エンジンの潤滑装置
【課題】エンジン性能の低下を伴うことなく、オイル消費量の増大を抑制することのできるエンジンの潤滑装置を提供する。
【解決手段】シリンダボアに対応して仕切られ相互にほぼ密閉状態で分離された複数の独立クランク室（１２６）を有する独立スカベンジシステムを備えるドライサンプ潤滑方式のエンジンにおいて、各クランク室における少なくとも隣接するクランク室同士を連通する連通路（１２７，１２８）と、連通路の有効開口面積を変更する開口面積変更手段（１２９）と、エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、運転状態検出手段により検出された運転状態に基づいて開口面積変更手段を連通路が所定の有効開口面積となるように制御する開口面積変更制御手段と、を備える。
【解決手段】シリンダボアに対応して仕切られ相互にほぼ密閉状態で分離された複数の独立クランク室（１２６）を有する独立スカベンジシステムを備えるドライサンプ潤滑方式のエンジンにおいて、各クランク室における少なくとも隣接するクランク室同士を連通する連通路（１２７，１２８）と、連通路の有効開口面積を変更する開口面積変更手段（１２９）と、エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、運転状態検出手段により検出された運転状態に基づいて開口面積変更手段を連通路が所定の有効開口面積となるように制御する開口面積変更制御手段と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの潤滑装置、特にドライサンプ潤滑方式を採用するエンジンに好適なエンジンの潤滑装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、この種のドライサンプ潤滑方式を採用するエンジンでは、潤滑油ポンプが、スカベンジポンプとフィードポンプとから構成され、スカベンジポンプが、内燃機関のクランクケースの底部に設けられたオイルサンプから回収油路を介して潤滑油を吸引し潤滑油タンクに回収するようにされている。ところで、この回収油路のオイルサンプへの配置位置によっては、車両が勾配路を走行するとき、あるいは減速または旋回走行により慣性力が発生するときなど、エンジン（内燃機関）の使用形態によりクランク室内の潤滑油が流動して、回収油路のオイルサンプへの接続口が油面上に露出し、スカベンジポンプによる潤滑油の吸入が効率よく行われず、クランク室内に残った潤滑油をクランク軸が撹拌することによるフリクションで出力損失（エンジン性能低下）が発生することがある。そこで、これに対処すべく提案され、クランク室をシリンダボアに対応して仕切り、相互にほぼ密閉状態で分離される複数の独立クランク室に分割して、これらの各独立クランク室内の潤滑油をそれぞれ吸入するスカベンジポンプを設けるようにした、いわゆる、独立スカベンジシステムが知られている（例えば、特許文献１及び２）。
【０００３】
一方、ドライサンプ潤滑方式を採用するエンジンは、通常、レース用車両やスポーツ仕様車などに搭載されることから、ピストンのポンピングロスを極力低減させることが要求されている。そこで、かかるポンピングロスを低減させる目的で、隣接する気筒間のジャーナル壁に貫通孔を設けて、ほぼ密閉状態で分離されている独立クランク室間を連通させるようにしたエンジンも知られている（例えば、特許文献３）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２７６３１７号公報
【特許文献２】特開平６−３４６７１２号公報
【特許文献３】特開平７−１４５７５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、本発明者等の鋭意研究によれば、以下のことが判明した。すなわち、上述の独立スカベンジシステムにおいては、ほぼ密閉状態で分離されている独立クランク室間を連通させるとき、その通路の開口面積が小さいと独立クランク室内の圧力振幅が大きくなり、ある運転状態では、吸気通路ないしは燃焼室内の圧力との圧力差ΔＰが大きくなり、シリンダとピストンの間からオイルが燃焼室内に吸い込まれる、いわゆるオイル上がりによるオイル消費量が増大する。反面、図６にその通路の開口面積を異ならせて示すように、通路の開口面積が大きくなると独立クランク室内の圧力振幅は小さくなる。この結果、圧力差ΔＰは減少しオイル消費量に関しては改善される。しかし、通路の開口面積が大きくなると、図７に示すように、圧力変動幅が低下する。すると、エンジンの回転速度によってはポンプ仕事が悪化してフリクションが増加することにより、エンジン性能が低下する。すなわち、図８に示すように、エンジン性能の低下の要因であるフリクションは、エンジンの低速（例えば、１０００ｒｐｍ程度）、中速（例えば、４０００ｒｐｍ程度）の回転領域では通路開口面積の大きさにはさほど影響されないが、高速回転領域（例えば、８６００ｒｐｍ程度）においては、通路開口面積が大きくなるほど増加する傾向にあることが判明したのである。かかる高速回転領域でのエンジン性能の低下は、特に高速回転領域での使用頻度の高いレース用車両やスポーツ仕様車などに搭載されたエンジンにおいては好ましくない。
【０００６】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたもので、その目的は、エンジン性能の低下を伴うことなく、オイル消費量の増大を抑制することのできるエンジンの潤滑装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成する本発明に係るエンジンの潤滑装置の一形態は、シリンダボアに対応して仕切られ相互にほぼ密閉状態で分離された複数の独立クランク室を有する独立スカベンジシステムを備えるドライサンプ潤滑方式のエンジンにおいて、各クランク室における少なくとも隣接するクランク室同士を連通する連通路と、前記連通路の有効開口面積を変更する開口面積変更手段と、前記エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記運転状態検出手段により検出された運転状態に基づいて前記開口面積変更手段を連通路が所定の有効開口面積となるように制御する開口面積変更制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
この本発明の一形態によれば、運転状態検出手段によって検出されたエンジンの運転状態に基づいて、連通路の有効開口面積を変更する開口面積変更手段が、その連通路が所定の有効開口面積となるように、開口面積変更制御手段により制御される。これにより、各クランク室内の圧力が適切に制御されるので、オイルが燃焼室内に吸い込まれることが抑制され、エンジン性能の低下を伴うことなくオイル消費量の増大が抑制される。
【０００９】
ここで、上記本発明に係るエンジンの潤滑装置の一形態は、前記クランク室内の圧力を検出するクランク室内圧力検出手段をさらに備え、前記クランク室内圧力検出手段によりそれぞれ検出されるクランク室内圧力がガード値を超えないように、前記開口面積変更制御手段は前記開口面積変更手段を制御するようにしてもよい。
