可变容量泵以及内燃机的工作油供给系统的制作方法

文档序号:17532233发布日期:2019-04-29 13:37阅读:138来源:国知局
可变容量泵以及内燃机的工作油供给系统的制作方法

本发明涉及可变容量泵。



背景技术:

以往,公知可变容量泵。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:(日本)特开昭59-70891号公报



技术实现要素:

在现有的可变容量泵中,存在使控制性提高的余地。

用于解决技术问题的技术方案

优选本发明一实施方式的可变容量泵具备使排出部与控制室连通并且使将控制室内的工作油排出的流路的截面积发生变化的控制部。

因此,能够提高控制性。

附图说明

图1是第一实施方式的发动机的工作油供给系统的回路图。

图2是第一实施方式的泵的一部分的正面图。

图3是第一实施方式的控制阀的示意图。

图4表示第一实施方式的泵的工作状态。

图5表示第一实施方式的泵的工作状态。

图6表示第一实施方式的泵的工作状态。

图7表示第一实施方式的螺线管的占空比d与通道的开口面积s的关系。

图8表示第一实施方式的螺线管的占空比d与第二控制室的压力p的关系。

图9表示第一实施方式的螺线管的占空比d与凸轮环的偏心量δ的关系。

图10表示第一实施方式的螺线管的占空比d与排出压力p的关系。

图11表示泵所实现的发动机转速ne与排出压力p的关系。

图12放大表示图11的一部分。

图13是第二实施方式的控制阀的示意图。

图14表示第二实施方式的泵的工作状态。

图15表示第二实施方式的泵的工作状态。

图16表示第二实施方式的泵的工作状态。

图17是第三实施方式的泵的一部分的剖面图。

图18是第三实施方式的控制阀的示意图。

图19表示第三实施方式的泵的工作状态。

图20是第四实施方式的泵的一部分的剖面图。

图21是第四实施方式的控制阀的示意图。

图22表示第四实施方式的泵的工作状态。

具体实施方式

以下,基于附图对用于实施本发明的形态进行说明。

[第一实施方式]

首先,对结构进行说明。本实施方式的可变容量泵(以下称之为泵)2是在机动车的内燃机(发动机)的工作油供给系统1中使用的油泵。泵2设置于发动机的气缸体的前端部等,向发动机的各滑动部、对发动机的阀的工作特性进行可变控制的可变气门装置(气门正时控制装置等)供给实现润滑和其他功能的流体即油(工作油)。如图1所示,发动机的工作油供给系统1具备油底壳400、通路4、泵2、压力传感器(压力测定部)51、转速传感器(转速测定部)52以及发动机控制器单元(控制部)6。油底壳400处于发动机的下部,是存留工作油的低压部。通路4例如处于气缸体的内部,具有吸入通路40、排出通路41、主油道42、控制通路43以及减压通路44。吸入通路40的一端经由油过滤器401与油底壳400连接。吸入通路40的另一端与泵2连接。排出通路41的一端与泵2连接。排出通路41的另一端与主油道42连接。在排出通路41设置有油过滤器410和压力传感器51。主油道42与发动机的各滑动部和可变气门装置等连接。减压通路44从排出通路41分支而与油底壳400连接。在减压通路44设置有减压阀440。

如图2所示,泵2为叶片泵。泵2具有壳体、轴(驱动轴)21、转子22、多个叶片23、凸轮环24、弹簧(第一施力部件)25、第一密封部件261、第二密封部件262、销27以及控制机构3。壳体具有壳体本体20和罩。图2表示将罩拆下的泵2。壳体本体20在内部具有泵收纳室200、吸入口(吸入部)201以及排出口(排出部)203。泵收纳室200为有底筒状,在壳体本体20的一侧面开口。在泵收纳室200的底面,收纳驱动轴21的孔(轴收纳孔)和固定有销27的孔(销孔)开口。罩经由多个螺栓安装于壳体本体20的一个侧面,堵住泵收纳室200的上述开口。吸入口201的一端在壳体本体20的外表面开口,与吸入通路40的另一端连接。吸入口201的另一端作为吸入通道202在泵收纳室200的底面开口。吸入通道202是在上述轴收纳孔的圆周向延伸的槽(凹部),相对于上述轴收纳孔位于上述销孔的相反侧。排出口203的一端作为排出通道204在泵收纳室200的底面开口。排出通道204是在上述轴收纳孔的圆周向上延伸的槽(凹部),相对于上述轴收纳孔处于上述销孔侧。排出口203的另一端在壳体本体20的外表面开口,与排出通路41的一端连接。需要说明的是,在堵住泵收纳室200的罩的面存在与壳体本体20的吸入通道202和排出通道204对应的槽。转子22、多个叶片23、凸轮环24以及弹簧25处于泵收纳室200的内部。

驱动轴21旋转自如地支承于壳体。驱动轴21通过链、齿轮等而与曲轴连结。转子22在周向上固定于驱动轴21。转子22为圆柱状。在转子22的轴向一侧的面存在凹部221。在转子22的内部存在多个(7个)沿径向延伸的狭缝222。在狭缝222的径向内侧存在背压室223。在转子22的外周面220存在向径向外侧突出的凸部224。狭缝222在凸部224开口。叶片23收纳于狭缝222。在凹部221设置有圆环状的部件230。部件230的外周面与各叶片23的基端对置。凸轮环24的内周面240为圆筒状。凸轮环24的外周具有向径向外侧突出的四个突起241~244。在第一突起241设置有第一密封部件261。在第二突起242设置有第二密封部件262。在第三突起243嵌合有销27。从凸轮环24的轴向看,第一突起241和第二突起242隔着通过销27的轴心和凸轮环内周面240的中心24p的直线而位于相反侧。在第四突起244设置有弹簧25的一端。

在泵收纳室200的内部,在壳体与凸轮环24之间,存在第一控制室291、第一控制室292以及弹簧收纳室293。第一控制室291是凸轮环24的外周面245上的从第一突起241(第一密封部件261)到第三突起243(销27)之间与壳体(泵收纳室200)的内周面之间的空间。通过第一密封部件261和销27对第一控制室291进行密封。凸轮环外周面245的第一密封部件261与销27之间的第一区域246面向第一控制室291。第二控制室292是凸轮环外周面245上的从第二突起242(第二密封部件262)到第三突起243(销27)之间与壳体(泵收纳室200)的内周面之间的空间。通过第二密封部件262和销27对第二控制室292进行密封。凸轮环外周面245上的第二密封部件262与销27之间的第二区域247面向第二控制室292。第二区域247的面积(在凸轮环24的周向上第二区域247所占据的角度)比第一区域246的面积(在凸轮环24的周向上第一区域246所占据的角度)略大。凸轮环24上的与第二区域247对应的部分(与第二区域247连续且与泵收纳室200的底面相对的凸轮环24的轴向端面)的径向宽度的平均值比与第一区域246对应的部分(与第一区域246连续且与泵收纳室200的底面相对的凸轮环24的轴向端面)的径向宽度的平均值至少在径向上与排出通道204相邻的区域大。弹簧收纳室293是从凸轮环外周面245上的第一突起241(第一密封部件261)经由第四突起244到第二突起242(第二密封部件262)之间与壳体(泵收纳室200)的内周面之间的空间。

弹簧25是压缩螺旋弹簧。弹簧25的一端与第四突起244上的凸轮环24的周向一侧的面抵接。第四突起244的凸轮环24的周向另一侧的面与泵收纳室200(弹簧收纳室293)的内周面相对,并且能够与该内周面抵接。弹簧25的另一端设置在泵收纳室200(弹簧收纳室293)的内周面。弹簧25处于被压缩的状态,在初始状态下具有规定的预设荷载,常时对第四突起244向周向另一侧施力。

控制机构3具有控制通路43和控制阀7。如图1所示,控制通路43具有第一反馈通路431和第二反馈通路432。第一反馈通路431的一端侧从排出通路41分支。第一反馈通路431的另一端与第一控制室291连接。第二反馈通路432具有供给通路433、连通路434以及排出通路435。供给通路433的一端侧从第一反馈通路431分支。供给通路433的另一端与控制阀7连接。连通路434的一端与控制阀7连接。连通路434的另一端与第二控制室292连接。排出通路435的一端与控制阀7连接。排出通路435的另一端与油底壳400连接。

