JP2022050137A

JP2022050137A - 内燃機関のオイル供給装置

Info

Publication number: JP2022050137A
Application number: JP2020156565A
Authority: JP
Inventors: 智也大嶋; Tomoya Oshima
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2020-09-17
Filing date: 2020-09-17
Publication date: 2022-03-30

Abstract

【課題】逆止弁を設ける必要なしにエンジン停止中にオイルポンプ出口側の油路（高圧油路）内のオイルがオイルポンプを介してオイルパンの側に抜けるのを抑制可能とする。【解決手段】オイル供給装置は、オイルパンと、オイルポンプと、高圧油路とを備える。オイルパンは、内燃機関の底部に形成されている。オイルポンプは、オイルパンに貯留されているオイルを汲み上げる。高圧油路は、オイルポンプの出口に接続され、オイルポンプにより加圧されたオイルを内燃機関の各部に供給するように形成されている。高圧油路は、オイルポンプの出口に接続された一端を有し当該出口よりも鉛直下方に位置する低位置部と、低位置部の他端から連続し上記出口よりも鉛直上方に位置する高位置部とを含む。低位置部には、オイルポンプから吐出されたオイルを濾過するオイルフィルタ及びオイルを冷却するオイルクーラのうちの少なくとも一方が配置されている。【選択図】図１

Description

この発明は、内燃機関のオイル供給装置に関する。

特許文献１には、内燃機関のオイル供給装置が開示されている。エンジンの始動時により確実に迅速なオイル供給を可能とするために、このオイル供給装置は、オイルパンとオイルポンプとを接続する供給油路と、供給油路に設けられた逆止弁とを備えている。逆止弁は、オイルがオイルポンプからオイルパンに向けて流れる逆流状態に変化すると、閉弁状態に切り換わるように構成されている。

特開２０１２－２５１４３０号公報特開２０１２－２２５２４９号公報特開２０１７－１９８０９０号公報特開２０１９－０２７３９０号公報特開２０１５－０８１５４６号公報

特許文献１に記載の技術によれば、エンジン始動時に速やかにオイルを供給可能とするために、オイルパンからオイルを汲み上げるオイルポンプとオイルパンとの間に逆止弁を設ける必要がある。

本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、逆止弁を設ける必要なしにエンジン停止中にオイルポンプ出口側の油路（高圧油路）内のオイルがオイルポンプを介してオイルパンの側に抜けるのを抑制できるようにした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。

本発明に係る内燃機関のオイル供給装置は、オイルパンと、オイルポンプと、高圧油路とを備える。オイルパンは、内燃機関の底部に形成されている。オイルポンプは、オイルパンに貯留されているオイルを汲み上げる。高圧油路は、オイルポンプの出口に接続され、オイルポンプにより加圧されたオイルを内燃機関の各部に供給するように形成されている。
高圧油路は、オイルポンプの出口に接続された一端を有し当該出口よりも鉛直下方に位置する低位置部と、低位置部の他端から連続し上記出口よりも鉛直上方に位置する高位置部とを含む。
低位置部には、オイルポンプから吐出されたオイルを濾過するオイルフィルタ及びオイルを冷却するオイルクーラのうちの少なくとも一方が配置されている。

本発明に係るオイル供給装置によれば、高圧油路は、オイルポンプの出口に一端が接続され、かつ、当該出口よりも鉛直下方に位置する低位置部を含んでいる。このため、エンジン停止中（オイルポンプの作動停止中）に高圧油路１６内にオイルを保持し易くすることができる。さらに、当該低位置部には、オイルフィルタ及びオイルクーラが配置されている。これらのオイルフィルタ及びオイルクーラは、それぞれの内部にオイルを確保できる容積を有している。また、オイルフィルタ及びオイルクーラは、単なる油路と比べて圧損が大きくなるため、エンジン停止中に高位置部から重力で下がろうとするオイルの流れを妨げる作用を有している。したがって、オイルフィルタ及びオイルクーラのうちの少なくとも一方を低位置部に有することにより、エンジン停止中に、低位置部内にオイルを効果的に保持し易くすることが可能となる。

