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發(fā)動機的機油供應裝置的制作方法

文檔序號:11510636閱讀:236來源:國知局
發(fā)動機的機油供應裝置的制造方法

本發(fā)明涉及發(fā)動機的機油供應裝置。



背景技術(shù):

自以往已知有對發(fā)動機的各部分供應機油的機油供應裝置。

日本專利第5168372號公報(以下稱為專利文獻1)公開了如下的技術(shù):發(fā)動機啟動時,以可變氣門傳動機構(gòu)的機油壓力成為目標壓力以上的方式來限制流量調(diào)整閥供應給曲軸軸承等的機油量,從啟動時開始便確??勺儦忾T傳動機構(gòu)的工作性能。

日本專利公開公報特開2014-199011號公報(以下稱為專利文獻2)公開了如下的機油供應裝置:具備多個液壓工作裝置(液壓vvt、氣門停止裝置),根據(jù)發(fā)動機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)將目標液壓設定為多個液壓工作裝置的要求液壓中的最大的要求液壓,利用機油控制閥來控制可變?nèi)萘啃蜋C油泵的排出量,以使實際液壓與所設定的目標液壓相一致。

發(fā)動機的冷機啟動時,機油泵在機油粘度高的狀態(tài)下工作,因此,機油不容易遍布于供油道的整個區(qū)域。由此而會發(fā)生如下的情況:設置在比主油道更下游的供油道上的機油泵的壓力室中未有充足的機油供應,而在主油道中卻有充足的機油供應,而且設置于該主油道的液壓傳感器檢測到過大的實際液壓。

此情況下,即使通過反饋控制而將實際液壓向降低至目標液壓的方向來控制機油控制閥,壓力室中也不會有充足的機油供應,因此,機油泵不能調(diào)整機油的排出量,不能降低實際液壓。為此,向降低實際液壓的方向的控制量會進一步增加。

不久,充足的機油被供應到壓力室,機油泵處于能夠調(diào)整排出量的狀態(tài),但此時由于向降低液壓的方向的控制量過大,因此,實際液壓會一下子下降,很大地低于目標液壓,機油泵的排出量變得過度地小。

機油的對壓力室的供應量依賴于機油泵的排出量,因此,若機油泵的排出量過小,則沒有充足的機油供應給壓力室,機油泵再度成為不能夠調(diào)整的狀態(tài)。因此,即使將變得過低的實際液壓向提升到目標液壓的方向來控制機油控制閥,實際液壓也不容易上升到目標液壓。為此,便增大向提升實際液壓的方向的控制量。不久,機油泵便成為可以控制的狀態(tài),不過此時,由于向提升實際液壓的方向的控制量過大,因此,實際液壓急速地增大。

這樣,若在冷機啟動時應用反饋控制,則存在著實際液壓的波動變大而導致實際液壓收斂至目標液壓的時間變長這樣的問題。其結(jié)果,會發(fā)生如下的問題:不能早期地進行液壓vvt等液壓工作裝置的穩(wěn)定控制。

此外,所述專利文獻1及專利文獻2均以反饋控制為前提,因此不能解決冷機啟動時存在的上述問題。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本發(fā)明鑒于上述的情況而作,其目的在于提供一種如下的發(fā)動機的機油供應裝置:即使在冷機啟動時,也能夠在較短期間內(nèi)將目標液壓收斂至實際液壓,從而能夠早期進行液壓工作裝置的穩(wěn)定控制。

本發(fā)明所涉及的發(fā)動機的機油供應裝置包括:可變?nèi)萘啃蜋C油泵;液壓工作裝置,經(jīng)由供油道而與所述機油泵連接;液壓檢測裝置,檢測所述供油道的液壓;機油控制閥,控制供應給所述機油泵的壓力室的機油的流量,從而變更從所述機油泵排出的機油的排出量;控制裝置,根據(jù)與所述發(fā)動機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)對應的所述液壓工作裝置的要求液壓來設定目標液壓,并且以所述液壓檢測裝置所檢測的實際液壓與所述目標液壓相一致的方式控制所述機油控制閥,以便反饋控制所述機油泵的排出量;其中,所述控制裝置在以從所述發(fā)動機的啟動時開始的規(guī)定期間執(zhí)行固定值控制后執(zhí)行所述反饋控制,所述固定值控制是所述機油控制閥的控制值被設定為固定控制值的控制。

根據(jù)本發(fā)明,在機油粘度高的冷機啟動時,能夠使實際液壓迅速地收斂至目標液壓,從而能夠進行液壓工作裝置的早期穩(wěn)定控制。

附圖說明

圖1是發(fā)動機的由包含氣缸的軸心的平面剖切后的簡略剖視圖。

圖2是曲軸的縱剖視圖。

圖3a是表示鎖止狀態(tài)下的液壓式氣門停止裝置的結(jié)構(gòu)及工作的剖視圖。

圖3b是表示鎖止解除狀態(tài)下的液壓式氣門停止裝置的結(jié)構(gòu)及工作的剖視圖。

圖3c是表示氣門的工作處于停止狀態(tài)下的液壓式氣門停止裝置的結(jié)構(gòu)及工作的剖視圖。

圖4是表示可變氣門正時機構(gòu)的簡略結(jié)構(gòu)的剖視圖。

圖5是機油供應裝置的液壓回路圖。

圖6是表示在冷機啟動時進行了pid的反饋控制時的占空比及實際液壓的隨時間的變化的圖形。

圖7是表示機油控制閥的特性的圖形。

圖8是表示在冷機啟動時進行了固定占空控制時的占空比及實際液壓的隨時間的變化的圖形。

圖9是表示本發(fā)明的實施方式中的機油供應裝置的工作的一個例子的流程圖。

圖10中,上圖是表示固定占空比表的一個例子的圖,下圖是表示持續(xù)時間表的一個例子的圖。

圖11是表示要求液壓表的一個例子的圖,該要求液壓表表示排氣側(cè)vvt的要求液壓。

具體實施方式

以下,根據(jù)附圖詳細說明例示性的實施方式。

圖1是發(fā)動機100的由包含氣缸的軸心的平面剖切后的簡略剖視圖。本說明書中,為了方便說明,將氣缸的軸心方向稱為上下方向,將氣缸列方向稱為前后方向。而且,將氣缸列方向上的發(fā)動機100的變速器側(cè)的相反側(cè)稱為前側(cè),將發(fā)動機100的變速器側(cè)稱為后側(cè)。

