CN108979782B - 内燃机的油循环装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种内燃机的油循环装置。在具备构成为利用加热部使油升温的高温侧油循环路径和未设置有加热部的低温侧油循环路径的油循环装置中促进高温侧油循环路径的加热部内的空气的排出。内燃机(100)的油循环装置(1、1a、1b、1c、1d)具备：高温侧油循环路径(40)，其设置有高温侧油盘(41)、高温侧油泵(42)、加热部(44)及高温侧油被供给部(43)，使油在高温侧油盘、加热部及高温侧油被供给部之间循环；低温侧油循环路径(30)，其设置有低温侧油盘(31)、低温侧油泵(32)及低温侧油被供给部(33)，使油在低温侧油盘与低温侧油被供给部之间循环；以及通气路径(46)，其构成为与加热部连接并将加热部内的空气排出。

Description

内燃机的油循环装置

技术领域

本发明涉及内燃机的油循环装置。

背景技术

在内燃机的运转期间，利用油循环装置向内燃机的多个结构构件(曲轴轴颈等)供给油。油循环装置使油在积存油的油盘与被供给油的油被供给部之间循环。

在专利文献1中记载了如下情形：为了降低油被供给部的机械阻力而改善内燃机的燃料经济性，利用排气的热量使向油被供给部供给的油升温。具体而言，在内燃机的预热运转期间，通过使油的一部分在排气口附近的油路中流动，从而利用排气口内的高温的排气对油进行加热。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-137016号公报

专利文献2：日本特开昭62-174517号公报

专利文献3：日本实开平4-111505号公报

专利文献4：日本特开平3-242418号公报

专利文献5：日本特开2010-024982号公报

然而，在专利文献1记载的油循环装置中，在内燃机的预热运转期间，向排气口附近的油路供给的油和没有通过排气口附近的油路而向各油被供给部供给的油会返回到同一油盘(内油盘)中。因此，被加热的少量的油和没有被加热的大量的油会在油盘内混合，所以无法有效地使油整体升温。

与此相对，本申请的发明者着眼于各油被供给部的油的温度与机械阻力的关系，发现了:为了改善内燃机的燃料经济性，并不一定需要向所有的油被供给部供给高温的油。基于该事实，在由本申请的发明者提出的油循环装置中分开地设置：高温侧油循环路径，所述高温侧油循环路径构成为向一部分的油被供给部供给由加热部加热了的油；以及低温侧油循环路径，所述低温侧油循环路径构成为向剩余的油被供给部供给未由加热部加热的油。其结果是，能够在内燃机的预热运转期间使高温侧油循环路径内的油迅速升温，进而能够改善内燃机的燃料经济性。

然而，当内燃机停止时，高温侧油循环路径内的油返回到油盘中，从向大气敞开的部分流入的空气有时会滞留在高温侧油循环路径的加热部。残留在加热部的空气在内燃机的再次起动后会妨碍加热部的周围与在加热部中流动的油的热交换。因此，当在加热部残留较多的空气时，会抑制加热部的油的升温。另外，在加热部中流动的油也作为使加热部的周围的温度降低的冷却介质发挥功能。因此，当在加热部残留较多的空气时，也会抑制由油进行的加热部的周围的冷却。

发明内容

因而，鉴于上述课题，本发明的目的在于在具备构成为利用加热部使油升温的高温侧油循环路径和未设置有加热部的低温侧油循环路径的油循环装置中，促进高温侧油循环路径的加热部内的空气的排出。

本公开的主旨如下所述。

(1)一种内燃机的油循环装置，具备：高温侧油循环路径，所述高温侧油循环路径设置有积存油的高温侧油盘、从该高温侧油盘汲取油的高温侧油泵、对利用该高温侧油泵从所述高温侧油盘供给的油进行加热的加热部、和被供给由该加热部加热了的油并在铅垂方向上配置在比该加热部低的位置的高温侧油被供给部，所述高温侧油循环路径使油在所述高温侧油盘、所述加热部及所述高温侧油被供给部之间循环；低温侧油循环路径，所述低温侧油循环路径设置有供油积存的低温侧油盘、从该低温侧油盘汲取油的低温侧油泵、和利用该低温侧油泵从所述低温侧油盘被供给油的低温侧油被供给部，所述低温侧油循环路径使油在所述低温侧油盘与所述低温侧油被供给部之间循环；以及通气路径，所述通气路径构成为与所述加热部连接并将该加热部内的空气排出。

