(57)【要約】【課題】異物の噛み込みを検出可能なオイルポンプを提供する。【解決手段】オイルポンプ１００は、吸引ポート２と吐出ポート３とが形成され、インナーロータ１２とアウターロータ１３とを内包するケーシング１と、アウターロータ１３を相対回転自在に支持する調整リング１４の外周面に設けられ、駆動力が入力される操作部５０と、ケーシング１と調整リング１４に設けられ、操作部５０に入力される駆動力に応じてアウターロータ１３の軸心が、インナーロータ１２の軸心を中心に公転するように調整リング１４を案内するガイド部Ｇと、吐出ポート３から吐出されるオイルの圧力が要求油圧になるように操作部５０に入力される駆動力を制御する駆動力制御部１６と、要求油圧と吐出ポート３から吐出されたオイルの圧力とに基づいてケーシング１と調整リング１４との間に異物の噛み込みがあるか否かを判定する噛込判定部１７と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の外歯を有し、第１回転軸心を中心に回転するインナーロータと、
前記外歯に噛み合う複数の内歯を有した環状で形成され、前記第１回転軸心に対して偏心する第２回転軸心で前記インナーロータの回転に応じて回転するアウターロータと、
前記外歯と前記内歯との間にオイルを供給する吸引ポートと、前記インナーロータの回転に伴い前記吸引ポートから供給されたオイルを前記外歯と前記内歯との間から吐出する吐出ポートとが形成され、前記インナーロータと前記アウターロータとを内包するケーシングと、
前記外歯と前記内歯とが噛み合う状態で、前記アウターロータを径方向外側から相対回転自在に支持する調整リングと、
前記調整リングの外周面に設けられ、駆動力が入力される操作部と、
前記ケーシングと前記調整リングに設けられ、前記操作部に入力される駆動力に応じて前記第２回転軸心が、前記第１回転軸心を中心にして公転するように前記調整リングを案内するガイド部と、
前記吐出ポートから吐出されたオイルの圧力を検出する吐出圧検出部と、
前記吐出ポートから吐出されるオイルの圧力が所期の要求油圧になるように前記操作部に入力される駆動力を制御する駆動力制御部と、
前記要求油圧と前記吐出圧検出部の検出結果とに基づいて前記ケーシングと前記調整リングとの間に異物の噛み込みがあるか否かを判定する噛込判定部と、
を備えるオイルポンプ。
【請求項２】
前記インナーロータにエンジンの回転動力が伝達され、
前記要求油圧が前記エンジンの回転数に応じて予め設定されてある請求項１に記載のオイルポンプ。
【請求項３】
前記オイルの温度を検出する温度検出部が備えられ、
前記噛込判定部は、前記温度検出部により検出された前記オイルの温度も考慮して判定する請求項１又は２に記載のオイルポンプ。
【請求項４】
前記噛込判定部は、前記駆動力制御部が前記駆動力を制御した後、予め設定された所定時間が経過した時の油圧勾配に基づき予備判定を行う請求項１から３のいずれか一項に記載のオイルポンプ。
【請求項５】
前記駆動力制御部は、前記異物の噛み込みが有ると判定された場合に、前記操作部に入力する駆動力を現在の駆動力を基準に増減させる請求項１から４のいずれか一項に記載のオイルポンプ。
【請求項６】
前記異物の噛み込みが有ったと判定された際に、前記駆動力制御部が前記操作部に入力される駆動力の増減を行っても、前記吐出ポートから吐出されるオイルの圧力が所期の要求油圧にならない場合に、前記異物を噛み込んでいることをユーザに明示する明示部を備える請求項５に記載のオイルポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変容量型のオイルポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ポンプの吸入量及び吐出量を変更可能な可変容量型のオイルポンプが利用されている。このような可変容量型のオイルポンプとして、例えば外歯を有し駆動回転軸心の周りで駆動させるインナーロータと、このインナーロータと偏心状態で噛み合う内歯を有し従動軸心周りで回転するアウターロータとをケーシングの内部に備えて構成されるものがある。この種のオイルポンプは、インナーロータとアウターロータとが噛み合う状態で、駆動回転軸心を中心にしてアウターロータの従動中心を公転させる調整リングが備えられ、当該調整リングを変位させてアウターロータを公転させることでポンプ容量を変更できるように構成されている。
【０００３】
このようにポンプ容量を変更するにあたり、可変容量型のオイルポンプでは、アウターロータがインナーロータに対して公転するように構成されているので、ケーシングとアウターロータとの間に形成される隙間の寸法が変化する。このようなケーシングと調整リングとの間に異物が噛み込まれると、アウターロータの公転可能な範囲が予め設定されている最大範囲に対して制限されるので、オイルポンプの吐出圧が所期の圧力からずれる可能性がある。そこで、このような異物が噛み込まれたか否かを検出する技術が検討されてきた（例えば特許文献１及び２）。
【０００４】
