JP2012167555A - 内燃機関のオイル供給装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】内燃機関の始動時から可変動弁機構を動作させることが可能な内燃機関のオイル供給装置を提供する。
【解決手段】油圧で駆動される可変動弁機構10を備えた内燃機関1に適用されるオイル供給装置20において、内燃機関1にて駆動されるオイルポンプ23と、オイルポンプ23の吐出側に接続された供給通路24と、供給通路24から内燃機関1に設けられた潤滑対象にオイルを導く潤滑通路25と、供給通路24から可変動弁機構10にオイルを導く油圧通路26と、潤滑通路25を流れるオイルの流量を調整可能な流量調整弁27とを備え、流量調整弁27は、内燃機関1のクランキング時に可変動弁機構10に導かれるオイルの圧力が所定の目標圧力以上になるように内燃機関の始動時に閉方向に制御される。
【選択図】図1

Description

本発明は、油圧で駆動される可変動弁機構を備えた内燃機関のオイル供給装置に関する。
油圧で駆動される可変動弁機構を備え、オイルポンプの吐出側通路から内燃機関に設けられた潤滑部分にオイルを導く潤滑通路と可変動弁機構の油圧調整弁にオイルを導く油圧通路とを分岐させて設けた内燃機関が知られている。また、このような内燃機関において、潤滑通路に可変絞り弁を設け、内燃機関が低回転域で運転されている場合にはこの可変絞り弁を絞って油圧通路の油圧を上昇させる装置が知られている(特許文献1参照)。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献2、3が存在する。
特開平04−287815号公報 特開平07−109907号公報 特開2009−041445号公報
特許文献1の装置では、内燃機関の回転数がアイドリング回転数を含む極低回転域内の場合に可変絞り弁を全開にする。そのため、内燃機関のクランキング時に油圧が不足して可変動弁機構が動作しないおそれがある。
そこで、本発明は、内燃機関の始動時から可変動弁機構を動作させることが可能な内燃機関のオイル供給装置を提供することを目的とする。
本発明のオイル供給装置は、油圧で駆動される可変動弁機構を備えた内燃機関に適用され、前記内燃機関にて駆動されるオイルポンプと、前記オイルポンプの吐出側に接続された供給通路と、前記供給通路から前記内燃機関に設けられた潤滑対象にオイルを導く潤滑通路と、前記供給通路から前記可変動弁機構にオイルを導く油圧通路と、前記潤滑通路を流れるオイルの流量を調整可能な流量調整弁と、前記内燃機関のクランキング時に前記可変動弁機構に導かれるオイルの圧力が所定の目標圧力以上になるように前記内燃機関の始動時に前記流量調整弁を閉方向に制御する制御手段と、を備えている(請求項1)。
本発明のオイル供給装置によれば、内燃機関の始動時に流量調整弁を閉方向に制御し、これにより内燃機関のクランキング時に可変動弁機構に導かれるオイルの圧力を速やかに目標圧力以上にすることができる。そのため、目標圧力を適切に設定することにより、内燃機関の始動時から可変動弁機構を動作させることができる。
本発明のオイル供給装置の一形態において、前記制御手段は、前記内燃機関のクランキングを開始してから経過した時間が長くなるに従って前記流量調整弁を前記内燃機関の始動時に最初に設定した初期開度から開方向に制御してもよい(請求項2)。この形態によれば、内燃機関のクランキングを開始してから経過した時間が長くなるに従って潤滑対象に送られるオイルの量が増加する。そのため、潤滑対象に送られるオイルが不足して潤滑対象が焼き付くことを防止できる。
この形態において、前記制御手段は、前記内燃機関の始動開始時の温度が低いほど前記内燃機関のクランキング時に前記潤滑対象に導かれるオイルの量が減少するように前記初期開度を変更してもよい(請求項3)。この形態によれば、始動開始時の内燃機関の温度が低いほど油圧通路に導かれるオイルの量を増加させることができる。そのため、始動開始時の内燃機関の温度が低いほど可変動弁機構が動作可能になる時期を早くすることができる。この場合、クランキング開始直後から可変動弁機構を動作させて吸気弁の開閉時期等を変更できるので、内燃機関の始動性能を改善できる。
本発明のオイル供給装置の一形態において、前記内燃機関は、前記可変動弁機構にて吸気弁の動弁特性を変更することにより圧縮比よりも膨張比が大きい高膨張比で運転可能な内燃機関であってもよい(請求項4)。このような内燃機関では、熱効率を向上させるために通常運転時は圧縮比よりも膨張比を大きくしている。しかしながら、周知のように機械的に設計値で定まる機械圧縮比ではなく、実際の吸気量で決まる実際の圧縮比(以下、実圧縮比と略す。)が小さいほど圧縮行程時の気筒内の温度は低下するため、実圧縮比が小さいと内燃機関を始動する際の気筒内の温度の上昇が緩やかになる。本発明のオイル供給装置では、始動時から可変動弁機構を動作させることができるので、始動時に吸気弁の動弁特性を変更して実圧縮比を大きくすることができる。これにより始動時に内燃機関の温度を速やかに上昇させることができるので、内燃機関の始動性能を改善できる。
