JPH06101439A - エンジンの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 運転領域に応じて潤滑油圧を切り換えるよう
になっているエンジンにおいて、この切り換え動作が正
しく行われたか否かを正確に検出することにより、潤滑
系統の異常に対するエンジンの出力制御を常に適正に行
い得るようにする。 【構成】 潤滑系統に潤滑油圧を高低２段階に切り換え
ることができるレギュレータバルブ３が備えられている
構成において、その低圧から高圧への切り換え動作の作
動時間を計測すると共に、この作動時間に応じてエンジ
ン出力のダウン率を設定し、次回の低圧から高圧への切
り換え時に、このダウン率でエンジン出力を低下させる
コントロールユニット８を備えることにより、不必要な
エンジン出力の抑制を回避しながら、レギュレータバル
ブ３の異常によるエンジン各部の焼き付き等を確実に防
止するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はエンジンの制御装置、特
に運転状態に応じて潤滑油圧を多段階に切り換えるよう
になっているエンジンの制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、エンジンには、オイルポンプか
ら吐出された潤滑油をレギュレータバルブにより所定の
油圧に調整した上でエンジン各部の潤滑箇所に供給する
潤滑系統が設けられるが、例えば実開昭６２−１４３０
１２号公報によれば、上記レギュレータバルブとして、
調圧値を２段階に切り換えることができるものが開示さ
れている。これによれば、エンジンの運転領域に応じて
潤滑油圧を高低２段階に切り換えることができ、例えば
エンジンの高負荷時に潤滑油圧を高くすることにより所
要の潤滑油量を確保すると共に、潤滑油量の要求量が比
較的少ない低負荷時には、潤滑油圧を低くしてオイルポ
ンプの駆動エネルギを低減することにより、当該エンジ
ンの燃費性能を向上させることが可能となる。

【０００３】ところで、この種の潤滑系統において、何
等かの異常が発生し、潤滑箇所に所要量の潤滑油が供給
されなくなると、特にエンジンの高出力時には、当該潤
滑箇所における焼き付きや異常摩耗等が発生することに
なる。

【０００４】この問題に対しては、例えば特開昭６３−
１６２９１５号公報に開示されているように、潤滑系統
に異常が発生したときには油圧の低下に先立って油圧変
動が生じることに着目し、レギュレータバルブの下流に
設置した油圧センサによりこの油圧変動を検出したとき
にエンジンの出力を制限することにより、上記のような
焼き付きや異常摩耗等を未然に防止するようにしたもの
が知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
油圧変動は異常発生時に常に確実に検出されるとは限ら
ず、また、これを検出したときにエンジン出力を一律に
制限していたのでは、潤滑油が殆ど供給されなくなる等
の重大な異常の場合に、エンジン出力の低下が不十分で
各部の焼き付き等を生じ、逆に異常が軽微であるとき
に、必要以上にエンジン出力を低下させてしまう可能性
がある。

【０００６】また、上記のように運転領域に応じて潤滑
油圧を切り換える構成においては、レギュレータバルブ
におけるスプールや、その切り換え用アクチュエータに
おけるロッド部材のスティック等の作動不良、或はスプ
リング部材の折損等により、潤滑油圧の切り換えが正し
く行われないことがあり、特に低圧から高圧への切り換
え時に、その切り換えが良好に行われないと、多量の潤
滑油が要求される運転領域で潤滑油量が不足し、上記の
ような問題が発生することになるのである。

【０００７】そこで、本発明は、特に潤滑油圧の切り換
えが行われるようになっているエンジンの潤滑系統にお
いて、この切り換え動作が正しく行われたか否かを正確
に検出することにより、エンジンの出力制御を常に適正
に行い得るようにすることを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明は次のように構成したことを特徴とする。

【０００９】まず、本願の請求項１に係る発明（以下、
第１発明という）は、潤滑系統に潤滑油圧の調圧値を多
段階に切り換えることができる油圧調整手段が備えら
れ、かつ、エンジンの出力を制限する出力制限手段が備
えられた構成において、上記油圧調整手段の調圧値切り
換え時における作動時間を計測する計測手段と、この計
測手段で計測された作動時間に応じてエンジン出力を抑
制するように上記出力制限手段を作動させる制御手段と
を備えたことを特徴とする。

