(57)【要約】【課題】内燃機関の始動時に潤滑油の温度を短期間で上昇させると共に、潤滑油に空気が混入することを抑制することができる内燃機関の潤滑油貯留装置を提供すること。【解決手段】オイルポンプ５に潤滑油を供給する潤滑油通路７が配置される主潤滑油貯留室２と、オイルポンプ５によりエンジン本体１００に圧送され、エンジン本体１００を循環した潤滑油を貯留する補助潤滑油貯留室３と、補助潤滑油貯留室２に貯留された潤滑油を主潤滑油貯留室３に供給し、かつ補助潤滑油貯留室２に貯留される潤滑油の補助貯留油量Ｗ２を制御する可動堰４と、主潤滑油貯留室２からオイルポンプ５によりエンジン本体１００に圧送され、エンジン本体１００を循環する潤滑油の総循環油量をエンジン回転数ＮＥから取得するＥＣＵ１１とを備える内燃機関の潤滑油貯留装置１であって、可動堰４は、総循環油量（エンジン回転数ＮＥ）に基づいて補助貯留油量Ｗ２を制御する。【選択図】        図１
2005207380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑油圧送手段に潤滑油を供給する潤滑油通路が配置される主潤滑油貯留室と、
前記潤滑油圧送手段により内燃機関に圧送され、当該内燃機関を循環した潤滑油を貯留する補助潤滑油貯留室と、
前記補助潤滑油貯留室に貯留された潤滑油を前記主潤滑油貯留室に供給し、かつ前記補助潤滑油貯留室に貯留される潤滑油の補助貯留油量を制御する貯留潤滑油供給手段と、
前記主潤滑油貯留室から前記潤滑油圧送手段により内燃機関に圧送され、当該内燃機関を循環する潤滑油の総循環油量を取得する総循環油量取得手段と、
を備える内燃機関の潤滑油貯留装置であって、
前記貯留潤滑油供給手段は、前記総循環油量に基づいて前記補助貯留油量を制御することを特徴とする内燃機関の潤滑油貯留装置。
【請求項２】
前記貯留潤滑油供給手段は、前記総循環油量が多くなるほど、前記補助貯留油量を少なくすることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の潤滑油貯留装置。
【請求項３】
前記総循環油量取得手段は、前記内燃機関の機関回転数に基づいて前記総循環油量を取得することを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の潤滑油貯留装置。
【請求項４】
前記潤滑油圧送手段により内燃機関を循環する潤滑油の温度を取得する油温取得手段をさらに備え、
前記貯留潤滑油供給手段は、前記潤滑油の温度に基づいて前記補助貯留油量を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関の潤滑油貯留装置。
【請求項５】
前記補助潤滑油貯留室に貯留される潤滑油が前記貯留潤滑油供給手段により制御される前記補助貯留油量を超えた際には、前記潤滑油圧送手段により内燃機関に圧送され、当該内燃機関を循環した潤滑油は、当該補助潤滑油貯留室から前記主潤滑油貯留室に流出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関の潤滑油貯留装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の潤滑油貯留装置に関し、さらに詳しくは、分割された各潤滑油貯留室に内燃機関を循環した潤滑油を貯留する内燃機関の潤滑油貯留装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
乗用車、トラックなどの車両に搭載されるガソリンエンジン、ディーゼルエンジンなどの内燃機関の下部には、潤滑油貯留装置の潤滑油貯留室（オイルパン）が備えられている。この潤滑油貯留室内に貯留されている潤滑油は、潤滑油通路およびストレーナを介して潤滑油圧送手段（オイルポンプ）により、内燃機関の各潤滑部に圧送される。各潤滑部に圧送された潤滑油のうち余剰の潤滑油は、戻り通路を介して潤滑油貯留室に戻される。つまり、潤滑油貯留室内の潤滑油は、内燃機関を循環するものである。
【０００３】
従来の内燃機関の潤滑油貯留装置においては、例えば特許文献１に示すものがある。特許文献１に示す内燃機関の潤滑油貯留装置は、隔壁により２つの室に分割されたオイルパンと、この二つの室を連通あるいは遮断するバルブと、一方の室に潤滑油（オイル）の流を生じさせるスクリューとを備え、オイルの温度によりバルブの開閉を行うものである。この特許文献１に示す内燃機関の潤滑油貯留装置によれば、内燃機関の始動時などのオイルの温度が低い場合には、バルブを閉じ一方の室に貯留されるオイルのみを内燃機関に循環させる、つまり内燃機関を循環する潤滑油の送循環油量を少なくすることで、オイルの温度を短時間で上昇させ、内燃機関を短期間に暖機させるものである。