JP2021055601A - Oil supply apparatus of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、内燃機関のオイル供給装置に関する。 The present disclosure relates to an oil supply device for an internal combustion engine.
従来、オイルの吐出量を変えることができるオイルポンプを備えた内燃機関のオイル供給装置が知られている。特許文献1には、内燃機関に接続されたクランクシャフトの回転に基づいて駆動し、吐出口から吐出したオイルを内燃機関の構成部材に圧送するオイル供給装置が開示されている。 Conventionally, an oil supply device for an internal combustion engine equipped with an oil pump capable of changing the discharge amount of oil has been known. Patent Document 1 discloses an oil supply device that is driven based on the rotation of a crankshaft connected to an internal combustion engine and pumps oil discharged from a discharge port to a component of the internal combustion engine.
上述のようなオイル供給装置の場合、内燃機関が要求するオイルの油量及び油圧(以下、単に「内燃機関の要求油圧」と称する。)以上のオイルを内燃機関に供給すると、オイルポンプにおける駆動ロスが大きくなり、内燃機関の燃費性能を悪化させてしまう。 In the case of the oil supply device as described above, when the oil amount and the oil pressure required by the internal combustion engine (hereinafter, simply referred to as "the required oil pressure of the internal combustion engine") or more is supplied to the internal combustion engine, the oil pump is driven. The loss becomes large and the fuel efficiency performance of the internal combustion engine deteriorates.
本開示の目的は、オイルポンプにおける駆動ロスを小さくして、内燃機関の燃費性能を向上できる内燃機関のオイル供給装置を提供することである。 An object of the present disclosure is to provide an oil supply device for an internal combustion engine capable of reducing the drive loss in the oil pump and improving the fuel efficiency performance of the internal combustion engine.
本開示の一態様に係る内燃機関のオイル供給装置は、
内燃機関の動力に基づいてオイルを吐出するポンプ部と、制御油圧室を有し、制御油圧室に供給されるオイルの油圧に基づいて作動して、ポンプ部の吐出量を少なくする可変部と、を有するオイルポンプ装置と、
内燃機関が低負荷状態であり且つ内燃機関の回転数が回転数閾値以上の場合、制御油圧室にオイルを供給する可変制御部と、を備え、
可変制御部は、オイルが低温状態に該当する場合、回転数閾値の値を第一回転数とし、オイルが非低温状態に該当する場合、回転数閾値を第一回転数よりも高い第二回転数とする。
The oil supply device for an internal combustion engine according to one aspect of the present disclosure is
A pump unit that discharges oil based on the power of an internal combustion engine, and a variable unit that has a control hydraulic chamber and operates based on the oil pressure of the oil supplied to the control hydraulic chamber to reduce the discharge amount of the pump unit. With an oil pump device,
When the internal combustion engine is in a low load state and the rotation speed of the internal combustion engine is equal to or higher than the rotation speed threshold value, a variable control unit for supplying oil to the control hydraulic chamber is provided.
The variable control unit sets the value of the rotation speed threshold value as the first rotation speed when the oil corresponds to the low temperature state, and sets the rotation speed threshold value to the second rotation speed higher than the first rotation speed when the oil corresponds to the non-low temperature state. Let it be a number.
本開示によれば、オイルポンプにおける駆動ロスを小さくして、内燃機関の燃費性能を向上できる内燃機関のオイル供給装置を提供できる。 According to the present disclosure, it is possible to provide an oil supply device for an internal combustion engine capable of reducing the drive loss in the oil pump and improving the fuel efficiency performance of the internal combustion engine.
以下、本開示に係る実施形態の一例を図面に基づいて詳細に説明する。尚、後述の実施形態に係る内燃機関のオイル供給装置は、本開示に係る内燃機関のオイル供給装置の一例であり、本開示は後述の実施形態により限定されない。 Hereinafter, an example of the embodiment according to the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. The oil supply device for the internal combustion engine according to the embodiment described later is an example of the oil supply device for the internal combustion engine according to the present disclosure, and the present disclosure is not limited to the embodiment described later.
[実施形態]
図1及び図2を参照して、本実施形態に係る内燃機関のオイル供給装置1について説明する。
[Embodiment]
The oil supply device 1 of the internal combustion engine according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
図1は、オイル供給装置1の構成を説明するための模式図である。以下、オイル供給装置1の構造については、オイル供給装置1の特徴部分の説明に必要な構造のみを説明する。オイル供給装置1におけるその他の構造については、従来から知られている種々のオイル供給装置の構造と同様であってよい。 FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the configuration of the oil supply device 1. Hereinafter, regarding the structure of the oil supply device 1, only the structure necessary for explaining the characteristic portion of the oil supply device 1 will be described. Other structures in the oil supply device 1 may be the same as the structures of various conventionally known oil supply devices.
<オイル供給装置>
オイル供給装置1は、内燃機関Eに適用され、内燃機関Eの構成部材(例えば、ピストン)に潤滑又は冷却のためのオイルを供給する。
<Oil supply device>
The oil supply device 1 is applied to the internal combustion engine E, and supplies oil for lubrication or cooling to a component (for example, a piston) of the internal combustion engine E.
