JP2012225249A - Lubricating oil supply device of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、機械駆動式のオイルポンプを備えた内燃機関の潤滑油供給装置に関する。 The present invention relates to a lubricating oil supply device for an internal combustion engine provided with a mechanically driven oil pump.
一般に内燃機関(「エンジン」ともいう。)は、下部に設けられたオイルパンに潤滑油を貯留し、オイルポンプで潤滑油をオイルパンから吸引して、軸受やピストンなどの内燃機関の各部に供給している。近年、信号で車両が停止した際エンジンの作動を停止させる、いわゆるアイドルストップ機能付きの車両や、エンジンとともに駆動用電動機を搭載し、エンジンと駆動用電動機との駆動源を適宜選択して走行する、いわゆるハイブリッド車両などが知られている。 In general, an internal combustion engine (also referred to as an “engine”) stores lubricating oil in an oil pan provided at a lower portion, and the lubricating oil is sucked from the oil pan by an oil pump, and is applied to each part of the internal combustion engine such as a bearing and a piston. Supply. In recent years, a vehicle with a so-called idle stop function that stops the operation of the engine when a vehicle stops by a signal, or a drive motor mounted together with the engine, travels by appropriately selecting the drive source of the engine and the drive motor A so-called hybrid vehicle is known.
信号待ちでエンジンを停止させた場合、アクセルペダルを踏むなど運転者が発進を希望する動作を行うと、直ちにエンジンを始動させ、車両を発進可能とする。またハイブリッド車両では、エンジンの駆動を必要としないときはエンジンの作動を停止させておき、発電時や駆動力を必要とするときなどにエンジンを適宜始動させている。 When the engine is stopped while waiting for a signal, when the driver performs an operation desired to start, such as depressing the accelerator pedal, the engine is immediately started and the vehicle can be started. Further, in the hybrid vehicle, the operation of the engine is stopped when the driving of the engine is not required, and the engine is appropriately started when generating power or when the driving force is required.
内燃機関の潤滑油供給装置は、オイルポンプを通常、エンジンなどの駆動軸に接続させ、エンジンを駆動源として潤滑油を圧送している。そのため、エンジンの作動が停止すると、オイルポンプも停止し、エンジン各部への潤滑油の供給が停止する。 In a lubricating oil supply device for an internal combustion engine, an oil pump is usually connected to a driving shaft such as an engine, and the lubricating oil is pumped by using the engine as a driving source. Therefore, when the operation of the engine stops, the oil pump also stops, and the supply of lubricating oil to each part of the engine stops.
オイルポンプが停止すると、潤滑油が軸受などから流下し、また油路内にある潤滑油がオイルパンに戻り、エンジンを始動させても、潤滑油が軸受に供給されるまでの間、潤滑油が供給されない状態が一時的に生じることがある。 When the oil pump stops, the lubricating oil flows down from the bearings, etc., and the lubricating oil in the oil passage returns to the oil pan, and even if the engine is started, the lubricating oil is supplied until the lubricating oil is supplied to the bearing. There may be a temporary situation in which no is supplied.
アイドルストップ機能付きの車両や、ハイブリッド車両では、エンジンの停止、始動が頻繁に繰り返されることから、潤滑油が一時的に供給されない状態が生じることにより、軸受など摺動部分に油膜切れ、特にクランク軸を支持している軸受の油膜切れによる磨耗が発生することが考えられている。 In a vehicle with an idle stop function or a hybrid vehicle, the engine is frequently stopped and started repeatedly, so that a state in which lubricating oil is not temporarily supplied occurs. It is considered that wear due to the oil film running out of the bearing supporting the shaft occurs.
そこでかかる磨耗を防止するため、例えばエンジンが停止している間は、電動オイルポンプを作動させ、電動オイルポンプによりエンジン内部に潤滑油を圧送したり、オイルポンプに潤滑油が流入する油路に逆止弁を設け、オイルポンプが停止しても、潤滑油がオイルパンに戻らないようにした各種発明が知られている。 Therefore, in order to prevent such wear, for example, while the engine is stopped, the electric oil pump is operated, and the electric oil pump pumps the lubricating oil into the engine, or the oil passage into which the lubricating oil flows into the oil pump. Various inventions are known in which a check valve is provided so that the lubricating oil does not return to the oil pan even when the oil pump is stopped.
