エンジンの給油装置
【課題】クランクシャフトの軸受部から流れ出るオイルを抑制しつつ、オイルをクランクシャフトの軸受部及びコンロッド連結部に確実に保持することができるエンジンの給油装置を提供する。
【解決手段】エンジンの給油装置１は、オイルポンプ３とクランクシャフト１０の軸受部２１とに接続され、オイルをオイルポンプ３から軸受部２１に供給する供給通路４０と、供給通路４０に設けられ、オイルをクランクシャフト１０のジャーナル部１２からピン部１３に供給可能な所定の圧力で開弁し、所定の圧力以下で閉弁する逆止弁４１と、供給通路４０における逆止弁４１よりオイルポンプ３側に設けられ、供給通路４０を開閉する開閉弁４３と、開閉弁４３の作動を制御する制御ユニット８とを備え、制御ユニット８は供給通路４０を間欠的に開閉するように開閉弁４３の作動を制御する。
【解決手段】エンジンの給油装置１は、オイルポンプ３とクランクシャフト１０の軸受部２１とに接続され、オイルをオイルポンプ３から軸受部２１に供給する供給通路４０と、供給通路４０に設けられ、オイルをクランクシャフト１０のジャーナル部１２からピン部１３に供給可能な所定の圧力で開弁し、所定の圧力以下で閉弁する逆止弁４１と、供給通路４０における逆止弁４１よりオイルポンプ３側に設けられ、供給通路４０を開閉する開閉弁４３と、開閉弁４３の作動を制御する制御ユニット８とを備え、制御ユニット８は供給通路４０を間欠的に開閉するように開閉弁４３の作動を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンのクランクシャフトの軸受部にオイルポンプによって吸い上げたオイルを供給するとともに、軸受部に供給されたオイルをクランクシャフト内に設けられたオイル通路を通じてクランクシャフトのジャーナル部からクランクシャフトのピン部に供給するエンジンの給油装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等のエンジンにおいては、オイルパンからオイルポンプによって吸い上げたオイルを、クランクシャフトの軸受部材とクランクシャフトのジャーナル部で構成されるクランクシャフトの軸受部に供給するエンジンの給油装置が備えられている。また、かかる給油装置においては、クランクシャフトの軸受部に供給されたオイルをクランクシャフト内に設けられたオイル通路を通じてクランクシャフトのジャーナル部からクランクシャフトのピン部に供給し、クランクシャフトのピン部とピストンとを連結するコンロッドの大端部と該ピン部とで構成されるコンロッド連結部にオイルを供給することが一般に行われている。
【０００３】
このように、クランクシャフトの軸受部及びコンロッド連結部にオイルを供給することで、軸受部材とジャーナル部との間の摺動抵抗やコンロッドの大端部とピン部との間の摺動抵抗を低減することができるが、オイル供給量が少なすぎる場合には、オイルが切れて摺動抵抗が大きくなる畏れがある一方、オイル供給量が多すぎる場合には、クランクシャフトの軸受部及びコンロッド連結部からオイルが流れ出て新しいオイルと交換されることにより油膜温度が上昇しにくく、オイルの粘性抵抗が大きいために摺動抵抗が大きくなる畏れがある。従って、クランクシャフトの軸受部及びコンロッド連結部において好適なオイル量を確保するようにオイルを供給することが求められる。
【０００４】
これに対して、クランクシャフトの軸受部からオイルが漏れ出ることを抑制するものとして、例えば特許文献１には、オイルポンプからクランクシャフトの軸受部に至る供給通路に絞り量の調整によりオイル供給量を制御する可変絞り弁を配置し、エンジン負荷が低いときは高いときに比べてオイル供給量を少なくするように可変絞り弁を制御するものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２６４２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載のものは、可変絞り弁の絞り量を調整することでクランクシャフトの軸受部に連続的に供給するオイル供給量を少なくしてクランクシャフトの軸受部からオイルが流れ出ることを抑制することができるものの、クランクシャフトの軸受部に供給されたオイルをジャーナル部からピン部に供給するためには、絞り量が制限されるとともにクランクシャフトの軸受部からは絶えずオイルが流れ出ることとなるので更なる改善が望まれる。
【０００７】
そこで、本発明は、クランクシャフトの軸受部から流れ出るオイルを抑制しつつ、オイルをクランクシャフトの軸受部及びコンロッド連結部に確実に保持することができるエンジンの給油装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このため、本願の請求項１に係る発明は、エンジンのクランクシャフトの軸受部にオイルポンプによって吸い上げたオイルを供給するとともに、前記軸受部に供給されたオイルをクランクシャフト内に設けられたオイル通路を通じてクランクシャフトのジャーナル部からクランクシャフトのピン部に供給するエンジンの給油装置であって、前記オイルポンプと前記軸受部とに接続され、前記オイルを前記オイルポンプから前記軸受部に供給する供給通路と、前記供給通路に設けられ、前記オイルを前記ジャーナル部から前記ピン部に供給可能な所定の圧力で開弁し、前記所定の圧力以下で閉弁する逆止弁と、前記供給通路における前記逆止弁より前記オイルポンプ側に設けられ、前記供給通路を開閉する開閉弁と、前記開閉弁の作動を制御する開閉弁制御手段と、を備え、前記開閉弁制御手段は、前記供給通路を間欠的に開閉するように前記開閉弁の作動を制御する、ことを特徴とする。
【０００９】
また、本願の請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記供給通路における前記開閉弁より前記オイルポンプ側と、前記供給通路における前記開閉弁と前記逆止弁との間とを接続し、前記開閉弁をバイパスするバイパス経路と、前記開閉弁を通じて前記オイルを前記オイルポンプから前記軸受部に供給する第１経路と、前記バイパス経路を通じて前記オイルを前記オイルポンプから前記軸受部に供給する第２経路とを切り換える切換弁と、前記切換弁の作動を制御する切換弁制御手段と、をさらに備え、前記切換弁制御手段は、オイル温度が極低温及び／又は極高温である場合に、前記第２経路に切り換えるように前記切換弁の作動を制御する、ことを特徴とする。
【００１０】
更に、本願の請求項３に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記開閉弁制御手段は、オイル温度が高くなるにつれて前記開閉弁の開閉周期における開時の割合を大きくするように前記開閉弁の作動を制御する、ことを特徴とする。
【００１１】
また更に、本願の請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３の何れか１項に係る発明において、前記開閉弁制御手段は、クランク角度が上死点を含む所定範囲にある場合に前記開閉弁を開くように前記開閉弁の作動を制御する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本願の請求項１に係る発明によれば、オイルをオイルポンプから軸受部に供給する供給通路に、オイルをクランクシャフトのジャーナル部からピン部に供給可能な所定の圧力で開弁し、所定の圧力以下で閉弁する逆止弁と、該逆止弁よりオイルポンプ側に供給通路を開閉する開閉弁とを設けて、開閉弁制御手段によって供給通路を間欠的に開閉するように開閉弁の作動を制御する。
