JP2018003676A

JP2018003676A - エンジンのオイル供給装置

Info

Publication number: JP2018003676A
Application number: JP2016130355A
Authority: JP
Inventors: 博文大島; Hirobumi Oshima; 山田　孝之; Takayuki Yamada; 孝之山田; 尚紀志田; Hisanori Shida
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2016-06-30
Filing date: 2016-06-30
Publication date: 2018-01-11
Anticipated expiration: 2036-06-30
Also published as: JP6414150B2

Abstract

【課題】動弁機構に気泡の混入のないオイルを供給する第２オイルポンプの非作動時に、第１オイルポンプにより、オイル要求部へのオイルの供給に支障を来すことなく、動弁機構にオイルを供給できるようにする。
【解決手段】第２オイルポンプ２２の非作動時には第１オイルポンプ２１が吐出するオイルの一部を動弁機構４０に供給し、動弁機構４０からオイルがリターン油路３７によって第２オイルポンプ用の第２オイル貯留部２４に戻し、第２オイル貯留部２４から所定の貯留量を超えるオイルを第１オイルポンプ用の第１オイル貯留部２３に流出させる。
【選択図】図３

Description

本発明はエンジンのオイル供給装置に関する。

エンジンでは、オイルパンに貯留されたオイルがポンプによってエンジンのオイル要求部に供給されている。特許文献１には、オイル中に含まれる燃料を効率良く分離すべく、オイルパンを第１室と第２室に仕切り、エンジンのピストンを潤滑した燃料混入量が多いオイルを案内板によって第１室に導き、第１室においてオイル中の燃料成分を気化させることが記載されている。燃料成分の気化後、第１室と第２室を連通状態にして、燃料成分が少なくなったオイルを第２室に導入し、第２室からオイルをポンプによってエンジンのオイル要求部に供給するようにされている。また、特許文献１には、第１室のオイルをポンプによって第２室に送ることも記載されている。

また、エンジンの油圧駆動式可変動弁機構として、例えば、特許文献２に記載されているような、カムの駆動力を油圧に変換し、油圧によって吸気バルブや排気バルブを駆動する機構が知られている。この動弁機構によれば、カムの回転に伴って発生する油圧を適宜リリーフすることにより、バルブタイミングやバルブリフト量を変えることができる。

特開２０１０−０８４５３６号公報特開２００９−１２１４８１号公報

上記油圧駆動式可変動弁機構では、油圧発生用のオイルに気泡が混入すると、バルブリフト量やバルブタイミングがずれ、所期のバルブ開閉特性が得られなくなる。通常、オイルはシリンダブロックの下部に取り付けられたオイルパンから上記動弁機構に供給される。そのオイルへの気泡混入の主要因は、オイルがエンジン各部からオイルパンに落下する途中でクランクシャフトの回転するカウンタウェイトに衝突することにある。オイルがカウンタウェイトに衝突して跳ね上げられた際にエアがオイルに巻き込まれて気泡が混入した状態になる。

これに対して、エンジンのオイル要求部に対するオイル供給系統と、上記動弁機構に対するオイル供給系統とを別個にすることが考えられる。すなわち、オイルパンを第１オイル貯留部と第２オイル貯留部とに区画し、第１オイル貯留部のオイルを上記オイル要求部に供給する第１オイルポンプとは別に、第２オイル貯留部のオイルを上記動弁機構に供給する第２オイルポンプを設け、さらに、上記動弁機構に供給されたオイルを第２オイル貯留部に戻す専用のリターン油路を設けるというものである。このようにすれば、気泡が混入したオイルが上記動弁機構に供給されることを避けることができる。

一方、上述の如くオイル供給系を２系統とした場合、第２オイルポンプを故障等のために作動させることができないとき、上記動弁機構にオイルを供給することができなくなる。これに対して、第２オイルポンプが作動しないときは、第１オイルポンプによって第１オイル貯留部からオイル要求部に供給されるオイルの一部が上記動弁機構に供給されるようにすることが考えられる。

しかし、このようにすると、上記動弁機構に供給されたオイルは専用のリターン油路によって全て第２オイル貯留部に戻るため、第１オイル貯留部のオイルが徐々に減少していき、エンジンのオイル要求部へのオイルの供給に支障を来してくる。

そこで、本発明は、上記動弁機構に気泡の混入のないオイルを供給する第２オイルポンプの非作動時に、第１オイルポンプにより、エンジンのオイル要求部へのオイルの供給に支障を来すことなく、上記動弁機構にオイルを供給できるようにする。

本発明は、上記課題を解決するために、オイル供給系を上述の如く２系統にするとともに、第２オイルポンプの非作動時には第１オイル貯留部のオイルが第１オイルポンプによって上記動弁機構に供給されるようにし、さらに、該動弁機構から第２オイル貯留部に戻ったオイルが第１オイル貯留部にオーバーフローするようにした。

