JP3084641B2 - エンジンの潤滑油供給装置 - Google Patents

エンジンの潤滑油供給装置

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JP3084641B2
JP3084641B2 JP04094944A JP9494492A JP3084641B2 JP 3084641 B2 JP3084641 B2 JP 3084641B2 JP 04094944 A JP04094944 A JP 04094944A JP 9494492 A JP9494492 A JP 9494492A JP 3084641 B2 JP3084641 B2 JP 3084641B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、切換弁の切り換え動作
によって潤滑油をエンジン側と潤滑油タンク側へ流す2
サイクルエンジンの潤滑油供給装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】2サイクルエンジンの潤滑油供給装置と
して、従来、エンジン回転数に応じた吐出量を有するエ
ンジン駆動式潤滑油ポンプを採用すると共に、例えば図
13の特性線aに示すように、エンジン回転数,アクセ
ル開度に応じて上記潤滑油ポンプのプランジャストロー
クを変化させ、これによってポンプ自体の吐出量をエン
ジン出力カーブbに沿った量に制御するようにした装置
が一般的である。
【0003】しかし、この従来の潤滑油供給装置では、
例えば低速走行状態からアクセルを大きく開けて加速す
ると、プランジャストロークが図13の特性線cに示す
ように必要以上に大きくなり、そのため潤滑油がエンジ
ンに過剰に供給され、結局エンジンの運転状態に対応し
た潤滑油量制御は困難である。
【0004】そこで、上述したような問題を解消できる
装置として、潤滑油の供給通路に戻り通路を接続し、そ
の接続部に、供給通路側または戻り通路の何れか一方を
開いたときに他方を閉じる三方電磁弁を配設し、この電
磁弁をデューティ制御するようにした潤滑油供給装置が
提案されている(例えば特開平2−139307号公報
参照)。この公報に開示された潤滑油供給装置は、三方
電磁弁を制御するに当たって絞り弁の開度信号が取り入
れられていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかるに、絞り弁の開
度によって潤滑油供給量をデューティ制御したのでは、
供給量が少量のときには供給量が不正確になってしまう
という問題があった。すなわち、例えばエンジンが低回
転のときに急にアクセルを開けて加速するような場合に
は、潤滑油供給量が必要量より多くなって排気管から白
煙が生じやすくなってしまう。
【0006】このような不具合を解消するには、エンジ
ンが運転状態に応じて必要とする潤滑油必要量を基にし
てデューティ比を定め、このデューティ比に基づいてデ
ューティ制御すればよい。すなわち、図14に示すよう
に、潤滑油必要量をエンジン回転数とスロットル開度と
に割り付けてデューティ比マップを形成し、その潤滑油
必要量が最大となるときをデューティ比100%とすれ
ばよい。
【0007】ところが、そのようにデューティ比マップ
を形成したとしても必ずしも潤滑油供給量の精度を高め
ることはできなかった。これは、以下に説明するように
デューティ比の分解能が低いことに起因していた。
【0008】三方電磁弁を切り換えて潤滑油供給量をデ
ューティ制御する場合、三方電磁弁で供給通路側を開い
たときにエンジン側へ潤滑油が供給されるが、この三方
電磁弁の開時と閉時には駆動信号に対して弁体が作動遅
れを起こす。このため、デューティ制御する場合に例え
ば1%ずつデューティ比を変化させようとすると弁体の
作動遅れによる誤差の影響から実質的なデューティ比が
デューティ比マップ通りではなくなってしまう。このよ
うな誤差による影響を少なくするために、デューティ比
としては誤差分を加味してある最低幅をもった単位デュ
ーティ比ずつ(例えば5%ずつ)変えるようにしなけれ
ばならない。
【0009】すなわち、上述したように潤滑油必要量通
りにデューティ比マップを形成したとしても、デューテ
ィ比が変わるためにはエンジン回転数やスロットル開度
の変化量がある程度多く必要で、結果として潤滑油供給
量が不正確になってしまうのである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明に係るエンジンの
潤滑油供給装置は、エンジン駆動式潤滑油ポンプの吐出
