JP2008106701A - Oil supply device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
【課題】オイル供給系の油圧が低下してしまう状況が発生したとしてもラッシュアジャスタに対しては適正な油圧を作用させ、内燃機関の継続運転を可能にするオイル供給装置を提供する。
【解決手段】ラッシュアジャスタ81,82の故障などが原因で、このラッシュアジャスタ81,82へ作動油を供給するためのラッシュアジャスタ側通路97a内の油圧が低下する状況となった場合、オイル供給停止バルブ18を閉鎖してシャワーパイプ側通路97bへのオイル供給を停止することでラッシュアジャスタ81,82へ供給するオイルの油圧を高く確保し、エンジン1の継続運転を可能にする。
【選択図】図3Provided is an oil supply device that allows an appropriate oil pressure to be applied to a lash adjuster to enable continuous operation of an internal combustion engine even in a situation where the oil pressure of an oil supply system decreases.
Oil supply is stopped when the oil pressure in the lash adjuster side passage 97a for supplying hydraulic oil to the lash adjusters 81, 82 is reduced due to a failure of the lash adjusters 81, 82, etc. By closing the valve 18 and stopping the oil supply to the shower pipe side passage 97b, the hydraulic pressure of the oil supplied to the lash adjusters 81 and 82 is secured high, and the engine 1 can be continuously operated.
[Selection] Figure 3
Description
本発明は、自動車用エンジンに代表される内燃機関において、潤滑油や作動油等として使用されるオイルを内燃機関の各所に供給するよう構成されたオイル供給装置に係る。特に、本発明は、ラッシュアジャスタに供給される作動油の油圧を十分に確保するための対策に関する。 The present invention relates to an oil supply apparatus configured to supply oil used as lubricating oil or hydraulic oil to various parts of an internal combustion engine in an internal combustion engine represented by an automobile engine. In particular, the present invention relates to measures for ensuring sufficient hydraulic pressure of hydraulic oil supplied to a lash adjuster.
従来より、例えば下記の特許文献1に開示されているように、自動車用エンジンにおいては、エンジン内部の各摺動箇所(動弁系のカムシャフトとロッカアームとの間や、クランクピンとコネクティングロッドとの間など)を潤滑したり、油圧を利用する機器(ラッシュアジャスタやVVT(可変バルブタイミング機構)など)に所定の作動油圧を作用させたりするためにオイルを供給するようになっている。つまり、オイルパンから汲み上げたオイルを、オイルポンプによって圧送し、メインオイルホール(メインギャラリ)を経て、各摺動箇所に分岐供給して各部の潤滑に寄与させたり、ラッシュアジャスタやVVT機構に分岐供給しこれら機器を作動させるための作動油として利用したりしている。また、各所に供給されたオイルは、その後、オイルパンに戻され、オイルポンプにより再び各所に供給されるといった循環を行う。
Conventionally, as disclosed in, for example,
尚、上記ラッシュアジャスタは、下記の特許文献2に開示されているように、ボディ内にプランジャが出没可能に装着されており、オイルポンプにより圧送されるオイルの一部が作動油として供給され、この油圧をプランジャに作用させることで、ロッカーアームとの隙間を調整し、これによってバルブクリアランスを自動調整する構成となっている。
ところで、上記オイルを作動油として使用する各機器のうち、ラッシュアジャスタにあっては、このラッシュアジャスタに作用する油圧を常に適切に確保しておく必要がある。何故なら、このラッシュアジャスタに作用する油圧が変動してしまうと、プランジャに作用する圧力の変動に伴ってバルブクリアランスの自動調整機能に支障を招き、動弁機構の動作が正常に行えなくなってエンジンストールに陥ってしまう可能性があるためである。 By the way, among the devices that use the oil as hydraulic oil, in the lash adjuster, it is necessary to always ensure an appropriate hydraulic pressure acting on the lash adjuster. This is because if the oil pressure acting on this lash adjuster fluctuates, the fluctuation of the pressure acting on the plunger will interfere with the automatic adjustment function of the valve clearance, and the valve mechanism will not operate normally. This is because there is a possibility of falling into a stall.
このように、ラッシュアジャスタは作動油圧の変化の影響を大きく受ける機器であり、エンジンのオイル供給系においては、このラッシュアジャスタに作用する油圧は特に重要であって、エンジンの運転を継続させるためには、如何なる状況においても、このラッシュアジャスタに作用する油圧を適正な範囲内に維持しておくことが重要である。 In this way, the lash adjuster is a device that is greatly affected by changes in the operating oil pressure. In the engine oil supply system, the oil pressure acting on the lash adjuster is particularly important, so that the operation of the engine is continued. In any situation, it is important to maintain the hydraulic pressure acting on the lash adjuster within an appropriate range.
ところが、このラッシュアジャスタは、常にロッカアームが当接する部品であることから、その組み付け状態に誤りがあると(シリンダヘッドに対して適切に組み付けられていない場合には)、プランジャの先端部にロッカアームから大きな荷重が作用し、場合によってはプランジャが折損してしまう可能性がある。 However, this lash adjuster is a part that always comes into contact with the rocker arm, so if there is an error in its assembled state (if it is not properly assembled to the cylinder head), the tip of the plunger will be moved from the rocker arm. A large load is applied, and in some cases, the plunger may be broken.
このような状況では、このプランジャの折損部分でオイル供給系が大きく開放されていまい、オイルの飛散に伴ってオイル供給系の油圧が急激に低下してしまう可能性がある。このように、オイル供給系の油圧が低下してしまうと、他のラッシュアジャスタ(プランジャが折損していないラッシュアジャスタ)に対して作用する油圧も大きく低下してしまって全ての気筒のラッシュアジャスタが正常に機能しなくなるといった状況に陥ってしまうことになる。つまり、一つのラッシュアジャスタの故障(プランジャの折損等)が原因でエンジンの継続運転が困難になる可能性があった。 In such a situation, the oil supply system is largely opened at the broken portion of the plunger, and the oil pressure of the oil supply system may rapidly decrease as the oil scatters. In this way, when the oil pressure in the oil supply system decreases, the oil pressure acting on the other lash adjusters (the lash adjusters in which the plunger is not broken) also greatly decreases, and the lash adjusters of all cylinders It will fall into the situation where it does not function normally. That is, there is a possibility that the continuous operation of the engine becomes difficult due to a failure of one lash adjuster (plunger breakage or the like).
尚、このオイル供給系の油圧が急激に低下してしまう状況は、ラッシュアジャスタのプランジャの折損ばかりでなく、オイル供給系からオイルを受ける他の機器が故障した場合にも生じる可能性があるが、このような場合であっても、ラッシュアジャスタに作用する油圧を適正な範囲内に維持し、エンジンの継続運転を可能にすることが望まれる。 The situation where the oil supply system hydraulic pressure suddenly drops may occur not only when the plunger of the lash adjuster is broken, but also when other equipment that receives oil from the oil supply system fails. Even in such a case, it is desired to maintain the hydraulic pressure acting on the lash adjuster within an appropriate range and to allow the engine to continue operating.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、オイル供給系の油圧が低下してしまう状況が発生したとしてもラッシュアジャスタ(故障していないラッシュアジャスタ)に対しては適正な油圧を作用させ、内燃機関の継続運転を可能にするオイル供給装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a point, and the object of the present invention is to provide a lash adjuster (a lash adjuster that has not failed) even if a situation occurs in which the oil pressure of the oil supply system decreases. It is an object of the present invention to provide an oil supply device that allows an appropriate oil pressure to be applied and enables the internal combustion engine to be continuously operated.
−課題の解決原理−
上記の目的を達成するために講じられた本発明の解決原理は、ラッシュアジャスタの故障などが原因で、このラッシュアジャスタへ作動油を供給するための供給路内の油圧が低下する状況であっても、ラッシュアジャスタ以外の機器に対してのオイル供給を停止または制限することでラッシュアジャスタへ供給するオイルの油圧を高く確保できるようにしている。
-Principle of solving the problem-
The solution principle of the present invention taken to achieve the above object is a situation in which the hydraulic pressure in the supply path for supplying hydraulic oil to the lash adjuster decreases due to a failure of the lash adjuster. However, the oil supply to the lash adjuster can be secured at a high level by stopping or restricting the oil supply to devices other than the lash adjuster.
