JP6583112B2 - Oil supply device and oil supply method for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関の油供給装置および油供給方法に関し、特に、内燃機関の動弁機構に潤滑油を供給する油供給装置および油供給方法に関する。 The present invention relates to an oil supply device and an oil supply method for an internal combustion engine, and more particularly, to an oil supply device and an oil supply method for supplying lubricating oil to a valve mechanism of an internal combustion engine.
内燃機関の動弁機構を潤滑する従来の技術として、たとえば、特開２０１４−１０１７６３号公報（特許文献１）には、オイルポンプによってオイルパンから吸い上げた潤滑油をカムシャワーに供給するオイル供給装置が開示されている。 As a conventional technique for lubricating a valve operating mechanism of an internal combustion engine, for example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2014-101863 (Patent Document 1) discloses an oil supply device that supplies lubricating oil sucked up from an oil pan by an oil pump to a cam shower. Is disclosed.
ところで、内燃機関の動弁機構は、オイルポンプおよびカムシャワーによって供給される潤滑油により潤滑される他に、動弁機構に供給された潤滑油のうち動弁機構自身の動作によって周囲に飛散する飛沫油が再び動作弁機構に戻ることによっても潤滑され得る。しかしながら、特許文献１に開示されたオイル供給装置においては、飛沫油による動弁機構の自己潤滑について何ら考慮されていないため、動弁機構を適切に潤滑するために必要な量以上の潤滑油が動弁機構に供給されてしまう虞がある。
Incidentally, the valve mechanism of the internal combustion engine is lubricated by the lubricating oil supplied by the oil pump and the cam shower, and is scattered around by the operation of the valve operating mechanism itself among the lubricating oil supplied to the valve operating mechanism. Lubricating oil can also be lubricated by returning to the operating valve mechanism. However, in the oil supply device disclosed in
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、動弁機構に過剰に潤滑油が供給されることを抑制する内燃機関の油供給装置および油供給方法を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide an oil supply device and an oil supply method for an internal combustion engine that suppress excessive supply of lubricating oil to a valve operating mechanism. Is to provide.
この発明のある局面に係る内燃機関の油供給装置は、内燃機関の動弁機構に潤滑油を供給する油供給装置である。この油供給装置は、潤滑油を貯蔵する供給源と、動弁機構に潤滑油を滴下する滴下部と、供給源から吸い上げた潤滑油を滴下部に供給するオイルポンプと、オイルポンプを介した滴下部への潤滑油の供給油量を制御する制御装置と、を備える。制御装置は、動弁機構の動作によって生じる飛沫油量が動弁機構の潤滑に必要な油量以上である場合、オイルポンプを介した滴下部への潤滑油の供給を停止する。 An oil supply apparatus for an internal combustion engine according to an aspect of the present invention is an oil supply apparatus that supplies lubricating oil to a valve operating mechanism of the internal combustion engine. The oil supply device includes a supply source for storing lubricating oil, a dropping unit for dropping the lubricating oil to the valve operating mechanism, an oil pump for supplying the lubricating oil sucked up from the supply source to the dropping unit, and an oil pump. And a control device that controls the amount of lubricating oil supplied to the dropping unit. When the amount of splashed oil generated by the operation of the valve mechanism is equal to or greater than the amount of oil necessary for lubrication of the valve mechanism, the control device stops the supply of the lubricating oil to the dropping unit via the oil pump.
このようにすると、動弁機構の動作によって生じる飛沫油量が動弁機構の潤滑に必要な油量に達した以降、動弁機構に潤滑油を滴下する滴下部への潤滑油の供給油量を削減することができる。よって、動弁機構に過剰に潤滑油が供給されることを抑制することができる。 In this way, after the amount of splashed oil generated by the operation of the valve mechanism has reached the amount of oil necessary for lubrication of the valve mechanism, the amount of oil supplied to the dropping portion where the lubricant is dropped on the valve mechanism Can be reduced. Therefore, it can suppress that lubricating oil is supplied to a valve operating mechanism excessively.
好ましくは、制御装置は、飛沫油量が動弁機構の潤滑に必要な油量未満である場合、供給油量および飛沫油量の合計量と、動弁機構の潤滑に必要な油量とが等しくなるように、供給油量を制御する。 Preferably, when the amount of splashed oil is less than the amount of oil required for lubrication of the valve operating mechanism, the control device determines that the total amount of the supplied oil and the amount of splashed oil and the amount of oil necessary for lubrication of the valve operating mechanism are The amount of oil supplied is controlled to be equal.
このようにすると、飛沫油量が動弁機構の潤滑に必要な油量に達する前から、動弁機構の潤滑に必要な油量を超えて動弁機構に潤滑油が供給されることを抑制することができる。 In this way, before the amount of splashed oil reaches the amount of oil necessary for lubrication of the valve mechanism, it is prevented that the lubricating oil is supplied to the valve mechanism beyond the amount of oil necessary for lubrication of the valve mechanism. can do.
