JP2003336512A - 2サイクルエンジンの潤滑油ポンプ制御方法 - Google Patents

2サイクルエンジンの潤滑油ポンプ制御方法

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JP2003336512A
JP2003336512A JP2002144658A JP2002144658A JP2003336512A JP 2003336512 A JP2003336512 A JP 2003336512A JP 2002144658 A JP2002144658 A JP 2002144658A JP 2002144658 A JP2002144658 A JP 2002144658A JP 2003336512 A JP2003336512 A JP 2003336512A
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lubricating oil
engine
piston
oil pump
cycle
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JP2002144658A
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Masahiko Kato
雅彦 加藤
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Yamaha Marine Co Ltd
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    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00Pressure lubrication
    • F01M1/16Controlling lubricant pressure or quantity
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00Pressure lubrication
    • F01M1/14Timed lubrication

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンの低速・低負荷域の運転領域におい
ても必要十分な潤滑油量を確保して潤滑不足を防ぐこと
ができる2サイクルエンジンの潤滑油ポンプ制御方法を
提供すること。 【構成】 電磁ソレノイド42への通電のON/OFF
によってピストン35を往復駆動して潤滑油をエンジン
各部に供給する電磁駆動式潤滑油ポンプ17の制御方法
であって、エンジンの運転状態が中・高速又は中・高負
荷域にあるときには、その運転状態に応じて増減する周
波数特性に基づいた駆動周波数で、且つ、前記電磁ソレ
ノイド42への周期毎の通電時間を一定の最大時間に設
定して前記ピストン35を駆動する2サイクルエンジン
の潤滑油ポンプ制御方法において、エンジンの運転状態
が低速・低負荷域にあるときには、予め設定した低速・
低負荷用の駆動周波数で、且つ、前記電磁ソレノイド4
2への周期毎の通電時間を前記一定の最大時間よりも短
い時間に設定して前記ピストン35を駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、2サイクルエンジ
ンの潤滑油ポンプ制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】2サイクルエンジンにおいては、専用の
潤滑油ポンプを用いて、内部の必要な箇所に潤滑油を供
給しているが、燃料に限らず、潤滑油についても、排出
オイル量や白煙の低減等を図ることによって環境に対し
て配慮する必要が生じてきている。
【0003】上記理由のため、潤滑油ポンプとしては、
従来主流であったメカ式ポンプから、潤滑油の供給制御
に対して自由度の高い電磁駆動式潤滑油ポンプに移行し
つつある。
【0004】ここで、電磁駆動式潤滑油ポンプは、電磁
ソレノイドへの通電のON/OFFによってピストンを
往復駆動して潤滑油をエンジン各部に供給するものであ
って、その制御方法としては、単位時間当たりのエンジ
ン回転数に対応する潤滑油要求量をマップに基づいて演
算し、その潤滑油要求量を満たすように電磁ソレノイド
のON/OFFの吐出周期を求める方法が採用されてい
る(特開平10−37730号公報参照)。
【0005】具体的には、ピストンがフルストロークす
るのに必要なON時間を固定した上で、ピストンが戻る
のに必要なOFF時間を下回らない範囲で、電磁ソレノ
イドの駆動周波数を変化させて潤滑油の吐出量を制御し
ている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
制御方法では、エンジンの運転状態が中・高速又は中・
高負荷域にあって、潤滑油要求量が多い場合には間欠な
く潤滑油が吐出されるが、アイドリング運転を含む低速
・低負荷域においては潤滑油要求量が少ないために吐出
周期が長くなり、吐出が間欠的となって潤滑油が不足す
る可能性があった。尚、この問題は最大吐出量(ダイナ
ミックレンジ)が大きなポンプ程、顕著となる。
【0007】従って、本発明の目的とする処は、エンジ
ンの低速・低負荷域の運転領域においても必要十分な潤
滑油量を確保して潤滑不足を防ぐことができる2サイク
ルエンジンの潤滑油ポンプ制御方法を提供することにあ
る。
【0008】又、電磁駆動式潤滑油ポンプにおいて、常
温で大吐出量を確保しようとするとピストンのストロー
クをより長くする必要があるが、ストロークが長いと、
潤滑油の粘度が高くなる低温ではピストンがフルストロ
ークし切れず、ポンプの吐出効率が低下するという問題
