(57)【要約】【課題】ディーゼルエンジンの冷間始動時の始動性向上及び潤滑油供給によるエンジン各部の信頼性向上を図ることができるディーゼルエンジンの油圧制御装置を提供することを課題とする。【解決手段】ディーゼルエンジン（２）の油圧制御装置（１）は、オイルパン（３）内から潤滑油を吸い上げるオイルポンプ（６）、このオイルポンプ（６）の下流の潤滑油供給経路（５）に配設され、エンジン回転数を参照した開閉制御がされる油圧制御弁（９）、この油圧制御弁の制御を行うＥＣＵ（１０）を備える。ＥＣＵ（１０）は、エンジン回転数が完爆可能となるクランキング回転数に達するまでは油圧制御弁（９）を開弁させる。そして、エンジン回転数が完爆可能となるクランキング回転数に達した後は油圧制御弁（９）を閉弁させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オイルパン内から潤滑油を吸い上げるオイルポンプと、
当該オイルポンプの下流の潤滑油供給経路に配設され、エンジン回転数を参照した開閉制御がされる油圧制御弁と、
当該油圧制御弁の制御手段と、
を備え、
当該制御手段は、エンジン回転数が完爆可能となるクランキング回転数に達するまでは前記油圧制御弁を開弁させることを特徴としたディーゼルエンジンの油圧制御装置。
【請求項２】
請求項１記載のディーゼルエンジンの油圧制御装置において、
前記制御手段は、エンジン回転数が完爆可能となるクランキング回転数に達した後は前記油圧制御弁を閉弁させることを特徴としたディーゼルエンジンの油圧制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のディーゼルエンジンの油圧制御装置において、
前記オイルポンプの下流側に高圧リリーフ弁を備えたことを特徴とするディーゼルエンジンの油圧制御装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項記載のディーゼルエンジンの油圧制御装置において、
前記オイルポンプと前記油圧制御弁との間に低圧リリーフ弁を備えたことを特徴とするディーゼルエンジンの油圧制御装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項記載のディーゼルエンジンの油圧制御装置において、
前記油圧制御弁は、ソレノイドであり、当該ソレノイドは、通電されることによって開弁状態となることを特徴としたディーゼル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、ディーゼルエンジンの油圧制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン内部には、各部の潤滑、冷却を目的として潤滑油が循環している。この潤滑油は、一般的にエンジンの下部に設けられたオイルパンに貯留され、オイルポンプによって圧送されることによってエンジン各部を循環している。エンジン各部を循環した潤滑油は、下方のオイルパン内に滴下する。そして、オイルパン内に滴下した潤滑油は、再度オイルポンプによってエンジン各部に圧送され循環する。この間、潤滑油はエンジン各部から熱を受け取って各部を冷却する。また、潤滑油は、エンジン各部で油膜を形成して各部品間の潤滑を促進すると共に、部品の酸化を防止するなどの役割もある。
【０００３】
このように潤滑油は、エンジンの運転に不可欠であるが、エンジンの運転状態によって刻々と変化する潤滑油への要求と、実際の潤滑油の状態とに不整合が生じることがある。このような不整合を回避する提案が種々なされている。例えば、特許文献１には、オイルによるピストンの冷却性能を向上しつつオイル圧の低下による焼付性を改善し得て、冷却性能の向上によりエンジンの出力向上を果たすことを目的とした提案がなされている。具体的には、エンジンのシリンダブロックのメインギャラリに連絡するピストン用オイル通路を設け、このピストン用オイル通路にピストンにオイルを噴射するピストン用ジェットノズルを設けたエンジンのピストン潤滑装置において、ピストン用オイル通路にピストン用オイルリリーフバルブを設け、エンジンの状態を示す情報により設定された制御マップに基づきピストン用オイルリリーフバルブを作動してピストン用ジェットノズルから噴射されるオイルの噴射量を制御する制御部を設けたエンジンのピストン潤滑油装置が提案されている（特許文献１）。
