JPH04148009A - エンジンの潤滑制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本願発明は、ドライサンプ方式のエンジンにおける潤滑
制御装置に関するものである。

（従来の技術） 従来より、自動車用エンジンの潤滑方式の一つとして、
主としてレース用エノノンの潤滑方式として採用されて
いるトライサンプ方式か知られている（例えば、特開昭
６１−２２９９１３号公報参照）。

このドライサンプ方式潤滑装置は、一般のエンジンのよ
うにオイルパンをしたず、エンジン各部を潤滑した後に
クランクケース内に還流するオイルを該クランクケース
内に溜めることなくオイルポンプ（一般にスカヘンノン
グポンプと称される）によって別設置のオイルタンク側
に吸引排出するようにしたものである。このため、従来
一般的なオイルパン方式の潤滑装置に比して、オイル溜
り部がないだけエンジン全高を低くすることができ、ま
たクランクシャフトと貯溜オイルとの接触が皆無となり
且つオイルミストも少なくこれらとの接触抵抗等による
エンジンの出力損失が可及的に低減でき、さらにコーナ
リング等の急激な横Ｇ作用時における被潤滑部のオイル
切れが未然に防止できる等の利点があり、これか故に、
ドライサンプ方式潤滑装置は従来のようにレース用エン
ジンのみでなく、近年は一般量産車用エンジンへとその
適用範囲が次第に拡大される傾向にある。

（発明が解決しようとする課題） ところで、このようなドライサンプ方式の潤滑装置を採
用したエンノンにおいては、エンジンの出力損失はクラ
ンクケース内のオイルミスト抵抗によるエンジン駆動抵
抗の増大が最も大きな要因であることから（第３図参照
）、ドライサンプ方式の採用に際しては、オイルミスト
抵抗等によるエンジン出力損失を可及的に低減してエン
ジンの運転性能と潤滑性能との両立を図ることができる
ように、オイルポンプのオイル吸引排出能力（換言すれ
ば、オイルミストの除去能力）及び該オイルポンプその
ものの駆動抵抗等をエンジンの運転状態に対応して最適
状態に選定することか必要となる。

しかるに、従来のドライサンプ方式潤滑装置は、上述の
ように主としてレース用エンジンをその適用対象として
いたことから、オイルポンプのオイル吸引排出能力等を
エンノンの最大回転数・最大トルクの発生領域の近傍に
おいて最適な潤滑性能が達成されるようにセツティング
をしており、従ってこのようなセツティングをそのまま
一般量産車用エンジンに適用した場合には、エンジンの
運転性能と潤滑性能とをその全運転領域において両立さ
せることは極めて困難であって、側底実用に供し得ない
ものである。

そこで本願発明では、ドライサンプ方式の潤滑装置にお
いて、オイルポツプのオイル吸引排出能力等をエンジン
の運転状態に対応して制御することによって、エンジン
の運転性能と潤滑性能の両立を図り得るようにすること
を目的としてなされたものである。

（課題を解決するための手段） 本願発明ではかかる課題を解決するための具体的手段と
して、 （１）請求項１記載のエンジンの潤滑制御装置では、エ
ンジンのクランクケース内に貯溜されるオイルをオイル
ポンプにより吸引排出するようにしたエンジンにおいて
、上記オイルポツプのオイル吸入通路あるいはクランク
ケースに連通ずる大気開放部に該大気開放部を開閉可能
な制御弁を配置し、且つ該制御弁をエンジンの運転状態
に応じて開閉制御するようにしたことを特徴とし、（Ｉ
ｔ）請求項２記載のエンジンの潤滑制御装置では、請求
項１記載のものにおいて、制御弁を、少なくともエンジ
ン回転数に対応して開閉制御される如く構成したことを
特徴とし、 （Ｉ［［）請求項３記戦のエンジンの潤滑制御装置では
、請求項１記載のものにおいて、制御弁を、減速運転及
びアイドル運転を含むエンジンの無負荷運転状態におい
てはこれを閉弁作動させるように構成したことを特徴と
している。

