JPH01247709A - アルコールエンジン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、アルコールを含む燃料を使用するエンノンに
関するものであって、とくに、冷機状態からのエンジン
始動後、暖機運転中にアルコールが潤滑油に混入するこ
とにより、あるいは、上記アルコールが気化して発生す
る気泡が潤滑油供給系統に混入することによって生じる
潤滑不良を防止するようにしたアルコールエンジンに関
するものである。

（従来の技術） エンジンにおいて、アルコール系燃料は、ガソリンをは
じめとする炭化水素系燃料に比べて、燃焼時に発生する
ＮＯｘ飛が少なく（約！／２）、またディーゼルエンジ
ンの燃料として使用した場合にはカーボンがほとんど発
生せず、さらに、天然ガスないし石炭を原料として製造
することができ、あるいはバイオマスによっても製造で
き、資源的に有利であることから、石油代替燃料の有力
候補にあげられ、たとえば、ガソリンにメタノールを混
合したような、アルコールを含む燃料を使用する、いわ
ゆるアルコールエンジンが提案されている。

ところで、一般にエンジンにおいては、所定の要潤滑部
に潤滑油を供給するために、潤滑油供給装置が設けられ
、かかる潤滑油供給装置においては、潤滑油を保留する
オイルパンと、該オイルパン内の潤滑油を各要潤滑部に
案内する潤滑油供給通路と、上記潤滑油供給通路を通し
て各要潤滑部に潤滑油を供給するオイルポンプとが設け
られている（例えば、特開昭６１−１０６９０９号公報
参照）。

（発明が解決しようとする課題） ところが、アルコールを含む燃料を使用するエンジンで
は、ガソリンを燃料をするエンジンに比べて空燃比（Ａ
／Ｆ）を小さく設定しなければならず（例えば、純ガソ
リンではＡ／Ｐ＝１４，７であるが、純メタノールでは
Ａ／Ｆ＝６．４５）、したがって、同−塁の吸気に対す
る燃料供給量は、純ガソリンを燃料とするエンジンに比
べてかなり多くなる。かつ、メタノールは気化性が悪い
ので、エンジン始動時においてはさらに燃料の増争が行
なわれる。このため、冷機状態からのエンジン始動後、
暖機運転中においては、シリンダライチ壁とピストンと
の隙間を通して液状の未燃焼アルコールがオイルパン内
に侵入し、オイルパン内の潤滑油中に混入・溶解する。

このようにしてアルコールが混入した潤滑油が、エンジ
ンの暖機に伴って温度が上昇し、アルコールの沸点（例
えば、メタノールでは６４．６℃）に達したときには、
−斉に潤滑油中のアルコールが沸騰し、オイルパン内の
潤滑油中には、アルコールの気泡が発生ずる。

このような気泡がオイルポンプに吸引されて潤滑油供給
通路に入ると、いわゆるベーパロック現象により潤滑油
供給圧力が低下し、潤滑油の供給量が不均一となるので
、要潤滑部での油膜の形成が不十分となり、要潤滑部の
摺動部分の摩耗が増大するといった問題があった。

また、オイルパン内に発生したアルコールの気泡はブロ
ーバイガスとともに吸気系統に戻されるので、アルコー
ルリッチのブローバイガスの急増により空燃比（Ａ／Ｆ
）かオーバリッチ化し、空燃比制御が乱れるといった問
題があった。

本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであっ
て、アルコールを含む燃料を使用するエンジンにおいて
、冷機状態から運転を開始したときに、エンジンの暖機
に伴ってオイルパン内の潤滑油中に発生するアルコール
の気泡の潤滑油供給通路への侵入を有効に防止すること
ができるアルコールエンジンを提供することを目的とす
る。

（課題を解決するための手段） 本発明は上記の目的を達するため、アルコールを含む燃
料を用いるエンジンにおいて、エンジン各部を潤滑する
潤滑油を貯留するオイルパンを設けるとともに、該オイ
ルパン内において、潤滑油の油面下で、かつ、エンジン
各部へ供給される潤滑油の吸入口から所定距離離れた位
置に、空気を供給する空気供給装置を設けたことを特徴
とするアルコールエンジン、好ましくは、上記アルコー
ルエンジンにおいて、潤滑油の温度を検出する潤滑油温
度検出手段と、該潤滑油温度検出手段の出力を受け、冷
機状態からのエンジン始動後、潤滑油が所定の温度に達
したときには、所定期間だけオイルパン内の圧力を上昇
させる圧力制御手段とを備えたことを特徴とするアルコ
ールエンジンを提供する。

（発明の作用・効果） 本発明によれば、空気供給装置からオイルパン内の潤滑
油中に吹き込まれた空気が細かい気泡となり、潤滑油中
のアルコールかこの気泡中に蒸発してゆくので、潤滑油
がアルコールの沸点に達する前に潤滑油中のアルコール
かかなり除去され、潤滑油がアルコールの沸点に達した
ときにアルコールが沸騰してもその量が少ないので潤滑
油供給系統へのアルコール蒸気の混入を減らすことがで
きる。

さらに、潤滑油中のアルコールが沸騰する際、空気供給
装置からオイルパン内に吹き込まれた空気の細かい気泡
を核としてアルコールの気化が起こり、空気の気泡が存
在しない部分では、アルコ−ルの気化がほとんど起こら
なくなるが、潤滑油の吸入口は空気供給装置から所定の
距離だけ離れているので、空気供給装置まわりの空気の
気泡は上記吸入口まわりには接近せず、したがって、空
気の気泡がほとんど存在しない、潤滑油吸入口近傍には
、アルコール蒸気の気泡が存在しないので、アルコール
蒸気の気泡の潤滑油供給通路への混入が有効に防止され
る。

上記２つの作用によって、潤滑油供給系統へのアルコー
ル蒸気の気泡の混入が有効に防止されるので、各要潤滑
部への潤滑油の供給は安定化し、各要潤滑部に十分な油
膜を形成することができ、摺動部分の摩耗を抑制するこ
とできる。

