(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンによって駆動される可変容量型のオイルポンプと、
上記オイルポンプから吐出されたオイルを上記エンジンの各部に供給するメインギャラリ及び該メインギャラリと上記オイルポンプの吐出口とを接続しかつオイルフィルタが設けられた上流側給油路を有する給油路と、
上記メインギャラリと上記オイルポンプからのオイルの吐出量を調整する圧力室とを接続しかつ上記エンジンの運転状態に応じて上記オイルポンプからのオイルの吐出量を制御するオイル制御弁が配置された制御用油路と、を備えたエンジンのオイル供給装置であって、
上記上流側給油路における、上記オイルポンプと上記オイルフィルタとの間に設けられ、上記上流側給油路内の油圧が所定油圧以上のときにオイルをリリーフするリリーフ弁と、
上記リリーフ弁からリリーフされるオイルを、上記制御用油路を介して上記圧力室に作用させて、上記オイルポンプからのオイルの吐出量を調整する調整用油路と、
上記給油路の油圧を検出する油圧センサと、
上記油圧センサによって検出された検出油圧が、上記エンジンの運転状態に応じて予め設定された目標油圧になるように上記オイル制御弁の作動を制御して、上記オイルポンプの吐出量を制御する制御装置と、を備える
ことを特徴とするエンジンのオイル供給装置。
【請求項２】
エンジンによって駆動されるオイルポンプと、
上記オイルポンプから吐出されたオイルを上記エンジンの各部に供給するメインギャラリ及び該メインギャラリと上記オイルポンプの吐出口とを接続しかつオイルフィルタが設けられた上流側給油路を有する給油路と、
上記オイルポンプから吐出されたオイルの一部を上記オイルポンプに戻すバイパス油路及び上記バイパス油路の開閉を制御する弁体と該弁体の動作を制御する制御用圧力室とを備えた第２リリーフ弁を有し、エンジンの運転状態に応じて上記給油路の油圧を制御する油圧制御機構と、を備えたエンジンのオイル供給装置であって、
上記上流側給油路における、上記オイルポンプと上記オイルフィルタとの間に設けられ、上記上流側給油路内の油圧が所定油圧以上のときにオイルをリリーフする第１リリーフ弁と、
上記第１リリーフ弁からリリーフされるオイルを上記制御用圧力室に作用させて、上記バイパス油路の開閉を調整する調整用油路と、を備える
ことを特徴とするエンジンのオイル供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンのオイル供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンの各部にオイルを供給するオイル供給装置が知られている。例えば、特許文献１に記載のオイル供給装置は、オイルフィルタとオイルポンプとの間の給油路に、該給油路の油圧が所定油圧よりも高くなったときに開くリリーフ弁を設け、エンジンの冷間始動時において、給油路内の油圧が所定油圧よりも高くなったときには、上記リリーフ弁を開き、オイルをオイルパンに戻すことで、給油路の油圧を調整している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平０５−９０９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、特に、冷間時はオイルの粘度が高くなり、給油路内の油圧が上昇しやすいため、給油路内の油圧の上昇によって、オイルポンプ直後の部品、例えばオイルフィルタまたはオイルクーラが設けられた容器からオイル漏れが発生しやすい。そのため、オイルポンプから吐出されるオイルの吐出量や油圧を早期に制御して、オイルフィルタまたはオイルクーラが設けられた容器からのオイル漏れを防止する必要がある。
【０００５】
しかし、オイルポンプから吐出されるオイルの吐出量や油圧の制御は、一般に、オイルポンプから供給されるオイルの油圧を利用して実行されるところ、エンジン始動時などは、オイルが十分に供給されていないため、オイルポンプの制御の応答性が低下する。
【０００６】
特許文献１では、給油路内の油圧が所定油圧よりも高くなったときにはリリーフ弁からオイルをリリーフさせているが、リリーフさせたオイルをオイルパンに戻しているだけであり、エンジン始動時におけるオイルポンプの制御の応答性の低下は免れない。
【０００７】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、オイルポンプからのオイルの吐出量や油圧を早期に制御して、オイルフィルタまたはオイルクーラが設けられた容器からのオイル漏れを防止しつつ、上記制御の応答性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、エンジンによって駆動される可変容量型のオイルポンプと、上記オイルポンプから吐出されたオイルを上記エンジンの各部に供給するメインギャラリ及び該メインギャラリと上記オイルポンプの吐出口とを接続しかつオイルフィルタが設けられた上流側給油路を有する給油路と、上記メインギャラリと上記オイルポンプからのオイルの吐出量を調整する圧力室とを接続しかつ上記エンジンの運転状態に応じて上記オイルポンプからのオイルの吐出量を制御するオイル制御弁が配置された制御用油路と、を備えたエンジンのオイル供給装置を対象として、上記上流側給油路における、上記オイルポンプと上記オイルフィルタとの間に設けられ、上記上流側給油路内の油圧が所定油圧以上のときにオイルをリリーフするリリーフ弁と、上記リリーフ弁からリリーフされるオイルを、上記制御用油路を介して上記圧力室に作用させて、上記オイルポンプからのオイルの吐出量を調整する調整用油路と、上記給油路の油圧を検出する油圧センサと、上記油圧センサによって検出された検出油圧が、上記エンジンの運転状態に応じて予め設定された目標油圧になるように、上記オイル制御弁の作動を制御して、上記オイルポンプの吐出量を制御する制御装置と、を備える、構成とした。
【０００９】
この構成によれば、調整用油路及び制御用油路を介して、リリーフ弁からリリーフされるオイルが圧力室に作用することで、オイルポンプからのオイルの吐出量が調整される。
【００１０】
具体的には、給油路の油圧が所定油圧以上のときには、リリーフ弁が開き、オイルポンプから供給されたオイルの一部がリリーフ弁を介してリリーフされ、該リリーフされたオイルが調整用油路を介して圧力室へと流れて、該圧力室に作用することで、上記圧力室内の油圧が調整され、オイルポンプからのオイルの吐出量が調整される。
【００１１】
すなわち、所定油圧以上の油圧のときにリリーフ弁からリリーフされるオイルを、調整用油路及び制御用油路を介して圧力室に作用させるようにすることで、エンジン始動時であっても、圧力室に早期にオイルが供給されるため、該オイルの作用によって、オイルポンプからのオイルの吐出量を調整することができる。その結果、オイルポンプからのオイルの吐出量が減少されて、オイルフィルタが設けられた容器からのオイル漏れが防止される。また、エンジン始動時において、圧力室へ早期にオイルが充填されるため、早期にオイルポンプからのオイルの吐出量を制御することができ、エンジン始動時において、オイルポンプからのオイルの吐出量に対する制御応答性が向上される。
【００１２】
また、エンジンの運転状態に応じて、オイル制御弁の作動を制御することで、上記運転状態に応じた適切な量のオイルをオイルポンプから吐出させることができる。この結果、エンジンにかかるオイルポンプの駆動負荷を低減することができる。
【００１３】
また、本発明の他の態様は、エンジンによって駆動されるオイルポンプと、上記オイルポンプから吐出されたオイルを上記エンジンの各部に供給するメインギャラリ及び該メインギャラリと上記オイルポンプの吐出口とを接続しかつオイルフィルタが設けられた上流側給油路を有する給油路と、上記オイルポンプから吐出されたオイルの一部を上記オイルポンプに戻すバイパス油路及び上記バイパス油路の開閉を制御する弁体と該弁体の動作を制御する制御用圧力室とを備えた第２リリーフ弁を有し、エンジンの運転状態に応じて上記給油路の油圧を制御する油圧制御機構と、を備えたエンジンのオイル供給装置を対象として、上記上流側給油路における、上記オイルポンプと上記オイルフィルタとの間に設けられ、上記上流側給油路内の油圧が所定油圧以上のときにオイルをリリーフする第１リリーフ弁と、上記第１リリーフ弁からリリーフされるオイルを上記制御用圧力室に作用させて、上記バイパス油路の開閉を調整する調整用油路と、を備える、構成とした。
【００１４】