特許文献１に記載の内燃機関の油圧制御装置は、圧力段切替機構と検出手段と判定手段とを備えて構成される。圧力段切替機構は、機関の各部位に対して供給するオイルの圧力を高圧状態と低圧状態とに切り替えて、オイルの圧力を制御する。検出手段は、圧力段切替機構により制御された後のオイルの圧力を検出する。判定手段は、圧力段切替機構に対してオイルの圧力を高圧状態にするよう指令が出力されている状態において、検出手段により検出されるオイルの圧力が、高圧状態とされる場合に想定される値と低圧状態とされる場合に想定される値との間の値で設定される所定の異常判定値を下回る場合に圧力段切替機構に異常が生じていると判定する。或いは、判定手段は、圧力段切替機構に対してオイルの圧力を低圧状態にするように指令が出力されている状態において、検出手段により検出されるオイルの圧力が、高圧状態とされる場合に想定される値と低圧状態とされる場合に想定される値との間の値で設定される所定の異常判定値を上回る場合に、圧力段切替機構に異常が生じていると判定する。
【０００５】
また、特許文献２に記載のオイルポンプ機構の異常判定システムは、オイル圧力制御部によってオイルポンプ機構の制御状態が高圧制御状態から低圧制御状態に切り替えられた後、または冷却水温度検出部によって検出された冷却水の温度があらかじめ決められた温度よりも低い温度である場合に、オイル圧力制御部によりオイルポンプ機構の制御状態が低圧制御状態から高圧制御状態に切り替えられた後、アイドル状態におけるエンジン回転数の変化に基づいて、オイルポンプ機構が異常であるか否かを判定する。また、この異常判定システムは、バルブタイミング制御部により可変バルブタイミング機構部に対して要求される変位量を表す要求変位量だけ可変バルブタイミング機構部が変位するために必要な要求変位時間と、要求変位量に至るまでの実変位時間とに基づいて、オイルポンプ機構が異常であるか否かを判定する。さらに、異常判定システムは、実変位量算出部により算出された実変位量と、バルブタイミング制御部により要求された要求変位量とに基づいて、オイルポンプ機構が異常であるか否かを判定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１１６８９０号公報
【特許文献２】特開２０１０−４８２０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の特許文献１及び特許文献２に記載の技術にあっては、吐出圧を高圧状態と低圧状態との２段階に切り替え制御を行うオイルポンプに適用することができる。しかしながら、例えば３段階以上で吐出圧を切り替えるような制御を行うオイルポンプに対しては適用することは難しい。すなわち、例えば３段階で油圧の切り替えを行う可変オイルポンプにおいて、低圧状態と高圧状態との間の中圧状態で制御する場合には、異常検知を行うにあたり、高圧状態から中圧状態に移行する場合と、低圧状態から中圧状態に移行する場合とで夫々別個に判定閾値を設定しなければならず、更にアンダーシュートやオーバーシュートを考慮すると夫々別個に判定閾値を設定しても判定できないケースがある。したがって、判定のロジックが複雑になるので、３段階以上の吐出圧の切り替えを行う可変容量オイルポンプに適用することは容易ではない。また、特許文献１及び特許文献２に記載の技術は、異常を検出するためのものであり、例えば異物を噛み込んで切替動作がロックした場合に、当該ロックを解除することまで考慮されていない。
【０００８】
本発明の目的は、上記問題に鑑み、異物の噛み込みを検出可能なオイルポンプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明に係るオイルポンプの特徴構成は、
複数の外歯を有し、第１回転軸心を中心に回転するインナーロータと、
前記外歯に噛み合う複数の内歯を有した環状で形成され、前記第１回転軸心に対して偏心する第２回転軸心で前記インナーロータの回転に応じて回転するアウターロータと、
前記外歯と前記内歯との間にオイルを供給する吸引ポートと、前記インナーロータの回転に伴い前記吸引ポートから供給されたオイルを前記外歯と前記内歯との間から吐出する吐出ポートとが形成され、前記インナーロータと前記アウターロータとを内包するケーシングと、
前記外歯と前記内歯とが噛み合う状態で、前記アウターロータを径方向外側から相対回転自在に支持する調整リングと、
前記調整リングの外周面に設けられ、駆動力が入力される操作部と、
前記ケーシングと前記調整リングに設けられ、前記操作部に入力される駆動力に応じて前記第２回転軸心が、前記第１回転軸心を中心にして公転するように前記調整リングを案内するガイド部と、
前記吐出ポートから吐出されたオイルの圧力を検出する吐出圧検出部と、
前記吐出ポートから吐出されるオイルの圧力が所期の要求油圧になるように前記操作部に入力される駆動力を制御する駆動力制御部と、
前記要求油圧と前記吐出圧検出部の検出結果とに基づいて前記ケーシングと前記調整リングとの間に異物の噛み込みがあるか否かを判定する噛込判定部と、
を備えている点にある。
【００１０】
このような特徴構成とすれば、吐出ポートから吐出されたオイルの圧力と要求油圧とを比較し、吐出ポートから吐出されたオイルの圧力が要求油圧に達していない場合には、ケーシングと調整リングとの間に異物が噛み込まれていると容易に判定することができる。
【００１１】
また、前記インナーロータにエンジンの回転動力が伝達され、前記要求油圧が前記エンジンの回転数に応じて予め設定されてあると好適である。
【００１２】