本発明のオイル供給装置の一形態において、前記油圧通路には、前記供給通路から前記可変動弁機構へのオイルの流れは許容し、前記可変動弁機構から前記供給通路へのオイルの流れは阻止するチェック弁が設けられていてもよい(請求項5)。このようにチェック弁を設けることにより、内燃機関の停止時に可変動弁機構から供給通路にオイルが逆流することを防止できる。そのため、オイルが油圧通路から抜けることを防止できる。なお、チェック弁を設けると油圧通路の管路抵抗が増加するが、本発明では流量調整弁の開度を調整することにより可変動弁機構に送られるオイルの流量を調整できる。そのため、チェック弁を設けたことによる管路抵抗の増加を流量調整弁の開度を調整することで補償できる。従って、可変動弁機構に送られるオイルの流量が低下することを防止できる。
以上に説明したように、本発明のオイル供給装置によれば、内燃機関の始動時に流量調整弁を閉方向に制御し、これにより内燃機関のクランキング時に可変動弁機構に導かれるオイルの圧力を目標圧力以上にすることができる。そのため、内燃機関の始動時から可変動弁機構を動作させることができる。
本形態の一形態に係るオイル供給装置が組み込まれた内燃機関を概略的に示す図。 ECUが実行する制御実行時間設定ルーチンを示すフローチャート。 ECUが実行する流量調整弁制御ルーチンを示すフローチャート。 始動開始時の冷却水温度と制御実行時間との関係の一例を示す図。 始動開始時の冷却水温度と基本絞り量との関係の一例を示す図。 クランキング開始後に経過した時間と補正係数との関係の一例を示す図。
図1は、本発明の一形態に係るオイル供給装置が組み込まれた内燃機関を概略的に示している。この内燃機関(以下、エンジンと称することがある。)1は、ハイブリッド車両に動力源として搭載されるものである。このエンジン1は、吸気弁の閉弁時期を調整することにより実質的に圧縮比よりも膨張比が大きい高膨張比で運転可能に構成されている。エンジン1は4つの気筒(不図示)を備えている。各気筒には、それぞれピストン2が往復動自在に挿入されている。各ピストン2は、それぞれコネクティングロッド3にてクランクシャフト4と連結されている。クランクシャフト4は、複数の軸受5にてエンジン1の機関本体(不図示)に支持されている。機関本体の下部には、オイルが溜められるオイルパン6が設けられている。なお、これらの部分は周知のエンジンと同じであるため、詳細な説明を省略する。また、図示は省略したがこの車両には電動機及び発電機として機能するモータ・ジェネレータが動力源として搭載されている。エンジン1のクランキングは、このモータ・ジェネレータにて行われる。
エンジン1は、クランクシャフト4にて駆動される吸気側カムシャフト及び排気側カムシャフト(いずれも不図示)を備えている。吸気側カムシャフトには各気筒の吸気弁を開閉駆動するための複数のカムが、排気側カムシャフトには各気筒の排気弁を開閉駆動するための複数のカムがそれぞれ設けられている。また、エンジン1は、各気筒の吸気弁の動弁特性(例えば、開閉時期、作用角など)を変更可能な可変動弁機構10を備えている。可変動弁機構10は、油圧を使用してクランクシャフト4に対する吸気側カムシャフトの位相を変化させるアクチュエータ11を備えている。アクチュエータ11には、クランクシャフト4に対する吸気側カムシャフトの位相を進角させるための進角室と、クランクシャフト4に対する吸気側カムシャフトの位相を遅角させるための遅角室とが設けられている。可変動弁機構10は、これら進角室及び遅角室のそれぞれの油圧を制御するためのオイルコントロールバルブ(OCV)12を備えている。OCV12と進角室とは進角室側油路14にて接続され、OCV12と遅角室とは遅角室側油路13にて接続されている。この可変動弁機構10は、OCV12にて進角室及び遅角室のそれぞれの油圧を調整し、これによりクランクシャフト4に対する吸気側カムシャフトの位相を進角させたり遅角させたりして吸気弁の動弁特性を変更する。なお、これら可変動弁機構10の構造及び制御方法は、内燃機関に設けられる周知のものと同じであるため、詳細な説明を省略する。周知のように油圧で動作する機器では、所定の下限圧以上の油圧が供給された場合に動作可能となる。アクチュエータ11にも同様に下限圧が設定されており、アクチュエータ11は進角室又は遅角室にこの下限圧以上の油圧が供給された場合に動作する。