【００１３】
これにより、開閉弁の開時にオイルをクランクシャフトの軸受部及びコンロッド連結部に確実に供給することができるとともに、開閉弁の閉時に新たなオイルを供給することなく軸受部及びコンロッド連結部にオイルを保持することができるので、軸受部から流れ出るオイルを抑制しつつ、オイルを軸受部及びコンロッド連結部に確実に保持することができる。
【００１４】
また、開閉弁の閉時にオイルを軸受部及びコンロッド連結部に保持することができるので、油膜温度を効率的に高めてオイルの粘性抵抗を小さくし、軸受部及びコンロッド連結部において摺動抵抗を低減することができる。さらに、開閉弁の閉時にはクランクシャフトの軸受部にオイルが吸い込まれることを抑制して供給通路における開閉弁と逆止弁との間にオイルを確保することができるので、開閉弁を開いたときにオイルを軸受部及びコンロッド連結部に迅速に供給することができる。
【００１５】
また、本願の請求項２に係る発明によれば、供給通路に、開閉弁をバイパスするバイパス経路と、開閉弁を通じてオイルをオイルポンプから軸受部に供給する第１経路とバイパス経路を通じてオイルをオイルポンプから軸受部に供給する第２経路とを切り換える切換弁とをさらに設けて、切換弁制御手段によってオイル温度が極低温及び／又は極高温である場合に第２経路に切り換えるように切換弁の作動を制御する。
【００１６】
これにより、エンジンの始動時などのオイル温度の極低温時にオイル供給量を多くしてオイルを軸受部及びコンロッド連結部に確実に供給することができ、また、エンジンの高回転・高負荷時などのオイル温度の極高温時にオイル供給量を多くしてオイルを軸受部及びコンロッド連結部に確実に供給することができ、エンジンの信頼性を向上させることができる。
【００１７】
更に、本願の請求項３に係る発明によれば、開閉弁制御手段は、オイル温度が高くなるにつれて開閉弁の開閉周期における開時の割合を大きくするように開閉弁の作動を制御することにより、オイル温度の上昇に伴って軸受部及びコンロッド連結部に供給するオイル供給量を多くすることができるので、軸受部及びコンロッド連結部においてオイル温度が過剰に昇温されることを抑制することができる。
【００１８】
また更に、本願の請求項４に係る発明によれば、開閉弁制御手段は、クランク角度が上死点を含む所定範囲にある場合に開閉弁を開くように開閉弁の作動を制御することにより、最も荷重負荷の大きいクランク角度が上死点を含む所定範囲である場合に軸受部及びコンロッド連結部にオイルを確実に供給することができるので、エンジンの信頼性を向上させることができ、前記効果をより有効に奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係るエンジンの給油装置の構成を示す図である。
【図２】開閉弁の作動とオイル供給圧力との関係を示す図である。
【図３】オイル温度と開閉弁の開弁率との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るエンジンの給油装置の構成を示す図である。図１に示すように、本発明の実施形態に係るエンジンの給油装置１は、エンジンの各潤滑部にオイルを供給するものであり、オイルパン２に貯留したオイルをオイルポンプ３により吸い上げ、このオイルをシリンダヘッド４に供給してロッカーアーム及びカムシャフト等を含むシリンダヘッド４の動弁機構（不図示）に供給するように構成されている。
【００２１】
また、給油装置１は、オイルポンプ３によって吸い上げたオイルをシリンダブロック（不図示）に供給して、該シリンダブロック内に設けられたクランクシャフト１０の軸方向に延びるオイルギャラリ２０を通じてクランクシャフト１０の軸受部２１にオイルを供給するとともに、該軸受部２１に供給されたオイルをクランクシャフト１０内に設けられたオイル通路１１を通じてクランクシャフト１０のジャーナル部１２からクランクシャフト１０のピン部１３に供給するように構成されている。
【００２２】
クランクシャフト１０の軸受部２１は、クランクシャフト１０の軸受部材２２とクランクシャフト１０のジャーナル部１２で構成されており、クランクシャフト１０の軸受部２１に供給されたオイルは、ジャーナル部１２からピン部１３に延びるオイル通路１１を通じてピン部１３に供給され、クランクシャフト１０のピン部１３とピストン３０とを連結するコンロッド３１の大端部３２と該ピン部１３とで構成されるコンロッド連結部２５に供給される。
【００２３】
オイルポンプ３は、クランクシャフト１０の回転によって駆動される機械式のものが用いられ、オイルポンプ３の吐出側にリリーフ弁５を設けて、クランクシャフト１０の回転数が大きい場合においてもオイルポンプ３の吐出側の圧力が略一定となるように構成されている。
【００２４】
オイルポンプ３によって吸い上げたオイルをクランクシャフト１０の軸受部２１に供給する供給通路４０は、オイルポンプ３と軸受部２１とに接続されており、オイルポンプ３から延び、シリンダヘッド４への供給通路６と分岐してオイルギャラリ２０に延び、オイルギャラリ２０からクランクシャフト１０の各軸受部２１に延びている。本実施形態では、４つの気筒が列状に配置された直列４気筒エンジンに対応して設けられたクランクシャフト１０の５つの軸受部材２２内を通じてそれぞれクランクシャフト１０の５つの軸受部２１まで延びている。
【００２５】
供給通路４０には、軸受部２１の近傍において軸受部２１とオイルギャラリ２０との間にオイルをジャーナル部１２からピン部１３に供給可能な所定の圧力で開弁し、該所定の圧力以下で閉弁する逆止弁４１が設けられるとともに、逆止弁４１よりオイルポンプ３側に、具体的にはシリンダヘッド４への供給通路６との分岐部とオイルギャラリ２０との間に供給通路４０を開閉する開閉弁４３が設けられている。
【００２６】
また、供給通路４０には、開閉弁４３よりオイルポンプ３側と、開閉弁４３と逆止弁４１との間とを接続し、開閉弁４３をバイパスするバイパス経路４４が設けられている。具体的には、バイパス経路４４は、供給通路４０における開閉弁４３よりオイルポンプ３側とオイルギャラリ２０とを接続するように設けられている。
【００２７】
そして、供給通路４０におけるバイパス経路４４との分岐部には、開閉弁４３を通じてオイルをオイルポンプ３から軸受部２１に供給する第１経路Ｌ１と、バイパス経路４４を通じてオイルをオイルポンプ３から軸受部２１に供給する第２経路Ｌ２とを切り換える切換弁４５が設けられ、第２経路Ｌ２に切り換えることで開閉弁４３を通過することなく軸受部２１にオイルを供給することができるようになっている。なお、開閉弁４３及び切換弁４５としては、例えばソレノイドバルブを用いることができる。
【００２８】
また、給油装置１では、各軸受部２１近傍においてオイル温度を検出する温度センサ７と、該給油装置１に関係する構成を総合的に制御する制御ユニット８とが備えられ、制御ユニット８は、温度センサ７によって検出されたオイル温度に基づいて開閉弁４３及び切換弁４５の作動を制御する。なお、制御ユニット８は、マイクロコンピュータを主要部として構成されている。
