JP2009264241A - Oil supply control device of engine - Google Patents

Oil supply control device of engine Download PDF

Info

Publication number
JP2009264241A
JP2009264241A JP2008114793A JP2008114793A JP2009264241A JP 2009264241 A JP2009264241 A JP 2009264241A JP 2008114793 A JP2008114793 A JP 2008114793A JP 2008114793 A JP2008114793 A JP 2008114793A JP 2009264241 A JP2009264241 A JP 2009264241A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oil
engine
crankshaft
hydraulic
oil supply
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.)
Pending
Application number
JP2008114793A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hirokazu Matsuura
弘和 松浦
Shigeru Wada
和田  茂
Masaaki Okagawa
正明 岡川
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
Priority to JP2008114793A priority Critical patent/JP2009264241A/en
Publication of JP2009264241A publication Critical patent/JP2009264241A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a film of oil of a bearing part in an appropriate thickness so that a shaft and a bearing do not contact directly in the bearing part and a friction coefficient between the shaft and the bearing is decreased. <P>SOLUTION: An oil supply control device of an engine for supplying the oil from an oil pump 12 to a first oil supply route 16a to the bearing part 18 of a crankshaft and a second oil supply route 16b to a predetermined oil supply position of a cylinder head. The oil supply control device is provided with an engine load detection means 28 for detecting a load of the engine, an oil pressure control valve 22 arranged on the first oil supply route 16a and an oil pressure control means 24 for controlling an oil pressure 18 supplied to the bearing part of the crankshaft by controlling the oil pressure control valve 22. In the case that the engine load detected by the engine load detection means 28 is low, the oil pressure control means 24 controls the oil pressure control valve 22 so that the oil pressure is lowered compared to the case that the engine load is high. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、エンジンのクランク軸の軸受部などの摺動部に対するオイルの供給を制御する給油制御装置に関し、車両のエンジンの技術分野に属する。   The present invention relates to an oil supply control device that controls oil supply to a sliding portion such as a bearing portion of an engine crankshaft, and belongs to the technical field of a vehicle engine.

従来、エンジンのクランク軸の軸受部などの摺動部やバルブタイミング可変機構を含む動弁機構などには、エンジンに一体に取り付けられて該エンジンに駆動されるオイルポンプにより、オイルパンなどのオイル貯留部に貯留されたオイルが潤滑油或いは作動油としてシリンダブロックなどに形成された油路を介して供給される。その場合、オイルポンプの出力(吐出圧)はエンジン回転数に対応するため、エンジン回転数が大きくなるほど摺動部などに供給される油圧は高圧になり、油量も多くなる。そこで、過剰に油圧が高くならないように、オイルポンプの吐出側にリリーフ弁を設け、図9に示すように、所定エンジン回転数以上で吐出圧がほぼ一定になるように構成される。   Conventionally, a sliding part such as a bearing part of a crankshaft of an engine and a valve mechanism including a variable valve timing mechanism are provided with an oil pump such as an oil pan by an oil pump attached to the engine and driven by the engine. Oil stored in the storage unit is supplied as lubricating oil or hydraulic oil through an oil passage formed in a cylinder block or the like. In this case, since the output (discharge pressure) of the oil pump corresponds to the engine speed, the higher the engine speed, the higher the hydraulic pressure supplied to the sliding portion and the like, and the greater the oil amount. Therefore, a relief valve is provided on the discharge side of the oil pump so that the hydraulic pressure does not become excessively high, and the discharge pressure is substantially constant at a predetermined engine speed or higher as shown in FIG.

このようなエンジンの給油系として、例えば特許文献1に記載されたものがある。これは、エンジン回転数が低下するとオイルポンプの吐出圧が低下し、その結果、摺動部などに供給される油量が少なくなることに対処したものである。具体的には、油圧が所定値を超えると摺動部とは別の所定の油圧供給箇所に該油圧を供給する制御弁機構が備えられている場合に、この制御弁機構に常時オイルポンプと該油圧供給箇所とを連通するバイパス路が設けられている。これにより、油圧が低くても、所定の油圧供給箇所に不足なくオイルが供給される。   As such an oil supply system of an engine, there is one described in Patent Document 1, for example. This is because the discharge pressure of the oil pump decreases as the engine speed decreases, and as a result, the amount of oil supplied to the sliding portion or the like decreases. Specifically, when a control valve mechanism that supplies the hydraulic pressure is provided at a predetermined hydraulic pressure supply location different from the sliding portion when the hydraulic pressure exceeds a predetermined value, the control valve mechanism is always equipped with an oil pump. A bypass path that communicates with the hydraulic pressure supply point is provided. As a result, even if the hydraulic pressure is low, the oil is supplied to the predetermined hydraulic pressure supply location without any shortage.

特開平10−89035公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-89035

このように、特許文献1に記載されたものも含めて従来のエンジンの給油系においては、摺動部に送られるオイルの油圧(油量)は、エンジン回転数によって決定される。その場合、特許文献1のものが、所定の油圧供給箇所に送られる油量をバイパス路により最低限確保することにより該油圧供給箇所のオイル不足を抑制することを目的としているように、従来の給油系では、各供給箇所において油圧(油量)が不足することがないように、オイルポンプの能力が設定されるが、それだけでは、必要以上に油圧を高くして(油量を多くして)、それにより摺動部における摩擦抵抗を増大させるという問題がある。   As described above, in the conventional oil supply system of the engine including the one described in Patent Document 1, the oil pressure (oil amount) of the oil sent to the sliding portion is determined by the engine speed. In that case, as disclosed in Patent Document 1, the purpose is to suppress the shortage of oil in the hydraulic pressure supply location by ensuring the minimum amount of oil sent to the predetermined hydraulic pressure supply location by the bypass path. In the oil supply system, the capacity of the oil pump is set so that the oil pressure (oil amount) does not become insufficient at each supply point, but by itself, the oil pressure is increased more than necessary (by increasing the oil amount). ), Thereby increasing the frictional resistance at the sliding portion.

つまり、例えばクランク軸などの軸受部には、適切な厚さの油膜を形成する必要があり、この油膜の最も薄い部分の厚さ(最小油膜厚さ)が不十分であると、直接接触を生じて摩擦抵抗が増大する一方、該最小油膜厚さが大きすぎる場合にも、その厚さに応じて摩擦抵抗が大きくなり、エンジンの駆動損失、ひいては燃費の悪化を招く。   In other words, for example, an oil film having an appropriate thickness must be formed on a bearing portion such as a crankshaft. If the thickness of the thinnest part (minimum oil film thickness) of this oil film is insufficient, direct contact is made. While the frictional resistance increases and the minimum oil film thickness is too large, the frictional resistance increases in accordance with the thickness, resulting in engine drive loss and hence fuel efficiency deterioration.

ここで、軸受部における各種の条件と最小油膜厚さとの関係を説明すると、図10に示すように、最小油膜厚さdは、軸受特性数Zが大きくなればなるほど大きくなる。この軸受特性数Zは、オイルの粘度をη、軸の回転速度をV、軸受面圧をPとして、Z=η・V/Pで示され、オイルの粘度ηが大きくなると、またクランク軸の回転速度V、すなわちエンジン回転数が大きくなると、その数値も大きくなり、面圧P、すなわちエンジン負荷が大きくなると、その数値は小さくなる。   Here, the relationship between the various conditions in the bearing portion and the minimum oil film thickness will be described. As shown in FIG. 10, the minimum oil film thickness d increases as the bearing characteristic number Z increases. This bearing characteristic number Z is expressed as Z = η · V / P, where η is the viscosity of the oil, V is the rotational speed of the shaft, and P is the bearing surface pressure, and when the oil viscosity η increases, When the rotational speed V, that is, the engine speed increases, the numerical value also increases. When the surface pressure P, that is, the engine load increases, the numerical value decreases.

そして、図11に示すように、所定の限界厚さd以下(軸受特性数ZがZ以下)では、軸受部は境界摩擦状態となって、軸受特性数Zが小さくなるほど(最小油膜厚さが小さくなるほど)摩擦係数が増大し、限界厚さd以上では、軸受特性数Zが大きくなるほど(最小油膜厚さが大きくなるほど)摩擦係数が増大する。したがって、軸受特性数Zを、境界摩擦領域に入らない範囲で小さくする、すなわち限界厚さdに対応する軸受特性数Z近傍に制御することが望ましいことになる。 As shown in FIG. 11, at a predetermined limit thickness d 0 or less (bearing characteristic number Z is Z 0 or less), the bearing portion is in a boundary friction state, and the bearing characteristic number Z becomes smaller (minimum oil film thickness). The coefficient of friction increases as the thickness decreases, and at the limit thickness d 0 or more, the coefficient of friction increases as the bearing characteristic number Z increases (the minimum oil film thickness increases). Therefore, it is desirable to reduce the bearing characteristic number Z within a range that does not enter the boundary friction region, that is, to control the bearing characteristic number Z in the vicinity of the bearing characteristic number Z 0 corresponding to the limit thickness d 0 .

