JP2020105924A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】オイル制御バルブの操作に依らずにオイルの吐出量が変化する事態に陥ることを抑制することができる内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】この内燃機関の制御装置は、内燃機関の機関回転速度を制御する機関制御部を備えている。機関制御部は、ケーシング内で作動室から漏れ出たオイルがオイル制御バルブを介さずに制御油室に流れ込むことによって調整リングの位置が変化してしまう自己変位が発生する可能性があることを、オイルの温度に基づいて判定する判定処理（ステップＳ１００及びステップＳ２００）を実行する。この制御装置では、判定処理によって自己変位が発生する可能性があると判定したとき（ステップＳ１００：ＹＥＳ及びステップＳ２００：ＹＥＳ）には、機関制御部が、機関回転速度の上限を、自己変位が発生する機関回転速度の下限よりも低い値に設定する回転速度制限を実施する（ステップＳ３００）。【選択図】図４

Description

この発明は可変容量型のオイルポンプを有するオイル供給装置を搭載した内燃機関に適用される内燃機関の制御装置に関するものである。

特許文献１には、可変容量型のオイルポンプを有するオイル供給装置が記載されている。このオイル供給装置に搭載されているオイルポンプでは、インナロータと、アウタロータとが調整リングに収容されている。インナロータは内燃機関のクランク軸と同期して回転するロータであり、アウタロータはインナロータに設けられた外歯と噛み合う内歯が形成されていてインナロータを収容するロータである。アウタロータに収容されたインナロータとアウタロータとの間には、インナロータの回転に伴いオイルが出入りする作動室が形成されている。そして、インナロータ及びアウタロータを収容した調整リングはケーシングの中に制御油室を区画するように収容されている。このオイルポンプでは、制御油室内のオイルの給排に伴って調整リングの位置が変化し、一回転あたりのオイルの吐出量が変化するようになっている。

なお、このオイルポンプでは制御油室の容積が大きくなる方向に調整リングを移動させるほど、オイルの吐出量が少なくなる。そのため、要求油圧が低いときには、オイル制御バルブの操作によって制御油室にオイルを供給し、一回転あたりのオイルの吐出量を少なくして、オイルポンプの駆動に伴う過剰なエネルギ消費を抑制する。

特開２０１６−１０２４２３号公報

ところで、インナロータ、アウタロータ及び調整リングと、ケーシングとの隙間を通じて作動室からオイルが漏れ出して、オイル制御バルブを介さずに制御油室に入り込み、制御油室内の油圧が高くなると、調整リングが制御油室の容積を拡大させる方向に移動して吐出量が減少する。そのため、油温が高くオイルの粘度が低くなっているときに、機関回転速度が高くなり、ケーシングとの隙間を通じて漏れ出すオイルの量が多くなると、オイル制御バルブの操作に依らずに調整リングが移動して、吐出量が少なくなってしまうおそれがある。

また、上記の構成とは反対に、制御油室の容積が大きくなる方向に調整リングが移動するほど吐出量が多くなるオイルポンプを備えたオイル供給装置の場合には、ケーシングとの隙間を通じて漏れ出すオイルの量が多くなると、吐出量が多くなってしまう。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するための内燃機関の制御装置は、ケーシングの中に制御油室を区画するように調整リングが収容されており、同調整リングの中に、外歯を有していて内燃機関のクランク軸と同期して回転するインナロータと、前記外歯と噛み合う内歯が形成されているアウタロータと、が収容されており、同アウタロータと前記インナロータとの間に作動室が形成されていて、前記制御油室内のオイルの給排に伴って前記調整リングの位置が変化し、一回転あたりのオイルの吐出量が変化する可変容量型のオイルポンプと、前記制御油室へのオイルの給排を制御するオイル制御バルブと、を有するオイル供給装置を搭載した内燃機関に適用され、前記内燃機関の機関回転速度を制御する機関制御部を備えている。

この制御装置は、前記ケーシング内で前記作動室から漏れ出たオイルが前記オイル制御バルブを介さずに前記制御油室に流れ込むことによって前記調整リングの位置が変化してしまう自己変位が発生する可能性があることを、オイルの温度に基づいて判定する判定処理を実行する。そして、この制御装置では、前記判定処理によって前記自己変位が発生する可能性があると判定したときには、機関回転速度の上限を、前記自己変位が発生する機関回転速度の下限よりも低い値に設定する回転速度制限を前記機関制御部が実施する。

