車両用オイル供給装置
【課題】電動式オイルポンプの補助なしに油圧アクチュエータに対して適切に油圧が付与される車両用オイル供給装置を提供する。
【解決手段】エンジンの回転により駆動される機械式オイルポンプ１と、このオイルポンプ１によって供給されるオイルの油圧により作動する油圧アクチュエータ６と、オイルポンプ１によって供給されるオイルを用いてエンジンの各部材を潤滑するエンジン潤滑装置４とを備えた車両用オイル供給装置。油圧アクチュエータに作用する油圧が低いときに、オイルポンプ１からエンジン潤滑装置４へのオイル供給に対してオイルポンプ１から油圧アクチュエータ６へのオイル供給を優先させる優先弁３を備えている。
【解決手段】エンジンの回転により駆動される機械式オイルポンプ１と、このオイルポンプ１によって供給されるオイルの油圧により作動する油圧アクチュエータ６と、オイルポンプ１によって供給されるオイルを用いてエンジンの各部材を潤滑するエンジン潤滑装置４とを備えた車両用オイル供給装置。油圧アクチュエータに作用する油圧が低いときに、オイルポンプ１からエンジン潤滑装置４へのオイル供給に対してオイルポンプ１から油圧アクチュエータ６へのオイル供給を優先させる優先弁３を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの回転により駆動される機械式オイルポンプによってオイルを車両各部に供給する車両用オイル供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用オイル供給装置の１つとして、定容量型オイルポンプをエンジンにより駆動し、オイルポンプから吐出される潤滑油をクランクシャフトの主軸受に供給するクランク系供給通路を配設するとともに、オイルポンプから吐出される潤滑油を動弁系の潤滑部に供給する動弁系供給通路を配設するエンジンの潤滑油供給装置がある。このようにエンジンの潤滑油供給装置おいて、クランク系供給通路にその流路抵抗を可変とするクランク系オリフィスを介装するとともに、動弁系供給通路にその流路抵抗を可変とする動弁系オリフィスを介装し、エンジン回転数が上昇するのに伴ってクランク系オリフィスの流路抵抗を小さくするとともに、動弁系オリフィスの流路抵抗を大きくする制御装置を備えるものが知られている（特許文献１参照）。この潤滑油供給装置では、エンジン低回転時、クランク系オリフィスがその流路抵抗を大きくするとともに、動弁系オリフィスがその流路抵抗を小さくすることにより、オイルポンプの吐出圧を抑えながら動弁系の潤滑部に供給される潤滑油流量を十分に確保することが可能となる。また、エンジン高回転時、クランク系オリフィスがその流路抵抗を小さくするとともに、動弁系オリフィスがその流路抵抗を大きくすることにより、オイルポンプの吐出圧を抑えながらクランクシャフトの主軸受に供給される潤滑油流量を十分に確保するとともに、動弁系供給通路を通って動弁系の潤滑部に供給される潤滑油流量が過大になることを防止し、動弁系の潤滑部を潤滑した潤滑油をオイルパンへ戻す通路の回収能力を越えない流量に抑えることが可能となる。
【０００３】
同様な車両用オイル供給装置として、エンジンによって駆動されるオイルポンプからメイン通路に吐出される潤滑油を、クランク系分岐通路を通してクランク系潤滑部に供給するとともに、動弁系分岐通路を通して動弁系潤滑部に供給するものもある。このような潤滑油供給装置において、前記オイルポンプとして設定圧以上の吐出圧で吐出量を減少させる可変容量型オイルポンプを採用し、前記動弁系分岐通路に油圧の上昇に応じて流路を絞って流路抵抗を大きくする油圧検知式可変絞りを設けること、あるいは前記メイン通路に油温の上昇に応じて流路を広げて流路抵抗を小さくする油温検知式可変絞りを設けることが知られている（特許文献２参照）。動弁系分岐通路に油圧検知式可変絞りを設けた場合では、オイルポンプからの吐出量がエンジン回転数の上昇に伴って増大して吐出圧が上昇すると、動弁系分岐通路での流路抵抗が大きくなり、動弁系分岐通路に必要以上の潤滑油が供給されることが抑えられるとともに、クランク系分岐通路への潤滑油の供給量が多くなる。このため、クランク系分岐通路への潤滑油の供給量を適正量とする可変容量型オイルポンプの設定が可能となる。また、メイン通路に油温検知式可変絞りを設けた場合では、低油温時には高油温時に比してオイルポンプからの吐出量がエンジン回転数の上昇に伴って増大して吐出圧が上昇する際の上昇勾配が大きくなる。このため、低油温時には高油温時に比して、エンジン回転数が低い状態で、オイルポンプの吐出圧が所定圧（油温検知式可変絞りが絞り機能を発揮し始める油圧）に上昇し、それ以降にはメイン通路への潤滑油の供給が抑えられる。
【０００４】
さらに、機械式オイルポンプだけでなく、機械式オイルポンプを補助する電動オイルポンプも備えたエンジンオイル供給装置もある。そのようなエンジンオイル供給装置において、機械式オイルポンプの吐出口と電動オイルポンプの吸入口をつないで機械式オイルポンプと電動オイルポンプを直列に接続し、機械式オイルポンプの吐出口の圧力が第１の設定圧以上になると開いて機械式オイルポンプの吐出口の圧力を第１の設定圧以下に制限する第１のリリーフ弁を設け、電動オイルポンプの両端に吸入口から吐出口への油の流れを許容する逆止弁を設け、電動オイルポンプの吐出口とオイルジェット装置との間に、第２の設定圧以上になると開いて電動オイルポンプの吐出口からオイルジェット装置へ油を流す第２のリリーフ弁を設けたものが知られている（特許文献３参照）。この装置ではさらに、機械式オイルポンプの吐出口はエンジン各部に潤滑油を供給する潤滑経路に接続され、電動オイルポンプの吐出口は可変バルブタイミング装置（弁開閉時期制御装置）に接続され、第２の設定圧を第１の設定圧以上の値としている。従って、このエンジンオイル供給装置では、エンジン回転数が低いときは、電動オイルポンプを作動させることにより、可変バルブタイミング装置を作動させる。エンジン回転数が高いときは、電動オイルポンプを停止させる。また、エンジン回転数が高いときに電動オイルポンプを駆動することでオイルジェット装置を駆動する。
【特許文献１】特開平６―２１２９３２号公報（段落番号０００７−００１３、図１）
【特許文献２】特開２００２−３０３１１１号公報（段落番号０００６−００１４、図１）
【特許文献３】特開２００４−１１６４３０号公報（段落番号００１１−００１３、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１や特許文献２の潤滑油供給装置では、オイルポンプによって供給されるオイルは潤滑目的であるため、その油圧制御において供給流量は考慮されているが供給油圧は考慮されていない。従って、このような潤滑油供給装置における油圧回路に油圧アクチュエータなどを介装した場合、作動遅れなどの問題が生じてしまう。特に、機械式オイルポンプがエンジンを動力源しているので、エンジン始動時などエンジンが十分に回転していないときに油圧アクチュエータが油圧不足で作動が不安定になるという問題が避けられない。また、特許文献３のエンジンオイル供給装置では、機械式オイルポンプの補助として電動式オイルポンプが直列配置されているので、機械式オイルポンプによる油圧不足を電動式オイルポンプで補うことが可能となる。しかしながら、電動式オイルポンプを機械式オイルポンプの補助として搭載することによって、コスト上昇だけでなく重量の増加や取り付けスペースの圧迫といった不利益が生じてしまう。
【０００６】
本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、電動式オイルポンプの補助なしに油圧アクチュエータに対して適切に油圧が付与される車両用オイル供給装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明による車両用オイル供給装置は、エンジンの回転により駆動される機械式オイルポンプと、前記オイルポンプによって供給されるオイルの油圧により作動する油圧アクチュエータと、前記オイルポンプによって供給されるオイルを用いて前記エンジンの各部材を潤滑するエンジン潤滑装置とを備え、さらに、前記油圧アクチュエータに作用する油圧が低いときに、前記オイルポンプから前記エンジン潤滑装置へのオイル供給に対して前記オイルポンプから前記油圧アクチュエータへのオイル供給を優先させる優先弁を備えている。
【０００８】