【０００４】
ところで、吸入した空気の圧縮熱により燃料を自己着火させるディーゼルエンジンでは、グロープラグ等の予熱装置を備えるなど、寒冷時の始動を容易にする対策がなされているが、自己着火性及び始動性を向上させるため、ガソリンエンジンよりも圧縮比が高く設定されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２０９７３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、エンジンの圧縮比が高いとフリクションが増大する等の不都合も生じる。また、エンジンの冷間始動時には潤滑油の粘度が高く、エンジン各部への圧送圧力が高くなることもフリクション増大の一因となっている。
【０００７】
前記特許文献１に開示された提案は、オイルによるピストンの冷却性能を向上しつつオイル圧の低下による焼付性を改善し、冷却性能の向上によりエンジンの出力向上を果たすことができるものであるが、エンジン始動時の状況、より具体的には冷間始動時の潤滑油の状態を考慮し、エンジンの始動性を積極的に向上させる構成とはなっていない。
【０００８】
そこで、本発明は、ディーゼルエンジンの冷間始動時の始動性向上及び潤滑油供給によるエンジン各部の信頼性向上を図ることができるディーゼルエンジンの油圧制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる課題を解決するための、本発明のディーゼルエンジンの油圧制御装置は、オイルパン内から潤滑油を吸い上げるオイルポンプと、当該オイルポンプの下流の潤滑油供給経路に配設され、エンジン回転数を参照した開閉制御がされる油圧制御弁と、当該油圧制御弁の制御手段と、を備え、当該制御手段は、エンジン回転数が完爆可能となるクランキング回転数に達するまでは前記油圧制御弁を開弁させることを特徴とする（請求項１）。オイルポンプの設定圧力は、潤滑油の供給が必要となるエンジン各部の末端まで潤滑油を行き渡らせるべく高圧とされている。また、冷間時のディーゼルエンジンは潤滑油の粘度も高い。このため、エンジン回転数の上昇が困難な状態となっている。そこで、エンジン回転数が完爆可能となるクランキング回転数に達するまでは前記油圧制御弁を開弁してエンジン各部へ供給する潤滑油の油圧、油量を低減することによってエンジン回転数が上昇し易い環境を創出する趣旨である。
【００１０】
エンジン回転数が完爆可能となるクランキング回転数に達すれば、以後、ディーゼルエンジンは、運転を継続することができる。しかし、冷間始動時は、エンジン各部、特に潤滑系の末端における潤滑油が不足した状態となっていると考えられる。そこで、エンジン回転数が完爆可能となるクランキング回転数に達し、エンジンが確実に始動できる状態となったら潤滑油供給による信頼性の確保をすべく、前記制御手段は、エンジン回転数が完爆可能となるクランキング回転数に達した後は前記油圧制御弁を閉弁させる構成とする（請求項２）。
【００１１】
以上のようなディーゼルエンジンの油圧制御装置では、前記オイルポンプの下流側に高圧リリーフ弁を備えた構成とすることができる（請求項３）。エンジン各部に供給される油圧が必要以上に上昇しないようにするための措置である。
【００１２】
また、前記オイルポンプと前記油圧制御弁との間に低圧リリーフ弁を備えた構成とすることができる（請求項４）。これにより、エンジン各部に供給される最低限の油圧を確保することができる。
【００１３】
さらに、本発明のディーゼルエンジンの油圧制御装置では、前記油圧制御弁は、ソレノイドであり、当該ソレノイドは、通電されることによって開弁状態となる構成とすることができる（請求項５）。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ディーゼルエンジンの冷間始動時に油圧制御弁を開弁してエンジン各部へ供給される潤滑油の油圧、油量を低減させるようにしたのでエンジン回転数を素早く完爆可能となるクランキング回転数まで上昇させることができ、エンジンの始動性を向上させることができる。この結果、圧縮比の低減が可能となり、更なる始動性の向上を図ることができる。ひいてはフリクションの低減、燃費の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に詳細に説明する。
