CN106661975B - 发动机的机油供应装置 - Google Patents

发动机的机油供应装置 Download PDF

Info

Publication number
CN106661975B
CN106661975B CN201580001936.9A CN201580001936A CN106661975B CN 106661975 B CN106661975 B CN 106661975B CN 201580001936 A CN201580001936 A CN 201580001936A CN 106661975 B CN106661975 B CN 106661975B
Authority
CN
China
Prior art keywords
hydraulic
oil
engine
machine oil
machine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201580001936.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106661975A (zh
Inventor
小口智弘
本田绚大
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Publication of CN106661975A publication Critical patent/CN106661975A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106661975B publication Critical patent/CN106661975B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00Pressure lubrication
    • F01M1/16Controlling lubricant pressure or quantity
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00Pressure lubrication
    • F01M1/02Pressure lubrication using lubricating pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00Pressure lubrication
    • F01M1/08Lubricating systems characterised by the provision therein of lubricant jetting means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M11/00Component parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M9/00
    • F01M11/02Arrangements of lubricant conduits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M5/00Heating, cooling, or controlling temperature of lubricant; Lubrication means facilitating engine starting
    • F01M5/002Cooling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16NLUBRICATING
    • F16N2280/00Valves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

一种发动机的机油供应装置,包括:油泵,能够控制排出量;供油道,将机油供应给发动机的液压工作部;机油冷却器,设置于所述供油道,冷却从油泵排出的机油;控制装置,将所述液压工作部的要求液压且是与所述发动机的运转状态对应的要求液压设定为目标液压,以所述供油道内的液压成为所述目标液压的方式来控制所述油泵的排出量。而且,在所述发动机处于所述机油成为指定的高油温状态的运转状态下,所述控制装置控制所述油泵,以使超过与对应于所述发动机的运转状态的所述液压工作部的要求液压对应的排出量的量的机油排出。

