JP2019100313A - 車両用オイル供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジン内を循環するオイルの劣化の促進を抑制可能な車両用オイル供給装置を提供する。【解決手段】このオイル供給装置１００は、オイルポンプ４２の上流側に配置され、オイルポンプ４２へと供給されるオイルＯ内に混入させる新気Ａの量を調整する空気量調整弁６と、オイルポンプ４２の下流側に配置され、オイルポンプ４２により溶解された新気ＡをマイクロバブルＭＣとして析出させるオリフィス９と、空気量調整弁６に新気としての空気を供給する空気供給部８とを備えている。【選択図】図２

Description

本発明は、車両用オイル供給装置に関し、特に、オイルパン内のオイルを吸い上げるオイルポンプを備える車両用オイル供給装置に関する。

従来、オイルパン内のオイルを吸い上げるオイルポンプを備える車両用オイル供給装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、オイルを貯留するオイルパンと、オイルパン内のオイルを吸い出すオイルポンプとを備えるマイクロバブル発生装置が開示されている。上記特許文献１に記載のマイクロバブル発生装置は、オイルポンプの流入口にオイルを導く導入管路に接続され、オイルに混入する空気の量を調整する空気量調整オリフィスと、オイルポンプの出力側管路に設けられ、マイクロバブルを発生させるためのバブル生成オリフィスとを備えている。

また、上記特許文献１に記載のマイクロバブル発生装置では、空気量調整オリフィスによりクランクケース内の空気を導入管路内を流れるオイルに気泡として混入させている。そして、マイクロバブル発生装置では、オイルに混入された気泡がオイルポンプによりバブル生成オリフィスに供給されることによって、バブル生成オリフィスの下流側のオイルにマイクロバブルを析出させ、オイルの粘性を低下させている。

特開２００９−１８０１６１号公報

しかしながら、クランクケース中の空気には、オイルを劣化させる成分を有するブローバイガスが含まれている。したがって、上記特許文献１に記載のマイクロバブル発生装置では、クランクケース内の空気をマイクロバブルとしてオイルに析出させているので、ブローバイガスの成分がオイル内に残留してしまうという不都合がある。このため、オイル内に残留したブローバイガスの成分により、エンジン内を循環するオイルの劣化を促進させてしまうという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、エンジン内を循環するオイルの劣化の促進を抑制可能な車両用オイル供給装置を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の一の局面における車両用オイル供給装置は、エンジン内を循環するオイルを貯留するオイルパンと、オイルパン内のオイルを吸い上げるオイルポンプと、オイルポンプの上流側に配置され、オイルポンプへと供給されるオイル内に混入させる空気の量を調整する空気量調整弁と、オイルポンプの下流側に配置され、オイルポンプにより空気を溶解させたオイルの油圧を減圧することにより、溶解された空気をマイクロバブルとして析出させる減圧部と、空気量調整弁に新気としての空気を供給する空気供給部とを備える。なお、新気とは、外気に対して除塵などを施すことにより浄化された空気のことを示す。

この発明の一の局面による車両用オイル供給装置では、上記のように、空気量調整弁からオイルポンプへ供給されるオイルに新気を混入させることができるので、オイルポンプの下流側のオイルにブローバイガスを含まない新気を溶解させることができる。これにより、エンジン内を循環するオイルの劣化の促進を抑制することができる。

上記一の局面による車両用オイル供給装置において、好ましくは、空気量調整弁は、オイルパンからオイルポンプへのオイルの吸い込みの際に発生する負圧により、オイルパンからオイルポンプへ供給されるオイル内に空気を混入させるように構成されている。

このように構成すれば、オイルポンプによるオイルの吸い込みの負圧を利用してオイル内に空気を混入させることにより、オイル内に新気を混入させる負圧を発生させるための構成を別途設ける必要がないので、車両用オイル供給装置の大型化および構造の複雑化を抑制することができる。

上記一の局面による車両用オイル供給装置において、好ましくは、オイルポンプは、空気量調整弁により空気が混入されたオイルを圧縮することによって、オイルに混入された空気がオイルに溶解されるように構成されている。

このように構成すれば、オイルポンプによるオイルの圧縮を利用してオイルに混入された新気をオイルに溶解させることにより、オイルに新気を溶解させる圧力を発生させるための構成を別途設ける必要がないので、これによっても、車両用オイル供給装置の大型化および構造の複雑化を抑制することができる。

上記一の局面による車両用オイル供給装置において、好ましくは、オイルポンプからのオイルをエンジンの潤滑部に供給する潤滑用流路と、潤滑用流路の流路径を小さくする減圧部としてのオリフィスと、オイルポンプからのオイルをエンジンの油圧作動部に供給する油圧作動用流路とをさらに備え、潤滑用流路は、オイルの油圧をオリフィスにより減圧することによってマイクロバブルが析出した状態のオイルを潤滑部に供給するように構成され、油圧作動用流路は、空気が溶解した状態のオイルが油圧作動部に供給されるように構成されている。

このように構成すれば、油圧作動部に新気が溶解した状態のオイルが供給されることにより、油圧作動部内のオイルの油圧の低下を抑制することができる。さらに、潤滑部にはマイクロバブルを析出させた状態のオイルが供給されることにより、潤滑部のオイルの粘度を低下させることができる。これらにより、油圧作動部の機能の低下を抑制した上で、潤滑部（摺動部）において発生する摩擦損失を低減することができるので、燃費を向上させることができる。

この場合、好ましくは、油圧作動用流路に設けられ、油圧作動用流路を流れるオイルに混入されている気泡を分離させる気泡分離室をさらに備える。なお、「気泡」は、溶解状態の空気は含まれない一方、液体（オイル）中において、「マイクロバブル」を含む気体が液体に包まれたものを意味する。

