JP2016223320A - エンジンのオイルポンプ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電気式制御弁の消費電力を抑制し、低粘度オイルを使用した場合でもオイルポンプの吐出量を応答性よく制御できるエンジンのオイルポンプ制御装置を提供する。【解決手段】エンジンに備えられる可変容量型のオイルポンプ１０の制御装置は、減量側に揺動することによりオイルポンプ１０の吐出量が減量し、増量側に揺動することによりオイルポンプ１０の吐出量が増量するポンプケーシング１４と、油圧が作用することによりポンプケーシング１４を減量側に揺動させる減量側制御圧室１５Ａと、油圧が作用することによりポンプケーシング１４を増量側に揺動させる増量側制御圧室１５Ｂと、減量側制御圧室１５Ａ及び増量側制御圧室１５Ｂに作用する油圧を調整するリニアソレノイドバルブ２０とを備え、リニアソレノイドバルブ２０は電流の供給が停止されたときはポンプケーシング１４を減量側の最大揺動位置と増量側の最大揺動位置との略中間の位置に維持する。【選択図】図２

Description

本発明は、エンジンに備えられるオイルポンプ、詳しくは、クランク軸で駆動される機械式のオイルポンプ、より詳しくは、可変容量型のオイルポンプの制御装置に関する。

従来、自動車等に搭載されるエンジンでは、例えばクランク軸やカム軸の軸受部や摺動部の潤滑用や冷却用又はＶＶＴ等の油圧作動式装置の作動用のエンジンオイル（以下単に「オイル」という）をエンジン各部に供給するため、クランク軸で駆動される機械式のオイルポンプが用いられる。オイルの要求油量ひいては要求油圧はエンジンの運転状態（揺動数、負荷、温度等）に応じて異なるため、定容量型のオイルポンプでは、一定流量のオイルをオイルポンプから吐出させつつ、吐出通路に設けたリリーフ弁をエンジンの運転状態に応じて制御して、要求油量のオイルだけをエンジン各部に供給する。しかし、要求油量を超えるオイルはオイルパンに戻されるので、その分のオイルポンプの仕事が無駄になり、燃費が悪化する。

そこで、クランク軸で駆動されながらも吐出量ひいては油圧（吐出圧）を変更できる可変容量型のオイルポンプがすでに周知である。可変容量型のオイルポンプでは、要求油量のオイルだけを吐出するように制御できるので、オイルポンプの無駄な仕事を抑制できる。例えば、特許文献１には、可変容量型オイルポンプのポンプケーシングを減量側又は増量側に揺動させる減量側制御圧室及び増量側制御圧室への油圧の流入を電気式制御弁（電磁スプール弁）で低負荷運転時と中高負荷運転時とで切り換えることにより、オイルポンプの吐出量をエンジンの運転状態に応じて増減調整する技術が開示される。

特開２０１３−１４２２９７号公報（特に、［００２１］、［００２４］、［００２６］）

ところで、上記特許文献１に開示の技術では、エンジン始動後の暖機運転時や低負荷運転時には電気式制御弁に励磁電流が供給される（通電状態）。これにより、油圧が減量側制御圧室に流入し、ポンプケーシングが減量側に揺動して、オイルポンプの吐出量が減少する。一方、暖機完了後の中高負荷運転時には電気式制御弁への上記励磁電流の供給が停止される（非通電状態）。これにより、油圧が増量側制御圧室に流入し、ポンプケーシングが増量側に揺動して、オイルポンプの吐出量が増大する。ここで、増量側制御圧室には油圧が流入しなくてもポンプケーシングを増量側に付勢するリターンスプリングが配設されている。

したがって、運転頻度の高い低負荷運転時には常に電気式制御弁に励磁電流が供給されるので消費電力が増加するという問題がある。加えて、ポンプケーシングを減量側に揺動させるためには、上記リターンスプリングの付勢力に打ち勝つ必要があり、比較的高い油圧を減量側制御圧室に流入させないとオイルポンプの吐出量が応答性よく減少しないという問題がある。特に後者の問題は、例えば燃費向上のために低粘度のオイルを使用する場合にオイルの油圧が下がり気味となるので問題が顕著となる。