また、一方の室に貯留されるオイルだけが一方的に劣化しないように、所定条件でバルブを開くと共にスクリューを作動させ、２つの室に貯留されているオイルを適切に混合させるものである。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２８８０２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、内燃機関に用いられる潤滑油には、様々な種類、つまり粘度の異なるものがある。従って、粘度によって、内燃機関に用いられる潤滑油が戻り通路から戻ってくる戻り潤滑油量が変化する。すなわち、内燃機関に用いられる潤滑油の粘度が高いと、戻り潤滑油量が少なくなる。また、潤滑油の粘度は温度によっても異なるため、内燃機関の冷間始動時、特に極低温環境における始動時には、潤滑油の粘度が高くなり、戻り潤滑油量が少なくなる。つまり、潤滑油圧送手段により一方の室に貯留されている潤滑油のみが内燃機関の潤滑部に圧送され、内燃機関を循環している際に、内燃機関を循環する潤滑油の総循環油量が一定の場合においては、この一方の室に貯留されている潤滑油の貯留油量が少なくなる虞がある。
【０００６】
さらに、内燃機関の機関回転数が高くなると総循環油量が増加する。これは、機関回転数が高い場合は、各潤滑部、例えばピストンとシリンダヘッドとの間などの摺動面およびクランクシャフトとクランクシャフトジャーナルとの間などの軸受面に多くの潤滑油を介在させる必要があるからである。従って、内燃機関の始動時にこの内燃機関を循環する潤滑油の温度を短期間で上昇させるため、内燃機関を循環する潤滑油の総循環油量が一定とした場合に、機関回転数が高くなると潤滑油圧送手段により内燃機関の各潤滑部に多く潤滑油が一方の室から圧送される。これにより、この一方の室に貯留されている潤滑油の貯留油量が少なくなる虞がある。
【０００７】
上述のように、一方の室に貯留されている潤滑油の潤滑油貯留量が少なくなると、潤滑油通路およびストレーナを介して潤滑油圧送手段に吸引される潤滑油に、この一方の室内の空気が混入する虞がある。ここで、一方の室に貯留されている潤滑油の潤滑油貯留量を予め多くしておくことも考えられるが、この場合は上述のように潤滑油の温度を短時間で上昇させ、内燃機関を短期間に暖機させることが困難となる。
【０００８】
そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、内燃機関の始動時にこの内燃機関を循環する潤滑油の温度を短期間で上昇させると共に、内燃機関を循環する潤滑油に空気が混入することを抑制することができる内燃機関の潤滑油貯留装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明では、潤滑油圧送手段に潤滑油を供給する潤滑油通路が配置される主潤滑油貯留室と、潤滑油圧送手段により内燃機関に圧送され、内燃機関を循環した潤滑油を貯留する補助潤滑油貯留室と、補助潤滑油貯留室に貯留された潤滑油を主潤滑油貯留室に供給し、かつ補助潤滑油貯留室に貯留される潤滑油の補助貯留油量を制御する貯留潤滑油供給手段と、主潤滑油貯留室から潤滑油圧送手段により内燃機関に圧送され、内燃機関を循環する潤滑油の総循環油量を取得する総循環油量取得手段とを備える内燃機関の潤滑油貯留装置であって、貯留潤滑油供給手段は、総循環油量に基づいて補助貯留油量を制御することを特徴とする。
【００１０】
また、この発明では、上記内燃機関の潤滑油貯留装置において、貯留潤滑油供給手段は、総循環油量が多くなるほど、補助貯留油量を少なくすることを特徴とする。
【００１１】
また、この発明では、上記内燃機関の潤滑油貯留装置において、総循環油量取得手段は、内燃機関の機関回転数に基づいて総循環油量を取得することを特徴とする。
【００１２】
これらの発明によれば、総循環油量が多く、例えば、内燃機関の機関回転数が高くなると、貯留潤滑油供給手段は、補助潤滑油貯留室に貯留される潤滑油の補助貯留油量を少なくする。つまり、貯留潤滑油供給手段は、補助潤滑油貯留室から主潤滑油貯留室にこの補助潤滑油貯留室に貯留されている潤滑油を供給し、主潤滑油貯留室に貯留される潤滑油の主貯留油量を多くする。従って、総循環油量が多くなっても、主潤滑油貯留室には多量の潤滑油が貯留されていることとなり、内燃機関を循環する潤滑油に空気が混入することを抑制することができる。一方、総潤滑油量が少ない、例えば、内燃機関の機関回転数が低い場合は、すなわちこの内燃機関の始動時（アイドリング時）である場合は、補助潤滑油貯留室に貯留される潤滑油の補助貯留油量を多くする。つまり、貯留潤滑油供給手段は、補助潤滑油貯留室から主潤滑油貯留室にこの補助潤滑油貯留室に貯留されている潤滑油の供給を少なくあるいは停止し、主潤滑油貯留室に貯留される潤滑油の主貯留油量を少なくする。従って、総循環油量が少なくなった場合は、主潤滑油貯留室には少量の潤滑油が貯留することとなるので、内燃機関の始動時にこの内燃機関を循環する潤滑油の温度を短期間で上昇させることができる。
