JPH01110819A - エンジンオイル供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ０発明の目的 （１）　　産業上の利用分野 本発明は、オイルパン内のエンジンオイルをオイルギヤ
ラリに供給すべくエンジンに連動連結されたメインポン
プと、オイルパン内のエンジンオイルをオイルクーラに
圧送すべくエンジンに連動連結されたサブポンプとを備
えるエンジンオイル供給装置に関する。

（２）従来の技術 従来、かかる装置はたとえば実公昭５６−４２４０３号
公報により公知である。

（３）発明が解決しようとする問題点 ところで、かかるエンジンオイル供給装置において、オ
イルギヤラリを介してエンジンオイルが供給される動弁
系におけるカム・スリッパの摩耗を抑えるためには、エ
ンジンのアイドル運転時のエンジンオイル供給量増大、
ならびにエンジン始動時の無潤滑時間短縮を図ることが
重要であり、このため従来では、メインポンプの吐出容
量増大、あるいはエンジン内オイル通路等の容積を低減
してオイル供給系路内充満時間の短縮を図ることが考え
られている。

ところが、メインポンプの吐出量を増大すると、・メイ
ンポンプの消費動力が増加し、燃費および性能に悪影響
を及ぼす。すなわちメインポンプの吐出容量は、エンジ
ン低回転時の動弁系オイル量確保ならびにコンロッド・
メイン軸受への供給油圧確保の２点から決定されており
、メインポンプがエンジンに連動連結されていて吐出量
とエンジン回転数との関係がほぼリニアとなっているこ
とから、エンジン高回転時には必要オイル量以上のオイ
ルが吐出されることになり、吐出オイルの一部がリリー
フ弁を介してオイルパンに戻されるがらである。またオ
イル通路等の容積を減少すると、オイル通路での流通抵
抗が大きくなり、キャビテーシジンが発生したり、供給
油圧の低下等の問題が生じる。

そこで、エンジン回転数が低い状態では、サブポンプの
吐出オイルをメインポンプとともにオイルギヤラリに供
給し、エンジン回転数が高くなったときにはサブポンプ
の吐出オイルをオイルクーラに供給するように切換作動
する切換弁を用いた装置を、本出願人は既に提案してお
り、この装置では、切換弁の切換時にオイルギヤラリに
供給さ　　　・れるオイル量に極端な落込みが生じるこ
とを防止するために、サブポンプを吐出油路に連通させ
る位置とオイルクーラに連通させる位置との間にサブポ
ンプが吐出油路およびオイルクーラにともに連通した中
間位置を有するように切換弁を構成している。

ところが、切換弁は異物噛込みおよび異常摩耗等の原因
によりスティックあるいはロック状態となってしまうこ
とがある。この場合、サブポンプが吐出油路およびオイ
ルクーラにともに連通した状態で不作動となると、オイ
ルクーラ側の方が通路抵抗が小さいためにメインポンプ
からもオイルクーラにエンジンオイルが流れ、エンジン
オイル供給量が不足する。このような問題を解決するた
めには、中間状態でサブポンプと吐出油路および第１油
路とを遮断した完全流路切換式の切換弁とすることが考
えられる。しかるにそのような完全流路切換式の切換弁
では、切換作動時に第１油路が一時的に完全に閉鎖され
、第１油路の油圧が異常昇圧してしまう、而して、切換
弁がサブポンプを吐出油路に連通させたまま不作動状態
となったときには、オイルクーラ側にエンジンオイルが
流れないので油温が上昇するが、環境条件および運転条
件によっては必ずしもエンジン側でメタル焼付けといっ
た問題が直ちに生じるとは限らない。

またこれは、切換弁がサブポンプをオイルクーラに連通
させた状態で不作動となることにより吐出油路側へのエ
ンジンオイル供給量が低回転域で不足するときにも同様
であり、エンジン側で問題が直ちに発生することはない
が、吐出油路および第２油路の異常昇圧は回避せねばな
らない。

本発明の第１の目的は、上記事情に鑑みて、サブポンプ
の吐出油をエンジン回転数に応じて吐出油路およびオイ
ルクーラに切換えて供給するとともに、切換弁が何らか
の原因で不作動状態となっても、メインポンプの吐出オ
イルがオイルクーラに流れることを確実に回避し、しか
も各油路内が異常昇圧することを防止するようにしたエ
ンジンオイル供給装置を提供することである。