Description

发动机的机油供应装置
技术领域
本发明涉及向汽车等的发动机的各部位供应机油的发动机的机油供应装置。
背景技术
自以往,已知有机油供应装置,其通过油泵将发动机机油(以下简称为机油)供应到发动机的各部位,以用作发动机的轴承部及滑动部的润滑、以及活塞的冷却或用作以液压来工作的装置的驱动。例如,专利文献1公开了一种在发动机的高负荷高速运转时从喷射嘴喷射机油到活塞来抑制活塞及气缸的温度上升的机油供应装置。该机油供应装置包括可变容量型油泵,在发动机的高负荷高速运转时,基于开闭阀的控制而从喷射嘴喷射机油,另一方面,与此同步地增大油泵的排出量。即,在进行从喷射嘴的机油喷射时,增大机油的排出量以维持供油道内整体的液压平衡,从而抑制润滑用机油等用于其他目的的机油不足的情况。
机油与发动机的燃料经济特性之间有着密切的关系,使用粘度低的机油时在提高燃料经济性方面有利。这是因为,众所周知,粘度低的机油在降低发动机各部位的滑动阻力方面有利。
然而,在粘度比较低的机油中,有不少的机油是上限使用温度也比较低的机油,若使用了这样的机油的发动机长期地高速高负荷运转,则有可能会因温度上升(过热)而产生的机油劣化而导致滑动部烧伤等问题。通常,由于机油的选定会基于用户的爱好来进行,因此,希望能够在发动机中避免上述那样的问题发生,但上述的以往的机油供应装置中并没有看到这样的对策。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利公开公报特开2013-142297号
发明内容
本发明的目的在于以合理的结构来抑制机油的温度上升。
本发明是发动机的机油供应装置,其包括:油泵,能够控制排出量;供油道,将从所述油泵排出的机油供应给发动机的液压工作部;机油冷却器,设置于所述供油道,冷却从油泵排出的机油;控制装置,将所述液压工作部的要求液压且是与所述发动机的运转状态对应的要求液压设定为目标液压,以所述供油道内的液压成为所述目标液压的方式来控制所述油泵的排出量;其中,在所述发动机处于所述机油成为指定的高油温状态的运转状态下,所述控制装置控制所述油泵,以使超过与对应于所述发动机的运转状态的所述液压工作部的要求液压对应的排出量的量的机油排出,所述液压工作部被定义为第一液压工作部时,所述供油道包含将从所述油泵排出的机油供应给所述第一液压工作部的上游侧油道、以及与该上游侧油道相连并且将机油供应给要求液压比所述第一液压工作部低的第二液压工作部的下游侧油道,所述下游侧油道中具备检测该下游侧油道的液压的液压传感器和能够调整该下游侧油道的液压的液压调整装置,在使所述油泵排出超过与所述目标液压对应的排出量的量的机油时,所述控制装置控制所述液压调整装置,以便根据所述第一液压工作部的要求液压来调整下游侧油道的液压。
附图说明
图1是表示应用了本发明所涉及的机油供应装置的多缸发动机的简略结构的剖视图(第一实施方式)。
图2是表示带气门停止机构液压间隙调节器的结构及工作状态的剖视图,其中,(a)表示支点机构主体的锁止状态;(b)表示支点机构主体的非锁止状态;(c)表示支点机构主体从(c)的状态被压下后的状态。
图3中,(a)是表示可变气门正时机构的简略结构的剖视图;(b)是表示进气门和排气门的气门特性(相位与升程量的关系)的图形。
图4是表示机油供应装置的简略结构的图(第一实施方式)。
图5是表示可变容量型油泵的特性的图。
图6中,(a)是表示发动机的减缸运转区域、发动机负荷、发动机转速之间的关系的图;(b)是表示发动机的减缸运转区域与水温的关系的图。
图7是关于液压工作装置的要求液压的说明图,其中,(a)是低负荷时的说明图;(b)是高负荷时的说明图。
图8是关于液压工作装置的要求液压的说明图,其中,(a)是低负荷时且油温为基准上限值以上时的说明图;(b)是高负荷时且油温为基准上限值以上时的说明图。
图9是表示与发动机的运转状态对应的临时的目标液压的液压控制图谱,其中,(a)是冷机时的液压控制图谱;(b)是热机时的液压控制图谱。
图10是表示与发动机的运转状态对应的临时的目标液压的液压控制图谱,其中,(a)是高温时且油温小于基准上限值时的说明图;(b)是高温时且油温为基准上限值以上时的说明图。
图11是表示控制器进行的油泵的排出量控制的结构的方块图。
图12是表示应用了本发明所涉及的机油供应装置的多缸发动机的简略结构的剖视图(第二实施方式)。
图13是表示机油供应装置的简略结构的图(第二实施方式)。
图14是控制喷油器的油喷射量的控制图谱。
具体实施方式
以下,根据附图详细说明本发明的第一实施方式。
〈发动机的结构〉
图1表示应用了本发明所涉及的机油供应装置的多缸发动机2(以下简称为发动机2)。该发动机2是第一至第四气缸沿着与图1的纸面垂直的方向直列地依次设置的直列四缸汽油发动机,被搭载于汽车等车辆。
发动机2包含上下连结的凸轮盖3、气缸盖4、气缸体5、曲轴箱(未图示)以及油底壳6(参照4图)。气缸体5中形成有四个气缸孔7,在各气缸孔7内分别收容有可滑动的活塞8。通过这些的活塞8、气缸孔7及气缸盖4而在每一气缸形成燃烧室11。此外,各活塞8经由连杆10而连结于被所述曲轴箱转动自如地支撑的曲轴9。
气缸盖4中,设置有向燃烧室11开口的进气道12及排气道13,分别开闭进气道12及排气道13的进气门14及排气门15被装配于各气道12、13。
进气门14及排气门15分别被各复位弹簧16、17施加一个向关闭各气道12、13的方向(图1的上方)的作用力,并且被设置在凸轮轴18、19的外周的凸轮部18a、19a下压,从而打开各气道12、13。详细而言,随着凸轮轴18、19的转动,所述凸轮部18a、19a将设置在摇臂20、21的大致中央部的凸轮从动件20a、21a压下,由此,摇臂20、21以设置在其一端侧的后述HLA24、25的支点机构的顶部为支点而摆动。随着该摆动,摇臂20、21的另一端部克服所述复位弹簧16、17的作用力而将进气门14及排气门15压下。由此,各气道12、13被打开。此外,该发动机2中组装有后述的可变气门正时机构32、33,根据发动机2的运转状态,来变更进排气门14、15的开闭时期。关于该可变气门正时机构32、33,将在后面说明。
所述发动机2的第一至第四气缸中,针对中央部的第二、第三气缸,设置有液压间隙调节器(Hydraulic Lash Adjuster)24(参照图4),以作为成为各摇臂20、21的支点和支点机构。该液压间隙调节器24(以下称为HLA24)基于液压而自动地将气门间隙调整为零。
另一方面,第一至第四气缸中,针对位于气缸排列方向两端的第一、第四气缸,设置有带气门停止机构液压间隙调节器25(以下称作带气门停止机构HLA25,或简称为HLA25),以作为成为摇臂20、21的支点和支点机构。该带气门停止机构HLA25是与HLA24同样地自动地将气门间隙调整为零的机构,不过,除此功能之外,还具有以下的功能:使所述进气门14及排气门15在允许其工作的状态和停止其工作的状态之间切换。由此,在该发动机2中,能够使运转状态在全缸运转和减缸运转之间切换,该全缸运转是使全气缸的进排气门14、15工作(开闭动作)的运转,减缸运转是使全气缸中的第一、第四气缸的进排气门14、15的工作停止(停止开闭动作)而仅使第二、第三气缸的进排气门14、15工作的运转。
气缸盖4中,在与第一、第四气缸对应的进气侧及排气侧的部分设置有让所述带气门停止机构HLA25的下端部插入并安装的安装孔26、27。此外,气缸盖4中,在与第二、第三气缸对应的进气侧及排气侧的部分同样地设置有让所述HLA24的下端部插入并安装的安装孔26、27。而且,在气缸盖4中形成有:在第一至第四气缸的范围沿着气缸排列方向延伸,并且与进气侧及排气侧的HLA24、25的安装孔26、27分别连通的两个油道63、64;在与第一、第四气缸对应的位置沿着气缸排列方向延伸,并且与进气侧及排气侧的带气门停止机构HLA25的安装孔26、27分别连通的两个油道61、62。
这些油道61、62、63、64中,油道63、64是用于对安装在安装孔26、27的HLA24、以及带气门停止机构HLA25的后述支点机构主体25a供应机油(工作油)的油道,HLA24及带气门停止机构HLA25的支点机构主体25a通过其液压(工作压)而自动地将气门间隙调整为零。另一方面,油道61、62是对安装在安装孔26、27的带气门停止机构HLA25的后述气门停止机构25b(如图2所示)供应机油的油道。有关这些油道61、62、63、64的详细情况,在后面叙述。
所述气缸体5中,在气缸孔7的排气侧的侧壁内设有沿着气缸排列方向延伸的主油道54。在该主油道54的下侧近傍的位置且与各活塞8对应的位置,设有与主油道54连通的活塞冷却用的喷油器28。喷油器28具有位于活塞8的下侧的喷淋嘴28a,以从该喷淋嘴28a向活塞8的内面喷射机油(冷却用油)的方式构成。
此外,在各凸轮轴18、19的上方设有机油供应部29、30。这些机油供应部29、30具有油嘴29a、30a,机油(润滑用油)从这些油嘴29a、30a滴落到位于其下方的凸轮轴18、19的凸轮部18a、19a或摇臂20、21与凸轮从动件20a、21a的接触部。
〈带气门停止机构HLA25的结构〉
其次,参照图2说明带气门停止机构HLA25的气门停止机构25b。该气门停止机构25b如上所述通过使所述进气门14及排气门15在允许其工作的状态和使其工作停止的状态之间切换,从而使发动机2的运转状态在使全气缸的进排气门14、15工作(开闭动作)的全缸运转状态和使第一、第四气缸的进排气门14、15的工作停止(停止开闭动作)而仅使第二、第三气缸的进排气门14、15工作的减缸运转状态之间切换。换言之,在发动机2被进行全缸运转控制时,气门停止机构25b被停止,由此,包含第一、第四气缸的全气缸的进排气门14、15的开闭动作被进行,另一方面,在发动机2被进行减缸运转控制时,气门停止机构25b基于液压而工作,由此,全气缸中的第一、第四气缸的进排气门14、15的开闭动作被停止。
本实施方式中,如上所述,气门停止机构25b设置于带气门停止机构HLA25。即,带气门停止机构HLA25包括支点机构主体25a和气门停止机构25b。支点机构主体25a具有实际上与通过液压自动地将气门间隙调整为零的所述HLA24同样的结构。
如图2(a)所示,气门停止机构25b包括:有底的外筒251,收纳有沿轴向滑动自如的支点机构主体25a;一对锁销252,以能够分别相对于两个彼此相向地设置在该外筒251的周侧壁上的贯通孔251a进出的方式设置;锁止弹簧253,对所述一对锁销252施加一个向径向外侧的作用力;空动弹簧254,设置在外筒251的内底部与支点机构主体25a的底部之间,对支点机构主体25a施加一个向上方的作用力。所述一对锁销252能够在离开距离位置和接近位置之间位移,所述离开距离位置是所述一对锁销252以远端从外筒251突出在外侧的状态分别插入在所述贯通孔251a中的位置,所述接近位置是所述一对锁销252从这些贯通孔251a退至外筒251的内侧的位置。而且,在支点机构主体25a从外筒251向上方突出的状态下,并且该一对锁销252基于锁止弹簧253的作用力而设置在所述离开距离位置时,支点机构主体25a的上下移动被限制(称作支点机构主体25a的锁止状态)。另一方面,基于经由所述油道61、62供应的液压,一对锁销252克服所述锁止弹簧253的弹力而设置在所述接近位置时,该锁销252与支点机构主体25a一起能够在外筒251内上下移动(称作支点机构主体25a的锁止解除状态)。
