内燃機関の潤滑装置
【課題】クランク室やオイルタンクなど内燃機関においてオイルが貯留される箇所に導入する排気の量を適切に調整し、オイルの劣化を抑制するとともにオイルスラッジの発生を抑制可能な内燃機関の潤滑装置を提供する。
【解決手段】機関本体２と別体に設けられるオイルタンク１１と、クランク室５の底部に設けられるオイル回収部１２とオイルタンク１１とを連通するオイル排出通路１５とを備えたドライサンプ式の潤滑装置１０Ａにおいて、排気通路４とオイル排出通路１５とを連通する排気導入通路１６と、排気通路４から排気導入通路１６を介してオイルタンク１１内に排気を導入するスカベンジポンプ１３と、排気導入通路１６に設けられ、オイルタンク１１内への排気の導入を許可する第１状態と排気の導入を阻止する第２状態とに切替可能な排気導入弁１７とを備え、ＥＣＵ２０は、内燃機関１の運転状態に基づいて排気導入弁１７の動作を制御する。
【解決手段】機関本体２と別体に設けられるオイルタンク１１と、クランク室５の底部に設けられるオイル回収部１２とオイルタンク１１とを連通するオイル排出通路１５とを備えたドライサンプ式の潤滑装置１０Ａにおいて、排気通路４とオイル排出通路１５とを連通する排気導入通路１６と、排気通路４から排気導入通路１６を介してオイルタンク１１内に排気を導入するスカベンジポンプ１３と、排気導入通路１６に設けられ、オイルタンク１１内への排気の導入を許可する第１状態と排気の導入を阻止する第２状態とに切替可能な排気導入弁１７とを備え、ＥＣＵ２０は、内燃機関１の運転状態に基づいて排気導入弁１７の動作を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドライサンプ式の内燃機関の潤滑装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
触媒内を通過した排気の一部を冷却して内燃機関のクランクケース内に導入し、この排気によりクランクケース内の雰囲気中に含まれる酸素（Ｏ２）及び窒素酸化物（ＮＯｘ）の量を従来よりも少なくしてＯ２及びＮＯｘによるオイル劣化を抑制するエンジンオイルの劣化防止方法が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特許第３３５０３０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の内燃機関にはクランクケース内（以下、クランク室と称することもある。）に導入する排気の量を調整する手段が設けられていないので、内燃機関の運転状態に応じてクランク室に導入される排ガス量が変化する。そのため、例えばオイルの劣化を抑制するためには不十分な量の排気しか導入されなかったり、クランク室に無駄に排気が導入されるおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、クランク室やオイルタンクなど内燃機関においてオイルが貯留される箇所に導入する排気の量を適切に調整し、オイルの劣化を抑制するとともにオイルスラッジの発生を抑制可能な内燃機関の潤滑装置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】
【０００６】
本発明の内燃機関の潤滑装置は、内燃機関の機関本体と別体に設けられるオイルタンクと、前記内燃機関のクランク室の底部に設けられるオイル回収部と前記オイルタンクとを連通するオイル排出通路と、を備えたドライサンプ式の内燃機関の潤滑装置において、前記内燃機関の排気通路と前記クランク室又は前記オイル排出通路とを連通する排気導入通路と、前記排気通路から前記排気導入通路を介して前記クランク室及び前記オイルタンク内の少なくともいずれか一方に排気を導入するガス導入手段と、前記排気導入通路に設けられ、前記ガス導入手段によって排気が導入される導入先への排気の導入を許可する第１状態と前記導入先への排気の導入を阻止する第２状態とに切替可能な弁手段と、前記内燃機関の運転状態に基づいて前記弁手段の動作を制御する動作制御手段と、を備えることにより、上述した課題を解決する（請求項１）。
【０００７】
本発明の潤滑装置によれば、排気導入通路に設けた弁手段の状態を切り替えることによってクランク室又はオイルタンク内に導入される排気の量を調整できる。そのため、クランク室又はオイルタンク内の雰囲気中に含まれるＯ２及びＮＯｘを十分に低減させることができる適切な量の排気をこれら導入先に導入することができる。従って、オイルの劣化を抑制しつつオイルスラッジの発生を抑制することができる。
【０００８】
本発明の潤滑装置の一形態において、前記動作制御手段は、前記内燃機関の運転状態として前記内燃機関の回転数、前記内燃機関のスロットル開度、前記内燃機関のオイルの温度、及び前記内燃機関の冷却水の温度の少なくともいずれか一つに基づいて前記弁手段の動作を制御してもよい（請求項２）。オイルの劣化及びオイルスラッジの発生をそれぞれ進行させるＮＯｘはブローバイガスに多く含まれている。そのため、オイル劣化及びオイルスラッジの発生は、クランク室又はオイルタンク内の雰囲気中に含まれるブローバイガスの量が多いほど進行する。また、オイル劣化及びオイルスラッジの発生はクランク室又はオイルタンク内における凝縮水の量が多いほど進行する。ブローバイガスの発生量は内燃機関の負荷と相関しており、内燃機関の負荷は内燃機関の回転数及びスロットル開度と相関しているため、内燃機関の回転数又はスロットル開度に基づいてブローバイガスの発生量を推定できる。凝縮水は内燃機関の温度が低いほど発生し易いため、凝縮水の発生量は内燃機関のオイルの温度及び冷却水の温度と相関を有している。この形態では、内燃機関の回転数、スロットル開度、オイルの温度及び冷却水の温度の少なくともいずれか一つに基づいて弁手段の動作を制御するので、オイルが劣化し易く、またオイルスラッジが発生し易い運転状態のときにクランク室又はオイルタンク内に排気を導入することができる。そのため、オイル劣化を抑制しつつオイルスラッジの発生を抑制できる。
【０００９】
本発明の潤滑装置の一形態において、前記動作制御手段は、前記内燃機関の運転状態に基づいて前記内燃機関がオイルスラッジの発生が進行する運転状態で運転されているか否か推定する推定手段を備えるとともに、前記推定手段の推定結果に基づいて前記弁手段の動作を制御してもよい（請求項３）。このように推定手段の推定結果に基づいて弁手段の動作を制御することにより、クランク室又はオイルタンク内に適切なときに排気を導入することができる。
【００１０】
この形態において、前記動作制御手段は、前記推定手段が前記内燃機関がオイルスラッジの発生が進行する運転状態で運転されていると推定した場合に前記弁手段を前記第１状態に切り替えてもよい（請求項４）。このように弁手段の動作を制御することにより、オイルスラッジの発生が進行する運転状態のときにクランク室又はオイルタンク内に排気を導入できる。
【００１１】
本発明の潤滑装置の一形態において、前記ガス導入手段は、前記オイル排出通路に設けられて前記オイル回収部から前記オイルタンクにオイルを戻すスカベンジポンプであり、前記排気導入通路は、前記排気通路と前記スカベンジポンプよりも上流側のオイル排出通路とを連通してもよい（請求項５）。このように排気導入通路を設けることにより、スカベンジポンプによって排ガスをオイルタンク内に導入することができる。そのため、オイルタンク内に排気を導入するためのポンプを新規に設ける必要がないので、コストを低減できる。
