(57)【要約】【課題】オイルポンプからの供給油圧が低いときでもバルブタイミング可変機構の作動必要油圧を確保できるエンジンの油圧供給構造を提供する。【解決手段】  エンジン１の油圧供給構造は、オイルポンプＰからエンジンオイルを供給されるメインギャラリー２と、メインギャラリー２にオリフィス３を介して接続されるヘッドギャラリー４と、油圧で作動されるバルブタイミング可変機構５と、バルブタイミング可変機構５に切り替え可能に油圧を供給するオイルコントロールバルブ６とを備え、メインギャラリー２には、ヘッドギャラリーを経ることなくオイルコントロールバルブ６に油圧を供給するための専用油路２８が接続されるものとした。【選択図】図１
2019132206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オイルポンプからエンジンオイルを供給されるメインギャラリーと、
前記メインギャラリーにオリフィスを介して接続されるヘッドギャラリーと、
油圧で作動されるバルブタイミング可変機構と、
前記バルブタイミング可変機構に切り替え可能に油圧を供給するオイルコントロールバルブとを備え、
前記メインギャラリーには、前記ヘッドギャラリーを経ることなく前記オイルコントロールバルブに油圧を供給するための専用油路が接続された
ことを特徴とするエンジンの油圧供給構造。
【請求項２】
前記メインギャラリーには、クランクシャフトにエンジンオイルを供給するクランクシャフト用油路が接続されたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの油圧供給構造。
【請求項３】
前記ヘッドギャラリーには、カムシャフト及びカムにエンジンオイルを供給するカム機構用油路が接続されたことを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジンの油圧供給構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示はエンジンの油圧供給構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３に示すように、可変バルブタイミングシステム（ＶＶＴシステム：Variable Valve Timing system）５０は、エンジン５１の運転状態に応じてカムシャフト５２を進角又は遅角させるためのバルブタイミング可変機構５３を有する。バルブタイミング可変機構５３は油圧で作動されるアクチュエータである。バルブタイミング可変機構５３には、油圧を切り替え可能に供給するオイルコントロールバルブ（ＯＣＶ：Oil Control Valve）５４が接続される。オイルコントロールバルブ５４には、シリンダーヘッド５５に形成されたヘッドギャラリー５６が接続される。また、ヘッドギャラリー５６は、シリンダーブロック５７に形成されたメインギャラリー５８に接続される。すなわち、オイルポンプＰからの油圧はメインギャラリー５８及びヘッドギャラリー５６を介してオイルコントロールバルブ５４に供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２８２８２２号公報
【特許文献２】特開平１１−１３４２９号公報
【特許文献３】特開２００９−９７４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、エンジン５１には、メインギャラリー５８とヘッドギャラリー５６とを接続する油路５９にオリフィス６０が接続されるものがある。オリフィス６０は、ヘッドギャラリー５６への油量を制限してメインギャラリー５８側の油量を保つ。これにより、クランクシャフトを支持するベアリング等に潤滑油を潤沢に供給でき、クランクシャフト周りでの油膜切れを防止又は抑制できる。油量不足による油膜切れは、特にクランクシャフトに大きな力が作用するエンジン、例えば大型エンジン等で問題となりやすい。
【０００５】