エンジン1は、オイル供給装置20を備えている。周知のようにエンジン1には上述した軸受5等の複数の潤滑対象が設けられている。なお、複数の潤滑対象には、この他にコネクティングロッド3とクランクシャフト4との間に設けられたコンロッドベアリング、及びピストン2の裏面にオイルを噴射するピストンオイルジェット等が含まれる。オイル供給装置20は、これら複数の潤滑対象及び可変動弁機構10にオイルを供給する。オイル供給装置20は、オイルパン6に溜められているオイルをオイルストレーナ21及びオイルフィルタ22を介して汲み上げるオイルポンプ23を備えている。オイルポンプ23の吐出側には、供給通路24が接続されている。この図に示したように供給通路24は、分岐点24aにおいて潤滑通路25と油圧通路26とに分岐している。潤滑通路25は、供給通路24から軸受5を含む複数の潤滑対象にオイルを導く。油圧通路26は、供給通路24からOCV12にオイルを導く。潤滑通路25には、潤滑通路25を流れるオイルの流量を調整可能な流量調整弁27が設けられている。油圧通路26には、エンジン停止時にOCV12から供給通路24へのオイルの逆流を防止するためのチェックバルブ28が設けられている。OCV12とオイルポンプ23の吸引側とはリターン通路29にて接続されている。アクチュエータ11であふれたオイルは、このリターン通路29を介してオイルポンプ23の吸引側に戻される。
流量調整弁27の動作は、エンジンコントロールユニット(ECU)30にて制御される。ECU30は、マイクロプロセッサ及びその動作に必要なRAM、ROM等の周辺機器を含んだコンピュータユニットである。ECU30は、所定の制御プログラムに従ってエンジン1に設けられた制御対象を制御し、これによりエンジン1を目標とする運転状態に制御する。例えば、ECU30は、所定の始動条件が成立した場合にエンジン1のクランキングが開始されるようにスタータ又はモータ・ジェネレータの動作を制御する。なお、始動条件は、例えばイグニッションスイッチがオンの状態に切り替えられた場合に成立したと判定される。また、エンジン1の運転中に所定の停止条件が成立するとエンジン1を停止させる、いわゆるアイドルストップ制御が適用されたエンジンでは、このアイドルストップ制御によってエンジン1を停止させているときに運転者によってアクセルペダル又はシフトギアが操作されるなど所定の再始動条件が成立した場合にも始動条件が成立したと判定してもよい。この他に車両に搭載されているバッテリの充電率が所定の判定値未満の場合に始動条件が成立したと判定してもよい。ECU30には、エンジン1の運転状態を判別するためにエンジン1の冷却水の温度に対応した信号を出力する水温センサ31等が接続されている。ECU30には、この他にもエンジン1の回転数に対応した信号を出力する回転数センサ等の種々のセンサが接続されているが、それらの図示は省略した。
ECU30は、エンジン1の運転状態に応じて可変動弁機構10の動作を制御し、これによりエンジン1の膨張比と実圧縮比との関係を変更する。例えば、エンジン1の運転中は膨張比が実圧縮比よりも大きい高膨張比になるように可変動弁機構10の動作を制御する。これによりエンジン1の熱効率が向上する。ただし、周知のように実圧縮比が小さいほど圧縮行程時の気筒内の温度が低くなる。そのため、エンジン1の始動時にエンジン1の温度が低く、かつエンジン1の実圧縮比が膨張比より小さいと気筒内の温度が低くなり始動性が悪化する。そこで、このような場合には実圧縮比が膨張比に近付くように可変動弁機構10の動作を制御する。上述したように可変動弁機構10は油圧にて動作する。そのため、ECU30は、エンジン1の始動時に可変動弁機構10を動作させる場合には流量調整弁27の動作を制御して可変動弁機構10に送るオイルを確保する。
図2及び図3は、このような制御を行うためにECU30が実行するルーチンを示している。図2は、図3のルーチンで使用する制御実行時間を設定するためのルーチンである。図3は、流量調整弁27の動作を制御するためのルーチンである。これらのルーチンを実行することによりECU30が本発明の制御手段として機能する。まず、図2のルーチンについて説明する。ECU30は、図2に示した制御実行時間設定ルーチンをエンジン1の状態に拘わりなく所定の周期で繰り返し実行する。
図2のルーチンにおいてECU30は、まずステップS11で設定フラグがオンの状態か否か判定する。設定フラグは、制御実行時間が既に設定済みであるか否かを示すフラグである。設定フラグの状態は、ECU30のRAM等に記憶されて保持される。設定フラグがオフの状態であると判定した場合にはステップS12に進み、ECU30はエンジン1の運転状態を取得する。エンジン1の運転状態としては、例えば冷却水の温度等が取得される。続くステップS13においてECU30は、上述した所定の始動条件が成立したか否か判定する。始動条件が不成立と判定した場合には今回のルーチンを終了する。
