JP2006097491A

JP2006097491A - エンジンのオイル供給装置

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Publication number: JP2006097491A
Application number: JP2004281908A
Authority: JP
Inventors: Atsutoshi Ikegawa; 敦俊池川
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2004-09-28
Filing date: 2004-09-28
Publication date: 2006-04-13
Also published as: EP1640571B1; US20060065217A1; EP1640571A1; DE602005002103D1

Abstract

【課題】必要な部位に適切なオイル供給を行うエンジンのオイル供給装置を提供する。
【解決手段】オイル供給装置に、エンジンの油温・回転数・負荷の夫々の変化のうち少なくとも何れか一つの変化に応じて、クランクシャフトで駆動する第１ポンプ１と、作動・停止切替可能な第２ポンプ２とを備え、第１ポンプ１から潤滑系部位１０に至る第１油路５と、第２ポンプ２から冷却系部位１１に至る第２油路６と、第１・第２油路５,６を連絡する第３油路７とを備え、第３油路７に、第１油路５から第２油路６へのオイル流通を遮断する第１弁１４を備え、第２ポンプ２から潤滑・冷却系部位１０,１１にオイル供給可能とし、潤滑・冷却系部位１０,１１へのオイル供給量を変更する供給量制御手段２１を備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンの潤滑系部位および冷却系部位にオイルを供給するエンジンのオイル供給装置に関する。

エンジンのオイル供給装置としては、メインオイルポンプ（第１ポンプ）とモータによって駆動される電動オイルポンプ（第２ポンプ）とを設け、エンジン回転数に基づいて両オイルポンプからの油路を適切に切り替えることで、各ポンプからのオイルの供給先が変更されるように構成されたものがある（例えば、特許文献１参照）。このオイル供給装置では、上記第１ポンプと上記第２ポンプとはオイル供給先に対して並列に設けられており、それらオイルポンプから供給されるオイルが主に油圧駆動用途に使用されている（例えば、特許文献１参照）。

また、オイル供給先に対して第１ポンプと第２ポンプとが直列に設けられているオイル供給装置もある。このオイル供給装置では、オイル溜部から吸引したオイルを第１ポンプが第２ポンプ側へ吐出し、第２ポンプは第１ポンプから吐出されたオイルのみをオイル供給先へ吐出するように構成されている（例えば、特許文献２参照）。

実開平４−１３２４１４号公報特開平１０−２５２４３４号公報

エンジンにおいてオイル供給が要求される部位としては、上記油圧駆動に係る部位の他に、潤滑用のオイル供給を必要とするカムやカムチェーンなどの潤滑系部位と共に、冷却用のオイル供給を必要とするピストンなどの冷却系部位がある。しかし、オイルの温度、オイルの飛散量などに応じてこれら潤滑系部位及び冷却系部位にオイル供給を行うことが必要であるか否かが変化し、且つ、各部位へのオイル供給に使用するオイルポンプの適性（例えば、オイル粘度が高いときには出力トルクの大きなポンプが必要となる）が存在するので、エンジン回転数のみに基づいて油路の切り替えを行う従来のオイル供給装置を用いていては、潤滑系部位及び冷却系部位に対して適切なオイル供給を行うことはできないという問題がある。

更に、特許文献１に記載のオイル供給装置では、上記メインオイルポンプと電動オイルポンプとはオイル供給先に対して並列に設けられているため、オイル供給先に対して高圧でオイル供給を行う必要があるときには、それぞれのポンプが高出力のポンプであることが要求されるという問題がある。
また更に、特許文献２に記載のオイル供給装置では、第２ポンプは第１ポンプが稼動していなければオイルを吸引できず、その結果、オイル供給先にオイル供給を行えないという問題がある。特に、エンジンの始動時、第１ポンプがオイルを充分に吸引して第２ポンプ側へ吐出するまでは、第２ポンプからオイル供給先へのオイル供給を行えないという問題が生じる。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、必要な部位に適切なオイル供給が行われるエンジンのオイル供給装置を提供する点にある。

