(57)【要約】  油圧制御装置１は、ピストン１０２へオイルを噴射するオイルジェット２と、オイルジェット２において噴射されるオイル、及び、エンジン１００の潤滑部１０１へ供給されるオイルが流通するオイルギャラリ３と、オイルギャラリ３へオイルを圧送するオイルポンプ４と、オイルギャラリ３とオイルジェット２とを接続するオイルジェット通路１０３に配設されて、オイルギャラリ３から供給されるオイルを、オイルジェット２、または、オイルポンプ４の上流側に配設されたオイルパン５のいずれかへ導く切替弁６とを備え、ＥＣＵ１０は、エンジン回転数とエンジン冷却水温度に基づいて切替弁６を制御する。
2010143252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンへオイルを噴射するオイルジェットと、
前記オイルジェットにおいて噴射されるオイル、及び、エンジンの潤滑部へ供給されるオイルが流通するオイル通路と、
前記オイル通路へオイルを圧送するオイルポンプと、
前記オイル通路と前記オイルジェットとを接続するオイルジェット通路と、
前記オイル通路と前記エンジンの潤滑部とを接続するオイル潤滑通路と、
前記オイルジェット通路に配設されて、エンジンの運転状態に基づいて、前記オイルジェット通路を通じてオイルを前記オイルジェットへ供給し、または前記オイルポンプの上流側へ戻す切替手段と、
を備えたことを特徴とするエンジンの油圧制御装置。
【請求項２】
請求項１記載のエンジンの油圧制御装置において、
前記切替手段は、エンジン冷却水温度が閾値以下である場合、前記オイルポンプの上流側へオイルを戻すように切り替え、
エンジン冷却水温度が閾値を超える場合、前記オイルジェットに供給する側へ切り替えることを特徴としたエンジンの油圧制御装置。
【請求項３】
請求項１記載のエンジンの油圧制御装置において、
前記切替手段は、エンジン負荷が閾値以下である場合、前記オイルポンプの上流側へオイルを戻すように切り替え、
エンジン負荷が閾値を超える場合、前記オイルジェットに供給する側へ切り替えることを特徴としたエンジンの油圧制御装置。
【請求項４】
請求項１記載のエンジンの油圧制御装置において、
前記切替手段は、前記オイル通路からオイルジェットへのオイルの通路、及び前記オイル通路から前記オイルポンプの上流側へのオイルの通路を遮断することを特徴とするエンジンの油圧制御装置。
【請求項５】
請求項１記載のエンジンの油圧制御装置において、
前記切替手段は、前記オイルの温度とエンジン回転数とに基づいて、前記オイル通路からオイルジェットへのオイルの通路、及び、前記オイル通路から前記オイルポンプの上流側へのオイルの通路を遮断することを特徴とするエンジンの油圧制御装置。
【請求項６】
請求項１記載のエンジンの油圧制御装置において、
前記切替手段は、前記オイルの圧力に基づいて、前記オイル通路からオイルジェットへのオイルの通路、及び、前記オイル通路から前記オイルポンプの上流側へのオイルの通路を遮断することを特徴とするエンジンの油圧制御装置。
【請求項７】
請求項１記載のエンジンの油圧制御装置において、
前記切替手段は、エンジン回転数とエンジン冷却水温度に基づいて、前記オイル通路からオイルジェットへのオイルの通路、及び、前記オイル通路から前記オイルポンプの上流側へのオイルの通路を遮断することを特徴とするエンジンの油圧制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジンの油圧制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン内部の潤滑を必要とする各部に、潤滑用のオイルを供給する油圧制御装置が知られている。このような油圧制御装置は、オイルを圧送するオイルポンプ、オイル送出圧を調整するリリーフバルブ、オイルがエンジン内の各部へ供給されるオイルの通路とを備えている。さらに、このような油圧制御装置では、潤滑用オイルをピストンヘッドへ噴射することにより、ピストンの冷却が行われている。このような油圧制御を行うエンジンの一例が特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２４９９４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、エンジンの潤滑に用いられるオイルは低温ほど粘度が高いため、高温時と比較して、低温時の油圧が高くなる。このため、ピストンヘッドへのオイルの噴射開始圧力を暖機後のオイルの油圧に設定した場合、暖機中の低温時におけるオイルの油圧が噴射開始圧を超えてしまう。このように、ピストンヘッドへのオイルの噴射開始圧力を暖機後の油圧に設定した場合、暖機中にピストンへオイルが噴射されピストンが冷却されるので、早期暖機化の妨げとなる。【０００５】
例えば、エンジンの暖機中にリリーフバルブにおけるオイルのリリーフ圧を低下することにより、オイルの通路内の圧力をピストンヘッドへのオイルの噴射開始圧力以下とする場合、オイルの噴射が抑えられ、ピストンの冷却が抑制される。しかしながら、このようにリリーフ圧を低下することにより、エンジン内のオイルの供給を必要とする部位へオイルが供給されなくなり、潤滑が不足するおそれがある。また、ピストンヘッドへのオイル噴射を行う噴射弁を強制的に停止するとオイルの通路内の圧力が上昇し、オイルポンプへの負荷が増加する。【０００６】
