JPH0763026A - エンジンの潤滑油供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンの運転状態に応じてオイルポンプの
吐出圧特性を適正に制御する。 【構成】 潤滑油圧に応動するカム切換機構６と、カム
切換機構６に導かれる潤滑油圧をエンジン運転状態に応
じて調節する油圧調整弁５と、オイルポンプ１の吐出圧
が上昇するのに伴って低圧リリーフポート３１および高
圧リリーフポート３２を順に開放するリリーフバルブ７
とを備えるエンジンの潤滑油供給装置において、油圧調
整弁５がカム切換機構６に導かれる油圧を高める作動に
連動して低圧リリーフポート３１を閉塞するスプール弁
３５を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの潤滑油供給
装置の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】潤滑油圧に応動して複数のカムを切換え
る可変動弁機構を備え、広い回転数域に渡って運転され
るエンジンにあっては、オイルポンプの吐出圧特性を運
転状態に応じて適正に制御する必要がある。

【０００３】従来のエンジンの潤滑油供給装置として、
例えば図９に示すようなものがある。

【０００４】これについて説明すると、定容量型オイル
ポンプ１はエンジンにより駆動され、オイルパン８に貯
溜された潤滑油を吸引し、これから吐出する潤滑油がオ
イルフィルタ２を経てクランクシャフトの主軸受やバラ
ンスシャフトの軸受等を含む主運動系潤滑部３と、吸・
排気弁を駆動するカムシャフトやロッカアーム等からな
る動弁系潤滑部４等に供給される。

【０００５】オイルポンプ１の吐出側と主運動系潤滑部
３を結ぶメインギャラリ１３の途中にはオリフィス２３
が介装され、メインギャラリ１３を通って主運動系潤滑
部３に供給される潤滑油量が調整される。

【０００６】オイルポンプ１の吐出側と動弁系潤滑部４
を結ぶヘッドギャラリ１４の途中にはオリフィス２４が
介装され、ヘッドギャラリ１４を通って動弁系４に供給
される潤滑油量が調整される。

【０００７】図中６は吸・排気弁の開閉時期またはリフ
ト量特性を切換えるカム切換機構である。オイルポンプ
１の吐出側とカム切換機構６を結ぶ油通路１６の途中に
は油圧調整弁５が介装される。コントロールユニット１
０は、エンジン運転状態に応じてアクチュエータ９を介
して油圧調整弁５を作動させ、カム切換機構６に導かれ
る油圧を調節する。なお、カム切換機構６の具体的な構
成については、特開昭６２−２９４７０９号公報等にて
開示されている。

【０００８】オイルポンプ１の吐出側にはリリーフバル
ブ７が接続される。リリーフバルブ７は、オイルポンプ
１の吸込側に連通する低圧リリーフポート７１と高圧リ
リーフポート７２を備える。

【０００９】リリーフバルブ７は、各ポート７１，７２
を開閉するスプール弁７５と、スプール弁７５をオイル
ポンプ１の吐出圧に抗して図中左方向に付勢するスプリ
ング７８を備える。

【００１０】リリーフバルブ７は、ポンプ吐出圧とスプ
リング７８の付勢力のバランスにより以下説明する各ポ
ジションに切換えられる。

【００１１】ポンプ吐出圧が低い運転時は、スプール弁
７５が図中最も左方向に移動した低速ポジションに切換
えられる。この低速ポジションでは、低圧リリーフポー
ト７１と高圧リリーフポート７２がそれぞれ閉じる。

【００１２】ポンプ吐出圧が所定値を越えて上昇する
と、図９に示すようにスプール弁７５が中速ポジション
に移動する。この中速ポジションでは、低圧リリーフポ
ート７１がポンプ吐出圧に応じて開く。

【００１３】ポンプ吐出圧がさらに高い所定値を越えて
上昇すると、スプール弁７５が高速ポジションに移動す
る。この高速ポジションでは、低圧リリーフポート７１
と高圧リリーフポート７２がそれぞれ開く。

【００１４】さらに、スプール弁７５が移動する過程
で、低圧リリーフポート７１と高圧リリーフポート７２
が共に閉じるポジションがある。

【００１５】以上のように構成され、次に作用について
説明する。

【００１６】エンジンの加速時にポンプ吐出圧は、リリ
ーフバルブ７の作動により、エンジン回転数の低下に伴
って図９において点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを結ぶ線分で示
す特性で上昇する。

【００１７】逆にエンジンの減速時にポンプ吐出圧は、
リリーフバルブ７の作動により、エンジン回転数の下降
に伴って図１０において点Ｅ，Ｋ，Ｌ，Ｍ，Ｂ，Ａを結
ぶ線分で示す特性で低下する。

【００１８】油圧調整弁５を介してポンプ吐出圧がカム
切換機構６に導かれる運転時では、リリーフバルブ７の
スプール弁７５が既に高速ポジションに切換えられてい
るようにスプール弁７５の作動特性を設定することで、
カム切換機構６の作動に必要な油圧が得られる。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、オイル
ポンプ１の吐出圧特性は潤滑油の粘度に応じて変化し、
図１０に破線で示すように、低油温時にポンプ吐出圧の
立ち上がるエンジン回転数が低いのに対して、高油温時
にポンプ吐出圧の立ち上がるエンジン回転数が高くなる
ため、高油温時に油圧調整弁５を介してカム切換機構６
に導かれる油圧が不足し、カム切換機構６の切換え可能
となる回転数が高回転数側に移行する可能性がある。

