JP5471231B2 - 車両用オイル供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、オイルポンプのオイルの供給状態、油圧アクチュエータ及び潤滑装置へのオイルの供給状態を制御弁により可変する車両用オイル供給装置に関する。

特許文献１には、オイルポンプの低出力化をねらい、機械式オイルポンプと電動オイルポンプを接続し、電動オイルポンプから可変バルブタイミング装置及びオイルジェット装置へのオイル供給を選択的に切り換えるスイッチングバルブを有するエンジンオイル供給装置が開示されている。

特許文献２には、オイルポンプの無駄な仕事の抑制をねらい、油圧制御弁により制御される可変手段により、インナーロータの中心とアウターロータの中心との相対位置を変化させるオイルポンプが開示されている。

特開２００４−１４３９７２号公報 特開２００８−２９１８２５号公報

車両用オイル供給装置においては、オイルポンプによるオイル供給の適正化を図るため、例えば、可変バルブタイミング装置（油圧アクチュエータ）及びオイルジェット装置（オイル潤滑装置）などに対しエンジン始動時又はエンジン運転状況に応じてオイル供給状態を可変するとともに、高速回転時の過剰なオイル供給を低減するためオイルポンプのオイル供給状態を可変することが望まれる。このため、特許文献１のエンジンオイル供給装置と特許文献２のオイルポンプの技術の結合が考えられる。

しかしながら、特許文献１のエンジンオイル供給装置と特許文献２のオイルポンプの技術を結合した場合、油圧アクチュエータ及びオイル潤滑装置へのオイル供給状態を可変するスイッチングバルブ及び可変手段を制御する油圧制御弁の複数の制御弁が必要となり、装置が大型化、高コスト化及び複雑化する問題が生じてしまう。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、小型化、低コスト化及び簡素化する車両用オイル供給装置を提供することを課題とする。

上記の技術的課題を解決するために本発明にて講じられた第１の技術的手段は、オイルの供給状態を可変する可変機構を有するオイルポンプと、前記オイルポンプからオイル供給される油圧アクチュエータと、前記オイルポンプからオイル供給される潤滑装置と、前記オイルポンプから前記油圧アクチュエータ及び前記潤滑装置へのオイル供給状態を可変するオイル供給調整機構と、を備え、単一の制御弁により、前記可変機構及び前記オイル供給調整機構へのオイル供給状態を制御し、前記オイルポンプから前記油圧アクチュエータへオイル供給する第一油路と、前記オイルポンプから前記潤滑装置へオイル供給する第二油路と、を備え、前記第二油路は前記第一油路から分岐し、前記オイル供給調整機構は前記第二油路に介在され、前記オイル供給調整機構は、前記第二油路と接続される油路制御部及び前記制御弁と接続される圧力室を有し、前記油路制御部は、前記第二油路を構成する第三油路を介して前記潤滑装置に接続される車両用オイル供給装置としたことである。

第２の技術的手段は、第１の技術的手段において、前記制御弁は、デューティ制御され、前記可変機構、前記油圧アクチュエータ及び前記潤滑装置へのオイル供給状態を可変することとしたことである。

第３の技術的手段は、第１の技術的手段において、記制御弁は、前記可変機構及び前記圧力室にオイル供給しない第１の位置と、前記可変機構又は前記圧力室にオイル供給する第２の位置と、前記可変機構及び前記圧力室にオイル供給する第３の位置とを有することである。

第４の技術的手段は、第１又は第３の技術的手段において、前記オイル供給調整機構は、前記圧力室にオイルが供給されると前記潤滑装置へのオイルの供給を制限することである。

第５の技術的手段は、第１〜第４の技術的手段の何れか一つにおいて、前記オイルポンプは、前記可変機構にオイルが供給されると前記油圧アクチュエータ及び前記潤滑装置へのオイルの供給を制限することである。

