(57)【要約】【課題】潤滑油に気泡が混入することに起因する機関摺動部の潤滑不良を抑制する。【解決手段】制御装置４３は、シリンダブロック１１とオイルパン１４との間に介装されて、クランクシャフト２０の下方に設置された緩衝板４１に取り付けられた超音波振動子４２を駆動制御する。緩衝板４１は金属材料によって形成され、オイルパン１４の肉厚と比較してその肉厚が十分に薄く設定されている。超音波振動子４２はその振動の振幅および周波数が可変制御される。緩衝板４１が加振されると緩衝板４１に貯留されている潤滑油が振動するようになる。このような超音波振動子４２の加振によって潤滑油が振動することにより緩衝板４１上の潤滑油の気泡が除去され（消泡）、消泡された潤滑油がオイルパンにリターン孔を通じてオイルパンに落下するようになる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
オイルパン内の潤滑油をオイルポンプにより機関摺動部に供給し、同機関摺動部を潤滑した後に前記オイルパンに落下した潤滑油を再び前記オイルポンプにて前記機関摺動部に供給する内燃機関にあってその潤滑油に含まれる気泡を除去する内燃機関の潤滑油気泡除去装置において、
機関摺動部から落下する潤滑油が前記オイルパンの潤滑油と混合される前にこれを一旦受け止める緩衝板と、
同緩衝板を加振することにより同緩衝板の潤滑油から気泡を除去する振動体とを備える
ことを特徴とする内燃機関の潤滑油気泡除去装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の潤滑油気泡除去装置において、
前記緩衝板の振動を通じて潤滑油から気泡を除去する度合を変更すべく前記振動体の動作態様を制御する制御手段を備える
ことを特徴とする内燃機関の潤滑油気泡除去装置。
【請求項３】
請求項２に記載の内燃機関の潤滑油気泡除去装置において、
前記制御手段は機関回転速度に基づいて前記振動体の動作態様を制御する
ことを特徴とする内燃機関の潤滑油気泡除去装置。
【請求項４】
請求項３に記載の内燃機関の潤滑油気泡除去装置において、
前記制御手段は機関回転速度が高いときの前記振動体の振動の度合を機関回転速度が低いときの前記振動体の振動の度合よりも大きくする
ことを特徴とする内燃機関の潤滑油気泡除去装置。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載の内燃機関の潤滑油気泡除去装置において、
前記制御手段は機関回転速度が低いときには前記振動体の動作を停止させる
ことを特徴とする内燃機関の潤滑油気泡除去装置。
【請求項６】
請求項２〜５のいずれか一項に記載の内燃機関の潤滑油気泡除去装置において、
前記制御手段は潤滑油の温度に基づいて前記振動体の動作態様を制御する
ことを特徴とする内燃機関の潤滑油気泡除去装置。
【請求項７】
請求項６に記載の内燃機関の潤滑油気泡除去装置において、
前記制御手段は潤滑油の温度が低いときの前記振動体の振動の度合を前記潤滑油の温度が高いときの前記振動体の振動の度合よりも小さくする
ことを特徴とする内燃機関の潤滑油気泡除去装置。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の内燃機関の潤滑油気泡除去装置において、
前記制御手段は潤滑油の温度が低いときには前記振動体の動作を停止させる
ことを特徴とする内燃機関の潤滑油気泡除去装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の内燃機関の潤滑油気泡除去装置において、
前記振動体は前記緩衝板の全ての部位のうちの最も大きく振動する部位に設けられる
ことを特徴とする内燃機関の潤滑油気泡除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オイルパンの潤滑油をオイルポンプにより機関摺動部に供給し、同機関摺動部を潤滑した後にオイルパンに落下した潤滑油を再びオイルポンプにて機関摺動部に供給する内燃機関にあってその潤滑油に含まれる気泡を除去する内燃機関の潤滑油気泡除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、内燃機関では、クランクシャフトの鉛直方向下方にオイルパンが取り付けられており、このオイルパンに潤滑油が貯留されている。そして、この潤滑油がオイルポンプの作動を通じて圧送され、クランクシャフトの軸受等、各機関摺動部に供給される。このように機関摺動部の潤滑に供された後の潤滑油は、各機関摺動部から落下してオイルパンに戻される。そして、このオイルパンに戻された潤滑油は、オイルポンプによって再び汲み上げられて機関摺動部に供給される。
【０００３】
