JP7238444B2 - 作動油供給装置 - Google Patents

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Description

本発明は、作動油供給装置に関する。
従来、ポンプハウジングを備えた作動油供給装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。
上記特許文献1には、オイルポンプと、オイルポンプからのオイルを油圧機構と潤滑対象とに供給する油圧回路と、油圧回路を制御する制御部とを備えた作動油供給装置が開示されている。オイルポンプは、2つの吐出ポートを有している。作動油供給装置は、通常時において、一方の吐出ポートから吐出されたオイルを油圧機構に供給し、他方の吐出ポートから吐出されたオイルを潤滑対象に供給する(半吐出状態にする)ように構成されている。
制御部は、エンジン制動力の要求、または、エンジン暖機の要求があった場合、他方の吐出ポートから吐出されたオイルを、一方のオイルに合流させて、油圧機構に供給する(全吐出状態にする)ように構成されている。なお、油圧回路は、全吐出状態では、油圧機構の手前で、オイルの一部を潤滑対象側に流すように構成されている。
特開2017-2930号公報
ここで、上記特許文献1には明記されていないが、通常、作動油供給装置は、エンジンの冷却対象にもオイルを供給するように構成されている。これは、上記特許文献1の作動油供給装置についても同様である。上記特許文献1に記載された作動油供給装置では、半吐出状態および全吐出状態のいずれの状態であっても、油圧機構および潤滑対象の両方に、オイルが供給されるため、オイルによるエンジンの冷却対象が、油圧機構および潤滑対象のいずれに含まれる場合でも、常に、エンジンの冷却対象にオイルが供給され続けるという不都合がある。その結果、冷間始動時などのエンジンの冷却対象の冷却が不要な場合でも、エンジンの冷却対象にオイルが供給され続けるという問題点がある。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、エンジンの冷却対象にオイルを供給することが不要となるタイミングで、エンジンの冷却対象へのオイルの供給を停止することが可能な作動油供給装置を提供することである。
上記目的を達成するために、この発明の一の局面における作動油供給装置は、エンジンの冷却対象に向けてオイルを吐出する第1吐出ポートと、冷却対象を含まないエンジンのオイル供給対象に向けてオイルを吐出する第2吐出ポートとを有するオイルポンプと、第1吐出ポートからオイルを冷却対象Cに供給する第1状態と、第1吐出ポートからオイルを冷却対象に供給しない第2状態とを切り替える油路切替装置とを備え、油路切替装置は、第1吐出ポートから吐出されたオイルをオイルポンプの吸込ポートに返送する開閉可能なオイル返送路を含み、第1状態では、オイル返送路を閉じるように構成され、第2状態では、オイル返送路を開くように構成されている
この発明の一の局面による作動油供給装置では、上記のように構成することによって、油路切替装置により、第1吐出ポートからオイルを冷却対象に供給する第1状態から、第1吐出ポートからオイルを冷却対象に供給しない第2状態に切り替えることができるので、エンジンの冷却対象にオイルを供給することが不要となるタイミングで、エンジンの冷却対象へのオイルの供給を停止することができる。また、第1吐出ポートからのオイルを吸込ポートに返送することにより、第2吐出ポートから吐出されたオイルが高圧になるのを抑制することができる。その結果、第2吐出ポートからオイルを吐出する油路において、圧力損失を低減することができる。
上記一の局面による作動油供給装置において、好ましくは、エンジン情報に基づいて、油路切替装置により第1状態と第2状態とを切り替えるように構成されている。
このように構成すれば、エンジン情報に基づくことによって、エンジンの冷却対象を冷却する必要がないタイミングをより適切に判断することができる。
上記一の局面による作動油供給装置において、好ましくは、オイルポンプは、アウターロータおよびインナーロータを含み、インナーロータに対するアウターロータの偏心方向を変えることによって、オイルの吐出量を変更可能な可変容量型オイルポンプを含み、油路切替装置は、可変容量型オイルポンプへのオイルの供給量を調整することにより、インナーロータに対するアウターロータの偏心方向を変更するように構成され、第1状態では、第1吐出ポートをオイルの吐出側の領域に配置し、第2状態では、第1吐出ポートをオイルの吸込側の領域に配置するように構成されている。
このように構成すれば、油路切替装置により、可変容量型オイルポンプにオイルを供給するだけで、第1状態と第2状態とを切り替えることができるので、容易に第1状態と第2状態とを切り替えることができる。また、オイル返送路を設けることなく、第1状態と第2状態とを切り替えることができるので、装置構成を簡素化することができる。
上記一の局面による作動油供給装置において、好ましくは、オイルポンプは、ベーン式ロータと、ベーン式ロータを内側に配置する長円状の内部空間を有するリング部材とを含み、油路切替装置は、ベーン式ロータに対してリング部材を移動可能に構成されており、リング部材を移動させることにより、第1吐出ポートが開かれる第1状態と、ベーン式ロータによって第1吐出ポートを塞ぐ第2状態とを切り替えるように構成されている。