ところが、図9に示す油圧の制御特性では、エンジン回転数に対する制御だけで、最も油量を必要とする状態で不足が生じないように、油圧を設定しているので、必要以上に油圧を高くすると(油量を多くすると)、それにより軸受部がそこから流れ去る大量のオイルに熱を奪われて温度が低くなり、またそれにより軸受部に流れ入って存在するオイルの温度上昇が少ないために粘度が下がらないことがある。したがって、エンジン負荷が低負荷である場合、すなわち軸受面圧が小さい場合、上述のように粘度が大きくなりすぎたことと重なると、軸受特性数が大きくなりすぎ、すなわち最小油膜厚さが大きくなりすぎ、摩擦係数が大きくなる。   However, in the hydraulic pressure control characteristics shown in FIG. 9, the hydraulic pressure is set so that there is no shortage in the state that requires the most oil amount only by controlling the engine speed. Then (when the oil amount is increased), the heat is taken away by the large amount of oil that the bearing part flows away from it, and the temperature is lowered, and the temperature rise of the oil flowing into the bearing part is thereby reduced. The viscosity may not decrease. Therefore, when the engine load is low, that is, when the bearing surface pressure is small, the bearing characteristic number becomes too large, that is, the minimum oil film thickness becomes large when the viscosity is excessively increased as described above. Too much, the coefficient of friction becomes large.

一方、必要以上に油圧を低くすると(油量を少なくすると)、それにより軸受部がそこから熱を奪って流れ去るオイルが少量であるために温度が高温のまま維持され、またそれにより軸受部に流れ入って存在するオイルの温度上昇が大きいために粘度が小さくなりすぎることがある。したがって、エンジン負荷が高負荷である場合、すなわち軸受面圧が大きい場合、上述のように粘度が小さくなりすぎたことと重なると、軸受特性数が小さくなりすぎて境界摩擦領域に入り、その結果摩擦抵抗が大きくなる。   On the other hand, if the hydraulic pressure is lowered more than necessary (decreasing the amount of oil), the bearing part takes heat away from it and the amount of oil that flows away is small, so that the temperature is maintained at a high temperature. Viscosity may become too low due to the large temperature rise of the oil flowing into the water. Therefore, when the engine load is high, that is, when the bearing surface pressure is large, when the viscosity is too small as described above, the bearing characteristic number becomes too small and enters the boundary friction region. Increases frictional resistance.

また、上述するようにエンジンの負荷の高低に限らず、オイルの温度に対しても同様で、必要以上に油圧を高くすると、粘度が大きいオイル低温時、そのままでも粘度が大きいオイルは、その粘度がさらに大きくなり、その結果、軸受特性数が大きくなりすぎ、すなわち最小油膜厚さが大きくなりすぎ、摩擦係数が大きくなる。   In addition, as described above, the same applies to the temperature of the oil as well as the load of the engine. If the oil pressure is increased more than necessary, the viscosity of the oil having a large viscosity is low, and the viscosity of the oil having a large viscosity is low. As a result, the number of bearing characteristics becomes too large, that is, the minimum oil film thickness becomes too large and the friction coefficient becomes large.

一方、必要以上に油圧を低くすると、粘度が小さいオイル高温時、そのままでも粘度が小さいオイルは、その粘度がさらに小さくなり、その結果、軸受特性数が小さくなりすぎて境界摩擦領域に入り、その結果摩擦抵抗が大きくなる。   On the other hand, if the oil pressure is lowered more than necessary, the viscosity of the oil with a small viscosity is high, and the viscosity of the oil with a small viscosity is further reduced.As a result, the number of bearing characteristics becomes too small and enters the boundary friction region. As a result, frictional resistance increases.

そこで、本発明は、軸受特性数を考慮して、すなわちエンジンの回転数のみを考慮せず、軸受部において軸と軸受とが直接接触せず、且つその間の摩擦係数が小さくなるような適切な厚さの油膜を該軸受部に形成することができるエンジンの給油制御装置を提供することを課題とする。   Therefore, the present invention considers the number of bearing characteristics, that is, does not consider only the engine speed, does not allow direct contact between the shaft and the bearing in the bearing portion, and is suitable for reducing the friction coefficient therebetween. It is an object of the present invention to provide an oil supply control device for an engine capable of forming an oil film having a thickness on the bearing portion.

上述の課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、オイルポンプからクランク軸の軸受部に至る第1給油経路とシリンダヘッドの所定の給油箇所に至る第2給油経路とにオイルを供給するエンジンの給油制御装置であって、
エンジンの負荷を検出するエンジン負荷検出手段と、
前記第1給油経路上に配置された油圧制御弁と、
前記油圧制御弁を制御して前記クランク軸の軸受部に供給される油圧を制御する油圧制御手段とを有し、
前記油圧制御手段は、前記エンジン負荷検出手段が検出するエンジン負荷が低いときは、高いときに比べて油圧を低くするように、前記油圧制御弁を制御することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is directed to supplying oil to the first oil supply path from the oil pump to the bearing portion of the crankshaft and the second oil supply path to the predetermined oil supply location of the cylinder head. An oil supply control device for an engine to be supplied,
Engine load detecting means for detecting engine load;
A hydraulic control valve disposed on the first oil supply path;
Hydraulic control means for controlling the hydraulic control valve to control the hydraulic pressure supplied to the bearing portion of the crankshaft,
The hydraulic pressure control means controls the hydraulic pressure control valve so that the hydraulic pressure is lowered when the engine load detected by the engine load detection means is low compared to when the engine load is high.

また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のエンジンの給油制御装置において、
前記油圧制御弁は、絞り量の調整により油圧を制御する可変絞り弁であることを特徴とする。
Further, the invention according to claim 2 is the engine oil supply control device according to claim 1,
The hydraulic control valve is a variable throttle valve that controls hydraulic pressure by adjusting a throttle amount.

さらに、請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載のエンジンの給油制御装置において、
クランク軸の軸受部に供給されるオイルの温度を検出するオイル温度検出手段を有し、
前記油圧制御手段は、前記オイル温度検出手段によって検出されたオイル温度が高温であるほど、前記油圧制御弁を介して制御する油圧が高くなるように補正することを特徴とする。
Furthermore, the invention according to claim 3 is the engine oil supply control device according to claim 1 or 2,
Oil temperature detecting means for detecting the temperature of oil supplied to the bearing portion of the crankshaft;
The oil pressure control means corrects the oil pressure controlled via the oil pressure control valve to be higher as the oil temperature detected by the oil temperature detection means is higher.

一方、請求項4に記載の発明は、オイルポンプからクランク軸の軸受部に至る第1給油経路とシリンダヘッドの所定の給油箇所に至る第2給油経路とにオイルを供給するエンジンの給油制御装置であって、
クランク軸の軸受部に供給されるオイルの温度を検出するオイル温度検出手段と、
前記第1給油経路上に配置された油圧制御弁と、
前記油圧制御弁を制御して前記クランク軸の軸受部に供給される油圧を制御する油圧制御手段とを有し、
前記油圧制御手段は、前記オイル温度検出手段が検出するオイル温度が低いときは、高いときに比べて油圧を低くするように、前記油圧制御弁を制御することを特徴とする。
On the other hand, the invention according to claim 4 provides an oil supply control device for an engine that supplies oil to a first oil supply path from the oil pump to the bearing portion of the crankshaft and a second oil supply path to a predetermined oil supply location of the cylinder head. Because
Oil temperature detection means for detecting the temperature of oil supplied to the bearing portion of the crankshaft;
A hydraulic control valve disposed on the first oil supply path;
Hydraulic control means for controlling the hydraulic control valve to control the hydraulic pressure supplied to the bearing portion of the crankshaft,
The oil pressure control means controls the oil pressure control valve so that the oil pressure is lower when the oil temperature detected by the oil temperature detecting means is lower than when it is high.

また、請求項5に記載の発明は、請求項4に記載のエンジンの給油制御装置において、
前記油圧制御弁は、絞り量の調整により油圧を制御する可変絞り弁であることを特徴とする。
Further, the invention according to claim 5 is the engine oil supply control device according to claim 4,
The hydraulic control valve is a variable throttle valve that controls hydraulic pressure by adjusting a throttle amount.

さらに、請求項6に記載の発明は、請求項4または5に記載のエンジンの給油制御装置において、
エンジンの負荷を検出するエンジン負荷検出手段を有し、
前記油圧制御手段は、前記エンジン負荷検出手段によって検出されたエンジン負荷が高負荷であるほど、前記油圧制御弁を介して制御する油圧が高くなるように補正することを特徴とする。
Furthermore, the invention according to claim 6 is the engine oil supply control device according to claim 4 or 5,
Engine load detecting means for detecting engine load;
The hydraulic pressure control unit corrects the hydraulic pressure to be controlled via the hydraulic pressure control valve to be higher as the engine load detected by the engine load detection unit is higher.

請求項1に記載の発明によれば、オイルポンプからクランク軸の軸受け部に至る第1給油経路上に油圧制御弁が配置され、油圧制御手段がその油圧制御弁を制御することにより、クランク軸の軸受部に供給する油圧を制御する。この油圧制御手段は、クランク軸の軸受部に供給する油圧を、エンジン負荷が低いときは、高いときに比べて油圧を低くするように油圧制御弁を制御する。   According to the first aspect of the present invention, the hydraulic control valve is disposed on the first oil supply path from the oil pump to the bearing portion of the crankshaft, and the hydraulic control means controls the hydraulic control valve, whereby the crankshaft Controls the hydraulic pressure supplied to the bearing section. This hydraulic pressure control means controls the hydraulic pressure control valve so that the hydraulic pressure supplied to the bearing portion of the crankshaft is lower when the engine load is low than when it is high.

