JP6350567B2 - エンジンのオイル供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンのオイル供給装置に関する。

従来より、エンジンの各部にオイルを供給するオイル供給装置が知られている。

特許文献１には、オイルパンに貯蔵されたオイルを吸引して、エンジンの潤滑部等に接続された低圧流路に吐出する機械式オイルポンプと、その吸入口が上記低圧流路に接続され、上記低圧流路を介して上記機械式オイルポンプから供給されるオイルを昇圧させて、比較的高い油圧が必要な部分に接続された高圧流路に吐出する電動式オイルポンプと、上記低圧流路と上記高圧流路とを連通させるか又は該連通を遮断するスイッチバルブと、上記スイッチングバルブを制御するソレノイドバルブと、備えた液圧供給システム（オイル供給装置に相当）が開示されている。

特許文献１に記載のオイル供給装置では、上記電動式オイルポンプの非作動時に、上記ソレノイドバルブによって上記スイッチバルブを操作して、上記低圧流路と上記高圧流路とを連通させることで、機械式オイルポンプによって高圧流路にオイルを供給するようにしている。

また、従来より、液媒体を利用することで、エンジンにおける吸排気バルブの作動制御を行う、液圧式可変動弁機構が知られている。

特許文献２には、動力の伝達媒体となるオイルが充填された油路を内部に有する油圧ユニットを有し、油路は、回転するカムと排気バルブ等との間に介在しており、油路に設けられたソレノイドバルブを開閉して油路のオイル量を増減することにより、バルブの開閉タイミングや開閉量が自在に制御できる可変バルブ機構（液圧式可変動弁機構に相当）が開示されている。

特開２０１４−４７９２１号公報 特開２００８−３０８９９８号公報

ところで、特許文献２に記載のような液圧式可変動弁機構の一例として、液媒体としてオイルを用いる油圧駆動式可変動弁機構がある。この油圧駆動式可変動弁機構を正常に作動させるためには、安定した油圧を供給する必要があるため、油圧駆動式可変動弁機構にオイルを供給するためのオイルポンプとしては、エンジンによって駆動されかつエンジンの各部にオイルを供給する機械式オイルポンプとは別に、エンジン以外の駆動源であるモータ等によって駆動される電動式オイルポンプを用いることが望ましい。

このような電動式オイルポンプは、一般に、車両のバッテリから供給される電力によって駆動される。上記バッテリは、上記電動式オイルポンプ以外にも、エンジンの始動に必要な電力駆動装置に電力を供給するものであるところ、エンジンの始動時において、上記バッテリの残量が低下しているときには、電動式オイルポンプの駆動よりもエンジンの始動を優先させて、上記電動式オイルポンプには電力を供給せず、上記電動式オイルポンプを非作動状態とすることがある。また、上記電動式オイルポンプ自体が故障した場合も、上記電動式オイルポンプが非作動状態となる。

このように、上記電動式オイルポンプが非作動状態となった場合は、油圧駆動式可変動弁機構にオイルが供給できなくなる。油圧駆動式可変動弁機構にオイルを供給できなくなると、エンジン始動時において、吸排気バルブの開閉動作ができなくなり、エンジンの始動性に影響するため、このような事態を想定した対策が必要となる。

そこで、特許文献１に記載のオイル供給装置のように、機械式オイルポンプ及びエンジンの潤滑部等に接続された低圧流路と、電動式オイルポンプ及び比較的高い油圧が必要な部分に接続された高圧流路とをスイッチバルブ介して連通させて、電動式オイルポンプの非作動時には、スイッチバルブを操作して、上記低圧流路と上記高圧流路とを連通させることで、上記機械式オイルポンプによって上記高圧流路にオイルを供給することが考えられる。

しかしながら、特許文献１に記載のオイル供給装置では、電動式オイルポンプの非作動状態を検出してから、ソレノイドバルブを駆動させて、上記低圧流路と上記高圧流路とを連通させるように上記スイッチバルブをオン状態にするため、上記低圧流路と上記高圧流路とが連通されるまでに時間が掛かる。これでは、油圧駆動式可変動弁機構に即座にオイルが供給されず、油圧駆動式可変動弁機構の動作が遅れる可能性がある。そのため、電動式オイルポンプの非作動状態となってから、油圧駆動式可変動弁機構にオイルを供給可能にするまでのタイミングラグがより小さいオイル供給装置が求められている。

また、特許文献１に記載のオイル供給装置では、上記スイッチバルブをオンとオフとによって、上記低圧流路と上記高圧流路との連通状態を制御するため、上記低圧流路から上記高圧流路へのオイルの流量を連続的に調整することができない。そのため、電動式オイルポンプが所望の量のオイルを吐出できる状態になるまでは、常に機械式オイルポンプのみによって、上記低圧流路及び上記高圧流路へオイルを供給しなければならず、上記機械式オイルポンプの負担が大きくなる。

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エンジン始動時において、電動式オイルポンプが非作動状態であるときでも、油圧駆動式可変動弁機構に即座にオイルを供給できるようにして、エンジンの信頼性を向上させることにある。

上記課題を解決するために、本発明は、エンジンの吸気バルブ又は排気バルブを油圧によって開閉させる油圧駆動式可変動弁機構と、上記エンジンのクランクシャフトの回動力によって駆動されかつ該エンジンの各部にオイルを供給する機械式オイルポンプと、バッテリから供給される電力によって駆動されかつ少なくとも上記油圧駆動式可変動弁機構にオイルを供給する電動式オイルポンプと、上記機械式オイルポンプの吐出口に接続された第１給油路と、上記第１給油路と並列に配設されかつ上記電動式オイルポンプの吐出口に接続された第２給油路と、を備えたエンジンのオイル供給装置を対象として、上記第１給油路と上記第２給油路とを接続する補助給油路と、上記バッテリの残存容量を検出するバッテリ残量検出手段と、上記エンジンの作動制御を行うエンジン制御部と、上記電動式オイルポンプの作動制御を行う電動ポンプ制御部と、をさらに備え、上記補助給油路には、上記第１給油路から上記第２給油路へのオイルの流入を許容しかつ上記第２給油路から上記第１給油路へのオイルの流入を阻止するチェックバルブが設けられており、上記チェックバルブは、上記電動式オイルポンプの非作動時において、上記機械式オイルポンプから吐出されるオイルの、上記第１給油路から上記第２給油路への流入を許容するように構成され、上記電動ポンプ制御部は、上記エンジン制御部によって、上記エンジンの始動要求がなされたときに、上記バッテリ残量検出手段により検出される検出容量が、所定容量以下であるときには、上記バッテリから上記電動式オイルポンプへの電力供給を禁止して、上記電動式オイルポンプを非作動状態とするバッテリ保護制御を実行するように構成されており、上記所定容量は、上記エンジンの始動時において、上記エンジンの始動に必要な電力駆動装置を駆動することができかつ上記電動式オイルポンプを駆動することができる程度の残存容量であり、さらに上記電動ポンプ制御部は、上記バッテリ保護制御を実行している間に、上記エンジンの始動が完了し、上記電力駆動装置が非作動状態となったときには、上記バッテリから上記電動式オイルポンプへの電力供給を開始して、上記電動式オイルポンプを駆動させるとともに、上記バッテリから上記電動式オイルポンプへの供給電力を、上記電動式オイルポンプが、上記油圧駆動式可変動弁機構を含む上記第２給油路に接続された上記エンジンの各部の要求油圧を満たす油圧を発生させるような量のオイルを吐出する電力まで漸増させるように構成されている、ものとした。

この構成によると、上記電動式オイルポンプが非作動状態であって、上記電動式オイルポンプから上記油圧駆動式可変動弁機構へのオイルの供給が困難であるときでも、上記機械式オイルポンプから吐出されたオイルが、上記補助給油路を介して上記油圧駆動式可変動弁機構へ供給されるため、エンジンの信頼性を向上させることができる。