もあった。
【0009】従って、本発明の目的とする処は、低温時
においても必要十分な潤滑油量を確保して潤滑不足を防
ぐとともに、ポンプの吐出効率の低下を防ぐことができ
る2サイクルエンジンの潤滑油ポンプ制御方法を提供す
ることにある。
【0010】その他、部品のバラツキ、使用する潤滑油
の種類(粘度)、潤滑油温度等によって潤滑油の吐出量
に大きなバラツキが発生するという問題もあった。
【0011】従って、本発明の目的とする処は、潤滑油
吐出量のバラツキを抑えることができる2サイクルエン
ジンの潤滑油ポンプ制御方法を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の発明は、電磁ソレノイドへの通電の
ON/OFFによってピストンを往復駆動して潤滑油を
エンジン各部に供給する電磁駆動式潤滑油ポンプの制御
方法であって、エンジンの運転状態が中・高速又は中・
高負荷域にあるときには、その運転状態に応じて増減す
る周波数特性に基づいた駆動周波数で、且つ、前記電磁
ソレノイドへの周期毎の通電時間を一定の最大時間に設
定して前記ピストンを駆動する2サイクルエンジンの潤
滑油ポンプ制御方法において、エンジンの運転状態が低
速・低負荷域にあるときには、予め設定した低速・低負
荷用の駆動周波数で、且つ、前記電磁ソレノイドへの周
期毎の通電時間を前記一定の最大時間よりも短い時間に
設定して前記ピストンを駆動することを特徴とする。
【0013】請求項2記載の発明は、電磁ソレノイドへ
の通電のON/OFFによってピストンを往復駆動して
潤滑油をエンジン各部に供給する電磁駆動式潤滑油ポン
プの制御方法であって、エンジンの運転状態に応じて増
減する周波数特性に基づいた駆動周波数で前記ピストン
を駆動する2サイクルエンジンの潤滑油ポンプ制御方法
において、少なくとも潤滑油の温度が所定値より低いと
きには、前記駆動周波数をそれよりも大きな値に補正し
た駆動周波数で前記ピストンを駆動することを特徴とす
る。
【0014】請求項3記載の発明は、請求項2記載の発
明において、潤滑油の温度が所定値以上のときには、前
記電磁ソレノイドへの周期毎の通電時間を一定の最大時
間に設定し、潤滑油の温度が所定値より低いときには、
前記電磁ソレノイドへの周期毎の通電時間を前記最大時
間よりも短い時間に設定して前記ピストンを駆動するこ
とを特徴とする。
【0015】請求項4記載の発明は、電磁ソレノイドへ
の通電のON/OFFによってピストンを往復駆動して
潤滑油をエンジン各部に供給する電磁駆動式潤滑油ポン
プの制御方法であって、エンジンの運転状態が中・高速
又は中・高負荷域にあり、且つ、潤滑油の温度が所定値
以上のときには、エンジンの運転状態に応じて増減する
周波数特性に基づいた駆動周波数で、且つ、前記電磁ソ
レノイドへの周期毎の通電時間を一定の最大時間に設定
して前記ピストンを駆動する2サイクルエンジンの潤滑
油ポンプ制御方法において、エンジンの運転状態と潤滑
油の温度が前記以外のときには、前記駆動周波数をそれ
よりも大きな値に補正した駆動周波数で前記ピストンを
駆動することを特徴とする。
【0016】請求項5記載の発明は、電磁ソレノイドへ
の通電のON/OFFによってピストンを往復駆動して
潤滑油をエンジン各部に供給する電磁駆動式潤滑油ポン
プの制御方法において、エンジンの運転状態に応じて求
められた目標流量と流量検出手段によって検出された現
在流量とを比較判定し、エンジンの運転状態に応じて増
減する周波数特性に基づいて第1の補正値と第2の補正
値をそれぞれ求め、前記目標流量と現在流量との比較判
定結果に基づいて、前記駆動周波数に対して前記第1の
補正値を加算又は減算して第1の補正駆動周波数を求
め、該第1の補正駆動周波数に対して前記第2の補正値
を加算又は減算して第2の補正駆動周波数を求め、該第
2の補正駆動周波数に基づいて潤滑油ポンプを制御し、
現在流量が目標流量を通過するまで前記第1の補正駆動
周波数に対して前記第2の補正値を制御サイクル毎に加
算又は減算して前記第2の補正駆動周波数を補正するこ
とを特徴とする。
【0017】請求項6記載の発明は、請求項5記載の発
明において、前記目標流量と前記現在流量との差が所定
値を超えた場合には、潤滑油量異常と判定してECUへ
の記録又は警告表示手段への出力の少なくとも一方を行
うことを特徴とする。
【0018】従って、請求項1記載の発明によれば、エ
ンジンの運転状態が潤滑油要求量の少ない低速・低負荷
域にあるときには、潤滑油ポンプの電磁ソレノイドへの
周期毎の通電時間を一定の最大時間よりも短くしたた
め、その分だけ駆動周波数を大きく設定することがで
き、潤滑油ポンプの潤滑油の吐出間隔を短くして必要十
分な潤滑油量を確保することによって潤滑不足を防ぐこ
とができる。
【0019】請求項2記載の発明によれば、潤滑油の温
度が所定値より低いときには、電磁ソレノイドの駆動周
波数を大きな値に補正してピストンを駆動するようにし
たため、潤滑油の粘度が高くてピストンがフルストロー
クし切れない場合であっても、潤滑油量の不足分をピス
トンの往復回数で補うことができ、低温時においても必
要十分な潤滑油量を確保して潤滑不足を防ぐとともに、
ポンプの吐出効率の低下を防ぐことができる。
【0020】請求項3記載の発明によれば、潤滑油の粘
度が高くてピストンがフルストロークし切れない低温時
においては、電磁ソレノイドへの周期毎の通電時間を最
大時間(ピストンがフルストロークするに十分な時間)
よりも短くしたため、吐出効率の低下を最小限に抑え、
消費電流を低く抑えてポンプ効率を高めることができ
る。
【0021】請求項4記載の発明によれば、エンジンの
運転状態が低速・低負荷域にあり、且つ、潤滑油の温度
が所定値以下のときには、ピストンの駆動周波数を大き
くして吐出間隔を短くしたため、エンジンの運転状態と
