JPH06229220A - エンジンの潤滑油ヒーティングシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】エンジンの始動時に潤滑油を温め、その粘度を
下げることによりエンジンのフリクションを低減させて
エンジンの始動性を高める。 【構成】オイルフィルタ１２によって浄化された潤滑油
をメインホール１３からカムシャフト供給ホール１６を
介してカムシャフト２８へ供給するとともに、前記メイ
ンホール１３からピストンクランクホール１４を介して
ピストン７及びクランクシャフト５へ供給する潤滑経路
であって、前記ピストンクランクホール１４にヒータ１
７を設け、このヒータ１７をエンジンの始動装置１８と
同期作動可能にし、前記始動装置１８の始動に伴ってヒ
ータ１７が発熱してピストンクランクホール１４内の潤
滑油のみを加熱するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はエンジンの始動時に潤滑
油を温め、その粘度を下げることによりエンジンのフリ
クションを低減させるエンジンの潤滑油ヒーティングシ
ステムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、特に寒い時期にはエンジンそのも
のが冷やされてしまい、エンジンのフリクションが増加
した状態となっている。又、エンジンのオイルパンに貯
留される潤滑油も冷やされて粘度が上がった状態となっ
ている。この状態でエンジンを始動しようとすると、エ
ンジンの始動が困難になってしまう。

【０００３】この対策として、潤滑油を温めることによ
り潤滑油の粘度を下げてのエンジンのフリクションを低
減させようとしたものが実開昭５６−１４５６０９号公
報に提案されている。即ち、オイルパンに貯留される潤
滑油がオイルフィルタによって浄化され、メインギャラ
リーを介してカムシャフト、クランクシャフト及びピス
トン等の各箇所に潤滑油が供給されるようになってい
る。そして、エンジンを始動させる際、メインギャラリ
ーに設けられた電気加熱器が発熱してメインギャラリー
内の潤滑油が加熱されるようになっている。従って、メ
インギャラリー内の潤滑油が加熱されてその粘度が下げ
られる。そのため、エンジンを始動させる際、エンジン
のフリクションが低減されてエンジンの始動を円滑に行
うようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エンジ
ンを始動させる際、電気加熱器の発熱によってメインギ
ャラリー内の潤滑油が加熱される。即ち、オイルフィル
タから浄化された潤滑油の全てが電気加熱器によって加
熱される。従って、大量の潤滑油を加熱することから消
費電力の増加及び寒い時期におけるバッテリー自身の性
能も低下により、バッテリーに過大な負荷がかかってし
まうという問題がある。そのため、バッテリーを大型化
することも考えられるが、システム全体が大型化するば
かりか、コストが高くなってしまうという問題がある。

【０００５】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的はバッテリーにかかる負荷
を軽減するとともに、エンジンのフリクションを低減し
てエンジンの始動をスムーズに行わせることができるエ
ンジンの潤滑油ヒーティングシステムを提供することに
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するため、オイルフィルタによって浄化された潤滑油
をメインホールからカムシャフト供給ホールを介してカ
ムシャフトへ供給するとともに、前記メインホールから
ピストンクランクホールを介してピストン及びクランク
シャフトへ供給する潤滑経路であって、前記ピストンク
ランクホールに潤滑油加熱装置を設け、この潤滑油加熱
装置をエンジンの始動装置と同期作動可能にし、前記始
動装置の始動に伴って潤滑油加熱装置が発熱してピスト
ンクランクホール内の潤滑油のみを加熱するようにした
ことをその要旨とする。

【０００７】

【作用】エンジンの始動装置を動作させることにより、
始動装置の動作に同期して潤滑油加熱装置はピストンク
ランクホール内の潤滑油のみを加熱する。すると、加熱
されたピストンクランクホール内の潤滑油はピストン及
びクランクシャフトに供給される。

【０００８】そのため、ピストンクランクホール内の潤
滑油の粘度が低下するため、エンジンのフリクションの
低減が図られる。従って、エンジンの始動がスムーズに
行われる。又、ピストンクランクホール内の潤滑油のみ
を加熱するため、加熱する潤滑油が少量となるので潤滑
油加熱装置による消費電力が小さくなる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図１〜
図４に従って説明する。図１に示すように、エンジン１
の下部にはオイルパン２が配設され、このオイルパン２
には潤滑油を貯留する貯留部３が形成されている。又、
エンジン１のクランク室４にはクランクシャフト５が回
転可能に設けられている。このクランクシャフト５には
クランクピン６を介してピストン７が接続されている。

