JPH05321628A

JPH05321628A - エンジンの潤滑油供給装置

Info

Publication number: JPH05321628A
Application number: JP4277668A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Kidera; 宏之木寺; Toru Izumi; 透泉
Original assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Current assignee: Yamaha Motor Co Ltd
Priority date: 1991-11-22
Filing date: 1992-09-24
Publication date: 1993-12-07
Anticipated expiration: 2016-06-04
Also published as: DE69214774D1; JP3172954B2; EP0543423A1; DE69214774T2; EP0543423B1

Abstract

(57)【要約】【目的】常に適切な供給量をもって潤滑油を供給す
る。【構成】三方電磁弁８を制御する制御ユニット１３
を、三方電磁弁８での潤滑油戻し時間を変える構成とす
る。制御ユニット１３に、供給量算出手段と、消費量算
出手段と、潤滑油残量がなくなったときに三方電磁弁８
を切り換える供給開始時期設定手段とを設ける。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
た後に、新たに潤滑油がエンジン２側へ供給される。

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
１４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１４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】また、切換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、切換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、この切換弁
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。すなわち、デューティ制御する場合には、その作
動遅れによる影響がなるべく少なくなるように制御しな
ければ潤滑油供給量が不正確になってしまう。

【０００７】前記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には、供給時間
（吐出時間）を可能な限り長く設定すればよい。これ
は、作動遅れは供給時間（吐出時間）に関係なく一定で
あり、供給時間が長くなればなる程誤差の寄与率が少な
くなるからである。

【０００８】ところが、供給時間を長く設定すると潤滑
油を戻し通路側へ流す戻し時間も増えることになるた
め、潤滑油戻し中にエンジン運転状態が急変する可能性
が高くなってしまう。すなわち、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には、エンジンが高速回転
している場合には潤滑油が不足気味になりやすい。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係るエンジ
ンの潤滑油供給装置は、潤滑油供給時間を一定とすると
共に、潤滑油戻し終了時期をそのときのエンジン運転状
態に応じて決定する供給開始時期設定手段を備えたもの
である。

【００１０】第２の発明に係るエンジンの潤滑油供給装
置は、第１の発明に係るエンジンの潤滑油供給装置にお
いて、供給開始時期設定手段を、エンジン側への潤滑油
供給量をエンジン回転数から算出する供給量算出手段
と、エンジン回転数、スロットル開度に基づいてエンジ
ンでの潤滑油消費量を算出する消費量算出手段と、前記
潤滑油供給量と潤滑油消費量とが一致したときに切換弁
を戻り通路側から供給通路側へ切り換える残量検出手段
とによって構成したものである。

【００１１】第３の発明に係るエンジンの潤滑油供給装
置は、前記第２の発明に係るエンジンの潤滑油供給装置
において、消費量算出手段を、エンジン回転数、スロッ
トル開度および潤滑油供給開始時からの経過時間とから
エンジンでの潤滑油消費量を算出する構成としたもので
ある。

【００１２】第４の発明に係るエンジンの潤滑油供給装
置は、第１〜第３の発明に係るエンジンの潤滑油供給装
置において、一定とした潤滑油供給時間を、潤滑油供給
サイクル毎にエンジン運転状態に応じて変更するもので
ある。

【００１３】第５の発明に係るエンジンの潤滑油供給装
置は、第１〜第４の発明に係るエンジンの潤滑油供給装
置において、一定とした潤滑油供給時間を、潤滑油供給
サイクル毎に、エンジン運転状態に適合する潤滑油供給
量が得られる予め定めたデューティ比と、そのときのエ
ンジン回転数とに応じて変更するものである。

【００１４】

【作用】第１の発明に係るエンジンの潤滑油供給装置に
よれば、潤滑油戻し量がそのときのエンジン運転状態に
よって変えられるから、エンジン運転状態が変化すると
共に潤滑油供給量がそのエンジン運転状態に適合する量
となる。

