JP6350493B2 - Engine lubrication equipment - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンの潤滑装置に関する技術分野に属する。 The present invention belongs to the technical field related to engine lubrication devices.
従来より、オイルをエンジンに供給するオイルポンプと、該オイルポンプから該エンジンへのオイル供給経路とを備えた、エンジンの潤滑装置はよく知られている。このオイル供給経路には、上記オイルと空気との熱交換を行う空冷オイルクーラ、及び、上記オイルとエンジン冷却水との熱交換を行う水冷オイルクーラのうちの一方のオイルクーラが配設される場合がある。特にロータリピストンエンジンやスポーツカーのエンジンにオイルを供給するオイル供給経路には、エンジンの運転状態が高回転領域等にあるときにオイルの放熱量を多く確保するために、空冷オイルクーラが配設される。 2. Description of the Related Art Conventionally, an engine lubrication device including an oil pump that supplies oil to an engine and an oil supply path from the oil pump to the engine is well known. The oil supply path is provided with one of an air-cooled oil cooler that performs heat exchange between the oil and air and a water-cooled oil cooler that performs heat exchange between the oil and engine cooling water. There is a case. In particular, an oil-cooled oil cooler is installed in the oil supply path for supplying oil to rotary piston engines and sports car engines in order to secure a large amount of oil heat dissipation when the engine is operating in a high speed range. Is done.
また、例えば特許文献1に示されているように、オイルの温度が低いときには、オイルクーラをバイパスしてオイルをエンジンに供給することが提案されている。
For example, as disclosed in
ところで、上記のようにオイル供給経路に空冷オイルクーラが配設されている場合において、エンジンの運転状態が高回転領域等にあるときには、空冷オイルクーラによりオイルを良好に冷却できるものの、エンジンが冷機状態にあってオイルの温度が低いときには、空冷オイルクーラではオイルの温度を適切なレベル(オイルの粘度が小さくなるレベル)にまで早期に上昇させることが困難になる。また、特に空冷オイルクーラは、車両の前端部に配設されるため、エンジンとの間の距離が長くなり、その分だけ、温度上昇させるべきオイル量が多くなって、オイルの温度の早期上昇がより一層困難になる。このため、オイル供給経路に空冷オイルクーラが配設されている場合、エンジンを始動してエンジンが冷機状態から暖機状態になる過程で、エンジン冷却水の温度が十分に高くなっても、オイルの温度は適切なレベルに達しない可能性が高い。この結果、エンジンの始動からオイルの温度が低い状態が長く続き、その間のオイルの高粘度による機械抵抗の増大によって、燃費が悪化するという問題がある。 By the way, when the air-cooled oil cooler is disposed in the oil supply path as described above, when the engine is operating in a high rotation region or the like, the air can be cooled satisfactorily by the air-cooled oil cooler. When the oil temperature is low in the state, it is difficult for the air-cooled oil cooler to quickly raise the oil temperature to an appropriate level (a level at which the oil viscosity becomes small). In particular, since the air-cooled oil cooler is installed at the front end of the vehicle, the distance from the engine becomes longer, and the amount of oil that should be increased in temperature increases accordingly, resulting in an early rise in oil temperature. Becomes even more difficult. For this reason, if an air-cooled oil cooler is provided in the oil supply path, even if the temperature of the engine coolant is sufficiently high during the process of starting the engine and causing the engine to change from the cold state to the warm-up state, The temperature is likely not to reach an appropriate level. As a result, there has been a problem that the oil temperature has been low for a long time since the start of the engine, and the fuel efficiency deteriorates due to an increase in mechanical resistance due to the high viscosity of the oil during that time.
そこで、オイル供給経路に空冷オイルクーラが配設されている場合において、特許文献1のように、オイルの温度が低いときには、その空冷オイルクーラをバイパスしてオイルをエンジンに供給するようにすることが考えられる。
Therefore, when an air-cooled oil cooler is provided in the oil supply path, as in
しかし、このようにしても、エンジンの始動からオイルの温度が低い状態にある期間の長さを大きく短縮することはできず、このため、燃費の改善効果を十分に得ることができないという問題がある。 However, even in this case, the length of the period in which the oil temperature is low from the start of the engine cannot be greatly shortened, and therefore, there is a problem that a sufficient fuel economy improvement effect cannot be obtained. is there.
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、オイルの放熱量を多く確保する必要があるときには、オイルの放熱量を多く確保できるようにしながら、エンジンが冷機状態にあってオイルの温度が低いときには、オイルの温度を適切なレベルにまで早期に上昇させることが可能なエンジンの潤滑装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such points, and the object of the present invention is to ensure that when the amount of heat released from the oil needs to be increased, the engine can An object of the present invention is to provide a lubricating device for an engine that can quickly raise the oil temperature to an appropriate level when the oil temperature is low in a cold state.