即,如图2(a)所示,在支点机构主体25a的锁止状态下,从外筒251中突出的支点机构主体25a的顶部成为摇臂20、21的摆动的支点。因此,基于凸轮轴18、19的转动而凸轮部18a、19a将凸轮从动件20a、21a压下时,进排气门14、15克服复位弹簧16、17的作用力而被压下,从而各气道12、13开放。因此,对于第一、第四气缸而言,支点机构主体25a处于锁止状态,从而能够进行发动机2的全缸运转。
另一方面,如图2(b)所示,基于液压而所述一对锁销252的外侧端面被按压时,两锁销252克服锁止弹簧253的弹力互相接近,从贯通孔251a退至外筒251的内侧,由此,位于锁销252的上方的支点机构主体25a能够进行上下方向(轴向)的移动。即,支点机构主体25a处于锁止解除状态。
基于支点机构主体25a如此地被设为锁止解除状态,进排气门14、15的开闭动作被停止。即,所述空动弹簧254的作用力被设定为小于复位弹簧16、17对所述进排气门14、15施加的作用力。因此,在支点机构主体25a的锁止解除状态下,凸轮从动件20a、21a被凸轮部18a、19a压下时,进排气门14、15的顶部成为摇臂20、21的摆动的支点,如图2(c)所示,支点机构主体25a克服空动弹簧254的作用力而被压下。由此,进排气门14、15被保持在关闭状态。因此,对于第一,第四气缸而言,支点机构主体25a处于锁止解除状态,从而能够进行发动机2的减缸运转。
〈可变气门正时机构32、33的结构〉
发动机2中组装有在其全气缸中变更进气门14的气门特性的可变气门正时机构32(以下称作VVT32)和变更排气门15的气门特性的可变气门正时机构33(以下称作VVT33)。
图3(a)是表示VVT32、33的简略结构的剖视图,该图中,对于排气门15的VVT33的结构要素以括号的参照符号来表示。
如图3(a)所示,VVT32(33)具有呈大致圆环状的壳体321(331)、收容在该壳体321(331)内部的转子322(332)。壳体321(331)与凸轮轴带轮323(333)能够一体转动地连结,凸轮轴带轮323(333)与曲轴9同步转动,转子322(332)与开闭进气门14(排气门15)的凸轮轴18(19)能够一体转动地连结。在壳体321(331)的内部形成有多个延迟角液压室325(335)和提前角液压室326(336),该延迟角液压室325(335)和提前角液压室326(336)由壳体321(331)的内周面和设置在转子322(332)上的叶片324(334)划分而成。供应机油的后述的油泵36(参照图4)经由第一方向切换阀34(35)(参照图4)而与所述延迟角液压室325(335)以及提前角液压室326(336)连接。基于这些第一方向切换阀34(35)的控制,机油被导入到延迟角液压室325(335)时,基于液压的作用,凸轮轴18(19)向与其转动方向(图3(a)的箭头的方向)相反的方向转动,由此,进气门14(排气门15)的打开时期延迟。另一方面,机油被导入到提前角液压室326(336)时,基于液压的作用,凸轮轴18(19)向其转动方向转动,因此,进气门14(排气门15)的打开时期提早。
图3(b)表示进气门14及排气门15的气门打开相位,从该图可知,基于VVT32(及或VVT33),而使进气门14的气门打开相位向提前角方向(参照图3(b)的箭头)变更(及或使排气门15的气门打开相位向延迟角方向变更)时,排气门15的打开期间和进气门14的打开期间(参照点划线)重叠。基于这样使进气门14及排气门15的打开期间重叠,能够增加发动机燃烧时的内部EGR量,降低泵气损失,从而能够提高燃料经济性能。此外,由于还能够抑制燃烧温度,因此,能够抑制NOx的发生,实现排气净化。另一方面,基于VVT32(及或VVT33),而使进气门14的气门打开相位向延迟角方向变更(及或使排气门15的气门打开相位向提前角方向变更)时,进气门14的打开期间(参照实线)与排气门15的打开期间的气门重叠量减少。因此,在怠速时等般的发动机负荷为指定值以下的低负荷时,能够确保稳定的燃烧性能。本实施方式中,为了在高负荷时尽量加大气门重叠量,在所述低负荷时,也使进气门14及排气门15的打开期间重叠。
〈机油供应装置1的说明〉
其次,参照图4,详细说明用于向发动机2的各液压工作部供应机油(工作油)的机油供应装置1。“液压工作部”是指受到机油的液压作用而工作的装置(即HLA24、25及VVT32、33等),或者是指将机油利用其液压供应给作为润滑用或冷却用的对象物的机油供应部(即喷油器28及机油供应部29、30等)。
如图4所示,机油供应装置1包括:基于曲轴9的转动而被驱动的油泵36;与该油泵36连接,并且将被油泵36升压后的机油引导到发动机2的润滑部及各液压工作部的供油道50。油泵36是被发动机2驱动的附属机件。
所述供油道50包括形成在气缸盖4及气缸体5等中的通道、以及管。供油道50包括:从油泵36延伸至气缸体5内的分支点54a的第一连通道51;从分支点54a在气缸体5内沿气缸排列方向延伸的所述主油道54;从该主油道54上的分支点54b延伸至气缸盖4的第二连通道52;在气缸盖4内的前端部(第一气缸侧的端部)且在进气侧至排气侧的范围沿发动机宽度方向延伸的第三连通道53;从该第三连通道53分支并延伸的后述多个油道。
所述油泵36是周知的可变容量型油泵。油泵36包括:壳体361,由泵体和盖构件构成,所述泵体以一端侧开口的方式形成,并且是在内部具有由圆柱状的空间形成的泵收容室的剖面凵形状,所述盖构件封盖该泵体的一端开口;驱动轴362,被壳体361转动自如地支撑,并且穿通泵收容室的大致中心部,通过曲轴9而被转动驱动;泵要素,由转子363和叶片364构成,所述转子363转动自如地收容在泵收容室内,且中心部结合于驱动轴,所述叶片364进退自如地收容在呈放射状地切除形成于转子363的外周部中的多个切槽内;凸轮环366,以相对于转子363的转动中心能够偏心的方式设置于所述泵要素的外周侧,与转子363及相邻的叶片364一起划分成多个作为工作油室的泵室365;弹簧367,被收容在泵体内,作为施力构件,始终对凸轮环366施加一个使该凸轮环366相对于转子363的转动中心的偏心量向增大的方向的作用力;一对环部件368,滑动自如地设置在转子363的内周侧的两侧部,具有比转子363更小的直径。壳体361包括对内部的泵室365供应机油的吸入口361a和从泵室365排出机油的排出口361b。在壳体361的内部形成有由该壳体361的内周面和凸轮环366的外周面划分而成的压力室369,并且设有向该压力室369开口的导入孔369a。即,油泵36基于机油从导入孔369a被导入到压力室369,并且凸轮环366相对于支点361c摆动,而且转子363相对于凸轮环366偏心,来使排出容量发生变化。
面临油底壳6的机油集滤器39连接于油泵36的吸入口361a。在与油泵36的排出口361b连通的第一连通道51上,从上游侧至下游侧依次设置有机油滤清器37及机油冷却器38,存积在油底壳6内的机油通过油泵36经由机油集滤器39而被抽吸上来之后,被机油滤清器37过滤而且被机油冷却器38冷却,之后被导入到气缸体5内的主油道54。机油冷却器38是通过发动机冷却水与机油之间的热效交换来冷却该机油的热效交换器。
从主油道54上的分支点54c分支并且将机油导入该油泵36的压力室369的油道40连接于油泵36。该油道40中设置有线性电磁阀49,导入所述压力室369中的机油流量根据发动机2的运转状态而由该线性电磁阀49来调整,从而变更油泵36的排出量。此外,油道40的流量控制阀并不限于线性电磁阀49,例如也可以是电磁控制阀。
主油道54连接于所述喷油器28、金属轴承的机油供应部41以及金属轴承的机油供应部42,所述喷油器28是用于将冷却用机油喷射到四个活塞8的里面侧的喷油器,机油供应部41是将曲轴9转动自如地予以支撑的五个主轴颈所设置的金属轴承的机油供应部,机油供应部42是将四个连杆转动自如地连结并且设置于曲轴9的曲柄销的金属轴承的机油供应部。机油始终被供应给该主油道54。
在主油道54上的分支点54c的下游侧连接有对液压式链条张紧器供应机油的机油供应部43和所述油道40。
从第三连通道53的分支点53a分支的油道68经由排气侧第一方向切换阀35而连接于用于变更排气门15的开闭时期的排气侧VVT33的提前角液压室336及延迟角液压室335,通过控制第一方向切换阀35来供应机油。此外,从分支点53a分支的油道64连接于排气侧的凸轮轴19的凸轮轴颈所设置的金属轴承的机油供应部45(参照图4的空心三角△)和HLA24(参照图4的黑三角▲)以及带气门停止机构HLA25(参照图4的空心椭圆)。机油始终被供应给该油道64。而且,从油道64的分支点64a分支的油道66连接于将润滑用机油供应给排气侧的摇臂21的所述机油供应部30。机油也始终被供应给该油道66。
有关进气侧,也与排气侧同样地,从第三连通道53的分支点53c分支的油道67经由进气侧第一方向切换阀34而连接于用于变更进气门14的开闭时期的VVT32的提前角液压室326及延迟角液压室325。此外,从分支点53d分支的油道63连接于进气侧的凸轮轴18的凸轮轴颈所设置的金属轴承的机油供应部44(参照图4的空心三角△)和HLA24(参照图4的黑三角▲)以及带气门停止机构HLA25(图4的空心椭圆)。而且,从油道63的分支点63a分支的油道65连接于将润滑用机油供应给进气侧的摇臂20的所述机油供应部29。
此外,从第三连通道53的分支点53c分支的油道69中设置有将机油的流动方向限制为仅从上游侧流向下游侧这一方向的止回阀48和位于止回阀48与分支点53c之间并且检测供油道50(位于比油道69中的止回阀48更上游侧)中的液压的液压传感器70。
所述油道69在止回阀48的下游侧的分支点69a分支为与带气门停止机构HLA25用的安装孔26、27连通的所述两个油道61、62。油道61经由进气侧的第二方向切换阀46而与进气侧的带气门停止机构HLA25的气门停止机构25b分别连接,油道62经由排气侧的第二方向切换阀47而与排气侧的带气门停止机构HLA25的气门停止机构25b连接。通过控制这些第二方向切换阀46,机油被供应给各气门停止机构25b。