【００１０】
このようにすると、クランク室内の実際の圧力に応じて、連通路の開口面積変更手段が制御されるので、クランク室内の圧力がガード値以下にされてより精度よくオイルの燃焼室内への吸い込みを抑制することができる。
【００１１】
さらに、上記本発明に係るエンジンの潤滑装置の一形態は、スロットル弁より下流側の吸気通路内又は筒内の圧力を検出する吸気圧力検出手段と、車両の減速運転を検出する減速運転検出手段をさらに備え、前記減速運転検出手段により減速運転が検出されて、前記吸気圧力検出手段により検出されるスロットル弁より下流側の吸気通路内又は筒内の圧力が当該減速運転に対応する所定の閾値より小さいときは、前記開口面積変更制御手段は前記所定の有効開口面積を増大補正するようにしてもよい。
【００１２】
このようにすると、スロットル弁より下流側の吸気通路内又は筒内の圧力により、スロットル弁周りのデポジット量が推定され、デポジット量に応じて有効開口面積が増大補正されるので、クランク室内の圧力がスロットル弁より下流側の吸気通路内又は筒内の圧力に対応して制御され、より精度よくオイルの燃焼室内への吸い込みを抑制することができる。
【００１３】
ここで、本明細書で用いられる「圧力」は絶対圧基準で表わされている。なお、「負圧」とは、大気圧基準の圧力であり、負圧が大きいないしは高いということは絶対圧としては小さく、逆に、負圧が小さいないしは低いということは絶対圧としては大きく、より大気圧に近いことを意味する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明のエンジンの潤滑装置を、独立スカベンジシステムを備えるドライサンプ潤滑方式の火花点火式エンジン（以下、単にエンジンと称す）に適用した場合のシステム構成を示すスケルトン図である。
【００１６】
図１を参照すると、本実施の形態におけるエンジン本体１００は、シリンダブロック１１０の下部にクランクケース１２０が一体に設けられ、シリンダブロック１１０の上部にシリンダヘッド１３０及びヘッドカバー１４０が順次結合されて構成されている。そして、クランクケース１２０の下面には、底面がほぼ平坦で浅底のオイルパン部材１５０が不図示のボルトなどで取り付けられ、ドライサンプを形成している。
【００１７】
なお、シリンダブロック１１０内の各ボアにはそれぞれピストン１１１が往復移動可能に収容され、コネクティングロッド１１２によってピストン１１１の往復運動がクランクシャフト１１３の回転運動に変換される。なお、本実施の形態において、シリンダブロック１１０の下部のクランクケース１２０には、クランクシャフト１１３を支承する軸受け面を有するクランクジャーナル壁１２２がシリンダブロック１１０に一体に形成されている。かくて、クランクシャフト１１３は各クランクジャーナル壁１２２と、当該クランクジャーナル壁１２２にボルト１２４で下側から固定されたベアリングキャップ１２５とにより、回転可能に支承される。また、これらのクランクジャーナル壁１２２とベアリングキャップ１２５とによって、クランクケース１２０内のクランク室が各シリンダボアに対応して仕切られ、オイルパン部材１５０と共に、相互にほぼ密閉状態で分離された複数の独立クランク室１２６（４気筒エンジンの場合、第１ないし第４の独立クランク室１２６#1，１２６#2，１２６#3，１２６#4）が形成されている。
【００１８】
さらに、本実施の形態においては、図２にも示すように、これら第１ないし第４の独立クランク室１２６#1，１２６#2，１２６#3，１２６#4に対応させて、連通枝路１２７（第１ないし第４の連通枝路１２７#1，１２７#2，１２７#3，１２７#4）が形成され、これら第１ないし第４の連通枝路１２７#1，１２７#2，１２７#3，１２７#4が共通１個の連通路１２８に連通されている。かくて、これらの連通枝路１２７と共通１個の連通路１２８でもって、独立クランク室１２６同士が連通されている。そして、これらの連通枝路１２７には、それぞれ、電磁開閉弁１２９（第１ないし第４の電磁開閉弁１２９#1，１２９#2，１２９#3，１２９#4）が設けられている。これら第１ないし第４の電磁開閉弁１２９#1，１２９#2，１２９#3，１２９#4の開口面積、すなわち、開度を可変制御することにより、各独立クランク室１２６内の圧力が調整可能とされている。
【００１９】
また、シリンダヘッド１３０には、燃焼室が形成され、この燃焼室に開口する吸気ポート１３１及び排気ポート１３２にそれぞれ連通されて、吸気マニホルド１６０及び排気マニホルド１７０が接続されている。吸気ポート１３１及び排気ポート１３２は、バルブガイドに摺動自在に案内された吸気バルブ１３３及び排気バルブ１３４によってそれぞれ開閉され、これらの吸気及び排気バルブ１３３、１３４は可変バルブタイミング機構を備えた吸気及び排気カムシャフト１３５，１３６によりバルブオーバーラップを変えつつそれぞれ駆動可能とされている。
【００２０】
吸気ポート１３１は対応する吸気マニホルド１６０を介して吸気通路１６２に連結されている。吸気通路１６２内には、吸気量を制御するスロットル弁１６３が配置されており、本実施の形態においては、後述するＥＣＵ３００からの制御信号によりその開度が制御される、いわゆる電制スロットル弁とされている。また、吸気通路１６２のスロットル弁１６３の上流側には不図示のエアフローメータ及びエアクリーナが順に配置されている。
【００２１】
一方、排気ポート１３２は排気マニホルド１７０及び排気管１７２を介して排気ガス浄化装置１７４に連結されており、この排気ガス浄化装置１７４内には排気ガス中のＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ等を浄化するための三元触媒が配置されている。
【００２２】
また、各吸気ポート１３１に臨むべく吸気マニホルド１６０に設けられた不図示の各燃料噴射弁は燃料供給管を介して不図示の燃料リザーバ、いわゆるデリバリパイプに連結されており、デリバリパイプ内へは電制可変燃料ポンプから目標燃料圧となるように燃料が供給される。なお、燃焼室に臨んで設けられた不図示の点火プラグに給電するイグナイタも備えている。
【００２３】
さらに、本実施の形態においては、エンジン本体１００とは別体のオイルタンク１８０が設けられている。このオイルタンク１８０はエンジンルーム内の適宜位置に配置される。そして、エンジン本体１００のオイルパン部材１５０で形成されたドライサンプに回収されたオイルがスカベンジポンプ（Ｓ／Ｐ）１８２によって吐出パイプ１８４を介してオイルタンク１８０に移送される。さらに、オイルタンク１８０に貯留されたオイルはフィードポンプ（Ｆ／Ｐ）１８６によって吸入パイプ１８８を介してオイルタンク１８０から吸入され、エンジン本体１００内のオイルギャラリー１８９を経て潤滑部位に供給される。なお、本実施の形態においては、図２に示すように、４気筒エンジンの第１ないし第４の各独立クランク室１２６に対応させてオイルパン部材１５０の左右に形成された第１ないし第４のオイル吸込み口１５２が、共通１個の吸込み通路１５４に連通され、この吸込み通路１５４がスカベンジポンプ（Ｓ／Ｐ）１８２の吸込み側に接続されている。