内燃機関Eは、例えば、トラック等に搭載されたディーゼルエンジン、又は、乗用車等に搭載されたガソリンエンジンである。内燃機関Eの構造は、従来から知られている種々の内燃機関の構造と同様であるため、詳しい説明は省略する。 The internal combustion engine E is, for example, a diesel engine mounted on a truck or the like, or a gasoline engine mounted on a passenger car or the like. Since the structure of the internal combustion engine E is the same as that of various conventionally known internal combustion engines, detailed description thereof will be omitted.
オイル供給装置1は、可変式のオイルポンプ装置2、可変制御部3、及びオイルパン4を有する。このようなオイル供給装置1の各エレメント2〜4は、油路L1により接続されている。
The oil supply device 1 includes a variable oil pump device 2, a
尚、オイル供給装置1の構造は、図示の構造に限定されない。図示は省略するが、オイル供給装置1は、例えば、オイルポンプ装置2から吐出されたオイルの通路であるメインギャラリ、オイルをろ過するためのオイルフィルタ、オイルを冷却するためのオイルクーラ、及び内燃機関の構成部材にオイルを供給するための供給部(ノズル等)を有してよい。 The structure of the oil supply device 1 is not limited to the structure shown in the figure. Although not shown, the oil supply device 1 includes, for example, a main gallery which is a passage for oil discharged from an oil pump device 2, an oil filter for filtering oil, an oil cooler for cooling oil, and an internal combustion engine. It may have a supply unit (nozzle, etc.) for supplying oil to the constituent members of the engine.
先ず、オイル供給装置1におけるオイルの流れについて簡単に説明する。オイルパン4内のオイルは、油路L1の油路要素L11を通って、オイルポンプ装置2に流入する。オイルポンプ装置2に流入したオイルは、オイルポンプ装置2で昇圧され、オイルポンプ装置2から油路L1の油路要素L12に吐出される。 First, the flow of oil in the oil supply device 1 will be briefly described. The oil in the oil pan 4 flows into the oil pump device 2 through the oil passage element L11 of the oil passage L1. The oil flowing into the oil pump device 2 is boosted by the oil pump device 2 and discharged from the oil pump device 2 to the oil passage element L12 of the oil passage L1.
オイルポンプ装置2から油路要素L12に吐出されたオイルは、内燃機関Eの構成部材(例えば、ピストン)に圧送される。 The oil discharged from the oil pump device 2 to the oil passage element L12 is pressure-fed to a component (for example, a piston) of the internal combustion engine E.
又、オイルポンプ装置2から油路要素L12に吐出されたオイルの一部は、油路要素L12から分岐して油路要素L13に流入する。可変制御部3のソレノイドバルブ31が閉じた状態(以下、単に「閉状態」と称する。)において、油路要素L13に流入したオイルは、可変制御部3(具体的には、ソレノイドバルブ31)により止められる。
Further, a part of the oil discharged from the oil pump device 2 to the oil passage element L12 branches from the oil passage element L12 and flows into the oil passage element L13. When the
一方、ソレノイドバルブ31が開いた状態(以下、単に「開状態」と称する。)において、油路要素L13に流入したオイルは、ソレノイドバルブ31を通って、油路L1の油路要素L14に流入する。そして、油路要素L14に流入したオイルは、オイルポンプ装置2の可変部22(後述)の制御油圧室221に流入する。オイルポンプ装置2は、制御油圧室221内のオイルの油圧に基づいて作動し、オイルポンプ装置2から吐出されるオイルの吐出量を変える。以下、オイル供給装置1の具体的構成について説明する。
On the other hand, when the
<オイルポンプ装置>
オイルポンプ装置2は、例えば、吐出量を変えることができる可変式のベーンポンプである。オイルポンプ装置2は、内燃機関Eの動力に基づいて駆動する。具体的には、オイルポンプ装置2は、内燃機関Eに接続されたクランクシャフト(不図示)に接続され、クランクシャフトの回転によって駆動される。
<Oil pump device>
The oil pump device 2 is, for example, a variable vane pump capable of changing the discharge amount. The oil pump device 2 is driven based on the power of the internal combustion engine E. Specifically, the oil pump device 2 is connected to a crankshaft (not shown) connected to the internal combustion engine E, and is driven by the rotation of the crankshaft.
オイルポンプ装置2の吐出量は、オイルポンプ装置2の駆動軸212(後述)が1回転した場合に、オイルポンプ装置2から吐出されるオイルの容量である。本実施形態のオイルポンプ装置2は、吐出量を、第一吐出量と、この第一吐出量よりも小さい第二吐出量との間で切り換えることができる。 The discharge amount of the oil pump device 2 is the capacity of the oil discharged from the oil pump device 2 when the drive shaft 212 (described later) of the oil pump device 2 makes one rotation. The oil pump device 2 of the present embodiment can switch the discharge amount between the first discharge amount and the second discharge amount smaller than the first discharge amount.