ところで、こうした内燃機関の潤滑系において、機関摺動部の潤滑に供されている間やオイルパンに落下するときに潤滑油に気泡が巻き込まれて混入することがある。このように潤滑油に気泡が混入すると、潤滑油の潤滑性能が低下するようになるため、機関摺動部を適切に潤滑することができなくなるおそれがある。
【０００４】
そこで、このように潤滑油に混入した気泡を除去するための技術が従来から種々提案されている。例えば、特許文献１に記載の装置では、オイルパンの底部に超音波振動子を取り付け、この超音波振動子を加振してオイルパンに貯留されている潤滑油を高速で振動させることにより、潤滑油から気泡を除去するようにしている。すなわち、潤滑油に振動を付与することにより潤滑油に含まれる気泡を凝集させてその径を増大させ、気泡に作用する浮力を大きくしてこれを速やかに潤滑油液面にまで上昇させ外部に放出させる、すなわち消泡させることができる。
【特許文献１】特開平０１−１０４９０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように超音波振動子によって潤滑油に振動を付与することにより潤滑油に含まれる気泡をある程度は除去することができるようにはなる。しかしながら、例えば機関高回転時のように、多量の潤滑油がオイルポンプにより吸入されて機関摺動部に供給される状況にあっては、超音波振動子の加振による潤滑油の気泡除去が間に合わず、気泡が除去される前に潤滑油がオイルポンプに吸入されてしまうことがある。特に機関高回転時にあっては機関低回転時と比較して機関摺動部における潤滑油の気泡混入量も多くなるため、こうした傾向が一層顕著なものとなる。このように機関高回転時においては、気泡が混入してその潤滑性能の低下した潤滑油が機関摺動部に供給されてしまうことが避けられないものとなり、こうした潤滑油への気泡の混入に起因する潤滑不足を回避する上ではなお改善の余地を残すものとなっていた。
【０００６】
この発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、機関高回転時であれ、潤滑油に気泡が混入することに起因する機関摺動部の潤滑不良をより確実に抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、オイルパン内の潤滑油をオイルポンプにより機関摺動部に供給し、同機関摺動部を潤滑した後に前記オイルパンに落下した潤滑油を再び前記オイルポンプにて前記機関摺動部に供給する内燃機関にあってその潤滑油に含まれる気泡を除去する内燃機関の潤滑油気泡除去装置において、機関摺動部から落下する潤滑油が前記オイルパンの潤滑油と混合される前にこれを一旦受け止める緩衝板と、同緩衝板を加振することにより同緩衝板の潤滑油から気泡を除去する振動体とを備えることを要旨とするものである。
【０００８】
同構成によれば、機関摺動部の潤滑に供された潤滑油はオイルパンに流入する前に一旦緩衝板に受け止められる。そして、このように緩衝板に受け止められた気泡を含んだ潤滑油が振動体によって加振されることにより、その気泡が除去された後、すなわち消泡された後、オイルパンに落下するようになる。そのため、オイルパンの潤滑油に含まれる気泡は極めて少なくなり、内燃機関の高回転時にオイルパンへと流入する潤滑油の流量が増大した状態であっても、気泡を含んだ潤滑油がオイルポンプに吸入されてしまうことを抑制することができる。したがって、潤滑油に気泡が混入することに起因する機関摺動部の潤滑不良をより確実に抑制することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の潤滑油気泡除去装置において、前記緩衝板の振動を通じて潤滑油から気泡を除去する度合を変更すべく前記振動体の動作態様を制御する制御手段を備えることを要旨とするものである。
【００１０】
同構成によれば、振動体の動作態様を制御することにより、潤滑油の気泡含有量や気泡除去の必要性等に応じて適切に潤滑油の気泡を除去することができる。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の内燃機関の潤滑油気泡除去装置において、前記制御手段は機関回転速度に基づいて前記振動体の動作態様を制御することを要旨とするものである。
【００１１】
機関摺動部において潤滑油に混入する気泡の量は機関回転速度に応じて異なるものとなるが、上記構成によれば、こうした機関回転速度による潤滑油の気泡混入量の違いに即した態様をもって緩衝板を加振することができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の内燃機関の潤滑油気泡除去装置において、前記制御手段は機関回転速度が高いときの前記振動体の振動の度合を機関回転速度が低いときの前記振動体の振動の度合よりも大きくすることを要旨とするものである。
【００１３】