本発明は、可変容量型オイルポンプにおける上記不具合に対処するもので、電気式制御弁の消費電力を抑制し、かつ、たとえ低粘度オイルを使用した場合でもオイルポンプの吐出量を応答性よく制御できるエンジンのオイルポンプ制御装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するためのものとして、本発明は、エンジンに備えられる可変容量型のオイルポンプの制御装置であって、所定の第１方向に揺動することにより当該オイルポンプの吐出量が減量し、上記第１方向と反対方向の所定の第２方向に揺動することにより当該オイルポンプの吐出量が増量するポンプケーシングと、油圧が作用することにより上記ポンプケーシングを上記第１方向に揺動させる減量側制御圧室と、油圧が作用することにより上記ポンプケーシングを上記第２方向に揺動させる増量側制御圧室と、上記減量側制御圧室及び増量側制御圧室に作用する油圧を調整する電気式制御弁とを備え、上記電気式制御弁は、電流の供給が停止されたときは、上記ポンプケーシングを上記第１方向の最大揺動位置と上記第２方向の最大揺動位置との略中間の位置に維持することを特徴とする。

本発明によれば、電気式制御弁が非通電状態のときは、オイルポンプの吐出量が最小吐出量（ポンプケーシングが第１方向に最大に揺動したときの吐出量）と最大吐出量（ポンプケーシングが第２方向に最大に揺動したときの吐出量）との略中間吐出量に維持される。このような中間吐出量は運転頻度の高い低負荷運転時に要求される。つまり、運転頻度の高い領域で電気式制御弁が非通電状態とされる。そのため、電気式制御弁の消費電力が抑制される。

また、オイルポンプの吐出量を上記中間吐出量（電気式制御弁が非通電状態のときの吐出量）から最小吐出量又は最大吐出量（電気式制御弁が通電状態のときの吐出量）まで減少又は増大するときは、例えばオイルポンプの吐出量を最大吐出量から最小吐出量まで減少する場合や最小吐出量から最大吐出量まで増大する場合等に比べて、減少幅又は増大幅が小さくて済むから、それほど高い油圧を必要としない。そのため、たとえ低粘度オイルを使用した場合でもオイルポンプの吐出量が応答性よく制御される。

本発明においては、上記電気式制御弁は、上記減量側制御圧室及び増量側制御圧室にそれぞれ所定のバランス油圧を作用させることにより、上記ポンプケーシングを上記略中間の位置に維持することが好ましい。

この構成によれば、両制御圧室にそれぞれ作用するバランス油圧によって、ポンプケーシングが上記略中間の位置に安定して精度よく維持される。

本発明においては、上記減量側制御圧室及び増量側制御圧室にそれぞれ上記ポンプケーシングを減量側又は増量側に付勢するリターンスプリングが設けられ、上記電気式制御弁は、上記両リターンスプリングの付勢力のバランスにより上記ポンプケーシングを上記略中間の位置に維持するように、上記減量側制御圧室及び増量側制御圧室に作用する油圧を調整することが好ましい。

この構成によれば、両制御圧室にそれぞれ作用するリターンスプリングの付勢力によって、ポンプケーシングが上記略中間の位置に安定して精度よく維持される。なお、両制御圧室にリターンスプリングが設けられるから、一方の制御圧室に油圧を作用させるときにその油圧だけで他方の制御圧室のリターンスプリングの付勢力に打ち勝つ必要はなく、高い油圧が必要にならない。また、結果的に両制御圧室に油圧を作用させない場合もあり得る。そのような場合は、両制御圧室の受圧面積を小さくできるから、オイルポンプの小型化が図られる。

本発明においては、エンジンの運転状態に応じた目標油圧を設定する目標油圧設定手段と、当該オイルポンプからの供給油路の油圧を検出する油圧検出手段と、上記油圧検出手段で検出される油圧が上記目標油圧設定手段で設定される目標油圧となるように上記電気式制御弁を制御する制御手段とをさらに備えることが好ましい。

この構成によれば、エンジンの運転状態に応じた目標油圧が応答性よく精度よく実現する。

本発明においては、上記制御手段は、上記制御の実行後に上記油圧検出手段で検出される油圧と上記目標油圧設定手段で設定される目標油圧との差が所定値以上であるときを当該オイルポンプの作動異常と判定し、上記作動異常の判定時には、上記減量側制御圧室及び増量側制御圧室に油圧が交互に作用して上記ポンプケーシングが上記第１方向及び第２方向に交互に揺動するクリーニングモードが実行されるように上記電気式制御弁を制御することが好ましい。