油圧を低くしてクランク軸の軸受部に供給する油量を少なくすると、オイルが該軸受部から流れ去るときに該軸受部から奪う熱量が少なくなるため、該軸受部が高温状態まま維持される。そのために、クランク軸の軸受部のオイルは受熱量が増え、その粘度が小さくなる。   If the hydraulic pressure is lowered and the amount of oil supplied to the bearing portion of the crankshaft is reduced, the amount of heat taken away from the bearing portion when the oil flows away from the bearing portion is reduced, so that the bearing portion is maintained in a high temperature state. . Therefore, the amount of heat received by the oil in the bearing portion of the crankshaft increases and its viscosity decreases.

また、エンジン負荷とクランク軸の軸受部の軸受面圧とは対応していることから、軸受特性数を構成する面圧の値は、エンジン負荷が低いときは小さい値になる。   Further, since the engine load corresponds to the bearing surface pressure of the bearing portion of the crankshaft, the value of the surface pressure constituting the number of bearing characteristics is small when the engine load is low.

これにより、面圧が分母を構成し、粘度が分子を構成する軸受特性数が、ほぼ一定の値に維持される。したがって、エンジン負荷にかかわらず、軸受特性数を、境界摩擦領域に入らない範囲で摩擦係数が最小となる値(図11のZ)近傍に維持できる、すなわち適切な厚さの油膜が形成される。 As a result, the number of bearing characteristics whose surface pressure constitutes the denominator and whose viscosity constitutes the numerator is maintained at a substantially constant value. Therefore, irrespective of the engine load, the number of bearing characteristics can be maintained in the vicinity of the value (Z 0 in FIG. 11) where the friction coefficient is minimum within a range not entering the boundary friction region, that is, an oil film having an appropriate thickness is formed. The

加えて、このようにクランク軸の軸受部に対する油圧制御が良好に行われると同時に、第2給油経路によるオイルの供給は、支障なく行われる。   In addition, the hydraulic control for the bearing portion of the crankshaft is performed well in this way, and at the same time, the supply of oil through the second oil supply path is performed without any trouble.

また、請求項2に記載の発明によれば、油圧制御弁が絞り量の調整により油圧を制御する可変絞り弁であるため、すなわち絞り量の調整による流路抵抗の変動幅が小さい弁であるため、第2の給油経路にはオイルが安定して不足なく供給される。   According to the invention described in claim 2, since the hydraulic control valve is a variable throttle valve that controls the hydraulic pressure by adjusting the throttle amount, that is, a valve having a small fluctuation width of the flow path resistance by adjusting the throttle amount. Therefore, the oil is stably supplied to the second oil supply path without shortage.

さらに、請求項3に記載の発明によれば、オイル温度検出手段が検出したオイルの温度が高温であるほど、油圧制御手段は、油圧制御弁を介して油圧が高くなるように補正する。これは、高温状態であるために粘度の低いオイルが、クランク軸の軸受部に発生する熱を受けてさらにその粘度が下がるために該軸受部から流れ去りやすくなり、そのために該軸受部に存在するオイル量が不足すること考慮したもので、その対処として、油圧を高圧に補正する、すなわち油量を多くする。その結果、オイルの温度にかかわらず、クランク軸の軸受部に適切な厚さの油膜が安定して形成される。   Furthermore, according to the invention described in claim 3, the higher the oil temperature detected by the oil temperature detection means, the higher the oil pressure control means corrects the oil pressure via the oil pressure control valve. This is because the oil with low viscosity due to the high temperature condition receives heat generated in the bearing portion of the crankshaft, and the viscosity further decreases, so that the oil tends to flow away from the bearing portion. As a countermeasure, the oil pressure is corrected to a high pressure, that is, the oil amount is increased. As a result, an oil film having an appropriate thickness is stably formed on the bearing portion of the crankshaft regardless of the oil temperature.

一方、請求項4に記載の発明によれば、オイルポンプからクランク軸の軸受部に至る第1給油経路上に油圧制御弁が配置され、油圧制御手段がその油圧制御弁を制御することにより、クランク軸の軸受部に供給する油圧を制御する。この油圧制御手段は、クランク軸の軸受部に供給する油圧を、オイル温度が低いときは、高いときに比べて低くするように油圧制御弁を制御する。   On the other hand, according to the invention described in claim 4, the hydraulic control valve is arranged on the first oil supply path from the oil pump to the bearing portion of the crankshaft, and the hydraulic control means controls the hydraulic control valve, The hydraulic pressure supplied to the crankshaft bearing is controlled. This hydraulic pressure control means controls the hydraulic pressure control valve so that the hydraulic pressure supplied to the bearing portion of the crankshaft is lower when the oil temperature is low than when it is high.

すなわち、油温が低いときは粘性の高い少量のオイルをクランク軸の軸受部に供給し、一方、油温が高いときは粘性の低い大量のオイルを該軸受部に供給する。   That is, when the oil temperature is low, a small amount of oil with high viscosity is supplied to the bearing portion of the crankshaft, while when the oil temperature is high, a large amount of oil with low viscosity is supplied to the bearing portion.

したがって、例えば標準的なエンジン駆動状態における(エンジン回転数、エンジン負荷、および油温が標準的な状態における)軸受特性数が摩擦係数が最小になる数値近傍を基準値とすることができる粘度のオイルを採用すれば、該オイル温度が低い場合には軸受特性数は基準値よりやや大きい値になり、一方、高い場合には軸受特性数は基準値よりやや小さい値になる。この油温が高い場合は、図11に示すように軸受特性数が境界摩擦領域内の値になる可能性があるが、言い換えるとクランク軸の軸受部の油量が不足する問題が生じる可能性があるが、この対処として、油圧が高く制御されてクランク軸の軸受部に供給される油量が増量されているので、この問題の発生は抑制される。その結果、クランク軸の軸受部に適切な厚さの油膜が形成される。   Therefore, for example, the bearing characteristic number in a standard engine driving state (in a state where the engine speed, engine load, and oil temperature are in a standard state) near the numerical value at which the friction coefficient is minimized can be set as a reference value. If oil is employed, the bearing characteristic number is slightly larger than the reference value when the oil temperature is low, while the bearing characteristic number is slightly smaller than the reference value when the oil temperature is high. When this oil temperature is high, the number of bearing characteristics may become a value within the boundary friction region as shown in FIG. 11, but in other words, there may be a problem that the amount of oil in the bearing portion of the crankshaft is insufficient. However, as a countermeasure, the oil pressure is controlled to be high and the amount of oil supplied to the bearing portion of the crankshaft is increased, so that the occurrence of this problem is suppressed. As a result, an oil film having an appropriate thickness is formed on the bearing portion of the crankshaft.

加えて、このようにクランク軸の軸受部に対する油圧制御が良好に行われると同時に、第2給油経路によるオイルの供給は、支障なく行われる。   In addition, the hydraulic control for the bearing portion of the crankshaft is performed well in this way, and at the same time, the supply of oil through the second oil supply path is performed without any trouble.

また、請求項5によれば、油圧制御弁が絞り量の調整により油圧を制御する可変絞り弁であるため、すなわち絞り量の調整による流路抵抗の変動幅が小さい弁であるため、第2の給油経路にはオイルが安定して不足なく供給される。   According to the fifth aspect of the present invention, since the hydraulic control valve is a variable throttle valve that controls the hydraulic pressure by adjusting the throttle amount, that is, a valve with a small fluctuation width of the flow path resistance due to the adjustment of the throttle amount, Oil is stably supplied to the oil supply path without any shortage.

さらに、請求項6に記載の発明によれば、エンジン負荷検出手段が検出したエンジン負荷が高負荷であるほど、油圧制御手段は、油圧制御弁を介して油圧が高くなるように補正する。これは、エンジンが高負荷であるほどクランク軸の軸受部が高熱になって該軸受部のオイルがその粘度が下がって流れ去りやすくなり、そのために該軸受部のオイル量が不足することを考慮したもので、その対処として、油圧を高圧に補正する、すなわち油量を多くする。また、多量のオイルを送ることにより、高熱のクランク軸の軸受部をより冷却できる。その結果、エンジン負荷にかかわらず、クランク軸の軸受部に適切な厚さの油膜が安定して形成される。   According to the sixth aspect of the present invention, the hydraulic control means corrects the hydraulic pressure to be higher via the hydraulic control valve as the engine load detected by the engine load detection means is higher. This is because the higher the engine load, the higher the temperature of the crankshaft bearing and the lower the viscosity of the oil in the bearing, so that the oil in the bearing is insufficient. As a countermeasure, the hydraulic pressure is corrected to a high pressure, that is, the amount of oil is increased. Moreover, the bearing part of a high-heated crankshaft can be cooled more by sending a large amount of oil. As a result, an oil film having an appropriate thickness is stably formed on the bearing portion of the crankshaft regardless of the engine load.

以下、2つの実施形態を挙げて本発明について説明する。   Hereinafter, the present invention will be described with reference to two embodiments.