上記構成では、自己変位が発生する可能性があると判定した場合に、回転速度制限を実施し、機関回転速度の上限を、自己変位の発生する機関回転速度の下限よりも低い値に設定する。そのため、オイルポンプにおけるインナロータの回転速度が、自己変位の発生しない範囲に制限されるようになり、自己変位の発生が抑制される。ひいては、オイル制御バルブの操作に依らずにオイルの吐出量が変化してしまう事態に陥ることを抑制することができる。

内燃機関の制御装置と、その制御対象である内燃機関及びオイル供給装置との関係を示す模式図。 オイル供給装置の構成図。 オイルポンプの吐出量を低減している状態を示すオイル供給装置の構成図。 回転速度制限を実施するか否かを判定する一連の処理の流れを示すフローチャート。 自己変位が発生するか否かと、機関回転速度及び油温との関係を示すマップ。

以下、内燃機関の制御装置の一実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。
図１に示されているように、内燃機関の制御装置である制御装置１００が制御する内燃機関２００には、内燃機関２００の各部にオイルを循環させるオイル供給装置２１０が設けられている。なお、内燃機関２００は車両の駆動力源として車両に搭載される車載内燃機関である。

制御装置１００は、オイル供給装置２１０を制御するオイル制御部１２０と、機関制御部１１０とを備えている。機関制御部１１０は、燃料の噴射時期、噴射量、点火時期、吸気バルブ及び排気バルブの開閉タイミングであるバルブタイミング、スロットルバルブの開度であるスロットル開度などを制御する。すなわち、機関制御部１１０は、内燃機関２００の各部の制御を通じて機関回転速度ＮＥを制御する。なお、機関回転速度ＮＥは内燃機関２００の出力軸であるクランク軸の回転速度である。

制御装置１００には、各種のセンサが接続されている。例えば、制御装置１００に接続されているセンサとしては、油温センサ１３０、油圧センサ１４０、水温センサ１５０、車速センサ１６０、アクセルポジションセンサ１７０、クランク角センサ１８０などがある。油温センサ１３０は、オイル供給装置２１０によって内燃機関２００の各部に供給されるオイルの温度である油温ＴＯを検出する。油圧センサ１４０はオイル供給装置２１０によって内燃機関２００の各部に供給されるオイルの圧力である油圧ＰＯを検出する。水温センサ１５０は、内燃機関２００の冷却水の温度である冷却水温ＴＨＷを検出する。車速センサ１６０は、内燃機関２００が搭載されている車両の速度である車速ＳＰＤを検出する。アクセルポジションセンサ１７０は、アクセルペダルの操作量であるアクセル操作量ＡＣＣＰを検出する。クランク角センサ１８０はクランク軸の回転角の変化に応じてパルス状の信号であるクランク角信号を出力する。制御装置１００は、クランク角信号に基づいてクランク軸の回転角ＣＡ及び機関回転速度ＮＥを算出する。

図２に示されているように、オイル供給装置２１０は、オイルポンプ２１１とオイル制御バルブ２４０とを備えている。オイルポンプ２１１は、クランク軸に連結されて、クランク軸の回転に伴って作動する機械式のオイルポンプである。

オイルポンプ２１１は、クランク軸と同期して回転する入力軸２１２と、内部に収容空間２１８が区画されているケーシング２３２とを備えている。この収容空間２１８には、入力軸２１２と一体回転するインナロータ２２１と、インナロータ２２１よりも外周側に配置されているアウタロータ２２３と、アウタロータ２２３を取り囲むリング状の調整リング２２５とが設けられている。すなわち、ケーシング２３２の中には、調整リング２２５と、アウタロータ２２３と、インナロータ２２１とが収容されている。

ケーシング２３２には、その内部にオイルを吸入する吸入ポート２１３と、内部のオイルをケーシング２３２外に吐出する吐出ポート２１４とが設けられている。吸入ポート２１３は内燃機関２００のオイルパンに通じる吸入油路に連通している。そして、吐出ポート２１４は内燃機関２００のメインギャラリに通じる吐出油路２１５に連通している。なお、メインギャラリは、内燃機関２００に搭載された各デバイス、すなわちオイルの需要部にオイルを分配する内燃機関２００内部のオイル通路である。

図２及び図３に示すように、インナロータ２２１の外周には複数の外歯２２２が設けられている。そして、アウタロータ２２３の内周には、インナロータ２２１の外歯２２２と噛み合う複数の内歯２２４が設けられている。なお、内歯２２４の数は外歯２２２の数よりも１つ多くなっている。そして、アウタロータ２２３は、調整リング２２５によって回転可能に保持されている。すなわち、調整リング２２５の中に、アウタロータ２２３とインナロータ２２１とが収容されており、インナロータ２２１はアウタロータ２２３の中に収容されている。

