JP2017166645A - 電磁弁の制御方法及び可変容量形ポンプに用いられる電磁弁の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】機関内部や油圧通路内の潤滑油を速やかに排出させることができる電磁弁を提供する。
【解決手段】バルブボディ４１は、油圧回路に連通する導入ポート４７と、第２制御油室に油圧を給排させる給排ポート４８と、オイルパンに連通するドレンポート４９と、を有し、ソレノイドユニットは、弁体収容室４６に収容されて、導入ポートとドレンポートの各開口端を選択的に開閉するボール弁体４３と、ボール弁体を押圧、解除するプッシュロッド５４と、通電によりプッシュロッドを進出移動させるコイルと、を有し、機関の停止初期にコイルへの通電を遮断してプッシュロッドによるボール弁体の押圧を解除して潤滑油をオイルパン内に速やかに排出するようにした。
【選択図】図６

Description

本発明は、例えば自動車用内燃機関の各摺動部等にオイルを供給する可変容量形ポンプなどに用いられる電磁弁の制御方法に関する。

従来の電磁弁としては、自動車用内燃機関に適用された可変容量形ポンプの用いられていられた、以下の特許文献１に記載されたものが知られている。

この電磁弁は、円筒状のバルブボディの周壁に、機関へ潤滑油を供給するメインオイルギャラリに連通する供給ポートと、該供給ポートを介して供給された油圧を可変容量形ポンプの制御油室に出力する出力ポートと、オイルパンに連通するドレンポートと、が径方向から貫通形成されている。また、バルブボディの内部には、前記供給ポートとドレンポートのそれぞれの開口端に離着座して該各開口端を選択的に開閉するボール弁体が収容されている。

このボール弁体は、バルブボディの軸方向の一端部に設けられたソレノイドユニットによって作動し、このソレノイドユニットは、コントロールユニットからコイルにオン信号(通電)が出力されると、可動プランジャを介してプッシュロッドが進出移動してボール弁体が前記供給ポートの開口端を閉止すると共に、前記出力ポートとドレンポートを連通させて前記制御油室内の油圧を排出させて低圧状態とし、カムリングを偏心方向へ揺動させる。一方、コイルにオフ信号(非通電)が出力されて、可動プランジャを介してプッシュロッドが後退移動することにより、ボール弁体が前記供給ポート内に油圧によって移動してドレンポートの開口端を閉止すると共に、供給ポートと出力ポートを連通させ、これによって制御油室内を高圧状態とし、カムリングを同心方向へ揺動するようになっている。

特開２０１５−１６１２４８号公報

しかしながら、前記従来の電磁弁は、イグニッションスイッチをオフ操作して機関を停止した際に、前記ボール弁体が供給ポートの開口端を閉止した状態でコイルにオフ信号が出力されても、前記プッシュロッドや可動プランジャのその周辺の摺動抵抗などに起因して、前記ボール弁体が供給ポートの開口端から速やかに離間せずに閉止状態が継続されてしまう。

このため、機関内部の潤滑油やメインオイルギャラリなどの油圧回路内の潤滑油が、前記供給ポートからドレンポートを通って速やかにオイルパン内へ排出されず残留してしまう場合がある。この結果、機関停止直後あるいは短時間経過後にオイルパン内の潤滑油の油量を計測しても正確に計測することができなくなるおそれがある。

本発明は、前記従来の可変容量形ポンプの技術的課題に鑑みて案出されたもので、機関停止時におけるソレノイドへのオフ信号を、機関回転が完全に止まる前の停止初期に出力することによって、ボール弁体がポンプ吐出圧によって供給ポートの開口端から速やかに離間してフリー状態になって供給ポートとドレンポートが連通状態となることから、機関内部や油圧通路内の潤滑油を速やかに排出させることができる電磁弁を提供することを目的としている。

本発明は、とりわけ、バルブボディは、機関へ潤滑油を供給する油圧通路に連通する供給ポートを介して供給された油圧を機器類に出力する出力ポートと、オイルパンに連通するドレンポートと、を有し、前記バルブボディ内に設けられたボール弁体は、前記供給ポートとドレンポートのそれぞれの開口端に離着座して該各開口端を選択的に開閉し、ソレノイドユニットは、進出移動により前記ボール弁体を押圧して前記供給ポートの開口端を閉止して前記出力ポートとドレンポートを連通させ、後退移動により前記ボール弁体に対する押圧を解除して油圧により前記ドレンポートの開口端を閉止すると共に前記供給ポートと出力ポートとを連通させるプッシュロッドと、通電されることにより前記プッシュロッドを進出移動させるコイルと、を有する電磁弁の制御方法であって、
前記機関の停止初期に、前記コイルへの通電を遮断して前記プッシュロッドによる前記ボール弁体の押圧を解除することを特徴としている。