好ましくは、油供給装置は、オイルポンプと滴下部とを接続するとともにオイルポンプによって供給源から吸い上げられた潤滑油が流通する潤滑油流路と、潤滑油流路に配置された開閉弁と、をさらに備える。制御装置は、開閉弁およびオイルポンプの少なくともいずれかを制御することによって供給油量を制御する。 Preferably, the oil supply device connects the oil pump and the dropping unit, and the lubricating oil flow path through which the lubricating oil sucked up from the supply source by the oil pump flows, and the on-off valve disposed in the lubricating oil flow path; Is further provided. The control device controls the amount of oil supplied by controlling at least one of the on-off valve and the oil pump.
このようにすると、開閉弁およびオイルポンプの少なくともいずれかを制御することによって、動弁機構への潤滑油の供給油量を制御することができる。 In this way, the amount of lubricating oil supplied to the valve operating mechanism can be controlled by controlling at least one of the on-off valve and the oil pump.
この発明のある局面に係る内燃機関の油供給方法は、内燃機関の動弁機構に潤滑油を供給する油供給方法である。この油供給方法は、動弁機構の動作によって生じる飛沫油量を算出するステップと、飛沫油量が動弁機構の潤滑に必要な油量以上である場合、動弁機構に潤滑油を滴下する滴下部への潤滑油の供給を停止するステップと、を含む。 An oil supply method for an internal combustion engine according to an aspect of the present invention is an oil supply method for supplying lubricating oil to a valve operating mechanism of the internal combustion engine. In this oil supply method, the step of calculating the amount of splashed oil generated by the operation of the valve mechanism, and when the amount of splashed oil is equal to or greater than the amount of oil necessary for lubrication of the valve mechanism, the lubricating oil is dropped on the valve mechanism. Stopping the supply of lubricating oil to the dropping unit.
このようにすると、動弁機構の動作によって生じる飛沫油量が動弁機構の潤滑に必要な油量に達した以降、動弁機構に潤滑油を滴下する滴下部への潤滑油の供給油量を削減することができる。よって、動弁機構に過剰に潤滑油が供給されることを抑制することができる。 In this way, after the amount of splashed oil generated by the operation of the valve mechanism has reached the amount of oil necessary for lubrication of the valve mechanism, the amount of oil supplied to the dropping portion where the lubricant is dropped on the valve mechanism Can be reduced. Therefore, it can suppress that lubricating oil is supplied to a valve operating mechanism excessively.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号が付されている。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
[油供給装置の構成]
図１は、油供給装置１の概略構成を示す図である。油供給装置１は、エンジン５０の動弁機構に潤滑油を供給する。
[Configuration of oil supply device]
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of the
エンジン５０は、燃焼室（図示省略）に燃料を噴射する燃料噴射弁（図示省略）を有する内燃機関である。エンジン５０の一例としては、ガソリンエンジン、ガスエンジン、およびディーゼルエンジンなどがある。
The
エンジン５０は、動弁機構として、カムシャフト２と、カム３と、カムジャーナル５と、カムスラスト４と、チェーン７と、を備える。なお、エンジン５０は、これら以外の部材を動弁機構として備えていてもよい。