このように構成すれば、オイルポンプにより空気が完全に溶解されず新気が気泡として残留しているオイルが油圧作動用油路を流れたとしても、気泡分離室において分離させることができるので、オイル内に気泡が含まれることに起因する油圧作動部の機能の低下を抑制することができる。

上記一の局面による車両用オイル供給装置において、好ましくは、空気量調整弁は、エンジンの状態に応じて空気供給部からの空気の流入量を調整するように構成されている。

このように構成すれば、エンジンの状態に合わせて適切な量の空気をオイルに混入させることができるので、たとえば、オイルポンプがエンジンにより駆動されている場合において、オイルポンプによりオイルに空気を確実に溶解させることができる。

なお、本出願では、上記一の局面による車両用オイル供給装置において、以下の構成も考えられる。

（付記項１）
すなわち、上記エンジンの状態に応じて空気の流入量を調整する構成において、エンジンの状態と空気供給部から空気量調整弁の内部に流入される空気の流入量との関係を示すマップに基づいて、空気供給部から空気量調整弁の内部に流入させる空気の量を制御するように構成されている。

（付記項２）
上記一の局面による車両用オイル供給装置において、空気供給部は、シリンダヘッドの内部空間、タイミングチェーンカバーの内部空間またはインテークマニホールドの内部空間のいずれかと空気量調整弁の内部空間とを連通する空気通路を含み、空気供給部は、空気通路を利用して、シリンダヘッドの内部空間、タイミングチェーンカバーの内部空間またはインテークマニホールドの内部空間の新気としての空気を空気量調整弁に供給するように構成されている。

本発明の一実施形態によるエンジンを概略的に示した斜視図である。 本発明の一実施形態によるエンジンの全体構成を示した模式図である。 本発明の一実施形態によるエンジンの空気量調整弁（ＡＣＶ）を示した断面図である。 本発明の一実施形態によるエンジンの制御マップデータを示した模式図である。 図５（Ａ）は空気量調整弁からのオイルへの新気の混入量がない状態を示した模式図である。図５（Ｂ）は空気量調整弁からのオイルへの新気の混入量が最大量の約１／４の状態を示した模式図である。図５（Ｃ）は空気量調整弁からのオイルへの新気の混入量が最大量の約１／２の状態を示した模式図である。図５（Ｄ）は空気量調整弁からのオイルへの新気の混入量が最大量の状態を示した模式図である。 本発明の一実施形態によるエンジンにおけるクランクシャフトと軸受部との接触部分を示した模式図である。 本発明の一実施形態の第１変形例によるエンジンの全体構成を示した模式図である。 本発明の一実施形態の第２変形例によるエンジンの全体構成を示した模式図である。 本発明の一実施形態の第３変形例によるエンジンの全体構成を示した模式図である。 本発明の一実施形態の第４変形例によるエンジンの全体構成を示した模式図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（エンジンの概略的な構成）
車両（自動車）用のエンジン１は、図１に示すように、上下方向に延びる複数（４個）の気筒２内でピストン２ａがそれぞれ往復動されることにより、吸入・圧縮・膨張（燃焼）・排気の１サイクルを連続的に繰り返してクランクシャフト１３ａを回転させるように構成されている。ここで、エンジン１において、クランクシャフト１３ａが延びる方向をＸ方向とし、水平方向においてＸ方向に直交する方向をＹ方向とする。また、エンジン１において、Ｘ方向およびＹ方向に直交する方向をＺ方向（上下方向）とする。

エンジン１は、シリンダブロック１１と、シリンダブロック１１のＺ１側に固定されるシリンダヘッド１２と、シリンダブロック１１のＺ２側（下側）に固定されるクランクケース１３とを含むエンジン本体１０を備える。エンジン本体１０は、シリンダブロック１１の側端部に取り付けられるタイミングチェーンカバー１４（以下、ＴＣＣ１４）と、シリンダヘッド１２に取り付けられるヘッドカバー１５とを含む。

エンジン本体１０内には、駆動力を発生させるピストン２ａ、コンロッド２ｂおよびクランクシャフト１３ａが配置されている。さらに、エンジン本体１０内には、シリンダヘッド１２内に組み込まれるバルブ機構３が配置されている。バルブ機構３は、各気筒２における混合気の爆発タイミングを制御する吸気用カムシャフト３１および排気用カムシャフト３２と、吸気バルブ３３および排気バルブ３４とを有している。また、バルブ機構３は、吸気バルブ３３と吸気用カムシャフト３１とのクリアランス（隙間）を調節する吸気用ラッシュアジャスタ３５（油圧作動部の一例）を有している。さらに、バルブ機構３は、排気バルブ３４と排気用カムシャフト３２とのクリアランスを調節する排気用ラッシュアジャスタ３６（油圧作動部の一例）を有している。

また、吸気用カムシャフト３１には、回転を遅角方向または進角方向にずらす吸気用可変バルブタイミング機構３７（油圧作動部の一例、以下、吸気用ＶＶＴ３７）が取り付けられている。同様に、排気用カムシャフト３２には、回転を遅角方向または進角方向にずらす排気用可変バルブタイミング機構３８（油圧作動部の一例、以下、排気用ＶＶＴ３８）が取り付けられている。