【００２０】高油温時にあっても、十分な油圧を確保す
べく、低い回転数においてポンプ吐出圧が立ち上がるよ
うにリリーフバルブ７の開弁特性を設定すると、通常の
油温時に必要以上にポンプ吐出圧が発生することにな
り、動力の損失が大きくなる。

【００２１】また、主運動系潤滑部３に供給される潤滑
油量はオリフィス２３により、動弁系潤滑部４に供給さ
れる潤滑油量はオリフィス２４により、ポンプ吐出圧に
応じて一義的に決まるため、各潤滑部３，４に供給され
る潤滑油量を広い回転数域に渡って適正に維持すること
が難しいという問題点があった。

【００２２】本発明は上記の問題点に着目し、エンジン
の運転状態に応じてオイルポンプの吐出圧特性を適正に
制御することを目的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
エンジンにより駆動される定容量型のオイルポンプと、
オイルポンプから吐出される潤滑油をクランクシャフト
の主軸受を含む主運動系潤滑部に供給するメインギャラ
リと、オイルポンプから吐出される潤滑油を動弁系潤滑
部に供給するヘッドギャラリと、潤滑油圧に応動する可
変動弁機構と、可変動弁機構に導かれる潤滑油圧をエン
ジン運転状態に応じて調節する油圧調整弁と、オイルポ
ンプの吐出圧が上昇するのに伴って低圧リリーフポート
および高圧リリーフポートを順に開放するリリーフバル
ブとを備えるエンジンの潤滑油供給装置において、油圧
調整弁が可変動弁機構に導かれる油圧を高める作動に連
動して低圧リリーフポートを閉塞する弁手段を備える。

【００２４】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、オイルポンプから吐出される潤滑油をヘッ
ドギャラリを迂回して動弁系潤滑部に供給するヘッドバ
イパスポートと、リリーフバルブがオイルポンプの吐出
圧に応じて高圧リリーフポートを開放する作動に連動し
てヘッドバイパスポートを閉塞させる弁手段を備える。

【００２５】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の発明において、オイルポンプから吐出される潤滑
油をメインギャラリを迂回して主運動系潤滑部に供給す
るメインバイパスポートと、リリーフバルブがオイルポ
ンプの吐出圧に応じて高圧リリーフポートを開放する作
動に連動してメインバイパスポートを開通させる弁手段
とを備える。

【００２６】請求項４記載の発明は、請求項１または３
記載の発明において、油圧調整弁が可変動弁機構に導か
れる油圧を低下させる作動に連動してヘッドバイパスポ
ートを開通させる弁手段を備える。

【００２７】

【作用】請求項１記載の発明は、エンジンの高回転数域
では、油圧調整弁が可変動弁機構に導かれる油圧を高め
る作動に連動して低圧リリーフポートを閉塞することに
より、ポンプ吐出圧は、ステップ状に立ち上がり、可変
動弁機構の作動に必要な油圧に達する。

【００２８】これにより、潤滑油の温度が高い場合に、
ポンプ吐出圧の立ち上がるエンジン回転数が高くなるこ
とを防止し、油圧調整弁を介して可変動弁機構に導かれ
る潤滑油圧により可変動弁機構の切換え作動が確実に行
われる。

【００２９】請求項２記載の発明は、エンジンの低中回
転数域では、リリーフバルブの作動によりヘッドバイパ
スポートが開通して、動弁系潤滑部に供給される潤滑油
量が増やされることにより、オイルポンプから吐出され
る潤滑油量が少ない低中回転数域に動弁系潤滑部に供給
される潤滑油量が十分に確保される。

【００３０】このため、エンジン低回転時に動弁系潤滑
部に供給される潤滑油流量を確保するためにオイルポン
プの吐出圧を高める必要がなく、オイルポンプの駆動損
失を低減することができる。

【００３１】オイルポンプから吐出される潤滑油量が増
える高回転数域では、ヘッドバイパスポートが閉じるこ
とにより、動弁系潤滑部に供給される潤滑油量が過剰に
増えることを防止できる。

【００３２】請求項３記載の発明は、エンジンの低中回
転数域では、リリーフバルブの作動によりメインバイパ
スポートが閉じて、主運動系潤滑部に供給される潤滑油
量が抑えられる。

【００３３】これにより、低回転数域にクランクシャフ
トの主軸受等を循環する潤滑油量が過剰になることを防
止し、主軸受等の温度を高く維持して、潤滑油の粘度を
低下させることによりフリクションの低減がはかれる。

【００３４】エンジンの高回転数域では、メインバイパ
スポートが開かれることにより、主運動系潤滑部に供給
される潤滑油量が増やされる。これにより、高回転数域
にクランクシャフトの主軸受等を循環する潤滑油量が十
分に確保され、主軸受等の温度を低く抑えて、焼き付き
等の発生を防止できる。

【００３５】このため、エンジン高回転時に主運動系潤
滑部に供給される潤滑油流量を確保するためにオイルポ
ンプの吐出圧を高める必要がなく、オイルポンプの駆動
損失を低減することができる。

