(57)【要約】【課題】電気的な制御を不要とし、機械的に、かつ、確実に余分な消費電力を削減し得る電動オイルポンプ等を提供する。【解決手段】  この電動オイルポンプ１１は、電源１２から常時電圧が印加される電動モータ１３と、該電動モータによって回転駆動されることにより、オイルの吸入及び吐出を行うポンプ要素２０と、電源と電動モータの間に介装されて、抵抗値を変化させることによって電源から電動モータに印加される電圧を変更する可変抵抗器１４と、該可変抵抗器に連係されて、この可変抵抗器の抵抗値の変更量を制御する制御機構１５と、を備えている。前記制御機構を機械式オイルポンプの吐出圧によって作動するように構成することで、該機械式オイルポンプの吐出圧に応じて電動モータへの印加電圧を制御可能とした。【選択図】図１
2009228426.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械式オイルポンプの下流側に直列に配置して使用される電動オイルポンプであって、
電源から常時電圧が印加される電動モータと、
該電動モータによって回転駆動されることにより、オイルの吸入及び吐出を行うポンプ要素と、
前記電源と電動モータとの間に介装されて、抵抗値を変化させることによって前記電動モータへの印加電圧を変更する可変抵抗器と、
該可変抵抗器に連係されて、前記可変抵抗器の抵抗値の変更量を制御する制御機構と、を備え、
前記制御機構は、前記機械式オイルポンプの吐出圧に応じて作動し、前記可変抵抗器を介して前記電動モータへの印加電圧を制御することを特徴とする電動オイルポンプ。
【請求項２】
機械式オイルポンプと並列に配置して使用される電動オイルポンプであって、
電源から常時電圧が印加される電動モータと、
該電動モータによって回転駆動されることにより、オイルの吸入及び吐出を行うポンプ要素と、
前記電源と電動モータとの間に介装されて、抵抗値を変化させることによって前記電動モータへの印加電圧を変更する可変抵抗器と、
該可変抵抗器に連係されて、前記可変抵抗器の抵抗値の変更量を制御する制御機構と、を備え、
前記制御機構は、前記機械式オイルポンプの吐出圧に応じて作動し、前記可変抵抗器を介して前記電動モータへの印加電圧を制御することを特徴とする電動オイルポンプ。
【請求項３】
前記機械式オイルポンプの吐出圧が設定圧より低ければ作動し、前記機械式オイルポンプの吐出圧が前記設定圧を超えると停止するように制御されることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動オイルポンプ。
【請求項４】
前記制御機構は、前記可変抵抗器に連係されて前記機械式オイルポンプの吐出圧に応じて回動する回動部材と、
該回動部材を前記吐出圧に抗して付勢する付勢部材と、を備え、
前記回動部材が前記吐出圧に応じて前記付勢部材の付勢力に抗して回動することにより、前記電動モータへの印加電圧が小さくなるように前記可変抵抗器を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電動オイルポンプ。
【請求項５】
油圧の供給を要する装置又は負荷にオイルを供給する機械式オイルポンプと、
該機械式オイルポンプの下流側に直列状態に配置され、電動モータによって駆動される電動オイルポンプと、
電源と前記電動モータとの間に介装されて、抵抗値を変化させることによって前記電動モータへの印加電圧を変更する可変抵抗器と、
該可変機構に連係されて、前記機械式オイルポンプの吐出圧に応じて作動することによって前記可変抵抗器の抵抗値の変更量を制御する制御機構と、を備え、
前記制御機構により、前記可変抵抗器を介して前記機械式オイルポンプの吐出圧に応じて前記電動モータへの印加電圧が制御されることを特徴とするオイルの供給構造。
【請求項６】
油圧の供給を要する装置又は負荷にオイルを供給する機械式オイルポンプと、
該機械式オイルポンプと並列状態に配置され、電動モータによって駆動される電動オイルポンプと、
電源と前記電動モータとの間に介装されて、抵抗値を変化させることによって前記電動モータへの印加電圧を変更する可変抵抗器と、
