(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンにより駆動される可変容量オイルポンプからオイルが供給される給油路の油圧を検出する油圧センサと、
前記可変容量オイルポンプの容量を調整するために前記可変容量オイルポンプに供給するオイルの流量を調整する制御弁と、
前記給油路の油温を検出する油温センサと、
エンジンの運転を制御する運転制御部とを備え、
前記運転制御部は、
前記油圧センサにより検出される前記給油路の油圧が前記制御弁を介して制御可能な範囲外となった油圧異常時には、エンジンの回転速度が所定の上限回転速度を超えない範囲にエンジンの運転状態を制限し、
前記上限回転速度を前記油温センサにより検出される油温に応じて補正することを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のエンジンの制御装置において、
前記運転制御部は、
前記給油路の油圧が前記制御可能な範囲を超えて高い状態となった高油圧異常時には、エンジンの回転速度が所定の第１上限回転速度を超えない範囲にエンジンの運転状態を制限し、
前記第１上限回転速度を前記油温センサにより検出される油温に応じて補正することを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のエンジンの制御装置において、
前記運転制御部は、
前記給油路の油圧が前記制御可能な範囲を下回って低い状態となった低油圧異常時には、エンジンの回転速度が所定の第２上限回転速度を超えない範囲にエンジンの運転状態を制限し、
前記第２上限回転速度を前記油温センサにより検出される油温に応じて補正することを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項４】
請求項３に記載のエンジンの制御装置において、
前記運転制御部は、前記給油路の油圧が前記制御可能な範囲を下回り且つ所定の下限油圧未満であるときには、エンジンの回転速度が前記第２上限回転速度よりも小さい第３上限回転速度を超えず且つエンジンの負荷が所定の上限負荷を超えない範囲にエンジンの運転状態を制限することを特徴とするエンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに開示された技術は、エンジンの制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンのオイルポンプからオイルが供給される給油路の油圧を制御する技術が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、複数の油圧作動装置からの要求油圧のうち最も高いものに基づいて、給油路の油圧を制御する技術が開示されている。特許文献１に係る制御装置は、実油圧と目標油圧との偏差が所定の閾値よりも大きい状態が継続している場合には、エンジンの高回転側を使用しないようにエンジンの運転を制限している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−４５２８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
給油路の油圧が制御不能な状態において、潤滑不良、オイル漏れ又は油圧作動装置の誤作動等を考慮して、特許文献１の技術のようにエンジンの運転を制限することが好ましい。しかしながら、エンジンの運転を必要以上に制限すると、車両の走行性が損なわれる虞がある。
【０００６】
ここに開示された技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、油圧の制御不良に起因する不具合を解消しつつ、車両の走行性を確保することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
ここに開示された技術は、エンジンにより駆動される可変容量オイルポンプからオイルが供給される給油路の油圧を検出する油圧センサと、前記可変容量オイルポンプの容量を調整するために前記可変容量オイルポンプに供給するオイルの流量を調整する制御弁と、前記給油路の油温を検出する油温センサと、エンジンの運転を制御する運転制御部とを備えたエンジンの制御装置が対象である。そして、前記運転制御部は、前記油圧センサにより検出される前記給油路の油圧が前記制御弁を介して制御可能な範囲外となった油圧異常時には、エンジンの回転速度が所定の上限回転速度を超えない範囲にエンジンの運転状態を制限し、前記上限回転速度を前記油温センサにより検出される油温に応じて補正するものである。
【００１４】
この構成によれば、可変容量オイルポンプ、制御弁又は油圧センサの不具合により、給油路の油圧が制御可能な範囲外となった油圧異常が生じ得る。
【００１５】
しかし、油圧異常時には、エンジンの回転速度が上限回転速度を超えない範囲にエンジンの運転状態が制限されるので、オイル漏れ、油圧作動装置の誤作動、又は、潤滑部の潤滑不良等の油圧の制御不良に起因する不具合が抑制される。
【００１６】
詳しくは、可変容量オイルポンプは、制御弁から供給されるオイルの流量に応じて容量が調整される。しかし、何らかの要因により可変容量オイルポンプの容量が調整不能となった場合には、可変容量オイルポンプは、エンジンの回転速度が上昇するほど吐出量が増加し、給油路の油圧が高くなる。そのため、油圧異常時には、エンジンの回転速度が上限回転速度を超えない範囲にエンジンの運転状態を制限することによって、オイルポンプの吐出量が制限され、給油路の油圧が高圧となり過ぎることが防止される。これにより、オイル漏れや油圧作動装置の誤作動が抑制される。一方、エンジンの回転速度を抑制することによって、クランクシャフト等の摺動部材の摺動速度も抑制することができる。そのため、軸受等の摺動部に必要な油圧も小さくなる。つまり、油圧異常により給油路の油圧が低圧になったとしても、摺動部材の摺動速度が制限されているので、潤滑部における潤滑不良が抑制される。
【００１７】
そして、このような構成を前提として、エンジンの運転状態を制限する際の上限回転速度が、油温センサにより検出される油温に応じて補正される。これにより、前述の油圧の制御不良に起因する不具合を解消しつつ、車両の走行性を確保することができる。
【００１８】
詳しくは、オイルは、その油温に応じて粘度が変化する。それに伴い、油圧の制御不良に起因する不具合の程度も油温に応じて変化する。例えば、オイルポンプの吐出効率は、油温が低いほど高くなるので、オイルポンプの吐出量、ひいては、オイルポンプから吐出されるオイルの油圧は、油温が低いほど大きくなる。つまり、オイル漏れや油圧作動装置の誤作動は、油温が低いほど悪化する。一方、潤滑部における油膜は、油温が低いほど確保されやすくなるので、潤滑不良は、油温が低くなるほど抑制される。そのため、油圧の制御不良に起因する不具合を生じさせることなく運転可能なエンジンの運転範囲は、油温に応じて変化する。そこで、前述のエンジンの運転状態を制限する際の上限回転速度を油温に応じて補正することによって、制限下におけるエンジンの運転可能範囲を油温に応じて拡大することができる。その結果、油圧の制御不良に起因する不具合を解消しつつ、車両の走行性を確保することができる。
【００１９】
また、前記運転制御部は、前記給油路の油圧が前記制御可能な範囲を超えて高い状態となった高油圧異常時には、エンジンの回転速度が所定の第１上限回転速度を超えない範囲にエンジンの運転状態を制限し、前記第１上限回転速度を前記油温センサにより検出される油温に応じて補正してもよい。
【００２０】
この構成によれば、油圧異常のうち、給油路の油圧が制御可能な範囲を超えて高い状態となった高油圧異常のときには、エンジンの回転速度が第１上限回転速度を超えない範囲にエンジンの運転状態が制限され、第１上限回転速度が油温に応じて補正される。つまり、高油圧異常時にエンジンの運転状態を制限する際の上限回転速度は、第１上限回転速度である。