上記の目的を達成するために、本発明では、オイルをエンジンに供給するオイルポンプと、該オイルポンプから該エンジンへのオイル供給経路とを備えた、エンジンの潤滑装置を対象として、上記オイル供給経路は、上記オイルと空気との熱交換を行う第1の熱交換器が配設された第1の供給経路と、上記オイルとエンジン冷却水との熱交換を行う第2の熱交換器が配設され、上記第1の供給経路に対して並列に接続された第2の供給経路とを有し、上記第2の供給経路の長さが、上記第1の供給経路の長さよりも短くされており、上記第1及び第2の供給経路それぞれの上記オイルポンプに対する接続状態を切り換える切換手段と、上記エンジンの運転状態に応じて上記切換手段の動作を制御する制御手段とを備え、上記切換手段は、上記第1の供給経路のみが上記オイルポンプに接続された状態と、上記第2の供給経路のみが上記オイルポンプに接続された状態とに切り換えるよう構成され、上記制御手段は、上記エンジンの負荷が所定負荷以下でかつ上記エンジンの回転数が所定回転数以下であるときには、上記切換手段を、上記第2の供給経路のみが上記オイルポンプに接続するように動作させる一方、上記エンジンの負荷が上記所定負荷よりも大きくかつ上記エンジンの回転数が上記所定回転数以下であるか、若しくは、上記エンジンの負荷が上記所定負荷以下でかつ上記エンジンの回転数が上記所定回転数よりも大きいか、又は、上記エンジンの負荷が上記所定負荷よりも大きくかつ上記エンジンの回転数が上記所定回転数よりも大きいときには、上記切換手段を、上記第1の供給経路のみがオイルポンプに接続するように動作させるよう構成されている、という構成とした。 In order to achieve the above object, the present invention is directed to an engine lubrication device including an oil pump that supplies oil to the engine and an oil supply path from the oil pump to the engine. The path includes a first supply path in which a first heat exchanger that performs heat exchange between the oil and air is disposed, and a second heat exchanger that performs heat exchange between the oil and engine coolant. And a second supply path connected in parallel to the first supply path, wherein the length of the second supply path is shorter than the length of the first supply path. are provided with a switching means for switching the connection state to said first and second supply paths each of the oil pump, and control means for controlling the operation of said switching means in accordance with the operating condition of the engine, the The switching means is the above The control means is configured to switch between a state in which only one supply path is connected to the oil pump and a state in which only the second supply path is connected to the oil pump. When the engine speed is equal to or less than the load and the engine speed is equal to or less than the predetermined engine speed, the switching means is operated so that only the second supply path is connected to the oil pump, while the engine load is the predetermined engine speed. Greater than the load and the engine speed is less than or equal to the predetermined speed, or the engine load is less than or equal to the predetermined load and the engine speed is greater than the predetermined speed, or When the engine load is greater than the predetermined load and the engine speed is greater than the predetermined speed, the switching means is Only the first supply path has a configuration that is configured to operate to connect the oil pump.
上記の構成により、オイルの放熱量を多く確保する必要があるときには、第1の供給経路をオイルポンプに接続して、該第1の供給経路を介してオイルをエンジンに供給することで、第1の熱交換器における空気との熱交換によりオイルの放熱量を多く確保してオイルを良好に冷却することができる。一方、エンジンが冷機状態にあってオイルの温度が低いときには、第2の供給経路をオイルポンプに接続して、該第2の供給経路を介してオイルをエンジンに供給することで、第2の熱交換器におけるエンジン冷却水との熱交換によりオイルの温度を適切なレベル(オイルの粘度が小さくなるレベル)にまで早期に上昇させることができる。すなわち、エンジンが冷機状態にあるとき、エンジン冷却水の温度は当初は低いが、エンジンからの熱を良好に受けて、比較的早期に高いレベルに達する。この結果、第2の熱交換器におけるエンジン冷却水とオイルとの熱交換により、オイルをエンジン冷却水と熱交換しない場合に比べて、オイルの温度を適切なレベルにまで早期に上昇させることができるようになる。 With the above configuration, when it is necessary to secure a large amount of heat released from the oil, the first supply path is connected to the oil pump, and the oil is supplied to the engine through the first supply path. By exchanging heat with air in one heat exchanger, it is possible to secure a large amount of heat released from the oil and cool the oil well. On the other hand, when the engine is in a cold state and the temperature of the oil is low, the second supply path is connected to the oil pump, and the oil is supplied to the engine through the second supply path. The temperature of the oil can be raised to an appropriate level (a level at which the viscosity of the oil becomes small) at an early stage by heat exchange with the engine coolant in the heat exchanger. That is, when the engine is in a cold state, the temperature of the engine coolant is initially low, but it receives heat from the engine well and reaches a high level relatively early. As a result, heat exchange between engine coolant and oil in the second heat exchanger can raise the oil temperature to an appropriate level earlier than when oil is not heat exchanged with engine coolant. become able to.
