JP4017808B2

JP4017808B2 - Vehicle oil pump

Info

Publication number: JP4017808B2
Application number: JP2000208552A
Authority: JP
Inventors: 正二盛田; 育男三角
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2000-07-10
Filing date: 2000-07-10
Publication date: 2007-12-05
Anticipated expiration: 2020-07-10
Also published as: JP2002021521A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポンプ本体がエンジンによって駆動されて潤滑油等のオイルを車両の各部に供給する車両用オイルポンプに関し、とりわけ、低温始動時の性能の向上を図るべく改良を施した車両用オイルポンプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用エンジンでは、通常、クランクシャフトの端部にトロコイド型ポンプ等のオイルポンプが取り付けられ、このオイルポンプをエンジン動力で作動させることによってオイルパン内のオイルを吸入通路を通して吸い上げ、そのオイルを車両の各部に供給するようにしている。そして、吐出通路やポンプ本体の吐出領域にはリリーフ弁が設けられており、このリリーフ弁による制御によって吐出圧を設定圧以下に維持するようになっている。
【０００３】
また、低温下でのエンジン始動時にはオイルの粘度が高いため、上記のオイルポンプにおいても、このオイル粘度に起因した各種の問題が発生することが知られている。
【０００４】
図５は、エンジン始動後のアイドル運転時における車両用オイルポンプの吐出圧特性（エンジン始動時のオイル温度−３０℃の条件下。）を示すものであり、通常、吐出圧特性としては、同図に示すようにエンジン始動直後に第１のピーク圧Ｐ₁が現れ、その後に一旦圧が低下して初期安定吐出期Ｔ₁を経た後に、第２のピーク圧Ｐ₂が現れ、このピーク圧Ｐ₂を越えたところで最終安定吐出期Ｔ₂が現れる。
【０００５】
この特性のうち、第１のピーク圧Ｐ₁は、ポンプ停止時（エンジン停止時。）にポンプ本体内に残留していたオイルが吐出されることによって起こるもので、この残留オイルが吐出された後には、高粘度のオイルを吸入配管を通して吸い上げ始めることから、このときから吐出圧が減少して初期安定吐出期Ｔ₁に移行する。そして、この状態で所定時間エンジン運転が続けられると、エンジンの熱によってオイルが加熱され、その熱によるオイルの粘度低下によって第２のピーク圧Ｐ₂に向けて吐出圧が再度高まり、オイルの温度がある程度以上に高まると、配管各部からの低粘度のオイルの漏出や、アイドル運転の減速制御（所謂、ファストアイドルの終了。）等によって吐出圧が低下し、最終安定吐出期Ｔ₂へと移行する。
【０００６】
この特性図から明らかなように、エンジン始動後のアイドル運転時には、第１のピーク圧Ｐ₁を越えてから吸入オイルの温度が高まって第２のピーク圧Ｐ₂をむかえるまでの間に、高粘度のオイルを吸い上げる初期安定吐出期Ｔ₁が所定時間続く。このため、この吐出期Ｔ₁の間、オイルの粘度が高ければ高いほど吸入抵抗が増大し、不必要なエンジン負荷の増大を来すうえに、吸入配管やポンプ本体内が負圧になりキャビテーションの発生を来し易くなる。
【０００７】
そこで、この低温始動時の問題を解決すべく、従来、例えば特開昭６２-２４８８１２号公報に開示されるようなオイルポンプが案出されている。
【０００８】
このオイルポンプは、ポンプの吐出配管に圧力センサと電磁リリーフ弁を設け、アイドル運転時に前記センサによって吐出配管内の圧力が設定圧（１kg/cm²）以上であることが検出されたときに、コントローラによる制御によって電磁リリーフ弁を開弁することにより、アイドル運転時におけるエンジン負荷の低減やキャビテーションの発生防止を図るようにしている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この従来のオイルポンプにおいては、アイドル運転時のオイルの流れを制御するために電磁リリーフ弁や圧力センサ、コントローラ等の複雑で高価な部品を設けなければならないため、装置の大型化を招くうえに、製造コストが嵩み実用化が難しいというのが実情である。
【００１０】
