JP2007187055A

JP2007187055A - エンジンの潤滑油供給装置

Info

Publication number: JP2007187055A
Application number: JP2006005029A
Authority: JP
Inventors: Hiromitsu Hidaka; 博光日高
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2006-01-12
Filing date: 2006-01-12
Publication date: 2007-07-26
Anticipated expiration: 2026-01-12
Also published as: JP4570569B2

Abstract

【課題】低温下でのエンジンの始動性を高める。
【解決手段】前記エンジン１に供給する潤滑油を、該エンジン外部で貯溜する潤滑油タンク２を備えるエンジンの潤滑油供給装置において、前記エンジン１と潤滑油タンク２との間に潤滑油ポンプ６を有して潤滑油を循環させる潤滑油循環経路３Ａ・３Ｂを備え、該供給側潤滑油循環経路３Ｂから分岐して、潤滑油加熱手段７を備える潤滑油加熱経路３Ｃを設け、該潤滑油ポンプ６と潤滑油加熱手段７とを制御手段１０と接続して、潤滑油を循環させながら昇温可能に構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンに供給する潤滑油を、該エンジン外部で貯溜する潤滑油タンクを備えるエンジンの潤滑油供給装置に関する。

従来、ガスエンジンヒートポンプなどに用いられる定置式エンジンにおいては、たとえば潤滑油はエンジン底部付近に設けられたオイルパンに貯溜されているが、エンジンの運転時間の経過にともなって劣化し消耗されるため、エンジンとは別に潤滑油を貯溜する潤滑油タンクが備えられて、該潤滑油タンクからオイルパンに潤滑油が適宜補給されるようにエンジンの潤滑油供給装置が設けられていた。このようなエンジンの潤滑油供給装置では、エンジンのオイルパンと潤滑油タンクとを連通する潤滑油循環経路に浮遊弁や電磁弁などからなる開閉弁が設けられ、該開閉弁の開閉作動により潤滑油タンクからオイルパンへの潤滑油の供給または供給停止が可能とされていた。
特開平１１−２８１１９９号公報

ところが、従来のような定置式エンジンでは、低温下でエンジンが始動される場合には、エンジンの潤滑油の油温、さらにはエンジン冷却用の冷却水の水温も低下するため、エンジン自体の温度も低くなり、良好な始動性を得ることができなかった。また、定置式エンジンは潤滑油の油温を昇温させるための潤滑油加熱手段としてヒータなどを設けて構成されることもあるが、ヒータはエンジン本体の一側に取り付けられているため、高い熱効率を得ることができず、またエンジン内の潤滑油温に偏りが生じやすく、低温始動時に潤滑油を所定温度まで昇温させるには、ヒータへの通電時間を長く取る必要があり、ヒータの寿命が短くなる可能性があった。さらに、潤滑油タンクからエンジンに供給される潤滑油はエンジン運転時には冷却されず循環され、エンジン内で所定油温を超えた状態で維持されるため、劣化しやすく耐久性が低くなっていた。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、エンジンに供給する潤滑油を、該エンジン外部で貯溜する潤滑油タンクを備えるエンジンの潤滑油供給装置において、前記エンジンと潤滑油タンクとの間に潤滑油ポンプを有して潤滑油を循環させる潤滑油循環経路を備え、該潤滑油循環経路から分岐して、潤滑油加熱手段を備える潤滑油加熱経路を設け、該潤滑油ポンプと潤滑油加熱手段とを制御手段と接続して、潤滑油を循環させながら昇温可能に構成したものである。

請求項２においては、前記潤滑油加熱経路の途中に潤滑油温検知手段を配設して、該潤滑油温検知手段を前記制御手段と接続し、該潤滑油温検知手段で検知される潤滑油温が設定油温未満のときには潤滑油加熱手段を作動させて潤滑油を加熱し、潤滑油温を昇温させるように制御したものである。

請求項３においては、前記潤滑油タンク外周に冷却水通路を形成して、該冷却水通路に冷却水温検知手段を設け、該冷却水温検知手段を制御手段と接続し、該冷却水温検知手段で検知される冷却水温が設定水温未満のときには潤滑油加熱手段を作動させて潤滑油を加熱し、潤滑油温を昇温させるように制御したものである。

請求項４においては、前記制御手段に外気温検知手段を接続し、該外気温検知手段で検知される外気温が設定気温未満のときには潤滑油加熱手段を作動させて潤滑油を加熱し、潤滑油温を昇温させるように制御したものである。

請求項５においては、前記潤滑油タンク外周に冷却水通路を形成して、該冷却水通路に冷却水温検知手段を設け、該水温検知手段と外気温検知手段とを前記制御手段と接続し、該水温検知手段で検知される冷却水温が設定水温未満であり、かつ該外気温検知手段で検知される外気温が設定気温未満のときには潤滑油加熱手段を作動させて潤滑油を加熱し、潤滑油温を昇温させるように制御したものである。

請求項６においては、前記潤滑油加熱手段を電気ヒータから構成し、該電気ヒータをＰＷＭ制御により作動させて潤滑油を加熱するものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、低温でのエンジン始動時に潤滑油の油温を上昇させることで、クランキングを容易に行え、エンジンの始動性を高めることができる。また、潤滑油ポンプにより強制循環させることにより、潤滑油を攪拌して均一に昇温できる。そのため、潤滑油加熱手段７による潤滑油の加熱時間を短縮することが可能となり、潤滑油加熱手段の寿命を長くすることができる。

