JPH11257042A - エンジン中の潤滑剤の品質およびレベルを維持するシステム - Google Patents

エンジン中の潤滑剤の品質およびレベルを維持するシステム

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JPH11257042A
JPH11257042A JP11005790A JP579099A JPH11257042A JP H11257042 A JPH11257042 A JP H11257042A JP 11005790 A JP11005790 A JP 11005790A JP 579099 A JP579099 A JP 579099A JP H11257042 A JPH11257042 A JP H11257042A
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engine
reservoir
flow path
controller
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JP11005790A
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Frederick P Boyle
ピー． ボイル フレデリック
Klaus-Werner Damm
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Gary A Garvin
エイ． ガルビン ゲイリー
Gary L Orloff
エル． オルロフ ゲイリー
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Lubrizol Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディーゼルエンジンを含めた内燃機関中に
て、潤滑剤の品質およびレベルを維持するシステムを提
供すること。 【解決手段】 エンジン潤滑剤レザバー中の潤滑剤の品
質およびレベルを維持するシステムであって、該システ
ムは、該潤滑剤を該エンジンに戻す第一フロー経路また
は該潤滑剤の一部を該エンジンから取り除く第二フロー
経路のいずれかを介して、該潤滑剤の一部を、該エンジ
ン潤滑剤レザバーから選択的に転送するためのバルブ手
段；該バルブ手段の下流の該第一フロー経路にて、該第
一フロー経路を通る潤滑剤を診断するためのセンサー手
段；該センサー手段による所定の潤滑剤測定に応答し
て、該バルブ手段が、断続的に、該第二フロー経路を通
る潤滑剤の一部の流れを転送するように操作できるコン
トローラー；および該エンジンに新鮮な潤滑剤を定期的
に添加するための手段、を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に、ディーゼル
エンジンを含めた内燃機関にて、潤滑剤の品質およびレ
ベルを維持するシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】エンジン潤滑剤の品質およびレベルの維
持は、内燃機関の正しい操作および長い実用寿命のため
に、必須である。一般に、潤滑剤のレベルは、種々のシ
ールを通過した潤滑剤の漏れおよび潤滑剤の一定の消費
（これらは、燃焼シリンダー中で自然に起こる）のため
に、エンジンの操作中に変わることがある。エンジン操
作者の責任は、この潤滑剤のレベルを定期的にチェック
し、そして必要であれば潤滑剤を所望のレベルで維持す
るように適当な量の新鮮潤滑剤を添加することにある。
本明細書中で使用する「新鮮潤滑剤」との用語には、所
望の量およびタイプの新鮮潤滑剤添加剤を含有するベー
ス潤滑剤が含まれる。
【０００３】一般に、エンジン中の潤滑剤の品質は、エ
ンジンの使用に伴って劣化する。潤滑剤の劣化は、特定
の機能を果たす（例えば、粘度を制御する、摩耗を低減
する、潤滑性を高める、沈殿物を最小にする、酸化を防
止する）、および他の所望の特徴を発揮する潤滑剤添加
剤の欠乏のために、起こる。潤滑剤の劣化はまた、潤滑
剤への外来物質（例えば、周囲の環境からのゴミ、自然
な操作過程の一部として生じるエンジンからの摩耗材
料、および燃焼過程からの吹き抜け）の取り込みによ
り、起こる場合がある。潤滑剤の劣化はまた、潤滑剤の
ベースストックの分解のために、生じ得る。極端な場合
には、燃料および／または水による潤滑剤の汚染によっ
て、潤滑剤が劣化し得る。
【０００４】エンジン潤滑剤の品質を改良する２つの方
法には、このエンジン潤滑剤の一部または全部を定期的
に取り除くこと、およびそれを新鮮潤滑剤と置き換える
ことがある。また、大抵の場合には、このエンジン潤滑
剤から、一定サイズ以上の外来物質を取り除くために、
フィルターが使用される。
【０００５】一定量の潤滑剤をエンジンから定期的に取
り除き、この潤滑剤をうまく廃棄できるまで保存する
か、またはディーゼルエンジンの場合には、必要に応じ
て、この潤滑剤を燃料タンク（ここで、潤滑剤が燃料と
混合され、次いで、燃料と共に、エンジン中で燃焼され
る）に定期的に注入するかいずれかを行うために、種々
