(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関に潤滑油を供給する内燃機関の潤滑装置において、
前記内燃機関本体と別体式に設けられ、前記内燃機関から回収した潤滑油を貯留するタンクと、
前記タンクから前記内燃機関のピストン・クランク系摺動部に潤滑油を供給する第一供給路と、
前記タンクから前記内燃機関の動弁系摺動部に潤滑油を供給する第二供給路と、
前記第一供給路上に配置され、前記内燃機関の排気熱を利用して、前記第一供給路によって前記ピストン・クランク系摺動部に供給される潤滑油を加熱する加熱手段と、
前記第二供給路上に配置され、前記第二供給路によって前記動弁系摺動部に供給される潤滑油を冷却する冷却手段とを備えており、
前記第一供給路と前記第二供給路とが一部共有部を有し、前記加熱手段が前記共有部に配置され、かつ、前記冷却手段が前記共有部より下流側の非共有部分に配置されていることを特徴とする内燃機関の潤滑装置。
【請求項２】
内燃機関に潤滑油を供給する内燃機関の潤滑装置において、
前記内燃機関本体と別体式に設けられ、前記内燃機関から回収した潤滑油を貯留するタンク、
前記タンクから前記内燃機関のピストン・クランク系摺動部に潤滑油を供給する第一供給路、
前記タンクから前記内燃機関の動弁系摺動部に潤滑油を供給する第二供給路、
前記第一供給路上に配置され、前記内燃機関の排気熱を利用して、前記第一供給路によって前記ピストン・クランク系摺動部に供給される潤滑油を加熱する加熱手段、
前記第二供給路上に配置され、前記第二供給路によって前記動弁系摺動部に供給される潤滑油を冷却する冷却手段、及び、
前記加熱手段下流側の前記第一供給路と前記冷却手段下流側の前記第二供給路とを連通させ、前記第一供給路から前記第二供給路に潤滑油を導入させる分岐路を備えたことを特徴とする内燃機関の潤滑装置。
【請求項３】
前記冷却手段が、前記内燃機関の冷却水を利用した水冷式の冷却手段であり、前記冷却手段によって潤滑油を冷却して冷却水を昇温し、昇温した冷却水の熱を利用して暖房を行うことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の潤滑装置。
【請求項４】
前記タンクが、内部に貯留した潤滑油の温度の低下を抑止する保温手段を有していることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の内燃機関の潤滑装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の各部に潤滑油を供給する内燃機関の潤滑装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関においては、吸排気弁の開閉を行う動弁系やピストンやクランクシャフトを駆動するピストン・クランク系などの各摺動部に潤滑油（エンジンオイル）を供給して、各摺動部の減摩を行っている。ごく一般的な内燃機関においては、潤滑油はエンジン底部のオイルパンに貯留され、クランクシャフトの回転によって駆動されるオイルポンプによって、オイルギャラリ（オイルを循環させるための油孔）を介して各摺動部に供給される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、動弁系摺動部においては、カムシャフトのカム表面とバルブリフター表面（弁駆動機構によってはロッカーアームやスイングアームの摺動部表面となることもある）との間に確実に油膜を形成させるために、ある程度の粘度を有する潤滑油が供給されることが望ましい。あまりに粘度が高いと、フリクションが大きくなってしまうので弁駆動上好ましくないが、あまりに粘度が低すぎても油膜が薄くなりすぎて減摩効果が充分に得られなくなってしまう。
【０００４】
一方、ピストン・クランク摺動部においては、ピストンとシリンダ内面、あるいは、コンロッドの内周面とクランクシャフト外周面との間に確実に油膜を形成させる必要があるのは上述した動弁系摺動部と同様である。しかし、ピストン・クランク摺動部においては、ピストンの往復運動やクランクシャフトの回転運動を高速かつ円滑に行わせることが重要であり、潤滑油の粘度が高いとフリクションとして作用してしまうため、ピストン・クランク系摺動部に対して最適な潤滑油の粘度は、動弁系摺動部に対して最適な潤滑油の粘度よりも低い。
