプレー
ト14側にほとんどリークすることなくオイル入口12から
オイル出口13へと圧送されて、オイル吐出口19から吐出
される。

このため、減速時には、通常しばらくの間エンジンオイ
ルが高温であって、軸受の焼付き等の防止のために多量
に必要とするエンジンオイルを、この必要とする間、各
潤滑部等に十分に供給することができるようになる。ま
た、このオイル吐出量の減少抑制は、フリクションの増
加を招くが、これがエンジンブレーキに寄与しうるとい
う付帯的な効果もある。

なお、オイル吐出量の減少を抑制する所定の期間（Δ
t₂）は、減速開始後とエンジンオイルの温度が低下する
までの時間（これは初期のエンジン状態に応じて変化す
る）に応じて適宜設定できる。

一方、車両がほぼ定速状態にあるときには、吐出量調整
手段22によって、オイル吐出量が中出力状態にされ、適
当量のオイルが吐出される。

なお、この例では、オイル吐出量の増加抑制や減少抑制
を、第３図（ｂ）に示すように、加速開始時又は減速開
始時の状態を維持するようにしているが、加速開始時よ
りも更に低出力状態にしたり加速開始後出力増加するが
それを緩慢に行なうようにしたり、減速開始時よりも更
に高出力状態にしたり減速開始後出力減少するがそれを
緩慢に行なうようにしたりしてもよい。

また、吐出量調整手段22が低出力側のときにオイル吐出
量を一定とするレベルａ［第２図（ｂ）参照］は、各エ
ンジン特性に応じて必要とする大きさに設定できる。

そして、吐出量調整手段22の低出力側のマップの設定パ
ターンは、第２図（ｂ）に示すものに限られず、例え
ば、エンジン回転数が増加するにしたがって傾斜の緩や
かになる曲線状のパターンや高出力側［第２図（ａ）参
照］の直線よりも傾斜の緩やかな直線状のパターン等、
種々の出力パターンに設定しうるものである。

次に、第２実施例について説明すると、この実施例で
は、第４図に示すように、吐出量調整手段22′が第１実
施例のものと異なっており、この実施例の吐出量調整手
段22′は、ロータ収納室７′の端壁とサイドプレート14
との間の空間30に、サイドプレート14をインナロータ８
及びアウタロータ９側へ向けて付勢するスプリング27
と、オイルポンプの吐出圧を空間30内に導くように、オ
イル出口13と空間30との間に介装された油圧導入パイプ
28と、この油圧導入パイプ28の途中に介装されたソレノ
イドバルブ29とからなっている。

なお、スプリング27の付勢力は、吐出量調整手段22′を
低出力側としたときにオイル吐出量を一定に制限する出
力レベルａ［第２図（ｂ）参照］に応じて設定されてい
る。

そして、ソレノイドバルブ29は、コントローラ17によっ
て、低出力時には閉鎖され、高出力時には開放されるよ
うになっている。

他の部分については、第１実施例と同様な構成になって
いるので、その説明を省略する。

本考案の第２実施例としての出力調整式エンジン用オイ
ルポンプ装置は、上述のように構成され、吐出量調整手
段22′では、低出力時にはソレノイドバルブ29が閉鎖さ
れる。このため、空間30内へは油圧が与えられず、サイ
ドプレート14は主としてスプリング27の付勢力によって
インナロータ８及びアウタロータ９側へ向けて付勢され
るようになり、オイル吐出圧及びオイル吐出量はエンジ
ン回転数に係らずスプリング27の付勢する圧力に応じた
一定の状態に保持される。

つまり、エンジン回転数が大きくなってオイル吐出量及
びオイル吐出圧が上昇しようとすると、この力にスプリ
ング27が負けてサイドプレート14がインナロータ８及び
アウタロータ９から離隔しオイル吐出量及びオイル吐出
圧の上昇を防ぎ、エンジン回転数が小さくなってオイル
吐出量及びオイル吐出圧が低下しようとすると、この力
にスプリング27が勝ってサイドプレート14がインナロー
タ８及びアウタロータ９に接近しオイル吐出量及びオイ
ル吐出圧の低下を防ぐ。

