説明

車両用エンジンの潤滑油供給装置

【課題】アイドリングストップ動作により停車した場合に、エンジンに潤滑不足を生じさせることのない車両用エンジンの潤滑油供給装置を提供すること。
【解決手段】潤滑油の温度により、オイルクーラー42への潤滑油の流入を切り換える油温切換弁40を、車両に対して減速要求がなされた場合に迂回させるバイパス切換弁38を設ける。これにより、減速要求に続いてアイドリングストップが実施されたときには、潤滑油がオイルクーラー42に流入される。したがってアイドリングストップにより車両が停車される以前にエンジンオイル25の温度が低下し、付着性が向上させ、油膜切れを防止できる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、アイドリングストップ機構を備えた車両における、車両用エンジンの潤滑油供給装置に関する。
【背景技術】
【0002】
一般にエンジンオイル(潤滑油)は、所定温度を超えると粘性が低下し、軸受部など摺動部において油膜切れを発生させるおそれがある。そこで高負荷で長時間走行するような貨物用車両など、エンジンオイルの温度が高くなりがちな車両ではオイルクーラーを備え、エンジンオイルを冷却して、エンジンオイルの温度を所定温度に保持していた。
【0003】
一方エンジンオイルは、油温が高い方が粘性抵抗が小さくなり、車両の燃費を向上させる上では好ましいことが知られている。そこでエンジンオイルの温度が低く、また走行負荷が小さい場合などではオイルクーラーを通さないこととし、更にオイルクーラーへエンジンオイルを送る切換弁の切り換え温度を高く設定し、エンジン内でのエンジンオイルをできるだけ高い温度に保持するようにしていた。
【0004】
また近年燃費向上のため、交通信号機の赤信号などで車両が停止したときエンジン(内燃機関)の作動を停止させる、いわゆるアイドリングストップ機構と呼ばれる機構が車両に設けられてきている。アイドリングストップ機構は、赤信号などで車両が停止するとエンジンの作動を停止させ、交通信号機が切り換わって、運転者が車両を発進させようとする動作を検出すると、それに基づいてエンジンを始動させ、その間の燃料消費を削減させる機構である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2001−82120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、高い温度に保持されたエンジンオイルは、粘性が低く付着性も低下していることから、軸受部などに供給されても、軸受部から短時間で流れ落ちてしまうことがある。そして、車両のアイドリングストップ機構が作動してエンジンが作動を停止すると、エンジンにより駆動されるオイルポンプの作動も停止する。すると、エンジン内へのエンジンオイルの供給が停止され、粘性が低いエンジンオイルが軸受部などから流下し、軸受部などにおけるオイルの付着量が減少してしまうことが考えられる。
【0007】
このような状態でアイドリングストップ機構によりエンジン始動が繰り替えされると、エンジンオイルが流下した状態の軸受部などの摺動部分に油膜切れを原因とする磨耗が発生するおそれもあった。
【0008】
本発明は上記課題を解決し、エンジンオイルを基本的に高い温度に保持する車両において、アイドリングストップ機構により、エンジンの始動が頻繁に繰り返されても、潤滑油の油膜切れや摺動部に磨耗などを生じさせることのない車両用エンジンの潤滑油供給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】
【0009】
本発明は、アイドリングストップ機構を備えた車両における、車両における、車両用エンジンの潤滑油供給装置を次のように構成した。
【0010】
車両は、走行中に交通信号機の赤信号で停止した場合など、所定の条件を満たして停止した場合、エンジンの作動を停止させ、また交通信号機が切り換わるなど、車両を発進させようとする運転者の動作を検出するとエンジンを始動させるアイドリングストップ機構を備えている。
【0011】
車両用エンジンの潤滑油供給装置は、オイルクーラーを備え、オイルクーラーの上流に設けられた油温切換弁により、エンジンオイルの温度が所定値に達すると油路をバイパス路からオイルクーラーへ切り換え、基本的に油温を高く保持しつつ、エンジンオイルをオイルクーラーに通して適宜冷却させる。
【0012】
更に車両用エンジンの潤滑油供給装置は、油温切換弁をバイパスさせ、オイルクーラーに油路を連結させるバイパス切換弁を備え、車両に対して減速要求、例えばフットブレーキや補助制動装置の作動が行われたときバイパス切換弁を作動させ、油温切換弁の作動にかかわらず、エンジンオイルをオイルクーラーに送るように構成した。
【発明の効果】
【0013】
本発明にかかる車両用エンジンの潤滑油供給装置によれば、油温切換弁によりオイルクーラーへのエンジンオイルの流通を制御することにより、エンジンオイルの温度を高く保持し、エンジンオイルによる抵抗を低減できる。またエンジンオイルの温度が所定値を超えたときエンジンオイルをオイルクーラーに送り込むことにより、エンジンオイルの過熱を防止できる。