The
カムシャフト２は、長尺状の円柱形状を有し、シリンダヘッド９上に複数のカムキャップ６によって支持される。カムシャフト２は、末端に設けられたチェーン７の働きで回転力が与えられることによって周方向に回転する。カム３は、カムシャフト２の軸方向に複数設けられる。カムシャフト２が回転すると、その回転に従ってカム３も周方向に回転する。カム３が回転することにより、カム３に接触するロッカーアーム（図示省略）が駆動して燃焼室（図示省略）の吸排気を行う吸気バルブ（図示省略）および排気バルブ（図示省略）が駆動する。
The
カムジャーナル５は、カムシャフト２の一部の外周面を覆うように設けられる。カムスラスト４は、カムシャフト２の軸方向においてカムジャーナル５の両端に設けられ、カムジャーナル５をスラスト方向に支持するためのスラスト軸受である。カムシャフト２が回転すると、その回転に従ってカムスラスト４も周方向に回転する。
The
このように、動弁機構である、カム３、カムシャフト２、カムジャーナル５、カムスラスト４、およびチェーン７は、エンジン５０の駆動中にそれぞれ動作する。
Thus, the
上述した動弁機構は、シリンダヘッド９と、シリンダヘッド９上に覆い被さるように取り付けられるシリンダヘッドカバー１４との間の空間に設けられる。動弁機構の上方には、チャンバ８が設けられる。チャンバ８内を流通する潤滑油は、各カム３の上方に設けられた供給孔８ａを通って各カム３に供給されるとともに、チェーン７の上方に設けられた供給孔８ｂを通ってチェーン７に供給される。このように、チャンバ８は、供給孔８ａおよび供給孔８ｂを介して動弁機構に潤滑油を滴下する。チャンバ８は、「滴下部」の一実施形態に対応する。
The valve operating mechanism described above is provided in a space between the
エンジン５０は、オイルパン１２と、オイルポンプ１１と、開閉弁１０と、を備える。オイルパン１２は、動弁機構へ供給される潤滑油を貯蔵する。オイルパン１２は、「供給源」の一実施形態に対応する。オイルポンプ１１は、エンジン回転数の上昇による油圧の上昇に従ってオイルパン１２から潤滑油を吸い上げる機械式のポンプである。オイルポンプ１１によってオイルパン１２から吸い上げられた潤滑油は、オイルポンプ１１とチャンバ８とを接続する流路１７に供給される。流路１７は、「潤滑油流路」の一実施形態に対応する。
The
流路１７には、各部へのオイルギャラリ（図示省略）に通じる供給口１７ａが設けられる。また、流路１７には、カム３、カムシャフト２、カムジャーナル５、カムスラスト４、およびチェーン７などの動弁機構に通じる供給口１７ｂが設けられ、オイルパン１２からの潤滑油が供給口１７ｂを介して動弁機構に供給される。
The
開閉弁１０は、流路１７におけるチャンバ８の手前に配置され、油供給装置１が備えるＥＣＵ（Electronic Control Unit）２０からの弁駆動信号に基づき流路１７を開放または遮断する。ＥＣＵ２０は、「制御装置」の一実施形態に対応する。開閉弁１０が開放（全開）すると、流路１７内を流通する潤滑油がチャンバ８へと流れ込み、供給孔８ａを介して潤滑油がカム３に供給されるとともに、供給孔８ｂを介して潤滑油がチェーン７に供給される。一方、開閉弁１０が閉鎖（全閉）すると、チャンバ８への流路１７が遮断されるため、潤滑油が動弁機構へ供給されない。
The on-off
エンジン５０は、水温センサ３１と、油温センサ３２と、油圧センサ３３と、エンジン回転数センサ３４と、を備える。水温センサ３１は、エンジン冷却水の温度（以下、エンジン水温とも称する）を検出する。油温センサ３２は、オイルギャラリに流通する潤滑油の温度（以下、油温とも称する）を検出する。油圧センサ３３は、オイルポンプ１１の吐出圧力（以下、油圧とも称する）を検出する。エンジン回転数センサ３４は、エンジン５０の回転数（以下、エンジン回転数とも称する）を検出する。これら各センサによって検出された値を示す信号は、ＥＣＵ２０に入力される。
The
エンジン５０は、スタータ１３を備える。スタータ１３は、電源１５から供給される電力を用いてピストン（図示省略）を駆動してエンジン５０を始動させる。スタータ１３に流れる電流（以下、スタータ電流とも称する）およびスタータ１３に印可される電圧（以下、スタータ電圧とも称する）の値を示す信号は、ＥＣＵ２０に入力される。電源１５は、スタータ１３に対して駆動電圧（スタータ電圧）を供給するとともに、ＥＣＵ２０に対して駆動電圧（以下、ＥＣＵ電圧とも称する）を供給する。
The
アクセルペダル１６には、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ３５が設けられている。アクセル開度センサ３５によって検出されたアクセル開度を示す信号は、ＥＣＵ２０に入力される。
The
[油供給装置における一例]
上記のような構成を備える油供給装置１においては、オイルポンプ１１によって吸い上げられた潤滑油が開閉弁１０を介して動弁機構に供給される。ところで、動弁機構は、オイルポンプ１１およびチャンバ８によって供給される潤滑油により潤滑される他に、動弁機構に供給された潤滑油のうち動弁機構自身の動作によって周囲に飛散する飛沫油が再び動弁機構に戻ることによっても自己潤滑され得る。しかしながら、この飛沫油による動弁機構の自己潤滑を考慮することなくオイルポンプ１１からの潤滑油を動弁機構に供給し続けた場合、動弁機構を適切に潤滑するために必要な量以上の潤滑油が動弁機構に供給されてしまう虞がある。
[Example of oil supply equipment]
In the