このようなオイルポンプ装置2は、ポンプ部21と、可変部22と、を有する。
Such an oil pump device 2 has a
<ポンプ部>
ポンプ部21は、ハウジング211と、駆動軸212と、ロータ213と、複数のベーン214と、カムリング215と、を有する。
<Pump section>
The
ハウジング211は、筒状の収容部211aを有する。収容部211aには、ポンプ部21を構成する各エレメント212〜215等が収容されている。
The
ハウジング211は、吸入口211b、吐出口211c、及び導入口211dを有する。
The
吸入口211bは、ポンプ室216(後述)に供給されるオイルの入り口である。吸入口211bには、油路要素L11が接続されている。油路要素L11は、第一端部(上流側の端部)がオイルパン4に接続され、第二端部(下流側の端部)が吸入口211bに接続されている。
The
吐出口211cは、ポンプ室216から吐出されるオイルの出口である。吐出口211cには、油路要素L12の第一端部(下流側の端部)が接続されている。
The
導入口211dは、制御油圧室221(後述)に供給されるオイルの入り口である。導入口211dには、油路要素L14が接続されている。油路要素L14の第一端部(上流側の端部)は、ソレノイドバルブ31(後述)の第二ポート312に接続されている。油路要素L14の第二端部(下流側の端部)は、導入口211dに接続されている。
The
駆動軸212は、ハウジング211の軸支持部(不図示)により、回転自在に支持されている。駆動軸212は、クランクシャフトに接続されており、クランクシャフトの回転によって、回転する。
The
ロータ213は、駆動軸212の外周面に固定されている。ロータ213は、駆動軸212とともに回転する。具体的には、ロータ213は、中心孔(不図示)を有する筒状部材である。ロータ213の中止孔には、駆動軸212が挿通されている。
The
又、ロータ213は、外周面に、円周方向において等間隔に設けられたスリット213aを有する。スリット213aはそれぞれ、ロータ213の軸方向に延在している。このようなスリット213aはそれぞれ、ベーン214を支持している。
Further, the
ベーン214はそれぞれ、板状部材であり、ロータ213のスリット213aに対して、ロータ213の径方向に移動可能な状態で支持されている。つまり、ベーン214はそれぞれ、ロータ213の外周面からの突出量が変更可能に構成されている。
Each of the
カムリング215は、筒状部材であり、ロータ213の外周面を囲むように設けられている。カムリング215は、ロータ213の中心軸に対して偏心可能な状態で、ハウジング211に支持されている。カムリング215のロータ213に対する偏心量は、制御油圧室221に供給されるオイルの油圧に基づいて変わる。
The
カムリング215は、外周面の一部に、板状のフランジ部215aを有する。カムリング215の内周面とロータ213の外周面との間には、ベーン214により区切られた複数のポンプ室216が設けられている。
The
ポンプ室216はそれぞれ、カムリング215のロータ213に対する偏心量に応じて、容積が変わる。ポンプ室216の容積が変わると、ポンプ部21の吐出量が変わる。
The volume of each of the
オイルパン4から吸い上げられたオイルは、吸入口211bを通って、ポンプ室216に供給される。又、ポンプ室216内のオイルは、吐出口211cを通って、油路要素L12に吐出される。
The oil sucked up from the oil pan 4 is supplied to the
<可変部>
可変部22は、可変制御部3(後述)の制御下で、ポンプ部21の吐出量を変える。可変部22は、制御油圧室221及びスプリング222を有する。
<Variable part>
The
制御油圧室221は、ハウジング211の内面とカムリング215の外周面とにより囲まれた空間である。ソレノイドバルブ31の第二ポート312から吐出されたオイルは、油路要素L14及び導入口211dを通って、制御油圧室221に供給される。
The control
スプリング222は、コイルスプリングであり、ハウジング211の内面とカムリング215のフランジ部215aとの間に設けられている。
The
スプリング222は、カムリング215を第一方向に常時付勢している。このようなスプリング222は、制御油圧室221に供給されたオイルの油圧が、油圧閾値以上の場合に収縮する。
The
スプリング222が収縮すると、カムリング215のロータ213に対する偏心量が変わって、ポンプ室216の容積が変わる。本実施形態の場合、スプリング222が収縮すると、ポンプ室216の容積が小さくなる。この結果、ポンプ部21の吐出量が少なくなる。
When the
尚、オイルポンプ装置の構造は、上述の構造に限定されない。オイルポンプ装置は、従来から知られている種々の可変式のオイルポンプ装置であってよい。 The structure of the oil pump device is not limited to the above-mentioned structure. The oil pump device may be various conventionally known variable oil pump devices.