そこで本発明は、装置の大型化や製造コストの高騰等を招くことなく、アイドル運転時におけるキャビテーションの発生を確実に防止することのできる車両用オイルポンプを提供しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、エンジン駆動されるポンプ本体の作動によって吸入通路から吸い上げたオイルを車両の設定部位に供給する車両用オイルポンプであって、エンジン始動直後のアイドル運転時に、ポンプ停止時にポンプ内部に残留していたオイルが吐出されることによって起こる第１のピーク圧と、第１のピーク圧を過ぎてからオイル温度の上昇に伴って起こる第２のピーク圧とを有する吐出圧特性を持ち、エンジン始動後のアイドル運転中に、第１のピーク圧を生じてから第２のピーク圧を生じるまでの初期安定吐出期と、第２のピーク圧を生じた後に前記初期安定吐出期よりも吐出圧の小さい最終安定吐出期が現れるものにおいて、ポンプ内の吐出領域と、吸入領域における該吸入領域を回転方向で二分する中間線よりも回転前方側の部位と、を連通する戻し通路を設けると共に、この戻し通路に、同通路を開閉する弁体と、この弁体を閉弁方向に付勢するスプリングとを有するリリーフ弁を設け、前記スプリングによる弁体の開弁圧を、初期安定吐出期における最小の吐出圧と最終安定吐出期における最小の吐出圧の間の任意の圧力に設定し、前記初期安定吐出期には、前記スプリングのばね力に抗して前記弁体が戻し通路を開弁して前記吐出領域から吸入領域の圧力室の容積が最大になる部位の近傍に吐出オイルの一部を供給するように構成したことを特徴としている。
【００１２】
この発明の場合、リリーフ弁が作動しないとすると、低温状態でエンジンが始動された直後に第１のピーク圧をむかえ、その後の初期安定吐出期に吸入配管から高粘度のオイルを吸い上げようとしてポンプ本体内に吸入量の不足による負圧を生じる。しかし、リリーフ弁は初期安定吐出期の吐出圧よりも低い設定圧によって戻し通路を開くため、初期安定吐出期には戻し通路を通して吸入領域に吐出オイルの一部が供給され、ポンプ本体はこのときオイルの吸入量不足を補われる。また、第２のピーク圧期を越えて最終安定吐出期に移行すると、その吐出期の最小の吐出圧よりも高い設定圧でリリーフ弁が戻し通路を閉じるため、オイルの温度が充分に上昇した通常のアイドル運転状態においては吐出流量の不足は生じなくなる。
また、特に、戻し通路から戻されるオイルが吸入領域の圧力室の容積が最大になる部位の近傍に効率良く供給される。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、さらに、エンジンのアイドル回転速度を、エンジン温度の上昇に応じて減少させるようにした。
【００１４】
この発明においては、アイドル運転時にエンジン温度が上昇すると、アイドル回転速度が減少することで最終安定吐出期の吐出圧が初期安定吐出期の吐出圧よりも大きく下がるため、リリーフ弁の開弁圧の設定が容易になる。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、戻し通路を、さらにポンプ本体の回転方向に指向させて吸入領域の圧力室に連通させるようにした。
【００１８】
この発明によれば、戻し通路から戻されたオイルが吸入領域で乱流等を生じることなくスムーズに各圧力室に導入される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の一実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。
【００２０】
この実施形態は、本発明にかかるオイルポンプを車両用エンジンの潤滑油供給ポンプに用いたものであり、ポンプ本体１には所謂トロコイド型のものを採用している。
【００２１】
図２〜図４において、２は、エンジンのシリンダブロック前端部に一体に設けられ、かつ前端面がカバー３によって閉塞されたポンプケーシングであり、４は、このポンプケーシング２の略中心部に突出したエンジンのクランク軸（駆動軸）、５，６は、ポンプケーシング２とカバー３に亙って形成された円形状のポンプ室２ａに回転自在に収納されたインナロータとアウタロータである。
【００２２】
インナロータ５は、その軸心部がクランク軸４の端部に一体回転可能に係合され、アウタロータ６は、インナロータ５と所定量ｅ偏心して前記ポンプ室２ａ内に回転自在に嵌合されている。そして、インナロータ５の外周には１１枚の外歯５ａが形成され、アウタロータ６の内周には前記外歯５ａに噛合する１２枚の内歯６ａが形成されている。インナロータ５とアウタロータ６の間には円周方向に沿って複数個の圧力室７が形成され、インナロータ５がクランク軸４の動力を受けて回転し、それに追従してアウタロータ６が偏心回転すると、各圧力室７が連続的に容積を増減変化させるようになっている。尚、この実施形態の場合、ポンプ本体１はインナロータ５とアウタロータ６を主な部品として構成されている。
【００２３】
また、ポンプケーシング２とカバー３には、オイルパン８に連通する吸入路９と、エンジンの各潤滑部１０に連通する吐出路１１とが形成され、この吸入路９と吐出路１１が略円弧状の吸入ポート１２と吐出ポート１３を介して前記ポンプ室２ａ内の吸入領域（インナロータ５の回転に伴って圧力室７の容積が増大する領域。）と吐出領域（インナロータ５の回転に伴って圧力室７の容積が減少する領域。）に夫々連通している。
