JPH09510763A - ポンプ制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 流体通路を内部に備えるポンプを制御する制御システムと方法を提供するもので、制御システムは、流体通路内の流体流を感知する感知手段を備え、感知手段が感知した流体流の特性の関数としてポンプの作動期間を制御する。感知された特性は、流体通路内の量子流体流量である。

Description

【発明の詳細な説明】 ポンプ制御システム 本発明は、流体、なかでも液体を汲みだすポンプとこうしたポンプの制御シス テムに関する。本発明は、内燃機関（エンジン）用の潤滑装置に関連して説明さ れているが、当然、他の装置への適用も考えられる。 内燃機関の潤滑装置で重要なのは、内燃機関の可動面と構成要素にオイルが適 切な比率で送られることである。これは、クランク室が掃気された２行程内燃機 関ではとくに重要である。こうした内燃機関では、オイルは動作中に消費され、 従来の４行程内燃機関と同様に、通常は完全に再循環されるわけではない。した がって、オイルの配送率を注意深く制御して、排出ガスの放出を最少にし、排出 ガス中の過剰オイルによるエンジンの触媒装置の汚染されるのを防ぎ、オイルの 再充填までの期間をできるだけ延ばす必要がある。 一般に、必要なオイル配送率は、エンジン自体、その負荷および速度動作点、 運転歴、ならびに様々な運転状態に応じて大きく変化する。たとえば、２行程エ ンジンには、燃料／オイル率が低負荷でアイドル状態では４００対１の間で、高 負荷では８０対１の間で変化するものがある。こうした状態は、通常、各種のセ ンサにより判定され、制御システムがポンプからのオイル配送率を制御する。制 御システムはポンプ自体の外部にある場合もあるし、組み込まれている場合もあ る。 しかし、ポンプからのオイル配送率は、オイルの粘度やポンプを動かすバッテ リの電圧などの要因によっても影響をうける。オイルの粘度が通常より高く、バ ッテリの電圧が通常より低い場合には、ポンプからのオイル配送率は予想より低 くなる。オイル配送率に通常影響をおよぼすことになる他の要因は、オイル供給 及び／又は配送管の詰り、オイルシステムに混入した空気、供給オイルの消耗な どである。さらに、低負荷および低速度で長く動作した後でより高い負荷および 速度動作点に移行するようにエンジンの動作状態が変化すると、給油率が影響を うける。給油率の増加が遅れるのは、前の状態での作動中にエンジンに累積され たオイルのためである。しかし、オイルすなわち液体配送率を正確で一貫したも のにするよう上記の要因を考慮してポンプを適切に制御することはできなかった 。 本発明の目的は、上記の要因の少なくとも１つに対処できるポンプ制御システ ムを提供することにある。 上記のことを考えて、本発明の１つの態様によると、流体通路を備えたポンプ の制御システムは、流体通路の流体流を感知する感知手段を含み、感知手段が感 知し流体流の特性の関数としてポンプの動作機関を制御する。 本発明の他の態様によると、流体通路とそこを通る流体流を感知する感知手段 を備えたポンプを制御し、この感知手段が感知した流体流の特性の関数としてポ ンプの作動期間を制御する方法が提供される。 感知手段が感知する流体流の特性は、上記の要因の少なくとも１つに依存して おり、したがって、その特性を感知する際には、こうした１つ又は複数の要因が 考慮されている。感知された特性は、便宜上、流体通路の流体流の量子率として もよい。 流体通路中の流体がポンプの作動中に流れるように、ポンプは適切に流体を送 り出す。ポンプの作動期間は、流体の流量が減少すると、長くなり、流量が増加 すると短くなる。代わりに、作動期間を所定の値に固定することもできる。 感知手段は、流体通路内に置かれた流れ反応部材の変位を感知する変位センサ を備えている。流れ反応部材は、流体通路の流体流に応じて変位するようになっ ており、流れ反応部材の変位は流体の量子流量率および／または流体の量子量、 すなわち容量に依存している。流れ反応部材の変位は、流体の流量が増加すると 、 増大し、流量率が減少すると、減少する。しかし、感知手段としては、流量セン サなど様々なセンサを備えることができる。 感知手段がポンプへの流体流を感知するように流体通路をポンプへの入口通路 にすることもできるし、代わりに、ポンプの出口通路とすることもできる。２つ 以上出口通路がある場合には、その通路の少なくとも１つまたは各通路に感知手 段を備える。同様に、２つ以上入口通路がある場合、その通路の少なくとも１つ または各通路に感知手段を備える。これは、ポンプは様々な流体を送りだすよう 構成されており、こうした別々の流体通路によって、個々の流体配送管に様々な 流体を供給できるようにするのが望ましいからである。 弁部材をもつ流れ制御弁は、流体通路の流体流を制御するために備えてある。 流れ反応部材は、この流れ制御弁の弁部材と共に動く。代わりに、この流れ反応 部材は、弁部材と一体に形成することもできるし、その流れ制御弁の弁部材を備 えることもできる。流れ制御弁は、ポンプの入口のレリーフ弁でもよい。代わり に、出口のレリーフ弁でもよい。 制御システムは、流れ反応部材の変位が変位センサにより感知されると帰還信 号を送る。流れ反応部材の変位が所定のしきい値を越えたときのみに帰還信号が 送られるのが好ましい。こうすれば、流れ反応部材が振動で変位したり流体の流 量が不十分であることによる帰還信号の誤発信を防いだり、その可能性を低下さ せることになる。したがって、しきい値を選択すれば、変位センサの感度が定ま ることになる。しきい値は、ポンプによりすでに配送された流体の一部に基づい て設定可能である。たとえば、しきい値は、ポンプの流体配送容量の約半分が配 送されたことを示す値でもよい。 ポンプの作動期間はしきい値での帰還信号の発信により制御されるのが好まし い。望ましくは、制御システムが作動期間の開始とその後の帰還信号の開始の間 の時間遅延を測定する。この測定された時間遅延は「センサ遅延時間」または 「ＳＤＴ」とよばれる。送りだされている流体が完全に配送されるにはＳＤＴの ２倍とほぼ同等の期間ポンプが動作するようにポンプの制御システムを構成する のが都合がいいことが、実験により判明している。しかし、その代わりに、ＳＤ Ｔの他の倍数にほぼ等しい期間ポンプを作動させることもできる。たとえば、前 の帰還信号の終端と次の帰還信号の検出の間の期間は、ポンプの送出し期間を判 定するのに使用できる。 流体の粘度が高いと、流体の配送を正確にするためには、通常は、ポンプの動 作期間を長くしなければならない。しかし、流体反応部材がしきい値をこえるほ ど長く動き、その結果ＳＤＴも長くなる。したがって、制御システムは、流体の 粘度が低い場合よりも長い期間ポンプを動かす。同様に、ポンプへの電源の電圧 が基準より低い場合には、ポンプの「送出し力」が低下することになるので、正 確な流体の配送には作動期間を長くする必要がある。「送出し力」の低下により 流れ反応部材の移動が遅くなりその結果ＳＤＴが長くなるので、作動期間をより 長くする必要がある。 流体通路に流体を送る管がふさがっていたり、流体供給が枯渇して正味の量子 流量がなくなった場合には、制御システムは帰還信号を送らない。これは、望ま しい位置に流体を配送する管がふさがる場合と同様である。この場合には、ポン プが油圧固着現象を起こすことになる。したがって、制御システムは、ポンプ作 動の最小および最大期間を設定するタイマを備えている。帰還信号が受信されな い場合にはポンプの作動は最大期間となる。最大期間作動した後でも帰還信号が 受信されない場合には、制御システムは、故障指示を送ったり、以下に記載する ようにエンジンが損傷を受ける可能性を下げる制御戦略を起動する。制御システ ムは、たとえばＳＤＴが異常に短い場合には、固定作動期間を設定することもで きる。 好ましい構成では、変位センサは、「ホール効果」センサであり、流れ反応部 材は、流体通路内に保持された強磁性体である。