ここに開示するエンジンのオイル供給装置は、
気筒に設けられた吸気口を開閉可能に構成された吸気バルブと、
上記気筒に設けられた排気口を開閉可能に構成された排気バルブと、
上記吸気バルブと上記排気バルブのうち少なくとも一方の開閉動作を操作可能に構成された油圧駆動式可変動弁機構とを備えたエンジンに係るオイル供給装置であって、
上記エンジンの第１オイル要求部にオイルを供給する第１オイルポンプと、
上記第１オイル要求部以外の上記油圧駆動式可変動弁機構を含む第２オイル要求部にオイルを供給する第２オイルポンプと、
上記第１オイルポンプ用のオイル供給源としての第１オイル貯留部と、
第１オイル貯留部とは別に設けられた、上記第２オイルポンプ用のオイル供給源としての第２オイル貯留部と、
上記第２オイル要求部に供給されたオイルを、上記第１オイル要求部から上記第１オイル貯留部に戻るオイルと混ざらないように、上記第２オイル貯留部に戻すリターン油路と、
上記第２オイルポンプの非作動時に上記第１オイルポンプが吐出するオイルの一部が上記第２オイル要求部に供給されるようにする油路とを備え、
上記第１オイル貯留部と上記第２オイル貯留部とは、共通のオイルパンの内部を区画することによって設けられており、
上記第２オイル貯留部には、該第２オイル貯留部から所定の貯留量を超えるオイルを上記第１オイル貯留部に流出させるオーバーフロー部が設けられていることを特徴とする。

このオイル供給装置によれば、第２オイル貯留部から第２オイル要求部に供給されたオイルは、リターン油路を通って第２オイル貯留部に戻り、第１オイル要求部から第１オイル貯留部に戻る気泡が混入したオイルとは混ざらない。従って、第２オイルポンプの駆動によって第２オイル要求部の油圧駆動式可変動弁機構に気泡が混入したオイルが供給されることが避けられ、吸気バルブや排気バルブを所期の開閉特性で開閉する上で有利になり、エンジンの燃費性能の低下を抑制することができる。

第２オイルポンプの故障等による非作動時には、第１オイルポンプが吐出するオイルの一部が第２オイル要求部の上記動弁機構に供給されるから、該動弁機構の作動に、ひいてはエンジンの運転に支障を来すことが避けられる。

そうして、第１オイル貯留部のオイルが第１オイルポンプによって上記動弁機構に供給されるときは、そのオイルがリターン油路によって第２オイル貯留部に戻るから、第２オイル貯留部ではオイルが増えていく一方、第１オイル貯留部ではオイルが減少していく。しかし、第２オイル貯留部のオイル貯留量が所定の貯留量を超えると、その超えた分のオイルはオーバーフロー部によって第１オイル貯留部に流出する。従って、第１オイル貯留部のオイルが過度に減少することはなく、エンジンの第１オイル要求部へのオイルの供給に支障を来すことが避けられる。

好ましい実施形態では、上記オーバーフロー部のオイル流出口は、上記オイルパンの中央部に開口している。

これによれば、オイルパンの第１オイル貯留部のオイルが車両の傾斜路走行時や旋回走行時に流動して油面が傾いても、オイルパンの中央部の油面高さは大きく変動しないから、第１オイル貯留部のオイルがオーバーフロー部のオイル流出口から第２オイル貯留部に流入することの防止に有利になる。

好ましい実施形態では、上記オーバーフロー部のオイル流出口は、上記エンジンの停止時における上記第１オイル貯留部の油面高さよりも高い位置に開口している。

エンジン停止時には、第１オイル要求部からオイルが第１オイル貯留部に戻るため、該第１オイル貯留部の油面が高くなる。これに対して、オーバーフロー部のオイル流出口は、上記エンジン停止時の第１オイル貯留部の油面高さよりも高位置に開口しているから、第１オイル貯留部のオイルがオイル流出口から第２オイル貯留部に流入することはない。

好ましい実施形態では、上記オーバーフロー部は、上記第２オイル貯留部の上壁部に設けられている。これによれば、第２オイル貯留部がオイルで満たされるまでは、オーバーフロー部からオイルが流出しないことになる。従って、第１及び第２のオイルポンプ作動時に第２オイル貯留部のオイルが不必要に流出して減少することが避けられる。

好ましい実施形態では、上記オイルパンは、オイルパン底壁と、オイルパン周壁と、上記オイルパン底壁から立ち上がり上記第１オイル貯留部と上記第２オイル貯留部を区画する隔壁とを備えてなる一体成形品のオイルパン本体部を備え、このオイルパン本体部に上記第２オイル貯留部の上記上壁部が固定されている。

これによれば、オイルパン底壁から立ち上がった隔壁が所謂補強リブとして機能するため、オイルパン本体部の剛性の向上が図れ、エンジン振動に対するオイルパンの共振防止、ひいては騒音の抑制に有利になる。また、第１オイル貯留部のオイルが車両の傾斜路走行時や旋回走行時に流動して偏ることが上記隔壁によって抑制されるから、第１オイルポンプに係るオイル吸込口が第１オイル貯留部のオイルから露出することを避ける上で有利になる。そうして、第２オイル貯留部の上壁部をオイルパン本体部とは別体にしたから、該上壁部に上記オーバーフロー部を設けることが容易になる。

上記オーバーフロー部は、第２オイル貯留部を形成する壁にオイル流出口を開口することによっても形成することができるが、好ましい実施形態では、上記オーバーフロー部は、上記上壁部より立ち上がり上端にオイル流出口が開口した直管によって構成される。

これによれば、第２オイル貯留部のオイルをスムーズに流出させ易くなる一方、第１オイル貯留部から第２オイル貯留部へのオイルの流入防止に有利になる。また、気泡が混入したオイルが第２オイル貯留部に流入した場合であっても、オーバーフロー部がエア抜き管として機能し易くなり、気泡混入量が少ないオイルを第２オイル要求部に供給する上で有利になる。