【００２４】
前記吸入路９は、吸入ポート１２の回転方向の略前半領域１２ａからポンプケーシング２とカバー３の一側（図２中右側）に向かって延出しており、吐出路１１は、その途中に分岐部１１ａが設けられ、その分岐部１１ａが前記吸入路９と同じ側に延出している。そして、前記分岐部１１ａは、吸入ポート１２の回転方向の略後半領域１２ａ（圧力室が最大になる側。）に対し戻し通路１４によって連通し、この戻し通路１４がリリーフ弁１５によって開閉されるようになっている。
【００２５】
リリーフ弁１５は、図３，図４に示すように、カバー３に形成された弁室１６に摺動自在に収容された有底円筒状の弁体１７と、この弁体１７を弁室１６の前記分岐部１１ａ寄りの一端側に付勢するスプリング１８とを備えている。弁室１６の一端面には分岐部１１ａに連通する第１ポート１９が設けられており、同弁室１６の一端寄りの側壁には後述する誘導凹部２０に連通する第２ポート２１が設けられ、同弁室１６の他端側の側壁には吸入路９に連通する第３ポート２２が設けられている。第２ポート２１は弁体１７の周壁によって開閉され、弁体１７がスプリング１８によって弁室１６の一端側に付勢されているときには、図３に示すように同弁体１７によって閉塞されている。また、第３ポート２２は弁室１６の他端側を吸入路９と導通することにより、弁体１７の背部を常時低圧に維持している。
【００２６】
したがって、リリーフ弁１５は、吐出路１１（分岐部１１ａ）の圧力とスプリング１８の力とのバランスによって弁体１７が作動し、吐出路１１の圧力がスプリング１８の力に打ち勝つと、図４に示すように、弁体１７が第２ポート２１を越えて後退することにより戻し通路１４を開放する。また、誘導凹部２０は前記第１，第２ポート１９，２１と弁室１６の一部と共に戻し通路１４を構成するが、この誘導凹部２０は、図２に示すように、その基端部の中心とインナロータ５の回転中心を結ぶ線分に対して、傾斜角αを成すようにインナロータ５の回転方向に指向している。
【００２７】
ここで、リリーフ弁１５の開弁圧はスプリング力によって決定されるが、このオイルポンプの場合、開弁圧はエンジン始動時のアイドル運転における吐出圧特性に着目して、以下の範囲に設定されている。
【００２８】
このオイルポンプは、リリーフ弁１５を設けないときの低温始動時における吐出圧特性が図５に示すようになっている。即ち、エンジン始動直後には、オイルは低温であるものの停止時にポンプ内部に残留していたオイルが最初に吐出されるために、一旦吐出圧が立ち上がって第１のピーク圧Ｐ₁をむかえ、その後、吸入配管からの低温オイルの吸い上げが本格的に開始されることから吐出圧が低下し、そのまま低温オイルの吐出が所定時間つづいて初期安定吐出期Ｔ₁となる。そして、この後にエンジン温度の上昇と共にオイル温度が上昇して、オイル粘度の低下に伴って吸入抵抗が低下すると、第２のピーク圧Ｐ₂をむかえた後に潤滑部１０各部からのオイルの漏出やアイドル運転の減速制御等によって吐出圧が再度低下し、最終安定吐出期Ｔ₂となる。
【００２９】
このポンプにおいては、スプリング１８による開弁圧Ｐ_sの設定は前記特性のうちの初期安定吐出期Ｔ₁における最小の吐出圧Ｐ_aと最終安定吐出期Ｔ₂における最小の吐出圧Ｐ_bの間の任意の圧力に設定するようにしてある。
【００３０】
したがって、このオイルポンプの場合、エンジン始動後のアイドル運転時には第１のピーク圧Ｐ₁と第２のピーク圧Ｐ₂を経て最終安定吐出期Ｔ₂の最小の吐出圧Ｐ_bとなるまでの間リリーフ弁１５が作動し、吐出圧を設定開弁圧Ｐ_sに維持すべく戻し通路１４を開くようになる。このため、第１のピーク圧Ｐ₁を越えた後の初期安定吐出期Ｔ₁においては、吐出路１１に一旦吐出された低粘度オイルが戻し通路１４の誘導凹部２０を通して吸入ポート１２に再度供給されることとなり、低粘度オイルを吸入配管から吸い上げることによるポンプ内部での負圧の発生は防止される。
【００３１】
さらに、この実施形態のオイルポンプにおいては、一旦吐出されたオイルを吸入側に戻す誘導凹部２０が、吸入ポート１２のうちの回転方向の略後半領域１２ｂに連通しているため、圧力室７の容積変化が最大になる部分、つまり、最も負圧を生じ易い部分にオイルを効率良く再供給することができる。したがって、ポンプ内部でのキャビテーションの発生を確実に防止することができる。尚、戻し通路１４からオイルを戻す領域としては、圧力室７の容積が最大になる部位の近傍が望ましいが、これは少なくとも、図２に示す切換わり線Ｎで分けられる吸入領域のうちの、その領域を回転方向で二分する中間線Ｍよりも回転前方側の部位を言う。
【００３２】