すなわち、上記電動式ポンプの作動時には、上記電動式オイルポンプから吐出されるオイルが上記油圧駆動式可変動弁機構に供給される。一般に、上記油圧駆動式可変動弁機構は、上記エンジンの潤滑部等よりも高い油圧を必要とするため、上記電動式オイルポンプと上記油圧駆動式可変動弁機構とを接続する上記第２給油路の油圧は、上記機械式オイルポンプと潤滑部等のエンジンの各部とを接続する上記第１給油路の油圧よりも高い。上記第１給油路と上記第２給油路とは、上記補助給油路によって互いに接続されているが、上記補助給油路に設けられた上記チェックバルブは、上記第２給油路から上記第１給油路へのオイルの流入を阻止するものであるため、上記電動式オイルポンプが作動しているときには、上記第２給油路から上記第１給油路へはオイルが流入しない。

一方で、上記電動式オイルポンプの非作動時には、上記電動式オイルポンプから上記第２給油路へオイルが吐出されないため、上記電動式オイルポンプから上記油圧駆動式可変動弁機構へオイルが供給されない。また、上記電動式オイルポンプから上記第２給油路へオイルが吐出されなければ、上記第２給油路内の油圧が上昇しない。ここで、上記チェックバルブは、上記第１給油路から上記第２給油路へのオイルの流入は許容するよう構成されているため、上記エンジンが始動されて、上記機械式オイルポンプが駆動し、上記第１給油路内の油圧が上昇したときには、上記チェックバルブが開いて、上記補助給油路を介して上記第１給油路から上記第２給油路へオイルが流入する。これにより、上記電動式オイルポンプの非作動時でも、上記油圧駆動式可変動弁機構には、上記第１給油路、上記補助給油路及び上記第２給油路を介して、上記機械式オイルポンプからオイルが供給される。この結果、エンジン始動時において、上記電動式オイルポンプが非作動状態であるときでも、上記油圧駆動式可変動弁機構に即座にオイルを供給できるようになるため、エンジンの信頼性を向上させることができる。

ここで、一般に、上記バッテリに蓄えられた電力は、上記電動式オイルポンプ以外にも、スタータモータなどのエンジンの始動に必要な電力駆動装置等に供給される。上記エンジンの始動時においては、上記電動式オイルポンプを駆動させるよりも上記エンジンを始動させる方が重要であるため、上記電力駆動装置を駆動することができる程度の電力については確保しておく必要がある。

そこで、上記電動ポンプ制御部を、上記エンジン制御部によって、上記エンジンの始動要求がなされたときに、上記検出容量が所定容量以下であるときには、上記バッテリから上記電動式オイルポンプへの電力供給を禁止して、上記電動式オイルポンプを非作動状態とするバッテリ保護制御を実行するように構成する。これによって、上記電力駆動装置等を駆動させるだけの電力については確保することができるようになる。

また、上記所定容量を、上記エンジンの始動時において、上記エンジンの始動に必要な電力駆動装置を駆動することができかつ上記電動式オイルポンプを駆動することができる残存容量に設定することにより、上記検出容量が上記所定容量以下のときには、バッテリ保護制御により、電動式オイルポンプへの電力供給を禁止すれば、上記電力駆動装置を駆動させるだけの電力については確保することができる。これにより、上記エンジンの始動性を確保することができる。

さらに、上記エンジンの始動が完了すれば、例えば、上記エンジンによって駆動されて発電する発電機による発電が可能となって、上記バッテリに電力を蓄電（充電）することができるため、上記電力駆動装置を駆動するために必要な電力を確保しておくことにより、上記エンジンの始動が完了した後には、上記電動式オイルポンプを駆動させるだけの電力を得ることができる。

また、エンジンの始動が完了すると、上記発電機による発電が可能となって、上記バッテリに電力を蓄えることができる。そして、上記電動ポンプ制御部は、上記バッテリ保護制御を解除して、上記バッテリから上記電動式オイルポンプへの電力供給を開始する。

しかしながら、上記バッテリの電力は、上記電力駆動装置を駆動させるために消費されているため、エンジンの始動完了直後では、上記電動式オイルポンプが、上記油圧駆動式可変動弁機構を含む、上記第２給油路に接続された油圧作動装置の要求油圧を満たす油圧を発生させるような量のオイルを吐出するほどの電力が残っているとは限らない。そこで、上記電動ポンプ制御部は、上記電動ポンプが、上記油圧駆動式可変動弁機構を含む、上記第２給油路に接続された上記エンジンの各部の要求油圧を満たす油圧を発生させるような量のオイルを吐出する電力まで、上記バッテリから上記電動式オイルポンプへの供給電力を漸増させる（予め設定された設定量ずつ増大させる）ようにする。これにより、上記バッテリの充電状況に合わせて、適切に上記電動式オイルポンプを駆動させることができる。

また、上記バッテリから上記電動式オイルポンプへの供給電力を漸増させることにより、上記電動式オイルポンプからのオイルの吐出量が徐々に増加されていくため、上記補助給油路を介して、上記機械式オイルポンプから上記第２給油路に供給するオイルの量を徐々に減少させることができる。これにより、上記機械式オイルポンプの駆動トルクを徐々に低減させることができるため、該駆動トルクを発生させるためのエネルギーに無駄が生じにくくなる。

本発明に係るエンジンのオイル供給装置の他の態様では、エンジンの吸気バルブ又は排気バルブを油圧によって開閉させる油圧駆動式可変動弁機構と、上記エンジンのクランクシャフトの回動力によって駆動されかつ該エンジンの各部にオイルを供給する機械式オイルポンプと、バッテリから供給される電力によって駆動されかつ少なくとも上記油圧駆動式可変動弁機構にオイルを供給する電動式オイルポンプと、上記機械式オイルポンプの吐出口に接続された第１給油路と、上記第１給油路と並列に配設されかつ上記電動式オイルポンプの吐出口に接続された第２給油路と、を備えたエンジンのオイル供給装置を対象として、上記第１給油路と上記第２給油路とを接続する補助給油路と、上記バッテリの残存容量を検出するバッテリ残量検出手段と、上記エンジンの作動制御を行うエンジン制御部と、上記電動式オイルポンプの作動制御を行う電動ポンプ制御部と、をさらに備え、上記補助給油路には、上記第１給油路から上記第２給油路へのオイルの流入を許容しかつ上記第２給油路から上記第１給油路へのオイルの流入を阻止するチェックバルブが設けられており、上記チェックバルブは、上記電動式オイルポンプの非作動時において、上記機械式オイルポンプから吐出されるオイルの、上記第１給油路から上記第２給油路への流入を許容するように構成され、上記電動ポンプ制御部は、上記エンジン制御部によって、上記エンジンの始動要求がなされたときに、上記バッテリ残量検出手段により検出される検出容量が、所定容量以下であるときには、上記バッテリから上記電動式オイルポンプへの電力供給を禁止して、上記電動式オイルポンプを非作動状態とするバッテリ保護制御を実行するように構成されており、上記機械式オイルポンプは、オイルの吐出圧を変更可能に構成された可変容量型のオイルポンプであって、上記エンジンのオイル供給装置は、上記エンジンの運転状態に応じて上記機械式オイルポンプからのオイルの吐出量を制御するための油圧制御弁と、上記油圧制御弁を制御することで、上記機械式オイルポンプからのオイルの吐出量を制御する機械ポンプ制御部と、上記機械式オイルポンプから吐出されたオイルの温度を検出する油温検出手段と、をさらに備え、上記機械ポンプ制御部は、上記電動ポンプ制御部が上記バッテリ保護制御を実行するときには、上記機械式オイルポンプからのオイルの吐出量を、上記電動ポンプ制御部が上記バッテリ保護制御を実行しないエンジン始動時よりも増大させるとともに、上記油温検出手段によって検出される検出油温が低いほど、上記機械式オイルポンプからのオイルの吐出量を小さくするように構成されている、ことが望ましい。