この構成によると、第１リリーフ弁からリリーフされるオイルが調整用油路を介して油圧制御機構の第２リリーフ弁の制御用圧力室に作用することで、第２リリーフ弁の弁体の動作が制御され、バイパス油路の開閉が制御されるため、上流側給油路を流れるオイルの油圧が調整される。
【００１５】
具体的には、給油路の油圧が所定油圧以上のときには、第１リリーフ弁が開き、オイルポンプから供給されたオイルの一部が第１リリーフ弁を介してリリーフされ、該リリーフされたオイルが調整用油路を介して第２リリーフ弁の制御用圧力室へと流れて、該制御用圧力室に作用する。オイルが制御用圧力室に作用することで、制御用圧力室内の油圧が上昇し、弁体がバイパス油路を開く方向に動き、バイパス油路が開く。これにより、オイルポンプから吐出されたオイルの一部がバイパス油路に流れて、オイルフィルタに作用するオイルの油圧が低下するように調整される。
【００１６】
上述したように、エンジン冷間時は、オイルポンプからのオイルの吐出量や油圧をエンジン温間時よりも小さくして、オイルフィルタが設けられた容器からのオイル漏れを防止する必要がある。しかし、通常、エンジン始動時には、バイパス油路を開閉させるための弁体の動作を制御する制御用圧力室にオイルが供給されておらず、バイパス油路を開くまでに、時間が掛かってしまう。
【００１７】
それに対し、所定油圧以上の油圧のときにリリーフ弁からリリーフされるオイルを、調整用油路を介して制御用圧力室に作用させるようにする。これにより、エンジン始動時であっても、制御用圧力室に早期にオイルが供給されるため、該オイルの作用によって、バイパス油路を早期に開くことができる。その結果、上流側給油路を流れるオイルの油圧が調整されて、オイルフィルタが設けられた容器からのオイル漏れが早期に防止される。また、エンジン始動時において、制御用圧力室へオイルが充填されるため、早期にバイパス油路へオイルを流入させることができる。この結果、エンジン始動時において、オイルポンプから吐出されるオイルの油圧に対する制御応答性が向上される。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明のエンジンのオイル供給装置は、エンジンによって駆動される可変容量型のオイルポンプと、オイルポンプから吐出されたオイルをエンジンの各部に供給するメインギャラリ及び該メインギャラリとオイルポンプの吐出口とを接続しかつオイルフィルタが設けられた上流側給油路を有する給油路と、メインギャラリとオイルポンプからのオイルの吐出量を調整する圧力室とを接続しかつエンジンの運転状態に応じてオイルポンプからのオイルの吐出量を制御するオイル制御弁が配置された制御用油路と、を備えたエンジンのオイル供給装置を対象として、所定油圧以上のときにオイルをリリーフするリリーフ弁と、リリーフ弁からリリーフされるオイルを、オイルポンプから吐出されるオイルの吐出量や油圧を制御する部分に供給する調整用油路とを備えているため、所定油圧以上のときにはリリーフ弁からオイルをリリーフさせることで、所定油圧以上のオイルがオイルフィルタに作用するのを防止して、オイルフィルタが設けられた容器からのオイル漏れを防止することができるとともに、エンジン始動時において、オイルポンプから吐出されるオイルの吐出量や油圧を制御する部分に早期にオイルを供給することで、上記制御の応答性を向上させることができる。
【００１９】
また、本発明のエンジンのオイル供給装置における他の態様では、エンジンによって駆動されるオイルポンプと、オイルポンプから吐出されたオイルをエンジンの各部に供給するメインギャラリ及び該メインギャラリとオイルポンプの吐出口とを接続しかつオイルフィルタが設けられた上流側給油路を有する給油路と、オイルポンプから吐出されたオイルの一部をオイルポンプに戻すバイパス油路及びバイパス油路の開閉を制御する弁体と該弁体の動作を制御する制御用圧力室とを備えた第２リリーフ弁を有し、エンジンの運転状態に応じて給油路の油圧を制御する油圧制御機構と、を備えたエンジンのオイル供給装置を対象として、上流側給油路における、オイルポンプとオイルフィルタとの間に設けられ、上流側給油路内の油圧が所定油圧以上のときにオイルをリリーフする第１リリーフ弁と、第１リリーフ弁からリリーフされるオイルを上記制御用圧力室に作用させて、バイパス油路の開閉を調整する調整用油路と、を備えているため、所定油圧以上のときには第１リリーフ弁からオイルをリリーフさせることで、所定油圧以上のオイルがオイルフィルタに作用するのを防止して、オイルフィルタが設けられた容器からのオイル漏れを防止することができるとともに、エンジン始動時において、オイルポンプから吐出されるオイルの吐出量や油圧を制御する部分に早期にオイルを供給することで、上記制御の応答性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態１に係るオイル供給装置が設けられたエンジンの概略構成を示す断面図である。
【図２】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３】実施形態１に係るオイル供給装置の油圧回路図である。
【図４】可変容量型オイルポンプの特性を示す図である。
【図５】エンジン回転速度に対するエンジンの減気筒運転領域を示す図である。
【図６】エンジン冷却水の水温に対するエンジンの減気筒運転領域を示す図である。
【図７】エンジン低負荷時のポンプの目標油圧設定について説明するための図である。
【図８】エンジン高負荷時のポンプの目標油圧設定について説明するための図である。
【図９】実施形態２に係るオイル供給装置の油圧回路図である。
【図１０】実施形態２に係るオイル供給装置の低圧設定時におけるオイルの流れを表す図である。
【図１１】実施形態２に係るオイル供給装置の高圧設定時におけるオイルの流れを表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（実施形態１）
以下、本発明の実施形態１について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２２】
図１は、実施形態１に係るオイル供給装置１が設けられたエンジン２の概略構成を示す。このエンジン２は、第１気筒乃至第４気筒が順に図１の紙面に垂直な方向に直列に配置された直列４気筒ガソリンエンジンであって、自動車等の車両に搭載される。エンジン２において、カムキャップ３、シリンダヘッド４、シリンダブロック５、クランクケース６及びオイルパン７が上下に連結されている。シリンダブロック５には、４つのシリンダボア８が形成され、各シリンダボア８をそれぞれ摺動可能なピストン９と、クランクケース６に回転自在に支持されたクランクシャフト１１とがコネクティングロッド１０によって連結され、シリンダブロック５のシリンダボア８と、ピストン９と、シリンダヘッド４とによって燃焼室１２が気筒毎に区画される。
【００２３】
シリンダヘッド４には、燃焼室１２に開口する吸気ポート１３と排気ポート１４とが設けられている。吸気ポート１３には、吸気ポート１３を開閉する吸気弁１５が設けられ、排気ポート１４には、排気ポート１４を開閉する排気弁１６が設けられている。これら吸気弁１５及び排気弁１６は、回転するカムシャフト１９，２０の外周に設けられたカム部１９ａ，２０ａによって駆動される。
【００２４】
詳しくは、吸気弁１５及び排気弁１６は、それぞれバルブスプリング１７，１８により閉方向（図１では上方向）に付勢されている。吸気弁１５及び排気弁１６とカム部１９ａ，２０ａとの間には、それぞれスイングアーム２１，２２が介設されている。スイングアーム２１，２２の一端部は、それぞれ油圧ラッシュアジャスタ（以下、Hydraulic Lash Adjusterを略してＨＬＡという）２４，２５のピボット機構２４ａ，２５ａの頂部に支持されている。スイングアーム２１，２２は、それぞれの略中央部に回転自在に設けられたカムフォロア２１ａ，２２ａが、それぞれカム部１９ａ，２０ａによって下方に押されて、ＨＬＡ２４，２５のピボット機構２４ａ，２５ａの頂部を支点として揺動する。スイングアーム２１，２２は、このように揺動することによって、他端部でそれぞれ吸気弁１５及び排気弁１６をバルブスプリング１７，１８の付勢力に抗して開方向（図１では下方向）に移動させる。ＨＬＡ２４，２５は、油圧によりバルブクリアランスを自動的にゼロに調整する。
【００２５】