【００３６】請求項４記載の発明は、エンジンの低中回
転数域では、油圧調整弁に連動する弁手段を介してヘッ
ドバイパスポートが開通して、動弁系潤滑部に供給され
る潤滑油量が増やされることにより、オイルポンプから
吐出される潤滑油量が少ない低中回転数域に動弁系潤滑
部に供給される潤滑油量が十分に確保される。

【００３７】オイルポンプから吐出される潤滑油量が増
える高回転数域では、油圧調整弁が可変動弁機構に導か
れる油圧を高める作動に連動してヘッドバイパスポート
が閉じることにより、動弁系潤滑部に供給される潤滑油
量が過剰に増えることが防止される。

【００３８】

【実施例】以下、本発明を添付図面に基づいて説明す
る。

【００３９】図１に示すように、定容量型オイルポンプ
１はエンジンにより駆動され、オイルパン８に貯溜され
た潤滑油を吸引し、これから吐出する潤滑油がオイルフ
ィルタ２を経てクランクシャフトの主軸受やバランスシ
ャフトの軸受等を含む主運動系潤滑部３と、吸・排気弁
を駆動するカムシャフトやロッカアーム等からなる動弁
系潤滑部４等に供給される。

【００４０】オイルポンプ１の吐出側と主運動系潤滑部
３を結ぶメインギャラリ１３の途中にはオリフィス２３
が介装され、メインギャラリ１３を通って主運動系潤滑
部３に供給される潤滑油量が調整される。

【００４１】オイルポンプ１の吐出側と動弁系潤滑部４
を結ぶヘッドギャラリ１４の途中にはオリフィス２４が
介装され、ヘッドギャラリ１４を通って動弁系４に供給
される潤滑油量が調整される。

【００４２】図中６は可変動弁機構として設けられるカ
ム切換機構である。カム切換機構６は、吸・排気弁の開
閉に携わるカムに、低中回転域の出力を重視した第一カ
ムと、それより高回転域の出力を重視した第二カムを備
え、エンジン回転数に応じてこの２つのカムを潤滑油圧
に応動して切換える。

【００４３】オイルポンプ１の吐出側とカム切換機構６
を結ぶ油通路１６の途中には油圧調整弁５が介装され
る。コントロールユニット１０は、エンジン運転状態に
応じて予め設定されたマップの内容に従ってアクチュエ
ータ９を介して油圧調整弁５を作動させ、カム切換機構
６に導かれる油圧を調節する。

【００４４】オイルポンプ１の吐出側にはリリーフバル
ブ７が接続される。

【００４５】リリーフバルブ７は、オイルポンプ１の吸
込側に連通する低圧リリーフポート３１と高圧リリーフ
ポート３２を備えるとともに、オイルポンプ１の吐出側
を主運動系潤滑部３に連通させるメインバイパスポート
３３と、オイルポンプ１の吐出側を動弁系潤滑部４に連
通させるヘッドバイパスポート３４を備える。低圧リリ
ーフポート３１と高圧リリーフポート３２は低圧リリー
フ通路１１と高圧リリーフ通路１２をそれぞれ介してオ
イルポンプ１の吸込側に連通する。

【００４６】リリーフバルブ７は、各ポート３１，３
２，３３，３４を開閉するスプール弁（弁手段）３５
と、スプール弁３５をオイルポンプ１の吐出圧に抗して
図中左方向に付勢するスプリング３８を備える。スプー
ル弁３５はその途中に環状溝３６が形成される。

【００４７】リリーフバルブ７は、ポンプ吐出圧とスプ
リング３８の付勢力のバランスにより以下説明する各ポ
ジションに切換えられる。

【００４８】ポンプ吐出圧が低い運転時は、スプール弁
３５が図中最も左方向に移動した低速ポジションに切換
えられる。この低速ポジションでは、低圧リリーフポー
ト３１と高圧リリーフポート３２およびメインバイパス
ポート３３がそれぞれ閉じる一方、ヘッドバイパスポー
ト３４のみが開かれる。

【００４９】ポンプ吐出圧が所定値を越えて上昇する
と、図１に示すようにスプール弁３５が中速ポジション
に移動する。この中速ポジションでは、低圧リリーフポ
ート３１がポンプ吐出圧に応じて開くとともに、ヘッド
バイパスポート３４が開く一方、高圧リリーフポート３
２およびメインバイパスポート３３がそれぞれ閉じる。

【００５０】ポンプ吐出圧がさらに高い所定値を越えて
上昇すると、図２に示すようにスプール弁３５が高速ポ
ジションに移動する。この高速ポジションでは、低圧リ
リーフポート３１と高圧リリーフポート３２およびメイ
ンバイパスポート３３がそれぞれ開く一方、ヘッドバイ
パスポート３４のみが閉じる。

【００５１】さらに、スプール弁３５が移動する過程
で、メインバイパスポート３３とヘッドバイパスポート
３４を共に開くポジションがある。

【００５２】油圧調整弁５は、低圧リリーフポート３１
をオイルポンプ１の吸込側に連通するリリーフ通路１１
を開通させる昇圧ポート４１と、オイルポンプ１の吐出
側をカム切換油通路１６を連通させるカム切換ポート４
２とを備える。