潤滑油温度(粘度)の双方を加味して潤滑油の供給制御
を一層適切に行うことができる。
【0022】請求項5記載の発明によれば、流量検出手
段によって実際の潤滑油量(現在流量)を検出し、この
現在流量がエンジンの運転状態に応じて求められた目標
流量に等しくなるようピストンの駆動周波数をフィード
バック制御(PI制御)するようにしたため、部品のバ
ラツキ、使用する潤滑油の種類(粘度)、潤滑油温度等
に伴う潤滑油吐出量のバラツキを抑えることができる。
【0023】請求項6記載の発明によれば、目標流量と
現在流量との差が所定値を超えた場合には、潤滑油ポン
プ異常も判定することができ、これに対して適切な措置
を迅速に講ずることができる。
【0024】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。
【0025】<実施の形態1>図1は船外機の構成説明
図であり、(A)はエンジンの燃料供給系の構成図、
(B)はエンジンの縦断面図、(C)は船外機の側面図
である。
【0026】船外機1は、クランク軸70が縦置き状態
で搭載された2サイクルエンジン2と、該2サイクルエ
ンジン2の下端面に接続されたエキゾーストガイド3
と、該エキゾーストガイド3の下端面に接続されたアッ
パケース4とロアケース5及びプロペラ6を備えてい
る。
【0027】ここで、上記2サイクルエンジン2は筒内
噴射式のV型2サイクル6気筒エンジンであり、平面視
V型を成すシリンダボディ7の各Vバンクには3つの気
筒がそれぞれ縦方向に配設されており、シリンダボディ
7の端面にはシリンダヘッド8がそれぞれ被着されてい
る。
【0028】又、前記アッパケース4内には、エンジン
2によって駆動される冷却水ポンプ9が設けられてお
り、この冷却水ポンプ9は、前記ロアケース5に形成さ
れた冷却水取入口5aから冷却水を吸引して昇圧し、該
冷却水をエンジン2に供給して各部の冷却に供した後、
前記プロペラ6のボス部に形成された冷却水出口から水
中に排出する。
【0029】ところで、シリンダボディ7に形成された
各気筒には不図示のピストンが水平方向に摺動自在に嵌
挿されており、各ピストンは不図示のコンロッドを介し
て前記クランク軸70に連結されている。そして、左右
の前記各シリンダヘッド8には、ソレノイド式のインジ
ェクタ10と点火プラグ11がそれぞれ取り付けられて
いる。
【0030】又、各気筒は、不図示の掃気ポートを介し
てクランク室12に連通するとともに、排気ポート13
を介して排気通路14に連通している。
【0031】更に、クランク室12には、不図示の吸気
マニホールドから分岐した吸気通路15が接続されてお
り、該吸気通路15には、逆流防止用のリード弁16が
配設されている。そして、リード弁16の下流側には、
エンジン2の各部に潤滑油を供給するための潤滑油ポン
プ17が接続されており、リード弁16の上流側には、
吸気量を調整するためのスロットル弁18が配設されて
いる。
【0032】他方、図1(A)に示すように、船体側に
設置された燃料タンク19内の燃料は、手動式の第1の
低圧燃料ポンプ20によって燃料フィルタ21を経て船
外機1側の第2の低圧燃料ポンプ22に送られる。この
第2の低圧燃料ポンプ22は、エンジン2のクランク室
12のパルス圧によって駆動されるダイヤフラム式ポン
プであって、燃料をベーパーセパレータタンク23へと
送る。
【0033】上記ベーパーセパレータタンク23は気液
分離機能を有する燃料タンクであって、その内部には、
電動モータによって駆動される燃料予圧ポンプ24が配
設されており、この燃料予圧ポンプ24は、燃料を加圧
してこれを予圧配管25を経て左右の各バンクの高圧燃
料ポンプ26に送る。各高圧燃料ポンプ26は、これら
の間に設けられた共通のカム等から成るポンプ駆動装置
27によって交互に駆動される。尚、ポンプ駆動装置2
7は、不図示のベルトによってクランク軸70に連結さ
れ、クランク軸70の回転に同期して各高圧燃料ポンプ
26を駆動する。
【0034】ところで、前記高圧燃料ポンプ26の吐出
側は、各気筒に沿って縦方向に配設された燃料供給レー
ル28に高圧燃料配管29を介して接続されるととも
に、高圧圧力調整弁30及び不図示の燃料冷却器を経て
戻り配管31によって前記ベーパーセパレータタンク2
3に接続されている。又、予圧配管25とベーパーセパ
レータタンク23間には、予圧圧力調整弁32が設けら
れている。
【0035】ここで、前記潤滑油ポンプ17は電磁駆動
式潤滑油ポンプであって、その構成は図2に示されてい
る。
【0036】即ち、図2は電磁駆動式潤滑油ポンプ17
の基本構成と作用を示す断面図であり、同図に示すよう
に、該潤滑油ポンプ17のハウジング33に形成された
シリンダ34内にはピストン35が摺動自在に嵌挿され
ており、シリンダ34には吸入通路36と吐出通路37
が開口しており、これらの吸入通路36と吐出通路37
には、スプリング38,39によってそれぞれ閉じ側に
付勢されたボール状のチェックバルブ40,41が設け
られている。尚、吸入通路36に設けられたチェックバ
ルブ40は潤滑油の吸入通路36からシリンダ34方向
への流れのみを許容するものであり、吐出通路37に設
けられたチェックバルブ41は潤滑油のシリンダ34か
ら吐出通路37方向への流れのみを許容するものであ
る。
【0037】又、潤滑油ポンプ17のハウジング33の
上部には、電磁ソレノイド42とプランジャ43が設け
られており、プランジャ43は図2において上下方向に
移動可能であって、その下端は前記ピストン35から上
方へ一体に延びるピストンロッド44の上端に当接して
いる。
【0038】而して、ピストン35とプランジャ43は
スプリング45によって常時上方に付勢されており、電
磁ソレノイド42への非通電(通電OFF)時にはピス
