JP2016223343A - Lubrication device of engine - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To warm up an engine in an early stage by a simple constitution.SOLUTION: When an engine 10 is in a cold drive state, oil is transported from an oil storage part 112 to an oil pan 26 up to a position in which at least either of a crankshaft 40 and a connecting rod 34 is immersed into the oil by controlling an oil control valve 118 so as to block a branch flow passage 110, and to make an oil transport flow passage 114 lubricative. When the engine 10 is not in the cold drive state, the oil which is stored in the oil pan 26 is stored in an oil storage part 112 via an oil flow passage 106 and the branch flow passage 110 by an oil pump 104 by controlling an oil control valve 118 so as to make the branch flow passage 110 lubricative, and to block the oil transport flow passage 114.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、エンジン各部をオイルによって潤滑させるエンジンの潤滑装置に関する。   The present invention relates to an engine lubrication device that lubricates each part of an engine with oil.

従来、車両では、エンジン各部を潤滑および冷却するために、エンジンの下部に設けられたオイルパンに貯留されたオイルをエンジン各部に供給するようになされている。   Conventionally, in a vehicle, in order to lubricate and cool each part of the engine, oil stored in an oil pan provided in a lower part of the engine is supplied to each part of the engine.

オイルをエンジン始動時に早期に昇温させてエンジンを早期暖機させるための技術として、オイルパンとは異なるオイル貯留部が設けられ、冷間駆動状態において、オイル貯留部にオイルを貯留させることで、オイルパンに貯留されるオイル量を減らすようになされた潤滑装置が提案されている（例えば、特許文献１）。この潤滑装置によれば、オイルパンに貯留されるオイル量を減らすことにより、オイルが早期に暖められることになり、エンジンを早期に暖機することが可能となる。   As a technique for warming up the oil early when starting the engine and warming up the engine early, an oil reservoir different from the oil pan is provided, and in the cold drive state, the oil is stored in the oil reservoir. There has been proposed a lubricating device designed to reduce the amount of oil stored in an oil pan (for example, Patent Document 1). According to this lubricating device, by reducing the amount of oil stored in the oil pan, the oil is warmed early, and the engine can be warmed up early.

特開２００９−７９５８３号公報JP 2009-79583 A

上記の潤滑装置では、オイルパンに貯留されるオイルをオイル貯留部に移送させるためのポンプをオイルポンプとは別に設ける必要があり、構造が複雑になるといった問題があった。   In the above-described lubrication apparatus, it is necessary to provide a pump for transferring the oil stored in the oil pan to the oil storage unit separately from the oil pump, and there is a problem that the structure becomes complicated.

そこで、本発明は、簡易な構成で、エンジンの早期暖機が可能なエンジンの潤滑装置を提供することを目的としている。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an engine lubrication device that can warm up the engine early with a simple configuration.

上記課題を解決するために、本発明のエンジンの潤滑装置は、クランクシャフトが配置されるクランクケース内と連通する内部空間にオイルを貯留可能なオイルパンと、前記オイルパンに貯留されたオイルを被供給部材に供給するためのオイル流路と、前記オイル流路に接続され、前記オイルパンに貯留されたオイルを該オイル流路を介してエンジン各部に供給するオイルポンプと、前記オイルを貯留可能な、前記オイルパンより鉛直方向における上方に設けられたオイル貯留部と、前記オイル流路から分岐し、前記オイル貯留部に接続された分岐流路と、前記オイル貯留部と、前記オイルパンとを連通させるオイル移送流路と、前記分岐流路および前記オイル移送流路をそれぞれ連通および閉塞させるオイルコントロールバルブと、前記オイルコントロールバルブを制御するバルブ制御部と、エンジンが冷間駆動状態であるかを判定する状態判定部と、を備え、前記バルブ制御部は、前記状態判定部により前記エンジンが冷間駆動状態であると判定された場合、前記分岐流路を閉塞させ、かつ、前記オイル移送流路を連通させるように前記オイルコントロールバルブを制御することで、前記オイル貯留部から前記オイルパンに、少なくとも前記クランクシャフトおよび該クランクシャフトに回転自在に支持されたコンロッドの少なくとも一方の一部が前記オイルに浸る位置まで該オイルを移送させ、前記状態判定部により前記エンジンが冷間駆動状態でないと判定された場合、前記分岐流路を連通させ、かつ、前記オイル移送流路を閉塞させるように前記オイルコントロールバルブを制御することで、前記オイルパンに貯留しているオイルを、前記オイル流路および前記分岐流路を介して前記オイルポンプにより前記オイル貯留部に貯留させる。   In order to solve the above problems, an engine lubrication device according to the present invention includes an oil pan capable of storing oil in an internal space communicating with the inside of a crankcase in which a crankshaft is disposed, and oil stored in the oil pan. An oil flow path for supplying to the supplied member, an oil pump connected to the oil flow path and supplying oil stored in the oil pan to each part of the engine via the oil flow path, and storing the oil An oil reservoir provided above in the vertical direction from the oil pan, a branch channel branched from the oil channel and connected to the oil reservoir, the oil reservoir, and the oil pan An oil transfer passage for communicating with the oil supply valve, an oil control valve for communicating and closing the branch flow passage and the oil transfer passage, respectively, A valve control unit that controls the control valve and a state determination unit that determines whether or not the engine is in a cold drive state. The valve control unit is configured so that the engine is in a cold drive state by the state determination unit. If it is determined that there is, the oil control valve is controlled so as to close the branch flow path and allow the oil transfer flow path to communicate, so that at least the crank When the oil is transferred to a position where at least one part of at least one of the shaft and the connecting rod rotatably supported by the crankshaft is immersed in the oil, and the state determination unit determines that the engine is not in a cold drive state The oil control valve so as to communicate the branch flow path and close the oil transfer flow path. By controlling the, the oil is reserved in the oil pan, through said oil passage and said branch passage is reserved in the oil reservoir by the oil pump.