たとえば、図２は、油供給装置における一例のエンジン回転数に対する潤滑油の油量を示すグラフである。図２においては、動弁機構を潤滑するために必要な潤滑油の量（以下、必要油量とも称する）が破線で示され、飛沫油の量（以下、飛沫油量とも称する）が２点鎖線で示され、オイルポンプ１１によって吸い上げられて開閉弁１０およびチャンバ８を介して動弁機構に供給される潤滑油の量（以下、供給油量とも称する）が実線で示され、飛沫油量と供給油量との合計量（以下、合計油量とも称する）が太線で示される。なお、以下に示す図３および図５においても、図２と同様に各油量が示される。
For example, FIG. 2 is a graph showing the amount of lubricating oil with respect to the engine speed of an example in the oil supply apparatus. In FIG. 2, the amount of lubricating oil necessary for lubricating the valve operating mechanism (hereinafter also referred to as necessary oil amount) is indicated by a broken line, and the amount of splashed oil (hereinafter also referred to as droplet oil amount) is two points. The amount of lubricating oil (hereinafter also referred to as supply oil amount), which is indicated by a chain line and sucked up by the
図２に示すように、エンジン回転数がＮ０となるエンジン始動時に開閉弁１０が開放すると、オイルポンプ１１によって必要油量分の供給油量が動弁機構に供給される。エンジン回転数が上昇するにつれて油圧が大きくなるため、供給油量は大きくなる。エンジン回転数がさらに上昇してＮ１になったときには、カム３などの回転速度も大きくなるため、動弁機構の動作によって潤滑油が飛沫し始める。その後、エンジン回転数が上昇するにつれて供給油量とともに飛沫油量は大きくなる。
As shown in FIG. 2, when the on-off
エンジン回転数がＮ２になったときには、流路１７内の圧力異常を防ぐため、安全弁（図示省略）が開く。これにより、エンジン回転数がＮ２以上においては供給油量の上昇は落ち着くが、依然としてオイルポンプ１１を介したチャンバ８からの潤滑油の供給は継続される。
When the engine speed reaches N2, a safety valve (not shown) is opened to prevent pressure abnormality in the
エンジン回転数がＮ３になったときには、飛沫油量が必要油量に達する。すなわち、飛沫油量のみで必要油量を補うことができる。それにも関わらず、エンジン回転数がＮ３以上においても、オイルポンプ１１を介したチャンバ８からの潤滑油の供給は継続される。これにより、エンジン回転数の上昇に伴って、合計油量は上昇し続ける。
When the engine speed reaches N3, the amount of splashed oil reaches the required amount of oil. That is, the required amount of oil can be supplemented only by the amount of splashed oil. Nevertheless, even when the engine speed is N3 or higher, the supply of lubricating oil from the
このように、飛沫油による動弁機構の自己潤滑を考慮することなくオイルポンプ１１を介したチャンバ８からの潤滑油を動弁機構に供給し続けた場合、動弁機構を適切に潤滑するために必要な量以上の潤滑油が動弁機構に供給されてしまう。特に、エンジン回転数が高くなればなるほど、供給油量および飛沫油量は大きくなるため、潤滑油の過剰供給が顕著になる。動弁機構への潤滑油の過剰供給は、潤滑油の消耗を促進するばかりでなく、エンジン５０の燃焼行程で生じるブローバイガスに潤滑油のオイルミストが混入し易くなるため、ブローバイガスを吸気系統に戻すための構造（ＰＣＶ）における油きり構造も複雑になる。
As described above, when lubricating oil from the
そこで、本実施の形態における油供給装置１においては、ＥＣＵ２０の制御によって、動弁機構の動作によって生じる飛沫油量が動弁機構の潤滑に必要な油量以上である場合、オイルポンプ１１を介したチャンバ８への潤滑油の供給が停止される。以下、詳細に説明する。
Therefore, in the
[本実施例]
図３は、本実施例におけるエンジン回転数に対する潤滑油の油量を示すグラフである。なお、図３においては、エンジン回転数がＮ０〜Ｎ３の期間については、図２に示すグラフと同じであるため、説明を繰り返さない。
[Example]
FIG. 3 is a graph showing the amount of lubricating oil with respect to the engine speed in this embodiment. In FIG. 3, the period in which the engine speed is N0 to N3 is the same as that in the graph shown in FIG. 2, and thus description thereof will not be repeated.