本発明によれば、機関停止時における機関内部や油圧回路内の潤滑油を、電磁弁を介してオイルパン内に速やかに排出させることができ、この結果、その後のオイルパン内のより正確な油量計測を行うことが可能になる。

本発明に係る電磁切換弁を可変容量形ポンプに適用した第１実施形態を示す油圧回路図である。 同可変容量形ポンプの作動説明図である。 本実施形態の電磁切換弁の縦断面図である。 同電磁切換弁の作動を示す縦断面であって、Ａはコイルに通電して導入ポートを閉止した状態、Ｂはコイルへの通電を遮断して導入ポートを開成した状態をそれぞれ示している。 本実施形態に供されるコントロールユニットの制御フローチャート図である。 本実施形態におけるイグニッションスイッチをオフ操作した初期の電磁切換弁内での潤滑油の回り込み状態を示す図である。 第２実施形態に供されるコントロールユニットの制御フローチャート図である。

以下、本発明に係る電磁弁を自動車用内燃機関の各摺動部等に潤滑油を供給する可変容量形ポンプに適用した実施形態を図面に基づいて詳述する。
〔第１実施形態〕
まず、図１及び図２に基づいて可変容量形ポンプの構成と油圧回路の概略について説明する。

すなわち、オイルポンプ１０は、図外の内燃機関の動力で回転駆動されることによって後述する複数のポンプ室１４の容積変化によって発生する負圧に基づいてオイルパン１に貯留されたオイルがストレーナ２から吸入通路３を通って吸入されると共に、前記駆動力に基づき後述するポンプ要素によって加圧されたオイル(潤滑油)が吐出通路４を通じて機関の摺動部やバルブタイミング制御装置等に通ずる油圧通路であるメインオイルギャラリ５へ吐出される。なお、前記吐出通路４の下流側には周知のオイルフィルタ６が配置され、オイル内に混入してしまった異物を濾過することが可能となっている。

前記メインオイルギャラリ５の上流側には、オイルポンプ１０の後述する第１、第２制御油室３１，３２に油圧を導く導入通路７が分岐形成され、この導入通路７には、周知のオイルフィルタ８が配置されると共に、該オイルフィルタ８の下流側が第１制御油室３１と連通する第１導入通路部７ａと、第２制御油室３２と電磁切換弁４０を介して連通する第２導入通路部７ｂと、にさらに分岐形成されている。

次に、前記オイルポンプ１０の構成について説明すると、このオイルポンプ１０は、図外の内燃機関のシリンダブロック前端部等に配置されるもので、図１及び図２に示すように、一方側が開口形成され、内部にポンプ収容室１２を構成する縦断面ほぼコ字形状のポンプボディ１１と、該ポンプボディ１１の前記開口を閉塞する図外のカバー部材と、からなるポンプハウジングと、該ポンプハウジングに回転自在に支持され、前記ポンプ収容室１２のほぼ中心部を貫通して図外のクランクシャフトにより回転駆動される駆動軸１３と、前記ポンプ収容室１２内に移動（揺動）可能に収容され、後述する制御油室３１，３２及びコイルスプリング３３と協働して後述する複数のポンプ室１４の容積変化量を変更する可変機構を構成するカムリング１５と、該カムリング１５の内周側に収容され、駆動軸１３によって図１中の時計方向に回転駆動され、前記カムリング１５との間に形成される複数のポンプ室１４の容積を増減させることによってポンプ作用を行うポンプ要素と、後述する第２制御油室３２に対する油圧の給排を制御して前記カムリング１５の移動制御に供する前記電磁切換弁４０と、を備えている。

ここで、前記ポンプ要素は、カムリング１５の内周側に回転自在に収容され、中心部が駆動軸１３の外周に結合されたロータ１６と、該ロータ１６の外周側に放射状に切欠形成された複数のスリット１６ａ内にそれぞれ出没自在に収容されたベーン１７と、前記ロータ１６の両端部にて前記各ベーン１７を内周側から支持する一対のリング部材１８，１８と、から構成されている。

前記ポンプボディ１１は、アルミニウム合金材料によってポンプ収容室１２の端壁と内周壁とが一体に形成されてなり、前記端壁のほぼ中央位置には、駆動軸１３の一端部を回転自在に支持する図外の軸受孔が貫通形成されている。また、前記端壁の前記内周壁近傍の所定位置には、棒状のピボットピン１９を介してカムリング１５を揺動自在に支持する図外の支持穴が切欠形成されている。

