JP4941269B2

JP4941269B2 - エンジンの油圧制御装置

Info

Publication number: JP4941269B2
Application number: JP2007325751A
Authority: JP
Inventors: 邦彦林; 日出夫小林; 克彦蟻沢; 敏久杉山; 賢一山田; 章仁細井; 亮道川内
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-10-15
Filing date: 2007-12-18
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2027-12-18
Also published as: JP2009115074A

Description

本発明はエンジンの油圧制御装置に関する。

従来から、オイルポンプによって送油されるオイルのエンジン内における油圧を制御する装置が提案されている。このような装置では、電磁弁を用いて油路の開閉等を行うことによって油路内の油圧が制御されている。例えば、オイルコントロールバルブを用いてリリーフ弁が低油圧で開弁する状態としたり、高油圧（通常油圧）で開放する状態としたりする。このようなシステムは、２ステージ油圧システムと称されることがある。このような２ステージ油圧システムは、低油圧状態でオイルをリリーフすることによりオイルの粘度が高いときのオイルポンプンの負荷を軽減したり、冷間時におけるピストンオイルジェットからのオイル噴射を停止させたりすることができる。これにより、エンジン負荷低下や早期暖機完了による燃費向上の効果を得ることができる。

エンジン内における油圧をコントロールする油圧制御装置としては、例えば特許文献１や特許文献２に開示されている。

特開２００７−１０７４８５号公報特開２００６−２４９９４０号公報

ところで、上記のような２ステージ油圧システムは油圧を低油圧と高油圧との間で切り替える際にフリクションが大きく変動するため、エンジンのトルクが変化し、これによりドライバビリティが悪化するおそれがあった。特にオイルは温度によって粘度が変化し、低温になればなるほどトルク変化が大きくなるため、低温時には最悪エンストに至るおそれもあった。

そこで、本発明は、いわゆる２ステージ油圧システムを備えたエンジンの油圧制御装置を油圧の切り替えの際にドライバビリティが悪化することを抑制できるものとすることを課題とする。

かかる課題を解決する本発明の第一のエンジンの油圧制御装置は、エンジンのオイルポンプが吐出するオイルの油圧を第一油圧、又は当該第一油圧よりも油圧が高い第二油圧に制御するエンジンの油圧制御装置において、前記第一油圧と前記第二油圧との間での前記オイルの油圧の切り替えに応じて、前記エンジンの燃料噴射量を増減する燃料噴射量補正手段を備え、前記燃料噴射量補正手段が、前記オイルの油圧が前記第一油圧から前記第二油圧に切り替わる場合に燃料噴射量を増量するとともに、前記オイルの油圧が前記第二油圧から前記第一油圧に切り替わる場合に燃料噴射量を減量することを特徴とする（請求項１）。このような構成とすることにより、油圧の切り替えに起因して発生するトルク変化を防止或いは抑制できる。このためこのような構成とすることにより、油圧の切り替えの際にドライバビリティが悪化することを抑制できる。

また本発明の第二のエンジンの油圧制御装置は、エンジンのオイルポンプが吐出するオイルの油圧を第一油圧、又は当該第一油圧よりも油圧が高い第二油圧に制御するエンジンの油圧制御装置において、前記第一油圧と前記第二油圧との間での前記オイルの油圧の切り替えに応じて、前記エンジンの燃料噴射量を増減する燃料噴射量補正手段を備え、前記燃料噴射量補正手段が、前記第一油圧と前記第二油圧との間での前記オイルの油圧の切り替えに応じて変動する油圧の変動に基づき、前記エンジンの燃料噴射量を増減することを特徴とする（請求項２）。このような構成とすることにより、油圧の切り替えに起因して発生するトルク変化を防止或いは抑制できる。このためこのような構成とすることにより、油圧の切り替えの際にドライバビリティが悪化することを抑制できる。また第一油圧と第二油圧との間でのオイルの油圧の切り替えに応じて、エンジンの燃料噴射量を増減することができる。またこのような構成とすることにより、例えばオイルの油圧が第一油圧から第二油圧に切り替わった場合には、エンジンの燃料噴射量を増大させることが可能になる。

また本発明の第三のエンジンの油圧制御装置は、エンジンのオイルポンプが吐出するオイルの油圧を第一油圧、又は当該第一油圧よりも油圧が高い第二油圧に制御するエンジンの油圧制御装置において、前記第一油圧と前記第二油圧との間での前記オイルの油圧の切り替えに応じて、前記エンジンの燃料噴射量を増減する燃料噴射量補正手段と、前記オイルの油圧を機関冷間始動時に前記第一油圧にするための制御を行う第一切替制御手段とを備え、前記第一切替制御手段が、機関冷間始動直後の機関運転状態が所定の運転状態になる場合には、前記オイルの油圧を前記第二油圧にするための制御を行うことを特徴とする（請求項３）。このような構成とすることにより、油圧の切り替えに起因して発生するトルク変化を防止或いは抑制できる。このためこのような構成とすることにより、油圧の切り替えの際にドライバビリティが悪化することを抑制できる。ここで、機関冷間始動時にはオイルの粘度が高く、始動性が悪化するところ、このような構成とすることにより、機関冷間始動時のオイルポンプの駆動仕事を低減でき、これによりさらに機関冷間始動時の始動性を高めることもできる。また、このような構成とすることにより、機関冷間始動直後にレーシング（空吹かし）などによって機関運転状態が高負荷、高回転数になる場合には、潤滑に必要とするオイルをエンジン各部に供給することも可能になる。なお、第一切替制御手段は、燃料噴射量補正手段を備えたエンジンの油圧制御装置に限られず、オイルの油圧を第一油圧、又は第二油圧に制御するエンジンの油圧制御装置に広く適用することが可能である。