該可変機構に連係されて、前記機械式オイルポンプの吐出圧に応じて作動することによって前記可変抵抗器の抵抗値の変更量を制御する制御機構と、を備え、
前記制御機構により、前記可変抵抗器を介して前記機械式オイルポンプの吐出圧に応じて前記電動モータへの印加電圧が制御されることを特徴とするオイルの供給構造。
【請求項７】
前記機械式オイルポンプの吐出圧が設定圧より低ければ前記電動オイルポンプを作動させて、前記機械式オイルポンプの吐出圧が前記設定圧を超えると前記電動オイルポンプを停止させるように制御されることを特徴とする請求項５又は６に記載のオイルの供給構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、自動車用の内燃機関に搭載される可変動弁機構などのアクチュエータや当該機関の各摺動部へのオイル供給に用いる機械式オイルポンプの補助に供される電動オイルポンプ及びこれを用いたオイル供給構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の自動車用の内燃機関に搭載される可変動弁機構など及び当該機関の各摺動部にオイルを供給するための機械式オイルポンプと該ポンプの補助に供される電動オイルポンプとを用いたオイル供給構造としては、例えば、以下の特許文献１に記載されたものが知られている。
【０００３】
概略を説明すれば、このオイル供給構造は、油圧によってカムシャフトの回転位相を変化させて該カムシャフトによって駆動されるバルブの開閉タイミングを調整するバルブタイミング制御機構と、クランクシャフト回転力によって駆動され、オイルパンから吸い上げたオイルをバルブタイミング制御機構に供給する機械式オイルポンプと、前記バルブタイミング制御機構と機械式オイルポンプとを連通する第１油路と、該第１油路上に機械式オイルポンプと直列に配置され、車両制御装置によって駆動制御された電動モータから動力を得て駆動する電動オイルポンプと、前記第１油路において前記電動オイルポンプと機械式オイルポンプの間から分岐してシリンダブロックの内部にオイルを供給するための第２油路と、から主として構成されている。
【０００４】
かかるオイル供給構造においては、機械式オイルポンプの吐出圧は機関の回転数に比例するため、機関の低回転域ではバルブタイミング制御装置の駆動に必要十分な油圧を確保できないことから、この油圧不足を電動オイルポンプによって補うこととしている。そして、機関の回転数が上昇して機械式オイルポンプの吐出圧のみによってバルブタイミング制御機構の駆動が可能になると、電動オイルポンプは車両制御装置からの信号に基づいて停止されて、機械式オイルポンプの吐出圧のみでバルブタイミング制御機構を駆動するようになっている。
【特許文献１】特開２００４−６０５７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のオイルの供給構造にあっては、電動オイルポンプ自体を電気的に制御することによって当該電動オイルポンプの余分な仕事（消費電力）を削減することが可能となっているものの、かかる電気的な制御を行うには製造コストの高騰化が余儀なくされてしまうという技術的課題を招来していた。
【０００６】
本発明は、前記従来のオイルの供給構造の実情に鑑みて案出されたものであり、電気的な制御を不要とし、機械的に、かつ、確実に余分な消費電力を削減し得る電動オイルポンプ及びオイルの供給構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、可変抵抗器に連係する制御機構を用いて機械式オイルポンプの吐出圧に応じて電動モータへの印加電圧を制御することを特徴としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明に係る電動オイルポンプ及びこれを用いたオイル供給構造についての各実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の各実施の形態では、この電動オイルポンプ等を、従来と同様に、自動車用エンジンに対するオイルの供給に適用したものを示している。
【０００９】
