(57)【要約】【課題】  第１のオイルポンプが昇圧したオイルを必要に応じて第２のオイルポンプでさらに昇圧して、エンジンに設けられた油圧駆動式の可変動弁機構に供給する場合に、低油温時に可変動弁機構の高い応答性を確保すること。【解決手段】  オイル供給装置１０は、機械式オイルポンプ１１と、電動オイルポンプ１２と、ＶＶＴ２０とオイル吐出部１１ａとを接続する第１の油路１５と、第１の油路１５とオイル吸引部１２ａとを接続する第２の油路１６と、オイル吐出部１２ｂと部分１５ｂとを接続する第３の油路１７と、第２の油路１６と第３の油路１７とを接続する第４の油路１８と、第４の油路１８に設けられ、第３の油路１７から第２の油路１６へのオイルの流通を防止する逆止弁１３と、接続部１５ａに設けられ、機械式オイルポンプ１１から吐出されたオイルが流通する油路を切り替える切替弁１４とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２のオイルポンプと、
エンジンに設けられた油圧駆動式の可変動弁機構と、前記第１のオイルポンプのオイル吐出部とを接続する第１の油路と、
前記第１の油路と、前記第２のオイルポンプのオイル吸引部とを接続する第２の油路と、
前記第２のオイルポンプのオイル吐出部と、前記第１の油路のうち、該第１の油路と前記第２の油路との接続部よりも下流側の部分とを接続する第３の油路と、
前記第２の油路と前記第３の油路とを接続する第４の油路と、
前記第４の油路に設けられ、前記第３の油路から前記第２の油路へのオイルの流通を防止する一方向流通手段と、
前記接続部に設けられ、前記第１のオイルポンプから吐出されたオイルが流通する油路を切り替える油路切替手段とを備えることを特徴とするオイル供給装置。
【請求項２】
請求項１記載のオイル供給装置につき、油温に応じて前記油路切替手段を制御する切替制御手段と、油温に応じて前記第２のオイルポンプを停止させる停止制御手段とを備えることを特徴とするオイル供給装置の制御装置。
【請求項３】
請求項２記載のオイル供給装置の制御装置であって、
前記油路切替手段が、前記第１のオイルポンプから吐出されたオイルが流通する油路を、前記第２の油路とする第１の状態と、前記第１および第２の油路とする第２の状態と間で切り替えるように構成されており、
前記切替制御手段が、油温が前記所定値以上の場合に、前記第１の状態になるように前記油路切替手段を制御するとともに、油温が所定値よりも低い場合に、前記第２の状態になるように前記油路切替手段を制御し、
前記停止制御手段が、油温が前記所定値よりも低い場合に、前記第２のオイルポンプを停止させることを特徴とするオイル供給装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はオイル供給装置およびオイル供給装置の制御装置に関し、特にエンジンに設けられた油圧駆動式の可変動弁機構にオイルを供給するオイル供給装置、および当該オイル供給装置についての制御装置であるオイル供給装置の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンに設けられた油圧駆動式の可変動弁機構にオイルを供給するにあたり、第１のオイルポンプ（例えばエンジンに設けられた機械式オイルポンプ）に加えて、第２のオイルポンプ（例えば電動オイルポンプ）をさらに備え、第１のオイルポンプで昇圧したオイルを第２のオイルポンプでさらに昇圧して供給するオイル供給装置が知られている。かかる構成のオイル供給装置によれば、第２のオイルポンプによる更なる昇圧で可変動弁機構の応答性を向上させることが可能になる。かかる構成のオイル供給装置に関し、本発明と関連性があると考えられる技術が例えば特許文献１から３までで提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−９７４９１号公報
【特許文献２】特開２００４−２６３６０９号公報