トン35とプランジャ43は図2(A)に示すように上
限位置しており、この状態から電磁ソレノイド42に通
電(ON)すると、電磁ソレノイド42の電磁力によっ
て図2(B)に示すようにプランジャ43が下動してピ
ストン35を押し下げるため、ピストン35はシリンダ
34内で下動してシリンダ34内の潤滑油を加圧する。
すると、シリンダ34内の潤滑油は、その圧力でチェッ
クバルブ41をスプリング39の付勢力に抗して押し開
いて吐出通路37へと流出する。
【0039】そして、電磁ソレノイド42への通電を遮
断(OFF)すると、下限位置にあったピストン35と
プランジャ43はスプリング45の付勢力によって図2
(C)に示すように上動し、ピストン35のシリンダ3
4内での上動によってシリンダ34内に発生する負圧に
引かれてチェッバルブ40がスプリング38の付勢力に
抗して開かれるため、潤滑油が吸入通路36からシリン
ダ34内へと流入する。
【0040】従って、電磁ソレノイド42への通電のO
N/OFFによってピストン35をシリンダ34内で上
下に往復駆動すれば、吸入通路36から吸引された潤滑
油が加圧されて吐出通路37へと排出され、潤滑油ポン
プ17から潤滑油がエンジン2に供給されて各部に潤滑
に供される。
【0041】ところで、図1に示すように、船体側に設
置されたサブオイルタンク46内の潤滑油は、オイル汲
上げポンプ47によってエンジン2側のメインオイルタ
ンク48に導入され、前記潤滑油ポンプ17が駆動され
ることによってメインオイルタンク48内の潤滑油が吸
気通路15を流れる吸気に対して噴射され、吸気と共に
エンジン2に供給されて各部の潤滑に供される。
【0042】ここで、潤滑油ポンプ17には潤滑油の温
度を検出するための油温センサ49が取り付けられ、潤
滑油ポンプ17への潤滑油供給経路には潤滑流量を検出
するための流量センサ50が設けられており、これらの
油温センサ49と流量センサ50はエンジン制御ユニッ
ト(以下、ECUと略称する)51に電気的に接続され
ている。
【0043】尚、上記ECU51には、上記油温センサ
49と流量センサ50の他、クランク軸70の回転数を
検出するための回転センサ52、吸気通路15を通過す
る吸気の温度を検出するための吸気温センサ53、スロ
ットル弁18の開度を検出するためのスロットル開度セ
ンサ54、混合気の空燃比を検出するための空燃比セン
サ55、高圧燃料配管29内の圧力を検出するための燃
圧センサ56、エンジン2の冷却水の温度を検出するた
めの冷却水温センサ57、排気圧力を検出するための背
圧センサ58、メインオイルタンク48内の潤滑油量を
検出するためのレベルセンサ59、シリンダボディ7の
温度を検出するためのエンジン温センサ60、エンジン
2の姿勢を検出するトリムセンサ61、パルサーセンサ
62、ノックセンサ63等の各種センサと警告表示手段
としてのメータ64及び前記潤滑油ポンプ17が電気的
に接続されている。
【0044】次に、本発明に係る潤滑油ポンプの制御方
法について説明する。
【0045】前記各種センサ49,50,52〜63か
らの検出信号は前記ECU51に入力され、ECU51
は、単位時間当たりのエンジン回転数とエンジン負荷に
対応する潤滑油要求量をマップに基づいて演算し、その
潤滑油要求量を満たすように潤滑油ポンプ17の電磁ソ
レノイド42への通電のON/OFFによる吐出周期を
求め、その吐出周期に沿って電磁ソレノイド42への通
電のON/OFFを制御する。
【0046】具体的には、2サイクルエンジン2の運転
状態が中・高速又は中・高負荷域にあるときには、その
運転状態に応じて増減する周波数特性に基づいた駆動周
波数HZ で、且つ、電磁ソレノイド42への周期毎の通
電時間を一定の最大時間(ピストン35がフルストロー
クするのに十分な時間)TONに設定して潤滑油ポンプ1
7のピストン35を往復駆動して所要量の潤滑油をエン
ジン2の各部に供給する。
【0047】一方、エンジン2の運転状態が潤滑油要求
量の少ない低速・低負荷域にあるときには、予め設定し
た低速・低負荷用の駆動周波数(エンジン2の運転状態
に応じて増減する周波数特性に基づいた駆動周波数より
も大きな駆動周波数)HZ で、且つ、電磁ソレノイド4
2への周期毎の通電時間TONを前記一定の最大時間より
も短い時間に設定してピストン35を駆動する。
【0048】ここで、以上の制御方法を図3に示すフロ
ーチャートに基づいて説明する。
【0049】制御が開始されると(ステップS1)、電
磁ソレノイド42への周期毎の通電時間(一定の最大
値)TONを読み込み(ステップS2)、前記回数センサ
52によって検出されたエンジン回転数とスロットル開
度センサ54によって検出されたスロットル開度(エン
ジン負荷)THθを読み込み(ステップS3)、そのと
きのエンジン2の運転状態(エンジン回転数と負荷)に
応じた駆動周波数を駆動周波数マップより読み込み、そ
の値を駆動周波数HZ として設定する(ステップS
4)。
【0050】その後、エンジン2の運転状態が低速・低
負荷域にあるか否かを判定する(ステップS5)。本実
施の形態では、エンジン回転数が2500rpm以下
で、且つ、スロットル開度THθが20°以下であるか
否かが判定される。
【0051】上記判定の結果、エンジン2の運転状態が
低速・低負荷域以外の中・高速又は中・高負荷域(図4
の斜線部分以外の領域)にあるときには、元に戻って駆
動周波数HZ を駆動周波数マップ(図5に示すマップの
斜線部分以外の領域)より読み込んだ駆動周波数HZ
で、且つ、潤滑油ポンプ17の電磁ソレノイド42への
周期毎の通電時間を一定の最大時間TONに設定してピス
トン35を駆動する(ステップS6)。
【0052】これに対して、エンジン2の運転状態が低
速・低負荷域(図4の斜線部分の領域)にあるときに
は、潤滑油ポンプ17の電磁ソレノイド42への周期毎
