JPS63239305A - 内燃機関の潤滑油温度制御装置 - 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、自動車等の車輌に用いられる内燃機関の潤滑
油温度制御装置に係り、更に詳細にはシリンダヘッドと
シリンダブロックとが個別の冷却水循環回路により個別
に冷却されるよう構成された二系統水冷式の内燃機関に
用いられる潤滑油温度制御装置に係る。

従来の技術 機関潤滑用或いはトランスミッション潤滑用の潤滑油を
機関冷却用の冷却水循環回路を流れる冷却水と熱交換関
係に設けられたオイルクーラ（熱交換器）によって冷却
するよう構成された潤滑油冷却装置は従来よりよく知ら
れており、これは例えば実公昭４５−１．８９６７号、
実開昭５６−１４９０１９号の各公報に示されている。

発明が解決しようとする問題点 内燃機関の冷却水を利用した水冷式オイルクーラに於て
は、機関暖機後に於ては、冷却水温度と潤滑油温度との
温度差があまり大きくないために前記オイルクーラの熱
交換効率が悪く、充分な潤滑油冷却を行うためには大型
のオイルクーラが必要になる。

また潤滑油の温度は低いほど良いかというと、必ずしも
そうではなく、潤滑油温度にも冷却水温度と同様に適温
が存在し、潤滑油温度が低く過ぎると粘性の増大によっ
て内燃機関の摩擦損失が増大して馬力損失が増大するよ
うになる。このため潤滑油温度も機関始動後いち早（適
温にまで上昇することが好ましい。

本発明は、上述の如き問題点に鑑み、大型のオイルクー
ラを必要とすることなく充分な潤滑油冷却を行うことが
でき、更に潤滑油の適温までの温度上昇を早めることが
できる暖機性に優れた潤滑油温度制御装置を提供するこ
とを目的としており、特に本発明による潤滑油温度制御
装置は、シリンダヘッドとシリンダブロックとを個別の
冷却水循環回路によって個別に冷却し、メカニカルオク
タン価の向上のためにシリンダヘッドをシリンダブロッ
クに比して低温に保つよう構成された周知の二系統冷却
水循環式の機関冷却装置を有効に利用して上述の如き目
的を合理的に達成する改良された潤滑油温度制御装置を
提供せんとするものである。

問題点を解決するための手段 上述の如き目的は、本発明によれば、シリンダヘッドを
冷却するシリンダヘッド側冷却水循環回路とシリンダブ
ロックを冷却するシリンダブロック側冷却水循環通路と
を個別に存し、前記シリンダヘッド側冷却水循環回路を
流れる冷却水の温度が前記シリンダブロック側冷却水循
環回路を流れる冷却水の温度より低く保たれるよう構成
された二系統水冷式内燃機関の潤滑油温度制御装置に於
て、前記シリンダヘッド側冷却水循環回路を流れる冷却
水と熱交換関係に潤滑油温度制御用の熱交換器が設けら
れていることを特徴とする潤滑油温度制御”装置、更に
はシリンダヘッドを冷却するシリンダヘッド側冷却水循
環回路とシリンダブロックを冷却するシリンダブロック
側冷却水循環回路とを個別に有し、前記シリンダヘッド
側冷却水循環回路を流れる冷却水の温度が前記シリンダ
ブロック側冷却水循環回路を流れる冷却水の温度より低
く保たれるよう構成された二系統水冷式内燃機関の潤滑
油温度制御装置に於て、前記シリンダヘッド側冷却水循
環回路を流れる冷却水と前記シリンダブロック側冷却水
循環回路を流れる冷却水との各々に対し選択的に熱交換
関係に設定される潤滑油温度制御用の熱交換器と、潤滑
油の温度が所定値以上である時には前記熱交換器が前記
シリンダヘッド側冷却水循環回路を流れる冷却水に対し
熱交換関係に設定され潤滑油温度が所定値以下である時
には前記熱交換器が前記シリンダブロック側冷却水循環
回路を流れる冷却水と熱交換関係に設定されるよう前記
熱交換器の作動を制御する制御装置とを有する潤滑油温
度制御装置によって達成される。