上記目的を達成するための本発明に係るオイル供給装置の第１特徴構成は、エンジンの潤滑系部位および冷却系部位にオイルを供給するエンジンのオイル供給装置であって、エンジンのクランクシャフトからの回転を利用して、第１オイル吸引路からのオイルを吸引して吐出する第１ポンプと、作動・停止の切替制御可能であり、前記第１ポンプから吐出されたオイル及び第２オイル吸引路からのオイルの少なくとも一方を吸引して吐出する、前記第１ポンプと直列に配置される第２ポンプとからなるオイルポンプを備えると共に、前記第２ポンプ及び前記第２オイル吸引路から前記第１ポンプへのオイルの流通を遮断する逆止弁と前記第１ポンプとの間で分岐して前記潤滑系部位に至る第１油路と、前記第２ポンプから前記冷却系部位に至る第２油路と、前記第１油路および前記第２油路を連絡する第３油路とを備え、前記第１オイル吸引路と前記第２オイル吸引路とが前記第２ポンプに対して並列に配置され、前記第３油路に、前記第１油路から前記第２油路へのオイルの流通を遮断する第１弁を備えて、前記第２ポンプからは前記冷却系部位および前記潤滑系部位にオイルを供給可能とし、エンジン油温、および、エンジン回転数、エンジン負荷の夫々の変化のうち少なくとも何れか一つの変化に応じて、前記潤滑系部位へのオイル供給量、あるいは、前記冷却系部位へのオイル供給量、あるいは、前記潤滑系部位および前記冷却系部位へのオイル供給量を変更する供給量制御手段を備えた点にある。

本構成によれば、供給量制御手段が、エンジンの運転状態、例えば、エンジンの油温の変化およびエンジンの回転数およびエンジン負荷の変化のうち少なくとも何れか一方に応じて、オイルポンプから潤滑系部位へのオイル供給量、あるいは、冷却系部位へのオイル供給量、あるいは、潤滑系部位および冷却系部位へのオイル供給量を変更可能である。

当該オイル供給装置のオイルポンプは、エンジンのクランクシャフトの回転を利用する第１ポンプと、作動・停止の切替制御可能な第２ポンプとで構成してある。このうち、第１ポンプは、比較的粘度の高いオイルを容易に吐出できるトルクを備えており、油温が低くオイルの粘度が高いときでも潤滑系部位にオイルを供給することができる。そして、エンジンの運転状況に応じて第２ポンプの作動を入切することで、エンジンの運転状況に応じて潤滑系部位及び冷却系部位へ最適なオイル供給を行うことができる。
このように、オイル供給量を自在に変更できるので、必要な部位に適量のオイルを供給し、不必要な部位へのオイル供給を阻止してエンジン効率を高めることができる。

また、第１弁を、第１油路から第２油路へのオイルの流通を遮断するように設け、第１油路のオイルが冷却系部位に供給されるのを阻止することで、例えば、低油温時及び低回転時に、第１ポンプから冷却系部位にオイルが供給されるのを防止できる。この結果、例えば、冷却部位がピストンである場合には、ピストンボアが不必要に冷却されることがない。よって、エンジン始動時等にエンジンの暖機が促進され、エンジンフリクションが早期に低下するため燃料噴射量が低減し、燃費が向上する熱効率の良いエンジンを得ることができる。

また更に、第２ポンプは、第１ポンプと直列に配置され、第１ポンプが吐出したオイルを吸引するように配置されているので、第２ポンプの吸引側の油圧は第１ポンプから供給される油圧となって、第２ポンプが単独でオイルを吸引するよりも小さな仕事量でオイルの吸引を行えるようになっている。従って、第２ポンプ自体の出力を小さくして小型化することが可能である。以上のように、上記第２ポンプが上記第１ポンプと直列に配置されていることにより、第２ポンプは、第１ポンプから吐出されるオイルを小さな仕事量で更に昇圧して出力可能であるので、大量且つ高圧のオイル供給を必要とするオイルジェットのようなオイル供給先に第２ポンプがオイル供給を行う場合には特に有利である。

また更に、第１オイル吸引路と第２オイル吸引路とが並列に設けられているので、例えば、エンジン始動直後において、第１ポンプが第１オイル吸引路からオイルを充分に吸引していないことで第１ポンプ内及び配管内にオイルが充満していない状態であっても、第１オイル吸引路とは並列に設けられた第２オイル吸引路から第２ポンプが単独でオイルを吸引して吐出させることができるようになる。

本発明に係るオイル供給装置の第２特徴構成は、前記第１油路における、当該第１油路と前記第３油路との接続点よりも上流側に、前記第１ポンプから前記潤滑系部位へ向かうオイル流通のみを許容する第２弁を設けた点にある。