のシステムが提案されている。また、このようなシステ
ムを、適当なレベルの潤滑剤をエンジン中で維持する自
動潤滑剤レベル感知装置と共に設けることは、一般に公
知である。
【０００６】一部のシステムでは、エンジン使用因子に
基づいて予め設定した時間間隔で、一定量のエンジン潤
滑剤が取り除かれる。他のシステムでは、少量のエンジ
ン潤滑剤が定期的に取り除かれ、対応する少量の新鮮潤
滑剤と、ほぼ同時に置き換えられる。さらに他のシステ
ムでは、一定量のエンジン潤滑剤が、エンジンの異なる
操作変数（例えば、このエンジン内の潤滑剤のレベル、
温度および／または圧力、エンジン開始数またはクラン
クシャフト回転数、エンジンが作動および休止状態にあ
る時間の長さ、エンジン温度、燃料消費など）を測定す
るセンサーを基準にして、定期的に除去される。
【０００７】しかしながら、エンジン潤滑剤の状態およ
び品質をさらに効果的に測定し、エンジン潤滑剤の品質
が所定量で劣化するとき、このエンジン潤滑剤の一部を
定期的に取り除き、それを新鮮潤滑剤と置き換えて、こ
のエンジン潤滑剤の品質を所定の最低の高レベル以上に
維持するようなシステムが必要とされている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題の
解決を課題とするものであり、その目的とするところ
は、ディーゼルエンジンを含めた内燃機関にて、潤滑剤
の品質およびレベルを維持するシステムを提供すること
である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、エンジン潤滑
剤レザバー中の潤滑剤の品質およびレベルを維持するシ
ステムであって、該システムは、該潤滑剤を該エンジン
に戻す第一フロー経路または該潤滑剤の一部を該エンジ
ンから取り除く第二フロー経路のいずれかを介して、該
潤滑剤の一部を、該エンジン潤滑剤レザバーから選択的
に転送するためのバルブ手段；該バルブ手段の下流の該
第一フロー経路にて、該第一フロー経路を通る潤滑剤を
診断するためのセンサー手段；該センサー手段による所
定の潤滑剤測定に応答して、該バルブ手段が、断続的
に、該第二フロー経路を通る潤滑剤の一部の流れを転送
するように操作できるコントローラー；および該エンジ
ンに新鮮な潤滑剤を定期的に添加するための手段、を含
む。そのことにより、上記目的が達成される。
【００１０】好適な実施態様において、上記コントロー
ラーは、また、上記エンジンの１個またはそれ以上のモ
ニター条件に応答して、上記バルブ手段が、断続的に、
上記第二フロー経路を通る上記潤滑剤の一部の流れを転
送するように操作できる。
【００１１】好適な実施態様において、さらに、上記セ
ンサー手段の下流の上記第一フロー経路にて、第二バル
ブ手段を含み、上記エンジンに新鮮な潤滑剤を定期的に
添加する上記手段が、該第二バルブ手段と流体連絡した
新鮮潤滑剤レザバーを包含し、該第二バルブ手段が、該
エンジンと該センサー手段の一方または他方と該新鮮潤
滑剤レザバーとの間で流体連絡を確立するように上記セ
ンサーにより操作できる。
【００１２】好適な実施態様において、さらに、上記エ
ンジン潤滑剤レザバーにて、潤滑剤のレベルを検知する
レベルセンサーを含み、上記コントローラーが、該レベ
ルセンサーに応答して、該エンジン潤滑剤レザバー内の
潤滑剤レベルの所定の低下を検出して、上記第二バルブ
手段が、上記センサー手段の下流の上記第一フロー経路
を介して、上記新鮮潤滑剤レザバーと上記エンジンとの
間で流体連絡を確立させる。
【００１３】好適な実施態様において、さらに、圧力下
で前記エンジンに新鮮潤滑剤を供給するためのポンプを
含み、該ポンプが、上記第二バルブ手段が上記新鮮潤滑
剤レザバーと該エンジンとの間で流体連絡を確立すると
き、上記コントローラーにより操作できる。
【００１４】好適な実施態様において、さらに、上記新
鮮潤滑剤レザバーから上記エンジンへの新鮮潤滑剤の流
れを計量するためのメーターを含み、該メーターが、上
記コントローラーでモニターされる。
【００１５】好適な実施態様において、さらに、上記第
二フロー経路を通って流れる潤滑剤の容量を計量するた
めのメーターを含み、該メーターが、上記コントローラ
ーでモニターされる。
【００１６】好適な実施態様において、さらに、上記エ
ンジンを通って、上記エンジン潤滑剤レザバーからの上
記潤滑剤を循環させるためのエンジン潤滑剤ポンプを含
み、上記第一フロー経路が、該エンジン潤滑剤レザバー
からの該潤滑剤の圧縮部分を受容するために、該エンジ
ン潤滑剤ポンプの高圧側と流体連絡されている。
【００１７】好適な実施態様において、さらに、上記エ
ンジン潤滑剤ポンプと上記第一フロー経路との間で、該
第一フロー経路に入る前に、上記圧縮潤滑剤を濾過する
フィルターを含む。
【００１８】好適な実施態様において、さらに、上記第
二フロー経路を通って流れる潤滑剤を受容するための潤
滑剤レザバーを含む。
【００１９】好適な実施態様において、さらに、上記潤
滑剤レザバーからの潤滑剤を、上記エンジンの燃料タン
クにポンプ上げするためのポンプを含む。
【００２０】好適な実施態様において、上記ポンプが、