請求項１の発明によると、オイルの供給状態を可変するオイルポンプを採用することにより新たなポンプを必要としない。また、単一の制御弁でオイルポンプの可変機構及びオイル供給調整装置へのオイル供給状態を制御して油圧アクチュエータ及び潤滑装置へのオイル供給状態を制御するため、装置を小型化、低コスト化及び簡素化できる。また、制御弁からのドレン通路を１本にでき、装置を小型化及び簡素化できる。また、第一油路から分岐する第二油路にオイル供給調整機構を介在させるため、油路回路を簡素化できる。また、オイル供給状態を制御する制御弁と圧力室とが接続される。従って、簡素なオイル供給調整機構の構成で、圧力室のオイル供給状態に基づき油圧アクチュエータへのオイル供給状態が制御できる。

請求項２の発明によると、デューティ制御により、油圧アクチュエータ及び潤滑装置へのオイル供給状態を単一の制御弁で独立して制御できる。

請求項３の発明によると、制御弁が第１〜第３の位置を有するのみの簡素な構成で、油圧アクチュエータ及び潤滑装置へのオイル供給状態を単一の制御弁で独立して制御できる。

請求項４の発明によると、オイル供給調整機構は、圧力室にオイルが供給されると潤滑装置へのオイルの供給を制限する。従って、オイルポンプからのオイル供給先の１つである潤滑装置へのオイルの供給を制限することにより、オイルポンプからのオイル供給先の他の１つ油圧アクチュエータに優先してオイルを供給できる。

請求項５の発明によると、可変機構にオイルが供給されることにより、オイルポンプからのオイル吐出量を制限できる。従って、オイル吐出量を制限することにより、油圧アクチュエータ及び潤滑装置へのオイルの供給を制限できる。

本発明に係る車両用オイル供給装置１００の油路回路図。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の車両用オイル供給装置１００の油路回路図である。車両用オイル供給装置１００は、エンジンにより駆動されるとともにオイルの供給状態を可変する可変機構２０を有するオイルポンプ１０と、オイルポンプ１０からオイル供給される油圧アクチュエータ３０と、オイルポンプ１０からオイル供給されるエンジン潤滑装置（潤滑装置）４０と、油圧アクチュエータ３０及びエンジン潤滑装置４０へのオイル供給状態を可変するオイル供給調整バルブ（オイル供給調整機構）５０と、可変機構２０及びオイル供給調整バルブ５０へのオイル供給状態を制御するオイルコントロールバルブ（制御弁）６０と、を備える。

オイルポンプ１０と油圧アクチュエータ３０との間には、オイルポンプ１０から油圧アクチュエータ３０へオイル供給する第一油路１１が設けられている。油圧アクチュエータ３０には、オイルをドレンするドレン通路３１が接続されている。

オイルポンプ１０とエンジン潤滑装置４０との間には、第一油路１１から分岐しオイルポンプ１０からエンジン潤滑装置４０へオイル供給する第二油路１２が設けられている。エンジン潤滑装置４０には、オイルをドレンするドレン通路４１が接続されている。第二油路１２には、オイル供給調整バルブ５０が介在している。

オイルポンプ１０は、アウターロータを回転自在に保持する保持部から突出する突出部の一側にスプリング２１を配設し、一側と液密的に分離される他側に配設された油圧作用室２２へオイルコントロールバルブ６０からオイルを給排し、インナーロータに対するアウターロータの偏心位置を変更する可変機構２０を有している。オイルポンプ１０は、可変機構２０により偏心位置が変更され、オイルの供給状態を可変する。また、オイルポンプ１０は、オイルパン８０から吸入油路１４によりオイルを吸入し、オイルフィルター９０を介して第一油路１１に吐出する。