（作用） 本願発明ではこのような構成であるから、それぞれ次の
ような作用が得られる。

（１）請求項１記戦の発明では、エンジンの運転状態に
応してオイルポンプを開閉制御してオイル吸入通路側あ
るいはクランクケースへの大気導入を調整することによ
り、例えば該制御弁を開いた状態においては該オイルポ
ンプのオイル吸引排出能力及びその駆動抵抗がともに低
下し、また逆に、該制御弁を閉じるとオイルポンプのオ
イル吸引排出能力及びその駆動抵抗がともに上昇するこ
ととなる。

従って、例えばオイルミスト抵抗がエンジンの出力損失
に与える影響が比較的少ないようなエンジン運転状態時
においては、制御弁を開き側に制御してオイルポンプの
オイル吸引排出能力及びその駆動抵抗の低減させてエン
ジン出力の向上を図り、また逆に、オイルミスト抵抗が
エンジンの出力損失に与える影響が比較的大きい運転状
態においては制御弁を閉じ側に制御してオイルポンプの
オイル吸引排出能力を増大させてエンジンに対するオイ
ルミスト抵抗を可及的に減少させもってエンジン出力の
向上を図る等、エンジンの運転性能と潤滑性能との調和
を図ることが可能ならしめられる。

（１１）請求項２記載の発明では、上記（！１）記載の
基本的作用に加えて、制御弁を少なくともエンジン回転
数、即ちエンジンの運転状態を最も的確に反映する要素
に基づいて制御するようにしていることから、実際のエ
ンジン運転状態により即応した潤滑制御が行えるという
作用が得られる。

（山）請求項３記載の発明では、上記（１１）記載の基
本的作用に加えて、制御弁を閉弁作動させることにより
オイルポンプの駆動抵抗が上昇し、例えばアイドル運転
時においてはアイドル回転が安定し、また減速運転時に
おいてはエンジンブレーキ力が増加する等の作用が得ら
れるものである。

（発明の効果） 従って、本願発明のエンジンの潤滑制御装置によれば、
制御弁の開閉をエンジンの運転状態に対応して制御する
ことによって、ドライサンプ方式の潤滑装置を備えたエ
ンノンでありながらその全運転領域においてエンジン運
転性能と潤滑性能との両立を極めて容易に達成し得ると
いう効果か得られるものである。

また、請求項２記載のように制御弁を少なくともエンジ
ン回転数に対応して制御するようにした場合には、上記
効果に加えて、潤滑性能をより一層エンジン運転状態に
即応させることか可能となり、さらに高い潤滑性能とエ
ンジン運転性能とが得られることとなる。

さらに、請求項３記載のよ″うに、制御弁を、減速運転
及びアイドル運転を含むエンジンの無負荷運転状態にお
いてはこれを閉弁作動させるように構成した場合には、
制御弁を閉弁作動させることによりオイルポンプの駆動
抵抗が上昇することから、例えばアイドル運転時におい
てはアイドル回転が安定しより安定的なアイドル運転が
実現され、また減速運転時においてはエンジンブレーキ
力が増加することから自動車の制動性能の向上が図れる
等の効果も得られるものである。

（実施例） 以下、添付図面を参照して本願発明の好適な実施例を説
明する。

第１図及び第２図には、本願発明の請求項１〜３記載の
発明の実施例にかかるドライサンプ方式の潤滑制御装置
を備えた自動車用Ｖ型エノジンｌか示されている。そし
て、このエンジンｌのクランクケースｌａの両側部には
それぞれオイル吸弓排出用の第１オイルポンプ（特許請
求の範囲中のオイルポンプに該当する）２．２が配置さ
れている。

この第１オイルポンプ２は、エンジン１によって駆動さ
れ、上記クランクケースＩａに連通ずるオイル吸入通路
２１を介して吸入した該クランクケースｌａ内のオイル
を、オイル排出通路２２を介して別設置のオイルタンク
２４側に還流させるようになっている。また、このオイ
ルタンク２４に還流されたオイルは、第２オイルポンプ
２３によりエンジンｌの所要の被潤滑部に圧送供給され
るとともに、潤滑後はクランクケースｌａ側に落下捕集
され、再び上記各第１オイルポンプ２．２によって吸引
排出される。