【特許文献３】特開２００６−７７６８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記構成のオイル供給装置によれば、第２のオイルポンプでオイルをさらに昇圧することで、高油温時に可変動弁機構の応答性を向上させることができる。しかしながら上記構成のオイル供給装置では、低油温時に可変動弁機構の応答性が不十分となってしまう場合がある。図３は油温に応じて変化する可変動弁機構の応答速度の一例を電動オイルポンプなしシステムの場合（機械式オイルポンプのみで昇圧する場合）と、電動オイルポンプ付きシステムの場合（機械式オイルポンプに加えて電動オイルポンプでさらに昇圧する場合）とで比較する図である。この例では油温がおよそ３５℃よりも高い場合には、電動オイルポンプ付きシステムの場合のほうが、電動オイルポンプなしシステムの場合よりも応答速度が高くなることがわかる。しかしながら、油温がおよそ３５℃以下である場合には、電動オイルポンプ付きシステムの場合のほうが、電動オイルポンプなしシステムの場合よりも応答速度が低くなることがわかる。これは、以下の理由による。
【０００５】
すなわち、高油温時にはオイルの粘度が低くなるため、例えば電動オイルポンプを経由するオイル供給系統の配管が比較的長くても、配管で発生するオイルの圧力損失は小さなものとなる。このため高油温時には配管で発生するオイルの圧力損失が可変動弁機構の応答性に及ぼす影響は小さくなり、この結果、電動オイルポンプで更なる昇圧を行った場合の応答性の向上効果も大きなものとなる。
しかしながら、低油温時にはオイルの粘度が高くなるため、配管で発生するオイルの圧力損失も大きくなる。このため、電動オイルポンプ付きシステムでは、この圧力損失に起因して、電動オイルポンプでオイルをさらに昇圧しても、電動オイルポンプなしシステムの場合と比較して、低油温時に可変動弁機構の応答速度を向上させることができない場合があるという点で問題があった。
【０００６】
一方、電動オイルポンプ付きシステムは、電動オイルポンプを停止した場合にこれを迂回して可変動弁機構にオイルを供給するための油路を設けた構成とすることができる。かかる構成の電動オイルポンプ付きシステムによれば、電動オイルポンプを停止した場合に当該油路を介してオイルを供給することが可能になるため、電動オイルポンプによる更なる昇圧を必要に応じて行うことができる。この点、上記の問題に対しては、例えば低油温時に電動オイルポンプで更なる昇圧を行う代わりに、当該油路を介したオイルの供給を行うことも考えられる。
【０００７】
しかしながら、当該油路には電動オイルポンプで昇圧したオイルが逆流することを防止するために逆止弁が設けられる。この点、逆止弁で発生するオイルの圧力損失は高油温時には小さなものとなる一方で、低油温時には大きくなる。このため、当該油路を設けた電動オイルポンプ付きシステムであっても、当該油路を介したオイルの供給では、かかる逆止弁を特段必要としない電動オイルポンプなしシステムと同等の応答速度を得ることはできず、この結果、低油温時に可変動弁機構の高い応答性を確保することが困難である点で問題があった。
【０００８】
そこで本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、第１のオイルポンプが昇圧したオイルを必要に応じて第２のオイルポンプでさらに昇圧して、エンジンに設けられた油圧駆動式の可変動弁機構に供給する場合に、低油温時に可変動弁機構の高い応答性を確保できるオイル供給装置、および当該オイル供給装置についてのオイル供給装置の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための本発明のオイル供給装置は、エンジンに設けられた油圧駆動式の可変動弁機構と、前記第１のオイルポンプのオイル吐出部とを接続する第１の油路と、前記第１の油路と、前記第２のオイルポンプのオイル吸引部とを接続する第２の油路と、前記第２のオイルポンプのオイル吐出部と、前記第１の油路のうち、該第１の油路と前記第２の油路との接続部よりも下流側の部分とを接続する第３の油路と、前記第２の油路と前記第３の油路とを接続する第４の油路と、前記第４の油路に設けられ、前記第３の油路から前記第２の油路へのオイルの流通を防止する一方向流通手段と、前記接続部に設けられ、前記第１のオイルポンプから吐出されたオイルが流通する油路を切り替える油路切替手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