側に、潤滑油通路をエンジン側供給通路と、潤滑油ポン
プ吸込側に連通された戻り通路とに選択的に切り換える
切換弁を設け、この切換弁に、この切換弁での切り換え
時期を制御する制御装置を接続し、この制御装置に、切
換弁をデューティ制御してエンジン運転状態に適合する
潤滑油供給量が得られるデューティ比をデューティ比マ
ップから求め、そのデューティ比に基づいて切換弁の切
り換え時期を変える切り換え手段を設けてなり、前記デ
ューティ比マップを、デューティ比をエンジン回転数と
スロットル開度とに割り付けて形成し、このデューティ
比マップにおけるエンジン回転数およびスロットル開度
が予め定めた大供給量用設定値より大きくなる領域に、
全域にわたって最高デューティ比を割り付けると共に、
エンジン回転数が前記大供給量用設定値より小さい小供
給量用設定値より小さくなる領域に、全域にわたって最
低デューティ比を割り付けたものである。
【0011】
【作用】制御対象となるエンジン回転数領域やスロット
ル開度領域が限定され、その限られた領域にデューティ
比を最低値から最大値まで割り付けられる。このため、
所望のエンジン運転領域においてとり得るデューティ比
の幅を大きくできる。
【0012】
【実施例】以下、本発明のエンジンの潤滑油供給装置を
自動二輪車用2サイクルエンジンに適用した一実施例を
図1ないし図8によって詳細に説明する。図1は本発明
に係るエンジンの潤滑油供給装置の構成を示すブロック
図、図2は本発明に係るエンジンの潤滑油供給装置に使
用する制御ユニットのブロック図、図3は同じく制御ユ
ニットの供給停止手段に用いるデューティ比マップを示
す図、図4は本発明に係るエンジンの潤滑油供給装置を
使用したときの潤滑油供給量を示すグラフである。
【0013】図5は本発明に係るエンジンの潤滑油供給
装置の動作を説明するためのフローチャート、図6は本
発明に係るエンジンの潤滑油供給装置での供給時間設定
動作を説明するためのフローチャート、図7は本発明に
係るエンジンの潤滑油供給装置の動作を説明するための
グラフで、同図(a)はエンジンの要求流量の経時変化
を示すグラフ、同図(b)は潤滑油ポンプ作動時の油圧
変化を示すグラフ、同図(c)は切換弁のソレノイドの
オンオフ切り換え時期を示すグラフ、同図(d)は供給
潤滑油量の変化を示すグラフ、同図(e)は潤滑油の供
給量と消費量との関係を示すグラフ、同図(f)は供給
量から消費量を差し引いて得られる潤滑油残量を示すグ
ラフである。
【0014】図8は制御タイミングチャートで、同図
(a)は供給時間が長いときの状態を示し、同図(b)
は供給時間が短いときの状態を示す。
【0015】これらの図において、1は本発明に係るエ
ンジン用潤滑油供給装置である。この潤滑油供給装置1
は、制御対象であるエンジンとしての自動二輪車用2サ
イクルエンジン2にエンジン駆動式の潤滑油ポンプ3を
供給通路4を介して接続し、前記潤滑油ポンプ3の吸込
側にオイルタンク5を導入路6を介して接続すると共
に、前記供給通路4とオイルタンク5とを、前記潤滑油
ポンプ3,導入路6をバイパスするように戻り通路7で
接続した構成となっている。
【0016】また、前記潤滑油ポンプ3は、プランジャ
(図示せず)がエンジン2によって駆動される構造のも
のが採用されている。なお、この潤滑油ポンプ3として
は、プランジャの往復ストロークをスロットル開度に応
じて変えられる構造のものを使用してもよい。そのよう
な潤滑油ポンプを使用する場合には、スロットル開度が
大きくなるにしたがってストローク量が大きくなるよう
に構成する。
【0017】そして、前記戻り通路7と供給通路4との
接続部には切換弁としての三方電磁弁8が配設されてい
る。この三方電磁弁8は、前記供給通路4側に連通する
供給口9a,戻り通路7側に連通する戻り口9bを有す
るバルブケース9と、このバルブケース9内に配置され
前記供給口9a,戻り口9bの何れか一方を開いたとき
他方を閉じる弁体10と、この弁体10を、供給口9a
が開く位置に付勢する付勢ばね11と、前記弁体10
を、通電時に戻り口9bが開く位置に移動させる電磁コ
イル12とから構成されている。
【0018】このように構成された三方電磁弁8では、
電磁コイル12が通電されて励磁されると、弁体10が
図1において下側に移動して戻り通路7が供給通路4に
連通され、通電が遮断されると、弁体10が復帰して供
給通路4がエンジン2に連通されることになる。
【0019】すなわち、電磁コイル12が通電されたと
き(ON時)には、潤滑油ポンプ3から吐出された潤滑
油は三方電磁弁8から戻り通路7を介して潤滑油タンク
5へ戻される。また、電磁コイル12の通電が遮断され