また、エンジンの運転状態が高負荷低回転領域、低負荷高回転領域、又は、高負荷高回転領域にあるときには、第1の供給経路をオイルポンプに接続して、該第1の供給経路を介してオイルをエンジンに供給することで、第1の熱交換器における空気との熱交換によりオイルの放熱量を多く確保することができる。一方、エンジンの運転状態が低負荷低回転領域にあるときには、第2の供給経路をオイルポンプに接続して、該第2の供給経路を介してオイルをエンジンに供給することで、オイルの温度をエンジン冷却水の温度に対応した温度にすることができる。ここで、エンジンが冷機状態にあってオイルの温度が低いときには、エンジンの運転状態は、通常、低負荷低回転領域にある。このとき、上記のように、第2の供給経路を介してオイルをエンジンに供給するので、第2の熱交換器において、温度が比較的早期に高いレベルに達するエンジン冷却水とオイルとの熱交換により、オイルの温度を適切なレベルにまで早期に上昇させることができるようになる。また、エンジンが冷機状態にあるときに、エンジンの運転状態が高負荷低回転領域、低負荷高回転領域、又は、高負荷高回転領域になった場合には、上記のように第1の供給経路がオイルポンプに接続されることになるが、この場合、エンジンが早期に暖機状態になりかつエンジンの運転状態が低負荷低回転領域にあるときよりもエンジンが高温になるため、オイルがその高温のエンジン内を流れることでオイルの温度が適切なレベルにまで早期に上昇し易くなる。したがって、エンジンの運転状態に応じて切換手段の動作を制御することで、オイルの放熱量を多く確保する必要があるときには、オイルの放熱量を多く確保できるようにしながら、エンジンが冷機状態にあってオイルの温度が低いときには、オイルの温度を適切なレベルにまで早期に上昇させることができるようになる。 Further, when the engine is operating in a high load low rotation region, a low load high rotation region, or a high load high rotation region, the first supply path is connected to an oil pump, and the first supply path is By supplying the oil to the engine via the heat exchanger, it is possible to secure a large amount of heat released from the oil by heat exchange with the air in the first heat exchanger. On the other hand, when the operating state of the engine is in the low-load low-rotation region, the second supply path is connected to the oil pump, and oil is supplied to the engine via the second supply path, so that the temperature of the oil Can be set to a temperature corresponding to the temperature of the engine cooling water. Here, when the engine is in a cold state and the temperature of the oil is low, the operating state of the engine is usually in a low load low rotation region. At this time, since the oil is supplied to the engine through the second supply path as described above, in the second heat exchanger, the heat of the engine coolant and the oil that reaches a high level relatively early. The replacement allows the oil temperature to be raised to an appropriate level early. In addition, when the engine is in a cold state, if the engine is in a high load / low rotation region, a low load / high rotation region, or a high load / high rotation region, the first supply is performed as described above. The route will be connected to the oil pump, but in this case the engine will be warmed up earlier and the engine will be hotter than when the engine is in a low-load, low-rotation region. By flowing through the high-temperature engine, the oil temperature easily rises to an appropriate level at an early stage. Therefore, by controlling the operation of the switching means according to the operating state of the engine, when it is necessary to secure a large amount of oil heat dissipation, the engine is in a cold state while ensuring a large amount of oil heat dissipation. When the oil temperature is low, the oil temperature can be raised to an appropriate level at an early stage.
さらに、エンジンの負荷が所定負荷以下でかつエンジンの回転数が所定回転数以下であるとき(エンジンの運転状態が低負荷低回転領域にあるとき)に、第2の供給経路のみがオイルポンプに接続するので、オイルの温度が低いときには、第2の熱交換器におけるエンジン冷却水のみとの熱交換により、オイルの温度を適切なレベルにまでより一層早期に上昇させることができるようになる。 Further, when the engine load is equal to or lower than the predetermined load and the engine speed is equal to or lower than the predetermined speed (when the engine is operating in a low load low speed range), only the second supply path is connected to the oil pump. Since it is connected, when the temperature of the oil is low, the temperature of the oil can be raised to an appropriate level even earlier by heat exchange with only the engine coolant in the second heat exchanger.
上記エンジンの潤滑装置において、上記潤滑装置は、上記第1の供給経路のみが上記オイルポンプに接続されている場合には、上記オイルのエンジン入口の温度が第1目標温度になり、上記第2の供給経路のみが上記オイルポンプに接続されている場合には、上記オイルのエンジン入口の温度が第2目標温度になるように構成されており、上記第2目標温度が、上記第1目標温度よりも高く設定されている、ことが好ましい。 In the engine lubrication device, when only the first supply path is connected to the oil pump, the lubrication device has a temperature at the engine inlet of the oil that becomes a first target temperature, and the second When only the supply path is connected to the oil pump, the temperature of the oil engine inlet is configured to be the second target temperature, and the second target temperature is the first target temperature. It is preferable that the setting is higher.
このことにより、オイルの温度が低いときに、第2の供給経路をオイルポンプに接続することで、オイルの温度を適切なレベルにまでより一層早期に上昇させることができるようになる。 Thus, when the temperature of the oil is low, the temperature of the oil can be raised to an appropriate level even earlier by connecting the second supply path to the oil pump.