すなわち、図１〜図５は本発明の第１の実施の形態を示すものであって、まず、本実施の形態に係るオイルの供給構造（油圧回路）について説明すれば、該油圧回路では、図４に示すように、図外のエンジンにおいてシリンダブロック１の下方側に配設されるオイルパン３に貯留されたオイルが機械式オイルポンプ１０によって吸い上げられて、オイルフィルタ４を通過した後に、第１の油路である潤滑用油路５を介してシリンダブロック１内部の各摺動部に供給されると共に、前記潤滑用油路５の途中から分岐形成された作動用油路６を介して周知の可変動弁装置２に供給されるようになっている。
【００１０】
また、前記油圧回路においては、前記潤滑用油路５にさらにバイパス油路７が設けられていて、該バイパス油路７は、オイルフィルタ４の下流側であって潤滑用油路５における前記作動用油路６との分岐点よりも上流側から分岐して、前記作動用油路６の下流側と合流するように構成されている。そして、このバイパス油路７の途中には、前記機械式オイルポンプ１０からの吐出圧を昇圧させて前記可変動弁装置２に供給するための電動オイルポンプ１１が機械式オイルポンプ１０に対して直列状態に配置されている。
【００１１】
なお、前記作動用油路６には、前記潤滑用油路５からの分岐点と前記バイパス油路７との合流点との間に、バイパス油路７から潤滑用油路５へのオイルの流入を防止する逆止弁８が配置されており、シリンダブロック１内の各摺動部には、機械式オイルポンプ１０の吐出油のみが供給されるようになっている。さらに、前記電動オイルポンプ１１の後述する吐出口２９ａにも逆止弁９が配置されており、作動用油路６から電動オイルポンプ１１へのオイルの流入が防止されている。
【００１２】
前記可変動弁装置２は、前記エンジンのクランクシャフトの回転に対するカムシャフトの回転位相を前記機械式オイルポンプ１０又は電動オイルポンプ１１から吐出されるオイルの油圧により変化させることで、該カムシャフトによって駆動される機関弁の開閉タイミングを調整するようになっている。
【００１３】
前記電動オイルポンプ１１は、図１に示すように、バッテリである電源１２から常時電圧が印加される電動モータ１３と、該電動モータ１３によって回転駆動されることでオイルの吸入及び吐出を行うポンプ要素２０と、電源１２と電動モータ１３との間に介装されて、抵抗値を変化させることによって電動モータ１３への印加電圧を変更する可変抵抗器１４と、該可変抵抗器１４に連係されてこの可変抵抗器１４の抵抗値の変更量を制御する制御機構１５と、を備え、これらが一体的に構成されている。
【００１４】
前記ポンプ要素２０は、前記電動モータ１３と一体に構成されており、該電動モータ１３の回転軸が突出する側（軸方向一端部側）に突き合わせ状態に配設されて、内部に横断面ほぼ円形状のロータ収容室２２を有するポンプハウジング２１と、前記回転軸の先端部に一体回転可能に固定されて、前記ポンプハウジング２１の軸方向の両端部に回転自在に支持された駆動軸２３と、前記ロータ収容室２２内に収容配置された環状のアウターロータ２４と、該アウターロータ２４の内周側に配置されて、前記駆動軸２３によって回転駆動されるインナーロータ２５と、から構成されている。
【００１５】
前記ポンプハウジング２１は、軸方向の一端側に前記ロータ収容室２２が開口形成されて軸方向の他端部が電動モータ１３に固定されるポンプボディ２６と、該ポンプボディ２６の一端開口部を閉塞するカバー部材２７と、を突き合わせることによって構成されていて、前記カバー部材２７は、図外の複数のボルトによって前記ポンプボディ２６の一端面に取り付け固定されている。
【００１６】
前記ポンプボディ２６は、アルミニウム合金等によって外形が矩形状を有するほぼ筒状に形成され、電動モータ１３に接合される軸方向他端壁の中央位置には、前記駆動軸２３の一端側を軸受けする軸受孔２６ａが貫通形成されている。一方、前記カバー部材２７との接合面には、前記軸受孔２６ａに対して所定量だけ偏心した位置を中心として、前記ロータ収容室２２が軸方向に沿って穿設されている。
【００１７】
前記カバー部材２７は、ポンプボディ２６と同じ外形を有するほぼ板状を呈し、該ポンプボディ２６との接合面の中心位置に、前記軸受孔２６ａに対向して設けられて、駆動軸２３の他端部を軸受けする段差径状の軸受孔２７ａが貫通形成されている。さらに、このカバー部材２７の外側面には、図１中の上端部に、前記可変抵抗器１４を取り付けるための凹部２７ｂが切欠形成されている。