さらに、空気供給装置がらオイルパン内の潤滑油中に吹
き込まれる空気が、潤滑油の表面からクランク室内に入
った後は、ブローバイガスと合流して吸気系統に戻され
るので、上記空気によってブローバイガスが希釈され、
ブローバイガス中のアルコール濃度が低くなり、ブロー
バイガスがアルコールリッチ化か防止され、吸気のオー
バリッチ現象を抑制することができる。

また、上記アルコールエンジンにおいて、潤滑油の温度
を検出する潤滑油温度検出手段と、該潤滑油温度検出手
段の出力を受け、冷機状態からのエンジン始動後、潤滑
油が所定の温度に達したときには、所定期間だけオイル
パン内の圧力を上昇させる圧力制御手段とを設けたもの
では、冷機状態からの運転開始後、オイルパン内の潤滑
油がアルコールの沸点に近づいたときには、圧力制御手
段によって、オイルパン内の圧力を徐々に高めて、沸点
上昇によって所定期間アルコールの沸騰を抑制できるの
で、アルコールが沸騰するまでの期間を延長することで
き、この間にオイルパン内のアルコールが、空気の気泡
中への蒸発によって、はとんど気化して吸気系統に戻さ
れるので、アルコールが沸騰する温度（沸点上昇後）に
達したときには、潤滑油中にはほとんどアルコールが含
まれず、したがって、潤滑油供給系統へはアルコールの
気泡がほとんど混入せず、潤滑油供給圧力の低下を防止
して、要潤滑部に十分な潤滑油を供給することができる
。また、沸騰時のアルコール蒸気の発生量を減らせるの
で、ブローバイガスへのアルコール蒸気の混入を緩慢化
でき、空燃比のオーバリッチ化をより完全に防止するこ
とができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を具体的に説明する。

〈第１実施例〉 第１図に示すように、メタノール・ガソリン混合燃料を
使用するエンジンＣＥは、シリンダヘッドカバー１と、
シリンダヘッド２とシリンダブロック３とオイルパン４
とで外形が形成されている。

なお、第１〜第５実施例ではアルコールを含む燃料とし
てメタノール・ガソリン混合燃料を使用しているが、燃
料の種類はこれに限られるものではなく、例えば、アル
コールとしてエタノールを用いたり、炭化水素系燃料と
して軽油を用いたりしてもよく、また、純アルコールを
用いてもよい。

そして、エンジンＣＥは、吸気弁６が開かれたときに吸
気ポート７を介して吸気通路８から燃焼室９に吸気を吸
入し、この吸気をピストン１１で圧縮して点火プラグ（
図示せず）で着火燃焼させ、排気弁１２が開かれたとき
に、排気ガスを排気ボート１３を介して排気通路１４に
排出するようになっている。上記吸気通路８の上流側端
部近傍には、吸気中の浮遊脹を除去するエアクリーナ１
５が介設されている。そして、このエアクリーナ１５の
やや下流には、常時吸気を通す低速用吸気通路８ａと、
高速時のみ吸気を通す高速用吸気通路８ｂと、上記両吸
気通路８　ａ、　８　ｂに、夫々介設された、アクセル
ペダル（図示せず）と連動して開閉されろ、第１．第２
スロツトル弁１６．１７とを含み、燃料を気化・霧化し
て吸気に供給する燃料気化器１８が設けられている。

ところで、オイルパン４内にはエンジンＧＥの各要潤滑
部を潤滑するための潤滑油が保留され、この潤滑油は、
オイルポンプ２１によって、潤滑油供給圧力２２を通し
て各要潤滑部に供給されるようになっている。なお、潤
滑油供給通路２２のオイルパン４側の先端部（潤滑油吸
入口）には、潤滑油中のごみを除去するオイルストレー
ナ２３が設けられ、該オイルストレーナ２３はオイルパ
ン４内の潤滑油保留量が少ない場合でも潤滑油を吸入で
きるように、オイルパン４の底面壁に近接して配置され
ている。

そして、オイルパン４内には、普通に潤滑油が保留され
たときには潤滑油層の上下方向のほぼ中間となる位置に
おいて、潤滑油中に空気を吹き込むための空気吹込管２
５が設けられている。この空気吹込管２５は、実際には
オイルパン４の後面壁から前向きにオイルパン４内に突
出するようにして配置されているが（第２図参照）、第
１図ではソステム的に分かりやすくするためにオイルパ
ン４の側面壁から突出してい“るかのように描かれてい
る。なお、この描き方は、後で説明する第３図と第８図
においてら同様である。このような配置によって、空気
吹込管２５から潤滑油中に吹き込まれる空気が上下方向
によく拡散するようになっている。また、空気吹込管２
５はオイルストレーナ２３とは所定の距離だけ水平方向
に離れた位置に配置されている。この配置によって、空
気吹込管２５から潤滑油中に吹き込まれた空気がオイル
スＩ・レーデ２３まわりに接近しないようになっている
。上記空気吹込管２５は中空円筒状に形成され、その側
面壁には空気を噴出させるための多数の小穴が穿設さ根
ている。上記空気吹込管２５には空気供給通路２６が接
続され、この空気供給通路２６には、空気吹込管２５に
空気を圧送する電動式のエアポンプ２７が介設されてい
る。また、空気吹込管２５のやや上流には、潤滑油が空
気供給通路２６内を逆流するのを防止するために、コイ
ルばね２８ａとチエツクボール２８ｂとで構成される逆
流防止弁２８（第２図参照）が介設されている。上記空
気供給通路２６の上流側端部はエアクリーナ１５に接続
されている。なお、これらの空気吹込管２５と、空気供
給通路２６と、エアポンプ２７と、逆流防止弁２８とは
、本願特許請求の範囲の請求項１に記載された空気供給
装置を構成する。