如图3所示,控制阀7是电磁阀(螺线管阀),具有阀部8和螺线管部9。阀部8具有筒体(筒状部件)80、滑阀81以及弹簧(第二施力部件)82。在图3中,只有筒体80以截面表示。螺线管部9具有外壳90、螺线管、柱塞以及连接器92。筒体80是内周面800为圆筒状的中空部件(筒状部件),轴向一侧开口,在轴向另一侧具有底部802。在底部802,孔809沿轴向贯通。筒体80具有多个通道。这些通道是沿径向贯穿筒体80的孔,在筒体80的内周面800和外周面801开口。这些通道作为筒体80的内周侧的空间和第二反馈通路432的一部分发挥作用。多个通道具有供给通道803、连通通道804以及排出通道805。供给通道803、连通通道804、排出通道805从筒体80的轴向一侧向另一侧依次排列。在供给通道803连接有供给通路433的另一端。供给通道803经由供给通路433(第二反馈通路432)和排出通路41与排出口203连通。供给通道803能够将从排出口203排出的工作油导入筒体80内。在连通通道804连接有连通路434的一端连接。连通通道804经由连通路434与第二控制室292连通。连通通道804将筒体80内与第二控制室292连通。在排出通道805连接有排出通路435的一端。排出通道805经由排出通路435与油底壳400连通。排出通道805能够将工作油从筒体80内排出。

滑阀81是处于第二反馈通路432上的阀体(阀)。滑阀81处于筒体80的内部(收纳于筒体80),并且能够沿着筒体内周面800在筒体80的轴向上往复移动。滑阀81具有第一台肩部811、第二台肩部812以及连接部813。第一台肩部811处于滑阀81的轴向一侧的端部。第二台肩部812处于滑阀81的轴向另一侧的端部。连接部813处于第一台肩部811与第二台肩部812之间,并且将两个台肩部811,812连接。第一台肩部811的直径与第二台肩部812的直径相同。两个台肩部811,812的直径比筒体内周面800的直径略小。连接部813为细轴部,连接部813的直径比两个台肩部811,812的直径小。各台肩部811,812与筒体内周面800滑动接触。

在筒体80的内部作为液室,在第一台肩部811与第二台肩部812之间隔出空间807。在第二台肩部812与底部802之间隔出空间808。空间807处于筒体内周面800、连接部813的外周面、第一台肩部811的轴向另一侧的面以及第二台肩部812的轴向一侧的面之间。空间807为圆筒状(环状)。在空间807,供给通道803在初始状态下开口,连通通道804常时开口。在空间807,排出通道805能够开口。空间808在筒体80的内周侧,处于第二台肩部812的轴向另一侧的面与底部802之间。在空间808,排出通道805以初始状态略微开口。弹簧82是压缩螺旋弹簧,设置于空间808。空间808作为收纳弹簧82的弹簧室发挥作用。弹簧82的一端侧与从滑阀81的第二台肩部812突出的凸部的外周侧嵌合,弹簧82的一端与第二台肩部812的另一方侧的端面抵接。弹簧82的另一端与底部802抵接。弹簧82为被压缩的状态,在初始状态具有规定的预设荷载,对滑阀81向轴向一侧常时施力。以该弹簧力为fs。

螺线管部9与阀部8的轴向一侧结合,堵住筒体80的轴向一侧的开口。螺线管部9是经由连接器92接受电流的供给的电磁体。螺线管和柱塞收纳在外壳90内。螺线管(线圈)通过通电而产生电磁力。柱塞(电枢)由磁性材料构成,处于螺线管的内周侧而能够沿轴向移动。柱塞通过螺线管所产生的电磁力在轴向上被施力。在柱塞上一体结合有滑阀81的第一台肩部811。上述电磁力对第一台肩部811(滑阀81)向轴向另一侧施力。以该电磁力(推进滑阀81的螺线管推力)为fm。螺线管根据所供给的电流的值而能够连续地变更fm的大小。螺线管部9被pwm控制,螺线管的电流值以占空比d被施加。fm随着占空比d(螺线管的电流值)而变化。在d不足规定值d1(不工作区)时,无论d的大小如何,fm为最小值零(不产生)。在d为d1以上且低于规定值d2时,fm随着d而变化,d越大fm越大。在d为d2以上时,无论d的大小如何,fm为最大值fmax。

压力传感器51对从泵2的排出口203向排出通路41排出的工作油的压力、换言之主油道42的压力(主油道油压p)进行检测(测定)。转速传感器52对发动机(曲轴)的转速ne进行检测(测定)。

发动机控制器单元(以下,ecu)6基于所输入的信息和内置的程序,对控制阀7的开闭动作(即泵2的排出量)进行控制。由此,对供给到发动机的工作油的压力和流量进行控制。ecu6包含接收部、中央处理单元(cpu)、只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)以及驱动电路,它们以双向性的公用总线彼此连接的微型计算机为主体。接收部接收压力传感器51和转速传感器52的检测值和其他与发动机运行状态(油温、水温、发动机负荷等)有关的信息。rom是存储控制程序和关系表数据等的存储部。cpu是基于读出的控制程序,使用从接收部输入的信息进行运算的运算部。cpu进行向控制阀7(螺线管部9)供给的电流的值和其他运算。将与运算结果相应的控制信号输出到驱动电路。驱动电路根据来自cpu的控制信号向螺线管供电,对向螺线管的供给电流进行控制。驱动电路为pwm控制回路,根据控制信号,使螺线管的驱动信号的脉冲宽度(占空比d)发生变化。

在发动机工作中执行控制程序,使控制阀7(泵2)被控制。ecu6在发动机的规定的转速区域(ne≥ne1),以任意的发动机转速ne,使供给到螺线管的电流的值(占空比d)发生变化,以使得主油道油压p的、相对于规定的要求值p*的差处于规定范围内。ne1是预先设定的转速。要求值p*是可变气门装置的工作所需的油压、发动机活塞的冷却用的喷油部的要求油压、曲轴的轴承润滑所要求的油压等,作为与ne和其他发动机运行状态相对应的理想的值预先设定。在ecu6的rom中,针对各个ne(与发动机运行状态相对应地)存储p*作为关系表。关系表例如能够将排出压力、油温、水温、发动机负荷等作为参数设定。ecu6基于关系表使d与ne相对应地变化。ecu6检测主油道油压p,以使其接近p*的方式进行反馈控制。ecu6使d发生变化,以使得相对于主油道油压p的要求值p*的、检测值的差处于规定范围内。ecu6在ne低于ne1的情况下,使d为零。在转速传感器52检测(测定)到的ne在ne1以上的情况下,计算出压力传感器51检测(测定)到的油压p与上述检测到的(任意的)ne中的p*的差δp(=p*-p)。在δp的大小比预先设定的值δpset大时,以使δp的大小减小的方式使d发生变化,直到δp的大小达到δpset以下。在δp的大小在δpset以下时,维持d(δp的大小即将成为δpset以下的值)。

接着,对作用进行说明。凸轮环24通过收纳转子22和多个叶片23而隔出多个泵室(工作室)28。转子22和多个叶片23作为构成泵2的要素(泵构成体)发挥作用。由转子22的外周面220、相邻的两片叶片23、凸轮环内周面240、泵收纳室200的底面以及罩的侧面划分形成(分隔出)工作室28。对于多个工作室28中的每一个,工作室28的容积能够随着旋转变化,通过使工作室28的容积随着旋转而增减来实现泵作用。随着旋转,在与吸入通道202重合的范围(吸入区域),工作室28的容积增加,工作室28从吸入通道202吸入工作油。在与排出通道204重合的范围(排出区域),工作室28的容积减小,工作室28将工作油向排出通道204排出。由工作室28的最大容积与最小容积的差来决定泵2的理论排出量(每转的排出量)即容量。曲轴的旋转通过链和齿轮向泵2的驱动轴21传递。驱动轴21驱动转子22使其旋转。转子22向图2的逆时针方向旋转。包含转子22的泵构成体通过被驱动旋转而将从吸入口201导入的工作油从排出口203排出。需要说明的是,在背压室223导入有排出压力,通过将叶片23从狭缝222挤出,使工作室28的液密性提高。在发动机转速低且离心力和背压室223的压力低的情况下,圆环状的部件230通过将叶片23从狭缝222挤出而使工作室28的液密性提高。泵2从油底壳400经由吸入通路40吸取工作油,将工作油向排出通路41排出。泵2经由排出通路41和主油道42向发动机的各部分压送工作油。减压阀440在排出通路41的压力(排出压力)达到规定的高压时开阀,将工作油从排出通路41经由减压通路44排出。

工作室28的容积的变化量(最大容积与最小容积的差)是可变的。凸轮环24是能够在泵收纳室200的内部移动的部件(可动部件),能够以销27为中心旋转摆动。销27作为泵收纳室200的内部的枢轴部(支点)发挥作用。通过凸轮环24的旋转摆动,转子22的轴心(旋转中心)22p与凸轮环内周面240的轴心(中心)24p的差(偏心量δ)发生变化。通过使偏心量δ发生变化,转子22和多个叶片23的旋转时的多个工作室28的各工作室的容积的增减量(容积变化量)发生变化。即,泵2是可变容量式,能够增大δ而使容量增大,使δ减小而使容量减小。并且,第一控制室291和第二控制室292在凸轮环24移动时容积能够发生变化。