すなわち、エンジン冷間時など、オイルの温度が低い低油温時には、オイルの温度が高い高油温時よりもオイルの粘度が高くなるため、油圧がかかりやすくなる。そのため、低油温時は、高油温時よりもオイルの量を少なくしたとしても、上記油圧駆動式可変動弁機構等の要求油圧を満たすことができる。そこで、上記機械ポンプ制御部は、上記検出油温が低いほど、上記機械式オイルポンプからのオイルの吐出量を小さくするようにすることで、上記機械式オイルポンプの駆動トルクを小さくすることができる。これにより、上記バッテリの残存容量が少ない状態でエンジンを始動させるときにも、スタータモータ等の駆動力をできる限り小さくすることができるため、上記バッテリに蓄えられた電力の消費を抑えることができる。

以上説明したように、本発明のエンジンのオイル供給装置によれば、電動式オイルポンプが故障等によって非作動状態となり、上記電動式オイルポンプから油圧駆動式可変動弁機構へのオイルの供給が困難であるときでも、機械式オイルポンプから吐出されたオイルが、補助給油路を介して上記油圧駆動式可変動弁機構へ供給されるため、上記電動式オイルポンプが非作動状態であるときでも、上記油圧駆動式可変動弁機構に即座にオイルを供給することができ、上記エンジンの信頼性を向上させることができる。

実施形態１に係るオイル供給装置が設けられたエンジンの概略構成を示す断面図である。 油圧式可動バルブ開閉機構を示す概略図である。 エンジンの給油系統を示す図である。 可変容量型オイルポンプの特性を示す図である。 バッテリ保護制御実行時にコントロールユニットが実行する油圧制御弁に対する制御を示すフローチャートである。 エンジンが始動されて電動式オイルポンプが駆動される際のコントロールユニットによる処理動作を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、実施形態１に係るオイル供給装置１が設けられたエンジン２の概略構成を示す。このエンジン２は、第１気筒乃至第４気筒が順に図１の紙面に垂直な方向（以下、気筒列方向という）に直列に配置された直列４気筒ガソリンエンジンであって、自動車等の車両に搭載される。

エンジン２は、シリンダヘッド３、シリンダブロック４及びオイルパン５（図３参照）が上下に連結されている。シリンダブロック４には、第１気筒乃至第４気筒に対応する４つのシリンダボア６が気筒列方向に並んで形成されている。各シリンダボア６の内部には、各シリンダボア６をそれぞれ摺動可能なピストン７が収容されていて、該ピストン７は、コネクティングロッド８を介して、シリンダブロック４の下部に形成されたクランクケースに配設されたクランクシャフト９と連結されている。また、各シリンダボア６内には、シリンダボア６と、ピストン７と、シリンダヘッド３とによって、燃焼室１０が区画されている。

シリンダヘッド３には、燃焼室１０に開口する吸気ポート１１と排気ポート１２とが設けられている。吸気ポート１１には、吸気ポート１１と燃焼室１０と連通する吸気口を開閉する吸気バルブ１３が設けられ、排気ポート１２には、排気ポート１２と燃焼室１０とを連通する排気口を開閉する排気バルブ１４が設けられている。つまり、吸気バルブ１３及び排気バルブ１４が燃焼室１０に突入することにより、吸気ポート１１及び排気ポート１２が燃焼室１０と連通するようになっている。詳しくは後述するが、これら吸気バルブ１３及び排気バルブ１４は、シリンダヘッド３に回転可能に取り付けられたカムシャフト４９上に設けられ、外周部に隆起部を有するカム４４（図２参照）の回転力が、油圧駆動式可変バルブ開閉機構４０に伝達されることによって開閉動作を行うものである。

これら吸気バルブ１３及び排気バルブ１４を開閉動作させるために、各気筒には動弁機構としてのバルブ開閉機構が設置されている。すなわち、シリンダヘッド３における吸気ポート１１側には、吸気バルブ１３を開閉動作させるための油圧駆動式可変動弁機構としての油圧駆動式可変バルブ開閉機構４０が設置され、シリンダヘッド３における排気ポート１２側には、排気バルブ１４を開閉動作させるための油圧駆動式可変動弁機構としての油圧駆動式可変バルブ開閉機構４０が設置されている。

図２に、吸気バルブ１３及び排気バルブ１４のうちの少なくとも一方（本実施形態では両方）を開閉動作させる油圧駆動式可変バルブ開閉機構４０を示す。油圧駆動式可変バルブ開閉機構４０は、バルブ用給油路４１、副室４２、バルブ用油圧制御弁４３を有している。油圧駆動式可変バルブ開閉機構４０は、エンジン２の出力に応じて回転するカム４４が、油圧駆動式可変バルブ開閉機構４０内の動力伝達用ピストン４７を付勢し、バルブ用給油路４１内のオイルを介してカム４４の動力（回転力）が、吸気バルブ１３又は排気バルブ１４に伝達されることによって、吸気バルブ１３又は排気バルブ１４を開閉するように構成されている。油圧駆動式可変バルブ開閉機構４０では、バルブ用油圧制御弁４３によって吸気バルブ１３又は排気バルブ１４に入力される油圧を調整することにより、バルブの開閉タイミング及び開閉量の、連続したきめ細やかな制御が可能である。バルブ用給油路４１内や副室４２内は、高圧になるため、継ぎ目なく形成されたブロック状のバルブ体（図示省略）の内部にドリル等により内部形状を形成することで、バルブ用給油路４１内の油圧によってオイルが漏れだすことを防止できるようにしている。

バルブ用給油路４１は、副室４２に接続された副室側油路４１ａと、油圧を吸気バルブ１３等に伝達させるための第２伝達室４６に接続された第２伝達室側油路４１ｂと、カム４４の動力をオイルに作用させるための第１伝達室４５に接続された第１伝達室側油路４１ｃを有している。バルブ用給油路４１の各油路４１ａ〜４１ｃは、それぞれバルブ用油圧制御弁４３を介して接続されている。すなわち、各油路４１ａ〜４１ｃは、一端が各室４２，４５，４６にそれぞれ接続される一方、他端がバルブ用油圧制御弁４３に接続されている。

副室４２は、油圧駆動式可変バルブ開閉機構４０の各部（バルブ用給油路４１など）に供給されるオイルが貯留されるオイル貯留部である。吸気側の油圧駆動式可変バルブ開閉機構４０における副室４２は、後述する第２給油路５２から分岐した吸気側連通油路５５と接続されており、排気側の油圧駆動式可変バルブ開閉機構４０における副室４２は、同じく第２給油路５２から分岐した排気側連通油路５６と接続されている。エンジン２の作動中は、後述する電動式オイルポンプ９１（以下、電動ポンプ９１という）からオイルが、吸気側又は排気側連通油路５５，５６を介して供給されて、バルブ用給油路４１、副室４２、第１伝達室４５、第２伝達室４６がオイルで満たされるようになっている。

第１伝達室４５では、クランクシャフト９（図１参照）と同期して回転するカム４４のカム面の変化に応じて往復動する動力を、動力伝達用ピストン４７を介して、バルブ用給油路４１のオイルに伝達させる。上記動力が伝達されたオイルは、第２伝達室４６において上記動力を吸気バルブ１３等に伝達させる。