【００１０】また、請求項２に係る発明（以下、第２発
明という）は、上記第１発明と同様に、潤滑系統に潤滑
油圧の調圧値を多段階に切り換えることができる油圧調
整手段が備えられ、かつ、エンジンの出力を制限する出
力制限手段が備えられた構成において、上記油圧調整手
段の調圧値の低圧から高圧への切り換え時における作動
時間を計測する計測手段と、この計測手段で計測された
作動時間に対応するエンジン出力のダウン率を記憶する
記憶手段と、上記調圧値の低圧から高圧への次回の切り
換え時に、前回記憶したダウン率でエンジン出力を抑制
するように上記出力制限手段を作動させる制御手段とを
備えたことを特徴とする。

【００１１】

【作用】上記の構成によれば、第１、第２発明のいずれ
によっても、油圧調整手段の調圧値切り換え時における
作動時間が計測されるので、例えば該油圧調整手段にお
けるスプールやロッド部材のスティック等の作動不良、
或はスプリング部材の折損等の異常が発生したときに
は、その異常が上記作動時間が長くなることによって確
実に検出されることになる。そして、この作動時間に応
じてエンジン出力が抑制されるので、該作動時間がごく
僅かだけ長くなった場合のように異常が軽微な場合に
は、エンジン出力の抑制量も少なく、また、作動時間が
著しく長くなった場合のように異常が重大な場合には、
エンジン出力の抑制量も大きくされ、したがって、不必
要なエンジン出力の抑制を回避しながら、上記のような
異常によるエンジン各部の焼き付き等が確実に防止され
ることになる。

【００１２】そして、特に第２発明によれば、油圧調整
手段による潤滑油圧の調圧値が低圧から高圧に切り換え
られる場合に、その切り換え動作の作動時間が計測され
ると同時に、前回の低圧から高圧への切り換え時に求め
たダウン率で直ちにエンジン出力が抑制されることにな
り、したがって、このエンジン出力の抑制動作が遅れ
て、潤滑油圧の高圧への切り換え異常が発生している状
態でエンジンを高出力で運転することが未然に防止され
ることになる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。

【００１４】図１はエンジン１の制御システムを示すも
ので、このエンジン１はクランク軸（図示せず）によっ
て駆動されるオイルポンプ２を有し、該ポンプ２から吐
出された潤滑油がレギュレータバルブ３によって所定油
圧に調整された上で、エンジン各部の軸受等の各潤滑部
に供給されるようになっている。その場合に、上記レギ
ュレータバルブ３は、エンジン１の運転領域に応じて調
圧値を高圧、低圧の２段階に切り換え可能とされてい
る。

【００１５】つまり、このレギュレータバルブ３には、
エンジン１の吸気通路４におけるスロットルバルブ５の
下流側から導かれたブースト圧通路６が接続されている
と共に、このブースト圧通路６上に三方ソレノイドバル
ブ７が設置され、該バルブ７がエンジンコントロールユ
ニット（以下、ＥＣＵと記す）８からの制御信号ａでブ
ースト圧通路６を開通させたときに、上記吸気通路４に
おけるスロットルバルブ下流のブースト圧がレギュレー
タバルブ３に導入されることにより、該レギュレータバ
ルブ３の調圧値が低くなり、また、上記バルブ７がＥＣ
Ｕ８からの制御信号ａでブースト圧通路６を遮断して、
レギュレータバルブ３に大気圧を導入させたときに、該
レギュレータバルブ３の調圧値が高くなるようになって
いる。

【００１６】そして、上記ＥＣＵ８は、吸気通路４にお
けるスロットルバルブ５の下流側に設置されたブースト
圧センサ９からの信号によりエンジン負荷としてブース
ト圧を入力し、また、該エンジン１の回転数を検出する
エンジン回転数センサ１０からの信号により該回転数を
入力すると共に、このブースト圧とエンジン回転数を、
これらをパラメータとして予め設定された潤滑油圧制御
マップと照らし合わせて、現在の運転状態が潤滑油圧を
低圧とすべき状態か高圧とすべき状態かを判定する。そ
して、その判定結果に応じて上記三方ソレノイドバルブ
７に制御信号ａを出力することにより、上記のようにし
て潤滑油圧の調圧値を切り換えるようになっている。

【００１７】ここで、上記潤滑油圧制御マップは、図２
に示すように、低負荷（低ブースト圧）低エンジン回転
数側に低圧領域を設定し、それ以外の高負荷側及び高エ
ンジン回転数側の領域を高圧領域に設定したものとされ
ている。

