(57)【要約】【課題】移動体内を循環させる作動油が漏れた場合の影響を小さくする。【解決手段】作動油循環装置１は、移動体で用いられるエンジンオイル、トランスミッションオイル及びディファレンシャルオイルの少なくともいずれかの作動油を収容するオイルパン１１と、移動体の排気熱を回収して作動油と熱交換する回収器１４と、オイルパン１１と回収器１４との間で作動油を循環させるための配管を有する循環部と、を備え、循環部が有する配管Ｐ１及び配管Ｐ２の一部の領域が、オイルパン１１における作動油の油面の位置よりも高い位置に設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体で用いられるエンジンオイル、トランスミッションオイル及びディファレンシャルオイルの少なくともいずれかの作動油を収容する収容部と、
前記移動体の排気熱を回収して前記作動油と熱交換する回収部と、
前記収容部と前記回収部との間で前記作動油を循環させるための配管を有する循環部と、
を備え、
前記循環部が有する配管の一部の領域が、前記収容部における前記作動油の油面の位置よりも高い位置に設けられている作動油循環装置。
【請求項２】
移動体で用いられるエンジンオイル、トランスミッションオイル及びディファレンシャルオイルの少なくともいずれかの作動油を収容する収容部と、
前記移動体の熱を蓄熱して前記作動油と熱交換する蓄熱部と、
前記収容部と前記蓄熱部との間で前記作動油を循環させるための配管を有する循環部と、
を備え、
前記循環部が有する配管の一部の領域が、前記収容部における前記作動油の油面の位置よりも高い位置に設けられている作動油循環装置。
【請求項３】
移動体で用いられるエンジンオイル、トランスミッションオイル及びディファレンシャルオイルの少なくともいずれかの作動油を収容する収容部と、
前記車両の室内の空気と前記作動油との間で熱交換するヒーター部と、
前記収容部と前記ヒーター部との間で前記作動油を循環させるための配管を有する循環部と、
を備え、
前記循環部が有する配管の一部の領域が、前記収容部における前記作動油の油面の位置よりも高い位置に設けられている作動油循環装置。
【請求項４】
前記作動油を循環させる推力を発生するポンプと、
前記循環部における前記作動油の圧力を検出する圧力検出部と、
前記圧力検出部が検出した前記作動油の圧力に基づいて前記ポンプの推力を制御する制御部と、
を有する、
請求項１から３のいずれか一項に記載の作動油循環装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記作動油の圧力が所定の閾値以下になった場合に、前記ポンプの動作を停止する、
請求項４に記載の作動油循環装置。
【請求項６】
前記圧力検出部は、前記収容部における前記作動油の油面よりも高い位置に設けられている、
請求項４又は５に記載の作動油循環装置。
【請求項７】
前記収容部は、エンジンオイルを収容する第１収容部、トランスミッションオイルを収容する第２収容部及びディファレンシャルオイルを収容する第３収容部を有し、
前記循環部は、
前記第１収容部と前記回収部との間で前記エンジンオイルを循環させる第１配管と、
前記第２収容部と前記回収部との間で前記トランスミッションオイルを循環させる第２配管と、
前記第３収容部と前記回収部との間で前記ディファレンシャルオイルを循環させる第３配管と、
を有し、
前記第１配管の少なくとも一部の領域が、前記第１収容部における前記エンジンオイルの油面の位置よりも高い位置に設けられており、
前記第２配管の少なくとも一部の領域が、前記第１収容部における前記トランスミッションオイルの油面の位置よりも高い位置に設けられており、
前記第３配管の少なくとも一部の領域が、前記第１収容部における前記ディファレンシャルオイルの油面の位置よりも高い位置に設けられている、
請求項１から６のいずれか一項に記載の作動油循環装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作動油を循環させる作動油循環装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のトランスミッション作動油を循環させ、移動体内で発生した熱により、トランスミッション作動油を加熱する自動車が知られている（例えば特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１７６８７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
作動油を循環させる場合、作動油が漏れてしまう危険性が高くなってしまう。作動油が漏れてしまうと、作動油により湿潤な状態にされる機構部において必要な量の作動油を確保できなくなり、機構部の性能が低下してしまうという問題が生じる。