以上説明したように、本発明のエンジンの潤滑装置によると、オイル供給経路が、オイルと空気との熱交換を行う第1の熱交換器が配設された第1の供給経路と、オイルとエンジン冷却水との熱交換を行う第2の熱交換器が配設され、上記第1の供給経路に対して並列に接続された第2の供給経路とを有し、上記第2の供給経路の長さが、上記第1の供給経路の長さよりも短くされており、上記第1及び第2の供給経路それぞれのオイルポンプに対する接続状態を切り換える切換手段と、上記エンジンの運転状態に応じて該切換手段の動作を制御する制御手段とを備え、上記切換手段は、上記第1の供給経路のみが上記オイルポンプに接続された状態と、上記第2の供給経路のみが上記オイルポンプに接続された状態とに切り換えるよう構成され、上記制御手段は、上記エンジンの負荷が所定負荷以下でかつ上記エンジンの回転数が所定回転数以下であるときには、上記切換手段を、上記第2の供給経路のみが上記オイルポンプに接続するように動作させる一方、上記エンジンの負荷が上記所定負荷よりも大きくかつ上記エンジンの回転数が上記所定回転数以下であるか、若しくは、上記エンジンの負荷が上記所定負荷以下でかつ上記エンジンの回転数が上記所定回転数よりも大きいか、又は、上記エンジンの負荷が上記所定負荷よりも大きくかつ上記エンジンの回転数が上記所定回転数よりも大きいときには、上記切換手段を、上記第1の供給経路のみがオイルポンプに接続するように動作させるよう構成されていることにより、オイルの放熱量を多く確保する必要があるときには、オイルの放熱量を多く確保できるようにしながら、エンジンが冷機状態にあってオイルの温度が低いときには、オイルの温度を適切なレベルにまで早期に上昇させることができるようになる。 As described above, according to the engine lubrication apparatus of the present invention, the oil supply path includes the first supply path in which the first heat exchanger that performs heat exchange between the oil and air is disposed; A second heat exchanger for exchanging heat with the engine coolant, and a second supply path connected in parallel to the first supply path , the second supply path Is shorter than the length of the first supply path , according to the switching means for switching the connection state of the first and second supply paths to the oil pump, and the operating state of the engine. Control means for controlling the operation of the switching means, wherein the switching means is in a state where only the first supply path is connected to the oil pump, and only the second supply path is connected to the oil pump. Configured to switch between When the engine load is equal to or lower than the predetermined load and the engine speed is equal to or lower than the predetermined speed, the control means connects the switching means to only the second supply path to the oil pump. While the engine load is greater than the predetermined load and the engine speed is equal to or lower than the predetermined speed, or the engine load is equal to or lower than the predetermined load and the engine speed. When the engine speed is greater than the predetermined engine speed, or when the engine load is greater than the predetermined engine load and the engine engine speed is greater than the engine speed, the switching means is connected to the first supply. by only path is configured to operate to connect to the oil pump, when it is necessary to secure a large amount of heat radiation amount of oil , While enabling obtaining many heat radiation amount of oil when the engine is the temperature of the oil is lower In the cold state, it is possible to increase early until the temperature of the oil to an appropriate level.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態に係るエンジンの潤滑装置1が車両2に搭載された状態を概略的に示す。この潤滑装置1は、オイルをエンジン5(エンジン本体)に供給するオイルポンプ6と、該オイルポンプ6から該エンジン5へのオイル供給経路10とを備えている。
FIG. 1 schematically shows a state in which an