【００５３】油圧調整弁５は、各ポート４１，４２を開
閉するスプール弁（弁手段）４５がアクチュエータ９に
よって駆動される。スプール弁４５はその途中に２つ環
状溝４６，４７が形成される。コントロールユニット１
０は、エンジン回転数に応じてアクチュエータ９を介し
てスプール弁４５を以下説明する２つのポジションに切
換える。

【００５４】エンジンの低中回転数域では、スプール弁
４５は図１に示す低中速ポジションに切換えられる。こ
の低中速ポジションでは、昇圧ポート４１が開く一方、
カム切換ポート４２が閉じる。これにより、カム切換機
構６は第一カムが吸・排気弁の開閉に携わる。

【００５５】エンジン回転数が所定値を越えて上昇する
と、スプール弁４５は図２に示す高速ポジションに切換
えられる。この高速ポジションでは、昇圧ポート４１が
閉じる一方、カム切換ポート４２が開く。これにより、
カム切換機構６はカム切換油通路１６から導かれる潤滑
油圧に応動して、吸・排気弁の開閉に携わるカムが第一
カムから第二カムに切換えられる。

【００５６】以上のように構成され、次に作用について
説明する。

【００５７】エンジンの加速時にポンプ吐出圧は、リリ
ーフバルブ７と油圧調整弁５の作動により、エンジン回
転数の上昇に伴って図３において点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ
を結ぶ線分で示す特性で上昇する。

【００５８】エンジンの低回転数域では、リリーフバル
ブ７のスプール弁３５が図中最も左方向に移動した低速
ポジションにあり、油圧調整弁５のスプール弁４５が低
中速ポジションにある。このとき、低圧リリーフポート
３１と高圧リリーフポート３２がそれぞれ閉じることに
より、ポンプ吐出圧は、図３において点Ａ，Ｂ間を結ぶ
線分で示すように、エンジン回転数に比例して上昇す
る。

【００５９】エンジンの中回転数域では、リリーフバル
ブ７のスプール弁３５が図１に示す中速ポジションに移
動し、油圧調整弁５のスプール弁４５が低中速ポジショ
ンにある。このとき、低圧リリーフポート３１がポンプ
吐出圧の上昇に応じて開かれることにより、ポンプ吐出
圧は、図３において点Ｂ，Ｃ間を結ぶ線分で示すよう
に、エンジン回転数に対する上昇率が低く抑えられる。

【００６０】上記低中回転数域では、ヘッドバイパスポ
ート３４が開通して、動弁系潤滑部４に供給される潤滑
油量が増やされることにより、オイルポンプ１から吐出
される潤滑油量が少ない低回転数域に動弁系潤滑部４に
供給される潤滑油量が十分に確保される。

【００６１】そして、メインバイパスポート３３が閉じ
ることにより、主運動系潤滑部３に供給される潤滑油量
が抑えられる。これにより、低回転数域にクランクシャ
フトの主軸受等を循環する潤滑油量が過剰になることを
防止し、主軸受等の温度を高く維持して、潤滑油の粘度
を低下させることによりフリクションの低減がはかれ
る。

【００６２】エンジンの高回転数域では、油圧調整弁５
のスプール弁４５が高速ポジションに切換えられ、昇圧
ポート４１が閉じて低圧リリーフ通路１１が遮断される
ことにより、リリーフバルブ７のスプール弁３５が図２
に示す高速ポジションに移動する。昇圧ポート４１が閉
じて低圧リリーフ通路１１が遮断されることにより、ポ
ンプ吐出圧は、図３において点Ｃ，Ｄ，Ｅ間を結ぶ線分
で示すように、ステップ状に立ち上がり、カム切換機構
６の作動に必要な油圧に達する。

【００６３】これにより、潤滑油の温度が高い場合に、
油圧調整弁５を介してポンプ吐出圧の立ち上がりがエン
ジン回転数の高回転側に移動することを防止し、カム切
換機構６の切換え作動が確実に行われる。

【００６４】オイルポンプ１から吐出される潤滑油量が
増える上記高回転数域では、ヘッドバイパスポート３４
が閉じることにより、動弁系潤滑部４に供給される潤滑
油量が過剰に増えることが防止される。

【００６５】そして、メインバイパスポート３３が開か
れることにより、主運動系潤滑部３に供給される潤滑油
量が増やされる。これにより、高回転数域にクランクシ
ャフトの主軸受等を循環する潤滑油量が十分に確保さ
れ、主軸受等の温度を低く抑えて、焼き付き等の発生を
防止できる。

【００６６】このようにして、オイルポンプ１の吐出圧
をエンジン回転数に応じて制御することにより、オイル
ポンプ１のの吐出圧を必要以上に高めることがなく、オ
イルポンプの駆動損失を低減するとともに、オイルポン
プ１の小型化をはかることができる。

【００６７】逆にエンジンの減速時に、図３の点Ｄにお
いてコントロールユニット１０により油圧調整弁５のス
プール弁４５が高速ポジションから低中速ポジションに
切換えられるのに伴って、低圧リリーフポート４６が低
圧リリーフ通路１１を開くことにより、ポンプ吐出圧
は、図３において点Ｅ，Ｄ，Ｃ間を結ぶ線分で示すよう
に、ステップ状に低下する。この際にリリーフバルブ７
のスプール弁４５が図中左方向に移動して低圧リリーフ
ポート３１がポンプ吐出圧に応じて開度に開くポジショ
ンに移動することにより、ポンプ吐出圧は、図３におい
て点Ｃ，Ｂ間を結ぶ線分で示すように、エンジン回転数
に比例して低下する。さらにエンジン回転数が低下する
のに伴って、ポンプ吐出圧は、図３において点Ｂ，Ａ間
を結ぶ線分で示すように低下する。