上記燃料タンクの燃料補給中またはそのすぐ後で、該燃
料タンクに潤滑剤をポンプ上げするためだけの上記コン
トローラーの指令にて、上記エンジンのための所定の潤
滑剤／燃料比を超えずに、任意の一定時間で、該燃料タ
ンクにポンプ上げできる潤滑剤の量を最大にするように
操作できる。
【００２１】好適な実施態様において、上記エンジン
が、燃料タンクから受容した燃料を該エンジンに注入す
るための注入器および該注入器からの過剰燃料を該燃料
タンクに戻すための共通ラインを含むディーゼルエンジ
ンであり、上記第二フロー経路が、上記コントローラー
による上記バルブ手段の指令で、該第二フロー経路を通
る上記潤滑剤を、該共通ラインを介して、該燃料タンク
に導くために、該共通ラインと連絡されている。
【００２２】好適な実施態様において、上記センサー手
段が、上記第一フロー経路を通って流れる上記潤滑剤の
誘電率を測定する。
【００２３】好適な実施態様において、上記センサー手
段が、上記第一フロー経路を通って流れる上記潤滑剤の
粘度を測定する。
【００２４】本発明はまた、エンジン潤滑剤レザバー中
の潤滑剤レベルおよび品質を維持するシステムであっ
て、該システムは、該エンジンへ戻すための第一導管ま
たは該エンジンからの除去のための第二導管のいずれか
を介して、該エンジンからの潤滑剤の一部を選択的に導
くための第一バルブ手段；該エンジンに新鮮潤滑剤の供
給を導くための第二バルブ手段；および該第一導管中の
潤滑剤の状態および該エンジン潤滑剤レザバー中の潤滑
剤のレベルをモニターするためのコントローラーを含
み、該コントローラーは、該第一バルブ手段が、該潤滑
剤のモニター条件に基づいて、該第一導管を通る潤滑剤
の流れを妨害し、そして該潤滑剤の一部を該第二導管に
導くように、そして該第二バルブ手段が、該エンジン潤
滑剤レザバー中の潤滑剤の所定レベル以下への低下に応
答して、該エンジンに新鮮潤滑剤の供給をさせるよう
に、選択的に操作可能である。
【００２５】好適な実施態様において、上記第二導管
が、上記エンジンから受容した潤滑剤の保存のために、
上記潤滑剤レザバーと流体連絡されている。
【００２６】好適な実施態様において、さらに、上記コ
ントローラーの指令で、上記潤滑剤レザバーに保存され
た潤滑剤の一部を、上記エンジン用の燃料タンクにポン
プ上げするためのポンプを含む。
【００２７】好適な実施態様において、上記第二導管
が、上記エンジン用の燃料タンクと直接的に流体連絡さ
れており、上記第一バルブ手段が、上記コントローラー
の指令で、該燃料タンクの燃料補給中またはその直後
に、該エンジンのための所定の潤滑剤／燃料比を超えな
い量で、該第二導管を介して、該潤滑剤の一部を導くよ
うに操作できる。
【００２８】好適な実施態様において、上記第一導管
が、センサーを含む上記第一バルブ手段の下流の診断セ
ルと流体連絡されており、該センサーが、該第一導管を
流れる潤滑剤の状態を決定するように、上記コントロー
ラーによりモニターされる。
【００２９】本発明は、エンジン中の潤滑剤の品質およ
びレベルを維持するシステムの一定の改良に関し、これ
には、特に、このシステムがエンジン中の潤滑剤の品質
およびレベルを測定し維持する方法を含める。
【００３０】本発明の１局面によれば、このシステム
は、フロー経路を含み、このフロー経路を通って、エン
ジンを通り循環する潤滑剤の一部が、このフロー経路中
のセンサーによる診断のために転送され、次いで、再循
環のためにエンジンに戻される。
【００３１】本発明の他の局面によれば、このエンジン
潤滑剤がこのフロー経路中のセンサーにより測定した所
定量で劣化するとき、このシステムは、所定量のエンジ
ン潤滑剤を、潤滑剤レザバーまたはエンジン燃料タンク
へと転送する。
【００３２】本発明の他の局面によれば、このシステム
は、フロー経路中のセンサーによる所定のエンジン潤滑
剤の品質測定に対して、所定量のエンジン潤滑剤が潤滑
剤レザバーまたはエンジン燃料タンクに転送されるよう
に操作できるコントローラーを含む。
【００３３】本発明の他の局面によれば、この潤滑剤レ
ザバーに転送されるエンジン潤滑剤は、このシステムの
コントローラーが所定量の保存エンジン潤滑剤をエンジ
ン燃料タンクにポンプ上げすることを指令するまで、こ
の潤滑剤レザバーに保存したままにされる。
【００３４】本発明の他の局面によれば、このエンジン
潤滑剤が、燃料補給中またはそのすぐ後のいずれかで、
好ましくは、このエンジンが、このエンジン注入器から
の過剰の燃料を燃料タンクに戻す共通ラインにて、この
エンジン潤滑剤と比較的に暖かく急速に流れる燃料とを
混合するために操作されている間、このシステムのコン
トローラーは、このエンジン潤滑剤をこの燃料タンクに
添加するように指令する。
【００３５】本発明の他の局面によれば、このシステム
のコントローラーは、この燃料タンクに添加した燃料の
量、およびこの燃料タンク内の潤滑剤−燃料混合物が所
定の潤滑剤／燃料比を超えないことを確実にするための
センサーの測定に基づいて、この燃料タンクに添加した
エンジン潤滑剤の量を測定する。
【００３６】本発明の他の局面によれば、このシステム
のコントローラーは、このエンジン潤滑剤の一部が転送