【００２１】
また、前記運転制御部は、前記給油路の油圧が前記制御可能な範囲を下回って低い状態となった低油圧異常時には、エンジンの回転速度が所定の第２上限回転速度を超えない範囲にエンジンの運転状態を制限し、前記第２上限回転速度を前記油温センサにより検出される油温に応じて補正してもよい。
【００２２】
この構成によれば、油圧異常のうち、給油路の油圧が制御可能な範囲を下回って低い状態となった低油圧異常のときには、エンジンの回転速度が第２上限回転速度を超えない範囲にエンジンの運転状態が制限され、第２上限回転速度が油温に応じて補正される。つまり、低油圧異常時にエンジンの運転状態を制限する際の上限回転速度は、第２上限回転速度である。
【００２３】
さらに、前記運転制御部は、前記給油路の油圧が前記制御可能な範囲を下回り且つ所定の下限油圧未満であるときには、エンジンの回転速度が前記第２上限回転速度よりも小さい第３上限回転速度を超えず且つエンジンの負荷が所定の上限負荷を超えない範囲にエンジンの運転状態を制限してもよい。
【００２４】
この構成によれば、低油圧異常のうち、油圧が下限油圧未満であるときには、エンジンの運転状態がさらに制限される。具体的には、エンジンの回転速度が第２上限回転速度よりも小さい第３上限回転速度を超えず且つエンジンの負荷が上限負荷を超えない範囲にエンジンの運転状態が制限される。つまり、低油圧異常のうち油圧が比較的高い場合（即ち、油圧が下限油圧以上の場合）には、エンジンの回転速度が第２上限回転速度を超えない範囲にエンジンの運転状態が制限されるのに対し、低油圧異常のうち油圧が比較的低い場合（即ち、油圧が下限油圧未満の場合）には、エンジンの回転速度がさらに制限されると共にエンジンの負荷も制限される。こうして、低油圧異常のうち油圧が比較的低い場合には、エンジンの回転速度及び負荷の両方を制限し且つその際の上限回転速度も第２上限回転速度よりも小さくすることによって、潤滑不良に起因するエンジンの損傷を防止することができる。
【発明の効果】
【００２５】
前記エンジンの制御装置によれば、油圧の制御不良に起因する不具合を解消しつつ、車両の走行性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】シリンダの軸心を含む平面で切断したエンジンの概略的な断面図である。
【図２】クランクシャフトの縦断面図である。
【図３】可変バルブタイミング機構の概略構成を示す断面図である。
【図４】オイル供給装置の油圧回路図である。
【図５】コントローラの機能ブロック図である。
【図６】ベース油圧マップである。
【図７】オイルジェットの要求油圧マップである。
【図８】排気側ＶＶＴの要求油圧マップである。
【図９】コントローラによるオイルポンプの吐出量制御のブロック図である。
【図１０】オイルポンプの吐出量制御及びエンジンの運転制御のフローチャートの一部である。
【図１１】オイルポンプの吐出量制御及びエンジンの運転制御のフローチャートの残りの部分である。
【図１２】第１フェールセーフモードにおけるエンジンの運転領域を示す説明図である。
【図１３】第２フェールセーフモード及び退避モードにおけるエンジンの運転領域を示す説明図である。
【図１４】オイルポンプの油圧特性及びオイル供給装置の限界油圧との関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２８】
図１に、シリンダの軸心を含む平面で切断したエンジン１００の概略的な断面図を示す。本明細書では、説明の便宜上、シリンダの軸心方向を上下方向と称し、気筒列方向を前後方向と称する。
【００２９】
エンジン１００は、４つの気筒が所定の気筒列方向に並んで配置された直列４気筒エンジンである。エンジン１００は、シリンダヘッド１と、シリンダヘッド１に取り付けられるシリンダブロック２と、シリンダブロック２に取り付けられるオイルパン３とを備えている。
【００３０】
シリンダブロック２は、アッパブロック２１と、ロアブロック２２とを有している。ロアブロック２２は、アッパブロック２１の下面に取り付けられる。ロアブロック２２の下面に、オイルパン３が取り付けられる。
【００３１】
アッパブロック２１には、４つの気筒に対応する４つのシリンダボア２３が気筒列方向に並んで形成されている（図１には１つのシリンダボア２３だけ図示）。シリンダボア２３は、アッパブロック２１の上部に形成され、アッパブロック２１の下部はクランク室の一部を区画する。シリンダボア２３には、ピストン２４が挿通されている。ピストン２４は、コネクティングロッド２５を介してクランクシャフト２６に連結されている。シリンダボア２３と、ピストン２４と、シリンダヘッド１とによって燃焼室２７が区画される。尚、４つのシリンダボア２３は、前側から順に、第１気筒、第２気筒、第３気筒及び第４気筒に相当する。
【００３２】
シリンダヘッド１には、燃焼室２７に開口する吸気ポート１１と排気ポート１２が設けられ、吸気ポート１１には、吸気ポート１１を開閉する吸気弁１３が設けられている。排気ポート１２には、排気ポート１２を開閉する排気弁１４が設けられている。吸気弁１３及び排気弁１４はそれぞれ、カムシャフト４１，４２に設けられたカム部４１ａ，４２ａによって駆動される。
【００３３】
詳しくは、吸気弁１３及び排気弁１４は、バルブスプリング１５，１６により閉方向（図１では上方向）に付勢されている。吸気弁１３及び排気弁１４とカム部４１ａ，４２ａとの間には、それぞれスイングアーム４３，４４が介設されている。スイングアーム４３，４４の一端部は、それぞれ油圧ラッシュアジャスタ（Hydraulic Lash Adjuster、以下、「ＨＬＡ」と称する）４５，４６に支持されている。スイングアーム４３，４４は、その略中央部に設けられたカムフォロア４３ａ，４４ａがそれぞれカム部４１ａ，４２ａに押されることによって、ＨＬＡ４５，４６に支持された一端部を支点として揺動する。スイングアーム４３，４４は、こうして揺動することによって、他端部でそれぞれ吸気弁１３及び排気弁１４をバルブスプリング１５，１６の付勢力に抗して開方向（図１では下方向）へ移動させる。ＨＬＡ４５，４６は、油圧により自動的にバルブクリアランスをゼロに調整する。
【００３４】
尚、第１気筒及び第４気筒に設けられたＨＬＡ４５，４６は、それぞれ吸気弁１３及び排気弁１４の動作を停止させる弁停止機構を備えている。以下、弁停止機構の有無でＨＬＡを区別する場合には、弁停止機構を備えているＨＬＡ４５，４６を、ＨＬＡ４５ａ，４６ａと称し、弁停止機構を備えていないＨＬＡ４５，４６を、ＨＬＡ４５ｂ，４６ｂと称する。エンジン１００は、全気筒運転時には、第１〜第４気筒の全ての吸気弁１３及び排気弁１４を作動させる一方、減気筒運転時には、第１及び第４気筒の吸気弁１３及び排気弁１４の作動を停止させ、第２及び第３気筒の吸気弁１３及び排気弁１４を作動させる。
【００３５】
シリンダヘッド１の第１及び第４気筒に対応する部分には、ＨＬＡ４５ａ，４６ａを装着するための装着孔が形成されている。ＨＬＡ４５ａ，４６ａは、該装着孔に装着される。シリンダヘッド１には、装着孔に連通する給油路が形成されている。この給油路を介して、ＨＬＡ４５ａ，４６ａにオイルが供給される。
【００３６】
シリンダヘッド１の上部にはカムキャップ４７が取り付けられている。カムシャフト４１，４２は、シリンダヘッド１及びカムキャップ４７により回転可能に支持されている。
【００３７】
吸気側カムシャフト４１の上方には、吸気側オイルシャワー４８が設けられ、排気側カムシャフト４２の上方には、排気側オイルシャワー４９が設けられている。吸気側オイルシャワー４８及び排気側オイルシャワー４９は、カム部４１ａ，４２ａと、スイングアーム４３，４４のカムフォロア４３ａ，４４ａとの接触部にオイルを滴下するように構成されている。
【００３８】