アウタロータ２２３の回転中心は、インナロータ２２１の回転中心に対して偏心している。インナロータ２２１の外歯２２２とアウタロータ２２３の内歯２２４とは、それらの一部分、具体的にはインナロータ２２１の図２における右側の部分が互いに噛み合った状態となっている。インナロータ２２１の外周とアウタロータ２２３の内周との間には、オイルにより満たされる作動室２１９が形成されている。

作動室２１９において、インナロータ２２１の外歯２２２とアウタロータ２２３の内歯２２４とが互いに噛み合う位置から図２に矢印で示す入力軸２１２の回転方向における所定位置までの部分では、インナロータ２２１及びアウタロータ２２３の回転に伴って外歯２２２と内歯２２４との間の隙間が徐々に大きくなる。そして、このように外歯２２２と内歯２２４との間の隙間が徐々に大きくなる部分が、吸入ポート２１３と連通している。一方、作動室２１９において、インナロータ２２１及びアウタロータ２２３の回転に伴って外歯２２２と内歯２２４との間の隙間が徐々に小さくなる部分は、吐出ポート２１４と連通している。

オイルポンプ２１１が作動する際には、入力軸２１２が回転することにより、インナロータ２２１及びアウタロータ２２３が互いに噛み合いながら回転する。そして、オイルパンに貯留されているオイルが吸入油路を介して吸入ポート２１３から作動室２１９に吸入され、吐出ポート２１４から吐出油路２１５に吐出される。

調整リング２２５は、アウタロータ２２３を保持するリング状の本体部２２６と、本体部２２６の外周からインナロータ２２１及びアウタロータ２２３の径方向に突出する突出部２２７とを有している。調整リング２２５の本体部２２６には、２つの長孔２２９が設けられている。これら長孔２２９には、ケーシング２３２に固定されている２つのガイドピン２２８が挿通されている。これにより、調整リング２２５は、ケーシング２３２の中で長孔２２９の延びている方向に変位可能となっている。

調整リング２２５の突出部２２７の先端には第１シール部材２３０が設けられているとともに、本体部２２６には第２シール部材２３１が設けられている。第１シール部材２３０及び第２シール部材２３１はケーシング２３２の側壁に当接し、側壁と調整リング２２５の外周との間の空間がシールされることにより、収容空間２１８には、調整リング２２５によって制御油室２２０が区画形成されている。すなわち、ケーシング２３２の中には、制御油室２２０を区画するように調整リング２２５が収容されている。

制御油室２２０には、制御油路２５０と連通する開口部２１６が設けられており、この制御油路２５０及び開口部２１６を通じてオイル制御バルブ２４０から制御油室２２０にオイルが供給可能となっている。また、収容空間２１８には、制御油室２２０の容積を小さくする方向への付勢力を突出部２２７に付与するスプリング２１７が収容されている。このスプリング２１７は、突出部２２７を挟んで制御油室２２０とは反対側に圧縮された状態で配設されている。

図２には、制御油室２２０内の油圧が低いため、スプリング２１７からの付勢力によって、制御油室２２０の容積が最小となる位置で調整リング２２５が保持されている状態が示されている。なお、ここでは、このように制御油室２２０の容積が最小となるときの調整リング２２５の位置、すなわち図２での調整リング２２５の位置を、「初期位置」というものとする。

調整リング２２５が初期位置に配置されている状態で、制御油室２２０にオイルが供給され、制御油室２２０内の油圧が高くなると、スプリング２１７による付勢力に抗って制御油室２２０の容積を大きくする方向に調整リング２２５が変位する。すなわち、図２に示す状態から図３に示す状態に向かう方向、図２における反時計回り方向に調整リング２２５が回動しながら変位する。一方、オイル制御バルブ２４０の作動によって制御油室２２０からオイルが排出されると、制御油室２２０内の油圧が低くなり、スプリング２１７による付勢力によって、制御油室２２０の容積を小さくする方向に調整リング２２５が変位する。すなわち、図３に示す状態から図２に示す状態に向かう方向、図３における時計回り方向に調整リング２２５が回動しながら変位する。つまり、調整リング２２５の位置は、制御油室２２０内の油圧とスプリング２１７による付勢力とによって決まる。

そして、調整リング２２５の位置の変化によって、吸入ポート２１３及び吐出ポート２１４の各々の開口に対するインナロータ２２１の外歯２２２とアウタロータ２２３の内歯２２４とが噛み合う部分の相対的な位置が変化する。このため、制御油室２２０内の油圧の調整による調整リング２２５の位置の変更を通じ、入力軸２１２の一回転あたりのオイルの吐出量が変更される。すなわち、オイルポンプ２１１は、制御油室２２０内のオイルの給排に伴って調整リング２２５の位置が変化し、一回転あたりのオイルの吐出量が変化する可変容量型のオイルポンプである。