そこで、本発明は、エンジン内部の潤滑を必要とする部位へオイルを供給するとともに、エンジンの暖機中にピストンへのオイル噴射を抑制し、暖機を促進することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決する本発明のエンジンの油圧制御装置は、ピストンへオイルを噴射するオイルジェットと、前記オイルジェットにおいて噴射されるオイル、及び、エンジンの潤滑部へ供給されるオイルが流通するオイル通路と、前記オイル通路へオイルを圧送するオイルポンプと、前記オイル通路と前記オイルジェットとを接続するオイルジェット通路と、前記オイル通路と前記エンジンの潤滑部とを接続するオイル潤滑通路と、前記オイルジェット通路に配設されて、エンジンの運転状態に基づいて、前記オイルジェット通路を通じてオイルを前記オイルジェットへ供給し、または前記オイルポンプの上流側へ戻す切替手段と、を備えたことを特徴とする。【０００８】
また、前記切替手段は、前記オイルジェット通路を通じてオイルを前記オイルジェットへ供給する経路と、前記オイルポンプの上流側へ戻す経路とを切り替える切替弁と、エンジンの運転状態に基づいて、前記切替弁を制御する制御部とを備えた構成とすることができる。【０００９】
本発明のエンジンの油圧制御装置は、ピストンヘッドへオイルを供給する必要のない場合に、切替手段によりオイル噴射手段へのオイルの供給を停止する。これにより、エンジンの油圧制御装置は、エンジン暖機時のピストンヘッドの冷却を抑制できる。したがって、エンジン暖機時におけるピストンヘッドの昇温を早期に実現することができる。また、オイル通路内のオイルの圧力が極端に変動しないため、被潤滑部へ安定したオイル供給が行われる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のエンジンの油圧制御装置は、エンジンの暖機中にピストンへのオイル噴射を停止し、暖機を促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】油圧制御装置を組み込んだエンジンの概略構成を示した説明図である。
【図２】切替弁の内部を示した説明図である。
【図３】オイルジェット噴射の切替制御について示したフローチャートである。
【図４】オイルの最低油圧を確保するとともに、オイルジェット噴射を行う切替制御について示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１３】
図１は、本実施例の油圧制御装置１を組み込んだエンジン１００の概略構成を示した説明図である。油圧制御装置１は、オイルジェット２と、オイルギャラリ３と、オイルポンプ４とを備えている。
【００１４】
本実施例において、オイルは、エンジン１００の潤滑部１０１に供給されて、潤滑部１０１における潤滑剤として用いられる。オイルジェット２は、このようなオイルをエンジン１００のピストンヘッド１０２へ噴射する。ピストンヘッド１０２は、噴射されたオイルに熱を奪われて冷却される。オイルギャラリ３は、オイルジェット２において噴射されるオイルや、エンジン１００の潤滑部１０１へ供給されるオイルが流通する通路であり、オイルを貯留することができる。オイルギャラリ３は本発明のオイル通路に相当する。オイルポンプ４は、オイルを貯留するオイルパン５からオイルギャラリ３へオイルを圧送する。
【００１５】
油圧制御装置１は、オイルジェット２とオイルギャラリ３とを接続するオイルジェット通路１０３と、オイルギャラリ３とエンジン潤滑部１０１とを接続するオイル潤滑通路１０４とを備えている。オイルジェット通路１０３には、切替弁６が配設されている。オイルジェット通路１０３の切替弁６よりもオイルジェット２側を第１通路７、オイルジェット通路１０３の切替弁６よりもオイルギャラリ３側を第２通路８とする。また、切替弁６は、第３通路９によりオイルポンプ４の上流側のオイルパン５と接続されている。
【００１６】
切替弁６は、第１通路７と第２通路８との接続と、第２通路８と第３通路９との接続を切り替える。オイルギャラリ３内のオイルは、第２通路８を通り、切替弁６へ供給される。切替弁６に供給されたオイルは、第１通路７、または第３通路９のいずれかへ送られる。すなわち、切替弁６は、オイルギャラリ３から供給されるオイルを、オイルジェット２、または、オイルポンプ４の上流側に配設されたオイルパン５のいずれかへ導く。また、この切替弁６は、第１通路７へ接続する経路を遮断するとともに、第３通路９へ接続する経路を遮断することもできる。すなわち、切替弁６は、オイルギャラリ３からオイルジェット２へのオイルの流路、及び、オイルポンプ４の上流側に配設されたオイルパン５へのオイルの流路を遮断する。
【００１７】
次に、この切替弁６の構成を詳細に説明する。図２は切替弁６の内部を示した説明図である。図２（ａ）は切替弁６が第１通路７と第２通路８とを接続した状態を示し、図２（ｂ）は切替弁６が第２通路８と第３通路９とを接続した状態を示し、図２（ｃ）は切替弁６が第１通路７への経路、及び第３通路９への経路のいずれも遮断した状態を示している。