弹簧25对凸轮环24向以销27为中心的旋转方向一侧(多个工作室28的各工作室的容积的增减量增大、偏心量δ变大的一侧)施力。以该弹簧力为fs。凸轮环24受到第一控制室291内的工作油的压力。凸轮环外周面245的第一区域246作为承受第一控制室291的压力的受压面发挥作用。凸轮环24被上述油压向以销27为中心的旋转方向另一侧(δ变小的一侧)施力。以基于该油压的力(油压力)为fp1。第一控制室291的容积在凸轮环24向上述旋转方向另一侧(克服弹簧25的作用力fs的方向)移动时增大。凸轮环24受到第二控制室292内的工作油的压力(控制油压)p。凸轮环外周面245的第二区域247作为承受控制油压p的受压面发挥作用。凸轮环24通过控制油压p而向上述旋转方向一侧被施力。以基于控制油压p的力(油压力)为fp2。第二控制室292的容积在凸轮环24向上述旋转方向一侧(与fs相同的方向)移动时增大。凸轮环24的旋转方向位置(偏心量δ即容量)主要由fp1、fp2、fs决定。如果fp1比fp2与fs的和(fp2+fs)大,则凸轮环24向上述旋转方向另一侧摆动,δ(容量)变小。如果fp1比(fp2+fs)小,则凸轮环24向上述旋转方向一侧摆动,δ(容量)变大。

在第一控制室291经由第一反馈通路431导入有从排出口203排出的工作油(主油道42的油压p)。在第二控制室292经由第二反馈通路432(供给通路433、控制阀7、连通路434)导入有从排出口203排出的工作油(主油道油压p)。第二控制室292的内部的工作油能够经由排出通路435排出。控制阀7能够对工作油向第二控制室292的导入和工作油从第二控制室292的排出进行控制。滑阀81通过移动来切换通路的连接状态。具体地说,第一台肩部811使供给通道803的开口面积变化,第二台肩部812使排出通道805的开口面积变化。连通通道804的开口不被两台肩部堵住。空间807成为工作油的通路。通过使滑阀81移动,来切换连通路434与供给通路433的连接和切断、或者连通路434与排出通路435的连接和切断。在该切换时,连通路434基本上与供给通路433和排出通路435双方连通。具体地说,在第一台肩部811将空间807内的供给通道803的开口部分地堵住的状态下,第二台肩部812使排出通道805在空间807开口。在第二台肩部812将空间807内的排出通道805的开口部分地堵住的状态下,第一台肩部811使供给通道803在空间807开口。空间807内的连通通道804的开口一直全开。需要说明的是,在切换时(在滑阀81的规定位置暂时性地)处于供给通道803和排出通道805同时在空间807开口的状态即可。空间807内的供给通道803的最大开口面积与空间807内的排出通道805的最大开口面积不需要相同。并且,空间807内的供给通道803的开口面积开始减小的滑阀的位置不需要与排出通道805开始在空间807开口的滑阀的位置相同,空间807内的排出通道805的开口面积开始减小的滑阀的位置也不需要与供给通道803开始在空间807开口的滑阀的位置相同。它们由调试决定。

滑阀81通过切换通路的连接状态而能够切换(经由连通路434和供给通路433的)排出口203与第二控制室292的连通和切断,并且切换(经由连通路434和排出通路435的)第二控制室292与油底壳400的连通和切断。如图4所示,在滑阀81处于初始位置时,连通路434与供给通路433无限制地(以最大的流路截面积)连接。排出口203与第二控制室292处于最大限度连通的状态,从排出口203排出且能够导入第二控制室292的工作油的量最大。并且,连通路434与排出通路435受最大限制地(以最小的流路截面积)连接。第二控制室292与油底壳400处于最小连通的状态,能够从第二控制室29的内部排出的工作油的量最小。更具体地说,两通路434,435被切断,第二控制室292与油底壳400处于非连通状态,不从第二控制室29的内部排出工作油。以下,将其称为第一状态。如图5所示,在滑阀81从初始位置向轴向另一侧移动若干时,连通路434与排出通路435受限制地(不是最大的流路截面积)连接。第二控制室292与油底壳400处于部分地连通的状态,能够从第二控制室292的内部排出工作油。并且,连通路434与供给通路433受限制地连接。排出口203与第二控制室292处于部分地连通的状态,从排出口203排出的工作油能够导入第二控制室292。以下,将其称为第二状态。

如图6所示,在滑阀81从初始位置向轴向另一侧移动比第二状态更大的距离时,连通路434与排出通路435受更小限制地连接。第二控制室292与油底壳400处于更大地连通的状态,能够从第二控制室292的内部排出的工作油的量增加。并且,连通路434与供给通路433受更大限制地连接。排出口203与第二控制室292处于更小地连通的状态,能够从排出口203排出且导入第二控制室292的工作油的量减少。以下,将其称为第三状态。在滑阀81从初始位置向轴向另一侧移动规定距离以上时,连通路434与排出通路435不受限制地连接。第二控制室292与油底壳400处于最大限度连通的状态,能够从第二控制室292的内部排出的工作油的量最大。并且,连通路434与供给通路433受最大限制地连接。排出口203与第二控制室292处于最小地连通的状态,能够从排出口203排出且导入第二控制室292的工作油的量最小。更具体地说,两通路433,434被切断,排出口203与第二控制室292处于非连通状态,工作油不导入第二控制室29。以下,将其称为第四状态。

螺线管部9能够使滑阀81移动到与控制信号(占空比d)相对应的任意的位置。滑阀81的位置一般来说与占空比d成比例。控制阀7作为比例控制阀发挥作用。控制阀7能够使滑阀81的位置连续地变化并且使滑阀81在任意的位置停止。相对于筒体80的、滑阀81的轴向位置主要由弹簧力fs和电磁力fm决定。螺线管能够使fm连续地变化。通过使fm的大小变化,能够实现滑阀81的移动、换言之上述各状态之间的过渡(状态切换)。在fm比fs大时,滑阀81向轴向另一侧移动,实现从第一状态侧向第四状态侧的状态切换。在fm比fs小时,滑阀81向轴向一侧移动,实现从第四状态侧向第一状态侧的状态切换。fm与d相对应地变化。螺线管作为能够与d(电流值)相对应地对fm进行无阶控制的比例电磁体发挥作用。基本上d越大、fm越大,根据d来决定滑阀81(台肩部811,812)的位置。如图7所示,空间807内的供给通道803的开口面积si与排出通道805的开口面积sd分别与d成比例。在d低于规定值ds时,无论d的大小如何si都为最大值smax。在d为ds以上且低于规定值de时,si与d相对应地变化,d越大,si越小。在d为de以上时,无论d的大小如何si都为最小值smin(在本实施方式中为零)。在d低于ds时,无论d的大小如何,sd都为最小值smin(在本实施方式中为零)。在d为ds以上且低于de时,sd与d相对应地变化,d越大,sd越大。在d为de以上时,无论d的大小如何,sd都为最大值smax。需要说明的是,ds,de,smin,smax的各值与si和sd不同。si为smin的de比sd为smin的ds大。即,si与sd在ds与de之间交叉。

对与螺线管推力fm(占空比d)的变化相对应的控制阀7的动作和伴随于此的凸轮环24的动作进行说明。在图4~图6中,fs向左、fm向右作用于滑阀81。如果d低于ds、fm为fs(弹簧82的预设荷载)以下,则如图4所示,滑阀81处于最靠近轴向一侧的初始位置。空间807内的供给通道803的开口面积si成为设定上的最大值smax。另一方面,空间807内的排出通道805的开口被第二台肩部812完全堵住,开口面积sd成为设定上的最小值smin(零)。从供给通路433导入空间807的油压p无压力损失地向第二控制室292导入。空间807作为供工作油流通的连通室发挥作用。由于(fp2+fs(弹簧25的预设荷载))比作用于凸轮环24的fp1大,凸轮环24处于最向旋转方向一侧摆动的位置,维持最大的偏心量δ。

