JP4300487B2

JP4300487B2 - エンジンの油供給装置

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Publication number: JP4300487B2
Application number: JP2005502967A
Authority: JP
Inventors: 和正二村; 白井　　誠; 透藤川; 敦俊池川
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2003-02-28
Filing date: 2004-02-27
Publication date: 2009-07-22
Anticipated expiration: 2024-02-27
Also published as: US20060231057A1; JPWO2004076825A1; EP1598531B1; EP2199550A1; EP1598531A1; WO2004076825A1; WO2004076825B1; US7287507B2; EP1598531A4

Description

本発明は、クランクシャフトと同期して駆動され、油を保持するオイル保持部から第１油路を介してオイルを吸入する第１オイルポンプと、前記第１オイルポンプと直列になるように接続油路を介して接続され、かつ、前記第１オイルポンプと独立して駆動する第２オイルポンプとを備えると共に、前記第１オイルポンプから第１循環部に油を供給する第１供給油路と、前記第２オイルポンプから第２循環部に油を供給する第２供給油路とを備えたエンジンの油供給装置に関する。

従来、この種のエンジンの油供給装置としては、オイルパンから作動油を汲み上げる第１オイルポンプと、オイルバスから作動油を汲上げる第２オイルポンプとを備え、前記第１オイルポンプから作動油消費部に通じる給油路が接続され、動弁系の各潤滑部に通じる動弁系潤滑用分岐油路が前記給油路から分岐され、さらに、前記オイルバスは、各潤滑部から漏出した油を受容可能であるとともに前記オイルパンに余剰油を溢流可能に設けた構成が知られていた（例えば、特許文献１：特許第３０２３８０３号（段落００３３）参照）。
そして、該オイルバスから作動油を汲上げる第２オイルポンプは、弁作動特性変更手段の油圧室に接続されていた。
これにより、第２オイルポンプの容量を他の潤滑部で必要な油量とは無関係に設定して、機関高速回転時のフリクションロスの増大を抑えることができ、しかもオイルバスおよびオイルパンが連通していることによりメンテナンス作業を簡略化することが可能となっていた。

また、エンジンの駆動機構の制御油圧回路にメインとなる第１オイルポンプを設けると共に、前記第１オイルポンプとは別のサブとなる第２オイルポンプを併設してエンジンの運転状態に応じて前記両オイルポンプの油路を切り替える切替機構を設けたものがあった（例えば、特許文献２：実開平４−１３２４１４号公報（段落０００６〜０００９）参照）。
これにより、例えば、機関低回転高負荷時には、前記切替機構によって第２オイルポンプと制御油圧回路とを連通し、第１オイルポンプと制御油圧回路との連通を遮断することができる。このため、カムシャフトとスプロケットとの相対回動位相変換を行う位相変換機構には、潤滑用などには供されない第２オイルポンプから要求量に応じた十分な作動油圧が速やかに供給されるため、前記位相変換機構の作動速度が迅速となっていた。

さらに、特許文献２には、前記駆動機構の制御油路回路に第１オイルポンプの吐出力をアシストする第２オイルポンプを直列に設けたものがあった。これにより、例えば、機関低回転高負荷時等には、第１オイルポンプから吐出されて一部が制御油圧回路に圧送された作動油圧が、第２オイルポンプによってさらにその吐出圧力がアシストされる。このため、前記位相変換機構には、要求量に応じた十分な作動油圧が速やかに供給されるため、前記位相変換機構の作動速度が迅速となっていた。

特許第３０２３８０３号実開平４−１３２４１４号公報

通常、エンジン始動前には、エンジンの要潤滑部の油は、エンジン部材間の隙間を通して油を保持するオイルパン等のオイル保持部に戻っている。そのため、エンジン始動前には、オイルポンプ内及び油流路内には油は充満しておらず、ある程度の空気が存在する。従って、エンジン始動後には、できるだけ迅速に前記オイルポンプや前記油流路内に油を供給し、かつ、エンジンの要潤滑部に油を供給して、摺動部の摩擦を軽減してスムーズな動きを確保する必要がある。

そのため、前記第１オイルポンプと前記第２オイルポンプの各オイルポンプは、油流路内の空気を抜きつつ、短時間で油を要潤滑部に供給する必要から、オイルポンプは強力にするのが好ましい。特に前記第２オイルポンプは、エンジン始動に伴うクランクシャフトの駆動時等において、前記第１オイルポンプの僅かな隙間を介して前記オイル保持部から油を強制的に吸入する。このため、これが前記第２オイルポンプの大型化を招く原因となる。通常、前記第２オイルポンプはエンジンの駆動機構の制御油圧回路に設けられているため、大型化するのは好ましくない。

さらに、特許文献２の第１オイルポンプと第１オイルポンプの吐出圧を増圧（アシスト）する第２オイルポンプとを直列に設けた構成においては、前記第２オイルポンプは、前記第１オイルポンプが吸入吐出した油を吸入するようになっていた。そのため、前記第２オイルポンプによる油の吸入は、前記第１オイルポンプの駆動による油の吸入吐出が必要であった。従って、前記第１オイルポンプが駆動して油を吐出しないと前記第２オイルポンプは油を吸入できないという問題点があった。従って、前記第２オイルポンプから油が供給されるエンジンの摺動部等において、前記第１オイルポンプの駆動後から暫くの間は、スムーズな動きを確保できなくなる虞がある。