−解決手段−
具体的に、本発明は、多気筒内燃機関の動弁系へ潤滑油を供給する潤滑油供給路と、その動弁系に備えられたラッシュアジャスタへ作動油を供給する作動油供給路とを少なくとも備え、オイルポンプから圧送されたオイルを上記潤滑油供給路及び作動油供給路に分流して供給する内燃機関のオイル供給装置を前提とする。この内燃機関のオイル供給装置に対し、上記作動油供給路内の油圧が所定値以下に低下したことを検知可能な作動油圧検知手段と、この作動油圧検知手段の出力を受け、上記作動油供給路内の油圧が所定値以下に低下した際、上記作動油供給路への作動油の供給を維持したまま上記潤滑油供給路への潤滑油の供給を停止する給油停止手段とを備えさせた構成としている。
-Solution-
Specifically, the present invention includes a lubricating oil supply path that supplies lubricating oil to a valve operating system of a multi-cylinder internal combustion engine, and a hydraulic oil supply path that supplies operating oil to a lash adjuster provided in the valve operating system. An oil supply device for an internal combustion engine is provided on the premise that at least oil supplied by an oil pump is divided and supplied to the lubricating oil supply passage and the hydraulic oil supply passage. With respect to the oil supply device of the internal combustion engine, an operating oil pressure detecting means capable of detecting that the oil pressure in the operating oil supply path has decreased to a predetermined value or less, and an output of the operating oil pressure detecting means, And an oil supply stop means for stopping the supply of the lubricating oil to the lubricating oil supply path while maintaining the supply of the hydraulic oil to the hydraulic oil supply path when the hydraulic pressure in the path drops below a predetermined value. It is configured.
上記給油停止手段による潤滑油供給停止動作として具体的には、内燃機関のカムシャフトに向けて潤滑油を散布するための潤滑油供給路への潤滑油の供給を停止するものが挙げられる。 Specifically, the lubricating oil supply stopping operation by the oil supply stopping means includes one that stops the supply of the lubricating oil to the lubricating oil supply path for spraying the lubricating oil toward the camshaft of the internal combustion engine.
これら特定事項により、ラッシュアジャスタの破損(例えばプランジャの折損)やその他の原因で、ラッシュアジャスタに作動油を供給するための作動油供給路内の油圧が所定値以下に低下した場合、そのことが作動油圧検知手段によって検知される。この検知動作に伴い、給油停止手段は、作動油供給路への作動油の供給を維持したまま、つまり、各ラッシュアジャスタへの作動油供給動作を維持したまま、潤滑油供給路への潤滑油の供給(カムシャフトに向けて潤滑油を散布するための潤滑油供給路への潤滑油の供給など)を停止する。つまり、それまで潤滑油供給路へ供給していた潤滑油量を作動油供給路に向けて送り込むことを可能にして、ラッシュアジャスタに作用する作動油圧の低下を抑制し、ラッシュアジャスタの機能を維持する。このため、バルブクリアランスの自動調整動作を継続させることができ、動弁機構の動作を正常に行わせることでエンジンストール等の不具合を回避することができる。 Due to these specific matters, when the hydraulic pressure in the hydraulic oil supply path for supplying hydraulic oil to the lash adjuster drops below a predetermined value due to breakage of the lash adjuster (for example, broken plunger) or other causes It is detected by the operating oil pressure detecting means. Along with this detection operation, the oil supply stop means keeps supplying the hydraulic oil to the hydraulic oil supply passage, that is, while maintaining the hydraulic oil supply operation to each lash adjuster, (Such as supply of lubricant to the lubricant supply passage for spraying lubricant toward the camshaft) is stopped. In other words, the amount of lubricating oil that has been supplied to the lubricating oil supply path can be sent to the hydraulic oil supply path, and the reduction of the hydraulic pressure acting on the lash adjuster is suppressed, and the function of the lash adjuster is maintained. To do. For this reason, the automatic adjustment operation of the valve clearance can be continued, and problems such as engine stall can be avoided by causing the valve mechanism to operate normally.
本発明の他の解決手段としては以下の構成が挙げられる。多気筒内燃機関の動弁系に備えられた可変バルブタイミング機構へ作動油を供給する第1の作動油供給路と、その動弁系に備えられたラッシュアジャスタへ作動油を供給する第2の作動油供給路とを少なくとも備え、オイルポンプから圧送されたオイルを上記各作動油供給路に分流して供給する内燃機関のオイル供給装置を前提とする。この内燃機関のオイル供給装置に対し、上記第2の作動油供給路内の油圧が所定値以下に低下したことを検知可能な作動油圧検知手段と、この作動油圧検知手段の出力を受け、上記第2の作動油供給路内の油圧が所定値以下に低下した際、上記第2の作動油供給路への作動油の供給を維持したまま上記第1の作動油供給路への作動油の供給を停止する給油停止手段とを備えさせた構成としている。 Other solutions of the present invention include the following configurations. A first hydraulic oil supply path that supplies hydraulic oil to a variable valve timing mechanism provided in a valve operating system of a multi-cylinder internal combustion engine, and a second hydraulic oil that supplies hydraulic oil to a lash adjuster provided in the valve operating system An oil supply device for an internal combustion engine, which includes at least a hydraulic oil supply passage and supplies the oil pumped from the oil pump to the respective hydraulic oil supply passages. With respect to the oil supply device of the internal combustion engine, the hydraulic pressure detection means capable of detecting that the hydraulic pressure in the second hydraulic oil supply path has dropped below a predetermined value, and the output of the hydraulic pressure detection means, When the hydraulic pressure in the second hydraulic oil supply path drops below a predetermined value, the supply of hydraulic oil to the first hydraulic oil supply path is maintained while maintaining the supply of hydraulic oil to the second hydraulic oil supply path. An oil supply stopping means for stopping supply is provided.
この構成によっても、ラッシュアジャスタの破損(例えばプランジャの折損)やその他の原因で、ラッシュアジャスタに作動油を供給するための第2の作動油供給路内の油圧が所定値以下に低下した場合、そのことが作動油圧検知手段によって検知される。そして、この検知動作に伴い、給油停止手段は、第2の作動油供給路への作動油の供給を維持したまま、つまり、各ラッシュアジャスタへの作動油供給動作を維持したまま、第1の作動油供給路への潤滑油の供給(可変バルブタイミング機構への作動油の供給)を停止する。つまり、それまで可変バルブタイミング機構へ作用させていた作動油圧をラッシュアジャスタの作動油圧として使用することを可能にして、ラッシュアジャスタに作用する作動油圧の低下を抑制し、ラッシュアジャスタの機能を維持する。このため、本解決手段によっても、バルブクリアランスの自動調整動作を継続させることができ、動弁機構の動作を正常に行わせることでエンジンストール等の不具合を回避することができる。 Even with this configuration, when the hydraulic pressure in the second hydraulic oil supply path for supplying hydraulic oil to the lash adjuster is lowered to a predetermined value or less due to breakage of the lash adjuster (for example, broken plunger) or other causes, This is detected by the operating oil pressure detecting means. With this detection operation, the oil supply stop means maintains the supply of hydraulic oil to the second hydraulic oil supply path, that is, maintains the hydraulic oil supply operation to each lash adjuster, Stop supply of lubricating oil to the hydraulic oil supply passage (supply of hydraulic oil to the variable valve timing mechanism). In other words, it is possible to use the hydraulic pressure that was previously applied to the variable valve timing mechanism as the hydraulic pressure for the lash adjuster, to suppress a decrease in the hydraulic pressure that acts on the lash adjuster, and to maintain the function of the lash adjuster. . For this reason, also by this solution means, the automatic adjustment operation of the valve clearance can be continued, and problems such as engine stall can be avoided by causing the valve mechanism to operate normally.
更に、他の解決手段としては以下の構成が挙げられる。多気筒内燃機関の各摺動箇所へ潤滑油を供給する潤滑油供給路と、動弁系に備えられたラッシュアジャスタへ作動油を供給する作動油供給路と、オイルポンプから圧送されたオイルを上記潤滑油供給路及び作動油供給路に分流して供給する分流路とを備えた内燃機関のオイル供給装置を前提とする。この内燃機関のオイル供給装置に対し、上記分流路とは個別に配設されて、オイルポンプの吐出側と上記作動油供給路とを直接的に接続するバイパス油供給路と、このバイパス油供給路に設けられ、開閉自在なバイパス開閉弁と、上記作動油供給路内の油圧が所定値以下に低下したことを検知可能な作動油圧検知手段と、上記作動油圧検知手段の出力を受け、上記作動油供給路内の油圧が所定値を越えている場合には上記バイパス開閉弁を閉鎖し、この作動油供給路内の油圧が所定値以下に低下した際には上記バイパス開閉弁を開放するバイパス制御手段とを備えさせた構成としている。 Furthermore, the following structure is mentioned as another solution means. Lubricating oil supply passage for supplying lubricating oil to each sliding portion of the multi-cylinder internal combustion engine, hydraulic oil supplying passage for supplying hydraulic oil to a lash adjuster provided in the valve operating system, and oil pumped from the oil pump An oil supply device for an internal combustion engine is provided on the premise that the oil supply device is provided with a branch flow path that supplies the lubricant oil supply passage and the hydraulic oil supply passage. With respect to the oil supply device of the internal combustion engine, a bypass oil supply path that is disposed separately from the branch flow path and directly connects the discharge side of the oil pump and the hydraulic oil supply path, and the bypass oil supply A bypass on-off valve that is provided on the road and is openable and closable, an operating oil pressure detecting means that can detect that the oil pressure in the operating oil supply path has dropped below a predetermined value, and an output of the operating oil pressure detecting means, When the hydraulic pressure in the hydraulic oil supply path exceeds a predetermined value, the bypass on-off valve is closed. When the hydraulic pressure in the hydraulic oil supply path drops below a predetermined value, the bypass on-off valve is opened. It is set as the structure provided with the bypass control means.
