JP5873109B2 - 選択可能な出口圧力を有する油ポンプ - Google Patents

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関連出願の相互参照
本出願は、ＯＩＬ ＰＵＭＰ ＷＩＴＨ ＳＥＬＥＣＴＡＢＬＥ ＯＵＴＬＥＴ ＰＲＥＳＳＵＲＥの表題である、Ｗｉｌｌｉａｍｓｏｎらの名の下で２０１１年１月２８日に出願された米国特許仮出願第６１／４３７，３６５号に対する優先権およびその利益を主張するものであり、その全体内容は、あらゆる目的のために参照によって本明細書に組み込まれる。

本開示は、一般に、油ポンプの排出圧力および制御弁のパイロット圧力を管理するための圧力安全弁を含む、油ポンプ組立体に関する。より詳細には、本開示は、圧力安全弁であって、この弁と連通するパイロット弁を有し、内燃機関内の固定された容積型ポンプの潤滑システムにおける特定の用途を有する、圧力安全弁に関する。

機関油を機関内に圧送して機関の構成要素を（一般的には通路としても知られ、集約的には機関ギャラリとも称される）さまざまな潤滑チャネルによって潤滑するための油ポンプ組立体を含む、内燃機関を設けることが一般的に知られている。また、油ポンプ組立体に、油ポンプ圧力を調節する装置を設けることも知られている。一般的には、機関の作動中、排出圧力を調節して機関油圧力限度を満足させ、エネルギー管理を油ポンプに提供することを試みることが知られている。

油などの非圧縮性の流体のためのポンプは、歯車ポンプまたは羽根ポンプであることが多い。自動車の機関潤滑システムなどの環境では、これらのポンプは、幅広い範囲の速度にわたって作動し、機関の作動速度が変化するとき、ポンプの出力量および出力圧力は、これらのポンプの出力が、通常、固定されたサイズのオリフィスとしてモデル化され得る潤滑システムに供給されるため、その作動速度に伴って変化する結果をもたらす。一般的には、機関は、機関作動速度が増大するにつれて、潤滑油圧力が最小限必要な圧力レベルから最大限必要な圧力レベルまで増大することを必要とするが、最大限必要な油圧力は、一般的には、機関がその最大作動速度に到達するずいぶん前にポンプから得られている。したがって、ポンプは、機関作動速度の範囲のかなりの部分にわたって潤滑油の過剰供給をもたらすことになる。知られているシステムは、機関内の油の十分な循環を確実にするために、機関によって駆動される油ポンプを使用する。油の欠乏は機関の構成要素に損傷を与える結果となり得るが、過剰に加圧された油もまた望ましくないものである。たとえば、油圧力が高すぎると、紙製のフィルタ要素を破壊する恐れがある。

過剰に加圧される油を防止するために、潤滑システムが圧力安全弁を含むことが一般的に知られている。この過剰供給、およびその結果生じる、そうでなければ機関の構成要素を損傷させる恐れがある過圧を制御するために、そのような環境における一定の容積型ポンプには通常、圧力安全弁が設けられ、この圧力安全弁は、過剰供給された油の望まれない部分を油だめ、もしくはタンクに返す、またはポンプの入口ポートに戻すことを可能にし、それにより、流体の所望の量、したがって圧力のみが機関に供給されるようになる。圧力安全弁は、油ポンプおよび機関に連結され、油圧力が事前設定された限度に到達したとき、油を放出して油だめ内（すなわち油ポンプの吸引側）に戻す。圧力安全弁の１つの知られているタイプは、米国特許第６，１１６，２７２号に開示されており、ここでは、圧力安全弁は油ポンプに一体化される。圧力安全弁は、円筒状の孔内に配置されたピストンを含み、このピストンは、ばねによって１つの方向に付勢される。油ポンプ出口からの加圧された油は、ばねと反対側のピストンの側に供給され、ピストンをばねに押し付ける。機関が速く回転するにつれ、油ポンプもまたより早く回転し、より強力に作用し、油圧力が増大する。油圧力が増大するにつれて、油圧力安全弁内のピストンは、ばねに抗って孔内で移動し、ピストンの縁上の排出口が油を逃がして油だめまたはポンプに戻すことを可能にする地点まで移動する。従来の油圧力安全弁のこのタイプでは、油ポンプの出口圧力は、油圧力安全弁が開いて高圧の油を内部で迂回させ、油ポンプの排出側から油ポンプの吸引側に戻すときを決定するために使用される。このタイプの一般的な油圧力の安全弁は、個々の機関および用途に適した事前設定された圧力レベルで開放するように設定される。