【００６８】万一、アクチュエータ９等の故障により油
圧調整弁５の作動が行われない場合も、エンジン回転数
の上昇に伴って低圧リリーフポート３１の開口面積が減
少し、ある油圧に達すると低圧リリーフポート３１が閉
じることにより、ポンプ吐出圧はステップ状に立ち上が
り、図２に示すような高圧リリーフポート３２が開いた
状態に移行する。ヘッドバイパスポート３４が閉じるこ
とにより、動弁系潤滑部４に供給される潤滑油量が過剰
に増えることが防止されるとともに、メインバイパスポ
ート３３が開かれることにより、主運動系潤滑部３に供
給される潤滑油量が増やされる。

【００６９】次に、図４に示す他の実施例について説明
する。なお、図１との対応部分には同一符号を付して示
すことにする。

【００７０】リリーフバルブ７は、各ポート３１，３
２，３３，３４を開閉するスプール弁（弁手段）５５
と、スプール弁５５をオイルポンプ１の吐出圧に抗して
図中左方向に付勢するスプリング３８を備える。

【００７１】スプール弁５５はその途中に２つの環状溝
５６，５７が形成される。環状溝５７はオイルポンプ１
の吐出側と常に連通する通孔５８が形成される。

【００７２】リリーフバルブ７は、ポンプ吐出圧とスプ
リング３８の付勢力のバランスにより以下説明する各ポ
ジションに切換えられる。

【００７３】ポンプ吐出圧が低い運転時は、スプール弁
５５が図中最も左方向に移動した低速ポジションに切換
えられる。この低速ポジションでは、低圧リリーフポー
ト３１と高圧リリーフポート３２およびメインバイパス
ポート３３がそれぞれ閉じる一方、ヘッドバイパスポー
ト３４のみが開かれる。

【００７４】ポンプ吐出圧が所定値を越えて上昇する
と、図４に示すようにスプール弁５５が中速ポジション
に移動する。この中速ポジションでは、低圧リリーフポ
ート３１が通孔５８を介してポンプ吐出圧に応じて開く
とともに、ヘッドバイパスポート３４が開く一方、高圧
リリーフポート３２およびメインバイパスポート３３が
それぞれ閉じる。

【００７５】ポンプ吐出圧がさらに高い所定値を越えて
上昇すると、図５に示すようにスプール弁５５が高速ポ
ジションに移動する。この高速ポジションでは、低圧リ
リーフポート３１と高圧リリーフポート３２およびメイ
ンバイパスポート３３がそれぞれ開く一方、ヘッドバイ
パスポート３４のみが閉じる。

【００７６】さらに、スプール弁５５が移動する過程
で、低圧リリーフポート３１と高圧リリーフポート３２
を共に閉じるポジションと、メインバイパスポート３３
とヘッドバイパスポート３４を共に開くポジションがあ
る。

【００７７】以上のように構成され、次に作用について
説明する。

【００７８】エンジンの加速時にポンプ吐出圧は、リリ
ーフバルブ７と油圧調整弁５の作動により、エンジン回
転数の低下に伴って図６において点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ
を結ぶ線分で示す特性で上昇する。

【００７９】万一、アクチュエータ９等の故障により油
圧調整弁５の作動が行われない場合も、エンジン回転数
の上昇に伴って低圧リリーフポート３１の開口面積が減
少し、ある油圧に達すると低圧リリーフポート３１が閉
じることにより、ポンプ吐出圧はステップ状に立ち上が
り、図５に示すような高圧リリーフポート３２が開いた
状態に移行する。

【００８０】逆にエンジンの減速時にポンプ吐出圧は、
リリーフバルブ７と油圧調整弁５の作動により、エンジ
ン回転数の下降に伴って図６において点Ｅ，Ｈ，Ｉ，
Ｊ，Ａを結ぶ線分で示す特性で低下する。

【００８１】すなわち、図５に示すスプール弁５５の位
置にある点Ｅの状態から、エンジン回転数の低下に伴い
図中左方向にスプール弁５５が移動し、点Ｄにおけるエ
ンジン回転数よりもさらに低い点Ｈのエンジン回転数ま
で、高圧リリーフポート３２が開した高圧状態が維持さ
れる。点Ｈにおいて高圧リリーフポート３２が閉じられ
ると、この時点では高圧リリーフポート３２および低圧
リリーフポート３１が閉じ、メインバイパスポート３３
が開き、かつヘッドバイパスポート３４が閉じた状態で
あるので、この場合にオイルポンプ１のポンプ吐出圧特
性にしたがって点Ｈ，Ｉを結ぶ線分で示す特性で低下す
る。点Ｉ，Ｊを結ぶ線分は、スプール弁５５の左方向へ
の移動に伴い、低圧リリーフポート３１が閉じるまでの
変化特性を表している。点Ｊにおいて、低圧リリーフポ
ート３１が閉じたとき、ヘッドバイパスポート３４が開
き、メインバイパスポート３３が閉じているので、その
後はエンジン回転数に応じて点Ｊ，Ｂ，Ａを結ぶ線分で
示す特性で吐出圧が低下する。