(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係るエンジンの給油制御装置を含む、エンジンの給油系統を概略的に示している。
(First embodiment)
FIG. 1 schematically shows an engine oiling system including an engine oiling control device according to a first embodiment of the present invention.

図1に示すように、オイルは、オイルパン10からエンジン(図示せず)によって駆動されるオイルポンプ12により汲み上げられ、フィルタ14に濾過されて、第1給油経路16aと、第2給油経路16bとに送られる。   As shown in FIG. 1, the oil is pumped up from an oil pan 10 by an oil pump 12 driven by an engine (not shown), filtered by a filter 14, and a first oil supply path 16a and a second oil supply path 16b. And sent to.

第1給油経路16aは、主にシリンダブロックに形成されてクランク軸の軸受部18にオイルを供給する経路であり、第2給油経路16bは、シリンダブロックからシリンダヘッドに亘って形成されて、例えばバルブタイミング可変機構を含む動弁機構20などにオイルを供給する経路である。2つの経路16a、16bを流れて供給箇所に到達したオイルは、そこを潤滑した後、および/または冷却した後、エンジン下部のオイルパン10に再び貯留される。   The first oil supply path 16a is a path that is mainly formed in the cylinder block and supplies oil to the bearing 18 of the crankshaft, and the second oil supply path 16b is formed from the cylinder block to the cylinder head, for example, This is a path for supplying oil to the valve operating mechanism 20 including the variable valve timing mechanism. The oil that has flowed through the two paths 16a and 16b and reached the supply point is lubricated and / or cooled, and then stored in the oil pan 10 below the engine.

第1給油経路16a上には、クランク軸の軸受部18に供給するオイル量、言い換えると油圧を制御するための油圧制御弁22が配置されている。この油圧制御弁22は、例えば絞り量の調整により油圧を制御する可変絞り弁、すなわち絞り量の調整による流路抵抗の変動幅が小さい弁が好ましく、それによりクランク軸の軸受部18に供給される油圧を変更しても、第2油圧系路16bに安定して不足なくオイルが供給される。   A hydraulic control valve 22 for controlling the amount of oil supplied to the bearing portion 18 of the crankshaft, in other words, the hydraulic pressure, is disposed on the first oil supply path 16a. The hydraulic control valve 22 is preferably, for example, a variable throttle valve that controls the hydraulic pressure by adjusting the throttle amount, that is, a valve having a small fluctuation range of flow path resistance by adjusting the throttle amount, and is thereby supplied to the bearing portion 18 of the crankshaft. Even if the hydraulic pressure is changed, the oil is stably supplied to the second hydraulic system passage 16b without a shortage.

油圧制御弁22は、その出力油圧(絞り量)をコントロールユニット24によって制御されるように構成されている。このコントロールユニット24は、エンジンの回転数を検出するエンジン回転数センサ26、エンジンの負荷を検出するエンジン負荷センサ28、またフィルタ14の下流側近傍に配置されてフィルタ14を通過するオイルの温度を検出する油温センサ30、および油圧制御弁22の下流側近傍に配置されて油圧を検出する油圧センサ32からの、検出結果を示す信号に基づいて油圧制御弁22を制御するように構成されている。なお、制御内容の詳細については後述する。   The hydraulic control valve 22 is configured such that its output hydraulic pressure (throttle amount) is controlled by the control unit 24. The control unit 24 includes an engine speed sensor 26 that detects the engine speed, an engine load sensor 28 that detects the engine load, and the temperature of oil that is disposed near the downstream side of the filter 14 and passes through the filter 14. The hydraulic control valve 22 is configured to be controlled based on a signal indicating a detection result from an oil temperature sensor 30 to be detected and a hydraulic sensor 32 that is disposed in the vicinity of the downstream side of the hydraulic control valve 22 and detects the hydraulic pressure. Yes. Details of the control contents will be described later.

また、第1油圧系路16aと第2油圧系路16bとに過剰に油圧が供給されないように、油圧が所定値を超えるとオイルポンプ12とフィルタ14との間のオイル経路部分からオイルパン10に過剰な油圧(油量)を逃がすリリーフバルブ34が設けられている。   In addition, when the hydraulic pressure exceeds a predetermined value, the oil pan 10 from the oil path portion between the oil pump 12 and the filter 14 is prevented so that the hydraulic pressure is not excessively supplied to the first hydraulic system path 16a and the second hydraulic system path 16b. In addition, a relief valve 34 for releasing excessive hydraulic pressure (oil amount) is provided.

ここからは、本発明の第1の実施形態に係る、コントロールユニット24の油圧制御弁22の制御内容について説明する。   From here, the control content of the hydraulic control valve 22 of the control unit 24 according to the first embodiment of the present invention will be described.

内容を理解しやすくするために前提を説明すると、コントロールユニット24は、クランク軸の軸受部18においてクランク軸とその軸受とが直接接触せず、且つその間の摩擦係数が小さくなるような適切な厚さの油膜が該軸受部18に形成されるように、該軸受部18に供給する油圧、言い換えると該軸受部18のオイル量を油圧制御弁22を介して制御する。また、確認するが、オイルは、温度が高いほど温度が低い場合に比べて粘性が低くなる特性を備える一般的なオイルである。   In order to facilitate understanding of the contents, the control unit 24 has an appropriate thickness so that the crankshaft is not in direct contact with the bearing at the bearing portion 18 of the crankshaft, and the friction coefficient therebetween is reduced. The oil pressure supplied to the bearing 18, in other words, the amount of oil in the bearing 18 is controlled via the hydraulic control valve 22 so that the oil film is formed on the bearing 18. In addition, as will be confirmed, oil is a general oil having a characteristic that the higher the temperature, the lower the viscosity as compared with the case where the temperature is low.

図2にコントロールユニット24が行う油圧制御弁22の制御のフローを示す。   FIG. 2 shows a control flow of the hydraulic control valve 22 performed by the control unit 24.

まず、コントロールユニット24は、ステップS100において、エンジン回転数センサ26、エンジン負荷センサ28、油温センサ30、および油圧センサ32それぞれから信号を読み込む。   First, in step S100, the control unit 24 reads signals from the engine speed sensor 26, the engine load sensor 28, the oil temperature sensor 30, and the hydraulic sensor 32, respectively.

次に、コントロールユニット24は、ステップS110において、ステップS100で読み込んだ油温センサ30からの信号に基づいて、オイルの温度が、予め設定した油圧制御弁22による油圧制御実行範囲内であるか否かを判定する。   Next, in step S110, the control unit 24 determines whether or not the oil temperature is within the hydraulic control execution range set in advance by the hydraulic control valve 22 based on the signal from the oil temperature sensor 30 read in step S100. Determine whether.

図3は、油圧制御実行範囲を示す、時間の経過に伴う油温の変化を示す図である。図に示すように、油圧制御実行範囲は、下限値と上限値との間の領域に設定されている。下限値は油温がこれより低いとオイルの粘度が高すぎて油圧制御弁22による油圧制御に適さなくなる値であり、上限値は油温がこれより高いとオイルの粘度が低すぎて油圧制御に適さなくなる値である。この油圧制御実行範囲内に油温がないときは、油圧制御弁22を全開状態にする(絞り量をゼロとする。)。   FIG. 3 is a diagram showing a change in the oil temperature with the passage of time, showing the hydraulic control execution range. As shown in the figure, the hydraulic control execution range is set in a region between the lower limit value and the upper limit value. The lower limit value is a value at which the oil viscosity is too high when the oil temperature is lower than this, and is not suitable for hydraulic control by the hydraulic control valve 22, and the upper limit value is an oil viscosity that is too low when the oil temperature is higher than this. It is a value that is not suitable for. When the oil temperature is not within the hydraulic control execution range, the hydraulic control valve 22 is fully opened (the throttle amount is set to zero).

図2に戻り、ステップS110においてオイルの温度が油圧制御実行範囲内である場合、ステップS120に進む。そうでない場合、S150に進み、コントロールユニット24は、油圧制御弁22を全開状態に制御し、リターンに進み、スタートに戻る。   Returning to FIG. 2, when the temperature of the oil is within the hydraulic control execution range in step S110, the process proceeds to step S120. Otherwise, the process proceeds to S150, and the control unit 24 controls the hydraulic control valve 22 to a fully open state, proceeds to return, and returns to start.

ステップS120において、コントロールユニット24は、エンジン回転数センサ26とエンジン負荷センサ28とからの信号に基づいて、図4に示す油圧マップから、信号が示すエンジン回転数とエンジン負荷に対応する油圧値を算出する(読み取る。)。   In step S120, the control unit 24, based on the signals from the engine speed sensor 26 and the engine load sensor 28, calculates the engine speed and the hydraulic pressure value corresponding to the engine load indicated by the signal from the oil pressure map shown in FIG. Calculate (read).

図4に示す油圧マップは、予め実験的または理論的に求められたマップであり、クランク軸の軸受部18に適切な厚さの油膜を形成できる油圧、エンジン回転数、およびエンジン負荷との対応関係を示している。   The oil pressure map shown in FIG. 4 is a map obtained experimentally or theoretically in advance and corresponds to the oil pressure, the engine speed, and the engine load that can form an oil film with an appropriate thickness on the bearing portion 18 of the crankshaft. Showing the relationship.