【００１８】
また、前記カバー部材２７の外側面の中央位置の近傍には、前記軸受孔２７ａが開口すると共に該軸受孔２７ａを中心とした横断面ほぼ扇形状となるように、制御機構１５の後述する回動部材３１を回動自在に収容する凹状の収容室２７ｃが穿設されている。さらに、前記カバー部材２７の一側部には、制御機構１５の後述するリテーナ部材３３が螺着するねじ孔２７ｄが前記収容室２７ｃに臨むように貫通形成されている。
【００１９】
前記アウターロータ２４は、図３に示すように、ほぼ円形状の外周面がロータ収容室２２の内周面に摺動回転自在に嵌着され、内周側にはトロコイド曲線によって規定されたプロファイルを有する複数の内歯２４ａが一体に形成されている。一方、前記インナーロータ２５は、外周側にアウターロータ２４の内歯２４ａに噛合する外歯２５ａが一体に形成され、この外歯２５ａは前記内歯２４ａよりも一つ少ない歯数に設定されている。
【００２０】
かかる構成から、アウターロータ２４とインナーロータ２５とは各内外歯２４ａ，２５ａを介して相互に偏心した状態で噛合するようになっており、インナーロータ２５の回転に伴い、該インナーロータ２５に追従するようにしてアウターロータ２４が相対回転するようになっている。このとき、前記各内外歯２４ａ，２５ａは複数の接触点で連続的に接触することとなり、これらの接触点間には、前記各ロータ２４，２５の相対回転により内部容積が増減変化する複数のポンプ室Ｖ１〜Ｖ９がそれぞれ画成されている。
【００２１】
これらのポンプ室Ｖ１〜Ｖ９のうち、前記両ロータ２４，２５の回転に伴って容積が漸次拡大する領域（図３中左半部）に位置する各ポンプ室Ｖ１〜Ｖ４は、アウターロータ２４の外周側を通ってこれらのポンプ室Ｖ１〜Ｖ４の両側部に跨るように一体的に構成された縦断面ほぼコ字形状の吸入ポート２８を介して前記各ポンプ室Ｖ１〜Ｖ４の容積の拡大に伴って発生する負圧によってオイルパン３から内部にオイルを吸入するようになっている。なお、前記ポンプボディ２６には、前記吸入ポート２８に開口し、該吸入ポート２８内に外部からオイルを吸入するための吸入口２８ａが貫通形成されている。
【００２２】
一方、前記両ロータ２４，２５の回転に伴い容積が漸次縮小する領域（図３中右半部）においても、該容積縮小領域に位置する前記各ポンプ室Ｖ６〜Ｖ９の両側部に跨るようにして、前記吸入ポート２８と同様に構成された吐出ポート２９が設けられている。そして、前記吸入ポート２８と同様、前記ポンプボディ２６には、前記吐出ポート２９に開口し、該吐出ポート２９から外部にオイルを吐出するための吐出口２９ａが貫通形成されている。
【００２３】
前記可変抵抗器１４は、図１に示すように、周知の巻線型可変抵抗器であって、軸方向一端面に、回動させることによって当該可変抵抗器１４の抵抗値を調節するための回転軸１４ａが駆動軸２３の軸方向に沿って突設されており、他端部がカバー部材２７の前記凹部２７ｂに固定されている。
【００２４】
前記制御機構１５は、前記可変抵抗器１４に連係され、作動用油路６の油圧に等しいバイパス油路７の下流側（電動オイルポンプ１１よりも下流側）の油圧を受けて回動する回動部材３１と、該回動部材３１を前記バイパス油路７の下流側の油圧に抗して付勢する付勢部材３２と、前記カバー部材２７のねじ孔２７ｄに螺着されて前記付勢部材３２を保持するリテーナ部材３３と、カバー部材２７の前記収容室２７ｃを閉塞する蓋部材３４と、を備えている。
【００２５】
前記回動部材３１は、一側面に前記バイパス油路７の下流側の油圧が作用すると共に他側面に前記付勢部材３２の付勢力が作用するほぼ矩形板状の受圧部３１ａと、該受圧部３１ａの前記収容室２７ｃの内端面と対向する一端面に駆動軸２３と並行するように突設され、前記軸受孔２７ａによって回動自在に支持される一端側軸部３１ｂと、前記受圧部３１ａの他端面に前記一端側軸部３１ｂと反対側へ突設され、前記蓋部材３４に貫通形成された軸受孔３４ａに回動自在に支持される他端側軸部３１ｃと、を有している。
【００２６】