この構成によれば、オイルポンプによって供給されるオイルの油圧が一定油圧以下のときには、オイルポンプから前記エンジン潤滑装置へのオイル供給が抑制され、油圧アクチュエータへのオイル供給が優先されるので、油圧アクチュエータに作用する油圧が確保しやすくなる。従って、機械式オイルポンプの回転数が低いときでも油圧アクチュエータに作用する油圧の確保が優先されるので、機械式オイルポンプを補助する電動式オイルポンプがなくても、油圧アクチュエータを適切に作動させることが可能となる。
【０００９】
また、本発明に係る車両用オイル供給装置は、さらに、前記優先弁が前記オイルポンプから前記エンジン潤滑装置へのオイル流量を調整する調整弁であり、前記油圧アクチュエータに作用する油圧が前記油圧アクチュエータの動作必要油圧より低いときに、前記エンジン潤滑装置へのオイル流量を制限することを特徴とする。この特徴によれば、油圧アクチュエータに作用する油圧が前記油圧アクチュエータの動作必要油圧より低いときには、調整弁によってエンジン潤滑装置へのオイル流量が制限される。調整弁を用いることにより、油圧アクチュエータに作用する油圧の所望の値を確実に確保することが容易となる。
【００１０】
前記調整弁の簡単な形態としては、油圧が一定値未満ならエンジン潤滑装置へのオイル供給量を制限し、一定値以上ならそのような制限を解除するような、圧力感知式の切換弁タイプが提案される。また、より高度な油圧制御を行うためには、前記調整弁が、少なくとも第１流量調整状態とこの第１流量調整状態より大きなオイル供給制限量をもたらす第２流量調整状態を作り出すように構成されていることが好ましい。具体的には、使用されている油圧アクチュエータが２つの異なる応答速度で作動することを要求されている場合、前記調整弁は、前記油圧アクチュエータを高速動作させる必要があるときには前記第２流量調整状態に設定され、高速動作させる必要がないときに、前記第１流量調整状態に設定されるように構成されていると好適である。この構成では、油圧アクチュエータが通常より速い応答速度で作動する必要があるときには調整弁を第２流量調整状態に設定することで、オイルポンプから油圧アクチュエータへのオイル供給がより優先され、より高い油圧が油圧アクチュエータに作用させることができる。油圧アクチュエータが通常の応答速度で作動してよい場合は、調整弁を第１流量調整状態に設定するとよい。
【００１１】
機械式オイルポンプはエンジンの回転より駆動されている。従って、油圧アクチュエータに作用する油圧はエンジンの回転数に依存することになるので、このことを前記調整弁に対する前記制御状態の設定制御に利用できる。例えば、前記調整弁は、前記エンジンが所定の回転数以上のときに、前記第１流量調整状態に設定され、前記エンジンが前記処理の回転数以下のときに前記第２流量調整状態に設定されるように構成することができる。これにより、エンジンの回転数にかかわらず、油圧アクチュエータに作用する油圧を所望の値以上にすることができ、油圧アクチュエータの作動がスムーズとなる。
【００１２】
本発明で用いられる優先弁の好適な形態の１つとして、この優先弁の流入オイル圧が所定設定圧を超えたときに、前記エンジン潤滑装置にオイルを流す圧力制御式調整弁とすることができる。このような圧力制御式調整弁を本発明における優先弁として採用すると、複雑な電子制御を用いなくとも油圧アクチュエータに作用する油圧が所定設定圧以下では機械式オイルポンプからエンジン潤滑装置へのオイルの流れを制限し、油圧アクチュエータに作用する油圧を迅速に所定設定圧に上昇させることができる。その際、前記所定設定圧を前記油圧アクチュエータの動作必要油圧以上とすることで、エンジン回転数が低い時でも適切に油圧アクチュエータを動作させることができる。
【００１３】
エンジンの回転時には、少なくとも少量でもよいからエンジン潤滑装置にオイルを供給することが要求される場合がある。このような場合、前記優先弁をバイパスして前記オイルポンプと前記エンジン潤滑装置とを接続するバイパス油路が設けられ、前記バイパス油路に絞りが介装されると好適である。つまり、油圧アクチュエータに作用する油圧が低いときに優先弁によってオイルポンプからエンジン潤滑装置へのオイル供給が遮断されたとしても、この絞りによって規定される量のオイルがバイパス油路を通じてエンジン潤滑装置に供給される。これにより、エンジンの低回転時において、油圧アクチュエータに十分な油圧を作用させることができるとともにエンジン潤滑装置にも必要最小限のオイルを供給することができる。
【００１４】
また、本発明に係る車両用オイル供給装置は、さらに、前記優先弁が前記オイルポンプと前記油圧アクチュエータとの間に備えられ、前記優先弁が前記オイルポンプの停止時に閉状態となり、前記油圧アクチュエータと前記優先弁との間のオイルを維持することを特徴とする。この特徴によれば、エンジン停止によりオイルポンプの駆動が停止したときに、優先弁と油圧アクチュエータとの間の油路を満たしているオイルがそのままドレインに排出されずに残ることになる。その結果、エンジン始動にともなってオイルポンプが駆動すると迅速に油圧アクチュエータに必要油圧が作用し、油圧アクチュエータがすばやく動作するという利点が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１に車両用オイル供給装置の一例が示されている。この車両用オイル供給装置では、図示されていないエンジンの出力軸に接続されている機械式オイルポンプ（以下単にオイルポンプと称する）１からエンジンの各部材を潤滑するエンジン潤滑装置４と油圧アクチュエータとしての弁開閉時期制御装置６とにオイルが供給される。さらに、弁開閉時期制御装置６に作用する油圧が低いときに、オイルポンプ１からエンジン潤滑装置４へのオイル供給を制限してオイルポンプ１から弁開閉時期制御装置６へのオイル供給を優先させる優先弁３が備えられている。優先弁３はオイルポンプ１からエンジン潤滑装置４へのオイル流量を調整する可変昇圧弁または可変昇圧弁などの調整弁として構成される。この実施形態では、優先弁３は具体的には可変昇圧弁として構成されている。
【００１６】
オイルポンプ１はオイルパン１０から吸入油路１１を介してオイルを汲み上げ、オイルフィルタが設けられている吐出油路１２に吐出する。吐出油路１２の終端には可変昇圧弁３の入力ポートが接続している。この可変昇圧弁３の２つの出力ポートには、エンジン潤滑装置４へオイルを供給する供給油路１４と弁開閉時期制御装置６へオイルを供給する供給油路１５とが接続している。ここでは模式的にしか図示されていない、可変昇圧弁３の弁体３１の位置に応じて、オイルポンプ１からのオイルが弁開閉時期制御装置６のみに供給される状態、または可変昇圧弁３とエンジン潤滑装置４の両方に供給される状態、あるいは可変昇圧弁３とエンジン潤滑装置４のいずれにも供給しない状態が作り出される。そのような各状態を作り出す弁体３１の動きは、供給油路１５の油圧、つまり弁開閉時期制御装置６に作用する油圧に依存するように構成されている。そのため、一端をリテーナ３２の上面に接当するとともに他端を弁体３１の下面に接当しているバネ３３が配設されている。リテーナ３２の油圧作用面積は弁体３１の油圧作用面積より大きく形成されている。弁体３１の上面側には第１圧力作用室３４が形成されており、この第１圧力作用室３４に吐出油路１２が接続されている。さらに、リテーナ３２の下面側には第２圧力作用室３５が形成されており、この圧力作用室３４に、吐出油路１２から分岐するとともにソレノイド式開閉弁２を介装した分岐路１３が接続している。開閉弁２を制御することにより、第２圧力作用室３５内の油圧が調整され、その結果、バネ３３による弁体３１に対する付勢力が調整される。
【００１７】
上述した可変昇圧弁３の構成により、供給油路１５の油圧が所定値以下のときには、バネ３３に抗して弁体３１を引き下げる力が弱いので、弁開閉時期制御装置６への供給油路１５と接続している出力ポートだけが開放され、エンジン潤滑装置４への供給油路１４と接続している出力ポートは閉鎖される。供給油路１５の油圧が所定値を超えると、弁体３１を引き下げる力が強くなり、エンジン潤滑装置４への供給油路１４と接続している出力ポートも開放される。一方、第２圧力作用室内の油圧が高くなると、バネ３３のセット長が短くなり、付勢力が大きくなるため、弁開閉時期制御装置６への供給油路１５とエンジン潤滑装置４への供給油路１４との両方が遮断される。また、圧力作用室３４内の油圧を調整することにより、供給油路１５の油圧値を調整することができる。つまり、この油圧値は、弁開閉時期制御装置６への供給油路１５のみへのオイル供給状態から弁開閉時期制御装置６への供給油路１５とエンジン潤滑装置４への供給油路１４との両方へのオイル供給状態への移行のための閾値となる。
【００１８】