そのような従来の油圧力安全弁は簡単で信頼高いものであるが、油ポンプの動力消費量は相対的に高く、これは、油ポンプが、たとえ機関の構成要素の満足のいく潤滑をもたらすのに低い油圧力が適し得る場合であっても、油圧力を事前設定された圧力レベルまで増大させるように作用するためである。油ポンプによる高い動力消費は、燃料効率の低下と同一の意味をなし、これは欠点となる。１つの知られている用途では、機関の潤滑システムにおいて使用するための油圧力安全弁は、ポンプの出口圧力および圧力安全弁内のピストンの反対側にかけられるパイロット圧力の両方によって制御される。パイロット弁の動作は、知られているパイロット作動式弁に関連付けられる起動圧力スパイクを低減しながら、燃料の経済的利益も可能にする。機関、およびこれに関連付けられた構成要素および車両の燃料効率を改良し続ける必要性が長期にわたって依然として存在する。これらの知られているシステムのいくつかの例は、米国特許出願第２００７／０２３１１６１号および同第２０１０／００２８１７１号、および米国特許第７，７７５，５０３号に開示されたシステムを含み、これらの開示は本明細書に組み込まれる。

１つの例示的な実施形態では、潤滑システム全体にわたって流体（油）を循環させるための油ポンプを有する内燃機関内などの流体潤滑システムにおいて使用するための圧力安全弁システムが開示される。圧力安全弁システムは、中に単一のピストンを有する孔と、ピストンを孔内で第１の方向に付勢するための圧力安全ばねとを有する筺体を含む圧力安全弁を含む。圧力安全弁は、さらに、入口ポートであって、ピストンを圧力安全ばねの力に抗って（すなわちその反対側に）移動させるために、流体を流体潤滑システムの高圧側から孔内にピストンの一方の側（たとえば高圧）へと流入させるための入口ポートと、出口ポートであって、ピストンが増大するばね力に抗って移動されて入口ポートと出口ポートを連通させた後、流体を孔から放出するための出口ポートとを含む。圧力安全弁は、さらに、１つの実施形態では、パイロット弁圧力入口ポートを含んで、流体を圧力安全弁の孔内に流入させ、パイロット弁圧力を入口ポートからの流体圧力の反対方向にピストンにかける。

１つの例示的な実施形態では、圧力安全弁システムは、さらに、パイロットピストンを有するパイロット孔と、パイロット孔内に受け入れられ、パイロットピストンをパイロット孔内で第１の方向に付勢するためのパイロットばねとを有するパイロット筺体を有するパイロット弁を含む。パイロット弁は、さらに、パイロット入口ポートであって、パイロットピストンをパイロットばねの力に抗って移動させるために、流体を流体潤滑システムの高圧側からパイロット孔内にパイロットピストンの一方の側へと流入させるためのパイロット入口ポートと、流体潤滑システムの高圧側からの流体をパイロット弁から放出するための第１のパイロット出口ポートと、流体潤滑システムの高圧側からの流体をパイロット弁から放出するための第２の出口ポートとを含む。

パイロット弁は、さらに、第１のパイロットピストン内で移動可能であり、これもまたパイロットばねによって第１の方向に付勢される第２のパイロットピストンを含む。第１のパイロットピストンは、流体を流体潤滑システムの高圧側から第２のパイロットピストンまで流入させるための通路を含み、それにより、第１および第２のパイロットピストンは、パイロットばねの力に抗って移動することになる。圧力安全弁システムは、さらに、１つの実施形態では、入口と、第１および第２の出口とを有する制御部材を含み、この場合、入口は、パイロット弁の第１の出口ポートから流体を受け入れ、制御部材の第１の出口は、流体を圧力安全弁システムから貯留器に放出し、制御部材の第２の出口は、流体を圧力安全弁内のパイロット入口ポートに供給する。１つの実施形態では、制御部材は、制御部材の入口ポートを制御部材の第１および第２の出口ポートの一方と連通するように切り替えるための信号によって選択的に作動される。１つの特定の実施形態では、パイロット弁の第１および第２のピストンの挙動は、制御部材が作動されて制御部材の第２の出口を圧力安全弁のパイロット弁入口ポートと連通させたとき、また油ポンプ速度が増大し続けるとき、それに伴う油ポンプのあらゆる圧力変動がパイロット弁にフィードバックされ、この場合、油ポンプ圧力が一時的に高くなりすぎる第１の位置では、第１および第２のピストンは、圧力安全弁からのフィードバックを貯留器に放出させるように配置され、油ポンプ圧力が一時的に低くなりすぎる第２の位置では、第１および第２のピストンは、油ポンプ排出圧力を圧力安全弁のパイロット弁入力にかけるように配置され、それによって圧力安全弁を閉鎖方向に押し出し、油ポンプの出口圧力を上昇させるようなものである。