請求項２においては、前記エンジン始動時に潤滑油温が適切な油温よりも低い場合には、潤滑油を上昇させてエンジンを容易に始動することが可能となる。また、潤滑油温検知手段で潤滑油温を直接に検知して、その検知結果に基づいて潤滑油を昇温させるので、正確に潤滑油を適切な油温まで昇温させることが可能となり、過昇温による潤滑油の劣化を防止でき、また潤滑油加熱手段の寿命を長くすることもできる。

請求項３においては、前記冷却水温検知手段により検知される冷却水温により潤滑油温を推定して低温時には潤滑油温を昇温でき、同時に冷却水温の昇温を潤滑油との熱交換により図ることもできる。よって、低温下でのエンジン始動性を高めることができる。

請求項４においては、前記外気温検知手段により検知される外気温により潤滑油温を推定して低温時には潤滑油温を昇温できる。これにより、低温始動時における潤滑油の粘度を低くして、エンジンの始動性を向上させることができる。

請求項５においては、冷却水温検知手段で検知される冷却水温と、外気温検知手段により検知される外気温とにより潤滑油温を推定して低温時には潤滑油温を昇温できる。特に、二つの検知手段による検知結果で潤滑油度を推定するので、正確に潤滑油温の制御ができる。これにより、低温下でのエンジン始動性を高めることができる。

請求項６においては、デューティ比を変更することにより、潤滑油温を容易に制御できる。また、潤滑油加熱手段による潤滑油の加熱時間を短縮させることができるため、加熱手段の寿命を長くすることができる。

次に、発明の実施の形態を説明する。

図１は実施例１に係るエンジンの潤滑油供給装置の構成と、エンジンの低温始動時における潤滑油の流れとを示す図、図２は実施例１に係るエンジンの潤滑油供給装置の構成と、エンジンの通常運転時における潤滑油の流れとを示す図、図３は実施例１に係るエンジンの潤滑油供給装置の制御機構を示すブロック図、図４は実施例１に係るエンジンの潤滑油供給装置における潤滑油の供給制御の流れを示す図、図５は実施例２に係るエンジンの潤滑油供給装置の構成と、エンジンの低温始動時における潤滑油の流れとを示す図、図６は実施例２に係るエンジンの潤滑油供給装置の構成と、エンジンの通常運転時における潤滑油の流れとを示す図、図７は実施例２に係るエンジンの潤滑油供給装置の制御機構を示すブロック図、図８は実施例２に係るエンジンの潤滑油供給装置における潤滑油の供給制御の流れを示す図、図９は実施例３に係るエンジンの潤滑油供給装置の制御機構を示すブロック図、図１０は実施例４に係るエンジンの潤滑油供給装置の制御機構を示すブロック図、図１１は実施例４に係るエンジンの潤滑油供給装置における潤滑油の供給制御の流れを示す図である。

本発明は、ガスヒートポンプに用いられる定置式エンジン１などに用いられる潤滑油装置であり、図１および図２に示すように、該潤滑油装置にはエンジン本体と別体の潤滑油タンク２が備えられている。潤滑油タンク２はエンジン１に供給する潤滑油を、該エンジン１外部で貯溜するものであり、該エンジン１と潤滑油タンク２とがその間に備えられた潤滑油循環経路３Ａ・３Ｂで連通されている。潤滑油循環経路３Ａ・３Ｂは、潤滑油循環経路３Ａでエンジン１から潤滑油タンク２に潤滑油を排出可能とし、潤滑油循環経路３Ｂで潤滑油タンク２からエンジン１に潤滑油を供給可能として、エンジン１と潤滑油タンク２との間で潤滑油を循環させることができるように構成されている。

前記排出側潤滑油循環経路３Ａの途中には、電磁弁から構成される開閉弁４が設けられ、該開閉弁４によりエンジン１から潤滑油タンク２への潤滑油の排出が遮断可能とされている。前記供給側潤滑油循環経路３Ｂの途中には、電磁弁から構成される三方弁５が設けられるとともに、該三方弁５と潤滑油タンク２の間に位置するように潤滑油ポンプ６が設けられ、該三方弁５を介して潤滑油タンク２からエンジン１に潤滑油が潤滑油ポンプ６により送られて供給可能とされている。つまり、潤滑油ポンプ６により潤滑油循環経路３Ａ・３Ｂを通じて潤滑油がエンジン１と潤滑油タンク２との間で強制循環可能とされている。

前記三方弁５の残りのポートは潤滑油タンク２とその間に備えられた潤滑油加熱経路３Ｃで連通されており、該潤滑油加熱経路３Ｃは三方弁５を介して供給側潤滑油循環経路３Ｂから分岐するように形成されて、供給側潤滑油循環経路３Ｂにより潤滑油タンク２から潤滑油ポンプ６にて送られる潤滑油をエンジン１に供給される前に三方弁５を介して潤滑油タンク２に戻すことが可能とされている。つまり、三方弁５は潤滑油ポンプ６からエンジン１側と潤滑油タンク２側への送油を切替可能に構成されている。そして、該潤滑油加熱経路３Ｃの途中に、電気ヒータなどからなる潤滑油加熱手段７が設けられ、該電気潤滑油加熱手段７により潤滑油が潤滑油加熱経路３Ｃを流れる際に加熱可能とされている。なお、潤滑油加熱手段７は、前記供給側潤滑油循環経路３Ｂの途中に、三方弁５と潤滑油タンク２の間に位置するように設けられたり、潤滑油タンク２に付設されたりすることもある。