【００２９】
このような構成を備えたエンジンの給油装置１では、温度センサ７によって検出されたオイル温度が所定温度範囲内である場合に、開閉弁４３を通じてオイルポンプ３から軸受部２１にオイルを供給する第１経路Ｌ１に切り換えるように切換弁４５を制御するとともに供給通路４０を間欠的に開閉するように開閉弁４３の作動を制御する。
【００３０】
図２は、開閉弁の作動とオイルの供給圧力との関係を示す図であり、時間に対する開閉弁４３の作動とオイルの供給圧力との関係を示している。なお、図２では、オイルをクランクシャフト１０のジャーナル部１２からピン部１３に供給可能な最低の供給圧力をＰ１として表し、最低の供給圧力Ｐ１より大きく逆止弁４１を開弁する所定の圧力をＰ２として表し、オイルポンプ３の吐出圧をＰ３として表し、クランクシャフト１０の軸受部２１へのオイルの供給圧力を実線で示している。
【００３１】
図２に示すように、開閉弁４３は、供給通路４０を間欠的に開閉するように作動され、時間ｔ１において開閉弁４３をＯＮにして弁を開き、時間ｔ２において開閉弁４３をＯＦＦにして弁を閉じ、開閉弁４３の開時ｔ１と閉時ｔ２とが周期的に繰り返されるように制御される。
【００３２】
給油装置１では、開閉弁４３をＯＮにして弁を開くと、オイルの供給圧力が即座に高くなり、オイルをクランクシャフト１０のジャーナル部１２からピン部１３に供給可能な所定の圧力Ｐ２を超えると、逆止弁４１が開いてオイルポンプ３から吸い上げたオイルがクランクシャフト１０の軸受部２１に供給されるとともに、クランクシャフト１０の軸受部２１に供給されたオイルがオイル通路１１を通じてクランクシャフト１０のジャーナル部１２からピン部１３に供給され、クランクシャフト１０の軸受部２１及びコンロッド連結部２５にオイルが供給される。なお、オイルの供給圧力は、リリーフ弁５によって逆止弁４１を開弁する所定の圧力をＰ２より高くポンプの吐出圧Ｐ３より低く設定されている。
【００３３】
そして、所定時間、開閉弁４３を開いた後に、開閉弁４３をＯＦＦにして弁を閉じると、オイルの供給圧力が即座に低くなり、オイルをクランクシャフト１０のジャーナル部１２からピン部１３に供給可能な所定の圧力Ｐ２以下になると、逆止弁４１が閉じられて逆止弁４１と開閉弁４３との間に所定の圧力Ｐ２でオイルを確保した状態でオイルポンプ３から軸受部２１へのオイルの供給が停止され、新たなオイルが供給されることなく軸受部２１及びコンロッド連結部２５においてオイルが保持される。
【００３４】
このように、開閉弁４３の開時ｔ１に、クランクシャフト１０の軸受部２１及びコンロッド連結部２５にオイルが供給され、開閉弁４３の閉時ｔ２に、軸受部２１及びコンロッド連結部２５に新たなオイルが供給されることなく軸受部２１及びコンロッド連結部２５においてオイルが保持され、開閉弁４３の作動に応じて周期的に繰り返される。
【００３５】
開閉弁４３の開閉周期における開時ｔ１の割合、すなわち時間（ｔ１＋ｔ２）に対する時間ｔ１の割合（以下、適宜「開閉弁の開弁率」を用いる）は所定値に設定されている。開閉弁４３の開弁率を変更することで、クランクシャフト１０の軸受部２１及びコンロッド連結部２５に供給するオイル供給量を調整することができる。
【００３６】
給油装置１では、好ましくは、クランク角度が上死点を含む所定範囲にある場合に開閉弁４３を開くように開閉弁４３の作動が制御される。これにより、最も荷重負荷の大きいクランク角度が上死点を含む所定範囲である場合に軸受部２１及びコンロッド連結部２５にオイルを確実に供給することができるので、エンジンの信頼性を向上させることができる。なお、開閉弁４３の作動はコンロッド連結部２５への給油タイムラグなどを考慮して決定することが好ましい。
【００３７】
このように、本実施形態に係るエンジンの給油装置１では、オイルをオイルポンプ３から軸受部２１に供給する供給通路４０に、オイルをクランクシャフト１０のジャーナル部１２からピン部１３に供給可能な所定の圧力Ｐ２で開弁し、所定の圧力Ｐ２以下で閉弁する逆止弁４１と、逆止弁４１よりオイルポンプ３側に供給通路４０を開閉する開閉弁４３とを設けて、制御ユニット８によって供給通路４０を間欠的に開閉するように開閉弁４３の作動を制御する。
【００３８】
これにより、開閉弁４３の開時にオイルをクランクシャフトの軸受部２１及びコンロッド連結部２５に確実に供給することができるとともに、開閉弁４３の閉時に新たなオイルを供給することなく軸受部２１及びコンロッド連結部２５にオイルを保持することができるので、軸受部２１から流れ出るオイルを抑制しつつ、オイルを軸受部２１及びコンロッド連結部２５に確実に保持することができる。
【００３９】
また、開閉弁４３の閉時にオイルを軸受部２１及びコンロッド連結部２５に保持することができるので、油膜温度を効率的に高めてオイルの粘性抵抗を小さくし、軸受部２１及びコンロッド連結部２５において摺動抵抗を低減することができる。さらに、開閉弁４３の閉時にはクランクシャフト１０の軸受部２１にオイルが吸い込まれることを抑制して供給通路４０における開閉弁４３と逆止弁４１との間に所定の圧力Ｐ２でオイルを確保することができるので、開閉弁４３を開いたときにオイルを軸受部２１及びコンロッド連結部２５に迅速に供給することができる。
【００４０】
本実施形態ではまた、逆止弁４１が供給通路４０における軸受部２１近傍に設けられているので、開閉弁４３を開いたときにオイルを軸受部２１及びコンロッド連結部２５により迅速に供給することができ、前記効果をより有効に奏することができる。
【００４１】
前述したように、エンジン１の給油装置１では、開閉弁４３をバイパスするバイパス経路４４が設けられており、温度センサ７によって検出されたオイル温度が所定温度範囲外である極低温である場合及び／又は極高温である場合に、バイパス経路４４を通じてオイルポンプ３から軸受部２１にオイルを供給する第２経路Ｌ２に切り換えるように切換弁４５を制御するとともに開閉弁４３を閉じるように開閉弁４３を制御する。
【００４２】
この場合、オイルポンプ３から吸い上げたオイルは開閉弁４３を通過することなくクランクシャフト１０の軸受部２１に供給されるとともに、クランクシャフト１０の軸受部２１に供給されたオイルがオイル通路１１を通じてクランクシャフト１０のジャーナル部１２からピン部１３に供給され、軸受部２１及びコンロッド連結部２５にオイルが供給される。
【００４３】
なお、温度センサ７によって検出されたオイル温度が所定温度範囲外である極低温である場合としては、エンジンの始動時など、これに限定されるものではないが、例えば３０度以下である場合を設定することができる。また、温度センサ７によって検出されたオイル温度が所定温度範囲外である極高温である場合としては、エンジンの高回転・高負荷時など、これに限定されるものではないが、例えば１２５度以上である場合を設定することができる。
【００４４】
このように、エンジンの給油装置１では、供給通路４０に、開閉弁４３をバイパスするバイパス経路４４と、開閉弁４３を通じてオイルをオイルポンプ３から軸受部２１に供給する第１経路Ｌ１とバイパス経路４４を通じてオイルをオイルポンプ３から軸受部２１に供給する第２経路Ｌ２とを切り換える切換弁４５とをさらに設けて、制御ユニット８によってオイル温度が極低温及び／又は極高温である場合に第２経路ｌ２に切り換えるように切換弁４５の作動を制御する。