第１の位置にある選択可能な出口を有する油ポンプシステムの第１の実施形態の実例の線図である。 第２の位置にある図１の選択可能な出口を有する油ポンプシステムの線図である。 第３の位置にある図１の選択可能な出口を有する油ポンプシステムの線図である。 第４の位置にある図１の選択可能な出口を有する油ポンプシステムの線図である。 第６の位置にある図１の選択可能な出口を有する油ポンプシステムの線図である。 第７の位置にある図１の選択可能な出口を有する油ポンプシステムの線図である。 図１の選択可能な出口を有する油ポンプシステムによって得られたエネルギー削減を特定する排出圧力対油ポンプ速度のグラフである。 第１の位置にある選択可能な出口を有する油ポンプシステムの第２の実施形態の実例の線図である。 第１の位置にある選択可能な出口を有する油ポンプシステムの第３の実施形態の実例の線図である。 第１の位置にある選択可能な出口を有する油ポンプシステムの第４の実施形態の実例の線図である。 第１の位置にある選択可能な出口を有する油ポンプシステムの第５の実施形態の実例の線図である。

図のすべてを全体的に参照すると、圧力制御システム１０を含むポンプシステム１の概略図が示され、そのようなポンプシステム１用の圧力制御システムの圧力安全弁システム１００が図１に示される。ポンプシステム１は、油だめまたは貯留器２を含み、これらは、底部方向に概略的に示されており、作用流体は、油ポンプ３によって貯留器２から圧送されるものである。ポンプ３は、ポンプ３の変位を変更することができる制御機能を有する可変の容積型タイプのポンプでよい。しかし、当業者によって理解されるように、ポンプ３は、固定式の容積型ポンプでもよく、このポンプには、図示される圧力安全弁(圧力逃がし弁: pressure relief valve)が設けられ、その作動点または圧力安全弁の設定値は、所望に合わせて設定され得る。油ポンプ３は、機関または電気モータ（図示されず）などの他の装置によって駆動され、機関によって駆動されるとき、油ポンプ３の速度は、機関速度が変化するにつれて変化する。当技術分野でよく理解されるように、油ポンプ３の速度が増大するにつれて、油ポンプ３の排出圧力も増大する。

特に図１を参照すると、圧力制御システム１０を有するポンプシステム１が示される。圧力制御システムは、圧力安全弁１００と、パイロット弁２００と、制御部材またはソレノイド弁４００とを含み、これらは図示されるように配置される。制御部材４００は、好ましくは、ソレノイド４００または任意の他の知られているまたは適切な制御装置によって作動されるスプール弁またはボール弁などの任意の知られているまたは適切なタイプの２状態弁であり、その制御装置は、２状態間で作動させるための信号を適切に受信することができる。

図１のシステムは、機関および油ポンプ３が作動していない第１の位置で示されており、これは図７のグラフ上で点１として表される。この状態では、好ましくは機関制御モジュール（すなわちＥＣＭ、図示されず）またはＥＣＭと通信される別の制御モジュールによって制御される、制御部材またはソレノイド４００は、図示されるように第１のまたはオン位置に配置される。この第１の位置では、制御部材４００の２状態弁は、図１に示されるように配置される。

圧力安全弁１００は、ポンプ３から排出（または出力または出口）油圧力を受ける入力１０１と、圧力安全弁１００内の室または孔１０３からポンプ３まで油を連通させるまたは放出する出口１０２とを有する。出力１０４は、ポンプ３に戻る貯留器２に至るものである。圧力安全弁１００は、単一のピストン部材１１０を有し、この部材は、圧力安全弁のばね１２０によって、圧力安全弁１００への油ポンプ入力１０１に向かう方向に付勢される。油ポンプ３の出力または出口からの入力１０１は、圧力安全ピストン１１０の第１の側にかけられる。圧力安全弁１００は、圧力安全弁ピストンの第２の側または反対側に第２のまたはパイロット入力／出力１０４を有し、この第２のまたはパイロット入力／出力は、圧力安全弁のばね１２０に加えて、圧力安全弁１００を図１に示されるような閉位置に向かって付勢するように作用する。