また、前記エンジン１内および潤滑油タンク２内における潤滑油の油温を検知する潤滑油温検知手段が備えられている。該潤滑油温検知手段は第一潤滑油温検知手段８Ａと第二潤滑油温検知手段８Ｂとから構成され、第一潤滑油温検知手段８Ａでエンジン１内での潤滑油温が検知可能とされ、第二潤滑油温検知手段８Ｂで潤滑油タンク２内での潤滑油温が検知可能とされている。本実施例では、第一潤滑油温検知手段８Ａはエンジン１のオイルパンなどに配置され、第二潤滑油温検知手段８Ｂは前記潤滑油過熱経路３Ｃの途中に配置されている。

前記第一潤滑油温検知手段８Ａと第二潤滑油温検知手段８Ｂとは、図３に示すように、制御手段１０に接続されている。制御手段１０には前記排出側潤滑油循環経路３Ａの開閉弁４や供給側潤滑油循環経路３Ｂの三方弁５、潤滑油ポンプ６、潤滑油加熱経路３Ｃの潤滑油加熱手段７、設定手段９などとも接続されている。そして、該制御手段１０で第一潤滑油温検知手段８Ａおよび第二潤滑油温検知手段８Ｂからの検知信号と、該制御手段１０のメモリに予め記憶されているプログラムなどとに基づいて開閉弁４や三方弁５、潤滑油ポンプ６、潤滑油加熱手段７それぞれへの制御信号が生成され、該制御信号により各装置の作動制御が可能とされている。

このような構成において、エンジン始動時には次のような流れで制御手段１０によりエンジン１と潤滑油タンク２との間で潤滑油の供給制御が行われる。エンジン１の始動時において、キースイッチがＯＮされると、制御手段１０が作動状態となる。そして、エンジン１をクランキング（スタータＯＮ）するためのスイッチがＯＮされると、図４に示すように、スタータ信号が制御手段１０に入力され（ステップＳ１０）、これに伴ってセルモータが回転されて、クランキングが開始される。

同時にこのときのエンジン１内における潤滑油温が第一潤滑油温検知手段８Ａで検知され、この検知信号が制御手段１０に入力されて、始動時におけるエンジン１内の潤滑油温Ｔｌｏ１が制御手段１０に読み込まれる（ステップＳ１１）。制御手段１０では、始動時におけるエンジン１内での潤滑油温Ｔｌｏ１が当該制御手段３に予め設定手段９で設定された設定油温Ｔｌｏ０よりも低いか否かが判定される（ステップＳ１２）。

ここで、前記エンジン１内における潤滑油温Ｔｌｏ１が設定油温Ｔｌｏ０よりも高いと判断された場合には、制御手段１０にて潤滑油加熱経路３Ｃに備えられた潤滑油加熱手段７が作動停止状態とされ（ステップＳ１３）たうえで、排出側潤滑油循環経路３Ａに備えられた開閉弁４が開かれるとともに、供給側潤滑油循環経路３Ｂに備えられた三方弁５が潤滑油を潤滑油タンク２から潤滑油ポンプ６でエンジン１に送るように切り替えられる（ステップＳ１４）。

この状態で潤滑油ポンプ６の作動に伴って、前記開閉弁４の開作動によりエンジン１内の潤滑油が潤滑油タンク２に排出され、前記三方弁５のエンジン１方向への切替作動により潤滑油タンク２内の潤滑油が潤滑油ポンプ６によりエンジン１に供給されるように、潤滑油が排出側潤滑油循環経路３Ａと供給側潤滑油循環経路３Ｂとを通じて図２における黒塗矢印の方向に送られて、エンジン１と潤滑油タンク２との間で循環される。このように、エンジン始動時に潤滑油温が設定油温以上であれば、潤滑油の供給制御が行われて、エンジン１が始動される。

一方、前記エンジン１内における潤滑油温Ｔｌｏ１が設定油温Ｔｌｏ０よりも低いと判断された場合には、制御手段１０にて排出側潤滑油循環経路３Ａに備えられた開閉弁４が閉じられるとともに、供給側潤滑油循環経路３Ｂに備えられた三方弁５が潤滑油タンク２から送られる潤滑油を潤滑油タンク２に潤滑油加熱経路３Ｃを通じて戻すように切り替えられる（ステップＳ１５）。つづいて潤滑油加熱経路３Ｃに備えられた潤滑油加熱手段７が作動状態とされる（ステップＳ１６）。

この状態で潤滑油ポンプ６の作動に伴って、前記開閉弁４の閉作動によりエンジン１から潤滑油タンク２への潤滑油の排出が遮断され、三方弁５の潤滑油タンク２方向への切替作動により潤滑油タンク２からエンジン１への潤滑油の供給が遮断され、これによりエンジン１と潤滑油タンク２との間での潤滑油の循環が停止される。この状態で、潤滑油タンク２内から潤滑油ポンプ６にて送りだされる潤滑油は、供給側潤滑油循環経路３Ｂの途中から三方弁５で潤滑油加熱経路３Ｃを通じて図１における黒塗矢印の方向に送られ、再び潤滑油タンク２内に戻される。このとき、潤滑油は潤滑油加熱経路３Ｃで潤滑油加熱手段７により加熱され、潤滑油温が昇温される。

そしてこのように三方弁５を介して供給側潤滑油循環経路３Ｂの一部と潤滑油加熱経路３Ｃとで潤滑油タンク２、潤滑油ポンプ６、潤滑油加熱手段７を含み形成される潤滑油タンク２と潤滑油加熱手段７との間のループで、潤滑油が潤滑油加熱手段７で加熱されながら循環される際に、潤滑油タンク２内での潤滑油温が第二潤滑油温検知手段８Ｂにより定期的に検知され、この検知信号が制御手段１０に入力されて、潤滑油タンク２内の潤滑油温Ｔｌｏ２が制御手段１０に読み込まれる（ステップＳ１７）。制御手段１０では、潤滑油タンク２内の潤滑油温Ｔｌｏ２が設定油温Ｔｌｏ０よりも低いか否かが判定される（ステップＳ１８）。

