JPS63285211A - エンジンの潤滑装置 - 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］ 本発明はエンジンの潤滑装置に関するものであって、と
くにローラ式動弁系の潤滑を行なうものの改良に関する
。

［従来技術］ エンジンの潤滑系統を、出力軸系を中心とするシリンダ
ブロック系統と、動弁系を中心とするシリンダヘッド系
統とに分割し、粘性支配による流体潤滑が主体となるシ
リンダブロック系統には高温、すなわち低粘度の潤滑油
を供給し、一方、油性支配による境界潤滑が主体となる
シリンダヘッド系統には低温、すなわち高粘度の潤滑油
を供給するようにして、両系統の夫々の潤滑特性に応じ
た潤滑を行ない、エンジン全体としての摺動抵抗を低減
するようにしたものはよく知られている。

ところで、動弁系においては、摺動部の摩擦抵抗を低減
するために、例えばロッカアームとカムシャフトとの摺
動部にローラ部材を介設したしのが提案され、このロー
ラ部材の潤滑を促進するために、例えばローラ部材の側
面にオイル溝を形成したものなどが提案されている（実
開昭５９−１１７８０２号公報参照）。

ところか、このような動弁系にローラ部材を設けたロー
ラ式動弁系を有するエンジンに、上記のようなシリンダ
ヘッド系統とシリンダブロック系統に分割して潤滑油を
供給する方式を採用した場合、低回転時にはローラ部材
が境界潤滑域にあるので、ローラ部材の摩擦抵抗を低減
できるが、一方、中高回転時にはローラ部材か流体潤滑
域に入るので、潤滑油の粘性が大きな摩擦抵抗を発生さ
せ、ローラ部材を設けることによって得られる動弁系の
摺動抵抗の低減効果が実質的に失われ、燃費性の悪化を
招くといった問題があった。

［発明の目的］ 本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであっ
て、動弁系にローラ部材を設けたエンジンにおいて、中
・高回転時のローラ部材での潤滑油の粘性によって生じ
る摩擦抵抗の増大に起因する燃費性の悪化を有効に防止
できるエンジンの潤滑装置を提供することを目的とする
。

［発明の構成］ 本発明は上記の目的を達するため、エンジンの動弁系に
設けられたローラ部材の潤滑特性が、所定のエンジン回
転数以下の低回転域では境界潤滑となり、高粘度の潤滑
油を用いた方が要潤滑部に油膜を確実に形成でき摩擦抵
抗を低減できる一方、所定の中・高回転域では流体潤滑
となり、低粘度の潤滑油を用いた方が摩擦抵抗を低減で
きるという事実に着目して、動弁系に供給される潤滑油
の温度を所定の低温に保持する潤滑油温度調節手段を設
けるとともに、上記動弁系の摺動部にローラ部材を設け
たエンジンにおいて、エンジンの回転数を検出するエン
ジン回転数検出手段と、該エンジン回転数検出手段によ
って検出されるエンジン回転数が所定値以上となったと
きには、動弁系に供給されろ潤滑油の温度を所定の高温
に保持するように潤滑油温度調節手段を制御する潤滑油
温度制御手段とを設けたことを特徴とするエンジンの潤
滑装置を提供する。

［発明の効果］ 本発明によれば、動弁系に設けられたローラ部材の潤滑
特性が境界潤滑となる所定の低回転域では、潤滑油温度
制御手段によって動弁系へは低温すなわち粘度の高い潤
滑油が供給されるので、ローラ部材の要潤滑部には適度
な油膜が形成され、摩擦抵抗が低減される。一方、ロー
ラ部材の潤滑特性が流体潤滑となる所定の中・高回転域
では、潤滑油温度制御手段によって動弁系へは高温すな
わち粘度の低い潤滑油が供給されるので、ローラ部材の
要潤滑部まわりの潤滑油の粘性抵抗が低減され、したが
って、摩擦抵抗が低減され、これに起因する燃費性の悪
化が防止される。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を具体的に説明する。

く第１実施例〉 第１図に示すように、エンジンＥは吸気弁ｌが開かれた
ときに、吸気ポート２を介して、吸気通路３を通して導
入される吸気とインジェクタ４から噴射される燃料とに
よって形成される混合気を燃焼室５内に吸入し、この混
合気をピストン６で圧縮した後、点火プラグ（図示して
いない）で着火燃焼させ、燃焼室５内の燃焼ガスを排気
弁７が開かれたときに排気ボート８を介して排気通路９
に排出する一連の行程が連続的に繰り返され、これに伴
って生じるピストン６の往復運動かコネクチングロッド
１１を介してクランク軸Ｉ２の回転運動として取り出さ
れるような基本構成となっている。

