JP6319194B2 - エンジンのオイル供給装置 - Google Patents

Description

本発明はエンジンのオイル供給装置、特に、アイドル運転時等の軽負荷時にピストンピンやコンロッド等の燃焼に伴う動力伝達系部材の潤滑油膜を確保してエンジン騒音を低減できるエンジンのオイル供給装置に関する。

従来、自動車等に搭載されるエンジンの各部にエンジンオイル（以下単に「オイル」という）を供給するオイル供給装置が周知である。例えば、特許文献１には、オイルを作動油として利用するデバイスの要求油圧が、オイルを冷却油として利用するデバイスの要求油圧よりも高く、かつ、オイルを潤滑油及び冷却油として利用するデバイスの要求油圧よりも高いときは、オイルを作動油として利用するデバイスの要求油圧を目標油圧とするように可変容量型オイルポンプを制御し、これにより、全てのデバイスの要求油圧を満たしつつ、オイルポンプの動力を必要最小限に抑えて燃費の改善を図る技術が開示される。

特開２０１４−１５９７５７号公報（特に［００１０］〜［００１３］）

しかし、特許文献１のようにデバイスの要求油圧に応じて可変容量型オイルポンプの吐出量（ひいては吐出圧）を調整すると、例えば暖機運転状態のアイドル運転時等の軽負荷時に、次のような理由により、エンジン騒音が大きくなる可能性がある。

まず、ピストンのピンボスやピストンピンやコンロッドの小端部等、燃焼に伴う動力伝達系部材の各摺動面はオイルミストによる潤滑が行われる。すなわち、例えばクランク軸を回転可能に支持するクランク軸受部の軸受メタル等から滲み出て流出したオイルがクランク軸の回転で飛散して微粒化（ミスト化）し、クランクケース内を漂うオイルミストとなり、このオイルミストにより上記動力伝達系部材の各摺動面に潤滑油膜が形成される。これを「雰囲気潤滑」という。

一方、エンジンの暖機後は、運転状態に応じた要求油圧が実現するように可変容量型オイルポンプの吐出量が制御されて、上記オイルポンプの動力が必要最小限に抑えられる。すなわち、オイルの吐出量が調整可能な可変容量型オイルポンプの吐出圧がエンジン運転状態に応じた目標油圧になるように上記可変容量型オイルポンプを制御する油圧制御手段が備えられる。その場合、負荷が低いほど要求油圧ひいては目標油圧が低い値に設定されるので、暖機運転状態のアイドル運転時等の軽負荷時は、オイルポンプの吐出量が減量される。これに伴い、オイルミストの発生量の減量をもたらす。そのため、オイルミストによる上記雰囲気潤滑、すなわち動力伝達系部材の各摺動面の潤滑油膜の形成や、あるいは、ピストンスカート部とシリンダライナとの摺動面の潤滑油膜の形成等が不十分となって、ピストン駆動時にエンジン騒音が大きくなるのである。

本発明は、エンジンのオイル供給装置における上記不具合に対処するもので、アイドル運転時等の軽負荷時においてもオイルミストによる動力伝達系部材の潤滑油膜を確保してエンジン騒音を低減できるエンジンのオイル供給装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためのものとして、本発明は、オイルの吐出量が調整可能な可変容量型オイルポンプの吐出圧がエンジン運転状態に応じた目標油圧になるように上記可変容量型オイルポンプを制御する油圧制御手段を備えるエンジンのオイル供給装置であって、エンジン負荷を検出する負荷検出手段と、オイルの温度を検出する油温検出手段とを備え、上記油圧制御手段は、エンジン暖機後の運転時であって、かつ上記負荷検出手段で検出されるエンジン負荷がアクセル全閉に相当する負荷になるアイドル運転時に、少なくともクランク軸を回転可能に支持する軸受部から流出して微粒化し、クランクケース内を漂うオイルミストの量が増加するように、上記油温検出手段で検出される油温が低いほど吐出量を高めるように上記可変容量型オイルポンプを制御することを特徴とする。

本発明によれば、エンジン暖機後のアイドル運転時に、油温が低いほど可変容量型オイルポンプの吐出量を高めてクランクケース内のオイルミスト量を増加させるので、アイドル運転時においても、オイルミストによる雰囲気潤滑、すなわちピストンピンやコンロッド等の動力伝達系部材の各摺動面の潤滑油膜が確保される。そのため、上記潤滑油膜がクッションとなってエンジン騒音を低減できる。

本発明においては、オイルを作動油として用いるデバイスと、オイルを潤滑油として用いるデバイスと、可変容量型オイルポンプの吐出圧を検出する吐出圧検出手段とを備え、上記油圧制御手段は、上記各デバイスのエンジン運転状態に応じて設定される要求油圧のうち最も高い要求油圧を目標油圧に設定し、上記吐出圧検出手段で検出される吐出圧が上記目標油圧になるように上記可変容量型オイルポンプを制御することが好ましい。

この構成によれば、エンジン運転状態に応じた全てのデバイスの要求油圧を満たしつつ、可変容量型オイルポンプの動力を必要最小限に抑えて燃費の改善を図ることができる。

本発明においては、上記油圧制御手段は、所定の油温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が記憶されたベース油圧記憶部と、上記アイドル運転時に油温が低いほど吐出量を高めるように設定された油圧が記憶された第１記憶部と、オイルを作動油として用いるデバイスのエンジン運転状態に応じて設定された要求油圧が記憶された第２記憶部と、エンジン運転状態に応じて上記各記憶部に記憶された油圧のうち最も高い油圧を目標油圧に設定する設定部とを備えることが好ましい。

この構成によれば、エンジン運転状態に応じた目標油圧を簡単な構成で確実に設定できる。しかも、第１記憶部の存在により、上記アイドル運転時におけるオイルミストによる雰囲気潤滑も十分確保される。

本発明においては、上記オイルを作動油として用いるデバイスは、可変バルブタイミング機構であり、上記油圧制御手段は、上記アイドル運転時には、上記可変バルブタイミング機構の作動を制限することが好ましい。