(2)根据上述(1)记载的内燃机的油循环装置，所述通气路径与所述加热部的最上部连接。

(3)根据上述(1)或(2)记载的内燃机的油循环装置，所述通气路径与在铅垂方向上配置在比所述加热部高的位置的所述低温侧油被供给部连接。

(4)根据上述(1)或(2)记载的内燃机的油循环装置，所述通气路径与所述高温侧油被供给部连接。

(5)根据上述(1)或(2)记载的内燃机的油循环装置，所述通气路径构成为使所述加热部内的油的一部分返回到所述高温侧油盘，该油循环装置还具备对所述通气路径进行开闭的开闭阀和控制该开闭阀的阀控制部，所述阀控制部在所述高温侧油泵起动后将所述开闭阀暂时打开。

(6)根据上述(5)记载的内燃机的油循环装置，所述阀控制部从所述高温侧油泵起动起到经过基准时间为止将所述开闭阀打开。

(7)根据上述(1)或(2)记载的内燃机的油循环装置，所述通气路径构成使所述加热部内的油的一部分返回到所述高温侧油盘，该油循环装置还具备对所述通气路径进行开闭的第一开闭阀、对所述加热部与所述高温侧油被供给部之间的所述高温侧油循环路径进行开闭的第二开闭阀、控制所述第一开闭阀及所述第二开闭阀的阀控制部、控制所述内燃机的起动时期的起动时期控制部、以及控制所述高温侧油泵的泵控制部，所述泵控制部在要求所述内燃机的起动时使所述高温侧油泵起动，所述阀控制部从要求所述内燃机的起动起到经过基准时间为止将所述第一开闭阀打开并将所述第二开闭阀关闭，在所述内燃机的运转期间将所述第一开闭阀关闭并将所述第二开闭阀打开，所述起动时期控制部从要求所述内燃机的起动起经过所述基准时间之后使所述内燃机起动。

(8)根据上述(6)或(7)记载的内燃机的油循环装置，所述内燃机的油循环装置还具备对所述内燃机的停止时间进行检测的漏透计时器(soak timer)，所述阀控制部在由所述漏透计时器检测到的所述内燃机的停止时间相对较长的情况下，使所述基准时间比该停止时间相对较短的情况长。

(9)根据上述(1)至(8)中任一项记载的内燃机的油循环装置，所述加热部包括形成于排气口周围的加热油路。

(10)根据上述(9)记载的内燃机的油循环装置，所述加热油路具有沿铅垂方向向上突出的突出部，所述通气路径与所述突出部的顶部连接。

(11)根据上述(1)至(10)中任一项记载的内燃机的油循环装置，所述高温侧油被供给部包括曲轴轴颈。

根据本发明，能够在具备构成为利用加热部使油升温的高温侧油循环路径和未设置有加热部的低温侧油循环路径的油循环装置中促进高温侧油循环路径的加热部内的空气的排出。

附图说明

图1示出了具备本发明的第一实施方式的油循环装置的内燃机的示意性的侧视剖视图。

图2是示意性地示出本发明的第一实施方式的内燃机的油循环装置的结构的图。

图3是示出油循环装置的结构的具体例的图。

图4是内燃机的缸盖的俯视剖视图。

图5是沿着图4的V-V线的缸盖的剖视图。

图6是沿着图4的VI-VI线的缸盖的剖视图。

图7是示意性地示出本发明的第二实施方式的内燃机的油循环装置的结构的图。

图8是示意性地示出本发明的第三实施方式的内燃机的油循环装置的结构的图。

图9是示出本发明的第三实施方式的空气排出处理的控制例程的流程图。

图10是示意性地示出本发明的第四实施方式的内燃机的油循环装置的结构的图。

图11是示出本发明的第四实施方式的空气排出处理的控制例程的流程图。

图12是示意性地示出本发明的第五实施方式的内燃机的油循环装置的结构的图。

图13是示出本发明的第五实施方式的空气排出处理的控制例程的流程图。

图14是示出内燃机的停止时间与基准时间的关系的映射。

附图标记说明

1、1a、1b、1c、1d 油循环装置

30 低温侧油循环路径

31 低温侧油盘

32 低温侧油泵

33 低温侧油被供给部

40 高温侧油循环路径

41 高温侧油盘

42 高温侧油泵

43 高温侧油被供给部

44 加热部

46 通气路径

100 内燃机

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。此外，在以下的说明中，对相同的构成要素标注相同的附图标记。

