(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑油を収容し保温する畜熱器と、上記畜熱器に収容されている潤滑油を内燃機関の潤滑部に供給するよう電動モータに駆動される供給ポンプと、上記内燃機関の回転を受けて駆動し同内燃機関の潤滑部に供給された潤滑油を上記畜熱器に戻す排出ポンプと、上記排出ポンプと上記畜熱器との間の油路に設けられたオイルフィルタと、エンジン回転数が始動判定回転数を上回ると供給ポンプを駆動する制御手段とを備え、
上記制御手段は上記内燃機関が機関停止処理に入った際に、上記始動判定回転数より大きく設定された停止判定回転数を上記エンジン回転数が下回ると上記供給ポンプを停止させる、ことを特徴とする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、内燃機関の潤滑装置、特に、内燃機関内の潤滑油を蓄熱器に保持しておき、再始動時に保温された潤滑油を機関本体に供給し、暖気促進を図るようにした内燃機関の潤滑装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平４−３１６１１号公報に開示された内燃機関の潤滑装置では、油圧源であるオイルポンプにより機関本体下部のオイルパンや蓄熱器等よりオイル（潤滑油）を吸入し、加圧したオイルを機関本体の各部に供給し、潤滑、冷却および各種油圧アクチュエータの駆動を行っている。このような内燃機関はその停止時に機関本体下部のオイルパンや蓄熱器にオイルを収容することとなり、特に、蓄熱器に大部分のオイルを収容する構成を採るものでは、再始動時に保温されていたオイルを機関本体の各部に供給し、機関の暖気促進を図れる。
【０００３】
即ち、機関本体に形成された潤滑油出口と潤滑油入口とを結ぶ外部の潤滑油循環系内に蓄熱器やオイルフィルタを設け、機関停止時にオイルを蓄熱器に収容保温し、再始動時に保温されていたオイルを機関各部に供給し、暖気促進を図っている。この場合、蓄熱器内のオイルは潤滑油ポンプの駆動によりオイルフィルタで濾過された上で潤滑油入口を経て機関本体の各部に圧送されている。
即ち、図６（ｂ）に示すように、従来の内燃機関の潤滑装置の潤滑油循環路Ｒ’では機関本体の潤滑部からのオイルを排出ポンプで蓄熱器に供給し、蓄熱器で保温されたオイルを供給ポンプでオイルフィルタを介し機関本体の潤滑部に供給している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように特開平０４−３１６１１号公報に開示される従来の内燃機関の潤滑装置では、機関再始動時に蓄熱器のオイルが機関本体の外部に配設されているオイルフィルタを経て機関各部に圧送されている。
このため機関再始動時に蓄熱器で保温されていたオイルはオイルフィルタ通過により冷却され、温度低下したオイルが機関本体の潤滑部等に供給されてしまい、蓄熱器に保温されていたオイルを暖気促進に有効利用できないこととなっている。
本発明は、上述の課題に基づき、蓄熱器に保温されていたオイルを暖気促進に有効利用できる内燃機関の潤滑装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、請求項１の発明である内燃機関の潤滑装置は、  潤滑油を収容し保温する畜熱器と、上記畜熱器に収容されている潤滑油を内燃機関の潤滑部に供給するよう電動モータに駆動される供給ポンプと、上記内燃機関の回転を受けて駆動し同内燃機関の潤滑部に供給された潤滑油を上記畜熱器に戻す排出ポンプと、上記排出ポンプと上記畜熱器との間の油路に設けられたオイルフィルタと、エンジン回転数が始動判定回転数を上回ると供給ポンプを駆動する制御手段とを備え、
上記制御手段は上記内燃機関が機関停止処理に入った際に、上記始動判定回転数より大きく設定された停止判定回転数を上記エンジン回転数が下回ると上記供給ポンプを停止させる、ことを特徴とする。
【０００６】
