JPS62121822A - 車両用エンジンにおける流体供給系の制御装置 - 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） 本発明は、車両用エンジンの所要部位に冷却水や潤滑油
等の流体を供給する流体供給系に関するもので、特に、
エンジンによって駆動されるポンプを備えた流体供給系
に関するものである。

（従来の技術） 自動車等の車両には、ウォータポンプ、オイルポンプ、
ツユエルポンプ等のポンプがエンジン補機として搭載さ
れ、それらのポンプによって、それぞれ冷却水、潤滑油
、燃料等がエンジンの所要部位に供給されるようになっ
ている。

このような冷却水や潤滑油等のエンジン用流体は、エン
ジンの作動中は常にその所要部位に供給されるようにし
ておく必要がある。そこで。

その流体を供給するポンプは、通常、エンジンによって
常時駆動されるようになっている。

従来は、例えば実公昭５２−３５３７５号、実公昭５８
−４２４０３号公報等に示されているように、そのポン
プによって圧送された流体が、そのまま所要部位に供給
され、その部位を冷却あるいは側滑した後、流体タンク
に戻されて、常に循環するようにされていた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このようにポンプによって常に流体を所
要部位に圧送するようにしたものでは、その部位におけ
る流動抵抗のために、ポンプには常に大きな負荷がかか
ることになる。したがって、そのポンプを駆動するエン
ジンに、常時それだけの負荷がかかることになり、車両
の走行のためのエンジン出力がそれだけ削減されてしま
う。

一方、車両の走行に要するエンジン出力は、その運転状
態に応じて変動する１例えば車両の加速時には大きな出
力が求められ、減速時には出力は必要としない。車両の
減速時には、むしろエンジンに大きな負荷が加えられた
方が、エンジンブレーキが有効に作用するようになる。

本発明は、このような点に着目してなされたものであっ
て、その目的は、所要部位に常時流体が供給されるよう
にしながら、エンジンに高い出力が求められるときには
ポンプの負荷が軽減されるようにすることである。

（問題点を解決するための手段） この目的を達成するために、本発明では、ポンプから圧
送される流体を所要部位に導く主流路にアキュムレータ
を接続するとともに、そのアキュムレータより上流側に
おいて、ポンプからの吐出流体を流体タンクに戻す戻し
流路を主流路から分岐させ、その戻し流路を電磁切換弁
によって開閉するようにしている。その電磁切換弁は、
車両の運転状態を検知して信号を発生する制御回路によ
って切り換え制御され、少なくとも車両が減速状態にあ
るときには、戻し流路を遮断するようにされている。

（作用） このように構成することにより、車両の減速時等には、
戻し流路が閉じられるので、ポンプから圧送された流体
は、所要部位に供給されるとともに、一部が７キユムレ
ータに導かれ、そのアキュムレータ内に蓄えられる。し
たがって、このときには、そのポンプが高負荷となり、
エンジンに大きな負荷がかかるので、エンジンブレーキ
が有効に作用するようになる。また、加速時等には、戻
し流路が聞かれ、ポンプから吐出された流体はそのまま
タンクに戻される。したがって、そのポンプはほとんど
無負荷状態となり、エンジンに加わる負荷が軽減される
。そして、このときには、アキュムレータに蓄えられて
いた流体が７キユムレータから流出し、所要部位に供給
される。

（実施例） 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

図は、本発明による流体供給系の制御装置の一実施例を
示すもので、第１図はその制御装置を適用した１１力滑
油供給系の油圧回路図であり、第２図はその油圧回路に
設けられる電磁切換弁の制御信号を発生する制御回路の
電気回路図である。また、第３図はその制御回路の入力
信号を取り出す位置を示す電気回路図である。