このように構成すれば、ベーン式のオイルポンプを用いて、エンジンの冷却対象にオイルを供給することが不要となるタイミングで、エンジンの冷却対象へのオイルの供給を停止することができる。
上記油路切替装置がオイル返送路を含む構成において、好ましくは、油路切替装置は、第2吐出ポートから吐出されたオイルが供給される圧力室と、圧力室内の油圧の変動により駆動されることによって、オイル返送路を開閉する弁体とを含む。
このように構成すれば、油路切替装置を簡易な構成により形成することができる。
この場合、好ましくは、油路切替装置は、圧力室へのオイルの供給を調整するオイル調整弁を含み、エンジン情報に基づいて、オイル調整弁を制御することにより、油路切替装置により第1状態と第2状態とを切り替える制御を行う制御部をさらに備える。
このように構成すれば、制御部により、第1吐出ポートからオイルを冷却対象に供給する第1状態から、第1吐出ポートからオイルを冷却対象に供給しない第2状態に、制御的に切り替えることができる。その結果、精度よく第1状態と第2状態とを切り替えることができる。
上記エンジン情報に基づいて第1状態と第2状態とを切り替える構成において、好ましくは、エンジン情報は、エンジンの回転数、エンジンの負荷、エンジンの空気の吸入量およびエンジンの冷却水の温度の少なくとも1つを含む。
このように構成すれば、制御部により、エンジンの回転数、エンジンの負荷、エンジンの空気の吸入量およびエンジンの冷却水の温度の少なくとも1つを考慮して、第1状態と第2状態とを切り替えることができる。
上記一の局面による作動油供給装置において、好ましくは、ハイブリッド車の駆動源としてエンジンに加えてハイブリッド駆動用モータをさらに備え、エンジンが停止されて自然に冷却されるタイミングにおいて、または、エンジンの負荷および回転数が所定値より小さい場合において、ハイブリッド駆動用モータを駆動させる間は、油路切替装置により、冷却対象にオイルを供給しない第2状態にするように構成されている。
このように構成すれば、エンジンが停止されて自然に冷却されるタイミングであるハイブリッド駆動用モータを駆動させる間において、冷却対象にオイルを供給しない第2状態にすることができる。これにより、エンジンの無駄な仕事を低減することができる。
なお、上記一の局面による作動油供給装置において、以下のような構成も考えられる。
すなわち、上記一の局面による作動油供給装置において、冷却対象は、少なくとも、ピストンに対してオイルを噴射するピストンジェットを含み、オイルポンプは、ピストンジェットに向けて、第1吐出ポートからオイルを吐出するように構成されている。
ここで、エンジンが十分に暖まっていない場合、ピストンとボアとの間のクリアランスが大きくなるため、ピストンジェットからピストンにオイルが噴射されると、燃焼室内にオイルが浸入して、排ガスの増加の原因となる。そこで、上記のように構成すれば、エンジンが十分に暖まっていない状態で、ピストンジェットからピストンにオイルが噴射されることを防止して、排ガスの増加を抑制することができる。
また、上記一の局面による作動油供給装置において、オイル供給対象は、油圧駆動対象および潤滑対象の少なくとも一方を含み、オイルポンプは、油圧駆動対象および潤滑対象の少なくとも一方に向けて、第2吐出ポートからオイルを吐出するように構成されている。
このように構成すれば、油圧駆動対象および潤滑対象に対して、第1状態および第2状態のいずれの状態でもオイルを供給し続けることができる。
第1実施形態による作動油供給装置の第1状態を示した図である。 第1実施形態による作動油供給装置の第2状態を示した図である。 第1実施形態によるオイルポンプの制御部によるエンジン車両のP/J噴射制御処理のフローチャートを示した図である。 エンジン暖機前におけるエンジン負荷およびエンジン回転数と、冷却対象の冷却状態との関係について説明するためのグラフである。 エンジン暖機中におけるエンジン負荷およびエンジン回転数と、冷却対象の冷却状態との関係について説明するためのグラフである。 エンジン暖機後におけるエンジン負荷およびエンジン回転数と、冷却対象の冷却状態との関係について説明するためのグラフである。 第2実施形態による作動油供給装置の第1状態を示した図である。 第2実施形態によるオイルポンプの制御部によるエンジン車両のP/J噴射制御処理のフローチャートを示した図である。 第3実施形態による作動油供給装置の第2状態を示した図である。 第3実施形態による作動油供給装置の状態を比較するための模式図であり、(A)は第1状態を示し、(B)は第2状態を示している。 第4実施形態による作動油供給装置の第1状態を示した図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
[第1実施形態]
まず、図1~図6を参照して、本発明の第1実施形態による作動油供給装置100の構成について説明する。
(作動油供給装置の構成)
図1に示すように、第1実施形態による作動油供給装置100は、エンジンEの構成部品であり、エンジンEを備えた自動車に搭載されている。なお、第1実施形態では、作動油供給装置100は、エンジンEを駆動源とするいわゆるコンベンショナルタイプの自動車(エンジン車)に搭載されている。作動油供給装置100は、オイルパンP内のオイル(エンジンオイル)を汲み上げて、エンジンEの冷却対象C、油圧駆動対象D(特許請求の範囲の「オイル供給対象」の一例)および潤滑対象L(特許請求の範囲の「オイル供給対象」の一例)に供給(分配)するように構成されている。