強磁性体が変位すると、センサ に隣接する磁界が変化する。センサは磁束密度をアナログ電圧に変換して、「ホ ール電圧」とよばれる電圧信号を供給する。この「ホール電圧」は、強磁性体の 相対位置により変化する。流れ反応部材を長くして、流体通路の量子流体流量お よび／または量子量により流れ反応部材が変位する。この変位は、流れ反応部部 材の流体圧力勾配の結果である。流れ反応部材の変位は、流れ反応部材上の圧力 勾配を変えることで調整できる。このために、流れ反応部材は、それと流体通路 のあいだのすきまが部材が動く方向に変化し、流れ反応部材の変位に応じてその 部材上の圧力勾配が変化するように形成されている。これは、たとえば、流れ反 応部材をテーパー状に形成したり、その形状を調整することで達成できる。 制御システムには、ホール電圧とそこから誘導された２次電圧を比較する比較 装置をもつ「サンプルホールド」または「移動平均回路」の形のセンサ制御回路 をそなえるのが好ましい。 しかしながら、当然、ホール電圧を、十分な分解能をもつ抽出データシステム においてディジタル処理をすることも可能である。この制御システムのセンサ制 御回路は、ホール電圧と２次電圧間の電圧差が所定の値になると帰還信号を送る ようにするのが好ましい。２次電圧は、センサ制御回路内のコンデンサ上で測定 された電圧であり、コンデンサ電圧はポンプが作動する前のホール電圧に少なく とも実質的には等しい。制御システムは、コンデンサ電圧がポンプの作動中に基 準電圧として使用されるサンプルホールド構成を備えているのが好ましい。ポン プ作動の開始時または少し後に、コンデンサは、切替え装置によりホール効果セ ンサから適切に切り離されるので、コンデンサ電圧はポンプの作動中にホール電 圧の変化により影響を受けることはない。サンプルホールド構成を使用すること のメリットは、その構成は、本質的に、磁界の強度の変化を補償するようにでき ている上、ホール効果信号の増幅、および組立体の機構上の公差も可能なことで ある。すなわち、その構成は、自己較正型である。 好ましい構成では、ホール効果センサは、ポンプの作動時にポンプのソレノイ ド装置による磁束も感知する。センサが感知したソレノイド装置の磁束は、ソレ ノイド装置のコイルへのセンサの近接度、コイル電流の大きさおよび／またはコ イル巻線の数の関数である。ソレノイドのコイルの極性の方向は、流れ反応部材 に関して調整され、ソレノイドのコイルの磁束が流れ反応部材の変位による磁気 密度に付加されるようになっている。このように構成した結果、ソレノイドのコ イル動作がホール効果センサによっても感知されるので、診断情報が改善され、 より信頼できるようになる。 制御システムはさらに、エンジンの作動パラメータの関数としてポンプの作動 周波数を制御する。たとえば、ポンプがエンジンで使用するためにオイルを送り だすのに使用される場合、ポンプの作動周波数は、エンジンの負荷の増加および ／または増速につれて増加し、負荷の減少および／または減速につれて減少する 。制御システムは、「ルックアップマップ」により、たとえば４ミリ秒毎といっ た短い期間の瞬間オイル必要量を計算することでオイル配送必要量を判定できる 。２行程エンジンでは、ルックアップマップにより燃料／オイル比がエンジンの 負荷と速度に関連づけられている。上記の瞬間オイル必要量は、１回のポンプ配 送量に等しくなるまで加算される。 制御システムには、加速遷移時、すなわち、激しい加速時に、ルックアップマ ップにより示す瞬時オイル必要量の変化率を緩和する緩衝手段またはフィルタ手 段が備えてある。こうした期間には、通常は２、３秒に過ぎないのだが、エンジ ンの実際のオイル必要量が、ルックアップマップに示してあるほど高くなる必要 は必ずしもない。こうした加速遷移中の瞬時のオイル必要量の変更率を「緩和し 」、給油率が目標の固定率に増大可能でありさえすれば、エンジンのオイル消費 率全体が減少する。エンジンの速度と負荷の変化がそれほど急激ではないときに は、 以前に述べたように、瞬時のオイルの必要量は、ルックアップマップにより決定 される。この目的のために、制御システムは複雑な制御手段を備えており、加速 遷移の開始または終了に応じて、通常の「ルックアップマップ」オイル必要量決 定手段とフィルタ型オイル必要量決定手段の間で転送が可能になる。代わりに、 「緩和」の程度を、速度と負荷の変化率の関数とすることもできる。 制御システムは故障指示を与えることも、戦略手段を起動して乗物の運転範囲 を拡大したり、ポンプに流体またはオイルがほとんどまたは全くないことを示す 事前選択期間内での帰還信号の不在の場合にはエンジンのパワーを制限すること もできる。たとえば、オイルがエンジンに配送されてないことを運転手に知らせ る帰還信号がないときには、制御システムは、警告ライトおよび／またはアラー ムをただオンにするだけのこともある。その代わりに、２行程エンジンの場合に は、オイル／燃料比を低くするという戦略を実行して、そのエンジンの搭載され ている車の運転範囲を広げることができる。他の方法としては、パワー制限戦略 を起動して、エンジンの最高速度と負荷を制限し、エンジンが損傷する可能性を 下げることができる。さらに他の方法では、帰還信号がないときにエンジンを停 止するように制御システムを構成することもできる。上記の戦略は、エンジンの オイル溜り内のオイルレベルが極めて低く検出されるときにも実行される。 さらに、制御システムは、新しいエンジン組立体でオイルを呼び込む必要のあ る場合や修理や保守の後に自動プライミング（潤滑）機能を実行して、エンジン の様々な部品に至る空のオイル管にオイルを充填または再充填する。プライミン グ（潤滑）機能は手動または自動的に起動さる。最初に、高速作動を複数回おこ ないポンプを循環させて、オイル管から空気を追い出す。この高速作動中にはい かなる帰還信号も無視される。一定の間隔で、ポンプは前記高速作動より少ない 回数低速作動をおこないポンプを循環させて、センサを適切に動作させて、ポン プにオイルが流れているかどうかを判定する。オイルフローが検出されると、一 定の回数作動をおこないポンプを循環させて、下流のオイル管を充填する。一定 の最高回数作動が行われた後でもオイルフローが検出されない場合、制御システ ムはポンプをオフにして、選択的に警告ライトをつけて、プライミング（潤滑） 機能中に問題が発生していることを示す。 さらに、このポンプの始動時またはその初期の動作は、帰還信号がない場合に 実行可能である。この動作は、帰還信号が発行しない原因となるオイル供給管中 のエアーバブルの除去を支援することになる。代わりに、制御システムは、事前 設定された回数分ポンプ作動をおこない帰還信号とは独立してポンプ始動を実行 できる。 ポンプは複数の流体放出口を備え、オイル管が各放出口から潤滑点に延びてい るのが望ましい。ポンプは、放出口の間のオイル配送容量を一定にしたり変化さ せたりするよう構成されている。オイル配送容量は複数の放出口とも同じである 場合には、そこから延在するオイル管が、任意の数のポンプ作動サイクルで同じ 分量のオイルをそのオイル管を通して配送するのが好ましい。この方法では、各 潤滑点とも、任意の数のポンプ作動サイクル後に同時に同じ量のオイルを受け取 るので、こうしたオイル管には始動機能実行中に同じ率でオイルが充填される。 したがって、オイル管は、異なる長さであるが同量のオイルを配送するが、幅は 異なっており、さらに／または管に沿って側道と空隙が形成され、ポンプと潤滑 点の間の各オイル管にほぼ同じ容量を維持する。 オイル配送容量が各放出口で異なりオイル配送率が一定である場合には、放出 口から延在する各オイル管の容量は同じ比率である。したがって、放出口ともオ イル排出容量は異なっていても、各潤滑点とも、任意の回数のポンプ始動サイク ルの後で同時に上記の比率に相当するオイル容量を受け取る。すなわち、こうし た各オイル管は始動機能中に同じ比率で充填される。同様に、オイル管の幅が異 なり、さらに／または側道または空隙をオイル管に設けてオイル配送率を一定に 保つことにより上記の機能は達成される。