(57)【要約】【課題】  オイルポンプの故障を検知し得るエンジンオイル供給装置を提供すること。【解決手段】  エンジンオイル供給装置２は、オイルポンプ作動制御部が作動開始信号を出力する前に温度センサ２７が検出した温度Ｔ０とオイルポンプ作動制御部が作動開始信号を出力した後であって所定の時間（ｔ３）の経過前（具体的には時間ｔ２経過時）に温度センサが検出した温度Ｔ１との温度差ΔＴ（＝Ｔ１−Ｔ０）が、予め設定された設定温度差ΔＴｓｅｔ以下であるか否かを判断する温度差判断部（Ｓ１０８）と、温度差判断部により温度差ΔＴが前記設定温度差ΔＴｓｅｔ以下であるとき（Ｓ１０８：Ｙｅｓ）に、オイルポンプ２１が故障しているか否かを判断する故障判断部（Ｓ１１０）と、備える。【選択図】  図２
2014066143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンオイルを吸入する吸入口及び前記吸入口から吸入したエンジンオイルを吐出する吐出口を備えるとともに前記吐出口にてエンジンに設けられたオイルパンに接続され、前記吐出口からエンジンオイルを吐出することによってエンジンオイルを前記オイルパンに供給するオイルポンプと、
前記オイルパンに接続され前記オイルパン内のエンジンオイルを排出するための排出通路と、
前記オイルポンプに作動開始信号を出力し、所定の時間経過後に前記オイルポンプに作動停止信号を出力することにより、前記オイルポンプが間歇的に作動するよう前記オイルポンプの作動を制御するオイルポンプ作動制御部と、
前記排出通路内のエンジンオイルの温度を取得する温度取得部と、
前記オイルポンプ作動制御部が前記作動開始信号を出力する前に前記温度取得部が取得した温度Ｔ０と前記オイルポンプ作動制御部が前記作動開始信号を出力した後であって前記所定の時間の経過前に前記温度取得部が取得した温度Ｔ１との温度差ΔＴが、予め設定された設定温度差ΔＴｓｅｔ以下であるか否かを判断する温度差判断部と、
前記温度差判断部により前記温度差ΔＴが前記設定温度差ΔＴｓｅｔ以下であるときに、前記オイルポンプが故障しているか否かを判断する故障判断部と、
を備える、エンジンオイル供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載のエンジンオイル供給装置において、
前記温度差判断部は、前記オイルポンプ作動制御部が前記作動開始信号を出力するごとに、前記温度差ΔＴが前記設定温度差ΔＴｓｅｔ以下であるか否かを判断し、
前記故障判断部は、前記温度差判断部が複数回連続して前記温度差ΔＴが前記設定温度差ΔＴｓｅｔ以下であると判断したときに、前記オイルポンプが故障していると判断する、エンジンオイル供給装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のエンジンオイル供給装置において、
前記排出通路に接続され前記排出通路を介して前記オイルパン内の空間に連通する内部空間を有するサブオイルタンクと、
前記サブオイルタンクと前記オイルポンプの吸入口とを接続する循環通路と、を備える、エンジンオイル供給装置。
【請求項４】
請求項３に記載のエンジンオイル供給装置において、
前記温度取得部は、前記排出通路内のエンジンオイルであって前記オイルパンよりも前記サブオイルタンクに近い側に位置するエンジンオイルの温度を取得する、エンジンオイル供給装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のエンジンオイル供給装置において、
前記故障判断部は、予め設定された条件を満たしたときに前記オイルポンプが故障しているか否かを判断し、
前記予め設定された条件は、前記エンジンの雰囲気温度が予め設定された基準雰囲気温度以下であるという雰囲気温度条件と、前記エンジンを冷却するための冷却水温度が予め設定された基準冷却水温度以上であるという冷却水温度条件とを含む、エンジンオイル供給装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のエンジンオイル供給装置において、
前記エンジンが、エンジン駆動式空気調和機あるいはコージェネレーションシステムに用いられる、エンジンオイル供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンを潤滑するためのエンジンオイルをエンジンのオイルパンに供給するエンジンオイル供給装置に係り、特に、エンジン駆動式空気調和機あるいはコージェネレーションシステムに用いられるエンジンのオイルパンにエンジンオイルを供給するオイル供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的にエンジンは、エンジンのオイルパンに貯留されたエンジンオイルにより潤滑される。ガスエンジン駆動式空気調和機に用いられるエンジンを潤滑する場合、エンジンオイルを長期間メンテナンス無しで用いるため、エンジンオイル供給装置によりオイルパンにエンジンオイルを供給（補充）する。斯かるエンジンオイル供給装置は、エンジンオイルをオイルパンに供給するために作動するオイルポンプを有する。
【０００３】