エンジン本体１０は、内部にオイルＯ（エンジンオイル）を循環させるための循環装置４を有するオイル供給装置１００（車両用オイル供給装置の一例）を含んでいる。循環装置４は、図１に示すように、エンジン１内を循環するオイルＯを貯留するオイルパン４１と、オイルパン４１内のオイルＯを吸い上げ、オイルパン４１内のオイルＯを供給するためのオイルポンプ４２（Ｏ／Ｐ）とを含んでいる。オイルポンプ４２は、クランクシャフト１３ａの駆動力を利用して回転される。また、オイルポンプ４２は、オイルＯをオイルパン４１から吸入ポート４２ａを介して容積室４２ｂに吸入した後、容積室４２ｂの縮小とともに所定の油圧を発生させた状態（圧縮状態）において吐出ポート４２ｃから吐出する。

循環装置４は、オイルポンプ４２によりオイルＯをエンジン本体１０の内部に循環させ、エンジン１の潤滑部および油圧作動部にオイルＯを供給するための油圧回路部５を含んでいる。油圧回路部５は、オイルパン４１とオイルポンプ４２の吸入ポート４２ａとを接続する第１油路５ａと、オイルポンプ４２の吐出ポート４２ｃとオイルフィルタ（Ｏ／Ｆ）５１とを接続する第２油路５ｂとを有している。油圧回路部５は、オイルフィルタ５１とメインオイルギャラリ５２とを接続する第３油路５ｃと、メインオイルギャラリ５２の一方側（Ｘ２側）から上方（Ｚ１側）に延びる第４油路５ｄと、メインオイルギャラリ５２の他方側（Ｘ１側）から上方（Ｚ１側）に延びる第５油路５ｅとを有している。ここで、油圧作動部とは、エンジン１内を循環するオイルＯが供給され、供給されたオイルＯの油圧により作動し、外部に押圧力を加えるなどのように作動する部材となっている。また、潤滑部とは、エンジン１内の構成同士の摩擦を小さくするため、エンジン１内を循環するオイルＯを供給する部材となっている。

第４油路５ｄの下流側（油圧作動用流路の一例）には、吸気用ＶＶＴ３７および排気用ＶＶＴ３８が接続されている。第５油路５ｅの下流側（潤滑用流路の一例）には、吸気用カムシャフト３１および排気用カムシャフト３２にオイルＯを供給することによって、吸気用カムシャフト３１および排気用カムシャフト３２を潤滑させるためのカムシャワー５３が取り付けられている一対の給油パイプが接続されている。第５油路５ｅの下流側よりも上流側（油圧作動用流路の一例）には、吸気用ラッシュアジャスタ３５に接続される第１ＨＬＡ（Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｌａｓｈ Ａｄｊｕｓｔｅｒ）油路５ｆと、排気用ラッシュアジャスタ３６に接続される第２ＨＬＡ油路５ｇとが接続されている。

さらに、メインオイルギャラリ５２の中央部から分岐した第６油路５ｈ（潤滑用流路の一例）には、オイルジェット機構５４が取り付けられている。オイルジェット機構５４は、所定の作動圧において開弁することによりピストン２ａの裏側に冷却用のオイルＯを噴射することによって、ピストン２ａを冷却しつつ、ピストン２ａ周りを潤滑させる機能を有している。また、メインオイルギャラリ５２から分岐した複数の第７油路５ｉ（潤滑用流路の一例）には、クランクシャフト１３ａの軸受部５５（潤滑部の一例、図６参照）が取り付けられている。複数の第７油路５ｉは、それぞれ、油圧回路部５におけるメインオイルギャラリ５２からクランクシャフト１３ａの軸受部５５に向かう油路である。

このように、エンジン１では、オイルポンプ４２によりオイルパン４１から吸い上げられたオイルＯは、潤滑部に供給される。すなわち、オイルＯは、第１油路５ａ〜第５油路５ｅを流れて潤滑部の１つであるカムシャワー５３に供給される。また、エンジン１では、オイルＯは、第１油路５ａ〜第７油路５ｉを流れて潤滑部の１つであるクランクシャフト１３ａの軸受部５５に供給される。その後、オイルＯは、シリンダヘッド１２およびシリンダブロック１１内を自重により落下してクランクケース１３に達するとともにオイルパン４１に戻される。さらに、エンジン１では、オイルＯは、油圧作動部に供給されている。すなわち、オイルＯは、第４油路５ｄを流れて吸気用ＶＶＴ３７および排気用ＶＶＴ３８に供給され、第５油路５ｅを流れて吸気用ラッシュアジャスタ３５および排気用ラッシュアジャスタ３６に供給される。

〈空気供給部〉
図２に示すように、オイル供給装置１００では、油圧回路部５におけるメインオイルギャラリ５２からクランクシャフト１３ａの軸受部５５に向かう第７油路５ｉにマイクロバブルＭＣを混入させることにより、第７油路５ｉ内のオイルＯの粘度を低下させている。すなわち、オイルＯ内にマイクロバブルＭＣを混入させることにより、オイルＯが多孔体のような状態になるので、オイルＯの粘度が低下する。これにより、オイルＯの粘度が高いことにより発生する、クランクシャフト１３ａと軸受部５５との間の摩擦損失を小さくすることが可能となる。

そのため、オイル供給装置１００は、オイルポンプ４２の上流側のオイルＯに空気ＡＲを混入させ、混入した空気ＡＲをオイルポンプ４２によりオイルＯに溶解させ、空気ＡＲを溶解させた状態のオイルＯを減圧することによりマイクロバブルＭＣを析出させるように構成されている。そして、オイル供給装置１００では、オイルポンプ４２へと供給されるオイルＯ内に混入させる空気ＡＲを混入させる空気量調整弁６（ＡＣＶ（Ａｉｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｖａｌｖｅ））がオイルポンプ４２の上流側に配置されている。