なお、冷却対象Cには、たとえば、ピストンの下面に対してオイルを噴射するピストンジェット(P/J)などが含まれる。また、油圧駆動対象Dには、たとえば、可変動弁機構などが含まれる。また、潤滑対象Lには、たとえば、クランクシャフトなどが含まれる。
作動油供給装置100は、所定のタイミングで冷却対象Cへのオイルの供給を完全に停止することが可能に構成されている。たとえば、作動油供給装置100は、ピストンの温度が低く、さらにピストンを冷却すると排気ガスが排出されやすくなるようなタイミングでは、冷却対象C(P/J)へのオイルの供給を完全に停止するように構成されている。
作動油供給装置100は、オイルポンプ1と、オイル返送路25を含む油路切替装置2と、ECU3(特許請求の範囲の「制御部」の一例)とを備えている。
作動油供給装置100は、ECU3による制御の下、オイルポンプ1から吐出されたオイルを、油路切替装置2のオイル返送路25により吸込ポート16に返送することにより、冷却対象Cにオイルを供給しないように構成されている。以下、作動油供給装置100の各部の詳細について説明する。
すなわち、作動油供給装置100は、油路切替装置2により、後述する第1吐出ポート14からオイルを冷却対象Cに供給する第1状態と、第1吐出ポート14からオイルを冷却対象Cに供給しない第2状態(図2参照)とを切り替えるように構成されている。詳細については後述する。なお、作動油供給装置100は、第1状態では、第1吐出ポート14から吸込ポート16にオイルを返送するための後述するオイル返送路25を閉じるように構成されている。また、作動油供給装置100は、第2状態では、オイル返送路25を開くように構成されている。詳細については後述する。
(オイルポンプの構成)
図1に示すように、オイルポンプ1は、エンジンEの回転により駆動されて、オイルパンPからオイルを吸い込むとともに、エンジンEの各部に向けてオイルを吐出するように構成されている。なお、オイルポンプ1は、エンジンEの回転数に比例してオイルの吐出量が増加するように構成されている。
オイルポンプ1は、内接ギア式のポンプである。すなわち、オイルポンプ1は、中空のハウジング11と、ハウジング11の内側に配置されたインナーロータ12およびアウターロータ13とを含んでいる。
インナーロータ12は、回転軸Sに同期してR方向に回転することにより、アウターロータ13を回転させるように構成されている。オイルポンプ1は、インナーロータ12とアウターロータ13との間にポンプ室Puが形成されており、回転軸Sを回転させることにより、ポンプ室Puを拡大および縮小させながら、オイルの吸込および吐出を行っている。
オイルポンプ1は、2つの吐出ポート(第1吐出ポート14および第2吐出ポート15)を有している。第1吐出ポート14は、エンジンEの冷却対象Cに向けてオイルを吐出するように構成されている。第2吐出ポート15は、冷却対象Cを含まないエンジンEの油圧駆動対象Dおよび潤滑対象Lに向けてオイルを吐出するように構成されている。
吸込ポート16には、第1吸込口16aおよび第2吸込口16bが設けられている。第1吐出ポート14には、第1吐出口14aおよび第2吐出口14bが設けられている。第2吐出ポート15には、第3吐出口15aが設けられている。
第1吸込口16aには、オイルパンPからのオイルを吸込ポート16に供給する油路が上流側から接続されている。また、第2吸込口16bには、油路切替装置2のオイル返送路25からのオイルを吸込ポート16に供給(返送)する油路が接続されている。
第1吐出口14aには、第1吐出ポート14から吐出されたオイルを冷却対象Cに供給する油路が下流側から接続されている。また、第2吐出口14bには、第1吐出ポート14から吐出されたオイルを油路切替装置2のオイル返送路25に供給する油路が下流側から接続されている。
第3吐出口15aには、第2吐出ポート15から吐出されたオイルを油圧駆動対象Dおよび潤滑対象Lに供給する油路が下流側から接続されている。
ここで、油路切替装置2のオイル返送路25は、ECU3による制御の下、開閉するように構成されている。オイル返送路25は、開状態で第2吐出口14bと第2吸込口16bとを連通する状態となり、閉状態で第2吐出口14bと第2吸込口16bとの連通を遮断する状態となる。
オイルポンプ1は、オイル返送路25が開状態にある場合、大気圧の冷却対象Cと、負圧(大気圧よりも低い圧力)の吸込ポート16とに連通した状態になる。この際、オイルポンプ1は、正圧(大気圧よりも高い圧力)の吐出ポート(第1吐出ポート14)から、より小さな圧力側の吸込ポート16のみにオイルを吐出する。
すなわち、作動油供給装置100は、オイル返送路25が開状態にある場合、第1吐出ポート14からオイルを冷却対象Cに供給しない第2状態(図2参照)になる。
オイルポンプ1の第1吐出ポート14は、オイル返送路25が閉状態にある場合、冷却対象Cのみと連通した状態になる。この際、オイルポンプ1は、第1吐出ポート14から冷却対象Cにオイルを吐出する。
すなわち、作動油供給装置100は、オイル返送路25が閉状態にある場合、第1吐出ポート14からオイルを冷却対象Cに供給する第1状態になる。