特許文献１は、オイルパンに連通する第１タンクに貯留されているエンジンオイルの液面高さを検出する液面レベルセンサを有するエンジンオイル供給装置を開示する。このエンジンオイル供給装置は、液面レベルセンサで検出した液面高さが要補充高さまで低下したときにオイルポンプを作動させて、第２タンクから第１タンクにエンジンオイルを補充するよう構成される。また、特許文献２は、サブタンクに貯留されているエンジンオイルをオイルポンプにより送り出してオイルパンにエンジンオイルを供給する際に、外気温度に基づいてエンジンオイルの補充量（オイルポンプの作動時間）を調整するよう構成されたエンジンオイル供給装置を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３４３８２９号公報
【特許文献２】特開２００６−２９１３０号公報
【発明の概要】
【０００５】
（発明が解決しようとする課題）
上記した従来のエンジンオイル供給装置は、供給するエンジンオイルの量を適正に調整することができるものの、エンジンオイルを供給する動力源たるオイルポンプの故障を検知することができない。そのため、オイルポンプが故障した場合、エンジンオイルが適切にオイルパンに補充されず、その結果、エンジンオイルの劣化を招く。
【０００６】
本発明は、オイルポンプの故障を検知し得るエンジンオイル供給装置を提供することを目的とする。
【０００７】
（課題を解決するための手段）
本発明は、エンジンオイルを吸入する吸入口及び前記吸入口から吸入したエンジンオイルを吐出する吐出口を備えるとともに前記吐出口にてエンジンに設けられたオイルパンに接続され、前記吐出口からエンジンオイルを吐出することによってエンジンオイルを前記オイルパンに供給するオイルポンプと、前記オイルパンに接続され前記オイルパン内のエンジンオイルを排出するための排出通路と、前記オイルポンプに作動開始信号を出力し、所定の時間経過後に前記オイルポンプに作動停止信号を出力することにより、前記オイルポンプが間歇的に作動するよう前記オイルポンプの作動を制御するオイルポンプ作動制御部と、前記排出通路内のエンジンオイルの温度を取得する温度取得部と、前記オイルポンプ作動制御部が前記作動開始信号を出力する前に前記温度取得部が取得した温度Ｔ０と前記オイルポンプ作動制御部が前記作動開始信号を出力した後であって前記所定の時間の経過前に前記温度取得部が取得した温度Ｔ１との温度差ΔＴが、予め設定された設定温度差ΔＴｓｅｔ以下であるか否かを判断する温度差判断部と、前記温度差判断部により前記温度差ΔＴが前記設定温度差ΔＴｓｅｔ以下であるときに、前記オイルポンプが故障しているか否かを判断する故障判断部と、備える、エンジンオイル供給装置を提供する。
【０００８】
この場合、前記温度差判断部は、前記オイルポンプ作動制御部が前記作動開始信号を出力するごとに、前記温度差ΔＴが前記設定温度差ΔＴｓｅｔ以下であるか否かを判断し、前記故障判断部は、前記温度差判断部が複数回連続して前記温度差ΔＴが前記設定温度差ΔＴｓｅｔ以下であると判断したときに、前記オイルポンプが故障していると判断するとよい。
【０００９】
本発明のエンジンオイル供給装置によれば、オイルポンプが正常であれば、オイルポンプ作動制御部が作動開始信号をオイルポンプに出力したときにオイルポンプが正常に作動する。オイルポンプが正常に作動した場合、オイルポンプからオイルパンに供給されたエンジンオイルがエンジンを潤滑するとともにエンジンで加熱され、加熱されたエンジンオイルがオイルパンから排出通路に排出される。したがって、オイルポンプが作動した後（オイルポンプ作動制御部が作動開始信号を出力した後）に温度取得部が取得する排出通路内のエンジンオイルの温度Ｔ１は、オイルポンプが作動していない場合、すなわちオイルポンプ作動制御部が作動開始信号を出力する前に温度取得部が取得する排出通路内のエンジンオイルの温度Ｔ０よりも、エンジンで加熱されている分だけ高い。よって、オイルポンプが正常である場合、温度差ΔＴ（Ｔ１−Ｔ０）は所定の温度差（設定温度差ΔＴｓｅｔ）以上となる。一方、オイルポンプが故障していると、オイルポンプ作動制御部が作動開始信号をオイルポンプに出力してもオイルポンプが正常に作動しない。オイルポンプが正常に作動しない場合、オイルパン内のエンジンオイルはオイルパンに滞留したままであって排出通路から排出されない（または微量しか排出されない）。このため、オイルポンプが正常でない場合、温度差ΔＴは所定の温度差（設定温度差ΔＴｓｅｔ）未満である。本発明ではこのような、オイルポンプが故障しているか故障していないかにより異なる排出通路内のエンジンオイルの温度差を用いて精度良くオイルポンプが故障しているか否かを判断することができる。また、液面レベルセンサなどの高価な検知手段を用いることなく、安価な温度センサを用いてオイルポンプの故障を精度良く判断することができる。また、温度差判断部が複数回連続して温度差ΔＴが設定温度差ΔＴｓｅｔ以下であると判断したときに、オイルポンプが故障していると判断することにより、より正確にオイルポンプの故障を判断することができる。
【００１０】