ところで、切換弁が上述のように不作動状態となったと
きには、上記第１の発明により当面の問題を解決するこ
とはできるが、運転状況の改善を速やかに図る必要があ
り、そのためには切換弁が不作動状態となっていること
を報知せしめる必要がある。

そこで本発明の第２の目的は、上記第１の目的を達成し
た上に、切換弁が不作動状態にあることを速やかに報知
し得るようにしたエンジンオイル供給装置を提供するこ
とである。

Ｂ０発明の構成 （１）問題点を解決するための手段 筒１の本発明に従う装置は、サブポンプの吐出口に通じ
る第１油路と、オイルクーラの入口に通じる第２油路お
よびメインポンプの吐出口に通じる吐出油路との間に介
設される切換弁と；第１油路、第２油路および吐出油路
にそれぞれ接続されるリリーフ弁と；を有し、前記切換
弁は、第１油路および吐出油路を連通ずるとともに第１
油路および第２油路間を遮断するエンジン低回転状態と
第１油路および第２油路を連通ずるとともに第１油路お
よび吐出油路間を遮断するエンジン高回転状態とを、第
１油路の第２油路および吐出油路への連通を遮断する遮
断状態を介して切換えるべく構成される。

また第２の本発明に従う装置は、上記第１の発明の構成
に加えて、エンジンオイルの油温および油圧の少なくと
も一方が異常となるのに応じて警報作動する警報器を有
する。

（２）作用 上記第１の発明の構成によれば、エンジン低回転時には
サブポンプからの吐出オイルがメインポンプの吐出オイ
ルに加わるので、メインポンプの設定吐出量を増大する
ことなしに、エンジン低回転時のエンジンオイル供給量
を増大することができる、しかも切換弁は、エンジン低
回転状態とエンジン高回転状態とを、第１油路の第２油
路および吐出油路への連通を遮断する遮断状態を介して
切換えるので、メインポンプの吐出オイルがオイルクー
ラに流れることを確実に防止することができる。さらに
各油路にはリリーフ弁が接続されるので、各油路の油圧
が異常に上昇することはない。

また第２の発明の構成によれば、前記第１の目的を達成
した上に、切換弁の不作動時に油圧および油温の少なく
とも一方が異常となることにより切換弁が不作動状態で
あることを警報器で警報することが可能となる。

（３）　　実施例 以下、図面により本発明の一実施例について説明すると
、先ず第１図において、このエンジンオイル供給装置は
、オイルパン１内のエンジンオイルを図示しないオイル
ギヤラリに供給するための比較的大容量のメインポンプ
２と、主としてオイルパンｌ内のエンジンオイルをオイ
ルクーラ３に圧送、冷却してオイルパン１に戻すための
比較的小容量のサブポンプ４とを有し、メインポンプ２
およびサブポンプ４は、クランク軸（図示せず）に連動
する共通の駆動軸５により駆動される。したがってメイ
ンポンプ２およびサブポンプ４の吐出量はエンジン回転
数が増大するにつれて増大する。

メインポンプ２の吸入口は、ストレーナ６を介してオイ
ルパン１内に通じる吸入油路７に接続され、吐出口はオ
イルギヤラリに通じる吐出油路８に接続される。しかも
メインポンプ２の吐出口および吸入口間は、たとえば６
．２ｋｇ／ｄの圧力で開弁するリリーフ弁９を介して接
続される。またサブポンプ４の吸入口は前記吸入油路７
に共通に接続され、このサブポンプ４の吐出口には第１
油路１１が接続される。この第１油路１１にはたとえば
６．２ｋｇ／ｃｄの圧力で開弁するリリーフ弁１０が接
続される。オイルクーラ３の入口には第２油路１２が接
続されており、この第２油路１２にはたとえば３　ｋｇ
／ａｉの圧力で開弁するリリーフ弁１５が接続される。