ここで、前記潤滑油タンク２内の潤滑油温Ｔｌｏ２が設定油温Ｔｌｏ０よりも低い場合には、制御手段１０にて排出側潤滑油循環経路３Ａに備えられた開閉弁４は閉じられ、供給側潤滑油循環経路３Ｂに備えられた三方弁５は潤滑油タンク２から送られる潤滑油を潤滑油タンク２に潤滑油加熱経路３Ｃを通じて戻すように切り替えられた状態に維持され、また潤滑油加熱経路３Ｃに備えられた潤滑油加熱手段７は作動状態に維持される。こうして、前記ループで循環させながら潤滑油の潤滑油加熱手段７による加熱が継続されて、潤滑油タンク２内の潤滑油温のさらなる昇温が図られ、この過程でステップＳ１７・Ｓ１８の制御が繰り返し行われる。

一方、前記潤滑油タンク２内の潤滑油温Ｔｌｏ２が設定油温Ｔｌｏ０よりも高い場合には、制御手段１０にて潤滑油加熱経路３Ｃに備えられた潤滑油加熱手段７が作動停止状態とされ（ステップＳ１９）、排出側潤滑油循環経路３Ａに備えられた開閉弁４が開かれるとともに、供給側潤滑油循環経路３Ｂに備えられた三方弁５が潤滑油を潤滑油タンク２から潤滑油ポンプ６でエンジン１に送るように切り替えられる（ステップＳ１４）。

これによって、前記開閉弁４の開作動によりエンジン１内の潤滑油が潤滑油タンク２に排出され、前記三方弁５のエンジン１方向への切替作動により潤滑油タンク２内の潤滑油が潤滑油ポンプ６によりエンジン１に供給されるように、潤滑油が排出側潤滑油循環経路３Ａと供給側潤滑油循環経路３Ｂとを通じて図２における黒塗矢印の方向に送られて、エンジン１と潤滑油タンク２との間で潤滑油の循環が開始される。このように潤滑油の供給制御が、エンジン始動時に潤滑油温が設定油温未満であれば行われて、エンジン１が始動される。

以上のように、前記エンジン１に供給する潤滑油を、該エンジン外部で貯溜する潤滑油タンク２を備えるエンジンの潤滑油供給装置において、前記エンジン１と潤滑油タンク２との間に潤滑油ポンプ６を有して潤滑油を循環させる潤滑油循環経路３Ａ・３Ｂを備え、該供給側潤滑油循環経路３Ｂから分岐して、潤滑油加熱手段７を備える潤滑油加熱経路３Ｃを設け、該潤滑油ポンプ６と潤滑油加熱手段７とを制御手段１０と接続して、潤滑油を循環させながら昇温可能に構成したことから、低温下でのエンジン始動時に潤滑油の油温を上昇させることで、クランキングを容易に行え、エンジン１の始動性を高めることができる。また、潤滑油ポンプ６により強制循環させることにより、潤滑油を攪拌して均一に昇温できる。そのため、潤滑油加熱手段７による潤滑油の加熱時間を短縮することが可能となり、潤滑油加熱手段７の寿命を長くすることができる。

また、前記潤滑油加熱経路３Ｃの途中に潤滑油温検知手段８Ｂを配設して、該潤滑油温検知手段８Ｂを制御手段１０と接続し、該潤滑油温検知手段８Ｂで検知した潤滑油温が設定油温未満のときには潤滑油加熱手段７を作動させて潤滑油を加熱し、潤滑油温を昇温させるように制御する構成としたことから、エンジン始動時に潤滑油温が適切な油温よりも低い場合には、潤滑油を上昇させてエンジン１を容易に始動することが可能となる。また、潤滑油温検知手段８Ｂで潤滑油温を直接に検知して、その検知結果に基づいて潤滑油を昇温させるので、正確に潤滑油を適切な油温まで昇温させることが可能となり、過昇温による潤滑油の劣化を防止でき、また潤滑油加熱手段の寿命を長くすることもできる。

また、前記実施例のエンジン１の潤滑油供給装置は、エンジン始動時に第一及び第二潤滑油温検知手段８Ａ・８Ｂで検知される潤滑油温を利用して、排出側潤滑油循環経路３Ａの開閉弁４や供給側潤滑油循環経路３Ｂの三方弁５、潤滑油加熱経路３Ｃの潤滑油加熱手段７の作動状態を制御手段１０にて変更し、潤滑油温が設定油温未満であればその昇温を潤滑油加熱手段７で図りながら、エンジン１と潤滑油タンク２との間で潤滑油の供給制御を行う構成とされているが、潤滑油温の代わりにエンジン冷却用の冷却水の水温や外気温などを利用して潤滑油の供給制御を行う構成とすることもできる。

たとえば、前記エンジン１の冷却水の水温を検知する冷却水温検知手段を、冷却水流路途中に設け、該冷却水温検知手段で検知される冷却水温を前記第一及び第二潤滑油温検知手段８Ａ・８Ｂにより検知される潤滑油温の代わりに利用して、制御潤滑油の供給制御を行う構成とすることができる。この場合、図５や図６に示すように、前記エンジン１の潤滑油供給装置は、潤滑油タンク２の外周にエンジン１の冷却に用いられる冷却水を送る冷却水通路１１が形成され、ラジエータで熱交換した冷却水が冷却水ポンプから冷却水通路１１を介してエンジン１に送られる。この潤滑油タンク２内の潤滑油は、図５、図６において、冷却水通路１１を白抜矢印で示す方向に流れる冷却水との間で熱交換が行われるように構成される。