【００４５】
これにより、エンジンの始動時などのオイル温度の極低温時にオイル供給量を多くしてオイルを軸受部２１及びコンロッド連結部２５に確実に供給することができ、また、エンジンの高回転・高負荷時などのオイル温度の極高温時にオイル供給量を多くしてオイルを軸受部２１及びコンロッド連結部２５に確実に供給することができ、エンジンの信頼性を向上させることができる。
【００４６】
前述した実施形態では、開閉弁４３を通じてオイルを供給する際、開閉弁４３の開弁率が所定値に設定されているが、開閉弁４３の開弁率をオイル温度に応じて変更するように調整することも可能である。
【００４７】
図３は、オイル温度と開閉弁の開弁率との関係を示す図であり、図３では、エンジンの始動時のオイル温度をＴ０として表し、オイル温度が極低温である場合としてオイル温度がＴ１以下を設定し、オイル温度が極高温である場合としてオイル温度がＴ２以上を設定している。
【００４８】
前述したように、エンジンの給油装置１では、エンジンの始動時などのオイル温度が極低温である場合、すなわちオイル温度がＴ１以下である場合、第２経路Ｌ２に切り換えるように切換弁４５を制御するとともに開閉弁４３を閉じるように開閉弁４３を制御し、開閉弁４３を通過することなくバイパス経路４４を通じてオイルポンプ３から軸受部２１にオイルを供給する。
【００４９】
また、エンジンの高回転・高負荷時などのオイル温度が極高温である場合にも、すなわちオイル温度がＴ２以上である場合にも、第２経路Ｌ２に切り換えるように切換弁４５を制御するとともに開閉弁４３を閉じるように開閉弁４３を制御し、開閉弁４３を通過することなくバイパス経路４４を通じてオイルポンプ３から軸受部２１にオイルを供給する。
【００５０】
一方、オイル温度が所定温度範囲内であるＴ１からＴ２の間では、第１経路Ｌ１に切り換えるように切換弁４５を制御するとともに供給通路４０を間欠的に開閉するように開閉弁４３の作動を制御し、開閉弁４３を通じてオイルポンプ３から軸受部２１にオイルを供給する。ここで、開閉弁４３の開弁率を、図３において実線で示すように、オイル温度が大きくなるにつれて大きくするように制御することが可能である。
【００５１】
図３では、オイル温度がＴ１である場合に開閉弁４３の開弁率を２０％に設定し、オイル温度がＴ２である場合に開閉弁４３の開弁率が８０％になるようにオイル温度に比例して開弁率を一定の割合で大きくするように制御しているが、図３において二点鎖線で示すように、オイル温度に対する開閉弁４３の開弁率の変化の割合をオイル温度Ｔ３で変更するように制御することも可能である。
【００５２】
このように、オイル温度が高くなるにつれて開閉弁４３の開閉周期における開時ｔ１の割合を大きくするように開閉弁４３の作動を制御することにより、オイル温度の上昇に伴ってクランクシャフト１０の軸受部２１及びコンロッド連結部２５に供給するオイル供給量を多くすることができるので、軸受部２１及びコンロッド連結部２５においてオイル温度が過剰に昇温されることを抑制することができる。
【００５３】
本実施形態では、オイル温度が所定温度範囲内である場合、開閉弁４３を通じてオイルを供給する第１経路Ｌ１に切り換えるように切換弁４５を制御するとともに供給通路４０を間欠的に開閉するように開閉弁４３の作動を制御しているが、かかる場合に、定期的に第２経路Ｌ２に切り換えるように切換弁４５を制御するとともに開閉弁４３を閉じるように開閉弁４３を制御して、開閉弁４３を通過することなくバイパス経路４４を通じてオイルを供給するようにすることも可能である。
【００５４】
このように、定期的に開閉弁４３を通過することなくバイパス経路４４を通じてオイルを供給することにより、燃焼生成物であるすすや金属粉などのオイル内に存在する異物がクランクシャフト１０の軸受部２１及びコンロッド連結部２５にたまることを抑制することができ、エンジンの信頼性を向上させることができる。
【００５５】
また、本実施形態では、図３においてオイル温度と開閉弁の開弁率との関係の一例を示しているが、これに加えて、エンジンの負荷やエンジンの回転数に応じて開閉弁の開弁率を制御することで、クランクシャフト１０の軸受部２１から流れ出るオイルをさらに抑制しつつ、オイルを軸受部２１及びコンロッド連結部２５に確実に保持することができる。
【００５６】
以上のように、本発明は、例示された実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、クランクシャフトの軸受部から流れ出るオイルを抑制しつつ、オイルを軸受部及びコンロッド連結部に確実に保持することができるエンジンの給油装置を提供することができ、複数の気筒が列状に配置された多気筒エンジンなどのエンジンにおいて好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１ 給油装置
３ オイルポンプ
８ 制御ユニット
１０ クランクシャフト
１１ オイル通路
１２ ジャーナル部
１３ ピン部
２１ 軸受部
４０ 供給通路
４１ 逆止弁
４３ 開閉弁
４４ バイパス経路
４５ 切換弁
Ｌ１ 第１経路
Ｌ２ 第２経路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンのクランクシャフトの軸受部にオイルポンプによって吸い上げたオイルを供給するとともに、軸受部に供給されたオイルをクランクシャフト内に設けられたオイル通路を通じてクランクシャフトのジャーナル部からクランクシャフトのピン部に供給するエンジンの給油装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等のエンジンにおいては、オイルパンからオイルポンプによって吸い上げたオイルを、クランクシャフトの軸受部材とクランクシャフトのジャーナル部で構成されるクランクシャフトの軸受部に供給するエンジンの給油装置が備えられている。また、かかる給油装置においては、クランクシャフトの軸受部に供給されたオイルをクランクシャフト内に設けられたオイル通路を通じてクランクシャフトのジャーナル部からクランクシャフトのピン部に供給し、クランクシャフトのピン部とピストンとを連結するコンロッドの大端部と該ピン部とで構成されるコンロッド連結部にオイルを供給することが一般に行われている。
【０００３】
このように、クランクシャフトの軸受部及びコンロッド連結部にオイルを供給することで、軸受部材とジャーナル部との間の摺動抵抗やコンロッドの大端部とピン部との間の摺動抵抗を低減することができるが、オイル供給量が少なすぎる場合には、オイルが切れて摺動抵抗が大きくなる畏れがある一方、オイル供給量が多すぎる場合には、クランクシャフトの軸受部及びコンロッド連結部からオイルが流れ出て新しいオイルと交換されることにより油膜温度が上昇しにくく、オイルの粘性抵抗が大きいために摺動抵抗が大きくなる畏れがある。従って、クランクシャフトの軸受部及びコンロッド連結部において好適なオイル量を確保するようにオイルを供給することが求められる。
【０００４】
