DE102013224057A1 - Ölpumpe mit variabler Verdrängung - Google Patents

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cam ring
discharge
hydraulic chamber
rotor
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DE201310224057
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Yasushi Watanabe
Hideaki Ohnishi
Koji Saga
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Hitachi Astemo Ltd
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Hitachi Automotive Systems Ltd
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Abstract

Eine Ölpumpe mit variabler Verdrängung umfasst: einen Schaltmechanismus, der angeordnet ist, um zwischen einem Zustand, in dem ein Hydraulikfluid in eine zweite Steuerhydraulikkammer durch einen Verbindungskanal eingeführt wird, und einem Zustand, in dem das Hydraulikfluid von der zweiten Steuerhydraulikkammer durch den Verbindungskanal ausgegeben wird, zu schalten; und einen Steuermechanismus, der angeordnet ist, um betätigt zu werden, bevor die exzentrische Größe des Nockenrings minimal wird, und weiterhin angeordnet ist, um die Öffnungsfläche des Verbindungskanals zu variieren, wenn der Ausgabedruck erhöht wird, und um die Öffnungsfläche eines Ausgabekanals, der angeordnet ist, um das Hydraulikfluid in der zweiten Steuerhydraulikkammer auszugeben, in einer zu der Richtung einer Variation der Öffnungsfläche eines Einführungskanals entgegen gesetzten Richtung zu variieren.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Ölpumpe mit variabler Verdrängung für einen Verbrennungsmotor in einem Fahrzeug.
  • In den letzten Jahren hat sich zunehmend ein Bedarf dafür herausgestellt, dass ein von einer Ölpumpe ausgegebenes Öl zwei gestufte (stufenweise) Kennlinien, nämlich eine Niederdruck-Kennlinie in einem ersten Motordrehzahlbereich und eine Hochdruck-Kennlinie in einem zweiten Motordrehzahlbereich aufweist, um das von der Ölpumpe ausgegebene Öl zum Beispiel in gleitenden Teilen eines Motors oder in einer variablen Ventilbetätigungsvorrichtung zum Steuern von Betriebseigenschaften von Motorventilen mit verschiedenen gewünschten Ausgabedrücken zu verwenden.
  • Die japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2008-524500 (entspricht der US-Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2009/022612 A1, der US-Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2010/329912 A1, der US-Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2013/098446 A1 und der US-Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2013/195705 A1) gibt eine Pumpe mit variabler Verdrängung an, die die oben genannten Anforderungen erfüllt. Diese Pumpe mit variabler Verdrängung umfasst einen Nockenring, dessen exzentrische Größe in Bezug auf einen Rotor variiert wird, indem er gegen eine Federkraft eines Federglieds bewegt wird, und zwei einander zugewandte Druckempfangskammern, die an einer Außenumfangsfläche des Nockenrings ausgebildet sind. In dieser Pumpe mit variabler Verdrängung wirkt der Pumpenausgabedruck selektiv auf diese Druckempfangskammern, sodass der Nockenring in zwei Stufen (stufenweise) betätigt wird.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Bei der oben genannten Pumpe mit variabler Verdrängung muss der Nockenring jedoch durch ein Federglied mit einer relativ großen Federkonstante gedrückt werden. Die Bewegungsfähigkeit (Beweglichkeit) des Nockenrings in einer Richtung zu der kleinen exzentrischen Größe wird durch eine Erhöhung des Ausgabedrucks vermindert. Der Ausgabedruck wird stark erhöht, wenn sich die Pumpendrehzahl erhöht, auch wenn der Druck bei dem ersten Ausgabedruck oder dem zweiten Ausgabedruck gehalten wird. Dementsprechend weicht der Ausgabedruck von der gewünschten Ausgabekennlinie ab.
  • Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ölpumpe mit variabler Verdrängung anzugeben, die ausgebildet ist, um die oben genannten Probleme zu lösen und eine übermäßige Erhöhung des Ausgabedrucks auch dann zu unterdrücken, wenn die Pumpendrehzahl erhöht wird, weil ein gewünschter Ausgabedruck gehalten werden muss.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Ölpumpe mit variabler Verdrängung: einen Rotor, der drehend angetrieben wird; eine Vielzahl von Flügeln, die in einem Außenumfangsteil des Rotors vorgesehen sind und von dem Rotor vorgeschoben und in den Rotor zurückgezogen werden können; einen Nockenring, der den Rotor und die Flügel aufnimmt, um eine Vielzahl von Pumpenkammern zu bilden, und der bewegt wird, um eine exzentrische Größe an der Mitte einer Innenumfangsfläche des Nockenrings in Bezug auf die Drehmitte des Rotors zu variieren; einen Ansaugteil, der sich in den Pumpenkammern öffnet, deren Volumen vergrößert werden, wenn der Nockenring exzentrisch in einer ersten Richtung in Bezug auf die Drehmitte des Rotors bewegt wird; einen Ausgabeteil, der sich in den Pumpenkammern öffnet, deren Volumen verkleinert wird, wenn der Nockenring exzentrisch in einer zweiten Richtung in Bezug auf die Drehmitte des Rotors bewegt wird; ein Drückglied, das angeordnet ist, um den Nockenring in der ersten Richtung zu drücken, in der die exzentrische Größe des Nockenrings in Bezug auf die Drehmitte des Rotors vergrößert wird; eine erste Steuerhydraulikkammer, die angeordnet ist, um einen Ausgabedruck von dem Ausgabeteil durch einen Einführungskanal zu empfangen und dadurch auf den Nockenring eine Kraft auszuüben, um den Nockenring exzentrisch in der zweiten Richtung, in der die exzentrische Größe des Nockenrings verkleinert wird, gegen eine Drückkraft des Drückglieds zu bewegen; eine zweite Steuerhydraulikkammer, die angeordnet ist, um das Hydraulikfluid zu empfangen und dadurch auf den Nockenring eine Kraft zum Bewegen des Nockenrings in der ersten Richtung in Zusammenwirkung mit der Drückkraft des Drückglieds auszuüben; einen Schaltmechanismus, der angeordnet ist, um zwischen einem Zustand, in dem das Hydraulikfluid in die zweite Steuerhydraulikkammer durch einen Verbindungskanal zwischen dem Ausgabeteil und der zweiten Steuerhydraulikkammer eingeführt wird, und einem Zustand, in dem das Hydraulikfluid von der zweiten Steuerhydraulikkammer durch den Verbindungskanal ausgegeben wird, zu schalten; und einen Steuermechanismus, der angeordnet ist, um betätigt zu werden, bevor die exzentrische Größe des Nockenrings minimal wird, und weiterhin angeordnet ist, um die Öffnungsfläche des Verbindungskanals zu variieren, wenn der Ausgabedruck erhöht wird, und um die Öffnungsfläche eines Ausgabekanals, der angeordnet ist, um das Hydraulikfluid in der zweiten Steuerhydraulikkammer auszugeben, in einer zu der Richtung einer Variation der Öffnungsfläche des Einführungskanals entgegen gesetzten Richtung zu variieren.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung umfasst eine Ölpumpe mit variabler Verdrängung: einen Rotor, der drehend angetrieben wird; eine Vielzahl von Flügeln, die in einem Außenumfangsteil des Rotors vorgesehen sind und von dem Rotor vorgeschoben und in den Rotor zurückgezogen werden können; einen Nockenring, der den Rotor und die Flügel aufnimmt, um eine Vielzahl von Pumpenkammern zu bilden, und der bewegt wird, um eine exzentrische Größe an der Mitte einer Innenumfangsfläche des Nockenrings in Bezug auf die Drehmitte des Rotors zu variieren; einen Ansaugteil, der sich in den Pumpenkammern öffnet, deren Volumen vergrößert werden, wenn der Nockenring exzentrisch in einer ersten Richtung in Bezug auf die Drehmitte des Rotors bewegt wird; einen Ausgabeteil, der sich in den Pumpenkammern öffnet, deren Volumen verkleinert wird, wenn der Nockenring exzentrisch in einer zweiten Richtung in Bezug auf die Drehmitte des Rotors bewegt wird; ein Drückglied, das angeordnet ist, um den Nockenring in der ersten Richtung zu drücken, in der die exzentrische Größe des Nockenrings in Bezug auf die Drehmitte des Rotors vergrößert wird; eine erste Steuerhydraulikkammer, die angeordnet ist, um einen Ausgabedruck von dem Ausgabeteil zu empfangen und dadurch auf den Nockenring eine Kraft auszuüben, um den Nockenring exzentrisch in der zweiten Richtung, in der die exzentrische Größe des Nockenrings verkleinert wird, gegen eine Drückkraft des Drückglieds zu bewegen; eine zweite Steuerhydraulikkammer, die angeordnet ist, um das Hydraulikfluid zu empfangen und dadurch auf den Nockenring eine Kraft zum Bewegen des Nockenrings in der ersten Richtung in Zusammenwirkung mit der Drückkraft des Drückglieds auszuüben; einen Schaltmechanismus, der angeordnet ist, um zwischen einem Zustand, in dem das Hydraulikfluid in die zweite Steuerhydraulikkammer durch einen Verbindungskanal zwischen dem Ausgabeteil und der zweiten Steuerhydraulikkammer eingeführt wird, und einem Zustand, in dem das Hydraulikfluid von der zweiten Steuerhydraulikkammer durch den Verbindungskanal ausgegeben wird, zu schalten; und einen Steuermechanismus, der umfasst: einen Ventilkörper mit einer Einführungsöffnung, an welcher der Ausgabedruck eingeführt wird, einer ersten Steueröffnung, die mit der ersten Steuerhydraulikkammer verbunden ist, einer zweiten Steueröffnung, die mit der zweiten Steuerhydraulikkammer über den Verbindungskanal verbunden ist, einer Verbindungsöffnung, die mit dem Verbindungskanal auf der Seite des Schaltmechanismus verbunden ist, und einer Ablassöffnung, die angeordnet ist, um mit der zweiten Steueröffnung verbunden zu werden; ein Spulenventil, das gleitbar in dem Ventilkörper aufgenommen ist und angeordnet ist, um die Verbindungszustände der Einführungsöffnung, der ersten Steueröffnung, der zweiten Steueröffnung, der Verbindungsöffnung und der Ablassöffnung zu steuern; und eine Steuerfeder, die angeordnet ist, um das Spulenventil in einer Richtung durch eine Drückkraft zu drücken, die kleiner als die Drückkraft des Drückglieds ist; wobei der Steuermechanismus angeordnet ist, um zu einem ersten Zustand versetzt zu werden, in dem das Spulenventil die Einführungsöffnung schließt, die erste Steueröffnung und die Ablassöffnung miteinander verbunden sind und die zweite Steueröffnung und die Verbindungsöffnung miteinander verbunden sind, wobei eine Ausgangsposition eingenommen wird, an welcher das Spulenventil maximal in der einen Richtung bewegt wird, indem es durch die Steuerfeder gedrückt wird, und um weiterhin zu einem zweiten Zustand versetzt zu werden, in dem die Einführungsöffnung und die erste Steueröffnung miteinander verbunden sind und die zweite Steueröffnung und die Ablassöffnung miteinander verbunden sind, wenn der Hydraulikdruck in der Einführungsöffnung durch die Erhöhung des Ausgabedrucks hoch wird, und das Spulenventil in der anderen Richtung gegen die Drückkraft der Steuerfeder bewegt wird; und wobei der Steuermechanismus angeordnet ist, um die Öffnungsfläche eines Flusskanals von der zweiten Steueröffnung zu der Ablassöffnung in einer Richtung, die einer Variation einer Öffnungsfläche der ersten Steueröffnung entgegen gesetzt ist, zu variieren, wenn das Spulenventil in der anderen Richtung gegen die Federkraft der Steuerfeder bewegt wird.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst eine Ölpumpe mit variabler Verdrängung: einen Pumpenbildungsabschnitt, der angeordnet ist, um die Volumen einer Vielzahl von Hydraulikfluidkammern zu variieren, indem er drehend angetrieben wird, und dadurch ein von einem Ansaugteil angesaugtes Öl von einem Ausgabeteil auszugeben; einen variablen Mechanismus, der angeordnet ist, um eine Variationsgröße der Volumen der zu dem Ausgabeteil geöffneten Hydraulikfluidkammern durch eine Bewegung eines beweglichen Glieds zu variieren; ein Drückglied, das angeordnet ist, um das bewegliche Glied in einem Zustand zu drücken, um auf das bewegliche Glied eine Federkraft in einer Richtung auszuüben, in der die Variationsgrößen der Volumen der zu dem Ausgabeteil geöffneten Hydraulikfluidkammern vergrößert werden; eine erste Steuerhydraulikkammer, die angeordnet ist, um den Ausgabedruck von dem Ausgabeteil zu empfangen und dadurch auf den beweglichen Mechanismus eine Kraft in einer zu der Richtung der Drückkraft des Drückglieds entgegen gesetzten Richtung auszuüben; eine zweite Steuerhydraulikkammer, die angeordnet ist, um das Hydraulikfluid zu empfangen und dadurch auf den beweglichen Mechanismus eine Kraft in einer Richtung, die der Richtung der Drückkraft des Drückglieds entspricht, auszuüben; einen Schaltmechanismus, der angeordnet ist, um zwischen einem Zustand, in dem das Hydraulikfluid, dessen Druck kleiner als der Ausgabedruck ist, von dem Ausgabeteil zu der zweiten Steuerhydraulikkammer eingeführt wird, und einem Zustand, in dem das Hydraulikfluid in der zweiten Steuerhydraulikkammer ausgegeben wird, zu schalten; und einen Steuermechanismus, der betätigt wird, bevor die Variationsgrößen der Volumen durch den variablen Mechanismus minimal werden, und der einen ersten Drosselteil, der angeordnet ist, um eine Drosselfläche zu vergrößern, wenn der Ausgabedruck größer wird, und einen zweiten Drosselteil, der angeordnet ist, um eine Drosselfläche zu verkleinern, wenn der Ausgabedruck größer wird, umfasst; wobei der Steuermechanismus angeordnet ist, um das von dem Schaltmechanismus zu der zweiten Steuerhydraulikkammer zugeführte Hydraulikfluid durch einen der ersten und zweiten Drosselteile zu vermindern, und um das von der zweiten Steuerhydraulikkammer zu einem Niederdruckteil ausgegebene Hydraulikfluid durch den anderen der ersten und zweiten Drosselteile zu vermindern.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst eine Ölpumpe mit variabler Verdrängung: einen Rotor, der drehend angetrieben wird; eine Vielzahl von Flügeln, die in einem Außenumfangsteil des Rotors vorgesehen sind und von dem Rotor vorgeschoben und in den Rotor zurückgezogen werden können; einen Nockenring, der den Rotor und die Flügel aufnimmt, um eine Vielzahl von Pumpenkammern zu bilden, und der bewegt wird, um eine exzentrische Größe an der Mitte einer Innenumfangsfläche des Nockenrings in Bezug auf die Drehmitte des Rotors zu variieren; einen Ansaugteil, der sich in den Pumpenkammern öffnet, deren Volumen vergrößert werden, wenn der Nockenring exzentrisch in einer ersten Richtung in Bezug auf die Drehmitte des Rotors bewegt wird; einen Ausgabeteil, der sich in den Pumpenkammern öffnet, deren Volumen verkleinert wird, wenn der Nockenring exzentrisch in einer zweiten Richtung in Bezug auf die Drehmitte des Rotors bewegt wird; ein Drückglied, das angeordnet ist, um den Nockenring in der ersten Richtung zu drücken, in der die exzentrische Größe des Nockenrings in Bezug auf die Drehmitte des Rotors vergrößert wird; eine erste Steuerhydraulikkammer, die angeordnet ist, um einen Ausgabedruck von dem Ausgabeteil durch einen Einführungskanal zu empfangen und dadurch auf den Nockenring eine Kraft auszuüben, um den Nockenring exzentrisch in der zweiten Richtung, in der die exzentrische Größe des Nockenrings verkleinert wird, gegen eine Drückkraft des Drückglieds zu bewegen; eine zweite Steuerhydraulikkammer, die angeordnet ist, um das Hydraulikfluid zu empfangen und dadurch auf den Nockenring eine Kraft zum Bewegen des Nockenrings in der ersten Richtung in Zusammenwirkung mit der Drückkraft des Drückglieds auszuüben; einen Schaltmechanismus, der angeordnet ist, um zwischen einem Zustand, in dem das Hydraulikfluid in die zweite Steuerhydraulikkammer durch einen Verbindungskanal zwischen dem Ausgabeteil und der zweiten Steuerhydraulikkammer eingeführt wird, und einem Zustand, in dem das Hydraulikfluid von der zweiten Steuerhydraulikkammer durch den Verbindungskanal ausgegeben wird, zu schalten; und einen Steuermechanismus, der angeordnet ist, um in Übereinstimmung mit dem Ausgabedruck des Ausgabeteils den Ausgabedruck zu der ersten Steuerhydraulikkammer zuzuführen oder die Zufuhr des Ausgabedrucks zu der ersten Steuerhydraulikkammer zu beenden und um in Übereinstimmung mit dem Ausgabedruck des Ausgabeteils einen Hydraulikdruck durch den Verbindungskanal zu der zweiten Steuerhydraulikkammer zuzuführen oder den Hydraulikdruck durch den Verbindungskanal aus der zweiten Steuerhydraulikkammer abzuführen; wobei der Steuermechanismus weiterhin angeordnet ist, um den Ausgabedruck zu der ersten Steuerhydraulikkammer zuzuführen und das Hydraulikfluid in der zweiten Steuerhydraulikkammer abzuführen, wenn der Ausgabedruck des Ausgabeteils größer als ein gewünschter Ausgabedruck ist.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine schematische Ansicht, die einen Hydraulikkreis eines Ölzuführsystems zeigt, das eine Ölpumpe mit variabler Verdrängung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet.