そして、前記冷却水通路１１の途中に冷却水温検知手段が備えられる。検知手段は第一冷却水温検知手段１２Ａと第二冷却水温検知手段１２Ｂとから構成され、第一冷却水温検知手段１２Ａで前記潤滑油タンク２内の潤滑油との熱交換前の冷却水温が検知可能とされ、第二冷却水温検知手段１２Ｂで熱交換後の冷却水温が検知可能とされている。すなわち、第一冷却水温検知手段１２Ａは冷却水通路１１の潤滑油タンク２と冷却水ポンプとの間の潤滑油タンク２よりも上流側に配置され、第二冷却水温検知手段１２Ｂは冷却水通路１１の潤滑油タンク２とエンジン１との間の潤滑油タンク２よりも下流側に配置される。

図７に示すように、前記第一冷却水温検知手段１２Ａと第二冷却水温検知手段１２Ｂとは制御手段１０に接続される。そして、該制御手段１０で第一冷却水温検知手段１２Ａと第二冷却水温検知手段１２Ｂからの検知信号と、該制御手段１０のメモリに予め記憶されているプログラムなどとに基づいて開閉弁４や三方弁５、潤滑油ポンプ６、潤滑油加熱手段７それぞれへの制御信号が生成され、該制御信号により各装置の作動制御が可能とされる。

このような構成において、エンジン始動時に前記実施例と同様の流れで制御手段１０によりエンジン１と潤滑油タンク２との間で潤滑油の供給制御が潤滑油温の代わりに冷却水温を用いて行われる。エンジン１の始動時において、キースイッチがＯＮされると、該制御手段１０が作動状態となる。そして、エンジン１をクランキング（スタータＯＮ）するためのスイッチがＯＮされると、図８に示すように、スタータ信号が制御手段１０に入力され（ステップＳ２０）、これに伴ってセルモータが回転されて、クランキングが開始される。

同時にこのときの冷却水温が第一冷却水温検知手段１２Ａで検知され、この検知信号が制御手段１０に入力されて、潤滑油タンク２の通過前の冷却水温Ｔｃｗ１が制御手段１０に読み込まれる（ステップＳ２１）。制御手段１０では、潤滑油タンク２通過前の冷却水温Ｔｃｗ１が設定手段９で設定された設定水温Ｔｃｗ０よりも低いか否かが判定される（ステップＳ２２）。

ここで、前記潤滑油タンク２通過前の冷却水温Ｔｃｗ１が設定水温Ｔｃｗ０よりも高いと判断された場合には、制御手段１０にて潤滑油加熱経路３Ｃに備えられた潤滑油加熱手段７が作動停止状態とされ（ステップＳ２３）たうえで、排出側潤滑油循環経路３Ａに備えられた開閉弁４が開かれるとともに、供給側潤滑油循環経路３Ｂに備えられた三方弁５が潤滑油を潤滑油タンク２から潤滑油ポンプ６でエンジン１に送るように切り替えられる（ステップＳ２４）。

この状態で潤滑油ポンプ６の作動に伴って、前記開閉弁４の開作動によりエンジン１内の潤滑油が潤滑油タンク２に排出され、前記三方弁５のエンジン１方向への切替作動により潤滑油タンク２内の潤滑油が潤滑油ポンプ６によりエンジン１に供給されるように、潤滑油が排出側潤滑油循環経路３Ａと供給側潤滑油循環経路３Ｂとを通じて図６における黒塗矢印の方向に送られて、エンジン１と潤滑油タンク２との間で循環される。このように潤滑油の供給制御が、エンジン始動時に冷却水温が設定水温以上であれば行われて、エンジン１が始動される。

一方、前記潤滑油タンク２通過前の冷却水温Ｔｃｗ１が設定水温Ｔｃｗ０よりも低いと判断された場合には、制御手段１０にて排出側潤滑油循環経路３Ａに備えられた開閉弁４が閉じられるとともに、供給側潤滑油循環経路３Ｂに備えられた三方弁５が潤滑油タンク２から送られる潤滑油を潤滑油タンク２に潤滑油加熱経路３Ｃを通じて戻すように切り替えられる（ステップＳ２５）。つづいて潤滑油加熱経路３Ｃに備えられた潤滑油加熱手段７が作動状態とされる（ステップＳ２６）。

この状態で潤滑油ポンプ６の作動に伴って、前記開閉弁４の閉作動によりエンジン１から潤滑油タンク２への潤滑油の排出が遮断され、三方弁５の潤滑油タンク２方向への切替作動により潤滑油タンク２からエンジン１への潤滑油の供給が遮断され、これによりエンジン１と潤滑油タンク２との間での潤滑油の循環が停止される。この状態で、潤滑油タンク２内から潤滑油ポンプ６にて送りだされる潤滑油は、供給側潤滑油循環経路３Ｂの途中から三方弁５で潤滑油加熱経路３Ｃを通じて図５における黒塗矢印の方向に送られ、再び潤滑油タンク２内に戻される。このとき、潤滑油は潤滑油加熱経路３Ｃで潤滑油加熱手段７により加熱され、潤滑油温が昇温される。