【００１５】第２，３の発明に係るエンジンの潤滑油供
給装置によれば、切換弁からエンジン側へ供給された潤
滑油が消費された後に、新たに潤滑油がエンジン側へ供
給される。

【００１６】第４，５の発明に係るエンジンの潤滑油供
給装置によれば、エンジン運転状態に応じて、一定とし
た潤滑油供給時間を潤滑油供給サイクル毎に変更するの
で、ある状態では潤滑油供給時間を長くして切換弁の作
動遅れによる影響を小さくし、また、ある状態では潤滑
油供給時間を短くして制御周期を短くすることにより、
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。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１ないし図８に
よって詳細に説明する。図１は本発明に係る自動二輪車
用２サイクル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は本発明に係る自動二輪車用２サイクル
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
る自動二輪車用２サイクル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。

【００１８】図５は本発明に係る自動二輪車用２サイク
ル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は本発明に係る自動二輪車用２サイ
クル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は本発明に係る自
動二輪車用２サイクル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。

【００１９】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。

【００２０】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で接続した構成に
なっている。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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になっ
ている。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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２６，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。

【００３７】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。デューティ比マップは、エンジ
ン回転数およびスロットル開度が最も大きくなったとき
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。そして、デューティ比が１００％となるエンジ
ン回転数およびスロットル開度は、それぞれある程度の
回転数幅，開度幅をもたせてあり、デューティ比が１０
０％となる領域（図３中最上部）は平坦となっている。

【００３８】また、エンジン回転数が小さいときのデュ
ーティ比はエンジン２に必要な潤滑油供給量が得られる
だけの最低値となっており、デューティ比が最低値とな
る領域もエンジン回転数およびスロットル開度にある程
度の回転数幅，開度幅をもたせることによって平坦にな
っている。なお、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。

【００３９】この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デューティ比マッ
プを形成すると、エンジン運転状態に対応するデューテ
ィ比が１００％と最低値との間となるときの制御を細分
化することができる。すなわち、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の
で、各エンジン状態に応じて潤滑油供給量を高精度に設
定できるようになる。

【００４０】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。

【００４１】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３に示したデューティ比マップ２６から計算され
る。なお、単位時間当たりの潤滑油消費量をグラフとし
て表すと図４に示した通りとなる。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】次に、上述したように構成された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。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】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。

【００４９】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。

【００５０】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。

【００５１】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Ｔ₂
時間とする出力信号をタイマー２２に出力する。

【００５２】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。

【００５３】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。

【００５４】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。

【００５５】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。

【００５６】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によって図７（ｅ）中のＢに示すよ
うに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Ｐ
₁₁において減算結果が積分される。

【００５７】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。

【００５８】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。

【００５９】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。

【００６０】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。

【００６１】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）においては潤滑油供給量をハッチングに
よって示す。また、Ｃ₁〜Ｃ₇は、制御動作サイクルを示
す。

【００６２】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。

【００６３】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。

【００６４】また、潤滑油供給量の積分値としては、図
７（ｅ）中にＡで示す通り供給期間中は増加し戻り期間
中は一定となり、潤滑油消費量の積分値としてはＢで示
す通り供給開始時から増加するようになる。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。

【００６５】したがって、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
が潤滑油供給サイクル毎にエンジン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。

【００６６】また、潤滑油供給時間は、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
べて短いＴ₃ 時間とされるから、そのときには制御周期
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。このように制御
周期が短くなるとき以外は、潤滑油供給時間を比較的長
いＴ₁時間およびＴ₂時間として三方電磁弁８の作動遅れ
による影響を少なくするから、そのときには潤滑油の供
給精度が高くなる。

【００６７】なお、本発明を実施するに当たっては制御
ユニットを図９に示すように構成し、図１０に示すよう
に動作させることもできる。図９は制御ユニットの他の
実施例を示すブロック図、図１０は図９に示した制御ユ
ニットを用いた場合の動作を示すフローチャートであ
る。この図９，図１０に示す実施例は前記実施例の理解
を深めるためのもので、その要旨は前記実施例と同一で
ある。また、図９および図１０において前記図１ないし
図８で説明したものと同一もしくは同等部材について
は、同一符号を付し詳細な説明は省略する。