  • 2 ist eine schematische Gesamtansicht, die eine Ölpumpe mit variabler Verdrängung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und einen maximalen Zustand einer exzentrischen Größe eines Nockenrings der Ölpumpe zeigt.
  • 3 ist eine Längsschnittansicht der Ölpumpe von 2.
  • 4 ist eine Vorderansicht, die einen Pumpenkörper der Ölpumpe mit variabler Verdrängung von 2 zeigt.
  • 5 ist eine Schnittansicht, die einen Montagezustand eines elektromagnetischen Schaltventils und eines zweiten Ölfilters in der Ölpumpe mit variabler Verdrängung von 2 zeigt.
  • 6 ist ein Kurvendiagramm, das eine Beziehung zwischen der Motordrehzahl und dem Pumpenausgabedruck in einer herkömmlichen Ölpumpe mit variabler Verdrängung ohne ein Pilotventil zeigt.
  • 7 ist eine Betriebsansicht, die einen Betrieb der Ölpumpe mit variabler Verdrängung von 2 zeigt.
  • 8 ist eine Ansicht, die einen Betrieb der Ölpumpe mit variabler Verdrängung von 2 zeigt.
  • 9 ist eine Ansicht, die einen Betrieb der Ölpumpe mit variabler Verdrängung von 2 zeigt.
  • 10 ist ein Kurvendiagramm, das eine Beziehung zwischen der Motordrehzahl und dem Pumpenausgabedruck in der Ölpumpe mit variabler Verdrängung von 2 zeigt.
  • 11A, 11B und 11C sind vergrößerte Schnittansichten, die Fälle zeigen, in denen die Öffnungsfläche einer ersten Zuführ-/Ausgabeöffnung und die Breite eines ersten Stegteils eines Spulenventils relativ variiert werden.
  • 12 sind vergrößerte Schnittansichten, die Fälle zeigen, in denen die Form des ersten Stegteils des Spulenventils variiert werden und die Breite eines mittleren Teils des ersten Stegteils und die Öffnungsfläche der ersten Zuführ-/Ausgabeöffnung relativ variiert werden.
  • Ausführliche Beschreibung der Erfindung
  • Im Folgenden wird eine Ölpumpe mit variabler Verdrängung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen gezeigt. In der nachfolgend beschriebenen Ausführungsform ist die vorliegende Erfindung auf eine Ölpumpe mit variabler Verdrängung angewendet, die als eine Antriebsquelle eines variablen Ventilbetätigungsmechanismus verwendet wird, der angeordnet ist, um die Ventilzeiten von Motorventilen eines Verbrennungsmotors in einem Fahrzeug zu variieren, und angeordnet ist, um ein Schmieröl zu gleitenden Teilen zwischen einem Kolben und einer Zylinderbohrung mittels eines Ölstrahls zuzuführen und das Schmieröl zu Lagern einer Kurbelwelle zuzuführen.
  • 1 zeigt einen Hydraulikkreis, der die Ölpumpe mit variabler Verdrängung gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet. Eine Ölpumpe 10 mit variabler Verdrängung ist angeordnet, um durch eine drehende Antriebskraft, die von einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors übertragen wird, gedreht zu werden und dadurch ein in einer Ölpfanne 01 gespeichertes Öl durch ein Filter 02 von einem Ansaugkanal 03 anzusaugen und das angesaugte Öl von einem Ausgabekanal 04, der ein Ausgabeteil ist, zu einer Hauptölleitung 05 des Motors auszugeben.
  • In einem Ablasskanal 06, der sich von dem Ausgabekanal 04 gabelt, ist ein Ablassventil 07 vorgesehen, das von einem Kugelrückschlagtyp ist und angeordnet ist, um das Öl zu der Ölpfanne 01 zurückzuführen, wenn der Pumpenausgabedruck übermäßig hoch ist.
  • Die Hauptölleitung 05 ist angeordnet, um das Öl zu einem Ölstrahl zuzuführen, der angeordnet ist, um ein Kühlöl zu gleitenden Teilen des Motors wie etwa einem Kolben sowie zu der Ventilzeit-Steuereinrichtung und Lagern der Kurbelwelle zuzuführen. Auf der stromaufwärts gelegenen Seite des Ölkanals 04 ist ein erstes Ölfilter 1 angeordnet, um Fremdstoffe in dem fließenden Öl aufzufangen. Weiterhin ist ein Umgehungskanal 08 vorgesehen, der das erste Ölfilter 1 der Hauptölleitung 05 umgeht. Weiterhin ist an dem Umgehungskanal 08 ein Umgehungsventil 09 vorgesehen, das vom Kugelrückschlagtyp ist und angeordnet ist, um sich für einen Fluss des Öls auf der stromabwärts gelegenen Seite durch den Umgehungskanal 08 zu öffnen, wenn das erste Ölfilter 1 verstopft ist und den Ölfluss behindert.
  • Weiterhin ist ein erster Verzweigungskanal 3 vorgesehen, der auf der stromabwärts gelegenen Seite des ersten Ölfilters 1 in der Hauptölleitung 05 angeordnet ist und sich von der Hauptölleitung 05 gabelt. Eine stromabwärts gelegene Seite dieses ersten Verzweigungskanals 3 ist über ein Pilotventil 50, das ein Steuermechanismus ist, und über einen ersten Zuführ-/Ausgabekanal 6a mit einer ersten Steuerhydraulikkammer 31 (weiter unten beschrieben) der Ölpumpe 10 verbunden. Weiterhin ist ein zweiter Verzweigungskanal 4 vorgesehen, der sich von dem ersten Verzweigungskanal 3 gabelt. Auf der stromabwärts gelegenen Seite des zweiten Verzweigungskanals 4 ist ein elektromagnetisches Schaltventil 40 vorgesehen, das ein Schaltmechanismus ist. Das elektromagnetische Schaltventil 40 ist über einen Zwischenkanal 60 mit dem Pilotventil 50 verbunden. Das Pilotventil 50 ist über einen zweiten Zuführ-/Ausgabekanal 6b mit einer zweiten Steuerhydraulikkammer 32 (weiter unten beschrieben) der Ölpumpe 10 verbunden.
  • Das elektromagnetische Schaltventil 40 wird durch eine Steuereinheit (nicht gezeigt) gesteuert, um zwischen einem EIN-Zustand (Stromversorgung) und einem AUS-Zustand (nicht-Stromversorgung) geschaltet zu werden. Das elektromagnetische Schaltventil 40 ist angeordnet, um den zweiten Verzweigungskanal 4 mit dem Zwischenkanal 60 oder den Zwischenkanal 60 mit dem Ablasskanal 5 zu verbinden. Die konkreten Aufbauten usw. werden weiter unten beschrieben.
  • Weiterhin ist ein zweites Ölfilter 2 in dem ersten Verzweigungskanal 3 in der Nähe eines Verzweigungsteils zwischen dem ersten Verzweigungskanal 3 und der Hauptölleitung 05 vorgesehen. Wie in 5 gezeigt, enthält dieses zweite Ölfilter 2 einen im Wesentlichen zylindrischen Hauptkörper 2a, der durch eine Presspassung in dem Verzweigungsteil des ersten Verzweigungskanals 3 zwischen dem Verzweigungskanal 3 mit einem großen Durchmesser und der Hauptölleitung 05 fixiert ist, und einen Gitterteil 2b, der aus Metall ausgebildet ist, eine unten geschlossene zylindrische Form aufweist und mit einem Endteil des Hauptkörpers 2a verbunden ist. Das Ölfilter 2 ist angeordnet, um zu verhindern, dass in das Öl gemischte Verunreinigungen in das elektromagnetische Schaltventil 40 fließen.
  • Die ersten und zweiten Ölfilter 1 und 2 werden zum Beispiel durch ein Filter und einen Gitterteil aus Metall gebildet. Wenn das Filter und der Gitterteil verstopft sind, kann das Filter gewechselt werden, wobei ein Filter eines austauschbaren Patronentyps verwendet werden kann. Der Gitterabstand des Gitterteils 2b des zweiten Ölfilters 2 ist größer als der Gitterabstand eines Gitterteils des ersten Ölfilters 1.
  • Die Ölpumpe 10 ist an einem vorderen Endteil usw. eines Zylinderblocks 35 des Verbrennungsmotors vorgesehen. Wie in 2 bis 4 gezeigt, umfasst die Ölpumpe 10: ein Gehäuse mit einem Pumpenkörper 11, der einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweist, einer Pumpenaufnahmekammer 13, die eine Endöffnung aufweist und ein zylindrischer, hohler Raum im Inneren des Pumpenkörpers 11 ist, und einem Abdeckungsglied 12 zum Schließen der einen Endöffnung des Pumpenkörpers 11; eine Antriebswelle 14, die drehend an dem Gehäuse gehalten wird, sich durch einen im Wesentlichen mittigen Teil der Pumpenaufnahmekammer 13 erstreckt und drehend durch die Kurbelwelle des Motors angetrieben wird; einen Pumpenbildungsabschnitt mit einem Rotor 15, der drehend in der Pumpenaufnahmekammer 13 aufgenommen ist und einen mit der Antriebswelle 14 verbundenen mittleren Teil umfasst, und mit Flügeln 16, die in einer Vielzahl von Schlitzen 15a, die durch Schneiden in einem Außenumfangsteil des Rotors 15 in den Radialrichtungen ausgebildet sind, aufgenommen sind und von dem Rotor 15 vorgeschoben und in denselben zurückgezogen werden können; einen Nockenring 17, der radial außerhalb des Pumpenbildungsabschnitts angeordnet ist, um derart bewegt zu werden, dass er exzentrisch in Bezug auf die Drehmitte des Rotors 15 ist und Pumpenkammern 20, die eine Vielzahl von Hydraulikflusskammern sind, zusammen mit dem Rotor 15 und zwei benachbarten Flügeln 16 und 16 definiert; eine Feder 18, die ein Drückglied (Steuerfeder) ist, das angeordnet ist, um einen Nockenring 17 konstant in einer Richtung zu drücken, in der eine exzentrische Größe des Nockenrings 17 in Bezug auf die Drehmitte des Rotors 15 vergrößert wird; und ein Paar von Ringgliedern 19 und 19, die gleitbar an den beiden Seitenteilen des Rotors 15 an der Innenumfangsseite angeordnet sind und kleinere Durchmesser als der Durchmesser des Rotors 15 aufweisen.
  • Der Pumpenkörper 11 ist einstückig aus einer Aluminiumlegierung ausgebildet. Wie in 3 und 4 gezeigt, umfasst der Pumpenkörper 11 ein Lagerloch 11a, das an einer im Wesentlichen mittigen Position einer Bodenfläche 13a der Pumpenaufnahmekammer 13 ausgebildet ist, sich durch den Pumpenkörper 11 erstreckt und ein Ende der Antriebswelle 14 drehend hält. Weiterhin umfasst der Pumpenkörper 11 wie in 4 gezeigt ein Halteloch 11b, das durch Schneiden an einer vorbestimmten Position an einer Innenumfangswand der Pumpenaufnahmekammer 13, die eine Innenseitenfläche des Pumpenkörpers 11 ist, ausgebildet ist und in dem ein Schwenkzapfen 24 zum schwenkbaren Halten des Nockenrings 17 eingesteckt und fixiert ist. Weiterhin umfasst der Pumpenkörper 11 eine Haltenut 11e, die an der Innenumfangsfläche des Lagerlochs 11a ausgebildet ist und angeordnet ist, um das Öl zum Schmieren der Antriebswelle 14 zu halten.
  • Weiterhin umfasst das Pumpengehäuse 11 erste und zweite Dichtungsgleitflächen 11c und 11d, die an der Innenumfangswand der Pumpenaufnahmekammer 13 ausgebildet sind, auf beiden Seiten einer Linie M (nachfolgend als Nockenring-Bezugslinie bezeichnet), die die Mitte des Lagerlochs 11a mit der Mitte des Haltelochs 11b verbindet, angeordnet sind und gegen die Dichtungsglieder 30 und 30, die an dem Außenumfangsteil des Nockenrings 17 angeordnet sind, gleitbar anstoßen. Wie in 4 gezeigt, weisen die Dichtungsgleitflächen 11c und 11d bogenförmige Flächenformen um die Mitte des Haltelochs 11b herum mit vorbestimmten Radien R1 und R2 auf. Die Dichtungsgleitflächen 11c und 11d weisen Umfangslängen auf, die derart gesetzt sind, dass Dichtungsglieder 30 und 30 konstant gleitbar gegen die Dichtungsgleitflächen 11c und 11d in einem Bereich der exzentrischen Schwenkbewegung des Nockenrings 17 anstoßen. Wenn also der Nockenring 17 exzentrisch geschwenkt wird, wird der Nockenring 17 geführt, um entlang der Dichtungsgleitflächen 11c und 11d zu gleiten. Dementsprechend kann eine glatte Bewegung (exzentrische Schwenkbewegung) des Nockenrings 17 erhalten werden.