また、燃焼室９内の未燃焼ガスがピストン１１（ピスト
ンリング）とシリンダ２９の内周面との摺接部の隙間を
通してクランク室３１内に流入するブローバイガスを吸
気系統に戻すために、エンジンＣＥの上部にシリンダへ
ラドカバー１とシリンダヘッド２とによって画成される
空間部３２と、第１．第２スロットル弁１６．１７下流
の吸気通路８とを連通ずる第１ブローバイガス通路３４
と、上記空間部３２とエアクリーナ１５とを連通ずる第
２ブローバイガス通路３５とが設けられている。

上記、第１ブローバイガス通路３４には、吸気圧が低い
とき程開度が絞られ、空間部３２内の圧力をコントロー
ルする普通のＰＣＶバルブ３６（圧力コントロールバル
ブ）が設けられている。また、第２ブローバイガス通路
３５には、これを開閉する通路開閉弁３７が介設されて
いる。また、第１゜第２ブローバイガス通路３４．３５
の空間部３２への各開口部近傍において、シリンダへラ
ドカバー１の下面には、ブローバイガス中の潤滑油の粒
子を分離してオイルパン４に戻すためのオイルセパレー
タ３９が設けられている。なお、図示していないが、ク
ランク室３１と空間部３２とはブローバイガス通路で接
続され、クランク室３Ｉ内のブローバイガスが空間部３
２に導入されるようになっている。

そして、エンジンＣＥの各種制御を行うために、マイク
ロコンピュータで構成されるコントロールユニット４１
が設けられ、該コントロールユニット４１は油温センサ
４２によって検出される潤滑油温度、冷却水温度等を入
力情報として、エアポンプ２７のオン・オフ制御、通路
開閉弁３７の開閉制御等、所定のエンジン制御を行うよ
うになっている。

上記構成において、エンジンＣＥか冷機状態から運転を
開始し、オイルパン４内の潤滑油の温度がメタノールの
沸点（６４，６℃）に近づいたときに（例えば、メタノ
ールの沸点の５℃手而面、コントロールユニット４１か
らの信号を受けてエアポンプ２７が駆動され、空気供給
通路２６と空気吹込管２５とを介して、空気がオイルパ
ン４内の潤滑油中に吹き込まれ、第２図に状態を示すよ
うに、多数の細かい空気の気泡が形成される。このとき
、潤滑油中に混入しているメタノールが上記気泡中に蒸
発し、このメタノール蒸気は空気の気泡とと乙に浮上し
て潤滑油中から除去され、クランク室３１に入る。この
ようにして、潤滑油中のメタノールを蒸発させつつ、オ
イルパン４内の潤滑油の温度がメタノールの沸点（６４
６°Ｃ）に達したときには、潤滑油中のメタノールは沸
騰し急激に気化するが、このようなメタノールの、沸騰
は空気吹込管２５から潤滑油中に吹き込まれた空気の気
泡を核として行なわれるので、メタノール蒸気は空気吹
込管２５まわりに集中して発生し、し７たがって、空気
吹込管２５から所定の距離順れた位置にあるオイルスト
レーナ２３（潤滑油供給通路２２の潤滑油吸入口）まわ
りにはメタノール蒸気はほとんど発生しない。このため
、オイルパン４内の潤滑油がメタノールの沸点に達して
、潤滑油中のメタノールが沸騰・気化したときでも、メ
タノール蒸気は空気の気泡とともに浮上してクランク室
３１内に入るので、潤滑油供給通路２２にはメタノール
蒸気が混入せず、潤滑油供給圧力の低下を防止でき、し
たがって、各要潤滑部への潤滑油の供給を十分に行うこ
とができ、摺接部の摩耗を抑制することができる。なお
、エアポンプ２７の運転停止中は、逆流防止弁２８によ
ってオイルパン４内の潤滑油が空気供給通路２６に逆流
しないようになっている。

また、浮上してクランク室３１内に入った、メタノール
蒸気と空気とは、ブローバイガスとともに空間部３２に
流入し、オイルセパレータ３９で潤滑油の粒子を分離・
除去された後、第１ブローバイガス通路３４または第２
ブローバイガス通路３５を通して吸気系統に戻される。

なお、冷機時には通路開閉弁３７は閉じられる。

また、オイルパン４内の潤滑油中に吹込まれた空気がブ
ローバイガスに合流するので、ブローバイガス中のアル
コール濃度が低くなり、これによる吸気のオーバリッヂ
化が抑制され、空燃比制御の精度が向上する。

以下余白 く第２実施例〉 第３図は、本発明の第２実施例を示すアルコールエンジ
ンのシステム構成図であるが、第１図に示す第１実施例
の部材と同一の部材には、夫々、第１図中の対応する部
材と同一番号を付し、その説明を省略する。

第３図に示すように、第２実施例では、第１ブローバイ
ガス通路３４のＰＣＶバルブ３６の上流側と下流側とを
、該ＰＣＶバルブ３６をバイパスして連通ずるバイパス
通路５０が設けられ、該バイパス通路５０には、後で説
明するように、所定の暖機運転時には、クランク室３１
内ないしオイルパン４内の圧力を所定値に制御するため
に、デユーティ比に応じて開度がコントロールされるコ
ントロール弁５１が介設されている。また、ＰＣ■バル
ブ３６の上流側の第１ブローバイガス通路３４とバイパ
ス通路５０との分岐部には通路切替弁５２が設けられて
いる。

そして、冷機状態からのエンジン始動後、オイルパン４
内の潤滑油がメタノールの沸点近傍の所定の温度になっ
たときには、コントロールユニット４１によって、油温
センサ４２によって検出されるオイルパン４内の潤滑油
温度、圧力センサ５３によって検出されるクランク室３
１内の圧力等を人力情報として、クランク室３１内の圧
力を所定値に制御して、加圧によるメタノールの沸点上
昇を利用してメタノールの沸騰を抑制し、オイルパン４
内の潤滑油からのメタノール蒸気の発生を緩慢化するよ
うにしているが、以下、第４図に示すフローチャートに
したがって、その制御方法を説明する。