如果d为ds以上且低于de、fm比fs(弹簧82的预设荷载)大,则如图5所示,滑阀81从初始位置向轴向另一侧移动若干。空间807内的供给通道803的开口被第一台肩部811部分地堵住,开口面积si比smax小。另一方面,由于第二台肩部812也发生移动,因此排出通道805在空间807部分地开口,开口面积sd比smin(零)大。即,连通路434(第二控制室292)的连接对象从仅为供给通道803向供给通道803和排出通道805双方切换。工作油从空间807经由排出通路435排出。因此,工作油能够从连通路434(第二控制室292)经由空间807排出。并且,由于工作油能够从供给通路433经由空间807排出,产生从供给通路433经过供给通道803向空间807的工作油的流动。在该流动中,开口面积si减小的供给通道803作为节流部发挥作用,与供给通路433内的油压p相比,空间807内的油压低。因此,在第二控制室292,从空间807导入有比油压p压力低的压力,因此控制油压p降低。作用于凸轮环24的(fp2+fs)比fp1小,因此凸轮环24向旋转方向另一侧摆动,偏心量δ减小。如果δ(容量)减小,则排出流量减小,主油道油压p降低。

如果d在低于de的区域进一步增加,则fm进一步变大,如图6所示,滑阀81进一步向轴向另一侧移动。开口面积si进一步变小而接近smin,开口面积sd进一步变大而接近smax。由于sd变大,由此从空间807经由排出通路435排出的工作油的量增大。因此,从连通路434(第二控制室292)经由空间807能够排出的工作油的量增大。并且,由于si减小,由此供给通道803的节流部口径变小,与供给通路433内的油压p相比,空间807内的油压更低。因此,控制油压p进一步降低。作用于凸轮环24的(fp2+fs)进一步变小,偏心量δ减小。

如上所述,控制阀7通过根据占空比d来改变滑阀81的位置而改变控制油压p和偏心量δ(容量),由此能够对油压p乃至排出流量进行控制。如图8所示,在d低于ds时,无论d的大小如何,控制油压p都为(相当于主油道油压p的)最大值pmax。在d为ds以上且低于de时,p与d相对应地变化,d越大,p越小。在d为de以上时,无论d的大小如何,p都为最小值pmin。如图9所示,在d低于ds时,无论d的大小如何,偏心量δ均为最大值δmax。在d为ds以上且低于de时,δ与d相对应地变化,d越大,δ越小。在d为de以上时,无论d的大小如何,δ均为最小值δmin。如图10所示,在d低于ds时,无论d的大小如何,主油道油压p都为(此时的发动机转速ne下的)最大值pmax。在d为ds以上且低于de时,p与d相对应地变化,d越大,p越小。在d为de以上时,无论d的大小如何,p为(此时的ne下的)最小值pmin。

ecu6按照所存储的关系表,在ne1以上的发动机转速ne的区域使占空比d发生变化,以使得相对于主油道油压p的要求值p*的、检测值的差δp处于规定范围内。由此,能够实现图11中粗实线所示的那样的、相对于ne的油压p的特性。如图12所示,以发动机的低转速区域为例进行说明,ecu6在ne低于ne1的区域,使d为0%(不向螺线管供给电流)。从排出口203排出的工作油导入第二控制室292,并且不从第二控制室292向油底壳400排出工作油。由此,在偏心量δ为最大值δmax的状态下,能够从排出口203排出工作油。以与最大的容量相对应的一定斜率,使p(排出流量)与ne相对应地变化。因此,在发动机开始起动后,能够与ne的增大相对应地使p迅速地上升(例如确保可变气门装置的动作响应性)。ecu6在ne为ne1以上且低于ne2的区域,δp的大小比δpset大,因此能够与ne的上升相对应地使d增加。与d的增加相对应,偏心量δ(容量)减小。由ne的上升造成的p的增大被δ的减小抑制。同样,通过根据ne的降低使d减小,p的减小被δ的增大抑制。因此,无论ne如何,p维持(被一定地控制)在p1及其附近。由此能够使p接近p*,使δp减小。这样,ecu6在ne为ne1以上的情况下,在δp比δpset大时,一边向第二控制室292导入工作油,一边使从第二控制室292向油底壳400排出工作油的量发生变化,直到δp达到δpset以下。在ne为ne2以上且低于ne3的区域,δp的大小为δpset以下,因此ecu6将d维持在(δp的大小为即将达到δpset以下之前的值)d3。以与d3相对应的容量所对应的一定斜率,使p与ne相对应地变化。p与ne的增大(减小)相对应地上升(降低)。在ne为ne3以上的区域,δp的大小比δpset大,因此与处于ne1以上且低于ne2的区域相同,ecu6与ne的上升(降低)相对应地使d增加(减小)。因此,无论ne如何,p维持(被一定地控制)在p2及其附近。该过程与ne的变化相对应地反复多次,由此实现阶梯状的上述特性。

螺线管能够根据占空比d(所供给的电流的值)来改变对滑阀81向轴向施力的电磁力fm的大小。因此,通过根据ne来改变d,能够自如地改变(控制)主油道油压p和排出流量。能够容易地使相对于ne的、p和排出流量的特性接近所期望的特性。由此,能够抑制不必要的排出压力上升(流量增大)所造成的动力损失而使燃油经济性提高。需要说明的是,如上所述,为了便于说明,将特性阶梯性地表示,但在实际的控制中,可以使阶梯的数量增加到无数个,即根据ne对p无阶地进行控制,能够沿着要求油压p*大致连续地控制p。通过根据压差δp对p进行反馈控制,以使与发动机转速ne的变化相对应的排出压力p的特性接近要求特性的方式使控制阀7和凸轮环24工作。通过反馈控制,能够避免由泵2中的部件之间的空隙造成的泄漏(工作油漏出)等的影响,并且能够准确地控制p的特性。需要说明的是,将p反馈控制为p*的方法不限于上述说明而是任意的。通过更小地设定δpset,阶梯状的台阶更为细小而使其连续地改变。δpset可以是零。使δpset为不是零的值,在δp的大小为δpset以下的情况下,通过不使d变化,能够抑制控制的抖动。

控制阀7能够使滑阀81的位置连续地改变。因此,能够使滑阀81移动到任意的位置,因此能够将控制油压p、偏心量δ(容量)以及主油道油压p控制为任意的值。控制阀7能够使滑阀81在任意的位置停止。因此,能够将滑阀81固定在任意的位置,因此能够将控制油压p和偏心量δ(容量)固定在任意的值。因此,能够实现使根据发动机转速ne的变化使油压p上升或下降时的斜率固定的控制。

控制阀7具有能够产生对滑阀81施力的电磁力fm的螺线管部9。因此,能够通过螺线管部9使滑阀81移动到任意的位置。滑阀81与螺线管部9的柱塞一体地连结。因此,即使基于油压的力从轴向一侧或另一侧作用于滑阀81,也能够不使滑阀81移动。由此,p、δ以及p难以受到外部干扰的影响,因此能够提高控制性能。需要说明的是,p、δ以及p的控制通过控制阀7的通道的开闭进行,因此不受凸轮环24的弹簧25的弹簧常数的影响。

控制阀7处于第二反馈通路432上,通过滑阀81的移动,使排出口203与第二控制室292连通,并且使将第二控制室292内的工作油向油底壳400排出的流路的截面积sd变化。这样,通过使流路截面积sd发生变化,使来自空间807(第二控制室292)的工作油的排出量发生变化(对其进行调整)。由此通过使控制油压p发生变化(对其进行控制),由此对偏心量δ(容量)和主油道油压p进行控制。在这里,由于在使sd变化的同时,使排出口203与空间807(第二控制室292)连通,因此相对于滑阀81的移动的、从第二控制室292的工作油的排出量的变化变得平缓。因此,控制油压p、偏心量δ(容量)以及主油道油压p的变化相对于占空比d的变化(滑阀81的移动量)变得平缓(凸轮环24的急剧的动作被抑制)。因此,p的控制性提高。

控制阀7通过滑阀81向轴向另一侧的(第一方向的)移动,使从排出口203向第二控制室292导入工作油的流路的截面积si减小,并且使将第二控制室292内的工作油向油底壳400排出的流路的截面积sd增加。因此,在使sd增加的同时,使排出口203与空间807(第二控制室292)连通,因此相对于滑阀81的移动的、来自第二控制室292的排出量的增加变得平缓。因此,能够使相对于d的变化(增加)的、p的降低斜率平缓。并且,由于si减小,供给通道803的节流部口径变小。即,供给通道803作为可变节流部发挥作用。因此,即使使从空间807的排出量增大,相对于供给通路433内的油压p,能够使空间807内的油压(即控制油压p)充分地降低。因此,能够抑制排出量的增加,并且抑制泵2的效率降低。并且,在使从第二控制室292的排出量增加时,通过使si减小,来使能够向第二控制室292导入的工作油量增加。因此,在想要使控制油压p降低时能够使其充分地降低,能够扩大控制油压p的范围(下限)。因此控制性能提高。