しかしなから、電動オイルポンプを設けた場合、別途部品を組み付けたり、油路を別に形成する必要があり、また制御装置のプログラムの変更が必要となるなど、コストと手間がかかることが生じていた。 However, when an electric oil pump is provided, it is necessary to separately assemble parts, to separately form an oil passage, and to change the program of the control device, resulting in cost and labor. It was.
また油路に逆止弁を設けた場合、エンジンが停止している間は、潤滑油を軸受等に供給することができず、エンジンを始動させた際、一時的に潤滑油が供給されない状態が生じていた。 In addition, when a check valve is provided in the oil passage, the lubricating oil cannot be supplied to the bearing or the like while the engine is stopped, and the lubricating oil is temporarily not supplied when the engine is started. Has occurred.
本発明は上記課題を解決し、停止と始動が繰り返し行なわれる内燃機関においても、内燃機関内部の摺動部分の油膜切れによる磨耗の発生を防止した内燃機関の潤滑油供給装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described problems and provides a lubricating oil supply device for an internal combustion engine that prevents the occurrence of wear due to oil film breakage at a sliding portion inside the internal combustion engine even in an internal combustion engine that is repeatedly stopped and started. Objective.
本発明は、内燃機関の潤滑油供給装置を次のように構成した。
内燃機関の潤滑油供給装置は、内燃機関を駆動源とした主オイルポンプと、オイルパンに配置したオイルストレーナと、オイルストレーナと主オイルポンプとを連結する吸引用の第1油路と、主オイルポンプから内燃機関内部に通じる供給用の第2油路と、第1油路に設けられ、第2油路内の油圧が所定値以下に低下すると作動する副オイルポンプとから潤滑油供給装置を構成した。
According to the present invention, a lubricating oil supply device for an internal combustion engine is configured as follows.
A lubricating oil supply device for an internal combustion engine includes a main oil pump driven by the internal combustion engine, an oil strainer disposed in an oil pan, a first oil passage for suction connecting the oil strainer and the main oil pump, Lubricating oil supply device from a second oil passage for supply leading from the oil pump to the inside of the internal combustion engine, and a sub oil pump provided in the first oil passage and operating when the oil pressure in the second oil passage falls below a predetermined value Configured.
内燃機関の副オイルポンプは、エンジンが停止するなど第2油路内の油圧が所定値以下に低下すると作動し、潤滑油を送り出す。これにより、エンジンが停止しているときでも、潤滑油がエンジン内部に送り出され、油膜切れを防止できる。エンジンが再始動された際、潤滑油がオイルポンプから直ちに送出され、エンジン始動直後の無潤滑の時間帯を生じさせない。 The auxiliary oil pump of the internal combustion engine is activated when the hydraulic pressure in the second oil passage falls below a predetermined value, such as when the engine is stopped, and sends out lubricating oil. Thereby, even when the engine is stopped, the lubricating oil is sent into the engine, and the oil film can be prevented from being cut. When the engine is restarted, the lubricating oil is immediately sent out from the oil pump, so that no non-lubricated time zone immediately after the engine starts is generated.