この構成によれば、可変バルブタイミング機構の作動を制限することにより、せっかく高めた可変容量型オイルポンプの吐出量が可変バルブタイミング機構に大量に流れて消費されることが抑制される。したがって、雰囲気潤滑のためのオイルミスト量が簡単な構成で確実に増加する。

本発明によれば、オイルミスト量を増加させることにより、アイドル運転時等の軽負荷時においても、オイルミストによる動力伝達系部材の各摺動面の潤滑油膜を確保して、エンジン騒音を低減できるエンジンのオイル供給装置が提供される。

本発明の実施形態に係るエンジンのシリンダボアの軸心を含む平面で切断した概略的な断面図である。 上記エンジンのクランク軸の縦断面図である。 上記エンジンの排気側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。 上記エンジンのオイル供給装置の油圧回路図である。 上記オイル供給装置で採用されるベース油圧マップである。 上記オイル供給装置で採用される雰囲気潤滑改善用油圧マップである。 上記オイル供給装置で採用されるオイルジェットの要求油圧マップである。 上記オイル供給装置で採用される排気側ＶＶＴの要求油圧マップである。 上記オイル供給装置のコントローラによる可変容量型オイルポンプの吐出量制御のブロック図である。 上記コントローラによる可変容量型オイルポンプの吐出量制御のフローチャートの前半部分である。 上記フローチャートの後半部分である。 エンジン騒音（振動レベル）の低減データを示すグラフである。

以下、図面に基き本発明の実施形態を説明する。

本実施形態は、アイドル運転時等の軽負荷時には、油温が低いほど可変容量型オイルポンプの吐出量を増量して高め、これにより、クランクケース内を漂うオイルミスト量を増加させて、オイルミストによる雰囲気潤滑、すなわちピストン及びピストンピンやコンロッド等の動力伝達系部材の各摺動面の潤滑油膜の形成を確保し、エンジン騒音を低減できるエンジンのオイル供給装置に関するものである。

本実施形態では、便宜上、シリンダボアの軸心方向を上下方向、気筒列方向を前後方向、気筒列方向におけるエンジンの反変速機側を前側、変速機側を後側という。また、後述するように、例えば排気側可変バルブタイミング機構（排気側ＶＶＴ）１８やオイルジェット７１等、オイルを作動油として用いるデバイスを油圧作動装置、例えばクランク軸受部２８の軸受メタル２９等、オイルを潤滑油として用いるデバイスを潤滑部という。

図１は、本実施形態に係るエンジン１００のシリンダボア２３の軸心を含む平面で切断した概略的な断面図である。本実施形態に係るエンジン１００は、４つの気筒（前側から順に第１〜第４気筒）が車両（図示せず）の前後方向に並んで配置された直列４気筒火花点火式の４サイクルガソリンエンジンである。このエンジン１００は、シリンダヘッド１と、シリンダヘッド１の下面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の下面に取り付けられるオイルパン３とを備える。

シリンダブロック２は、アッパブロック２１と、ボルト（図２参照）によりアッパブロック２１の下面に取り付けられるロアブロック２２とを有する。アッパブロック２１とロアブロック２２とは協働してクランクケース４を構成する。アッパブロック２１の上部に４つの気筒に対応する４つのシリンダボア２３（図１には１つのみ図示）が前後方向に並んで形成される。シリンダボア２３にピストン２４が挿通される。ピストン２４は、ピンボス（図示せず）、ピストンピン、及びコンロッド（コネクティングロッド）２５を介して、クランク軸２６に連結される。シリンダボア２３と、ピストン２４と、シリンダヘッド１とにより燃焼室２７が区画される。図示しないが、燃焼室２７に燃料（ガソリン）を噴射する燃料噴射弁と、燃焼室２７の混合気に火花点火する点火プラグとが備えられる。

本実施形態では、ピストン２４及びピストン２４のピンボスやピストンピンやコンロッド２５の小端部等、燃焼に伴う動力伝達系部材の各摺動面はオイルミストによる雰囲気潤滑が行われる。すなわち、例えばクランク軸２６のジャーナル部を回転可能に支持するクランク軸受部２８の軸受メタル２９等（図２参照）から滲み出て流出したオイルがクランク軸２６の回転で飛散して微粒化（ミスト化）し、クランクケース４内を漂うオイルミストとなり、このオイルミストにより上記動力伝達系部材の各摺動面に潤滑油膜が形成される。

シリンダヘッド１に燃焼室２７に開口する吸気ポート１１（図面上、右側）及び排気ポート１２（図面上、左側）が設けられ、吸気ポート１１に吸気ポート１１を開閉する吸気弁１３が設けられ、排気ポート１２に排気ポート１２を開閉する排気弁１４が設けられる。吸気弁１３及び排気弁１４はそれぞれ吸気側及び排気側カム軸４１，４２のカム部４１ａ，４２ａにより駆動される。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（図面上、上側）に付勢される。吸気弁１３及び排気弁１４とカム部４１ａ，４２ａとの間にそれぞれ吸気側及び排気側スイングアーム４３，４４が介設される。

スイングアーム４３，４４の一端部は吸気側及び排気側油圧ラッシュアジャスタ（ＨＬＡ）４５，４６（油圧作動装置）に支持される。スイングアーム４３，４４は、その略中央部のカムフォロア４３ａ，４４ａがカム部４１ａ，４２ａで押されることにより、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、そのように揺動することにより、他端部が吸気弁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（図面上、下側）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。シリンダヘッド１の各気筒に対応する部分にＨＬＡ４５，４６を装着するための装着孔及び上記装着孔に連通する給油路５（図４参照：より詳しくは、第１、第２、第４、第５給油路５５，５６，５８，５９）が形成される。上記装着孔に装着されたＨＬＡ４５，４６に上記給油路５（５５，５６，５８，５９）を介してオイルが供給される。