また本発明のオイル供給装置の制御装置は、請求項１記載のオイル供給装置につき、油温に応じて前記油路切替手段を制御する切替制御手段と、油温に応じて前記第２のオイルポンプを停止させる停止制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
また本発明は前記油路切替手段が、前記油路切替手段が、前記第１のオイルポンプから吐出されたオイルが流通する油路を、前記第２の油路とする第１の状態と、前記第１および第２の油路とする第２の状態と間で切り替えるように構成されており、前記切替制御手段が、油温が前記所定値以上の場合に、前記第１の状態になるように前記油路切替手段を制御するとともに、油温が所定値よりも低い場合に、前記第２の状態になるように前記油路切替手段を制御し、前記停止制御手段が、油温が前記所定値よりも低い場合に、前記第２のオイルポンプを停止させる構成であってもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、第１のオイルポンプが昇圧したオイルを必要に応じて第２のオイルポンプでさらに昇圧して、エンジンに設けられた油圧駆動式の可変動弁機構に供給する場合に、低油温時に可変動弁機構の高い応答性を確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
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。
【実施例１】
【００１４】
図１は本実施例に係るオイル供給装置１０、およびＥＣＵ１で実現された当該オイル供給装置１０についてのオイル供給装置の制御装置をＶＶＴ（Variable Valve Timing）２０とともに模式的に示す図である。ＶＶＴ２０は油圧駆動式の可変動弁機構であり、図示しないエンジンに設けられている。オイル供給装置１０は、機械式オイルポンプ（第１のオイルポンプに相当）１１と、電動オイルポンプ（第２のオイルポンプに相当）１２と、逆止弁（一方向流通手段に相当）１３と、切替弁（油路切替手段に相当）１４と、第１、第２、第３および第４の油路１５、１６、１７、１８を有して構成されている。機械式オイルポンプ１１はエンジンに設けられている。機械式オイルポンプ１１はエンジンの出力に応じて駆動し、オイル（具体的にはエンジンオイル）を圧送する。電動オイルポンプ１２は吐出量を調整可能な電気駆動式のオイルポンプであり、ＥＣＵ１の制御のもと、駆動、停止するとともに、吐出量の制御が行われる。
【００１５】
第１の油路１５はＶＶＴ２０と機械式オイルポンプ１１のオイル吐出部１１ａとを接続している。第２の油路１６は、第１の油路１５と電動オイルポンプ１２のオイル吸引部１２ａとを接続している。第３の油路１７は、電動オイルポンプ１２のオイル吐出部１２ｂと、第１の油路１５のうち、第１の油路１５と第２の油路１６との接続部１５ａよりも下流側の部分１５ｂとを接続している。第４の油路１８は第２の油路１６と第３の油路１７とを接続している。逆止弁１３は第４の油路１８に設けられており、第３の油路１７から第２の油路１６へのオイルの流通を防止する。
電動オイルポンプ１２を経由したオイル供給系統は、機械式オイルポンプ１１および接続部１５ａ間の第１の油路１５と、第２および第３の油路１６、１７と、部分１５ｂおよびＶＶＴ２０間の第１の油路１５とで油路が形成されるところ、第１の油路１５は電動オイルポンプ１２を経由したオイル供給系統よりも配管長が短くなっている。
【００１６】
切替弁１４は電磁弁であり、接続部１５ａに設けられている。切替弁１４はＥＣＵ１の制御のもと、機械式オイルポンプ１１から吐出されたオイルが流通する油路を切り替える。この点、切替弁１４は本実施例では具体的には機械式オイルポンプ１１から吐出されたオイルが流通する油路を、図１（ａ）に示すように第２の油路１６とする第１の状態と、図１（ｂ）に示すように第１および第２の油路１５、１６とする第２の状態と間で切り替えるように構成されている。なお、切替弁１４につき、第２の状態の代わりに、機械式オイルポンプ１１から吐出されたオイルが流通する油路を第１の油路１５とする第３の状態を適用してもよい。
【００１７】
