JP2004132294A - 車輌のオイル循環供給方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】排気ガスの温度低下をきたすことなく内燃機関の始動時や再始動時等にも車輌の各部へできるだけ適温のオイルを循環供給すると共に、車輌全体としての熱効率を向上させる。
【解決手段】主オイル循環通路３４の一部を通る補助オイル循環通路５２と、補助オイル循環通路を経て選択的にオイルを循環させる電動オイルポンプ３８とを有し、電動オイルポンプ３８の吸入プレナム６２は補助オイル循環通路に設けられ内燃機関１０の排気管３６よりの輻射熱によりオイルを昇温させるオイル昇温手段として機能する車輌のオイル循環供給装置であり、電動オイルポンプ３８を選択的に作動させることにより、吸入プレナム６２内の昇温したオイルを補助オイル循環通路を経て選択的に循環させる。
【選択図】 図１
【解決手段】主オイル循環通路３４の一部を通る補助オイル循環通路５２と、補助オイル循環通路を経て選択的にオイルを循環させる電動オイルポンプ３８とを有し、電動オイルポンプ３８の吸入プレナム６２は補助オイル循環通路に設けられ内燃機関１０の排気管３６よりの輻射熱によりオイルを昇温させるオイル昇温手段として機能する車輌のオイル循環供給装置であり、電動オイルポンプ３８を選択的に作動させることにより、吸入プレナム６２内の昇温したオイルを補助オイル循環通路を経て選択的に循環させる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輌のオイル循環供給方法及び装置に係り、更に詳細には内燃機関よりの輻射熱を利用するオイル循環供給方法及び装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車輌に搭載されるオイル循環供給装置の一つとして、例えば本願出願人の一方の出願にかかる下記の特許文献１等に記載されている如く、内燃機関を通りオイルが循環される主オイル循環通路と、内燃機関の運転中には常時作動して主オイル循環通路を経てオイルを循環させるオイルポンプと、主オイル循環通路の一部を通る補助オイル循環通路と、補助オイル循環通路を経て選択的にオイルを循環させる電動オイルポンプとを有するオイル循環供給装置が従来より知られている。
【０００３】
この種の補助オイル循環通路及び電動オイルポンプを備えたオイル循環供給装置によれば、内燃機関や車輌の状況に応じて電動オイルポンプを制御することにより、内燃機関や車輌の状況に応じてオイルの循環を制御することができるので、補助オイル循環通路及び電動オイルポンプを有しないオイル循環供給装置の場合に比して、車輌の各部へ好ましくオイルを供給することができる。
【特許文献１】
特開２００２−１５５８６５号公報（第２−１１頁、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、自動車等の車輌に於いては、内燃機関により発生される熱の一部が利用されずに排気ガスと共に排気熱として捨てられており、排気熱は内燃機関により発生される全熱エネルギの１５％以上であることが知られており、また排気熱のうち排気管等より輻射熱として捨てられる熱エネルギの割合が高いことも知られている。
【０００５】
また内燃機関の始動時や再始動時等に於いては、各摺動部の油膜が切れた状態になり易く、また低温始動時には潤滑オイルの温度が低くその粘度が高いため、フリクションの上昇を招いていることが知られている。従って内燃機関の始動時や再始動時等に於いてもできるだけ適温のオイルを各摺動部へ供給することが望ましい。
【０００６】
しかるに上記特許文献１に記載されたオイル循環供給装置や従来の一般的なオイル循環供給装置に於いては、内燃機関の排気熱の有効利用については考慮されておらず、従って内燃機関の始動時や再始動時等に各摺動部を良好に潤滑することができない場合があり、また車輌全体としての熱効率を向上させる上で改善の余地がある。
【０００７】
また内燃機関の排気熱を有効に利用すべく、排気ガスの熱を利用してオイルを加熱しようとすると、その態様によっては排気ガスの温度が低下し、排気ガスの熱により活性化される排気ガス浄化触媒の機能が阻害されるという新たな問題が生じる場合がある。
【０００８】
本発明は、従来のオイル循環供給装置に於ける上述の如き問題及び排気ガスの熱を利用してオイルを加熱する場合に於ける上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、オイルの循環供給に際し内燃機関よりの輻射熱を有効に利用することにより、排気ガスの温度低下をきたすことなく内燃機関の始動時や再始動時等にも車輌の各部へできるだけ適温のオイルを循環供給すると共に、車輌全体としての熱効率を向上させることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の主要な課題は、本発明によれば、内燃機関よりの輻射熱によりオイルを昇温させ、主オイル循環通路の一部を通る補助オイル循環通路を経て前記昇温したオイルを選択的に循環させる車輌のオイル循環供給方法（請求項１の構成）、又は主オイル循環通路の一部を通る補助オイル循環通路と、前記補助オイル循環通路を経て選択的にオイルを循環させる電動オイルポンプと、前記補助オイル循環通路に設けられ前記内燃機関よりの輻射熱によりオイルを昇温させるオイル昇温手段とを有する車輌のオイル循環供給装置（請求項４の構成）によって達成される。
【００１０】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、前記昇温したオイルを循環させる必要性を判定し、前記昇温したオイルを循環させる必要があると判定されたときに前記昇温したオイルを循環させるよう構成される（請求項２の構成）。
【００１１】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１又は２の構成に於いて、前記補助オイル循環通路は複数の分岐通路を有し、前記昇温したオイルの温度若しくはオイルが循環供給される装置の状況に応じて前記昇温したオイルを循環させる分岐通路を切換えるよう構成される（請求項２の構成）。
【００１２】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項３の構成に於いて、前記昇温したオイルを循環させる必要性を判定し、前記昇温したオイルを循環させる必要があると判定されたときに前記電動オイルポンプを作動させる制御手段を有するよう構成される（請求項５の構成）。
【００１３】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項４又は５の構成に於いて、前記補助オイル循環通路は前記電動オイルポンプの下流側に設けられた複数の分岐通路と、前記昇温したオイルの温度若しくはオイルが循環供給される装置の状況に応じて前記複数の分岐通路を切換える切換え手段とを有するよう構成される（請求項６の構成）。
【００１４】
尚本明細書に於いて、「オイルを選択的に循環させる」とは、オイルを常時循環させるのではなく、オイルを循環させる状況とオイルを循環させない状況とがある態様にてオイル循環を行うことを意味する。
【００１５】
【発明の作用及び効果】
上記請求項１の構成によれば、内燃機関よりの輻射熱によりオイルが昇温せしめられ、昇温したオイルが主オイル循環通路の一部を通る補助オイル循環通路を経て選択的に循環せしめられるので、内燃機関の始動時や再始動時等に於いてもできるだけ適温のオイルを各部へ供給することができ、また車輌全体としての熱効率を向上させることができ、更には排気ガスの温度を低下させることがないので、排気ガスの温度低下に起因する排気ガス浄化触媒の機能低下を来たすことなくオイルを昇温させることができる。
【００１６】
また上記請求項２の構成によれば、昇温したオイルを循環させる必要性が判定され、昇温したオイルを循環させる必要があると判定されたときに昇温したオイルが循環せしめられるので、昇温したオイルを循環させる必要がない状況に於いて不必要に昇温したオイルが循環供給されることを回避することができると共に、オイルを十分に昇温させることができる。
【００１７】
また上記請求項３の構成によれば、補助オイル循環通路は複数の分岐通路を有し、昇温したオイルの温度若しくはオイルが循環供給される装置の状況に応じて昇温したオイルを循環させる分岐通路が切換えられるので、昇温したオイルの温度若しくはオイルが循環供給される装置の状況に応じて適切に昇温したオイルを循環供給することができる。
【００１８】
