JP2006327631A - エンジンオイル給油方法及びエンジンオイル給油装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンの初期運転においてオイルポンプの油圧を早期に昇圧させることが出来るようにエンジンオイルを給油するエンジンオイル給油方法を提供する。
【解決手段】エンジンにエンジンオイルを給油するためのエンジンオイル給油方法は、エンジンのストレーナがエンジンオイルに浸かるまで、給油口を介して、エンジン内にエンジンオイルを供給する第１の供給ステップＳ１０と、ストレーナがエンジンオイルに浸かったら、メインギャラリに設けられた油圧センサ取付孔を介して、エンジン内を吸引する吸引ステップＳ２０と、油圧センサ取付孔を介して、２０ｋＰａ以下の圧力でエンジン内にエンジンオイルを供給する低圧供給ステップＳ３０と、油圧センサ取付孔を介して、２０ｋＰａより大きな圧力でエンジン内にエンジンオイルを供給する高圧供給ステップＳ４０と、を備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は、エンジンにエンジンオイルを給油するためのエンジンオイル給油方法及びエンジンオイル給油装置に関する。

製造ラインで製造されたばかりの自動車等のエンジンにエンジンオイルを初期給油する方法として、減圧装置を用いてエンジン内を真空吸引した後に、オイル供給装置により当該エンジン内にエンジンオイルを注入するものが従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。

初期運転時にエンジンを適切に潤滑させるためには、オイルポンプの油圧の早期に昇圧させる必要がある。しかしながら、上記のような給油方法では、真空吸引後のエンジン内における真空度が均一であるために、オイルポンプに対して積極的に給油することが出来ない。そのため、初期運転において油圧が十分に昇圧せずに潤滑が不十分になるおそれがある。
特開平９−２４２７００号公報

本発明は、エンジンの初期運転においてオイルポンプの油圧を早期に昇圧させることが出来るようにエンジンオイルを給油するエンジンオイル給油方法及びエンジンオイル給油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、本発明によれば、エンジンにエンジンオイルを給油するためのエンジンオイル給油方法であって、前記エンジンのストレーナがエンジンオイルに浸かるまで、前記エンジンに設けられた供給口を介して、前記エンジン内にエンジンオイルを供給する第１の供給ステップと、前記ストレーナがエンジンオイルに浸かったら、前記エンジンにおいてオイルポンプより下流に位置する下流側油路に設けられた吸引口を介して、前記エンジン内を吸引する吸引ステップと、を備えたエンジンオイル給油方法が提供される。

また、上記目的を達成するために、本発明によれば、エンジンにエンジンオイルを給油するためのエンジンオイル給油装置であって、前記エンジンに設けられた供給口を介して、前記エンジン内にエンジンオイルを供給する第１の供給手段と、前記エンジンのストレーナがエンジンオイルに浸かったことを検出し、前記第１の供給手段によりエンジンオイルの供給を停止させる検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記エンジンにおいてオイルポンプより下流に位置する下流側油路に設けられた吸引口を介して、前記エンジン内を吸引する吸引手段と、を備えたエンジンオイル給油装置が提供される。

本発明では、ストレーナが浸かるまで供給口を介してエンジン内にエンジンオイルを供給した後に、オイルポンプより下流に位置する下流側油路に設けられた吸引口を介して、エンジン内を吸引する。この吸引の際、ストレーナからオイルポンプに至る上流側油路を介して、オイルポンプにエンジンオイルが吸い上げられる。これにより、初期運転時に油圧を早期に昇圧させることが出来るので、エンジンを十分に潤滑させた状態で稼働させることが可能となる。

上記発明においては、特に限定されないが、前記エンジンオイル給油方法において、前記吸引ステップにて、前記供給口を開放した状態で、前記エンジン内を吸引することが好ましい。供給口を開放してエンジン内を大気開放した状態で吸引することにより、吸引によるエンジンのオイルシール系の部品の破損等を防止することが出来る。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は本発明の実施形態に係るエンジンオイル給油装置の全体構成を示すブロック図、図２はエンジンの潤滑系統の一例を示す図である。