好ましい実施形態では、上記オイルパンの上方に、上記エンジンのクランクシャフトのクランクジャーナルを受ける軸受が設けられていて、上記オーバーフロー部のオイル流出口は上記軸受の真下に開口している。

これによれば、クランクシャフトのカウンタウェイト等と衝突によって気泡が混入したオイルがオイルパンに向かって落下しても、その気泡混入オイルがオーバーフロー部のオイル流出口から第２オイル貯留部に入ることが上記軸受によって妨げられる。よって、第２オイル貯留部のオイルへの気泡混入防止に有利になる。

本発明によれば、エンジンの第１オイル要求部にオイルを供給する第１オイルポンプと、油圧駆動式可変動弁機構を含む第２オイル要求部にオイルを供給する第２オイルポンプとを備え、第１オイルポンプ用の第１オイル貯留部と第２オイルポンプ用の第２オイル貯留部をオイルパン内部に区画して設け、第２オイル要求部から第２オイル貯留部に戻るオイルが第１オイル要求部から第１オイル貯留部に戻るオイルと混ざらないようにし、さらに、第２オイルポンプの非作動時には第１オイルポンプが吐出するオイルの一部が第２オイル要求部に供給されるようにして、第２オイル貯留部から所定の貯留量を超えるオイルを第１オイル貯留部に流出させるようにしたから、油圧駆動式可変動弁機構に気泡が混入したオイルが供給されることが避けられ、吸気バルブや排気バルブを所期の開閉特性で開閉する上で有利になり、また、第２オイルポンプの非作動時であっても第１オイルポンプによってオイルを油圧駆動式可変動弁機構に供給することができるため、エンジンの運転に支障を来すことが避けられるとともに、その場合でも、第１オイル貯留部のオイルが過度に減少することが防止されるから、エンジンの第１オイル要求部へのオイルの供給に支障を来すことが避けられる。

エンジンの正面図。油圧駆動式可変動弁機構の構成を示す図。オイル供給装置の構成を示す図。オイルパンの斜視図。オイルパンの平面図。図５のVI−VI線断面図。給油部の断面図。図５のVIII−VIII線断面図。オイルパンをシリンダブロックのロアブロックに取り付けた状態を示す斜視図。同状態の縦断面図。同状態の平面図。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１に示す実施形態に係るエンジン１は、車両に搭載される多気筒エンジンであって、複数の気筒２が設けられたシリンダブロック３（図１では１つの気筒のみを図示するが、本実施形態では４つの気筒が直列に設けられている）と、シリンダヘッド４と、シリンダブロック３の下部に取り付けられ、オイルが貯留されるオイルパン５とを備えている。各気筒２には、コンロッド６を介してクランクシャフト７と連結されているピストン８が往復動可能に嵌挿されている。クランクシャフト７にはカウンタウェイト９が設けられている。気筒２、シリンダヘッド４及びピストン８によって、エンジン燃焼室１０が区画されている。

シリンダヘッド４には、燃焼室１０に開口する吸気ポート１１と排気ポート１２とが設けられている。吸気ポート１１及び排気ポート１２には、燃焼室１０側の吸気口および排気口を開閉する吸気バルブ１３及び排気バルブ１４が設けられている。吸気バルブ１３及び排気バルブ１４は、上記開口を閉じる方向にリターンスプリング（図２の符号１９）で付勢されている。吸気バルブ１３及び排気バルブ１４各々がリターンスプリングの付勢力に抗して燃焼室１０に突入（リフト）することにより、上記開口が開くことになる。吸気ポート１１及び排気ポート１２各々にはスロットルバルブ１５を備えた吸気通路１６及び排気通路１７が接続されている。吸気通路１６のスロットルバルブ１５よりも下流側とシリンダヘッド空間とがブローバイガス通路１８によって接続されている。

シリンダヘッド４には、各気筒２の吸気バルブ１３及び排気バルブ１４各々に、その開閉動作のための油圧駆動式可変動弁機構として、油圧駆動式可変バルブ開閉機構４０が設けられている。

＜油圧駆動式可変バルブ開閉機構４０について＞
図２に示すように、油圧駆動式可変バルブ開閉機構４０は、クランクシャフト７によって回転駆動されるカム４４の動力を、ロッカーアーム４９及びオイルを介して吸気バルブ１３又は排気バルブ１４（以下、「吸気バルブ１３等」という。）に伝達して該吸気バルブ１３等を開閉する。そのために、当該バルブ開閉機構４０は、給油路４１、オイル貯留室４２、油圧制御弁４３、第１伝達室４５及び第２伝達室４６を備えている。このバルブ開閉機構４０によれば、油圧の調整により、吸気バルブ１３等の開閉タイミング及びリフト量の、連続したきめ細やかな制御が可能である。

給油路４１は、三方向に分岐した油路４１ａ，４１ｂ，４１ｃを備えてなる。油路４１ａ〜４１ｃの交点に油圧制御弁４３が設けられている。油路４１ａは、オイル貯留室４２に接続されている。油路４１ｂは、油圧を吸気バルブ１３等に伝えるための第２伝達室４６に接続されている。油路４１ｃは、油圧発生用の第１伝達室４５に接続されている。