この構成によれば、加工屑等の異物の噛み込みに起因するオイルポンプの作動異常が簡単・確実に解消する。

本発明によれば、電気式制御弁の消費電力を抑制し、かつ、たとえ低粘度オイルを使用した場合でもオイルポンプの吐出量を応答性よく制御できるエンジンのオイルポンプ制御装置が提供される。

本発明の実施形態に係る可変容量型のオイルポンプの制御装置の全体構成図である。 電気式制御弁が非通電状態のときの上記オイルポンプの作動状態を示す全体図である。 最大吐出状態のときの上記オイルポンプの作動状態を示す全体図である。 最小吐出状態のときの上記オイルポンプの作動状態を示す全体図である。 上記電気式制御弁の構成を示す全体図である。 上記電気式制御弁の印加電流と生成油圧との関係を示す特性図である。 低負荷時のメインギャラリの要求油圧とエンジン揺動数との関係を示す特性図である。 高負荷時のメインギャラリの要求油圧とエンジン揺動数との関係を示す特性図である。 電気式制御弁が非通電状態のときの従来の可変容量型のオイルポンプの作動状態を示す全体図である。 本実施形態に係るオイルポンプと従来のオイルポンプとの相違点を示す特性図である。

以下、図面に基き本発明の実施形態を説明する。

図１に示すように、本実施形態に係る可変容量型のオイルポンプ１０は、不図示のエンジンのクランク軸２で駆動され、オイルパン１に貯留されるオイルをストレーナ５１を介して吸入油路５２から吸入した後、所定の油圧で吐出油路５３からオイルフィルタ５４及びオイルクーラ５５を介してメインギャラリィ（本発明の「供給油路」に相当する）５６に吐出する。オイルクーラ５５の下流において吐出油路５３から分岐した制御圧通路５７がリニアソレノイドバルブ（本発明の「電気式制御弁」に相当する）２０に接続される。リニアソレノイドバルブ２０はコントローラ３０によってデューティ比（＝｛通電時間／（通電時間＋非通電時間）｝×１００（％））が制御され、制御圧通路５７から供給される制御油圧を減量側油路５８及び増量側油路５９に供給する。コントローラ３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータをベースとするもので、本発明の「目標油圧設定手段」及び「制御手段」に相当する。

図２〜図４に示すように、オイルポンプ１０は、ポンプハウジング１１、駆動軸１２、ポンプ要素１３、ポンプケーシング１４、減量側リターンスプリング１６、増量側リターンスプリング１７、及びリング部材１３ｅを備える。

ポンプハウジング１１は、一端側（図において手前側）が開口し、内部に円柱状の空間からなるポンプ収容室１１ｂが形成される断面コ字形状のポンプボディ１１ａを有する。ポンプボディ１１ａの上記一端側の開口は不図示のカバー部材で閉塞される。

駆動軸１２は、ポンプボディ１１ａに揺動可能に支持され、ポンプ収容室１１ｂの略中心部を貫通し、クランク軸２で揺動駆動される。

ポンプ要素１３は、ポンプ収容室１１ｂ内に揺動自在に収容され、中心部が上記駆動軸１２に結合される円柱状のロータ１３ａを有する。ロータ１３ａの外周部に複数（図例では７つ）のスリット１３ｃが放射状に切り欠かれて形成され、各スリット１３ｃにそれぞれロータ１３ａの外周面に対して出没可能にベーン１３ｂが収容される。

ポンプケーシング１４は、ポンプ要素１３の外周側に配置される円筒状の部材である。ポンプケーシング１４は、ロータ１３ａの揺動中心（駆動軸１２）に対して偏心可能に配置される。すなわち、ポンプケーシング１４は、ポンプボディ１１ａに設けられる揺動支点１４ｘを中心に図において右側（反時計回り、本発明の「第１方向」に相当する）又は左側（時計回り、本発明の「第２方向」に相当する）に揺動可能に配置される。ポンプケーシング１４は、ロータ１３ａの外周面及びロータ１３ａの外周面から外方に突出するベーン１３ｂと協働して複数（図例では７つ）のポンプ室１４ｙを画成する。