エンジンの回転数は、油温やエンジン負荷等の車両の運転状態に応じて変動する。しかたがって、このような構成とすれば、車両の運転状態に応じて、リアルタイムで異物が噛み込まれているか否かを判定することが可能となる。
【００１３】
また、前記オイルの温度を検出する温度検出部が備えられ、前記噛込判定部は、前記温度検出部により検出された前記オイルの温度も考慮して判定すると好適である。
【００１４】
オイルは温度によりその粘性が変化することが知られている。このため、オイルの温度により吐出圧が変化することが考えられる。したがって、本構成とすれば、オイルの粘性が変化した場合でも、異物の噛み込みを適切に判定することが可能となる。
【００１５】
また、前記噛込判定部は、前記駆動力制御部が前記駆動力を制御した後、予め設定された所定時間が経過した時の油圧勾配に基づき予備判定を行うと好適である。
【００１６】
吐出ポートから吐出されたオイルの圧力が、要求油圧に達するまでの時間、すなわち油圧勾配は、現在のオイルの圧力とオイルの温度とエンジン回転数とがわかれば予測することができる。このため、現在の油圧勾配がこのような予測された油圧勾配に対して著しく異なる場合には、オイルポンプに何らかの異常があることが、吐出ポートから吐出されたオイルの圧力が所定値に落ち着くまでに前もって認識することができる。
【００１７】
また、前記駆動力制御部は、前記異物の噛み込みが有ると判定された場合に、前記操作部に入力する駆動力を現在の駆動力を基準に増減させると好適である。
【００１８】
このような構成とすれば、第２回転軸心を第１回転軸心周りに、時計方向の公転と逆方向の公転とを繰り返して行わせることができる。したがって、調整リングを揺さぶるような動きをさせることができるので、異物の噛み込みを解除し易くすることができる。
【００１９】
また、前記異物の噛み込みが有ったと判定された際に、前記駆動力制御部が前記操作部に入力される駆動力の増減を行っても、前記吐出ポートから吐出されるオイルの圧力が所期の要求油圧にならない場合に、前記異物を噛み込んでいることをユーザに明示する明示部を備えると好適である。
【００２０】
このような構成とすれば、異物の噛み込みの解除を試みた結果、異物の噛み込みを解除できなかったことをユーザに明示することができる。したがって、ユーザにメンテナンスを促すことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】ポンプ容量が最大状態におけるオイルポンプの断面図である。
【図２】ポンプ容量が最小状態におけるオイルポンプの断面図である。
【図３】異物の噛み込みの有無を判定する際に利用する判定閾値を示す図である。
【図４】異物を噛み込んだ状態の例を示す図である。
【図５】異物を噛み込んだ状態の例を示す図である。
【図６】異物の噛み込みの解除動作を示す図である。
【図７】異物の噛み込みの解除動作を示す図である。
【図８】オイルポンプの処理を示すフローチャートである。
【図９】予備判定を行う際に利用する判定基準を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明に係るオイルポンプは、オイルポンプ内の可動部が異物を噛み込んだことを検出する機能を備えて構成される。以下、本実施形態のオイルポンプ１００について、詳細に説明する。図１には、オイルポンプ１００の一例として、吐出圧が変更可能な可変容量型のオイルポンプ１００が示される。本実施形態では、このオイルポンプ１００は車両に搭載され、当該車両のエンジンで駆動される。その用途は、エンジンを潤滑するためのオイルの供給や、エンジンのバルブ開閉時期制御装置等の油圧機器へのオイルの供給にある。
【００２３】
本実施形態に係るオイルポンプ１００は、インナーロータ１２、アウターロータ１３、調整リング１４、吸引ポート２、吐出ポート３、操作部５０、ガイド部Ｇ、駆動力制御部１６、噛込判定部１７、吐出圧検出部１８、明示部１９を備えて構成される。特に、駆動力制御部１６、噛込判定部１７、及び明示部１９はＣＰＵを中核部材として、異物の噛み込みの有無を判定する種々の処理を行うためにハードウェア又はソフトウェア或いはその両方で構築されている。
【００２４】
インナーロータ１２は、複数の外歯１２Ａを有し、第１回転軸心Ｘを中心に回転する。インナーロータ１２は環状に形成され、その外周面に複数の外歯１２Ａが形成される。これらの外歯１２Ａはトロコイド曲線やサイクロイド曲線等に従う歯面形状に構成されている。また、本実施形態では、インナーロータ１２にはエンジンの回転動力が伝達される。エンジンとは、本オイルポンプ１００が搭載される車両の動力源である。インナーロータ１２は、第１回転軸心Ｘと同軸心で配置され、エンジンの回転動力が伝達される駆動軸１１を介してケーシング１に対して回転自在に支持され、当該駆動軸１１と一体回転する。
【００２５】
アウターロータ１３は、外歯１２Ａに噛み合う複数の内歯１３Ａを有した環状で形成され、第１回転軸心Ｘに対して偏心する第２回転軸心Ｙでインナーロータ１２の回転に応じて回転する。アウターロータ１３も、インナーロータ１２と同様に環状に形成され、その内周面に複数の内歯１３Ａは形成され、第２回転軸心Ｙを中心に回転自在に設けられる。アウターロータ１３の内歯１３Ａは、インナーロータ１２の外歯１２Ａより１つ多い歯数となるように構成され、アウターロータ１３が回転した際に、インナーロータ１２の外歯１２Ａに接触する歯面形状に成形されている。したがって、外歯１２Ａと内歯１３Ａとの間には、所定の隙間Ｑを有して構成される。また、第２回転軸心Ｙは、第１回転軸心Ｘに対して偏心して設けられ、夫々の回転中心が異なるように構成されている。