また、本発明のエンジンオイル供給装置は、前記排出通路に接続され前記排出通路を介して前記オイルパン内の空間に連通する内部空間を有するサブオイルタンクと、前記サブオイルタンクと前記オイルポンプの吸入口とを接続する循環通路と、を備えるのがよい。これによれば、排出通路内のエンジンオイルがサブオイルタンクに供給され、サブオイルタンク内のエンジンオイルが循環通路を通ってオイルポンプの吸入口に吸入される。このようにしてエンジンオイルを循環させることにより、エンジンオイルの局所的な劣化を効果的に防止できる。
【００１１】
前記温度取得部は、前記排出通路内のエンジンオイルであって前記オイルパンよりも前記サブオイルタンクに近い側に位置するエンジンオイルの温度を取得するとよい。すなわち、前記温度取得部は、前記排出通路の中央よりも前記サブオイルタンクに近い側の部分に位置するエンジンオイルの温度を取得するよう構成されているとよい。これによれば、エンジンオイルの温度の取得位置がエンジンから遠ざかるので、エンジンの熱に影響され難い。よって、正確なエンジンオイルの温度を取得することができる。
【００１２】
前記故障判断部は、予め設定された条件を満たしたときに前記オイルポンプが故障しているか否かを判断すると良い。そして、前記予め設定された条件は、前記エンジンの雰囲気温度が予め設定された基準雰囲気温度以下であるという雰囲気温度条件と、前記エンジンを冷却するための冷却水温度が予め設定された基準冷却水温度以上であるという冷却水温度条件とを含むとよい。
【００１３】
エンジンの雰囲気温度、例えばエンジンが収容されているエンジンルーム内の温度が高い場合、一般的に、エンジンオイルの排出通路内の温度も高い。エンジンオイルの排出通路内の温度が元から高い場合、つまりオイルポンプが作動していない状態でのエンジンオイルの排出通路内の温度が元から高い場合、オイルポンプが正常に作動した場合であっても排出通路内のエンジンオイルの排出通路内の温度差ΔＴが小さい。オイルポンプが正常に作動したときでも温度差ΔＴが小さい場合、オイルポンプに作動開始信号を出力した前後におけるエンジンオイルの排出通路内の温度変化がオイルポンプの作動によって生じたのか、それ以外の要因で生じたのか判断し難いので、故障判断部によるオイルポンプの故障有無の判断の正確性を欠く。よって、エンジンの雰囲気温度が基準雰囲気温度以下であるときのみ故障判断部によるオイルポンプの故障の有無を判断することで、正確にオイルポンプが故障しているか否かを判断することができる。また、エンジン冷却水の温度が低い場合、エンジンが未だ温まっていない状態であるためエンジンを潤滑するエンジンオイルの温度もオイルポンプの作動前後でさほど変化しない。そのためオイルポンプが正常に作動した場合であっても温度差ΔＴが小さく、それ故、故障判断部によるオイルポンプの故障有無の判断の正確性を欠く。よって、冷却水温度が基準冷却水温度以上であるときのみ故障判断部によるオイルポンプの故障の有無を判断することで、より正確にオイルポンプが故障しているか否かを判断することができる。
【００１４】
また、前記エンジンが、エンジン駆動式空気調和機あるいはコージェネレーションシステムに用いられるものであるとよい。エンジン駆動式空気調和機あるいはコージェネレーションシステムに用いられるエンジンを潤滑するためのエンジンオイル供給装置は長期間メンテナンス無しで運転される場合が多い。したがって、万一オイルポンプが故障した状態が長期間持続した場合、エンジンオイルの劣化、ひいてはエンジンの焼き付きなどを起こすおそれがある。本発明のエンジンオイル供給装置をエンジン駆動式空気調和機あるいはコージェネレーションシステムに用いられるエンジンに適用することで、オイルポンプが故障しているか否かを速やかに判断することができ、上記した問題を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施形態に係るエンジンオイル供給装置及びこのエンジンオイル供給装置が用いられるガスエンジン駆動式空気調和機（ガスヒートポンプ）を示す概略図である。
【図２】ポンプ作動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】開始条件判断処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係るエンジンオイル供給装置及びこのエンジンオイル供給装置が用いられるガスエンジン駆動式空気調和機（ガスヒートポンプ）を示す概略図である。このエンジンオイル供給装置は、ガスエンジン駆動式空気調和機のコンプレッサを駆動するガスエンジンのオイルパンにエンジンオイルを供給する。
【００１７】
まず、ガスエンジン駆動式空気調和機の構成について簡単に説明する。図１に示すようにガスエンジン駆動式空気調和機１は、燃焼ガスの燃焼により駆動されるガスエンジン１１と、ガス冷媒と液冷媒とを分離した状態で収容するアキュムレータ１２と、コンプレッサ１３と、室内に設置される室内熱交換器１４と、室外に設置される室外熱交換器１５と、四方切り換え弁１６と、膨張弁１７と、これらを接続する配管１８とを主要構成として備えている。
【００１８】