また、前記エンジンの回転数を計測する回転数センサをさらに備え、前記状態判定部は、前記回転数センサにより計測された前記エンジンの回転数が、高負荷とされる回転数閾値以上の場合に、該エンジンが高負荷状態であると判定し、前記バルブ制御部は、前記状態判定部により前記エンジンが冷間駆動状態であり、かつ、高負荷状態でないと判定された場合に、前記分岐流路を連通させ、かつ、前記オイル移送流路を閉塞させるように前記オイルコントロールバルブを制御するとよい。   The engine may further include a rotational speed sensor that measures the rotational speed of the engine, and the state determination unit may be configured so that the rotational speed of the engine measured by the rotational speed sensor is equal to or higher than a rotational speed threshold that is a high load. Determining that the engine is in a high load state, and the valve control unit determines that the branch flow is determined when the state determination unit determines that the engine is in a cold drive state and is not in a high load state. The oil control valve may be controlled so as to connect the passage and close the oil transfer passage.

本発明によれば、簡易な構成で、エンジンの早期暖機が可能なエンジンの潤滑装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an engine lubricating device that can warm up the engine early with a simple configuration.

エンジンシステムの構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of an engine system. オイルの移送を説明する図である。It is a figure explaining transfer of oil. オイル制御処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of an oil control process.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiments are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are not illustrated. To do.

図１は、エンジンシステム１の構成を示す概略図である。図１に示すように、エンジンシステム１は、エンジン１０、潤滑装置１００およびＥＣＵ（Engine Control Unit）２００を含んで構成されている。   FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the engine system 1. As shown in FIG. 1, the engine system 1 includes an engine 10, a lubricating device 100, and an ECU (Engine Control Unit) 200.

エンジン１０は、シリンダブロック２０と、シリンダブロック２０と一体形成されたクランクケース２２と、シリンダブロック２０の上部に接合されたシリンダヘッド２４と、クランクケース２２の下部に接合された、オイルを貯留可能なオイルパン２６とが設けられている。なお、図１においては、シリンダブロック２０、クランクケース２２、シリンダヘッド２４およびオイルパン２６を断面図で示している。   The engine 10 can store oil that is joined to the cylinder block 20, a crankcase 22 that is integrally formed with the cylinder block 20, a cylinder head 24 that is joined to the upper portion of the cylinder block 20, and a lower portion of the crankcase 22. An oil pan 26 is provided. In FIG. 1, the cylinder block 20, the crankcase 22, the cylinder head 24 and the oil pan 26 are shown in a sectional view.

シリンダブロック２０には、複数のシリンダボア３０が形成されており、複数のシリンダボア３０には、それぞれピストン３２が摺動自在にコンロッド３４に支持されている。そして、エンジン１０では、シリンダボア３０と、シリンダヘッド２４と、ピストン３２の上面とによって囲まれた空間が燃焼室３６として形成されている。   A plurality of cylinder bores 30 are formed in the cylinder block 20, and pistons 32 are slidably supported by connecting rods 34 in the plurality of cylinder bores 30, respectively. In the engine 10, a space surrounded by the cylinder bore 30, the cylinder head 24, and the upper surface of the piston 32 is formed as a combustion chamber 36.

また、エンジン１０では、クランクケース２２の内部空間と、オイルパン２６の内部空間とが連通してクランク室を形成している。クランク室内には、クランクシャフト４０が回転自在に支持されている。コンロッド３４はクランクシャフト４０に回転自在に支持されており、ピストン３２がコンロッド３４を介してクランクシャフト４０に連結されている。   In the engine 10, the internal space of the crankcase 22 and the internal space of the oil pan 26 communicate with each other to form a crank chamber. A crankshaft 40 is rotatably supported in the crank chamber. The connecting rod 34 is rotatably supported by the crankshaft 40, and the piston 32 is connected to the crankshaft 40 via the connecting rod 34.

シリンダヘッド２４には、吸気ポート４２および排気ポート４４が燃焼室３６に連通するように設けられている。吸気ポート４２と燃焼室３６との間には、吸気弁４６の先端が位置し、排気ポート４４と燃焼室３６との間には、排気弁４８の先端が位置している。   The cylinder head 24 is provided with an intake port 42 and an exhaust port 44 so as to communicate with the combustion chamber 36. The leading end of the intake valve 46 is located between the intake port 42 and the combustion chamber 36, and the leading end of the exhaust valve 48 is located between the exhaust port 44 and the combustion chamber 36.

また、エンジン１０では、シリンダヘッド２４およびヘッドカバー（不図示）に囲まれたカム室内に、吸気弁用カム５０および排気弁用カム５２が設けられている。吸気弁用カム５０は、吸気弁４６の他端に当接されており、回転することで吸気弁４６を上下方向に移動させる。これにより、吸気弁４６は、吸気ポート４２と燃焼室３６との間を開閉する。排気弁用カム５２は、排気弁４８の他端に当接されており、回転することで排気弁４８を上下方向に移動させる。これにより、排気弁４８は、排気ポート４４と燃焼室３６との間を開閉する。   In the engine 10, an intake valve cam 50 and an exhaust valve cam 52 are provided in a cam chamber surrounded by a cylinder head 24 and a head cover (not shown). The intake valve cam 50 is in contact with the other end of the intake valve 46 and rotates to move the intake valve 46 in the vertical direction. Thereby, the intake valve 46 opens and closes between the intake port 42 and the combustion chamber 36. The exhaust valve cam 52 is in contact with the other end of the exhaust valve 48 and rotates to move the exhaust valve 48 in the vertical direction. Thereby, the exhaust valve 48 opens and closes between the exhaust port 44 and the combustion chamber 36.

