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

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
Ｒ₁，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、
Ｐ₁₅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 へ
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
Ｒ₄ 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。