また、このことに加えポンプ本体１に対して誘導凹部２０の開口する向きもインナロータ５の回転中心に向くのでなく、インナロータ５の外周の回転の進む方向に向けられているため、再供給されるオイルは各圧力室７にスムーズに充填される。したがって、このポンプの場合、各圧力室７へのオイルの再供給の際には圧力室７内部に乱流が生じにくく、したがって、キャビテーションが生じにくくなる。
【００３３】
一方、第２のピーク圧Ｐ₂を越えて最終安定吐出期Ｔ₂となり、通常のアイドル運転に移行したときには、オイルポンプの吐出圧はリリーフ弁１５によって同安定吐出期Ｐ₂における最小の吐出圧Ｐ_bが保証される。このため、通常のアイドル運転時における潤滑部１０各部へのオイル供給量の不足は生じない。
【００３４】
また、このオイルポンプを適用するエンジンとしては、始動直後でエンジン温度が低い間はアイドル回転速度を速く（ファストアイドル）、エンジン温度が設定温度よりも上昇したときにはアイドル回転速度を低く制御するタイプのものであれば、リリーフ弁１５の開弁圧設定を、より容易に、かつ正確に行うことができる。つまり、このタイプのエンジンにおいては、第２のピーク圧Ｐ₂を越えて最終安定吐出期Ｔ₂をむかえたときにエンジン回転速度が低下するため、初期安定吐出期Ｔ₁における最小の吐出圧Ｐ_aと、最終安定吐出期Ｔ₂における最小の吐出圧の差が大きくなり、その分、リリーフ弁１５の開弁圧Ｐ_sを確実な作動を期待できる範囲に容易に設定することができる。
【００３５】
尚、この発明の実施形態は以上で説明したものに限るものでなく、例えば、以上ではポンプの基本構造として所謂トルコイド型のものを採用したものについて説明したが、トロコイド型に限らず、駆動軸の回転に伴って複数の圧力室が連続的に容積変化するタイプのものであれば、ベーン型その他のポンプであっても良い。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載の発明は、オイルの粘度の高い初期安定吐出期にはリリーフ弁がスプリングの設定圧によって戻し通路を開き、吐出オイルの一部をポンプ本体の吸入領域に再供給することができるため、電磁弁やセンサ、コントローラ等の複雑で設置スペースを要する機器を設けることなく、初期安定吐出期におけるポンプ本体の吸入量不足を無くし、このときのキャビテーションの発生を確実に防止することができる。また、本発明は、アイドル運転時の最終安定吐出期には、その吐出期の最低吐出圧よりも高い圧でリリーフ弁が閉じるため、オイルの温度が充分に上昇した通常のアイドル運転時における充分な吐出流量を保障することができる。
また、前記戻し通路から戻されるオイルを吸入領域の圧力変化が最大になる部位の近傍に効率良く供給することができるため、エンジンの低温始動時におけるポンプ本体内でのキャビテーションの発生をより確実に防止することができる。
【００３７】
請求項２に記載の発明は、アイドル運転時のエンジン温度上昇に伴ってアイドル回転速度が減少するため、初期安定吐出期の吐出圧と最終安定吐出期の吐出圧の差が大きくなり、その分リリーフ弁の開弁圧の設定を容易することができる。したがって、通常のアイドル運転時における吐出流量の不足を招くことなく、初期安定吐出期におけるキャビテーションの発生をより確実に防止することができる。
【００３９】
請求項３に記載の発明は、戻し通路から戻されるオイルを、吸入領域で各圧力室内にスムーズに導入することができるため、乱流によるキャビテーションの発生をも確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の概略構成を示す油圧回路図。
【図２】同実施形態を示すカバーを取り去ったオイルポンプの側面図。
【図３】同実施形態を示すものであり、リリーフ弁が閉弁状態にある場合の図２のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図４】同実施形態を示すものであり、リリーフ弁が開弁状態にある場合の図２のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図５】エンジン始動後のアイドル運転における吐出圧特性を示すグラフ。
【符号の説明】
１…ポンプ本体
４…クランク軸（駆動軸）
７…圧力室
１４…戻し通路
１５…リリーフ弁
１６…弁室
１７…弁体
１８…スプリング[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicular oil pump in which a pump body is driven by an engine and supplies oil such as lubricating oil to various parts of the vehicle, and more particularly to a vehicular oil pump that has been improved to improve performance during cold start. About.