エンジン潤滑装置４は、よく知られているように、エンジン及びその周囲の潤滑油供給を必要とする全ての部位、例えば、各軸受、ピストンジェット、チェーンジェット、ラッシュアジャスタなど、に対してオイルを供給するものであり、その戻り油はオイルパン１０に回収されるように構成されている。
【００１９】
供給油路１５を通じてオイルポンプ１からオイルが供給される弁開閉時期制御装置６の構造を以下に説明する。この弁開閉時期制御装置６は、吸気側カムシャフトの回転位相を、非図示のクランクシャフトの回転位相に対して進角側又は遅角側に変位させ、任意の位相で保持する制御を行うものであり、位相制御ユニット６０と制御弁５とを備えている。位相制御ユニット６０は、図１及び図２に示すように、クランクシャフトに同期回転する外部ロータ６２と、この外部ロータ６２と同軸状に配置されるとともにカムシャフト６１に同期回転する内部ロータ６３とを備えている。外部ロータ６２と内部ロータ６３との相対回転位相が制御弁５によって制御されたオイルの給排を通じて制御される。
【００２０】
外部ロータ６２には、径内方向に突出するシューとして機能する複数個の突部６４が回転方向に沿って互いに離間して並設されている。隣接する突部６４の夫々の間には、外部ロータ６２と内部ロータ６３とで規定される圧力室６５が形成されている。内部ロータ６３の外周部の、各流体圧室６５に対面する箇所には流体圧室６５を進角室６５ａと遅角室６５ｂとに仕切るベーン６６が放射方向に沿って摺動可能に設けられている。圧力室６５の進角室６５ａは内部ロータ６３に形成された進角通路６７に連通し、遅角室６５ｂは内部ロータ６３に形成された遅角通路６８に連通している。これらの進角通路６７及び遅角通路６８は制御弁５に接続されている。
【００２１】
内部ロータ６３と外部ロータ６４との間にこれらの相対回転位相をロックするロック機構５０が設けられている。ロック機構５０は、外部ロータ６４側に設けられたロックピン５１と、このロックピン５１を受け入れ可能に内部ロータ６３に設けられた係合凹部５２からなる。４個の進角室６５ａの内、ロック機構５０に隣接する位置にある進角室６５ａの進角通路６７は、ロック機構５０の係合凹部５２を介して進角室６５ａに連通する流路となっている。すなわち、当該進角通路６７は、制御弁５からまず係合凹部５２に連通し、そこから内部ロータ６３における外部ロータ６４との摺動面に沿って形成された流路により進角室６５ａとを連通している。制御弁５により進角室６５ａ及び遅角室６５ｂの一方又は双方に対するオイルの供給・排出制御が行われる。それにより、内部ロータ６３と外部ロータ６４との相対回転位相が、進角方向Ｓ１又は遅角方向Ｓ２へ変位する。
【００２２】
図２に示すように、内部ロータ６３と、外部ロータ６４に固定されたフロントプレート６４ａとの間にはトーションスプリング６９が設けられている。このトーションスプリング６９の両端部は、内部ロータ６３とフロントプレート６４ａとにそれぞれ形成された保持部により保持されている。そして、このトーションスプリング６９は、相対回転位相が進角方向Ｓ１に変位する方向に内部ロータ６３及び外部ロータ６４を常時付勢するトルクを与えている。
【００２３】
図１に示されたロック位相と呼ばれる外部ロータ２と内部ロータ３との相対回転位相ロック位相において、油圧がたっていない状態では、ロック機構５０により拘束される。例えば、エンジンの停止状態では、吸気側カムシャフト６１はロック位相（最遅角位相）に拘束される。制御弁５が油圧供給側に切り換えられ、進角通路４３にオイルが供給されると、ロック機構５０は、ロックピン５１が係合凹部５２から引退して解除状態となる。また、この際、オイルは進角室４１にも供給されるので、ロック機構５０が解除状態となった後に、相対回転位相は進角方向Ｓ１に変位する。その後は、相対回転位相を最遅角位相と最進角位相との間の範囲内の任意の位相に変位させることが可能となる。
【００２４】
上述のように構成された車両用オイル供給装置における、開閉弁２と可変昇圧弁３の動作の一例を説明する。なお、開閉弁２及び制御弁５はＥＣＵ（電子制御ユニット）７に接続されており、車両の駆動状態に応じて生成されるＥＣＵ７からの制御信号によってその動作が制御される。エンジンが停止して、オイルポンプ１が回転しなくなると、吐出油路１２に油圧がたたなくなる。これにより、可変昇圧弁３の第１圧力作用室３４の油圧が低下し、バネ３３の付勢力によって変位した弁体３１によりエンジン潤滑装置４及び弁開閉時期制御装置６へのオイル供給が遮断される。なおその際、供給油路１５も偏差されているので、制御弁５が開放状態に切り換えられない限り、弁開閉時期制御装置６の外部へオイルが抜けていく、いわゆるオイル落ちすることが防止される。これにより、エンジン始動再開時に、弁開閉時期制御装置６における油圧の立ち上がりが早められ、弁開閉時期制御装置６の作動応答性が良好となる。
【００２５】
可変昇圧弁３の状態、つまり弁体３１の位置は、開閉弁２の動作によって規定される第２圧力作業室３５内の油圧とバネ３３と第１圧力作業室３４内の油圧とのバランスで決まる。ここでは、開閉弁２に対する制御により、可変昇圧弁３の状態を決定する２つの所定油圧値、第１所定値（約１００ｋｐａ）とこの第１所定値より大きい第２所定値（約４００ｋｐａ）とが選択的に設定可能となっている。エンジンが始動し、オイルポンプ１が回転すると、まずは、第１圧力作業室３４内の油圧が第１所定値より低い限りは、弁体３１は供給油路１５への出力ポートだけを開放し、オイルが弁開閉時期制御装置６のみに供給される。つまり、オイルポンプ１からのオイルが弁開閉時期制御装置６のみに供給されるので、弁開閉時期制御装置６の油圧が急速に立ち上がることになる。上記第１所定値を弁開閉時期制御装置６の動作に要求される必要油圧を以上に設定しておくと、弁開閉時期制御装置６の動作が可能になって初めてエンジン潤滑装置４を供給することになり、弁開閉時期制御装置６の動作が優先される。もし、エンジンが始動すると同時に、エンジン潤滑装置４に対して少ない量でもオイルの供給が要求される仕様の場合には、吐出油路１２とエンジン潤滑装置４への供給油路１４との間にバイパス油路１６を設け、そのバイパス油路１６に絞り１６ａを介装するとよい。
【００２６】
また、第１所定値に代えて第２所定値が用いられる場合には、弁開閉時期制御装置６における油圧をより高圧にすることができ、急激な加速に対応することが可能となる。エンジン回転数が低く、オイルポンプ１の吐出量が十分でなくても、弁開閉時期制御装置６へのオイル供給を優先することにより、弁開閉時期制御装置６の油圧を高圧にすることができる。つまり、弁開閉時期制御装置６の応答性を高くしたいときには第２所定値を選択し、弁開閉時期制御装置６の応答性が低くてよいときには第１所定値を選択することで、機械式のオイルポンプ１だけを用いながらも、油圧アクチュエータとしての弁開閉時期制御装置６を適切に動作させることができる。
【００２７】
なお、エンジン回転数が大きいときには、オイルポンプ１の吐出量も大きくなり、結果的に弁開閉時期制御装置６にも高い油圧が作用するので、第２所定値を選択する必要がない。また、油温が低すぎるときや高すぎるときにも、適切な弁開閉時期制御装置６の動作を得るため、第２所定値を選択せずに、第１所定値を選択するのが好ましい。
【００２８】
上述したことを考慮した、第１所定値や第２所定値を設定する制御弁２に対する制御ルーチンの一例が図３に示されている。この制御ルーチンでは上記第２所定値が選択される条件が判定され、全ての条件が満たされた場合にのみ第２所定値が選択され、それ以外では第１所定値が選択される。この制御ルーチンはＥＣＵ７に構築されている制御弁制御部７１で実行される。
まず、エンジン回転数検出センサ７０ａからの信号に基づいてエンジン回転数Ｎｅが１５００ｒｐｍ未満であるかどうかチェックされる（＃０１）。エンジン回転数Ｎｅが１５００ｒｐｍ未満であれば（＃０１Yes分岐）、さらに油温センサ７０ｂからの信号に基づいて油温Ｔが０℃を超えているかどうかチェックされる（＃０２）。油温Ｔが０℃を超えていれば（＃０２Yes分岐）、さらに油温Ｔが１１０℃未満であるかどうかチェックされる（＃０３）。油温Ｔが１１０℃未満であれば（＃０３Yes分岐）、さらにアクセル操作検出センサ７０ｃからの信号に基づいてアクセル開度変化が３０％以上増加しているかどうかチェックされる（＃０４）。アクセル開度変化が３０％以上増加していれば（＃０４Yes分岐）、制御弁２に対する高圧制御が実施される（＃０５）。この高圧制御では、制御弁２の開時間を長くして可変昇圧弁３の第２圧力作用室３５の油圧を高くすることで、弁開閉時期制御装置６への供給油路１５と接続している出力ポートを開放する開弁圧を上記第２設定圧とする。これにより、弁開閉時期制御装置６の油圧は高圧（約４００ｋＰａ）となる。
【００２９】