具体的には、オイルポンプ２１１では、図２に示すように調整リング２２５の位置が初期位置にあるときに、入力軸２１２の一回転あたりのオイルの吐出量が最大になる。図２に示すように入力軸２１２の一回転あたりのオイルの吐出量が最大となる位置にある状態から制御油室２２０内の油圧が高くなると、油圧の上昇に伴い、調整リング２２５が、スプリング２１７による付勢力に抗して図２における反時計回り方向に回動しながら変位する。その結果、インナロータ２２１及びアウタロータ２２３の回転に伴って外歯２２２と内歯２２４との間の隙間が徐々に大きくなる部分のうち、吸入ポート２１３と重なる範囲が小さくなるとともに、外歯２２２と内歯２２４との間の隙間が徐々に小さくなる部分の一部が吸入ポート２１３と重なるようになる。その結果、入力軸２１２の一回転あたりのオイルの吐出量が少なくなる。

反対に、制御油室２２０内の油圧が低くなると、油圧の低下に伴い、調整リング２２５が、スプリング２１７による付勢力によって図３における時計回り方向に回動しながら変位し、入力軸２１２の一回転あたりのオイルの吐出量が多くなる。

次に、オイル制御バルブ２４０について説明する。
図２及び図３に示すように、オイル制御バルブ２４０は、スリーブ２４２と、スリーブ２４２の内側に配置されているスプール２４３と、スリーブ２４２の内側に配置されているバルブスプリング２４５と、電磁駆動式のアクチュエータ２４１とを備えている。バルブスプリング２４５は、スリーブ２４２の軸方向一方側、すなわち図２及び図３における右側への付勢力をスプール２４３に付与している。アクチュエータ２４１は、バルブスプリング２４５による付勢力に抗ってスプール２４３を上記軸方向他方側、すなわち図２及び図３における左側に変位させるための駆動力をスプール２４３に付与すべく駆動するようになっている。

スリーブ２４２には、制御油路２５０が接続される制御ポート２４６と、オイルポンプ２１１の吐出油路２１５から分岐する供給油路２６０が接続される供給ポート２４７と、オイルをオイルパン内に排出するための排出油路２７０が接続される排出ポート２４８とが設けられている。また、スプール２４３の外周面には、供給ポート２４７と連通している環状溝２４９が全周にわたって形成されている。

アクチュエータ２４１によって駆動されていない場合、図２に示すように、スプール２４３の先端、すなわち図２における左側の端が制御ポート２４６よりも右側に位置しており、制御ポート２４６が排出ポート２４８と連通している。これにより、オイルポンプ２１１の制御油室２２０から制御ポート２４６に還流してきたオイルが排出ポート２４８を介してオイルパンに排出されるため、制御油室２２０内の油圧が低くなる。その結果、調整リング２２５が図２に示す初期位置に位置するようになり、オイルポンプ２１１における入力軸２１２の一回転あたりのオイルの吐出量は、その時点で実現できる最も多い吐出量となる。

一方で、アクチュエータ２４１から入力される駆動力が大きくなると、スプール２４３は、図２に示す位置から上記軸方向他方側、すなわち図２及び図３における左側に変位するようになる。そして、スプール２４３のうち、環状溝２４９よりも先端側、すなわち環状溝２４９よりも図２及び図３における左側の部位によって制御ポート２４６が閉塞されると、制御ポート２４６と排出ポート２４８との連通が遮断される。これにより、制御油室２２０内のオイルが、排出ポート２４８を介してオイルパンに戻されなくなる。

アクチュエータ２４１による駆動力がさらに大きくなると、制御ポート２４６と環状溝２４９内とが連通するようになる。環状溝２４９は供給ポート２４７と連通しているため、図３に示すように制御ポート２４６は供給ポート２４７と環状溝２４９を介して連通することとなる。その結果、供給ポート２４７を介してスリーブ２４２内に流入してきたオイルが制御ポート２４６を介して制御油室２２０に供給される。

環状溝２４９が制御ポート２４６と連通し始めると、アクチュエータ２４１による駆動力が大きくなるにつれて、制御ポート２４６と環状溝２４９とが連通する部分の流路断面積が徐々に大きくなる。したがって、アクチュエータ２４１による駆動力が大きいほど、制御ポート２４６を介して制御油室２２０に供給できるオイルの量が多くなる。