発明の作用及び効果 上述の如き構成によれば、比較的低温に保たれるシリン
ダヘッド側冷却水循環回路を流れる冷却水と潤滑油との
間にて効率よく熱交換が行われ、これによりさほど大き
い熱交換器が用いられなくとも潤滑油の冷却が充分に行
われるようになり、また潤滑油の冷却が能率よく短時間
にて行われこれに伴ない潤滑油を熱交換器に送る時間が
短縮されることによりオイルポンプの動力損失が低減す
るようになる。更に、潤滑油の温度が所定値の適、温よ
り低い時には比較的高温に保たれるシリンダブロック側
冷却水循環回路を流れる冷却水と潤滑油との間にて熱交
換が行われることによって潤滑油の加熱が行われ、潤滑
油温度が適温に保たれるようになる。

尚、本発明による潤滑油温度制御装置を適用する二系統
式冷却装置は、シリンダヘッドを冷却するシリンダヘッ
ド側冷却水循環回路とシリンダブロックを冷却するシリ
ンダブロック側冷却水循環回路とを個別に有し、前記シ
リンダヘッド側冷却水循環回路を流れる冷却水の温度が
前記シリンダブロック側冷却水循環回路を流れる冷却水
の温度より低く保たれるよう構成されていればよく、こ
の種の二系統式冷却装置としては、特公昭５７−５７６
１０号、特開昭５６−１４８６１号、特開昭５６−１６
５７１３号、特開昭５７−９３６２０号、特開昭５９−
２１５９１５号の各公報に示されている。

実施例 以下に添付の図を参照して本発明を実施例について詳細
に説明する。

第１図は本発明による潤滑油温度制御装置を備えた内燃
機関の一つの実施例を示している。第１図に於て、１０
は機関本体を示しており、該機関本体には燃焼室の頭部
側に位置するシリンダヘッド冷却水通路１２と燃焼室の
側周部側に位置するシリンダブロック冷却水通路１４と
が設けられている。

シリンダヘッド冷却水通路１２の冷却水人口１６は冷却
水通路１８によって冷却水ポンプ２０に連通接続されて
いる。シリンダヘッド冷却水通路１２の冷却水出口２２
は冷却水導管２４によってラジェータ２６に接続され、
またラジェータ２６は冷却水導管２８によって感温弁３
０に連通接続されている。感温弁３０は、バイパス冷却
水導管３２によって冷却水導管２４に連通接続され、ま
たオイルクーラ（熱交換器）３４の冷却水通路３６を経
て冷却水ポンプ２０に連通接続されている。

感温弁３０は、該感温弁に与えられる冷却水の温度に感
応し、冷却水温度が第一の所定値、例えば６０℃以下で
ある時には冷却水導管２８を閉じてバイパス冷却水導管
３２を開き、前記冷却水温度が前記第一の所定値以上で
ある時には冷却水導管２８を開いてバイ−パス冷却水導
管３２の開度を減少するようになっている。

上述の如く感温弁３０が作動することにより、ラジェー
タ２６を流れる冷却水の流量が制御され、オイルクーラ
３４の冷却水通路３６に与えられる冷却水温度は感温弁
３０の作動温度、即ち前記第一の所定値に等しい温度に
ほぼ保たれるようになる。

シリンダブロック冷却水通路１４の冷却水入口４０は冷
却水通路４２によってもう一つの冷却水ポンプ４４に連
通接続されている。シリンダブロック冷却水通路１４の
冷却水出口４６は冷却水導管４８によってもう一つのラ
ジェータ５０に連通接続され、またラジェータ５０は冷
却水導管５２によってもう一つのの感温弁５４に連通接
続されている。感温弁５４は、バイパス冷却水導管５６
によって冷却水導管４８に連通接続されていると共に冷
却水導管５８によって冷却水ポンプ４４（；連通接続さ
れ、該感温弁に与えられる冷却水の温度に感応し、該温
度が前記第一の所定値より高い第二の所定値、例えば９
０℃以下である時には冷却水導管５４を閉じてバイパス
冷却水導管５６を開き、前記冷却水温度が前記第二の所
定値以下である時には冷却水導管５２を開いてバイパス
冷却水導管５６の開度を減少するようになっている。