コンプレッサ１３は吐出口１３ａおよび吸入口１３ｂを有し、吸入口１３ｂからアキュムレータ１２内のガス冷媒を吸入し、吸入したガス冷媒を圧縮して吐出口１３ａから吐出する。室内熱交換器１４はその内部に流れる冷媒と室内空気とを熱交換させる。室外熱交換器１５はその内部に流れる冷媒と外気とを熱交換させる。四方切り換え弁１６は冷房時と暖房時とで冷媒の流れる向きを切り換える。図１においては冷房時の切り換え状態を示しており、この場合、コンプレッサ１３の吐出口１３ａと室外熱交換器１５とが四方切り換え弁１６を介して接続される。一方、暖房時には、コンプレッサ１３の吐出口１３ａと室内熱交換器１４とが四方切り換え弁１６を介して接続される。膨張弁１７は、それを通過する冷媒を膨張させる。
【００１９】
また、ガスエンジン１１は室外に設置された室外機内のエンジンルーム内に収容されている。このエンジンルーム内の温度（すなわちガスエンジン１１の収容空間の雰囲気温度）ＴＲが図示しない温度センサにより検出される。また、ガスエンジン１１はその駆動時に冷却水で冷却される。ガスエンジン１１を冷却した直後の冷却水温度ＴＷが図示しない温度センサにより検出される。
【００２０】
次に、ガスエンジン駆動式空気調和機１の作動について説明する。冷房時には、アキュムレータ１２内のガス冷媒がコンプレッサ１３の吸入口１３ｂから吸入され、高温高圧のガス冷媒とされてコンプレッサ１３の吐出口１３ａから吐出される。吐出された高温高圧のガス冷媒は四方切り換え弁１６を介して室外熱交換器１５に供給される。室外熱交換器１５内で高温高圧のガス冷媒が外気と熱交換することにより低温高圧の液冷媒に相変化する。室外熱交換器１５から排出された低温高圧の液冷媒は膨張弁１７を通過するときに膨張して低温低圧の液冷媒にされ、その後、室内熱交換器１４に供給される。室内熱交換器１４では、低温低圧の液冷媒が室内の空気と熱交換することにより気液２相冷媒に相変化する。このとき冷媒の気化により室内の空気の熱が奪われて室内が冷却される。そして、室内熱交換器１４から排出された低温低圧の気液２相冷媒が四方切り換え弁１６を経てアキュムレータ１２に帰還する。
【００２１】
暖房時には、四方切り換え弁が図１に示す状態から図において９０°回転する。すると、コンプレッサ１３の吐出口１３ａから吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方切り換え弁１６を介して室内熱交換器１４に供給される。室内熱交換器１４内で高温高圧のガス冷媒が室内の空気と熱交換することにより低温高圧の液冷媒に相変化する。このとき冷媒が室内に熱を吐き出すことにより室内が暖まる。室内熱交換器１４から排出された低温高圧の液冷媒は膨張弁１７を通過するときに膨張して低温低圧の液冷媒にされ、その後、室外熱交換器１５に供給される。室外熱交換器１５では、低温低圧の液冷媒が外気と熱交換することにより気液２相冷媒に相変化する。そして、室外熱交換器１５から排出された低温低圧の気液２相冷媒が四方切り換え弁１６を経てアキュムレータ１２に帰還する。
【００２２】
コンプレッサ１３は、ガスエンジン１１の駆動力により回転する。このガスエンジン１１にはオイルパン１１ａが設けられている。オイルパン１１ａにはエンジンオイルが貯留されており、貯留されたエンジンオイルがガスエンジン１１に供給されることによりガスエンジン１１が潤滑される。このオイルパン１１ａにエンジンオイル供給装置２が取付けられる。
【００２３】
エンジンオイル供給装置２は、オイルポンプ２１と、供給通路２２と、排出通路２３と、サブオイルタンク２４と、循環通路２５と、制御部２６とを備える。オイルポンプ２１は吐出口２１ａおよび吸入口２１ｂとを有し、吸入口２１ｂからエンジンオイルを吸入するとともに吸入したエンジンオイルを吐出口２１ａから吐出する。オイルポンプ２１の吐出口２１ａに供給通路２２の一端が接続される。供給通路２２の他端はオイルパン１１ａに接続される。したがって、オイルポンプ２１はその吐出口２１ａにて供給通路２２を介してオイルパン１１ａに接続され、吐出口２１ａからエンジンオイルを吐出することによってエンジンオイルをオイルパン１１ａに供給する。
【００２４】
排出通路２３はその一端にてオイルパン１１ａに接続されるとともにその他端にてサブオイルタンク２４に接続される。したがって、オイルパン１１ａ内のエンジンオイルは排出通路２３を通ってサブオイルタンク２４側に排出される。サブオイルタンク２４は排出通路２３を介してオイルパン１１ａ内の空間に連通する内部空間を有し、この内部空間にエンジンオイルが貯留されている。循環通路２５はその一端にてサブオイルタンク２４に接続されるとともにその他端にてオイルポンプ２１の吸入口２１ｂに接続される。
【００２５】
また、排出通路２３には温度センサ（温度取得部）２７が取り付けられている。温度センサ２７は排出通路２３内のエンジンオイルの温度を検出し、検出した温度を表す信号を制御部２６に出力する。温度センサ２７は、排出通路２３内のエンジンオイルであってオイルパン１１ａよりもサブオイルタンク２４に近い側に位置するエンジンオイルの温度を取得する。つまり、温度センサ２７は、排出通路２３の中央よりもサブオイルタンク２４に近い側に位置する部分に取付けられ、この部分に位置するエンジンオイルの温度を取得するよう構成されている。
【００２６】