[0002]
[Prior art]
In a vehicle engine, an oil pump such as a trochoid pump is usually attached to the end of the crankshaft. By operating this oil pump with engine power, the oil in the oil pan is sucked up through the intake passage, and the oil is taken into the vehicle. It supplies to each part of. A relief valve is provided in the discharge passage and the discharge region of the pump body, and the discharge pressure is maintained below the set pressure by the control by the relief valve.
[0003]
Further, since the oil viscosity is high when the engine is started at a low temperature, it is known that various problems due to the oil viscosity occur in the oil pump.
[0004]
FIG. 5 shows the discharge pressure characteristic of the vehicle oil pump during the idling operation after the engine is started (under the condition of the oil temperature at the engine start minus 30 ° C.). As shown in the figure, the first peak pressure P ₁ appears immediately after the engine is started, and after that, after the pressure once decreases and after the initial stable discharge period T ₁ , the second peak pressure P ₂ appears. The final stable discharge period T ₂ appears when P ₂ is exceeded.
[0005]
Among these characteristics, the first peak pressure P ₁ is caused by the oil remaining in the pump body when the pump is stopped (when the engine is stopped), and this residual oil is discharged. Later, since high-viscosity oil begins to be sucked up through the suction pipe, the discharge pressure decreases from this time, and the initial stable discharge period T ₁ is started. When the engine operation is continued for a predetermined time in this state, the oil is heated by the heat of the engine, and the discharge pressure increases again toward the _second peak pressure P ₂ due to the decrease in the viscosity of the oil due to the heat. When the pressure rises to some extent, the discharge pressure decreases due to leakage of low-viscosity oil from each part of the piping, deceleration control of idle operation (so-called fast idle end), etc., and the transition to the final stable discharge period T ₂ To do.
[0006]
As is apparent from this characteristic diagram, during idling after the engine has been started, the high intake oil temperature increases from the time when the first peak pressure P ₁ is exceeded until the _second peak pressure P ₂ is reached. initial stabilization discharge period T ₁ siphon oil viscosity continues for a predetermined time. Therefore, during the discharge period T _1, the higher the viscosity of the oil to the suction resistance increased, on top causing the unnecessary increase in the engine load, cavitation suction pipe and the pump body becomes a negative pressure It becomes easy to occur.
[0007]
In order to solve this problem at the time of cold start, an oil pump as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-248812 has been devised.
[0008]
This oil pump is provided with a pressure sensor and an electromagnetic relief valve in the discharge pipe of the pump, and when the sensor detects that the pressure in the discharge pipe is equal to or higher than the set pressure (1 kg / cm ² ) during idle operation, The electromagnetic relief valve is opened under the control of the controller to reduce engine load and prevent cavitation during idle operation.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in this conventional oil pump, it is necessary to provide complicated and expensive parts such as an electromagnetic relief valve, a pressure sensor, and a controller in order to control the flow of oil during idling operation. Moreover, the fact is that the manufacturing cost is high and it is difficult to put it to practical use.
[0010]
Accordingly, the present invention is intended to provide an oil pump for a vehicle that can surely prevent the occurrence of cavitation during idling without causing an increase in the size of the apparatus or an increase in manufacturing cost.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
As means for solving the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is a vehicle oil pump that supplies oil sucked up from a suction passage by operation of a pump body driven by an engine to a set portion of the vehicle. When the engine is idling immediately after the engine is started, the first peak pressure caused by discharging the oil remaining in the pump when the pump is stopped, and the oil temperature rises after the first peak pressure is exceeded. An initial stable discharge period from the generation of the first peak pressure to the generation of the second peak pressure during idle operation after engine startup; in those smaller final stable discharge life of the initial stable discharge stage discharge pressure than after resulting peak pressure appears, the discharge region of the pump, suction Iriryo in the suction region Biasing a portion of the rotation front side of the median line which bisects rotationally, provided with a return passage communicating to the return passage, a valve body for opening and closing the same passage, the valve body in the valve closing direction A relief valve having a spring to be set, and the valve opening pressure of the valve by the spring is set to an arbitrary pressure between the minimum discharge pressure in the initial stable discharge period and the minimum discharge pressure in the final stable discharge period, In the initial stable discharge period, the valve body opens the return passage against the spring force of the spring, and the discharge oil is placed near the portion where the volume of the pressure chamber from the discharge region to the suction region becomes maximum. It is characterized by being configured to supply a part.
