JPS62157202A - ロ−タリピストン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） 本梵明はロータリピストンエンジンのｒ８ｆｆ制御装置
に関し、特にエンジンの作！ＩＪ　ｖへの潤滑ｉｌｌ＋
供給の制御に関するものである。

（従来技術） 従来、例えば特願昭６０−６００１号公報に示されるよ
うに、ロータリピストンエンジンにおいてケーシング内
壁面とロータとのシール部分の潤滑を図るため、潤滑油
を吸気通路を通してケーシング内に供給するように吸気
通路に開口した第１給油口と、潤滑油を直接ケーシング
内に供給するようにケーシングの内周面に開口した第２
給油口とを設けた装置が知られている。このような装置
では、上記各給油口が第１潤滑油供給通路および第２潤
滑油供給通路を介してメタリングオイルポンプに接続さ
れ、メタリングオイルポンプでエンジンの負荷等に応じ
て計量された潤滑油が各給イ１１０に圧送されて給油さ
れるが、一般にＬ２第１給油口からの給油量と第２給油
口からの給油量との比率は、全運転域に負って一定とな
っている。

ところで、上記第１給油口から供給される１１．＋１滑
油は、吸気と混合した状態でケーシング内に送り込まれ
るので、拡散性が良い反面、作！Ｊ］室内での燃焼によ
り浪費され易い。これと比べ、上記第２給油口からの給
油によると、燃焼による潤滑油の浪費が少なく、かつ、
最も潤滑性およびシール性が要求されるロータハウジン
グ内面とロータのアペックスシールとの間のシール部分
に１１１１油を多く供給することができる。従って、給
油効率向上のためには、第２給油口から給油する割合を
大きくしたいという要求がある。しかしながら、総給油
量が多くなる高負荷時には、第２給油口から多量に潤滑
油が供給されると、この潤滑油が充分に分散することな
くロータハウジング内１’ｌＳｆ面を伝わり点火プラグ
に多く何着して着火性を悪くするおそれがあり、これを
防止するには、ある程度まで第２給油口からの給油の割
合を小さく抑えて第１給油口からの給油の割合を大ぎく
せざるを得ない。

このため、従来のように各給油口からの給油の比率が−
・定であると、点火プラグへの潤滑油の付着のおそれが
少ない低、中負荷時にも、第１給油口から比較的多くの
潤滑油が供給されて第２給油口からの給油量が少なくな
り、給油効率向上の要求が充分に満足されていなかった
。

〈発明の目的） 本発明はこのような事情に鑑み、高負荷時に点火プラグ
への潤滑油の付着による着火不良が生じることを防止し
つつ、低、中負荷時の給油効率を向上することのできる
ロータリピストンエンジンの潤滑制御装置を提供するも
のである。

（発明の構成） 本発明は、潤滑油を吸気通路を通してケーシング内に供
給するように吸気通路に開口した第１給油口と、潤滑油
を直接ケーシング内に供給するようにケーシングのロー
タハウジング内周面に１１４０した第２給油口とを有す
るロータリピストンエンジンにおいて、エンジンの負荷
が所定負荷以下の時、上記第１給油口からの給油の割合
を小さくして第２給油口からの給油の割合を大きくする
給油比率制御手段を設けたものである。

比率可変手段を制御する制御手段とを設けたものである
。

この構成により、総給油ｍが比較的少ない所定負荷以下
の低、中負荷時には、主に第２給油口から直接ケーシン
グ内に給油されてアペックスシール等のシール部分に効
率よく潤滑油が供給され、かつ、高負荷時には第２給油
口からの給油量が増大し過ぎることなく、第′１給油口
からの給油で補われることとなる。

なお、この構成において所定負荷以下の時に第１給油口
からの給油の割合を小さくするとは、第１給油口からの
給油を完全に停止する場合も含むものである。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例の装置の概略を示し、この図
において、１はロータリピストンエンジンのケーシング
であって、トロコイド状の内周面２ａを有するロータハ
ウジング２と、その両側に配置されたサイドハウジング
３とで構成されている。

また、４は偏心＠５に支承されて上記ケーシング１内を
遊星回転運動する略三角形のロータであって、ケーシン
グ１内に３つの作動室６を区画形成しており、このロー
タ４の回転に伴って吸気、圧縮、爆発、膨張および排気
の各行程が順次行なわれるようになっている。上記ロー
タ４の各頂部にはロータハウジング２の内周面２ａに摺
接するアペックスシール７が装着され、ロータ４の両側
面にはサイドハウジング３内面に摺接するサイドシール
８が装着され、ざらにロータ４の各頂部両側端にはコー
ナシール９が装着されている。