制御部２６はオイルポンプ２１の作動を制御するとともにオイルポンプ２１の故障を診断する。制御部２６には、温度センサ２７により検出された排出通路２３中のエンジンオイルの温度を表す信号、ガスエンジン駆動式空気調和機１の制御装置（図示省略）から出力されるポンプ駆動指令信号Ｓ、ガスエンジン１１が収納されているエンジンルーム内の温度（雰囲気温度）ＴＲ、ガスエンジン１１を冷却した直後の冷却水温度ＴＷが入力される。ポンプ駆動指令信号Ｓは、例えばガスエンジン１１の運転時間が所定の運転時間（例えば１時間）に達するごとに、ガスエンジン駆動式空気調和機１の制御装置から出力される。
【００２７】
上記構成のエンジンオイル供給装置２において、制御部２６がポンプ作動制御ルーチンを実行することにより、オイルポンプ２１の作動が制御されるとともにオイルポンプ２１が故障しているか否かが判断される。図２は、ポンプ作動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【００２８】
図２に示すルーチンが起動すると、まず、制御部２６は、図２のステップ（以下、ステップ番号をＳと略記する）１０１にて、開始条件判断処理を実行する。この開始条件判断処理は、オイルポンプ２１を作動させるとともにオイルポンプ２１の故障を精度よく診断するための条件が成立しているか否かを判断するための処理である。図３は、開始条件判断処理の一例を示すフローチャートである。これによると、制御部２６は、図３のＳ２０１にて、まずポンプ駆動指令信号Ｓが入力されているか否かを判断する。ポンプ駆動指令信号Ｓが入力されていない場合（Ｓ２０１：Ｎｏ）、制御部２６はオイルポンプ２１を作動させるタイミングではないと判断し、Ｓ２０６に処理を進めて開始条件不成立フラグを設定し、その後、この処理を終了する。
【００２９】
Ｓ２０１でポンプ駆動指令信号Ｓが入力されていると判断した場合（Ｓ２０１：Ｙｅｓ）、制御部２６はＳ２０２でエンジンルームの温度（雰囲気温度）ＴＲが基準雰囲気温度ＴＲ０以下であるか否か（雰囲気温度条件）を判断する。雰囲気温度ＴＲが基準雰囲気温度ＴＲ０よりも高い場合（Ｓ２０２：Ｎｏ）、エンジンオイル供給装置２内を流れるエンジンオイルの温度も高いと予測される。エンジンオイルの温度が元から高い場合、つまりオイルポンプ２１が作動していないときからエンジンオイルの温度が高い場合、オイルポンプ２１の故障を誤判断する可能性が高い。よって、そのような場合には、制御部２６はＳ２０６に処理を進めて開始条件不成立フラグを設定し、その後、この処理を終了する。基準雰囲気温度ＴＲ０は、例えば６５℃に設定することができる。雰囲気温度ＴＲが６５℃を越えると、エンジンオイルの温度が顕著に上昇するため、オイルポンプ２１の故障を誤判断する可能性が高まるからである。
【００３０】
Ｓ２０２で雰囲気温度ＴＲが基準雰囲気温度ＴＲ０以下であると判断した場合（Ｓ２０２：Ｙｅｓ）、制御部２６はＳ２０３で冷却水温度ＴＷが基準冷却水温度ＴＷ０以上であるか否か（冷却水温度条件）を判断する。冷却水温度ＴＷが基準冷却水温度ＴＷ０よりも低い場合（Ｓ１０３：Ｎｏ）、ガスエンジン１１が十分に温まっていなことに起因して、オイルポンプ２１の故障を誤判断する可能性が高い。よって、そのような場合には、制御部２６はＳ２０６に処理を進めて開始条件不成立フラグを設定し、この処理を終了する。基準冷却水温度ＴＷ０は、例えば６０℃に設定することができる。冷却水温度ＴＷが６０℃未満であると、ガスエンジン１１が十分に温まっていない可能性が高く、それ故オイルポンプ２１の故障を誤判断する可能性が高まるからである。
【００３１】
Ｓ２０３で冷却水温度ＴＷが基準冷却水温度ＴＷ０以上であると判断した場合（Ｓ２０３：Ｙｅｓ）、制御部２６はＳ１０４でガスエンジン１１が始動してからの経過時間ｔが基準時間ｔ０以上であるか否か（経過時間条件）を判断する。経過時間ｔが基準時間ｔ０未満である場合（Ｓ１０４：Ｎｏ）、ガスエンジン１１を潤滑するためのエンジンオイルの温度が十分に上昇していないことに起因して、オイルポンプ２１の故障を誤判断する可能性が高い。よって、そのような場合には、制御部２６はＳ２０６に処理を進めて開始条件不成立フラグを設定し、この処理を終了する。
【００３２】
Ｓ２０４で経過時間ｔが基準時間ｔ０以上であると判断した場合（Ｓ２０４：Ｙｅｓ）、制御部２６は、オイルポンプ２１を作動させるため及びオイルポンプ２１の故障を精度よく診断するための条件が成立していると判断する。よって、この場合、Ｓ２０５に処理を進め、開始条件成立フラグを設定し、この処理を終了する。
【００３３】
上記した開始条件判断処理を実行した後は、制御部２６は図２のＳ１０２にて、開始条件成立フラグが設定されているか否かを判断する。開始条件成立フラグが設定されていない場合（Ｓ１０２：Ｎｏ）、つまり開始条件不成立フラグが設定されている場合、制御部２６はこのルーチンを終了する。一方、開始条件成立フラグが設定されている場合（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、制御部２６はＳ１０３に処理を進め、温度センサ２７がその時点で検出した温度Ｔ０を取得する。次いで、オイルポンプ２１に作動開始信号を出力することによりオイルポンプ２１を作動させる（Ｓ１０４）。したがって、温度Ｔ０は、オイルポンプ２１が作動する直前における（つまりオイルポンプ２１が作動していない時における）、排出通路２３内のエンジンオイルの温度を表す。