オイル供給調整バルブ５０は、小径円筒部５１Ａと大径円筒部５１Ｂからなる段付円筒形状を呈するバルブボデー５１を有する。小径円筒部５１Ａには、第二油路１２に近い順に第二油路１２に接続される接続部５１ａとエンジン潤滑装置４０に通じる第三油路１３に接続される接続部５１ｂが設けられている。大径円筒部５１Ｂには、オイルコントロールバルブ６０に接続される接続部５１ｃが設けられている。バルブボデー５１内には、バルブ５２がスライド可能に配設されている。バルブ５２は、小径円筒部５１Ａ内をスライドし接続部５１ａと接続部５１ｂの連通を断続する円筒部５２ａと、円筒部５２ａに連続し小径円筒部５１Ａと大径円筒部５１Ｂを液密的に分離する小径部５２ｂと、小径部５２ｂに一体的に形成され大径円筒部５１Ｂ内をスライドし、小径円筒部５１Ａと大径円筒部５１Ｂとを液密的に分離する大径部５２ｃとから構成されている。円筒部５２ａには、接続部５１ｂに面して切り欠き状の円筒部５２ａの内外を連通するスリット５２ｄが形成されている。

小径円筒部５１Ａ、接続部５１ａ、接続部５１ｂ、円筒部５２ａ、小径部５２ｂ及びスリット５２ｄにより、エンジン潤滑装置４０へのオイル供給状態を可変するとともに油圧アクチュエータ３０へのオイル供給状態を可変する油流制御部５３が構成される。大径円筒部５１Ｂ、接続部５１ｃ及び大径部５２ｃにより、バルブ５２をスライドさせる圧力室５４が構成される。大径部５２ｃは、小径部５２ｂより径が大きく、大径部５２ｃ及び小径部５２ｂに同圧が作用した場合、バルブ５２に大径部５２ｃ（圧力室５４）から小径部５２ｂ（油流制御部５３）に向かう力が発生する。

オイルコントロールバルブ６０は、オイルポンプ１０に通じる第二油路１２に接続される油路６１ａと、油圧作用室２２（可変機構２０）に接続される油路６１ｂと、圧力室５４（オイル供給調整バルブ５０）に接続される油路６１ｃと、オイルパン８０にドレンするドレン通路６１ｄが接続されるバルブボデー６１を有する。バルブボデー６１には、油路６１ａ，６１ｂ，６１ｃ及びドレン通路６１ｄ間の接続を切り換えるスプール６２と、スプール６２を駆動するソレノイド６３が組み付けられている。オイルコントロールバルブ６０は、油圧アクチュエータ３０およびエンジン潤滑装置４０の油圧状態及びエンジン回転数等からの検出値を演算するＥＣＵ７０の信号によりデューティ制御される。ＥＣＵ７０は、オイルコントロールバルブ６０をデューティ制御し、オイルコントロールバルブ６０から油路６１ｂを介して油圧作用室２２、油路６１ｃを介して圧力室５４及びドレン通路６１ｄへのオイルの流れを切り換える。

以下、本実施例における動作を説明する。

車両用オイル供給装置１００において、エンジンの始動時又は低速回転時は、オイルコントロールバルブ６０は、ＥＣＵ７０により図１において最も右側の位置にあるＡの状態（第１の位置）にデューティ制御（例えば、０％または１００％の通電量）され、油圧作用室２２に接続する油路６１ｂ及び圧力室５４に接続する６１ｃはドレン通路６１ｄに接続される。このとき、オイルポンプ１０はインナーロータに対するアウターロータの偏心位置が可変機構２０により大きく設定され、吐出量が大きくなるように制御される。接続部５１ｂは、油流制御部５４に流入するオイルにより圧力室５４方向にスライドされたバルブ５２により開放され、エンジン潤滑装置４０へオイルが供給される。また、オイルポンプ１０から吐出されるオイルは、第一油路１１を介して油圧アクチュエータ３０に供給される。オイルポンプ１０と油圧アクチュエータ３０との間には、オイルの供給を制限する部材有さない。従って、Ａの状態（第１の位置）では常に油圧アクチュエータ３０にオイルが供給されるため、油圧アクチュエータ３０がオイル未供給により作動しなくなるおそれはない。