【０００５】
このように、潤滑油に求められる最適な粘度は、各摺動部によって異なる。従来の潤滑装置においては、潤滑油の粘度が何れの摺動部においても問題とならないような粘度となるようにされており、このように構成しても何等問題はない。しかし、本発明は、さらに高度な内燃機関の運転を目指しており、各摺動部毎に最適な粘度の潤滑油を供給するためのものである。
【０００６】
従って、本発明の目的は、内燃機関の各摺動部毎に最適な粘度の潤滑油を供給し、より高度な内燃機関の運転を実現する内燃機関の潤滑装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第一発明の内燃機関の潤滑装置は、内燃機関本体と別体式に設けられ、内燃機関から回収した潤滑油を貯留するタンクと、タンクから内燃機関のピストン・クランク系摺動部に潤滑油を供給する第一供給路と、タンクから内燃機関の動弁系摺動部に潤滑油を供給する第二供給路と、第一供給路上に配置され、内燃機関の排気熱を利用して、第一供給路によってピストン・クランク系摺動部に供給される潤滑油を加熱する加熱手段と、第二供給路上に配置され、第二供給路によって動弁系摺動部に供給される潤滑油を冷却する冷却手段とを備えて備えており、第一供給路と第二供給路とが一部共有部を有し、加熱手段が共有部に配置され、かつ、冷却手段が共有部より下流側の非共有部分に配置されていることを特徴としている。
【０００８】
第一発明の内燃機関の潤滑装置によれば、第一供給路を介してピストン・クランク系摺動部に供給される潤滑油は、加熱手段によって加熱して粘度を下げられ、第二供給路を介して動弁系摺動部に供給される潤滑油は、冷却手段によって冷却されて粘度が上げられる。これにより、ピストン・クランク系摺動部には、動弁系摺動部に供給される潤滑油よりも粘度の低い潤滑油を供給できる。この結果、ピストン・クランク系摺動部と動弁系摺動部とに、それぞれ粘度の異なる潤滑油を供給することができ、ピストン・クランク系摺動部と動弁系摺動部とにそれぞれ最適な粘度の潤滑油を供給することができる。各摺動部毎に最適な粘度の潤滑油を供給することによって、より高度な内燃機関の運転を実現することができる。
【０００９】
また、潤滑油を別体式のタンクに貯留するため、内燃機関の底部にオイルパンなどを設ける必要がなくなり、内燃機関の全高を低くして低重心化をはかれる。内燃機関を低重心化できるので、この潤滑装置を有する内燃機関が搭載される車輌等の運動性能を向上することができる。
【００１０】
さらに、第一供給路と第二供給路とが一部共有部を有し、加熱手段が共有部に配置され、かつ、冷却手段が共有部より下流側の非共有部分に配置されているので、第二供給路を介して動弁系摺動部に供給する潤滑油温度を、加熱手段及び冷却手段の双方を用いてより適切に設定できる。即ち、潤滑油の温度設定範囲を広く確保でき、エンジン始動性のさらなる向上や暖機のより早期化を実現することができる。
【００１１】
ここで、冷却手段が、内燃機関の冷却水を利用した水冷式の冷却手段であり、冷却手段によって潤滑油を冷却して冷却水を昇温し、昇温した冷却水の熱を利用して暖房を行うことが好ましい。このようにすれば、潤滑油が有している熱を利用して、この潤滑装置を有する車輌等の客室内を暖房することができ、エネルギー効率上好ましい。
【００１２】
第二発明の内燃機関の潤滑装置は、内燃機関本体と別体式に設けられ、内燃機関から回収した潤滑油を貯留するタンク、タンクから内燃機関のピストン・クランク系摺動部に潤滑油を供給する第一供給路、タンクから内燃機関の動弁系摺動部に潤滑油を供給する第二供給路、第一供給路上に配置され、内燃機関の排気熱を利用して、第一供給路によってピストン・クランク系摺動部に供給される潤滑油を加熱する加熱手段、第二供給路上に配置され、第二供給路によって動弁系摺動部に供給される潤滑油を冷却する冷却手段、及び、加熱手段下流側の第一供給路と第二供給路とを連通させ、第一供給路から第二供給路に潤滑油を導入させる分岐路を備えたことを特徴としている。
【００１３】