シリンダヘッド１の上部にカムキャップ４７が取り付けられる。カム軸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る。シリンダヘッド１とカムキャップ４７との間に、図示しないが、カム軸４１，４２のジャーナル部を回転可能に支持するカム軸受部及び軸受メタル（潤滑部）が設けられる。吸気側カム軸４１の上方に吸気側オイルシャワー４８（潤滑部）が設けられ、排気側カム軸４２の上方に排気側オイルシャワー４９（潤滑部）が設けられる。吸気側及び排気側オイルシャワー４８，４９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る。

アッパブロック２１は、４つのシリンダボア２３の吸気側に位置する第１側壁２１ａと、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の前側に位置する前壁（図示せず）と、最も後側のシリンダボア２３の後側に位置する後壁（図示せず）と、隣り合う２つのシリンダボア２３の間に位置する３つの縦壁２１ｃとを有する。

ロアブロック２２は、アッパブロック２１の第１側壁２１ａに対応して吸気側に位置する第１側壁２２ａと、第２側壁２１ｂに対応して排気側に位置する第２側壁２２ｂと、前壁に対応して前側に位置する前壁（図示せず）と、後壁に対応して後側に位置する後壁（図示せず）と、縦壁２１ｃに対応する３つの縦壁２２ｃとを有する。

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、アッパブロック２１の縦壁２１ｃとロアブロック２２の縦壁２２ｃとの間に、図２に示すように、クランク軸２６のジャーナル部を回転可能に支持するクランク軸受部２８及び軸受メタル２９（潤滑部）が設けられる。

図２は、エンジンのクランク軸の縦断面図、より詳しくは、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とロアブロック２２の縦壁２２ｃとの間のクランク軸受部２８及び軸受メタル２９の縦断面図である。なお、アッパブロック２１の前壁とロアブロック２２の前壁との間のクランク軸受部２８及び軸受メタル２９、並びにアッパブロック２１の後壁とロアブロック２２の後壁との間のクランク軸受部２８及び軸受メタル２９もこれと同様である。

クランク軸受部２８は、図面上、左右一対のボルト用のネジ孔２１ｆ及びボルト挿通孔２２ｆの間に設けられ、第１半円部２９ａと第２半円部２９ｂとからなる分割構造の円筒状の軸受メタル２９を有する。上下の縦壁２１ｃ，２２ｃの接合部に半円状の切欠部が形成され、軸受メタル２９の第１半円部２９ａが上側の縦壁２１ｃの切欠部に装着され、第２半円部２９ｂが下側の縦壁２２ｃの切欠部に装着される。上下の縦壁２１ｃ，２２ｃが結合されることにより、第１半円部２９ａと第２半円部２９ｂとが結合し、円筒状の軸受メタル２９が形成される。

第１半円部２９ａの内周面に、周方向に延びる油溝２９ｃが形成される。第１半円部２９ａに、一端が第１半円部２９ａの外周面に開口し、他端が上記油溝２９ｃに開口する連絡路２９ｄが貫通して形成される。アッパブロック２１に給油路５（図４参照：より詳しくは、メインギャラリ５０）が形成され、この給油路５（５０）を介して第１半円部２９ａの外周面にオイルが供給される。上記連絡路２９ｄは上記給油路と連通する位置に配置され、これにより、上記給油路から供給されたオイルが上記連絡路２９ｄを介して油溝２９ｃへ流入する。

なお、図示しないが、シリンダブロック２の前壁にチェーンカバーが取り付けられる。チェーンカバー内に、クランク軸２６に連結された駆動スプロケット、この駆動スプロケットに巻き掛けられたタイミングチェーン、及びこのタイミングチェーンに張力を付与する油圧式チェーンテンショナ（油圧作動装置）等が収容される。

エンジン１００は、吸気弁１３及び排気弁１４の弁特性を変更する吸気側及び排気側可変バルブタイミング機構（ＶＶＴ）を具備する。吸気側ＶＶＴは電動式、排気側ＶＶＴ１８（油圧作動装置）は油圧式である。図３に示すように、排気側ＶＶＴ１８は、略円環状のハウジング１８ａと、このハウジング１８ａの内部に収容され得るロータ１８ｂとを有する。ハウジング１８ａは、クランク軸２６と同期して矢印方向（図面上、時計回り）に回転するカムプーリ１８ｃと一体回転可能に連結される。ロータ１８ｂは、排気弁１４を開閉させる排気側カム軸４２と一体回転可能に連結される。

ロータ１８ｂにハウジング１８ａの内周面上を摺動するベーン１８ｄが設けられる。ハウジング１８ａの内部に、ハウジング１８ａの内周面と、上記ベーン１８ｄと、ロータ１８ｂの本体とにより区画される遅角油圧室１８ｅ及び進角油圧室１８ｆがそれぞれ複数形成される。これらの遅角油圧室１８ｅ及び進角油圧室１８ｆにオイルが供給される。

遅角油圧室１８ｅの油圧が増圧すると、ハウジング１８ａの回転方向に対してロータ１８ｂが反対側（図面上、反時計回り）に変位する。そのため、排気側カム軸４２がカムプーリ１８ｃに対して反対側に変位し、排気弁１４の開弁時期が遅くなる（遅角される）。一方、進角油圧室１８ｆの油圧が増圧すると、ハウジング１８ａの回転方向に対してロータ１８ｂが同じ側（図面上、時計回り）に変位する。そのため、排気側カム軸４２がカムプーリ１８ｃに対して同じ側に変位し、排気弁１４の開弁時期が早くなる（進角される）。

次に、図４を参照してオイル供給装置２００を説明する。図４は、このエンジン１００のオイル供給装置２００の油圧回路図である。

オイル供給装置２００は、エンジン１００のクランク軸２６により回転駆動される補機としての可変容量型オイルポンプ８１と、このオイルポンプ８１に接続されてオイルが流通する給油路５とを備える。

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内に収容される。オイルポンプ８１は、クランク軸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から径方向へ進退可能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、これらのロータ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とを有する。

