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JP2004060612A - Internal combustion engine lubrication system - Google Patents

Internal combustion engine lubrication system Download PDF

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JP2004060612A
JP2004060612A JP2002223735A JP2002223735A JP2004060612A JP 2004060612 A JP2004060612 A JP 2004060612A JP 2002223735 A JP2002223735 A JP 2002223735A JP 2002223735 A JP2002223735 A JP 2002223735A JP 2004060612 A JP2004060612 A JP 2004060612A
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lubricating
oil
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Takao Suzuki
鈴木 孝男
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Toyota Motor Corp
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Abstract

【課題】潤滑油の油圧に基づいて作動するアクチュエータの制御応答性についてその低下を抑えつつ、動弁系潤滑部位において良好な潤滑特性を維持し、更に潤滑部位全体におけるフリクションの増大を極力抑制する。
【解決手段】内燃機関1の潤滑装置は、第1の給油機構10及び第2の給油機構20を備える。第1の給油機構10は、相対的に粘度の低い潤滑油を、クランク軸2とその軸受等、機関クランク軸系潤滑部位と、ピストンリング6とシリンダ5の内壁面等、機関ピストン系潤滑部位に供給する。一方、第2の給油機構20は、カム31とバルブリフタ32,33との間等、動弁系潤滑部位と、潤滑油の油圧に基づいて作動する可変動弁機構34とに供給する。
【選択図】   図1
An object of the present invention is to maintain good lubrication characteristics in a valve system lubrication portion while suppressing a decrease in control responsiveness of an actuator that operates based on a hydraulic pressure of lubricating oil, and further suppress an increase in friction in the entire lubrication portion as much as possible. .
A lubrication device for an internal combustion engine includes a first oil supply mechanism and a second oil supply mechanism. The first oil supply mechanism 10 lubricates a relatively low-viscosity lubricating oil into an engine crankshaft lubrication portion such as the crankshaft 2 and its bearing, and an engine piston lubrication portion such as the inner wall surfaces of the piston ring 6 and the cylinder 5. To supply. On the other hand, the second oil supply mechanism 20 supplies a valve operating system lubrication portion, such as between the cam 31 and the valve lifters 32 and 33, and a variable valve operating mechanism 34 that operates based on the oil pressure of the lubricating oil.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、内燃機関の各部位に異なる粘度の潤滑油を給油系を通じて供給する内燃機関の潤滑装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
内燃機関では、その摺動部位等、必要な部位に潤滑油を供給することにより、同部位におけるフリクションや摩耗の低減を図るようにしている。ここで、こうした潤滑油は、それが供給される潤滑部位に発生する荷重や摺動速度、温度等々に応じてその最適な粘度が異なるものとなる。しかしながら、一般の内燃機関にあっては、何れの潤滑部位においても焼き付き等、機関運転に際して重大な問題が生じないように定めた一定の粘度を有する潤滑油を採用するようにしている。但し、このように全ての潤滑部位に対して同一粘度の潤滑油を供給するようにした場合、本来、低粘度の潤滑油であっても良好な潤滑特性が維持できる部位に対しても高粘度の潤滑油が供給されるようになるため、それに起因するフリクションの増大が避けきれないものとなる。
【0003】
また、内燃機関において潤滑油はその本来の目的、即ち潤滑機能以外にも、例えば内燃機関の各種アクチュエータに作動油圧を供給する作動油としての機能も併せ持つ場合もある。このように潤滑油を作動油として動作するアクチュエータの代表例としては、近年、多くの内燃機関に搭載されるようになった可変動弁機構をあげることができる。従って、潤滑油の供給を通じてこうしたアクチュエータにおいて適切な作動油圧を発生させることまで配慮とするとなると、潤滑油の粘度を設定する際にはその選択範囲が制限されてしまうようになる。
【0004】
これに対し、実開平4−111505号公報には、粘度の異なる潤滑油を供給する給油機構を独立に備え、各潤滑部位やアクチュエータに対して異なる粘度の潤滑油を供給するようにした潤滑装置が提案されている。
【0005】
例えば、上記公報に記載の装置では、低粘度の潤滑油を供給する給油機構を可変動弁機構の近傍に配設し、同給油機構から低粘度の潤滑油を動弁系潤滑部位及び可変動弁機構に供給する一方、クランク軸やコネクティングロッドの軸受等、その他の部位には高粘度の潤滑油を別の給油機構から供給するようにしている。
【0006】
同装置によれば、可変動弁機構に給油する給油機構を同可変動弁機構の近傍に配設するとともに、供給する潤滑油の粘度を相対的に低く設定するようにしている。このため、例えば機関始動時であっても、可変動弁機構に対して潤滑油を速やかに供給して、同機構を機関始動時に適した作動状態に極力早く移行させることができるとしている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、可変動弁機構等のアクチュエータにあっては、通常その可動部位にシール部材等を設けるなどして潤滑油(この場合、正確には作動油)の漏出を抑制するようにしているものの、その作動圧が高圧になる場合などにおいては潤滑油の漏出が避けきれない状況にある。特に、上記従来の装置のように、低粘度の潤滑油を使用した場合には、高粘度の潤滑油を使用する場合と比較してこうした漏出量が増大する傾向にある。このため、機関始動後における通常運転時におけるアクチュエータの制御応答性についてその低下が懸念される。即ち、上記装置にあっては、機関始動時における給油は確かに早められるものの、その後の通常運転時において作動油の漏出量の増大が無視できないため、アクチュエータの制御応答性確保についてはなお改良の余地を残すものとなっていた。
【0008】
また、動弁系潤滑部位、特にカムとバルブリフタとの間の接触部位についてみると、弁を開閉駆動する際に作用するバルブスプリングの反力の影響のために、これら両者の接触時における接触圧は比較的大きなものとなる。しかも、一般の軸受等における潤滑形態とは異なり、このカムとバルブリフタでは、カムノーズとバルブリフタの頂面とが接触・非接触を間欠的に繰り繰り返されるために、これら両者の間のクリアランスが大きく変動して油膜が切れ易い状況にある。従って、潤滑油の粘度が低くなると、これら接触部位から潤滑油が流れ落ちることにより、部分的に油膜が途切れて金属同士が直接接触する、いわゆる境界潤滑状態や、最悪の場合には無潤滑状態になり易い傾向がある。このため、これに起因する焼き付きが発生する等、良好な潤滑特性を維持できなくなるおそれがある。
【0009】
この発明は、こうした従来の技術に鑑みてなされたものであり、その目的は、潤滑油の油圧に基づいて作動するアクチュエータの制御応答性についてその低下を抑えつつ、動弁系潤滑部位において良好な潤滑特性を維持し、更に潤滑部位全体におけるフリクションの増大を極力抑制することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための構成及びその作用効果について以下に記載する。
請求項1記載の発明では、異なる粘度の潤滑油を給油系を通じて内燃機関の各部位に供給する内燃機関の潤滑装置において、前記給油系は相対的に粘度の低い潤滑油を前記機関クランク軸系の潤滑部位と機関ピストン系の潤滑部位とに供給する第1の給油機構と、該第1の給油機構とは独立に設けられ、前記低粘度の潤滑油よりも粘度の高い潤滑油を前記動弁系潤滑部位と潤滑油の油圧に基づき作動するアクチュエータに対して供給する第2の給油機構とを備えるようにしている。
【0011】
同構成によれば、動弁系潤滑部位とアクチュエータに対して第2の給油機構からは高粘度の潤滑油が供給される。動弁系潤滑部位では、例えばカムとバルブリフタとの間等、被潤滑部材間の接触圧が比較的大きく、しかも接触状態と非接触状態とが繰り返されてそれらのクリアランスが大きく変動するため、境界潤滑状態や無潤滑状態になり易い傾向にある。しかしながら、こうした傾向を有する動弁系潤滑部位にあっても、高粘度の潤滑油を供給することにより、これら接触部位から潤滑油が流れ落ちるのを抑制し、適切な膜厚を有した油膜をそれら被潤滑部材間に形成してそのフリクションを低下させることができるようになる。
【0012】
また、アクチュエータについては、こうした高粘度の潤滑油を供給することにより可動部位における潤滑油の漏出を抑えることができ、その作動圧が高圧になっても、制御応答性の低下を抑制することができるようになる。
【0013】
更に、こうした高粘度の潤滑油を供給することにより、機関停止期間中におけるアクチュエータ内部からの潤滑油の漏出についても併せて抑制されるようになるため、機関再始動時においてアクチュエータ内部により多くの潤滑油を残留させておくことが可能になる。従って、機関始動時にアクチュエータに供給すべき潤滑油を少なくすることができ、機関始動時の作動性についてもその低下を極力抑えることができるようになる。
【0014】
一方、機関クランク軸系の潤滑部位や機関ピストン系の潤滑部位は、被潤滑部材間の接触圧やクリアランスが略一定に維持されているため、動弁系潤滑部位と比較して流体潤滑状態が比較的維持されやすい傾向になる。こうした傾向にある機関クランク軸系の潤滑部位や機関ピストン系の潤滑部位に対しては、それに合わせて第1の給油機構から低粘度の潤滑油が供給されるため、これら各潤滑部位については、焼き付き等の潤滑不良を発生させることなく、そのフリクションの大幅な低下を図ることができるようになる。
【0015】
従って、請求項1記載の上記構成によれば、潤滑油の油圧に基づいて作動するアクチュエータの制御応答性についてその低下を抑えつつ、動弁系潤滑部位において良好な潤滑特性を維持し、更に潤滑部位全体におけるフリクションの増大を極力抑制することができるようになる。
【0016】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の内燃機関の潤滑装置において、前記第1の給油機構は低粘度の潤滑油を貯留する貯留部を、前記第2の給油機構は高粘度の潤滑油を貯留する貯留部をそれぞれ各別に備えるようにしている。
【0017】
同構成によれば、低粘度潤滑油用の貯留部と高粘度潤滑油用の貯留部を各別に備えるようにしているため、これら粘度の異なる潤滑油を分離して貯留することができる。従って、それら粘度の異なる潤滑油の混合を抑制することにより、粘度の異なる潤滑油の使用をその前提とする請求項1記載の発明による作用効果を一層確実に奏することができるようになる。
【0018】
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の内燃機関の潤滑装置において、前記第1の給油機構は前記機関クランク軸系及び機関ピストン系の各潤滑部位に対して更に粘度の異なる潤滑油を供給可能であり、前記機関クランク軸系の潤滑部位に対しては相対的に粘度の低い潤滑油を供給する一方、前記機関ピストン系の潤滑部位に対しては相対的に粘度の高い潤滑油を供給するものであるとしている。
【0019】
機関ピストン系潤滑部位で被潤滑部材同士の接触圧が最も大きくなるのは、ピストンリング外周面とシリンダ内壁面との接触部位であるため、機関ピストン系潤滑部位に関しては、この接触部位において良好な潤滑特性が得られるように潤滑油の粘度を設定するのが望ましい。ここで、こうしたピストンリング外周面及びシリンダ内壁面と潤滑油の粘度についてみると、潤滑油の粘度がある程度高く、これら接触面間の潤滑状態が流体潤滑状態に維持されている場合には、潤滑油の粘度を低下させるほど、これら接触部位におけるフリクションは減少する傾向にある。即ち、こうした流体潤滑状態にある場合には、フリクションの大きさは油膜のせん断力に略比例し、更にこのせん断力は潤滑油の粘度に比例する関係を有しているためである。尚、流体潤滑状態とは、両接触面(ここではピストンリング外周面及びシリンダ内壁面)の間に油膜が全体にわたって形成されることにより、これら接触面が直接接触することなく、それらの間に金属接触が殆ど存在していない状態をいう。
【0020】
こうした状態から潤滑油の粘度を更に低下させていくと、これら接触面の間に形成される油膜の厚さが減少し、それに伴って潤滑状態は流体潤滑状態から徐々に境界潤滑状態に移行するようになる。こうした境界潤滑状態では、両接触面の間に油膜が形成されるものの、それら接触面の一部は金属接触するようになる。このように両接触面の潤滑状態が境界潤滑状態に移行すると、潤滑油の粘度低下に応じて両接触面のうち金属接触する部分の割合が増大するようになるため、これに伴ってフリクションは増大し、また焼き付き等、潤滑不良の発生する可能性も高くなる。
【0021】
従って、機関ピストン系の潤滑部位にあっては、潤滑油の粘度を極端に低下させることは、そのフリクションを最小とし、且つ、良好な潤滑特性を維持するうえでは好ましくない。
【0022】
一方、機関クランク軸系潤滑部位についてみると、その潤滑が必要な部位の殆どが軸と軸受(例えば、クランク軸とそれを支持する軸受、或いはクランク軸の偏心軸部とコネクティングロッドの軸受)との間の摺動部分である。そして、これらは摺動部分は通常、軸受に対して軸が相対回転するのに伴って発生する動圧により、軸受から軸の外周面が離間した状態となる。即ち、これら軸と軸受との間はこうした動圧の作用により、軸と軸受との相対回転速度が極めて低速である場合除けば流体潤滑状態にあるといえる。従って、こうした流体潤滑状態にある機関クランク軸系潤滑部位では、潤滑油の粘度が低くなるほど、同部位に生じる油膜のせん断力は減少し、それに伴ってフリクションは減少するようになる。
【0023】
請求項3記載の発明はこうした点を考慮したものであり、機関ピストン系潤滑部位に対しては相対的に粘度の高い潤滑油を供給する一方、機関クランク軸系潤滑部位に対しては相対的に粘度の低い潤滑油を供給するようにしている。こうした構成により、これら各潤滑部位に対してフリクションの低減及び良好な潤滑特性を維持する上でより適した粘度の潤滑油を供給することができ、潤滑部位全体のフリクションについても一層好適にその低減を図ることができるようになる。尚、上記構成にあっては、機関ピストン系潤滑部位に供給される相対的に粘度の高い潤滑油を貯留する貯留部と、機関クランク軸系潤滑部位に対して供給される相対的に粘度の低い潤滑油を貯留する貯留部とを各別に備えるようにするのがこれら粘度の異なる潤滑油の分離を確実にする上では望ましい。
【0024】
請求項4記載の発明は、請求項1乃至3のいずれかに記載の内燃機関の潤滑装置において、前記第2の給油機構は電動式潤滑油ポンプを備え、同電動式潤滑油ポンプを通じて前記動弁系潤滑部位及び前記アクチュエータに対して高粘度の潤滑油を供給するものであるとしている。
【0025】
内燃機関のクランク軸に駆動連結され、同クランク軸によって駆動される、いわゆる機械式潤滑油ポンプにあっては、機関始動時等、機関回転速度が極めて低いときには、その吐出量が少なくなるため、アクチュエータに対して十分な量の潤滑油を供給することが困難になる。また、機関式潤滑油ポンプにおいて、機関回転速度が極めて低いときであっても十分な吐出量を確保しようとすれば、必然的にその大型化を招くこととなり、ひいては内燃機関における駆動抵抗の増大を招くこととなる。また、動弁系潤滑部位についても、こうした機関始動時にあっては油膜切れの状態になっている可能性が高いため、潤滑油を極力速やかに供給してこれを解消する必要がある。
【0026】
この点、請求項4記載の構成では、こうしたアクチュエータや動弁系潤滑部位に対しては電動式潤滑油ポンプから潤滑油を供給するようにしているため、機関回転速度に関わらず、これら各部位に対して速やかに潤滑油を供給することができる。従って、機関始動時等、機関回転速度が極めて低いときであっても、アクチュエータの作動性及び動弁系潤滑部位の良好な潤滑特性を確保することができるようになる。
【0027】
請求項5記載の発明は、請求項4記載の内燃機関の潤滑装置において、機関回転速度を検出する検出手段と、前記検出される機関回転速度が低回転域にあるときには電動式潤滑油ポンプの吐出油圧を高く設定する一方、同機関回転速度が高回転域にあるときには前記電動式潤滑油ポンプの吐出油圧を低く設定する油圧制御手段とを更に備えるようにしている。
【0028】
また、請求項6記載の発明は、請求項4又は5記載の内燃機関の潤滑装置において、機関始動からの経過時間が短いときほど前記電動式潤滑油ポンプの吐出油圧を高く設定する油圧制御手段とを更に備えるようにしている。
【0029】
上述したように、機関停止中にはアクチュエータの内部から潤滑油が徐々に漏出するため、機関始動時においては、同アクチュエータの内部が潤滑油によって満たされていない状態になっていることが多い。また、動弁系潤滑部位についても、機関停止中においてこれら潤滑部位から潤滑油が流れ落ちることにより、機関始動時に油膜切れの状態になっている可能性が高い。従って、こうした機関始動時やその直後の機関回転速度が極めて低いときには、アクチュエータや動弁系潤滑部位に対する潤滑油の吐出油圧を増大させて、これらに極力多くの潤滑油を供給するのが望ましい。これに対して、機関始動時から所定時間経過した場合には、それまでの潤滑油の供給を通じて、アクチュエータの内部は潤滑油により満たされて作動可能な状態となり、また動弁系潤滑部位についても油膜がある程度形成された状態になるため、それに伴って供給すべき潤滑油の量は減少するようになる。
【0030】
この点を考慮し、請求項5記載の構成では、機関回転速度が低いときには高いときと比較して電動式潤滑油ポンプの吐出油圧を高く設定するようにしている。また、請求項6記載の構成では、機関始動からの経過時間が短いときほど電動式潤滑油ポンプの吐出油圧を高く設定するようにしている。
【0031】
従って、これら請求項5又は請求項6記載の構成によれば、機関始動時等、機関回転速度が低いときには十分な量の潤滑油がアクチュエータや動弁系潤滑部位に供給されるようになり、アクチュエータの作動性及び動弁系潤滑部位の潤滑特性をいずれも良好なものに維持することができる。一方、機関始動時から所定時間が経過して機関回転速度が上昇したときには、電動式潤滑油ポンプの吐出油圧を低下させることにより、不必要な潤滑油の供給がなされることによる燃費の悪化を抑えることができるようになる。
【0032】
特に請求項5記載の構成に対して更に請求項6に記載の構成を採用することにより、アクチュエータの作動性低下や動弁系潤滑部位の潤滑特性悪化が特に懸念される機関始動時の低速回転域においても、適切な吐出圧をもってこれら各部位において必要とされる量の潤滑油を供給することができるようになる。従って、上述したようなアクチュエータの作動性低下や動弁系潤滑部位の潤滑特性悪化を極力抑制することができるようになる。
