JP2008286063A - 内燃機関の潤滑装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関の焼き付きを防止することができる内燃機関の潤滑装置を提供することを目的とする。
【解決手段】貯留手段５１に貯留された潤滑油を加圧手段５５により基準吐出圧に加圧して内燃機関の供給対象部位５３に供給し、貯留手段５１に回収可能な潤滑油循環系５２と、内燃機関の運転状態に応じて、潤滑油循環系５２を循環する該潤滑油の油圧を内燃機関の回転速度に応じた基準吐出圧より低減可能な低油圧設定手段８０と、貯留手段５１に貯留される潤滑油の油量を検出する油量検出手段７３と、少なくとも油量検出手段７３が検出した油量が予め設定される油量閾値以下である場合に、低油圧設定手段８０を制御して油圧の低減を禁止可能な制御手段７０とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の潤滑装置に関し、特に、二槽式のオイルパンを備える内燃機関に適用して好適な内燃機関の潤滑装置に関するものである。

従来、内燃機関の潤滑・冷却には潤滑油（エンジンオイル）が用いられている。このような従来の内燃機関の潤滑装置は、オイルパン内に貯留されている潤滑油がオイルポンプによって吸い出され、当該潤滑油が内燃機関の各部の潤滑油供給対象部位（例えば、ギヤ、カムシャフト、シリンダ、ジャーナル、ピストン、ラッシュアジャスタ等）に供給されるように構成されている。この潤滑油は、例えば、当該供給対象部位にて、油膜を形成して各部品間の潤滑を促進すると共に部品の酸化を防止するなどして潤滑作用を奏するとともに、当該供給対象部位から摩擦熱等の熱を吸収して冷却した後、重力の作用でオイル戻し通路を介してクランク室下方に設けられたオイルパン内に還流（リターン）する。

このような従来の内燃機関の潤滑装置として、例えば、特許文献１に記載のエンジンの潤滑油制御装置は、エンジンの各部を潤滑する潤滑油圧を変更可能な油圧変更手段を備え、機関水温が所定温度よりも低い場合において、水温上昇率がしきい値よりも大きい時には潤滑油圧が高圧側に、かつ水温上昇率がしきい値以下の時には潤滑油圧が低圧側になるように制御することで、内燃機関と連動して駆動するオイルポンプにおける仕事量を低減し燃費の向上を図っている。

特開平６−２２１１２７号公報

しかしながら、上述した特許文献１に記載されたエンジンの潤滑油制御装置では、例えば、エンジンの各部を循環する潤滑油圧を低圧側に設定している場合、潤滑油圧を低圧側に設定しているがために潤滑油循環系を循環する循環油量も低下している。この状態で、オイルパン内に貯留されている潤滑油の油量が不足すると、オイルポンプにより潤滑油循環系にエアを吸い込んでしまうことで、さらに循環油量が低下し、この結果、エンジンの摺動部分等で焼き付きが発生するおそれがある。

そこで本発明は、内燃機関の焼き付きを防止することができる内燃機関の潤滑装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明による内燃機関の潤滑装置は、貯留手段に貯留された潤滑油を加圧手段により基準吐出圧に加圧して内燃機関の供給対象部位に供給し、前記貯留手段に回収可能な潤滑油循環系と、前記内燃機関の運転状態に応じて、前記潤滑油循環系を循環する該潤滑油の油圧を前記内燃機関の回転速度に応じた前記基準吐出圧より低減可能な低油圧設定手段と、前記貯留手段に貯留される前記潤滑油の油量を検出する油量検出手段と、少なくとも前記油量検出手段が検出した油量が予め設定される油量閾値以下である場合に、前記低油圧設定手段を制御して前記油圧の低減を禁止可能な制御手段とを備えることを特徴とする。

請求項２に係る発明による内燃機関の潤滑装置では、前記潤滑油循環系を循環する前記潤滑油の油圧を検出する油圧検出手段を備え、前記制御手段は、前記油圧検出手段が検出した油圧が予め設定される油圧閾値以下である場合に前記油圧の低減を禁止することを特徴とする。

請求項３に係る発明による内燃機関の潤滑装置では、前記内燃機関の回転速度を検出する回転速度検出手段を備え、前記制御手段は、前記内燃機関の回転速度に基づいて前記油量閾値及び前記油圧閾値を設定することを特徴とする。

請求項４に係る発明による内燃機関の潤滑装置では、前記貯留手段は、前記潤滑油循環系に前記潤滑油を吸い込む吸込部が設けられる第１貯留部と、該第１貯留部と区画される共に一部で連通された第２貯留部とを有し、前記油量検出手段は、前記第１貯留部に貯留される前記潤滑油の油量を検出することを特徴とする。

請求項５に係る発明による内燃機関の潤滑装置では、前記第２貯留部に貯留される前記潤滑油内で前記第１貯留部と前記第２貯留部とを連通可能な連通手段を備え、前記制御手段は、前記低油圧設定手段を制御して前記油圧の低減を禁止する際に、前記連通手段を制御して前記第１貯留部と前記第２貯留部とを連通することを特徴とする。

請求項６に係る発明による内燃機関の潤滑装置では、前記貯留手段に貯留される前記潤滑油の油面の傾斜を検出する傾斜検出手段を備え、前記制御手段は、前記傾斜検出手段が検出した前記潤滑油の傾斜に基づいて、前記低油圧設定手段を制御して前記油圧の低減を禁止可能であることを特徴とする。

請求項７に係る発明による内燃機関の潤滑装置では、前記供給対象部位は、前記内燃機関のピストンに向けて前記潤滑油を噴射可能な噴射手段を含むことを特徴とする。

請求項８に係る発明による内燃機関の潤滑装置では、前記加圧手段は、前記内燃機関と連動して駆動し前記潤滑油を加圧可能であることを特徴とする。

請求項９に係る発明による内燃機関の潤滑装置では、前記低油圧設定手段は、前記潤滑油循環系を循環する前記潤滑油の一部が導入される導入口と前記潤滑油循環系の前記潤滑油の循環方向に対して前記加圧手段より上流側に前記潤滑油を排出可能な排出口とを有する第１油室と、前記第１油室内の前記潤滑油の油圧に応じて前記排出口を開閉可能な第１弁体と、前記潤滑油循環系を循環する前記潤滑油の一部を導入可能であると共に排出可能な導入排出口を有する第２油室と、前記第２油室内の前記潤滑油の油圧に応じて前記第１弁体による前記排出口の開閉を規制可能な第２弁体と、前記導入排出口を介した前記第２油室への前記潤滑油の導入と前記第２油室からの前記潤滑油の排出とを切り換え可能な切換部とを有することを特徴とする。

本発明に係る内燃機関の潤滑装置によれば、貯留手段に貯留される潤滑油の油量に基づいて油圧の低減を禁止するので、内燃機関の焼き付きを防止することができる。

以下に、本発明に係る内燃機関の潤滑装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。

図１は、本発明の実施例１に係る内燃機関の潤滑装置の模式的断面図、図２は、本発明の実施例１に係る内燃機関の潤滑装置のオイルリリーフ時の模式的断面図、図３は、本発明の実施例１に係る内燃機関の潤滑装置の低油圧制御時の模式的断面図、図４は、本発明の実施例１に係る内燃機関の潤滑装置におけるエンジン回転数と油量閾値との関係を示す線図、図５は、本発明の実施例１に係る内燃機関の潤滑装置におけるエンジン回転数と油圧閾値との関係を示す線図、図６は、本発明の実施例１に係る内燃機関の潤滑装置が適用されたエンジンの模式的断面図、図７は、本発明の実施例１に係る内燃機関の潤滑装置の潤滑油循環系を示す概略構成図である。

図６に示すように、本実施例では本発明に係る内燃機関の潤滑装置５０を内燃機関としてのエンジン１に適用して説明する。このエンジン１は、乗用車、トラックなどの車両に搭載されるエンジンであり、シリンダボア３に往復運動可能に設けられるピストン２が２往復する間に、吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程からなる一連の４行程を行う、いわゆる４サイクルエンジンである。

このエンジン１は、ピストン２が各々往復移動可能なシリンダボア３と、ピストン２の移動方向の一方側に設けられる燃焼室５と、ピストン２の移動方向の他方側に設けられるクランク室４を備える。ここで、ピストン２の移動方向は、円筒形状に形成されるシリンダボア３の軸線方向である。つまり、ピストン２を挟んでこのシリンダボア３の軸線方向の一方側に燃焼室５、他方側にクランク室４が設けられる。また、このエンジン１は、ピストン２、シリンダボア３、クランク室４、燃焼室５をそれぞれ４つずつ備える４気筒のエンジンである。ただし、気筒数は一例を示すものであり必ずしも４気筒に限定されるものではない。

