JPS63162913A

JPS63162913A - エンジンの潤滑油供給装置

Info

Publication number: JPS63162913A
Application number: JP30880986A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Kurio; 憲之栗尾; Koji Yoshimi; 吉見　弘司
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1986-12-26
Filing date: 1986-12-26
Publication date: 1988-07-06
Anticipated expiration: 2010-03-15
Also published as: JPH0723683B2

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）本発明はエンジンの供給潤滑油供給装置に関するもので
ある。

（従来技術）ロータリーピストンエンジンあるいは２サイクル往復動
型エンジンにあっては、作動室（燃焼室）内に潤滑油が
供給される。この潤滑油量をエンジンの運転状態に応じ
て変更するため、特開昭６Ｏ−６００１号公報に示すよ
うに、プランジャを利用したタイプのものがある。この
ものは、基本的には、プランジャの往復動によって容積
変化されるポンプ室を構成し、該プランジャの往復スト
ローク量を変更することによってポンプ室の容積変化量
、すなわち潤滑油吐出量を変更するようになっている。

そして、このプランジャの往復ストローク量は、該プラ
ンジャが当接される制御カムの変位位置をエンジン負荷
に基づいて変更することにより行ない、この制御カムの
駆動は１例えばスロットルバルブと制御カムとをワイヤ
を介して機械的に連係させることにより行なうようにな
っている。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、最近では、潤滑油の消費量低減、あるいはエ
ンジンの運転状態に応じたより適切な値に供給潤滑油量
を変更するため、前述した制御カムを電動モータによっ
て駆動する一方、該電動モータの作動をエンジンの運転
状態に応じて制御することが考えられている。

この電動モータによって制御カムを駆動する場合、電動
モータの駆動力をいかに設定するかが１つの問題となる
。この点を詳述すると、制御カムを介してプランジャを
駆動させるとき、種々の要因、例えば潤滑油の粘性、プ
ランジャの往動時と復動時とで電動モータに要求さ些る
駆動力の大きさが変化する。一方、電動モータが、制御
カムを駆動するのに要求される駆動力のうち最大の駆動
力を常に一律に発生するようにすると、その耐久性の面
で問題となる。とりわけ、制御用電動モータとして一般
的なステップモータを用いた場合は、その駆動力を大き
くする程応答速度の点で劣るものとなってしまう。

このような問題を解消するため、常に十分な余裕駆動力
が得られるように、大型の電動モータを用いることも考
えられるが、この場合は、大型化、コストアップ、消費
電力増大等となって、なかなか採用し難いものである。

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、
制御カムを駆動変位させる電動モータの駆動力として、
要求される駆動力を確実に得つつ不用に大きくなるのを
防止し得るようにしたエンジンの潤滑油供給装置を提供
することを目的とする。

（問題点を解決するための手段、作用）前述の目的を達
成するため、本発明にあっては、電動モータに加わる負
荷の大きさに応じて、電動モータの駆動力を変更するよ
うにしである。

具体的には、第９図に示すように。

エンジンに対して潤滑油を圧送するためのプランジャの
往復ストローク量を、該プランジャが当接される制御カ
ムによって調整するようにしたエンジンの潤滑油供給装
置において、エンジンの運転状態に応じて作動され、前記制御カムを
駆動変位させるための電動モータと、前記電動モータに
加わる負荷を検出する負荷検出手段と、前記電動モータに加わる負荷が大きいときは負荷が小さ
いときに比して、該電動モータの駆動力が大きくなるよ
うに変更する駆動力変更手段と、を備えた構成としである。

このような構成とすることにより、電動モータは、制御
カムを駆動変位させるのに見合った必要最小限の駆動力
を発生するだけでよく、電動モータの耐久性確保と制御
カムの確実な駆動との両方を同時に満足させることがで
きる。

（実施例）以下、本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明す
る。

第１図においてロータリピストンエンジンのケーシング
１は、トロコイド状の内周面２ａを有するロータハウジ
ング２と、その両側に配置されたサイドハウジング３と
で構成されている。また、上記ケーシングｌ内を遊星回
転運動する略三角形のロータ４は偏心軸５に支承されて
、ケーシング１内に３つの作動室６を区画形成しており
、このロータ４の回転に伴って吸気、圧縮、爆発、膨張
および排気の各工程が順次行われるようになっている。

上記ロータ４の各頂部には、ロータハウジング２の内周
面２ａに摺接するアペックスシール７が装着され、ロー
タ４の両側面にはサイドハウジング３内面に摺接するサ
イドシール８が装着され、さらにロータ４の各頂部両端
側にはコーナシール９が装着されている。