一方、始動条件が成立したと判定した場合にはステップS14に進み、ECU30はエンジン1のクランキングが開始されてから経過した時間を計測するためのタイマTをリセットし、続いてそのタイマTのカウントを開始する。続くステップS15においてECU30は、制御実行時間を設定する。この制御実行時間は、エンジン1の始動時に可変動弁機構10に送られるオイルの圧力が所定の目標圧力以上になるように流量調整弁27の動作を制御する時間である。周知のように始動開始時のエンジン1の温度が低いほどエンジン1の温度が運転に適した温度に上昇するまでの時間が長くなる。そこで、制御実行時間は、例えば始動開始時のエンジン1の冷却水の温度が低いほど長くなるように始動開始時の冷却水の温度に基づいて設定すればよい。具体的には、例えば図4に一例を示したマップを参照して設定すればよい。なお、この図に示した始動開始時の冷却水の温度と制御実行時間との関係は、予め実験又は数値計算等により求めてECU30のROMに記憶させておけばよい。この図に示した温度Taは、例えばオイルの粘度が急に高くなり始める温度、モータ・ジェネレータに接続されているバッテリの温度特性上モータ・ジェネレータの出力が制限される温度、及びエンジン1の燃焼が急に悪化する温度等を考慮して設定される。このように設定された温度Taは、例えば氷点付近から下の温度になる。
次のステップS16においてECU30は、設定フラグを既に制御実行時間が設定済みであることを示すオンの状態に切り替える。その後、今回の制御ルーチンを終了する。
ステップS11において設定フラグがオンの状態であると判定した場合にはステップS17に進み、ECU30はエンジン1が停止中か否か判定する。この判定は、例えばエンジン1の回転数に基づいて行う周知の判定方法で行えばよい。エンジン1が始動中又は運転中と判定した場合には今回の制御ルーチンを終了する。一方、エンジン1が停止中と判定した場合にはステップS18に進み、ECU30は設定フラグをオフの状態に切り替える。その後、今回の制御ルーチンを終了する。
次に図3の流量調整弁制御ルーチンについて説明する。この制御ルーチンは、エンジン1の運転中に所定の周期で繰り返し実行される。なお、図3において図2と同一の処理には同一の符号を付して説明を省略する。
この制御ルーチンにおいてECU30は、まずステップS12でエンジン1の運転状態を取得する。続くステップS21においてECU30は、タイマTの値が制御実行時間以下か否か判定する。タイマTの値が制御実行時間より大きい場合にはステップS22に進み、ECU30は流量調整弁27の制御目標開度に全開を設定し、流量調整弁27の開度をリセットする。
一方、タイマTの値が制御実行時間以下の場合にはステップS23に進み、ECU30は流量調整弁27の制御目標開度のベースとなる基本開度を算出する。この基本開度は、エンジン1のクランキング時に可変動弁機構10に送られるオイルの圧力が予め設定した目標圧力以上になるように設定される。目標圧力は、上述したアクチュエータ11の下限圧に基づいて設定すればよい。例えば、下限圧よりも若干高い圧力が目標圧力に設定される。また、上述したように実圧縮比が小さいほど圧縮行程時の気筒内の温度が低くなる。そこで、始動開始時のエンジン1の温度が低いほど油圧通路26に導かれるオイル量を増加させ、これにより可変動弁機構10が動作可能になる時期を早くする。このような基本開度は、例えば図5に一例を示したマップに基づいて算出すればよい。なお、この図に示した始動開始時の冷却水の温度と基本開度との関係は、予め実験又は数値計算等により求めてECU30のROMに記憶させておけばよい。
次のステップS24においてECU30は、補正係数を算出する。この補正係数は、基本開度を補正するための係数であり、クランキング開始後に経過した時間が長くなるほど小さい値が算出される。具体的には、補正係数は例えば図6に一例を示したマップに基づいて算出すればよい。この図に示したように補正係数は0〜1の間の数値が設定される。なお、この図に示したクランキング開始後に経過した時間と補正係数との関係は、予め実験又は数値計算等により求めてECU30のROMに記憶させておけばよい。続くステップS25においてECU30は、基本開度に補正係数を掛けて補正後開度を算出する。
ステップS22又はステップS25で流量調整弁27の開度を求めた後はステップS26に進み、ECU30は求めた開度になるように流量調整弁27の動作を制御する。その後、今回の制御ルーチンを終了する。