ステップ＃０１のチェックでエンジン回転数Ｎｅが１５００ｒｐｍを以上であれば（＃０１No分岐）、制御弁２に対する低圧制御が実施される（＃０６）。この低圧制御では，制御弁２から可変昇圧弁３の第２圧力作用室３５へのオイル供給を少なくしてその油圧を低くすることで、弁開閉時期制御装置６への供給油路１５と接続している出力ポートを開放する開弁圧を上記第１所定圧とする。これにより、弁開閉時期制御装置６の油圧は低圧（約１００ｋＰａ）となる。これは、エンジン回転数Ｎｅが１５００ｒｐｍを以上であれば、オイルポンプ１の吐出量も大きくなり、弁開閉時期制御装置６の油圧も高くなるので、制御弁２を高圧制御する必要がないからである。
【００３０】
同様に、ステップ＃０２のチェックで油温Ｔが０℃以下ならば（＃０２No分岐）、制御弁２に対する低圧制御が実施される（＃０６）。これは、油温が０℃以下の低温となると、粘性が大きくなり、油圧が高くなりやすく、あえて制御弁２を高圧制御する必要がないからである。また、ステップ＃０３のチェックで油温Ｔが１００℃以上ならば（＃０３No分岐）、制御弁２に対する低圧制御が実施される（＃０６）。これは油温が１００℃以上の高温となると、エンジン潤滑装置４における油圧が下がり過ぎる可能性があり、制御弁２を高圧制御することによりエンジン潤滑装置４における油圧がさらに低下してしまうことを避けるためである。最後に、アクセル開度の増加が３０％未満であれば（＃０４No分岐）、制御弁２に対する低圧制御が実施される（＃０６）。これは、アクセル開度の増加が３０％未満であれば、車両はそれほど急激な加速状態ではなく、低圧下での弁開閉時期制御装置６でも十分に対応できるとみなされるからである。以上のことから、この制御ルーチンでは、ステップ＃０１から＃０４までの全ての条件が満たされた場合にのみ、制御弁２が高圧制御され、弁開閉時期制御装置６に高圧の油圧がたつことになる。
【００３１】
上述した車両用オイル供給装置では、弁開閉時期制御装置６に作用する油圧が低いときに、オイルポンプ１からのオイルを弁開閉時期制御装置６に優先的に流すだけでなく、弁開閉時期制御装置６に作用する油圧を低圧と高圧とから車両の状況によって適切に選択することできる。
【００３２】
〔別実施形態〕
（１）上述した実施形態での優先弁３は、第１圧力作用室３４に作用する圧力（油圧）が所定値より低い場合オイルポンプ１からのオイルを油圧アクチュエータとしての弁開閉時期制御装置６に対して優先的に流す優先状態と、第１圧力作用室３４に作用する圧力が所定値より高い場合オイルポンプ１からのオイルを弁開閉時期制御装置６とエンジン潤滑装置４との両方に送る通常状態と、どちらにも流さない閉鎖状態を選択的に作り出していた。しかも、その選択基準となる所定値は、制御弁２とこの制御弁２によって圧力調整される第２圧力作用室３５とによって可変となっていた。このような構成に代えて、制御弁２と第２圧力作用室３５とを省略する構成を採用してもよい。この場合、選択基準となる所定値はバネ３３によって一定値となるが、構造が簡単化するという利点が得られる。
（２）上述した実施形態での優先弁３は、オイル流れ方向に関して、エンジン潤滑装置４と弁開閉時期制御装置６とに対してオイルポンプ１側に配置されていた。つまり、優先弁３と弁開閉時期制御装置６は油圧回路的にシリアル接続されており、エンジン停止時においても、優先弁３が閉鎖状態となっておれば、弁開閉時期制御装置６がオイル落ちすることは回避される。しかしながら、図４に示すように、オイルポンプ１に対して、優先弁３と弁開閉時期制御装置６とを油圧回路的にパラレル接続することも可能である。ただし、弁開閉時期制御装置６のオイル落ちを回避する必要がある場合には、ストップ弁などによる対策が必要となる。
（３）上述した実施形態での優先弁３は、弁体３１に及ぼす油圧回路圧に応じてオイルポンプ１からのオイルの流れ先が選択される可変昇圧弁構造を有していた。これに代えて、図５に示すように、ＥＣＵ７からの制御信号に基づいて励起するソレノイドによって変位するスプールを有する電気式可変絞り弁３を採用してもよい。図５では、この電気式可変絞り弁３は、オイルポンプ１から弁開閉時期制御装置６（油圧アクチュエータ）につながる油路から分岐してエンジン潤滑装置４につながる油路に設けられている。さらに、弁開閉時期制御装置６に作用する圧力を検出するセンサがＥＣＵ７に接続されており、電気式可変絞り弁３は、弁開閉時期制御装置６に作用する圧力が低いときにはオイルポンプ１からエンジン潤滑装置４に流れるオイルを制限するように制御される。
（４）上述した実施形態では、必要に応じて優先弁３によりオイルポンプ１からのオイルを優先供給される油圧アクチュエータとして、弁開閉時期制御装置６が取り扱われた。本発明はこれに限定されるわけではなく、オイルポンプ１による吐出量が十分でない時でも必要十分な油圧を得ることで適切な作動応答性を確保する種々の油圧アクチュエータために本発明を適用することができる。
（５）上述した実施形態での開閉弁２は、第２圧力室３５へオイルを供給する状態と、第２圧力室３５内のオイルを排出する状態とで、２段階の可変昇圧弁３の開弁圧を制御したが、開閉弁２をオイルコントロールバルブ（ＯＣＶ）に置き換えてデューティ制御することにより、可変昇圧弁３の開弁圧を任意の開弁圧に制御する構成を採用することもできる。つまり、本発明における開閉弁２は、２段階の開弁圧制御に限定されているわけでなく、それ以外の開弁圧制御も含んでいる。
【００３３】
尚、可変昇圧弁３のバネ３３が設けられている、弁体３１とリテーナ３２との間の空間は、容積が増減するため、この空間内の空気を吸排する呼吸孔（図示なし）を形成する必要があることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明による車両用オイル供給装置の一例を示す構成図
【図２】図１で用いられた弁開閉時期制御装置の断面図
【図３】制御弁の制御ルーチンを示すフローチャート
【図４】車両用オイル供給装置の構別実施形態の構成図
【図５】電気式可変絞り弁を備えた車両用オイル供給装置を示す構成図
【符号の説明】
【００３５】
１：機械式オイルポンプ
２：開閉弁
３：優先弁（調整弁；可変昇圧弁、可変絞り弁）
４：エンジン潤滑装置
５：制御弁
６：油圧アクチュエータ（弁開閉時期制御装置）
７：ＥＣＵ
３１：弁体
３２：リテーナ
３３：バネ
３４：第１圧力作用室
３５：第２圧力作用室
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの回転により駆動される機械式オイルポンプによってオイルを車両各部に供給する車両用オイル供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用オイル供給装置の１つとして、定容量型オイルポンプをエンジンにより駆動し、オイルポンプから吐出される潤滑油をクランクシャフトの主軸受に供給するクランク系供給通路を配設するとともに、オイルポンプから吐出される潤滑油を動弁系の潤滑部に供給する動弁系供給通路を配設するエンジンの潤滑油供給装置がある。このようにエンジンの潤滑油供給装置おいて、クランク系供給通路にその流路抵抗を可変とするクランク系オリフィスを介装するとともに、動弁系供給通路にその流路抵抗を可変とする動弁系オリフィスを介装し、エンジン回転数が上昇するのに伴ってクランク系オリフィスの流路抵抗を小さくするとともに、動弁系オリフィスの流路抵抗を大きくする制御装置を備えるものが知られている（特許文献１参照）。この潤滑油供給装置では、エンジン低回転時、クランク系オリフィスがその流路抵抗を大きくするとともに、動弁系オリフィスがその流路抵抗を小さくすることにより、オイルポンプの吐出圧を抑えながら動弁系の潤滑部に供給される潤滑油流量を十分に確保することが可能となる。また、エンジン高回転時、クランク系オリフィスがその流路抵抗を小さくするとともに、動弁系オリフィスがその流路抵抗を大きくすることにより、オイルポンプの吐出圧を抑えながらクランクシャフトの主軸受に供給される潤滑油流量を十分に確保するとともに、動弁系供給通路を通って動弁系の潤滑部に供給される潤滑油流量が過大になることを防止し、動弁系の潤滑部を潤滑した潤滑油をオイルパンへ戻す通路の回収能力を越えない流量に抑えることが可能となる。
【０００３】