<可変制御部>
可変制御部3は、可変部22(具体的には、制御油圧室221)へのオイルの供給状態を制御する。可変制御部3は、ソレノイドバルブ31及び制御部32を有する。
<Variable control unit>
The
<ソレノイドバルブ>
ソレノイドバルブ31は、制御部32(後述)の制御下で、閉状態と開状態とを切り換える。ソレノイドバルブ31は、通電された状態(以下、「通電状態」と称する。)において、第一ポート311と第二ポート312とを、オイルの流通を可能な状態に接続する。ソレノイドバルブ31の通電状態(換言すれば、第一ポート311と第二ポート312とが接続された状態)は、ソレノイドバルブ31の開状態に対応する。
<Solenoid valve>
The
又、ソレノイドバルブ31は、通電されていない状態(以下、「非通電状態」と称する。)において、第一ポート311と第二ポート312とを遮断する。ソレノイドバルブ31の非通電状態(第一ポート311と第二ポート312とが遮断された状態)は、ソレノイドバルブ31の閉状態に対応する。
Further, the
このようなソレノイドバルブ31は、オイルポンプ装置2の吐出口211cとオイルポンプ装置2の導入口211dとを接続する油路に設けられている。
Such a
具体的には、ソレノイドバルブ31は、油路要素L13と油路要素L14との間に設けられている。油路要素L13の第一端部(上流側の端部)は、油路要素L12に接続されている。油路要素L13の第二端部(下流側の端部)は、ソレノイドバルブ31の第一ポート311に接続されている。
Specifically, the
油路要素L14の第一端部(上流側の端部)は、ソレノイドバルブ31の第二ポート312に接続されている。油路要素L14の第二端部(下流側の端部)は、オイルポンプ装置2の導入口211dに接続されている。
The first end (upstream end) of the oil passage element L14 is connected to the
尚、ソレノイドバルブの構造は、上述の構造に限定されない。ソレノイドバルブとして、従来から知られている種々のソレノイドバルブを採用できる。 The structure of the solenoid valve is not limited to the above-mentioned structure. As the solenoid valve, various conventionally known solenoid valves can be adopted.
<制御部>
制御部32は、オイル供給装置1の制御を行うもので、公知のCPU、ROM、RAM、入力ポート、及び出力ポート等を備えている。制御部32は、電送線5を介して、ソレノイドバルブ31に接続されている。尚、制御部32は、車両の各種制御を行う制御装置であってもよいし、オイル供給装置1専用に設けられた制御装置であってもよい。
<Control unit>
The
具体的には、制御部32は、ソレノイドバルブ31への通電状態を制御することにより、ソレノイドバルブ31の開閉状態を切り換える。制御部32の具体的な機能については、オイルポンプ装置の可変制御の説明において詳述する。
Specifically, the
<オイルポンプ装置の可変制御について>
以下、図2を参照して、本実施形態に係るオイル供給装置1が実施するオイルポンプ装置の可変制御について説明する。図2は、オイル供給装置1が実施するオイルポンプの可変制御を示すフローチャートである。図2に示す動作は、制御部32により実施される。
<Variable control of oil pump device>
Hereinafter, the variable control of the oil pump device implemented by the oil supply device 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a flowchart showing variable control of the oil pump carried out by the oil supply device 1. The operation shown in FIG. 2 is performed by the
先ず、本実施形態に係るオイルポンプ装置の可変制御の概要について説明する。図2に示すオイルポンプ装置の可変制御は、内燃機関Eの稼働状態において、繰り返し実施される。内燃機関Eが始動すると、内燃機関Eに接続されたクランクシャフトが回転する。そして、クランクシャフトの回転に基づいて、オイルポンプ装置2が駆動する。 First, an outline of the variable control of the oil pump device according to the present embodiment will be described. The variable control of the oil pump device shown in FIG. 2 is repeatedly performed in the operating state of the internal combustion engine E. When the internal combustion engine E starts, the crankshaft connected to the internal combustion engine E rotates. Then, the oil pump device 2 is driven based on the rotation of the crankshaft.
オイルポンプ装置2の駆動状態において、オイルポンプ装置2から吐出されたオイルは、内燃機関Eの構成部材(例えば、ピストン)に圧送される。 In the driving state of the oil pump device 2, the oil discharged from the oil pump device 2 is pressure-fed to a component (for example, a piston) of the internal combustion engine E.
オイルポンプ装置2の駆動状態において、可変部22が作動していない場合、オイルポンプ装置2から吐出されるオイルの吐出量は、第一吐出量である。オイルポンプ装置2において、可変部22が作動していない状態(つまり、オイルポンプ装置2が可変してない状態)を、オイルポンプ装置2の非可変状態とも称する。
When the
一方、オイルポンプ装置2の駆動状態において、可変部22が作動している場合、オイルポンプ装置2から吐出されるオイルの吐出量は、第一吐出量よりも少ない第二吐出量である。オイルポンプ装置2において、可変部22が作動している状態(つまり、オイルポンプ装置2が可変している状態)を、オイルポンプ装置2の可変状態とも称する。
On the other hand, when the
制御部32は、内燃機関Eの負荷に関する情報、及び、オイルの油温に関する情報に基づいて、可変部22を制御する。制御部32により実施される上述の制御が、オイル供給装置の可変制御である。以下、図2を参照して、オイルポンプ装置の可変制御の具体的な処理を説明する。
The
図2のステップS101において、制御部32は、内燃機関Eの負荷状態を判定するために、内燃機関Eの負荷に関する情報を取得する。内燃機関Eの負荷に関する情報は、車両に設けられたセンサの検出値であってよい。
In step S101 of FIG. 2, the
内燃機関Eの負荷に関する情報は、例えば、内燃機関Eの燃焼室に燃料を噴射する燃料噴射装置(不図示)の噴射量に関する情報(以下、「燃料噴射量に関する情報」と称する。)であってよい。又、内燃機関Eの負荷に関する情報は、例えば、内燃機関Eのスロットルバルブの開度に関する情報、又は、アクセル開度に関する情報であってもよい。 The information regarding the load of the internal combustion engine E is, for example, information regarding the injection amount of a fuel injection device (not shown) that injects fuel into the combustion chamber of the internal combustion engine E (hereinafter, referred to as “information regarding the fuel injection amount”). It's okay. Further, the information regarding the load of the internal combustion engine E may be, for example, information regarding the opening degree of the throttle valve of the internal combustion engine E or information regarding the opening degree of the accelerator.