ステップＳｔでイグニッションスイッチがオンされてい
るか否かが比較され、オンされていれば（ＹＥＳ）、実
質的に制御が開始され、ステップＳ２が実行される。

ステップＳ２ではタイマＴＭが作動中であるか否かが比
較される。このタイマＴＭは、後で説明するように、冷
機状態からのエンジン始動後、オイルパン４内の潤滑油
の温度かメタノールの沸点近傍の所定値まで上昇し、ク
ランク室３１内の圧力制御が開始されたときに、ステッ
プＳ６でセットされ、所定の時間経過後にタイムアツプ
するようになっている。したがって、制御が開始された
後、最初にこのステップＳ２が実行されたときには、タ
イマＴＭは作動していないので、比較の結果は当然ＮＯ
となり、制御はステップＳ３に進められる。

ステップＳ３ではオイルパン４内の潤滑油の油温Ｔが読
み込まれる。

続いて、ステップＳ４で上記油温Ｔが６０°Ｃ以上であ
るか否かか比較される。比較の結果、Ｔ〈６０℃であれ
ば（ＮＯ）、オイルパン４内の潤滑油の油温Ｔは、まだ
メタノールの沸点に近づいておらず、メタノール蒸気が
大虫に発生するおそれがないので、クランク室３１内の
圧力制御（加圧）を行なわず、制御はステップＳＩ２に
スキップされる。

ステップＳ＋２では通路開閉弁３７が開かれる。

このとき、通路開閉弁３７を急激に開弁すると、ブロー
バイガスが急増するので、これを防止するために、ダッ
シュポットを設けるなどして、通路開閉弁３７を漸開す
るのが好ましい。

続いてステップＳＩ３で、通路切替弁５２が、第１ブロ
ーバイガス通路３４の通路切替弁５２上流側と下流側七
を流通させる一方（ＰＣＶバルブ３６側聞）、バイパス
通路５０側を閉じるようにセットされ、クランク室３１
内はほぼ常圧に保持され、ブローバイガスは第１．第２
ブローバイガス通路３４．３５を通して吸気系統に戻さ
れろ。

この後、制御はステップＳ［に復帰する。

一方、ステップＳ４での比較の結果、１５６０℃であれ
ば（ＹＥＳ）、制御はステップＳ５に進められ、油温Ｔ
が７５℃以下であるか否かが比較される。比較の結果、
Ｔ〉７５℃であれば（Ｎｏ）、オイルパン４内の潤滑油
はメタノールの沸点６４゜６℃と比較して十分に高温と
なっており、潤滑油中に混入していたメタノールはすで
にほとんど気化して取り除かれているものと考えられる
ので、クランク室３１内の圧力制御を行なわず、制御は
ステップＳＩ２にスキップされる。ステップＳ１２以下
の制御方法は、ステップＳ４での比較の結果ＮＯと判定
されて、制御がステップＳ１２にスキップされた場合と
同様であるので、その説明を省略する。

ところで、ステップＳ５での比較の結果、１５７５℃で
あれば（ＹＥＳ）、すでに、ステップＳ４で１５６０℃
であると判定されているので、結局６０℃≦Ｔ≦７５℃
となり、油温Ｔはメタノールの沸点６４６°Ｃの近傍に
あり、クランク室３１内の圧力を常圧のままで、エンジ
ンＣＥの運転を続行すると、潤滑油中のメタノールか急
激に沸騰・気化するので、クランク室３１内の圧力を上
昇させて、メタノールの沸点上昇によって、メタノール
の気化を緩慢化すべく、制御はステップ８６〜ステツプ
Ｓ１１の圧力制御ルーチンに進められる。なお、冷機状
態からのエンジン始動後の暖機運転時においては、油温
Ｔが６０℃まで上昇したときに、制御がステップＳ６に
進められることになる。

ステップＳ６ではタイマＴＭがセットされる。

第２実施例ではタイマＴＭによって、所定時間だけ、ク
ランク室３１内を所定の圧力に加圧し、沸点上昇により
沸騰を抑制して、この間に、空気吹込管２５からオイル
パン４内の潤滑油中に吹き込まれる空気によ、って、潤
滑油中のメタノールを徐々に気化させて取り除くように
している。

次に、ステップＳ７で通路開閉弁３７が閉じられ、続い
て、ステップＳ８で通路切替弁５２が、これより下流側
の第１ブローバイガス通路３４を遮断する一方、バイパ
ス通路５０側を開く側にセットされる。このとき、クラ
ンク室３１内の空間部はコントロール弁５Ｉが介設され
たバイパス通路５０側のみを通して外部（吸気系統）と
連通ずるようになり、したがって、コントロール弁５１
の開度を調節することによって、クランク室３１内の圧
力を制御できるようになる。

続いて、ステップＳ９で油温ＴＩＪ＜読み込まれる。

今回はステップＳ３ですでに油温Ｔが読み込まれている
が、次回以降において、ステップＳ２でＹＥＳと判定さ
れてステップ８３〜ステツプＳ８をスキップするときに
は、ステップＳ３で油温′ｒを読み込めなくなるので、
このステップＳ９で油温Ｔを読み込めるようにしている
。

次に、ステップＳｌＯでコントロール弁５１のデユーテ
ィ比が制御マツプから読み取られる。第５図に示すよう
に、コントロール弁５１のデユーティ比はオイルパン４
内の潤滑油の油温Ｔに対して折れ線Ｇ１のような特性と
なっており、このような特性がコントロールユニット４
１内のＲＯＭにデジタル化して記憶されている。