【００１３】
また、この発明では、上記内燃機関の潤滑油貯留装置において、潤滑油圧送手段により内燃機関を循環する潤滑油の温度を取得する油温取得手段をさらに備え、貯留潤滑油供給手段は、潤滑油の温度に基づいて補助貯留油量を制御することを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、貯留潤滑油供給手段は、温度によって変化する潤滑油の粘度に基づいて、補助潤滑油貯留室に貯留される潤滑油の補助貯留油量を制御、つまり補助潤滑油貯留室から主潤滑油貯留室にこの補助潤滑油貯留室に貯留されている潤滑油の供給を制御し、主潤滑油貯留室に貯留される潤滑油の主貯留油量を制御する。例えば、潤滑油の温度が高い、すなわち粘度が低い場合は、補助潤滑油貯留室に戻る内燃機関を循環した潤滑油の単位時間あたりの量（戻り潤滑油量）が多くなるので、貯留潤滑油供給手段は、補助貯留油量を多く、つまり補助潤滑油貯留室から主潤滑油貯留室にこの補助潤滑油貯留室に貯留されている潤滑油の供給を少なくあるいは停止し、主貯留油量を少なくする。また、潤滑油の温度が低い、すなわち粘度が高い場合は、補助潤滑油貯留室に戻る内燃機関を循環した潤滑油の単位時間あたりの量（戻り潤滑油量）が少なくなるので、貯留潤滑油供給手段は、補助貯留油量を少なく、つまり補助潤滑油貯留室から主潤滑油貯留室にこの補助潤滑油貯留室に貯留されている潤滑油の供給を多くし、主貯留油量を多くする。これにより、内燃機関の始動時にこの内燃機関を循環する潤滑油の温度をさらに短期間で上昇させると共に、内燃機関を循環する潤滑油に空気が混入することをさらに抑制することができる。
【００１５】
また、この発明では、上記内燃機関の潤滑油貯留装置において、補助潤滑油貯留室に貯留される潤滑油が貯留潤滑油供給手段により制御される補助貯留油量を超えた際には、潤滑油圧送手段により内燃機関に圧送され、内燃機関を循環した潤滑油は、補助潤滑油貯留室から主潤滑油貯留室に流出することを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、内燃機関を循環し補助潤滑油貯留室に戻ってくる潤滑油は、この補助潤滑油貯留室に貯留される。ここで、補助潤滑油貯留室は、貯留潤滑油供給手段により制御される補助貯留油量を超えると、潤滑油を貯留することができなくなる。補助潤滑油貯留室に貯留できない潤滑油は、この補助潤滑油貯留室から主潤滑油貯留室に流出する。従って、内燃機関の始動時において、内燃機関を循環することで温度が上昇した潤滑油の全部が補助潤滑油貯留室に貯留されるのではなく、主潤滑油貯留室に貯留されることとなる。これにより、内燃機関を循環することにより温度が上昇した潤滑油を効率良く再度内燃機関に循環させることができ、内燃機関の始動時にこの内燃機関を循環する潤滑油の温度をさらに短期間で上昇させることができる。
【発明の効果】
【００１７】
この発明にかかる内燃機関の潤滑油貯留装置は、総循環油量に基づいて貯留潤滑油供給手段により制御される補助貯留油量を制御し、これにより主潤滑油貯留室に貯留される主貯留油量を制御することで、内燃機関の始動時にこの内燃機関を循環する潤滑油の温度を短期間で上昇させると共に、内燃機関を循環する潤滑油に空気が混入することを抑制することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施例により、この発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。ここで、以下に説明する内燃機関の潤滑油貯留装置は、潤滑油を乗用車、トラックなどの車両に搭載されるガソリンエンジン、ディーゼルエンジンなどのエンジン本体に循環させる装置である。
【実施例】
【００１９】
図１は、この発明にかかる内燃機関の潤滑油貯留装置の構成例を示す図である。この発明にかかる内燃機関の潤滑油貯留装置１は、少なくとも内燃機関であるエンジン本体１００の下部に備えられる主潤滑油貯留室２および補助潤滑油貯留室３と、貯留潤滑油供給手段である可動堰４とにより構成されている。なお、内燃機関の潤滑貯留装置１内には、この潤滑貯留装置１内の潤滑油をエンジン本体１００の各潤滑部に圧送する潤滑油圧送手段であるオイルポンプ５が配置されている。このオイルポンプ５は、エンジン本体１００の図示しないクランクシャフトにオイルポンプドライブチェーンを介して連結されており、クランクシャフトが回転することで駆動するものである。
【００２０】