【0014】
更に車両に対して減速要求が行われたとき、油温切換弁の作動にかかわらずバイパス切換弁が作動し、エンジンオイルをオイルクーラーに送り込むので、エンジンオイルの温度が低下され、付着性が向上し、その後アイドリングストップが実施された場合においても軸受部などにおけるエンジンオイルの油膜切れを防止し、油膜切れを原因とする摺動部分などの磨耗を防止できる。また、エンジンオイルの粘性が低下することによるエンジンブレーキの制動力の増加が見込まれる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の一実施形態にかかる車両用エンジンの潤滑油供給装置を備えたエンジンを示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
本発明にかかる、車両用エンジンの潤滑油供給装置の一実施形態について説明する。
図1に、車両用エンジンの潤滑油供給装置10を備えたエンジン12を示す。
【0017】
エンジン12は、ピストンシリンダ機構14と、シリンダヘッド16と、潤滑油供給装置10と、エンジン制御装置(ECU:エンジンコントロールユニット)18などを備えて構成されている。ピストンシリンダ機構14は、シリンダ20と、コネクティングロッド21と、クランク軸22と、オイルパン23などから構成されている。シリンダヘッド16は、吸気通路24と排気通路26と燃料噴射弁28などとを有している。オイルパン23には、実線で油面を示すようにエンジンオイル25が貯留されている。
【0018】
潤滑油供給装置10は、オイルストレーナ30と、オイルポンプ32と、オイルフィルタ34と、安全弁36と、バイパス切換弁38と、油温切換弁40と、オイルクーラー42などから構成されている。
【0019】
オイルストレーナ30は、例えば金網状の濾材を有し、エンジン12のオイルパン23に臨ませて設けられている。オイルポンプ32は、入力軸がクランク軸22に連結し、クランク軸22により駆動され、オイルパン23からエンジンオイル25を吸引する。オイルストレーナ30は、オイルパン23から吸引されたエンジンオイル25を濾過する。またオイルフィルタ34は、例えば濾紙式でありエンジンオイル25を濾過する。
【0020】
安全弁36は、3ポート2位置切換弁で、ばね37で常時一方に付勢され、パイロット圧が所定値を超えると、ばね37のばね力に抗して油路が第1状態から第2状態に切り換えられる。安全弁36は、図1に示す第1状態では、オイルポンプ32からの油路を、実線矢印aで示すようにバイパス切換弁38、油温切換弁40を介して油路70に連通させる。
【0021】
そして安全弁36は、油圧により第2状態に切り換わると、点線矢印bで示すようにオイルポンプ32からのエンジンオイル25を、バイパス切換弁38および油温切換弁40を通すことなく直接油路70に流入させる。油路70は、クランク軸22やシリンダヘッド16のカム軸などに通じ、エンジンオイル25を各部に圧送させた後エンジンオイル25がオイルパン23に戻るようにピストンシリンダ機構14の内部に形成された油路である。また油路70の上流側には、エンジンオイル25の温度を検出する温度センサ68が設けられており、信号線72によりエンジン制御装置18に接続されている。
【0022】
バイパス切換弁38は、3ポート2位置切換弁で、ソレノイド56の駆動により切り換えられる。ソレノイド56は、信号線58でエンジン制御装置18に接続し、エンジン制御装置18からの作動信号で駆動される。
【0023】
バイパス切換弁38は、ソレノイド56で切り換えられた第2状態では、一点鎖線矢印cで示すように、オイルポンプ32からのエンジンオイル25を、油温切換弁40を通すことなくオイルクーラー42を通して油路70に流入させる。
【0024】
油温切換弁40は、3ポート2位置切換弁で、ソレノイド64の駆動により切り換えられる。ソレノイド64は、信号線60でエンジン制御装置18に接続し、エンジン制御装置18からの作動信号で駆動される。ソレノイド64が作動して切り換えられた第2状態の油温切換弁40は、二点鎖線矢印dで示すように、オイルポンプ32からのエンジンオイル25を、逆止弁66を介してオイルクーラー42を通し、その後油路70に流入させる。
【0025】
エンジン制御装置18は、温度センサ68が検出したエンジンオイル25の温度が設定温度に達したと判断すると、ソレノイド64に作動信号を送出する。そして、エンジンオイル25の温度が設定温度から所定温度低下したと判断すると、エンジン制御装置18は作動信号を解除し、ソレノイド64を復帰させる。油温切換弁40を切り換える設定温度は、エンジン12内でエンジンオイル25が高温な状態を保持するように設定されている