[0012]
In the case of the present invention, if the relief valve does not operate, the pump changes the first peak pressure immediately after the engine is started in a low temperature state, and then sucks up high-viscosity oil from the suction pipe in the initial stable discharge period. Negative pressure due to insufficient inhalation occurs in the body. However, since the relief valve opens the return passage with a set pressure lower than the discharge pressure in the initial stable discharge period, a part of the discharge oil is supplied to the suction area through the return passage in the initial stable discharge period. The shortage of oil intake is compensated. In addition, when the transition to the final stable discharge period is passed beyond the second peak pressure period, the relief valve closes the return passage at a set pressure higher than the minimum discharge pressure in the discharge period, so that the oil temperature has sufficiently increased. In a normal idle operation state, there is no shortage of discharge flow rate.
In particular, the oil returned from the return passage is efficiently supplied in the vicinity of a portion where the volume of the pressure chamber in the suction region becomes maximum.
[0013]
According to the second aspect of the present invention, the idle speed of the engine is further decreased as the engine temperature increases.
[0014]
In the present invention, when the engine temperature rises during idling, the idling speed decreases, and the discharge pressure in the final stable discharge period is significantly lower than the discharge pressure in the initial stable discharge period. Easy to set up.
[0017]
According to the third aspect of the present invention, the return passage is further directed in the rotational direction of the pump body so as to communicate with the pressure chamber in the suction region.
[0018]
According to the present invention, the oil returned from the return passage is smoothly introduced into each pressure chamber without causing turbulence or the like in the suction region.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0020]
In this embodiment, the oil pump according to the present invention is used as a lubricating oil supply pump for a vehicle engine, and a so-called trochoid type is adopted as the pump body 1.
[0021]
2 to 4, 2 is a pump casing provided integrally with the front end portion of the cylinder block of the engine, and the front end surface thereof is closed by the cover 3, and 4 projects from the substantially central portion of the pump casing 2. The engine crankshafts (drive shafts) 5, 6 are an inner rotor and an outer rotor that are rotatably accommodated in a circular pump chamber 2 a formed over the pump casing 2 and the cover 3.
[0022]
The inner rotor 5 has an axial center engaged with the end of the crankshaft 4 so as to be integrally rotatable, and the outer rotor 6 is eccentrically displaced by a predetermined amount e from the inner rotor 5 and is rotatably fitted in the pump chamber 2a. . Eleven outer teeth 5 a are formed on the outer periphery of the inner rotor 5, and twelve inner teeth 6 a that mesh with the outer teeth 5 a are formed on the inner periphery of the outer rotor 6. A plurality of pressure chambers 7 are formed between the inner rotor 5 and the outer rotor 6 along the circumferential direction. When the inner rotor 5 rotates by receiving the power of the crankshaft 4 and the outer rotor 6 rotates eccentrically following the rotation, Each pressure chamber 7 continuously changes the volume. In the case of this embodiment, the pump body 1 is composed of an inner rotor 5 and an outer rotor 6 as main components.
[0023]
Further, the pump casing 2 and the cover 3 are formed with a suction passage 9 communicating with the oil pan 8 and a discharge passage 11 communicating with each lubricating portion 10 of the engine. The suction passage 9 and the discharge passage 11 are substantially circular. Via the arcuate suction port 12 and the discharge port 13, a suction region (a region in which the volume of the pressure chamber 7 increases with the rotation of the inner rotor 5) and a discharge region (with the rotation of the inner rotor 5) in the pump chamber 2 a. A region in which the volume of the pressure chamber 7 decreases.)
[0024]
The suction passage 9 extends from a substantially first half region 12a in the rotation direction of the suction port 12 toward one side (right side in FIG. 2) of the pump casing 2 and the cover 3, and the discharge passage 11 branches in the middle thereof. A portion 11 a is provided, and the branch portion 11 a extends to the same side as the suction passage 9. The branch portion 11 a communicates with a substantially second half region 12 a (the side where the pressure chamber is maximized) in the rotation direction of the suction port 12 by a return passage 14, and the return passage 14 is opened and closed by a relief valve 15. It is like that.