【0033】
請求項7記載の発明は、請求項6記載の内燃機関の潤滑装置において、前記油圧制御手段は前記機関始動が検出されてからの経過時間が長くなるほど前記電動式潤滑油ポンプの吐出油圧を徐々に減少させるものであるとしている。
【0034】
機関始動初期においてはアクチュエータ及び動弁系潤滑部位に対して多量の潤滑油を供給する必要があるが、その後、こうした潤滑油の供給が継続されると、アクチュエータの内部は潤滑油によって徐々に満たされて作動可能な状態になり、また動弁系潤滑部位に形成される油膜も徐々に安定して所定の潤滑作用を奏するようになる。従って、始動後の経過時間が長くなるほど、これらアクチュエータや動弁系潤滑部位において必要とされる潤滑油の量は減少する。
【0035】
請求項7記載の発明は、この点を考慮したものであり、これらアクチュエータや動弁系潤滑部位において必要とされる潤滑油をより適切な吐出圧をもって供給することができ、請求項6記載の発明の作用効果を一層効果的に奏することができるようになる。
【0036】
請求項8記載の発明は、請求項1乃至7のいずれかに記載の内燃機関の潤滑装置において、前記第1の給油機構及び前記第2の給油機構の少なくとも一方の給油能力についてその低下を異常として検出する異常検出手段と、前記異常検出手段により前記第1及び第2の給油機構のうち一方の給油機構の異常が検出されるとき、同一方の給油機構に対して他方の給油機構から潤滑油を供給する補助給油機構とを更に備えるようにしている。
【0037】
同構成によれば、第2の給油機構の給油能力が低下したときであっても、その低下分の一部を第1の給油機構からの潤滑油の供給によって補うことができ、こうした第2の給油機構の異常に対処することができるようになる。
【0038】
また、こうした請求項8記載の発明のより具体的な構成としては、請求項9記載の発明によるように、前記第1の給油機構は内燃機関のクランク軸に駆動連結されて駆動力を得る機械式潤滑油ポンプを備える一方、前記第2の給油機構は電動式潤滑油ポンプを備え、前記異常検出手段は前記第2の給油機構の異常を検出するものであり、前記補助給油機構は前記第1の給油機構の機械式潤滑油ポンプから潤滑油が吐出される通路と第2の給油機構の電動式潤滑油ポンプから潤滑油が吐出される通路又は同電動式潤滑油ポンプが潤滑油を吸引する通路とを接続する接続通路と、該接続通路に設けられて同接続通路を開放・遮断する弁と、前記異常検出手段により異常が検出されるときに前記弁を開放駆動して前記接続通路を開放する弁制御手段とを備える、といった構成を採用することができる。
【0039】
一般に、電動式潤滑油ポンプは、その吐出油圧を比較的大きな自由度をもって容易に変更することが可能である反面、内燃機関のクランク軸により駆動される機械式潤滑油ポンプと比較すると、例えば内燃機関の振動や機関熱に起因する駆動回路や駆動部分の損傷が発生し易い等の点を考慮すると、その信頼性が若干低いことは否めない。
【0040】
この点、上記構成では、アクチュエータに潤滑油を供給するポンプを電動式潤滑油ポンプとしているため、例えばアクチュエータの作動状態に応じてその吐出油圧を変更するなど比較的高い自由度をもって潤滑油の供給制御を行うことができるようになる。しかも、仮にこの電動式潤滑油ポンプの故障が生じた場合であっても、第1の給油機構から第2の給油機構に潤滑油を供給する補助給油機構を備えているため、より信頼性の高い機械式潤滑油ポンプによって電動式潤滑油ポンプの一部の機能を代用することができる。
【0041】
従って、例えば車載内燃機関の潤滑装置などのように、温度変化や振動等々、極めて過酷な状況のもとで使用される潤滑装置であっても、アクチュエータに対して潤滑油を供給するに際しその供給制御を比較的高い自由度をもって行うことが可能になるとともに、潤滑油供給にかかる装置全体の信頼性についてもその向上を図ることができるようになる。
【0042】
更に、請求項10記載の発明によるように、請求項1乃至9のいずれかに記載の内燃機関の潤滑装置において、上記アクチュエータとしてこれを内燃機関の可変動弁機構とする、といった構成を採用することができる。こうした可変動弁機構は一般にその作動圧が比較的高く、また機関停止中におけるその内部からの潤滑油の漏出も無視できない傾向にある。このため、上記アクチュエータとしてこうした可変動弁機構を採用することにより、請求項1乃至9のいずれかに記載の発明による作用効果を一層顕著なものとすることができる。尚、ここでいう「可変動弁機構」には、吸気弁や排気弁の開閉タイミングを変更するものの他、弁リフト量を変更するもの、或いはこれら双方の機能を併せ有するものを含む。
【0043】
【発明の実施の形態】
[第1の実施形態]
以下、本発明の第1の実施形態について図1を参照して説明する。
【0044】
図1は本実施形態にかかる内燃機関の潤滑装置についてその構成を概略的に示している。また、図2は、この潤滑装置の各部分をその機能に基づき分割して示すブロック図である。
【0045】
図2に示されるように、この潤滑装置は、大きくは、第1の給油機構10と、この第1の給油機構10とは独立に設けられた第2の給油機構20とによってその給油系が構成されている。そして、機関クランク軸系潤滑部位A1及び機関ピストン系潤滑部位A2に対しては第1の給油機構10から潤滑油が供給され、動弁系潤滑部位B1及び可変動弁機構B2に対しては第2の給油機構20から潤滑油が供給される。
【0046】
また、本実施形態にかかる潤滑装置では、第1及び第2の給油機構10,20を通じて各部位に供給される潤滑油の粘度について以下の式(1)に示される関係が設定されている。
【0047】
μ1<μ2 ・・・(1)
μ1:第1の給油機構10の潤滑油粘度
μ2:第2の給油機構20の潤滑油粘度
尚ここで、第1の給油機構10の潤滑油粘度μ1は、同潤滑油が供給される機関クランク軸系潤滑部位A1及び機関ピストン系潤滑部位A2において焼き付き等の問題がなく、且つ、潤滑部分におけるフリクションが最小になる値に設定されている。一方、第2の給油機構20の潤滑油粘度μ2については、同潤滑油が供給される動弁系潤滑部位B1において焼き付き等の問題がなく、且つ、後述する可変動弁機構34において良好な制御応答性が確保できることを条件として、動弁系潤滑部位B1でのフリクションが最も小さくなる値に設定されている。
【0048】
このように低粘度の潤滑油が使用される第1の給油機構10は、図1に示されるように、内燃機関1のクランクケース9bの下部に形成された第1のオイルパン11(低粘度潤滑油用の貯留部)と、この第1のオイルパン11内の潤滑油を吸引し所定圧をもって吐出する機械式潤滑油ポンプ12とを備えている。
【0049】
機械式潤滑油ポンプ12は、一般に広く用いられているトロコイド式のポンプであり、その入力軸(図示略)がクランク軸2の端部に設けられたクランクプーリ3にベルト等(図示略)を介して駆動連結されている。このため、この機械式潤滑油ポンプ12は、クランク軸2の時間当たりの回転数、即ち機関回転速度が高いときほど、その吐出圧が高くなり、また吐出量も多くなる特性を有している。
【0050】
機械式潤滑油ポンプ12には、第1のオイルパン11に潤滑油をリリーフするリリーフ弁17(図2参照)が接続されている。従って、機械式潤滑油ポンプ12の吐出圧が、機関回転速度の上昇や冷間時における潤滑油の粘度上昇に伴って同リリーフ弁17のリリーフ圧を上回った場合には、同リリーフ弁17が開弁してその吐出圧が強制的に低下させられる。その結果、機械式潤滑油ポンプ12による不必要な潤滑油の供給、ひいてはそれに起因する動力損失や、過大な負荷が入力されることによる機械式潤滑油ポンプ12の損傷等が抑制されるようになる。
【0051】
機械式潤滑油ポンプ12から吐出された潤滑油の一部は、クランク軸2内に形成された油通路13を通じて、機関クランク軸系潤滑部位A1(図2参照)、即ちクランク軸2を支持する軸受(図示略)や、同クランク軸2の偏心軸部を支持する軸受(いずれも図示略)等に供給される。より詳細には、クランク軸2のジャーナルや上記偏心軸部には上記油通路13と連通する油孔(図示略)が形成されており、これら各油孔から潤滑油が供給される。そして、このようにして供給された潤滑油は各軸部と軸受との間の潤滑に供されるようになる。
【0052】
その他、機械式潤滑油ポンプ12から吐出された潤滑油は、吐出通路15を通じてシリンダ5の下端部に形成された一対のオイルジェット機構14に供給され、同オイルジェット機構14から機関ピストン系潤滑部位A2(図2参照)に供給される。即ち、潤滑油は機関ピストン4の下部及びシリンダ5内壁面に向けてオイルジェット機構14から噴射供給される。そして、このようにして供給された潤滑油は、機関ピストン4やシリンダ5の冷却するとともに、ピストンリング6の外周面とシリンダ5の内壁面との間の潤滑に供されるようになる。
【0053】
このようにして機械式潤滑油ポンプ12から機関クランク軸系潤滑部位A1や機関ピストン系潤滑部位A2に供給された潤滑油は、クランクケース9bの下方に徐々に流れ落ちて第1のオイルパン11に戻される。尚、機関クランク軸系潤滑部位A1においては、その潤滑油の消費量が極めて少なく、また過剰な潤滑油が供給されることも殆どない。従って、このように機械式潤滑油ポンプ12から吐出されて各潤滑部位A1,A2に供給された潤滑油のうち、再び第1のオイルパン11に戻されるものの大部分は、機関ピストン系潤滑部位A2に供給されて機関ピストン4やシリンダ5から流れ落ちた潤滑油によって占められている。
【0054】
こうした第1の給油機構10に対して、第2の給油機構20は、内燃機関1に隣接する自動変速機7の下部に形成された第2のオイルパン21(高粘度潤滑油用の貯留部)と、この第2のオイルパン21内の潤滑油を吸引し所定圧をもって吐出する電動式潤滑油ポンプ22とを備えている。尚、図1では説明の便宜上、この電動式潤滑油ポンプ22がシリンダヘッド8と離間して示されているが、同電動式潤滑油ポンプ22は実際にはシリンダヘッド8上に取り付けられている。このように、電動式潤滑油ポンプ22をその潤滑対象となる部位A1,A2の近傍に配設することにより、そのポンプ容量や電気的負荷が極力抑えられるようになる。
【0055】
また、この電動式潤滑油ポンプ22は、内燃機関1の各種制御を実行する電子制御装置40を通じてその軸トルク(或いは軸回転速度)が調節されることにより、その吐出圧が制御される。電子制御装置40には、機関回転速度センサ51、吸入空気量センサ52、第2のオイルパン21内に貯留される潤滑油の温度を検出する油温センサ53をはじめとする各種センサが接続されている。電子制御装置40はこれら各種センサ51〜53の検出結果を取り込み、同検出結果に基づいて電動式潤滑油ポンプ22の吐出圧を制御する。
【0056】
尚、電動式潤滑油ポンプ22には、第2のオイルパン21に潤滑油をリリーフするリリーフ弁27が接続されている。上述したように、電動式潤滑油ポンプ22の吐出圧は基本的に電子制御装置40を通じて制御されているが、これが何らかの理由により過度に上昇してリリーフ弁27のリリーフ圧を上回った場合には、同リリーフ弁27が開弁してその吐出圧が強制的に低下させられる。その結果、電動式潤滑油ポンプ22に対する過大負荷の入力、ひいてはそれに伴う電動式潤滑油ポンプ22の駆動系部材等における損傷が抑制される。
【0057】
電動式潤滑油ポンプ22から吐出された潤滑油の一部は、吐出通路25並びに吸気側のカム軸30内に形成された油通路(図示略)を通じて、動弁系潤滑部位B1、即ちカム軸30とこれを支持する軸受(図示略)との間や、カム軸30に形成されたカム31の外周面とバルブリフタ32,33との接触部位に供給される。より詳細には、カム軸30のジャーナルやカム31の外周面において上記油通路と連通するように形成された各油孔(図示略)からこれら各接触部位に潤滑油が供給される。そして、このように供給された潤滑油はこれら各部分の潤滑に供されるようになる。
【0058】
その他、電動式潤滑油ポンプ22から吐出された潤滑油は、吐出通路25から制御弁35を介してカム軸30の端部に設けられた可変動弁機構34(図2では「B2」)に作動油として供給される。
【0059】
可変動弁機構34は、カム軸30をクランク軸2に対して相対回転させたり、同カム軸30をその軸方向に変位させたりするための各種油圧室(図示略)をその内部に備えている。そして、これら油圧室の作動圧制御を通じてクランク軸2に対するカム軸30の回転位相を進角側或いは遅角側に変更し、或いはカム軸30をその軸方向に変位させることにより、吸気弁(図示略)の開閉タイミング及び弁リフト量を変更する。この可変動弁機構34の動作は基本的に同可変動弁機構34に対する潤滑油の給排状態を制御弁35を通じて切り替えることにより行われる。
【0060】
電子制御装置40は、各種センサ51〜53の検出結果等に基づいてこの制御弁35による切替状態を変更することにより、可変動弁機構34の動作状態が機関運転状態に適合するようにこれを制御する。
【0061】
また、このようにして電動式潤滑油ポンプ22から動弁系潤滑部位B1や可変動弁機構34に供給された潤滑油は、シリンダヘッド8に接続された排油通路26を通じて第2のオイルパン21に戻される。
【0062】
ところで通常の内燃機関にあっては、そのシリンダヘッドに、同シリンダヘッドとシリンダブロックとを連通して潤滑油を同シリンダヘッドからシリンダブロック側に落とすことにより、これをシリンダブロック内部の潤滑部位に供給するための油孔や油通路等が形成される。
【0063】
しかしながら、本実施形態にかかる潤滑装置の適用対象となる内燃機関1では、こうした油孔等を廃止するようにしている。このため、シリンダヘッド8の内部にある潤滑油がシリンダブロック9aやクランクケース9bの側に移動して、これらの内部にある低粘度の潤滑油と混合されることがない。即ち、電動式潤滑油ポンプ22からシリンダヘッド8の内部に供給された潤滑油は、その全てが最終的には第2のオイルパン21に戻されるになる。従って、この第2の給油機構20の潤滑油と第1の給油機構10の潤滑油とが混合されることはなく、これら粘度の異なる潤滑油は各給油機構10,20を通じて各潤滑部位に供給される。
【0064】
また、内燃機関1には、クランクケース9b内に滞留する燃料未燃成分を吸気負圧を利用して掃気し、これを吸気通路(図示略)に導入して燃焼させ処理するようにした、いわゆるブローバイガス還元装置を備えている。シリンダブロック9aには、このクランクケース9bに新気を導入する導入ポート61と、この新気と燃料未燃成分との混合ガス、即ちブローバイガスを吸気通路に排出する排出ポート62とが形成されている。上述したように、第2の給油機構20から供給される潤滑油は、シリンダブロック9aやクランクケース9b側には移動しないため、同潤滑油がこうしたブローバイガスに接触することがない。
【0065】
以上説明したように、本実施形態にかかる潤滑装置では、粘度の異なる潤滑油を使用し、各別の給油機構10,20を通じて潤滑油が必要とされる所定部位に対してその要求特性に見合った粘度の潤滑油を供給するようにしている。
【0066】
具体的には、カム31の外周面とバルブリフタ32,33との接触部位やカム軸30とその軸受との間等、動弁系潤滑部位B1に対しては、第2の給油機構20から粘度の高い潤滑油が供給される。
【0067】
ここで、特に、吸気弁の開弁時に、カム31のカムノーズによりバルブリフタ32,33が押し下げられる際には、バルブスプリングの反力等の影響を受けてカム31(正確にはカムノーズ)とバルブリフタ32,33との間の接触部位には大きな接触圧が発生する。しかも、カム31とバルブリフタ32,33とは常には接触状態になっておらず、カムノーズ以外のベース円部分では一時的に非接触状態になる。即ち、カム31とバルブリフタ32,33との間では、接触状態と非接触状態とが繰り返されて両者の間のクリアランスが大きく変動するようになる。このため、上述したように、こうしたカム31及びバルブリフタ32,33との間においては、安定した油膜の形成が困難であり、境界潤滑状態(最悪の場合には無潤滑状態)に移行し易い傾向がある。
【0068】
しかしながら、この接触部位には高粘度の潤滑油が供給されるため、カム31及びバルブリフタ32,33とが非接触状態になった場合であっても、これらカム31の外周面や、バルブリフタ32,33の頂面から潤滑油が流れ落ちるのが極力抑制されて適切な膜厚の油膜が安定して形成されるようになる。その結果、この接触部位における焼き付きの発生等が抑制され、良好な潤滑特性が維持してフリクションの低減を図ることができるようになる。
【0069】
また同様に、可変動弁機構34に対しても第2の給油機構20から高粘度の潤滑油が供給される。従って、可変動弁機構34の作動に伴って各種油圧室からの潤滑油の漏出が避けきれない場合であっても、その潤滑油の粘度が高いために、その漏出は抑制されるようになる。その結果、こうした潤滑油の漏出に伴う作動圧の低下、ひいては可変動弁機構34の制御応答性の低下が抑えられるようになる。
【0070】
更に、高粘度の潤滑油を使用することにより、機関停止期間中における可変動弁機構34からの潤滑油の漏出についても併せて抑制されるようになる。このため、機関再始動時において可変動弁機構34の各種油圧室により多くの潤滑油を残留させておくことができるようになる。従って、機関始動時に可変動弁機構34に供給すべき潤滑油を少なくすることができ、こうした機関始動時においても速やかにその作動に必要な油圧を確保してその作動性の低下を極力抑えることができるようになる。
【0071】
一方、クランク軸2と軸受との間や、同クランク軸2の偏心軸部とその軸受との間等、機関クランク軸系潤滑部位A1や、ピストンリング6とシリンダ5の内壁との間等、機関ピストン系潤滑部位A2に対しては、第2の給油機構20から供給される潤滑よりも粘度の低い潤滑油が第1の給油機構10から供給される。これら各潤滑部位A1,A2については、被潤滑部材間における潤滑状態、特にクリアランスが略一定に維持されている。このため、これら各潤滑部位A1,A2では、先の動弁系潤滑部位B1とは異なり、流体潤滑状態が維持され易い傾向にある。従って、こうした各潤滑部位A1,A2に対しては、低粘度の潤滑油を供給することにより、油膜に生じるせん断力を低下させてフリクションの低減を図ることができるようになる。
【0072】
その他、これら各給油機構10,20の潤滑油を各別のオイルパン11,21に貯留するとともに、シリンダヘッド8の油孔等を廃止することにより、シリンダヘッド8の内部にある高粘度の潤滑油とシリンダブロック9aやクランクケース9bの内部にある低粘度の潤滑油との混合を抑制するようにしている。このため、こうした混合によって生じる粘度の均一化を回避することができ、長期間にわたってこれら高粘度及び低粘度の潤滑油についてそれらの粘度を一定に維持することできるようになる。
【0073】
また一般に、ブローバイガス、特にこれに含まれる燃料未燃成分は極めてその酸化能力が高いため、これが潤滑油に接触するとその潤滑特性が著しく低下して潤滑油の劣化を招くこととなる。しかしながら、本実施形態にかかる潤滑装置では、少なくとも第2の給油機構20から供給される高粘度の潤滑油については、シリンダブロック9aやクランクケース9bの側には移動しないため、こうしたブローバイガスとの接触による劣化について配慮する必要がない。従って、この高粘度の潤滑油についてはブローバイガスによる酸化作用に起因した劣化が生じることがなく、その本来の潤滑特性が長期間にわたって維持されるようになる。その結果、この第2の給油機構20から供給される高粘度の潤滑油については、その交換時期を極めて長く設定したり、或いはこれをメンテナンスフリーとする等、その耐使用寿命の長期化を図ることができるようになる。
【0074】
本実施形態にかかる潤滑装置では、このように粘度の異なる潤滑油を各別の給油機構10,20を通じて所定の部位に供給するようにしている他、更に上記各潤滑油ポンプ12,22の吐出圧設定についても特徴を有している。以下、これら、機械式潤滑油ポンプ12の吐出圧P1並びに電動式潤滑油ポンプ22の吐出圧P2について、それらの推移を図3及び図4を参照して説明する。
【0075】
図3は冷間時における上記各吐出圧P1,P2の推移を、また図4は内燃機関1の暖機完了後における上記各吐出圧P1,P2の推移をそれぞれ機関回転速度NEに対応させて示している。また、これら各図において、一点鎖線は機械式潤滑油ポンプ12の吐出圧P1、実線は電動式潤滑油ポンプ22の吐出圧P2、並びに二点鎖線は従来の同一の粘度の潤滑油を使用した機械式潤滑油ポンプの吐出圧P0をそれぞれ示している。
【0076】