第二発明の内燃機関の潤滑装置によっても、第一供給路を介してピストン・クランク系摺動部に供給される潤滑油は加熱手段によって加熱して粘度を下げられ、第二供給路を介して動弁系摺動部に供給される潤滑油は冷却手段によって冷却されて粘度が上げられる。これにより、ピストン・クランク系摺動部には動弁系摺動部に供給される潤滑油よりも粘度の低い潤滑油を供給できる。この結果、ピストン・クランク系摺動部と動弁系摺動部とに、それぞれ粘度の異なる潤滑油を供給することができ、ピストン・クランク系摺動部と動弁系摺動部とにそれぞれ最適な粘度の潤滑油を供給することができる。各摺動部毎に最適な粘度の潤滑油を供給することによって、より高度な内燃機関の運転を実現することができる。
【００１４】
さらに、加熱手段下流側の第一供給路と冷却手段下流側の第二供給路とを連通させる分岐路によって、潤滑油の粘度が高い冷間始動時には、加熱手段によって粘度を下げた潤滑油をピストン・クランク系及び動弁系の双方に供給するため、エンジン始動性のさらなる向上や暖機のより早期化を実現することができる。
【００１５】
またさらに、これらの発明において、タンクが、内部に貯留した潤滑油の温度の低下を抑止する保温手段を有していることが好ましい。このようにすれば、潤滑油の温度が下がりにくくなるため、フリクション低減によるエンジン始動性向上や燃費向上を実現することができる。また、潤滑油の温度が下がりにくくなれば、内燃機関の燃焼促進によって振動・騒音を低減できたり、早期暖機によって排気エミッションを低減できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の内燃機関の潤滑装置の基礎となる構成形態について、図１参照しつつ説明する。
【００１７】
内燃機関であるエンジン１は、その下部にシリンダ内を往復運動するピストン（図示せず）やピストンの往復運動を回転運動に変換するコンロッドやクランクシャフト（図示せず）などを有している。これらのピストンやクランクシャフトなどによってピストン・クランク系１ａが構成されている。シリンダの上部には、吸気ポートの開閉を行う吸気弁（図示せず）や排気ポートを開閉する排気弁（図示せず）が配置されており、吸排気弁はカムシャフト（図示せず）によって開閉される。これらの吸排気弁やカムシャフトなどによって動弁系１ｂが構築されている。
【００１８】
ピストン・クランク系１ａのさらに下方のエンジン１の最下部には、オイル受け１ｃが取り付けられている。オイル受け１ｃは、通常のオイルパンよりも小型のものである。通常のオイルパンは潤滑油を貯留させるためにある程度の深さを有しているが、このオイル受け１ｃは、上方より滴下する潤滑油を捕集するだけであり、深さは最小限とされている。また、上述した排気ポートは排気管１ｄに連通しており、排気ガスは排気管を通って、排気浄化触媒によって浄化された後に大気に放出される。
【００１９】
上述したエンジン１のピストン・クランク系１ａや動弁系１ｂなどに供給される潤滑油を貯留するタンク２が、エンジン１本体とは別体的に配置されている。本形態においては、タンク２はエンジンコンパートメント内の上方に配置されており、上方からの整備がしやすいようにされている。タンク２は、その容器が二重壁構造とされており、二重壁内部に真空層２ａが形成されている。真空層２ａが形成されているため、タンク２の内部に貯留された潤滑油の温度がタンク２の外壁から外部に放出されにくくなる。
【００２０】
また、タンク２内の底部には、貯留した潤滑油内に没するように蓄熱体２ｂが取り付けられている。蓄熱体２ｂは、リチウムLiやベリリウムBeあるいはそれらの化合物よりなる。これらの物質は蓄熱作用に優れており、蓄熱体２ｂが取り付けられることによって、タンク２内に貯留された潤滑油の温度が蓄熱され、潤滑油の温度を維持しようと作用する。真空層２ａや蓄熱体２ｂは、何れもタンク２内の潤滑油の温度低下を抑止する保温手段として機能する。
【００２１】
エンジン１底部のオイル受け１ｃからタンク２にかけては、エンジン１からタンク２に潤滑油を回収するための回収路３が配設されている。回収路３のオイル受け１ｃ側には、タンク２側に潤滑油を圧送するポンプ４と、潤滑油内の不純物を除去するフィルタ５とが設置されている。一方、タンク２からエンジン１（ピストン・クランク系１ａ及び動弁系１ｂ）にかけては、タンク２からエンジン１のピストン・クランク系１ａに潤滑油を供給するための第一供給路６と、タンク２からエンジン１の動弁系１ｂに潤滑油を供給するための第二供給路７とが配設されている。