止回阀48被弹簧施加作用力,在第三连通道53中的液压为气门停止机构25b的要求液压以上时开阀,将机油的流动限制为仅从上游侧向下游侧这一方向。此外,该止回阀48在比VVT32、33的要求液压大的液压下开阀。在气门停止机构25b工作时的减缸运转中,若VVT32、33工作,则第三连通道53的液压(以及由液压传感器70测出的液压)有可能下降,不过,基于设置在油道69中的止回阀48,从气门停止机构25b往位于止回阀48上游的第三连通道53的机油的流动被隔断,因此,能够确保位于止回阀48下游侧的气门停止机构25b处的要求液压。不过,本实施方式中,如后所述,在减缸运转中,即使VVT32、33工作,由于根据液压传感器70的检测液压来控制油泵36的机油排出量,以使第三连通道53液压不会下降,因此,也可以弃除止回阀48。
被供应到将曲轴9及凸轮轴18、19转动自如地支撑的金属轴承、以及活塞8、凸轮轴18、19等的润滑用及冷却用的机油在冷却和润滑结束后,通过未图示的泄油路而滴下到油底壳6内,并且通过油泵36而被再回流。
所述发动机2的工作由控制器100控制。控制器100被输入来自检测发动机2的运转状态的各种传感器的检测信息。控制器100例如通过曲柄角传感器71检测曲轴9的转角度,根据该检测信号来测出发动机转速。此外,通过空气流量传感器72检测发动机2吸入的空气量,根据此来测出发动机负荷。而且,通过油温传感器73及所述液压传感器70分别检测所述供油道50中的机油的温度及压力。油温传感器73设置在所述液压路径(本实施方式中为主油道54)。此外,也可以将具有油温传感器和液压传感器的功能的一体式的液压油温传感器设置在主油道54中。而且,通过设置在凸轮轴18、19近傍的凸轮角传感器74来检测凸轮轴18、19的转动相位,根据所测出的凸轮角来测出VVT32、33的工作角。此外,通过水温传感器75来测出冷却发动机2的冷却水的温度(以下称作水温)。
控制器100是以周知的微电脑为基础的控制装置,其包括:信号输入部,输入来自各种传感器(液压传感器70、曲柄角传感器71、空气流量传感器72、油温传感器73、凸轮角传感器74、水温传感器75等)的检测信号;演算部,进行与控制相关的演算处理;信号输出部,对作为控制对象的装置(第一方向切换阀34、35、第二方向切换阀46、47、线性电磁阀49等)输出控制信号;存储部,存储控制上所需的程序及数据(后述的液压控制图谱及占空比图谱等)。
控制器100对线性电磁阀49发送如后所述般设定的占空比的控制信号,通过线性电磁阀49来控制供应到油泵36的压力室369的液压。基于该压力室369的液压来控制凸轮环366的偏心量从而控制泵室365的内部容积的变化量,由此,控制油泵36的流量(排出量)。即,通过所述占空比来控制油泵36的容量。此处,由于泵36被发动机2的曲轴9所驱动,因此,如图5所示,泵36的流量(排出量)与发动机转速成比例。在占空比表示一个周期的时间与对线性电磁阀通电的时间的比例的情况下,如图所示,占空比越大(越高)则供应到泵36的压力室369的液压越增加,因此,与发动机转速对应的泵36的流量的倾斜率便减少。
这样,控制器100通过变更油泵36的容量来控制油泵36的排出量。
其次,参照图6,对发动机2的减缸运转进行说明。
发动机2的减缸运转或全缸运转根据发动机2的运转状态而被切换。即,由发动机转速、发动机负荷及发动机2的水温而把握到的发动机2的运转状态在处于图示的减缸运转区域内时,执行减缸运转。此外,如图所示,在该减缸运转区域的相邻处,设有减缸运转准备区域,在发动机的运转状态处于该减缸运转准备区域内时,作为执行减缸运转的准备,使液压朝着气门停止机构25b的要求液压预先升压。而且,在发动机2的运转状态处于这些的减缸运转区域及减缸运转准备区域之外时,执行全缸运转。
参照图6(a),在以指定的发动机负荷(L0以下)加速并且发动机转速上升的情况下,在发动机转速小于指定转速V1时进行全缸运转,在发动机转速为V1以上且小于V2(>V1)时,进入减缸运转的准备,在发动机转速为V2以上时,进行减缸运转。此外,例如,在以指定的发动机负荷(L0以下)减速并且发动机转速下降的情况下,发动机转速为V4以上时,执行全缸运转,在发动机转速为V3(<V4)以上且小于V4时,进行减缸运转的准备,在发动机转速为V3以下时,进行减缸运转。
此外,参照图6(b),在以指定的发动机转速(V2以上V3以下)、指定的发动机负荷(L0以下)行驶而且发动机2被暖机而水温上升的情况下,在水温小于T0时执行全缸运转,在水温为T0以上且小于T1时,进行减缸运转的准备,在水温为T1以上时进行减缸运转。
以下,说明由控制器100进行的油泵36等的控制。
该机油供应装置1通过一个油泵36对多个液压工作部(HLA24、25、VVT32、33、喷油器28、曲轴9的轴颈等的金属轴承的机油供应部44、45等)供应机油。各液压工作部所需要的要求液压基于发动机2的运转状态而变化。因此,为了获得在发动机2的所有的运转状态下所有的液压工作部所需要的液压,较为合理的是将发动机2的每个运转状态下的各液压工作部的要求液压中最高的要求液压以上的液压设定为与该发动机2的运转状态对应的目标液压。为此,只要以满足所有的液压工作部中要求液压比较高的带气门停止机构HLA25(气门停止机构25b)、喷油器28、曲轴9的轴颈等的金属轴承的机油供应部41、42及VVT32、33的要求液压的方式来设定目标液压便可。如此设定目标液压,要求液压比较低的其他的液压工作部的自身的要求液压必然被满足。
图7表示发动机转速与液压工作部的要求液压之间的关系,其中,(a)主要表示发动机2的低负荷运转时的关系,(b)表示发动机2的高负荷运转时的关系。
参照图7(a),在发动机2的低负荷运转时,要求液压比较高的液压工作部是VVT32、33、曲轴9的轴颈等的金属轴承的机油供应部41、42及带气门停止机构HLA25的气门停止机构25b。这些的液压工作部的要求液压基于发动机2的运转状态而变化。例如,VVT32、33的要求液压(图7中记载为“VVT要求液压”)在发动机转速为V0(<V1)以上时大致一定。金属轴承的机油供应部41、42的要求液压(图7中记载为“轴承要求液压”)随着发动机转速增大而增大。气门停止机构25b的要求液压(图7中记载为“气门停止要求液压”)在指定范围的发动机转速(V2至V3)下为大致一定。而且,若对每一发动机转速的所述要求液压进行大小比较时,在发动机转速低于V0时只有轴承要求液压,在发动机转速为V0至V1的情况下,VVT要求液压最高,在发动机转速为V1至V4的情况下,气门停止要求液压最高,在发动机转速为V4至V6的情况下,VVT要求液压最高,在发动机转速为V6以上的情况下,轴承要求液压最高。因此,需要按照每一发动机转速来将上述的最高要求液压设定为油泵36的目标液压。
另一方面,在发动机2的高负荷运转时,如图7(b)所示,要求液压比较高的液压工作部是VVT32、33、金属轴承的机油供应部41、42及喷油器28。与低负荷运转的情形同样地,这些液压工作部的要求液压基于发动机2的运转状态而变化。例如,VVT要求液压在发动机转速为V0′以上时大致一定,轴承要求液压随着发动机转速增大而增大。此外,喷油器28的要求液压在发动机转速小于V1′时为零,从此之后至某一转速为止随着发动机转速而增高,在该转速以上时为一定。
图8表示发动机2在特定的运转状态时具体而言为由所述油温传感器73所测出的供油道50的油温为预先设定的基准上限温度Tlim以上时的发动机转速与要求液压之间的关系。该图所示的要求液压与VVT32、33等液压工作部的要求液压不同,是主要从机油冷却的观点来求得的要求液压。即,机油长期处于高温状态时,其性状会发生变化(劣化),从而成为导致滑动部烧伤等的原因。为了预防这样的问题而需要冷却机油,不过,此情况下,较为简单且合理的做法是增大油泵36的机油的排出量,增大经由所述机油冷却器38的机油流量。图8表示对于该机油冷却有效的机油流量亦即机油冷却用的要求液压(以下称作机油冷却要求液压,相当于本发明的最大液压)与发动机转速之间的关系。此外,基准上限温度Tlim是机油在该温度下长期被继续使用时有可能使其性状发生变化(劣化)的油温,是通过实验而求得的温度。
如图8(a)所示,在发动机2的低负荷运转时,机油冷却要求液压比发动机2的每个运转状态的VVT要求液压、气门停止要求液压及轴承要求液压的任一要求液压都大。此外,该机油冷却要求液压随着发动机转速的增加而增加,在特定的发动机转速(所述V2至V3间的速度)以上时为大致一定。
另一方面,在发动机2的高负荷运转时,如图8(b)所示,机油冷却要求液压比与发动机2的运转状态对应的VVT要求液压、轴承要求液压及喷油器要求液压的任一要求液压都大,该机油冷却要求液压随着发动机转速的增加而以一定比例增加,在超过、喷油器28的要求液压变为一定的发动机转速(V2′)的指定的发动机转速以上时为大致一定。
这样,机油冷却要求液压比液压工作部的任一要求液压都大。由此,不会对VVT32、33等液压工作部的工作产生障碍,能够增大经由机油冷却器38的流量,促进机油冷却。
此外,本实施方式中,发动机2的低负荷运转时的机油冷却要求液压在指定的发动机转速区域(V1至V2)时与气门停止要求液压大致相一致,发动机2的高负荷运转时的机油冷却要求液压在指定的发动机转速区域(V1′至V2′)时与喷油器28的要求液压大致相一致,不过,关于这些发动机转速区域,也可以使机油冷却要求液压大于其他的要求液压。
本实施方式中,所述控制器100的存储部中存储有液压控制图谱,该液压控制图谱是按照发动机2的每个运转状态,根据VVT32、33、金属轴承的机油供应部41、42及喷油器28的要求液压中最高的要求液压来设定该运转状态的暂定的目标液压的图谱。控制器100根据发动机2的运转状态从所述液压控制图谱读取暂定的目标液压,并且将该所读取的暂定的目标液压和气门停止机构25b的要求液压中较高者的液压设定为目标液压。此外,控制器100的存储部中存储有根据发动机2的每个运转状态的机油冷却要求液压来决定该运转状态的暂定的目标液压的液压控制图谱,控制器100在由所述油温传感器73测出的供油道50的油温为预先设定的基准上限温度Tlim以上时,从所述液压控制图谱读取与发动机2的运转状态对应的暂定的目标液压,并且将该所读取的暂定的目标液压和气门停止机构25b的要求液压中较高者的液压设定为目标液压。此情况下,由于从液压控制图谱所读取的暂定的目标液压高于或等于气门停止机构25b的要求液压,因此,从液压控制图谱所读取的暂定的目标液压便直接成为目标液压。而且,控制器100执行控制油泵36的排出量的液压反馈控制,以使由液压传感器70所测出的液压(实际液压)成为该目标液压。
其次,参照图9、图10来说明液压控制图谱。图7、图8所示的要求液压是以发动机转速为参数的液压,而图9及图10所示的液压控制图谱是还将发动机负荷和油温作为参数而将暂定的目标液压表示为三维图形的图谱。