(油路切替装置の構成)
油路切替装置2は、中空の筐体21と、筐体21の内側に配置された弁体22、圧力室23および圧縮コイルバネ24とを含んでいる。さらに、油路切替装置2は、筐体21の内部に配置される開閉可能なオイル返送路25と、圧力室23へのオイルの供給を調整するオイル調整弁26とを含んでいる。オイル返送路25は、第1吐出ポート14(第2吐出口14b)から吐出されたオイルを、オイルポンプ1の吸込ポート16に返送するように構成されている。
筐体21には、第1吐出ポート14からのオイルを流入させる入口21a(開口)と、オイルを吸込ポート16に流出させる出口21b(開口)とが設けられている。入口21aおよび出口21bは、それぞれ、オイル返送路25の一端および他端に配置されている。
弁体22は、圧力室23の油圧の変動により駆動されることによって、オイル返送路25を開閉するように構成されている。弁体22は、圧力室23と圧縮コイルバネ24とに挟まれて配置されている。弁体22は、第1状態において、出口21b(オイル返送路25)を塞いでいる。このため、第1吐出ポート14のオイルは、冷却対象Cに向けて流れる。
圧力室23は、オイル調整弁26を介して第2吐出ポート15から吐出されたオイルが供給されるように構成されている。圧力室23は、オイル調整弁26によりオイルが供給されることによって、拡大するように構成されている。これにより、圧力室23は、圧縮コイルバネ24の付勢力に抗して弁体22を移動させるように構成されている。その結果、弁体22は、出口21bを開くように構成されている。このため、作動油供給装置100は、第1吐出ポート14からオイルを冷却対象Cに供給する第1状態から、第1吐出ポート14からオイルを冷却対象Cに供給しない第2状態(図2参照)に切り替わる。
(ECUの構成)
ECU3は、エンジン情報に基づいて、油路切替装置2により、第1状態と第2状態とを切り替えるように構成されている。詳細には、ECU3は、エンジン情報に基づいて、オイル調整弁26を制御することにより、油路切替装置2により第1状態と第2状態とを切り替える制御を行う。
なお、エンジン情報は、エンジンEの回転数と、エンジンEの負荷とを含んでいる。
また、ECU3は、エンジン情報に加えて、エンジンEの暖機状態にも基づいて、油路切替装置2により、第1状態と第2状態とを切り替えるように構成されている。具体的には、ECU3は、エンジンEの暖機状態として、エンジンE暖機前、エンジンE暖機中およびエンジンE暖機後のいずれの状態にあるのかを確認して、油路切替装置2により、第1状態と第2状態とを切り替えるように構成されている。詳細については以下のフローチャートとともに説明する。
(ECUによる第1状態と第2状態とを切り替える制御処理)
次に、図3~図6を参照して、ECU3による第1状態と第2状態とを切り替える制御処理について説明する。すなわち、冷却対象Cにオイルを供給する状態とオイルを完全に供給しない状態とを切り替える制御処理について説明する。
まず、図3に示すように、ステップS1において、ECU3により、エンジンEの暖機状態が確認される。すなわち、ECU3により、上記したエンジンE暖機前、エンジンE暖機中、および、エンジンE暖機後のいずれの状態にあるかが確認される。
次に、ステップS2において、ECU3により、エンジンEの負荷および回転数が確認される。
次に、ステップS3において、ECU3により、上記ステップS1およびS2において取得した情報に基づいて、P/J噴射領域A10(冷却対象CをP/Jにより冷却すべき状態)にあるのか否かがが判断される。
〈エンジン暖機前〉
具体的には、ステップS3において、図4に示すように、エンジンE暖機前の場合、エンジンEの負荷がL1以下(未満)で、かつ、エンジンEの回転数R1以下(未満)ならば、P/J噴射領域A10にはない(P/J停止領域A20にある)とECU3により判断される。そして、ステップS4に進む。
一方、エンジンE暖機前の場合、少なくとも、エンジンEの負荷がL1よりも大きい(以上)、または、エンジンEの回転数R1よりも大きい(以上)ならば、P/J噴射領域A10にあるとECU3により判断される。そして、ステップS5に進む。
〈エンジン暖機中〉
ステップS3において、図5に示すように、エンジンE暖機中の場合、エンジンEの負荷がL2以下(未満)で、かつ、エンジンEの回転数R2以下(未満)ならば、P/J噴射領域A11にはない(P/J停止領域A21にある)とECU3により判断される。そして、ステップS4に進む。なお、L2はL1よりも小さく、R2はR1よりも小さい(L2<L1、R2<R1)。
また、エンジンE暖機前の場合、少なくとも、エンジンEの負荷がL2よりも大きい(以上)、または、エンジンEの回転数R2よりも大きい(以上)ならば、P/J噴射領域A11にあるとECU3により判断される。そして、ステップS5に進む。
〈エンジンE暖機後〉
ステップS3において、図6に示すように、エンジンE暖機後の場合、エンジンEの負荷がL3以下(未満)で、かつ、エンジンEの回転数R3以下(未満)ならば、P/J噴射領域A12にはない(P/J停止領域A22にある)とECU3により判断される。そして、ステップS4に進む。なお、L3はL2よりも小さく、R3はR2よりも小さい(L3<L2<L1、R3<R2<R1)。