一方、上記エンジンｌの各バンクの７リンダヘツド部１
　ｂ、　１　ｂにはそれぞれ制御弁３．３が配置されて
いる。この制御弁３は、上記クランクケース１ａに連通
してこれを大気に開放させる開口部（例えば、ブローバ
イガス通路）に介設され、その開閉動作により上記クラ
ンクケース１ａの大気開放度（換言すれば、大気導入量
）を制御するようになっており、その開閉動作は後述の
コントロールユニット４により制御される。

コントロールユニット４は、エンジンの運転状態に対応
して上記各制御弁３．３を開閉制御するためのものであ
って、その制御要素として、エンジン回転数とエンジン
油水温とスロットルバルブ開度の他に、上記オイル吸入
通路２１に設けた第１圧力センサ５からのポンプ内圧と
エンジン１に設けた第２圧力センサ６からのエンジン内
圧とがそれぞれ入力されるようになっている。そして、
このコントロールユニット４は、上記各制御要素に基い
て現在のエンジンの運転状態を検出し、上記制御弁３．
３をこのエンジン運転状態に対応して制御することによ
って、後述のようにエンジン運転性能と潤滑性能の両立
を図るようになっている。

以下、このコントロールユニット４による制御弁３の制
御を、各種のエンジン運転状態に対応させて説明する。

エンジン始動時 エンジン始動時には、クランクケースｌａ内に多少オイ
ルか溜っていても同等影響がなくオイルの排出要求度は
低く、それよりも始動回転数を高めてエンジンの着火性
を良好ならしめることの方が重要と考えられる。このた
め、始動時においては、制御弁３．３を全開として第１
オイルポンプ２．２の駆動抵抗（即ち、エンジンの駆動
抵抗）を可及的に低減させ、エンジンの始動を容易なら
しめる。尚、この始動時制御はエンジンの完爆後の所定
期間まで続行し、該期間経過後に停止される。

そして、その後は、制御弁３．３を閉めぎみに制御して
第１オイルポンプ２．２によるオイル吸弓排出作用を実
行させる。

アイドル運転時 アイドル運転状態はその回転の安定性が重視される運転
領域であることから、この場合には制御弁３．３を閉じ
方向に制御して敢えて第１オイルポンプ２の駆動抵抗を
エンジン側にかけ、これによってエンジン回転を安定な
らしめる。

無負荷運転 無負荷運転、特に減速運転時には、エンジンブレーキ力
が要求されることから、制御弁３，３を閉じ側に制御し
て第１オイルポンプ２．２の駆動抵抗を増加させ、もっ
て高いエンジンブレーキ力を確保する。

低速高負荷運転及び高速高負荷運転 これらの運転状態時には、エンジン回転数の変化に伴っ
てオイルミスト抵抗の影響が顕著に現れるため、このオ
イルミスト抵抗によるエンジン駆動抵抗（内部抵抗）と
第１オイルポンプ２の駆動抵抗との相互関係に注目し、
エンジン運転性能及び潤滑性能の両面からその得失を考
慮する必要がある。

即ち、第３図にスロットル全開状態において、オイルポ
ンプをＯＦＦとした場合（実際には、制御弁３を全開と
して第１オイルポンプ２の駆動抵抗を最小限とした状＠
）と、オイルポンプをＯＮとしｆ二状態（実際には、制
御弁３を全閉としてそのオイル吸引排出能力を最大とす
るとともにその駆動抵抗を最大とした状態）におけるエ
ンノン出力特性を示しているか、この特性図からも分か
るように、エンジンの出力損失をもたらすオイルミスト
抵抗はエンジン回転数の増加とともに次第に増加するこ
とから、ある運転状態（点ａ）より低回転側領域におい
てはオイルポンプＯＦＦとした場合のほうが高い出力が
得られるが、エンジン回転数がこれ以上になると出力特
性か逆転し、オイルポンプＯＮとした場合のほうがより
高い出力が得られるようになる。従って、全運転領域を
通してより高い出力性能を得ようとすれば、第３図に実
線図示する理想特性のように低回転領域においてはオイ
ルポンプをＯＦＦとし、高回転領域においではオイルポ
ンプをＯＮとするような制御が必要となる。