さらに、エンジン１は、燃焼室５に連通する吸気ポート６及び排気ポート７と、燃焼室５内に燃料を直接噴射することが可能なインジェクタ８と、燃焼室５の上方に位置して混合気に着火する点火プラグ９と、ピストンの往復運動に連動して回転可能なクランクシャフト１０を備える。さらに、エンジン１は、シリンダヘッド１１、シリンダブロック１２及び後述する潤滑装置５０をなす貯留手段としての二槽式オイルパン５１を備える。

シリンダヘッド１１は、シリンダブロック１２上に締結され、二槽式オイルパン５１は、シリンダブロック１２の下部に締結される。シリンダブロック１２は、内部に円筒形状のシリンダボア３が形成される。このシリンダブロック１２は、複数のシリンダボア３を形成するボア壁面３ａと、複数のクランク室４を形成するクランク室壁面４ａを有し、このボア壁面３ａとクランク室壁面４ａとは、ボア壁面３ａの下端部、クランク室壁面４ａの上端部において連続している。

ピストン２は、このシリンダボア３に上下移動自在に嵌合する。複数のクランク室４は、複数のシリンダボア３に各々連通し、さらに、隔壁としてのバルクヘッド４ｂによりそれぞれが独立して区画される。なお、各クランク室４は、さらに具体的には、クランク室壁面４ａと、バルクヘッド４ｂと、二槽式オイルパン５１と、ピストン２の一方の端面である底面２ｂと、ボア壁面３ａとにより区画される。すなわち、各クランク室４は、ピストン２の往復運動によりその容積が変化し、ピストン２が上死点側（シリンダヘッド１１側）に位置する際には、シリンダボア３の内部空間もその一部に含まれる。

クランクシャフト１０は、複数のクランク室４、バルクヘッド４ｂを貫通するように設けられ、各ピストン２は、それぞれコネクティングロッド１７を介してこのクランクシャフト１０に連結される。また、クランクシャフト１０は、その軸周りにカウンタウェイト１０ａを有する。各ピストン２の往復運動は、コネクティングロッド１７を介してクランクシャフト１０に伝えられ、ここで回転運動に変換されて、エンジン１の出力として取り出される。なお、このエンジン１では、クランクシャフト１０、カウンタウェイト１０ａは、図６中に矢印で示すように、時計回りに回転する。

燃焼室５は、ピストン２を挟んでクランク室４の反対側に設けられる。この燃焼室５は、複数のシリンダボア３に対応して複数形成され、シリンダヘッド１１の下面１１ａ、シリンダボア３のボア壁面３ａ及びピストン２の他方の端面である頂面２ａにより画成される。この燃焼室５の上部、つまり、シリンダヘッド１１の下面１１ａに上述した吸気ポート６及び排気ポート７が各々２つずつ形成される。この吸気ポート６及び排気ポート７の開口には吸気弁１４及び排気弁１５が設けられる。この吸気弁１４及び排気弁１５は、吸気ポート６及び排気ポート７をそれぞれ開閉可能とし、吸気ポート６と燃焼室５、燃焼室５と排気ポート７とをそれぞれ連通することができる。吸気ポート６は、その吸気方向上流側に空気を導入する吸気通路（吸気管）１８が接続され、排気ポート７は、その排気方向下流側に排気ガスを排出する排気通路（排気管）１９が接続される。

インジェクタ８は、シリンダヘッド１１の吸気ポート６側に装着される。また、インジェクタ８は、先端をシリンダボア３の中心線に向けて上下方向に対して所定角度傾斜して設けられる。このインジェクタ８は、ピストン２の頂面２ａに向けて燃料噴霧を噴射する。点火プラグ９は、燃焼室５の天井部分、すなわち、シリンダヘッド１１の下面１１ａの吸気ポート６と排気ポート７の間に装着される。

このエンジン１は、さらに、二槽式オイルパン５１に貯留される潤滑油としてのオイルをエンジン１の各部の供給対象部位５３（例えば、ギヤ、カムシャフト、シリンダ、ジャーナル、ピストン、ラッシュアジャスタ等）に供給して潤滑する潤滑装置５０を備える。この潤滑装置５０は、二槽式オイルパン５１と、この二槽式オイルパン５１に貯留された潤滑油としてのオイルをエンジン１の供給対象部位５３に供給し再び二槽式オイルパン５１に回収可能なオイル循環系５２（図７参照）を含んで構成される。

二槽式オイルパン５１は、上述のようにシリンダブロック１２の下部に締結され、内部にバッフルプレート（不図示）が装着され、潤滑油としてのオイルを貯留する。さらに、本実施例の二槽式オイルパン５１は、第１貯留部として内槽５１ａと、第２貯留部としての外槽５１ｂとを有する。内槽５１ａは、外槽５１ｂの内側に設けられると共に、図１に示すように、オイル循環系５２に潤滑油としてのオイルを吸い込む吸込部としてのオイルストレーナ５４（図７参照で後述する）が設けられる。外槽５１ｂは、内槽５１ａと区画される共に、連通面積が比較的小径な連通孔５１ｃを介して連通される。この連通孔５１ｃは、オイルの粘度変化を利用して内槽５１ａと外槽５１ｂとの間のオイルの導通を制御するようになっている。

したがって、例えば、オイルの温度が低温で粘度が高い冷間始動時には、主として、オイルストレーナ５４が設けられている内槽５１ａ内に貯留されるオイルがオイル循環系５２に吸い込まれ循環されやすく、オイル循環系５２を循環するオイルの循環油量は相対的に少なくなる。このため、オイル循環系５２を循環するオイルのトータルの油量が相対的に少なくなることからオイルが早期に昇温しやすくなり、この結果、エンジン１の暖機性を向上することができる。

そして、内槽５１ａ内に貯留されているオイルが低温で粘度が高い状態では、連通面積が比較的小径な連通孔５１ｃにおいて、この粘度の高いオイルが連通孔５１ｃを通過する際の通油抵抗が大きいことから、内槽５１ａと外槽５１ｂとの間のオイルの混合が抑制される。一方、オイル循環系５２に吸い込まれて循環されるオイルの油温が高くなってくると、次第に内槽５１ａ内のオイルの粘度が低くなり、この粘度の低いオイルが連通孔５１ｃを通過することが可能となり、この結果、内槽５１ａと外槽５１ｂとの間でオイルの混合が行われ、結果的に、二槽式オイルパン５１全体が貯留するオイルがオイルストレーナ５４からオイル循環系５２に吸い込まれ、循環されるようになる。なお、この二槽式オイルパン５１は、上記のように連通面積が比較的小径な連通孔５１ｃにより内槽５１ａと外槽５１ｂとの間のオイルの導通を制御する構成でなくともよく、例えば、通常の大きさの連通孔に温度制御弁等を設けて、オイルの油温に応じてこの温度制御弁を制御することで、内槽５１ａと外槽５１ｂとの連通、言い換えれば、外槽５１ｂから内槽５１ａへのオイルの流れ込みを制御するようにしてもよい。

オイル循環系５２は、図７に示すように、複数の配管、通路により、二槽式オイルパン５１に貯留されたオイルをエンジン１の各部に供給した後にこの二槽式オイルパン５１に回収する系統として構成される。この潤滑装置５０は、二槽式オイルパン５１内に貯留されているオイルが加圧手段としてのオイルポンプ５５によって吸い出され、当該オイルがエンジン１の各部のオイル供給対象部位５３に潤滑油あるいは作動油として供給されるように構成されている。このオイルは、当該オイル供給対象部位５３にて潤滑作用を奏するとともに当該オイル供給対象部位５３から摩擦熱等の熱を吸収した後、クランク室４下方に設けられた二槽式オイルパン５１内に還流（リターン）する。

具体的には、オイル循環系５２は、吸込部としてのオイルストレーナ５４、オイルポンプ５５、オイルフィルタ５６、メインギャラリ５７が設けられる。オイルストレーナ５４は、二槽式オイルパン５１の内槽５１ａ内に設けられ、この内槽５１ａ内のオイルの吸い込み口となるものである。オイルポンプ５５は、クランクシャフト１０の回転に伴って駆動し二槽式オイルパン５１内のオイルをオイル循環系５２の通路に吸い込み、クランクシャフト１０の回転数に応じた基準吐出圧まで加圧して圧送するものである。オイルフィルタ５６は、オイルポンプ５５とメインギャラリ５７との間に設けられ、オイル中の異物を除去するものである。メインギャラリ５７は、クランクシャフト１０に沿ってシリンダブロック１２の壁面内に延設されている。このメインギャラリ５７は、オイルフィルタ５６を介してオイルポンプ５５に接続されており、オイルポンプ５５により加圧されたオイルが供給され、供給されたオイルをシリンダヘッド１１やシリンダブロック１２に分岐して供給するものである。