＜第一实施方式>

首先，参照图1～图6，对本发明的第一实施方式进行说明。

＜内燃机的结构>

图1示出了具备本发明的第一实施方式的油循环装置的内燃机100的示意性的侧视剖视图。如图1所示，内燃机100具备曲轴箱2、缸体3、缸盖4、活塞5以及燃烧室6。缸体3配置在曲轴箱2上。缸盖4配置在缸体3上。活塞5在形成于缸体3内的缸内上下往复运动。燃烧室6由缸盖4、缸以及活塞5划定。

在缸盖4设置有配置于燃烧室6的顶面中央部并对燃烧室6内的混合气体点火的火花塞7、和向燃烧室6内喷射燃料的燃料喷射阀8。

另外，在缸盖4形成有供吸入气体流通的进气口10，并设置有对进气口10进行开闭的进气门11。进气门11的上方端部配置成与进气弹动杆12的一方的端部相接。进气弹动杆12配置成使其另一方的端部与进气间隙调节器13相接，并使其中央部与进气凸轮14相接。进气间隙调节器13对进气弹动杆12进行施力，以使进气门11的气门间隙成为零。

进气凸轮14固定于进气凸轮轴15，并伴随着进气凸轮轴15的旋转而旋转。进气凸轮轴15支承在形成于缸盖4的轴承(未图示)，并在该轴承内旋转。在本实施方式中，支承进气凸轮轴的轴承是滑动轴承，设置于进气凸轮轴15的进气凸轮轴颈在该轴承内旋转。

当进气凸轮轴15旋转时，伴随于此，进气凸轮14进行旋转，由此，进气弹动杆12被进气凸轮14按压。进气弹动杆12通过像这样被进气凸轮14按压，从而以与进气间隙调节器13相接的端部为支点而向下方摆动。由此，使得进气门11打开。

另外，在本实施方式中，在进气凸轮轴15的端部设置有进气可变气门正时机构(VVT机构)。该VVT机构通过利用液压变更由正时带驱动的进气凸轮带轮与进气凸轮轴的相对角度，从而对进气门11的气门正时进行变更。VVT机构与油控制阀(OCV)连接，通过利用该OCV控制向VVT机构供给的液压，从而对进气门11的气门正时进行控制。

除此之外，在缸盖4形成有供排气流通的排气口20，并设置有对排气口20进行开闭的排气门21。排气门21的上方端部配置成与排气弹动杆22的一方的端部相接。排气弹动杆22配置成使其另一方的端部与排气间隙调节器23相接，并使其中央部与排气凸轮24相接。排气间隙调节器23对排气弹动杆22进行施力，以使排气门21的气门间隙成为零。

排气凸轮24固定于排气凸轮轴25，并伴随着排气凸轮轴25的旋转而旋转。排气凸轮轴25支承在形成于缸盖4的轴承(未图示)，并在该轴承内旋转。在本实施方式中，支承排气凸轮轴25的轴承是滑动轴承，设置于排气凸轮轴25的排气凸轮轴颈在该轴承内旋转。此外，也可以在排气凸轮轴的端部设置排气可变气门正时机构。

活塞5经由连杆28与曲轴26连结。连杆28在一方的端部与活塞销29连结，并在另一方的端部与曲轴26的曲轴销27连结。连杆28与活塞销29以及曲轴销27连结，以便将活塞5的往复运动转换为曲轴26的旋转运动。

曲轴26支承在形成于缸体3的轴承(未图示)，并在该轴承内旋转。在本实施方式中，支承曲轴26的轴承为滑动轴承，设置于曲轴26的曲轴轴颈在该轴承内旋转。此外，在本实施方式中，曲轴26用的轴承形成于缸体3，但也可以形成为分别在缸体3和曲轴箱2这两者上各设置一半。