【００８２】次に、図７に示す他の実施例について説明
する。なお、図１との対応部分には同一符号を付して示
すことにする。

【００８３】油圧調整弁５は、低圧リリーフポート３１
をオイルポンプ１の吸込側に連通するリリーフ通路１１
を開通させる昇圧ポート４１と、オイルポンプ１の吐出
側をカム切換油通路１６を連通させるカム切換ポート４
２と、動弁系潤滑部４に連通するヘッドバイパスポート
４８を備える。

【００８４】油圧調整弁５は、各ポート４１，４２，４
８を開閉するスプール弁（弁手段）４０がアクチュエー
タ９によって駆動される。スプール弁４０はその途中に
３つ環状溝４６，４７，４９が形成される。

【００８５】コントロールユニット１０は、エンジン回
転数に応じてアクチュエータ９を介してスプール弁４０
を以下説明する２つのポジションに切換える。

【００８６】エンジンの低中回転数域では、スプール弁
４０は図７に示す低中速ポジションに切換えられる。こ
の低中速ポジションでは、昇圧ポート４１とヘッドバイ
パスポート４８が開く一方、カム切換ポート４２が閉じ
る。

【００８７】エンジン回転数が所定値を越えて上昇する
と、スプール弁４０は図８に示す高速ポジションに切換
えられる。この高速ポジションでは、昇圧ポート４１と
ヘッドバイパスポート４８が閉じる一方、カム切換ポー
ト４２が開く。

【００８８】リリーフバルブ７は、各ポート３１，３
２，３３を開閉するスプール弁（弁手段）６５と、スプ
ール弁６５をオイルポンプ１の吐出圧に抗して図中左方
向に付勢するスプリング３８を備える。

【００８９】スプール弁６５はその途中に１つの環状溝
６７が形成される。環状溝５７はオイルポンプ１の吐出
側と常に連通する通孔６８が形成される。

【００９０】リリーフバルブ７は、ポンプ吐出圧とスプ
リング３８の付勢力のバランスにより以下説明する各ポ
ジションに切換えられる。

【００９１】ポンプ吐出圧が低い運転時は、スプール弁
６５が図中最も左方向に移動した低速ポジションに切換
えられる。この低速ポジションでは、低圧リリーフポー
ト３１と高圧リリーフポート３２およびメインバイパス
ポート３３がそれぞれ閉じる。

【００９２】ポンプ吐出圧が所定値を越えて上昇する
と、図７に示すようにスプール弁６５が中速ポジション
に移動する。この中速ポジションでは、低圧リリーフポ
ート３１が通孔６８を介してポンプ吐出圧に応じて開く
とともに、高圧リリーフポート３２およびメインバイパ
スポート３３がそれぞれ閉じる。

【００９３】ポンプ吐出圧がさらに高い所定値を越えて
上昇すると、図８に示すようにスプール弁６５が高速ポ
ジションに移動する。この高速ポジションでは、低圧リ
リーフポート３１と高圧リリーフポート３２およびメイ
ンバイパスポート３３がそれぞれ開く。

【００９４】さらに、スプール弁６５が移動する過程
で、低圧リリーフポート３１と高圧リリーフポート３２
を共に閉じるポジションがある。

【００９５】以上のように構成され、次に作用について
説明する。

【００９６】エンジンの加速時にポンプ吐出圧は、リリ
ーフバルブ７と油圧調整弁５の作動により、エンジン回
転数の上昇に伴って図３において点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ
を結ぶ線分で示す特性で上昇する。

【００９７】エンジンの低回転数域では、リリーフバル
ブ７のスプール弁６５が図中最も左方向に移動した低速
ポジションにあり、油圧調整弁５のスプール弁４５が低
中速ポジションにある。このとき、低圧リリーフポート
３１と高圧リリーフポート３２がそれぞれ閉じることに
より、ポンプ吐出圧は、図３において点Ａ，Ｂ間を結ぶ
線分で示すように、エンジン回転数に比例して上昇す
る。

【００９８】エンジンの中回転数域では、リリーフバル
ブ７のスプール弁６５が図７に示す中速ポジションに移
動し、油圧調整弁５のスプール弁４０が低中速ポジショ
ンにある。このとき、低圧リリーフポート３１がポンプ
吐出圧の上昇に応じて開かれることにより、ポンプ吐出
圧は、図３において点Ｂ，Ｃ間を結ぶ線分で示すよう
に、エンジン回転数に対する上昇率が低く抑えられる。

【００９９】上記低中回転数域では、油圧調整弁５のス
プール弁４０がヘッドバイパスポート４８を開通させ
て、動弁系潤滑部４に供給される潤滑油量が増やされる
ことにより、オイルポンプ１から吐出される潤滑油量が
少ない低回転数域に動弁系潤滑部４に供給される潤滑油
量が十分に確保される。

【０１００】そして、リリーフバルブ７のスプール弁６
５によりメインバイパスポート３３が閉じることによ
り、主運動系潤滑部３に供給される潤滑油量が抑えられ
る。これにより、低回転数域にクランクシャフトの主軸
受等を循環する潤滑油量が過剰になることを防止し、主
軸受等の温度を高く維持して、潤滑油の粘度を低下させ
ることによりフリクションの低減がはかれる。

