JP2013204481A - エンジンの暖機装置 - Google Patents

Abstract

【解決手段】 エンジンの暖機装置は、エンジン１内に設けられてエンジン内の各部に潤滑油を供給する主潤滑油通路６と、この主潤滑油通路から分岐されてクランクシャフトの軸受部４に潤滑油を供給するメインオイルホール７と、オイルパン３内の潤滑油を上記主潤滑油通路に圧送する主オイルポンプ５と、上記潤滑油を加熱するヒータ１１とを備えている。上記ヒータ１１はリザーバタンク１０内の潤滑油を加熱するようになっており、この潤滑油は補助オイルポンプ１２によりバイパス通路１３を介してメインオイルホール７に供給されて上記軸受部４に圧送されるようになっている。
【効果】 ヒータ１１はリザーバタンク１０内の潤滑油を加熱するようになっているので、オイルパン３内の潤滑油をする場合に比較して、速やかに軸受部４を昇温させることができる。
【選択図】 図１

Description

本発明はエンジンの暖機装置に関し、より詳しくは、ヒータによって潤滑油を加熱することによりエンジンを速やかに暖機できるようにしたエンジンの暖機装置に関する。

従来、エンジンの暖機装置として、エンジン内に設けられてエンジン内の各部に潤滑油を供給する主潤滑油通路と、この主潤滑油通路から分岐されてクランクシャフトの軸受部に潤滑油を供給するメインオイルホールと、オイルパン内の潤滑油を上記主潤滑油通路に圧送する主オイルポンプと、上記オイルパン内の潤滑油を加熱するヒータとを備えたものが知られている（特許文献１）。
このエンジンの暖機装置においては、上記ヒータによって加熱された潤滑油は主オイルポンプにより主潤滑油通路からメインオイルホールを介してクランクシャフトの軸受部に供給されるようになっており、その軸受部を昇温させて摺動部分の摩擦を低減させるようにしている。そしてクランクシャフトの軸受部に供給されてその部分を昇温させた潤滑油は、その後、オイルパンに戻されるようになっている。

実開昭５７−１１７７０８号公報

上述した従来のエンジンの暖機装置においては、オイルパン内の潤滑油を加熱するようになっているが、オイルパンには相対的に大量の潤滑油が貯溜されているので、クランクシャフトの軸受部を所要温度まで昇温させるのに相対的に長い時間が掛かることになる。
したがって従来の暖機装置においては、暖機が完了するまでの間のフリクションロスが大きくなり、ひいてはエンジンの燃費が低下するという欠点があった。
本発明はそのような事情に鑑み、速やかにクランクシャフトの軸受部を昇温させることができるようにして、暖機時のフリクションロスの低減と燃費の向上とを図ることができるようにしたエンジンの暖機装置を提供するものである。

すなわち本発明は、エンジン内に設けられてエンジン内の各部に潤滑油を供給する主潤滑油通路と、この主潤滑油通路から分岐されてクランクシャフトの軸受部に潤滑油を供給するメインオイルホールと、オイルパン内の潤滑油を上記主潤滑油通路に圧送する主オイルポンプと、上記潤滑油を加熱するヒータとを備えたエンジンの暖機装置において、
上記潤滑油を貯溜するリザーバタンクと、このリザーバタンク内の潤滑油を加熱する上記ヒータと、上記リザーバタンクとメインオイルホールとを連通するバイパス通路と、上記リザーバタンク内の潤滑油を上記バイパス通路とメインオイルホールとを介してクランクシャフトの軸受部に圧送する補助オイルポンプとを設けたことを特徴とするものである。

上記構成によれば、上記ヒータはリザーバタンク内の潤滑油を加熱すればよいのでオイルパン内の潤滑油を加熱する場合に比較して効率的に潤滑油を加熱することができ、従来に比較して速やかに軸受部を昇温させることができる。したがって、速やかに暖機時におけるフリクションロスを低減させることができるので、燃費の良好なエンジンを提供することができる。