本発明の実施形態に係るエンジンオイル給油装置１は、自動車のエンジン１００にエンジンオイルを初期給油するための装置である。このエンジンオイル給油装置１は、図１に示すように、タンク１０、供給用ポンプ２０、流量計３０、圧力計４０、真空ポンプ５０、第１及び第２の配管６０、７０、並びに、第１及び第２の切替バルブ８０、９０、から構成されている。

タンク１０には、エンジン１００内に給油されるエンジンオイルが貯蔵されている。このタンク１０には供給用ポンプ２０が連結されており、この供給用ポンプ２０は、第１の配管６０を経由して、エンジン１００の給油口１０１（フィラーネック：filler neck）を介して、エンジン１００内にエンジンオイルを供給することが可能となっている。なお、第１の配管６０の一端を、エンジン１００の給油口１０１ではなく、例えばオイルレベルゲージを挿入するためのオイルレベルゲージ挿入孔に接続し、このオイルレベルゲージ挿入孔を介して、供給用ポンプ２０からエンジン１００内にエンジンオイルを供給しても良い。

この供給用ポンプ２０は、送油時に圧力を印加することが可能となっており、例えば、２０ｋＰａ以下の低圧給油や、それより大きな高圧給油が可能となっている。この供給用ポンプ２０の供給圧力は、圧力計４０によりモニタされている。

供給用ポンプ２０からエンジン１００の給油口１０１に至る第１の配管６０には流量計３０が設けられている。この流量計３０により、供給用ポンプ２０からエンジン１００に供給されたエンジンオイルの流量を計測することが可能となっている。

流量計３０から給油口１０１に至る第１の配管６０には、第１の切替バルブ８０が設けられている。この第１の切替バルブ８０には、第１の配管６０の他に、エンジン１００に設けられた吸引口１０７に連通している第２の配管７０が接続されている。この第１の切替バルブ８０は、供給用ポンプ２０の接続先を、第１の配管６０若しくは第２の配管７０に切り替えることが可能となっている。従って、供給用ポンプ２０は、エンジンオイルの供給先を、給油口１０１に代えて、吸引口１０７とすることも可能となっている。

エンジン１００に設けられた吸引口１０７は、図２に示すように、例えばエンジン１００においてオイルポンプ１０４より下流に位置するメインギャラリ１０６に形成されている。この吸引口１０７は、例えば、メインギャラリ１０６に油圧センサ（オイルプレッシャスイッチ）を取り付けるための油圧センサ取付孔である。なお、本発明においては、吸引口が形成される油路は、メインギャラリ１０６に限定されず、例えば、メインギャラリ１０６とシリンダヘッドオイルギャラリ１０９とを連結するオイルギャラリ１１０であっても良い。また、本発明における吸引口は、油圧センサ取付孔１０７に限定されず、それ以外のセンサ類を取り付けるためにメインギャラリ１０６やオイルギャラリ１１０に形成された孔であっても良い。

図１に戻り、第１の切替バルブ８０から吸引口１０７に至るまでの第２の配管７０には第２の切替バルブ９０が設けられている。そして、この第２の切替バルブ９０には真空ポンプ５０が接続されている。従って、メインギャラリ１０６に設けられた吸引口１０７には、第２の切替バルブ９０の切替操作により、供給用ポンプ２０又は真空ポンプ５０を接続することが可能となっている。

次に、本発明の実施形態に係るエンジンオイル給油方法について説明する。

図３は本発明の実施形態に係るエンジンオイル給油方法を示すフローチャート、図４Ａは本発明の実施形態に係るエンジンオイル給油方法の第１工程（第１の供給ステップ）を示すエンジンの模式図、図４Ｂは本発明の実施形態に係るエンジンオイル給油方法の第２工程（吸引ステップ）を示すエンジンの模式図、図４Ｃは本発明の実施形態に係るエンジンオイル給油方法の第３工程（低圧供給ステップ）を示すエンジンの模式図、図４Ｄは本発明の実施形態に係るエンジンオイル給油方法の第４工程（高圧供給ステップ）を示すエンジンの模式図、図５は本発明の実施形態に係るエンジンオイル給油方法において各スプラッシュ穴を不一致とさせた状態を示す断面図である。