上記の場合のどちらも、オイル始動動 作の後で潤滑点で過度にオイルが供給されたり過度に乾いたりすることがなくな る。 ポンプは流体溜まりから流体を供給する。流体レベルスイッチは流体溜まり内 に備えてあり、流体レベルがあるレベルより低下すると信号を制御システムに送 る。 加熱手段が、ポンプに流体を供給する流体供給管に備えられており、流体を加 熱して流体の粘度を調整する。加熱手段は、ポンプにつながる流体供給管の内部 または少なくとも部分的にはその管に沿って配置される加熱線または加熱要素の 形で実現される。この代わりにまたはこれに追加して、ポンプからの配送管それ ぞれの中に加熱要素を配置することもできる。加熱要素は、ポンプの作動開始と その後の帰還信号の発信の間の遅延とは無関係に作動する。遅延が高流体粘度を 示す所定値を越える場合には、加熱要素が作動するので、流体の粘度が低下する 。周囲の温度が所定値より低いときには加熱要素のみが作動するのが好ましい。 というのは、結果として遅延時間を長くするバッテリー電圧の低下や流体管の詰 りによる加熱要素の誤作動を防ぐことになるからである。 本発明はさらに上記の制御システムが管理するポンプを備えている。 本発明は、以下に示す添付図面に示してあるようにポンプ制御システムの好ま しい実施例についての以下の説明からより容易に理解されるであろう。 図１は、本発明による制御システムにより制御されるポンプの縦断面図である 。 図２は、制御システムとポンプの間の作動関係を示す図である。 図３は、本発明による制御システムの制御回路の具体例を示す図である。 最初に図１を参照すると、図示のポンプは、本出願者による対応特許出願第Ｐ Ｍ４７６８に開示されており、そのポンプの詳細は参考のため本明細書に組み込 んである。このポンプは、２行程エンジンの潤滑システムで使用してあり、本発 明による制御システムは、本出願に関連して説明される。 ポンプ１は入口レリーフ弁２を備えており、弁２は流体通路７中の流体の流れ を調整する弁部材３に接続されている。流体通路７のオイルフローは感知手段１ ９により感知される。感知手段１９は流体通路５に隣接して取付けられたホール 効果センサ４を備えている。伸張体要素５の形をした流れ反応部材は、流体通路 ７の内部に取付けられており、弁部材３に接している。弁ばね１４により伸張体 要素が弁部材３に向けて押されている。さらに、弁部材３と伸張体要素５は一体 構成にすることも可能だし、伸張体要素５はレリーフ弁２の弁部材となるように 構成することもできる。 伸張体要素５は強磁性材料で形成されている。ホール効果センサ４は、このセ ンサ４に対する伸張体要素５の変位により発生する磁界の変化を感知する。セン サ４は、磁束密度を「ホール電圧」として周知のアナログ電圧に変換する。流体 通路１７内の量子流体流量および／または量子量により、伸張体要素５はその伸 張軸に沿って移動する方に変位する。この変位は、弁部材３が伸張体要素５に加 える力となる、伸張体要素５に接する弁部材３上の流体圧勾配の結果である。流 体流が止められると、弁ばね１４と流体逆流により伸張体要素５と弁部材３がそ の初期の位置に戻る。 この流れは、弁部材３、伸張体要素５およびそれらが内部を移動する流体通路 の周辺のすきまにより抑えられている。このために、弁部材３および／または伸 張体要素上の圧力勾配は、弁部材３および／または伸張体要素５をテーパー状に するかまたはその形状を調整することにより、それらが伸張軸方向に移動するに つれて変化する。この結果、流体流に対する伸張体要素５の変位の調整が可能に なる。 容量効果センサまたはサーミスタ型センサなど他の型のセンサも使用できる。 代わりに、感知手段１９を、ポンプ１の出口通路または放出逆止弁（図示せず） の少なくとも１つに隣接するように配置することもできる。 オイルが出口６を介してレリーフ弁２に入ると、弁部材３が変位する。この変 位は隣接する伸張体要素５に転移される。弁部材３の変位の度合いは、量子オイ ル流量による。この変位は、量子オイル流量が多ければ大きくなり、少なければ 小さくなる。ホール効果センサ４に対する伸張体要素５の変位の結果、ホール電 圧が変化して、伸張体要素５の位置の変化を示し、それにより量子オイル流量も 示すことになる。 制御システムは、ホール電圧を利用して、ポンプ１の作動期間を制御する帰還 信号を送る。図２は、ホール電圧、帰還信号、入口レリーフ弁２およびポンプ１ の作動期間の間の関係を示す概略図である。図では、ホール電圧、帰還信号、入 口レリーフ弁２は、特定の期間での「ホール電圧（Hall Voltage）」、「感知(S ense)」、「駆動(Drive)」として表してある。ポンプ駆動が始動すると（Ａで示 す）、ホール電圧は、レリーフ弁２を通過する流体またはオイル流により増加す る（Ｂで示す）。ホール電圧が所定のしきい値（Ｃで示す）に達すると、制御シ ステムは帰還信号（Ｄで示す）を送る。帰還信号は、ホール電圧がしきい値に到 達した後でのみ送られる。これは、伸張体要素５に小さな変位を引き起こすポン プ１の振動やエアバブルなど他の要因により誤った帰還信号の発信の可能性を防 いだり低下させるためである。ホール電圧は、ポンプによりすでに配送されたオ イルの一部の関数に応じて変化する。したがって、しきい値は、特定量のオイル 配送レベルに設定されている。たとえば、しきい値を、ポンプのオイル配送容量 の約半分が配送された時点に設定することもできる。この値は、実験により経験 的に判定できる。 ホール電圧しきい値によりポンプの作動期間が制御できる。制御システムは、 ポンプ１の作動開始点とホール電圧がしきい値に達するときに供給される帰還信 号の開始点の間の時間遅延を測定する計時手段を備えている。この測定時間遅延 は「センサ遅延時間」またはＳＤＴと呼ばれる。このしきい値がポンプによりす でに配送された一部のオイルに基づいて設定されるので、したがって、ポンプ作 動期間は、ＳＤＴの関数とすることもできる。 少なくともＳＤＴの２倍にほぼ等しい期間ポンプを作動させることにより、ポ ンプからのオイル配送が完全なものになることが経験的にわかっている。制御シ ステムは、この期間にわたってポンプを作動させるよう構成されている。しかし 、ＳＤＴはホール電圧しきい値の設定に左右されることが理解されている。した がって、代わりに、ポンプは、ＳＤＴの他の倍数倍にほぼ等しい期間にわたって 作動するようにもできる。 他の構成では、ポンプ作動期間は、帰還信号の関数となっており、制御システ ムは帰還信号に基づいて作動帰還を判定する。作動期間は、以前の帰還信号の継 続時間から判定することもできる。その代わりに、前の帰還信号の終端と次の帰 還信号の検出点との間の期間から、作動期間を判定することができる。 この制御構成により制御システムは、標準の流体粘度より高かったり標準バッ テリ電圧より低かったりといった要因を考慮することができる。温度が低い場合 には、流体の粘度が増加し、流体の粘度が高くなると、一般に、入口のレリーフ 弁２を通過する量子オイル流量が少なくなる。したがって、ポンプ１の送り出し 負荷が大きくなるほど長い間ポンプ１を作動させる必要がある。 標準バッテリ電圧より低い値の場合、入口のレリーフ弁２を通る量子オイル流 量は低くなる。したがって、ポンプ１の「送り出し」力が低いと、ポンプ１を長 い間作動させる必要がある。上記２つの状況のどちらの場合も、帰還信号が生成 されるにはより長い期間が必要となるので、制御システムが測定するＳＤＴも長 くなる。その結果、ポンプ１をより長時間にわたって作動させる必要がある。し たがって、制御システムでは、オイル粘度が高い状態やバッテリ電圧が低い状態 が適切に考慮されている。 さらに、制御システムは、ポンプ１との間のオイル供給管が詰ったりオイル供 給の枯渇によりオイル流がなくなったりすることを考慮することもできる。こう した状況では、レリーフ弁２にオイルが流れなくなると、ホール電圧が変化しな くなる。したがって、制御システムは流体通路１７を通過するオイル流を示す帰 還信号を供給することはなくなる。