シリンダヘッド２４には、先端が燃焼室３６内に位置するように点火プラグ５４が設けられる。そして、吸気ポート４２を介して燃焼室３６に流入した空気と燃料との混合気が、所定のタイミングで点火プラグ５４に点火されて燃焼される。かかる燃焼により、ピストン３２が往復運動を行い、その往復運動が、コンロッド３４を通じてクランクシャフト４０の回転運動に変換される。   The cylinder head 24 is provided with a spark plug 54 so that the tip is located in the combustion chamber 36. Then, the air-fuel mixture flowing into the combustion chamber 36 via the intake port 42 is ignited and burned by the spark plug 54 at a predetermined timing. Due to such combustion, the piston 32 reciprocates, and the reciprocating motion is converted into rotational motion of the crankshaft 40 through the connecting rod 34.

潤滑装置１００は、オイルパン２６、ストレーナ１０２、オイルポンプ１０４、オイル流路１０６、オイルフィルタ１０８、分岐流路１１０、オイル貯留部１１２、オイル移送流路１１４、バランスチューブ１１６およびオイルコントロールバルブ１１８を含んで構成されている。   The lubrication apparatus 100 includes an oil pan 26, a strainer 102, an oil pump 104, an oil passage 106, an oil filter 108, a branch passage 110, an oil reservoir 112, an oil transfer passage 114, a balance tube 116, and an oil control valve 118. It is configured to include.

ストレーナ１０２は、一端がオイルパン２６内に配され、他端がオイルポンプ１０４に接続されている。オイルポンプ１０４は、クランクシャフト４０の回転によって駆動され、オイルパン２６に貯留されたオイルを、ストレーナ１０２を介して汲み上げ、汲み上げたオイルをオイル流路１０６に吐出する。   The strainer 102 has one end arranged in the oil pan 26 and the other end connected to the oil pump 104. The oil pump 104 is driven by the rotation of the crankshaft 40, pumps oil stored in the oil pan 26 through the strainer 102, and discharges the pumped oil to the oil passage 106.

オイル流路１０６は、途中にオイルフィルタ１０８が設けられ、オイルポンプ１０４により送出されたオイルからスラッジや摩耗粉、ゴミなどがオイルフィルタ１０８により取り除かれる。そして、オイル流路１０６、および、エンジン１０内に設けられたオイルギャラリを介して、エンジン各部の被供給部材にオイルが供給される。   An oil filter 108 is provided in the middle of the oil flow path 106, and sludge, wear powder, dust and the like are removed from the oil sent out by the oil pump 104 by the oil filter 108. Then, the oil is supplied to the supplied members of each part of the engine via the oil passage 106 and the oil gallery provided in the engine 10.

また、オイル流路１０６には、分岐流路１１０が接続されている。分岐流路１１０は、オイル流路１０６から分岐してオイル貯留部１１２に接続される管であり、一端がオイル流路１０６に接続され、他端がオイル貯留部１１２の下面に接続されている。また、分岐流路１１０は、途中にオリフィス１１０ａが設けられている。オイル貯留部１１２は、オイルを貯留するタンクであり、詳しくは後述するように、オイルパン２６に最もオイルが貯留された場合におけるオイル面よりも鉛直方向における上方、つまり、高い位置に設けられている。また、オイル貯留部１１２は、一端がオイルパン２６に接続されたオイル移送流路１１４が下面に接続されている。オイル移送流路１１４の一端は、少なくともクランクシャフト４０およびコンロッド３４の少なくとも一方の一部よりも鉛直方向における上方、つまり、高い位置において、オイルパン２６（あるいはクランクケース２２）に接続される。さらに、オイル貯留部１１２は、一端がクランクケース２２に接続されたバランスチューブ１１６が上面に接続されている。   In addition, a branch channel 110 is connected to the oil channel 106. The branch channel 110 is a pipe that branches from the oil channel 106 and is connected to the oil reservoir 112, one end connected to the oil channel 106, and the other end connected to the lower surface of the oil reservoir 112. . The branch channel 110 is provided with an orifice 110a in the middle. The oil reservoir 112 is a tank that stores oil, and as will be described in detail later, is provided above the oil surface in the vertical direction, that is, at a higher position than the oil surface when the oil is most stored in the oil pan 26. Yes. In addition, the oil reservoir 112 is connected to the lower surface of an oil transfer channel 114 having one end connected to the oil pan 26. One end of the oil transfer flow path 114 is connected to the oil pan 26 (or the crankcase 22) at a higher position in the vertical direction than at least a part of at least one of the crankshaft 40 and the connecting rod 34, that is, at a higher position. Further, the oil reservoir 112 has a balance tube 116 having one end connected to the crankcase 22 and is connected to the upper surface.

バランスチューブ１１６は、オイル貯留部１１２に貯留されるオイル量に応じて、オイル貯留部１１２とクランクケース２２とで空気を移送させる流路として機能する。また、バランスチューブ１１６は、オイル貯留部１１２から溢れ出したオイルをクランクケース２２を介してオイルパン２６に導く流路としても機能する。   The balance tube 116 functions as a flow path for transferring air between the oil storage unit 112 and the crankcase 22 according to the amount of oil stored in the oil storage unit 112. The balance tube 116 also functions as a flow path that guides the oil overflowing from the oil reservoir 112 to the oil pan 26 via the crankcase 22.