また、エンジン１００には、吸気弁１３及び排気弁１４のそれぞれの弁特性を変更する可変バルブタイミング機構（以下、「ＶＶＴ」と称する）が設けられている。吸気側ＶＶＴは電動式であり，排気側ＶＶＴ１８は油圧式である。
【００３９】
アッパブロック２１は、４つのシリンダボア２３に対して吸気側に位置する第１側壁２１ａと、４つのシリンダボア２３に対して排気側に位置する第２側壁２１ｂと、最も前側のシリンダボア２３よりも前側に位置する前壁（図示省略）と、最も後側のシリンダボア２３よりも後側に位置する後壁（図示省略）と、隣り合う各２つのシリンダボア２３の間の部分において上下方向に拡がる複数の縦壁２１ｃとを有している。
【００４０】
ロアブロック２２は、アッパブロック２１の第１側壁２１ａに対応し、吸気側に位置する第１側壁２２ａと、アッパブロック２１の第２側壁２１ｂに対応し、排気側に位置する第２側壁２２ｂと、アッパブロック２１の前壁に対応し、前側に位置する前壁（図示省略）と、アッパブロック２１の後壁に対応し、後側に位置する後壁（図示省略）と、アッパブロック２１の縦壁２１ｃに対応する複数の縦壁２２ｃとを有している。アッパブロック２１とロアブロック２２とは、ボルト締結される。
【００４１】
アッパブロック２１の前壁とロアブロック２２の前壁との間、アッパブロック２１の後壁とロアブロック２２の後壁との間、縦壁２１ｃと縦壁２２ｃとの間には、クランクシャフト２６を支持する軸受部２８が設けられている。
【００４２】
以下に、図２を参照しながら、縦壁２１ｃと縦壁２２ｃとの間の軸受部２８に付いて説明する。図２は、気筒列方向の中央に位置するアッパブロック２１の縦壁２１ｃ及びロアブロック２２の縦壁２２ｃの断面図である。尚、アッパブロック２１の前壁とロアブロック２２の前壁との間、アッパブロック２１の後壁とロアブロック２２の後壁との間にも同様の軸受部２８が設けられている。それぞれの軸受部２８を区別する場合には、前側から順に、第１軸受部２８Ａ、第２軸受部２８Ｂ、第３軸受部２８Ｃ、第４軸受部２８Ｄ、第５軸受部２８Ｅと称する。
【００４３】
軸受部２８は、２つのボルト締結箇所の間に設けられている。詳しくは、軸受部２８は、一対のネジ孔２１ｆ及びボルト挿通孔２２ｆの間に配置されている。軸受部２８は、円筒状の軸受メタル２９を有している。縦壁２１ｃ及び縦壁２２ｃのそれぞれの接合部には、半円状の切欠部が形成されている。軸受メタル２９は、第１半円部２９ａと第２半円部２９ｂとからなる分割構造をしており、第１半円部２９ａは、縦壁２１ｃの切欠部に装着され、第２半円部２９ｂは、縦壁２２ｃの切欠部に装着される。縦壁２１ｃと縦壁２２ｃとが結合されることによって、第１半円部２９ａと第２半円部２９ｂとが結合し、円筒状になる。第１半円部２９ａの内周面には、円周方向に延びる油溝２９ｃが形成されている。それに加え、第１半円部２９ａには、一端が第１半円部２９ａの外周面に開口し、他端が油溝２９ｃに開口する連絡路２９ｄが貫通形成されている。アッパブロック２１には、給油路が形成されており、該給油路を介して第１半円部２９ａの外周面にオイルが供給されている。連絡路２９ｄは、該給油路と連通する位置に配置されている。これにより、給油路から供給されたオイルが連絡路２９ｄを介して油溝２９ｃに流入するようになっている。
【００４４】
尚、図示は省略するが、シリンダブロック２の前壁には、チェーンカバーが取り付けられている。チェーンカバーの内側には、クランクシャフト２６に設けられた駆動スプロケット、該駆動スプロケットに巻回されたタイミングチェーン、該タイミングチェーンに張力を付与するチェーンテンショナ等が配置されている。
【００４５】
次に、図３を参照しながら、排気側ＶＶＴ１８について詳しく説明する。
【００４６】
排気側ＶＶＴ１８は、略円環状のハウジング１８ａと、該ハウジング１８ａの内部に収容されたロータ１８ｂとを有している。ハウジング１８ａは、クランクシャフト２６と同期して回転するカムプーリ１８ｃと一体回転可能に連結されている。ロータ１８ｂは、吸気弁１３を開閉させるカムシャフト４１と一体回転可能に連結されている。ロータ１８ｂには、ハウジング１８ａの内周面と摺動するベーン１８ｄが設けられている。ハウジング１８ａの内部には、ハウジング１８ａの内周面、ベーン１８ｄ及びロータ１８ｂの本体によって区画される遅角油圧室１８ｅと進角油圧室１８ｆとが複数形成されている。これら遅角油圧室１８ｅ及び進角油圧室１８ｆには、オイルが供給されている。遅角油圧室１８ｅの油圧が高いと、ハウジング１８ａの回転方向に対してロータ１８ｂが反対向きに回転する。すなわち、カムシャフト４１が、カムプーリ１８ｃに対して反対向きに回転し、吸気弁１３の開弁時期が遅くなる。一方、進角油圧室１８ｆの油圧が高いと、ハウジング１８ａの回転方向に対してロータ１８ｂが同じ向きに回転する。すなわち、カムシャフト４１が、カムプーリ１８ｃに対して同じ向きに回転し、吸気弁１３の開弁時期が早くなる。
【００４７】
次に、オイル供給装置２００について図４を参照しながら説明する。図４に、オイル供給装置２００の油圧回路図を示す。
【００４８】
オイル供給装置２００は、クランクシャフト２６によって回転駆動される可変容量型のオイルポンプ８１と、オイルポンプ８１に接続され、オイルが流通する給油路５とを有している。オイルポンプ８１は、エンジン１００による駆動される補機である。
【００４９】
オイルポンプ８１は、公知の可変容量型のオイルポンプであり、クランクシャフト２６により駆動される。オイルポンプ８１は、ロアブロック２２の下面に取り付けられ、オイルパン３内に収容された状態となっている。詳しくは、オイルポンプ８１は、クランクシャフト２６に回転駆動される駆動シャフト８１ａと、駆動シャフト８１ａに連結されたロータ８１ｂと、ロータ８１ｂから半径方向へ進退自在に設けられた複数のベーン８１ｃと、前記ロータ８１ｂ及びベーン８１ｃを収容し、ロータ８１ｂの回転中心に対する偏心量が調整されるように構成されたカムリング８１ｄと、ロータ８１ｂの回転中心に対する偏心量が増大する方向へカムリング８１ｄを付勢するスプリング８１ｅと、ロータ８１ｂの内側に配置されたリング部材８１ｆと、ロータ８１ｂ、ベーン８１ｃ、カムリング８１ｄ、スプリング８１ｅ及びリング部材８１ｆを収容するハウジング８１ｇとを有している。
【００５０】
図示は省略するが、駆動シャフト８１ａの一端部は、ハウジング８１ｇの外方へ突出し、該一端部には、従動スプロケットが連結されている。従動スプロケットには、タイミングチェーンが巻回されている。このタイミングチェーンは、クランクシャフト２６の駆動スプロケットにも巻回されている。こうして、ロータ８１ｂは、タイミングチェーンを介してクランクシャフト２６に回転駆動される。
【００５１】
ロータ８１ｂが回転する際に各ベーン８１ｃは、カムリング８１ｄの内周面上を摺動する。これにより、ロータ８１ｂ、隣り合う２つのベーン８１ｃ、カムリング８１ｄ及びハウジング８１ｇによってポンプ室（作動油室）８１ｉが区画される。
【００５２】
ハウジング８１ｇには、ポンプ室８１ｉ内へオイルを吸入する吸入口８１ｊが形成されると共に、ポンプ室８１ｉからオイルが吐出される吐出口８１ｋが形成されている。吸入口８１ｊには、オイルストレーナ８１ｌが接続されている。オイルストレーナ８１ｌは、オイルパン３に貯留されたオイルに浸漬されている。つまり、オイルパン３に貯留されたオイルがオイルストレーナ８１ｌを介して吸入口８１ｊからポンプ室８１ｉ内へ吸入される。一方、吐出口８１ｋには、給油路５が接続されている。つまり、オイルポンプ８１により昇圧されたオイルは、吐出口８１ｋから給油路５へ吐出される。
【００５３】