このように三方弁５を介して供給側潤滑油循環経路３Ｂの一部と潤滑油加熱経路３Ｃとで潤滑油タンク２、潤滑油ポンプ６、潤滑油加熱手段７を含み形成される潤滑油タンク２と潤滑油加熱手段７との間のループで、潤滑油が潤滑油加熱手段７で加熱されながら循環される際に、冷却水が冷却水通路１１を通って潤滑油タンク２を通過することにより、冷却水と潤滑油とで熱交換が行われて、潤滑油により冷却水温が昇温される。

そして、潤滑油タンク２で熱交換された冷却水の水温が第二冷却水温検知手段１２Ｂにより定期的に検知され、この検知信号が制御手段１０に入力されて、潤滑油タンク２通過後の冷却水温Ｔｃｗ２が制御手段１０に読み込まれる（ステップＳ２７）。制御手段１０では、潤滑油タンク２通過後の冷却水温Ｔｃｗ２が設定水温Ｔｃｗ０よりも低いか否かが判定される（ステップＳ２８）。

ここで、前記潤滑油タンク２通過後の冷却水温Ｔｃｗ２が設定水温Ｔｃｗ０よりも低い場合には、制御手段１０にて排出側潤滑油循環経路３Ａに備えられた開閉弁４は閉じられ、供給側潤滑油循環経路３Ｂに備えられた三方弁５は潤滑油タンク２から送られる潤滑油を潤滑油タンク２に潤滑油加熱経路３Ｃを通じて戻すように切り替えられた状態に維持され、また潤滑油加熱経路３Ｃに備えられた潤滑油加熱手段７は作動状態に維持される。こうして、前記ループで循環させながら潤滑油の潤滑油加熱手段７による加熱が継続されて、該潤滑油と熱交換による冷却水温のさらなる昇温が図られ、この過程でステップＳ２７・Ｓ２８の制御が繰り返し行われる。

一方、前記潤滑油タンク２通過後の冷却水温Ｔｃｗ２が設定水温Ｔｃｗ０よりも高い場合には、制御手段１０にて潤滑油加熱経路３Ｃに備えられた潤滑油加熱手段７が作動停止状態とされ（ステップＳ２９）、排出側潤滑油循環経路３Ａに備えられた開閉弁４が開かれるとともに、供給側潤滑油循環経路３Ｂに備えられた三方弁５が潤滑油を潤滑油タンク２から潤滑油ポンプ６でエンジン１に送るように切り替えられる（ステップＳ２４）。

これによって、前記開閉弁４の開作動によりエンジン１内の潤滑油が潤滑油タンク２に排出され、前記三方弁５のエンジン１方向への切替作動により潤滑油タンク２内の潤滑油が潤滑油ポンプ６によりエンジン１に供給されるように、潤滑油が排出側潤滑油循環経路３Ａと供給側潤滑油循環経路３Ｂとを通じて図６における黒塗矢印の方向に送られて、エンジン１と潤滑油タンク２との間で潤滑油の循環が開始される。このように潤滑油の供給制御が、エンジン始動時に冷却水温が設定水温未満であれば行われて、エンジン１が始動される。

以上のように、前記エンジンの潤滑油供給装置において、潤滑油タンク２外周に冷却水通路１１を形成し、該冷却水通路１１に第一冷却水温検知手段１２Ａと第二冷却水温検知手段１２Ｂとからなる冷却水温検知手段を設け、該冷却水温検知手段を制御手段１０と接続し、該冷却水温検知手段で検知した冷却水温が設定水温以下のときには潤滑油加熱手段７を作動させて潤滑油を加熱し、潤滑油温を昇温させるように制御する構成としたことから、冷却水温により潤滑油温を推定して低温時には潤滑油温を昇温でき、同時に冷却水温の昇温を潤滑油との熱交換により図ることもできる。よって、低温下でのエンジン始動性を高めることができる。

また、前記外気温を検知する外気温検知手段１５を設け、該外気温検知手段１５で検知される外気温を前記第一及び第二潤滑油温検知手段８Ａ・８Ｂにより検知される潤滑油温の代わりに利用して、潤滑油の供給制御が行う構成とすることができる。この場合、図９に示すように、外気温検知手段１５が制御手段１０に接続され、該制御手段１０で外気温検知手段１５からの検知信号と、該制御手段１０のメモリに予め記憶されているプログラムなどとに基づいて開閉弁４や三方弁５、潤滑油ポンプ６、潤滑油加熱手段７それぞれへの制御信号が生成され、該制御信号により各装置の作動制御が可能とされる。

そして、エンジン始動時に前記実施例と同様の流れで制御手段１０によりエンジン１と潤滑油タンク２との間で潤滑油の供給制御が潤滑油温の代わりに外気温を用いて行われる。この制御の過程では、外気温検知手段１５で検知される外気温が制御手段１０に予め設定手段９で設定された設定気温と比べて高いか低いかが判定され、外気温が設定気温未満であれば潤滑油加熱手段７により潤滑油が加熱され、この潤滑油温の昇温に伴って昇温される外気温が設定気温以上となるまで昇温される。

このように前記エンジンの潤滑油供給装置において、前記制御手段に外気温検知手段を接続し、該外気温検知手段で検知される外気温が設定気温未満のときには潤滑油加熱手段を作動させて潤滑油を加熱し、潤滑油温を昇温させるように制御する構成としたことから、外気温により潤滑油温を推定して低温時には潤滑油温を昇温できる。これにより、低温始動時における潤滑油の粘度を低くして、エンジンの始動性を向上させることができる。