パイロット弁２００は、その中に第１の入力Ｐを有する。パイロット弁２００は、入力Ｐから流体の力を受ける１つの側部を有する第１のピストン２１０を含む。第１のピストン２１０は、入口Ｐに向かって、パイロット弁２００の筺体内のパイロット孔２１３内に位置するパイロットばね２２０によって付勢される。図１の入力Ｐは、油ポンプ３からの排出圧力である。第１のパイロットピストン２１０は、入力Ｐを第１のパイロット出口または出力Ａに連通させるおよび／または放出させることを可能にするように設計される。出力Ａは、制御部材４００の２状態弁（すなわちソレノイド制御部材のオフ側）と連通している。したがって、制御部材４００がオン位置にある場合、（図示される位置では入口Ｐと同じである）出力Ａは、制御部材４００のところで封止され、圧力安全弁１００とさらに連通されることはない。図１から容易に認められ得るように、ソレノイド制御部材がオン位置にあるとき、制御部材４００は、パイロット弁２００の出力Ａを圧力安全弁１００の第２のまたはパイロット入力／出力１０４と連通させない。しかし、図１において、排出圧力が存在しない状態では、第２のパイロットピストン２４０もまた、第１のパイロットピストン２１０内でパイロット入口Ｐに向かって付勢され、入口Ｐをピストン２１０に、そして上部内の孔２０５を通って第２のピストン２４０の上部端部に、それと共にピストン２１０を超え、通路２０６を通って室２０８に、第２のピストン２４０の周りからピストン２１０内の通路２０９に、そして出口Ａまで連通させることを可能にすることに留意されたい。次に機関が開始され、機関速度が増大するにつれて、油ポンプ３の速度も増大し、システム１は、表上の第１の点１から第２の点２まで移動し、システムおよびその構成要素は、図２に示される位置に移動する。

図２では、油ポンプ３の速度は増大しており、圧力安全弁１００にかけられる排出圧力もまた同じである。それにしたがって、圧力安全ピストン１１０は図１の閉位置１から図２の第２の閉位置２に移動しており、この第２の閉位置では、圧力安全弁１００への入力１０１における圧力の増大が、圧力安全ピストン１１０を圧力安全弁のばね１２０の力に抗って移動させている。ソレノイド制御部材４００はオン位置のままであり、それにより、パイロット弁２００は圧力安全弁１００から接続解除されたままである。このとき、排出圧力が増大する状態では、入口Ｐにおける入口圧力は、第２のパイロットピストン２４０に抗って作用して、これをパイロットばね２２０に抗って第１のパイロットピストン２１０内で下げることもまた留意されたい。留意されなければならないように、図２内の圧力安全弁１００は、開かれる寸前であり、ポンプ３の速度が増大するにつれて、システムの構成要素は、図３に示されるように表の位置３に移動する。

図３では、油ポンプ３の速度は増大しており、圧力安全弁１００のピストン１１０にかけられた１０１の排出圧力もまた同じである。それにしたがって、圧力安全ピストン１１０は、図１および図２の閉位置から図３の開位置３に移動しており、この開位置３では、圧力安全弁１００への入力１０１の圧力の増大が、圧力安全ピストン１１０を圧力安全弁のばね１２０の力に抗って、圧力安全弁１００への入力１０１が圧力安全ピストン１１０を超えて連通される地点まで移動させており、この地点では流体は圧力安全出力に放出され、また貯留器２に戻され、油ポンプ３および制御部材４００はオン位置に切り替えられたままであり、それにより、二方弁は閉じられたままである。パイロット弁２００は、図２と同じ位置のままであり、それにより、パイロット弁２００の出力Ａは、制御部材４００の二方弁のオフ位置に連結されたままである。表内に図示されるように、圧力安全弁１００を開放する状態では、ポンプ速度が機関速度に伴って増大するにつれて、排出圧力はここでは非常にゆっくりと、表上の次の位置３になるまで上昇し、制御部材は、図４に示されるようにオフ位置に切り替えられる。

油ポンプ３の速度が一定に留まるとき、排出圧力は、制御部材４００がオフ位置に切り替えられ、パイロット弁２００の出力Ａが圧力安全弁１００のパイロット入力／出力１０４にかけられることにより、大きく増大している。排出圧力が増大した状態（表上の点４）では、圧力安全ピストン１１０は、図３と同じように開位置にあるままであり、圧力安全弁への入力１０１は、流体が圧力安全出力１０２に放出され油ポンプ３に戻されるように圧力安全ピストン１１０を超えて連通される。排出圧力が増大した状態では、パイロット弁２００の第２のピストン２４０は、パイロット弁のばね２２０にさらに強く押し付けられるが、これは、流体が通路２０５を通り抜け、第２のピストン２４０の端部を押し付けるためであり、それにより、第２のピストン２４０は通路２０６を遮り、入力Ｐを室２０８から切り離し、それによって入力Ｐがパイロット弁２００の出力Ａに到達することを防止し、それにより、出力Ａは固定され、パイロット弁２００の出力Ａは、制御部材４００の二方弁のオフ位置に連結されたままであり、圧力安全弁１００のパイロット入力／出力１０４にかけられる。図の表内に示されるように、制御部材４００をＥＣＭ、制御モジュール、あるいは他の制御装置によって切り替えた状態では、排出圧力は増大し、圧力安全システム１は、自己補正フィードバック制御システムを実現する。この位置では、パイロット弁２００は、その中央位置近くに留まり、パイロット弁は、「分圧器」のように作用して、出力「Ａ」圧力を、入口「Ｐ」圧力と、第２のパイロット出力において貯留器２に連通される圧力「Ｔ」（すなわち、この場合油圧抵抗＝電気抵抗）の間に保持する。ポンプ３の速度および流れが増大し、圧力安全弁１００が、より多くの（過剰な）油流体の流れを再循環させるためにより大きく開くことが求められるとき、パイロット出口「Ａ」圧力は、表上の点４から表上の点５に向かって低減する。この実施形態では、このとき圧力補正は、図５〜７に示されるように、表に沿って点４から５までより容易により効率的に行われることが可能である。