なお、スプール２４３が図２に示す位置に配置されている場合、排出ポート２４８と制御ポート２４６とが連通される一方、制御ポート２４６と供給ポート２４７との連通が遮断される。そのため、オイル制御バルブ２４０から制御油路２５０を介して制御油室２２０にオイルが供給されない。

一方、スプール２４３が図３に示す位置に配置されている場合、排出ポート２４８と制御ポート２４６との連通が遮断される一方、制御ポート２４６と供給ポート２４７とが連通される。そのため、オイル制御バルブ２４０から制御油路２５０を介して制御油室２２０にオイルが供給される。

制御装置１００のオイル制御部１２０は、油圧センサ１４０によって検出された油圧ＰＯに基づいてオイル制御バルブ２４０を制御し、メインギャラリ内の油圧を要求油圧に向けてフィードバック制御する。つまり、要求油圧が低いときには、一回転あたりのオイルの吐出量を少なくして、オイルポンプ２１１の駆動に伴う過剰なエネルギ消費を抑制する。なお、要求油圧は、内燃機関２００の運転状態や、オイルの需要部である各デバイスの稼働状況などに基づいて算出される。

ところで、インナロータ２２１、アウタロータ２２３及び調整リング２２５と、ケーシング２３２との隙間を通じて作動室２１９からオイルが漏れ出して、オイル制御バルブ２４０を介さずに制御油室２２０に入り込み、制御油室２２０内の油圧が高くなると、調整リング２２５が制御油室２２０の容積を拡大させる方向に移動して吐出量が減少する。そのため、油温ＴＯが高くオイルの粘度が低くなっているときに、機関回転速度ＮＥが高くなり、ケーシング２３２との隙間を通じて漏れ出すオイルの量が多くなると、オイル制御バルブ２４０の操作に依らずに調整リング２２５が移動して、吐出量が少なくなってしまうおそれがある。

ここでは、このようにケーシング２３２内で作動室２１９から漏れ出たオイルがオイル制御バルブ２４０を介さずに制御油室２２０に流れ込むことによって調整リング２２５の位置が変化してしまう現象を自己変位と称し、制御装置１００はこの自己変位の発生を抑制するように内燃機関２００を制御する。

具体的には、この制御装置１００では、使用されているオイルの油種が、特に粘度の低い油種である場合には、油温ＴＯが高いときに機関回転速度ＮＥに上限を設け、回転速度制限を実施する。

なお、この制御装置１００では、回転速度制限の実施が必要になる可能性のある油種としてＳＡＥ粘度表記における「０Ｗ−８」に相当する低粘度オイルを想定し、油種が「０Ｗ−８」に相当する低粘度オイルであるか否かを判定するようにしている。例えば、油種の判定は、内燃機関２００の始動後に、調整リング２２５を初期位置に配置した状態でオイルポンプ２１１を動作させ、そのときの油温ＴＯと油圧ＰＯとの関係に基づいて行うことができる。この制御装置１００では、油種と、油温ＴＯと油圧ＰＯとの関係とを紐付けた演算マップを記憶しており、この演算マップを参照することによって使用されているオイルの油種を判定する。

次に、図４及び図５を参照して、回転速度制限に関する一連の処理について説明する。図４は回転速度制限を実施するか否かを判定するためのルーチンにおける一連の処理の流れを示している。このルーチンは、油種の判定が完了したあとに、制御装置１００によって繰り返し実行される。

図４に示されているように、このルーチンを開始すると、制御装置１００は、まずステップＳ１００において、判定された油種が「０Ｗ−８」に相当する油種であるか否かを判定する。ステップＳ１００において、油種が「０Ｗ−８」に相当する油種であると判定した場合（ステップＳ１００：ＹＥＳ）には、制御装置１００は処理をステップＳ２００へと進める。そして、ステップＳ２００において、制御装置１００は油温ＴＯが規定油温ＴＯｔｈ以上であるか否かを判定する。

この制御装置１００では、これらステップＳ１００及びステップＳ２００の処理を通じて自己変位が発生する可能性があることを判定するようにしている。つまり、まずステップＳ１００において油温ＴＯが高い場合に自己変位が発生する可能性のある油種、具体的には「０Ｗ−８」に相当する油種であるか否かを判定する。そして、ステップＳ１００において肯定判定がなされた場合（ステップＳ１００：ＹＥＳ）には、ステップＳ２００において、油温ＴＯが、自己変位が発生する可能性のある油温に達しているか否かを判定する。そのため、ステップＳ２００における規定油温ＴＯｔｈは、「０Ｗ−８」に相当する油種である場合に自己変位が発生し得る温度の下限に基づいて設定されている。