このように、停止判定回転数が始動判定回転数より大きく設定されるので、早めに供給ポンプを停止して蓄熱器のオイルの吐出を停止させ、その間に排出ポンプが駆動し、オイルを蓄熱器に送り、蓄熱器に比較的高温のオイルを収容でき、次の再始動までオイルを保温し、再始動時には供給ポンプが保温されていたオイルを機関内部に供給し、再始動時の暖気を促進できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１には本発明の一実施形態としての内燃機関の潤滑装置の全体構成図である。
この内燃機関の潤滑装置は多気筒エンジン（以後単にエンジンと記す）１の機関本体２およびその外部に亘って潤滑油循環路Ｒを配設し、同路Ｒを介して機関本体２内の図示しない摺動部、各種の油圧アクチュエータ等、にオイル（潤滑油）を循環供給している。
【０００８】
図１、２に示すように、機関本体２はシリンダ３と、その内部で摺動するピストン４と、ピストン４の上方の燃焼室５に吸気を流入し排気を排出する弁装置６と、ピストン下部のクランク室７と、その下部の下部油溜りとしての比較的小容量のオイルパン８とを備える。この機関本体２の下部にはクランクシャフト９の回転を受けて駆動する排出ポンプ１１が装着され、同ポンプ１１によりオイルパン８のオイルを吸入して機関本体２の流出口１２より吐出している。
図２に示すように、排出ポンプ１１の吐出口１１１と機関本体２の流出口１２とを結ぶ内部管路には分岐管１３が延出形成され、その分岐管１３にはリリーフバルブ１４が取り付けられる。リリーフバルブ１４はばね１４１で閉弁付勢された球体１４２を備え、球体１４２が吐出口１１１の設定油圧を上回る油圧を受けた際にばね１４１が弾性変形することで短絡口１３１を開放し、排出ポンプ１１からの圧油の過度な圧力上昇を防止するようにしている。
【０００９】
機関本体２には潤滑油循環路Ｒの流入口１５が形成される。流入口１５はここに流入した圧油を内部循環主路１６を介し各分岐路１７に導き、各分岐路１７の末端の各シリンダ３や弁装置６（図２参照）の図示しない各摺動部あるいは図示しない各種油圧アクチュエータにオイルを供給している。
図２に示すように、機関本体２はその流出口１２より潤滑油循環路Ｒの一部を成す外部流出路ｒ１を延出形成しており、同外部吐出路ｒ１はオイルフィルタ１８と蓄熱器１９とに順次連通している（図６（ａ）参照）。オイルフィルタ１８は機関本体２の外壁に図示しない締結手段の締め込みで一体的に結合され、流出口１２に連通するフィルタ流入口２１より圧油を受け、オイルを濾過した上でフィルタ流出口２２より濾過済みオイルを蓄熱器１９に流出している。
【００１０】
蓄熱器１９はエンジン停止時にオイルパン８に流下するオイルの大部分を収容可能な容量を有した容器状部材であり、機関本体２の外壁部に図示しない取り付けボルトで一体的に締め付け結合されている。なお、外部吐出路ｒ１には排出ポンプ１１の吐出油が圧送され、外部吐出路ｒ１上のオイルフィルタ１８や蓄熱器１９には相対的な上下位置の相違にかかわらず、圧油がスムーズに供給される。即ち、ここでの蓄熱器１９はオイルパン８に対してその上下方向にＨだけ高位置に配備されているが、蓄熱器１９には圧油がスムーズに供給される。
【００１１】
このため、蓄熱器１９はその配置位置が上下方向に対し十分な自由度を備える。しかも、十分な潤滑油収容空間を形成した蓄熱器１９を機関本体２と独立して比較的上方位置に配置するので、下部油溜りであるオイルパン８の容積は極く小さくてよく、機関本体２の下方突き出し量を抑えることができ、機関本体の重心位置を低くでき、走行安定性を向上させることができる。
図１、図３に示すように、蓄熱器１９は外側ケースを成す外壁材２３とその内部の内側ケースを成す断熱壁２４との二重構造を成し、断熱壁２４の働きで収容されたオイルの保温機能を確保している。なお、断熱壁材としては、反射膜付の保温ビン形状を成すものでよく、その他、断熱材を厚さ方向中間部に含む多層断熱壁材を用いたり、外壁材と内壁材の間を真空にしてもよい。
【００１２】
蓄熱器１９の容器低壁部１９１には容器流出口２５が形成されその容器流出口２５には容器低壁部１９１とほぼ同じ上下位置に配置された供給ポンプ２６の吸入口２６１が連通されている。図２に示すように、供給ポンプ２６のポンプ吐出口２６２は外部戻り路ｒ２を介して機関本体２の流入口１５に連結されている。供給ポンプ２６は電動モータ２７に直結され、同電動モータ２７は駆動回路２８を介しコントローラ２９に接続されている。
【００１３】