カムリング８１ｄは、所定の支点回りに揺動するようにハウジング８１ｇに支持されている。スプリング８１ｅは、該支点回りの一方側へカムリング８１ｄを付勢している。また、カムリング８１ｄとハウジング８１ｇとの間には圧力室８１ｍが区画される。圧力室８１ｍには、外部からオイルが供給されるように構成されている。カムリング８１ｄには、圧力室８１ｍ内のオイルの油圧が作用している。そのため、カムリング８１ｄは、スプリング８１ｅの付勢力と圧力室８１ｍの油圧とのバランスに応じて揺動し、ロータ８１ｂの回転中心に対するカムリング８１ｄの偏心量が決まる。カムリング８１ｄの偏心量に応じて、オイルポンプ８１の容量が変化し、オイルの吐出量が変化する。
【００５４】
圧力室８１ｍには、後述するオイル制御弁８４からオイルが供給される。つまり、オイルポンプ８１は、オイル制御弁８４によって容量が制御される。オイルポンプ８１及びオイル制御弁８４は、油圧制御装置の一例である。
【００５５】
給油路５は、パイプ並びに、シリンダヘッド１及びシリンダブロック２に穿設された流路で形成されている。給油路５は、シリンダブロック２において気筒列方向に延びるメインギャラリ５０と、オイルポンプ８１とメインギャラリ５０とを接続する第１連通路５１と、メインギャラリ５０からシリンダヘッド１まで延びる第２連通路５２と、シリンダヘッド１において吸気側と排気側との間を略水平方向に延びる第３連通路５３と、第１連通路５１から分岐する制御用給油路５４と、第３連通路５３から分岐する第１〜第５給油路５５〜５９とを有している。
【００５６】
第１連通路５１は、オイルポンプ８１の吐出口８１ｋに接続されている。第１連通路５１には、オイルフィルタ８２及びオイルクーラ８３がオイルポンプ８１側から順に設けられている。つまり、オイルポンプ８１から第１連通路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、メインギャラリ５０へ流入する。
【００５７】
メインギャラリ５０には、４つのピストン２４の背面側にオイルを噴射するオイルジェット７１と、クランクシャフト２６を回転自在に支持する５つの軸受部２８の軸受メタル２９と、４つのコネクティングロッド２５が回転自在に連結されたクランクピンに配置された軸受メタル７２と、油圧式チェーンテンショナへオイルを供給するオイル供給部７３と、タイミングチェーンにオイルを噴射するオイルジェット７４と、メインギャラリ５０を流通するオイルの油圧を検出する油圧センサ５０ａが接続されている。油圧センサ５０ａは、油圧検出部の一例である。メインギャラリ５０には、オイルが常時供給されている。オイルジェット７１は、逆止弁とノズルとを有し、所定値以上の油圧が作用すると、逆止弁が開弁し、ノズルからオイルを噴射する。
【００５８】
制御用給油路５４は、メインギャラリ５０から分岐し、オイル制御弁８４を介してオイルポンプ８１の圧力室８１ｍに接続されている。制御用給油路５４には、オイルフィルタ５４ａが設けられている。メインギャラリ５０のオイルの一部は、制御用給油路５４を通り、オイル制御弁８４によって油圧が調整された後、オイルポンプ８１の圧力室８１ｍに流入する。つまり、オイル制御弁８４によって圧力室８１ｍの圧力が調整される。
【００５９】
オイル制御弁８４は、リニアソレノイドバルブである。オイル制御弁８４は、入力される制御信号のデューティ比に応じて、圧力室８１ｍに供給するオイルの流量を調整する。
【００６０】
第２連通路５２は、メインギャラリ５０と第３連通路５３とを連通させている。メインギャラリ５０を流通するオイルは、第２連通路５２を通って、第３連通路５３へ流入する。第３連通路５３へ流入したオイルは、第３連通路５３を介して、シリンダヘッド１の吸気側と排気側へ分配される。
【００６１】
第１給油路５５には、吸気側のカムシャフト４１のカムジャーナルを支持する軸受メタルのオイル供給部９１と、吸気側のカムシャフト４１のスラスト軸受のオイル供給部９２と、弁停止機構付きＨＬＡ４５ａのピボット機構４５ｃと、弁停止機構無しＨＬＡ４５ｂと、吸気側のオイルシャワー４８と、吸気側ＶＶＴの摺動部のオイル供給部９３とが接続されている。
【００６２】
第２給油路５６には、排気側のカムシャフト４２のカムジャーナルを支持する軸受メタルのオイル供給部９４と、排気側のカムシャフト４２のスラスト軸受のオイル供給部９５と、弁停止機構付きＨＬＡ４６ａのピボット機構４６ｃと、弁停止機構無しＨＬＡ４６ｂと、排気側のオイルシャワー４９とが接続されている。
【００６３】
第３給油路５７は、第１方向切換弁９６を介して、排気側ＶＶＴ１８の遅角油圧室１８ｅ及び進角油圧室１８ｆに接続されている。また、第３給油路５７には、排気側のカムシャフト４２の軸受メタルのオイル供給部９４のうち最前部に位置するオイル供給部９４が接続されている。第３給油路５７における第１方向切換弁９６の上流側には、オイルフィルタ５７ａが接続されている。第１方向切換弁９６によって、遅角油圧室１８ｅ及び進角油圧室１８ｆへ供給されるオイル流量が調整される。
【００６４】
第４給油路５８は、第２方向切換弁９７を介して第１気筒の弁停止機構付きＨＬＡ４５ａの弁停止機構４５ｄ及び弁停止機構付きＨＬＡ４６ａの弁停止機構４６ｄに接続されている。第４給油路５８における第２方向切換弁９７の上流側には、オイルフィルタ５８ａが接続されている。第２方向切換弁９７によって、第１気筒の弁停止機構４５ｄ及び弁停止機構４６ｄへのオイル供給が制御される。
【００６５】
第５給油路５９は、第３方向切換弁９８を介して第４気筒の弁停止機構付きＨＬＡ４５ａの弁停止機構４５ｄ及び弁停止機構付きＨＬＡ４６ａの弁停止機構４６ｄに接続されている。第５給油路５９における第３方向切換弁９８の上流側には、オイルフィルタ５９ａが接続されている。第３方向切換弁９８によって、第４気筒の弁停止機構４５ｄ及び弁停止機構４６ｄへのオイル供給が制御される。
【００６６】
エンジン１００の各部に供給されたオイルは、図示しないドレイン油路を通ってオイルパン３に滴下し、オイルポンプ８１により再び還流される。
【００６７】
以上において、排気側ＶＶＴ１８、弁停止機構４５ｄ、弁停止機構４６ｄ、オイルジェット７１及びオイルジェット７４が油圧作動装置に相当する。軸受メタル２９、吸気側オイルシャワー４８、排気側オイルシャワー４９、軸受メタル７２、カムシャフト４１のカムジャーナルを支持する軸受メタル、カムシャフト４１のスラスト軸受、カムシャフト４２のカムジャーナルを支持する軸受メタル、カムシャフト４２のスラスト軸受、及び、吸気側ＶＶＴの摺動部が潤滑部に相当する。
【００６８】
エンジン１００は、コントローラ６０によって制御される。コントローラ６０は、プロセッサ及びメモリを有し、エンジン１００の運転状態を検出する各種センサからの検出結果が入力される。例えば、コントローラ６０には、油圧センサ５０ａ、クランクシャフト２６の回転角度を検出するクランク角センサ６１、エンジン１００が吸入する空気量を検出するエアフローセンサ６２、油温センサ６３、カムシャフト４１，４２の回転位相を検出するカム角センサ６４及びエンジン１００の冷却水の温度を検出する水温センサ６５が接続されている。コントローラ６０は、クランク角センサ６１からの検出信号に基づいてエンジン回転速度を求め、エアフローセンサ６２の検出信号に基づいてエンジン負荷を求め、カム角センサ６４の検出信号に基づいて吸気側ＶＶＴ及び排気側ＶＶＴ１８の作動角を求める。コントローラ６０は、制御装置の一例である。
【００６９】
コントローラ６０は、エンジン１００及びオイル供給装置２００を制御する。より詳しくは、コントローラ６０は、図５に示すように、オイル供給装置２００を制御する油圧制御部６０１と、エンジン１００の運転を制御する運転制御部６０２とを有する。
【００７０】
油圧制御部６０１は、各種検出結果に基づいてエンジン１００の運転状態を判定し、判定した運転状態に応じてオイル制御弁８４、第１方向切換弁９６、第２方向切換弁９７及び第３方向切換弁９８を制御する。例えば、油圧制御部６０１は、エンジン１００の運転状態に応じて、オイルポンプ８１の吐出量制御を行う。具体的には、油圧制御部６０１は、エンジン１００の運転状態に応じた目標油圧を設定し、油圧センサ５０ａにより検出される油圧が目標油圧となるようにオイル制御弁８４を介してオイルポンプ８１を制御する。