これによって、オイル吐出量は、第２図（ｂ）に示すよ
うなパターンに調整される。

また、高出力時には、ソレノイドバルブ29が常に解放さ
れる。これにより、空間30内へ吐出圧と等しい油圧が与
えられ、サイドプレート14は油圧とスプリング27の付勢
力とによって、インナロータ８及びアウタロータ９側よ
りもスプリング27の付勢力分だけ強くインナロータ８及
びアウタロータ９側へ向けて付勢される。このため、サ
イドプレート14がインナロータ８及びアウタロータ９に
対して最も接近した状態（つまり、最高出力状態）に保
持される。

これによって、オイル吐出量は、第２図（ａ）に示すよ
うなパターンになる。

このような吐出量調整手段22′では、高出力状態と低出
力状態との２段階にオイルポンプ吐出量を調整できるの
で、加速時のオイル吐出量の増加抑制を第１実施例とほ
ぼ同様に実施でき、第１実施例とほぼ同様の効果が得ら
れる。

なお、上述の各出力調整式エンジン用オイルポンプ装置
のポンプ本体21の構成は、トロコイド式オイルポンプに
限らず、ギヤ式及び内接ギヤ式などのオイルポンプにも
適用できる。例えば、内接ギヤ式オイルポンプの場合に
は、トロコイド式オイルポンプにおけるインナロータに
相当する内接ギヤとアウタロータに相当するリングギヤ
とがオイル駆動用回転部材となり、サイドプレート14
を、これらの回転部材に対して離接しうるようにスライ
ド可能に装備する。また、ギヤ式オイルポンプであれ
ば、サイドプレート14を、オイル駆動用回転部材として
の一対のギヤに対して離接しうるようにスライド可能に
装備する。そして、いずれの場合も、各実施例と同様
に、サイドプレート14を適宜スライド駆動する。

［考案の効果］以上詳述したように、本考案の出力調整式エンジン用オ
イルポンプ装置によれば、車両に装備されたエンジンの
クランクシャフトに連動して作動し該エンジンの回転速
度に対応した出力でオイルを吐出駆動しうるオイルポン
プ本体と、該オイルポンプ本体のオイル吐出量を該エン
ジンの回転速度とは別個に調整しうる吐出量調整手段
と、該車両の加速度状態を検出する加速度状態検出手段
と、該加速度状態検出手段からの情報を受けて該車両が
加速状態になったと判断されると該吐出圧調整手段を一
時的に低出力側へ作動するように制御しうる制御手段と
がそなえられるという構成によって、加速時のエンジン
回転数の素早い立ち上がりを行なえるようになり、車両
の走行性能向上等に寄与しうる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は本考案の第１実施例としての出力調整式エ
ンジン用オイルポンプ装置を示すもので、第１図はその
構成図、第２図（ａ），（ｂ）はそれぞれその吐出量の
特性を示すグラフ、第３図（ａ），（ｂ）はその吐出量
の制御に関するタイムチャートであり、第４図は本考案
の第２実施例としての出力調整式エンジン用オイルポン
プ装置を示す構成図である。１……ハウジング、２……シャフト、３……プーリ、４
……ベルト、５……シャフトクランク、６……シャフト
クランク側プーリ、７……ロータ収納室、８……インナ
ロータ、９……アウタロータ、10……ポンプ室、11……
壁部、12……オイル入口、13……オイル出口、14……サ
イドプレート、15……シャフト、16……電気式アクチュ
エータ、17……制御手段としてのコントローラ、18……
パンチングメタル、19……オイル吐出口、20……潤滑
油、21……オイルポンプ本体、22……吐出量調整手段、
24……圧力センサ、26……加速度状態検出手段、27……
スプリング、28……油圧導入パイプ、29……ソレノイド
バルブ、30……空間。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】車両に装備されたエンジンのクランクシャ
フトに連動して作動し該エンジンの回転速度に対応した
出力でオイルを吐出駆動しうるオイルポンプ本体と、該
オイルポンプ本体のオイル吐出量を該エンジンの回転速
度とは別個に調整しうる吐出量調整手段と、該車両の加
速度状態を検出する加速度状態検出手段と、該加速度状
態検出手段からの情報を受けて該車両が加速状態になっ
たと判断されると該吐出圧調整手段を一時的に低出力側
へ作動するように制御しうる制御手段とがそなえられて
いることを特徴とする、出力調整式エンジン用オイルポ
ンプ装置。