本発明の第１実施例を示す概略の回路図。 本発明の第２実施例を示す概略の回路図。 本発明の第３実施例を示す概略の回路図。

以下図示実施例について本発明を説明すると、図１において、エンジン１は、従来周知のようにシリンダヘッド２や図示しないシリンダブロックを備えており、このシリンダブロックの下部にクランクケースが連結されるとともに、さらにクランクケースの下部にオイルパン３が連結されている。そしてこのオイルパン３内に潤滑油としてのエンジンオイルが貯溜されている。

上記クランクケースとシリンダブロックとによってクランクシャフトの軸受部４が軸支されており、オイルパン３内の潤滑油は、上記クランクシャフトの回転に連動して駆動される主オイルポンプ５によって主潤滑油通路６に圧送され、この主潤滑油通路６から分岐されたメインオイルホール７を介して上記クランクシャフトの軸受部４に供給されるようになっている。
また上記主潤滑油通路６に圧送された潤滑油の一部は上記シリンダヘッド２側にも供給され、図示しないカムシャフトやバルブなどを潤滑した後、シリンダヘッド２から落下して上記オイルパン３内に戻されるようになっている。

本実施例においては、上記クランクケースの内部に、上記シリンダヘッド２から落下してオイルパン３に戻される潤滑油の一部をその途中でキャッチするリザーバタンク１０を設けてある。
上記シリンダヘッド２から落下する潤滑油の一部はリザーバタンク１０にキャッチされ、該リザーバタンク１０内が潤滑油で満たされると、余剰の潤滑油は該リザーバタンク１０から溢れて上記オイルパン３内に落下されて戻されるようになっている。

上記リザーバタンク１０にはヒータ１１を設けてあり、このヒータ１１によってリザーバタンク１０内の潤滑油を加熱することができるようにしてある。
そしてリザーバタンク１０の底部に、上記クランクケースの内部に設けた補助オイルポンプ１２の吸入口１２ａを連通させてあり、該補助オイルポンプ１２の吐出口１２ｂは、上記メインオイルホール７に連通させたバイパス通路１３に接続してある。

上記補助オイルポンプ１２は図示しないモータによって駆動されるようになっており、このモータの運転と上記ヒータ１１への通電とは制御装置１４によって制御されるようになっている。そして上記制御装置１４によりモータを介して補助オイルポンプ１２が駆動された際には、上記ヒータ１１によって加熱されたリザーバタンク１０内の潤滑油を上記バイパス通路１３およびメインオイルホール７を介してクランクシャフトの軸受部４に供給することができるようになっている。
このとき、上記主潤滑油通路６とメインオイルホール７との分岐点Ａと、上記バイパス通路１３とメインオイルホール７との合流点Ｂとの間に、合流点Ｂから分岐点Ａ側への潤滑油の逆流を阻止する逆流防止弁１５を設けてあり、この逆流防止弁１５により上記バイパス通路１３からメインオイルホール７に供給された潤滑油が主潤滑油通路６側に逃げるのを防止するようにしてある。

さらに、上記リザーバタンク１０には、その内部の潤滑油の温度を検出する温度検出器１７と、該リザーバタンク１０内の潤滑油量を検出する油量検出器１８とを設けてあり、これら検出器１７、１８からの信号は上記制御装置１４に入力されるようになっている。
また制御装置１４にはタイマー１９が設けられており、このタイマー１９は図示しないエンジンキーがオンとなってからの経過時間を計測することができるようになっている。

以上の構成において、上記リザーバタンク１０内には、既に前回のエンジンの運転によって所要量の潤滑油が貯溜されている。
この状態からエンジンキーがオンとなり、エンジンが作動されて暖機が開始されると、クランクシャフトの回転に連動して主オイルポンプ５が起動され、オイルパン３内の潤滑油は主オイルポンプ５によって主潤滑油通路６を介してシリンダヘッド２へ供給されるとともに、メインオイルホール７を介してクランクシャフトの軸受部４に供給されるようになる。