【０００５】
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、移動体内を循環させる作動油が漏れた場合の影響を小さくすることができる作動油循環装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様の作動油循環装置は、移動体で用いられるエンジンオイル、トランスミッションオイル及びディファレンシャルオイルの少なくともいずれかの作動油を収容する収容部と、前記移動体の排気熱を回収して前記作動油と熱交換する回収部と、前記収容部と前記回収部との間で前記作動油を循環させるための配管を有する循環部と、を備え、前記循環部が有する配管の一部の領域が、前記収容部における前記作動油の油面の位置よりも高い位置に設けられている。
【０００７】
本発明の第２の態様の作動油循環装置は、移動体で用いられるエンジンオイル、トランスミッションオイル及びディファレンシャルオイルの少なくともいずれかの作動油を収容する収容部と、前記移動体の熱を蓄熱して前記作動油と熱交換する蓄熱部と、前記収容部と前記蓄熱部との間で前記作動油を循環させるための配管を有する循環部と、を備え、前記循環部が有する配管の一部の領域が、前記収容部における前記作動油の油面の位置よりも高い位置に設けられている。
【０００８】
本発明の第３の態様の作動油循環装置は、移動体で用いられるエンジンオイル、トランスミッションオイル及びディファレンシャルオイルの少なくともいずれかの作動油を収容する収容部と、前記車両の室内の空気と前記作動油との間で熱交換するヒーター部と、前記収容部と前記ヒーター部との間で前記作動油を循環させるための配管を有する循環部と、を備え、前記循環部が有する配管の一部の領域が、前記収容部における前記作動油の油面の位置よりも高い位置に設けられている。
【０００９】
作動油循環装置は、前記作動油を循環させる推力を発生するポンプと、前記循環部における前記作動油の圧力を検出する圧力検出部と、前記圧力検出部が検出した前記作動油の圧力に基づいて前記ポンプの推力を制御する制御部と、を有してもよい。
【００１０】
前記制御部は、例えば、前記作動油の圧力が所定の閾値以下になった場合に、前記ポンプの動作を停止する。前記圧力検出部は、例えば、前記収容部における前記作動油の油面よりも高い位置に設けられている。
【００１１】
前記収容部は、エンジンオイルを収容する第１収容部、トランスミッションオイルを収容する第２収容部及びディファレンシャルオイルを収容する第３収容部を有し、前記循環部は、前記第１収容部と前記回収部との間で前記エンジンオイルを循環させる第１配管と、前記第２収容部と前記回収部との間で前記トランスミッションオイルを循環させる第２配管と、前記第３収容部と前記回収部との間で前記ディファレンシャルオイルを循環させる第３配管と、を有してもよい。この場合、前記第１配管の少なくとも一部の領域が、前記第１収容部における前記エンジンオイルの油面の位置よりも高い位置に設けられており、前記第２配管の少なくとも一部の領域が、前記第１収容部における前記トランスミッションオイルの油面の位置よりも高い位置に設けられており、前記第３配管の少なくとも一部の領域が、前記第１収容部における前記ディファレンシャルオイルの油面の位置よりも高い位置に設けられていてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、移動体内を循環させる作動油が漏れた場合の影響を小さくすることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態に係る作動油循環装置の構成を示す図である。
【図２】配管の形状の一例を示す図である。
【図３】第２の実施形態に係る作動油循環装置の構成を示す図である。
【図４】第３の実施形態に係る作動油循環装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜第１の実施形態＞
［作動油循環装置１の構成］
図１は、第１の実施形態に係る作動油循環装置１の構成を示す図である。作動油循環装置１は、トラック及びバス等の車両における作動油を循環させる装置である。本実施形態においては、作動油循環装置１が、作動油の一例として、エンジンオイルを循環させる例を用いて説明するが、本発明は、トランスミッションオイル又はディファレンシャルオイルを循環させる装置にも適用することができる。ディファレンシャルオイルは、トランスミッションからの回転力を駆動輪に配分するディファレンシャルで用いられる作動油である。
【００１５】