  • Wie in 2 und 4 gezeigt, enthält der Pumpenkörper 11: eine Ansaugöffnung 21, die ein Ansaugteil ist, der eine im Wesentlichen bogenförmig vertiefte Form aufweist, die in einer Bodenfläche 13a der Pumpenaufnahmekammer 13 radial außerhalb des Lagerlochs 11a ausgebildet ist und sich in einem Bereich (Ansaugbereich) öffnet, in dem die Volumen der Pumpenkammern 20 in Übereinstimmung mit der Pumpenfunktion des Pumpenbildungsabschnitts vergrößert werden; und eine Ausgabeöffnung 22, die ein Ausgabeteil ist, der eine im Wesentlichen bogenförmig vertiefte Form aufweist, die in der Bodenfläche 13a der Pumpenaufnahmekammer 13 radial außerhalb des Lagerlochs 11a ausgebildet ist und sich in einem Bereich (Ausgabebereich) öffnet, in dem die Volumen der Pumpenkammern 20 in Übereinstimmung mit der Pumpenfunktion des Pumpenbildungsabschnitts verkleinert werden. Die Ansaugöffnung 21 und die Ausgabeöffnung 22 sind derart angeordnet, dass sie einander im Wesentlichen zugewandt sind und dazwischen das Lagerloch 11a einschließen.
  • Die Ansaugöffnung 21 enthält ein Ansaugloch 21a, das sich von einer im Wesentlichen mittigen Position der Ansaugöffnung 21 zu der Seite einer Federaufnahmekammer 28 (weiter unten beschrieben) erstreckt, wobei es sich durch die Bodenwand des Pumpenkörpers 11 erstreckt und nach außen geöffnet ist. Auf diese Weise wird das in der Ölpfanne 01 des Motors gespeicherte Schmieröl durch das Ansaugloch 21a und die Ansaugöffnung 21 in die Pumpenkammern 20 in dem Ansaugbereich auf der Basis des Unterdrucks gesaugt, der in Übereinstimmung mit der Pumpenfunktion des Pumpenbildungsabschnitts erzeugt wird.
  • Das Ansaugloch 21a ist derart ausgebildet, dass es dem Außenumfangsbereich (einem Teil radial außerhalb) des Nockenrings 17 auf der Pumpenansaugseite zugewandt ist. Das Ansaugloch 21a ist angeordnet, um den Ansaugdruck zu dem Außenumfangsbereich auf der Pumpenansaugseite des Nockenrings 17 einzuführen. Deshalb wird der Außenumfangsbereich des Nockenrings 17 auf der Pumpenansaugseite, der den Pumpenkammern 20 in dem Ansaugbereich benachbart ist, zu einem Niederdruckbereich, der den Ansaugdruck oder den Atmosphärendruck aufweist. Dementsprechend wird ein Lecken des Schmieröls von den Pumpenkammern 20 in dem Ansaugbereich zu dem Außenumfangsbereich des Nockenrings 17 auf der Pumpenansaugseite unterdrückt.
  • Die Ausgabeöffnung 22 enthält ein Ausgabeloch 22a, das ein Ausgabeteil ist, sich durch die Bodenwand des Pumpenkörpers 11 erstreckt, an einer oberen Position in 4 ausgebildet ist und über den Ausgabekanal 04 mit der Hauptölleitung 05 verbunden ist.
  • Durch diesen Aufbau wird das durch die Pumpenfunktion des Pumpenbildungsabschnitts unter Druck gesetzte und von den Pumpenkammern 20 in dem Ausgabebereich ausgegebene Öl durch die Ausgabeöffnung 22 und das Ausgabeloch 22a zu der Hauptölleitung 05 und damit zu den gleitenden Teilen des Motors, der Ventilzeitsteuereinrichtung usw. zugeführt.
  • Wie in 3 gezeigt, weist das Abdeckungsglied 12 im Wesentlichen eine Plattenform auf. Das Abdeckungsglied 12 umfasst einen zylindrischen Teil, der an einem Außenseitenteil des Abdeckungsglieds 12 an einer Position in Entsprechung zu dem Lagerloch 11a des Pumpenkörpers 11 ausgebildet ist, und ein Lagerloch 12a, das an einer Innenumfangsfläche des zylindrischen Teils ausgebildet ist, sich durch das Abdeckungsglied 12 erstreckt und die andere Endseite der Antriebswelle 14 drehend hält. Das Abdeckungsglied 12 ist an der Öffnungsendfläche des Pumpenkörpers 11 mittels einer Vielzahl von Schrauben 26 montiert.
  • Weiterhin umfasst das Abdeckungsglied 12 eine im Wesentlichen flache, Innenseitenfläche. Die Ansaugöffnung 21 und die Ausgabeöffnung 22 können auf dieser Innenseitenfläche des Abdeckungsglieds 12 wie die Bodenfläche des Pumpenkörpers 11 ausgebildet sein.
  • Die Antriebswelle 14 ist angeordnet, um den Rotor 15 im Uhrzeigersinn von 2 durch die von der Kurbelwelle übertragene Drehkraft zu drehen.
  • Wie in 2 gezeigt, umfasst der Rotor 15 sieben Schlitze 15a, die durch Schneiden derart ausgebildet sind, dass sie sich von dem radial inneren Teil (der mittleren Seite) zu der radial äußeren Seite erstrecken, und Rückdruckkammern 15b, die im Wesentlichen kreisförmige Querschnitte aufweisen, jeweils an dem radial inneren Basisendteil eines der Schlitze 15a ausgebildet sind und das zu der Ausgabeöffnung 22 ausgegebene Hydraulikfluid ausgeben. Dabei sind die Flügel 16 derart angeordnet, dass sie in einer radial äußeren Richtung durch die Hydraulikdrücke der Rückdruckkammern 15b und die in Übereinstimmung mit der Drehung des Rotors 15 erzeugten Zentrifugalkraft der Ringglieder 19 und 19 geschoben werden.
  • Jeder der Flügel 16 umfasst eine Spitzenendfläche, die gleitbar an die Innenumfangsfläche des Nockenrings 17 anstößt, und eine Innenendfläche des Basisendteils, die gleitbar an die Außenumfangsflächen der Ringglieder 19 und 19 anstößt. Wenn die Motordrehzahl niedrig ist und die Zentrifugalkraft und die Hydraulikdrücke der Rückdruckkammern 15b klein sind, werden die Pumpenkammern 20 flüssigkeitsdicht durch die Außenumfangsfläche des Rotors 15, die Innenseitenflächen von zwei benachbarten Flügeln 16 und 16, die Innenumfangsfläche des Nockenrings 17, die Bodenfläche 13a der Pumpenaufnahmekammer 13 des Pumpenkörpers 11, die eine Seitenwand ist, und die Innenseitenfläche des Abdeckungsglieds 12, die die Seitenwand ist, abgedichtet.
  • Der Nockenring 17 ist einstückig mit einer Ringform aus einem gesinterten Metall ausgebildet. Der Nockenring 17 umfasst: einen Schwenkteil 17a, der eine im Wesentlichen bogenförmig vertiefte Form aufweist, an einer vorbestimmten Position des Außenumfangsteils des Nockenrings 17 ausgebildet ist und entlang der Axialrichtung vorsteht, wobei darin ein Schwenkzapfen 24 montiert ist, um als ein Schwenkpunkt für das exzentrische Schwenken zu dienen, um den der Nockenring 17 geschwenkt wird; und einen Armteil 17b, der an einer Position gegenüber dem Schwenkteil 17a in Bezug auf die Mitte des Nockenrings 17 ausgebildet ist, entlang der Axialrichtung vorsteht und mit der Feder 18 verbunden ist.
  • Der Pumpenkörper 11 enthält eine Federaufnahmekammer 28, die mit der Pumpenaufnahmekammer 13 durch einen Verbindungsteil 27, der an einer Position gegenüber dem Halteloch 11b ausgebildet ist, verbunden ist. Die Feder 18 ist in der Federaufnahmekammer 28 aufgenommen.
  • Die Feder 18 wird elastisch zwischen einer Bodenfläche der Federaufnahmekammer 28 und einer unteren Fläche eines Spitzenendteils des Armteils 17b gehalten, der sich in die Federaufnahmekammer 28 durch den Verbindungsteil 27 erstreckt, sodass er eine vorbestimmte Setzlast W aufweist. Der Armteil 17b umfasst einen Haltevorsprung 17c, der an der unteren Fläche des Spitzenendteils des Armteils 17b vorstehend ausgebildet ist, im Wesentlichen eine Bogenform aufweist und in die Innenumfangsseite der Feder 18 eingreift. Ein Endteil der Feder 18 wird durch den Haltevorsprung 17c gehalten.
  • Dementsprechend drückt die Feder 18 den Nockenring 17 über den Armteil 17b konstant durch die elastische Kraft auf der Basis der Federlast W in einer Richtung, in der die exzentrische Größe des Nockenrings 17 vergrößert wird (im Uhrzeigersinn von 2). Dadurch wird in dem nicht betätigten Zustand des Nockenrings 17 von 2 die obere Fläche des Armteils 17 gegen eine Stopperfläche 28a, die an einer unteren Fläche der oberen Wand der Federaufnahmekammer 28 ausgebildet ist, durch die Federkraft der Feder 18 gedrückt, sodass der Nockenring 17 an einer Position gehalten wird, an welcher die exzentrische Größe des Nockenrings 17 in Bezug auf die Drehmitte des Rotors 15 maximal wird.
  • Auf diese Weise enthält der Nockenring 17 einen Armteil 17b, der sich auf der Seite gegenüber dem Schwenkteil 17a erstreckt, und wird der Spitzenendteil des Armteils 17b durch die Feder 18 gedrückt. Dementsprechend kann das maximale Drehmoment zu dem Nockenring 17 erzeugt werden. Folglich kann die Größe der Feder 18 verkleinert werden und kann dementsprechend die Größe der Pumpe verkleinert werden.
  • Weiterhin umfasst der Nockenring 17: ein Paar von ersten und zweiten Dichtungsbildungsabschnitten 17d und 17e, die im Wesentlichen dreieckige Querschnitte aufweisen, in den Außenumfangsteilen des Nockenrings 17 vorstehend ausgebildet sind, ersten und zweiten Gleitflächen 11c und 11d zugewandt sind und erste und zweite Dichtungsflächen umfassen; und erste und zweite Dichtungshaltenuten, die durch Schneiden an den Dichtungsflächen der ersten und zweiten Dichtungsbildungsabschnitte 17d und 17e ausgebildet sind und sich in der Axialrichtung erstrecken. Das Paar von Dichtungsgliedern 30 und 30 werden jeweils in den ersten und zweiten Dichtungshaltenuten der Dichtungsflächen der ersten und zweiten Dichtungsbildungsabschnitte 17d und 17e gehalten. Das Paar von Dichtungsgliedern 30 und 30 stößt gleitbar jeweils an den Dichtungsgleitflächen 11c und 11d während der exzentrischen Schwenkbewegung des Nockenrings 17 an.
  • In diesem Fall sind die ersten und zweiten Dichtungsflächen um die Mitte des Schwenkteils 17a herum mit vorbestimmten Radien ausgebildet, die etwas kleiner als die Radien R1 und R2 der entsprechenden ersten und zweiten Dichtungsgleitflächen 11c und 11d sind. Dementsprechend werden kleine Zwischenräume C zwischen den Dichtungsflächen und den ersten und zweiten Dichtungsgleitflächen 11c und 11d gebildet.
  • Dichtungsglieder 30 und 30 sind aus zum Beispiel einem Fluor-basierten Kunstharz mit einer geringen Reibung ausgebildet. Die Dichtungsglieder 30 und 30 weisen linearlängliche Formen auf, die sich in der Axialrichtung des Nockenrings 17 erstrecken. Die Dichtungsglieder 30 und 30 sind derart angeordnet, dass sie auf die ersten und zweiten Dichtungsgleitflächen 11c und 11d durch die elastischen Kräfte der elastischen Glieder gedrückt werden, die aus Kautschuk ausgebildet sind und an dem Bodenteil der Dichtungshaltenuten angeordnet sind. Dadurch wird die gute Flüssigkeitsdichtigkeit der Steuerhydraulikkammern 31 und 32 konstant sichergestellt.
  • Weiterhin sind wie in 2 gezeigt eine erste Steuerhydraulikkammer 31 und eine zweite Steuerhydraulikkammer 32 radial außerhalb des Nockenrings 17 auf der Seite des Schwenkteils 17a, die die Pumpenausgabeseite ist, zwischen der Außenumfangsfläche des Nockenrings 17 und der Innenseitenfläche des Pumpenkörpers 11 vorgesehen, auf beiden Seiten des Schwenkteils 17a angeordnet und durch die Außenumfangsfläche und den Schwenkteils 17a des Nockenrings 17, die Dichtungsglieder 30 und 30 und die Innenseitenfläche des Pumpenkörpers 11 getrennt.
  • Die erste Steuerhydraulikkammer 31 empfängt den zu der Ausgabeöffnung 22 ausgegebenen Pumpenausgabedruck von der Hauptölleitung 05 und dem ersten Verzweigungskanal 3 durch das Pilotventil 50 und ein erstes Verbindungsloch 25a, das in dem Seitenteil des Pumpenkörpers 11 ausgebildet ist. Eine erste Druckempfangsfläche 33, die durch die der ersten Steuerhydraulikkammer 31 zugewandte Außenumfangsfläche des Nockenrings 17 gebildet wird, empfängt den Hydraulikdruck von der Hauptölleitung 05 gegen die Drückkraft der Feder 18. Dadurch wird wie in 7 und 9 gezeigt die Schwenkbewegungskraft (die Bewegungskraft) in der Richtung, in der die exzentrische Größe des Nockenrings 17 verkleinert wird (gegen den Uhrzeigersinn von 2), auf den Nockenring 17 ausgeübt.
  • Das heißt, dass die erste Steuerhydraulikkammer 31 konstant den Nockenring 17 durch die erste Druckempfangsfläche 33 in einer konzentrischen Richtung drückt, in der die Mitte des Nockenrings 17 näher zu der Drehmitte des Rotors 15 und damit in der Richtung bewegt wird, in der die exzentrische Größe des Nockenrings 17 verkleinert wird. Deshalb dient die erste Steuerhydraulikkammer 17 zum Steuern der Bewegungsgröße des Nockenrings 17 in der konzentrischen Richtung.
  • Weiterhin empfängt die zweite Steuerhydraulikkammer 32 den Ausgabedruck des zweiten Verzweigungskanals 4 durch das Pilotventil 50 und ein zweites Verbindungsloch 25b, das in dem Seitenteil des Pumpenkörpers 11 parallel zu dem ersten Verbindungsloch 25a ausgebildet ist und sich durch den Seitenteil des Pumpenkörpers 11 erstreckt, in Übereinstimmung mit der EIN- und AUS-Betätigung des elektromagnetischen Schaltventils 40.