また、前記第一及び第二冷却水温検知手段１２Ａ・１２Ｂで検知される冷却水温と、前記外気温検知手段１５で検知される外気温とを前記第一及び第二潤滑油温検知手段８Ａ・８Ｂにより検知される潤滑油温の代わりに利用して、制御潤滑油の供給制御を行う構成とすることもできる。この場合、図１０に示すように、第一及び第二冷却水温検知手段１２Ａ・１２Ｂと、外気温検知手段１５とが制御手段１０に接続され、該制御手段１０で第一及び第二冷却水温検知手段１２Ａ・１２Ｂからの検知信号と、外気温検知手段１５からの検知信号と、該制御手段１０のメモリに予め記憶されているプログラムなどとに基づいて開閉弁４や三方弁５、潤滑油ポンプ６、潤滑油加熱手段７それぞれへの制御信号が生成され、該制御信号により各装置の作動制御が可能とされる。

このような構成において、エンジン始動時に次のような流れで制御手段１０によりエンジン１と潤滑油タンク２との間で潤滑油の供給制御が潤滑油温の代わりに冷却水温及び外気温を用いて行われる。エンジン１の始動時において、キースイッチがＯＮされると、該制御手段１０が作動状態となる。そして、エンジン１をクランキング（スタータＯＮ）するためのスイッチがＯＮされると、図１１に示すように、スタータ信号が制御手段１０に入力され（ステップＳ４０）、これに伴ってセルモータが回転されて、クランキングが開始される。

同時にこのときの冷却水温が第一冷却水温検知手段１２Ａで検知されるとともに、外気温が外気温検知手段で検知され、これらの検知信号が制御手段１０に入力されて、潤滑油タンク２の通過前の冷却水温Ｔｃｗ１と外気温Ｔｏａ１とが制御手段１０に読み込まれる（ステップＳ４１）。制御手段１０では、潤滑油タンク２通過前の冷却水温Ｔｃｗ１が当該制御手段１０に予め設定手段９で設定された設定水温Ｔｃｗ０よりも低いか否かが、さらに外気温Ｔｏａが当該制御手段１０に予め記憶された設定気温Ｔｏａ０よりも低いか否かが判定される（ステップＳ４２）。

ここで、前記潤滑油タンク２通過前の冷却水温Ｔｃｗ１が設定水温Ｔｃｗ０よりも高く、かつ外気温Ｔｏａ１が設定気温Ｔｏａ０よりも高いと判断された場合には、制御手段１０にて潤滑油加熱経路３Ｃに備えられた潤滑油加熱手段７が作動停止状態とされ（ステップＳ４３）たうえで、排出側潤滑油循環経路３Ａに備えられた開閉弁４が開かれるとともに、供給側潤滑油循環経路３Ｂに備えられた三方弁５が潤滑油を潤滑油タンク２から潤滑油ポンプ６でエンジン１に送るように切り替えられる（ステップＳ４４）。

一方、前記潤滑油タンク２通過前の冷却水温Ｔｃｗ１が設定水温Ｔｃｗ０よりも低い、あるいは外気温Ｔｏａ１が設定気温Ｔｏａ０よりも低いと判断された場合には、制御手段１０にて排出側潤滑油循環経路３Ａに備えられた開閉弁４が閉じられるとともに、供給側潤滑油循環経路３Ｂに備えられた三方弁５が潤滑油タンク２から送られる潤滑油を潤滑油タンク２に潤滑油加熱経路３Ｃを通じて戻すように切り替えられる（ステップＳ４５）。つづいて潤滑油加熱経路３Ｃに備えられた潤滑油加熱手段７が作動状態とされる（ステップＳ４６）。

そして、潤滑油タンク２で熱交換された冷却水の水温が第二冷却水温検知手段１２Ｂにより定期的に検知されるとともに、外気温が外気温検知手段１５で検知され、これらの検知信号が制御手段１０に入力されて、潤滑油タンク２の通過後の冷却水温Ｔｃｗ２と外気温Ｔｏａ１とが制御手段１０に読み込まれる（ステップＳ４７）。制御手段１０では、潤滑油タンク２通過後の冷却水温Ｔｃｗ２が当該制御手段１０に予め記憶された設定水温Ｔｃｗ０よりも低いか否かが、さらに外気温Ｔｏａが当該制御手段１０に予め記憶された設定気温Ｔｏａ０よりも低いか否かが判定される（ステップＳ４８）。

ここで、前記潤滑油タンク２通過後の冷却水温Ｔｃｗ２が設定水温Ｔｃｗ０よりも低い、あるいは外気温Ｔｏａ１が設定気温Ｔｏａ０よりも低い場合には、制御手段１０にて排出側潤滑油循環経路３Ａに備えられた開閉弁４は閉じられ、供給側潤滑油循環経路３Ｂに備えられた三方弁５は潤滑油タンク２から送られる潤滑油を潤滑油タンク２に潤滑油加熱経路３Ｃを通じて戻すように切り替えられた状態に維持され、また潤滑油加熱経路３Ｃに備えられた潤滑油加熱手段７は作動状態に維持される。こうして、前記ループで循環させながら潤滑油の潤滑油加熱手段７による加熱が継続されて、該潤滑油と熱交換による冷却水温のさらなる昇温が図られ、またこれらに伴う外気温の昇温が図られ、この過程でステップＳ４７・Ｓ４８の制御が繰り返し行われる。

一方、前記潤滑油タンク２通過後の冷却水温Ｔｃｗ２が設定水温Ｔｃｗ０よりも高く、かつ外気温Ｔｏａ１が設定気温Ｔｏａ０よりも高い場合には、制御手段１０にて潤滑油加熱経路３Ｃに備えられた潤滑油加熱手段７が作動停止状態とされ（ステップＳ４９）、排出側潤滑油循環経路３Ａに備えられた開閉弁４が開かれるとともに、供給側潤滑油循環経路３Ｂに備えられた三方弁５が潤滑油を潤滑油タンク２から潤滑油ポンプ６でエンジン１に送るように切り替えられる（ステップＳ４４）。