たとき(OFF時)には、潤滑油は三方電磁弁8からエ
ンジン2に供給されることになる。
【0020】13は前記三方電磁弁8の動作を制御する
ための制御ユニットで、この制御ユニット13は、潤滑
油の供給状態と戻り状態とが繰り返すように電磁コイル
12のON、OFFを切り換え、エンジン2側へ供給さ
れる潤滑油量を制御するように構成されている。電磁コ
イル12のOFF時間は、エンジンが高回転時であって
エンジンが必要とする潤滑油供給量が少ない場合にそれ
以外の場合に較べて短くされ、ON時間は、後述する手
法によりエンジンの運転状態に応じて変える構成とされ
ている。
【0021】そして、この制御ユニット13は、メイン
スイッチ14を介してバッテリー15に接続されてお
り、エンジン2の回転数を算出するためにエンジン2の
点火系に接続されると共に、スロットル開度を検出する
ためにスロットル系に接続されている。なお、16はエ
ンジン2の点火ユニットを示し、17はスロットルを示
す。また、制御ユニット13に設けられた前記電磁コイ
ル12の給電回路は、図1に示したようなトランジスタ
回路が採用されている。
【0022】電磁コイル12と制御ユニット13との接
続をこのようにすることで、アース側がショートした際
に電磁コイル12がON状態(潤滑油がエンジンへ供給
されなくなる状態)となるのを防ぐことができ、エンジ
ンの焼付を防止することができる。なお、本実施例では
電磁コイル12がOFF状態となったときにエンジンに
潤滑油が供給されるので、結線外れ時や電源不足時など
には開放状態となる関係から、この点からもエンジンの
焼付防止効果が得られる。
【0023】ここで、前記制御ユニット13の詳細構成
を図2によって説明する。制御ユニット13は、図2に
示すように回転数計算手段21と、タイマー22と、供
給停止手段23と、供給量算出手段24と、消費量算出
手段25と、残量検出手段27等を備えている。そし
て、この制御ユニット13によって、本発明に係る供給
開始時期設定手段が構成されている。
【0024】前記回転数計算手段21は、点火ユニット
16の点火ピックアップからの回転数信号によってエン
ジン2の平均回転数を計算するように構成されている。
前記タイマー22は、エンジン2の始動直後から計時を
開始し、一定時間(例えば80mS)経過毎にトリガー
信号を発生させてトリガー数を積算する構成とされてい
る。
【0025】23は三方電磁弁8の電磁コイル12に通
電して潤滑油を戻り通路7へ流すための供給停止手段
で、この供給停止手段23は、前記タイマー22での積
算トリガー数が設定値に達したときに電磁コイル12に
通電するように構成されている。すなわち、この供給停
止手段23が作動するまでは潤滑油がエンジン2側へ供
給されることになる。
【0026】積算トリガー数の設定値としては、通常
は、エンジン2がアイドリング状態のときに白煙が生じ
ない程度の必要最小限の量だけ供給停止手段23の作動
前に潤滑油が供給されるような値とされている。例え
ば、トリガー信号が80mS毎に生じるとすると、前記
設定値としては12となる。この場合では、潤滑油供給
時間としては960mSとなる。
【0027】また、エンジン2での潤滑油必要量が少な
くかつエンジン回転数が高回転域であるときには、前記
積算トリガー数の設定値が通常状態よりも少ない値に変
更されるように構成されている。
【0028】エンジンでの潤滑油必要量は、エンジン運
転状態に最も適した潤滑油供給量が得られるように仮に
三方電磁弁8をデューティ制御するようにした場合のデ
ューティ比から求める。ここでいうデューティ比とは、
潤滑油がエンジン2側に供給される潤滑油供給時間と、
潤滑油タンク5に戻される潤滑油戻し時間とを加えた制
御周期によって前記潤滑油供給時間を除して算出され
る。
【0029】すなわち、三方電磁弁8がOFFとなって
いる時間(エンジン2へ潤滑油が供給されている時間)
をOFF時間として、ONとなっている時間(潤滑油タ
ンク5へ潤滑油が戻されている時間)をON時間とする
と、デューティ比(%)=〔OFF時間/(ON時間+
OFF時間)〕×100となる。このデューティ比はエ
ンジン回転数とスロットル開度を元にして実験によって
求められ、図3に示すデューティ比マップとして供給停
止手段23に記録されている。
【0030】そして、供給停止手段23は、エンジン回
転数とスロットル開度から求められるデューティ比が予
め定めた値(後述する図6に示すA)よりも大きいとき
(図3中T1 で示す領域のとき)や、エンジン回転数が
予め定めた回転数(後述する図6に示すB)より小さい