本実施形態では、エンジン5は、ツインロータ式(2気筒)のロータリピストンエンジンであって、図示は省略するが、2つの繭状のロータハウジング内(気筒内)に形成されるロータ収容室に、概略三角形状のロータがそれぞれ収容されて構成されている。これら2つのロータは、車両前後方向に並んでいて、車両前後方向に延びるエキセントリックシャフトの周りを自転しながら、該エキセントリックシャフトの軸心の周りに公転するようになっている。エンジン5は、車両2の前部に位置するエンジンルームにおける車幅方向中央部に、上記エキセントリックシャフトが車両前後方向に延びるように配設されている。尚、エンジン5は、往復動型エンジンであってもよい。
In the present embodiment, the
オイルポンプ6は、エンジン5の車両前側に配設されていて、エンジン5の下部に設けられたオイルパン7(図2参照)に貯留されたオイルを吸い込んで、そのオイルをオイル供給経路10を介してエンジン5に吐出供給する。エンジン5に供給されたオイルは、エンジン5の各部(潤滑や冷却が必要な部分)に供給され、その後に再びオイルパン7に戻る。
The
図1及び図2に示すように、オイル供給経路10は、オイルポンプ6からエンジン5に向かう途中で、第1の分岐経路11と第2の分岐経路12とに分岐し、これら第1及び第2の分岐経路11,12は、その下流側で合流した後にエンジン5に接続される。すなわち、オイル供給経路10は、オイルポンプ6から第1の分岐経路11と第2の分岐経路12との分岐点までの上流側経路13と、第1及び第2の分岐経路11,12と、第1の分岐経路11と第2の分岐経路12との合流点からエンジン5までの下流側経路14とで構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
第1の分岐経路11には、第1の切換弁21と、第1の分岐経路11を流れるオイルと空気との熱交換を行う2つの空冷オイルクーラ24(第1の熱交換器)とが配設されている。第2の分岐経路12には、第2の切換弁22と、第2の分岐経路12を流れるオイルとエンジン冷却水との熱交換を行う水冷オイルクーラ25(第2の熱交換器)が配設されている。
The
第1の切換弁21は、第1の分岐経路11を上流側経路13を介してオイルポンプ6に連通接続した状態である開状態(開度100%の状態)と、第1の分岐経路11をオイルポンプ6に対して遮断した状態(非接続状態)である閉状態(開度0%の状態)とを切り換える。第2の切換弁22は、第2の分岐経路12を上流側経路13を介してオイルポンプ6に連通接続した状態である開状態(開度100%の状態)と、第1の分岐経路11をオイルポンプ6に対して遮断した状態(非接続状態)である閉状態(開度0%の状態)とを切り換える。
The
第1及び第2の切換弁21,22は、制御ユニット50により作動が制御されるコントールバルブ23(図2にのみ記載)を介して、第1及び第2の切換弁21,22のそれぞれの開閉動作が制御されるようになっている。制御ユニット50は、周知のマイクロコンピュータをベースとするコントローラであって、プログラムを実行する中央演算処理装置(CPU)、例えばRAMやROMにより構成されてプログラム及びデータを格納するメモリ等を有するものである。制御ユニット50には、エンジン5の動作を制御するエンジンコントロールユニットから、エンジン5の運転状態に関する情報(本実施形態では、エンジン5の負荷及び回転数の情報)が入力される。尚、制御ユニット50と上記エンジンコントロールユニットとが一体で構成されていてもよい。
The first and
本実施形態では、第1の分岐経路11は、オイルと空気との熱交換を行う第1の熱交換器(空冷オイルクーラ24)が配設された第1の供給経路に相当し、第2の分岐経路12は、オイルとエンジン冷却水との熱交換を行う第2の熱交換器(水冷オイルクーラ25)が配設された第2の供給経路に相当することになる。また、第1及び第2の切換弁21,22並びにコントールバルブ23は、上記第1及び第2の供給経路(第1及び第2の分岐経路11,12)それぞれのオイルポンプ6に対する接続状態を切り換える切換手段を構成し、制御ユニット50は、その切換手段の動作を制御する制御手段を構成することになる。
In the present embodiment, the
図1に示すように、2つの空冷オイルクーラ24は、車両2の左右両側部における前端部(本実施形態では、車両2における左右の前輪3の前側)にそれぞれ配置されて、車両2の走行時に走行風が2つの空冷オイルクーラ24に良好に当たるようになされている。2つの空冷オイルクーラ24は、第1の分岐経路11において直列に接続されており、車両左側の空冷オイルクーラ24が第1の分岐経路11の上流側に位置し、車両右側の空冷オイルクーラ24が車両左側の空冷オイルクーラ24の下流側に位置している。2つの空冷オイルクーラ24の上記配置により、第1の分岐経路11の長さはかなり長くなっている。尚、図1に図示した矢印は、オイル供給経路10を流れるオイルの流れを示す。
As shown in FIG. 1, the two air-cooled
第1の分岐経路11には、各空冷オイルクーラ24をバイパスするバイパス経路16(図2にのみ記載)が設けられている。この各バイパス経路16に、ワックス・ペレット型のサーモスタット弁27が設けられている。この各サーモスタット弁27は、該サーモスタット弁27が設けられたバイパス経路16と対応する空冷オイルクーラ24に取付固定されていて、熱膨張体であるワックスの膨張及び収縮によって作動するものである。各サーモスタット弁27は、バイパス経路16を流れようとするオイルの温度が第1所定温度以上であるときには閉弁する一方、該オイルの温度が上記第1所定温度よりも低いときには開弁するように構成されている。サーモスタット弁27が閉弁したときには、オイルはバイパス経路16には流れず、第1の分岐経路11を流れるオイルの全量が空冷オイルクーラ24を通って空気と熱交換する。一方、サーモスタット弁27が開弁したときには、第1の分岐経路11を流れるオイルの一部がバイパス経路16に流れ、残りが空冷オイルクーラ24を通って空気と熱交換することになる。
The
第2の分岐経路12の水冷オイルクーラ25は、オイルポンプ6よりも車両前側でかつ空冷オイルクーラ24に比べてエンジン5に近い位置に配設されている。これにより、第2の分岐経路12の長さは、第1の分岐経路11の長さよりもかなり短くなっている。
The water-cooled
制御ユニット50は、エンジン5の運転状態に応じて、第1及び第2の切換弁21,22の開閉動作を制御する。具体的には、制御ユニット50の上記メモリには、図3に示すような制御マップが記憶されており、制御ユニット50は、上記エンジンコントロールユニットから入力した情報(エンジン5の負荷及び回転数の情報)に基づいて、エンジン5の運転状態が上記制御マップの領域Aに属するか又は領域Bに属するかを判定する。
The