そして、制御装置１００は、ステップＳ２００において、油温ＴＯが規定油温ＴＯｔｈ以上であると判定した場合（ステップＳ２００：ＹＥＳ）には、処理をステップＳ３００へと進める。そしてステップＳ３００において回転速度制限を実施する。なお、回転速度制限の処理は、制御装置１００における機関制御部１１０が実施する。すなわち、この制御装置１００では、ステップＳ１００及びステップＳ２００の処理が、自己変位が発生する可能性があることを油温ＴＯに基づいて判定する判定処理に相当する。

ここで、図５を参照して、自己変位が発生し得る温度の下限と、規定油温ＴＯｔｈとの関係について説明する。図５には機関回転速度ＮＥ及び油温ＴＯと自己変位が発生するか否かとの関係が示されている。油温ＴＯが高いほどオイルの粘度は低くなるため、作動室２１９からオイルが漏れ出しやすくなり、自己変位が発生しやすくなる。そして、機関回転速度ＮＥが高くなるほどオイルポンプ２１１の入力軸２１２の回転速度も高くなるため、作動室２１９からオイルが漏れ出すオイルの量が多くなり、自己変位が発生しやすくなる。

図５には、実線Ｌ１で油種が「０Ｗ−８」である場合に自己変位が発生する温度の下限が示されている。なお、この実線Ｌ１はあらかじめ行う実験等の結果に基づいて決定することができる。図５には、機関回転速度ＮＥが実線Ｌ１上の値以上であるとき、そして油温ＴＯが実線Ｌ１上の値以上であるときに自己変位が発生することが示されている。

この制御装置１００では、図５において一点鎖線Ｌ２で示されているように、規定油温ＴＯｔｈを実線Ｌ１で示される油温ＴＯよりも低い値に設定している。これは、自己変位の発生をより確実に抑制するための設計である。したがって、上記のステップＳ２００の処理では、制御装置１００は、現在の機関回転速度ＮＥに基づいて、図５に一点鎖線Ｌ２で示されているように機関回転速度ＮＥに応じて設定されている規定油温ＴＯｔｈを読み出し、油温ＴＯが規定油温ＴＯｔｈ以上であるか否かを判定している。

ここでは、ステップＳ２００において油温ＴＯが規定油温ＴＯｔｈ以上であると判定した場合（ステップＳ２００：ＹＥＳ）、すなわちステップＳ１００及びステップＳ２００の双方において肯定判定がなされた場合には、判定処理において自己変位が発生する可能性があると判定されたとする。そして、制御装置１００の機関制御部１１０はステップＳ３００において回転速度制限を実施する。

ステップＳ３００では、機関制御部１１０が内燃機関２００を制御する上での機関回転速度ＮＥの上限を、自己変位が発生する機関回転速度の下限よりも低い値に設定する。具体的には、機関制御部１１０は、機関回転速度ＮＥの上限として、図５に破線Ｌ３で示す値を設定し、機関回転速度ＮＥがこの上限を超えることのないように内燃機関２００の各部を制御する。

図５に示されているように、破線Ｌ３で示される機関回転速度ＮＥの上限は、実線Ｌ１で示されている機関回転速度ＮＥだけでなく、一点鎖線Ｌ２で示される機関回転速度ＮＥよりも低い値に設定している。これは、自己変位の発生をより確実に抑制するための設計である。機関回転速度ＮＥの上限を破線Ｌ３で示される値に設定し、機関回転速度ＮＥがこの上限を超えることがないように、内燃機関２００を制御すれば、機関回転速度ＮＥが、自己変位が発生する範囲に到達することはないため、自己変位の発生を抑制できる。図５に破線Ｌ３で示されているように、回転速度制限における機関回転速度ＮＥの上限は、油温が高いほど低い値に設定されている。したがって、ステップＳ３００における回転速度制限では、機関制御部１１０は、油温ＴＯに基づいて機関回転速度ＮＥの上限を設定する。

一方で、ステップＳ１００において油種が「０Ｗ−８」に相当する油種ではないと判定した場合（ステップＳ１００：ＮＯ）や、ステップＳ２００において油温ＴＯが規定油温ＴＯｔｈ未満であると判定した場合（ステップＳ２００：ＮＯ）には、制御装置１００は、処理をステップＳ４００へと進め、回転速度制限を実施しない。すなわちステップＳ１００又はステップＳ２００において否定判定がなされた場合には、判定処理において自己変位が発生する可能性があると判定されず、制御装置１００は、上記のように機関回転速度ＮＥに上限を設ける回転速度制限は実施しない。