またオイルクーラ３の出口は戻し油路１３を介して吸入
油路７に接続される。

メインポンプ２の吐出口およびオイルギヤラリ間すなわ
ち吐出油路８と、サブポンプ４の吐出口およびオイルク
ーラ３間すなわち第１および第２油路１１．１２間とは
、エンジン低回転時にはサブポンプ４の吐出オイルを吐
出油路８に供給するとともにエンジン高回転時にはサブ
ポンプ４の吐出オイルをオイルクーラ３のみに供給すぺ
（エンジン回転に応じて接続状態を切換える切換弁１６
を介して接続される。

第２図を併せて参照して、この切換弁１６は、シリンダ
体１７と、該シリンダ体１７内に軸方向移動自在に嵌合
されるプランジ中１８と、該プランジャ１８の軸方向一
端およびシリンダ体１７間に画成されるパイロット油圧
室１９と、パイロット油圧室１９の油圧力に抗してプラ
ンジ中１８を軸方向一方何に付勢すべくプランジャ１８
の軸方向他端およびシリンダ体１７間に縮設される戻し
ばね２０とを備える。

シリンダ体１７には、第１油路１１に通じる入口ポート
２１と、第２油路１２に通じる第１出ロボート２２と、
吐出油路８に通じる第２出ロボート２３とが設けられ、
第１および第２出ロボート２２．２３間に入口ボート２
１が配置される。またパイロット油圧室１Ｂはパイロッ
ト油路２４を介して吐出油路８に接続される。

プランジャ１８には環状溝２５が設けられており、プラ
ンジャ１８は、該環状溝２５を介して入ロポート２１お
よび第２出ロポート２３間を連通ずる右動位置（第１図
示の位置）と、環状溝２５を介して入口ボート２１およ
び第１出ロボート２２間を連通ずる左動位置との間で移
動可能である。

しかも環状溝２５の軸方向長さＬｌは、第１および第２
出口ポート２２．２３間の長さＬ２よりも小さく設定さ
れており、プランジャ１８はその右動位置および左動位
置間の移動時に、−時的に入口ポート２１と第１および
第２出ロポート２２゜２３間とを完全に遮断する。

また戻しばね２０のセット荷重は、パイロット油圧室１
９の油圧すなわち吐出油路８の油圧Ｐ０が第１設定圧Ｐ
、たとえば２．１　ｋｇ／ｃｄ未満のとき（Ｐ、　＜Ｐ
Ｉ−２，１ｋｇ／ｃ＋１）にはプランジャ１８を右動位
置とし、前記油圧Ｐ０が第２設定圧Ｐ。

以上のとき（Ｐ、≧Ｐりにはプランジャ１８を左動位置
とするように設定される。ここで、第２設定圧Ｐ２は次
式に基づいて定められるものである。

Ｐ、−２，１＋に−Ｌ３／Ｓ この式でｋは戻しばね２０のばね定数であり、Ｌ３はプ
ランジャ１８で入口ボート２１と第１および出口ボート
２２．２３との間を隔絶するのに必要なシール長さであ
ってたとえば２閤以下に定められ、Ｓはパイロット油圧
室１９に臨むプランジ中１８の受圧面積である。

かかる切換弁１６で、プランジャ１８はパイロット油圧
室１９の油圧すなわち吐出油路８の油圧Ｐ、に応じて作
動するものであり、前記油圧Ｐ。

はリリーフ弁９が開弁するまでは、エンジン回転数に応
じて増大するものである。したがって切換弁１６もエン
ジン回転数に応じて作動することになる。

吐出油路８の途中には油圧検出器２６が付設されており
、この油圧検出器２６の検出信号は制御回路２７に入力
される。またオイルパン１には油温検出器２８が付設さ
れており、この油温検出器２８の検出信号も制御回路２
７に入力される。さらに制御回路２７には、エンジン回
転数検出器２９からの信号も入力される。

しかも制御回路回路２７には、ランプやブザー等の警報
器３０が接続されており、該警報器３０の警報作動は制
御回路２７により制御される。すなわち制御回路２７で
は、油温検出器２８による検出温度が設定値を超えると
き、ならびに油圧検出器２６で検出される油圧がエンジ
ン回転数に応じて予め設定されている油圧に達しないと
き、のいずれかの場合に警報器３０を警報作動せしめる
ように制御する。