したがって、二槽式オイルパン５１の内槽５１ａに貯留されたオイルは、オイルポンプ５５によりオイルストレーナ５４を介してオイル循環系５２の通路に吸い出され、オイルフィルタ５６を経てメインギャラリ５７に基準吐出圧で圧送される。そして、メインギャラリ５７に圧送されたオイルは、このメインギャラリ５７を介してシリンダヘッド１１及びシリンダブロック１２に分岐した後、エンジン１の各部に供給され、例えば、シリンダブロック１２にて、クランクシャフトジャーナル５８、クランクピン５９、コネクティングロッド１７等の潤滑油や噴射手段としてのオイルジェット６０の作動油として、シリンダヘッド１１にて、カムジャーナル６１等の潤滑油やラッシュアジャスタ６２やＶＶＴ（可変動弁機構：Variable Valve Timing-intelligent）６３の作動油として用いられる。すなわち、ここでは、オイル供給対象部位５３は、クランクシャフトジャーナル５８、クランクピン５９、コネクティングロッド１７、オイルジェット６０、カムジャーナル６１、ラッシュアジャスタ６２及びＶＶＴ６３である。

なお、ここで、オイルジェット６０は、ピストン２の底面２ｂに向けてオイルを噴射することで、燃焼ガスにさらされ熱負荷が高くなるピストン２を冷却し、例えば、高負荷運転時での異常燃焼を防止しノッキングの抑制を図るものである。ＶＶＴ６３は、運転状態に応じて吸気弁１４及び排気弁１５を最適な開閉タイミングに制御する吸気・排気可変動弁機構である。ＶＶＴ６３は、吸気及び排気カムシャフト及び排気カムシャフトの軸端部にＶＶＴコントローラが設けられて構成され、オイルコントロールバルブからの油圧をこのＶＶＴコントローラの進角室及び遅角室に作用させることによりカムスプロケットに対するカムシャフトの位相を変更し、吸気弁１４及び排気弁１５の開閉時期を進角または遅角することができるものである。ラッシュアジャスタ６２は、燃焼室５での燃焼によりエンジン本体が高温となり、その熱がＶＶＴ６３に伝達されてＶＶＴ６３も高温となることから、熱膨張差が生じてＶＶＴ６３の作動が不安定になるため、これを防止するためにＶＶＴ６３における各構成部材の隙間を調整するものである。このラッシュアジャスタ６２は、ＶＶＴ６３の作動中に変位する構成部材間に介在して、供給されるオイルを作動油として用いることで、これらの間隔の変化に追随して隙間の発生を防止するものであり、また、ＶＶＴ６３の作動音及び作動時の摩耗を減少させることができる。

シリンダブロック１２に供給され潤滑油や作動油として用いられたオイルは、二槽式オイルパン５１に向けて落下し、二槽式オイルパン５１内に回収される。一方、シリンダヘッド１１に供給され潤滑油や作動油として用いられたオイルは、シリンダヘッド１１内を流動した後、不図示のオイル戻し通路に排出され、重力の作用でこのオイル戻し通路を落下し、同様に二槽式オイルパン５１内に戻される。

さらに、この潤滑装置５０は、図６に示すように、制御手段としての電子制御ユニット（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ、以下単に「ＥＣＵ」という）７０と、回転速度検出手段としてのクランク角センサ７１と、冷却水温度検出手段としての水温センサ７２を備える。

ＥＣＵ７０は、マイクロコンピュータを中心として構成され、エンジン１の各部を制御するものであり、クランク角センサ７１、水温センサ７２が電気的に接続される。クランク角センサ７１は、各気筒のクランク角度を検出するものである。クランク角センサ７１は、この検出したクランク角度をＥＣＵ７０に送信し、このＥＣＵ７０は受信したクランク角度に基づいて各気筒における吸気行程、圧縮行程、膨張行程、排気行程を判別すると共に、エンジン１のエンジン回転数（ｒｐｍ）を算出する。なおここで、エンジン回転数は、言い換えれば、クランクシャフト１０の回転速度に対応し、このクランクシャフト１０の回転速度が高くなれば、クランクシャフト１０の回転数、エンジン回転数も高くなる。水温センサ７２は、シリンダブロック１２に設けられエンジン１のエンジン冷却水温を検出するものであり、検出したエンジン冷却水温をＥＣＵ７０に送信する。

なお、このＥＣＵ７０には、クランク角センサ７１、水温センサ７２の他にも、エアクリーナ内で吸気温度を検出する吸気温センサ、アクセルペダルの踏込み量（アクセル開度）を検出するアクセルセンサ、スロットルバルブの開度を検出するスロットルポジションセンサ、排気通路にて排気空燃比のリッチ・リーンに応じた信号を出力する空燃比センサ、スロットルバルブ下流の吸気通路内の圧力を検出する吸気管圧力センサ、および必要に応じて燃料供給通路内の燃料圧力を検出する燃圧センサ等の種々のセンサが接続されている。すなわち、ＥＣＵ７０は、種々のセンサが検出する吸入空気量、吸気温度、吸気圧、スロットル開度、アクセル開度、エンジン回転数、エンジン冷却水温などのエンジン運転状態に基づいて燃料噴射量（燃料噴射時間）、噴射時期、点火時期などを決定し、インジェクタ８及び点火プラグ９を駆動して燃料噴射及び点火を実行する。

また、ＥＣＵ７０は、エンジン運転状態に基づいてＶＶＴ６３（図７参照）を制御可能となっている。即ち、低温時、エンジン始動時、アイドリング運転時や軽負荷時には、排気弁１５の閉止時期と吸気弁１４の開放時期のオーバーラップをなくすことで、排気ガスが吸気ポート６または燃焼室５に吹き返す量を少なくし、燃焼安定及び燃費向上を可能とする。また、中負荷時には、このオーバーラップを大きくすることで、内部ＥＧＲ率を高めて排ガス浄化効率を向上させると共に、ポンピングロスを低減して燃費向上を可能とする。更に、高負荷低中回転時には、吸気弁１４の閉止時期を進角することで、吸気が吸気ポート６に吹き返す量を少なくし、体積効率を向上させる。そして、高負荷高回転時には、吸気弁１４の閉止時期を回転数にあわせて遅角することで、吸入空気の慣性力に合わせたタイミングとし、体積効率を向上させる。

上記のように構成されるエンジン１では、ピストン２がシリンダボア３内を下降することで、吸気通路１８および吸気ポート６を介して燃焼室５内に空気が吸入され（吸気行程）、この空気とインジェクタ８から燃焼室５内へ噴射される燃料とが混合して混合気を形成する。そして、このピストン２が吸気行程下死点を経てシリンダボア３内を上昇することで混合気が圧縮され（圧縮行程）、ピストン２が圧縮行程上死点付近に近づくと点火プラグ９により混合気に点火され、該混合気が燃焼し、その燃焼圧力によりピストン２を下降させる（膨張行程）。燃焼後の混合気は、ピストン２が膨張行程下死点を経て吸気行程上死点に向かって再び上昇することで排気ポート７、排気通路１９を介して排気ガスとして放出される（排気行程）。このピストン２のシリンダボア３内での往復運動は、コネクティングロッド１７を介してクランクシャフト１０に伝えられ、ここで回転運動に変換され、出力として取り出されると共に、このピストン２は、カウンタウェイト１０ａ、クランクシャフト１０が慣性力によりさらに回転することで、このクランクシャフト１０の回転に伴ってシリンダボア３内を往復する。このクランクシャフト１０が２回転することで、ピストン２はシリンダボア３を２往復し、この間に吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程からなる一連の４行程を行い、燃焼室５内で１回の爆発が行われる。

この間、このエンジン１の潤滑装置５０は、オイル循環系５２にて、二槽式オイルパン５１内に貯留されているオイルがオイルポンプ５５によって吸い出され、当該オイルがメインギャラリ５７を介してエンジン１の各部のオイル供給対象部位５３に供給され、このオイルにより当該オイル供給対象部位５３にて潤滑作用を奏するとともに当該オイル供給対象部位５３から摩擦熱等の熱を吸収した後、このオイルはクランク室４下方に設けられた二槽式オイルパン５１内に還流（リターン）する。

ここで、本実施例の潤滑装置５０は、図１、図２、図３に示すように、オイル循環系５２を循環するオイルの油圧を、エンジン１の回転数に応じた基準吐出圧より低減可能な低油圧設定手段としての低油圧設定部８０を備え、エンジン１の運転状態に応じてクランクシャフト１０と連動して駆動するオイルポンプ５５のフリクション仕事の低減と、ピストン２の底面２ｂに向けてオイルを噴射するオイルジェット６０の噴射圧を抑制することで、燃費の向上と、冷間始動時における暖機性の向上を図っている。

この低油圧設定部８０は、ケーシング８１と、分岐主通路（分岐主間）８２と、リリーフ通路（リリーフ管）８３と、分岐副通路（分岐副管）８４と、オイルコントロールバルブ８５と、排出通路（排出管）８６とを備える。