タイマ機構を制御システムに備えて、通常は ６０ミリ秒から５１２ミリ秒に至るポンプ１の最小および最大作動期間を設定す る。たとえば、オイルが冷たすぎて粘度が極端に高くなったために帰還信号の発 信がない場合、または帰還信号が継続している場合、ポンプの作動期間は最大と なる。ＳＤＴが短すぎる場合、たとえば、１２ミリ秒より短い場合には、通常２ ００ミリ秒の固定作動期間が設定できる。この固定作動期間は、有効帰還信号を 受け取ると消去される。 ホール効果センサ４は、単純に、ホール電圧が上下のしきい値限界に到達する ときに、制御システムに信号を発信するように設定できる。しかし、こうした制 御構成にはデメリットもある。個々のシステムの磁力のばらつきまたは温度や振 動など環境要因による影響が考慮されていない。強磁性体要素５の経時化による 磁束の変化など長期にわたる影響も考慮できない。さらに、各システムは、セン サ４に対して伸張体要素５を適切に配置するように個別に調整する必要がある。 これはポンプ１の製造の際の困難とコストが増大する。 こうした問題を回避するためには、制御構成は、ホール電圧とそれから誘導さ れた２次電圧の間の電圧の差を測定するようになっている。こうした構成に接続 されたホール効果センサ４は、強磁性密度、ホール効果利得及びオフセットなど 様々な特性の製造上の許容度のばらつきや強磁性とホール効果の間の距離のばら つきを考慮してあるので、制御システムを手動で較正する必要がなくなる。 図３を参照すると、制御システムには、エンジンの電子制御装置（ＥＣＵ）と 接続しているセンサ制御回路１１が備えてある。ホール電圧は、比較装置７の正 端末７ｂで測定され、コンデンサ８上の電圧と比較され、比較装置７の負端末７ ａで測定される。センサ制御回路１１は、ＥＣＵの一部またはポンプ自体の一部 として形成することもできる。 ポンプ１を起動する前に、コンデンサ８上の電圧は「定常状態」ホール電圧に ほぼ等しくなる。この「定常状態」ホール電圧は、流体通路１７をオイルが流れ 伸張体要素５が変位する前の低電圧状態である。ポンプ１の起動時またはその直 後に、センサ制御回路１１のＦＥＴとして示してある切替え装置９がコンデンサ ８とホール効果センサ４を切り離すので、コンデンサ電圧が「定常状態」ホール 電圧に保持される。比較装置７はその後、実際のホール電圧とコンデンサ電圧を 比較する。ホール電圧とコンデンサ電圧の電圧差が所定の値になると、制御シス テムは必要な帰還信号を供給する。したがって、このセンサ制御回路１１はサン プルホールド構成となり、コンデンサ電圧は、ポンプ起動時に定常状態にある「 浮遊」基準電圧として使用される。この浮遊基準電圧により前記のシステムのば らつきや環境要因に確実に対処できる。さらに、測定電圧の差は、センサ４に対 する伸張体要素５の実際の位置とは無関係なので、センサの構成を較正する必要 はない。たとえば、ポンプの作動周波数が高くなるにつれ、弁部材３と伸張体要 素５がレリーフ弁２の弁座１０に戻り接するのにかかる時間が短くなる。この結 果、伸張体要素５の平均位置が弁座１０から徐々に離れることになる。しかし、 離間は上記の制御構成の作動には影響を及ぼさない。 センサ制御回路１１の切替え装置９を取り外すことも可能である。コンデンサ の電圧の変化は遅れるので、実際のホール電圧とコンデンサ電圧の間の電圧の差 を依然として測定することができる。しかし、コンデンサの電圧はゆっくりと変 化するので、この差は、上記の回路の値よりも小さくなり、Ｓ／Ｎ比が低下する 可能性がある。それでもなほ、これは、仕様を削減し、さらに／またはコストを 抑えたシステムにとっては十分に満足のいくものである。 こうしたセンサ制御回路１１を装備すると、エンジンの起動の前に、ポンプ１ の存在を検査する手段および／またはポンプ１が正確に電源とセンサ制御回路１ １に接続されているかどうかを検査する手段を備えることになる。エンジンが起 動する直前に、ＥＣＵとセンサ制御回路１１が最初に電源投入されると、オイル ポンプ１が存在しているとき、および／またはオイルポンプ１が適切にＥＣＵに 接続されているときには、コンデンサ８に初期充電が行われて、帰還信号が生成 されることになる。しかし、オイルポンプ１がない場合および／またはオイルポ ンプ１が正確に接続されてない場合には、コンデンサ８は充電されない。この状 況では、帰還信号は生成されない。ＥＣＵは、エンジンが実際に起動するまえに 作動可能で、信号が受信されない場合に作動する警告ライトまたは警告手段に対 応するのが好ましい。これにより、たとえば保守の後でオイルポンプ１が適切に 置換されているかどうかおよび／または適切に接続されているかどうかを検査で きる。 制御システムはポンプ１の作動周波数も制御する。エンジンの負荷と速度が増 加するにつれてポンプの作動周波数を全体的にあげる必要がある。通常は、０． １ＣＣの送り出し容量のポンプ１を備えた３気筒２行程エンジンの場合には、ポ ンプ作動間の時間は、エンジンがアイドリング状態の時の最高３５０秒とエンジ ンが最高負荷を被っているときの約０．７秒の間で変化する。 上記のシステムはさらに拡張されて、ホール効果センサ４がソレノイド装置１ ５の動作中にソレノイドコイル１６の磁束を感知可能になる。したがって、ホー ル効果センサ４が感知する２つの磁束要素があり、伸張体要素５が変位すると磁 束となり、さらに、ソレノイド装置１５が動作しても磁束となる。 ホール効果センサ４によるソレノイドコイル１６の磁束は、センサ４のコイル １６との空間近接度、コイル電流の大きさおよびコイル巻数の関数である。コイ ルの電流が増大するにつれてソレノイドコイル１６からの磁束密度を増大させる 要素が、量子流量および／または量子量の増大により伸張体要素５がある方向に 変位することで増大した磁束密度に追加されるように、コイル１６からの磁束の 極性方向は、伸張体要素５の選択磁極性に対する電流方向を極性選択に関して検 討することで調整される。コイル電流が減少すると、その結果、ソレノイドコイ ル１６からの磁束密度が減少する。それに応じた流量の低下により伸張体要素５ の変位が減少するので磁束密度もそれに応じて低下する。 したがって、上記のシステムは、ポンプの流体流量および電気作動に基づいて 、制御システムによる処理のための統合信号を供給する。ソレノイドコイル１６ と伸張体要素５の変位の磁束は同じ大きさであることが判明している。ソレノイ ドコイルの磁束の変化は磁束変化全体の約４０％であったという例もある。 上記の構成は、自動車や船舶での高レベル診断を実現する場合、特に、大きさ やコストの制約を満たすためにポンプの動作周波数を上げる必要がある場合に重 要である。これは、ソレノイドコイルの動作により信号が追加されるので診断情 報が向上し、より信頼できるようになるからである。これが有益になるのは、た とえば流体の粘度が高いために伸張体要素５の変位がいくぶん緩慢であるときで ある。電気作動が始まったことを示す信号が現われると、流体配送の信頼性が高 まったことを示す。しかし、注意すべきことは、電気作動による信号は、システ ムが適切に動作するには不十分であり、伸張体要素５の変位の結果としての信号 も必要となる。 作動周波数は、エンジンの負荷や速度に応じて変化する必要なオイル配送率の 関数である。通常は、エンジンの燃料／オイル率はアイドリング状態では４００ 対１の間で変化し、最大負荷状態では８０対１の間で変化する。ポンプ１がばら つきのあるエンジンの作動状態に応じてオイルの正確な量を確実に配送できるよ うに、制御システムは、燃料／オイル率をエンジンの負荷と速度に関連づける「 ルックアップマップ」により、通常４ミリ秒毎の短い時間に「瞬時の」オイル 必要量を計算する。こうした瞬時のオイル必要量は、各ポンプ動作中に配送され るオイルの量０．１ＣＣのポンプ容量に等しくなるまで、積算され続ける。この 時点で、ポンプは起動する。 