分岐流路１１０およびオイル移送流路１１４には、オイルコントロールバルブ１１８が設けられている。オイルコントロールバルブ１１８は、分岐流路１１０およびオイル移送流路１１４をそれぞれ連通および閉塞する。具体的には、オイルコントロールバルブ１１８は、分岐流路１１０が連通し、オイル移送流路１１４が閉塞された貯留状態と、分岐流路１１０が閉塞され、オイル移送流路１１４が連通した移送状態と、分岐流路１１０およびオイル移送流路１１４がともに閉塞された閉塞状態とを切り替え可能となっている。   An oil control valve 118 is provided in the branch channel 110 and the oil transfer channel 114. The oil control valve 118 communicates and closes the branch channel 110 and the oil transfer channel 114, respectively. Specifically, the oil control valve 118 has a storage state in which the branch flow path 110 communicates and the oil transfer flow path 114 is closed, and a transfer state in which the branch flow path 110 is closed and the oil transfer flow path 114 communicates. And a closed state in which both the branch flow path 110 and the oil transfer flow path 114 are closed.

また、潤滑装置１００（エンジンシステム１）には、シリンダブロック２０等のエンジン１０内を流れる冷却水の温度をエンジン１０の温度として計測する水温センサ（温度センサ）１２０、および、クランクシャフト４０（エンジン１０）の回転数を計測する回転数センサ１２２が設けられている。   Further, the lubrication apparatus 100 (engine system 1) includes a water temperature sensor (temperature sensor) 120 that measures the temperature of the cooling water flowing through the engine 10 such as the cylinder block 20 as the temperature of the engine 10, and a crankshaft 40 (engine A rotation speed sensor 122 for measuring the rotation speed of 10) is provided.

このように構成されるエンジンシステム１では、エンジン１０の始動直後等に、エンジン１０が低温で駆動しているとされる冷間駆動状態である場合に、オイルパン２６に貯留されているオイルのオイル面を、少なくともコンロッド３４およびクランクシャフト４０の一方の一部がオイルに浸かる位置まで上昇させる。そして、コンロッド３４およびクランクシャフト４０の少なくとも一方によりオイルを撹拌させてオイル抵抗によりエンジン１０の温度を上昇させ、エンジン１０の早期暖機を行う。以下では、その具体的な処理について説明する。   In the engine system 1 configured as described above, when the engine 10 is in a cold driving state in which the engine 10 is driven at a low temperature immediately after the engine 10 is started, the oil stored in the oil pan 26 is The oil level is raised to a position where at least a part of one of the connecting rod 34 and the crankshaft 40 is immersed in the oil. The oil is stirred by at least one of the connecting rod 34 and the crankshaft 40 to increase the temperature of the engine 10 by the oil resistance, and the engine 10 is warmed up early. Below, the specific process is demonstrated.

ＥＣＵ２００は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ、フラッシュメモリ等の記憶部などを含むマイクロコンピュータでなり、駆動制御部２０２、状態判定部２０４、バルブ制御部２０６として機能する。なお、ＥＣＵ２００は、潤滑装置１００の一部としても機能する。   The ECU 200 is a microcomputer including a central processing unit (CPU), a ROM storing a program, a RAM as a work area, a storage unit such as a flash memory, and the like, and includes a drive control unit 202, a state determination unit 204, and a valve control. It functions as the unit 206. The ECU 200 also functions as a part of the lubricating device 100.

駆動制御部２０２は、エンジン１０が始動されると、エンジン各部を制御してエンジン１０を駆動させる駆動制御を行う。   When the engine 10 is started, the drive control unit 202 controls each part of the engine and performs drive control for driving the engine 10.

状態判定部２０４は、水温センサ１２０により計測されたエンジン１０の温度が、冷間駆動状態とされる所定の温度閾値（例えば、６０℃）以下である場合、エンジン１０が冷間駆動状態であると判定する。   When the temperature of the engine 10 measured by the water temperature sensor 120 is equal to or lower than a predetermined temperature threshold (for example, 60 ° C.) that is set to the cold drive state, the state determination unit 204 is in the cold drive state. Is determined.

また、状態判定部２０４は、回転数センサ１２２により計測されるエンジン１０の回転数が、高負荷であるとされる回転数閾値（例えば、５０００ｒｐｍ）以上である場合に、エンジン１０が高負荷状態であると判定する。   In addition, the state determination unit 204 determines that the engine 10 is in a high load state when the rotation speed of the engine 10 measured by the rotation speed sensor 122 is equal to or higher than a rotation speed threshold value (for example, 5000 rpm). It is determined that

図２は、オイルの移送を説明する図である。エンジン１０が冷間駆動状態であり、かつ、高負荷状態でない場合、バルブ制御部２０６は、図２（ａ）に示すように、オイルコントロールバルブ１１８を移送状態に切り替える。   FIG. 2 is a diagram illustrating oil transfer. When the engine 10 is in the cold drive state and not in the high load state, the valve control unit 206 switches the oil control valve 118 to the transfer state as shown in FIG.

オイルコントロールバルブ１１８が移送状態に切り替えられると、オイルポンプ１０４によりオイルパン２６から汲み上げられたオイルが、オイル流路１０６を介してエンジン各部に供給される。一方で、オイル貯留部１１２に貯留されたオイルは、オイル移送流路１１４を介して自重によりオイルパン２６に移送される。   When the oil control valve 118 is switched to the transfer state, the oil pumped up from the oil pan 26 by the oil pump 104 is supplied to each part of the engine via the oil passage 106. On the other hand, the oil stored in the oil storage unit 112 is transferred to the oil pan 26 by its own weight through the oil transfer channel 114.