コントローラ２９はエンジン１の回転数信号Ｎｅを出力する回転センサ３１と、内部循環主路１６の油圧信号Ｐｏを出力する油圧センサ３２とを接続し、供給ポンプ２６を所定モードで駆動するよう機能する。即ち、コントローラ２９はエンジン回転数Ｎｅと吐出口２６２の油圧信号Ｐｏを常時取り込み、エンジン回転数Ｎｅが始動判定回転数Ｎｅ１を上回る領域に入ると供給ポンプ２６を設定回転数で駆動し、エンジン停止処理時に停止判定回転数Ｎｅ２を下回るとポンプ停止させる。ここで、始動判定回転数Ｎｅ１に対し、停止判定回転数Ｎｅ２（＞Ｎｅ１）が大きく設定される。これにより、制御時のハンチングを防止すると共に、エンジン停止処理に入った時に比較的早く供給ポンプ２６を止め、蓄熱器１９のオイルの流出を停止し、蓄熱器１９の潤滑油収容量の確保を図る。
さらに、コントローラ２９は内部循環主路１６の油圧信号Ｐｏが設定油圧Ｐｏ１を上回る時点で、供給ポンプ２６を停止させ、下回ると供給ポンプ２６を再度駆動するとのポンプ制御機能を備える。
【００１４】
なお、図１の内燃機関の潤滑装置の潤滑油循環路Ｒの概略構成を図６（ａ）に示した。
この潤滑油循環路Ｒでは機関本体からのオイルを排出ポンプ１１でオイルフィルタ１８を介し蓄熱器１９に供給し、蓄熱器１９で保温されたオイルを供給ポンプ２６で機関本体２の潤滑部に供給することより、機関本体２の潤滑部の暖気促進に蓄熱器１９で保温されたオイルを有効利用できることが明らかである。これは参考として図６（ｂ）に示した従来の潤滑装置の潤滑油循環路Ｒ’のように、蓄熱器で保温されたオイルを機関本体２の潤滑部に導く際にオイルフィルタで放熱させてしまう、という事態を回避することができる。
【００１５】
このような内燃機関の潤滑装置はエンジン始動と共に、コントローラ２９が駆動し、図５のポンプ駆動ルーチンが実行される。コントローラ２９はステップｓ１、ｓ２でエンジン回転数Ｎｅと内部循環主路１６の油圧信号Ｐｏを取り込み、次いで、エンジン停止処理に入らないことを確認し、即ち、図示しないエンジンメインスイッチがオフされていないことを確認した上でステップｓ３に達する。ここではエンジン回転数Ｎｅが始動判定回転数Ｎｅ１を上回るとステップｓ４に進む。なお、ステップs３でエンジン回転数Ｎｅが始動判定回転数Ｎｅ１を下回るクランキング時はステップs６に進み、供給ポンプ２６を停止に保持する。
【００１６】
エンジン回転数Ｎｅが始動判定回転数Ｎｅ１を上回ると、ステップｓ４に進み、ここで、内部循環主路１６の油圧信号Ｐｏが設定油圧Ｐｏ１を上回るか否か判定し、下回るとステップs５に進み、供給ポンプ２６を駆動する。これにより、供給ポンプ２６が蓄熱器１９に保温されているオイルを加圧し、同オイルをポンプ吐出口２６２より外部戻り路ｒ２、機関本体２の流入口１５より内部循環主路１６および各分岐路１７を介しシリンダ３や弁装置６の各摺動部あるいは図示しない各種油圧アクチュエータに供給し、これら部位を潤滑し、あるいは油圧作動させ、しかも、これら各部位の暖気促進を図る。
【００１７】
なお、エンジン始動時において、クランクシャフト９と同期回転する排出ポンプ１１はエンジンと同期回転して吐出作動し、吐出油をオイルフィルタ１８を介し蓄熱器１９に供給する。この際、始動判定回転数Ｎｅ１を上回る時点で吐出駆動している供給ポンプ２６が保温されていたオイルを機関本体２のシリンダ３や弁装置６の図示しない各摺動部あるいは各種油圧アクチュエータに供給してこれら部位の暖気を促進している。このような状態において、その容量が比較的大きい蓄熱器１９にはオイルフィルタ１８側からのオイルが順次流入し、同部の内壁面等により昇温され、機関本体２側に吐出されることとなる。
一方、ステップｓ４で油圧信号Ｐｏが過度な油圧値に達しているか否かを判定すべく設定されている設定油圧Ｐｏ１を上回る場合、ステップs６に進み、供給ポンプ２６を停止させ、内部循環主路１６や分岐路１７の油圧が過度に上がるような事態を避け、供給ポンプ２６および電動モータ２７の耐久性を確保する。
【００１８】