しかし、オリフィス６０でヘッドギャラリー５６への油量を制限するエンジン５１では、エンジン回転数が低いときや油温が低いときなど、オイルポンプＰからの供給油圧が低いとき、ヘッドギャラリー５６内の油圧が低くなり易い。ヘッドギャラリー５６内の油圧が低くなった場合、バルブタイミング可変機構５３の作動必要油圧が確保できないことが考えられる。
【０００６】
そこで本開示は、かかる事情に鑑みて創案され、その目的は、オイルポンプからの供給油圧が低いときでもバルブタイミング可変機構の作動必要油圧を確保できるエンジンの油圧供給構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一の態様によれば、
オイルポンプからエンジンオイルを供給されるメインギャラリーと、
前記メインギャラリーにオリフィスを介して接続されるヘッドギャラリーと、
油圧で作動されるバルブタイミング可変機構と、
前記バルブタイミング可変機構に切り替え可能に油圧を供給するオイルコントロールバルブとを備え、
前記メインギャラリーには、前記ヘッドギャラリーを経ることなく前記オイルコントロールバルブに油圧を供給するための専用油路が接続された
ことを特徴とするエンジンの油圧供給構造が提供される。
【０００８】
好ましくは、前記メインギャラリーには、クランクシャフトにエンジンオイルを供給するクランクシャフト用油路が接続されるとよい。
【０００９】
好ましくは、前記ヘッドギャラリーには、カムシャフト及びカムにエンジンオイルを供給するカム機構用油路が接続されるとよい。
【発明の効果】
【００１０】
上記の態様によれば、オイルポンプからの供給油圧が低いときでもバルブタイミング可変機構の作動必要油圧を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施の形態に係るエンジンの油圧供給構造を示す油圧回路図である。
【図２】バルブタイミング可変機構の概略説明図である。
【図３】従来の油圧供給構造の概略説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態に係るエンジンの油圧供給構造を示す。かかる油圧供給構造が適用されるエンジン１は、トラック、バス等の大型車両（図示せず）に搭載された多気筒ディーゼルエンジンである。但し車両およびエンジン１の用途、種類等は任意である。
【００１４】
エンジン１の油圧供給構造は、オイルポンプＰからエンジンオイルを供給されるメインギャラリー２と、メインギャラリー２にオリフィス３を介して接続されるヘッドギャラリー４と、エンジンオイルの油圧で作動されるバルブタイミング可変機構５（図中、ＶＶＴと表記）と、バルブタイミング可変機構５に切り替え可能に油圧を供給するオイルコントロールバルブ６（図中、ＯＣＶと表記）とを備える。
【００１５】
オイルポンプＰは、エンジン１のクランクシャフト１７にギア又はチェーン及びスプロケット等の動力伝達機構（図示せず）を介して接続されており、クランクシャフト１７からの動力で駆動される。オイルポンプＰの入口７には、オイルパン８内のエンジンオイル中に延びる第１供給配管９が接続される。第１供給配管９の先端には、ストレーナー１０が設けられる。また、オイルポンプＰの出口１１には、第２供給配管１２の一端が接続される。第２供給配管１２の他端はメインギャラリー２に接続される。また、第２供給配管１２には、オイルフィルタ１３が接続されると共に、オイルクーラ１４が接続される。オイルフィルタ１３は、オイルクーラ１４の上流側に配置される。なお、オイルフィルタ１３はオイルクーラ１４の下流側に配置されてもよい。
【００１６】
メインギャラリー２は、シリンダーブロック１５に形成される。メインギャラリー２には、メインギャラリー２内の油圧が所定の上限値を超えたときエンジンオイルを逃がすリリーフバルブ１６が接続される。また、メインギャラリー２には、クランクシャフト１７にエンジンオイルを潤滑油として供給するための複数のクランクシャフト用油路１８が接続されると共に、サブギャラリー１９にエンジンオイルを供給するためのサブギャラリー用油路２０が接続される。サブギャラリー１９は、シリンダーブロック１５に形成される。
【００１７】