ステップS102において、制御部32は、取得した内燃機関Eの負荷に関する情報に基づいて、内燃機関Eが、低負荷状態であるか否かを判定する。
In step S102, the
具体的には、内燃機関Eの負荷に関する情報が燃料噴射量に関する情報の場合、制御部32は、ステップS102において、燃料噴射量が、噴射量閾値以下であるか否かを判定する。
Specifically, when the information regarding the load of the internal combustion engine E is the information regarding the fuel injection amount, the
燃料噴射量が噴射量閾値以下の場合、制御部32は、内燃機関Eが、低負荷状態であると判定する。一方、燃料噴射量が噴射量閾値より大きい場合、制御部32は、内燃機関Eが、低負荷状態ではないと判定する。尚、燃料噴射量が噴射量閾値より大きい状態を、内燃機関Eの高負荷状態とも称する。
When the fuel injection amount is equal to or less than the injection amount threshold value, the
内燃機関Eが低負荷状態である場合(ステップS102において“YES”)、制御部32は、制御処理をステップS103に移行する。
When the internal combustion engine E is in a low load state (“YES” in step S102), the
一方、内燃機関Eが低負荷状態ではない場合(ステップS102において“NO”)、制御部32は、制御処理をステップS110に移行する。
On the other hand, when the internal combustion engine E is not in the low load state (“NO” in step S102), the
ステップS103において、制御部32は、オイルの温度に関する情報を取得する。オイルの温度に関する情報は、車両に設けられたセンサの検出値であってよい。つまり、制御部32は、センサから、オイルの温度に関する情報を取得する。
In step S103, the
オイルの温度に関する情報は、オイルの温度に限らず、オイルの温度と相関関係がある情報であればよい。例えば、温度に関する情報は、水温センサにより取得した、エンジンを冷却するための冷却水の温度であってよい。又、温度に関する情報は、冷却水の温度を換算して得たオイルの温度であってもよい。 The information regarding the oil temperature is not limited to the oil temperature, and may be any information that correlates with the oil temperature. For example, the temperature information may be the temperature of the cooling water for cooling the engine, which is acquired by the water temperature sensor. Further, the information regarding the temperature may be the temperature of the oil obtained by converting the temperature of the cooling water.
ステップS104において、制御部32は、取得したオイルの温度に関する情報に基づいて、オイルが、低温状態であるか否かを判定する。
In step S104, the
具体的には、制御部32は、ステップS104において、オイルの温度に関する情報が示す温度(例えば、オイルの温度、冷却水の温度)が、温度閾値以下であるか否かを判定する。
Specifically, in step S104, the
オイルの温度に関する情報が示す温度が温度閾値以下の場合、制御部32は、オイルが低温状態であると判定する。
When the temperature indicated by the information regarding the temperature of the oil is equal to or lower than the temperature threshold value, the
一方、オイルの温度に関する情報が示す温度が温度閾値より大きい場合、制御部32は、オイルが、低温状態ではないと判定する。尚、オイルの温度に関する情報が示す温度が温度閾値より大きい状態を、オイルの非低温状態とも称する。非低温状態は、第一温度(温度閾値)より高く且つ第二温度以下に対応する第一高温状態と、第二温度より高い第二高温状態と、に区分けされてよい。
On the other hand, when the temperature indicated by the information regarding the temperature of the oil is larger than the temperature threshold value, the
オイルが低温状態である場合(ステップS104において“YES”)、制御部32は、制御処理をステップS105に移行する。
When the oil is in a low temperature state (“YES” in step S104), the
一方、オイルが低温状態ではない場合(ステップS104において“NO”)、制御部32は、制御処理をステップS106に移行する。
On the other hand, when the oil is not in a low temperature state (“NO” in step S104), the
ステップS105において、制御部32は、回転数閾値を第一回転数とする。このように制御部32は、内燃機関Eが低負荷状態であり且つオイルが低温状態である場合、回転数閾値の値を第一回転数とする。
In step S105, the
一方、ステップS106において、制御部32は、回転数閾値を第二回転数とする。第二回転数は、第一回転数よりも大きい。尚、制御部32は、内燃機関Eが始動した時点で、回転数閾値に予め第二回転数を設定してもよい。
On the other hand, in step S106, the
このように制御部32は、内燃機関Eが低負荷状態であり且つオイルが非低温状態の場合に、回転数閾値を第二回転数とする。そして、制御部32は、制御処理を、ステップS107に移行する。尚、図示は省略するが、ステップS106を実施する前に、制御部32は、オイルの状態が第二高温状態に該当するか否かを判定する処理を実施してもよい。そして、制御部32は、オイルの状態が第二高温状態に該当する場合、制御処理をステップS110に移行してよい。つまり、制御部32は、オイルの状態が第二高温状態に該当する場合、オイルポンプ装置2を可変させないように制御する。制御部32は、オイルの状態が第二高温状態に該当しない場合(つまり、オイルの状態が第一高温状態に該当する場合)、制御処理をステップS106に移行してよい。
As described above, the
ステップS107において、制御部32は、内燃機関Eの回転数(例えば、クランクシャフトの回転数)に関する情報を取得する。内燃機関Eの回転数に関する情報は、車両に設けられたセンサの検出値であってよい。つまり、制御部32は、センサから、内燃機関Eの回転数に関する情報を取得する。