上述の如く感温弁５４が作動することにより、シリンダ
ブロック冷却水通路１４には感温弁５４の作動温度、即
ち前記第二の所定値にほぼ等しい温度の冷却水が供給さ
れるようになる。

機関本体１０にはオイルポンプ６０が設けられており、
オイルポンプ６０は、オイルパン６２内の潤滑油をオイ
ルストレーナ６４及び潤滑油汲上げ通路６６を経て汲上
げ、潤滑油を潤滑油導管６８を経て感温弁７０へ供給す
るようになっている。

感温弁７０は潤滑油導管７２によってオイルクーラ３４
の潤滑油人口３５に連通接続され、またオイルクーラ３
４の潤滑油出口３７は潤滑油導管７６によって機関本体
１０に設けられている図示されていない潤滑油供給通路
と連通接続されている。オイルクーラ３４は潤滑油人口
３５と潤滑油出口３７との間に潤滑油通路３８を有し、
該潤滑油通路３８を流れる潤滑油と冷却水通路３６を流
れる冷却水との間にて熱交換が行われるようになってい
る。

感温弁７０は、バイパス潤滑油導管７４によってオイル
クーラ３４をバイパスして潤滑油導管７４と連通接続さ
れており、該感温弁に与えられる潤滑油の温度が所定値
以下、例えば９０℃である時には潤滑油導管７２を閉じ
てバイパス潤滑油導管７４を開き、前記潤滑油温度が所
定値以上である時には潤滑油導管７２を開いてバイパス
潤滑油導管７４の開度を減少するようになっている。

上述の如く、感温弁７０が作動ず葛ことにより、潤滑油
導管７６により機関本体１０の図示されていない潤滑油
通路に供給される潤滑油の温度は前記所定値にほぼ等し
い温度に保たれるようになる。

潤滑油の冷却は潤滑油が潤滑油通路３６を通過する際に
冷却水通路３６を流れるシリンダヘッド側の冷却水との
熱交換により行われ、シリンダヘッドの冷却水は上述の
如くシリンダブロックの冷却水より低温に保たれるから
、この冷却水によって潤滑油の冷却が効果的に行われる
ようになり、従来に比してオイルクーラ３４の小型化が
図られるようになる。

第２図は本発明による潤滑油温度制御装置を備えた内燃
機関の他の一つの実施例を示している。

尚、第２図に於て第１図に対応する部分は第１図に付、
した符号と同一の符号により示されている。

かかる実施例に於ては、オイルクーラ３４は、シリンダ
ヘッド側の冷却水通路３６に加えて、シリンダブロック
冷却水通路１４の冷却水出口４６をラジェータ５６に連
通接続する冷却水通路７８に対し熱交換関係に設けられ
ている。また熱交換器３４には冷却水通路３６をバイパ
スして設けられたバイパス冷却水通路８０及び冷却水通
路３６とバイパス冷却水通路８０を互いに相反する関係
にて開閉する電磁切換弁８２と、冷却水通路７８をバイ
パスして設けられたバイパス冷却水通路８４及び冷却水
通路７８とバイパス冷却水通路８４を互いに相反する開
閉する電磁切換弁８６とが付設されている。

電磁切換弁８２及び８６の作動は電気式の制御装置９０
により制御されるようになっている。制御装置９０は温
度センサ８８より潤滑油導管６８を流れる潤滑油の温度
に関する情報を与えられ、この潤滑油温度が所定値以上
である時には冷却水通路３６とバイパス冷却水通路８４
とが開かれて冷却水通路７８とバイパス冷却水通路８０
とが閉じられるように電磁切換弁８２及び８６に対し制
御信号を出力し、これに対し前記潤滑油温度が所定値以
下である時には冷却水通路７８及びバイパス冷却水通路
８０とが開かれて冷却水通路３６とバイパス冷却水通路
８４とが閉じられるように電磁切換弁８２及び８６に対
し制御信号を出力するようになっている。