第１図から明らかなように、流体タンク内の流体、すな
わち、この実施例ではオイルパン１内の潤滑油は、エン
ジン２によって駆動されるオイルポンプ３により、スト
レーナ４を通して吸い上げられるようになっている。オ
イルポンプ３の吐出流路５には電磁切換弁６が設けられ
ている。この電磁切換弁６は、入口側が１ポート、出口
側が２ボートとされた２位置切換弁で、その入口側ボー
トにオイルポンプ３の吐出流路５が接続され、出口側の
２ポートに第１及び第２主流路７ａ　、７ｂがそれぞれ
接続されるようになっている。また、この電磁切換弁６
は、制御回路８からの信号によってそのソレノイド６ａ
が励磁あるいは消磁されるようになっており、ソレノイ
ド６ａが励磁されていないときには、スプリング６ｂに
よって、図示されているように右位置に保持され、ソレ
ノイド６ａが励磁されたときには、左位置に切り換えら
れるようにされている。そして、電磁切換弁６が右位置
にあるときには、オイルポンプ３の吐出流路５が第２主
流路７ｂに連通ずるとともに第１主流路７ａが遮断され
、電磁切換弁６が左位置にあるときには、オイルポンプ
３の吐出流路５が第１主流路７ａに連通ずるとともに第
２主流路７ｂが遮断されるように構成されている。

第１及び第２主流路７ａ、７ｂにはそれぞれチェック弁
９ａ、９ｂが設けられている。そして、これら第１及び
第２主流路７ａ、７ｂが合流して合流主流路７Ｃとなり
、その合流主流路７Ｃの端部が軸受メタル等の潤滑所要
部位１０に接続されるようになっている。したがって、
これら第１及び第２主流路７ａ、７ｂと合流主流路７Ｃ
とによって、オイルポンプ３から圧送される潤滑油を所
要部位１０に導く主流路７が構成されている。潤滑所要
部位１０では、その主流路７に絞りが設けられているの
と同等の流動抵抗が生じるようになっている。

合流主流路７Ｃには、アキュムレータ１１が接続されて
いる。このアキュムレータ１１は、合流主流路７Ｃ内の
油圧がそのアキュムレータｌｌ内の圧力より高いときに
は、合流主流路７ｃ内の潤滑油の一部を蓄え、合流主流
路７Ｃ内の油圧が低下したときには、蓄えた潤滑油を徐
々に合流主流路７Ｃに供給するものである。

また、合流主流路７Ｃには、圧力スイッチ１２が接続さ
れている。この圧力スイッチ１２は常閉型のもので、合
流主流路７Ｃ内の油圧が、スプリング１２ａによって設
定された設定圧力１例えば０．４ｋｇ／ｃゴ以上となっ
たとき、オフとなるようにされている。

アキュムレータ１１が接続されている合流主流路７Ｃよ
り上流側の第１主流路７ａからは、オイルパンｌに連通
する戻し流路１３が分岐している。この戻し流路１３に
は、合流主流路７Ｃから導かれるパイロット油圧によっ
て切り換えられるアンロード弁１４が設けられている。

このアンロード弁１４は、合流主流路７Ｃ内の油圧が、
スプリング１４ａによって設定された設定圧力、例えば
０．５ｋｇ／ａｍ’より低いときには、戻し流路１３を
遮断し、それ以上となったときには、戻し流路１３を導
通させるものである。

第２図に示されているように、電磁切換弁６を切り換え
制御する制御回路８には、減速信号、水温信号、圧力信
号、発電信号、及びエンジン回転数信号が入力されるよ
うになっている。減速信号は、例えばエンジン２のブー
スト負圧を検知して、エンジン２が減速され車両が減速
状態にあると判断されるときに発生される信号で、車両
の減速時にはその信号が高レベルとなり、その高レベル
信号がオア回路１５に導かれるようになっている。水温
信号は、水温スイッチによりエンジン２の冷却水温に応
じて発生される信号で、その水温が例えば７０℃以下の
とき高レベル信号となり、オア回路１５に入力されるよ
うになっている。