図3に示されるように、冷間時において、機械式潤滑油ポンプ12の吐出圧P1は、機関回転速度NEの上昇に伴って増大し、リリーフ弁17のリリーフ圧に達した以後は略一定の吐出圧に維持されるようになる。このように、機関回転速度NEが極めて低回転域にあるときには、機械式潤滑油ポンプ12の軸動力が小さく、従って同機械式潤滑油ポンプ12から吐出される潤滑油の吐出圧及びその吐出量も少なくなる。こうした傾向については、従来における潤滑装置と略同様である(二点鎖線参照)。因みに、本実施形態にかかる機械式潤滑油ポンプ12にあっては、その吐出圧P1が従来の潤滑装置における吐出圧P0と比較して低くなっているが、これは従来の潤滑装置と比較して本実施形態かかる機械式潤滑油ポンプ12では使用する潤滑油の粘度が低く設定されていることによる。本実施形態にかかる機械式潤滑油ポンプ12では、こうした吐出圧P1の低下分に併せて、従来、動弁系潤滑部位や可変動弁機構に供給するようにしていた分だけ潤滑油の吐出量を少なくすることができ、従来の潤滑装置と比較して同機械式潤滑油ポンプ12の軸動力を大幅に低減させることができるようになる。
【0077】
一方、図4に示されるように、暖機完了時には潤滑油の温度上昇に伴ってその粘度が冷間時よりも低下するため、本実施形態にかかる機械式潤滑油ポンプ12の吐出圧P1は冷間時と比較して更に低下するようになる。従って、こうした吐出圧P1の低下分だけ機械式潤滑油ポンプ12の軸動力を一層大きく低減させることができるようになる。このように、低粘度の潤滑油を使用して機械式潤滑油ポンプ12の軸動力を低減させることにより、内燃機関1における機械損失の低減、ひいてはその燃費の向上を図ることができるようになる。
【0078】
これに対して、電動式潤滑油ポンプ22については、図3及び図4に示されるように、冷間時或いは暖機完了時にかかわらず、所定の吐出圧P2が得られるように電子制御装置40を通じてその軸トルク(或いは軸回転速度)が制御される。即ち、電子制御装置40により、現在の機関回転速度NE、機関負荷(吸入空気量)、並びに潤滑油温に基づいて、吐出圧にかかる目標値が設定され、その目標値と実際の吐出圧P2とが一致するように軸トルクが制御される。
【0079】
ここで、機関回転速度NEについてみると、同機関回転速度NEが極めて低い回転領域(NE<NE1)においては、その吐出圧P2が他の回転領域(NE≧NE1)よりも相対的に大きく設定される。詳しくは、この低回転領域においては、電動式潤滑油ポンプ22の軸トルクを増大させることにより、吐出圧P2及びその吐出量の双方を増大させるようにしている。このように低回転領域において、高圧の潤滑油を多量に動弁系潤滑部位B1及び可変動弁機構34(B2)に供給するようにしているのは以下の理由による。
【0080】
即ち、このように機関回転速度NEがこうした低回転領域にある期間は、例えば機関始動時及びその直後の期間が該当するが、この場合には、機関停止中において、可変動弁機構34の各油圧室やこれに潤滑油を供給する通路中から潤滑油が漏出している可能性が高い。従って、この可変動弁機構34の制御応答性を極力早期に確保するために、これら油圧室や通路に多量の潤滑油を供給して油密状態に移行させ、その油圧を速やかに上昇させる必要がある。
【0081】
一方、動弁系潤滑部位B1においても、機関始動時及びその直後の期間では、特にカム31及びバルブリフタ32,33との間の接触部位が油膜切れの状態、即ち無潤滑状態或いは無潤滑状態に近い境界潤滑状態になっている可能性が高い。このため、低回転領域においては、この部位に多量の潤滑油を速やかに供給することにより、良好な潤滑状態に移行させる必要があるためである。
【0082】
このように機関回転速度NEが低回転領域にあるときに、電動式潤滑油ポンプ22から高圧の潤滑油を可変動弁機構34及び動弁系潤滑部位B1に対して供給することにより、可変動弁機構34については機関始動後において良好な制御応答性をより早期に確保することができるようになる。一方、動弁系潤滑部位B1については無潤滑或いは無潤滑状態に近い境界潤滑状態となる期間を極力短くし、より早期に流体潤滑状態に移行させることができるため、カム31及びバルブリフタ32,33の接触部位における摩耗や損傷の発生を抑制することができるようになる。
【0083】
更に、こうした低回転領域にあっても、機関回転速度NEが上昇した場合には、それまでの電動式潤滑油ポンプ22の作動によって、可変動弁機構34や動弁系潤滑部位B1に対して既にある程度の量の潤滑油が供給されている。このため、可変動弁機構34の油圧室やこれに通じる油通路は徐々に油密状態になりつつあり、また動弁系潤滑部位B1も良好な潤滑状態に移行しつつあると考えられる。
【0084】
また、動弁系潤滑部位B1、特にカム31及びバルブリフタ32,33との間の接触部位では、これら両部材が非接触状態となる期間が短いときほど、再度、接触状態に移行したときにカム31の外周面やバルブリフタ32,33の頂面に残留している潤滑油の量が多くなる。そして、上記非接触状態となる期間は、機関回転速度NEが高回転であるときほど短くなる。このため、機関回転速度NEが高回転になるにつれて、これらカム31とバルブリフタ32との接触部位は境界潤滑状態から徐々に流体潤滑状態に近い状態に移行するようになる。従って、良好な潤滑状態を確保するうえで必要とされる潤滑油の量も徐々に減少するようになる。
【0085】
従って、図3及び図4に示されるように、上記低回転領域では、機関回転速度NEが上昇するにつれて電動式潤滑油ポンプ22の吐出圧P2を徐々に低下させるようにしている。
【0086】
そして、機関回転速度NEが高回転領域(NE≧NE1)に移行すると、電動式潤滑油ポンプ22の吐出圧P2は、低回転領域と比較して低く設定されるとともに、更に機関回転速度NEの上昇に伴って徐々に低く設定される。即ち、こうした高回転領域においては、可変動弁機構34(B2)の油圧室等は完全に油密状態になるため、必要以上に多くの潤滑油を供給する必要がなくなり、その作動に必要な作動油圧が確保されればよい状態になる。また、動弁系潤滑部位B1においても、流体潤滑状態に移行しているため、多くの潤滑油が必要とされることがない。更に、上述したように機関回転速度NEが高くなるほど、カム31の外周面やバルブリフタ32,33に残留する潤滑油の量も多くなる。
【0087】
従って、この高回転領域においても、機関回転速度NEが上昇するにつれて電動式潤滑油ポンプ22の吐出圧P2を低下させるようにしている。このように低回転領域及び高回転領域のいずれにおいても、機関回転速度NEの上昇に伴って電動式潤滑油ポンプ22の吐出圧P2を低下させるようにしているため、同電動式潤滑油ポンプ22の電気的負荷を可及的に抑えることができ、ひいては燃費の向上を図ることができるようになる。
【0088】
以上、説明した本実施形態にかかる潤滑装置の作用効果について以下に総括して列記する。
(1)潤滑油の油圧に基づいて作動する可変動弁機構34の制御応答性についてその低下を抑えつつ、動弁系潤滑部位B1において良好な潤滑特性を維持し、更に潤滑部位全体におけるフリクションの増大を極力抑制することができるようになる。
【0089】
(2)各給油機構10,20は潤滑油を貯留するオイルパン11,21を各別に備えるようにしているため、粘度の異なる潤滑油を分離して貯留することができ、それらの混合を抑制することにより、粘度の異なる潤滑油の使用をその前提とする上記(1)に記載の作用効果を一層確実に奏することができるようになる。
【0090】
(3)第2の給油機構20の電動式潤滑油ポンプ22を通じて動弁系潤滑部位B1及び可変動弁機構34に対して高粘度の潤滑油を供給するようにしている。このため、例えば機関クランク軸により駆動連結される機械駆動式ポンプを採用した構成と比較して、機関回転速度NEに関わらず、これら各部位に対して速やかに潤滑油を供給することができる。従って、機関始動時等、機関回転速度NEが極めて低いときにも、可変動弁機構34の作動性及び動弁系潤滑部位B1の良好な潤滑特性を確保することができるようになる。
【0091】
(4)更に、この電動式潤滑油ポンプ22については、機関回転速度NEが低回転域にあるときほど、その吐出油圧を高く設定するようにしている。従って、機関始動時等、機関回転速度NEが低いときには十分な量の潤滑油がアクチュエータや動弁系潤滑部位に供給されるようになり、可変動弁機構34の良好な作動性、ひいてはそれに伴う始動性の向上を図るとともに、動弁系潤滑部位B1の潤滑特性を良好なものに維持することができる。その一方、機関始動時から所定時間が経過したとき等、機関回転速度NEが上昇したときには、電動式潤滑油ポンプ22の吐出油圧を低下させることにより、不必要な潤滑油の供給がなされることによる燃費の悪化を抑えることができるようになる。
【0092】
(5)また、本実施形態にかかる潤滑装置では、こうした潤滑油を油圧を作動圧として利用するアクチュエータとして、特に可変動弁機構34に対して潤滑油を供給するようにしている。可変動弁機構34では、一般にその作動圧が比較的高く、また機関停止中におけるその内部からの潤滑油の漏出も無視できない傾向にある。しかしながら、こうした可変動弁機構34であっても、上記機関回転速度NEが機関始動時等、低回転領域にあるときから良好な制御応答性を確保することができ、機関始動性の向上に対してもこれに寄与することができるようになる。
[第2の実施形態]
次に、本発明にかかる第2の実施形態について上記第1の実施形態と相違点を中心に説明する。
【0093】
上記第1の実施形態にかかる潤滑装置では、第1の給油機構10及び第2の給油機構20のうち第1の給油機構10から各部位に供給する潤滑油の粘度を第2の給油機構20から各部位に供給する潤滑油の粘度よりも低く設定するようにした。本実施形態にかかる潤滑装置では更に、この第1の給油機構10から機関クランク軸系潤滑部位A1及び機関ピストン系潤滑部位A2に対して粘度の異なる潤滑油をそれぞれ供給するようにしている点が上記第1の実施形態と異なっている。
【0094】
具体的には、機関クランク軸系潤滑部位A1に対しては機械式潤滑油ポンプ12から相対的に粘度の低い潤滑油を供給している。その一方、図5に示されるように、この機械式潤滑油ポンプ12とは更に別の機械式潤滑油ポンプ72を備え、機関ピストン系潤滑部位A2に対してはこの機械式潤滑油ポンプ72から相対的に粘度の高い潤滑油を供給するようにしている。尚、以下では、これら各機械式潤滑油ポンプ12,72を区別する必要がある場合には、機関クランク軸系潤滑部位A1に潤滑油を供給するポンプを第1の機械式潤滑油ポンプ12、機関ピストン系潤滑部位A2に潤滑油を供給するポンプを第2の機械式潤滑油ポンプ72と称することとする。
【0095】
本実施形態にかかる潤滑装置において、各給油機構10,20の潤滑油ポンプ12,22,72から供給される潤滑油の粘度については以下の式(2)に示される関係が設定されている。
【0096】
μ1a<μ1b<μ2 ・・・(2)
μ1a:第1の給油機構10(第1の機械式潤滑油ポンプ12)の潤滑油粘度
μ2:第2の給油機構20(電動式潤滑油ポンプ22)の潤滑油粘度
μ1b:第1の給油機構10(第2の機械式潤滑油ポンプ72)の潤滑油粘度
尚、本実施形態にかかる潤滑装置において、各給油機構10,20から供給される潤滑油の粘度について上記のような関係を設定するようにしているのは以下の理由による。
【0097】
図6は、機関ピストン系潤滑部位A2(実線)、機関クランク軸系潤滑部位A1(破線)、及び動弁系潤滑部位B1(一点鎖線)において発生するフリクションの大きさについてその潤滑油粘度による変化を示している。
【0098】
動弁系潤滑部位B1では、上述したように、潤滑油粘度μが低い領域(μ<μ2)では、特にカム31とバルブリフタ32,33との接触部位における潤滑状態が境界潤滑状態(或いは無潤滑状態)になり易い傾向がある。従って、この領域では、潤滑油粘度μが高くなるほど、潤滑部位での金属接触面積が減少して流体潤滑状態に近い状態になり、それに伴ってフリクションが減少するようになる。一方、潤滑油粘度μが更に高い領域(μ≧μ2)では、潤滑状態が略流体潤滑状態に移行するようになる。このため、潤滑油粘度μが高くなるほどその潤滑部位に形成される油膜のせん断力が徐々に増大し、フリクションは再び上昇する傾向がある。従って、動弁系潤滑部位B1に供給する高粘度の潤滑油は、上記フリクションが小さく、且つ、可変動弁機構34においても良好な制御応答性が確保できる大きさに設定される。具体的には動弁系潤滑部位B1におけるフリクションが最小となる粘度μ2に設定されている。尚、この点については、第1の実施形態にかかる潤滑装置と同様である。
【0099】
これに対して、機関ピストン系潤滑部位A2(同図5の実線)では、潤滑油粘度の変化に対するフリクションの変化傾向については、上述した動弁系潤滑部位B1と略同様の傾向を示すものの、潤滑状態が境界潤滑状態から流体潤滑状態に移行するときの潤滑油粘度μが動弁系潤滑部位B1よりも低い粘度となる。本実施形態にかかる潤滑装置では、上式(2)に示されるように、この機関ピストン系潤滑部位A2に供給される潤滑油の粘度(=μ1a)を動弁系潤滑部位B1に供給される潤滑油の粘度(=μ1b)よりも低く設定するようにしている。
【0100】
一方、機関クランク軸系潤滑部位A1(同図5の破線)についてみると、その潤滑が必要な部位が、クランク軸2とその軸受、クランク軸2の偏心軸部とコネクティングロッドの軸受との間の摺動部分である。このため、これら軸受部位では軸の回転に伴って発生する動圧により、軸受から軸の外周面が離間した状態となる。即ち、機関クランク軸系潤滑部位A1では、こうした動圧の作用によってその潤滑状態が内燃機関1の極低回転速度領域を除いて流体潤滑状態になる。このため、機関クランク軸系潤滑部位A1では、潤滑油粘度μが低くなるほど潤滑部位の油膜に生じるせん断力が減少し、それに伴ってフリクションは減少するようになる。従って、本実施形態にかかる潤滑装置では、機関クランク軸系潤滑部位A1に供給される潤滑油の粘度(=μ1a)を他の部位に供給される潤滑油の粘度のなかで最も低く設定するようにしている。
【0101】
このように本実施形態にかかる潤滑装置では、機関クランク軸系潤滑部位A1及び機関ピストン系潤滑部位A2に供給する潤滑油の粘度を更に異ならせるようにし、これら各部位の潤滑状態の応じて良好な潤滑特性が確保され、且つフリクションが最も小さくなるように、その潤滑油の粘度を設定するようにしている。
【0102】
本実施形態にかかる潤滑装置では、以下に説明するように、機関クランク軸系潤滑部位A1及び機関ピストン系潤滑部位A2に対して粘度の異なる潤滑油を供給するための各種構成を備えている。
【0103】
クランクケース9bの下部には、第1のオイルパン11とは別に、第2の機械式潤滑油ポンプ72を通じて機関ピストン系潤滑部位A2に供給される潤滑油を貯留する第3のオイルパン71が区画形成されている。機械式潤滑油ポンプ72は、この第3のオイルパン71内の潤滑油を吸引し所定圧をもって吐出する。第2の機械式潤滑油ポンプ72は、第1の機械式潤滑油ポンプ12と同様、トロコイド式のポンプであり、同機械式潤滑油ポンプ12とともにその入力軸(図示略)がクランク軸2の端部に設けられたクランクプーリ3に駆動連結されている。このため、この第2の機械式潤滑油ポンプ72についても第1の機械式潤滑油ポンプ12と同様に、機関回転速度NEが高いときほど、その吐出圧が高くなり、また吐出量も多くなる特性を有している。
【0104】
その他、この第2の機械式潤滑油ポンプ72には、第3のオイルパン71に潤滑油をリリーフするリリーフ弁(図示略)が接続されている。第2の機械式潤滑油ポンプ72の吐出圧がこのリリーフ弁のリリーフ圧以上にまで上昇した際にはこれが開弁して第2の機械式潤滑油ポンプ72の吐出圧がリリーフ圧以上に上昇しないよう制限される。
【0105】
また、この第2の機械式潤滑油ポンプ72から吐出された潤滑油は、吐出通路75を通じて上述したオイルジェット機構14に供給され、同オイルジェット機構14から機関ピストン系潤滑部位A2に噴射供給される。
【0106】
一方、上記第1の実施形態にかかる潤滑装置とは異なり、第1の機械式潤滑油ポンプ12から吐出された潤滑油は全て、クランク軸2内に形成された油通路13を通じて、機関クランク軸系潤滑部位A1に供給される。
【0107】
また、シリンダブロック9aの内部には、各気筒のシリンダ5とクランク軸2とを隔てる隔壁76が形成されている。この隔壁76には機関ピストン4とクランク軸2とを連結するコネクティングロッドが挿通される挿通孔(図示略)の他、機関ピストン系潤滑部位A2、即ち機関ピストン4の下部及びシリンダ5内壁面から隔壁76の上面に流れ落ちた潤滑油を第3のオイルパン71に落とすための油孔77が形成されている。尚、この油孔77は各シリンダ5に共通のものとしても、或いは各シリンダ5毎に複数形成するようにしてもよいが、同油孔77から落ちた潤滑油が第1のオイルパン11側に極力落ちないように、その位置等を設定するのが望ましい。
【0108】
この隔壁76によって、第1の機械式潤滑油ポンプ12から機関クランク軸系潤滑部位A1に供給される低粘度(μ=μ1a)の潤滑油と、第2の機械式潤滑油ポンプ72から機関ピストン系潤滑部位A2に供給される中粘度(μ=μ1b)の潤滑油との混合が極力抑制されている。
【0109】
従って、本実施形態にかかる潤滑装置の第1の給油機構10では、この隔壁76及び各別に設けられた各オイルパン11,71により低粘度の潤滑油と中粘度の潤滑油とが混合しないように貯留され、機関クランク軸系潤滑部位A1及び機関ピストン系潤滑部位A2に対して粘度の異なる潤滑油がそれぞれ供給される。
【0110】
以上の構成を備えた本実施形態にかかる潤滑装置によれば、先に示した第1の実施形態かかる装置の作用効果に加えて、更に以下の作用効果を奏することができるようになる。
【0111】
(6)本実施形態にかかる潤滑装置では、潤滑状態として境界潤滑状態及び流体潤滑状態をとり得る機関ピストン系潤滑部位A2に対しては相対的に粘度の高い潤滑油を供給する一方、同潤滑状態が流体潤滑状態となる機関クランク軸系潤滑部位A1に対しては相対的に粘度の低い潤滑油を供給するようにしている。従って、これら各潤滑部位に対してフリクションの低減及び良好な潤滑特性を維持する上でより適した粘度の潤滑油を供給することができ、潤滑部位全体のフリクションについても一層好適にその低減を図ることができるようになる。
【0112】
(7)また、このように機関クランク軸系潤滑部位A1及び機関ピストン系潤滑部位A2に対しては独立に潤滑油を供給する構成を採用するようにしたため、機関ピストン系潤滑部位A2に対して供給する潤滑油以外はその交換作業が不要になる。また、機関クランク軸系潤滑部位A1に対して供給する潤滑油については、上述したようにその消費量が極めて少ないため、定期的な補充作業を行うだけでよい。その結果、本実施形態にかかる潤滑装置によれば、そのメンテナンス作業の簡易化を図ることができるようになる。
【0113】
(8)更に、第1の給油機構10についてみると、第1の実施形態では、機関クランク軸系潤滑部位A1や機関ピストン系潤滑部位A2に対して同じ粘度の潤滑油を供給するようにしているため、その粘度はこれら各部位における潤滑要求の双方を満たすものに設定せざるを得ない。
【0114】
例えば、機関クランク軸系潤滑部位A1に合わせて、極端に粘度の低い潤滑油を機関ピストン系潤滑部位A2に供給するようにした場合には、同部位A2の潤滑状態が境界潤滑状態或いは無潤滑状態に近い境界潤滑状態になるため、フリクションの増大やそれに伴う焼き付き等が発生してしまうおそれがある。
【0115】
しかしながら、本実施形態にかかる潤滑装置では、これら各部位に合わせて異なる粘度の潤滑油を供給するようにしているため、特に機関クランク軸系潤滑部位A1に供給する潤滑油についてその粘度を極力低く設定することができるようになる。従って、同部位A1、ひいては内燃機関1におけるフリクションの低減を図ることができ、機関始動性や燃費の向上に寄与することができるようになる。
[第3の実施形態]
次に、本発明にかかる第3の実施形態について上記第1の実施形態と相違点を中心に説明する。
【0116】
上述したように、電動式潤滑油ポンプは一般に、その吐出油圧を比較的大きな自由度をもって容易に変更することが可能である。しかしその反面、内燃機関のクランク軸により駆動される機械式潤滑油ポンプと比較すると、例えば内燃機関の振動や機関熱に起因する駆動回路や駆動部分の損傷が発生し易い等の点を考慮すると、その信頼性が若干低いことは否めない。
【0117】
そこで、本実施形態にかかる潤滑装置にあっては、第2の給油機構20の異常、詳しくは電動式潤滑油ポンプ22の吐出圧にかかる異常を監視し、同異常がある旨の判断がなされた場合には、第1の給油機構10から第2の給油機構20に潤滑油を補助的に供給するようにしている。即ち、こうした異常時であっても、第2の給油機構20が担う動弁系潤滑部位B1や可変動弁機構34に対する潤滑油の供給機能をある程度維持し、これら各部位に全く潤滑油が供給されなくなる状況が生じるのを回避するようにしている。
【0118】
図7は、本実施形態にかかる潤滑装置をその機能に基づき分割して示すブロック図である。以下、同図7を参照して上記第1の実施形態にかかる装置との構成の相違点について説明する。
【0119】