同様な車両用オイル供給装置として、エンジンによって駆動されるオイルポンプからメイン通路に吐出される潤滑油を、クランク系分岐通路を通してクランク系潤滑部に供給するとともに、動弁系分岐通路を通して動弁系潤滑部に供給するものもある。このような潤滑油供給装置において、前記オイルポンプとして設定圧以上の吐出圧で吐出量を減少させる可変容量型オイルポンプを採用し、前記動弁系分岐通路に油圧の上昇に応じて流路を絞って流路抵抗を大きくする油圧検知式可変絞りを設けること、あるいは前記メイン通路に油温の上昇に応じて流路を広げて流路抵抗を小さくする油温検知式可変絞りを設けることが知られている（特許文献２参照）。動弁系分岐通路に油圧検知式可変絞りを設けた場合では、オイルポンプからの吐出量がエンジン回転数の上昇に伴って増大して吐出圧が上昇すると、動弁系分岐通路での流路抵抗が大きくなり、動弁系分岐通路に必要以上の潤滑油が供給されることが抑えられるとともに、クランク系分岐通路への潤滑油の供給量が多くなる。このため、クランク系分岐通路への潤滑油の供給量を適正量とする可変容量型オイルポンプの設定が可能となる。また、メイン通路に油温検知式可変絞りを設けた場合では、低油温時には高油温時に比してオイルポンプからの吐出量がエンジン回転数の上昇に伴って増大して吐出圧が上昇する際の上昇勾配が大きくなる。このため、低油温時には高油温時に比して、エンジン回転数が低い状態で、オイルポンプの吐出圧が所定圧（油温検知式可変絞りが絞り機能を発揮し始める油圧）に上昇し、それ以降にはメイン通路への潤滑油の供給が抑えられる。
【０００４】
さらに、機械式オイルポンプだけでなく、機械式オイルポンプを補助する電動オイルポンプも備えたエンジンオイル供給装置もある。そのようなエンジンオイル供給装置において、機械式オイルポンプの吐出口と電動オイルポンプの吸入口をつないで機械式オイルポンプと電動オイルポンプを直列に接続し、機械式オイルポンプの吐出口の圧力が第１の設定圧以上になると開いて機械式オイルポンプの吐出口の圧力を第１の設定圧以下に制限する第１のリリーフ弁を設け、電動オイルポンプの両端に吸入口から吐出口への油の流れを許容する逆止弁を設け、電動オイルポンプの吐出口とオイルジェット装置との間に、第２の設定圧以上になると開いて電動オイルポンプの吐出口からオイルジェット装置へ油を流す第２のリリーフ弁を設けたものが知られている（特許文献３参照）。この装置ではさらに、機械式オイルポンプの吐出口はエンジン各部に潤滑油を供給する潤滑経路に接続され、電動オイルポンプの吐出口は可変バルブタイミング装置（弁開閉時期制御装置）に接続され、第２の設定圧を第１の設定圧以上の値としている。従って、このエンジンオイル供給装置では、エンジン回転数が低いときは、電動オイルポンプを作動させることにより、可変バルブタイミング装置を作動させる。エンジン回転数が高いときは、電動オイルポンプを停止させる。また、エンジン回転数が高いときに電動オイルポンプを駆動することでオイルジェット装置を駆動する。
【特許文献１】特開平６―２１２９３２号公報（段落番号０００７−００１３、図１）
【特許文献２】特開２００２−３０３１１１号公報（段落番号０００６−００１４、図１）
【特許文献３】特開２００４−１１６４３０号公報（段落番号００１１−００１３、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１や特許文献２の潤滑油供給装置では、オイルポンプによって供給されるオイルは潤滑目的であるため、その油圧制御において供給流量は考慮されているが供給油圧は考慮されていない。従って、このような潤滑油供給装置における油圧回路に油圧アクチュエータなどを介装した場合、作動遅れなどの問題が生じてしまう。特に、機械式オイルポンプがエンジンを動力源しているので、エンジン始動時などエンジンが十分に回転していないときに油圧アクチュエータが油圧不足で作動が不安定になるという問題が避けられない。また、特許文献３のエンジンオイル供給装置では、機械式オイルポンプの補助として電動式オイルポンプが直列配置されているので、機械式オイルポンプによる油圧不足を電動式オイルポンプで補うことが可能となる。しかしながら、電動式オイルポンプを機械式オイルポンプの補助として搭載することによって、コスト上昇だけでなく重量の増加や取り付けスペースの圧迫といった不利益が生じてしまう。
【０００６】
本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、電動式オイルポンプの補助なしに油圧アクチュエータに対して適切に油圧が付与される車両用オイル供給装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明による車両用オイル供給装置は、エンジンの回転により駆動される機械式オイルポンプと、前記オイルポンプによって供給されるオイルの油圧により作動する油圧アクチュエータと、前記オイルポンプによって供給されるオイルを用いて前記エンジンの各部材を潤滑するエンジン潤滑装置とを備え、さらに、前記油圧アクチュエータに作用する油圧が低いときに、前記オイルポンプから前記エンジン潤滑装置へのオイル供給に対して前記オイルポンプから前記油圧アクチュエータへのオイル供給を優先させる優先弁を備えている。
【０００８】
この構成によれば、オイルポンプによって供給されるオイルの油圧が一定油圧以下のときには、オイルポンプから前記エンジン潤滑装置へのオイル供給が抑制され、油圧アクチュエータへのオイル供給が優先されるので、油圧アクチュエータに作用する油圧が確保しやすくなる。従って、機械式オイルポンプの回転数が低いときでも油圧アクチュエータに作用する油圧の確保が優先されるので、機械式オイルポンプを補助する電動式オイルポンプがなくても、油圧アクチュエータを適切に作動させることが可能となる。
【０００９】
また、本発明に係る車両用オイル供給装置は、さらに、前記優先弁が前記オイルポンプから前記エンジン潤滑装置へのオイル流量を調整する調整弁であり、前記油圧アクチュエータに作用する油圧が前記油圧アクチュエータの動作必要油圧より低いときに、前記エンジン潤滑装置へのオイル流量を制限することを特徴とする。この特徴によれば、油圧アクチュエータに作用する油圧が前記油圧アクチュエータの動作必要油圧より低いときには、調整弁によってエンジン潤滑装置へのオイル流量が制限される。調整弁を用いることにより、油圧アクチュエータに作用する油圧の所望の値を確実に確保することが容易となる。
【００１０】
前記調整弁の簡単な形態としては、油圧が一定値未満ならエンジン潤滑装置へのオイル供給量を制限し、一定値以上ならそのような制限を解除するような、圧力感知式の切換弁タイプが提案される。また、より高度な油圧制御を行うためには、前記調整弁が、少なくとも第１流量調整状態とこの第１流量調整状態より大きなオイル供給制限量をもたらす第２流量調整状態を作り出すように構成されていることが好ましい。具体的には、使用されている油圧アクチュエータが２つの異なる応答速度で作動することを要求されている場合、前記調整弁は、前記油圧アクチュエータを高速動作させる必要があるときには前記第２流量調整状態に設定され、高速動作させる必要がないときに、前記第１流量調整状態に設定されるように構成されていると好適である。この構成では、油圧アクチュエータが通常より速い応答速度で作動する必要があるときには調整弁を第２流量調整状態に設定することで、オイルポンプから油圧アクチュエータへのオイル供給がより優先され、より高い油圧が油圧アクチュエータに作用させることができる。油圧アクチュエータが通常の応答速度で作動してよい場合は、調整弁を第１流量調整状態に設定するとよい。
【００１１】
機械式オイルポンプはエンジンの回転より駆動されている。従って、油圧アクチュエータに作用する油圧はエンジンの回転数に依存することになるので、このことを前記調整弁に対する前記制御状態の設定制御に利用できる。例えば、前記調整弁は、前記エンジンが所定の回転数以上のときに、前記第１流量調整状態に設定され、前記エンジンが前記処理の回転数以下のときに前記第２流量調整状態に設定されるように構成することができる。これにより、エンジンの回転数にかかわらず、油圧アクチュエータに作用する油圧を所望の値以上にすることができ、油圧アクチュエータの作動がスムーズとなる。
【００１２】
本発明で用いられる優先弁の好適な形態の１つとして、この優先弁の流入オイル圧が所定設定圧を超えたときに、前記エンジン潤滑装置にオイルを流す圧力制御式調整弁とすることができる。このような圧力制御式調整弁を本発明における優先弁として採用すると、複雑な電子制御を用いなくとも油圧アクチュエータに作用する油圧が所定設定圧以下では機械式オイルポンプからエンジン潤滑装置へのオイルの流れを制限し、油圧アクチュエータに作用する油圧を迅速に所定設定圧に上昇させることができる。その際、前記所定設定圧を前記油圧アクチュエータの動作必要油圧以上とすることで、エンジン回転数が低い時でも適切に油圧アクチュエータを動作させることができる。