【００２４】
そして、本実施の形態において、このオイルタンク１８０にはその上方の内部空間とスロットル弁１６３より下流側の吸気通路１６２とを連通するガス通路１９０が設けられている。さらに、このガス通路１９０にはスロットル弁１６３の下流側の吸気負圧に応じて開度が変化するＰＣＶバルブ１９２が介装されている。また、スロットル弁１６３より上流側の吸気通路１６２とヘッドカバー１４０の内部とを連通する第１新気導入通路１９４が設けられ、この第１新気導入通路１９４に電磁式の流量制御弁１９６が介装されている。また、ヘッドカバー１４０の内部とクランクケース１２０内に形成される各クランク室１２６内とは、シリンダヘッド１３０及びシリンダブロック１１０を貫通して形成された第２新気導入通路１９８でもって連通されている。
【００２５】
さらに、本実施の形態においては、燃焼室を形成する筒内の圧力を検出する筒内圧力検出手段としての筒内圧力センサ２００（第１ないし第４の筒内圧力センサ２００#1，２００#2，２００#3，２００#4）、クランクケース１２０内に形成されるクランク室１２６内の圧力を検出するクランク室内圧力検出手段としてのクランク室内圧力センサ２０２（第１ないし第４のクランク室内圧力センサ２０２#1，２０２#2，２０２#3，２０２#4）が設けられている。
【００２６】
電子制御ユニット（ＥＣＵ）３００は、ＣＰＵ（中央演算装置）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）、不揮発性メモリ、入出力ポート等を双方向バスで接続した公知の形式のデジタルコンピュータからなり、エンジンに設けられた各種センサと信号をやり取りして燃料噴射量、点火時期制御等の機関の基本制御を行う他、以下で述べるように、クランク室１２６内の圧力制御も行う。上述した筒内圧力センサ２００及びクランク室内圧力センサ２０２の他に、燃料噴射量、点火時期制御等を行うのに必要なセンサとして、吸入空気量を計測するためのエアフローメータ、機関回転数を得るためのクランク角センサ、スロットル弁１６３の開度を得るためのスロットルポジションセンサや冷却水温センサなどがＥＣＵ３００に接続されており、これらの出力信号はＥＣＵ３００に供給される。なお、本実施形態では、車両の速度が不図示の車速センサから入力されている。
【００２７】
さらに、アクセルペダルの踏込量に比例した出力電圧を発生するアクセル開度センサが設けられ、その出力電圧はＥＣＵ３００へ入力される。またＥＣＵ３００には、スロットル弁１６３のアクチュエータ、電磁式の流量制御弁１９６、電磁開閉弁１２９、不図示のイグナイタ及び燃料噴射弁等も接続されていて、ＥＣＵ３００からの出力信号により制御される。
【００２８】
ここでまず、上記のように構成された本実施形態の一般的な作用を説明する。エンジン１００の作動中においては、フィードポンプ１８６によりオイルタンク１８０内のオイルが不図示のオイルストレーナを介して吸引され、オイルフィルタを経て、クランクケース１２０ないしはシリンダブロック１１０に形成されたオイルギャラリー１８９から供給通路に供給される。そして、被潤滑部ないしは油圧作動部に供給されたオイルはその後、重力に従ってクランクケース１２０内部のオイルパン部材１５０で形成されたドライサンプに回収される。さらに、ドライサンプに回収されたオイルは他のブローバイガスなどと共にオイルストレーナを介してスカベンジポンプ１８２に吸引され、吐出パイプ１８４を介してオイルタンク１８０に吐出される。この結果、クランク室１２６内の圧力は、電磁式の流量制御弁１９６が開成されて新気が導入されない限り、低下し続ける。一方、この吐出されたオイルは、再度、フィードポンプ１８６によりエンジン１００内に供給される。このように、エンジン１００の作動中においてオイルは、エンジン１００の被潤滑部ないしは油圧作動部に供給され、その残りの量がオイルタンク１８０に貯留され、その上方の内部空間にガス成分が滞留することになる。
【００２９】
なお、このオイルタンク１８０の上方の内部空間に滞留しているガス成分は、スロットル弁１６３より下流側の吸気通路１６２に連通されているガス通路１９０を介して、吸気系に還流される。すなわち、エンジン１００の高負荷領域を除く通常の運転条件下では、スロットル弁１６３の下流側の吸気系に十分な負圧が発生するので、この負圧に応じて開度が変化するＰＣＶバルブ１９２が開くからである。
【００３０】
以下、本実施形態において行われるクランク室１２６内の圧力制御の一手順について、図３のフローチャートを参照しつつ説明する。なお、この制御ルーチンは所定周期で実行される。
【００３１】
まず、エンジンが始動され制御がスタートされると、ステップＳ３０１において、エンジンの暖機が完了しているか否かが判定され、暖機が完了しているとステップＳ３０２に進む。そして、ステップＳ３０２においては、不図示の車速センサからの出力信号に基づいて、車速が一定値以上か否かが判定される。車速が一定値未満のときは、この制御ルーチンは終了される。一方、車速が一定値以上であるときはステップＳ３０３に進み、エンジン回転数及び負荷が取得される。具体的には、クランク角センサからの出力信号に基づいて算出されるエンジン回転数と、スロットルポジションセンサからの出力信号に基き得られるスロットル弁１６３の開度とが取得される。そして、次のステップＳ３０４に進み、前のステップＳ３０３において取得されたエンジン回転数及び負荷に対応する電磁開閉弁１２９の最適弁開度がマップより求められて設定される。
【００３２】
なお、この電磁開閉弁１２９の最適弁開度は、エンジン回転数及び負荷により表されるエンジン運転状態に対応させて、エンジン性能の低下を伴うことなくオイル消費量を最小にする独立クランク室１２６内の最適圧力を得ることができる、最適な連通路面積を予め実験により求め、この最適連通路面積を達成する弁開度としてマップに保管されている。例えば、電磁開閉弁１２９がデューティ制御される弁である場合には、そのデューティ比Ｘi,jの値が、図４に示すように、縦軸にスロットル弁開度、横軸にエンジン回転数を採った二次元マップの各アドレスに保管されている。なお、電磁開閉弁１２９がバタフライ式の弁などの場合には、その開度が同様の二次元マップの各アドレスに保管される。
【００３３】
そこで、ステップＳ３０４において設定されたデューティ比Ｘi,jでもって電磁開閉弁１２９がデューティ制御され、各独立クランク室１２６（第１ないし第４の独立クランク室１２６#1，１２６#2，１２６#3，１２６#4）内の圧力が最適となるようにされる。なお、電磁開閉弁１２９の開度制御開始のタイミングは、各気筒におけるピストン１１１の位置（下降行程又は上昇行程にあるかなど）に対応するクランク角により決定される。今、エンジン１００の点火順序が＃１、＃３、＃４、＃２の気筒の順であるとするとき、例えば、吸入行程にある＃１気筒に対応する独立クランク室１２６#1内を最適圧力とするには、第１の電磁開閉弁１２９#1の開口面積が上述のデューティ比Ｘi,jで制御されるとともに、少なくとも隣接する圧縮行程の＃２の気筒の電磁開閉弁１２９#2の開口面積がそれに対応して制御される。なお、他の気筒に関しても同様に電磁開閉弁１２９がデューティ制御される。