【００２６】
ケーシング１は、インナーロータ１２とアウターロータ１３とを内包する。内包するとは、内部に含んで構成することを意味する。したがって、ケーシング１の内部には、インナーロータ１２とアウターロータ１３とが備えられる。
【００２７】
また、ケーシング１には、吸引ポート２と吐出ポート３とが形成される。吸引ポート２とは、ケーシング１の壁部１Ａに形成された開口部である。具体的には、吸引ポート２は、ケーシング１の内壁のうち、アウターロータ１３の軸方向端面に対向する壁部１Ａに設けられ、アウターロータ１３の径方向に沿って設けられる。このような吸引ポート２からは、外歯１２Ａと内歯１３Ａとの間にオイルが供給される。外歯１２Ａと内歯１３Ａとの間とは、上述の所定の隙間Ｑである。これにより、外歯１２Ａと内歯１３Ａとの間の隙間Ｑに、インナーロータ１２及びアウターロータ１３の軸方向端部の側に設けられた吸引ポート２からオイルが供給される。
【００２８】
吐出ポート３も、吸引ポート２と同様に、ケーシング１の壁部１Ａに形成された開口部からなる。具体的には、吐出ポート３は、ケーシング１の内壁のうち、アウターロータ１３の軸方向端面に対向する壁部１Ａに設けられ、アウターロータ１３の径方向に沿って設けられる。本実施形態では、吐出ポート３は、吸引ポート２が設けられる側の壁部１Ａに設けられる。すなわち、吸引ポート２と吐出ポート３とは、同じ方向を向く壁部１Ａに設けられる。また、吐出ポート３を構成する開口部は、吸引ポート２を構成する開口部と離間して、アウターロータ１３の径方向に沿って設けられる。このような吐出ポート３からは、インナーロータ１２の回転に伴い吸引ポート２から供給されたオイルが外歯１２Ａと内歯１３Ａとの間から吐出される。外歯１２Ａと内歯１３Ａとの間とは、上述の所定の隙間Ｑである。これにより、外歯１２Ａと内歯１３Ａとの間の隙間Ｑから、インナーロータ１２及びアウターロータ１３の軸方向端部の側に設けられた吐出ポート３にオイルが流出する。
【００２９】
本オイルポンプ１００は、インナーロータ１２が矢印Ａの方向に駆動回転する。したがって、調整リング１４が図１に示す姿勢（初期位置）にある際には、インナーロータ１２の外歯１２Ａとアウターロータ１３の内歯１３Ａとの間でオイルの減圧を行う負圧作用領域に吸引ポート２が対向し、インナーロータ１２の外歯１２Ａとアウターロータ１３の内歯１３Ａとの間でオイルの圧縮を行う正圧作用領域に吐出ポート３が対向する。これにより、吸引ポート２からオイルを吸引し、吐出ポート３からオイルを送り出すように機能する。
【００３０】
調整リング１４は、外歯１２Ａと内歯１３Ａとが噛み合う状態で、アウターロータ１３を径方向外側から相対回転自在に支持する。調整リング１４は、アウターロータ１３を内挿するように第２回転軸心Ｙと同軸心の内周面を有するリング状に成形される。また、アウターロータ１３の外周は第２回転軸心Ｙを中心とした円形に成形される。これにより調整リング１４の内周の中心位置と、アウターロータ１３の第２回転軸心Ｙの位置とが一致し、調整リング１４がその内周面でアウターロータ１３の外周面を支持することが可能とされる。
【００３１】
操作部５０は、調整リング１４の外周面に設けられ、駆動力が入力される。本実施形態では、調整リング１４の外周面から、第２回転軸心Ｙから離間する方向に突出する第１アーム部５３及び第２アーム部５４が操作部５０に相当する。以下では、第１アーム部５３及び第２アーム部５４を特に区別する必要がない場合には、操作部５０と総称して説明する。駆動力とは、後述するようにアウターロータ１３の第２回転軸心Ｙを、インナーロータ１２の第１回転軸心Ｘ周りに公転させる駆動力である。ここで、アウターロータ１３は、調整リング１４に相対回転自在に収容される。このため、調整リング１４は、第２回転軸心Ｙの公転に伴い、第１回転軸心Ｘ周りに公転する。したがって、操作部５０に入力される駆動力は、調整リング１４そのものを公転させる駆動力にも相当する。
【００３２】
ガイド部Ｇは、ケーシング１と調整リング１４に設けられ、操作部５０に入力される駆動力に応じて第２回転軸心Ｙが、第１回転軸心Ｘを中心にして公転するように調整リング１４を案内する。本実施形態では、調整リング１４の外周面の２箇所に、第１回転軸心Ｘと平行姿勢となるガイドピン３１が突出して形成される。ケーシング１の壁部１Ａにはこれら２つのガイドピン３１の突出端が、夫々嵌り込むガイド溝３２が形成されている。この２つガイドピン３１と２つのガイド溝３２とでガイド部Ｇが構成される。
【００３３】
また、調整リング１４の外周部において、ガイド部Ｇと反対側の位置には係合凹部３６が形成される。ケーシング１のうち係合凹部３６と対向する位置には支持凹部３７が形成される。この係合凹部３６と支持凹部３７との間にはシールベーン３８が配置される。
【００３４】