この構成によれば、ラッシュアジャスタの破損やその他の原因で、ラッシュアジャスタに作動油を供給するための作動油供給路内の油圧が所定値以下に低下した場合、そのことが作動油圧検知手段によって検知される。そして、この検知動作に伴い、バイパス制御手段はバイパス開閉弁を開放し、オイルポンプから吐出されるオイルの一部をバイパス油供給路を経て作動油供給路に直接的に供給する。これにより、ラッシュアジャスタに作用する作動油圧の低下を抑制し、ラッシュアジャスタの機能を維持する。このため、本解決手段によっても、バルブクリアランスの自動調整動作を継続させることができ、動弁機構の動作を正常に行わせることでエンジンストール等の不具合を回避することができる。 According to this configuration, when the hydraulic pressure in the hydraulic fluid supply path for supplying hydraulic fluid to the lash adjuster is reduced to a predetermined value or less due to breakage of the lash adjuster or other causes, this is detected by the hydraulic pressure detection means. Detected. With this detection operation, the bypass control means opens the bypass on-off valve, and supplies part of the oil discharged from the oil pump directly to the hydraulic oil supply path via the bypass oil supply path. Thereby, the fall of the working oil pressure which acts on a lash adjuster is suppressed, and the function of a lash adjuster is maintained. For this reason, also by this solution means, the automatic adjustment operation of the valve clearance can be continued, and problems such as engine stall can be avoided by causing the valve mechanism to operate normally.
また、上記各解決手段の構成に加えて、内燃機関が車両(自動車)に搭載されるものである場合に、車両の乗員に警告を発する警告手段を備えさせる構成としてもよい。これによれば、作動油供給路内で油圧が低下する原因(故障など)が生じていることを乗員(運転者など)に迅速に知らせることができ、乗員はメンテナンスが必要であることを早期に認識できる。つまり、上述した解決手段の場合、油圧が低下する故障などが発生しても内燃機関の運転が継続できるため、乗員は上記故障の発生を認識しないまま運転が継続されてしまう可能性があるが、警告手段によって乗員に警告を発することで早期にメンテナンスを行わせることが可能になる。 Further, in addition to the configuration of each of the solution means described above, when the internal combustion engine is mounted on a vehicle (automobile), a configuration may be provided in which warning means for issuing a warning to a vehicle occupant is provided. According to this, it is possible to quickly inform the occupants (drivers, etc.) that there is a cause (failure, etc.) that the hydraulic pressure decreases in the hydraulic oil supply passage, and the occupants can quickly see that maintenance is necessary. Can be recognized. In other words, in the case of the above-described solution means, the operation of the internal combustion engine can be continued even if a failure such as a decrease in hydraulic pressure occurs, so the occupant may continue to operate without recognizing the occurrence of the failure. By issuing a warning to the occupant by the warning means, it becomes possible to promptly perform maintenance.
上記作動油圧検知手段の構成及び配設形態として具体的には以下の構成が挙げられる。つまり、ラッシュアジャスタへ作動油を供給する作動油供給路では、複数のラッシュアジャスタが直列に接続されており、上記作動油圧検知手段を、この作動油供給路の最下流端部分に位置するラッシュアジャスタの下流側に配設された油圧センサにより構成するものである。 Specific examples of the configuration and arrangement of the hydraulic pressure detection means include the following configurations. That is, in the hydraulic oil supply path for supplying hydraulic oil to the lash adjuster, a plurality of lash adjusters are connected in series, and the hydraulic pressure detecting means is located at the most downstream end portion of the hydraulic oil supply path. It is comprised by the hydraulic sensor arrange | positioned in the downstream of this.
複数のラッシュアジャスタが直列接続された作動油供給路においてラッシュアジャスタのプランジャが折損するなどの故障が発生した場合、この作動油供給路の最下流端部分においては他の部分に比較して油圧の低下が顕著に現れる。つまり、この部分に油圧センサを配設することで、上記故障を迅速に認識することができ、ラッシュアジャスタに作用する油圧の一時的な低下を短時間のうちに解消することが可能となる。 When a failure such as breakage of the plunger of the lash adjuster occurs in the hydraulic oil supply path in which a plurality of lash adjusters are connected in series, the hydraulic pressure at the most downstream end of the hydraulic oil supply path is lower than that of the other parts. The decrease is noticeable. That is, by disposing a hydraulic pressure sensor in this portion, the failure can be recognized quickly, and a temporary decrease in hydraulic pressure acting on the lash adjuster can be eliminated in a short time.
本発明では、ラッシュアジャスタの故障などが原因で、ラッシュアジャスタへ作動油を供給するための供給路内の油圧が低下する状況となっても、ラッシュアジャスタ以外の機器に対してのオイル供給を停止または制限することで、ラッシュアジャスタへ供給するオイルの油圧を高く確保できるようにしている。このため、ラッシュアジャスタの機能を維持することが可能となり、動弁機構の動作を正常に行わせることでエンジンストール等の不具合を回避することができる。 In the present invention, oil supply to devices other than the lash adjuster is stopped even when the hydraulic pressure in the supply path for supplying hydraulic oil to the lash adjuster decreases due to a failure of the lash adjuster. Alternatively, the oil pressure supplied to the lash adjuster can be kept high by limiting. For this reason, it is possible to maintain the function of the lash adjuster, and it is possible to avoid problems such as engine stall by causing the valve mechanism to operate normally.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、自動車用の多気筒(例えば直列4気筒)ガソリンエンジンに本発明を適用した場合について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a case where the present invention is applied to a multi-cylinder (for example, in-line 4-cylinder) gasoline engine for automobiles will be described.
(第1実施形態)
−エンジンの概略構成−
図1は、本実施形態に係るエンジン(内燃機関)1の動弁系及びその周囲の構成を示す断面図である。この図1に示すように、本実施形態に係るエンジン1は、4気筒分(図1では1気筒分のみを示す)のシリンダボア21を有するシリンダブロック2と、シリンダヘッド3とを備えている。各シリンダボア21内には往復移動可能に設けられたピストン4が備えられ、このピストン4が、コンロッド(コネクティングロッド)41を介してエンジン1の出力軸である図示しないクランクシャフトに連結されている。そして、シリンダボア21の内部において、ピストン4とシリンダヘッド3とにより囲まれた空間によって燃焼室11が区画形成されている。
(First embodiment)
-Outline configuration of engine-
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a valve train of an engine (internal combustion engine) 1 according to the present embodiment and the surrounding configuration. As shown in FIG. 1, the
上記シリンダヘッド3には、各燃焼室11に対応して点火プラグ12が取り付けられている。この点火プラグ12は燃焼室11内に供給された混合気への点火を行うものである。
A
また、シリンダヘッド3には、各燃焼室11に通じる吸気ポート31及び排気ポート32がそれぞれ設けられている。吸気ポート31及び排気ポート32における燃焼室11に通じる各開口端には、吸気バルブ51及び排気バルブ61がそれぞれ設けられている。吸気バルブ51及び排気バルブ61は、クランクシャフトの動力によってそれぞれ回転する吸気カムシャフト52及び排気カムシャフト62により、ロッカアーム53,63を介して開閉される。尚、クランクシャフトの動力は、図示しないタイミングチェーン及び各タイミングスプロケットを介して、上記吸気カムシャフト52及び排気カムシャフト62に伝達されている。
Further, the
また、シリンダヘッド3には、吸気ポート31内に燃料を噴射するインジェクタ(燃料噴射弁)7が設けられている。つまり、本実施形態に係るエンジン1は、吸気ポート31を介してシリンダボア21内に向けて吸入される空気中にインジェクタ7から燃料を噴射して混合気を生成し、これをピストン4によって圧縮し、これに対して点火プラグ12により着火させて燃焼を行わせるようになっている。
The
尚、図1における符号36はシリンダヘッドカバー(仮想線で示す)であり、37は各カムシャフト52,62のジャーナル部の上側部分を回転自在に支持するカムキャップである。
1 is a cylinder head cover (shown in phantom), and 37 is a cam cap that rotatably supports the upper part of the journal portion of each
−ラッシュアジャスタの構成−
次に、バルブクリアランスを自動調整するために備えられたラッシュアジャスタ(油圧式ラッシュアジャスタ;HLA)について説明する。
-Configuration of the lash adjuster-
Next, a lash adjuster (hydraulic lash adjuster; HLA) provided for automatically adjusting the valve clearance will be described.