制御ユニット50は、エンジン5の運転状態が領域Aに属すると判定したとき、つまり、エンジン5の負荷が所定負荷よりも大きくかつエンジン5の回転数が所定回転数以下であるか、若しくは、エンジン5の負荷が上記所定負荷以下でかつエンジン5の回転数が上記所定回転数よりも大きいか、又は、エンジン5の負荷が上記所定負荷よりも大きくかつエンジン5の回転数が上記所定回転数よりも大きいとき(エンジン5の運転状態が、高負荷低回転領域、低負荷高回転領域、又は、高負荷高回転領域にあるとき)には、第1の切換弁21を開状態にし、第2の切換弁22を閉状態にする。これにより、第1の分岐経路11のみがオイルポンプ6に連通接続され、第2の分岐経路12は、オイルポンプ6に対して遮断状態(非接続状態)となる。この結果、オイルポンプ6からのオイルが、第1の分岐経路11のみに流入して、該第1の分岐経路11に配設された2つの空冷オイルクーラ24において空気と熱交換される。このとき、各空冷オイルクーラ24に設けられたサーモスタット弁27の作用により、バイパス経路16を流れようとするオイルの温度が上記第1所定温度以上であるときには、第1の分岐経路11を流れるオイルの全量が空冷オイルクーラ24を通って空気と熱交換されるが、該オイルの温度が上記第1所定温度よりも低いときには、第1の分岐経路11を流れるオイルの一部しか空冷オイルクーラ24に流れない。このようなサーモスタット弁27の作用により、第1の分岐経路11のみがオイルポンプ6に接続されている場合におけるオイルのエンジン5入口の温度が、上記第1所定温度に収束する。すなわち、第1の分岐経路11のみがオイルポンプ6に連通接続されている場合には、オイルのエンジン5入口の温度が第1目標温度になるようになされており、その第1目標温度は、上記第1所定温度に設定されている。
When the
一方、制御ユニット50は、エンジン5の運転状態が上記制御マップの領域Bに属すると判定したとき、つまり、エンジン5の負荷が上記所定負荷以下でかつエンジン5の回転数が上記所定回転数以下であるとき(エンジン5の運転状態が低負荷低回転領域にあるとき)には、第1の切換弁21を閉状態にし、第2の切換弁22を開状態にする。これにより、第2の分岐経路12のみがオイルポンプ6に連通接続され、第1の分岐経路11は、オイルポンプ6に対して遮断状態(非接続状態)となる。この結果、オイルポンプ6からのオイルが、第2の分岐経路12のみに流入して、該第2の分岐経路12に配設された水冷オイルクーラ25においてエンジン冷却水と熱交換される。
On the other hand, when the
ここで、図示は省略するが、上記オイルと熱交換するエンジン冷却水が流れる冷却水回路には、ラジエータが設けられており、このラジエータにおいて該エンジン冷却水が空気と熱交換することになる。上記冷却水回路のラジエータへ向かうラジエータ経路にも、上記バイパス経路16のサーモスタット弁27と同様のサーモスタット弁が設けられており、このラジエータ経路のサーモスタット弁は、ラジエータへ向かおうとするエンジン冷却水の温度が第2所定温度よりも低いときには閉弁する一方、該エンジン冷却水の温度が上記第2所定温度以上であるときには開弁するように構成されている。上記ラジエータ経路のサーモスタット弁が閉弁したときには、エンジン冷却水はラジエータ経路には流れず、該サーモスタット弁が開弁したときには、エンジン冷却水の一部がラジエータ経路に流れることになる。このようなサーモスタット弁の作用により、エンジン冷却水の温度は上記第2所定温度に収束し、このエンジン冷却水と熱交換するオイルの温度は、上記第2所定温度に対応した第3所定温度(上記第2所定温度よりも少し低い温度)に収束することになる。すなわち、第2の分岐経路12のみがオイルポンプ6に連通接続されている場合には、オイルのエンジン5入口の温度が、第2目標温度になるようになされており、その第2目標温度は、上記第3所定温度に設定されている。
Here, although not shown, a radiator is provided in a cooling water circuit through which engine cooling water that exchanges heat with the oil flows. In this radiator, the engine cooling water exchanges heat with air. The radiator path toward the radiator of the cooling water circuit is also provided with a thermostat valve similar to the
本実施形態では、上記第2目標温度(上記第3所定温度)が、上記第1目標温度(上記第1所定温度)よりも高く設定されている。上記第3所定温度は上記第2所定温度よりも低いので、上記第2所定温度は、上記第1所定温度よりも高くなる。このような温度関係になるように、バイパス経路16のサーモスタット弁27及び上記ラジエータ経路のサーモスタット弁並びに水冷オイルクーラ25が設計されている。
In the present embodiment, the second target temperature (the third predetermined temperature) is set higher than the first target temperature (the first predetermined temperature). Since the third predetermined temperature is lower than the second predetermined temperature, the second predetermined temperature is higher than the first predetermined temperature. The
上記第1目標温度(上記第1所定温度)は、例えば90℃〜95℃であり、上記第2目標温度(上記第3所定温度)は、例えば105℃〜110℃である。このように上記第2目標温度を高く設定するのは、後に詳細に説明するように、オイルの温度が低いときに、オイルの温度を適切なレベルにまで出来る限り早期に上昇させるようにするためである。上記第3所定温度は、オイルの粘度が小さくて機械抵抗を小さくできるような温度であるとともに、オイル供給経路10を構成する樹脂製部材(シールリングやホース等)及びオイル自体が劣化しないような温度である。