先ず、図１において給用ポンプ２０とエンジン１００の給油口１０１とが連通するように第１の切替バルブ８０を切り替え、図４Ａに示すように、給油口１０１を介してエンジン１００内にエンジンオイルを供給する（図３のステップＳ１０）。図４Ａに示すように、エンジン１００のストレーナ１０３が浸かる程、オイルパン１０２にエンジンオイルが溜まったら、供給用ポンプ２０によるエンジンオイルの供給を停止する。この際、例えばオイルレベルゲージ挿入孔等の給油口１０１以外の開口部を開口させて、エンジン内を大気開放しておくことが好ましい。これにより、給油時の圧力抵抗が低減され、給油時間の短縮を図ることが出来る。

なお、オイルパン１０２に溜まったエンジンオイルの深さは、供給用ポンプ２０によりタンク１０からエンジン１００内に供給された流量を流量計３０がモニタすることにより求められる。また、エンジンオイルに浸かるストレーナ１０３の深さとは、少なくともストレーナ１０３の吸い込み口がエンジンオイルに浸かる深さであり、より具体的には、吸い込み口が浸かっていることに加えて、後述するステップＳ２０にてオイルポンプ１０４側に吸い上げられるエンジンオイルの量をも加味した深さである。

次いで、図１において真空ポンプ５０とエンジン１００の吸引口１０７とが連通するように第２の切替バルブ９０を切り替え、図４Ｂに示すように、吸引口１０７を介してエンジン１００内を真空吸引する（図２のステップＳ２０）。これにより、同図に示すように、ストレーナ１０３とオイルポンプ１０４との間の上流側油路を介してオイルポンプ１０４にエンジンオイルが吸い上げられるので、初期運転において短時間で油圧が上昇し、エンジン１００内にエンジンオイルを素早く行き渡らせることが出来、エンジンを確実に潤滑させることが出来る。また、エンジンオイルの吸い上げにより、初期運転時におけるエンジンオイル中へのエアの噛み込みも抑制されるので、エアによる潤滑不良も防止される。

このステップＳ２０の真空吸引の際、本実施形態では、図４Ｂに示すように、栓（フィラーキャップ：filler cap）により給油口１０１を閉じない状態で、即ち、エンジン１００内を大気開放した状態で、エンジン１００内の吸引を行う。これにより、吸引によるエンジン１００のオイルシール系の部品の破損等を防止することが出来る。なお、給油口１０１の代わりに、或いは、給油口１０１に加えて、オイルレベルゲージ挿入孔を開放しても良い。

また、このステップＳ２０の真空吸引の際、本実施形態では、図５に示すように、クランクシャフトスプラッシュ穴１０８の出口部１０８ａと、コンロッドスプラッシュ穴２０２の入口部２０２ａと、を不一致な状態としておく。これにより、エンジン１００内のメインギャラリ１０６において、ストレーナ１０３に対して反対側の端部が外部に対して非連通状態となるので、吸引ステップＳ２０における真空ポンプ５０の吸引力をエンジンオイルの吸い上げに集中させることが出来る。

ここで、クランクシャフトスプラッシュ穴１０８とは、クランクシャフト２００のジャーナル部２０１にエンジンオイルを供給して潤滑すると共に、コンロッドスプラッシュ穴２０２にエンジンオイルを供給するために、メインギャラリ１０６からクランクシャフト２００のジャーナル部２０１に向かって分岐するようにエンジン１００内に形成された油路である（図２参照）。

また、コンロッドスプラッシュ穴２０２とは、コンロッド（不図示）の大端部にエンジンオイルを供給して潤滑すると共に、当該コンロッド内に設けられた油路にエンジンオイルを供給するために、ジャーナル部２０１からクランクピン部（不図示）に向かうようにクランクシャフト１０８内に形成された油路である。因みに、コンロッド内に供給されたエンジンオイルは、小端部を経由してピストンに供給される。

本実施形態では、数秒程度（例えば５秒程度）の吸引を行ってステップＳ２０を終了する。なお、本発明においては特にこれに限定されず、例えば、エンジン１００内の圧力変化に基づいてステップＳ２０の吸引を終了させても良い。