図３に示すように、ＥＣＵ２０は、エンジン回転数がＮ３になったときに飛沫油量が必要油量に達すると、弁駆動信号を出力することで開閉弁１０を閉鎖させる。
As shown in FIG. 3, the
このように、エンジン回転数がＮ３以上においては、飛沫油量のみで必要油量を補うことができるため、開閉弁１０が閉鎖されることで開閉弁１０およびチャンバ８を介する動弁機構への潤滑油の供給が停止される。これにより、エンジン回転数がＮ３以上においては、斜線で示す分の供給油量を削減することができる。
As described above, when the engine speed is N3 or more, the required oil amount can be supplemented only by the amount of splashed oil. Therefore, when the on-off
[ＥＣＵが実行する制御処理]
図４を参照しながら、ＥＣＵ２０が実行する制御処理の内容を説明する。図４は、ＥＣＵが実行する制御処理を示すフローチャートである。なお、図４および後述の図６に示すフローチャートの各ステップ（以下、Ｓと略す）は、基本的にはＥＣＵ２０によるソフトウェア処理によって実現されるが、ＥＣＵ２０内に作製されたハードウェア（電子回路）によって実現されてもよい。
[Control processing executed by ECU]
The contents of the control process executed by the
図４に示すように、ＥＣＵ２０は、エンジン５０が始動したか否かを判定する（Ｓ１０）。ＥＣＵ２０は、エンジン５０が始動していない場合（Ｓ１０でＮＯ）、本ルーチンを終了する。一方、ＥＣＵ２０は、エンジン５０が始動した場合（Ｓ１０でＹＥＳ）、弁駆動信号を出力することで開閉弁１０を開放する（Ｓ１１）。
As shown in FIG. 4, the
次に、ＥＣＵ２０は、必要油量を取得する（Ｓ１２）。ここで、ＥＣＵ２０は、動弁系ヘルツ応力と、潤滑油動粘度と、を用いて必要油量を取得する。
Next, the
動弁系ヘルツ応力とは、たとえば、カム３の回転によって、カムシャフト２、ロッカーアーム、スプリング、吸気バルブ、および排気バルブなどに掛かる力である。動弁系ヘルツ応力が大きいと、必要油量は大きくなり、動弁系ヘルツ応力が小さいと、必要油量は小さくなる。
The valve train Hertz stress is, for example, a force applied to the
動弁系ヘルツ応力は、エンジン回転数センサ３４によって検出されたエンジン回転数と、アクセル開度センサ３５によって検出されたアクセル開度と、予めＥＣＵ２０に記憶された動弁系仕様と、を用いて取得される。エンジン回転数が大きいと、動弁系ヘルツ応力が小さくなり、エンジン回転数が小さいと、動弁系ヘルツ応力が大きくなる。アクセル開度は、吸気バルブおよび排気バルブなどに掛かる力に関係し、動弁系仕様は、スプリングなどに掛かる力に関係する。なお、動弁系ヘルツ応力は、予め実験によって取得された値が格納されたデータマップを用いて、エンジン回転数とアクセル開度と動弁系仕様とに基づき取得されてもよいし、算出式を用いて、エンジン回転数とアクセル開度と動弁系仕様とに基づき取得されてもよい。
The valve system Hertz stress is determined by using the engine speed detected by the
潤滑油動粘度とは、潤滑油の粘度である。潤滑油動粘度が大きいと、動弁機構が潤滑し易くなるため必要油量は小さくなり、潤滑油動粘度が小さいと、必要油量は大きくなる。 The lubricating oil kinematic viscosity is the viscosity of the lubricating oil. When the lubricating oil dynamic viscosity is large, the valve mechanism becomes easy to lubricate, so the required oil amount is small. When the lubricating oil dynamic viscosity is small, the necessary oil amount is large.
潤滑油動粘度は、油温センサ３２によって検出された油温と、予め記憶された潤滑油の仕様と、を用いて取得される。油温が高いと、潤滑油動粘度が小さくなり、油温が低いと、潤滑油動粘度が大きくなる。なお、油温の代わりに、水温センサ３１によって検出されたエンジン水温を用いてもよい。また、潤滑油の仕様は、たとえば、市場で用いられている潤滑油のうち、潤滑油動粘度が最も小さくなる（すなわち、必要油量が最も大きくなる）仕様を用いればよい。なお、潤滑油の仕様は、潤滑油動粘度が最も小さくなるものに限らず、潤滑油動粘度が所定値以下（あるいは、必要油量が所定値以上）となる仕様を用いてもよい。なお、潤滑油動粘度は、予め実験によって取得された値が格納されたデータマップを用いて、油温と潤滑油の仕様とに基づき取得されてもよいし、算出式を用いて、油温と潤滑油の仕様とに基づき取得されてもよい。
The lubricating oil kinematic viscosity is acquired by using the oil temperature detected by the
次に、ＥＣＵ２０は、飛沫油量を取得する（Ｓ１３）。ＥＣＵ２０は、油圧と、潤滑油動粘度と、エンジン回転数と、を用いて飛沫油量を取得する。