本構成によれば、第２ポンプから潤滑系部位にオイルを供給する際に、第２油路から第１弁を備えた第３油路を介して第１油路に流入したオイルが、第１ポンプの側に逆流するのが遮断される。このため、潤滑系部位に確実にオイルを供給することができる。さらに、第２ポンプの作動・停止を切り替える際に、第１ポンプによる潤滑系部位へのオイルの供給が妨げられることがなく、エンジンのオイル供給を円滑に行うことができる。

本発明に係るエンジンのオイル供給装置の第３特徴構成は、前記第１油路における、当該第１油路と前記第３油路との接続点よりも下流側に、所定圧力で閉弁する第３弁を設けた点にある。

エンジンの回転数が増加した際には、クランクケースの内部で飛散するオイルの量が増加する。この状態では、例えば、カムシャワーやチェーンジェット等の潤滑系部位への給油は、当該飛散するオイルによるもので十分である。よって、さらにポンプから潤滑系部位に給油すると、エンジンの各構成部材の動作抵抗にしかならない。
そこで、本構成では、第１ポンプ又は第２ポンプからのオイルの吐出圧が一定以上に高まった場合に閉止する第３弁を、第１油路と第３油路との接続点よりも下流側に設けてある。これにより、エンジン回転数が増加してクランクケースの内部でのオイル飛散量が増大した際には、第３弁が閉じられ、潤滑系部位への更なるオイル供給を停止して、エンジン効率が低下するのを有効に阻止することができる。

本発明に係るエンジンのオイル供給装置の第４特徴構成は、前記第２油路における、当該第２油路と前記第３油路との接続点よりも下流側に、オイルの流量を調節する第４弁を備えた点にある。

本構成によれば、当該第４弁の開度を制御することで、第２ポンプから吐出されて第２油路を通流しているオイルの供給先及び供給量を制御することができる。例えば、第２ポンプから吐出されて第２油路を通流しているオイルは、第４弁が閉止されているときには第３油路を介して潤滑系部位のみに供給される。また、第４弁が開放されているときには潤滑系部位及び冷却系部位の両方に分配供給されることになる。つまり、第４弁の開度制御を行うことで、潤滑系部位に供給する油量と、冷却系部位に供給する油量とを制御することができる。

以下に図面を参照して本発明のエンジンのオイル供給装置について説明する。
図１のエンジンのオイル供給装置では、エンジン内において潤滑用のオイルの供給が行われる潤滑系部位１０と、冷却用のオイルの供給が行われる冷却系部位１１へのオイルの供給回路を概略的に示している。例えば、潤滑系部位１０としては、カムに潤滑用オイルを吹き付けるカムシャワーや、カムチェーンに潤滑用オイルを吹き付けるチェーンジェット等がある。また、冷却系部位１１としては、ピストンに冷却用オイルを吹き付けるピストンジェット等がある。

このオイルの供給回路では、潤滑系部位１０及び冷却系部位１１へは第１オイル溜部３又は第２オイル溜部４からオイルが供給される。具体的には、第１オイル溜部３と第２オイル溜部４とからオイルを吸引して、潤滑系部位１０及び冷却系部位１１にオイルを吐出する第１ポンプ１と第２ポンプ２とが設けられている。第２ポンプへのオイル供給を迅速に行うためには、図１に示したごとく、第１オイル溜部３とは別体に設けた第２オイル溜部４を第２ポンプ２に近付けて設けるのが好ましい。ただし、第１オイル溜部３と第２オイル溜部４とを一体に設けることも十分に可能である。

本実施形態においては、第１ポンプ１として、エンジンのクランクシャフトの回転を利用して駆動されるメカオイルポンプを用いる。また、第２ポンプ２としては、モータＭの駆動状態を制御することによって、その作動の入切制御及び出力オイル量が制御される電動オイルポンプを用いている。このような第２ポンプ２として電動オイルポンプを設けたことで、例えば、エンジン始動直後など第１ポンプが十分に機能していないときに第２ポンプを稼動させ、第１ポンプのオイル吐出量を補うことができる。
また、エンジン始動前であっても、第２ポンプ２を稼動させて潤滑部位１０にオイル供給を行うことが可能である。その場合には、潤滑系部位１０に十分なオイルが供給された状態でエンジンが始動されるため、エンジン各部のフリクションが低下し、構成部品の磨耗を防止することができる。
さらに、このような第２ポンプを備えることで、第１ポンプのオイル吐出能力を少なく設定することも可能となる。この結果、メカオイルポンプである第１ポンプ１を小型化して、エンジンのフリクション低下を実現することが可能となる。