エンジン２の気筒列方向両端部に位置する第１及び第４気筒に設けられたＨＬＡ２４，２５は、それぞれ吸気弁１５及び排気弁１６の動作を停止させる弁停止機構を備えている。すなわち、ＨＬＡ２４，２５は、エンジン２における全気筒の一部である第１及び第４気筒の作動を休止させる減気筒運転時に、第１及び第４気筒の吸気弁１５及び排気弁１６を作動停止（開閉動作を停止）させる一方、全気筒（４気筒）を作動させる全気筒運転時には、第１及び第４気筒の吸気弁１５及び排気弁１６を作動させる（開閉動作させる）ようにするものである。第２及び第３気筒の吸気弁１５及び排気弁１６については、減気筒運転時及び全気筒運転時共に作動している。このため、減気筒運転時には、エンジン２の全気筒のうち第１及び第４気筒のみの吸気弁１５及び排気弁１６が作動停止し、全気筒運転時には、全気筒の吸気弁１５及び排気弁１６が作動することになる。尚、詳しくは後述するが、減気筒運転及び全気筒運転は、エンジン２の運転状態に応じて切り替えられる。
【００２６】
シリンダヘッド４の第１及び第４気筒に対応する部分には、ＨＬＡ２４，２５を装着するための装着孔が形成されている。ＨＬＡ２４，２５は、該装着孔に装着される。シリンダヘッド４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、ＨＬＡ２４，２５にオイルが供給される。
【００２７】
また、エンジン２には、吸気弁１５及び排気弁１６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とする）が設けられている。吸気側のＶＶＴは電動式であり、排気側のＶＶＴ２６（図２参照）は油圧式である。
【００２８】
シリンダブロック５には、シリンダボア８の排気側の側壁内を気筒列方向に延びるメインギャラリ５４が設けられている。このメインギャラリ５４の下側近傍には、このメインギャラリ５４と連通するピストン冷却用のオイルジェット２８（オイル噴射弁）がピストン９毎に設けられている。このオイルジェット２８は、ピストン９の下側に配置されたノズル部２８ａを有しており、ノズル部２８ａからピストンの頂部の裏面にむけてエンジンオイル（以下、単にオイルという）を噴射するように構成されている。
【００２９】
吸気側カムシャフト１９の上方には、吸気側オイルシャワー２９が設けられ、排気側カムシャフト２０の上方には排気側オイルシャワー３０が設けられている。吸気側オイルシャワー２９及び排気側オイルシャワー３０は、その下方に位置するカムシャフト１９，２０のカム部１９ａ，２０ａと、そのさらに下方に位置するスイングアーム２１，２２とカムフォロア２１ａ，２２ａとの接触部とに、潤滑用のオイルを滴下するように構成されている。
【００３０】
ここで、油圧作動装置の一例として、弁停止機構について説明する。この弁停止機構は、エンジン２における全気筒の一部である第１及び第４気筒の吸気弁１５及び排気弁１６のうち少なくとも一方の弁（実施形態１では両方の弁）をエンジン２の運転状態に応じて油圧作動により作動停止させるものである。これにより、エンジン２の運転状態に応じて減気筒運転に切り替えられたときには、上記弁停止機構によって第１及び第４気筒の吸気弁１５及び排気弁１６の開閉動作が停止され、全気筒運転に切り替えられたときには、上記弁停止機構よる弁停止動作がなされなくなり、第１及び第４気筒の吸気弁１５及び排気弁１６の開閉動作が行われる。
【００３１】
上記弁停止機構は、弁停止機構付きＨＬＡ２４，２５に設けられている。尚、ＨＬＡ２４，２５の弁停止機構は実質的に同じであるため、以下では、ＨＬＡ２４についてのみ説明する。
【００３２】
ＨＬＡ２４は、ピボット機構と弁停止機構とを有している。ピボット機構２４ａは、油圧によりバルブクリアランスを自動的にゼロに調整する、周知のＨＬＡのピボット機構と実質的に同じである。
【００３３】
上記弁停止機構は、図示は省略するが、ピボット機構２４ａを軸方向に摺動自在に収納する有底の外筒の側周面において径方向に対向する２箇所に形成した貫通孔に対してそれぞれ出入り可能に設けられた一対のロックピンを備えている。これら一対のロックピンは、スプリングにより径方向外側へ付勢されている。外筒の内底部とピボット機構２４ａの底部との間には、ピボット機構２４ａを外筒の上方に押圧して付勢するロストモーションスプリングが設けられている。
【００３４】
上記両ロックピンが上位外筒の貫通孔に嵌合しているときには、該両ロックピンの上方に位置するピボット機構２４ａの頂部がスイングアーム２１の揺動の支点となるため、カムシャフト１９の回転によりカム部１９ａがカムフォロア２１ａを下方に押すと、吸気弁１５がバルブスプリング１７の付勢力に抗して下方に開弁する。したがって、第１及び第４気筒について弁停止機構をロックピンが貫通孔に嵌合した状態にすることで、全気筒運転を行うことができる。
【００３５】
一方、作動油圧により上記両ロックピンの外側端面を押圧すると、上記スプリングの圧縮力に抗して、両ロックピンが互いに接近するように外筒の径方向内側に後退して、外筒の貫通孔と嵌合しなくなる。これにより、ロックピンの上方に位置するピボット機構２４ａがロックピンと共に外筒の軸方向の下側に移動する。この結果、弁停止状態となる。すなわち、吸気弁１５を上方に付勢するバルブスプリング１７の方がピボット機構２４ａを上方に付勢するロストモーションスプリングよりも付勢力が強くなるように構成されているため、カムシャフト１９の回転によりカム部１９ａがカムフォロア２０ａを下方に押すと、吸気弁１５の頂部がスイングアーム２１の支点となり、吸気弁１５は閉弁されたまま、ピボット機構２４ａがロストモーションスプリングの付勢力に抗して下方に押される。したがって、作動油圧によりロックピンを貫通孔に対して非嵌合の状態にすることで、減気筒運転を行うことができる。
【００３６】
次に、図２を参照しながら、油圧作動装置の一例として、排気側ＶＶＴ２６について説明する。
【００３７】
排気側ＶＶＴ２６は、略円環状のハウジング２６ａと、該ハウジング２６ａの内部に収容されたロータ２６ｂとを有している、ハウジング２６ａは、クランクシャフト１１と同期して回転するカムプーリ２６ｃと一体回転可能に連結されている。ロータ２６ｂは、排気ポート１４を開閉させるカムシャフト２０と一体回転可能に連結されている、ロータ３２ｂには、ハウジング２６ａの内周面と摺動するベーン２６ｄが設けられている。ハウジング２６ａの内部には、ハウジング２６ａの内周面、ベーン２６ｄ及びロータ２６ｂの本体によって区画される遅角油圧室２６ｅと進角油圧室２６ｆとが複数形成されている。これら遅角油圧室２６ｅ及び進角油圧室２６ｆには、オイルが供給されている。遅角油圧室２６ｅの油圧が高いと、ハウジング２６ａの回転方向に対してロータ２６ｂが反対向きに回転する。すなわち、カムシャフト２０が、カムプーリ２６ｃに対して反対向きに回転し、排気弁１６の開弁のタイミングが遅くなる。一方、進角油圧室２６ｆの油圧が高いと、ハウジング２６ａの回転方向に対してロータ２６ｂが同じ向きに回転する。すなわち、カムシャフト２０が、カムプーリ２６ｃに対して同じ向きに回転し、排気弁１６の開弁のタイミングが早くなる。
【００３８】
次に、図３を参照しながら、上述のエンジン２にオイルを供給するためのオイル供給装置１について詳細に説明する。図５に示すように、オイル供給装置１は、クランクシャフト１１の回転によって駆動される可変容量型オイルポンプ３１（以下、オイルポンプ３１という）と、オイルポンプ３１に接続され、オイルポンプ３１により昇圧されたオイルをエンジン２の潤滑部等に導く給油路５０とを備えている。オイルポンプ３１は、エンジン２により駆動される補機である。
【００３９】
オイルポンプ３１は、該オイルポンプ３１の容量を変更してオイルポンプ３１のオイル吐出量を可変にする公知の可変容量型のオイルポンプである。オイルポンプ３１はエンジン２のオイルパン７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３１は、クランクシャフト１１に駆動回転される駆動シャフト３１ａと、駆動シャフト３１ａに連結されたロータ３１ｂと、ロータ３１ｂから径方向へ進退自在に設けられた複数のベーン３１ｃと、上記ロータ３１ｂ及びベーン３１ｃを収容し、ロータ３１ｂ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３１ｄと、ロータ３１ｂ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３１ｄを付勢するスプリング３１ｅと、ロータ３１ｂの内側に配置されたリング部材３１ｆと、ロータ３１ｂ、ベーン３１ｃ、カムリング３１ｄ、スプリング３１ｅ及びリング部材３１ｆを収容するハウジング３１ｇと、を有している。
【００４０】
図示は省略するが、駆動シャフト３１ａの一端部は、ハウジング３１ｇ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１１の駆動スプロケットにも巻回されており、これにより、ロータ３１ｂは、タイミングチェーンを介してクランクシャフト１１に回転駆動されている。