發(fā)動機100是四個氣缸在指定的氣缸列方向上排列設置的直列四缸發(fā)動機。發(fā)動機100包括氣缸蓋1、安裝于氣缸蓋1的氣缸體2、安裝于氣缸體2的油底殼3。

氣缸體2具有上部缸體21和下部缸體22。下部缸體22安裝于上部缸體21的下表面。油底殼3安裝于下部缸體22的下表面。

上部缸體21中,沿著氣缸列方向排列形成有與四個氣缸對應的四個缸孔23(圖1中只圖示了一個缸孔23)。缸孔23形成在上部缸體21的上部,上部缸體21的下部劃分曲軸室的一部分?;钊?4插入在缸孔23中。活塞24經(jīng)由連桿25而與曲軸26連結(jié)。燃燒室27由缸孔23、活塞24、氣缸蓋1所規(guī)定。四個缸孔23從前側(cè)依次地相當于第一氣缸、第二氣缸、第三氣缸及第四氣缸。

氣缸蓋1中設有向燃燒室27開口的進氣道11和排氣道12。進氣道11上設有開閉進氣道11的進氣門13。排氣道12上設有開閉排氣道12的排氣門14。進氣門13及排氣門14分別被凸輪軸41、42上所設置的凸輪部41a、42a所驅(qū)動。

詳細而言,進氣門13及排氣門14被氣門彈簧15、16向關(guān)閉方向(圖1中為上方)施加作用力。在進氣門13及排氣門14與凸輪部41a、42a之間分別設有搖臂43、44。搖臂43、44的一端部分別被液壓間隙調(diào)節(jié)器(hydrauliclashadjuster;以下稱為“hla”)45、46支撐。搖臂43、44基于設于其大致中央部的凸輪從動件43a、44a分別被凸輪部41a、42a推壓而以被hla45、46支撐的一端部為支點而擺動。搖臂43、44基于如此擺動而通過另一端部克服氣門彈簧15、16的作用力從而分別使進氣門13及排氣門14向打開方向(圖1中為下方)移動。hla45、46基于液壓而自動地將氣門間隙調(diào)整為零。

此外,第一氣缸及第四氣缸中所設置的hla45、46分別具備使進氣門13及排氣門14的工作停止的氣門停止機構(gòu)。以下,在以氣門停止機構(gòu)的有或無來區(qū)別hla時,將具備氣門停止機構(gòu)的hla45、46稱為hla45a、46a,將不具備氣門停止機構(gòu)的hla45、46稱為hla45b、46b。發(fā)動機100在全缸運轉(zhuǎn)時使第一至第四氣缸的所有的進氣門13及排氣門14工作,另一方面,在減缸運轉(zhuǎn)時使第一及第四氣缸的進氣門13及排氣門14工作停止,使第二及第三氣缸的進氣門13及排氣門14工作。

在氣缸蓋1的與第一及第四氣缸對應的部分中形成有用于安裝hla45a、46a的安裝孔。hla45a、46a被安裝于該安裝孔。氣缸蓋1中形成有與安裝孔連通的供油道。經(jīng)由該供油道,機油被供應給hla45a、46a。

在氣缸蓋1的上部安裝有凸輪軸蓋47。凸輪軸41、42基于氣缸蓋1及凸輪軸蓋47而可轉(zhuǎn)動地被支持。

在進氣側(cè)的凸輪軸41的上方設有進氣側(cè)的機油噴淋器48,在排氣側(cè)的凸輪軸42的上方設有排氣側(cè)的機油噴淋器49。進氣側(cè)的機油噴淋器48及排氣側(cè)的機油噴淋器49以能夠使機油滴下到凸輪部41a、42a與搖臂43、44的凸輪從動件43a、44a的接觸部的方式構(gòu)成。

此外,發(fā)動機100中設有可變更進氣門13及排氣門14各自的氣門特性的可變氣門正時機構(gòu)(以下稱為“vvt(variablevalvetiming)”)。進氣側(cè)vvt為電動式,排氣側(cè)vvt18為液壓式。

上部缸體21具有:相對于四個缸孔23位于進氣側(cè)的第一側(cè)壁21a;相對于四個缸孔23位于排氣側(cè)的第二側(cè)壁21b;位于比最前側(cè)的缸孔23更前側(cè)的前壁(省略圖示);位于比最后側(cè)的缸孔23更后側(cè)的后壁(省略圖示);在各相鄰的兩個缸孔23之間的部分沿上下方向擴展的多個縱壁21c。

下部缸體22具有:與上部缸體21的第一側(cè)壁21a對應地位于進氣側(cè)的第一側(cè)壁22a;與上部缸體21的第二側(cè)壁21b對應地位于排氣側(cè)的第二側(cè)壁22b;與上部缸體21的前壁對應地位于前側(cè)的前壁(省略圖示);與上部缸體21的后壁對應地位于后側(cè)的后壁(省略圖示);與上部缸體21的縱壁21c對應的多個縱壁22c。上部缸體21和下部缸體22被螺栓緊固。

在上部缸體21的前壁與下部缸體22的前壁之間、上部缸體21的后壁與下部缸體22的后壁之間、縱壁21c與縱壁22c之間分別設有支撐曲軸26的軸承部28(參照圖2)。

以下,參照圖2來說明縱壁21c與縱壁22c之間的軸承部28。圖2是位于氣缸列方向中央的上部缸體21的縱壁21c及下部缸體22的縱壁22c的剖視圖。此外,在上部缸體21的前壁與下部缸體22的前壁之間及上部缸體21的后壁與下部缸體22的后壁之間也設有同樣的軸承部28。在區(qū)別各軸承部28時,將它們從前側(cè)依次稱為第一軸承部28a、第二軸承部28b、第三軸承部28c、第四軸承部28d、第五軸承部28e。