このとき、オイルパン２６に貯留されたオイルの油面は、コンロッド３４およびクランクシャフト４０の一部（中心軸よりも低い部分）がオイルに浸かる位置まで上昇する。これにより、オイルが、コンロッド３４およびクランクシャフト４０により撹拌され、エンジン１０を早期に暖機することが可能となる。   At this time, the oil level of the oil stored in the oil pan 26 rises to a position where a part of the connecting rod 34 and the crankshaft 40 (a part lower than the central axis) is immersed in the oil. As a result, the oil is agitated by the connecting rod 34 and the crankshaft 40, and the engine 10 can be warmed up early.

一方で、冷間駆動状態でない場合には、エンジン１０の暖機が必要でなく、コンロッド３４およびクランクシャフト４０によりオイルが撹拌されると、その分だけ、オイル抵抗となりエンジン１０の出力や燃費が低下してしまう。また、オイルの撹拌によりオイルがミスト化して燃焼室３６内に導かれて燃焼することによるオイル消費も懸念される。   On the other hand, when the engine is not in the cold drive state, the engine 10 does not need to be warmed up, and when the oil is stirred by the connecting rod 34 and the crankshaft 40, the oil resistance is correspondingly increased, and the output and fuel consumption of the engine 10 are reduced. It will decline. Further, there is a concern about oil consumption due to the oil being agitated by oil agitation and guided into the combustion chamber 36 for combustion.

また、回転数センサ１２２により計測されるエンジン１０の回転数が回転数閾値より高い場合、つまり、エンジン１０が高負荷状態である場合、オイル消費がさらに増加することが懸念される。   Further, when the rotation speed of the engine 10 measured by the rotation speed sensor 122 is higher than the rotation speed threshold, that is, when the engine 10 is in a high load state, there is a concern that the oil consumption further increases.

そこで、冷間駆動状態でない場合、および、高負荷状態である場合、バルブ制御部２０６は、オイルコントロールバルブ１１８を、設定された開放時間に亘って貯留状態に切り替えたのち、閉塞状態に切り替える。なお、冷間駆動状態でない場合、および、高負荷状態である場合に、すでにオイル貯留部１１２にオイルが貯留されているときは、オイルコントロールバルブ１１８の切り替えは行われない。また、分岐流路１１０の途中にオリフィス１１０ａが設けられ、オイル流路１０６に対して分岐流路１１０の流路面積が絞られるため、貯留状態においてもエンジン１０の被供給部材にはオイル流路１０６から十分な量のオイルが供給される。   Therefore, when not in the cold drive state and in the high load state, the valve control unit 206 switches the oil control valve 118 to the storage state over the set open time and then switches to the closed state. Note that the oil control valve 118 is not switched when the oil is already stored in the oil storage unit 112 in the case of not being in the cold drive state or in the high load state. In addition, since the orifice 110a is provided in the middle of the branch flow path 110 and the flow area of the branch flow path 110 is reduced with respect to the oil flow path 106, the oil flow path is provided in the supplied member of the engine 10 even in the storage state. A sufficient amount of oil is supplied from 106.

ここで、分岐流路１１０を介してオイル貯留部１１２に流入させるオイルの流量は、オイル流路１０６（分岐流路１１０）の圧力、および、オイルの粘度によって決まる。そして、オイル流路１０６（分岐流路１１０）の圧力、および、オイルの粘度は、エンジン１０の回転数、および、オイルの油温（エンジン１０の温度）により決まるので、予め実験によりエンジン１０の回転数、および、オイルの油温を変化させた場合のオイルの流量を計測しておく。そして、測定した流量でオイルをオイル貯留部１１２に導入した場合に、オイル貯留部１１２が満杯になるまでの時間を開放時間として、エンジン１０の回転数およびエンジン１０の温度に関係付けた開放時間マップを生成しておき、ＥＣＵ２００のＲＯＭに記憶させておく。   Here, the flow rate of the oil flowing into the oil reservoir 112 via the branch channel 110 is determined by the pressure of the oil channel 106 (branch channel 110) and the viscosity of the oil. The pressure of the oil passage 106 (branch passage 110) and the viscosity of the oil are determined by the number of revolutions of the engine 10 and the oil temperature of the oil (the temperature of the engine 10). Measure the oil flow rate when the rotation speed and oil temperature are changed. When the oil is introduced into the oil reservoir 112 at the measured flow rate, the opening time related to the engine speed and the temperature of the engine 10 is defined as the opening time until the oil reservoir 112 becomes full. A map is generated and stored in the ROM of the ECU 200.

そして、バルブ制御部２０６は、オイルコントロールバルブ１１８を貯留状態に切り替える際、水温センサ１２０により計測されたエンジン１０の温度、および、回転数センサ１２２により計測されるエンジン１０の回転数に基づき、開放時間マップを参照して開放時間を設定する。   Then, when the oil control valve 118 is switched to the storage state, the valve control unit 206 opens based on the temperature of the engine 10 measured by the water temperature sensor 120 and the engine speed measured by the engine speed sensor 122. Set the opening time with reference to the time map.

このようにすることで、図２（ｂ）に示すように、オイルパン２６に貯留されていたオイルが、オイル貯留部１１２に貯留されることになり、オイルパン２６に貯留（残留）しているオイルの油面が、コンロッド３４およびクランクシャフト４０が接触しない位置まで低下する。これにより、オイルの撹拌によるオイル消費の増加や、燃費への影響を回避することができる。   By doing so, as shown in FIG. 2B, the oil stored in the oil pan 26 is stored in the oil storage unit 112 and stored (residual) in the oil pan 26. The oil level of the oil is lowered to a position where the connecting rod 34 and the crankshaft 40 are not in contact with each other. Thereby, an increase in oil consumption due to oil agitation and an influence on fuel consumption can be avoided.