カム４４は、カムシャフト４９に取り付けてあり、カムシャフト４９が回転することにより回転する。カムシャフト４９の一端側には、カムスプロケット（図示省略）が設けられており、該カムスプロケットと、クランクシャフト９（図１参照）の一端側に設けられたクランクスプロケット（図示省略）との間には、タイミングチェーン（図示省略）が掛け回されている。これにより、クランクシャフト９の回転が、クランクスプロケット、タイミングチェーン及びカムスプロケットを介してカムシャフト４９に伝達され、カム４４がクランクシャフト４と同期して回転するようになっている。

バルブ用油圧制御弁４３は、後述するコントロールユニット１００と電気的に接続されている。バルブ用油圧制御弁４３は、コントロールユニット１００の制御により、副室側油路４１ａと第２伝達室側油路４１ｂとの間を遮断する閉じ状態と、副室側油路４１ａと第２伝達室側油路４１ｂとの間を連通させる開き状態とに変位する。すなわち、バルブ用油圧制御弁４３が閉じ状態に保持されることで、カム４４から第１伝達室４５に伝達される動力は、そのままオイルを介して第２伝達室４６に伝達され、吸気バルブ１３又は排気バルブ１４が開閉動作する。一方で、バルブ用油圧制御弁４３が開き状態に保持されると、第２伝達室側油路４１ｂ内のオイルが副室側油路４１ａを介して副室４２に流入し、該副室４２に設けられた連通孔４８を介して油圧駆動式可変バルブ開閉機構４０の外部に流出することで、カム４４から第１伝達室４５内のオイルに伝達される動力は、第２伝達室４６に伝達されなくなるため、吸気バルブ１３又は排気バルブ１４の開閉動作が停止し、吸気ポート１１又は排気ポート１２は閉じ状態が保持される。

油圧駆動式可変バルブ開閉機構４０では、バルブ用油圧制御弁４３の作動タイミングや作動時間を調整することにより、吸気バルブ１３等の開閉タイミング及び開閉量を多様に変化させることが可能である。すなわち、この油圧駆動式可変バルブ開閉機構４０によって、最適な条件での燃焼が可能となるため、燃費の向上等が期待される。

次に、図３を参照しながら、上述のエンジン２にオイルを供給するためのオイル供給装置１について詳細に説明する。

オイル供給装置１は、クランクシャフト９の回転力によって駆動される可変容量型の機械式オイルポンプ８１（以下、機械ポンプ８１という）と、車両のバッテリ３０から供給される電力によって駆動される電動式オイルポンプ９１（以下、電動ポンプ９１という）と、機械ポンプ８１に接続され、機械ポンプ８１により昇圧されたオイルを主にエンジン２の潤滑部６０に導く第１給油路５１と、第１給油路５１と並列に設けられかつ電動ポンプ９１に接続され、電動ポンプ９１により昇圧されたオイルを主にエンジン２の油圧駆動式可変バルブ開閉機構４０に導く第２給油路５２と、第１給油路５１と第２給油路５２とを接続する補助給油路５３と、を備えている。尚、潤滑部６０は、クランクシャフト９を回転自在に支持する軸受部の軸受メタル、コネクティングロッド８が回転自在に連結されたクランクピンに配設された軸受メタル、ピストン冷却用のオイルジェット、カム４４が設けられたカムシャフトのカムジャーナル（図示省略）の軸受部等を含むものである。

機械ポンプ８１は、該機械ポンプ８１内のポンプ室の容積を変更して機械ポンプ８１のオイルの吐出量を可変にする公知の可変容量型のオイルポンプである。図示は省略するが、機械ポンプ８１は、上記ポンプ室の容積を変更するための圧力室を備えており、該圧力室に供給される油圧（オイル量）によって、機械ポンプ８１のオイルの吐出量が変更されるようになっている。

電動ポンプ９１は、後述するコントロールユニット１００から送られる制御信号に基づいて駆動されるオイルポンプである。図示は省略するが、電動ポンプ９１はモータを備えており、該モータによって電動ポンプ９１の駆動軸が回転駆動される。上記モータはバッテリ３０と電気的に接続されており、上記制御信号に基づいて、電動ポンプ９１から所望の量のオイルを吐出させるのに必要なだけ大きさの電力が、バッテリ３０から上記モータに供給されることで、電動ポンプ９１が駆動される。すなわち、電動ポンプ９１は、バッテリ３０から上記モータに供給される電力の大きさによって、吐出するオイルの量、換言すると、供給する油圧の大きさが変更可能になっている。

バッテリ３０は、電動ポンプ９１やスタータモータなどエンジン２の始動に必要な電力駆動装置を駆動させるための電力が蓄積されるものであって、エンジン２によって駆動されて発電する発電機（図示省略）により発電された電気が蓄電（充電）される。

機械ポンプ８１及び電動ポンプ９１は、エンジン２のオイルパン５内に収容された状態で、エンジン２にそれぞれ配設されている。機械ポンプ８１及び電動ポンプ９１のオイルストレーナ８１ａ，９１ａはそれぞれ共通のオイルパン５に貯留されたオイルに浸漬されており、それぞれ独立してオイルパン５に貯留されたオイルを吸入して昇圧した後、機械ポンプ８１は第１給油路５１にオイルを吐出し、電動ポンプ９１は第２給油路５２にオイルを吐出する。

第１給油路５１、第２給油路５２及び補助給油路５３は、パイプ並びに、シリンダヘッド３及びシリンダブロック４に穿設された流路で形成されている。

第１給油路５１は、一端が機械ポンプ８１の吐出口に接続されて、シリンダブロック４において気筒列方向に延びている。第１給油路５１には、オイルフィルタ８２及びオイルクーラ８３が、機械ポンプ８１側から順に設けられている。つまり、機械ポンプ８１から第１給油路５１へ吐出されたオイルは、オイルフィルタ８２で濾過され、オイルクーラ８３で油温が調整された後、潤滑部６０等に供給される。第１給油路５１におけるオイルクーラ８３よりも下流側には、第１給油路５１を流通するオイルの温度を検出するための油温検出手段としての油温センサ１０４が配置されている。

また、第１給油路５１におけるオイルフィルタ８２とオイルクーラ８３との間の給油路からは、エンジン２の運転状態に応じて機械ポンプ８１からのオイルの吐出量を調整するための油圧制御弁８５を介して、機械ポンプ８１の上記圧力室に接続された制御用油路５４が分岐している。第１給油路５１のオイルの一部は、制御用油路５４を通り、油圧制御弁８５によって油圧が調整された後、機械ポンプ８１の上記圧力室に流入する。つまり、油圧制御弁８５によって、上記圧力室内の油圧が調整される。

油圧制御弁８５は、本実施形態ではリニアソレノイドバルブであり、エンジン２の運転状態に応じて、後述するコントロールユニット１００から入力される制御信号のデューティ比に応じて、上記圧力室へのオイルの供給量を調整することで、機械ポンプ８１からのオイルの吐出量を制御する。リニアソレノイドバルブは、開弁時に機械ポンプ８１の上記圧力室にオイルが供給されるようになっているが、リニアソレノイドバルブ自体の構成は周知であるため説明を省略する。

第２給油路５２は、一端が電動ポンプ９１の吐出口に接続されて、シリンダブロック４からシリンダヘッド３に延びている。第２給油路５２は、第１給油路５１と並列に設けられている。第２給油路５２からは、吸気側の油圧駆動式可変バルブ開閉機構４０にオイルを供給するための吸気側連通油路５５と排気側の油圧駆動式可変バルブ開閉機構４０にオイルを供給するための排気側連通油路５６とが分岐しており、電動ポンプ９１から吐出したオイルは、第２給油路５２を通った後、吸気側及び排気側連通油路５５，５６を介してそれぞれの油圧駆動式可変バルブ開閉機構４０に供給される。