以上に説明したように本発明のオイル供給装置によれば、エンジン1の始動時にエンジン1の温度が低い場合には、流量調整弁27を閉方向に制御して可変動弁機構10に送られるオイルの量を増加させる。これによりエンジン1のクランキング時に可変動弁機構10に送られるオイルの圧力が目標圧力以上に上昇するので、エンジン1の始動時から可変動弁機構10を動作させることができる。そのため、可変動弁機構10で吸気弁の閉弁時期を変更してエンジン1の実圧縮比を膨張比に近付けることができる。これにより始動時に気筒内の温度を迅速に上昇させることができるので、エンジン1の始動性能を改善できる。
また、本発明のオイル供給装置によれば、エンジン1のクランキングを開始してから経過した時間が長くなるに従って補正係数を小さくする。そのため、流量調整弁27は、クランキングを開始してから経過した時間が長くなるに従って始動開始時に最初に設定された初期開度から開方向に制御される。このように流量調整弁27を制御することにより、軸受5を含む複数の潤滑対象に送るオイルの量を増加させ、これら潤滑対象の焼き付きを防止できる。
本発明のオイル供給装置によれば、始動開始時に最初に設定される流量調整弁27の初期開度は、始動開始時におけるエンジン1の温度が低いほど潤滑対象に導かれるオイルの量が減少するように設定される。このように初期開度を設定することにより始動開始時のエンジン1の温度が低いほど油圧通路26に導かれるオイルの量が増加し、可変動弁機構10が動作可能になる時期が早くなる。そのため、始動時にエンジン1の温度を迅速に上昇させることができる。従って、エンジン1の始動性能を改善できる。
本発明は、上述した形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、本発明が適用される内燃機関は、実圧縮比よりも膨張比が大きい高膨張比で運転可能な内燃機関に限定されない。本発明は、実圧縮比と膨張比とがほぼ同じ内燃機関に適用してもよい。また、本発明が適用される内燃機関は、ハイブリッド車両用の内燃機関に限定されない。本発明は、種々の車両に搭載される内燃機関に適用してよい。
本発明が適用される内燃機関は、吸気側カムシャフトのみに可変動弁機構が設けられた内燃機関に限定されない。本発明は、吸気側カムシャフト及び排気側カムシャフトの少なくともいずれか一方に可変動弁機構が設けられた内燃機関に適用してよい。
上述した形態では、内燃機関の温度として内燃機関の冷却水の温度を参照したが、冷却水の温度の変わりにオイルの温度を参照してもよい。
上述した形態では、流量調整弁の開度をクランキングを開始してから経過した時間が長くなるに従って開方向に制御したが、制御実行時間内における流量調整弁の開度は一定でもよい。
1 内燃機関
10 可変動弁機構
20 オイル供給装置
23 オイルポンプ
24 供給通路
25 潤滑通路
26 油圧通路
27 流量調整弁
28 チェックバルブ
30 エンジンコントロールユニット(制御手段)
本発明のオイル供給装置は、油圧で駆動される可変動弁機構を備えた内燃機関に適用され、前記内燃機関にて駆動されるオイルポンプと、前記オイルポンプの吐出側に接続された供給通路と、前記供給通路から前記内燃機関に設けられた潤滑対象にオイルを導く潤滑通路と、前記供給通路から前記可変動弁機構にオイルを導く油圧通路と、前記潤滑通路を流れるオイルの流量を調整可能な流量調整弁と、前記内燃機関のクランキング時に前記可変動弁機構に導かれるオイルの圧力が所定の目標圧力以上になるように前記内燃機関の始動時に前記流量調整弁を閉方向に制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記内燃機関のクランキングを開始してから経過した時間が長くなるに従って前記流量調整弁を前記内燃機関の始動時に最初に設定した初期開度から開方向に制御する(請求項1)。
また、本発明のオイル供給装置によれば、内燃機関のクランキングを開始してから経過した時間が長くなるに従って潤滑対象に送られるオイルの量が増加する。そのため、潤滑対象に送られるオイルが不足して潤滑対象が焼き付くことを防止できる。
この形態において、前記制御手段は、前記内燃機関の始動開始時の温度が低いほど前記内燃機関のクランキング時に前記潤滑対象に導かれるオイルの量が減少するように前記初期開度を変更してもよい(請求項2)。この形態によれば、始動開始時の内燃機関の温度が低いほど油圧通路に導かれるオイルの量を増加させることができる。そのため、始動開始時の内燃機関の温度が低いほど可変動弁機構が動作可能になる時期を早くすることができる。この場合、クランキング開始直後から可変動弁機構を動作させて吸気弁の開閉時期等を変更できるので、内燃機関の始動性能を改善できる。