ここで、本実施形態のオイル供給装置１００は、空気量調整弁６に新気としての空気（以下、新気Ａ）を供給する空気供給部８を備えている。以下、空気供給部８に関して説明する。

具体的には、図２に示すように、空気供給部８は、新気Ａを流入させるための流入口８１と、流入口８１が形成され、空気供給部８に接続される新気流路部８２（空気通路の一例）とを含んでいる。ここで、エンジン１では、ＴＣＣ１４の内部空間の換気のために、インテークマニホールド２１とエアクリーナ２２とを繋ぐ吸気ホース２３から新気Ａが供給されている。ＴＣＣ１４の内部空間に供給される新気Ａは、吸気ホース２３におけるスロットルボディ２４よりも上流側の位置にある新気Ａである。なお、インテークマニホールド２１は、エンジン本体１０の複数の気筒２のそれぞれに新気Ａを供給するように構成されている。エアクリーナ２２は、吸入した空気ＡＲの除塵などを行なうように構成されている。スロットルボディ２４は、エアクリーナ２２において除塵された空気ＡＲ（新気Ａ）が複数の気筒２のそれぞれに供給される量を調整するように構成されている。

空気供給部８における新気流路部８２の流入口８１は、ＴＣＣ１４の内部空間において新気Ａを流入させるため、Ｚ１側端部（上側端部）の空間に配置されている。また、新気流路部８２は、Ｚ方向に長く延び、流入口８１から流入する新気Ａを空気供給部８に供給するように構成されている。具体的には、新気流路部８２は、ＴＣＣ１４内を通り、ＴＣＣ１４のＺ１側端部（上側端部）の近傍からＺ２側端部（下側端部）の近傍の位置まで設けられている。ここで、新気流路部８２は、ＴＣＣ１４のＸ１側（内側）の面部に形成された通路形状の溝をＴＣＣ１４とは別のカバーを用いて覆うことにより形成されている。

〈空気量調整弁〉
オイル供給装置１００において、空気供給部８により新気ＡをオイルＯ内に混入できたとしても、最適な新気Ａの混入量を維持できなければ、マイクロバブルＭＣの量が最適ではなくなるので、クランクシャフト１３ａと軸受部５５との間の摩擦損失が大きくなってしまう。

そこで、本実施形態のオイル供給装置１００は、エンジン１の状態に応じて、新気Ａの混入量を調整することが可能な空気量調整弁６と、空気量調整弁６を制御するＥＣＵ７（Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）とを備えている。以下、空気量調整弁６に関しての説明を行なう。

空気量調整弁６は、ＥＣＵ７の指令に基づき任意のタイミングで、空気供給部８から供給される新気Ａを第１油路５ａ内のオイルＯに供給するように構成されている。具体的には、空気量調整弁６は、図３に示すように、ソレノイド部６１と、スリーブ６２と、スプリング６３と、スプール６４とを備えている。ソレノイド部６１は、電磁コイルがボビンに巻回されることにより形成されている。スリーブ６２は、中空円筒形状を有し、内部にスプール６４が移動可能に収容されている。スプリング６３は、スリーブ６２のＸ１側の端部とスプール６４のＸ１側の端部との間に配置され、スプール６４をＸ２方向に付勢している。

スリーブ６２は、Ｘ方向に延びる円筒形状（管形状）の周壁部６２ａを有する。また、スリーブ６２には、周壁部６２ａの所定位置を貫通する第１ポート６２ｂおよび第２ポート６２ｃが設けられている。第１ポート６２ｂは、スリーブ６２におけるＸ２側に配置されている。第２ポート６２ｃは、第１ポート６２ｂから所定の間隔を隔てて、スリーブ６２におけるＸ１側（第１油路５ａ側）に配置されている。

スプール６４は、中空構造を有して柱状に形成されており、スリーブ６２に対してＸ方向に往復移動可能に構成されている。また、スプール６４の外周部には、外径が縮径された状態で環状に形成された空気供給路部６４ａ（スプール６４において外形がくびれた部分）と、空気供給路部６４ａのＸ２側に隣接して形成された凸状のランド部６４ｂとが設けられている。また、スプール６４の外周部には、ランド部６４ｂのＸ２側に隣接して形成され、外径が縮径された状態で環状に形成された凹部６４ｃ（スプール６４において外形がくびれた部分）が設けられている。

ここで、空気供給路部６４ａは、スプール６４がＸ１方向に移動されることにより、新気流路部８２と第１油路５ａとが連通された際に新気Ａが通過（流通）する部分である。また、スプール６４は、Ｘ２方向に移動されることにより、新気流路部８２と第１油路５ａとの連通を遮断する。

空気量調整弁６の動作としては、電磁コイルが消磁された非励磁状態では、スプリング６３の付勢力によりスプール６４がＸ２方向に移動される。これにより、スプール６４がスリーブ６２の第１ポート６２ｂと第２ポート６２ｃとを非連通状態にさせる。すなわち、新気流路部８２と第１油路５ａとが非連通状態にされる。そして、ＥＣＵ７の指令に基づき電磁コイルが励磁された場合、スプリング６３の付勢力に抗して電磁力によりスプール６４がＸ１方向に移動される。これにより、スプール６４の空気供給路部６４ａがスリーブ６２の第１ポート６２ｂと第２ポート６２ｃとを連通状態にさせる。すなわち、新気流路部８２と第１油路５ａとが連通状態にされる。

〈ＥＣＵ〉
ＥＣＵ７は、図２に示すように、ＣＰＵ７１（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、メモリ７２とを有している。ＥＣＵ７は、ＣＰＵ７１がメモリ７２に記憶されている所定の制御プログラムを実行することにより、エンジン１の各部を制御する制御部として機能する。また、ＥＣＵ７は、エンジン１の状態に基づいて、空気量調整弁６を制御するように構成されている。

