DE112020004704T5 - OIL SUPPLY DEVICE FOR COMBUSTION ENGINES - Google Patents
OIL SUPPLY DEVICE FOR COMBUSTION ENGINES Download PDFInfo
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Abstract
Es wird eine Ölversorgungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor bereitgestellt, mit der es möglich ist, die Kraftstoffverbrauchsleistung des Verbrennungsmotors durch Verringerung der Antriebsverluste in einer Ölpumpe zu verbessern. Die Ölversorgungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor ist mit einer Pumpeneinheit zur Ölversorgung des Verbrennungsmotors und einer Steuereinheit versehen, die der Pumpeneinheit Öl zuführt, wenn sich der Verbrennungsmotor in einem Niedriglastzustand befindet und die Drehzahl des Verbrennungsmotors mindestens gleich einem Schwellenwert ist, wobei die Steuereinheit den Schwellenwert der Drehzahl des Verbrennungsmotors auf der Grundlage der Temperatur des Öls bestimmt.An oil supply device for an internal combustion engine is provided, with which it is possible to improve fuel consumption performance of the internal combustion engine by reducing driving loss in an oil pump. The oil supply device for an internal combustion engine is provided with a pump unit for supplying oil to the internal combustion engine and a control unit that supplies oil to the pump unit when the internal combustion engine is in a low load state and the rotational speed of the internal combustion engine is at least a threshold value, the control unit determining the threshold value of the rotational speed of the internal combustion engine is determined based on the temperature of the oil.
Description
Technisches Gebiettechnical field
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ölversorgungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor.The present invention relates to an oil supply device for an internal combustion engine.
Hintergrund der ErfindungBackground of the Invention
Es ist eine Ölversorgungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor bekannt, die eine Ölpumpe aufweist, die geeignet ist die Ölfördermenge zu verändern. In der Patentliteratur 1 wird eine Ölversorgungsvorrichtung offenbart, die durch die Drehung einer mit einem Verbrennungsmotor verbundene Kurbelwelle angetrieben wird und aus einer Auslassöffnung austretendes Öl unter Druck zu einem Bauteil des Verbrennungsmotors fördert.An oil supply device for an internal combustion engine is known which has an oil pump which is suitable for changing the oil delivery rate. In
Zitierlistecitation list
Patentliteraturpatent literature
PTL 1
Japanische Patentanmeldung Laid-Open No.
Japanese patent application laid-open no.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the Invention
Technisches ProblemTechnical problem
Wenn bei der oben beschriebenen Ölversorgungsvorrichtung der Verbrennungsmotor mit Öl versorgt wird, das gleich oder größer ist als die Ölmenge und der Öldruck, die der Verbrennungsmotor benötigt (im Folgenden einfach als „erforderlicher Öldruck des Verbrennungsmotors“ bezeichnet), erhöht sich der Antriebsverlust in einer Ölpumpe, was die Kraftstoffeffizienz des Verbrennungsmotors verschlechtert.In the oil supply device described above, when the engine is supplied with oil equal to or greater than the oil amount and oil pressure that the engine requires (hereinafter simply referred to as “required engine oil pressure”), drive loss in an oil pump increases , which degrades the fuel efficiency of the internal combustion engine.
Ziel der vorliegenden Offenbarung ist es, eine Ölversorgungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor bereitzustellen, die in der Lage ist, die Antriebsverluste in einer Ölpumpe zu verringern und die Kraftstoffeffizienz des Verbrennungsmotors zu verbessern.The object of the present disclosure is to provide an oil supply device for an internal combustion engine capable of reducing driving loss in an oil pump and improving fuel efficiency of the internal combustion engine.
Lösung des Problemsthe solution of the problem
Eine Ölversorgungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst: einen Pumpenabschnitt, der dem Verbrennungsmotor Öl zuführt, und einen Steuerabschnitt, der das Öl dem Pumpenabschnitt zuführt, wenn sich der Verbrennungsmotor in einem Niedriglastzustand befindet und eine Drehzahl des Verbrennungsmotors gleich oder größer als ein Schwellenwert ist, wobei der Steuerabschnitt den Schwellenwert der Drehzahl des Verbrennungsmotors auf der Grundlage einer Temperatur des Öls bestimmt.An oil supply device for an internal combustion engine according to an aspect of the present disclosure includes: a pump section that supplies oil to the engine, and a control section that supplies the oil to the pump section when the engine is in a low load state and a speed of the engine is equal to or greater than is a threshold, and the control section determines the threshold of the rotational speed of the engine based on a temperature of the oil.
Eine Ölversorgungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst: eine Ölpumpenvorrichtung mit einem Pumpenabschnitt, der Öl auf der Grundlage der Leistung des Verbrennungsmotors abgibt, einer gesteuerten Öldruckkammer und einen variablen Abschnitt, der auf der Grundlage eines Öldrucks des der gesteuerten Öldruckkammer zugeführten Öls arbeitet, um eine Fördermenge des Pumpenabschnitts zu verringern; und einen variablen Steuerabschnitt, der das Öl der gesteuerten Öldruckkammer zuführt, wenn sich der Verbrennungsmotor in einem Niedriglastzustand befindet und eine Drehzahl des Verbrennungsmotors gleich oder größer als ein Drehzahlschwellenwert ist. Der variable Steuerungsabschnitt setzt einen Wert des Drehzahlschwellenwertes auf eine erste Drehzahl, wenn sich das Öl in einem Niedrigtemperaturzustand befindet, und setzt den Drehzahlschwellenwert auf eine zweite Drehzahl, die größer als die erste Drehzahl ist, wenn sich das Öl in einem Nicht-Niedrigtemperaturzustand befindet.An oil supply device for an internal combustion engine according to another aspect of the present disclosure includes: an oil pump device having a pump portion that discharges oil based on the output of the internal combustion engine, a controlled oil pressure chamber, and a variable portion based on an oil pressure of the controlled oil pressure chamber supplied oil works to reduce a delivery rate of the pump section; and a variable control section that supplies the oil to the controlled oil pressure chamber when the engine is in a low load state and a speed of the engine is equal to or greater than a speed threshold. The variable control section sets a value of the speed threshold to a first speed when the oil is in a low temperature state and sets the speed threshold to a second speed that is greater than the first speed when the oil is in a non-low temperature state.