作動油循環装置１は、オイルパン１１と、エンジンに内蔵されたオイルポンプとは別のポンプ１２と、回収器１４と、圧力センサー１５と、制御部１６とを有する。また、作動油循環装置１は、オイルパン１１と回収器１４との間で作動油を循環させるための配管を含む循環部を有する。図１に示す例において、循環部は、オイルパン１１に収容されたエンジンオイルを循環させるための配管Ｐ１及び配管Ｐ２により構成された循環経路である。配管Ｐ１は、オイルパン１１→ポンプ１２→回収器１４の順にエンジンオイルを流すための配管である。配管Ｐ２は、回収器１４→圧力センサー１５→オイルパン１１の順にエンジンオイルを流すための配管である。
【００１６】
オイルパン１１は、車両で用いられる作動油の一種であるエンジンオイルを収容する収容部である。ポンプ１２は、オイルパン１１に収容されたエンジンオイルをエンジン１３に流すための推力を発生する。ポンプ１２は、制御部１６の制御により動作する。エンジン１３は、車両を駆動するための動力を発生するディーゼルエンジン又はガソリンエンジンである。
【００１７】
回収器１４は、車両で発生する熱を回収し、回収した熱をエンジンオイルとの間で熱交換する熱交換器を有する回収部である。回収器１４が回収する熱は、例えばエンジン１３の排気熱又はＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）クーラーから排出される熱である。配管Ｐ１を介してエンジン１３から回収器１４へと流されたエンジンオイルは、回収器１４において回収された熱によって温められる。回収器１４は、熱交換により加熱された後のエンジンオイルを配管Ｐ２に放出する。
【００１８】
圧力センサー１５は、配管Ｐ２内を流れるエンジンオイルの圧力を検出する圧力検出部である。循環経路のいずれかの位置においてエンジンオイルが漏れた場合、圧力センサー１５が検出する圧力が低下する。圧力センサー１５は、検出した圧力を制御部１６に通知する。圧力センサー１５は、回収器１４よりもオイルパン１１に近い位置に設けられていることが好ましい。圧力センサー１５がオイルパン１１に近い位置に設けられていることで、エンジンオイルが漏れた位置によらず、エンジンオイルが漏れたことを検出できる確率が高まる。
【００１９】
制御部１６は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）を有している。制御部１６は、ＣＰＵが、ＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより、圧力センサー１５から通知されたエンジンオイルの圧力に基づいてポンプ１２の推力を制御する。
【００２０】
具体的には、制御部１６は、圧力が所定の閾値以下に低下したことを検出すると、エンジンオイルに漏れが発生したと判定する。制御部１６は、エンジンオイルの圧力が所定の閾値以下になった場合にポンプ１２の動作を停止することにより、エンジンオイルが循環することを停止させる。エンジンオイルの循環が停止すると、循環経路において破損した箇所からエンジンオイルを押し出す力が徐々に小さくなり最終的に押し出す力がなくなるので、エンジンオイルの漏れ量を抑制することができる。なお、制御部１６は、圧力センサー１５が検出した圧力が所定の閾値以下に低下したことを検出した場合、インスツルメントパネルに警告情報を表示してもよい。
【００２１】
［オイル漏れ対策］
作動油循環装置１においては、エンジンオイルが循環する経路の外部熱交換器(回収器)及びその周辺のいずれかの位置の破損によってエンジンオイルが漏れた場合に、全てのエンジンオイルが漏れてしまってエンジンが焼き付くことを防ぐために、循環経路内の配管Ｐ１及び配管Ｐ２の一部の領域が、オイルパン１１におけるエンジンオイルの油面の位置よりも高い位置に設けられている。オイルパン１１におけるエンジンオイルの油面の位置は、例えば、予め設定された量のエンジンオイルが注入された際にオイルパン１１に収容されるエンジンオイルの油面の位置である。
【００２２】
例えば、循環経路においては、配管Ｐ１及び配管Ｐ２の一部又は全ての領域が、オイルパン１１におけるエンジンオイルの油面の位置よりも高い位置に設けられている。このような場合、配管Ｐ１及び配管Ｐ２のどの位置においてエンジンオイルの漏れが発生した場合であっても、少なくともオイルパン１１に収容されたエンジンオイルが全て漏れてしまうことを防止できる。したがって、全てのエンジンオイルが流出してしまい、エンジン１３に供給されるエンジンオイルが不足することでエンジン１３の焼き付きが発生することを防止することができる。
【００２３】
図２は、配管Ｐ１の形状の一例を示す図である。配管Ｐ１及び配管Ｐ２は、配管の破損が発生した場合のエンジンオイルの漏れ量を小さくするために、図２に示すように、鉛直方向に蛇行する形状の領域を有してもよい。