上記ケーシング１には、サイドハウジング３を通って吸
気行程の作動室６に開口する吸気ボート１０と、ロータ
ハウジング２を通って排気行程の作動室６に開口する排
気ボート１１とが設けられており、上記吸気ボート１０
および排気ボート１１に吸気通路１２および排気通路１
３がそれぞれ接続されてい゛る１、また、ロータハウジ
ング２の所定位置には一対の点火プラグ１４が取付けら
れている。

また、１５は潤滑油を吸気通路１２を通してケーシング
１内に供給するための第１給油口、１６は潤滑油をケー
シング１内に直接供給するための第２給油口である。上
記第１給油口１５は吸気通路１２に開口し、第１１１Ｓ
ｌｌ滑油供給通路１７を介してメタリングオイルポンプ
２０に接続されており、上記第２給油口１６はロータハ
ウジング２の内周面２ａに開口し、第２潤滑油供給通路
１８を介してメタリングオイルポンプ２０に接続されて
いる。

各給油口１５．１６には給油ノズル１５ａ、１６ａが取
付けられている。

上記メタリングオイルポンプ２０は、ｒ１滑油を計けし
て吐出するようになっており、特に当実施例では、制御
ユニット（ＥＣｔＪ）３０からの信号に応じ、第１給油
口１５からの給油（以下［ボート給油ｊと称す）に供す
る第１ｉ１１？ｉｌ油供給通路１７への潤滑油吐出量と
、第２給油口１６からの給油（以下「ダイレクト給油」
と称す）に供する第２潤滑油供給通路１８への潤滑油吐
出はとを、個別に調整し得るようになっている。上記制
御ユニット３０には、吸入空気量を検出するエアフロー
メータ３］、エンジン回転数を検出する回転数センサ３
２およびａｖ！滑油の温度を検出する油温センサ３３か
らの各検出信号が入力されている。そして、上記メタリ
ングオイルポンプ２０と制御ユニット３０とにより、後
述のように負荷に応じて各給油口１５．１６からの給油
の比率を制御する給油比率制御手段が構成されている。

第２図乃至第４図は上記メタリングオイルポンプ２０の
具体的構造を示しており、上記メタリングオイルポンプ
２０は、ボート給油のための潤滑油の計量、吐出を行な
う第１プランジヤ２１ａとダイレクト給油のための潤滑
油の計［）、吐出を行なう第２プランジヤ２１ｂとを備
えるとともに、コントロールビン２２に、各プランジャ
２１８゜２１ｂの移動ストロークを調節する第１および
：■２のカム２３ａ、２３ｂを有している。上記各プラ
ンジｔｙ２１ａ、２１ｂは、スプリング２４ａ。

２４ｂによりコントロールビン２２に向けて付勢された
状態で、エンジンの出力軸に連動するドライビングウオ
ーム２５ａ、２５ｂに駆動されて回転しつつ、その先端
がコントロールビン２２の円柱部２２′に乗り上げる状
態とカム２３ａ、２３ｂに当接する状態とに変位して往
復動し、このプランジャ２１ａ、２１ｂの回転、ｌ１３
よび往復動により、各吸入口２６ａ、２６ｂからの潤滑
油の吸入と吐出口２７ａ、２７ｂへの潤滑油の吐出とが
交互に繰返されるようになっている。第１プランジヤ２
１ａに対応した第１吐出ロ２７ａには第１潤滑油供給通
路１７が接続され、第２プランジｔ２１ｂに対応した第
２吐出ロ２７ｂには第２ｉＴ１滑油供給通路１８が接続
されている。なお、図では２気筒エンジンに適用し得る
ように、第１吐出ロ２７ａおよび第２吐出ロ２７ｂが２
つずつ設けられている。

上記コントロールビン２２はステップモータ２８により
駆動される。このステップモータ２８は、制御ユニット
３０から出力されるパルス信号を受け、１パルスの入力
で１ステツプ（一定角度）だ【ノコントロールピン２２
を回動させるようになっている。