軸承部28設于兩個螺栓緊固部位之間。詳細而言,軸承部28設置在一對螺孔21f及螺栓插孔22f之間。軸承部28具有圓筒狀的軸瓦29??v壁21c及縱壁22c的各自的接合部上形成有半圓狀的凹口部。軸瓦29采用包括第一半圓部29a和第二半圓部29b的分割結(jié)構(gòu)。第一半圓部29a安裝于縱壁21c的凹口部,第二半圓部29b安裝于縱壁22c的凹口部?;诳v壁21c與縱壁22c結(jié)合,第一半圓部29a與第二半圓部29b結(jié)合,從而成為圓筒狀。在第一半圓部29a的內(nèi)周面上形成有沿圓周方向延伸的油槽29c。而且,在第一半圓部29a中穿通地形成有連接道29d,該連接道29d的一端向第一半圓部29a的外周面開口,另一端向油槽29c開口。上部缸體21中形成有供油道,機油經(jīng)由該供油道而被供應到第一半圓部29a的外周面。連接道29d設置在與該供油道連通的位置。由此,從供油道供應的機油經(jīng)由連接道29d而流入到油槽29c。

此外,雖省略了圖示,但在氣缸體2的前壁上安裝有鏈蓋。在鏈蓋的內(nèi)側(cè)設置有:設置在曲軸26上的驅(qū)動鏈輪、卷繞在該驅(qū)動鏈輪上的正時鏈、付與該正時鏈張力的鏈條張緊器等。

參照圖3a、圖3b、圖3c,詳細地說明具備氣門停止機構(gòu)的hla45a、46a。由于hla45a、46a的結(jié)構(gòu)實質(zhì)上相同,因此,以下僅對hla45a進行說明。

hla45a具有支點機構(gòu)45c和氣門停止機構(gòu)45d。

支點機構(gòu)45c是周知的hla的支點機構(gòu),基于液壓而自動地將氣門間隙調(diào)整為零。雖然hla45b、46b沒有氣門停止機構(gòu),但具有與支點機構(gòu)45c實質(zhì)上相同的支點機構(gòu)。

氣門停止機構(gòu)45d是切換對應的進氣門13或排氣門14的工作及工作停止的機構(gòu)。氣門停止機構(gòu)45d具有:外筒45e,一端開口而另一端具有底部,將支點機構(gòu)45c以能夠沿軸向滑動的方式收容;一對鎖銷45g,能夠進退地穿通于相向地形成在外筒45e的側(cè)周面上的兩個通孔45f;鎖止彈簧45h,對一個鎖銷45g施加向外筒45e的半徑方向外側(cè)的作用力;空動彈簧45i,設于外筒45e的底部與支點機構(gòu)45c之間,對支點機構(gòu)45c沿軸向施加向外筒45e的開口側(cè)的作用力。鎖銷45g設置在支點機構(gòu)45c的下端。鎖銷45g基于液壓而被驅(qū)動,能夠在與通孔45f嵌合的狀態(tài)和移動到外筒45e的半徑方向內(nèi)側(cè)而解除與通孔45f嵌合的狀態(tài)之間切換。

如圖3a所示,在鎖銷45g與通孔45f嵌合時,支點機構(gòu)45c從外筒45e以比較大的突出量突出,基于鎖銷45g而被限制沿外筒45e的軸向的移動。即,支點機構(gòu)45c處于鎖止狀態(tài)。在該狀態(tài)下,支點機構(gòu)45c的頂部與搖臂43或搖臂44的一端部接觸,從而作為擺動支點發(fā)揮作用。由此,搖臂43f、44在另一端部克服氣門彈簧15、16的作用力而分別使進氣門13及排氣門14向打開方向移動。即,在氣門停止機構(gòu)45d處于鎖止狀態(tài)時,使對應的進氣門13或排氣門14工作。

另一方面,若液壓從半徑方向外側(cè)作用于鎖銷45g時,如圖3b所示,鎖銷45g克服鎖止彈簧45h的作用力而向外筒45e的半徑方向內(nèi)側(cè)移動,從而被解除與通孔45f的嵌合。由此,支點機構(gòu)45c的鎖止被解除。

即使在該鎖止解除狀態(tài)下,基于空動彈簧45i的作用力,支點機構(gòu)45c也處于從外筒45e以比較大的突出量突出的狀態(tài)。但是,支點機構(gòu)45c的沿外筒45e的軸向的移動不受限制,處于可移動的狀態(tài)。此外,空動彈簧45i的作用力被設定為小于氣門彈簧15、16向關(guān)閉方向施加于進氣門13及排氣門14的作用力。因此,在鎖止解除狀態(tài)下,若凸輪從動件43a、44a分別被凸輪部41a、42a推壓,則進氣門13及排氣門14的頂部便成為搖臂43、44的擺動支點,搖臂43、44如圖3c所示那樣克服空動彈簧45i的作用力而使支點機構(gòu)45c向外筒45e的底部側(cè)移動。即,在氣門停止機構(gòu)45d處于鎖止解除狀態(tài)時,對應的進氣門13或排氣門14的工作停止。

下面,參照圖4,詳細地說明排氣側(cè)vvt18。

排氣側(cè)vvt18具有大致圓環(huán)狀的殼體18a和被收容在該殼體18a內(nèi)部的轉(zhuǎn)子18b。殼體18a與凸輪軸帶輪18c可一體轉(zhuǎn)動地連結(jié)于該凸輪軸帶輪18c,該凸輪軸帶輪18c與曲軸26同步地轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)子18b與使進氣門13開閉的凸輪軸41可一體轉(zhuǎn)動地連結(jié)。轉(zhuǎn)子18b中設有與殼體18a的內(nèi)周面滑動接觸的葉片18d。殼體18a的內(nèi)部形成有多個由殼體18a的內(nèi)周面、葉片18d及轉(zhuǎn)子18b的主體劃分而成的延遲角液壓室18e和提前角液壓室18f。機油被供應到這些延遲角液壓室18e及提前角液壓室18f。若延遲角液壓室18e的液壓高,則轉(zhuǎn)子18b相對于殼體18a的轉(zhuǎn)動方向向相反的方向轉(zhuǎn)動。即,凸輪軸41相對于凸輪軸帶輪18c向相反的方向轉(zhuǎn)動,從而使進氣門13的氣門打開時期延遲。另一方面,若提前角液壓室18f的液壓高,則轉(zhuǎn)子18b相對于殼體18a的轉(zhuǎn)動方向向相同的方向轉(zhuǎn)動。即,凸輪軸41相對于凸輪軸帶輪18c向相同的方向轉(zhuǎn)動,從而使進氣門13的氣門打開時期提前。