また上記請求項４の構成によれば、主オイル循環通路の一部を通る補助オイル循環通路と、補助オイル循環通路を経て選択的にオイルを循環させる電動オイルポンプと、補助オイル循環通路に設けられ内燃機関よりの輻射熱によりオイルを昇温させるオイル昇温手段とを有するので、昇温したオイルを選択的に循環させることができ、これにより内燃機関の始動時や再始動時等に於いてもできるだけ適温のオイルを各部へ供給することができ、また車輌全体としての熱効率を向上させることができ、更には排気ガスの温度を低下させることがないので、排気ガスの温度低下に起因する排気ガス浄化触媒の機能低下を来たすことなくオイルを昇温させることができる。
【００１９】
また上記請求項５の構成によれば、昇温したオイル循環させる必要性が判定され、昇温したオイル循環させる必要があると判定されたときに電動オイルポンプが作動されるので、上記請求項２の構成の場合と同様、昇温したオイルを循環させる必要がない状況に於いて不必要に昇温したオイルが循環供給されることを回避することができると共に、オイルを十分に昇温させることができる。
【００２０】
また上記請求項６の構成によれば、補助オイル循環通路は電動オイルポンプの下流側に設けられた複数の分岐通路と、昇温したオイルの温度若しくはオイルが循環供給される装置の状況に応じて複数の分岐通路を切換える切換え手段とを有するので、上記請求項３の構成の場合と同様、昇温したオイルの温度若しくはオイルが循環供給される装置の状況に応じて適切に昇温したオイルを循環供給することができる。
【００２１】
【課題解決手段の好ましい態様】
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１又は４の構成に於いて、輻射熱は内燃機関の排気管よりの輻射熱であるよう構成される（好ましい態様１）。
【００２２】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項２又は５の構成に於いて、内燃機関の始動時であって、オイルが循環供給される装置の温度が低いときに昇温したオイルを循環させる必要があると判定されるよう構成される（好ましい態様２）。
【００２３】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様２の構成に於いて、オイルが循環供給される装置は内燃機関であるよう構成される（好ましい態様３）。
【００２４】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様２の構成に於いて、オイルが循環供給される装置は油圧装置であるよう構成される（好ましい態様４）。
【００２５】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項２又は５の構成に於いて、昇温したオイルの温度が過剰であるときに昇温したオイルを循環させる必要があると判定されるよう構成される（好ましい態様５）。
【００２６】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様５の方法に於いて、昇温したオイルの温度が過剰であり昇温したオイルを循環させる必要があると判定されたときには、内燃機関が低負荷且つ低回転状態にあるときにオイルを循環させるよう構成される（好ましい態様６）。
【００２７】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様５の装置に於いて、昇温したオイルの温度が過剰であり昇温したオイルを循環させる必要があると判定されたときには、内燃機関が低負荷且つ低回転状態にあるときに電動オイルポンプを作動させるよう構成される（好ましい態様７）。
【００２８】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項３又は５の構成に於いて、複数の分岐通路は内燃機関の互いに異なる部位を通る通路であるよう構成される（好ましい態様８）。
【００２９】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項３又は５の構成に於いて、複数の分岐通路は摺動部を潤滑するための通路と、油圧装置へオイルを供給するための通路とを含むよう構成される（好ましい態様９）。
【００３０】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項４の構成に於いて、電動オイルポンプの吸入プレナムがオイル昇温手段として機能するよう構成される（好ましい態様１０）。
【００３１】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項４の構成に於いて、オイル昇温手段は内燃機関の排気管の周りに配設されたヒートインシュレータであるよう構成される（好ましい態様１１）。
【００３２】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様１１の構成に於いて、電動オイルポンプの吸入プレナムがヒートシンクとして機能するよう構成される（好ましい態様１２）。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を幾つかの好ましい実施形態（以下単に実施形態という）について詳細に説明する。
【００３４】
第一の実施形態
図１は電動オイルポンプがオイル昇温手段としても機能するよう構成された本発明による車輌のオイル循環供給装置の第一の実施形態を示す概略構成図、図２は図１に示された電動オイルポンプを示す拡大断面図である。
【００３５】
図１に於いて、符号１０は内燃機関を全体的に示しており、内燃機関１０はシリンダブロック１２のシリンダボア１４内を往復動するピストン１６を有している。周知の如くピストン１６はコネクティングロッド１８によりクランクシャフト２０に連結されており、ピストン１６の往復運動がクランクシャフト２０の回転運動に変換される。
【００３６】
また図１に於いて、符号２２はシリンダブロック１２の下方に設けられ潤滑オイルを貯留するオイルパンを示しており、オイルパン２２に貯留されたオイルはオイルストレーナ２４及び導管２６を経てオイルポンプ２８により吸引され、オイルポンプ２８により吐出されたオイルは導管３０を経て内燃機関１０内の各摺動部へ供給される。内燃機関１０内の各摺動部を潤滑したオイルは落下又は内燃機関１０内の通路３２等を経てオイルパン２２へ戻される。
【００３７】
オイルポンプ２８は内燃機関１０のクランクシャフト２０により図には示されていないチェーンの如き動力伝達装置を介して駆動され、或いは図には示されていない電動モータにより駆動され、導管２６及び３０、通路３２等は内燃機関１０の運転中にはオイルポンプ２８により内燃機関１０を経てオイルが常時循環される主オイル循環通路３４を郭定している。
【００３８】
また図１に於いて、符号３６は内燃機関１０の排気管（排気マニホールド）を示しており、排気管３６内には内燃機関１０の本体内に於ける燃料の燃焼により発生され内燃機関１０の本体より排出される高温の排気ガスが流れるので、排気管３６は高温になり周囲に熱を輻射する。排気管３６に近接した位置には電動オイルポンプ３８が配置されており、電動オイルポンプ３８はオイルパン２２に貯留されたオイルをオイルストレーナ４０及び導管４２を経て吸引する。
【００３９】
電動オイルポンプ３８により吐出されたオイルは導管４４を経て流路切換え弁４６へ供給される。流路切換え弁４６には内燃機関１０内のピストン１６の摺動部へ潤滑オイルを供給するピストン用分岐通路４８及びクランクシャフト２０の摺動部へ潤滑オイルを供給するクランクシャフト用分岐通路５０が接続されている。
【００４０】
流路切換え弁４６は図１には示されていない電子制御装置１００によって制御されることにより、導管４４をピストン用分岐通路４８に接続する位置、導管４４をクランクシャフト用分岐通路５０に接続する位置、導管４４をピストン用分岐通路４８及びクランクシャフト用分岐通路５０に接続位置の何れかに切り替り、これにより内燃機関１０内に於けるオイルの流路を切換える。尚分岐通路４８又は５０を経て内燃機関１０内の各摺動部へ供給されたオイルも落下又は内燃機関１０内の通路３２等を経てオイルパン２２へ戻される。
【００４１】
以上の説明より解る如く、導管４２及び４４、ピストン用分岐通路４８、クランクシャフト用分岐通路５０等は主オイル循環通路３４の一部を通る補助オイル循環通路５２を郭定している。またピストン用分岐通路４８及びクランクシャフト用分岐通路５０は電動オイルポンプ３８の下流側に設けられた複数の分岐通路として機能する。
【００４２】