されるフロー経路中のセンサーをモニターし、これらの
センサは、温度、圧力、誘電率および／または粘度のよ
うな潤滑剤の状態を測定して、このエンジン潤滑剤の品
質を診断する。
【００３７】本発明の他の局面によれば、このシステム
のコントローラーは、指令により、必要に応じて、この
エンジン潤滑剤の一部を、この燃料タンクに送達する前
に、保存のために、この燃料タンクまたは潤滑剤レザバ
ーへと直接的に転送する。
【００３８】本発明の他の局面によれば、このシステム
のコントローラーは、指令により、このエンジンに新鮮
潤滑剤を定期的に添加して、このエンジン潤滑剤の品質
およびレベルを維持する。
【００３９】本発明の他の局面によれば、このエンジン
潤滑剤がエンジン内で所定レベル以下に低下したとき、
このシステムのコントローラーは、センサーを含むフロ
ー経路を通るエンジン潤滑剤の流れを妨害し、そしてこ
のエンジン潤滑剤がこのような所定レベルまで戻るま
で、新鮮潤滑剤が、このセンサーの下流のフロー経路を
通ってエンジンに添加されるようにする。
【００４０】本発明の他の局面によれば、このシステム
のコントローラーは、このセンサーからモニターしたデ
ータを、データリンクを通って、遠方部位に伝達するよ
うに、使用できる。
【００４１】本発明の他の局面によれば、このシステム
のコントローラーは、ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎ
Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ（ＧＳＰ）ユニットを介して、この
エンジンの位置を追跡するために、使用できる。
【００４２】上述の目的および関連した目的を達成する
ために、本発明は、次いで、これ以降で詳細に記述し請
求の範囲で特に指摘した特徴を含み、以下の記述および
添付の図面は、本発明のある種の例証的な実施態様を詳
細に示すが、しかしながら、これらは、本発明の原理が
使用できる種々の方法のいくつかを示している。
【００４３】
【発明の実施の形態】エンジン潤滑剤レザバー中の潤滑
剤の品質およびレベルを測定するシステムであって、エ
ンジンに戻すための第一導管またはエンジンから取り除
くための第二導管を介して、エンジンからの潤滑剤の一
部を選択的に指向するバルブ手段を含む。第一導管内に
は、第一導管を通る潤滑剤の状態を感知する１つ以上の
センサーが存在する。センサーは、コントローラーによ
りモニターされ、このコントローラーは、潤滑剤のモニ
ターされた状態に基づいて、バルブ手段が第一導管を通
る潤滑剤の流れを妨害し、そして第二導管を通して潤滑
剤の一部を指向するように選択的に操作可能である。ま
た、コントローラーは、エンジン潤滑剤レザバー内の潤
滑剤の所定のレベル以下への低下に応答して、新鮮潤滑
剤をエンジンに供給するよう指向する。第二導管を通し
て流動する潤滑剤は、潤滑剤レザバーに保存され、所望
であれば続いて燃料タンク内の燃料と断続的に混合され
得るか、またはコントローラーによるバルブ手段の指令
により燃料タンクに直接流動させ得る。このコントロー
ラーは、エンジンのための所定の潤滑剤／燃料比を越え
ないように燃料タンクに添加され得る潤滑剤の量を制限
する。
【００４４】図面を詳細に参照すると、まず、図１は、
内燃機関２中の潤滑剤ＥＬの品質およびレベルを維持す
るための本発明によるシステム１の１形態を模式的に示
し、これは、例えば、機関車に動力を供給するのに使用
するディーゼルエンジンであり得る。エンジン２は、通
常ピストン３、燃料注入器４、およびエンジン潤滑剤Ｅ
Ｌを含むエンジン潤滑剤溜め５と共に、図１にて、断面
で、模式的に示されている。また、エンジン駆動潤滑剤
ポンプ７が示され、これは、エンジン２により駆動する
と、摩擦および摩耗を最小にするために、エンジン潤滑
剤ＥＬを、溜め５から、フィルター９を含む外部潤滑剤
ライン８を通って、このエンジンの可動部品に流す。こ
のエンジン潤滑剤は、次いで、前と同様に、流体ライン
８を通りエンジン部品への再循環のために、溜め５へと
戻る。
【００４５】エンジン溜め５内の潤滑剤ＥＬは、典型的
には、大気圧に近いのに対して、エンジン２の外部の流
体ライン８中の潤滑剤は、著しく高い圧力、例えば、３
０ｐｓｉ以上のオーダーである。
【００４６】また、図１には、燃料ライン１０が示さ
れ、これを通って、燃料Ｆが、エンジンの操作中に、燃
料ポンプ１２により、燃料タンク１１から、燃料フィル
ター１３およびメーター１４を通り、燃料注入器４へと
ポンプ上げされる。このエンジンのスロットル位置に依
存して、各注入器４は、非常に高い圧力にて、計量した
量の燃料を燃焼室１６へと注入する。過剰の燃料は、注
入器４を冷却するのに役立ち、そして燃料メーター１８
を含む共通ライン１７を通って、燃料タンク１１に戻さ
れる。燃料タンク１１およびエンジン溜め５の両方のレ
ベルセンサー１９、２０は、これらの各レザバーにて、
この液体容量を大まかに測定する。
【００４７】エンジン潤滑剤ＥＬの量を測定するため
に、システム１は、エンジン潤滑剤フィルター９の上流
の高圧エンジン潤滑剤ライン８に接続した流体導管２５
を含む。導管２５は、三方向バルブ２６を含み、これ