次いで、図１において供給用ポンプ２０とエンジン１００の吸引口１０７とを連通するように第１及び第２の切替バルブ８０、９０を切り替え、図４Ｃに示すように、吸引口１０７を介してエンジン１００内にエンジンオイルを低圧供給する（図３のステップＳ３０）。これにより、メインギャラリ１０６を介してオイルフィルタ１０５にエンジンオイルが供給され、オイルフィルタ１０５の濾過部が濡れて逆止弁として機能するので、ストレーナ１０３とオイルポンプ１０４との間に吸い上げられたエンジンオイルがオイルパン１０２に戻ってしまうのを防止することが出来る。このステップＳ３０におけるエンジンオイルの供給圧力は、例えば２０ｋＰａ以下の圧力である。

次いで、図１において供給用ポンプ２０とエンジン１００の吸引口１０７とを連通させた状態で、図４Ｄに示すように、吸引口１０７を介してエンジン１００内にエンジンオイルを高圧供給する（図３のステップＳ４０）。これにより、初期給油において、図２に示すメインギャラリ１０６やクランクシャフトスプラッシュ穴１０８、シリンダヘッドオイルギャラリ１０９にも給油を行うことが出来、初期運転時におけるエンジン１００の潤滑をさらに図ることが出来る。このステップＳ４０におけるエンジンオイルの供給圧力は、例えば、２０ｋＰａより大きく且つエンジン部品に損傷を与えない程度の圧力である。

図３のステップＳ３０及びＳ４０においても、ステップＳ２０と同様に、図５に示すように、クランクシャフトスプラッシュ穴１０８の出口部１０８ａと、コンロッドスプラッシュ穴２０２の入口部２０２ａと、を不一致な状態としておく。これにより、特にシリンダヘッドオイルギャラリ１０９に積極的にエンジンオイルを給油することが可能となる。

以上のように、本実施形態では、ストレーナ１０３が浸かるまで給油口１０１を介してエンジン１００内にエンジンオイルを供給した後に、メインギャラリ１０６に設けられた吸引口１０７を介してエンジン１００内を吸引する。この吸引の際、ストレーナ１０３からオイルポンプ１０４に至る上流側油路を介して、オイルポンプ１０４にエンジンオイルが吸い上げられるので、油圧を早期に昇圧させることが出来る。これにより、十分に潤滑させた状態でエンジン１００の初期運転を行うことが可能となる。

また、給油口１０１を開放してエンジン１００内を大気開放した状態で吸引することにより、吸引によるエンジン１００のオイルシール系の部品の破損等を防止することが出来る。

なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

例えば、上述の実施形態では、図３のステップＳ３０及びステップＳ４０を設けて、エンジン１００の更なる潤滑を図っているが、本発明においては特にこれにされず、図３のステップＳ１０及びＳ２０のみでエンジン１００への初期給油を完了しても良い。これにより、給油工程におけるサイクルタイムの短縮化を図ることが出来る。

図１は、本発明の実施形態に係るエンジンオイル給油装置の全体構成を示すブロック図である。 図２は、エンジンの潤滑系統の一例を示す図である。 図３は、本発明の実施形態に係るエンジンオイル給油方法を示すフローチャートである。 図４Ａは、本発明の実施形態に係るエンジンオイル給油方法の第１工程（第１の供給ステップ）を示すエンジンの模式図である。 図４Ｂは、本発明の実施形態に係るエンジンオイル給油方法の第２工程（吸引ステップ）を示すエンジンの模式図である。 図４Ｃは、本発明の実施形態に係るエンジンオイル給油方法の第３工程（低圧供給ステップ）を示すエンジンの模式図である。 図４Ｄは、本発明の実施形態に係るエンジンオイル給油方法の第４工程（高圧供給ステップ）を示すエンジンの模式図である。 図５は、本発明の実施形態に係るエンジンオイル給油方法において各スプラッシュ穴を不一致とさせた状態を示す断面図である。