図4の油圧マップに示すように、エンジン負荷が低負荷になるほど、高負荷に比べて、低い油圧値を、コントロールユニット24は読み取る。また図4に示すように、各負荷において、エンジン回転数が中回転数域より低回転数になるほど、中回転数域に比べて高くなる油圧値を読み取る。これは、エンジン回転数が低回転数になると、クランク軸の軸受部18に一様な油膜(クランク軸の外周全体を覆う一様な油膜)が形成し難くなるからであり、油圧を高くして該軸受部18に多くのオイルを供給することによりそれを解消している。   As shown in the hydraulic pressure map of FIG. 4, the control unit 24 reads a lower hydraulic pressure value as the engine load becomes lower than the high load. Further, as shown in FIG. 4, at each load, the hydraulic pressure value that is higher than the middle rotational speed range is read as the engine rotational speed becomes lower than the middle rotational speed range. This is because when the engine speed is low, it becomes difficult to form a uniform oil film (a uniform oil film covering the entire outer periphery of the crankshaft) on the bearing portion 18 of the crankshaft. This is solved by supplying a large amount of oil to the bearing portion 18.

さらに図4に示すように、各負荷において、エンジン回転数が中回転数域より高回転になるほど、コントロールユニット24により、中回転数域に比べて高くなる油圧値が読み取られる。これは、エンジン回転数が高回転になると、中回転数域に比べて軸受部18が高温状態になるためであり、油圧を高くして該軸受部18に多くのオイルを供給することにより該軸受部18を冷却している。   Further, as shown in FIG. 4, at each load, the control unit 24 reads a hydraulic pressure value that is higher than the intermediate rotational speed range as the engine rotational speed becomes higher than the intermediate rotational speed range. This is because when the engine speed becomes high, the bearing portion 18 is in a higher temperature state than in the middle speed range, and the oil pressure is increased to supply the bearing portion 18 with more oil. The bearing portion 18 is cooled.

なお、図4に示す油圧マップにおいては、エンジン負荷は、高負荷、中負荷、低負荷の3段階で区別されるが、これより多段階に区別してもよいし、無断階にしてもよい。   In the hydraulic map shown in FIG. 4, the engine load is classified into three stages of high load, medium load, and low load. However, the engine load may be classified into multiple stages, or may be an unauthorized floor.

図2に戻り、ステップS120でエンジン回転数とエンジン負荷とに基づいて、図4の油圧マップから対応する油圧値を読み取ると、続くステップS130において、コントロールユニット24は、読み取った油圧値を、ステップS100で入力された油温センサ30からの信号に基づいて補正する。すなわち、オイル温度に基づいて油圧値を補正する。   Returning to FIG. 2, when the corresponding oil pressure value is read from the oil pressure map of FIG. 4 based on the engine speed and the engine load in step S120, the control unit 24 converts the read oil pressure value to the step in step S130. Correction is performed based on the signal from the oil temperature sensor 30 input in S100. That is, the hydraulic pressure value is corrected based on the oil temperature.

図5は、予め実験的または理論的に求められた、オイル温度(油温)と油圧補正量との関係を示す図である。例えば、油温がTmである場合、ステップS120で算出した油圧値にΔOpmが増分される。また、油温が高温であるほど、油圧補正量は大きくなる、すなわちクランク軸の軸受部18の油圧が高く補正される。これは、高温状態であるために粘度の低いオイルが、クランク軸の軸受部18に発生する熱を受けてさらにその粘度が下がるために該軸受部から流れ去りやすくなり、そのために該軸受部18に存在するオイル量が不足することを考慮したもので、その対処として、油圧を高圧に補正している、すなわち油量を多くしている。その結果、オイルの温度にかかわらず、クランク軸の軸受部18に適切な厚さの油膜が安定して形成される。なお、図5に示す上限値は、図3に示す油圧制御実行範囲を規定する上限値と一致する。   FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the oil temperature (oil temperature) and the hydraulic pressure correction amount, which is experimentally or theoretically obtained in advance. For example, when the oil temperature is Tm, ΔOpm is incremented to the hydraulic pressure value calculated in step S120. Further, the higher the oil temperature, the larger the hydraulic pressure correction amount, that is, the higher the hydraulic pressure of the crankshaft bearing portion 18 is corrected. This is because the oil having a low viscosity due to the high temperature condition receives heat generated in the bearing portion 18 of the crankshaft, and the viscosity thereof is further lowered, so that the oil easily flows away from the bearing portion. As a countermeasure, the oil pressure is corrected to a high pressure, that is, the oil amount is increased. As a result, an oil film having an appropriate thickness is stably formed on the bearing portion 18 of the crankshaft regardless of the oil temperature. The upper limit value shown in FIG. 5 matches the upper limit value that defines the hydraulic control execution range shown in FIG.

図2に戻り、ステップS130で油圧値を補正すると、ステップS140において、コントロールユニット24は、油圧センサ32が検出する油圧値が補正油圧値になるように油圧制御弁22を制御する。そして、リターンに進み、スタートに戻る。   Returning to FIG. 2, when the hydraulic pressure value is corrected in step S130, in step S140, the control unit 24 controls the hydraulic control valve 22 so that the hydraulic pressure value detected by the hydraulic sensor 32 becomes the corrected hydraulic pressure value. Then proceed to return and return to start.

本実施形態によれば、オイルポンプ12からクランク軸の軸受け部18に至る第1の給油経路16a上に油圧制御弁22が配置され、コントロールユニット24がその油圧制御弁22を制御することにより、クランク軸の軸受部18に供給する油圧を制御する。コントロールユニット24は、クランク軸の軸受部18に供給する油圧を、図4の油圧マップに示すように、エンジン負荷が低いときは、高いときに比べて低くするように油圧制御弁22を制御する。   According to the present embodiment, the hydraulic control valve 22 is disposed on the first oil supply path 16a from the oil pump 12 to the bearing portion 18 of the crankshaft, and the control unit 24 controls the hydraulic control valve 22 to thereby The hydraulic pressure supplied to the bearing portion 18 of the crankshaft is controlled. The control unit 24 controls the hydraulic control valve 22 so that the hydraulic pressure supplied to the bearing portion 18 of the crankshaft is lower when the engine load is low than when it is high, as shown in the hydraulic map of FIG. .

油圧を低くしてクランク軸の軸受部18に供給する油量を少なくすると、オイルが該軸受部18から流れ去るときに該軸受部18から奪う熱量が少なくなるため、該軸受部18が高温状態まま維持される。そのために、クランク軸の軸受部18のオイルは受熱量が増え、その粘度が小さくなる。   When the hydraulic pressure is lowered and the amount of oil supplied to the bearing portion 18 of the crankshaft is reduced, the amount of heat taken away from the bearing portion 18 when the oil flows away from the bearing portion 18 is reduced. Maintained. Therefore, the amount of heat received from the oil in the bearing portion 18 of the crankshaft increases and its viscosity decreases.

また、エンジン負荷とクランク軸の軸受部18の軸受面圧とは対応していることから、軸受特性数を構成する面圧の値は、エンジン負荷が低いときは小さい値になる。   Further, since the engine load and the bearing surface pressure of the bearing portion 18 of the crankshaft correspond to each other, the value of the surface pressure constituting the bearing characteristic number becomes a small value when the engine load is low.

なお、補足すると、エンジン負荷が高いときは、低いときに比べてクランク軸の軸受部18に供給される油圧が高くなるように油圧制御弁22を制御するので、該軸受部のオイルの粘度は大きくなる。加えて、軸受面圧は大きい値になる。   Note that when the engine load is high, the hydraulic control valve 22 is controlled so that the hydraulic pressure supplied to the bearing portion 18 of the crankshaft is higher than when the engine load is low. growing. In addition, the bearing surface pressure becomes a large value.

これにより、面圧が分母を構成し、粘度が分子を構成する軸受特性数(図10、図11参照。)を、ほぼ一定の値に維持することが可能になる。したがって、エンジン負荷にかかわらず、軸受特性数を、境界摩擦領域に入らない範囲で摩擦係数が最小となる値(図11のZ)近傍に維持できる、すなわちクランク軸の軸受部18に適切な厚さの油膜が形成される。 As a result, the bearing characteristic number (see FIGS. 10 and 11) in which the surface pressure forms the denominator and the viscosity forms the numerator can be maintained at a substantially constant value. Therefore, irrespective of the engine load, the number of bearing characteristics can be maintained in the vicinity of the value (Z 0 in FIG. 11) where the friction coefficient is minimum within a range not entering the boundary friction region, that is, suitable for the bearing portion 18 of the crankshaft. A thick oil film is formed.

(第2の実施形態)
本実施形態は、第1の実施形態と同様に、クランク軸の軸受部に適切な厚さの油膜を形成するものであり、そのための構成も図1に示す第1の実施形態の構成と同一であるが、コントロールユニットが行う油圧制御弁の制御内容が第1の実施形態と異なる。したがって、構成の説明は省略して制御内容のみを説明する。
(Second Embodiment)
In the present embodiment, as in the first embodiment, an oil film having an appropriate thickness is formed on the bearing portion of the crankshaft, and the configuration for this is the same as the configuration of the first embodiment shown in FIG. However, the control content of the hydraulic control valve performed by the control unit is different from that of the first embodiment. Therefore, the description of the configuration is omitted, and only the control content is described.