また、圧力信号は、潤滑油圧に応じて発生される信号で
、第１図の圧力スイッチ１２がオフとされたとき、すな
わち潤滑油圧が０．４ｋｇ／ｃｍ″以上となったとき、
高レベル信号となり、その信号が、反転回路１６を通し
てアンド回路１７の一方の入力部に入力されるようにな
っている０発電信号は、ＡＣ発電機が発電状態にあると
き高レベルとなる信号で、その信号がアンド回路１７の
他方の入力部に入力されるようになっている。これら圧
力信号及び発電信号は、第３図に示されているような警
報ランプ回路から取り出すことができる。すなわち、車
両には、イグニッションスイッチ１８がオンとされたと
き、潤滑油圧が上昇するまでの間、あるいは潤滑油供・
給糸の故障のために潤滑油圧が低下したような場合に、
圧力スイッチ１２がオンとされ、オイルプレッシャラン
プ１９を点灯させる潤滑系警報回路２０と、ＡＣ発電機
が発電を開始するまでの間、あるいは発電回路の故障の
ために発電されないような場合に、発電機スインチ２１
がオンとされ、チャージランプ２２を点灯させる発電系
警報回路２３とが設けられている。したがって、それら
潤滑系警報回路２０及び発電系警報回路２３からそれぞ
れ信号を取り出すようにすれば、その信号は、それぞれ
潤滑油圧が所定値より高いとき及び発電状態にあるとき
に高レベルとなり、各スイッチ１２．２１がオンとされ
たときには低レベルとなる。

圧力信号の反転信号と発電信号とが入力されるアンド回
路１７の出力信号は、ディレー回路２４及びホールド回
路２５を介してオア回路１５に入力されるようになって
いる。このディレー回路ｚ４は、信号の出力を１秒間遅
延させるものとされている。

更ニ、エンジン回転数信号は、エンジン回転数センサに
よりその回転数に応じて発生される信号で、その回転数
が所定値以上、例えば２５００ＴＰ１１以上となったと
き、高レベルの信号がオア回路１５に入力されるように
なっている。

オア回路１５の出力信号は、反転回路２６を通してアン
ド回路２７の一方の入力部に入力されるようになってい
る。また、その反転回路２６の出力信号はディレー回路
２８にも導かれ、更に反転回路２９を通して、アンド回
路２７の他方の入力部に入力されるようになっている。

このディレー回路２８は、信号の出力を３０秒間遅延さ
せるものとされている。

アンド回路２７の出力信号は、出力トランジスタ３０の
ベースに導かれるようになっている。このトランジスタ
３０は、そのベースに高レベル信号が加えられたとき導
通するもので。

その導通によって電磁切換弁６のソレノイド６ａが励磁
されるようになっている。

次に、このように構成された潤滑油供給系の制御装置の
作用について説明する。

エンジン２を始動させると、オイルポンプ３が駆動され
、オイルパン１内の潤滑油が吸い上げられる。

ところで、エンジン２の始動直後には、通常、エンジン
冷却水温は７０℃以下であるので、制御回路８のオア回
路１５には高レベルの水温信号が導かれており、オア回
路１５は高レベルの信号を出力している。したがって、
アンド回路２７には、そのオア回路１５の出力信号が反
転回路２６によって反転された低レベルの信号が入力さ
れることになり、アンド回路２７の出力信号は低レベル
となっている。こうして、このときには、出力トランジ
スタ３０は遮断されており、電磁切換弁６のソレノイド
６ａは消磁されている。すなわち、電磁切換弁６は、第
１図に示されているように右位置に保持されている。

その結果、エンジン２の暖機が完了するまでは、オイル
ポンプ３によって吸い上げられた潤滑油は、第２主流路
７ｂ及び合流主流路７Ｃを通して軸受メタル等の潤滑所
要部位１０に導かれ、その部位１０を潤滑することにな
る。このとき、その潤滑油の一部はアキュムレータ１１
にも導かれ、その内部の圧力を上昇させながら蓄えられ
る。こうして、潤滑油の粘性が高い暖機運転中は、潤滑
油が所要部位１０に高圧で供給される。

エンジン２が始動すると、通常は潤滑油圧は０．４ｋｇ
／ｃｒｎ’以上となり、発電も開始される。

したがって、圧力信号は高レベルとなり、反転回路１６
によって反転された低レベル゛の信号がアンド回路１７
に入力されることになる。そのために、アンド回路１７
は（銹かない。しかしながら、エンジン２の始動後も、
何らかの原因で潤滑油圧が上昇しないときには、アンド
回路１７の入力信号がともに高レベルとなるので、その
アンド回路１７が高レベルの出力信号を発生する。そし
て、その状態が１秒間以上続いたときには、ディレー回
路２４によってそれが判別され、それ以後はホールド回
路２５によって高レベルの信号がオア回路１５に入力さ
れる。