一般に、機関回転速度が高いときには機関摺動部において潤滑油に混入する気泡の量が増大する。この点、上記構成によれば、気泡混入量に応じて好適に振動体を駆動することができ、機関高回転時にあっても潤滑油の気泡を効果的に除去することができるようになる。なお、振動の度合については、・振動の振幅を大きくする、・振動の周波数を高くする、・振動の振幅を大きくするとともに周波数を高くする、といった態様をもってその度合いを大きくすることができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項３又は請求項４に記載の内燃機関の潤滑油気泡除去装置において、前記制御手段は機関回転速度が低いときには前記振動体の動作を停止させることを要旨とするものである。
【００１５】
同構成によれば、機関回転速度が低く、したがって機関摺動部において混入する気泡の量が少ないときには振動体の動作を停止するようにしているため、同振動体の消費エネルギについてその削減を図ることができる。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項２〜５のいずれか一項に記載の内燃機関の潤滑油気泡除去装置において、前記制御手段は潤滑油の温度に基づいて前記振動体の動作態様を制御することを要旨とするものである。
【００１７】
同構成によれば、潤滑油の温度に応じて適切な態様をもって気泡の除去を行うことができる。なお、潤滑油の温度についてはこれを直接検出するようにしてもよいし、あるいは機関冷却水温等、潤滑油の温度と相関を有して変化するパラメータに基づいて推定するようにしてもよい。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の内燃機関の潤滑油気泡除去装置において、前記制御手段は潤滑油の温度が低いときの前記振動体の振動の度合を前記潤滑油の温度が高いときの前記振動体の振動の度合よりも小さくすることを要旨とするものである。
【００１９】
潤滑油に気泡が混入するとその潤滑性能が低下するようになるものの、潤滑油の粘度が高いときには、こうした潤滑性能の低下よりも、むしろ機関摺動部におけるフリクションの増大の方がより深刻な問題となる。そこで、上記構成では、潤滑油の温度が低く、したがってその粘度が高いと予想されるときには、振動体の振動の度合を小さくして気泡の除去度合を低下させるようにしている。これにより、潤滑油にはある程度の量の気泡が含まれることとなり、同潤滑油の見かけ上の粘度を低下させることができる。そして、このように潤滑油の粘度を低下させることにより、機関摺動部におけるフリクションの増大を抑えることができるようになる。更に、潤滑油の温度が低いときには機関温度も同様に低いが、このように機関温度が低いときに潤滑油に気泡を残存させておくことにより、潤滑油の熱伝達率を下げて内燃機関から潤滑油への熱伝達を抑えることができる。その結果、機関温度を速やかに上昇させることができ、内燃機関の早期暖機を図ることができるようになる。なお、振動の度合については、・振動の振幅を小さくする、・振動の周波数を低くする、・振動の振幅を小さくするとともに周波数を低くする、といった態様をもってその度合いを小さくすることができる。
【００２０】
請求項８に記載の発明は、請求項６又は７に記載の内燃機関の潤滑油気泡除去装置において、前記制御手段は潤滑油の温度が低いときには前記振動体の動作を停止させることを要旨とするものである。
【００２１】
同構成によれば、潤滑油の見かけ上の粘度を低下させることにより機関摺動部におけるフリクションの増大を抑制することができるとともに、潤滑油に気泡を残存させて潤滑油の熱伝達率を下げることにより、内燃機関から潤滑油への熱伝達を抑えて機関温度を速やかに上昇させることができるようになる。
【００２２】
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか一項に記載の内燃機関の潤滑油気泡除去装置において、前記振動体は前記緩衝板の全ての部位のうちの最も大きく振動する部位に設けられること要旨とするものである。
【００２３】
同構成によれば、緩衝板の加振を最も効率よく行うことができるため、同緩衝板の加振に際してこれをより少ないエネルギをもって加振することができ、気泡を効率的に除去することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
（第１の実施形態）
以下、本発明にかかる内燃機関の潤滑油気泡除去装置の一実施形態について図１〜図３を参照して説明する。まず、図１を参照して、本実施の形態にかかる内燃機関並びにその潤滑油気泡除去装置の概略構成について説明する。
【００２５】