図1に示すように、シリンダヘッド3の上部には、吸気側及び排気側の各動弁系それぞれに対応して装着穴33,34が形成されており、各装着穴33,34にラッシュアジャスタ81,82がそれぞれ挿入状態で装着されている。
As shown in FIG. 1, mounting
上記ラッシュアジャスタ81,82は、図1に示すように、上記カムシャフト52,62、ロッカーアーム(例えばローラ付ロッカーアーム)53,63、吸気バルブ51及び排気バルブ61、バルブスプリング54,64を備えて構成されるエンジン動弁系に適用されている。
As shown in FIG. 1, the
上記ロッカーアーム53,63は、ラッシュアジャスタ81,82のプランジャ84の頭部84d(図2参照)を支点にして支持されており、ロッカーアーム53,63のローラ部53a,63aにおいてカムシャフト52,62のカムノーズによって押されて揺動し、揺動側端部においてバルブスプリング54,64の付勢力に抗してバルブ51,61を押圧してリフトさせることにより、バルブ51,61を開放するようになっている。
The
次に、上記ラッシュアジャスタ81,82の内部構造について説明する。吸気側のラッシュアジャスタ81及び排気側のラッシュアジャスタ82は共に同一構成である。従って、以下の説明では、吸気側のラッシュアジャスタ81を代表して説明する。
Next, the internal structure of the
図2に示すように、このラッシュアジャスタ81は、有底円筒のボディ83と、このボディ83に摺動可能に嵌合されたプランジャ84と、プランジャ84内のリザーバ室84aと、ボディ83内の高圧室83aと、リザーバ室84aと高圧室83aとを連通する連通路85と、この連通路85に設けられ且つ上記リザーバ室84aから高圧室83aへのオイルの流れのみを許容するチェックバルブ86と、プランジャ84をボディ83から抜け出る方向に付勢するスプリング87とを備えている。
As shown in FIG. 2, the
上記ボディ83の上下方向中央部の外周には上部及び下部の外周に比べて小径となっている小径部83bが形成されており、プランジャ84の上下方向中央部にも小径部84bが形成されている。また、ボディ83の小径部83bにはボディ83の壁を貫通する孔83cが設けられており、プランジャ84の小径部84bにもプランジャ84の壁を貫通する孔84cが設けられている。シリンダヘッド3に形成されている給油路35からのオイルは、ボディ83の小径部83bにより形成されている環状のスペースに供給され、そこから孔83cを通ってプランジャ84の小径部84bにより形成されている環状のスペースに供給され、更に、そこから孔84cを通ってリザーバ室84aに供給されることになる。
A small-
上記プランジャ84の頭部84dとロッカーアーム53との間に隙間が生じようとすると、スプリング87の付勢力を受けているプランジャ84は、リザーバ室84aから高圧室83aへのオイルの流入を伴って、ボディ83から抜け出る方向に移動して上記隙間を埋め、ロッカーアーム53の揺動支点に隙間ができることを防止する。一方、プランジャ84の頭部84dがロッカーアーム53から急激に押されても、高圧室83a内のオイルは、チェックバルブ86によってリザーバ室84aに流れ出ることを阻止されているため、プランジャ84の下方への移動はロックされ、プランジャ84の頭部84dとロッカーアーム53との間に隙間は生じない。ただし、プランジャ84の頭部84dがロッカーアーム53から緩やかに押されると、高圧室83a内のオイルはプランジャ84の外周とボディ83の内周との嵌合隙間を通って孔84cを経てリザーバ室84aに戻ることができるので、プランジャ84は緩やかに下方に移動でき、ボディ83に対して位置を調整できる。
If a gap is generated between the head 84d of the
尚、プランジャ84の頭部84dには油孔84eが形成されており、リザーバ室84a内のオイルの一部は油孔84eを流れて外部に抜け出て、プランジャ84の頭部84dとロッカーアーム53との摺動接触面を潤滑するように構成されている。
An
−エンジン1のオイル供給経路の説明−
次に、本実施形態に係るエンジン1におけるオイル供給経路の概略構成について説明する。
-Description of
Next, a schematic configuration of the oil supply path in the
図3に示すように、オイル供給経路は、オイルパン91からストレーナ92を介して汲み上げたオイルを、オイルポンプ93によって各摺動部に供給して潤滑油として利用したり、油圧作動機器に供給して作動油として利用したりするようになっている。
As shown in FIG. 3, the oil supply path supplies oil pumped up from the
具体的に、オイルポンプ93から圧送されたオイルは、オイルフィルタ94を経て、気筒列方向に沿って延びるメインオイルホール(メインギャラリ)95に送り出される。このメインオイルホール95の一端側及び他端側には、シリンダブロック2からシリンダヘッド3に亘って上方に延びるオイル通路96,97が連通されている。
Specifically, the oil pumped from the
メインオイルホール95の一端側(図3における左側)に連通されているオイル通路96は、更に、チェーンテンショナ側通路96aと、VVT側通路96bとに分岐されている。
The
チェーンテンショナ側通路96aに供給されたオイルは、タイミングチェーンの張力を調整するためのチェーンテンショナ15の作動油として利用される。一方、VVT側通路96bに供給されたオイルは、OCV用オイルフィルタ96cを経て、VVT用OCV96d及び可変バルブタイミング機構100i,100eの作動油として利用される。この可変バルブタイミング機構100i,100eの詳細構成については後述する。
The oil supplied to the chain
一方、メインオイルホール95の他端側(図3における右側)に連通されているオイル通路97は、ラッシュアジャスタ側通路(作動油供給路)97aとシャワーパイプ側通路(潤滑油供給路)97bとに分岐されている。
On the other hand, the
ラッシュアジャスタ側通路97aは、吸気側通路97a−iと排気側通路97a−eとに更に分岐されている。吸気側通路97a−iにあっては、各気筒の吸気バルブ51,51,…に対応して配設されたラッシュアジャスタ81,81,…の上記給油路35(図2参照)に連通され、この給油路35を経たオイルがラッシュアジャスタ81の作動油として利用されるようになっている。同様に、排気側通路97a−eにあっては、各気筒の排気バルブ61,61,…に対応して配設されたラッシュアジャスタ82,82,…の上記給油路35に連通され、この給油路35を経たオイルがラッシュアジャスタ82の作動油として利用されるようになっている。
The lash
尚、このラッシュアジャスタ側通路97aは、各カムシャフト52,62のジャーナル部にもオイルを分岐供給し、この各カムシャフト52,62とシリンダヘッド3のジャーナル軸受け部との間、及び各カムシャフト52,62とカムキャップ37,37のジャーナル軸受け部との間の潤滑が行われるようになっている。
The lash
シャワーパイプ側通路97bも、吸気側通路97b−iと排気側通路97b−eとに分岐されている。図4に示すように、吸気側通路97b−iにあっては、吸気カムシャフト52のカムロブに対応してオイル散布孔97c(図1参照)が形成されており、この吸気側通路97b−iを流れるオイルがオイル散布孔97cから吸気カムシャフト52のカムロブとロッカアーム53のローラ部53aとの接触部分に向けて散布されることで、この両者の潤滑に寄与するようになっている。同様に、排気側通路97b−eにあっては、排気カムシャフト62のカムロブに対応してオイル散布孔97dが形成されており、この排気側通路97b−eを流れるオイルがオイル散布孔97dから排気カムシャフト62のカムロブに散布されることで、この両者の潤滑に寄与するようになっている。
The shower
−VVT機構−
次に、VVT機構について説明する。尚、吸気側のVVT機構100iと排気側のVVT機構100eとは共に略同一構成であるので、ここでは吸気側のVVT機構100iについて主に説明する。
-VVT mechanism-
Next, the VVT mechanism will be described. Note that the intake-
VVT機構100i(100e)は、図5及び図6に示すように、略中空円盤状のハウジング101と、このハウジング101内に回転自在に収容された内部ロータ104とを備えている。内部ロータ104には複数(本実施形態では4枚)のベーン105が一体形成されている。内部ロータ104はセンタボルト106によって吸気カムシャフト52(または排気カムシャフト62)に固定されており、吸気カムシャフト52(または排気カムシャフト62)と一体となって回転する。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
ハウジング101の前面側はカバー107によって、後面側は側板109aによってそれぞれ覆われている。これらハウジング101、カバー107及び側板109aはボルト108にてタイミングスプロケット109に固定されており、ハウジング101、カバー107及び側板109aはタイミングスプロケット109と一体となって回転する。タイミングスプロケット109は、タイミングチェーンを介してクランクシャフトに連係されている。
The front side of the