【００１２】
本発明の潤滑装置の一形態において、前記排気導入通路は、前記排気通路と前記クランク室とを連通し、前記ガス導入手段として前記排気導入通路に電動ポンプが設けられてもよい（請求項６）。この場合、内燃機関の運転状態に拘わりなくクランク室に導入する排気の量を調整できるので、オイル劣化及びオイルスラッジの発生をそれぞれ抑制できる適切な量の排気をクランク室に確実に導入できる。そのため、オイル劣化及びオイルスラッジの発生をそれぞれ確実に抑制できる。
【００１３】
本発明の潤滑装置の一形態においては、前記ガス導入手段が前記排気導入通路に設けられ、前記弁手段は、前記排気導入通路のうち前記排気通路との接続部と前記ガス導入手段との間に配置されてもよい（請求項７）。この場合、弁手段がブローバイガスに曝されたり、弁手段にオイルが付着することを防止できる。
【００１４】
本発明の潤滑装置の一形態においては、前記排気導入通路が前記排気通路と前記クランク室とを連通するとともに前記ガス導入手段が前記排気導入通路に設けられ、前記内燃機関の吸気通路と前記ポンプ手段よりも上流側の排気導入通路とを連通する新気導入通路をさらに備え、前記弁手段として前記第１状態において前記導入先への排気の導入を許可するとともに前記吸気通路から前記導入先への新気の導入を阻止し、かつ前記第２状態において前記導入先への排気の導入を阻止するとともに前記吸気通路から前記導入先への新気の導入を許可する導入ガス切替弁手段が設けられてもよい（請求項８）。この形態においては、クランク室に排気又は新気（外部から内燃機関へ吸入される燃焼前の空気）を選択的に導入することができる。そのため、例えばオイルスラッジの発生を進行させる運転状態のときのみクランク室に排気を導入し、それ以外の運転状態のときはクランク室に新気を導入することができる。この場合、新気によってもクランク室の雰囲気中に含まれるＮＯｘを低減することができるので、オイルの劣化及びオイルスラッジの発生をそれぞれさらに抑制することができる。
【００１５】
本発明の潤滑装置の一形態においては、前記排気通路に排気浄化触媒が設けられ、前記排気導入通路は、前記排気浄化触媒より下流の排気通路と前記クランク室又は前記オイル排出通路とを連通していてもよい（請求項９）。この場合クランク室又はオイルタンク内に排気浄化触媒によって浄化された排気を導入できる。
【発明の効果】
【００１６】
以上に説明したように、本発明の潤滑装置によれば、内燃機関の運転状態に応じてクランク室又はオイルタンク内に導入される排気の量を適切に調整できるので、クランク室又はオイルタンク内の雰囲気中に含まれるＯ２及びＮＯｘを低減させることができる。そのため、オイルの劣化を抑制するとともにオイルスラッジの発生を抑制できる。また、オイルスラッジの発生を進行させる運転状態のときにクランク室又はオイルタンク内に排気を導入することのよって、オイルスラッジの発生をより確実に抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（第１の形態）
図１は、本発明の第１の形態に係る潤滑装置が組み込まれた内燃機関を示している。図１の内燃機関（以下、エンジンと称することもある。）１は、車両に走行用動力源として搭載されるもので、機関本体２と吸気通路３と排気通路４と潤滑装置１０Ａとを備えている。機関本体２の内部にはクランク室５が形成される。吸気通路３には吸気量を調整するためのスロットルバルブ６が設けられ、排気通路４には排気を浄化するための排気浄化触媒７が設けられる。なお、排気浄化触媒７には、酸化触媒、還元触媒、三元触媒など周知の触媒が設けられる。また、エンジン１は、機関本体２内で発生したブローバイガスを吸気通路３に送るためのブローバイガス還元通路８と、機関本体２内へのブローバイガスの逆流を防止するＰＣＶバルブ９とを備えている。
【００１８】
潤滑装置１０Ａは、ドライサンプ式の潤滑装置であり、機関本体２と別体に設けられるオイルタンク１１と、クランク室５の底部に設けられたオイル回収部１２とオイルタンク１１とを連通するオイル排出通路１５に設けられてオイル回収部１２からオイルタンク１１にオイルを戻すスカベンジポンプ１３と、オイルタンク１１内のオイルを機関本体２の複数のオイル供給部に供給するフィードポンプ１４とを備えている。なお、スカベンジポンプ１３及びフィードポンプ１４は、エンジン１のクランク軸の回転によって駆動される周知のポンプでよいため詳細な説明は省略する。
【００１９】
また、潤滑装置１０Ａは、排気浄化触媒７よりも下流側の排気通路４とスカベンジポンプ１３よりも上流側のオイル排出通路１５とを連通する排気導入通路１６と、排気導入通路１６を開閉する弁手段としての排気導入弁１７とを備えている。排気導入弁１７が開けられた場合に排気がオイルタンク１１内に導入され、閉じられた場合にオイルタンク１１内への排気の導入が阻止されるので、排気導入弁１７の開状態が本発明の第１状態に相当し、閉状態が本発明の第２状態に相当する。
【００２０】
排気導入弁１７の動作は、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）２０にて制御される。ＥＣＵ２０は、マイクロプロセッサ及びその動作に必要なＲＡＭ、ＲＯＭ等の周辺機器を含んだコンピュータとして構成され、各種センサから入力される信号に基づいてエンジン１の運転状態を制御する周知のコンピュータユニットである。ＥＣＵ２０には、例えばエンジン１のクランク角度に対応した信号を出力するクランク角センサ２１、エンジン１のオイルの温度に対応した信号を出力する油温センサ２２、エンジン１の冷却水の温度（以下、冷却水温と略称することもある。）に対応した信号を出力する冷却水温センサ２３、スロットルバルブ６の開度に対応した信号を出力するスロットルバルブ開度センサ２４などが接続される。
【００２１】
図２は、ＥＣＵ２０が排気導入弁１７の動作を制御するべくエンジン１の運転中に所定の周期で繰り返し実行する排気導入弁制御ルーチンを示している。なお、図２の制御ルーチンを実行して排気導入弁１７の動作を制御することにより、ＥＣＵ２０が本発明の動作制御手段として機能する。
【００２２】
図２の制御ルーチンにおいてＥＣＵ２０は、まずステップＳ１１でエンジン１の運転状態を取得する。エンジン１の運転状態としては、例えばクランク角センサ２１、スロットルバルブ開度センサ２４、及び冷却水温センサ２３の出力信号をそれぞれ参照して、エンジン１の回転数、スロットルバルブ６の開度、冷却水温が取得される。次のステップＳ１２においてＥＣＵ２０は、冷却水温が所定の判定温度未満か否か判断する。エンジン１の温度が低いとクランク室５及びオイルタンク１１内において凝縮水が発生し、この凝縮水とＮＯｘとが反応して硝酸（ＨＮＯ３）が生成される。硝酸はオイルスラッジ生成の触媒として作用するため、硝酸が多く生成されるとオイルスラッジの発生が進行するおそれがある。エンジン１の温度は冷却水温と相関しているため、所定の判定温度としてはクランク室５及びオイルタンク１１内において凝縮水が発生し易い冷却水温が設定される。
【００２３】