【００７１】
まず、目標油圧の設定について説明する。
【００７２】
オイル供給装置２００は、１つのオイルポンプ８１によって複数の油圧作動装置にオイルを供給している。各油圧作動装置が必要とする油圧は、エンジン１００の運転状態に応じて変化する。そのため、エンジン１００の全ての運転状態において全ての油圧作動装置が必要な油圧を得るためには、油圧制御部６０１は、エンジン１００の運転状態ごとに、各油圧作動装置の要求油圧のうち最大のもの、又は最大以上の油圧を目標油圧として設定する必要がある。本実施形態では、排気側ＶＶＴ１８、弁停止機構４５ｄ，４６ｄ、オイルジェット７１が要求油圧が比較的大きな油圧作動装置である。そのため、これらの要求油圧を満たすように目標油圧を設定すれば、要求油圧が比較的小さな油圧作動装置の要求油圧も当然に満たすことになる。
【００７３】
また、油圧作動装置に限らず、軸受メタル２９等の潤滑部も必要な油圧があり、潤滑部の要求油圧もエンジン１００の運転状態に応じて変化する。潤滑部の中では軸受メタル２９の要求油圧が比較的高く、軸受メタル２９の要求油圧が満たされていれば、他の潤滑部の要求油圧も当然に満たされる。
【００７４】
本実施形態では、油圧制御部６０１は、軸受メタル２９の要求油圧、又はこの要求油圧よりも少し高い油圧を、油圧作動装置が作動していないときのエンジン１００の基本的な運転時に必要なベース油圧Ｐ１として設定している。つまり、ベース油圧Ｐ１は、全ての潤滑部の要求油圧を満たす油圧である。
【００７５】
油圧制御部６０１は、ベース油圧Ｐ１と、各油圧作動装置が作動する際の要求油圧Ｐ２とを比較し、これらのうち最も高い油圧を目標油圧として設定する。これらのベース油圧Ｐ１及び油圧作動装置の要求油圧Ｐ２は、いずれもエンジン運転状態（エンジン負荷、エンジン回転速度、及び油温等）により変化する。そのため、油圧制御部６０１は、エンジン負荷、エンジン回転速度、及び油温に応じて予め実験的に設定されたベース油圧Ｐ１が規定されたマップ及び油圧作動装置の要求油圧Ｐ２が規定されたマップをメモリに記憶している。
【００７６】
具体的に、図６は、ベース油圧マップ、図７は、オイルジェット７１の要求油圧マップ、図８は、排気側ＶＶＴ１８の要求油圧マップである。各マップにおいて、「運転状態」（エンジン運転状態ではなく車速やアクセルペダルの操作状態等をいう）、「負荷」、「油温」、及び「回転速度」毎に、「油圧」が記憶される。油温の単位は℃、エンジン回転速度の単位はｒｐｍ、油圧の単位はｋＰａである。図６〜図８は、それぞれマップの一部を抜粋して表している。そのため、油圧は、運転状態、負荷、油温、及び回転速度をさらに細分化して設定され得る。また、油圧は、回転速度等に応じて離散的に設定されている。そのため、マップに設定されていない回転速度等における油圧は、マップに設定されている油圧を線形補間して求められ得る。
【００７７】
図６のベース油圧マップは、暖機後の所定油温Ｔにおいて、エンジン回転速度に応じて設定されたベース油圧Ｐ１が記憶されている。
【００７８】
ベース油圧Ｐ１は、油圧作動装置が作動していないときのエンジン１００の基本的な運転に必要な油圧なので、図６に示すように、ベース油圧Ｐ１が発せられる特段の条件（運転状態、負荷、油温、回転速度）は規定されていない。エンジン回転速度が上昇するほど軸受メタル２９等の潤滑部の潤滑が必要になるため、ベース油圧Ｐ１は、エンジン回転速度が上昇するほど高い値に設定される。
【００７９】
なお、中回転域では、ベース油圧Ｐ１は、略一定の値（図例では２００ｋＰａ）に設定される。
【００８０】
図７のオイルジェット７１の要求油圧マップは、エンジン運転状態に応じて設定されたオイルジェット７１の要求油圧Ｐ２が記憶されている。
【００８１】
オイルジェット７１は、前述したように、逆止弁とノズルとを有し、所定値以上の油圧が作用すると、逆止弁が開弁し、ノズルからオイルを噴射するので、オイルジェット７１の要求油圧Ｐ２は、図７に示すように、エンジン回転速度（Ｖａ２＞Ｖａ１）が異なっても、また負荷（Ｐ１＞Ｐ２）が異なっても、一定（図例では３５０ｋＰａ）である。
【００８２】
図８の排気側ＶＶＴ１８の要求油圧マップは、エンジン運転状態に応じて設定された排気側ＶＶＴ１８の要求油圧Ｐ２が記憶されている。
【００８３】
具体的に、排気側ＶＶＴ１８の要求油圧Ｐ２は、図８に示すように、エンジン回転速度が上昇するほど高い値に設定され、油温（Ｔａ１＞Ｔａ２＞Ｔａ３）が低下するほど高い値に設定される。
【００８４】
次に、図９を参照して、オイルポンプ８１の吐出量制御における信号の流れについて説明する。
【００８５】
油圧制御部６０１は、各種センサより検出されたエンジン回転速度及び油温をベース油圧マップに照らし合わせ、ベース油圧Ｐ１を求める。それに加え、油圧制御部６０１は、油圧作動装置の要求油圧Ｐ２を受け取り、これらのベース油圧Ｐ１及び要求油圧Ｐ２の中から最大の油圧を目標油圧として設定する。エンジン１００の運転状態により複数の要求油圧Ｐ２が存在する場合もある。なお、要求油圧Ｐ２が無い場合には、油圧制御部６０１は、ベース油圧Ｐ１を目標油圧として設定する。
【００８６】
別の見方をすれば、ベース油圧Ｐ１は、暫定的な目標油圧である。油圧作動装置の要求油圧Ｐ２があり且つその油圧Ｐ２がベース油圧Ｐ１よりも大きい場合には、油圧Ｐ２が目標油圧に設定される。
【００８７】
次に、油圧制御部６０１は、オイルポンプ８１から油圧センサ５０ａの位置までオイルが流通するときの油圧低下代に基いて目標油圧を増大させ、修正目標油圧を算出する。油圧低下代は、予めメモリに記憶されている。油圧制御部６０１は、修正目標油圧をオイルポンプ８１の流量（吐出量ひいては吐出圧）に変換して、目標流量（目標吐出量ひいては目標吐出圧）を得る。
【００８８】
続いて、油圧制御部６０１は、目標流量を補正する。具体的には、油圧制御部６０１は、排気側ＶＶＴ１８を作動させる場合の排気側ＶＶＴ１８の予測作動量を流量変換して、排気側ＶＶＴ１８の作動時の消費流量を得る。排気側ＶＶＴ１８の予測作動量は、現在の作動角と目標の作動角との差及びエンジン回転速度から求めることができる。また、油圧制御部６０１は、弁停止機構４５ｄ，４６ｄを作動させる場合の弁停止機構４５ｄ，４６ｄの予測作動量を流量変換して、弁停止機構４５ｄ，４６ｄの作動時の消費流量を得る。さらに、油圧制御部６０１は、オイルジェット７１を作動させる場合の消費流量を求める。油圧制御部６０１は、作動させる油圧作動装置に対応する消費流量を求めて、その消費流量を用いて前述の目標流量を補正する。
【００８９】
エンジン１００の定常運転時には、各油圧作動装置の予測作動量はゼロ（０）であるので、上記油圧作動装置の作動に応じた目標油圧の補正はなされない。これに対し、エンジン１００の過渡運転時には、作動する油圧作動装置に応じて目標油圧の補正がなされる。つまり、オイルポンプ８１の吐出量（吐出圧）が補正制御される。
【００９０】
さらに、油圧制御部６０１は、目標流量を油圧フィードバック量により補正する。この油圧フィードバック量は、エンジン１００の過渡運転時に、油圧センサ５０ａにより検出される油圧（実油圧）が目標油圧の変化に対してどのように変化するかを予測した予測油圧と上記検出される実油圧との偏差に応じた値である。実油圧が予測油圧よりも高いときには、油圧フィードバック量が負の値となり、目標流量を減量する一方、実油圧が予測油圧よりも低いときには、油圧フィードバック量が正の値となり、目標流量を増量する。実油圧が予測油圧と同じであれば、油圧フィードバック量は０であり、すなわち、油圧フィードバック量による補正は行われない。
【００９１】