また本発明の第四のエンジンの油圧制御装置は、エンジンのオイルポンプが吐出するオイルの油圧を第一油圧、又は当該第一油圧よりも油圧が高い第二油圧に制御するエンジンの油圧制御装置において、前記第一油圧と前記第二油圧との間での前記オイルの油圧の切り替えに応じて、前記エンジンの燃料噴射量を増減する燃料噴射量補正手段と、前記オイルの油圧が前記第一油圧から前記第二油圧に切り替わったときに、前記エンジンの回転数が低下した場合に、前記オイルの油圧を前記第二油圧から前記第一油圧に切り替えるための制御を行う第二切替制御手段とを備えたことを特徴とする（請求項４）。このような構成とすることにより、油圧の切り替えに起因して発生するトルク変化を防止或いは抑制できる。このためこのような構成とすることにより、油圧の切り替えの際にドライバビリティが悪化することを抑制できる。また、このような構成とすることにより、第一油圧から第二油圧への油圧の切り替えに応じて燃料噴射量を増大した場合であっても、失火の発生等によってエンジンがストールするおそれがある場合に、さらにこれを防止することも可能になる。

また第一または第四のエンジンの油圧制御装置において、前記燃料噴射量補正手段が、前記第一油圧と前記第二油圧との間での前記オイルの油圧の切り替えに応じて変動する油圧の変動に基づき、前記エンジンの燃料噴射量を増減する構成とすることができる（請求項５）。このような構成とすることにより、第一油圧と第二油圧との間でのオイルの油圧の切り替えに応じて、エンジンの燃料噴射量を増減することができる。またこのような構成とすることにより、例えばオイルの油圧が第一油圧から第二油圧に切り替わった場合には、エンジンの燃料噴射量を増大させることが可能になる。

またこのようなエンジンの油圧制御装置は、前記油圧の変動が、前記オイルの油圧を前記第一油圧又は前記第二油圧にするオイルリリーフ装置のサブ室にかかる油圧の変動であり、当該油圧の変動を前記サブ室に連通する油圧路に設けられた油圧検知手段で検知するようにした構成とすることができる（請求項６）。具体的にはこのような構成とすることにより、油圧の変動に基づいてエンジンの燃料噴射量を増減することができる。また、例えば油圧を第二油圧にする場合でも、機関始動時（特にオイルの粘度が高い機関冷間始動時）の場合には、オイルリリーフ装置の構造上、サブ室にオイルが到達するまでの期間は遅れ期間となり、当該遅れ期間経過後に初めて油圧が第二油圧になるところ、このような構成とすることにより、機関始動時に油圧を第二油圧にする場合でも、油圧が第二油圧になるタイミングで燃料噴射量を増大させることができる。

また第一、第二又は第四のエンジンの油圧制御装置において、前記オイルの油圧を機関冷間始動時に前記第一油圧にするための制御を行う第一切替制御手段をさらに備えた構成とすることができる（請求項７）。ここで、機関冷間始動時にはオイルの粘度が高く、始動性が悪化するところ、このような構成とすることにより、機関冷間始動時のオイルポンプの駆動仕事を低減でき、これによりさらに機関冷間始動時の始動性を高めることもできる。

またこのようなエンジンの油圧制御装置は、前記第一切替制御手段が、機関冷間始動直後の機関運転状態が所定の運転状態になる場合には、前記オイルの油圧を第二油圧にするための制御を行う構成とすることができる（請求項８）。このような構成とすることにより、機関冷間始動直後にレーシング（空吹かし）などによって機関運転状態が高負荷、高回転数になる場合には、潤滑に必要とするオイルをエンジン各部に供給することも可能になる。

また第一のエンジンの油圧制御装置において、前記オイルの油圧が前記第一油圧から前記第二油圧に切り替わったときに、前記エンジンの回転数が低下した場合に、前記オイルの油圧を前記第二油圧から前記第一油圧に切り替えるための制御を行う第二切替制御手段をさらに備えた構成とすることができる（請求項９）。このような構成とすることにより、第一油圧から第二油圧への油圧の切り替えに応じて燃料噴射量を増大した場合であっても、失火の発生等によってエンジンがストールするおそれがある場合に、さらにこれを防止することも可能になる。

またこのようなエンジンの油圧制御装置は、前記燃料噴射量補正手段が、補正した燃料噴射量を時間経過とともに次第に通常噴射量に近づくように補正する構成とすることができる（請求項１０）。ここで、通常噴射量とは油圧変更に基づく補正がされていない燃料噴射量を指す。このような構成とすることにより、補正した燃料噴射量を元に戻す際にもドライバビリティが悪化することを抑制できる。

またこのようなエンジンの油圧制御装置は、前記燃料噴射量補正手段が、前記エンジンの油温、前記エンジンの水温および前記エンジンのオイルの粘度のいずれか１つに基づいて増減する燃料噴射量の大きさを設定する構成とすることができる（請求項１１）。燃料噴射量補正手段がエンジンの油温に基づいて増減する燃料噴射量の大きさを設定する場合、オイルの粘度は温度に応じて変化するところ、このような構成とすることにより、温度に依存するオイルの粘性も考慮して増減する燃料噴射量の大きさを設定できる。このため、低温時に最悪エンストに至るおそれも低減できる。この点、オイルは一般に低温になるほど粘度が高くなり、これによりフリクションも大きくなるため、燃料噴射量補正手段は具体的には油温が低くなるほど増減する燃料噴射量の大きさを大きく設定する（換言すれば油温が高くなるほど増減する燃料噴射量の大きさを小さく設定する）構成とすることができる。また、燃料噴射量補正手段がエンジンの水温に基づいて増減する燃料噴射量の大きさを設定する場合、油温と水温とは相関性を有することから、このような構成とすることにより、エンジンが油温センサを有しない場合であっても、比較的容易にオイルの粘性を考慮して増減する燃料噴射量の大きさを設定できる。また、燃料噴射量補正手段がエンジンのオイルの粘度に基づいて増減する燃料噴射量の大きさを設定する場合、より直接的にフリクションの変動を予測できるため、より高い精度でオイルの粘性を考慮して増減する燃料噴射量の大きさを設定できる。

本発明のエンジンの油圧制御装置は、油圧の切り替えに応じて燃料噴射量を増減することで、油圧の切り替えの際にドライバビリティが悪化することを抑制できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。