Vorteilhafte Auswirkungen der ErfindungAdvantageous Effects of the Invention
Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, eine Ölversorgungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor bereitzustellen, die in der Lage ist, Antriebsverluste in einer Ölpumpe zu reduzieren und die Kraftstoffeffizienz des Verbrennungsmotors zu verbessern.According to the present disclosure, it is possible to provide an oil supply device for an internal combustion engine capable of reducing drive loss in an oil pump and improving fuel efficiency of the internal combustion engine.
Figurenlistecharacter list
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1 zeigt schematisch eine Ölversorgungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß einer Ausführungsform;1 12 schematically shows an oil supply device for an internal combustion engine according to an embodiment; -
2 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb der Ölversorgungsvorrichtung für den Verbrennungsmotor gemäß einer Ausführungsform beschreibt;2 12 is a flowchart describing the operation of the oil supply device for the internal combustion engine according to an embodiment; -
3A ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen Drehzahl und Öldruck in einem Verbrennungsmotor für eine Ölversorgungsvorrichtung gemäß einem Referenzbeispiel darstellt;3A Fig. 12 is a graph showing the relationship between rotation speed and oil pressure in an internal combustion engine for an oil supply device according to a reference example; -
3B ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen der Drehzahl und dem Öldruck in dem Verbrennungsmotor für die Ölversorgungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform darstellt;3B 12 is a graph showing a relationship between the rotating speed and the oil pressure in the internal combustion engine for the oil supply device according to an embodiment; -
3C ist ein Diagramm, das eine weitere Beziehung zwischen der Drehzahl und dem Öldruck in dem Verbrennungsmotor für die Ölversorgungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht; und3C 12 is a diagram illustrating another relationship between the rotating speed and the oil pressure in the internal combustion engine for the oil supply device according to an embodiment; and -
3D ist ein Diagramm, das eine weitere Beziehung zwischen der Drehzahl und dem Öldruck in dem Verbrennungsmotor für die Ölversorgungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht.3D 12 is a diagram illustrating another relationship between the rotating speed and the oil pressure in the internal combustion engine for the oil supply device according to an embodiment.
Beschreibung der AusführungsformenDescription of the embodiments
Nachfolgend wird eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Detail beschrieben. Es ist zu beachten, dass eine Ölversorgungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß einer nachfolgend zu beschreibenden Ausführungsform lediglich ein Beispiel für eine Ölversorgungsvorrichtung für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Offenbarung ist, und die vorliegende Offenbarung ist durch die nachfolgend zu beschreibende Ausführungsform nicht beschränkt.Hereinafter, an embodiment of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that an oil supply device for an internal combustion engine according to an embodiment to be described below is just an example of an oil supply device for an internal combustion engine according to the present disclosure, and the present disclosure is not limited by the embodiment to be described below.
[Ausführungsform][Embodiment]
Die Ölversorgungsvorrichtung 1 für einen Verbrennungsmotor gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die
<Ölversorgungsvorrichtung><Oil supply device>
Die Ölversorgungsvorrichtung 1 wird in dem Verbrennungsmotor E eingesetzt und versorgt eine Komponente des Verbrennungsmotors E (z.B. den Kolben) mit Öl zur Schmierung oder Kühlung.The
Der Verbrennungsmotor E ist z. B. ein Dieselmotor, der in einem Lastwagen usw. eingebaut ist, oder ein Benzinmotor, der in einem Pkw usw. eingebaut ist. Der Aufbau des Verbrennungsmotors E ähnelt dem bekannter verschiedener Verbrennungsmotoren, so dass auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet werden kann.The internal combustion engine E is z. B. a diesel engine mounted on a truck, etc., or a gasoline engine mounted on a passenger car, etc. The structure of the internal combustion engine E is similar to that of known various internal combustion engines, so that a detailed description can be omitted.
Die Ölversorgungsvorrichtung 1 umfasst eine variable Ölpumpenvorrichtung 2, einen variablen Steuerabschnitt 3 und eine Ölwanne 4. Die Elemente 2 bis 4 einer solchen Ölversorgungsvorrichtung 1 sind über einen Ölkanal L1 miteinander verbunden.The
Beachten Sie, dass die Struktur der Ölversorgungsvorrichtung 1 nicht auf die dargestellte Struktur beschränkt ist. Obwohl nicht dargestellt, kann die Ölversorgungsvorrichtung 1 beispielsweise einen Hauptkanal, der als Durchlass für das von der Ölpumpenvorrichtung 2 abgegebene Öl dient, einen Ölfilter zum Filtern des Öls, einen Ölkühler zum Kühlen des Öls und einen Versorger (z.B. eine Düse) zum Zuführen von Öl zu einer Komponente dem Verbrennungsmotor umfassen.Note that the structure of the
Zunächst wird kurz beschrieben, wie das Öl in der Ölversorgungsvorrichtung 1 fließt. Das Öl in der Ölwanne 4 fließt durch das Ölkanalelement L11 des Ölkanals L1 in die Ölpumpenvorrichtung 2. Das in die Ölpumpenvorrichtung 2 geflossene Öl wird von der Ölpumpenvorrichtung 2 unter Druck gesetzt und von der Ölpumpenvorrichtung 2 zum Ölkanalelement L12 des Ölkanals L1 abgeleitet.First, how the oil flows in the