エンジン１００の過渡運転時において、目標油圧が、例えばステップ状に変化したとき、オイルポンプ８１の応答遅れや、油圧がオイルポンプ８１から油圧センサ５０ａの位置に達するまでの応答遅れ等を含む、油圧の応答遅れにより、実油圧は目標油圧の変化に対して遅れて追従する。このような油圧の応答遅れによる実油圧の変化は、予め実験等により決められたむだ時間や時定数により予測することができ、こうして予測した予測油圧を設定する。ただし、オイルポンプ８１の定常運転時には、予測油圧は目標油圧と同じになり、目標油圧と実油圧との偏差をフィードバックする油圧フィードバック制御と実質的に同じになる。
【００９２】
目標油圧と実油圧との偏差をフィードバックする場合には、油圧の応答遅れにより、目標油圧が変化した直後における目標油圧と実油圧との偏差が大きくなり過ぎて、実油圧の目標油圧に対するオーバーシュートやアンダーシュートが生じ易くなる。特にオイルポンプ８１が劣化すると、上記偏差がより大きくなる。これに対し、予測油圧と実油圧との偏差は通常小さいので、予測油圧と実油圧を偏差をフィードバックすることにより、実油圧が予測油圧に略沿って変化するようになるので、実油圧の目標油圧に対するオーバーシュートやアンダーシュートが生じ難くなる。この結果、実油圧を目標油圧に円滑に一致させるようにすることができる。また、オイルポンプ８１が劣化することにより、目標油圧が変化した直後の目標油圧と実油圧との偏差がある程度大きくなったとしても、実油圧が予測油圧に略沿って変化するようになるので、実油圧の目標油圧に対するオーバーシュートやアンダーシュートは生じ難くなる。
【００９３】
油圧制御部６０１は、このように補正した目標流量とエンジン回転速度とをディーティ比マップに照らし合わせることにより、目標デューティ比を設定し、目標デューティ比を有する制御信号をオイル制御弁８４に送信する。  続いて、油圧制御部６０１によるオイルポンプ８１の吐出量制御及び運転制御部６０２によるエンジン１００の運転制御について図１０，１１のフローチャートを参照しながら説明する。
【００９４】
ステップＳ１において、油圧制御部６０１は、エンジン負荷、エンジン回転速度、油温及び水温を読み込む。油圧制御部６０１は、ステップＳ２において、エンジン負荷及びエンジン回転速度等に基づいて、油圧作動装置の作動条件を満たしているか否かを判定する。
【００９５】
油圧作動装置の作動条件を満たしていない場合には、油圧制御部６０１は、ステップＳ４において、ベース油圧マップから、エンジン回転速度及び油温に応じたベース油圧Ｐ１を求める。
【００９６】
一方、油圧作動装置の作動条件を満たしている場合には、油圧制御部６０１は、条件を満たしている油圧作動装置に対応する要求油圧Ｐ２をマップから読み込む（ステップＳ３）。その後、油圧制御部６０１は、ステップＳ４へ進み、前述のようにベース油圧Ｐ１を求める。
【００９７】
そして、油圧制御部６０１は、ベース油圧Ｐ１と要求油圧Ｐ２とを比較し、最も高い油圧を目標油圧として設定する（ステップＳ５）。尚、要求油圧Ｐ２が存在しない場合には、油圧制御部６０１は、ベース油圧Ｐ１を目標油圧に設定する。
【００９８】
続いて、油圧制御部６０１は、目標油圧に油圧低下代を加算して、修正目標油圧を算出し（ステップＳ６）、修正目標油圧を流量に変換して目標流量（目標吐出量）を求める（ステップＳ７）。さらに、油圧制御部６０１は、作動する油圧作動装置に応じて目標流量を補正する（ステップＳ８）。例えば、油圧制御部６０１は、目標流量に、ＶＶＴの作動時の消費流量、弁停止機構の作動時の消費流量、及び／又は、オイルジェットの作動時の消費流量を加算する。
【００９９】
そして、ステップＳ９において、油圧制御部６０１は、目標流量をディ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。油圧制御部６０１は、現在の制御信号のデューティ比（以下、「現在デューティ比」という）を読み込むと共に、現在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（ステップＳ１０）。現在デューティ比が目標デューティ比と一致しない場合には、油圧制御部６０１は、制御信号のデューティ比を目標デューティ比に変更し、該制御信号をオイル制御弁８４へ出力する（ステップＳ１１）。その後、油圧制御部６０１は、ステップＳ１２へ進む。一方、現在デューティ比が目標デューティ比と一致する場合には、油圧制御部６０１は、ステップＳ１１を経ることなく、ステップＳ１２へ進む。
【０１００】
ステップＳ１２では、油圧制御部６０１は、油圧センサ５０ａの油圧（以下、「実油圧」という）を読み込む。そして、油圧制御部６０１は、実油圧がステップＳ５の目標油圧と一致するか否かを判定する（ステップＳ１３）。
【０１０１】
実油圧と目標油圧とが一致する場合には、油圧制御部６０１は、ステップＳ１４へ進む。ステップＳ１４では、油圧制御部６０１は、エンジン負荷、エンジン回転速度及び油温を読み込む。そして、油圧制御部６０１は、エンジン負荷、エンジン回転速度又は油温がステップＳ１で読み込んだ値と変わっていないかを判定する（ステップＳ１５）。エンジン負荷、エンジン回転速度及び油温が変わっていない場合には、油圧制御部６０１は、ステップＳ１２に戻り、実油圧の読み込みからの処理を繰り返す。つまり、エンジン負荷、エンジン回転速度及び油温が変わらない場合には目標油圧も一定なので、油圧制御部６０１は、実油圧が目標油圧と一致するかの監視を続ける。一方、エンジン負荷、エンジン回転速度及び油温の何れかが変わっている場合には、油圧制御部６０１は、ステップＳ２に戻り、ステップＳ２以降の処理を繰り返す。つまり、油圧制御部６０１は、目標油圧の設定からやり直す。
【０１０２】
ステップＳ１３において実油圧と目標油圧とが一致しない場合には、油圧制御部６０１は、実油圧と目標油圧との偏差に基づいて制御信号のデューティ比を調整し、その制御信号をオイル制御弁８４へ出力する（ステップＳ１６）。そして、油圧制御部６０１は、油圧センサ５０ａの実油圧を読み込み（ステップＳ１７）、該実油圧がステップＳ５の目標油圧と一致するか否かを判定する（ステップＳ１８）。
【０１０３】
つまり、ステップＳ１６〜Ｓ１８においては、油圧制御部６０１は、制御信号のデューティ比を調整し、実油圧が目標油圧と一致するか否かを確認する。この調整により実油圧が目標油圧と一致するようになった場合には、油圧制御部６０１は、前述のステップＳ１４へ進む。一方、この調整によっても実油圧と目標油圧とが一致しない場合には、油圧制御部６０１は、ステップＳ１９へ進み、デューティ比のさらなる調整を実行する。
【０１０４】
ステップＳ１９においては、油圧制御部６０１は、実油圧が目標油圧よりも大きいか否かを判定する。実油圧が目標油圧よりも大きい場合には、油圧制御部６０１は、オイルポンプ８１の吐出量を低減させるべく、制御信号のデューティ比を所定量だけ増加させる（ステップＳ２０）。そして、油圧制御部６０１は、実油圧を読み込み、実油圧が目標油圧よりも大きい状態が継続しているか否かを判定する（ステップＳ２１）。実油圧が目標油圧よりも大きくない場合には、油圧制御部６０１は、ステップＳ１８に戻り、実油圧が目標油圧と一致するか否かの判定を行う。一方、実油圧が目標油圧よりもまだ大きい場合には、油圧制御部６０１は、デューティ比がその上限値となっているか否かを判定する（ステップＳ２２）。デューティ比には、オイル制御弁８４からオイルポンプ８１へ供給するオイルの流量の調整可能範囲に対応した上限値と下限値とがある。デューティ比が上限値となっていない場合には、油圧制御部６０１は、ステップＳ２０へ戻り、制御信号のデューティ比を再び所定量だけ増加させる。
【０１０５】
このように、実油圧が目標油圧よりも大きい場合には、実油圧が目標油圧以下となるか又はデューティ比が上限値に達するまで、制御信号のデューティ比を所定量ずつ増加させ、実油圧を目標油圧に近づける。実油圧が目標油圧に一致した場合には、デューティ比の調整が一旦終了し、油圧制御部６０１の処理は、ステップＳ１８を経て、ステップＳ１４へ移行する。
【０１０６】