減量側リターンスプリング１６及び増量側リターンスプリング１７は、ポンプケーシング１４の外周面から外方に延設されるアーム部１４ａとポンプボディ１１ａとで画成される減量側制御圧室１５Ａ及び増量側制御圧室１５Ｂにそれぞれ圧縮状態で配設される。減量側リターンスプリング１６は、上記アーム部１４ａを介してポンプケーシング１４を常に揺動支点１４ｘを中心に図において右側（減量側）に付勢し、増量側リターンスプリング１７は、左側（増量側）に付勢する。

リング部材１３ｅは、駆動軸１２の外周側に配置され、ロータ１３ａを挟んで一端側及び他端側に一対設けられ（図には一端側のみ図示）、リング部材１３ｅの外周面にベーン１３ｂの内方端部が当接する。ここで、図中、符号１３ｄは、ベーン１３ｂの内方端部が突入するようにロータ１３ａに形成される背圧室である。ベーン１３ｂは、ロータ１３ａの揺動に伴うリング部材１３ｅの遠心力と上記背圧室１３ｄに供給される油圧とにより外方に押し出され、ベーン１３ｂの外方端部がポンプケーシング１４の内周面に圧接される。

ポンプボディ１１ａに上記吸入油路５２が接続される吸入孔１８及び上記吐出油路５３が接続される吐出孔１９が形成される。上記減量側制御圧室１５Ａに減量側油路５８が接続され、上記増量側制御圧室１５Ｂに増量側油路５９が接続される。

ポンプケーシング１４の外周面にポンプボディ１１ａの内周面に圧接される第１〜第４シール部材１４ｂ〜１４ｅが装着される。第１シール部材１４ｂはアーム部１４ａの先端部に、第２シール部材１４ｃは第１シール部材１４ｂの減量側に、第３シール部材１４ｄは第１シール部材１４ｂの増量側に、第４シール部材１４ｅは第１シール部材１４ｂのポンプケーシング１４の径方向の反対側に、それぞれ配設される。第１シール部材１４ｂ及び第２シール部材１４ｃは増量側制御圧室１５Ｂを油密にシールし、第１シール部材１４ｂ及び第３シール部材１４ｄは減量側制御圧室１５Ａを油密にシールし、第４シール部材１４ｅ及び第２シール部材１４ｃは吸入孔１８を油密にシールし、第４シール部材１４ｅ及び第３シール部材１４ｄは吐出孔１９を油密にシールする。

図２は、当該オイルポンプ１０の吐出圧（吐出量）が最大吐出圧（最大吐出量）と最小吐出圧（最小吐出量）との略中間の吐出圧（中間吐出量）のときの作動状態を示す。このとき、アーム部１４ａは、ポンプボディ１１ａの減量側の壁部からも増量側の壁部からも略同程度に離間する。その結果、吸入孔１８に近い側に位置するポンプ室１４ｙの容量と、吐出孔１９に近い側に位置するポンプ室１４ｙの容量とが略同程度となり、当該オイルポンプ１０の吐出圧が中間吐出圧となる。すなわち、このときのポンプケーシング１４の位置を減量側の最大揺動位置と増量側の最大揺動位置との略中間の位置という。ここで、略中間の位置とは、正確に中間の位置だけでなく、中間の位置と認めても差し支えがない程度の中間の位置の近傍の位置をいう。

図３は、当該オイルポンプ１０の吐出圧が最大吐出圧のときの作動状態を示す。このとき、アーム部１４ａは、ポンプボディ１１ａの増量側の壁部に当接する。その結果、吸入孔１８に近い側に位置するポンプ室１４ｙの容量に対して、吐出孔１９に近い側に位置するポンプ室１４ｙの容量が最も大きくなり、当該オイルポンプ１０の吐出圧が最大吐出圧となる。すなわち、このときのポンプケーシング１４の位置を増量側の最大揺動位置という。

図４は、当該オイルポンプ１０の吐出圧が最小吐出圧のときの作動状態を示す。このとき、アーム部１４ａは、ポンプボディ１１ａの減量側の壁部に当接する。その結果、吸入孔１８に近い側に位置するポンプ室１４ｙの容量に対して、吐出孔１９に近い側に位置するポンプ室１４ｙの容量が最も小さくなり、当該オイルポンプ１０の吐出圧が最小吐出圧となる。すなわち、このときのポンプケーシング１４の位置を減量側の最大揺動位置という。

