JP2002195016A - エンジン急速暖機機能を備えた潤滑装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エンジンの簡単な変更でエンジンの始動性を
向上させる手段を提供すること。 【解決手段】 潤滑油をエンジンの被送給部に圧送する
オイルポンプと、前記オイルポンプに潤滑油を供給する
吸込通路と、前記オイルポンプから吐出される潤滑油を
被送給部に圧送する吐出通路と、前記吐出通路と前記吸
込通路とを連通する戻し通路と、オイルポンプから吐出
される潤滑油の圧力が所定の値以上となったときに前記
吐出通路と前記吸込通路とを前記戻し通路を介して連通
させるリリーフ弁とを備えてなるエンジンの潤滑装置に
おいて、潤滑油に空気を導入する機構を前記吸込通路に
設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はエンジンの急速暖機
装置に関するものであり、特にエンジンのオイルポンプ
を用いるものである。

【０００２】

【従来の技術】近年では、エンジンの排気エミッション
の向上や燃費の向上を図るためにエンジンを急速に暖気
させるための方法が求められている。従来のエンジンの
暖気性向上を図るための手段としてはヒータ（ブロック
ヒータ等）のような発熱源をエンジンに付加してエンジ
ンの冷間始動時などのエンジンの速やかな暖気が必要な
ときに外部からエンジンに熱を供給するものが知られて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらエンジン
にヒータなどの発熱源を付加するには非常にコストがか
かる。また、エンジンにヒータを取り付けるためのスペ
ースを確保する必要がありエンジンへの搭載上の制約が
厳しかった。

【０００４】それゆえ、本発明は、ヒータなどの発熱源
を付加することなく従来のエンジンの簡単な小改造でエ
ンジンの暖気性を向上させることができる手段を提供す
ることを、その課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために請求項１の発明にて講じた技術的手段は、潤滑油
をエンジンの被送給部に圧送するオイルポンプと、前記
オイルポンプに潤滑油を供給する吸込通路と、前記オイ
ルポンプから吐出される潤滑油を被送給部に圧送する吐
出通路と、前記吐出通路と前記吸込通路とを連通する戻
し通路と、オイルポンプから吐出される潤滑油の圧力が
所定の値以上となったときに前記吐出通路と前記吸込通
路とを前記戻し通路を介して連通させるリリーフ弁とを
備えてなるエンジンの潤滑装置において、潤滑油に空気
を導入する機構を前記吸込通路に設けたことである。

【０００６】上記した手段によれば、オイルポンプが吸
込む潤滑油に空気を混入させることができる。これによ
り圧送手段たるオイルポンプの内部で潤滑油に混入して
いる空気が断熱圧縮されてオイルポンプ内で空気の温度
が上昇し、潤滑油にその熱が伝達されて潤滑油の温度を
上昇させることができる。また、リリーフ弁によってオ
イルポンプから吐出された潤滑油を再度吸込通路に戻す
こと潤滑油の循環状態をつくりだし、オイルポンプに潤
滑油中の空気の断熱圧縮を繰り返させることにより潤滑
油の温度上昇を促進させることができる。

【０００７】また、上記した課題を解決するために請求
項２の発明にて講じた技術的手段は、前記空気導入機構
は、前記吸込通路を大気と連通させる空気供給通路と、
該空気供給通路と前記吸込通路とを開閉する第１の弁を
備えてなり、前記潤滑機構は前記吐出通路と前記被送給
部との連通を制御する第２の弁が設けられ、前記第１の
弁は前記吸込通路から前記戻し通路が分岐する部分より
も上流に設けられ、前記第２の弁は前記吐出通路から前
記戻し通路が分岐する部分よりも下流に設けられている
ことである。

【０００８】上記した手段によれば、第１の弁によって
潤滑油への空気供給通路を開閉することによって、潤滑
装置による暖機機構の作動、非作動を切換えることがで
きる。また、第２の弁によってオイルポンプの吐出圧を
調整しリリーフ弁を開かせ、上記した暖機作用を促進さ
せることができる。