図１乃至図４は、いずれも本発明の実施例であるエンジンの油圧制御装置（以後、単に「油圧制御装置」という）１００の概略構成を示した構成図である。油圧制御装置１００は、オイルのリリーフ圧が可変であるオイルリリーフ装置５とオイルコントロールバルブ（以下、ＯＣＶという）１０を備えている。油圧制御装置１００は、ＥＣＵ（Electronic control unit）２０の指令によって動作するＯＣＶ１０の状態により、オイルリリーフ装置５のリリーフ圧を変更することができる。図１、図２は、オイルリリーフ装置５が低油圧（請求項記載の第一油圧に相当）でリリーフする状態を示している。図３、図４は、オイルリリーフ装置５が高油圧（請求項記載の第二油圧に相当）でリリーフする状態を示している。油圧制御装置１００はこのようにリリーフ圧を２ステージに切り替えることができる。

オイルパン１１内のオイルをエンジン各部へオイルを供給するオイル通路１には、オイルポンプ２が配置されている。オイル通路１は、オイルポンプ２の下流側で第一バイパス通路３へ分岐するとともに、第二バイパス通路４へ分岐している。第一バイパス通路３には、オイルリリーフ装置５が組み込まれている。オイルリリーフ装置５には、オイルポンプ２により吐出されたオイルをオイルポンプ２の上流側にリリーフする第一リリーフ経路１２１が接続されている。オイル通路１はオイルポンプ２により吐出されたオイルをメインギャラリーへ供給する。オイルパン１１内にはセンサ・スイッチ類３０の一部を構成する油温センサが配置されている。また油圧制御装置１００は、ピストン冷却用にピストンに向けてオイルを噴射するピストンジェット（図示しない）を備えており、油圧制御装置１００は低油圧でピストンジェットからのオイル噴射を停止するように構成されている。

オイルリリーフ装置５は、図５に拡大して示すようにケース５１内にリリーフ弁５２、リテーナ５３、リリーフ弁５２とリテーナ５３との間に挟持されたスプリング５４が配置されて構成されている。ケース５１は、断面直径が小径である小径部５１１と断面直径が大径である大径部５１２とを備えている。小径部５１１から大径部５２１へ移行する段部が、リテーナ５３のリリーフ弁５２側への移動距離を規制するストッパ１７を構成している。

このケース５１の小径部５１１の先端側が、メイン室７を形成している。メイン室７は、オイルポンプ２の下流側のオイルが導入されるとともに、第一リリーフ通路１２１が接続される第一リリーフ口６が設けられている。このメイン室７内にリリーフ弁５２が内装されている。リリーフ弁５２は受圧面５２１でメイン室７内の油圧を受ける。ケース５１には、リリーフ弁５２とリテーナ５３との間に入り込んだオイルをオイルポンプ２の上流側へ排出するための第二リリーフ通路１２２が接続されている。

ケース５１の大径部５１２の先端側が、ＯＣＶ１０を介してオイルポンプ２の下流側のオイルが導入されるサブ室８を形成している。このサブ室８内にリテーナ５３が内装されている。サブ室８内の油圧を受けるリテーナ５３の受圧面５３１の面積は、リリーフ弁５２の受圧面５２１の面積よりも大きい。このため、ＯＣＶ１０が高油圧状態へ切り替わり、リテーナ５３の受圧面５３１にリリーフ弁５２の受圧面５２１にかかる油圧と同等の油圧が作用すると、リテーナ５３には、リリーフ弁５２よりも大きな力が作用することとなる。このような状態で、リテーナ５３はスプリング５４を圧縮する。これにより、リリーフ弁５２のリリーフ圧は上昇することになる。なお、リテーナ５３は、ストッパ１７に当接すると、それ以上にスプリング５４を圧縮することはない。

オイルリリーフ装置５は、以上のように構成されている。なお、ケース５１はエンジンのクランク軸の回転をオイルポンプ２へ伝達するギヤが収納されたギヤケースと兼用とし、また、このギヤケースに組み込むことができる。

次に、ＯＣＶ１０について説明する。ＯＣＶ１０は、第二バイパス通路４を通じてオイルポンプ２から供給されるオイルをオイルリリーフ装置５のサブ室８へ導入する、または、オイルパン１１へ排出する三方弁となっている。
具体的な構成を、図６を参照しつつ説明する。ＯＣＶ１０は第一室１０１１、連通部１０１２、第二室１０１３を備えたケース１０１内に、ニードル１０２を備えて構成されている。ニードル１０２、先端側にボール弁１０２１が形成され、基端側は、コイル部１０３への通電により摺動する駆動部１０２２となっている。ニードル１０２は、ボール弁１０２１が第一室１０１１内、駆動部１０２２が第二室１０１２内に位置するように配置されている。第一室１０１１内にはボール弁１０２１と当接する第一スプリング１０４が装着され、第二室１０１３内には、駆動部１０２２と当接する第二スプリング１０５が装着されている。第一室１０１１と連通部１０１２との境界部は、ボール弁１０２１が着座する第一シール部１０６を構成し、連通部１０１２と第二室１０１３との境界部は、駆動部１０２２が着座する第二シール部１０７を構成している。連通部１０１２には第一開口１０８が形成され、第二室１０１３にはオイルパン１１へオイルを排出する第二開口１０９が形成されている。

第一室１０１１には、第二バイパス通路４が接続され、オイルポンプ２から供給されるオイルが流入する。図６（ａ）は、コイル部１０３に通電されていない状態を示している。この状態では、第二スプリング１０５に付勢されたニードル１０２が上方へ押し上げられ、駆動部１０２２が第二シール部１０７に着座する。このとき、第一シール部１０６は開放されているから、連通部１０１２までオイルは流入し、第一開口１０８から流出する。一方、図６（ｂ）は、コイル部１０３に通電された状態を示している。この状態では、駆動部１０２２が第二スプリング１０５のバネ力に抗して下方に引き込まれる。このとき、ボール弁１０２１は、第一シール部１０６へ着座する。これにより、第二バイパス通路４から供給されるオイルは、第一開口１０８からも、第二開口１０９からも排出されなくなる。ＯＣＶ１０の第一開口１０８には、連通パイプ１３の一端が接続されている。この連通パイプ１３の他端はサブ室８に接続されている。すなわち、ＯＣＶ１０とサブ室８とは連通パイプ１３によって接続されている。