【００２２】
本形態においては、第一供給路６と第二供給路７とは、そのタンク２寄りの配管の一部を共有している。第一供給路６及び第二供給路７の共有配管のタンク２側には、エンジン１側に潤滑油を圧送するポンプ８が設置されている。本形態では、上述したポンプ４やポンプ８、カムシャフトなどは、エンジン１のクランクシャフトの回転力を利用して駆動されている。
【００２３】
第一供給路６は、第二供給路７との分岐点よりもエンジン１側で、上述した排気管１ｄの周囲に巻回されて加熱部９を形成している。一方、第二供給路７上の第一供給路６との分岐点よりもエンジン１側には、第二供給路７によって供給される潤滑油を冷却する冷却部１０が配置されている。冷却部１０の内部に第二供給路７と冷却水流路１１とが貫通されており、冷却部１０は第二供給路７内を流れる潤滑油の熱を冷却水流路１１内の冷却水に与える熱交換器となる。
【００２４】
加熱部９は、第一供給路６によって供給される潤滑油をエンジン１の排気熱を利用して加熱する加熱手段として機能する。冷却部１０は、第二供給路７によって供給される潤滑油を冷却する冷却手段として機能する。冷却水流路１１は、ラジエター（図示せず）とエンジン１との間から分岐されており、冷却部１０を通った後にヒーター部１２を経由し、再度ラジエターに接続されている。
【００２５】
次に、上述した潤滑装置によって、潤滑油をエンジン１からタンク２に回収し、タンク２からエンジン１に供給する行程について説明する。
【００２６】
ピストン・クランク系１ａの摺動部や動弁系１ｂの摺動部の潤滑を行った潤滑油は、エンジン１最下部のオイル受け１ｃに滴下して捕集される。オイル受け１ｃで捕集された潤滑油は、ポンプ４によってタンク２へと送られる。このとき、タンク２に送られる潤滑油はフィルタ５によって濾過され、潤滑油中の不純物が除去される。オイル受け１ｃに捕集される潤滑油は、エンジン１の内部で各摺動部の潤滑を行った後であり、ある程度の温度を有している。タンク２内に回収された潤滑油は、上述した保温手段によって保温される。
【００２７】
タンク２内に貯留された潤滑油は、ポンプ８によって第一供給路６及び第二供給路７に圧送される。第一供給路６を介してピストン・クランク系１ａの摺動部に供給される潤滑油は、加熱部９において排気熱により加熱されて粘度が下げられる。これにより、潤滑油はピストン・クランク系１ａの摺動部に対して最適な粘度にされる。ピストン・クランク系１ａの摺動部においては、潤滑油がフリクションとして働いてエンジン１の出力を低下させないように、潤滑油の粘度がある程度低い方が好ましいからである。
【００２８】
一方、第二供給路７を介して動弁系１ｂの摺動部に供給される潤滑油は、冷却部１０において冷却水により冷却されて粘度が上げられる。これにより、潤滑油は動弁系１ｂの摺動部に対して最適な粘度にされる。動弁系１ｂの摺動部においては、潤滑油は確実に油膜を形成して摩耗を防止するように、潤滑油の粘度がある程度高い方が好ましいからである。
【００２９】
このとき、冷却部１０においては、潤滑油が冷却される代わりに冷却水が加熱される。加熱された冷却水は、ヒーター部１２に送られる。ヒーター部１２では、潤滑油から奪った熱によって暖められた冷却水が空冷され、冷却水の熱が空気に与えられる。暖められた空気によって、エンジン１を搭載する車輌の客室内暖房が行われる。このようにすれば、潤滑油が有している熱を利用して暖房することができ、エネルギー効率上好ましい。
【００３０】
上述したように、ピストン・クランク系１ａの摺動部と動弁系１ｂの摺動部とに、それぞれ粘度の異なる潤滑油を供給することによって、ピストン・クランク系１ａの摺動部と動弁系１ｂの摺動部とにそれぞれ最適な粘度の潤滑油を供給することができる。この結果、各摺動部毎に最適な粘度の潤滑油を供給できるので、エンジン１をより高度な運転状態で運転することができる。
【００３１】
また、潤滑油を貯留するタンク２がエンジン１本体と別体式に設けられているため、エンジン１の底部にオイルパンなどを設ける必要がなくなり、エンジン１の全高を低くして低重心化をはかれる。エンジン１を低重心化できるので、上述した潤滑装置を有するエンジン１が搭載される車輌等の運動性能を向上することができる。