図１に示すように、内燃機関１０のシリンダブロック１１には、クランクシャフト２０が回転可能に支持されている。シリンダブロック１１の上部にはシリンダヘッド１２が組み付けられ、更にシリンダヘッド１２にはその上部を覆うようにしてシリンダヘッドカバー１３が組み付けられている。また、シリンダブロック１１の下部にはスカート１１ａが形成されるとともに、このスカート１１ａにはオイルパン１４が組み付けられている。このオイルパン１４にはクランクシャフト２０の軸受等、機関摺動部を潤滑するための潤滑油が貯留されている。
【００２６】
また、スカート１１ａの内部においてクランクシャフト２０の近傍には同クランクシャフト２０によって駆動されるオイルポンプ３０が設けられている。また、クランクシャフト２０、シリンダブロック１１、シリンダヘッド１２にはそれぞれ潤滑油供給通路３１、３２が形成されるとともに、それら潤滑油供給通路３１、３２はオイルポンプ３０の吐出口に接続されている。クランクシャフト２０の回転に伴ってオイルポンプ３０が作動すると、オイルパン１４の潤滑油はストレーナ３４及び吸入管３５を介してオイルポンプ３０によって汲み上げられる。そしてこのようにオイルポンプ３０によって汲み上げられた潤滑油は同オイルポンプ３０から潤滑油供給通路３１、３２を通じてクランクシャフト２０の軸受やカムシャフト２１のカム２１ａ近傍あるいはその軸受等々、種々の機関摺動部に供給される。このように機関摺動部に供給されてその潤滑に供された潤滑油は、シリンダヘッド１２およびシリンダブロック１１に形成された潤滑油戻り通路３３や、クランクシャフト２０から落下してオイルパン１４に戻される。こうしてオイルパン１４に戻された潤滑油はオイルポンプ３０によって再び機関摺動部に供給される。
【００２７】
次に、本実施の形態にかかる潤滑油気泡除去装置４０について説明する。この潤滑油気泡除去装置４０は、シリンダブロック１１とオイルパン１４との間に介装されてクランクシャフト２０の下方に位置する緩衝板４１と、同緩衝板に取り付けられた超音波振動子４２と、同超音波振動子４２を駆動制御する制御装置４３とを備えている。
【００２８】
緩衝板４１は、オイルパン１４の肉厚と比較してその肉厚が十分に薄く設定された金属板によって形成されている。したがって、オイルパン１４を振動させるときよりも少ないエネルギで緩衝板４１をより大きな振幅をもって振動させることができる。緩衝板４１は、その周縁部分がシリンダブロック１１とオイルパン１４とによって挟持されている。また、緩衝板４１は、クランクシャフト２０や潤滑油戻り通路３３から落下した潤滑油を一時的に貯留することができるように所定の深さを有した皿状に形成されるとともに、これに貯留された潤滑油を少量ずつ徐々にオイルパン１４に落下させるためのリターン孔（図示略）が形成されている。
【００２９】
超音波振動子４２は、圧電素子式の振動子からなり、緩衝板４１の略中央部分、具体的には同緩衝板４１のみをシリンダブロック１１およびオイルパン１４に対して取り付けた状態でこれを自由振動させたときにその振幅が最大となる部位に取り付けられている。また、超音波振動子４２は制御装置４３に接続されており、同制御装置４３によって駆動電力が供給されるとともにその振動の振幅および周波数が可変制御される。制御装置４３からの電力供給により超音波振動子４２が振動すると、同超音波振動子４２によって緩衝板４１が加振される。そして、このように緩衝板４１が加振されると緩衝板４１に貯留されている潤滑油が振動するようになる。ここで、潤滑油に気泡が混入されていると、その気泡は潤滑油が振動するのに伴って凝集してその径が徐々に増大する。このように気泡の径が増大すると、これに作用する浮力が増大するため、気泡は緩衝板４１に貯留された潤滑油の上面に浮上して外部に放出される。すなわち、超音波振動子４２の加振によって潤滑油が振動することにより潤滑油の気泡が除去されるようになる。ちなみに、こうした超音波振動子４２の加振による気泡除去作用（消泡作用）は、同超音波振動子４２の振幅が大きいほど、また周波数が高いほど促進されるようになる。また、制御装置４３には、潤滑油の温度ＯＴを検出する油温センサ４４、機関回転速度ＮＥを検出する機関回転速度センサ４５がそれぞれ接続されており、これらセンサ４４、４５の検出値が同制御装置４３に取り込まれる。
【００３０】
上述したように、潤滑油に気泡が混入すると、潤滑油がその本来の潤滑性能を発揮することができずこれが低下するようになるため、機関摺動部を適切に潤滑することができなくなる。そこで、本実施形態においては、制御装置４３を通じて超音波振動子４２を振動させ緩衝板４１を加振することにより、緩衝板４１に貯留された潤滑油に消泡処理を施し、気泡がほとんど含まれなくなった潤滑油を緩衝板４１のリターン孔を通じてオイルパン１４に戻すようにしている。以下、こうした潤滑油の消泡処理について図２を参照して説明する。
【００３１】