【００３４】
次に、ステップＳ３０５においては、このようにして圧力が制御された各独立クランク室１２６内の圧力ＣＰがガード値ＣＰguardを超えているか否かが判定される。具体的には、各独立クランク室１２６に設けられたクランク室内圧力センサ２０２からの出力信号により、第１ないし第４の独立クランク室内圧力ＣＰ#1，ＣＰ#2，ＣＰ#3，ＣＰ#4がガード値ＣＰguardを超えているか否かが判定される。超えていないときは後述するステップＳ３０７に進み、超えているときはステップＳ３０６に進む。そこで、このステップＳ３０６では、上述のステップＳ３０４で設定されたデューティ比Ｘi,jの値が補正される。この補正は、ガード値ＣＰguardを超えた独立クランク室１２６内の圧力ＣＰを低下させるべく、デューティ比Ｘi,jの値から一定の所定値Ｙを減ずるようにして行われてもよい。このようにすると、独立クランク室１２６内の圧力がガード値ＣＰguard以下にされて、より精度よくオイルの燃焼室内への吸い込みが抑制される。
【００３５】
また、独立クランク室内の圧力ＣＰがガード値ＣＰguardを超えていないとき、及び上述のデューティ比Ｘi,jの値が補正された後に進むステップＳ３０７においては、フュエルカット（以下、Ｆ／Ｃと称す）中であるか否かが判定され、Ｆ／Ｃ中でないときはこの制御ルーチンは終了される。一方、Ｆ／Ｃ中であるときはステップＳ３０８に進み、可変バルブタイミング機構が制御されてバルブオーバーラップが最大にされる。かくて、吸気通路１６２内での負圧の発生（圧力の低下）が抑制される。
【００３６】
次に、本発明の他の実施の形態に係る制御に付き、図５のフローチャートを参照しつつ説明する。なお、この制御ルーチンは上述の制御ルーチンのサブルーチンとして同じく所定周期で実行される。
【００３７】
そこで、この制御ルーチンが開始されると、ステップＳ５０１において車両が減速運転中であるか否かが判定される。この減速運転中であるか否かの判定は、例えば、車速センサからの出力信号及びスロットルポジションセンサからの出力信号に基づいてＥＣＵ３００にて行われ、これらが車両の減速運転を検出する減速運転検出手段を構成している。減速運転中でないときは、この制御ルーチンは終了される。
【００３８】
そして、減速運転中であると判定されるとステップＳ５０２に進み、スロットル弁１６３より下流側の吸気通路１６０内、又は筒内の圧力Ｐが当該減速運転に対応する所定の圧力閾値より小さいか否かが判定される。より具体的には、スロットル弁１６３が閉じられた車両の減速運転時にそれぞれの減速度に対応して発生する通常時の圧力（負圧）を基準として、所定の圧力閾値が設定され、マップ化されて保管されており、この所定の圧力閾値に対し、例えば、筒内圧力Ｐが小さいか否かが判定される。筒内圧力Ｐが所定の圧力閾値より小さくないときは、この制御ルーチンは終了される。一方、筒内圧力Ｐが所定の圧力閾値より小さいときは、ステップＳ５０３に進み、前述した図４に示すデューティ比Ｘi,jの値がかさ上げ（増大）補正される。すなわち、デューティ比Ｘi,jの値に対し、一律に一定の所定値Ｚが加算される。
【００３９】
これは、筒内圧力Ｐが所定の圧力閾値より小さいということは、いわゆるオイル上がりによるオイル消費量が多い結果として、スロットル弁１６３の下流ないしはその周辺へのデポジット付着の増大と予想される。したがって、このような場合には、電磁開閉弁１２９の有効開口面積を増大補正することにより、エンジン１００の性能低下に関しては多少の犠牲を払いつつ、これ以上のオイル消費量の増大を防止するためである。そこで、次のステップＳ５０４においては、かかるエンジン１００の性能低下状態を運転者に知らせるべく、警報が発せられる。
【００４０】
なお、当該実施形態では、吸気圧力検出手段として筒内圧力センサ２００を用いて筒内圧力Ｐを検出するようにしたが、これは吸気通路に設けた吸気圧力センサを用いてスロットル弁１６３より下流側の吸気通路１６０内の圧力を検出するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明のエンジンの潤滑装置をドライサンプ潤滑方式の火花点火式エンジンへ適用した実施形態のシステム構成スケルトン図である。
【図２】図１のクランクシャフト軸線に沿う断面図である。
【図３】本発明の実施形態において行われるオイル消費量低減のためのクランク室内圧力制御の一手順を示すフローチャートである。
【図４】デューティ比Ｘi,jの値が各アドレスに保管されている二次元マップの一例を示すグラフである。
【図５】本発明の他の実施形態において行われるデポジット増加判定の一手順を示すフローチャートである。
【図６】通路の開口面積と独立クランク室内の圧力振幅との関係を示すグラフであり、実線は開口面積が大、破線は開口面積が中、一点鎖線は開口面積が小の場合である。
【図７】通路の開口面積と圧力変動幅との関係を示すグラフである。
【図８】エンジンの異なる回転領域に対応した通路の開口面積とフリクションとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４２】
１００ エンジン本体
１１０ シリンダブロック １１１ ピストン
１２６ 独立クランク室
１２７ 連通枝路
１２８ 連通路
１２９ 電磁開閉弁１２９１２
１３０ シリンダヘッド
１６２ 吸気通路
１６３ スロットル弁
１８０ オイルタンク
１８２ スカベンジポンプ
１８６ フィードポンプ
２００ 筒内圧力センサ
２０２ クランク室内圧力センサ
３００ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの潤滑装置、特にドライサンプ潤滑方式を採用するエンジンに好適なエンジンの潤滑装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、この種のドライサンプ潤滑方式を採用するエンジンでは、潤滑油ポンプが、スカベンジポンプとフィードポンプとから構成され、スカベンジポンプが、内燃機関のクランクケースの底部に設けられたオイルサンプから回収油路を介して潤滑油を吸引し潤滑油タンクに回収するようにされている。ところで、この回収油路のオイルサンプへの配置位置によっては、車両が勾配路を走行するとき、あるいは減速または旋回走行により慣性力が発生するときなど、エンジン（内燃機関）の使用形態によりクランク室内の潤滑油が流動して、回収油路のオイルサンプへの接続口が油面上に露出し、スカベンジポンプによる潤滑油の吸入が効率よく行われず、クランク室内に残った潤滑油をクランク軸が撹拌することによるフリクションで出力損失（エンジン性能低下）が発生することがある。そこで、これに対処すべく提案され、クランク室をシリンダボアに対応して仕切り、相互にほぼ密閉状態で分離される複数の独立クランク室に分割して、これらの各独立クランク室内の潤滑油をそれぞれ吸入するスカベンジポンプを設けるようにした、いわゆる、独立スカベンジシステムが知られている（例えば、特許文献１及び２）。