前記受圧部３１ａは、図２に示すように、回動時において先端面が収容室２７ｃの円弧状の側壁に摺接すると共に両端面が収容室２７ｃの内端面及び蓋部材３４の内側面にそれぞれ摺接するように構成されており、当該受圧部３１ａによって前記収容室２７ｃを二室に隔成するようになっている。すなわち、この受圧部３１ａによって前記収容室２７ｃには、前記バイパス油路７の下流側の油圧が導入される圧力室Ｓ１と、前記付勢部材３２が収容される背圧室Ｓ２と、が画成されている。
【００２７】
前記一端側軸部３１ｂは、図１に示すように、前記軸受孔２７ａにおいて前記駆動軸２３と一緒に軸受けされるように構成されていると共に、かかる軸受けに際して先端が駆動軸２３の他端と接触しない程度に比較的短く形成されている。
【００２８】
前記他端側軸部３１ｃは、前記蓋部材３４を貫通するように比較的長く形成され、二つの平歯車３５ａ，３５ｂによって構成される減速機構３５を介して可変抵抗器１４の回転軸１４ａに連係されている。すなわち、この他端側軸部３１ｃは、蓋部材３４から外部へ露出する先端部外周に一方の平歯車である駆動ギヤ３５ａが取り付けられている一方、該駆動ギヤ３５ａに噛合する他方の平歯車である従動ギヤ３５ｂが前記回転軸１４ａの先端部外周に取り付けられている。これによって、前記回動部材３１の回動が前記減速機構３５を介して可変抵抗器１４の回転軸１４ａに伝達されるようになっている。
【００２９】
前記付勢部材３２は、図２に示すように、いわゆるコイルスプリングであって、前記可変動弁装置２の駆動に必要な油圧とつり合うようなばね定数に設定されている。具体的には、前記回動部材３１に可変動弁装置２の駆動に必要十分な油圧（以下、基準油圧という。）を超える油圧が作用すると該回動部材３１が回動し始めて、前記基準油圧よりも若干大きな所定の設定圧が作用した際に回動部材３１が最も大きく回動することができるような値に設定されている。
【００３０】
前記リテーナ部材３３は、ほぼボルト形状を呈し、ねじ部の内周側に凹部３３ａが形成されており、該凹部３３ａ内に付勢部材３２の一端部が収容保持されるようになっている。そして、このリテーナ部材３３は、進退移動させることで、付勢部材３２の付勢力の調整が可能となっている。
【００３１】
前記蓋部材３４は、図１中の上半側が厚肉に形成されたほぼ板状を呈し、この厚肉部３４ａには、回動部材３１の一端側軸部３１ｂが挿通する軸受孔３４ｂが貫通形成されている。さらに、前記厚肉部３４ａの外側面には、前記軸受孔３４ｂの孔縁に、前記一端側軸部３１ｂの外周に嵌着されるほぼ円環状のシール部材３６を収容保持する凹状のシール保持部３４ｃが穿設されており、前記シール部材３６により、前記軸受孔３４ｂと前記一端側軸部３１ｂの間のクリアランスを通じた前記収容室２７ｃ側から外部へのオイルの漏出が防止されている。
【００３２】
また、前記カバー部材２７には、図２に示すように、前記圧力室Ｓ１と常時連通する位置に、該圧力室Ｓ１内に前記バイパス油路７の下流側の油圧を導入する導入油路２７ｅが穿設されている。この導入油路２７ｅは、図外の配管を介して前記バイパス油路７の下流側と連通するように構成され、当該導入油路２７ｅによって前記圧力室Ｓ１内に前記バイパス油路７の下流側の油圧を常時導入するように構成されている。
【００３３】
さらに、前記カバー部材２７には、前記背圧室Ｓ２と常時連通可能な位置に、前記回動部材３１と前記収容室２７ｃの内端面又は蓋部材３４の内側面との間の各微小クリアランスを通じて前記圧力室Ｓ１から前記背圧室Ｓ２内に流入したオイルを外部へ排出する排出油路２７ｆが穿設されている。この排出油路２７ｆは、図外の配管を介してオイルパン３と連通するように構成され、当該排出油路２７ｆによって前記背圧室Ｓ２内に流入したオイルをオイルパン３へ還流するようになっている。
【００３４】
以下、本実施の形態に係る前記電動オイルポンプ１１及びこれを用いたオイルの供給構造の具体的な作用について、図４及び図５に基づいて詳述する。
【００３５】
図５は、エンジンの回転数の変化に伴う前記各オイルポンプ１０，１１の吐出圧の変化を示すグラフであり、太線がエンジンの回転数に基づく機械式オイルポンプ１０の回転数に応じた吐出圧Ｐ１を示していると共に、細線が電動オイルポンプ１１の吐出圧Ｐ２を示しており、破線によって可変動弁装置２の駆動に必要な油圧である前記基準油圧Ｐ０を示している。
