(57)【要約】【課題】エンジン始動時におけるオイルポンプの吸引圧送効率を効果的に向上する。【解決手段】エンジン１のオイルパン１１と摺動要素３１〜３３とを接続する潤滑油供給ライン２０〜２２に介装されて、オイルパン１１から潤滑油を汲み上げて圧送する潤滑油ポンプ１３と、潤滑油供給ライン２０〜２２に設けられて、少なくとも潤滑油ポンプ１３の停止時に潤滑油を貯留可能な潤滑油貯留部１５と、エンジン１の始動時に、潤滑油貯留部１５内の潤滑油を潤滑油ポンプ１３に圧送する潤滑油圧送機構４０とを備えた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンのオイルパンと摺動要素とを接続する潤滑油供給ラインに介装されて、前記オイルパンから潤滑油を汲み上げて圧送する潤滑油ポンプと、
前記潤滑油供給ラインに設けられて、少なくとも前記潤滑油ポンプの停止時に潤滑油を貯留可能な潤滑油貯留部と、
前記エンジンの始動時に、前記潤滑油貯留部内の潤滑油を前記潤滑油ポンプに圧送する潤滑油圧送機構と、を備える
ことを特徴とする潤滑油供給装置。
【請求項２】
前記潤滑油貯留部が、前記潤滑油ポンプよりも下流側の前記潤滑油供給ラインに設けられて、前記潤滑油ポンプから圧送される潤滑油中に含まれる異物を除去するオイルフィルタであり、
前記潤滑油圧送機構は、その回転軸を前記オイルフィルタ内に挿入されたモータと、前記回転軸の挿入端に一体回転可能に設けられたフィンと、を備え、前記エンジンの始動時に前記モータを駆動させて、前記オイルフィルタ内の潤滑油を前記潤滑油ポンプに圧送する
請求項１に記載の潤滑油供給装置。
【請求項３】
前記潤滑油貯留部が、その下流端を前記潤滑油供給ラインの上流端に接続されると共に、前記オイルパン内の潤滑油に浸漬されて、前記潤滑油ポンプにより汲み上げられる潤滑油中に含まれる異物を除去するオイルストレーナであり、
前記潤滑油圧送機構は、その回転軸を前記オイルストレーナ内に挿入されたモータと、前記回転軸の挿入端に一体回転可能に設けられたフィンと、を備え、前記エンジンの始動時に前記モータを駆動させて、前記オイルストレーナ内の潤滑油を前記潤滑油ポンプに圧送する
請求項１に記載の潤滑油供給装置。
【請求項４】
前記潤滑油圧送機構は、前記エンジンのキー装置がアクセサリ位置に操作されると、前記潤滑油ポンプへの潤滑油の圧送を開始する
請求項１から３の何れか一項に記載の潤滑油供給装置。
【請求項５】
前記潤滑油圧送機構は、前記キー装置が前記アクセサリ位置からイグニッション位置に操作されると、前記潤滑油ポンプへの潤滑油の圧送を停止する
請求項４に記載の潤滑油供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潤滑油供給装置に関し、特に、エンジン始動時の潤滑油の供給に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、エンジンの潤滑油供給装置は、オイルパンに貯留されたエンジンオイルをオイルポンプにより汲み上げてオイルギャラリに圧送し、オイルギャラリに導入されたエンジンオイルを動弁機構、オイルジェット、クランクシャフトのジャーナル部、ターボチャージャの回転軸等の各摺動要素に供給するように構成されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−０８８８２０号公報
【特許文献２】特開２００８−１０１５６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
潤滑油供給装置のオイルポンプには、互いに噛合するドライブギヤとドリブンギヤとをハウジング内に収容した所謂ギヤ式ポンプが用いられる場合がある。このようなギヤ式ポンプは、ドライブギヤの回転に伴いドリブンギヤも回転し、互いに噛合する各ギヤ歯が開くと時にハウジング内に生じる負圧によってエンジンオイルを吸引するように構成されている。
【０００５】
ところで、長期滞留車両等、エンジンが長期間に亘って停止されると、エンジンオイルがオイルポンプのハウジング内から下方のオイルパンに落ち切ってしまう場合がある。このような状態でエンジンを始動すると、オイルポンプは各ギヤの側面とハウジングとの隙間にエンジンオイルが無い状態で駆動を開始することになる。その結果、オイルポンプは、各ギヤが回転してもハウジング内に負圧が生じ難くなり、給油応答性に遅れが生じることで、各摺動要素の摩耗や破損等を招く課題がある。