オイル貯留室４２は、バルブ開閉機構４０の本体部（第１及び第２の伝達室４５，４６及び油路４１ｂ，４１ｃ）に補給するためのオイルが貯留される。その補給用オイルはチェックバルブ５０を備えた後述の第２給油路３３によってオイル貯留室４２に供給される。

第１伝達室４５は、シリンダ状に形成されていて、内部にピストン４７が挿入されている。このピストン４７に結合されたロッド４７ａがロッカーアーム４９に当接している。カム４４の回転に伴って、ピストン４７がロッカーアーム４９及びロッド４７ａを介して押される。これにより、カム４４による駆動力を吸気バルブ１３等に伝達するための油圧が第１伝達室４５において発生する。

第２伝達室４６は、シリンダ状に形成されていて、内部にピストン５２が挿入されている。このピストン５２に吸気バルブ１３等のステムが結合されている。第１伝達室４５で発生した油圧が油路４１ｃ、油圧制御弁４３及び油路４１ｂを介して第２伝達室４６に伝わる。この油圧によってピストン５２が押されて吸気バルブ１３等がリフトする。

油圧制御弁４３は、後述するコントロールユニット１００と電気的に接続されている。油圧制御弁４３は、コントロールユニット１００からの制御信号により、油路４１ａと油路４１ｂとの間を遮断する閉じ状態と、油路４１ａと油路４１ｂとの間を連通させる開き状態とに作動する。

油圧制御弁４３が閉じ状態になると、カム４４から第１伝達室４５に伝達される動力は油路４１ｂ，４１ｃを介して第２伝達室４６に油圧で伝達され、吸気バルブ１３等が開閉動作する。油圧制御弁４３が開き状態になると、第２伝達室４６のオイルが油路４１ａ，４１ｂを通してオイル貯留室４２にリリーフされるため、第１伝達室４５から第２伝達室４６に油圧が伝わらなくなる。よって、吸気バルブ１３等はリターンスプリングによって吸気ポート１１等の開口を閉じた状態になる。

ここに、バルブ開閉機構４０においては、例えば、第１伝達室４５を構成するシリンダとピストン４７のロッド４７ａとの間や、第２伝達室４６を構成するシリンダとピストン５２のロッドとの間などに隙間がある。従って、エンジン１の運転中に限らず、エンジン１の停止中であっても、当該隙間からオイルが漏れる。そうして、バルブ開閉機構４０の第１伝達室４５から第２伝達室４６に至る間の作動用オイルが減少すると、所期のバルブ開閉特性が得られない。

そこで、バルブ開閉機構４０に上記オイル貯留室４２を設け、このオイル貯留室４２からオイルがバルブ開閉機構４０の本体部に作動用オイルとして重力供給方式で補給されるようになっている。オイル貯留室４２は、バルブ開閉機構４０の本体部にオイルを確実に補給すべく、エンジン１が車両に配置されたときにバルブ開閉機構４０の本体部よりも高位置になるように、シリンダヘッド４内に設けられている。オイル貯留室４２の上部にはエアや油圧制御弁４３を開き状態にしたことによって生じた余剰オイルを抜くためエア・オイル抜き孔４８が設けられている。エア・オイル抜き孔４８には油路５１が接続されている。油路５１の下流端は、余剰オイルをカム４４及びロッカーアーム４９に潤滑オイルとして供給することができるように、カム４４及びロッカーアーム４９の上方において、シリンダヘッド空間に開口している。

シリンダヘッド空間に発生するオイルミストは、図１に示すブローバイガス通路１８によって吸気通路１６に導入される。

＜オイル供給装置について＞
次に、上記油圧駆動式可変バルブ開閉機構４０を備えたエンジン１にオイル供給装置について説明する。

図３に示すように、オイル供給装置は、エンジン１の第１オイル要求部２０Ａにオイルを供給する第１オイルポンプ２１と、エンジン１の第２オイル要求部２０Ｂにオイルを供給する第２オイルポンプ２２とを備えている。第１オイルポンプ２１は、クランクシャフト７によって駆動される容積型の可変容量機械式オイルポンプであり、第１給油路２６を通して第１オイル要求部２０Ａにオイルを供給する。第２オイルポンプ２２は、車両のバッテリから供給される電力によって駆動される電動式オイルポンプであり、第２給油路３３を通して第２オイル要求部２０Ｂにオイルを供給する。第１給油路２６と第２給油路３３は、すなわち第１オイルポンプ２１と第２オイルポンプ２２は並列に設けられている。

第１オイル要求部２０Ａは、エンジンの潤滑要求部、冷却要求部及び／又は油圧機器であり、ヘッドギャラリ、オイルジェット通路、メインギャラリ等を介してオイルが供給される。例えば、ヘッドギャラリに送られたオイルは、カムジャーナル等に供給され、しかる後、シリンダヘッド４のアッパデッキで受けられてオイルパン５に落下する。オイルジェット通路に送られたオイルは、オイルジェットからピストン摺動部分に噴出されて、オイルパン５に落下する。シリンダブロック３のメインギャラリに送られた潤滑油は、クランクシャフト７のジャーナル、シャフト内部のオイル孔からコンロッドベアリング等に供給されて、オイルパン５に落下する。