ここで、ケーシング１の内部には、吐出ポート３からの吐出圧が作用する加圧空間１Ｑが形成され、加圧空間１Ｑのオイルの圧力が直接的に作用する高圧側の第１圧力室５１と、加圧空間１Ｑのオイルの圧力が電磁弁Ｖを介して作用する低圧側の第２圧力室５２とが形成されている。上述の第１アーム部５３には第１圧力室５１のオイルの圧力が作用し、第２アーム部５４には第２圧力室５２のオイルの圧力が作用する。第２アーム部５４は、第１アーム部５３より受圧面積が広く、オイルの圧力が作用する方向と反対側に圧縮コイルバネ６が配置されている。
【００３５】
このオイルポンプ１００では、加圧空間１Ｑのオイルをオイルフィルタ５５を介して電磁弁Ｖに供給し、この電磁弁Ｖからのオイルを、油路５６を介して第２圧力室５２に供給する油路が形成されている。油路５６はケーシング１に溝状に形成される。
【００３６】
このオイルポンプ１００では調整リング１４の作動時に第１アーム部５３の突出端を第１圧力室５１の内周面に摺接させている。この第１アーム部５３に供給されたオイルはリークすることなく、調整リング１４を作動させる。また、このような構成から第１アーム部５３が、第１圧力室５１と第２圧力室５２との間でオイルの流れを禁止する遮断部として機能する。
【００３７】
第２アーム部５４の突出端も第２圧力室５２の内周面に摺接させている。この第２圧力室５２に供給されたオイルもリークすることなく調整リング１４を作動させる。オイルポンプ１００は、調整リング１４が図１に示す姿勢から図２に示す姿勢まで移動した場合に、インナーロータ１２の外歯１２Ａと、アウターロータ１３の内歯１３Ａとの噛み合いの関係が第２回転軸心Ｙを９０度公転させた位置関係に達するように構成されている。
【００３８】
吐出圧検出部１８は、吐出ポート３から吐出されたオイルの圧力を検出する。吐出圧検出部１８は、オイルの圧力を検出する圧力センサにより構成される。吐出ポート３から吐出されたオイルとは、吐出ポート３から吐出直後のオイルや、上述のバルブ開閉時期制御装置等の油圧機器としてのメインギャラリＭに供給されたオイルが相当する。本実施形態では、吐出圧検出部１８は、メインギャラリＭに供給されるオイルの圧力を検出する。以下では、「吐出ポート３から吐出されたオイルの圧力」を「吐出圧」として説明する。吐出圧検出部１８による検出結果は、後述する駆動力制御部１６及び噛込判定部１７に伝達される。
【００３９】
駆動力制御部１６は、吐出ポート３から吐出されるオイルの圧力が所期の要求油圧になるように操作部５０に入力される駆動力を制御する。吐出ポート３から吐出されるオイルの油圧、すなわち吐出圧は、上述の吐出圧検出部１８の検出結果として伝達される。所期の要求油圧は、本実施形態では、エンジンの回転数に応じて予め設定されている。エンジンの回転数に応じて、メインギャラリＭが必要な油圧が異なるからである。このような要求油圧は、エンジン回転数と要求油圧との関係を規定するマップで駆動力制御部１６に予め記憶しておくと好適である。このようなマップの一例が図３に示される。駆動力制御部１６には、エンジンから現在のエンジンの回転数を示す回転数情報も伝達される。
【００４０】
このような駆動力制御部１６は、ＥＣＵ等で構成され、要求油圧に基づいて電磁弁Ｖを制御する。制御の具体例として、低圧制御モードと、高圧制御モードと、低圧制御と高圧制御とを繰り返し変更するＤＵＴＹ制御モードとが設定されている。具体的には、低圧制御と高圧制御との間で変更しても良いし、夫々のＤＵＴＹを適宜設定して変更しても良い。更には、一定の周期でＤＵＴＹ設定値を入れ替えても良いし、ランダムに変更しても良い。また、ＤＵＴＹ設定値を入れ替える周期は、適宜、設定しても良い。
【００４１】
高圧制御モードでは、電磁弁Ｖを、加圧空間１Ｑからのオイルの抜け出しを阻止し、かつ、第２圧力室５２を大気開放するポジションに設定する。これにより加圧空間１Ｑのオイルの圧力を第１アーム部５３に作用させて調整リング１４を作動させることが可能となる。
【００４２】
低圧制御モードでは、電磁弁Ｖを、加圧空間１Ｑからのオイルを油路５６を介して第２アーム部５４に作用させるポジションに設定する。これにより、これにより加圧空間１Ｑのオイルの圧力を第２アーム部５４に作用させることで、高圧制御モードで調整リング１４を作動させる圧力より低い圧力で調整リング１４を作動させることが可能となる。
【００４３】
このように、駆動力制御部１６で低圧制御モードに設定することにより、エンジン回転数が低い場合でもオイルポンプ１００からのオイルの吐出量を低減することや、エンジンの回転数が高い場合にのみオイルポンプ１００からのオイルの吐出量を低減する作動を実現する。これにより、条件に基づいて過剰な量のオイルを吐出することや、過剰に吐出圧を上昇させて、エンジンの燃費を悪化させる不都合を抑制する。
【００４４】
駆動力制御部１６は、吐出圧検出部１８の検出結果が、現在のエンジンの回転数に応じて設定された要求油圧と一致するように、電磁弁Ｖを制御して、調整リング１４に入力する駆動力をフィードバック制御により制御する。
【００４５】
これにより、インナーロータ１２とアウターロータ１３とを図１の状態にしたり、図２の状態にしたりすることが可能となる。すなわち、図１の状態であれば、前述した通り駆動軸１１が駆動回転することにより、吸引ポート２からオイルが吸引され、吐出ポート３からオイルが排出される。
【００４６】