【００３６】
この図５に示すように、エンジン回転数が低い運転領域においては前記機械式ポンプ１０の吐出圧Ｐ１は前記基準油圧Ｐ０に満たない状態となっていることから、前記制御機構１５の回動部材３１は回動せずに、可変抵抗器１４の抵抗値が最も低い状態に維持される。これにより、電動モータ１３は最大限の回転数をもって回転し、機械式オイルポンプ１０の吐出圧Ｐ２は電動オイルポンプ１１によって前記基準油圧Ｐ０まで昇圧されることとなる。
【００３７】
このように、エンジンの低回転運転時においては、機械式オイルポンプ１０の吐出圧Ｐ１のみによっては可変動弁装置２を十分に駆動することができないことから、該機械式オイルポンプ１０の吐出圧をＰ１昇圧させた電動オイルポンプ１１の吐出圧Ｐ２をもって可変動弁装置２を駆動することとなり、この結果、該可変動弁装置２の駆動に必要な最低限の油圧が確実に確保されることとなる。
【００３８】
続いて、エンジンの回転数の上昇に伴い機械式オイルポンプ１０の吐出圧Ｐ１が上昇することによって前記バイパス油路７の下流側の油圧が前記基準油圧Ｐ０を超えると、当該油圧に基づいて前記制御機構１５の回動部材３１が回動し始めることとなる。
【００３９】
すなわち、この回動部材３１が回動することによって前記減速機構３５を介して可変抵抗器１４の回転軸１４ａが該可変抵抗器１４の抵抗値の増大する方向へ回動することとなり、当該制御機構１５により、電源１２から電動モータ１３に印加される電圧を低減させるように可変抵抗器１４が制御される。
【００４０】
これによって、これまで高回転が維持された電動モータ１３の回転数が低下し、電動オイルポンプ１１による昇圧量が低減されることになり、電動オイルポンプ１１の吐出圧Ｐ２が前記基準油圧Ｐ０を大幅に超えないように制御される。この結果、機械式オイルポンプ１０の吐出量Ｐ１の増加に伴い電動オイルポンプ１１の吐出量Ｐ２が過大となってしまうことが抑制される。
【００４１】
そして、最終的に前記バイパス油路７の下流側の油圧が前記設定圧に到達すると、前記回動部材３１が最も大きく回動して、これによって可変抵抗器１４内で絶縁されることになるため、電源１２から電動モータ１３への電源の供給が遮断される。この結果、電動モータ１３が停止し、これに伴い電動オイルポンプ１１の作動が停止される。
【００４２】
これにより、機械式オイルポンプ１０の吐出圧Ｐ１が前記基準油圧Ｐ０を超えたことによって不要となった電動オイルポンプ１１の駆動を停止させることができ、当該電動オイルポンプ１１の余剰となる仕事を確実に削減することができる。
【００４３】
したがって、この実施の形態によれば、電源１２と電動モータ１３の間に可変抵抗器１４を介装すると共に、この可変抵抗器１４に機械式オイルポンプ１０の吐出圧に応じて作動する制御機構１５を連係させる構成を採用したことから、該制御機構１５により、機械式オイルポンプ１０の吐出圧に応じて電動モータ１３への印加電圧を制御することが可能となっている。これによって、何ら電気的な制御を用いることなく、電動オイルポンプ１１の回転数を機械的に、かつ確実に制御することができる。
【００４４】
そして、かかる機械的な制御において、機械式オイルポンプ１０の吐出圧が前記設定圧に到達したところで、電動オイルポンプ１１の駆動が完全に停止するように構成したことから、電動オイルポンプ１１の無駄な仕事を極力抑制して、該電動オイルポンプ１１の不要な駆動に要する消費電力を削減することができる。これによって、エンジンの燃費向上に寄与することができる。
【００４５】
しかも、電動オイルポンプ１１によってエンジンの低回転運転時における機械式オイルポンプ１０の吐出圧の不足分を補填することとしているため、該機械式オイルポンプ１０の容量を必要以上に大きく設定する必要がなく、この機械式オイルポンプ１０の駆動に要する消費電力の削減にも供されている。この観点からも、エンジンの燃費向上が図れる。
【００４６】