【０１０１】エンジンの高回転数域では、油圧調整弁５
のスプール弁４０が高速ポジションに切換えられ、昇圧
ポート４１が閉じて低圧リリーフ通路１１が遮断される
ことにより、リリーフバルブ７のスプール弁６５が図８
に示す高速ポジションに移動する。昇圧ポート４１が閉
じて低圧リリーフ通路１１が遮断されることにより、ポ
ンプ吐出圧は、図３において点Ｃ，Ｄ，Ｅ間を結ぶ線分
で示すように、ステップ状に立ち上がり、カム切換機構
６の作動に必要な油圧に達する。

【０１０２】これにより、潤滑油の温度が高い場合に、
油圧調整弁５を介してポンプ吐出圧の立ち上がりが遅れ
ることを防止し、カム切換機構６の切換え作動が確実に
行われる。

【０１０３】オイルポンプ１から吐出される潤滑油量が
増える上記高回転数域では、油圧調整弁５のスプール弁
４０がヘッドバイパスポート４８を閉じることにより、
動弁系潤滑部４に供給される潤滑油量が過剰に増えるこ
とが防止される。

【０１０４】そして、リリーフバルブ７のスプール弁６
５がメインバイパスポート３３を開くことにより、主運
動系潤滑部３に供給される潤滑油量が増やされる。これ
により、高回転数域にクランクシャフトの主軸受等を循
環する潤滑油量が十分に確保され、主軸受等の温度を低
く抑えて、焼き付き等の発生を防止できる。

【０１０５】万一、アクチュエータ９等の故障により油
圧調整弁５の作動が行われない場合も、エンジン回転数
の上昇に伴って低圧リリーフポート３１の開口面積が減
少し、ある油圧に達すると低圧リリーフポート３１が閉
じることにより、ポンプ吐出圧はステップ状に立ち上が
り、図８に示すようにな高圧リリーフポート３２が開い
た状態に移行する。メインバイパスポート３３が開かれ
ることにより、主運動系潤滑部３に供給される潤滑油量
が増やされる。

【０１０６】逆にエンジンの減速時に、コントロールユ
ニット１０により油圧調整弁５のスプール弁４０が高速
ポジションから低中速ポジションに切換えられるのに伴
って、低圧リリーフポート４６が開くことにより、リリ
ーフバルブ７のスプール弁６５は図中左方向に移動して
低圧リリーフポート３１を閉じ、ポンプ吐出圧は、図３
において点Ｅ，Ｄ，Ｆ間を結ぶ線分で示すように、ステ
ップ状に低下する。点Ｆにおいて低圧リリーフポート３
１が閉じられる際に、リリーフバルブ７のスプール弁６
５がメインバイパスポート３３を、油圧調整弁５のスプ
ール弁４０がヘッドバイパスポート４８をそれぞれ開く
ポジションに移動していることにより、ポンプ吐出圧
は、図３において点Ｆ，Ｇ間を結ぶ線分で示すように、
エンジン回転数に比例して低下する。さらにエンジン回
転数が低下するのに伴って、低圧リリーフポート３１が
開いた後に、ポンプ吐出圧は、図３において点Ｇ，Ｊ間
を結ぶ線分で示すように低下する。また、再び低圧リリ
ーフポート３１が閉じた後に、点Ｊ，Ｂ，Ａを結ぶ線分
で示すようにポンプ吐出圧が低下する。

【０１０７】なお、本発明が適用される可変動弁機構と
しては、前述したカム切換機構の他に、吸・排気弁を油
圧を介して開閉作動させ、そのリフト特性を無段階に変
化させる機構も考えられる。

【０１０８】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
は、エンジンにより駆動される定容量型のオイルポンプ
と、オイルポンプから吐出される潤滑油をクランクシャ
フトの主軸受を含む主運動系潤滑部に供給するメインギ
ャラリと、オイルポンプから吐出される潤滑油を動弁系
潤滑部に供給するヘッドギャラリと、潤滑油圧に応動す
る可変動弁機構と、可変動弁機構に導かれる潤滑油圧を
エンジン運転状態に応じて調節する油圧調整弁と、オイ
ルポンプの吐出圧が上昇するのに伴って低圧リリーフポ
ートおよび高圧リリーフポートを順に開放するリリーフ
バルブとを備えるエンジンの潤滑油供給装置において、
油圧調整弁が可変動弁機構に導かれる油圧を高める作動
に連動して低圧リリーフポートを閉塞する弁手段を備え
たため、潤滑油の温度が高い場合にポンプ吐出圧の立ち
上がりるエンジン回転数が高回転側に移動することを防
止し、油圧調整弁を介して可変動弁機構に導かれる潤滑
油圧により可変動弁機構の切換え作動が確実に行われ
る。

【０１０９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、オイルポンプから吐出される潤滑油をヘッ
ドギャラリを迂回して動弁系潤滑部に供給するヘッドバ
イパスポートと、リリーフバルブがオイルポンプの吐出
圧に応じて高圧リリーフポートを開放する作動に連動し
てヘッドバイパスポートを閉塞させる弁手段を備えたた
め、エンジンの低中回転数域から動弁系潤滑部に供給さ
れる潤滑油量が十分に確保され、オイルポンプの吐出圧
を必要以上に高めることがなく、オイルポンプ小型化が
はかれるとともに、オイルポンプの駆動損失を低減し、
エンジンの燃費および出力を改善することができる。