Next, the
油圧は、油圧センサ３３によって検出された値が用いられてもよいし、油温とエンジン回転数とを用いて取得されてもよい。なお、油温の代わりに、エンジン水温を用いてもよい。油圧が大きいと、飛沫油量は大きくなり、油圧が小さいと、飛沫油量は小さくなる。潤滑油動粘度が大きいと、飛沫油量は小さくなり、潤滑油動粘度が小さいと、飛沫油量は大きくなる。エンジン回転数が大きいと、飛沫油量は大きくなり、エンジン回転数が小さいと、飛沫油量は小さくなる。なお、飛沫油量は、予め実験によって取得された値が格納されたデータマップを用いて、油圧と潤滑油動粘度とエンジン回転数とに基づき取得されてもよいし、算出式を用いて、油圧と潤滑油動粘度とエンジン回転数とに基づき取得されてもよい。
The value detected by the
次に、ＥＣＵ２０は、必要油量と飛沫油量とを比較して、飛沫油量が必要油量以上であるか否かを判定する（Ｓ１４）。ＥＣＵ２０は、飛沫油量が必要油量未満である場合（Ｓ１４でＮＯ）、エンジン５０が停止されたか否かを判定し（Ｓ１５）、エンジン５０が停止されていない場合（Ｓ１５でＮＯ）、開閉弁１０を開放状態に維持したままＳ１２の処理に戻る。ＥＣＵ２０は、エンジン５０が停止された場合（Ｓ１５でＹＥＳ）、弁駆動信号を出力することで開閉弁１０を閉鎖し（Ｓ１６）、本ルーチンを終了する。
Next, the
一方、ＥＣＵ２０は、飛沫油量が必要油量以上である場合（Ｓ１４でＹＥＳ）、弁駆動信号を出力することで開閉弁１０を閉鎖する（Ｓ１７）。これにより、図３に示すように、飛沫油量が必要油量以上である場合（エンジン回転数がＮ３になる時）には開閉弁１０およびチャンバ８を介する動弁機構への潤滑油の供給が停止される。
On the other hand, the
次に、ＥＣＵ２０は、エンジン５０が停止されたか否かを判定し（Ｓ１８）、エンジン５０が停止されていない場合（Ｓ１８でＮＯ）、Ｓ１２の処理に戻る。その後、ＥＣＵ２０は、飛沫油量が必要油量以上であれば（Ｓ１４でＹＥＳ）、開閉弁１０を閉鎖し続け（Ｓ１７）、飛沫油量が必要油量未満であれば（Ｓ１４でＮＯ）、再び開閉弁１０を開放する（Ｓ１１）。
Next, the
一方、ＥＣＵ２０は、エンジン５０が停止された場合（Ｓ１８でＹＥＳ）、本ルーチンを終了する。
On the other hand, when the
以上のように、本実施の形態の油供給装置１においては、ＥＣＵ２０による開閉弁１０の制御によって、飛沫油量が必要油量以上である場合、オイルポンプ１１を介したチャンバ８への潤滑油の供給が停止される。これにより、飛沫油量が必要油量に達した以降、オイルポンプ１１を介したチャンバ８への潤滑油の供給油量を削減することができるため、動弁機構に過剰に潤滑油が供給されることを抑制することができる。また、オイルポンプ１１を介したチャンバ８への潤滑油の供給油量を削減することにより、オイルポンプ１１の仕事量も低減することができるため、燃費向上を図ることができる。さらに、ブローバイガスに潤滑油のオイルミストが混入し難くなるため、ＰＣＶにおける油きり構造を複雑にする必要もない。
As described above, in the
さらに、図１に示すように、本実施の形態の油供給装置１においては、チャンバ８内にカバー部１８が設けられる。具体的には、カムスラスト４およびカムジャーナル５の上方に設けられた開口部８ｃの上方にカバー部１８が設けられる。カバー部１８は、カムスラスト４の動作によって生じる飛沫油が開口部８ｃを介してブローバイガスに混入することを防ぐとともに、開口部８ｃを通過した飛沫油を再び開口部８ｃを介してカムスラスト４およびカムジャーナル５が位置する方向に案内する。カバー部１８によって案内された飛沫油は、カムジャーナル５を支持するカムキャップ６を介して、再びカムシャフト２内に戻される。このように、カバー部１８で飛沫油を再びカムシャフト２内に戻すことで、飛沫油を用いて動弁機構を効率よく自己潤滑させることができる。
Furthermore, as shown in FIG. 1, in the
[変形例]
本実施の形態においては、ＥＣＵ２０は、開閉弁１０を全開または全閉させるように制御するものであったが、これに限らない。たとえば、ＥＣＵ２０は、開閉弁１０の開放度合いを調整するように可変制御するものであってもよい。
[Modification]
In the present embodiment, the
たとえば、図５は、変形例におけるエンジン回転数に対する潤滑油の油量を示すグラフである。図５に示すように、エンジン回転数がＮ０になるエンジン始動時に開閉弁１０が開放すると、オイルポンプ１１によって必要油量分の供給油量がチャンバ８を介して動弁機構に供給される。このとき、ＥＣＵ２０は、供給油量が必要油量と等しくなるように開閉弁１０の開放度合いを調整する。
For example, FIG. 5 is a graph showing the amount of lubricating oil with respect to the engine speed in the modification. As shown in FIG. 5, when the on-off
エンジン回転数が上昇してＮ１になったときには、動弁機構の動作によって潤滑油が飛散し始める。エンジン回転数が上昇するにつれて飛沫油量は大きくなるため、それに伴って、ＥＣＵ２０は、供給油量と飛沫油量との合計油量が必要油量と等しくなるように開閉弁１０の開放度合いを調整する。つまり、ＥＣＵ２０は、飛沫油量の上昇に伴って、開閉弁１０を徐々に閉鎖して供給油量を減少させる。