ケーシング８１は、円筒状に形成され、内側に第１油室８７と第２油室８８とが形成される。第１油室８７は、ケーシング８１内の軸方向一端側に設けられる一方、第２油室８８は、他端側に設けられる。さらに、第２油室８８は、第１油室８７と同軸に形成されると共に、その径が第１油室８７の径よりも大径に設定される。したがって、ケーシング８１は、その内部において小径の第１油室と大径の第２油室との境界に、段状部８９が形成される。そして、第１油室８７は、第１弁体９０が軸方向に移動自在に嵌装される一方、第２油室８８は、第２弁体９１が軸方向に移動自在に嵌装される。

第１弁体９０は、第１油室８７よりもやや小径の円筒形に形成されると共に、一端部に受圧面９０ａが設けられる。第２弁体９１は、第２油室８８よりもやや小径の円筒形に形成されると共に、一端部に受圧面９１ａが設けられる。第１弁体９０と第２弁体９１は、ケーシング８１にて、他端部が対向している。そして、このケーシング８１は、その内部に付勢手段としての圧縮バネ９２が設けられる。圧縮バネ９２は、第１弁体９０と第２弁体９１との間に設けられ、両端がそれぞれ、受圧面９０ａ、受圧面９１ａの裏面に当接している。これにより、この圧縮バネ９２は、後述するように、第１油室８７、第２油室８８にオイルが導入され、受圧面９０ａ、受圧面９１ａに油圧が作用すると、第１弁体９０と第２弁体９１とを互いに離間する方向に付勢することができる。

分岐主通路８２は、オイルポンプ５５にて、オイル循環系５２をなす主通路（主管）５２ａから分岐し、ケーシング８１に形成される導入口８１ａを介して、オイルポンプ５５とケーシング８１内の第１油室８７とを接続する。導入口８１ａは、ケーシング８１の端部壁面に第１油室８７と対向するように形成され、常時、第１油室８７に開口している。分岐主通路８２は、この導入口８１ａを介して、オイル循環系５２を循環するオイルの一部を第１油室８７に導入する。

リリーフ通路８３は、ケーシング８１に形成される排出口８１ｂを介して、ケーシング８１内の第１油室８７と、オイル循環系５２のオイルの循環方向に対してオイルポンプ５５より上流側の主通路５２ａとを接続する。排出口８１ｂは、ケーシング８１の側部壁面に第１油室８７と対向するように形成され、軸方向に沿った第１弁体９０の移動に伴って開閉される。リリーフ通路８３は、この第１弁体９０の移動に伴って開閉される排出口８１ｂを介して、導入口８１ａから第１油室８７に導入されたオイルを、第１油室８７からオイル循環系５２のオイルポンプ５５より上流側に排出する。

分岐副通路８４は、オイルポンプ５５と導入口８１ａとの間にて、分岐主通路８２から分岐し、ケーシング８１に形成される導入排出口８１ｃ、分岐主通路８２を介して、オイルポンプ５５とケーシング８１内の第２油室８８とを接続する。導入排出口８１ｃは、ケーシング８１の側部壁面に第２油室８８と対向するように形成される。そして、この分岐副通路８４は、その経路中にオイルフィルタ８４ａと切換部としてのオイルコントロールバルブ８５が設けられる。オイルフィルタ８４ａとオイルコントロールバルブ８５とは、導入排出口８１ｃ側にオイルコントロールバルブ８５が設けられる一方、オイルポンプ５５側にオイルフィルタ８４ａが設けられる。つまり、分岐副通路８４は、オイルポンプ５５と導入排出口８１ｃとの間にオイルコントロールバルブ８５が設けられ、さらに、オイルポンプ５５とこのオイルコントロールバルブ８５との間にオイルフィルタ８４ａが設けられる。

排出通路８６は、オイルコントロールバルブ８５にて、一端部で分岐副通路８４から分岐し、他端部で二槽式オイルパン５１の内槽５１ａ内に開口する。排出通路８６は、導入排出口８１ｃ、オイルコントロールバルブ８５を介して、第２油室８８に導入されたオイルを、二槽式オイルパン５１の内槽５１ａに排出する。

オイルコントロールバルブ８５は、例えば、電磁弁などにより構成され、分岐副通路８４、排出通路８６を開閉可能である。言い換えれば、分岐副通路８４と排出通路８６とを切り換え可能である。このオイルコントロールバルブ８５は、ＥＣＵ７０に電気的に接続されており、このＥＣＵ７０によりその駆動が制御されている。したがって、オイルコントロールバルブ８５は、ＥＣＵ７０による制御によって、エンジン１の運転状態に応じて分岐副通路８４と排出通路８６とを切り換え可能である。ここでは、このオイルコントロールバルブ８５がＯＦＦとされると分岐副通路８４が開放されると共に排出通路８６が閉鎖されて第２油室８８にオイルが導入される一方、ＯＮとされると分岐副通路８４が閉鎖されると共に排出通路８６が開放されて第２油室８８内のオイルがこの排出通路８６を介して排出される。したがって、オイルコントロールバルブ８５は、導入排出口８１ｃを介した第２油室８８へのオイルの導入と、第２油室８８からのオイルの排出とを切り換えることができる。オイルフィルタ８４ａは、上述のオイルフィルタ５６とほぼ同様のものであり、オイル中の異物を除去するものである。

上記のように構成される低油圧設定部８０は、通常油圧（基準吐出圧）状態では、図１に示すように、ＥＣＵ７０によりオイルコントロールバルブ８５がＯＦＦ状態（第２油室８８内のオイルを内槽５１ａにリリースしない状態）とされている。すなわち、オイル循環系５２を循環するオイルの一部は、分岐主通路８２、導入口８１ａを介して第１油室８７に導入されると共に、オイルコントロールバルブ８５により分岐副通路８４が開放され排出通路８６が閉鎖されているため、分岐副通路８４、導入排出口８１ｃを介して第２油室８８にも導入される。

すると、第１油室８７と第２油室８８とにそれぞれ導入されたオイルによる油圧が第１弁体９０の受圧面９０ａと第２弁体９１の受圧面９１ａとにそれぞれ作用する。ここで、受圧面９０ａと受圧面９１ａとに作用するオイルの油圧はほぼ同等であるが、径が大きい第２弁体９１の受圧面９１ａに作用する図中上向きの力の合計の方が、径が小さい第１弁体９０の受圧面９０ａに作用する図中下向きの力の合計よりも大きくなる。このため、第２弁体９１は、圧縮バネ９２を押し縮めながら第１弁体９０側に接近するように移動する。そして、第２弁体９１は、段状部８９に当接するまで第１弁体９０側に接近すると、この段状部８９によりこれ以上の第１弁体９０側への移動が規制されその移動が停止される。

この状態で、エンジン１のクランクシャフト１０の回転数が高くなり、したがって、オイルポンプ５５によるオイルの吐出圧が高くなると、受圧面９０ａと受圧面９１ａとに作用するオイルの油圧もともに高くなるが、第２弁体９１の第１弁体９０側への移動が段状部８９により規制されている一方で、第１弁体９０の受圧面９０ａに作用する力が圧縮バネ９２による付勢力（第１弁体９０と第２弁体９１とが離間する方向に作用する力）より大きくなることから、第１弁体９０は、圧縮バネ９２を押し縮めながら第２弁体９１側に接近するように移動する。

そして、クランクシャフト１０の回転数が所定値より高くなり、したがって、オイルポンプ５５によるオイルの吐出圧が所定値より高くなって、第１弁体９０の受圧面９０ａが排出口８１ｂより第２弁体９１側の位置まで移動すると、排出口８１ｂが第１油室８７に対して開放される。排出口８１ｂが第１油室８７に対して開放されると、第１油室８７とリリーフ通路８３とが連通され、第１油室８７内のオイルは、このリリーフ通路８３を介してオイル循環系５２のオイルポンプ５５より上流側の主通路５２ａに排出される。

したがって、第１弁体９０が第１油室８７内のオイルの油圧に応じて第２弁体９１側に接近又は離間することで排出口８１ｂが開閉され、これにより、オイル循環系５２を循環されるオイルの油圧が過剰となったときに、第１油室８７内のオイルをリリーフ通路８３によりオイルポンプ５５より上流側に排出することで、油圧を予め設定された所定圧力以下に維持することができる。この結果、オイル循環系５２を循環されるオイルの油圧が上がり過ぎることによる障害（他の部品の故障など）を防止することができる。言い換えれば、リリーフ通路８３、第１油室８７、第１弁体９０、圧縮バネ９２等を有する低油圧設定部８０は、過剰なオイルをオイルポンプ５５の上流側に排出することで、オイルポンプ５５によるオイルの吐出圧を所定よりも上昇することを防止する、いわゆる、リリーフ機構をなしている。

一方、低油圧設定部８０は、低油圧制御状態では、図３に示すように、ＥＣＵ７０によりオイルコントロールバルブ８５がＯＮ状態（第２油室８８内のオイルを内槽５１ａにリリースする状態）とされている。すなわち、オイル循環系５２を循環するオイルの一部は、分岐主通路８２、導入口８１ａを介して第１油室８７に導入される一方で、オイルコントロールバルブ８５により分岐副通路８４が閉鎖され排出通路８６が開放されているため、分岐副通路８４、導入排出口８１ｃを介した第２油室８８へのオイルの導入は規制されている。