主潤滑油貯留室２は、少なくともハウジング６により形成されており、この主潤滑油貯留室２に貯留できる潤滑油の主貯留油量Ｗ１は、後述する可動堰４の高さＨによって決定される。主潤滑油貯留室２には、潤滑油通路７が配置されている。この潤滑油通路７の端部には、主潤滑貯留室２に貯留されている潤滑油の不純物を除去するためのストレーナ８が設けられている。また、この潤滑油通路７の途中には、上記オイルポンプ５が配置されている。主潤滑貯留室２に貯留されている潤滑油は、オイルポンプ５が駆動することで、このオイルポンプ５に吸引される。つまり、主潤滑貯留室２に貯留されている潤滑油は、ストレーナ８および潤滑油通路７を介してオイルポンプ５に供給される。
【００２１】
補助潤滑油貯留室３は、ハウジング６および後述する可動堰４により構成されており、この補助潤滑油貯留室３に貯留できる潤滑油の補助貯留油量Ｗ２は、主貯留油量Ｗ１と同様に後述する可動堰４の高さＨによって決定される。この補助潤滑油貯留室３には、ストレーナ８、潤滑油通路７を介して、オイルポンプ５によりエンジン本体１００に圧送され、このエンジン本体１００を循環した潤滑油の一部を潤滑油貯留装置１に戻す戻り通路９が配置されている。この戻り通路９は、その吐出口９ａが後述する可動堰４の高さＨが最も高い位置となった際に、この可動堰４の先端４ａよりも、上部に位置するように配置されている。
【００２２】
可動堰４は、潤滑油貯留装置１を上記主潤滑油貯留室２と補助潤滑油貯留室３とに分割するためのものである。この可動堰４は、例えば、ステッピングモータや油圧ピストンなどの駆動手段１０により、上下動自在に支持されている。従って、補助潤滑油貯留室３に貯留される潤滑油が可動堰４の先端４ａの位置まで貯留されている状態で、この可動堰４をその高さＨが低くなるように移動すると、移動前と移動後との可動堰４の高さＨの差に応じて補助潤滑油貯留室３に貯留されていた潤滑油の一部あるいは全部が可動堰４の先端４ａから主潤滑油貯留室２に流入、すなわち供給される。つまり、可動堰４は、その高さＨを変化させることで、補助潤滑油貯留室３に貯留された潤滑油を主潤滑油貯留室２に供給し、かつ補助潤滑油貯留室３に貯留される潤滑油の補助貯留油量Ｗ２、すなわち主潤滑油貯留室２に貯留される潤滑油の主貯留油量Ｗ１を制御する。なお、駆動手段１０は、後述する可動堰制御手段を有し、かつエンジン本体１００の運転を制御する運転制御装置であるＥＣＵ（Engine Control Unit）１１に接続されており、エンジン回転数ＮＥ、潤滑油温度Ｔ、潤滑油圧力Ｐなどに基づいて、出力される駆動信号により、可動堰４を上下いずれかの方向に移動させる。つまり、ＥＣＵ１１から出力された駆動信号に基づいて、可動堰４がこのＥＣＵ１１において算出された高さＨとなるように移動させる。
【００２３】
潤滑油通路７のエンジン本体１００とオイルポンプ５との間には、圧力センサ１２と温度センサ１３が設けられている。圧力センサ１２は、後述するＥＣＵ１１の可動堰制御手段が潤滑油に空気が混入しているか否かを判断するために必要な圧力を取得するものである。この圧力センサ１２は、オイルポンプ５からエンジン本体１００に圧送される潤滑油の圧力である潤滑油圧力Ｐを取得し、取得された潤滑油圧力ＰはＥＣＵ１１に入力するものである。一方、温度センサ１３は、油温取得手段であり、オイルポンプ５からエンジン本体１１に圧送される潤滑油の温度である潤滑油温度Ｔを取得し、取得された潤滑油温度ＴをＥＣＵ１１に入力するものである。
【００２４】
ＥＣＵ１１は、エンジン本体１００の運転を制御する運転制御手段であるとともに、可動堰４の高さを制御する可動堰制御手段である。ＥＣＵ１１は、エンジン本体１００の各所に取り付けられたセンサ、例えば図示しないクランクシャフトに取り付けられた角度センサ、運転者が踏むアクセルペダルに取り付けられた図示しないアクセル開度センサ、エンジン本体１００の吸気系統のエアフロメータ、内燃機関の潤滑油貯留装置１の圧力センサ１２、温度センサ１３などから、機関回転数であるエンジン回転数ＮＥ、アクセル開度、吸入空気量、潤滑油圧力Ｐ、潤滑油温度Ｔなどが入力信号として入力される。また、この入力信号および記憶部１１ｃに記憶されている各種マップに基づいて、エンジン本体１００の運転を制御するための運転信号、可動堰４を後述する高さＨまで移動させる駆動手段１０を制御するための駆動信号などの出力信号を出力する。
【００２５】