Das von der Ölpumpenvorrichtung 2 zum Ölkanalelement L12 abgegebene Öl wird einer Komponente des Verbrennungsmotors E (z. B. einem Kolben) unter Druck zugeführt.The oil discharged from the
Darüber hinaus wird ein Teil des von der Ölpumpenvorrichtung 2 zum Ölkanalelement L12 abgegebenen Öls vom Ölkanalelement L12 abgezweigt und fließt in das Ölkanalelement L13. Das in das Ölkanalelement L13 geflossene Öl wird durch den variablen Steuerabschnitt 3 (genauer gesagt durch das Magnetventil 31) gestoppt, wenn sich das Magnetventil 31 des variablen Steuerabschnitts 3 in einem Zustand befindet, in dem es geschlossen ist (im Folgenden einfach als ein „geschlossener Zustand“ bezeichnet).In addition, part of the oil discharged from the
Wenn sich das Magnetventil 31 in einem Zustand befindet, in dem es geöffnet ist (im Folgenden einfach als „offener Zustand“ bezeichnet), fließt das in das Ölkanalelement L13 geflossene Öl dagegen durch das Magnetventil 31 in das Ölkanalelement L14 des Ölkanals L1. Das in das Ölkanalelement L14 fließende Öl strömt dann in die gesteuerte Öldruckkammer 221 des variablen Abschnitts 22, der später beschrieben wird, der Ölpumpenvorrichtung 2. Die Ölpumpenvorrichtung 2 arbeitet auf der Grundlage des Öldrucks des Öls in der gesteuerten Öldruckkammer 221 und ändert die von der Ölpumpenvorrichtung 2 abgegebene Ölmenge. Eine spezifische Konfiguration der Ölversorgungsvorrichtung 1 wird im Folgenden beschrieben.On the other hand, when the
<Ölpumpenvorrichtung><Oil Pump Device>
Bei der Ölpumpenvorrichtung 2 handelt es sich beispielsweise um eine verstellbare Schieberpumpe, die eine Fördermenge ändern kann. Die Ölpumpenvorrichtung 2 wird durch die Kraft des Verbrennungsmotors E angetrieben. Genauer gesagt ist die Ölpumpenvorrichtung 2 mit einer Kurbelwelle (nicht dargestellt) verbunden, die mit dem Verbrennungsmotor E verbunden ist, und wird durch die Drehung der Kurbelwelle angetrieben.The
Die Fördermenge der Ölpumpenvorrichtung 2 ist die Ölmenge, die von der Ölpumpenvorrichtung 2 gefördert wird, wenn die später beschriebene Antriebswelle 212 der Ölpumpenvorrichtung 2 eine einzige Umdrehung macht. Die Ölpumpenvorrichtung 2 der vorliegenden Ausführungsform ist in der Lage, die Fördermenge zwischen einer ersten Fördermenge und einer zweiten Fördermenge, die kleiner als die erste Fördermenge ist, umzuschalten.The discharge amount of the
Eine solche Ölpumpenvorrichtung 2 umfasst einen Pumpenabschnitt 21 und einen variablen Abschnitt 22.Such an
<Pumpenabschnitt><pump section>
Der Pumpenabschnitt 21 umfasst ein Gehäuse 211, eine Antriebswelle 212, einen Rotor 213, eine Mehrzahl von Schaufeln 214 und einen Nockenring 215.The
Das Gehäuse 211 umfasst einen zylindrischen Speicherabschnitt 211a. Im Speicherabschnitt 211a werden beispielsweise die Elemente 212 bis 215 gelagert, aus denen der Pumpenabschnitt 21 besteht.The
Das Gehäuse 211 umfasst eine Saugöffnung 211b, eine Auslassöffnung 211c und eine Einlassöffnung 211d.The
Die Saugöffnung 211b ist ein Einlass für Öl, das der später beschriebenen Pumpenkammer 216 zugeführt wird. Die Saugöffnung 211b ist mit dem Ölkanalelement L11 verbunden. Ein erstes Ende (stromaufwärts gelegener Endabschnitt) des Ölkanalelements L11 ist mit der Ölwanne 4 verbunden, und ein zweites Ende (stromabwärts gelegener Endabschnitt) des Ölkanalelements L11 ist mit dem Saugöffnung 211b verbunden.The
Die Auslassöffnung 211c ist ein Auslass für das aus der Pumpenkammer 216 abzuführende Öl. Ein erstes Ende (stromabwärts gelegener Endabschnitt) des Ölkanalelements L12 ist mit der Auslassöffnung 211c verbunden.The
Die Einlassöffnung 211d ist ein Einlass für das Öl, das der gesteuerten Öldruckkammer 221 zugeführt wird, die später beschrieben wird. Die Einlassöffnung 211d ist mit dem Ölkanalelement L14 verbunden. Ein erstes Ende (stromaufwärts gelegener Endabschnitt) des Ölkanalelements L14 ist mit dem zweiten Anschluss 312 des Magnetventils 31 verbunden, der später beschrieben wird. Ein zweites Ende (stromabwärts gelegener Endabschnitt) des Ölkanalelements L14 ist mit der Einlassöffnung 211d verbunden.The
Die Antriebswelle 212 ist drehbar in einem Wellenträgerteil (nicht dargestellt) des Gehäuses 211 gelagert. Die Antriebswelle 212 ist mit einer Kurbelwelle verbunden und dreht sich durch die Drehung der Kurbelwelle.The
Der Rotor 213 ist an der äußeren Umfangsfläche der Antriebswelle 212 befestigt. Der Rotor 213 dreht sich zusammen mit der Antriebswelle 212. Genauer gesagt ist der Rotor 213 ein zylindrisches Element mit einem Mittelloch (nicht dargestellt). Die Antriebswelle 212 wird in das Mittelloch des Rotors 213 eingeführt.The
Darüber hinaus weist der Rotor 213 an der äußeren Umfangsfläche Schlitze 213a auf, die in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandet sind. Jeder der Schlitze 213a erstreckt sich in der Achsrichtung des Rotors 213. Diese Schlitze 213a tragen jeweils Schaufeln 214.In addition, the
Die Schaufeln 214 sind Plattenelemente und werden jeweils von den Schlitzen 213a des Rotors 213 getragen, so dass sie in der radialen Richtung des Rotors 213 beweglich sind. Das heißt, jede der Schaufeln 214 ist so konfiguriert, dass das Ausmaß des Vorsprungs von der äußeren Umfangsfläche des Rotors 213 veränderbar ist.The