そして、ステップＳｌｌでコントロール弁５１に上記デ
ユーティ比が設定され、このデユーティ比に応じた開度
でコントロール弁５１が開かれ、クランク室３１内が所
定の圧力に調節（加圧）される。これによって、潤滑油
中に混入しているメタノールの沸点が上昇し、沸騰が抑
制され、空気吹込管２５からオイルパン４内の潤滑油中
に吹き込まれる空気によって、潤滑油中のメタノールが
徐々に蒸発・気化されて取り除かれる。したがって、メ
タノールの沸点６４６６℃ではオイルパン４内の潤滑４
０中のメタノールの沸騰が起こらないので、潤滑油供給
通路２２へのメタノール蒸気の混入を有効に防止できる
。なお、第２実施例においてメタノールの沸騰が生じた
場合でも、第１実施例で説明したよう（９、メタノール
は空気吹込管２５から吹き込まれる空気の気泡を核とし
て気化するので、潤滑油供給通路２２の潤滑油吸入口近
傍にはメタノール蒸気がほとんど発生せず、潤滑油供給
通路２２へのメタノール蒸気の混入が防止されることは
もちろんである。この後、制御はステップＳ１に復帰す
る。

なお、ステップＳ２での比較の結果、タイマＴＭが作動
中であれば（ＹＥＳ）、制御はステップＳ９にスキップ
され、クランク室３１内の圧力制御が続行されるが、ス
テップ８９以下の制御方法は、制御がステップＳ８から
ステップＳ９に進められた、萌記の場合と同一であるの
でその説明を省略する。

く第３実施例〉 以下、本発明の第３実施例を説明する。第３実施例では
、潤滑油へのメタノールの混入よる粘度低下に起因する
潤滑性能の低下を油圧を高めて補うようにしている。

第６図に示すように、第３実施例では、シリンダブロッ
ク３内の潤滑油供給通路２２と、該潤滑油供給通路２２
内の潤滑油の一部をオイルパン４にリリーフするための
潤滑油リリーフ通路６１との分岐部にソレノイド式の油
圧コントロール弁６２を設けている。この油圧コントロ
ール弁６２の円筒形のシリンダ部６３の先端面には、該
シリンダ部６３内に画成される空間部６４と、潤滑油供
給通路２２とを連通ずるノズル穴６５が設けられる一方
、側面には、空間部６４と潤滑油リリーフ通路６１とを
連通ずるリリーフ六６６が設けられている。

そして、シリンダ部６３内には、シリンダ部６３の軸方
向に往復摺動できるピストン６７が設けられ、このピス
トン６７のシリンダ軸方向の先端部にはコイル状のリリ
ーフスプリング６８が取り付けられている。そしてリリ
ーフスプリング６８の先端部にはボールバルブ６９が取
り付けられ、このボールバルブ６９はノズル穴６５をリ
リーフスプリング６８の付勢力に対応する力で閉止して
いる。また、上記ピストン６７は、ソレノイド７１がオ
ンされたときには磁気力によってシリンダ軸方向に前進
させられ、リリーフスプリング６８を圧縮してその付勢
力を所定値まで高める一方、ソレノイド７１がオフされ
たときにはシリンダ軸方向にフリーな状態となり、した
がって、リリーフスプリング６８はピストン６７をシリ
ンダ軸方向に後退させて伸長し、その付勢力が所定の低
い値に維持されるようになっている。

なお、第３実施例のその他の構成については、第【図に
示す第１実施例と同様であるので説明を省略する。

上記構成において、第３実施例では、第１図に示す第１
実施例か有する機能のほか、冷機状態からのエンジン始
動後、暖機運転時にオイルパン４内の潤滑油にメタノー
ルが混入することによって生じる潤滑油の潤滑性能の低
下を、コントロールユニット４１によって潤滑油の供給
圧力を制御することによって補うようにしているが、以
下、この制御方法について、第７図に示すフローヂャ−
１・に従って説明する。

制御が開始されると、ステップＳ２１でオイルパン４内
の潤滑油の油温Ｔが読み込まれる。

次に、ステップＳ２２で上記油温Ｔが６５°Ｃ（メタノ
ールの沸点６４．６℃とほぼ同じ）を超えているか否か
が比較される。冷機状態からのエンジン始動後、暖機運
転時においては、本願従来の技術で説明したように、オ
イルパン４内の潤滑油にはメタノールが混入しており、
これによって潤滑油の粘度が低下して潤滑油の潤滑性能
が低下している。このため、油温Ｔがメタノールの沸点
を超えて潤滑油中のメタノールが除去されるまでは、潤
滑４ｈ供給通路２２の油圧を高めて要潤滑部に供給され
る潤滑油虫を増加させて潤滑性能の低下が補われるよう
になっている。なお、例えば、第２実施例のようにクラ
ンク室３１内を加圧するようにした場合には、上記比較
温度は、加圧度に応じて、沸点上昇後の沸点と比較すべ
きである。

ステップＳ２２での比較の結果、Ｔ〉６５°Ｃであれば
（ＹＥＳ）、潤滑油の温度がメタノールの沸点６４．６
℃を超えており、潤滑油中のメタノールはすでに気化し
て取り除かれているものと考えられる。したがって、潤
滑油の供給圧力を高める必要がないので、制御はステッ
プＳ２３に進められソレノイド７１がオフされる。この
とき、ピストン６７はフリーな状態になり、リリーフス
プリング６８がシリンダ部６３の軸方向後方側に伸長し
、その結果、リリーフスプリング６８の付勢力が小さく
なる。そして、潤滑油供給通路２２内の油圧が上記付勢
力に対応する圧力を超えたときには、潤滑油供給通路２
２内の油圧によってポールバルブ６９がシリンダ軸方向
に後退させられ、ノズル穴６５が開かれ、潤滑油供給通
路２２内の潤滑油の一部が潤滑油リリーフ通路６１を通
してオイルパン４にリリーフされ、潤滑油供給通路２２
内の油圧が所定の低い値に保持される。この後、制御は
ステップＳ２１に復帰する。