−Ｆ記メタリングオイルポンプ２ｏにおいては、コン１
〜ロールピン２２の回動による各カム２３ａ。

２３ｂの変位により、各プランジャ２１ａ、２１ｂの移
動ストロークが変えられ、エンジンの単位回転数当りの
潤滑油吐出量が変化する。そしてこの単位回転数当りの
吐出量はステップモータ２８を介して制御ユニット３０
により電気的に制御することができ、かつ、その吐出量
変化の特性は、各カム２３ａ、２３ｂの形状により、ボ
ート給油とダイレクト給油とに対して個々に設定し得る
。

そこで、予め上記各カム２３ａ、２３ｂの形状を異なら
せておくことにより、コントロールビン２２の回転角の
変化によって各吐出口２７ａ、２７ｂからの吐出量と吐
出比率が種々変わるようにし、ステップモータ２８のｉ
Ｉｌ制御によって４Ｌ記吐出ａ１および吐出比率を任意
に選定できるようにしている。例えば、ステップモータ
２８のステップ数（コントロール回転角）に応じた単位
回転数当りの吐出量の変化の特性を、第１吐出ロ２７ａ
からの吐出（ボート給油）については第１カム２３ａに
よって第５図の破線×１〜Ｘ４のように、また第２吐出
ロ２７ｂからの吐出（ダイレクト給油）については第２
カム２３ｂによって実線Ｙ１〜Ｙ４のように設定してい
る。すなわち、ステップモータ２８のステップ数ＮがＯ
から設定値ａまでの範囲の△ゾーンで（よ、ダイレクト
給油用の吐出量を」−限ｈＴｉ　ｆに保つ（Ｙｌ）とと
もに、ボート給油用の吐出量を上記ステップ数Ｎの増加
につれて所定１１ｒｊ　ｇから下限値ｅまで直線的に変
化させ（×１）、Ｌ記ステップ数Ｎが設定値ａから設定
値すまでの節回の８ゾーンでは、ボー１へ給油用の吐出
量をＦ限ｈＴｉ　ｅに保つ（×２）とともに、ダイレク
ト給油用の吐出量を上記ステップ数Ｎの増加につれてＰ
限（市ｆから下限１直ｅまで直線的に変化ざＶる（Ｙ２
）のように設定している。さらに、上記ステップ数Ｎが
設定値すから設定ｌｌｌＩＣまでのＣゾーンでは、ダイ
レクト給油用の吐出量を下限値Ｃに保つ（Ｙ３）ととも
に、ボート給油用の吐出量を−に記ステップ数Ｎの増加
につれて下限ｆＩｉｅから上限ｌｌｒ］ｈまで直線的に
変化させ（Ｘ３）、上記ステップ数Ｎが設定（ＩｎＣか
ら設定値ｄまでのＤゾーンでは、ボート給油用の吐出量
を上限値りに保つ（×４）とともに、ダイレクト給油用
の吐出量を上記ステップ数Ｎの増加につれて下限値ｅか
ら上限値ｒまで直線的に変化させる（Ｙ４）ように設定
している。ただし、本発明において後述する制御で必要
とするのは上記ＡゾーンおよびＢゾーンであって、上記
ＣゾーンおよびＤゾーンは必ずしも必要としない、なお
、ダイレクト給油用の吐出量の上限値ｆは、点火プラグ
１４への潤滑油の付着による着火不良を生じない程度に
設定し、またダイレクト給油用およびボート給油用の各
吐出■の下限値ｅは、０もしくはそれに近い値に設定し
ておけばよい。

また、制御ユニット３０は、第６図に示すように、エア
フローメータ３１および回転数センサ３２からの出力に
基いてエンジン１回転当りの吸入空気はに応じた潤滑油
の吐出量を演算し、かつエンジン回転数および油温セン
サ３３の出力等に応じて上記吐出量を補正する吐出量演
算、補正の各手段３４．３５と、吐出量に応じて前記の
第５図中のゾーンを選定する手段３６と、吐出量をステ
ップモータ２８のステップ数に変換してパルス信号を出
力する手段３７とを有している。そしてこのｉｉ！Ｉ　
ｉｌｌユニット３０により、エンジンの負荷等に応じて
吐出量が変えられるとともに、それに応じ、所定０荷以
下の時に上記第１給油口１５からの給油の割合が小さく
なって第２給油口１６からの給油の割合が大きくなるよ
うにメタリングオイルポンプ２０が制御されている。