これに対して、図２の状態であれば、第２回転軸心Ｙが第１回転軸心Ｘ周りで公転する運動が行われると同時に、調整リング１４も第２回転軸心Ｙ周りで自転する。したがって、この時にはアウターロータ１３も共に移動し、インナーロータ１２の外歯１２Ａにアウターロータ１３の内歯１３Ａが噛み合った状態で第２回転軸心Ｙを第１回転軸心Ｘ周りで公転する。
【００４７】
このように、正圧作用領域と負圧作用領域とが第１回転軸心Ｘ周りで移動し、負圧作用領域から吸引ポート２に作用する負圧が低下し、正圧作用領域から吐出ポート３に作用する正圧も低下する。この結果、このオイルポンプ１００によるオイルの供給量が減少する。
【００４８】
調整リング１４を図２に示す移動端位置まで移動させた場合には、負圧作用領域と正圧作用領域とが、吸引ポート２と吐出ポート３とに亘る位置関係となる。このため、吸引ポート２には殆ど負圧が作用せず、また、吐出ポート３には殆ど正圧が作用しない。このため、オイルの給排が行われない状態となり、結果としてオイルの吐出量が低減される。
【００４９】
このように本オイルポンプ１００では、調整リング１４が第２回転軸心Ｙ周りで９０度公転する。この際、正常状態にあっては、調整リング１４とケーシング１とが互いに近接する部位が存在する。しかしながら、このような近接する部位に、異物が噛み込まれると駆動力制御部１６が吐出圧を所期の要求油圧に制御しようとしても、第２回転軸心Ｙが第１回転軸心Ｘ周りに所期の角度に対応する分だけ公転しないので、所期の目標油圧に達しない場合がある。
【００５０】
すなわち、図４で示されるような位置においてケーシング１と調整リング１４との間で異物Ｊが噛み込まれると、調整リング１４が図１に示されるような位置に移動することができない。よって、一義的に定まる所期の要求油圧を維持することができず、油圧が上がったり下がったりするといった現象が生じる。一方、図５で示されるような位置においてケーシング１と調整リング１４との間で異物Ｊが噛み込まれると、調整リング１４が図２に示されるような位置に移動することができない。係る場合も、一義的に定まる所期の要求油圧を維持することができず、油圧が上がったり下がったりするといった現象が生じる。そこで、本オイルポンプ１００は、異物の噛み込みがあるか否かを判定する噛込判定部１７を備えている。
【００５１】
噛込判定部１７は、要求油圧と吐出圧検出部１８の検出結果とに基づいてケーシング１と調整リング１４との間に異物の噛み込みがあるか否かを判定する。本実施形態では、要求油圧は、上述のように駆動力制御部１６にマップの形態で予め記憶されている。したがって、噛込判定部１７には要求油圧は駆動力制御部１６から伝達される。また、噛込判定部１７には吐出圧検出部１８の検出結果も伝達される。この検出結果は、現在の吐出圧に相当する。噛込判定部１７は、要求油圧と吐出圧検出部１８の検出結果とを比較する。ここで、駆動力制御部１６により駆動力が制御されると、吐出圧は通常、数十ミリ秒〜数百ミリ秒程度で所期の要求油圧になる。したがって、噛込判定部１７は、駆動力制御部１６による駆動力の制御後、所定時間（例えば数百ミリ秒程度以上）が経過しても、現在の吐出圧が要求油圧から著しくずれている場合には、異物の噛み込みがあると判定する。一方、現在の吐出圧が要求油圧を基準とした所定範囲内にある場合には、異物の噛み込みがないと判定する。噛込判定部１７は、判定結果を駆動力制御部１６に伝達する。
【００５２】
このような異物の噛み込みの有無の判定には、図３に示されるようなマップを用いると好適である。図３は、上述に要求油圧とエンジンの回転数との関係を規定したマップである。このような要求油圧に対して、所定の幅で判定閾値が設けられる。この判定閾値は、例えば要求油圧の＋１０％を上限油圧とし、−１０％を下限油圧として設定すると好適である。もちろん、この±１０％は変更することは可能である。また、エンジンの回転数が低い状態にあっては、理論上、吐出圧が、要求油圧よりも高くなることはないので、図３に示されるように、上限油圧を設けなくても良い。
【００５３】
本実施形態に係る駆動力制御部１６は、異物の噛み込みが有ると判定された場合に、操作部５０に入力する駆動力を現在の駆動力を基準に増減させる。異物の噛み込みは、ケーシング１と調整リング１４との間に生じ、噛込判定部１７により判定される。駆動力制御部１６は、上述のように吐出圧が所期の要求油圧になるように操作部５０に入力される駆動力を制御する。駆動力制御部１６は、異物の噛み込みが有ると判定された場合には、操作部５０に入力する駆動力を、現在の駆動力を中心に所定の幅で増減させる。これに伴い、図６又は図７に示されるように、第２回転軸心Ｙが現在の位置を中心に第１回転軸心Ｘ周りに公転を行う。これにより、調整リング１４の操作部５０に入力される駆動力が交互に押し引きを行い、調整リング１４が揺さぶられるように動かされる。このような動作は、電磁弁Ｖの状態を強制的に繰り返して変更するように制御すると好適である。これにより、ケーシング１と調整リング１４との間において、近接していた部分が離間することになるので、ケーシング１と調整リング１４との間の異物の噛み込みを解除することが可能となる。
【００５４】