一方、実油圧が目標油圧よりも小さい場合には、油圧制御部６０１は、制御信号のデューティ比を所定量だけ減少させる（ステップＳ２３）。そして、油圧制御部６０１は、実油圧を読み込み、実油圧が目標油圧よりも小さい状態が継続しているか否かを判定する（ステップＳ２４）。実油圧が目標油圧よりも小さくない場合には、油圧制御部６０１は、ステップＳ１８に戻り、実油圧が目標油圧と一致するか否かの判定を行う。一方、実油圧が目標油圧よりもまだ小さい場合には、油圧制御部６０１は、デューティ比がその下限値となっているか否かを判定する（ステップＳ２５）。デューティ比が下限値となっていない場合には、油圧制御部６０１は、ステップＳ２３へ戻り、制御信号のデューティ比を再び所定量だけ減少させる。
【０１０７】
このように、実油圧が目標油圧よりも小さい場合には、実油圧が目標油圧以上となるか又はデューティ比が下限値に達するまで、制御信号のデューティ比を所定量ずつ減少させ、実油圧を目標油圧に近づける。実油圧が目標油圧に一致した場合には、デューティ比の調整が一旦終了し、油圧制御部６０１の処理は、ステップＳ１８を経て、ステップＳ１４へ移行する。
【０１０８】
こうして、ステップＳ１３において実油圧が目標油圧と一致していない場合には、油圧制御部６０１は、ステップＳ１６〜Ｓ２５を実行することによって、制御信号のデューティ比を調整して、実油圧を目標油圧に一致させる。
【０１０９】
ところで、オイル供給装置２００の不具合により、制御信号のデューティ比を限界まで調整しても、実油圧が目標油圧に一致しない場合があり得る。例えば、オイル制御弁８４が正常に作動していない場合には、制御信号のデューティ比を調整しても、オイル制御弁８４を介してオイルポンプ８１に供給されるオイルの流量がデューティ比の通りには変化しないことがある（場合によっては、全く変化しない）。そのような状態において、デューティ比を増加又は減少させていくと、実油圧が目標油圧に一致することなく、デューティ比が上限値又は下限値に達する。あるいは、給油路５で大きなオイル漏れが生じている場合には、オイルポンプ８１の吐出量を上げても実油圧が上がらないので、実油圧が目標油圧に一致することなく、デューティ比が下限値に達する。オイル制御弁８４や給油路５でのオイル漏れ以外にも、オイルポンプ８１、油圧センサ５０ａ、油圧作動部品及び潤滑部の不具合が生じた場合であっても、前述のように、実油圧が目標油圧に一致することなく、デューティ比が上限値又は下限値に達し得る。
【０１１０】
そこで、コントローラ６０は、実油圧が目標油圧に一致することなく、デューティ比が上限値又は下限値に達した場合（以下、この状態を「油圧異常」という）には、エンジン１００の運転状態を一部制限する。油圧異常としては、実油圧が目標油圧よりも高い場合である高油圧異常と実油圧が目標油圧よりも低い低油圧異常とがあるので、コントローラ６０は、実油圧が目標油圧よりも高いか低いかによって、エンジン１００の制限運転の内容を変更している。
【０１１１】
詳しくは、デューティ比が上限値に達した場合（ステップＳ２２においてＹＥＳ）は、実油圧が目標油圧よりも高すぎる高油圧異常時である。デューティ比が大きくなるほど、オイル制御弁８４を介してオイルポンプ８１へ供給されるオイルの流量が増加するので、オイルポンプ８１の容量は小さくなる。つまり、デューティ比が上限値に達した場合は、実油圧を低減しようとしているときであり、即ち、実油圧が高すぎる場合である。この場合、運転制御部６０２は、故障であると判定し（ステップＳ２６）、第１フェールセーフモードに移行する（ステップＳ２７）。
【０１１２】
第１フェールセーフモードでは、運転制御部６０２は、エンジン回転速度が高い、又はエンジン負荷が大きい運転を禁止する。具体的には、図１２に示すように、運転制御部６０２は、エンジン回転速度が所定の第１上限回転速度Ｖｈを超えず且つ、エンジン負荷が所定の第１上限負荷Ｐｈを超えない範囲にエンジン１００の運転状態を制限する。
【０１１３】
オイルポンプ８１はエンジン１００により駆動されるので、容量が一定であるとすると、エンジン回転速度が増加するほど、オイルポンプ８１の吐出量は増加する。そこで、実油圧が目標油圧よりも高く且つ実油圧が制御不能な場合には、運転制御部６０２は、エンジンの高回転側の運転を制限することによって、オイルポンプ８１の吐出量が高くなり過ぎることを抑制する。こうして、オイルポンプ８１の吐出量が過大となることをエンジン１００の運転制限により抑制することによって、オイル供給装置２００におけるオイル漏れ（例えば、オイルフィルタ８２等からのオイル漏れ）や油圧作動装置の誤作動を抑制することができる。第１上限回転速度Ｖｈは、実油圧が高すぎる場合に許容される上限のエンジン回転速度であり、第１上限負荷Ｐｈは、実油圧が高すぎる場合に許容される上限のエンジン負荷である。
【０１１４】
一方、デューティ比が下限値に達した場合（ステップＳ２５においてＹＥＳ）は、実油圧が目標油圧よりも低すぎる低油圧異常時である。デューティ比が小さくなるほど、オイル制御弁８４を介してオイルポンプ８１へ供給されるオイルの流量が減少するので、オイルポンプ８１の容量は大きくなる。つまり、デューティ比が上限値に達した場合は、実油圧を増加させようとしているときであり、即ち、実油圧が低すぎる場合である。この場合、運転制御部６０２は、実油圧が所定の下限油圧未満か否かを判定する（ステップＳ２８）。下限油圧は、潤滑部での焼き付き等を考慮して定められた、エンジン１００を運転するために必要最低限の油圧である。つまり、実油圧が低すぎる場合には、運転制御部６０２は、必要最低限の油圧が確保されているか否かを判定する。
【０１１５】
そして、実油圧が下限油圧以上である場合には、運転制御部６０２は、故障であると判定し（ステップＳ２９）、第２フェールセーフモードに移行する（ステップＳ３０）。第２フェールセーフモードは、図１３に示すように、第１フェールセールモードと同様に、エンジンの高回転側及び高負荷側の運転を制限する運転モードである。ただし、エンジン１００の運転可能範囲の上限回転速度及び上限負荷が、実油圧が低すぎる場合に対応した値に設定されている。具体的には、運転制御部６０２は、エンジン回転速度が所定の第２上限回転速度Ｖｌを超えず且つ、エンジン負荷が所定の第２上限負荷Ｐｌを超えない範囲にエンジン１００の運転状態を制限する。第２上限回転速度Ｖｌは、実油圧が低すぎる場合に許容される上限のエンジン回転速度であり、第２上限負荷Ｐｌは、実油圧が低すぎる場合に許容される上限のエンジン負荷である。第２上限回転速度Ｖｌは、第１上限回転速度Ｖｈと異なる値であっても、同じ値であってもよい。第２上限負荷Ｐｌは、第１上限負荷Ｐｈと異なる値であっても、同じ値であってもよい。
【０１１６】
このようにエンジンの高回転側及び高負荷側の運転を制限することによって、潤滑部における必要油圧を低減することができる。つまり、エンジン回転速度が高くなるほど、また、エンジン負荷が高くなるほど、潤滑部における必要油圧が高くなる。エンジンの高回転側及び高負荷側の運転を制限することによって、潤滑部における必要油圧を低減することができるので、実油圧が低すぎる場合であっても、潤滑部における潤滑不良の発生を抑制することができる。
【０１１７】
一方、実油圧が下限油圧未満である場合には、運転制御部６０２は、故障であると判定し（ステップＳ３１）、退避モードに移行する（ステップＳ３２）。退避モードは、エンジン１００の運転をすぐに停止させることを前提とし、車両を路肩等の安全な場所まで運転できる最低限の走行性を確保した運転モードである。具体的には、退避モードにおいては、運転制御部６０２は、エンジン回転速度が所定の第３上限回転速度Ｖｘを超えず且つ、エンジン負荷が所定の第３上限負荷Ｐｘを超えない範囲にエンジン１００の運転状態を制限する。第３上限回転速度Ｖｘは、第２上限回転速度Ｖｌよりも小さい値である。第３上限負荷Ｐｘは、第２上限負荷Ｐｌよりも小さい値である。
【０１１８】
それに加えて、運転制御部６０２は、第１フェールセーフモードの第１上限回転速度Ｖｈ及び第２フェールセーフモードの第２上限回転速度Ｖｌを油温に応じて補正する。
【０１１９】
詳しくは、オイルポンプ８１の容量が最大となった状態で制御不能な場合には、オイルポンプ８１の最大油圧Ｐｍａｘは、図１４に示すように、エンジン回転速度が上昇するほど増加する。そして、エンジン回転速度がＶｈ１になると、最大油圧Ｐｍａｘは、上限油圧Ｐｌｍｔ１に達する。上限油圧Ｐｌｍｔ１は、オイル供給装置２００としての許容できる油圧の上限値であり、これを超えるとオイル漏れが生じたり、油圧作動装置が誤作動したりする油圧である。最大油圧Ｐｍａｘが上限油圧Ｐｌｍｔ１に達するときのエンジン回転速度が、第１フェールセーフモードの第１上限回転速度Ｖｈである。つまり、第１フェールセーフモードでは、最大油圧Ｐｍａｘが上限油圧Ｐｌｍｔ１に達するエンジン回転速度以下でエンジン１００が運転される。
【０１２０】
このオイルポンプ８１の最大油圧Ｐｍａｘは、エンジン回転速度だけでなく、油温によっても変化する。油温が上昇するほどオイルの粘度が低下するので、オイルポンプ８１の吐出効率が低下する。つまり、エンジン回転速度が同じであっても、最大油圧Ｐｍａｘは、油温が高いほど小さくなる。また、エンジン回転速度に対する最大油圧Ｐｍａｘの変化率（傾き）は、油温が高くなるほど小さくなる。その結果、第１上限回転速度Ｖｈは、油温が高いほど大きくなる。図１４の例で説明すると、油温がＴ１からＴ２へ上昇すると、エンジン回転速度に対する最大油圧Ｐｍａｘの変化率は小さくなり、第１上限回転速度がＶｈ１からＶｈ２へ増大する。
【０１２１】
これに対応させて、運転制御部６０２は、図１２に示すように、油温が上昇するほど、第１フェールセーフモードの第１上限回転速度Ｖｈを大きくする。これにより、第１フェールセーフモードにおけるエンジン１００の運転可能範囲は、油温が高くなるほど高回転側に拡大される。
【０１２２】
一方、オイルポンプ８１の容量が最小となった状態で制御不能な場合には、オイルポンプ８１の最小油圧Ｐｍｉｎは、図１４に示すように、エンジン回転速度が微小なときを除いて、エンジン回転速度によらず略一定となる。この最小油圧Ｐｍｉｎが、オイル供給装置２００としての許容できる油圧の下限値である下限油圧Ｐｌｍｔ２よりも大きければ、エンジン１００を問題無く運転することが可能である。しかしながら、下限油圧Ｐｌｍｔ２は、図１４に示すように、エンジン回転速度に応じて変化する。詳しくは、下限油圧Ｐｌｍｔ２は、エンジン回転速度が上昇するほど高くなる。つまり、エンジン回転速度が上昇するほど、潤滑部における必要油圧が高くなるので、それに合わせて、下限油圧Ｐｌｍｔ２も高くなる。そのため、エンジン回転速度が低いときには、最小油圧Ｐｍｉｎが下限油圧Ｐｌｍｔ２よりも大きいが、エンジン回転速度が大きくなると、最小油圧Ｐｍｉｎが下限油圧Ｐｌｍｔ２を下回るようになる。最小油圧Ｐｍｉｎが下限油圧Ｐｌｍｔ２に達するときのエンジン回転速度が、第２フェールセーフモードの第２上限回転速度Ｖｌである。つまり、第２フェールセーフモードでは、最小油圧Ｐｍｉｎが下限油圧Ｐｌｍｔ２に達するエンジン回転速度以下でエンジン１００が運転される。
【０１２３】
この下限油圧Ｐｌｍｔ２は、エンジン回転速度だけでなく、油温によっても変化する。油温が低下するほどオイルの粘度が上昇するので、潤滑部における油膜が確保されやすくなる。つまり、油温が低下するほど潤滑部における必要油圧が小さくなるので、エンジン回転速度が同じであっても、下限油圧Ｐｌｍｔ２は、油温が低いほど小さくなる。その結果、第２上限回転速度Ｖｌは、油温が低いほど大きくなる。図１４の例で説明すると、油温がＴ３からＴ４へ低下すると、第２上限回転速度がＶｌ３からＶｌ４へ増大する。
【０１２４】
これに対応させて、運転制御部６０２は、図１３に示すように、油温が低下するほど、第２フェールセーフモードの第２上限回転速度Ｖｌを大きくする。これにより、第２フェールセーフモードにおけるエンジン１００の運転可能範囲は、油温が低くなるほど高回転側に拡大される。
【０１２５】
以上のように、運転制御部６０２は、油圧異常時には、エンジン回転速度が第１上限回転速度Ｖｈ又は第２上限回転速度Ｖｌを超えない範囲にエンジン１００の運転状態を制限する。これにより、オイル漏れ、油圧作動装置の誤作動、又は、潤滑部の潤滑不良等の油圧の制御不良に起因する不具合が抑制される。さらに、このとき、運転制御部６０２は、第１上限回転速度Ｖｈ又は第２上限回転速度Ｖｌを油温に応じて補正する。つまり、油温異常時であっても、エンジン１００の運転可能範囲は油温に応じて変化する。そこで、運転制御部６０２は、油圧異常時にエンジン１００の運転状態を一律に制限するのではなく、制限するエンジン１００の運転範囲を油温に応じて適宜調整する。これにより、油温異常時には、エンジン１００の運転状態が油温に応じて適切に制限され、エンジンの運転状態が不必要に制限されることが防止される。その結果、車両の走行性を確保することができる。
【０１２６】
《その他の実施形態》
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、前記実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
【０１２７】
前記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【０１２８】
例えば、前記実施形態では、オイルポンプ８１は、可変容量型のオイルポンプに限られるものではない。オイルポンプ８１は、容量が固定されたオイルポンプであってもよい。この場合、給油路５には、リリーフ弁が設けられている。オイル供給装置２００は、このリリーフ弁により、給油路５の実油圧が所定の上限油圧以下となるように制御される。つまり、リリーフ弁が油圧制御装置として機能する。
【０１２９】
また、オイルポンプ８１は、クランクシャフト２６により駆動されるのではなく、電動オイルポンプであってもよい。
【０１３０】
また、運転制御部６０２は、デューティ比が上限値又は下限値となった場合に、高油圧異常又は低油圧異常であると判定し、第１フェールセーフモード、第２フェールセーフモード及び退避モードの何れかに移行するように構成されている。しかし、運転制御部６０２は、デューティ比が上限値又は下限値となった状態が所定期間、継続したことをもって、高油圧異常又は低油圧異常であると判定するようにしてもよい。
【０１３１】
さらに、運転制御部６０２は、第１フェールセーフモード及び第２フェールセーフモードにおいて、エンジン１００の運転領域の上限回転速度を油温に応じて補正しているが、エンジン１００の運転領域の上限負荷も油温に応じて補正してもよい。例えば、第１フェールセーフモードにおいて、運転制御部６０２は、エンジン１００の運転領域の第１上限負荷Ｐｈを油温が上昇するほど大きくしてもよい。また、第２フェールセーフモードにおいて、運転制御部６０２は、エンジン１００の運転領域の第２上限負荷Ｐｌを油温が低下するほど大きくしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１３２】
以上説明したように、ここに開示された技術は、エンジンのオイル供給装置について有用である。
【符号の説明】
【０１３３】
１００    エンジン
５        給油路
５０ａ    油圧センサ
６０      コントローラ（制御装置）
６０１    油圧制御部
６０２    運転制御部
６３      油温センサ
８１      オイルポンプ（油圧制御装置）
８４      オイル制御弁（油圧制御装置、制御弁）
２００      オイル供給装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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