図５では、油ポンプ３の速度は増大しているが、排出圧力は、パイロット弁２００の設定値でほぼ一定のままに留まっている。ソレノイド制御部材４００はオフ位置に切り替えられたままであり、パイロット弁２００の出力Ａは、圧力安全弁１００のパイロット入力／出力１０４にかけられたままである。しかし、ポンプ３の速度が増大するにつれ、第１のパイロット弁の出口Ａにおける圧力は、ポンプ３の流れが増大し、圧力安全弁１００が、過剰な流れを再循環させるためにより大きく開放することが求められるときに低減する。出口圧力Ａが低減された状態では、パイロット弁２００の入口Ｐにおける排出圧力は、出口圧力Ａより大きくなり、第２のパイロット弁のピストン２４０は、出口圧力Ａが出口Ｔに連通されるまでパイロット弁のばね２２０に抗ってさらに移動され、これは、ソレノイド制御部材４００およびパイロット弁２００を横断する図５の追加の矢印によって示される。それにしたがって、圧力増大が存在する場合、排出圧力信号は増大し、パイロット弁２００内の第２のパイロット弁ピストン２４０は、出力Ａを出力Ｔと連通させるように移動し、圧力安全システム１は、さらに開放し、圧力安全システム１は、線４−５上の釣り合いに戻る。

図６は、機関（または他のどこかで）内に突発的な圧力降下が生じて、パイロット弁２００への入口Ｐに供給される排出圧力の降下を引き起こすときの、圧力安全システム１を示す。この場合、パイロット弁２００の第２のピストン２４０は、付勢されて入口Ｐを出口Ａと連通するように戻し、出口Ａは、このときソレノイド制御弁４００と連通される。ソレノイド制御部材４００はオフ位置にあるままであり、二方弁は、出口Ａが圧力安全弁１００のパイロット入力／出力１０４と連通されるように位置しているため、圧力安全弁１００のピストン１１０を閉位置に向かって移動させ、機関への流れが圧力の増大を引き起こす、油ポンプ３に進む再循環する流体の流れを低減し、釣り合い線４−５に戻る。

図７は、高圧が機関に供給されることは求められていない場合の低／中間速度において潜在的に削減されるエネルギー図を表している。これはまた、本明細書において留意された他の利点と共にさらなる潜在的な効率性およびエルギー削減をもたらす釣り合い線４−５も示している。

図８では、圧力安全システム１１の第２の実施形態が示され、この場合油フィルタ（２０）が、油ポンプ３の後に示され、圧力安全弁のピストン１１０は、拡張部材１１２および第２の室１１４内に位置する第２のピストン１１３を有することによって油ポンプ排出圧力１０１と釣り合いが保たれる。この実施形態では、主要ギャラリ圧力が、パイロット弁２００の入口Ｐに供給され、それにより、パイロット弁２００は、このとき、先の実施形態のような油ポンプ３の出力圧力に直接ではなくこの主要ギャラリ圧力に応答する。主要ギャラリ圧力Ｐはまた、室１１４および第２のピストン１１３の上部に連通される入口１１５において圧力安全弁１００にかけられ、それにより、圧力安全弁３００は、入口１１５から供給された圧力Ｐ（主要ギャラリ圧力）に応答する。表内に示されるように、図８の圧力安全システム１１の制御は、第１の実施形態に類似するが、制御部材４００の二方弁の位置に関係無く、ギャラリ圧力Ｐによって決定される。

図９では、圧力安全システム１２の第３の実施形態が、図１の第１の実施形態と非常に類似して示されているが、油フィルタ（２０）が、図８の第２の実施形態と同じように油３のポンプの後に加えられる点は異なる。図９では、圧力安全弁ピストンの入口１０１は、ポンプの出力圧力によって直接的に供給され、主要ギャラリ圧力は、パイロット弁２００の入口Ｐに供給され、それにより、パイロット弁２００はこのとき、油ポンプ３の出力圧力に直接的ではなく主要ギャラリ圧力Ｐに応答して、混合式の圧力制御システム１２をもたらす。図９の表内に示されるように、図９の圧力安全システム１２の制御は、第１および第２の実施形態に類似するものであるが、圧力速度曲線は、混合式の制御のために変化することが認められ得る。