【００６８】図９において符号３１は供給停止手段２
３，残量検出手段２７と三方電磁弁８との間に介装され
た信号保持手段で、この信号保持手段３１は、供給停止
手段２３から三方電磁弁８へＯＮ状態とする切換信号が
入力されたときに三方電磁弁８へ給電して三方電磁弁８
をＯＮ状態とし、また、残量検出手段２７から三方電磁
弁８をＯＦＦ状態とする切換信号が入力されたときに三
方電磁弁８への給電を断って三方電磁弁８をＯＦＦ状態
とする構成になっている。さらに、三方電磁弁８のＯ
Ｎ、ＯＦＦが切り換えられた後は、再びＯＮ，ＯＦＦ切
換信号が入力されるまでは三方電磁弁８を同状態に保つ
ように構成されている。

【００６９】次に図１０に示したフローチャートに基づ
いて動作を説明する。メインスイッチがＯＮされエンジ
ンが始動されると、図１０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２
２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、タイマー２２が計時を開始する。

【００７０】そして、Ｐ₃ で供給量算出手段２４にエン
ジン状態（エンジン回転数，スロットル開度）が入力さ
れ、供給量算出手段２４がＰ₄ で潤滑油供給時間を設定
する。潤滑油供給時間を設定するに当たっては前記図６
に示した手順通りに行われる。すなわち、Ｐ₃ で入力さ
れたエンジン回転数，スロットル開度に対応するデュー
ティ比を前記図３に示されたデューティ比マップ２６か
ら読み出して行われる。なお、エンジン始動直後では三
方電磁弁８はＯＦＦ状態となっているためにエンジンに
潤滑油が供給される。

【００７１】次に、Ｐ₅でタイマー２２がトリガー信号
を出力し、Ｐ₆で消費量算出手段２５にそのときのエン
ジン状態が入力される。Ｐ₆ でもエンジン回転数，スロ
ットル開度が入力される。そして、Ｐ₇ において、消費
量算出手段２５は入力されたエンジン回転数，スロット
ル開度から図３に示されたデューティ比マップ２６に基
づいて単位時間当たりの潤滑油消費量を求め、この単位
時間当たりの潤滑油消費量に、エンジン始動後の初回は
潤滑油供給開始時からの経過時間を乗じ、２回目以降で
はトリガー信号発生間隔に相当する時間（以下、単にト
リガー時間という）を乗じて潤滑油消費量を計算する。

【００７２】すなわち、エンジン始動後の初回ではＰ₂
からＰ₇までの間にエンジンによって消費された潤滑油
の量が計算され、２回目以降ではトリガー時間の間に消
費された潤滑油の量が計算されることになる。そして、
消費量算出手段２５は、上述したように潤滑油消費量を
計算した後、Ｐ₈において潤滑油消費量を積分する。

【００７３】Ｐ₉ は三方電磁弁８がＯＮ状態であるの
か、ＯＦＦ状態であるのかを判定する判定フローで、三
方電磁弁８がＯＦＦ状態であるときにはＰ₁₀に進み、Ｏ
Ｎ状態であるときにはＰ₁₅に進む。エンジン始動直後の
最初の潤滑油供給サイクルのときには三方電磁弁８はＯ
ＦＦ状態であるためＰ₁₀に進む。

【００７４】Ｐ₁₀では供給量算出手段２４が潤滑油供給
開始時からの潤滑油供給量を計算する。この計算は、エ
ンジン１回転当たりの潤滑油ポンプでの吐出量に、トリ
ガー信号発生間隔に相当する時間の間にエンジンが回転
した数（エンジン回転数の総和）を乗じて行なわれる。
このエンジン回転数の総和は、Ｐ₆ で入力されたエンジ
ン回転数がトリガー時間の間は一定であると仮定して算
出する。すなわち、Ｐ₆ のときのエンジン回転数にトリ
ガー時間を乗じてエンジン回転数の総和が算出される。
そして、供給量算出手段２４はＰ₁₁で潤滑油消費量を積
分する。