本発明のオイル供給装置の一形態において、前記内燃機関は、前記可変動弁機構にて吸気弁の動弁特性を変更することにより圧縮比よりも膨張比が大きい高膨張比で運転可能な内燃機関であってもよい(請求項3)。このような内燃機関では、熱効率を向上させるために通常運転時は圧縮比よりも膨張比を大きくしている。しかしながら、周知のように機械的に設計値で定まる機械圧縮比ではなく、実際の吸気量で決まる実際の圧縮比(以下、実圧縮比と略す。)が小さいほど圧縮行程時の気筒内の温度は低下するため、実圧縮比が小さいと内燃機関を始動する際の気筒内の温度の上昇が緩やかになる。本発明のオイル供給装置では、始動時から可変動弁機構を動作させることができるので、始動時に吸気弁の動弁特性を変更して実圧縮比を大きくすることができる。これにより始動時に内燃機関の温度を速やかに上昇させることができるので、内燃機関の始動性能を改善できる。
本発明のオイル供給装置の一形態において、前記油圧通路には、前記供給通路から前記可変動弁機構へのオイルの流れは許容し、前記可変動弁機構から前記供給通路へのオイルの流れは阻止するチェック弁が設けられていてもよい(請求項4)。このようにチェック弁を設けることにより、内燃機関の停止時に可変動弁機構から供給通路にオイルが逆流することを防止できる。そのため、オイルが油圧通路から抜けることを防止できる。なお、チェック弁を設けると油圧通路の管路抵抗が増加するが、本発明では流量調整弁の開度を調整することにより可変動弁機構に送られるオイルの流量を調整できる。そのため、チェック弁を設けたことによる管路抵抗の増加を流量調整弁の開度を調整することで補償できる。従って、可変動弁機構に送られるオイルの流量が低下することを防止できる。

Claims (5)

  1. 油圧で駆動される可変動弁機構を備えた内燃機関に適用され、
    前記内燃機関にて駆動されるオイルポンプと、前記オイルポンプの吐出側に接続された供給通路と、前記供給通路から前記内燃機関に設けられた潤滑対象にオイルを導く潤滑通路と、前記供給通路から前記可変動弁機構にオイルを導く油圧通路と、前記潤滑通路を流れるオイルの流量を調整可能な流量調整弁と、前記内燃機関のクランキング時に前記可変動弁機構に導かれるオイルの圧力が所定の目標圧力以上になるように前記内燃機関の始動時に前記流量調整弁を閉方向に制御する制御手段と、を備えているオイル供給装置。
  2. 前記制御手段は、前記内燃機関のクランキングを開始してから経過した時間が長くなるに従って前記流量調整弁を前記内燃機関の始動時に最初に設定した初期開度から開方向に制御する請求項1に記載のオイル供給装置。
  3. 前記制御手段は、前記内燃機関の始動開始時の温度が低いほど前記内燃機関のクランキング時に前記潤滑対象に導かれるオイルの量が減少するように前記初期開度を変更する請求項2に記載のオイル供給装置。
  4. 前記内燃機関は、前記可変動弁機構にて吸気弁の動弁特性を変更することにより圧縮比よりも膨張比が大きい高膨張比で運転可能な内燃機関である請求項1〜3のいずれか一項に記載のオイル供給装置。
  5. 前記油圧通路には、前記供給通路から前記可変動弁機構へのオイルの流れは許容し、前記可変動弁機構から前記供給通路へのオイルの流れは阻止するチェック弁が設けられている請求項1〜4のいずれか一項に記載のオイル供給装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014156012A1 (ja) * 2013-03-29 2014-10-02 マツダ株式会社 多気筒エンジンの制御装置

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9181915B2 (en) * 2011-08-31 2015-11-10 Bae Systems Controls Inc. Engine automatic stop/start mechanism
JP5993251B2 (ja) 2012-08-31 2016-09-14 株式会社山田製作所 エンジン潤滑制御システム
JP6006047B2 (ja) * 2012-08-31 2016-10-12 株式会社山田製作所 エンジン潤滑制御システム
US9610893B2 (en) 2015-03-18 2017-04-04 Car1St Technologies, Llc Methods and systems for providing alerts to a driver of a vehicle via condition detection and wireless communications