なお、上述した電磁弁Ｖの状態の変更は、周期を一定にして行っても良いし、その周期を変化させながら行っても良い。周期を変化させる場合には、次第に大きくなるようにしても良いし、ランダムに変更しても良い。また、電磁弁Ｖが図１に示されるような開閉弁ではなく、ＤＵＴＹ制御により開閉を行う構成である場合には、ＤＵＴＹを大きくしたり小さくしたりすることを繰り返し変更することで実現可能である。具体的には、オンＤＵＴＹを１００％と０％との間で変更しても良いし、夫々のＤＵＴＹを適宜設定して変更しても良い。更には、一定の周期でＤＵＴＹ設定値を入れ替えても良いし、ランダムに変更しても良い。また、ＤＵＴＹ設定値を入れ替える周期は、適宜、変更しても良い。更には、調整リング１４及び圧縮コイルバネ６の共振周波数が分かっている場合には、その周波数で駆動することにより調整リング１４が共振し、異物を解除し易くなる。
【００５５】
このような制御により、ケーシング１と調整リング１４との間から異物が除去されると、駆動力制御部１６は、吐出圧が所期の要求油圧になるように適切に制御することが可能となる。したがって、駆動力制御部１６は、上述したフィードバック制御を行う。一方、上述した制御を行っても、異物の除去ができない場合、すなわち、吐出圧検出部１８の検出結果が所期の要求油圧から著しくずれている場合には、噛込判定部１７により継続して異物が噛み込まれていると判定される。係る場合、駆動力制御部１６は、上述したフィードバック制御を中止する。そして、噛込判定部１７は、後述する明示部１９に通知される。なお、エンジンのバルブ開閉時期制御装置には、所期の要求油圧を供給することができないので、車両が走行可能なバルブ開閉時期となる位置で作動停止するように構成すると好適である。
【００５６】
明示部１９は、異物の噛み込みが有ったと判定された際に、駆動力制御部１６が操作部５０に入力される駆動力の増減を行っても、吐出ポート３から吐出されるオイルの油圧が所期の要求油圧にならない場合に、異物を噛み込んでいることをユーザに明示する。異物の噛み込みが有ったと判定された際に、駆動力制御部１６が操作部５０に入力される駆動力の増減を行っても、吐出圧が所期の要求油圧にならないことは、噛込判定部１７により通知される。明示部１９は、この通知を受けてユーザに異物の噛み込みがあることを明示する。この明示は、警告音を発して明示する形態でも良いし、ランプ等を点滅又は点灯させて明示する形態としても良い。
【００５７】
次に、上述の異物の噛み込みの検出に関する処理について図８のフローチャートを用いて説明する。エンジンの始動と共に、駆動力制御部１６がエンジンの回転数を示す回転数情報を取得し（ステップ＃１）、回転数情報により示される回転数に対応した要求油圧を取得する（ステップ＃２）。また、エンジンの始動と共に、吐出圧検出部１８が吐出圧を検出し、その結果が駆動力制御部１６に伝達される。したがって、駆動力制御部１６が吐出圧を取得する（ステップ＃３）。
【００５８】
駆動力制御部１６は、取得した吐出圧が要求油圧になるように操作部５０に入力する駆動力を制御する（ステップ＃４）。この制御は、駆動力制御部１６が、電磁弁Ｖの開閉を制御することにより行われる。その後、噛込判定部１７により、ケーシング１と調整リング１４との間に異物が噛み込まれているか否かの判定が行われる。上記制御が行われた後、吐出圧が要求油圧を基準として設定された所定範囲内にあれば（ステップ＃５：Ｎｏ）、噛込判定部１７はケーシング１と調整リング１４との間に異物は噛み込まれていないと判定し、ステップ＃１に戻り処理が継続される。
【００５９】
一方、上述の制御が行われた後、所定時間が経過しても吐出圧が要求油圧を基準として設定された所定範囲内に無い場合には（ステップ＃５：Ｙｅｓ）、噛込判定部１７はケーシング１と調整リング１４との間に異物が噛み込まれていると判定し、その結果が駆動力制御部１６に通知される。
【００６０】
駆動力制御部１６は、噛込判定部１７からケーシング１と調整リング１４との間に異物が噛み込まれていることを示す通知を受けると、現在の駆動力を基準に駆動力を増減させる（ステップ＃６）。これにより、調整リング１４がケーシング１に対して揺さぶられたように移動する。
【００６１】
その後、吐出圧が要求油圧を基準として設定された所定範囲内になれば（ステップ＃７：Ｎｏ）、ケーシング１と調整リング１４との間から異物が除去されたものとして、ステップ＃１から処理が継続される。一方、所定時間が経過しても吐出圧が要求油圧を基準として設定された所定範囲内に無い場合には（ステップ＃７：Ｙｅｓ）、異物の噛み込みが解除されなかったことから、明示部１９が、オイルポンプ１００が故障していることを明示する（ステップ＃８）。このようにして、異物の検出に係る処理が行われる。
【００６２】
〔その他の実施形態〕
上記実施形態では、オイルポンプ１００が車両に搭載され、当該車両のエンジンで駆動されるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。オイルポンプ１００を車両に搭載しないで構成することも可能であるし、また、エンジンにより駆動しない、例えば電動モータ等により駆動する構成とすることも当然に可能である。
【００６３】
上記実施形態では、要求油圧がエンジンの回転数に応じて予め設定されてあるとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。エンジンの回転数を取得する度に、要求油圧を演算する構成とすることも可能である。
【００６４】