【０００６】
本開示の技術は、エンジン始動時におけるオイルポンプの吸引圧送効率を効果的に向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の技術は、エンジンのオイルパンと摺動要素とを接続する潤滑油供給ラインに介装されて、前記オイルパンから潤滑油を汲み上げて圧送する潤滑油ポンプと、前記潤滑油供給ラインに設けられて、少なくとも前記潤滑油ポンプの停止時に潤滑油を貯留可能な潤滑油貯留部と、前記エンジンの始動時に、前記潤滑油貯留部内の潤滑油を前記潤滑油ポンプに圧送する潤滑油圧送機構と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、前記潤滑油貯留部が、前記潤滑油ポンプよりも下流側の前記潤滑油供給ラインに設けられて、前記潤滑油ポンプから圧送される潤滑油中に含まれる異物を除去するオイルフィルタであり、前記潤滑油圧送機構は、その回転軸を前記オイルフィルタ内に挿入されたモータと、前記回転軸の挿入端に一体回転可能に設けられたフィンと、を備え、前記エンジンの始動時に前記モータを駆動させて、前記オイルフィルタ内の潤滑油を前記潤滑油ポンプに圧送することが好ましい。
【０００９】
また、前記潤滑油貯留部が、その下流端を前記潤滑油供給ラインの上流端に接続されると共に、前記オイルパン内の潤滑油に浸漬されて、前記潤滑油ポンプにより汲み上げられる潤滑油中に含まれる異物を除去するオイルストレーナであり、前記潤滑油圧送機構は、その回転軸を前記オイルストレーナ内に挿入されたモータと、前記回転軸の挿入端に一体回転可能に設けられたフィンと、を備え、前記エンジンの始動時に前記モータを駆動させて、前記オイルストレーナ内の潤滑油を前記潤滑油ポンプに圧送することが好ましい。
【００１０】
また、前記潤滑油圧送機構は、前記エンジンのキー装置がアクセサリ位置に操作されると、前記潤滑油ポンプへの潤滑油の圧送を開始することが好ましい。
【００１１】
また、前記潤滑油圧送機構は、前記キー装置が前記アクセサリ位置からイグニッション位置に操作されると、前記潤滑油ポンプへの潤滑油の圧送を停止することが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本開示の技術によれば、エンジン始動時におけるオイルポンプの吸引圧送効率を効果的に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第一実施形態に係る潤滑油供給装置を示す模式的な全体構成図である。
【図２】第一実施形態に係るオイル強制圧送機構を示す模式的な全体構成図である。
【図３】第一実施形態に係る始動時オイル圧送制御を説明するフローチャート図である。
【図４】第二実施形態に係るオイル強制圧送機構を示す模式的な全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面に基づいて、本発明の各実施形態に係る潤滑油供給装置について説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１５】
［第一実施形態］
図１に示すように、第一実施形態の潤滑油供給装置１０は、ディーゼルエンジン（以下、単にエンジンという）１の各摺動要素３１〜３３に潤滑油としてのエンジンオイルを供給するもので、オイルパン１１と、オイルストレーナ１２と、オイル吸入配管２０と、オイルポンプ１３と、リリーフバルブ１４と、第１オイル供給配管２１と、オイルフィルタ１５と、第２オイル供給配管２２と、オイルギャラリ３０と、オイル強制圧送機構４０Ａと、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵ）５０とを備えている。オイル吸入配管２０、第１オイル供給配管２１及び、第２オイル供給配管２２は、本発明の潤滑油供給ラインに相当する。
【００１６】
オイルパン１１は、エンジンオイルを貯留するもので、エンジン１の図示しないシリンダブロックの下部に取り付けられている。オイルストレーナ１２は、エンジンオイルに含まれる異物を除去する濾過器であって、オイルパン１１内のエンジンオイルに浸漬されている。オイルストレーナ１２は、オイル吸入配管２０を介してオイルポンプ１３の吸入口に接続されている。
【００１７】