[0025]
As shown in FIGS. 3 and 4, the relief valve 15 includes a bottomed cylindrical valve body 17 slidably received in a valve chamber 16 formed in the cover 3, and the valve body 17 as a valve chamber 16. And a spring 18 that is biased toward one end of the branch portion 11a. A first port 19 that communicates with the branch portion 11a is provided on one end surface of the valve chamber 16, and a second port 21 that communicates with a guide recess 20 described later is provided on a side wall near one end of the valve chamber 16. A third port 22 communicating with the suction passage 9 is provided on the side wall on the other end side of the valve chamber 16. The second port 21 is opened and closed by the peripheral wall of the valve body 17. When the valve body 17 is urged toward one end of the valve chamber 16 by the spring 18, the second port 21 is closed by the valve body 17 as shown in FIG. 3. . The third port 22 keeps the back portion of the valve body 17 at a low pressure at all times by connecting the other end of the valve chamber 16 to the suction passage 9.
[0026]
Therefore, when the valve body 17 is actuated by the balance between the pressure of the discharge passage 11 (branch portion 11a) and the force of the spring 18 and the pressure of the discharge passage 11 overcomes the force of the spring 18, the relief valve 15 is shown in FIG. As shown, the valve body 17 moves backward beyond the second port 21 to open the return passage 14. The guide recess 20 forms a return passage 14 together with the first and second ports 19 and 21 and a part of the valve chamber 16, and the guide recess 20 is formed at the base end portion thereof as shown in FIG. The line segment connecting the center and the rotation center of the inner rotor 5 is oriented in the rotation direction of the inner rotor 5 so as to form an inclination angle α.
[0027]
Here, the valve opening pressure of the relief valve 15 is determined by the spring force, but in the case of this oil pump, the valve opening pressure is set to the following range by paying attention to the discharge pressure characteristic in idling operation at the time of engine start. ing.
[0028]
This oil pump has a discharge pressure characteristic shown in FIG. 5 at the time of low temperature start when the relief valve 15 is not provided. That is, immediately after the engine is started, oil for oil remaining in the pump interior when it stops what is cold is first discharged, first peaked pressure P ₁ rises once the discharge pressure, then , wicking cold oil from the suction pipe is decreased discharge pressure from being started in earnest, as the discharge of the low-temperature oil is an initial stable ejection period T ₁ followed predetermined time. Then, when the oil temperature rises as the engine temperature rises and the suction resistance decreases as the oil viscosity decreases, oil leakage from each part of the lubricating part 10 occurs after the second peak pressure P ₂ is changed. The discharge pressure decreases again by the deceleration control of the idle operation, and the final stable discharge period T ₂ is reached.
[0029]
In this pump, setting the valve opening pressure P _s of the spring 18 during the minimum discharge pressure P _b at the minimum discharge pressure P _a and the final stable discharge period T ₂ in the initial stabilization ejection period T ₁ of the of the characteristics An arbitrary pressure is set.
[0030]
Therefore, in the case of this oil pump, during the idling operation after the engine is started, it passes through the first peak pressure P ₁ and the second peak pressure P ₂ until it reaches the minimum discharge pressure P _{b in} the final stable discharge period T _2. relief valve 15 operates, back will open the passage 14 to maintain the discharge pressure set valve opening pressure P _s. For this reason, in the initial stable discharge period T ₁ after exceeding the first peak pressure P ₁ , the low-viscosity oil once discharged to the discharge passage 11 is supplied again to the suction port 12 through the guide recess 20 of the return passage 14. Therefore, the generation of negative pressure inside the pump due to sucking low-viscosity oil from the suction pipe is prevented.
[0031]
Furthermore, in the oil pump of this embodiment, the guide recess 20 for returning the oil once discharged to the suction side communicates with the substantially second half region 12b in the rotation direction of the suction port 12, so that the pressure chamber 7 Oil can be efficiently resupplied to the portion where the volume change is maximum, that is, the portion where the negative pressure is most likely to be generated. Therefore, the occurrence of cavitation inside the pump can be reliably prevented. The region for returning the oil from the return passage 14 is preferably in the vicinity of the portion where the volume of the pressure chamber 7 is maximized. This is at least the suction region divided by the switching line N shown in FIG. A region on the front side of rotation with respect to the intermediate line M that bisects the region in the rotation direction is referred to.
[0032]
In addition to this, the direction in which the guide recess 20 opens with respect to the pump main body 1 is not directed toward the rotation center of the inner rotor 5, but is directed in the direction in which the rotation of the outer periphery of the inner rotor 5 proceeds. Oil is smoothly filled in each pressure chamber 7. Therefore, in the case of this pump, when oil is resupplied to each pressure chamber 7, turbulent flow is hardly generated in the pressure chamber 7, and therefore cavitation is hardly generated.
[0033]
On the other hand, the second peak pressure P ₂ of the beyond final stable discharge period T _2, and the when the transition to the normal idle operation, the minimum discharge pressure discharge pressure of the oil pump is in the stable discharge period P ₂ by the relief valve 15 P _b is guaranteed. For this reason, there is no shortage of the amount of oil supplied to each part of the lubricating part 10 during normal idle operation.