＜油循环装置的结构>

图2是示意性地示出本发明的第一实施方式的内燃机100的油循环装置1的结构的图。为了对设置于内燃机100的一部分的部件进行润滑、冷却或使其工作，油循环装置1向对象部件供给油。油循环装置1具备：高温侧油循环路径40，所述高温侧油循环路径40构成为在内燃机100的预热运转期间使油迅速地升温；以及低温侧油循环路径30，所述低温侧油循环路径30构成为使油与内燃机的预热一起平缓地升温。高温侧油循环路径40以及低温侧油循环路径30彼此独立地使油循环。

在低温侧油循环路径30设置有：低温侧油盘31，所述低温侧油盘31积存油；低温侧油泵32，所述低温侧油泵32从低温侧油盘31汲取油；以及低温侧油被供给部33，所述低温侧油被供给部33利用低温侧油泵32从低温侧油盘31被供给油。低温侧油循环路径30使油在低温侧油盘31与低温侧油被供给部33之间进行循环。

如图1所示，低温侧油盘31以覆盖曲轴箱2的下方的整个开口的方式直接安装于曲轴箱2。低温侧油泵32通过除去油中的异物的低温侧滤油器(未图示)汲取低温侧油盘31内的油。低温侧油泵32向低温侧油被供给部33供给低温侧油盘31内的油。低温侧油泵32为机械式油泵或电动式油泵。机械式油泵利用曲轴26的旋转进行驱动，电动式油泵利用从电池供给的电力进行驱动。

由低温侧油泵32升压后的高压的油向低温侧油泵32与低温侧油被供给部33之间的低温侧高压油路35流动。供给到低温侧油被供给部33的油向大气敞开，并在重力的作用下向低温侧油盘31落下。因此，从低温侧油盘31供给到低温侧油被供给部33的油再次返回到低温侧油盘31。此外，也可以在低温侧高压油路35设置除去油中的微小的异物的低温侧油过滤器。

在高温侧油循环路径40设置有：高温侧油盘41，所述高温侧油盘41积存油；高温侧油泵42，所述高温侧油泵42从高温侧油盘41汲取油；加热部44，所述加热部44对利用高温侧油泵42从高温侧油盘41供给的油进行加热；以及高温侧油被供给部43，所述高温侧油被供给部43被供给由加热部44加热了的油。高温侧油泵42以及高温侧油被供给部43在铅垂方向上配置在比加热部44低的位置。高温侧油循环路径40使油在高温侧油盘41、加热部44及高温侧油被供给部43之间循环。

高温侧油盘41配置于低温侧油盘31的内侧。换言之，低温侧油盘31配置成包围高温侧油盘41。高温侧油盘41的容积比低温侧油盘31的容量小，积存在高温侧油盘41的油的量比积存在低温侧油盘31的油的量少。由此，能够促进高温侧油循环路径40内的油的升温。

此外，高温侧油盘41以及低温侧油盘31的结构并不限定于上述结构。例如，也可以将高温侧油盘41配置成与低温侧油盘31相邻。在该情况下，高温侧油盘41配置于低温侧油盘31的外侧。另外，也可以是，高温侧油盘41的容积比低温侧油盘31的容量大，积存在高温侧油盘41的油的量比积存在低温侧油盘31的油的量多。

高温侧油泵42与低温侧油泵32同样地是机械式油泵或电动式油泵。此外，在本实施方式中，高温侧油泵42与低温侧油泵32是分开的泵，但也可以是一体的一个油泵。在该情况下，例如在一个油泵中设置油路彼此独立的两个泵机构，并利用一个驱动轴对上述两个泵机构进行驱动。

加热部44例如是在内燃机100的排气通路的周围形成的油路。在该情况下，在加热部44中流动的油通过与在排气通路中流动的高温的排气进行热交换而被加热。另外，由于刚从燃烧室6排出后的排气向排气口20流动，所以一般而言，排气口20内的温度会比位于比排气口20靠下游侧的位置的排气通路(排气歧管、排气管等)高。因此，通过将在排气口20的周围形成的第一加热油路51用作加热部，从而能够进一步促进油的升温。如图1所示，第一加热油路51例如以在与各缸连接的排气口20的附近沿水平方向延伸的方式形成于缸盖4。