次にこの実施例の作用について説明すると、先ずエンジ
ン始動時やアイドル運転時等のエンジン回転数が低いと
き、すなわち吐出油圧Ｐ、が第１設定圧Ｐ１となるエン
ジン回転数に達するまでは、第１図および第２図（ａ）
で示すように切換弁１６のプランジャ１８は右動位置に
ある。この状態では、入口ボート２１が第２出ロボート
２３に連通した状態にあり、サブポンプ４からの吐出オ
イルは切換弁１６を介して吐出油路８に全量供給されて
いる。したがってエンジン始動時やアイドル運転時等の
低エンジン回転数のときには、エンジンで必要とされる
オイル量がメインポンプ２およびサブポンプ４からオイ
ルギヤラリに供給されることになり、動弁系への潤滑油
量を増大するとともに無潤滑時間の短縮を図ることがで
き、カム・スリッパの摩耗防止に寄与することができる
。

エンジン回転数の増大により吐出油路８の油圧Ｐ、が第
１設定圧Ｐ、を超えると、第２図（ｂ）で示すように、
プランジャ１８はその右動位置から左動位置側へと移動
を開始し、油圧Ｐ、かさらに上昇すると第２図（Ｃ）で
示すように人口ボート２１と第１および第２出口ボート
２２．２３間を完全に遮断した状態となるが、この状態
ではサブポンプ４からの吐出オイルは吐出油路８および
第２油路１２のいずれにも供給されない。

エンジン回転数がさらに増大してＰ、≧Ｐヨとなると、
第２図（ｄ）で示すように切換弁１６のプランジャ１８
は左動位置となり、入口ボート２１は第１出ロボート２
２に連通ずる。したがってサブポンプ４からの吐出オイ
ルはオイルクーラ３に全量供給されることになり、吐出
油路８の油圧およびオイル量はメインポンプ２の回転数
がエンジン回転数に応じて増大するのに伴って増大する
。而して吐出油路８の油圧がリリーフ弁９の設定圧たと
えば６．２ｋｇ／ｃ４以上となると、リリーフ弁９が開
弁するので吐出油路８の油圧はエンジン回転数の増大に
も拘らず一定となる。また第２油路１２の油圧がリリー
フ弁１５の設定圧たとえば３ｋｇ／ｄ以上となるとリリ
ーフ弁１５が開弁するので、オイルクーラ３に過大な油
圧がかかることは避けられる。

ところで切換弁１６がそのプランジャ１８の異常摩耗お
よびスティック等により不作動状態となったときを想定
する。先ず第２図（ａ）で示したようにプランジ中１８
が右動位置にあるときに不作動状態になると、サブポン
プ４からの吐出オイルの全量が吐出油路８に流れること
になり、オイルクーラ３には流れないので、エンジンオ
イルの油温か上昇する。かかる状態では、運転条件によ
゛り必ずしもエンジンにおけるメタル焼付き等の重大な
問題が発生するとは限らないが、油温検出器２８の検出
値が所定値を超えることにより警報器３０が作動し、切
換弁１６が不作動状態にあることを報知してエンジンの
高回転、高出力運転を避ける等の運転状況の改善を促す
ことができる。しかも吐出油路８の油圧がリリーフ弁９
の設定値以上となるのに応じてリリーフ弁９が開弁する
ので、吐出油路８の異常昇圧が回避される。

また第２図（ｄ）で示すように、プランジャ１８が左動
位置にある状態で切換弁１６が不作動状態になると、エ
ンジン回転数が低いときにサブポンプ４の吐出オイルが
吐出油路８に供給されず、エンジン側でエンジンオイル
が不足することになるが、この状態でも直ちに重大な問
題が発生するものではなく、油圧検出器２６による検出
値が所定値よりも小さくなるので、警報器３０が作動し
、運転状況の改善を促すことができる。

さらに第２図（Ｃ）で示すように、プランジ中１８が右
動位置および左動位置の中間位置にあるときに切換弁１
６が不作動状態になったときを想定する。この場合、入
口ボート２１が第１および第２出口ボート２２．２３に
ともに連通ずることはなく、メインポンプ２の吐出オイ
ルがオイルクーラ３側に流れることは回避される。した
がって吐出油路８からオイルギヤラリに供給されるオイ
ル量が過少となってエンジントラブルが発生するおそれ
はない。しかもこのように入口ボート２１と第１および
第２出口ボート２２．２３との間が遮断していると、第
１油路１１の油圧が上昇するが、その油圧がリリーフ弁
１０の設定圧以上となるとリリーフ弁１０が開弁するの
で、第１油路１１の油圧が異常に上昇することが回避さ
れる。またこのときには、オイルパン１の油温か設定値
よりも上昇するのに応じて警報器３０が警報作動するこ
とにより切換弁１６が不作動状態となっていることが報
知される。