図示しないが、駆動シャフト８１ａの前側の端部は、ハウジング８１ｇの外方へ突出し、従動スプロケットが連結される。従動スプロケットにタイミングチェーンが巻き掛けられる。このタイミングチェーンは、前述したチェーンカバー内に収容されてクランク軸２６の駆動スプロケットに巻き掛けられるタイミングチェーンである。すなわち、駆動シャフト８１ａ及びロータ８１ｂは、上記タイミングチェーンを介してクランク軸２６に回転駆動される。

ロータ８１ｂが回転する際、ベーン８１ｃは常にカムリング８１ｄの内周面上を摺動する。すなわち、ロータ８１ｂと、隣り合う２つのベーン８１ｃと、カムリング８１ｄと、ハウジング８１ｇとによりポンプ室８１ｉが複数区画される。ハウジング８１ｇに、ポンプ室８１ｉへオイルが吸入される吸入口８１ｊと、ポンプ室８１ｉからオイルが吐出される吐出口８１ｋとが形成される。吸入口８１ｊにオイルストレーナ８１ｌが接続される。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る。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へ吸入される。吐出口８１ｋに給油路５（より詳しくは、第１連通路５１）が接続される。オイルポンプ８１により昇圧されたオイルが吐出口８１ｋから給油路５（５１）へ吐出される。

カムリング８１ｄは、所定の支点８１ｈ回りに揺動するようにハウジング８１ｇに支持される。スプリング８１ｅは、上記支点８１ｈ回りの一方側（図面上、時計回り側）へカムリング８１ｄを付勢する。カムリング８１ｄとハウジング８１ｇとの間に圧力室８１ｍが区画される。圧力室８１ｍに外部（より詳しくは、オイル制御弁８４を介して制御用給油路５４）からオイルが供給される。圧力室８１ｍのオイルの油圧は、上記支点８１ｈ回りの他方側（図面上、反時計回り側）へカムリング８１ｄを付勢する。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（吐出圧）が調整される。

給油路５は、具体的には、パイプ部材や、シリンダヘッド１及びシリンダブロック２の壁部に穿設された流路等で構成される。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（図１参照）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、メインギャラリ５０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とを含む。

第１連通路５１はオイルポンプ８１の吐出口８１ｋに接続される。第１連通路５１にオイルフィルタ８２及びオイルクーラ８３（図１参照）がオイルポンプ８１側からこの順に設けられる。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。

メインギャラリ５０に、各ピストン２４の下面側にオイルを噴射する４つのオイルジェット７１（油圧作動装置）（図１参照）と、クランク軸２６のジャーナル部を回転可能に支持するクランク軸受部２８の５つの軸受メタル２９と、各コンロッド２５の大端部が回転可能に連結されるクランクピンに配置された４つの軸受メタル７２（潤滑部）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（油圧作動装置）と、メインギャラリ５０を流通するオイルの油圧（すなわちオイルポンプ８１の吐出圧）を検出する油圧センサ（本発明の「吐出圧検出手段」に相当する）５０ａとが接続される。メインギャラリ５０にオイルが常に供給される。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。

メインギャラリ５０から、オイル制御弁８４を介してオイルポンプ８１の圧力室８１ｍに接続される制御用給油路５４が分岐する。制御用給油路５４にオイルフィルタ５４ａが設けられる。メインギャラリ５０のオイルは、制御用給油路５４を通り、オイル制御弁８４により油圧が調整された後、オイルポンプ８１の圧力室８１ｍへ流入する。オイル制御弁８４により圧力室８１ｍのオイルの油圧が調整される。オイル制御弁８４はリニアソレノイドバルブで構成され、コントローラ６０から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。

第２連通路５２はメインギャラリ５０と第３連通路５３とを連通する。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の吸気側と排気側とに分配される。

第３連通路５３から分岐する第１給油路５５に、吸気側カム軸４１のジャーナル部を回転可能に支持する軸受メタルのオイル供給部９１と、吸気側カム軸４１のスラスト軸受（潤滑部）のオイル供給部９２と、第２気筒及び第３気筒の吸気側ＨＬＡ４５と、吸気側オイルシャワー４８と、吸気側ＶＶＴの摺動部（潤滑部）のオイル供給部９３とが接続される。

第３連通路５３から分岐する第２給油路５６に、排気側カム軸４２のジャーナル部を回転可能に支持する軸受メタルのオイル供給部９４と、排気側カム軸４２のスラスト軸受（潤滑部）のオイル供給部９５と、第２気筒及び第３気筒の排気側ＨＬＡ４６と、排気側オイルシャワー４９とが接続される。

第３連通路５３から分岐する第３給油路５７に、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（図３参照）が接続される。第３給油路５７に、排気側カム軸４２の軸受メタルのオイル供給部９４のうち最も前側に位置するオイル供給部９４が接続される。第３給油路５７における第１方向切換弁９６の上流側にオイルフィルタ５７ａが接続される。第１方向切換弁９６により、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。

第３連通路５３から分岐する第４給油路５８に、第２方向切換弁９７を介して、第１気筒の吸気側及び排気側ＨＬＡ４５，４６が接続される。第４給油路５８における第２方向切換弁９７の上流側にオイルフィルタ５８ａが接続される。第２方向切換弁９７により、第１気筒の吸気側及び排気側ＨＬＡ４５，４６へのオイル供給が制御される。

第３連通路５３から分岐する第５給油路５９に、第３方向切換弁９８を介して、第４気筒の吸気側及び排気側ＨＬＡ４５，４６が接続される。第５給油路５９における第３方向切換弁９８の上流側にオイルフィルタ５９ａが接続される。第３方向切換弁９８により、第４気筒の吸気側及び排気側ＨＬＡ４５，４６へのオイル供給が制御される。