同図7に示されるように、本実施形態にかかる潤滑装置では、機械式潤滑油ポンプ12から潤滑油が吐出される通路(クランク軸2の油通路13或いはオイルジェット機構14に接続される吐出通路15)と電動式潤滑油ポンプ22の吐出通路25とが補助通路80によって接続されている。そして、この補助通路80の途中には、同通路80を開放・遮断する開閉弁81が設けられている。尚、この開閉弁81は、常閉式の電磁弁であり、通電操作されることにより開弁して補助通路80を開放する。更に、電動式潤滑油ポンプ22の吐出通路25には、その吐出圧P2を検出する油圧センサ54が設けられている。電子制御装置40は、この油圧センサ54の検出結果を取り込み、同検出結果に基づいて電動式潤滑油ポンプ22の異常を判断するとともに、その判断結果に応じて開閉弁81の開閉状態を制御する。
【0120】
以下、こうした電子制御装置40による電動式潤滑油ポンプ22の異常判断処理、並びに異常時における開閉弁81の開閉制御について説明する。
上述したように、電子制御装置40は、現在の機関回転速度NE、機関負荷(吸入空気量)、並びに潤滑油温に基づいて、吐出圧にかかる目標値を設定するが、上記異常判断に際しては、まず、この目標吐出圧PTと油圧センサ54により検出される実際の吐出圧P2とを比較する。そして、この吐出圧P2が目標吐出圧PTよりも判定圧PK1以上低い場合には(PT−P2≧PK1)、電動式潤滑油ポンプ22において何らかの異常が発生して所定の吐出能力が確保できないものと判断する。
【0121】
因みに、一旦、こうした異常が判断された後は、電動式潤滑油ポンプ22の吐出圧P2と目標吐出圧PTとの差(PT−P2)が上記判定圧PK1よりも低く設定された判定圧PK2以下(PT−P2≦PK2)になるまでは、異常との判断を継続するのが望ましい。即ち、上記異常判断にかかる判定圧PK1,PK2について、こうしたヒステリシスを設けるようにする。これにより、電動式潤滑油ポンプ22の吐出圧P2と目標吐出圧PTとの差(PT−P2)が上記判定圧PK1近傍で変動するような場合であっても、第1の給油機構10から第2の給油機構20に対する潤滑油の供給が断続的に行われるハンチング等の不安定現象を回避することができるようになる。
【0122】
上記異常判断において、電動式潤滑油ポンプ22に異常が発生していないと判断された場合、電子制御装置40は開閉弁81に対する通電制御を実行しない。従って、開閉弁81は閉弁状態のまま維持されて補助通路80は遮断された状態となるため、第1の給油機構10から第2の給油機構20に対する潤滑油の供給は行われない。
【0123】
一方、電動式潤滑油ポンプ22に異常が発生している旨の判断がなされた場合、電子制御装置40は開閉弁81を開駆動することにより補助通路80を開放する。その結果、機械式潤滑油ポンプ12から吐出された潤滑油の一部は、補助通路80を通じて電動式潤滑油ポンプ22の吐出通路25に供給される。そして、吐出通路25を通じて動弁系潤滑部位B1及び可変動弁機構34に対して供給されるようになる。従って、動弁系潤滑部位B1は、このようにして第1の給油機構10から供給される潤滑油によってその潤滑機能が確保され、可変動弁機構34についてもこれを作動させることができるようになる。
【0124】
以上の構成を備えた本実施形態にかかる潤滑装置によれば、先に示した第1の実施形態かかる装置の作用効果に加えて、更に以下の作用効果を奏することができるようになる。
【0125】
(9)電動式潤滑油ポンプ22の吐出能力が低下した場合であっても、その低下分の一部を第1の給油機構10からの潤滑油の供給によって補うことができ、こうした第2の給油機構20、特に電動式潤滑油ポンプ22の異常に対処することができるようになる。そして、例えば内燃機関の振動や機関熱に起因する損傷等が発生し易い電動式潤滑油ポンプ22に異常が発生したときであっても、その機能の一部を比較的信頼性の高い機械式潤滑油ポンプ12により代用することができるため、潤滑装置全体の信頼性についてもその向上を図ることができるようになる。
【0126】
以上、本発明にかかる各実施形態について説明したが、これら各実施形態は以下のようにその構成の一部を変更し実施することもできる。
・上記各実施形態では、電動式潤滑油ポンプ22の吐出圧を設定するパラメータとして機関回転速度NEを採用し、同回転速度NEが低回転領域にあるときには高回転領域にあるときよりも吐出圧を高く設定するようにした。これに対して、この吐出圧を設定するパラメータとして機関始動からの経過時間を採用することもできる。具体的には、この経過時間が短いときほど電動式潤滑油ポンプ22の吐出圧を高く設定する。上述したように、機関停止中に可変動弁機構34の油圧室やそれに通じる通路から潤滑油が徐々に漏出するため、機関始動時においては、これら油圧室等が潤滑油によって満たされていない状態になっていることが多い。また、動弁系潤滑部位B1についても、機関停止中においてこれら潤滑部位から潤滑油が流れ落ちることにより、機関始動時に油膜切れの状態になっている可能性が高い。上記構成によれば、こうした潤滑油の漏出によって可変動弁機構34の油圧室等が潤滑油によって満たされていない状態にあっても、また動弁系潤滑部位B1が油膜切れの状態にあっても、これを速やかに解消することができ、良好な始動性を確保することができるようになる。
【0127】
・また、上記の場合、例えば機関始動から所定時間が経過するまで電動式潤滑油ポンプ22の吐出圧を高く設定する一方、この所定時間経過後は吐出圧を低く設定する、といったように、経過時間に基づいて吐出圧をニ段階に設定するといった構成も採用できる。但し、機関始動からの経過時間が長くなるほど、それまでの潤滑油の供給を通じて、可変動弁機構34の油圧室等は潤滑油により満たされて徐々に作動可能な状態となり、また動弁系潤滑部位についても油膜が徐々に形成される傾向がある。この点を考慮すると、機関始動からの経過時間が長くなるほど、電動式潤滑油ポンプ22の吐出圧を徐々に低下させるといった構成も、潤滑装置の電気的負荷、ひいては内燃機関1の燃費向上を図る上で有効である。
【0128】
・更に、電動式潤滑油ポンプ22の吐出圧を設定するパラメータとして機関回転速度NEと上記機関始動からの経過時間の双方を採用することもできる。図8は、このように構成した場合における電動式潤滑油ポンプ22の吐出圧特性についてその一例を示している。同図に示されるように、この場合には、機関回転速度NEが低いときほど吐出圧を高く設定するとともに、同じ機関回転速度NEであっても、上記経過時間が短いときほど吐出圧をより高く設定するようにするのが望ましい。
【0129】
・また、上記各実施形態ではいずれも、機械式潤滑油ポンプ12,72にリリーフ弁17を設け、これら各ポンプ12,72に対して過度な負荷が作用しないようにした。これに対し、これら機械式潤滑油ポンプ12,72の供給対象となる潤滑油の粘度を極めて低く設定することも場合によっては可能になる。そして、このように低粘度の潤滑油が使用できる場合には、機械式潤滑油ポンプ12,72に過度な負荷が作用する可能性がなくなるため、こうしたリリーフ弁を省略してその構成の簡略化を図ることも可能になる。
【0130】
・第3の実施形態では、機械式潤滑油ポンプ12から潤滑油が吐出される通路と電動式潤滑油ポンプ22の吐出通路25とを接続するようにしたが、電動式潤滑油ポンプ22と第2のオイルパン21との間の通路にこれを接続するようにしてもよい。
【0131】
・第3の実施形態では、第1の実施形態にかかる潤滑装置の構成に対し、第2の給油機構20に異常が発生した場合に対処するための構成を更に加えるようにしたが、この構成は第2の実施形態にかかる潤滑装置の構成に対して適用することもできる。
【0132】
・第3の実施形態では、油圧センサ54により電動式潤滑油ポンプ22から吐出される潤滑油の吐出圧を監視し、その監視結果に基づいて電動式潤滑油ポンプ22の異常を判断するようにしたが、例えば電動式潤滑油ポンプ22の回転速度、或いは軸トルク等に基づいてこうした異常判断を行うことも可能である。
【0133】
・第3の実施形態では、第2の給油機構20の異常を監視し、異常がある旨の判断がなされた場合には、第1の給油機構10から第2の給油機構20に対して潤滑油を供給するようにした。これに対して、第1の給油機構10の異常を監視し、異常がある旨の判断がなされた場合には、第2の給油機構20から第1の給油機構10に対して潤滑油を供給する構成としてもよい。更に、双方の給油機構10,20の異常を監視し、異常が発生した給油機構に対して正常な給油機構から潤滑油を供給するといった構成も可能である。
【0134】
・第3の実施形態では、電動式潤滑油ポンプ22の異常時に機械式潤滑油ポンプ12から動弁系潤滑部位B1及び可変動弁機構34の双方に潤滑油を供給するようにした。この際に十分な潤滑油の供給量が確保できない場合には、例えば可変動弁機構34の制御弁35を制御して同機構34の油圧室を閉鎖し、同油圧室に対する潤滑油の供給を停止するようにしてもよい。そして、このように可変動弁機構34への潤滑油の供給を停止する一方、動弁系潤滑部位B1に対してはその停止により増大した分の潤滑油を供給するといった構成も、同部位B1の焼き付き等、その潤滑不良を極力回避するうえで有効である。
【0135】
・第2の実施形態では、各部位毎に複数の潤滑油を使用するようにしているため、潤滑部位によっては蒸発成分の極めて少ない潤滑油を使用するなども可能になる。こうした構成によれば、潤滑油消費量の低減を図ることができるようになる。
【0136】
・第2の給油機構20については、電動式潤滑油ポンプを採用するようにしたが、第1の給油機構10と同様に、機械式潤滑油ポンプを採用するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態にかかる潤滑装置についてその概要を示す概略構成図。
【図2】同潤滑装置をその機能に基づいて分割して示すブロック図。
【図3】冷間時における潤滑油ポンプの吐出圧特性を示すグラフ。
【図4】暖機完了時における潤滑油ポンプの吐出圧特性を示すグラフ。
【図5】第2の実施形態にかかる潤滑装置についてその概要を示す概略構成図。
【図6】各潤滑部位のフリクションと潤滑油粘度との関係を示すグラフ。
【図7】第3の実施形態にかかる潤滑装置をその機能に基づいて分割して示すブロック図。
【図8】その他の実施形態にかかる潤滑装置において電動式潤滑油ポンプの吐出圧特性を示すグラフ。
【符号の説明】
1…内燃機関、2…クランク軸、3…クランクプーリ、4…機関ピストン、5…シリンダ、6…ピストンリング、7…自動変速機、8…シリンダヘッド、9a…シリンダブロック、9b…クランクケース、10…第1の給油機構、11…第1のオイルパン(貯留部)、12…機械式潤滑油ポンプ、13…油通路、14…オイルジェット機構、15…吐出通路、17…リリーフ弁、20…第2の給油機構、21…第2のオイルパン(貯留部)、22…電動式潤滑油ポンプ、25…吐出通路、26…排油通路、27…リリーフ弁、30…カム軸、31…カム、32…バルブリフタ、33…バルブリフタ、34(B2)…可変動弁機構、35…制御弁、40…電子制御装置(油圧制御手段、異常検出手段、補助給油機構、弁制御手段)、51…機関回転速度センサ、52…吸入空気量センサ、53…油温センサ、54…油圧センサ(検出手段)、61…導入ポート、62…排出ポート、71…第3のオイルパン、72…第2の機械式潤滑油ポンプ、75…吐出通路、76…隔壁、77…油孔、80…補助通路(補助給油機構)、81…開閉弁(補助給油機構)、A1…機関クランク軸系潤滑部位、A2…機関ピストン系潤滑部位、B1…動弁系潤滑部位。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a lubricating device for an internal combustion engine that supplies lubricating oils having different viscosities to respective parts of the internal combustion engine through an oil supply system.
[0002]
[Prior art]
In an internal combustion engine, lubricating oil is supplied to a necessary portion such as a sliding portion thereof to reduce friction and wear in the portion. Here, the optimal viscosity of such lubricating oil varies depending on the load, sliding speed, temperature, and the like generated at the lubricating portion to which the lubricating oil is supplied. However, in a general internal combustion engine, a lubricating oil having a predetermined viscosity determined so as not to cause a serious problem during engine operation such as seizure at any lubricated portion is adopted. However, when lubricating oil of the same viscosity is supplied to all lubricating parts in this way, even if lubricating oil of low viscosity is used, even if lubricating oil can maintain good lubrication characteristics, high Since the lubricating oil is supplied, an increase in friction due to the lubricating oil cannot be avoided.
[0003]
Further, in the internal combustion engine, the lubricating oil may have a function as a working oil for supplying a working oil pressure to various actuators of the internal combustion engine, for example, in addition to its original purpose, that is, a lubricating function. As a typical example of such an actuator that operates using lubricating oil as a working oil, a variable valve mechanism recently mounted on many internal combustion engines can be given. Therefore, if consideration is given to generating an appropriate operating oil pressure in such an actuator through the supply of the lubricating oil, the selection range when setting the viscosity of the lubricating oil is limited.
[0004]
On the other hand, Japanese Unexamined Utility Model Publication No. 4-111505 discloses a lubricating apparatus in which an oil supply mechanism for supplying lubricating oils having different viscosities is independently provided, and lubricating oils having different viscosities are supplied to respective lubricating parts and actuators. Has been proposed.
[0005]
For example, in the device described in the above publication, an oil supply mechanism for supplying a low-viscosity lubricating oil is disposed near a variable valve mechanism, and the low-viscosity lubricating oil is supplied from the oil supply mechanism to a valve system lubricating portion and a variable oil supply. While supplying the oil to the valve mechanism, other parts such as the bearing of the crankshaft and the connecting rod are supplied with high-viscosity lubricating oil from another oil supply mechanism.
[0006]
According to this device, an oil supply mechanism for supplying oil to the variable valve mechanism is disposed near the variable valve mechanism, and the viscosity of lubricating oil to be supplied is set to be relatively low. Therefore, for example, even at the time of starting the engine, it is possible to quickly supply lubricating oil to the variable valve mechanism so that the mechanism can be shifted to an operation state suitable for starting the engine as quickly as possible.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of an actuator such as a variable valve mechanism, although a seal member or the like is usually provided at a movable portion of the actuator to prevent the leakage of lubricating oil (in this case, hydraulic oil), When the operating pressure becomes high, for example, leakage of lubricating oil is inevitable. In particular, when a low-viscosity lubricating oil is used as in the above-described conventional apparatus, the amount of such leakage tends to increase as compared with the case where a high-viscosity lubricating oil is used. For this reason, there is a concern that the control responsiveness of the actuator during normal operation after the start of the engine is reduced. That is, in the above device, although the oil supply at the start of the engine is certainly advanced, the increase in the amount of leakage of hydraulic oil during the subsequent normal operation cannot be ignored, so that the control responsiveness of the actuator is still improved. It had left room.