一方、ステップＳ２’２での比較の結果、Ｔ≦６５°Ｃ
であれば（ＮＯ）、潤滑油中に混入しているメタノール
はまだ気化せずに潤滑油中に残っているものと考えられ
る。したがって、潤滑油の供給圧力を高めてメタノール
混入による潤滑油の潤滑性能の低下を補うために、制御
はステップＳ２４に進められ、ソレノイド７１がオンさ
れる。このとき、ピストン６７はソレノイド７１の電磁
力によってシリンダ軸方向前向きに移動させられ、これ
によって、リリーフスプリング６８がシリンダ軸方向前
向きに圧縮され、その結果、リリーフスプリング６８の
付勢力が大きくなる。このため、リリーフスプリング６
８の付勢力の増加に対応する分だけ潤滑油供給通路２２
内の潤滑油のリリーフ圧力が高められる。これによって
、潤滑油供給通路２２内の潤滑油供給圧力が高められる
ので、要潤滑部への潤滑油供給量が増加し、メタノール
混入による潤滑性能の低下が補われる。この後、制御は
ステップＳ２１に復帰する。

以下余白 く第４実施例〉 第８図は、本発明の第４実施例を示すアルコールエンノ
ンのノステム構成図モあるが、第１図に示す第１実施例
の部材と同一の部材には、夫々、第１図中の対応、する
部材と同一番号を付し、その説明を省略する。

第８図に示すように、第４実施例では、エンジンＣＥの
上部にシリンダヘッドカバー１とシリンダヘッド２とに
よって画成される空間部３２と、エアクリーナＩ５とを
連通ずるブローバイガス通路８！が設けられる一方、該
ブローバイガス通路８１の上流側端部近傍の分岐部８２
から分岐ブローバイガス通路８３が分岐して設けられて
いる。

この分岐ブローバイガス通路８３の下流側端部は、ブロ
ーバイガス中のメタノール、水及び潤滑油を分離する分
離装置８４に接続されている。なお、ブローバイガス通
路８１と分岐ブローバイガス通路８３との分岐部８２に
は通路切替弁８５か設けられている。

第９図に示すように、分離装置８４のケーンングをなす
分離槽８６内に画成される空間部は仕切板８７ににって
第１室８８と第２室８９とに仕切られている。上記仕切
板８７はその上端部が分離槽８４の上面壁下面に固定し
て取り付けられる一方、その下端部と分離槽８６の下面
壁土面との間には、所定の間隔の隙間が設けられている
。なお、仕切板８７の」二端部近傍には、第１室８８と
第２室８９とを、気相で連通ずる連通穴９０が設けられ
ている。そして、分岐ブローバイガス通路８３は分離槽
８６の上面壁を貫通して第１室８８に差し込まれ、その
下端部が第１室８８の上下方向中間位置より下方の所定
の位置に配置されている。

また、第１室８８側で分Ｍ槽８６の上下方向中間位置よ
りやや上部となる位置において、仕切板８７と対向する
側面壁には、第１室８８とエンジンＣＥ上部の空間部３
２とを連通ずる潤滑油リターン通路９１が開口している
。

一方、第２室８９側において分離槽８６の上面壁には、
第２室８９と、通路切替弁８５下流のブローバイガス通
路８１とを連通ずるブローバイガス戻し通路９２が開口
している。このブローバイガス戻し通路９２には、後で
説明するように、その内部を流通するメタノール虫をコ
ントロールするための流電コントロールバルブ９３が介
設されている。

そして、分離槽８６内には、潤滑油リターン通路９１の
第１室８８への開口部の高さよりやや下方となる位置ま
でエチレングリコールが入れられている。このエチレン
グリコールは、後で説明するように、所定の暖機運転時
にはブローバイガス中のメタノール、水、潤滑油等を分
離・除去するものであるが、潤滑油よりも高い沸点を有
し、かつ、潤滑油とは混ざり合わないか、メタノール、
水とはどのような比率ででも混ざり合うような特性を有
している。

上記構成において、冷機状態からのエンジン始動後、潤
滑油温度または冷却水温度が所定値以下の暖機運転中は
、通路切替弁８５が、これより下流側のブローバイガス
通路８１を閉止するとともに、これより上流側のブロー
バイガス通路８１と分岐ブローバイガス通路８３とを接
続するようにセントされる。上記暖機運転中においては
、ブローバイガスには、未燃焼メタノール、水等が含ま
れ、これらがそのまま吸気系に導入されると、エンジン
インターナル（図示せず）での油膜形成を妨害するので
、油膜が十分に形成されず、エンジンインターナルに摩
耗あるいは錆が発生するおそれがある。そこで、このよ
うなメタノール、水等を含むブローバイガスは分岐ブロ
ーバイガス通路８３を通して分離槽８６の第１室８８内
のエチレングリコール中に吹込まれ、メタノール、水等
はエチレングリコールに吸収されるようになっている。

また、ブローバイガス中には潤滑油粒子が含まれている
が、潤滑油はエチレングリコールには溶解しないので第
１室８８内のエチレングリコールの上に浮遊する。そし
て、このように第１室８８内においてエチレングリコー
ルの上に浮遊する潤滑油は、潤滑油リターン通路９１の
開口部より下側に保留される一定崖を残して、潤滑油リ
ターン通路９１を通してエンジンＣＥに戻される。ここ
において、第１室８８内のエチレングリコールに吸収さ
れずにエチレングリコール上に浮遊する潤滑油は仕切板
８７によって第２室８９への移動が防止されるので、潤
滑油リターン通路９１の近くに潤滑油が集められるよう
になっている。

このようにして、第１室８８内のエチレングリコールに
よってメタノール、水等が吸収されたブローバイガスは
、順に第１室８８の上部空ｕ打部と、連通穴９０と、第
２室８９の上部空間部と、ブローバイガス戻し通路９２
とを通してエアクリーナ１５へ供給される。

一方、潤滑油温度ないし冷却水温度が所定値以上となる
温間時には、通路切替弁８５が、分岐ブローバイガス通
路８３を閉止するとともに、通路切替弁８５の−Ｌ流側
と下流側のブローベイガス通路８１を連通させるように
セットされる。このとき、ブローバイガスは分離装置８
４に導入されず、ブローバイガス通路８１のみを通して
吸気系に導入される。