【００１０】前記貯留部３にはオイルストレーナ８が配
設され、このオイルストレーナ８は接続パイプ９を介し
てクランクシャフト５に設けられたオイルポンプ１０に
接続されている。又、このオイルポンプ１０はエンジン
１のシリンダブロックに形成されたフィルタジョイント
ホール１１を介してエンジン１の外部に取付固定された
オイルフィルタ１２に接続されている。

【００１１】従って、エンジン１が始動してクランクシ
ャフト５が回転すると、該クランクシャフト５に設けら
れたオイルポンプ１０が動作する。そのため、貯留部３
に貯留された潤滑油をオイルポンプ１０がオイルストレ
ーナ８及び接続パイプ９を介して吸引する。この吸引さ
れた潤滑油はフィルタジョイントホール１１を介してオ
イルフィルタ１２に供給される。

【００１２】又、エンジン１のシリンダブロックには前
記オイルフィルタ１２に接続されるメインホール１３が
形成されている。そして、このメインホール１３はエン
ジン１のシリンダブロックに形成されたピストンクラン
クホール１４に接続されている。又、ピストンクランク
ホール１４はエンジン１のシリンダブロックに形成され
たピストンオイルジェット孔１５に接続されるととも
に、エンジン１のシリンダブロックに形成されたクラン
クオイルジェット孔１６に接続されている。

【００１３】更に、前記オイルフィルタ１２とピストン
クランクホール１４との間におけるメインホール１３に
は、エンジン１のシリンダブロックに形成され、カムシ
ャフト２７に潤滑油を供給するカムシャフト供給ホール
１６が接続されている。

【００１４】従って、前記オイルポンプ１０からオイル
フィルタ１２に供給された潤滑油は、該オイルフィルタ
１２によって浄化されてメインホール１３に吐出され
る。メインホール１３に吐出された潤滑油はカムシャフ
ト供給ホール１６やピストンクランクホール１４に供給
されるようになっている。そして、ピストンクランクホ
ール１４に供給された潤滑油はピストンオイルジェット
孔１５やクランクオイルジェット孔２８を介してピスト
ン７の軸受部分やクランクシャフト５の摺動部分に供給
されるようになっている。

【００１５】前記メインホール１３とピストンクランク
ホール１４とが合流するピストンクランクホール１４に
は膨出部１４ａが形成されている。そして、この膨出部
１４ａにはニクロム線等がコイル状となる潤滑油加熱装
置としてのヒータ１７が配設されている。従って、この
ヒータ１７が発熱すると、ピストンクランクホール１４
に流れ込む潤滑油が加熱されるようになっている。

【００１６】又、前記エンジン１はスタータやイグニッ
ションコイル等により構成される始動装置１８に接続さ
れている。そして、後述するイグニッションスイッチ２
１のオン動作から、該イグニンションスイッチ２１が更
にスタータモータ始動指令操作移行すると始動装置１８
はエンジン１を始動させるようになっている。

【００１７】次に、潤滑油ヒーティングシステムの電気
的構成について説明する。図２に示すように、前記ヒー
タ１７はコントローラ２０に接続されている。そして、
前記始動装置１８はコントローラ２０に接続されてい
る。更に、前記イグニンションスイッチ２１はコントロ
ーラ２０に接続されている。前記コントローラ２０には
図示しないラジエータの水温を検出する水温センサ２２
が接続されている。又、コントローラ２０には運転席の
インストルメントパネルに設けられるインジゲータ２３
が接続されている。

【００１８】前記コントローラ２０内には記憶部２４と
タイマ回路部２５とが設けられている。前記記憶部２４
には水温センサ２２の水温に基づいて潤滑油の温度が算
出される温度データが記憶されている。又、記憶部２４
には算出された潤滑油の温度を予め定めた温度にするた
め要するヒータ１７の発熱時間ＰＨを算出する発熱時間
データが記憶されている。更に、前記コントローラ２０
のタイマ回路部２５にはエンジン１の始動後、ヒータ２
０をどれだけ発熱させておくかを設定する始動後発熱時
間ＡＨが設定されている。