そこで、この実施例においては、このようなオイルポン
プ特性に鑑み、先ず低速高負荷運転時には、オイルミス
ト抵抗か元々小さいことから、制御弁３．３を全開とし
て第１オイルポンプ２．２の駆動抵抗を可及的に減少さ
せ（即ち、オイルポンプＯＦＦの状態を現出）、また高
速高負荷運転時には、オイルミスト抵抗か元々大きいこ
とから、制御弁３．３を全閉として第１オイルポンプ２
２のオイル吸引排出能力を最大限に引き出す（即ち、オ
イルポンプＯＮの状態の現出）ようにしている。

これにより、上記理想特性に近似した出力特性が実現さ
れるとともに、潤滑性能も良好に維持されることとなる
ものである。

故障時 例えば、オイル吸入通路２１あるいはオイル排出通路２
２に異物が詰まって第１オイルポンプ２の駆動抵抗が異
常上昇したような場合（このような故障状態は、第１圧
力センサ５によって検出されるポンプ内圧が第２圧カセ
ンサ６によって検出されるエンジン内圧よりも高くなる
こと、あるいは該ポンプ内圧が設定値以上となったこと
等によって検知される）には、制御弁３．３を全開とし
て第１オイルポンプ２．２の駆動抵抗を下げる。

以上のように、制御弁３．３の開閉をエンジンの運転状
態に応じて制御することによりエンジンの全運転領域を
通じて良好なエンジン運転性能と潤滑性能の両立が図ら
れるものである。

尚、上記実施例においては、制御弁３．３をエンジンｌ
のシリンダヘッド部１ｂに配置するようにしているが、
本願発明はこれに限定されるものでなく、例えば、第１
図及び第２図においてそれぞれ鎖線図示するように各制
御弁３．３を第１オイルポンプ２の上流側位置に設ける
こともできるものであり、特にこのようにした場合には
、該制御弁３．３と第１オイルポンプ２．２とが近接す
ることからより迅速な潤滑制御が行えるという利点が得
られる。

４、

【図面の簡単な説明】

第１図は本願発明の実施例にかかる潤滑制御装置を備え
たエンジンのシステム図、第２図は第１図の■−■矢視
図、第３図はオイルポンプのＯＮ・ＯＦＦ作動に対応す
るエンノン出力特性図である。 ｌ・・・エンジン １ａ・・クランクケース ｌｂ　　・・シリンダヘッド部 ２・・・第１オイルポンプ ３・・・制御弁 ４・・Φコントロールユニット ５・・・第１圧力センサ ６・・・第２圧力センサ ２３・・第２オイルポンプ ２４・・オイルタンク 第２図 ＠３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、エンジンのクランクケース内に貯溜されるオイルを
   オイルポンプにより吸引排出するようにしたエンジンに
   おいて、上記オイルポンプのオイル吸入通路あるいはク
   ランクケースに連通する大気開放部に該大気開放部を開
   閉可能な制御弁を配置し、且つ該制御弁をエンジンの運
   転状態に応じて開閉制御するようにしたことを特徴とす
   るエンジンの潤滑制御装置。 ２、請求項１において、制御弁が、少なくともエンジン
   回転数に対応して開閉制御される如く構成されているこ
   とを特徴とするエンジンの潤滑制御装置。 ３、請求項１において、制御弁が、減速運転及びアイド
   ル運転を含むエンジンの無負荷運転状態においては閉弁
   作動するように構成されていることを特徴とするエンジ
   ンの潤滑制御装置。