図２に示されている如く、電動オイルポンプ３８は互いに一体的に固定されたポンプハウジング５４及びモータハウジング５６を有し、ポンプハウジング５４内にはポンプロータ５８が軸線６０の周りに回転可能に配置されている。ポンプロータ５８はポンプハウジング５４と共働してその内部に吸入プレナム６２及び吐出プレナム６４を郭定しており、吸入プレナム６２及び吐出プレナム６４にはそれぞれ導管４２及び４４が接続されている。
【００４３】
モータハウジング５６内には電動モータ６６が配置され、ポンプロータ５８は電動モータ６６により回転駆動され、これにより導管４２より吸入プレナム６２内へオイルが吸入されると共に、吐出プレナム６４より導管４４へ高圧のオイルが吐出される。吸入プレナム６２はオイル溜りとして機能するよう吐出プレナム６４よりも大きい容積を有している。
【００４４】
特に図示の実施形態に於いては、ポンプハウジング５４は排気管３６よりの輻射熱を吸収し内部のオイルを効果的に昇温させ得るよう、熱伝導率の高い吸熱材にて形成されている。これに対しモータハウジング５６は排気管３６よりの輻射熱により電動モータ６６が熱害を受けないよう熱伝導率の低い断熱材にて形成されている。従って吸入プレナム６２は排気管３６よりの輻射熱により内部のオイルを昇温させるオイル昇温手段としても機能する。
【００４５】
またポンプハウジング５４にはその内部のオイルの温度Ｔｏｉｌを検出する温度センサ６８が設けられており、温度センサ６８により検出されたオイルの温度Ｔｏｉｌを示す信号は図には示されていない電子制御装置１００へ供給される。尚電子制御装置１００はＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭと入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続されたマイクロコンピュータ及び駆動回路よりなっていてよい。また電子制御装置１００には図には示されていない内燃機関制御装置等より内燃機関１０の運転状況等を示す信号も入力される。
【００４６】
図には示されていないが、電子制御装置１００は以下の如く昇温したオイルの温度Ｔｏｉｌ若しくはオイルが循環供給される装置としての内燃機関１０の状況に応じて昇温したオイル循環させる必要性を判定し、その判定結果に応じて電動オイルポンプ３８及び流路切換え弁４６を制御することにより、補助オイル循環通路５２によるオイルの循環を制御し、これにより本発明によるオイル循環供給方法の第一の実施形態が達成される。
【００４７】
（１）内燃機関１０の始動時
（１−Ａ）吸入プレナム６２内のオイルの温度が高い場合
外気温が極低温であり内燃機関１０の温度が低いときには、流路切換え弁４６により導管４４をクランクシャフト用分岐通路５０に接続すると共に、電動オイルポンプ３８を駆動し、これにより高温のオイルをクランクシャフト２０の摺動部へ供給する。
【００４８】
これに対し外気温が常温であり内燃機関１０の温度が低くないときには、流路切換え弁４６により導管４４をピストン用分岐通路４８及びクランクシャフト用分岐通路５０に接続すると共に、電動オイルポンプ３８を駆動し、これにより高温のオイルをピストン１６の摺動部及びクランクシャフト２０の摺動部へ供給する。
【００４９】
（１−Ｂ）吸入プレナム６２内のオイルの温度が低い場合
内燃機関１０の始動後、吸入プレナム６２内のオイルの温度がオイルパン２２内のオイルの温度よりも早く適温になったときには、流路切換え弁４６により導管４４をピストン用分岐通路４８に接続すると共に、電動オイルポンプ３８を駆動し、これにより適温のオイルをピストン１６の摺動部へ供給する。尚オイルパン２２内のオイルの温度が吸入プレナム６２内のオイルの温度よりも早く適温になったときには、電動オイルポンプ３８を駆動しない。
【００５０】
（２）内燃機関１０の再始動時
内燃機関１０が所謂エコランシステム等により再始動される場合には、一般に吸入プレナム６２内のオイルの温度が高いので、流路切換え弁４６により導管４４をピストン用分岐通路４８に接続すると共に、電動オイルポンプ３８を駆動し、これにより高温のオイルをピストン１６の摺動部へを供給する。
【００５１】
（３）吸入プレナム６２内のオイルの温度が高過ぎる場合
この場合にはオイルが過剰昇温により劣化する虞れがあるので、内燃機関１０ができるだけ低負荷、低回転の状態になったときに流路切換え弁４６により導管４４をピストン用分岐通路４８に接続すると共に、電動オイルポンプ３８を駆動し、これにより高温のオイルをピストン１６の摺動部を経てオイルパン２２へ戻し、吸入プレナム６２内のオイルを入れ替えてその温度を低下させる。
【００５２】
かくして図示の第一の実施形態によれば、排気管３６よりの輻射熱により電動オイルポンプ３８の吸入プレナム６２内のオイルが加熱されることによって昇温され、昇温されたオイルが電動オイルポンプ３８が選択的に作動されることにより、昇温されたオイルが選択的に内燃機関１０のピストン１６若しくはクランクシャフト２０へ供給される。
【００５３】
従って内燃機関１０の始動時や再始動時等に於いてもできるだけ適温のオイルを内燃機関１０の各摺動部へ供給することができ、また排気管３６よりの輻射熱を有効に利用することによって車輌全体としての熱効率を向上させることができ、更には排気ガスの温度を低下させることがないので、排気ガスの温度低下に起因する排気ガス浄化触媒の機能低下を確実に回避することができる。
【００５４】
特に図示の実施形態によれば、電動オイルポンプ３８の吸入プレナム６２はオイル昇温手段としても機能するので、電動オイルポンプ３８の吸入プレナム６２とは独立のオイル昇温手段を設ける必要がなく、従ってオイル循環供給装置の構造を簡略化することができる。
【００５５】
第二の実施形態
図３は排気管の周りにヒートインシュレータが配設された車輌に適用された本発明による車輌のオイル循環供給装置の第二の実施形態を示す概略構成図である。尚図３に於いて図１に示された部材と同一の部材には図１に於いて付された符号と同一の符号が付されている。
【００５６】
この第二の実施形態に於いては、排気管３６の周りには他の部品に対する排気管３６の熱の影響を低減するヒートインシュレータ７０が設けられており、導管４２は導管４２Ａによりヒートインシュレータ７０の内部通路７２の一端に接続されている。内部通路７２の他端は導管４２Ｂ及び４２Ｃにより電動オイルポンプ３８の吸入プレナム６２に接続されており、これによりヒートインシュレータ７０は電動オイルポンプ３８により吸入されるオイルが内部通路７２内を流れる際に排気管３６よりの輻射熱によりオイルを昇温させるオイル昇温手段として機能する。
【００５７】
またこの実施形態に於いては、内燃機関１０の運転中にヒートインシュレータ７０の内部通路７２内のオイルが過剰に加熱されないよう、内燃機関１０の運転中には電動オイルポンプ３８が断続的に作動され、これにより内部通路７２内の高温のオイルが断続的に電動オイルポンプ３８の吸入プレナム６２へ移動されると共に、内部通路７２内へ低温のオイルが導入される。
【００５８】
またこの実施形態に於いては、ポンプハウジング５４は排気管３６よりの輻射熱により吸入プレナム６２のオイルを昇温させる必要がないので、ポンプハウジング５４はモータハウジング５６と同様熱伝導率の低い断熱材にて形成され、これにより内部のオイルの温度の低下が抑制されるようになっている。尚この実施形態の他の点は上記第一の実施形態と同様に構成されている。
【００５９】
かくして図示の第二の実施形態によれば、排気管３６よりの輻射熱によりヒートインシュレータ７０内のオイルが加熱されることによって昇温され、昇温されたオイルが電動オイルポンプ３８が選択的に作動されることにより、昇温されたオイルが選択的に内燃機関１０のピストン１６若しくはクランクシャフト２０へ供給される。
【００６０】
従って上記第一の実施形態と同様、内燃機関１０の始動時や再始動時等に於いてもできるだけ適温のオイルを内燃機関１０の各摺動部へ供給することができ、また排気管３６よりの輻射熱を有効に利用することによって車輌全体としての熱効率を向上させることができ、更には排気ガスの温度を低下させることがないので、排気ガスの温度低下に起因する排気ガス浄化触媒の機能低下を確実に回避することができる。
【００６１】
また第二の実施形態によれば、ヒートインシュレータ７０がオイル昇温手段として機能し、電動オイルポンプ３８の吸入プレナム６２は昇温したオイルのヒートシンクとして機能するので、上述の第一の実施形態の場合に比して電動オイルポンプ３８の配置の自由度を高くすることができ、また電動オイルポンプ３８を排気管３６より離れた位置に配置し、これにより排気管３６よりの輻射熱が電動モータ６６に与える影響を確実に低減することができる。