補助給油路５３は、互いに並列に設けられた第１給油路５１と第２給油路５２とを接続する給油路であり、第１給油路５１におけるオイルクーラ８３よりも下流側と第２給油路５２とを接続している。補助給油路５３には、チェックバルブ８６が設けられている。

チェックバルブ８６は、逆止弁であって、第１給油路５１から第２給油路５２へのオイルの流入を許容する一方、第２給油路５２から第１給油路５１へのオイルの流入を阻止する。詳細には図示していないが、チェックバルブ８６はバネ及び該バネに接続された弁とで構成されており、上記バネは、補助給油路５３を閉じるように、上記弁を第２給油路５２から第１給油路５１に向かって付勢している。すなわち、第１給油路５１内の油圧が、上記弁を上記バネの付勢力に抗して第２給油路５２の方向に移動させる程度の力を発生させる程度になったときに、上記弁がチェックバルブ８６を開くように移動して、補助給油路５３を介して第１給油路５１と第２給油路５２とが連通する。一方で、第２給油路５２の油圧が第１給油路５１の油圧よりも高いときには、上記弁は移動せず、チェックバルブ８６は閉じたままであるため、第２給油路５２から第１給油路５１へオイルが流入することはない。尚、上記バネの付勢力は、エンジン始動時における第１給油路５１内の油圧によって発生する力よりも小さい付勢力である。つまり、チェックバルブ８６は、エンジン始動時における第１給油路５１内の油圧程度の油圧で開くようになっている。

エンジン２の油圧駆動式可変バルブ開閉機構４０や潤滑部６０等の各部に供給されたオイルは、図示しないドレン油路を通って、オイルパン５に滴下し、各ポンプ８１，９１により再び環流される。

オイル供給装置１は、コントロールユニット１００によって制御される。コントロールユニット１００には、エンジン２の運転状態を検出する各種センサからの検出情報が入力される。例えば、コントロールユニット１００には、クランクシャフト９の回転角度を検出するクランク角センサ１０１と、車両の乗員によるアクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ１０２と、バッテリ３０の電圧を検出するバッテリ残量検出手段としてのバッテリ電圧センサ１０３と、第１給油路５１内の油温を検出する油温センサ１０４等の検出結果が入力される。コントロールユニット１００は、クランク角センサ１０１の検出信号に基づいてエンジン回転数を検出し、アクセル開度センサ１０２の検出信号に基づいてエンジン負荷を検出する。

コントロールユニット１００は、周知のマイクロコンピュータをベースとする制御装置であって、各センサ（クランク角センサ１０１、アクセル開度センサ１０２、バッテリ電圧センサ１０３、油温センサ１０４等）からの検出信号を入力する信号入力部と、制御に係る演算処理を行う演算部と、制御対象となる装置（電動ポンプ９１，油圧制御弁８５等）に制御信号を出力する信号出力部と、制御に必要なプログラムやデータ（油圧制御マップ等）を記憶する記憶部とを備えている。

コントロールユニット１００は、車両の乗員からの始動要求があったときには、スタータモータなどエンジン２の始動に必要な電力駆動装置に制御信号を出力し、該電力駆動装置を駆動させてエンジン２の始動を行う。また、他にも、各センサからの検出信号に基づいてエンジン２の作動制御を行う。このことから、コントロールユニット１００はエンジン制御部を構成する。

コントロールユニット１００は、油圧制御弁８５に対し、エンジン２の運転状態に応じたデューティ比の制御信号を送信して、油圧制御弁８５を介して機械ポンプ８１の上記圧力室へ供給する油圧を制御する。この上記圧力室の油圧により、機械ポンプ８１の上記ポンプ室の容積の変化量を制御することで、機械ポンプ８１の吐出量を制御する。つまり、上記デューティ比によって機械ポンプ８１の容量が制御される。このことから、コントロールユニット１００は機械ポンプ制御部を構成する。

ここで、機械ポンプ８１は、エンジン２のクランクシャフト９の回転によって駆動されるため、図４に示すように、機械ポンプ８１のからのオイルの吐出量は、エンジン回転数（つまりポンプ回転数）が大きいほど増加する。そして、デューティ比が、１サイクルの時間に対する油圧制御弁８５への通電時間を表す場合、図示するように、デューティ比が大きいほど機械ポンプ８１の上記圧力室への油圧が増大するため、エンジン回転数に対する機械ポンプ８１の流量の傾きが減るようになる。

コントロールユニット１００は、電動ポンプ９１に対し、油圧制御弁８５に対する制御と同様に、エンジン２の運転状態に応じたデューティ比の制御信号を送信して、電動ポンプ９１（詳しくは、電動ポンプ９１のモータ）へ供給される電力量を制御して、電動ポンプ９１の吐出量を制御する。デューティ比が、１サイクルの時間に対する上記モータの通電時間を表す場合、デューティ比が大きいほど上記モータへの供給される電力量が大きくなるため、１サイクルの時間あたりの電動ポンプ９１の吐出量が多くなる。このことから、コントロールユニット１００は電動ポンプ制御部を構成する。

ここで、上述したように、バッテリ３０には、電動ポンプ９１以外にも、スタータモータなどエンジン２の始動に必要な電力駆動装置を駆動させるための電力が蓄積されている。そのため、エンジン２を始動させる際に、電動ポンプ９１に電力を供給した結果、上記電力駆動装置を駆動させるための電力が不足してしまうと、エンジン始動性が悪化してしまう。このような現象は、エンジン２が長期間始動されなかった場合や、短時間の運転が頻繁に続きバッテリ３０の充電が充分に行われなかった場合、外気温が低い場合に起こり得る。

そこで、本実施形態では、コントロールユニット１００は、エンジン２の始動要求があったときに、バッテリ電圧センサ１０３によって検出されたバッテリ３０の電圧から算出されるバッテリ３０の残存容量である検出容量が、所定容量以下であるときには、バッテリ３０から電動ポンプ９１への電力供給を禁止して電動ポンプ９１を駆動させないバッテリ保護制御を実行するようにしている。

このとき、上記所定容量は、エンジン２の始動に必要な電力駆動装置を駆動させるための電力量に基づいて決定された残存容量である。詳しくは、上記所定容量は、電動ポンプ９１を駆動しかつ上記電力駆動装置を駆動させることができる程度の残存容量に設定される。すなわち、上記所定容量を、このような残存容量に設定しておき、エンジン２の始動要求があったときに、上記検出容量が上記所定容量以下であるときには、上記バッテリ保護制御を実行することにより、上記電力駆動装置を駆動させるだけの電力については確保することができる。この結果、エンジン始動性の悪化を防止することができる。

ここで、電動ポンプ９１の駆動に必要な電力は、オイルの粘度に依存するため、コントロールユニット１００は、オイルの粘度を推定して、該推定されたオイルの粘度から、電動ポンプ９１の駆動に必要な電力を算出する。

オイルの粘度は、油温及びオイルの劣化状態の少なくとも一方に基づいて推定される。オイルの粘度は、油温については、油温が高いほどオイルの粘性が低くなる一方、油温が低いほどオイルの粘性が高くなる傾向にあり、オイルの劣化状態については、劣化が進んでいるほどオイルの粘性が高くなる一方、オイルが新しいほどオイルの粘性が低くなる傾向がある。コントロールユニット１００は、上述のような関係に基づいた、油温に対するオイルの粘度のマップ及びオイルの劣化状態に対するオイルの粘度のマップを有しており、それらのマップを読み込むことで、オイルの粘度を推定する。

コントロールユニット１００は、オイルの粘度を推定する際に、油温については、油温センサ１０４の検出結果を用いる。スタータモータによってクランクシャフト９が回転していれば、機械ポンプ８１は駆動するため、機械ポンプ８１から吐出されたオイルを油温センサ１０４で検出すれば、油温を求めることができる。一方で、オイルの劣化状態については、エンジン２の停止直前におけるスモーク発生量の積算値を用いる。