第２オイル要求部２０Ｂは、第１オイル要求部２０Ａ以外の上記バルブ開閉機構４０を含むオイル要求部であり、第２オイル要求部２０Ｂに供給されたオイルは、第１オイル要求部２０Ａに供給されたオイルとは別の場所、例えばシリンダヘッド４のアッパデッキ内を区画して設けた領域で受けられ、リターン油路３７を通って、後述の第２オイル貯留部２４に戻される。本実施形態では、第２オイルポンプ２２が吐出するオイルは、具体的にはバルブ開閉機構４０のオイル貯留室４２に供給される。

オイルパン５には、第１オイルポンプ２１のオイル供給源である第１オイル貯留部２３と、第２オイルポンプ２２専用のオイル供給源、換言すれば、バルブ開閉機構４０専用のオイル供給源である第２オイル貯留部２４とが設けられている。第１オイル貯留部２３に第１オイルポンプ２１のオイルストレーナ２５が設けられている。オイルストレーナ２５から第１オイル要求部２０Ａに至る第１給油路２６には、その上流側から下流側に向かって、上記第１オイルポンプ２１、オイルフィルタ２７及びオイルクーラ２８が順に設けられている。なお、オイルクーラ２８は必要に応じて適宜設けられるものである。

第１給油路２６には、第１オイルポンプ２１の吐出圧を制御するリニアソレノイド式の圧力制御弁２９と、オイルクーラ２８よりも下流側の油圧を検出する第１油圧センサ３０とが設けられている。圧力制御弁２９は、第１オイル要求部２０Ａに供給されるオイルの圧力がエンジン１の運転状態に応じた最適な圧力になるように、第１オイルポンプ２１の吐出圧を制御するものである。この圧力制御弁２９は、コントロールユニット１００により、エンジン運転状態及び第１油圧センサ３０の検出圧力に基づいて作動が制御される。

第２オイル貯留部２４には第２オイルポンプ２２のオイルストレーナ３２が設けられている。オイルストレーナ３２からバルブ開閉機構４０のオイル貯留室４２に至る第２給油路３３には、その上流側から下流側に向かって、上記第２オイルポンプ２２、オイルフィルタ３４及びオイルクーラ３５が順に設けられている。なお、オイルクーラ３５も、オイルクーラ２８と同様に必要に応じて適宜設けられるものである。ここに、第２給油路３３は、その下流側で分岐して各気筒２の吸気バルブ１３及び排気バルブ１４各々のバルブ開閉機構４０のオイル貯留室４２に接続されている。この第２給油路３３には、オイルクーラ３５よりも下流側且つバルブ開閉機構４０よりも上流側の油圧を検出する第２油圧センサ３６が設けられている。第２オイルポンプ２２は第２油圧センサ３６の検出圧力に基づいて所期の吐出圧になるように、コントロールユニット１００により作動が制御される。

また、オイル供給装置は、クランクケース６０内を通って落下するオイルとは別に、第２オイル要求部２０Ｂ（バルブ開閉機構４０）から洩れ出るオイルを第２オイル貯留部２４に戻すリターン油路３７を備えている。バルブ開閉機構４０から洩れ出るオイルは、シリンダヘッド４のアッパデッキの、第１オイル供給部２０Ａに供給されたオイルを受ける領域から区画されたオイル溜めに受けられるようになっている。リターン油路３７は、上記オイル溜めからシリンダヘッド４の内部およびシリンダブロック３の内部を貫通する上記オイル溜め専用のオイル落とし穴を介して第２オイル貯留部２４に延びている。すなわち、リターン油路３７は、カウンタウェイト９に衝突して飛散する気泡混入オイルがリターンオイルに混入しないように、シリンダヘッド３から第２オイル貯留部２４に向かって延びる専用通路によって構成されている。

なお、第２オイル要求部２０Ｂ（バルブ開閉機構４０）からのリターンオイルに気泡混入オイルが混入しなければよいので、リターン油路３７の下流端部すなわち第２オイル貯留部側端部を第２オイル貯留部２４に直結することは必ずしも要しない。

第１給油路２６と第２給油路３３とは、各々のオイルクーラ２６，３５の下流側において、補助油路３８によって接続されている。この補助油路３８には、互いの油路の圧力差を利用して、第１給油路２６から第２給油路３３へのオイルの流入を許容する一方、第２給油路３３から第１給油路２６へのオイルの流入を阻止するチェックバルブ３９が設けられている。第１給油路２６の油圧が第２給油路３３の油圧よりも高いときには、チェックバルブ３９が開いて、第１給油路２６から第２給油路３３にオイルが流入することになる。なお、第２給油路３３の油圧が第１給油路２６の油圧よりも高いときであっても、第２給油路３３から第１給油路２６へのオイルの流入はチェックバルブ３９によって阻止される。第２オイル要求部２０Ｂ（バルブ開閉機構４０）は、第１オイル要求部２０Ａよりも要求油圧が高く設定されており、通常は補助油路３８が連通状態になることはない。補助油路３８は、第２オイルポンプ２２の故障時や、極冷間の環境のために電動である当該第２オイルポンプ２２を駆動できない場合、すなわち、第２オイルポンプの非作動時に第１オイルポンプ２１を利用して第２オイル要求部２０Ｂにオイルを供給するために用いられる。

[第１及び第２の両オイル貯留部２３，２４について]
図４及び図５に示すように、第１オイル貯留部２３と第２オイル貯留部２４は、オイルパン５内に区画して設けられている。第２オイルポンプ２２はオイルパン５に取り付けられている。第１オイル貯留部２３には、エンジン１の各部（第１オイル要求部２０Ａ）から図１に示すクランクケース６０を通って落下するオイルが受けられる。なお、図５において、７０はオイルレベルセンサである。