これに対して、クランクシャフトの軸受部からオイルが漏れ出ることを抑制するものとして、例えば特許文献１には、オイルポンプからクランクシャフトの軸受部に至る供給通路に絞り量の調整によりオイル供給量を制御する可変絞り弁を配置し、エンジン負荷が低いときは高いときに比べてオイル供給量を少なくするように可変絞り弁を制御するものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２６４２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載のものは、可変絞り弁の絞り量を調整することでクランクシャフトの軸受部に連続的に供給するオイル供給量を少なくしてクランクシャフトの軸受部からオイルが流れ出ることを抑制することができるものの、クランクシャフトの軸受部に供給されたオイルをジャーナル部からピン部に供給するためには、絞り量が制限されるとともにクランクシャフトの軸受部からは絶えずオイルが流れ出ることとなるので更なる改善が望まれる。
【０００７】
そこで、本発明は、クランクシャフトの軸受部から流れ出るオイルを抑制しつつ、オイルをクランクシャフトの軸受部及びコンロッド連結部に確実に保持することができるエンジンの給油装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このため、本願の請求項１に係る発明は、エンジンのクランクシャフトの軸受部にオイルポンプによって吸い上げたオイルを供給するとともに、前記軸受部に供給されたオイルをクランクシャフト内に設けられたオイル通路を通じてクランクシャフトのジャーナル部からクランクシャフトのピン部に供給するエンジンの給油装置であって、前記オイルポンプと前記軸受部とに接続され、前記オイルを前記オイルポンプから前記軸受部に供給する供給通路と、前記供給通路に設けられ、前記オイルを前記ジャーナル部から前記ピン部に供給可能な所定の圧力で開弁し、前記所定の圧力以下で閉弁する逆止弁と、前記供給通路における前記逆止弁より前記オイルポンプ側に設けられ、前記供給通路を開閉する開閉弁と、前記開閉弁の作動を制御する開閉弁制御手段と、を備え、前記開閉弁制御手段は、前記供給通路を間欠的に開閉するように前記開閉弁の作動を制御する、ことを特徴とする。
【０００９】
また、本願の請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記供給通路における前記開閉弁より前記オイルポンプ側と、前記供給通路における前記開閉弁と前記逆止弁との間とを接続し、前記開閉弁をバイパスするバイパス経路と、前記開閉弁を通じて前記オイルを前記オイルポンプから前記軸受部に供給する第１経路と、前記バイパス経路を通じて前記オイルを前記オイルポンプから前記軸受部に供給する第２経路とを切り換える切換弁と、前記切換弁の作動を制御する切換弁制御手段と、をさらに備え、前記切換弁制御手段は、オイル温度が極低温及び／又は極高温である場合に、前記第２経路に切り換えるように前記切換弁の作動を制御する、ことを特徴とする。
【００１０】
更に、本願の請求項３に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記開閉弁制御手段は、オイル温度が高くなるにつれて前記開閉弁の開閉周期における開時の割合を大きくするように前記開閉弁の作動を制御する、ことを特徴とする。
【００１１】
また更に、本願の請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３の何れか１項に係る発明において、前記開閉弁制御手段は、クランク角度が上死点を含む所定範囲にある場合に前記開閉弁を開くように前記開閉弁の作動を制御する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本願の請求項１に係る発明によれば、オイルをオイルポンプから軸受部に供給する供給通路に、オイルをクランクシャフトのジャーナル部からピン部に供給可能な所定の圧力で開弁し、所定の圧力以下で閉弁する逆止弁と、該逆止弁よりオイルポンプ側に供給通路を開閉する開閉弁とを設けて、開閉弁制御手段によって供給通路を間欠的に開閉するように開閉弁の作動を制御する。
【００１３】
これにより、開閉弁の開時にオイルをクランクシャフトの軸受部及びコンロッド連結部に確実に供給することができるとともに、開閉弁の閉時に新たなオイルを供給することなく軸受部及びコンロッド連結部にオイルを保持することができるので、軸受部から流れ出るオイルを抑制しつつ、オイルを軸受部及びコンロッド連結部に確実に保持することができる。
【００１４】
また、開閉弁の閉時にオイルを軸受部及びコンロッド連結部に保持することができるので、油膜温度を効率的に高めてオイルの粘性抵抗を小さくし、軸受部及びコンロッド連結部において摺動抵抗を低減することができる。さらに、開閉弁の閉時にはクランクシャフトの軸受部にオイルが吸い込まれることを抑制して供給通路における開閉弁と逆止弁との間にオイルを確保することができるので、開閉弁を開いたときにオイルを軸受部及びコンロッド連結部に迅速に供給することができる。
【００１５】
また、本願の請求項２に係る発明によれば、供給通路に、開閉弁をバイパスするバイパス経路と、開閉弁を通じてオイルをオイルポンプから軸受部に供給する第１経路とバイパス経路を通じてオイルをオイルポンプから軸受部に供給する第２経路とを切り換える切換弁とをさらに設けて、切換弁制御手段によってオイル温度が極低温及び／又は極高温である場合に第２経路に切り換えるように切換弁の作動を制御する。
【００１６】
これにより、エンジンの始動時などのオイル温度の極低温時にオイル供給量を多くしてオイルを軸受部及びコンロッド連結部に確実に供給することができ、また、エンジンの高回転・高負荷時などのオイル温度の極高温時にオイル供給量を多くしてオイルを軸受部及びコンロッド連結部に確実に供給することができ、エンジンの信頼性を向上させることができる。
【００１７】
更に、本願の請求項３に係る発明によれば、開閉弁制御手段は、オイル温度が高くなるにつれて開閉弁の開閉周期における開時の割合を大きくするように開閉弁の作動を制御することにより、オイル温度の上昇に伴って軸受部及びコンロッド連結部に供給するオイル供給量を多くすることができるので、軸受部及びコンロッド連結部においてオイル温度が過剰に昇温されることを抑制することができる。
【００１８】
また更に、本願の請求項４に係る発明によれば、開閉弁制御手段は、クランク角度が上死点を含む所定範囲にある場合に開閉弁を開くように開閉弁の作動を制御することにより、最も荷重負荷の大きいクランク角度が上死点を含む所定範囲である場合に軸受部及びコンロッド連結部にオイルを確実に供給することができるので、エンジンの信頼性を向上させることができ、前記効果をより有効に奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係るエンジンの給油装置の構成を示す図である。
【図２】開閉弁の作動とオイル供給圧力との関係を示す図である。