【０００３】
一方、ドライサンプ潤滑方式を採用するエンジンは、通常、レース用車両やスポーツ仕様車などに搭載されることから、ピストンのポンピングロスを極力低減させることが要求されている。そこで、かかるポンピングロスを低減させる目的で、隣接する気筒間のジャーナル壁に貫通孔を設けて、ほぼ密閉状態で分離されている独立クランク室間を連通させるようにしたエンジンも知られている（例えば、特許文献３）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２７６３１７号公報
【特許文献２】特開平６−３４６７１２号公報
【特許文献３】特開平７−１４５７５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、本発明者等の鋭意研究によれば、以下のことが判明した。すなわち、上述の独立スカベンジシステムにおいては、ほぼ密閉状態で分離されている独立クランク室間を連通させるとき、その通路の開口面積が小さいと独立クランク室内の圧力振幅が大きくなり、ある運転状態では、吸気通路ないしは燃焼室内の圧力との圧力差ΔＰが大きくなり、シリンダとピストンの間からオイルが燃焼室内に吸い込まれる、いわゆるオイル上がりによるオイル消費量が増大する。反面、図６にその通路の開口面積を異ならせて示すように、通路の開口面積が大きくなると独立クランク室内の圧力振幅は小さくなる。この結果、圧力差ΔＰは減少しオイル消費量に関しては改善される。しかし、通路の開口面積が大きくなると、図７に示すように、圧力変動幅が低下する。すると、エンジンの回転速度によってはポンプ仕事が悪化してフリクションが増加することにより、エンジン性能が低下する。すなわち、図８に示すように、エンジン性能の低下の要因であるフリクションは、エンジンの低速（例えば、１０００ｒｐｍ程度）、中速（例えば、４０００ｒｐｍ程度）の回転領域では通路開口面積の大きさにはさほど影響されないが、高速回転領域（例えば、８６００ｒｐｍ程度）においては、通路開口面積が大きくなるほど増加する傾向にあることが判明したのである。かかる高速回転領域でのエンジン性能の低下は、特に高速回転領域での使用頻度の高いレース用車両やスポーツ仕様車などに搭載されたエンジンにおいては好ましくない。
【０００６】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたもので、その目的は、エンジン性能の低下を伴うことなく、オイル消費量の増大を抑制することのできるエンジンの潤滑装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成する本発明に係るエンジンの潤滑装置の一形態は、シリンダボアに対応して仕切られ相互にほぼ密閉状態で分離された複数の独立クランク室を有する独立スカベンジシステムを備えるドライサンプ潤滑方式のエンジンにおいて、各クランク室における少なくとも隣接するクランク室同士を連通する連通路と、前記連通路の有効開口面積を変更する開口面積変更手段と、前記エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記運転状態検出手段により検出された運転状態に基づいて前記開口面積変更手段を連通路が所定の有効開口面積となるように制御する開口面積変更制御手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
この本発明の一形態によれば、運転状態検出手段によって検出されたエンジンの運転状態に基づいて、連通路の有効開口面積を変更する開口面積変更手段が、その連通路が所定の有効開口面積となるように、開口面積変更制御手段により制御される。これにより、各クランク室内の圧力が適切に制御されるので、オイルが燃焼室内に吸い込まれることが抑制され、エンジン性能の低下を伴うことなくオイル消費量の増大が抑制される。
【０００９】
ここで、上記本発明に係るエンジンの潤滑装置の一形態は、前記クランク室内の圧力を検出するクランク室内圧力検出手段をさらに備え、前記クランク室内圧力検出手段によりそれぞれ検出されるクランク室内圧力がガード値を超えないように、前記開口面積変更制御手段は前記開口面積変更手段を制御するようにしてもよい。
【００１０】
このようにすると、クランク室内の実際の圧力に応じて、連通路の開口面積変更手段が制御されるので、クランク室内の圧力がガード値以下にされてより精度よくオイルの燃焼室内への吸い込みを抑制することができる。
【００１１】
さらに、上記本発明に係るエンジンの潤滑装置の一形態は、スロットル弁より下流側の吸気通路内又は筒内の圧力を検出する吸気圧力検出手段と、車両の減速運転を検出する減速運転検出手段をさらに備え、前記減速運転検出手段により減速運転が検出されて、前記吸気圧力検出手段により検出されるスロットル弁より下流側の吸気通路内又は筒内の圧力が当該減速運転に対応する所定の閾値より小さいときは、前記開口面積変更制御手段は前記所定の有効開口面積を増大補正するようにしてもよい。
【００１２】
このようにすると、スロットル弁より下流側の吸気通路内又は筒内の圧力により、スロットル弁周りのデポジット量が推定され、デポジット量に応じて有効開口面積が増大補正されるので、クランク室内の圧力がスロットル弁より下流側の吸気通路内又は筒内の圧力に対応して制御され、より精度よくオイルの燃焼室内への吸い込みを抑制することができる。
【００１３】
ここで、本明細書で用いられる「圧力」は絶対圧基準で表わされている。なお、「負圧」とは、大気圧基準の圧力であり、負圧が大きいないしは高いということは絶対圧としては小さく、逆に、負圧が小さいないしは低いということは絶対圧としては大きく、より大気圧に近いことを意味する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明のエンジンの潤滑装置を、独立スカベンジシステムを備えるドライサンプ潤滑方式の火花点火式エンジン（以下、単にエンジンと称す）に適用した場合のシステム構成を示すスケルトン図である。
【００１６】
図１を参照すると、本実施の形態におけるエンジン本体１００は、シリンダブロック１１０の下部にクランクケース１２０が一体に設けられ、シリンダブロック１１０の上部にシリンダヘッド１３０及びヘッドカバー１４０が順次結合されて構成されている。そして、クランクケース１２０の下面には、底面がほぼ平坦で浅底のオイルパン部材１５０が不図示のボルトなどで取り付けられ、ドライサンプを形成している。
【００１７】