【００３４】
作動開始信号を受けてオイルポンプ２１が正常に作動すると、オイルポンプ２１の吐出口２１ａからエンジンオイルが吐出される。吐出されたエンジンオイルが供給通路２２を通ってオイルパン１１ａに供給される。そのためオイルパン１１ａを満たしていた古いエンジンオイルがオイルパン１１ａから排出通路２３に流れ、さらにサブオイルタンク２４に進入する。また、サブオイルタンク２４内のエンジンオイルは循環通路２５を通ってオイルポンプ２１の吸入口２１ｂに吸入される。このようにエンジンオイルを定期的に循環させることによって、エンジンオイルの局所的な劣化が抑制される。また、オイルポンプ２１が正常に作動した場合、ガスエンジン１１を潤滑するとともにガスエンジン１１で加熱されたエンジンオイルがオイルパン１１ａから排出通路２３に排出される。したがって、排出通路２３内のエンジンオイルの温度は、オイルポンプ２１の作動後に上昇する。一方、オイルポンプ２１が正常に作動していない場合は、排出通路２３にガスエンジン１１で加熱されたエンジンオイルが流れないので、排出通路２３内のエンジンオイルの温度はほとんど上昇しない。
【００３５】
制御部２６は、Ｓ１０４にてオイルポンプ２１に作動開始信号を出力した後、タイマーによる時間計測を開始する（Ｓ１０５）。次いで、タイマーによる計測時間ｔ１が予め定められた設定時間ｔ２以上であるか否かを判断する（Ｓ１０６）。計測時間ｔ１が設定時間ｔ２未満である場合（Ｓ１０６：Ｎｏ）は、計測時間ｔ１が設定時間ｔ２以上になるまで待つ。計測時間ｔ１が設定時間ｔ２に達した場合（Ｓ１０６：Ｙｅｓ）、制御部２６は、再度、温度センサ２７がその時点で検出した温度Ｔ１を取得する（Ｓ１０７）。温度Ｔ１は、オイルポンプ２１が作動してからしばらく時間が経過した後における、排出通路２３内のエンジンオイルの温度を表す。したがって、オイルポンプ２１が正常に作動した場合、温度Ｔ１は温度Ｔ０よりも所定の温度だけ高い。
【００３６】
次いで、制御部２６は、温度Ｔ１と温度Ｔ０との温度差ΔＴ（＝Ｔ１−Ｔ０）が予め定められた設定温度差ΔＴｓｅｔ以下であるか否かを判断する（Ｓ１０８）。設定温度差ΔＴｓｅｔは、オイルポンプ２１が作動していない時における排出通路２３内のエンジンオイルの代表的な温度と、オイルポンプ２１が正常に作動した時における排出通路２３内のエンジンオイルの代表的な温度との差よりも若干小さい値として、予め設定される。例えば、オイルポンプ２１が作動していない時における排出通路２３内のエンジンオイルの代表的な温度が４０℃、オイルポンプ２１が正常に作動した時における排出通路２３内のエンジンオイルの代表的な温度が７０℃であるとすると、設定温度差ΔＴｓｅｔは、例えば２５℃程度に設定される。
【００３７】
温度差ΔＴが設定温度差ΔＴｓｅｔ以下である場合（Ｓ１０８：Ｙｅｓ）、制御部２６は、オイルポンプ２１が正常に作動していない可能性があると判断し、Ｓ１０９に処理を進めて故障判定カウンタｉをインクリメントする。一方、温度差ΔＴが設定温度差ΔＴｓｅｔよりも大きい場合（Ｓ１０８：Ｎｏ）、制御部２６はオイルポンプ２１が正常に作動していると判断し、Ｓ１１２に処理を進めて故障判定カウンタｉをクリア（ｉ＝０）する。ここで、故障判定カウンタｉとは、Ｓ１０８の判断結果が連続してＹｅｓである回数を表し、初期値は０である。したがって、故障判定カウンタｉが２であることは、Ｓ１０８の判断結果が２回連続してＹｅｓであること、つまり、温度差ΔＴが２回連続して設定温度差ΔＴｓｅｔ以下であることを意味する。
【００３８】
Ｓ１１２にて故障判定カウンタｉをクリアした場合、制御部２６は、その後、Ｓ１１３にてタイマーによる計測時間ｔ１がポンプ作動時間ｔ３以上であるか否かを判断する。ポンプ作動時間ｔ３は上記設定時間ｔ２よりも長い。ポンプ作動時間ｔ３は例えば５分程度に設定することができる。計測時間ｔ１がポンプ作動時間ｔ３未満である場合（Ｓ１１３：Ｎｏ）は、計測時間ｔ１がポンプ作動時間ｔ３以上となるまで待つ。計測時間ｔ１がポンプ作動時間ｔ３に達した場合（Ｓ１１３：Ｙｅｓ）は、制御部２６はＳ１１４にてオイルポンプ２１に作動停止信号を出力する。これによりオイルポンプ２１が停止する。したがって、オイルポンプ２１はタイマーにより時間が計測されてから時間ｔ３の間中は作動し、その後停止する。
【００３９】
Ｓ１０９にて故障判定カウンタｉをインクリメントした場合、制御部２６は、故障判定カウンタｉが予め定めた設定値ｉｓｅｔ以上であるか否かを判断する（Ｓ１１０）。設定値ｉｓｅｔは２以上の整数である。故障判定カウンタｉが設定値ｉｓｅｔ未満である場合（Ｓ１１０：Ｎｏ）は、制御部２６はＳ１１３に処理を進め、タイマーによる計測時間ｔ１がポンプ作動時間ｔ３以上であるか否かを判断する。計測時間ｔ１がポンプ作動時間ｔ３未満である場合（Ｓ１１３：Ｎｏ）は、計測時間ｔ１がポンプ作動時間ｔ３以上となるまで待つ。計測時間ｔ１がポンプ作動時間ｔ３以上である場合（Ｓ１１３：Ｙｅｓ）は、制御部２６はＳ１１４にてオイルポンプ２１に作動停止信号を出力する。これによりオイルポンプ２１が停止する。