[0008]
In addition, regarding the valve system lubrication part, particularly the contact part between the cam and the valve lifter, the contact pressure at the time of contact between these two parts due to the effect of the reaction force of the valve spring acting when opening and closing the valve. Is relatively large. Moreover, unlike the lubrication form of general bearings, the cam and valve lifter intermittently repeat contact and non-contact with the cam nose and the top surface of the valve lifter, so that the clearance between the two greatly fluctuates. Oil film is easily broken. Therefore, when the viscosity of the lubricating oil decreases, the lubricating oil flows down from these contact areas, causing the oil film to be partially broken and the metals to come into direct contact with each other. It tends to be easy. For this reason, there is a possibility that good lubrication characteristics cannot be maintained, such as occurrence of seizure due to this.
[0009]
The present invention has been made in view of such conventional technology, and an object of the present invention is to suppress a decrease in control responsiveness of an actuator that operates based on the oil pressure of lubricating oil while suppressing a decrease in control valve responsiveness in a valve system lubricating portion. It is an object of the present invention to maintain the lubricating characteristics and further suppress the increase in friction in the entire lubricated portion.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The configuration for achieving the above object and the operation and effect thereof will be described below.
According to the first aspect of the present invention, in a lubricating apparatus for an internal combustion engine that supplies lubricating oils having different viscosities to various parts of the internal combustion engine through an oil supply system, the lubrication system supplies lubricating oil having a relatively low viscosity to the engine crankshaft system. A first lubrication mechanism for supplying the lubrication part of the engine and the lubrication part of the engine piston system, and a lubrication oil having a viscosity higher than that of the low-viscosity lubrication oil is provided independently of the first lubrication mechanism. A second oil supply mechanism that supplies a valve system lubrication portion and an actuator that operates based on the oil pressure of the lubricating oil is provided.
[0011]
According to the configuration, the high-viscosity lubricating oil is supplied from the second oil supply mechanism to the valve system lubrication portion and the actuator. At the valve system lubrication part, the contact pressure between the lubricated members, for example, between the cam and the valve lifter, is relatively large, and the contact state and the non-contact state are repeated, so that the clearance thereof greatly fluctuates. It tends to be in a lubricated state or a non-lubricated state. However, even in a valve system lubrication part having such a tendency, by supplying a high-viscosity lubricating oil, the lubricating oil is prevented from flowing down from these contact parts, and an oil film having an appropriate film thickness is formed. It can be formed between lubricated members to reduce the friction.
[0012]
For the actuator, by supplying such high-viscosity lubricating oil, leakage of lubricating oil at movable parts can be suppressed, and even if the operating pressure becomes high, a decrease in control responsiveness can be suppressed. become able to.
[0013]
Further, by supplying such a high-viscosity lubricating oil, the leakage of the lubricating oil from the inside of the actuator during the engine stop period is also suppressed. It becomes possible to keep oil remaining. Accordingly, it is possible to reduce the amount of lubricating oil to be supplied to the actuator at the time of starting the engine, and it is possible to minimize the decrease in the operability at the time of starting the engine.
[0014]
On the other hand, since the contact pressure and the clearance between the lubricated members are maintained substantially constant in the lubricated portion of the engine crankshaft system and the lubricated portion of the engine piston system, the state of fluid lubrication is higher than that of the valve system. It tends to be relatively easy to maintain. Since the low-viscosity lubricating oil is supplied from the first oil supply mechanism to the lubricating parts of the engine crankshaft system and the lubricating parts of the engine piston system that tend to have such a tendency, The friction can be significantly reduced without causing poor lubrication such as seizure.
[0015]
Therefore, according to the first aspect of the present invention, the control responsiveness of the actuator that operates based on the oil pressure of the lubricating oil is suppressed, while maintaining good lubrication characteristics in the valve system lubrication portion, and further improving lubrication. An increase in friction in the entire part can be suppressed as much as possible.
[0016]
According to a second aspect of the present invention, in the lubricating apparatus for an internal combustion engine according to the first aspect, the first oil supply mechanism includes a storage unit that stores a low-viscosity lubricating oil, and the second oil supply mechanism includes a high-viscosity lubrication oil. Each storage unit for storing oil is provided separately.
[0017]
According to this configuration, since the storage section for the low-viscosity lubricating oil and the storage section for the high-viscosity lubricating oil are separately provided, these lubricating oils having different viscosities can be separated and stored. Therefore, by suppressing the mixing of the lubricating oils having different viscosities, the operation and effect according to the invention described in claim 1 on the premise of using the lubricating oils having different viscosities can be more reliably achieved.
[0018]
According to a third aspect of the present invention, there is provided the lubricating device for an internal combustion engine according to the first or second aspect, wherein the first oil supply mechanism further lubricates the lubrication parts of the engine crankshaft system and the engine piston system with different viscosities. Oil can be supplied, and lubricating oil having a relatively low viscosity is supplied to lubricating parts of the engine crankshaft system, while lubricating oil having a relatively high viscosity is supplied to lubricating parts of the engine piston system. It is said to supply oil.
[0019]
Since the contact pressure between the lubricated members at the engine piston system lubrication part is the largest at the contact part between the piston ring outer peripheral surface and the cylinder inner wall surface, the engine piston system lubrication part has good contact pressure at this contact part. It is desirable to set the viscosity of the lubricating oil so as to obtain lubricating properties. Here, regarding the viscosity of the lubricating oil on the outer peripheral surface of the piston ring and the inner wall surface of the cylinder, if the viscosity of the lubricating oil is high to some extent and the lubricating state between these contact surfaces is maintained in the fluid lubricating state, As the viscosity of the oil decreases, the friction at these contact sites tends to decrease. That is, in such a fluid lubrication state, the magnitude of the friction is substantially proportional to the shearing force of the oil film, and the shearing force has a relationship proportional to the viscosity of the lubricating oil. The fluid lubrication state means that an oil film is formed entirely between both contact surfaces (here, the outer peripheral surface of the piston ring and the inner wall surface of the cylinder), so that these contact surfaces do not come into direct contact with each other. A state in which almost no metal contact exists.
[0020]
As the viscosity of the lubricating oil is further reduced from such a state, the thickness of the oil film formed between these contact surfaces decreases, and the lubricating state gradually shifts from the fluid lubricating state to the boundary lubricating state. Become like In such a boundary lubrication state, although an oil film is formed between both contact surfaces, a part of those contact surfaces comes into metallic contact. When the lubrication state of the two contact surfaces shifts to the boundary lubrication state in this way, the ratio of the metal contact portion of the two contact surfaces increases according to the decrease in the viscosity of the lubricating oil. In addition, the possibility of poor lubrication such as burn-in increases.
[0021]
Therefore, in a lubricated portion of the engine piston system, it is not preferable to extremely reduce the viscosity of the lubricating oil in order to minimize the friction and maintain good lubrication characteristics.
[0022]
On the other hand, regarding the engine crankshaft lubrication parts, most of the parts that require lubrication are shafts and bearings (for example, crankshafts and bearings that support them, or eccentric shafts of crankshafts and bearings of connecting rods). It is a sliding part between. These sliding portions are usually in a state where the outer peripheral surface of the shaft is separated from the bearing by dynamic pressure generated as the shaft rotates relative to the bearing. In other words, it can be said that a fluid lubrication state exists between the shaft and the bearing due to the action of the dynamic pressure unless the relative rotational speed between the shaft and the bearing is extremely low. Therefore, in the engine crankshaft lubrication part in such a fluid lubrication state, as the viscosity of the lubricating oil decreases, the shearing force of the oil film generated in the part decreases, and the friction decreases accordingly.
[0023]
The third aspect of the present invention has been made in consideration of such a point, and supplies a relatively high-viscosity lubricating oil to an engine piston system lubricating portion, while supplying a relatively high-viscosity lubricating oil to an engine crankshaft lubricating portion. To supply lubricating oil with low viscosity. With such a configuration, it is possible to supply a lubricating oil having a viscosity more suitable for reducing friction and maintaining good lubricating properties to each of the lubricating portions, and to further suitably reduce the friction of the entire lubricating portion. Can be achieved. In the above configuration, the storage section for storing the relatively high-viscosity lubricating oil supplied to the engine piston system lubricating portion, and the relatively viscous lubricant supplied to the engine crankshaft lubricating portion are supplied. It is desirable to separately provide a storage section for storing low lubricating oil in order to ensure separation of these lubricating oils having different viscosities.
[0024]
According to a fourth aspect of the present invention, in the lubricating device for an internal combustion engine according to any one of the first to third aspects, the second oil supply mechanism includes an electric lubricating oil pump, and the dynamic lubricating oil pump is driven through the electric lubricating oil pump. It is stated that high-viscosity lubricating oil is supplied to the valve system lubrication section and the actuator.
[0025]
In a so-called mechanical lubricating oil pump that is drivingly connected to and driven by the crankshaft of an internal combustion engine, when the engine rotational speed is extremely low, such as when starting the engine, the discharge amount is small. It becomes difficult to supply a sufficient amount of lubricating oil to the actuator. Further, in an engine-type lubricating oil pump, if it is attempted to secure a sufficient discharge amount even when the engine rotational speed is extremely low, it will inevitably result in an increase in the size of the engine, thereby increasing the driving resistance of the internal combustion engine. Will be invited. In addition, since it is highly likely that the oil film has run out at the start of the engine, it is necessary to supply the lubricating oil as quickly as possible to eliminate the valve lubrication portion.
[0026]
In this regard, in the configuration according to the fourth aspect, the lubricating oil is supplied from the electric lubricating oil pump to the actuator and the valve system lubricating portion. Can be promptly supplied with the lubricating oil. Therefore, even when the engine rotational speed is extremely low, such as when starting the engine, it is possible to ensure the operability of the actuator and the good lubrication characteristics of the valve train lubrication part.
[0027]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the lubricating device for an internal combustion engine according to the fourth aspect, wherein a detecting means for detecting an engine rotational speed and an electric lubricating oil pump when the detected engine rotational speed is in a low rotational range. While the discharge hydraulic pressure is set to be high, the system further includes hydraulic control means for setting the discharge hydraulic pressure of the electric lubricating oil pump to be low when the engine rotation speed is in a high rotation range.
[0028]
According to a sixth aspect of the present invention, in the lubricating apparatus for an internal combustion engine according to the fourth or fifth aspect, the hydraulic pressure control means for setting the discharge hydraulic pressure of the electric lubricating oil pump to be higher as the elapsed time from the start of the engine is shorter. Are further provided.
[0029]
As described above, when the engine is stopped, the lubricating oil gradually leaks from the inside of the actuator. Therefore, when the engine is started, the inside of the actuator is often not filled with the lubricating oil. Also, with respect to the valve system lubricating parts, it is highly possible that lubricating oil flows down from these lubricating parts while the engine is stopped, so that the oil film is short at the time of starting the engine. Therefore, when the engine rotation speed is very low at the time of starting the engine or immediately thereafter, it is desirable to increase the discharge oil pressure of the lubricating oil to the actuators and the valve system lubricating parts and supply as much lubricating oil as possible. On the other hand, when a predetermined time has elapsed from the start of the engine, the interior of the actuator is filled with the lubricating oil and becomes operable through the supply of the lubricating oil up to that time. Since the oil film is formed to some extent, the amount of lubricating oil to be supplied decreases accordingly.
[0030]
In consideration of this point, in the configuration according to the fifth aspect, the discharge hydraulic pressure of the electric lubricating oil pump is set higher when the engine speed is low than when it is high. In the configuration described in claim 6, the discharge hydraulic pressure of the electric lubricating oil pump is set higher as the elapsed time from the start of the engine is shorter.
[0031]
Therefore, according to the configuration of claim 5 or claim 6, when the engine rotation speed is low, such as at the time of starting the engine, a sufficient amount of lubricating oil is supplied to the actuator and the valve system lubrication portion, Both the operability of the actuator and the lubrication characteristics of the valve system lubrication part can be maintained at good levels. On the other hand, when the engine rotation speed increases after a predetermined time has elapsed from the start of the engine, by lowering the discharge oil pressure of the electric lubricating oil pump, the deterioration of fuel efficiency due to unnecessary supply of lubricating oil is performed. It can be suppressed.
[0032]
In particular, by adopting the configuration according to claim 6 in addition to the configuration according to claim 5, a low-speed rotation at the time of engine start where there is a particular concern that the operability of the actuator is reduced and the lubrication characteristics of the valve system lubrication part are deteriorated are particularly concerned. Also in the region, the required amount of lubricating oil can be supplied to each of these parts with an appropriate discharge pressure. Therefore, it is possible to minimize the decrease in the operability of the actuator and the deterioration of the lubrication characteristics of the valve system lubrication part as described above.
[0033]
According to a seventh aspect of the present invention, in the lubricating device for an internal combustion engine according to the sixth aspect, the hydraulic pressure control means gradually reduces the discharge hydraulic pressure of the electric lubricating oil pump as the elapsed time from the detection of the engine start becomes longer. To be reduced.
[0034]
It is necessary to supply a large amount of lubricating oil to the actuator and the valve system lubrication parts at the initial stage of engine start. However, if the supply of such lubricating oil is continued thereafter, the inside of the actuator is gradually filled with the lubricating oil. As a result, the oil film is formed in an operable state, and the oil film formed at the valve operating system lubricating portion gradually exhibits a predetermined lubricating action. Therefore, the amount of lubricating oil required in these actuators and valve system lubrication parts decreases as the elapsed time after starting increases.
[0035]
The invention described in claim 7 takes this point into consideration, and can supply the lubricating oil required in these actuators and the valve system lubrication parts with a more appropriate discharge pressure. The effects of the invention can be more effectively achieved.
[0036]
According to an eighth aspect of the present invention, in the lubricating device for an internal combustion engine according to any one of the first to seventh aspects, a decrease in the oil supply capacity of at least one of the first oil supply mechanism and the second oil supply mechanism is abnormal. An abnormality detecting means for detecting an abnormality in one of the first and second oil supply mechanisms when the abnormality detection means detects an abnormality in one of the first and second oil supply mechanisms. And an auxiliary oil supply mechanism for supplying oil.
[0037]
According to this configuration, even when the oil supply capacity of the second oil supply mechanism is reduced, a part of the decrease can be compensated for by the supply of the lubricating oil from the first oil supply mechanism. The abnormality of the refueling mechanism can be dealt with.
[0038]
As a more specific configuration of the invention described in claim 8, as in the invention described in claim 9, the first oil supply mechanism is drivingly connected to a crankshaft of an internal combustion engine to obtain a driving force. A second lubricating oil pump, the second lubricating mechanism includes an electric lubricating oil pump, the abnormality detecting means detects an abnormality of the second lubricating mechanism, and the auxiliary lubricating mechanism includes the second lubricating oil pump. A passage through which lubricating oil is discharged from the mechanical lubrication oil pump of the first lubrication mechanism and a passage through which lubricating oil is discharged from the electric lubrication oil pump of the second lubrication mechanism, or the electric lubrication oil pump sucks the lubrication oil A connecting passage connecting the connecting passage, a valve provided in the connecting passage for opening / closing the connecting passage, and opening the valve when the abnormality detecting means detects an abnormality, and opening the valve to open the connecting passage. Control means for opening the valve It is possible to adopt a configuration such, comprising a.
[0039]
In general, electric lubricating oil pumps can easily change the discharge oil pressure with a relatively large degree of freedom, but when compared with mechanical lubricating oil pumps driven by the crankshaft of an internal combustion engine, for example, Taking into account the fact that the drive circuit and the drive part are likely to be damaged due to the vibration of the engine and the engine heat, it is undeniable that the reliability is slightly low.
[0040]
In this regard, in the above configuration, since the pump that supplies the lubricating oil to the actuator is an electric lubricating oil pump, the lubricating oil is supplied with relatively high degree of freedom, for example, by changing the discharge oil pressure according to the operation state of the actuator. Control can be performed. Moreover, even if a failure occurs in the electric lubricating oil pump, the auxiliary lubricating mechanism for supplying lubricating oil from the first lubricating mechanism to the second lubricating mechanism is provided. Some functions of the electric lubricating oil pump can be substituted by a high mechanical lubricating oil pump.
[0041]
Therefore, even when a lubricating device is used under extremely severe conditions such as temperature change and vibration, such as a lubricating device for an in-vehicle internal combustion engine, the lubricating oil is supplied to the actuator when supplying the lubricating oil to the actuator. The control can be performed with a relatively high degree of freedom, and the reliability of the entire device for supplying the lubricating oil can be improved.
[0042]
Further, as in the tenth aspect, in the lubricating device for an internal combustion engine according to any one of the first to ninth aspects, a configuration is employed in which the actuator is a variable valve mechanism of the internal combustion engine. be able to. Generally, such a variable valve mechanism has a relatively high operating pressure, and leakage of lubricating oil from the inside thereof when the engine is stopped tends to be not negligible. For this reason, by adopting such a variable valve mechanism as the actuator, the function and effect of the invention according to any one of claims 1 to 9 can be further enhanced. In addition, the "variable valve mechanism" includes a mechanism that changes the valve lift amount or a mechanism that has both functions, in addition to a mechanism that changes the opening / closing timing of the intake valve and the exhaust valve.
[0043]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0044]
FIG. 1 schematically shows the configuration of a lubricating device for an internal combustion engine according to the present embodiment. FIG. 2 is a block diagram showing each part of the lubricating device divided according to its function.
[0045]
As shown in FIG. 2, this lubricating apparatus has a lubricating system mainly composed of a first lubricating mechanism 10 and a second lubricating mechanism 20 provided independently of the first lubricating mechanism 10. It is configured. Then, lubricating oil is supplied from the first oil supply mechanism 10 to the engine crankshaft system lubrication section A1 and the engine piston system lubrication section A2, and the lubricating oil is supplied to the valve operating system lubrication section B1 and the variable valve operating mechanism B2. The lubricating oil is supplied from the second oil supply mechanism 20.
[0046]
In the lubricating device according to the present embodiment, the relationship shown in the following equation (1) is set for the viscosity of the lubricating oil supplied to each part through the first and second oil supply mechanisms 10 and 20.
[0047]
μ1 <μ2 (1)
μ1: lubricating oil viscosity of the first oil supply mechanism 10
μ2: viscosity of the lubricating oil of the second oil supply mechanism 20
Here, the lubricating oil viscosity μ1 of the first lubricating mechanism 10 is such that there is no problem such as seizure in the engine crankshaft system lubrication area A1 and the engine piston system lubrication area A2 to which the lubricating oil is supplied, and the lubrication oil Is set to a value that minimizes the friction in. On the other hand, with respect to the lubricating oil viscosity μ2 of the second lubricating mechanism 20, there is no problem such as seizure in the valve operating system lubricating portion B1 to which the lubricating oil is supplied, and good control is performed by the variable valve operating mechanism 34 described later. The value is set to a value that minimizes the friction at the valve system lubrication part B1 on condition that the responsiveness can be ensured.
