(57)【要約】本発明は、内燃機関（１０）であって、液圧ポンプ（３４）を有する液圧系（３２）と、潤滑剤ポンプ（１６）を有していて内燃機関（１０）の可動部分を潤滑するための潤滑剤系（１４）とを備えている形式のものに関する。このような形式の内燃機関において、内燃機関（１０）を小型に構成できるようにするために、本発明の構成では、液圧ポンプ（３４）が、潤滑剤系（１４）の潤滑剤によって潤滑されるように、潤滑剤系（１４）に接続されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関（１０）であって、液圧ポンプ（３４）を有する液圧系（３２）と、潤滑剤ポンプ（１６）を有していて内燃機関（１０）の可動部分を潤滑するための潤滑剤系（１４）とを備えている形式のものにおいて、液圧ポンプ（３４）が、潤滑剤系（１４）の潤滑剤によって潤滑されるように、潤滑剤系（１４）に接続されていることを特徴とする、液圧系を備えた内燃機関。
【請求項２】
液圧液として、潤滑剤系（１４）の潤滑剤が使用される、請求項１記載の内燃機関（１０）。
【請求項３】
液圧ポンプ（３４）が潤滑剤系（１４）に接続されていて、該潤滑剤系（１４）から潤滑剤を供給されるようになっており、その結果潤滑剤ポンプ（１６）が液圧系（３２）のための前フィードポンプとして働く、請求項２記載の内燃機関（１０）。
【請求項４】
液圧ポンプ（３４）が液圧液を圧送し、該液圧液が、内燃機関（１０）の潤滑剤系（１４）の潤滑剤とは異なっていて、有利には低い粘度を有している、請求項１記載の内燃機関（１０）。
【請求項５】
潤滑剤系（１４）と液圧ポンプ（３４）との間における液体路内に、フィルタ（２０，５０）が、特に潤滑剤系（１４）の液体フィルタ（２０）が配置されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の内燃機関（１０）。
【請求項６】
液圧系（３２）が出力ユニット（３０）を有しており、該出力ユニット（３０）が内燃機関（１０）のガス交換弁（２６）と結合されていて、該ガス交換弁（２６）が出力ユニット（３０）によって開放及び／又は閉鎖され得るようになっている、請求項１から５までのいずれか１項記載の内燃機関（１０）。
【請求項７】
液圧ポンプ（３４）が内燃機関（１０）によって駆動される、請求項１から６までのいずれか１項記載の内燃機関（１０）。
【請求項８】
液圧ポンプ（３４）が内燃機関（１０）のクランク軸（４０）と直接結合されている、請求項７記載の内燃機関（１０）。
【請求項９】
液圧ポンプ（３４）が、伝達比可変の伝動装置（３８）を介して、内燃機関（１０）の駆動される可動部分（４０）と結合されている、請求項７記載の内燃機関（１０）。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
従来の技術
本発明は、内燃機関であって、液圧ポンプを有する液圧系と、潤滑剤ポンプを有していて内燃機関の可動部分を潤滑するための潤滑剤系とを備えている形式のものに関する。
【０００２】
このような内燃機関は市場に出回っていて公知である。その運動させられる部分、例えばピストン、クランク軸等のような部分のためには、オイル溜からオイルポンプを介してオイルを供給される圧力循環潤滑装置が設けられている。同時に公知の内燃機関では、内燃機関の吸気弁及び排気弁を操作するために使用される液圧系が設けられている。つまりこのような公知の内燃機関はカム軸を有していない。このような内燃機関には、吸気弁及び排気弁の制御時間が各シリンダのピストンの位置とは無関係であるという利点がある。内燃機関の運転状態、例えば高い回転数に応じて、かつドライバの望んだ瞬間に応じて、弁の開閉時間を実現することができ、このような弁の開閉時間は、内燃機関の運転において特に排ガス特性及び燃費に関して最適化された運転を可能にする。