本発明の一実施形態である内燃機関の潤滑油供給装置について説明する。
図1に、潤滑油供給装置10を備えた内燃機関(以下、「エンジン」という。)12を示す。
A lubricating oil supply device for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 shows an internal combustion engine (hereinafter referred to as “engine”) 12 having a lubricating
エンジン12は、例えばディーゼルエンジンであり、シリンダ14と、シリンダ14の上部に設けられたシリンダヘッド16と、ピストン18と、クランク機構20と、オイルパン22などを備えて構成されている。尚エンジン12は、ディーゼルエンジンに限らず、ガソリンエンジン、その他でもよい。
The engine 12 is, for example, a diesel engine, and includes a
シリンダ14の内部には、ピストン18が往復動自在に設けられている。シリンダヘッド16には、カム軸24、吸気バルブ26、排気バルブ28などが設けられている。カム軸24は、軸受によりシリンダヘッド16に回動自在に設けられ、吸気バルブ26と排気バルブ28はシリンダヘッド16に軸方向に往復動自在に取り付けられ、カム軸24により駆動される。
A
クランク機構20は、コネクティングロッド30の一端がピストン18に連結され、クランク軸32がクランク軸受34に回動自在に取り付けられている。シリンダ14の下部には、オイルパン22が設けられている。オイルパン22には、潤滑油が規定量貯留され、潤滑油供給装置10が配置されている。
In the
潤滑油供給装置10は、図2に示すようにオイルストレーナ36と、主オイルポンプ38と、副オイルポンプ40などから構成されている。オイルストレーナ36は、金網など目の粗いフィルタであり、オイルパン22の内部に、オイルパン22に貯留されている潤滑油に浸る状態で配置してある。
As shown in FIG. 2, the lubricating
主オイルポンプ38は、従来から知られている例えば機械式のオイルポンプであり、クランク軸32に連結したギヤ33と駆動ギヤ35が噛み合い、クランク軸32の回転により駆動され、吸引口から吐出口へ潤滑油を送り出す。主オイルポンプ38の吸引口には、第1油路42が接続されている。第1油路42の他端は、オイルストレーナ36に接続されており、主オイルポンプ38が駆動すると、オイルストレーナ36を通してオイルパン22に貯留されている潤滑油を吸引する。
The main oil pump 38 is a conventionally known mechanical oil pump, for example. The gear 33 connected to the crankshaft 32 and the drive gear 35 mesh with each other, and are driven by the rotation of the crankshaft 32. Send lubricant to A first oil passage 42 is connected to the suction port of the main oil pump 38. The other end of the first oil passage 42 is connected to the
主オイルポンプ38の吐出口には、第2油路44が取り付けられている。第2油路44は、エンジン12の内部に連通し、例えばカム軸24、クランク軸32、吸気バルブ26、排気バルブ28などに潤滑油を供給している。第2油路44には、圧力スイッチ46が設けられている。
A second oil passage 44 is attached to the discharge port of the main oil pump 38. The second oil passage 44 communicates with the inside of the engine 12 and supplies lubricating oil to, for example, the camshaft 24, the crankshaft 32, the intake valve 26, the
圧力スイッチ46は、第2油路44内の油圧を検出して電気的接点を開閉させるスイッチであり、車両のメインキー47をオンしたときに車載バッテリー49に通電する主電源と副オイルポンプ40とを連結している電源線48の途中に設けられている。圧力スイッチ46は、通常は閉状態であり、第2油路44内の潤滑油の圧力値が所定値以上になると電気的接点が開かれる。圧力スイッチ46の接点が開かれる所定値は、例えばエンジン12が作動して主オイルポンプ38が第2油路44内に通常の状態で潤滑油を供給しているときに示される圧力である。 The pressure switch 46 is a switch that detects the hydraulic pressure in the second oil passage 44 and opens and closes an electrical contact. The main power supply and the sub oil pump 40 that energize the in-vehicle battery 49 when the main key 47 of the vehicle is turned on. Are provided in the middle of the power line 48 connecting the two. The pressure switch 46 is normally in a closed state, and an electrical contact is opened when the pressure value of the lubricating oil in the second oil passage 44 exceeds a predetermined value. The predetermined value at which the contact of the pressure switch 46 is opened is, for example, a pressure indicated when the engine 12 is operated and the main oil pump 38 supplies lubricating oil into the second oil passage 44 in a normal state.