なお、開放時間に亘ってオイルコントロールバルブ１１８が貯留状態に切り替えられた場合、オイル貯留部１１２からオイルが溢れだしてしまう場合もあるが、このような場合には、バランスチューブ１１６を介してオイルがオイルパン２６に導入されることになる。   In addition, when the oil control valve 118 is switched to the storage state over the open time, the oil may overflow from the oil storage unit 112. In such a case, the oil is supplied via the balance tube 116. Is introduced into the oil pan 26.

以上のように、エンジン１０が冷間駆動状態である場合には、オイル貯留部１１２に貯留されたオイルをオイルパン２６に自重により移送させ、エンジン１０が冷間駆動状態でない場合、および、高負荷状態の場合には、オイルパン２６に貯留されていたオイルをオイル貯留部１１２にオイルポンプ１０４および分岐流路１１０を介して移送させる。これにより、従来の潤滑装置のように、オイルポンプとは別にオイル貯留部にオイルを移送させるためのポンプを設ける必要がなく、簡易な構成で、エンジン１０を早期に暖機させることができる。また、暖機が必要ない場合には、オイル消費の増加や燃費への影響を抑制することができる。   As described above, when the engine 10 is in the cold drive state, the oil stored in the oil reservoir 112 is transferred to the oil pan 26 by its own weight, and when the engine 10 is not in the cold drive state, In the load state, the oil stored in the oil pan 26 is transferred to the oil storage unit 112 via the oil pump 104 and the branch flow path 110. Thereby, unlike the conventional lubrication apparatus, it is not necessary to provide a pump for transferring oil to the oil reservoir separately from the oil pump, and the engine 10 can be warmed up quickly with a simple configuration. Further, when warm-up is not necessary, it is possible to suppress an increase in oil consumption and an influence on fuel consumption.

図３は、オイル制御処理の流れを示すフローチャートである。次に、ＥＣＵ２００によるオイルの移送を制御するオイル制御処理の流れを説明する。   FIG. 3 is a flowchart showing the flow of the oil control process. Next, the flow of the oil control process for controlling the oil transfer by the ECU 200 will be described.

イグニッションスイッチ（不図示）がオンされると（Ｓ３００）、駆動制御部２０２は、エンジン１０を始動させ（Ｓ３０２）、状態判定部２０４は、エンジン１０の温度（水温）、および、回転数センサ１２２により計測されるエンジン１０の回転数を取得する（Ｓ３０４）。   When an ignition switch (not shown) is turned on (S300), the drive control unit 202 starts the engine 10 (S302), and the state determination unit 204 detects the temperature (water temperature) of the engine 10 and the rotation speed sensor 122. The rotation speed of the engine 10 measured by the above is acquired (S304).

そして、状態判定部２０４は、エンジン１０の温度が温度閾値以下であり、かつ、回転数センサ１２２により計測されるエンジン１０の回転数が回転数閾値以下であるかを判定する（Ｓ３０６）。つまり、冷間駆動状態であり、かつ、高負荷状態でないかを判定する。その結果、エンジン１０の温度が温度閾値以下であり、かつ、回転数センサ１２２により計測されるエンジン１０の回転数が回転数閾値以下であれば（Ｓ３０６におけるＹＥＳ）、バルブ制御部２０６は、オイルコントロールバルブ１１８を移送状態に切り替え（Ｓ３０８）、Ｓ３２０の処理に移る。これにより、オイル貯留部１１２に貯留されていたオイルが、コンロッド３４およびクランクシャフト４０の一部がオイルに浸るまで自重によりオイルパン２６に移送され、コンロッド３４およびクランクシャフト４０によりオイルが撹拌されてエンジン１０が暖機される。   Then, the state determination unit 204 determines whether or not the temperature of the engine 10 is equal to or lower than the temperature threshold value and the rotation speed of the engine 10 measured by the rotation speed sensor 122 is equal to or lower than the rotation speed threshold value (S306). That is, it is determined whether it is a cold drive state and a high load state. As a result, if the temperature of engine 10 is equal to or lower than the temperature threshold value and the rotational speed of engine 10 measured by rotational speed sensor 122 is equal to or lower than the rotational speed threshold value (YES in S306), valve control unit 206 will The control valve 118 is switched to the transfer state (S308), and the process proceeds to S320. As a result, the oil stored in the oil storage part 112 is transferred to the oil pan 26 by its own weight until part of the connecting rod 34 and the crankshaft 40 is immersed in the oil, and the oil is stirred by the connecting rod 34 and the crankshaft 40. The engine 10 is warmed up.

一方、エンジン１０の温度が温度閾値以下でない、または、回転数センサ１２２により計測されるエンジン１０の回転数が回転数閾値以下でなければ（Ｓ３０６におけるＮＯ）、バルブ制御部２０６は、Ｓ３０８の処理を行ったか否か、および、初めてこの処理を行うかによって、オイル貯留部１１２にオイルが貯留されているかを判定する（Ｓ３１０）。   On the other hand, if the temperature of the engine 10 is not equal to or lower than the temperature threshold value, or the rotation speed of the engine 10 measured by the rotation speed sensor 122 is not equal to or less than the rotation speed threshold value (NO in S306), the valve control unit 206 performs the process of S308. It is determined whether or not oil is stored in the oil storage unit 112 based on whether or not this processing is performed and whether or not this processing is performed for the first time (S310).