図６に示すように、オイルパン５は、その底壁５ａと、その周壁５ｂと、底壁５ａから立ち上がり第１オイル貯留部２３と第２オイル貯留部２４を区画する隔壁５ｃとを備えてなる一体成形品のオイルパン本体部を備えている。このオイルパン本体部に、第２オイル貯留部２４の上面開口を塞ぐ上壁部２４ａが固定されている。上壁部２４ａとオイルパン本体部とは別体成形されている。本実施形態のオイルパン本体部は、底壁５ａ、周壁５ｂ及び隔壁５ｃが例えばアルミニウム合金によって同時に一体成形されたものであり、このオイルパン本体部に上壁部２４ａが接合されている。当該一体成形には３Ｄ積層造形法を採用することもできる。この場合、上壁部２４ａもオイルパン本体部として一体成形してもよい。オイルパン５は、軽量化やオイル保温性能向上のために樹脂製としてもよい。

第２オイル貯留部２４の上壁部２４ａには、第２オイルポンプ２２に繋がるオイル吐出孔５５ａが開口したオイル吐出部５５、オイルリターン孔５６ａ，５７ｂが開口したオイルリターン部５６，５７、オイル流出口５８ａが開口したオーバーフロー部５８、並びに給油口５９ａが開口した給油部５９が設けられている。オイル吐出部５５に第２給油路３３が接続され、オイルリターン部５６，５７にリターン油路３７が接続される。

図６に示すように、オーバーフロー部５８は、上壁部２４ａより立ち上がった直管によって構成され、その上端にオイル流出口５８ａが開口している。ここに、オイル流出口５８ａは、オイルパン５をエンジン上方から見たときにオイルパン５の中央部に位置するように配置され、エンジン１の停止時における第１オイル貯留部２３の油面高さよりも高い位置に開口している。

図７に示すように、給油部５９は、上端が給油口５９ａとして開口し下端が閉じられた円筒状収容部５９ｂにフロート５９ｃを収容してなる。収容部５９ｂの周壁下部に第２オイル貯留部２４内へのオイル流入口が開口している。給油時には、フロート５９ｃが給油圧で押し下げられるため、オイルが第２オイル貯留部２４に入る。給油後は、フロート５９ｃが油面から露出するように浮き上がることにより、給油口５９ａが閉塞される。

図８に図５のVIII−VIII線断面図を示すように、オイルパン５の周壁５ｂの下部には第１オイル貯留部２３用のオイルドレン孔６１が設けられている。第２オイル貯留部２４は、隔壁５ｃの下部から第１オイル貯留部２３用のオイルドレン孔６１に向かって延びる容積の小さな延長部２４ｂを有し、該延長部２４ｂの先端に第１オイル貯留部２３用のオイルドレン孔６１と相対する第２オイル貯留部２４用のオイルドレン孔６２が設けられている。この両オイルドレン孔６１，６２に対して両者に共通のドレンボルト６３が嵌められている。

図９に示すように、オイルパン５は、シリンダブロック３のロアブロック３ａの下面に固定されている。ロアブロック３ａには、クランクシャフト７のクランクジャーナルを受ける複数（本実施形態のエンジン１は４気筒であるから、５つ）のジャーナル軸受６５が設けられている。図１０に示すように、第２オイル貯留部２４のオーバーフロー部５８のオイル流出口５８ａは、中央のジャーナル軸受６５の真下に開口している。従って、図１１に示すように、第２オイル貯留部２４を上方からみたとき、オーバーフロー部２５のオイル流出口５８ａは中央のジャーナル軸受６５に隠れた状態になっている。

＜コントロールユニット１００について＞
コントロールユニット１００は、マイクロコンピュータをベースとする制御装置であって、エンジン１の運転状態、バッテリ残量、オイル貯留室４２のオイル貯留量等を検出する各種センサ乃至検出手段からの信号を入力する信号入力部と、制御に係る演算処理を行う演算部と、制御対象となる装置（油圧制御弁４３、オイルポンプ２１，２２等）に制御信号を出力する信号出力部と、制御に必要なプログラムやデータ（油圧制御マップ等）を記憶する記憶部とを備えている。

ここに、コントロールユニット１００は、エンジン１の運転中においては、第２オイルポンプ２２に対して常時作動するように制御信号を出力し、エンジン１が停止されたときは、バルブ開閉機構４０を作動させる必要がないため、原則として、第２オイルポンプ２２の作動を停止させた状態にする。第２オイルポンプ２２の作動が停止されても、オイル貯留室４２からバルブ開閉機構４０の本体部に対して、該本体部におけるオイル洩れに応じてオイルが補給されるため、エンジン１が始動されたときはバルブ開閉機構４０は正常に作動する。

しかしながら、エンジン１の停止期間が長期間になると、上記補給が続く結果、オイル貯留室４２のオイルがなくなってバルブ開閉機構４０の本体部がオイル不足状態になる可能性があり、また、第２オイル給油路３３もオイルが抜けた状態になることがある。その場合、エンジン１の始動時に第２オイルポンプ２２を作動させても、バルブ開閉機構４０は、直ちにはオイルが満ちた状態にならず、正常に作動するようになるまでに時間がかかる。すなわちエンジンの始動性が悪くなる。