従って、本発明の目的は、第１オイルポンプの駆動の有無に関わらず迅速に油の吸入吐出が可能で、大型化することなく、第１オイルポンプの吐出圧を増圧可能な第２オイルポンプを有するエンジンの油供給装置を提供することにある。

（第１の特徴構成）
本発明の第１の特徴構成は、クランクシャフトと同期して駆動され、油を保持するオイル保持部(13)から第１油路(21)を介してオイルを吸入する第１オイルポンプ(11)と、前記第１オイルポンプ(11)と直列になるように接続油路(26)を介して接続され、かつ、前記第１オイルポンプ(11)と独立して駆動する第２オイルポンプ(12)とを備えると共に、前記第１オイルポンプ(11)から第１循環部(41)に油を供給する第１供給油路(23)と、前記第２オイルポンプ(12)から第２循環部(42)に油を供給する第２供給油路(24)とを備えたエンジンの油供給装置において、前記第２オイルポンプ(12)に供給する油を保持し、外部から遮蔽された前記オイル保持部(13)とは独立した第１オイル溜部(15)を備えるとともに、前記オイル保持部(13)又は、前記オイル保持部(13)よりも高い位置に設けた第２オイル溜部(16)から前記第２オイルポンプ(12)へ前記接続油路(26)に連通する第２油路(22)を介して油を供給するように構成し、前記第２油路(22)に、前記第２オイルポンプ(12)への油の流通を制御する第１弁(31)を備え、前記第１オイル溜部(15)に、前記第１循環部(41)或いは前記第２循環部(42)からの油が返送される還流油路(27)を接続してある点にある。

（作用効果）
本構成のごとく、前記第２オイルポンプに供給する油を保持する第１オイル溜部を、前記オイル保持部とは独立して備えることで、例えば、エンジンを始動した際に、前記第１オイルポンプには前記オイル保持部から油が吸入され、前記第２オイルポンプには前記第１オイル溜部から、夫々独立に油が吸入される。このように、前記第１オイルポンプの駆動の有無に関わらず、前記第２オイルポンプは油を吸入することができる。

従って、エンジン始動前、エンジン始動直後、或いは、前記第１オイルポンプの吐出圧が低い時等においても、第２循環部には、前記第２オイルポンプにより直接油が供給される。つまり、本構成により、エンジン始動前後に、エンジンの要潤滑部への迅速な油の供給が実現する。

前記第２循環部への油の供給が迅速になり、例えば、ＶＶＴ（バルブ開閉時期制御装置）やチェーンテンショナ等に油が迅速に供給された場合、エンジン始動時のばたつき（ＮＶ：ノイズバイブレーション）を抑制することができる。さらに、前記ＶＶＴに迅速に油が供給されると、エコラン（信号待ち等の際にエンジンを停止させる等の省エネ運転）始動時等において制御応答性が向上する。

その他、第２循環部が、ＨＬＡ（ハイドロリック・ラッシュ・アジャスター）であれば、エンジンのカムとバルブの隙間を自動調整できるので、バルブの動きがエンジン始動時から安定する。尚、ＨＬＡとは、吸排気弁の弁軸と吸排気弁を押動するカムとの間のクリアランスを無くす油圧機構である。

また、前記第２オイルポンプにより前記オイル保持部から油を吸入できるため、エンジン始動前、エンジン始動直後、或いは、前記第１オイルポンプの吐出圧が低い時等においては、前記第２オイルポンプは前記第１オイルポンプを介して油を吸入しなくてもよい。従って、従来のように、前記第２オイルポンプは前記第１オイルポンプの僅かな隙間を介してオイル保持部から強制的に油を吸入することがなくなるため、第２オイルポンプを大型化する必要がない。

さらに、本構成においては、第１オイル溜部が、外部と遮蔽されている。このため、第１オイルポンプが吸入吐出した油を第２オイルポンプが吸入吐出して、第１オイルポンプの吐出圧を第２オイルポンプで増圧（アシスト）することができる。

この他、前記第１オイル溜部を、前記第２オイルポンプに供給する専用のオイル貯溜部としてあるため、その分、前記オイル保持部の容積を小さくすることができる。これにより、エンジン設計の自由度が増すため、設計し易いエンジンを提供できる。

オイル保持部又は第２オイル溜部から第２オイルポンプへ第２油路を介して油を供給するように構成することで、前記第２オイルポンプの駆動時には、前記第２オイル溜部に貯溜されている油を前記第２オイルポンプが確実に吸引することができる。
そして、第２油路に第１弁を備えておき、第２油路から第２オイルポンプへの油の流通制御を行うことで、前記第２オイルポンプのみを駆動させる時に第１弁を開操作すると、前記第２オイルポンプは前記第２オイル溜部のみから油を吸入することができる。