次に図１０を参照すれば、圧力安全システム１３の第４の実施形態が、２つのパイロット制御システムを用いて示される。第２のパイロット弁５００が、図示された圧力制御システム１３に加えられる。第１のパイロット弁システム２００は、制御部材４００の高圧設定値として作動し、ソレノイド制御部材４００のオフ側の二方弁に供給される出力Ａ２を有し、第２のパイロット弁５００は、制御部材４００の低圧設定値として作動し、ソレノイド制御部材のオン側の二方弁の他方にかけられる出力Ａ５を有する。図１０の実施形態はまた、油ポンプ３の後に加えられた油フィルタ２０も含み、圧力安全弁ピストンの入口１０１は、ポンプの出力圧力によって直接的に供給され、主要ギャラリ圧力は、第１および第２のパイロット弁２００および５００それぞれの入口Ｐに供給され、それにより、ソレノイド制御部材がオフであるとき、高圧設定値Ａ２を有する第１のパイロット弁２００は、圧力安全弁１００の入口／出口１０４に供給され、またソレノイド制御部材がオンであるとき、低圧設定値Ａ５を有する第２のパイロット弁５００は、圧力安全弁１００の入口／出口１０４に供給される。図１０の表に示されるように、制御部材４００は、ＥＣＭまたは他の制御装置によって作動され、それにより、第１のまたは高パイロット弁設定値Ａ２は、先述の実施形態と比較して平坦になる線４−５を制御し、第２のパイロットまたは低制御設定値Ａ５は、ポンプ３の速度が変化するときに線２−３に沿って制御する。

次に図１１を参照すると、圧力安全システム１４の第５の実施形態が示され、この場合、油フィルタ２０が、油ポンプ３の後に加えられ、主要ギャラリ圧力フィードバック信号が、代替の設計のパイロット弁６００の入力Ｐに送られ、圧力安全弁ピストンの入口１０１は、ポンプ３の出力圧力によって直接的に供給される。２つのパイロット弁を備えた図１０に類似して、図１１では、単一のパイロット弁６００が、４ポートパイロット制御装置として構成され挙動し、出口Ｂを提供しており、この出口Ｂは、二方弁およびソレノイド制御部材４００のオフ側に供給され、図１１の表内の線４−５に対する比較的高圧のパイロット「Ｂ」設定値を表し、パイロット弁６００の出口Ａは、ソレノイド制御部材４００の二方弁オン側に供給され、図１１の表内の線２−３に対応する比較的低圧のパイロット「Ａ」設定値を有する。パイロット弁６００は、第１のピストンをもはや含まず、対応する第２のピストン６４０のみを含み、この第２のピストンは、ギャラリフィードバック信号圧力Ｐを受け入れるための孔６０５を含む上部端部と、ブランチ６０６とを有し、このブランチは、同じ圧力Ｐを、ピストン６４０およびピストン６４０を受け入れる弁６００の筺体の孔によって画定された下側室６５０に連通させる。ばね６２０は、ピストン６４０を保留部６０５に向かって、先の実施形態と同じようにして付勢する。ピストン６４０の位置に応じて、ギャラリフィードバック信号圧力Ｐおよび貯留器圧力Ｔの一方が、出口ポートＡおよびＢに選択的に供給される。

本明細書においてまたは図内で引用されるいかなる数値も、１単位きざみで低値から高値のすべての値を含むことが意図され、このとき任意の低値と任意の高値の間に少なくとも２単位の分離が存在するということを条件とする。例として、構成要素の量、またはたとえば、温度、圧力、時間などのプロセス可変値の値が、たとえば１から９０、好ましくは２０から８０、より好ましくは３０から７０であると述べられる場合、１５から８５、２２から６８、４３から５１、３０から３２などの値が、この明細書に明示的に列挙されることが意図される。１未満である値の場合、１つの単位は、適宜０．０００１、０．００１、０．０１または０．１になると考えられる。これらは、具体的に意図されたものの例に過ぎず、列挙される最小値と最高値の間の数値のあらゆる可能な組み合わせが、同じようにして本出願内において明示的に述べられると考えられる。認められ得るように、本明細書において「重量部分」として表された量の教示はまた、重量パーセントに関連して表される同じ範囲を企図する。したがって、「結果として生じるポリマー混合組成物のｘ重量部分」に関連する範囲の本発明の詳細な説明における表現はまた、「結果として生じるポリマー混合組成物のｘ重量パーセント」の同一の引用された量の範囲の教示を企図する。