【００７５】上述したように潤滑油消費量を積分した後
は、Ｐ₁₂でトリガー数を１加算し、Ｐ₁₃で供給停止手段
２３が前記Ｐ₄ で設定された供給時間だけ潤滑油が供給
されたか否かを判定する。このときには、タイマー２２
が発するトリガー数と供給時間相当数とを比較し、トリ
ガー数が供給時間相当数より少ないときには前記Ｐ₅に
戻って上述した動作を繰り返し、トリガー数が供給時間
相当数以上であるときには三方電磁弁８をＯＮ状態に切
り換える。なお、供給時間相当数は、Ｐ₄ で設定された
潤滑油供給時間をトリガー信号発生間隔で除して求めた
数値のことである。すなわち、Ｐ₄ で設定された潤滑油
供給時間が経過するまではエンジンに潤滑油が供給され
ることになる。

【００７６】Ｐ₁₄で三方電磁弁８がＯＮ状態とされた後
はＰ₅ へ戻り、Ｐ₅〜Ｐ₈で潤滑油消費量の積分値を求め
てからＰ₉ を経てＰ₁₅へ進む。Ｐ₁₅では前記Ｐ₁₁で求め
た潤滑油供給量の積分値からＰ₈ で求めた潤滑油消費量
の積分値を残量検出手段２７が減算して潤滑油残量を計
算する。

【００７７】このように潤滑油残量を求めた後、Ｐ₁₆で
消費量算出手段２５が潤滑油戻し時間（Ｐ₁₄で三方電磁
弁８がＯＮ状態となってからの時間）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Ｐ₁₇へ進んで潤
滑油残量が０以下であるか否かを判断する。

【００７８】潤滑油残量が０より大きいときには、前記
Ｐ₅ に戻ってＰ₅ 〜Ｐ₁₆の動作を繰り返してトリガー時
間毎に潤滑油消費量およびその積分値を求め、この潤滑
油消費量の積分値を潤滑油供給量の積分値から減算して
潤滑油残量を算出する。この動作はＰ₁₇で潤滑油残量が
０と判断されるまで行われる。

【００７９】潤滑油残量が０以下であるときには、Ｐ₁₈
にてタイマー２２をリセットして積算トリガー数を０と
し、Ｐ₁₉で三方電磁弁８をＯＦＦ状態としてから前記Ｐ
₂ に戻って２サイクル目の動作を行う。行なう。

【００８０】なお、前記Ｐ₁₆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、Ｐ₁₈へ進
み、直ちにタイマー２２をリセットして三方電磁弁８を
ＯＦＦ状態に切り換える。

【００８１】このように構成しても図１〜図８に示した
実施例と同様に潤滑油戻し終了時期が潤滑油供給サイク
ル毎にエンジン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。

【００８２】また、潤滑油供給時間を求めるためのデュ
ーティ比マップとしては、図３に示したものに限らず、
図１１に示すように構成することもできる。図１１に示
したデューティ比マップを使用した他の実施例を以下に
説明する。

【００８３】図１１はデューティ比マップの他の例を示
す図、図１２は図１１に示したデューティ比マップを用
いたときの潤滑油供給量を示すグラフ、図１３は図１１
に示したデューティ比マップを用いたときの潤滑油供給
時間設定動作を示すフローチャートである。これらの図
において前記図１ないし図８で説明したものと同一もし
くは同等部材については、同一符号を付し詳細な説明は
省略する。

【００８４】図１１に示したデューティ比マップは、エ
ンジン回転数が回転数Ｂ以下のときにもデューティ比Ａ
以上となるような領域（図１１中Ｔ₄ で示す）が設けら
れている。このデューティ比マップを使用した場合の潤
滑油供給量としては、図１２に示すように、エンジン回
転数およびスロットル開度が大きくなるにしたがって次
第に多くなる。