冷却水温が判定温度未満と判断した場合はステップＳ１３に進み、ＥＣＵ２０はエンジン１の回転数が所定回転数域内か否か判断する。所定回転数域には、オイルスラッジの発生が進行する回転数域、言い換えるとオイルスラッジが発生し易い回転数域が設定される。車両走行時に使用される回転数域においては、使用頻度が高い回転数域とそれよりも使用頻度が低い回転数域とがある。エンジン１は使用頻度が高い回転数域にて長時間運転されると予想されるので、この使用頻度が高い回転数域においてオイルスラッジが発生し易いと推定できる。そこで、所定回転数域には、エンジン１において使用頻度が高い回転数域を設定する。
【００２４】
エンジン１の回転数が所定回転数域内と判断した場合はステップＳ１４に進み、ＥＣＵ２０は、スロットルバルブ６の開度（以下、スロットル開度と略称することもある。）が所定の閾値より大きいか否か判断する。エンジン１の負荷が大きい場合、負荷が小さい場合よりも筒内圧力が高くなるため、ブローバイガスの発生量が増加する。一般にスロットル開度が大きい場合はエンジン１の負荷が大きいため、ブローバイガスが発生し易くなると推定される。そこで、所定の閾値としては、筒内圧力が高くなり、ブローバイガスが発生し易くなるスロットル開度が設定される。スロットル開度が所定の閾値より大きいと判断した場合はステップＳ１５に進み、ＥＣＵ２０は排気導入弁１７を開ける。その後、今回の制御ルーチンを終了する。
【００２５】
ステップＳ１２、Ｓ１３又はＳ１４が否定判断された場合はステップＳ１６に進み、ＥＣＵ２０は排気導入弁１７を閉じる。その後、今回の制御ルーチンを終了する。
【００２６】
第１の形態においては、冷却水温が低く、エンジン１の回転数が使用頻度の高い回転数域であり、かつエンジン１の負荷が高い場合、すなわちエンジン１がオイルスラッジの発生を進行させる運転状態で運転されている場合に排気導入弁１７を開けてオイルタンク１１内に排気を導入する。このような運転状態の場合にオイルタンク１１内に排気を導入することにより、この排気によってオイルタンク１１内の雰囲気中に含まれるＯ２及びＮＯｘを低減できる。そのため、オイルの劣化を抑制するとともにオイルスラッジの発生を抑制できる。一方、それ以外の運転状態の場合は排気導入弁１７が閉じられるので、オイルタンク１１内への無駄な排気の導入を防止してスカベンジポンプ１３の無駄な仕事を削減できる。なお、オイルタンク１１内に導入された排気は、フィードポンプ１４によってオイルと共に機関本体２の各オイル供給部に送られて機関本体２の内部にも導入される。そのため、オイルタンク１１内に導入した排気によってクランク室５の雰囲気中に含まれるＯ２及びＮＯｘも低減できる。
【００２７】
図２の制御ルーチンのステップＳ１２、Ｓ１３及びＳ１４を実行し、エンジン１がオイルスラッジの発生を進行させる運転状態で運転されているか否か判断することにより、ＥＣＵ２０が本発明の推定手段として機能する。また、第１の形態ではスカベンジポンプ１３によって排気をオイルタンク１１内に導入するため、スカベンジポンプ１１が本発明のガス導入手段として機能する。
【００２８】
（第２の形態）
次に図３及び図４を参照して本発明の第２の形態について説明する。図３は、本発明の第２の形態に係る潤滑装置１０Ｂが組み込まれたエンジン１を示している。なお、図３において図１と共通の部分には同一の符号を付して説明を省略する。この形態においては排気導入通路１６が排気浄化触媒７よりも下流側の排気通路４とクランク室５とを連通し、その排気導入通路１６にガス導入手段としての電動ポンプ４０が設けられる。また、潤滑装置１０Ｂは、電動ポンプ４０より上流側で、かつ排気導入弁１７より下流側の排気導入通路１６とスロットルバルブ６より上流側の吸気通路３とを連通する新気導入通路４１と、その新気導入通路４１を開閉する新気導入弁４２とを備えている。
【００２９】
電動ポンプ４０、排気導入弁１７、及び新気導入弁４２の動作は、ＥＣＵ２０によってそれぞれ制御される。図４は、ＥＣＵ２０が電動ポンプ４０、排気導入弁１７及び新気導入弁４２をそれぞれ制御するためにエンジン１が運転中か否かに拘わりなく所定の周期で繰り返し実行する導入ガス制御ルーチンを示している。なお、図４において図２と同一の処理には同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００３０】
図４の制御ルーチンにおいて、ＥＣＵ２０はまずステップＳ２１でエンジン１が運転中か否か判断する。エンジン１が停止中と判断した場合はステップＳ２２に進み、ＥＣＵ２０は電動ポンプ４０を停止させる。その後、今回の制御ルーチンを終了する。一方、エンジン１が運転中と判断した場合はステップＳ２３に進み、ＥＣＵ２０は電動ポンプ４０を起動する。なお、すでに電動ポンプ４０が動作していた場合はその動作を継続させる。
【００３１】
次のステップＳ１１においてＥＣＵ２０はエンジン１の運転状態を取得する。その後、ステップＳ１２〜Ｓ１４まで図２の制御ルーチンと同様に処理を進める。ステップＳ１２、Ｓ１３及びＳ１４が全て肯定判断された場合はステップＳ２４に進み、ＥＣＵ２０は排気導入弁１７を開けるとともに新気導入弁４２を閉じる。その後、今回の制御ルーチンを終了する。一方、ステップＳ１２、Ｓ１３又はＳ１４が否定判断された場合はステップＳ２５に進み、ＥＣＵ２０は排気導入弁１７を閉じるとともに新気導入弁４２を開ける。その後、今回の制御ルーチンを終了する。
【００３２】
第２の形態では、エンジン１がオイルスラッジの発生を進行させる運転状態で運転されている場合にクランク室５に排気が導入されるので、クランク室５の雰囲気中に含まれるＯ２及びＮＯｘを低減してオイル劣化及びオイルスラッジの発生をそれぞれ抑制できる。クランク室５のガスはスカベンジポンプ１３によってオイルとともにオイルタンク１１内に送られるので、クランク室５に排気を導入することによってオイルタンク１１内の雰囲気中に含まれるＯ２及びＮＯｘも低減できる。そのため、オイルタンク１１内においてもオイルの劣化及びオイルスラッジの発生をそれぞれ抑制できる。
【００３３】
一方、エンジン１がオイルスラッジの発生を進行させる運転状態以外の運転状態で運転されている場合にはクランク室５に新気が導入されるので、この新気によってクランク室５の雰囲気中に含まれるＮＯｘを低減できる。そのため、ＮＯｘによるオイルの劣化及びスラッジの発生をそれぞれ抑制することができる。
【００３４】
また、第２の形態では、電動ポンプ４０によってクランク室５に排気又は新気を強制的に導入できるので、エンジン１の運転状態に拘わらずオイルの劣化及びオイルスラッジの発生を抑制することが可能な適正量の排気又は新気をクランク室５に導入することができる。そのため、オイルの劣化及びオイルスラッジの発生をより確実に抑制することができる。
【００３５】
なお、図４のステップＳ２４及びＳ２５の処理が実行され、排気導入弁１７及び新気導入弁４２によってクランク室５に導入されるガスが切り替えられるため、排気導入弁１７及び新気導入弁４２が本発明の導入ガス切替弁手段として機能する。
【００３６】