図6に本実施形態のコントロールユニットが行う油圧制御弁の制御のフローを示す。   FIG. 6 shows a control flow of the hydraulic control valve performed by the control unit of the present embodiment.

まず、コントロールユニットは、ステップS200において、エンジン回転数センサ、エンジン負荷センサ、油温センサ、および油圧センサそれぞれから信号を読み込む。   First, in step S200, the control unit reads signals from the engine speed sensor, the engine load sensor, the oil temperature sensor, and the hydraulic pressure sensor.

次に、コントロールユニットは、ステップS210において、ステップS200で読み込んだ油温センサからの信号に基づいて、オイルの温度が、予め設定した油圧制御弁による油圧制御実行範囲内であるか否かを判定する。これは、図2に示す第1の実施形態のステップS110と同一の制御である。オイルの温度が油圧制御実行範囲内である場合、ステップS220に進む。そうでない場合、S250に進み、コントロールユニットは、油圧制御弁を全開状態に制御し、リターンに進み、スタートに戻る。   Next, in step S210, the control unit determines whether or not the temperature of the oil is within a preset hydraulic control execution range by the hydraulic control valve based on the signal from the oil temperature sensor read in step S200. To do. This is the same control as step S110 of the first embodiment shown in FIG. When the oil temperature is within the hydraulic control execution range, the process proceeds to step S220. Otherwise, the process proceeds to S250, and the control unit controls the hydraulic control valve to a fully open state, proceeds to return, and returns to start.

ステップS220において、コントロールユニットは、エンジン回転数センサと油温センサとからの信号に基づいて、図7に示す油圧マップから、信号が示すエンジン回転数と油温に対応する油圧値を算出する(読み取る。)。   In step S220, the control unit calculates an oil pressure value corresponding to the engine speed and the oil temperature indicated by the signal from the oil pressure map shown in FIG. 7 based on the signals from the engine speed sensor and the oil temperature sensor ( read.).

図7に示す油圧マップは、予め実験的または理論的に求められたマップであり、クランク軸の軸受部に適切な厚さの油膜を形成できる油圧、エンジン回転数、および油温との対応関係を示している。   The oil pressure map shown in FIG. 7 is a map obtained experimentally or theoretically in advance, and the correspondence relationship between the oil pressure, the engine speed, and the oil temperature that can form an oil film with an appropriate thickness on the bearing portion of the crankshaft. Is shown.

図7の油圧マップに示すように、油温が低温になるほど、高温に比べて、低い油圧値を、コントロールユニットは読み取る。また図7に示すように、各負荷において、エンジン回転数が中回転数域より低回転数になるほど、中回転数域に比べて高くなる油圧値を読み取る。これは、エンジン回転数が低回転数になると、クランク軸の軸受部に一様な油膜(クランク軸の外周全体を覆う一様な油膜)が形成し難くなるからであり、油圧を高くして該軸受部に多くのオイルを供給することによりそれを解消している。   As shown in the oil pressure map of FIG. 7, the control unit reads a lower oil pressure value as the oil temperature becomes lower than the high temperature. Further, as shown in FIG. 7, at each load, the hydraulic pressure value that is higher than the middle rotation speed range is read as the engine rotation speed becomes lower than the middle rotation speed range. This is because when the engine speed becomes low, it becomes difficult to form a uniform oil film (a uniform oil film covering the entire outer periphery of the crankshaft) on the bearing portion of the crankshaft. This problem is solved by supplying a large amount of oil to the bearing portion.

さらに図7に示すように、各負荷において、エンジン回転数が中回転数域より高回転になるほど、コントロールユニットにより、中回転数域に比べて高くなる油圧値が読み取られる。これは、エンジン回転数が高回転になると、中回転数域に比べて軸受部が高温状態になるためであり、油圧を高くして該軸受部に多くのオイルを供給することにより該軸受部を冷却している。   Further, as shown in FIG. 7, at each load, as the engine speed becomes higher than the middle speed range, the control unit reads a hydraulic pressure value that becomes higher than the middle speed range. This is because when the engine speed is high, the bearing portion is at a higher temperature than in the middle speed range. By increasing the hydraulic pressure and supplying more oil to the bearing portion, the bearing portion Is cooling.

なお、図7に示す油圧マップにおいては、油温は、高温、中温、低温の3段階で区別されるが、これより多段階に区別してもよいし、無断階にしてもよい。   In the oil pressure map shown in FIG. 7, the oil temperature is classified into three stages of high temperature, medium temperature, and low temperature.

図6に戻り、ステップS220でエンジン回転数と油温とに基づいて、図4の油圧マップから対応する油圧値を読み取ると、続くステップS230において、コントロールユニットは、読み取った油圧値を、ステップS200で入力されたエンジン負荷センサからの信号に基づいて補正する。すなわち、エンジン負荷に基づいて油圧値を補正する。   Returning to FIG. 6, when the corresponding hydraulic pressure value is read from the hydraulic pressure map of FIG. 4 based on the engine speed and the oil temperature in step S220, in the subsequent step S230, the control unit reads the read hydraulic pressure value in step S200. Correction is performed based on the signal from the engine load sensor input in. That is, the hydraulic pressure value is corrected based on the engine load.

図8は、予め実験的または理論的に求められた、エンジン負荷と油圧補正量との関係を示す図である。例えば、エンジン負荷がLnである場合、ステップS220で算出した油圧値にΔOpnが増分される。また、負荷が高負荷であるほど、油圧補正量は大きくなる、すなわちクランク軸の軸受部の油圧が高く補正される。これは、エンジンが高負荷であるほどクランク軸の軸受部が高熱になって該軸受部のオイルがその粘度が下がって流れ去りやすくなり、そのために該軸受部のオイル量が不足することを考慮したもので、その対処として、油圧を高圧に補正する、すなわち油量を多くする。また、多量のオイルを送ることにより、高熱のクランク軸の軸受部をより冷却できる。その結果、エンジン負荷にかかわらず、クランク軸の軸受部に適切な厚さの油膜が安定して形成される。   FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the engine load and the hydraulic pressure correction amount, which is obtained experimentally or theoretically in advance. For example, when the engine load is Ln, ΔOpn is incremented to the hydraulic pressure value calculated in step S220. Further, the higher the load, the larger the hydraulic pressure correction amount, that is, the higher the hydraulic pressure of the bearing portion of the crankshaft is corrected. This is because the higher the engine load, the higher the temperature of the crankshaft bearing and the lower the viscosity of the oil in the bearing, so that the oil in the bearing is insufficient. As a countermeasure, the hydraulic pressure is corrected to a high pressure, that is, the amount of oil is increased. Moreover, the bearing part of a high-heated crankshaft can be cooled more by sending a large amount of oil. As a result, an oil film having an appropriate thickness is stably formed on the bearing portion of the crankshaft regardless of the engine load.

図2に戻り、ステップS230で油圧値を補正すると、ステップS240において、コントロールユニットは、油圧制御弁の下流側近傍に位置する油圧センサが検出する油圧値が補正油圧値になるように油圧制御弁を制御する。そして、リターンに進み、スタートに戻る。   Returning to FIG. 2, when the oil pressure value is corrected in step S230, in step S240, the control unit controls the oil pressure control valve so that the oil pressure value detected by the oil pressure sensor located near the downstream side of the oil pressure control valve becomes the corrected oil pressure value. To control. Then proceed to return and return to start.

本実施形態によれば、オイルポンプからクランク軸の軸受部に至る第1給油経路上に油圧制御弁が配置され、コントロールユニットがその油圧制御弁を制御することにより、クランク軸の軸受部に供給する油圧を制御する。コントロールユニットは、クランク軸の軸受部に供給する油圧を、図7の油圧マップに示すように、オイル温度が低いときは、高いときに比べて低くするように油圧制御弁を制御する。   According to the present embodiment, the hydraulic control valve is arranged on the first oil supply path from the oil pump to the bearing portion of the crankshaft, and the control unit controls the hydraulic control valve to supply the crankshaft bearing portion. To control the hydraulic pressure. The control unit controls the hydraulic control valve so that the hydraulic pressure supplied to the bearing portion of the crankshaft is lower when the oil temperature is lower than when it is high, as shown in the hydraulic map of FIG.

すなわち、油温が低いときは粘性の高い少量のオイルをクランク軸の軸受部に供給し、一方、油温が高いときは粘性の低い大量のオイルを該軸受部に供給する。   That is, when the oil temperature is low, a small amount of oil with high viscosity is supplied to the bearing portion of the crankshaft, while when the oil temperature is high, a large amount of oil with low viscosity is supplied to the bearing portion.