なお、図中、符号１９ａ，１９ｂは、吐出孔１９に近い側に位置するポンプ室１４ｙと、吐出孔１９とを連絡する吐出ポートである。

図５は、上記リニアソレノイドバルブ２０の構成を示す全体図、図６は、上記リニアソレノイドバルブ２０の印加電流と生成油圧との関係を示す特性図である。

図５に示すように、リニアソレノイドバルブ２０は、図示しない２つのソレノイドと、バルブボディ２１と、バルブボディ２１に軸方向に移動可能に収容されるスプール２２とを有する。バルブボディ２１は、上記制御圧油路５７が接続されるポート、減量側油路５８が接続されるポート、増量側油路５９が接続されるポート、減量側ドレン油路６０が接続されるポート、及び増量側ドレン油路６１が接続されるポートが形成される。

図５は、非通電状態（リニアソレノイドバルブ２０への印加電流がゼロの状態）から、スプール２２が若干減量側（図５において左側）に移動した状態を示す。非通電状態では、スプール２２が図示した位置よりも若干増量側（図５において右側）に移動する。その結果、制御圧油路５７と減量側油路５８との連通度が略ゼロ、制御圧油路５７と増量側油路５９との連通度が略ゼロ、減量側油路５８と減量側ドレン油路６０の連通度が略ゼロ、増量側油路５９と増量側ドレン油路６１の連通度が略ゼロとなる。スプール２２の図中右端部に配設されるバルブスプリング２３は、非通電状態でスプール２２が上記のような位置に位置するように弾性復元力が設定される。これにより、図６に示すように、減量側制御圧室１５Ａの油圧（実線）も増量側制御圧室１５Ｂの油圧（破線）も同程度に小さくなる。ポンプケーシング１４は、減量側リターンスプリング１６及び増量側リターンスプリング１７の付勢力のバランスにより、図２に示す、減量側の最大揺動位置と増量側の最大揺動位置との略中間の位置に維持される。

リニアソレノイドバルブ２０の図示しない一方のソレノイドに所定の第１の向きに電流が流されると、スプール２２がバルブ２０に引き込まれて減量側（図５において左側）に移動する。その結果、制御圧油路５７と減量側油路５８との連通度が大きくなり、制御圧油路５７と増量側油路５９との連通度が小さくなり、減量側油路５８と減量側ドレン油路６０の連通度が小さくなり、増量側油路５９と増量側ドレン油路６１の連通度が大きくなる。これにより、図６に示すように、減量側制御圧室１５Ａの油圧（実線）が増大し、増量側制御圧室１５Ｂの油圧（破線）が減少する。ポンプケーシング１４は、上記第１の向きの印加電流のデューティ比が５０％の状態では、減量側制御圧室１５Ａの油圧が最大限に増大して、図４に示す、減量側の最大揺動位置に維持される（例えば冷機状態のエンジン始動後の暖機運転時や低負荷運転時等）。

リニアソレノイドバルブ２０の図示しない他方のソレノイドに上記第１の向きと反対の所定の第２の向きに電流が流されると、スプール２２がバルブ２０から押し出されて増量側（図５において右側）に移動する。その結果、制御圧油路５７と減量側油路５８との連通度が小さくなり、制御圧油路５７と増量側油路５９との連通度が大きくなり、減量側油路５８と減量側ドレン油路６０の連通度が大きくなり、増量側油路５９と増量側ドレン油路６１の連通度が小さくなる。これにより、図６に示すように、減量側制御圧室１５Ａの油圧（実線）が減少し、増量側制御圧室１５Ｂの油圧（破線）が増大する。ポンプケーシング１４は、上記第２の向きの印加電流のデューティ比が５０％の状態では、増量側制御圧室１５Ｂの油圧が最大限に増大して、図３に示す、減量側の最大揺動位置に維持される（例えばエンジンの暖機完了後の中負荷運転時や高負荷運転時等）。

図１に戻り、メインギャラリィ５６には、クランク軸２、カム軸３、油圧ラッシュアジャスタ４、ＶＶＴ５、及びオイルジェット６への各オイル供給部が接続される。コントローラ３０は、メインギャラリィ５６の油圧を検出する油圧センサ３１、クランク軸２の揺動角度を検出するクランク角センサ３２、エンジンが吸入する空気量を検出するエアフローセンサ３３、メインギャラリィ５６の油温を検出する油温センサ３４、カム軸３の揺動位相を検出するカム角センサ３５、及びエンジンの冷却水温度を検出する水温センサ３６からの検出情報に基づき、エンジンの運転状態に応じた目標油圧を設定し、油圧センサ３１で検出される油圧が上記設定した目標油圧となるようにリニアソレノイドバルブ２０を制御する。