上記ハウジング101の内部には、内部ロータ104のベーン105と同数の凸部102が形成されており、その各凸部102間に形成された凹部103内に内部ロータ104の各ベーン105が収容されている。各ベーン105の先端面は凹部103の内周面に摺動可能に接触している。内部ロータ104は、作動油の圧力をベーン105で受けることによりハウジング101に対して相対回転する。この相対回転により、クランクシャフトに対する吸気カムシャフト52(または排気カムシャフト62)の回転位相が変化する。
The same number of
ハウジング101の各凹部103には、内部ロータ104のベーン105によって区画された2つの空間が形成されている。これら2つの空間のうち、ベーン105に対してカムシャフト回転方向(図6の矢印の方向)の前側の空間が遅角側油圧室110を構成し、カムシャフト回転方向の後側の空間が進角側油圧室111を構成している。
In each
内部ロータ104のベーン105の1つには、段差付きの貫通孔112が形成されている。この貫通孔112にはフランジ付きロックピン113が摺動可能に収容されている。ロックピン113は圧縮コイルばね114の弾性力によってタイミングスプロケット109側に向けて付勢されている。一方、タイミングスプロケット109に固定された側板109aには、ロックピン113に対応する位置に係止孔115が形成されており、内部ロータ104の相対回転によりロックピン113が係止孔115に一致したときには、圧縮コイルばね114の弾性力によってロックピン113が突き出し、その先端が係止孔115に突入する(図5に示す状態を参照)。
A stepped through
このようなロックピン113の係止孔115への突入により、内部ロータ104のハウジング101に対する相対回転が規制され、その規制状態での相対回転位相を維持した状態で吸気カムシャフト52(排気カムシャフト62)とタイミングスプロケット109とが一体に回転する。なお、ロックピン113と係止孔115とは、ロック位相つまり吸気カムシャフト52(排気カムシャフト62)の回転位相が最遅角位相(または最進角位相)となったときに一致する。
By such entry of the
ロックピン113のロックを解除するために、そのロックピン113を有するベーン105には油通路116が設けられている。この油通路116は進角側油圧室111及び係止孔115に連通しており、進角側油圧室111に供給された油圧が係止孔115に導入される。また、ロックピン113のフランジ部分と貫通孔112の段差部分との間には環状油空間117が形成されている。この環状油空間117は、油通路118を介して遅角側油圧室110と連通しており、遅角側油圧室110に供給された油圧が環状油空間117にも導入される。そして、係止孔115の油圧または環状油空間117の油圧が圧縮コイルばね114の付勢力に打ち勝つと、ロックピン113が係止孔115から外れ、ロックピン113の係止が解除される。このようなロックピン113の係止解除によって、ハウジング101及び内部ロータ104間の相対回転が許容され、進角側油圧室111及び遅角側油圧室110に供給される油圧に基づいて、ハウジング101に対する内部ロータ104の回転位相の調整が可能となる。
In order to unlock the
以上の構造のVVT機構100i,100eでは、進角側油圧室111内と遅角側油圧室110内の各油圧によって内部ロータ104がハウジング101に対して相対回転する。すなわち、進角側油圧室111内の油圧を遅角側油圧室110内の油圧よりも高くすると、内部ロータ104はハウジング101に対して吸気カムシャフト52(または排気カムシャフト62)の回転方向に相対回転する。このとき、吸気カムシャフト52(または排気カムシャフト62)の回転位相はクランクシャフトの回転位相に対して進められる(進角)。これとは逆に、遅角側油圧室110内の油圧を進角側油圧室111の油圧よりも高くすると、内部ロータ104はハウジング101に対して吸気カムシャフト52(または排気カムシャフト62)の回転方向と逆方向に相対回転され、吸気カムシャフト52(または排気カムシャフト62)の回転位相はクランクシャフトの回転位相に対して遅らされる(遅角)。そして、このような回転位相の調整によって吸気バルブ51(または排気バルブ61)のバルブタイミングを可変とすることができる。
In the
次に、遅角側油圧室110と進角側油圧室111に供給する作動油の圧力を制御する油圧制御系の構成について説明する。
Next, the configuration of the hydraulic control system that controls the pressure of the hydraulic oil supplied to the retard side
先ず、シリンダヘッド3、吸気カムシャフト52、排気カムシャフト62、内部ロータ104等には、遅角側油圧室110に連通する遅角側通路119と進角側油圧室111に連通する進角側通路120とが形成されている。これら遅角側通路119と進角側流路120には、上記VVT用OCV96d−i(96d−e)が接続されている。このVVT用OCVとしては、吸気側のVVT用OCV96d−iと、排気側のVVT用OCV96d−eとがあるが、以下の説明では吸気側のVVT用OCV96d−iについて主に説明する。
First, the
このVVT用OCV96d−i(96d−e)には、上記したオイルポンプ93によってオイルパン91から汲み上げられた潤滑油(作動油)が上記メインオイルホール95及びVVT側通路96bを介して供給される。また、VVT用OCV96d−i(96d−e)には2つのオイル排出通路122,123が接続されている。VVT用OCV96d−i(96d−e)は電磁駆動式の流量制御弁であり、後述するECU300によって制御される。
The
また、VVT用OCV96d−i(96d−e)は、4ポート弁であって、ケーシング201の内部に往復移動可能に配設されたスプール202と、スプール202に弾性力を付勢する圧縮コイルばね203と、電磁ソレノイド204とを備えており、電磁ソレノイド204に電圧が印加されたときにスプール202が吸引されるようになっている。電磁ソレノイド204に印加する電圧は、後述するECU300によってデューティ制御される。電磁ソレノイド204の発生する吸引力は印加電圧のデューティ比に応じて変化する。この電磁ソレノイド204が発生する吸引力と圧縮コイルばね203の付勢力との釣り合いによってスプール202の位置が決定される。
The
そして、スプール202が移動することによって、遅角側通路119及び進角側通路120と、VVT側通路96b及びオイル排出通路122,123との連通量が変化し、遅角側通路119及び進角側通路120に対して供給される作動油の量、あるいは、これら遅角側通路119及び進角側通路120から排出される作動油の量が変化する。
As the
例えば、吸気側のVVT用OCV96d−iは、電磁ソレノイド204に印加される電圧のデューティ比が大きいほど、進角側通路120に供給される作動油の供給量が多くなって吸気カムシャフト52の回転位相が進角される。一方、デューティ比が小さいほど、遅角側通路119に供給される作動油の供給量が多くなって吸気カムシャフト52の回転位相が遅角される。このようにして遅角側油圧室110及び進角側油圧室111内の油圧を調整することにより、内部ロータ104の回転位相を最遅角位相から最進角位相までの範囲で任意に調整することができる。なお、排気側のVVT用OCV96d−eについても、吸気側と同様にデューティ制御される。ただし、遅角と進角との関係が吸気側のVVT用OCV96d−iの場合とは逆になる。
For example, in the intake-
−ECU−
ECU300は、図7に示すように、CPU301、ROM302、RAM303及びバックアップRAM304などを備えている。ROM302は、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。CPU301は、ROM302に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。また、RAM303はCPU301での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップRAM304はエンジン1の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。これらROM302、CPU301、RAM303、及び、バックアップRAM304はバス307を介して互いに接続されるとともに、入力インターフェース305及び出力インターフェース306と接続されている。
-ECU-
The
入力インターフェース305には、水温センサ310、エアフロメータ311、吸気温センサ312、O2センサ313、アクセル開度を検出するアクセルポジションセンサ314、スロットルポジションセンサ315、クランクポジションセンサ316、カムポジションセンサ317i,317e、後述する油圧センサ(作動油圧検知手段)318i,318e、及び、油温センサ319などの各種センサが接続されている。
The
出力インターフェース306には、インジェクタ7、点火プラグ12のイグナイタ13、スロットルバルブのスロットルモータ14、VVT用OCV96d−i,96d−e、及び、後述するオイル供給停止バルブ(給油停止手段)18、MIL19(車室内のメータパネル上に配設された警告灯;警告手段)などが接続されている。そして、ECU300は、上記した各種センサの検出信号に基づいて、インジェクタ7の噴射時期制御及び点火プラグ12の点火時期制御などを含むエンジン1の各種制御を実行する。さらにECU300は、下記の「バルブタイミング制御」を実行する。
The