【００８５】潤滑油供給時間を設定するには図１３のフ
ローチャートに示した通りに行なう。図１３に示したフ
ローチャートは、前記図６に示したフローチャートのＳ
₃ とＳ₄ の間にＳ₁₁のエンジン回転数判定フローを設
け、デューティ比ＤがＡより大きいときであってエンジ
ン回転数Ｒが回転数Ｂより大きいときにＳ₄ へ進んで潤
滑油供給時間をＴ₁ とするように構成されている。ま
た、エンジン回転数Ｒが回転数Ｂ以下であるときには、
Ｓ₁₂に進んで潤滑油供給時間をＴ₄ とし、その後、Ｓ₁₃
にてＴ₄ 時間とする出力信号をタイマー２２に出力する
ように構成されている。なお、Ｔ₄ 時間は前記Ｔ₁，Ｔ₂
時間と同等の長い時間とされている。

【００８６】このように構成したとしても前記２つの実
施例と同等の効果が得られる。

【００８７】さらに、上述した各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。

【００８８】なお、上述した各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２サイクルエンジンにも適用できる。また、２サイ
クル，４サイクルを問わずエンジンの摺動部に潤滑油を
吹きかけたり、潤滑部へ直接給油する構造の潤滑油供給
装置にも本発明を適用できる。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。

【００８９】さらに、図３および図１１のデューティ比
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ＯＦ
Ｆ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。

【００９０】さらにまた、本発明に係る２サイクルエン
ジンの潤滑油供給装置１では、エンジン２をキック式始
動装置で始動させるときにはエンジン２が始動するまで
は三方電磁弁８を１回だけ開動作させるようにすること
もできる。そのようにする場合には、メインスイッチ１
４がＯＮされてから最初の１回目のキック時にのみ三方
電磁弁８を開動作させることによって行なう。

【００９１】加えて、エンジン２を長期間放置した後に
始動させる場合にはエンジン２内に潤滑油が溜まってい
ることが考えられるので、エンジン２が始動した直後に
エンジン回転数が予め定めた回転数より大きくなるか、
または予め定めた時間が経過するまでは、潤滑油戻し時
間を本発明の装置によって決められた時間よりも補正に
より長くすることもできる。また、エンジン始動直後に
エンジン回転数が予め定めた回転数より大きくなるか、
または予め定めた時間が経過するまでは、本発明の制御
を開始しないようにすることもできる。

【００９２】

【発明の効果】以上説明したように第１の発明に係るエ
ンジンの潤滑油供給装置は、潤滑油供給時間を一定とす
ると共に、潤滑油戻し終了時期をそのときのエンジン運
転状態に応じて決定する供給開始時期設定手段を備えた
ため、潤滑油戻し量がそのときのエンジン運転状態によ
って変えられるから、エンジン運転状態が変化すると共
に潤滑油供給量がそのエンジン運転状態に適合する量と
なる。このため、エンジン運転状態の変化に対する潤滑
油供給の追従性を高めることができ、しかも、単純な手
法で潤滑油の供給精度を高めることができる。

【００９３】第２の発明に係るエンジンの潤滑油供給装
置は、第１の発明に係るエンジンの潤滑油供給装置にお
いて、供給開始時期設定手段を、エンジン側への潤滑油
供給量をエンジン回転数から算出する供給量算出手段
と、エンジン回転数、スロットル開度に基づいてエンジ
ンでの潤滑油消費量を算出する消費量算出手段と、前記
潤滑油供給量と潤滑油消費量とが一致したときに切換弁
を戻り通路側から供給通路側へ切り換える残量検出手段
とによって構成したものであり、第３の発明に係るエン
ジンの潤滑油供給装置は、前記第２の発明に係るエンジ
ンの潤滑油供給装置において、消費量算出手段を、エン
ジン回転数、スロットル開度および潤滑油供給開始時か
らの経過時間とからエンジンでの潤滑油消費量を算出す
る構成としたものであるため、切換弁からエンジン側へ
供給された潤滑油が消費された後に、新たに潤滑油がエ
ンジン側へ供給される。このため、常に適切な供給量を
もって潤滑油を供給することができるので、エンジンか
ら白煙が生じるのを可及的抑えることができる。