具体的には、ＥＣＵ７は、エンジン１の状態と空気供給部８から空気量調整弁６の内部に流入される新気Ａの流入量との関係を示す制御マップに基づいて、空気供給部８から流入させる新気Ａの量を制御するように構成されている。なお、ＥＣＵ７は、エンジン１の状態として、第２油路５ｂのオイルＯの油温と、エンジン１の回転数とを取得している。また、制御マップは、制御マップデータ７２ａとしてメモリ７２に記憶されている。

制御マップデータ７２ａは、図４に示すように、複数（３つ）のオイルＯの油温のそれぞれに対応する、エンジン１の回転数と空気量調整弁６のストローク量（スプール６４の移動量）との関係を示したデータである。すなわち、ＥＣＵ７は、計測した第２油路５ｂのオイルＯの油温に基づいて、制御マップデータ７２ａから対応するエンジン１の回転数と空気量調整弁６のストローク量との関係を示したデータを取得する。そして、ＥＣＵ７は、計測したエンジン１の回転数に基づいて、エンジン１の回転数と空気量調整弁６のストローク量との関係から対応する空気量調整弁６のストローク量を取得する。そして、ＥＣＵ７は、取得された空気量調整弁６のストローク量から必要な電流を取得する。

上記した制御マップデータ７２ａは、たとえば、以下の第１〜第３マップデータに基づいて取得される。第１マップデータは、複数（３つ）のオイルＯの油温のそれぞれに対応する、エンジン１の回転数とオイルＯが所望の粘度になるためにオイルＯ内に混入させる必要がある必要気泡混入量との関係を示したデータである。第２マップデータは、複数（３つ）のオイルＯの油温のそれぞれに対応する、エンジン１の回転数と空気量調整弁６に発生させることが可能な吸込負圧との関係を示したデータである。第３マップデータは、複数の吸込負圧のそれぞれに対応する、空気量調整弁６から第１油路５ａ内のオイルＯに取り入れることが可能な単位時間当たりの空気取入量と空気量調整弁６のストローク量との関係を示したデータである。これにより、第１〜第３マップデータを統合することにより、制御マップデータ７２ａが取得される。

この制御マップデータ７２ａでは、同じエンジン１の回転数における空気量調整弁６のストローク量（空気取入量）は、１００℃の場合と比べて２０℃の場合は大きくなる。これにより、２０℃のマイクロバブルＭＣの量を１００℃の場合のマイクロバブルＭＣの量よりも多くすることにより、温度に関わらず低粘度のオイルを維持することが可能である。

図５に示すように、空気量調整弁６は、空気量調整弁６のストローク量（スプール６４の移動）により第２ポート６２ｃの開口面積Ｄが変化することによって、第１油路５ａのオイルＯに混入される空気混入量が変化するように構成されている。以下に、空気混入量が変化する際のオイル供給装置１００の処理を例示する。

具体的には、第１油路５ａのオイルＯに新気Ａを混入させる必要がない場合には、図５（Ａ）に示すように、エンジン１の回転数およびオイルＯの油温から取得される空気量調整弁６のストローク量に基づき、ＥＣＵ７は、空気量調整弁６に電流を供給する指令を送信しないので、電磁力によりスプール６４がＸ１方向へ移動しない。これにより、第２ポート６２ｃの開口が開放されず、第１ポート６２ｂと第２ポート６２ｃとが非連通状態となるので、第１油路５ａのオイルＯに新気Ａが混入されない。

また、第１油路５ａのオイルＯに最大量の約１／４の量の新気Ａを混入させる必要がある場合には、図５（Ｂ）に示すように、エンジン１の回転数およびオイルＯの油温から取得される空気量調整弁６のストローク量に基づき、ＥＣＵ７は、第２ポート６２ｃの開口面積Ｄが最大の場合の約１／４になる位置までスプール６４を移動させるのに必要な電流を空気量調整弁６に供給する指令を送信する。これにより、電磁力によりスプール６４がＸ１方向へ移動する。この結果、第２ポート６２ｃの開口面積Ｄが最大の場合の約１／４だけ開き、第１ポート６２ｂと第２ポート６２ｃとが連通状態となるので、第１油路５ａのオイルＯに新気Ａが混入される。

また、第１油路５ａのオイルＯに最大量の約１／２の量の新気Ａを混入させる必要がある場合には、図５（Ｃ）に示すように、エンジン１の回転数およびオイルＯの油温から取得される空気量調整弁６のストローク量に基づき、ＥＣＵ７は、第２ポート６２ｃの開口面積Ｄが最大の場合の約１／２になる位置までスプール６４を移動させるのに必要な電流を空気量調整弁６に供給する指令を送信する。これにより、電磁力によりスプール６４がＸ１方向へ移動する。この結果、第２ポート６２ｃの開口面積Ｄが最大の場合の約１／２だけ開き、第１ポート６２ｂと第２ポート６２ｃとが連通状態となるので、第１油路５ａのオイルＯに新気Ａが図５（Ｂ）の場合と比べてより多く混入される。

また、第１油路５ａのオイルＯに最大量の新気Ａを混入させる必要がある場合には、図５（Ｄ）に示すように、エンジン１の回転数およびオイルＯの油温から取得される空気量調整弁６のストローク量に基づき、ＥＣＵ７は、第２ポート６２ｃの開口面積Ｄが最大になる位置までスプール６４を移動させるのに必要な電流を空気量調整弁６に供給する指令を送信する。これにより、電磁力によりスプール６４がＸ１方向へ移動する。この結果、第２ポート６２ｃの開口面積Ｄが最大になる位置まで開き、第１ポート６２ｂと第２ポート６２ｃとが連通状態となるので、第１油路５ａのオイルＯに新気Ａが最大量混入される。