図７は、低負荷運転時におけるエンジン揺動数と各オイル供給部の要求油圧との関係を示すマップ、図８は、高負荷運転時における上記マップである。

図７に示すように、エンジンの低負荷運転時において要求油圧が比較的高いのは、クランク軸２及びＶＶＴ５のオイル供給部である。エンジン揺動数がＶ１以下では、ＶＶＴ５の要求油圧が最も高く、エンジン揺動数がＶ１を超えると、クランク軸２の要求油圧が最も高くなる。

一方、図８に示すように、エンジンの高負荷運転時において要求油圧が比較的高いのは、クランク軸２、ＶＶＴ５、及びオイルジェット６のオイル供給部である。エンジン揺動数がＶ１′以下では、ＶＶＴ５の要求油圧が最も高く、エンジン揺動数がＶ１′を超えると、オイルジェット６の要求油圧が最も高くなる。

コントローラ３０は、図７及び図８に示すようなマップをメモリに格納し、上記マップからエンジンの運転状態に応じた最も高い要求油圧（図中実線で示される要求油圧）を目標油圧として設定する。そして、コントローラ３０は、油圧センサ３１で検出される油圧が上記設定した目標油圧となるようにリニアソレノイドバルブ２０をフィードバック制御する。

また、コントローラ３０は、上記リニアソレノイドバルブ２０のフィードバック制御の実行後に油圧センサ３１で検出される油圧と上記設定した目標油圧との差が所定値以上であるときを当該オイルポンプ１０の作動異常と判定する。そして、コントローラ３０は、作動異常の判定時には、減量側制御圧室１５Ａ及び増量側制御圧室１５Ｂに油圧が交互に作用してポンプケーシング１４が減量側及び増量側に交互に揺動するクリーニングモードが実行されるようにリニアソレノイドバルブ２０を制御する。

次に、本実施形態の作用を説明する。

（１）本実施形態では、可変容量型オイルポンプ１０の制御装置は、減量側に揺動することにより当該オイルポンプ１０の吐出量が減量し、増量側に揺動することにより当該オイルポンプ１０の吐出量が増量するポンプケーシング１４と、油圧が作用することにより上記ポンプケーシング１４を上記減量側に揺動させる減量側制御圧室１５Ａと、油圧が作用することにより上記ポンプケーシング１４を上記増量側に揺動させる増量側制御圧室１５Ｂと、上記減量側制御圧室１５Ａ及び増量側制御圧室１５Ｂに作用する油圧を調整するリニアソレノイドバルブ２０とを備え、上記リニアソレノイドバルブ２０は、電流の供給が停止されたときは、上記ポンプケーシング１４を上記減量側の最大揺動位置と上記増量側の最大揺動位置との略中間の位置に維持することから、リニアソレノイドバルブ２０が非通電状態のときは、オイルポンプ１０の吐出量が最小吐出量（ポンプケーシング１４が減量側に最大に揺動したときの吐出量）と最大吐出量（ポンプケーシング１４が増量側に最大に揺動したときの吐出量）との略中間吐出量に維持される。このような中間吐出量は運転頻度の高い低負荷運転時に要求される。つまり、運転頻度の高い領域でリニアソレノイドバルブ２０が非通電状態とされる。そのため、リニアソレノイドバルブ２０の消費電力が抑制される。

また、オイルポンプ１０の吐出量を上記中間吐出量（リニアソレノイドバルブ２０が非通電状態のときの吐出量）から最小吐出量又は最大吐出量（リニアソレノイドバルブ２０が通電状態のときの吐出量）まで減少又は増大するときは、例えばオイルポンプ１０の吐出量を最大吐出量から最小吐出量まで減少する場合や最小吐出量から最大吐出量まで増大する場合等に比べて、減少幅又は増大幅が小さくて済むから、それほど高い油圧を必要としない。そのため、たとえ低粘度オイルを使用した場合でもオイルポンプ１０の吐出量が応答性よく制御される。