とき(図3中T2 で示す領域のとき)には長い潤滑油供
給時間を選択し、デューティ比が予め定めた値Aより小
さくかつエンジン回転数が予め定めた回転数Bより大き
いとき(図3中T3 で示す領域のとき)には短い潤滑油
供給時間を選択するように構成されている。
【0031】前記供給停止手段23によって三方電磁弁
8が切り換えられるまでにエンジン2側に供給される潤
滑油量は、図3に示したデューティ比マップ,エンジン
回転数およびスロットル開度等から決まり、図4に示す
通りとなる。すなわち、エンジン回転数がある程度の回
転数に達するまではスロットルを大きく開けたとしても
潤滑油供給量は少なくなる。このため、エンジン回転数
が低,中速域であってスロットル開度が大きいときに潤
滑油供給量が少なくなると共に、空ぶかし時の潤滑油供
給量も少なくなる。なお、この図4に示したグラフは、
エンジン運転状態に対応する潤滑油消費量あるいは潤滑
油必要量をも示している。
【0032】ここで、図3に示すデューティ比マップに
ついて詳細に説明する。図3に示したデューティ比マッ
プは、いわゆるスポーツモデルと称される自動二輪車の
エンジンに用いるもので、エンジン回転数Rおよびスロ
ットル開度THが予め定めた大供給量用設定値(図3中
1,TH1で示す)より大きくなったときにデューティ
比が最高の100%となるように構成されている。すな
わち、デューティ比が100%となる領域(図3中最上
部)は、エンジン回転数Rおよびスロットル開度THに
それぞれある程度の回転数幅,開度幅をもたせて平坦と
なっている。
【0033】また、エンジン回転数Rが予め定めた小供
給量用設定値(図3中R2 で示す)より小さいときのデ
ューティ比は、本実施例ではスロットル開度THとは無
関係に定められ、エンジン2に必要な潤滑油供給量が得
られるだけの最低値とされている。このデューティ比が
最低となる領域(図3中最下部)も、エンジン回転数R
およびスロットル開度THにそれぞれある程度の回転数
幅,開度幅をもたせて平坦となっている。
【0034】なお、本実施例で使用するデューティ比マ
ップでは、最低デューティ比となるときのエンジン回転
数Rは、スロットル開度がTH2,TH3,TH4 と小さ
くなるにしたがって次第に大きくなるように設定されて
いる。
【0035】上述したようにデューティ比が100%と
なる領域や最低値となる領域を平坦としても、潤滑油ポ
ンプ3としてエンジン駆動式のものを使用している関係
から、潤滑油ポンプ3での吐出量はエンジン回転数に比
例するので、潤滑油供給量を図4に示すように増減させ
ることができる。
【0036】24はエンジン2側への潤滑油供給量を算
出するための供給量算出手段で、この供給量算出手段2
4は、三方電磁弁8の電磁コイル12がOFFの時のエ
ンジン回転数を元にして潤滑油供給量を算出するように
構成されている。この潤滑油供給量としては、エンジン
1回転当たりの潤滑油ポンプ3での吐出量に、前記潤滑
油供給時間中のエンジン回転数を乗じて算出される。
【0037】25はエンジン2で消費される潤滑油量を
算出するための消費量算出手段である。この消費量算出
手段25は、エンジン回転数およびスロットル開度から
得られる単位時間当たりの潤滑油消費量と、潤滑油供給
開始時からの経過時間とから、潤滑油がエンジン2側へ
供給されていないときの潤滑油消費量を算出するように
構成されている。なお、エンジン回転数およびスロット
ル開度から得られる単位時間当たりの潤滑油消費量は、
図4に示した消費量マップ26に予め書き込まれた値を
用いる。
【0038】27はエンジン2側へ供給された潤滑油が
消費されたときに三方電磁弁8の電磁コイル12での通
電を遮断して潤滑油を供給通路4へ流す残量検出手段で
ある。この残量検出手段27は、前記供給量算出手段2
4で算出された潤滑油供給量から、前記消費量算出手段
25で算出された潤滑油消費量を減算し、その値を積分
してその値が0以下となったときに、三方電磁弁8の電
磁コイル12での通電を遮断するように構成されてい
る。なお、この残量検出手段27では、電磁コイル12
での通電を遮断する以前に、前記タイマー22での積算
トリガー数を0へリセットする。
【0039】すなわち、エンジン2側での潤滑油残量が
なくなると共に新たにエンジン2側に潤滑油が供給され
ることになる。
【0040】また、前記残量検出手段27は、何らかの
理由によって潤滑油戻し時間が長くなるのを防ぐため
に、前記積分を行なった後に潤滑油戻し時間(供給停止
手段23が作動開始してからの経過時間)が予め定めた
時間より長くないか否かを判断し、長いときには積分結
果如何に係わらず電磁コイル12での通電を遮断するよ