【００１３】
エンジンの回転時には、少なくとも少量でもよいからエンジン潤滑装置にオイルを供給することが要求される場合がある。このような場合、前記優先弁をバイパスして前記オイルポンプと前記エンジン潤滑装置とを接続するバイパス油路が設けられ、前記バイパス油路に絞りが介装されると好適である。つまり、油圧アクチュエータに作用する油圧が低いときに優先弁によってオイルポンプからエンジン潤滑装置へのオイル供給が遮断されたとしても、この絞りによって規定される量のオイルがバイパス油路を通じてエンジン潤滑装置に供給される。これにより、エンジンの低回転時において、油圧アクチュエータに十分な油圧を作用させることができるとともにエンジン潤滑装置にも必要最小限のオイルを供給することができる。
【００１４】
また、本発明に係る車両用オイル供給装置は、さらに、前記優先弁が前記オイルポンプと前記油圧アクチュエータとの間に備えられ、前記優先弁が前記オイルポンプの停止時に閉状態となり、前記油圧アクチュエータと前記優先弁との間のオイルを維持することを特徴とする。この特徴によれば、エンジン停止によりオイルポンプの駆動が停止したときに、優先弁と油圧アクチュエータとの間の油路を満たしているオイルがそのままドレインに排出されずに残ることになる。その結果、エンジン始動にともなってオイルポンプが駆動すると迅速に油圧アクチュエータに必要油圧が作用し、油圧アクチュエータがすばやく動作するという利点が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１に車両用オイル供給装置の一例が示されている。この車両用オイル供給装置では、図示されていないエンジンの出力軸に接続されている機械式オイルポンプ（以下単にオイルポンプと称する）１からエンジンの各部材を潤滑するエンジン潤滑装置４と油圧アクチュエータとしての弁開閉時期制御装置６とにオイルが供給される。さらに、弁開閉時期制御装置６に作用する油圧が低いときに、オイルポンプ１からエンジン潤滑装置４へのオイル供給を制限してオイルポンプ１から弁開閉時期制御装置６へのオイル供給を優先させる優先弁３が備えられている。優先弁３はオイルポンプ１からエンジン潤滑装置４へのオイル流量を調整する可変昇圧弁または可変昇圧弁などの調整弁として構成される。この実施形態では、優先弁３は具体的には可変昇圧弁として構成されている。
【００１６】
オイルポンプ１はオイルパン１０から吸入油路１１を介してオイルを汲み上げ、オイルフィルタが設けられている吐出油路１２に吐出する。吐出油路１２の終端には可変昇圧弁３の入力ポートが接続している。この可変昇圧弁３の２つの出力ポートには、エンジン潤滑装置４へオイルを供給する供給油路１４と弁開閉時期制御装置６へオイルを供給する供給油路１５とが接続している。ここでは模式的にしか図示されていない、可変昇圧弁３の弁体３１の位置に応じて、オイルポンプ１からのオイルが弁開閉時期制御装置６のみに供給される状態、または可変昇圧弁３とエンジン潤滑装置４の両方に供給される状態、あるいは可変昇圧弁３とエンジン潤滑装置４のいずれにも供給しない状態が作り出される。そのような各状態を作り出す弁体３１の動きは、供給油路１５の油圧、つまり弁開閉時期制御装置６に作用する油圧に依存するように構成されている。そのため、一端をリテーナ３２の上面に接当するとともに他端を弁体３１の下面に接当しているバネ３３が配設されている。リテーナ３２の油圧作用面積は弁体３１の油圧作用面積より大きく形成されている。弁体３１の上面側には第１圧力作用室３４が形成されており、この第１圧力作用室３４に吐出油路１２が接続されている。さらに、リテーナ３２の下面側には第２圧力作用室３５が形成されており、この圧力作用室３４に、吐出油路１２から分岐するとともにソレノイド式開閉弁２を介装した分岐路１３が接続している。開閉弁２を制御することにより、第２圧力作用室３５内の油圧が調整され、その結果、バネ３３による弁体３１に対する付勢力が調整される。
【００１７】
上述した可変昇圧弁３の構成により、供給油路１５の油圧が所定値以下のときには、バネ３３に抗して弁体３１を引き下げる力が弱いので、弁開閉時期制御装置６への供給油路１５と接続している出力ポートだけが開放され、エンジン潤滑装置４への供給油路１４と接続している出力ポートは閉鎖される。供給油路１５の油圧が所定値を超えると、弁体３１を引き下げる力が強くなり、エンジン潤滑装置４への供給油路１４と接続している出力ポートも開放される。一方、第２圧力作用室内の油圧が高くなると、バネ３３のセット長が短くなり、付勢力が大きくなるため、弁開閉時期制御装置６への供給油路１５とエンジン潤滑装置４への供給油路１４との両方が遮断される。また、圧力作用室３４内の油圧を調整することにより、供給油路１５の油圧値を調整することができる。つまり、この油圧値は、弁開閉時期制御装置６への供給油路１５のみへのオイル供給状態から弁開閉時期制御装置６への供給油路１５とエンジン潤滑装置４への供給油路１４との両方へのオイル供給状態への移行のための閾値となる。
【００１８】
エンジン潤滑装置４は、よく知られているように、エンジン及びその周囲の潤滑油供給を必要とする全ての部位、例えば、各軸受、ピストンジェット、チェーンジェット、ラッシュアジャスタなど、に対してオイルを供給するものであり、その戻り油はオイルパン１０に回収されるように構成されている。
【００１９】
供給油路１５を通じてオイルポンプ１からオイルが供給される弁開閉時期制御装置６の構造を以下に説明する。この弁開閉時期制御装置６は、吸気側カムシャフトの回転位相を、非図示のクランクシャフトの回転位相に対して進角側又は遅角側に変位させ、任意の位相で保持する制御を行うものであり、位相制御ユニット６０と制御弁５とを備えている。位相制御ユニット６０は、図１及び図２に示すように、クランクシャフトに同期回転する外部ロータ６２と、この外部ロータ６２と同軸状に配置されるとともにカムシャフト６１に同期回転する内部ロータ６３とを備えている。外部ロータ６２と内部ロータ６３との相対回転位相が制御弁５によって制御されたオイルの給排を通じて制御される。
【００２０】
外部ロータ６２には、径内方向に突出するシューとして機能する複数個の突部６４が回転方向に沿って互いに離間して並設されている。隣接する突部６４の夫々の間には、外部ロータ６２と内部ロータ６３とで規定される圧力室６５が形成されている。内部ロータ６３の外周部の、各流体圧室６５に対面する箇所には流体圧室６５を進角室６５ａと遅角室６５ｂとに仕切るベーン６６が放射方向に沿って摺動可能に設けられている。圧力室６５の進角室６５ａは内部ロータ６３に形成された進角通路６７に連通し、遅角室６５ｂは内部ロータ６３に形成された遅角通路６８に連通している。これらの進角通路６７及び遅角通路６８は制御弁５に接続されている。
【００２１】
内部ロータ６３と外部ロータ６４との間にこれらの相対回転位相をロックするロック機構５０が設けられている。ロック機構５０は、外部ロータ６４側に設けられたロックピン５１と、このロックピン５１を受け入れ可能に内部ロータ６３に設けられた係合凹部５２からなる。４個の進角室６５ａの内、ロック機構５０に隣接する位置にある進角室６５ａの進角通路６７は、ロック機構５０の係合凹部５２を介して進角室６５ａに連通する流路となっている。すなわち、当該進角通路６７は、制御弁５からまず係合凹部５２に連通し、そこから内部ロータ６３における外部ロータ６４との摺動面に沿って形成された流路により進角室６５ａとを連通している。制御弁５により進角室６５ａ及び遅角室６５ｂの一方又は双方に対するオイルの供給・排出制御が行われる。それにより、内部ロータ６３と外部ロータ６４との相対回転位相が、進角方向Ｓ１又は遅角方向Ｓ２へ変位する。
【００２２】
図２に示すように、内部ロータ６３と、外部ロータ６４に固定されたフロントプレート６４ａとの間にはトーションスプリング６９が設けられている。このトーションスプリング６９の両端部は、内部ロータ６３とフロントプレート６４ａとにそれぞれ形成された保持部により保持されている。そして、このトーションスプリング６９は、相対回転位相が進角方向Ｓ１に変位する方向に内部ロータ６３及び外部ロータ６４を常時付勢するトルクを与えている。
【００２３】
図１に示されたロック位相と呼ばれる外部ロータ２と内部ロータ３との相対回転位相ロック位相において、油圧がたっていない状態では、ロック機構５０により拘束される。例えば、エンジンの停止状態では、吸気側カムシャフト６１はロック位相（最遅角位相）に拘束される。制御弁５が油圧供給側に切り換えられ、進角通路４３にオイルが供給されると、ロック機構５０は、ロックピン５１が係合凹部５２から引退して解除状態となる。また、この際、オイルは進角室４１にも供給されるので、ロック機構５０が解除状態となった後に、相対回転位相は進角方向Ｓ１に変位する。その後は、相対回転位相を最遅角位相と最進角位相との間の範囲内の任意の位相に変位させることが可能となる。