上記スモーク発生量の積算値は、エンジン２の運転状態から推定される。具体的にスモーク発生量の推定について説明すると、コントロールユニット１００は、先ず、エンジン回転数、エンジン負荷及び燃焼室１０の温度を検出する。上述したように、本実施形態では、エンジン回転数はクランク角センサ１０１によって検出され、エンジン負荷はアクセル開度センサ１０２によって検出される。

燃焼室１０の温度は、本実施形態では、油温センサ１０４の検出結果を用いる。油温は燃焼室１０の温度と相関関係を有するため、油温から燃焼室１０の温度を算出することができる。尚、燃焼室１０の温度は、上記油温に代えて、燃焼室１０の温度と相関関係のある、エンジン冷却水の温度や排気ガスの温度から算出するようにしてもよい。

そして、コントロールユニット１００は、検出されたエンジン回転数、エンジン負荷及び燃焼室１０の温度を、予め格納されたマップに照らし合わせて、スモーク発生量を推定し、該推定値を以前の推定結果に加えて積算する。これにより、スモーク発生量の積算値が求められ、該積算値からオイルの劣化状態が推定される。

尚、オイルの粘度について、油温とオイルの劣化状態との両方に基づいて推定するときには、例えば、オイルの劣化状態から推定されたオイルの粘度を、油温に基づいて補正するなどして推定される。

上述のように、上記バッテリ保護制御を実行すれば、エンジン２の始動に必要な電力駆動装置を駆動させるための電力については確保できる。しかし、上記バッテリ保護制御を実行したときには、電動ポンプ９１が駆動しないため、電動ポンプ９１から油圧駆動式可変バルブ開閉機構４０にオイルが供給されなくなる。上述したように、油圧駆動式可変バルブ開閉機構４０は、油圧を変化させることによって吸気バルブ１３等の開閉タイミングや開閉量を制御しているため、油圧駆動式可変バルブ開閉機構４０にオイルが供給されなくなると、エンジン始動時において、油圧駆動式可変バルブ開閉機構４０による吸気バルブ１３等の開閉動作を正常に実行することができなくなってしまう。

そこで、本実施形態では、チェックバルブ８６を、上記バッテリ保護制御が実行されるエンジン始動時において、機械ポンプ８１から吐出されるオイルの、第１給油路５１から第２給油路５２への流入を許容するように構成して、上記バッテリ保護制御が実行されるエンジン始動時には、機械ポンプ８１から油圧駆動式可変バルブ開閉機構４０にオイルが供給されるようにしている。

具体的には、先ず、コントロールユニット１００は、エンジン２の始動要求があったときに、バッテリ電圧センサ１０３によって検出されたバッテリ３０の電圧から検出容量を算出する。次に、上記検出容量と上記所定容量とを比較して、上記検出容量が上記所定容量以下であるときには、バッテリ３０から電動ポンプ９１への電力供給を禁止して電動ポンプ９１を駆動させないようにする。

電動ポンプ９１が駆動しなければ、電動ポンプ９１から第２給油路５２にオイルが吐出されず、第２給油路５２内の油圧は上昇しない。一方で、機械ポンプ８１は、スタータモータによってクランクシャフト９が回転することで駆動するため、機械ポンプ８１からは第１給油路５１にオイルが吐出される。これにより、第１給油路５１内の油圧が第２給油路５２内の油圧よりも高くなる。

上述したように、チェックバルブ８６は、エンジン始動時における第１給油路５１内の油圧、すなわち、上記スタータモータによるクランクシャフト９の回転によって、機械ポンプ８１から吐出される量程度のオイル量によって発生する油圧で開くように構成されているため、上記スタータモータによるクランクシャフト９の回転によって、機械ポンプ８１から第１給油路５１にオイルが吐出されることで、補助給油路５３に設けられたチェックバルブ８６が開く。チェックバルブ８６が開くことにより、補助給油路５３を介して、第１給油路５１と第２給油路５２とが連通して、第１給油路５１から第２給油路５２へオイルが流入する。この結果、機械ポンプ８１から吐出したオイルが油圧駆動式可変バルブ開閉機構４０に供給される。

このように、上記バッテリ保護制御が実行されたときに、機械ポンプ８１から吐出されたオイルが、油圧駆動式可変バルブ開閉機構４０に供給されることで、電動ポンプ９１が非作動状態となったとしても、油圧駆動式可変バルブ開閉機構４０へのオイルの供給を安定して行うことができる。また、第１給油路５１から第２給油路５２へのオイルの流入については，コントロールユニット１００による制御を介さずに行われるため、電動ポンプ９１が非作動状態となってから、第１給油路５１から第２給油路５２へオイルが流入されるまでに、ほとんどタイミングラグが生じない。これにより、エンジン始動時において、電動ポンプ９１が非作動状態となったとしても、油圧駆動式可変バルブ開閉機構４０に即座にオイルを供給できるようになり、エンジンの信頼性を向上させることができる。

また、上記バッテリ保護制御ではなく、電動ポンプ９１自体が故障したことによって、電動ポンプ９１が非作動状態となったときであっても、油圧駆動式可変バルブ開閉機構４０に即座にオイルを供給することができる。

ここで、コントロールユニット１００は、上記バッテリ保護制御を実行するときには、機械ポンプ８１のみで、エンジン２の油圧駆動式可変バルブ開閉機構４０や潤滑部６０等の要求油圧を満たすように、油圧制御弁８５を制御して、機械ポンプ８１からのオイルの吐出量を制御する。

具体的に、図５のフローチャートを参照しながら、上記バッテリ保護制御実行時にコントロールユニット１００が実行する油圧制御弁８５に対する制御について説明する。

最初のステップＳ１０１で、油圧センサ１０４等からの各種検出信号を読み込み、次のステップＳ１０２で、目標油圧を決定する。このとき、目標油圧は、各油圧作動装置の要求油圧のうち最大のもの以上の油圧を目標油圧として設定する。本実施形態では、特に、油圧駆動式可変バルブ開閉機構４０の要求油圧が他の油圧作動装置よりも大きいため、油圧駆動式可変バルブ開閉機構４０の要求油圧を満たすように目標油圧を設定すれば、その他の油圧作動装置の要求油圧も満たすことになる。

次のステップＳ１０３では、上記目標油圧をオイルの流量に変換して目標流量（目標吐出量）を求める。さらに、ステップＳ１０４において、上記目標流量に、油圧駆動式可変バルブ開閉機構４０等の作動時の消費流量を加算して修正目標流量を算出する。

そして、ステップＳ１０５では、上記修正目標流量を予め格納されたデューティ比マップに照らし合わせて目標デューティ比を設定する。

次に、ステップＳ１０６において、第１油圧制御弁８５への制御信号の現在のデューティ比を読み込むとともに、現在のデューティ比と目標デューティ比とを比較して、現在のデューティ比が目標デューティ比と一致するか否かを判定する。現在のデューティ比と目標デューティ比とが一致しないときには、ステップＳ１０７に進む一方、現在のデューティ比と目標デューティ比とが一致するときには、リターンする。

上記ステップＳ１０７では、制御信号のデューティ比を、現在のデューティ比から目標デューティ比に変更して、変更後の制御信号を油圧制御弁８５へ出力する。変更後の制御信号の出力が完了した後は、リターンする。