【００３２】
さらに、上述したように、タンク２内の潤滑油は、真空層２ａ及び蓄熱体２ｂとによって保温される。このため、エンジン１が停止された後も、潤滑油の温度低下が抑制され、潤滑油はその温度を維持しようとする。この結果、エンジン１の始動性向上や早期暖機を実現することができる。
【００３３】
例えば、120℃の潤滑油を保温手段のないタンクによって-5℃の雰囲気中に放置すると、１時間〜1.5時間で潤滑油の温度は10℃程度にまで低下する。これに対して、120℃の潤滑油を本形態の保温手段のあるタンク２によって-5℃の雰囲気中に放置すると、８時間〜９時間放置後も潤滑油の温度は40℃程度であった。即ち、寒冷地などで、朝出勤時にエンジン１をかけ、夕方帰宅時に再度エンジン１をかける場合、あるいは、夕方帰宅時にエンジン１をかけ、翌朝出勤時にエンジン１をかける場合などには、始動性が大幅に向上し、暖機時間を大幅に短縮することができる。
【００３４】
エンジンの始動性が向上すれば、エンジン１の始動時の排気エミッションを低減することができる。また、早期暖機が実現されれば、始動直後からオイル粘度がある程度低下しているためフリクションが減り、加速・出力性能が向上する。また、フリクションが減れば、燃料消費も減り、燃費が向上する。さらに、早期暖機によって水温の上昇も早くなり、ヒーター性能が向上し、暖機が早期に終了するため、エンジン１の燃焼が促進され、振動・騒音も低減される。また、早期暖機によって運転者による空ぶかしなどがなくなり、オイル消費を抑制したり、ブローバイガスを抑制することもできる。
【００３５】
次に、本発明（第一発明）の内燃機関の潤滑装置の第一実施形態について説明する。本実施形態における内燃機関及び潤滑装置の構成を図２に示す。
【００３６】
本実施形態の潤滑装置は、上述した形態の潤滑装置とは、第一供給路と第二供給路の配管の仕方が異なるだけである。このため、以下には、上述した形態と異なる構成について詳しく説明し、上述した形態と同一又は同等の構成については、同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。
【００３７】
本実施形態における第一供給路６０及び第二供給路７０は、そのタンク２側の配管の一部を共有しているのは上述した第一実施形態の潤滑装置と同様である。しかし、本実施形態においては、加熱部９が、第一供給路６０及び第二供給路７０の共有配管上に配置されている。そして、加熱部９のエンジン１側で配管が分岐され、分岐された第二供給路７０上に冷却部１０が配置されている。
【００３８】
このようにすると、動弁系１ｂに供給される潤滑油は、加熱部９で一旦加熱されて粘度が下げられた後に、冷却部１０で冷却されて粘度が上げられる。加熱部９で与えられる熱よりも冷却部１０で奪う熱量を多くすれば、動弁系１ｂに供給される潤滑油の粘度を、タンク２から直接供給する場合の潤滑油の粘度よりも高くすることができる。これとは反対に、冷却部１０で奪う熱量よりも加熱部９で与えられる熱を多くすれば、動弁系１ｂに供給される潤滑油の粘度は、タンク２から直接供給する場合の潤滑油の粘度よりも低くなるが、ピストン・クランク系１ａに供給される潤滑油の粘度よりは高くできる。これらはエンジン１の機構や使用する潤滑油の特性によって適宜設定すればよい。
【００３９】
上述したように、本実施形態においては、第二供給路７０上には加熱部９と冷却部１０の双方が直列に配置される。このような場合、第二供給路７０上のエンジン１により近い側に冷却部１０が配置されていれば、冷却されて粘度が上げられた潤滑油をエンジン１の動弁系１ｂに供給できるので問題ない。同様に、第一供給路上に、加熱部と冷却部の双方が直列に配置される場合も考えられる。この場合は、第一供給路上のエンジン１により近い側に加熱部が配置されていれば、加熱されて粘度が下げられた潤滑油をエンジンのピストン・クランク系に供給できるので問題ない。
【００４０】
本実施形態によっても、ピストン・クランク系１ａと動弁系１ｂとに異なる粘度の潤滑油を供給できるので、上述した図１に示される形態の潤滑装置による上述した効果と同様の効果が得られる。また、保温手段を有するタンク２がエンジン１と別体式に設けられているため、この点に関しても、上述した図１に示される形態の潤滑装置による上述した効果と同様の効果が得られる。