の通電時間を予め設定した低速時用のエンジン回転数と
エンジン負荷で表現されるTONマップ(図6参照)より
読み込んで通電時間TONを前記一定の最大時間よりも短
い時間に設定し(ステップS7)、且つ、駆動周波数を
予め設定した低速時駆動周波数マップ(図7参照)より
読み込んでその値(エンジン2の運転状態に応じて増減
する周波数特性に基づいた駆動周波数よりも大きな駆動
周波数)を駆動周波数HZ として設定する(ステップS
8)。
【0053】以上のように、本実施の形態に係る制御方
法によれば、エンジン2の運転状態が潤滑油要求量の少
ない低速・低負荷域にあるときには、潤滑油ポンプ17
の電磁ソレノイド42への周期毎の通電時間を一定の最
大時間よりも短くしたため、その分だけ駆動周波数を大
きく設定することができ、潤滑油ポンプ17の潤滑油の
吐出間隔を短くして必要十分な潤滑油量を確保すること
によって潤滑不足を防ぐことができる。
【0054】<実施の形態2>次に、本発明の実施の形
態2について説明する。
【0055】一般に電磁駆動式の潤滑油ポンプにおい
て、常温で大吐出量を確保しようとするとピストンのス
トロークをより長くする必要があるが、ピストンのスト
ロークが長いと、潤滑油の粘度が高くなる低温ではピス
トンがフルストロークし切れず、ポンプの吐出効率が低
下するという問題がある。
【0056】そこで、本実施の形態では、少なくとも潤
滑油の温度が所定値より低いときには、予めマップ化さ
れた駆動周波数(エンジン2の運転状態に応じて増減す
る周波数特性に基づいた駆動周波数)よりも大きな値に
補正した駆動周波数で潤滑油ポンプ17のピストン35
を駆動するようにした。
【0057】ところで、潤滑油ポンプ17の単位時間当
たりの吐出量Qは駆動周波数HZ に比例するが、本実施
の形態では、前記油温センサ49によって検出された潤
滑油温度が所定値(0℃)よりも低い場合には、予めマ
ップ化された駆動周波数HZに補正係数KT (>1)を
乗じて駆動周波数を高く補正するようにしている。
【0058】ここで、本実施の形態に係る制御方法を図
8に示すフローチャートに基づいて説明する。
【0059】制御が開始されると(ステップS11)、
潤滑油ポンプ17の電磁ソレノイド42への周期毎の通
電時間(一定の最大値)TONを読み込み(ステップS1
2)、前記回数センサ52によって検出されたエンジン
回転数とスロットル開度センサ54によって検出された
スロットル開度(エンジン負荷)THθを読み込み(ス
テップS13)、更に前記油温センサ49によって検出
された潤滑油温度を読み込む(ステップS14)。そし
て、そのときのエンジン2の運転状態(エンジン回転数
と負荷)に応じた駆動周波数を駆動周波数マップより読
み込み、その値を駆動周波数HZ として設定し(ステッ
プS15)、検出された潤滑油温度が0℃以下であるか
否かが判定される(ステップS16)。
【0060】上記判定の結果、潤滑油温度が0℃を超え
ている場合には、元に戻って駆動周波数HZ を駆動周波
数マップより読み込んだ駆動周波数HZ で、且つ、潤滑
油ポンプ17の電磁ソレノイド42への周期毎の通電時
間を一定の最大時間TONに設定してピストン35を駆動
する(ステップS17)。
【0061】これに対して、潤滑油温度が0℃以下の低
温である場合には、予めマップ化された駆動周波数HZ
に補正係数KT (>1)を乗じて駆動周波数を高く補正
し、その補正した駆動周波数を駆動周波数HZ として設
定する(ステップS18)。尚、図9に補正係数KT
特性図を、図10に補正係数KT マップをそれぞれ示
す。
【0062】以上のように、本実施の形態に係る制御方
法によれば、潤滑油の温度が所定値より低いときには、
潤滑油ポンプ17の電磁ソレノイド42の駆動周波数を
大きな値に補正してピストン35を駆動するようにした
ため、潤滑油の粘度が高くてピストン35がフルストロ
ークし切れない場合であっても、潤滑油量の不足分をピ
ストン35の往復回数で補うことができ、低温時におい
ても必要十分な潤滑油量を確保して潤滑不足を防ぐとと
もに、潤滑油ポンプ17の吐出効率の低下を防ぐことが
できる。
【0063】<実施の形態3>次に、本発明の実施の形
態3について説明する。
【0064】前記実施の形態2では、潤滑油温度が所定
値よりも低い低温時には駆動周波数のみを補正する方式
を採用したが、本実施の形態は、この方式と電磁ソレノ
イド42への周期毎の通電時間TONを小さい値に補正す
る方式を組み合わせて潤滑油ポンプ17を制御するよう
にしたものである。
【0065】ここで、本実施の形態に係る制御方法を図
11に示すフローチャートに基づいて説明する。尚、図
5において、ステップS11〜S18は図8に示すもの
と同一であるため、これらについての説明は省略する。
【0066】本実施の形態では、潤滑油温度が所定値
(0℃)よりも高いときには、潤滑油ポンプ17の電磁
ソレノイド42への周期毎の通電時間を一定の最大時間
ONに設定し、潤滑油温度が所定値(0℃)より低いと
きには、電磁ソレノイド42への周期毎の通電時間を最
大時間TONよりも短い時間(例えば、最大時間の70
%)に設定する(TON=TON×0.7)とともに(ステ
ップS18’)、予めマップ化された駆動周波数HZ
補正係数KT (>1)を乗じて駆動周波数を高く補正し
(HZ =HZ ×KT )、その補正した駆動周波数を駆動
周波数HZ として設定する(ステップS18)。
【0067】ここで、図12に潤滑油温度に対する潤滑
油ポンプ17の吐出効率を電磁ソレノイド42への通電
時間をパラメータとして示すが、同図に示すように、潤
滑油温度が所定値(0℃)よりも低いときには、ピスト
ン35のフルストローク(T ON×1)よりもTONを若干
小さくする(図示例では、TON×0.9、TON×0.