したがって、例えば標準的なエンジン駆動状態における(エンジン回転数、エンジン負荷、および油温が標準的な状態における)軸受特性数が摩擦係数が最小になる数値近傍を基準値とすることができる粘度のオイルを採用すれば、該オイル温度が低い場合には軸受特性数は基準値よりやや大きい値になり、一方、高い場合には軸受特性数は基準値よりやや小さい値になる。この油温が高い場合は、図11に示すように軸受特性数が境界摩擦領域内の値になる可能性があるが、言い換えるとクランク軸の軸受部の油量が不足する問題が生じる可能性があるが、この対処として、油圧が高く制御されてクランク軸の軸受部に供給される油量が増量されているので、この問題の発生は抑制される。その結果、クランク軸の軸受部に適切な厚さの油膜が形成される。   Therefore, for example, the bearing characteristic number in a standard engine driving state (in a state where the engine speed, engine load, and oil temperature are in a standard state) near the numerical value at which the friction coefficient is minimized can be set as a reference value. If oil is employed, the bearing characteristic number is slightly larger than the reference value when the oil temperature is low, while the bearing characteristic number is slightly smaller than the reference value when the oil temperature is high. When this oil temperature is high, the number of bearing characteristics may become a value within the boundary friction region as shown in FIG. 11, but in other words, there may be a problem that the amount of oil in the bearing portion of the crankshaft is insufficient. However, as a countermeasure, the oil pressure is controlled to be high and the amount of oil supplied to the bearing portion of the crankshaft is increased, so that the occurrence of this problem is suppressed. As a result, an oil film having an appropriate thickness is formed on the bearing portion of the crankshaft.

以上、2つの実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらに限定されない。   Although the present invention has been described with reference to two embodiments, the present invention is not limited to these.

例えば、上述の実施形態の場合、クランク軸の軸受部のオイルの温度は、直接測定することは困難なので、図1に示すように、代わりとしてフィルタの下流側近傍を流れるオイルの温度を検出しているが、オイル温度検出箇所はこれに限定されない。また、クランク軸の軸受部を構成する、クランク軸を受けるメタルの温度、すなわちオイルと接触している部材の温度を、間接的にオイルの温度としてもよい。さらに、クランク軸の軸受部のオイルの温度に近くなるように、他のオイル経路箇所で検出したオイルの温度、またはオイルと接触しているメタルなどの部材の温度を補正してもよい。さらにまた、複数個所(他のオイル経路箇所、オイルと接触するメタルなどの部材)でオイル温度を検出して、その複数の検出結果に基づいて実験的にまたは理論的に、クランク軸の軸受部のオイルの温度を算出するようにしてもよい。   For example, in the above-described embodiment, the temperature of the oil in the bearing portion of the crankshaft is difficult to directly measure. Therefore, as shown in FIG. 1, instead, the temperature of the oil flowing in the vicinity of the downstream side of the filter is detected. However, the oil temperature detection location is not limited to this. Further, the temperature of the metal constituting the bearing portion of the crankshaft and receiving the crankshaft, that is, the temperature of the member in contact with the oil may be indirectly set as the temperature of the oil. Furthermore, the temperature of the oil detected at other oil path locations or the temperature of a member such as a metal in contact with the oil may be corrected so as to be close to the temperature of the oil in the bearing portion of the crankshaft. Furthermore, the oil temperature is detected at a plurality of locations (other oil path locations, metal or other member that contacts the oil), and the crankshaft bearing portion is experimentally or theoretically based on the detection results. The temperature of the oil may be calculated.

以上のように、本発明に係るエンジンの給油制御装置は、軸受特性数を考慮して、すなわちエンジンの回転数のみを考慮せず、軸受部において軸と軸受とが直接接触せず、且つその間の摩擦係数が小さくなるような適切な厚さの油膜を該軸受部に形成することができる。したがって、エンジンの製造産業の分野において好適に利用される可能性がある。   As described above, the engine oil supply control device according to the present invention takes into consideration the number of bearing characteristics, that is, does not consider only the engine speed, and the shaft and the bearing are not in direct contact with each other in the bearing portion. An oil film having an appropriate thickness so that the friction coefficient of the bearing can be reduced can be formed on the bearing portion. Therefore, it may be suitably used in the field of engine manufacturing industry.

本発明の実施形態に係るエンジンの給油制御装置を含む、エンジンの給油系統を示す図である。It is a figure showing an oil supply system of an engine including an oil supply control device of an engine concerning an embodiment of the present invention. 第1の実施形態に係る油圧制御のフロー図である。It is a flowchart of the hydraulic control which concerns on 1st Embodiment. 油圧制御実行範囲を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the hydraulic control execution range. エンジン回転数およびエンジン負荷とに基づいて、クランク軸の軸受部の油圧を算出するための油圧マップを示す図である。It is a figure which shows the hydraulic pressure map for calculating the hydraulic pressure of the bearing part of a crankshaft based on an engine speed and an engine load. 油圧マップから算出した油圧値を、油温に基づいて補正するための、油温と油圧補正量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the oil temperature and the oil pressure correction amount for correct | amending the oil pressure value calculated from the oil pressure map based on oil temperature. 第2の実施形態に係る油圧制御フロー図である。It is a hydraulic-control flow figure concerning a 2nd embodiment. エンジン回転数および油温とに基づいて、クランク軸の軸受部の油圧を算出するための油圧マップを示す図である。It is a figure which shows the hydraulic pressure map for calculating the hydraulic pressure of the bearing part of a crankshaft based on an engine speed and oil temperature. 油圧マップから算出した油圧値を、エンジン負荷に基づいて補正するための、エンジン負荷と油圧補正量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between an engine load and an oil pressure correction amount for correct | amending the oil pressure value calculated from the oil pressure map based on an engine load. 従来のエンジン回転数に対する油圧制御を示す図である。It is a figure which shows the hydraulic control with respect to the conventional engine speed. 軸受特性数と最小油膜厚さとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a bearing characteristic number and the minimum oil film thickness. 軸受特性数と摩擦係数との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a bearing characteristic number and a friction coefficient.

符号の説明Explanation of symbols

12 オイルポンプ
16a 第1給油経路
16b 第2給油経路
18 クランク軸の軸受部
22 油圧制御弁
24 油圧制御手段(コントロールユニット)
28 エンジン負荷検出手段(エンジン負荷センサ)
12 Oil pump 16a 1st oil supply path 16b 2nd oil supply path 18 Crankshaft bearing 22 Hydraulic control valve 24 Hydraulic control means (control unit)
28 Engine load detection means (engine load sensor)

Claims (6)

オイルポンプからクランク軸の軸受部に至る第1給油経路とシリンダヘッドの所定の給油箇所に至る第2給油経路とにオイルを供給するエンジンの給油制御装置であって、
エンジンの負荷を検出するエンジン負荷検出手段と、
前記第1給油経路上に配置された油圧制御弁と、
前記油圧制御弁を制御して前記クランク軸の軸受部に供給される油圧を制御する油圧制御手段とを有し、
前記油圧制御手段は、前記エンジン負荷検出手段が検出するエンジン負荷が低いときは、高いときに比べて油圧を低くするように、前記油圧制御弁を制御することを特徴とするエンジンの給油制御装置。
An oil supply control device for an engine for supplying oil to a first oil supply path from an oil pump to a bearing portion of a crankshaft and a second oil supply path to a predetermined oil supply location of a cylinder head,
Engine load detecting means for detecting engine load;
A hydraulic control valve disposed on the first oil supply path;
Hydraulic control means for controlling the hydraulic control valve to control the hydraulic pressure supplied to the bearing portion of the crankshaft,
The oil supply control device for an engine, wherein the oil pressure control means controls the oil pressure control valve so that the oil pressure is lowered when the engine load detected by the engine load detecting means is low compared to when the engine load is high. .
請求項1に記載のエンジンの給油制御装置において、
前記油圧制御弁は、絞り量の調整により油圧を制御する可変絞り弁であることを特徴とするエンジンの給油制御装置。
The engine oil supply control device according to claim 1,
An oil supply control device for an engine, wherein the hydraulic control valve is a variable throttle valve that controls hydraulic pressure by adjusting a throttle amount.
請求項1または2に記載のエンジンの給油制御装置において、
クランク軸の軸受部に供給されるオイルの温度を検出するオイル温度検出手段を有し、
前記油圧制御手段は、前記オイル温度検出手段によって検出されたオイル温度が高温であるほど、前記油圧制御弁を介して制御する油圧が高くなるように補正することを特徴とするエンジンの給油制御装置。
In the engine oil supply control device according to claim 1 or 2,
Oil temperature detecting means for detecting the temperature of oil supplied to the bearing portion of the crankshaft;
The oil supply control apparatus for an engine, wherein the oil pressure control means corrects the oil pressure controlled via the oil pressure control valve to be higher as the oil temperature detected by the oil temperature detection means is higher. .
オイルポンプからクランク軸の軸受部に至る第1給油経路とシリンダヘッドの所定の給油箇所に至る第2給油経路とにオイルを供給するエンジンの給油制御装置であって、
クランク軸の軸受部に供給されるオイルの温度を検出するオイル温度検出手段と、
前記第1給油経路上に配置された油圧制御弁と、
前記油圧制御弁を制御して前記クランク軸の軸受部に供給される油圧を制御する油圧制御手段とを有し、
前記油圧制御手段は、前記オイル温度検出手段が検出するオイル温度が低いときは、高いときに比べて油圧を低くするように、前記油圧制御弁を制御することを特徴とするエンジンの給油制御装置。
An oil supply control device for an engine for supplying oil to a first oil supply path from an oil pump to a bearing portion of a crankshaft and a second oil supply path to a predetermined oil supply location of a cylinder head,
Oil temperature detection means for detecting the temperature of oil supplied to the bearing portion of the crankshaft;
A hydraulic control valve disposed on the first oil supply path;
Hydraulic control means for controlling the hydraulic control valve to control the hydraulic pressure supplied to the bearing portion of the crankshaft,
The oil supply control device for an engine is characterized in that the oil pressure control means controls the oil pressure control valve so that the oil pressure is lowered when the oil temperature detected by the oil temperature detecting means is low compared to when the oil temperature is high. .
請求項4に記載のエンジンの給油制御装置において、
前記油圧制御弁は、絞り量の調整により油圧を制御する可変絞り弁であることを特徴とするエンジンの給油制御装置。
The fuel supply control device for an engine according to claim 4,
An oil supply control device for an engine, wherein the hydraulic control valve is a variable throttle valve that controls hydraulic pressure by adjusting a throttle amount.
請求項4または5に記載のエンジンの給油制御装置において、
エンジンの負荷を検出するエンジン負荷検出手段を有し、
前記油圧制御手段は、前記エンジン負荷検出手段によって検出されたエンジン負荷が高負荷であるほど、前記油圧制御弁を介して制御する油圧が高くなるように補正することを特徴とするエンジンの給油制御装置。
The fuel supply control apparatus for an engine according to claim 4 or 5,
Engine load detecting means for detecting engine load;
The oil supply control of the engine, wherein the oil pressure control means corrects the oil pressure to be controlled via the oil pressure control valve to be higher as the engine load detected by the engine load detecting means is higher. apparatus.
JP2008114793A 2008-04-25 2008-04-25 Oil supply control device of engine Pending JP2009264241A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008114793A JP2009264241A (en) 2008-04-25 2008-04-25 Oil supply control device of engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008114793A JP2009264241A (en) 2008-04-25 2008-04-25 Oil supply control device of engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009264241A true JP2009264241A (en) 2009-11-12