図１（ａ）に示す第１の状態において、電動オイルポンプ１２はＥＣＵ１の制御のもと、必要に応じてオイルの更なる昇圧を行う。この点、第１の状態で電動オイルポンプ１２を駆動させた場合、逆止弁１３は第２の油路１６と第３の油路１７の差圧によって閉じられる。このため、第１の状態で電動オイルポンプ１２を駆動させた場合、オイルは電動オイルポンプ１２でさらに昇圧された上で、第４の油路１８を逆流することなくＶＶＴ２０に供給される。一方、第１の状態で電動オイルポンプ１２を停止させた場合、逆止弁１３は第２の油路１６に作用する油圧に応じて開弁可能な状態となる。このため、第１の状態で電動オイルポンプ１２を停止させた場合には、オイルは第４の油路１８を介してＶＶＴ２０に供給される。このように、逆止弁１３を介在させた第４の油路１８は、第１の状態において電動オイルポンプ１２を停止させた場合にＶＶＴ２０にオイルを供給するための油路として設けられている。
【００１８】
ＥＣＵ１は図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算処理装置）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などで構成されるマイクロコンピュータや入出力回路などを有して構成されている。ＥＣＵ１はエンジン制御用のＥＣＵであり、ＥＣＵ１にはエンジンオイルの油温を検出するための油温センサ５が電気的に接続されている。ＥＣＵ１には制御対象として電動オイルポンプ１２や切替弁１４が電気的に接続されている。なお、ＥＣＵ１にはこのほか各種のセンサ・スイッチ類や制御対象が電気的に接続されていてよい。
ＲＯＭはＣＰＵが実行する種々の処理が記述されたプログラムやマップデータなどを格納するための構成である。ＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムに基づき、必要に応じてＲＡＭの一時記憶領域を利用しつつ処理を実行することで、ＥＣＵ１では各種の制御手段や判定手段や検出手段や算出手段などが機能的に実現される。この点、本実施例では特に以下に示す切替制御手段と停止制御手段とがＥＣＵ１で機能的に実現されている。
【００１９】
切替制御手段は油温に応じて切替弁１４を制御する。この点、切替制御手段は本実施例では具体的には油温センサ５の出力に基づき、油温が設定温度（所定値に相当）以上の場合に、前述の第１の状態になるように切替弁１４を制御するとともに、油温が設定温度よりも低い場合に、前述の第２の状態になるように切替弁１４を制御する。また切替制御手段は、さらに機関停止時および機関始動時にも第１の状態になるように切替弁１４を制御する。
停止制御手段は、油温に応じて電動オイルポンプ１２を停止させる。この点、停止制御手段は、油温が設定温度よりも低い場合に、電動オイルポンプ１２を停止させる。換言すれば、停止制御手段は切替制御手段が油温に応じて第２の状態になるように切替弁１４を制御する場合に、電動オイルポンプ１２を停止させる。
なお、切替弁１４につき、第２の状態の代わりに第３の状態を適用する場合には、切替制御手段や停止制御手段についても、第２の状態の代わりに第３の状態を適用する。
【００２０】
次にＥＣＵ１の動作を図２に示すフローチャートを用いて詳述する。ＥＣＵ１では、図２のフローチャートに示す処理がごく短い時間間隔で繰り返し実行される。ＥＣＵ１はエンジンが始動したか否かを判定する（ステップＳ１１）。エンジンが始動したか否かは例えばイグニッションＳＷがＯＮになったか否かで判定することができる。ステップＳ１１で否定判定であれば、肯定判定されるまでの間、ステップＳ１１を繰り返す。一方、ステップＳ１１で肯定判定であれば、ＥＣＵ１は第１の状態になるように切替弁１４を制御する（ステップＳ１２）。続いてＥＣＵ１は油温を検出し（ステップＳ１３）、油温が設定温度以上であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。本ステップで高油温時であるか否かが判定される。肯定判定であれば高油温時であると判定され、ＥＣＵ１は第１の状態になるように切替弁１４を制御する（ステップＳ１５）。
【００２１】