また、ステップS3において、エンジンE暖機中の場合、少なくとも、エンジンEの負荷がL3よりも大きい(以上)、または、エンジンEの回転数R3よりも大きい(以上)ならば、P/J噴射領域A12にあるとECU3により判断される。そして、ステップS5に進む。
ステップS4において、ECU3により、オイル調整弁26が制御されることはなく、オイル返送路25を閉じた状態(第1状態)となる。
ステップS5において、ECU3により、オイル調整弁26に駆動信号K(図2参照)が送信されて、オイル調整弁26から圧力室23にオイルが供給される。その結果、弁体22が移動して、オイル返送路25が開かれることにより、第2状態となる。すなわち、オイル返送路25を介してオイルが吐出ポートに返送されて、上記説明した圧力の関係により、冷却対象Cにオイルが完全に供給されなくなる。
なお、上記説明した第1状態と第2状態とを切り替える制御処理を、ECU3は、常時行ってもよいし、所定時間間隔で行ってもよい。
(第1実施形態の効果)
第1実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
第1実施形態では、上記のように構成することによって、油路切替装置2により、第1吐出ポート14からオイルを冷却対象Cに供給する第1状態から、第1吐出ポート14からオイルを冷却対象Cに供給しない第2状態に切り替えることができるので、エンジンEの冷却対象Cにオイルを供給することが不要となるタイミングで、エンジンEの冷却対象Cへのオイルの供給を停止することができる。
第1実施形態では、上記のように、エンジン情報に基づいて、油路切替装置2により第1状態と第2状態とを切り替えるように構成されている。これにより、エンジン情報に基づくことによって、エンジンEの冷却対象Cを冷却する必要がないタイミングをより適切に判断することができる。
第1実施形態では、上記のように、油路切替装置2は、第1吐出ポート14から吐出されたオイルをオイルポンプ1の吸込ポート16に返送する開閉可能なオイル返送路25を含み、第1状態では、オイル返送路25を閉じるように構成され、第2状態では、オイル返送路25を開くように構成されている。これにより、第1吐出ポート14からのオイルを吸込ポート16に返送することにより、第2吐出ポート15から吐出されたオイルが高圧になるのを抑制することができる。その結果、第2吐出ポート15からオイルを吐出する油路において、圧力損失を低減することができる。
第1実施形態では、上記のように、油路切替装置2は、第2吐出ポート15から吐出されたオイルが供給される圧力室23と、圧力室23内の油圧の変動により駆動されることによって、オイル返送路25を開閉する弁体22とを含む。これによって、油路切替装置2を簡易な構成により形成することができる。
第1実施形態では、上記のように、油路切替装置2は、圧力室23へのオイルの供給を調整するオイル調整弁26を含み、エンジン情報に基づいて、オイル調整弁26を制御することにより、油路切替装置2により第1状態と第2状態とを切り替える制御を行うECU3をさらに備える。これによってECU3により、第1吐出ポート14からオイルを冷却対象Cに供給する第1状態から、第1吐出ポート14からオイルを冷却対象Cに供給しない第2状態に、制御的に切り替えることができる。その結果、精度よく第1状態と第2状態とを切り替えることができる。
第1実施形態では、上記のように、エンジン情報は、エンジンEの回転数およびエンジンEの負荷を含む。これによって、ECU3により、エンジンEの回転数およびエンジンEの負荷を考慮して、第1状態と第2状態とを切り替えることができる。
[第2実施形態]
次に、図7および図8を参照して、本発明の第2実施形態について説明する。この第2実施形態では、作動油供給装置100を、エンジン車に搭載した上記第1実施形態とは異なり、作動油供給装置200を、ハイブリット車に搭載する例について説明する。なお、上記第1実施形態と同様の構成は、第1実施形態と同じ符号を付して図示するとともに説明を省略する。
図7に示す第2実施形態の作動油供給装置200は、ハイブリット車に搭載されている。作動油供給装置200は、ECU203(特許請求の範囲の「制御部」の一例)と、ハイブリッド駆動用モータ204とを備えている。
ECU203は、ハイブリッド駆動用モータ204による駆動と、エンジンEによる駆動とを切り替えるように構成されている。また、ECU203は、ハイブリッド駆動用モータ204を駆動させている間(モータリング走行中)は、第2状態にするように構成されている。なお、作動油供給装置200の第1状態および第2状態におけるオイルの流れは、上記第1実施形態と同様である。
(ECUによる第1状態と第2状態とを切り替える制御処理)
次に、図8を参照して、ECU203による第1状態と第2状態とを切り替える制御処理について説明する。すなわち、冷却対象Cにオイルを供給する状態とオイルを完全に供給しない状態とを切り替える制御処理について説明する。なお、ステップS1~S5については、上記第1実施形態と同様であるため説明を省略する。
ステップS0において、ECU203により、モータリング走行をしている(ハイブリッド駆動用モータ204を駆動させている)か否かが判断される。そして、モータリング走行をしているならば、ステップS5に進む。一方、モータリング走行をしていないならば、ステップS1に進む。