US10328855B2 (en) 2015-03-18 2019-06-25 Uber Technologies, Inc. Methods and systems for providing alerts to a connected vehicle driver and/or a passenger via condition detection and wireless communications
JP6319336B2 (ja) * 2016-01-21 2018-05-09 マツダ株式会社 エンジンのオイル供給装置
CN112282889A (zh) * 2020-09-27 2021-01-29 潍柴动力股份有限公司 减少冷起动阻力的控制系统及控制方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04287815A (ja) * 1991-03-15 1992-10-13 Nissan Motor Co Ltd エンジンの可変動弁装置
JPH07109907A (ja) * 1993-10-13 1995-04-25 Toyota Motor Corp バルブタイミング制御装置
JP2000154739A (ja) * 1998-11-18 2000-06-06 Nissan Motor Co Ltd 車両の始動制御装置
JP2009041445A (ja) * 2007-08-08 2009-02-26 Toyota Motor Corp 内燃機関の油圧制御装置
JP2009144605A (ja) * 2007-12-14 2009-07-02 Toyota Motor Corp 内燃機関の始動制御装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5915348A (en) * 1996-11-07 1999-06-29 Ina Walzlager Schaeffler Ohg Adjusting cylinder of a camshaft adjusting device acted upon by a separate oil supply unit
JP4534147B2 (ja) * 2005-03-22 2010-09-01 アイシン精機株式会社 オイル供給装置
EP1996798B1 (de) * 2006-03-17 2010-02-17 Hydraulik-Ring Gmbh Hydraulikkreis, insbesondere für nockenwellenversteller, und entsprechendes steuerelement
JP5190684B2 (ja) * 2008-06-12 2013-04-24 アイシン精機株式会社 車両用オイル供給装置
JP5270525B2 (ja) * 2009-12-22 2013-08-21 日立オートモティブシステムズ株式会社 制御弁装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04287815A (ja) * 1991-03-15 1992-10-13 Nissan Motor Co Ltd エンジンの可変動弁装置
JPH07109907A (ja) * 1993-10-13 1995-04-25 Toyota Motor Corp バルブタイミング制御装置
JP2000154739A (ja) * 1998-11-18 2000-06-06 Nissan Motor Co Ltd 車両の始動制御装置
JP2009041445A (ja) * 2007-08-08 2009-02-26 Toyota Motor Corp 内燃機関の油圧制御装置
JP2009144605A (ja) * 2007-12-14 2009-07-02 Toyota Motor Corp 内燃機関の始動制御装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014156012A1 (ja) * 2013-03-29 2014-10-02 マツダ株式会社 多気筒エンジンの制御装置
JP2014199013A (ja) * 2013-03-29 2014-10-23 マツダ株式会社 多気筒エンジンの制御装置
US9840970B2 (en) 2013-03-29 2017-12-12 Mazda Motor Corporation Control device for multi-cylinder engine

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