In step S107, the
ステップS108において、制御部32は、取得した内燃機関Eの回転数に関する情報に基づいて、内燃機関Eの回転数が、回転数閾値以上であるか否かを判定する。
In step S108, the
内燃機関Eの回転数が回転数閾値以上である場合(ステップS108において“YES”)、制御部32は、制御処理をステップS109に移行する。
When the rotation speed of the internal combustion engine E is equal to or higher than the rotation speed threshold value (“YES” in step S108), the
一方、内燃機関Eの回転数が回転数閾値より小さい場合(ステップS108において“NO”)、制御部32は、制御処理をステップS110に移行する。
On the other hand, when the rotation speed of the internal combustion engine E is smaller than the rotation speed threshold value (“NO” in step S108), the
ステップS109において、制御部32は、ソレノイドバルブ31に通電して、ソレノイドバルブ31を開状態とする。ソレノイドバルブ31の開状態において、ポンプ部21から吐出されたオイルの一部は、ソレノイドバルブ31及び導入口211dを通って、制御油圧室221に流入する。
In step S109, the
制御油圧室221に流入したオイルの油圧が、油圧閾値以上の場合、可変部22が作動する。可変部22が作動すると、スプリング222が収縮してカムリング215のロータ213に対する偏心量が変わる。
When the oil pressure of the oil flowing into the control
この結果、ポンプ室216の容積が小さくなり、ポンプ部21から吐出されるオイルの吐出量が少なくなる。つまり、オイルポンプ装置2は、可変状態である。オイルポンプ装置2の可変状態において、ポンプ部21から吐出されるオイルの吐出量は、第二吐出量である。
As a result, the volume of the
一方、制御油圧室221に流入したオイルの油圧が、油圧閾値未満の場合、可変部22は作動しない。この結果、ポンプ室216の容積は変わらず、ポンプ部21から吐出されるオイルの吐出量も変わらない。つまり、オイルポンプ装置2は、非可変状態である。オイルポンプ装置2の非可変状態において、ポンプ部21から吐出されるオイルの吐出量は、第一吐出量である。
On the other hand, when the oil pressure of the oil flowing into the control
尚、ステップS109において、既にソレノイドバルブ31が開状態である場合には、制御部32は、ソレノイドバルブ31の開状態を維持する。一方、ステップS109において、ソレノイドバルブ31が閉状態である場合には、制御部32は、ソレノイドバルブ31に通電して、ソレノイドバルブ31を開状態とする。
If the
ステップS110において、制御部32は、ソレノイドバルブ31に通電せず、ソレノイドバルブ31を閉状態とする。尚、ステップS110において、既にソレノイドバルブ31が閉状態である場合には、制御部32は、ソレノイドバルブ31の閉状態を維持する。一方、ステップS110において、ソレノイドバルブ31が開状態である場合には、制御部32は、ソレノイドバルブ31への通電を停止して、ソレノイドバルブ31を閉状態とする。
In step S110, the
ソレノイドバルブ31の閉状態において、ポンプ部21から吐出されたオイルは、制御油圧室221に流入しないため、可変部22は作動しない。よって、ポンプ部21から吐出されるオイルの吐出量は、第一吐出量である。
In the closed state of the
本実施形態に係るオイル供給装置の可変制御の場合、内燃機関Eの高負荷状態において、ソレノイドバルブ31を開状態とすることはない。換言すれば、内燃機関Eの高負荷状態において、可変部22は作動しない。よって、内燃機関Eの高負荷状態において、オイルポンプ装置2が可変状態となることはない。
In the case of the variable control of the oil supply device according to the present embodiment, the
又、本実施形態に係るオイル供給装置の可変制御の場合、内燃機関Eが低負荷状態であっても、内燃機関Eの回転数が、回転数閾値(第一回転数又は第二回転数)より小さい場合、ソレノイドバルブ31を開状態とすることはない。つまり、内燃機関Eが低負荷状態であり且つ内燃機関Eの回転数が、回転数閾値(第一回転数又は第二回転数)より小さい場合に、オイルポンプ装置2が可変状態となることはない。
Further, in the case of variable control of the oil supply device according to the present embodiment, the rotation speed of the internal combustion engine E is the rotation speed threshold (first rotation speed or second rotation speed) even when the internal combustion engine E is in a low load state. If it is smaller than that, the
<本実施形態の作用・効果>
以上のように、本実施形態に係るオイル供給装置の場合、内燃機関Eが要求するオイルの油量が少ない内燃機関Eの低負荷状態において、適切なタイミングで、オイルポンプ装置2を可変状態とすることにより、オイルポンプ装置2の吐出量を少なくできる。この結果、オイルポンプ装置2における駆動ロスが小さくなり、内燃機関の燃費性能が向上する。
<Action / effect of this embodiment>
As described above, in the case of the oil supply device according to the present embodiment, the oil pump device 2 is set to the variable state at an appropriate timing in the low load state of the internal combustion engine E in which the amount of oil required by the internal combustion engine E is small. By doing so, the discharge amount of the oil pump device 2 can be reduced. As a result, the drive loss in the oil pump device 2 is reduced, and the fuel efficiency performance of the internal combustion engine is improved.