【０００３】
公知の内燃機関の液圧系には、液圧リザーバから高圧液圧ポンプを介して液圧液が供給される。液圧系から液体供給される液圧シリンダは、例えば吸気弁又は排気弁のガス交換弁のタペットと結合されていて、ガス交換弁において開放運動又は閉鎖運動を実施する。
【０００４】
本発明の課題は、冒頭に述べた形式の内燃機関を改良して、可能な限り小型の構成することができ、かつ可能な限り安価に製造することができる内燃機関を提供することである。
【０００５】
この課題を解決するために本発明の構成では、冒頭に述べた形式の内燃機関において、液圧ポンプが、潤滑剤系の潤滑剤によって潤滑されるように、潤滑剤系に接続されているようにした。
【０００６】
発明の利点
液圧ポンプというのは、一般に、液圧系の確実な運転のために必要な圧力を準備する、高負荷される高圧ポンプである。この液圧ポンプが内燃機関のすべての運転状態において確実に必要な出力をもたらすことができるようにするためには、液圧ポンプのすべての可動部分の完全かつ確実な潤滑が必要である。本発明によれば、液圧ポンプの可動部分の潤滑が、いずれにせよ内燃機関に設けられている潤滑剤系の潤滑剤によって行われることによって、液圧ポンプのためにだけ設けられる別体の潤滑剤系を省くことができる。ひいては、このような潤滑剤系のために必要な構成部材、例えば特殊な潤滑剤ポンプ、潤滑剤容器等のような構成部材が不要になる。このようにして本発明による内燃機関を小型に構成することができる。さらに前記構成部材を省くことによって、コストが節減される。
【０００７】
本発明の別の有利な構成は、請求項２以下に記載されている。
【０００８】
本発明の有利な構成では、液圧液（Ｈｙｄｒａｕｌｉｋｆｌｕｉｄ）として潤滑剤系の潤滑剤が使用される。このようになっていると、液圧液のための別体の容器をも省くことができる。そしてこれによって本発明による内燃機関をさらに小型化することができる。液圧液と潤滑剤とが同一であることによって、両方の系において類似の又は同じ部材を使用することができ、このことにより、製造コストのみならず保守コストをもさらに減じることができる。
【０００９】
本発明の別の有利な構成では、液圧ポンプが潤滑剤系に接続されていて、該潤滑剤系から潤滑剤を供給されるようになっており、その結果潤滑剤ポンプが液圧系のための前フィードポンプとして働くようになっている。本発明による内燃機関の特に有利な別の構成では、液圧ポンプが自己吸込み式のポンプではない。しかしながらまた他のすべての場合では、本発明によるこの別の構成は、液圧ポンプを小さく構成することができるという利点を有している。それというのは、液圧ポンプは潤滑剤ポンプによる前吐出圧の準備に基づいて、比較的な小さな出力を生ぜしめるだけでよいからである。
【００１０】
択一的な別の構成では、液圧ポンプが液圧液を圧送し、該液圧液が、内燃機関の潤滑剤系の潤滑剤とは異なっていて、有利には低い粘度を有している。特に温度が低い場合には、内燃機関において潤滑剤として通常使用される液体の粘度は、液圧ポンプによる液圧液の圧送及び液圧導管内における搬送が損なわれるほど、大きくなる。内燃機関がこのような周囲条件にさらされるような場合には、液圧液として、極めて低い温度においても極めて低い粘度を有する液体を使用できると、有利である。このような液体はしかしながら、内燃機関の潤滑剤系のための潤滑剤としてはあまり適していないことがある。それというのは、このような液体は、内燃機関内において通常生じている高い温度では、内燃機関の可動部分の十分な潤滑をもはや十分に保証することができないことがあるからである。
【００１１】