即,图9及图10(a)的液压控制图谱是按照发动机2的每个运转状态,根据VVT32、33、金属轴承的机油供应部41、42及喷油器28的要求液压中最高的要求液压来预先设定该运转状态的暂定的目标液压的图谱,图10(b)的液压控制图谱是按照发动机2的每个运转状态,根据机油冷却要求液压来预先设定该运转状态的暂定的目标液压的图谱。
这里,图9(a)、(b)分别表示发动机2(油温)的冷机时及热机时的液压控制图谱,图10(a)、(b)分别是发动机2(油温)的高温时的液压控制图谱,详细而言,(a)表示小于基准上限温度Tlim的液压控制图谱,(b)表示基准上限温度Tlim以上的液压控制图谱。控制器100根据油温传感器73所测出的油温而分开使用这些的液压控制图谱。即,在启动发动机2且发动机2处于冷机状态时,控制器100根据图9(a)所示的冷机时的液压控制图谱读取与发动机2的运转状态(发动机转速、发动机负荷)对应的暂定的目标液压。在发动机2被暖机而机油为指定的油温(<Tlim)以上时,根据图9(b)的热机时的液压控制图谱或图10(a)的高温时的液压控制图谱读取暂定的目标液压。而且,在发动机2的运转状态为高温时且油温超过所述基准上限温度Tlim般的状态时,控制器100根据图10(b)所示的液压控制图谱读取暂定的目标液压。
所述目标液压被设定后,控制器100将所述目标液压切换为机油流量(排出量),得到目标流量(目标排出量)。而且,控制器100根据如后所述般补正所述目标流量所得的目标流量和发动机转速,利用与图5的油泵36的特性同样的占空比图谱,设定用于驱动线性电磁阀49的占空比,将所设定的占空比的控制信号发送给线性电磁阀49,控制油泵36的排出量。
图11是表示由控制器100进行的油泵36的排出量控制的结构的方块图。
如该图所示,控制器100根据由各种传感器所测出的发动机转速、发动机负荷及油温,利用所述液压控制图谱读取暂定的目标液压,并且将该暂定的目标液压和气门停止要求液压中较高者的液压设定为目标液压。该目标液压是在液压传感器70的位置处的目标液压,因此,考虑到从油泵36到液压传感器70的液压下降量(预先查出)来修正目标液压(增大与液压下降量相应的量)而算出修正目标液压。将该修正目标液压切换为油泵36的流量(排出量)而得到目标流量(目标排出量)。
另一方面,控制器100将使进气侧VVT32工作时的该进气侧VVT32的预测工作量(根据现在的工作角与目标的工作角之差及发动机转速求得)进行流量变换,求出进气侧VVT32工作时的消耗流量,并且同样地,将使排气侧VVT33工作的该排气侧VVT33的预测工作量进行流量变换,求出排气侧VVT33工作时的消耗流量。这两消耗流量被加到所述目标流量来补正所述目标流量。
此外,控制器100将使气门停止机构25b工作而气门停止时的该气门停止机构25b的预测工作量(锁销252的预测工作量)进行流量变换,求出气门停止机构25b工作时的消耗流量。由于锁销252的预测工作量为一定,因此,气门停止机构25b的工作时的消耗流量也是一定。该气门停止机构25b的工作时的消耗流量也被加到所述目标流量来补正所述目标流量。
在发动机2的稳态运转时,VVT32、33及气门停止机构25b的预测工作量为零,因此,不进行与这些的预测工作量对应的目标流量的补正。与此相对,在发动机2的过渡运转时,与VVT32、33及气门停止机构25b的预测工作量对应地进行目标流量的补正,亦即油泵36的排出量被进行补正控制。
并且,与预测工作量对应地被补正的目标流量,利用液压反馈量而进一步被补正。该液压反馈量在本实施方式中是与预测液压和所测出的实际液压的偏差对应的液压反馈量,所述预测液压是预测发动机2的过渡运转时由液压传感器70所测出的液压(实际液压)相对于目标液压的变化如何变化的液压。在实际液压高于预测液压时,液压反馈量为负值,所述目标流量被减量,另一方面,在实际液压低于预测液压低时,液压反馈量为正值,所述目标流量被增量。若实际液压与预测液压相同,则液压反馈量为零(不进行液压反馈量的补正)。此时,考虑到目标液压呈步进式变化时的油泵36自身的反应迟延或液压从油泵36到达液压传感器70的反应迟延等来求出预测液压。
根据如此补正的目标流量(图11中记载为“补正目标流量”)以及发动机转速,控制器100利用预先存储的图外的占空比图谱来设定所述占空比,并且将所设定的占空比的控制信号发送给线性电磁阀49。由此,控制油泵36的排出量。
〈机油供应装置1的作用效果等〉
根据上述般的机油供应装置1,在油温为小于基准上限温度Tlim的通常的发动机2的运转状态下,按照每个该运转状态,将VVT32、33、气门停止机构25b、喷油器28及曲轴9的轴颈等的金属轴承的机油供应部41、42等液压工作部的要求液压中最高的要求液压设为目标液压,并且以由液压传感器70测出的液压(实际液压)成为目标液压的方式,对油泵36的排出量进行反馈控制。因此,能够恰当地确保各液压工作部的工作液压(要求液压),并且能够将油泵36的驱动负荷维持在必要的最低限度,由此,能够提高燃料经济性。
而且,根据该机油供应装置1,当由油温传感器73所测出的供油道50的油温为基准上限温度Tlim以上时,如上所述,超过与发动机2的运转状态对应的液压工作部的要求液压中最高的要求液压的机油冷却要求液压被设定为目标液压,并根据该目标液压来控制从油泵36的排出量。亦即,油泵36的机油的排出量超过与液压工作部的要求液压对应的排出量而被增大,由此,经由机油冷却器38的机油的流量被增大而促进了机油的冷却。因此,通过利用了已有的机油冷却器38这样简便且合理的结构,便能够有效地抑制机油的温度上升,进而能够高度地防止因机油的劣化而导致的滑动部的烧伤等。
此时,如上所述,由于机油冷却要求液压为超过与发动机2的运转状态对应的液压工作部的要求液压中最高的要求液压的液压(参照图8),因此,不会对VVT32、33等液压工作部的工作产生障碍,能够抑制机油的温度上升。
[第二实施方式]
其次,利用附图说明本发明的第二实施方式。
图12表示第二实施方式所涉及的发动机2′,图13表示应用于该发动机2′的机油供应装置1′。第二实施方式的发动机2′及机油供应装置1′的结构与第一实施方式共通,因此,在以下的说明中,对与第一实施方式的不同点进行详细说明。
〈发动机的结构〉
如图12所示,第二实施方式的发动机2′不具备气门停止机构25b。即,发动机2′中,对于其所有的气缸,设置有不带气门停止机构的HLA24,以作为各摇臂20、21的支点机构。
此外,发动机2′的气缸体5中,在气缸孔7的进气侧的侧壁内设有沿气缸排列方向延伸的所述主油道54。在该主油道54的下侧近傍的位置且与各活塞8对应的位置,设置有与主油道54连通的活塞润滑用的喷油器56。该喷油器56具有位于活塞8的下侧的油嘴56a,从该油嘴56a向着活塞8的主要是裙部内面,以比活塞冷却用的喷油器28更狭窄的角度喷射机油(润滑用机油)。活塞8的裙部中形成有机油引导用的通道,从油嘴56a喷射的机油通过该通道被引导到活塞滑动面。
此外,VVT32、33中的排气侧的VVT33是与第一实施方式同样地通过液压工作来变更气门特性的液压VVT,不过,进气侧的VVT32是通过电动动作具体而言是通过电动马达的工作来变更气门特性的电动VVT。如此采用进气侧与排气侧为不同的工作方式的理由是由于在进气侧,在发动机2′的启动后,要求最快地控制气门特性的情形很多,因此,电动式较有利。即,液压VVT在其工作上要求比较高的液压,然而,在发动机转速低而且油温也低的发动机刚启动后的运转区域中,难以确保充分的工作液压,难以迅速地控制气门特性。
〈机油供应装置1′的说明〉
如图13所示,在第二实施方式的机油供应装置1′中,活塞润滑用的喷油器56和开闭其的机油喷射的开闭阀57连接于主油道54。此外,VVT33(提前角液压室336及延迟角液压室335)经由排气侧第一方向切换阀35而连接于第二连通道52。
第二连通道52中,在比排气侧第一方向切换阀35的连接位置更下游侧的位置,设置有可变节流孔58(与本发明的液压调整装置相当)。该可变节流孔58是变更机油的流量的流量调整阀之一,基于控制器100的控制来调整第二连通道52的机油流量。即,通过如此调整第二连通道52的机油流量,其结果,第三连通道52的液压得以调整。
此外,虽省略了图示,但所述发动机2′的曲轴9通过该曲轴9的内部通道将供应到第二、第四主轴颈的金属轴承的机油供应给曲柄销。因此,该机油供应装置1′中未设有设置在曲轴9的曲柄销的金属轴承的所述机油供应部42。作为替代,设置在曲轴9的五个主轴颈的金属轴承的机油供应部41中的需要高液压的第二、第四金属轴承的机油供应部41a与主油道54连接,其余的主轴颈亦即要求液压比较低的第一、第三、第五金属轴承的机油供应部41b与第三连通道53连接。由此,无需设置曲柄销专用的所述机油供应42也能够对曲轴9的所有的金属轴承、以及曲柄销供应适量的机油。
此外,该机油供应装置1′中,作为检测供油道50的液压的液压传感器70,设置有第一液压传感器70a和第二液压传感器70b,第一液压传感器70a检测主油道54的液压或与该液压为同等液压的上游侧的油道(本例中为第二连通道52)的液压,第二液压传感器70b检测下游侧的油道(本例中为第三连通道53)的液压。本例中,主油道54或第二连通道52相当于本发明的上游侧油道,第三连通道53相当于本发明的下游侧油道。另外,第二液压传感器70b相当于本发明的液压传感器。
此外,由于所述发动机2′中未设置如上所述般的气门停止机构,因此,机油供应装置1′未设置第一实施方式中所说明的所述油道61、62、第二方向切换阀46、47、以及止回阀48等。
该第二实施方式中,基本上也与第一实施方式同样地,控制器100根据各种传感器所测出的发动机转速、发动机负荷及油温,按照发动机2′的每个运转状态,利用预先存储在控制器100的存储部中的液压控制图谱,读取目标液压。而且,反馈控制油泵36的排出量,以使由第一液压传感器70a所测出的供油道50的液压(实际液压)成为目标液压。
第二实施方式中,如上所述,发动机2′不具备气门停止机构,而且,进气侧的VVT32为电动式。为此,虽省略了图示,但是在所述控制器100的存储部中预先存储有液压控制图谱(与图9及图10相当的液压控制图谱),该液压控制图谱是按照发动机2′的每个运转状态,根据VVT32、曲轴9的第二、第四金属轴承的机油供应部41a(41)及喷油器28、56的要求液压中最高的要求液压来设定该运转状态的目标液压的图谱。控制器100根据所述液压控制图谱来设定与发动机2′的运转状态对应的目标液压。