下面,參照圖5來說明機油供應裝置200。圖5表示機油供應裝置200的液壓回路圖。

機油供應裝置200具有被曲軸26轉(zhuǎn)動驅(qū)動的可變?nèi)萘啃蜋C油泵81和與該機油泵81連接的讓機油流通的供油道5。機油泵81是被發(fā)動機100驅(qū)動的附屬機件。

機油泵81為公知的可變?nèi)萘啃蜋C油泵,被曲軸26驅(qū)動。機油泵81被安裝在下部缸體22的下面,處于被收容在油底殼3內(nèi)的狀態(tài)。詳細而言,機油泵81具有:被曲軸26轉(zhuǎn)動驅(qū)動的驅(qū)動軸81a、與驅(qū)動軸81a連結(jié)的轉(zhuǎn)予81b、能夠從轉(zhuǎn)子81b沿半徑方向進退自如的多個葉片81c、收容所述轉(zhuǎn)子81b及葉片81c且以能夠調(diào)整相對于轉(zhuǎn)子81b的轉(zhuǎn)動中心的偏心量的方式構(gòu)成的凸輪環(huán)81d、向增大相對于轉(zhuǎn)子81b的轉(zhuǎn)動中心的偏心量的方向?qū)ν馆啳h(huán)81d施加作用力的彈簧81e、設置在轉(zhuǎn)子81b內(nèi)側(cè)的環(huán)形部件81f、收容轉(zhuǎn)子81b、葉片81c、凸輪環(huán)81d、彈簧81e及環(huán)形部件81f的殼體81g。

雖省略了圖示,但驅(qū)動軸81a的一端部向殼體81g的外側(cè)突出,該一端部與從動鏈輪連結(jié)。從動鏈輪上卷繞有正時鏈。該正時鏈還卷繞在曲軸26的驅(qū)動鏈輪上。這樣,轉(zhuǎn)子81b通過正時鏈而被曲軸26轉(zhuǎn)動驅(qū)動。

轉(zhuǎn)子81b轉(zhuǎn)動時,各葉片81c在凸輪環(huán)81d的內(nèi)周面上滑動。由此,基于轉(zhuǎn)子81b、相鄰的兩個葉片81c、凸輪環(huán)81d及殼體81g而規(guī)定泵室(工作油室)81i。

殼體81g上形成有使機油吸入到泵室81i內(nèi)的吸入口81j,而且形成有從泵室81i排出機油的排出口81k。吸入口81j與機油集濾器81l連接。機油集濾器81l被浸漬于存積在油底殼3內(nèi)的機油中。即,存積在油底殼3內(nèi)的機油經(jīng)由機油集濾器81l而從吸入口81j被吸入到泵室81i內(nèi)。另一方面,排出口81k與供油道5連接。即,基于機油泵81而被增壓的機油從排出口81k被排出到供油道5。

凸輪環(huán)81d以能夠繞指定的支點擺動的方式被殼體81g支撐。彈簧81e使凸輪環(huán)81d往繞所述支點的一側(cè)來施加作用力。此外,在凸輪環(huán)81d與殼體81g之間被劃分有壓力室81m。機油從外部被供應到壓力室81m。壓力室81m內(nèi)的機油的液壓作用于凸輪環(huán)81d。由此,凸輪環(huán)81d基于彈簧81e的作用力與壓力室81m的液壓之間的平衡而擺動,從而決定凸輪環(huán)81d的相對于轉(zhuǎn)子81b的轉(zhuǎn)動中心的偏心量。基于凸輪環(huán)81d的偏心量,機油泵81的容量發(fā)生變化,機油的排出量發(fā)生變化。

供油道5由管子及穿設在氣缸蓋1及氣缸體2中的流道形成。供油道5具有:在氣缸體2中沿氣缸列方向延伸的主油道50;將機油泵81與主油道50連接的第一連通道51;從主油道50延伸至氣缸蓋1的第二連通道52;在氣缸蓋1中且在進氣側(cè)與排氣側(cè)之間沿大致水平方向延伸的第三連通道53;從第一連通道51分支的控制用供油道54;從第三連通道53分支的第一至第五供油道55至59。

第一連通道51與機油泵81的排出口81k連接。第一連通道51上從機油泵81側(cè)依次設有機油濾清器82及機油冷卻器83。即,從機油泵81往第一連通道51排出的機油被機油濾清器82過濾且被機油冷卻器83調(diào)整油溫后流入主油道50。

主油道50連接于:向四個活塞24的背面?zhèn)葒娚錂C油的噴油器71;將曲軸26轉(zhuǎn)動自如地支撐的五個軸承部28的軸瓦29;設置于曲柄銷的軸瓦72,該曲柄銷將四個連桿25轉(zhuǎn)動自如地連結(jié);將機油供應給液壓式鏈條張緊器的機油供應部73;向正時鏈噴射機油的噴油器74;檢測主油道50中流通的機油的液壓的液壓傳感器50a。液壓傳感器50a是液壓檢測裝置的一個例子。機油始終供應到主油道50。噴油器71具有止回閥和吸嘴,若有指定值以上的液壓作用時,止回閥打開,機油從吸嘴噴出。

此外,經(jīng)由機油控制閥84而與機油泵81的壓力室81m連接的控制用供油道54從主油道50分支。控制用供油道54上設有機油濾清器54a。主油道50的機油經(jīng)由控制用供油道54而且被機油控制閥84調(diào)整液壓后而流入到機油泵81的壓力室81m。即,機油控制閥84通過控制供應給壓力室81m的機油的流量來變更機油泵81的排出量。

機油控制閥84為線性電磁閥。機油控制閥84根據(jù)所輸入的占空比來調(diào)整供應給壓力室81m的機油的流量。

第二連通道52使主油道50與第三連通道53連通。在主油道50中流通的機油通過第二連通道52而流入到第三連通道53。流入到第三連通道53的機油經(jīng)由第三連通道53而被分配到氣缸蓋1的進氣側(cè)和排氣側(cè)。