【００１８】
切替弁６は、ピストン状の弁体６１と、この弁体６１が内部で摺動するシリンダ６２を備えている。弁体６１はシリンダ６２と摺動する大径部６１１、６１２と大径部６１１、６１２の中間に設けられた小径部６１３とから構成されている。弁体６１の小径部６１３の壁面とシリンダ６２の壁面との間には隙間が形成されて、オイルの移動が可能となっている。また、シリンダ６２の外周側に設けられた電磁コイル６３への通電により、弁体６１がシリンダ６２内を摺動する構成となっている。シリンダ６２の両端にはスプリング６４、６５が組みつけられており、弁体６１の移動を調整する。また、電磁コイル６３はＥＣＵ（Electronic  control  unit）１０と電気的に接続されている。
【００１９】
ＥＣＵ１０からの電磁コイル６３への通電量が第１の通電量の場合、切替弁６は、図２（ａ）の状態となる。電磁コイル６３への通電量が第２の通電量の場合、切替弁６は図２（ｂ）の状態となる。電磁コイル６３への通電量が第３の通電量の場合、切替弁６は図２（ｃ）の状態となる。図２に示すとおり、弁体６１がシリンダ６２内を移動することにより、小径部６１３が移動する。これにより、図２（ａ）に示すように、弁体６１がスプリング６５側に移動した場合は、第１通路７と第２通路８とが接続され、図２（ｂ）に示すように、弁体６１がスプリング６４側に移動した場合は、第２通路８と第３通路９とが接続される。図２（ｃ）に示すように、弁体６１の大径部６１１が第３通路９との接続口を塞ぎ、大径部６１２が第１通路７との接続口を塞ぐ場合、第１通路７への経路、及び第３通路９への経路のいずれも遮断される。以上の経路の切替は、電磁コイル６３への通電量を制御するＥＣＵ１０により制御される。このようなＥＣＵ１０と切替弁６とは本発明の切替手段に相当する。
【００２０】
図１に示すように、第１通路７上には、チェック弁１１が配設されている。チェック弁１１は第１通路７の上流側、すなわち、切替弁６側のオイルの圧力が１５０ｋＰａを超えた場合に開弁し、オイルジェット２側へのオイルの流通を許可する。なお、このチェック弁１１は取り外すことも可能である。また、油圧制御装置１は、オイルポンプ４とオイルギャラリ３とを接続する第４通路１２と、第４通路１２から分岐する第５通路１３を備えている。この第５通路１３の他端は、オイルパン５へ接続されており、第４通路１２を流通するオイルの一部をオイルパン５へ戻す。また、この第５通路１３上にはリリーフ弁１４が配設されている。リリーフ弁１４は、第４通路１２内のオイルの圧力が５００ｋＰａを超えた場合に開弁し、第５通路１３内のオイルのオイルパン５への流通を許可する。このリリーフ弁１４は、オイルギャラリ３内のオイルの圧力が５００ｋＰａ以下となるように調整する。
【００２１】
また、油圧制御装置１は、メインギャラリ３内のオイルの温度を測定する温度センサ１５、メインギャラリ３内のオイルの圧力を測定する圧力センサ１６、エンジン１００の冷却水の温度を測定する水温センサ１７、エンジン１００のエンジン回転数を測定する回転センサ１８を備えている。これらのセンサ類はＥＣＵ１０と電気的に接続されており、測定された各情報はＥＣＵ１０に送られる。ＥＣＵ１０は、これらの各情報に基づいて、以下の制御を行う。
【００２２】
次に、オイルジェット噴射の切替制御について説明する。図３はオイルジェット噴射の切替制御について示したフローチャートである。オイルジェット噴射の切替制御はＥＣＵ１０により行われ、ＥＣＵ１０はイグニションがＯＮとなることにより、オイルジェット噴射の切替制御を開始する。
【００２３】
ＥＣＵ１０はステップＳ１１で、エンジン１００を始動する。ＥＣＵ１０はステップＳ１１の処理を終えるとステップＳ１２へ進む。
【００２４】
ＥＣＵ１０はステップＳ１２で、エンジン冷却水温度ｅｔｈｗが閾値ｅｔｈｗ＿ＯＪＯＦＦ以上であるか否かを判断する。閾値ｅｔｈｗ＿ＯＪＯＦＦは、例えば、エンジン１００の暖機完了時の温度とすることができる。ＥＣＵ１０はステップＳ１２でＹＥＳと判断する場合、すなわち、エンジン冷却水温度ｅｔｈｗが閾値ｅｔｈｗ＿ＯＪＯＦＦ以上である場合、ステップＳ１３へ進む。
【００２５】
ＥＣＵ１０はステップＳ１３で、切替弁６の電磁コイル６３への通電量を第１の通電量として、切替弁６を切り替える。これにより、切替弁６は第１通路７と第２通路８とを接続し、オイルギャラリ３から供給されたオイルが第１通路７へ送られる。このとき、第１通路７内のオイルの圧力が１５０ｋＰａを超えていれば、チャック弁１１は開弁してオイルジェット２からピストンヘッド１０２へ向けてオイルが噴射される。ＥＣＵ１０はステップＳ１３の処理を終えるとステップＳ１２へ進む。
【００２６】
ところで、ＥＣＵ１０はステップＳ１２でＮＯと判断する場合、すなわち、エンジン冷却水温度ｅｔｈｗが閾値ｅｔｈｗ＿ＯＪＯＦＦより低い場合、ステップＳ１４へ進む。
【００２７】