図５は、本発明の第２の形態に係る潤滑装置の変形例を示している。図５に示した潤滑装置１０Ｃでは、排気導入弁１７及び新気導入弁４２の代わりに排気導入通路１６に三方弁５０が設けられ、新気導入通路４１がその三方弁５０に接続される。図５に示したように三方弁５０は、排気通路４とクランク室５とを連通させて図５の矢印Ａのようにクランク室５に排気を導入する第１状態と、吸気通路３とクランク室５とを連通させて図５の矢印Ｂのようにクランク室５に新気を導入する第２状態とに切り替えることができる。そのため、この変形例では三方弁５０が本発明の導入ガス切替弁手段として機能する。
【００３７】
この変形例では、エンジン１がオイルスラッジの発生を進行させる運転状態で運転されている場合に三方弁５０が第１状態に切り替えられ、それ以外の運転状態の場合は三方弁５０が第２状態に切り替えられる。このようにエンジン１の運転状態の応じて三方弁５０の動作を制御することにより、エンジン１がオイルスラッジの発生を進行させる運転状態で運転されている場合はクランク室５に排気を導入できる。そのため、オイルの劣化及びオイルスラッジの発生を抑制できる。一方、それ以外の運転状態の場合はクランク室５に新気が導入されるので、クランク室５を換気してＮＯｘによるオイルの劣化及びオイルスラッジの発生を抑制できる。
【００３８】
本発明は、上述した各形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、上述した各形態では、冷却水温が所定温度未満であり、かつエンジン１の回転数が所定回転数域内であり、さらにスロットルバルブ開度が閾値より大きい場合にクランク室又はオイルタンク内に排気が導入されるが、これらの条件のうち少なくともいずれか一つの条件が成立した場合にクランク室又はオイルタンク内に排気を導入してもよい。この場合、クランク室又はオイルタンク内に排気を導入する回数を増加させることができるので、オイルスラッジの発生をさらに抑制することができる。エンジンの温度はエンジンのオイルの温度とも相関を有しているので、冷却水温の代わりにエンジンのオイルの温度に基づいて排気の導入を判断してもよい。
【００３９】
クランク室及びオイルタンク内において発生する凝縮水の量は、ブローバイガスに含まれる水分量と相関している。そこで、例えば外気の湿度やエンジンの運転状態などに基づいてブローバイガスに含まれる水分量を推定し、その推定した水分量が予め設定した許容値よりも多い場合にクランク室及びオイルタンク内に排気を導入してもよい。これにより、オイルの劣化及びオイルスラッジの発生をそれぞれ抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１の形態に係る潤滑装置が組み込まれた内燃機関を示す図。
【図２】図１のＥＣＵが実行する排気導入弁制御ルーチンを示すフローチャート。
【図３】本発明の第２の形態に係る潤滑装置が組み込まれた内燃機関を示す図。
【図４】図３のＥＣＵが実行する導入ガス制御ルーチンを示すフローチャート。
【図５】本発明の第２の形態に係る潤滑装置の変形例を示す図。
【符号の説明】
【００４１】
１ 内燃機関
２ 機関本体
３ 吸気通路
４ 排気通路
５ クランク室
７ 排気浄化触媒
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ 潤滑装置
１１ オイルタンク
１２ オイル回収部
１３ スカベンジポンプ（ガス導入手段）
１５ オイル排出通路
１６ 排気導入通路
１７ 排気導入弁（弁手段、導入ガス切替弁手段）
２０ エンジンコントロールユニット（動作制御手段、推定手段）
４０ 電動ポンプ（ガス導入手段）
４１ 新気導入通路
４２ 新気導入弁（導入ガス切替弁手段）
５０ 三方弁（導入ガス切替弁手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドライサンプ式の内燃機関の潤滑装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
触媒内を通過した排気の一部を冷却して内燃機関のクランクケース内に導入し、この排気によりクランクケース内の雰囲気中に含まれる酸素（Ｏ２）及び窒素酸化物（ＮＯｘ）の量を従来よりも少なくしてＯ２及びＮＯｘによるオイル劣化を抑制するエンジンオイルの劣化防止方法が知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特許第３３５０３０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の内燃機関にはクランクケース内（以下、クランク室と称することもある。）に導入する排気の量を調整する手段が設けられていないので、内燃機関の運転状態に応じてクランク室に導入される排ガス量が変化する。そのため、例えばオイルの劣化を抑制するためには不十分な量の排気しか導入されなかったり、クランク室に無駄に排気が導入されるおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明は、クランク室やオイルタンクなど内燃機関においてオイルが貯留される箇所に導入する排気の量を適切に調整し、オイルの劣化を抑制するとともにオイルスラッジの発生を抑制可能な内燃機関の潤滑装置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】
【０００６】
本発明の内燃機関の潤滑装置は、内燃機関の機関本体と別体に設けられるオイルタンクと、前記内燃機関のクランク室の底部に設けられるオイル回収部と前記オイルタンクとを連通するオイル排出通路と、を備えたドライサンプ式の内燃機関の潤滑装置において、前記内燃機関の排気通路と前記クランク室又は前記オイル排出通路とを連通する排気導入通路と、前記排気通路から前記排気導入通路を介して前記クランク室及び前記オイルタンク内の少なくともいずれか一方に排気を導入するガス導入手段と、前記排気導入通路に設けられ、前記ガス導入手段によって排気が導入される導入先への排気の導入を許可する第１状態と前記導入先への排気の導入を阻止する第２状態とに切替可能な弁手段と、前記内燃機関の運転状態に基づいて前記弁手段の動作を制御する動作制御手段と、を備えることにより、上述した課題を解決する（請求項１）。
【０００７】
本発明の潤滑装置によれば、排気導入通路に設けた弁手段の状態を切り替えることによってクランク室又はオイルタンク内に導入される排気の量を調整できる。そのため、クランク室又はオイルタンク内の雰囲気中に含まれるＯ２及びＮＯｘを十分に低減させることができる適切な量の排気をこれら導入先に導入することができる。従って、オイルの劣化を抑制しつつオイルスラッジの発生を抑制することができる。
【０００８】
本発明の潤滑装置の一形態において、前記動作制御手段は、前記内燃機関の運転状態として前記内燃機関の回転数、前記内燃機関のスロットル開度、前記内燃機関のオイルの温度、及び前記内燃機関の冷却水の温度の少なくともいずれか一つに基づいて前記弁手段の動作を制御してもよい（請求項２）。オイルの劣化及びオイルスラッジの発生をそれぞれ進行させるＮＯｘはブローバイガスに多く含まれている。そのため、オイル劣化及びオイルスラッジの発生は、クランク室又はオイルタンク内の雰囲気中に含まれるブローバイガスの量が多いほど進行する。また、オイル劣化及びオイルスラッジの発生はクランク室又はオイルタンク内における凝縮水の量が多いほど進行する。ブローバイガスの発生量は内燃機関の負荷と相関しており、内燃機関の負荷は内燃機関の回転数及びスロットル開度と相関しているため、内燃機関の回転数又はスロットル開度に基づいてブローバイガスの発生量を推定できる。凝縮水は内燃機関の温度が低いほど発生し易いため、凝縮水の発生量は内燃機関のオイルの温度及び冷却水の温度と相関を有している。この形態では、内燃機関の回転数、スロットル開度、オイルの温度及び冷却水の温度の少なくともいずれか一つに基づいて弁手段の動作を制御するので、オイルが劣化し易く、またオイルスラッジが発生し易い運転状態のときにクランク室又はオイルタンク内に排気を導入することができる。そのため、オイル劣化を抑制しつつオイルスラッジの発生を抑制できる。