以上のように、オイル供給装置２００の給油路５を介してエンジン１００の各部に供給されたオイルは、図示しないドレン油路を通ってオイルパン３に滴下した後、オイルポンプ８１により再びエンジン１００の各部に還流される。以上において、油圧作動装置は、符号１８，４５，４６，７１，７４、及び油圧式チェーンテンショナであり、潤滑部は、符号２９，４８，４９，７２、カム軸４１，４２の軸受メタル、カム軸４１，４２のスラスト軸受、及び吸気側ＶＶＴの摺動部である。

エンジン１００はコントローラ（本発明の「油圧制御手段」に相当する）６０により制御される。コントローラ６０は、周知のマイクロコンピュータで構成され、プログラムを実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）、プログラムやデータ等を格納するＲＡＭやＲＯＭ等のメモリ、及び電気信号を入出力する入出力（Ｉ／Ｏ）バス等を含む。

コントローラ６０に、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信号が入力される。例えば、コントローラ６０に、上記メインギャラリ５０に設けられた油圧センサ５０ａ、クランク軸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（本発明の「負荷検出手段」に相当する）６２、オイルの温度を検出する油温センサ（本発明の「油温検出手段」に相当する）６３、カム軸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等が電気的に接続される。コントローラ６０は、クランク角センサ６１の検出信号に基いてエンジン回転速度を求め、エアフローセンサ６２の検出信号に基いてエンジン負荷を求め、油温センサ６３の検出信号に基いて油温を求める。

コントローラ６０は、各種検出信号に基いてエンジン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。特に、コントローラ６０は、エンジン１００の運転状態に応じて、可変容量型オイルポンプ８１の吐出量制御（吐出圧制御）を行う。具体的に、コントローラ６０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（オイルポンプ８１の吐出圧）が上記目標油圧になるように、オイル制御弁８４を介して、可変容量型オイルポンプ８１を制御する。

次に、目標油圧の設定について説明する。

本実施形態に係るオイル供給装置２００では、１つのオイルポンプ８１により複数の油圧作動装置にオイルが供給される。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とする油圧を実現するためには、コントローラ６０は、エンジン１００の運転状態毎に、複数の油圧作動装置の要求油圧のうち最も高い要求油圧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やオイルジェット７１等が、要求油圧が比較的高い油圧作動装置である。そのため、これらの油圧作動装置の要求油圧を満たすように目標油圧を設定すれば、要求油圧が比較的低い他の油圧作動装置の要求油圧も満たされる。

同様に、各潤滑部が必要とする油圧もエンジン１００の運転状態に応じて変化する。本実施形態では、クランク軸受部２８の軸受メタル２９等が、要求油圧が比較的高い潤滑部である。そのため、この潤滑部の要求油圧を満たすように目標油圧を設定すれば、要求油圧が比較的低い他の潤滑部の要求油圧も満たされる。

コントローラ６０は、クランク軸受部２８の軸受メタル２９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の基本的な運転に必要なベース油圧Ｐ１として設定する。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。

コントローラ６０は、上記ベース油圧Ｐ１と、各油圧作動装置の作動のための要求油圧Ｐ２と、さらに、雰囲気潤滑改善（言い換えるとオイルミストの発生改善）のための油圧Ｐ３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、油圧作動装置の要求油圧Ｐ２、及び雰囲気潤滑改善用の油圧Ｐ３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、コントローラ６０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が記憶されたマップ、油圧作動装置の要求油圧Ｐ２が記憶されたマップ、及び雰囲気潤滑改善用の油圧Ｐ３が記憶されたマップをメモリに格納する。

具体的に、図５は、ベース油圧マップ（本発明の「ベース油圧記憶部」に相当する）、図６は、雰囲気潤滑改善用油圧マップ（本発明の「第１記憶部」に相当する）、図７は、オイルジェット７１の要求油圧マップ（本発明の「第２記憶部」に相当する）、図８は、排気側ＶＶＴ１８の要求油圧マップ（本発明の「第２記憶部」に相当する）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５〜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。

図５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。

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５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。

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。

図６の雰囲気潤滑改善用油圧マップは、アクセル全閉のアイドル運転時に、油温（Ｔａ１＞Ｔａ２＞Ｔａ３＞Ｔａ４）が低いほど可変容量型オイルポンプ８１の吐出量を高めるように設定された雰囲気潤滑改善用油圧Ｐ３が記憶されている。

雰囲気潤滑改善（オイルミストの発生改善）の要求は、主として、アイドル運転時等の軽負荷時に発せられる。軽負荷時は、油圧作動装置の要求油圧が低い値に設定され、それに伴い、オイルポンプ８１の動力を必要最小限に抑えるために、オイルポンプ８１の目標油圧も低い値に設定されるので、オイルポンプ８１の吐出量が減量される。このことは、オイルミストの発生量の減量をもたらす。そのため、オイルミストによる雰囲気潤滑が不十分となる。具体的に、ピストン２４のピンボスやピストンピンやコンロッド２５の小端部等、燃焼に伴う動力伝達系部材の各摺動面のオイルミストによる潤滑油膜の形成や、あるいは、ピストンスカート部とシリンダライナとの摺動面のオイルミストによる潤滑油膜の形成等が不十分となる。その結果、ピストン駆動時にエンジン騒音が大きくなる。

このような問題は、特に、エンジン１００の暖機運転状態の軽負荷時に大きくなる。エンジン１００が暖機運転状態のときは、エンジン運転状態に応じた要求油圧が実現するように吐出量が制御されて、可変容量型オイルポンプ８１の動力が必要最小限に抑えられるからである。

そこで、雰囲気潤滑改善の要求により、アイドル運転時等の軽負荷時に、特に、エンジン１００の暖機運転状態の軽負荷時に、油温が低いほどオイルポンプ８１の吐出量を高めて、オイルミストの発生量を増加させる。つまり、図６に示すように、車速が低車速（図例では３ｋｍ／ｈ以下）であり、かつ、アクセル全閉（つまりエアフローセンサ６２で検出される空気量（言い換えるとエンジン負荷）が極めて少なく略ゼロ）のアイドル運転時に、雰囲気潤滑改善の要求が発せられる。また、そのような運転状態のときに雰囲気潤滑改善の要求が発せられるので、雰囲気潤滑改善用油圧Ｐ３は、エンジン回転速度が比較的低いときにだけ設定される（図例では５００ｒｐｍと７００ｒｐｍ）。雰囲気潤滑改善用油圧Ｐ３は、油温が低下するほど高い値に設定される。油温が低下するほど、オイルの粘性が増大し、オイルミストの発生が減少するからである。