すると、オイルポンプ５５から吐出されるオイルの一部は、第２油室８８には導入されずに、第１油室８７にのみ導入され、第１弁体９０の受圧面９０ａと第２弁体９１の受圧面９１ａとのうち第１弁体９０の受圧面９０ａにのみ作用する。すると、受圧面９０ａにオイルポンプ５５が吐出したオイルによる吐出圧が作用した第１弁体９０は、第２油室８８の底部側（図３中下側）に押されて、圧縮バネ９２、第２弁体９１とともに移動する。

第１弁体９０、圧縮バネ９２、第２弁体９１がそのまま第２油室８８の底部側（図３中下側）に移動すると、第２油室８８内のオイルは、第２弁体９１によって第２油室８８から押し出され、導入排出口８１ｃ、排出通路８６を介して二槽式オイルパン５１の内槽５１ａに排出される。このとき、第１弁体９０、圧縮バネ９２、第２弁体９１が第２油室８８の底部側（図３中下側）に移動していることから、排出口８１ｂが常時第１油室８７に開放された状態となり、このため、低油圧制御状態では、第１油室８７とリリーフ通路８３とが常時連通されている状態となり、第１油室８７に導入されたオイルは、このリリーフ通路８３を介してオイル循環系５２のオイルポンプ５５より上流側の主通路５２ａに、常時排出される。

したがって、低油圧設定部８０は、エンジン１の運転状態に応じてオイルコントロールバルブ８５をＯＮ状態とし、排出口８１ｂを常時第１油室８７に開放した状態とすることで、オイル循環系５２を循環するオイルの一部をオイルポンプ５５の上流側に排出し、このオイル循環系５２を循環するオイルの油圧を低減することができ、低油圧制御状態とすることができる。この結果、低油圧制御状態では、オイルポンプ５５のフリクション仕事を低減することができ、エンジン１の運転状態に応じて、クランクシャフト１０と連動して駆動するオイルポンプ５５のフリクション仕事を低減することで燃費を向上することができる。さらに、例えば、冷間始動時にピストン２の底面２ｂに向けてオイルを噴射するオイルジェット６０の噴射圧を抑制することができる。そして、オイルジェット６０によるオイルの噴射圧を抑制することで、冷間始動時にてピストン２を含む燃焼室５の温度が低く、これにより、燃料噴霧の微粒化が悪く、燃焼も悪い場合に、ピストン２の底面２ｂにオイルが噴射されることでピストン２が過剰に冷却され、燃料噴霧の微粒化及び燃焼の悪化をさらに助長することを防止することができ、よって、エンジン１の暖機性を向上することができる。また、未燃焼炭化水素（ＨＣ）や粒子状物質（ＰＭ：Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｍａｔｔｅｒ)の排出量を抑制することもできる。

なお、エンジン１の冷間始動は、例えば、水温センサ７２が検出するエンジン１のエンジン冷却水温に基づいて判定すればよい。すなわち、ＥＣＵ７０は、水温センサ７２が検出するエンジン１のエンジン冷却水温が予め設定された冷却水温閾値より低温である場合にエンジン１の冷間始動を検出し、低油圧設定部８０のオイルコントロールバルブ８５を制御して低油圧制御を実行すればよく、例えば、冷却水温が８０度となったときに完全暖機状態となるのであれば、２５度から８０度までは低油圧制御を実施すればよい。

ところで、このようなエンジン１の潤滑装置５０では、上記のようにオイル循環系５２を循環するオイルの油圧を低油圧設定部８０により低圧側に設定している場合、すなわち、低油圧制御状態である場合、オイルの油圧を低圧側に設定しているがためにオイル循環系５２を循環する循環油量も低下している。この状態で、二槽式オイルパン５１の内槽５１ａ内に貯留されているオイルの油量が不足すると、さらなる油圧低下を招き、また、オイルポンプ５５によりオイルストレーナ５４を介してオイル循環系５２にエアを吸い込んでさらに循環油量が低下してしまうおそれがある。この結果、エンジン１の供給対象部位５３の摺動部分等で焼き付きが発生するおそれがある。特に、本実施例の潤滑装置５０のように、冷間始動時において、主として内槽５１ａ内に貯留されるオイルを循環させることでオイル循環系５２を循環するオイルの循環油量を抑制してオイルの早期の昇温を図り、暖機性を向上させる二槽式オイルパン５１を備えている場合、内槽５１ａ内に貯留されているオイルの油量が不足しやすく、したがって、上記焼き付きが発生し易くなるおそれがある。

そこで、本実施例のエンジン１の潤滑装置５０は、図１、図２、図３に示すように、油量検出手段としてのレベルセンサ７３を備え、制御手段としてのＥＣＵ７０が少なくとも内槽５１ａ内の貯留油量に基づいて低油圧設定部８０による油圧の低減を禁止することで、エンジン１の供給対象部位５３の焼き付き防止を図っている。さらに、本実施例の潤滑装置５０は、油圧検出手段としての油圧センサ７４も備え、ＥＣＵ７０は、オイル循環系５２を循環するオイルの油圧に基づいても低油圧設定部８０による油圧の低減を禁止する。

レベルセンサ７３は、二槽式オイルパン５１に貯留されるオイルの油量、本実施例ではオイルストレーナ５４が設けられている内槽５１ａに貯留されるオイルの油量を検出する。レベルセンサ７３は、例えば、内槽５１ａ内に設けられる浮子と、リンク機構とからなる浮力式のレベルセンサなど、内槽５１ａ内のオイルの油面位置を検出可能な種々のレベルセンサを用いることができる。油圧センサ７４は、オイル循環系５２を循環するオイルの油圧を検出する。油圧センサ７４は、オイル循環系５２をなす主通路５２ａのオイルポンプ５５の下流側に設けられており、オイル循環系５２を循環するオイルの圧力を検出可能な種々の圧力センサを用いることができる。レベルセンサ７３、油圧センサ７４は、ＥＣＵ７０に電気的に接続されており、検出した油量、油圧をＥＣＵ７０に送信する。

そして、ＥＣＵ７０は、レベルセンサ７３が検出した内槽５１ａ内のオイルの油量、油圧センサ７４が検出したオイル循環系５２内を循環するオイルの油圧に基づいて、低油圧設定部８０のオイルコントロールバルブ８５を制御して油圧の低減を禁止する。ＥＣＵ７０は、レベルセンサ７３が検出した内槽５１ａ内のオイルの貯留油量が所定量より少ない際に油圧センサ７４が検出したオイルの油圧が所定圧より低下した場合や、油圧センサ７４が検出したオイル循環系５２内を循環するオイルの油圧が所定圧より低い際にレベルセンサ７３が検出した内槽５１ａ内のオイルの貯留油量が所定量より低下した場合に、低油圧設定部８０による油圧の低減を禁止する。例えば、オイルの温度が低い場合はオイル粘度が高く、このため、一旦、二槽式オイルパン５１から供給対象部位５３に供給されたオイルはその流動性が低下しているので、供給対象部位５３から二槽式オイルパン５１への戻りが悪くなり、この二槽式オイルパン５１への戻り油量が少なくなる。そして、二槽式オイルパン５１への戻り油量が少なく貯留油量が少ないとエアの吸い込みが発生してしまうおそれがあると共に、この状態で低油圧制御状態を実行してしまうと内槽５１ａ内の貯留油量が不足している上に油圧も低下することからエンジン１の供給対象部位５３の焼き付きが発生してしまうおそれがある。また、低油圧制御状態では、油圧を下げることでオイル循環系５２を循環するオイルの循環油量が減少しているが、この状態でエンジン１の運転状態が高回転状態に移行すると、エンジン１の供給対象部位５３の摺動部分へのオイル供給量が足りず、循環油量が不足して焼き付きが発生する可能性もある。よって、低油圧制御を禁止する。

具体的には、ＥＣＵ７０は、レベルセンサ７３が検出した内槽５１ａ内のオイルの油量が予め設定される油量閾値以下である場合、又は、油圧センサ７４が検出したオイル循環系５２内を循環するオイルの油圧が予め設定される油圧閾値以下である場合に、例えば、上記のようにエンジン１の冷間始動時で低油圧制御を実行する条件であっても、オイルコントロールバルブ８５をＯＦＦ状態とし低油圧設定部８０による油圧の低減を禁止する。