以上のようにして、油圧制御弁８５が制御されて、機械ポンプ８１からのオイルの吐出量が制御される。

ここで、上記Ｓ１０３において、目標油圧を目標流量に変換する際には、油温センサ１０４による検出油温が低いほど、流量が少なくなるように計算される。上述したように、油温が低い低油温時には、油温が高い高油温時よりもオイルの粘度が高くなるため、油圧がかかりやすくなる。そのため、低油温時は、高油温時よりもオイルの量を少なくしたとしても、油圧駆動式可変バルブ開閉機構４０等の要求油圧を満たすことができる。そこで、コントロールユニット１００は、上記検出油温が低いほど、目標流量を少なく設定するようにして、機械ポンプ８１からのオイルの吐出量を少なくする。これにより、機械ポンプ８１の駆動トルクを小さくすることができる。

上記バッテリ保護制御を実行しているときには、バッテリ３０の消費を必要最小限に抑えるために、上記スタータモータ等の駆動力を必要最小限に抑えることが望ましいところ、上述のように、機械ポンプ８１からのオイルの吐出量を制御することで、エンジン始動時においてクランクシャフト９を回転させる上記スタータモータ等の駆動力を必要最小限に抑えることができ、この結果、バッテリ３０に蓄えられた電力の消費を必要最小限に抑えることができる。尚、目標流量を計算する際に、油温だけでなく、オイルの劣化についても考慮するようにしてもよい。

そして、コントロールユニット１００は、バッテリ保護制御を実行している間に、エンジン２の始動が完了したときには、バッテリ３０から電動ポンプ９１への電力供給を開始するようにしている。

すなわち、エンジン２の始動が完了すれば、エンジン２によって駆動され発電する発電機（図示省略）によって、バッテリ３０への充電が可能になる。また、エンジン２の始動が完了しているため、スタータモータ等に電力を供給する必要がなくなる。そこで、コントロールユニット１００は、エンジン２の始動が完了したときには、電動ポンプ９１に電力を供給させて、電動ポンプ９１を駆動する。尚、エンジン２の始動が完了したか否かは、クランク角センサ１０１によって検出されるエンジン回転数が所定回転数以上であるか否かに基づいて判定される。

しかしながら、バッテリ３０の電力は、スタータモータ等を駆動させるために消費されているため、電動ポンプ９１が油圧駆動式可変バルブ機構４０の要求油圧を満たす程度のオイルを吐出できるような駆動電力が、バッテリ３０に残っているとは限らない。エンジン２の始動後であれば、上記駆動電力を電動ポンプ９１に供給できる程度にまで、バッテリ３０に充電させることもできるが、該充電が完了するまでは、機械ポンプ８１によって油圧駆動式可変バルブ機構４０にオイルを供給しなければならず、機械ポンプ８１への負担が大きくなる。

そこで、コントロールユニット１００は、バッテリ保護制御を実行している状態から、電動ポンプ９１への電力供給を開始するときには、電動ポンプ９１が、油圧駆動式可変バルブ機構４０の要求油圧を満たす油圧を発生させるような量のオイルを吐出する電力まで、バッテリ３０から電動ポンプ９１への供給電力を漸増させる（予め設定された設定量ずつ増大させる）ようにしている。これにより、バッテリ３０の充電状況に合わせて、適切に電動ポンプ９１を駆動させることができる。また、電動ポンプ９１への供給電力を漸増させることにより、電動ポンプ９１からのオイルの吐出量が、油圧駆動式可変バルブ機構４０の要求油圧を満たす油圧を発生させるような吐出量まで、徐々に増加されていくため、第１油路と第２油路との油圧差も次第に小さくなり、チェックバルブ８６の開度が徐々に小さくなる。これにより、補助給油路５３を介して、機械ポンプ８１から第２給油路５２に供給するオイルの量を徐々に減少させることができる。この結果、機械ポンプ８１の駆動トルクを徐々に低減させることができ、該駆動トルクを発生させるためのエネルギーに無駄が生じにくくなる。

次に、図６を参照しながら、エンジン２が始動されて電動ポンプ９１が駆動される際のコントロールユニット１００による処理動作について説明する。

最初のステップＳ２０１で、エンジン２の始動要求があるか否かを判定する。エンジン２の始動要求があるか否かは、例えば、車両に搭載されたエンジン始動スイッチが押されたか否か等に基づいて判定する。該判定の結果、エンジン２の始動要求があるＹＥＳのときには、ステップＳ２０２に進む一方、エンジン２の始動要求がないＮＯのときには、エンジン２の始動要求があるまで、ステップＳ２０１の判定を繰り返す。

上記ステップＳ２０２では、スタータモータ等に電力を供給してエンジン２の始動を開始する。

次のステップＳ２０３では、バッテリ電圧センサ１０３の検出信号を読み込み、バッテリ３０の残存容量が上記所定容量よりも大きいか否かについて判定する。該判定の結果、上記残存容量が上記所定容量よりも大きいＹＥＳのときには、ステップＳ２０４に進む一方、上記残存容量が上記所定容量以下であるＮＯのときには、ステップＳ２０５に進む。

上記ステップＳ２０４では、電動ポンプ９１に電力を供給して、油圧駆動式可変バルブ機構４０の要求油圧を満たすように電動ポンプ９１からオイルを吐出させる。ステップＳ２０４の後はステップＳ２０８に進む。

一方、上記ステップＳ２０５では、上記バッテリ保護制御を実行し、電動ポンプ９１への電力供給を禁止する。このときには、機械ポンプ８１から吐出されたオイルが、補助給油路５３を介して、第１給油路５１から第２給油路５２へ流入して、油圧駆動式可変バルブ開閉機構４０に供給される。

次のステップＳ２０６では、エンジン２の始動が完了したか否かについて判定する。エンジン２の始動が完了したか否かは、クランク角センサ１０１によって検出されるエンジン回転数がエンジンストールの懸念が無い回転数として設定された所定回転数以上であるか否かに基づいて判定する。すなわち、エンジン回転数が上記所定回転数以上であるときには、エンジン２の始動が完了したと判断する一方、エンジン回転数が上記所定回転数よりも小さいときには、エンジン２の始動が完了していないと判定する。このステップＳ２０６の判定の結果、エンジン２の始動が完了したＹＥＳのときには、ステップＳ２０７に進む一方、エンジン２の始動が完了していないＮＯのときには、エンジン２の始動が完了するまでステップＳ２０６の判定を繰り返す。

上記ステップＳ２０７では、油圧駆動式可変バルブ開閉機構４０の要求油圧に到達する程度のオイルを電動ポンプ９１が吐出できる電力まで、電動ポンプ９１に、電力を漸増させながら供給させる。電動ポンプ９１へ電力が供給されることにより、第２給油路５２には、電動ポンプ９１から吐出されたオイルが流入する。そして、電動ポンプ９１へ供給する電力を漸増させることで、電動ポンプ９１からのオイルの吐出量が徐々に増加するため、第２給油路５２の油圧が徐々に増加する。これにより、機械ポンプ８１から吐出させるべきオイルの量を徐々に減少させることができるため、機械ポンプ８１の駆動トルクを徐々に減少させることができる。

このステップＳ２０７において、電動ポンプ９１から供給される油圧が油圧駆動式可変バルブ開閉機構４０の要求油圧に到達した後には、電動ポンプ９１が、エンジン２の運転状況に基づく油圧駆動式可変バルブ開閉機構４０の要求油圧を満たす程度のオイルを吐出するように、電動ポンプ９１に電力を供給させる。そして、ステップＳ２０７の後は、ステップＳ２０８に進む。

上記ステップＳ２０８では、各種センサからの信号を読み込んで新たにエンジン要求の有無を確認して、エンジン運転要求がなくなったか否かを判定する。このステップＳ２０８の判定がＮＯであるときには、上記ステップＳ２０４に戻る一方、ステップＳ２０８の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ２０９に進んで、エンジン２を停止し、しかる後にリターンする。