【００４１】
ロータ３１ｂが回転する際に各ベーン３１ｃは、カムリング３１ｄの内周面上を摺動する。これにより、ロータ３１ｂ、隣り合う２つのベーン３１ｃ、カムリング３１ｄ及びハウジング３１ｇによってポンプ室３１ｉが区画される。
【００４２】
ハウジング３１ｇには、ポンプ室３１ｉ内へオイルを吸入する吸入口３１ｊが形成されると共に、ポンプ室３１ｉからオイルが吐出される吐出口３１ｋが形成されている。吸入口３１ｊには、オイルストレーナ３１ｌが接続されている。オイルストレーナ３１ｌは、オイルパン７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７に貯留されたオイルがオイルストレーナ３１ｌを介して吸入口３１ｊからポンプ室３１ｉへ吸入される。一方、吐出口３１ｋには、給油路５０が接続されている。つまり、オイルポンプ３１によって昇圧されたオイルは、吐出口３１ｋから給油路５０へ吐出される。
【００４３】
カムリング３１ｄは、所定の支点回りに揺動するようにハウジング３１ｇに支持されている。スプリング３１ｅは、該支点回りの一方側へカムリング３１ｄを付勢している。また、カムリング３１ｄの外周面とハウジング３１ｇの内周面とにより圧力室３９が区画される。圧力室３９は、オイルポンプ３１からのオイルの吐出量を調整するための部屋である。具体的には、圧力室３９には、該圧力室に開口する導入孔３９ａが設けられていて、該導入孔３９ａを介して圧力室３９へ外部からオイルが供給され、圧力室３９内のオイルの油圧がカムリング３１ｄに作用する。これにより、カムリング３１ｄが、スプリング３１ｅの付勢力と圧力室３９の油圧とのバランスに応じて揺動し、ロータ３１ｂの回転中心に対するカムリング３１ｄの偏心量が決定される。この結果、カムリング３１ｄの偏心量に応じて、オイルポンプ３１の容量が変化し、オイルの吐出量が変化する。
【００４４】
給油路５０は、パイプ並びに、シリンダヘッド４及びシリンダブロック５に穿設された流路で形成されている。給油路５０は、シリンダブロック５において気筒列方向に延びかつオイルポンプ３１から吐出されたオイルをエンジン２の各部に供給するメインギャラリ５４と、メインギャラリ５４とオイルポンプ３１の吐出口３１ｋとを接続する上流側給油路としての第１連通路５１と、メインギャラリ５４からシリンダヘッド４まで延びる第２連通路５２と、シリンダヘッド４内で吸気側と排気側との間を略水平方向に延びる第３通路（図示せず）と、シリンダヘッド４内で第３連通路から分岐する複数の給油路（図示せず）とを備えている。
【００４５】
第１連通路５１は、オイルポンプ３１の吐出口３１ｋに接続されている。第１連通路５１にはオイルフィルタ３３及びオイルクーラ３４が、オイルポンプ３１側から順に設けられている。つまり、オイルポンプ３１から第１連絡路５１へ吐出されたオイルは、オイルフィルタ３３で濾過され、オイルクーラ３４で油温が調整された後、メインギャラリ５４へ流入する。尚、図３において、オイルフィルタ３３は簡略化して記載されているが、容器の中にフィルタが設けられた構造をしている。
【００４６】
また、第１連絡路５１におけるオイルポンプ３１とオイルフィルタ３３との間には、リリーフ弁３２が接続されている。リリーフ弁３２は、逆止弁であって、第１油圧以上の油圧が作用することで開弁し、第１油圧以上の油圧のオイルをリリーフする。尚、第１油圧は、オイルフィルタ３３が設けられた容器からオイルが漏れ始める油圧よりも低い油圧であって、例えば、１４００ｋＰａ程度の油圧である。
【００４７】
リリーフ弁３２には、リリーフ弁３２と後述する制御用油路５５とを接続する調整用油路５６が接続されている。調整用油路５６にはオイルフィルタ５６ａが設けられている。詳しくは後述するが、調整用油路５６は、リリーフ弁３２からリリーフされるオイルを後述する制御用油路５５を介して圧力室３９へ作用させて、オイルポンプ３１からのオイルの吐出量を調整する。
【００４８】
メインギャラリ５４には、４つのピストン９の背面側に冷却用オイルを噴射するためのオイルジェット２８と、クランクシャフト１１を回転自在に支持する５つのメインジャーナルに配置されたメタルベアリングのオイル供給部４１と、４つのコネクティングロッド１０が回転自在に連結する、クランクシャフト１１のクランクピンに配置されたメタルベアリングのオイル供給部４２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４３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４４とが接続されている。また、メインギャラリ５４には、メインギャラリ５４を流通するオイルの油圧を検出するための油圧センサ７０が接続されている。メインギャラリ５４には、オイルが常時供給されている。オイルジェット２８は、逆止弁とノズル２８ａとを有し、第２所定油圧以上の油圧が作用すると開弁し、ノズルからオイルを噴出する。
【００４９】
また、メインギャラリ５４からは、エンジン２の運転状態に応じてオイルポンプ３１からのオイルの吐出量を制御するオイル制御弁としてのリニアソレノイドバルブ３５を介して、オイルポンプ３１の圧力室３９に接続された制御用油路５５が分岐している。制御用油路５５には、オイルフィルタ５５ａが設けられている。メインギャラリ５４のオイルは、制御用油路５５を通り、リニアソレノイドバルブ３５によって油圧が調整された後、オイルポンプ３１の圧力室３９に流入する。つまり、リニアソレノイドバルブ３５によって、圧力室３９の圧力が調整される。尚、オイル制御弁としては、リニアソレノイドバルブ３５に限らず、例えば電磁制御弁を用いてもよい。
【００５０】
リニアソレノイドバルブ３５は、エンジン２の運転状態に応じて入力される制御信号のデューティ比に応じて、圧力室３９に供給するオイルの流量を調整することで、オイルポンプ３１からのオイルの吐出量を制御する。リニアソレノイドバルブ３５は、開弁時にオイルポンプ３１の圧力室３９にオイルが供給されるようになっているが、リニアソレノイドバルブ３５自体の構成は周知であるため説明を省略する。
【００５１】
第２連通路５２は、メインギャラリ５４とシリンダヘッド４内の第３連通路とを連通させている。メインギャラリ５４を流通するオイルは、第２連通路５２を通って、第３連通路へ流入する。第３連通路へ流入したオイルは、第３連通路を介してシリンダヘッド４の吸気側と排気側とへ分配される。吸気側と排気側とへ分配されたオイルは、シリンダヘッド４内の複数の油路を通って、ＨＬＡ２４，２５、排気側ＶＶＴ２６、オイルシャワー２９，３０等にオイルが供給される。
【００５２】
エンジン２の角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７に滴下し、オイルポンプ３１により再び環流される。
【００５３】
エンジン２の動作は、コントローラ１００によって制御される。コントローラ１００には、エンジン２の運転状態を検出する各種センサからの検出情報が入力される。例えば、コントローラ１００には、油圧センサ７０、クランクシャフト１１の回転角度を検出するクランク角センサ７１、車両の乗員によるアクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）を検出するスロットルポジションセンサ７２、給油路５０の油温を検出する油温検出センサ７３、カムシャフト１９，２０の回転位相を検出するカム角センサ７４及びエンジン２の冷却水の温度を検出する水温センサ７５が接続されている。コントローラ１００は、クランク角センサ７１の検出信号に基づいてエンジン回転数を検出し、スロットルポジションセンサ７２の検出信号に基づいてエンジン負荷を検出し、カム角センサ７４の検出信号に基づいて吸気側ＶＶＴ及び排気側ＶＶＴ２６の作動角を求める。尚、実施形態１では、油圧センサ７０は、メインギャラリ５４にのみ配設されているが、シリンダヘッド４内の油路にも配設されていてもよい。
【００５４】
コントローラ１００は、周知のマイクロコンピュータをベースとする制御装置であって、各センサ（油圧センサ７０、クランク角センサ７１、スロットルポジションセンサ７２、油温検出センサ７３、カム角センサ７４、水温センサ７５等）からの検出信号を入力する信号入力部と、制御に係る演算処理を行う演算部と、制御対象となる装置（リニアソレノイドバルブ３５等）に制御信号を出力する信号出力部と、制御に必要なプログラムやデータ（油圧制御マップ等）を記憶する記憶部とを備えている。
【００５５】