これにより必要に応じて電動オイルポンプ１２で更なる昇圧を行い、ＶＶＴ２０の応答性を向上させることができる。なお、第１の状態で電動オイルポンプ１２を停止させた場合には、逆止弁１３が介在する第４の油路１８を介してＶＶＴ２０にオイルが供給されるところ、高油温時にはオイルの粘度が低くなっている。このため、高油温時には第１の状態で形成される構成の油路であっても、電動オイルポンプ１２を停止させた場合のＶＶＴ２０の応答性を確保することができる。
一方、低油温時にはオイルの粘度が高くなり、この結果、配管で発生するオイルの圧力損失も大きくなる。このため、電動オイルポンプ１２で更なる昇圧を行っても、応答性を高めることができない。また、電動オイルポンプ１２を停止させ、第４の油路１８を経由してオイルの供給を行った場合でも、逆止弁１３で発生するオイルの圧力損失が大きいため、高い応答性を確保することができない。
【００２２】
これに対して、ＥＣＵ１はステップＳ１４で否定判定であった場合には（すなわち低油温時であった場合には）、電動オイルポンプ１２の作動を禁止して電動オイルポンプ１２を停止させるとともに（ステップＳ１６）、第２の状態になるように切替弁１４を制御する（ステップＳ１７）。これにより逆止弁が特段設けられていない第１の油路１５を介して、機械式オイルポンプ１１からＶＶＴ２０にオイルを供給でき、低油温時でもＶＶＴ２０の高い応答性を確保することができる。
【００２３】
ステップＳ１５またはＳ１７に続いて、ＥＣＵ１はエンジンが停止したか否かを判定し（ステップＳ１８）、肯定判定であれば第１の状態になるように切替弁１４を制御する（ステップＳ１９）。これにより、逆止弁１３およびＶＶＴ２０間にオイルを封じ込めておくことができ、次回始動時のＶＶＴ２０のオイル溜り性を向上させることができる。このためエンジン始動時にも第１の状態になるように切替弁１４を制御することとも合わせて、これによりＶＶＴ２０の始動に要する時間を短縮することができ、ＶＶＴ２０の始動性を向上させることができる。ステップＳ１８の否定判定、またはステップＳ１９の後にはステップＳ１１に戻る。
このようにオイル供給装置１０およびＥＣＵ１は機械式オイルポンプ１１が昇圧したオイルを必要に応じて電動オイルポンプ１２でさらに昇圧してＶＶＴ２０に供給する場合に、低油温時にＶＶＴ２０の高い応答性を確保でき、さらにＶＶＴ２０の始動性を向上させることもできる。
【００２４】
上述した実施例は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。
例えば上述した実施例では、切替制御手段や停止制御手段で油温に応じた制御を行うにあたり、油温センサ５の出力に基づき油温を検出し、検出した油温に基づき制御を行うようにしているが、切替制御手段や停止制御手段はこれに限られず、例えばエンジンの冷却水温等に基づき油温を推定するとともに、推定した油温に基づき制御を行ってもよく、またオイルの粘度を検出或いは推定するとともに、検出或いは推定したオイルの粘度に基づき制御を行ってもよい。
また切替制御手段や停止制御手段はＥＣＵ１で実現することが合理的であるが、例えばその他の電子制御装置や専用の電子回路などのハードウェアやこれらの組み合わせによって実現されてもよい。この点、本発明のオイル供給装置の制御装置は例えば複数の電子制御装置や電子制御装置と電子回路等のハードウェアとの組み合わせで実現されてもよい。すなわち本発明のオイル供給装置の制御装置は例えば分散制御的な態様で実現されてもよい。同様に切替制御手段などのＥＣＵ１で実現される各手段についても分散制御的な態様で実現されてよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】オイル供給装置１０およびＥＣＵ１をＶＶＴ２０とともに模式的に示す図である。
【図２】ＥＣＵ１の動作をフローチャートで示す図である。
【図３】油温に応じて変化する可変動弁機構の応答速度の一例を電動オイルポンプなしシステムの場合と、電動オイルポンプ付きシステムの場合とで比較する図である。
【符号の説明】
【００２６】
１      ＥＣＵ
１０    オイル供給装置
１１    機械式オイルポンプ
１２    電動オイルポンプ
１３    逆止弁
１４    切替弁
１５    第１の油路
１５ａ  接続部
２０    ＶＶＴ
【図１】
2010084520.tif 000003
【図２】
2010084520.tif 000004
【図３】
2010084520.tif 000005