オイルポンプ１３は、オイルパン１１内のエンジンオイルを汲み上げて圧送するもので、図示しないシリンダブロック等の側部に取り付けられている。本実施形態のオイルポンプ１３は、所謂ギヤ式ポンプであって、エンジン１の動力で駆動するドライブギヤ１３Ａと、ドライブギヤ１３Ａと噛合するドリブンギヤ１３Ｂと、これら各ギヤ１３Ａ，Ｂを収容するポンプハウジング１３Ｃとを備えている。オイルポンプ１３の吐出口は、第１オイル供給配管２１を介してオイルフィルタ１５の入口ポート１５Ａに接続されている。
【００１８】
リリーフバルブ１４は、第１オイル供給配管２１とオイル吸入配管２０とを接続してオイルポンプ１３を迂回するリリーフ配管１４Ａに介装されている。リリーフバルブ１４は、オイルギャラリ３０内の油圧が過剰に上昇しないように、オイルポンプ１３の圧送量が増加するエンジン１の中高速回転時に開弁してエンジンオイルを環流させる。
【００１９】
オイルフィルタ１５は、オイルポンプ１３から圧送されるエンジンオイルに含まれる異物を除去するもので、そのフィルタハウジング１５Ｂ内には、濾材として機能するフィルタエレメント１５Ｃが収容されている。オイルフィルタ１５の出口ポート１５Ｄには、第２オイル供給配管２２が接続されている。
【００２０】
第２オイル供給配管２２の下流端には、オイルギャラリ３０が接続されている。オイルギャラ３０に導入されたエンジンオイルは、動弁機構３１、オイルジェット３２、クランクシャフト３３のジャーナル部、図示しないターボチャージャの回転軸等の各摺動要素３１〜３３に供給されて、これら摺動要素３１〜３３を潤滑したのちに、オイルパン１１に戻されるようになっている。
【００２１】
オイル強制圧送機構４０Ａは、オイルフィルタ１５に設けられており、エンジン始動時に駆動して、フィルタハウジング１５Ｂ内に残存するエンジンオイルをオイルポンプ１３に強制的に圧送する。より詳しくは、オイル強制圧送機構４０Ａは、電動モータ４１Ａと、オイルフィルタ１５のフィルタハウジング１５Ｂ内に挿入された回転軸４２Ａと、回転軸４２Ａの挿入端に設けられたフィン４３Ａとを備えている。電動モータ４１Ａの駆動によりフィン４３Ａが回転すると、図２に示すように、フィルタハウジング１５Ｂ内のエンジンオイルが入口ポート１５Ａから第１オイル供給配管２１を介してオイルポンプ１３のポンプハウジング１３Ｃ内に圧送されるようになっている。
【００２２】
ＥＣＵ５０は、エンジン１や車両の各種制御を行うもので、公知のＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ、入力ポート、出力ポート等を備えて構成されている。これら各種制御を行うため、ＥＣＵ５０には、各種センサ類のセンサ値が入力される。
【００２３】
また、ＥＣＵ５０は、エンジン１の始動時に、オイルフィルタ１５内に残存するエンジンオイルをオイルポンプ１３に強制的に圧送する始動時オイル圧送制御を実施する。
【００２４】
より詳しくは、ＥＣＵ５０は、エンジンキー６０がアクセサリＯＮ位置に操作されると、電動モータ４１Ａに駆動指示信号を出力する。電動モータ４１Ａの駆動によりフィン４３Ａが回転すると、フィルタハウジング１５Ｂ内のエンジンオイルがオイルポンプ１３のポンプハウジング１３Ｃ内に圧送され、ポンプハウジング１３Ｃの内壁面と各ギヤ１３Ａ，Ｂの側面との隙間にエンジンオイルが充填されるようになる。
【００２５】
次いで、ＥＣＵ５０は、エンジンキー６０がアクセサリＯＮ位置からイグニッションＯＮ位置に操作されると、電動モータ４１Ａの駆動を停止させる。すなわち、エンジン１が始動し、且つ、オイルポンプ１３がエンジン１の動力で駆動を開始するイグニッションＯＮになると、エンジンオイルの強制圧送（逆流）を停止させるようになっている。
【００２６】
この際、オイルポンプ１３は、ポンプハウジング１３Ｃの内壁面と各ギヤ１３Ａ，Ｂの側面との隙間にエンジンオイルが充填された状態で駆動を開始することになる。その結果、各ギヤ１３Ａ，Ｂの回転に伴いポンプハウジング１３Ｃ内に負圧が瞬時に発生するようになり、エンジン始動と同時にオイルパン１１内のエンジンオイルがオイルポンプ１３によって汲み上げられて各摺動要素３１〜３３に速やかに供給されるようになる。
【００２７】