コントローラ１００は、リニアソレノイドバルブ３５に対し、エンジン２の運転状態に応じたデューティ比の制御信号を送信して、リニアソレノイドバルブ３５を介してオイルポンプ３１の圧力室３９へ供給する油圧を制御する。この圧力室３９の油圧により、カムリング３１ｄの偏心量を制御してポンプ室３１ｉの内部容積の変化量を制御することで、オイルポンプ３１の吐出量を制御する。つまり、上記デューティ比によってオイルポンプ３１の容量が制御される。ここで、オイルポンプ３１は、エンジン２のクランクシャフト１１で駆動されるため、図４に示すように、オイルポンプ３１の吐出量は、エンジンの回転速度（つまりポンプ回転数）に比例する。そして、デューティ比が、１サイクルの時間に対するリニアソレノイドバルブ３５への通電時間を表す場合、図示するように、デューティ比が大きいほどオイルポンプ３１の圧力室３９への油圧が増大するため、エンジンの回転速度に対するオイルポンプ３１の流量の傾きが減る。
【００５６】
次に、図５及び図６を参照しながら、エンジン２の減気筒制御について説明する。コントローラ１００は全気筒で燃焼する全気筒制御と、一部の気筒を停止し、残りの気筒で燃焼する減気筒制御とを、エンジン２の運転状態に応じて切り替える。詳しくは、図５に示す減気筒運転領域にあるときは減気筒運転が実行される。また、図５に示すように減気筒運転領域に隣接して減気筒運転準備領域が設けられており、エンジン２の運転状態がこの減気筒運転準備領域にあるときは、減気筒運転を実行するための準備として、油圧を弁停止機構の要求油圧に向けて予め昇圧させておく。エンジン２の運転状態が減気筒運転領域及び減気筒運転準備領域の外側にあるときには、全気筒運転が実行される。
【００５７】
例えば、所定のエンジン負荷（Ｌ０以下）で加速して、エンジン回転速度が上昇する場合、エンジン回転速度が所定回転速度Ｖ１未満では、全気筒運転が実行され、エンジン回転速度がＶ１以上かつＶ２（＞Ｖ１）未満になると、減気筒運転の準備が行われ、エンジン回転速度がＶ２以上になると、減気筒運転が実行される。また、所定のエンジン負荷（Ｌ０以下）で減速して、エンジン回転数が下降する場合、エンジン回転速度がＶ４以上では全気筒運転が実行され、エンジン回転速度がＶ３（＜Ｖ４）以上かつＶ４未満になると、減気筒運転の準備が行われ、エンジン回転速度がＶ３以下になると、減気筒運転が実行される。
【００５８】
また、全気筒運転と減気筒運転とは、水温に応じても切り替えられる。図６に示すように所定のエンジン回転速度（Ｖ２以上かつＶ３以下）、所定のエンジン負荷（Ｌ０）以下で走行し、エンジン２が暖機して水温が上昇する場合、水温がＴ０未満では、全気筒運転が行われ、水温がＴ０以上かつＴ１未満になると、減気筒運転の準備が行われ、水温がＴ１以上になると減気筒運転が実行される。
【００５９】
このように、減気筒運転準備領域を設けることによって、減気筒運転準備領域において予め油圧を昇圧させておくことで、全気筒運転と減気筒運転との切替を迅速に行うことができる。尚、図５に示すように減気筒運転領域の高負荷側に隣接する一点鎖線で示された領域を減気筒準備領域としてもよい。これにより、例えば、所定のエンジン回転速度（Ｖ２以上かつＶ３以下）においてエンジン負荷が下降する場合、エンジン負荷がＬ１（＞Ｌ０）以上では、全気筒運転が実行され、エンジン負荷がＬ０以上かつＬ１未満になると、減気筒運転の準備に入り、エンジン負荷がＬ０以下になると、減気筒運転を実行するようにしてもよい。
【００６０】
次に、図７及び図８を参照しながら、目標油圧の設定について説明する。コントローラ１００は、エンジン２の運転状態に応じた目標油圧を設定し、油圧センサ７０によって検出される検出油圧が目標油圧となるようにリニアソレノイドバルブ３５を制御する。
【００６１】
オイル供給装置１では、１つのオイルポンプ３１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２の運転状態に応じて変化する。そのため、エンジン２の全ての運転状態においてすべての油圧作動装置が必要な油圧を得るためには、コントローラ１００は、エンジン２の運転状態毎に、各油圧作動装置のうち最大のもの以上の油圧を目標油圧として設定する必要がある。実施形態１では、要求油圧が比較的高いオイルジェット２８、排気側ＶＶＴ２６、弁停止機構、クランクシャフト１１のジャーナル等のメタルベアリングの要求油圧を満たすように目標油圧を設定すればよい。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他の油圧作動装置の要求油圧も当然に満たすことになる。
【００６２】
図７を参照すると、エンジン２の低負荷運転時において、要求油圧が比較的高い油圧作動装置は、排気側ＶＶＴ２６、メタルベアリング及び弁停止機構である。これら各油圧作動装置の要求油圧は、エンジン２の運転状態に応じて変化する。例えば、ＶＶＴ２６の要求油圧（図７では、「ＶＶＴ要求油圧」と記載）は、エンジン回転速度がＶ０（＜Ｖ１）以上で略一定である。メタルベアリングの要求油圧（図７では、「メタル要求油圧」と記載）は、エンジン回転速度が大きくなるにつれて大きくなる。弁停止機構の要求油圧（図７では、「弁停止要求油圧」と記載）は、所定範囲のエンジン回転速度（Ｖ２〜Ｖ３）においてほぼ一定である。そして、これらの要求油圧をエンジン回転速度ごとに大小を比較すると、エンジン回転速度がＶ０よりも低いときにはメタル要求油圧しかなく、エンジン回転速度がＶ０〜Ｖ２では、ＶＶＴ要求油圧が最も高く、エンジン回転速度がＶ２〜Ｖ３では、弁停止要求油圧が最も高く、エンジン回転速度がＶ３〜Ｖ６では、ＶＶＴ要求油圧が最も高く、エンジン回転速度がＶ６以上では、メタル要求油圧が最も高い。したがって、エンジン回転速度ごとに上述の最も高い要求油圧を基準目標油圧としてオイルポンプ３１の目標油圧に設定する必要がある。
【００６３】
ここで、減気筒運転を行うエンジン回転速度（Ｖ２〜Ｖ３）の前後のエンジン回転速度（Ｖ１〜Ｖ２、Ｖ３〜Ｖ４）においては、減気筒運転の準備のために目標油圧が弁停止要求油圧に向けて予め昇圧するように基準目標油圧から補正して設定されている。これによれば、図５において説明したように、エンジン回転速度が減気筒運転を行うエンジン回転速度になる際に油圧が弁停止要求油圧に達するまでの時間分のロスをなくして、エンジンの燃費効率を向上できる。この補正により設定されたオイルポンプ３１の目標油圧（図７では、「オイルポンプ目標油圧」と記載）の一例が、図７の太線（Ｖ１〜Ｖ２、Ｖ３〜Ｖ４）で示されている。
【００６４】
さらに、オイルポンプ３１の応答遅れやオイルポンプ３１の過負荷等を考慮すると、前述の減気筒運転準備の補正を行った後の基準目標油圧について、エンジン回転速度に対して要求油圧が急激に変化するエンジン回転速度（例えば、Ｖ０、Ｖ１、Ｖ４）における油圧の変化が小さくなるように、要求油圧以上の油圧でエンジン回転速度に応じて漸次増加又は減少するように補正して目標油圧として設定するのがよい。この補正を行って設定されたオイルポンプ３１の目標油圧の一例が、図７に太線（Ｖ０以下、Ｖ０〜Ｖ１、Ｖ４〜Ｖ５）で示されている。
【００６５】
図８を参照すると、エンジン２の高負荷運転時において、要求油圧が比較的高い油圧作動装置は、排気側ＶＶＴ２６、メタルベアリング及びオイルジェット２８である。低負荷運転の場合と同様に、これら各油圧作動装置の要求油圧はエンジン２の運転状態に応じて変化し、例えば、ＶＶＴ要求油圧は、エンジン回転速度がＶ０′以上で略一定であり、メタル要求油圧は、エンジン回転速度が大きくなるにつれて大きくなる。また、オイルジェット２８の要求油圧は、エンジン回転速度がＶ２′未満では０であり、そこから或る回転速度まではエンジン回転速度に応じて高くなり、その回転速度以上では一定である。
【００６６】
高負荷運転の場合も低負荷運転の場合と同様に、エンジン回転速度に対して要求油圧が急激に変化するエンジン回転速度（例えば、Ｖ０′、Ｖ２′）において基準目標油圧を補正して目標油圧として設定するのがよく、適宜補正（特に、Ｖ０′以下、Ｖ１′〜Ｖ２′で補正）を行って設定されたオイルポンプ３１の目標油圧の一例が、図７に太線で示されている。
【００６７】
尚、図示されているオイルポンプ３１の目標油圧は、折れ線状に変化するものであるが、曲線状に滑らかに変化するものであってもよい。また、実施形態１においては、要求油圧が比較的高い弁停止機構、オイルジェット２８、メタルベアリング及びＶＶＴ２６の要求油圧に基づいて目標油圧を設定したが、目標油圧を設定するのに考慮する油圧作動装置はこれらに限るものではない。要求油圧が比較的高い油圧作動装置があればどのようなものであっても、その要求油圧を考慮して目標油圧を設定すればよい。
【００６８】