サブギャラリー用油路２０には、メインギャラリー２からサブギャラリー１９への流れを許容すると共に、サブギャラリー１９からメインギャラリー２への逆流を止める逆止弁２１が接続される。サブギャラリー１９には、ピストン２２内にエンジンオイルを供給するためのオイルジェット２３が接続される。オイルジェット２３は、各ピストン２２に応じた数だけ配設される。
【００１８】
ヘッドギャラリー４は、シリンダーヘッド２４に形成される。また、ヘッドギャラリー４には、カムシャフト３０（図２参照）及びカム２５にエンジンオイルを潤滑油として供給するためのカム機構用油路２６、２７が複数接続される。具体的には、カム機構用油路２６、２７には、排気側のカムシャフト３０（図２参照）及びカム２５に形成される排気側カム機構用油路２６と、吸気側のカムシャフト（図示せず）及びカム２５に形成される吸気側カム機構用油路２７とがある。
【００１９】
また、メインギャラリー２には、ヘッドギャラリー４を経ることなくオイルコントロールバルブ６に油圧を供給するための専用油路２８が接続される。専用油路２８は、シリンダーブロック内専用通路にて形成される。なお、専用油路２８は、金属パイプで形成されてもよい。また、専用通路２８は、エンジン１の熱に耐えると共に油圧に耐えるものであれば樹脂パイプ（図示せず）又は樹脂ホース（図示せず）で形成されてもよい。
【００２０】
図２に示すように、バルブタイミング可変機構５は、クランクシャフト１７と同期して回転されるハウジング２９と、ハウジング２９内に回動可能に収容されると共に排気側のカムシャフト３０に固定されハウジング２９に対して進角方向又は遅角方向にカムシャフト３０を回動させるロータ３１とを備える。
【００２１】
ハウジング２９には、図示しない歯車駆動力伝達装置を介してクランクシャフト１７からの回転駆動力が伝達される。これにより、ハウジング２９はクランクシャフト１７と同期して回転される。ハウジング２９内には、後述するロータ３１が回動可能に収容される。また、ハウジング２９には、ロータ３１の外周側に位置して中空部３２が形成される。中空部３２は、周方向に複数等間隔に形成される。中空部３２間のハウジング２９には、ハウジングベーン３３が形成される。
【００２２】
ロータ３１は、カムシャフト３０に同軸に設けられると共にハウジング２９内に回動可能に収容されるボス部３４と、ボス部３４から径方向外方に延びるロータベーン３５とを備える。ロータベーン３５は、中空部３２を周方向に仕切る。これにより、ロータベーン３５を境としてハウジング２９の回転方向後側には進角室３６が形成され、回転方向前側には遅角室３７が形成される。進角室３６及び遅角室３７は、それぞれ別の油路３８、３９を介してオイルコントロールバルブ６に接続される。
【００２３】
オイルコントロールバルブ６は、専用油路２８に接続される受入ポート４０と、進角室３６に油路３８を介して接続される進角ポート４１と、遅角室３７に油路３９を介して接続される遅角ポート４２と、進角室３６又は遅角室３７から戻される潤滑油を排出する排出ポート４３と、これら各ポート４０、４１、４２、４３の接続を切り替えるための弁体（図示せず）とを備える。
【００２４】
また、オイルコントロールバルブ６は、エンジンコントロールユニット（以下、ＥＣＵ）４４に電気的に接続され、ＥＣＵ４４からの信号に応じて作動される。
【００２５】
オイルコントロールバルブ６は、ＥＣＵ４４から排気バルブ（図示せず）の作動角を進角させる旨の信号を受けたとき、受入ポート４０と進角ポート４１とを接続させると共に、遅角ポート４２と排出ポート４３とを接続させるように弁体を駆動させる。
【００２６】
また、オイルコントロールバルブ６は、ＥＣＵ４４から排気バルブ（図示せず）の作動角を遅角させる旨の信号を受けたとき、受入ポート４０と遅角ポート４２とを接続させると共に、進角ポート４１と排出ポート４３とを接続させるように弁体を駆動させる。
【００２７】
またさらに、オイルコントロールバルブ６は、ＥＣＵ４４から排気バルブ（図示せず）の作動角を一定位置に保持する旨の信号を受けたとき、受入ポート４０と進角ポート４１とを接続させると共に、受入ポート４０と遅角ポート４２とを接続させるように弁体を駆動させる。
【００２８】
次に本実施の形態の作用について述べる。