第１ポンプ１は、第１オイル溜部３からオイルを吸引するための第１オイル吸引路１８と接続されており、第１オイル溜部３から吸引されたオイルは第１ポンプ１から吐出されて第１オイルフィルタ８に流入する。第１オイルフィルタ８を通過して異物が除去されたオイルは、第１油路５を通って潤滑系部位１０に供給される。また、第２ポンプ２が駆動されているとき、第１オイルフィルタ８を通過したオイルは第２油路６に吸引され、第２ポンプ２から吐出されて第２オイルフィルタ９に流入する。そして、第２オイルフィルタ９を通過して異物が除去されたオイルは、第２油路６を通って冷却系部位１１、あるいは、冷却系部位１１と潤滑系部位１０とに供給される。

第２ポンプ２は、上述したように第１ポンプ１が駆動しているときには第１オイルフィルタ８を通過したオイルを吸引して第２油路６へとオイルを吐出可能である。しかし、例えば、エンジンの始動直後など、第１ポンプ１からのオイル吐出量が十分でないときには、第２ポンプが第１ポンプを介して第１オイル溜部３からオイルを汲み上げることは容易ではない。そこで、第１オイル溜部３とは別に設けた第２オイル溜部４から第２オイル吸引路１９を介してオイルを吸引するように構成してある。このとき、第２ポンプ２によって吸引したオイルが第１ポンプ１の側に逆流しないよう、第２油路６と第２オイル吸引路１９との接続点よりも第１ポンプ１の側に逆止弁１３を備えてある。また、第１ポンプ１から第２ポンプ２に供給するオイルが第２オイル溜部４の側に逆流するのを防止するために、第２オイル吸引路１９にも逆止弁１２を備えてある。本構成であれば、第２ポンプ２がいつでも第１ポンプ１を補助することができる。

このように、第２ポンプ２は、第１ポンプ１と直列に配置され、第１ポンプ１が吐出したオイルを吸引するように配置されているので、第２ポンプ２の吸引側の油圧は第１ポンプ１から供給される油圧となって、第２ポンプ２が単独でオイルを吸引するよりも小さな仕事量でオイルの吸引を行えるようになっている。従って、第２ポンプ２自体の出力を小さくして小型化することも可能である。そして、第２ポンプ２は、第１ポンプ１から吐出されるオイルを小さな仕事量で更に昇圧して出力可能であるので、大量且つ高圧のオイル供給を必要とするオイルジェットのような冷却系部位１１に第２ポンプ２がオイル供給を行う場合には特に有利である。

また更に、第１オイル吸引路１８と第２オイル吸引路１９とが並列に設けられているので、例えば、始動直後において、第１ポンプ１が第１オイル吸引路１８からオイルを充分に吸引していないことで第１ポンプ１内にオイルが充満していない状態であっても、第１オイル吸引路１８とは並列に設けられた第２オイル吸引路１９から第２ポンプ２が単独でオイルを吸引して吐出させることができるようになっている。

尚、図示は省略するが、上記第１オイルフィルタ８および第２オイルフィルタ９を設ける代わりに、第１オイル溜部３からオイルを吸引する第１オイル吸引路１８の端部、および、第２オイル溜部４からオイルを吸引する第２オイル吸引路１９の端部に夫々オイルフィルタを設けてもよい。

第１ポンプ１から潤滑系部位１０に至る第１油路５と、第２ポンプ２から冷却系部位１１に至る第２油路６との間には、両者を連絡する第３油路７を設けてある。その第３油路７には、第３油路７を介した第１油路５から第２油路６へのオイルの流通を遮断し、且つ、第３油路７を介した第２油路６から第１油路５へのオイルの流通を許容する第１弁１４（逆止弁）を設けてある。
また、第１油路５における、第１油路５と第３油路７との接続点よりも上流側に、潤滑系部位１０へ向かう方向のオイル流通のみを許容する第２弁１６（逆止弁）が設けてある。