  • Weiterhin umfasst der Nockenring 17 eine zweite Druckempfangsfläche 34, die an der der zweiten Steuerhydraulikkammer 32 zugewandten Außenumfangsfläche des Nockenrings 17 ausgebildet ist. Der Ausgabedruck wirkt auf diese zweite Druckempfangsfläche 34, sodass er zu einer Kraft in einer die Drückkraft der Feder 18 unterstützenden Richtung wird. Dadurch wird die Schwenkkraft in der Richtung (im Uhrzeigersinn von 2), in der die exzentrische Größe des Nockenrings 17 erhöht wird, auf den Nockenring 17 ausgeübt.
  • In diesem Fall weist die zweite Druckempfangsfläche 34 wie in 2 gezeigt einen Druckempfangsbereich auf, der kleiner als der Druckempfangsbereich der ersten Druckempfangsfläche 33 ist. Die Drückkraft des Nockenrings 17 in der exzentrischen Richtung, die die Drückkraft auf der Basis des Innendrucks der zweiten Steuerhydraulikkammer 32 umfasst, die Drückkraft der Feder 18 und die Drückkraft durch die erste Steuerhydraulikkammer 31 werden durch eine vorbestimmte Kraftbeziehung ausgeglichen. Wie weiter oben beschrieben, wirkt der Hydraulikdruck in der zweiten Steuerhydraulikkammer 32, um die Drückkraft der Feder 18 zu unterstützen. Das heißt, dass die zweite Steuerhydraulikkammer 32 den durch das elektromagnetische Schaltventil 40 und das Pilotventil 50 zugeführten Ausgabedruck auf die zweite Druckempfangsfläche 34 ausübt, um die Drückkraft der Feder 18 zu unterstützen und dadurch die Bewegungsgröße des Nockenrings 17 in der exzentrischen Richtung zu steuern.
  • Weiterhin ist das elektromagnetische Schaltventil 40 angeordnet, um auf der Basis des Erregungsstroms von der zum Steuern des Verbrennungsmotors konfigurierten Steuereinheit in Übereinstimmung mit dem Antriebszustand des Motors betätigt zu werden. Das elektromagnetische Schaltventil 40 verbindet den zweiten Verzweigungskanal 4 mit dem zweiten Verbindungsloch 25b oder trennt den zweiten Verzweigungskanal 4 von dem zweiten Verbindungsloch 25b.
  • Wie in 2 und 5 gezeigt, ist das elektromagnetische Schaltventil 40 ein Dreiwege-Schaltventil. Das elektromagnetische Schaltventil 40 umfasst: einen Ventilkörper 41, der durch eine Presspassung in einem Ventilaufnahmeloch 35a in einer Seitenwand des Zylinderblocks 35 des Motors fixiert ist und ein Betätigungsloch 41a umfasst, das in dem Ventilkörper 41 ausgebildet ist und sich in der Axialrichtung erstreckt; einen Ventilsitz 42, der in einen Spitzenendteil des Betätigungslochs 41a pressgepasst ist und eine Solennoidöffnung 42a aufweist, die an einem im Wesentlichen mittigen Teil des Ventilsitzes 42 ausgebildet ist und mit einer stromabwärts gelegenen Seite des zweiten Verzweigungskanals 4 verbunden ist; ein Kugelventil 43, das aus Metall ausgebildet ist, für ein Sitzen an einer Innenseite des Ventilsitzes 42 und für eine Lösung von derselben angeordnet ist, und weiterhin angeordnet ist, um die Solenoidöffnung 42a zu öffnen und zu schließen; und eine Solenoideinheit 44, die an einem Endteil des Ventilkörpers 41 vorgesehen ist.
  • Der Ventilkörper 41 umfasst: eine Verbindungsöffnung 45, die an einem oberen Endteil der Umfangswand ausgebildet ist, sich durch den Ventilkörper 41 in der Radialrichtung erstreckt und mit dem zweiten Verzweigungskanal 4 durch die Solenoidöffnung 42a verbunden ist; und eine Ablassöffnung 46, die an einem unteren Endteil der Umfangswand ausgebildet ist, sich durch den Ventilkörper 41 in der Radialrichtung erstreckt und mit dem Betätigungsloch 41a verbunden ist.
  • Die Solenoideinheit 44 umfasst eine elektromagnetische Spule (nicht gezeigt), einen fixen Eisenkern (nicht gezeigt), einen beweglichen Eisenkern (nicht gezeigt) usw., die in einem Gehäuse angeordnet sind. Die Solenoideinheit 44 umfasst eine Drückstange 47, die an einem Spitzenendteil des beweglichen Eisenkerns vorgesehen ist, gleitbar in dem Betätigungsblock 41a mit einem vorbestimmten Abstand bewegt wird und ein Spitzenende umfasst, das angeordnet ist, um das Kugelventil 43 zu drücken oder das Drücken aufzugeben.
  • Zwischen der Außenumfangsfläche der Drückstange 47 und der Innenumfangsfläche des Betätigungslochs 41a ist ein zylindrischer Kanal 48 ausgebildet, der die Verbindungsöffnung 45 mit der Ablassöffnung 46 verbindet.
  • Die Steuereinheit des Motors führt Strom zu der elektromagnetischen Spule in einer EIN/AUS-Weise zu (Stromversorgung und nicht-Stromversorgung).
  • Wenn die Steuereinheit ein AUS-Signal (nicht-Stromversorgung) zu der elektromagnetischen Spule ausgibt, wird der bewegliche Eisenkern in einer Rückwärtsrichtung (nach unten in 2) durch die Federkraft einer Rückstellfeder (nicht gezeigt) bewegt, sodass die Drückstange 47 das Drücken des Kugelventils 43 aufgibt und die Solenoidöffnung 42a geöffnet wird. Dabei wird wie in 8 und 9 gezeigt das Kugelventil 43 in der Rückwärtsrichtung durch den Ausgabedruck von dem zweiten Verzweigungskanal 4 bewegt, um den zweiten Verzweigungskanal 4 mit dem Zwischenkanal 60 zu verbinden, sodass der Hydraulikdruck zu der zweiten Steuerhydraulikkammer 32 zugeführt wird. Gleichzeitig wird das eine Ende des zylindrischen Kanals 48 geschlossen, um den zylindrischen Kanal 48 (Verbindungsöffnung 45) von der Ablassöffnung 46 zu trennen.
  • Weiterhin gibt die Steuereinheit das EIN-Signal (Stromversorgung) zu der elektromagnetischen Spule aus und wird der bewegliche Eisenkern in einer Vorwärtsrichtung (nach oben) gegen die Federkraft der Rückstellfeder bewegt, sodass die Drückstange 47 das Kugelventil 43 drückt. Dabei schließt das Kugelventil 43 wie in 2 und 7 gezeigt die Solenoidöffnung 42a und wird die Verbindungsöffnung 45 mit dem zylindrischen Kanal 48 verbunden. Dementsprechend wird der Hydraulikdruck in der zweiten Steuerhydraulikkammer 32 von dem Pilotventil 50 und dem Zwischenkanal 60 durch die Verbindungsöffnung 45, den zylindrischen Kanal 48 und die Ablassöffnung 46 zu der Ölpfanne 01 ausgegeben.
  • Die Steuereinheit erfasst einen aktuellen Motorantriebszustand aus einer Öltemperatur und einer Wassertemperatur des Motors, der Motordrehzahl, der Last usw. Die Steuereinheit ist angeordnet, um das EIN-Signal (Stromversorgung) zu der elektromagnetischen Spule des elektromagnetischen Schaltventils 40 auszugeben, insbesondere wenn die Motordrehzahl gleich oder kleiner als eine vorbestimmte Drehzahl ist, und um das AUS-Signal (nicht-Stromversorgung) auszugeben, wenn die Motordrehzahl höher als die vorbestimmte Drehzahl ist.
  • Wenn sich jedoch der Motor auch dann in einem hohen Lastbereich befindet, wenn die Motordrehzahl gleich oder kleiner als die vorbestimmte Drehzahl ist, gibt die Steuereinheit das AUS-Signal zu der elektromagnetischen Spule aus, um den Hydraulikdruck zu der zweiten Steuerhydraulikkammer 32 zuzuführen.
  • Dementsprechend weist die Ölpumpe 10 im Grunde zwei Ausgabedruckkennlinien für einen Hochdruck-Steuerzustand und einen Niederdruck-Steuerzustand auf. In dem Niederdruck-Steuerzustand steuert die Ölpumpe 10 die exzentrische Größe des Nockenrings 17 durch den internen Druck der ersten Steuerhydraulikkammer 31, zu welcher der Hydraulikdruck von der Hauptölleitung 05 zugeführt wird, und die Federkraft der Feder 18, um die Variationsgrößen der Volumen der Pumpenkammern 20 während des Antriebs der Pumpe zu steuern. In dem Hochdruck-Steuerzustand steuert die Ölpumpe 10 die exzentrische Größe des Nockenrings 17, indem sie weiterhin den internen Druck der zweiten Steuerhydraulikkammer 32 durch das elektromagnetische Schaltventil 40 hinzufügt.
  • Weiterhin umfasst die Ölpumpe mit variabler Verdrängung gemäß der Ausführungsform das Pilotventil 50. Dadurch können die Niederdrucksteuerung und die Hochdrucksteuerung der Ölpumpe 10 stabilisiert werden.
  • Wie in 2 gezeigt, umfasst das Pilotventil 50: einen Ventilkörper 51, der eine zylindrische Form aufweist; ein Gleitloch 52, das in dem Ventilkörper 51 ausgebildet ist; ein Spulenventil 53, das gleitbar in dem Gleitloch 52 aufgenommen ist; und eine Ventilfeder 54, die angeordnet ist, um das Spulenventil 53 in der Richtung nach oben in 2 zu drücken. Weiterhin schließt ein Verschluss 49 einen Öffnungsendteil eines unteren Endteils des Ventilkörpers 51 in einem Zustand, in dem die Ventilfeder 54 mit einer Federlast versehen ist.
  • Der Ventilkörper 51 umfasst eine Pilotdruck-Einführungsöffnung 55, die an einer oberen Endöffnung ausgebildet ist, die über dem Gleitloch 52 angeordnet ist, und einen Durchmesser aufweist, der kleiner als der Durchmesser des Gleitlochs 52 ist. Weiterhin umfasst der Ventilkörper 51 eine gestufte Verjüngungsfläche 51a, die zwischen dieser Pilotdruck-Einführungsöffnung 55 und dem Gleitloch 52 angeordnet ist. Diese gestufte Verjüngungsfläche 51a dient als eine Sitzfläche, auf welcher das Spulenventil 53 sitzt, wenn das Spulenventil 53 durch die Federkraft der Ventilfeder 54 nach oben gedrückt wird, wenn der Hydraulikdruck von der Pilotdruck-Einführungsöffnung 55 nicht auf das Spulenventil 53 wirkt.
  • Das Pilotdruck-Einführungsloch 55 des Ventilkörpers 51 ist mit dem ersten Verzweigungskanal 3, der sich von der Hauptölleitung 05 gabelt, durch das zweite Ölfilter 2 verbunden.
  • Der Ventilkörper 51 umfasst: eine erste Zuführ-/Ausgabeöffnung 57a, die in dem der Umfangswand zugewandten Gleitloch 52 ausgebildet ist, sich in der Radialrichtung erstreckt und eine erste Steueröffnung ist, die durch den ersten Zuführ-/Ausgabekanal 6a mit der ersten Steuerhydraulikkammer 31 verbunden ist; und eine zweite Zuführ-/Ausgabeöffnung 57b, die in dem der Umfangswand zugewandten Gleitloch 52 ausgebildet ist, sich in der Radialrichtung erstreckt und eine zweite Steueröffnung ist, die durch den zweiten Zuführ-/Ausgabekanal 6b mit der zweiten Steuerhydraulikkammer 32 verbunden ist. Weiterhin umfasst der Ventilkörper 51 eine Verbindungsöffnung 56, die in dem der Umfangswand zugewandten Gleitloch 52 ausgebildet ist, unterhalb der zweiten Zuführ-/Ausgabeöffnung 57b an einer Position gegenüber der zweiten Zuführ-/Ausgabeöffnung 57b ausgebildet ist, sich in der Radialrichtung erstreckt und mit einem Ende des Zwischenkanals 60 verbunden ist. Weiterhin umfasst der Ventilkörper 51 eine Ablassöffnung 58, die unterhalb der Verbindungsöffnung 56 ausgebildet ist, sich in der Radialrichtung erstreckt und auch als eine Rückdruck-Ablassöffnung dient.
  • Das Spulenventil 53 ist mit einer im Wesentlichen zylindrischen Form mit einem geschlossenen oberen Endteil ausgebildet. Das Spulenventil 53 enthält ein Kanalloch 53i, das in dem Spulenventil 53 ausgebildet ist und in dem ein Teil der Ventilfeder 54 aufgenommen ist. Das Spulenventil 53 umfasst: einen ersten Stegteil 53a, der ganz oben in der Zeichnung und damit auf der Seite der Pilotdruck-Einführungsöffnung 55' angeordnet ist; einen ersten Schaftteil 53b mit einem kleinen Durchmesser, der unterhalb des ersten Stegteils 53a ausgebildet ist; einen zweiten Stegteil 53c, der unterhalb des ersten Schaftteils 53b mit einem kleinen Durchmesser ausgebildet ist; einen zweiten Schaftteil 53e mit einem kleinen Durchmesser, der unterhalb des zweiten Stegteils 53c ausgebildet ist und eine längliche Form aufweist, die sich in der Axialrichtung erstreckt; und einen dritten Stegteil 53f, der unterhalb des zweiten Schaftteils 53e mit einem kleinen Durchmesser ausgebildet ist.
  • Der erste Stegteil 53a, der zweite Stegteil 53c und der dritte Stegteil 53f weisen denselben Durchmesser auf. Die Außenumfangsflächen des ersten Stegteils 53a, des zweiten Stegteils 53c und des dritten Stegteils 53f sind angeordnet, um auf einer Innenumfangsfläche des Gleitlochs 52 mit dazwischen einem kleinen Zwischenraum zu gleiten.
  • Der erste Stegteil 53a weist eine zylindrische Form mit einem Bodenteil auf. Der erste Stegteil 53a umfasst eine obere Fläche, die als eine Druckempfangsfläche dient, die angeordnet ist, um den in die Pilotdruck-Einführungsöffnung 55 eingeführten Ausgabedruck zu empfangen. Der erste Stegteil 53a ist angeordnet, um die erste Zuführ-/Ausgabeöffnung 57a in Übereinstimmung mit der Bewegung des Spulenventils 53 in den Richtungen nach oben und nach unten zu öffnen und zu schließen.
  • Der zweite Stegteil 53c ist angeordnet, um die zweite Zuführ-/Ausgabeöffnung 57b in Übereinstimmung mit der Bewegung des Spulenventils 53 in den Richtungen nach oben und nach unten zu öffnen und zu schließen.
  • Weiterhin umfasst das Pilotventil 50 eine erste Ringnut 53g, die radial außerhalb des ersten Schaftteils 53b mit einem kleinen Durchmesser angeordnet ist und mit einer sich verjüngenden Ringform ausgebildet ist. Weiterhin umfasst das Pilotventil 50 eine zweite Ringnut 53h, die radial außerhalb des zweiten Schaftteils 53e mit einem kleinen Durchmesser angeordnet ist und mit einer im Wesentlichen zylindrischen Form ausgebildet ist.