ここで、油量閾値は、エンジン１の回転数に応じて設定される。図４は、エンジン回転数と油量閾値との関係を示す線図であり、横軸をエンジン回転数、縦軸を油量閾値としている。すなわち、エンジン１の回転数が高くなればなるほど、エンジン１の供給対象部位５３の摺動部分における焼き付きを防止するために必要なオイル量が多く必要になることから、オイル循環系５２を循環するオイルの循環油量も多く必要となる。つまり、内槽５１ａに貯留されているオイルの貯留油量も多く必要となる。言い換えれば、内槽５１ａ内に貯留されているオイルの貯留油量が多ければ、ある程度エンジン１の回転数が高くなっても低油圧制御を実行することができる一方、貯留油量が少なければ回転数が所定の回転数よりも高くなると、貯留油量が不足し結果的に循環油量が足りなくなる可能性があるので、低油圧制御を禁止する必要がある。すなわち、油量閾値は、エンジン１の回転数が高くなるにしたがって大きな値として設定され、エンジン１の回転数が低くなるにしたがって小さな値として設定される。ＥＣＵ７０は、クランク角センサ７１が検出するエンジン１の回転数に基づいて油量閾値を設定し、レベルセンサ７３が検出した内槽５１ａ内のオイルの油量がこの油量閾値を下回る場合に低油圧設定部８０による油圧の低減を禁止する。

さらに、油圧閾値も、エンジン１の回転数に応じて設定される。図５は、エンジン回転数と油圧閾値との関係を示す線図であり、横軸をエンジン回転数、縦軸を油圧閾値としている。内槽５１ａ内の油量が十分な貯留油量であっても油圧が低いとオイル循環系５２を循環するオイルの循環油量自体が低下することから、オイル循環系５２内を循環するオイルの油圧は、エンジン１の回転数に応じて供給対象部位５３の摺動部分における焼き付きを防止するために必要な循環油量を圧送できる油圧が必要である。したがって、油圧閾値も、エンジン１の回転数が高くなるにしたがって大きな値として設定され、エンジン１の回転数が低くなるにしたがって小さな値として設定される。ＥＣＵ７０は、クランク角センサ７１が検出するが検出するエンジン１の回転数に基づいて油圧閾値を設定し、油圧センサ７４が検出したオイル循環系５２内を循環するオイルの油圧がこの油圧閾値を下回る場合にも低油圧設定部８０による油圧の低減を禁止する。本実施例のＥＣＵ７０は、レベルセンサ７３が検出した内槽５１ａ内のオイルの油量が予め設定される油量閾値以下である場合と油圧センサ７４が検出したオイル循環系５２内を循環するオイルの油圧が予め設定される油圧閾値以下である場合のいずれの場合でも低油圧設定部８０による油圧の低減を禁止する。この結果、ＥＣＵ７０が油量、油圧に基づいて低油圧設定部８０による油圧の低減を禁止することで、エンジン１の運転状態に応じて、供給対象部位５３の摺動部分の焼き付きを防止するために必要な量のオイルを確実に供給することができるので、エンジン１の供給対象部位５３の焼き付きを防止することができる。

なお、油圧閾値は、温度依存性も有する傾向にあることから、オイル循環系５２に油温センサを設けて、油温センサが検出するオイルの油温とエンジン１の回転数とに基づいて設定するようにしてもよい。この場合、さらに確実に供給対象部位５３の焼き付きを防止することが可能となる。また、ＥＣＵ７０は、レベルセンサ７３が検出した内槽５１ａ内のオイルの油量と油圧センサ７４が検出したオイル循環系５２内を循環するオイルの油圧とから判定値を算出し、オイルの油温やエンジン１の回転数に基づいた閾値をこの判定値に対して設定し、この閾値と判定値を比較し、比較結果に基づいて油圧の低減を禁止するようにしてもよい。

以上で説明した本発明の実施例に係るエンジン１の潤滑装置５０によれば、二槽式オイルパン５１に貯留されたオイルをオイルポンプ５５により基準吐出圧に加圧してエンジン１の供給対象部位５３に供給し、二槽式オイルパン５１に回収可能なオイル循環系５２と、エンジン１の運転状態に応じて、オイル循環系５２を循環するオイルの油圧をエンジン１の回転数に応じた前記基準吐出圧より低減可能な低油圧設定部８０と、二槽式オイルパン５１に貯留されるオイルの油量を検出するレベルセンサ７３と、少なくともレベルセンサ７３が検出した油量が予め設定される油量閾値以下である場合に、低油圧設定部８０を制御して油圧の低減を禁止可能なＥＣＵ７０とを備える。

したがって、レベルセンサ７３により二槽式オイルパン５１に貯留されるオイルの油量を検出し、少なくとも検出された油量と予め設定される油量閾値とに基づいて、油量が該油量閾値以下である場合、例えば、内槽５１ａ内の貯留油量が不足してエアをオイル循環系５２に吸い込み易い状態の場合などに、ＥＣＵ７０により低油圧設定部８０による油圧の低減を禁止することから、エンジン１の運転状態に応じて、供給対象部位５３の摺動部分に必要な量のオイルを確実に供給することができるので、エンジン１の供給対象部位５３の焼き付きを防止することができる。

さらに、以上で説明した本発明の実施例に係るエンジン１の潤滑装置５０によれば、オイル循環系５２を循環するオイルの油圧を検出する油圧センサ７４を備え、ＥＣＵ７０は、油圧センサ７４が検出した油圧が予め設定される油圧閾値以下である場合に、油圧の低減を禁止する。したがって、油圧センサ７４によりオイル循環系５２を循環するオイルの油圧を検出し、検出された油圧と予め設定される油圧閾値とに基づいて、油圧が該油圧閾値以下である場合、例えば、オイル循環系５２を循環するオイルの油圧が不足して供給対象部位５３の摺動部分へのオイル供給量が足りなくなり易い状態の場合など、供給対象部位５３で焼き付きが発生する可能性が高い状態にて、ＥＣＵ７０により低油圧設定部８０による油圧の低減を禁止することから、エンジン１の運転状態に応じて、供給対象部位５３の摺動部分に必要な量のオイルを確実に供給することができるので、エンジン１の供給対象部位５３の焼き付きを確実に防止することができる。

さらに、以上で説明した本発明の実施例に係るエンジン１の潤滑装置５０によれば、エンジン１の回転数を検出するクランク角センサ７１を備え、ＥＣＵ７０は、エンジン１の回転数に基づいて油量閾値及び油圧閾値を設定する。したがって、エンジン１の回転数に応じて適正な油量閾値及び油圧閾値を設定することができる。このため、低油圧設定部８０による油圧の低減を、例えば、冷間始動時以外にもエンジン１の回転数に応じて、能な限り長い期間で実行することができる。

さらに、以上で説明した本発明の実施例に係るエンジン１の潤滑装置５０によれば、二槽式オイルパン５１は、オイル循環系５２にオイルを吸い込むオイルストレーナ５４が設けられる内槽５１ａと、この内槽５１ａと区画される共に一部で連通された外槽５１ｂとを有し、レベルセンサ７３は、内槽５１ａに貯留されるオイルの油量を検出する。したがって、例えば、オイルの温度が低温で粘度が高い冷間始動時には、主として、オイルストレーナ５４が設けられている内槽５１ａ内に貯留されるオイルがオイル循環系５２に吸い込まれ循環されやすく、この結果、オイル循環系５２を循環するオイルのトータルの油量が相対的に少なくなる。そして、オイル循環系５２を循環するオイルのトータルの油量が相対的に少なくなることから、オイルが早期に昇温しやすくなり、この結果、エンジン１の暖機性を向上することができる。

そして、このように内槽５１ａと外槽５１ｂとの二槽に区画することで１つの貯留部の容量が小さくなり、このため、内槽５１ａ内に貯留されているオイルの油量が不足しやすく、供給対象部位５３の焼き付きが発生し易い二槽式オイルパン５１を備えるこの潤滑装置５０にて、上記のようにＥＣＵ７０が低油圧設定部８０による油圧の低減を禁止することから、より顕著に供給対象部位５３の焼き付き防止の効果を発揮することができる。

さらに、以上で説明した本発明の実施例に係るエンジン１の潤滑装置５０によれば、供給対象部位５３は、エンジン１のピストン２に向けてオイルを噴射可能なオイルジェット６０を含む。したがって、低油圧設定部８０によりエンジン１の運転状態に応じてオイル循環系５２を循環するオイルの油圧を低減することで、例えば、エンジン１の冷間始動時にピストン２の底面２ｂに向けてオイルを噴射するオイルジェット６０の噴射圧を抑制することができるので、この潤滑装置５０が適用されるエンジン１の暖機性を向上することができる。

さらに、以上で説明した本発明の実施例に係るエンジン１の潤滑装置５０によれば、オイルポンプ５５は、エンジン１と連動して駆動しオイルを加圧可能である。したがって、低油圧設定部８０によりエンジン１の運転状態に応じてオイル循環系５２を循環するオイルの油圧を低減することで、クランクシャフト１０と連動して駆動するオイルポンプ５５のフリクション仕事を低減することができるので、この潤滑装置５０が適用されるエンジン１の燃費を向上することができる。