なお、シリンダブロック１１０内の各ボアにはそれぞれピストン１１１が往復移動可能に収容され、コネクティングロッド１１２によってピストン１１１の往復運動がクランクシャフト１１３の回転運動に変換される。なお、本実施の形態において、シリンダブロック１１０の下部のクランクケース１２０には、クランクシャフト１１３を支承する軸受け面を有するクランクジャーナル壁１２２がシリンダブロック１１０に一体に形成されている。かくて、クランクシャフト１１３は各クランクジャーナル壁１２２と、当該クランクジャーナル壁１２２にボルト１２４で下側から固定されたベアリングキャップ１２５とにより、回転可能に支承される。また、これらのクランクジャーナル壁１２２とベアリングキャップ１２５とによって、クランクケース１２０内のクランク室が各シリンダボアに対応して仕切られ、オイルパン部材１５０と共に、相互にほぼ密閉状態で分離された複数の独立クランク室１２６（４気筒エンジンの場合、第１ないし第４の独立クランク室１２６#1，１２６#2，１２６#3，１２６#4）が形成されている。
【００１８】
さらに、本実施の形態においては、図２にも示すように、これら第１ないし第４の独立クランク室１２６#1，１２６#2，１２６#3，１２６#4に対応させて、連通枝路１２７（第１ないし第４の連通枝路１２７#1，１２７#2，１２７#3，１２７#4）が形成され、これら第１ないし第４の連通枝路１２７#1，１２７#2，１２７#3，１２７#4が共通１個の連通路１２８に連通されている。かくて、これらの連通枝路１２７と共通１個の連通路１２８でもって、独立クランク室１２６同士が連通されている。そして、これらの連通枝路１２７には、それぞれ、電磁開閉弁１２９（第１ないし第４の電磁開閉弁１２９#1，１２９#2，１２９#3，１２９#4）が設けられている。これら第１ないし第４の電磁開閉弁１２９#1，１２９#2，１２９#3，１２９#4の開口面積、すなわち、開度を可変制御することにより、各独立クランク室１２６内の圧力が調整可能とされている。
【００１９】
また、シリンダヘッド１３０には、燃焼室が形成され、この燃焼室に開口する吸気ポート１３１及び排気ポート１３２にそれぞれ連通されて、吸気マニホルド１６０及び排気マニホルド１７０が接続されている。吸気ポート１３１及び排気ポート１３２は、バルブガイドに摺動自在に案内された吸気バルブ１３３及び排気バルブ１３４によってそれぞれ開閉され、これらの吸気及び排気バルブ１３３、１３４は可変バルブタイミング機構を備えた吸気及び排気カムシャフト１３５，１３６によりバルブオーバーラップを変えつつそれぞれ駆動可能とされている。
【００２０】
吸気ポート１３１は対応する吸気マニホルド１６０を介して吸気通路１６２に連結されている。吸気通路１６２内には、吸気量を制御するスロットル弁１６３が配置されており、本実施の形態においては、後述するＥＣＵ３００からの制御信号によりその開度が制御される、いわゆる電制スロットル弁とされている。また、吸気通路１６２のスロットル弁１６３の上流側には不図示のエアフローメータ及びエアクリーナが順に配置されている。
【００２１】
一方、排気ポート１３２は排気マニホルド１７０及び排気管１７２を介して排気ガス浄化装置１７４に連結されており、この排気ガス浄化装置１７４内には排気ガス中のＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ等を浄化するための三元触媒が配置されている。
【００２２】
また、各吸気ポート１３１に臨むべく吸気マニホルド１６０に設けられた不図示の各燃料噴射弁は燃料供給管を介して不図示の燃料リザーバ、いわゆるデリバリパイプに連結されており、デリバリパイプ内へは電制可変燃料ポンプから目標燃料圧となるように燃料が供給される。なお、燃焼室に臨んで設けられた不図示の点火プラグに給電するイグナイタも備えている。
【００２３】
さらに、本実施の形態においては、エンジン本体１００とは別体のオイルタンク１８０が設けられている。このオイルタンク１８０はエンジンルーム内の適宜位置に配置される。そして、エンジン本体１００のオイルパン部材１５０で形成されたドライサンプに回収されたオイルがスカベンジポンプ（Ｓ／Ｐ）１８２によって吐出パイプ１８４を介してオイルタンク１８０に移送される。さらに、オイルタンク１８０に貯留されたオイルはフィードポンプ（Ｆ／Ｐ）１８６によって吸入パイプ１８８を介してオイルタンク１８０から吸入され、エンジン本体１００内のオイルギャラリー１８９を経て潤滑部位に供給される。なお、本実施の形態においては、図２に示すように、４気筒エンジンの第１ないし第４の各独立クランク室１２６に対応させてオイルパン部材１５０の左右に形成された第１ないし第４のオイル吸込み口１５２が、共通１個の吸込み通路１５４に連通され、この吸込み通路１５４がスカベンジポンプ（Ｓ／Ｐ）１８２の吸込み側に接続されている。
【００２４】
そして、本実施の形態において、このオイルタンク１８０にはその上方の内部空間とスロットル弁１６３より下流側の吸気通路１６２とを連通するガス通路１９０が設けられている。さらに、このガス通路１９０にはスロットル弁１６３の下流側の吸気負圧に応じて開度が変化するＰＣＶバルブ１９２が介装されている。また、スロットル弁１６３より上流側の吸気通路１６２とヘッドカバー１４０の内部とを連通する第１新気導入通路１９４が設けられ、この第１新気導入通路１９４に電磁式の流量制御弁１９６が介装されている。また、ヘッドカバー１４０の内部とクランクケース１２０内に形成される各クランク室１２６内とは、シリンダヘッド１３０及びシリンダブロック１１０を貫通して形成された第２新気導入通路１９８でもって連通されている。
【００２５】
さらに、本実施の形態においては、燃焼室を形成する筒内の圧力を検出する筒内圧力検出手段としての筒内圧力センサ２００（第１ないし第４の筒内圧力センサ２００#1，２００#2，２００#3，２００#4）、クランクケース１２０内に形成されるクランク室１２６内の圧力を検出するクランク室内圧力検出手段としてのクランク室内圧力センサ２０２（第１ないし第４のクランク室内圧力センサ２０２#1，２０２#2，２０２#3，２０２#4）が設けられている。
【００２６】
電子制御ユニット（ＥＣＵ）３００は、ＣＰＵ（中央演算装置）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）、不揮発性メモリ、入出力ポート等を双方向バスで接続した公知の形式のデジタルコンピュータからなり、エンジンに設けられた各種センサと信号をやり取りして燃料噴射量、点火時期制御等の機関の基本制御を行う他、以下で述べるように、クランク室１２６内の圧力制御も行う。上述した筒内圧力センサ２００及びクランク室内圧力センサ２０２の他に、燃料噴射量、点火時期制御等を行うのに必要なセンサとして、吸入空気量を計測するためのエアフローメータ、機関回転数を得るためのクランク角センサ、スロットル弁１６３の開度を得るためのスロットルポジションセンサや冷却水温センサなどがＥＣＵ３００に接続されており、これらの出力信号はＥＣＵ３００に供給される。なお、本実施形態では、車両の速度が不図示の車速センサから入力されている。
【００２７】
さらに、アクセルペダルの踏込量に比例した出力電圧を発生するアクセル開度センサが設けられ、その出力電圧はＥＣＵ３００へ入力される。またＥＣＵ３００には、スロットル弁１６３のアクチュエータ、電磁式の流量制御弁１９６、電磁開閉弁１２９、不図示のイグナイタ及び燃料噴射弁等も接続されていて、ＥＣＵ３００からの出力信号により制御される。