そして、シリンダヘッド１３の上部に設けられたシリン
ダヘッドカバーＩ４内の空間部には、吸気弁ｌと排気弁
７とを所定のタイミングで開閉するための動弁系１５か
設けられている。この動弁系Ｉ５は、タイミングチェー
ン（図示していない）を介してクランク軸１２によって
、これと同期して回転駆動されるカムシャフト１６と、
該カムシャフト１６のカム部と夫々吸気側と排気側のロ
ーラ部材１７．１８を介して摺接する吸気側と排気側の
ロッカアーム１９．２０と、吸気側と排気側の〔１ツカ
アーム１９．２０を夫々回動自在に軸支する吸気側と排
気側のロッカアームシャフト２１゜２２とで構成されて
いる。そして、カムシャフト１Ｇの回転に伴って、吸気
側または排気側のロッカアーム１９．２０のカムシャフ
ト側端部が持ち、トげられたときには、他方の端部が吸
気弁１または排気弁７を図示していないばねの付勢力に
逆らって押し下げて開弁させるようになっている。

ところで、エンジンＥの各摺動部を潤滑するために、シ
リンダブロック２４の下部に取付けられたオイルパン２
５内に貯留された潤滑油を所定の要潤滑部に供給する潤
滑系統Ｒが設けられている。

そして、潤滑系統Ｒは、ピストン６やクランク軸１２を
中心とし、流体潤滑が大半を占める出力軸系を潤滑する
第１　ＦＡ滑系統Ｒ，と、カムシャフト１６やローラ部
材１７．１８を中心とし、エンジン回転数の大小に応じ
て流体潤滑または境界潤滑が行なわれる動弁系１５を潤
滑する第２潤滑系統Ｒ２とに分割されている。

上記第１潤滑系統Ｒ８は、オイルパン２５内に貯留され
、エンジンＥの熱を吸収して高温となった、すなわち低
粘度の潤滑油を第１潤滑油供給通路２６を通して第１オ
イルポンプ２７によって、図示していない各分岐潤滑油
供給通路から各要潤滑部に潤滑油を供給するようになっ
ている。

一方、第２潤滑系統Ｒ２は、図示していないがシリンダ
ヘッド！３内の所定の位置に配設された潤滑油溜内の潤
滑油を第２潤滑油供給通路２８を通して第２オイルポン
プ２９によってオイルクーラ３１を通して動弁系１５に
供給するようになっている。

そして、後で詳しく説明するように、所定の中・高回転
域では動弁系１５に高温すなわち低粘度の潤滑油を供給
するために、第１潤滑系統Ｒ１の潤滑油を第２潤滑系統
Ｒ１に導入する第１連通路３２が、第１潤滑油供給通路
２６の第１オイルポンプ２７下流となる位置と第２潤滑
油供給通路２８のオイルクーラ３１下流となる位置とを
連通して設けられ、この第１連通路３２には電磁式の第
１開閉弁３３が介設されている。一方、第２潤滑系統Ｉ
ｊｔの潤滑油を第１潤滑系統Ｒ１に戻すための第２連通
路３４が、第２潤滑油供給通路２８の第２オイルポンプ
２９上流となる位置と第１潤滑油供給通路２６の第１オ
イルポンプ２７上流となる位置とを連通して設けられ、
この第２連通路３４には電磁式の第２開閉弁３５が介設
されている。

上記第１．第２開閉弁３３．３５は、夫々マイクロコン
ピュータで構成される制御回路３６によって、所定の中
・高回転時には開かれるようになっている。

制御回路３６は回転数センサ３７によって検出されるエ
ンジン回転数Ｎを入力情報として、第１゜第２開閉弁３
３．３５と第２オイルポンプ２９とをオン・オフして第
２潤滑系統切換制御を行なうようになっているが、以下
、第３図に示す制御フローチャー１・を参照しつつ、そ
の制御方法を説明する。