以上のように、本発明に係るオイル供給装置によれば、特許文献１に記載のような逆止弁を設ける必要なしに、エンジン停止中にオイルポンプ出口側の油路（高圧油路）内のオイルがオイルポンプを介してオイルパンの側に抜けるのを効果的に抑制できるようになる。

本発明の実施の形態に係るオイル供給装置の構成の一例を示す斜視図である。公知のオイル経路構造を有する比較例に係るオイル供給装置の構成を示す斜視図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。以下に示す実施の形態において各要素の個数、数量、量、範囲等の数に言及した場合、特に明示した場合や原理的に明らかにその数に特定される場合を除いて、その言及した数に、この発明が限定されるものではない。また、以下に示す実施の形態において説明する構造等は、特に明示した場合や明らかに原理的にそれに特定される場合を除いて、この発明に必ずしも必須のものではない。

１．オイル供給装置の構成例
図１は、実施の形態に係るオイル供給装置１０の構成の一例を示す斜視図である。このオイル供給装置１０は、内燃機関（オイル供給装置１０以外の図示省略）の各部にオイルを供給するものであり、オイルパン１２と、オイルポンプ１４と、高圧油路１６と、オイルクーラ１８と、オイルフィルタ２０とを含む。

オイルパン１２は、内燃機関の底部に形成されている。オイルポンプ１４は、クランク軸トルク又は電動機によって駆動され、オイルパン１２に貯留されているオイルを、オイルストレーナ（図示省略）を介して汲み上げる。オイルポンプ１４の出口１４ａには、オイルポンプ１４により加圧されたオイルを内燃機関の各部に供給するための高圧油路１６が接続されている。ここでいう「内燃機関の各部」は、クランク軸、ピストン及び動弁機構等の摺動部品を含む。

高圧油路１６は、オイルポンプ１４の出口高さＨよりも鉛直下方に位置する低位置部２２と、出口高さＨよりも鉛直方向上方に位置する高位置部２４とからなる。

低位置部２２は、オイルポンプ１４の出口１４ａに接続された一端２２ａを有している。高位置部２４は、低位置部２２の他端２２ｂから連続している。すなわち、高位置部２４は、低位置部２２よりもオイル流れの下流側に位置している。高位置部２４は、クランク軸及びピストンにオイルを供給するための２本のオイルギャラリ２６と、動弁機構にオイルを供給するための動弁系油路２８とを含む。

換言すると、オイルポンプ１４の出口１４ａを起点として見たとき、上述のように構成された高圧油路１６は、低位置部２２において出口１４ａよりも鉛直下方に下がった後に鉛直上方に向かい、高位置部２４に至っている。付け加えると、低位置部２２は、内燃機関の各部（クランク軸等の摺動部品）へのオイル供給のための油路（図１に示す例では、２本のオイルギャラリ２６）と出口１４ａとの間に位置している。

そのうえで、低位置部には、オイルクーラ１８及びオイルフィルタ２０が配置されている。オイルクーラ１８はオイルを冷却するように構成されている。オイルフィルタ２０は、オイルポンプ１４から吐出されたオイルを濾過するように構成されている。図１に示す一例では、オイル流れの上流側からオイルクーラ１８及びオイルフィルタ２０の順で配置されている。なお、低位置部２２を構成する油路は、その内部がオイルで満たされた状態で時間が経ってもオイルがオイルパン１２の内部に漏れ出さないシール構造を有している。

２．効果
次に、図１とともに図２を参照しつつ、本実施形態のオイル供給装置１０の効果について説明する。

図２は、公知のオイル経路構造を有する比較例に係るオイル供給装置１００の構成を示す斜視図である。この比較例に係るオイル供給装置１００では、オイルポンプ１０２は、図２に示すように鉛直方向の最下端（図示省略されるオイルパン及びオイルストレーナを除く）に位置している。オイルポンプ１０２から吐出されたオイルは、オイルフィルタ１０４を介して高圧油路１０６に供給される。オイルフィルタ１０４は、オイルポンプ１０２と同等の高さで配置されている。高圧油路１０６は、全体的にオイルポンプ１０２の出口に対して鉛直上方に位置している。換言すると、高圧油路１０６は、２本のオイルギャラリ１０８及び動弁系油路１１０を含む高位置部のみを備えている。また、オイルクーラ１１２は、そのような高圧油路１０６におけるオイルポンプ１０２の出口よりも高い位置に設けられている。