【００４０】
また、Ｓ１１０にて、故障判定カウンタｉが設定値ｉｓｅｔ以上であると判断された場合（Ｓ１１０：Ｙｅｓ）、制御部２６は、オイルポンプ２１が明らかに故障していると判断する。この場合、制御部２６はＳ１１１に処理を進め、表示装置等にオイルポンプ２１が異常であることを表す表示をするとともに、ガスエンジン駆動式空気調和機１及びエンジンオイル供給装置２を含むシステム全体を強制的に停止させる。その後、制御部２６はこのルーチンを終了する。
【００４１】
制御部２６が上述したポンプ作動制御ルーチンを、開始条件が成立するごとに実行することにより、オイルポンプ２１が間歇的に作動する。また、オイルポンプが作動するごとに、温度差ΔＴが設定温度差ΔＴｓｅｔ以下であるか否かが判断される。そして、複数回（具体的にはｉｓｅｔ回）連続して温度差ΔＴが設定温度差ΔＴｓｅｔであると判断されたときに、制御部２６はオイルポンプ２１が故障していると判断する。
【００４２】
このように、本実施形態のエンジンオイル供給装置２は、エンジンオイルを吸入する吸入口２１ｂ及び吸入口２１ｂから吸入したエンジンオイルを吐出する吐出口２１ａを備えるとともに吐出口２１ａにてガスエンジン１１に設けられたオイルパン１１ａに接続され、吐出口２１ａからエンジンオイルを吐出することによってエンジンオイルをオイルパン１１ａに供給するオイルポンプ２１と、オイルパン１１ａに接続されオイルパン１１ａ内のエンジンオイルを排出するための排出通路２３と、オイルポンプ２１に作動開始信号を出力し、所定の時間（ｔ３）経過後にオイルポンプ２１に作動停止信号を出力することにより、オイルポンプ２１が間歇的に作動するようオイルポンプ２１の作動を制御するオイルポンプ作動制御部（Ｓ１０４、Ｓ１１３、Ｓ１１４）と、排出通路２３内のエンジンオイルの温度を検出する温度センサ２７と、オイルポンプ作動制御部が作動開始信号を出力する前に温度センサ２７が検出した温度Ｔ０とオイルポンプ作動制御部が作動開始信号を出力した後であって所定の時間（ｔ３）の経過前（具体的には時間ｔ２経過時）に温度センサ２７が検出した温度Ｔ１との温度差ΔＴ（＝Ｔ１−Ｔ０）が、予め設定された設定温度差ΔＴｓｅｔ以下であるか否かを判断する温度差判断部（Ｓ１０８）と、温度差判断部により温度差ΔＴが前記設定温度差ΔＴｓｅｔ以下であるとき（Ｓ１０８：Ｙｅｓ）に、オイルポンプ２１が故障しているか否かを判断する故障判断部（Ｓ１１０）と、備える。
【００４３】
また、温度差判断部は、オイルポンプ作動制御部が前記作動開始信号を出力するごとに、前記温度差ΔＴが前記設定温度差ΔＴｓｅｔ以下であるか否かを判断し、故障判断部は、温度差判断部が複数回（ｉｓｅｔ回）連続して温度差ΔＴが設定温度差ΔＴｓｅｔ以下であると判断したときに、前記オイルポンプが故障していると判断する。
【００４４】
本実施形態のエンジンオイル供給装置２によれば、オイルポンプ２１の作動開始信号の出力前後における排出通路２３内のエンジンオイル温度（Ｔ０とＴ１）を比較し、温度差ΔＴ（＝Ｔ１−Ｔ０）が設定温度差ΔＴｓｅｔ以下であるときに、Ｓ１１０にてオイルポンプが故障しているか否かが判断される。オイルポンプ２１が正常であれば、作動開始信号が出力された場合にオイルポンプが正常に作動し、オイルポンプ２１からオイルパン１１ａに供給されたエンジンオイルがガスエンジン１１を潤滑するとともにガスエンジン１１で加熱され、加熱されたエンジンオイルがオイルパン１１ａから排出通路２３に排出される。したがって、作動開始信号が出力された後は、排出通路２３内のエンジンオイルの温度は大きく上昇する。すなわち、作動開始信号が出力された後に温度センサ２７で検出される排出通路２３内のエンジンオイルの温度Ｔ１は、作動開始信号が出力される前に温度センサ２７が検出する排出通路２３内のエンジンオイルの温度Ｔ０よりも、エンジンで加熱されている分だけ高い。よって、オイルポンプ２１が正常である場合、温度差ΔＴ（Ｔ１−Ｔ０）は所定の温度差（設定温度差ΔＴｓｅｔ）以上となる。一方、オイルポンプ２１が故障していると、作動開始信号がオイルポンプ２１に出力されてもオイルポンプ２１が正常に作動しない。そのためオイルパン１１ａ内のエンジンオイルはオイルパン１１ａに滞留したままであって排出通路２３から排出されない（または微量しか排出されない）。よって、作動開始信号が出力された後であっても排出通路２３内のエンジンオイルの温度はほとんど上昇せず、温度差ΔＴは所定の温度差（設定温度差ΔＴｓｅｔ）未満である。本実施形態ではこのような、オイルポンプ２１が故障しているか故障していないかにより異なる排出通路２３内のエンジンオイルの温度差を用いて精度良くオイルポンプ２１が故障しているか否かを判断することができる。また、液面レベルセンサなどの高価な検知手段を用いることなく、安価な温度センサ２７を用いてオイルポンプ２１の故障を精度良く判断することができる。また、複数回連続して温度差ΔＴが設定温度差ΔＴｓｅｔ以下であると判断したときに、オイルポンプ２１が故障していると判断することにより、より正確にオイルポンプ２１の故障を判断することができる。
【００４５】