又、オイルが低温状態の場合に、適切なタイミングで可変部22を作動させることができる。この結果、可変部22の作動に基づいて生じる内燃機関Eのトルクショックを軽減できる。
Further, when the oil is in a low temperature state, the
この理由について、図3A〜図3Dを参照して説明する。図3Aは、参考例に係るオイル供給装置に関して、内燃機関Eの低負荷状態且つオイルの低温状態において、可変部が作動した場合の、内燃機関Eの回転数と、ポンプ部21から吐出されるオイルの油圧との関係を示す線図である。尚、参考例に係るオイル供給装置は、本実施形態のオイルポンプ装置の可変制御が実施されないオイル供給装置と捉えてよい。
The reason for this will be described with reference to FIGS. 3A to 3D. FIG. 3A shows the rotation speed of the internal combustion engine E and the discharge from the
図3B〜図3Dは、本実施形態に係るオイル供給装置1に関する、内燃機関Eの回転数と、ポンプ部21から吐出されるオイルの油圧との関係を示す線図である。
3B to 3D are diagrams showing the relationship between the rotation speed of the internal combustion engine E and the oil pressure of the oil discharged from the
具体的には、図3Bは、内燃機関Eが要求するオイルの油量が少ない内燃機関Eの低負荷状態且つオイルの低温状態において、可変部22が作動した場合の、内燃機関Eの回転数と、ポンプ部21から吐出されるオイルの油圧との関係を示す線図である。
Specifically, FIG. 3B shows the rotation speed of the internal combustion engine E when the
図3Cは、内燃機関Eが要求するオイルの油量が多い内燃機関Eの高負荷状態、且つ、オイルの非低温状態において、可変部22が作動しない場合の、内燃機関Eの回転数と、ポンプ部21から吐出されるオイルの油圧との関係を示す線図である。
FIG. 3C shows the rotation speed of the internal combustion engine E when the
図3Dは、内燃機関Eが要求するオイルの油量が多い内燃機関Eの低負荷状態且つオイルの非低温状態において、可変部22が作動した場合の、内燃機関Eの回転数と、ポンプ部21から吐出されるオイルの油圧との関係を示す線図である。
FIG. 3D shows the rotation speed of the internal combustion engine E and the pump unit when the
ここで、本実施形態に係るオイル供給装置1及び参考例に係るオイル供給装置は何れも、可変部22は、制御油圧室221内のオイルの油圧がP1以上になると作動する。
Here, in both the oil supply device 1 according to the present embodiment and the oil supply device according to the reference example, the
又、制御油圧室221内のオイルの油圧は、ポンプ部21から吐出されるオイルの油圧と等しい。又、参考例に係るオイル供給装置の場合、ソレノイドバルブ31が開状態となる回転数閾値は、第一回転数(つまり、回転数N1)である。
The oil pressure in the control
一方、本実施形態に係るオイル供給装置1の場合、内燃機関Eの低負荷状態且つオイルの低温状態において、ソレノイドバルブ31が開状態となる回転数閾値は、第二回転数(つまり、回転数N2)である。
On the other hand, in the case of the oil supply device 1 according to the present embodiment, the rotation speed threshold value at which the
又、本実施形態に係るオイル供給装置1の場合、内燃機関Eの低負荷状態且つオイルの非低温状態において、ソレノイドバルブ31が開状態となる回転数閾値は、第一回転数(つまり、回転数N1)である。
Further, in the case of the oil supply device 1 according to the present embodiment, the rotation speed threshold value at which the
低温状態におけるオイルの粘度は、高温状態におけるオイルの粘度よりも高いため、低温状態における油圧の立ち上がり速度(図3A参照)は、高温状態における油圧の立ち上がり速度(図3D参照)よりも早い。 Since the viscosity of the oil in the low temperature state is higher than the viscosity of the oil in the high temperature state, the rising speed of the oil in the low temperature state (see FIG. 3A) is faster than the rising speed of the oil in the high temperature state (see FIG. 3D).