ＥＣＵ２０には制御対象としてＯＣＶ１０（具体的にはコイル部１０３）が電気的に接続されている。またＥＣＵ２０には機関運転状態を検出するために、油温を検知するための油温センサや、エンジンの冷却水温ＴＨＷを検知するための水温センサや、エンジン回転数ＮＥを検出するためのクランク角センサや、アクセル開度ＡＣＣＰ（或いは負荷）を検出するためのアクセル開度センサなどを含む各種のセンサ、スイッチ類３０が電気的に接続されている。ＥＣＵ２０は内蔵するＲＯＭに格納されたプログラムに基づき、オイルポンプ２が吐出する油圧を低油圧又は高油圧に制御する。このときＥＣＵ２０は具体的には各種のセンサ、スイッチ類３０の出力等に基づき、機関運転状態に応じてオイルポンプ２が吐出する油圧を低油圧又は高油圧に制御する。油圧を低油圧に制御した場合には、例えばオイルポンプ２の駆動仕事を低減できる。また油圧を低油圧に制御した場合には、ピストンジェットからのオイル噴射を停止できることから、エンジンの暖機性を向上させることもできる。

また、ＥＣＵ２０は内蔵するＲＯＭに格納されたプログラムに基づき、低油圧と高油圧との間での油圧の切り替えに応じて、エンジンの燃料噴射量を増減する。燃料噴射量を増減するにあたって、ＥＣＵ２０は具体的には補正噴射量を算出するとともに、算出した補正噴射量を燃料噴射量に加算することで、燃料噴射量を増減する。この補正噴射量は燃料噴射量を減量する場合には負の値として算出され、燃料噴射量を増量する場合には正の値として算出される。

また燃料噴射量を増減するにあたって、ＥＣＵ２０は油圧が低油圧から高油圧に切り替わる場合に燃料噴射量を増量する。このときＥＣＵ２０は具体的には正の値の補正噴射量を算出するとともに、算出した補正噴射量を燃料噴射量に加算することで、燃料噴射量を増量する。一方、油圧が高油圧から低油圧に切り替わる場合には、ＥＣＵ２０は燃料噴射量を減量する。このときＥＣＵ２０は具体的には負の値の補正噴射量を算出するとともに、算出した補正噴射量を燃料噴射量に加算することで、燃料噴射量を減量する。これにより、油圧の切り替えの際にドライバビリティが悪化することを抑制できる。

またＥＣＵ２０は、増減した分の燃料噴射量（すなわち補正噴射量）を時間経過とともに次第にゼロに近づくように補正する。このように、補正がされていない通常噴射量に戻すときに緩やかに燃料噴射量を変化させることにより、補正した燃料噴射量を元に戻す際にもドライバビリティが悪化することを抑制できる。さらにＥＣＵ２０は油温センサが検知したエンジンの油温に基づいて、増減する燃料噴射量の大きさ（すなわち補正噴射量の大きさ）を設定する。このときＥＣＵ２０は具体的には油温が低くなるほど、補正噴射量の大きさを大きく設定する。これにより、温度に依存するオイルの粘性も考慮して補正噴射量の大きさを設定できる。このため、低温時に最悪エンストに至るおそれも低減できる。ＥＣＵ２０はこのような制御を行うことで、本発明の燃料噴射量補正手段として機能する。

次にＥＣＵ２０で行われる制御動作を図７に示すフローチャート及び図８に示すタイムチャートを用いて詳述する。ＥＣＵ２０は機関運転状態に応じて油圧を高油圧又は低油圧に制御する（ステップＳ１１）。例えば機関運転状態が軽負荷運転状態である場合には、ＥＣＵ２０は油圧を低油圧に制御する。このときＯＣＶ１０はＥＣＵ２０の制御のもと通電状態となるがこの状態を「ＯＮ」とし、ＥＣＵ２０は油圧を低油圧に制御したときにはＯＣＶ制御フラグを「ＯＮ」にする。また例えば機関運転状態が高負荷運転状態である場合には、ＥＣＵ２０は油圧を高油圧に制御する。このときＯＣＶ１０はＥＣＵ２０の制御のもと非通電状態となるがこの状態を「ＯＦＦ」とし、ＥＣＵ２０は油圧を高油圧に制御したときにはＯＣＶ制御フラグを「ＯＦＦ」にする。

続いてＥＣＵ２０は油圧が高油圧から低油圧に切り替わったか否かを判定する（ステップＳ１２）。否定判定であれば、ＥＣＵ２０は油圧が低油圧から高油圧に切り替わったか否かを判定する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３で否定判定であればリターンしてステップＳ１１に戻る。一方、ステップＳ１２で肯定判定であれば、ＥＣＵ２０は燃料噴射量を減量する（ステップＳ１４）。図８に示すタイムチャートはＯＣＶ制御フラグが「ＯＦＦ」の状態（すなわち油圧が高油圧に制御された状態）からスタートしており、この状態から時間ｔ１でＯＣＶ制御フラグが「ＯＮ」になっている。すなわち、図８に示すタイムチャートでは時間ｔ１で油圧が高油圧から低油圧に切り替わっている。このときＥＣＵ２０は燃料噴射量を減量するため、補正噴射量は負の値として算出されている。

またステップＳ１４で補正噴射量を算出するにあたって、ＥＣＵ２０は油温に基づいて、補正噴射量の大きさを設定する。このときＥＣＵ２０は具体的には油温に基づき、補正噴射量と油温との関係を規定したマップデータを参照して、補正噴射量の大きさを設定する。図９は補正噴射量と油温との関係を規定したマップデータの一例を模式的に示す図であり、ＥＣＵ２０はＲＯＭにこのマップデータを予め格納している。オイルは一般に低温になるほど粘度が高くなり、これによりフリクションも大きくなるため、このマップデータでは油温が低くなるほど補正噴射量が大きくなっている。これにより温度に依存するオイルの粘性を考慮して補正噴射量の大きさを設定できる。