具体的には、上記入力信号や出力信号の入出力を行うインターフェース部１１ａと、内燃機関の図示しない燃料噴射弁の噴射タイミングや噴射量、可動堰４の高さＨを算出する処理部１１ｂと、上記マップなどを記憶する記憶部１１ｃとにより構成されている。処理部１１ｂは、メモリおよびＣＰＵ（Central Processing Unit）により構成され、エンジン本体１００の運転方法および可動堰４の高さ制御方法などに基づくプログラムをメモリにロードして実行することにより、エンジン本体１００の運転方法および可動堰４の高さ制御方法などを実現させるものであっても良い。また、記憶部１１ｃは、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ、ＲＯＭ（Read Only Memory）のような読み出しのみが可能な揮発性のメモリあるいはＲＡＭ（Random Access Memory）のような読み書きが可能な揮発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成することができる。
【００２６】
ここで、この発明にかかる内燃機関の潤滑油貯留措置１における潤滑油の流れについて説明する。まず、エンジン本体１００の図示しないクランクシャフトが回転することでオイルポンプ５が駆動し、主潤滑油貯留室２に貯留されている潤滑油がストレーナ８でろ過され、潤滑油通路７を介してオイルポンプ５に供給される。オイルポンプ５に供給された潤滑油は、このオイルポンプ５により潤滑油通路７を介してエンジン本体１００の図示しない各潤滑部に圧送される。この潤滑油は、エンジン本体１００の各潤滑部、例えば、ピストンとシリンダヘッドとの間の摺動面や、クランクシャフトとクランクシャフトジャーナルとの間の軸受面や、インテークカムシャフトおよびエキゾーストカムシャフトとカムシャフトジャーナルとの間の軸受面などに油膜を形成し、エンジン本体１００の摩擦、破損、焼き付け等を防止する。
【００２７】
インテークカムシャフトおよびエキゾーストカムシャフトとカムシャフトジャーナルとの軸受面など、エンジン本体１００の上部に位置する潤滑部に圧送された潤滑油おいて余剰の潤滑油は、Ａに示すように、戻り通路９を介して補助潤滑油貯留室３に戻される。一方、ピストンとシリンダヘッドとの間の摺動面や、クランクシャフトとクランクシャフトジャーナルとの間の軸受面など、エンジン本体１００の中部あるいは下部に位置する潤滑部に圧送された潤滑油において余剰の潤滑油は、Ｂに示すように、戻り通路９を介さず、各潤滑部から直接主潤滑油貯留室２あるいは補助潤滑油貯留室３に戻される。なお、エンジン本体１００の中部あるいは下部に位置する潤滑部に圧送された潤滑油において余剰の潤滑油を戻り通路９を介して補助潤滑油貯留室３に戻すようにしても良い。
【００２８】
エンジン本体１００から補助潤滑油貯留室３に戻ってくる潤滑油、すなわち戻し通路９を介して補助潤滑油貯留室３に戻される潤滑油および戻し通路９を介さずに補助潤滑油貯留室３に戻される潤滑油は、この補助潤滑油貯留室３において可動堰４の先端４ａと同一位置まで貯留される。つまり、補助潤滑油貯留室３には、可動堰４の高さＨに応じた潤滑油の補助貯留油量Ｗ２まで潤滑油が貯留される。この補助貯留油量Ｗ２を超える量の潤滑油がエンジン本体１００から補助潤滑油貯留室３に戻ってきた場合は、この補助潤滑油貯留室３に貯留された潤滑油が可動堰４の先端４ａから主潤滑油貯留室２に流出する。このように、この補助潤滑油貯留室３は、可動堰４の高さＨに応じた補助貯留油量Ｗ２までしか潤滑油を貯留できず、補助潤滑油貯留室３における余剰の潤滑油は、主潤滑油貯留室２に流出することとなる。従って、内燃機関であるエンジン本体１００の始動時において、エンジン本体１００を循環して温度が上昇した潤滑油の全部が補助潤滑油貯留室３に貯留されるのではなく、主潤滑油貯留室２にも貯留されることとなる。これにより、内燃機関であるエンジン本体１００を循環することにより温度が上昇した潤滑油を効率良く再度エンジン本体１００に循環させることができる。なお、エンジン本体１００から主潤滑油貯留室２に戻ってくる潤滑油、すなわち戻し通路９を介さずに補助潤滑油貯留室２に戻される潤滑油は、この主潤滑油貯留室２に貯留される。
【００２９】
上記のように、可動堰４の先端４ａから主潤滑油貯留室２に流出した潤滑油およびエンジン本体１００から戻り通路９を介さずに直接主潤滑油貯留室２に戻った潤滑油は、再度ストレーナ８、潤滑油通路７、オイルポンプ５を介してエンジン本体１００を循環することとなる。
【００３０】
次に、この発明にかかる内燃機関の潤滑油貯留装置の制御について説明する。図２は、この発明にかかる内燃機関の潤滑油貯留装置の可動堰の高さ制御フローを示す図である。図３は、可動堰の高さＨ＝０の場合を示す図である。図４−１は、可動堰の高さｈとエンジン回転数ＮＥとの関係を示す図である。図４−２は、係数Ｋと潤滑油温度Ｔとの関係を示す図である。
【００３１】