なお、第2実施形態のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。
(第2実施形態の効果)
第2実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
第2実施形態では、上記のように、ハイブリッド駆動用モータ204をさらに備え、ハイブリッド駆動用モータ204を駆動させる間は、第2状態にするように構成されている。これにより、エンジンEが停止されて自然に冷却されるタイミングであるハイブリッド駆動用モータ204を駆動させる間において、冷却対象Cにオイルを供給しない第2状態にすることができる。これにより、エンジンEの無駄な仕事を低減することができる。
なお、第2実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。
[第3実施形態]
次に、図9および図10を参照して、本発明の第3実施形態について説明する。この第3実施形態では、作動油供給装置100が同一のエンジン回転数において吐出量を変更できない一般的なオイルポンプ1を備える上記第1実施形態とは異なり、作動油供給装置300が同一のエンジン回転数において吐出量を変更可能な可変容量型オイルポンプ301(特許請求の範囲の「オイルポンプ」の一例)を備える例について説明する。
図9に示すように、第3実施形態の作動油供給装置300は、可変容量型オイルポンプ301と、電磁弁により構成される油路切替装置302と、ECU303(特許請求の範囲の「制御部」の一例)とを備えている。
可変容量型オイルポンプ301は、ECU303による油路切替装置302の制御の下、油路切替装置302へのオイルの吐出量を調整可能に構成されている。
可変容量型オイルポンプ301には、内側に油圧室52aが設けられている。油圧室52aには、油路切替装置302からオイルが供給される。
可変容量型オイルポンプ301は、中空のハウジング53と、調整リング54と、インナーロータ55aと、アウターロータ55bと、付勢部材56とを含んでいる。可変容量型オイルポンプ301は、インナーロータ55aに対するアウターロータ55bの偏心方向を変えることによって、オイルの吐出量を変更可能に構成されている。
調整リング54は、油圧室52aに隣接してハウジング53の内側に配置されている。調整リング54の内側には、インナーロータ55aと、アウターロータ55bとが配置されている。インナーロータ55aは、アウターロータ55bの内側に隙間(ポンプ室Pu)を隔てて、配置されている。インナーロータ55a(の中心位置)は、アウターロータ55b(の中心位置)から偏心している。なお、インナーロータ55aはエンジンEからの駆動力を伝達する回転駆動軸57に取り付けられているため、中心位置は移動しない。
油路切替装置302は、ECU303による吐出容量制御の下、油圧室52a内の油量(油圧)を変更して、オイルの吐出量を変更可能に構成されている。詳細には、油路切替装置302は、ECU303からの信号を受信して電磁弁(油路切替装置302)の開度を調整することにより、油圧室52a内の油量(油圧)を変更して、ハウジング53内の調整リング54およびアウターロータ55bを、インナーロータ55aに対して移動させるように構成されている。これにより、インナーロータ55aに対するアウターロータ55bの偏心方向(ポンプ室Puの偏り)が変わり、可変容量型オイルポンプ301からのオイルの吐出量が調整される。
油路切替装置302は、可変容量型オイルポンプ301にオイルを供給して、インナーロータ55aに対するアウターロータ55bの偏心方向を変更可能に構成されている。
ハウジング53には、吸込ポート316と、第1吐出ポート314と、第2吐出ポート315とが設けられている。
油路切替装置302は、ECU303による制御の下、可変容量型オイルポンプ301(油圧室52a)へのオイルの供給量を調整して、インナーロータ55aに対するアウターロータ55bの偏心方向を変更して、第1状態と第2状態とを切り替えるように構成されている。
以下、模式的な図10(A)および(B)を参照して、第1状態と第2状態との切り替えについて説明する。なお、インナーロータ55aは、図10に示す矢印R0方向に回転するものとする。
図10(A)に示すように、油路切替装置302(図9参照)は、第1状態では、第1吐出ポート314および第2吐出ポート315の両方からオイルを吐出可能なように、第1吐出ポート314をオイルの吐出側の領域に配置している。すなわち、油路切替装置302は、第1吐出ポート314を中心線C1よりも右側のポンプ室Puが縮小する領域に配置する。なお、中心線C1よりも左側の領域でポンプ室Puが拡大する。
そして、油路切替装置302は、アウターロータ55bをインナーロータ55aに対して相対移動させると、図10(A)に示す第1状態から、図10(B)に示す第2状態になる。
図10(B)に示すように、油路切替装置302は、第2状態では、第2吐出ポート315のみからオイルを吐出可能なように、第1吐出ポート314をオイルの吸込側の領域に配置するように構成されている。すなわち、油路切替装置302は、アウターロータ55bをインナーロータ55aに対して相対移動させることにより、第1吐出ポート314を中心線C2よりも下側のポンプ室Puが拡大する領域に配置する。なお、中心線C2よりも上側の領域でポンプ室Puが縮小する。