【００２４】
上述のように構成された車両用オイル供給装置における、開閉弁２と可変昇圧弁３の動作の一例を説明する。なお、開閉弁２及び制御弁５はＥＣＵ（電子制御ユニット）７に接続されており、車両の駆動状態に応じて生成されるＥＣＵ７からの制御信号によってその動作が制御される。エンジンが停止して、オイルポンプ１が回転しなくなると、吐出油路１２に油圧がたたなくなる。これにより、可変昇圧弁３の第１圧力作用室３４の油圧が低下し、バネ３３の付勢力によって変位した弁体３１によりエンジン潤滑装置４及び弁開閉時期制御装置６へのオイル供給が遮断される。なおその際、供給油路１５も偏差されているので、制御弁５が開放状態に切り換えられない限り、弁開閉時期制御装置６の外部へオイルが抜けていく、いわゆるオイル落ちすることが防止される。これにより、エンジン始動再開時に、弁開閉時期制御装置６における油圧の立ち上がりが早められ、弁開閉時期制御装置６の作動応答性が良好となる。
【００２５】
可変昇圧弁３の状態、つまり弁体３１の位置は、開閉弁２の動作によって規定される第２圧力作業室３５内の油圧とバネ３３と第１圧力作業室３４内の油圧とのバランスで決まる。ここでは、開閉弁２に対する制御により、可変昇圧弁３の状態を決定する２つの所定油圧値、第１所定値（約１００ｋｐａ）とこの第１所定値より大きい第２所定値（約４００ｋｐａ）とが選択的に設定可能となっている。エンジンが始動し、オイルポンプ１が回転すると、まずは、第１圧力作業室３４内の油圧が第１所定値より低い限りは、弁体３１は供給油路１５への出力ポートだけを開放し、オイルが弁開閉時期制御装置６のみに供給される。つまり、オイルポンプ１からのオイルが弁開閉時期制御装置６のみに供給されるので、弁開閉時期制御装置６の油圧が急速に立ち上がることになる。上記第１所定値を弁開閉時期制御装置６の動作に要求される必要油圧を以上に設定しておくと、弁開閉時期制御装置６の動作が可能になって初めてエンジン潤滑装置４を供給することになり、弁開閉時期制御装置６の動作が優先される。もし、エンジンが始動すると同時に、エンジン潤滑装置４に対して少ない量でもオイルの供給が要求される仕様の場合には、吐出油路１２とエンジン潤滑装置４への供給油路１４との間にバイパス油路１６を設け、そのバイパス油路１６に絞り１６ａを介装するとよい。
【００２６】
また、第１所定値に代えて第２所定値が用いられる場合には、弁開閉時期制御装置６における油圧をより高圧にすることができ、急激な加速に対応することが可能となる。エンジン回転数が低く、オイルポンプ１の吐出量が十分でなくても、弁開閉時期制御装置６へのオイル供給を優先することにより、弁開閉時期制御装置６の油圧を高圧にすることができる。つまり、弁開閉時期制御装置６の応答性を高くしたいときには第２所定値を選択し、弁開閉時期制御装置６の応答性が低くてよいときには第１所定値を選択することで、機械式のオイルポンプ１だけを用いながらも、油圧アクチュエータとしての弁開閉時期制御装置６を適切に動作させることができる。
【００２７】
なお、エンジン回転数が大きいときには、オイルポンプ１の吐出量も大きくなり、結果的に弁開閉時期制御装置６にも高い油圧が作用するので、第２所定値を選択する必要がない。また、油温が低すぎるときや高すぎるときにも、適切な弁開閉時期制御装置６の動作を得るため、第２所定値を選択せずに、第１所定値を選択するのが好ましい。
【００２８】
上述したことを考慮した、第１所定値や第２所定値を設定する制御弁２に対する制御ルーチンの一例が図３に示されている。この制御ルーチンでは上記第２所定値が選択される条件が判定され、全ての条件が満たされた場合にのみ第２所定値が選択され、それ以外では第１所定値が選択される。この制御ルーチンはＥＣＵ７に構築されている制御弁制御部７１で実行される。
まず、エンジン回転数検出センサ７０ａからの信号に基づいてエンジン回転数Ｎｅが１５００ｒｐｍ未満であるかどうかチェックされる（＃０１）。エンジン回転数Ｎｅが１５００ｒｐｍ未満であれば（＃０１Yes分岐）、さらに油温センサ７０ｂからの信号に基づいて油温Ｔが０℃を超えているかどうかチェックされる（＃０２）。油温Ｔが０℃を超えていれば（＃０２Yes分岐）、さらに油温Ｔが１１０℃未満であるかどうかチェックされる（＃０３）。油温Ｔが１１０℃未満であれば（＃０３Yes分岐）、さらにアクセル操作検出センサ７０ｃからの信号に基づいてアクセル開度変化が３０％以上増加しているかどうかチェックされる（＃０４）。アクセル開度変化が３０％以上増加していれば（＃０４Yes分岐）、制御弁２に対する高圧制御が実施される（＃０５）。この高圧制御では、制御弁２の開時間を長くして可変昇圧弁３の第２圧力作用室３５の油圧を高くすることで、弁開閉時期制御装置６への供給油路１５と接続している出力ポートを開放する開弁圧を上記第２設定圧とする。これにより、弁開閉時期制御装置６の油圧は高圧（約４００ｋＰａ）となる。
【００２９】
ステップ＃０１のチェックでエンジン回転数Ｎｅが１５００ｒｐｍを以上であれば（＃０１No分岐）、制御弁２に対する低圧制御が実施される（＃０６）。この低圧制御では，制御弁２から可変昇圧弁３の第２圧力作用室３５へのオイル供給を少なくしてその油圧を低くすることで、弁開閉時期制御装置６への供給油路１５と接続している出力ポートを開放する開弁圧を上記第１所定圧とする。これにより、弁開閉時期制御装置６の油圧は低圧（約１００ｋＰａ）となる。これは、エンジン回転数Ｎｅが１５００ｒｐｍを以上であれば、オイルポンプ１の吐出量も大きくなり、弁開閉時期制御装置６の油圧も高くなるので、制御弁２を高圧制御する必要がないからである。
【００３０】
同様に、ステップ＃０２のチェックで油温Ｔが０℃以下ならば（＃０２No分岐）、制御弁２に対する低圧制御が実施される（＃０６）。これは、油温が０℃以下の低温となると、粘性が大きくなり、油圧が高くなりやすく、あえて制御弁２を高圧制御する必要がないからである。また、ステップ＃０３のチェックで油温Ｔが１００℃以上ならば（＃０３No分岐）、制御弁２に対する低圧制御が実施される（＃０６）。これは油温が１００℃以上の高温となると、エンジン潤滑装置４における油圧が下がり過ぎる可能性があり、制御弁２を高圧制御することによりエンジン潤滑装置４における油圧がさらに低下してしまうことを避けるためである。最後に、アクセル開度の増加が３０％未満であれば（＃０４No分岐）、制御弁２に対する低圧制御が実施される（＃０６）。これは、アクセル開度の増加が３０％未満であれば、車両はそれほど急激な加速状態ではなく、低圧下での弁開閉時期制御装置６でも十分に対応できるとみなされるからである。以上のことから、この制御ルーチンでは、ステップ＃０１から＃０４までの全ての条件が満たされた場合にのみ、制御弁２が高圧制御され、弁開閉時期制御装置６に高圧の油圧がたつことになる。
【００３１】
上述した車両用オイル供給装置では、弁開閉時期制御装置６に作用する油圧が低いときに、オイルポンプ１からのオイルを弁開閉時期制御装置６に優先的に流すだけでなく、弁開閉時期制御装置６に作用する油圧を低圧と高圧とから車両の状況によって適切に選択することできる。
【００３２】
〔別実施形態〕
（１）上述した実施形態での優先弁３は、第１圧力作用室３４に作用する圧力（油圧）が所定値より低い場合オイルポンプ１からのオイルを油圧アクチュエータとしての弁開閉時期制御装置６に対して優先的に流す優先状態と、第１圧力作用室３４に作用する圧力が所定値より高い場合オイルポンプ１からのオイルを弁開閉時期制御装置６とエンジン潤滑装置４との両方に送る通常状態と、どちらにも流さない閉鎖状態を選択的に作り出していた。しかも、その選択基準となる所定値は、制御弁２とこの制御弁２によって圧力調整される第２圧力作用室３５とによって可変となっていた。このような構成に代えて、制御弁２と第２圧力作用室３５とを省略する構成を採用してもよい。この場合、選択基準となる所定値はバネ３３によって一定値となるが、構造が簡単化するという利点が得られる。
（２）上述した実施形態での優先弁３は、オイル流れ方向に関して、エンジン潤滑装置４と弁開閉時期制御装置６とに対してオイルポンプ１側に配置されていた。つまり、優先弁３と弁開閉時期制御装置６は油圧回路的にシリアル接続されており、エンジン停止時においても、優先弁３が閉鎖状態となっておれば、弁開閉時期制御装置６がオイル落ちすることは回避される。しかしながら、図４に示すように、オイルポンプ１に対して、優先弁３と弁開閉時期制御装置６とを油圧回路的にパラレル接続することも可能である。ただし、弁開閉時期制御装置６のオイル落ちを回避する必要がある場合には、ストップ弁などによる対策が必要となる。