つまり、ECU300は、クランクポジションセンサ316等の各種センサの検出結果から得られるエンジン1の運転状態に基づいて、VVT機構100i,100eの目標変位角evttを算出するとともに、クランクポジションセンサ316及び各カムポジションセンサ317i,317eの検出信号からVVT機構100i,100eの実変位角(実回転位相)evtを採取し、その実変位角が目標変位角に収束するようにVVT用OCV96d−i,96d−eをPD制御することによって、VVT機構100i,100eのバルブタイミングを制御する。
That is,
−ラッシュアジャスタ破損時の対策−
本実施形態の特徴とするところは、何れかのラッシュアジャスタ81(82)に破損が発生するなどして、この各ラッシュアジャスタ81,81,…、82,82,…に作用する作動油圧の低下を招く状況となった際に、この作動油圧を適正に確保して、破損が生じていないラッシュアジャスタ81,81,…、82,82,…にあっては正常な動作が継続されるようにした構成が採用されている点にある。以下、具体的に説明する。
−Measures in case of damage to the lash adjuster−
A feature of the present embodiment is that the hydraulic pressure acting on each of the
先ず、上記ラッシュアジャスタ側通路97aにおける吸気側通路97a−i及び排気側通路97a−eの各下流端部分には上記油圧センサ318i,318eがそれぞれ配設されている(図3参照)。吸気側通路97a−iに配設された油圧センサ318iは、この吸気側通路97a−iの油圧が所定値以下(ラッシュアジャスタ81,81,…が正常に作動できない程度の低い値)にまで低下したことを検知可能であって、その検知信号を上記ECU300に送信可能となっている。同様に、排気側通路97a−eに配設された油圧センサ318eは、この吸気側通路97a−eの油圧が所定値以下(ラッシュアジャスタ82,82,…が正常に作動できない程度の低い値)にまで低下したことを検知可能であって、その検知信号を上記ECU300に送信可能となっている。
First, the
また、本実施形態に係るエンジンの上記オイル供給経路において、上記ラッシュアジャスタ側通路97aとシャワーパイプ側通路97bとの間の経路には、開閉可能な電磁弁で成る上記オイル供給停止バルブ18(図3では破線で示している)が配設されている。
Further, in the oil supply path of the engine according to the present embodiment, the oil supply stop valve 18 (FIG. 5), which is an openable / closable electromagnetic valve, is disposed in the path between the lash
このため、このオイル供給停止バルブ18が開放状態にある場合には、上記メインオイルホール95及びオイル通路97を経たオイルは、ラッシュアジャスタ側通路97a及びシャワーパイプ側通路97bにそれぞれ分流される。そして、ラッシュアジャスタ側通路97aに分流されたオイルは各ラッシュアジャスタ81,81,…、82,82,…の作動油として利用され、シャワーパイプ側通路97bに分流されたオイルは各オイル散布孔97c,97c,…、97d,97d,…から吸気カムシャフト52や排気カムシャフト62のカムロブに向けて散布されることで、各カムシャフト52,62とロッカアーム53,63との間の潤滑を行うことになる。
Therefore, when the oil
これに対し、上記オイル供給停止バルブ18が閉鎖されると、上記メインオイルホール95及びオイル通路97を経たオイルは、シャワーパイプ側通路97bに流れ込むことが阻止され、その大部分はラッシュアジャスタ側通路97aに供給されることになる。そして、本実施形態では、上記各油圧センサ318i,318eのうち少なくとも一方において油圧が所定値以下にまで低下(例えば正常時の半分の油圧値まで低下)したことが検知された場合に限り、上記オイル供給停止バルブ18が閉鎖されるように構成されている。また、このオイル供給停止バルブ18の閉鎖動作と連動して上記MIL19を点灯するようになっている。
On the other hand, when the oil
以上の構成により、例えば、ある一つのラッシュアジャスタ81(82)の組み付け状態に誤りがあるなどして(シリンダヘッド3に対して適切に組み付けられていない場合)、プランジャ84の先端部にロッカアーム53(63)から大きな荷重が作用し、場合によってはプランジャ84が折損してしまう場合がある。このような状況では、このプランジャ84の折損部分でオイル供給系が大きく開放されていまい、オイルの飛散に伴ってオイル供給系の油圧が急激に低下してしまうことになる。
With the above configuration, for example, there is an error in the assembly state of a certain lash adjuster 81 (82) (when the lash adjuster 81 (82) is not properly assembled to the cylinder head 3), and the
このような状況が生じた際、本実施形態では、この油圧の低下を何れかの油圧センサ318i,318eが検知する。例えば吸気側のラッシュアジャスタ側通路97a−iの油圧が低下した場合には吸気側の油圧センサ318iが、排気側のラッシュアジャスタ側通路97a−eの油圧が低下した場合には排気側の油圧センサ318eがそれぞれ検知動作を行うことになる。
In the present embodiment, when such a situation occurs, one of the
この検知動作に伴い、ECU300は、出力インターフェース306からオイル供給停止バルブ18に閉鎖信号を送信し、これによりオイル供給停止バルブ18が閉鎖される。この閉鎖動作により、上記メインオイルホール95及びオイル通路97を経たオイルは、シャワーパイプ側通路97bに流れ込むことが無くなり、その大部分はラッシュアジャスタ側通路97aに供給される状態となる。つまり、それまでシャワーパイプ側通路97bに供給されていたオイルをラッシュアジャスタ側通路97aに向けて送り込むことで、ラッシュアジャスタ81,82に作用する作動油圧の低下を抑制する。
With this detection operation, the
このように本実施形態では、ラッシュアジャスタ側通路97aの油圧が低下してしまう状況が発生した場合に、それまでシャワーパイプ側通路97bに流れ込んでいたオイルをラッシュアジャスタ側通路97aに供給することで、故障が生じていないラッシュアジャスタ81,82のバルブクリアランス自動調整動作を継続させることができるようにしている。このため、動弁機構の動作を正常に行わせることでエンジンストール等の不具合を回避することができ、エンジンの継続運転を可能とすることができる。
As described above, in the present embodiment, when a situation occurs in which the hydraulic pressure of the lash
また、上述した如く、オイル供給停止バルブ18の閉鎖動作と連動してMIL19を点灯させているため、オイル供給系の油圧が低下する原因(故障など)が生じていることを乗員(運転者など)に迅速に知らせることができ、乗員はメンテナンスが必要であることを早期に認識できる。つまり、本実施形態の場合、油圧が低下する故障などが発生してもエンジン1の運転が継続できるため、乗員は上記故障の発生を認識しないまま運転が継続されてしまう可能性があるが、MIL19の点灯によって乗員に警告を発することで早期にメンテナンスを行わせることが可能になる。尚、この警告としてはMIL19の点灯に代えて、音声による警告などであってもよい。
Further, as described above, since the
(第2実施形態)
次に、第2実施形態について説明する。本実施形態は、オイル供給停止バルブの配設位置が上記第1実施形態のものと異なっている。つまり、オイル供給系の油圧が急激に低下した場合にオイルの供給を停止する経路が上記第1実施形態のものと異なっており、その他の構成及び動作は第1実施形態のものと同一である。従って、ここでは、上記オイル供給停止バルブの配設位置及びオイル供給系の油圧が急激に低下した場合の動作についてのみ説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described. In the present embodiment, the arrangement position of the oil supply stop valve is different from that in the first embodiment. That is, the path for stopping oil supply when the oil pressure in the oil supply system suddenly drops is different from that of the first embodiment, and the other configurations and operations are the same as those of the first embodiment. . Therefore, here, only the operation when the oil supply stop valve is disposed and the oil pressure of the oil supply system is rapidly reduced will be described.