制御が開始されると、ステップＳｔで制御回路３６にエ
ンジン回転数Ｎが読み込まれる。

次に、ステップＳ２でエンジン回転数Ｎが所定回転数Ｎ
。以上か否かが比較される。この所定回転数Ｎ。は、ロ
ーラ部材１７．１８の潤滑態様が、境界潤滑から流体潤
滑に移行するときのエンジン回転数に設定する。第４図
に示すように、ローラ部材を設けていない従来の動弁系
では、エンジンの全回転域で境界潤滑が行なわれ、した
がって、曲線Ｇ、で示すように潤滑油が低温すなわち高
粘度となっている方が、高温すなわち低粘度時（曲線Ｇ
、）よりも抵抗値が常に小さくなる。これに対して、ロ
ーラ部材１７．１８では、エンジン回転数Ｎが所定回転
数Ｎ。より小さい場合は境界潤滑が行なわれるので、曲
線Ｇ４のＮ＜Ｎｏ、の部分で示すように潤滑油が低温す
なわち高粘度となっている方が、高温すなわち低粘度時
（曲線Ｇ３）よりら抵抗値が小さくなるが、一方、Ｎ≧
Ｎｏの場合は流体潤滑が行なわれるので、粘性支配状態
となり、低温すなわち高粘度時には高温すなわち低粘度
時よりも抵抗値が大きくなる。このような事実に鑑み、
Ｎ≧Ｎ、の場合は動弁系Ｉ５に高温オなイつち低粘度の
潤滑油を供給し、一方、ＮＵＮ。の場合は動弁系１５に
低温すなわち高粘度の潤滑油を供給して、エンジンＥの
全回転域で抵抗値が可及的に低減されるようにしている
。上記の比較の結果、Ｎ≧Ｎｏであれば（ＹＥＳ）、動
弁系１５に高温すなわち低粘度の潤滑油を供給すべく、
制御はステップＳ３に進められる。

ステップＳ３では第１．第２開閉弁３３．３５が開かれ
る。なお、前回制御スキャンですでに第１、第２開閉弁
３３．３５が開かれていれば開弁状態が継続されるだけ
である。

続いて、ステップＳ４で第２オイルポンプ２９が停止さ
れる。面目スキャンですでに停止されていれば停止状態
が継続されるだけであることはもちろんである。ステッ
プＳ３．Ｓ４を実行した結果、動弁系１５へは第１潤滑
系統ＲＩの第１オイルポンプ２７から吐出された高温す
なわち低粘度の潤滑油が順に、第１潤滑油供給通路２６
と第１連通路３２と第２潤滑油供給通路２８のオイルク
ーラ３Ｉより下流部分とを通してオイルクーラ３１をバ
イパスして供給され、この潤滑油は動弁系１５を潤滑し
た後、順に第２潤滑油供給通路２８の第２オイルポンプ
２９より上流部分と第２連通路３４とを通して、第１潤
滑油供給通路２６の第１オイルポンプ２７上流となる位
置に戻される。

したがって、流体潤滑が行なわれる動弁系１５には低粘
度の潤滑油が供給され、摩擦抵抗が低減される。なお、
このとき停止している第２オイルポンプ２９は潤滑油を
逆向きに通さないような構造としているので、第１連通
路３２から第２潤滑油供給通路２８に流入する潤滑油は
オイルクーラ３Ｉ側へ逆流しないようになっている。

この後、制御はステップＳ７に進められ、イグニッショ
ンスイッチのオン・オフに応じて、ステップＳ１に復帰
して続行されるか、または終了される。

一方、前記のステップＳ２での比較の結果、Ｎ＜　Ｎ　
ｏであれば（Ｎｏ）、動弁系１５に低温すなわち高粘度
の潤滑油を供給すべく、制御はステップＳ５に進められ
る。

ステップＳ５では、第１．第２開閉弁３２．３５が閉じ
られ、第１潤滑系統Ｒ１の高温の潤滑油が第２潤滑系統
Ｒ７に導入されなくなる。

続いて、ステップＳ６で第２オイルポンプ２９の運転が
開始される。前回スキャンですでに運転されていれば運
転が継続されるだけであることはもちろんである。この
結果、動弁系１５へは、第２潤滑油供給通路２８を通し
て、オイルクーラ３１で冷却された低温すなわち高粘度
の潤滑油が供給される。この場合、動弁系１５を潤滑し
た潤滑油は、潤滑油溜を介して第２オイルポンプ２９に
戻され、第２潤滑系統Ｒ，内を循環する。このようにし
て、境界潤滑が行なわれる動弁系１５には高粘度の潤滑
油が供給され、摩擦抵抗が低減されろ。