上記ケーシング１には、サイドハウジング３を通って吸
気行程の作動室６に開口する吸気ポート１０と、ロータ
ハウジング２を通って排気行程の作動室６に開口する排
気ボート１１とが設けられており、上記吸気ポートＩＯ
５排気ボー）１１には吸気通路１２あるいは排気通路１
３が接続されている。また、ロータハウジング２の所定
位置には一対の点火プラグ１４が取付られ、吸気ボート
１０近傍の吸気通路１２には燃料噴射を行うインジェク
タ１５が設置されている。

上記吸気通路１２に臨んでボート給油ノズル１６が取付
けられ、このボート給油ノズル１６からボート給油口１
６ａを介して吐出された潤滑油が、吸気通路１２を通し
てケーシングｌ内にボート給油される。また、ロータハ
ウジング２の内周面２ａに臨んでダイレクト給油ノズル
１７が取付けられ、このダイレクト給油ノズル１７から
ダイレクト給油口１７ａを介して吐出された潤滑油が、
ケーシング１内にダイレクト給油される。前記ボート給
油ノズル１６には、供給潤滑油計量装置としてのメタリ
ングオイルポンプ２０から伸びる第１潤滑油供給通路１
８が接続されており、ダイレクト給油ノズル１７には、
メタリングオイルポンプ２０から伸びる第２潤滑油供給
通路１９が接続されている。また、上記ポートおよびダ
イレクト給油ノズル１６．１７には、エア通路１６ｂ、
１７ｂが接続されている。

なお、図のエンジンは２気筒であり、図示しない気筒に
おいてもボート給油用のボート給油ノズル１６とダイレ
クト給油用のダイレクト給油ノズル１７が配設され、そ
れぞれメタリングオイルポンプ２０から別途に潤滑油供
給通路１８．１９が接続される。

上記メタリングオイルポンプ２０は、潤滑油を計量して
吐出するようになっており、その吐出量は、電動モータ
としてのステップモータ２１に対して制御ユニー／　ト
２５　（ＥＣＵ）から制御信号を出力することにより、
エンジンの運転状態に応じて制御される。この制御ユニ
ット２５には、吸入空気量を検出するエアフロメータ２
６、エンジン回転数を検出する回転数センサ２７、潤滑
油の温度を検出する油温センサ２８からの各信号が入力
されている。

第２図ないし第４図は上記メタリングオイルポンプ２０
の具体的構造を示しており、ポンプハウジング３１内に
は、ボート給油のための潤滑油の計量、吐出を行なう第
１プランジヤ３２、およびダイレクト給油のための潤滑
油の計量、吐出を行う第２プランジヤ３３とが、互いに
平行にかつそれぞれ往復動自在に配設されている０両プ
ランジャ３２．３３は、それぞれ前部と後部とに分割さ
れ、後部の中心孔がそれぞれピン３４．３５（ハウジン
グ３１側に固定）に嵌挿されている。

また、ポンプハウジング３１には、上記プランジャ３２
．３３と直交する方向に伸びる軸状の制御カム３６が、
その軸方向に摺動自在として嵌挿されている。制御カム
３６は、各プランジャ３２．３３の先端部が当接する第
１および第２のカム面３６ａ、３６ｂを有し、この第１
および第２のカム面３６ａ、３６ｂはその軸方向に横断
面積が変化するテーパ状の面形状に形成されている。

上記各プランジャ３２．３３は、前記ピン３４．３５の
外周に配設されたスプリング３７．３８により制御カム
３６に向けて付勢されている。

さらに、上記プランジャ３２．３３は、ギヤ部３２ａ、
３３ａを有して、該ギヤ部３２ａ、３３ａに噛合される
と共にエンジン出力軸に連動するドライビングウオーム
３９によって回転駆動される。プランジャ３２．３３の
先端部は両側耳部３２ｂ、３３ｂと中心突部３２ｃ、３
３ｃとを有し、耳部３２ｂ、３３ｂが制御カム３６の基
礎円３６ｃに乗り上げる状態と中心凸部３２ｃ、３３Ｃ
がカム面３６ａ、３６ｂに当接する状態とに変位して往
復動する。このプランジャ３２．３３の回転および往復
動により、プランジャ３２．３３内部（ピン３４．３５
前方）に画成された計量室３２ｄ、３３ｄの容積が変化
されて、各吸入ポート４０からの潤滑油の吸入と、吐出
ポート４１ａ〜４１ｄへの潤滑油の吐出とが交互に繰返
されるようになっている。