前記ポンプ収容室１２の内周壁には、軸受孔の中心と支持穴(ピボットピン１９)の中心とを結ぶ直線（以下「カムリング基準線」という。）Ｍに対し上半側の領域に、カムリング１５の外周部に配設される第１シール部材２０が摺接可能な第１シール摺接面１１ａが形成されている。この第１シール摺接面１１ａは、前記支持穴の中心から所定半径をもって構成される円弧面状に形成されると共に、カムリング１５が偏心揺動する範囲において前記第１シール部材２０が常時摺接可能な周長に設定されている。同様に、前記カムリング基準線Ｍに対し下半側の領域にも、カムリング１５の外周部に配設される第２シール部材２１が摺接可能な第２シール摺接面１１ｂが形成されている。この第２シール摺接面１１ｂは、支持穴の中心から所定半径をもって構成される円弧面状に形成され、カムリング１５が偏心揺動する範囲において第２シール部材２１が常時摺接可能な周長に設定されている。

また、前記ポンプボディ１１の端壁の内側面には、軸受孔の外周域に前記ポンプ要素によるポンプ作用に伴って前記各ポンプ室１４の容積が拡大する領域（以下「吸入領域」という。）に開口するようにほぼ円弧凹状の吸入ポート２２が、また、前記各ポンプ室１４の容積が縮小する領域（以下「吐出領域」という。）に開口するようにほぼ円弧凹状の吐出部である吐出ポート２３が、それぞれ軸受孔を挟んでほぼ対向する位置に形成されている。

前記吸入ポート２２は、その周方向のほぼ中間位置に、後述のスプリング収容室２８側へ膨出するように形成された図外の導入部が一体に設けられ、この導入部と吸入ポート２２の境界部近傍には、ポンプボディ１１の端壁を貫通して外部へと開口する吸入口２２ａが貫通形成されている。これによって、前記オイルパン１に貯留されたオイルが、前記ポンプ作用に伴って発生する負圧に基づいて吸入口２２ａ及び吸入ポート２２を介して吸入領域にある各ポンプ室１４へ吸入されるようになっている。

前記吐出ポート２３は、その始端部に、ポンプボディ１１の端壁を貫通して外部へと開口する吐出口２３ａが貫通形成されている。これによって、前記ポンプ作用に基づいて加圧され吐出ポート２３へと吐出されたオイルが、吐出口２３ａからメインオイルギャラリ５を通じて前記図外の内燃機関の各摺動部やバルブタイミング制御装置等へと供給される。

前記カバー部材は、ほぼ板状を呈し、図外の複数のボルトによりポンプボディ１１の開口端面に取り付けられるものであって、ポンプボディ１１の軸受孔に対向する位置には、駆動軸１３の他端側を回転自在に支持する軸受孔が貫通形成されている。そして、このカバー部材の内側面にも、ポンプボディ１１に形成される吸入ポート２２、吐出ポート２３と同様の吸入ポート、吐出ポートが対向配置されている。

前記駆動軸１３は、ポンプ収容室１２の端壁を貫通して外部に臨む軸方向一端部がクランクシャフトに連係され、該クランクシャフトから伝達される回転力に基づいてロータ１６を図１、図２中の時計方向へ回転させるようになっている。

前記ロータ１６は、中心側から径方向外側へ放射状に延びる複数のスリット１６ａが切欠形成されていると共に、該各スリット１６ａの内側基端部には、それぞれ吐出圧が導入される横断面ほぼ円形状の背圧室１６ｂが設けられている。かかる構成によって、ロータ１６の回転に伴う遠心力と背圧室１６ｂ内の圧力とによって、前記各ベーン１７が外方へと押し出されるようになっている。

前記各ベーン１７は、ロータ１６の回転時において、各先端面がカムリング１５の内周面に摺接すると共に、各基端面が前記各リング部材１８，１８の外周面にそれぞれ摺接するようになっている。これによって、該各ベーン１７は、各リング部材１８，１８によってロータ１６の径方向外側へと押し上げられ、機関回転数が低く、また前記遠心力や背圧室１６ｂの圧力が小さい場合であっても、各先端がカムリング１５の内周面と摺接して前記各ポンプ室１４が液密に隔成されるようになっている。

前記カムリング１５は、いわゆる焼結金属によりほぼ円筒状に一体形成され、その外周部の所定位置には、ピボットピン１９に嵌合することによって偏心揺動支点を構成するほぼ円弧凹溝状のピボット部１５ａが軸方向に沿って切欠形成されている。また、このピボット部１５ａに対しカムリング１５の中心を挟んで反対側の位置には、所定のばね定数に設定された付勢部材たるコイルスプリング３３に連係するアーム部１５ｂが径方向に沿って突設されている。なお、アーム部１５ｂには、その移動（回動）方向の一側部に、ほぼ円弧凸状に形成された押圧突部が突設され、該押圧突部がコイルスプリング３３の先端部に常時当接することによって、アーム部１５ｂとコイルスプリング３３とが連係するようになっている。