なお、エンジンが油温センサを備えていない場合には、例えば油温の代わりに水温センサが検知したエンジンの水温に基づいて、補正噴射量の大きさを設定することもできる。これにより比較的容易にオイルの粘性を考慮して補正噴射量の大きさを設定できる。この場合、補正噴射量と水温との関係は図９に示すマップデータと同様の傾向となる。
また例えばオイルパン１１内にオイルの粘度（動粘度）を検知するための粘度センサを備えることで、油温の代わりに粘度センサが検知した動粘度に基づいて、補正噴射量の大きさを設定することもできる。これにより、より直接的にフリクションの変動を予測できるため、より高い精度でオイルの粘性を考慮して補正噴射量を設定できる。図１０は補正噴射量と動粘度との関係を規定したマップデータの一例を模式的に示す図である。ＥＣＵ２０はＲＯＭにこのマップデータを予め格納するとともに、粘度センサが検知した動粘度に基づいてこのマップデータを参照することで、補正噴射量の大きさを設定することができる。このマップデータでは動粘度が高くなるほどフリクションが大きくなるため、補正噴射量が大きくなっている。

続いてＥＣＵ２０は補正噴射量を時間経過とともに次第にゼロに近づくように補正し、燃料噴射量を補正がされていない通常噴射量へ徐々に近づくようにする（ステップＳ１６）。このため図８に示すタイムチャートでは時間ｔ１から補正噴射量が次第にゼロに近づき、時間ｔ２でゼロになっている。ステップＳ１６の後にはリターンしてステップＳ１１に戻る。その後、ステップＳ１１で油圧が高油圧に制御されるまでの間は、ステップＳ１１、Ｓ１２、Ｓ１３の順に進み、リターンしてステップＳ１１に戻る動作を繰り返す。このため図８に示すタイムチャートでは、これに対応する時間ｔ２、ｔ３間で特段変化がない。

一方、ステップＳ１１で油圧が高油圧に制御された場合には、ステップＳ１３で肯定判定される。この場合、ＥＣＵ２０は燃料噴射量を増量する（ステップＳ１５）。これに対応して、図８に示すタイムチャートでは時間ｔ３でＯＣＶ制御フラグが「ＯＦＦ」になっている。すなわち、図８に示すタイムチャートでは時間ｔ３で油圧が低油圧から高油圧に切り替わっている。このときＥＣＵ２０は燃料噴射量を増量するため、補正噴射量は正の値として算出されている。なお、ステップＳ１５でもステップＳ１４と同様に補正噴射量の大きさが設定される。続いてＥＣＵ２０は補正噴射量を時間経過とともに次第にゼロに近づくように補正する（ステップＳ１６）。このため図８に示すタイムチャートでは時間ｔ３から補正噴射量が次第にゼロに近づき、時間ｔ４でゼロになっている。ステップＳ１６の後にはリターンしてステップＳ１１に戻る。このように油圧制御装置１００は、油圧の切り替えに応じて燃料噴射量を増減することで、油圧の切り替えの際にドライバビリティが悪化することを抑制できる。

図１１は本実施例に係る油圧制御装置２００の概略構成を示した構成図である。油圧制御装置２００は、油圧制御装置１００に対して、さらにオイルリリーフ装置５のサブ室８に連通する油圧路である連通パイプ１３に油圧センサ（請求項記載の油圧検知手段に相当）３１が設けられたものとなっている。油圧センサ３１はサブ室８にかかる油圧（以下、単にＯＣＶ油圧と称す）をＯＮ、ＯＦＦで検知するための構成であり、ＥＣＵ２１に電気的に接続されている。なお、この油圧センサ３１は構成上、センサ・スイッチ類３０に含まれるものであるが、図１１では具体的な配置を示すために油圧センサ３１をセンサ・スイッチ類３０とは分けて図示している。

また油圧制御装置２００は油圧制御装置１００に対して、ＥＣＵ２０の代わりにＥＣＵ２１を備えたものとなっている。ＥＣＵ２１は、内蔵するＲＯＭに格納されたプログラムに基づき、低油圧と高油圧との間での油圧の切り替えに応じてエンジンの燃料噴射量を増減するにあたって、ＥＣＵ２０に対して、さらに具体的には低油圧と高油圧との間での油圧の切り替え（本実施例ではさらに具体的には、低油圧から高油圧に切り替わるときの油圧の切り替え）に応じて変動する油圧の変動に基づき、エンジンの燃料噴射量を増減（本実施例ではさらに具体的には増量）するものとなっている。

この油圧の変動は本実施例では具体的にはＯＣＶ油圧の変動となっており、ＯＣＶ油圧は、低油圧から高油圧に切り替わるときの油圧の切り替えに応じて、油圧がかかっていない状態から油圧がかかった状態に変動する。ＥＣＵ２１はこのような制御を行うことで、本発明の燃料噴射量補正手段として機能する。油圧制御装置２００は上記の点を除き、油圧制御装置１００と実質的に同一のものとなっている。

図１２は油圧を低油圧から高油圧に切り替えたときに増大する切り替えトルク（負荷）の一例をグラフで示す図である。このグラフでは、回転数ＮＥを２，０００ｒｐｍとして、油温を変化させた場合の切り替えトルクをメインギャラリーの油温に応じて示しており、同時にＯＣＶ１０がＯＮである場合とＯＦＦである場合（すなわち油圧が低油圧である場合と高油圧である場合）に台上試験で計測したモータリングトルクも示している。この例では油圧を低油圧から高油圧に切り替えたときに図示のように切り替えトルクが増大し、油温２５℃ではその大きさがおよそ３．６Ｎｍ程度になることがわかる。すなわち、このようなトルク変化が油圧を低油圧から高油圧に切り替えたときのドライバビリティの悪化や、最悪エンストが発生する原因となる。

次にＥＣＵ２１で行われる制御動作を図１３に示すフローチャートを用いて詳述する。なお、本フローチャートはステップＳ１３の代わりにステップＳ２３が追加されている点以外、図７に示すフローチャートと同一のものとなっている。このため、本実施例では特にステップＳ２３について詳述する。ＥＣＵ２１は油圧センサ３１の出力に基づき、ＯＣＶ油圧の変動があったか否かを判定する（ステップＳ２３）。本ステップでＥＣＵ２１は具体的には、油圧がかかっていない状態から油圧がかかった状態にＯＣＶ油圧が変動したか否かを、油圧センサ３１がＯＦＦからＯＮになったか否かで判定する。このステップＳ２３は油圧が低油圧から高油圧に切り替わったか否かを判定するためのものであり、ステップＳ１３の一具体例となっている。