【図３】オイル温度と開閉弁の開弁率との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るエンジンの給油装置の構成を示す図である。図１に示すように、本発明の実施形態に係るエンジンの給油装置１は、エンジンの各潤滑部にオイルを供給するものであり、オイルパン２に貯留したオイルをオイルポンプ３により吸い上げ、このオイルをシリンダヘッド４に供給してロッカーアーム及びカムシャフト等を含むシリンダヘッド４の動弁機構（不図示）に供給するように構成されている。
【００２１】
また、給油装置１は、オイルポンプ３によって吸い上げたオイルをシリンダブロック（不図示）に供給して、該シリンダブロック内に設けられたクランクシャフト１０の軸方向に延びるオイルギャラリ２０を通じてクランクシャフト１０の軸受部２１にオイルを供給するとともに、該軸受部２１に供給されたオイルをクランクシャフト１０内に設けられたオイル通路１１を通じてクランクシャフト１０のジャーナル部１２からクランクシャフト１０のピン部１３に供給するように構成されている。
【００２２】
クランクシャフト１０の軸受部２１は、クランクシャフト１０の軸受部材２２とクランクシャフト１０のジャーナル部１２で構成されており、クランクシャフト１０の軸受部２１に供給されたオイルは、ジャーナル部１２からピン部１３に延びるオイル通路１１を通じてピン部１３に供給され、クランクシャフト１０のピン部１３とピストン３０とを連結するコンロッド３１の大端部３２と該ピン部１３とで構成されるコンロッド連結部２５に供給される。
【００２３】
オイルポンプ３は、クランクシャフト１０の回転によって駆動される機械式のものが用いられ、オイルポンプ３の吐出側にリリーフ弁５を設けて、クランクシャフト１０の回転数が大きい場合においてもオイルポンプ３の吐出側の圧力が略一定となるように構成されている。
【００２４】
オイルポンプ３によって吸い上げたオイルをクランクシャフト１０の軸受部２１に供給する供給通路４０は、オイルポンプ３と軸受部２１とに接続されており、オイルポンプ３から延び、シリンダヘッド４への供給通路６と分岐してオイルギャラリ２０に延び、オイルギャラリ２０からクランクシャフト１０の各軸受部２１に延びている。本実施形態では、４つの気筒が列状に配置された直列４気筒エンジンに対応して設けられたクランクシャフト１０の５つの軸受部材２２内を通じてそれぞれクランクシャフト１０の５つの軸受部２１まで延びている。
【００２５】
供給通路４０には、軸受部２１の近傍において軸受部２１とオイルギャラリ２０との間にオイルをジャーナル部１２からピン部１３に供給可能な所定の圧力で開弁し、該所定の圧力以下で閉弁する逆止弁４１が設けられるとともに、逆止弁４１よりオイルポンプ３側に、具体的にはシリンダヘッド４への供給通路６との分岐部とオイルギャラリ２０との間に供給通路４０を開閉する開閉弁４３が設けられている。
【００２６】
また、供給通路４０には、開閉弁４３よりオイルポンプ３側と、開閉弁４３と逆止弁４１との間とを接続し、開閉弁４３をバイパスするバイパス経路４４が設けられている。具体的には、バイパス経路４４は、供給通路４０における開閉弁４３よりオイルポンプ３側とオイルギャラリ２０とを接続するように設けられている。
【００２７】
そして、供給通路４０におけるバイパス経路４４との分岐部には、開閉弁４３を通じてオイルをオイルポンプ３から軸受部２１に供給する第１経路Ｌ１と、バイパス経路４４を通じてオイルをオイルポンプ３から軸受部２１に供給する第２経路Ｌ２とを切り換える切換弁４５が設けられ、第２経路Ｌ２に切り換えることで開閉弁４３を通過することなく軸受部２１にオイルを供給することができるようになっている。なお、開閉弁４３及び切換弁４５としては、例えばソレノイドバルブを用いることができる。
【００２８】
また、給油装置１では、各軸受部２１近傍においてオイル温度を検出する温度センサ７と、該給油装置１に関係する構成を総合的に制御する制御ユニット８とが備えられ、制御ユニット８は、温度センサ７によって検出されたオイル温度に基づいて開閉弁４３及び切換弁４５の作動を制御する。なお、制御ユニット８は、マイクロコンピュータを主要部として構成されている。
【００２９】
このような構成を備えたエンジンの給油装置１では、温度センサ７によって検出されたオイル温度が所定温度範囲内である場合に、開閉弁４３を通じてオイルポンプ３から軸受部２１にオイルを供給する第１経路Ｌ１に切り換えるように切換弁４５を制御するとともに供給通路４０を間欠的に開閉するように開閉弁４３の作動を制御する。
【００３０】
図２は、開閉弁の作動とオイルの供給圧力との関係を示す図であり、時間に対する開閉弁４３の作動とオイルの供給圧力との関係を示している。なお、図２では、オイルをクランクシャフト１０のジャーナル部１２からピン部１３に供給可能な最低の供給圧力をＰ１として表し、最低の供給圧力Ｐ１より大きく逆止弁４１を開弁する所定の圧力をＰ２として表し、オイルポンプ３の吐出圧をＰ３として表し、クランクシャフト１０の軸受部２１へのオイルの供給圧力を実線で示している。
【００３１】
図２に示すように、開閉弁４３は、供給通路４０を間欠的に開閉するように作動され、時間ｔ１において開閉弁４３をＯＮにして弁を開き、時間ｔ２において開閉弁４３をＯＦＦにして弁を閉じ、開閉弁４３の開時ｔ１と閉時ｔ２とが周期的に繰り返されるように制御される。
【００３２】
給油装置１では、開閉弁４３をＯＮにして弁を開くと、オイルの供給圧力が即座に高くなり、オイルをクランクシャフト１０のジャーナル部１２からピン部１３に供給可能な所定の圧力Ｐ２を超えると、逆止弁４１が開いてオイルポンプ３から吸い上げたオイルがクランクシャフト１０の軸受部２１に供給されるとともに、クランクシャフト１０の軸受部２１に供給されたオイルがオイル通路１１を通じてクランクシャフト１０のジャーナル部１２からピン部１３に供給され、クランクシャフト１０の軸受部２１及びコンロッド連結部２５にオイルが供給される。なお、オイルの供給圧力は、リリーフ弁５によって逆止弁４１を開弁する所定の圧力をＰ２より高くポンプの吐出圧Ｐ３より低く設定されている。
【００３３】
そして、所定時間、開閉弁４３を開いた後に、開閉弁４３をＯＦＦにして弁を閉じると、オイルの供給圧力が即座に低くなり、オイルをクランクシャフト１０のジャーナル部１２からピン部１３に供給可能な所定の圧力Ｐ２以下になると、逆止弁４１が閉じられて逆止弁４１と開閉弁４３との間に所定の圧力Ｐ２でオイルを確保した状態でオイルポンプ３から軸受部２１へのオイルの供給が停止され、新たなオイルが供給されることなく軸受部２１及びコンロッド連結部２５においてオイルが保持される。
【００３４】
このように、開閉弁４３の開時ｔ１に、クランクシャフト１０の軸受部２１及びコンロッド連結部２５にオイルが供給され、開閉弁４３の閉時ｔ２に、軸受部２１及びコンロッド連結部２５に新たなオイルが供給されることなく軸受部２１及びコンロッド連結部２５においてオイルが保持され、開閉弁４３の作動に応じて周期的に繰り返される。
【００３５】
開閉弁４３の開閉周期における開時ｔ１の割合、すなわち時間（ｔ１＋ｔ２）に対する時間ｔ１の割合（以下、適宜「開閉弁の開弁率」を用いる）は所定値に設定されている。開閉弁４３の開弁率を変更することで、クランクシャフト１０の軸受部２１及びコンロッド連結部２５に供給するオイル供給量を調整することができる。
【００３６】