【０００９】
本発明の潤滑装置の一形態において、前記動作制御手段は、前記内燃機関の運転状態に基づいて前記内燃機関がオイルスラッジの発生が進行する運転状態で運転されているか否か推定する推定手段を備えるとともに、前記推定手段の推定結果に基づいて前記弁手段の動作を制御してもよい（請求項３）。このように推定手段の推定結果に基づいて弁手段の動作を制御することにより、クランク室又はオイルタンク内に適切なときに排気を導入することができる。
【００１０】
この形態において、前記動作制御手段は、前記推定手段が前記内燃機関がオイルスラッジの発生が進行する運転状態で運転されていると推定した場合に前記弁手段を前記第１状態に切り替えてもよい（請求項４）。このように弁手段の動作を制御することにより、オイルスラッジの発生が進行する運転状態のときにクランク室又はオイルタンク内に排気を導入できる。
【００１１】
本発明の潤滑装置の一形態において、前記ガス導入手段は、前記オイル排出通路に設けられて前記オイル回収部から前記オイルタンクにオイルを戻すスカベンジポンプであり、前記排気導入通路は、前記排気通路と前記スカベンジポンプよりも上流側のオイル排出通路とを連通してもよい（請求項５）。このように排気導入通路を設けることにより、スカベンジポンプによって排ガスをオイルタンク内に導入することができる。そのため、オイルタンク内に排気を導入するためのポンプを新規に設ける必要がないので、コストを低減できる。
【００１２】
本発明の潤滑装置の一形態において、前記排気導入通路は、前記排気通路と前記クランク室とを連通し、前記ガス導入手段として前記排気導入通路に電動ポンプが設けられてもよい（請求項６）。この場合、内燃機関の運転状態に拘わりなくクランク室に導入する排気の量を調整できるので、オイル劣化及びオイルスラッジの発生をそれぞれ抑制できる適切な量の排気をクランク室に確実に導入できる。そのため、オイル劣化及びオイルスラッジの発生をそれぞれ確実に抑制できる。
【００１３】
本発明の潤滑装置の一形態においては、前記ガス導入手段が前記排気導入通路に設けられ、前記弁手段は、前記排気導入通路のうち前記排気通路との接続部と前記ガス導入手段との間に配置されてもよい（請求項７）。この場合、弁手段がブローバイガスに曝されたり、弁手段にオイルが付着することを防止できる。
【００１４】
本発明の潤滑装置の一形態においては、前記排気導入通路が前記排気通路と前記クランク室とを連通するとともに前記ガス導入手段が前記排気導入通路に設けられ、前記内燃機関の吸気通路と前記ポンプ手段よりも上流側の排気導入通路とを連通する新気導入通路をさらに備え、前記弁手段として前記第１状態において前記導入先への排気の導入を許可するとともに前記吸気通路から前記導入先への新気の導入を阻止し、かつ前記第２状態において前記導入先への排気の導入を阻止するとともに前記吸気通路から前記導入先への新気の導入を許可する導入ガス切替弁手段が設けられてもよい（請求項８）。この形態においては、クランク室に排気又は新気（外部から内燃機関へ吸入される燃焼前の空気）を選択的に導入することができる。そのため、例えばオイルスラッジの発生を進行させる運転状態のときのみクランク室に排気を導入し、それ以外の運転状態のときはクランク室に新気を導入することができる。この場合、新気によってもクランク室の雰囲気中に含まれるＮＯｘを低減することができるので、オイルの劣化及びオイルスラッジの発生をそれぞれさらに抑制することができる。
【００１５】
本発明の潤滑装置の一形態においては、前記排気通路に排気浄化触媒が設けられ、前記排気導入通路は、前記排気浄化触媒より下流の排気通路と前記クランク室又は前記オイル排出通路とを連通していてもよい（請求項９）。この場合クランク室又はオイルタンク内に排気浄化触媒によって浄化された排気を導入できる。
【発明の効果】
【００１６】
以上に説明したように、本発明の潤滑装置によれば、内燃機関の運転状態に応じてクランク室又はオイルタンク内に導入される排気の量を適切に調整できるので、クランク室又はオイルタンク内の雰囲気中に含まれるＯ２及びＮＯｘを低減させることができる。そのため、オイルの劣化を抑制するとともにオイルスラッジの発生を抑制できる。また、オイルスラッジの発生を進行させる運転状態のときにクランク室又はオイルタンク内に排気を導入することのよって、オイルスラッジの発生をより確実に抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（第１の形態）
図１は、本発明の第１の形態に係る潤滑装置が組み込まれた内燃機関を示している。図１の内燃機関（以下、エンジンと称することもある。）１は、車両に走行用動力源として搭載されるもので、機関本体２と吸気通路３と排気通路４と潤滑装置１０Ａとを備えている。機関本体２の内部にはクランク室５が形成される。吸気通路３には吸気量を調整するためのスロットルバルブ６が設けられ、排気通路４には排気を浄化するための排気浄化触媒７が設けられる。なお、排気浄化触媒７には、酸化触媒、還元触媒、三元触媒など周知の触媒が設けられる。また、エンジン１は、機関本体２内で発生したブローバイガスを吸気通路３に送るためのブローバイガス還元通路８と、機関本体２内へのブローバイガスの逆流を防止するＰＣＶバルブ９とを備えている。
【００１８】
潤滑装置１０Ａは、ドライサンプ式の潤滑装置であり、機関本体２と別体に設けられるオイルタンク１１と、クランク室５の底部に設けられたオイル回収部１２とオイルタンク１１とを連通するオイル排出通路１５に設けられてオイル回収部１２からオイルタンク１１にオイルを戻すスカベンジポンプ１３と、オイルタンク１１内のオイルを機関本体２の複数のオイル供給部に供給するフィードポンプ１４とを備えている。なお、スカベンジポンプ１３及びフィードポンプ１４は、エンジン１のクランク軸の回転によって駆動される周知のポンプでよいため詳細な説明は省略する。
【００１９】
また、潤滑装置１０Ａは、排気浄化触媒７よりも下流側の排気通路４とスカベンジポンプ１３よりも上流側のオイル排出通路１５とを連通する排気導入通路１６と、排気導入通路１６を開閉する弁手段としての排気導入弁１７とを備えている。排気導入弁１７が開けられた場合に排気がオイルタンク１１内に導入され、閉じられた場合にオイルタンク１１内への排気の導入が阻止されるので、排気導入弁１７の開状態が本発明の第１状態に相当し、閉状態が本発明の第２状態に相当する。
【００２０】