そこで、本実施形態では、コントロールユニット１００は、エンジン１の停止状態が所定時間継続した時点で、オイル貯留室４２のオイル貯留量が所定値以下に低下したとして、第２オイルポンプ２２を駆動してオイル貯留室４２にオイルを補給するようにしている。

＜本実施形態の利点等＞
第１オイルポンプ２１の吐出オイルは第１給油路２６によって第１オイル要求部２０Ａに供給される。第２オイルポンプ２２の吐出オイルは第２給油路３３によって第２オイル要求部２０Ｂ（バルブ開閉機構４０）に供給される。第１オイル要求部２０Ａよりも第２オイル要求部２０Ｂの方が要求油圧が高いから、両オイルポンプ２１，２２が作動しているとき、第１オイルポンプ２１の吐出オイルが補助油路３８を経由して第２オイル要求部２０Ｂに送られることはない。また、第２オイルポンプ２２の吐出オイルは、補助油路３８のチェックバルブ３９に遮られるため、第１オイル要求部２０Ａに送られることはない。

第１オイル要求部２０Ａに送られたオイルは、クランクケース６０内を通ってオイルパン５に向かって落下し、第２オイル貯留部２３に戻る。第２オイル要求部２０Ｂに送られたオイルは、リターン油路３７を通って第２オイル貯留部２４に戻る。

オイルパン５に向かって落下するオイルには、カウンタウェイト９との衝突によって気泡が混入するが、その気泡が混入したオイルは第２オイル貯留部２４の上壁部２４ａに阻まれるため、該第２オイル貯留部２４には入らない。第２オイル貯留部２４の上壁部２４ａにはオーバーフロー部５８のオイル流出口５８ａがあるが、このオイル流出口５８ａは、クランクシャフト７のクランクジャーナルを受けるジャーナル軸受６５の真下に開口している。従って、気泡が混入したオイルがオーバーフロー部５８のオイル流出口５８ａに入ることはジャーナル軸受６５によって妨げられる。

以上のように、第２オイル貯留部２４には、バルブ開閉機構４０側からリターン油路３７を通して戻る気泡が実質的に混入していないオイルが入り、オイルパン５に落下してくる気泡が混入したオイルが入ることは殆どない。

従って、第２オイルポンプ２２の駆動によってバルブ開閉機構４０側に気泡が混入したオイルが供給されることが避けられる。そのため、吸気バルブ１３や排気バルブ１４を所期の開閉特性で開閉する上で有利になる。そのため、エンジン運転状態に応じて、ＣＩ燃焼（混合気を自着火により燃焼させる圧縮自着火燃焼）と、ＳＩ燃焼（混合気を点火プラグによって点火して燃焼させる火花点火燃焼）とを切り替えるようにしたエンジンにおいては、吸気バルブ１３や排気バルブ１４の開閉制御による内部ＥＧＲの制御を緻密に行なうことが可能になり、エンジンのＣＩ燃焼領域を拡大することが容易になる。

一方、第２オイルポンプ２２の非作動時（第２オイルポンプ２２の故障時や極冷間時）には、第１オイルポンプ２１の吐出オイルが補助油路３８を通って第２オイル要求部２０Ｂ（バルブ開閉機構４０）に供給される。従って、第２オイルポンプ２２が非作動になっても、バルブ開閉機構４０の作動に、ひいてはエンジンの運転に支障を来すことは避けられる。

上記第２オイルポンプ２２の非作動時には、第１オイル貯留部２３のオイルが第１オイルポンプ２１によってバルブ開閉機構４０に供給され、そのオイルがリターン油路３７によって第２オイル貯留部２４に戻ることになる。そのため、第２オイル貯留部２４ではオイルが増えていく一方、第１オイル貯留部２３ではオイルが減少していく。

しかし、第２オイル貯留部２４のオイル貯留量が所定の貯留量を超えると、すなわち、本例の場合は、第２オイル貯留部２４が満杯になると、第２オイル貯留部２４のオイルがオーバーフロー部５８から第１オイル貯留部２３に流出する。従って、第１オイル貯留部２３のオイルが過度に減少することはなく、第１オイル要求部２０Ａへのオイルの供給（エンジン各部の潤滑等）に支障を来すことが避けられる。

オーバーフロー部５８は、第２オイル貯留部２４の上壁部２４ａに設けられており、第２オイル貯留部２４がオイルで満たされるまでは、オーバーフロー部５８からオイルが流出することはない。従って、第１及び第２のオイルポンプ２３，２４の作動時に第２オイル貯留部２４のオイルが不必要に流出して減少することが避けられる。

オーバーフロー部５８のオイル流出口５８ａは、エンジン１の停止時における第１オイル貯留部２３の油面高さよりも高い位置に開口している。そのため、エンジン停止時には、第１オイル要求部２０Ａからオイルが戻って第１オイル貯留部２３の油面が高くなるものの、第１オイル貯留部２３のオイルがオイル流出口５８ａから第２オイル貯留部２４に流入することはない。

また、オーバーフロー部５８のオイル流出口５８ａは、オイルパン５の中央部に開口している。従って、第１オイル貯留部２３のオイルが車両の傾斜路走行時や旋回走行時に流動して油面が傾いても、第１オイル貯留部２３のオイルがオーバーフロー部５８のオイル流出口５８ａから第２オイル貯留部２４に流入することが避けられる。