なお、図６では、雰囲気潤滑改善用油圧Ｐ３は、エンジン回転速度が異なっても一定であるが、エンジン回転速度に応じて変化してもよい。例えば、雰囲気潤滑改善用油圧Ｐ３は、エンジン回転速度が上昇するほど高い値に設定されてもよい（例えば７００ｒｐｍでは図６の上から油圧Ｐ３が１１０ｋＰａ、１３０ｋＰａ、１７０ｋＰａ、２１０ｋＰａ等としてもよい）。

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。

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。

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。

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（Ｔｂ１＞Ｔｂ２＞Ｔｂ３）が低下するほど高い値に設定される。

なお、低回転域（図例では５００ｒｐｍと７００ｒｐｍ）においては、排気側ＶＶＴ１８の要求油圧Ｐ２はゼロに設定されている。これは、エンジン回転速度が雰囲気潤滑改善の要求と重なることから、排気側ＶＶＴ１８の作動を制限することにより、図６の雰囲気潤滑改善用油圧マップでせっかく高めた可変容量型オイルポンプ８１の吐出量が排気側ＶＶＴ１８に大量に流れて消費されることを抑制するためである。これにより、オイルミストの発生改善が促進される。

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。

コントローラ６０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、コントローラ６０は、油圧作動装置の要求油圧Ｐ２及び雰囲気潤滑改善用油圧Ｐ３を受け取り、これらのベース油圧Ｐ１、要求油圧Ｐ２、及び改善用油圧Ｐ３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及び改善用油圧Ｐ３が存在する場合もある。なお、要求油圧Ｐ２及び改善用油圧Ｐ３が無い場合には、コントローラ６０は、ベース油圧Ｐ１を目標油圧として設定する。この動作を行うコントローラ６０は、本発明の「設定部」に相当する。

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り、油圧作動装置の要求油圧Ｐ２や雰囲気潤滑改善用油圧Ｐ３があり、かつ、その油圧Ｐ２，Ｐ３がベース油圧Ｐ１よりも大きい場合には、上記油圧Ｐ２，Ｐ３が目標油圧に設定される。

なお、前述の図５〜図８によれば、アクセル全閉の軽負荷時で、エンジン回転速度が５００ｒｐｍや７００ｒｐｍ等の低回転域（アイドル運転時）は、図６の雰囲気潤滑改善用油圧Ｐ３が、図５のベース油圧Ｐ１や図８の排気側ＶＶＴ１８の要求油圧Ｐ２よりも高いので、目標油圧に設定されることになる（図７のオイルジェット７１の要求油圧Ｐ２は低回転域では設定されていない）。

次に、コントローラ６０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。コントローラ６０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。

続いて、コントローラ６０は、目標流量を補正する。具体的には、コントローラ６０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、コントローラ６０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。コントローラ６０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。

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。

さらに、コントローラ６０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。

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。

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。

コントローラ６０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。

次に、図１０〜図１１のフローチャートを参照して、コントローラ６０によるオイルポンプ８１の吐出量制御（吐出圧制御）を説明する。

ステップＳ１で、コントローラ６０は、エンジン負荷、エンジン回転速度、油温、及び水温を読み込み、ステップＳ２で、これらの読み込んだパラメータに基いて、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。

油圧作動装置の作動条件を満たしていない場合には、コントローラ６０は、ステップＳ４に進む。一方、油圧作動装置の作動条件を満たしている場合には、コントローラ６０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を図７や図８等の要求油圧マップから読み込む（ステップＳ３）。その後、コントローラ６０は、ステップＳ４へ進む。

コントローラ６０は、ステップＳ４において、上記ステップＳ１で読み込んだパラメータに基いて、雰囲気潤滑状態の改善（オイルミストの発生改善）が必要な条件に該当しているか否かを判定する。

雰囲気潤滑状態の改善が必要な条件に該当していない場合には、コントローラ６０は、ステップＳ６に進む。一方、雰囲気潤滑状態の改善が必要な条件に該当している場合には、コントローラ６０は、雰囲気潤滑改善用油圧Ｐ３を図６の雰囲気潤滑改善用油圧マップから読み込む（ステップＳ５）。その後、コントローラ６０は、ステップＳ６へ進む。

コントローラ６０は、ステップＳ６において、図５の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。

そして、コントローラ６０は、ベース油圧Ｐ１と要求油圧Ｐ２と改善用油圧Ｐ３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Ｓ７）。なお、要求油圧Ｐ２や改善用油圧Ｐ３が存在しない場合には、コントローラ６０は、ベース油圧Ｐ１を目標油圧に設定する。このステップＳ７の動作を行うコントローラ６０は、本発明の「設定部」に相当する。

なお、前述したように、図５〜図８から明らかなように、コントローラ６０は、アクセル全閉の軽負荷時で、エンジン回転速度が５００ｒｐｍや７００ｒｐｍ等の低回転域（アイドル運転時）は、図６の雰囲気潤滑改善用油圧Ｐ３を目標油圧に設定する。

次いで、コントローラ６０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Ｓ８）、修正目標油圧を流量に変換して目標流量（目標吐出量ひいては目標吐出圧）を求める（ステップＳ９）。さらに、コントローラ６０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Ｓ１０）。例えば、コントローラ６０は、目標流量に、ＶＶＴ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。

そして、ステップＳ１１において、コントローラ６０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。コントローラ６０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Ｓ１２）。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、コントローラ６０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、上記制御信号をオイル制御弁８４へ出力する（ステップＳ１３）。その後、コントローラ６０は、ステップＳ１４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、コントローラ６０は、ステップＳ１３を経ることなく、ステップＳ１４へ進む。