例えば図９に示すように、増量側制御圧室１５Ｂにのみ増量側リターンスプリング１７を配設し、減量側制御圧室１５Ａには減量側リターンスプリング１６を配設しない従来の可変容量型オイルポンプ１０において、リニアソレノイドバルブ２０の非通電時はポンプケーシング１４が図示のように増量側に揺動してオイルポンプ１０の吐出量が増大し、リニアソレノイドバルブ２０の通電時はポンプケーシング１４が減量側に揺動してオイルポンプ１０の吐出量が減少するように構成した場合は、図１０に（従来）として示すように、運転頻度の高い低負荷運転時には常にリニアソレノイドバルブ２０に電流が供給される（デューティ比：５０〜１００％）ので消費電力が増加するという問題がある。加えて、ポンプケーシング１４を減量側に揺動させるためには、上記増量側リターンスプリング１７の付勢力に打ち勝つ必要があり、比較的高い油圧を減量側制御圧室１５Ａに流入させないとオイルポンプ１０の吐出量が応答性よく減少しないという問題がある。特に後者の問題は、例えば燃費向上のために低粘度のオイルを使用する場合にオイルの油圧が下がり気味となるので問題が顕著となる。

これに対し、本実施形態では、図１０に併せて示すように、運転頻度の高い低負荷運転時のデューティ比が０〜５０％と小さいので、消費電力が減少するという利点がある。また、減量側制御圧室１５Ａにも減量側リターンスプリング１６を配設するので、減量側制御圧室１５Ａに油圧を作用させるときにその油圧だけで増量側リターンスプリング１７の付勢力に打ち勝つ必要はなく、高い油圧が必要にならない。したがって、燃費向上のために低粘度のオイルを支障なく使用することができる。

（２）本実施形態では、上記減量側制御圧室１５Ａ及び増量側制御圧室１５Ｂにそれぞれ上記ポンプケーシング１４を減量側又は増量側に付勢する減量側リターンスプリング１６及び増量側リターンスプリング１７が設けられ、上記リニアソレノイドバルブ２０は、上記両リターンスプリング１６，１７の付勢力のバランスにより上記ポンプケーシング１４を上記中間の位置に維持するように、上記減量側制御圧室１５Ａ及び増量側制御圧室１５Ｂに作用する油圧を調整することから、両制御圧室１５Ａ，１５Ｂにそれぞれ作用するリターンスプリング１６，１７の付勢力によって、ポンプケーシング１４が上記略中間の位置に安定して精度よく維持される。

また、結果的に両制御圧室１５Ａ，１５Ｂに油圧を作用させない場合もあり得る。すなわち、図６において、リニアソレノイドバルブ２０への印加電流がゼロの非通電時は、減量側制御圧室１５Ａの油圧（実線）及び増量側制御圧室１５Ｂの油圧（破線）をゼロにして、上記両リターンスプリング１６，１７の付勢力のバランスのみにより上記ポンプケーシング１４を上記略中間の位置に維持する場合である。そのような場合は、両制御圧室１５Ａ，１５Ｂの受圧面積を小さくできるから、オイルポンプ１０の小型化が図られる。

（３）本実施形態では、コントローラ３０がエンジンの運転状態に応じた目標油圧を設定し、油圧センサ３１が当該オイルポンプ１０からのメインギャラリィ６の油圧を検出し、コントローラ３０が上記油圧センサ３１で検出される油圧が上記設定される目標油圧となるように上記リニアソレノイドバルブ２０を制御することから、エンジンの運転状態に応じた目標油圧が応答性よく精度よく実現する。

（４）本実施形態では、上記コントローラ３０は、上記リニアソレノイドバルブ２０のフィードバック制御の実行後に上記油圧センサ３１で検出される油圧と上記設定される目標油圧との差が所定値以上であるときを当該オイルポンプ１０の作動異常と判定し、上記作動異常の判定時には、上記減量側制御圧室１５Ａ及び増量側制御圧室１５Ｂに油圧が交互に作用して上記ポンプケーシング１４が減量側及び増量側に交互に揺動するクリーニングモードが実行されるように上記リニアソレノイドバルブ２０を制御することから、例えば減量側リターンスプリング１６や増量側リターンスプリング１７等が加工屑等の異物を噛み込んだ場合に、その異物の噛み込みに起因するオイルポンプ１０の作動異常が簡単・確実に解消する。