【００６２】
また第二の実施形態によれば、オイルはヒートインシュレータ７０がオイル昇温手段として機能することにより昇温されるので、排気管３６の周囲の部材が排気管３６よりの輻射熱に起因して受ける悪影響を確実に低減しつつ、オイルを効率的に昇温させることができる。
【００６３】
尚上述の第一及び第二の実施形態によれば、内燃機関１０の始動時に於ける吸入プレナム６２内のオイルの温度Ｔｏｉｌに応じて電動オイルポンプ３８の作動及び流路切換え弁４６の位置が制御されることにより、昇温したオイルの供給及び循環経路が制御されるので、かかる制御が行われない場合に比して昇温したオイルの供給及び循環経路を好ましく制御することができると共に、オイルが過剰昇温により劣化する虞れを確実に低減することができる。
【００６４】
第三の実施形態
図４は内燃機関がバルブタイミング可変装置を備えた車輌に適用された本発明による車輌のオイル循環供給装置の第三の実施形態を示す概略構成図である。尚図４に於いても図１に示された部材と同一の部材には図１に於いて付された符号と同一の符号が付されている。
【００６５】
この第三の実施形態に於いては、内燃機関１０は図４には示されていない吸気バルブ及び排気バルブの開閉タイミングをそれぞれ制御する油圧式の吸気バルブ用バルブタイミング可変装置７４及び排気バルブ用バルブタイミング可変装置７６を有している。バルブタイミング可変装置７４及び７６はそれぞれバルブタイミング制御アクチュエータ７８及び８０の油圧が制御弁８２及び８４によって制御されることにより、吸気バルブ及び排気バルブの開閉タイミングを可変制御する。
【００６６】
制御弁８２及び８４は導管８６により主オイル循環通路３４に接続されると共に、流路切換え弁４６にも接続されている。この第三の実施形態に於いては、流路切換え弁４６は図３には示されていない電子制御装置１００によって制御されることにより、導管４４をピストン用分岐通路４８及びクランクシャフト用分岐通路５０に接続位置と、導管４４を導管８４に接続する位置とに切り替り、これにより内燃機関１０内に於けるオイルの流路を切換える。
【００６７】
特に電子制御装置１００は内燃機関１０の始動後所定の時間が経過した時点又は吸入プレナム６２内のオイルの温度Ｔｏｉｌが基準値以上になった時点又は吸入プレナム６２内のオイルの温度がオイルパン２２内のオイルの温度よりも早く適温になった時点に於いて、導管４４を導管８４に接続する位置に流路切換え弁４６を制御し、これにより吸入プレナム６２内の昇温したオイルをバルブタイミング可変装置７４及び７６のバルブタイミング制御アクチュエータ７８及び８０へ供給し、他の状況に於いては導管４４をピストン用分岐通路４８及びクランクシャフト用分岐通路５０に接続位置に流路切換え弁４６を制御し、これにより高温のオイルをピストン１６の摺動部及びクランクシャフト２０の摺動部へ供給する。
【００６８】
尚導管８４を経て制御弁８２及び８４へ供給されたオイルも、分岐通路４８又は５０を経て内燃機関１０内の各摺動部へ供給されたオイルと同様、内燃機関１０内の通路３２等を経てオイルパン２２へ戻される。またこの実施形態の他の点は上記第一の実施形態と同様に構成されている。
【００６９】
かくして図示の第三の実施形態によれば、内燃機関１０の始動直後に昇温したオイルがバルブタイミング可変装置７４及び７６のバルブタイミング制御アクチュエータ７８及び８０へ供給されるので、外気温が低くオイルの温度が低い状況に於いてもバルブタイミング可変装置７４及び７６を良好に作動させることができる。
【００７０】
特に図示の実施形態によれば、内燃機関１０の始動後所定の時間が経過した時点又は吸入プレナム６２内のオイルの温度Ｔｏｉｌが基準値以上になった時点又は吸入プレナム６２内のオイルの温度がオイルパン２２内のオイルの温度よりも早く適温になった時点に於いて、昇温したオイルがバルブタイミング可変装置７４及び７６のアクチュエータ７８及び８０へ供給されるので、吸入プレナム６２内の昇温していないオイルが無駄にアクチュエータ７８及び８０へ供給されることを確実に防止することができる。
【００７１】
以上に於いては本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【００７２】
例えば上述の各実施形態に於いては、オイルが供給される摺動部は内燃機関の摺動部であるが、摺動部は例えばトランスミッションの摺動部の如く内燃機関以外の摺動部を含んでいてよく、上述の第三の実施形態に於いては、油圧装置はバルブタイミング可変装置７４及び７６のアクチュエータ７８及び８０であるが、油圧装置は油圧式パワーステアリング装置の如く内燃機関用の油圧装置以外の油圧装置であってもよい。
【００７３】
また上述の第一の実施形態に於いては、電動オイルポンプ３８のポンプハウジング５４はその全体が熱伝導率の高い吸熱材にて形成されているが、排気管３６とは反対の側の部分は熱伝導率の低い断熱材にて形成されてもよい。
【００７４】
また上述の第三の実施形態に於いては、オイル昇温手段は第一のオイル昇温手段と同一であるが、第二の実施形態のオイル昇温手段と同一のオイル昇温手段が第三の実施形態に適用されてもよく、また第三の実施形態に於ける流路切換え弁４６がピストン用分岐通路４８若しくはクランクシャフト用分岐通路５０に対し第一及び第二の実施形態と同様に切り換えられるよう構成されてもよい。
【００７５】
更に上述の各実施形態に於いては、吸入プレナム６２内のオイルの温度Ｔｏｉｌが過剰になると、内燃機関１０ができるだけ低負荷、低回転の状態になったときに流路切換え弁４６により導管４４がピストン用分岐通路４８に接続されると共に、電動オイルポンプ３８が駆動され、これにより高温のオイルがピストン１６の摺動部を経てオイルパン２２へ戻されるようになっているが、オイルパン２２へオイルを戻すオイル戻し導管が接続され、吸入プレナム６２内のオイルの温度Ｔｏｉｌが過剰になったときには流路切換え弁４６により導管４４がオイル戻し導管に接続され、これによりオイルが内燃機関１０の摺動部を経由せずにオイルパン２２へ戻されるよう修正されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】電動オイルポンプがオイル昇温手段としても機能するよう構成された本発明による車輌のオイル循環供給装置の第一の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１に示された電動オイルポンプを示す拡大断面図である。
【図３】排気管の周りにヒートインシュレータが配設された車輌に適用された本発明による車輌のオイル循環供給装置の第二の実施形態を示す概略構成図である。
【図４】内燃機関がバルブタイミング可変装置を備えた車輌に適用された本発明による車輌のオイル循環供給装置の第三の実施形態を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１０…内燃機関
１２…シリンダブロック
１６…ピストン
１８…コネクティングロッド
２０…クランクシャフト
２２…オイルパン
２８…オイルポンプ
３４…主オイル循環通路
３６…排気管
３８…電動オイルポンプ
４６…流路切換え弁
４８…ピストン用分岐通路
５０…クランクシャフト用分岐通路
５２…補助オイル循環通路
５４…ポンプハウジング
５６…モータハウジング
６２…吸入プレナム
６４…吐出プレナム
６８…温度センサ
７０…ヒートインシュレータ
７４、７６…バルブタイミング可変装置
１００…電子制御装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輌のオイル循環供給方法及び装置に係り、更に詳細には内燃機関よりの輻射熱を利用するオイル循環供給方法及び装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等の車輌に搭載されるオイル循環供給装置の一つとして、例えば本願出願人の一方の出願にかかる下記の特許文献１等に記載されている如く、内燃機関を通りオイルが循環される主オイル循環通路と、内燃機関の運転中には常時作動して主オイル循環通路を経てオイルを循環させるオイルポンプと、主オイル循環通路の一部を通る補助オイル循環通路と、補助オイル循環通路を経て選択的にオイルを循環させる電動オイルポンプとを有するオイル循環供給装置が従来より知られている。
【０００３】
この種の補助オイル循環通路及び電動オイルポンプを備えたオイル循環供給装置によれば、内燃機関や車輌の状況に応じて電動オイルポンプを制御することにより、内燃機関や車輌の状況に応じてオイルの循環を制御することができるので、補助オイル循環通路及び電動オイルポンプを有しないオイル循環供給装置の場合に比して、車輌の各部へ好ましくオイルを供給することができる。