【０００９】また、上記した課題を解決するために請求
項３の発明にて講じた技術的手段は、請求項２に記載の
発明に加えて、前記第１の弁と第２の弁は潤滑油または
エンジン冷却水の温度によって制御されるようにしたこ
とである。

【００１０】上記した手段によれば、潤滑油またはエン
ジン冷却水の温度によって第１の弁と第２の弁の開閉を
制御できるので、エンジンの温度に応じて潤滑油の温度
上昇を発生させることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明に従った実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００１２】図１は本発明の実施の形態を示すエンジン
の潤滑装置を示す模式図である。尚、図中の矢印は潤滑
油の流れを示すものである。また、説明の中で上流側と
は吸込み側を示し、下流側とは吐出側を示すものとす
る。

【００１３】図１において、オイルポンプ１０は４葉の
インナーロータ１１と５節のアウターロータ１２を有す
る公知の内接ギアポンプである。オイルポンプ１０は駆
動軸１０ａの回転によって反時計方向に駆動され、イン
ナーロータ１１とアウタロータ１２の間に作られるポン
プ室Ｒの容積変化によって、潤滑油をその吸込ポート１
３から吸い込み、吐出ポート１４から圧送する。吸込ポ
ート１３には吸込通路２０が連通しており、その最上流
部にはオイルパン３０が連通している。オイルパン３０
は図示しないエンジンの下方に設けられ、エンジンに供
給する潤滑油を溜めておく容積部を構成するとともに、
エンジンの被送給部８０に設けられるオイル落とし機構
８１から落とされる潤滑油を受け止めて容積部に溜める
公知のものである。吸込通路２０とオイルパン３０との
間にはオイルストレーナ３１が設けられている。

【００１４】吸込通路２０の途中には空気供給通路４０
が設けられている。この空気供給通路４０は第１制御弁
（第１の弁）４１を介して大気と連通している。第１制
御弁４１は潤滑油またはエンジン冷却水の温度に応じて
大気との空気供給通路４０との連通を開閉するものであ
る。本実施形態において第１制御弁４１は温度感応式の
弁であり、例えば、感温部材および、作動部材としてサ
ーモワックスやバイメタルを用い、潤滑油の温度が低い
ときには弁体を開き側（空気供給通路４０と大気との連
通させる側）に弁体を作動させ、潤滑油の温度が高い時
には弁体を閉じ側（空気供給通路４０と大気との連通を
遮断する側）に作動させる。また、第１制御弁４１は各
種温度センサによって測定したエンジンの潤滑油やエン
ジン冷却水の温度、スロットル開度センサやエンジン回
転数センサなどによって測定したエンジンの運転条件な
どを反映したエンジンコントロールユニットの信号によ
って、その作動が制御されるように構成してもよい。こ
の空気供給通路４０と第１制御弁４１によって空気導入
機構が構成される。

【００１５】オイルポンプ１０の吐出ポートにはエンジ
ンの被送給部８０と連通する吐出通路３０が連通する。
吐出通路３０からは後述するリリーフ弁機構６０の第１
戻し通路６１が分岐する。リリーフ弁機構６０は、吐出
通路３０と連通する第１戻し通路６１、バルブボデー部
６２、内部空間６２ａ、弁体６３、スプリング６４、吸
込通路２０と連通する第２戻し通路６５から構成される
公知のものである。第２戻し通路６５は空気供給通路４
０よりも下流側の吸込通路２０に連通する。これにより
吐出通路３０と吸込通路２０とは、第１戻し通路６１、
内部空間６２ａ、第２戻し通路６５を介して連通する。
内部空間６２ａ内には弁体６３が摺動可能に配設され、
スプリング６４によって付勢されている。弁体６３は第
１戻し通路６１に所定の値以上の圧力が加わるまではス
プリング６４の付勢力によって第１戻し通路６１と第２
戻し通路６５との連通を阻止し、所定の値以上の圧力が
加わったときにはスプリング６４の付勢力に打ち勝って
弁体が第１戻し通路６１と第２戻し通路６５とを連通さ
せる位置に移動させることによって作動する。