When the engine speed increases to N1, the lubricating oil begins to scatter due to the operation of the valve mechanism. As the engine speed increases, the amount of splashed oil increases. Accordingly, the
エンジン回転数がＮ３になったときには、飛沫油量が必要油量に達するため、ＥＣＵ２０は、開閉弁１０を閉鎖（全閉）させる。
When the engine speed reaches N3, the amount of splashed oil reaches the required amount of oil, so the
このように、エンジン始動時から飛沫油量を考慮して開閉弁１０が可変制御されることによって供給油量が調整されるため、斜線で示す分の供給油量を削減することができる。
Thus, since the supply oil amount is adjusted by variably controlling the on-off
図６を参照しながら、変形例におけるＥＣＵ２０が実行する制御処理の内容を説明する。図６は、変形例におけるＥＣＵが実行する制御処理を示すフローチャートである。なお、図６に示すＳ１０〜Ｓ１６の処理は、図４に示すＳ１０〜Ｓ１６の処理と同じであるため、説明を繰り返さない。変形例におけるＥＣＵ２０は、Ｓ１０〜Ｓ１６の処理に加えて、さらに、Ｓ１７の処理を実行する。
The contents of the control process executed by the
具体的には、ＥＣＵ２０は、飛沫油量が必要油量未満であり（Ｓ１４でＮＯ）、かつエンジン５０が停止されていない場合（Ｓ１５でＮＯ）、供給油量と飛沫油量との合計油量が必要油量と等しくなるように開閉弁１０の開放度合いを調整する。その後、ＥＣＵ２０は、開閉弁１０の開放度合いを調整後の開放度合いに維持したままＳ１２の処理に戻る。
Specifically, when the amount of splashed oil is less than the required amount of oil (NO in S14) and the
このように、変形例の油供給装置１においては、ＥＣＵ２０による開閉弁１０の可変制御によって、飛沫油量が必要油量未満である場合、供給油量および飛沫油量の合計量と必要油量とが等しくなるように、供給油量が制御される。これにより、飛沫油量が必要油量に達する前から、必要油量を超えて動弁機構に潤滑油が供給されることを抑制することができる。
Thus, in the
なお、ＥＣＵ２０は、供給油量と飛沫油量との合計油量が必要油量と等しくなるように供給油量を制御するものに限らず、合計油量と必要油量との差が所定範囲内になるように供給油量を制御するものであってもよい。
The
さらに、変形例の油供給装置１においては、図７に示すような構造を有するチャンバ８０を備えてもよい。図７は、変形例におけるチャンバ８０の構造を示す図であり、カムジャーナル５およびチャンバ８０の断面図である。
Further, the modified
図７に示すように、チャンバ８０は、カムジャーナル５などの動作によって生じる飛沫油が衝突するとともに衝突した飛沫油を屋根伝いに案内する屋根部８０ａ，８０ｂと、屋根部８０ａ，８０ｂによって案内された飛沫油を溜める貯留部８０ｃ，８０ｄと、を備える。貯留部８０ｃ，８０ｄに溜められた飛沫油は、カムシャフト２の軸方向に案内され、やがて供給孔８ａを介して動弁機構に供給される。このように、チャンバ８０のような構造を採用すると、飛沫油を用いて動弁機構を効率よく潤滑することができる。
As shown in FIG. 7, the
上述したように、ＥＣＵ２０は、飛沫油量を考慮して、開閉弁１０のみを開放または閉鎖し、あるいは開放度合いを調整し、それによって供給油量を制御していたが、これに限らない。たとえば、ＥＣＵ２０は、飛沫油量を考慮して、開閉弁１０に加えてオイルポンプ１１の供給量も制御してもよい。また、ＥＣＵ２０は、飛沫油量を考慮して、オイルポンプ１１のみを制御して供給油量を制御してもよい。この場合、油供給装置１は、開閉弁１０を備えていなくてもよい。すなわち、ＥＣＵ２０は、開閉弁１０およびオイルポンプ１１の少なくともいずれかを制御することによって供給油量を制御すればよい。なお、本実施の形態においては、開閉弁１０およびオイルポンプ１１は機械的に開閉制御されるが、これに代えて、開閉弁１０およびオイルポンプ１１を電気的に開閉制御してもよい。
As described above, the
また、開閉弁１０は、オイルポンプ１１と、供給口１７ａとの間の流路１７に設けられてもよい。このようにすれば、飛沫油量を考慮して開閉弁１０を閉鎖したときには、動弁機構に繋がる全ての潤滑油の供給を停止することができる。
The on-off
本実施の形態においては、潤滑油動粘度の取得時に潤滑油の仕様を用いる際、市場で用いられている潤滑油のうち、潤滑油動粘度が最も小さくなる（すなわち、必要油量が最も大きくなる）仕様を用いていたが、これに限らない。 In this embodiment, when using the specifications of the lubricating oil when obtaining the lubricating oil dynamic viscosity, the lubricating oil dynamic viscosity is the smallest among the lubricating oils used in the market (that is, the required amount of oil is the largest). Used), but not limited to this.