【特許文献１】
特開２００２−１５５８６５号公報（第２−１１頁、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、自動車等の車輌に於いては、内燃機関により発生される熱の一部が利用されずに排気ガスと共に排気熱として捨てられており、排気熱は内燃機関により発生される全熱エネルギの１５％以上であることが知られており、また排気熱のうち排気管等より輻射熱として捨てられる熱エネルギの割合が高いことも知られている。
【０００５】
また内燃機関の始動時や再始動時等に於いては、各摺動部の油膜が切れた状態になり易く、また低温始動時には潤滑オイルの温度が低くその粘度が高いため、フリクションの上昇を招いていることが知られている。従って内燃機関の始動時や再始動時等に於いてもできるだけ適温のオイルを各摺動部へ供給することが望ましい。
【０００６】
しかるに上記特許文献１に記載されたオイル循環供給装置や従来の一般的なオイル循環供給装置に於いては、内燃機関の排気熱の有効利用については考慮されておらず、従って内燃機関の始動時や再始動時等に各摺動部を良好に潤滑することができない場合があり、また車輌全体としての熱効率を向上させる上で改善の余地がある。
【０００７】
また内燃機関の排気熱を有効に利用すべく、排気ガスの熱を利用してオイルを加熱しようとすると、その態様によっては排気ガスの温度が低下し、排気ガスの熱により活性化される排気ガス浄化触媒の機能が阻害されるという新たな問題が生じる場合がある。
【０００８】
本発明は、従来のオイル循環供給装置に於ける上述の如き問題及び排気ガスの熱を利用してオイルを加熱する場合に於ける上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題は、オイルの循環供給に際し内燃機関よりの輻射熱を有効に利用することにより、排気ガスの温度低下をきたすことなく内燃機関の始動時や再始動時等にも車輌の各部へできるだけ適温のオイルを循環供給すると共に、車輌全体としての熱効率を向上させることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の主要な課題は、本発明によれば、内燃機関よりの輻射熱によりオイルを昇温させ、主オイル循環通路の一部を通る補助オイル循環通路を経て前記昇温したオイルを選択的に循環させる車輌のオイル循環供給方法（請求項１の構成）、又は主オイル循環通路の一部を通る補助オイル循環通路と、前記補助オイル循環通路を経て選択的にオイルを循環させる電動オイルポンプと、前記補助オイル循環通路に設けられ前記内燃機関よりの輻射熱によりオイルを昇温させるオイル昇温手段とを有する車輌のオイル循環供給装置（請求項４の構成）によって達成される。
【００１０】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、前記昇温したオイルを循環させる必要性を判定し、前記昇温したオイルを循環させる必要があると判定されたときに前記昇温したオイルを循環させるよう構成される（請求項２の構成）。
【００１１】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項１又は２の構成に於いて、前記補助オイル循環通路は複数の分岐通路を有し、前記昇温したオイルの温度若しくはオイルが循環供給される装置の状況に応じて前記昇温したオイルを循環させる分岐通路を切換えるよう構成される（請求項２の構成）。
【００１２】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項３の構成に於いて、前記昇温したオイルを循環させる必要性を判定し、前記昇温したオイルを循環させる必要があると判定されたときに前記電動オイルポンプを作動させる制御手段を有するよう構成される（請求項５の構成）。
【００１３】
また本発明によれば、上述の主要な課題を効果的に達成すべく、上記請求項４又は５の構成に於いて、前記補助オイル循環通路は前記電動オイルポンプの下流側に設けられた複数の分岐通路と、前記昇温したオイルの温度若しくはオイルが循環供給される装置の状況に応じて前記複数の分岐通路を切換える切換え手段とを有するよう構成される（請求項６の構成）。
【００１４】
尚本明細書に於いて、「オイルを選択的に循環させる」とは、オイルを常時循環させるのではなく、オイルを循環させる状況とオイルを循環させない状況とがある態様にてオイル循環を行うことを意味する。
【００１５】
【発明の作用及び効果】
上記請求項１の構成によれば、内燃機関よりの輻射熱によりオイルが昇温せしめられ、昇温したオイルが主オイル循環通路の一部を通る補助オイル循環通路を経て選択的に循環せしめられるので、内燃機関の始動時や再始動時等に於いてもできるだけ適温のオイルを各部へ供給することができ、また車輌全体としての熱効率を向上させることができ、更には排気ガスの温度を低下させることがないので、排気ガスの温度低下に起因する排気ガス浄化触媒の機能低下を来たすことなくオイルを昇温させることができる。
【００１６】
また上記請求項２の構成によれば、昇温したオイルを循環させる必要性が判定され、昇温したオイルを循環させる必要があると判定されたときに昇温したオイルが循環せしめられるので、昇温したオイルを循環させる必要がない状況に於いて不必要に昇温したオイルが循環供給されることを回避することができると共に、オイルを十分に昇温させることができる。
【００１７】
また上記請求項３の構成によれば、補助オイル循環通路は複数の分岐通路を有し、昇温したオイルの温度若しくはオイルが循環供給される装置の状況に応じて昇温したオイルを循環させる分岐通路が切換えられるので、昇温したオイルの温度若しくはオイルが循環供給される装置の状況に応じて適切に昇温したオイルを循環供給することができる。
【００１８】
また上記請求項４の構成によれば、主オイル循環通路の一部を通る補助オイル循環通路と、補助オイル循環通路を経て選択的にオイルを循環させる電動オイルポンプと、補助オイル循環通路に設けられ内燃機関よりの輻射熱によりオイルを昇温させるオイル昇温手段とを有するので、昇温したオイルを選択的に循環させることができ、これにより内燃機関の始動時や再始動時等に於いてもできるだけ適温のオイルを各部へ供給することができ、また車輌全体としての熱効率を向上させることができ、更には排気ガスの温度を低下させることがないので、排気ガスの温度低下に起因する排気ガス浄化触媒の機能低下を来たすことなくオイルを昇温させることができる。
【００１９】
また上記請求項５の構成によれば、昇温したオイル循環させる必要性が判定され、昇温したオイル循環させる必要があると判定されたときに電動オイルポンプが作動されるので、上記請求項２の構成の場合と同様、昇温したオイルを循環させる必要がない状況に於いて不必要に昇温したオイルが循環供給されることを回避することができると共に、オイルを十分に昇温させることができる。
【００２０】
また上記請求項６の構成によれば、補助オイル循環通路は電動オイルポンプの下流側に設けられた複数の分岐通路と、昇温したオイルの温度若しくはオイルが循環供給される装置の状況に応じて複数の分岐通路を切換える切換え手段とを有するので、上記請求項３の構成の場合と同様、昇温したオイルの温度若しくはオイルが循環供給される装置の状況に応じて適切に昇温したオイルを循環供給することができる。
【００２１】
【課題解決手段の好ましい態様】
本発明の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１又は４の構成に於いて、輻射熱は内燃機関の排気管よりの輻射熱であるよう構成される（好ましい態様１）。
【００２２】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項２又は５の構成に於いて、内燃機関の始動時であって、オイルが循環供給される装置の温度が低いときに昇温したオイルを循環させる必要があると判定されるよう構成される（好ましい態様２）。
【００２３】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様２の構成に於いて、オイルが循環供給される装置は内燃機関であるよう構成される（好ましい態様３）。
【００２４】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様２の構成に於いて、オイルが循環供給される装置は油圧装置であるよう構成される（好ましい態様４）。