以上、実施形態を挙げて本発明を詳しく説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限り、例えば構成要素の形状や個数等、種々変更可能なものである。

例えば、減量側リターンスプリング１６及び増量側リターンスプリング１７の双方を廃止して、上記リニアソレノイドバルブ２０は、上記減量側制御圧室１５Ａ及び増量側制御圧室１５Ｂにそれぞれ所定のバランス油圧を作用させることにより、上記ポンプケーシング１４を上記略中間の位置に維持するようにしてもよい。

この構成によれば、両制御圧室１５Ａ，１５Ｂにそれぞれ作用するバランス油圧によって、ポンプケーシング１４が上記略中間の位置に安定して精度よく維持される。

また、リニアソレノイドバルブ２０は、スプール２２の軸方向の一端側に図示しない一方のソレノイドを装着し、かつ、他端側に図示しない他方のソレノイドを装着して、一方のソレノイドの通電制御でスプール２２を減量側（図５において左側）に移動し、他方のソレノイドの通電制御でスプール２２を増量側（図５において右側）に移動するようにしてもよい。

１０ 可変容量型オイルポンプ
１４ ポンプケーシング
１５Ａ 減量側制御圧室
１５Ｂ 増量側制御圧室
１６ 減量側リターンスプリング
１７ 増量側リターンスプリング
２０ リニアソレノイドバルブ（電気式制御弁）
３０ コントローラ（目標油圧設定手段、制御手段）
３１ 油圧センサ（油圧検出手段）
５６ メインギャラリィ（供給油路）

Claims (5)

1. エンジンに備えられる可変容量型のオイルポンプの制御装置であって、
   所定の第１方向に揺動することにより当該オイルポンプの吐出量が減量し、上記第１方向と反対方向の所定の第２方向に揺動することにより当該オイルポンプの吐出量が増量するポンプケーシングと、
   油圧が作用することにより上記ポンプケーシングを上記第１方向に揺動させる減量側制御圧室と、
   油圧が作用することにより上記ポンプケーシングを上記第２方向に揺動させる増量側制御圧室と、
   上記減量側制御圧室及び増量側制御圧室に作用する油圧を調整する電気式制御弁とを備え、
   上記電気式制御弁は、電流の供給が停止されたときは、上記ポンプケーシングを上記第１方向の最大揺動位置と上記第２方向の最大揺動位置との略中間の位置に維持することを特徴とするエンジンのオイルポンプ制御装置。
2. 請求項１に記載のエンジンのオイルポンプ制御装置において、
   上記電気式制御弁は、上記減量側制御圧室及び増量側制御圧室にそれぞれ所定のバランス油圧を作用させることにより、上記ポンプケーシングを上記略中間の位置に維持することを特徴とするエンジンのオイルポンプ制御装置。
3. 請求項１に記載のエンジンのオイルポンプ制御装置において、
   上記減量側制御圧室及び増量側制御圧室にそれぞれ上記ポンプケーシングを減量側又は増量側に付勢するリターンスプリングが設けられ、
   上記電気式制御弁は、上記両リターンスプリングの付勢力のバランスにより上記ポンプケーシングを上記略中間の位置に維持するように、上記減量側制御圧室及び増量側制御圧室に作用する油圧を調整することを特徴とするエンジンのオイルポンプ制御装置。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載のエンジンのオイルポンプ制御装置において、
   エンジンの運転状態に応じた目標油圧を設定する目標油圧設定手段と、
   当該オイルポンプからの供給油路の油圧を検出する油圧検出手段と、
   上記油圧検出手段で検出される油圧が上記目標油圧設定手段で設定される目標油圧となるように上記電気式制御弁を制御する制御手段とをさらに備えることを特徴とするエンジンのオイルポンプ制御装置。
5. 請求項４に記載のエンジンのオイルポンプ制御装置において、
   上記制御手段は、上記制御の実行後に上記油圧検出手段で検出される油圧と上記目標油圧設定手段で設定される目標油圧との差が所定値以上であるときを当該オイルポンプの作動異常と判定し、上記作動異常の判定時には、上記減量側制御圧室及び増量側制御圧室に油圧が交互に作用して上記ポンプケーシングが上記第１方向及び第２方向に交互に揺動するクリーニングモードが実行されるように上記電気式制御弁を制御することを特徴とするエンジンのオイルポンプ制御装置。

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