さらに、機械式オイルポンプ１０と電動オイルポンプ１１とを直列に配置する構成を採用したことから、前記制御機構１５との有機的な関連構成によって機械式オイルポンプ１０の吐出圧の増加に伴い電動オイルポンプ１１による昇圧量を低減することが可能となっている。これにより、電動オイルポンプ１１の吐出圧が過大となってしまうことにより生じる悪影響を抑制することができる。
【００４７】
図６及び図７は本発明の前記第２の実施の形態を示し、前記第１の実施の形態と同様の構成を有する電動オイルポンプ１１を機械式オイルポンプ１０と並列状態に配置して、単一の供給対象に対してオイルを供給するためのオイルの供給構造を構成したものである。具体的には、前記第１の実施の形態に係る電動オイルポンプ１１を、自動車のオートマチック・トランスミッション（自動変速機）に対するオイルの供給手段として適用したものである。
【００４８】
すなわち、本実施の形態に係るオイルの供給構造（油圧回路）においては、図６に示すように、互いに並列状態に配置された前記機械式オイルポンプ１０と電動オイルポンプ１１がそれぞれ独立してオイルパン４１に接続されていて、主として機械式オイルポンプ１０によって第１の油路である潤滑用油路４２を介して自動変速機４０にオイルを供給することができるようになっていると共に、前記電動オイルポンプ１１によっても、前記機械式オイルポンプ１０の下流側において前記潤滑用油路４２と合流するように構成された第２の油路である補助用油路４３を介して前記自動変速機４０にオイルを供給することが可能となっている。
【００４９】
なお、前記潤滑用油路４２には、前記補助用油路４３との合流点よりも下流側においてオイルフィルタ４が配置されていると共に、前記各油路４２，４３には、各ポンプ１０，１１の吐出口に逆止弁８，９がそれぞれ配置され、該各逆止弁８，９によって各ポンプ１０，１１に対してのオイルの逆流が防止されている。
【００５０】
そして、前記電動オイルポンプ１１の制御機構１５については、前記圧力室Ｓ１内に前記補助用油路４３の下流側の油圧を導入するように構成され、当該制御機構１５は、この補助用油路４３の下流側の油圧によって作動するようになっている。
【００５１】
以下、本実施の形態に係るオイルの供給構造の具体的な作用について説明するが、前記電動オイルポンプ１１の制御については前記第１の実施の形態と同様であるため、以下では電動オイルポンプ１１を本実施の形態に係る油圧回路に適用した場合の特徴的な作用について、図６及び図７に基づいて説明する。
【００５２】
図７は、エンジンの停止前後の時間変化に伴う前記各オイルポンプ１０，１１の吐出圧の変化を示すグラフであり、太線が機械式オイルポンプ１０の吐出圧Ｐ１を示していると共に、細線が電動オイルポンプ１１の吐出圧Ｐ２を示しており、破線によって自動変速機４０に対するオイル供給に必要十分な油圧である前記基準油圧Ｐ０を示している。
【００５３】
この図７に示すように、機械式オイルポンプ１０の吐出圧Ｐ１が前記基準油圧Ｐ０よりも十分に大きい状態では、前記制御機構１５の機械的な制御に基づき、電動オイルポンプ１１は停止状態となっている。ここで、例えばアイドリング・ストップによってエンジンが停止したとすると、該エンジンの回転数に基づいて駆動する機械式オイルポンプ１０の吐出圧Ｐ１は右肩下がりに低下することとなる。
【００５４】
そして、機械式オイルポンプ１０の吐出圧Ｐ１が前記設定圧を下回った場合には、前記制御機構１５において回動部材３１が付勢部材３２の付勢力によって押し戻されることから、前記可変抵抗器１４の抵抗値が低下して、電動モータ１３への印加電圧が上昇する。これによって、電動オイルポンプ１１の吐出圧Ｐ２は前記基準油圧Ｐ０と同等の最大吐出圧まで急激に上昇し、当該電動オイルポンプ１１の吐出圧Ｐ２によって機械式オイルポンプ１０の吐出圧Ｐ１のみでは不足してしまう油圧を補助することとなる。
【００５５】
その後、電動オイルポンプ１１の吐出圧Ｐ２は前記基準油圧Ｐ０に維持され、エンジンが再始動して機械式オイルポンプ１０の吐出圧Ｐ１が前記設定圧を超えるまで再度上昇すると、前記制御機構１５の機械的な制御によって電動オイルポンプ１１は停止することとなり、再び機械式オイルポンプ１０の吐出圧Ｐ１のみをもって前記自動変速機４０にオイルの供給を行うことになる。