また、本実施形態のエンジンオイル供給装置２は、排出通路２３に接続され排出通路２３を介してオイルパン１１ａ内の空間に連通する内部空間を有するサブオイルタンク２４と、サブオイルタンク２４とオイルポンプ２１の吸入口２１ｂとを接続する循環通路２５と、を備える。このため排出通路２３内のエンジンオイルがサブオイルタンク２４に供給されるとともにサブオイルタンク２４内のエンジンオイルが循環通路２５を通ってオイルポンプ２１の吸入口２１ｂに吸入される。このようにしてエンジンオイルを循環させることにより、エンジンオイルの局所的な劣化を効果的に防止できる。
【００４６】
また、図１からわかるように、温度センサ２７は、排出通路２３内のエンジンオイルであってオイルパン１１ａよりもサブオイルタンク２４に近い側に位置するエンジンオイルの温度を検出する。このためエンジンオイルの温度の検出位置がガスエンジン１１から遠ざかり、ガスエンジン１１の熱に影響され難い。よって、正確なエンジンオイルの温度を検出することができる。
【００４７】
また、本実施形態によれば、開始条件判断処理により開始条件を満たしているか否かが判断され、開始条件を満たしている場合に限り、オイルポンプ２１が故障しているか否かが判断される。具体的には、ポンプ駆動指令信号Ｓが入力されており（Ｓ２０１：Ｙｅｓ）、ガスエンジン１１の雰囲気温度ＴＲが予め設定された基準雰囲気温度ＴＲ０以下であり（Ｓ２０２：Ｙｅｓ）、ガスエンジン１１を冷却した直後の冷却水温度ＴＷが予め設定された基準冷却水温度ＴＷ０以上であり（Ｓ２０３：Ｙｅｓ）、ガスエンジン１１が始動してからの経過時間ｔが基準時間ｔ０以上である（Ｓ２０４：Ｙｅｓ）場合に限り、Ｓ１１０にてオイルポンプ２１が故障しているか否かが判断される。
【００４８】
雰囲気温度ＴＲが高い場合、排出通路２３内の温度も高い。排出通路２３内の温度が元から高い場合、オイルポンプ２１が正常に作動した場合であってもオイルポンプ２１の作動前後における排出通路２３内のエンジンオイルの温度差ΔＴは小さい。オイルポンプ２１が正常に作動した場合に温度差ΔＴが小さい場合、オイルポンプ２１に作動開始信号を出力した前後における排出通路２３内の温度変化がオイルポンプ２１の作動によって生じたのか、それ以外の要因で生じたのか判断し難い。すなわち、温度差ΔＴが小さい場合、オイルポンプ２１の故障有無の判断の正確性を欠く。よって、雰囲気温度ＴＲが所定の温度以下、具体的には基準雰囲気温度ＴＲ０以下であるときのみオイルポンプ２１の故障の有無を判断することで、より正確にオイルポンプ２１が故障しているか否かを判断することができる。
【００４９】
また、冷却水温度ＴＷが低い場合、ガスエンジン１１が未だ温まっていな状態であるためガスエンジン１１を潤滑するエンジンオイルの温度もオイルポンプ２１の作動前後でさほど変化しない。そのためオイルポンプ２１が正常に作動した場合であっても温度差ΔＴが小さく、故障判断部によるオイルポンプ２１の故障有無の判断の正確性を欠く。よって、冷却水温度ＴＷが基準冷却水温度ＴＷ０以上であるときのみオイルポンプ２１の故障の有無を判断することで、より正確にオイルポンプ２１が故障しているか否かを判断することができる。
【００５０】
また、ガスエンジン１１が始動してからの経過時間ｔが基準時間ｔ０未満である場合、ガスエンジン１１を潤滑するためのエンジンオイルの温度が十分に上昇していない可能性が高い。この場合、オイルポンプ２１が正常に作動した場合であってもその後のエンジンオイルの上昇率が小さいので温度差ΔＴも小さく、故障判断部によるオイルポンプ２１の故障有無の判断の正確性を欠く。よって、経過時間ｔが基準時間ｔ０以上であるときのみオイルポンプ２１の故障の有無を判断することで、より正確にオイルポンプ２１が故障しているか否かを判断することができる。
【００５１】
また、ガスエンジン駆動式空気調和機あるいはコージェネレーションシステムに用いられるエンジンを潤滑するためのエンジンオイル供給装置は、長期間メンテナンス無しで運転される場合が多い。このため万一オイルポンプが故障した状態が長期間持続した場合、エンジンオイルの劣化、ひいてはエンジンの焼き付きなどを起こすおそれがある。本実施形態のエンジンオイル供給装置２をエンジン駆動式空気調和機あるいはコージェネレーションシステムに用いられるエンジンに適用することで、オイルポンプが故障しているか否かを速やかに判断することができ、上記した問題を未然に防止することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１…ガスエンジン駆動式空気調和機、１１…ガスエンジン、１１ａ…オイルパン、１２…アキュムレータ、１３…コンプレッサ、１４…室内熱交換器、１５…室外熱交換器、１６…四方切り換え弁、１７…膨張弁、２…エンジンオイル供給装置、２１…オイルポンプ、２１ａ…吐出口、２１ｂ…吸入口、２２…供給通路、２３…排出通路、２４…サブオイルタンク、２５…循環通路、２６…制御部、２７…温度センサ
【図１】
2014066143.tif 000003
【図２】
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【図３】
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