此外,第二实施方式中,在控制器100中还存储了有别于所述液压控制图谱(以下称作第一液压控制图谱)的液压控制图谱(以下称作第二液压控制图谱),该第二液压控制图谱是以与连接于主要包含第三连通道53的下游侧的油道63至66(以下称作副油道)的液压工作部之间的关系而设定的图谱。具体而言,在所述控制器100的存储部中预先存储有液压控制图谱(与图9及图10相当的液压控制图谱),该液压控制图谱是按照发动机2′的每个运转状态,根据与油道63至66连接的HLA24、凸轮轴18、19的凸轮部18a、19a等的机油供应部29、30、凸轮轴18、19的金属轴承的机油供应部44、45、以及曲轴9的第一、第三、第五金属轴承的机油供应部41b(41)等中最高的要求液压来设定该运转状态的目标液压的图谱。控制器100根据该第二液压控制图谱来设定与发动机2′的运转状态对应的目标液压。而且,控制器100对可变节流孔58的开度进行反馈控制,以使由第二液压传感器70b所测出的供油道50的液压(实际液压)成为基于第二液压控制图谱而求得的目标液压。
即,控制器100按照发动机2′的每个运转状态,利用第一液压控制图谱来决定目标液压(以下称作第一目标液压),根据与图11的排出量控制的结构同等的结构,对油泵36的排出量进行反馈控制,以使由第一液压传感器70a所测出的供油道50的液压(实际液压)成为第一目标液压。另一方面,按照发动机2′的每个运转状态,利用第二液压控制图谱来决定目标液压(以下称作第二目标液压),对可变节流孔58的开度进行反馈控制,以使由第二液压传感器70a所测出的供油道50的液压(实际液压)成为第二目标液压。
在由油温传感器73所测出的供油道50的油温为基准上限温度Tlim以上时,控制器100根据第一液压控制图谱(与图10(b)相当的液压控制图谱),将超过与发动机2′的运转状态对应的液压工作部的要求液压中最高的要求液压的机油冷却要求液压设定为第一目标液压,根据该第一目标液压来控制油泵36的排出量。此外,控制器100中未存有作为高温时的第二液压控制图谱的与图10(b)相当的基准上限温度Tlim以上的专用的图谱。因此,控制器100不依基准上限温度Tlim,在高温时,根据一个第二液压控制图谱(与图10(a)相当的液压控制图谱)来设定第二目标液压,并根据该第二目标液压对可变节流孔58的开度进行反馈控制。
〈机油供应装置1′的作用效果等〉
根据第二实施方式的机油供应装置1′,按照发动机2′的每个运转状态,将VVT32、曲轴9的第二、第四金属轴承的机油供应部41a(41)及喷油器28、56的要求液压中最高的要求液压设为第一目标液压。而且,对油泵36的排出量进行反馈控制,以使由设置在第二连通道52中的第一液压传感器70a所测出的液压(实际液压)成为该第一目标液压。因此,能够恰当地确保各液压工作部的工作液压(要求液压),并且能够使油泵36的驱动负荷维持在必要的最低限度,提高燃料经济性。
而且,根据该机油供应装置1′,按照发动机2′的每个运转状态,将HLA24、凸轮轴18、19的凸轮部18a、19a等的机油供应部29、30、凸轮轴18、19的金属轴承的机油供应部44、45、以及曲轴9的第一、第三、第五金属轴承的机油供应部41b(41)等中最高的要求液压设为该第二目标液压。而且,对可变节流孔58的开度进行反馈控制,以使由设置在第三连通道53中的第二液压传感器70b所测出的液压(实际液压)成为该第二目标液压。由此,抑制副油道(包含第三连通道53的下游侧的油道63至66)的液压因受到喷油器28、56等的工作产生的主油道54的液压变动的影响而大幅地变动的情况。
因此,根据该第二实施方式的机油供应装置1′,能够抑制油泵36的驱动损失,并且能够更切实地且稳定地对与供油道50连接的所有的液压工作部供应必要的油量及液压的机油。
此外,当由油温传感器73所测出的供油道50的油温为基准上限温度Tlim以上时,超过与发动机2′的运转状态对应的液压工作部的要求液压中最高的要求液压的机油冷却要求液压被设定为第一目标液压,根据该第一目标液压来控制油泵36的排出量。因此,有关该第二实施方式,也与第一实施方式同样地,在油温为基准上限温度Tlim以上的发动机2′的运转状态时,能够增大机油冷却器38的流量,抑制机油的温度上升。
此时,基于第二实施方式,如上所述,由于根据第二目标液压来控制可变节流孔58,因此,具有如下的优点:即使增大经由机油冷却器38的机油的流量时,也能够使与副油道(包含第三连通道53的下游侧的油道63至66)连接的各液压工作部恰当地工作。即,由于油泵36的机油排出量增大时,供油道50整体的液压上升,因此,对于与副油道连接的要求液压比较低的液压工作部,有可能因液压的上升而产生工作不良。然而,基于第二实施方式,如上所述,由于根据基于高温时的第二液压控制图谱(与图10(a)相当的液压控制图谱)而设定的目标液压(第二目标液压)来控制可变节流孔58的开度,因此,能够抑制副油道的液压过度上升的情况,由此,能够使各液压工作部恰当地工作。
〈其他结构等〉
以上说明的机油供应装置1、1′是本发明所涉及发动机的机油供应装置的较理想的实施方式的例示,其的具体结构是可以在不脱离本发明的主旨的范围适当地进行变更的。
例如,第一实施方式(图4)中,活塞冷却用的喷油器28采用了在主油道54的液压达到该喷油器28的要求液压时喷射机油的结构,不过,也可以与第二实施方式的活塞润滑用的喷油器56同样地,采用通过开闭阀的控制而能够开闭机油喷射的结构。此时,也可以采用如下的结构:将线性电磁阀用作开闭阀来控制机油喷射量,在此基础上,在油温为基准上限温度Tlim以上且来自油泵36的机油排出量增大时亦即根据图10(b)的液压控制图谱来控制油泵36时,降低喷油器28的机油喷射量。根据该结构,在抑制机油的温度上升方面上更为有效。即,采用第一实施方式(图4)的结构时,油温为基准上限温度Tlim以上且来自油泵36的机油排出量增大而液压上升时,来自喷油器28的机油喷射量随此增大,机油的从活塞的受热量也增大。然而,根据如上述般降低喷油器28的机油喷射量的结构,基于该机油喷射量的下降,能够抑制机油的从活塞的受热量,由此,能够相应地抑制机油的温度上升。此时,可以采用如下的结构:预先在所述存储部中存储例如图14所示的控制图谱具体而言是以在超过指定的液压P0时逐渐减少机油喷射量的方式来设定机油喷射量与液压之间的关系的控制图谱,根据液压传感器70所测出的液压,控制器100控制所述电磁阀。这样的结构也可以应用到第二实施方式的喷油器28、56。
此外,第一实施方式中,控制器100检测油温传感器73所测出的油温为基准上限温度Tlim以上的状态,以作为“发动机处于机油成为指定的高油温状态的运转状态”,由此,根据图10(b)的液压控制图谱来控制油泵36从而增大机油排出量。然而,“发动机处于机油成为指定的高油温状态的运转状态”并不一定限定于以基准上限温度Tlim为基准而被判断的状态。例如第一实施方式中,如图7(b)所示,在发动机的高负荷运转状态下,在发动机转速为V1′以上时,开始喷油器28的机油喷射。如此开始喷油器28的机油喷射时,从活塞的受热量增大,机油温度上升,因此,也可采用如下的结构:将该喷油器28的工作时亦即发动机速度为V1′以上时判断为“发动机处于机油成为指定的高油温状态的运转状态”,来增大油泵36的机油排出量。此外,也可以采用如下的结构:将指定的发动机负荷以上的高负荷运转状态或者指定的发动机转速以上的高速状态且指定的发动机负荷以上的高负荷状态时判断为“发动机处于机油成为指定的高油温状态的运转状态”,增大油泵36的机油排出量。关于第二实施方式也可以同样地,将喷油器28,56的工作时判断为“发动机的机油成为指定的高油温状态的运转状态”,增大油泵36的机油排出量。
此外,所述实施方式中,作为油泵36应用了由发动机2、2′驱动的泵,不过,油泵36也可以是由电动马达驱动并通过控制转速来变更机油排出量的泵。
此外,所述实施方式中,对本发明被应用于直列四缸汽油发动机的例子进行了说明,不过,本发明也可以应用到除此之外的发动机例如柴油发动机等。
以上所说明的本发明总结如下。
即,本发明所涉及的发动机的机油供应装置包括:油泵,能够控制排出量;供油道,将从所述油泵排出的机油供应给发动机的液压工作部;机油冷却器,设置于所述供油道,冷却从油泵排出的机油;控制装置,将所述液压工作部的要求液压且是与所述发动机的运转状态对应的要求液压设定为目标液压,以所述供油道内的液压成为所述目标液压的方式来控制所述油泵的排出量;其中,在所述发动机处于所述机油成为指定的高油温状态的运转状态下,所述控制装置控制所述油泵,以使超过与对应于所述发动机的运转状态的所述液压工作部的要求液压对应的排出量的量的机油排出。
根据该机油供应装置,能够恰当地确保液压工作部所需要的液压,并且能够将油泵的驱动负荷维持在必要的最低限度,从而提高燃料经济性。而且,在发动机处于机油成为指定的高油温状态的运转状态下,由于超过与所述目标液压对应的排出量的量的机油从油泵排出,因此,在该运转状态时,更多的机油便会经由机油冷却器,从而促进机油的冷却。车辆等的机油供应装置中,在其供油道上通常设置有机油冷却器,因此,根据上述结构,以利用了已有的机油冷却器这样的合理的结构便能够有效地抑制机油的温度上升(过热)。
此外,上述的“液压工作部”不仅包含受机油的液压作用而被驱动的装置,而且还包含将机油利用其液压来作为润滑用或冷却用而供应到对象物或对象部位的机油供应部。
上述机油供应装置中较为理想的是,在所述发动机处于成为所述高油温状态的运转状态下,所述控制装置将超过所述液压工作部的要求液压的液压且是预先设定的最大液压设定为所述目标液压。
根据该结构,以仅将预先设定的最大液压设定为目标液压这样简单的控制,便能够增大油泵的排出量。
此外,在所述机油供应装置中较为理想的是,所述液压工作部被定义为第一液压工作部时,作为所述供油道而包含将从所述油泵排出的机油供应给所述第一液压工作部的上游侧油道、以及与该上游侧油道相连并且将机油供应给要求液压比所述第一液压工作部低的第二液压工作部的下游侧油道时,所述下游侧油道中具备检测该下游侧油道的液压的液压传感器和能够调整该下游侧油道的液压的液压调整装置,在使所述油泵排出超过与所述目标液压对应的排出量的量的机油时,所述控制装置控制所述液压调整装置,以便根据所述第一液压工作部的要求液压来调整下游侧油道的液压。
根据该结构,即使成为高油温状态的发动机运转状态而机油排出量增大,也能够恰当地维持下游侧油道中的液压。
此外,所述机油供应装置中较为理想的是,还包括:油温传感器,检测供油道内的油温;其中,在所述油温传感器检测的油温为指定温度以上时,所述控制装置判定所述发动机处于成为所述高油温状态的运转状态。
根据该结构,通过油温传感器的油温检测,能够直接检测成为高油温状态的发动机的运转状态。
此外,所述机油供应装置中较为理想的是,还包括:机油供应部,连接于所述供油道,在指定的发动机转速以上时将机油喷射给活塞;其中,在所述指定的发动机转速以上以及指定的发动机负荷以上的至少一方的特定运转状态时,所述控制装置判定所述发动机处于成为所述高油温状态的运转状态。
该结构中,在成为指定的发动机转速以上及指定的发动机负荷以上的至少一方的特定运转状态时,机油从机油供应部被喷射到活塞来进行活塞的冷却。此时,机油从活塞受热,不过,由于油泵的机油的排出量被增大,因此,机油的温度上升被抑制。