ところで、エンジン始動後の暖機運転時に、前記したよ
うなプロセスで、第１室８８内のエチレングリコールに
吸収されたメタノール、水等は、第１室８８と第２室８
９とが仕切板８７下方の隙間を通して連通しているので
、第２室８９内のエチレングリコール中に拡散する。そ
して、エンジンＣＥの暖機が完了し、分離槽８６内のエ
チレングリコールの温度が適度に高くなったときには、
エチレングリクールに混入しているメタノール、水等は
、エチレングリコールの表面から第２室８９の上部空間
部に蒸発する。このメタノール蒸気、水蒸気等はブロー
バイガス戻し通路９２を通して吸気系に導入される。そ
して、上記メタノール蒸気等の吸気系への導入速度は、
流量コントロールバルブ９３によって、空燃比制御に支
障が起こらないような適当な値に調節される。

このようにして、第４実施例ではエンジン始動後の暖機
運転中に、吸気系にメタノール蒸気が混入しないので、
エンジンインターナルの油膜形成が悪化せず、エンジン
インターナルの摩耗あるいは錆の発生を有効に防止する
ことができる。

なお、第４実施例においては、上記機能のほか、第１実
施例で説明した機能も有することはもちろんである。１ 〈第５実施例〉 以下、本発明ρ第５実施例を説明する。

第１０図に示すように、第５実施例では、オイルパン４
が、熱伝導率の大きい材料で形成された仕切壁１０１に
よってエンジンＣＥの幅方向（気筒配列方向に垂直な方
向）に二分され、第１浦室１０３と第２油室１０４とが
形成されている。これらの第１．第２油室１０３，１０
４の上部には、エンジン幅方向の中央部（仕切壁１０１
が配置された位置）程低レベルとなるように傾斜をつけ
て形成された此蔽板１０２が設けられている。そして、
仕切壁＋０１の近傍、すなわち、遮蔽板１０２が最も低
レベルとなる位置において、該遮蔽板１０２の第１油室
１０３側と第２油室１０４側とには、夫々、第１．第２
油室１０３，１０４を開閉する、第１．第２油室開閉弁
１０９，１１０が設けられている。

そして、第１油室１０３側には第１潤滑油供給通路１０
５が設けられ、一方第２油室１０４側には第２潤滑油供
給通路１０６が設けられている。

なお、第１．第２潤滑油供給通路１０５，１０６の先端
部には、夫々、第１５第２オイルストレーナ１０７．１
０８が設けられている。第１潤滑油供給通路＋０５と第
２潤滑油供給通路１０６とはオイルパン４のやや上方で
１つの共通潤滑油供給通路＋１２に集合し、この集合部
には潤滑油通路切替弁１１１が設けられている。また、
オイルポンプ２１下流の共通潤滑油供給通路１１２には
油温センサ１１３が設けられている。

また、第１．第２油室１０３，１０４の上部空間部には
、夫々、第１．第２ブローバイガス通路１１４．１１５
が接続され、これらの第１．第２ブローバイガス通路１
１４．１１５は、所定の位置で１つの共通ブローバイガ
ス通路１１６に集合され、この共通ブローバイガス通路
１１６にはブローバイガス流量コントロールバルブ１１
７が設けられている。

上記構成において、コントロールユニット４１によって
、潤滑油の温度に応じて油室１０３ｊ０４の切替制御が
行なわれるようになっているが、以下、第１１図に示す
フローチャートに従ってその制御方法を説明する。

制御が開始されると、ステップＳ３１でイグニッション
スイッチがオンされているか否かが比較され、イグニッ
ションスイッチがオンされていなければ（Ｎｏ）、ステ
ップＳ３１が繰り返し実行される。一方、イグニッショ
ンスイッチがオンされていれば（ＹＥＳ）、制御はステ
ップＳ３２に進められる。

ステップＳ３２では油温Ｔが読み込まれ、続いてステッ
プＳ３３で上記油温Ｔが６４℃以上であるか否かが比較
される。上記比較の結果、Ｔ＜６４℃であれば（Ｎｏ）
、第１浦室１０３内の潤滑油を各要潤滑部に供給すべく
、制御はステップＳ３４に進められる。

すなわち、エンジン始動時にはオイルパン内の潤滑油に
はメタノールが含まれていないが、冷機状態からのエン
ジン始動後、暖機運転時において、潤滑油温度がメタノ
ールの沸点６４．６℃に達するまでの間にメタノールが
潤滑油中に混入し、潤滑油温度がメタノールの沸点に達
すると、潤滑油中のメタノールが沸騰・気化して潤滑油
供給系統に混入し、潤滑性能を低下させる。そこで、第
５実施例では、冷機状態からのエンジン始動後、潤滑油
温度がメタノールの沸点６４，６℃よりわずかに低い６
４°Ｃに達するまでは、第１油室１０３側の潤滑油のみ
を用いて潤滑を行う。このとき、上記一般の場合と同様
に、第１油室１０３内の潤滑油にはメタノールが混入・
蓄積される。この間、第２油室１０４内の潤滑油はクラ
ンク室３１側とは遮蔽して、そのまま放置し、メタノー
ルが混入しないようにしておく。そして、潤滑油温度が
メタノールの沸点６４．６°Ｃに達する寸前（６４℃）
に潤滑油供給源を第２油室１０４側に切り替えて、メタ
ノールを含まない潤滑油で各要潤滑部を潤滑するように
する。そして、この後、エンジン停止まで第２油室１０
４側の潤滑油を用いて要潤滑部の潤滑を行うようになっ
ている。なお、上記切替後、第１浦室１０３側の潤滑油
温度はまもなくメタノールの沸点に達し、潤滑油中のメ
タノールは沸騰・気化して第１ブローバイガス通路１１
４と共通ブローバイガス通路１１６とを通して吸気系統
に導入されるようになっている。