另外，加热部44也可以是在各缸的周围形成的第二加热油路52。在该情况下，在第二加热油路52中流动的油利用由混合气体的燃烧而在燃烧室6产生的热进行加热。第二加热油路52例如以在各缸的周向上局部地延伸并如图1所示那样也在各缸的轴线方向上延伸的方式形成于缸体3。此外，作为加热部44，也可以一并使用第一加热油路51以及第二加热油路52。

向高温侧油被供给部43供给由加热部44加热了的油。由高温侧油泵42升压后的高压的油向高温侧油泵42与高温侧油被供给部43之间的高温侧高压油路45流动。另外，对于加热部44以外的高温侧高压油路45而言，为了抑制油的温度的降低，优选利用树脂等绝热材料与周围绝热。

供给到高温侧油被供给部43的油向大气敞开，并在重力的作用下向高温侧油盘41落下。因此，从高温侧油盘41供给到高温侧油被供给部43的油再次返回到高温侧油盘41。此外，也可以在高温侧高压油路45设置除去油中的微小的异物的高温侧油过滤器。

在本实施方式中，在内燃机100中与低温侧油循环路径30分开地设置有高温侧油循环路径40。因此，由于比油整体的量少的量的油被保持在高温侧油循环路径40内，所以能够利用在加热部44被加热的油使高温侧油循环路径40内的油迅速地升温。另外，由于供给到低温侧油被供给部33的油不会返回到高温侧油盘41，所以能够防止由于没有通过加热部44的油而使得高温侧油循环路径40内的油的温度降低的情形。其结果是，可促进高温侧油循环路径40内的油的升温。

另外，在本实施方式中，高温侧油循环路径40构成为使油按高温侧油盘41、加热部44、高温侧油被供给部43的顺序进行循环。即，在高温侧油循环路径40中，从加热部44向高温侧油被供给部43直接供给油。由此，由于将在高温侧油循环路径40中温度最高的油供给给高温侧油被供给部43，所以能够使向高温侧油被供给部43供给的油迅速地升温。

如上所述，在各油循环路径中设置有作为油的供给对象的油被供给部。油被供给部是被油润滑的结构构件、被油冷却的结构构件及利用油进行工作的结构构件等。高温侧油被供给部43以及低温侧油被供给部33例如按如下方式从油被供给部之中选定。

在设置于图1所示的内燃机100的油循环装置1中，油被供给部包括曲轴轴颈61、曲轴销27、VVT机构81、凸轮轴颈83、间隙调节器13、23以及活塞5。图3是示出油循环装置1的结构的具体例的图。在图3的例子中，加热部44是在排气口20的周围形成的第一加热油路51。

如上所述，曲轴轴颈61支承在形成于缸体3的轴承内，并在该轴承内旋转。在作为油被供给部的曲轴轴颈61，向曲轴轴颈61与形成于缸体3的轴承之间供给油。由于该轴承是滑动轴承，所以利用被供给的油在曲轴轴颈61与轴承之间进行流体润滑，由此，降低摩擦阻力。

曲轴销27支承在形成于连杆28的下侧端部的轴承内，并使其在该轴承内转动。在作为油被供给部的曲轴销27，向曲轴销27与形成于连杆28的轴承之间供给油。由于该轴承也是滑动轴承，所以利用被供给的油在曲轴销27与轴承之间进行流体润滑，由此，降低摩擦阻力。

在VVT机构81中，将油用作工作油。当向VVT机构81的一方的液压室供给油时，进气凸轮轴15相对于进气凸轮带轮向提前角侧(日文：進角側)转动，由此使进气门11的气门正时提前。另一方面，当向VVT机构81的另一方的液压室供给油时，进气凸轮轴15相对于进气凸轮带轮向延迟角侧(日文：遅角側)转动，由此使进气门11的气门正时延迟。油向VVT机构81的各液压室的供给由OCV82进行控制。因此，将供给到OCV82的油用于驱动作为油被供给部的VVT机构81。

凸轮轴颈83包括形成于进气凸轮轴15的进气凸轮轴颈和形成于排气凸轮轴25的排气凸轮轴颈。如上所述，凸轮轴颈83支承在形成于缸盖4的轴承，并在该轴承内旋转。在作为油被供给部的凸轮轴颈83，向凸轮轴颈83与形成于缸盖4的轴承之间供给油。由于该轴承也是滑动轴承，所以利用被供给的油在凸轮轴颈83与轴承之间进行流体润滑，由此，降低摩擦阻力。