Der Nockenring 215 ist ein zylindrisches Element und so vorgesehen, dass er die äußere Umfangsfläche des Rotors 213 umgibt. Der Nockenring 215 wird vom Gehäuse 211 getragen, so dass der Nockenring 215 exzentrisch zur Mittelachse des Rotors 213 angeordnet werden kann. Das Ausmaß der Exzentrizität des Nockenrings 215 zum Rotor 213 ändert sich in Abhängigkeit vom Öldruck des der gesteuerten Öldruckkammer 221 zugeführten Öls.The
Der Nockenring 215 umfasst einen Plattenflanschabschnitt 215a an einem Teil der äußeren Umfangsfläche. Zwischen der inneren Umfangsfläche des Nockenrings 215 und der äußeren Umfangsfläche des Rotors 213 ist eine Vielzahl von Pumpenkammern 216 vorgesehen, die durch Schaufeln 214 unterteilt sind.The
Das Fassungsvermögen jeder Pumpenkammer 216 ändert sich in Abhängigkeit von der Exzentrizität des Nockenrings 215 zum Rotor 213. Wenn sich die Kapazität der Pumpenkammer 216 ändert, ändert sich die Fördermenge des Pumpenabschnitts 21 entsprechend.The capacity of each
Das aus der Ölwanne 4 angesaugte Öl wird der Pumpenkammer 216 durch die Saugöffnung 211b zugeführt. Das Öl in der Pumpenkammer 216 wird durch die Auslassöffnung 211c zum Ölkanalelement L12 abgeleitet.The oil sucked from the oil pan 4 is supplied to the
<Variabler Abschnitt><Variable Section>
Der variable Abschnitt 22 ändert die Fördermenge des Pumpenabschnitts 21 unter der Kontrolle des variablen Steuerabschnitts 3, der später beschrieben wird. Der variable Abschnitt 22 umfasst eine gesteuerte Öldruckkammer 221 und eine Feder 222.The
Die gesteuerte Öldruckkammer 221 ist ein Raum, der von der Innenfläche des Gehäuses 211 und der Außenumfangsfläche des Nockenrings 25 umgeben ist. Das von dem zweiten Anschluss 312 des Magnetventils 31 abgegebene Öl wird der gesteuerten Öldruckkammer 221 über das Ölkanalelement L14 und die Einlassöffnung 211d zugeführt.The controlled
Die Feder 222 ist eine Schraubenfeder und zwischen der Innenfläche des Gehäuses 211 und dem Flanschabschnitt 215a des Nockenrings 215 angeordnet.The
Die Feder 222 drückt den Nockenring 215 immer in die erste Richtung. Eine solche Feder 222 zieht sich zusammen, wenn der Öldruck des der gesteuerten Öldruckkammer 221 zugeführten Öls gleich oder größer als ein Öldruckschwellenwert ist.The
Wenn sich die Feder 222 zusammenzieht, ändert sich der Betrag der Exzentrizität des Nockenrings 215 zum Rotor 213, und die Kapazität der Pumpenkammer 216 ändert sich entsprechend. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird das Fassungsvermögen der Pumpenkammer 216 verringert, wenn sich die Feder 222 zusammenzieht, wodurch sich die Fördermenge des Pumpenabschnitts 21 verringert.When the
Es ist zu beachten, dass die Struktur der Ölpumpenvorrichtung nicht auf die oben beschriebene Struktur beschränkt ist. Bei der Ölpumpenvorrichtung kann es sich um verschiedene variable Ölpumpenvorrichtungen handeln, die herkömmlich bekannt sind.Note that the structure of the oil pump device is not limited to the structure described above. The oil pump device may be various variable oil pump devices that are conventionally known.
<Variabler Steuerabschnitt><Variable control section>
Der variable Steuerabschnitt 3 steuert einen Zustand der Ölversorgung des variablen Abschnitts 22 (genauer gesagt der gesteuerten Öldruckkammer 221). Der variierende Steuerabschnitt 3 umfasst ein Magnetventil 31 und einen Steuerabschnitt 32.The
<Magnetventil><solenoid valve>
Das Magnetventil 31 schaltet unter der Kontrolle des Steuerabschnitts 32, der später beschrieben wird, zwischen dem geschlossenen und dem offenen Zustand um. Das Magnetventil 31 verbindet den ersten Anschluss 311 mit dem zweiten Anschluss 312, so dass Öl in einem Zustand fließen kann, in dem das Magnetventil 31 erregt ist (im Folgenden als „erregter Zustand“ bezeichnet). Der erregte Zustand des Magnetventils 31 (mit anderen Worten, der Zustand, in dem der erste Anschluss 311 und der zweite Anschluss 312 miteinander verbunden sind) entspricht dem offenen Zustand des Magnetventils 31.The
Zusätzlich trennt das Magnetventil 31 den ersten Anschluss 311 und den zweiten Anschluss 312 in einem Zustand, in dem das Magnetventil 31 nicht erregt ist (im Folgenden als „nicht erregter Zustand“ bezeichnet). Der nicht erregte Zustand des Magnetventils 31 (mit anderen Worten, der Zustand, in dem der erste Anschluss 311 und der zweite Anschluss 312 unterbrochen sind) entspricht dem geschlossenen Zustand des Magnetventils 31.In addition, the
Ein solches Magnetventil 31 ist an einem Ölkanal vorgesehen, der der Auslassöffnung 211c der Ölpumpenvorrichtung 2 und den Einlassöffnung 211d der Ölpumpenvorrichtung 2 verbindet.Such a
Genauer gesagt, ist das Magnetventil 31 zwischen dem Ölkanalelement L13 und dem Ölkanalelement L14 vorgesehen. Ein erstes Ende (stromaufwärts gelegener Endabschnitt) des Ölkanalelements L13 ist mit dem Ölkanalelement L12 verbunden. Ein zweites Ende (stromabwärts gelegener Endabschnitt) des Ölkanalelements L13 ist mit dem ersten Anschluss 311 des Magnetventils 31 verbunden.More specifically, the
Ein erstes Ende (stromaufwärts gelegener Endabschnitt) des Ölkanalelements L14 ist mit dem zweiten Anschluss 312 des Magnetventils 31 verbunden. Ein zweites Ende (stromabwärts gelegener Endabschnitt) des Ölkanalelements L14 ist mit dem Einlassöffnung 211d der Ölpumpenvorrichtung 2 verbunden.A first end (upstream end portion) of the oil passage member L<b>14 is connected to the
Beachten Sie, dass die Struktur des Magnetventils nicht auf die oben beschriebene Struktur beschränkt ist. Verschiedene Magnetventile, die konventionell bekannt sind, können als Magnetventil verwendet werden.Note that the structure of the solenoid valve is not limited to the structure described above. Various solenoid valves that are conventionally known can be used as the solenoid valve.