こうしてステップＳ３００やステップＳ４００の処理を実行すると、制御装置１００はこの一連のルーチンを一旦終了する。
図５を参照して本実施形態の作用について説明する。

例えば、使用されているオイルの油種が「０Ｗ−８」であり、機関回転速度ＮＥ及び油温ＴＯが点Ｐ１で示されている値ｎ２及び値ｔ１である場合、上記のルーチンにおけるステップＳ１００及びステップＳ２００の処理の双方において肯定判定がなされる（ステップＳ１００：ＹＥＳ及びステップＳ２００：ＹＥＳ）。そして、ステップＳ３００において回転速度制限が実施されることにより、機関回転速度ＮＥが破線Ｌ３で示されている上限によって制限され、図５に矢印で示されているように、機関回転速度ＮＥが点Ｐ２で示されている値ｎ１まで低下する。このように回転速度制限によって機関回転速度ＮＥが実線Ｌ１で示されている自己変位が発生する機関回転速度ＮＥの下限の値ｎ３よりも低い値に制限される。

本実施形態の効果について説明する。
（１）判定処理を通じて自己変位が発生する可能性があると判定した場合に、回転速度制限を実施し、機関回転速度ＮＥの上限を、自己変位の発生する機関回転速度ＮＥの下限よりも低い値に設定する。そのため、オイルポンプ２１１におけるインナロータ２２１の回転速度が、自己変位の発生しない範囲に制限されるようになり、自己変位の発生が抑制される。ひいては、オイル制御バルブ２４０の操作に依らずにオイルの吐出量が変化する事態に陥ることを抑制することができる。

このオイル供給装置２１０の場合、オイル制御バルブ２４０の操作に依らずにオイルの吐出量が変化する自己変位が発生すると、オイルの吐出量が低下してオイルの供給が不足して、焼き付きなどが発生するおそれがある。この点、上記のように回転速度制限を実施すれば、自己変位の発生を抑制することによってオイルの供給不足による焼き付きなどを抑制できる。

（２）自己変位の発生を抑制するための他の方法としては、オイルポンプ２１１における調整リング２２５、インナロータ２２１及びアウタロータ２２３と、ケーシング２３２との隙間を狭くするために、各部品の寸法の公差を小さくすることが考えられる。しかし、公差を小さくしようとすると製造コストが高くなる。

また、自己変位の発生を抑制するための他の方法としては、制御油室２２０からオイルを排出する開口部２１６を大きくすることや、スプリング２１７を、よりばね定数の大きいものに変更することも考えられる。しかし、開口部２１６を大きくしたり、スプリング２１７のばね定数を大きくしたりすると、吐出量を小さくするために、より多くのオイルを制御油室２２０に導入しなければならなくなる。その結果、最低吐出量が多くなってしまい、オイル供給装置２１０によって実現できる油圧の制御範囲の縮小、すなわち最低油圧の上昇を招いてしまう。

上記の実施形態のように回転速度制限を実施する場合には、ハードウェアの変更を必要とせず、こうした製造コストの増大や、油圧の制御範囲の縮小を抑制しながら、自己変位の発生を抑制することができる。

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・一点鎖線Ｌ２で示される規定油温ＴＯｔｈが、実線Ｌ１で示される油温ＴＯよりも低く、破線Ｌ３で示される機関回転速度ＮＥの上限が、一点鎖線Ｌ２で示される機関回転速度ＮＥよりも低い例を示したが、実線Ｌ１、一点鎖線Ｌ２、破線Ｌ３によって示される油温ＴＯ及び機関回転速度ＮＥの大小関係は、上記の実施形態で例示したものに限らない。回転速度制限によって設定される機関回転速度ＮＥの上限が、自己変位が発生する機関回転速度ＮＥの下限よりも低ければ、回転速度制限を実施することにより自己変位の発生を抑制することができる。

・機関回転速度ＮＥによらず、一律に規定油温ＴＯｔｈを設定し、油温ＴＯが規定油温ＴＯｔｈ以上であるときに回転速度制限を実施するようにしてもよい。この場合にも、回転速度制限によって設定される機関回転速度ＮＥの上限が、自己変位が発生する機関回転速度ＮＥの下限よりも低ければ、回転速度制限を実施することにより自己変位の発生を抑制することができる。例えば、図５における値ｔ１を規定油温ＴＯｔｈとし、油温ＴＯが図５における値ｔ１以上である場合に一律に回転速度制限を実施するときには、機関回転速度ＮＥの上限をｎ３よりも低い値にすればよい。