別途述べられない限り、すべての範囲は、両方の端値および端値間のすべての数を含む。範囲に関連する「約」または「凡そ」の使用は、範囲の両方の端値に適用される。したがって、「約２０から３０」は、少なくともこの特定の端値を含む、「約２０から約３０」を含むように意図される。

特許出願および公報を含むすべての記事および参照文献の開示は、あらゆる目的のために参照によって組み込まれる。組み合わせを説明する用語「本質的になる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」は、特定された要素、成分、構成要素またはステップと、組み合わせの基本的な新規の特性に大きく影響を与えないそのような他の要素、成分、構成要素またはステップとを含むものとする。本明細書において要素、成分、構成要素またはステップの組み合わせを説明する用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」または「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」の使用もまた、これらの要素、成分、構成要素またはステップから本質的になる実施形態を企図する。本明細書における用語「してよい（ｍａｙ）」の使用により、含まれて「よい」と説明された属性はすべて、任意的なものであることが意図される。

複数の要素、成分、構成要素またはステップは、単一の一体型要素、成分、構成要素またはステップによって提供され得る。あるいは、単一の一体型要素、成分、構成要素またはステップは、別個の複数の要素、成分、構成要素またはステップに分割されてよい。１つの要素、成分、構成要素またはステップを説明する「１つ（ａ）」または「１つ（ｏｎｅ）」の開示は、追加の要素、成分、構成要素またはステップを除外することは意図されない。

上記の説明は、例示的であり制限的ではないことが意図されることが理解される。提供された例以外の多くの実施形態ならびに多くの用途が、上記の説明を読み取ることにより当業者に明らかになろう。したがって、本発明の範囲は、上記の説明を参照して決定されるのではなく、その代わりに付属の特許請求の範囲およびそのような特許請求の範囲が権利を有する等価物の全範囲を参照して決定されなければならない。特許出願および公報を含むすべての記事および参照文献の開示は、あらゆる目的のために参照によって組み込まれる。本明細書において開示される主題の任意の態様の後続の特許請求の範囲における省略は、そのような主題を排除するものではなく、または本発明者がそのような主題を開示された本発明の主題の一部として考えなかったと見なされてはならない。
［形態１］
機関内の流体潤滑システムにおいて使用するための圧力安全弁システムであって、
ピストンを有する孔と、前記孔内に受け入れられるばねとを有する筺体を含む圧力安全弁であって、さらに、入口ポートであって、前記ピストンを前記ばねの力に抗って移動させるために、流体を前記流体潤滑システムの高圧側から前記孔内に前記ピストンの一方の側（たとえば高圧）へと流入させるための入口ポートと、出口ポートであって、前記ピストンが増大するばね力に抗って移動されて前記入口ポートと前記出口ポートを連通させた後、前記流体を前記孔から放出するための出口ポートとを含み、さらに、流体圧力を前記入口ポートからの前記流体圧力の反対方向に前記ピストン上にかけるために、流体を前記孔内に流入させるためのパイロット弁圧力入口ポートを含む、圧力安全弁と、
パイロットピストンを有するパイロット孔と、前記パイロット孔内に受け入れられるパイロットばねとを有するパイロット筺体を含むパイロット弁であって、さらに、パイロット入口ポートであって、前記パイロットピストンを前記パイロットばねの力に抗って移動させるために、流体を前記流体潤滑システムの高圧側から前記パイロット孔内に前記パイロットピストンの一方の側（たとえば高圧）へと流入させるためのパイロット入口ポートと、前記流体潤滑システムの前記高圧側からの前記流体を前記パイロット弁から放出するための第１のパイロット出口ポートと、前記流体潤滑システムの前記高圧側からの前記流体を前記パイロット弁から放出するための第２の出口ポートとを含む、パイロット弁と、
入口と、第１および第２の出口とを有する制御部材であって、前記入口は、前記パイロット弁からの前記第１の出口ポートから流体を受け入れ、前記第１の出口は、前記流体を前記圧力弁システムから放出し、前記第２の出口は、前記流体を前記圧力安全弁内の前記パイロット入口ポートに供給し、前記制御部材は、前記制御部材の前記入口ポートを前記制御部材の前記第１および第２の出口ポートの一方と連通するように切り替えるための信号によって選択的に作動される、制御部材とを備える、圧力安全弁システム。
［形態２］
形態１に記載の圧力安全弁システムであって、前記制御部材が、ソレノイドによって作動される弁を含む、圧力安全弁システム。
［形態３］
形態１または２に記載の圧力安全弁システムであって、前記制御部材が、ソレノイドによって作動される弁を含み、前記ソレノイドが、機関制御モジュールから信号を受け入れる、圧力安全弁システム。
［形態４］
形態１から３までのいずれか一項に記載の圧力安全弁システムであって、前記制御部材が、ソレノイドによって作動される弁を含むことによって前記油ポンプの動力消費を低減させるように作動され、前記ソレノイドは、機関制御モジュールから信号を受け入れる、圧力安全弁システム。
［形態５］
装置の作動速度に伴って変化する作用流体圧力要件を有する前記装置に加圧された作用流体を供給するためのポンプシステムであって、
前記ポンプ作動速度が前記装置の前記作動速度によって左右されるように前記装置によって作動されるポンプであって、前記ポンプの出口圧力を調節する制御機能を含む、ポンプと、
前記ポンプの出口と流体連通する第１の入口ポートおよび第２の入口ポートを有する圧力調節弁であって、第１の出口ポートは作用流体の貯留器と連通しており、第２の出口ポートは前記ポンプの前記制御機能と流体連通しており、前記調節弁は、ポンプ作動速度に応答して移動して前記第１の入口ポートおよび前記第２の出口ポートの流体連通を選択的に開放および閉鎖する往復式スプールを有し、前記調節弁は、前記第１の入口ポートと前記第２の出口ポートの間の流体連通を閉鎖し、前記第１と第２の出口ポートの間の流体連通を開放するように付勢される、圧力調節弁と、
前記ポンプの出口圧力を第１の釣り合い圧力と第２の釣り合い圧力の間で変更するために前記第２の入口ポートの流体連通を遮断するように作動可能な制御装置であって、前記第２の入口ポートとの流体連通を可能にするように作動可能であり、それによってポンプ速度が増大するとき、前記装置によって前記出力圧力に圧力変化が生じたときでも効果的な釣り合い排出圧力を維持するように出口圧力を管理する、制御装置とを備える、ポンプシステム。