図8に示すように、本実施形態に係るエンジン1の上記オイル供給経路において、上記VVT側通路(第1の作動油供給路)96bには、開閉可能な電磁弁で成る上記オイル供給停止バルブ(給油停止手段)18’(図8では破線で示している)が配設されている。
As shown in FIG. 8, in the oil supply path of the
このため、このオイル供給停止バルブ18’が開放状態にある場合には、上記メインオイルホール95及びオイル通路96を経たオイルは、VVT側通路96bを経て各VVT機構100i,100eに供給され、上述したバルブタイミング制御が実行されることになる。
Therefore, when the oil
これに対し、上記オイル供給停止バルブ18’が閉鎖されると、上記メインオイルホール95及びオイル通路96を経たオイルは、VVT側通路96bに流れ込むことが阻止される。つまり、各VVT機構100i,100eに作用させていた油圧が余剰の油圧となり、この油圧をラッシュアジャスタ側通路(第2の作動油供給路)97aに作用させることが可能な状態となる。そして、本実施形態では、上記各油圧センサ318i,318eのうち少なくとも一方において油圧が所定値以下にまで低下(例えば正常時の半分の油圧値まで低下)したことが検知された場合に限り、上記オイル供給停止バルブ18’が閉鎖されるように構成されている。また、このオイル供給停止バルブ18’の閉鎖動作と連動して上記MIL19を点灯するようになっている。
On the other hand, when the oil supply stop valve 18 'is closed, the oil that has passed through the
以上の構成により、例えば、ある一つのラッシュアジャスタ81(82)の組み付け状態に誤りがあるなどして、プランジャ84の先端部にロッカアーム53(63)から大きな荷重が作用し、場合によってはプランジャ84が折損してしまう場合がある。このような状況では、このプランジャ84の折損部分でオイル供給系が大きく開放されていまい、オイルの飛散に伴ってオイル供給系の油圧が急激に低下してしまうことになる。
With the above configuration, for example, a wrong load is applied to one lash adjuster 81 (82), and a large load acts on the distal end portion of the
このような状況が生じた際、本実施形態では、この油圧の低下を何れかの油圧センサ318i,318eが検知する。
In the present embodiment, when such a situation occurs, one of the
この検知動作に伴い、ECU300は、出力インターフェース306からオイル供給停止バルブ18’に閉鎖信号を送信し、これによりオイル供給停止バルブ18’が閉鎖される。この閉鎖動作により、上記メインオイルホール95及びオイル通路96を経たオイルは、VVT側通路96bに流れ込むことが無くなり、その油圧をラッシュアジャスタ側通路97aに作用させることができる。これにより、ラッシュアジャスタ81,82に作用する作動油圧の低下を抑制することができ、故障が生じていないラッシュアジャスタ81,82のバルブクリアランス自動調整動作を継続させることができて、動弁機構の動作を正常に行わせることでエンジンストール等の不具合を回避することができる。
Along with this detection operation, the
(第3実施形態)
次に、第3実施形態について説明する。本実施形態は、オイル供給経路の構成及びラッシュアジャスタ破損時の動作が上述した各実施形態のものと異なっており、その他の構成及び動作は各実施形態と同一である。従って、ここでは、オイル供給経路の構成及びオイル供給系の油圧が低下した場合の動作についてのみ説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described. In the present embodiment, the configuration of the oil supply path and the operation when the lash adjuster is broken are different from those of the above-described embodiments, and other configurations and operations are the same as those of the respective embodiments. Therefore, here, only the configuration of the oil supply path and the operation when the oil pressure of the oil supply system is lowered will be described.
図9は本実施形態に係るオイル供給経路の概略構成を示す模式図である。この図9に示すように、本実施形態のオイル供給経路は、オイルポンプ93から圧送されたオイルが、メインオイルホール(メインギャラリ:分流路)95に送り出される。このメインオイルホール95は第1〜第3の分岐路95A,95B,95Cを備えている。第1の分岐路95Aには、クランクピンとコネクティングロッドとの間などのクランク系やその他の摺動箇所の潤滑に寄与するための潤滑油が流れる。第2の分岐路95Bには、ラッシュアジャスタ側通路97aが接続されており、ラッシュアジャスタ81,81,…、82,82,…の作動油として利用されるオイルが流れる。第3の分岐路95Cには、VVT側通路96bを介してシャワーパイプ側通路97bが接続されており、VVT機構100i(100e)の作動油及び各カムシャフト52,62とロッカアーム53,63との間の潤滑に寄与するための潤滑油が流れる。尚、本実施形態にあっては上述した第1実施形態のものと同様に、シャワーパイプ側通路97bの上流側に、開閉可能な電磁弁で成るオイル供給停止バルブ18が配設されている。
FIG. 9 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an oil supply path according to the present embodiment. As shown in FIG. 9, in the oil supply path of the present embodiment, the oil pumped from the
そして、本実施形態の特徴として、上記メインオイルホール95とは別に、オイルポンプ93の吐出側と上記ラッシュアジャスタ側通路97aとを直接的に接続するバイパス油供給路98が設けられている。このバイパス油供給路98の途中には、開閉可能な電磁弁で成るバイパス開閉弁98aが配設されている。つまり、このバイパス開閉弁98aが閉鎖状態にある場合には、オイルポンプ93から吐出されたオイルの全量がメインオイルホール95に流れるのに対し、バイパス開閉弁98aが開放状態にある場合には、オイルポンプ93から吐出されたオイルの一部はメインオイルホール95をバイパスしてバイパス油供給路98を流れ、このバイパス油供給路98からラッシュアジャスタ側通路97aへ直接的に供給されるようになっている。そして、このバイパス開閉弁98aの開閉制御としては、上記各油圧センサ318i,318eのうち少なくとも一方において油圧が所定値以下にまで低下(例えば正常時の半分の油圧値まで低下)したことが検知された場合に限り、このバイパス開閉弁98aを開放するようになっている(本発明でいうバイパス制御手段によるバイパス開閉弁98aの開閉制御動作)。
In addition to the
以上の構成により、例えば、ある一つのラッシュアジャスタ81(82)の組み付け状態に誤りがあるなどして、プランジャ84の先端部にロッカアーム53(63)から大きな荷重が作用し、場合によってはプランジャ84が折損してしまう場合がある。このような状況では、このプランジャ84の折損部分でオイル供給系が大きく開放されていまい、オイルの飛散に伴ってオイル供給系の油圧が急激に低下してしまうことになる。
With the above configuration, for example, a wrong load is applied to one lash adjuster 81 (82), and a large load acts on the distal end portion of the
このような状況が生じた際、本実施形態では、この油圧の低下を何れかの油圧センサ318i,318eが検知する。
In the present embodiment, when such a situation occurs, one of the
この検知動作に伴い、ECU300は、出力インターフェース306からオイル供給停止バルブ18に閉鎖信号を送信すると共に、バイパス開閉弁98aに開放信号を送信する。これによりオイル供給停止バルブ18が閉鎖されると共にバイパス開閉弁98aが開放される。従って、上記メインオイルホール95及びVVT側通路96bを経たオイルはシャワーパイプ側通路97bに流れ込むことが無くなる一方、オイルポンプ93から吐出されたオイルの一部はメインオイルホール95をバイパスしてバイパス油供給路98を流れ、このバイパス油供給路98からラッシュアジャスタ側通路97aへ直接的に供給される。
With this detection operation, the
これにより、ラッシュアジャスタ81,82に作用する作動油圧の低下を抑制することができ、故障が生じていないラッシュアジャスタ81,82のバルブクリアランス自動調整動作を継続させることができて、動弁機構の動作を正常に行わせることでエンジンストール等の不具合を回避することができる。
As a result, it is possible to suppress a decrease in the hydraulic pressure acting on the
また、本実施形態にあっても、上記バイパス開閉弁98aの開放動作に連動して、車室内のメータパネル上に配設されたMIL19を点灯させることによって乗員に警告を発し、これにより早期にメンテナンスを行わせることを可能にしている。
Also in this embodiment, in conjunction with the opening operation of the bypass on-off
尚、本実施形態の構成の場合、バイパス油供給路98の下流側を分岐させて、バイパス開閉弁98aの開放時に、ラッシュアジャスタ側通路97a及びその他の機器に対してオイルをバイパス供給(上記メインオイルホール95をバイパスさせてオイル供給)する構成としてもよい。例えば、バイパス油供給路98の下流側を2つに分岐させ、一方をラッシュアジャスタ側通路97aに、他方を各カムシャフト52,62のカムジャーナル部分にそれぞれ接続する。これによれば、ラッシュアジャスタ81,82のバルブクリアランス自動調整動作の継続と、各カムシャフト52,62のカムジャーナル部分の潤滑性能の継続的な維持とを両立することができる。
In the case of the configuration of the present embodiment, the downstream side of the bypass
(その他の実施形態)
以上説明した各実施形態は、自動車用の直列4気筒ガソリンエンジンに本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、自動車用V型エンジン、自動車用水平対向型エンジン等に対しても適用可能である。また、ガソリンエンジンに限らずディーゼルエンジンにも適用可能である。更に、自動車用に限らず、その他の用途のエンジンにも適用可能である。また、気筒数、燃料噴射方式、その他、エンジンの仕様は特に限定されるものではない。
(Other embodiments)
Each embodiment described above demonstrated the case where this invention was applied to the in-line 4 cylinder gasoline engine for motor vehicles. The present invention is not limited to this, and can be applied to a V-type engine for automobiles, a horizontally opposed engine for automobiles, and the like. Moreover, it is applicable not only to a gasoline engine but also to a diesel engine. Furthermore, the present invention can be applied not only to automobiles but also to engines for other uses. In addition, the number of cylinders, the fuel injection method, and other engine specifications are not particularly limited.