ステップＳ１４では、コントローラ６０は、油圧センサ５０ａの実油圧を読み込む。そして、コントローラ６０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Ｓ１５）。

実油圧と目標油圧とが一致しない場合には、コントローラ６０は、実油圧と目標油圧との偏差に基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、コントローラ６０は、油圧センサ５０ａの実油圧を読み込み（ステップＳ１７）、上記実油圧がステップＳ６の目標油圧と一致するか否かを判定する（ステップＳ１８）。実油圧が目標油圧と一致する場合には、コントローラ６０は、ステップＳ２０へ進む。一方、実油圧が目標油圧と一致しない場合には、コントローラ６０は、実油圧がステップＳ６のベース油圧Ｐ１以上となっているか否かを判定する（ステップＳ１９）。実油圧がベース油圧Ｐ１以上の場合には、コントローラ６０は、ステップＳ１６に戻って、再度、デューティ比の調整を行う。コントローラ６０は、ステップＳ１６〜Ｓ１９を繰り返すことにより実油圧を目標油圧に一致させる。

なお、ステップＳ１５において実油圧と目標油圧とが一致する場合には、コントローラ６０は、ステップＳ１６〜Ｓ１８を経ることなく、ステップＳ２０へ進む。

ステップＳ２０では、コントローラ６０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、コントローラ６０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Ｓ２１）。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、コントローラ６０は、ステップＳ１４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、コントローラ６０は、実油圧が目標油圧と一致するかの監視を続け、実油圧が目標油圧からずれるとステップＳ１６〜Ｓ１９を行うことにより実油圧を目標油圧に一致させる。

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、コントローラ６０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、コントローラ６０は、目標油圧の設定からやり直す。

一方、ステップＳ１９において、実油圧がベース油圧Ｐ１未満の場合には、コントローラ６０は、油圧作動装置を含むオイル供給装置２００の故障と判定し（ステップＳ２２）、フェイルセーフモードへ移行する（ステップＳ２３）。フェイルセーフモードでは、コントローラ６０は、警報を出し、エンジン１００の運転状態を制限すると共に、オイルポンプ８１の吐出量が最大となるように制御信号を変更する。

目標油圧は、前述のように、ベース油圧Ｐ１、要求油圧Ｐ２、及び改善用油圧Ｐ３のうち最大のものに設定されるので、目標油圧は常にベース油圧Ｐ１以上である。つまり、吐出量制御においては、目標油圧はベース油圧Ｐ１以上に設定される。そのため、流量制御が適切に行われている場合には、実油圧がベース油圧Ｐ１以上となる。実油圧がベース油圧Ｐ１未満になる場合は、例えば、リーク量が多く、実油圧を適切に上昇させることができない等、吐出量制御が適切に行われていない場合である。そこで、コントローラ６０は、実油圧がベース油圧Ｐ１未満の場合には、フェイルセーフモードに移行する。このように、ベース油圧Ｐ１は、目標油圧の設定に用いられるだけでなく、故障判定にも用いられる。

フェイルセーフモードにおいては、コントローラ６０は、例えば、警報ランプを点灯させたり、警報音を鳴らしたりする。また、コントローラ６０は、油圧作動装置からの要求油圧が高くなる運転状態とならないように、エンジン１００の運転状態を制限する。それに加えて、コントローラ６０は、オイルポンプ８１の最大容量にし、オイルによる潤滑及び冷却並びに油圧作動装置の作動をできる限り確保する。

次に、本実施形態の作用を説明する。

（１）本実施形態では、オイルの吐出量が調整可能な可変容量型オイルポンプ８１の吐出圧がエンジン運転状態に応じた目標油圧になるように上記可変容量型オイルポンプ８１を制御するコントローラ６０を備えるエンジン１００のオイル供給装置２００において、エンジン負荷を検出するエアフローセンサ６２と、オイルの温度を検出する油温センサ６３とを備え、上記コントローラ６０は、上記エアフローセンサ６２で検出される空気量（エンジン負荷）がゼロに近い微量の軽負荷時に、少なくともクランク軸２６を回転可能に支持する軸受メタル２９から流出して微粒化し、クランクケース４内を漂うオイルミストの量が増加するように、上記油温センサ６３で検出される油温が低いほど吐出量を高めるように上記可変容量型オイルポンプ８１を制御する。

この構成によれば、アイドル運転時等の軽負荷時に、油温が低いほど可変容量型オイルポンプ８１の吐出量を高めてクランクケース４内のオイルミスト量を増加させるので、アイドル運転時等の軽負荷時においても、オイルミストによる雰囲気潤滑、すなわちピストン２４及びピストン２４のピンボスやピストンピンやコンロッド２５の小端部等の動力伝達系部材の各摺動面の潤滑油膜が確保される。そのため、上記潤滑油膜がクッションとなってエンジン騒音を低減できる。

（２）本実施形態では、上記コントローラ６０は、エンジン１００の暖機運転状態の軽負荷時に、上記可変容量型オイルポンプ８１の吐出量制御を実行する。

この構成によれば、特に、エンジン運転状態に応じた要求油圧が実現するように吐出量が制御されて、可変容量型オイルポンプ８１の動力が必要最小限に抑えられるエンジン１００の暖機運転状態の軽負荷時において、オイルミストによる雰囲気潤滑が確保されて、エンジン騒音を確実に低減できる。

（３）本実施形態では、オイルを作動油として用いる油圧作動装置と、オイルを潤滑油として用いる潤滑部と、可変容量型オイルポンプ８１の吐出圧を検出する油圧センサ５０ａとを備え、上記コントローラ６０は、上記各油圧作動装置及び潤滑部のエンジン運転状態に応じて設定される要求油圧のうち最も高い要求油圧を目標油圧に設定し、上記油圧センサ５０ａで検出される吐出圧が上記目標油圧になるように上記可変容量型オイルポンプ８１を制御する。