すなわち、潤滑油は、ドライビングウオーム３９のジャ
ーナル部から制御カム３６外周部に導入されここからプ
ランジャ３２．３３と平行に形成された吸入通路４２か
らプランジャ３２．３３に直交して両側に開口する前記
吸気ポート４０に導入される。一方、プランジャ３２．
３３には上記吸入ボート４０と連通可能な位置に吸入口
３２ｅ、３３ｅが開口するとともに、吐出口３２ｆ、３
３ｆが軸方向にずれて開口し、ポンプハウジング３１の
吐出ポート４１ａ〜４１ｄは前記吸入ポート４０と直交
する両側に開口している。そして、第１プランジヤ３２
に対応した２つの第１吐出ボート４１ａ、４１ｂに対し
て第１および第２気筒へのポート給油用の第１ｆｒＩＪ
滑油供給通路１８．１８が接続され、第２プランジヤ３
３に対応した２つの第２吐出ボート４１ｃ、４１ｄに対
して第１および第２気筒へのダイレクト給油用の第２潤
滑油供給通路１９．１９が接続されている。

上記制御カム３６の軸方向への移動は、ストロークタイ
プのステップモータ２１により行なわれる。このステッ
プモータ２１の軸方向に進退動されるシャフト２１ａは
、制御カム３６と同軸上に配設され、制御カム３６がリ
ターンスプリング２３によって付勢されてその一端がシ
ャフト２１ａに圧接するように連係されている。よって
、制御カム３６の第２図下方（増量方向）への変位はス
テップモータ２１の駆動力で行なわれ、上方（減量方向
）への変位はリターンスプリング２３の付勢力によって
行なわれる。勿論、ステップモータ２１は、前記制御ユ
ニット２５から出力されるパルス信号を受け、１パルス
の入力で１ステツプ（一定長さ）だけ制御カム３６を摺
動させるようになっている。

上記メタリングオイルポンプ２０においては、制御カム
３６の摺動による各カム面３６ａ、３６ｂの半径変化に
より、各プランジャ３２．３３の移動ストロークが変え
られ、エンジンの単位回転数当りの潤滑油吐出量が変化
する。そして、この単位回転数当たりの吐出量はステッ
プモータ２１を介して制御ユニット２５により電気的に
制御することができ、かつ、その吐出量の特性は、各カ
ム面３６ａ、３６ｂの形状により、ポート給油とダイレ
クト給油とに対して個々に設定しうる。そこで、予め上
記カム面３６ａ、３６ｂの形状を異ならせておくことに
より、制御カム３６の軸方向の変化によって各吐出ポー
ト４１ａ〜４１ｄからの吐出量と吐出比率が種々変わる
ように、ステップモータ２１の制御によって上記吐出量
および吐出比率を運転状態に応じて制御され得る。

このステップモータ２１におけるステップ数（カム位置
）と潤滑油の吐出量との設定例を、第５図に示しである
。勿論、この第５図に示すような特性は、前述したよう
に、プランジャ３２側と３３側とで個々独立して設定し
得るものである（ポート給油とダイレクト給油との比率
設定）。

上記実施例においては、潤滑油の吐出量を増量する時に
は、制御カム３６を第２図の下方に移動させて（ステッ
プ数増加方向へパルスを出力）、カム面３６ａ、３６ｂ
の半径の小さい部分にプランジャ３２．３３の先端部の
中心突部３２ｃ、３３Ｃが当接するようにし、基礎円３
６ｃとの差すなわちストローク量を大きくする。一方、
吐出量を低減する時には、ステップ数を減少する方向に
パルスを出力し、制御カム３６を第２図の上方に移動さ
せる。

さて次に、制御ユニット２５による制御内容について説
明するが、実施例では、制御ユニット２５が基本的にＣ
ＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを備えたマイクロコンピュータに
よって構成されている。また、実施例では、ステップモ
ータ２１の駆動力調整を、該ステップモータ２１に対し
て出力されるパルス速度を変更することにより行なうよ
うになっている。すなわち、ステップモータ２１の特性
として、パルス速度が大きくなる程その駆動力が低下す
る一方（第７図参照）その作動速度が速くなる（第６図
参照）。そして、ステップモータ２１に加わる負荷を示
すパラメータとして、潤滑油の温度（油温）を用いるよ
うにしである。

以上のことを前提に、油温が低くて潤滑油の粘性抵抗が
大きくなるエンジン冷機時には、ステップモータ２１へ
出力されるパルス速度が小さくされて、ステップモータ
２１の駆動力が大きくされる。逆にエンジンが十分に暖
機されることにより、油温が高くなって潤滑油の粘性抵
抗が小さくなったときには、ステップモータ２１へ出力
されるパルス速度が大きくされて、該ステップモータ２
１の駆動力が小さくされると共に応答性が向上れる。