7、TON×0.65の場合を示す)と、吐出効率が向上
することが分かる。
【0068】而して、本実施の形態によれば、前記実施
の形態2と同様の効果が得られる他、潤滑油の粘度が高
くてピストン35がフルストロークし切れない低温時に
おいては、電磁ソレノイド42への周期毎の通電時間を
最大時間(ピストン35がフルストロークするに十分な
時間)よりも短くしたため、吐出効率の低下を最小限に
抑え、消費電流を低く抑えてポンプ効率を高めることが
できるという効果が得られる。
【0069】<実施の形態4>以下に本発明の実施の形
態4について説明する。
【0070】本実施の形態に係る制御方法は、エンジン
2の運転状態が中・高速又は中・高負荷域にあり、且
つ、潤滑油の温度が所定値以上のときには、エンジン2
の運転状態に応じて増減する周波数特性に基づいた駆動
周波数で、且つ、電磁ソレノイド42への周期毎の通電
時間を一定の最大時間に設定してピストン35を駆動
し、エンジン2の運転状態と潤滑油の温度が前記以外の
とき(つまり、エンジン2の運転状態が低速・低負荷域
にあり、且つ、潤滑油の温度が所定値未満のとき)に
は、前記駆動周波数をそれよりも大きな値に補正した駆
動周波数でピストン35を駆動することを特徴とする。
【0071】ここで、本実施の形態に係る制御方法を図
13に示すフローチャートに基づいて説明する。
【0072】制御が開始されると(ステップS21)、
潤滑油ポンプ17の電磁ソレノイド42への周期毎の通
電時間(一定の最大値)TONを読み込み(ステップS2
2)、前記回数センサ52によって検出されたエンジン
回転数とスロットル開度センサ54によって検出された
スロットル開度(エンジン負荷)THθを読み込み(ス
テップS23)、更に前記油温センサ50によって検出
された潤滑油温度を読み込む(ステップS24)。そし
て、そのときのエンジンの運転状態(エンジン回転数と
負荷)に応じた駆動周波数を駆動周波数マップより読み
込み、その値を駆動周波数HZ として設定し(ステップ
S25)、検出された潤滑油温度が0℃以下であるか否
かが判定される(ステップS26)。
【0073】上記判定の結果、潤滑油温度が0℃以下の
低温である場合には、予めマップ化された駆動周波数H
Z に補正係数KT (>1)を乗じて駆動周波数を高く補
正し(HZ =HZ ×KT )、その補正した駆動周波数を
駆動周波数HZ として設定する(ステップS27)。
【0074】これに対して、潤滑油温度が0℃を超えて
いる場合には、エンジン2の運転状態が低速・低負荷域
にあるか否かを判定する(ステップS28)。本実施の
形態では、エンジン回転数が2500rpm以下で、且
つ、スロットル開度THθが20°以下であるか否かが
判定される。
【0075】上記判定の結果、エンジン2の運転状態が
低速・低負荷域以外の中・高速又は中・高負荷域にある
ときには、元に戻って駆動周波数HZ を駆動周波数マッ
プより読み込んだ駆動周波数HZ で、且つ、潤滑油ポン
プ17の電磁ソレノイド42への周期毎の通電時間を一
定の最大時間TONに設定してピストン35を駆動する
(ステップS29)。
【0076】これに対して、エンジン2の運転状態が低
速・低負荷域にあるときには、電磁ソレノイド42への
周期毎の通電時間を予め設定したTONマップより読み込
んで通電時間TONを前記一定の最大時間よりも短い時間
に設定し(ステップS30)、且つ、駆動周波数を予め
設定した低速時駆動周波数マップより読み込んでその値
(エンジン2の運転状態に応じて増減する周波数特性に
基づいた駆動周波数よりも大きな駆動周波数)を駆動周
波数HZ として設定する(ステップS31)。
【0077】以上のように、本実施の形態では、エンジ
ン2の運転状態が低速・低負荷域にあり、且つ、潤滑油
の温度が所定値以下のときには、ピストン35の駆動周
波数を大きくして吐出間隔を短くしたため、エンジン2
の運転状態と潤滑油温度(粘度)の双方を加味して潤滑
油の供給制御を一層適切に行うことができる。
【0078】<実施の形態5>次に、本発明の実施の形
態5について説明する。
【0079】本実施の形態に係る制御方法は、エンジン
2の運転状態に応じて求められた目標流量と油量検出手
段である前記油量センサ50によって検出された実際の
油量(現在流量)とを比較判定し、エンジン2の運転状
態に応じて増減する周波数特性に基づいた駆動周波数
に、所定の第1の定数と該定数よりも小さい第2の定数
を乗じて第1の補正値と第2の補正値をそれぞれ求め、
前記目標流量と現在流量との比較判定結果に基づいて、
前記駆動周波数に対して前記第1の補正値を加算又は減
算して第1の補正駆動周波数を求め、該第1の補正駆動
周波数に対して前記第2の補正値を加算又は減算して第
2の補正駆動周波数を求め、該第2の補正駆動周波数に
基づいて潤滑油ポンプ17を制御し、現在流量が目標流
量を通過するまで前記第1の補正駆動周波数に対して前
記第2の補正値を制御サイクル毎に加算又は減算して前
記第2の補正駆動周波数を補正することを特徴とする。
【0080】ここで、本実施の形態に係る制御方法を図
14に示すフローチャート及び図15に示す潤滑流量の
経時変化に基づいて説明する。
【0081】エンジン2の運転状態が低回転・低負荷か
ら高回転・高負荷に移行すると、図15に示すように、
潤滑流量は急激に増え、フィードバック制御を行わない
場合の値(オープン制御流量)に落ち着く。
【0082】而して、フィードバック制御が開始される
と(ステップS41)、潤滑油ポンプ17の電磁ソレノ
イド42への周期毎の通電時間(一定の最大値)TON
読み込み(ステップS42)、前記回数センサ52によ
って検出されたエンジン回転数とスロットル開度センサ
54によって検出されたスロットル開度(エンジン負
荷)THθを読み込み(ステップS43)、そのときの
エンジン2の運転状態に応じた目標流量をマップ(エン
ジン回転数とエンジン負荷による)より読み込む(ステ
ップS44)。そして、前記油量センサ50によって検
出された実際の流量(現在流量)を読み込み(ステップ
S45)、そのときのエンジン2の運転状態(エンジン
回転数と負荷)に応じた駆動周波数を駆動周波数マップ
より読み込み、その値を駆動周波数HZ として設定する
(ステップS46)。
【0083】その後、現在流量の目標流量に対する大小
関係を判定し(ステップS47)、図15に示すように
現在流量が目標流量よりも多い場合には、比例動作(P