ＥＣＵ１０はステップＳ１４で、指令噴射量ｅｑｆｉｎｃが閾値ｅｑｆｉｎｃ＿ＯＪＯＦＦ以上であるか否かを判断する。ここでは、閾値ｅｑｆｉｎｃ＿ＯＪＯＦＦ以上の指令噴射量となる場合、エンジンが高負荷で運転されているとする。エンジンが高負荷で運転されていることから、ピストンヘッド１０２は冷却を必要とする状態である。ＥＣＵ１０はステップＳ１４でＹＥＳと判断する場合、すなわち、指令噴射量ｅｑｆｉｎｃが閾値ｅｑｆｉｎｃ＿ＯＪＯＦＦ以上である場合、ステップＳ１３へ進む。一方、ＥＣＵ１０はステップＳ１４でＮＯと判断する場合、すなわち、指令噴射量ｅｑｆｉｎｃが閾値ｅｑｆｉｎｃ＿ＯＪＯＦＦより少ない場合、ステップＳ１５へ進む。
【００２８】
ＥＣＵ１０はステップＳ１５で、切替弁６の電磁コイル６３への通電量を第２の通電量として、切替弁６を切り替える。これにより、切替弁６は第２通路８と第３通路９とを接続し、オイルギャラリ３から供給されたオイルが第３通路９へ送られ、オイルパン５へ戻される（ドレインありの状態）。ＥＣＵ１０はステップＳ１５の処理を終えるとステップＳ１２へ進む。
【００２９】
このオイルジェット噴射の切替制御において、ＥＣＵ１０は、エンジン冷却水の温度が暖機完了温度に達しておらず、エンジンが低負荷で運転されていると判断すると、オイルジェット２へのオイル供給を停止し、オイルをオイルパン５へ戻す。これにより、ピストンヘッド１０２の冷却が抑制されてピストンヘッド１０２の暖機が促進される。この結果、エンジン１００の暖機が促進されて、燃費が向上し、排気温度が早期に昇温し、排気エミッションが低減される。また、オイルギャラリ３内のオイルはオイルパン５へ戻されるため、オイルの圧力が過度に上昇しないため、配管等の破損が抑制される。これにより、エンジン潤滑部１０１へのオイルの供給が安定して行われる。
【００３０】
次に、本発明の他の実施例について説明する。油圧制御装置１内のオイルの温度が高温かつエンジン回転数が低い領域などで、オイルをピストンヘッド２へ噴射したり、オイルパン５へ戻すことにより、オイルギャラリ３内のオイルの圧力が過度に低下してしまう。これにより、エンジン潤滑部１０１へ供給するオイルが不足し、動作の不具合や過度の温度上昇が生じる場合がある。ここで説明する実施例では、油圧制御装置１内のオイルの最低油圧を確保する。なお、油圧制御装置１を組み込んだエンジン１００の構成は、上記の実施例の構成と同様である。
【００３１】
次に、オイルの最低油圧を確保する切替制御について説明する。図４はオイルの最低油圧を確保するとともに、オイルジェット噴射を行う切替制御について示したフローチャートである。このオイルジェット噴射の切替制御は、ＥＣＵ１０により行われ、ＥＣＵ１０はイグニションがＯＮとなることにより、オイルジェット噴射の切替制御を開始する。なお、図４のフローチャート中、図３のフローチャートの処理と同様の処理については、図３のフローチャートと同様のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００３２】
ＥＣＵ１０はステップＳ１２でＹＥＳと判断する場合、すなわち、エンジン冷却水温度ｅｔｈｗが閾値ｅｔｈｗ＿ＯＪＯＦＦ以上である場合、ステップＳ２１へ進む。また、ＥＣＵ１０はステップＳ１４でＹＥＳと判断する場合、すなわち、指令噴射量ｅｑｆｉｎｃが閾値ｅｑｆｉｎｃ＿ＯＪＯＦＦ以上である場合、ステップＳ２１へ進む。
【００３３】
ＥＣＵ１０はステップＳ２１で最低油圧制御の実行有無を判断する。最低油圧制御は、エンジン潤滑部１０１へのオイルの供給が不足することのない最低油圧を維持する制御である。ここでは、エンジン回転数とメインギャラリ３内のオイルの温度に基づいて、最低油圧制御の実行有無を判断する。具体的な処理は以下の通りである。すなわち、エンジン回転数Ｎｅとメインギャラリ３内のオイル温度ＯＴを測定する。測定したエンジン回転数Ｎｅが、測定したオイル温度ＯＴにおける油圧確保が可能な回転数ｒ以上の場合、最低油圧制御を実行すると判断する。なお、オイルの温度は第１通路７内のオイルの温度であっても良い。ＥＣＵ１０はステップＳ２１でＹＥＳと判断する場合、すなわち、最低油圧制御を実行すると判断する場合、ステップＳ２２へ進む。
【００３４】
ＥＣＵ１０はステップＳ２２で、切替弁６の電磁コイル６３への通電量を第３の通電量として、切替弁６を切り替える。これにより、切替弁６は、第１通路７への経路、及び第３通路９への経路のいずれも遮断する（ドレインなしの状態）。この結果、オイルギャラリ３内のオイルは、オイルジェット２へ供給されず、オイルパン５へも戻されないので、オイルギャラリ３内のオイルの圧力低下が抑制される。このように、オイルギャラリ３内のオイルの圧力低下が抑制されることにより、エンジン潤滑部１０１へ供給されるオイルが維持され、エンジン潤滑部１０１における動作不良や過度の温度上昇が抑制される。ＥＣＵ１０はステップＳ２２の処理を終えるとステップＳ１２へ進む。
【００３５】
ところで、ステップＳ２１でＮＯと判断する場合、すなわち、最低油圧制御を実行しないと判断する場合、ステップＳ１３へ進み、オイルジェット２によりピストンヘッド１０２へのオイル噴射を実行する。
【００３６】
また、ＥＣＵ１０はステップＳ１４でＮＯと判断する場合、すなわち、指令噴射量ｅｑｆｉｎｃが閾値ｅｑｆｉｎｃ＿ＯＪＯＦＦより少ない場合、ステップＳ２３へ進む。
【００３７】
ＥＣＵ１０はステップＳ２３で、最低油圧制御の実行有無を判断する。ステップＳ２３における処理はステップＳ２１の処理と同様である。ここでは、その詳細な説明は省略する。