また、前記ポンプボディ１１の内部には、前記支持穴と対向する位置に、スプリング収容室２６が前記カムリング偏心方向線に沿うようにポンプ収容室１２に隣接するかたちで設けられている。このスプリング収容室２６内には、その一端壁とアーム部１５ｂとの間に、所定のセット荷重Ｗにより予圧された前記コイルスプリング３３が弾装されている。なお、このスプリング収容室２６の他端壁はカムリング１５の偏心方向の移動範囲を規制する規制部２８として構成され、該規制部２８にアーム部１５ｂの他側部が当接することによって、カムリング１５の偏心方向における最大移動が規制されるようになっている。

このように、前記カムリング１５については、コイルスプリング３３の付勢力をもって、アーム部１５ｂを介してその偏心量が増大する方向へと常時付勢され、非作動状態では、図１に示すように、アーム部１５ｂの他側部が規制部２８へと押し付けられた状態となって、その偏心量が最大となる位置に保持されることとなる。

また、前記カムリング１５の外周部には、ポンプボディ１１の内周壁（内周面）によって構成される前記第１、第２シール摺接面１１ａ，１１ｂと同心円弧状の第１、第２シール面を有する一対の第１、第２シール構成部１５ｃ、１５ｄが突出形成され、前記各シール構成部のシール面には、カムリング１５の偏心揺動時に前記各シール摺接面１１ａ，１１ｂに摺接する前記第１、第２シール部材２０、２１がそれぞれ嵌着保持されている。

この第１、第２シール部材２０、２１は、例えば低摩擦特性を有するフッ素系樹脂材料によりカムリング１５の軸方向に沿う直線状に形成され、それぞれ内側に配置されるバックアップ部材の弾性力に基づき前記各シール摺接面１１ａ，１１ｂに押し付けられることにより、当該各シール摺接面１１ａ，１１ｂと前記各シール面の間が液密にシールされている。

さらに、前記カムリング１５の外周域には、ピボットピン１９と第１、第２シール部材２０とによって一対の第１、第２制御油室３１，３２が隔成されている。この各制御油室３１，３２には、前記第１、第２導入通路部７ａ、７ｂを介してポンプ吐出圧が導入され、該ポンプ吐出圧がカムリング１５の対応する受圧面１５ｅ，１５ｆに作用することで、該油圧に基づく付勢力と前記コイルスプリング３３による付勢力とのバランスによってカムリング１５の偏心量が制御されるようになっている。

すなわち、前記第１制御油室３１には、前記導入通路７と第１導入通路部７ａを介してポンプ吐出圧が常時導入されて、該ポンプ吐出圧がカムリング１５の第１受圧面１５ｅに作用することによって、カムリング１５にはコイルスプリング３３の付勢力に抗して偏心量が減少する方向へと移動する移動力（揺動力）が付与される。換言すれば、この第１制御油室３１は、その内圧（油圧）によって、前記第１受圧面１５ｅを介してカムリング１５の同心方向への移動量制御に供するものである。

他方、第２制御油室３２には、前記電磁切換弁４０の通電制御（開弁制御）に基づき、前記導入通路７と第２導入通路部７ｂを介してポンプ吐出圧が適宜導入されて、該ポンプ吐出圧がカムリング１５の第２受圧面１５ｆに作用することによって、カムリング１５にはコイルスプリング３３の付勢力を助勢して偏心量が増大する方向へと移動する移動力（揺動力）が付与される。換言すれば、この第２制御油室３２は、その内圧（油圧）により、前記第２受圧面１５ｆを介してカムリングの偏心方向への移動量制御に供するものである。

ここで、前記第２受圧面１５ｆは、その受圧面積が前記第１受圧面１５ｅよりも小さく設定されて、両受圧面１５ｅ，１５ｆに油圧が作用した場合は、全体として偏心量が減少する方向へとカムリング１５を付勢することとなる。

したがって、前記オイルポンプ１０は、コイルスプリング３３のセット荷重Ｗに対し両制御油室３１，３２の油圧に基づく付勢力が小さいときは、カムリング１５は図１に示すように最も偏心した状態となる一方、ポンプ吐出圧の上昇に伴い両制御油室３１，３２の油圧に基づく付勢力がコイルスプリング３３のセット荷重Ｗを上回ったときは、そのポンプ吐出圧に応じてカムリング１５が図２に示すように同心方向へと移動するようになっている。