ステップs２で、図示しないエンジンメインスイッチがオフされ、エンジン停止処理に入ったことを確認した場合、ステップs７に進み、エンジン回転Ｎｅが停止判定回転数Ｎｅ２（＞Ｎｅ１）を下回るか否かを判定し、下回らない間はステップs５に進んで、供給ポンプ２６を駆動し、下回るとステップs６に進み、供給ポンプ２６を停止させる。この場合、停止判定回転数Ｎｅ２が始動判定回転数Ｎｅ１より大きく設定されるので、早めに供給ポンプ２６を停止して蓄熱器１９のオイルの吐出を停止させる。一方、エンジン回転が完全に停止するまでエンジンと同期作動する排出ポンプ１１が駆動するので、その間に機関本体下部のオイルパン８に流下してくるオイルをオイルフィルタ１８を介し蓄熱器１９に送り、供給ポンプが停止して流出を止められている蓄熱器１９に比較的高温のオイルを収容できる。
【００１９】
このようなオイルポンプ制御により、蓄熱器１９に収容された比較的高温のオイルは断熱層２４の働きで放熱を抑えられ、次の再始動までオイルを保温し、再始動時には供給ポンプ２６が保温されていたオイルを機関内部に供給し、再始動時の暖気を促進できる。
なお、エンジン１の連続運転状態において、エンジン回転数Ｎｅが過度に上がると排出ポンプ１１の吐出量が急増するが、この場合、排出ポンプ１１の吐出口１１１の油圧が設定油圧を上回る時点でリリーフバルブ１４の球体１４２が開作動して短絡口１３１を開放し、排出ポンプ１１が過度に吐出するオイルをオイルパン８に戻し、オイルフィルタ１８および蓄熱器１９の油圧上昇を防止できる。
【００２０】
図１の内燃機関の潤滑装置において、蓄熱器１９の容器流出口２５に供給ポンプ２６が連結されていたが、これに変えて、図４に示すように、蓄熱器１９ａの低壁１９１ａに供給ポンプ２６ａを設置し、供給ポンプ２６ａの吐出口２６２ａを容器流出口２５ａに連通させるように構成しても良い。この場合、供給ポンプ２６ａの取り付けスペース確保が容易となり、取り付け作業も容易化され、内燃機関の潤滑装置のコスト低減を図れる。
図１の内燃機関の潤滑装置では、蓄熱器１９が機関本体２の外壁に一体的に取り付けられていたが、場合により、蓄熱器１９をエンジンルームの内壁部材側に取り付け、独立して配設しても良く、この場合も図１の内燃機関の潤滑装置と同様の作用効果が得られる。また、図1の内燃機関の潤滑装置では、排出ポンプをクランク軸による駆動としていたが、電動ポンプ駆動としてもよく、供給ポンプを電動ポンプではなくエンジンによる駆動としてもよい。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明は、畜熱器で保温されていたオイルがオイルフィルタを通過することなく機関本体の潤滑部に直接供給され、保温されていたオイルをその温度低下を抑えて潤滑部に供給でき、蓄熱器に保温されていたオイルを暖気促進に有効利用できる。しかも、排出ポンプにより機関本体内のオイルをオイルフィルタを介し畜熱器に戻すことより、畜熱器の配置位置の上下方向における自由度が増すという効果が得られ、装着容易化を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての内燃機関の潤滑装置を取り付けたエンジンの概略構成図である。
【図２】図１のエンジンの要部断面視で、オイルフィルタ、蓄熱器および供給ポンプを機関本体の外壁より分離して潤滑油循環路を明確化した概略構成図である。
【図３】図１の内燃機関の潤滑装置で用いる蓄熱器および供給ポンプの拡大切欠断面図である。
【図４】図３の蓄熱器および供給ポンプの変形例の拡大切欠断面図である。
【図５】図１の内燃機関の潤滑装置のコントローラが行うポンプ駆動ルーチンのフローチャートである。
【図６】内燃機関の潤滑装置の潤滑油循環路の概略構成図であり、（ａ）は図１の潤滑油循環路を、（ｂ）は従来の潤滑油循環路を示す。
【符号の説明】
１        エンジン
２        機関本体
１１      排出ポンプ
１８      オイルフィルタ
１９      畜熱器
２６      供給ポンプ
ｒ１      外部流出路（油路）
Ｒ        潤滑油循環路
【図１】
0004534367.tif 000002
【図２】
0004534367.tif 000003
【図３】
0004534367.tif 000004
【図４】
0004534367.tif 000005
【図５】
0004534367.tif 000006
【図６】
0004534367.tif 000007