【００３８】
ＥＣＵ１０はステップＳ２３でＹＥＳと判断する場合、すなわち、最低油圧制御を実行すると判断する場合、ステップＳ２２へ進む。一方、ＥＣＵ１０はステップＳ２３でＮＯと判断する場合、すなわち、最低油圧制御を実行しないと判断する場合、ステップＳ１５へ進む。
【００３９】
また、ステップＳ２１、及びステップＳ２３における最低油圧制御の実行有無は、メインギャラリ３内のオイルの圧力に基づいて判断することができる。この場合、メインギャラリ３内のオイルの圧力が１５０ｋＰａより低い場合、最低油圧制御を実行すると判断し、メインギャラリ３内のオイルの圧力が１５０ｋＰａ以上の場合、最低油圧制御を実行しないと判断する。オイルの圧力が所定値（本事例では１５０ｋＰａ）以上であれば、エンジン潤滑部１０１へオイルを十分に供給できるためである。
【００４０】
さらに、ステップＳ２１、及びステップＳ２３における最低油圧制御の実行有無は、エンジン回転数とエンジン冷却水温度に基づいて判断することができる。この場合、エンジン回転数Ｎｅが閾値Ｎｅ´以下であり、かつエンジン冷却水温度ｅｔｈｗが閾値ｅｔｈｗ＿ＯＰ以上の場合、最低油圧制御を実行すると判断する。一方、エンジン回転数Ｎｅが閾値Ｎｅ´より高い場合、またはエンジン冷却水温度ｅｔｈｗが閾値ｅｔｈｗ＿ＯＰより低い場合、最低油圧制御を実行しないと判断する。このような判断基準は、エンジン回転数が低下することにより、オイルの圧力が低下することを理由とする。また、このような判断基準は、エンジン冷却水温度ｅｔｈｗが上昇したということは、エンジン１００自体が暖機されているため、オイルの温度も上昇し、オイルの粘度が低下してオイルの圧力が低下することを理由に設定している。
【００４１】
以上のように、オイルの最低油圧を確保する切替制御により、オイルギャラリ３内のオイルの圧力の低下を抑制し、エンジン潤滑部１０１へ供給するオイルの不足を解消する。これにより、エンジン１００が安定して運転される。
【００４２】
上記実施例は本発明を実施するための例にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、これらの実施例を種々変形することは本発明の範囲内であり、更に本発明の範囲内において、他の様々な実施例が可能であることは上記記載から自明である。
【符号の説明】
【００４３】
１  油圧制御装置
２  オイルジェット
３  オイルギャラリ
４  オイルポンプ
５  オイルパン
６  切替弁
１０  ＥＣＵ
１００  エンジン
１０１  エンジン潤滑部
１０２  ピストンヘッド
１０３  オイルジェット通路
１０４  オイル潤滑通路
【図１】
2010143252.tif 000003
【図２】
2010143252.tif 000004
【図３】
2010143252.tif 000005
【図４】
2010143252.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成22年10月5日(2010.10.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンへオイルを噴射するオイルジェットと、
前記オイルジェットにおいて噴射されるオイル、及び、エンジンの潤滑部へ供給されるオイルが流通するオイル通路と、
前記オイル通路へオイルを圧送するオイルポンプと、
前記オイル通路と前記オイルジェットとを接続するオイルジェット通路と、
前記オイル通路と前記エンジンの潤滑部とを接続するオイル潤滑通路と、
前記オイルジェット通路に配設されて、エンジンの運転状態に基づいて、前記オイルジェット通路を通じてオイルを前記オイルジェットへ供給し、または前記オイルポンプの上流側へ戻す切替手段と、
を備え、
前記切替手段は、エンジン回転数が閾値以下であり、エンジン冷却水温度が閾値以上である場合、前記オイル通路から前記オイルジェットへのオイルの通路、及び、前記オイル通路から前記オイルポンプの上流側へのオイルの通路を遮断することを特徴とするエンジンの油圧制御装置。
【請求項２】
ピストンへオイルを噴射するオイルジェットと、
前記オイルジェットにおいて噴射されるオイル、及び、エンジンの潤滑部へ供給されるオイルが流通するオイル通路と、
前記オイル通路へオイルを圧送するオイルポンプと、
前記オイル通路と前記オイルジェットとを接続するオイルジェット通路と、
前記オイル通路と前記エンジンの潤滑部とを接続するオイル潤滑通路と、
前記オイルジェット通路に配設されて、エンジンの運転状態に基づいて、前記オイルジェット通路を通じてオイルを前記オイルジェットへ供給し、または前記オイルポンプの上流側へ戻す切替手段と、
を備え、
前記切替手段は、エンジン回転数が前記オイルの温度における油圧確保が可能な回転数以上である場合、前記オイル通路から前記オイルジェットへのオイルの通路、及び、前記オイル通路から前記オイルポンプの上流側へのオイルの通路を遮断することを特徴とするエンジンの油圧制御装置。
【請求項３】
請求項１または２記載のエンジンの油圧制御装置において、
前記切替手段は、エンジン冷却水温度が閾値以下である場合、前記オイルポンプの上流側へオイルを戻すように切り替え、