短い時間の極端な加速（すなわち、加速遷移）時には、エンジンの負荷と速度 の急速な変化の結果、通常は、ルックアップマップが指示するように瞬時のオイ ル必要量が飛躍的に増大することになる。しかし、こうした加速遷移時はわずか ２、３秒しか続かず、エンジンの潤滑システムが加速遷移が終わる前に必要なオ イル給油量をエンジンの必要とする部分に配送するには十分な時間とはいえない 。したがって、こうした短い加速遷移時には、その間瞬時のオイル必要量を実際 に供給する必要はない。実際に、たとえば、クランク室からの再循環オイルが、 こうした加速遷移時のより多くのオイル必要量を補償する十分な追加オイルとな ることはよくある。 したがって、制御システムは、加速遷移時に、ルックアップマップが指示した ように瞬時のオイル必要量の変化率を緩和する緩和手段またはフィルター手段を 備える場合がある。したがって、オイル給油量が固定目標値に増大することが可 能になり、エンジンとエンジンの構成部品の十分なオイル給油が容易になる。エ ンジンの負荷と速度の変化率がそれほど急激ではない場合、制御システムは以前 に記載したようにルックアップマップを使用して、瞬時のオイル必要量を判定す る。この目的のために、制御システムは複雑な制御手段を備えており、加速遷移 の開始または終了に応えて、標準的なルックアップマップオイル必要量判定手段 とフィルター通過オイル必要量判定手段の間の転送が可能になる。さらに、制御 手段は、車が高速で駆動されている場所や過度な加速が繰り返されている場所を 検出するようにもなっており、標準的なルックアップマップ判定手段によっての みのエンジンのオイル必要量の判定に戻ったり乗物の高速駆動状態に戻ったりで きる。加速遷移時の瞬時オイル必要量の変化率の緩和により、エンジンの総オイ ル消費量がかなり、たとえば、約２０％、削減できると考えられている。 制御システムは、故障指示またはエンジンカットアウト／パワー制限戦略を備 えている。この戦略は、ポンプの障害（すなわち、帰還信号が受信されない）の 履歴を保持し、障害作動の数がある制限値を越えた場合には必要な動作をとる制 御システムにより達成できる。たとえば、最後の１６ポンプ動作の状態が保持さ れて、欠損帰還信号はエラーと考えられる。１６の連続するポンプ動作の中の４ が欠損帰還信号と記録されるとすぐに、制御システムは障害指示、たとえば、警 告ライトまたはアラームを動作させて、運転者にオイルポンプのフローエラーを 警告する。代わりに、制御システムは、最高エンジン速度と負荷が制限されてエ ンジンに障害が発生する可能性を低下させるパワー制限戦略を実施できる。制御 システムは選択的にエンジンを停止させる。さらに、制御システムが、ポンプの 障害動作を補償する追加動作を計画に組み込んでいる。 他のエンジン制御戦略においては、エンジンの作動状態では、ポンプは標準よ り大きい率で動作して、エンジンの壊れやすい部品または耐性限度まで使われた 部品により多くのオイルを供給する。エンジンがある温度、たとえば、摂氏１２ ０度を越えると、この戦略が誘導されることになる。この温度は冷却水の測定値 である。このため、エンジンの温度が高いときにピストンやシリンダの穴などエ ンジンの部品が損傷する可能性が下げられる。この戦略は、たとえば、エンジン が高温領域で作動しないようにエンジンへの給油を削減したり修正したりする場 合に、他のエンジンパワー制限戦略に関連して誘導することもできる。 標準より高い率でポンプを作動させる同様のエンジン制御戦略を、エンジンが 望ましい作動温度より低い温度で動作するとき、たとえば、冷却起動時に、導入 できる。追加オイルにより、部品の温度が上がるにつれて低温の穴の中でピスト ンが締めつけられるなどエンジンが低温の時の部品の故障が防げる。この戦略は 、上記に記載した戦略におけるように他のパワー制限戦略と共に使用することも で きる。 潤滑オイルをポンプ１に供給するオイル溜め内にあるレベルセンサは、オイル レベル、すなわち、オイル溜めにあるオイル量が所定のレベル以下に低下する場 合に制御システムに信号を送るために使用することもできる。レベルセンサは、 サーミスタ要素や光学反射装置なども考えられるが、浮動レベルセンサが使われ ている。低オイル信号がレベルスイッチにより送られると、制御システムは、以 後のポンプ動作の回数を計数することでオイル溜めに残っているオイルを追跡で きる。警告ライトは、オイルレベルが低いことをドライバに示すためにも備えら れている。このライトは、オイル溜めに残るオイルの量の低下に応じて徐々に高 い周波数で点灯するようにできる。 制御システムは自動オイルプライミング機能も備えることができる。エンジン のオイルの呼び入れは、新しいエンジンの組立の際または修理または保守の後で 必要とされ、空のオイル管にオイルを充填または再充填する。オイルのプライミ ング機能を手動で起動して、最初に迅速な作動を複数回実行してポンプ１を循環 させて、オイル管からエアを追い出す。ポンプ１の作動が遅すぎる場合は、エア バブルはポンプ１の方に戻っていく。ポンプの初期の迅速作動中の一定の間隔で 、センサ４が動作してオイルフローを検出するできるだけの回数、ポンプ１を作 動させる。ポンプ１の迅速作動中にはどんな帰還信号が無視される。オイルフロ ーが検出されると、次いで、ポンプ１は、一定の回数の動作により循環されて、 単数または複数の下流のオイル管にオイルを充填する。一定の数の動作の後でオ イルフローが検出されない場合に、制御システムは、ポンプ１をオフにして、警 告ライトが選択的に点灯され、オイルプライミング機能中に問題が発生したこと を示す。 さらに、プライミング機能は、制御システムからの帰還信号がない場合には自 動的に起動される。これは、オイル供給管のエアーバブルであるが故であるかも しれないからで、プライミング機能は、こうしたエアーバブルをオイル供給管か ら除去するのを支援する。 ポンプ１は、複数のオイル排出口を備えている。各口には同じまたは異なるオ イル配送容量がある。オイル管は各排出口から各潤滑点に延在する。 オイル配送容量が複数の排出口とも同じである場合、そこから延在する各オイ ル管は、任意の数のポンプ作動サイクル毎に、そこを通して同じ量のオイルを配 送し、各潤滑点がプライミング機能の後で同じ量のオイルを確実に受け取ること ができ、潤滑点が過剰なオイルを受け取ったり乾いたりするのを防ぐ。これを達 成するのに使用する複数のオイル管は幅が異なっており、側道と間隙を管に沿っ て形成されている場合もある。ポンプと潤滑点の間の各オイル管中の容量は少な くともほぼ同じであり、プライミング機能実行中に各オイル管に同じ率でオイル が充填される。 オイル配送容量が複数の排出口で異なっている場合、そこから延在する各オイ ル管の容量は、任意の数のポンプ作動サイクル毎に正確なオイル量を配送するよ うに調整される。すなわち、各潤滑点は、排出口のオイル配送容量の比率に応じ た適切なオイル量を受け取る。上記のように、これを達成するのに使用する複数 のオイル管は幅が異なっており、側道と間隙を管に沿って形成されている場合も ある。これによりオイル管のオイル配送率は一定に維持でき、呼び入れ機能実行 中に同じ率でオイルが確実に充填される。したがって、ポンプ排出口の異なるま たは同じオイル配送容量に関連した容量を備えた適切に調整されたオイル管を配 設することで、上記した適切なオイル呼び入れが容易になる。 オイル供給および／または配送管に加熱要素を配置して、オイル粘度を制御す ることもできる。たとえば、加熱手段は、オイル管の中に少なくとも部分的に延 在する加熱トレースワイヤの形を取ることもできる。たとえば、制御システムは 、測定されたＳＤＴに応じて加熱要素の動作を制御する。帰還信号がない場合に は、 制御システムが加熱トレース管を起動してオイルを加熱して、その粘度を下げる 。代わりにまたは追加的に、制御システムは、バッテリ電圧が基準より低くなる と、加熱トレースを起動できる。 最初の例から示してきたように、加熱要素は、高い流体粘度を示す傾向にある 所定の値を越えるＳＤＴに答えて動作するように構成する場合もある。