The first target temperature (the first predetermined temperature) is, for example, 90 ° C. to 95 ° C., and the second target temperature (the third predetermined temperature) is, for example, 105 ° C. to 110 ° C. The reason why the second target temperature is set high in this way is to raise the oil temperature to an appropriate level as early as possible when the oil temperature is low, as will be described in detail later. It is. The third predetermined temperature is a temperature at which the oil viscosity is small and the mechanical resistance can be reduced, and the resin member (seal ring, hose, etc.) constituting the
上記のような構成の潤滑装置1において、エンジン5の運転状態が、高負荷低回転領域、低負荷高回転領域、又は、高負荷高回転領域にあるとき(上記制御マップの領域Aにあるとき)、つまりオイルの放熱量を多く確保する必要があるときには、第1の切換弁21が開状態とされかつ第2の切換弁22が閉状態とされて、第1の分岐経路11のみがオイルポンプ6に連通接続される。これにより、オイルポンプ6からのオイルは、上流側経路13、第1の分岐経路11、及び下流側経路14を介してエンジン5に供給される。そのオイルが第1の分岐経路11を流れるとき、第1の分岐経路11に配設された空冷オイルクーラ24にて空気と熱交換され、これにより、オイルのエンジン5入口の温度が、比較的低い温度である上記第1所定温度になるようになされる。この結果、オイルの放熱量を多く確保してオイルを良好に冷却することができる。
In the
一方、エンジンの運転状態が低負荷低回転領域にあるとき(上記制御マップの領域Bにあるとき)には、第1の切換弁21が閉状態とされかつ第2の切換弁22が開状態とされて、第2の分岐経路12のみがオイルポンプ6に連通接続される。これにより、オイルポンプからのオイルは、上流側経路13、第2の分岐経路12、及び下流側経路14を介してエンジン5に供給される。そのオイルが第2の分岐経路12を流れるとき、第2の分岐経路12に配設された水冷オイルクーラ25にてエンジン冷却水と熱交換され、これにより、オイルのエンジン5入口の温度が、比較的高い温度である上記第3所定温度になるようになされる。このようにオイルのエンジン入口の温度が比較的高い温度であっても、エンジン5の運転状態が低負荷低回転領域にあるので、問題は生じない。
On the other hand, when the operating state of the engine is in the low load low rotation region (in the region B of the control map), the
ここで、エンジン5が冷機状態にあってオイルの温度が低いときには、エンジン5の運転状態は、通常、低負荷低回転領域にある。このとき、上記のように、オイルポンプ6からのオイルは、水冷オイルクーラ25にてエンジン冷却水と熱交換される。エンジン5が冷機状態にあるとき、エンジン冷却水の温度は当初は低いが、エンジン5からの熱を良好に受けて、比較的早期に上記第2所定温度に達する。この結果、水冷オイルクーラ25におけるエンジン冷却水とオイルとの熱交換により、オイルをエンジン冷却水と熱交換しない場合に比べて、オイルの温度を早期に上記第3所定温度にまで上昇させることができる。すなわち、空冷オイルクーラ24しかない構成においては、空冷オイルクーラ24でオイルの温度を早期に上記第3所定温度にまで上昇させることが困難であり、しかも、空冷オイルクーラ24が、車両2の左右両側部の前端部に配設されるため、第1の分岐経路11の長さが長くなり、その分だけ、温度上昇させるべきオイル量が多くなって、オイルの温度の早期上昇がより一層困難になる。また、空冷オイルクーラ24しかない構成において、オイルの温度が低いときには、空冷オイルクーラ24をバイパスしてオイルをエンジン5に供給するようにすることが考えられるが、このようにしても、オイルの温度の早期上昇の効果は低い。
Here, when the
これに対し、本実施形態では、温度が比較的早期に上記第2所定温度に達するエンジン冷却水とオイルとを熱交換するとともに、第2の分岐経路12の長さが、第1の分岐経路11の長さよりもかなり短いので、オイルの温度を早期に上記第3所定温度にまで上昇させることができる。したがって、エンジン5の始動からオイルの温度が適切なレベル(上記第3所定温度)に達するまでの、オイルの高粘度による機械抵抗が大きい状態にある期間の長さを短縮して、燃費を向上させることができる。
On the other hand, in the present embodiment, heat exchange is performed between the engine coolant and oil that reach the second predetermined temperature relatively early, and the length of the
また、エンジン5が冷機状態にあるときに、エンジン5の運転状態が高負荷低回転領域、低負荷高回転領域、又は、高負荷高回転領域になった場合には、上記のように第1の供給経路11がオイルポンプ6に連通接続されることになるが、この場合、エンジン5が早期に暖機状態になりかつエンジン5の運転状態が低負荷低回転領域にあるときよりもエンジン5が高温になるため、オイルがその高温のエンジン5内を流れることでオイルの温度が適切なレベルにまで早期に上昇し易くなる。
In addition, when the
よって、エンジン5の運転状態に応じて第1及び第2の切換弁21,22の開閉動作を制御することで、オイルの放熱量を多く確保する必要があるときには、オイルの放熱量を多く確保できるようにしながら、エンジン5が冷機状態にあってオイルの温度が低いときには、オイルの温度を適切なレベルにまで早期に上昇させることができるようになる。
Therefore, by controlling the opening / closing operation of the first and
本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。 The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be substituted without departing from the spirit of the claims .