  • Die erste Ringnut 53g erstreckt sich von einem Durchgangsloch 53j, das sich durch den ersten Schaftteil 53b mit einem kleinen Durchemsser in der Radialrichtung erstreckt, durch das Kanalloch 53i zu dem Gleitloch 52 und dem Ablassloch 58. Weiterhin ist die zweite Ringnut 53h angeordnet, um die zweite Zuführ-/Ausgabeöffnung 57b mit der Verbindungsöffnung 56 in Übereinstimmung mit der Gleitposition des Spulenventils 53 zu verbinden.
  • Übrigens ist die Ventilfeder 54 mit einer Federkraft gesetzt, die kleiner als die Federkraft der Feder 18 der Ölpumpe 10 ist.
  • Der Zwischenkanal 60 verbindet die Verbindungsöffnung 45 des elektromagnetischen Schaltventils 40 mit der Verbindungsöffnung 56 des Pilotventils 50.
  • Der erste Zuführ-/Ausgabekanal 6a verbindet die erste Zuführ-/Ausgabeöffnung 57a des Pilotventils 50 mit dem ersten Verbindungsloch 25a der Ölpumpe 10. Der zweite Zuführ-/Ausgabekanal 6b verbindet die zweite Zuführ-/Ausgabeöffnung 57b mit dem zweiten Verbindungsloch 25b der Ölpumpe 10.
  • Der erste Verzweigungskanal 3, die Pilotdruck-Einführungsöffnung 55, die erste Zuführ-/Ausgabeöffnung 57a, der erste Zuführ-/Ausgabekanal 6a usw. bilden einen Einführungskanal (Abschnitt).
  • Der Zwischenkanal 60, die Verbindungsöffnung 56, der zweite Zufuhr-/Ausgabekanal 6b, die zweite Zuführ-/Ausgabeöffnung 57b usw. bilden einen Verbindungskanal (Abschnitt).
  • [Funktionen der Ölpumpe mit variabler Verdrängung gemäß dieser Ausführungsform]
  • Im Folgenden werden Funktionen des elektromagnetischen Schaltventils 40 und des Pilotventils 50 mit Bezug auf eine Hydraulikdruck-Kennlinie von 10 erläutert.
  • 2 zeigt einen Betriebszustand der Ölpumpe 10 mit variabler Verdrängung in einem in 10 angegebenen Bereich a von einem Motorstart bis zu einer niedrigen Motordrehzahl. In diesem Zustand gibt die Steuereinheit das EIN-Signal zu dem elektromagnetischen Schaltventil 40 aus, sodass sich das elektromagnetische Schaltventil 40 in dem Stromversorgungszustand befindet. Dementsprechend sind die Verbindungsöffnung 45 und die Ablassöffnung 46 miteinander verbunden.
  • In dem Pilotventil 50 sitzt der erste Stegteil 53a des Spulenventils 53 auf der Sitzfläche 51a für die niedrige Motordrehzahl und den niedrigen Hydraulikdruck. In diesem Fall ist die erste Steuerhydraulikkammer 31 mit der Ablassöffnung 58 über den ersten Zuführ-/Ausgabekanal 6a, die erste Zuführ-/Ausgabeöffnung 57a, die erste Ringnut 53g, das Durchgangsloch 53j und das Kanalloch 53i verbunden. Weiterhin ist die zweite Steuerhydraulikkammer 32 mit dem Ablasskanal 5 durch den zweiten Zuführ-/Ausgabekanal 6b, die zweite Zuführ-/Ausgabeöffnung 57b, die zweite Ringnut 53h, die Verbindungsöffnung 56, die Verbindungsöffnung 45 und die Ablassöffnung 46 des elektromagnetischen Schaltventils 40 verbunden.
  • Dementsprechend sind die erste Steuerhydraulikkammer 31 und die zweite Steuerhydraulikkammer 32 jeweils mit Ablassöffnungen 58 und 46 verbunden, sodass der Hydraulikdruck nicht zu der ersten Steuerhydraulikkammer 31 und der zweiten Steuerhydraulikkammer 32 zugeführt wird. Folglich wird der Nockenring 17 gehalten, um im Uhrzeigersinn der Zeichnung durch die Federkraft der Feder 18 geschwenkt zu werden, sodass der Armteil 17b des Nockenrings 17 an die Stopperfläche 28a anstoßend gehalten wird und eine maximale exzentrische Größe des Nockenrings 17 aufrechterhalten wird. Folglich wird der Hydraulikdruck proportional erhöht, wenn die Pumpendrehzahl erhöht wird.
  • Wenn dann wie in 10 gezeigt der Hydraulikdruck der Hauptölleitung 05 durch die Ölpumpe 10 zu P1 geführt wird, wirkt der Hydraulikdruck auf die obere Fläche des ersten Stegteils 53a des Spulenventils 53 von der Pilotdruck-Einführungsöffnung 55 des Pilotventils 50, sodass das Spulenventil 53 in der Rückwärtsrichtung (nach unten in der Zeichnung) zu einer in 7 gezeigten Position gegen die Federkraft der Ventilfeder 54 bewegt wird.
  • Wenn auf diese Weise das Spulenventil 53 in der Richtung nach unten bewegt wird, sind die Pilotdruck-Einführungsöffnung 55 und die erste Zuführ-/Ausgabeöffnung 57a miteinander in einem Zustand verbunden, in dem die Öffnungsflächen der Pilotdruck-Einführungsöffnung 55 und der ersten Zuführ-/Ausgabeöffnung 57a gedrosselt (verkleinert) sind. Weiterhin sind die erste Zuführ-/Ausgabeöffnung 57a und die Ablassöffnung 58 voneinander getrennt. Dementsprechend wird der Ausgabedruck in die erste Steuerhydraulikkammer 31 eingeführt. Folglich wird mit einer Drehung des Nockenrings 17 gegen den Uhrzeigersinn gegen die Federkraft der Feder 18 wie in 7 gezeigt begonnen, sodass die Ölpumpe den in dem Motordrehzahlbereich b von 10 gezeigten Niederdruck-Steuerzustand annimmt.
  • In der herkömmlichen Ölpumpe mit variabler Verdrängung, die das Pilotventil 50 der Ölpumpe mit variabler Verdrängung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht enthält, wird in der Hydraulikdrucksteuerung wie durch die Hydraulikdruck-Kennlinie (durchgezogene Linie) von 6 angegeben auch in dem Niederdruck-Steuerzustand der Pumpenausgabedruck in Übereinstimmung mit der Erhöhung der Motordrehzahl erhöht. Insbesondere wird der Pumpenausgabedruck weiter von einem Zustand erhöht, in dem der Pumpenausgabedruck in der vertikalen Richtung wie durch das Symbol c in 6 angegeben erhöht wird. Übrigens gibt das Symbol a in 6 einen Bereich von dem Motorstart bis zu der niedrigen Motordrehzahl wieder. Ein Symbol b in 6 gibt den niedrigen und mittleren Motordrehzahlbereich wieder. Das Symbol c in 6 gibt den hohen Motordrehzahlbereich wieder. Ein Symbol VTC gibt einen erforderlichen Hydraulikdruck einer Ventilzeit-Steuervorrichtung für die Einlassventile und die Abgasventile in Übereinstimmung mit der Motordrehzahl wieder. Das Symbol OJ gibt einen erforderlichen Hydraulikdruck eines Ölstrahls zum Zuführe des Kühlöls zu dem Kolben in Übereinstimmung mit der Motordrehzahl wieder. Ein Symbol CM gibt einen erforderlichen Hydraulikdruck von Lagern für die Kurbelwelle in Übereinstimmung mit der Motordrehzahl wieder.
  • Wenn weiterhin das Pilotventil 50 wie in der Ölpumpe mit variabler Verdrängung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist, steuert das Pilotventil 50 den Hydraulikdruck der ersten Steuerhydraulikkammer 31. Dementsprechend kann eine übermäßige Erhöhung des Hydraulikdrucks unterdrückt werden.
  • Wenn in dem Pilotventil 50 der Ausgabedruck übermäßig vermindert wird, wird das Spulenventil 53 durch die Federkraft der Ventilfeder 54 in der Sitzrichtung bewegt, in der das Spulenventil 53 auf der gestuften Verjüngungsfläche 51a zu sitzen kommt. Dabei trennt der erste Stegteil 53a wie oben beschrieben die Pilotdruck-Einführungsöffnung 55 von der ersten Zuführ-/Ausgabeöffnung 57a und verbindet die erste Zuführ-/Ausgabeöffnung 57a mit der Ablassöffnung 58, sodass der Druck der ersten Steuerhydraulikkammer 31 vermindert wird. Dementsprechend wird die exzentrische Größe des Nockenrings 17 vergrößert, sodass der Hydraulikdruck erhöht wird.
  • Wenn der Ausgabedruck in dem oben beschriebenen Zustand übermäßig erhöht wird, wird das Spulenventil 53 in der Richtung nach unten zu dem Verschluss 49 gegen die Federkraft der Ventilfeder 54 bewegt. Dadurch werden die Pilotdruck-Einführungsöffnung 55 und die erste Zuführ-/Ausgabeöffnung 57a miteinander verbunden, sodass der Hydraulikdruck zu der ersten Steuerhydraulikkammer 31 zugeführt wird. Dementsprechend wird die exzentrische Größe des Nockenrings 17 verkleinert, sodass der Ausgabedruck vermindert wird.
  • Diese Steueroperation kann durch die geringfügige Bewegung des Spulenventils 53 durchgeführt werden. Dementsprechend ist der Einfluss der Federkonstante 54 klein. Deshalb kann der Ausgabedruck zu einem wesentlichen Druck P1 gesteuert werden.
  • Insbesondere werden die Pilotdruck-Einführungsöffnung 55 und die erste Zuführ-/Ausgabeöffnung 57a miteinander in einem Zustand verbunden, in dem die Öffnungsflächen der Pilotdruck-Einführungsöffnung 55 und der ersten Zuführ-/Ausgabeöffnung 57a klein sind. Die Pilotdruck-Einführungsöffnung 55 und die erste Zuführ-/Ausgabeöffnung 57a werden in einem Zustand gesteuert, in dem die Öffnung der ersten Zufuhr-/Ausgabeöffnung 57a durch die obere Endkante des ersten Stegteils 53a des Spulenventils 53 gedrosselt wird. Dementsprechend kann der Ausgabedruck stabil bei dem wesentlichen Druck P1 gehalten werden.
  • Wenn dann die Motordrehzahl weiter erhöht wird, wird die Stromversorgung zu dem elektromagnetischen Schaltventil 40 unterbrochen (wird das elektromagnetische Schaltventil 40 nicht mit Strom versorgt). Dadurch werden wie in 8 gezeigt in dem elektromagnetischen Schaltventil 40 die Solenoidöffnung 42a und die Verbindungsöffnung 45 miteinander verbunden. In dem Pilotventil 50 wird das Spulenventil 53 in der Richtung nach unten gegen die Federkraft der Ventilfeder 54 in einem Zustand bewegt, in dem die Pilotdruck-Einführungsöffnung 54 und die erste Zuführ-/Ausgabeöffnung 57a etwas miteinander verbunden gehalten werden (Drosselzustand). Weiterhin werden die Verbindungsöffnung 56 und die zweite Zuführ-/Ausgabeöffnung 57b über die zweite Ringnut 53e miteinander verbunden gehalten.
  • Dementsprechend wird der Ausgabedruck der Hauptölleitung 05 in die erste Steuerhydraulikkammer 31 und die zweite Steuerhydraulikkammer 32 durch den ersten Verzweigungskanal 3 und den zweiten Verzweigungskanal 4 eingeführt. Folglich wird der Nockenring 17 im Uhrzeigersinn durch die Federkraft der Feder 18 und den Hydraulikdruck der zweiten Steuerhydraulikkammer 32, der die Federkraft der Feder 18 unterstützt, bewegt. Das heißt, dass der Nockenring 17 in der Richtung bewegt wird, in der die exzentrische Größe des Nockenrings 17 erhöht wird. Deshalb wird die Ölpumpe 10 mit variabler Verdrängung zu der durch das Symbol c in 10 angegebenen Hochdrucksteuerung versetzt. In dem durch das Symbol c in 10 angegebenen Motordrehzahlbereich erreicht der Ausgabedruck nicht den Druck P2, obwohl die Ölpumpe mit variabler Verdrängung zu der Hochdrucksteuerung geschaltet wird. Dementsprechend wird die exzentrische Größe des Nockenrings 17 erneut maximal. Der Ausgabedruck wird im Wesentlichen proportional zu der Erhöhung der Motordrehzahl.
  • Wenn dann der Ausgabedruck gleich dem Druck P2 durch die Erhöhung der Motordrehzahl wird, wird das Spulenventil 53 des Pilotventils 50 weiter in der Richtung nach unten gegen die Federkraft der Ventilfeder 54 durch den auf die Pilotdruck-Einführungsöffnung 55 wirkenden Hydraulikdruck wie in 9 gezeigt bewegt. Dementsprechend trennt der zweite Stegteil 53c die Verbindungsöffnung 56 von der zweiten Zuführ-/Ausgabeöffnung 57b. Gleichzeitig wird mit dem Verbinden der zweiten Zuführ-/Ausgabeöffnung 57b mit der ersten Ringnut 53g (Durchgangsloch 53j) in einem Zustand begonnen, in dem die Öffnungsflächen zwischen der zweiten Zuführ-/Ausgabeöffnung 57b und der ersten Ringnut 53g klein sind, sodass die zweite Zuführ-/Ausgabeöffnung 57b und die erste Ringnut 53g mit der Ablassöffnung 58 durch das Durchgangsloch 53i verbunden werden. Dementsprechend wird mit dem Verbinden der Zuführ-/Ausgabeöffnung 57b und der Ablassöffnung 58 begonnen.
  • Dabei wird die zweite Steuerhydraulikkammer 32 mit der Ablassöffnung 58 verbunden, sodass die zweite Steuerhydraulikkammer 32 den niedrigen Druck annimmt. Der Nockenring 17 empfängt nur die Federkraft der Feder 18 als die Kraft in der Richtung, in der die exzentrische Größe vergrößert wird. Dementsprechend wird der Ausgabedruck in der Steuerhydraulikkammer 31 größer als die Federkraft der Feder 18, sodass der Nockenring 17 gegen den Uhrzeigersinn wie in 9 gezeigt geschwenkt wird. Das heißt, der Nockenring 17 wird in einer Richtung geschwenkt, in der die exzentrische Größe des Nockenrings 17 klein wird. Folglich wird die Ölpumpe mit variabler Verdrängung zu dem flachen und gleichmäßigen Hochdruck-Steuerzustand des Motordrehzahlbereichs d von 10 versetzt.
  • Auf diese Weise kann eine übermäßige Erhöhung des Hydraulikdrucks während der Hochdrucksteuerung des Pumpenausgabedrucks durch die Betätigung des Pilotventils 50 unterdrückt werden.