コントローラ１００には、図７及び図８のような油圧制御マップを備えており、コントローラ１００は、油圧センサ７０による検出油圧と上記油圧制御マップから読み取った目標油圧とを比較して、検出油圧が目標油圧となるようにリニアソレノイドバルブ３５を制御する。より具体的には、コントローラ１００は、油圧制御マップから読み取った目標油圧に基づいて給油路５０の流路抵抗等を考慮してオイルポンプ３１から供給されるオイルの目標吐出量を設定し、該設定した目標吐出量に基づいてそのエンジン回転速度（オイルポンプ回転数）等を考慮して算出した当該運転状態に応じた目標デューティ比を設定して、該目標デューティ比に応じて、リニアソレノイドバルブ３５を制御する。尚、図７及び図８は、油圧制御マップの一例であり、エンジン回転速度以外にも、エンジン負荷や油温を考慮したマップを備えていてもよい。
【００６９】
ここで、特に、エンジン２の冷間始動時には、オイルの粘度が高いため、給油路５０内の油圧が高くなりやすい。給油路５０内の油圧が異常な高圧（例えば１５００ｋＰａ）状態になると、にオイルフィルタ３３が設けられた容器からのオイル漏れが発生してしまうため、早期にオイルポンプ３１からのオイルの吐出量を制御して、オイルフィルタ３３が設けられた容器からのオイル漏れを防止する必要がある。
【００７０】
上述したように、オイルポンプ３１のオイルの吐出量は、制御用油路５５を介して圧力室３９に作用する油圧によって制御される。言い換えると、制御用油路５５及び圧力室３９にオイルが供給されておらず、圧力室３９に油圧が作用していなければ、オイルポンプ３１の吐出量は制御されない。すなわち、エンジン２の始動時など、給油路５０内にオイルが十分に供給されていない状態では、オイルポンプ３１の制御応答性が低下してしまう。
【００７１】
そこで、実施形態１では、給油路５０の第１連通路５１におけるオイルポンプ３１とオイルフィルタ３３との間に、第１油圧以上の油圧が作用することで開弁するリリーフ弁３２を設けて、第１油圧以上のオイルの一部をリリーフ弁３２からリリーフさせることによって、油圧を調整して、オイルフィルタ３３が設けられた容器からオイルが漏れ出るのを防止している。また、リリーフ弁３２からリリーフされたオイルを、調整用油路５６を介して、圧力室３９と連通する制御用油路５５に流入させて、圧力室３９に作用させることで、エンジン２の始動時におけるオイルポンプ３１の制御応答性を向上させている。
【００７２】
具体的に、エンジン２の始動時のオイルの流れについて説明する。
【００７３】
エンジン２が始動する前の初期状態では、オイルポンプ３１は停止しており、給油路５０にはオイルが供給されていない。
【００７４】
この初期状態から、エンジン２に運転要求があると、エンジン２が始動される。
【００７５】
エンジン２の始動によって、クランクシャフト１１が駆動し、これによってオイルポンプ３１が駆動する。オイルポンプ３１が駆動することにより、オイルパン７に貯留されたオイルが、オイルストレーナ３１ｌを介して吸入口３１ｊからオイルポンプ３１のポンプ室３１ｉへ吸入され、オイルポンプ３１によって昇圧された後、吐出口３１ｋから給油路５０へ吐出される。このとき、制御用油路５５及び圧力室３９には、オイルポンプ３１からのオイルの吐出量を制御するだけのオイルが供給されていないため、オイルポンプ３１からは任意の吐出量でもって、オイルが吐出される。
【００７６】
オイルポンプ３１から吐出されたオイルは、第１連通路５１を通ってメインギャラリ５４へ向かって流れる。その過程で、オイルは、第１連通路５１に設けられたリリーフ弁３２及びオイルフィルタ３３に作用する。このとき、油圧が第１油圧以上であった場合は、リリーフ弁３２が開弁し、オイルがリリーフ弁３２を介してリリーフされる。そして、リリーフ弁３２によって油圧が調整されてから、オイルがオイルフィルタ３３に作用する。一方、油圧が第１油圧未満であった場合は、リリーフ弁３２は開弁せず、オイルはそのままオイルフィルタ３３に作用する。オイルフィルタ３３に作用したオイルは、オイルフィルタ３３で濾過された後、オイルクーラ３４で油温が調整されて、メインギャラリ５４へと流れて、各油路（第２連通路５２等）を流通する。
【００７７】
油圧が第１油圧以上のとき、リリーフ弁３２からリリーフされたオイルは、調整用油路５６を通って、制御用油路５５へと流入する。制御用油路５５へ流入したオイルは、制御用油路５５を通って圧力室３９に作用する。上述したように、圧力室３９の油圧が高くなるとエンジン回転速度に対するオイルポンプ３１の吐出量が減少するため、リリーフ弁３２からリリーフされたオイルが圧力室３９に作用すれば、オイルポンプ３１からの流量は減少する。すなわち、リリーフ弁３２からリリーフされたオイルを、調整用油路５６を介して圧力室３９に作用させることによって、第１連通路５１及びメインギャラリ５４を通してオイルを制御用油路５５へ流入して圧力室３９に作用させるよりも、早期にオイルポンプ３１の制御が可能となる。つまり、実施形態１のように、リリーフ弁３２及び調整用油路５６を設けることにより、初期のオイルポンプ３１の制御応答性を向上させることができる。
【００７８】
したがって、実施形態１では、給油路５０における、オイルポンプ３１とオイルフィルタ３３との間に設けられ、給油路５０の油圧が第１油圧以上のときにオイルをリリーフするリリーフ弁３２と、リリーフ弁３２からリリーフされるオイルを圧力室３９に作用させて、オイルポンプ３１からのオイルの吐出量を調整する調整用油路５６とを備えているため、エンジン２の冷間始動時に、オイルフィルタ３３に第１油圧以上のオイルが作用するのを防止して、オイルフィルタ３３が設けられた容器からのオイル漏れを防止することができるとともに、リリーフ弁３２からリリーフされたオイルを、調整用油路５６を介して圧力室３９に作用させることで、圧力室３９に早期にオイルを充填させて、初期のオイルポンプ３１の制御応答性を向上させることができる。
【００７９】
（実施形態２）
以下、本発明の実施形態２について、図面を参照しながら詳細に説明する。尚、以下の説明において実施形態１と共通の部分については、同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００８０】
図９は、実施形態２に係るオイル供給装置１０１の油圧回路図である。
【００８１】
実施形態１では、オイルポンプ１３１は可変容量型のオイルポンプであったが、実施形態２では、可変容量型のオイルポンプではなく、エンジン回転速度でしかオイルの吐出量が変更されない通常のオイルポンプである。オイルポンプ１３１は、圧力室３９等のオイルの吐出量を調整するための調整機構がないことを除けば、その他の構成は、実施形態１と実質的に同じである。オイルポンプ１３１は、実施形態１と同様にエンジン２のクランクシャフト１１の回転によって駆動する。オイルポンプ１３１は、オイルストレーナ１３１ｌを介して、オイルを吸入口１３１ｉから吸入し、吸引したオイルを昇圧して、吐出口１３１ｋから給油路５０へ吐出する。
【００８２】
オイルポンプ１３１の吐出口１３１ｋは、メインギャラリ５４とオイルポンプ１３１の吐出口１３１ｋとを接続する上流側給油路としての第１連通路５１に接続されている。第１連通路５１にはオイルフィルタ３３及びオイルクーラ３４が、オイルポンプ１３１側から順に設けられている。つまり、オイルポンプ１３１から第１連絡路５１へ吐出されたオイルは、オイルフィルタ３３で濾過され、オイルクーラ３４で油温が調整された後、メインギャラリ５４へ流入する。
【００８３】
また、第１連絡路５１におけるオイルポンプ１３１とオイルフィルタ３３との間には、第１リリーフ弁１３２が接続されている。第１リリーフ弁１３２は、逆止弁であって、第１油圧以上の油圧が作用することで開弁し、第１油圧以上の油圧のオイルをリリーフする。尚、第１油圧は、オイルフィルタ３３が設けられた容器からオイルが漏れ始める油圧よりも低い油圧であって、例えば、１４００ｋＰａ程度の油圧である。
【００８４】
第１リリーフ弁１３２には、第１リリーフ弁１３２と後述する制御用圧力室１３９とを連通する調整用油路１５６が接続されている。調整用油路１５６にはオイルフィルタ１５６ａが設けられている。詳しくは後述するが、調整用油路１５６は、第１リリーフ弁１３２からリリーフされるオイルを後述する制御用圧力室１３９へ作用させて後述するバイパス油路１５７の開閉を調整する。
【００８５】
メインギャラリ５４には、エンジン２の運転状態に応じて給油路５０の油圧を調整するための油圧制御機構１３５が接続されている。油圧制御機構１３５は、実施形態１のリニアソレノイドバルブ３５及び圧力室３９に相当するものである。
【００８６】
油圧制御機構１３５は、バイパス油路１５７と、第２リリーフ弁１３７と、パイロット弁１３８と、切替弁１４０と、を有している。