図２はこの消泡処理の手順を示すフローチャートである。制御装置４３はこのフローチャートに示される一連の処理を所定の周期をもって繰り返し実行する。まずこの一連の処理では、機関回転速度センサ４５の検出値に基づいて機関回転速度ＮＥが所定回転速度を上回っているか否かが判断される（ステップＳ２１０）。ここで、機関回転速度ＮＥが所定回転速度以下である場合には（ステップＳ２１０：ＮＯ）、超音波振動子４２の振動を停止し、同超音波振動子４２による緩衝板４１の加振を停止する（ステップＳ２２５）。クランクシャフト２０の軸受等、機関摺動部において潤滑油に混入する気泡の量は機関回転速度ＮＥが高いほど多くなる。換言すれば、機関回転速度ＮＥが低いときには、気泡の混入量が少なく、したがって、緩衝板４１に貯留される潤滑油に対して消泡処理を行わなくても気泡混入に起因する潤滑機能の低下は無視できる程度に小さい。このため、ここでは機関回転速度ＮＥが所定回転速度より低いときには超音波振動子４２の振動を停止してこれを駆動することに伴う消費電力の増大を抑えるようにしている。
【００３２】
一方、機関回転速度ＮＥが所定回転数を上回っている場合には（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）、超音波振動子４２を振動させる際の振動振幅Ａを機関回転速度ＮＥに基づいて算出する（ステップＳ２２０）。具体的には、図３に実線で示されるように、機関回転速度ＮＥが所定回転速度以上となる速度域において、超音波振動子４２の振動振幅Ａは機関回転速度ＮＥが高いときほど、大きい値に設定される。上述したように、機関回転速度ＮＥが高いときほど、クランクシャフト２０の軸受等、機関摺動部において潤滑油に混入する気泡の量は多くなり、気泡を除去する必要も高くなる。このため、ここでは超音波振動子４２の振動振幅Ａを機関回転速度ＮＥが高いときほど大きい値に設定することにより潤滑油に混入する気泡を確実に除去するようにしている。そしてこのように機関回転速度ＮＥに基づいて超音波振動子４２の振動振幅Ａを設定した後、その設定された振動振幅Ａに基づいて超音波振動子４２を振動させ緩衝板４１を加振する（ステップＳ２３０）。これにより潤滑油が気泡の混入量に応じた振動振幅Ａをもって加振され、気泡が潤滑油から除去されるようになる。
【００３３】
以上説明したように、本実施形態にかかる潤滑油気泡除去装置によれば以下の作用効果を奏することができる。
（１）クランクシャフト２０の軸受等、機関摺動部の潤滑に供された潤滑油はオイルパン１４に流入する前に一旦緩衝板４１に受け止められる。そして、このように緩衝板４１に受け止められた気泡を含んだ潤滑油が超音波振動子４２によって加振されることにより、その気泡が除去された後、すなわち消泡された後、オイルパン１４に落下するようになる。そのため、オイルパン１４の潤滑油に含まれる気泡は極めて少なくなり、内燃機関１０の高回転時に機関摺動部位からオイルパン１４に戻される潤滑油の流量が増大した状態であっても、気泡を含んだ潤滑油がオイルパンに吸入されてしまうことを抑制することができる。したがって、こうした機関高回転時であれ、潤滑油に気泡が混入することに起因する機関摺動部の潤滑不良をより確実に抑制することができる。
【００３４】
（２）また、超音波振動子４２の動作態様、ここではその振動振幅Ａを機関回転速度ＮＥに応じて制御することにより、潤滑油の気泡含有量や気泡除去の必要性等に応じて適切に潤滑油の気泡を除去することができる。具体的には、機関回転速度ＮＥが高いときの超音波振動子４２の振動振幅Ａを機関回転速度ＮＥが低いときの振動振幅Ａよりも大きな値に設定するようにしている。このため、気泡混入量が増大する機関高回転時にあっても潤滑油の気泡を効果的に除去することができ、気泡混入に起因する潤滑油の潤滑機能低下を抑制することができる。
【００３５】
（３）更に、機関回転速度ＮＥが所定回転速度よりも低いとき、すなわち緩衝板４１に貯留される潤滑油に対して消泡処理を行わなくても気泡混入に起因する潤滑機能の低下が無視できる程度に小さいときには、超音波振動子４２の動作を停止させるようにしているため、超音波振動子４２の消費エネルギについてその削減を図ることができる。
【００３６】
（４）加えて、超音波振動子４２は、緩衝板４１のみをシリンダブロック１１およびオイルパン１４に対して取り付けた状態でこれを自由振動させたときにその振幅が最大となる部位に取り付けるようにしている。このため、緩衝板４１の加振を最も効率よく行うことができ、同緩衝板４１の加振に際してこれをより少ない電力をもって加振することができ、気泡を効率的に除去することができるようになる。
（第２の実施形態）
上述したように、潤滑油に気泡が混入すると、潤滑油がその本来の潤滑性能を発揮することができずこれが低下するようになるものの、潤滑油の粘度が高いときには、こうした潤滑性能の低下よりも、むしろ機関摺動部におけるフリクションの増大の方がより深刻な問題となる。そこで、本実施形態では、潤滑油の温度ＯＴが低く、したがってその粘度が高いと予想されるときには、超音波振動子４２の振動の度合を小さくして気泡の除去度合を低下させるようにしている。更に潤滑油の温度ＯＴが所定温度以下であるときには超音波振動子４２の振動を停止させるようにしている。以下、こうした潤滑油の消泡処理について図４を参照して説明する。