  • In der herkömmlichen Ölpumpe mit variabler Verdrängung, die das Pilotventil 50 nicht enthält, wird der Hydraulikdruck in Übereinstimmung mit der Erhöhung der Motordrehzahl während der Hydraulikdrucksteuerung wie durch die oben genannte durchgezogene Linie in 6 angegeben erhöht. Der Grund hierfür ist, dass der Ausgabedruck um die Größe der Federkonstante der Feder 18 erhöht wird, obwohl die exzentrische Größe des Nockenrings 17 weiter verkleinert werden muss, wenn die Motordrehzahl erhöht wird. Dagegen enthält die Ölpumpe mit variabler Drehzahl gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung das Pilotventil 50. Wenn dementsprechend der Pumpenausgabedruck übermäßig vermindert wird, wird das Spulenventil 53 in der Richtung nach oben (in der Sitzrichtung, in der das Spulenventil 53 auf der Sitzfläche 51a zu sitzen kommt) bewegt, sodass die Verbindungsöffnung 56 und die zweite Zuführ-/Ausgabeöffnung 57b miteinander verbunden werden. Folglich wird der Hydraulikdruck in die zweite Steuerhydraulikkammer 32 eingeführt, um die Federkraft der Feder 18 zu unterstützen. Dadurch wird der Nockenring 17 in der Richtung, in der die exzentrische Größe des Nockenrings 17 vergrößert wird, bewegt, sodass der Ausgabedruck erhöht wird.
  • Wenn dagegen der Pumpenausgabedruck übermäßig erhöht wird, wird das Spulenventil 53 in der Richtung nach unten gegen die Federkraft der Ventilfeder 54 bewegt, um die Ablassöffnung 58 mit der zweiten Zuführ-/Ausgabeöffnung 57b zu verbinden. Dadurch wird der Hydraulikdruck in der zweiten Steuerhydraulikkammer 32 vermindert, sodass die exzentrische Größe des Nockenrings 17 für eine Verkleinerung gesteuert wird, um den Ausgabedruck zu vermindern. Diese Steueroperation kann durch die geringfügige Bewegung des Spulenventils 53 durchgeführt werden. Dementsprechend ist der Einfluss der Federkonstante der Ventilfeder 54 klein. Folglich kann der Hydraulikdruck zu dem flachen Zustand des Ausgabedrucks des wesentlichen Drucks P2 wie in dem Bereich d von 10 gezeigt gesteuert werden.
  • Weiterhin variieren in der Ölpumpe mit variabler Verdrängung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in dem Zustand des Bereichs b und in dem Zustand des Bereichs d der Motordrehzahl von 10 der erste Stegteil 53a und der zweite Stegteil 53b des Spulenventils 53 die Öffnungsfläche der ersten Zuführ-/Ausgabeöffnung 57a und die Öffnungsfläche der zweiten Zuführ-/Ausgabeöffnung 57b in relativ zueinander entgegen gesetzten Richtungen, in denen die Größen der Öffnungsflächen variiert werden, wie in 8 und 9 gezeigt. Die Einführungsgröße des Ausgabedrucks zu der ersten Steuerhydraulikkammer 31 und die Ablassgröße des von der zweiten Steuerhydraulikkammer 32 abgelassenen Hydraulikdrucks werden also relativ variiert. Dementsprechend kann die flache Ausgabedrucksteuerung der Drücke P1 und P2 stabilisiert werden.
  • Weiterhin sind in der Ölpumpe mit variabler Verdrängung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Zeiten zum Schalten der Öffnungen (der ersten Zuführ-/Ausgabeöffnung 57a und der zweiten Zuführ-/Ausgabeöffnung 57b) durch den ersten Stegteil 53a und den zweiten Stegteil 53c des Spulenventils 53 gleichzeitig. Jedoch können die erste Zuführ-/Ausgabeöffnung 57a und die zweite Zuführ-/Ausgabeöffnung 57b gleichzeitig verbunden sein und können die erste Zuführ-/Ausgabeöffnung 57a und die zweite Zuführ-/Ausgabeöffnung 57b gleichzeitig getrennt sein.
  • Weiterhin können die Grenzen (Verbindungsteile) zwischen den ersten und zweiten Stegteilen 53a und 53c des Spulenventils 53 und des ersten Schaftteils 53b mit einem kleinen Durchmesser durch eine Abschrägung gebildet werden oder eine abgerundete Form (R-Form) aufweisen. Dadurch werden die Öffnungsflächen und die Bewegung des Spulenventils 53 während des Schaltens (der Öffnungen) variiert. Dies wird in Übereinstimmung mit der Pumpenkapazität und dem Schaltdruck angepasst.
  • 11A–11C zeigen Aufbauten, in denen die Öffnungsbreite W1 der einen Endöffnung der ersten Zuführ-/Ausgabeöffnung 57a, die mit dem ersten Zuführ-/Ausgabekanal 6a verbunden ist, und die Breite W2 des ersten Stegteils 53a relativ zu denjenigen in dem oben beschriebenen Beispiel variiert werden. In der Ölpumpe mit variabler Verdrängung von 11A sind die Öffnungsbreite W1 der ersten Zuführ-/Ausgabeöffnung 57a und die Breite W2 des ersten Stegteils 53a im Wesentlichen identisch. In der Ölpumpe mit variabler Verdrängung von 11B ist die Breite W2 des ersten Stegteils 53a etwas größer als die Öffnungsbreite W1 der ersten Zuführ-/Ausgabeöffnung 57a. In der Ölpumpe mit variabler Verdrängung von 11C ist die Öffnungsbreite W1 der ersten Zuführ-/Ausgabeöffnung 57a etwas größer als die Breite W2 des ersten Stegteils 53a.
  • Auf diese Weise werden die Öffnungsbreite W1 der ersten Zuführ-/Ausgabeöffnung 57a und die Breite W2 des ersten Stegteils 53c relativ variiert. Auf diese Weise kann die Zuführgröße des Hydraulikdrucks zu der ersten Steuerhydraulikkammer 31 in Übereinstimmung mit der Bewegungsgröße des Spulenventils 53 beliebig gesteuert werden.
  • 12A–12C zeigen Ölpumpen mit variabler Verdrängung, in denen die Größen der Öffnungsbreite W1 der einen Endöffnung der ersten Zuführ-/Ausgabeöffnung 57a wie in den Ölpumpen mit variabler Verdrängung von 11 variiert werden. Weiterhin umfasst der erste Stegteil 53a Abschrägungsteile 53k und 531, die an oberen und unteren Teilen einer Außenumfangsfläche des ersten Stegteils 53a ausgebildet sind, und einen mittleren Teil 53m, der zwischen diesen Abschrägungsteilen 53k und 53l angeordnet ist und eine Breite W3 aufweist, die identisch mit der Öffnungsbreite W1 der einen Endöffnung der ersten Zuführ-/Ausgabeöffnung 57a ist.
  • In der Ölpumpe mit variabler Verdrängung von 12A ist die Öffnungsbreite W1 der einen Endöffnung der ersten Zuführ-/Ausgabeöffnung 57a im Wesentlichen gleich der Breite W3 des mittleren Teils 53m des ersten Stegteils 53a gesetzt. In der Ölpumpe mit variabler Verdrängung von 12B ist die Öffnungsbreite W1 der ersten Zuführ-/Ausgabeöffnung 57a kleiner als die Breite W3 des mittleren Teils 53m des ersten Stegteils 53a gesetzt. In der Ölpumpe mit variabler Verdrängung von 12C ist die Öffnungsbreite W1 der ersten Zuführ-/Ausgabeöffnung 57a größer gesetzt als die Breite W3 des mittleren Teils 53m des ersten Stegteils 53a. Auch wenn die Breite W3 des mittleren Teils 53m des ersten Stegteils 53a größer ist als die Öffnungsbreite W1 der einen Endöffnung der ersten Zuführ-/Ausgabeöffnung 57a, sind kleine Zwischenräume zwischen dem mittleren Teil 53m und der einen Endöffnung der ersten Zuführ-/Ausgabeöffnung 57a vorhanden. Dementsprechend sind die drei Richtungen nicht vollständig geschlossen. Dadurch wird die Beziehung zwischen der Verdrängung des Spulenventils 53 und der Variation der Öffnungsflächen dieser Verbindungen variiert. Wenn die Öffnungsfläche der Pilotdruck-Einführungsöffnung 55 variiert wird, wird die Öffnungsfläche der ersten Ringnut 53g umgekehrt variiert. Dies wird in Übereinstimmung mit der Spezifikation des Pumpenhauptkörpers und der Größe des Hydraulikdrucks gewählt und genutzt.
  • Wenn der Lochdurchmesser der ersten Zuführ-/Ausgabeöffnung 57a und die Breite des ersten Stegteils 53a identisch sind oder wenn die Breite des ersten Stegteils 53a größer als der Lochdurchmesser der ersten Zuführ-/Ausgabeöffnung 57a ist, werden die Längen der kleinen Zwischenräume der Gleitlöcher 52 identisch variiert.
  • Weiterhin kann die oben beschriebene Variation auf eine Beziehung zwischen dem zweiten Stegteil 53c und der zweiten Zuführ-/Ausgabeöffnung 57b angewendet werden.
  • Die Steuereinheit bestimmt den Zeitverlauf zum Schalten der Stromversorgung des elektromagnetischen Schaltventils 40 in Übereinstimmung mit dem Antriebszustand des Motors. Der Zeitverlauf zum Schalten der Stromversorgung des elektromagnetischen Schaltventils 40 ist nicht auf den in 10 gezeigten Zustand beschränkt. Weiterhin kann der Zeitverlauf von dem Zustand des Motordrehzahlbereichs a zu dem Zustand des Motordrehzahlbereichs c und von dem Zustand des Motordrehzahlbereichs b zu dem Zustand des Motordrehzahlbereichs d gewechselt werden.
  • Allgemein sind der erforderliche Hydraulikdruck (der gewünschte Hydraulikdruck) des Einspritzdrucks des Ölstrahls und der erforderliche Hydraulikdruck (der gewünschte Hydraulikdruck) der Lager der Kurbelwelle während der hohen Motordrehzahl gewünscht. Dementsprechend wird das elektromagnetische Schaltventil 40 bei der niedrigen Motordrehzahl mit Strom versorgt, sodass die Ölpumpe zu der Niederdrucksteuerung versetzt wird. Dabei wird eine Erhöhung des Hydraulikdrucks verhindert, sodass der Stromverbrauch reduziert wird. Weiterhin wird das elektromagnetische Schaltventil 40 bei der hohen Motordrehzahl nicht mit Strom versorgt, sodass die Ölpumpe zu der Hochdrucksteuerung versetzt wird. Dabei wird der Ausgabedruck zu der erforderlichen Höhe erhöht und wird die durch die durchgezogene Linie in 6 wiedergegebene Kennlinie erhalten.
  • Weiterhin kann die Motordrehzahl, bei welcher die Stromversorgung des elektromagnetischen Schaltventils 40 geschaltet wird, in Übereinstimmung mit dem Antriebszustand des Verbrennungsmotors variiert werden. Die Steuereinheit bestimmt die Motordrehzahl, bei der die Stromversorgung des elektromagnetischen Schaltventils 40 geschaltet wird, anhand von Parametern wie etwa der Last, der Motordrehzahl, der Öltemperatur und der Wassertemperatur wie weiter oben beschrieben.
  • Zum Beispiel wechselt der Steuerbetrieb zu der Hochdrucksteuerung aufgrund der niedrigen Motordrehzahl, der hohen Last und der hohen Öltemperatur. Dadurch kann ein durch das Einspritzen des Ölstrahls verursachtes Klopfen verhindert werden. Dementsprechend kann der Kraftstoffverbrauch verbessert werden, indem die Zündungszeit vorgezogen wird. Weiterhin wird der Steuerbetrieb bei der niedrigen Öltemperatur bei der Niederdrucksteuerung gehalten, um den Stromverbrauch zu reduzieren. Weiterhin wird das Einspritzen des Ölstrahls gestoppt, wodurch die Erwärmungszeit verkürzt wird, um den Ausstoß von HC (Kohlenwasserstoff) zu reduzieren.
  • Übrigens wird in dem Hochdruck-Steuerzustand während der hohen Motordrehzahl die Pulsierung der Hauptölleitung 05 groß. Wenn die Pulsierung auf die ersten und zweiten Steuerhydraulikkammern 31 und 32 wirkt, wird der Nockenring 17 vibriert, sodass die Pulsierung der Pumpenausgabe verstärkt wird und Geräusche und Vibrationen erzeugt werden.
  • In einem Zustand, in dem der hohe Hydraulikdruck zu der ersten Steuerhydraulikkammer 31 und der zweiten Steuerhydraulikkammer 32 zugeführt wird, wirkt die Pulsierung ähnlich auf die erste Steuerhydraulikkammer 31 und die zweite Steuerhydraulikkammer 32. Dementsprechend wird der Nockenring 17 durch die Pulsierung mit der überlagerten Phase in Vibrationen versetzt, sodass der Nockenring 17 instabil wird.
  • In der Ölpumpe mit variabler Verdrängung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das zweite Ölfilter 2 an dem stromabwärts gelegenen Teil des ersten Verzweigungskanals 3, der sich von der Hauptölleitung 05 gabelt, an einer Position stromaufwärts von dem Verzweigungsteil zwischen dem ersten Verzweigungskanal 3 und dem zweiten Verzweigungskanal 4 vorgesehen. Dementsprechend kann die Pulsierung vor dem Verzweigungsteil durch den Widerstand des zweiten Spulenfilters 2 gedämpft (reduziert) werden.
  • Folglich können die Pulsierung der ersten Steuerhydraulikkammer 31 und die Pulsierung der zweiten Steuerhydraulikkammer 32 gleichermaßen reduziert werden. Die Ausgeglichenheit wird also nicht gestört, wenn die Pulsierung einer der Steuerhydraulikkammern 31 und 32 vergrößert wird. Dadurch kann die Bewegung des Nockenrings 17 stabilisiert werden.
  • In einem anormalen Zustand wie etwa einer Fehlfunktion (Ausfall) des elektromagnetischen Schaltventils 40 muss eine Ausfallssicherung vorgesehen werden, sodass der Pumpenausgabedruck bei der hohen Motordrehzahl, der hohen Last und der hohen Öltemperatur zu der Hochdrucksteuerung versetzt wird. Das heißt, dass die elektromagnetische Spule angeordnet ist, um die Solenoidöffnung 42a mit der Verbindungsöffnung 45 in dem nicht mit Strom versorgten Zustand zu verbinden, damit der Hydraulikdruck in die zweite Steuerhydraulikkammer 32 bei einer Fehlfunktion wie etwa einem Brechen (Trennung) des Kabels und der Spule des elektromagnetischen Schaltventils 40 eingeführt wird.
  • Das zweite Ölfilter 2 ist auf der stromaufwärts gelegenen Seite des elektromagnetischen Schaltventils 40 vorgesehen. Dementsprechend kann eine Fehlfunktion des elektromagnetischen Schaltventils 40 durch eine Verstopfung aufgrund von Verunreinigungen verhindert werden. Weiterhin kann eine Verbindung zwischen der zweiten Steuerhydraulikkammer 32 und dem Ablasskanal 5 während der nicht-Stromversorgung verhindert werden.