Claims (4)

1.一种发动机的机油供应装置,其特征在于包括:
油泵,能够控制排出量;
供油道,将从所述油泵排出的机油供应给发动机的液压工作部;
机油冷却器,设置于所述供油道,冷却从油泵排出的机油;
控制装置,将所述液压工作部的要求液压且是与所述发动机的运转状态对应的要求液压设定为目标液压,以所述供油道内的液压成为所述目标液压的方式来控制所述油泵的排出量;其中,
在所述发动机处于所述机油成为指定的高油温状态的运转状态下,所述控制装置控制所述油泵,以使超过与对应于所述发动机的运转状态的所述液压工作部的要求液压对应的排出量的量的机油排出,
所述液压工作部被定义为第一液压工作部时,
所述供油道包含将从所述油泵排出的机油供应给所述第一液压工作部的上游侧油道、以及与该上游侧油道相连并且将机油供应给要求液压比所述第一液压工作部低的第二液压工作部的下游侧油道,
所述下游侧油道中具备检测该下游侧油道的液压的液压传感器和能够调整该下游侧油道的液压的液压调整装置,
在使所述油泵排出超过与所述目标液压对应的排出量的量的机油时,所述控制装置控制所述液压调整装置,以便根据所述第一液压工作部的要求液压来调整下游侧油道的液压。
2.根据权利要求1所述的发动机的机油供应装置,其特征在于:
在所述发动机处于成为所述高油温状态的运转状态下,所述控制装置将超过所述液压工作部的要求液压的液压且是预先设定的最大液压设定为所述目标液压。
3.根据权利要求1或2所述的发动机的机油供应装置,其特征在于还包括:
油温传感器,检测所述供油道内的油温;其中,
在所述油温传感器检测的油温为指定温度以上时,所述控制装置判定所述发动机处于成为所述高油温状态的运转状态。
4.根据权利要求1或2所述的发动机的机油供应装置,其特征在于还包括:
机油供应部,连接于所述供油道,在指定的发动机转速以上以及指定的发动机负荷以上的至少一方的特定运转状态时将机油喷射给活塞;其中,
在所述特定运转状态时,所述控制装置判定所述发动机处于成为所述高油温状态的运转状态。
CN201580001936.9A 2014-08-27 2015-08-17 发动机的机油供应装置 Active CN106661975B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014-172588 2014-08-27
JP2014172588A JP6187416B2 (ja) 2014-08-27 2014-08-27 エンジンのオイル供給装置
PCT/JP2015/073026 WO2016031606A1 (ja) 2014-08-27 2015-08-17 エンジンのオイル供給装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106661975A CN106661975A (zh) 2017-05-10
CN106661975B true CN106661975B (zh) 2019-07-05