【００１９】前記コントーラ２０はイグニッションスイ
ッチ２１がオン動作すると、水温センサ２２の検出信号
に基づいてラジエータの水温を検出する。そして、ラジ
エータの水温に基づいて潤滑油の温度を記憶部２４の温
度データから算出するようになっている。この潤滑油の
温度が所定の温度以上であればヒータ１７を発熱させな
いようになっている。又、インジケータ２３も点灯させ
ないようになっている。

【００２０】又、潤滑油の温度が所定の温度以下であれ
ば、コントローラ２０は記憶部２４に記憶された発熱時
間データに基づいて発熱時間ＰＨを算出し、その発熱時
間ＰＨだけヒータ１７を発熱させるようになっている。
このとき、コントローラ２０によってインジケータ２３
が点灯するようになっている。このヒータ１７の発熱に
よりピストンクランクホール１４及び膨出部１４ａの潤
滑油が加熱されるようになっている。

【００２１】そして、発熱時間データにより求められた
発熱時間ＰＨを経過すると、コントローラ２０はインジ
ケータ２３を消灯する。その後、オン状態となっている
イグニッションスイッチ２１をスタータモータが始動す
るように操作すると、コントローラ２０は始動装置１８
を介してエンジン１を始動させるようになっている。

【００２２】このエンジン１の始動によってタイマ回路
部２５は時間のカウントを開始し、始動後発熱時間ＡＨ
を経過すると、コントローラ２０はヒータ１７の発熱を
停止させるようになっている。

【００２３】次に、上記のように構成された潤滑油ヒー
ティングシステムの作用について説明する。まず、エン
ジン１が停止している状態において、運転者がイグニッ
ションスイッチ２１をオン動作させる。すると、コント
ローラ２０は水温センサ２２の検出信号に基づいてラジ
エータの水温を検出する。この水温と記憶部２４に記憶
された温度データに基づいてコントローラ２０は潤滑油
の温度を算出する。この潤滑油の温度が所定の温度以上
であればコントローラ２０はヒータ１７を発熱させな
い。又、インジケータ２３も点灯させない。

【００２４】一方、潤滑油の温度が所定の温度以下であ
れば、そのときの潤滑油の温度を所定の温度にするのに
要するヒータ１７の発熱時間ＰＨを発熱時間データに基
づいてコントローラ２０は算出し、その発熱時間ＰＨだ
けヒータ１７を発熱させる。これと同時に、コントロー
ラ２０はインジケータ２３を点灯させる。

【００２５】そして、発熱時間ＰＨを経過すると、コン
トローラ２０はインジケータ２３を消灯させる。この発
熱時間ＰＨの間にピストンクランクホール１４及び膨出
部１４ａの潤滑油が加熱されてその温度が上昇する。そ
して、前記インジケータ２３の消灯を運転者が確認する
と、オン動作させているイグニッションスイッチ２１を
更にスタータモータが始動するように操作する。する
と、コントローラ２０は始動装置１８を介してエンジン
１を始動させる。この始動により、発熱時間ＰＨの間加
熱されたピストンクランクホール１４及び膨出部１４ａ
の潤滑油は、ピストンオイルジェット孔１５及びクラン
クオイルジェット孔２８を介してピストン７やクランク
シャフト５に供給される。

【００２６】前記エンジン１が始動すると、コントロー
ラ２０のタイマ回路部２５は時間のカウントを開始し、
タイマ回路部２５が予め設定された始動後発熱時間ＡＨ
に達すると、コントローラ２０はヒータ１７の発熱を停
止させる。

【００２７】又、前記クランクシャフト５の回転により
オイルポンプ１０がフィルタジョイントホール１１を介
してオイルフィルタ１２に新たな潤滑油を供給する。こ
の潤滑油はオイルフィルタ１２及びメインホール１３を
介してカムシャフト供給ホール１６及びピストンクラン
クホール１４に供給される。前記ピストンクランクホー
ル１４及び膨出部１４ａに流れ込んだ潤滑油は始動後発
熱時間ＡＨの間だけヒータ１７によって加熱される。こ
の加熱された潤滑油はクランクシャフト５の軸受部分や
ピストン７の摺動部分に供給される。

【００２８】従って、エンジン１を始動させる前に、ヒ
ータ１７によって予めピストンクランクホール１４及び
膨出部１４ａ内の潤滑油を加熱してその粘度を低下させ
ておき、エンジン１が始動したとき加熱された潤滑油が
クランクシャフト５やピストン７に供給される。従っ
て、クランクシャフト５の軸受部分やピストン７の摺動
部分に潤滑油がスムーズに供給されるため、クランクシ
ャフト５の軸受部分やピストン７の摺動部分の摩擦が低
減される。この結果、エンジン１のフリクションが低減
され、エンジン１の始動をスムーズに行うことができ
る。