本構成のごとく、前記第２オイル溜部に、前記第１循環部或いは前記第２循環部からの油が還流される還流油路を接続してあれば、一旦、各部に供給した油を効率よく再貯溜することができる。
さらに、前記循環部から還流される油を前記第２オイル溜部に貯溜するため、エンジン駆動中は常に油が還流され、前記第２オイル溜部には常に油が充填される状態とすることができる。このため、前記第２オイルポンプは、確実に前記第２オイル溜部から油を吸入することができる。

(第２の特徴構成)
本発明の第２の特徴構成は、クランクシャフトと同期して駆動され、油を保持するオイル保持部(13)から第１油路(21)を介してオイルを吸入する第１オイルポンプ(11)と、前記第１オイルポンプ(11)と直列になるように接続油路(26)を介して接続され、かつ、前記第１オイルポンプ(11)と独立して駆動する第２オイルポンプ(12)とを備えると共に、前記第１オイルポンプ(11)から第１循環部(41)に油を供給する第１供給油路(23)と、前記第２オイルポンプ(12)から第２循環部(42)に油を供給する第２供給油路(24)とを備えたエンジンの油供給装置において、前記第２オイルポンプ(12)に供給する油を保持し、外部から遮蔽された前記オイル保持部(13)とは独立した第１オイル溜部(15)を備えるとともに、前記オイル保持部(13)又は、前記オイル保持部(13)よりも高い位置に設けた第２オイル溜部(16)から前記第２オイルポンプ(12)へ前記接続油路(26)に連通する第２油路(22)を介して油を供給するように構成し、前記第２油路(22)に、前記第２オイルポンプ(12)への油の流通を制御する第１弁(31)を備え、前記第２オイル溜部(16)に、前記第１オイルポンプ(11)が吐出した油を供給する第３供給油路(28)を接続してある点にある。

(作用効果)
本構成のごとく、前記第１オイル溜部に、前記第１オイルポンプが吐出した油を供給する第３供給油路を接続してあれば、前記第１オイル溜部に前記第３供給油路を介して油を貯溜することができる。このように前記接続油路に加えて別の第３供給油路を設けることで、より効率的に前記第１オイル溜部に油を貯留できる。

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

（第１の実施形態）
図１に、エンジンＸの側面から見た本発明の油供給装置Ｙの概略図を示す。図５には、油供給装置Ｙにおいて、油の供給経路を示した制御油圧回路１０を模式的に示したものを示す。
制御油圧回路１０には、エンジン内の要潤滑部に油を供給するためのオイルポンプ、油が流通する油路及び油の流通を制御する弁等が設けられている。油はオイル保持部１３にて保持されている。

本発明では、オイルポンプとして、クランクシャフトと同期して駆動する第１オイルポンプ１１と、第１オイルポンプ１１と直列に接続され、第１オイルポンプ１１と独立して駆動する第２オイルポンプ１２とを備えたものを示す。これらオイルポンプとしては、例えば、メカオイルポンプ、電動オイルポンプ等を用いることができる。

以下、第１オイルポンプ１１としてメカオイルポンプ（ＯＰ）を用いた例を、第２オイルポンプ１２として電動オイルポンプ（ＥＯＰ）を用いた例を示す。
第１オイルポンプ１１は、オイル保持部１３から油を吸入するための第１油路２１と接続している。吸入された油は第１オイルポンプ１１から吐出し、オイルフィルタ１４を通過する。その後、一部の油はメインギャラリ４１２に流入し、また、一部の油は第１供給油路２３を介してシリンダヘッド４１１等の潤滑系（第１循環部４１）に供給される。

さらに、第１オイルポンプ１１から吐出した一部の油は、接続油路２６を介して第２オイルポンプ１２に流入する。これにより、第１オイルポンプ１１から吐出して第２オイルポンプ１２に流入した油は、第２オイルポンプ１２によってさらに吐出圧力が高められ、第２供給油路２４、チェーンテンショナ４２３を介してバルブ開閉時期制御装置（ＶＶＴ）４２１等の第２循環部４２に供給される。

制御油圧回路１０は、エンジン回転数、エンジンの付加信号、及び、エンジン油温や水温の検出及び制御信号の出力を行う電子中央制御装置（ＥＣＵ）５と接続しており、このＥＣＵ５からの制御信号がドライバ４を介してモータに伝達され、このモータが第２オイルポンプ１２を駆動する。

図１に示したように、本実施形態では、第1オイルポンプ１１から吐出され、オイルフィルタ１４を通過した油は第１オイル溜部１５に導かれる。エンジンが運転されている場合には、当該第１オイル溜部１５は油で満たされ、第１オイルポンプ１１で吸入吐出された油は第１循環部４１に供給される。また、第２オイルポンプ１２で吸入吐出された油が第２循環部４２に供給される。しかし、例えば、エンジンが休止している状態では、図１に示したように、ある一定量の油が保持される。