【００２８】
ここでまず、上記のように構成された本実施形態の一般的な作用を説明する。エンジン１００の作動中においては、フィードポンプ１８６によりオイルタンク１８０内のオイルが不図示のオイルストレーナを介して吸引され、オイルフィルタを経て、クランクケース１２０ないしはシリンダブロック１１０に形成されたオイルギャラリー１８９から供給通路に供給される。そして、被潤滑部ないしは油圧作動部に供給されたオイルはその後、重力に従ってクランクケース１２０内部のオイルパン部材１５０で形成されたドライサンプに回収される。さらに、ドライサンプに回収されたオイルは他のブローバイガスなどと共にオイルストレーナを介してスカベンジポンプ１８２に吸引され、吐出パイプ１８４を介してオイルタンク１８０に吐出される。この結果、クランク室１２６内の圧力は、電磁式の流量制御弁１９６が開成されて新気が導入されない限り、低下し続ける。一方、この吐出されたオイルは、再度、フィードポンプ１８６によりエンジン１００内に供給される。このように、エンジン１００の作動中においてオイルは、エンジン１００の被潤滑部ないしは油圧作動部に供給され、その残りの量がオイルタンク１８０に貯留され、その上方の内部空間にガス成分が滞留することになる。
【００２９】
なお、このオイルタンク１８０の上方の内部空間に滞留しているガス成分は、スロットル弁１６３より下流側の吸気通路１６２に連通されているガス通路１９０を介して、吸気系に還流される。すなわち、エンジン１００の高負荷領域を除く通常の運転条件下では、スロットル弁１６３の下流側の吸気系に十分な負圧が発生するので、この負圧に応じて開度が変化するＰＣＶバルブ１９２が開くからである。
【００３０】
以下、本実施形態において行われるクランク室１２６内の圧力制御の一手順について、図３のフローチャートを参照しつつ説明する。なお、この制御ルーチンは所定周期で実行される。
【００３１】
まず、エンジンが始動され制御がスタートされると、ステップＳ３０１において、エンジンの暖機が完了しているか否かが判定され、暖機が完了しているとステップＳ３０２に進む。そして、ステップＳ３０２においては、不図示の車速センサからの出力信号に基づいて、車速が一定値以上か否かが判定される。車速が一定値未満のときは、この制御ルーチンは終了される。一方、車速が一定値以上であるときはステップＳ３０３に進み、エンジン回転数及び負荷が取得される。具体的には、クランク角センサからの出力信号に基づいて算出されるエンジン回転数と、スロットルポジションセンサからの出力信号に基き得られるスロットル弁１６３の開度とが取得される。そして、次のステップＳ３０４に進み、前のステップＳ３０３において取得されたエンジン回転数及び負荷に対応する電磁開閉弁１２９の最適弁開度がマップより求められて設定される。
【００３２】
なお、この電磁開閉弁１２９の最適弁開度は、エンジン回転数及び負荷により表されるエンジン運転状態に対応させて、エンジン性能の低下を伴うことなくオイル消費量を最小にする独立クランク室１２６内の最適圧力を得ることができる、最適な連通路面積を予め実験により求め、この最適連通路面積を達成する弁開度としてマップに保管されている。例えば、電磁開閉弁１２９がデューティ制御される弁である場合には、そのデューティ比Ｘi,jの値が、図４に示すように、縦軸にスロットル弁開度、横軸にエンジン回転数を採った二次元マップの各アドレスに保管されている。なお、電磁開閉弁１２９がバタフライ式の弁などの場合には、その開度が同様の二次元マップの各アドレスに保管される。
【００３３】
そこで、ステップＳ３０４において設定されたデューティ比Ｘi,jでもって電磁開閉弁１２９がデューティ制御され、各独立クランク室１２６（第１ないし第４の独立クランク室１２６#1，１２６#2，１２６#3，１２６#4）内の圧力が最適となるようにされる。なお、電磁開閉弁１２９の開度制御開始のタイミングは、各気筒におけるピストン１１１の位置（下降行程又は上昇行程にあるかなど）に対応するクランク角により決定される。今、エンジン１００の点火順序が＃１、＃３、＃４、＃２の気筒の順であるとするとき、例えば、吸入行程にある＃１気筒に対応する独立クランク室１２６#1内を最適圧力とするには、第１の電磁開閉弁１２９#1の開口面積が上述のデューティ比Ｘi,jで制御されるとともに、少なくとも隣接する圧縮行程の＃２の気筒の電磁開閉弁１２９#2の開口面積がそれに対応して制御される。なお、他の気筒に関しても同様に電磁開閉弁１２９がデューティ制御される。
【００３４】
次に、ステップＳ３０５においては、このようにして圧力が制御された各独立クランク室１２６内の圧力ＣＰがガード値ＣＰguardを超えているか否かが判定される。具体的には、各独立クランク室１２６に設けられたクランク室内圧力センサ２０２からの出力信号により、第１ないし第４の独立クランク室内圧力ＣＰ#1，ＣＰ#2，ＣＰ#3，ＣＰ#4がガード値ＣＰguardを超えているか否かが判定される。超えていないときは後述するステップＳ３０７に進み、超えているときはステップＳ３０６に進む。そこで、このステップＳ３０６では、上述のステップＳ３０４で設定されたデューティ比Ｘi,jの値が補正される。この補正は、ガード値ＣＰguardを超えた独立クランク室１２６内の圧力ＣＰを低下させるべく、デューティ比Ｘi,jの値から一定の所定値Ｙを減ずるようにして行われてもよい。このようにすると、独立クランク室１２６内の圧力がガード値ＣＰguard以下にされて、より精度よくオイルの燃焼室内への吸い込みが抑制される。
【００３５】
また、独立クランク室内の圧力ＣＰがガード値ＣＰguardを超えていないとき、及び上述のデューティ比Ｘi,jの値が補正された後に進むステップＳ３０７においては、フュエルカット（以下、Ｆ／Ｃと称す）中であるか否かが判定され、Ｆ／Ｃ中でないときはこの制御ルーチンは終了される。一方、Ｆ／Ｃ中であるときはステップＳ３０８に進み、可変バルブタイミング機構が制御されてバルブオーバーラップが最大にされる。かくて、吸気通路１６２内での負圧の発生（圧力の低下）が抑制される。
【００３６】
次に、本発明の他の実施の形態に係る制御に付き、図５のフローチャートを参照しつつ説明する。なお、この制御ルーチンは上述の制御ルーチンのサブルーチンとして同じく所定周期で実行される。
【００３７】
そこで、この制御ルーチンが開始されると、ステップＳ５０１において車両が減速運転中であるか否かが判定される。この減速運転中であるか否かの判定は、例えば、車速センサからの出力信号及びスロットルポジションセンサからの出力信号に基づいてＥＣＵ３００にて行われ、これらが車両の減速運転を検出する減速運転検出手段を構成している。減速運転中でないときは、この制御ルーチンは終了される。
【００３８】