したがって、本実施形態に係るオイル供給装置１によると、第１給油路５１と第２給油路５２とを接続するとともに、第１給油路５１から第２給油路５２へのオイルの流入を許容する一方、第２給油路５２から第１給油路５１へのオイルの流入を阻止するチェックバルブ８６が設けられた補助給油路５３を備え、チェックバルブ８６は、上記電動式オイルポンプの非作動時において、機械ポンプ８１から吐出されるオイルの、第１給油路５１から第２給油路５２への流入を許容するように構成されているため、電動ポンプ９１が非作動状態となったときであっても、油圧駆動式可変バルブ開閉機構４０には、第１給油路５１、補助給油路５３及び第２給油路５２を介して、機械ポンプ８１からオイルが供給される。この結果、エンジン始動時において、電動ポンプ９１が非作動状態となったとしても、油圧駆動式可変バルブ開閉機構４０に即座にオイルを供給できるようにして、エンジン２の始動性を向上させることができる。

本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。

例えば、上述の実施形態では、油圧駆動式可変動弁機構として、吸気バルブ１３及び排気バルブ１４の両方に、油圧駆動式可変バルブ開閉機構４０を用いていたが、これに限らず、吸気バルブ１３及び排気バルブ１４に設けられる油圧駆動式可変動弁機構の少なくとも一方を、公知の油圧ラッシュアジャスタや油圧式のバルブタイミング機構が設けられた直動式バルブ開閉機構としてもよい。この場合でも、上記バッテリ保護制御等により電動ポンプ８１の作動が停止して、油圧ラッシュアジャスタやバルブタイミング機構に必要な油圧が供給されなくなると、正常に作動しない可能性があるため、本実施形態のような第１給油路５１と第２給油路５２とを、チェックバルブ８６が設けられた補助給油路５３によって接続する必要がある。

上述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本発明の範囲を限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

本発明は、油圧によってバルブの開閉を制御する油圧駆動式動弁機構が用いられているエンジンのオイル供給装置として有用である。

１ オイル供給装置
２ エンジン
３０ バッテリ
４０ 油圧作動式可変バルブ開閉機構（油圧駆動式動弁機構）
５１ 第１給油路
５２ 第２給油路
５３ 補助給油路
８１ 機械式オイルポンプ
８５ 油圧制御弁
８６ チェックバルブ
９１ 電動式オイルポンプ
１００ コントロールユニット（電動ポンプ制御部、エンジン制御部、機械ポンプ制御部）
１０３ バッテリ電圧センサ（バッテリ残量検出手段）
１０４ 油温センサ（油温検出手段）

Claims (2)

1. エンジンの吸気バルブ又は排気バルブを油圧によって開閉させる油圧駆動式可変動弁機構と、
   上記エンジンのクランクシャフトの回動力によって駆動されかつ該エンジンの各部にオイルを供給する機械式オイルポンプと、
   バッテリから供給される電力によって駆動されかつ少なくとも上記油圧駆動式可変動弁機構にオイルを供給する電動式オイルポンプと、
   上記機械式オイルポンプの吐出口に接続された第１給油路と、
   上記第１給油路と並列に配設されかつ上記電動式オイルポンプの吐出口に接続された第２給油路と、を備えたエンジンのオイル供給装置であって、
   上記第１給油路と上記第２給油路とを接続する補助給油路と、
   上記バッテリの残存容量を検出するバッテリ残量検出手段と、
   上記エンジンの作動制御を行うエンジン制御部と、
   上記電動式オイルポンプの作動制御を行う電動ポンプ制御部と、をさらに備え、
   上記補助給油路には、上記第１給油路から上記第２給油路へのオイルの流入を許容しかつ上記第２給油路から上記第１給油路へのオイルの流入を阻止するチェックバルブが設けられており、
   上記チェックバルブは、上記電動式オイルポンプの非作動時において、上記機械式オイルポンプから吐出されるオイルの、上記第１給油路から上記第２給油路への流入を許容するように構成され、
   上記電動ポンプ制御部は、上記エンジン制御部によって、上記エンジンの始動要求がなされたときに、上記バッテリ残量検出手段により検出される検出容量が、所定容量以下であるときには、上記バッテリから上記電動式オイルポンプへの電力供給を禁止して、上記電動式オイルポンプを非作動状態とするバッテリ保護制御を実行するように構成されており、
   上記所定容量は、上記エンジンの始動時において、上記エンジンの始動に必要な電力駆動装置を駆動することができかつ上記電動式オイルポンプを駆動することができる程度の残存容量であり、
   さらに上記電動ポンプ制御部は、上記バッテリ保護制御を実行している間に、上記エンジンの始動が完了し、上記電力駆動装置が非作動状態となったときには、上記バッテリから上記電動式オイルポンプへの電力供給を開始して、上記電動式オイルポンプを駆動させるとともに、上記バッテリから上記電動式オイルポンプへの供給電力を、上記電動式オイルポンプが、上記油圧駆動式可変動弁機構を含む上記第２給油路に接続された上記エンジンの各部の要求油圧を満たす油圧を発生させるような量のオイルを吐出する電力まで漸増させるように構成されている
   ことを特徴とするエンジンのオイル供給装置。
2. エンジンの吸気バルブ又は排気バルブを油圧によって開閉させる油圧駆動式可変動弁機構と、
   上記エンジンのクランクシャフトの回動力によって駆動されかつ該エンジンの各部にオイルを供給する機械式オイルポンプと、
   バッテリから供給される電力によって駆動されかつ少なくとも上記油圧駆動式可変動弁機構にオイルを供給する電動式オイルポンプと、
   上記機械式オイルポンプの吐出口に接続された第１給油路と、
   上記第１給油路と並列に配設されかつ上記電動式オイルポンプの吐出口に接続された第２給油路と、を備えたエンジンのオイル供給装置であって、
   上記第１給油路と上記第２給油路とを接続する補助給油路と、
   上記バッテリの残存容量を検出するバッテリ残量検出手段と、
   上記エンジンの作動制御を行うエンジン制御部と、
   上記電動式オイルポンプの作動制御を行う電動ポンプ制御部と、をさらに備え、
   上記補助給油路には、上記第１給油路から上記第２給油路へのオイルの流入を許容しかつ上記第２給油路から上記第１給油路へのオイルの流入を阻止するチェックバルブが設けられており、
   上記チェックバルブは、上記電動式オイルポンプの非作動時において、上記機械式オイルポンプから吐出されるオイルの、上記第１給油路から上記第２給油路への流入を許容するように構成され、
   上記電動ポンプ制御部は、上記エンジン制御部によって、上記エンジンの始動要求がなされたときに、上記バッテリ残量検出手段により検出される検出容量が、所定容量以下であるときには、上記バッテリから上記電動式オイルポンプへの電力供給を禁止して、上記電動式オイルポンプを非作動状態とするバッテリ保護制御を実行するように構成されており、
   上記機械式オイルポンプは、オイルの吐出圧を変更可能に構成された可変容量型のオイルポンプであって、
   上記エンジンのオイル供給装置は、
   上記エンジンの運転状態に応じて上記機械式オイルポンプからのオイルの吐出量を制御するための油圧制御弁と、
   上記油圧制御弁を制御することで、上記機械式オイルポンプからのオイルの吐出量を制御する機械ポンプ制御部と、
   上記機械式オイルポンプから吐出されたオイルの温度を検出する油温検出手段と、をさらに備え、
   上記機械ポンプ制御部は、上記電動ポンプ制御部が上記バッテリ保護制御を実行するときには、上記機械式オイルポンプからのオイルの吐出量を、上記電動ポンプ制御部が上記バッテリ保護制御を実行しないエンジン始動時よりも増大させるとともに、上記油温検出手段によって検出される検出油温が低いほど、上記機械式オイルポンプからのオイルの吐出量を小さくするように構成されている
   ことを特徴とするエンジンのオイル供給装置。

Images