このように前記エンジンの潤滑油供給装置において、前記潤滑油タンク２外周に冷却水通路１１を形成し、該冷却水通路１１に第一及び第二冷却水温検知手段１２Ａ・１２Ｂを設け、該第一及び第二冷却水温検知手段１２Ａ・１２Ｂと外気温検知手段１５とを前記制御手段１０と接続し、該第一及び第二冷却水温検知手段１２Ａ・１２Ｂで検知される冷却水温が設定水温未満であり、かつ該外気温検知手段１５で検知される外気温が設定気温未満のときには潤滑油加熱手段７を作動させて潤滑油を加熱し、潤滑油温を昇温させるように制御する構成としたことから、冷却水温と外気温とにより潤滑油温を推定して低温時には潤滑油温を昇温できる。特に、二つの検知手段による検知結果で潤滑油度を推定するので、正確に潤滑油温の制御ができる。これにより、低温下でのエンジン始動性を高めることができる。

また、前記実施例１から実施例４においては、潤滑油加熱手段７を電気ヒータから構成され、該電気ヒータがＰＷＭ制御により作動されて、潤滑油が加熱される。このような構成により、デューティ比を変更することで潤滑油温を容易に制御できる。また、潤滑油加熱手段７による潤滑油の加熱時間を短縮させることができるため、潤滑油加熱手段７の寿命を長くすることができる。

なお、前述の実施例では、潤滑油タンク２からエンジン１への潤滑油の供給制御に、潤滑油温、冷却水温、外気温、冷却水温および外気温を利用した場合について説明しているが、潤滑油温および冷却水温、潤滑油温および外気温などを利用することもできる。

実施例１に係るエンジンの潤滑油供給装置の構成と、エンジンの低温始動時における潤滑油の流れとを示す図。実施例１に係るエンジンの潤滑油供給装置の構成と、エンジンの通常運転時における潤滑油の流れとを示す図。実施例１に係るエンジンの潤滑油供給装置の制御機構を示すブロック図。実施例１に係るエンジンの潤滑油供給装置における潤滑油の供給制御の流れを示す図。実施例２に係るエンジンの潤滑油供給装置の構成と、エンジンの低温始動時における潤滑油の流れとを示す図。実施例２に係るエンジンの潤滑油供給装置の構成と、エンジンの通常運転時における潤滑油の流れとを示す図。実施例２に係るエンジンの潤滑油供給装置の制御機構を示すブロック図。実施例２に係るエンジンの潤滑油供給装置における潤滑油の供給制御の流れを示す図。実施例３に係るエンジンの潤滑油供給装置の制御機構を示すブロック図。実施例４に係るエンジンの潤滑油供給装置の制御機構を示すブロック図。実施例４に係るエンジンの潤滑油供給装置における潤滑油の供給制御の流れを示す図。

符号の説明

１エンジン
２潤滑油タンク
４開閉弁
５三方弁
６潤滑油ポンプ
７潤滑油加熱手段
８Ａ・８Ｂ潤滑油温検知手段
１０制御手段
１１冷却水通路
１２Ａ・１２Ｂ冷却水温検知手段
１５外気温検知手段

Claims

エンジンに供給する潤滑油を、該エンジン外部で貯溜する潤滑油タンクを備えるエンジンの潤滑油供給装置において、前記エンジンと潤滑油タンクとの間に潤滑油ポンプを有して潤滑油を循環させる潤滑油循環経路を備え、該潤滑油循環経路から分岐して、潤滑油加熱手段を備える潤滑油加熱経路を設け、該潤滑油ポンプと潤滑油加熱手段とを制御手段と接続して、潤滑油を循環させながら昇温可能に構成したことを特徴とするエンジンの潤滑油供給装置。
前記潤滑油加熱経路の途中に潤滑油温検知手段を配設して、該潤滑油温検知手段を前記制御手段と接続し、該潤滑油温検知手段で検知される潤滑油温が設定油温未満のときには潤滑油加熱手段を作動させて潤滑油を加熱し、潤滑油温を昇温させるように制御したことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの潤滑油供給装置。
前記潤滑油タンク外周に冷却水通路を形成して、該冷却水通路に冷却水温検知手段を設け、該冷却水温検知手段を制御手段と接続し、該冷却水温検知手段で検知される冷却水温が設定水温未満のときには潤滑油加熱手段を作動させて潤滑油を加熱し、潤滑油温を昇温させるように制御したことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの潤滑油供給装置。
前記制御手段に外気温検知手段を接続し、該外気温検知手段で検知される外気温が設定気温未満のときには潤滑油加熱手段を作動させて潤滑油を加熱し、潤滑油温を昇温させるように制御したことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの潤滑油供給装置。
前記潤滑油タンク外周に冷却水通路を形成して、該冷却水通路に冷却水温検知手段を設け、該水温検知手段と外気温検知手段とを前記制御手段と接続し、該水温検知手段で検知される冷却水温が設定水温未満であり、かつ該外気温検知手段で検知される外気温が設定気温未満のときには潤滑油加熱手段を作動させて潤滑油を加熱し、潤滑油温を昇温させるように制御したことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの潤滑油供給装置。
前記潤滑油加熱手段を電気ヒータから構成し、該電気ヒータをＰＷＭ制御により作動させて潤滑油を加熱することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のエンジンの潤滑油供給装置。