(第3実施形態の効果)
第3実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
第3実施形態では、上記のように、オイルポンプは、アウターロータ55bおよびインナーロータ55aを有し、インナーロータ55aに対するアウターロータ55bの偏心方向を変えることによって、オイルの吐出量を変更可能な可変容量型オイルポンプ301を含み、油路切替装置302は、可変容量型オイルポンプ301へのオイルの供給量を調整することにより、インナーロータ55aに対するアウターロータ55bの偏心方向を変更するように構成され、第1状態では、第1吐出ポート314をオイルの吐出側の領域に配置し、第2状態では、第1吐出ポート314をオイルの吸込側の領域に配置するように構成されている。これにより、油路切替装置302により、可変容量型オイルポンプ301にオイルを供給するだけで、第1状態と第2状態とを切り替えることができるので、容易に第1状態と第2状態とを切り替えることができる。また、オイル返送路を設けることなく、第1状態と第2状態とを切り替えることができるので、装置構成を簡素化することができる。
なお、第3実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。
[第4実施形態]
次に、図11を参照して、本発明の第4実施形態について説明する。この第4実施形態では、オイルポンプ1として内接ギア式ポンプを用いた上記第1実施形態とは異なり、オイルポンプ401としてベーン式ポンプを用いる例について説明する。
第4実施の作動油供給装置400は、オイルポンプ401と、油路切替装置402とを備えている。
オイルポンプ401は、ベーン式ポンプである。オイルポンプ401は、ベーン式ロータ455と、ベーン式ロータ455を内側に配置する長円状の内部空間453aを有するリング部材453とを含んでいる。
リング部材453の内部空間453aは、ベーン式ロータ455により2つの空間(ポンプ室Pua、Pub)に仕切られている。なお、ベーン式ロータ455は、図11に示す矢印R0方向に回転するものとする。
リング部材453には、オイルパンPから吸い込んだオイルをポンプ室Puaに供給する第1吸込ポート416aと、ポンプ室Puaからオイルを吐出して冷却対象Cに供給する第1吐出ポート414とが設けられている。
また、リング部材453には、オイルパンPから吸い込んだオイルをポンプ室Pubに供給する第2吸込ポート416bと、ポンプ室Pubからオイルを吐出して油圧駆動対象Dおよび潤滑対象Lに供給する第2吐出ポート415とが設けられている。
油路切替装置402は、ベーン式ロータ455に対してリング部材453を移動可能に構成されている。すなわち、油路切替装置402は、リング部材453を移動させるアクチュエータである。
油路切替装置402は、リング部材453を移動させることにより、第1吐出ポート414が開かれる第1状態と、ベーン式ロータ455によって第1吐出ポート414を塞ぐ第2状態(図11の二点鎖線で示した状態)とを切り替えるように構成されている。第1状態および第2状態の両方で、第2吐出ポート415は常に開かれている。なお、図11では、説明の便宜上、リング部材453に対してベーン式ロータ455が移動しているように図示しているが、実際には、ベーン式ロータ455に対してリング部材453が移動する。
(第4実施形態の効果)
第4実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
第4実施形態では、上記のように、オイルポンプ401は、ベーン式ロータ455と、ベーン式ロータ455を内側に配置する長円状の内部空間453aを有するリング部材453とを含み、油路切替装置402は、ベーン式ロータ455に対してリング部材453を移動可能に構成されており、リング部材453を移動させることにより、第1吐出ポート414が開かれる第1状態と、ベーン式ロータによって第1吐出ポート414を塞ぐ第2状態とを切り替えるように構成されている。これにより、ベーン式のオイルポンプ401を用いて、エンジンEの冷却対象Cにオイルを供給することが不要となるタイミングで、エンジンEの冷却対象Cへのオイルの供給を停止することができる。
なお、第4実施形態のその他の効果は、上記第1実施形態と同様である。
[変形例]
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であり制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更(変形例)が含まれる。
たとえば、上記第1~第4実施形態では、エンジン情報が、エンジンの回転数およびエンジンの負荷を含む例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、エンジン情報が、エンジンの空気の吸入量、エンジンの冷却水の温度などを含んでいてもよい。
また、上記第1~第4実施形態では、制御部により第1状態と第2状態とを切り替えた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部の制御によらず、エンジンの冷却水の温度センサなどの検出値に基づいて第1状態と第2状態とを切り替えてもよい。