（３）上述した実施形態での優先弁３は、弁体３１に及ぼす油圧回路圧に応じてオイルポンプ１からのオイルの流れ先が選択される可変昇圧弁構造を有していた。これに代えて、図５に示すように、ＥＣＵ７からの制御信号に基づいて励起するソレノイドによって変位するスプールを有する電気式可変絞り弁３を採用してもよい。図５では、この電気式可変絞り弁３は、オイルポンプ１から弁開閉時期制御装置６（油圧アクチュエータ）につながる油路から分岐してエンジン潤滑装置４につながる油路に設けられている。さらに、弁開閉時期制御装置６に作用する圧力を検出するセンサがＥＣＵ７に接続されており、電気式可変絞り弁３は、弁開閉時期制御装置６に作用する圧力が低いときにはオイルポンプ１からエンジン潤滑装置４に流れるオイルを制限するように制御される。
（４）上述した実施形態では、必要に応じて優先弁３によりオイルポンプ１からのオイルを優先供給される油圧アクチュエータとして、弁開閉時期制御装置６が取り扱われた。本発明はこれに限定されるわけではなく、オイルポンプ１による吐出量が十分でない時でも必要十分な油圧を得ることで適切な作動応答性を確保する種々の油圧アクチュエータために本発明を適用することができる。
（５）上述した実施形態での開閉弁２は、第２圧力室３５へオイルを供給する状態と、第２圧力室３５内のオイルを排出する状態とで、２段階の可変昇圧弁３の開弁圧を制御したが、開閉弁２をオイルコントロールバルブ（ＯＣＶ）に置き換えてデューティ制御することにより、可変昇圧弁３の開弁圧を任意の開弁圧に制御する構成を採用することもできる。つまり、本発明における開閉弁２は、２段階の開弁圧制御に限定されているわけでなく、それ以外の開弁圧制御も含んでいる。
【００３３】
尚、可変昇圧弁３のバネ３３が設けられている、弁体３１とリテーナ３２との間の空間は、容積が増減するため、この空間内の空気を吸排する呼吸孔（図示なし）を形成する必要があることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明による車両用オイル供給装置の一例を示す構成図
【図２】図１で用いられた弁開閉時期制御装置の断面図
【図３】制御弁の制御ルーチンを示すフローチャート
【図４】車両用オイル供給装置の構別実施形態の構成図
【図５】電気式可変絞り弁を備えた車両用オイル供給装置を示す構成図
【符号の説明】
【００３５】
１：機械式オイルポンプ
２：開閉弁
３：優先弁（調整弁；可変昇圧弁、可変絞り弁）
４：エンジン潤滑装置
５：制御弁
６：油圧アクチュエータ（弁開閉時期制御装置）
７：ＥＣＵ
３１：弁体
３２：リテーナ
３３：バネ
３４：第１圧力作用室
３５：第２圧力作用室
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの回転により駆動される機械式オイルポンプと、前記オイルポンプに給されるオイルの油圧により作動する油圧アクチュエータと、前記オイルポンプによって供給されるオイルを用いて前記エンジンの各部材を潤滑するエンジン潤滑装置とを備え、
前記油圧アクチュエータに作用する油圧が低いときに、前記オイルポンプから前記エンジン潤滑装置へのオイル供給に対して前記オイルポンプから前記油圧アクチュエータへのオイル供給を優先させる優先弁を備えている車両用オイル供給装置。
【請求項２】
前記優先弁が前記オイルポンプから前記エンジン潤滑装置へのオイル流量を調整する調整弁であり、前記油圧アクチュエータに作用する油圧が前記油圧アクチュエータの動作必要油圧より低いときに、前記エンジン潤滑装置へのオイル流量を制限する請求項１に記載の車両用オイル供給装置。
【請求項３】
前記調整弁は、少なくとも第１流量調整状態とこの第１流量調整状態より大きなオイル供給制限量をもたらす第２流量調整状態を作り出す請求項２に記載の車両用オイル供給装置。
【請求項４】
前記調整弁は、前記油圧アクチュエータを高速動作させる必要があるときには前記第２流量調整状態に設定され、高速動作させる必要がないときに、前記第１流量調整状態に設定される請求項３に記載の車両用オイル供給装置。
【請求項５】
前記調整弁は、前記エンジンが所定の回転数以上のときに、前記第１流量調整状態に設定され、前記エンジンが前記処理の回転数以下のときに前記第２流量調整状態に設定される請求項３または４に記載の車両用オイル供給装置。
【請求項６】
前記優先弁が、前記優先弁の流入オイル圧が所定設定圧を超えたときに、前記エンジン潤滑装置にオイルを流す圧力制御式調整弁である請求項１に記載の車両用オイル供給装置。
【請求項７】
前記所定設定圧が前記油圧アクチュエータの動作必要油圧以上である請求項６に記載の車両用オイル供給装置。
【請求項８】
前記優先弁をバイパスして前記オイルポンプと前記エンジン潤滑装置とを接続するバイパス油路が設けられ、前記バイパス油路に絞りが介装されている請求項１から７のいずれか一項に記載の車両用オイル供給装置。
【請求項９】
前記優先弁が前記オイルポンプと前記油圧アクチュエータとの間に備えられ、前記優先弁が前記オイルポンプの停止時に閉状態となり、前記油圧アクチュエータと前記優先弁との間のオイルを維持する請求項１から８のいずれか一項に記載の車両用オイル供給装置。
【請求項１】
エンジンの回転により駆動される機械式オイルポンプと、前記オイルポンプに給されるオイルの油圧により作動する油圧アクチュエータと、前記オイルポンプによって供給されるオイルを用いて前記エンジンの各部材を潤滑するエンジン潤滑装置とを備え、
前記油圧アクチュエータに作用する油圧が低いときに、前記オイルポンプから前記エンジン潤滑装置へのオイル供給に対して前記オイルポンプから前記油圧アクチュエータへのオイル供給を優先させる優先弁を備えている車両用オイル供給装置。
【請求項２】
前記優先弁が前記オイルポンプから前記エンジン潤滑装置へのオイル流量を調整する調整弁であり、前記油圧アクチュエータに作用する油圧が前記油圧アクチュエータの動作必要油圧より低いときに、前記エンジン潤滑装置へのオイル流量を制限する請求項１に記載の車両用オイル供給装置。
【請求項３】
前記調整弁は、少なくとも第１流量調整状態とこの第１流量調整状態より大きなオイル供給制限量をもたらす第２流量調整状態を作り出す請求項２に記載の車両用オイル供給装置。
【請求項４】
前記調整弁は、前記油圧アクチュエータを高速動作させる必要があるときには前記第２流量調整状態に設定され、高速動作させる必要がないときに、前記第１流量調整状態に設定される請求項３に記載の車両用オイル供給装置。
【請求項５】
前記調整弁は、前記エンジンが所定の回転数以上のときに、前記第１流量調整状態に設定され、前記エンジンが前記処理の回転数以下のときに前記第２流量調整状態に設定される請求項３または４に記載の車両用オイル供給装置。
【請求項６】
前記優先弁が、前記優先弁の流入オイル圧が所定設定圧を超えたときに、前記エンジン潤滑装置にオイルを流す圧力制御式調整弁である請求項１に記載の車両用オイル供給装置。
【請求項７】
前記所定設定圧が前記油圧アクチュエータの動作必要油圧以上である請求項６に記載の車両用オイル供給装置。
【請求項８】
前記優先弁をバイパスして前記オイルポンプと前記エンジン潤滑装置とを接続するバイパス油路が設けられ、前記バイパス油路に絞りが介装されている請求項１から７のいずれか一項に記載の車両用オイル供給装置。
【請求項９】
前記優先弁が前記オイルポンプと前記油圧アクチュエータとの間に備えられ、前記優先弁が前記オイルポンプの停止時に閉状態となり、前記油圧アクチュエータと前記優先弁との間のオイルを維持する請求項１から８のいずれか一項に記載の車両用オイル供給装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−２９９５７３（Ｐ２００９−２９９５７３Ａ）
【公開日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１５４５６４（Ｐ２００８−１５４５６４）
【出願日】平成２０年６月１２日（２００８．６．１２）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月１２日（２００８．６．１２）
【出願人】（０００００００１１）アイシン精機株式会社 (5,421)
【Ｆターム（参考）】
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