【００２４】
図２（ａ）は、配管Ｐ１に破損が発生していない状態を示しており、配管Ｐ１にはエンジンオイルが充填されている。図２（ｂ）は、配管Ｐ１の一部が破損した状態を示しており、破損した箇所からエンジンオイルの一部が漏れ出している。しかしながら、配管Ｐ１が蛇行する形状を有していることにより、配管Ｐ１の上向きの変曲点ｘと変曲点ｙとの間のエンジンオイルだけが漏れ、その他のエンジンオイルが漏れない状態に維持することが可能になる。
【００２５】
特に、蛇行形状の領域が、オイルパン１１におけるエンジンオイルの油面の位置よりも高い位置に設けられていることにより、蛇行形状の領域においてエンジンオイルを流す力が発生しないので、エンジンオイルの漏れ量を効果的に抑制することができる。また、配管Ｐ１及び配管Ｐ２が、図２に示した蛇行形状の箇所を複数有することで、破損が発生する位置によらず、エンジンオイルの漏れ量を抑制することが可能になる。
【００２６】
オイルパン１１における作動油の油面の位置よりも高い位置に設けられている配管Ｐ１及び配管Ｐ２の一部の領域は、例えば圧力センサー１５を含む領域であってもよい。圧力センサー１５を含む領域が、オイルパン１１におけるエンジンオイルの油面の位置よりも高い位置に設けられていることにより、循環経路のいずれかの位置においてエンジンオイルが漏れた場合に、圧力センサー１５が検出する圧力が速やかに低下する。その結果、制御部１６は、ポンプ１２の動作を迅速に停止させることができるので、エンジンオイルが漏れている箇所にエンジンオイルに達することを防止でき、エンジンオイルの漏れ量を最小限に留めることが可能になる。
【００２７】
以上説明したように、作動油循環装置１においては、循環経路内の配管Ｐ１及び配管Ｐ２の一部の領域が、オイルパン１１におけるエンジンオイルの油面の位置よりも高い位置に設けられている。作動油循環装置１がこのような構成を有することにより、循環経路の一部に破損が生じたとしても、漏出するエンジンオイルを、配管Ｐ１及び配管Ｐ２に残っているエンジンオイルのみに留めることができる。したがって、エンジン１３に供給するエンジンオイルが確保され、走行性能を維持することができる。
【００２８】
［変形例］
図１においては、エンジンオイルが循環する配管Ｐ１及び配管Ｐ２が示されているが、作動油循環装置１は、トランスミッションオイルが循環する配管Ｐ３（不図示）、及びディファレンシャルオイルが循環する配管Ｐ４（不図示）の少なくともいずれかをさらに有してもよい。
【００２９】
配管Ｐ３の少なくとも一部の領域は、トランスミッションオイルを収容するオイルパンにおけるトランスミッションオイルの油面の位置よりも高い位置に設けられている。配管Ｐ３には、トランスミッションオイルを収容するオイルパン、トランスミッションオイルを循環させるための推力を発生するポンプ、トランスミッション、回収器１４、及びトランスミッションオイルの圧力を検出する圧力センサーが設けられている。制御部１６は、圧力センサーが検出したトランスミッションオイルの圧力に基づいてポンプを制御することにより、トランスミッションオイルを循環させる。制御部１６は、トランスミッションオイルの圧力が所定の閾値以下になると、ポンプの動作を停止させる。
【００３０】
同様に、配管Ｐ４の少なくとも一部の領域は、ディファレンシャルオイルを収容するオイルパンにおけるディファレンシャルオイルの油面の位置よりも高い位置に設けられている。配管Ｐ４には、ディファレンシャルオイルを収容するオイルパン、ディファレンシャルオイルを循環させるための推力を発生するポンプ、ディファレンシャルギア、回収器１４、ディファレンシャルオイルの圧力を検出する圧力センサーが設けられている。制御部１６は、圧力センサーが検出したディファレンシャルオイルの圧力に基づいてポンプを制御することにより、ディファレンシャルオイルを循環させる。制御部１６は、ディファレンシャルオイルの圧力が所定の閾値以下になると、ポンプの動作を停止させる。
【００３１】
＜第２の実施形態＞
図３は、第２の実施形態に係る作動油循環装置２の構成を示す図である。作動油循環装置２は、蓄熱器２１と、バルブ２２と、バルブ２３とをさらに有する点で、図１に示した作動油循環装置１と異なり、他の点で同じである。
【００３２】
蓄熱器２１は、車両内の熱を蓄える。蓄熱器２１は、例えば、エンジン１３が発する熱により温められたエンジンオイルを一時的に蓄えることにより蓄熱する。蓄熱器２１は、例えば、エンジン１３の後段に設けられており、エンジン１３を通過した熱搬送媒体を一時的に蓄えることにより熱を蓄える。
【００３３】