こうして、電磁切換弁６は右位置に保持され、潤滑油の
供給確保が図られる０発電信号は、エンジン２が始動し
ているか否かを判別するために入力されるものである。

暖機運転完了後、車両の急加速のためにアクセルペダル
が強く踏み込まれ、エンジン回転数が２５０Ｏｒｐｍ以
上となると、高レベルのエンジン回転数信号がオア回路
１５に入力される。したがって、このときにも電磁切換
弁６は右位置に保持され、高圧の潤滑油が主油路７に導
かれる。こうして、エンジン２の高負荷時には、潤滑所
要部位ＩＯへの十分な潤滑油の供給が図られ、焼き付き
等が生じることのないようにされる。

車両の加速が緩やかな場合、あるいはクルーズ状態やア
イドル状態に入ったときには、通常は、オア回路１５の
入力信号はすべて低レベルとなる。したがって、そのオ
ア回路１５の出力信号は低レベルとなり、反転回路２６
によって反転された高レベル信号がアンド回路２７の一
方の入力部に加えられる。このとき、そのアンド回路２
７の他方の入力部には、ディレー回路２８から出力され
る３０秒前の低レベルの信号が１反転回路２９により反
転されて高レベルの信号として加えられている。そのた
めに、アンド回路２７の出力信号は高レベルとなり、制
御回路８の出力トランジスタ３０が導通して、電磁切換
弁６のソレノイド６ａが励磁される。

その結果、電磁切換弁６は左位置に切り換えられ、オイ
ルポンプ３から圧送される潤滑油は第１主流路７ａへと
導かれる。そして、このときには、潤滑所要部位１０に
おいて主流路７が絞られていること、及びアキュムレー
タ１１から圧力が加えられていることにより、合流主流
路７Ｃ内の油圧は０．５ｋｇ／ｃｒｎ”以上となってい
るので、アンロード弁１４が戻し流路１３を導通させる
位置に保持されている。したがって、第１主流路７ａに
導かれた潤滑油は、より流動抵抗の小さい戻し流路１３
を流れ、オイルパンｌに戻される。こうして、オイルポ
ンプ３はほとんど無負荷状態となり、エンジン２の負荷
が軽減される。モして、潤滑所要部位１０には。

アキュムレータｌｌ内に蓄えられていた潤滑油が合流主
流路７Ｃを通して供給される。

アキュムレータ１１内の圧力が０．５ｋｇ／ｃｍ″以下
となると、アンロード弁１４が、そのスプリング１４ａ
によって戻し流路１３を遮断する位置に切り換えられる
。したがって、オイルポンプ３から吐出された潤滑油は
、第１主流路７ａから合流主流路７Ｃを通して潤滑所要
部位１０に導かれる。ことのとき、合流主流路７Ｃ内の
油圧が０．５ｋｇ／ｃｒｒＩ′以上となると、アンロー
ド弁１４が開いて潤滑油がオイルパン１に戻されるので
、アンロード弁１４が開閉を繰り返すことにより、合流
主流路７Ｃ内の油圧が０．５ｋｇ／ｃｒｎ’に保持され
る。

そして、電磁切換弁６が左位置に切り換えられた後、３
０秒経過すると、ディレー回路２８の出力信号が高レベ
ルとなり、アンド回路２７には、その信号が反転された
低レベルの信号が加えられるようになる。その結果、ア
ンド回路２７の出力信号は低レベルとなり、出力トラン
ジスタ３０が遮断されて、電磁切換弁６が右位置に切り
換えられる。こうして、潤滑所要部位１０には通常どお
りオイルポンプ３から高圧の潤滑油が供給されるように
なり、０．５ｋｇ／ｃｍ″の潤滑油圧での長時間の運転
による耐久性の低下が防止される。また、これによって
アキュムレータ１１内に潤滑油が蓄えられる。