【００３７】
図４はこの消泡処理の手順を示すフローチャートである。本実施形態では、制御装置４３はこのフローチャートに示される一連の処理を所定の周期をもって繰り返し実行する。まずこの一連の処理では、油温センサ４４の検出値に基づいて潤滑油の温度ＯＴが所定温度を上回っているか否かが判断される（ステップＳ３１０）。ここで、潤滑油の温度ＯＴが所定温度以下である場合には（ステップＳ３１０：ＮＯ）、超音波振動子４２の振動を停止し、同超音波振動子４２による緩衝板４１の加振を停止する（ステップＳ３２５）。クランクシャフト２０の軸受等、機関摺動部における潤滑油の見かけの粘度は潤滑油の温度ＯＴが低いほど高くなる。したがって、潤滑油の温度ＯＴが低いときには、粘度低下に起因するフリクションの増大が問題となる。このため、ここでは潤滑油の温度ＯＴが所定温度よりも低いときには超音波振動子４２の振動を停止して気泡の除去度合いを低下させることにより、潤滑油にある程度の量の気泡を残存させて同潤滑油の見かけ上の粘度を低下低させるようにしている。
【００３８】
一方、潤滑油の温度ＯＴが所定温度を上回っている場合には（ステップＳ３１０：ＹＥＳ）、超音波振動子４２を振動させる際の振動振幅Ａを潤滑油の温度ＯＴに基づいて算出する（ステップＳ３２０）。具体的には、図５に実線で示されるように、潤滑油の温度ＯＴが所定温度以上の温度域において、超音波振動子４２の振動振幅Ａは潤滑油の温度ＯＴが低いときほど小さい値に設定される。上述したように、潤滑油の温度ＯＴが低いときには潤滑油の粘度は高く、このように潤滑油の粘度が高いときに潤滑油に気泡を残存させることにより、同潤滑油の見かけの粘度を下げることができるようにしている。そしてこのように潤滑油の温度ＯＴに基づいて超音波振動子４２の振動振幅Ａを設定した後、その設定された振動振幅Ａに基づいて超音波振動子４２を振動させ緩衝板４１を加振する（ステップＳ３３０）。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態にかかる潤滑油気泡除去装置によれば、第１の実施形態において説明した（１）及び（４）の作用効果に加え、更に以下の作用効果を奏することができるようになる。
【００４０】
（５）超音波振動子４２の動作態様、ここではその振動振幅Ａを潤滑油の温度ＯＴに応じて制御することにより、潤滑油の気泡含有量の必要性等に応じて適切に潤滑油の気泡量を制御することができる。具体的には、潤滑油の温度ＯＴが低く、したがってその粘度が高いと予想される温度域において、超音波振動子４２の振動振幅Ａは潤滑油の温度ＯＴが低いときほど、小さい値に設定して気泡の除去度合を低下させるようにしている。これにより、潤滑油にはある程度の気泡が含まれることとなり、同潤滑油の見かけ上の粘度を低下させることができる。そして、このように潤滑油の粘度を低下させることにより、機関摺動部におけるフリクションの増大を抑えることができるようになる。更に、潤滑油の温度ＯＴが低いときには機関温度も同様に低いが、このように機関温度が低いときに潤滑油に気泡を残存させることにより、潤滑油の熱伝達率を下げて内燃機関１０から潤滑油への熱伝達を抑え、機関温度を速やかに上昇させることができるようになる。
【００４１】
（６）加えて、潤滑油の温度ＯＴが所定温度よりも低いとき、すなわち潤滑油の見かけ上の粘度を低下させる必要性がもっとも高いときには、超音波振動子４２の動作を停止させるようにしているため、超音波振動子４２の消費エネルギについてその削減をはかることができる。
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図６は本実施形態における消泡処理についてその手順を示すフローチャートである。本実施形態では、制御装置４３はこのフローチャートに示される一連の処理を所定の周期をもって繰り返し実行する。まずこの一連の処理では、潤滑油の温度ＯＴが所定温度を上回っているか否かが判断される（ステップＳ５１０）。ここで、潤滑油の温度ＯＴが所定温度以下である場合には、（ステップＳ５１０：ＮＯ）、超音波振動子４２の振動を停止し、同超音波振動子４２による緩衝板４１の加振を停止する（ステップＳ５４０）。
【００４２】
一方、潤滑油の温度ＯＴが所定温度を上回っている場合には（ステップＳ５１０：ＹＥＳ）、更に機関回転速度ＮＥが所定速度を上回っているか否かが判断される（ステップＳ５２０）。ここで、機関回転速度ＮＥが所定速度以下である場合には、（ステップＳ５２０）、超音波振動子４２の振動を停止し、同超音波振動子４２による緩衝板４１の加振を停止する（ステップＳ５４０）。
【００４３】