給油装置１では、好ましくは、クランク角度が上死点を含む所定範囲にある場合に開閉弁４３を開くように開閉弁４３の作動が制御される。これにより、最も荷重負荷の大きいクランク角度が上死点を含む所定範囲である場合に軸受部２１及びコンロッド連結部２５にオイルを確実に供給することができるので、エンジンの信頼性を向上させることができる。なお、開閉弁４３の作動はコンロッド連結部２５への給油タイムラグなどを考慮して決定することが好ましい。
【００３７】
このように、本実施形態に係るエンジンの給油装置１では、オイルをオイルポンプ３から軸受部２１に供給する供給通路４０に、オイルをクランクシャフト１０のジャーナル部１２からピン部１３に供給可能な所定の圧力Ｐ２で開弁し、所定の圧力Ｐ２以下で閉弁する逆止弁４１と、逆止弁４１よりオイルポンプ３側に供給通路４０を開閉する開閉弁４３とを設けて、制御ユニット８によって供給通路４０を間欠的に開閉するように開閉弁４３の作動を制御する。
【００３８】
これにより、開閉弁４３の開時にオイルをクランクシャフトの軸受部２１及びコンロッド連結部２５に確実に供給することができるとともに、開閉弁４３の閉時に新たなオイルを供給することなく軸受部２１及びコンロッド連結部２５にオイルを保持することができるので、軸受部２１から流れ出るオイルを抑制しつつ、オイルを軸受部２１及びコンロッド連結部２５に確実に保持することができる。
【００３９】
また、開閉弁４３の閉時にオイルを軸受部２１及びコンロッド連結部２５に保持することができるので、油膜温度を効率的に高めてオイルの粘性抵抗を小さくし、軸受部２１及びコンロッド連結部２５において摺動抵抗を低減することができる。さらに、開閉弁４３の閉時にはクランクシャフト１０の軸受部２１にオイルが吸い込まれることを抑制して供給通路４０における開閉弁４３と逆止弁４１との間に所定の圧力Ｐ２でオイルを確保することができるので、開閉弁４３を開いたときにオイルを軸受部２１及びコンロッド連結部２５に迅速に供給することができる。
【００４０】
本実施形態ではまた、逆止弁４１が供給通路４０における軸受部２１近傍に設けられているので、開閉弁４３を開いたときにオイルを軸受部２１及びコンロッド連結部２５により迅速に供給することができ、前記効果をより有効に奏することができる。
【００４１】
前述したように、エンジン１の給油装置１では、開閉弁４３をバイパスするバイパス経路４４が設けられており、温度センサ７によって検出されたオイル温度が所定温度範囲外である極低温である場合及び／又は極高温である場合に、バイパス経路４４を通じてオイルポンプ３から軸受部２１にオイルを供給する第２経路Ｌ２に切り換えるように切換弁４５を制御するとともに開閉弁４３を閉じるように開閉弁４３を制御する。
【００４２】
この場合、オイルポンプ３から吸い上げたオイルは開閉弁４３を通過することなくクランクシャフト１０の軸受部２１に供給されるとともに、クランクシャフト１０の軸受部２１に供給されたオイルがオイル通路１１を通じてクランクシャフト１０のジャーナル部１２からピン部１３に供給され、軸受部２１及びコンロッド連結部２５にオイルが供給される。
【００４３】
なお、温度センサ７によって検出されたオイル温度が所定温度範囲外である極低温である場合としては、エンジンの始動時など、これに限定されるものではないが、例えば３０度以下である場合を設定することができる。また、温度センサ７によって検出されたオイル温度が所定温度範囲外である極高温である場合としては、エンジンの高回転・高負荷時など、これに限定されるものではないが、例えば１２５度以上である場合を設定することができる。
【００４４】
このように、エンジンの給油装置１では、供給通路４０に、開閉弁４３をバイパスするバイパス経路４４と、開閉弁４３を通じてオイルをオイルポンプ３から軸受部２１に供給する第１経路Ｌ１とバイパス経路４４を通じてオイルをオイルポンプ３から軸受部２１に供給する第２経路Ｌ２とを切り換える切換弁４５とをさらに設けて、制御ユニット８によってオイル温度が極低温及び／又は極高温である場合に第２経路ｌ２に切り換えるように切換弁４５の作動を制御する。
【００４５】
これにより、エンジンの始動時などのオイル温度の極低温時にオイル供給量を多くしてオイルを軸受部２１及びコンロッド連結部２５に確実に供給することができ、また、エンジンの高回転・高負荷時などのオイル温度の極高温時にオイル供給量を多くしてオイルを軸受部２１及びコンロッド連結部２５に確実に供給することができ、エンジンの信頼性を向上させることができる。
【００４６】
前述した実施形態では、開閉弁４３を通じてオイルを供給する際、開閉弁４３の開弁率が所定値に設定されているが、開閉弁４３の開弁率をオイル温度に応じて変更するように調整することも可能である。
【００４７】
図３は、オイル温度と開閉弁の開弁率との関係を示す図であり、図３では、エンジンの始動時のオイル温度をＴ０として表し、オイル温度が極低温である場合としてオイル温度がＴ１以下を設定し、オイル温度が極高温である場合としてオイル温度がＴ２以上を設定している。
【００４８】
前述したように、エンジンの給油装置１では、エンジンの始動時などのオイル温度が極低温である場合、すなわちオイル温度がＴ１以下である場合、第２経路Ｌ２に切り換えるように切換弁４５を制御するとともに開閉弁４３を閉じるように開閉弁４３を制御し、開閉弁４３を通過することなくバイパス経路４４を通じてオイルポンプ３から軸受部２１にオイルを供給する。
【００４９】
また、エンジンの高回転・高負荷時などのオイル温度が極高温である場合にも、すなわちオイル温度がＴ２以上である場合にも、第２経路Ｌ２に切り換えるように切換弁４５を制御するとともに開閉弁４３を閉じるように開閉弁４３を制御し、開閉弁４３を通過することなくバイパス経路４４を通じてオイルポンプ３から軸受部２１にオイルを供給する。
【００５０】
一方、オイル温度が所定温度範囲内であるＴ１からＴ２の間では、第１経路Ｌ１に切り換えるように切換弁４５を制御するとともに供給通路４０を間欠的に開閉するように開閉弁４３の作動を制御し、開閉弁４３を通じてオイルポンプ３から軸受部２１にオイルを供給する。ここで、開閉弁４３の開弁率を、図３において実線で示すように、オイル温度が大きくなるにつれて大きくするように制御することが可能である。
【００５１】
図３では、オイル温度がＴ１である場合に開閉弁４３の開弁率を２０％に設定し、オイル温度がＴ２である場合に開閉弁４３の開弁率が８０％になるようにオイル温度に比例して開弁率を一定の割合で大きくするように制御しているが、図３において二点鎖線で示すように、オイル温度に対する開閉弁４３の開弁率の変化の割合をオイル温度Ｔ３で変更するように制御することも可能である。
【００５２】
このように、オイル温度が高くなるにつれて開閉弁４３の開閉周期における開時ｔ１の割合を大きくするように開閉弁４３の作動を制御することにより、オイル温度の上昇に伴ってクランクシャフト１０の軸受部２１及びコンロッド連結部２５に供給するオイル供給量を多くすることができるので、軸受部２１及びコンロッド連結部２５においてオイル温度が過剰に昇温されることを抑制することができる。
【００５３】
本実施形態では、オイル温度が所定温度範囲内である場合、開閉弁４３を通じてオイルを供給する第１経路Ｌ１に切り換えるように切換弁４５を制御するとともに供給通路４０を間欠的に開閉するように開閉弁４３の作動を制御しているが、かかる場合に、定期的に第２経路Ｌ２に切り換えるように切換弁４５を制御するとともに開閉弁４３を閉じるように開閉弁４３を制御して、開閉弁４３を通過することなくバイパス経路４４を通じてオイルを供給するようにすることも可能である。