Claims (4)

1. 機関内の流体潤滑システムにおいて使用するための圧力安全弁システムであって、
   ピストンを有する孔と、前記孔内に受け入れられるばねとを有する筺体を含む圧力安全弁であって、さらに、入口ポートであって、前記ピストンを前記ばねの力に抗って移動させるために、流体を前記流体潤滑システムの高圧側から前記孔内に前記ピストンの一方の側（たとえば高圧）へと流入させるための入口ポートと、出口ポートであって、前記ピストンが増大するばね力に抗って移動されて前記入口ポートと前記出口ポートを連通させた後、前記流体を前記孔から放出するための出口ポートとを含み、さらに、流体圧力を前記入口ポートからの前記流体圧力の反対方向に前記ピストン上にかけるために、流体を前記孔内に流入させるためのパイロット弁圧力入口ポートを含む、圧力安全弁と、
   パイロットピストンを有するパイロット孔と、前記パイロット孔内に受け入れられるパイロットばねとを有するパイロット筺体を含むパイロット弁であって、さらに、パイロット入口ポートであって、前記パイロットピストンを前記パイロットばねの力に抗って移動させるために、流体を前記流体潤滑システムの高圧側から前記パイロット孔内に前記パイロットピストンの一方の側（たとえば高圧）へと流入させるためのパイロット入口ポートと、前記流体潤滑システムの前記高圧側からの前記流体を前記パイロット弁から放出するための第１のパイロット出口ポートと、前記流体潤滑システムの前記高圧側からの前記流体を前記パイロット弁から放出するための第２のパイロット出口ポートとを含む、パイロット弁と、
   入口と、第１および第２の出口とを有する制御部材であって、前記入口は、前記パイロット弁の前記第１のパイロット出口ポートから流体を受け入れ、前記第１の出口は、前記流体を前記圧力弁システムから放出し、前記第２の出口は、前記流体を前記圧力安全弁内の前記パイロット弁圧力入口ポートに供給し、前記制御部材は、前記制御部材の前記第２の出口を前記制御部材の前記入口および前記第１の出口の一方と連通するように切り替えるための信号によって選択的に作動される、制御部材とを備える、圧力安全弁システム。
2. 請求項１に記載の圧力安全弁システムであって、前記制御部材が、ソレノイドによって作動される弁を含む、圧力安全弁システム。
3. 請求項１または２に記載の圧力安全弁システムであって、前記制御部材が、ソレノイドによって作動される弁を含み、前記ソレノイドが、機関制御モジュールから信号を受け入れる、圧力安全弁システム。
4. 請求項１から３までのいずれか一項に記載の圧力安全弁システムであって、前記制御部材が、ソレノイドによって作動される弁を含むことによって前記油ポンプの動力消費を低減させるように作動され、前記ソレノイドは、機関制御モジュールから信号を受け入れる、圧力安全弁システム。

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