第一供油道55連接于:支撐進氣側(cè)的凸輪軸41的凸輪軸頸的軸瓦的機油供應部91;進氣側(cè)的凸輪軸41的推力軸承的機油供應部92;帶氣門停止機構(gòu)hla45a的支點機構(gòu)45c;不帶氣門停止機構(gòu)hla45b;進氣側(cè)的機油噴淋器48;進氣側(cè)vvt的滑動部的機油供應部93。

第二供油道56連接于:支撐排氣側(cè)的凸輪軸42的凸輪軸頸的軸瓦的機油供應部94;排氣側(cè)的凸輪軸42的推力軸承的機油供應部95;帶氣門停止機構(gòu)hla46a的支點機構(gòu)46c;不帶氣門停止機構(gòu)hla46b;排氣側(cè)的機油噴淋器49。

第三供油道57經(jīng)由第一方向切換閥96而連接于排氣側(cè)vvt18的延遲角液壓室18e及提前角液壓室18f。此外,第三供油道57連接于位于排氣側(cè)的凸輪軸42的軸瓦的機油供應部94中的最前部的機油供應部94。在第三供油道57中的第一方向切換閥96的上游側(cè)連接有機油濾清器57a?;诘谝环较蚯袚Q悶96而調(diào)整供應給延遲角液壓室18e及提前角液壓室18f的機油流量。

第四供油道58經(jīng)由第二方向切換閥97而連接于第一氣缸的帶氣門停止機構(gòu)hla45a的氣門停止機構(gòu)45d及帶氣門停止機構(gòu)hla46a的氣門停止機構(gòu)46d。在第四供油道58中的第二方向切換閥97的上游側(cè)連接有機油濾清器58a?;诘诙较蚯袚Q閥97而控制往第一氣缸的氣門停止機構(gòu)45d及氣門停止機構(gòu)46d的機油供應。

第五供油道59經(jīng)由第三方向切換閥98而連接于第四氣缸的帶氣門停止機構(gòu)hla45a的氣門停止機構(gòu)45d及帶氣門停止機構(gòu)hla46a的氣門停止機構(gòu)46d。在第五供油道59中的第三方向切換閥98的上游側(cè)連接有機油濾清器59a?;诘谌较蚯袚Q閥98而控制往第四氣缸的氣門停止機構(gòu)45d及氣門停止機構(gòu)46d的機油供應。

供應到發(fā)動機100的各部分的機油通過未圖示的泄油道而滴下到油底殼3,通過機油泵81而被再循環(huán)。

發(fā)動機100由控制器60控制??刂破?0具有處理器及存儲器,且輸入來自檢測發(fā)動機100的運轉(zhuǎn)狀態(tài)的各種傳感器的檢測結(jié)果。例如,控制器60連接于液壓傳感器50a、檢測曲軸26的轉(zhuǎn)角的曲柄角傳感器61、檢測發(fā)動機100吸入的空氣量的空氣流量傳感器62、油溫傳感器63(粘度特性檢測裝置的一個例子)、檢測凸輪軸41、42的轉(zhuǎn)動相位的凸輪角傳感器64及檢測發(fā)動機100的冷卻水的溫度的水溫傳感器65??刂破?0根據(jù)來自曲柄角傳感器61的檢測信號求出發(fā)動機轉(zhuǎn)速,根據(jù)空氣流量傳感器62的檢測信號求出發(fā)動機負荷,根據(jù)凸輪角傳感器64的檢測信號求出進氣側(cè)vvt及排氣側(cè)vvt18的工作角度??刂破?0是控制裝置的一個例子。

控制器60根據(jù)各種檢測結(jié)果來判定發(fā)動機100的運轉(zhuǎn)狀態(tài),并根據(jù)所判定的運轉(zhuǎn)狀態(tài)來控制機油控制閥84、第一方向切換閥96、第二方向切換閥97及第三方向切換閥98。

控制器60的控制之一為減缸運轉(zhuǎn)??刂破?0根據(jù)發(fā)動機100的運轉(zhuǎn)狀態(tài)來切換全缸運轉(zhuǎn)和減缸運轉(zhuǎn),全缸運轉(zhuǎn)為在所有氣缸中執(zhí)行燃燒的運轉(zhuǎn),減缸運轉(zhuǎn)為停止一部分氣缸中的燃燒而在其余的氣缸中執(zhí)行燃燒的運轉(zhuǎn)。

此外,控制器60將與發(fā)動機100的運轉(zhuǎn)狀態(tài)對應的液壓工作裝置的要求液壓中的最高要求液壓設定為目標液壓,以使液壓傳感器50a所測出的實際液壓與目標液壓相一致的方式控制機油控制閥84,以便反饋控制機油泵81的排出量。作為反饋控制,例如可采用pid(比例積分微分)控制。作為液壓工作裝置,例如相應的是排氣側(cè)vvt18、氣門停止機構(gòu)45d、46d、噴油器71。

圖6是表示在冷機啟動時進行了pid的反饋控制時的占空比及實際液壓的隨時間而變化的圖形。圖6的上圖是表示占空比的隨時間而變化的圖形,縱軸表示占空比,橫軸表示時間。圖6的下圖是表示實際液壓的隨時間而變化的圖形,縱軸表示液壓,橫軸表示時間。在時刻t1,發(fā)動機100被啟動。

機油控制閥84隨著占空比的增大而增大閥門的開度。機油泵81隨著機油控制閥84的閥門的開度增大而增大流入壓力室81m的機油的量,減小凸輪環(huán)81d的偏心量。由此,來自機油泵81的機油的排出量減少,實際液壓減小。

在發(fā)動機100剛啟動后,由于供油道5未充滿機油,壓力室81m也未充滿機油,壓力室81m的壓力低。即,在時刻t1,機油控制閥84處于不能控制機油泵81的機油排出量的狀態(tài)。因此,在時刻t1,不論機油控制閥84的占空比大小如何均使凸輪環(huán)81d的偏心量為最大,機油泵81以最大的排出量來排出機油。由此,實際液壓急速地上升。

在時刻t2,由于實際液壓大幅度超過了目標液壓,因此,控制器60為了降低實際液壓而使占空比增大。由于主油道50位于供油道5的上游,因此被機油馬上填充,液壓傳感器50a測出液壓的急速變化。另一方面,由于壓力室81m相對于主油道50位于下游,因此,即使使占空比增大而使機油控制閥84的開度增大其也不容易被機油填充,機油泵81處于不能控制機油的排出量的狀態(tài)。