【００４１】
次に、本発明（第二発明）の内燃機関の潤滑装置の第二実施形態について説明する。本実施形態における内燃機関及び潤滑装置の構成を図３に示す。
【００４２】
本実施形態の潤滑装置も、上述した図１に示される形態の潤滑装置に準じた構成を有しているので、以下には、上述した図１に示される形態と異なる構成について詳しく説明し、上述した第一実施形態と同一又は同等の構成については、同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。
【００４３】
本実施形態の潤滑装置においては、加熱部９よりもエンジン１側に位置する第一供給路６上に分岐バルブ１３が配設されている。分岐バルブ１３によって分岐された一方の配管は、第一供給路６としてそのままピストン・クランク系１ａに接続され、他方の配管は、分岐路１４を介して第二供給路７に接続されている。分岐バルブ１３は、第一供給路６のタンク２側から供給された潤滑油を、ピストン・クランク系１ａにのみ供給して分岐路１４には供給しない状態と、ピストン・クランク系１ａ及び分岐路１４（即ち、動弁系１ｂ）の双方に供給する状態とを切り換えるものである。
【００４４】
また、本実施形態においては、第二供給路７によって供給される潤滑油を冷却する冷却部１００は、空冷式とされている。冷却に用いる空気は、走行風をそのまま用いてもよいし、ラジエターを通った空気を用いてもよい。分岐路１４と第二供給路７との合流点は、この冷却部１００よりもエンジン１側に位置している。第二供給路７上の冷却部１００の前後には、遮断バルブ１５，１６が配設されている。遮断バルブ１５，１６は、第二供給路７内の潤滑油の流れを遮断するものである。
【００４５】
そして、これらの分岐バルブ１３及び遮断バルブ１５，１６は、エンジン１を総合的に制御している電子制御ユニット（ＥＣＵ）１７に接続されており、ＥＣＵ１７からの信号に基づいて制御される。また、ＥＣＵ１７には、エンジン１のエンジンブロックに取り付けられて冷却水の温度を検出する水温センサ１８や排気管１ｄに取り付けられて排気ガス温度を検出する排気温センサ１９も接続されている。
【００４６】
本実施形態の潤滑装置においては、エンジン１の冷間始動時と通常運転時とで潤滑油の供給経路が切り換えられる。以下に潤滑油の供給経路の切り換えについて説明する。
【００４７】
冷間始動時には、エンジン１に貯留されている潤滑油の温度は、通常運転時に比べて低く、潤滑油の粘度は高くなっている（タンク２の保温手段によってタンク２内の潤滑油が保温されている状態であっても、やはり、通常運転時に比べれば低い場合が多い）。そのため、冷間始動時には、タンク２内に貯留されている潤滑油の粘度が、動弁系１ｂに対して最適な粘度よりも高くなっている場合がある。このようなときは、動弁系１ｂに供給される潤滑油であっても、その粘度を冷却部１００において積極的に上げる必要がない。
【００４８】
このような場合の冷間始動時には、ピストン・クランク系１ａ及び動弁系１ｂの双方に対して、加熱部９によって粘度を下げた潤滑油を供給する。そして、通常運転状態に移行し、タンク２内の潤滑油の温度が上がった（即ち、粘度が下がった）後は、ピストン・クランク系１ａには加熱部９によって粘度を下げた潤滑油を供給し、動弁系１ｂには冷却部１００によって粘度を上げた潤滑油を供給する。以下、具体的に説明する。
【００４９】
ＥＣＵ１７は、水温センサ１８や排気温センサ１９などの出力によって、エンジン１が冷間始動されたのか否かを判定する。冷間始動であると判定された場合は、ＥＣＵ１７から分岐バルブ１３に対して、第一供給路６のタンク２側から供給された潤滑油をピストン・クランク系１ａ及び分岐路１４（即ち、動弁系１ｂ）の双方に供給するように、切換信号が送信される。また、これと同時に、ＥＣＵ１７から遮断バルブ１５，１６に対して、第二供給路７の冷却部１００の前後の流路を遮断するように、閉信号が送信される。
【００５０】
これにより、ピストン・クランク系１ａ及び動弁系１ｂの双方に対して、加熱部９によって粘度が下げられた潤滑油が供給される。冷却部１００において冷却された潤滑油は、冷却部１００にとどまるので、第一供給路６によって供給される潤滑油と混合されることはない。この状態でエンジン１の運転が続けられると、エンジン１の発熱によって、循環している潤滑油全体の温度が上昇し、通常運転に移行する。