この後、制御はステップＳ７に進められ、イグニッショ
ンスイッチのオン・オフに応じてステップＳｌに復帰し
て続行されるか、または終了される。

このような第２潤滑系統切換制御が行われる結果、第５
図中の折線Ｇ６で示すように、エンジン回転数Ｎが、Ｎ
≧Ｎｏの領域では動弁系Ｉ５にほぼ一定の低粘度の潤滑
油が供給され、一方、Ｎ〈Ｎｏの領域ではほぼ一定の高
粘度め潤滑油が供給され、このときのローラ部材の抵抗
値のエンジン回転数Ｎに対する特性は曲線Ｇ５のように
なる。

〈第２実施例〉 以下、第２図を参照しつつ本発明の第２実施例を説明す
るが、第１図に示す第１実施例と同一の部材には同一番
号を付し、その説明を省略し、第１実施例と異なる部分
についてのみ説明する。

第２図に示すように、第２実施例では、第２潤滑系統Ｒ
７へは第１潤滑油供給通路２６の第１オイルポンプ２７
下流となる位置から第１オイルポンプ２７の吐出力によ
って潤滑油が導入されるようになっており、第２潤滑系
統Ｒ，にはオイルポンプを設けていない。そして、第２
潤滑油供給通路２８のオイルクーラ３１の上流となる位
置と下流となる位置とを、オイルクーラ３１をバイパス
して連通ずるバイパス通路４ｏが設けられている。

そして、このバイパス通路４ｏには、制御回路３６から
の信号を受けて開閉される電磁式のバイパス通路開閉弁
４１が介設されている。一方、第２潤滑油供給通路２８
のバイパス通路４ｏとの分岐部下流かつオイルクーラ３
Ｉ上流となる位置には、制御回路３６からの信号を受け
て開閉されろ電磁式の第２潤滑油供給通路開閉弁４２が
介設されている。

そして、エンジン回転数Ｎが所定回転数Ｎ。より小さい
場合には（第４図参照）、第２潤滑油供給通路開閉弁４
２か開かれるととらに、バイパス通路開閉弁４１が閉じ
られ、オイルクーラ３１によって冷却された低温すなわ
ち高粘度の潤滑油が動弁系１５に供給されるようになっ
ている。

一方、エンジン回転数Ｎ≧Ｎ、の場合には、バイパス通
路開閉弁４Ｉが開かれるとともに、第２潤滑油供給通路
開閉弁４２が閉じられ、第１潤滑系統Ｒ１から導入され
る高温すなわち低粘度の潤滑油がオイルクーラ３１をバ
イパスしてバイパス通路４０経由で高温のまま動弁系１
５に供給されるようになっている。

第２実施例では動弁系１５を潤滑した潤滑油はオイルパ
ン２５まで戻されるようになっている。

なお、第２実施例の作用については第１実施例と実質的
に同一であるので説明を省略する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例を示すエンジンとその潤
滑系統のシステム構成図である。 第２図は、本発明の第２実施例を示すエンジンとその潤
滑系統のシステム構成図である。 第３図は、第１実施例における制御回路の制御方法を示
す制御フローチャートである。 第４図は、ローラ部材を設けていない動弁系とローラ部
材の夫々の摩擦抵抗のエンジン回転数に対する特性を示
す図である。 第５図は、動弁系に供給される潤滑油の粘度と摩擦抵抗
のエンジン回転数に対する特性を示す図である。 Ｅ・・・エンジン、Ｒ１・・・第１潤滑系統、Ｒ，・・
・第２潤滑系統、１５・・・動弁系、２６・・・第１潤
滑浦供給通路、２７・・・第１オイルポンプ、２８・・
・第２潤滑油供給通路、２９・・・第２オイルポンプ、
３１・・・オイルクーラ、３２・・・第１連通路、３３
・・・第１開閉弁、３４・・・第２連通路、３５・・・
第２開閉弁、３６・・・制御回路、３７・・・回転数セ
ンサ、４０・・・バイパス通路、４１・・・バイパス通
路開閉弁、４２・・・第２潤滑油供給通路開閉弁。 第１図 第２図 第３図 ｗｃ４図 エンジ゛ン回転数　［ｒ、ｐ、ｍ　］ 第５閏

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）動弁系に供給される潤滑油の温度を所定の低温に
   保持する潤滑油温度調節手段を設けるとともに、上記動
   弁系の摺動部にローラ部材を設けたエンジンにおいて、 エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と
   、該エンジン回転数検出手段によって検出されるエンジ
   ン回転数が所定値以上となったときには、動弁系に供給
   される潤滑油の温度を所定の高温に保持するように潤滑
   油温度調節手段を制御する潤滑油温度制御手段とを設け
   たことを特徴とするエンジンの潤滑装置。