副オイルポンプ40は、例えば非接触駆動型の軸流ポンプであり、オイルストレーナ36の下流の第1油路42の内部に設置されている。副オイルポンプ40は、駆動用モータ50と圧送用羽根52を有し、駆動用モータ50に電源が供給されるとオイルストレーナ36を通してオイルパン22に貯留されている潤滑油を吸引し、主オイルポンプ38に圧送する。
The auxiliary oil pump 40 is, for example, a non-contact drive type axial flow pump, and is installed in the first oil passage 42 downstream of the
副オイルポンプ40は、圧力スイッチ46の電気的接点を開かせることがなく、かつ少なくとも、クランク軸32を支持するクランク軸受34に潤滑油を供給し、クランク軸32を潤滑する圧送圧力を生じさせる。したがって副オイルポンプ40は、潤滑油をシリンダヘッド16に設けられたカム軸24や吸気バルブ26等に供給させるまで高い圧送圧力を必要としない。また副オイルポンプ40は、主オイルポンプ38の作動により第1油路42内を通過する潤滑油に通過抵抗を与えることが少なく構成されている。
The auxiliary oil pump 40 does not open the electrical contact of the pressure switch 46 and supplies lubricating oil to at least the crank bearing 34 that supports the crankshaft 32, thereby generating a pumping pressure that lubricates the crankshaft 32. . Therefore, the auxiliary oil pump 40 does not require a high pumping pressure until the lubricating oil is supplied to the camshaft 24 and the intake valve 26 provided in the
次に、潤滑油供給装置10の作用について説明する。
Next, the operation of the lubricating
エンジン12が作動していると、主オイルポンプ38がギヤ33を介してエンジン12により駆動され、オイルパン22から潤滑油を吸引し、潤滑油をエンジン12の内部に圧送する。主オイルポンプ38から圧送された潤滑油は、第2油路44を通り、クランク軸32、カム軸24、吸気バルブ26や排気バルブ28等に供給され、それらを潤滑する。
When the engine 12 is operating, the main oil pump 38 is driven by the engine 12 through the gear 33, sucks the lubricating oil from the
第2油路44内の油圧は所定値を超えているので、圧力スイッチ46は開き、副オイルポンプ40へ電力は供給されない。また副オイルポンプ40は、流通する潤滑油に抵抗をほとんど与えないので、オイルパン22から吸引された潤滑油は円滑にエンジン12の内部の各所に供給される。
Since the hydraulic pressure in the second oil passage 44 exceeds a predetermined value, the pressure switch 46 is opened and power is not supplied to the sub oil pump 40. Further, since the auxiliary oil pump 40 hardly gives resistance to the flowing lubricating oil, the lubricating oil sucked from the
そして、例えばアイドルストップ機能つき車両が信号待ちなどで停車すると、エンジン12が停止し、主オイルポンプ38の作動が停止する。一方信号待ちでのエンジン停止は、メインキー47がオンされているので、第2油路44内の油圧低下で圧力スイッチ46の接点が閉じ、副オイルポンプ40に電源線48を通して車載バッテリー49の電力が供給される。 For example, when a vehicle with an idle stop function stops due to a signal or the like, the engine 12 stops and the operation of the main oil pump 38 stops. On the other hand, in order to stop the engine waiting for a signal, since the main key 47 is turned on, the contact of the pressure switch 46 is closed due to a decrease in the oil pressure in the second oil passage 44, and the in-vehicle battery 49 is connected to the sub oil pump 40 through the power line 48. Power is supplied.
副オイルポンプ40に電力が供給され、副オイルポンプ40が作動すると、副オイルポンプ40により潤滑油がオイルパン22から吸引され、第1油路42を通して主オイルポンプ38に潤滑油が圧送される。更に副オイルポンプ40は、潤滑油を主オイルポンプ38を通過させて第2油路44を通し、クランク軸32のクランク軸受34に供給する。
When power is supplied to the sub oil pump 40 and the sub oil pump 40 is activated, the sub oil pump 40 sucks the lubricating oil from the
したがって、エンジン12が停止した状態であっても、信号待ちなど一時的な停止の場合は、潤滑油がクランク軸32に供給される。そして信号が切り換わりエンジン12が始動されても、潤滑油が副オイルポンプ40によりクランク軸32に供給されているので、クランク軸32は、クランク軸受34との間で油膜切れを生じさせることなく駆動される。 Therefore, even when the engine 12 is stopped, the lubricating oil is supplied to the crankshaft 32 in the case of a temporary stop such as waiting for a signal. Even when the signal is switched and the engine 12 is started, since the lubricating oil is supplied to the crankshaft 32 by the sub oil pump 40, the crankshaft 32 does not cause an oil film breakage with the crank bearing 34. Driven.