【００１６】第１戻し通路６１が吐出通路から分岐する
部分よりも下流側には第２制御弁（第２の弁）７０が設
けられている。第２制御弁７０は潤滑油あるいはエンジ
ン冷却水の温度に応じて吐出通路３０と被送給部８０と
の連通度合いを制御するものである。第２制御弁は温度
感応式の弁であり、例えば、感温部材および、作動部材
としてサーモワックスやバイメタルを用い、潤滑油ある
いはエンジン冷却水の温度低いときには弁体を閉じ側
（吐出通路３０と被送給部４０との連通を小さくする
側）に弁体を作動させ、潤滑油あるいはエンジン冷却水
の温度が高い時には弁体を開き側（吐出通路３０と被送
給部４０との連通を大きくする側）に作動させる。ま
た、第１制御弁４１は各種温度センサによって測定した
エンジンの潤滑油やエンジン冷却水の温度、スロットル
開度センサやエンジン回転数センサなどによって測定し
たエンジンの運転条件などを反映したエンジンコントロ
ールユニットの信号によって、その作動が制御されるよ
うに構成してもよい。

【００１７】上記した本発明の作動について説明する。

【００１８】エンジンの冷間時などの潤滑油や冷却水の
温度が低いときには、第１制御弁４０は開き側に、第２
制御弁７０は閉じ側にそれぞれ制御される。駆動軸１０
ａによってオイルポンプ１０は駆動され、オイルパン３
０から潤滑油が吸込通路２０を介して吸い込まれる。こ
の時、第１制御弁４０が開かれているので、オイルポン
プ１０に吸い込まれる潤滑油には空気が混入する。空気
が混入した潤滑油はそのままオイルポンプ１０によって
圧縮される。オイルポンプ１０の回転によってポンプ室
Ｒの容積が変化し、ポンプ室Ｒ内部では潤滑油の圧力が
増加する。これに伴って、潤滑油内に混入している空気
は圧縮される。周知のように気体に断熱的に圧力を加え
ると、その気体の温度は上昇（熱が発生）する。これに
より潤滑油に混入している空気の温度が上昇する。この
ときに発生した熱によって潤滑油が暖められる。

【００１９】さらに、吐出通路３０に吐出された潤滑油
の圧力は第２制御弁７０によって吐出通路３０が絞られ
ているために高くなり所定の値以上となる。このため、
リリーフ弁機構６０の弁体６３が移動して第２戻し通路
６５と第１戻し通路６１とを連通させる。これによって
オイルポンプ１０から吐出された潤滑油は被送給部８０
に供給されるとともにリリーフ弁機構６０を介して再度
吸込通路に戻される。リリーフ弁機構６０を介して再度
吸込み通路２０に供給された空気が混入した潤滑油は再
度オイルポンプ１０によって圧縮され、このサイクルを
繰り返すことで潤滑油の油温上昇を促進させる。

【００２０】被送給部８０に供給された温度の高い潤滑
油は被送給部８０を暖めながら被送給部８０を潤滑し、
オイル落とし機構８１を介してオイルパン３０に回収さ
れる。

【００２１】次にエンジンの暖気が終了し、通常のエン
ジンの運転状態においては、第１制御弁４０は閉じ側
に、第２制御弁７０は開き側にそれぞれ制御される。す
ると、オイルポンプ１０の駆動によってオイルパン３０
から吸い込まれた潤滑油には、第１制御弁４０が閉じて
いるので空気が混入することはない。また、第２制御弁
７０も開いているのでリリーフ弁機構６０はオイルポン
プ１０の駆動力が大きくなって吐出油圧が所定の値以上
になったときにのみ潤滑油を吸込通路２０にリリーフす
る。これによって被送給部８０には必要とされる油量が
供給されるので、従来の潤滑装置と変わらない機能を提
供できる。

【００２２】上記したように、本実施形態においては、
エンジンの冷間始動時に急速な暖気が必要な時には第１
制御弁４１によって潤滑油内に空気を混入してオイルポ
ンプで圧縮させ、発熱させることができる。これによ
り、潤滑油を介してエンジンを温めることができるので
エンジンの暖気性を向上させることができる。