まず、図２に示すように、ＥＣＵ１１の処理部１１ｂは、圧力センサ１２により取得されたオイルポンプ５によりエンジン本体１００に圧送される潤滑油通路９内の潤滑油の圧力である潤滑油圧力Ｐを入力する（ステップＳＴ１）。次に、処理部１１ｂは、入力された潤滑油圧力Ｐが所定圧力Ｐ１よりも低いか否かを判断する（ステップＳＴ２）。ここで、オイルポンプ５から吐出される潤滑油に空気が混入している場合の潤滑油の圧力は、空気が混入していない状態で吐出される潤滑油の圧力に対して極端に低下する。従って、ＥＣＵ１１は、このオイルポンプ５から吐出される潤滑油に空気が混入している場合における潤滑油圧力を所定圧力Ｐ１として、予め記憶部１１ｃに格納しておき、処理部１１ｂがこの所定圧力Ｐ１よりも圧力センサ１２から入力された潤滑油圧力Ｐが低いか否かを判断、つまりオイルポンプ５から吐出された潤滑油に空気が混入しているか否かを判断するものである。
【００３２】
次に、潤滑油圧力Ｐが所定圧力Ｐ１よりも低い場合において、ＥＣＵ１１の処理部１１ｂは、可動堰４の高さＨをＨ＝０に決定する（ステップＳＴ３）。これは、潤滑油圧力Ｐが所定圧力Ｐ１よりも低い場合は、オイルポンプ５から吐出される潤滑油に空気が混入している。これは、図３に示すように、主潤滑油貯留室２に貯留されている潤滑油の主貯留油量Ｗ１が少ない場合は、この主潤滑油貯留室２に貯留されている潤滑油の液面ＷＳ（同図では点線）とハウジング６の底面６ａとの距離が短いためストレーナ８の一部が液面ＷＳより上側に位置してしまい、このストレーナ８および潤滑油通路７を介してオイルポンプ５に潤滑油とともに空気が吸引されることとなるからである。このとき、同図に示すように、可動堰４（同図では点線）は、後述するＥＣＵ１１の処理部１１ｂにより算出された高さＨに位置している。従って、補助潤滑油貯留室３には、可動堰４の先端４ａに位置まで潤滑油が貯留されている。そこで、この可動堰４を一番下の位置まで移動させ、すなわち可動堰４の高さＨを０とし、補助潤滑油貯留室３に貯留されている潤滑油のすべてを潤滑油供給手段である可動堰４により主潤滑油貯留室２に供給する。つまり、補助潤滑油貯留室３に補助貯留油量Ｗ２だけ貯留されている潤滑油を主潤滑油貯留室２に供給することで、この主潤滑油貯留室２に貯留されている潤滑油を主潤滑油量Ｗ１よりも多い主貯留油量Ｗ１´とし、主潤滑油貯留室２に貯留されている潤滑油の液面をＷＳからＷＳ´、すなわちハウジング６の底面６ａからの距離を長くして、ストレーナ８を液面ＷＳ´より下側に位置するようにする。これにより、内燃機関であるエンジン本体１００に空気が混入した潤滑油が循環することを抑制する。
【００３３】
次に、潤滑油圧力Ｐが所定圧力Ｐ１よりも高い場合において、ＥＣＵ１１の処理部１１ｂは、図示しないクランクシャフトに取り付けられた角度センサが取得したエンジン回転数ＮＥを入力し、記憶部１１ｃからこの記憶部１１ｃに格納されている回転数マップを入力する（ステップＳＴ４）。ここで、回転数マップは、図４―１に示すように、可動堰の高さｈとエンジン回転数ＮＥとの関係を決定するためのマップである。回転数マップは、エンジン回転数ＮＥの上昇に従って、可動堰４の高さｈが低くなるように設定されている。ここで、回転数マップの可動堰４の高さｈは、後述する係数Ｋを掛けること算出される実際の可動堰４の高さＨの基準となるものである。
【００３４】
次に、処理部１１ｂは、入力されたエンジン回転数ＮＥと回転数マップから可動堰４の高さｈを算出する（ステップＳＴ５）。エンジン本体１００のエンジン回転数ＮＥと内燃機関であるエンジン本体１００を循環する総循環油量には一定の関係がある。つまり、エンジン回転数ＮＥが高い場合、すなわちエンジン本体１００の運転状態が高速、高負荷時には、このエンジン本体１００の各潤滑部に多く潤滑油を介在させる必要があるため総循環油量は多く必要である。一方、エンジン回転数ＮＥが低い場合、つまりエンジン本体１００の始動時やアイドリング時には、エンジン本体１００の各潤滑部に介在させる潤滑油少量で良いため総循環油量を少量で良い。ここで、総循環油量とは、オイルポンプ５により主潤滑油貯留室２からエンジン本体１００に圧送される潤滑油の量とエンジン本体１００から主潤滑油貯留室２に戻る潤滑油の量が釣り合う、つまり主潤滑油貯留室２に貯留されている潤滑油の液面ＷＳとハウジング６の底面６ａとの距離が一定に維持されるために必要な潤滑油の量をいう。
【００３５】
例えば、入力されたエンジン回転数ＮＥが低い場合、すなわち総循環油量が少ない場合は、貯留潤滑油供給手段である可動堰４の高さＨが高くなるように回転数マップにより可動堰４の高さｈを算出する。つまり、補助潤滑油貯留室３の補助貯留油量Ｗ２を多くし、主潤滑油貯留室２の主貯留油量Ｗ１が少なくなるように算出する。一方、エンジン回転数ＮＥが高い場合、すなわち総循環油量が多い場合は、貯留潤滑油供給手段である可動堰４の高さＨが低くなるように回転数マップにより、可動堰４の高さｈを算出する。つまり、補助潤滑油貯留室３の補助貯留油量Ｗ２を少なくし、主潤滑油貯留室２の主貯留油量Ｗ１が多くなるように算出する。
【００３６】