Family

ID=41390386

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008114793A Pending JP2009264241A (en) 2008-04-25 2008-04-25 Oil supply control device of engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009264241A (en)

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012117456A (en) * 2010-12-01 2012-06-21 Mazda Motor Corp Oil feeder for engine
WO2013061699A1 (en) * 2011-10-25 2013-05-02 アイシン精機株式会社 Oil pressure control device
JP2013122201A (en) * 2011-12-12 2013-06-20 Fuji Heavy Ind Ltd Engine lubricating device
EP2682573A1 (en) 2012-07-06 2014-01-08 Yamada Manufacturing Co., Ltd. Control valve
EP2682574A1 (en) 2012-07-06 2014-01-08 Yamada Manufacturing Co., Ltd. Control valve
DE102013217121A1 (en) 2012-08-31 2014-03-06 Yamada Manufacturing Co., Ltd. Engine lubrication control system
DE102013217125A1 (en) 2012-08-31 2014-03-06 Yamada Manufacturing Co., Ltd. Engine lubrication control system
JP2014098326A (en) * 2012-11-13 2014-05-29 Honda Motor Co Ltd Oil pump system
JP2016044624A (en) * 2014-08-25 2016-04-04 マツダ株式会社 Oil supply device for engine
JP2017008851A (en) * 2015-06-24 2017-01-12 いすゞ自動車株式会社 Oil pressure adjustment mechanism of internal combustion engine
JP2019060341A (en) * 2017-09-25 2019-04-18 マン・エナジー・ソリューションズ・エスイー Lubricating oil system of marine diesel internal combustion engine and method for operating the lubricating oil system
JP2020007970A (en) * 2018-07-09 2020-01-16 株式会社豊田自動織機 Internal combustion engine
WO2021065817A1 (en) * 2019-09-30 2021-04-08 いすゞ自動車株式会社 Internal combustion engine oil supply device
JP2021092154A (en) * 2019-12-06 2021-06-17 トヨタ自動車株式会社 Controller of oil pump
CN115095407A (en) * 2022-05-25 2022-09-23 潍柴动力股份有限公司 Diesel engine oil pressure control method and system
CN115217576A (en) * 2021-11-12 2022-10-21 广州汽车集团股份有限公司 Oil pump electromagnetic valve control method, vehicle-mounted controller and automobile

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012117456A (en) * 2010-12-01 2012-06-21 Mazda Motor Corp Oil feeder for engine
WO2013061699A1 (en) * 2011-10-25 2013-05-02 アイシン精機株式会社 Oil pressure control device
JP2013092088A (en) * 2011-10-25 2013-05-16 Aisin Seiki Co Ltd Hydraulic pressure control device
JP2013122201A (en) * 2011-12-12 2013-06-20 Fuji Heavy Ind Ltd Engine lubricating device
EP2682573A1 (en) 2012-07-06 2014-01-08 Yamada Manufacturing Co., Ltd. Control valve
EP2682574A1 (en) 2012-07-06 2014-01-08 Yamada Manufacturing Co., Ltd. Control valve
JP2014015869A (en) * 2012-07-06 2014-01-30 Yamada Seisakusho Co Ltd Control valve
JP2014015868A (en) * 2012-07-06 2014-01-30 Yamada Seisakusho Co Ltd Control valve
US9341093B2 (en) 2012-07-06 2016-05-17 Yamada Manufacturing Co., Ltd. Control valve
US9212780B2 (en) 2012-07-06 2015-12-15 Yamada Manufacturing Co., Ltd. Control valve
US9109479B2 (en) 2012-08-31 2015-08-18 Yamada Manufacturing Co., Ltd. Engine lubrication control system
US9068485B2 (en) 2012-08-31 2015-06-30 Yamada Manufacturing Co., Ltd. Engine lubrication control system
DE102013217125A1 (en) 2012-08-31 2014-03-06 Yamada Manufacturing Co., Ltd. Engine lubrication control system
DE102013217121A1 (en) 2012-08-31 2014-03-06 Yamada Manufacturing Co., Ltd. Engine lubrication control system
JP2014098326A (en) * 2012-11-13 2014-05-29 Honda Motor Co Ltd Oil pump system
JP2016044624A (en) * 2014-08-25 2016-04-04 マツダ株式会社 Oil supply device for engine
JP2017008851A (en) * 2015-06-24 2017-01-12 いすゞ自動車株式会社 Oil pressure adjustment mechanism of internal combustion engine
JP2019060341A (en) * 2017-09-25 2019-04-18 マン・エナジー・ソリューションズ・エスイー Lubricating oil system of marine diesel internal combustion engine and method for operating the lubricating oil system
JP2020007970A (en) * 2018-07-09 2020-01-16 株式会社豊田自動織機 Internal combustion engine
WO2021065817A1 (en) * 2019-09-30 2021-04-08 いすゞ自動車株式会社 Internal combustion engine oil supply device
JP2021092154A (en) * 2019-12-06 2021-06-17 トヨタ自動車株式会社 Controller of oil pump
CN115217576A (en) * 2021-11-12 2022-10-21 广州汽车集团股份有限公司 Oil pump electromagnetic valve control method, vehicle-mounted controller and automobile
CN115217576B (en) * 2021-11-12 2023-10-20 广州汽车集团股份有限公司 Oil pump electromagnetic valve control method, vehicle-mounted controller and automobile
CN115095407A (en) * 2022-05-25 2022-09-23 潍柴动力股份有限公司 Diesel engine oil pressure control method and system
CN115095407B (en) * 2022-05-25 2024-03-19 潍柴动力股份有限公司 Diesel engine oil pressure control method and system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2009264241A (en) Oil supply control device of engine
JP4896184B2 (en) Control device for lock-up clutch
US20130180478A1 (en) Engine with engine oil viscosity control and method for controlling the same
JP4760900B2 (en) Hydraulic system abnormality detection device
JP4561529B2 (en) Failure detection system for internal combustion engine cooling system
US20110154835A1 (en) Machine tool cooling system and cooling method
JP4821247B2 (en) Cooling water control device for internal combustion engine
US20170314670A1 (en) Hydraulic Supply Arrangement and Control Method
JP2007270661A (en) Device for determining abnormality of thermostat
CA2527943C (en) Exhaust gas recirculation control device for diesel engine
JP5267159B2 (en) Lubricating oil temperature control system
US6837192B2 (en) Engine cooling system
JP4351054B2 (en) INTERNAL COMBUSTION ENGINE OPERATION METHOD, COMPUTER PROGRAM, OPERATION / CONTROL DEVICE, AND INTERNAL COMBUSTION ENGINE
CN110905649A (en) Control system and control method for coolant control valve unit
JP2008303918A (en) Operating oil cooling device for automatic transmission
US20030019441A1 (en) Engine cooling system
JP2008286021A (en) Oil pressure control device of engine
JP2013113288A (en) Apparatus for estimating discharging flow rate of electric pump
KR102463462B1 (en) Control method of electric oil pump for vehicle
JP2006105178A (en) Heating performance compensating device for vehicle equipped with continuously variable transmission
JP5982797B2 (en) Electric pump discharge flow rate control device
JP4900324B2 (en) Failure judgment device
JP5146372B2 (en) Warm-up judgment device
JPH10288023A (en) Lubricating device for engine
JP2009013969A (en) Diesel engine and fuel temperature operation device