さらに、以上で説明した本発明の実施例に係るエンジン１の潤滑装置５０によれば、低油圧設定部８０は、オイル循環系５２を循環するオイルの一部が導入される導入口８１ａとオイル循環系５２のオイルの循環方向に対してオイルポンプ５５より上流側にオイルを排出可能な排出口８１ｂとを有する第１油室８７と、第１油室８７内のオイルの油圧に応じて排出口８１ｂを開閉可能な第１弁体９０と、オイル循環系５２を循環するオイルの一部を導入可能であると共に排出可能な導入排出口８１ｃを有する第２油室８８と、第２油室８８内のオイルの油圧に応じて第１弁体９０による排出口８１ｂの開閉を規制可能な第２弁体９１と、導入排出口８１ｃを介した第２油室８８へのオイルの導入と第２油室８８からのオイルの排出とを切り換え可能なオイルコントロールバルブ８５とを有する。

したがって、第２油室８８内にオイルを導入し、第２弁体９１によりこの第２油室８８内のオイルの油圧に応じて第１弁体９０による排出口８１ｂの開閉を規制しながら、第１弁体９０が第１油室８７内のオイルの油圧に応じて排出口８１ｂを開閉することから、オイル循環系５２を循環されるオイルの油圧が過剰となったときに、第１油室８７内のオイルをオイルポンプ５５より上流側に排出することで、油圧を予め設定された所定圧力以下に維持することができる。この結果、オイル循環系５２を循環されるオイルの油圧が上がり過ぎることによる障害（他の部品の故障など）を防止することができる。そして、オイルコントロールバルブ８５を切り換え、第２油室８８内のオイルを排出することで、第１弁体９０、圧縮バネ９２、第２弁体９１が第２油室８８の底部側（図３中下側）に移動することから、排出口８１ｂが常時第１油室８７に開放された状態となり、第１油室８７に導入されたオイルは、常時、オイルポンプ５５より上流側に排出されるので、この低油圧設定部８０によりオイル循環系５２を循環するオイルの油圧を低減することができ、低油圧制御状態とすることができる。この結果、この低油圧設定部８０によって、いわゆる、リリーフ機構とオイル循環系５２を循環するオイルを低油圧に設定する機構とを実現することができ、よりコンパクトな構成の潤滑装置５０とすることができる。

図８は、本発明の実施例２に係る内燃機関の潤滑装置の模式的断面図である。実施例２に係る内燃機関の潤滑装置は、実施例１に係る内燃機関の潤滑装置と略同様の構成であるが、傾斜検出手段を備える点で実施例１に係る内燃機関の潤滑装置とは異なる。その他、上述した実施例と共通する構成、作用、効果については、重複した説明はできるだけ省略するとともに、同一の符号を付す。

実施例２に係る内燃機関としてのエンジン１の潤滑装置２５０は、図８に示すように、さらに、二槽式オイルパン５１の内槽５１ａに貯留されるオイルの油面の傾斜を検出する傾斜検出手段としてのＧセンサ２７５を備える。Ｇセンサ２７５は、エンジン１が搭載される車両に作用する加速度を計測可能な種々のＧセンサを用いることができる。Ｇセンサ２７５は、ＥＣＵ７０に電気的に接続されており、検出した加速度をＥＣＵ７０に送信する。

ここで、内槽５１ａに貯留されるオイルの油面は、このＧセンサ２７５が検出する加速度に応じて変動する。すなわち、例えば、エンジン１が搭載される車両が急発進、急旋回、登坂あるいは降坂したりする場合、その加速度（重力）が内槽５１ａに貯留されるオイルにも作用し、内槽５１ａに貯留されるオイルはこの加速度に応じた慣性力により、例えば、図８中に一点鎖線で示すように、内槽５１ａ内で偏って位置することがある。すると、内槽５１ａに貯留されるオイルの油面位置は、静止状態における油面位置に対して傾斜を有することになる。言い換えれば、Ｇセンサ２７５が検出する加速度は、内槽５１ａに貯留されるオイルの油面の水平方向に対する傾きに相当する値としてみることができる。

そして、内槽５１ａに貯留されるオイルの油面が、図８中に一点鎖線で示すように傾斜した場合、すなわち、油面が図中反時計回り方向に傾斜した場合（二槽式オイルパン５１が相対的に図中時計回り方向に傾斜した場合）、オイルストレーナ５４からオイルの油面位置までの距離が長くなり、これにより、このオイルストレーナ５４からオイル循環系５２に吸い込むことができるオイル量が減少してしまうおそれがある。この結果、実施例１で説明した内槽５１ａに貯留されるオイルの貯留油量が少なくなった場合と同様に、エアの吸い込みが発生してしまうおそれがある。なお、エンジン１自体が傾斜を有した場合もほぼ同様である。

このため、本実施例の潤滑装置２５０のＥＣＵ７０は、このＧセンサ２７５が検出する加速度が予め設定される閾値よりも大きくなった場合、言い換えれば、内槽５１ａに貯留されるオイルの油面位置の静止位置に対する傾斜が予め設定される閾値よりも大きくなった場合に、低油圧設定部８０を制御し、オイルコントロールバルブ８５をＯＮ状態として油圧の低減を禁止する。これにより、供給対象部位５３の摺動部分の焼き付きを防止するために必要な量のオイルを確実に供給することができるので、エンジン１の供給対象部位５３の焼き付きを防止することができる。

なお、Ｇセンサ２７５が検出する加速度に対して予め設定される閾値は、内槽５１ａの寸法やオイルストレーナ５４の取り付け位置に応じて予め設定しておけばよい。また、ここでは、二槽式オイルパン５１の内槽５１ａに貯留されるオイルの油面の傾斜を検出する傾斜検出手段は、Ｇセンサ２７５であるものとして説明したが、オイルの油面の傾斜を検出することができる傾斜センサあるいはオイルの油面の傾斜に相当する値を検出することができるセンサであればなんでもよく、例えば、エンジン１が搭載される車両のハンドル切れ角センサや所定時間内における速度差に基づいた加速度情報を検出する手段、ブレーキ（制動）センサ等を用いてもよい。

以上で説明した本発明の実施例に係るエンジン１の潤滑装置２５０によれば、レベルセンサ７３により二槽式オイルパン５１に貯留されるオイルの油量を検出し、ＥＣＵ７０が検出された油量と予め設定される油量閾値とに基づいて、油量が該油量閾値以下である場合に、ＥＣＵ７０により低油圧設定部８０による油圧の低減を禁止することから、エンジン１の運転状態に応じて、供給対象部位５３の摺動部分に必要な量のオイルを確実に供給することができるので、エンジン１の供給対象部位５３の焼き付きを防止することができる。

さらに、以上で説明した本発明の実施例に係るエンジン１の潤滑装置２５０によれば、二槽式オイルパン５１の内槽５１ａに貯留されるオイルの油面の傾斜に相当する値を検出するＧセンサ２７５を備え、ＥＣＵ７０は、Ｇセンサ２７５が検出したオイルの傾斜に相当する値に基づいて、低油圧設定部８０を制御して油圧の低減を禁止可能である。したがって、ＥＣＵ７０により内槽５１ａに貯留されるオイルの油面の傾斜に応じて低油圧設定部８０を制御して油圧の低減を禁止することから、例えば、内槽５１ａに貯留されるオイルの油面位置が内槽５１ａに対して相対的に傾斜し、オイルストレーナ５４からオイル循環系５２に吸い込むことができるオイル量が実質的に減少してしまった場合でも、エンジン１の供給対象部位５３の焼き付きを確実に防止することができる。

図９は、本発明の実施例３に係る内燃機関の潤滑装置の模式的断面図である。実施例３に係る内燃機関の潤滑装置は、実施例１に係る内燃機関の潤滑装置と略同様の構成であるが、制御手段によって制御される連通手段を備える点で実施例１に係る内燃機関の潤滑装置とは異なる。その他、上述した実施例と共通する構成、作用、効果については、重複した説明はできるだけ省略するとともに、同一の符号を付す。

実施例３に係る内燃機関としてのエンジン１の潤滑装置３５０は、図９に示すように、外槽５１ｂに貯留されるオイル内で内槽５１ａと外槽５１ｂとを連通可能な連通手段としての連通部３９３を備える。連通部３９３は、内槽５１ａの底面に設けられる連通孔３９３ａと、この連通孔３９３ａを開閉可能な開閉手段としての制御弁３９３ｂとを有する。

制御弁３９３ｂは、連通孔３９３ａに設けられる。この制御弁３９３ｂは、例えば、電磁弁などにより構成され、この連通孔３９３ａを開閉可能である。また、この制御弁３９３ｂは、ＥＣＵ７０に電気的に接続されており、このＥＣＵ７０によりその駆動が制御されている。したがって、制御弁３９３ｂは、ＥＣＵ７０による制御によって、エンジン１の運転状態に応じて連通孔３９３ａを開閉可能である。そして、ＥＣＵ７０は、低油圧設定部８０を制御して油圧の低減を禁止する際に、連通部３９３の制御弁３９３ｂを制御して連通孔３９３ａを開放し、内槽５１ａと外槽５１ｂとを連通する。これにより、内槽５１ａに貯留されるオイルの貯留油量が少ない際には、開放された連通孔３９３ａを介して、外槽５１ｂから内槽５１ａにオイルを補充することができるので、適正な油量と油圧とを確保することができ、エンジン１の供給対象部位５３の焼き付きを確実に防止することができる。なお、本実施例では、連通部３９３を設けていることから、実施例１で説明した連通孔５１ｃは設けなくともよい。