次に、ＥＣＵ１１の処理部１１ｂは、温度センサ１３が取得したオイルポンプ５からエンジン本体１１に圧送される潤滑油の温度である潤滑油温度Ｔを入力し、記憶部１１ｃからこの記憶部１１ｃに格納されている温度マップを入力する（ステップＳＴ６）。ここで、温度マップは、図４―２に示すように、可動堰の高さｈを補正する係数Ｋと潤滑油温度Ｔとの関係を決定するためのマップである。温度マップは、潤滑油温度Ｔが所定温度Ｔ１までの上昇するに従って、係数Ｋが大きくように設定されている。ここで、潤滑油の粘度の変化は、潤滑油温度Ｔが高くなればなるほど小さくなる。つまり、潤滑油温度Ｔが高い場合は、潤滑油の粘度は略一定となる。従って、所定温度Ｔ１とは、この所定温度Ｔ１よりも潤滑油温度Ｔが上昇しても潤滑油の粘度の変化が小さい潤滑油温度である。
【００３７】
次に、処理部１１ｂは、入力された潤滑油温度Ｔと温度マップから係数Ｋを算出する（ステップＳＴ７）。ここで、潤滑油温度Ｔが低いと潤滑油の粘度が高くなり、潤滑油貯留装置１に戻る内燃機関を循環した潤滑油の単位時間あたりの量（戻り潤滑油量）が少なくなるので、主潤滑油貯留室２に貯留される潤滑油の主貯留油量Ｗ１を多くする必要がある。一方、潤滑油温度Ｔが高いと潤滑油の粘度が低くなり、潤滑油貯留装置１に戻る戻り潤滑油量が多くなるので、主潤滑油貯留室２に貯留される潤滑油の主貯留油量Ｗ１は少量で良い。
【００３８】
例えば、入力された潤滑油温度Ｔが所定温度Ｔ１よりも低い場合、すなわち潤滑油の粘度が高い場合は、戻り潤滑油量が少なくなり、総循環油量が多くなるため主潤滑油貯留室に貯留される潤滑油の主貯留油量Ｗ１が少なくなる。従って、温度マップにより、貯留潤滑油供給手段である可動堰４の高さＨが低くなるように係数Ｋを算出する。つまり、補助潤滑油貯留室３の補助貯留油量Ｗ２を少なくし、主潤滑油貯留室２の主貯留油量Ｗ１が多くなるように係数Ｋを算出する。一方、潤滑油温度Ｔが所定温度Ｔ１よりも高い場合、すなわち潤滑油の粘度が十分に低い場合は、戻り潤滑油量が多く、総循環油量が一定となる。従って、主潤滑油貯留室に貯留される潤滑油の主貯留油量Ｗ１は一定となるので、温度マップにより、係数Ｋを１と算出する。
【００３９】
次に、ＥＣＵ１１の処理部１１ｂは、上記ステップＳＴ５、ステップＳＴ７において算出した可動堰４の高さｈと係数Ｋから実際の可動堰４の高さＨを算出する（ステップＳＴ８）。実際の可動堰４の高さＨは、Ｈ＝Ｋ×ｈにより算出される。例えば、潤滑油温度Ｔが所定温度Ｔ１以上であれば係数Ｋは１であるので、エンジン回転数ＮＥおよび回転数マップにより算出された可動堰４の高さｈが実際の可動堰４の高さＨとなる。つまり、エンジン回転数ＮＥのみに基づいて、可動堰４の高さＨが算出される。一方、潤滑油温度Ｔが所定温度Ｔ１よりも低くければ、エンジン回転数ＮＥおよび回転数マップにより算出された可動堰４の高さｈに１よりも小さい係数Ｋを掛けた値が実際の可動堰４の高さＨとなる。つまり、エンジン回転数ＮＥおよび潤滑油温度Ｔに基づいて、可動堰４の高さＨが算出される。
【００４０】
次に、ＥＣＵ１１の処理部１１ｂは、上記ステップＳＴ３あるいはステップＳＴ８において算出された可動堰４の高さＨに基づいて、インターフェース部１１ａを介して、駆動手段１０に可動堰４を高さＨまで移動させるための駆動信号を出力する。この駆動信号を入力された駆動手段１０は、可動堰４を高さＨまで移動させる（ステップＳＴ９）。以上により、この発明にかかる内燃機関の潤滑油貯留装置の制御を終了する。
【００４１】
上記のように、総循環油量が多い場合は、貯留潤滑油供給手段である可動堰４の高さＨを低くすることで、補助潤滑油貯留室３に貯留される潤滑油の補助貯留油量Ｗ２を少なくし、この補助潤滑油貯留室３に貯留されている潤滑油を主潤滑油貯留室２に供給して、主潤滑油貯留室２に多量の潤滑油が貯留するので、内燃機関であるエンジン本体１００を循環する潤滑油に空気が混入することを抑制することができる。また、総循環油量が少ない場合は、貯留潤滑油供給手段である可動堰４の高さを高くすることで、補助潤滑油貯留室３に貯留される潤滑油の補助貯留油量Ｗ２を多くし、この補助潤滑油貯留室３から主潤滑油貯留室２に供給される潤滑油を少なくするので、主潤滑油貯留室２には少量の潤滑油が貯留こととなり、内燃機関であるエンジン本体１００の始動時にこのエンジン本体１００を循環する潤滑油の温度を短期間で上昇させることができる。
【００４２】