その結果、オイル貯留部１１２にオイルが貯留されていなければ（Ｓ３１０におけるＮＯ）、Ｓ３２０の処理に移る。一方、オイル貯留部１１２にオイルが貯留されていれば（Ｓ３１０におけるＹＥＳ）、上記Ｓ３０４で取得されたエンジン１０の温度、および、回転数センサ１２２により計測されるエンジン１０の回転数に基づいて、開放時間マップを参照して開放時間を決定する（Ｓ３１２）。そして、バルブ制御部２０６は、オイルコントロールバルブ１１８を貯留状態に切り替える（Ｓ３１４）。   As a result, if no oil is stored in the oil storage unit 112 (NO in S310), the process proceeds to S320. On the other hand, if oil is stored in the oil storage unit 112 (YES in S310), based on the temperature of the engine 10 acquired in S304 and the rotational speed of the engine 10 measured by the rotational speed sensor 122, The opening time is determined with reference to the opening time map (S312). Then, the valve control unit 206 switches the oil control valve 118 to the storage state (S314).

その後、バルブ制御部２０６は、上記Ｓ３１２で決定された開放時間が経過したかを判定し（Ｓ３１６）、開放時間が経過していなければ（Ｓ３１６におけるＮＯ）、開放時間が経過するまでＳ３１６の処理を繰り返す。一方、バルブ制御部２０６は、上記Ｓ３１２で決定された開放時間が経過していれば（Ｓ３１６におけるＹＥＳ）、オイルコントロールバルブ１１８を閉塞状態に切り替える（Ｓ３１８）。   Thereafter, the valve control unit 206 determines whether or not the opening time determined in S312 has elapsed (S316). If the opening time has not elapsed (NO in S316), the process of S316 is performed until the opening time has elapsed. repeat. On the other hand, if the opening time determined in S312 has elapsed (YES in S316), the valve control unit 206 switches the oil control valve 118 to the closed state (S318).

オイルコントロールバルブ１１８が移送状態に切り替えられた後（Ｓ３０８）、オイル貯留部１１２にオイルが貯留されていない場合（Ｓ３１０におけるＮＯ）、および、閉塞状態に切り替えられた後（Ｓ３１８）、駆動制御部２０２は、イグニッションスイッチがオフされたかを判定する（Ｓ３２０）。その結果、イグニッションスイッチがオフされていなければ（Ｓ３２０におけるＮＯ）、Ｓ３０４の処理に戻って、Ｓ３０４〜Ｓ３２０の処理を繰り返し行う。   After the oil control valve 118 is switched to the transfer state (S308), when oil is not stored in the oil storage unit 112 (NO in S310), and after being switched to the closed state (S318), the drive control unit 202 determines whether the ignition switch is turned off (S320). As a result, if the ignition switch is not turned off (NO in S320), the process returns to S304, and the processes of S304 to S320 are repeated.

一方、イグニッションスイッチがオフされていれば（Ｓ３２０におけるＹＥＳ）、バルブ制御部２０６は、オイルコントロールバルブ１１８を移送状態に切り替え（Ｓ３２２）、オイル貯留部１１２に貯留されていたオイルをオイルパン２６に移送させる。そして、駆動制御部２０２は、エンジン１０を停止させて（Ｓ３２４）、当該オイル制御処理を終了する。   On the other hand, if the ignition switch is turned off (YES in S320), the valve control unit 206 switches the oil control valve 118 to the transfer state (S322), and the oil stored in the oil storage unit 112 is transferred to the oil pan 26. Transport. Then, the drive control unit 202 stops the engine 10 (S324) and ends the oil control process.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Is done.

なお、上記の実施形態では、エンジン１０の回転数が回転数閾値以上の場合、オイルコントロールバルブ１１８を貯留状態に切り替えるようにした。しかしながら、例えば、エンジン１０の回転数が所定時間以上に亘って回転数閾値以上の場合に、オイルコントロールバルブ１１８を貯留状態に切り替えるようにしてもよい。   In the above-described embodiment, when the rotational speed of the engine 10 is equal to or higher than the rotational speed threshold, the oil control valve 118 is switched to the storage state. However, for example, when the rotation speed of the engine 10 is equal to or higher than the rotation speed threshold for a predetermined time or more, the oil control valve 118 may be switched to the storage state.

また、上記の実施形態では、エンジン１０の温度として、水温センサ１２０により計測される水温を適応するようにしたが、油温センサが設けられ、油温センサにより計測される油温をエンジン１０の温度として適応するようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the water temperature measured by the water temperature sensor 120 is adapted as the temperature of the engine 10. However, an oil temperature sensor is provided, and the oil temperature measured by the oil temperature sensor is set to the temperature of the engine 10. You may make it adapt as temperature.

上記の実施形態では、エンジン１０が冷間駆動状態であり、かつ、高負荷状態でない場合に、オイルコントロールバルブ１１８を移送状態に切り替えてオイルパン２６のオイル量を増加させるようにした。しかしながら、高負荷状態であるか否かは必須でなく、少なくともエンジン１０が冷間駆動状態である場合に、オイルコントロールバルブ１１８を移送状態に切り替えてオイルパン２６のオイル量を増加させるようにすればよい。ただし、エンジン１０が冷間駆動状態であり、かつ、高負荷状態でない場合に、オイルコントロールバルブ１１８を移送状態に切り替えてオイルパン２６のオイル量を増加させた方が、よりオイル消費の増加や燃費への影響を抑制することができる。   In the above embodiment, when the engine 10 is in the cold drive state and not in the high load state, the oil control valve 118 is switched to the transfer state to increase the oil amount of the oil pan 26. However, it is not essential whether the engine is in a high load state. At least when the engine 10 is in a cold drive state, the oil control valve 118 is switched to the transfer state to increase the amount of oil in the oil pan 26. That's fine. However, when the engine 10 is in a cold drive state and not in a high load state, the oil consumption of the oil pan 26 increases more when the oil control valve 118 is switched to the transfer state and the oil amount of the oil pan 26 is increased. The influence on fuel consumption can be suppressed.