【００１８】また、上記レギュレータバルブ３は、具体
的には図３に示すように構成されており、次に、このレ
ギュレータバルブ３の構成を説明する。

【００１９】まず、このレギュレータバルブ３は、バル
ブ本体２１と、調圧値切り換え用の負圧ダイヤフラム式
のアクチュエータ３１とで構成されている。また、上記
バルブ本体２１は、スリーブ２２と、該スリーブ２２内
を一定範囲内でスライド可能とされたスプール２３とを
有し、スリーブ２２の一端の開口部２２ａから導入され
るオイルポンプ２の吐出圧がスプール２３の一方の端面
に作用すると共に、該スプール２３の他方の端面には、
スプリング２４の付勢力と、上記アクチュエータ３１か
らの押圧力とが作用するようになっている。そして、こ
の付勢力と押圧力との和と、上記オイルポンプ２の吐出
圧との大小関係でスプール２３が移動して、スリーブ２
２に設けられたリリーフポート２２ｂを開閉することに
より、該オイルポンプ２の吐出圧が上記スプリング２４
の付勢力とアクチュエータ３１からの押圧力との和に対
応する圧力に調整されるようになっている。

【００２０】一方、上記アクチュエータ３１は、ダイヤ
フラム３２によってケース３３内を大気圧室３４と負圧
室３５とに画成すると共に、該ダイヤフラム３２に上記
バルブ本体２１のスプール２３に押圧力を作用させるロ
ッド３６を取り付け、かつ、スプリング３７により該ダ
イヤフラム３２をロッド３６側に付勢した構成とされて
いる。そして、上記負圧室３５には図１に示すブースト
圧通路６が接続され、三方ソレノイドバルブ７からブー
スト圧（負圧）もしくは大気圧が導入されるようになっ
ている。

【００２１】このような構成のレギュレータバルブ３に
よれば、アクチュエータ３１の負圧室３５に大気圧が導
入され、ダイヤフラム３２にスプリング３７の付勢力の
みが作用している状態では、図３に示すように、このス
プリング３７の付勢力がロッド３６を介して押圧力とし
てバルブ本体２１のスプール２３に作用する。その結
果、該スプール２３には、バルブ本体２１におけるスプ
リング２４の付勢力に加えて、アクチュエータ３１から
の押圧力が作用し、前述のように、オイルポンプ２の吐
出圧がこの付勢力と押圧力との和に対応する高い油圧
（例えば８Ｋｇ／ｃｍ²）に調整されることになる。

【００２２】これに対して、アクチュエータ３１の負圧
室３５にブースト圧が導入されると、ダイヤフラム３２
がスプリング３７に抗してｘ方向に変位して、ロッド３
６がバルブ本体２１のスプール２３から離反するため、
該スプール２３にはバルブ本体２１におけるスプリング
２４の付勢力のみが作用することになる。したがって、
この場合は、オイルポンプ２の吐出圧は、バルブ本体２
１のスプリング２４の付勢力のみに対応する低い油圧
（例えば２Ｋｇ／ｃｍ²）に調整されることになるので
ある。

【００２３】なお、上記アクチュエータ３１には、ダイ
ヤフラム３２ないしロッド３６が図３に示す位置、即ち
調圧値を高圧にする位置（以下、高圧位置という）にあ
るときにオンとなる近接スイッチ３８が備えられ、該ス
イッチ３８がオンとなったときに高圧位置センサ１１か
ら高圧位置信号ｂが出力されるようになっている。

【００２４】そして、上記ＥＣＵ８は、上記のような図
２に示す制御マップに従った潤滑油圧の切り換え制御に
加えて、特に調圧値を低圧から高圧に切り換えるとき
に、上記高圧位置信号ｂを入力して、レギュレータバル
ブ３の作動不良に対するエンジン出力の制限制御を行う
ようになっており、また、図１に示す潤滑油温を検出す
る油温センサ１２からの信号とバッテリ１３の出力電圧
とを入力し、調圧値の低圧から高圧への切り換え時に、
該潤滑油温及びバッテリ電圧に応じたエンジン出力の抑
制制御をも行うようになっている。

【００２５】次に、この調圧値の低圧から高圧への切り
換え時におけるエンジン出力制御の具体的動作を図４に
示すフローチャートに従って説明する。

【００２６】運転状態が図２に示す低圧領域から高圧領
域へ移行したときに、ＥＣＵ８は、まずステップＳ１
で、図１に示す油温センサ１２及びバッテリ１３からの
信号に基づいて潤滑油温及びバッテリ電圧を読み込み、
次いでステップＳ２，Ｓ３で、読み込んだ潤滑油温が０
℃以上であるか否か、バッテリ電圧が８Ｖ以上であるか
否かを判定する。そして、潤滑油温が０℃以上であり、
かつ、バッテリ電圧が８Ｖ以上であるとき、換言すれ
ば、正常状態での通常の運転時には、ステップＳ４で潤
滑油圧の調圧値を低圧から高圧へ切り換える指令を制御
信号ａとしてを出力する。これにより、図１に示す三方
ソレノイドバルブ７からレギュレータバルブ３のアクチ
ュエータ３１における負圧室３５に大気圧が導入され、
これに伴って該アクチュエータ３１のダイヤフラム３２
が、低圧側の位置から図３に示す高圧位置へ反ｘ方向に
変位することになる。

【００２７】また、ＥＣＵ８は、上記の切り換え指令の
出力と同時に、ステップＳ５でエンジン１の出力を低下
させる制御を行う。つまり、前回の潤滑油圧の低圧から
高圧への切り換え時に記憶したダウン率でエンジン出力
が低下するように点火時期を設定し、この時期に点火さ
れるように、図１に示す各気筒の点火プラグ１４…１４
に点火信号ｃを出力するのである。その場合に、前回の
低圧から高圧への切り換え時にレギュレータバルブ３が
正常に作動した場合には、エンジン出力のダウン率は０
％とされており、したがって、この場合はエンジン出力
が低下されることはない。

【００２８】また、ＥＣＵ８は、ステップＳ６で、上記
切り換え指令を出力してから、図３に示す近接スイッチ
３８がオンとなってアクチュエータ３１のダイヤフラム
３２ないしロッド３６が高圧位置まで到達したことを示
すセンサ１１からの高圧位置信号ｂを入力するまでの時
間、即ちレギュレータバルブ３の調圧値の低圧から高圧
への切り換え時の作動時間Ｔを計測する。そして、この
作動時間Ｔが第１所定値Ｔ１以下の場合は、レギュレー
タバルブ３は正常に作動したものと判定し、ステップＳ
７からステップＳ８を実行して、次回の低圧から高圧へ
の切り換え時におけるエンジン出力のダウン率を０％に
設定し、これを記憶する。

【００２９】これに対して、上記作動時間Ｔが第１所定
値Ｔ１より大きく、かつ第２所定値Ｔ２以下の場合は、
ステップＳ７からステップＳ９を経てステップＳ１０を
実行し、その作動時間Ｔに応じたエンジン出力のダウン
率を予め設定されたマップから検索し、これを次回の低
圧から高圧への切り換え時のダウン率として記憶する。
その場合に、このマップは、図５に示すように第１、第
２所定値Ｔ１，Ｔ２の間で作動時間Ｔが長くなるほど大
きな値に設定される。したがって、レギュレータバルブ
３の作動状態の異常度合いが大きいほどエンジン出力が
低下されることになり、これにより、異常が大きく、潤
滑油量が不足している状態でエンジンを高出力で運転す
ることによる各部の焼き付き等の発生が防止され、ま
た、軽微な異常の場合にエンジン出力を必要以上に低下
させることが回避されることになる。

【００３０】ここで、上記図５の出力ダウン率のマップ
においては、急加速要求時においても、エンジン回転数
ないし出力の上昇が潤滑状態の異常に応じて許容される
範囲内に抑制されるようにダウン率が設定されている。

【００３１】さらに、作動時間Ｔが上記第２所定値Ｔ２
より大きいとき、換言すればレギュレータバルブ３の異
常度合いが著しく大きく、エンジン各部に潤滑油が殆ど
供給されず、或は供給量が著しく少なくなるような状態
の場合には、ＥＣＵ８はステップＳ９からステップＳ１
１を実行し、エンジンのフェイル制御、即ちエンジン１
を停止させ或は強制的にアイドル状態とする制御を行
う。これにより、潤滑状態が極端に悪い状態でエンジン
を運転することによる焼き付き等の事故が未然に防止さ
れることになる。

【００３２】一方、上記ステップＳ２で潤滑油温が０℃
より低く、或はステップＳ３でバッテリ電圧が８Ｖより
低いと判定されたときには、ＥＣＵ８は、ステップＳ１
２で潤滑油圧の調圧値を低圧から高圧に切り換えるよう
に三方ソレノイドバルブ７に制御信号ａを出力すると共
に、ステップＳ１３で上記潤滑油温及びバッテリ電圧に
応じたディレー時間ｔ１，ｔ２を図６及び図７に示すマ
ップから読み取る。このディレー時間ｔ１，ｔ２は、潤
滑油温が低いとき及びバッテリ電圧が低いときは、レギ
ュレータバルブ３に異常がなくても、その作動時間が長
くなることに対処するものであり、図６及び図７に示す
ように、潤滑油温が低いほど、また、バッテリ電圧が低
いほど長い時間に設定されるようになっている。