【００２３】

【発明の効果】以上の如く、請求項１の発明にて講じた
技術的手段によれば、潤滑油に空気を導入する機構を前
記吸込通路に設けたことによって、潤滑油を圧送するオ
イルポンプに潤滑油と共に空気を送り込み、圧送手段た
るオイルポンプによって空気が断熱的に圧縮されること
によって空気の温度が上昇して潤滑油の温度が上昇し、
リリーフバルブによって温度上昇した潤滑油を再度吸込
通路に供給させるいうサイクルを繰り返すことができ
る。これによって潤滑油（に混合している空気）が発熱
しエンジンが暖められ、エンジンを速やかに暖気するこ
とができる。

【００２４】また、請求項２の発明にて講じた技術的手
段によれば、前記空気導入機構は、前記吸込通路を大気
と連通させる空気通路と、該空気通路と前記吸込通路と
を開閉する第１の弁を設けると共に、前記吐出通路と前
記被送給部との連通を制御する第２の弁が設けられ、前
記第１の弁は前記吸込通路から前記戻し通路が分岐する
部分よりも上流に設けられ、前記第２の弁は前記吐出通
路から前記戻し通路が分岐する部分よりも下流に設けら
れていることによって、第１の弁によって潤滑装置の暖
機機構の作動、非作動を切換えることができると共に、
第２の弁を絞ることによってオイルポンプの吐出圧を所
定圧に高めてリリーフ弁を開かせることができ、リリー
フ弁を介してオイルポンプから吐出された潤滑油を吸込
通路に循環させることができる。これによって、エンジ
ンの冷間始動時に潤滑装置に暖機作動をさせることがで
きる。また、オイルポンプの吐出圧力を変化させること
でリリーフ弁機構の開閉を制御し、潤滑油の温度上昇を
制御することができる。

【００２５】また、請求項３の発明にて講じた技術的手
段によれば、前記第１の弁と第２の弁は潤滑油またはエ
ンジン冷却水の温度によって制御するようにしたことに
よって、潤滑油またはエンジン冷却水の温度に応じて第
１の弁と第２の弁の開度が制御できるので、エンジンの
温度に応じて温度の上昇を制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す潤滑装置の模式図で
ある。

【符号の説明】

１ 潤滑装置 １０ オイルポンプ ２０ 吸込通路 ３０ 吐出通路 ４０ 空気通路（空気導入機構） ４１ 第１制御弁（第１の弁、空気導入機構） ６１ 第１戻し通路 ６０ リリーフ弁機構 ６５ 第２戻し通路 ７０ 第２制御弁（第２の弁） ８０ 被送給部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 潤滑油をエンジンの被送給部に圧送する
   オイルポンプと、 前記オイルポンプに潤滑油を供給する吸込通路と、 前記オイルポンプから吐出される潤滑油を被送給部に圧
   送する吐出通路と、 前記吐出通路と前記吸込通路とを連通する戻し通路と、 オイルポンプから吐出される潤滑油の圧力が所定の値以
   上となったときに前記吐出通路と前記吸込通路とを前記
   戻し通路を介して連通させるリリーフ弁とを備えてなる
   エンジンの潤滑装置において、 潤滑油に空気を導入する機構を前記吸込通路に設けたこ
   とを特徴とするエンジンの潤滑装置。
2. 【請求項２】 前記空気導入機構は、前記吸込通路を大
   気と連通させる空気供給通路と、該空気供給通路と前記
   吸込通路とを開閉する第１の弁を備えてなり、前記潤滑
   機構は前記吐出通路と前記被送給部との連通を制御する
   第２の弁が設けられ、 前記第１の弁は前記吸込通路から前記戻し通路が分岐す
   る部分よりも上流に設けられ、前記第２の弁は前記吐出
   通路から前記戻し通路が分岐する部分よりも下流に設け
   られていることを特徴とする請求項１に記載のエンジン
   の急速暖機装置。
3. 【請求項３】 前記第１の弁と前記第２の弁は潤滑油ま
   たはエンジンの冷却水の温度によって制御されることを
   特徴とする請求項２に記載のエンジンの急速暖機装置。