この第１オイル溜部１５はその上流及び下流に、第１オイルポンプ１１、および、メインギャラリ４１２、第２オイルポンプ１２が設けてあり、外部と遮蔽された状態となっている。特に、オイル保持部１３とは独立した構成になっている。このため、第１オイルポンプ１１より吐出された油は第１オイル溜部１５に充満され、第１オイルポンプ１１の吐出圧が保持される。また、第２オイルポンプ１２は、第１オイルポンプ１１の吐出圧を増圧して、油を第２循環部４２に供給することができる。

このように、第２オイルポンプ１２に油を供給する専用の第１オイル溜部１５をオイル保持部１３とは別に設けておくことで、第１オイルポンプ１１の駆動開始に際してはオイル保持部１３から油を吸入することができ、第２オイルポンプ１２の駆動開始に際しては第１オイル溜部１５から油を吸入することができる。このように、本構成であれば、第１オイルポンプ１１の駆動の有無に拘らず、第２オイルポンプ１２は第１オイルポンプ１１とは独立に油を吸入することができる。

勿論、通常のエンジン始動では、第１オイルポンプ１１と第２オイルポンプ１２とは同時に駆動するが、その場合には、第１オイルポンプ１１はオイル保持部１３から、第２オイルポンプ１２は第１オイル溜部１５から、それぞれ油を吸入できるため、第１循環部４１及び第２循環部４２に、ほぼ同時に、迅速に油を供給することができる。

さらに、第１オイルポンプ１１の駆動前、つまり、エンジン始動前に第２オイルポンプ１２の駆動を行うことも可能である。これにより、従来の駆動では第１オイルポンプ１１による油の供給が先行していたのに対し、この実施形態では、第２オイルポンプ１２による油の供給を先行させることができる。

従って、第２オイルポンプ１２から油が供給されるＶＶＴ４２１や油圧系等の第２循環部４２には、エンジン始動前、エンジン始動直後、或いは、第１オイルポンプ１１の吐出圧が低い時等においても、直接第２オイルポンプ１２により油が供給される。つまり、本構成により、エンジン始動前後にエンジンの要潤滑部へ油を迅速に供給する。

第２循環部４２に対する油の供給が迅速になると、例えば、ＶＶＴ４２１やチェーンテンショナ４２３等の機構を早期に駆動開始することができ、エンジン始動時のばたつき（ＮＶ）を抑制することができる。さらに、ＶＶＴ４２１に迅速に油が供給されると、例えば車両の停止時にエンジンを休止させるようにエンジンの駆動制御を行うエコラン運転時において、エンジンの始動時等の制御応答性の向上が期待できる。従って、ＶＶＴ４２１の作動が確実となる。その他、第２循環部４２が、エンジンのカムとバルブの隙間を自動調整できるＨＬＡ（ハイドロリック・ラッシュ・アジャスター）であれば、バルブの動きをエンジン始動時から安定させることができる。

また、第１オイル溜部１５を、第２オイルポンプ１２に供給する専用のオイル貯溜部としてあるため、その分、オイル保持部１３の容積を小さくすることができる。
第１オイル溜部１５の容積は、エンジン始動時等にエンジンの要潤滑部に油を循環させる最低限の量の油を溜めることができる大きさであるのが好ましい。具体的には、５〜２０ｍＬ程度とすることが可能であるが、これ以外にもエンジンの大きさ等に合わせて種々の容量を適用できる。

第１オイル溜部１５の具体的な形状は、例えば図１に示したように、接続油路２６に油路径よりも大きくなる部位を設けて、この部位に油を貯溜する形態とすることができる。この時、第１オイル溜部１５の高さは、第１オイルポンプ１１の高さと同程度とする。このように構成することで、第１オイルポンプ１１停止後、油がオイル保持部１３に還流され難くすることができる。

（第２の実施形態）
本発明においては、図２および図６に示すように、第１オイル溜部１５とは別に、第２オイル溜部１６を設けることができる。
その場合に、第２オイル溜部１６をオイル保持部１３よりも高い位置に設けることができる。第２オイル溜部１６から第２オイルポンプ１２への給油は、例えば、当該第２オイルポンプ１６からメインギャラリ４１２に連接した第２油路２２と、さらに、第２オイルポンプ１２に続く接続油路２６とを介して行う。

第２オイル溜部１６を設ける位置は特に制限されるものではなく、設置位置は任意である。よって、エンジン設計に際しても十分な自由度が確保できる。本実施形態では、上述のごとく第２オイル溜部１６を高い位置に設けてある。第２オイル溜部１６に貯留した油は、第２オイルポンプ１２に対して位置エネルギーを有する。このため、例えばエンジンを始動させて、第２オイルポンプ１２が駆動を開始する時には、第２オイルポンプ１２に対して油を迅速に供給することができる。

このうち第２油路２２には、第２オイルポンプ１２への油の流通を制御する第１弁３１を備えてある。例えば、エンジンの始動時など、第２オイルポンプ１２のみを駆動させる場合には、第１弁３１を開き操作する。これにより、第１オイルポンプ１１が駆動していない場合であっても、第２オイルポンプ１２は、第２オイル溜部１６から油を吸入することができる。第２オイルポンプ１２に迅速に多量の油を供給したい場合には、第１弁３１の開度を大きくするとよい。