前記電磁切換弁４０は、非通電で開弁状態となる常開型のものが用いられ、これによって、電気系統が失陥した際にも最大油圧の確保が可能となっている。

具体的に説明すれば、図３に示すように、図外のシリンダブロックに形成されたバルブ収容孔内に圧入固定され、内部軸方向に沿って油通路４５が貫通形成されたほぼ筒状のバルブボディ４１と、該バルブボディ４１の一端部（図３中の左側）において前記油通路４５を拡径形成してなるほぼ円柱状の弁体収容室４６と、該弁体収容室４６の先端部に圧入固定されたほぼ筒状のシート部材４２と、該シート部材４２の中央に貫通形成されて、前記バルブ収容孔を介して第２導入通路部７ｂに連通される導入ポート４７と、前記シート部材４２の内端部開口縁に形成される第１バルブシート４２ａに対して離着座自在に設けられ、前記導入ポート４７の開閉に供するボール弁体４３と、前記バルブボディ４１の他端部（図３中の右側）に設けられ、前記ボール弁体４３を押圧するソレノイドユニット４４と、から主として構成されている。

前記バルブボディ４１は、ボール弁体４３を収容する前記弁体収容部４６が油通路４５の内端部開口縁に、前記第１バルブシート４２ａと同様の第２バルブシート４６ａが形成されている。さらに、バルブボディ４１の周壁のうち、先端側の一端部外周部に第２導入通路部７ｂの下流部７ｃと接続されて第２制御油室３２に対する油圧の給排に供する出力ポートである給排ポート４８が径方向に沿って貫通形成されている。また、その他端側となる油通路４５の外周部に、前記オイルパン１と連通するドレン通路９に接続されるドレンポート４９が径方向に沿って貫通形成されている。

前記ボール弁体４３は、前記ソレノイドユニット４４が作動しない状態(オフ状態)では、バルブスプリングなどによって第１、第２バルブシート４２ａ、４６ａの一方向へ付勢されることなく、弁体収容室４６の内部において所定隙間をもって自由な状態になっている。

前記ソレノイドユニット４４は、前記シリンダブロックにブラケット５０によって固定されており、円筒状のソレノイドケーシング５０の内部に収容配置されるコイル５１と、該コイル５１の内周側に設けられた円筒状のコアチューブ５２と、該コアチューブ５２の内周に軸方向へ移動自在な円柱状の可動プランジャ５３と、前記ブラケット５０の摺動用孔５０ａと前記バルブボディ４１の内部軸方向に形成された摺動用孔４１ａ内に摺動自在に設けられて、基端部５４ａが前記可動プランジャ５３の先端面に当接したプッシュロッド５４と、前記ソレノイドケーシング５０の後端部に設けられて、前記コイル５１に電気的に接続されたコネクタ部５５と、から主として構成されている。

前記コイル５１は、コネクタ部５５を介してコントロールユニット５６から励磁電流が通電あるいは通電が遮断されるようになっている。コントロールユニット５６は、内燃機関の油温や水温、機関回転数など所定のパラメータによって検出又は算出された機関運転状態に基づいて機関を制御していると共に、前記コイル５１に通電、非通電するようになっている。

前記プッシュロッド５４は、小径な先端部５４ｂが前記油通路４５内に臨んで先端縁が前記ボール弁体４３に適宜当接あるいは離間するようになっている。

したがって、前記コントロールユニット５６からコイル５１への通電時(オン時)には、この励磁によって図４Ａに示すように、可動プランジャ５３が左方向へ進出移動することによりプッシュロッド５４も同方向へ進出移動して先端部５４ｂがボール弁体４３を左方向へ押圧して、シート部材４２側の第１バルブシート４２ａへと押し付ける(着座)。これによって、導入ポート４７の開口端が閉止されて、該導入ポート４７と給排ポート４８の連通が遮断され、給排ポート４８とドレンポート４９が油通路４５を介して連通することとなり、これにより、第２制御油室３２の油圧がオイルパン１内に排出される。

一方、前記コイル５１への非通電時(オフ時)には、図４Ｂに示すように、前記可動プランジャ５３への励磁が遮断されて該可動プランジャ５３には前記プッシュロッド５４を押し出す力が解除される。このため、前記導入ポート４７から導かれるポンプ吐出圧に基づきボール弁体４３が後退移動して、該ボール弁体４３がバルブボディ４１側の第２バルブシート４６ａに押し付けられ、油通路４５の開口端を閉止する。これにより、導入ポート４７と給排ポート４８が連通状態となると共に、給排ポート４８とドレンポート４９の連通が遮断されることとなる。これにより、ポンプ吐出圧が、前記第２制御油室３２内に導入される。

そして、前記コントロールユニット５６は、機関停止信号であるイグニッションスイッチのオフ操作を検出した場合に、このオフ操作後の停止初期の時点で前記コイル５１への通電を遮断(非通電)するように制御する。その後、機関の回転が停止してオイルポンプ１０の作動が停止されるようになっている。この停止初期とは、前記機関停止信号検出後であって、オイルポンプ１０の回転が完全に停止する前の状態を示している。