図５は、この発明にかかる内燃機関の潤滑油貯留装置の他の部分拡大構成例を示す図である。上記図１に示す内燃機関の潤滑油貯留装置１では、貯留潤滑油供給手段として、可動堰４を用いたが、この発明はこれに限定されるものではない。例えば、図５に示すように、主潤滑油貯留室２と補助潤滑油貯留室３と隔てる隔壁１４にこの主潤滑油貯留室２と補助潤滑油貯留室３とを連通するバルブ１５を配置し、このバルブ１５の弁開度を制御することで、矢印Ｃに示すように、補助潤滑油貯留室３に貯留されている潤滑油を主潤滑油貯留室２に供給し、かつ補助潤滑油貯留室３に貯留される潤滑油の補助貯留油量Ｗ２を制御するようにしても良い。この場合、上記ＥＣＵ１１の処理部１１ｂは、可動堰４の高さＨの代わりにバルブ１５の弁開度を算出する。具体的には、総循環油量が多い場合はバルブ１５が大きく開くように弁開度を算出し、総循環油量が少ない場合はバルブが小さくあるいは閉弁するように弁開度を算出する。ＥＣＵ１１の処理部１１ｂは、補助潤滑油貯留室３に貯留される潤滑油の補助貯留油量Ｗ２がバルブ１５の弁開度に応じて一定量となるように、このバルブ１５の弁開度を算出する。例えば、総潤滑油量が多い場合は、まずバルブ１５の弁開度が大きくなるように制御し、バルブ１５を介して補助潤滑油貯留室３から主潤滑油貯留室２に多量の潤滑油を供給し、その後、バルブ１５の弁開度をこのバルブ１５を介して主潤滑油貯留室２に供給される潤滑油の単位時間当たりの量と、補助潤滑油貯留室３に戻るエンジン本体１００を循環した潤滑油の単位時間当たりの量とが釣り合う弁開度に制御する。
【００４３】
なお、上記実施例では、処理部１１ｂに入力された潤滑油圧力Ｐが所定圧力Ｐ１よりも低いか否かを判断する（ステップＳＴ２）ことで、オイルポンプ５から吐出された潤滑油に空気が混入しているか否かを判断したが、この発明はこれに限定されるものではない。例えば、電気抵抗値に基づく出力電圧の差により、オイルポンプ５から吐出された潤滑油に空気が混入しているか否かを判断しても良い。具体的には、導電性の金属細線などをセンサとして用いる。これは、通常このようなセンサに通電すると電気抵抗により発熱するが、このセンサの温度は、センサの周囲の潤滑油への伝熱と潤滑油からの冷却とが釣り合う値に安定する。従って、センサに供給される電流が一定であり、かつ潤滑油の流速が一定であれば、潤滑油よりも比熱が空気である小さい気泡がこのセンサに接触するとセンサの温度は著しく上昇することとなる。つまり、センサに潤滑油が接触したときと、小さい気泡が接触したときとでは、センサの温度の差が発生、つまりセンサからの出力電圧に差が発生するからである。
【００４４】
また、上記実施例では、駆動手段１０に駆動信号を出力することで、可動堰４の高さＨをエンジン回転数ＮＥに基づいた高さとしたが、この発明はこれに限定されるものではない。例えば、エンジン本体１００の図示しないクランクシャフトの回転により駆動し、可動堰４を移動させるガバナ機構などの機構により、可動堰４の高さＨをエンジン回転数ＮＥに基づいた高さとしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上のように、この発明にかかる内燃機関の潤滑油貯留装置は、分割された各潤滑油貯留室に内燃機関を循環した潤滑油を貯留する内燃機関の潤滑油貯留装置に有用であり、特に、内燃機関の始動時にこの内燃機関を循環する潤滑油の温度を短期間で上昇させると共に、内燃機関を循環する潤滑油に空気が混入することを抑制するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】この発明にかかる内燃機関の潤滑油貯留装置の構成例を示す図である。
【図２】この発明にかかる内燃機関の潤滑油貯留装置の可動堰の高さ制御フローを示す図である。
【図３】可動堰の高さＨ＝０の場合を示す図である。
【図４−１】可動堰の高さｈとエンジン回転数ＮＥとの関係を示す図である。
【図４−２】係数Ｋと潤滑油温度Ｔとの関係を示す図である。
【図５】この発明にかかる内燃機関の潤滑油貯留装置の他の部分拡大構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  潤滑油貯留装置
２  主潤滑油貯留室
３  補助潤滑油貯留室
４  可動堰（貯留潤滑油供給手段）
４ａ  先端
５  オイルポンプ（潤滑油圧送手段）
６  ハウジング
７  潤滑油通路
８  ストレーナ
９  戻り通路
９ａ  吐出口
１０  駆動手段
１１  ＥＣＵ（可動堰制御手段）
１２  圧力センサ
１３  温度センサ
１４  隔壁
１５  バルブ（貯留潤滑油供給手段）
１００  エンジン本体
【図１】
2005207380.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４−１】
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【図４−２】
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【図５】
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