符号の説明

１…エンジンオイル給油装置
１０…タンク
２０…供給ポンプ
３０…流量計
４０…圧力計
５０…真空ポンプ
６０…第１の配管
７０…第２の配管
８０…第１の切替バルブ
９０…第２の切替バルブ
１００…エンジン
１０１…給油口
１０２…オイルパン
１０３…オイルストレーナ
１０４…オイルポンプ
１０５…オイルフィルタ
１０６…メインギャラリ
１０７…吸引口
１０８…クランクシャフトスプラッシュ穴
１０８ａ…出口部
１０９…シリンダヘッドオイルギャラリ
１１０…オイルギャラリ
２００…クランクシャフト
２０１…ジャーナル部
２０２…コンロッドスプラッシュ穴
２０２ａ…入口部

Claims (13)

1. エンジンにエンジンオイルを給油するためのエンジンオイル給油方法であって、
   前記エンジンのストレーナがエンジンオイルに浸かるまで、前記エンジンに設けられた供給口を介して、前記エンジン内にエンジンオイルを供給する第１の供給ステップと、
   前記ストレーナがエンジンオイルに浸かったら、前記エンジンにおいてオイルポンプより下流に位置する下流側油路に設けられた吸引口を介して、前記エンジン内を吸引する吸引ステップと、を備えたエンジンオイル給油方法。
2. 前記吸引ステップにおいて、前記供給口を開放した状態で、前記エンジン内を吸引する請求項１記載のエンジンオイル給油方法。
3. 前記吸引ステップの後に、前記吸引口を介して、前記エンジン内にエンジンオイルをさらに供給する第２の供給ステップを備えた請求項１又は２記載のエンジンオイル給油方法。
4. 前記第２の供給ステップは、２０ｋＰａより大きな圧力で前記エンジン内にエンジンオイルを供給する高圧供給ステップを含む請求項３記載のエンジンオイル給油方法。
5. 前記第２の供給ステップは、前記高圧供給ステップの前に２０ｋＰａ以下の圧力で前記エンジン内にエンジンオイルを供給する低圧供給ステップを含む請求項４記載のエンジンオイルの給油方法。
6. 前記供給口は、前記エンジンに設けられた給油口又はオイルレベルゲージ挿入孔を含む請求項１〜５の何れかに記載のエンジンオイル給油方法。
7. 前記エンジンにおいて前記オイルポンプより下流に位置する下流側油路は、前記エンジンに設けられたメインギャラリを含み、
   前記吸引口は、前記メインギャラリに形成された油圧センサ取付孔を含む請求項１〜６の何れかに記載のエンジンオイル給油方法。
8. クランクシャフトに設けられたコンロッドスプラッシュ穴の入口部と、
   前記クランクシャフトのジャーナル部を潤滑すると共に、前記コンロッドスプラッシュ穴にエンジンオイルを供給するために、前記エンジンに設けられたクランクシャフトスプラッシュ穴の出口部と、
   を不一致とした状態で、前記吸引ステップにて前記エンジン内を吸引し、さらに前記第２の供給ステップにて前記エンジン内にエンジンオイルを供給する請求項３〜７の何れかに記載のエンジンオイル給油方法。
9. エンジンにエンジンオイルを給油するためのエンジンオイル給油装置であって、
   前記エンジンに設けられた供給口を介して、前記エンジン内にエンジンオイルを供給する第１の供給手段と、
   前記エンジンのストレーナがエンジンオイルに浸かったことを検出し、前記第１の供給手段によりエンジンオイルの供給を停止させる検出手段と、
   前記検出手段の検出結果に基づいて、前記エンジンにおいてオイルポンプより下流に位置する下流側油路に設けられた吸引口を介して、前記エンジン内を吸引する吸引手段と、を備えたエンジンオイル給油装置。
10. 前記吸引口を介して、前記エンジン内にエンジンオイルを供給する第２の供給手段をさらに備えた請求項９記載のエンジンオイル給油装置。
11. 前記第２の供給手段は、エンジンオイルの供給圧力が可変である請求項１０記載のエンジンオイル給油装置。
12. 前記供給口は、前記エンジンに設けられた給油口又はオイルレベルゲージ挿入孔を含む請求項９〜１１の何れかに記載のエンジンオイル給油装置。
13. 前記エンジンにおいて前記オイルポンプより下流に位置する下流側油路は、前記エンジンに設けられたメインギャラリを含み、
    前記吸引口は、前記メインギャラリに設けられた油圧センサ取付孔を含む請求項９〜１２の何れかに記載のエンジンオイル給油装置。
    
    

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