〈オリフィス〉
オイル供給装置１００は、図２に示すように、オイルポンプ４２の下流側に配置され、油圧回路部５内のオイルＯの油圧を減圧するためのオリフィス９（減圧部の一例）を備えている。オリフィス９は、第７油路５ｉの流路径を絞ることにより、空気量調整弁６により混入された新気Ａをオイルポンプ４２によって溶解させたオイルＯの油圧を減圧させるように構成されている。

具体的には、図６に示すように、オリフィス９は、第７油路５ｉの流路断面積が同じ流入部９１と、流入部９１よりも流路断面積が絞られた流出部９２と、流入部９１と流出部９２とを接続する絞り部９３とを有している。また、絞り部９３は、下流側に行くにしたがって第７油路５ｉの中央側に位置するように傾斜することで第７油路５ｉの流路断面積を絞っている。

オリフィス９では、オリフィス９よりも上流側を流れ、新気Ａが溶解されている高圧のオイルＯの流速が絞り部９３により大きくなるとともに、オイルＯの圧力が小さくなっていく。これにより、第７油路５ｉにおいてオリフィス９よりも下流側では、流速が大きくなるのに伴い圧力が小さくなったオイルＯが流れている。そして、第７油路５ｉにおいてオリフィス９よりも下流側では、オイルＯ内の圧力が小さくなることにより、オイルＯ内に溶解していた新気ＡがマイクロバブルＭＣとして析出する。なお、オイルＯ内の圧力は大気圧まで減圧される。

また、オリフィス９の流出部９２の開口の大きさは、第７油路５ｉの下流側とクランクシャフト１３ａの軸受部５５とのクリアランスＣＲ（隙間）よりも小さくなっている。これにより、オリフィス９の流出部９２の開口が第７油路５ｉにおいて最小の大きさとなるので、オリフィス９の流出部９２の開口部分において高圧のオイルＯを減圧させることが可能となり、第７油路５ｉの下流側とクランクシャフト１３ａの軸受部５５とのクリアランスＣＲにおいてオイルＯを減圧させないことが可能となる。この結果、第７油路５ｉの下流側とクランクシャフト１３ａの軸受部５５とのクリアランスＣＲに、マイクロバブルＭＣが析出したオイルＯを確実に供給可能となる。

このようなオリフィス９が、複数の第７油路５ｉのそれぞれに配置されている。

（マイクロバブルの生成）
次に、オイル供給装置１００におけるマイクロバブルＭＣの析出方法について説明する。

図２に示すように、まず、ＥＣＵ７が、計測した第２油路５ｂのオイルＯの油温および計測したエンジン１の回転数に基づいて、制御マップデータ７２ａから空気量調整弁６のストローク量を取得する。そして、ＥＣＵ７は、取得された空気量調整弁６のストローク量から必要な電流を取得する。ＥＣＵ７は、必要な電流を空気量調整弁６に対して送ることにより、空気量調整弁６の第２ポート６２ｃの開口面積Ｄを所望の開口面積とする。ここで、オイル供給装置１００では、オイルパン４１からオイルポンプ４２へのオイルＯの吸い込みの際に発生する負圧により、第１油路５ａを流れるオイルＯ内に新気Ａが気泡として混入される。これにより、混入させる必要がある必要気泡混入量の分だけの新気Ａを第１油路５ａ内のオイルＯ内に混入させる。

第１油路５ａにおいて新気Ａが混入されたオイルＯでは、オイルポンプ４２における容積室４２ｂに吸入された後、容積室４２ｂが縮小とともに所定の油圧を発生させた状態（圧縮状態）になることにより、混入された新気ＡがオイルＯ内に溶解する。すなわち、オイルポンプ４２は、空気量調整弁６により新気Ａが混入されたオイルＯを圧縮することによって、オイルＯに混入された新気ＡをオイルＯに溶解させる。

そして、オイルＯ内に溶解した新気Ａは、クランクシャフト１３ａの軸受部５５よりも上流側に配置されたオリフィス９において、マイクロバブルＭＣとして析出する。すなわち、第７油路５ｉでは、オイルＯの油圧をオリフィス９により減圧したことによってマイクロバブルＭＣが析出した状態のオイルＯが、クランクシャフト１３ａと軸受部５５との間に供給される。これにより、潤滑部の１つであるクランクシャフト１３ａと軸受部５５との間に、マイクロバブルＭＣが析出されることにより粘度が小さくなったオイルＯが供給される。

また、吸気用ＶＶＴ３７および排気用ＶＶＴ３８が接続される第４油路５ｄには、新気Ａの気泡が溶解した状態の高圧のオイルＯが流れているので、吸気用ＶＶＴ３７および排気用ＶＶＴ３８には新気Ａの気泡が発生していないオイルＯが供給される。そして、吸気用ラッシュアジャスタ３５および排気用ラッシュアジャスタ３６が接続される第５油路５ｅには、新気Ａの気泡が溶解した状態の高圧のオイルＯが流れているので、吸気用ラッシュアジャスタ３５および排気用ラッシュアジャスタ３６には新気Ａの気泡が発生していないオイルＯが供給される。すなわち、第４油路５ｄおよび第５油路５ｅでは、それぞれ、新気Ａの気泡が溶解した状態のオイルＯが、吸気用ＶＶＴ３７および排気用ＶＶＴ３８と、吸気用ラッシュアジャスタ３５および排気用ラッシュアジャスタ３６とに供給される。