【００３３】また、上記のように潤滑油温が低く或はバ
ッテリ電圧が低いときには、エンジン各部に供給される
潤滑油量が減少するので、エンジンの出力を抑制する必
要が生じる。そこで、ＥＣＵ８は、ステップＳ１４でト
ータルのディレー時間ｔ（＝ｔ１＋ｔ２）に応じたエン
ジン出力のダウン率を図８に示すマップから読み取り、
ステップＳ１５でこのダウン率でエンジン出力が低減さ
れるように点火信号ｃを出力する。

【００３４】そして、ＥＣＵ８は、ステップＳ１６でレ
ギュレータバルブ３の作動時間Ｔを上記ステップＳ６と
同様にして計測し、その作動時間Ｔが基準時間Ｔ０に上
記ディレー時間ｔ１，ｔ２を加えた時間より長いとき
は、レギュレータバルブ３に重大な異常が発生している
ものと判断し、ステップＳ１７からステップＳ１１を実
行して、前述のエンジンのフェイル制御を行う。

【００３５】なお、エンジンの出力を抑制する制御とし
ては、上記のような点火時期を遅らせる制御の他に、燃
料供給量を減少させる制御等でもよい。

【００３６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、潤滑系統
に潤滑油圧の調圧値を多段階に切り換えることができる
油圧調整手段が備えられ、運転領域に応じて潤滑油圧の
切り換え制御を行うようになっているエンジンにおい
て、上記調圧値の切り換え時に油圧調整手段の作動時間
を計測し、その作動時間に応じてエンジン出力を抑制す
るようにしたから、上記油圧調整手段に異常が発生して
潤滑油の供給量が減少しているときに、その異常ないし
供給量の減少の度合いに応じてエンジン出力が低減され
ることになる。これにより、必要以上のエンジン出力の
抑制を回避しながら、潤滑油の供給異常によるエンジン
各部の焼き付きや異常摩耗等の不具合が確実に防止され
ることになる。

【００３７】そして、特に第２発明によれば、油圧調整
手段による潤滑油圧の調圧値が低圧から高圧に切り換え
られる場合に、前回の切り換え時に求めたダウン率で直
ちにエンジン出力が抑制されることにより、このエンジ
ン出力の抑制動作が遅れて、潤滑油圧の高圧への切り換
え異常が発生している状態でエンジンを高出力で運転す
ることによる上記のような不具合の発生が未然に防止さ
れることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例におけるエンジンの制御シス
テム図である。

【図２】 潤滑油圧の制御マップである。

【図３】 この実施例で用いられるレギュレータバルブ
の断面図である。

【図４】 エンジン出力の制御動作を示すフローチャー
ト図である。

【図５】 同制御で用いられるレギュレータバルブ作動
時間に対する出力ダウン率のマップである。

【図６】 同制御で用いられる潤滑油温に対するディレ
ー時間のマップである。

【図７】 同制御で用いられるバッテリ電圧に対するデ
ィレー時間のマップである。

【図８】 同制御で用いられるディレー時間に対する出
力ダウン率のマップである。

【符号の説明】

１ エンジン ２ オイルポンプ ３ 油圧調整手段（レギュレータバルブ） ８ 計測手段、出力制限手段、制御手段、記憶手段
（エンジンコントロールユニット）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 潤滑系統に潤滑油圧の調圧値を多段階に
   切り換えることができる油圧調整手段が備えられ、か
   つ、エンジンの出力を制限する出力制限手段が備えられ
   たエンジンの制御装置であって、上記油圧調整手段の調
   圧値切り換え時における作動時間を計測する計測手段
   と、この計測手段で計測された作動時間に応じてエンジ
   ン出力を抑制するように上記出力制限手段を作動させる
   制御手段とが備えられていることを特徴とするエンジン
   の制御装置。
2. 【請求項２】 潤滑系統に潤滑油圧の調圧値を多段階に
   切り換えることができる油圧調整手段が備えられ、か
   つ、エンジンの出力を制限する出力制限手段が備えられ
   たエンジンの制御装置であって、上記油圧調整手段の調
   圧値の低圧から高圧への切り換え時における作動時間を
   計測する計測手段と、この計測手段で計測された作動時
   間に対応するエンジン出力のダウン率を記憶する記憶手
   段と、上記調圧値の低圧から高圧への次回の切り換え時
   に、前回記憶したダウン率でエンジン出力を抑制するよ
   うに上記出力制限手段を作動させる制御手段とが備えら
   れていることを特徴とするエンジンの制御装置。