為此,在時刻t2至t3的期間,即使增大占空比,實際液壓也維持在壓力高的狀態(tài)。此時,基于pid控制的i(積分)項的影響,目標液壓與實際液壓的偏差被累計,占空比相比于作為目標的目標占空比dr變得過大。此處,目標占空比dr表示假定實際液壓成為目標液壓時的占空比。

在時刻t3,機油被填充到供油道5的整個區(qū)域,總算能夠經(jīng)由機油控制閥84對壓力室81m供應機油,機油泵81處于能夠調(diào)整排出量的狀態(tài)。此時,基于過大的占空比的影響,實際液壓急速地下降至大幅度低于目標液壓的值(時刻t4)。

在時刻t4至t5的期間,為了朝著目標液壓來提高實際液壓,占空比逐漸被降低。但是,若在冷機啟動時使占空比的斜率增大則會產(chǎn)生液壓波動,因此,該斜率盡可能地被設為平緩。為此,實際液壓維持低壓狀態(tài)。

此外,在時刻t4至t5的期間,實際液壓相對于目標液壓被大幅度降低,機油泵81的排出量變得過少,因此,壓力室81m的機油量變得不充分,機油泵81處于不能調(diào)整排出量的狀態(tài)。由該,實際液壓也維持低壓狀態(tài)。

圖7是表示機油控制閥84的特性的圖形,縱軸表示從機油控制閥84供應給壓力室81m的機油的流量,橫軸表示占空比。

如圖7所示,占空比超過占空比da時,機油的流量開始增大,以后,隨著占空比的增大,機油的流量線性地增大。而且,占空比超過占空比db(>da)時,機油的流量維持一定的值。

圖7中,以交界占空比dm為界線而位于右側(cè)的區(qū)域表示即使改變占空比機油泵81的排出量也不太發(fā)生變化的不靈敏區(qū),左側(cè)的區(qū)域表示機油泵81的排出量與占空比對應地變化的靈敏區(qū)。

即,若占空比超過交界占空比dm,則機油泵81的排出量變得過少,因而壓力室81m的機油量變得不足,機油泵81便不能夠調(diào)整排出量。另一方面,若占空比低于交界占空比dm,則基于從機油泵81排出的機油,充分的機油被供應給壓力室81m,機油泵81能夠調(diào)整排出量。目標占空比dr相對于交界占空比dm位于占空比稍為低的位置。

在圖6的時刻t4至t5的期間,在圖7的圖形的不靈敏區(qū),機油泵81被控制。因此,在該期間中,即使降低占空比,實際液壓也不容易上升。

返回圖6。在時刻t5,占空比總算進入到靈敏區(qū),因而實際液壓發(fā)生變化,不過由于占空比低于目標占空比dr,因此,實際液壓急速地上升到大幅度超過目標液壓的值。因此,在時刻t5,為了使實際液壓降低至目標液壓,占空比的上升開始。

以后,實際液壓在以目標液壓為中心反復波動的情況下逐漸收斂至目標液壓。

在時刻t5以后,實際液壓不太容易收斂至目標液壓的原因是由于在冷機啟動時機油的粘度高(稠密),供油道5的壓力損失高,重復占空比調(diào)整→機油控制閥84的工作→往壓力室81m的機油供應→機油泵81的工作→機油的排出量的變化→液壓傳感器50a的傳感檢測→占空比的再調(diào)整這一連串的周期花費時間。

為此,只要機油的油溫為基準油溫以下,則控制器60在以從發(fā)動機100啟動時開始的一定期間執(zhí)行了將機油控制閥的占空比(控制值的一個例子)設定為固定占空比(固定控制值的一個例子)的固定占空控制(固定值控制的一個例子)后執(zhí)行反饋控制。由此,本實施方式從發(fā)動機100啟動時開始的一定期間不存在pid控制中的基于i項的偏差的累計,能夠縮短圖6的時刻t1至t5的期間。

圖8是表示在冷機啟動時進行了固定占空控制時的占空比及實際液壓的隨時間而變化的圖形。圖8的上圖是表示占空比的隨時間而變化的圖形,縱軸表示占空比,橫軸表示時間。圖8的下圖是表示實際液壓的隨時間而變化的圖形,縱軸表示液壓,橫軸表示時間。

在時刻t1,發(fā)動機100啟動。此時,占空比被設定為固定占空比df,固定占空控制開始。發(fā)動機100剛啟動后,由于供油道5未充滿機油,壓力室81m沒有充分的機油供應,因此,與圖6的情形同樣地,機油泵81以最大的排出量排出機油。由此,實際液壓急速地上升。以后,在直至固定占空控制結(jié)束的時刻t2為止的期間,實際液壓與圖6的時刻t1至t2的期間同樣地變化。

在實際液壓下降至目標液壓的時刻t2,控制器60結(jié)束固定占空控制,開始反饋控制。

在時刻t2至t3的期間,由于實際液壓低于目標液壓,因此,為了提高實際液壓,占空比逐漸下降,不過,基于實際液壓的下降,從機油泵81的排出量也下降,壓力室81m的機油量變得不足,在一個短暫期間,實際液壓維持低壓狀態(tài)。

但是,圖8中,在時刻t1至t2的期間,控制器60將機油控制閥84的占空比設定為固定占空比df。因此,在該期間中,目標液壓與實際液壓的偏差不被累計,在反饋控制開始的時刻t2,占空比相比于與反饋控制開始時的目標液壓對應的目標占空比dr不會變得過大。因此,實際液壓不會如圖6的情形那樣大幅度低于目標液壓,機油泵81成為能夠馬上調(diào)整機油的排出量的狀態(tài)(時刻t3)。以后,實際液壓基于反饋控制而呈現(xiàn)與圖6的時刻t5以后同樣的動態(tài),并收斂至目標液壓。

這樣,本實施方式中,在冷機啟動時不進行反饋控制而進行固定占空控制,因此,圖6所示的時刻t1至t5的期間被縮短為圖8所示的時刻t1至t3的期間,能夠使實際液壓迅速地收斂至目標液壓。