【００５６】
したがって、この実施の形態によれば、機械式オイルポンプ１０と電動オイルポンプ１１とを並列状態に配置することにより、該両ポンプ１０，１１を選択的に駆動させることが可能となる。すなわち、エンジン運転状態では機械式オイルポンプ１０によってオイルを供給し、アイドリング・ストップなどエンジン停止状態、つまり機械式オイルポンプ１０を駆動できない状態におけるオイルの供給のみを電動オイルポンプ１１によって賄う、といった選択的な使用が可能となる。
【００５７】
このように、前記両オイルポンプ１０，１１を選択的に使用することで、前記自動変速機４０に対して常時一定の油圧を供給することが可能となるため、エンジンの再始動時において機械式オイルポンプ１０の油圧が急激に上昇することに伴う振動の発生を抑制することができる。
【００５８】
換言すれば、上述のようなオイルの供給構造は、アイドリング・ストップ機能を有する自動車やハイブリッド自動車の自動変速機にオイルを供給するための手段として利用する場合に特に有効である。
【００５９】
なお、本実施形態のように前記両オイルポンプ１０，１１を互いに並列状態に配置したオイルの供給構造においても、前記第１の実施の形態において詳述した前記制御機構１５の特異な作用効果によって電動オイルポンプ１１の消費電力の削減などの有利な効果が奏せられるのはいうまでもない。
【００６０】
本発明は、前記各実施の形態の構成に限定されるものではなく、例えば、前記電動オイルポンプ１１と制御機構１５とは別体に構成し、これらを分離して前記各油圧回路上に配置することも可能であり、この場合であっても、前記各実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００６１】
また、前記第１の実施の形態に係るオイルの供給構造については、油圧の供給対象は前記可変動弁装置２に限定されるものではなく、油圧の供給を必要とする装置又は負荷であればどんなものにも適用可能であり、前記第１の実施の形態と同様の作用効果が奏せられる。これは、前記第２の実施の形態においても、同様のことがいえる。
【００６２】
さらに、前記第２の実施の形態に係るオイルの供給構造ついては、単に選択的に油圧供給を行う場合のみならず、前記電動オイルポンプ１１を補助的なものとして前記両オイルポンプ１０，１１を同時に使用することも可能である。この場合であっても、前記第１の実施の形態において詳述した前記制御機構１５の機械的な制御によって得られる利益については享受することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示し、当該発明に係る電動オイルポンプの全体を説明するポンプの要部断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】カバー部材を取り外した状態でポンプボディを接合面側から見た図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る油圧回路図である。
【図５】エンジン回転数の変化に伴う機械式オイルポンプと電動オイルポンプの各吐出圧の変化を示すグラフである。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る油圧回路図である。
【図７】エンジンの停止前後の時間変化に伴う機械式オイルポンプと電動オイルポンプの各吐出圧の変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６４】
１１…電動オイルポンプ
１２…電源
１３…電動モータ
１４…可変抵抗器
１５…制御機構
２０…ポンプ要素
【図１】
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【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】
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【図７】
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