うに構成されている。
【0041】次に、上述したように構成された潤滑油供
給装置1の動作を図5および図6に示すフローチャート
によって説明する。メインスイッチ14がONされる
と、図5中P1 で制御ユニット13がリセットされて初
期設定が行なわれ、P2 でタイマー22がセットされ
る。このときにタイマー22内の積算トリガー数が0と
される。
【0042】エンジン2が始動されると、P3 において
点火ユニット16等のエンジン制御系の各装置が制御さ
れる。そして、エンジン始動開始と共にタイマー22が
計時を開始し、P4 でトリガー信号を出力してP5 でト
リガー数を1加算する。そして、供給停止手段23がP
6 において潤滑油供給時間(積算トリガー数の設定値)
を設定してP7 で積算トリガー数が設定値に達したか否
かを判定する。すなわち、供給停止手段23によって設
定された潤滑油供給時間に達するまでタイマー22がト
リガー数を積算することになる。なお、潤滑油ポンプ3
もエンジン2と共に作動を開始し、潤滑油が三方電磁弁
8へ吐出される。
【0043】そして、タイマー22での積算トリガー数
が設定値より少ないときには、三方電磁弁8の電磁コイ
ル12へは通電されていない関係から、潤滑油は三方電
磁弁8からエンジン2側へ供給される。なお、潤滑油が
エンジン2側へ供給されるときには、供給量算出手段2
4によって潤滑油供給量が算出される。ここで、潤滑油
供給時間(積算トリガー数の設定値)を設定する手順を
図6によって詳細に説明する。
【0044】P6 では、供給停止手段23がステップS
1 でエンジン回転数Rとスロットル開度を読み込み、S
2 においてそのエンジン回転数Rとスロットル開度を元
に図3で示したデューティ比マップからそのときのエン
ジン運転状態に適合するデューティ比Dを読み出す。
【0045】次いで、供給停止手段23がステップS3
において前記デューティ比Dが予め定めた値A以下であ
るか否かを判断する。デューティ比DがAより大きいと
き、すなわち、エンジン2での潤滑油必要量が多いとき
には、ステップS4 へ進んで潤滑油供給時間をT1 時間
とし、ステップS5 にてT1 時間とする出力信号をタイ
マー22に出力する。
【0046】前記S3 でデューティ比DがA以下である
とき、すなわち、エンジン2での潤滑油必要量が少ない
ときには、供給停止手段23がS6 にてエンジン回転数
Rが予め定めた回転数B以下であるか否かを判断する。
エンジン回転数Rが回転数B以下であるときには、S7
に進んで潤滑油供給時間をT2 時間とし、S8 にてT 2
時間とする出力信号をタイマー22に出力する。
【0047】S6 でエンジン回転数Rが回転数Bより大
きいと判断されたときには、S9 に進んで潤滑油供給時
間をT3 時間とし、S10にてT3 時間とする出力信号を
タイマー22に出力する。そして、S5,S8,S10でそ
れぞれ出力信号を出力した後は、ステップP6 に進む。
【0048】すなわち、潤滑油供給時間は、図3におけ
るデューティ比Aとなる太線L1と、エンジン回転数B
となる太線L2 とで分けられた3つの領域のうちエンジ
ン運転状態が何れの領域と対応するかによって決定され
る。エンジン運転状態が図3中T1 の領域にあるときに
は潤滑油供給時間がT1 時間とされ、エンジン運転状態
がT2 の領域にあるときにはT2 時間とされ、同じくT
3 の領域にあるときにはT3 時間とされる。本実施例で
は、T1 時間とT2 時間とを同等の比較的長い時間と
し、T3 時間をT1,T2時間より短く設定した。
【0049】なお、潤滑油供給時間を設定する時期とし
ては、エンジン始動後であって判定フローP7 より前で
あれば何時でもよい。本実施例で示したように積算トリ
ガー数と設定値を比較する判定フローP7 の直前とする
と、トリガー数が1加算される度にエンジン運転状態が
読み込まれるようになるので、精度が高くなる。
【0050】P7 において積算トリガー数が設定値に達
した後は、P8 で供給停止手段23によって三方電磁弁
8の電磁コイル12に通電され、潤滑油はエンジン2側
へは供給されずに潤滑油タンク5へ戻されるようにな
る。
【0051】前記供給停止手段23が作動して潤滑油タ
ンク5へ潤滑油が戻されるようになると、P9 において
消費量算出手段25によって潤滑油消費量が算出され
る。そしてP10において潤滑油供給量から潤滑油消費量
が減算されて潤滑油残量が算出される。そして、上述し
た残量算出動作と一連にP11において減算結果が積分さ
れる。
【0052】次いで、消費量算出手段25は、前記積分
後にP12において潤滑油戻し時間が設定時間より長くな