・制御装置１００がオイル制御部１２０と、機関制御部１１０とを備えている構成を例示したが、オイル制御部と機関制御部とが分かれていなくてもよい。機関制御部が、オイル制御部の機能を兼ね備えていて、上記の実施形態における機関制御部１１０の役割に加えて上記の実施形態におけるオイル制御部１２０の役割を担っていてもよい。

・油種を判定し、使用しているオイルの油種が「８Ｗ−０」に相当する油種であることを、自己変位が発生する可能性があると判定する要件の一つとした例を示したが、要件として判定する油種は「８Ｗ−０」に限らない。自己変位が発生し得るほど粘度の低い油種のオイルが使用されていることを判定できればよい。

・油種の判定を行うことは必ずしも必要ではない。油種の判定を省略し、油温ＴＯが規定油温ＴＯｔｈより高いときに自己変位が発生する可能性があると判定する構成を採用することもできる。なお、この場合には、使用される可能性のある油種のうち最も粘度の低いオイルであっても自己変位の発生を抑制できるように、規定油温ＴＯｔｈを低めに設定することが好ましい。

・上記の実施形態とは反対に、制御油室の容積が大きくなる方向に調整リングが移動するほど吐出量が多くなるオイルポンプを備えたオイル供給装置の場合には、ケーシングとの隙間を通じて漏れ出すオイルの量が多くなると、オイル制御バルブの操作に依らずに調整リングが移動して、吐出量が多くなってしまう。すなわち、自己変位により吐出量が増大してしまう。上記実施形態のように自己変位が発生する可能性があると判定したときに、機関制御部１１０が、機関回転速度ＮＥの上限を、自己変位が発生する機関回転速度ＮＥの下限よりも低い値に設定する回転速度制限を実施する構成によれば、こうした自己変位による吐出量の増大を抑制することができる。すなわち、上記の実施形態とは反対に、制御油室の容積が大きくなる方向に調整リングが移動するほど吐出量が多くなるオイルポンプを備えたオイル供給装置を備える内燃機関に対しても、上記の実施形態と同様の制御装置を適用して、自己変異の発生を抑制することができる。

１００…制御装置、１１０…機関制御部、１２０…オイル制御部、１３０…油温センサ、１４０…油圧センサ、１５０…水温センサ、１６０…車速センサ、１７０…アクセルポジションセンサ、１８０…クランク角センサ、２００…内燃機関、２１０…オイル供給装置、２１１…オイルポンプ、２１２…入力軸、２１３…吸入ポート、２１４…吐出ポート、２１５…吐出油路、２１６…開口部、２１７…スプリング、２１８…収容空間、２１９…作動室、２２０…制御油室、２２１…インナロータ、２２２…外歯、２２３…アウタロータ、２２４…内歯、２２５…調整リング、２２６…本体部、２２７…突出部、２２８…ガイドピン、２２９…長孔、２３０…第１シール部材、２３１…第２シール部材、２３２…ケーシング、２４０…オイル制御バルブ、２４１…アクチュエータ、２４２…スリーブ、２４３…スプール、２４５…バルブスプリング、２４６…制御ポート、２４７…供給ポート、２４８…排出ポート、２４９…環状溝、２５０…制御油路、２６０…供給油路、２７０…排出油路。

Claims (1)

1. ケーシングの中に制御油室を区画するように調整リングが収容されており、同調整リングの中に、外歯を有していて内燃機関のクランク軸と同期して回転するインナロータと、前記外歯と噛み合う内歯が形成されているアウタロータと、が収容されており、同アウタロータと前記インナロータとの間に作動室が形成されていて、前記制御油室内のオイルの給排に伴って前記調整リングの位置が変化し、一回転あたりのオイルの吐出量が変化する可変容量型のオイルポンプと、前記制御油室へのオイルの給排を制御するオイル制御バルブと、を有するオイル供給装置を搭載した内燃機関に適用され、前記内燃機関の機関回転速度を制御する機関制御部を備えた内燃機関の制御装置であり、
   前記ケーシング内で前記作動室から漏れ出たオイルが前記オイル制御バルブを介さずに前記制御油室に流れ込むことによって前記調整リングの位置が変化してしまう自己変位が発生する可能性があることを、オイルの温度に基づいて判定する判定処理を実行し、
   前記判定処理によって前記自己変位が発生する可能性があると判定したときには、
   前記機関制御部が、機関回転速度の上限を、前記自己変位が発生する機関回転速度の下限よりも低い値に設定する回転速度制限を実施する内燃機関の制御装置。