【００８７】
バイパス油路１５７は、給油路５０における、オイルポンプ１３１の吸入口側と吐出口側とに接続されており、オイルポンプ１３１から吐出されたオイルの一部をオイルポンプ１３１の吸入側に戻している。
【００８８】
第２リリーフ弁１３７は、バイパス油路１５７を開閉させるために設けられている。第２リリーフ弁１３７は、ハウジング１３７ａと、ハウジング１３７ａに収容されかつバイパス油路１５７の開閉を制御するための弁体１３７ｂと、弁体１３７ｂの下端部に一端が取り付けられ、他端がハウジング１３７ａの室内側の底面部に取り付けられたスプリング１３７ｃとによって構成されている。ハウジング１３７ａの内周面と弁体１３７ｂの外周面とによって、制御用圧力室１３９が区画されている。弁体１３７ｂは、円柱状の軸の両端に、該軸よりの径の大きい円柱体を取り付けた構成をしている。両端の円柱体の径はそれぞれハウジング１３７ａの内周の径と同等である。ハウジング１３７ａ内には、ハウジング１３７ａの内周面と、軸の外周面と、両端の円柱体とによってバイパス空間１３７ｄが区画されている。バイパス空間１３７ｄにはハウジング１３７ａの外からバイパス油路１５７の一部が通っている。
【００８９】
第２リリーフ弁１３７は、制御用圧力室１３９に作用するオイルの油圧によって弁体１３７ｂの動作を制御することで、バイパス油路１５７の開閉を制御する。具体的には、弁体１３７ｂはスプリング１３７ｃによってバイパス油路１５７の閉方向（図９では上方向）に付勢されている。制御用圧力室１３９にオイルが供給されて制御用圧力室１３９内の圧力が上昇すると、弁体１３７ｂはスプリング１３７ｃの付勢力に抗してパイパス油路１５７の開方向（図９では下方向）にハウジング１３７ａ内を摺動する。これにより、バイパス油路１５７が開放され、バイパス油路１５７にオイルが流通する。この結果、オイルポンプ１３１から吐出するオイルの油圧が調整される。詳しくは後述するが、制御用圧力室１３９に入力される油圧は、後述のパイロット弁１３８及び切替弁１４０によって制御される。
【００９０】
パイロット弁１３８は、制御用圧力室１３９に供給するオイルの油圧を制御するものである。パイロット弁１３８は、ハウジング１３８ａと、該ハウジング１３８ａ内に収容された弁体１３８ｂと、弁体１３８ｂの上端部に一端が取り付けられ、他端がハウジング１３８ａの室内側の天井部に取り付けられたスプリング１３８ｃとによって構成されている。弁体１３８ｂは円柱状の軸の両端に、該軸よりの径の大きい円柱体を取り付けた構成をしている。両端の円柱体の径はそれぞれハウジング１３８ａの内周の径と同等である。弁体１３８ｂは、スプリング１３８ｃによって、下方向に付勢されている。ハウジング１３８ａ内には、ハウジング１３８ａの内周面と弁体１３８ｂの上端面とによって区画された上空間１３８ｄと、ハウジング１３８ａの内周面と軸の外周面と両端の円柱体とによって区画された中空間１３８ｅと、ハウジング１３８ａの内周面と弁体１３８ｂの下端面とによって区画された下空間１３８ｆとがそれぞれ形成されている。
【００９１】
また、パイロット弁１３８は、上空間１３８ｄにおいて、後述する切替弁１４０から延びる第１給油路１６１と接続されている。また、中空間１３８ｅと下空間１３８ｆとにおいてメインギャラリ５４から延びる第２給油路１６２とそれぞれ接続されており、特に下空間１３８ｆは、ハウジング１３８ａの底部で第２給油路１６２と接続されている。第１給油路１６１から上空間１３８ｄにオイルが供給されるか否かは、後述する切替弁１４０によって制御されている。第２給油路１６２からは、中空間１３８ｅ及び下空間１３８ｆに常にオイルが供給されている。さらに、パイロット弁１３８からは、第３給油路１６３が延びており、第３給油路１６３は第２リリーフ弁１３７の調整用油圧室１３９と接続されている。第３給油路１６３は、上空間１３８ｄ又は中空間１３８ｅの一方と調整用油圧室１３９とを接続させるように構成されており、詳しくは後述するが、弁体１３８ｂの位置によって、上空間１３８ｄ又は中空間１３８ｅのどちらと接続されるかが制御される。
【００９２】
切替弁１４０は、エンジン２の運転状態に応じて、パイロット弁１３８に第１給油路１６１を通してオイルを供給するか否かを切り替えることで、第２リリーフ弁１３８のリリーフ圧を切り替えるものである。切替弁１４０は該リリーフ圧を低圧にする低圧設定と高圧にする高圧設定との２つの設定に切り替える電磁弁である。
【００９３】
切替弁１４０の設定は、コントローラ１００によって制御されている。コントローラ１００は、切替弁１４０に対し、エンジン２の運転状態に応じた制御信号を送信して、切替弁１４０の設定を切り替える。コントローラ１００の構成は実施形態１と実質的に同じであり、エンジン２の運転状態は、各センサ（油圧センサ７０、クランク角センサ７１、スロットルポジションセンサ７２、油温検出センサ７３、カム角センサ７４、水温センサ７５等）からの検出信号に基づいて判定される。
【００９４】
次に、図１０及び図１１を参照しながら、油圧制御機構１３５による低圧設定及び高圧設定について説明する。
【００９５】
図１０には、切替弁１４０が低圧設定のときのオイルの流れを矢印で示している。低圧設定時には、切替弁１４０は、メインギャラリ５４からのオイルが、第１給油路１６１を通ってパイロット弁１３８の上空間１３８ｄに供給されるように切り替えられている。これにより、上空間１３８ｄには第１給油路１６１からオイルが流入する。
【００９６】
上空間１３８ｄには第１給油路１６１からオイルが流入したことによって、パイロット弁１３８の弁体１３８ｂの上部は第１給油路１６１から上空間１３８ｄに流入したオイルによって下向きの油圧が入力される一方、弁体１３８ｂの下部は第２給油路１６２を流通するオイルによって上向きの油圧が入力される。このとき、弁体１３８ｂは、スプリング１３８ｃに付勢されて、ハウジング１３８ａの室内側の底部と当接する。これにより、上空間１３８ｄと第３給油路１６３とが連通する。
【００９７】
そして、上空間１３８ｄと第３給油路１６３とが連通することで、第１給油路１６１から上空間１３８ｄに流入したオイルは、上空間１３８ｄから第３給油路１６３へと流入し、第３給油路１６３を通って制御用圧力室１３９へと流入する。制御用圧力室１３９に流入したオイルによって第２リリーフ弁１３７の弁体１３７ｂには油圧が入力される。このとき、制御用圧力室１３９は、第１給油路１６１、パイロット弁１３８の上空間１３８ｄ及び第３給油路１６３を介してメインギャラリ５４と接続されているため、制御用圧力室１３９内はメインギャラリ５４と同等の油圧となる。そして、制御用圧力室１３９内の油圧が所定の低設定圧（例えば、１５０ｋＰａ）以上の油圧のときに、第２リリーフ弁１３７の弁体１３７ｂはスプリング１３７ｃの付勢力に抗して下方向に摺動し、バイパス油路１５７が開く。
【００９８】
バイパス油路１５７が開くことで、バイパス油路１５７をオイルが流通し、メインギャラリ５４の油圧が減少する。メインギャラリ５４の油圧が減少することで、第１給油路１６１等を介してメインギャラリ５４と接続された制御用圧力室１３９内の油圧も減少する。そして、制御用圧力室１３９内の油圧が低設定圧未満になると、上記弁体１３７ｂがスプリング１３７ｃの付勢力によって上方向に摺動し、バイパス油路１５７が閉じる。以下、この繰り返しにより、給油路５０の圧力は低設定圧に維持される。
【００９９】
図１１には、切替弁１４０が高圧設定のときのオイルの流れを矢印で示している。高圧設定時には、切替弁１４０は、メインギャラリ５４からのオイルが、第１給油路１６１に流入せず、第１給油路１６１からのオイルがオイルパン７側に流れるように切替られている。これにより、上空間１３８ｄにはオイルが流入しなくなる。
【０１００】
上空間１３８ｄにオイルが流入しなくなることよって、パイロット弁１３８の弁体１３８ｂの上部には、油圧が入力されなくなる。一方、上記弁体１３８ｂの下部は第２給油路１６２を流通するオイルによって上向きの油圧が入力される。そして、上記弁体１３８ｂの下部に入力される油圧が、所定の高設定圧（例えば、３５０ｋＰａ）以上の油圧のときには、上記弁体１３８ｂはスプリング１３８ｃの付勢力に抗してハウジング１３８ａ内を上向きに摺動する。これにより、中空間１３８ｅと第３給油路１６３とが連通する。
【０１０１】