【０１１０】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の発明において、オイルポンプから吐出される潤滑
油をメインギャラリを迂回して主運動系潤滑部に供給す
るメインバイパスポートと、リリーフバルブがオイルポ
ンプの吐出圧に応じて高圧リリーフポートを開放する作
動に連動してメインバイパスポートを開通させる弁手段
を備えたため、低回転数域にクランクシャフトの主軸受
等を循環する潤滑油量が過剰になることを防止し、主軸
受等の温度を高く維持して、潤滑油の粘度を低下させる
ことによりフリクションの低減がはかれる一方、エンジ
ンの高回転数域まで潤滑部に供給される潤滑油量が十分
に確保され、オイルポンプの吐出圧を必要以上に高める
ことがなく、オイルポンプ小型化がはかれるとともに、
オイルポンプの駆動損失を低減し、エンジンの燃費およ
び出力を改善することができる。

【０１１１】請求項４記載の発明は、請求項１または３
記載の発明において、油圧調整弁が可変動弁機構に導か
れる油圧を低下させる作動に連動してヘッドバイパスポ
ートを開通させる弁手段を備えたため、油圧調整弁の作
動によりエンジンの低中回転数域から動弁系潤滑部に供
給される潤滑油量が十分に確保され、オイルポンプの吐
出圧を必要以上に高めることがなく、オイルポンプ小型
化がはかれるとともに、オイルポンプの駆動損失を低減
し、エンジンの燃費および出力を改善することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す油圧回路図であり、中回
転数域における作動状態を示している。

【図２】同じく油圧回路図であり、高回転数域における
作動状態を示している。

【図３】同じくポンプ吐出圧の特性図である。

【図４】他の実施例を示す油圧回路図であり、中回転数
域における作動状態を示している。

【図５】同じく油圧回路図であり、高回転数域における
作動状態を示している。

【図６】同じくポンプ吐出圧の特性図である。

【図７】さらに他の実施例を示す油圧回路図であり、中
回転数域における作動状態を示している。

【図８】同じく油圧回路図であり、高回転数域における
作動状態を示している。

【図９】従来例を示す油圧回路図であり、高回転数域に
おける作動状態を示している。

【図１０】同じくポンプ吐出圧の特性図である。

【符号の説明】

１ オイルポンプ ３ 主運動系潤滑部 ４ 動弁系潤滑部 ５ 油圧調整弁 ６ カム切換機構 ７ リリーフバルブ ９ アクチュエータ １０ コントロールユニット １３ メインギャラリ １４ ヘッドギャラリ ２３ オリフィス ２４ オリフィス ３１ 低圧リリーフポート ３２ 高圧リリーフポート ３３ メインバイパスポート ３４ ヘッドバイパスポート ３５ スプール弁 ３８ スプリング ４０ スプール弁 ４１ 昇圧ポート ４２ カム切換ポート ４５ スプール弁 ４８ ヘッドバイパスポート ５５ スプール弁 ６５ スプール弁

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンにより駆動される定容量型のオ
   イルポンプと、 オイルポンプから吐出される潤滑油をクランクシャフト
   の主軸受を含む主運動系潤滑部に供給するメインギャラ
   リと、 オイルポンプから吐出される潤滑油を動弁系潤滑部に供
   給するヘッドギャラリと、潤滑油圧に応動する可変動弁
   機構と、 可変動弁機構に導かれる潤滑油圧をエンジン運転状態に
   応じて調節する油圧調整弁と、 オイルポンプの吐出圧が上昇するのに伴って低圧リリー
   フポートおよび高圧リリーフポートを順に開放するリリ
   ーフバルブとを備えるエンジンの潤滑油供給装置におい
   て、 油圧調整弁が可変動弁機構に導かれる油圧を高める作動
   に連動して低圧リリーフポートを閉塞する弁手段を備え
   たことを特徴とするエンジンの潤滑油供給装置。
2. 【請求項２】 オイルポンプから吐出される潤滑油をヘ
   ッドギャラリを迂回して動弁系潤滑部に供給するヘッド
   バイパスポートと、 リリーフバルブがオイルポンプの吐出圧に応じて高圧リ
   リーフポートを開放する作動に連動してヘッドバイパス
   ポートを閉塞させる弁手段とを備えたことを特徴とする
   請求項１記載のエンジンの潤滑油供給装置。
3. 【請求項３】 オイルポンプから吐出される潤滑油をメ
   インギャラリを迂回して主運動系潤滑部に供給するメイ
   ンバイパスポートと、 リリーフバルブがオイルポンプの吐出圧に応じて高圧リ
   リーフポートを開放する作動に連動してメインバイパス
   ポートを開通させる弁手段とを備えたことを特徴とする
   請求項１または２記載のエンジンの潤滑油供給装置。
4. 【請求項４】 油圧調整弁が可変動弁機構に導かれる油
   圧を低下させる作動に連動してヘッドバイパスポートを
   開通させる弁手段を備えたことを特徴とする請求項１ま
   たは３記載のエンジンの潤滑油供給装置。