【００２９】
オイルコントロールバルブ６は、ＥＣＵ４４から排気バルブの作動角を進角させる旨の信号を受けたとき、受入ポート４０と進角ポート４１とを接続させると共に、遅角ポート４２と排出ポート４３とを接続させる。これにより、専用油路２８からの油圧は進角室３６に供給され、遅角室３７内の油圧は解放される。進角室３６内の油圧は進角室３６を拡大させ、遅角室３７を縮小させる方向にロータ３１を回動させる。これにより、排気側のカムシャフト３０はハウジング２９に対して進角方向に回動される。また、遅角室３７内のエンジンオイルは、遅角室３７の縮小に伴ってオイルコントロールバルブ６に戻され、排出ポート４３から排出される。
【００３０】
図３に示すように、従来のバルブタイミング可変機構５３はヘッドギャラリー５６からの油圧で作動される。このため、メインギャラリー５８とヘッドギャラリー５６とがオリフィス６０を介して接続されるエンジン５１においては、オイルポンプＰからの供給油圧が低いとき、ヘッドギャラリー４の油圧は上がりにくい。このため、バルブタイミング可変機構５の作動必要油圧が確保できないことが考えられ、排気バルブの作動角を進角させることに失敗する可能性が考えられる。
【００３１】
しかし、本実施の形態に係るエンジン１の油圧供給構造では、図１に示すように、メインギャラリー２からの油圧がヘッドギャラリー４を経ることなく専用油路２８を通って直接的にオイルコントロールバルブ６の受入ポート４０に供給される。このため、オイルポンプＰからの供給油圧が低く、ヘッドギャラリー４内の油圧が低いときであっても、バルブタイミング可変機構５の作動必要油圧を容易に確保できる。そして、排気バルブの作動角を遅滞なく進角させることができる。
【００３２】
また、オイルコントロールバルブ６は、ＥＣＵ４４から排気バルブの作動角を遅角させる旨の信号を受けたとき、受入ポート４０と遅角ポート４２とを接続させると共に、進角ポート４１と排出ポート４３とを接続させる。これにより、専用油路２８からの油圧は遅角室３７に供給され、進角室３６内の油圧は解放される。遅角室３７内の油圧は遅角室３７を拡大させ、進角室３６を縮小させる方向にロータ３１を回動させる。これにより、排気側のカムシャフト３０はハウジング２９に対して遅角方向に回動される。進角室３６内のエンジンオイルは、進角室３６の縮小に伴ってオイルコントロールバルブ６に戻され、排出ポート４３から排出される。
【００３３】
このときにも、メインギャラリー２からの油圧がヘッドギャラリー４を経ることなく専用油路２８を通って直接的にオイルコントロールバルブ６の受入ポート４０に供給される。このため、オイルポンプＰからの供給油圧が低く、ヘッドギャラリー４内の油圧が低いときであっても、バルブタイミング可変機構５の作動必要油圧を容易に確保できる。そして、排気バルブの作動角を遅滞なく遅角させることができる。
【００３４】
以上、本発明の実施形態を詳細に述べたが、本発明は以下のような他の実施形態も可能である。
【００３５】
（１）バルブタイミング可変機構５は、排気側のカムシャフト３０を進角又は遅角させるものとしたが、吸気側のカムシャフト（図示せず）を進角又は遅角させるものであってもよい。
【００３６】
（２）リリーフバルブ１６はメインギャラリー２に接続されるものとしたが、サブギャラリー１９に接続されてもよい。
【００３７】
前述の各実施形態の構成は、特に矛盾が無い限り、部分的にまたは全体的に組み合わせることが可能である。本発明の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本発明に含まれる。従って本発明は、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１  エンジン
２  メインギャラリー
３  オリフィス
４  ヘッドギャラリー
５  バルブタイミング可変機構
６  オイルコントロールバルブ
２８  専用油路
Ｐ  オイルポンプ
【図１】
2019132206.tif 000003
【図２】
2019132206.tif 000004
【図３】
2019132206.tif 000005