控制阀7通过向滑阀81的轴向一侧的(第二方向的)移动,来使流路截面积si增加,并且使流路截面积sd减小。因此,在使sd减小的同时,使排出口203与空间807(第二控制室292)连通,因此相对于滑阀81的移动的、从第二控制室292的排出量的减小变得平缓。因此,能够使相对于d的变化(减小)的、p的上升斜率平缓。并且,在使从第二控制室292的排出量减小时,通过使si增加,来使向第二控制室292能够导入的工作油量增加。因此,在想要使控制油压p上升时能够使其充分地上升,能够扩大控制油压p的范围(上限)。换言之,控制机构3在从排出口203排出且导入第二控制室292的工作油的量增加时,使从第二控制室292内排出的工作油的量减小。在从排出口203排出且导入第二控制室292的工作油的量减小时,使从第二控制室292内排出的工作油的量增加。由此,能够使控制油压p在从低压到高压的大的范围内发生变化(进行控制)。并且,凸轮环24的动作稳定,排出压力p稳定。

具体地说,控制阀7的筒体80具有作为与排出口203连通的第一通道的供给通道803、作为与第二控制室292连通的第二通道的连通通道804、以及作为与油底壳400连通的第三通道的排出通道805,这些通道803~805在内周开口。这样能够通过简单的结构形成控制阀7的各种通道。需要说明的是,排出通道805只要与低压部连通即可,不限于油底壳400(大气压),例如也可以与(产生吸入负压的)吸入口201侧连通。控制阀7的滑阀81在筒体80的内部能够移动,并且具有能够使供给通道803的上述开口的面积发生变化的作为第一大径部的第一台肩部811、以及能够使排出通道805的上述开口的面积发生变化的作为第二大径部的第二台肩部812。通过这样的滑阀的简单的结构,阀部8能够对控制油压p进行控制。

更具体地说,在滑阀81的内周且第一台肩部811与第二台肩部812之间的范围(空间807)内,第一台肩部811和第二台肩部812配置为各通道803~805的至少一部分能够同时地开口。由此,在经由空间807使供给通道803(排出口203)与连通通道804(第二控制室292)连通的同时,能够使连通通道804(第二控制室292)与排出通道805(油底壳400)连通。并且,通过滑阀81的移动,能够使供给通道803(排出口203)与连通通道804(第二控制室292)连通,并且使空间807内的排出通道805的开口面积(将第二控制室292内的工作油排出到油底壳400的流路的截面积)sd发生变化。换言之,在允许工作油从供给通道803向连通通道804流动和从连通通道804向排出通道805流动的状态下,第一台肩部811能够使供给通道803与连通通道804之间的流路的截面积发生变化。并且,第二台肩部812能够使连通通道804与排出通道805之间的流路的截面积发生变化。具体地说,第一台肩部811能够使供给通道803的上述开口的面积发生变化。第二台肩部812能够使排出通道805的上述开口的面积发生变化。在第一台肩部811使供给通道803的上述开口的面积发生变化时,第二台肩部812使排出通道805的上述开口的面积发生变化。通过滑阀81向轴向一侧的移动,空间807内的供给通道803的开口面积(从排出口203向第二控制室292导入工作油的流路的截面积)si增加且sd减小。通过滑阀81向轴向另一侧的移动,si减小且sd增加。

滑阀81具有第一台肩部811、第二台肩部812、连接部813。连接部813将第一台肩部811与第二台肩部812连接。第一台肩部811配置在供给通道803侧,被螺线管部9向轴向一侧施力。第二台肩部812配置在排出通道805侧,被弹簧82向轴向另一侧施力。这样,弹簧82和螺线管部9对滑阀81施力的方向彼此不同,fm与fs作用于相反方向。因此,螺线管部9对滑阀81的控制性好。并且,弹簧82作为滑阀81(螺线管部9的柱塞)的回位弹簧发挥作用。在螺线管部9的故障时,滑阀81被弹簧82向轴向另一侧(初始位置)施力,由此能够使偏心量δ为最大。因此,能够与发动机转速ne的增大相对应地使排出压力p以最大斜率上升。

需要说明的是,在凸轮环外周面245可以使面向第一控制室291的第一区域246的面积和面向第二控制室292的第二区域246的面积相等,也可以使第二区域247的面积比第一区域246的面积小。在本实施方式中,第二区域247的面积(受压面积)比第一区域246的面积(受压面积)大。因此,在使泵2以高速运行中,能够供给稳定的油压p。即,如果发动机转速ne(泵转速)上升,则会在工作油内产生气泡。如果该气泡在排出区域在工作室28内破裂,则存在作用于凸轮环24的压力的平衡遭到破坏而使凸轮环24的动作不稳定,排出压力p降低的隐患。与此相对,即使第一控制室291的压力与第二控制室292的压力相同,fp2也比fp1大。因此,即使从工作室28作用于凸轮环24的压力的平衡遭到破坏,对凸轮环24向偏心量δ增大的方向施力,能够抑制凸轮环24的动作变得不稳定。因此,能够抑制p的降低,供给稳定的p。换言之,能够排出高压的工作油。

第一控制室291的容积在凸轮环24向克服弹簧25的作用力fs的方向移动时增大。即,fp1向与fs相反的方向作用。第二控制室292的容积在凸轮环24向与fs相同的方向移动时增大。即,fp2向与fs相同的方向作用,对fs进行辅助。由fp1和(fp2+fs)的大小关系决定凸轮环24的动作。因此,为使凸轮环24向偏心量δ增大的方向动作,使fs小即可。能够减小弹簧25的荷载。因此,为使凸轮环24向δ减小的方向动作,fp1小即可。即,能够降低凸轮环24向δ减小的方向动作时的排出压力。换言之,能够排出低压的工作油。凸轮环24能够绕泵收纳室200的内部的支点摆动。因此,能够使凸轮环24工作的范围紧凑,实现泵2的小型化。

如果降低第二控制室292的压力,则与排出通道204的压力的差变大。因此,存在穿过凸轮环24的轴向侧面与泵收纳室200的底面之间的间隙而泄漏的工作油的量增加的可能。与此相对,凸轮环24的第二区域247内的径向宽度比第一区域246内的径向宽度大。因此,在第二控制室292侧密封性比第一控制室291侧高,能够抑制上述泄漏。在第一控制室291常时导入有排出压力,与排出通道204的压力的差小。因此,使密封性提高(使上述径向宽度增大)的仅为第二控制室292侧,能够抑制无谓的重量增加。

[第二实施方式]

首先,对结构进行说明。如图13所示,筒体80c在轴向一侧具有底部802,轴向另一侧开口。在筒体内周面800,连通通道804c的开口处于供给通道803的开口与排出通道805的开口之间。在筒体80c的轴向上,连通通道804c的上述开口的尺寸比供给通道803和排出通道805的上述开口的尺寸大。滑阀81c具有第一台肩部814、第二台肩部814以及连接部813。第一台肩部814的轴向尺寸比连通通道804c的上述开口的尺寸小。在筒体80c的轴向上,第一台肩部814配置在与连通通道804c重合的区域及其附近。在空间807c,排出通道805常时开口,连通通道804c能够开口。在空间808c,供给通道803常时开口,连通通道804c在初始状态下开口。

弹簧82c的一端侧与从滑阀81c的第一台肩部814突出的凸部的外周侧嵌合,弹簧82c的一端与第一台肩部814的一侧的端面抵接。弹簧82c的另一端与底部802抵接。弹簧82c的弹簧力fs对第一台肩部814(滑阀81c)向轴向另一侧施力。螺线管部9与阀部8的轴向另一侧结合,堵住筒体80c的轴向另一侧的开口。在柱塞一体地结合有滑阀81c的第二台肩部815。螺线管部9的电磁力fm对第二台肩部815(滑阀81c和第一台肩部814)向轴向一侧施力。其他结构与第一实施方式相同,因此对于对应的结构要素标注相同附图标记而省略说明。

接着对作用进行说明。第一台肩部814能够使连通通道804c的开口面积发生变化。在第一台肩部814的轴向一侧的端部比连通通道804c的轴向一侧的端部位于轴向另一侧时,连通通道804c的至少一部分在空间808c开口。供给通道803的上述开口经由空间808c与连通通道804c的上述开口连通。空间808c成为工作油的通路。在第一台肩部814的轴向另一侧的端部比连通通道804c的轴向另一侧的端部位于轴向一侧时,连通通道804c的至少一部分在空间807c开口。排出通道805的上述开口经由空间807c与连通通道804c的上述开口连通。空间807c成为工作油的通路。在第一台肩部814处于连通通道804c的轴向范围内时,连通通道804c在第一台肩部814的轴向两侧开口,连通通道804c的至少一部分在空间807c和空间808c双方开口。第一台肩部814在连通通道804c的轴向范围内移动,由此使与供给通道803的上述开口连通的连通通道804c的上述开口的面积si和与排出通道805的上述开口连通的连通通道804c的上述开口的面积sd发生变化。