  • Das erste Ölfilter 1 ist zwischen der Ölpumpe 10 und der Hauptölleitung 05 vorgesehen. Dementsprechend fließen die Verunreinigungen allgemein nicht in die Hauptölleitung 05 und den ersten Verzweigungskanal 3.
  • Wenn jedoch zum Beispiel das erste Ölfilter 1 verstopft ist, wird das Umgehungsventil 09 geöffnet, um den Motor zu schützen. Dementsprechend können Verunreinigungen zu der Seite des ersten Verzweigungskanals 3 fließen.
  • Der oben beschriebene Fall tritt jedoch nicht in der gesetzten Austauschzeitperiode des ersten Ölfilters 1 auf. Dementsprechend kann das zweite Ölfilter 2 ein nicht-austauschbares Filter sein, das kleiner als das erste Ölfilter 1 ist.
  • Weiterhin ist in dem oben beschriebenen Fall das zweite Ölfilter 2 lediglich erforderlich, um Verunreinigungen mit einer Größe aufzufangen, die in dem Kugelventil 43 in dem elektromagnetischen Schaltventil 40 hängen bleiben und das Kugelventil 43 blockieren. Dementsprechend kann das zweite Ölfilter 2 eine Gittergröße aufweisen, die größer als diejenige des ersten Ölfilters 1 ist.
  • Wenn das zweite Ölfilter 2 ebenfalls verstopft wird, weil die Pumpe für eine lange Zeitperiode in einem Zustand betrieben wird, in dem das erste Ölfilter 1 umgangen wird, wird der Kanal an einer Position vor der Verzweigung zwischen dem ersten Verzweigungskanal 3 und dem zweiten Verzweigungskanal 4 abgesperrt. Dementsprechend wird der Hydraulikdruck nicht in die erste Steuerhydraulikkammer 31 und die zweite Steuerhydraulikkammer 32 eingeführt.
  • In diesem Fall nimmt der Nockenring 17 die durch die Federlast der Feder 18 vorgesehene maximale exzentrische Größe an. Die Ölpumpe wird bei dem maximalen Kapazitätszustand gehalten, sodass der hohe Hydraulikdruck aufrechterhalten werden kann.
  • Der hohe Hydraulikdruck wird unabhängig von der Stromversorgung oder nicht-Stromversorgung des elektromagnetischen Schaltventils 40 aufrechterhalten. Dementsprechend kann der hohe Hydraulikdruck auch dann aufrechterhalten werden, wenn ein Ausfall des elektromagnetischen Schaltventils 40 auftritt.
  • Weiterhin wird das Rückschlagventil des Umgehungsventils 09 in Bezug auf den übermäßigen Hydraulikdruck betätigt. Dadurch kann ein Brechen der Komponenten der Ölpumpe 10 und des Hydraulikkreises verhindert werden.
  • Wenn der hohe Hydraulikdruckzustand fortgesetzt wird, kann das Öl lecken und in die erste Steuerhydraulikkammer 31 und die zweite Steuerhydraulikkammer 32 fließen, weil die erste Steuerhydraulikkammer 31 und die zweite Steuerhydraulikkammer 32 der Ausgabeöffnung 34 benachbart sind und die Zwischenräume zwischen den Ringgliedern 19 und 19 und den Seitenflächen des Pumpenkörpers 1 und des Abdeckungsglieds 12 einschließen.
  • Das Öl fließt von den Dichtungsgliedern 30 und 30 in die Ansaugseite, die der Niederdruckteil ist, weil das zweite Ölfilter 2 verstopft ist. Die Hydraulikdrücke der ersten Steuerhydraulikkammer 31 und der zweiten Steuerhydraulikkammer 32 sind jedoch erhöht, weil die einfließende Menge größer als die ausfließende Menge ist.
  • In dem nicht-Stromversorgungszustand des elektromagnetischen Schaltventils 40 sind die erste Steuerhydraulikkammer 31 und die zweite Steuerhydraulikammer 32 über das elektromagnetische Schaltventil 40 und das Pilotventil 50 mit den ersten und zweiten Verzweigungskanälen 3 und 4 verbunden. Dementsprechend nehmen die erste Steuerhydraulikkammer 31 und die zweite Steuerhydraulikkammer 32 denselben Hydraulikdruck an. Wenn der Druck zu dem oben beschriebenen vorbestimmten Hydraulikdruck in demselben Hydraulikdruckzustand der ersten Steuerhydraulikkammer 31 und der zweiten Steuerhydraulikkammer 32 erhöht wird, wird eine Bewegung des Nockenrings 17 im Uhrzeigersinn gestartet, sodass der Ausgabedruck auf der Hochdruckseite gesteuert werden kann.
  • Und wenn das erste Ölfilter 1 verstopft ist, wird der Hydraulikdruck der Hauptölleitung 05 gering (vermindert), sodass die Hydraulikdrücke der ersten und zweiten Steuerhydraulikkammern 31 und 32 größer als der Hydraulikdruck der Hauptölleitung 05 werden. Dementsprechend fließt das Öl von den ersten und zweiten Steuerhydraulikkammern 31 und 32 zu der Hauptölleitung 05. Auf diese Weise werden die Verunreinigungen des verstopften zweiten Ölfilters 2 (die Verunreinigungen, mit denen das zweite Ölfilter 2 verstopft ist) von dem zweiten Ölfilter 2 entfernt.
  • [Fehlerdiagnose]
  • In der Ölpumpe mit variabler Verdrängung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine Fehlerdiagnose durch einen Hydraulikdrucksensor oder einen Hydraulikdruckschalter in der Hauptölleitung 05 durchgeführt werden. In dem Stromversorgungszustand des elektromagnetischen Schaltventils 40 wird zuvor gesetzt, dass der Druck gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Hydraulikdruck bei einer vorbestimmten Motordrehzahl und einer vorbestimmten Öltemperatur wird. Weiterhin wird in dem nicht-Stromversorgungszustand des elektromagnetischen Schaltventils 40 zuvor gesetzt, dass der Druck gleich oder größer als ein vorbestimmter Hydraulikdruck bei einer vorbestimmten Motordrehzahl und einer vorbestimmten Öltemperatur wird.
  • Es wird bestimmt, dass ein Ausfall verursacht wird, wenn sich der Hydraulikdruck von dem in Bezug auf den Befehl zu dem elektromagnetischen Schaltventil 40 gesetzten Hydraulikdruck unterscheidet. Weiterhin wird eine Warnung leuchtend angezeigt und wird das elektromagnetische Schaltventil 40 zu dem nicht-Stromversorgungszustand versetzt, sodass die Ölpumpe zu dem Hochdruck-Steuerzustand versetzt wird.
    • [a] Eine Ölpumpe mit variabler Verdrängung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst: einen Rotor, der drehend angetrieben wird; eine Vielzahl von Flügeln, die in einem Außenumfangsteil des Rotors vorgesehen sind und von dem Rotor vorgeschoben und in den Rotor zurückgezogen werden können; einen Nockenring, der den Rotor und die Flügel aufnimmt, um eine Vielzahl von Pumpenkammern zu bilden, und der bewegt wird, um eine exzentrische Größe an der Mitte einer Innenumfangsfläche des Nockenrings in Bezug auf die Drehmitte des Rotors zu variieren; einen Ansaugteil, der sich in den Pumpenkammern öffnet, deren Volumen vergrößert werden, wenn der Nockenring exzentrisch in einer ersten Richtung in Bezug auf die Drehmitte des Rotors bewegt wird; einen Ausgabeteil, der sich in den Pumpenkammern öffnet, deren Volumen verkleinert wird, wenn der Nockenring exzentrisch in einer zweiten Richtung in Bezug auf die Drehmitte des Rotors bewegt wird; ein Drückglied, das angeordnet ist, um den Nockenring in der ersten Richtung zu drücken, in der die exzentrische Größe des Nockenrings in Bezug auf die Drehmitte des Rotors vergrößert wird; eine erste Steuerhydraulikkammer, die angeordnet ist, um einen Ausgabedruck von dem Ausgabeteil durch einen Einführungskanal zu empfangen und dadurch auf den Nockenring eine Kraft auszuüben, um den Nockenring exzentrisch in der zweiten Richtung, in der die exzentrische Größe des Nockenrings verkleinert wird, gegen eine Drückkraft des Drückglieds zu bewegen; eine zweite Steuerhydraulikkammer, die angeordnet ist, um das Hydraulikfluid zu empfangen und dadurch auf den Nockenring eine Kraft zum Bewegen des Nockenrings in der ersten Richtung in Zusammenwirkung mit der Drückkraft des Drückglieds auszuüben; einen Schaltmechanismus, der angeordnet ist, um zwischen einem Zustand, in dem das Hydraulikfluid in die zweite Steuerhydraulikkammer durch einen Verbindungskanal zwischen dem Ausgabeteil und der zweiten Steuerhydraulikkammer eingeführt wird, und einem Zustand, in dem das Hydraulikfluid von der zweiten Steuerhydraulikkammer durch den Verbindungskanal ausgegeben wird, zu schalten; und einen Steuermechanismus, der angeordnet ist, um in Übereinstimmung mit dem Ausgabedruck des Ausgabeteils den Ausgabedruck zu der ersten Steuerhydraulikkammer zuzuführen oder die Zufuhr des Ausgabedrucks zu der ersten Steuerhydraulikkammer zu beenden und um in Übereinstimmung mit dem Ausgabedruck des Ausgabeteils einen Hydraulikdruck durch den Verbindungskanal zu der zweiten Steuerhydraulikkammer zuzuführen oder den Hydraulikdruck durch den Verbindungskanal aus der zweiten Steuerhydraulikkammer abzuführen, wobei der Steuermechanismus angeordnet ist, um den Ausgabedruck zu der ersten Steuerhydraulikkammer zuzuführen und das Hydraulikfluid in der zweiten Steuerhydraulikkammer abzuführen, wenn der Ausgabedruck des Ausgabeteils größer als ein gewünschter Ausgabedruck ist.
    • [b] In der Ölpumpe mit variabler Verdrängung gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist der Schaltmechanismus ein elektromagnetisches Schaltventil, das angeordnet ist, um elektrisch gesteuert geschaltet zu werden.
    • [c] In der Ölpumpe mit variabler Verdrängung gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist der Steuermechanismus angeordnet, um die Öffnungsfläche der ersten Steueröffnung verkleinernd zu variieren und die Öffnungsfläche des Flusskanals von der zweiten Steueröffnung zu der Ablassöffnung vergrößernd zu variieren, wenn das Spulenventil in der anderen Richtung gegen die Federkraft der Steuerfeder in dem zweiten Zustand bewegt wird.
    • [d] In der Ölpumpe mit variabler Verdrängung gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist der Steuermechanismus angeordnet, um die Öffnungsfläche der ersten Steueröffnung verkleinernd zu variieren, um den Flusskanal von der zweiten Steueröffnung zu der Ablassöffnung zu öffnen, und dann die Öffnungsfläche des Flusskanals von der zweiten Steueröffnung zu der Ablassöffnung vergrößernd zu variieren, wenn das Spulenventil in der anderen Richtung gegen die Federkraft der Steuerfeder in dem zweiten Zustand bewegt wird.
    • [e] In der Ölpumpe mit variabler Verdrängung gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist der Steuermechanismus angeordnet, um die Öffnungsfläche der ersten Steueröffnung verkleinernd zu variieren und die erste Steueröffnung zu schließen, wenn das Spulenventil in der anderen Richtung gegen die Federkraft der Steuerfeder in dem zweiten Zustand bewegt wird, dann den Flusskanal von der zweiten Steueröffnung zu der Ablassöffnung zu öffnen und dann die Öffnungsfläche des Flusskanals von der zweiten Steueröffnung zu der Ablassöffnung vergrößernd zu variieren.
    • [f] In der Ölpumpe mit variabler Verdrängung gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung enthält das Spulenventil ein hohles Kanalloch mit einem geöffneten ersten axialen Endteil und einem zweiten axialen Endteil einschließlich eines Durchgangslochs, das sich in der Radialrichtung erstreckt, wobei die Steuerfeder auf der Seite des ersten axialen Endteils des Kanallochs des Spulenventils angeordnet ist, das Durchgangsloch des zweiten axialen Endteils des Spulenventils mit dem Kanalloch des Spulenventils verbunden ist und das Durchgangsloch und das Kanalloch den Flusskanal zwischen der zweiten Steueröffnung und der Ablassöffnung bilden.
    • [g] In der Ölpumpe mit variabler Verdrängung gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist das von dem Ausgabeteil ausgegebene Öl ein Öl zum Schmieren eines Verbrennungsmotors.
    • [h] In der Ölpumpe mit variabler Verdrängung gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist das von dem Ausgabeteil ausgegebene Öl ein Öl zum Antreiben einer variablen Ventilbetätigungseinrichtung des Verbrennungsmotors und zum Kühlen eines Kolbens und wird durch einen Ölstrahl eingespritzt.
  • Der gesamte Inhalt der japanischen Patentanmeldung Nr. 2012-258827 vom 27. November 2012 ist hier unter Bezugnahme eingeschlossen.
  • Die Erfindung wurde vorstehend anhand von bestimmten Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, wobei die Erfindung jedoch nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist. Der Fachmann kann verschiedene Modifikationen und Variationen an den hier beschriebenen Ausführungsformen auf der Grundlage der vorstehend gegebenen Lehren vornehmen. Der Erfindungsumfang wird durch die folgenden Ansprüche definiert.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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    • JP 2008-524500 [0003]
    • JP 2012-258827 [0136]

Claims (11)

  1. Ölpumpe mit variabler Verdrängung, die umfasst: einen Rotor, der drehend angetrieben wird, eine Vielzahl von Flügeln, die in einem Außenumfangsteil des Rotors vorgesehen sind und von dem Rotor vorgeschoben und in den Rotor zurückgezogen werden können, einen Nockenring, der den Rotor und die Flügel aufnimmt, um eine Vielzahl von Pumpenkammern zu bilden, und der bewegt wird, um eine exzentrische Größe an der Mitte einer Innenumfangsfläche des Nockenrings in Bezug auf die Drehmitte des Rotors zu variieren, einen Ansaugteil, der sich in den Pumpenkammern öffnet, deren Volumen vergrößert werden, wenn der Nockenring exzentrisch in einer ersten Richtung in Bezug auf die Drehmitte des Rotors bewegt wird, einen Ausgabeteil, der sich in den Pumpenkammern öffnet, deren Volumen verkleinert wird, wenn der Nockenring exzentrisch in einer zweiten Richtung in Bezug auf die Drehmitte des Rotors bewegt wird, ein Drückglied, das angeordnet ist, um den Nockenring in der ersten Richtung zu drücken, in der die exzentrische Größe des Nockenrings in Bezug auf die Drehmitte des Rotors vergrößert wird, eine erste Steuerhydraulikkammer, die angeordnet ist, um einen Ausgabedruck von dem Ausgabeteil durch einen Einführungskanal zu empfangen und dadurch auf den Nockenring eine Kraft auszuüben, um den Nockenring exzentrisch in der zweiten Richtung, in der die exzentrische Größe des Nockenrings verkleinert wird, gegen eine Drückkraft des Drückglieds zu bewegen, eine zweite Steuerhydraulikkammer, die angeordnet ist, um das Hydraulikfluid zu empfangen und dadurch auf den Nockenring eine Kraft zum Bewegen des Nockenrings in der ersten Richtung in Zusammenwirkung mit der Drückkraft des Drückglieds auszuüben, einen Schaltmechanismus, der angeordnet ist, um zwischen einem Zustand, in dem das Hydraulikfluid in die zweite Steuerhydraulikkammer durch einen Verbindungskanal zwischen dem Ausgabeteil und der zweiten Steuerhydraulikkammer eingeführt wird, und einem Zustand, in dem das Hydraulikfluid von der zweiten Steuerhydraulikkammer durch den Verbindungskanal ausgegeben wird, zu schalten, und einen Steuermechanismus, der angeordnet ist, um betätigt zu werden, bevor die exzentrische Größe des Nockenrings minimal wird, und weiterhin angeordnet ist, um die Öffnungsfläche des Verbindungskanals zu variieren, wenn der Ausgabedruck erhöht wird, und um die Öffnungsfläche eines Ausgabekanals, der angeordnet ist, um das Hydraulikfluid in der zweiten Steuerhydraulikkammer auszugeben, in einer zu der Richtung einer Variation der Öffnungsfläche des Einführungskanals entgegen gesetzten Richtung zu variieren.