上記エンジンキーがオンとなると、制御装置１４は上記温度検出器１７と油量検出器１８からの信号を入力し、リザーバタンク１０内の潤滑油の温度が所定値以下であり、かつリザーバタンク１０内の潤滑油の油量が所定値以上であることを確認すると、ヒータ１１に通電してリザーバタンク１０内の潤滑油を加熱する。
またこれと同時に、上記制御装置１４は補助オイルポンプ１２を起動して、上記ヒータ１１によって加熱された潤滑油をバイパス通路１３に向けて圧送し、該バイパス通路１３からメインオイルホール７を介してクランクシャフトの軸受部４に供給する。

このように、本実施例においてはリザーバタンク１０内で加熱された潤滑油をバイパス通路１３およびメインオイルホール７を介してクランクシャフトの軸受部４に供給するようにしているので、従来のようにオイルパン３内の潤滑油を加熱するようにした場合に比較して、効率よく潤滑油を加熱することができる。したがって高温の潤滑油を軸受部４に供給して速やかに軸受部４の温度を昇温させることができる。
これにより速やかに暖機時におけるフリクションロスを低減させて、燃費の良好なエンジンを提供することができる。

上記制御装置１４は、上記温度検出器１７からの信号によりリザーバタンク１０内の潤滑油の温度が所定値以上となったことを検出したらヒータ１１への通電を停止するが、補助オイルポンプ１２の運転は継続させる。
そして上記制御装置１４は、上記タイマー１９によりエンジンキーがオンとなってからの経過時間が予め定めた所定時間を超えたことが検出されたら、補助オイルポンプ１２の運転を停止させて暖機運転を完了する。

ところで制御装置１４は、ヒータ１１への通電と補助オイルポンプ１２の運転中に、上記油量検出器１８からの信号によりリザーバタンク１０内の潤滑油の油量が所定値以下となったことを検出したら、補助オイルポンプ１２の運転を停止させるとともに、ヒータ１１への通電を停止させる。
この場合には、上記タイマー１９によりエンジンキーがオンとなってからの経過時間が予め定めた所定時間を超えていない場合であって、油量検出器１８からの信号によりリザーバタンク１０内の潤滑油の油量が所定値以上となったことが検出されたら、制御装置１４は上述した暖機運転を再開させるようになる。

図２は本発明の第２実施例を示すもので、本実施例ではリザーバタンクを密封型のリザーバタンク３０としてあり、その内部に上記ヒータ１１を設けてある。
上記リザーバタンク３０は供給管３１を介して上記オイルパン３に連通させてあり、かつ該供給管３１に、上記リザーバタンク３０からオイルパン３への潤滑油の逆流を阻止する逆流防止弁３２を設けてある。そして上記補助オイルポンプ１２の吸入口１２ａを上記リザーバタンク３０の上部に連通させてある。
その他の構成は第１実施例と同様に構成してあり、第１実施例と同一若しくは相当部分には第１実施例と同一の符号を付して示してある。

本実施例においては、密封型のリザーバタンク３０内に予め潤滑油が充満されており、該リザーバタンク３０内の潤滑油は、エンジンの暖機時には、ヒータ１１によって加熱され、補助オイルポンプ１２によってバイパス通路１３およびメインオイルホール７を介してクランクシャフトの軸受部４に供給されるようになる。他方、リザーバタンク３０内の潤滑油が補助オイルポンプ１２の吸入口１２ａに吸入されると、それに伴なってオイルパン３内の潤滑油が供給管３１を介してリザーバタンク３０内に補充されるようになる。
そして補助オイルポンプ１２の停止時には、リザーバタンク３０内に充満された潤滑油は逆流防止弁３２によって該リザーバタンク３０からオイルパン３への逆流が阻止されているので、リザーバタンク３０内に充満された状態に維持されることになる。
本実施例においては、第１実施例のようにリザーバタンク１０によってシリンダヘッド２から落下する潤滑油の一部をキャッチする必要がないので、その設置位置を自由に設定することができる。