如图14所示,在滑阀81c处于初始位置时,第一台肩部814堵住空间807c内的连通通道804c的开口,并且使连通通道804c在空间808c开口,使其开口面积si为最大smax。实现与图4同样的第一状态,并且维持最大的偏心量δ。如图15所示,在滑阀81c从初始位置向轴向一侧移动若干时,第一台肩部814使连通通道804c在空间808c开口,并且使连通通道804c在空间807c开口。实现与图5同样的第二状态。开口面积si比smax小。能够从连通路434(第二控制室292)经由空间807c排出工作油。并且,由于能够从连通通道804c经由空间807c排出工作油,产生从供给通路433(空间808c)经过连通通道804c向空间807c的工作油的流动。在该流动中,开口面积si减小的连通通道804c作为节流部发挥作用,与供给通路43(空间808c)内的油压p相比,连通路434(连通通道804c)内的油压更低。因此,导入第二控制室292的控制油压p降低,偏心量δ减小。如图16所示,如果滑阀81c从初始位置向轴向一侧移动比第二状态(图15)大的距离,则第一台肩部814能够增大空间807c内的连通通道804c的开口面积sd,并且减小空间808c内的连通通道804c的开口面积si。实现与图6相同的第三状态。通过使sd变大,从空间807c经由排出通路435排出的工作油的量增大。由此,从连通路434(第二控制室292)经由空间807c能够排出的工作油的量增大。并且,由于si减小,连通通道804c的节流部口径变小,与供给通路433内的油压p相比,连通路434内的油压变得更低。因此,控制油压p进一步降低,偏心量δ进一步减小。

在图14~图16中,fs向右、fm向左作用于滑阀81c。如果fm比fs大,则滑阀81c向轴向一侧移动,实现从第一状态侧向第三状态侧的状态切换。如果fm比fs小,则滑阀81c向轴向另一侧移动,实现从第三状态侧向第一状态侧的状态切换。

通过使流路截面积sd发生变化,使从连通通道804c(第二控制室292)的工作油的排出量发生变化(对其进行调整)。由此使控制油压p发生变化(对其进行控制)。在这里,在使sd变化的同时,使排出口203与连通通道804c(第二控制室292)连通,因此相对于滑阀81c的移动的、从第二控制室292的工作油的排出量的变化变得平缓。控制阀7通过滑阀81c向轴向一侧的移动,使从排出口203向第二控制室292导入工作油的流路的截面积si减小,并且使将第二控制室292内的工作油向油底壳400排出的流路的截面积sd增加。通过滑阀81c向轴向另一侧的移动,使流路截面积si增加,并且使流路截面积sd减小。

具体地说,在筒体内周面800,连通通道804c(第二通道)的开口处于供给通道803(第一通道)的开口与排出通道805(第三通道)的开口之间。滑阀81c具有被螺线管部9向一侧施力并且被弹簧82c向另一侧施力的第一台肩部814。第一台肩部814使与供给通道803的上述开口连通的连通通道804c的上述开口的面积si和与排出通道805的上述开口连通的连通通道804c的上述开口的面积sd发生变化。因此,通过滑阀的更为简单的结构,阀部8能够对控制油压p进行控制。其他作用效果与第一实施方式相同。需要说明的是,能够将本实施方式的结构适用于第一实施方式之外的实施方式。

[第三实施方式]

首先,对结构进行说明。对于泵2来说,如图17所示,泵2的凸轮环24a的移动是滑动式。泵2不具有第一实施方式的第一密封部件261、第二密封部件262以及销27。壳体本体20a的泵收纳室200a的内周面具有平面205~207。这些平面205~207与转子22a的轴心22ap平行地延展。平面205,206彼此平行,平面207向与这些平面205,206正交的方向延展。凸轮环24a的外周具有向径向外侧突出的四个突起246~249。第一突起246和第二突起247隔着凸轮环内周面240a的轴心24ap位于相反侧,第三突起248和第四突起249隔着轴心24ap处于相反侧。第一突起246、第二突起247以及第三突起248具有平面,这些平面与轴心24ap平行地延展。第一突起247的平面与第二突起247的平面彼此平行。两平面间的距离比壳体本体20a的平面205,206之间的距离略短。第一突起246的平面和第二突起247的平面分别与平面205,206相对。第三突起248的平面向与第一突起247(第二突起247)的平面正交的方向延展,与泵收纳室200a的内周面的平面207相对。在第四突起249设置有弹簧25a的一端。

第一控制室291a是凸轮环外周面245a的从第一突起246经由第三突起248到第二突起247之间与泵收纳室200a的内周面之间的空间。第二控制室292a是凸轮环外周面245a的从第一突起246经由第四突起249到第二突起247之间与泵收纳室200a的内周面之间的空间。弹簧收纳室293a是与第二控制室292a一体的有底筒状,设置有弹簧25a的另一端侧。由于第一突起246的平面与泵收纳室200a的平面205之间的间隙以及第二突起247的平面与泵收纳室200a的平面206之间的间隙小,因此第一控制室291a与第二控制室292a(弹簧收纳室293a)之间被密封。

对于控制阀7来说,如图18所示,阀部8具有保持部83和限位部84。螺线管部9具有杆91。杆91与柱塞结合。筒体80a的内周面800为圆筒状,并且轴向两端开口。保持部83为有底筒状,在底部831具有孔830。保持部83处于筒体80a的轴向另一侧的端部。保持部83的筒状部832与筒体80a的内周嵌合。限位部84为圆环状,在中央部具有孔840。限位部84处于筒体80a的轴向另一侧的端部,将筒体80a的开口部分地堵住。限位部84的轴向一侧的面与保持部83的底部831相对。杆91的一端向筒体80a的内周侧突出,与滑阀81a(第一台肩部811a)的轴向另一侧的端部结合。杆91作为用于使螺线管对滑阀81a向轴向施力的部件发挥作用。杆91与滑阀81a是一体的(不分开)。在筒体80a的内部,在第二台肩部812a与保持部83之间隔出空间808a。弹簧82a的一端侧与保持部83的内周侧嵌合,弹簧82a的一端与保持部83的底部831抵接。弹簧82a的另一端与滑阀81a(第二台肩部812a)的轴向一侧的端面抵接。其他结构与第一实施方式相同,因此对于对应的构成要素标注相同的附图标记而省略说明。

接着对作用进行说明。转子22a向图17的顺时针方向旋转。凸轮环24a能够在泵收纳室200a的内部沿着平面205,206滑动移动(在转子22的径向上直线移动)。平面205,206作为处于泵收纳室200a的内部的上述移动的引导部(引导件)发挥作用。通过使凸轮环24a平移运动,转子22a的轴心(旋转中心)22ap与凸轮环内周面240a的轴心(中心)24ap的差(偏心量δ)发生变化。并且,第一控制室291a和第二控制室292a在凸轮环24a移动时其容积能够发生变化。凸轮环24a的位置(偏心量δ)由基于第一控制室291a内的压力的力fp1、基于第二控制室292a内的压力的力fp2以及弹簧25a的作用力fs决定。如果fp1比(fp2+fs)大,则凸轮环24a向δ(容量)变小侧移动。如果fp1比(fp2+fs)小,则凸轮环24a向δ(容量)变大侧移动。如果fm在fs以下,则如图19所示,与图4相同,滑阀81a处于初始位置,供给通道803a与连通通道804a连通。通过向第二控制室292a导入的工作油(控制油压pmax)使偏心量δ达到最大。如果fm比fs大,则与图5和图6相同,滑阀81从初始位置向轴向另一侧移动,排出通道805a与连通通道804a(和供给通道803a)连通。由于从第二控制室292a排出工作油,因此δ减小。这样,通过使凸轮环24a平移运动而成为偏心量δ(容量)变化的结构,因此能够使各控制室291a,292a的结构简化。其他作用效果与第一实施方式相同。需要说明的是,能够将本实施方式的结构适用于第一实施方式之外的实施方式。

[第四实施方式]