本発明は、エンジン各部をオイルによって潤滑させるエンジンの潤滑装置に利用できる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for an engine lubrication device that lubricates each part of the engine with oil.

１ エンジンシステム
２２ クランクケース
２６ オイルパン
３４ コンロッド
４０ クランクシャフト
１０４ オイルポンプ
１０６ オイル流路
１１０ 分岐流路
１１２ オイル貯留部
１１４ オイル移送流路
１１８ オイルコントロールバルブ
１２０ 水温センサ（温度センサ）
１２２ 回転数センサ
２０４ 状態判定部
２０６ バルブ制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine system 22 Crank case 26 Oil pan 34 Connecting rod 40 Crankshaft 104 Oil pump 106 Oil flow path 110 Branch flow path 112 Oil storage part 114 Oil transfer flow path 118 Oil control valve 120 Water temperature sensor (temperature sensor)
122 Rotational Speed Sensor 204 State Determination Unit 206 Valve Control Unit

Claims (2)

クランクシャフトが配置されるクランクケース内と連通する内部空間にオイルを貯留可能なオイルパンと、
前記オイルパンに貯留されたオイルを被供給部材に供給するためのオイル流路と、
前記オイル流路に接続され、前記オイルパンに貯留されたオイルを該オイル流路を介してエンジン各部に供給するオイルポンプと、
前記オイルを貯留可能な、前記オイルパンより鉛直方向における上方に設けられたオイル貯留部と、
前記オイル流路から分岐し、前記オイル貯留部に接続された分岐流路と、
前記オイル貯留部と、前記オイルパンとを連通させるオイル移送流路と、
前記分岐流路および前記オイル移送流路をそれぞれ連通および閉塞させるオイルコントロールバルブと、
前記オイルコントロールバルブを制御するバルブ制御部と、
エンジンが冷間駆動状態であるかを判定する状態判定部と、
を備え、
前記バルブ制御部は、
前記状態判定部により前記エンジンが冷間駆動状態であると判定された場合、前記分岐流路を閉塞させ、かつ、前記オイル移送流路を連通させるように前記オイルコントロールバルブを制御することで、前記オイル貯留部から前記オイルパンに、少なくとも前記クランクシャフトおよび該クランクシャフトに回転自在に支持されたコンロッドの少なくとも一方の一部が前記オイルに浸る位置まで該オイルを移送させ、
前記状態判定部により前記エンジンが冷間駆動状態でないと判定された場合、前記分岐流路を連通させ、かつ、前記オイル移送流路を閉塞させるように前記オイルコントロールバルブを制御することで、前記オイルパンに貯留しているオイルを、前記オイル流路および前記分岐流路を介して前記オイルポンプにより前記オイル貯留部に貯留させることを特徴とするエンジンの潤滑装置。 An oil pan capable of storing oil in an internal space communicating with the inside of the crankcase in which the crankshaft is disposed;
An oil flow path for supplying the oil stored in the oil pan to the supplied member;
An oil pump connected to the oil flow path and supplying oil stored in the oil pan to each part of the engine via the oil flow path;
An oil storage part provided above the oil pan in a vertical direction capable of storing the oil;
A branch channel branched from the oil channel and connected to the oil reservoir;
An oil transfer passage for communicating the oil reservoir and the oil pan;
An oil control valve for communicating and closing the branch passage and the oil transfer passage, respectively;
A valve control unit for controlling the oil control valve;
A state determination unit for determining whether the engine is in a cold drive state;
With
The valve control unit
When the state determination unit determines that the engine is in a cold drive state, the oil control valve is controlled so as to close the branch flow path and connect the oil transfer flow path, Transferring the oil from the oil reservoir to the oil pan to a position where at least a part of at least one of the crankshaft and a connecting rod rotatably supported by the crankshaft is immersed in the oil;
When the state determination unit determines that the engine is not in a cold driving state, the oil control valve is controlled so as to connect the branch flow path and close the oil transfer flow path, An engine lubrication device, wherein oil stored in an oil pan is stored in the oil storage section by the oil pump through the oil flow path and the branch flow path. 前記エンジンの回転数を計測する回転数センサをさらに備え、
前記状態判定部は、
前記回転数センサにより計測された前記エンジンの回転数が、高負荷とされる回転数閾値以上の場合に、該エンジンが高負荷状態であると判定し、
前記バルブ制御部は、
前記状態判定部により前記エンジンが冷間駆動状態であり、かつ、高負荷状態でないと判定された場合に、前記分岐流路を連通させ、かつ、前記オイル移送流路を閉塞させるように前記オイルコントロールバルブを制御することを特徴とする請求項１に記載のエンジンの潤滑装置。 A rotation speed sensor for measuring the rotation speed of the engine;
The state determination unit
When the engine speed measured by the engine speed sensor is equal to or higher than the engine speed threshold for high load, it is determined that the engine is in a high load state;
The valve control unit
When the state determination unit determines that the engine is in a cold drive state and is not in a high load state, the oil is connected so as to connect the branch flow path and close the oil transfer flow path. 2. The engine lubrication device according to claim 1, wherein the control valve is controlled.

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