動作)として潤滑油ポンプ17の駆動周波数(マップよ
り読み込んだ値)HZ に対して6%だけ低い値(HZ ×
(1−0.06))を第1の補正値として設定し(ステ
ップS48)、この値に基づいて潤滑油ポンプ17を駆
動する。すると、潤滑油量は次第に減少するが、そのと
き油量センサ50によって検出された現在流量を読み込
み(ステップS49)、現在流量の目標流量に対する大
小関係を判定する(ステップS50)。
【0084】上記判定の結果、依然として現在流量が目
標流量よりも多い場合には、t時間間隔毎に積分動作
(I動作)として前記第1の補正駆動周波数HZ に対し
て2%だけ低い値(HZ ×(1−0.02))を第2の
補正値として設定し(ステップS51)、この値に基づ
いて潤滑油ポンプ17を駆動する。すると、潤滑流量は
次第に減少するが、油量センサ50によって検出された
現在流量を読み込み(ステップS53)、現在流量の目
標流量に対する大小関係を判定する(ステップS5
4)。
【0085】上記判定の結果、依然として現在流量が目
標流量よりも多い場合には、現在流量が目標流量以下に
なるまでステップS50〜ステップS54の動作(I動
作)を繰り返す(図15に示す例では3回繰り返す)。
【0086】そして、現在流量が減少して目標流量以下
になると、処理は元に戻り(ステップS55)、ステッ
プS42〜ステップS47の処理が繰り返されるが、現
在流量が目標流量に対して不足しているために処理はス
テップS56に移行する。
【0087】ステップS56においては、比例動作(P
動作)として潤滑油ポンプ17の駆動周波数(マップよ
り読み込んだ値)HZ に対して6%だけ高い値(HZ ×
(1+0.06))を第1の補正値として設定し、この
値に基づいて潤滑油ポンプ17を駆動する。すると、潤
滑油量は次第に増加するが、そのとき油量センサ50に
よって検出された現在流量を読み込み(ステップS5
7)、現在流量の目標流量に対する大小関係を判定する
(ステップS58)。
【0088】上記判定の結果、依然として現在流量が目
標流量よりも少ない場合には、t時間間隔毎に積分動作
(I動作)として前記第1の補正駆動周波数HZ に対し
て2%だけ高い値(HZ ×(1+0.02))を第2の
補正値として設定し(ステップS59)、この値に基づ
いて潤滑油ポンプ17を駆動する。すると、潤滑流量は
次第に増加するが、油量センサ50によって検出された
現在流量を読み込み(ステップS61)、現在流量の目
標流量に対する大小関係を判定する(ステップS6
2)。
【0089】上記判定の結果、依然として現在流量が目
標流量よりも少ない場合には、現在流量が目標流量以上
になるまでステップS59〜ステップS62の動作(I
動作)を繰り返す(図15に示す例では4回繰り返
す)。
【0090】以上の制御(PI制御)を繰り返すことに
よって、図15に示すように実際の流量が目標流量に収
束するが、このように油量センサ50によって実際の潤
滑流量(現在流量)を検出し、この現在流量がエンジン
2の運転状態に応じて求められた目標油量に等しくなる
よう潤滑油ポンプ17のピストン35の駆動周波数をフ
ィードバック制御(PI制御)するようにしたため、部
品のバラツキ、使用する潤滑油の種類(粘度)、潤滑油
温度等に伴う潤滑油吐出量のバラツキを抑えることがで
きる。
【0091】ところで、本実施の形態では、目標流量と
現在流量との差が所定値を超えた場合には、潤滑油量異
常と判定してECU51への記録又は警告表示手段とし
てのメータ64への出力の少なくとも一方を行うように
しており、このようにすることによって潤滑油ポンプ1
7の異常も判定することができ、これに対して適切な措
置を迅速に講ずることができる。
【0092】尚、以上の実施の形態では、特に船外機用
2サイクルエンジンの潤滑油ポンプの制御に対して本発
明を適用した形態について述べたが、本発明は他の任意
の2サイクルエンジンの潤滑油ポンプの制御に対しても
同様に適用可能である。
【0093】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項1
記載の発明によれば、エンジンの運転状態が潤滑油要求
量の少ない低速・低負荷域にあるときには、電磁ソレノ
イドへの周期毎の通電時間を一定の最大時間よりも短く
したため、その分だけ駆動周波数を大きく設定すること
ができ、潤滑油ポンプの潤滑油の吐出間隔を短くして必
要十分な潤滑油量を確保することによって潤滑不足を防
ぐことができるという効果が得られる。
【0094】請求項2記載の発明によれば、潤滑油の温
度が所定値より低いときには、電磁ソレノイドの駆動周
波数を大きな値に補正してピストンを駆動するようにし
たため、潤滑油の粘度が高くてピストンがフルストロー
クし切れない場合であっても、潤滑油量の不足分をピス
トンの往復回数で補うことができ、低温時においても必
要十分な潤滑油量を確保して潤滑不足を防ぐとともに、
ポンプの吐出効率の低下を防ぐことができるという効果
が得られる。
【0095】請求項3記載の発明によれば、潤滑油の粘
度が高くてピストンがフルストロークし切れない低温時
においては、電磁ソレノイドへの周期毎の通電時間を最
大時間(ピストンがフルストロークするに十分な時間)
よりも短くしたため、吐出効率の低下を最小限に抑え、
消費電流を低く抑えてポンプ効率を高めることができる
という効果が得られる。
【0096】請求項4記載の発明によれば、エンジンの
運転状態が低速・低負荷域にあり、且つ、潤滑油の温度
が所定値以下のときには、ピストンの駆動周波数を大き
くして吐出間隔を短くしたため、エンジンの運転状態と
潤滑油温度(粘度)の双方を加味して潤滑油の供給制御
を一層適切に行うことができるという効果が得られる。
【0097】請求項5記載の発明によれば、流量検出手
段によって実際の潤滑油量(現在流量)を検出し、この
現在流量がエンジンの運転状態に応じて求められた目標
流量に等しくなるようピストンの駆動周波数をフィード
バック制御するようにしたため、部品のバラツキ、使用
する潤滑油の種類(粘度)、潤滑油温度等に伴う潤滑油
吐出量のバラツキを抑えることができるという効果が得
られる。
【0098】請求項6記載の発明によれば、目標流量と
現在流量との差が所定値を超えた場合には、潤滑油ポン
プ異常も判定することができ、これに対して適切な措置
を迅速に講ずることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】船外機の構成説明図であり、(A)はエンジン