【実施例】
【００１６】
図１は、ディーゼルエンジン（以下、「エンジン」という）２に装備された本発明の油圧制御装置１の概略構成を示す説明図である。エンジン２の下部には潤滑油が貯留されるオイルパン３が装着されている。オイルパン３内にはストレーナ４が配置されており、このストレーナ４は、潤滑油供給経路５と接続されている。潤滑油供給経路５にはオイルポンプ（Ｏ／Ｐ）６が配設され、このオイルポンプ６の下流にはフィルタ７が装着されている。潤滑油供給経路５はフィルタ７の下流のＡ点でエンジン各部へ繋がる経路５ａとピストンジェットへ繋がる経路５ｂとに分岐している。ここで、エンジン各部とは、クランクシャフト周辺や、カムシャフト周辺等、潤滑油の供給が必要となる各箇所を指す。また、ピストンジェットは、ピストン周辺へ潤滑油をジェット噴射して供給するものである。
【００１７】
潤滑油供給経路５は、フィルタ７と分岐点Ａとの間に低圧リリーフ弁８及び油圧制御弁９が設置されている。低圧リリーフ弁８は、オイルポンプ６と油圧制御弁９との間に配置されている。低圧リリーフ弁８は、２００ＫＰａの圧力で開弁状態となる。この圧力は、ピストンジェットが噴射する圧力と一致している。
【００１８】
油圧制御弁９にはＥＣＵ（Electronic  control  unit）１０が接続されている。このＥＣＵ１０は、本発明における制御手段に相当するもので、エンジン２に装着された各種センサから燃料噴射Ｑｖ、アクセル開度ＡＣＣＰ、エンジン回転数ＮＥ、油温ＯＴ、水温ＷＴといった各種データが入力される。ＥＣＵ１０は、これらのデータに基づいて油圧制御弁９の開閉制御を行う。油圧制御弁９はソレノイドであり、このソレノイドは、ＥＣＵ１０からの指令に基づいて通電されることによって開弁状態となる。
油圧制御弁９の下流側は、潤滑油供給経路５のオイルポンプ６よりも上流側に接続されている。すなわち、油圧制御弁９から開放された潤滑油はオイルパン３へ流下することなく、再び潤滑油供給経路５へ流入する。このような構成とするのは、潤滑油がオイルパン３内への流下すると、潤滑油が泡立つことがあるため、これを回避するためである。
【００１９】
オイルポンプ６の下流側には高圧リリーフ弁１１が装着されている。この高圧リリーフ弁１１は６００ＫＰａで開弁し、エンジン各部へ圧送される潤滑油の圧力が高くなりすぎることを回避するものである。この高圧リリーフ弁１１によって開放された潤滑油は、オイルポンプ６の上流に戻される。
【００２０】
なお、エンジン２には、図示しないグロープラグが設置されており、このグロープラグの連続加熱グローブ作動時間はｔｇとなっている。
【００２１】
次に、以上のように構成される油圧制御装置１の動作につき、図２に示したフロー図を参照しつつ説明する。
【００２２】
ＥＣＵ１０は、まずステップＳ１でエンジン２のイグニッションがＯＮとなっているか否かの判断を行う。このステップＳ１でＹＥＳと判断されたときは、ステップＳ２へ進む。なお、ステップＳ１でＮＯと判断されたときは、Ｓ１の判断を継続する。
【００２３】
ステップＳ２では、ＥＣＵ１０は、クランキングによるエンジン回転数ＮＥが完爆可能エンジン回転数ＮＣにまで上昇しているか否かの判断を行う。ここで、エンジン回転数ＮＥが完爆可能エンジン回転数ＮＣにまで上昇するのに要する時間は、始動時の潤滑油粘度の影響を受ける。すなわち、潤滑油粘度が高いと、時間が長くなる。ステップＳ２でＹＥＳと判断されたとき、すなわち、エンジン回転数ＮＥが完爆可能エンジン回転数ＮＣにまで上昇していないときは、ステップＳ３へ進む。
【００２４】
ステップＳ３では、ＥＣＵ１０は、油圧制御弁９を開弁させるため、開弁指令を発する。開弁指令をうけた油圧制御弁９はソレノイドが作動し、開弁状態となる。また、潤滑油の粘度が高く、油圧が高い状態では低圧リリーフ弁８も開弁状態となっている。これにより、潤滑油供給経路５内の潤滑油が開放され、油圧、油量が低下する。この結果、エンジン２内の各部のフリクションが低下し、エンジン回転数の上昇が促進される。また、ピストンジェットからの潤滑油の噴射が停止されるので、エンジン暖機の要求に反するピストンの冷却がされることもない。