[0048]
As shown in FIG. 1, the first oil supply mechanism 10 using the low-viscosity lubricating oil includes a first oil pan 11 (low-viscosity) formed at a lower portion of a crankcase 9 b of the internal combustion engine 1. (A reservoir for lubricating oil) and a mechanical lubricating oil pump 12 that sucks the lubricating oil in the first oil pan 11 and discharges the lubricating oil at a predetermined pressure.
[0049]
The mechanical lubricating oil pump 12 is a trochoid pump widely used in general, and its input shaft (not shown) has a belt or the like (not shown) on a crank pulley 3 provided at an end of the crankshaft 2. It is drive-coupled through. For this reason, the mechanical lubricating oil pump 12 has such characteristics that the higher the number of revolutions per hour of the crankshaft 2, that is, the higher the engine speed, the higher the discharge pressure and the larger the discharge amount. .
[0050]
The mechanical lubricating oil pump 12 is connected to a relief valve 17 (see FIG. 2) for relieving lubricating oil to the first oil pan 11. Therefore, when the discharge pressure of the mechanical lubricating oil pump 12 exceeds the relief pressure of the relief valve 17 due to an increase in the engine rotation speed or an increase in the viscosity of the lubricating oil in a cold state, the relief valve 17 is activated. The valve is opened and the discharge pressure is forcibly reduced. As a result, unnecessary supply of lubricating oil by the mechanical lubricating oil pump 12 and, consequently, power loss due to the lubricating oil, damage to the mechanical lubricating oil pump 12 due to input of an excessive load, and the like are suppressed. Become.
[0051]
A part of the lubricating oil discharged from the mechanical lubricating oil pump 12 supports an engine crankshaft system lubrication part A1 (see FIG. 2), that is, the crankshaft 2 through an oil passage 13 formed in the crankshaft 2. It is supplied to a bearing (not shown), a bearing (not shown) for supporting the eccentric shaft portion of the crankshaft 2, and the like. More specifically, oil holes (not shown) communicating with the oil passages 13 are formed in the journal of the crankshaft 2 and the eccentric shaft portion, and lubricating oil is supplied from these oil holes. The lubricating oil thus supplied is provided for lubrication between each shaft and the bearing.
[0052]
In addition, the lubricating oil discharged from the mechanical lubricating oil pump 12 is supplied to a pair of oil jet mechanisms 14 formed at the lower end of the cylinder 5 through a discharge passage 15, and the lubricating oil is supplied from the oil jet mechanism 14 to the engine piston system lubrication part. A2 (see FIG. 2). That is, the lubricating oil is injected and supplied from the oil jet mechanism 14 toward the lower part of the engine piston 4 and the inner wall surface of the cylinder 5. Then, the lubricating oil supplied in this way cools the engine piston 4 and the cylinder 5 and is used for lubrication between the outer peripheral surface of the piston ring 6 and the inner wall surface of the cylinder 5.
[0053]
Thus, the lubricating oil supplied from the mechanical lubricating oil pump 12 to the engine crankshaft lubrication part A1 and the engine piston lubrication part A2 gradually flows down below the crankcase 9b and flows into the first oil pan 11. Will be returned. At the engine crankshaft lubrication part A1, the consumption of the lubricating oil is extremely small, and the lubricating oil is scarcely supplied. Therefore, most of the lubricating oil discharged from the mechanical lubricating oil pump 12 and supplied to the lubricating portions A1 and A2 is returned to the first oil pan 11 again, and most of the lubricating oil returns to the engine piston system lubricating portion. It is occupied by lubricating oil supplied to A2 and flowing down from the engine piston 4 and the cylinder 5.
[0054]
In contrast to the first oil supply mechanism 10, the second oil supply mechanism 20 includes a second oil pan 21 (reservoir for high-viscosity lubricating oil) formed below the automatic transmission 7 adjacent to the internal combustion engine 1. ), And an electric lubricating oil pump 22 that sucks the lubricating oil in the second oil pan 21 and discharges the lubricating oil at a predetermined pressure. In FIG. 1, the electric lubricating oil pump 22 is shown separated from the cylinder head 8 for convenience of explanation, but the electric lubricating oil pump 22 is actually mounted on the cylinder head 8. . By arranging the electric lubricating oil pump 22 in the vicinity of the parts A1 and A2 to be lubricated, the pump capacity and electric load can be suppressed as much as possible.
[0055]
The discharge pressure of the electric lubricating oil pump 22 is controlled by adjusting the shaft torque (or shaft rotation speed) of the electric lubricating oil pump 22 through an electronic control unit 40 that executes various controls of the internal combustion engine 1. Various sensors including an engine speed sensor 51, an intake air amount sensor 52, and an oil temperature sensor 53 for detecting the temperature of lubricating oil stored in the second oil pan 21 are connected to the electronic control device 40. ing. The electronic control unit 40 captures the detection results of the various sensors 51 to 53 and controls the discharge pressure of the electric lubricating oil pump 22 based on the detection results.
[0056]
The electric lubricating oil pump 22 is connected to the second oil pan 21 with a relief valve 27 for relieving lubricating oil. As described above, the discharge pressure of the electric lubricating oil pump 22 is basically controlled through the electronic control unit 40. However, if the discharge pressure excessively rises for some reason and exceeds the relief pressure of the relief valve 27, , The relief valve 27 is opened, and its discharge pressure is forcibly reduced. As a result, the input of an excessive load to the electric lubricating oil pump 22 and the resulting damage to the drive system members and the like of the electric lubricating oil pump 22 are suppressed.
[0057]
A part of the lubricating oil discharged from the electric lubricating oil pump 22 passes through a discharge passage 25 and an oil passage (not shown) formed in the intake side camshaft 30, that is, a valve system lubrication portion B 1, that is, a camshaft. It is supplied to a portion between the valve lifters 32 and 33 between the shaft 30 and a bearing (not shown) for supporting the same and the outer peripheral surface of a cam 31 formed on the camshaft 30. More specifically, lubricating oil is supplied to these contact portions from oil holes (not shown) formed in the journal of the cam shaft 30 and the outer peripheral surface of the cam 31 so as to communicate with the oil passage. Then, the lubricating oil thus supplied is provided for lubrication of these parts.
[0058]
In addition, the lubricating oil discharged from the electric lubricating oil pump 22 is supplied from the discharge passage 25 to the variable valve mechanism 34 (“B2” in FIG. 2) provided at the end of the camshaft 30 via the control valve 35. Supplied as hydraulic oil.
[0059]
The variable valve mechanism 34 includes various hydraulic chambers (not shown) for rotating the camshaft 30 relative to the crankshaft 2 and displacing the camshaft 30 in its axial direction. I have. By changing the rotation phase of the camshaft 30 with respect to the crankshaft 2 to the advance side or the retard side by controlling the operating pressure of these hydraulic chambers, or displacing the camshaft 30 in the axial direction, the intake valve (shown in FIG. (Omitted) and the valve lift amount are changed. The operation of the variable valve mechanism 34 is basically performed by switching the supply / discharge state of the lubricating oil to / from the variable valve mechanism 34 through the control valve 35.
[0060]
The electronic control unit 40 changes the switching state of the control valve 35 based on the detection results of the various sensors 51 to 53 and the like so that the operating state of the variable valve mechanism 34 matches the engine operating state. Control.
[0061]
Further, the lubricating oil thus supplied from the electric lubricating oil pump 22 to the valve system lubricating portion B1 and the variable valve mechanism 34 passes through the second oil pan through the oil drain passage 26 connected to the cylinder head 8. Returned to 21.
[0062]
By the way, in a normal internal combustion engine, the cylinder head is communicated with the cylinder block and the lubricating oil is dropped from the cylinder head to the cylinder block side so that the lubricating oil is transferred to the lubrication portion inside the cylinder block. Oil holes, oil passages, and the like for supply are formed.
[0063]
However, in the internal combustion engine 1 to which the lubrication device according to the present embodiment is applied, such oil holes and the like are eliminated. For this reason, the lubricating oil inside the cylinder head 8 does not move toward the cylinder block 9a or the crankcase 9b and is not mixed with the low-viscosity lubricating oil inside these. That is, all the lubricating oil supplied from the electric lubricating oil pump 22 to the inside of the cylinder head 8 is finally returned to the second oil pan 21. Therefore, the lubricating oil of the second lubricating mechanism 20 and the lubricating oil of the first lubricating mechanism 10 are not mixed, and lubricating oils having different viscosities are supplied to the lubricating parts through the lubricating mechanisms 10 and 20. Is done.
[0064]
In the internal combustion engine 1, unburned fuel remaining in the crankcase 9b is scavenged by utilizing the intake negative pressure, and introduced into an intake passage (not shown) to be burned and processed. A so-called blow-by gas reduction device is provided. The cylinder block 9a is formed with an introduction port 61 for introducing fresh air into the crankcase 9b, and a discharge port 62 for discharging a mixed gas of the fresh air and unburned fuel, that is, blow-by gas, to an intake passage. ing. As described above, since the lubricating oil supplied from the second oil supply mechanism 20 does not move to the cylinder block 9a or the crankcase 9b side, the lubricating oil does not contact such blow-by gas.
[0065]
As described above, in the lubricating apparatus according to the present embodiment, lubricating oils having different viscosities are used, and the required characteristics of the lubricating oil are required for predetermined portions through the respective lubrication mechanisms 10 and 20. We supply lubricating oil with a low viscosity.
[0066]
Specifically, the second lubricating mechanism 20 applies a viscosity to the valve operating system lubricating portion B1, such as a contact portion between the outer peripheral surface of the cam 31 and the valve lifters 32 and 33 and between the camshaft 30 and its bearing. Lubricating oil is supplied.
[0067]
In particular, when the valve lifters 32 and 33 are pushed down by the cam nose of the cam 31 when the intake valve is opened, the cam 31 (more precisely, the cam nose) and the valve lifter 32 are affected by the reaction force of the valve spring and the like. , 33, a large contact pressure is generated. In addition, the cam 31 and the valve lifters 32 and 33 are not always in contact with each other, but are temporarily in a non-contact state at a base circle other than the cam nose. That is, the contact state and the non-contact state are repeated between the cam 31 and the valve lifters 32 and 33, so that the clearance between the two greatly fluctuates. Therefore, as described above, it is difficult to form a stable oil film between the cam 31 and the valve lifters 32 and 33, and the state tends to shift to a boundary lubrication state (in the worst case, a non-lubrication state). There is.
[0068]
However, since high-viscosity lubricating oil is supplied to the contact portion, even when the cam 31 and the valve lifters 32 and 33 are in a non-contact state, the outer peripheral surface of the cam 31 and the valve lifters 32 and 33 are not provided. The flow of the lubricating oil from the top surface of 33 is suppressed as much as possible, so that an oil film having an appropriate film thickness can be formed stably. As a result, the occurrence of seizure or the like at the contact portion is suppressed, and good lubrication characteristics can be maintained to reduce friction.
[0069]
Similarly, high-viscosity lubricating oil is supplied to the variable valve mechanism 34 from the second oil supply mechanism 20. Therefore, even if the leakage of the lubricating oil from the various hydraulic chambers cannot be avoided due to the operation of the variable valve mechanism 34, the leakage is suppressed because the viscosity of the lubricating oil is high. . As a result, a decrease in the operating pressure due to the leakage of the lubricating oil and a decrease in the control response of the variable valve mechanism 34 can be suppressed.
[0070]
Further, by using the high-viscosity lubricating oil, the leakage of the lubricating oil from the variable valve mechanism 34 during the engine stop period is also suppressed. Therefore, when the engine is restarted, more lubricating oil can be left in the various hydraulic chambers of the variable valve mechanism 34. Therefore, it is possible to reduce the amount of lubricating oil to be supplied to the variable valve mechanism 34 at the time of starting the engine, and to secure the hydraulic pressure required for the operation promptly even at the time of starting the engine and to suppress the deterioration of the operability as much as possible. Will be able to
[0071]
On the other hand, such as between the crankshaft 2 and the bearing, between the eccentric shaft portion of the crankshaft 2 and the bearing thereof, between the engine crankshaft system lubrication portion A1, between the piston ring 6 and the inner wall of the cylinder 5, and the like. A lubricating oil having a lower viscosity than the lubrication supplied from the second lubrication mechanism 20 is supplied from the first lubrication mechanism 10 to the engine piston system lubrication part A2. As for these lubricating portions A1 and A2, the lubricating state, particularly the clearance, between the lubricated members is maintained substantially constant. For this reason, in each of the lubricating portions A1 and A2, unlike the valve operating system lubricating portion B1, the fluid lubricating state tends to be easily maintained. Therefore, by supplying a lubricating oil having a low viscosity to each of the lubricating portions A1 and A2, the shearing force generated in the oil film is reduced, and the friction can be reduced.
[0072]
In addition, the lubricating oil of each of the oil supply mechanisms 10 and 20 is stored in each of the oil pans 11 and 21, and the oil holes and the like of the cylinder head 8 are eliminated, so that the high-viscosity lubrication inside the cylinder head 8 is eliminated. Mixing of oil and low-viscosity lubricating oil inside the cylinder block 9a or the crankcase 9b is suppressed. Therefore, it is possible to avoid homogenization of the viscosity caused by such mixing, and it is possible to maintain the viscosity of these high-viscosity and low-viscosity lubricating oils over a long period of time.
[0073]
In general, blow-by gas, particularly unburned fuel components contained therein, has an extremely high oxidizing ability. Therefore, when it comes into contact with lubricating oil, its lubricating properties are remarkably deteriorated, resulting in deterioration of lubricating oil. However, in the lubricating device according to the present embodiment, at least the high-viscosity lubricating oil supplied from the second oil supply mechanism 20 does not move to the cylinder block 9a or the crankcase 9b side. There is no need to consider degradation due to contact. Therefore, the high-viscosity lubricating oil does not deteriorate due to the oxidizing action of the blow-by gas, and its original lubricating properties are maintained for a long period of time. As a result, with respect to the high-viscosity lubricating oil supplied from the second oil supply mechanism 20, the replacement period is set to be extremely long, or the maintenance time is made longer, thereby extending the service life of the lubricating oil. Will be able to do it.
[0074]
In the lubricating apparatus according to the present embodiment, the lubricating oils having different viscosities are supplied to predetermined portions through the respective lubricating mechanisms 10 and 20, and the lubricating oil pumps 12 and 22 discharge the lubricating oils. The pressure setting also has a feature. Hereinafter, transitions of the discharge pressure P1 of the mechanical lubricating oil pump 12 and the discharge pressure P2 of the electric lubricating oil pump 22 will be described with reference to FIGS.
[0075]
FIG. 3 shows the transition of each of the discharge pressures P1 and P2 in a cold state, and FIG. 4 shows the transition of each of the discharge pressures P1 and P2 after the completion of warming-up of the internal combustion engine 1 in accordance with the engine speed NE. Is shown. In each of these figures, the one-dot chain line shows the discharge pressure P1 of the mechanical lubricating oil pump 12, the solid line shows the discharge pressure P2 of the electric lubricating oil pump 22, and the two-dot chain line shows a conventional lubricating oil having the same viscosity. The discharge pressure P0 of the mechanical lubricating oil pump is shown.
[0076]
As shown in FIG. 3, in the cold state, the discharge pressure P <b> 1 of the mechanical lubricating oil pump 12 increases with an increase in the engine rotation speed NE, and becomes substantially constant after reaching the relief pressure of the relief valve 17. Is maintained at the discharge pressure. As described above, when the engine rotational speed NE is in an extremely low rotational speed range, the shaft power of the mechanical lubricating oil pump 12 is small, and therefore, the discharge pressure of the lubricating oil discharged from the mechanical lubricating oil pump 12 and the discharge amount thereof Is also reduced. Such a tendency is substantially the same as that of a conventional lubricating device (see a two-dot chain line). In the meantime, in the mechanical lubricating oil pump 12 according to the present embodiment, the discharge pressure P1 is lower than the discharge pressure P0 in the conventional lubrication device. In the mechanical lubricating oil pump 12 according to the present embodiment, the viscosity of the lubricating oil used is set to be low. In the mechanical lubricating oil pump 12 according to the present embodiment, the discharge amount of the lubricating oil is increased by the amount conventionally supplied to the valve system lubrication part and the variable valve mechanism in accordance with the decrease in the discharge pressure P1. Can be reduced, and the shaft power of the mechanical lubricating oil pump 12 can be greatly reduced as compared with the conventional lubricating device.
[0077]
On the other hand, as shown in FIG. 4, when the warm-up is completed, the viscosity of the lubricating oil decreases with the temperature rise of the lubricating oil as compared with that at the time of cold, so the discharge pressure P1 of the mechanical lubricating oil pump 12 according to the present embodiment becomes It is further reduced as compared with the time of cold. Therefore, the shaft power of the mechanical lubricating oil pump 12 can be further reduced by an amount corresponding to the decrease in the discharge pressure P1. As described above, by reducing the shaft power of the mechanical lubricating oil pump 12 using the low-viscosity lubricating oil, it is possible to reduce the mechanical loss in the internal combustion engine 1 and to improve its fuel efficiency. .
[0078]
On the other hand, as shown in FIGS. 3 and 4, the electronic control device 40 controls the electric lubricating oil pump 22 such that a predetermined discharge pressure P2 is obtained regardless of whether the motor is cold or when warm-up is completed. , The shaft torque (or shaft rotation speed) is controlled. That is, the electronic control unit 40 sets a target value for the discharge pressure based on the current engine speed NE, the engine load (intake air amount), and the lubricating oil temperature, and sets the target value and the actual discharge pressure P2. The shaft torque is controlled in such a manner as to match.
[0079]
Here, regarding the engine rotational speed NE, in a rotational region where the engine rotational speed NE is extremely low (NE <NE1), the discharge pressure P2 is set to be relatively higher than in other rotational regions (NE ≧ NE1). Is done. More specifically, in this low rotation region, both the discharge pressure P2 and the discharge amount thereof are increased by increasing the shaft torque of the electric lubricating oil pump 22. The reason why a large amount of high-pressure lubricating oil is supplied to the valve operating system lubricating portion B1 and the variable valve operating mechanism 34 (B2) in the low rotation region as described above is as follows.
[0080]
That is, the period in which the engine rotational speed NE is in such a low rotational speed region corresponds to, for example, a period at the time of starting the engine and a period immediately thereafter. In this case, each of the variable valve mechanism 34 There is a high possibility that the lubricating oil leaks from the hydraulic chamber or the passage for supplying the lubricating oil thereto. Therefore, in order to ensure the control responsiveness of the variable valve mechanism 34 as early as possible, it is necessary to supply a large amount of lubricating oil to these hydraulic chambers and passages to shift to an oil-tight state and raise the oil pressure quickly. There is.