第７図は上記１１ｉ制御ユニット３０による制御のフロ
ーチャートを示す。このフローチャートにおいては、先
ずステップＳ１で吸入空気ｆｆ１Ｑａ、エンジン回転数
Ｎｅおよび油’ＩＱＴＱを読込む。次にステップＳ２で
、エンジン１回転当りの吸入空気量に応じてｌｌｉ位回
転数当りの８１滑油の基本吐出ｆｆ１ＱＱａを［Ｑｌｌ
！ｏ　＝ＫＸＱａ／Ｎｅｌと演算する（Ｋは定数）。さ
らに、エンジン回転数に応じたシール部分の１習すＪ速
度の変化、および油温の変化によってし潤滑？１１１要
求量が変わるため、ステップＳ３で回転数補正係数α１
および油渇補１［係数α２をそれぞれ［α１＝に１ＸＮ
ｅ’　］および［α２　＝に２　ＸＴＱ　］と演算する
（Ｋ＋　、に２は定数）。そして、ステップＳ４で、基
本吐出Ｅｆ！ＱＱに十記補正係数α１．α２を乗口して
最終的な吐出量ＱＱを演算する。

ステップ８５〜ステツプＳ８では、上記吐出量ＱＱに応
じて第５図中のゾーンを選定するとともに、吐出ｆｆ１
ＱΩをステップモータ２８のステップ数Ｎに変換してパ
ルス信号を出力する処理を行なう。この場合、第５図の
吐出特性によると、ボート給油とダイレクト給油とを加
えた吐出ａＱＱはＡゾーンから８ゾーンまでの範囲で変
化し、かつ、ＡゾーンはＢゾーンよりも吐出量が多くな
るので、ステップＳ４で求められた吐出ｍＱＱに応じて
ＡゾーンもしくはＢゾーンのいずれかを選定するように
している。

すなわち、ステップＳ５では、上記吐出１■に対応する
ステップ数Ｎが上記Ｂゾーンにあると仮定し、この日ゾ
ーンの線×２とＩ！　Ｙ　２とによる吐出特性から、上
記吐出量ＱＱに応じたステップ数Ｎを Ｎ＝　（（ＱＱ−ｅ−ｆ）　　（ｂ−ａ）　）／　（ｅ
　−ｔ’）＋ａ と演口する。次にステップＳ６では、上記ステッブ数Ｎ
が設定ｔｆｆｉ　ａ以上か否かを判定することにより、
ステップＳ５で求めたステップ数Ｎが実際に８ゾーンに
あるか否かを調べる。従ってこのステップＳｓにより、
ステップＳ４で求めた吐出ｆｆ１Ｑρが８ゾーンでの吐
出量可変範囲に含まれるものであるか、この範囲の上限
より大きくてＡゾーンでの吐出量可変範囲に含まれたも
のであるかが調べられる。この場合に、上記吐出ＮＱＱ
はエンジン１回転当りの吸入空気量等に基いて求められ
ているので、間接的に負荷に応じたゾーンの選定が行な
われることとなる。

そして、ステップＳ６での判定結果がＹＥＳのときは、
そのままステップ＄８に移る。一方、ステップＳ６での
判定結果がＮｏのときは、ステップＳ７で、Ａゾーンで
の吐出ｆｆ１ＱΩに応じたステップ数Ｎを、線×１とＩ
！１ｌＹ１とによる吐出特性から、 Ｎ＝　ＣＱＱ−ｆ−１３）Ｘａ／　（Ｃ−Ｑ）と演算し
直し、それからステップＳ８に移る。ステップＳ８では
、ステップＳ５またはステップＳ７で演ｔ）されたステ
ップ数Ｎに相当するパルス信号をステップモータ２８に
発信する。このステップＳ８までの処理を終えればリタ
ーンする。

以上のような制御によると、エンジン１回転当りの吸入
空気ｔ３等に応じて制御ユニット３０内でエンジンの単
位回転数当りの吐出量ＱＱが演算され、それに応じてメ
タリングオイルポンプ２０が制御されることにより、負
荷等に応じた所要量の潤滑油がメタリングオイルポンプ
２０から吐出され、第１給油口１５Ｊ３よび第２給油口
１６から供給される。そして、特に上記吐出量ＱＱがそ
れ程多くなくて第５図中のＢゾーンでの吐出量可変範囲
内にある低、中負荷時には、このＢゾーンでの吐出特性
により、第１給油口１５からのボート給油はＯもしくは
それに近い小さな間に保たれ、第２給油口１６からのダ
イレクト給油の比率が大きくされる。そして、この第２
給油口１６から直接ケーシング１内に供給された潤滑油
は、燃焼により浪費されることが少なく、かつ、ロータ
ハウジング２の内周面２ａとアペックスシール７との１
１１等のシール部分に効率よく送られる。また、このよ
うに低、中負荷時にダイレクト給油による比率を大きく
しても、給油Ｒがそれ程多くないため、点火プラグ１４
に潤滑油が多く付着して着火不良を生じるといったＩＩ
Ｍは避けられる。