【００２５】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項２又は５の構成に於いて、昇温したオイルの温度が過剰であるときに昇温したオイルを循環させる必要があると判定されるよう構成される（好ましい態様５）。
【００２６】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様５の方法に於いて、昇温したオイルの温度が過剰であり昇温したオイルを循環させる必要があると判定されたときには、内燃機関が低負荷且つ低回転状態にあるときにオイルを循環させるよう構成される（好ましい態様６）。
【００２７】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様５の装置に於いて、昇温したオイルの温度が過剰であり昇温したオイルを循環させる必要があると判定されたときには、内燃機関が低負荷且つ低回転状態にあるときに電動オイルポンプを作動させるよう構成される（好ましい態様７）。
【００２８】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項３又は５の構成に於いて、複数の分岐通路は内燃機関の互いに異なる部位を通る通路であるよう構成される（好ましい態様８）。
【００２９】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項３又は５の構成に於いて、複数の分岐通路は摺動部を潤滑するための通路と、油圧装置へオイルを供給するための通路とを含むよう構成される（好ましい態様９）。
【００３０】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項４の構成に於いて、電動オイルポンプの吸入プレナムがオイル昇温手段として機能するよう構成される（好ましい態様１０）。
【００３１】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記請求項４の構成に於いて、オイル昇温手段は内燃機関の排気管の周りに配設されたヒートインシュレータであるよう構成される（好ましい態様１１）。
【００３２】
本発明の他の一つの好ましい態様によれば、上記好ましい態様１１の構成に於いて、電動オイルポンプの吸入プレナムがヒートシンクとして機能するよう構成される（好ましい態様１２）。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を幾つかの好ましい実施形態（以下単に実施形態という）について詳細に説明する。
【００３４】
第一の実施形態
図１は電動オイルポンプがオイル昇温手段としても機能するよう構成された本発明による車輌のオイル循環供給装置の第一の実施形態を示す概略構成図、図２は図１に示された電動オイルポンプを示す拡大断面図である。
【００３５】
図１に於いて、符号１０は内燃機関を全体的に示しており、内燃機関１０はシリンダブロック１２のシリンダボア１４内を往復動するピストン１６を有している。周知の如くピストン１６はコネクティングロッド１８によりクランクシャフト２０に連結されており、ピストン１６の往復運動がクランクシャフト２０の回転運動に変換される。
【００３６】
また図１に於いて、符号２２はシリンダブロック１２の下方に設けられ潤滑オイルを貯留するオイルパンを示しており、オイルパン２２に貯留されたオイルはオイルストレーナ２４及び導管２６を経てオイルポンプ２８により吸引され、オイルポンプ２８により吐出されたオイルは導管３０を経て内燃機関１０内の各摺動部へ供給される。内燃機関１０内の各摺動部を潤滑したオイルは落下又は内燃機関１０内の通路３２等を経てオイルパン２２へ戻される。
【００３７】
オイルポンプ２８は内燃機関１０のクランクシャフト２０により図には示されていないチェーンの如き動力伝達装置を介して駆動され、或いは図には示されていない電動モータにより駆動され、導管２６及び３０、通路３２等は内燃機関１０の運転中にはオイルポンプ２８により内燃機関１０を経てオイルが常時循環される主オイル循環通路３４を郭定している。
【００３８】
また図１に於いて、符号３６は内燃機関１０の排気管（排気マニホールド）を示しており、排気管３６内には内燃機関１０の本体内に於ける燃料の燃焼により発生され内燃機関１０の本体より排出される高温の排気ガスが流れるので、排気管３６は高温になり周囲に熱を輻射する。排気管３６に近接した位置には電動オイルポンプ３８が配置されており、電動オイルポンプ３８はオイルパン２２に貯留されたオイルをオイルストレーナ４０及び導管４２を経て吸引する。
【００３９】
電動オイルポンプ３８により吐出されたオイルは導管４４を経て流路切換え弁４６へ供給される。流路切換え弁４６には内燃機関１０内のピストン１６の摺動部へ潤滑オイルを供給するピストン用分岐通路４８及びクランクシャフト２０の摺動部へ潤滑オイルを供給するクランクシャフト用分岐通路５０が接続されている。
【００４０】
流路切換え弁４６は図１には示されていない電子制御装置１００によって制御されることにより、導管４４をピストン用分岐通路４８に接続する位置、導管４４をクランクシャフト用分岐通路５０に接続する位置、導管４４をピストン用分岐通路４８及びクランクシャフト用分岐通路５０に接続位置の何れかに切り替り、これにより内燃機関１０内に於けるオイルの流路を切換える。尚分岐通路４８又は５０を経て内燃機関１０内の各摺動部へ供給されたオイルも落下又は内燃機関１０内の通路３２等を経てオイルパン２２へ戻される。
【００４１】
以上の説明より解る如く、導管４２及び４４、ピストン用分岐通路４８、クランクシャフト用分岐通路５０等は主オイル循環通路３４の一部を通る補助オイル循環通路５２を郭定している。またピストン用分岐通路４８及びクランクシャフト用分岐通路５０は電動オイルポンプ３８の下流側に設けられた複数の分岐通路として機能する。
【００４２】
図２に示されている如く、電動オイルポンプ３８は互いに一体的に固定されたポンプハウジング５４及びモータハウジング５６を有し、ポンプハウジング５４内にはポンプロータ５８が軸線６０の周りに回転可能に配置されている。ポンプロータ５８はポンプハウジング５４と共働してその内部に吸入プレナム６２及び吐出プレナム６４を郭定しており、吸入プレナム６２及び吐出プレナム６４にはそれぞれ導管４２及び４４が接続されている。
【００４３】
モータハウジング５６内には電動モータ６６が配置され、ポンプロータ５８は電動モータ６６により回転駆動され、これにより導管４２より吸入プレナム６２内へオイルが吸入されると共に、吐出プレナム６４より導管４４へ高圧のオイルが吐出される。吸入プレナム６２はオイル溜りとして機能するよう吐出プレナム６４よりも大きい容積を有している。
【００４４】
特に図示の実施形態に於いては、ポンプハウジング５４は排気管３６よりの輻射熱を吸収し内部のオイルを効果的に昇温させ得るよう、熱伝導率の高い吸熱材にて形成されている。これに対しモータハウジング５６は排気管３６よりの輻射熱により電動モータ６６が熱害を受けないよう熱伝導率の低い断熱材にて形成されている。従って吸入プレナム６２は排気管３６よりの輻射熱により内部のオイルを昇温させるオイル昇温手段としても機能する。
【００４５】
またポンプハウジング５４にはその内部のオイルの温度Ｔｏｉｌを検出する温度センサ６８が設けられており、温度センサ６８により検出されたオイルの温度Ｔｏｉｌを示す信号は図には示されていない電子制御装置１００へ供給される。尚電子制御装置１００はＣＰＵとＲＯＭとＲＡＭと入出力ポート装置とを有し、これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続されたマイクロコンピュータ及び駆動回路よりなっていてよい。また電子制御装置１００には図には示されていない内燃機関制御装置等より内燃機関１０の運転状況等を示す信号も入力される。
【００４６】
図には示されていないが、電子制御装置１００は以下の如く昇温したオイルの温度Ｔｏｉｌ若しくはオイルが循環供給される装置としての内燃機関１０の状況に応じて昇温したオイル循環させる必要性を判定し、その判定結果に応じて電動オイルポンプ３８及び流路切換え弁４６を制御することにより、補助オイル循環通路５２によるオイルの循環を制御し、これにより本発明によるオイル循環供給方法の第一の実施形態が達成される。
【００４７】
（１）内燃機関１０の始動時
（１−Ａ）吸入プレナム６２内のオイルの温度が高い場合
外気温が極低温であり内燃機関１０の温度が低いときには、流路切換え弁４６により導管４４をクランクシャフト用分岐通路５０に接続すると共に、電動オイルポンプ３８を駆動し、これにより高温のオイルをクランクシャフト２０の摺動部へ供給する。