上述の如く、電磁切換弁８２及び８６に制御信号が与え
られ、これらが作動することにより潤滑油温度が所定値
以上である時にはオイルクーラ３４の潤滑油通路３８を
流れる潤滑油はシリンダヘッド側の冷却水通路３６を流
れる低温の冷却水との間に熱交換を行って冷却され、こ
れに対し潤滑油温度が所定値以上である時には冷却水通
路７８を流れるシリンダブロック側の高温の冷却水との
間に熱交換を行って加熱される。このように潤滑油は潤
滑油温度に応じて冷却或いは加熱されることにより所定
の適温に保たれるようになる。

以上に於ては、本発明を特定の実施例について詳細に説
明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、
本発明の範囲内にて種々の実施例が可能であることは明
らかで６ろう。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は各々本発明による潤滑油温度制御装
置を備えた内燃機関の実施例を示す概略構成図である。 １０・・・機関本体、１２・・・シリンダヘッド冷却水
通路、１４・・・・シリンダブロック冷却水通路、１６
・・・冷却水入口、１８・・・冷却水通路、２９・・・
冷却水ポンプ、２２・・・冷却水出口、２４・・・冷却
水導管。 ２６・・・ラジェータ、２８・・・冷却水導管、３０・
・・感温弁、３２・・・バイパス冷却水導管、３４・・
・オイルクーラ、３６・・・冷却水通路、３８・・・潤
滑油通路。 ４０・・・冷２却水入口、４２・・・冷却水通路、４４
・・・冷却水ポンプ、４６・・・冷却水出口、４８・・
・冷却水導管、５０・・・ラジェータ、５２・・・冷却
水導管、５４・・・感温弁、５６・・・バイパス冷却水
導管、５８・・・冷却水導管、６０・・・オイルポンプ
、６２・・・オイルパン、６４・・・オイルストレーナ
、６６・・・潤滑油汲上げ通路、６８・・・潤滑油導管
、７０・・・感温弁、７２・・・潤滑油導管、７４・・
・バイパス潤滑油導管、７６・・・潤滑油導管、７８・
・・冷却水通路、８０・・・バイパス冷却水通路、８２
・・・電磁切換弁、８４・・・バイパス冷却水通路、８
６・・・電磁切換弁、８８・・・温度センサ、９０・・
・制御装置 特　許　出　願　人　　　トヨタ自動車株式会社代　　
　理　　　人　　　弁理士　　明石　昌毅第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）シリンダヘッドを冷却するシリンダヘッド側冷却
   水循環回路とシリンダブロックを冷却するシリンダブロ
   ック側冷却水循環通路とを個別に有し、前記シリンダヘ
   ッド側冷却水循環回路を流れる冷却水の温度が前記シリ
   ンダブロック側冷却水循環回路を流れる冷却水の温度よ
   り低く保たれるよう構成された二系統水冷式内燃機関の
   潤滑油温度制御装置に於て、前記シリンダヘッド側冷却
   水循環回路を流れる冷却水と熱交換関係に潤滑油温度制
   御用の熱交換器が設けられていることを特徴とする潤滑
   油温度制御装置。
2. （２）シリンダヘッドを冷却するシリンダヘッド側冷却
   水循環回路とシリンダブロックを冷却するシリンダブロ
   ック側冷却水循環回路とを個別に有し、前記シリンダヘ
   ッド側冷却水循環回路を流れる冷却水の温度が前記シリ
   ンダブロック側冷却水循環回路を流れる冷却水の温度よ
   り低く保たれるよう構成された二系統水冷式内燃機関の
   潤滑油温度制御装置に於て、前記シリンダヘッド側冷却
   水循環回路を流れる冷却水と前記シリンダブロック側冷
   却水循環回路を流れる冷却水との各々に対し選択的に熱
   交換関係に設定される潤滑油温度制御用の熱交換器と、
   潤滑油の温度が所定値以上である時には前記熱交換器が
   前記シリンダヘッド側冷却水循環回路を流れる冷却水に
   対し熱交換関係に設定され潤滑油温度が所定値以下であ
   る時には前記熱交換器が前記シリンダブロック側冷却水
   循環回路を流れる冷却水と熱交換関係に設定されるよう
   前記熱交換器の作動を制御する制御装置とを有する潤滑
   油温度制御装置。