尚、当該第１弁３１は、油が第２オイルポンプ１２の側から第２オイル溜部１６の側に逆流するのを阻止して、第２オイルポンプ１２への油の供給量が低下するのを防止する機能も有する。

エンジン始動直後は、第１オイルポンプ１１内には油は充満していない。このため、第１オイルポンプ１１の内部には、ある程度の空気が存在する。エンジン始動直後に第２オイルポンプ１２が駆動すると、この空気が第２オイルポンプ１２に吸引されるおそれがある。例えば、第２循環部４２など下流の循環部に空気が送られると、潤滑作用が損なわれたり、エンジンの回転が不規則になる等のおそれが生じる。
しかし、本構成のように、第２油路２２を介して、油を第２オイルポンプ１２に供給可能に構成しておけば、第２オイルポンプ１２が第１オイルポンプ１１の側から空気を吸入しようとする際に第１弁３１を開き操作することで、油のみを第２オイルポンプ１２に供給することができる。

第１弁３１としては、チェック弁、或いは、制御弁を用いることができる。
このうち、チェック弁は、バネ構造等の単純な構造を採用した逆流防止可能な弁であり、当該チェック弁を用いた場合には、チェック弁にかかる油圧により弁の開閉が制御され、これにより、第２オイルポンプ１２への油の流通を制御することができる。
また、チェック弁は構造が単純な弁であるため、油供給装置の低コスト化を実現することができる。さらに、ＥＣＵ５との接続等が不要となって制御油圧回路１０の構成を簡略化することもできる。

一方、制御弁を用いた場合は、ＥＣＵ５の制御により任意の圧力で開閉自在となり第２オイルポンプ１２への油の流通の調節が可能となる。つまり、弁の開閉だけでなく、弁の開放程度も調節できるため油の流量調節が可能となる。これにより、エンジンの運転状況に応じた最適な油の流量を設定することができる。また、上述したバネ構造を採用していないため、バネ圧による流量の圧力損失もない。
この他、第１弁３１としては、他の公知の弁を用いることが可能である。

第１弁３１は、第１オイル溜部１５の油溜り面より上方に設置するのみならず、油溜り面以下に設置することが可能である。この場合、第１弁３１は、油中に浸漬した状態であるためシール性が良好となり、第１弁３１に空気が侵入するのを防止できる。

図２及び図６に示したように、当該第２の実施形態では、第２オイルポンプ１２をバイパスして第２油路２２から第２供給油路２４に油を供給する第３油路２５を備えることもできる。当該第３油路２５には、第２供給油路２４への油の流通を制御する第２弁３２を備えてある。
このような第３油路２５を備えることで、第２オイルポンプ１２を停止した後も、第２供給油路２４を経由して第２オイルポンプ１２の下流である第２循環部４２に油を供給することができる。本構成であれば、エンジン始動後等において、第２オイルポンプ１２のみを停止させることができる。このため、第２オイルポンプ１２の動力に使用するエネルギーを節約することができる。よって、エンジンの駆動力を低減することができ、エンジンの運転効率を高めることができる。

第３油路２５に設けた第２弁３２は、油が、第２油路２２の側に逆流するのを防止する。

また、第１オイルポンプ１１からの油の吐出圧に応じた油の流通の制御が可能となる。例えば、第１オイルポンプ１１の圧力が十分に高まり、もはや第２オイルポンプ１２からの油の吐出が不要になったような場合には、第２弁３２が開かれることで、第３油路２５を介して十分な量の油が第２オイルポンプ１２をバイパスして第２循環部に供給される。

第２弁３２としては、上記実施形態と同様に、チェック弁、或いは、制御弁等を用いることができる。第２弁３２がチェック弁であれば、バネ構造等の単純な構造の弁を使用するため、コストを低減することができる。さらに、ＥＣＵ５等の制御を要しないため、ＥＣＵ５との接続が不要となり、油供給装置の構成を簡略化することができる。

一方、第２弁３２が制御弁であれば、制御装置等の制御により、任意の圧力で開閉自在となり、流量の調節が可能となる。これにより、エンジンの運転状況に応じた最適な油の流量を設定することができる。さらに、バネ構造を採用しないことから、バネ圧による流量の圧力損失はない。また、エンジンの運転状況に応じて第１オイルポンプ１１の圧力が種々変化する時、これに伴って第１オイルポンプ１１からの油の吐出量も変化する。このような場合、制御弁である第２弁３２の開放程度をＥＣＵ５等で適宜調節すれば、第１オイルポンプ１１からの油の吐出圧（吐出量）に応じて油の流通量を制御することができる。

（第３の実施形態）
図３および図７には、第１の実施形態の改変例を示す。
ここでは、第２オイルポンプ１２の専用の第２オイル溜部１６を第２オイルポンプ１２に対して下方に設けてある。この第２オイル溜部１６は、オイル保持部１３とは別に構成してある。これにより、第２オイルポンプ１２へ確実に油を供給することができる。第２オイル溜部１６の油は、接続油路２６に連接した第２油路２２を介して行う。当該第２油路２２には第１弁３１を設けてある。
この第１弁３１も上記実施形態と同様に、例えば、チェック弁で構成する。エンジン始動時等においては、第１オイルポンプ１１から油が供給されるまでの間、第２油路２２を介して油が第２オイルポンプ１２に供給される。そして、第１オイルポンプ１１の圧力が高まると、第２油路２２からの供給に代わって、第２オイルポンプ１２に油を供給するようになる。このとき、第１弁３１は、第１オイルポンプ１１からの油が第２オイル溜部１６に逆流するのを防止する機能を発揮する。

（第４の実施形態）
図４および図８には、第２の実施形態の改変例を示す。
ここでは、第２オイル溜部１６を第２オイルポンプ１２に対して下方に設けてある。ただし、当該第２オイル溜部１６は、オイル保持部１３とは別に構成してある。これにより、第２オイルポンプ１２へ確実に油を供給することができる。第３の実施形態と同様に、第２オイル溜部１６の油は、接続油路２６に連接した第２油路２２を介して行い、第２油路２２には第１弁３１を設けてある。
この第１弁３１も、上記第３の実施形態と同様に、例えば、チェック弁で構成する。そして、当該第１弁３１も、上記と同様の制御機能および逆流防止機能を有する。

尚、当該実施形態においては、図８に示したごとく、接続油路２６にオイルフィルタ１４を設け、オイルフィルタ１４が第１オイル溜部１５を構成するものとしてある。通常、オイルフィルタ１４には、エンジンの運転・休止の状態に拘らず一定量の油が溜まっている。よって、この油を利用することで、エンジン内に第１オイル溜部１５を設置する空間を確保する等エンジンの構成を大幅に変更せずとも、第２オイルポンプ１２に油を供給する第１オイル溜部１５を構成することができ、第２オイルポンプ１２への油の供給能力を向上することができる。このため、第１オイル溜部１５を設置する空間を縮小することができ、コンパクトなエンジンを得ることもできる。

（第５の実施形態）
図９に示したように、第１オイル溜部１５に、第１循環部４１或いは第２循環部４２からの油が還流される還流油路２７を接続した構成とすることが可能である。さらに具体的には、第１循環部４１或いは第２循環部４２から還流された油を、第３弁３３を設けた還流油路２７を介して第２オイル溜部１６に還流させる。さらに、ここから第１弁３１および第２油路２２を介して油を第１オイル溜部１５に戻すよう構成してある。
このように構成すると、一旦、第１循環部４１或いは第２循環部４２に供給した油を、還流油路２７を介して再び第１オイル溜部１５に貯溜することができる。この間、第１オイルポンプ１１及び第２オイルポンプ１２の吐出圧は十分に確保され、エンジン各部への油の供給状態が滞ることはない。

第３弁３３としては、チェック弁、或いは、制御弁等を用いることができる。このうち、チェック弁を用いた場合には、油供給装置を簡略化することができる。一方、制御弁を用いた場合には、上述したごとくエンジンの運転状況に応じて油の流通量をより適切に制御することができる。

（第６の実施形態）
本実施形態に係る油供給装置においても、図１０に示したごとく、第１オイルポンプ１１が吐出した油は第１オイル溜部１５に供給される。そして、本実施形態の装置では、接続油路２６の途中から、第２オイル溜部１６に連通する第３供給油路２８を設けてある。これにより、第１オイル溜部１５に供給する油の一部を、第３供給油路２８を介して第２オイル溜部１６に貯溜することができる。この結果、第２オイル溜部から第１オイル溜部１５に対して油を常に供給可能な状態にできるから、第２オイルポンプ１２のみを駆動させる場合であっても、第２オイルポンプ１２に対する油の供給量を十分に確保することができる。

第３供給油路２８には、第２オイル溜部１６への油の流通を制御する第４弁３４を設けてある。当該第４弁３４は、チェック弁、或いは、制御弁等を用いることができる。特に、制御弁を用いた場合には、図１０に示したごとく、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）５からの制御によって、例えば、第２オイル溜部１６に常に一定量の油を保持するように第４弁３４を開閉制御することができる。

（別実施形態７）
図１１には、第１オイルポンプ１１と第２オイルポンプ１２とを接続する接続油路２６に、第２オイルポンプ１２に第２油路２２からの油のみを供給可能に制御する第３弁３５を備えた例を示す。
本実施形態では、接続油路２６において、第１オイル溜部１５の下流位置に第３弁３５を備えている。この構成により、エンジン始動時等において第２オイルポンプ１２を駆動させた場合、第３弁３５を閉じ操作し、第２オイルポンプ１２には、第２オイル溜部１６および第２油路２２からのみ油を吸入させることとする。