次に、油圧アクチュエータ３０の作動に必要な油圧が不足する場合、例えばオイルポンプ１０からの吐出量が少ない場合、オイルコントロールバルブ６０は、ＥＣＵ７０により図１において中央の位置にあるＢの状態（第２の位置）にデューティ制御（例えば、５０％の通電量）され、油圧作用室２２に接続する油路６１ｂはドレン通路６１ｄに接続され、オイルポンプ１０に油路１２を介して連通する油路６１ａが圧力室５４に接続される。このとき、オイルポンプ１０はインナーロータに対するアウターロータの偏心位置が可変機構２０により大きく設定されたままとなり、吐出量が大きくなるように制御される。接続部５１ｂは、圧力室５４に供給されたオイルにより油流制御部５３方向にスライドされたバルブ５２により閉鎖され、エンジン潤滑装置４０へのオイルの供給が制限され、油圧アクチュエータ３０へオイルが供給される。なお、スリット５２ｄにより、エンジン潤滑装置４０へ必要最小限のオイルが供給される。換言すれば、オイルコントロールバルブ６０がＢの状態（第２の位置）にあっては、エンジン潤滑装置４０へのオイル供給量を制限し、制限されたオイルを油圧アクチュエータ３０に供給する。従って、オイル供給調整バルブ５０が絞りとしての機能を奏し、エンジン潤滑装置４０よりも油圧アクチュエータ３０へ優先してオイルを供給する。このようにオイルポンプ１０からの吐出量が少ない場合であっても、油圧アクチュエータ３０が油圧不足により作動しなくなるおそれはない。一方、エンジン潤滑装置４０へのオイル供給は制限（減少）される。しかしながら、オイルポンプ１０がエンジンの回転力を伝達して駆動される機械式のオイルポンプであれば、オイルポンプ１０からの吐出量が少なければエンジンの回転数も少ないことになる。従って、エンジン潤滑装置４０を構成する各摺動部品の摺動は、低速にて摺動されるため、少ないオイル供給量で潤滑できる。よって、エンジン潤滑装置４０へのオイル供給は制限（減少）されても、エンジン潤滑装置４０が潤滑不足により焼き付く等の不都合は生じ得ない。

次に、エンジンが中・高速回転時において油圧アクチュエータ３０が作動する場合、オイルコントロールバルブ６０は、ＥＣＵ７０により最も左側の位置にあるＣの状態（第３の位置）にデューティ制御（例えば、１００％または０％の通電量）され、油圧作用室２２は、油路６１ｂ及び油路６１ａを介してオイルポンプ１０に連通する油路１２に接続され、圧力室５４は、油路６１ｃ及び油路６１ａを介して油路１２に接続される。このとき、オイルポンプ１０はインナーロータに対するアウターロータの偏心位置が可変機構２０により小さく設定され、吐出量が小さくなるように制御され、過剰なオイル供給を低減する。接続部５１ｂは、圧力室５４に供給されたオイルにより油流制御部５３方向にスライドされたバルブ５２により閉鎖され、エンジン潤滑装置４０へのオイルの供給が制限され、油圧アクチュエータ３０へオイルが供給される。なお、スリット５２ｄにより、エンジン潤滑装置４０へ必要最小限のオイルが供給される。換言すれば、オイルコントロールバルブ６０がＣの状態（第３の位置）にあっては、オイル供給調整バルブ５０が絞りとしての機能を奏し、エンジン潤滑装置４０よりも油圧アクチュエータ３０へ優先してオイルを供給すると共に、可変機構２０によりオイルポンプ１０のオイル吐出量を制限する。従って、可変機構２０によりオイルの供給先である油圧アクチュエータ３０及びエンジン潤滑装置４０へのオイル供給量を制限しつつ、更にオイル供給調整バルブ５０によりエンジン潤滑装置４０へのオイル供給を制限する。このようにオイルポンプ１０からの吐出量が多くなる場合であっても、油圧アクチュエータ３０及びエンジン潤滑装置４０へのオイルの供給が確保されつつ、必要以上にオイルが供給されることを抑制できる。