【００５１】
ＥＣＵ１７は、水温センサ１８や排気温センサ１９などの出力によって、エンジン１が通常運転となった否かを判定する。通常運転であると判定された場合は、ＥＣＵ１７から分岐バルブ１３に対して、第一供給路６のタンク２側から供給された潤滑油をピストン・クランク系１ａにのみ供給して分岐路１４には供給しないように、切換信号が送信される。また、これと同時に、ＥＣＵ１７から遮断バルブ１５，１６に対して、第二供給路７の冷却部１００の前後の流路を開放するように、開信号が送信される。この後は、上述した第一実施形態の潤滑装置と同様な潤滑油の供給形態となるので、詳しい説明を省略する。
【００５２】
本実施形態によっても、ピストン・クランク系１ａと動弁系１ｂとに異なる粘度の潤滑油を供給できるので、図１に示される形態の潤滑装置による上述した効果と同様の効果が得られる。さらに、本実施形態においては、潤滑油の粘度が高い冷間始動時には、加熱部９によって粘度を下げた潤滑油をピストン・クランク系１ａ及び動弁系１ｂの双方に供給するため、エンジン始動性のさらなる向上や暖機のより早期化を実現することができる。また、保温手段を有するタンク２がエンジン１と別体式に設けられているため、この点に関しても、図１に示される形態の潤滑装置による上述した効果と同様の効果が得られる。
【００５３】
また、内燃機関は車輌等に搭載されて車輌を駆動する。このとき、内燃機関は車輌搭載物の中でも非常に重量のあるものであり、車輌の運動性能を向上させるためには内燃機関の重心をできるだけ低くしたいという要望もある。さらに、寒冷地などにおいては、より早く内燃機関を安定的に運転させるために、より早く暖機を終了させたいという要望もある。
【００５４】
このような要望を達成する参考例について以下に説明する。この参考例となる潤滑装置では、内燃機関本体と別体式に設けられ、内燃機関から回収した潤滑油を貯留するタンクを備え、タンクが、内部に貯留した潤滑油の温度の低下を抑止する保温手段を有している。
【００５５】
この参考例の内燃機関の潤滑装置によれば、潤滑油の温度が下がりにくくなるため、フリクション低減によるエンジン始動性向上や燃費向上を実現することができる。また、潤滑油の温度が下がりにくくなれば、内燃機関の燃焼促進によって振動・騒音を低減できたり、早期暖機によって排気エミッションを低減できる。
【００５６】
この参考例の潤滑装置の構成形態について図４を参照しつつ説明する。
【００５７】
本形態の潤滑装置は、上述した図１に示される形態の潤滑装置のようにエンジンのピストン・クランク系１ａの摺動部と動弁系１ｂの摺動部とに異なる粘度の潤滑油を供給することを目的としてはいない。本形態の潤滑装置は、潤滑油の保温のみを目的としている。しかし、本形態の潤滑装置も、上述した図１に示される形態の潤滑装置に準じた構成を有しているので、上述した図１に示される形態と同一又は同等の構成については、同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。
【００５８】
本形態の潤滑装置は、いわゆるドライサンプ式のものであり、図１に示される形態のタンク２と同様な別体式のタンク２を有している。そして、タンク２からエンジン１への供給路６００上には、タンク２側から、遮断バルブ２１、オイルクーラー２２、ポンプ８０及びフィルタ５０が順次配設されている。また、エンジン１から潤滑油を回収する回収路３上のタンク２寄りにも、遮断バルブ２０が配設されている。遮断バルブ２０，２１は、ＥＣＵ１７に接続されており、ＥＣＵ１７からの開閉信号よって制御される。
【００５９】
オイルクーラー２２は、潤滑油の温度を適正に保つ目的で配設されるもので、ここでは空冷式とされている。潤滑油の温度があまり高すぎると、潤滑油としての特性が損なわれるため、このようなオイルクーラー２２を設ける。オイルクーラー２２は、エンジン１の冷却水を利用した水冷式のものでもよい。ポンプ８０は、タンク２内の潤滑油をエンジン１に圧送するためのものである。フィルタ５０は、エンジン１に供給される潤滑油内の不純物を除去するためのものである。また、回収路３のエンジン１側には、ポンプ４が配設されている。ポンプ４は、ストレーナー４ａによってエンジン１底部の潤滑油を吸い上げ、タンク２に圧送するためのものである。