そして、減速運転中であると判定されるとステップＳ５０２に進み、スロットル弁１６３より下流側の吸気通路１６０内、又は筒内の圧力Ｐが当該減速運転に対応する所定の圧力閾値より小さいか否かが判定される。より具体的には、スロットル弁１６３が閉じられた車両の減速運転時にそれぞれの減速度に対応して発生する通常時の圧力（負圧）を基準として、所定の圧力閾値が設定され、マップ化されて保管されており、この所定の圧力閾値に対し、例えば、筒内圧力Ｐが小さいか否かが判定される。筒内圧力Ｐが所定の圧力閾値より小さくないときは、この制御ルーチンは終了される。一方、筒内圧力Ｐが所定の圧力閾値より小さいときは、ステップＳ５０３に進み、前述した図４に示すデューティ比Ｘi,jの値がかさ上げ（増大）補正される。すなわち、デューティ比Ｘi,jの値に対し、一律に一定の所定値Ｚが加算される。
【００３９】
これは、筒内圧力Ｐが所定の圧力閾値より小さいということは、いわゆるオイル上がりによるオイル消費量が多い結果として、スロットル弁１６３の下流ないしはその周辺へのデポジット付着の増大と予想される。したがって、このような場合には、電磁開閉弁１２９の有効開口面積を増大補正することにより、エンジン１００の性能低下に関しては多少の犠牲を払いつつ、これ以上のオイル消費量の増大を防止するためである。そこで、次のステップＳ５０４においては、かかるエンジン１００の性能低下状態を運転者に知らせるべく、警報が発せられる。
【００４０】
なお、当該実施形態では、吸気圧力検出手段として筒内圧力センサ２００を用いて筒内圧力Ｐを検出するようにしたが、これは吸気通路に設けた吸気圧力センサを用いてスロットル弁１６３より下流側の吸気通路１６０内の圧力を検出するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明のエンジンの潤滑装置をドライサンプ潤滑方式の火花点火式エンジンへ適用した実施形態のシステム構成スケルトン図である。
【図２】図１のクランクシャフト軸線に沿う断面図である。
【図３】本発明の実施形態において行われるオイル消費量低減のためのクランク室内圧力制御の一手順を示すフローチャートである。
【図４】デューティ比Ｘi,jの値が各アドレスに保管されている二次元マップの一例を示すグラフである。
【図５】本発明の他の実施形態において行われるデポジット増加判定の一手順を示すフローチャートである。
【図６】通路の開口面積と独立クランク室内の圧力振幅との関係を示すグラフであり、実線は開口面積が大、破線は開口面積が中、一点鎖線は開口面積が小の場合である。
【図７】通路の開口面積と圧力変動幅との関係を示すグラフである。
【図８】エンジンの異なる回転領域に対応した通路の開口面積とフリクションとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４２】
１００ エンジン本体
１１０ シリンダブロック １１１ ピストン
１２６ 独立クランク室
１２７ 連通枝路
１２８ 連通路
１２９ 電磁開閉弁１２９１２
１３０ シリンダヘッド
１６２ 吸気通路
１６３ スロットル弁
１８０ オイルタンク
１８２ スカベンジポンプ
１８６ フィードポンプ
２００ 筒内圧力センサ
２０２ クランク室内圧力センサ
３００ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダボアに対応して仕切られ相互にほぼ密閉状態で分離された複数の独立クランク室を有する独立スカベンジシステムを備えるドライサンプ潤滑方式のエンジンにおいて、
各クランク室における少なくとも隣接するクランク室同士を連通する連通路と、
前記連通路の有効開口面積を変更する開口面積変更手段と、
前記エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、
前記運転状態検出手段により検出された運転状態に基づいて前記開口面積変更手段を連通路が所定の有効開口面積となるように制御する開口面積変更制御手段と、
を備えることを特徴とするエンジンの潤滑装置。
【請求項２】
前記クランク室内の圧力を検出するクランク室内圧力検出手段をさらに備え、
前記クランク室内圧力検出手段によりそれぞれ検出されるクランク室内圧力がガード値を超えないように、前記開口面積変更制御手段は前記開口面積変更手段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。
【請求項３】
スロットル弁より下流側の吸気通路内又は筒内の圧力を検出する吸気圧力検出手段と、車両の減速運転を検出する減速運転検出手段をさらに備え、
前記減速運転検出手段により減速運転が検出されて、前記吸気圧力検出手段により検出されるスロットル弁より下流側の吸気通路内又は筒内の圧力が当該減速運転に対応する所定の閾値より小さいときは、前記開口面積変更制御手段は前記所定の有効開口面積を増大補正することを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジンの潤滑装置。
【請求項１】
シリンダボアに対応して仕切られ相互にほぼ密閉状態で分離された複数の独立クランク室を有する独立スカベンジシステムを備えるドライサンプ潤滑方式のエンジンにおいて、
各クランク室における少なくとも隣接するクランク室同士を連通する連通路と、
前記連通路の有効開口面積を変更する開口面積変更手段と、
前記エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、
前記運転状態検出手段により検出された運転状態に基づいて前記開口面積変更手段を連通路が所定の有効開口面積となるように制御する開口面積変更制御手段と、
を備えることを特徴とするエンジンの潤滑装置。
【請求項２】
前記クランク室内の圧力を検出するクランク室内圧力検出手段をさらに備え、
前記クランク室内圧力検出手段によりそれぞれ検出されるクランク室内圧力がガード値を超えないように、前記開口面積変更制御手段は前記開口面積変更手段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。
【請求項３】
スロットル弁より下流側の吸気通路内又は筒内の圧力を検出する吸気圧力検出手段と、車両の減速運転を検出する減速運転検出手段をさらに備え、
前記減速運転検出手段により減速運転が検出されて、前記吸気圧力検出手段により検出されるスロットル弁より下流側の吸気通路内又は筒内の圧力が当該減速運転に対応する所定の閾値より小さいときは、前記開口面積変更制御手段は前記所定の有効開口面積を増大補正することを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジンの潤滑装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−３８１４６（Ｐ２０１０−３８１４６Ａ）
【公開日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２０５８７９（Ｐ２００８−２０５８７９）
【出願日】平成２０年８月８日（２００８．８．８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月８日（２００８．８．８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]