以上で説明した本発明の実施例に係るエンジン１の潤滑装置３５０によれば、レベルセンサ７３により二槽式オイルパン５１に貯留されるオイルの油量を検出し、少なくとも検出された油量と予め設定される油量閾値とに基づいて、油量が該油量閾値以下である場合に、ＥＣＵ７０により低油圧設定部８０による油圧の低減を禁止することから、エンジン１の運転状態に応じて、供給対象部位５３の摺動部分に必要な量のオイルを確実に供給することができるので、エンジン１の供給対象部位５３の焼き付きを防止することができる。

さらに、以上で説明した本発明の実施例に係るエンジン１の潤滑装置３５０によれば、外槽５１ｂに貯留されるオイル内で内槽５１ａと外槽５１ｂとを連通可能な連通部３９３を備え、ＥＣＵ７０は、低油圧設定部８０を制御して油圧の低減を禁止する際に、連通部３９３を制御して内槽５１ａと外槽５１ｂとを連通する。したがって、内槽５１ａに貯留されるオイルの貯留油量が少ない際には、開放された連通孔３９３ａを介して、外槽５１ｂから内槽５１ａにオイルを補充することができるので、適正な油量と油圧とを確保することができ、エンジン１の供給対象部位５３の焼き付きを確実に防止することができる。この結果、低油圧設定部８０による油圧の低減を実行することができる期間を長く確保することができる。

なお、上述した本発明の実施例に係る内燃機関の潤滑装置は、上述した実施例に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。以上の説明では、潤滑装置が適用されるエンジン１は、直噴型エンジンであるものとして説明したがポート噴射型のエンジンに適用としてもよい。

また、以上の説明では、貯留手段としての二槽式オイルパン５１は、第１貯留部としての内槽５１ａと、第２貯留部としての外槽５１ｂとを有するものとして説明したが、これに限らず、単槽のオイルパンであっても、本発明の内燃機関の潤滑装置による内燃機関の焼き付き防止の効果を奏することができる。また、第１貯留部と第２貯留部とが内外の位置関係ではなく、単純に隣り合うような位置関係で二槽式オイルパンを構成するようにしてもよい。また、加圧手段は、電動式のオイルポンプであってもよい。この場合でも、低油圧設定手段が潤滑油循環系を循環する潤滑油の油圧を低減することで、機関に対する電気負荷を抑制することができるので、結果的に燃費を向上することができる。

以上のように、本発明に係る内燃機関の潤滑装置は、内燃機関の焼き付きを防止するものであり、特に潤滑油の貯留容量が少ない内燃機関に適用して好適である。

本発明の実施例１に係る内燃機関の潤滑装置の模式的断面図である。 本発明の実施例１に係る内燃機関の潤滑装置のオイルリリーフ時の模式的断面図である。 本発明の実施例１に係る内燃機関の潤滑装置の低油圧制御時の模式的断面図である。 本発明の実施例１に係る内燃機関の潤滑装置におけるエンジン回転数と油量閾値との関係を示す線図である。 本発明の実施例１に係る内燃機関の潤滑装置におけるエンジン回転数と油圧閾値との関係を示す線図である。 本発明の実施例１に係る内燃機関の潤滑装置が適用されたエンジンの模式的断面図である。 本発明の実施例１に係る内燃機関の潤滑装置の潤滑油循環系を示す概略構成図である。 本発明の実施例２に係る内燃機関の潤滑装置の模式的断面図である。 本発明の実施例３に係る内燃機関の潤滑装置の模式的断面図である。

符号の説明

１ エンジン（内燃機関）
２ ピストン
５ 燃焼室
１０ クランクシャフト
５０、２５０、３５０ 潤滑装置
５１ 二槽式オイルパン（貯留手段）
５１ａ 内槽（第１貯留部）
５１ｂ 外槽（第２貯留部）
５２ オイル循環系（潤滑油循環系）
５３ 供給対象部位
５４ オイルストレーナ（吸込部）
５５ オイルポンプ（加圧手段）
６０ オイルジェット（噴射手段）
７０ ＥＣＵ（制御手段）
７１ クランク角センサ（回転速度検出手段）
７３ レベルセンサ（油量検出手段）
７４ 油圧センサ（油圧検出手段）
８０ 低油圧設定部（低油圧設定手段）
８１ ケーシング
８１ａ 導入口
８１ｂ 排出口
８１ｃ 導入排出口
８２ 分岐主通路
８３ リリーフ通路
８４ 分岐副通路
８５ オイルコントロールバルブ（切換部）
８６ 排出通路
８７ 第１油室
８８ 第２油室
８９ 段状部
９０ 第１弁体
９０ａ、９１ａ 受圧面
９１ 第２弁体
９２ 圧縮バネ
２７５ Ｇセンサ（傾斜検出手段）
３９３ 連通部（連通手段）
３９３ａ 連通孔
３９３ｂ 制御弁

Claims (9)

1. 貯留手段に貯留された潤滑油を加圧手段により基準吐出圧に加圧して内燃機関の供給対象部位に供給し、前記貯留手段に回収可能な潤滑油循環系と、
   前記内燃機関の運転状態に応じて、前記潤滑油循環系を循環する該潤滑油の油圧を前記内燃機関の回転速度に応じた前記基準吐出圧より低減可能な低油圧設定手段と、
   前記貯留手段に貯留される前記潤滑油の油量を検出する油量検出手段と、
   少なくとも前記油量検出手段が検出した油量が予め設定される油量閾値以下である場合に、前記低油圧設定手段を制御して前記油圧の低減を禁止可能な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。
2. 前記潤滑油循環系を循環する前記潤滑油の油圧を検出する油圧検出手段を備え、
   前記制御手段は、前記油圧検出手段が検出した油圧が予め設定される油圧閾値以下である場合に前記油圧の低減を禁止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。
3. 前記内燃機関の回転速度を検出する回転速度検出手段を備え、
   前記制御手段は、前記内燃機関の回転速度に基づいて前記油量閾値及び前記油圧閾値を設定することを特徴とする、
   請求項２に記載の内燃機関の潤滑装置。
4. 前記貯留手段は、前記潤滑油循環系に前記潤滑油を吸い込む吸込部が設けられる第１貯留部と、該第１貯留部と区画される共に一部で連通された第２貯留部とを有し、
   前記油量検出手段は、前記第１貯留部に貯留される前記潤滑油の油量を検出することを特徴とする、
   請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の内燃機関の潤滑装置。
5. 前記第２貯留部に貯留される前記潤滑油内で前記第１貯留部と前記第２貯留部とを連通可能な連通手段を備え、
   前記制御手段は、前記低油圧設定手段を制御して前記油圧の低減を禁止する際に、前記連通手段を制御して前記第１貯留部と前記第２貯留部とを連通することを特徴とする、
   請求項４に記載の内燃機関の潤滑装置。
6. 前記貯留手段に貯留される前記潤滑油の油面の傾斜を検出する傾斜検出手段を備え、
   前記制御手段は、前記傾斜検出手段が検出した前記潤滑油の傾斜に基づいて、前記低油圧設定手段を制御して前記油圧の低減を禁止可能であることを特徴とする、
   請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の内燃機関の潤滑装置。
7. 前記供給対象部位は、前記内燃機関のピストンに向けて前記潤滑油を噴射可能な噴射手段を含むことを特徴とする、
   請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の内燃機関の潤滑装置。
8. 前記加圧手段は、前記内燃機関と連動して駆動し前記潤滑油を加圧可能であることを特徴とする、
   請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の内燃機関の潤滑装置。
9. 前記低油圧設定手段は、前記潤滑油循環系を循環する前記潤滑油の一部が導入される導入口と前記潤滑油循環系の前記潤滑油の循環方向に対して前記加圧手段より上流側に前記潤滑油を排出可能な排出口とを有する第１油室と、前記第１油室内の前記潤滑油の油圧に応じて前記排出口を開閉可能な第１弁体と、前記潤滑油循環系を循環する前記潤滑油の一部を導入可能であると共に排出可能な導入排出口を有する第２油室と、前記第２油室内の前記潤滑油の油圧に応じて前記第１弁体による前記排出口の開閉を規制可能な第２弁体と、前記導入排出口を介した前記第２油室への前記潤滑油の導入と前記第２油室からの前記潤滑油の排出とを切り換え可能な切換部とを有することを特徴とする、
   請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の内燃機関の潤滑装置。

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