は、図１で示す通常の「オフ」状態では、圧縮したエン
ジン潤滑剤ＥＬの一部を、このエンジン潤滑剤のある種
の品質または特徴（例えば、このエンジン潤滑剤の温
度、圧力、誘電率および／または粘度）を診断するため
の複数のセンサー２８を含む診断セル２７へと導く。こ
の診断セル２７の下流には、他の三方向バルブ２９があ
り、これは、通常の「オフ」状態では、診断セル２７を
通るエンジン潤滑剤の一部を、導管２５を介して、エン
ジン潤滑剤溜め５へと戻す。
【００４８】流体導管２５は、診断セル２７を通るエン
ジン潤滑剤の流速を、比較的に小さな量（例えば、エン
ジン潤滑剤ポンプ７の全流れ排出量のおよそ３％）に制
限するような大きさに作られており、このことは、エン
ジンの適当な潤滑には重要ではないと考えられている。
【００４９】システムコントローラー３０は、診断セル
２７（および多分、これ以下で記述の他のもの）にて、
センサー２８の出力をモニターして、コントロールアル
ゴリズムに基づいて、エンジン潤滑剤の品質を決定す
る。このエンジン潤滑剤の品質が、コントローラー３０
により確認した所定レベル以下に低下すると、図２に模
式的に示すように、このコントローラーは、バルブ２６
を定期的に指令して、転送されたエンジン潤滑剤を、他
の導管３１を通って、潤滑剤レザバー３２へと再指示
し、この場合、このエンジン潤滑剤は、廃棄されるまで
保存できる。メーター３３およびフィルター３４は、レ
ザバーに入る前の潤滑剤を計量し濾過するために、潤滑
剤レザバー３２の上流の導管３１に設けられている。ま
た、レベルセンサー３５は、レザバー３２中の液体容量
を大まかに測定するために、レザバー３２に設けられて
いる。
【００５０】エンジン２が、潤滑剤−燃料混合物を燃焼
できるディーゼルエンジンのようなタイプなら、エンジ
ン潤滑剤レザバー３２内には、図２でさらに模式的に示
すように、このレザバー内の所定量のエンジン潤滑剤
を、システムコントローラー３０による指令で、フロー
メーター３８を含む導管３７を介して、燃料タンク１１
に至る共通ライン１７へとポンプ上げするために、流体
ポンプ３６を設けることができる。
【００５１】他方、システムコントローラー３０の指令
により、再指示したエンジン潤滑剤をエンジンから受容
する導管３１は、図３に模式的に示すように、燃料タン
ク１１に至る共通ライン１７と直接的に接続でき、それ
により、エンジン潤滑剤レザバー３２および付随したポ
ンプ３６、導管３７およびフローメーター３８が必要で
なくなる。その場合、この導管３１には、望ましくは、
別のバルブ３９が設けられ、これは、システムコントロ
ーラー３０により作動されると、バルブ２６が働かなく
て新鮮な潤滑剤ポンプ４３（以下で記述）が作動しない
場合の安全として、導管３１を通って燃料タンク１１へ
と至るエンジン潤滑剤の流れを妨げる。
【００５２】しかしながら、燃料タンク１１にエンジン
潤滑剤を添加する前に、レザバー３２にエンジン潤滑剤
を保存することは、このエンジン潤滑剤の一部をエンジ
ンから取り除くために、バルブ２６を定期的に作動させ
ることが、燃料タンクの燃料補給と符合しなくてもよい
という利点がある。また、任意の一定時点で、エンジン
から取り除かれるエンジン潤滑剤の量は、その時点で、
特定のエンジンに対する所定の潤滑剤／燃料比を超えず
に、この燃料タンクに添加できる最大量よりも大きくて
もよい。
【００５３】どちらの場合も、このエンジン潤滑剤は、
好ましくは、このエンジンに対する所定の潤滑剤／燃料
比を超えずに、この燃料に添加剤できるエンジン潤滑剤
の量を最大にするために、この燃料タンクの燃料補給と
共にまたは燃料補給後でできるだけ早くのいずれかの時
点で、燃料タンク１１に添加される。また、このエンジ
ン潤滑剤は、望ましくは、このエンジン潤滑剤が注入器
４から燃料タンクへと戻る暖かい比較的に急速に流れる
燃料と混合されるように、このエンジンを操作している
間だけ、共通ライン１７を介して、燃料タンク１１に添
加される。
【００５４】システム１はまた、エンジン潤滑剤溜め５
内にて、所望の品質およびレベルのエンジン潤滑剤ＥＬ
を維持する際の使用のために、新鮮潤滑剤ＦＬを含有す
るレザバー４０を含む。レザバー４０ーにて、このレザ
バー内の新鮮潤滑剤の容量を大まかに測定するために、
センサー４１が設けられている。新鮮潤滑剤レザバー４
０は、望ましくは、同じ導管２５に選択的に接続されて
おり、これを通って、転送されたエンジン潤滑剤ＥＬ
は、通常、診断セル２７の下流の導管２５にて、三方向
バルブ２９により、エンジン２に再循環される。システ
ムコントローラー３０に指令されると、バルブ２９は、
図２および３に模式的に示すように、診断セル２７から
のエンジン潤滑剤の流れを妨害する位置であって、この
レザバー内のポンプ４３によって、メーター４４を通っ
て、新鮮潤滑剤レザバー４０から診断セル２７の下流の
導管２５およびエンジン２へと新鮮潤滑剤をポンプ上げ
させる位置に移される。
【００５５】操作では、システムコントローラー３０
は、診断セル２７内のセンサー２８、潤滑剤レザバー３
２および４０内のレベルセンサー３５および４１、潤滑
剤レザバー３２または燃料タンク１１に再転送されたエ