[0081]
On the other hand, also at the valve operating system lubricating portion B1, especially at the time of starting the engine and immediately thereafter, the contact portion between the cam 31 and the valve lifters 32, 33 is in a state of oil film shortage, that is, in a non-lubricated state or a non-lubricated state. There is a high possibility that it is in a near boundary lubrication state. Therefore, in the low rotation speed region, it is necessary to quickly supply a large amount of lubricating oil to this portion to shift to a good lubrication state.
[0082]
As described above, when the engine rotational speed NE is in the low rotation region, the high-pressure lubricating oil is supplied from the electric lubricating oil pump 22 to the variable valve mechanism 34 and the valve operating system lubricating portion B1, so that the variable operating speed is increased. With the valve mechanism 34, good control responsiveness can be ensured earlier after the engine is started. On the other hand, in the valve operating system lubricating portion B1, the period during which the boundary lubrication state is non-lubricated or close to the non-lubrication state can be shortened as much as possible, and the state can be shifted to the fluid lubrication state earlier. It is possible to suppress the occurrence of wear and damage at the contact portions of the above.
[0083]
Furthermore, even in such a low rotation region, when the engine rotation speed NE increases, the operation of the electric lubrication oil pump 22 up to that point causes the variable valve mechanism 34 and the valve system lubrication part B1 to be moved. A certain amount of lubricating oil has already been supplied. Therefore, it is considered that the hydraulic chamber of the variable valve mechanism 34 and the oil passage communicating therewith are gradually becoming oil-tight, and the valve system lubricating portion B1 is also shifting to a favorable lubrication state.
[0084]
Further, in the valve operating system lubricating portion B1, especially in the contact portion between the cam 31 and the valve lifters 32 and 33, the shorter the period in which these two members are in the non-contact state, the more the cam is shifted to the contact state. The amount of the lubricating oil remaining on the outer peripheral surface of the valve 31 and the top surfaces of the valve lifters 32 and 33 increases. The period of the non-contact state becomes shorter as the engine speed NE increases. Therefore, as the engine speed NE increases, the contact portion between the cam 31 and the valve lifter 32 gradually shifts from the boundary lubrication state to a state close to the fluid lubrication state. Therefore, the amount of lubricating oil required to secure a good lubrication state gradually decreases.
[0085]
Therefore, as shown in FIGS. 3 and 4, in the low rotation region, the discharge pressure P2 of the electric lubricating oil pump 22 is gradually reduced as the engine rotation speed NE increases.
[0086]
When the engine rotational speed NE shifts to the high rotational speed region (NE ≧ NE1), the discharge pressure P2 of the electric lubricating oil pump 22 is set lower than that in the low rotational speed region, and the engine rotational speed NE is further reduced. It is set gradually lower with the rise. That is, in such a high rotation region, the hydraulic chamber and the like of the variable valve mechanism 34 (B2) are completely oil-tight, so that there is no need to supply more lubricating oil than necessary. It is sufficient that the operating oil pressure is secured. Also, since the valve lubrication part B1 is also in the fluid lubrication state, much lubricating oil is not required. Further, as described above, as the engine rotational speed NE increases, the amount of lubricating oil remaining on the outer peripheral surface of the cam 31 and the valve lifters 32 and 33 also increases.
[0087]
Therefore, even in this high rotation region, the discharge pressure P2 of the electric lubrication oil pump 22 is reduced as the engine rotation speed NE increases. As described above, in both the low rotation region and the high rotation region, the discharge pressure P2 of the electric lubricating oil pump 22 is decreased with the increase in the engine rotational speed NE. Can be suppressed as much as possible, and as a result, the fuel efficiency can be improved.
[0088]
The operation and effect of the lubricating device according to the present embodiment described above are summarized below.
(1) The control responsiveness of the variable valve mechanism 34 that operates based on the oil pressure of the lubricating oil is suppressed, while maintaining good lubrication characteristics in the valve system lubrication portion B1 and further reducing friction in the entire lubrication portion. The increase can be suppressed as much as possible.
[0089]
(2) Since each of the oil supply mechanisms 10 and 20 is separately provided with the oil pans 11 and 21 for storing lubricating oil, lubricating oils having different viscosities can be separated and stored, and their mixing is suppressed. By doing so, the operation and effect described in the above (1), which presupposes the use of lubricating oils having different viscosities, can be more reliably achieved.
[0090]
(3) High-viscosity lubricating oil is supplied to the valve operating system lubricating portion B1 and the variable valve operating mechanism 34 through the electric lubricating oil pump 22 of the second oil supply mechanism 20. For this reason, compared with a configuration employing a mechanically driven pump that is driven and connected by an engine crankshaft, for example, lubricating oil can be quickly supplied to these parts regardless of the engine rotation speed NE. Therefore, even when the engine rotational speed NE is extremely low, such as when the engine is started, the operability of the variable valve mechanism 34 and the good lubrication characteristics of the valve system lubrication part B1 can be ensured.
[0091]
(4) Further, the discharge hydraulic pressure of the electric lubricating oil pump 22 is set to be higher as the engine rotational speed NE is in the lower rotational speed range. Therefore, when the engine rotational speed NE is low, such as when the engine is started, a sufficient amount of lubricating oil is supplied to the actuator and the lubrication portion of the valve operating system. The startability can be improved, and the lubrication characteristics of the valve system lubrication portion B1 can be maintained good. On the other hand, when the engine rotation speed NE increases, such as when a predetermined time has elapsed from the start of the engine, unnecessary supply of lubricating oil is performed by lowering the discharge hydraulic pressure of the electric lubricating oil pump 22. The fuel economy can be prevented from deteriorating due to this.
[0092]
(5) In the lubricating device according to the present embodiment, the lubricating oil is supplied to the variable valve mechanism 34 as an actuator using the lubricating oil as a hydraulic pressure, in particular. In general, the variable valve mechanism 34 has a relatively high operating pressure, and leakage of lubricating oil from the inside thereof during engine stoppage tends not to be ignored. However, even with such a variable valve mechanism 34, good control responsiveness can be ensured even when the engine speed NE is in a low rotation range, such as when the engine is started. Even this can contribute to this.
[Second embodiment]
Next, a second embodiment according to the present invention will be described focusing on differences from the first embodiment.
[0093]
In the lubricating device according to the first embodiment, the viscosity of the lubricating oil supplied from the first lubricating mechanism 10 to each part of the first lubricating mechanism 10 and the second lubricating mechanism 20 is determined by the second lubricating mechanism 20. From the viscosity of the lubricating oil supplied to each part. The lubricating device according to the present embodiment is further characterized in that lubricating oils having different viscosities are supplied from the first oil supply mechanism 10 to the engine crankshaft system lubrication section A1 and the engine piston system lubrication section A2, respectively. This is different from the first embodiment.
[0094]
Specifically, a lubricating oil having a relatively low viscosity is supplied from the mechanical lubricating oil pump 12 to the engine crankshaft lubrication part A1. On the other hand, as shown in FIG. 5, a mechanical lubricating oil pump 72 is provided which is further different from the mechanical lubricating oil pump 12. A relatively high-viscosity lubricating oil is supplied. In the following, when it is necessary to distinguish these mechanical lubricating oil pumps 12 and 72, the first mechanical lubricating oil pump 12, the pump for supplying lubricating oil to the engine crankshaft system lubricating portion A1, will be described. A pump that supplies lubricating oil to the engine piston system lubricating portion A2 is referred to as a second mechanical lubricating oil pump 72.
[0095]
In the lubricating device according to the present embodiment, the relationship shown in the following equation (2) is set for the viscosity of the lubricating oil supplied from the lubricating oil pumps 12, 22, 72 of the respective lubrication mechanisms 10, 20.
[0096]
μ1a <μ1b <μ2 (2)
μ1a: lubricating oil viscosity of first oil supply mechanism 10 (first mechanical lubricating oil pump 12)
μ2: viscosity of the lubricating oil of the second lubricating mechanism 20 (electric lubricating oil pump 22)
μ1b: viscosity of the lubricating oil of the first lubricating mechanism 10 (second mechanical lubricating oil pump 72)
In the lubricating device according to the present embodiment, the above-described relationship is set for the viscosity of the lubricating oil supplied from each of the oil supply mechanisms 10 and 20 for the following reason.
[0097]
FIG. 6 shows the change in the magnitude of the friction generated in the engine piston system lubrication region A2 (solid line), the engine crankshaft system lubrication region A1 (dashed line), and the valve system lubrication region B1 (dashed line) due to the lubricating oil viscosity. Is shown.
[0098]
As described above, in the region where the lubricating oil viscosity μ is low (μ <μ2), the lubrication state in the contact area between the cam 31 and the valve lifters 32 and 33 is the boundary lubrication state (or the non-lubrication state). State). Accordingly, in this region, as the lubricating oil viscosity μ increases, the metal contact area at the lubricated portion decreases, and the state becomes closer to the fluid lubrication state, and the friction decreases accordingly. On the other hand, in a region where the lubricating oil viscosity μ is higher (μ ≧ μ2), the lubrication state shifts to a substantially fluid lubrication state. Therefore, as the lubricating oil viscosity μ increases, the shearing force of the oil film formed at the lubricated portion gradually increases, and the friction tends to increase again. Therefore, the high-viscosity lubricating oil supplied to the valve operating system lubricating portion B1 is set to such a size that the above-mentioned friction is small and good control response can be ensured even in the variable valve operating mechanism 34. Specifically, the viscosity is set to μ2 at which the friction at the valve system lubrication portion B1 is minimized. Note that this is the same as the lubrication device according to the first embodiment.
[0099]
On the other hand, in the engine piston system lubrication region A2 (solid line in FIG. 5), the friction change tendency with respect to the change in the lubricating oil viscosity shows almost the same tendency as the above-described valve system lubrication region B1. When the lubrication state shifts from the boundary lubrication state to the fluid lubrication state, the lubricating oil viscosity μ becomes lower than that of the valve train lubrication part B1. In the lubricating device according to the present embodiment, as shown in the above equation (2), the viscosity (= μ1a) of the lubricating oil supplied to the engine piston system lubricating section A2 is supplied to the valve operating system lubricating section B1. The viscosity is set lower than the viscosity of the lubricating oil (= μ1b).
[0100]
On the other hand, looking at the engine crankshaft lubrication part A1 (broken line in FIG. 5), the part requiring lubrication is the part between the crankshaft 2 and its bearing, the eccentric shaft part of the crankshaft 2 and the bearing of the connecting rod. Is the sliding part. Therefore, in these bearing portions, the outer peripheral surface of the shaft is separated from the bearing by the dynamic pressure generated with the rotation of the shaft. That is, the lubrication state of the engine crankshaft lubrication portion A1 is changed to the fluid lubrication state except for the extremely low rotation speed region of the internal combustion engine 1 by the action of the dynamic pressure. For this reason, in the engine crankshaft lubrication part A1, as the lubricating oil viscosity μ decreases, the shear force generated in the oil film at the lubrication part decreases, and the friction decreases accordingly. Therefore, in the lubricating device according to the present embodiment, the viscosity (= μ1a) of the lubricating oil supplied to the engine crankshaft lubricating part A1 is set to be the lowest among the viscosities of the lubricating oil supplied to other parts. I have to.
[0101]
As described above, in the lubricating apparatus according to the present embodiment, the viscosities of the lubricating oil supplied to the engine crankshaft lubricating portion A1 and the engine piston lubricating portion A2 are further made different from each other, and the lubricating oil is preferably adjusted according to the lubrication state of each of these portions. The viscosity of the lubricating oil is set so that the proper lubrication characteristics are ensured and the friction is minimized.
[0102]
As described below, the lubricating apparatus according to the present embodiment has various configurations for supplying lubricating oils having different viscosities to the engine crankshaft system lubrication section A1 and the engine piston system lubrication section A2.
[0103]
In addition to the first oil pan 11, a third oil pan 71 that stores lubricating oil supplied to the engine piston system lubricating portion A2 through a second mechanical lubricating oil pump 72 is provided below the crankcase 9b. It is compartmentalized. The mechanical lubricating oil pump 72 sucks the lubricating oil in the third oil pan 71 and discharges it at a predetermined pressure. The second mechanical lubricating oil pump 72 is a trochoidal pump, like the first mechanical lubricating oil pump 12, and its input shaft (not shown) together with the mechanical lubricating oil pump 12 is connected to the crankshaft 2. It is drivingly connected to a crank pulley 3 provided at an end. Therefore, as with the first mechanical lubricating oil pump 12, the discharge pressure of the second mechanical lubricating oil pump 72 increases and the discharge amount increases as the engine rotational speed NE increases. Has characteristics.
[0104]
In addition, a relief valve (not shown) for relieving the lubricating oil is connected to the third oil pan 71 to the second mechanical lubricating oil pump 72. When the discharge pressure of the second mechanical lubricating oil pump 72 rises above the relief pressure of this relief valve, it opens and the discharge pressure of the second mechanical lubricating oil pump 72 rises above the relief pressure. Not restricted.
[0105]
Further, the lubricating oil discharged from the second mechanical lubricating oil pump 72 is supplied to the above-described oil jet mechanism 14 through a discharge passage 75, and is injected and supplied from the oil jet mechanism 14 to the engine piston system lubricating portion A2. You.
[0106]
On the other hand, unlike the lubricating device according to the first embodiment, all of the lubricating oil discharged from the first mechanical lubricating oil pump 12 passes through an oil passage 13 formed in the crankshaft 2 through the engine crankshaft. It is supplied to the system lubrication part A1.
[0107]
Further, a partition 76 that separates the cylinder 5 of each cylinder from the crankshaft 2 is formed inside the cylinder block 9a. The partition wall 76 has an insertion hole (not shown) through which a connecting rod for connecting the engine piston 4 and the crankshaft 2 is inserted, and also includes an engine piston system lubrication portion A2, that is, a lower portion of the engine piston 4 and an inner wall surface of the cylinder 5. An oil hole 77 for dropping the lubricating oil that has flowed down on the upper surface of the partition wall 76 into the third oil pan 71 is formed. The oil hole 77 may be common to each cylinder 5 or a plurality of oil holes 77 may be formed for each cylinder 5. It is desirable to set the position and the like so as not to fall as much as possible.
[0108]
The partition wall 76 allows the low-viscosity (μ = μ1a) lubricating oil supplied from the first mechanical lubricating oil pump 12 to the engine crankshaft lubricating portion A1 and the second mechanical lubricating oil pump 72 transmits the engine piston Mixing with lubricating oil of medium viscosity (μ = μ1b) supplied to the system lubrication site A2 is suppressed as much as possible.
[0109]
Therefore, in the first oil supply mechanism 10 of the lubricating device according to the present embodiment, the partition wall 76 and the separately provided oil pans 11 and 71 prevent the low-viscosity lubricating oil and the medium-viscosity lubricating oil from mixing. And lubricating oils having different viscosities are supplied to the engine crankshaft system lubrication section A1 and the engine piston system lubrication section A2, respectively.
[0110]
According to the lubricating device according to the present embodiment having the above-described configuration, in addition to the effects of the device according to the first embodiment described above, the following effects can be further obtained.
[0111]
(6) In the lubricating device according to the present embodiment, a relatively high-viscosity lubricating oil is supplied to the engine piston system lubricating portion A2 which can be in the boundary lubricating state and the fluid lubricating state as the lubricating state. A relatively low-viscosity lubricating oil is supplied to the engine crankshaft lubricating portion A1 in the fluid lubricating state. Therefore, lubricating oil having a viscosity more suitable for reducing friction and maintaining good lubricating properties can be supplied to each of these lubricating portions, and the friction of the entire lubricating portion can be more suitably reduced. Will be able to do it.
[0112]
(7) In addition, since the configuration is adopted in which lubricating oil is independently supplied to the engine crankshaft lubrication section A1 and the engine piston lubrication section A2, the engine piston system lubrication section A2 is Except for the lubricating oil to be supplied, the replacement work becomes unnecessary. Further, as described above, the consumption of the lubricating oil supplied to the engine crankshaft lubricating portion A1 is extremely small, so that only periodic replenishment work is required. As a result, according to the lubricating device according to the present embodiment, the maintenance work can be simplified.
[0113]
(8) Further, regarding the first oil supply mechanism 10, in the first embodiment, lubricating oil having the same viscosity is supplied to the engine crankshaft system lubrication section A1 and the engine piston system lubrication section A2. Therefore, the viscosity must be set to satisfy both of the lubrication requirements at each of these parts.
[0114]
For example, when lubricating oil having an extremely low viscosity is supplied to the engine piston system lubrication section A2 in accordance with the engine crankshaft system lubrication section A1, the lubrication state of the section A2 is a boundary lubrication state or a non-lubrication state. Since the state becomes a boundary lubrication state close to the state, there is a possibility that increase in friction and accompanying burning may occur.
[0115]
However, in the lubricating apparatus according to the present embodiment, since lubricating oils having different viscosities are supplied in accordance with each of these parts, the viscosity of the lubricating oil supplied to the engine crankshaft lubricating part A1 is reduced as much as possible. It can be set. Therefore, it is possible to reduce the friction in the part A1, and eventually the internal combustion engine 1, and to contribute to the improvement of the engine startability and the fuel efficiency.
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment according to the present invention will be described focusing on differences from the first embodiment.
[0116]
As described above, generally, the electric oil pressure of the electric lubricating oil pump can be easily changed with a relatively large degree of freedom. However, on the other hand, when compared with a mechanical lubricating oil pump driven by a crankshaft of an internal combustion engine, for example, considering that the drive circuit and the driving part are more likely to be damaged due to vibration of the internal combustion engine and engine heat, etc. However, its reliability is somewhat low.
[0117]
Therefore, in the lubricating device according to the present embodiment, an abnormality in the second oil supply mechanism 20, specifically, an abnormality in the discharge pressure of the electric lubricating oil pump 22 is monitored, and it is determined that the abnormality exists. In such a case, the lubricating oil is supplementarily supplied from the first oil supply mechanism 10 to the second oil supply mechanism 20. That is, even in the case of such an abnormality, the function of supplying the lubricating oil to the valve system lubricating portion B1 and the variable valve mechanism 34 carried by the second oil supply mechanism 20 is maintained to some extent, and the lubricating oil is completely supplied to each of these portions. We try to avoid situations where things go wrong.
[0118]
FIG. 7 is a block diagram showing the lubricating device according to the present embodiment divided according to its function. Hereinafter, with reference to FIG. 7, differences in the configuration from the apparatus according to the first embodiment will be described.
[0119]
As shown in FIG. 7, in the lubricating apparatus according to the present embodiment, a passage through which the lubricating oil is discharged from the mechanical lubricating oil pump 12 (the discharge passage connected to the oil passage 13 of the crankshaft 2 or the oil jet mechanism 14). The passage 15) and the discharge passage 25 of the electric lubricating oil pump 22 are connected by an auxiliary passage 80. In the middle of the auxiliary passage 80, an on-off valve 81 for opening and closing the passage 80 is provided. The on-off valve 81 is a normally-closed electromagnetic valve, and is opened by operating a current to open the auxiliary passage 80. Further, a hydraulic pressure sensor 54 for detecting the discharge pressure P2 is provided in the discharge passage 25 of the electric lubricating oil pump 22. The electronic control unit 40 takes in the detection result of the oil pressure sensor 54, determines the abnormality of the electric lubrication oil pump 22 based on the detection result, and controls the open / close state of the on-off valve 81 according to the determination result. .