また、上記第1~第4実施形態では、冷却対象として、ピストンジェットを含む例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、冷却対象として、ピストンジェット以外の構成を含んでいてもよい。
また、上記第2実施形態では、ハイブリッド駆動用モータを駆動させる間は、第2状態にした例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、ハイブリッド駆動用モータを駆動させてから、所定時間経過後に第1状態から第2状態に切り替えてもよい。
また、上記第1実施形態では、オイル返送路により、オイルポンプの吸込ポートにオイルを返送した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、オイル返送路により、オイルパンにオイルを返送してもよい。
また、上記第1および第2実施形態では、オイルポンプとして内接ギア式ポンプを用いた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、オイルポンプとしてベーン式ポンプを用いてもよい。
1、401 オイルポンプ
2、302、402 油路切替装置
3、203、303 ECU(制御部)
14、314、414 第1吐出ポート
15、315、415 第2吐出ポート
16、316 吸込ポート
22 弁体
23 圧力室
25 オイル返送路
26 オイル調整弁
55a インナーロータ
55b アウターロータ
100、200、300、400 作動油供給装置
204 ハイブリッド駆動用モータ
301 可変容量型オイルポンプ(オイルポンプ)
453 リング部材
453a 内部空間
455 ベーン式ロータ
C 冷却対象
D 油圧駆動対象(オイル供給対象)
L 潤滑対象(オイル供給対象)
E エンジン

Claims (8)

  1. エンジンの冷却対象に向けてオイルを吐出する第1吐出ポートと、前記冷却対象を含まない前記エンジンのオイル供給対象に向けてオイルを吐出する第2吐出ポートとを有するオイルポンプと、
    前記第1吐出ポートからオイルを前記冷却対象に供給する第1状態と、前記第1吐出ポートからオイルを前記冷却対象に供給しない第2状態とを切り替える油路切替装置とを備え
    前記油路切替装置は、前記第1吐出ポートから吐出されたオイルを前記オイルポンプの吸込ポートに返送する開閉可能なオイル返送路を含み、前記第1状態では、前記オイル返送路を閉じるように構成され、前記第2状態では、前記オイル返送路を開くように構成されている、作動油供給装置。
  2. エンジン情報に基づいて、前記油路切替装置により前記第1状態と前記第2状態とを切り替えるように構成されている、請求項1に記載の作動油供給装置。
  3. 前記オイルポンプは、アウターロータおよびインナーロータを有し、前記インナーロータに対する前記アウターロータの偏心方向を変えることによって、オイルの吐出量を変更可能な可変容量型オイルポンプを含み、
    前記油路切替装置は、前記可変容量型オイルポンプへのオイルの供給量を調整することにより、前記インナーロータに対する前記アウターロータの偏心方向を変更するように構成され、前記第1状態では、前記第1吐出ポートをオイルの吐出側の領域に配置し、前記第2状態では、前記第1吐出ポートをオイルの吸込側の領域に配置するように構成されている、請求項1に記載の作動油供給装置。
  4. 前記オイルポンプは、ベーン式ロータと、前記ベーン式ロータを内側に配置する長円状の内部空間を有するリング部材とを含み、
    前記油路切替装置は、前記ベーン式ロータに対して前記リング部材を移動可能に構成されており、前記リング部材を移動させることにより、前記第1吐出ポートが開かれる前記第1状態と、前記ベーン式ロータによって前記第1吐出ポートを塞ぐ前記第2状態とを切り替えるように構成されている、請求項1に記載の作動油供給装置。
  5. 前記油路切替装置は、前記第2吐出ポートから吐出されたオイルが供給される圧力室と、前記圧力室内の油圧の変動により駆動されることによって、前記オイル返送路を開閉する弁体とを含む、請求項に記載の作動油供給装置。
  6. 前記油路切替装置は、前記圧力室へのオイルの供給を調整するオイル調整弁を含み、
    エンジン情報に基づいて、前記オイル調整弁を制御することにより、前記油路切替装置により前記第1状態と前記第2状態とを切り替える制御を行う制御部をさらに備える、請求項に記載の作動油供給装置。
  7. 前記エンジン情報は、前記エンジンの回転数、前記エンジンの負荷、前記エンジンの空気の吸入量および前記エンジンの冷却水の温度の少なくとも1つを含む、請求項2またはに記載の作動油供給装置。
  8. ハイブリッド車の駆動源として前記エンジンに加えてハイブリッド駆動用モータをさらに備え、
    前記エンジンが停止されて自然に冷却されるタイミングにおいて、または、前記エンジンの負荷および回転数が所定値より小さい場合において、前記ハイブリッド駆動用モータを駆動させる間は、前記油路切替装置により、前記冷却対象にオイルを供給しない前記第2状態にするように構成されている、請求項1~のいずれか1項に記載の作動油供給装置。
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