排気導入弁１７の動作は、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）２０にて制御される。ＥＣＵ２０は、マイクロプロセッサ及びその動作に必要なＲＡＭ、ＲＯＭ等の周辺機器を含んだコンピュータとして構成され、各種センサから入力される信号に基づいてエンジン１の運転状態を制御する周知のコンピュータユニットである。ＥＣＵ２０には、例えばエンジン１のクランク角度に対応した信号を出力するクランク角センサ２１、エンジン１のオイルの温度に対応した信号を出力する油温センサ２２、エンジン１の冷却水の温度（以下、冷却水温と略称することもある。）に対応した信号を出力する冷却水温センサ２３、スロットルバルブ６の開度に対応した信号を出力するスロットルバルブ開度センサ２４などが接続される。
【００２１】
図２は、ＥＣＵ２０が排気導入弁１７の動作を制御するべくエンジン１の運転中に所定の周期で繰り返し実行する排気導入弁制御ルーチンを示している。なお、図２の制御ルーチンを実行して排気導入弁１７の動作を制御することにより、ＥＣＵ２０が本発明の動作制御手段として機能する。
【００２２】
図２の制御ルーチンにおいてＥＣＵ２０は、まずステップＳ１１でエンジン１の運転状態を取得する。エンジン１の運転状態としては、例えばクランク角センサ２１、スロットルバルブ開度センサ２４、及び冷却水温センサ２３の出力信号をそれぞれ参照して、エンジン１の回転数、スロットルバルブ６の開度、冷却水温が取得される。次のステップＳ１２においてＥＣＵ２０は、冷却水温が所定の判定温度未満か否か判断する。エンジン１の温度が低いとクランク室５及びオイルタンク１１内において凝縮水が発生し、この凝縮水とＮＯｘとが反応して硝酸（ＨＮＯ３）が生成される。硝酸はオイルスラッジ生成の触媒として作用するため、硝酸が多く生成されるとオイルスラッジの発生が進行するおそれがある。エンジン１の温度は冷却水温と相関しているため、所定の判定温度としてはクランク室５及びオイルタンク１１内において凝縮水が発生し易い冷却水温が設定される。
【００２３】
冷却水温が判定温度未満と判断した場合はステップＳ１３に進み、ＥＣＵ２０はエンジン１の回転数が所定回転数域内か否か判断する。所定回転数域には、オイルスラッジの発生が進行する回転数域、言い換えるとオイルスラッジが発生し易い回転数域が設定される。車両走行時に使用される回転数域においては、使用頻度が高い回転数域とそれよりも使用頻度が低い回転数域とがある。エンジン１は使用頻度が高い回転数域にて長時間運転されると予想されるので、この使用頻度が高い回転数域においてオイルスラッジが発生し易いと推定できる。そこで、所定回転数域には、エンジン１において使用頻度が高い回転数域を設定する。
【００２４】
エンジン１の回転数が所定回転数域内と判断した場合はステップＳ１４に進み、ＥＣＵ２０は、スロットルバルブ６の開度（以下、スロットル開度と略称することもある。）が所定の閾値より大きいか否か判断する。エンジン１の負荷が大きい場合、負荷が小さい場合よりも筒内圧力が高くなるため、ブローバイガスの発生量が増加する。一般にスロットル開度が大きい場合はエンジン１の負荷が大きいため、ブローバイガスが発生し易くなると推定される。そこで、所定の閾値としては、筒内圧力が高くなり、ブローバイガスが発生し易くなるスロットル開度が設定される。スロットル開度が所定の閾値より大きいと判断した場合はステップＳ１５に進み、ＥＣＵ２０は排気導入弁１７を開ける。その後、今回の制御ルーチンを終了する。
【００２５】
ステップＳ１２、Ｓ１３又はＳ１４が否定判断された場合はステップＳ１６に進み、ＥＣＵ２０は排気導入弁１７を閉じる。その後、今回の制御ルーチンを終了する。
【００２６】
第１の形態においては、冷却水温が低く、エンジン１の回転数が使用頻度の高い回転数域であり、かつエンジン１の負荷が高い場合、すなわちエンジン１がオイルスラッジの発生を進行させる運転状態で運転されている場合に排気導入弁１７を開けてオイルタンク１１内に排気を導入する。このような運転状態の場合にオイルタンク１１内に排気を導入することにより、この排気によってオイルタンク１１内の雰囲気中に含まれるＯ２及びＮＯｘを低減できる。そのため、オイルの劣化を抑制するとともにオイルスラッジの発生を抑制できる。一方、それ以外の運転状態の場合は排気導入弁１７が閉じられるので、オイルタンク１１内への無駄な排気の導入を防止してスカベンジポンプ１３の無駄な仕事を削減できる。なお、オイルタンク１１内に導入された排気は、フィードポンプ１４によってオイルと共に機関本体２の各オイル供給部に送られて機関本体２の内部にも導入される。そのため、オイルタンク１１内に導入した排気によってクランク室５の雰囲気中に含まれるＯ２及びＮＯｘも低減できる。
【００２７】
図２の制御ルーチンのステップＳ１２、Ｓ１３及びＳ１４を実行し、エンジン１がオイルスラッジの発生を進行させる運転状態で運転されているか否か判断することにより、ＥＣＵ２０が本発明の推定手段として機能する。また、第１の形態ではスカベンジポンプ１３によって排気をオイルタンク１１内に導入するため、スカベンジポンプ１１が本発明のガス導入手段として機能する。
【００２８】
（第２の形態）
次に図３及び図４を参照して本発明の第２の形態について説明する。図３は、本発明の第２の形態に係る潤滑装置１０Ｂが組み込まれたエンジン１を示している。なお、図３において図１と共通の部分には同一の符号を付して説明を省略する。この形態においては排気導入通路１６が排気浄化触媒７よりも下流側の排気通路４とクランク室５とを連通し、その排気導入通路１６にガス導入手段としての電動ポンプ４０が設けられる。また、潤滑装置１０Ｂは、電動ポンプ４０より上流側で、かつ排気導入弁１７より下流側の排気導入通路１６とスロットルバルブ６より上流側の吸気通路３とを連通する新気導入通路４１と、その新気導入通路４１を開閉する新気導入弁４２とを備えている。
【００２９】
電動ポンプ４０、排気導入弁１７、及び新気導入弁４２の動作は、ＥＣＵ２０によってそれぞれ制御される。図４は、ＥＣＵ２０が電動ポンプ４０、排気導入弁１７及び新気導入弁４２をそれぞれ制御するためにエンジン１が運転中か否かに拘わりなく所定の周期で繰り返し実行する導入ガス制御ルーチンを示している。なお、図４において図２と同一の処理には同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００３０】
図４の制御ルーチンにおいて、ＥＣＵ２０はまずステップＳ２１でエンジン１が運転中か否か判断する。エンジン１が停止中と判断した場合はステップＳ２２に進み、ＥＣＵ２０は電動ポンプ４０を停止させる。その後、今回の制御ルーチンを終了する。一方、エンジン１が運転中と判断した場合はステップＳ２３に進み、ＥＣＵ２０は電動ポンプ４０を起動する。なお、すでに電動ポンプ４０が動作していた場合はその動作を継続させる。
【００３１】
次のステップＳ１１においてＥＣＵ２０はエンジン１の運転状態を取得する。その後、ステップＳ１２〜Ｓ１４まで図２の制御ルーチンと同様に処理を進める。ステップＳ１２、Ｓ１３及びＳ１４が全て肯定判断された場合はステップＳ２４に進み、ＥＣＵ２０は排気導入弁１７を開けるとともに新気導入弁４２を閉じる。その後、今回の制御ルーチンを終了する。一方、ステップＳ１２、Ｓ１３又はＳ１４が否定判断された場合はステップＳ２５に進み、ＥＣＵ２０は排気導入弁１７を閉じるとともに新気導入弁４２を開ける。その後、今回の制御ルーチンを終了する。