本発明の別の有利な構成では、潤滑剤系と液圧ポンプとの間における液体路内に、フィルタが、特に潤滑剤系の液体フィルタが配置されている。このような液体フィルタを設けることによって、液圧系が時間の経過と共に潤滑剤内に集まる沈着物によって閉塞してしまう危険を減じることができる。つまりこのようにして、本発明による内燃機関の運転確実性が高められる。フィルタとして潤滑系の液体フィルタが、つまり古典的なオイルフィルタが使用されると、このことは付加的な構成部材なしに、ひいては付加的なコストなしに行うことができる。しかしながらまた、潤滑剤系の液体フィルタの他に、液圧系に供給される潤滑剤の純度を保証するために、別のフィルタを使用することも可能である。
【００１２】
本発明のさらに別の構成では、液圧系が出力ユニットを有しており、該出力ユニットが内燃機関のガス交換弁と結合されていて、該ガス交換弁が出力ユニットによって開放及び／又は閉鎖され得るようになっている。このような出力ユニットは例えば、ガス交換弁、例えば内燃機関の吸気弁又は排気弁のようなのガス交換弁の弁軸と結合されているピストンを有する液圧シリンダである。
【００１３】
例えば自動車内において、本発明による内燃機関を組み付けるために必要な構造スペースを減じるという目的に対して、さらに本発明の別の構成では、液圧ポンプが内燃機関によって駆動されるようになっている。この場合には別体の駆動装置、例えば電動モータを省くことができる。
【００１４】
液圧ポンプが内燃機関によって駆動される場合に、特に有利な効果的な構成では、液圧ポンプが内燃機関のクランク軸と直接結合されている。
【００１５】
しかしながらまた別の構成では、液圧ポンプが、伝達比可変の伝動装置を介して、内燃機関の駆動される可動部分と結合されている。このような場合には、液圧ポンプの出力を、内燃機関のその時点における運転状態に適合させることが可能である。これによって、本発明による内燃機関もしくはその液圧ポンプの耐用寿命を延ばすことができる。それというのは、このようになっていると、液圧ポンプは常に最大出力で作動するのではなく、出力に対する要求が低い場合にはより小さな出力で駆動されればよいからである。
【００１６】
図面
次に図面を参照しながら本発明の２つの実施例を説明する。
【００１７】
図１は、内燃機関の第１実施例を示す回路図である。
【００１８】
図２は、内燃機関の第２実施例を示す回路図である。
【００１９】
実施例の記載
内燃機関は図１において全体を符号１０で示されている。内燃機関１０の中央領域は、特にエンジンブロック、燃焼室、ピストン等を有している。例えばピストンやクランク軸等のような内燃機関１０の可動部分には、潤滑剤系１４によって潤滑剤が供給される。
【００２０】
潤滑剤系１４は潤滑剤ポンプ１６を有しており、この潤滑剤ポンプ１６は潤滑剤を吸込み通路１７を介して潤滑剤パン１８から圧送する。潤滑剤パン１８は図示の実施例では通常の歯車ポンプである。内燃機関の可動部分のための潤滑剤として、図１に示された実施例では、合成の潤滑オイル（ｓｙｎｔｈｅｔｉｓｃｈｅｓ Ｌｅｉｃｈｔｌａｕｆｏｅｌ）が使用される。
【００２１】
潤滑剤フィルタ２０を介して潤滑剤は潤滑剤通路２２を通して、内燃機関の中央領域１２における可動部分に運ばれる。戻し導管２４を介して潤滑剤はエンジンブロック１２から再び潤滑剤パン１８に戻り流れる。潤滑剤ポンプ１６の駆動は、内燃機関１０の駆動される可動部分との、図面に象徴的に示された機械的な結合を介して行われる。駆動は例えば歯付きベルトを介して行うことが可能である。
【００２２】
例として単に象徴的に示された吸気弁２６は、内燃機関１０の中央領域１２に設けられた燃焼室（図示せず）に燃料・空気混合物を供給するために働く。吸気弁２６は機械的な結合部２８を介して、液圧シリンダ３０のピストン（図示せず）と結合されている。液圧シリンダ３０はまた液圧系３２の一部分であり、液圧系３２は液圧ポンプ３４を有しており、この液圧ポンプ３４は液圧シリンダ３０に液圧導管３６を介して液圧液を供給する。