（本実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

本実施形態では、オイル供給装置１００は、オイルポンプ４２へと供給されるオイルＯ内に混入させる新気Ａの量を調整する空気量調整弁６と、空気量調整弁６に新気Ａを供給する空気供給部８とを備えている。すなわち、空気量調整弁６からオイルポンプ４２へ供給されるオイルＯにブローバイガスを含まない新気Ａを溶解させることができる。これにより、エンジン１内を循環するオイルＯの劣化の促進を抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、空気量調整弁６は、オイルパン４１からオイルポンプ４２へのオイルＯの吸い込みの際に発生する負圧により、オイルパン４１からオイルポンプ４２へ供給されるオイルＯ内に新気Ａが混入されるように構成されている。これにより、オイルポンプ４２によるオイルＯの吸い込みの負圧を利用してオイルＯ内に新気Ａを混入させることにより、オイルＯ内に新気Ａを混入させる負圧を発生させるための構成を別途設ける必要がないので、オイル供給装置１００の大型化および構造の複雑化を抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、オイルポンプ４２は、空気量調整弁６により新気Ａが混入されたオイルＯを圧縮することによって、オイルＯに混入された新気ＡがオイルＯに溶解されるように構成されている。これにより、オイルポンプ４２によるオイルＯの圧縮を利用してオイルＯに混入された新気ＡをオイルＯに溶解させることにより、オイルＯに新気Ａを溶解させる圧力を発生させるための構成を別途設ける必要がないので、これによっても、オイル供給装置１００の大型化および構造の複雑化を抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、第７油路５ｉは、オイルＯの油圧をオリフィス９により減圧したことによってマイクロバブルＭＣが析出した状態のオイルＯを軸受部５５に供給するように構成されている。第４油路５ｄおよび第５油路５ｅは、新気Ａが溶解した状態のオイルＯが、吸気用ＶＶＴ３７、排気用ＶＶＴ３８、吸気用ラッシュアジャスタ３５および排気用ラッシュアジャスタ３６に供給されるように構成されている。これにより、吸気用ＶＶＴ３７、排気用ＶＶＴ３８、吸気用ラッシュアジャスタ３５および排気用ラッシュアジャスタ３６内のオイルの油圧の低下を抑制することができる。また、軸受部５５にはマイクロバブルＭＣを析出させた状態のオイルＯが供給されることにより、軸受部５５のオイルの粘度を低下させることができる。これらの結果、吸気用ＶＶＴ３７、排気用ＶＶＴ３８、吸気用ラッシュアジャスタ３５および排気用ラッシュアジャスタ３６の機能の低下を抑制した上で、オイルＯの軸受部５５（摺動部）において発生する摩擦損失を低減することができるので、燃費を向上させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、空気量調整弁６は、エンジン１の回転数およびオイルＯの油温に応じて空気供給部８からの新気Ａの流入量を調整するように構成されている。これにより、エンジン１の回転数およびオイルＯの油温に合わせて適切な量の新気ＡをオイルＯに混入させることができるので、オイルポンプ４２がエンジン１により駆動されている構成において、オイルポンプ４２によりオイルＯに新気Ａを確実に溶解させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、ＥＣＵ７は、オイルＯの油温に対応するエンジン１の回転数と空気量調整弁６のストローク量（スプール６４の移動量）との関係を示した制御マップデータ７２ａに基づいて、空気供給部８から空気量調整弁６の内部に流入させる新気Ａの量を制御するように構成されている。これにより、空気供給部８から空気量調整弁６の内部に流入させる新気Ａの量を取得するためのＥＣＵ７における計算量が増大することを抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、空気供給部８は、ＴＣＣ１４の内部空間と空気量調整弁６の内部空間とを連通する新気流路部８２を含んでいる。また、空気供給部８は、新気流路部８２を利用して、ＴＣＣ１４の内部空間の新気Ａを空気量調整弁６内に供給するように構成されている。これにより、外気ではなくエンジン１内の新気Ａを空気量調整弁６に供給しているので、異物がオイルＯ内に混入してしまうことを抑制することができる。

［変形例］
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であり制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、空気供給部８における新気流路部８２の流入口８１が、ＴＣＣ１４の内部空間におけるＺ１側端部（上側端部）の空間に配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図７に示す本実施形態の第１変形例のように、空気供給部２０８の新気流路部２８２は、クランクケース１３内の換気のために一般的に設けられる、シリンダヘッド１２からクランクケース１３にまで延びている既存の新気流路を利用して形成されてもよい。つまり、空気供給部２０８は、クランクケース１３まで延びる既存の新気流路から分岐させて、空気量調整弁６まで新気流路部２８２を延ばすことにより構成されてもよい。また、図８に示す本実施形態の第２変形例のように、既存の新気流路を利用するのではなく、シリンダヘッド１２内の新気Ａを流入させる位置に流入口３８１を配置した新しい新気流路部３８２を有する空気供給部３０８を形成してもよい。また、図９に示す本実施形態の第３変形例のように、吸気ホース２３におけるスロットルボディ２４よりも上流側の位置にある新気Ａを流入させる位置に流入口４８１を配置した新気流路部４８２を有する空気供給部４０８を形成してもよい。