【００３２】
第２の形態では、エンジン１がオイルスラッジの発生を進行させる運転状態で運転されている場合にクランク室５に排気が導入されるので、クランク室５の雰囲気中に含まれるＯ２及びＮＯｘを低減してオイル劣化及びオイルスラッジの発生をそれぞれ抑制できる。クランク室５のガスはスカベンジポンプ１３によってオイルとともにオイルタンク１１内に送られるので、クランク室５に排気を導入することによってオイルタンク１１内の雰囲気中に含まれるＯ２及びＮＯｘも低減できる。そのため、オイルタンク１１内においてもオイルの劣化及びオイルスラッジの発生をそれぞれ抑制できる。
【００３３】
一方、エンジン１がオイルスラッジの発生を進行させる運転状態以外の運転状態で運転されている場合にはクランク室５に新気が導入されるので、この新気によってクランク室５の雰囲気中に含まれるＮＯｘを低減できる。そのため、ＮＯｘによるオイルの劣化及びスラッジの発生をそれぞれ抑制することができる。
【００３４】
また、第２の形態では、電動ポンプ４０によってクランク室５に排気又は新気を強制的に導入できるので、エンジン１の運転状態に拘わらずオイルの劣化及びオイルスラッジの発生を抑制することが可能な適正量の排気又は新気をクランク室５に導入することができる。そのため、オイルの劣化及びオイルスラッジの発生をより確実に抑制することができる。
【００３５】
なお、図４のステップＳ２４及びＳ２５の処理が実行され、排気導入弁１７及び新気導入弁４２によってクランク室５に導入されるガスが切り替えられるため、排気導入弁１７及び新気導入弁４２が本発明の導入ガス切替弁手段として機能する。
【００３６】
図５は、本発明の第２の形態に係る潤滑装置の変形例を示している。図５に示した潤滑装置１０Ｃでは、排気導入弁１７及び新気導入弁４２の代わりに排気導入通路１６に三方弁５０が設けられ、新気導入通路４１がその三方弁５０に接続される。図５に示したように三方弁５０は、排気通路４とクランク室５とを連通させて図５の矢印Ａのようにクランク室５に排気を導入する第１状態と、吸気通路３とクランク室５とを連通させて図５の矢印Ｂのようにクランク室５に新気を導入する第２状態とに切り替えることができる。そのため、この変形例では三方弁５０が本発明の導入ガス切替弁手段として機能する。
【００３７】
この変形例では、エンジン１がオイルスラッジの発生を進行させる運転状態で運転されている場合に三方弁５０が第１状態に切り替えられ、それ以外の運転状態の場合は三方弁５０が第２状態に切り替えられる。このようにエンジン１の運転状態の応じて三方弁５０の動作を制御することにより、エンジン１がオイルスラッジの発生を進行させる運転状態で運転されている場合はクランク室５に排気を導入できる。そのため、オイルの劣化及びオイルスラッジの発生を抑制できる。一方、それ以外の運転状態の場合はクランク室５に新気が導入されるので、クランク室５を換気してＮＯｘによるオイルの劣化及びオイルスラッジの発生を抑制できる。
【００３８】
本発明は、上述した各形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、上述した各形態では、冷却水温が所定温度未満であり、かつエンジン１の回転数が所定回転数域内であり、さらにスロットルバルブ開度が閾値より大きい場合にクランク室又はオイルタンク内に排気が導入されるが、これらの条件のうち少なくともいずれか一つの条件が成立した場合にクランク室又はオイルタンク内に排気を導入してもよい。この場合、クランク室又はオイルタンク内に排気を導入する回数を増加させることができるので、オイルスラッジの発生をさらに抑制することができる。エンジンの温度はエンジンのオイルの温度とも相関を有しているので、冷却水温の代わりにエンジンのオイルの温度に基づいて排気の導入を判断してもよい。
【００３９】
クランク室及びオイルタンク内において発生する凝縮水の量は、ブローバイガスに含まれる水分量と相関している。そこで、例えば外気の湿度やエンジンの運転状態などに基づいてブローバイガスに含まれる水分量を推定し、その推定した水分量が予め設定した許容値よりも多い場合にクランク室及びオイルタンク内に排気を導入してもよい。これにより、オイルの劣化及びオイルスラッジの発生をそれぞれ抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１の形態に係る潤滑装置が組み込まれた内燃機関を示す図。
【図２】図１のＥＣＵが実行する排気導入弁制御ルーチンを示すフローチャート。
【図３】本発明の第２の形態に係る潤滑装置が組み込まれた内燃機関を示す図。
【図４】図３のＥＣＵが実行する導入ガス制御ルーチンを示すフローチャート。
【図５】本発明の第２の形態に係る潤滑装置の変形例を示す図。
【符号の説明】
【００４１】
１ 内燃機関
２ 機関本体
３ 吸気通路
４ 排気通路
５ クランク室
７ 排気浄化触媒
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ 潤滑装置
１１ オイルタンク
１２ オイル回収部
１３ スカベンジポンプ（ガス導入手段）
１５ オイル排出通路
１６ 排気導入通路
１７ 排気導入弁（弁手段、導入ガス切替弁手段）
２０ エンジンコントロールユニット（動作制御手段、推定手段）
４０ 電動ポンプ（ガス導入手段）
４１ 新気導入通路
４２ 新気導入弁（導入ガス切替弁手段）
５０ 三方弁（導入ガス切替弁手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の機関本体と別体に設けられるオイルタンクと、前記内燃機関のクランク室の底部に設けられるオイル回収部と前記オイルタンクとを連通するオイル排出通路と、を備えたドライサンプ式の内燃機関の潤滑装置において、
前記内燃機関の排気通路と前記クランク室又は前記オイル排出通路とを連通する排気導入通路と、前記排気通路から前記排気導入通路を介して前記クランク室及び前記オイルタンク内の少なくともいずれか一方に排気を導入するガス導入手段と、前記排気導入通路に設けられ、前記ガス導入手段によって排気が導入される導入先への排気の導入を許可する第１状態と前記導入先への排気の導入を阻止する第２状態とに切替可能な弁手段と、前記内燃機関の運転状態に基づいて前記弁手段の動作を制御する動作制御手段と、を備えることを特徴とする内燃機関の潤滑装置。
【請求項２】
前記動作制御手段は、前記内燃機関の運転状態として前記内燃機関の回転数、前記内燃機関のスロットル開度、前記内燃機関のオイルの温度、及び前記内燃機関の冷却水の温度の少なくともいずれか一つに基づいて前記弁手段の動作を制御することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の潤滑装置。
【請求項３】
前記動作制御手段は、前記内燃機関の運転状態に基づいて前記内燃機関がオイルスラッジの発生が進行する運転状態で運転されているか否か推定する推定手段を備えるとともに、前記推定手段の推定結果に基づいて前記弁手段の動作を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の潤滑装置。
【請求項４】