以下、図３に基づいて、本実施形態に係る始動時オイル圧送制御のフローを説明する。ステップＳ１００では、エンジンキー６０がＯＦＦ位置からアクセサリＯＮ位置に操作されたか否かが判定される。肯定の場合は、ステップＳ１１０に進み、電動モータ４１Ａが駆動され、フィン４３Ａの回転によってフィルタハウジング１５Ｂ内のエンジンオイルがポンプハウジング１３Ｃ内に圧送される。
【００２８】
ステップＳ１２０では、エンジンキー６０がアクセサリＯＮ位置からイグニッションＯＮ位置に操作されたか否かが判定される。肯定の場合は、ステップＳ１３０にて電動モータ４１Ａの駆動を停止させ、本制御は終了する。
【００２９】
一方、ステップＳ１２０にて否定の場合は、ステップＳ１４０に進み、アクセサリＯＮ（電動モータ４１Ａの駆動）から所定の閾値時間（例えば、数秒）が経過したか否かが判定される。否定の場合はステップＳ１１０に戻り、肯定の場合はステップＳ１３０に進み電動モータ４１Ａの駆動を停止させて、本制御は終了する。
【００３０】
以上詳述したように、本実施形態の潤滑油供給装置１０によれば、エンジン始動時に、オイルフィルタ１５内のエンジンオイルをオイル強制圧送機構４０Ａによってポンプハウジング１３Ｃ内に瞬時に圧送することで、オイルポンプ１３は、ポンプハウジング１３Ｃの内壁面と各ギヤ１３Ａ，Ｂとの隙間にエンジンオイルが充填された状態で駆動を開始するようになる。これにより、エンジン始動と同時にポンプハウジング１３Ｃ内に負圧が瞬時に発生して、オイルパン１１内のエンジンオイルが効率的に汲み上げられるようになり、給油応答性を確実に向上させつつ、各摺動要素３１〜３３等の摩耗や破損を効果的に抑制することができる。
【００３１】
［第二実施形態］
次に、図４に基づいて、第二実施形態に係る潤滑油供給装置１０を説明する。
【００３２】
第二実施形態の潤滑油供給装置１０は、オイル強制圧送機構４０Ｂをオイルストレーナ１２に設けたものである。より詳しくは、オイル強制圧送機構４０Ｂは、オイルパン１１のオイル液面よりも上方に配置された電動モータ４１Ｂと、オイルストレーナ１２の略中心部分に挿入された回転軸４２Ｂと、回転軸４２Ｂの挿入端に設けられてオイルストレーナ１２の下方に拡径する傘部１２Ａ内に収容されたフィン４３Ｂとを備えている。
【００３３】
第一実施形態と同様に、エンジンキー６０がアクセサリＯＮ位置に操作されると同時に、電動モータ４１Ｂを駆動させてフィン４３Ｂを回転させることで、オイルパン１１内のエンジンオイルがオイル吸入配管２０を介してポンプハウジング１３Ｃ内に強制的に圧送されるようになる。これにより、エンジン始動と同時に、ポンプハウジング１３Ｃ内に負圧が瞬時に発生するようになり、給油応答性を確実に向上させつつ、各摺動要素３１〜３３等の摩耗や破損を効果的に抑制することができる。
【００３４】
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。
【００３５】
例えば、始動時オイル圧送制御は、エンジンキー６０がアクセサリＯＮ位置からイグニッションＯＮ位置に操作されると終了するものとして説明したが、エンジンキー６０がアクセサリＯＮ位置に操作されてから所定時間（例えば、数秒間）が経過した時に終了するように構成してもよい。この場合も上記実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００３６】
また、オイルポンプ１３は、図示例のギヤ式ポンプに限定されず、トロコイド式ポンプや可変容量型ポンプ等、他のポンプであってもよい。
【００３７】
また、エンジン１０はディーゼルエンジンに限定されず、ガソリンエンジン等の他のエンジンにも広く適用することが可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１    エンジン
１０  潤滑油供給装置
１１  オイルパン
１２  オイルストレーナ
１３  オイルポンプ
１４  リリーフバルブ
１５  オイルフィルタ
２０  オイル吸入配管
２１  第１オイル供給配管
２２  第２オイル供給配管
３０  オイルギャラリ
３１  動弁機構
３２  オイルジェット
３３  クランクシャフト
４０Ａ，Ｂ  オイル強制圧送機構
４１Ａ，Ｂ  電動モータ
４２Ａ，Ｂ  回転軸
４３Ａ，Ｂ  フィン
５０  ＥＣＵ
６０  エンジンキー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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