また、上述した各実施形態では、オイル供給系の油圧が急激に低下してしまう原因が、プランジャ84の折損等といったラッシュアジャスタ81,82の破損である場合について説明した。これに限らず、オイルポンプ93からオイルが供給される他の機器が故障し、それによってオイル供給系の油圧が急激に低下する状況となった場合にも本発明の制御動作は有効である。
Further, in each of the above-described embodiments, the case has been described in which the cause of the sudden decrease in the oil pressure of the oil supply system is the breakage of the
1 エンジン(内燃機関)
18,18’オイル供給停止バルブ(給油停止手段)
19 MIL(警告手段)
52 吸気カムシャフト
62 排気カムシャフト
81,82 ラッシュアジャスタ
93 オイルポンプ
95 メインオイルホール(分流路)
96b VVT側通路(第1の作動油供給路)
97a ラッシュアジャスタ側通路(第2の作動油供給路)
97b シャワーパイプ側通路(潤滑油供給路)
98 バイパス油供給路
98a バイパス開閉弁
100i 吸気側のVVT機構
100e 排気側のVVT機構
318i 吸気側の油圧センサ(作動油圧検知手段)
318e 排気側の油圧センサ(作動油圧検知手段)
1 engine (internal combustion engine)
18, 18 'oil supply stop valve (oil supply stop means)
19 MIL (Warning means)
52
96b VVT side passage (first hydraulic oil supply passage)
97a Rush adjuster side passage (second hydraulic oil supply passage)
97b Shower pipe side passage (lubricating oil supply passage)
98 Bypass
318e Exhaust side hydraulic pressure sensor (working hydraulic pressure detection means)
Claims (7)
上記作動油供給路内の油圧が所定値以下に低下したことを検知可能な作動油圧検知手段と、
この作動油圧検知手段の出力を受け、上記作動油供給路内の油圧が所定値以下に低下した際、上記作動油供給路への作動油の供給を維持したまま上記潤滑油供給路への潤滑油の供給を停止する給油停止手段とを備えていることを特徴とする内燃機関のオイル供給装置。 At least a lubricating oil supply path for supplying lubricating oil to the valve operating system of a multi-cylinder internal combustion engine and a hydraulic oil supplying path for supplying hydraulic oil to a lash adjuster provided in the valve operating system are provided and pumped from an oil pump. In an oil supply device for an internal combustion engine that supplies the separated oil to the lubricating oil supply passage and the hydraulic oil supply passage,
Hydraulic pressure detection means capable of detecting that the hydraulic pressure in the hydraulic oil supply path has dropped below a predetermined value;
When the hydraulic pressure in the hydraulic oil supply passage is reduced to a predetermined value or less upon receiving the output of the hydraulic pressure detection means, lubrication to the lubricating oil supply passage is maintained while maintaining the supply of hydraulic oil to the hydraulic oil supply passage. An oil supply device for an internal combustion engine, comprising: an oil supply stop unit that stops supply of oil.
給油停止手段は、内燃機関のカムシャフトに向けて潤滑油を散布するための潤滑油供給路への潤滑油の供給を停止するものであることを特徴とする内燃機関のオイル供給装置。 In the internal combustion engine oil supply apparatus according to claim 1,
An oil supply device for an internal combustion engine, characterized in that the oil supply stop means stops the supply of the lubricating oil to the lubricating oil supply path for spraying the lubricating oil toward the camshaft of the internal combustion engine.
上記第2の作動油供給路内の油圧が所定値以下に低下したことを検知可能な作動油圧検知手段と、
この作動油圧検知手段の出力を受け、上記第2の作動油供給路内の油圧が所定値以下に低下した際、上記第2の作動油供給路への作動油の供給を維持したまま上記第1の作動油供給路への作動油の供給を停止する給油停止手段とを備えていることを特徴とする内燃機関のオイル供給装置。 A first hydraulic oil supply path that supplies hydraulic oil to a variable valve timing mechanism provided in a valve operating system of a multi-cylinder internal combustion engine, and a second hydraulic oil that supplies hydraulic oil to a lash adjuster provided in the valve operating system An oil supply device for an internal combustion engine that includes at least a hydraulic oil supply path, and supplies the oil pumped from the oil pump to the respective hydraulic oil supply paths.
Hydraulic pressure detecting means capable of detecting that the hydraulic pressure in the second hydraulic oil supply path has decreased to a predetermined value or less;
When the hydraulic pressure in the second hydraulic oil supply path is reduced to a predetermined value or less upon receiving the output of the hydraulic pressure detection means, the supply of hydraulic oil to the second hydraulic oil supply path is maintained. An oil supply device for an internal combustion engine, comprising: an oil supply stop unit that stops supply of hydraulic oil to one hydraulic oil supply path.
上記分流路とは個別に配設されて、オイルポンプの吐出側と上記作動油供給路とを直接的に接続するバイパス油供給路と、
このバイパス油供給路に設けられ、開閉自在なバイパス開閉弁と、
上記作動油供給路内の油圧が所定値以下に低下したことを検知可能な作動油圧検知手段と、
上記作動油圧検知手段の出力を受け、上記作動油供給路内の油圧が所定値を越えている場合には上記バイパス開閉弁を閉鎖し、この作動油供給路内の油圧が所定値以下に低下した際には上記バイパス開閉弁を開放するバイパス制御手段とを備えていることを特徴とする内燃機関のオイル供給装置。 Lubricating oil supply passage for supplying lubricating oil to each sliding portion of the multi-cylinder internal combustion engine, hydraulic oil supplying passage for supplying hydraulic oil to a lash adjuster provided in the valve operating system, and oil pumped from the oil pump In an oil supply device for an internal combustion engine comprising a branch flow path for supplying a flow divided to the lubricating oil supply path and the hydraulic oil supply path,
A bypass oil supply path that is disposed separately from the branch flow path and directly connects the discharge side of the oil pump and the hydraulic oil supply path;
A bypass on-off valve provided in the bypass oil supply passage, which can be freely opened and closed;
Hydraulic pressure detection means capable of detecting that the hydraulic pressure in the hydraulic oil supply path has dropped below a predetermined value;
When the hydraulic pressure in the hydraulic oil supply passage exceeds a predetermined value in response to the output of the hydraulic pressure detection means, the bypass on-off valve is closed, and the hydraulic pressure in the hydraulic oil supply passage drops below a predetermined value. An oil supply apparatus for an internal combustion engine, comprising: bypass control means for opening the bypass on-off valve when the engine is closed.
内燃機関は車両に搭載されるものであり、
給油停止手段によってオイルの供給が停止された際、車両の乗員に警告を発する警告手段を備えていることを特徴とする内燃機関のオイル供給装置。 In the oil supply device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3,
The internal combustion engine is mounted on the vehicle,
An oil supply apparatus for an internal combustion engine, comprising: warning means for issuing a warning to a vehicle occupant when oil supply is stopped by an oil supply stop means.
内燃機関は車両に搭載されるものであり、
バイパス制御手段によってバイパス開閉弁が開放された際、車両の乗員に警告を発する警告手段を備えていることを特徴とする内燃機関のオイル供給装置。 In the internal combustion engine oil supply apparatus according to claim 4,
The internal combustion engine is mounted on the vehicle,
An oil supply apparatus for an internal combustion engine, comprising: warning means for issuing a warning to a vehicle occupant when the bypass on-off valve is opened by the bypass control means.
ラッシュアジャスタへ作動油を供給する作動油供給路では、複数のラッシュアジャスタが直列に接続されており、上記作動油圧検知手段は、この作動油供給路の最下流端部分に位置するラッシュアジャスタの下流側に配設された油圧センサにより構成されていることを特徴とする内燃機関のオイル供給装置。 In the oil supply device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6,
In the hydraulic oil supply path for supplying hydraulic oil to the lash adjuster, a plurality of lash adjusters are connected in series, and the hydraulic pressure detecting means is located downstream of the lash adjuster located at the most downstream end portion of the hydraulic oil supply path. An oil supply device for an internal combustion engine, characterized by comprising a hydraulic pressure sensor disposed on the side.
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