たとえば、ＥＣＵ２０は、潤滑油動粘度の初期値としては、潤滑油動粘度が最も小さくなる潤滑油の仕様を用いてもよい。そして、ＥＣＵ２０は、クランキング時のエンジン回転数（以下、クランキング回転数とも称する）に対する潤滑油動粘度が格納されたデータマップを予め記憶しておき、エンジン始動時のクランキング回転数を、スタータ電流、スタータ電圧、あるいはＥＣＵ電圧を用いて補正することで、標準バッテリ状態でのクランキング回転数を推定してもよい。そして、ＥＣＵ２０は、データマップを用いて標準バッテリ状態でのクランキング回転数に基づき潤滑油動粘度を推定し、初期値を書き換えてもよい。このように、ＥＣＵ２０は、ＥＣＵ電圧などを用いて潤滑油動粘度を推定してもよい。この場合、油温センサ３２を設ける必要がなくなり、コストを削減することができる。
For example, the
本実施の形態においては、カバー部１８は、カムスラスト４およびカムジャーナル５が配置された上方に設けられていたが、各カム３の上方に設けられていてもよい。このようにすれば、各カム３の動作によって生じた飛沫油を再び各カム３に戻すことができる。
In the present embodiment, the
なお、上述した本実施の形態およびその変形例については、適宜組合せることも可能である。 Note that the above-described embodiment and its modifications can be combined as appropriate.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
１ 油供給装置、２ カムシャフト、３ カム、４ カムスラスト、５ カムジャーナル、６ カムキャップ、７ チェーン、８ チャンバ、８ａ，８ｂ 供給孔、８ｃ 開口部、９ シリンダ、１０ 開閉弁、１１ オイルポンプ、１２ オイルパン、１３ スタータ、１４ シリンダヘッド、１５ 電源、１６ アクセルペダル、１７ 流路、１７ａ，１７ｂ 供給口、１８ カバー部、２０ ＥＣＵ、３１ 水温センサ、３２ 油温センサ、３３ 油圧センサ、３４ エンジン回転数センサ、３５ アクセル開度センサ。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
潤滑油を貯蔵する供給源と、
前記動弁機構に潤滑油を滴下する滴下部と、
前記供給源から吸い上げた潤滑油を前記滴下部に供給するオイルポンプと、
前記オイルポンプを介した前記滴下部への潤滑油の供給油量を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記動弁機構の動作によって生じる飛沫油量が前記動弁機構の潤滑に必要な油量以上である場合、前記オイルポンプを介した前記滴下部への潤滑油の供給を停止し、
前記飛沫油量が前記動弁機構の潤滑に必要な油量未満である場合、前記供給油量および前記飛沫油量の合計量と、前記動弁機構の潤滑に必要な油量とが等しくなるように、前記供給油量を制御する、内燃機関の油供給装置。 An oil supply device for supplying lubricating oil to a valve mechanism of an internal combustion engine,
A source for storing lubricating oil;
A dropping unit for dropping lubricating oil on the valve mechanism;
An oil pump for supplying lubricating oil sucked up from the supply source to the dropping unit;
A control device for controlling the amount of lubricating oil supplied to the dropping unit via the oil pump,
The controller is
If splash oil amount generated by the operation of the valve mechanism is not less than the amount of oil required for lubrication of the valve operating mechanism, to stop the supply of lubricating oil to the dropping portion via the oil pump,
When the amount of splashed oil is less than the amount of oil required for lubrication of the valve mechanism, the total amount of the supplied oil and the amount of splashed oil is equal to the amount of oil necessary for lubrication of the valve mechanism. As described above, an oil supply apparatus for an internal combustion engine that controls the amount of oil supplied.
潤滑油を貯蔵する供給源と、
前記動弁機構に潤滑油を滴下する滴下部と、
前記供給源から吸い上げた潤滑油を前記滴下部に供給するオイルポンプと、
前記オイルポンプを介した前記滴下部への潤滑油の供給油量を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記動弁機構の動作によって生じる飛沫油量を算出し、
前記飛沫油量が前記動弁機構の潤滑に必要な油量以上である場合、前記オイルポンプを介した前記滴下部への潤滑油の供給を停止する、内燃機関の油供給装置。 An oil supply device for supplying lubricating oil to a valve mechanism of an internal combustion engine,
A source for storing lubricating oil;
A dropping unit for dropping lubricating oil on the valve mechanism;
An oil pump for supplying lubricating oil sucked up from the supply source to the dropping unit;
A control device for controlling the amount of lubricating oil supplied to the dropping unit via the oil pump,
The controller is
Calculate the amount of splashed oil generated by the operation of the valve mechanism ,
An oil supply apparatus for an internal combustion engine that stops supply of lubricating oil to the dripping portion via the oil pump when the amount of splashed oil is equal to or greater than the amount of oil necessary for lubrication of the valve mechanism.
前記潤滑油流路に配置された開閉弁と、をさらに備え、
前記制御装置は、前記開閉弁および前記オイルポンプの少なくともいずれかを制御することによって前記供給油量を制御する、請求項１または請求項２に記載の内燃機関の油供給装置。 A lubricating oil passage that connects the oil pump and the dripping portion and through which the lubricating oil sucked up from the supply source by the oil pump flows;
An on-off valve disposed in the lubricating oil flow path,
The internal combustion engine oil supply apparatus according to claim 1, wherein the control apparatus controls the supply oil amount by controlling at least one of the on-off valve and the oil pump.
前記動弁機構の動作によって生じる飛沫油量を算出するステップと、
前記飛沫油量が前記動弁機構の潤滑に必要な油量以上である場合、前記動弁機構に潤滑油を滴下する滴下部への潤滑油の供給を停止するステップと、を含む、内燃機関の油供給方法。 An oil supply method for supplying lubricating oil to a valve mechanism of an internal combustion engine,
Calculating the amount of splashed oil produced by the operation of the valve mechanism;
Stopping the supply of the lubricating oil to the dropping section for dropping the lubricating oil to the valve operating mechanism when the amount of the splashed oil is equal to or greater than the amount of oil necessary for the lubrication of the valve operating mechanism. Oil supply method.
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