オーバーフロー部５８は、第２オイル貯留部２４の上壁部２４ａより立ち上がった直管によって構成され、その上端にオイル流出口５８ａが開口している。従って、第２オイル貯留部２４のオイルをスムーズに流出させ易くなる一方、第１オイル貯留部２３から第２オイル貯留部２４へのオイルの流入防止に有利になる。また、気泡が混入したオイルが第２オイル貯留部２４に流入した場合であっても、オーバーフロー部５８がエア抜き管として機能し易くなり、気泡混入量が少ないオイルを第２オイル要求部２４に供給する上で有利になる。

また、オイルパン５では、オイルパン底壁５ａから立ち上がった隔壁５ｃが補強リブとなるため、オイルパン本体部の剛性が高くなり、エンジン振動に対するオイルパン５の共振防止、ひいては騒音の抑制に有利になる。また、第１オイル貯留部２３のオイルが車両の傾斜路走行時や旋回走行時に流動して偏ることが隔壁５ｃによって抑制される。従って、第１オイルポンプ２１のオイルストレーナ２５が第１オイル貯留部２３のオイルから露出することが避けられる。

第２オイル貯留部２４の上壁部２４ａには、オイル吐出部５５、オイルリターン部５６，５７、オーバーフロー部５８及び給油部５９が設けられているが、この上壁部２４ａをオイルパン本体部とは別体にしたから、該上壁部２４ａに上記の各要素５５〜５９を設けることが容易になる。

また、上記オイルパン５では、両オイル貯留部２３，２４に共通のドレンボルト６３を設ける構成を採用したから、オイル交換において、１本のドレンボルト６３の操作で両オイル貯留部２３，２４からオイルを抜くことができる。よって、オイル交換作業が簡便になる。

上記実施形態では、第１オイルポンプ２１として、クランクシャフト７によって駆動される機械式オイルポンプを採用したが、電動式オイルポンプを採用してもよい。

１エンジン
３シリンダブロック
５オイルパン
５ａ底壁
５ｂ周壁
５ｃ隔壁
７クランクシャフト
２０Ａ第１オイル要求部
２０Ｂ第２オイル要求部
２１第１オイルポンプ
２２第２オイルポンプ
２３第１オイル貯留部
２４第２オイル貯留部
２４ａ上壁部
３７リターン油路
３８補助油路
４０油圧駆動式可変バルブ開閉機構（油圧駆動式可変動弁機構）
５８オーバーフロー部
５８ａオイル流出口
６０クランクケース
６５ジャーナル軸受

Claims

気筒に設けられた吸気口を開閉可能に構成された吸気バルブと、
上記気筒に設けられた排気口を開閉可能に構成された排気バルブと、
上記吸気バルブと上記排気バルブのうち少なくとも一方の開閉動作を操作可能に構成された油圧駆動式可変動弁機構と、
を備えたエンジンのオイル供給装置であって、
上記エンジンの第１オイル要求部にオイルを供給する第１オイルポンプと、
上記第１オイル要求部以外の上記油圧駆動式可変動弁機構を含む第２オイル要求部にオイルを供給する第２オイルポンプと、
上記第１オイルポンプ用のオイル供給源としての第１オイル貯留部と、
第１オイル貯留部とは別に設けられた、上記第２オイルポンプ用のオイル供給源としての第２オイル貯留部と、
上記第２オイル要求部に供給されたオイルを、上記第１オイル要求部から上記第１オイル貯留部に戻るオイルと混ざらないように、上記第２オイル貯留部に戻すリターン油路と、
上記第２オイルポンプの非作動時に上記第１オイルポンプが吐出するオイルの一部が上記油圧駆動式可変動弁機構に供給されるようにする油路とを備え、
上記第１オイル貯留部と上記第２オイル貯留部とは、共通のオイルパンの内部を区画することによって設けられており、
上記第２オイル貯留部には、該第２オイル貯留部から所定の貯留量を超えるオイルを上記第１オイル貯留部に流出させるオーバーフロー部が設けられていることを特徴とするエンジンのオイル供給装置。
請求項１において、
上記オーバーフロー部のオイル流出口は、上記オイルパンの中央部に開口していることを特徴とするエンジンのオイル供給装置。
請求項１又は請求項２において、
上記オーバーフロー部のオイル流出口は、上記エンジンの停止時における上記第１オイル貯留部の油面高さよりも高い位置に開口していることを特徴とするエンジンのオイル供給装置。
請求項１乃至請求項３のいずれか一において、
上記オーバーフロー部は、上記第２オイル貯留部の上壁部に設けられていることを特徴とするエンジンのオイル供給装置。
請求項４において、
上記オイルパンは、オイルパン底壁と、オイルパン周壁と、上記オイルパン底壁から立ち上がり上記第１オイル貯留部と上記第２オイル貯留部を区画する隔壁とを備えてなる一体成形品のオイルパン本体部を備え、このオイルパン本体部に上記第２オイル貯留部の上記上壁部が固定されていることを特徴とするエンジンのオイル供給装置。
請求項４又は請求項５において、
上記オーバーフロー部は、上記上壁部より立ち上がり上端にオイル流出口が開口した直管によって構成されていることを特徴とするエンジンのオイル供給装置。
請求項６において、
上記オイルパンの上方に、上記エンジンのクランクシャフトのクランクジャーナルを受ける軸受が設けられていて、上記オーバーフロー部のオイル流出口は上記軸受の真下に開口していることを特徴とするエンジンのオイル供給装置。