【００９４】第４の発明に係るエンジンの潤滑油供給装
置は、第１〜第３の発明に係るエンジンの潤滑油供給装
置において、一定とした潤滑油供給時間を、潤滑油供給
サイクル毎にエンジン運転状態に応じて変更するもので
あり、第５の発明に係るエンジンの潤滑油供給装置は、
第１〜第４の発明に係るエンジンの潤滑油供給装置にお
いて、一定とした潤滑油供給時間を、潤滑油供給サイク
ル毎に、エンジン運転状態に適合する潤滑油供給量が得
られる予め定めたデューティ比と、そのときのエンジン
回転数とに応じて変更するため、エンジン運転状態に応
じて、一定とした潤滑油供給時間を潤滑油供給サイクル
毎に変更するので、ある状態では潤滑油供給時間を長く
して切換弁の作動遅れによる影響を小さくし、また、あ
る状態では潤滑油供給時間を短くして制御周期を短くす
ることにより、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ことになる。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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る自動二輪車用２サイクルエンジン
の潤滑油供給装置の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明に係る自動二輪車用２サイクルエンジン
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】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】本発明に係る自動二輪車用２サイクルエンジン
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】本発明に係る自動二輪車用２サイクルエンジン
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】本発明に係る自動二輪車用２サイクルエンジン
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】本発明に係る自動二輪車用２サイクルエンジン
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】制御ユニットの他の実施例を示すブロック図で
ある。

【図１０】図９に示した制御ユニットを用いた場合の動
作を示すフローチャートである。

【図１１】デューティ比マップの他の例を示す図であ
る。

【図１２】図１１に示したデューティ比マップを用いた
ときの潤滑油供給量を示すグラフである。

【図１３】図１１に示したデューティ比マップを用いた
ときの潤滑油供給時間設定動作を示すフローチャートで
ある。

【図１４】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。

【符号の説明】

１２サイクルエンジン用潤滑油供給装置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

【特許請求の範囲】

【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、この切換弁での切り換え時期を制御装置に
よって制御するエンジンの潤滑油供給装置において、潤
滑油供給時間を一定とすると共に、潤滑油戻し終了時期
をそのときのエンジン運転状態に応じて決定する供給開
始時期設定手段を備えたことを特徴とするエンジンの潤
滑油供給装置。
【請求項２】請求項１記載のエンジンの潤滑油供給装
置において、供給開始時期設定手段を、エンジン側への
潤滑油供給量をエンジン回転数から算出する供給量算出
手段と、エンジン回転数、スロットル開度に基づいてエ
ンジンでの潤滑油消費量を算出する消費量算出手段と、
前記潤滑油供給量と潤滑油消費量とが一致したときに切
換弁を戻り通路側から供給通路側へ切り換える残量検出
手段とによって構成したことを特徴とするエンジンの潤
滑油供給装置。
【請求項３】請求項２記載のエンジンの潤滑油供給装
置において、消費量算出手段を、エンジン回転数、スロ
ットル開度および潤滑油供給開始時からの経過時間とか
らエンジンでの潤滑油消費量を算出する構成としたこと
を特徴とするエンジンの潤滑油供給装置。
【請求項４】請求項１〜請求項３記載のエンジンの潤
滑油供給装置において、一定とした潤滑油供給時間を、
潤滑油供給サイクル毎にエンジン運転状態に応じて変更
することを特徴とするエンジンの潤滑油供給装置。
【請求項５】請求項１〜請求項４記載のエンジンの潤
滑油供給装置において、一定とした潤滑油供給時間を、
潤滑油供給サイクル毎に、エンジン運転状態に適合する
潤滑油供給量が得られる予め定めたデューティ比と、そ
のときのエンジン回転数とに応じて変更することを特徴
とするエンジンの潤滑油供給装置。