加熱要素 は、制御システムに接続された適切なセンサにより感知された周囲の温度が所定 の値より低いときにはＳＤＴに基づいてのみ作動するよう構成することもできる 。この方法で、バッテリ電圧が低いまたはオイル配送管が実際に閉鎖された場合 −どちらも通常はＳＤＴが長くなる−加熱要素の作動が止められる。加熱要素の 作動は、ポンプ作動期間の関数またはパルス幅調整されるようにも考えられる。 それでも、制御システムは、上記の後者の条件下で加熱要素を起動して、流体 の粘度をより低いレベルに落として、送り出しを容易にするよう構成することも できる。したがって、詰まりが実際に流体配送管で発生した場合、流体の粘度が 減少して、その結果、流体、たとえば、オイルの量を減らし、詰まり部分の周囲 で送り出されて、望ましい配送位置に到達する。これは、少量のオイルを上手に 配送すれば、リンプ−ホーム(Limp-Home)作動モードでエンジンを維持するのに 足りるエンジン適用分野に特に関わるものである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９５年１０月２７日 【補正内容】 ２行程エンジンの場合は、ルックアップマップにより燃料／オイル比がエンジ ンの負荷と速度に関連づけられている。上記の瞬間オイル必要量は、１回のポン プ配送量に等しくなるまで加算される。 制御システムには、加速遷移時、すなわち、激しい加速時に、ルックアップマ ップにより示す瞬時オイル必要量の変化率を緩和する緩衝手段またはフィルタ手 段が備えてある。こうした期間には、通常は２、３秒に過ぎないのだが、エンジ ンの実際のオイル必要量が、ルックアップマップに示してあるほど高くなる必要 は必ずしもない。こうした加速遷移中の瞬時のオイル必要量の変更率を「緩和し 」、給油率が目標の固定率に増大可能でありさえすれば、オイルを不必要に送り 出す際のオイルに加えられる仕事の量を減らして、エンジンのオイル消費率全体 を減少させることができる。こうしたオイル流量の緩和システムは多くの種類の オイル送り出しシステムに適用可能になる。 エンジンの速度と負荷の変化がそれほど急激ではないときには、以前に述べた ように、瞬時のオイルの必要量は、ルックアップマップにより決定される。この 目的のために、制御システムは複雑な制御手段を備えており、加速遷移の開始ま たは終了に応じて、通常の「ルックアップマップ」オイル必要量決定手段とフィ ルタ型オイル必要量決定手段の間で転送が可能になる。代わりに、「緩和」の程 度を、速度と負荷の変化率の関数とすることもできる。 制御システムは故障指示を与えることも、戦略手段を起動して乗物の運転範囲 を拡大したり、ポンプに流体またはオイルがほとんどまたは全くないことを示す 事前選択期間内での帰還信号の不在の場合にはエンジンのパワーを制限すること もできる。たとえば、オイルがエンジンに配送されてないことを運転手に知らせ る帰還信号がないときには、制御システムは、警告ライトおよび／またはアラー ムをただオンにするだけのこともある。その代わりに、２行程エンジンの場合に は、オイル／燃料比を低くするという戦略を実行して、そのエンジンの搭載され ている車の運転範囲を広げることができる。 周囲の温度が所定値より低いときには加熱要素のみが作動するのが好ましい。 というのは、結果として遅延時間を長くするバッテリー電圧の低下や流体管の詰 まりによる加熱要素の誤作動を防ぐことになるからである。 本発明はさらに上記の制御システムが管理するポンプを備えている。 本発明は、以下に示す添付図面に示してあるようにポンプ制御システムの好ま しい実施例についての以下の説明からより容易に理解されるであろう。 図１は、本発明による制御システムにより制御されるポンプの縦断面図である 。 図２は、制御システムとポンプの間の作動関係を示す図である。 図３は、本発明による制御システムの制御回路の具体例を示す図である。 図４は、本発明の他の２つの代替実施例にたいする、時間関数としてのオイル 送出し率を示す図である。 最初に図１を参照すると、図示のポンプは、本出願者による対応特許出願第Ｐ Ｍ４７６８に開示されており、そのポンプの詳細は参考のため本明細書に組み込 んである。このポンプは、２行程エンジンの潤滑システムで使用してあり、本発 明による制御システムは、本出願に関連して説明される。 ポンプ１は入口レリーフ弁２を備えており、弁２は流体通路７中の流体の流れ を調整する弁部材３に接続されている。流体通路７のオイルフローは感知手段１ ９により感知される。感知手段１９は流体通路５に隣接して取付けられたホール 効果センサ４を備えている。伸張体要素５の形をした流れ反応部材は、流体通路 ７の内部に取付けられており、弁部材３に接している。弁ばね１４により伸張体 要素が弁部材３に向けて押されている。さらに、弁部材３と伸張体要素５は一体 構成にすることも可能だし、伸張体要素５はレリーフ弁２の弁部材となるように 構成することもできる。 しかし、こうした加速遷移時はわずか２、３秒しか続かず、エンジンの潤滑シ ステムが加速遷移が終わる前に必要なオイル給油量をエンジンの必要とする部分 に配送するには十分な時間とはいえない。したがって、こうした短い加速遷移時 には、その間瞬時のオイル必要量を実際に供給する必要はない。実際に、たとえ ば、クランク室からの再循環オイルが、こうした加速遷移時のより多くのオイル 必要量を補償する十分な追加オイルとなることはよくある。 したがって、制御システムは、加速遷移時に、ルックアップマップが指示した ように瞬時のオイル必要量の変化率を緩和する緩和手段またはフィルター手段を 備える場合がある。したがって、オイル給油量が固定目標値に増大することが可 能になり、エンジンとエンジンの構成部品の十分なオイル給油が容易になる。エ ンジンの負荷と速度の変化率がそれほど急激ではない場合、制御システムは以前 に記載したようにルックアップマップを使用して、瞬時のオイル必要量を判定す る。この目的のために、制御システムは複雑な制御手段を備えており、加速遷移 の開始または終了に応えて、標準的なルックアップマップオイル必要量判定手段 とフィルター通過オイル必要量判定手段の間の転送が可能になる。さらに、制御 手段は、車が高速で駆動されている場所や過度な加速が繰り返されている場所を 検出するようにもなっており、標準的なルックアップマップ判定手段によっての みのエンジンのオイル必要量の判定に戻ったり乗物の高速駆動状態に戻ったりで きる。加速遷移時の瞬時オイル必要量の変化率の緩和により、エンジンの総オイ ル消費量がかなり、たとえば、約２０％、削減できると考えられている。 図４は、オイル流の緩和が有益になる状況の例を示すグラフである。必要なオ イル流量が、時点ｔ₁からｔ₂にわたって、ｒ₁（第１エンジン定常状態）かｒ₂（ オイル流量がより高い第２エンジン状態）に増加する。時点ｔ₁で、エンジン加 速が突然増大して、速度が目標レベルに上がり、高遷移加速が発生する。時点ｔ₂ では、目標レベルに到達し、加速が止っている。時点ｔ₁からｔ₂にか けて、ルックアップマップが、加速が増加した結果として、ｒ₃のより高い目標 オイル流量を読み取る。（点線の）非緩和方式では、オイル流量の急速な目標流 量ｒ₃への増加が示されている。ｔ₂で加速が止められると、オイル流量が新しい 目標流量ｒ₂に低下する。しかし、（実線の）緩和方式では、遷移加速中に、よ り遅い速度でオイル流量がｒ₃に向かって上昇し、非緩和方式と同じレベルには 到達しない。時点ｔ₂で、目標のオイル流量がｒ₂にリセットされて、実際の流量 がその後短い時間で新しい目標流量に到達する。斜線の領域２０は、燃料率を不 必要な高いレベルに上げる際に非緩和方式により行われる余分な仕事を表す。こ の余分な仕事は、上記のように、燃料の消費を増加させる。 制御システムは、故障指示またはエンジンカットアウト／パワー制限戦略を備 えている。 請求の範囲 １． オイル通路を内部に配置するか流体連通するエンジン用の正方向に変位 するオイルポンプのオイル配送率を制御する制御システムであって、前記オイル 通路のオイル流を感知する感知手段を含み、前記感知手段が感知するオイル流の 特徴の関数として前記ポンプの作動期間を制御する制御システム。 ２． 前記感知された特性が前記オイル通路内の量子オイル流量である請求項 １に記載の制御システム。 ３． 前記ポンプの作動中に前記オイルが前記オイル通路を流れるように前記 ポンプがオイルを送り出す請求項２に記載の制御システム。 ４． 前記感知手段が、前記オイル通路内に配置された流れ反応部材の変位を 感知する変位センサを含み、前記変位が量子オイル流量の関数である請求項２ま たは３に記載の制御システム。 ５． 前記流れ反応部材と共に移動可能である、前記オイル通路内のオイル流 を制御する弁部材を備える流れ制御弁をさらに含む請求項４に記載の制御システ ム。 ６． 前記オイル通路内のオイル流を制御し、その弁部材が流れ反応部材であ る流れ制御弁をさらに含む請求項４に記載の制御システム。 ７． 前記流れ反応部材は、それと前記オイル通路の間のすきまが前記反応部 材の移動方向に変化して、前記反応部材の変位に応じてその圧力勾配が変化する ように形成される請求項５または６に記載の制御システム。 ８． 前記流れ制御弁が前記ポンプの入口レリーフ弁である請求項５乃至７の いずれかに記載の制御システム。 ９． 前記変位センサがホール効果センサであり、前記流れ反応部材は強磁性 材料からつくられる請求項４乃至８のいずれかに記載の制御システム。 １０． 前記ポンプがソレノイド装置により起動され、前記ホール効果センサ が前記ソレノイド装置が励磁されたときにそのソレノイドコイルにより誘導され た磁束も感知する請求項９に記載の制御システム。 １１． 前記ホール効果センサにより感知されたソレノイドコイルの磁束が、 前記センサのソレノイドコイルのコイルへの近接度、コイル電流の大きさ、およ び／または前記コイルの巻線数の関数である請求項１０に記載の制御システム。 １２． 前記ソレノイドコイルの磁極方向は、ソレノイドコイルの磁束が前記 流れ反応部材の磁気密度に加算されるように、前記流れ反応部材の磁極性に対し て調整される請求項１０または１１に記載の制御システム。 １３． 前記変位センサが供給するホール電圧と比較器が供給する基準電圧を ホール電圧の関数として比較する比較器を備えており、ホール電圧と基準電圧の 電圧差が所定の値に達すると帰還信号を供給するセンサ制御手段をさらに含む請 求項４乃至１２のいずれかに記載の制御システム。 １４． 前記基準電圧は、前記ポンプの起動前のホール電圧に少なくとも実質 的には等しい請求項１３に記載の制御システム。 １５．帰還信号を受信しないときには信号を送る故障指示手段をさらに含む請 求項１３または１４に記載の制御システム。 １６． 帰還信号を受信しないときに所定のエンジン制御戦略によりエンジン を作動させる手段をさらに含む請求項１３または１４に記載の制御システム。 １７． エンジンの作動パラメータの関数として前記ポンプの作動周波数を制 御する制御手段と、前記エンジンの作動パラメータの変化の結果として前記ポン プが供給するオイル量の変化率を緩和する緩和手段とをさらに含む請求項１乃至 １６のいずれかに記載の制御システム。 １８． 所定回の比較的迅速な作動にわたって前記ポンプを作動させてエンジ ンのプライミング機能を実行するプライミング手段をさらに含む請求項１乃至 １７のいずれかに記載の制御システム。 １９． オイルを潤滑点に送るために、前記ポンプがエンジンの複数のオイル 管に接続可能であり、前記オイル管のそれぞれは、前記ポンプの出口に接続可能 であり、前記ポンプと前記潤滑点の間では容量は少なくとも実質的には同じであ る請求項１８に記載の制御システム。 ２０． 前記オイル管はそれぞれ幅が異なり、さらに／または側道と間隙を複 数個そなえている請求項１９に記載の制御システム。 ２１． 供給されるオイルの粘度を制御するポンプに至るオイル供給管に備え てある加熱手段をさらに含む請求項１９または２０に記載の制御システム。 ２２． オイルを前記ポンプに供給するオイル供給管の中の前記オイルを加熱 することによって前記オイルの粘度を制御する加熱手段をさらに含む請求項１乃 至２１のいずれかに記載の制御システム。 ２３． 前記加熱手段が測定された遅延時間に応じて作動する請求項２２に記 載の制御システム。 ２４． 前記加熱手段がポンプ作動期間に応じて作動する請求項２２に記載の 制御システム。 ２５．エンジン用の正方向に変位するオイルポンプのオイル配送率を制御する 方法であって、前記オイルポンプは内部に配置されているか又は前記ポンプと流 体連通しているオイル通路と、前記オイル通路のオイル流を感知する感知手段と を備えており、前記感知手段により感知されたオイル流の特徴の関数として前記 ポンプの作動期間を制御する工程を含む方法。 ２６．前記感知された特性は前記オイル通路内の量子オイル流量である請求項 ２５に記載の制御方法。 ２７． 前記量子オイル流量が減少するとポンプ作動期間を増大させ、前記量 子オイル流量が増加するとポンプ作動期間を減少させる行程をさらに含む請求項 ２６に記載の制御方法。 ２８．変位センサを用いて、前記オイル通路中の量子オイル流量に応じて変位 可能な、前記オイル通路内に配置された流れ反応部材の変位を感知する行程をさ らに含む請求項２７に記載の制御方法。 ２９． 前記流れ反応部材の変位に応じて制御システムに変位センサが信号を 送る工程と、前記流れ反応部材の変位が所定のしきい値をこえると前記制御シス テムが帰還信号を送る工程とをさらに含む請求項２８に記載の制御方法。 ３０． 前記ポンプの作動の開始から前記帰還信号のその後の送信の間の遅延 時間の関数として前記ポンプの作動期間を制御する工程をさらに含む請求項２９ に記載の制御方法。 ３１． 遅延時間の倍数に相当する期間にわたって前記ポンプを作動させる工 程をさらに含む請求項３０に記載の制御方法。 ３２． 少なくとも実質的には前記遅延時間の２倍に相当する期間にわたって 前記ポンプを作動させる請求項３０または３１に記載の制御方法。 ３３． 前記帰還信号の持続時間の関数としての期間にわたって前記ポンプを 作動させる工程をさらに含む請求項３０に記載の制御方法。 ３４． 前の帰還信号の持続時間に少なくとも実質的に対応する期間にわたっ て前記ポンプを作動させる工程をさらに含む請求項３３に記載の制御方法。 ３５． 前の帰還信号の終端と次の帰還信号の検出の間の期間に少なくとも実 質的に対応する期間にわたって前記ポンプを作動させる工程をさらに含む請求項 ３０に記載の制御方法。 ３６． 帰還信号が受信されないとき所定の期間にわたって前記ポンプを作動 させる工程をさらに含む請求項３０乃至３５のいずれかに記載の制御方法。 ３７． 帰還信号が受信されないとき故障指示信号を供給する工程をさらに含 む請求項３６に記載の制御方法。 ３８． 帰還信号が受信されないときエンジンが故障する可能性を低下させる 所定のエンジン制御戦略を起動する工程をさらに含む請求項３６に記載の制御方 法。 ３９． 前記遅延時間が最小の所定期間より短いときには所定の期間にわたっ て前記ポンプを作動させる工程をさらに含む請求項３０乃至３５のいずれかに記 載の制御方法。 ４０． エンジンの温度が所定の値を越える時に基準よりも長い期間前記ポン プを作動させる工程をさらに含む請求項２５乃至３９のいずれかに記載の制御方 法。 ４１． エンジンの温度が所定の値より低いときに基準よりも長い期間前記ポ ンプを作動させる工程をさらに含む請求項２５乃至３９のいずれかに記載の制御 方法。 ４２． エンジンの送り出し期間中にオイルを送り出すために、比較的短い作 動期間を繰り返して前記ポンプを作動させる工程をさらに含む請求項２５乃至４ １のいずれかに記載の制御方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者 ショウクロス，デイビッド オーストラリア連邦ウェスターン、オース トラリア州、ヒースリッジ、スクワィア ー、アベニュ、12 (72)発明者 ボウマン，クレイグ オーストラリア連邦ウェスターン、オース トラリア州、ウエスト、パース、カー、ス トリート、６／129 (72)発明者 シュネップル，トマス オーストラリア連邦ウェスターン、オース トラリア州、ウェンブレイ、ダウンズ、ナ イト、ストリート、20