このように、エンジンの始動から高速回転に至るまでエンジン運転状況に応じて、油圧アクチュエータ３０及びエンジン潤滑装置４０へのオイル供給状態を可変するとともに、オイルポンプ１０のオイル供給状態を可変することにより、車両用オイル供給装置１００において、オイル供給の適正化を図ることができる。

また、オイルコントロールバルブ６０は油圧アクチュエータ３０、エンジン潤滑装置４０及びオイルポンプ１０の可変機構２０へのオイル供給状態をデューティ制御するため、オイル供給状態をオイルコントロールバルブ６０のみの単一の制御弁で制御でき、装置を小型化、低コスト化及び簡素化できる。更に、ドレン通路６１ｄはオイルコントロールバルブ６０に設けるのみで、装置を小型化及び簡素化できる。

１０・・・オイルポンプ
１１・・・第一油路
１２・・・第二油路
１３・・・第三油路
２０・・・可変機構
３０・・・油圧アクチュエータ
４０・・・エンジン潤滑装置（潤滑装置）
５０・・・オイル供給調整バルブ（オイル供給調整機構）
５３・・・油圧制御部
５４・・・圧力室
６０・・・オイルコントロールバルブ（制御弁）
１００・・・車両用オイル供給装置
Ａ・・・第１の位置
Ｂ・・・第２の位置
Ｃ・・・第３の位置

Claims (5)

1. （旧請求項１＋旧請求項２＋旧請求項４）
   オイルの供給状態を可変する可変機構を有するオイルポンプと、
   前記オイルポンプからオイル供給される油圧アクチュエータと、
   前記オイルポンプからオイル供給される潤滑装置と、
   前記オイルポンプから前記油圧アクチュエータ及び前記潤滑装置へのオイル供給状態を可変するオイル供給調整機構と、を備え、
   単一の制御弁により、前記可変機構及び前記オイル供給調整機構へのオイル供給状態を制御し、
   前記オイルポンプから前記油圧アクチュエータへオイル供給する第一油路と、
   前記オイルポンプから前記潤滑装置へオイル供給する第二油路と、を備え、
   前記第二油路は前記第一油路から分岐し、前記オイル供給調整機構は前記第二油路に介在され、
   前記オイル供給調整機構は、前記第二油路と接続される油路制御部及び前記制御弁と接続される圧力室を有し、
   前記油路制御部は、前記第二油路を構成する第三油路を介して前記潤滑装置に接続される車両用オイル供給装置。
2. （旧請求項３）
   請求項１において、
   前記制御弁は、デューティ制御され、前記可変機構、前記油圧アクチュエータ及び前記潤滑装置へのオイル供給状態を可変する車両用オイル供給装置。
3. （旧請求項５）
   請求項１において、
   前記制御弁は、前記可変機構及び前記圧力室にオイル供給しない第１の位置と、前記可変機構又は前記圧力室にオイル供給する第２の位置と、前記可変機構及び前記圧力室にオイル供給する第３の位置とを有する車両用オイル供給装置。
4. （旧請求項６）
   請求項１又は請求項３において、
   前記オイル供給調整機構は、前記圧力室にオイルが供給されると前記潤滑装置へのオイルの供給を制限する車両用オイル供給装置。
5. （旧請求項７）
   請求項１〜請求項４の何れか一項において、
   前記オイルポンプは、前記可変機構にオイルが供給されると前記油圧アクチュエータ及び前記潤滑装置へのオイルの供給を制限する車両用オイル供給装置。

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