圖9是表示本發(fā)明的實施方式中的機油供應裝置200的工作的一個例子的流程圖。首先,控制器60判定油溫傳感器63所檢測的機油的油溫是否為基準油溫以下(s701)。作為基準油溫可采用如下的溫度,即,與進行反饋控制時相比,進行固定占空控制時能夠縮短實際液壓收斂至目標液壓的時間的溫度。具體而言,作為基準油溫可采用零度,不過,這只是一個例子,還可以根據(jù)機油的種類而采用不同的值。

由于機油具有隨著油溫下降而粘度增高這樣的特性,因此,只要知道油溫便能夠確定機油的粘度。為此,本實施方式,采用油溫來用作機油的粘度特性。

此處,利用油溫傳感器63來測量油溫,不過,這只是一個例子。例如,控制器60也可以根據(jù)發(fā)動機100的冷卻水的溫度或氣氛溫度來推算油溫,將所推算的油溫與基準油溫進行比較。

接著,控制器60參照固定占空比表來決定與油溫對應的固定占空比。

圖10的上圖是表示固定占空比表t101的一個例子的圖。固定占空比表t101將油溫與固定占空比對應關(guān)聯(lián)地予以存儲。圖10的上圖的例子中,表示存儲有與“-40度”、“-30度”、“-20度”、“-10度”、“0度”這五個油溫對應的五個固定占空比“d0”、“d1”、“d2”、“d3”、“d4”。

此處,固定占空比被設定為滿足以下條件的值:在以構(gòu)成機油控制閥84的構(gòu)件所具有的特性的偏差中具有最大的偏差的構(gòu)件來構(gòu)成機油控制閥84的情況下,實際液壓不會超過指定的上限液壓。此處,機油控制閥84以線性電磁閥構(gòu)成,因此,作為構(gòu)成機油控制閥84的構(gòu)件,例如相應的是電阻或線圈等電路構(gòu)件。

作為指定的上限液壓可采用如下的值:假若液壓上升至該值或超過該值時會發(fā)生機油供應裝置200的破損或機油泄漏或來自機油泵81的噪音,而且從噴油器71噴射機油,基于該機油而冷卻發(fā)動機100,從而能夠抑制發(fā)動機100的燃燒穩(wěn)定性的下降。

此外,固定占空比接近于與反饋控制的開始時的目標液壓對應的目標占空比時,能夠迅速地進行從固定占空控制往反饋控制的過渡。

此處,在圖10的上圖中,固定占空比被設定為如下的值,即,在所述條件下,與對應于反饋控制的開始時的液壓工作裝置的要求液壓的目標占空比相一致或接近的值。具體而言,在目標占空比輸入到由偏差為最大的構(gòu)件構(gòu)成的機油控制閥84時,若實際液壓超過了上限液壓,則為了將實際液壓降低至上限液壓而將固定占空比設定為比目標占空比更大的值。另一方面,在目標占空比輸入到由偏差為最大的構(gòu)件構(gòu)成的機油控制閥84時,若實際液壓不超過上限液壓,則將固定占空比設定為目標占空比。

此外,在啟動時,有可能因液壓工作裝置中的排氣側(cè)vvt18早期工作從而該排氣側(cè)vvt18的要求液壓成為最高,因此,作為要求液壓而采用排氣側(cè)vvt18的要求液壓。

圖10的上圖中,隨著油溫增高,固定占空比被增大,從而來自機油泵81的機油的排出量被降低。這是由于油溫越高則機油的粘度變得越低,機油的反應度提高。即,油溫高時,與油溫低時相比,即使減少來自機油泵81的機油的排出量,也能夠?qū)嶋H液壓設為目標的液壓。

此外,有關(guān)沒有直接地被記載在固定占空比表t101中的油溫,控制器60只要通過對記載在固定占空比表t101中的一前一后的油溫的固定占空比進行線性插補,便可以算出相應的油溫的固定占空比。

返回圖9。在s703中,控制器60參照持續(xù)時間表來決定與油溫對應的持續(xù)時間。

圖10的下圖是表示持續(xù)時間表t102的一個例子的圖。持續(xù)時間表t102將油溫與持續(xù)時間對應關(guān)聯(lián)地予以存儲。持續(xù)時間是指執(zhí)行固定占空控制的時間。

圖10的下圖的例子中,與“-40度”、“-30度”、“-20度”、“-10度”、“0度”這五個油溫對應的五個持續(xù)時間“t0”、“t1”、“t2”、“t3”、“t4”被存儲。持續(xù)時間“t0”至“t4”隨著油溫的增大而被設定為小的值。這是由于油溫越高則機油的反應度提高,因此能夠以更短的時間使實際液壓收斂至目標液壓。

返回圖9。在s704中,控制器60判定是否經(jīng)過了在s703中所決定的持續(xù)時間。若未經(jīng)過持續(xù)時間(s704中為“否”),則處理待命。另一方面,若經(jīng)過了持續(xù)時間(s704中為“是”),則處理被推進到s705。由此,固定占空控制被執(zhí)行至經(jīng)過了持續(xù)時間為止。

在s705中,控制器60設定目標液壓。此處,控制器60將目標液壓設定為液壓工作裝置中現(xiàn)在要求液壓為最大的液壓工作裝置的要求液壓。冷機啟動時,排氣側(cè)vvt18的目標液壓有可能為最大,因此,排氣側(cè)vvt18的要求液壓被設定為目標液壓。

圖11是表示要求液壓表t601的一個例子的圖,要求液壓表t601表示排氣側(cè)vvt18的要求液壓。要求液壓表t601存儲與油溫和發(fā)動機100的轉(zhuǎn)速對應的排氣側(cè)vvt18的要求液壓。圖11中,“tc1”、“tc2”、“tc3”表示油溫,“500”至“6000”表示發(fā)動機100的轉(zhuǎn)速。即,控制器60從要求液壓表t601讀出與現(xiàn)在的油溫和發(fā)動機100的轉(zhuǎn)速對應的要求液壓,設定目標液壓。

此處,控制器60對于排氣側(cè)vvt18以外的別的液壓工作裝置(氣門停止機構(gòu)45d、46d、噴油器71)也存儲與圖11同樣的要求液壓表,并且從各要求液壓表讀出與現(xiàn)在的發(fā)動機100的運轉(zhuǎn)狀態(tài)對應的要求液壓。而且,控制器60將從與所有的液壓工作裝置對應的要求液壓表讀出的要求液壓中最大的要求液壓設定為目標液壓。