【００２５】
一方、ステップＳ２でＮＯと判断されたとき、すなわち、エンジン回転数ＮＥが完爆可能エンジン回転数ＮＣにまで上昇したときは、ステップＳ４へ進む。ステップＳ４では、ＥＣＵ１０は、油圧制御弁９の閉弁状態を維持する、閉弁指令を発する。エンジン回転数ＮＥが完爆可能エンジン回転数ＮＣにまで上昇したということは、その後、エンジン２は即座に完爆状態となることから、その後はエンジン各部への潤滑油供給を速やかに行うためである。すなわち、潤滑油供給経路５内の油圧を高圧に復帰させて、潤滑油の供給が必要となるエンジン各部の端末まで速やかに潤滑油を圧送する。これにより、エンジン２の潤滑に関し信頼性を確保することができる。
【００２６】
以上のような油圧制御装置１の制御方針を図３に示した表に基づいて説明する。すなわち、エンジン回転数が０の状態からクランキング行われ、完爆可能エンジン回転数ＮＣに到達するまでは油圧制御弁９を開弁し、潤滑油供給経路５内の油圧を低油圧状態とする。これにより、エンジン回転数の上昇を促進し、エンジンの始動性を向上させることができる。また、ピストンジェットが噴射されないことからピストン温度上昇に寄与し、エミッションを改善することができる。
【００２７】
エンジン回転数が完爆可能エンジン回転数ＮＣからアイドルエンジン回転数ＮＩまでの間は、油圧制御弁９を閉弁し、潤滑油供給経路５内の油圧を高油圧状態とする。これにより、エンジンの焼き付き防止等、信頼性を向上させることができる。
【００２８】
なお、エンジン２が走行状態となった場合は、油圧制御弁は、燃料噴射Ｑｖ、アクセル開度ＡＣＣＰ、エンジン回転数ＮＥ、油温ＯＴ、水温ＷＴといった各種データに基づいた開閉制御が行われる。
【００２９】
このような油圧制御装置１によるエンジン２の始動性向上につき、図４を参照しつつ説明する。
【００３０】
エンジン２は、図示しないグロープラグを備えており、このグロープラグの連続加熱グローブ作動時間はｔｇとなっている。このため、点線で示したように連続加熱グローブ作動時間ｔｇまでにエンジン回転数ＮＥが完爆状態可能エンジン回転数ＮＣに到達すればエンジン２は始動する。一方、一点鎖線で示したように連続加熱グローブ作動時間ｔｇまでにエンジン回転数ＮＥが完爆状態可能エンジン回転数ＮＣに到達することができなければエンジン２は失火して始動することができない。
【００３１】
これらに対し、実線で示した本実施例のエンジン２では、フリクションが低下していることによりエンジン回転数の上昇が速く、連続加熱グローブ作動時間ｔｇよりも短時間で完爆状態可能エンジン回転数ＮＣへ達し、エンジン２の早期始動を達成することができる。このように早期のエンジン回転数上昇を可能とした本実施例のエンジン２は、グロープラグをより小さいものとしても十分始動することができる。
【００３２】
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。例えば、油圧制御装置１は、オイルパン３に代えて、別体のオイルタンクを備えたエンジンに装備することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】エンジンに装備された実施例の油圧制御装置の概略構成を示す説明図である。
【図２】図１に示した油圧制御装置制御の一例を示すフロー図である。
【図３】油圧制御装置の制御方針を示した図である。
【図４】冷間始動時のエンジン回転数上昇の様子を示した説明図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  油圧制御装置
２  エンジン
３  オイルパン
４  ストレーナ
５  潤滑油供給経路
６  オイルポンプ
７  フィルタ
８  低圧リリーフ弁
９  油圧制御弁
１０  ＥＣＵ
１１  高圧リリーフ弁
【図１】
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【図２】
2008069673.tif 000004
【図３】
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【図４】
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