上述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本発明の範囲を限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。 The above-described embodiments are merely examples, and the scope of the present invention should not be interpreted in a limited manner. The scope of the present invention is defined by the scope of the claims, and all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.
本発明は、オイルをエンジンに供給するオイルポンプと、該オイルポンプから該エンジンへのオイル供給経路とを備えた、エンジンの潤滑装置に有用である。 The present invention is useful for an engine lubrication device that includes an oil pump that supplies oil to an engine and an oil supply path from the oil pump to the engine.
1 エンジンの潤滑装置
2 車両
5 エンジン
6 オイルポンプ
10 オイル供給経路
11 第1の分岐経路(第1の供給経路)
12 第2の分岐経路(第2の供給経路)
21 第1の切換弁(切換手段)
22 第2の切換弁(切換手段)
23 コントロールバルブ(切換手段)
24 空冷オイルクーラ(第1の熱交換器)
25 水冷オイルクーラ(第2の熱交換器)
50 制御ユニット(制御手段)
DESCRIPTION OF
12 Second branch path (second supply path)
21 1st switching valve (switching means)
22 Second switching valve (switching means)
23 Control valve (switching means)
24 Air-cooled oil cooler (first heat exchanger)
25 Water-cooled oil cooler (second heat exchanger)
50 Control unit (control means)
Claims (2)
上記オイル供給経路は、上記オイルと空気との熱交換を行う第1の熱交換器が配設された第1の供給経路と、上記オイルとエンジン冷却水との熱交換を行う第2の熱交換器が配設され、上記第1の供給経路に対して並列に接続された第2の供給経路とを有し、
上記第2の供給経路の長さが、上記第1の供給経路の長さよりも短くされており、
上記第1及び第2の供給経路それぞれの上記オイルポンプに対する接続状態を切り換える切換手段と、
上記エンジンの運転状態に応じて上記切換手段の動作を制御する制御手段とを備え、
上記切換手段は、上記第1の供給経路のみが上記オイルポンプに接続された状態と、上記第2の供給経路のみが上記オイルポンプに接続された状態とに切り換えるよう構成され、
上記制御手段は、上記エンジンの負荷が所定負荷以下でかつ上記エンジンの回転数が所定回転数以下であるときには、上記切換手段を、上記第2の供給経路のみが上記オイルポンプに接続するように動作させる一方、上記エンジンの負荷が上記所定負荷よりも大きくかつ上記エンジンの回転数が上記所定回転数以下であるか、若しくは、上記エンジンの負荷が上記所定負荷以下でかつ上記エンジンの回転数が上記所定回転数よりも大きいか、又は、上記エンジンの負荷が上記所定負荷よりも大きくかつ上記エンジンの回転数が上記所定回転数よりも大きいときには、上記切換手段を、上記第1の供給経路のみがオイルポンプに接続するように動作させるよう構成されていることを特徴とするエンジンの潤滑装置。 An engine lubrication device comprising an oil pump for supplying oil to an engine and an oil supply path from the oil pump to the engine,
The oil supply path includes a first supply path provided with a first heat exchanger that performs heat exchange between the oil and air, and second heat that performs heat exchange between the oil and engine cooling water. An exchanger is provided, and has a second supply path connected in parallel to the first supply path ,
The length of the second supply path is shorter than the length of the first supply path;
Switching means for switching connection states of the first and second supply paths to the oil pump;
Control means for controlling the operation of the switching means according to the operating state of the engine ,
The switching means is configured to switch between a state where only the first supply path is connected to the oil pump and a state where only the second supply path is connected to the oil pump;
The control means connects the switching means so that only the second supply path is connected to the oil pump when the engine load is equal to or lower than the predetermined load and the engine speed is equal to or lower than the predetermined speed. On the other hand, the engine load is greater than the predetermined load and the engine speed is equal to or lower than the predetermined speed, or the engine load is equal to or lower than the predetermined load and the engine speed is When the engine speed is greater than the predetermined speed, or when the engine load is greater than the predetermined load and the engine speed is greater than the predetermined engine speed, the switching means is connected only to the first supply path. The engine lubrication device is configured to operate so as to be connected to the oil pump .
上記潤滑装置は、上記第1の供給経路のみが上記オイルポンプに接続されている場合には、上記オイルのエンジン入口の温度が第1目標温度になり、上記第2の供給経路のみが上記オイルポンプに接続されている場合には、上記オイルのエンジン入口の温度が第2目標温度になるように構成されており、
上記第2目標温度が、上記第1目標温度よりも高く設定されていることを特徴とするエンジンの潤滑装置。 The engine lubrication device according to claim 1 ,
In the lubricating device, when only the first supply path is connected to the oil pump, the temperature of the oil at the engine inlet becomes the first target temperature, and only the second supply path is the oil. When connected to the pump, the engine inlet temperature of the oil is configured to be the second target temperature,
The engine lubrication device, wherein the second target temperature is set higher than the first target temperature.
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