上述した比較例のオイル供給装置１００では、内燃機関が停止してオイルポンプ１０２の駆動が停止された状態で長期間放置された際に、高圧油路１０６内のオイルが重力で落下し、オイルポンプ１０２内のクリアランスからオイルパン（図示省略）内に漏れ出し易くなる。

そして、上述のように高圧油路１０６内のオイルが抜けると、その後に内燃機関を始動させる際に油圧の立ち上がりに大きな遅れが発生する。また、高圧油路１０６内のオイルが抜けた状態で低温始動が実行されると、過大な油圧（油圧の立ち上がり直後の油圧のオーバーシュート）が発生し、オイルフィルタ１０４が損傷する恐れがある。

これに対し、図１を参照して説明した本実施形態のオイル供給装置１０では、高圧油路１６は、オイルポンプ１４の出口１４ａに一端が接続され、かつ、出口１４ａよりも鉛直下方に位置する低位置部２２を含んでいる。このため、エンジン停止中（オイルポンプ１４の作動停止中）に、図１０に示す比較例の構成と比べて高圧油路１６内にオイルを保持し易くすることができる。

さらに、低位置部２２には、オイルクーラ１８及びオイルフィルタ２０が配置されている。これらのオイルクーラ１８及びオイルフィルタ２０は、それぞれの内部にオイルを確保できる容積を有している。また、オイルクーラ１８及びオイルフィルタ２０は、単なる油路と比べて圧損が大きくなるため、エンジン停止中に高位置部２４から重力で下がろうとするオイルの流れを妨げる作用を有している。したがって、オイルクーラ１８及びオイルフィルタ２０を低位置部２２に有することにより、エンジン停止中（オイルポンプ１４の作動停止中）に、低位置部２２内にオイルを効果的に保持し易くすることが可能となる。

以上のように、本実施形態のオイル供給装置１０によれば、特許文献１に記載のような逆止弁を設ける必要なしに、エンジン停止中にオイルポンプ１４の出口１４ａ側の油路（高圧油路１６）内のオイルがオイルポンプ１４を介してオイルパン１２の側に抜けるのを効果的に抑制できるようになる。そして、その結果として、上述の比較例の構成と比べて、始動時の油圧の立ち上がりに要する時間を短縮できる。また、上述の比較例の構成と比べて、低温始動時の過大油圧（油圧のオーバーシュート）の発生を抑制できるので、オイルフィルタ２０に過大な油圧が作用することを抑制できる。

３．変形例
上述した実施の形態とは異なり、本発明に係る高圧油路の低位置部には、オイルフィルタ及びオイルクーラのうちの何れか一方のみが配置されていてもよい。これらの一方のみであっても、エンジン停止中（オイルポンプの作動停止中）に、低位置部内にオイルを保持し易くする効果を高めることができる。

１０オイル供給装置
１２オイルパン
１４オイルポンプ
１４ａオイルポンプの出口
１６高圧油路
１８オイルクーラ
２０オイルフィルタ
２２高圧油路の低位置部
２２ａ低位置部の一端
２２ｂ低位置部の他端
２４高圧油路の高位置部

Claims

内燃機関の底部に形成されるオイルパンと、
前記オイルパンに貯留されているオイルを汲み上げるオイルポンプと、
前記オイルポンプの出口に接続され、前記オイルポンプにより加圧された前記オイルを前記内燃機関の各部に供給する高圧油路と、
を備えるオイル供給装置であって、
前記高圧油路は、
前記出口に接続された一端を有し、前記出口よりも鉛直下方に位置する低位置部と、
前記低位置部の他端から連続し、前記出口よりも鉛直上方に位置する高位置部と、
を含み、
前記低位置部には、前記オイルポンプから吐出された前記オイルを濾過するオイルフィルタ及び前記オイルを冷却するオイルクーラのうちの少なくとも一方が配置されている
ことを特徴とする内燃機関のオイル供給装置。