また、上記実施形態では、第５油路５ｅにおける第１ＨＬＡ油路５ｆと第２ＨＬＡ油路５ｇとが接続される分岐点には、新気Ａの気泡が含まれたオイルＯが流れてきた場合の対策が設けられていない例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図１０に示す本実施形態の第４変形例のように、分岐点に気泡分離室５１０が設けられてもよい。この場合には、第５油路５ｅを流れるオイルＯに含まれている気泡５１１が、気泡分離室５１０によりカムシャワー５３側に流入し、第１ＨＬＡ油路５ｆおよび第２ＨＬＡ油路５ｇに流入しないようにすることが可能となる。これにより、オイルポンプ４２により新気Ａが完全に溶解されず新気Ａが気泡として残留しているオイルＯが第５油路５ｅを流れたとしても、気泡分離室５１０において分離させることができるので、オイルＯ内に気泡が含まれることに起因する、吸気用ラッシュアジャスタ３５および排気用ラッシュアジャスタ３６の機能の低下を抑制することができる。

また、上記実施形態では、新気流路部８２は、ＴＣＣ１４のＸ１側（内側）の面部に形成された通路形状の溝をＴＣＣ１４とは別のカバーを用いて覆うことにより形成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明は、新気流路部はパイプにより構成されてもよい。

また、上記実施形態では、ＥＣＵ７は、第２油路５ｂのオイルＯの油温、エンジン１の回転数および空気量調整弁６のストローク量といったエンジン１の状態に基づいて、空気量調整弁６を制御するように構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ＥＣＵは、たとえば、クランクシャフトの回転数、オイルポンプの回転数または冷却水の水温といったエンジンの状態に基づいて、空気量調整弁を制御するように構成されてもよい。

また、上記実施形態では、制御マップデータ７２ａは、複数（３個）のオイルＯの油温のそれぞれに対応する、エンジン１の回転数と空気量調整弁６のストローク量（スプール６４の移動量）との関係を示したデータである例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御マップデータ７２ａは、２個または４個以上のオイルの油温のそれぞれに対応する、エンジンの回転数と空気量調整弁のストローク量（スプールの移動量）との関係を示したデータであってもよい。

また、上記実施形態では、ＥＣＵ７は、制御マップデータ７２ａにより、空気量調整弁６のストローク量（スプール６４の移動量）を調整する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ＥＣＵは、空気量調整弁のストローク量を算出する計算式に基づいて、リアルタイムで演算処理をすることにより、空気量調整弁のストローク量を調整してもよい。

また、上記実施形態では、オリフィス９が第７油路５ｉに設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、オリフィスは、カムシャワーにオイルを供給する第５油路の下流側またはオイルジェット機構にオイルを供給する第６油路に設けられてもよい。

また、上記実施形態では、オイルポンプ４２は、クランクシャフト１３ａの駆動力を利用して回転される例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、オイルポンプは、電動オイルポンプであってもよい。

１ エンジン
５ｄ 第４油路（油圧作動用流路）
５ｅ 第５油路（油圧作動用流路）
５ｈ 第６油路（潤滑用流路）
５ｉ 第７油路（潤滑用流路）
６ 空気量調整弁
８、２０８、３０８、４０８ 空気供給部
９ オリフィス
１３ａ クランクシャフト
３５ 吸気用ラッシュアジャスタ（油圧用作動部）
３６ 排気用ラッシュアジャスタ（油圧用作動部）
３７ 吸気用ＶＶＴ（油圧用作動部）
３８ 排気用ＶＶＴ（油圧用作動部）
４１ オイルパン
４２ オイルポンプ
５３ カムシャワー
５４ オイルジェット機構
５５ 軸受部（潤滑部）
１００ オイル供給装置
５１０ 気泡分離室
Ａ 新気（新気としての空気）
ＭＣ マイクロバブル
Ｏ オイル

Claims (6)

1. エンジン内を循環するオイルを貯留するオイルパンと、
   前記オイルパン内のオイルを吸い上げるオイルポンプと、
   前記オイルポンプの上流側に配置され、前記オイルポンプへと供給されるオイル内に混入させる空気の量を調整する空気量調整弁と、
   前記オイルポンプの下流側に配置され、前記オイルポンプにより空気を溶解させたオイルの油圧を減圧することにより、溶解された空気をマイクロバブルとして析出させる減圧部と、
   前記空気量調整弁に新気としての空気を供給する空気供給部とを備える、車両用オイル供給装置。
2. 前記空気量調整弁は、前記オイルパンから前記オイルポンプへのオイルの吸い込みの際に発生する負圧により、前記オイルパンから前記オイルポンプへ供給されるオイル内に空気を混入させるように構成されている、請求項１に記載の車両用オイル供給装置。
3. 前記オイルポンプは、前記空気量調整弁により空気が混入されたオイルを圧縮することによって、オイルに混入された空気がオイルに溶解されるように構成されている、請求項１または２に記載の車両用オイル供給装置。
4. 前記オイルポンプからのオイルを前記エンジンの潤滑部に供給する潤滑用流路と、
   前記潤滑用流路の流路径を小さくする前記減圧部としてのオリフィスと、
   前記オイルポンプからのオイルを前記エンジンの油圧作動部に供給する油圧作動用流路とをさらに備え、
   前記潤滑用流路は、オイルの油圧を前記オリフィスにより減圧することによってマイクロバブルが析出した状態のオイルを前記潤滑部に供給するように構成され、前記油圧作動用流路は、空気が溶解した状態のオイルが前記油圧作動部に供給されるように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用オイル供給装置。
5. 前記油圧作動用流路に設けられ、前記油圧作動用流路を流れるオイルに混入されている気泡を分離させる気泡分離室をさらに備える、請求項４に記載の車両用オイル供給装置。
6. 前記空気量調整弁は、前記エンジンの状態に応じて前記空気供給部からの空気の流入量を調整するように構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両用オイル供給装置。

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