いか否かを判断し、潤滑油戻し時間が予め定めた最長制
御時間より短く正常であるときにはP13へ進んで積分値
が0以下であるか否かを判断する。0以下であるときに
は、P14にてタイマー22の積算トリガー数を0とし、
15で三方電磁弁8の電磁コイル12への通電を遮断す
る。これによって、潤滑油は三方電磁弁8からエンジン
2側へ再び供給されることになる。本発明に係る潤滑油
供給装置1では、上述した一連の動作を1サイクルとし
て作動し、P15にて潤滑油供給状態とした後は、P2
戻って2サイクル目の動作を行なう。
【0053】なお、前記P12において潤滑油戻し時間が
最長制御時間より長いと判定されたときには、P14へ進
み、直ちに電磁コイル12での通電を遮断する。また、
前記P13において積分値が0以下でない場合にはステッ
プP2 へ戻るように構成されている。
【0054】本発明に係る潤滑油供給装置1の動作は、
図7(a)〜(f)に示した通りとなる。図7では、エ
ンジン2を低速運転状態から急加速して高速運転状態と
し、その後再び低速運転状態となるように運転した場合
を示す。
【0055】上述したようにエンジン2を運転すると、
エンジン2での潤滑油要求量は同図(a)に示すように
エンジン回転数に応じて変化し、同図(b)に示すよう
に、潤滑油ポンプ3から潤滑油が吐出される時間および
吐出回数もエンジン回転数に応じて変化する。
【0056】また、切り換え動作される三方電磁弁8
は、同図(c)に示すように、電磁コイル12が通電さ
れない時間(潤滑油供給時間)はエンジン運転状態に応
じてT1〜T3と変更される。そして、潤滑油供給量は、
同図(d)に示すようにエンジン回転数に応じて多くな
る。図7(d)においては潤滑油が供給されている時を
ハッチングによって示す。また、C1 〜C7 は、制御動
作サイクルを示す。
【0057】潤滑油供給時間がT1時間,T2時間のとき
の制御タイミングチャートとしては図8(a)に示す通
りとなり、潤滑油供給時間がT3 時間のときの制御タイ
ミングチャートとしては図8(b)に示す通りとなる。
図8においてt1,t2は三方電磁弁8の開時の作動遅れ
と閉時の作動遅れを示す。
【0058】図8(a)に示すように、潤滑油供給時間
を長く設定することで作動遅れt1,t2による影響が少
なくなり、供給精度が向上する。また、図8(b)に示
すように、潤滑油供給時間を比較的短いT3 時間とする
ことで、制御周期が短くなって三方電磁弁8がONして
いるときの潤滑油戻し時間が短くなるから、エンジン運
転状態の変化に対する潤滑油供給量の追従性が向上す
る。すなわち、エンジン2の運転状態が急変してエンジ
ン2での潤滑油必要量が急に増え、エンジン回転数が高
いことに起因して供給済の潤滑油が早く消費されてしま
ったとしても、速やかに次の制御周期となって新たに潤
滑油が供給されるようになる。
【0059】また、潤滑油供給量の積分値としては図7
(e)中にAで示す通りとなり、潤滑油消費量の積分値
としてはBで示すとおりとなる。そして、潤滑油供給量
から潤滑油消費量を減算した値(潤滑油残量)は、図7
(f)に示す通りとなる。同図(f)によれば、残量が
なくなってから新たに潤滑油が供給されることが分か
る。
【0060】すなわち、本発明に係る2サイクルエンジ
ン用潤滑油供給装置1によれば、潤滑油戻し終了時期が
エンジン2の運転状態に応じて変えられることになり、
三方電磁弁8からエンジン2側へ供給された潤滑油が消
費された後、新たに潤滑油がエンジン2側へ供給される
ことになる。
【0061】このように構成された2サイクルエンジン
用潤滑油供給装置1では、潤滑油供給時間を定めるに当
たって使用するデューティ比マップをデューティ比が1
00%となる領域や最低値となる領域を平坦として形成
したため、制御対象となるエンジン回転数領域やスロッ
トル開度領域が限定され、その限られた領域にデューテ
ィ比を最低値から100%まで割り付けられる。
【0062】したがって、所望のエンジン運転領域にお
いてとり得るデューティ比の幅を大きくできる。
【0063】また、エンジン側へ潤滑油が供給されてい
ないときにエンジン運転状態が急変して潤滑油消費量が
急に増えた場合、エンジンが高速回転しているときには
潤滑油が不足気味になりやすいが、本実施例で示したよ
うに、エンジン2での潤滑油必要量が少ないときであっ
てエンジン回転数が予め定めた回転数より大きいときに
はそれ以外のときに較べて潤滑油供給時間を短く(T3
時間)することによって、制御周期が短くなってエンジ
ン運転状態の変化に対して潤滑油供給量が追従性よく変
化するようになる。