【００２３】
液圧ポンプ３４は調整可能な伝動装置３８を介して、図１に象徴的に示された内燃機関１０のクランク軸４０によって駆動される。しかしながらまた、内燃機関１０の車伝動装置への一体的な組込みも可能である。液圧ポンプ３４は有利には、内燃機関１０のエンジンブロック（中央領域１２）の前又は側部に配置されている。液圧ポンプ３４は高圧ピストンポンプである。液圧ポンプ３４は液圧液を吸込み導管４２を介して液圧容器４４から吸い上げて送る。液圧シリンダ３０に供給された液圧液は、戻し導管４６を介して再び液圧容器４４に戻される。
【００２４】
液圧系３２において必要な高圧に基づいて、液圧ポンプ３４は高出力ポンプであり、この高出力ポンプの可動部分は、必要な出力及び耐用寿命を確実に得ることができるようにするために、十分に潤滑されねばならない。従って液圧ポンプ３４は、図示には示されていない固有の潤滑系を有している。液圧ポンプ３４の潤滑系への潤滑剤の供給は、潤滑剤系１４の潤滑剤フィルタ２０から、分岐導管４８と付加フィルタ５０とを介して行われる。しかしながらまた、潤滑剤系１４とは無関係な濾過を、液圧系３２に供給される潤滑剤の別体の微細フィルタ（図示せず）によって行うことも可能である。液圧ポンプ３４の可動部分の潤滑のためにはつまり、潤滑剤系１４の潤滑剤が使用される。潤滑剤は、液圧ポンプ３４から直接戻し導管５２を介して潤滑剤パン１８に戻される。
【００２５】
図１に示された内燃機関１０において使用される液圧液は、内燃機関１０において使用される潤滑剤よりも低い粘度を有している。これによって低温時においても、吸気弁２６の確実な操作を可能にするのに十分な、液圧シリンダ３０への液圧ポンプ３４の吐出量が、保証される。同時にまた使用される合成の潤滑オイルによって、一方では内燃機関１０における可動部分の潤滑が、かつ他方では液圧ポンプ３４における可動部分の潤滑が保証される。
【００２６】
図１に示された実施例とは異なり、図２に示された内燃機関１０では、潤滑剤系１４の潤滑剤が液圧液として使用される。潤滑剤ポンプ１６は従って前フィードポンプとして働き、潤滑剤フィルタ２０と付加フィルタ５０とを介して液圧ポンプ３４に前圧を与える。別体の潤滑系は液圧ポンプ３４には設けられていない。その代わりに液圧ポンプ３４内における可動部分は、この液圧ポンプ３４から圧送される潤滑剤によって潤滑される。
【００２７】
図２に示された内燃機関１０では、従って液圧液用の別体の容器が省かれている。潤滑剤／液圧液は液圧シリンダ３０によって、戻し導管４６を介して直接潤滑剤パン１８に戻される。従って潤滑剤パン１８は液圧系３２のための供給アキュムレータをも形成している。これにより図２に示された内燃機関１０は、図１に示された内燃機関１０よりさらに小型に構成されている。さらに、この図２に示された内燃機関１０では少ない数の部材しか必要がないので、内燃機関１０を安価に製造すること及び運転することができる。また、潤滑剤／液圧液は多くの場合いずれにせよ設けられている潤滑剤冷却装置（図示せず）によって冷却されるが、このことは同様に潤滑剤／液圧液の耐用寿命を延ばすのに役立つ。さらにまた、図２に示された実施例では液圧ポンプ３４は内燃機関１０のクランク軸４０によって直接駆動される。つまり伝動装置を介しての出力調整は省かれている。
【図面の簡単な説明】
【図１】
内燃機関の第１実施例を示す回路図である。
【図２】
内燃機関の第２実施例を示す回路図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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