エンジン冷却水温度が閾値を超える場合、前記オイルジェットに供給する側へ切り替えることを特徴としたエンジンの油圧制御装置。
【請求項４】
請求項１または２記載のエンジンの油圧制御装置において、
前記切替手段は、エンジン負荷が閾値以下である場合、前記オイルポンプの上流側へオイルを戻すように切り替え、
エンジン負荷が閾値を超える場合、前記オイルジェットに供給する側へ切り替えることを特徴としたエンジンの油圧制御装置。
【請求項５】
請求項１または２記載のエンジンの油圧制御装置において、
前記切替手段は、前記オイル通路から前記オイルジェットへのオイルの通路、及び前記オイル通路から前記オイルポンプの上流側へのオイルの通路を遮断することを特徴とするエンジンの油圧制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
が抑制される。しかしながら、このようにリリーフ圧を低下することにより、エンジン内のオイルの供給を必要とする部位へオイルが供給されなくなり、潤滑が不足するおそれがある。また、ピストンヘッドへのオイル噴射を行う噴射弁を強制的に停止するとオイルの通路内の圧力が上昇し、オイルポンプへの負荷が増加する。
このため、エンジン内部の潤滑を必要とする部位へオイルを供給するとともに、エンジンの暖機中にピストンへのオイル噴射を抑制し、暖機を促進することが行われている。
ところが、オイルの温度が高温かつエンジン回転数が低い領域などで、オイルをピストンヘッドへ噴射したり、オイルパンへ戻すことにより、オイルの通路内のオイルの圧力が過度に低下してしまう。これにより、エンジン潤滑部へ供給するオイルが不足し、動作の不具合や過度の温度上昇が生じる場合がある。
［０００６］
そこで、本発明は、オイル通路内のオイルの圧力低下を抑制することにより、エンジン潤滑部へのオイルの供給を維持し、動作不良、エンジン潤滑部における温度上昇を抑制することを課題とする。
課題を解決するための手段
［０００７］
かかる課題を解決する本発明のエンジンの油圧制御装置は、ピストンへオイルを噴射するオイルジェットと、前記オイルジェットにおいて噴射されるオイル、及び、エンジンの潤滑部へ供給されるオイルが流通するオイル通路と、前記オイル通路へオイルを圧送するオイルポンプと、前記オイル通路と前記オイルジェットとを接続するオイルジェット通路と、前記オイル通路と前記エンジンの潤滑部とを接続するオイル潤滑通路と、前記オイルジェット通路に配設されて、エンジンの運転状態に基づいて、前記オイルジェット通路を通じてオイルを前記オイルジェットへ供給し、または前記オイルポンプの上流側へ戻す切替手段と、を備え、前記切替手段は、エンジン回転数が閾値以下であり、エンジン冷却水温度が閾値以上である場合、前記オイル通路から前記オイルジェットへのオイルの通路、及び、前記オイル通路から前記オイルポンプの上流側へのオイルの通路を遮断することを特徴とする。
［０００８］
また、本発明のエンジンの油圧制御装置は、ピストンへオイルを噴射するオイルジェットと、前記オイルジェットにおいて噴射されるオイル、及び、エンジンの潤滑部へ供給されるオイルが流通するオイル通路と、前記オイル通路へオイルを圧送するオイルポンプと、前記オイル通路と前記オイルジェットとを接続するオイルジェット通路と、前記オイル通路と前記エンジンの潤滑部とを接続するオイル潤滑通路と、前記オイルジェット通路に配設されて、エンジンの運転状態に基づいて、前記オイルジェット通路を通じてオイルを前記オイルジェットへ供給し、または前記オイルポンプの上流側へ戻す切替手段と、を備え、前記切替手段は、エンジン回転数が前記オイルの温度における油圧確保が可能な回転数以上である場合、前記オイル通路から前記オイルジェットへのオイルの通路、及び、前記オイル通路から前記オイルポンプの上流側へのオイルの通路を遮断することを特徴とする。
［０００９］
本発明のエンジンの油圧制御装置は、ピストンヘッドへオイルを供給する必要のない場合に、切替手段によりオイル噴射手段へのオイルの供給を停止する。これにより、エンジンの油圧制御装置は、エンジン暖機時のピストンヘッドの冷却を抑制できる。したがって、エンジン暖機時におけるピストンヘッドの昇温を早期に実現することができる。また、オイル通路内のオイルの圧力が極端に変動しないため、被潤滑部へ安定したオイル供給が行われる
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
。
発明の効果
［００１０］
本発明のエンジンの油圧制御装置は、オイル通路内のオイルの圧力低下を抑制することにより、エンジン潤滑部へのオイルの供給を維持し、動作不良、エンジン潤滑部における温度上昇を抑制する。
図面の簡単な説明
［００１１］
［図１］油圧制御装置を組み込んだエンジンの概略構成を示した説明図である。
［図２］切替弁の内部を示した説明図である。
［図３］オイルジェット噴射の切替制御について示したフローチャートである。
［図４］オイルの最低油圧を確保するとともに、オイルジェット噴射を行う切替制御について示したフローチャートである。
発明を実施するための形態
［００１２］
以下、本発明を実施するための形態を図面を参照しつつ説明する。