<Steuerabschnitt><control section>
Der Steuerabschnitt 32 steuert die Ölversorgungsvorrichtung 1 und umfasst beispielsweise eine bekannte CPU, ROM, RAM, einen Eingangsanschluss und einen Ausgangsanschluss. Der Steuerabschnitt 32 ist über die Stromübertragungsleitung 5 mit dem Magnetventil 31 verbunden. Man beachte, dass der Steuerabschnitt 32 ein Steuergerät sein kann, das verschiedene Steuerungen eines Fahrzeugs durchführt, oder ein Steuergerät sein kann, das speziell für die Ölversorgungsvorrichtung 1 bestimmt ist.The
Genauer gesagt steuert der Steuerabschnitt 32 den Zustand der Erregung des Magnetventils 31, um den Zustand des Magnetventils 31 zwischen dem offenen und dem geschlossenen Zustand umzuschalten. Spezifische Funktionen des Steuerabschnitts 32 werden in der Beschreibung der variablen Steuerung der Ölpumpenvorrichtung im Detail beschrieben.More specifically, the
<Variable Steuerung der Ölpumpenvorrichtung><Oil pump device variable control>
Im Folgenden wird eine Beschreibung der variablen Steuerung der Ölpumpenvorrichtung gegeben, die von der Ölversorgungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform durchgeführt wird, unter Bezugnahme auf
Zunächst wird der Grundriss der variablen Steuerung der Ölpumpenvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Die in
Wenn die Ölpumpenvorrichtung 2 angetrieben wird, wird das von der Ölpumpenvorrichtung 2 abgegebene Öl unter Druck zu einer Komponente (z. B. einem Kolben) des Verbrennungsmotors E geleitet.When the
Wenn der variable Abschnitt 22 nicht arbeitet, während die Ölpumpenvorrichtung 2 angetrieben wird, ist die von der Ölpumpenvorrichtung 2 abgegebene Ölmenge eine erste Fördermenge. Der Zustand, in dem der variable Abschnitt 22 in der Ölpumpenvorrichtung 2 nicht arbeitet (d.h., die Ölpumpenvorrichtung 2 variiert nicht), wird auch als ein nicht variabler Zustand der Ölpumpenvorrichtung 2 bezeichnet.When the
Wenn der variable Abschnitt 22 arbeitet, während die Ölpumpenvorrichtung 2 angetrieben wird, ist die von der Ölpumpenvorrichtung 2 abgegebene Ölmenge eine zweite Fördermenge, die geringer ist als die erste Fördermenge. Der Zustand, in dem der variable Abschnitt 22 in der Ölpumpenvorrichtung 2 arbeitet (d.h. die Ölpumpenvorrichtung 2 variiert), wird auch als variabler Zustand der Ölpumpenvorrichtung 2 bezeichnet.When the
Der Steuerabschnitt 32 steuert den variablen Abschnitt 22 auf der Grundlage von Informationen über die Last des Verbrennungsmotors E und Informationen über die Öltemperatur. Die oben beschriebene Steuerung, die vom Steuerabschnitt 32 durchgeführt wird, ist die variable Steuerung durch die Ölversorgungsvorrichtung. Im Folgenden wird die spezifische Verarbeitung der variierenden Steuerung der Ölpumpenvorrichtung unter Bezugnahme auf
In Schritt S101 von
Die Information über die Last des Verbrennungsmotors E kann beispielsweise eine Information über die Einspritzmenge einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung (nicht dargestellt) sein, die Kraftstoff in einen Brennraum des Verbrennungsmotors E einspritzt (nachfolgend als „Information über die Kraftstoffeinspritzmenge“ bezeichnet). Ferner kann die Information über die Belastung der Verbrennungsmotor E beispielsweise eine Information über die Öffnung eines Schlitzventils des Verbrennungsmotors E oder eine Information über die Öffnung des Gaspedals sein.The information about the load of the engine E may be, for example, information about the injection amount of a fuel injector (not shown) that injects fuel into a combustion chamber of the engine E (hereinafter referred to as “fuel injection amount information”). Furthermore, the information about the load on the internal combustion engine E can be, for example, information about the opening of a slit valve of the internal combustion engine E or information about the opening of the accelerator pedal.