否定判定であれば、本フローチャートで特段の処理を要しないためリターンしてステップＳ１１に戻る。一方、肯定判定であれば、ＥＣＵ２１は燃料噴射量を増量する（ステップＳ１５）。なお、ステップＳ１２においても、油圧が高油圧から低油圧に切り替わったか否かを、ＯＣＶ油圧の変動があったか否かで判定してもよく、このときには、具体的には油圧がかかった状態から油圧がかかっていない状態にＯＣＶ油圧が変動したか否かを、油圧センサ３１がＯＮからＯＦＦになったか否かで判定すればよい。

このようにＥＣＵ２１は、油圧の切り替えに応じて燃料噴射量を増減することで、油圧の切り替えの際にドライバビリティが悪化することを抑制できる。また例えば油圧を高油圧にする場合でも、機関始動時（特にオイルの粘度が高い機関冷間始動時）には、オイルリリーフ装置５の構造上、サブ室８にオイルが到達するまでの期間は遅れ期間となり、当該遅れ期間経過後に初めて油圧が高油圧になるところ、ＥＣＵ２１によれば、このような場合でも油圧が高油圧になるタイミングで燃料噴射量を増大させることができる。また油圧センサ３１は例えば油圧切り替え不良等の故障検知にも利用できるところ、油圧制御装置２００が故障検知等のために油圧センサ３１を備えている場合にあっては、新たに油圧センサ３１を設ける必要もないことから、油圧センサ３１を利用することによるコストの上昇も抑制することができる。

本実施例に係る油圧制御装置３００は、ＥＣＵ２１の代わりにＥＣＵ２２を備えている点以外、油圧制御装置２００と実質的に同一のものとなっている。ＥＣＵ２２は、内蔵するＲＯＭに格納されたプログラムに基づき、ＥＣＵ２１に対してさらに機関冷間始動時に油圧を低油圧にするための制御（具体的にはＯＣＶ１０に通電するための制御）を行うものとなっている。またＥＣＵ２２は、内蔵するＲＯＭに格納されたプログラムに基づき、ＥＣＵ２１に対してさらに機関冷間始動直後の機関運転状態が所定の運転状態になる場合には、油圧を高油圧にするための制御（具体的にはＯＣＶ１０への通電を停止するための制御）を行うものとなっている。この所定の運転状態は、本実施例では具体的には高負荷、高回転数となっている。機関冷間始動直後に機関運転状態が高負荷、高回転数になる場合としては、例えば機関始動直後にレーシングが行われるときがある。

またＥＣＵ２２は、内蔵するＲＯＭに格納されたプログラムに基づき、ＥＣＵ２１に対して、さらにオイルの油圧が低油圧から高油圧に切り替わったときに、回転数ＮＥが低下した場合に、オイルの油圧を高油圧から低油圧に切り替えるための制御を行うものとなっている。ＥＣＵ２２はこれらの点を除き、ＥＣＵ２１と実質的に同一のものとなっている。ＥＣＵ２２はこのような制御を行うことで、本発明の第一切替制御手段、及び第二切替制御手段として機能する。

次にＥＣＵ２２で行われる制御動作を図１４、図１５に示すフローチャート及びこれらのフローチャートに対応する図１６に示すタイムチャートを用いて詳述する。なお、図１４に示すフローチャートはステップＳ１１をサブルーチンとして、機関冷間始動時にステップＳ１１で行われる制御動作を図１５に示すフローチャートで示している点以外、図１３に示すフローチャートと同一のものとなっている。このため、本実施例では特にステップＳ１１（図１５に示すフローチャート）について詳述する。また、図１５に示すフローチャートの制御動作は、実施例１で前述した図７、または実施例２で前述した図１３に示すフローチャートのステップＳ１１で機関冷間始動時に行われてもよい。

図１４に示すフローチャートのステップＳ１１で機関冷間始動時である場合、ＥＣＵ２２は図１５に示すフローチャートに従って制御を行う。機関冷間始動時であるか否かは、具体的には例えばエンジンをクランキングするためのスタータモータＳＴＡ（図示しない）が駆動したか否かと、そのときのエンジンの水温が所定値以下であるか否かで判定することができ、ともに肯定判定である場合に、機関冷間始動時であると判定することができる。

図１５に示すフローチャートにおいて、ＥＣＵ２２はまずスタータモータＳＴＡが駆動しているか否かを判定する（ステップＳ１１１）。肯定判定であれば、ＥＣＵ２２は、油圧を低油圧に制御するための処理を実行する（ステップＳ１１２）。ここで、機関始動時にはＯＣＶ油圧は高油圧になっていないため、その後、図１４に示すフローチャートに戻った場合には、ステップＳ１２で否定判定されるとともに、ステップＳ１３で否定判定され、リターンしてステップＳ１１に戻ることになる。ここまでの制御動作を図１６に示すタイムチャートで確認すると、時間ｔ１１でスタータモータＳＴＡがＯＮ（駆動状態）になっており、このときＯＣＶ制御フラグがＯＦＦからＯＮに切り替わっていることがわかる。すなわち、このとき油圧を低油圧に制御していることがわかる。

図１７は機関冷間始動時の各部位における油圧の変化の様子を示す図である。このうち、図１７（ａ）では、機関冷間始動時に油圧を低油圧に制御した場合の各部位における油圧の変化を、図１７（ｂ）では、比較のために機関冷間始動時に油圧を低油圧に制御しなかった場合の各部位における油圧の変化をそれぞれ示している。また図１７では、各部位の油圧として、オイルポンプ２出口側のオイル通路１の油圧を示す吐出圧、ターボチャージャ入口側の油圧を示すターボ入口圧及びＯＣＶ油圧をそれぞれ示している。図１７（ａ）に示すように、油圧を低油圧に制御した場合には、吐出圧とターボ入口圧とが図１７（ｂ）と比較しておよそ半減していることがわかる。これによりオイルポンプ２の駆動仕事を低減することができ、以って機関冷間始動時の始動性を向上させることができる。なお、図１７（ａ）で、ターボ入口圧がおよそ１５ｓｅｃで立ち上がっているのは、オイル供給の遅れによるものである。

リターンしてステップＳ１１に戻った後、ＥＣＵ２２は図１５に示すフローチャートに従って制御を行い、ステップＳ１１１で否定判定であれば、機関が始動したと判定される。このときＥＣＵ２２は機関冷間始動直後の機関運転状態が高負荷、高回転数になるか否かを判定する（ステップＳ１１３）。機関始動直後にレーシングが行われる場合には、機関運転状態が高負荷、高回転数になると判断され、この結果、本ステップで肯定判定される。なお、レーシングが行われるか否かは、例えばアクセル開度センサの出力に基づき、アクセルペダルが急激に踏み込まれたか否かを判定することで判定できる。このときＥＣＵ２２は、油圧を低油圧から高油圧に制御する（ステップＳ１１４）。これにより、機関始動直後に、潤滑に必要とするオイルをエンジン各部に供給することも可能になる。

一方、ステップＳ１１３で否定判定であれば、ＥＣＵ２２は機関始動後、所定時間（ここでは２０，０００ｍｓ）が経過したか否かを判定する（ステップＳ１１５）。否定判定であれば、ＥＣＵ２２はステップＳ１１７に進むが、このステップＳ１１７は所定時間が経過するまでの間は必ず否定判定されるようになっている。したがって、ステップＳ１１５で否定判定であれば、肯定判定されるまでの間、図１４に示すフローチャートでは、ステップＳ１２及びＳ２３で否定判定されるとともに、図１５に示すフローチャートではステップＳ１１１、Ｓ１１３、Ｓ１１５及びＳ１１７で否定判定されることになる。

一方、ステップＳ１１５で肯定判定であれば、ＥＣＵ２２は油圧を高油圧に制御する（ステップＳ１１６）。すなわち、本実施例でＥＣＵ２２は機関冷間始動後、所定時間が経過したときに油圧を低油圧から高油圧に制御する。ここまでの制御動作（ステップＳ１１３で肯定判定された場合を除く）を図１６に示すタイムチャートで確認すると、スタータモータＳＴＡの駆動によりクランキングが行われた後、回転数ＮＥが８００ｒｐｍに達したときである時間ｔ１２にエンジンが始動し、スタータモータＳＴＡがＯＦＦ（非駆動状態）になっていることがわかる。そしてエンジンが始動した時間ｔ１２から所定時間（ここでは２０，０００ｍｓ）経過したときである時間ｔ１３に、ＯＣＶ制御フラグがＯＦＦになっていることがわかる。すなわち、時間ｔ１３に油圧を低油圧から高油圧に制御していることがわかる。

ステップＳ１１６に続いて、図１４に示すフローチャートに戻った場合には、ステップＳ１２で否定判定されるとともに、油圧センサ３１がＯＦＦである場合にはステップＳ２３で否定判定され、さらにその後のルーチンで遅れ期間を経て油圧センサ３１がＯＮになった場合に、ステップＳ２３で肯定判定されることになる。このときの制御動作を図１６に示すタイムチャートで確認すると、時間ｔ１３から遅れ期間を経て時間ｔ１４になったときに、ＯＣＶ油圧が油圧がかかった状態となり、このとき油圧センサ３１がＯＮになっていることがわかる。このときステップＳ１５で燃料噴射量が増量され、この結果、油圧の切り替えの際にドライバビリティが悪化することが抑制される。

その後、ステップＳ１６を経てリターンした後、ステップＳ１１で図１５に示すフローチャートに移ったときには、ステップＳ１１１、Ｓ１１３及びＳ１１５で否定判定される。なお、ステップＳ１１５は所定時間が経過し、一度肯定判定した後は、否定判定するようになっている。このときＥＣＵ２２は、所定時間経過後、回転数ＮＥが低下したか否かを判定する（ステップＳ１１７）。回転数が低下したか否かは具体的には回転数ＮＥが所定値（例えば７００ｒｐｍ）以下になったか否かで判定できる。否定判定であれば、本フローチャートで特段の処理を要しないため、図１４に示すフローチャートに戻る。一方、肯定判定であれば、ＥＣＵ２２は油圧を高油圧から低油圧に制御する（ステップＳ１１８）。これにより、燃料噴射量を増大した場合であっても、失火の発生などによってエンジンがストールするおそれがある場合に、さらにこれを防止することができる。

ここまでの制御動作を図１６に示すタイムチャートを確認すると、このタイムチャートでは、時間ｔ１４で燃料噴射量を増量したにも関わらず、回転数ＮＥが低下していることがわかる。さらにこのタイムチャートでは、時間ｔ１５で回転数ＮＥが所定値以下になり、この結果、ＯＣＶ制御フラグが再びＯＦＦからＯＮになっていることがわかる。すなわち、時間ｔ１５で油圧を高油圧から低油圧に制御していることがわかる。同時にこのときオイルリリーフ装置５のサブ室８からはＯＣＶ１０の状態変化に応じてオイルが排出されるので、油圧センサ３１がＯＦＦになっていることがわかる。

このようにＥＣＵ２２は、油圧の切り替えに応じて燃料噴射量を増減することで、油圧の切り替えの際にドライバビリティが悪化することを抑制でき、さらに機関冷間始動時に油圧を低油圧にすることで、機関冷間始動時の始動性を高めることができる。また機関冷間始動直後の機関運転状態が高負荷、高回転になる場合には、油圧を高油圧にすることで、潤滑に必要とするオイルをエンジン各部に供給することもできる。また低油圧から高油圧に油圧が切り替わったときに、燃料噴射量を増量した場合であっても、失火の発生などによってエンジンがストールするおそれがある場合には、これを防止することもできる。

上記実施例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、さらに本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。

実施例１の油圧制御装置の概略構成を示した構成図であり、ＯＣＶを低油圧側とした状態でリリーフ弁が閉じた状態を示す図である。図１に示す状態からリリーフ弁が開いた状態を示す図である。実施例１の油圧制御装置の概略構成を示した構成図であり、ＯＣＶを高油圧側とした状態でリリーフ弁が閉じた状態を示す図である。図３に示す状態からリリーフ弁が開いた状態を示す図である。オイルリリーフ装置を拡大して示した構成図である。ＯＣＶの構成を示す図であり、（ａ）は高油圧状態を実現する通常時の状態を示す図、（ｂ）は低油圧状態を実現する通電状態を示す図である。実施例１のＥＣＵで行われる制御動作をフローチャートで示す図である。実施例１のＥＣＵで行われる制御動作をタイムチャートで示す図である。補正噴射量と油温との関係を規定したマップデータの一例を模式的に示す図である。補正噴射量と動粘度との関係を規定したマップデータの一例を模式的に示す図である。実施例２の油圧制御装置の概略構成を示した構成図である。油圧を低油圧から高油圧に切り替えたときに増大する切り替えトルクの一例をグラフで示す図である。実施例２のＥＣＵで行われる制御動作をフローチャートで示す図である。実施例３のＥＣＵで行われる制御動作をフローチャートで示す図である。実施例３のＥＣＵで行われる制御動作のうち、機関冷間始動時にステップＳ１１で行われる制御動作をサブルーチンとしてフローチャートで示す図である。実施例３のＥＣＵで行われる制御動作をタイムチャートで示す図である。機関冷間始動時の各部位における油圧の変化の様子を示す図である。このうち、図１７（ａ）では、機関冷間始動時に油圧を低油圧に制御した場合の各部位における油圧の変化を、図１７（ｂ）では、比較のために機関冷間始動時に油圧を低油圧に制御しなかった場合の各部位における油圧の変化をそれぞれ示している。

符号の説明

１オイル通路
２オイルポンプ
３第一バイパス通路
４第二バイパス通路
５オイルリリーフ装置
３１油圧センサ
５１ケース
５２リリーフ弁
５３リテーナ
５４スプリング
１０ＯＣＶ
２０、２１、２２ＥＣＵ

Claims

エンジンのオイルポンプが吐出するオイルの油圧を第一油圧、又は当該第一油圧よりも油圧が高い第二油圧に制御するエンジンの油圧制御装置において、
前記第一油圧と前記第二油圧との間での前記オイルの油圧の切り替えに応じて、前記エンジンの燃料噴射量を増減する燃料噴射量補正手段を備え、
前記燃料噴射量補正手段が、前記オイルの油圧が前記第一油圧から前記第二油圧に切り替わる場合に燃料噴射量を増量するとともに、
前記オイルの油圧が前記第二油圧から前記第一油圧に切り替わる場合に燃料噴射量を減量することを特徴とするエンジンの油圧制御装置。
エンジンのオイルポンプが吐出するオイルの油圧を第一油圧、又は当該第一油圧よりも油圧が高い第二油圧に制御するエンジンの油圧制御装置において、
前記第一油圧と前記第二油圧との間での前記オイルの油圧の切り替えに応じて、前記エンジンの燃料噴射量を増減する燃料噴射量補正手段を備え、
前記燃料噴射量補正手段が、前記第一油圧と前記第二油圧との間での前記オイルの油圧の切り替えに応じて変動する油圧の変動に基づき、前記エンジンの燃料噴射量を増減することを特徴とするエンジンの油圧制御装置。
エンジンのオイルポンプが吐出するオイルの油圧を第一油圧、又は当該第一油圧よりも油圧が高い第二油圧に制御するエンジンの油圧制御装置において、
前記第一油圧と前記第二油圧との間での前記オイルの油圧の切り替えに応じて、前記エンジンの燃料噴射量を増減する燃料噴射量補正手段と、
前記オイルの油圧を機関冷間始動時に前記第一油圧にするための制御を行う第一切替制御手段とを備え、
前記第一切替制御手段が、機関冷間始動直後の機関運転状態が所定の運転状態になる場合には、前記オイルの油圧を前記第二油圧にするための制御を行うことを特徴とするエンジンの油圧制御装置。
エンジンのオイルポンプが吐出するオイルの油圧を第一油圧、又は当該第一油圧よりも油圧が高い第二油圧に制御するエンジンの油圧制御装置において、
前記第一油圧と前記第二油圧との間での前記オイルの油圧の切り替えに応じて、前記エンジンの燃料噴射量を増減する燃料噴射量補正手段と、
前記オイルの油圧が前記第一油圧から前記第二油圧に切り替わったときに、前記エンジンの回転数が低下した場合に、前記オイルの油圧を前記第二油圧から前記第一油圧に切り替えるための制御を行う第二切替制御手段とを備えたことを特徴とするエンジンの油圧制御装置。
請求項１または４記載のエンジンの油圧制御装置において、
前記燃料噴射量補正手段が、前記第一油圧と前記第二油圧との間での前記オイルの油圧の切り替えに応じて変動する油圧の変動に基づき、前記エンジンの燃料噴射量を増減することを特徴とするエンジンの油圧制御装置。
請求項２または５記載のエンジンの油圧制御装置において、
前記油圧の変動が、前記オイルの油圧を前記第一油圧又は前記第二油圧にするオイルリリーフ装置のサブ室にかかる油圧の変動であり、当該油圧の変動を前記サブ室に連通する油圧路に設けられた油圧検知手段で検知するようにしたことを特徴とするエンジンの油圧制御装置。
請求項１、２又は４記載のエンジンの油圧制御装置において、
前記オイルの油圧を機関冷間始動時に前記第一油圧にするための制御を行う第一切替制御手段をさらに備えたことを特徴とするエンジンの油圧制御装置。
請求項７記載のエンジンの油圧制御装置において、
前記第一切替制御手段が、機関冷間始動直後の機関運転状態が所定の運転状態になる場合には、前記オイルの油圧を第二油圧にするための制御を行うことを特徴とするエンジンの油圧制御装置。
請求項１記載のエンジンの油圧制御装置において、
前記オイルの油圧が前記第一油圧から前記第二油圧に切り替わったときに、前記エンジンの回転数が低下した場合に、前記オイルの油圧を前記第二油圧から前記第一油圧に切り替えるための制御を行う第二切替制御手段をさらに備えたことを特徴とするエンジンの油圧制御装置。
請求項１乃至９のいずれか１項記載のエンジンの油圧制御装置において、
前記燃料噴射量補正手段が、補正した燃料噴射量を時間経過とともに次第に通常噴射量に近づくように補正することを特徴とするエンジンの油圧制御装置。
請求項１乃至１０のいずれか１項記載のエンジンの油圧制御装置において、
前記燃料噴射量補正手段が、前記エンジンの油温、前記エンジンの水温および前記エンジンのオイルの粘度のいずれか１つに基づいて増減する燃料噴射量の大きさを設定することを特徴とするエンジンの油圧制御装置。