すなわち、図５に示すように、機関停止時に、ステップＳ１でイグニッションスイッチＩＧＳがオフ操作されているか否かを判別し、オフ操作されておらずオン状態にあると判別した場合は、機関駆動中であるからステップＳ４に移行して電磁切換弁４０に対して通常の制御を継続するが、オフされていると判別した場合は、ステップＳ２に移行する。

このステップＳ２では、コントロールユニット５６がコイル５１への通電を即座に遮断(オフ)する。この時点では、機関が僅かながらも回転しており、その後、ステップＳ３に示すように、機関回転が完全に停止するようになっている。
〔オイルポンプの作用〕
以下、オイルポンプ１０の作用について簡単に説明すると、このオイルポンプ１０は、機関始動から低回転域までの回転域では、前記電磁切換弁４０のコイル５１に通電されて、オン状態になっている場合は、図４Ａに示すように、ボール弁体４３によって導入ポート４７と給排ポート４８の連通が遮断され、給排ポート４８とドレンポート４９が連通する。これによって、第２制御油室３２には吐出圧が導入されず、第２制御油室３２内のオイルが第２導入通路部７ｂの下流部８ｂ及び油通路４５を通じてドレンポート４９よりドレン通路９を介してオイルパン１内に排出され、第１制御油室３１のみに吐出圧が供給されることとなる。すると、この吐出圧に基づく同心方向の付勢力に対しコイルスプリング３３による偏心方向の付勢力が上回るため、カムリング１５が最大偏心状態で保持されて、吐出圧は機関回転数にほぼ比例するかたちで増大する特性となる。

その後、機関回転数が上昇して吐出圧がカムリング作動油圧に到達すると、図４Ａに示すように、前記コイル５１に対しては前記通電状態が維持されたまま、引き続き第１制御油室３１のみに吐出圧が供給されることとなる。これによって、第１制御油室３１の内圧に基づく付勢力がコイルスプリング３３の付勢力Ｗに打ち勝ち、図２に示すように、カムリング１５が同心方向へと移動を始める。その結果、吐出圧が減少することとなり、前述のカムリング１５が最大偏心状態にあるときに比べて吐出圧の増加量が小さくなる。

続いて、機関回転数がさらに上昇し、第２機関要求油圧が必要になると、コントロールユニット５６から前記コイル５１に対する通電が遮断される。これによって、図３及び図４Ｂに示すように、可動プランジャ５３とプッシュロッド５４によるボール弁体４３に対する押圧が解除されると共に、このボール弁体４３が、導入ポート４７から作用する吐出圧によって後退移動して第１バルブシート４２ａから離間して導入ポート４７の開口端を開成すると共に、第２バルブシート４６ａに着座して、油通路４５の開口端を閉止する。

これによって、導入ポート４７と給排ポート４８が連通される一方、給排ポート４８とドレンポート４９の連通が遮断され、この結果、吐出圧が第２導入通路部７ｂを介して第２制御油室３２に導かれる。これによって、コイルスプリング３３の付勢力Ｗと第２制御油室３２の内圧に基づく付勢力との合力からなる偏心方向の付勢力が第１制御油室３１の内圧に基づく同心方向の付勢力を上回って、カムリング１５が偏心方向へと押し戻されて、吐出圧の増加量が再び大きくなる。

このように、前記電磁切換弁４０を介して前記第２制御油室３２への吐出圧を給排制御することによって、メインオイルギャラリ５に対する吐出圧を２段階に制御すると共に、ポンプ高回転時における吐出圧の急激な立ち上がりを抑制できるのである。

そして、本実施形態では、前述したように、機関停止においてイグニッションスイッチＩＧＳをオフした直後に、コントロールユニット５６によって前記コイル５１への通電を遮断することにより、前記可動プランジャ５３とプッシュロッド５４によるボール弁体４３の押圧が解除されることから、未だ完全に停止していないオイルポンプ１０から僅かな吐出圧が導入ポート４７からボール弁体４３をプッシュロッド５４方向へ押し出す。このため、前記プッシュロッド５４と可動プランジャ５３が速やかに後退移動して、ボール弁体４３は弁体収容室４６内で自由な状態になる。

そして、オイルポンプ１０の回転が停止し、ボール弁体４３に吐出圧が掛からなくなる状態では、ボール弁体４３は、図６に示すように、弁体収容室４６内で何ら拘束されることなく、自由な状態となって弁体収容室４６内で第１、第２バルブシート４２ａ、４６ａから離間して中間位置に移動することから、該ボール弁体４３の球状外面と第１、第２バルブシート４２ａ、４６ａとの間に隙間通路Ｓ１、Ｓ２が形成される。