  2. Ölpumpe mit variabler Verdrängung nach Anspruch 1, wobei der Schaltmechanismus ein elektromagnetisches Schaltventil ist, das angeordnet ist, um elektrisch gesteuert geschaltet zu werden.
  3. Ölpumpe mit variabler Verdrängung, die umfasst: einen Rotor, der drehend angetrieben wird, eine Vielzahl von Flügeln, die in einem Außenumfangsteil des Rotors vorgesehen sind und von dem Rotor vorgeschoben und in den Rotor zurückgezogen werden können, einen Nockenring, der den Rotor und die Flügel aufnimmt, um eine Vielzahl von Pumpenkammern zu bilden, und der bewegt wird, um eine exzentrische Größe an der Mitte einer Innenumfangsfläche des Nockenrings in Bezug auf die Drehmitte des Rotors zu variieren, einen Ansaugteil, der sich in den Pumpenkammern öffnet, deren Volumen vergrößert werden, wenn der Nockenring exzentrisch in einer ersten Richtung in Bezug auf die Drehmitte des Rotors bewegt wird, einen Ausgabeteil, der sich in den Pumpenkammern öffnet, deren Volumen verkleinert wird, wenn der Nockenring exzentrisch in einer zweiten Richtung in Bezug auf die Drehmitte des Rotors bewegt wird, ein Drückglied, das angeordnet ist, um den Nockenring in der ersten Richtung zu drücken, in der die exzentrische Größe des Nockenrings in Bezug auf die Drehmitte des Rotors vergrößert wird, eine erste Steuerhydraulikkammer, die angeordnet ist, um einen Ausgabedruck von dem Ausgabeteil zu empfangen und dadurch auf den Nockenring eine Kraft auszuüben, um den Nockenring exzentrisch in der zweiten Richtung, in der die exzentrische Größe des Nockenrings verkleinert wird, gegen eine Drückkraft des Drückglieds zu bewegen, eine zweite Steuerhydraulikkammer, die angeordnet ist, um das Hydraulikfluid zu empfangen und dadurch auf den Nockenring eine Kraft zum Bewegen des Nockenrings in der ersten Richtung in Zusammenwirkung mit der Drückkraft des Drückglieds auszuüben, einen Schaltmechanismus, der angeordnet ist, um zwischen einem Zustand, in dem das Hydraulikfluid in die zweite Steuerhydraulikkammer durch einen Verbindungskanal zwischen dem Ausgabeteil und der zweiten Steuerhydraulikkammer eingeführt wird, und einem Zustand, in dem das Hydraulikfluid von der zweiten Steuerhydraulikkammer durch den Verbindungskanal ausgegeben wird, zu schalten, und einen Steuermechanismus, der umfasst: einen Ventilkörper mit einer Einführungsöffnung, an welcher der Ausgabedruck eingeführt wird, einer ersten Steueröffnung, die mit der ersten Steuerhydraulikkammer verbunden ist, einer zweiten Steueröffnung, die mit der zweiten Steuerhydraulikkammer über den Verbindungskanal verbunden ist, einer Verbindungsöffnung, die mit dem Verbindungskanal auf der Seite des Schaltmechanismus verbunden ist, und einer Ablassöffnung, die angeordnet ist, um mit der zweiten Steueröffnung verbunden zu werden, ein Spulenventil, das gleitbar in dem Ventilkörper aufgenommen ist und angeordnet ist, um die Verbindungszustände der Einführungsöffnung, der ersten Steueröffnung, der zweiten Steueröffnung, der Verbindungsöffnung und der Ablassöffnung zu steuern, und eine Steuerfeder, die angeordnet ist, um das Spulenventil in einer Richtung durch eine Drückkraft zu drücken, die kleiner als die Drückkraft des Drückglieds ist, wobei der Steuermechanismus angeordnet ist, um zu einem ersten Zustand versetzt zu werden, in dem das Spulenventil die Einführungsöffnung schließt, die erste Steueröffnung und die Ablassöffnung miteinander verbunden sind und die zweite Steueröffnung und die Verbindungsöffnung miteinander verbunden sind, wobei eine Ausgangsposition eingenommen wird, an welcher das Spulenventil maximal in der einen Richtung bewegt wird, indem es durch die Steuerfeder gedrückt wird, und um weiterhin zu einem zweiten Zustand versetzt zu werden, in dem die Einführungsöffnung und die erste Steueröffnung miteinander verbunden sind und die zweite Steueröffnung und die Ablassöffnung miteinander verbunden sind, wenn der Hydraulikdruck in der Einführungsöffnung durch die Erhöhung des Ausgabedrucks hoch wird, und das Spulenventil in der anderen Richtung gegen die Drückkraft der Steuerfeder bewegt wird, und wobei der Steuermechanismus angeordnet ist, um die Öffnungsfläche eines Flusskanals von der zweiten Steueröffnung zu der Ablassöffnung in einer Richtung, die einer Variation einer Öffnungsfläche der ersten Steueröffnung entgegen gesetzt ist, zu variieren, wenn das Spulenventil in der anderen Richtung gegen die Federkraft der Steuerfeder bewegt wird.
  4. Ölpumpe mit variabler Verdrängung nach Anspruch 3, wobei der Steuermechanismus angeordnet ist, um die Öffnungsfläche der ersten Steueröffnung verkleinernd zu variieren und die Öffnungsfläche des Flusskanals von der zweiten Steueröffnung zu der Ablassöffnung vergrößernd zu variieren, wenn das Spulenventil in der anderen Richtung gegen die Federkraft der Steuerfeder in dem zweiten Zustand bewegt wird.
  5. Ölpumpe mit variabler Verdrängung nach Anspruch 4, wobei der Steuermechanismus angeordnet ist, um die Öffnungsfläche der ersten Steueröffnung verkleinernd zu variieren, um den Flusskanal von der zweiten Steueröffnung zu der Ablassöffnung zu öffnen, und dann die Öffnungsfläche des Flusskanals von der zweiten Steueröffnung zu der Ablassöffnung vergrößernd zu variieren, wenn das Spulenventil in der anderen Richtung gegen die Federkraft der Steuerfeder in dem zweiten Zustand bewegt wird.
  6. Ölpumpe mit variabler Verdrängung nach Anspruch 5, wobei der Steuermechanismus angeordnet ist, um die Öffnungsfläche der ersten Steueröffnung verkleinernd zu variieren und die erste Steueröffnung zu schließen, wenn das Spulenventil in der anderen Richtung gegen die Federkraft der Steuerfeder in dem zweiten Zustand bewegt wird, dann den Flusskanal von der zweiten Steueröffnung zu der Ablassöffnung zu öffnen und dann die Öffnungsfläche des Flusskanals von der zweiten Steueröffnung zu der Ablassöffnung vergrößernd zu variieren.
  7. Ölpumpe mit variabler Verdrängung nach Anspruch 6, wobei das von dem Ausgabeteil ausgegebene Öl ein Öl zum Schmieren eines Verbrennungsmotors ist.
  8. Ölpumpe mit variabler Verdrängung nach Anspruch 7, wobei das von dem Ausgabeteil ausgegebene Öl ein Öl zum Antreiben einer variablen Ventilbetätigungseinrichtung des Verbrennungsmotors und zum Kühlen eines Kolbens ist und durch einen Ölstrahl eingespritzt wird.
  9. Ölpumpe mit variabler Verdrängung nach Anspruch 3, wobei das Spulenventil ein hohles Kanalloch mit einem geöffneten ersten axialen Endteil und einem zweiten axialen Endteil einschließlich eines Durchgangslochs, das sich in der Radialrichtung erstreckt, enthält, wobei die Steuerfeder auf der Seite des ersten axialen Endteils des Kanallochs des Spulenventils angeordnet ist, das Durchgangsloch des zweiten axialen Endteils des Spulenventils mit dem Kanalloch des Spulenventils verbunden ist und das Durchgangsloch und das Kanalloch den Flusskanal zwischen der zweiten Steueröffnung und der Ablassöffnung bilden.
  10. Ölpumpe mit variabler Verdrängung, die umfasst: einen Pumpenbildungsabschnitt, der angeordnet ist, um die Volumen einer Vielzahl von Hydraulikfluidkammern zu variieren, indem er drehend angetrieben wird, und dadurch ein von einem Ansaugteil angesaugtes Öl von einem Ausgabeteil auszugeben, einen variablen Mechanismus, der angeordnet ist, um eine Variationsgröße der Volumen der zu dem Ausgabeteil geöffneten Hydraulikfluidkammern durch eine Bewegung eines beweglichen Glieds zu variieren, ein Drückglied, das angeordnet ist, um das bewegliche Glied in einem Zustand zu drücken, um auf das bewegliche Glied eine Federkraft in einer Richtung auszuüben, in der die Variationsgrößen der Volumen der zu dem Ausgabeteil geöffneten Hydraulikfluidkammern vergrößert werden, eine erste Steuerhydraulikkammer, die angeordnet ist, um den Ausgabedruck von dem Ausgabeteil zu empfangen und dadurch auf den beweglichen Mechanismus eine Kraft in einer zu der Richtung der Drückkraft des Drückglieds entgegen gesetzten Richtung auszuüben, eine zweite Steuerhydraulikkammer, die angeordnet ist, um das Hydraulikfluid zu empfangen und dadurch auf den beweglichen Mechanismus eine Kraft in einer Richtung, die der Richtung der Drückkraft des Drückglieds entspricht, auszuüben, einen Schaltmechanismus, der angeordnet ist, um zwischen einem Zustand, in dem das Hydraulikfluid, dessen Druck kleiner als der Ausgabedruck ist, von dem Ausgabeteil zu der zweiten Steuerhydraulikkammer eingeführt wird, und einem Zustand, in dem das Hydraulikfluid in der zweiten Steuerhydraulikkammer ausgegeben wird, zu schalten, und einen Steuermechanismus, der betätigt wird, bevor die Variationsgrößen der Volumen durch den variablen Mechanismus minimal werden, und der einen ersten Drosselteil, der angeordnet ist, um eine Drosselfläche zu vergrößern, wenn der Ausgabedruck größer wird, und einen zweiten Drosselteil, der angeordnet ist, um eine Drosselfläche zu verkleinern, wenn der Ausgabedruck größer wird, umfasst, wobei der Steuermechanismus angeordnet ist, um das von dem Schaltmechanismus zu der zweiten Steuerhydraulikkammer zugeführte Hydraulikfluid durch einen der ersten und zweiten Drosselteile zu vermindern, und um das von der zweiten Steuerhydraulikkammer zu einem Niederdruckteil ausgegebene Hydraulikfluid durch den anderen der ersten und zweiten Drosselteile zu vermindern.
  11. Ölpumpe mit variabler Verdrängung, die umfasst: einen Rotor, der drehend angetrieben wird, eine Vielzahl von Flügeln, die in einem Außenumfangsteil des Rotors vorgesehen sind und von dem Rotor vorgeschoben und in den Rotor zurückgezogen werden können, einen Nockenring, der den Rotor und die Flügel aufnimmt, um eine Vielzahl von Pumpenkammern zu bilden, und der bewegt wird, um eine exzentrische Größe an der Mitte einer Innenumfangsfläche des Nockenrings in Bezug auf die Drehmitte des Rotors zu variieren, einen Ansaugteil, der sich in den Pumpenkammern öffnet, deren Volumen vergrößert werden, wenn der Nockenring exzentrisch in einer ersten Richtung in Bezug auf die Drehmitte des Rotors bewegt wird, einen Ausgabeteil, der sich in den Pumpenkammern öffnet, deren Volumen verkleinert wird, wenn der Nockenring exzentrisch in einer zweiten Richtung in Bezug auf die Drehmitte des Rotors bewegt wird, ein Drückglied, das angeordnet ist, um den Nockenring in der ersten Richtung zu drücken, in der die exzentrische Größe des Nockenrings in Bezug auf die Drehmitte des Rotors vergrößert wird, eine erste Steuerhydraulikkammer, die angeordnet ist, um einen Ausgabedruck von dem Ausgabeteil durch einen Einführungskanal zu empfangen und dadurch auf den Nockenring eine Kraft auszuüben, um den Nockenring exzentrisch in der zweiten Richtung, in der die exzentrische Größe des Nockenrings verkleinert wird, gegen eine Drückkraft des Drückglieds zu bewegen, eine zweite Steuerhydraulikkammer, die angeordnet ist, um das Hydraulikfluid zu empfangen und dadurch auf den Nockenring eine Kraft zum Bewegen des Nockenrings in der ersten Richtung in Zusammenwirkung mit der Drückkraft des Drückglieds auszuüben, einen Schaltmechanismus, der angeordnet ist, um zwischen einem Zustand, in dem das Hydraulikfluid in die zweite Steuerhydraulikkammer durch einen Verbindungskanal zwischen dem Ausgabeteil und der zweiten Steuerhydraulikkammer eingeführt wird, und einem Zustand, in dem das Hydraulikfluid von der zweiten Steuerhydraulikkammer durch den Verbindungskanal ausgegeben wird, zu schalten, und einen Steuermechanismus, der angeordnet ist, um in Übereinstimmung mit dem Ausgabedruck des Ausgabeteils den Ausgabedruck zu der ersten Steuerhydraulikkammer zuzuführen oder die Zufuhr des Ausgabedrucks zu der ersten Steuerhydraulikkammer zu beenden und um in Übereinstimmung mit dem Ausgabedruck des Ausgabeteils einen Hydraulikdruck durch den Verbindungskanal zu der zweiten Steuerhydraulikkammer zuzuführen oder den Hydraulikdruck durch den Verbindungskanal aus der zweiten Steuerhydraulikkammer abzuführen, wobei der Steuermechanismus weiterhin angeordnet ist, um den Ausgabedruck zu der ersten Steuerhydraulikkammer zuzuführen und das Hydraulikfluid in der zweiten Steuerhydraulikkammer abzuführen, wenn der Ausgabedruck des Ausgabeteils größer als ein gewünschter Ausgabedruck ist.
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