また、上記吐出ｍＱＱが非常に多くなって上記Ｂゾーン
での吐出量可変範囲の上限を超える高負荷時には、Ａゾ
ーンでの吐出特性によって給油が制御されることにより
、第２給油口１６からの給油量が所定の上限値に保だ札
だ状態で、給油量の不足分を補うように、第１給油口１
５からの給油量が増加される。この場合、第１給油口１
５から吸気通路１２を通して作動室６に送られる潤滑油
は拡散性が良いため、高角？ｉＦｉ時にも、点火プラグ
１４への潤滑油の付着による着火不良は防止される。

なお、必要に応じて上記のようなｆ４制御に加え、油温
等に応じて各給油口１５．１６からの給油比率を変える
ようにしてもよく、このような場合に第５図中のＣゾー
ン、Ｄゾーンを利用することもできる。また、負荷の検
出をスロットル弁開度、アクセル開度、吸気負圧等によ
って行なうようにしてもよい。

また、上記実施例では給油比率を可変にする手段として
、メタリングオイルポンプ２０に設けた２つのプランジ
ャ２１８．２１ｂに対する各カム２３ａ、２３ｂの形状
を異ならせているが、このほかにも、例えば第１プラン
ジヤ２１ａに対してその往復動を停止可能とする停止手
段を設け、あるいは、各プランジャ２１ａ、２１ｂを駆
動するドライビングウオーム２５ａ、２５ｂのエンジン
出力軸に対する減速比を変える等の手段も採用し得る。

あるいはまた、メタリングオイルポンプ２０には１つの
プランジャで各吐出口から一定比率で潤滑油を吐出する
ような一般的な構造のものを用い、その代りに、各潤滑
油供給通路１７．１８中に各通路の１Ｉ２１滑浦流通量
を可変にする制御弁を設（プるというような手段も採用
し得る。

（発明の効果） 以上のように、本発明の制御装置によると、袷油量が比
較的少なくて点火プラグへの潤滑油の付着による着火不
良のＪ５それが少ない低、中負荷時には、ロータハウジ
ング内周面に開口した第２給油口からの給油の割合が大
きくされるため、燃焼による潤？１′１油の浪費を抑制
することができ、かつアペックスシール等のシール部分
に効率良く潤滑油を送ることができ、経湾性およびｒａ
澗性を高めることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の全体概略図、第２図はメタ
リングオイルポンプの縦断面図、第３図は第２図のＩ［
［−１ｉｔ線に沿った断面図、第４図は第２図のＩＶ　
−ＩＶ線に沿った断面図、第５図はメタリングオイルポ
ンプの各吐出口からの吐出量の特性説明図、第６図はｆ
１１制御コニットの概略を示すブロック図、第７図は制
御ユニットによる制御の７０−ヂヤートである。 １・・・ケーシング、２・・・ロータハウジング、４・
・・ロータ、１２・・・吸気通路、１５・・・第１給油
口、１６・・・第２給油口、２０・・・メタリングオイ
ルポンプ、３０・・・制御ユニット、３１・・・エアフ
ローメ−９，３２・・・回転数センサ。 特許出願人　　　　マ　ツ　ダ　株式会社代　理　人　
　　　弁理士　　　小谷悦司同　　　　　　弁理士　　
　長１）正 向　　　　　　弁理士　　　板谷康夫 第　　２　　μｍ 第３図 第　　４　　図 第　　６　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、潤滑油を吸気通路を通してケーシング内に供給する
   ように吸気通路に開口した第１給油口と、潤滑油を直接
   ケーシング内に供給するようにケーシングのロータハウ
   ジング内周面に開口した第２給油口とを有するロータリ
   ピストンエンジンにおいて、エンジンの負荷が所定負荷
   以下の時、上記第１給油口からの給油の割合を小さくし
   て第２給油口からの給油の割合を大きくする給油比率制
   御手段を設けたことを特徴とするロータリピストンエン
   ジンの潤滑制御装置。