【００４８】
これに対し外気温が常温であり内燃機関１０の温度が低くないときには、流路切換え弁４６により導管４４をピストン用分岐通路４８及びクランクシャフト用分岐通路５０に接続すると共に、電動オイルポンプ３８を駆動し、これにより高温のオイルをピストン１６の摺動部及びクランクシャフト２０の摺動部へ供給する。
【００４９】
（１−Ｂ）吸入プレナム６２内のオイルの温度が低い場合
内燃機関１０の始動後、吸入プレナム６２内のオイルの温度がオイルパン２２内のオイルの温度よりも早く適温になったときには、流路切換え弁４６により導管４４をピストン用分岐通路４８に接続すると共に、電動オイルポンプ３８を駆動し、これにより適温のオイルをピストン１６の摺動部へ供給する。尚オイルパン２２内のオイルの温度が吸入プレナム６２内のオイルの温度よりも早く適温になったときには、電動オイルポンプ３８を駆動しない。
【００５０】
（２）内燃機関１０の再始動時
内燃機関１０が所謂エコランシステム等により再始動される場合には、一般に吸入プレナム６２内のオイルの温度が高いので、流路切換え弁４６により導管４４をピストン用分岐通路４８に接続すると共に、電動オイルポンプ３８を駆動し、これにより高温のオイルをピストン１６の摺動部へを供給する。
【００５１】
（３）吸入プレナム６２内のオイルの温度が高過ぎる場合
この場合にはオイルが過剰昇温により劣化する虞れがあるので、内燃機関１０ができるだけ低負荷、低回転の状態になったときに流路切換え弁４６により導管４４をピストン用分岐通路４８に接続すると共に、電動オイルポンプ３８を駆動し、これにより高温のオイルをピストン１６の摺動部を経てオイルパン２２へ戻し、吸入プレナム６２内のオイルを入れ替えてその温度を低下させる。
【００５２】
かくして図示の第一の実施形態によれば、排気管３６よりの輻射熱により電動オイルポンプ３８の吸入プレナム６２内のオイルが加熱されることによって昇温され、昇温されたオイルが電動オイルポンプ３８が選択的に作動されることにより、昇温されたオイルが選択的に内燃機関１０のピストン１６若しくはクランクシャフト２０へ供給される。
【００５３】
従って内燃機関１０の始動時や再始動時等に於いてもできるだけ適温のオイルを内燃機関１０の各摺動部へ供給することができ、また排気管３６よりの輻射熱を有効に利用することによって車輌全体としての熱効率を向上させることができ、更には排気ガスの温度を低下させることがないので、排気ガスの温度低下に起因する排気ガス浄化触媒の機能低下を確実に回避することができる。
【００５４】
特に図示の実施形態によれば、電動オイルポンプ３８の吸入プレナム６２はオイル昇温手段としても機能するので、電動オイルポンプ３８の吸入プレナム６２とは独立のオイル昇温手段を設ける必要がなく、従ってオイル循環供給装置の構造を簡略化することができる。
【００５５】
第二の実施形態
図３は排気管の周りにヒートインシュレータが配設された車輌に適用された本発明による車輌のオイル循環供給装置の第二の実施形態を示す概略構成図である。尚図３に於いて図１に示された部材と同一の部材には図１に於いて付された符号と同一の符号が付されている。
【００５６】
この第二の実施形態に於いては、排気管３６の周りには他の部品に対する排気管３６の熱の影響を低減するヒートインシュレータ７０が設けられており、導管４２は導管４２Ａによりヒートインシュレータ７０の内部通路７２の一端に接続されている。内部通路７２の他端は導管４２Ｂ及び４２Ｃにより電動オイルポンプ３８の吸入プレナム６２に接続されており、これによりヒートインシュレータ７０は電動オイルポンプ３８により吸入されるオイルが内部通路７２内を流れる際に排気管３６よりの輻射熱によりオイルを昇温させるオイル昇温手段として機能する。
【００５７】
またこの実施形態に於いては、内燃機関１０の運転中にヒートインシュレータ７０の内部通路７２内のオイルが過剰に加熱されないよう、内燃機関１０の運転中には電動オイルポンプ３８が断続的に作動され、これにより内部通路７２内の高温のオイルが断続的に電動オイルポンプ３８の吸入プレナム６２へ移動されると共に、内部通路７２内へ低温のオイルが導入される。
【００５８】
またこの実施形態に於いては、ポンプハウジング５４は排気管３６よりの輻射熱により吸入プレナム６２のオイルを昇温させる必要がないので、ポンプハウジング５４はモータハウジング５６と同様熱伝導率の低い断熱材にて形成され、これにより内部のオイルの温度の低下が抑制されるようになっている。尚この実施形態の他の点は上記第一の実施形態と同様に構成されている。
【００５９】
かくして図示の第二の実施形態によれば、排気管３６よりの輻射熱によりヒートインシュレータ７０内のオイルが加熱されることによって昇温され、昇温されたオイルが電動オイルポンプ３８が選択的に作動されることにより、昇温されたオイルが選択的に内燃機関１０のピストン１６若しくはクランクシャフト２０へ供給される。
【００６０】
従って上記第一の実施形態と同様、内燃機関１０の始動時や再始動時等に於いてもできるだけ適温のオイルを内燃機関１０の各摺動部へ供給することができ、また排気管３６よりの輻射熱を有効に利用することによって車輌全体としての熱効率を向上させることができ、更には排気ガスの温度を低下させることがないので、排気ガスの温度低下に起因する排気ガス浄化触媒の機能低下を確実に回避することができる。
【００６１】
また第二の実施形態によれば、ヒートインシュレータ７０がオイル昇温手段として機能し、電動オイルポンプ３８の吸入プレナム６２は昇温したオイルのヒートシンクとして機能するので、上述の第一の実施形態の場合に比して電動オイルポンプ３８の配置の自由度を高くすることができ、また電動オイルポンプ３８を排気管３６より離れた位置に配置し、これにより排気管３６よりの輻射熱が電動モータ６６に与える影響を確実に低減することができる。
【００６２】
また第二の実施形態によれば、オイルはヒートインシュレータ７０がオイル昇温手段として機能することにより昇温されるので、排気管３６の周囲の部材が排気管３６よりの輻射熱に起因して受ける悪影響を確実に低減しつつ、オイルを効率的に昇温させることができる。
【００６３】
尚上述の第一及び第二の実施形態によれば、内燃機関１０の始動時に於ける吸入プレナム６２内のオイルの温度Ｔｏｉｌに応じて電動オイルポンプ３８の作動及び流路切換え弁４６の位置が制御されることにより、昇温したオイルの供給及び循環経路が制御されるので、かかる制御が行われない場合に比して昇温したオイルの供給及び循環経路を好ましく制御することができると共に、オイルが過剰昇温により劣化する虞れを確実に低減することができる。
【００６４】
第三の実施形態
図４は内燃機関がバルブタイミング可変装置を備えた車輌に適用された本発明による車輌のオイル循環供給装置の第三の実施形態を示す概略構成図である。尚図４に於いても図１に示された部材と同一の部材には図１に於いて付された符号と同一の符号が付されている。
【００６５】
この第三の実施形態に於いては、内燃機関１０は図４には示されていない吸気バルブ及び排気バルブの開閉タイミングをそれぞれ制御する油圧式の吸気バルブ用バルブタイミング可変装置７４及び排気バルブ用バルブタイミング可変装置７６を有している。バルブタイミング可変装置７４及び７６はそれぞれバルブタイミング制御アクチュエータ７８及び８０の油圧が制御弁８２及び８４によって制御されることにより、吸気バルブ及び排気バルブの開閉タイミングを可変制御する。
【００６６】
制御弁８２及び８４は導管８６により主オイル循環通路３４に接続されると共に、流路切換え弁４６にも接続されている。この第三の実施形態に於いては、流路切換え弁４６は図３には示されていない電子制御装置１００によって制御されることにより、導管４４をピストン用分岐通路４８及びクランクシャフト用分岐通路５０に接続位置と、導管４４を導管８４に接続する位置とに切り替り、これにより内燃機関１０内に於けるオイルの流路を切換える。
【００６７】
特に電子制御装置１００は内燃機関１０の始動後所定の時間が経過した時点又は吸入プレナム６２内のオイルの温度Ｔｏｉｌが基準値以上になった時点又は吸入プレナム６２内のオイルの温度がオイルパン２２内のオイルの温度よりも早く適温になった時点に於いて、導管４４を導管８４に接続する位置に流路切換え弁４６を制御し、これにより吸入プレナム６２内の昇温したオイルをバルブタイミング可変装置７４及び７６のバルブタイミング制御アクチュエータ７８及び８０へ供給し、他の状況に於いては導管４４をピストン用分岐通路４８及びクランクシャフト用分岐通路５０に接続位置に流路切換え弁４６を制御し、これにより高温のオイルをピストン１６の摺動部及びクランクシャフト２０の摺動部へ供給する。