【0064】このように制御周期が短くなるとき以外
は、三方電磁弁8の作動遅れによる誤差の寄与率が少な
くなるように潤滑油供給時間を比較的長いT1 時間およ
びT2時間とするから、三方電磁弁8の作動遅れによる
影響を少なくしてデューティ制御時の供給精度を向上さ
せることができる。
【0065】このため、潤滑油が不足気味となるような
ことを抑えつつ切換弁の作動遅れによる影響を小さく抑
えて潤滑油供給精度を高めることができる。
【0066】なお、潤滑油供給時間を定めるために使用
するデューティ比マップとしては、図9〜図12に示し
たものを使用することもできる。
【0067】図9はスクータ用エンジン等の減速比の大
きなエンジンに用いるデューティ比マップである。この
デューティ比マップは、エンジン回転数がR3 より小さ
くかつスロットル開度がTH2 より大きいときのデュー
ティ比が最低デューティ比より大きく設定されている。
このようにすると、低速運転状態から加速するときには
エンジン回転数が低回転域にあるときでもデューティ比
が早期から大きくなる。
【0068】図10は下り坂対応型デューティ比マップ
である。このデューティ比マップは、エンジン回転数が
4 より大きくスロットル開度がTH3 より小さいとき
に、デューティ比が前記図9に示したデューティ比マッ
プに較べて大きく設定されている。このようにすると、
下り坂等でスロットルを閉じた状態でエンジン回転数が
大きくなったときにはデューティ比が大きくなる。
【0069】図11は白煙対策用デューティ比マップで
ある。このデューティ比マップは、エンジン回転数がR
3 より小さいときのデューティ比がスロットル開度とは
無関係に最低値とされている。
【0070】図12は汎用型デューティ比マップであ
る。このデューティ比マップは、図3に示したデューテ
ィ比マップと較べて最低デューティ比領域が狭く設定さ
れており、エンジン回転数が低回転域にあるときにはス
ロットル開度が小さくともデューティ比が大きくなるよ
うに構成されている。
【0071】なお、図1ないし図8に示した実施例では
潤滑油戻し時間を制御する例について説明したが、本発
明はこのような限定にとらわれることなく、エンジン側
への潤滑油供給時間を制御するように構成することもで
きる。その場合には、三方電磁弁8でのON時間をエン
ジン運転状態に応じて変更し、OFF時間を制御ユニッ
ト13によって制御して行なう。
【0072】また、上述した実施例では制御対象のエン
ジンとして自動二輪車用2サイクルエンジンを使用した
が、例えば、空気および燃料を燃焼室内に噴射する構造
の4サイクルエンジンにも適用できる。すなわち、エン
ジンの摺動部に潤滑油を吹きかける潤滑油供給装置に本
発明を適用する。なお、本発明を適用するエンジンとし
ては、自動二輪車用エンジン,自動車用エンジンや、船
外機,芝刈り機,ゴルフカー等の作業機械に使用するエ
ンジンがあげられる。
【0073】さらに、図3,図9〜図12に示したデュ
ーティ比マップには、エンジン回転数がゼロか、または
アイドル回転以下となる極端に低いときにデューティ比
が100%となる領域を設けることもできる。言い換え
れば、エンジン回転数がゼロか、またはアイドル回転以
下となる極端に低いときには、三方電磁弁8への駆動信
号をOFFするようにすることもできる。このようにす
ると、エンジンが始動する以前には三方電磁弁8への通
電を遮断でき、三方電磁弁8の電磁コイル12での電力
消費を抑えることができる。
【0074】加えて、上記実施例では潤滑油戻し終了時
期を設定する手法として潤滑油供給量から潤滑油消費量
を減算する手法を採ったが、本発明はそのような限定に
とらわれることなく、デューティ比マップを用いて潤滑
油戻し終了時期を決定するようにすることもできる。そ
のようにする場合には、エンジン運転状態に適合する潤
滑油供給量の得られるデューティ比をエンジン回転数と
スロットル開度に割り付けてデューティ比マップを形成
し、潤滑油供給時間を一定として潤滑油戻し時間をデュ
ーティ比に基づいて決定する。
【0075】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係るエンジ
ンの潤滑油供給装置は、エンジン駆動式潤滑油ポンプの
吐出側に、潤滑油通路をエンジン側供給通路と、潤滑油
ポンプ吸込側に連通された戻り通路とに選択的に切り換
える切換弁を設け、この切換弁に、この切換弁での切り
換え時期を制御する制御装置を接続し、この制御装置
に、切換弁をデューティ制御してエンジン運転状態に適
合する潤滑油供給量が得られるデューティ比をデューテ
ィ比マップから求め、そのデューティ比に基づいて切換