図３は本発明の第３実施例を示すもので、本実施例におけるリザーバタンク４０は、上記オイルパン３内の一部に断熱材４１によって区画形成してある。この断熱材４１によって例えば直方体に形成されたリザーバタンク４０はその上方が開放されており、シリンダヘッド２から落下する潤滑油をキャッチすることができるようになっている。
また本実施例においては、上記実施例の逆流防止弁１５の代わりに流路切換弁４２を設けてある。この流路切換弁４２は、上記バイパス通路１３とメインオイルホール７との合流点Ｂに設けてあり、バイパス通路１３からの潤滑油とメインオイルホール７からの潤滑油とのいずれか一方を上記クランクシャフトの軸受部４に供給することができるようになっている。

上記流路切換弁４２は上述した制御装置１４によって制御されるようになっており、該制御装置１４は補助オイルポンプ１２を起動している際には補助オイルポンプ１２からの潤滑油を軸受部４に供給させ、補助オイルポンプ１２を停止させている際には主オイルポンプ５からの潤滑油を軸受部４に供給させるように、流路切換弁４２の流路を切り換えるようになっている。
その他の構成は第１実施例と同様に構成してあり、第１実施例と同一若しくは相当部分には第１実施例と同一の符号を付して示してある。
本実施例においても、上述した実施例と同様な作用効果を得ることができる。

なお、上記いずれの実施例においても、逆流防止弁１５と流路切換弁４２とのいずれか一方を備えていれば良く、或いは両方を省略しても良い。

１ エンジン ２ シリンダヘッド
３ オイルパン ４ 軸受部
５ 主オイルポンプ ６ 主潤滑油通路
７ メインオイルホール １０、３０、４０ リザーバタンク
１１ ヒータ １２ 補助オイルポンプ
１２ａ 吸入口 １２ｂ 吐出口
１３ バイパス通路 １４ 制御装置
１５、３２ 逆流防止弁 １７ 温度検出器
１８ 油量検出器 １９ タイマー
３１ 供給管 ４１ 断熱材
４２ 流路切換弁 Ａ 分岐点
Ｂ 合流点

Claims (6)

1. エンジン内に設けられてエンジン内の各部に潤滑油を供給する主潤滑油通路と、この主潤滑油通路から分岐されてクランクシャフトの軸受部に潤滑油を供給するメインオイルホールと、オイルパン内の潤滑油を上記主潤滑油通路に圧送する主オイルポンプと、上記潤滑油を加熱するヒータとを備えたエンジンの暖機装置において、
   上記潤滑油を貯溜するリザーバタンクと、このリザーバタンク内の潤滑油を加熱する上記ヒータと、上記リザーバタンクとメインオイルホールとを連通するバイパス通路と、上記リザーバタンク内の潤滑油を上記バイパス通路とメインオイルホールとを介してクランクシャフトの軸受部に圧送する補助オイルポンプとを設けたことを特徴とするエンジンの暖機装置。
2. 上記主オイルポンプによって主潤滑油通路に圧送された潤滑油の一部は、シリンダヘッドから落下して上記オイルパンに戻されるようになっており、上記リザーバタンクは潤滑油がオイルパンに落下される途中で該潤滑油をキャッチするようになっていることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの暖機装置。
3. 上記リザーバタンクは密封型のリザーバタンクであって、該リザーバタンクは供給管を介して上記オイルパンに連通されており、かつ該供給管に、上記リザーバタンクからオイルパンへの潤滑油の逆流を阻止する逆流防止弁が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暖機装置。
4. 上記リザーバタンクは、上記オイルパン内の一部に断熱材によって区画形成さ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暖機装置。
5. 上記主潤滑油通路とメインオイルホールとの分岐点と、上記バイパス通路とメインオイルホールとの合流点との間に、合流点から分岐点への潤滑油の逆流を阻止する逆流防止弁が設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のエンジンの暖機装置。
6. 上記バイパス通路とメインオイルホールとの合流点に、バイパス通路からの潤滑油とメインオイルホールからの潤滑油とのいずれか一方を上記クランクシャフトの軸受部に供給する流路切換弁が設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のエンジンの暖機装置。

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