【００２９】ちなみに、クランクシャフト５の軸受部分
やピストン７の摺動部分の摩擦が大きくなることによ
り、エンジン１のフリクションが大きくなることが判明
している。従って、クランクシャフト５の軸受部分やピ
ストン７の摺動部分に供給する潤滑油のみをヒータ１７
によって加熱して供給すれば、エンジン１のフリクショ
ンをかなり低減させることができる。

【００３０】又、クランクシャフト５の軸受部分やピス
トン７の摺動部分に供給する潤滑油のみ、即ちピストン
クランクホール１４及び膨出部１４ａに流れ込む潤滑油
のみを加熱するだけでよいため、最小限の電力で潤滑油
を加熱することができる。更に、加熱する潤滑油の量が
少なくて済むため、ヒータ１７を小形化することがで
き、システム自体を小形化することが可能となる。この
結果、消費電力が少なくなるのでバッテリーにかかる負
荷を軽減させることができる。

【００３１】しかも、低温時にはバッテリーの特性も低
下しているため、ヒータ１７及び始動装置１８にそれぞ
れ電力を充分供給することは難しくなる。しかし、この
場合、ヒータ１７に供給する電力を少なくすることがで
き、始動装置１８に電力を充分供給することが可能とな
るため、エンジン１の始動をスムーズに行うことができ
る。

【００３２】更に、エンジン１が始動した後、始動後発
熱時間ＡＨの間だけヒータ１７によってピストンクラン
クホール１４及び膨出部１４ａに流れ込む潤滑油を加熱
する。従って、加熱された潤滑油はピストンオイルジェ
ット孔１５及びクランクオイルジェット孔２８を介して
ピストン７の摺動部分やクランクシャフト５の軸受部分
にスムーズに供給することができる。この結果、エンジ
ン１の始動後のアイドリング運転を安定させることがで
きる。

【００３３】本実施例においては、水温センサ２２の検
出信号に基づいて潤滑油の温度を算出し、算出された潤
滑油を所定の温度にするに要するヒータ１７の発熱時間
ＰＨを算出して潤滑油を加熱した。この他に、油温セン
サを設け、この検出信号に基づいて直接潤滑油の温度を
測定し、潤滑油の温度が所定温度となったときエンジン
１を始動させるように構成することも可能である。

【００３４】又、本実施例においては、ニクロム線等を
コイル状にしたヒータ１７としたが、この他に図４に示
すように、グローランプやセラミックスヒータ等をヒー
タ１７として使用することも可能である。

【００３５】更に、発熱時間ＰＨや始動後発熱時間ＡＨ
は必要に応じて変更することも可能である。

【００３６】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、バ
ッテリーにかかる負荷を軽減するとともに、エンジンの
フリクションを低減してエンジンの始動をスムーズに行
わせることができる優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】エンジンの潤滑経路の内、ピストンクランクホ
ールの膨出部にヒータを配設したことを示す概略構成斜
視図である。

【図２】潤滑油ヒーティングシステムの電気的構成を示
す電気ブロック図である。

【図３】潤滑油を加熱する流れを示す経過図である。

【図４】ヒータの別例を示す説明図である。

【符号の説明】

５…クランクシャフト、７…ピストン、１２…オイルフ
ィルタ、１３…メインホール、１４…ピストンクランク
ホール、１６…カムシャフト供給ホール、１７…潤滑油
加熱装置としてのヒータ、１８…始動装置、２８…カム
シャフト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 オイルフィルタによって浄化された潤滑
   油をメインホールからカムシャフト供給ホールを介して
   カムシャフトへ供給するとともに、前記メインホールか
   らピストンクランクホールを介してピストン及びクラン
   クシャフトへ供給する潤滑経路であって、 前記ピストンクランクホールに潤滑油加熱装置を設け、
   この潤滑油加熱装置をエンジンの始動装置と同期作動可
   能にし、前記始動装置の始動に伴って潤滑油加熱装置が
   発熱してピストンクランクホール内の潤滑油のみを加熱
   するようにしたことを特徴とするエンジンの潤滑油ヒー
   ティングシステム。