In Schritt S102 bestimmt der Steuerabschnitt 32 auf der Grundlage der erfassten Informationen über die Last des Verbrennungsmotors E, ob sich der Verbrennungsmotor E in einem Niedriglastzustand befindet.In step S102, the
Genauer gesagt, wenn die Information über die Last des Verbrennungsmotors E die Information über die Kraftstoffeinspritzmenge ist, bestimmt der Steuerabschnitt 32 in Schritt S102, ob die Kraftstoffeinspritzmenge gleich oder kleiner als eine Einspritzmengenschwelle ist.More specifically, when the information about the load of the engine E is the information about the fuel injection amount, the
Wenn die Kraftstoffeinspritzmenge gleich oder kleiner als der Schwellenwert der Einspritzmenge ist, bestimmt der Steuerabschnitt 32, dass sich der Verbrennungsmotor E im Niedriglastzustand befindet. Wenn die Kraftstoffeinspritzmenge größer als der Schwellenwert der Einspritzmenge ist, bestimmt der Steuerabschnitt 32 dagegen, dass sich der Verbrennungsmotor E nicht im Niedriglastzustand befindet. Man beachte, dass der Zustand, in dem die Kraftstoffeinspritzmenge größer als der Schwellenwert der Einspritzmenge ist, auch als Hochlastzustand des Verbrennungsmotors E bezeichnet wird.When the fuel injection amount is equal to or smaller than the threshold injection amount, the
Wenn sich der Verbrennungsmotor E im Niedriglastzustand befindet („JA“ in Schritt S102), fährt der Steuerabschnitt 32 mit der Steuerungsverarbeitung zu Schritt S103 fort.When the engine E is in the low load state ("YES" in step S102), the
Wenn sich der Verbrennungsmotor E nicht im Niedriglastzustand befindet („NEIN“ in Schritt S102), fährt der Steuerabschnitt 32 mit der Steuerverarbeitung zu Schritt S110 fort.When the engine E is not in the low load state ("NO" in step S102), the
In Schritt S103 erfasst der Steuerabschnitt 32 Informationen über die Öltemperatur. Bei den Informationen über die Öltemperatur kann es sich um einen Erfassungswert eines im Fahrzeug vorhandenen Sensors handeln. Das heißt, dass der Steuerabschnitt 32 die Information über die Öltemperatur von dem Sensor erhält.In step S103, the
Die Information über die Öltemperatur ist nicht auf die Temperatur des Öls beschränkt, sondern kann eine Information sein, die mit der Öltemperatur korreliert. Beispielsweise kann die Information über die Öltemperatur die Temperatur des Kühlwassers zur Kühlung des Motors sein, die von einem Wassertemperatursensor erfasst wird. Die Information über die Öltemperatur kann auch die Öltemperatur sein, die durch Umrechnung der Temperatur des Kühlwassers erhalten wird.The oil temperature information is not limited to the temperature of the oil, but may be information correlating with the oil temperature. For example, the information about the oil temperature can be the temperature of the cooling water for cooling the engine, which is detected by a water temperature sensor. The information about the oil temperature can also be the oil temperature obtained by converting the temperature of the cooling water.
In Schritt S104 bestimmt der Steuerabschnitt 32 auf der Grundlage der erfassten Informationen über die Öltemperatur, ob sich das Öl in einem Niedrigtemperaturzustand befindet.In step S104, the
Genauer gesagt, bestimmt der Steuerabschnitt 32 in Schritt S104, ob die Temperatur (z.B. die Temperatur des Öls oder des Kühlwassers), die durch die Informationen über die Öltemperatur angezeigt wird, gleich oder niedriger als ein Temperaturschwellenwert ist.More specifically, in step S104, the
Wenn die durch die Information über die Öltemperatur angezeigte Temperatur gleich oder kleiner als der Temperaturschwellenwert ist, bestimmt der Steuerabschnitt 32, dass sich das Öl im Niedrigtemperaturzustand befindet.When the temperature indicated by the oil temperature information is equal to or lower than the temperature threshold value, the
Wenn die durch die Information über die Öltemperatur angezeigte Temperatur hingegen größer als der Temperaturschwellenwert ist, bestimmt der Steuerabschnitt 32, dass sich das Öl nicht im Niedrigtemperaturzustand befindet. Man beachte, dass der Zustand, in dem die durch die Information über die Öltemperatur angezeigte Temperatur größer als der Temperaturschwellenwert ist, auch als ein Nicht-Niedrigtemperatur-Zustand des Öls bezeichnet wird. Der Nicht-Niedrigtemperatur-Zustand kann in einen ersten Hochtemperatur-Zustand und einen zweiten Hochtemperatur-Zustand unterteilt werden. Der erste Hochtemperaturzustand entspricht einem Zustand, der höher als eine erste Temperatur (Temperaturschwellenwert) und gleich oder niedriger als eine zweite Temperatur ist. Der zweite Hochtemperaturzustand ist ein Zustand, der höher ist als die zweite Temperatur.On the other hand, when the temperature indicated by the oil temperature information is greater than the temperature threshold value, the
Wenn sich das Öl im Niedrigtemperaturzustand befindet („JA“ in Schritt S 104), fährt der Steuerabschnitt 32 mit der Steuerungsverarbeitung zu Schritt S105 fort.When the oil is in the low-temperature state ("YES" in step S104), the
Wenn sich das Öl nicht im Niedrigtemperaturzustand befindet („NEIN“ in Schritt S104), fährt der Steuerabschnitt 32 mit der Steuerungsverarbeitung in Schritt S106 fort.If the oil is not in the low-temperature state ("NO" in step S104), the
In Schritt S105 setzt der Steuerabschnitt 32 einen Drehzahlschwellenwert auf eine erste Drehzahl. Somit setzt der Steuerabschnitt 32 einen Wert des Drehzahlschwellenwerts auf die erste Drehzahl, wenn sich der Verbrennungsmotor E im Niedriglastzustand befindet und das Öl im Niedrigtemperaturzustand ist.In step S105, the