一ヒ述した制御ユニット２５による制御の詳細について
、第８図に示すフローチャーに基づいて説明する。なお
、以下の説明でＰはステップを示す。

先ず、Ｐｌにおいて、吸入空気量Ｑ、エンジン回転数Ｎ
、制御カム３６の現在の変位位置を示すステップ数Ｉｋ
、油温Ｔが読込まれる０次いでＰ２において、エンジン
１回転当りの吸入空気量に所定の定数Ｋを掛は合わせて
、目標カム位置、すなわちエンジンの運転状態に応じた
目標潤滑油量を示すステップ数Ｉｋｍが算出される。こ
の後、目標カム位置を示すステップ数Ｉｋｍから現在の
カム位置を示すステップ数Ｉｋを差し引くことにより、
目標カム位置Ｉｋｍとするのに必要な移動ステップ数Ｓ
ｉが算出される。

Ｐ３の後は、Ｐ４において、油温Ｔが、あらかじめ定め
た所定温度αより大きいか否かが判別される。このＰ４
の判別でＹＥＳのときは、潤滑油の粘性抵抗が小さくて
ステップモータ２１に加わる負荷が小さいときなので、
Ｐ５において、パルス速度ＰＳとして大きな値Ｓｔ　　
（駆動力小）が設定される。逆に、Ｐ４の判別でＮＯの
ときは、ステップモータ２１に加わる負荷が大きいとき
なので、Ｐ６において、パルス速度ＰＳとして小さな値
Ｓ２　　（駆動力大）が設定される。このＰ５あるいは
Ｐ６の後は、Ｐ７において、ノくルス速度Ｐｓでもって
Ｐ３での移動ステップ数Ｓ−ｉが発信される。

以上実施例について説明したが、本発明はこれに限らず
例えば次のような場合をも含むものである。

■ステップモータ２１に加わる負荷の大きさを示すパラ
メータとしては、例えば制御カム３６（プランジャ３２
．３３）の変位方向（計量室３２ｄ、３３ｄの容積を小
さくする方向への変位時は、容積を大きくする方向への
変位時よりも負荷が大きくなる）、あるいはドライビン
グウオーム３６の回転数（回転数が大きくなるほど負荷
が小さくなる）等を用いるようにしてもよい、また、ス
テップモータ２１に加わる負荷の大きさを示すパラメー
タとして２種以上のものを用いてもよく、このときは、
例えばある基本のパルス速度を定めて、各パラメータ毎
に補正項（補正値数）を求めて、基本のパルス速度を補
正するようにすればよい。

■制御カム３６を駆動変位させるための電動モータとし
てはＤＣモータを用いることもできる。

■制御ユニット２５をコンピュータを利用して構成する
場合は、デジタル式、アナログ式のいずれであってもよ
い。

■制御カム３６としてロータリ式のものを用いてもよい
（この場合はステップモータ２１もロータリ式のものを
用いればよい）。

（発明の効果）本発明は以上述べたことから明らかなように、制御カム
を変位させるのに要求される駆動力の変化に対処して電
動モータの駆動力を調整するようにしたので、当接電動
モータに不必要に大きな駆動力を発生させることがなく
なる。この結果、制御カムの確実な駆動変位すなわち所
望の潤滑油量へと確実に変更し得ると共に、電動モータ
の耐久性を確保することができる。

【図面の簡単な説明】第１図は本発明の一実施例を示す全体系統図。第２図はプランジャによって潤滑油を計量する部分の一
例を示す断面図。第３図は第２図ｍ−丁線断面図。第４図は第２図ＩＴ−ＩＴ線断面図。第５図は制御カムの位置と潤滑油の吐出量との関係例を
示すグラフ。第６図はパルス速度とステップモータの作動速度との関
係を示すグラフ。第７図はパルス速度とステップモータの駆動力との関係
を示すグラフ。第８図は本発明の制御例を示すフローチャート。第９図は本発明の全体構成図。ｌ２：吸気通路１６：ポート給油ノズル１７：ダイレクト給油ノズル１８：第１潤滑油供給通路１９：第２潤滑油供給通路２０：メタリングオイルポンプ２１ニステツプモータ（電動モータ）２５：制御ユニット２６：エアフローメータ２７：回転数センナ２８：油温センサ３１：ポンプハウジング３２．３３ニブランジヤ３２ｄ、３３ｄ：計量室３６二制御カム

Claims

【特許請求の範囲】

（１）エンジンに対して潤滑油を圧送するためのプラン
ジャの往復ストローク量を、該プランジャが当接される
制御カムによって調整するようにしたエンジンの潤滑油
供給装置において、エンジンの運転状態に応じて作動され、前記制御カムを
駆動変位させるための電動モータと、前記電動モータに
加わる負荷を検出する負荷検出手段と、前記電動モータに加わる負荷が大きいときは負荷が小さ
いときに比して、該電動モータの駆動力が大きくなるよ
うに変更する駆動力変更手段と、を備えていることを特徴とするエンジンの潤滑油供給装
置。