更に、エンジン12が停止中にクランク軸32に潤滑油が供給されているので、主オイルポンプ38が作動を開始したとき、潤滑油がエンジン12の内部に直ちに圧送され、エンジン始動直後においても潤滑油が供給されない状態を生じさせない。 Further, since the lubricating oil is supplied to the crankshaft 32 while the engine 12 is stopped, the lubricating oil is immediately pumped into the engine 12 when the main oil pump 38 starts operating, and lubrication is performed immediately after the engine is started. It does not cause a state where oil is not supplied.
これにより、例えばアイドルストップ機能つき車両やハイブリッド車両などにおいて、搭載されているエンジン12が、信号待ちや発電作業などにより頻繁に停止、始動が繰り返されても、エンジン12の摺動部分に油膜切れを原因とする磨耗などを生じさせることがない。 Thus, for example, in a vehicle with an idle stop function or a hybrid vehicle, even if the mounted engine 12 is frequently stopped and started repeatedly due to a signal waiting or power generation work, the oil film runs out on the sliding portion of the engine 12. It will not cause wear caused by
本発明は、オイルポンプを備えた内燃機関に利用できる。 The present invention can be used for an internal combustion engine equipped with an oil pump.
10…潤滑油供給装置 12…エンジン 18…ピストン 20…クランク機構 22…オイルパン 32…クランク軸 34…クランク軸受 36…オイルストレーナ 38…主オイルポンプ 40…副オイルポンプ 42、44…油路 46…圧力スイッチ 47…メインキー 48…電源線 49…車載バッテリー 50…駆動用モータ 52…圧送用羽根
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記内燃機関のオイルパンに配置したオイルストレーナと、
前記オイルストレーナと前記主オイルポンプとを連結する吸引用の第1油路と、
前記主オイルポンプから前記内燃機関内部に通じる供給用の第2油路と、
前記第1油路に設けられ、前記第2油路内の油圧が所定値以下に低下すると作動し、前記内燃機関内部に潤滑油を供給する副オイルポンプとから構成したことを特徴とする内燃機関の潤滑油供給装置。 A main oil pump driven by an internal combustion engine;
An oil strainer disposed in an oil pan of the internal combustion engine;
A first oil passage for suction connecting the oil strainer and the main oil pump;
A second oil passage for supply leading from the main oil pump into the internal combustion engine;
An internal combustion engine comprising: a sub oil pump provided in the first oil passage, which is activated when a hydraulic pressure in the second oil passage falls below a predetermined value and supplies lubricating oil into the internal combustion engine. Engine lubricant supply device.
前記第2油路内に、該第2油路内の圧力を感知して電気的接点を作動させる圧力スイッチを設け、
前記圧力スイッチを介して前記副オイルポンプに、車両のメインスイッチが閉じた状態で通電される電源を接続させたことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の潤滑油供給装置。 The auxiliary oil pump is an axial flow pump and is provided inside the first oil passage,
In the second oil passage, a pressure switch that senses the pressure in the second oil passage and operates an electrical contact is provided,
2. The lubricating oil supply device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein a power source that is energized with the main switch of the vehicle closed is connected to the auxiliary oil pump via the pressure switch.
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CN112654771B (en) * | 2018-09-04 | 2024-01-02 | 沃尔沃卡车集团 | Engine system and method for a vehicle |
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2011
- 2011-04-19 JP JP2011093272A patent/JP2012225249A/en not_active Withdrawn
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