オイルクーラー42は、ラジエータ液による水冷式で、通過するエンジンオイル25をラジエータ液との熱交換で冷却する。尚オイルクーラー42は、外気によりエンジンオイル25を冷却する空冷式でもよい。逆止弁66は、油温切換弁40とオイルクーラー42の間に設けられ、油温切換弁40からオイルクーラー42側へはエンジンオイル25を流し、その逆の方向に対しては流路を閉じる。
【0026】
次に、エンジン制御装置18が備えるアイドリングストップ制御について説明する。
【0027】
エンジン制御装置18は、図1に示すようにクラッチペダル踏込み検出センサ74と、アクセルペダル踏込み検出センサ76と、ブレーキペダル踏込み検出センサ78と、ギヤポジショニングセンサ80と、車速センサ82が接続している。またエンジン制御装置18は、エンジン12を、アイドリングストップ動作によりその作動を停止させるアイドリングストップ(ISS)停止機構と、エンジン12を始動させるスターティングモータ(いずれも図示せず。)に接続している。
【0028】
またエンジン制御装置18は、アイドリングストップ制御を実行させるために次の(1)から(4)の各手段を具えている。
【0029】
(1)アイドリングストップ制御を行う場合に、運転者が操作するアイドリングストップ選択スイッチを確認するアイドリングストップ作動確認手段。
【0030】
(2)クラッチペダル踏込み検出センサ74からのクラッチペダルの踏込み検出結果と、アクセルペダル踏込み検出センサ76からのアクセルペダルの踏込み量を検出した結果と、ブレーキペダル踏込み検出センサ78からのブレーキペダルの踏込み量を検出した結果などから、車両が交通信号機の赤信号で停止するのか否かを判定する赤信号停車判定手段。
【0031】
(3)赤信号停車判定手段が、車両が赤信号で停車すると判定し、かつ車両が停止したことを確認したならエンジンを停止させるISSエンジン停止手段。
【0032】
(4)ギヤポジショニングセンサ80から変速ギヤがニュートラルに設定されている旨の信号を受け、ブレーキペダル踏込み検出センサ78からブレーキペダルの踏込みが解除されたことを検出すると、エンジン12を始動させるISSエンジン始動手段。
【0033】
エンジン制御装置18が、アイドリングストップ動作を実施するか否かは、例えば次のようにして決定する。クラッチペダル踏込み検出センサ74からの信号でクラッチが接続されている。アクセルペダル踏込み検出センサ76からの信号でアクセルペダルが戻されている。ブレーキペダル踏込み検出センサ78からの信号でブレーキペダルが踏まれている、あるいは、補助ブレーキが動作されている。これらのことが実行されていることが確認されたら、車両が交通信号機の赤信号により停止すると判断し、アイドリングストップ動作の実施を決定する。補助ブレーキ動作としては、例えば、エキゾーストシャッタ、Jakeブレーキ(圧縮開放ブレーキ)、リターダー、シフトダウンリターダーなどである。尚、アイドリングストップ動作は、これに限るものではない。
【0034】
更にエンジン制御手段18は、車両に減速要求があった旨の信号が送られてくると、バイパス切換弁38に作動信号を送り、バイパス切換弁38のソレノイド56を作動させるエンジンオイル冷却手段を備えている。車両の減速要求は、ブレーキペダル踏込み検出センサ78からブレーキペダルが踏まれたこと、および補助ブレーキが作動したことをもって減速要求があったと判断する。
【0035】
次に、潤滑油供給装置10の作動について説明する。
【0036】
エンジン12が始動すると、オイルポンプ32が駆動され、エンジンオイル25がオイルパン23からオイルストレーナ30を通して吸引される。エンジンオイル25は、オイルフィルタ34を通り安全弁36に送られる。安全弁36は、ばね力で一方向に付勢されており、エンジンオイル25の圧力が閾値以下であれば、エンジンオイル25は、実線矢印aに示す経路に従い、バイパス切換弁38、油温切換弁40を通って油路70に送られる。
【0037】
一方、エンジンオイル25の圧力が閾値を越えると、安全弁36が作動し、エンジンオイル25は点線矢印bに従って直接油路70に送られる。
【0038】
また、温度センサ68の検出結果により、エンジンオイル25の温度が閾値を越えていると判断された場合は、油温切換弁40が作動信号により作動し、エンジンオイル25を矢印dに示すようにオイルクーラー42に送り、エンジンオイル25が冷却される。オイルクーラー42で冷却されたエンジンオイル25は、油路70に送られ、エンジン12内を潤滑する。
【0039】
更にエンジン制御手段18が、ブレーキペダル踏込み検出センサ78からの信号により、ブレーキペダルが踏まれるなど、減速要求が行われたと判断すると、エンジンオイル冷却手段が、バイパス切換弁38に作動信号を送り、バイパス切換弁38のソレノイド56を作動させる。
【0040】
するとバイパス切換弁38は、作動信号に従い作動し、安全弁36からのエンジンオイル25を矢印cに示すように油温切換弁40を迂回させてオイルクーラー42に送り、エンジンオイル25の温度にかかわりなくオイルクーラー42で冷却されたエンジンオイル25を油路70に送り出す。オイルクーラー42に送られたエンジンオイル25は冷却され、油路70からエンジン12内に送り出される。