本発明の他の実施例として第２油路１２に油圧検出器を
設け、切換弁１６が右動位置となっているべき低速運転
領域で油圧を検出するのに応じて警報器３０を警報作動
せしめるようにしてもよい。

Ｃ１発明の効果 以上のように第１の本発明装置は、サブポンプの吐出口
に通じる第１油路と、オイルクーラの入口に通じる第２
油路およびメインポンプの吐出口に通じる吐出油路との
間に介設される切換弁と；第１油路、第２油路および吐
出油路にそれぞれ接続されるリリーフ弁と；を有し、前
記切換弁は、第１油路および吐出油路を連通ずるととも
に第１油路および第２油路間を遮断するエンジン低回転
状態と第１油路および第２油路を連通ずるとともに第１
油路および吐出油路間を遮断するエンジン高回転状態と
を、第１油路の第２油路および吐出油路への連通を遮断
する遮断状態を介して切換えるべく構成されるので、メ
インポンプの設定吐出量を増大することなしに、エンジ
ン低回転時のエンジンオイル供給量を増大することがで
きるとともに、メインポンプの吐出オイルがオイルクー
ラに流れることを確実に防止することができ、さらに各
油路の油圧が異常に上昇することを確実に回避すること
ができる。

また第２の本発明装置では、上記第１の発明装置の構成
に加えて、エンジンオイルの油温および油圧の少なくと
も一方が異常となるのに応じて警報作動する警報器を有
するので、上記第１の発明の効果を奏した上でさらに、
切換弁が不作動状態となっていることを報知して運転状
況の改善を促すことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は油圧回
路図、第２図は切換弁の作動状態を順次示すための拡大
縦断面図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）オイルパン内のエンジンオイルをオイルギャラリ
   に供給すべくエンジンに連動連結されたメインポンプと
   、オイルパン内のエンジンオイルをオイルクーラに圧送
   すべくエンジンに連動連結されたサブポンプとを備える
   エンジンオイル供給装置において、サブポンプの吐出口
   に通じる第１油路と、オイルクーラの入口に通じる第２
   油路およびメインポンプの吐出口に通じる吐出油路との
   間に介設される切換弁と；第１油路、第２油路および吐
   出油路にそれぞれ接続されるリリーフ弁と；を有し、前
   記切換弁は、第１油路および吐出油路を連通するととも
   に第１油路および第２油路間を遮断するエンジン低回転
   状態と第１油路および第２油路を連通するとともに第１
   油路および吐出油路間を遮断するエンジン高回転状態と
   を、第１油路の第２油路および吐出油路への連通を遮断
   する遮断状態を介して切換えるべく構成されることを特
   徴とするエンジンオイル供給装置。
2. （２）オイルパン内のエンジンオイルをオイルギャラリ
   に供給すべくエンジンに連動連結されたメインポンプと
   、オイルパン内のエンジンオイルをオイルクーラに圧送
   すべくエンジンに連動連結されたサブポンプとを備える
   エンジンオイル供給装置において、サブポンプの吐出口
   に通じる第１油路と、オイルクーラの入口に通じる第２
   油路およびメインポンプの吐出口に通じる吐出油路との
   間に介設される切換弁と；第１油路、第２油路および吐
   出油路にそれぞれ接続されるリリーフ弁と；エンジンオ
   イルの油温および油圧の少なくとも一方が異常となるの
   に応じて警報作動する警報器と；を有し、前記切換弁は
   、第１油路および吐出油路を連通するとともに第１油路
   および第２油路間を遮断するエンジン低回転状態と第１
   油路および第２油路を連通するとともに第１油路および
   吐出油路間を遮断するエンジン高回転状態とを、第１油
   路の第２油路および吐出油路への連通を遮断する遮断状
   態を介して切換えるべく構成されることを特徴とするエ
   ンジンオイル供給装置。