ここで、プッシュロッド５４を後退移動させるのはコイル５１への通電を遮断するだけに限定されず、例えば、通電量を減少させてボール弁体４３の押圧を弱める場合も含む。

したがって、機関停止直後における前記メインオイルギャラリ５や機関内の油圧通路内の潤滑油が、図６の矢印で示すように、電磁切換弁４０の開口された前記導入ポート４７から前記隙間通路Ｓ１，Ｓ２を通ってプッシュロッド５４の先端部５４ｂの外周に形成された前記油通路４５内に流入し、ここからドレンポート４９とドレン通路９を通ってオイルパン１内へ速やかに排出される。

この結果、オイルパン１内には、メインオイルギャラリ５などの油圧回路を含む機関内部の潤滑油のほぼ全てが速やかに回収されることになる。この結果、その後に行われるオイルパン１内の潤滑油の油量計測を正確に行うことができる。
〔第２実施形態〕
図７は前記コントロールユニット５６による電磁切換弁４０の異なる制御方法を示し、例えば、ステップＳ１１で車速が０か否かを判別し、０でないと判別した場合はステップＳ１４で電磁切換弁４０に対して通常の制御を継続するが、車速が０であると判別した場合は、ステップＳ１２に移行する。

ここでは、アクセル開度がオフ(０)か否かを判別し、オフではないと判別した場合は、前記ステップＳ１４に移行するが、オフであると判別した場合は、ステップＳ１３に移行する。

このステップＳ１３では、前記コイル５１への通電を遮断する処理を行う。

したがって、この第２実施形態においても、機関停止予兆であるアクセル開度がオフ(０)になった後に、コントロールユニット５６によって前記コイル５１への通電を遮断することにより、前記可動プランジャ５３とプッシュロッド５４によるボール弁体４３の押圧が解除されることから、未だ完全に停止していないオイルポンプ１０から僅かな吐出圧が導入ポート４７からボール弁体４３をプッシュロッド５４方向へ押し出す。このため、ボール弁体４３は、弁体収容室４６内で自由な状態になって中間位置に移動することから、機関停止直後におけるメインオイルギャラリ５や機関内の油圧通路内の潤滑油が、図６の矢印で示すように、前記導入ポート４７から前記隙間通路Ｓ１，Ｓ２を通ってプッシュロッド５４の先端部５４ｂの外周に形成された油通路４５内に流入し、ここからドレンポート４９とドレン通路９を通ってオイルパン１内へ速やかに排出される。

この結果、オイルパン１内には、メインオイルギャラリ５などの油圧回路を含む機関内部の潤滑油のほぼ全てが速やかに回収されることから、その後に行われるオイルパン１内の潤滑油の油量計測を正確に行うことができる。

本発明は前記各実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば適用する油圧回路の構成や、前記各制御油室３１，３２の配置及び数量など、本発明の構成とは直接関係しない細部の構成は勿論、本発明の構成と直接関係する部分であっても、その形状や取り回しなど本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で適用対象である機関の仕様等に応じて自由に変更することができる。

また、前記各実施形態では、電磁切換弁４０の適用対象を可変容量形ポンプとしたが、これに限定されるものではなく、機関と関連する他の機器類に適用することも可能である。

１０…オイルポンプ
１４…ポンプ室
１５…カムリング（可動部材）
１６…ロータ（ポンプ要素）
１７…ベーン（ポンプ要素）
２１…吸入ポート（吸入部）
２２…吐出ポート（吐出部）
３１…第１制御油室（制御油室）
３２…第２制御油室（制御油室）
３３…コイルスプリング
４０…電磁切換弁(電磁弁)
４１…バルブボディ
４２…導入ポート
４３…ボール弁体
４４…ソレノイドユニット
４５…油通路
４６…弁体収容室
４７…導入ポート(供給ポート)
４８…給排ポート(出力ポート)
４９…ドレンポート
５０…ケーシング
５１…コイル
５３…可動プランジャ
５４…プッシュロッド
５６…コントロールユニット

Claims (7)