弁の切り換え時期を変える切り換え手段を設けてなり、
前記デューティ比マップを、デューティ比をエンジン回
転数とスロットル開度とに割り付けて形成し、このデュ
ーティ比マップにおけるエンジン回転数およびスロット
ル開度が予め定めた大供給量用設定値より大きくなる領
域に、全域にわたって最高デューティ比を割り付けると
共に、エンジン回転数が前記大供給量用設定値より小さ
い小供給量用設定値より小さくなる領域に、全域にわた
って最低デューティ比を割り付けたため、制御対象とな
るエンジン回転数領域やスロットル開度領域が限定さ
れ、その限られた領域にデューティ比を最低値から最大
値まで割り付けることができる。
【0076】したがって、所望のエンジン運転領域にお
いてとり得るデューティ比の幅を大きくできるから、エ
ンジン運転状態に対応するデューティ比が最低値と最大
値との間となるときの制御を細分化することができる。
このため、各エンジン状態に応じて潤滑油供給量を高精
度に設定できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るエンジンの潤滑油供給装置の構成
を示すブロック図である。
【図2】本発明に係るエンジンの潤滑油供給装置に使用
する制御ユニットのブロック図である。
【図3】本発明に係るエンジンの潤滑油供給装置に使用
する制御ユニットの供給停止手段に用いるデューティ比
マップを示す図である。
【図4】本発明に係るエンジンの潤滑油供給装置を使用
したときの潤滑油供給量を示すグラフである。
【図5】本発明に係るエンジンの潤滑油供給装置の動作
を説明するためのフローチャートである。
【図6】本発明に係るエンジンの潤滑油供給装置での供
給時間設定動作を説明するためのフローチャートであ
る。
【図7】本発明に係るエンジンの潤滑油供給装置の動作
を説明するためのグラフで、同図(a)はエンジンの要
求流量の経時変化を示すグラフ、同図(b)は潤滑油ポ
ンプ作動時の油圧変化を示すグラフ、同図(c)は切換
弁のソレノイドのオンオフ切り換え時期を示すグラフ、
同図(d)は供給潤滑油量の変化を示すグラフ、同図
(e)は潤滑油の供給量と消費量との関係を示すグラ
フ、同図(f)は供給量から消費量を差し引いて得られ
る潤滑油残量を示すグラフである。
【図8】制御タイミングチャートで、同図(a)は供給
時間が長いときの状態を示し、同図(b)は供給時間が
短いときの状態を示す。
【図9】図9はスクータ用エンジン等の減速比の大きな
エンジンに用いるデューティ比マップである。
【図10】下り坂対応型デューティ比マップである。
【図11】白煙対策用デューティ比マップである。
【図12】汎用型デューティ比マップである。
【図13】従来の潤滑油供給装置の問題点を説明するた
めの図である。
【図14】潤滑油必要量に基づく従来のデューティ比マ
ップである。
【符号の説明】
1 潤滑油供給装置 2 エンジン 3 潤滑油ポンプ 4 供給通路 7 戻り通路 8 三方電磁弁 13 制御ユニット 23 供給停止手段 24 供給量算出手段 25 消費量算出手段 27 残量検出手段

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジン駆動式潤滑油ポンプの吐出側
    に、潤滑油通路をエンジン側供給通路と、潤滑油ポンプ
    吸込側に連通された戻り通路とに選択的に切り換える切
    換弁を設け、この切換弁に、この切換弁での切り換え時
    期を制御する制御装置を接続し、この制御装置に、切換
    弁をデューティ制御してエンジン運転状態に適合する潤
    滑油供給量が得られるデューティ比をデューティ比マッ
    プから求め、そのデューティ比に基づいて切換弁の切り
    換え時期を変える切り換え手段を設けてなり、前記デュ
    ーティ比マップを、デューティ比をエンジン回転数とス
    ロットル開度とに割り付けて形成し、このデューティ比
    マップにおけるエンジン回転数およびスロットル開度が
    予め定めた大供給量用設定値より大きくなる領域に、全
    域にわたって最高デューティ比を割り付けると共に、エ
    ンジン回転数が前記大供給量用設定値より小さい小供給
    量用設定値より小さくなる領域に、全域にわたって最低
    デューティ比を割り付けたことを特徴とするエンジンの
    潤滑油供給装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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