一方、機関回転速度ＮＥが所定速度を上回っている場合には（ステップＳ５２０：ＹＥＳ）、超音波振動子４２を振動させる際の振動振幅Ａを潤滑油の温度ＯＴ及び機関回転速度ＮＥに基づいて算出する（ステップＳ５３０）。具体的には、図７に示されるように、潤滑油の温度ＯＴが所定温度以上の温度域にあり、かつ機関回転速度ＮＥが所定回転数以上の速度域において、超音波振動子４２の振動振幅Ａは潤滑油の温度ＯＴが高いときほど、また機関回転速度ＮＥが高いときほど、大きい値に設定される。上述したように、機関回転速度ＮＥが高いときほど、クランクシャフト２０の軸受等、機関摺動部において潤滑油に混入する気泡の量は多くなる。このため、ここでは超音波振動子４２の振動振幅Ａを機関回転速度ＮＥが高いときほど大きい値に設定することにより潤滑油に混入する気泡を確実に除去するようにしている。また、上述したように潤滑油の温度ＯＴが低いときには潤滑油の粘度は高くなるため、潤滑油の温度ＯＴが低く潤滑油の粘度が高いときには潤滑油に気泡を残存させることにより、同潤滑油の見かけの粘度を下げるようにしている。そしてこのように潤滑油の温度ＯＴ及び機関回転速度ＮＥに基づいて超音波振動子４２の振動振幅Ａを設定した後、その設定された振動振幅Ａに基づいて超音波振動子４２を振動させ緩衝板４１を加振する（ステップＳ５５０）。これにより潤滑油が気泡の混入量に応じた振動振幅Ａを持って加振され、潤滑油の気泡量を好適に制御することができるようになる。
【００４４】
以上説明したように、本実施形態にかかる潤滑油気泡除去装置によれば第１の実施形態において示した（１）〜（４）の作用効果並びに第２の実施形態において示した（５）、（６）にそれぞれ準じた作用効果を奏することができるようになる。
【００４５】
なお、以上説明した実施形態は次のようにその形態を適宜変更した態様にて実施することができる。
・第１の実施形態では、機関回転速度ＮＥが所定速度以下であるときには、超音波振動子４２を停止させるようにしたが、例えば、超音波振動子４２を停止させることなく、機関回転速度ＮＥの全ての速度域において、機関回転速度ＮＥに基づき振動振幅Ａを算出して同超音波振動子４２を振動させることもできる。上述したように、機関回転速度ＮＥが高いときほど、クランクシャフト２０の軸受等、機関摺動部において潤滑油に混入する気泡の量は多くなる。このため、図３に二点鎖線で示すように、超音波振動子４２の振動振幅Ａを機関回転速度ＮＥが高いときほど大きい値に設定することができる。これにより潤滑油が気泡の混入量に応じた振動振幅Ａをもって加振され、気泡が潤滑油から除去されるようになる。同構成によっても、気泡を含んだ潤滑油がオイルポンプに吸入されてしまうことを抑制することができる。したがって、潤滑油に気泡が混入することに起因する機関摺動部の潤滑不良をより確実に抑制することができるようになる。
【００４６】
・第２の実施形態では、潤滑油の温度ＯＴが所定温度以下であるときは、超音波振動子４２を停止させるようにしたが、超音波振動子４２の実施態様はこれに限られない。例えば、超音波振動子４２を停止させることなく潤滑油の温度ＯＴの全ての温度域について、潤滑油の温度ＯＴに基づき振動振幅Ａを算出して同超音波振動子４２を振動させることもできる。上述したように、潤滑油の温度ＯＴが低いときほど、潤滑油の粘度は高く、クランクシャフト２０の軸受等、機関摺動部においてフリクションが増大する。このため、図５に二点鎖線で示すように、超音波振動子４２の振動振幅Ａを潤滑油の温度ＯＴが低いときほど小さくすることができる。同構成によっても、潤滑油が低温域にあるときには、潤滑油にある程度の気泡が含まれることとなり、同潤滑油の見かけ上の粘度を低下させることができる。そして、このように潤滑油の粘度を低下させることにより、機関摺動部におけるフリクションの増大を抑えることができるようになる。
【００４７】
・第３の実施形態では、潤滑油の温度ＯＴが所定温度以下であるとき、または機関回転速度ＮＥが所定速度以下であるときには超音波振動子４２を停止させるようにしたが、例えば、超音波振動子４２を停止させることなく、潤滑油の温度ＯＴのすべての温度域、及び機関回転速度ＮＥのすべての速度域について、潤滑油の温度ＯＴ及び機関回転速度ＮＥに基づき振動振幅Ａを算出して同超音波振動子４２を振動させることもできる。上述したように、機関回転速度ＮＥが高いときほど、クランクシャフト２０の軸受等、機関摺動部において潤滑油に混入する気泡の量は多くなる。一方、潤滑油の温度ＯＴが低いときほど、潤滑油の粘度は高く、クランクシャフト２０の軸受等、機関摺動部においてフリクションが増大する。このため、図８に示すように、超音波振動子４２の振動振幅Ａを機関回転速度ＮＥが高く潤滑油の温度ＯＴが高いときほど大きい値に設定する一方、機関回転速度ＮＥが低く潤滑油の温度ＯＴが低いときほど小さい値に設定することができる。同構成によっても、潤滑油が気泡の混入量に応じた振動振幅Ａをもって加振されるため、気泡を含んだ潤滑油がオイルポンプに吸入されてしまうことを抑制することができる。併せて、潤滑油が低温域にあるときには、潤滑油にある程度の気泡が含まれることとなり、同潤滑油の見かけ上の粘度を低下させることで、機関摺動部におけるフリクションの増大を抑えることができるようになる。