さらに、第１油路５と第３油路７との接続点よりも下流側に、所定温度未満且つ所定圧力未満ではオイルの流通を許容し、オイルの温度及び圧力が所定温度以上且つ所定圧力以上でオイルの流通を停止させるように作動する第３弁１７（止め弁）を設けてある。上記温度あるいは圧力は、エンジンの特性や、エンジンの各構成部材などに応じて適宜設定される。尚、詳細には説明しないが、第２弁１６よりも上流側の第１油路５の途中には第４油路２０が分岐されており、クランクシャフト軸受部やカムシャフト軸受部等の他の部位にオイル供給が行われるように構成されている。

第２油路６と第３油路７との接続点よりも下流側には、冷却系部位１１に対するオイルの流量を調節可能な第４弁１５を設けてある。当該第４弁の開度を制御することで、第２ポンプ２から吐出されて第２油路６を通流しているオイルの供給先及び供給量を制御することができる。例えば、第２ポンプ２から吐出されて第２油路６を通流しているオイルは、第４弁１５が閉止されているときには第３油路７を介して潤滑系部位１０のみに供給される。また、第４弁１５が開放されているときには潤滑系部位１０及び冷却系部位１１の両方にオイルを分配供給することができる。

以上のように構成されたオイル供給装置には、エンジン回転数、エンジンの負荷信号、エンジン油温や冷却水の水温の検出及び制御信号の出力を行う電子中央制御装置（ＥＣＵ）２１が設けられており、このＥＣＵ２１からの制御信号がモータＭ及び第４弁１５に伝達されて、モータＭの作動・停止及び第４弁１５の開度が制御される。

当該ＥＣＵ２１は、供給量制御手段として機能し、エンジン油温、および、エンジン回転数、エンジン負荷の夫々の変化のうち少なくとも何れか一つの変化に応じて、第２ポンプ２から潤滑系部位１０へのオイル供給量、または、冷却系部位１１へのオイル供給量、あるいは、潤滑系部位１０および冷却系部位１１へのオイル供給量を変更する供給量変更制御を行う。以下には、図１及び表１を参照して、供給量制御手段としてのＥＣＵ２１が、モータＭの作動・停止の制御及び第４弁１５の開度の制御を行う形態について説明する。

まず、表１のうち冷却系部位に対するオイル供給について説明する。エンジン油温が所定温度未満のときには、必要以上に冷却系部位１１の冷却を行わないために、冷却系部位１１には冷却用のオイル供給しない（表１中のＡ，Ｃ）。このとき、第１ポンプ１から第１油路５を介して潤滑系部位１０にオイル供給が行われていたとしても、第３油路７に設けた第１弁１４の作用によって、第１油路５から第３油路７を介して冷却系部位１１にオイル供給が行われることはない。

他方、エンジン油温が所定温度以上であり且つエンジン回転数、およびエンジン負荷が比較的大きいとき、熱的に過酷な環境にある冷却系部位１１を冷却する（表１中のＤ）。このときオイルの粘度が低いため、ＥＣＵ２１は、作動・停止を制御でき且つ吐出オイル量を制御可能な第２ポンプ２によって冷却系部位１１にオイルを供給すると共に、第４弁１５を所定の開度に設定する。第２ポンプ２を稼動させる際の、エンジン回転数あるいはエンジン負荷のしきい値はエンジンの特性やエンジンの各構成部材の特性に応じて適宜設定する。

一方、エンジン油温が所定温度以上であっても、エンジン回転数およびエンジン負荷が比較的小さいときには、積極的にエンジンを冷却する必要はない。この場合には、第２ポンプ２による冷却系部１１へのオイル供給を停止する（表１中のＢ）。ただし、後述するごとく、潤滑系部位１０に対しては、エンジン油温が所定温度以上であり、エンジン回転数およびエンジン負荷が比較的小さいときでも、第２ポンプ２を作動させてオイル供給する必要がある。このため、ＥＣＵ２１は、この第４弁を閉じ操作することで冷却系部位１１へのオイル供給を停止している。

また、表１に示した潤滑系部位に対するオイル供給について説明すると、エンジン油温が所定温度未満のときには、オイル粘度が高くオイルの飛散量が少ないため、潤滑系部位１０には潤滑用のオイル供給を行う方がよい（表１中のＥ，Ｇ）。このときＥＣＵ２１は、オイルの粘度が高いことを考慮して、電動オイルポンプを用いた第２ポンプ２ではなく、大きなトルクを出力可能な機械式ポンプである第１ポンプ１によって潤滑系部位１０にオイルを供給する。