Family

ID=55399502

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580001936.9A Active CN106661975B (zh) 2014-08-27 2015-08-17 发动机的机油供应装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10267190B2 (zh)
JP (1) JP6187416B2 (zh)
CN (1) CN106661975B (zh)
DE (1) DE112015000171T5 (zh)
WO (1) WO2016031606A1 (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9605567B2 (en) * 2014-06-04 2017-03-28 GM Global Technology Operations LLC Oil pump control systems and methods
KR101734771B1 (ko) * 2016-05-24 2017-05-11 현대자동차주식회사 피스톤 냉각 오일젯 제어 장치 및 방법
US10208687B2 (en) * 2016-06-09 2019-02-19 Ford Global Technologies, Llc System and method for operating an engine oil pump
DE102017112566A1 (de) * 2016-06-09 2017-12-14 Ford Global Technologies, Llc System und verfahren zum betreiben einer maschinenölpumpe
KR102463186B1 (ko) * 2016-12-13 2022-11-03 현대자동차 주식회사 차량용 피스톤 냉각 장치
DE102017206152A1 (de) * 2017-04-11 2018-10-11 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Hubkolben-Brennkraftmaschine
JP6984208B2 (ja) * 2017-07-20 2021-12-17 いすゞ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
EP3762609B1 (en) * 2018-03-05 2023-04-26 Pierburg Pump Technology GmbH Automotive variable mechanical lubricant pump
CN112601877B (zh) * 2018-08-30 2022-08-05 沃尔沃卡车集团 油系统和控制油系统的方法
JP2022079952A (ja) * 2020-11-17 2022-05-27 本田技研工業株式会社 航空機用の内燃機関

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101454514A (zh) * 2006-06-01 2009-06-10 株式会社竹内制作所 作业用车辆
JP2011236754A (ja) * 2010-05-07 2011-11-24 Mazda Motor Corp エンジンの給油装置
CN102705073A (zh) * 2012-05-31 2012-10-03 长城汽车股份有限公司 一种涡轮增压发动机增压器润滑油回油方式
CN103038476A (zh) * 2011-01-11 2013-04-10 三菱重工业株式会社 发动机的冷却装置
JP2013142297A (ja) * 2012-01-10 2013-07-22 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の潤滑油供給装置
WO2014073444A1 (ja) * 2012-11-07 2014-05-15 日産自動車株式会社 内燃機関のオイル供給装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2388633B (en) 2002-05-15 2006-03-08 Dana Automotive Ltd Engine lubrication system
US7124731B2 (en) * 2003-09-19 2006-10-24 Honda Motor Co., Ltd. Internal combustion engine with oil temperature sensor
JP2007051454A (ja) * 2005-08-17 2007-03-01 Hitachi Constr Mach Co Ltd 建設機械の作動油冷却システム
EP2031135B1 (en) * 2006-06-01 2016-07-06 Takeuchi Mfg, Co., Ltd Working vehicle
DE102011114388B3 (de) 2011-09-24 2012-11-22 Thomas Magnete Gmbh Elektrohydraulische Regeleinrichtung für eine Verstellpumpe

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101454514A (zh) * 2006-06-01 2009-06-10 株式会社竹内制作所 作业用车辆
JP2011236754A (ja) * 2010-05-07 2011-11-24 Mazda Motor Corp エンジンの給油装置
CN103038476A (zh) * 2011-01-11 2013-04-10 三菱重工业株式会社 发动机的冷却装置
JP2013142297A (ja) * 2012-01-10 2013-07-22 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の潤滑油供給装置
CN102705073A (zh) * 2012-05-31 2012-10-03 长城汽车股份有限公司 一种涡轮增压发动机增压器润滑油回油方式
WO2014073444A1 (ja) * 2012-11-07 2014-05-15 日産自動車株式会社 内燃機関のオイル供給装置

Also Published As

Publication number Publication date
US10267190B2 (en) 2019-04-23
CN106661975A (zh) 2017-05-10
US20160222843A1 (en) 2016-08-04
DE112015000171T5 (de) 2016-06-02
JP6187416B2 (ja) 2017-08-30
JP2016048034A (ja) 2016-04-07
WO2016031606A1 (ja) 2016-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106661975B (zh) 发动机的机油供应装置
CN107075989B (zh) 发动机的机油供应装置
CN105593478B (zh) 发动机的机油供应装置
CN104421024B (zh) 多汽缸发动机的控制装置及控制方法
CN105189950B (zh) 向发动机供应机油的机油供应装置
US7240646B2 (en) Power plant including an internal combustion engine with a variable compression ratio system
CN104421017B (zh) 多汽缸发动机的控制装置
CN1107788C (zh) 内燃机的阀移动装置的油通道系统
CN105189977B (zh) 用于控制多缸发动机的控制装置
US9334766B2 (en) Method and apparatus for controlling oil flow in an internal combustion engine
CN109844269A (zh) 带可变气门正时机构的发动机
RU2692193C2 (ru) Двигатель с внешней смазкой кулачков
US6131541A (en) Variable valve performance mechanism in internal combustion engine
JP2007224787A (ja) エンジンの排気促進システム
JP2010059945A (ja) 内燃機関の可変動弁装置
CN109863287A (zh) 带可变气门正时机构的发动机的控制装置
CN105829667B (zh) 内燃机及其覆盖件组件
JP6094547B2 (ja) エンジンのオイル供給装置
JP5947751B2 (ja) 多気筒内燃機関の可変動弁装置及び該可変動弁装置の制御装置
JP6406372B2 (ja) 往復動ピストンエンジンおよびこれを備えた車両
CN109555572A (zh) 包括不同凸轮凸角轮廓的可变排量发动机
JP6451761B2 (ja) 往復動ピストンエンジン
JP2017150450A (ja) エンジンの潤滑構造

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant