JPS6149101A - ロ−タリピストンエンジンの潤滑油供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発１ｙ」は、＋１ｌｌｆｆｉ油をエンジンの吸気通
路または作動室へ供給して、ピストンやガスシール材の
１１ｔｌ　ｌ’ｉ？を行なうロータリピストンエンジン
の潤滑油供給装置に関するものである。

（従来技術） 従来、ロータリピストンエンジンにおいて、　ｎ５１滑
油をエンジンの作動室や吸気通路へ供給して。

シール材およびロータリピストンの潤滑を行なわせる＋
１１ＷＩ油供給装置を備えたものは知られている。

ところで、上記潤滑油は一般に、温度によって粘性が変
わるので、エンジンの温度が変化すると所望の潤滑効果
を発揮しないことがある。そこで、エンジンの低温時に
」滑凌の供給量を増大させて、低温時における所望の潤
滑効果を確保しようとした技術が知られている（特開昭
４７−２１５３８号参照）、この技術は、低温時にＩｌ
￥Ｉ滑油の粘性が高くなりすぎて、潤滑効果が低下する
のを、ｖ１滑油供給量の増大により補おうとするもので
ある。

ところが、逆にエンジン温度が旨くなった場合、エンジ
ン内のｆｌｌｔ′Ｉ油の温＋ｉも高くなり、その粘性が
低下して、潤滑機能が損なわれる問題があり、この問題
は上記技術では解決されない。

（発明の目的） この発明は上記問題を解決するためになされたもので、
エンジンの温度が所定値以上になったとき、潤滑油の供
給量を増大させる制御手段を設けることにより、エンジ
ンの高温時でも、所望の潤滑効果を確保して、エンジン
の信頼性を向上させることを目的とする。

（発明の構成） 上記目的を達成するためのこの発明の構成を第１図に示
す。

第１図において、ロータリピストンエンジン１１の作動
室１２に、潤滑油供給手段１７が設けられ、この潤滑油
供給手段１７に、潤滑油Ａが供給されている。１９は供
給ｆｈｖｌｌ！１手段で、たとえばエンジン負荷のよう
なエンンジン運転状態に応じて、上記潤滑油供給手段１
７を制御し、潤滑油Ａの作動室１２への供給量を調整す
る。

一方、温度検出手段３８がエンジンの温度を検出してお
り、この検出された温度が所定値以上になったとき　制
御手段４０が上記供給量調整手段１９を制御して、潤滑
油供給手段１７か′らの潤滑油供給量を増大させる。

上記＋１１滑油供給手段１７は、２点鎖線で示すように
吸入通路２１に設けられることもあるし、燃焼作動室１
２および吸入通路２１の両方に設けられることもある。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面にしたがって説明する。

第２図において、ロータリピストンエンジン１１は、吸
気通路２１と排気通路２２とを有している。上記吸気通
路２１には、エアフローメータ２４とスロットルバルブ
２５と燃料噴射弁２６とが設けられており、この燃料噴
射弁２６は、マイクロコンピュータ２７により、上記エ
アフローメータ２４からの信号等に基づいて公知の方法
で開閉制御され、燃料Ｆの供給量が適切に調整される。

一方、吸気作動室１２Ａには、潤滑油Ａを供給するため
の電磁弁（潤滑油供給手段）１７が設けられ、この電磁
弁１７に、エンジン１１の下部のオイルパン３０から延
びる潤滑油Ａの供給管３１が接続されている。上記電磁
弁１７は、公知の燃料噴射弁２６と同様な構造であり、
後述するように、その量弁時間を制御することにより、
電磁弁１７からの潤滑油Ａの供給量が調整されるように
なっている。なお、上記オイルパン３０からは、図示し
ない他のポンプにより、軸受やロータ１４に潤滑油が送
られ、これらの部分の潤滑および冷却を行なっている。

上記供給管３１の中途には、潤滑油Ａを昇圧するための
ポンプ１８が設けられており、このポンプ１８は、エン
ジン１１の出力軸（エキセントリックシャフト）３ユに
より駆動されるか、またはモータにより駆動される。ま
た、上記供給管３１には、リザーバ３３が設けられてお
り、このリザーバ３３に、潤滑油Ａの戻し管３４が接続
され、この戻し′１１？３４に、プレッシャレギュレー
タ３５が設けられている。このプレンシャレギュレータ
３５は、上記ＴＬ電磁弁７が設けられた吸気作動室１２
Ａの圧力と、戻しｔｒ！３４内の圧力、つまり供給管３
１内の圧力との差圧が一定値を越えたときに開作動して
、電磁弁１７に作用する潤滑油Ａの圧力を一定値に保つ
ものである。ただし、供給管３１内の圧力が充分に高い
場合には、上記吸気作動室Ｌ２Ａとの差圧をとらないで
、供給管３１内の圧力のみを感知してプレッシャレギュ
レータ３５を作動させるようにしても、電磁ゴｆ１７に
作用する潤滑油Ａの圧力はほぼ一定となり、実用上さし
つかえがない。

３６はスロットルポジションセンサ、３７は出力軸角度
センサで、この出力軸角度センサ３７は、たとえば、デ
ィストリビュータの回転軸に取り付けられた磁性体の位
置をピックアップコイルの電圧変化により検知すること
で、出力軸３２の回転位置を検出するようにしたもので
ある。

３８はエンジンの温度を検出するエンジン温度センサ（
温度検出手段）で、ローター／％ウジング１５の内周面
１５Ａに近接して設けられている。

３９は潤滑油温度センサで、たとえば、オイルパン３０
または供給管３１におけるポンプ１８の下流に設けられ
る。なお、この実施例のように工ンジンにオイルパンが
装着されているタイプでは、潤滑油温度とエンジン温度
はほぼ等しくなるから、上記潤滑油温度センサ３９を省
略し、上記エンジン温度センサ３８、または、燃料供給
量の制御のために通常装着されるエンジン冷却水の温度
センサで代用することもできる。

第１図の供給量′Ａ整手段１９および制御手段４０は、
第２図のマイクロコンビニーり２７に内蔵されており、
上記各センサ３６〜３９からの信号を受けて上記電磁弁
１７を開閉制御し、エンジンの運転状態に応じて潤滑油
Ａの供給量を調整する。

つぎに、ｌ１１滑油Ａの供給量制御方法について説明す
る。

供給管３１内の潤滑油Ａの圧力は、プレッシャレギュレ
ータ３５により一定に保持されているから、電磁弁１７
からの潤滑油噴射量は、電磁弁１７の開弁時間のみによ
って定まる。この開弁時間は、マイクロコンピュータ２
７内の供給量ｙＡ整手段１９により演算される。

マイクロコンピュータ２７は、センサ３６〜３９からの
（ｇ号に基づいて上記電磁弁１７の開弁時間を演算する
、すなわち、電磁弁１７からエンジン１１へのＩ１１滑
油供給量を決定するわけであるが、このうち、スロット
ルポジションセンサ３６からの信号は、開弁時間決定の
ための基本因子であり、出力軸角度センサ３７およびエ
ンジン温度センサ３８からの信号は、補助因子であり、
さらに、潤滑油温度センサ３９からの信号は、上記セン
サ３６〜３８からの信号に基づいて演算された開弁時間
を補正するための補正因子である。

スロットル２５の開度ＴＶとエンジン１１のＱＷｉとは
比例関係にあるから、上記スロットルポジションセンサ
３６からの信号は、エンジン１１の負荷に対応する。ま
た、上記出力軸角度センサ３７からの信号は、その時間
変化をとることによりエンジン１１の回転速度Ｎｒに対
応する。エンジン温度センサ３８からの信号は、そのま
まエンジン１１の温度Ｔｓを表わす、さらに、潤滑油Ａ
の粘性は潤滑油温度τＵに関係するから、潤滑油温度セ
ンサ３９からの信号は潤滑油Ａの粘性に対応する。

これらスロットル開度ＴＶ、エンジン回転速度Ｎｒ、エ
ンジン温度Ｔｅから、それぞれ潤滑油要求量Ｑｏ、係数
Ｋ１．　Ｋ２．を求め、単位時間当りの基本開弁時間Ｔ
ｏを演算する。ついで、潤滑油温度Ｔｕから係８！に３
を求め、開弁時間Ｔを、Ｔ　＝　ＴａＸ　Ｋ３として演
算する。上記潤滑油要求量ＱＯ１および係数Ｋｌ。

Ｋ２．　Ｋ３を求めるために、マイクロコンピュータ２
７の記憶手段の中に、第３図、第４図、第５図および第
６図に示すマツプを記憶させておく。

つぎに、上記第３図〜第６図に示したマツプについて説
明する。

第３図は、スロットル開度ＴＶと潤滑油要求量ＱＯとの
関係を示す、スロットル開度ＴＶが大きくなると、すな
わち、第２図のエンジン１１の負荷が大きくなると、燃
焼圧力が高くなるので、ロータ１４とローターハウジン
グ１５間のアペックスシール４１やサイドシール（図示
せず）から燃焼ガスが漏出し易くなる。したがって、潤
滑油Ａの供給量を増大させて、カスシールを強固に行な
う必要がある。そこで、第３図に示すように、スロット
ル開度ＴＶの増大とともに潤滑油要求量ＱＯを大きくす
る。

第４図は、エンジン回転速度ＮＴと係数に１との関係を
示す、エンジン回転速度Ｎｒが大きくなると、第２図の
アペックスシール４１やサイドシール（図示せず）にお
いて油膜の切れが発生し易くなるので、潤滑油Ａの供給
量を増大させて、油膜の切れをなくし、良好な潤滑性を
維持する必要がある。そこで、第４図に示すように、エ
ンジン回転速度Ｎｒの増大とともに係数に１を増大させ
て、開弁時間Ｔを長くする。

第５図は、この発明の特徴であるエンジン温度Ｔｅに応
じて潤滑油の供給量を増大させるためのマツプで、エン
ジン温度Ｔｅと係数に２との関係を示す、潤滑油は、主
として第２図のアペックスシール４１に対して供給され
るのであるが、エンジン温度Ｔｅが高くなって上記アペ
ックスシール４１の温度が上昇すると、アペックスシー
ル４１に付着した潤滑油Ａの温度も上昇する。その結果
、間滑４＋ｂ　Ａの粘性が低下し、潤滑機能か劣化して
、アペックスシール４１の摩耗が進む、そこで、これを
防止するために、エンジン温度Ｔｅが所定値Ｔｅａ以上
になったとき、潤滑油Ａの供給量を増大させる。一方、
エンジン温度Ｔｅが低い状！Ｓでは、油膜がアペックス
シール４１に付若しにくくなるので、やはり、潤滑油Ａ
の供給量を増大させるのが好ましい、　そこで、第５図
のプツプの例では、エンジン温度子ｅが所定（ｉＴｅｏ
以上の領域で係数に３を増大させるとともに、エンジン
温度Ｔｅが低い領域でも、係数に３を増大させ、これに
より、開弁時間Ｔを長くする。この開弁時間Ｔを長くす
るということは、第２図の制御手段４０により供給量調
整手段１９を制御して、電磁弁１７からの潤滑油の供給
量を増大させることに相当する。

第６図は、ｆ１１滑油温度Ｔｕと係数に３との関係を示
す、ｆｌｌ滑油温度Ｔμが低いと、潤滑油Ａの粘性が高
くなるので、第２図の電磁弁１７から潤滑油Ａが噴射さ
れにくくなる。そこで、第６図に示すように、潤滑油温
度↑Ｕが低くなるとともに、係数に３を増大させ、開弁
時間Ｔを長くする。

第２因のマイクロコンピュータ２７から電磁弁１７へ出
力する開弁信号ａとしては、第７図に示すように、矩形
パルスの周期Ｎｏを変更可能な信号と、第８図に示すよ
うに、矩形パルスの幅ｔを変更可能な信号とがあり、い
ずれの信号を用いてもよい、第２図の潤滑油Ａの供給量
は燃料の供給量に比へて非常に少ないので、電磁弁１７
の開弁時間Ｔは短くて済む、したがって、第７図および
第８図のパルスの周期Ｎｏは、エンジンの数回転ないし
数十回転に１回位になる。

つぎに、ブイクロコンピユータ２７による１１４を、第
９図に示すフローチャートにしたがって説明する。同図
中、Ｐ１〜Ｐｉ４は各ステップを示す。

Ｐｌでスタートし、Ｐ２でｆ：ｔＳ２図のスロットルポ
ジションセンサ３６、出力軸角度センサ３７、エンジン
温度センサ３８およびＩｆｌｌ？油温度センサ３９から
、スロットル開度ＴＶ、エンジン回転速度％ｒ、　エン
ジン温度Ｔｅおよび潤滑油温度Ｔｕを読み込む、第９図
のＰ３では、上記スロットル開度ＴＶに基づき、第３＠
のブツプから潤滑油要求量ＱＯを読み込む、つづいて、
第９図のＰ４で、上記エンジン回転速度Ｎｒ、エンジン
温度Ｔｅおよび潤滑油温度Ｔｕに基づき、第４図〜第６
図のヤツプから各係数Ｋ１．　Ｋ２、Ｋ３を読み込む。

つぎに、第９図のＰ５で、上記間・滑油要求量Ｑｏ、係
数に１、Ｋ２から、単位時間当りの基本開弁時間Ｔｏを
１丁ａ＝　ＱｏＸ　ＫＩＸ　Ｋ２として演算する。

つづいてＰ６で、上記基本開弁時間ＴＯと係数に３から
、単位時間当りの開弁時間Ｔを、Ｔ＝ＴｏＸＫ３として
算出する。

Ｐｌでは、上記開弁時間Ｔに基づき、第２図の電磁弁１
７へ送出すべき開弁信号ａの周期ＮＯもしくはパルス幅
を決定する。つまり、開弁信号ａとして、第７図に示し
た周期Ｎｏを変更するタイプの信号を用いる場合には、
パルス＠ｔを一定として、上記開弁時間Ｔに基づいて周
期ＮＯを決定し、第８図に示したパルス幅ｔを変更する
タイプの信号を用いる場合には、周期ＮＯを一定として
、上記じｉ！ブｒ時間Ｔに基づいてパルス幅ｔを決定す
る。

一方、第９図のＦｉｌでは、第２図の出力軸角度センサ
３７からの信号、つまり、ディストリビュータのピック
アップ信号が割込み、第９図のＰｌ２で、前回のピック
アップ信号の割込みから、今回のピックアップ信号の割
込みまでの時間に基づき、エンジンの回転速度Ｎｒを算
出する。このＮｒは、先のＰ２で読み込まれる。つづい
て、Ｐｌ３で、第２図の出力軸３２が回転した数Ｎを演
算する。この演算は、第９図のＰｌ４からＰｌｌへと戻
ってくり返されるので、結局、ピックアップ信号が割込
むたびに、上記回転の数Ｎが１つずつ増すことになる。

こうして求められた回転の数Ｎが、Ｐ８におし）て、Ｐ
ｌで求めた周期Ｎｏと比較され、Ｎ≧ＮＯであれば、Ｐ
９で開弁信号ａが出力され、第２図の電磁弁１７かう潤
滑油Ａが噴射される。つまり、出力軸３２がＮ回転する
ごとに１回だけ潤滑油Ａが噴射される。

ここで、上記潤滑油Ａの噴射は、つぎの理由により、ロ
ータ１４の一定の位相に正確に合致してなされる。すな
わち、噴射のタイミングは、第９図のＰ８でＮ≧Ｎｏと
なったタイミング、つまり、ＰＩ３で回転の数Ｎが１つ
増したタイミングに一致しており、このＰＩ３で回転の
数Ｎが１つ増すタイミングは、Ｆｉｌでピックアップ信
号が割込むタイミングと同一である。このピックアップ
信号は、第２図の出力軸３２の一定の回転位置で発生す
る信号であって、出力軸３２の回転位２１（角度）を表
わしている。したがって、噴射のタイミングは、出力軸
３２の一定回転位置、言い換えれば、ロータ１４の一定
の位相に合致しているのである。

第９図の上記Ｐ９で開弁信号ａが出力されたのち、ＰＩ
ＯでＮをＯにする。これにより、ＰＩ３で、再びＮがＯ
から始まって１つずつ加算される。

上記Ｐ８でＮ＜Ｎｏであれば、Ｐ２〜Ｐ７のステップが
くり返される。

こうして、潤滑油Ａの供給量が、スロットル開度ＴＶ（
エンジン負荷）のようなエンジン運転状態に応じて適切
に制御されるとともに、エンジン塩ｌｆｆＴｅが所定値
Ｔｅａ以上となったとき、係数に２により潤滑油Ａの供
給量が増大して、所望の潤滑効果が確保される。

第２図の実施例では、＠心弁１７を吸気作動室１２Ａに
設けたが、上記電磁弁１７を設ける位置はこれに限られ
るものではなく、エンジン１１の作動室１２であれば、
どこに設けてもよいし、また、２点ｊＯ線で示すように
、吸入通路２１に設けてもよく、さらに、作動室１２お
よび吸入通路２１の両方に設けてもよい。

また、上記実施例では、電磁弁１７の開ブ「時間Ｔを決
める際、スロットル開度ＴＶから潤滑油要求量Ｑｏを求
めたが、これとは異なり、第２図のエアフローメータ２
４からの吸入空％Ｍを表わす信号に基づいて潤滑油要求
ｍＱｏを求めてもよい、つまり、潤滑油Ａの供給量は基
本的には燃料の供給量に比例させればよく、この燃料供
給量は吸入空気量にほぼ比例するので、上記潤滑油要求
量Ｑｏを。

エアフローメータ２４からの吸入空気量を表わす信号に
基づいて決めることもできるのである。さらに、マイク
ロコンピュータ２７では燃料供給量が演算されているか
ら、この演算された燃料供給量から潤滑油要求ｆｆｔＱ
ｏを算出することも可能である。

また、エンジン温度センサ３８として、エンジン冷却水
の温度センナを用い、エンジン温度を間接的に検出して
もよいが、ロータリピストエンジンにおいてはアペック
スシールが岐も潤滑を必要とする部分であることから、
第２図の実施例のように、エンジン温度センサ３８をロ
ーターハウジング１５の内周面１５Ａに近接して設け、
アペックスシール４１の摺動部の温度を直接検出するの
が好ましい。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明によれば、エンジンの高
温時でも、所望の潤滑効果が確保されるから、エンジン
の信頼性が向上する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成を示す概略構成図、第２図はこ
の発明の一実施例を示す概略構成図、ｆｆ１３図ないし
第６図は同実施例で用いられるマツプを示すグラフ、第
７図および第８図は同実施例で用いられる開弁信号を示
す波形図、第９図は同実施例の作動を説明するためのフ
ローチャートである。 １１・・・エンジン、１２・・・作動室、１７・・・潤
滑油供給手段、１９・・・供給量調整手段、２１・・・
吸気通路、３８・・・温度検出手段、４ｏ・・・制御手
段、Ａ・・・潤滑油、Ｔｅ・・・エンジン温度、　Ｔｅ
ａ・・・所定値。 第１図 第３図　　　　　　　　第４図 ＴＶ−Ｎｒ□ カ２図 第７図 第８図 第９図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）潤滑油をエンジンの作動室または吸気通路へ供給
   する潤滑油供給手段と、エンジンの運転状態に応じて上
   記潤滑油供給手段を制御し、潤滑油の供給量を調整する
   供給及調整手段と、エンジンの温度を検出する温度検出
   手段と、この検出された温度が所定値以上になったとき
   、上記供給量調整手段を制御して潤滑油の供給量を増大
   させる制御手段とを具備してなるロータリピストンエン
   ジンの潤滑油供給装置