ンジン潤滑剤の流れを測定するためのフローメーター３
３、および潤滑剤レザバー３２および４０からの排出量
を測定するためのフローメーター３８および４４をモニ
ターする。また、システムコントローラー３０は、図面
で模式的に示したように、例えば、エンジンまたはエン
ジンにより作動される装置の１個またはそれ以上の操作
変数（エンジン開始数、エンジン操作時間、走行マイル
数、最後の新鮮潤滑剤の添加以来の燃料使用量などを含
めて）に基づいたエンジン用途のようなエンジンパラメ
ーターを測定するために、エンジン潤滑剤溜め５内の潤
滑剤レベルセンサー２０、燃料レベルセンサー１９、お
よび、多分、燃料メーター１４および１８を含めた他の
部品、ならびにエンジンと組み合わせてまたはエンジン
上に設けた他のセンサー５０をモニターするために使用
され得る。
【００５６】モニターしたセンサーおよび／または部品
に基づいて、システムコントローラー３０は、エンジン
１からの潤滑剤ＥＬの一部を潤滑剤レザバー３２（また
は、潤滑剤レザバーが設けられていないなら、エンジン
燃料タンク１１に直接）に再指示するように、いつバル
ブ３２を作動させるか、および新鮮潤滑剤をエンジン溜
め５に移動させてエンジン内の潤滑剤の品質およびレベ
ルを維持するように、いつ新鮮潤滑剤レザバー４０内の
バルブ２９およびポンプ４３を作動させるかを決定す
る。また、モニターしたセンサーおよび／または部品に
基づいて、システムコントローラー３０は、図１に模式
的に示すように、ノズル５１を介してエンジン燃料タン
ク１１に添加する燃料の時期および量を決定し、そして
ポンプ３６（もし、このシステムに、エンジン潤滑剤レ
ザバー３２が含まれているなら）を作動させて、レザバ
ー３２からの濾過エンジン潤滑剤ＥＬが、所定の潤滑剤
／燃料比を超えない量で、またはエンジン潤滑剤レザバ
ー３２が空になるまで、燃料タンク１１に添加される。
先に示したように、このエンジン潤滑剤は、好ましく
は、燃料補給と共にまたはその後でできるだけ早くのい
ずれかの時点で、好ましくは、エンジン２が作動してい
る間だけ、このエンジン潤滑剤が注入器４から燃料タン
ク１１へと戻る暖かい急速に流れる燃料と混合されるよ
うに、共通ライン１７を介して、燃料タンク１１に添加
される。
【００５７】もちろん、システム１が、エンジン潤滑剤
レザバー３２を含まず、そして再指示したエンジン潤滑
剤が、図３に模式的に示すように、燃料タンク１１に直
接的に添加されるなら、システムコントローラー３０
は、好ましくは、先に記述した理由のために、バルブ２
６を作動させず、このエンジン潤滑剤は、燃料補給と共
にまたはその後でできるだけ早くかいずれかの時点、好
ましくは、エンジンを操作している間のみを除いて、エ
ンジン燃料タンク１１に再指示される。
【００５８】また、モニターしたセンサーおよび／また
は部品に基づいて、システムコントローラー３０は、診
断セル２７を通る転送されたエンジン潤滑剤の流れを妨
害するためのバルブ２９を作動させ、そしてこのエンジ
ン内に新鮮潤滑剤を移動させるための新鮮潤滑剤レザバ
ー４０内のポンプ４３を作動させる時期を決定する。
【００５９】システムコントローラー３０は、モニター
したセンサーおよび／または部品の視覚的な出力を可能
にするディスプレイ５２を含む。また、システムコント
ローラー３０は、Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｓ
ａｔｅｌｌｉｔｅ（ＧＰＳ）ユニット５５を介して、エ
ンジン位置を追跡するように、使用できる。加えて、シ
ステムコントローラー３０は、センサーおよび／または
部品から受容したデータをデータリンク５６（例えば、
衛星通信モデム）を介して遠方部位へと伝達するため
に、使用できる。
【００６０】種々の潤滑剤フローメーター３３、３８お
よび４４および燃料フローメーター１４および１８は、
潤滑剤および燃料レベルセンサー２０、３５、４１およ
び１９が非常に正確なら、余分である。しかしながら、
通常の場合には、このようなレベルセンサーは、単に、
溜め５、レザバー３２および４０およびタンク１１内の
液体容量の比較的に大まかな測定を行い、この測定は、
エンジン２内で適当な潤滑剤レベルを維持し、燃料タン
ク１１内の潤滑剤：燃料比を限定し、新鮮潤滑剤レザバ
ー４０内で除去量を補充するのに充分な新鮮潤滑剤がな
いなら、エンジン２からの潤滑剤ＥＬの移動を防止し、
そして潤滑剤レザバー３２内で潤滑剤を受容するのに充
分な容量がないなら、エンジン２からの潤滑剤の移動を
防止するのに充分である。
【００６１】本発明は、ある種の好ましい実施態様に関
連して示され記述されているものの、同等の変更および
改良は、本明細書を読み理解すると、当業者に想起され
ることが明らかである。本発明は、このような同等の変
更および改良の全てを含み、請求の範囲の範囲によって
のみ、限定される。
【００６２】
【発明の効果】本発明によれば、ディーゼルエンジンを
含めた内燃機関中にて、潤滑剤の品質およびレベルを維
持するシステムが提供される。本発明のシステムは、エ
ンジン潤滑剤の状態および品質をさらに効果的に測定
し、エンジン潤滑剤の品質が所定量で劣化するとき、こ