通常、エンジン停止後は、油供給装置内を循環している油は、エンジン部材間の隙間を通してオイル保持部１３に還流する。そのため、エンジン始動直後は、第１オイルポンプ１１内及び第１オイルポンプ１１の下流である接続油路２６内には油は充満しておらず、ある程度の空気が存在する。この状態でエンジンを始動させ、第２オイルポンプ１２が駆動すると、第２オイルポンプ１２がこの空気を吸入する虞がある。そして、下流の循環部（例えば、第２循環部４２）に空気が送られると、十分な潤滑作用等が発揮できなくなったり、エンジンの回転が不規則になる等の不都合が生じる。

そこで、本構成のように、第２オイルポンプ１２に第２油路２２からの油のみを供給可能に制御する第３弁３５を備えた構成とし、第３弁３５を閉操作すれば、第２オイルポンプ１２が空気を吸入するのを防止することが可能となるため、下流の第２循環部４２に空気が混入するのを未然に防止することができる。従って、第２循環部４２等において潤滑油不足等の不都合が発生するのを有効に防止することができる。さらに、第２オイルポンプ１２の上流経路への油の逆流を防止することができるため、油供給装置内における油の流通を円滑にすることができる。

尚、第１オイル溜部１５から第１循環部４１に連通する第１供給油路２３には、第１オイル溜部１５への油の逆流を防止する第７弁３６を設けてある。本構成により、仮に、第１供給油路２３の内部に空気が存在する場合でも、当該空気が第２オイルポンプ１２に吸入されるのを防止することができる。
これにより、第２循環部４２やエンジン等における上記不都合の発生を有効に防止することができる。

尚、第３弁３５の設置位置は上記構成に限らず、第２オイルポンプ１２に第２油路２２からの油のみを供給可能に制御可能になる位置であれば、何れの位置であってもよい。
第３弁３５は、制御弁を適用することができる。
この時、第３弁３５の制御弁はＥＣＵ５と接続しており、第３弁３５の開閉をＥＣＵ５により制御可能に構成してある。

（別実施形態８）
上述の実施例では、第１オイルポンプ１１と第２オイルポンプ１２とを直列に接続したのに対し、本実施形態では、図１２に示すごとく、第１オイルポンプ１１と第２オイルポンプ１２とを並列に接続し、双方のオイルポンプを独立に駆動できるように構成してある。
第１オイルポンプ１１は、オイル保持部１３から油を吸入する第１油路２１に接続してある。第１オイルポンプ１１から吐出した油は、オイルフィルタ１４を経た後、一部の油はメインギャラリに流入させ、第１供給油路２３を介してシリンダヘッド等の第１循環部４１に供給される。

また、第１オイルポンプ１１から吐出した油の一部は、接続油路２６を介してＶＶＴ等の第２循環部４２に供給される。
第１オイルポンプ１１の下流には、オイルフィルタ１４を設けてある。また、接続油路２６には、第２循環部４２への油の流通を制御する第５弁３８を設けてある。
一方、第１オイルポンプ１１と並列に設けた第２オイルポンプ１２は、第１オイル溜部１５から第２油路２２を介して油を吸引する。
第２オイルポンプ１２から吐出された油は、オイルフィルタ１７、第２供給油路２４を介して第２循環部４２に供給される。第２オイルポンプ１２の下流には、第２循環部４２への油の流通を制御する第６弁３７を設けてある。

エンジン始動時に第２オイルポンプ１２を駆動して第２循環部４２に油を供給する場合、本構成のごとく、前記第２オイルポンプ１２に供給する油を保持する専用の第１オイル溜部１５を前記オイル保持部１３とは独立して備えてあると、前記第２油路２２を介して前記第２オイルポンプ１２に油を確実に吸入させることができる。このため、前記第１オイルポンプ１１の駆動の有無に拘らず、前記第２オイルポンプ１２は油を吸入することができ、第２循環部４２への油の供給が順調に行われる。

従って、前記第２オイルポンプ１２から油が供給される第２循環部４２には、エンジン始動前、エンジン始動直後、或いは、前記第１オイルポンプ１１の吐出圧が低い時等においても、前記第２オイルポンプ１２により直接油が供給される。エンジンの回転数が安定し、第１オイルポンプ１１による供給油圧が十分に高まると、第５弁３８が開弁して第１オイルポンプ１１からの油が第２供給油路２４に供給される。ＥＣＵ５がこの状態を検知すると、ドライバ４により第２オイルポンプ１２の駆動を弱め、あるいは停止して、油の効率的な供給を行う。つまり、エンジン始動前後にエンジンの要潤滑部への迅速な油の供給が実現する。

このように、第２オイルポンプ１２に油を供給する専用の第１オイル溜部１５をオイル保持部１３とは別に設けることで、第１オイルポンプ１１によるオイルの吸入と、第２オイルポンプ１２によるオイルの吸入とが干渉せず、第１オイルポンプ１１の駆動状態とは無関係に第２オイルポンプ１２が油を吸入することができる。また、前記第２オイルポンプ１２は前記第１オイルポンプ１１の僅かな隙間を介してオイル保持部１３から強制的に油を吸入することがなくなるため、第２オイルポンプ１２を大型化する必要がない。