［００１３］
図１は、本実施例の油圧制御装置１を組み込んだエンジン１００の概略構成を示した説明図である。油圧制御装置１は、オイルジェット２と、オイルギャラリ３と、オイルポンプ４とを備えている。
［００１４］
本実施例において、オイルは、エンジン１００の潤滑部１０１に供給されて、潤滑部１０１における潤滑剤として用いられる。オイルジェット２は、このようなオイルをエンジン１００のピストンヘッド１０２へ噴射する。ピストンヘッド１０２は、噴射されたオイルに熱を奪われて冷却される。オイルギャラリ３は、オイルジェット２において噴射されるオイルや、エンジン１００の潤滑部１０１へ供給されるオイルが流通する通路であり、オイルを貯留することができる。オイルギャラリ３は本発明のオイル通路に相当する。オイルポンプ４は、オイルを貯留するオイルパン５からオイルギャラリ３へオイルを圧送する。
［００１５］
油圧制御装置１は、オイルジェット２とオイルギャラリ３とを接続するオイルジェット通路１０３と、オイルギャラリ３とエンジン潤滑部１０１とを接続するオイル潤滑通路１０４とを備えている。オイルジェット通路１０３には、切替弁６が配設されている。オイルジェット通路１０３の切替弁６よ
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
［００１９］
ＥＣＵ１０からの電磁コイル６３への通電量が第１の通電量の場合、切替弁６は、図２（ａ）の状態となる。電磁コイル６３への通電量が第２の通電量の場合、切替弁６は図２（ｂ）の状態となる。電磁コイル６３への通電量が第３の通電量の場合、切替弁６は図２（ｃ）の状態となる。図２に示すとおり、弁体６１がシリンダ６２内を移動することにより、小径部６１３が移動する。これにより、図２（ａ）に示すように、弁体６１がスプリング６５側に移動した場合は、第１通路７と第２通路８とが接続され、図２（ｂ）に続した状態を示し、図２（ｂ）は切替弁６が第２通路８と第３通路９とを接示すように、弁体６１がスプリング６４側に移動した場合は、第２通路８と第３通路９とが接続される。図２（ｃ）に示すように、弁体６１の大径部６１１が第３通路９との接続口を塞ぎ、大径部６１２が第１通路７との接続口を塞ぐ場合、第１通路７への経路、及び第３通路９への経路のいずれも遮断される。以上の経路の切替は、電磁コイル６３への通電量を制御するＥＣＵ１０により制御される。このようなＥＣＵ１０と切替弁６とは本発明の切替手段に相当する。
［００２０］
図１に示すように、第１通路７上には、チェック弁１１が配設されている。チェック弁１１は第１通路７の上流側、すなわち、切替弁６側のオイルの圧力が１５０ｋＰａを超えた場合に開弁し、オイルジェット２側へのオイルの流通を許可する。なお、このチェック弁１１は取り外すことも可能である。また、油圧制御装置１は、オイルポンプ４とオイルギャラリ３とを接続する第４通路１２と、第４通路１２から分岐する第５通路１３を備えている。この第５通路１３の他端は、オイルパン５へ接続されており、第４通路１２を流通するオイルの一部をオイルパン５へ戻す。また、この第５通路１３上にはリリーフ弁１４が配設されている。リリーフ弁１４は、第４通路１２内のオイルの圧力が５００ｋＰａを超えた場合に開弁し、第５通路１３内のオイルのオイルパン５への流通を許可する。このリリーフ弁１４は、オイルギャラリ３内のオイルの圧力が５００ｋＰａ以下となるように調整する。
［００２１］
また、油圧制御装置１は、オイルギャラリ３内のオイルの温度を測定する温度センサ１５、オイルギャラリ３内のオイルの圧力を測定する圧力センサ
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
ｎｃ＿ＯＪＯＦＦ以上であるか否かを判断する。ここでは、閾値ｅｑｆｉｎｃ＿ＯＪＯＦＦ以上の指令噴射量となる場合、エンジンが高負荷で運転されているとする。エンジンが高負荷で運転されていることから、ピストンヘッド１０２は冷却を必要とする状態である。ＥＣＵ１０はステップＳ１４でＹＥＳと判断する場合、すなわち、指令噴射量ｅｑｆｉｎｃが閾値ｅｑｆｉｎｃ＿ＯＪＯＦＦ以上である場合、ステップＳ１３へ進む。一方、ＥＣＵ１０はステップＳ１４でＮＯと判断する場合、すなわち、指令噴射量ｅｑｆｉｎｃが閾値ｅｑｆｉｎｃ＿ＯＪＯＦＦより少ない場合、ステップＳ１５へ進む。
［００２８］
ＥＣＵ１０はステップＳ１５で、切替弁６の電磁コイル６３への通電量を第２の通電量として、切替弁６を切り替える。これにより、切替弁６は第２通路８と第３通路９とを接続し、オイルギャラリ３から供給されたオイルが第３通路９へ送られ、オイルパン５へ戻される（ドレインありの状態）。ＥＣＵ１０はステップＳ１５の処理を終えるとステップＳ１２へ進む。
［００２９］
このオイルジェット噴射の切替制御において、ＥＣＵ１０は、エンジン冷却水の温度が暖機完了温度に達しておらず、エンジンが低負荷で運転されていると判断すると、オイルジェット２へのオイル供給を停止し、オイルをオイルパン５へ戻す。これにより、ピストンヘッド１０２の冷却が抑制されてピストンヘッド１０２の暖機が促進される。この結果、エンジン１００の暖機が促進されて、燃費が向上し、排気温度が早期に昇温し、排気エミッションが低減される。また、オイルギャラリ３内のオイルはオイルパン５へ戻されるため、オイルの圧力が過度に上昇しないため、配管等の破損が抑制される。これにより、エンジン潤滑部１０１へのオイルの供給が安定して行われる。