Im Schritt S106 setzt der Steuerabschnitt 32 den Drehzahlschwellenwert jedoch auf eine zweite Drehzahl. Die zweite Drehzahl ist größer als die erste Drehzahl. Es ist zu beachten, dass der Steuerabschnitt 32 den Drehzahlschwellwert auf die zweite Drehzahl zum Zeitpunkt der Aktivierung des Verbrennungsmotors E voreinstellen kann.However, in step S106, the
Wie oben beschrieben, setzt der Steuerabschnitt 32 den Drehzahlschwellenwert auf die zweite Drehzahl, wenn sich der Verbrennungsmotor E im Niedriglastzustand befindet und das Öl im Nicht-Niedrigtemperaturzustand ist. Der Steuerabschnitt 32 fährt dann mit der Steuerungsverarbeitung zu Schritt S107 fort. Es ist zu beachten, dass der Steuerabschnitt 32 vor der Ausführung von Schritt S106 einen Prozess zur Bestimmung durchführen kann, ob sich das Öl im zweiten Hochtemperaturzustand befindet, obwohl dies nicht dargestellt ist. Wenn sich das Öl im zweiten Hochtemperaturzustand befindet, kann der Steuerabschnitt 32 die Steuerungsverarbeitung mit Schritt S110 fortsetzen. Das heißt, der Steuerabschnitt 32 steuert die Ölpumpenvorrichtung 2 so, dass sie nicht variabel ist, wenn sich das Öl im Zustand der zweiten hohen Temperatur befindet. Wenn sich das Öl nicht in dem zweiten Hochtemperaturzustand befindet (d.h. das Öl ist in dem ersten Hochtemperaturzustand), kann der Steuerabschnitt 32 die Steuerverarbeitung mit Schritt S106 fortsetzen.As described above, the
In Schritt S107 erfasst der Steuerabschnitt 32 Informationen über die Drehzahl des Verbrennungsmotors E (z. B. die Drehzahl der Kurbelwelle). Die Information über die Drehzahl des Verbrennungsmotors E kann ein Erfassungswert eines am Fahrzeug vorgesehenen Sensors sein. Das heißt, dass der Steuerabschnitt 32 die Information über die Drehzahl des Verbrennungsmotors E von dem Sensor erhält.In step S107, the
In Schritt S108 bestimmt der Steuerabschnitt 32 auf der Grundlage der erfassten Informationen über die Drehzahl des Verbrennungsmotors E, ob die Drehzahl des Verbrennungsmotors E gleich oder größer als eine Drehzahlschwellenwert ist.In step S108, the
Wenn die Drehzahl des Verbrennungsmotors E gleich oder größer als der Drehzahlschwellwert ist („JA“ in Schritt S108), fährt der Steuerabschnitt 32 mit der Steuerverarbeitung zu Schritt S 109 fort.When the rotation speed of the engine E is equal to or greater than the rotation speed threshold value (“YES” in step S108), the
Wenn die Drehzahl des Verbrennungsmotors E unterdessen kleiner als der Drehzahlschwellwert ist („NEIN“ in Schritt S108), fährt der Steuerabschnitt 32 mit der Steuerungsverarbeitung zu Schritt S110 fort.Meanwhile, when the rotation speed of the engine E is smaller than the rotation speed threshold value (“NO” in step S108), the
In Schritt S109 erregt der Steuerabschnitt 32 das Magnetventil 31 und versetzt das Magnetventil 31 in den offenen Zustand. Im offenen Zustand des Magnetventils 31 fließt ein Teil des vom Pumpenabschnitt 21 abgegebenen Öls durch das Magnetventil 31 und der Einlassöffnung 211d in die gesteuerte Öldruckkammer 221.In step S109, the
Der variable Abschnitt 22 arbeitet, wenn der Öldruck des in die gesteuerte Öldruckkammer 221 geflossenen Öls gleich oder größer als ein Öldruckschwellenwert ist. Wenn der variable Abschnitt 22 arbeitet, zieht sich die Feder 222 zusammen und der Betrag der Exzentrizität des Nockenrings 215 zum Rotor 213 ändert sich.The
Dementsprechend wird das Fassungsvermögen der Pumpenkammer 216 verringert und die aus dem Pumpenabschnitt 21 geförderte Ölmenge reduziert. Das heißt, die Ölpumpenvorrichtung 2 befindet sich in einem variablen Zustand. Im variablen Zustand der Ölpumpenvorrichtung 2 ist die Fördermenge des aus dem Pumpenabschnitt 21 geförderten Öls die zweite Fördermenge.Accordingly, the capacity of the
Im Gegensatz dazu arbeitet der variable Abschnitt 22 nicht, wenn der Öldruck des Öls, das in die gesteuerte Öldruckkammer 221 fließt, unter dem Öldruckschwellenwert liegt. Dementsprechend wird das Fassungsvermögen der Pumpenkammer 216 nicht verändert und die Fördermenge des aus dem Pumpenabschnitt 21 geförderten Öls wird ebenfalls nicht verändert. Das heißt, die Ölpumpenvorrichtung 2 befindet sich in einem nicht variablen Zustand. Im nicht variablen Zustand der Ölpumpenvorrichtung 2 ist die Fördermenge des aus dem Pumpenabschnitt 21 geförderten Öls die erste Fördermenge.In contrast, the
Beachten Sie, dass der Steuerabschnitt 32 den offenen Zustand des Magnetventils 31 beibehält, wenn sich das Magnetventil 31 in Schritt S109 bereits im offenen Zustand befindet. Wenn sich das Magnetventil 31 in Schritt S109 im geschlossenen Zustand befindet, erregt der Steuerabschnitt 32 das Magnetventil 31 und versetzt das Magnetventil 31 in den offenen Zustand.Note that the
In Schritt S110 erregt der Steuerabschnitt 32 das Magnetventil 31 nicht und setzt das Magnetventil 31 in den geschlossenen Zustand. Beachten Sie, dass der Steuerabschnitt 32 den geschlossenen Zustand des Magnetventils 31 beibehält, wenn sich das Magnetventil 31 in Schritt S110 bereits im geschlossenen Zustand befindet. Wenn sich das Magnetventil 31 in Schritt S110 im offenen Zustand befindet, stoppt der Steuerabschnitt 32 die Erregung des Magnetventils 31 und versetzt das Magnetventil 31 in den geschlossenen Zustand.In step S110, the
Im geschlossenen Zustand des Magnetventils 31 fließt das aus dem Pumpenabschnitt 21 geförderte Öl nicht in die gesteuerte Öldruckkammer 221 und der variable Abschnitt 22 arbeitet nicht. Daher ist die aus dem Pumpenabschnitt 21 geförderte Ölmenge die erste Fördermenge.In the closed state of the
Bei der variablen Steuerung durch die Ölversorgungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird das Magnetventil 31 nicht in den offenen Zustand versetzt, wenn sich der Verbrennungsmotor E im Hochlastzustand befindet. Mit anderen Worten, der variierende Abschnitt 22 arbeitet nicht, wenn sich der Verbrennungsmotor E im Hochlastzustand befindet. Somit wird die Ölpumpenvorrichtung 2 nicht in den variablen Zustand versetzt, wenn sich der Verbrennungsmotor E im Hochlastzustand befindet.In the variable control by the oil supply device according to the present embodiment, the