エンジン油温が所定温度以上であり且つエンジン回転数およびエンジン負荷が比較的小さいときには、オイル粘度は低いもののオイルの飛散量が少なくなる。このため、潤滑系部位１０には潤滑用のオイル供給を行う。このとき、オイルの粘度が低いため、オイルを吐出させるために大きなトルクは不要である。ＥＣＵ２１は、第２ポンプ２によって潤滑系部位１０にオイル供給を行う（表１中のＦ）。ただし、この供給量はそれほど多くなくても良い。よって、例えば、潤滑系部位１０に対するオイルの供給圧力は、冷却系部位１１に対するオイルの供給圧力よりも低圧に設定する。
また、エンジン油温が所定温度以上であり且つエンジン回転数およびエンジン負荷が比較的大きいときには、オイルの粘度が低くオイルの飛散量が多くなる。よって、この場合には、潤滑系部位１０に潤滑用のオイル供給を行わなくてもよい（表１中のＨ）。

詳細に説明すると、供給量制御手段としてのＥＣＵ２１は、エンジン油温が所定温度以上のとき、エンジン回転数およびエンジン負荷の増大に伴って冷却系部位１１へのオイル供給量を増大させる供給量変更制御を行う（表１中のＤ）。具体的には、例えばエンジン回転数およびエンジン負荷が大きい状態においてエンジン油温が所定温度以上に変化したとき、ＥＣＵ２１は、モータＭを作動させて電動オイルポンプである第２ポンプ２を作動させ、第２油路６にオイルを流通させる。このとき、オイルの温度及び圧力が所定温度以上且つ所定圧力以上となっているので、第３弁（止め弁）１７は閉作動しており、潤滑系部位１０へのオイル供給は停止している。その結果、冷却系部位１１に対して選択的に冷却用のオイルが供給されて、冷却系部位１１の冷却が行われる。

また、エンジン油温が所定温度以上の状態ではオイルの粘度が低下しているので、例えばエンジン回転数およびエンジン負荷が大きければ潤滑系部位１０ではオイルの飛散量が多くなる。このため、潤滑系部位１０に対してオイルポンプを用いて潤滑用のオイルが供給されなくても構わない。
他方で、ＥＣＵ２１は、エンジン油温が所定温度未満のとき、冷却系部位１１にオイルを供給しないようモータＭを停止させ、不必要なエネルギ消費を抑制する。

また、ＥＣＵ２１は、エンジン油温が所定温度以上のとき、エンジン回転数およびエンジン負荷の増大に伴って潤滑系部位１０へのオイル供給量を減少させる供給量変更制御を行う。具体的には、エンジン油温が所定温度以上の状態において、例えばエンジン回転数およびエンジン負荷が小さい状態のとき、ＥＣＵ２１は、電動オイルポンプとしての第２ポンプ２を作動させることで潤滑系部位１０へオイル供給を行う。そして、エンジン油温が所定温度以上の状態においてエンジン回転数およびエンジン負荷が大きい状態へ移行したとき、ＥＣＵ２１は、第３弁１７を閉作動させることで潤滑系部位１０へのオイル供給量を減少させる制御を行う。つまり、エンジン油温が所定温度以上の状態で、且つ、エンジン回転数およびエンジン負荷が増大すると、オイル飛散量が多くなる。これに伴い、潤滑系部位１０へのオイル供給を停止すると共に、冷却系部位１１には適量のオイルを供給する。このように、ＥＣＵ２１が、エンジン油温が所定温度以上のとき、エンジン回転数およびエンジン負荷の増大に伴って、オイルポンプのオイル供給先を潤滑系部位１０から冷却系部位１１へ変更する供給量変更制御が行われている。

＜別実施形態＞
上記実施形態では、図１に、第３油路７には逆止弁である第１弁１４を設け、第１油路５における第１油路５と第３油路７との接続点よりも上流側には逆止弁である第２弁１６を設け、第１油路５と第３油路７との接続点よりも下流側には止め弁である第３弁１７を設けた例を示したが、各弁の構成を改変することもできる。

〈１〉例えば、図２（ａ）に示すごとく、第１弁１４および第２弁１６は共に逆止弁で構成し、第３弁２７として開閉弁を設けてもよい。ＥＣＵ２１は、第１ポンプ１を用いて潤滑系部位１０に潤滑用のオイルを供給する際、および、第２ポンプ２を用いて潤滑系部位１０に潤滑用のオイルを供給する際に、第３弁２７を開作動させる。更に、ＥＣＵ２１は、第２ポンプ２を用いて冷却系部位１１のみに冷却用のオイルを供給するとき、潤滑系部位１０にオイル供給が行われないよう第３弁２７を閉作動させ、第４弁１５のみを開動作させる。

〈２〉図２（ｂ）に示すように、第２油路６における、第２油路６と第３油路７との接続点よりも下流側には第４弁１５として開閉弁を設け、第２弁２６として開閉弁を設け、第３弁２７として開閉弁を設け、図１に示した第１弁１４を省略するよう改変してもよい。
ＥＣＵ２１は、第１ポンプ１を用いて潤滑系部位１０のみに潤滑用のオイル供給を行うときには、第２弁２６及び第３弁２７を開作動させ、且つ、第４弁１５を閉作動させる。また、ＥＣＵ２１は、第２ポンプ２を用いて潤滑系部位１０のみに潤滑用のオイル供給を行うときには、第３弁２７を開作動させ、且つ、第４弁１５及び第２弁２６を閉作動させる。更に、ＥＣＵ２１は、第２ポンプ２を用いて冷却系部位１１のみに冷却用のオイル供給を行うときには、第４弁１５を開作動させ、且つ、第２弁２６及び第３弁２７を閉作動させる。また更に、ＥＣＵ２１は、第２ポンプ２を用いて潤滑系部位１０に潤滑用のオイル供給を行い、且つ、冷却系部位１１に冷却用のオイル供給を行うときには、第２弁２６を閉作動させ、且つ、第４弁１５及び第３弁２７を開作動させる。このように、第２弁２６および第３弁２７、第４弁１５として開度調節できるタイプの弁を用いることで、潤滑系部位１０および冷却系部位１１へのオイル供給量をエンジンの運転状態に応じて最適に調節することができる。

〈３〉図２（ｃ）に示すように、第４弁１５として開閉弁を設け、第２弁１６として逆止弁を設け、第３弁１７として止め弁を設け、図１に示した第１弁１４を省略するような改変も可能である。
ＥＣＵ２１は、第１ポンプ１および第２ポンプ２の双方あるいは何れか一方を用いて潤滑系部位１０のみに潤滑用のオイル供給を行うときには、第４弁１５を閉作動させる。また、冷却系部位１１にも冷却用のオイルを供給するときには、第４弁１５を開作動させる。

〈４〉図２（ｄ）に示すように、上記図２（ａ）の構成から第１弁１４を省略する改変も可能である。この場合には、第１油路５と第２油路６との間のオイルの往来は自由となる。よって、潤滑系部位１０および冷却系部位１１へのオイル供給量は、第３弁２７および第４弁１５を常に調節しつつ行うこととなる。
例えば、ＥＣＵ２１は、第１ポンプ１および第２ポンプ２の双方あるいは何れか一方を用いて潤滑系部位１０のみに潤滑用のオイルを供給するときには、第３弁２７を開作動させ、且つ、第４弁１５を閉作動させる。更に、冷却系部位１１のみに冷却用のオイルを供給するときには、第４弁１５を開作動させ、第３弁２７を閉作動させる。また更に、潤滑系部位１０および冷却系部位１１の双方にオイルを供給するときには、第４弁１５及び第３弁２７の開度を適宜調節する。

〈５〉図３は、表１のオイル供給を行うために複数用いていた逆止弁及び止め弁を、油圧により作動する油路切換バルブ３０に置き換えたオイル供給装置の概略図である。これにより、構成部品点数を減少させることができている。
このオイル供給装置の動作例は以下に示す通りである。まず、ＥＣＵ２１が、第２ポンプ２を停止させているとき、第１ポンプ１から潤滑系部位１０に作動油が供給される。そして、ＥＣＵ２１は、エンジンが低回転数で、且つ、エンジン油温が高い場合は、第２ポンプ２を低圧でオイルが吐出する低圧作動させる。その結果、第２ポンプ２が低圧作動すると、第２ポンプ２からの油圧が油圧駆動部３３に作用し、スプリング３２に付勢されたスプール弁を左側に移動させ、第２ポンプ２からの作動油が潤滑系部位１０に供給されることになる。また、ＥＣＵ２１は、エンジンが高回転数で、且つ、エンジン油温が高い場合は、第２ポンプ２を高圧作動させる。その結果、第２ポンプ２が高圧でオイルが吐出する高圧作動すると、スプール弁が第２ポンプ２からの油圧により左側に移動した状態で調圧弁３１が閉じて、第２ポンプ２からの作動油が全て冷却系部位１１へ供給されることになる。

〈６〉図４は、図３の油圧駆動部３３を形状記憶バネ４３により置き換えたオイル供給装置の概略図である。
このオイル供給装置の動作例は以下に示す通りである。まず、ＥＣＵ２１が、第２ポンプ２を停止させているとき、第１ポンプ１から潤滑系部位１０に作動油が供給される。そして、ＥＣＵ２１は、エンジンが低回転数で、且つ、エンジン油温が高い場合は、第２ポンプを低圧でオイルが吐出する低圧作動させる。その結果、作動油の油温により形状記憶バネ４３が伸張し、スプリング３２により付勢されたスプール弁が左側に移動され、第２ポンプ２からの作動油が潤滑系部位１０に供給されることになる。また、ＥＣＵ２１は、エンジンが高回転数で、且つ、エンジン油温が高い場合は、第２ポンプ２を高圧でオイルが吐出する高圧作動させる。その結果、第２ポンプ２が高圧作動すると、スプール弁は形状記憶バネ４３が伸張しているので、スプール弁が第２ポンプ２からの油圧により左側に移動された状態で調圧弁３１が閉じて、第２ポンプ２からの作動油が全て冷却系部位１１へ供給されることになる。

オイル供給装置の概略図別実施形態に係るオイル供給装置の概略図別実施形態に係るオイル供給装置の概略図別実施形態に係るオイル供給装置の概略図

符号の説明

１第１ポンプ
２第２ポンプ
５第１油路
６第２油路
７第３油路
１０潤滑系部位
１１冷却系部位
１４第１弁
２１電子中央制御装置（ＥＣＵ、供給量制御手段）

Claims

エンジンの潤滑系部位および冷却系部位にオイルを供給するエンジンのオイル供給装置であって、
エンジンのクランクシャフトからの回転を利用して、第１オイル吸引路からのオイルを吸引して吐出する第１ポンプと、作動・停止の切替制御可能であり、前記第１ポンプから吐出されたオイル及び第２オイル吸引路からのオイルの少なくとも一方を吸引して吐出する、前記第１ポンプと直列に配置される第２ポンプとからなるオイルポンプを備えると共に、
前記第２ポンプ及び前記第２オイル吸引路から前記第１ポンプへのオイルの流通を遮断する逆止弁と前記第１ポンプとの間で分岐して前記潤滑系部位に至る第１油路と、
前記第２ポンプから前記冷却系部位に至る第２油路と、
前記第１油路および前記第２油路を連絡する第３油路とを備え、
前記第１オイル吸引路と前記第２オイル吸引路とが前記第２ポンプに対して並列に配置され、
前記第３油路に、前記第１油路から前記第２油路へのオイルの流通を遮断する第１弁を備えて、前記第２ポンプからは前記冷却系部位および前記潤滑系部位にオイルを供給可能とし、
エンジン油温、および、エンジン回転数、エンジン負荷の夫々の変化のうち少なくとも何れか一つの変化に応じて、前記潤滑系部位へのオイル供給量、あるいは、前記冷却系部位へのオイル供給量、あるいは、前記潤滑系部位および前記冷却系部位へのオイル供給量を変更する供給量制御手段を備えたエンジンのオイル供給装置。
前記第１油路における、当該第１油路と前記第３油路との接続点よりも上流側に、前記第１ポンプから前記潤滑系部位へ向かうオイル流通のみを許容する第２弁を設けてある請求項１に記載のエンジンのオイル供給装置。
前記第１油路における、当該第１油路と前記第３油路との接続点よりも下流側に、所定圧力で閉弁する第３弁を設けてある請求項１又は２に記載のエンジンのオイル供給装置。
前記第２油路における、当該第２油路と前記第３油路との接続点よりも下流側に、オイルの流量を調節する第４弁を備えた請求項１〜３の何れか一項に記載のエンジンのオイル供給装置。