【００６８】
尚導管８４を経て制御弁８２及び８４へ供給されたオイルも、分岐通路４８又は５０を経て内燃機関１０内の各摺動部へ供給されたオイルと同様、内燃機関１０内の通路３２等を経てオイルパン２２へ戻される。またこの実施形態の他の点は上記第一の実施形態と同様に構成されている。
【００６９】
かくして図示の第三の実施形態によれば、内燃機関１０の始動直後に昇温したオイルがバルブタイミング可変装置７４及び７６のバルブタイミング制御アクチュエータ７８及び８０へ供給されるので、外気温が低くオイルの温度が低い状況に於いてもバルブタイミング可変装置７４及び７６を良好に作動させることができる。
【００７０】
特に図示の実施形態によれば、内燃機関１０の始動後所定の時間が経過した時点又は吸入プレナム６２内のオイルの温度Ｔｏｉｌが基準値以上になった時点又は吸入プレナム６２内のオイルの温度がオイルパン２２内のオイルの温度よりも早く適温になった時点に於いて、昇温したオイルがバルブタイミング可変装置７４及び７６のアクチュエータ７８及び８０へ供給されるので、吸入プレナム６２内の昇温していないオイルが無駄にアクチュエータ７８及び８０へ供給されることを確実に防止することができる。
【００７１】
以上に於いては本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【００７２】
例えば上述の各実施形態に於いては、オイルが供給される摺動部は内燃機関の摺動部であるが、摺動部は例えばトランスミッションの摺動部の如く内燃機関以外の摺動部を含んでいてよく、上述の第三の実施形態に於いては、油圧装置はバルブタイミング可変装置７４及び７６のアクチュエータ７８及び８０であるが、油圧装置は油圧式パワーステアリング装置の如く内燃機関用の油圧装置以外の油圧装置であってもよい。
【００７３】
また上述の第一の実施形態に於いては、電動オイルポンプ３８のポンプハウジング５４はその全体が熱伝導率の高い吸熱材にて形成されているが、排気管３６とは反対の側の部分は熱伝導率の低い断熱材にて形成されてもよい。
【００７４】
また上述の第三の実施形態に於いては、オイル昇温手段は第一のオイル昇温手段と同一であるが、第二の実施形態のオイル昇温手段と同一のオイル昇温手段が第三の実施形態に適用されてもよく、また第三の実施形態に於ける流路切換え弁４６がピストン用分岐通路４８若しくはクランクシャフト用分岐通路５０に対し第一及び第二の実施形態と同様に切り換えられるよう構成されてもよい。
【００７５】
更に上述の各実施形態に於いては、吸入プレナム６２内のオイルの温度Ｔｏｉｌが過剰になると、内燃機関１０ができるだけ低負荷、低回転の状態になったときに流路切換え弁４６により導管４４がピストン用分岐通路４８に接続されると共に、電動オイルポンプ３８が駆動され、これにより高温のオイルがピストン１６の摺動部を経てオイルパン２２へ戻されるようになっているが、オイルパン２２へオイルを戻すオイル戻し導管が接続され、吸入プレナム６２内のオイルの温度Ｔｏｉｌが過剰になったときには流路切換え弁４６により導管４４がオイル戻し導管に接続され、これによりオイルが内燃機関１０の摺動部を経由せずにオイルパン２２へ戻されるよう修正されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】電動オイルポンプがオイル昇温手段としても機能するよう構成された本発明による車輌のオイル循環供給装置の第一の実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１に示された電動オイルポンプを示す拡大断面図である。
【図３】排気管の周りにヒートインシュレータが配設された車輌に適用された本発明による車輌のオイル循環供給装置の第二の実施形態を示す概略構成図である。
【図４】内燃機関がバルブタイミング可変装置を備えた車輌に適用された本発明による車輌のオイル循環供給装置の第三の実施形態を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１０…内燃機関
１２…シリンダブロック
１６…ピストン
１８…コネクティングロッド
２０…クランクシャフト
２２…オイルパン
２８…オイルポンプ
３４…主オイル循環通路
３６…排気管
３８…電動オイルポンプ
４６…流路切換え弁
４８…ピストン用分岐通路
５０…クランクシャフト用分岐通路
５２…補助オイル循環通路
５４…ポンプハウジング
５６…モータハウジング
６２…吸入プレナム
６４…吐出プレナム
６８…温度センサ
７０…ヒートインシュレータ
７４、７６…バルブタイミング可変装置
１００…電子制御装置
Claims (6)
- 内燃機関よりの輻射熱によりオイルを昇温させ、主オイル循環通路の一部を通る補助オイル循環通路を経て前記昇温したオイルを選択的に循環させる車輌のオイル循環供給方法。
- 前記昇温したオイルを循環させる必要性を判定し、前記昇温したオイルを循環させる必要があると判定されたときに前記昇温したオイルを循環させることを特徴とする請求項１に記載の車輌のオイル循環供給方法。
- 前記補助オイル循環通路は複数の分岐通路を有し、前記昇温したオイルの温度若しくはオイルが循環供給される装置の状況に応じて前記昇温したオイルを循環させる分岐通路を切換えることを特徴とする請求項１又は２に記載の車輌のオイル循環供給方法。
- 主オイル循環通路の一部を通る補助オイル循環通路と、前記補助オイル循環通路を経て選択的にオイルを循環させる電動オイルポンプと、前記補助オイル循環通路に設けられ前記内燃機関よりの輻射熱によりオイルを昇温させるオイル昇温手段とを有する車輌のオイル循環供給装置。
- 前記昇温したオイルを循環させる必要性を判定し、前記昇温したオイルを循環させる必要があると判定されたときに前記電動オイルポンプを作動させる制御手段を有することを特徴とする請求項４に記載の車輌のオイル循環供給装置。
- 前記補助オイル循環通路は前記電動オイルポンプの下流側に設けられた複数の分岐通路と、前記昇温したオイルの温度若しくはオイルが循環供給される装置の状況に応じて前記複数の分岐通路を切換える切換え手段とを有することを特徴とする請求項４又は５に記載の車輌のオイル循環供給装置。
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| JP2002298680A JP2004132294A (ja) | 2002-10-11 | 2002-10-11 | 車輌のオイル循環供給方法及び装置 |
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| JP2004132294A true JP2004132294A (ja) | 2004-04-30 |
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| JP2002298680A Pending JP2004132294A (ja) | 2002-10-11 | 2002-10-11 | 車輌のオイル循環供給方法及び装置 |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009532635A (ja) * | 2006-04-04 | 2009-09-10 | ハイダック システム ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 特に潤滑剤からなる流動可能な媒体を搬送する装置 |
| KR101253653B1 (ko) * | 2011-04-01 | 2013-04-11 | 자동차부품연구원 | 배기열을 이용한 엔진오일 웜업장치 |
| KR101305776B1 (ko) * | 2011-12-26 | 2013-09-06 | 한국항공우주연구원 | 터빈엔진의 오일펌프 가열장치 |
| US9127663B2 (en) | 2012-06-29 | 2015-09-08 | Ford Global Technologies, Llc | Fluid heating apparatus and method |
| JP2015168360A (ja) * | 2014-03-07 | 2015-09-28 | 本田技研工業株式会社 | 四輪駆動車両 |
-
2002
- 2002-10-11 JP JP2002298680A patent/JP2004132294A/ja active Pending
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