のエンジン潤滑剤の一部を定期的に取り除き、それを新
鮮潤滑剤と置き換えて、このエンジン潤滑剤の品質を所
定の最低の高レベル以上に維持する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるシステムの１形態の模式的な図示
であり、ここで、圧縮エンジン潤滑剤の一部は、潤滑剤
の品質を決定するための診断セルを含むフロー経路を通
って転送され、次いで、エンジン潤滑剤溜めに戻される
ように、示されている。
【図２】図１のシステムの模式的な図示であるが、潤滑
剤レザバーに次いでエンジン燃料タンクに転送された圧
縮エンジン潤滑剤を示し、新鮮潤滑剤は、診断セルの下
流のフロー経路を通って、エンジン潤滑剤溜めに添加さ
れる。
【図３】本発明による改良システムの模式的な図示であ
り、ここで、圧縮エンジン潤滑剤は、システムコントロ
ーラーの指令により、エンジン燃料タンクへと直接的に
転送される。
【符号の説明】
１ システム ２ エンジン ３ ピストン ４ 燃料注入器 ５ 潤滑剤溜め ７、１２ ポンプ ８ 外部潤滑剤ライン ９、１３、３４ フィルター １０ 燃料ライン １１ 燃料タンク １４、１８、３３ メーター １６ 燃焼室 １７ 共通ライン １９、２０、２８、３５ センサー ２５、３１ 流体導管 ２６、２９ 三方向バルブ ２７ 診断セル ３０ システムコントローラー ３２ 潤滑剤レザバー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 591131338 29400 Ｌａｋｅｌａｎｄ Ｂｏｕｌｅｖ ａｒｄ， Ｗｉｃｋｌｉｆｆｅ， Ｏｈｉ ｏ 44092， Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅ ｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ (72)発明者 クラウス−ワーナー ダム アメリカ合衆国 オハイオ 44022， チ ャグリン フォールス， スプリング ド ライブ 117 (72)発明者 ゲイリー エイ． ガルビン アメリカ合衆国 オハイオ 44060， メ ントール， シェナンドア コート 7260 (72)発明者 ゲイリー エル． オルロフ アメリカ合衆国 オハイオ 44060， メ ントール， ヘイズリー ロード 6640

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジン潤滑剤レザバー中の潤滑剤の品
    質およびレベルを維持するシステムであって、該システ
    ムは、該潤滑剤を該エンジンに戻す第一フロー経路また
    は該潤滑剤の一部を該エンジンから取り除く第二フロー
    経路のいずれかを介して、該潤滑剤の一部を、該エンジ
    ン潤滑剤レザバーから選択的に転送するためのバルブ手
    段；該バルブ手段の下流の該第一フロー経路にて、該第
    一フロー経路を通る潤滑剤を診断するためのセンサー手
    段；該センサー手段による所定の潤滑剤測定に応答し
    て、該バルブ手段が、断続的に、該第二フロー経路を通
    る潤滑剤の一部の流れを転送するように操作できるコン
    トローラー；および該エンジンに新鮮な潤滑剤を定期的
    に添加するための手段、を含む。
  2. 【請求項２】 前記コントローラーが、また、前記エン
    ジンの１個またはそれ以上のモニター条件に応答して、
    前記バルブ手段が、断続的に、前記第二フロー経路を通
    る前記潤滑剤の一部の流れを転送するように操作でき
    る、請求項１に記載のシステム。
  3. 【請求項３】 さらに、前記センサー手段の下流の前記
    第一フロー経路にて、第二バルブ手段を含み、前記エン
    ジンに新鮮な潤滑剤を定期的に添加する前記手段が、該
    第二バルブ手段と流体連絡した新鮮潤滑剤レザバーを包
    含し、該第二バルブ手段が、該エンジンと該センサー手
    段の一方または他方と該新鮮潤滑剤レザバーとの間で流
    体連絡を確立するように前記センサーにより操作でき
    る、請求項１に記載のシステム。
  4. 【請求項４】 さらに、前記エンジン潤滑剤レザバーに
    て、潤滑剤のレベルを検知するレベルセンサーを含み、
    前記コントローラーが、該レベルセンサーに応答して、
    該エンジン潤滑剤レザバー内の潤滑剤レベルの所定の低
    下を検出して、前記第二バルブ手段が、前記センサー手
    段の下流の前記第一フロー経路を介して、前記新鮮潤滑
    剤レザバーと前記エンジンとの間で流体連絡を確立させ
    る、請求項３に記載のシステム。
  5. 【請求項５】 さらに、圧力下で前記エンジンに新鮮潤
    滑剤を供給するためのポンプを含み、該ポンプが、前記
    第二バルブ手段が前記新鮮潤滑剤レザバーと該エンジン
    との間で流体連絡を確立するとき、前記コントローラー
    により操作できる、請求項４に記載のシステム。
  6. 【請求項６】 さらに、前記新鮮潤滑剤レザバーから前
    記エンジンへの新鮮潤滑剤の流れを計量するためのメー