ステップＳ３４では、潤滑油通路切替弁１１１が、共通
潤滑油供給通路＋１２を第１潤滑油供給通路１０５と接
続する側にセットされ、続いて、ステップＳ３５ては第
１浦室開閉弁１０９が開かれる一方、第２油室開閉弁１
１０が閉じられる。

これによって、第２浦室１０４は外部とは遮蔽され、そ
の中に潤滑油はメタノールを含まないままで保持される
。一方、第１浦室１０３側の潤滑油は各要潤滑部に供給
可能な状態となり、かつ、オイルパン４にもどってくる
潤滑油が第１油室開閉弁１０９を介して第１油室１０３
に流入するようになる。このようにして、第１油室１０
３側の潤滑油のみを用いて潤滑が行なわれる。

次に、ステップＳ３６で油温Ｔが読み込まれ、続いてス
テップＳ３７で上記油温Ｔが６４℃以上であるか否かが
比較される。比較の結果、Ｔ＜６４°Ｃであれば（Ｎｏ
）、制御はステップ８３６に戻され、１５６４℃となる
まで、ステップ８３６゜３７か繰り返される。

一方、ステップＳ３７での比較の結果、Ｔ≧６４°Ｃで
あれば（ＹＥＳ）、油温Ｔがまもなくメタノールの沸点
６４．６℃に達して潤滑油中のメタノールが沸騰・気化
し、メタノール蒸気が潤滑系統に混入して潤滑性能を低
下させることになるので、その前に、使用する潤滑油を
メタノールを含まない第２油室１０４内のものに切り替
えるべく、制御はステップＳ３８に進められる。

ステップ８３８では、潤滑油通路切替弁１１１が、共通
潤滑油供給通路１１２を第２潤滑油供給通路１０６と接
続する側にセットされ、続いて、ステップＳ３９では第
２油室開閉弁１１０が開かれる一方、第１油室開閉弁１
０９が閉じられる。

これによって、第１油室１０３は外部とは遮蔽され、一
方、第２浦室１０４側の潤滑油は各要潤滑部に供給可能
な状態となり、かつ、オイルパン４にらどってくる潤滑
油が第２１１ｂ室開閉弁１１０を介して第２油室１０４
に流入するようになる。このようにして、第２油室１０
４側の潤滑油のみを用いて潤滑が行なわれる。なお、前
記したとおり、上記潤滑系統の切替後、第１浦室１０３
内の潤滑油中のメタノールは沸騰・気化し、第１ブロー
バイガス通路１１４と、共通ブローバイガス通路１１６
とを通して吸気系統に導入される。その際、メタノール
蒸気の流攪は、プローバイガス流量コントロールバルブ
＋１７によって空燃比制御に支障が生じない範囲内に調
節される。この後、制御はステップＳ３１に復帰する。

ところで、ステップＳ３３での比較の結果、１５６４℃
であれば（ＹＥＳ）、潤滑油はすでにメタノールの沸点
を超えているので、潤滑油中にはメタノールが含まれて
いないものと考えられるので、第２浦室１０４側の潤滑
油を用いればよく、したがって、ステップ９３４〜ステ
ツプＳ３７をスキップしてステップＳ３８に進められる
。この後の制御方法は、制御がステップＳ３７からステ
ップＳ３８に進められた上記の場合と同様であるので説
明を省略する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示すアルコールエンジン
のシステム構成図である。 第２図は、第１図に示すエンジンのオイルパンまわりの
拡大縦断面説明図である。 第３図は本発明の第２実施例を示すアルコールエンジン
のシステム構成図である。 第４図は、第３図に示すエンジンのコントロールユニッ
トによるクランク室内の圧力制御方法を示すフローチャ
ートである。 第５図は、第３図に示すエンノンンステムのコントロー
ル弁に設定されるデユーティ比の油温に対する特性を示
す図である。 第６図は本発明の第３実施例を示すアルコールエンジン
の、潤滑油供給通路内の油圧を制御する？Ｊ＋圧コシコ
ントロール弁りの、縦断面説明図であ第７図は、第６図
に示す油圧コントロール弁の制御方法を示すフローチャ
ートである。 第８図は本発明の第４実施例を示すアルコールエンジン
のシステム構成図である。 第９図は、第８図に示すブローバイガス中のメタノール
分離装置の拡大縦断面説明図である。 第１０図は本発明の第５実施例を示すアルコールエンジ
ンのオイルパンまわりの縦断面説明図である。 第１Ｉ図は、第１Ｏ図に示す潤滑油供給系統の制御方法
を示すフローチャートである。 ＧＥ・・・エンジン、４・・・オイルパン、２１・・・
オイルポンプ、２２・・潤滑油供給通路、２５・・・空
気吹込管、２６・・・空気供給通路、２７・・エアポン
プ、２８・・・逆流防止弁、３４．３５・・・第１．第
２ブローバイガス通路、３６・・・Ｐｃｖバルブ、３７
・・・通路開閉弁、４１・・・コントロールユニット、
５ｏ・・バイパス通路、５１・・・コントロール弁、５
２・・・切替弁。 第　１　図 第２図 第３図 第５図 第６図　　　　　娑指滑４イへ ／Ｉ 第７図 ７、ｔ：ンブ↓す 第１ｏ図 第１１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルコールを含む燃料を用いるエンジンにおいて
   、 エンジン各部を潤滑する潤滑油を貯留するオイルパンを
   設けるとともに、該オイルパン内において、潤滑油の油
   面下で、かつ、エンジン各部へ供給される潤滑油の吸入
   口から所定距離離れた位置に、空気を供給する空気供給
   装置を設けたことを特徴とするアルコールエンジン。
2. （２）潤滑油の温度を検出する潤滑油温度検出手段と、
   該潤滑油温度検出手段の出力を受け、冷機状態からのエ
   ンジン始動後、潤滑油が所定の温度に達したときには、
   所定期間だけオイルパン内の圧力を上昇させる圧力制御
   手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載するア
   ルコールエンジン。