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 流体通路を備えたポンプを制御する制御システムであって、前記流体通 路内の流体流を感知する感知手段を含み、前記感知手段により感知された流体流 の特性の関数としてポンプの作動期間を制御することを特徴とする制御システム 。 ２． 前記感知された特性が前記流体通路内の量子流体流量である請求項１に 記載の制御システム。 ３． 前記ポンプの作動中に前記流体が前記流体通路を流れるように前記ポン プが流体を送り出す請求項２に記載の制御システム。 ４． 前記感知手段が、前記流体通路内に配置された流れ反応部材の変位を感 知する変位センサを含み、前記変位が量子流体流量の関数である請求項２または ３に記載の制御システム。 ５． 前記流れ反応部材と共に移動可能である、前記流体通路内の流体流を制 御する弁部材を備える流れ制御弁をさらに含む請求項４に記載の制御システム。 ６． 前記流体通路内の流体流を制御し、その弁部材が流れ反応部材である流 れ制御弁をさらに含む請求項４に記載の制御システム。 ７． 前記流れ反応部材は、それと前記流体通路の間のすきまが前記反応部材 の移動方向に変化して、前記反応部材の変位に応じてその圧力勾配が変化するよ うに形成される請求項５または６に記載の制御システム。 ８． 前記流れ制御弁が前記ポンプの入口レリーフ弁である請求項５ないし７ のいずれかに記載の制御システム。 ９． 前記変位センサがホール効果センサであり、前記流れ反応部材は強磁性 材料からつくられる請求項４ないし８のいずれかに記載の制御システム。 １０． 前記ポンプがソレノイド装置により起動され、前記ホール効果センサ が前記ソレノイド装置が励磁されたときにそのソレノイドコイルにより誘導され た磁束も感知する請求項９に記載の制御システム。 １１． 前記ホール効果センサにより感知されたソレノイドコイルの磁束が、 前記センサのソレノイドコイルのコイルへの近接度、コイル電流の大きさ、およ び／または前記コイルの巻線数の関数である請求項１０に記載の制御システム。 １２． 前記ソレノイドコイルの磁極方向は、ソレノイドコイルの磁束が前記 流れ反応部材の磁気密度に加算されるように、前記流れ反応部材の磁極性に対し て配置される請求項１０または１１に記載の制御システム。 １３． 前記変位センサが供給するホール電圧と比較器が供給する基準電圧を ホール電圧の関数として比較する比較器を備えており、ホール電圧と基準電圧の 電圧差が所定の値に達すると帰還信号を供給するセンサ制御手段をさらに含む請 求項４ないし１２のいずれかに記載の制御システム。 １４． 前記基準電圧は、前記ポンプの起動前のホール電圧に少なくとも実質 的には等しい請求項１３に記載の制御システム。 １５．帰還信号を受信しないときには信号を送る故障指示手段をさらに含む請 求項１３または１４に記載の制御システム。 １６． 帰還信号を受信しないときに所定のエンジン制御戦略によりエンジン を作動させる手段をさらに含む請求項１３または１４に記載の制御システム。 １７． エンジンの作動パラメータの関数として前記ポンプの作動周波数を制 御する制御手段と、前記エンジンの作動パラメータの変化の結果として前記ポン プが供給する流体量の変化率を緩和する緩和手段とをさらに含む請求項１乃至１ ６のいずれかに記載の制御システム。 １８． 所定回の比較的迅速な作動にわたって前記ポンプを作動させてエンジ ンのプライミング機能を実行するプライミング手段をさらに含む請求項１乃至１ ７のに記載の制御システム。 １９． オイルを潤滑点に送るために、前記ポンプがエンジンの複数のオイル 管に接続可能であり、前記オイル管のそれぞれは、前記ポンプの出口に接続可能 であり、前記ポンプと前記潤滑点の間では容量は少なくとも実質的には同じであ る請求項１８に記載の制御システム。 ２０． 前記オイル管はそれぞれ幅が異なり、さらに／または側道と間隙を複 数個そなえている請求項１９に記載の制御システム。 ２１． 供給されるオイルの粘度を制御する、ポンプに至るオイル供給管に備 えてある加熱手段をさらに含む請求項１９または２０に記載の制御システム。 ２２． 流体を前記ポンプに供給する流体供給管の中の前記流体を加熱するこ とによって前記流体の粘度を制御する加熱手段をさらに含む請求項１乃至２１の いずれかに記載の制御システム。 ２３． 前記加熱手段が測定された遅延時間に応じて作動する請求項２２に記 載の制御システム。 ２４． 前記加熱手段がポンプ作動期間に応じて作動する請求項２２に記載の 制御システム。 ２５． 流体通路を内部に備え、前記流体通路内の流体流を感知する感知手段 をさらにもつポンプを制御する方法において、前記感知手段が感知した流体流の 特性の関数として前記ポンプの作動期間を制御する工程を含むことを特徴とする 方法。 ２６．前記感知された特性は前記流体通路内の量子流体流量である請求項２５ に記載の制御方法。 ２７． 前記量子流体流量が減少するとポンプ作動期間を増大させ、前記量子 流体流量が増加するとポンプ作動期間を減少させる行程をさらに含む請求項２６ に記載の制御方法。 ２８．変位センサをもちいて、前記流体通路中の量子流体流量に応じて変位可 能な、前記流体通路内に配置された流れ反応部材の変位を感知する行程をさらに 含む請求項２７に記載の制御方法。 ２９． 前記流れ反応部材の変位に応じて制御システムに変位センサが信号を 送る工程と、前記流れ反応部材の変位が所定のしきい値をこえると前記制御シス テムが帰還信号を送る工程とをさらに含む請求項２８に記載の制御方法。 ３０． 前記ポンプの作動の開始から前記帰還信号のその後の送信の間の遅延 時間の関数として前記ポンプの作動期間を制御する工程をさらに含む請求項２９ に記載の制御方法。 ３１． 遅延時間の倍数に相当する期間にわたって前記ポンプを作動させる工 程をさらに含む請求項３０に記載の制御方法。 ３２． 少なくとも実質的には前記遅延時間の２倍に相当する期間にわたって 前記ポンプを作動させる請求項３０または３１に記載の制御方法。 ３３． 前記帰還信号の持続時間の関数としての期間にわたって前記ポンプを 作動させる工程をさらに含む請求項３０に記載の制御方法。 ３４． 前の帰還信号の持続時間に少なくとも実質的に対応する期間にわたっ て前記ポンプを作動させる工程をさらに含む請求項３３に記載の制御方法。 ３５． 前の帰還信号の終端と次の帰還信号の検出の間の期間に少なくとも実 質的に対応する期間にわたって前記ポンプを作動させる工程をさらに含む請求項 ３０に記載の制御方法。 ３６． 帰還信号が受信されないとき所定の期間にわたって前記ポンプを作動 させる工程をさらに含む請求項３０乃至３５のいずれかに記載の制御方法。 ３７． 帰還信号が受信されないとき故障指示信号を供給する工程をさらに含 む請求項３６に記載の制御方法。 ３８． 帰還信号が受信されないときエンジンが故障する可能性を低下させる 所定のエンジン制御戦略を起動する工程をさらに含む請求項３６に記載の制御方 法。 ３９． 前記遅延時間が最小の所定期間より短いときには所定の期間にわたっ て前記ポンプを作動させる工程をさらに含む請求項３０乃至３５のいずれかに記 載の制御方法。 ４０． エンジンの温度が所定の値を越える時に基準よりも長い期間前記ポン プを作動させる工程をさらに含む請求項２５乃至３９のいずれかに記載の制御方 法。 ４１． エンジンの温度が所定の値より低いときに基準よりも長い期間前記ポ ンプを活動させる工程をさらに含む請求項２５乃至３９のいずれかに記載の制御 方法。 ４２． エンジンのプライミング期間中に流体を送り出すために、比較的短い 作動期間を繰り返して前記ポンプを作動させる工程をさらに含む請求項２５乃至 ４１のいずれかに記載の制御方法。