この構成によれば、エンジン運転状態に応じた全ての油圧作動装置及び潤滑部の要求油圧を満たしつつ、可変容量型オイルポンプ８１の動力を必要最小限に抑えて燃費の改善を図ることができる。

（４）本実施形態では、上記コントローラ６０は、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が記憶されたベース油圧マップ（図５）と、上記軽負荷時に油温が低いほど吐出量を高めるように設定された雰囲気潤滑改善用油圧Ｐ３が記憶された雰囲気潤滑改善用油圧マップ（図６）と、油圧作動装置のエンジン運転状態に応じて設定された要求油圧Ｐ２が記憶されたオイルジェット７１の要求油圧マップ（図７）及び排気側ＶＶＴ１８の要求油圧マップ（図８）とを備え、エンジン運転状態に応じて上記各マップに記憶された油圧のうち最も高い油圧を目標油圧に設定する（図１０のステップＳ７）。

この構成によれば、エンジン運転状態に応じた目標油圧を簡単な構成で確実に設定できる。しかも、雰囲気潤滑改善用油圧マップの存在により、上記軽負荷時におけるオイルミストによる雰囲気潤滑も十分確保される。

（５）本実施形態では、上記油圧作動装置は、排気側ＶＶＴ１８であり、上記コントローラ６０は、上記軽負荷時には、上記排気側ＶＶＴ１８の作動を制限する。

この構成によれば、要求油圧が比較的高い排気側ＶＶＴ１８の作動を制限することにより、せっかく高めた可変容量型オイルポンプ８１の吐出量が排気側ＶＶＴ１８に大量に流れて消費されることが抑制される。したがって、雰囲気潤滑のためのオイルミスト量が簡単な構成で確実に増加する。

（６）図１２に本実施形態による改善前及び改善後のエンジン騒音（振動レベル）の低減データを示す。すなわち、直列４気筒火花点火式の４サイクルガソリンエンジンを用い、アクセル全閉の軽負荷時で、エンジン回転速度が５００ｒｐｍ〜７００ｒｐｍの低回転域（アイドル運転時）における振動レベルを測定した。改善前は、可変容量型オイルポンプ８１の目標油圧を設定するに際し、図５のベース油圧Ｐ１のマップと、図７のオイルジェット７１の要求油圧Ｐ３のマップと、図８の排気側ＶＶＴ１８の要求油圧Ｐ３のマップとを用いた場合であり、改善後は、さらに、図６の雰囲気潤滑改善用油圧Ｐ２のマップも用いた場合である。改善後は、図６の雰囲気潤滑改善用油圧Ｐ２が考慮される結果、クランクケース４内のオイルミスト量が増加し、これにより、オイルミストによる雰囲気潤滑が確保されて、改善前に比べて振動レベルが７７％低減した。

なお、上記実施形態では、エンジンは火花点火式ガソリンエンジンであったが、本発明では、エンジンの形式は特に限定されず、例えば、ディーゼルエンジン等の圧縮自己着火式エンジン等であってもよい。

４ クランクケース
５ 給油路
１８ 排気側可変バルブタイミング機構（油圧作動装置）
２６ クランク軸
２８ クランク軸受部
２９ 軸受メタル（潤滑部）
５０ａ 油圧センサ（吐出圧検出手段）
６０ コントローラ（油圧制御手段、ベース油圧記憶部、第１記憶部、第２記憶部、設定部）
６２ エアフローセンサ（負荷検出手段）
６３ 油温センサ（油温検出手段）
７１ オイルジェット（油圧作動装置）
８１ 可変容量型オイルポンプ
１００ エンジン
２００ オイル供給装置

Claims (4)

1. オイルの吐出量が調整可能な可変容量型オイルポンプの吐出圧がエンジン運転状態に応じた目標油圧になるように上記可変容量型オイルポンプを制御する油圧制御手段を備えるエンジンのオイル供給装置であって、
   エンジン負荷を検出する負荷検出手段と、
   オイルの温度を検出する油温検出手段とを備え、
   上記油圧制御手段は、エンジン暖機後の運転時であって、かつ上記負荷検出手段で検出されるエンジン負荷がアクセル全閉に相当する負荷になるアイドル運転時に、少なくともクランク軸を回転可能に支持する軸受部から流出して微粒化し、クランクケース内を漂うオイルミストの量が増加するように、上記油温検出手段で検出される油温が低いほど吐出量を高めるように上記可変容量型オイルポンプを制御することを特徴とするエンジンのオイル供給装置。
2. 請求項１に記載のエンジンのオイル供給装置において、
   オイルを作動油として用いるデバイスと、オイルを潤滑油として用いるデバイスと、可変容量型オイルポンプの吐出圧を検出する吐出圧検出手段とを備え、
   上記油圧制御手段は、上記各デバイスのエンジン運転状態に応じて設定される要求油圧のうち最も高い要求油圧を目標油圧に設定し、上記吐出圧検出手段で検出される吐出圧が上記目標油圧になるように上記可変容量型オイルポンプを制御することを特徴とするエンジンのオイル供給装置。
3. 請求項２に記載のエンジンのオイル供給装置において、
   上記油圧制御手段は、
   所定の油温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が記憶されたベース油圧記憶部と、
   上記アイドル運転時に油温が低いほど吐出量を高めるように設定された油圧が記憶された第１記憶部と、
   オイルを作動油として用いるデバイスのエンジン運転状態に応じて設定された要求油圧が記憶された第２記憶部と、
   エンジン運転状態に応じて上記各記憶部に記憶された油圧のうち最も高い油圧を目標油圧に設定する設定部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。
4. 請求項２又は３に記載のエンジンのオイル供給装置において、
   上記オイルを作動油として用いるデバイスは、可変バルブタイミング機構であり、
   上記油圧制御手段は、上記アイドル運転時には、上記可変バルブタイミング機構の作動を制限することを特徴とするエンジンのオイル供給装置。
   

Images