【００６０】
本形態のタンク２も、保温手段として真空層２ａと蓄熱体２ｂとを有している。これにより、エンジン１が停止された後もタンク２内の潤滑油の温度低下を抑止し、始動性向上や早期暖機を実現することができる。また、本形態のタンク２の前後には、遮断バルブ２０，２１が配設されており、エンジン１が停止されたとＥＣＵ１７によって判定された際には、ＥＣＵ１７によって遮断バルブ２０，２１が閉じられる。これにより、潤滑油は自然対流などで流路内を循環することがなって、タンク２内の潤滑油は確実にタンク２内で貯留され、さらに潤滑油の温度低下が抑止される。
【００６１】
また、保温手段を有する別体式のタンク２により得られる効果は、図１に示される形態の潤滑装置による上述した効果と同様であり、本形態においては、潤滑油の温度低下をより効果的に抑止できるので、より効果的に上述した効果が実現される。
【００６２】
なお、本発明の内燃機関の潤滑装置は、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述した実施形態においては、第一供給路６（６０）と第二供給路７（７０）とは、その一部の配管を共有していたが、共有しなくてもよい。この場合は、タンク２からエンジン１にかけて、第一供給路と第二供給路とが並列して配設されることになる。また、上述した第二実施形態においては、ＥＣＵ１７によって冷間始動であるかどうかを各種センサ１８，１９によって潤滑油の供給経路を切り換えるか否かを判断したが、単に、タンク２内の潤滑油が所定温度以上であるか否か、あるいは、動弁系１ｂに供給される潤滑油の温度が所定温度以上であるか否かによって、潤滑油の供給経路を切り換えるようにしてもよい。
【００６３】
【発明の効果】
第一及び第二発明の内燃機関の潤滑装置は、別体式のタンクと、第一供給路によってピストン・クランク系摺動部に供給される潤滑油を排気熱を利用して加熱する加熱手段と、第二供給路によって動弁系摺動部に供給される潤滑油を冷却する冷却手段とを備えて備えているので、ピストン・クランク系摺動部と動弁系摺動部とに、それぞれ粘度の異なる潤滑油を供給することができ、ピストン・クランク系摺動部と動弁系摺動部とにそれぞれ最適な粘度の潤滑油を供給することができる。各摺動部毎に最適な粘度の潤滑油を供給できるので、より高度な内燃機関の運転を実現することができる。
【００６４】
さらに、第一発明においては、第一供給路と第二供給路とが一部共有部を有し、加熱手段が共有部に配置され、かつ、冷却手段が共有部より下流側の非共有部分に配置されている。このため、第二供給路を介して動弁系摺動部に供給する潤滑油温度を、加熱手段及び冷却手段の双方を用いてより適切に設定できる。即ち、潤滑油の温度設定範囲を広く確保でき、エンジン始動性のさらなる向上や暖機のより早期化を実現することができる。
【００６５】
一方、第二発明においては、加熱手段下流側の第一供給路と冷却手段下流側の第二供給路とを連通させ、第一供給路から第二供給路に潤滑油を導入させる分岐路をさらに備えている。このため、分岐路によって、潤滑油の粘度が高い冷間始動時には、加熱手段によって粘度を下げた潤滑油をピストン・クランク系及び動弁系の双方に供給できるため、エンジン始動性のさらなる向上や暖機のより早期化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の内燃機関の潤滑装置の基礎構成形態の構成を示す構成図。
【図２】本発明の内燃機関の潤滑装置の第一実施形態の構成を示す構成図。
【図３】本発明の内燃機関の潤滑装置の第二実施形態の構成を示す構成図。
【図４】本発明の内燃機関の潤滑装置の参考例の構成形態を示す構成図。
【符号の説明】
１…エンジン、２…タンク、２ａ…真空層（保温手段）、２ｂ…蓄熱体（保温手段）、６、６０…第一供給路、７，７０…第二供給路、９…加熱部（加熱手段）、１０，１００…冷却部（冷却手段）、１２…ヒーター部、１３…分岐バルブ、１４…分岐路。
【図１】
0003552946.tif 000002
【図２】
0003552946.tif 000003
【図３】
0003552946.tif 000004
【図４】
0003552946.tif 000005