首先,对结构进行说明。对于泵2来说,如图20所示,从凸轮环24b的轴向看,相对于通过销27b的轴心和凸轮环内周面240b的中心24bp的直线,第一突起241b与第二突起242b处于同一侧。第一突起241b处于第二突起242b与第三突起243b(销27b)之间。第一突起241b和第二突起242b隔着上述直线与第四突起244b位于相反侧。第一控制室291b是凸轮环外周面245b上的从第一突起241b(第一密封部件261b)到第三突起243b(销27b)之间与泵收纳室200b的内周面之间的空间。在面向第一控制室291b的泵收纳室200b的底面,排出通道204b(的一部分)和排出口203b开口。第二控制室292b是凸轮环外周面245b上的从第一突起241b(第一密封部件261b)到第二突起242b(第二密封部件262b)之间与泵收纳室200b的内周面之间的空间。凸轮环外周面245b上的第一密封部件261b与第二密封部件262b之间的第二区域247b面向第二控制室292。由第一密封部件261b和第二密封部件262b对第二控制室292b进行密封。在面向第二控制室292b的泵收纳室200b的底面,连通路434的另一端开口。弹簧收纳室293b是凸轮环外周面245b上的从第三突起243b(销27b)经由第四突起244b到第二突起242b(第二密封部件262b)之间与泵收纳室200b的内周面之间的空间。在面向弹簧收纳室293b的泵收纳室200b的底面,吸入通道202b(的一部分)和吸入口201b开口。排出通道204b与工作室28b和第一控制室291b双方连通,作为第一反馈通路431发挥作用。

对于控制阀7来说,如图21所示,筒体80b的轴向一侧的端部不开口而被堵住。弹簧82的一端与筒体80b的上述端部抵接。存在在径向上贯穿筒体80b的第二排出通道806。从筒体80b的轴向一侧向另一侧,排出通道805b、连通通道804b、供给通道803b、第二排出通道806依次排列。在空间807b,排出通道805b在初始状态下开口。在空间807b,连通通道804b常时开口,供给通道803b能够开口。在筒体80b的内部,在第二台肩部812b与筒体80b的轴向另一侧的端部之间隔出空间808。在空间808,供给通道803b以初始状态开口,第二排出通道806常时开口。第二排出通道806经由排出通路435与油底壳400连通。其他结构与第一实施方式相同,对于对应的结构要素标注同一附图标记而省略说明。

接着对作用进行说明。转子22b向图20的顺时针方向旋转。由于弹簧25的弹簧力fs,凸轮环24b向以销27b为中心的旋转方向一侧(多个工作室28b中的各工作室的容积的增减量增大、偏心量δ变大侧)被施力。由于外周面245b的第一区域246b所受到的基于第一控制室291b内的油压p的力fp1和第二区域247b所受到的基于第二控制室292b内的油压p的力fp2,凸轮环24b被向以销27b为中心的旋转方向另一侧(多个工作室28b中的各工作室的容积的增减量减小、δ变小侧)施力。第一控制室291b的容积和第二控制室292b的容积在凸轮环24b向上述旋转方向另一侧(与fs相反的方向)移动时增大。如果fp1与fp2的和(fp1+fp2)比fs大,则凸轮环24b向上述旋转方向另一侧摆动,因此δ(容量)变小。如果(fp1+fp2)比fs小,则凸轮环24b向以销27b为中心的旋转方向一侧(δ变大侧)摆动,容量变大。

滑阀81b的第一台肩部811b使排出通道805b的开口面积发生变化,第二台肩部812b使供给通道803b的开口面积发生变化。在fm为fs(弹簧82b的预设荷载)以下时,如图22所示,滑阀81b处于初始位置,在第二台肩部812堵住空间807b内的供给通道803b的开口的状态下,第一台肩部811b使排出通道805b在空间807b开口。排出通道805b与连通通道804b连通。由于从第二控制室292b排出工作油,因此fp2变小。如果(fp1+fp2)比fs(弹簧25的预设荷载)小,则偏心量δ最大。需要说明的是,由于从空间808经由第二排出通道806排出工作油,空间808保持为低压。如果fm比fs大,则滑阀81b从初始位置向轴向另一侧移动。在第一台肩部811b部分地堵住空间807b内的排出通道805b的开口的状态下,第二台肩部812b使供给通道803b在空间807b部分地开口。供给通道803b与连通通道804b连通。连通路434与供给通路433连接,从排出口203b排出的工作油导入第二控制室292b。由于向第二控制室292b导入的油压p,fp2变大。如果(fp1+fp2)比fs大,则δ减小。

这样,能够将本发明适用于在凸轮环24b向克服弹簧25b的作用力fs的方向移动时第一控制室291b和第二控制室292b的容积增大(第二控制室292b的压力向使偏心量δ减小的方向作用)的结构的泵2。能够容易地使相对于发动机转速ne的主油道油压p的特性接近所期望的特性。并且,能够提高控制性。其他作用效果与第一实施方式相同。需要说明的是,能够将本实施方式的结构适用于第一实施方式之外的实施方式。

[第五实施方式]

首先,对结构进行说明。对于泵2来说,基本结构与第一实施方式(图2)相同,但是仅具有第一控制室291而不具有第二控制室292。具体地说,不具有第二突起242和第二密封部件262。对于控制阀7来说,基本结构与第四实施方式(图21)相同。对于控制通路43来说,基本结构与第一实施方式(图1)相同,但仅具有从排出通路41分支的第一反馈通路431,不具有第二反馈通路432。第一反馈通路431具有供给通路433、连通路434以及排出通路435。供给通路433的一端侧从排出通路41分支,供给通路433的另一端与控制阀7的供给通道803b连接。连通路434的一端与控制阀7的连通通道804b连接,连通路434的另一端与第一控制室291连接。排出通路435的一端与控制阀7的排出通道805连接,排出通路435的另一端与油底壳400连接。凸轮环24受到第一控制室291内的工作油的压力(控制油压)p。凸轮环外周面245的第一区域246作为承受控制油压p的受压面发挥作用。其他结构与第一实施方式相同,但对于对应的构成要素标注相同的附图标记而省略说明。

接着对作用进行说明。凸轮环24由于弹簧25的弹簧力fs而向以销27为中心的旋转方向一侧(多个工作室28中各工作室的容积的增减量增大、偏心量δ变大侧)被施力。凸轮环24由于基于控制油压p的力fp1,向以销27为中心的旋转方向另一侧(多个工作室28中各工作室的容积的增减量减小、δ变小侧)被施力。如果fp1比fs大,则凸轮环24向上述旋转方向另一侧摆动,δ(容量)变小。如果fp1比fs小,则凸轮环24向以销27为中心的旋转方向一侧(δ变大侧)摆动,因此容量变大。如果fm比fs小,则滑阀81朝向初始位置向轴向一侧移动,从第一控制室291排出的工作油的量变多,因此fp1变小。如果fp1比fs小,则偏心量δ增大。如果fm比fs大,则滑阀81向轴向另一侧移动,向第一控制室291导入工作油,并且从第一控制室291排出的工作油的量变少,因此fp1变大。如果fp1比fs大,则δ减小。

这样,也能够将本发明适用于控制机构3(控制阀7)对第一控制室291内的压力进行控制的结构即泵2中。能够容易地使相对于发动机转速ne的主油道油压p的特性接近所期望的特性。并且,能够提高控制性。其他作用效果与第一实施方式相同。需要说明的是,也能够将本实施方式的结构适用于第一实施方式之外的实施方式。

[其他实施方式]

以上,基于附图对用于实施本发明的形态进行了说明,本发明的具体结构不限于上述实施方式,也包含不脱离发明主旨的范围的设计变更等。并且,在能够解决上述课题的至少一部分的范围或起到效果的至少一部分的范围内,能够对权利要求和说明书所记载的各构成要素进行任意的组合或省略。例如,泵能够在汽车或发动机之外的机械装置的工作油供给系统中使用。叶片泵的具体结构不限于实施方式,能够适当地进行变更。泵为可变容量形即可,作为泵构成体可以使用叶片之外的部件。作为在泵构成体的旋转时使多个工作室中各工作室的容积的增减量发生变化的可动部件,可以使用凸轮环之外的部件。例如,泵可以是余摆线齿轮泵。在这种情况下,通过使外接齿轮即外转子能够偏心移动,在外周侧配置控制室和弹簧,能够成为可变容量形(外转子相当于可动部件)。

ecu的运算部和接收部在实施方式中通过微型计算机内的软件实现,但也可以通过电路实现。运算不仅代表公式运算,也代表所有软件上的处理。接收部可以是微型计算机的接口,也可以是微型计算机内的软件。控制信号可以是与电流值相关的信号,也可以是与螺线管的推力有关的信号。对向螺线管供给的供给电流进行控制的方法不限于pwm控制。与发动机的转速相对应的电流值可以通过关系表预先设定。与发动机转速的变化相对应地使螺线管的控制信号变化的特性信息可以不通过微型计算机内的关系表而是通过运算来实现。

[根据实施方式能够把握的其他形态]

根据以上说明的实施方式能够把握的其他形态如下所述。

(1)可变容量泵在其一个形态中,具备:

壳体,其在内部具备泵收纳室;

泵构成体,其配置在所述泵收纳室内,伴随着旋转而能够使多个工作室的容积变化,通过被驱动旋转而将从吸入部导入的工作油从排出部排出;

可动部件,其配置在所述泵收纳室内,通过收纳所述泵构成体而隔出所述多个工作室,并且通过以使该可动部件的内周的中心相对于所述泵构成体的旋转中心偏心的量发生变化的方式移动来使所述泵构成体的旋转时的所述多个工作室中的各工作室的容积的增减量发生变化;

第一施力部件,其以施加有预设荷载的状态配置于所述泵收纳室内,并且向所述多个工作室的各工作室的容积的所述增减量增大的方向对所述可动部件施力;

第一控制室,其配置在所述泵收纳室与所述可动部件之间,导入有从所述排出部排出的工作油,并且在所述可动部件向克服所述第一施力部件的作用力的方向移动时所述第一控制室的容积增大;

第二控制室,其配置在所述泵收纳室与所述可动部件之间,经由通路导入有从所述排出部排出的工作油,并且在所述可动部件移动时能够使所述第二控制室的容积发生变化;

控制阀,其配置在所述通路上,通过阀体的移动而使所述排出部与所述第二控制室连通,并且使将所述第二控制室内的工作油排出到低压部的流路的截面积发生变化。

(2)在更优选的形态中,在上述形态的基础上,

所述控制阀通过所述阀体的第一方向的移动,使从所述排出部向所述第二控制室导入工作油的流路的截面积减小,并且使将所述第二控制室内的工作油从所述低压部排出的流路的截面积增加。

(3)在另一优选的形态中,在上述任一形态的基础上,

所述控制阀通过所述阀体的第二方向的移动,使从所述排出部向所述第二控制室导入工作油的流路的截面积增加,并且使将所述第二控制室内的工作油排出到所述低压部的流路的截面积减小。

(4)在又一优选的形态中,在上述任一形态的基础上,

所述控制阀能够使所述阀体的位置连续地变化。

(5)在又一优选的形态中,在上述任一形态的基础上,

所述控制阀能够使所述阀体在任意的位置停止。

(6)在又一优选的形态中,在上述任一形态的基础上,

所述控制阀具备能够产生对所述阀体施力的电磁力的螺线管部。

(7)在又一优选的形态中,在上述任一形态的基础上,

所述螺线管部能够使所述阀体移动到与控制信号相对应的任意的位置。

(8)在又一优选的形态中,在上述任一形态的基础上,

所述阀体与所述螺线管部的柱塞一体地连结。

(9)在又一优选的形态中,在上述任一形态的基础上,

所述控制阀具备收纳所述阀体的中空部件,该中空部件具有与所述排出部连通的第一通道、与所述第二控制室连通的第二通道以及与低压部连通的第三通道,所述第一通道、所述第二通道以及所述第三通道在内周开口。

(10)在又一优选的形态中,在上述任一形态的基础上,

所述控制阀具备能够产生对所述阀体施力的电磁力的螺线管部,

所述阀体具备:

第一台肩部,其配置于所述第一通道侧,并且被所述螺线管部向一方侧施力;

第二台肩部,其配置于所述第三通道侧,并且被第二施力部件向另一侧施力;

连接部,其将所述第一台肩部和所述第二台肩部连接。

(11)在又一优选的形态中,在上述任一形态的基础上,

在所述第一台肩部使所述第一通道的所述开口的面积发生变化时,所述第二台肩部使所述第三通道的所述开口的面积发生变化。

(12)在又一优选的形态中,在上述任一形态的基础上,

所述控制阀具备能够产生对所述阀体施力的电磁力的螺线管部,

所述第二通道的所述开口配置在所述第一通道的所述开口与所述第三通道的所述开口之间,

所述阀体具备被所述螺线管部向一侧施力且被第二施力部件向另一侧施力的台肩部,

所述台肩部使与所述第一通道的所述开口连通的所述第二通道的所述开口的面积和与所述第三通道的所述开口连通的所述第二通道的所述开口的面积发生变化。

(13)在又一优选的形态中,在上述任一形态的基础上,

所述第二控制室的容积在所述可动部件向与所述第一施力部件的作用力相同的方向移动时增大。

(14)在又一优选的形态中,在上述任一形态的基础上,

所述可动部件具有面向所述第一控制室的第一受压面和面向所述第二控制室且受压面积比所述第一受压面大的第二受压面。

(15)在又一优选的形态中,在上述任一形态的基础上,

所述可动部件在所述泵收纳室内能够绕支点摆动。

(16)在又一优选的形态中,在上述任一形态的基础上,

所述可动部件在所述泵收纳室内能够平移运动。

(17)在又一优选的形态中,在上述任一形态的基础上,

所述第二控制室的容积在所述可动部件向克服所述第一施力部件的作用力的方向移动时增大。

(18)并且,从其他观点出发,可变容量泵在其一个形态中,具备:

壳体,其在内部具备泵收纳室;

泵构成体,其配置在所述泵收纳室内,伴随着旋转而能够使多个工作室的容积变化,通过被驱动旋转而将从吸入部导入的工作油从排出部排出;

可动部件,其配置在所述泵收纳室内,通过收纳所述泵构成体而隔出所述多个工作室,并且通过以使该可动部件的内周的中心相对于所述泵构成体的旋转中心偏心的量发生变化的方式移动来使所述泵构成体的旋转时的所述多个工作室中的各工作室的容积的增减量发生变化;

第一控制室,其配置在所述泵收纳室与所述可动部件之间,导入有从所述排出部排出的工作油,并且在所述可动部件向一方移动时所述第一控制室的容积增大;

第二控制室,其配置在所述泵收纳室与所述可动部件之间,经由通路导入有从所述排出部排出的工作油,并且在所述可动部件移动时能够使所述第二控制室的容积发生变化;

中空的筒状部件,其具有与所述排出部连通的第一通道、与所述第二控制室连通的第二通道以及与低压部连通的第三通道,所述第一通道、所述第二通道以及所述第三通道在内周开口;

控制阀,其具备能够在所述筒状部件的内部移动的滑阀和使该滑阀移动的螺线管部。

所述滑阀具有能够使所述第一通道的所述开口的面积发生变化的第一大径部、能够使所述第三通道的所述开口的面积发生变化的第二大径部,所述第一大径部和所述第二大径部配置为在所述筒状部件的内周的、介于所述第一大径部和所述第二大径部之间的范围内,能够使所述第一通道、所述第二通道以及所述第三通道的至少一部分同时开口。

(19)内燃机的工作油供给系统在其一个形态中,具备:

可变容量泵,其将从泵构成体排出的工作油导入将所述泵构成体收纳在内部的可动部件的周围的控制室,由此使所述可动部件移动而使相对于所述泵构成体的旋转中心的、所述可动部件的中心的偏心量发生变化,能够使从所述泵构成体向内燃机排出的工作油的压力发生变化;

压力测定部,其对从所述泵构成体排出的工作油的压力进行测定;

转速测定部,其对所述内燃机的转速进行测定;

控制部,其计算所述压力测定部所测定的压力与所述转速测定部所测定的转速下所述内燃机所要求的工作油的压力的压力差,在所述转速为预先设定的转速以上且所述压力差比预先设定的压力差大时,向所述控制室导入工作油,并且使从所述控制室向低压部排出工作油的量发生变化,直到所述压力差达到所述预先设定的压力差以下。

(20)在更优选的形态中,在上述形态的基础上,

所述控制部在所述转速低于所述预先设定的转速的情况下,不从所述控制室向所述低压部排出工作油。

(21)在另一优选的形态中,在上述任一形态的基础上,

所述控制部在所述转速在所述预先设定的转速以上且所述压力差在所述设定的压力差以下时,将从所述控制室向所述低压部的工作油的排出量控制为规定的一定量,直到所述压力差比所述设定的压力差大。

本申请基于申请日为2016年9月16日、申请号为特愿2016-181736号的日本申请要求优先权。在此参照并整体引入申请日为2016年9月16日、申请号为特愿2016-181736号的日本申请的包含说明书、权利要求书、附图和摘要在内的所有公开内容作为本发明。

附图标记说明

1工作油供给系统,2可变容量泵,20壳体本体,200泵收纳室,201吸入口(吸入部),203排出口(排出部),22转子(泵构成体),23叶片(泵构成体),24凸轮环(可动部件),25弹簧(第一施力部件),28工作室,291第一控制室,292第二控制室,3控制机构,4通路,400油底壳(低压部),6发动机控制器单元(控制部),7控制阀,8阀部,81滑阀(阀体),9螺线管部。

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