［００３０］
次に、本発明の他の実施例について説明する。油圧制御装置１内のオイルの温度が高温かつエンジン回転数が低い領域などで、オイルをピストンヘッド１０２へ噴射したり、オイルパン５へ戻すことにより、オイルギャラリ３内のオイルの圧力が過度に低下してしまう。これにより、エンジン潤滑部１０１
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
へ供給するオイルが不足し、動作の不具合や過度の温度上昇が生じる場合がある。ここで説明する実施例では、油圧制御装置１内のオイルの最低油圧を確保する。なお、油圧制御装置１を組み込んだエンジン１００の構成は、上記の実施例の構成と同様である。
［００３１］
次に、オイルの最低油圧を確保する切替制御について説明する。図４はオイルの最低油圧を確保するとともに、オイルジェット噴射を行う切替制御について示したフローチャートである。このオイルジェット噴射の切替制御は、ＥＣＵ１０により行われ、ＥＣＵ１０はイグニションがＯＮとなることにより、オイルジェット噴射の切替制御を開始する。なお、図４のフローチャート中、図３のフローチャートの処理と同様の処理については、図３のフローチャートと同様のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。
［００３２］
ＥＣＵ１０はステップＳ１２でＹＥＳと判断する場合、すなわち、エンジン冷却水温度ｅｔｈｗが閾値ｅｔｈｗ＿ＯＪＯＦＦ以上である場合、ステップＳ２１へ進む。また、ＥＣＵ１０はステップＳ１４でＹＥＳと判断する場合、すなわち、指令噴射量ｅｑｆｉｎｃが閾値ｅｑｆｉｎｃ＿ＯＪＯＦＦ以上である場合、ステップＳ２１へ進む。
［００３３］
ＥＣＵ１０はステップＳ２１で最低油圧制御の実行有無を判断する。最低油圧制御は、エンジン潤滑部１０１へのオイルの供給が不足することのない最低油圧を維持する制御である。ここでは、エンジン回転数とオイルギャラリ３内のオイルの温度に基づいて、最低油圧制御の実行有無を判断する。具体的な処理は以下の通りである。すなわち、エンジン回転数Ｎｅとオイルギャラリ３内のオイル温度ＯＴを測定する。測定したエンジン回転数Ｎｅが、測定したオイル温度ＯＴにおける油圧確保が可能な回転数ｒ以上の場合、最低油圧制御を実行すると判断する。なお、オイルの温度は第１通路７内のオイルの温度であっても良い。ＥＣＵ１０はステップＳ２１でＹＥＳと判断する場合、すなわち、最低油圧制御を実行すると判断する場合、ステップＳ２２へ進む。
［００３４］
ＥＣＵ１０はステップＳ２２で、切替弁６の電磁コイル６３への通電量を
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
第３の通電量として、切替弁６を切り替える。これにより、切替弁６は、第１通路７への経路、及び第３通路９への経路のいずれも遮断する（ドレインなしの状態）。この結果、オイルギャラリ３内のオイルは、オイルジェット２へ供給されず、オイルパン５へも戻されないので、オイルギャラリ３内のオイルの圧力低下が抑制される。このように、オイルギャラリ３内のオイルの圧力低下が抑制されることにより、エンジン潤滑部１０１へ供給されるオイルが維持され、エンジン潤滑部１０１における動作不良や過度の温度上昇が抑制される。ＥＣＵ１０はステップＳ２２の処理を終えるとステップＳ１２へ進む。
［００３５］
ところで、ステップＳ２１でＮＯと判断する場合、すなわち、最低油圧制御を実行しないと判断する場合、ステップＳ１３へ進み、オイルジェット２によりピストンヘッド１０２へのオイル噴射を実行する。
［００３６］
また、ＥＣＵ１０はステップＳ１４でＮＯと判断する場合、すなわち、指令噴射量ｅｑｆｉｎｃが閾値ｅｑｆｉｎｃ＿ＯＪＯＦＦより少ない場合、ステップＳ２３へ進む。
［００３７］
ＥＣＵ１０はステップＳ２３で、最低油圧制御の実行有無を判断する。ステップＳ２３における処理はステップＳ２１の処理と同様である。ここでは、その詳細な説明は省略する。
［００３８］
ＥＣＵ１０はステップＳ２３でＹＥＳと判断する場合、すなわち、最低油圧制御を実行すると判断する場合、ステップＳ２２へ進む。一方、ＥＣＵ１０はステップＳ２３でＮＯと判断する場合、すなわち、最低油圧制御を実行しないと判断する場合、ステップＳ１５へ進む。
［００３９］
また、ステップＳ２１、及びステップＳ２３における最低油圧制御の実行有無は、オイルギャラリ３内のオイルの圧力に基づいて判断することができる。この場合、オイルギャラリ３内のオイルの圧力が１５０ｋＰａより低い場合、最低油圧制御を実行すると判断し、オイルギャラリ３内のオイルの圧力が１５０ｋＰａ以上の場合、最低油圧制御を実行しないと判断する。オイルの圧力が所定値（本事例では１５０ｋＰａ）以上であれば、エンジン潤滑
【国際調査報告】
2010143252.tif 000007
2010143252.tif 000008
2010143252.tif 000009
2010143252.tif 000010