【0041】
したがって、ブレーキペダルが踏まれるなど減速要求が行われた後に、エンジン制御装置18がアイドリングストップ動作が実施されるときには、エンジンオイル25はオイルクーラー42により冷却されてエンジン12内に送り出される。これにより通常は、燃費を向上させるなどのためにエンジンオイル25を高い温度に保持している車両であっても、アイドリングストップ動作が実施される場合においては、エンジンオイル25の温度がオイルクーラー42により低下され、エンジンオイル25の付着性を向上させ、エンジンオイル25の油膜切れなどを効果的に防止することができる。
【0042】
そして、例えばブレーキペダル踏込み検出センサ78からの信号でブレーキペダルの踏み込みが解除されたことが確認されたなら、運転者が車両の発進を希望していると判断し、アイドリングストップを解除して、ISSエンジン始動手段が、スタータモータを駆動させエンジン12を始動させる。その際エンジンオイル25は、オイルクーラー42により温度が低下していることから、軸受などに付着しており、油膜切れなどを原因とする磨耗の発生を確実に防止できる。
【0043】
エンジン12が始動されたら、バイパス切換弁38のソレノイド56への通電を停止させ、バイパス切換弁38を復帰させる。これにより、エンジンオイル25は油温切換弁40によりオイルクーラー42への切り換えがなされ、高温な状態を保持しつつ、過熱状態が防止される。
【0044】
尚、上記例ではブレーキペダルが踏まれ、これにより減速要求が行われたと判断するとバイパス切換弁38を作動させることとしたが、本発明では、ブレーキペダルに限らず、車両に対して減速動作がなされれば、他の減速操作によりバイパス切換弁38を作動させるようにしてもよい。更に、アクセルペダルの戻し動作等を検出して、バイパス切換弁38を作動させるようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0045】
本発明は、アイドリングストップ制御を行う車両の潤滑油供給装置に用いられる。
【符号の説明】
【0046】
10…潤滑油供給装置 12…エンジン 18…エンジン制御装置 23…オイルパン 25…エンジンオイル 30…オイルストレーナ 32…オイルポンプ 34…オイルフィルタ 36…安全弁 38…バイパス切換弁 40…油温切換弁 42…オイルクーラー 66…逆止弁 68…温度センサ 70…油路 74…クラッチペダル踏込み検出センサ 76…アクセルペダル踏込み検出センサ 78…ブレーキペダル踏込み検出センサ 80…ギヤポジショニングセンサ 82…車速センサ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両のエンジン内部に潤滑油を供給する車両用エンジンの潤滑油供給装置であり、
前記潤滑油を冷却するオイルクーラーと、
前記オイルクーラーを通して前記エンジン内部に通じる油路と該オイルクーラーを迂回して前記エンジン内部に通ずる油路とを、前記潤滑油の温度に応じて切り替える油温切換弁とを備え、
更に前記車両に対して減速要求がなされたとき、前記油温切換弁を迂回し、前記潤滑油を前記オイルクーラーに送るバイパス切換弁を備えたことを特徴とする車両用エンジンの潤滑油供給装置。
【請求項2】
車両のエンジン内部に潤滑油を供給する車両用エンジンの潤滑油供給装置であり、
前記エンジンに駆動され、前記潤滑油を前記エンジン内部に送り出すオイルポンプと、
前記オイルポンプと前記エンジン内部との間に設けられ、該潤滑油を冷却するオイルクーラーと、
前記オイルポンプと前記オイルクーラーとの間に設けられ、前記潤滑油の温度に基づき、該潤滑油の前記オイルクーラーと前記エンジンへの直接の流入とを切り換える油温切換弁と、
前記油温切換弁と前記オイルポンプとの間に設けられ、前記車両に対して減速要求がなされたとき、前記油温切換弁への前記潤滑油の流入を迂回させ、前記潤滑油を前記オイルクーラーに送るバイパス切換弁と、を備えて構成したことを特徴とする車両用エンジンの潤滑油供給装置。
【請求項3】
前記油温切換弁と前記オイルポンプとの間に、前記潤滑油の圧力に基づき、該潤滑油の前記油温切換弁と前記エンジンへの直接の流入とを切り換える安全弁を設けたことを特徴とする請求項2に記載の車両用エンジンの潤滑油供給装置。

【図1】
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【公開番号】特開2012−132351(P2012−132351A)
【公開日】平成24年7月12日(2012.7.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−284458(P2010−284458)
【出願日】平成22年12月21日(2010.12.21)
【出願人】(303002158)三菱ふそうトラック・バス株式会社 (1,037)
【Fターム(参考)】