前記動作制御手段は、前記推定手段が前記内燃機関がオイルスラッジの発生が進行する運転状態で運転されていると推定した場合に前記弁手段を前記第１状態に切り替えることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の潤滑装置。
【請求項５】
前記ガス導入手段は、前記オイル排出通路に設けられて前記オイル回収部から前記オイルタンクにオイルを戻すスカベンジポンプであり、
前記排気導入通路は、前記排気通路と前記スカベンジポンプよりも上流側のオイル排出通路とを連通することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の潤滑装置。
【請求項６】
前記排気導入通路は、前記排気通路と前記クランク室とを連通し、
前記ガス導入手段として前記排気導入通路に電動ポンプが設けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の潤滑装置。
【請求項７】
前記ガス導入手段が前記排気導入通路に設けられ、
前記弁手段は、前記排気導入通路のうち前記排気通路との接続部と前記ガス導入手段との間に配置されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の潤滑装置。
【請求項８】
前記排気導入通路が前記排気通路と前記クランク室とを連通するとともに前記ガス導入手段が前記排気導入通路に設けられ、
前記内燃機関の吸気通路と前記ポンプ手段よりも上流側の排気導入通路とを連通する新気導入通路をさらに備え、
前記弁手段として前記第１状態において前記導入先への排気の導入を許可するとともに前記吸気通路から前記導入先への新気の導入を阻止し、かつ前記第２状態において前記導入先への排気の導入を阻止するとともに前記吸気通路から前記導入先への新気の導入を許可する導入ガス切替弁手段が設けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の潤滑装置。
【請求項９】
前記排気通路に排気浄化触媒が設けられ、
前記排気導入通路は、前記排気浄化触媒より下流の排気通路と前記クランク室又は前記オイル排出通路とを連通していることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の内燃機関の潤滑装置。
【請求項１】
内燃機関の機関本体と別体に設けられるオイルタンクと、前記内燃機関のクランク室の底部に設けられるオイル回収部と前記オイルタンクとを連通するオイル排出通路と、を備えたドライサンプ式の内燃機関の潤滑装置において、
前記内燃機関の排気通路と前記クランク室又は前記オイル排出通路とを連通する排気導入通路と、前記排気通路から前記排気導入通路を介して前記クランク室及び前記オイルタンク内の少なくともいずれか一方に排気を導入するガス導入手段と、前記排気導入通路に設けられ、前記ガス導入手段によって排気が導入される導入先への排気の導入を許可する第１状態と前記導入先への排気の導入を阻止する第２状態とに切替可能な弁手段と、前記内燃機関の運転状態に基づいて前記弁手段の動作を制御する動作制御手段と、を備えることを特徴とする内燃機関の潤滑装置。
【請求項２】
前記動作制御手段は、前記内燃機関の運転状態として前記内燃機関の回転数、前記内燃機関のスロットル開度、前記内燃機関のオイルの温度、及び前記内燃機関の冷却水の温度の少なくともいずれか一つに基づいて前記弁手段の動作を制御することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の潤滑装置。
【請求項３】
前記動作制御手段は、前記内燃機関の運転状態に基づいて前記内燃機関がオイルスラッジの発生が進行する運転状態で運転されているか否か推定する推定手段を備えるとともに、前記推定手段の推定結果に基づいて前記弁手段の動作を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の潤滑装置。
【請求項４】
前記動作制御手段は、前記推定手段が前記内燃機関がオイルスラッジの発生が進行する運転状態で運転されていると推定した場合に前記弁手段を前記第１状態に切り替えることを特徴とする請求項３に記載の内燃機関の潤滑装置。
【請求項５】
前記ガス導入手段は、前記オイル排出通路に設けられて前記オイル回収部から前記オイルタンクにオイルを戻すスカベンジポンプであり、
前記排気導入通路は、前記排気通路と前記スカベンジポンプよりも上流側のオイル排出通路とを連通することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の潤滑装置。
【請求項６】
前記排気導入通路は、前記排気通路と前記クランク室とを連通し、
前記ガス導入手段として前記排気導入通路に電動ポンプが設けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の潤滑装置。
【請求項７】
前記ガス導入手段が前記排気導入通路に設けられ、
前記弁手段は、前記排気導入通路のうち前記排気通路との接続部と前記ガス導入手段との間に配置されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の潤滑装置。
【請求項８】
前記排気導入通路が前記排気通路と前記クランク室とを連通するとともに前記ガス導入手段が前記排気導入通路に設けられ、
前記内燃機関の吸気通路と前記ポンプ手段よりも上流側の排気導入通路とを連通する新気導入通路をさらに備え、
前記弁手段として前記第１状態において前記導入先への排気の導入を許可するとともに前記吸気通路から前記導入先への新気の導入を阻止し、かつ前記第２状態において前記導入先への排気の導入を阻止するとともに前記吸気通路から前記導入先への新気の導入を許可する導入ガス切替弁手段が設けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の潤滑装置。
【請求項９】
前記排気通路に排気浄化触媒が設けられ、
前記排気導入通路は、前記排気浄化触媒より下流の排気通路と前記クランク室又は前記オイル排出通路とを連通していることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の内燃機関の潤滑装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−２５３４８（Ｐ２００８−２５３４８Ａ）
【公開日】平成２０年２月７日（２００８．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１９５２１４（Ｐ２００６−１９５２１４）
【出願日】平成１８年７月１８日（２００６．７．１８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月７日（２００８．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月１８日（２００６．７．１８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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