[0120]
Hereinafter, the abnormality determination processing of the electric lubricating oil pump 22 by the electronic control device 40 and the opening / closing control of the opening / closing valve 81 at the time of abnormality will be described.
As described above, the electronic control unit 40 sets the target value for the discharge pressure based on the current engine speed NE, engine load (intake air amount), and lubricating oil temperature. First, the target discharge pressure PT is compared with the actual discharge pressure P2 detected by the hydraulic pressure sensor 54. When the discharge pressure P2 is lower than the target discharge pressure PT by the judgment pressure PK1 or more (PT-P2 ≧ PK1), a certain abnormality occurs in the electric lubricating oil pump 22 and the predetermined discharge capacity cannot be secured. Judge.
[0121]
Incidentally, once such an abnormality is determined, the difference (PT-P2) between the discharge pressure P2 of the electric lubricating oil pump 22 and the target discharge pressure PT (PT-P2) is determined to be lower than the determination pressure PK1. Until (PT-P2 ≦ PK2), it is desirable to continue the determination of the abnormality. That is, such hysteresis is provided for the determination pressures PK1 and PK2 for the abnormality determination. Thereby, even if the difference (PT-P2) between the discharge pressure P2 of the electric lubricating oil pump 22 and the target discharge pressure PT fluctuates near the determination pressure PK1, the first lubrication mechanism 10 starts. It is possible to avoid an unstable phenomenon such as hunting in which the supply of the lubricating oil to the second oil supply mechanism 20 is performed intermittently.
[0122]
When it is determined in the abnormality determination that no abnormality has occurred in the electric lubricating oil pump 22, the electronic control unit 40 does not execute the energization control for the on-off valve 81. Therefore, since the on-off valve 81 is maintained in the closed state and the auxiliary passage 80 is closed, the supply of the lubricating oil from the first oil supply mechanism 10 to the second oil supply mechanism 20 is not performed.
[0123]
On the other hand, when it is determined that an abnormality has occurred in the electric lubricating oil pump 22, the electronic control unit 40 opens the on-off valve 81 to open the auxiliary passage 80. As a result, part of the lubricating oil discharged from the mechanical lubricating oil pump 12 is supplied to the discharge passage 25 of the electric lubricating oil pump 22 through the auxiliary passage 80. Then, the oil is supplied to the valve operating system lubricating portion B1 and the variable valve operating mechanism 34 through the discharge passage 25. Therefore, the lubrication function of the valve operating system lubricating portion B1 is ensured by the lubricating oil supplied from the first oil supply mechanism 10 in this manner, and the variable valve operating mechanism 34 can also be operated. Become.
[0124]
According to the lubricating device according to the present embodiment having the above-described configuration, in addition to the effects of the device according to the first embodiment described above, the following effects can be further obtained.
[0125]
(9) Even if the discharge capacity of the electric lubricating oil pump 22 decreases, a part of the decrease can be compensated for by the supply of the lubricating oil from the first lubrication mechanism 10, and the second It is possible to deal with an abnormality of the oil supply mechanism 20, particularly the electric lubrication oil pump 22. Then, even when an abnormality occurs in the electric lubricating oil pump 22 in which, for example, the damage due to the vibration of the internal combustion engine or the engine heat is likely to occur, a part of the function is replaced by a mechanically reliable mechanical pump. Since the lubricating oil pump 12 can be used instead, the reliability of the entire lubricating device can be improved.
[0126]
As described above, each embodiment according to the present invention has been described. However, in each of these embodiments, a part of the configuration can be modified and implemented as follows.
In the above embodiments, the engine rotational speed NE is adopted as a parameter for setting the discharge pressure of the electric lubricating oil pump 22, and when the rotational speed NE is in the low rotation region, the discharge pressure is higher than in the high rotation region. Was set higher. On the other hand, the elapsed time from the start of the engine can be adopted as a parameter for setting the discharge pressure. Specifically, the discharge pressure of the electric lubricating oil pump 22 is set higher as the elapsed time becomes shorter. As described above, when the engine is stopped, the lubricating oil gradually leaks from the hydraulic chamber of the variable valve mechanism 34 and the passage communicating therewith. Therefore, when the engine is started, these hydraulic chambers and the like are not filled with the lubricating oil. Often it is. Also, regarding the valve system lubrication part B1, it is highly likely that the oil film has run out at the start of the engine due to the lubricating oil flowing down from these lubrication parts while the engine is stopped. According to the above configuration, even if the hydraulic chamber or the like of the variable valve mechanism 34 is not filled with the lubricating oil due to the leakage of the lubricating oil, the valve operating system lubricating portion B1 is in a state where the oil film is short. However, this can be quickly resolved, and good startability can be ensured.
[0127]
In the above case, for example, while the discharge pressure of the electric lubricating oil pump 22 is set to be high until a predetermined time has elapsed from the start of the engine, the discharge pressure is set to be low after the predetermined time has elapsed. A configuration in which the discharge pressure is set in two stages based on time can also be adopted. However, as the elapsed time from the start of the engine becomes longer, the hydraulic chamber and the like of the variable valve mechanism 34 are filled with the lubricating oil and gradually become operable through the supply of the lubricating oil up to that time. The oil film also tends to gradually form at the site. In consideration of this point, the configuration in which the discharge pressure of the electric lubricating oil pump 22 is gradually reduced as the elapsed time from the start of the engine becomes longer also improves the electric load of the lubricating device, and thus the fuel efficiency of the internal combustion engine 1. Valid on
[0128]
Further, both the engine speed NE and the elapsed time from the start of the engine may be adopted as parameters for setting the discharge pressure of the electric lubricating oil pump 22. FIG. 8 shows an example of the discharge pressure characteristics of the electric lubricating oil pump 22 in such a configuration. As shown in the figure, in this case, the discharge pressure is set higher as the engine speed NE is lower, and the discharge pressure is set higher as the elapsed time is shorter even at the same engine speed NE. It is desirable to set it high.
[0129]
In each of the above embodiments, the relief valves 17 are provided on the mechanical lubricating oil pumps 12 and 72 so that an excessive load does not act on these pumps 12 and 72. On the other hand, it is possible in some cases to set the viscosity of the lubricating oil to be supplied to these mechanical lubricating oil pumps 12 and 72 extremely low. When such a low-viscosity lubricating oil can be used, there is no possibility that an excessive load acts on the mechanical lubricating oil pumps 12 and 72. Therefore, such a relief valve is omitted to simplify the configuration. It is also possible to plan.
[0130]
In the third embodiment, the passage through which the lubricating oil is discharged from the mechanical lubricating oil pump 12 is connected to the discharge passage 25 of the electric lubricating oil pump 22. This may be connected to a passage between the second oil pan 21.
[0131]
In the third embodiment, the lubricating device according to the first embodiment is further provided with a configuration for coping with a case where an abnormality occurs in the second lubrication mechanism 20, in addition to the configuration of the lubricating device according to the first embodiment. Can also be applied to the configuration of the lubrication device according to the second embodiment.
[0132]
In the third embodiment, the discharge pressure of the lubricating oil discharged from the electric lubricating oil pump 22 is monitored by the hydraulic pressure sensor 54, and the abnormality of the electric lubricating oil pump 22 is determined based on the monitoring result. However, such an abnormality determination can be made based on, for example, the rotation speed of the electric lubricating oil pump 22 or the shaft torque.
[0133]
In the third embodiment, the abnormality of the second oil supply mechanism 20 is monitored, and when it is determined that there is an abnormality, the first oil supply mechanism 10 lubricates the second oil supply mechanism 20. Oil was supplied. On the other hand, the abnormality of the first oil supply mechanism 10 is monitored, and when it is determined that there is an abnormality, the lubricating oil is supplied from the second oil supply mechanism 20 to the first oil supply mechanism 10. It is good also as a structure which performs. Furthermore, a configuration is also possible in which the abnormality of both the oil supply mechanisms 10 and 20 is monitored, and lubricating oil is supplied from the normal oil supply mechanism to the oil supply mechanism in which the abnormality has occurred.
[0134]
In the third embodiment, the lubricating oil is supplied from the mechanical lubricating oil pump 12 to both the valve system lubricating portion B1 and the variable valve mechanism 34 when the electric lubricating oil pump 22 is abnormal. At this time, if a sufficient supply amount of the lubricating oil cannot be secured, for example, the control valve 35 of the variable valve mechanism 34 is controlled to close the hydraulic chamber of the mechanism 34 and supply of the lubricating oil to the hydraulic chamber is controlled. You may make it stop. In this manner, the supply of the lubricating oil to the variable valve mechanism 34 is stopped, while the amount of the lubricating oil increased by the stop is supplied to the valve system lubricating portion B1. This is effective in avoiding poor lubrication, such as burn-in of the surface.
[0135]
In the second embodiment, since a plurality of lubricating oils are used for each part, it is possible to use a lubricating oil having an extremely small amount of evaporating components depending on the lubricating parts. According to such a configuration, it is possible to reduce the consumption of lubricating oil.
[0136]
The electric lubricating oil pump is used for the second lubricating mechanism 20, but a mechanical lubricating oil pump may be used like the first lubricating mechanism 10.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an outline of a lubrication device according to a first embodiment.
FIG. 2 is a block diagram showing the lubricating device divided according to its function.
FIG. 3 is a graph showing a discharge pressure characteristic of a lubricating oil pump in a cold state.
FIG. 4 is a graph showing discharge pressure characteristics of a lubricating oil pump when warm-up is completed.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram illustrating an outline of a lubrication device according to a second embodiment.
FIG. 6 is a graph showing the relationship between friction at each lubricating portion and lubricating oil viscosity.
FIG. 7 is a block diagram showing a lubricating device according to a third embodiment divided according to its function;
FIG. 8 is a graph showing discharge pressure characteristics of an electric lubrication oil pump in a lubrication device according to another embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine, 2 ... Crankshaft, 3 ... Crank pulley, 4 ... Engine piston, 5 ... Cylinder, 6 ... Piston ring, 7 ... Automatic transmission, 8 ... Cylinder head, 9a ... Cylinder block, 9b ... Crankcase, DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... 1st oil supply mechanism, 11 ... 1st oil pan (storage part), 12 ... mechanical lubricating oil pump, 13 ... oil passage, 14 ... oil jet mechanism, 15 ... discharge passage, 17 ... relief valve, 20 ... second oil supply mechanism, 21 ... second oil pan (reservoir), 22 ... electric lubrication oil pump, 25 ... discharge passage, 26 ... oil discharge passage, 27 ... relief valve, 30 ... cam shaft, 31 ... Cam, 32: valve lifter, 33: valve lifter, 34 (B2): variable valve mechanism, 35: control valve, 40: electronic control unit (hydraulic control means, abnormality detection means, auxiliary oil supply mechanism, valve control means), 51 ... organ Rolling speed sensor, 52 ... intake air amount sensor, 53 ... oil temperature sensor, 54 ... hydraulic pressure sensor (detection means), 61 ... introduction port, 62 ... discharge port, 71 ... third oil pan, 72 ... second machine Type lubricating oil pump, 75 discharge passage, 76 partition, 77 oil hole, 80 auxiliary passage (auxiliary lubrication mechanism), 81 open / close valve (auxiliary lubrication mechanism), A1 engine lubrication part of engine crankshaft, A2 ... Engine piston system lubrication site, B1 ... valve operating system lubrication site.

Claims (10)

異なる粘度の潤滑油を給油系を通じて内燃機関の各部位に供給する内燃機関の潤滑装置において、
前記給油系は相対的に粘度の低い潤滑油を前記機関クランク軸系の潤滑部位と機関ピストン系の潤滑部位とに供給する第1の給油機構と、該第1の給油機構とは独立に設けられ、前記低粘度の潤滑油よりも粘度の高い潤滑油を前記動弁系潤滑部位と潤滑油の油圧に基づき作動するアクチュエータに対して供給する第2の給油機構とを備える
ことを特徴とする内燃機関の潤滑装置。
In an internal combustion engine lubrication device that supplies lubricating oils of different viscosities to various parts of the internal combustion engine through an oil supply system,
The lubrication system includes a first lubrication mechanism that supplies a lubricating oil having a relatively low viscosity to a lubrication portion of the engine crankshaft system and a lubrication portion of the engine piston system, and is provided independently of the first lubrication mechanism. And a second oil supply mechanism that supplies a lubricating oil having a higher viscosity than the low-viscosity lubricating oil to the valve train lubrication portion and an actuator that operates based on the oil pressure of the lubricating oil. Lubrication device for internal combustion engine.
前記第1の給油機構は低粘度の潤滑油を貯留する貯留部を、前記第2の給油機構は高粘度の潤滑油を貯留する貯留部をそれぞれ各別に備える
請求項1記載の内燃機関の潤滑装置。
2. The lubrication system for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the first oil supply mechanism includes a storage unit that stores low-viscosity lubricating oil, and the second oil supply mechanism includes a storage unit that stores high-viscosity lubricating oil. 3. apparatus.
前記第1の給油機構は前記機関クランク軸系及び機関ピストン系の各潤滑部位に対して更に粘度の異なる潤滑油を供給可能であり、前記機関クランク軸系の潤滑部位に対しては相対的に粘度の低い潤滑油を供給する一方、前記機関ピストン系の潤滑部位に対しては相対的に粘度の高い潤滑油を供給するものである
請求項1又は2記載の内燃機関の潤滑装置。
The first oil supply mechanism is capable of supplying lubricating oil having further different viscosities to the lubricating parts of the engine crankshaft system and the engine piston system, and relatively to the lubricating parts of the engine crankshaft system. 3. The lubricating device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein a lubricating oil having a relatively high viscosity is supplied to a lubricating portion of the engine piston system while supplying a lubricating oil having a low viscosity.
前記第2の給油機構は電動式潤滑油ポンプを備え、同電動式潤滑油ポンプを通じて前記動弁系潤滑部位及び前記アクチュエータに対して高粘度の潤滑油を供給する
請求項1乃至3のいずれかに記載の内燃機関の潤滑装置。
The second oil supply mechanism includes an electric lubricating oil pump, and supplies high-viscosity lubricating oil to the valve system lubricating portion and the actuator through the electric lubricating oil pump. A lubricating device for an internal combustion engine according to claim 1.
請求項4記載の内燃機関の潤滑装置において、
機関回転速度を検出する検出手段と、
前記検出される機関回転速度が低回転域にあるときには前記電動式潤滑油ポンプの吐出油圧を高く設定する一方、同機関回転速度が高回転域にあるときには前記電動式潤滑油ポンプの吐出油圧を低く設定する油圧制御手段とを更に備える
内燃機関の潤滑装置。
The lubricating device for an internal combustion engine according to claim 4,
Detecting means for detecting the engine speed;
When the detected engine rotational speed is in a low rotational speed range, the discharge hydraulic pressure of the electric lubricating oil pump is set high, while when the detected engine rotational speed is in a high rotational speed range, the discharge hydraulic pressure of the electric lubricating oil pump is increased. A lubricating device for an internal combustion engine, further comprising: a hydraulic control unit that sets the hydraulic pressure to a low level.
請求項4又は5記載の内燃機関の潤滑装置において、
機関始動からの経過時間が短いときほど前記電動式潤滑油ポンプの吐出油圧を高く設定する油圧制御手段とを更に備える
内燃機関の潤滑装置。
The lubricating device for an internal combustion engine according to claim 4 or 5,
A lubricating device for an internal combustion engine, further comprising: hydraulic control means for setting the discharge hydraulic pressure of the electric lubricating oil pump to be higher as the elapsed time from the start of the engine is shorter.
前記油圧制御手段は前記機関始動が検出されてからの経過時間が長くなるほど前記電動式潤滑油ポンプの吐出油圧を徐々に減少させる
請求項6記載の内燃機関の潤滑装置。
The lubricating device for an internal combustion engine according to claim 6, wherein the hydraulic pressure control means gradually reduces the discharge oil pressure of the electric lubricating oil pump as the elapsed time from the detection of the engine start becomes longer.
前記第1の給油機構及び前記第2の給油機構の少なくとも一方の給油能力についてその低下を異常として検出する異常検出手段と、
前記異常検出手段により前記第1及び第2の給油機構のうち一方の給油機構の異常が検出されるとき、同一方の給油機構に対して他方の給油機構から潤滑油を供給する補助給油機構とを更に備える
請求項1乃至7のいずれかに記載の内燃機関の潤滑装置。
Abnormality detecting means for detecting a decrease in the oil supply capacity of at least one of the first oil supply mechanism and the second oil supply mechanism as an abnormality;
An auxiliary oil supply mechanism for supplying lubricating oil from the other oil supply mechanism to the same oil supply mechanism when the abnormality detection means detects an abnormality in one of the first and second oil supply mechanisms; The lubricating device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 7, further comprising:
前記第1の給油機構は内燃機関のクランク軸に駆動連結されて駆動力を得る機械式潤滑油ポンプを備える一方、前記第2の給油機構は電動式潤滑油ポンプを備え、
前記異常検出手段は前記第2の給油機構の異常を検出するものであり、
前記補助給油機構は前記第1の給油機構の機械式潤滑油ポンプから潤滑油が吐出される通路と第2の給油機構の電動式潤滑油ポンプから潤滑油が吐出される通路又は同電動式潤滑油ポンプが潤滑油を吸引する通路とを接続する接続通路と、該接続通路に設けられて同接続通路を開放・遮断する弁と、前記異常検出手段により異常が検出されるときに前記弁を開放駆動して前記接続通路を開放する弁制御手段とを備える
請求項8記載の内燃機関の潤滑装置。
The first oil supply mechanism includes a mechanical lubricating oil pump that is drivingly connected to a crankshaft of an internal combustion engine to obtain a driving force, while the second oil supply mechanism includes an electric lubricating oil pump,
The abnormality detecting means detects an abnormality of the second oil supply mechanism,
The auxiliary lubrication mechanism includes a passage through which lubricating oil is discharged from a mechanical lubricating oil pump of the first lubricating mechanism and a passage through which lubricating oil is discharged from an electric lubricating oil pump of the second lubricating mechanism, or the electric lubrication. A connection passage connecting the passage through which the oil pump sucks the lubricating oil, a valve provided in the connection passage for opening and closing the connection passage, and the valve when the abnormality detection means detects an abnormality. 9. The lubricating device for an internal combustion engine according to claim 8, further comprising valve control means for opening and connecting the connection passage.
前記アクチュエータは前記内燃機関の可変動弁機構である
請求項1乃至9のいずれかに記載の内燃機関の潤滑装置。
The lubricating device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 9, wherein the actuator is a variable valve mechanism of the internal combustion engine.
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