上記実施形態では、要求油圧とエンジンの回転数を規定したマップが駆動力制御部１６に予め記憶されているとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。別の演算処理装置から要求油圧が伝達される構成とすることも当然に可能である。
【００６５】
上記実施形態では、駆動力制御部１６は、異物の噛み込みが有ると判定された場合に、操作部５０に入力する駆動力を現在の駆動力を基準に増減するとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。異物の噛み込みが有ると判定された場合であっても、駆動力制御部１６が駆動力の増減を行わないように構成することも当然に可能である。
【００６６】
上記実施形態では、異物の噛み込みが有ったと判定された際に、駆動力制御部１６が操作部５０に入力される駆動力の増減を行っても吐出圧が要求油圧にならない場合に、明示部１９が、異物の噛み込みをユーザに明示するとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。明示部１９を備えない構成とすることも当然に可能であり、係る場合、ユーザに明示しない構成とすることも可能である。
【００６７】
上記実施形態では、噛込判定部１７は、吐出圧に基づいて異物の噛み込みが有るか否かを判定するとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。噛込判定部１７は、オイルの温度も考慮して判定する構成とすることも可能である。係る場合、オイルの温度を検出する温度検出部を備えると好適である。
【００６８】
上記実施形態では、噛込判定部１７が、要求油圧と吐出圧とに基づいて異物の噛み込みがあるか否かを判定するとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。噛込判定部１７は、駆動力制御部１６が駆動力を制御した後、予め設定された所定時間が経過した時の油圧勾配に基づき予備判定を行うよう構成することも可能である。このような形態を説明する図が図９に示される。
【００６９】
駆動力制御部１６により操作部５０に入力される駆動力が制御されると、上述のように数十ミリ〜数百ミリ秒の間に所期の要求油圧に達する。したがって、所定時間における油圧勾配、すなわち現在の油圧から所定時間が経過した後の油圧になるまでの油圧の変化量は予め予想することができる。このような油圧勾配は、図９における「通常応答」として示される。一方、異物の噛み込みや何らかの異常があれば、油圧勾配は「通常応答」に対して著しく変化する。したがって、「通常応答」を基準として許容できる範囲を「上限応答」及び「下限応答」として設定しておき、油圧勾配が「上限応答」を上回る場合、又は「下限応答」を下回る場合には。異常である可能性が高いとして予め予測しておくことができ、その後、上述の噛み込み判定を行うことで、異物が噛み込まれているか否かを正確に判定することが可能となる。また、判定を短時間で行う場合には、この予備判定のみで異物の噛み込みの有無を判定することも可能である。このような異物の噛み込み判定を行うにあたり、油圧勾配は噛込判定部１７が演算する構成とすることが可能である。また、図９に示されるような判定に用いる基準は、予め噛込判定部１７に記憶しておくと好適である。
【００７０】
上記実施形態では、要求油圧がエンジンの回転数との関係で規定されているとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。エンジンの回転数に加え、上述して油温、エンジン負荷、スロットル開度等のエンジンの運転状況に応じて設定しておく構成とすることも当然に可能である。
【００７１】
上記実施形態では、噛込判定部１７が噛み込み判定に用いる判定閾値が、エンジン回転数に応じて予めマップの形態で記憶されているとして説明した。しかしながら、本発明の適用範囲はこれに限定されるものではない。油温、要求油圧と制御開始時の油圧との差等から予め設定しておいても良いし、学習機能を備えて学習するよう構成することも可能である。また、「上限油圧」と「下限油圧」とを異なる値で設定することも当然に可能である。
【００７２】
本発明は、可変容量型のオイルポンプに用いることが可能である。
【符号の説明】
【００７３】
１        ケーシング
２        吸引ポート
３        吐出ポート
１２Ａ    外歯
１２      インナーロータ
１３      アウターロータ
１３Ａ    内歯
１４      調整リング
１６      駆動力制御部
１７      噛込判定部
１８      吐出圧検出部
１９      明示部
５０      操作部
Ｇ        ガイド部
Ｘ        第１回転軸心
Ｙ        第２回転軸心
１００    オイルポンプ
【図１】
2014134185.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2014134185.tif 000008
【図７】
2014134185.tif 000009
【図８】
2014134185.tif 000010
【図９】
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