【００４８】
・上記各実施形態では、機関回転速度ＮＥや潤滑油の温度ＯＴに基づいて超音波振動子４２を振動させる際の振動振幅Ａを算出するようにしたが、例えば、オイルポンプからの潤滑油の吸入量に基づいて超音波振動子４２を振動させる際の振動振幅Ａを算出することもできる。具体的には、オイルポンプからの吸入量が多いときほど、振動振幅Ａを高い値に設定することができる。同構成によっても、気泡を含んだ潤滑油がオイルポンプに吸入されてしまうことを抑制することができる。したがって、潤滑油に気泡が混入することに起因する機関摺動部の潤滑不良をより確実に抑制することができる。
【００４９】
・上記各実施形態では、超音波振動子４２の振動振幅Ａを変化させるようにしたが、機関回転速度ＮＥや潤滑油の温度ＯＴによらず超音波振動子４２の振動振幅Ａを一定の値とし機関運転中に超音波振動子４２を常に振動させるようにしてもよい。同構成によっても、緩衝板上の潤滑油は消泡された後、オイルパンに落下するため、気泡を含んだ潤滑油がオイルポンプに吸入されてしまうことを抑制することができる。したがって、潤滑油に気泡が混入することに起因する機関摺動部の潤滑不良をより確実に抑制することができる。
【００５０】
・上記各実施形態では、超音波振動子４２の振動振幅Ａを変化させるようにしたが、上述した各パラメータに基づいて、振動周波数を可変制御することもできる。例えば、超音波振動子４２の加振による気泡除去作用（消泡作用）は、同超音波振動子４２の振動周波数が大きいほど促進されるため、機関回転速度ＮＥが高いときほど、振動周波数を高く設定することができる。また、潤滑油の温度ＯＴが低いときほど、振動周波数を低く設定することもできる。同構成によっても、第１の実施形態において示した（１）〜（４）の作用効果並びに第２の実施形態において示した（５）、（６）にそれぞれ準じた作用効果を奏することができるようになる。
【００５１】
・上記実施形態では、超音波振動子４２の振動振幅Ａ又は振動周波数のいずれか一方を変化させるようにしたが、超音波振動子４２の実施態様はこれに限られず、振動振幅Ａ及び振動周波数の双方を可変制御するようにしてもよい。同構成によっても、上記実施形態に準じた作用効果を奏することができるようになる。
【００５２】
・上記各実施形態では、超音波振動子４２によって緩衝板４１を振動させるようにしたが、緩衝板４１を振動させる振動体は超音波振動子でなくとも、消泡作用が得られる振動数で振動する振動体であればよい。同構成によっても、上記実施形態に準じた作用効果を奏することができるようになる。
【００５３】
・上記各実施形態では、潤滑油の温度ＯＴを油温センサによって直接検出する例を示したが、例えば潤滑油の温度ＯＴと相関を有するパラメータとして機関冷却水温を採用し、同機関冷却水温に基づいて超音波振動子４２の動作態様を制御するようにしてもよい。同構成によっても、第１の実施形態において示した（１）〜（４）の作用効果並びに第２の実施形態において示した（５）、（６）にそれぞれ準じた作用効果を奏することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】実施形態にかかる潤滑油気泡除去装置及びその適用対象となる内燃機関の断面図。
【図２】第１実施形態における消泡処理の処理手順を示すフローチャート。
【図３】機関回転速度と超音波振動子の振動振幅との関係を示すグラフ。
【図４】第２実施形態における消泡処理の処理手順を示すフローチャート。
【図５】潤滑油の温度と振動振幅との関係を示すグラフ。
【図６】第３実施形態における消泡処理の処理手順を示すフローチャート。
【図７】機関回転速度及び潤滑油の温度と振動振幅との関係を示すグラフ。
【図８】機関回転速度及び潤滑油の温度と振動振幅との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
【００５５】
１０…内燃機関、１１…シリンダブロック、１１ａ…スカート、１２…シリンダヘッド、１３…シリンダヘッドカバー、１４…オイルパン、２０…クランクシャフト、２１…カムシャフト、２１ａ…カム、３０…オイルポンプ、３１…潤滑油供給通路、３３…通路、３４…ストレーナ、３５…吸入管、４０…潤滑油気泡除去装置、４１…緩衝板、４２…超音波振動子、４３…制御装置、４４…油温センサ、４５…機関回転速度センサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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