[0034]
In addition, the engine to which this oil pump is applied is a type in which the idling speed is fast (fast idling) immediately after start-up while the engine temperature is low, and the idling speed is controlled to be low when the engine temperature rises above the set temperature. If it is a thing, the valve opening pressure setting of the relief valve 15 can be performed more easily and correctly. That is, in this type of engine, since the engine rotational speed when reached the final stable discharge period T ₂ beyond the second peak pressure P ₂ decreases, the minimum discharge pressure in the initial stable ejection period T ₁ P The difference between _a and the minimum discharge pressure in the final stable discharge period T ₂ becomes large, and accordingly, the valve opening pressure P _s of the relief valve 15 can be easily set in a range where reliable operation can be expected.
[0035]
The embodiments of the present invention are not limited to those described above. For example, in the above description, a so-called turkish type is used as the basic structure of the pump. A vane type or other pump may be used as long as the volume of the plurality of pressure chambers changes continuously as the cylinder rotates.
[0036]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, in the initial stable discharge period when the oil viscosity is high, the relief valve opens the return passage by the set pressure of the spring, and a part of the discharged oil is returned to the suction area of the pump body. Since it can be supplied, there is no need to install complicated devices such as solenoid valves, sensors, controllers, etc., and there is no shortage of pump body intake during the initial stable discharge period, ensuring cavitation at this time. Can be prevented. In the present invention, the relief valve closes at a pressure higher than the minimum discharge pressure in the discharge period in the final stable discharge period during the idle operation, so that the oil temperature is sufficiently increased during the normal idle operation. Can ensure a high discharge flow rate.
In addition, since the oil returned from the return passage can be efficiently supplied in the vicinity of the portion where the pressure change in the suction region is maximized, the occurrence of cavitation in the pump body at the time of engine cold start can be more reliably performed. Can be prevented.
[0037]
According to the second aspect of the present invention, the idle rotation speed decreases as the engine temperature rises during idling, so the difference between the discharge pressure in the initial stable discharge period and the discharge pressure in the final stable discharge period increases. It is possible to easily set the valve opening pressure of the relief valve. Therefore, the occurrence of cavitation in the initial stable discharge period can be more reliably prevented without causing a shortage of discharge flow rate during normal idle operation.
[0039]
According to the third aspect of the present invention, since the oil returned from the return passage can be smoothly introduced into each pressure chamber in the suction region, the occurrence of cavitation due to turbulent flow can be reliably prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a hydraulic circuit diagram showing a schematic configuration of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view of the oil pump from which the cover showing the embodiment is removed.
3 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 2 when the relief valve is in a closed state, showing the embodiment. FIG.
4 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2 when the relief valve is in the open state, showing the embodiment. FIG.
FIG. 5 is a graph showing a discharge pressure characteristic in idle operation after engine start.
[Explanation of symbols]
1 ... pump body 4 ... crankshaft (drive shaft)
7 ... Pressure chamber 14 ... Return passage 15 ... Relief valve 16 ... Valve chamber 17 ... Valve element 18 ... Spring

Claims

An oil pump for a vehicle that supplies oil sucked up from an intake passage by an operation of a pump body driven by an engine to a set part of the vehicle,
During idle operation immediately after engine startup, this occurs with the first peak pressure caused by the discharge of oil remaining inside the pump when the pump is stopped, and with the increase in oil temperature after the first peak pressure is exceeded. An initial stable discharge period from the generation of the first peak pressure to the generation of the second peak pressure during idle operation after engine startup; In the case where the final stable discharge period in which the discharge pressure is smaller than the initial stable discharge period appears after the peak pressure is generated,
A return passage that communicates the discharge region in the pump and a portion of the suction region that is in front of the rotation relative to the intermediate line that bisects the suction region in the rotational direction is provided, and a valve that opens and closes the passage in the return passage A relief valve having a body and a spring for biasing the valve body in the valve closing direction,
The valve opening pressure by the spring is set to an arbitrary pressure between the minimum discharge pressure in the initial stable discharge period and the minimum discharge pressure in the final stable discharge period,
In the initial stable discharge period, the valve body opens the return passage against the spring force of the spring, and the discharge oil is placed near the portion where the volume of the pressure chamber from the discharge region to the suction region becomes maximum. A vehicular oil pump characterized by being configured to supply a part thereof.

The vehicular oil pump according to claim 1, wherein the idling speed of the engine is decreased in accordance with an increase in engine temperature.

The vehicular oil pump according to claim 1, wherein the return passage is directed to a rotation direction of the pump body and communicated with a pressure chamber in the suction region.