図3Aの場合、回転数N2において、制御油圧室221内のオイルの油圧がP1となる。ただし、制御油圧室221内のオイルの油圧がP1であっても、ソレノイドバルブ31が閉状態であるため、オイルは、制御油圧室221に供給されない。このため、回転数N2において、可変部22は作動しない。
In the case of FIG. 3A, the oil pressure in the control
図3Aの場合、内燃機関Eの回転数N1において、ソレノイドバルブ31が開状態となり、オイルが、制御油圧室221に供給される。この結果、可変部22が作動して、オイルポンプ装置2の吐出量が減る。その結果、図3Aに示すように、オイルの油圧がP2からP1まで減少する。このようなオイルの油圧の変動に起因して、内燃機関Eにトルクショックが発生する。
In the case of FIG. 3A, at the rotation speed N1 of the internal combustion engine E, the
一方、本実施形態に係るオイル供給装置1の場合、内燃機関Eの低負荷状態且つオイルの低温状態において、図3Bに示すように、回転数N2において、制御油圧室221内のオイルの油圧がP1となり、且つ、ソレノイドバルブ31が開状態となる。この結果、回転数N2において、可変部22が作動する。図3Bに示すように、ポンプ部21の吐出量が減っても、オイルの油圧がP1から大きく変動しない。よって、オイルの油圧の変動に起因する、内燃機関Eのトルクショックの発生が抑えられる。
On the other hand, in the case of the oil supply device 1 according to the present embodiment, in the low load state of the internal combustion engine E and the low temperature state of the oil, as shown in FIG. 3B, the oil pressure in the control
又、本実施形態に係るオイル供給装置1の場合、内燃機関Eの低負荷状態且つオイルの高温状態において、図3Dに示すように、回転数N1において、制御油圧室221内のオイルの油圧がP1となり、且つ、ソレノイドバルブ31が開状態となる。この結果、回転数N1において、可変部22が作動する。図3Cに示すように、ポンプ部21の吐出量が減っても、オイルの油圧がP1から大きく変動しない。よって、オイルの油圧の変動に起因する、内燃機関Eのトルクショックの発生が抑えられる。
Further, in the case of the oil supply device 1 according to the present embodiment, in the low load state of the internal combustion engine E and the high temperature state of the oil, as shown in FIG. 3D, the oil pressure in the control
本開示に係るオイルの供給装置は、ディーゼルエンジンに限らず、ガソリンエンジンなど種々の内燃機関に適用できる。 The oil supply device according to the present disclosure can be applied not only to a diesel engine but also to various internal combustion engines such as a gasoline engine.
1 オイル供給装置
2 オイルポンプ装置
21 ポンプ部
211 ハウジング
211a 収容部
211b 吸入口
211c 吐出口
211d 導入口
212 駆動軸
213 ロータ
213a スリット
214 ベーン
215 カムリング
215a フランジ部
216 ポンプ室
22 可変部
221 制御油圧室
222 スプリング
3 可変制御部
31 ソレノイドバルブ
311 第一ポート
312 第二ポート
32 制御部
4 オイルパン
5 電送線
L1 油路
L11、L12、L13、L14 油路要素
E 内燃機関
1 Oil supply device 2
Claims (4)
前記内燃機関が低負荷状態であり且つ前記内燃機関の回転数が回転数閾値以上の場合、前記制御油圧室に前記オイルを供給する可変制御部と、を備え、
前記可変制御部は、前記オイルが低温状態に該当する場合、前記回転数閾値の値を第一回転数とし、前記オイルが非低温状態に該当する場合、前記回転数閾値を前記第一回転数よりも高い第二回転数とする、
内燃機関のオイル供給装置。 It has a pump unit that discharges oil based on the power of an internal combustion engine and a control hydraulic chamber, and operates based on the oil pressure of the oil supplied to the control hydraulic chamber to reduce the discharge amount of the pump unit. An oil pump device having a variable portion, and
When the internal combustion engine is in a low load state and the rotation speed of the internal combustion engine is equal to or higher than the rotation speed threshold value, a variable control unit for supplying the oil to the control hydraulic chamber is provided.
The variable control unit sets the value of the rotation speed threshold value as the first rotation speed when the oil corresponds to a low temperature state, and sets the rotation speed threshold value as the first rotation speed when the oil corresponds to a non-low temperature state. The second rotation speed is higher than
Oil supply device for internal combustion engines.
前記制御部は、前記回転数が前記回転数閾値以上の場合、前記ソレノイドバルブに通電して前記ソレノイドバルブを開状態とすることにより、前記制御油圧室に前記オイルを供給する、請求項1〜3の何れか一項に記載の内燃機関のオイル供給装置。
The variable control unit is provided in an oil passage connecting the discharge port of the pump unit and the control hydraulic chamber, and is a solenoid valve that is in either an open state or a closed state based on energization. A control unit that controls energization of the solenoid valve.
The control unit supplies the oil to the control hydraulic chamber by energizing the solenoid valve and opening the solenoid valve when the rotation speed is equal to or higher than the rotation speed threshold. The oil supply device for an internal combustion engine according to any one of 3.
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