返回圖9。在s706中,控制器60以在s705中所設定的目標液壓與液壓傳感器50a所檢測的實際液壓相一致的方式進行反饋控制。以后,控制器60定期地檢測發(fā)動機100的狀態(tài)直至發(fā)動機停止為止,在所檢測到的狀態(tài)下,將多個液壓工作裝置所要求的要求液壓中最大的要求液壓設定為目標液壓,進行反饋控制。

這樣,根據(jù)本實施方式的機油供應裝置200,以從冷機啟動開始的一定期間執(zhí)行機油控制閥84的占空比被設定于固定占空比的固定占空控制。因此,不存在進行pid的反饋控制時的基于i項的占空比的累計,即使在機油粘度高的冷機啟動時,也能夠使實際液壓迅速地收斂至目標液壓。其結(jié)果,能夠?qū)崿F(xiàn)液壓工作裝置的早期穩(wěn)定控制。

<變形例>

(1)圖9的流程圖中,在油溫為基準油溫以下時執(zhí)行固定占空控制,不過,本發(fā)明并不限定于此。例如,在應用了本機油供應裝置的車輛顯然是在低溫地區(qū)被使用的情況下,也可以在發(fā)動機100的啟動時無條件地執(zhí)行固定占空控制。

(2)本實施方式中,利用油溫傳感器63來檢測機油的粘度特性,不過,本發(fā)明并不限定于此。例如,也可以利用能夠直接檢測機油的粘度的粘度傳感器來檢測機油的粘度特性。此情況下,在圖9的s701中,若粘度傳感器所測出的機油的粘度比基準粘度高(稠密),則控制器60執(zhí)行固定占空控制便可。

上述的實施方式的特征總結(jié)如下。

本發(fā)明的一實施方式所涉及的發(fā)動機的機油供應裝置包括:可變?nèi)萘啃蜋C油泵;液壓工作裝置,經(jīng)由供油道而與所述機油泵連接;液壓檢測裝置,檢測所述供油道的液壓;機油控制閥,控制供應給所述機油泵的壓力室的機油的流量,從而變更從所述機油泵排出的機油的排出量;控制裝置,根據(jù)與所述發(fā)動機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)對應的所述液壓工作裝置的要求液壓來設定目標液壓,并且以所述液壓檢測裝置所檢測的實際液壓與所述目標液壓相一致的方式控制所述機油控制閥,以便反饋控制所述機油泵的排出量;其中,所述控制裝置在以從所述發(fā)動機的啟動時開始的規(guī)定期間執(zhí)行固定值控制后執(zhí)行所述反饋控制,所述固定值控制是所述機油控制閥的控制值被設定為固定控制值的控制。

根據(jù)本實施方式,以從發(fā)動機的啟動時開始的規(guī)定期間執(zhí)行將機油控制閥的控制值設定為固定控制值的固定值控制。因此,即使在機油粘度高的冷機啟動時,也不存在如進行pid的反饋控制時那樣的基于i項的控制值的累計,能夠使實際液壓迅速地收斂至目標液壓。其結(jié)果,能夠進行液壓工作裝置的早期穩(wěn)定控制。

所述實施方式中,也可以包括:粘度特性檢測裝置,檢測所述機油的粘度特性;其中,所述粘度特性檢測裝置所檢測的粘度特性所示的粘度越小,所述控制裝置將所述固定控制值設定得越大。

根據(jù)本實施方式,由于隨著機油的粘度特性所示的粘度變小而將固定控制值設定得較大,因此,能夠?qū)l(fā)動機的啟動后的機油的粘度特性考慮在內(nèi),能夠盡早地使實際液壓向目標液壓收斂。

所述實施方式中,也可以包括:粘度特性檢測裝置,檢測所述機油的粘度特性;其中,所述粘度特性檢測裝置所檢測的粘度特性所示的粘度越小,所述控制裝置將所述規(guī)定期間設定得越短。

根據(jù)本實施方式,由于隨著機油的粘度特性所示的粘度變小而將固定值控制的執(zhí)行時間設定得較短,因此,能夠?qū)l(fā)動機的啟動后的機油的粘度特性考慮在內(nèi),能夠盡早地使實際液壓向目標液壓收斂。

所述實施方式中,也可以在以構(gòu)成所述機油控制閥的構(gòu)件所具有的特性的偏差中具有最大的偏差的構(gòu)件來構(gòu)成所述機油控制閥的情況下,且在所述實際液壓不超過指定的上限液壓這一條件下,將所述固定控制值設定為與所述反饋控制的開始時的所述液壓工作裝置的要求液壓對應的控制值相一致或與該控制值接近的值。

根據(jù)本實施方式,由于固定控制值被設定為與反饋控制的開始時的液壓工作裝置的要求液壓對應的控制值相一致或與該控制值接近的值,因此,能夠早期地進行從固定值控制往反饋控制的控制過渡。而且,固定控制值在以構(gòu)成機油控制閥的構(gòu)件所具有的特性的偏差中具有最大的偏差的構(gòu)件來構(gòu)成機油控制閥的情況下,滿足實際液壓不超過指定的上限液壓這一條件。因此,在固定值控制中,實際液壓不會超過上限液壓,能夠滿足機油供應裝置的可靠性,能夠抑制以機油泵為發(fā)生源的噪音。而且,由于實際液壓不超過上限液壓,因此,基于從噴油器等液壓工作裝置噴射的機油,發(fā)動機被冷卻,能夠抑制發(fā)動機的燃燒穩(wěn)定性的下降。

所述實施方式中,也可以包括:粘度特性檢測裝置,檢測所述機油的粘度特性;其中,所述控制裝置在所述粘度特性檢測裝置所檢測的粘度高于指定的粘度的情況下執(zhí)行所述固定值控制。

根據(jù)本實施方式,只要所述粘度特性檢測裝置所檢測的粘度高于指定的粘度,便執(zhí)行固定值控制。因此,能夠防止在粘度低于指定的粘度時因執(zhí)行固定值控制而導致實際液壓收斂至目標液壓的時間變長的情況。

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