クルーズ状態あるいは加速状態での短時間の走行後、車
両が減速状態に入ると、制御回路８のオア回路１５には
、高レベルの減速信号が入力される。したがって、その
す子回路１５の出力信号は高レベルとなり、アンド回路
２７には低レベル信号が入力されることになる。その結
果、電磁切換弁６のソレノイド６ａは消磁され、電磁切
換弁６は右位置に切り換えられる。

それによって、オイルポンプ３から吐出される潤滑油は
、所要部位１０に圧送されるとともに、アキュムレータ
ｌｌ内に導かれる。このときには、オイルポンプ３の吐
出圧が高くなり、オイルポンプ３には高負荷がかかるの
で、エンジン２の負荷も大きくなる。したがって、エン
ジンブレーキが有効に作用するようになる。

このようにして、減速時にはオイルポンプ３から高圧の
潤滑油が吐出されてアキュムレータｌｌ内に蓄えられ、
加速時等にはその蓄えられた潤滑油によって潤滑が行わ
れるようになるので、減速時のエンジン負荷が増大して
エンジンブレーキ性能が向上するとともに、エンジン出
力が求められる加速時には、オイルポンプ３のフリクシ
ョンによるエンジン２の負荷が軽減されて、走行のため
のエンジン出力が高められるようになる。したがって、
特に市街地走行時のような加減速が頻繁に繰り返される
ときの走行性能が向上し、燃費が向上する。

また、電磁切換弁６のソレノイド６ａが励磁されないと
きに、オイルポンプ３から吐出される潤滑油が所要部位
１０に導かれるようにしているので、電気回路の故障等
によってソレノイド６ａに通電することができなくなっ
た場合にも、潤滑所要部位１０への潤滑油の供給は確実
に保障することができる。

なお、上記実施例においては、電磁切換弁６のほかにア
ンロード弁１４を設け、そのアンロード弁１４によって
戻し流路１３を開閉するようにしているが、そのアンロ
ード弁１４を電磁切換弁として、電磁切換弁によって直
接戻し流路１３を開閉するようにすることもできる。

また、上記実施例は潤滑油供給系としているが、冷却水
供給系、燃料供給系等をも同様に構成するようにするこ
ともできる。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ポン
プから所要部位に至る主流路に７キユムレータを接続す
るとともに、その主流路から流体タンクに連通ずる戻し
流路を分岐させ、その戻し流路を電磁切換弁によって開
閉するようにしているので、エンジンに走行のための出
力が要求されない車両の減速時に、ポンプから流体を高
圧吐出させてアキュムレータ内に蓄えるとともに、エン
ジンに高い出力が求められる加速時等に、そのアキュム
レータ内に蓄えられた流体を所要部位に供給するように
することにより、常時流体が所要部位に供給されるよう
にしながら、エンジン出力の有効利用を図ることができ
る。したがって、車両の加速性能やエンジンブレーキ性
能等の走行性能が向上するとともに、燃費も向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による制御装置を適用した潤滑油供給
系の一実施例を示す油圧回路 図、 第２図は、その制御装置に用いられる制御回路の電気回
路図、 第３図は、その制御回路の入力信号の取り出し位置を示
す電気回路図である。 ｌ・・・オイルパン（流体タンク） ２・・・エンジン ３・・・オイルポンプ（ポンプ） ６・・・電磁切換弁　　　　　７・・・主流路８・・・
制御回路　　　　　１０・・・流体所要部位１１・・・
アキュムレータ　　１３・・・戻し流路１４・・・アン
ロード弁

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 車両のエンジン２によって駆動されるポンプ３から圧送
   される流体を所要部位１０に導く主流路７と、 その主流路７に接続され、前記ポンプ３から圧送された
   流体を蓄え得るとともに、その蓄えられた流体を前記所
   要部位１０に供給し得るアキュムレータ１１と、 そのアキュムレータ１１より上流側において前記主流路
   ７から分岐し、前記ポンプ３からの吐出流体を流体タン
   ク１に戻し得る戻し流路１３と、 車両の運転状態を検知して信号を発生する制御回路８に
   より切り換え制御され、少なくとも車両が減速状態にあ
   るときには前記戻し流路１３を遮断する電磁切換弁６と
   、 を備えてなる、車両用エンジンにおける流体供給系の制
   御装置。