の燃料供給系の構成図、(B)はエンジンの縦断面図、
(C)は船外機の側面図である。
【図2】電磁駆動式潤滑油ポンプの基本構成と作用を示
す断面図である。
【図3】本発明の実施の形態1に係る潤滑油ポンプ制御
方法を示すフローチャートである。
【図4】エンジンの運転領域を示すエンジン回転数とエ
ンジン負荷(スロットル開度)との関係を示す図であ
る。
【図5】駆動周波数HZ マップを示す図である。
【図6】低速時用TONマップを示す図である。
【図7】低速時用HZ マップを示す図である。
【図8】本発明の実施の形態2に係る潤滑油ポンプ制御
方法を示すフローチャートである。
【図9】補正係数KT の潤滑油温度に対する特性を示す
図である。
【図10】補正係数KT マップを示す図である。
【図11】本発明の実施の形態3に係る潤滑油ポンプ制
御方法を示すフローチャートである。
【図12】潤滑油ポンプの吐出効率の潤滑油温度に対す
る特性を通電時間をパラメータとして示す図である。
【図13】本発明の実施の形態4に係る潤滑油ポンプ制
御方法を示すフローチャートである。
【図14】本発明の実施の形態5に係る潤滑油ポンプ制
御方法を示すフローチャートである。
【図15】本発明の実施の形態5に係る潤滑油ポンプ制
御方法におけるフィードバック制御による潤滑流量の経
時変化を示す図である。
【符号の説明】
2 2サイクルエンジン 17 潤滑油ポンプ 35 ピストン 42 電磁ソレノイド 49 油温センサ 50 油量センサ(油量検出手段) 51 エンジン制御ユニット(ECU) 52 回転センサ 54 スロットル開度センサ 64 メータ(警告表示手段)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電磁ソレノイドへの通電のON/OFF
    によってピストンを往復駆動して潤滑油をエンジン各部
    に供給する電磁駆動式潤滑油ポンプの制御方法であっ
    て、エンジンの運転状態が中・高速又は中・高負荷域に
    あるときには、その運転状態に応じて増減する周波数特
    性に基づいた駆動周波数で、且つ、前記電磁ソレノイド
    への周期毎の通電時間を一定の最大時間に設定して前記
    ピストンを駆動する2サイクルエンジンの潤滑油ポンプ
    制御方法において、 エンジンの運転状態が低速・低負荷域にあるときには、
    予め設定した低速・低負荷用の駆動周波数で、且つ、前
    記電磁ソレノイドへの周期毎の通電時間を前記一定の最
    大時間よりも短い時間に設定して前記ピストンを駆動す
    ることを特徴とする2サイクルエンジンの潤滑油ポンプ
    制御方法。
  2. 【請求項2】 電磁ソレノイドへの通電のON/OFF
    によってピストンを往復駆動して潤滑油をエンジン各部
    に供給する電磁駆動式潤滑油ポンプの制御方法であっ
    て、エンジンの運転状態に応じて増減する周波数特性に
    基づいた駆動周波数で前記ピストンを駆動する2サイク
    ルエンジンの潤滑油ポンプ制御方法において、 少なくとも潤滑油の温度が所定値より低いときには、前
    記駆動周波数をそれよりも大きな値に補正した駆動周波
    数で前記ピストンを駆動することを特徴とする2サイク
    ルエンジンの潤滑油ポンプ制御方法。
  3. 【請求項3】 潤滑油の温度が所定値以上のときには、
    前記電磁ソレノイドへの周期毎の通電時間を一定の最大
    時間に設定し、潤滑油の温度が所定値より低いときに
    は、前記電磁ソレノイドへの周期毎の通電時間を前記最
    大時間よりも短い時間に設定して前記ピストンを駆動す
    ることを特徴とする請求項2記載の2サイクルエンジン
    の潤滑油ポンプ制御方法。
  4. 【請求項4】 電磁ソレノイドへの通電のON/OFF
    によってピストンを往復駆動して潤滑油をエンジン各部
    に供給する電磁駆動式潤滑油ポンプの制御方法であっ
    て、エンジンの運転状態が中・高速又は中・高負荷域に
    あり、且つ、潤滑油の温度が所定値以上のときには、エ
    ンジンの運転状態に応じて増減する周波数特性に基づい
    た駆動周波数で、且つ、前記電磁ソレノイドへの周期毎
    の通電時間を一定の最大時間に設定して前記ピストンを
    駆動する2サイクルエンジンの潤滑油ポンプ制御方法に
    おいて、 エンジンの運転状態と潤滑油の温度が前記以外のときに
    は、前記駆動周波数をそれよりも大きな値に補正した駆
    動周波数で前記ピストンを駆動することを特徴とする2
    サイクルエンジンの潤滑油ポンプ制御方法。
  5. 【請求項5】 電磁ソレノイドへの通電のON/OFF
    によってピストンを往復駆動して潤滑油をエンジン各部
    に供給する電磁駆動式潤滑油ポンプの制御方法におい
    て、 エンジンの運転状態に応じて求められた目標流量と流量
    検出手段によって検出された現在流量とを比較判定し、
    エンジンの運転状態に応じて増減する周波数特性に基づ
    いて第1の補正値と第2の補正値(第1の補正値>第2
    の補正値)をそれぞれ求め、前記目標流量と現在流油量
    との比較判定結果に基づいて、前記駆動周波数に対して
    前記第1の補正値を加算又は減算して第1の補正駆動周
    波数を求め、該第1の補正駆動周波数に対して前記第2
    の補正値を加算又は減算して第2の補正駆動周波数を求
    め、該第2の補正駆動周波数に基づいて潤滑油ポンプを
    制御し、現在流量が目標流量を通過するまで前記第1の
    補正駆動周波数に対して前記第2の補正値を制御サイク
    ル毎に加算又は減算して前記第2の補正駆動周波数を補
    正することを特徴とする2サイクルエンジンの潤滑油ポ
    ンプ制御方法。
  6. 【請求項6】 前記目標流量と前記現在流量との差が所
    定値を超えた場合には、潤滑油量異常と判定してECU
    への記録又は警告表示手段への出力の少なくとも一方を
    行うことを特徴とする請求項5記載の2サイクルエンジ
    ンの潤滑油ポンプ制御方法。
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Cited By (3)

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