（その他の実施形態）
通常、エンジンは、エンジンカバー等により覆われており、油供給装置Ｙもエンジン内に設けてある。このようなエンジンの一部であるカバー部材に、接続油路２６及び第１オイル溜部１５を一体形成してもよい。

例えば、第１オイルポンプ１１、第２オイルポンプ１２、接続油路２６及び第１オイル溜部１５等を、カバー部材の内側に、当該カバー部材と一体に形成する。

本構成のように各部材をほぼ同一平面状に配置すれば、各部材を接続する油路を短かくすることができる。例えば、第１オイルポンプ１１と第２オイルポンプ１２とを接続する接続油路２６の長さや、第１オイル溜部１５と第２オイルポンプ１２とを接続する第２油路２２の長さを短くすることができる。この結果、油の供給を迅速に行うこと・BR>ェでき、エンジン始動時等における油圧損失も低減することができる。さらに、エンジンをコンパクト化することができるうえ、エンジン内部に接続油路２６及び第１オイル溜部１５を取り付ける際には、これら部材を一体形成されたカバー部材を取り付けるだけでよいから、エンジンの組立て工数を削減することもできる。

尚、上述の実施例ではエンジンの部材としてカバー部材を例示したが、これに限られるものではなく、他のエンジンの部材に一体形成した形態も適用可能である。
また、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、同様の作用効果を奏するものであれば、各部構成を適宜変更することが可能である。

本発明に係るエンジンの油供給装置は、一般の自動車のエンジン、あるいは、発電用の据置型のエンジン等に広く適用可能である。また、エンジン各部に油を供給するために、クランク軸によって駆動される第１のオイルポンプの他に、給油用の第２のオイルポンプを備えるエンジンであれば何れのエンジンであっても適用可能である。

第１の実施形態に係る油供給装置を示す側面図第２の実施形態に係る油供給装置を示す側面図第３の実施形態に係る油供給装置を示す側面図第４の実施形態に係る油供給装置を示す側面図第１の実施形態に係る油供給装置を示す模式図第２の実施形態に係る油供給装置を示す模式図第３の実施形態に係る油供給装置を示す模式図第４の実施形態に係る油供給装置を示す模式図第５の実施形態に係る油供給装置を示す模式図第６の実施形態に係る油供給装置を示す模式図第７の実施形態に係る油供給装置を示す模式図第８の実施形態に係る油供給装置を示す模式図

Claims

クランクシャフトと同期して駆動され、油を保持するオイル保持部(13)から第１油路(21)を介してオイルを吸入する第１オイルポンプ(11)と、
前記第１オイルポンプ(11)と直列になるように接続油路(26)を介して接続され、かつ、前記第１オイルポンプ(11)と独立して駆動する第２オイルポンプ(12)とを備えると共に、前記第１オイルポンプ(11)から第１循環部(41)に油を供給する第１供給油路(23)と、
前記第２オイルポンプ(12)から第２循環部(42)に油を供給する第２供給油路(24)とを備えたエンジンの油供給装置において、
前記第２オイルポンプ(12)に供給する油を保持し、外部から遮蔽された前記オイル保持部(13)とは独立した第１オイル溜部(15)を備えるとともに、
前記オイル保持部(13)又は、前記オイル保持部(13)よりも高い位置に設けた第２オイル溜部(16)から前記第２オイルポンプ(12)へ前記接続油路(26)に連通する第２油路(22)を介して油を供給するように構成し、前記第２油路(22)に、前記第２オイルポンプ(12)への油の流通を制御する第１弁(31)を備え、
前記第１オイル溜部(15)に、前記第１循環部(41)或いは前記第２循環部(42)からの油が返送される還流油路(27)を接続してあるエンジンの油供給装置。
クランクシャフトと同期して駆動され、油を保持するオイル保持部(13)から第１油路(21)を介してオイルを吸入する第１オイルポンプ(11)と、
前記第１オイルポンプ(11)と直列になるように接続油路(26)を介して接続され、かつ、前記第１オイルポンプ(11)と独立して駆動する第２オイルポンプ(12)とを備えると共に、前記第１オイルポンプ(11)から第１循環部(41)に油を供給する第１供給油路(23)と、
前記第２オイルポンプ(12)から第２循環部(42)に油を供給する第２供給油路(24)とを備えたエンジンの油供給装置において、
前記第２オイルポンプ(12)に供給する油を保持し、外部から遮蔽された前記オイル保持部(13)とは独立した第１オイル溜部(15)を備えるとともに、
前記オイル保持部(13)又は、前記オイル保持部(13)よりも高い位置に設けた第２オイル溜部(16)から前記第２オイルポンプ(12)へ前記接続油路(26)に連通する第２油路(22)を介して油を供給するように構成し、前記第２油路(22)に、前記第２オイルポンプ(12)への油の流通を制御する第１弁(31)を備え、
前記第２オイル溜部(16)に、前記第１オイルポンプ(11)が吐出した油を供給する第３供給油路(28)を接続してあるエンジンの油供給装置。