    ターを含み、該メーターが、前記コントローラーでモニ
    ターされる、請求項４に記載のシステム。
  7. 【請求項７】 さらに、前記第二フロー経路を通って流
    れる潤滑剤の容量を計量するためのメーターを含み、該
    メーターが、前記コントローラーでモニターされる、請
    求項２に記載のシステム。
  8. 【請求項８】 さらに、前記エンジンを通って、前記エ
    ンジン潤滑剤レザバーからの前記潤滑剤を循環させるた
    めのエンジン潤滑剤ポンプを含み、前記第一フロー経路
    が、該エンジン潤滑剤レザバーからの該潤滑剤の圧縮部
    分を受容するために、該エンジン潤滑剤ポンプの高圧側
    と流体連絡されている、請求項１に記載のシステム。
  9. 【請求項９】 さらに、前記エンジン潤滑剤ポンプと前
    記第一フロー経路との間で、該第一フロー経路に入る前
    に、前記圧縮潤滑剤を濾過するフィルターを含む、請求
    項８に記載のシステム。
  10. 【請求項１０】 さらに、前記第二フロー経路を通って
    流れる潤滑剤を受容するための潤滑剤レザバーを含む、
    請求項１に記載のシステム。
  11. 【請求項１１】 さらに、前記潤滑剤レザバーからの潤
    滑剤を、前記エンジンの燃料タンクにポンプ上げするた
    めのポンプを含む、請求項１０に記載のシステム。
  12. 【請求項１２】 前記ポンプが、前記燃料タンクの燃料
    補給中またはそのすぐ後で、該燃料タンクに潤滑剤をポ
    ンプ上げするためだけの前記コントローラーの指令に
    て、前記エンジンのための所定の潤滑剤／燃料比を超え
    ずに、任意の一定時間で、該燃料タンクにポンプ上げで
    きる潤滑剤の量を最大にするように操作できる、請求項
    １１に記載のシステム。
  13. 【請求項１３】 前記エンジンが、燃料タンクから受容
    した燃料を該エンジンに注入するための注入器および該
    注入器からの過剰燃料を該燃料タンクに戻すための共通
    ラインを含むディーゼルエンジンであり、前記第二フロ
    ー経路が、前記コントローラーによる前記バルブ手段の
    指令で、該第二フロー経路を通る前記潤滑剤を、該共通
    ラインを介して、該燃料タンクに導くために、該共通ラ
    インと連絡されている、請求項１に記載のシステム。
  14. 【請求項１４】 前記センサー手段が、前記第一フロー
    経路を通って流れる前記潤滑剤の誘電率を測定する、請
    求項１に記載のシステム。
  15. 【請求項１５】 前記センサー手段が、前記第一フロー
    経路を通って流れる前記潤滑剤の粘度を測定する、請求
    項１に記載のシステム。
  16. 【請求項１６】 エンジン潤滑剤レザバー中の潤滑剤レ
    ベルおよび品質を維持するシステムであって、該システ
    ムは、該エンジンへ戻すための第一導管または該エンジ
    ンからの除去のための第二導管のいずれかを介して、該
    エンジンからの潤滑剤の一部を選択的に導くための第一
    バルブ手段；該エンジンに新鮮潤滑剤の供給を導くため
    の第二バルブ手段；および該第一導管中の潤滑剤の状態
    および該エンジン潤滑剤レザバー中の潤滑剤のレベルを
    モニターするためのコントローラーを含み、該コントロ
    ーラーは、該第一バルブ手段が、該潤滑剤のモニター条
    件に基づいて、該第一導管を通る潤滑剤の流れを妨害
    し、そして該潤滑剤の一部を該第二導管に導くように、
    そして該第二バルブ手段が、該エンジン潤滑剤レザバー
    中の潤滑剤の所定レベル以下への低下に応答して、該エ
    ンジンに新鮮潤滑剤の供給をさせるように、選択的に操
    作可能である。
  17. 【請求項１７】 前記第二導管が、前記エンジンから受
    容した潤滑剤の保存のために、前記潤滑剤レザバーと流
    体連絡されている、請求項１６に記載のシステム。
  18. 【請求項１８】 さらに、前記コントローラーの指令
    で、前記潤滑剤レザバーに保存された潤滑剤の一部を、
    前記エンジン用の燃料タンクにポンプ上げするためのポ
    ンプを含む、請求項１７に記載のシステム。
  19. 【請求項１９】 前記第二導管が、前記エンジン用の燃
    料タンクと直接的に流体連絡されており、前記第一バル
    ブ手段が、前記コントローラーの指令で、該燃料タンク
    の燃料補給中またはその直後に、該エンジンのための所
    定の潤滑剤／燃料比を超えない量で、該第二導管を介し
    て、該潤滑剤の一部を導くように操作できる、請求項１
    ６に記載のシステム。
  20. 【請求項２０】 前記第一導管が、センサーを含む前記
    第一バルブ手段の下流の診断セルと流体連絡されてお
    り、該センサーが、該第一導管を流れる潤滑剤の状態を
    決定するように、前記コントローラーによりモニターさ
    れる、請求項１６に記載のシステム。
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