Ferner wird bei der variablen Steuerung durch die Ölversorgungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Magnetventil 31 nicht in den offenen Zustand versetzt, solange die Drehzahl des Verbrennungsmotors E unter dem Drehzahlschwellenwert (erste Drehzahl oder zweite Drehzahl) liegt, selbst wenn sich der Verbrennungsmotor E im Niedriglastzustand befindet. Das heißt, die Ölpumpenvorrichtung 2 wird nicht in den variablen Zustand versetzt, wenn sich der Verbrennungsmotor E im Niedriglastzustand befindet und die Drehzahl des Verbrennungsmotors E unter dem Drehzahlschwellenwert (erste Drehzahl oder zweite Drehzahl) liegt.Further, in the variable control by the oil supply device according to the present embodiment, the
<Effekt der vorliegenden Ausführungsform><Effect of the present embodiment>
Wie oben beschrieben, versetzt die Ölversorgungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Ölpumpenvorrichtung 2 zu einem geeigneten Zeitpunkt in den variablen Zustand, wenn sich der Verbrennungsmotor E im Niedriglastzustand befindet, in dem nicht viel Öl vom Verbrennungsmotor E benötigt wird, wodurch die Fördermenge der Ölpumpenvorrichtung 2 reduziert wird. Dementsprechend werden die Antriebsverluste in der Ölpumpenvorrichtung 2 reduziert und die Kraftstoffeffizienz des Verbrennungsmotors wird verbessert.As described above, the oil supply device according to the present embodiment puts the
Darüber hinaus arbeitet der variable Abschnitt 22 zu einem geeigneten Zeitpunkt, wenn sich das Öl im Niedrigtemperaturzustand befindet. Dies führt zu einer Verringerung des Drehmomentstoßes des Verbrennungsmotors E aufgrund des Betriebs des variablen Abschnitts 22.In addition, the
Der Grund dafür wird mit Bezug auf die
Genauer gesagt ist
Der variable Abschnitt 22 arbeitet, wenn der Öldruck des Öls in der gesteuerten Öldruckkammer 221 sowohl in der Ölversorgungsvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform als auch in der Ölversorgungsvorrichtung des Referenzbeispiels gleich oder größer als P1 ist.The
Der Öldruck des Öls in der gesteuerten Öldruckkammer 221 ist gleich dem Öldruck des aus dem Pumpenabschnitt 21 geförderten Öls. Im Fall der Ölversorgungsvorrichtung des Referenzbeispiels ist die erste Drehzahl (d.h. die Drehzahl N1) der Drehzahlschwellenwert, bei dem das Magnetventil 31 in den offenen Zustand versetzt wird.The oil pressure of the oil in the controlled
In der Zwischenzeit ist im Fall der Ölversorgungsvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform die zweite Drehzahl (d.h. die Drehzahl N2) der Drehzahlschwellenwert, bei dem das Magnetventil 31 in den offenen Zustand versetzt wird, wenn sich der Verbrennungsmotor E im Niedriglastzustand befindet und das Öl im Niedrigtemperaturzustand ist.Meanwhile, in the case of the
Ferner ist im Fall der Ölversorgungsvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform die erste Drehzahl (d.h. die Drehzahl N1) der Drehzahlschwellenwert, bei dem das Magnetventil 31 in den offenen Zustand versetzt wird, wenn sich der Verbrennungsmotor E im Niedriglastzustand befindet und das Öl im Nicht-Niedrigtemperaturzustand ist.Further, in the case of the
Die Viskosität des Öls im Niedrigtemperaturzustand ist höher als die im Hochtemperaturzustand; dementsprechend ist die Anstiegsgeschwindigkeit des Öldrucks des Öls im Niedrigtemperaturzustand (siehe
Im Fall von
Im Fall von
Im Gegensatz dazu erreicht bei der Ölversorgungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Öldruck des Öls in der gesteuerten Öldruckkammer 221 bei der Drehzahl N2 den Wert P1, wie in
Ferner erreicht bei der Ölversorgungsvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform der Öldruck des Öls in der gesteuerten Öldruckkammer 221 bei der in
Die vorliegende Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr.
Industrielle AnwendbarkeitIndustrial Applicability
Eine Ölversorgungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung ist nicht nur für einen Dieselmotor, sondern auch für verschiedene Verbrennungsmotoren, wie z. B. einen Ottomotor, geeignet.An oil supply device according to the present disclosure is applicable not only to a diesel engine but also to various internal combustion engines such as diesel engines. B. a gasoline engine suitable.
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Ölversorgungsvorrichtungoil supply device
- 22
- Ölpumpenvorrichtungoil pump device
- 2121
- Pumpenabschnittpump section
- 211211
- GehäuseHousing
- 211a211a
- Speicherabschnittstorage section
- 211b211b
- Saugöffnungsuction port
- 211c211c
- Auslassöffnungexhaust port
- 211d211d
- Einlassöffnungintake port
- 212212
- Antriebswelledrive shaft
- 213213
- Rotorrotor
- 213a213a
- Schlitzslot
- 214214
- Schaufelshovel
- 215215
- Nockenringcam ring
- 215a215a
- Flanschabschnittflange section
- 216216
- Pumpenkammerpump chamber
- 2222
- Variabler Abschnittvariable section
- 221221
- Gesteuerte ÖldruckkammerControlled oil pressure chamber
- 222222
- FederFeather
- 33
- Variabler SteuerabschnittVariable control section
- 3131
- Magnetventilmagnetic valve
- 311311
- Erster AnschlussFirst connection
- 312312
- Zweiter AnschlussSecond connection
- 3232
- Steuerabschnittcontrol section
- 44
- Ölwannesump
- 55
- Stromübertragungsleitungpower transmission line
- L1L1
- Ölkanaloil channel
- L11, L12, L13, L14L11, L12, L13, L14
- Ölkanalelementoil channel element
- EE
- Verbrennungsmotorcombustion engine
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- JP H1073084 [0003]JP H1073084 [0003]
- JP 2019178973 [0105]JP 2019178973 [0105]
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