そして、中空間１３８ｅと第３給油路１６３とが連通したことで、第２給油路１６２から中空間１３８ｅに流入したオイルは、中空間１３８ｅから第３給油路１６３へと流入し、第３給油路１６３を通って制御用圧力室１３９へと流入する。制御用圧力室１３９に流入したオイルによって第２リリーフ弁１３７の弁体１３７ｂに油圧が入力される。このとき、制御用圧力室１３９は、第１給油路１６１、パイロット弁１３８の中空間１３８ｅ及び第３給油路１６３を介してメインギャラリ５４と接続されているため、制御用圧力室１３９にはメインギャラリ５４と同等の高設定圧以上の油圧が入力される。制御用圧力室１３９内の油圧が高設定圧以上となるため、第２リリーフ弁１３７の弁体１３７ｂは、スプリング１３７ｃの付勢力に抗して下方向に摺動し、バイパス油路１５７が開く。
【０１０２】
バイパス油路１５７が開くことで、バイパス油路１５７をオイルが流通し、メインギャラリ５４の油圧が減少する。メインギャラリ５４の油圧が減少することで、パイロット弁１３８の弁体１３８ｂに入力される油圧も減少する。そして、上記弁体１３８ｂに入力される油圧が高設定圧未満になると、上記弁体１３８ｂはスプリング１３８ｃの付勢力によって下方向に摺動し、中空間１３８ｅと第３給油路１６３とが連通しなくなる。これにより、制御用圧力室１３９にはオイルが流入しなくなり、制御用圧力室１３９内の油圧が低下する。制御用圧力室１３９の油圧が低下することで、第２リリーフ弁１３７の弁体１３７ｂがスプリング１３７ｃによって上向きに付勢され、バイパス油路１５７が閉じる。以下、この繰り返しにより、給油路５０の圧力は高設定圧に維持される。
【０１０３】
以上のように、油圧制御機構１３５は、第２リリーフ弁１３７の制御用圧力室１３９にパイロット弁１３８を介してメインギャラリ５４からオイルを流入させることで、バイパス油路１５７の開閉を制御して、給油路５０内の油圧を制御する。言い換えると、制御用圧力室１３９にオイルが流入されていなければ、油圧制御機構１３５による油圧制御がされないことになる。すなわち、エンジン２の始動時など、給油路５０内にオイルが十分に供給されていない状態では、油圧制御機構１３５の制御応答性が低下する。
【０１０４】
ここで、特にエンジン２の冷間始動時には、オイルの粘度が高いため、給油路５０内の油圧が高くなりやすい。給油路５０内の油圧が異常な高圧（例えば１５００ｋＰａ）になると、にオイルフィルタ３３が設けられた容器からのオイル漏れが発生してしまうため、オイルポンプ１３１から吐出されるオイルの油圧を制御して、上記オイル漏れを防止する必要がある。
【０１０５】
そこで、実施形態２では、給油路５０の第１連通路５１におけるオイルポンプ１３１とオイルフィルタ３３との間に、第１油圧以上の油圧が作用することで開弁して、オイルをリリーフする第１リリーフ弁１３２を設けて、第１油圧以上のオイルの一部を第１リリーフ弁１３２からリリーフさせることによって、油圧を調整して、オイルフィルタ３３が設けられた容器からオイルが漏れ出るのを防止している。また、第１リリーフ弁１３２からリリーフされたオイルを、調整用油路１５６を介して、制御用圧力室１３９に作用させることで、エンジン２の始動時における油圧制御機構１３５の制御応答性を向上させている。
【０１０６】
具体的に、エンジン２の始動時のオイルの流れについて説明する。
【０１０７】
エンジン２が始動する前の初期状態では、オイルポンプ１３１は停止しており、給油路５０にはオイルが供給されていない。
【０１０８】
この初期状態から、エンジン２に運転要求があると、エンジン２が始動される。
【０１０９】
エンジン２の始動によって、クランクシャフト１１が駆動し、これによってオイルポンプ１３１が駆動する。オイルポンプ１３１が駆動することにより、オイルがオイルパン７から給油路５０へ吐出される。このとき、油圧制御機構１３５の各箇所（パイロット弁１３８、第２リリーフ弁１３７等）にはオイルが供給されておらず、バイパス油路１５７が開いていないため、オイルポンプ１３１からはエンジン回転速度に応じた吐出量のオイルが吐出される。
【０１１０】
オイルポンプ１３１から吐出されたオイルは、第１連通路５１を通ってメインギャラリ５４へ向かって流れる。第１連通路５１を流通する過程で、オイルは、第１連通路５１に設けられた第１リリーフ弁１３２及びオイルフィルタ３３に作用する。このとき、油圧が第１油圧以上であった場合は、第１リリーフ弁１３２が開弁し、オイルが第１リリーフ弁１３２を介してリリーフされる。そして、第１リリーフ弁１３２によって油圧が調整されてから、オイルがオイルフィルタ３３に作用する。一方、油圧が第１油圧未満であった場合は、リリーフ弁１３２は開弁せず、オイルはそのままオイルフィルタ３３に作用する。オイルフィルタ３３に作用したオイルは、オイルフィルタ３３で濾過された後、オイルクーラ３４で油温が調整されて、メインギャラリ５４へと流れて、各油路を流通する。
【０１１１】
油圧が第１油圧以上のとき、リリーフ弁１３２からリリーフされたオイルは、調整用油路１５６を通って、制御用圧力室１３９に流入する。上述したように、制御用圧力室１３９の油圧が低設定圧以上になると、第２リリーフ弁１３７の弁体１３７ｂはスプリング１３７ｃの付勢力に抗して下方向に摺動するため、バイパス油路１５７が開く。バイパス油路１５７が開くことで、オイルポンプ１３１からの吐出されたオイルの一部がバイパス油路１５７を流通するため、オイルポンプ１３１から吐出されたオイルの油圧が減少する。すなわち、第１リリーフ弁１３２からリリーフされたオイルを、調整用油路１５６を介して制御用圧力室１３９に作用させることによって、通常の経路（第１連通路５１、メインギャラリ５４、第１又は第２給油路１６１，１６２の一方、パイロット弁１３８及び第３給油路１６３）を通してオイルを制御用圧力室１３９に作用させるよりも、早期にオイルポンプ１３１から吐出されるオイルの油圧を制御することができる。つまり、実施形態２のように、第１リリーフ弁１３２及び調整用油路１５６を設けることにより、初期の油圧制御機構１３５の油圧制御の応答性を向上させることができる。
【０１１２】
したがって、実施形態２では、第１連通路５１における、オイルポンプ１３１とオイルフィルタ３３との間に設けられ、給油路５０の油圧が第１油圧以上のときにオイルをリリーフする第１リリーフ弁１３２と、第１リリーフ弁１３２からリリーフされるオイルを制御用圧力室１３９に作用させて、バイパス油路１５７に流れるオイルの量を調整する調整用油路１５６とを備えているため、エンジン２の冷間始動時に、オイルフィルタ３３に第１油圧以上のオイルが作用するのを防止して、オイルフィルタ３３が設けられた容器からオイルが漏れるのを防止することができるとともに、第１リリーフ弁１３２からリリーフされたオイルを、調整用油路１５６を介して制御用圧力室１３９に作用させることで、油圧制御機構１３５の制御応答性を向上させることができる。
【０１１３】
（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。
【０１１４】
例えば、上記実施形態では、直列４気筒のガソリンエンジンを対象としているが、エンジンの気筒数は５本以上にしてもよい。
【０１１５】
また、上記実施形態では、第１リリーフ弁のリリーフ圧を第１油圧に設定していたが、これに限らず、例えば、冷間時は、第１油圧よりも低い油圧をリリーフ圧とする一方、温間時及び高温時には、第１油圧をリリーフ圧とするように構成してもよい。
【０１１６】
上述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本発明の範囲を限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【０１１７】
本発明は、オイルポンプから吐出されるオイルの吐出量や油圧を制御する部分を有する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】
【０１１８】
１  オイル供給装置
２  エンジン
３１  オイルポンプ
３２  リリーフ弁
３３  オイルフィルタ
３５  リニアソレノイドバルブ（オイル制御弁）
３９  圧力室
５０  給油路
５１  第１連通路（上流側給油路）
５４  メインギャラリ
５５  制御用油路
５６  調整用油路
７０  油圧センサ
１００  コントローラ
１３１  オイルポンプ
１３２  第１リリーフ弁
１３５  油圧制御機構
１３７  第２リリーフ弁
１３７ｂ  弁体
１３９  制御用圧力室
１５６  調整用油路
１５７  バイパス油路
【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】
0006350476.tif 000008
【図８】
0006350476.tif 000009
【図９】
0006350476.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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