【００５４】
このように、定期的に開閉弁４３を通過することなくバイパス経路４４を通じてオイルを供給することにより、燃焼生成物であるすすや金属粉などのオイル内に存在する異物がクランクシャフト１０の軸受部２１及びコンロッド連結部２５にたまることを抑制することができ、エンジンの信頼性を向上させることができる。
【００５５】
また、本実施形態では、図３においてオイル温度と開閉弁の開弁率との関係の一例を示しているが、これに加えて、エンジンの負荷やエンジンの回転数に応じて開閉弁の開弁率を制御することで、クランクシャフト１０の軸受部２１から流れ出るオイルをさらに抑制しつつ、オイルを軸受部２１及びコンロッド連結部２５に確実に保持することができる。
【００５６】
以上のように、本発明は、例示された実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、クランクシャフトの軸受部から流れ出るオイルを抑制しつつ、オイルを軸受部及びコンロッド連結部に確実に保持することができるエンジンの給油装置を提供することができ、複数の気筒が列状に配置された多気筒エンジンなどのエンジンにおいて好適に利用することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１ 給油装置
３ オイルポンプ
８ 制御ユニット
１０ クランクシャフト
１１ オイル通路
１２ ジャーナル部
１３ ピン部
２１ 軸受部
４０ 供給通路
４１ 逆止弁
４３ 開閉弁
４４ バイパス経路
４５ 切換弁
Ｌ１ 第１経路
Ｌ２ 第２経路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのクランクシャフトの軸受部にオイルポンプによって吸い上げたオイルを供給するとともに、前記軸受部に供給されたオイルをクランクシャフト内に設けられたオイル通路を通じてクランクシャフトのジャーナル部からクランクシャフトのピン部に供給するエンジンの給油装置であって、
前記オイルポンプと前記軸受部とに接続され、前記オイルを前記オイルポンプから前記軸受部に供給する供給通路と、
前記供給通路に設けられ、前記オイルを前記ジャーナル部から前記ピン部に供給可能な所定の圧力で開弁し、前記所定の圧力以下で閉弁する逆止弁と、
前記供給通路における前記逆止弁より前記オイルポンプ側に設けられ、前記供給通路を開閉する開閉弁と、
前記開閉弁の作動を制御する開閉弁制御手段と、
を備え、
前記開閉弁制御手段は、前記供給通路を間欠的に開閉するように前記開閉弁の作動を制御する、
ことを特徴とするエンジンの給油装置。
【請求項２】
前記供給通路における前記開閉弁より前記オイルポンプ側と、前記供給通路における前記開閉弁と前記逆止弁との間とを接続し、前記開閉弁をバイパスするバイパス経路と、
前記開閉弁を通じて前記オイルを前記オイルポンプから前記軸受部に供給する第１経路と、前記バイパス経路を通じて前記オイルを前記オイルポンプから前記軸受部に供給する第２経路とを切り換える切換弁と、
前記切換弁の作動を制御する切換弁制御手段と、
をさらに備え、
前記切換弁制御手段は、オイル温度が極低温及び／又は極高温である場合に、前記第２経路に切り換えるように前記切換弁の作動を制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの給油装置。
【請求項３】
前記開閉弁制御手段は、オイル温度が高くなるにつれて前記開閉弁の開閉周期における開時の割合を大きくするように前記開閉弁の作動を制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの給油装置。
【請求項４】
前記開閉弁制御手段は、クランク角度が上死点を含む所定範囲にある場合に前記開閉弁を開くように前記開閉弁の作動を制御する、
ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載のエンジンの給油装置。
【請求項１】
エンジンのクランクシャフトの軸受部にオイルポンプによって吸い上げたオイルを供給するとともに、前記軸受部に供給されたオイルをクランクシャフト内に設けられたオイル通路を通じてクランクシャフトのジャーナル部からクランクシャフトのピン部に供給するエンジンの給油装置であって、
前記オイルポンプと前記軸受部とに接続され、前記オイルを前記オイルポンプから前記軸受部に供給する供給通路と、
前記供給通路に設けられ、前記オイルを前記ジャーナル部から前記ピン部に供給可能な所定の圧力で開弁し、前記所定の圧力以下で閉弁する逆止弁と、
前記供給通路における前記逆止弁より前記オイルポンプ側に設けられ、前記供給通路を開閉する開閉弁と、
前記開閉弁の作動を制御する開閉弁制御手段と、
を備え、
前記開閉弁制御手段は、前記供給通路を間欠的に開閉するように前記開閉弁の作動を制御する、
ことを特徴とするエンジンの給油装置。
【請求項２】
前記供給通路における前記開閉弁より前記オイルポンプ側と、前記供給通路における前記開閉弁と前記逆止弁との間とを接続し、前記開閉弁をバイパスするバイパス経路と、
前記開閉弁を通じて前記オイルを前記オイルポンプから前記軸受部に供給する第１経路と、前記バイパス経路を通じて前記オイルを前記オイルポンプから前記軸受部に供給する第２経路とを切り換える切換弁と、
前記切換弁の作動を制御する切換弁制御手段と、
をさらに備え、
前記切換弁制御手段は、オイル温度が極低温及び／又は極高温である場合に、前記第２経路に切り換えるように前記切換弁の作動を制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの給油装置。
【請求項３】
前記開閉弁制御手段は、オイル温度が高くなるにつれて前記開閉弁の開閉周期における開時の割合を大きくするように前記開閉弁の作動を制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの給油装置。
【請求項４】
前記開閉弁制御手段は、クランク角度が上死点を含む所定範囲にある場合に前記開閉弁を開くように前記開閉弁の作動を制御する、
ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載のエンジンの給油装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−２３６７５４（Ｐ２０１１−２３６７５４Ａ）
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０６８５９（Ｐ２０１０−１０６８５９）
【出願日】平成２２年５月７日（２０１０．５．７）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月７日（２０１０．５．７）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
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