バルブ２２は、エンジン１３と蓄熱器２１との間に設けられており、エンジン１３から放出されたエンジンオイルを蓄熱器２１に流すか回収器１４に流すかを切り替える切替部である。バルブ２２は、制御部１６の制御により、エンジン１３から放出されたエンジンオイルを流す先を切り替える。
【００３４】
バルブ２３は、回収器１４と圧力センサー１５との間に設けられており、回収器１４で熱交換された後のエンジンオイルをオイルパン１１に流すか、蓄熱器２１から放出されたエンジンオイルをオイルパン１１に流すかを切り替える切替部である。バルブ２３は、制御部１６の制御により、オイルパン１１に流すエンジンオイルの供給元を切り替える。
【００３５】
制御部１６は、エンジン１３が始動してからの経過時間に基づいてバルブ２２及びバルブ２３を制御する。例えば、制御部１６は、エンジン１３が始動してから所定の時間が経過するまでの間は、エンジン１３の排気ガスの温度が低く回収器１４が回収できる熱量が少ないため、エンジンオイルが蓄熱器２１を通過して循環するようにバルブ２２及びバルブ２３を制御する。すなわち、この間、バルブ２２は、エンジン１３から放出されたエンジンオイルを蓄熱器２１に流し、バルブ２３は、蓄熱器２１から放出されたエンジンオイルをオイルパン１１に流す。
【００３６】
また、制御部１６は、エンジン１３が始動してから所定の時間が経過し、排気ガスの温度が所定の温度以上になった場合、エンジンオイルが回収器１４を通過して循環するようにバルブ２２及びバルブ２３を制御する。すなわち、この間、バルブ２２は、エンジン１３から放出されたエンジンオイルを回収器１４に流し、バルブ２３は、回収器１４から放出されたエンジンオイルをオイルパン１１に流す。
【００３７】
制御部１６は、圧力センサー１５が検出した圧力が所定の閾値以下に低下したことを検出すると、ポンプ１２の動作を停止させる点では、第１の実施形態の作動油循環装置１と同様である。ここで、作動油循環装置２においては、エンジンオイルが蓄熱器２１を通過する第１の経路と、エンジンオイルが回収器１４を通過する第２の経路とが存在し、それぞれの経路において、定常状態におけるエンジンオイルの圧力が異なることが考えられる。
【００３８】
そこで、制御部１６は、エンジンオイルが循環する経路によって、オイル漏れが発生したと判定する圧力の閾値を切り替えてもよい。すなわち、制御部１６は、バルブ２２及びバルブ２３の状態に基づいて、オイル漏れが発生したと判定する圧力の閾値を切り替えてもよい。
【００３９】
例えば、オイル漏れが発生していない定常状態において、エンジンオイルが第１の経路を循環するときの圧力が、エンジンオイルが第２の経路を循環するときの圧力よりも高いとする。この場合、制御部１６は、エンジンオイルが第１の経路を循環している間にオイル漏れが発生したと判定する圧力の第１閾値を、エンジンオイルが第２の経路を循環している間にオイル漏れが発生したと判定する圧力の第２閾値よりも高くする。このようにすることで、エンジンオイルが第１の経路及び第２の経路のどちらの経路を循環している場合であっても、制御部１６は、エンジンオイルが漏れていることを速やかに検出することができる。
【００４０】
＜第３の実施形態＞
図４は、第３の実施形態に係る作動油循環装置３の構成を示す図である。作動油循環装置３は、図１に示した作動油循環装置１における回収器１４の代わりに、車両の室内の空気とオイルとの間で熱交換するヒーター部としてのオイルヒーター３１を有する。このように、オイルヒーター３１を含む循環経路においてオイルを循環させる構成においても、本発明を適用することができる。
【００４１】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００４２】
例えば、以上の説明においては、移動体が車両である場合について説明したが、移動体は車両に限らず、本発明は、航空機、船舶及び列車等の他の移動体にも適用することができる。また、図１に示した回収器１４の代わりに、図３に示した蓄熱器２１を有する作動油循環装置も本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４３】
１  作動油循環装置
２  作動油循環装置
１１  オイルパン
１２  ポンプ
１３  エンジン
１４  回収器
１５  圧力センサー
１６  制御部
２１  蓄熱器
２２  バルブ
２３  バルブ
３１  オイルヒーター
【図１】
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【図２】
2018159428.tif 000004
【図３】
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【図４】
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