1. 機関へ潤滑油を供給する油圧通路に連通する供給ポートと、該供給ポートを介して供給された油圧を機器類に出力する出力ポートと、オイルパンに連通するドレンポートと、を有するバルブボディと、
   該バルブボディ内に設けられ、前記供給ポートとドレンポートのそれぞれの開口端に離着座して該各開口端を選択的に開閉するボール弁体と、
   進出移動により前記ボール弁体を押圧して前記供給ポートの開口端を閉止して前記出力ポートとドレンポートを連通させ、後退移動により前記ボール弁体に対する押圧を解除して油圧により前記ドレンポートの開口端を閉止すると共に前記供給ポートと出力ポートとを連通させるプッシュロッドと、通電されることにより前記プッシュロッドを進出移動させるコイルと、を有するソレノイドユニットと、
   を備えた電磁弁の制御方法であって、
   前記機関の停止初期に、前記コイルへの通電を遮断して前記プッシュロッドによる前記ボール弁体の押圧を解除することを特徴とする電磁弁の制御方法。
2. 請求項１に記載の電磁弁の制御方法において、
   前記機関の停止時にイグニッションスイッチをオフした直後に、コントロールユニットから前記コイルへの通電を遮断して前記プッシュロッドによる前記ボール弁体の押圧を解除し、その後、機関の駆動が停止されることを特徴とする電磁弁の制御方法。
3. 機関に供給される潤滑油の油圧が制御油室に導入されることによってポンプ吐出圧を可変にする可変容量形ポンプに用いられる電磁弁の制御方法であって、
   前記電磁弁は、機関へ潤滑油を供給する油圧通路に連通する供給ポートと、該供給ポートを介して供給された油圧を前記制御油室に出力する出力ポートと、オイルパンに連通するドレンポートと、を有するバルブボディと、
   該バルブボディ内に設けられ、前記供給ポートとドレンポートのそれぞれの開口端に離着座して該各開口端を選択的に開閉するボール弁体と、
   進出移動により前記ボール弁体を押圧して前記供給ポートの開口端を閉止させて前記出力ポートとドレンポートを連通させ、後退移動により前記ボール弁体に対する押圧を解除して油圧により前記ドレンポートの開口端を閉止すると共に前記供給ポートと出力ポートとを連通させるプッシュロッドと、通電されることにより前記プッシュロッドを進出移動させるコイルと、を有するソレノイドユニットと、を備え、
   前記機関の停止初期に、前記コイルへの通電を遮断して前記プッシュロッドによる前記ボール弁体に対する押圧を解除することを特徴とする可変容量形ポンプに用いられる電磁弁の制御方法。
4. 請求項３に記載の可変容量形ポンプに用いられる電磁弁の制御方法において、
   前記機関の停止時にイグニッションスイッチをオフした直後に、コントロールユニットから前記コイルへの通電を遮断または通電量を減少させて前記プッシュロッドによる前記ボール弁体の押圧を解除し、その後、機関の駆動が停止されることを特徴とする可変容量形ポンプに用いられる電磁弁の制御方法。
5. 請求項３に記載の可変容量形ポンプに用いられる電磁弁の制御方法において、
   機関駆動中に、前記ボール弁体がプッシュロッドによって押圧されると、前記供給ポートと出力ポートとの連通を遮断すると共に前記出力ポートとドレンポートを連通させる一方、前記ボール弁体に対するプッシュロッドによる押圧が解除されると、前記供給ポートに供給された油圧によって前記ボール弁体が後退移動して前記ドレンポートが閉止されると共に、前記供給ポートと出力ポートが連通されることを特徴とする可変容量形ポンプに用いられる電磁弁の制御方法。
6. 請求項５に記載の可変容量形ポンプに用いられる電磁弁の制御方法において、
   前記電磁弁は、機関低回転時には前記プッシュロッドを進出移動させてボール弁体により前記供給ポートの開口端を閉止して前記制御油室への油圧の供給を遮断する一方、機関高回転時には、前記プッシュロッドを進退あるいは後退移動させて、前記制御油室への油圧の給排を制御してポンプ吐出圧を可変制御することを特徴とする可変容量形ポンプに用いられる電磁弁の制御方法。
7. 機関に供給される潤滑油の油圧が制御油室に導入されることによってポンプ吐出圧を可変にする可変容量形ポンプに用いられる電磁弁の制御方法であって、
   前記電磁弁は、ボール弁体を収容する弁体収容室と、該弁体収容室と機関へ潤滑油を供給する油圧通路に連通する供給ポートと、前記弁体収容室と前記制御油室に連通する出力ポートと、前記弁体収容室とオイルパンに連通するドレンポートと、を有するバルブボディと、
   進出移動により前記ボール弁体を押圧して前記供給ポートの開口端を閉止させて、前記出力ポートとドレンポートを連通させ、後退移動により前記ボール弁体に対する押圧を解除して、前記潤滑油の油圧により前記ドレンポートの開口端を閉止すると共に前記供給ポートと出力ポートとを連通させるプッシュロッドと、通電されることにより前記プッシュロッドを進出移動させるコイルと、を有するソレノイドユニットと、を備え、
   イグニッションスイッチオフ信号またはアクセル開度オフ信号を検出した後、前記可変容量形ポンプの吐出が停止する前に、前記プッシュロッドを後退移動させることを特徴とする可変容量形ポンプに用いられる電磁弁の制御方法。

Images