在进气间隙调节器13中，将油用作工作油，当在进气弹动杆12与进气凸轮14之间产生气门间隙时，利用被供给的油对进气间隙调节器13进行推压而使其伸展。同样地，在排气间隙调节器23中，将油用作工作油，当在排气弹动杆22与排气凸轮24之间产生气门间隙时，利用被供给的油对排气间隙调节器23进行推压而使其伸展。

如图1所示，油喷射器84在各缸的下方安装于缸体3，并朝向活塞5的内侧喷射油。从油喷射器84喷射出的油进行活塞5的冷却，并向活塞销29与形成于连杆28的上侧端部的轴承之间供给。由于该轴承也是滑动轴承，所以利用被供给的油在活塞销29与轴承之间进行流体润滑，由此，降低摩擦阻力。

另外，在活塞5的往复运动中，活塞5以活塞销29为中心在缸内摆动。其结果是，在活塞5的往复运动中，活塞5的活塞裙部5a与缸壁面在彼此接触的状态下滑动。由于从油喷射器84喷射出的油也附着在缸的壁面，所以油被供给到缸的壁面与活塞裙部5a之间。因此，利用被供给的油在活塞5的活塞裙部5a与缸的壁面之间进行流体润滑，由此，降低摩擦阻力。

在如具有滑动轴承的构造构件那样的进行流体润滑的构造构件中，当被供给的油的温度低且油的粘度高时，机械阻力增加，内燃机100的燃料经济性变差。因此，为了改善内燃机100的燃料经济性，在将内燃机100冷起动等情况下，需要使向进行流体润滑的构造构件供给的油迅速地升温。

因此，高温侧油被供给部43包括进行流体润滑的构造构件的至少一部分、例如具有滑动轴承的构造构件的至少一部分。进行流体润滑的结构构件为曲轴轴颈61、曲轴销27、凸轮轴颈83、活塞裙部5a(活塞5)等。另外，在本实施方式中，作为高温侧油被供给部43，可选定在铅垂方向上配置于比加热部44低的位置的结构构件。

在图3所示的例子中，高温侧油被供给部43包括曲轴轴颈61以及曲轴销27。曲轴轴颈61在进行流体润滑的结构构件之中也承受特别大的载荷。因此，通过使向曲轴轴颈61供给的油迅速地升温来减少机械阻力，从而能够得到显著的燃料经济性改善效果。另外，通过仅将进行流体润滑的结构构件的一部分设为高温侧油被供给部43，从而能够进一步减少高温侧油循环路径40内的油的量，能够促进高温侧油循环路径40内的油的升温。

低温侧油被供给部33包括没有被包括在高温侧油被供给部43中的油被供给部。在图3所示的例子中，低温侧油被供给部33包括VVT机构81、凸轮轴颈83、间隙调节器13、23以及活塞5。另外，低温侧油被供给部33也可以包括燃料泵或真空泵。

此外，高温侧油被供给部43也可以包括进行流体润滑的活塞裙部5a(活塞5)。另外，平衡轴以及涡轮增压器也是具有滑动轴承并进行流体润滑的油被供给部。因此，当在内燃机100设置有平衡轴的情况下，高温侧油被供给部43也可以包括平衡轴。同样地，当在内燃机100设置有涡轮增压器的情况下，高温侧油被供给部43也可以包括涡轮增压器。

另外，当内燃机100停止时，高温侧油泵42以及低温侧油泵32的工作也会停止。其结果是，高温侧油循环路径40内的油返回到高温侧油盘41，低温侧油循环路径30内的油返回到低温侧油盘31。

在本实施方式中，高温侧油盘41以及低温侧油盘31构成为在内燃机100停止时使高温侧油盘41内的油与低温侧油盘31内的油混合。由此，能够抑制仅特定的油在高温侧油循环路径40内接受热负荷的情形，能够使热负荷向油整体分散。其结果是，能够抑制油的劣化。例如，高温侧油盘41以及低温侧油盘31构成为：当内燃机100停止而使油返回到低温侧油盘31以及高温侧油盘41时，低温侧油盘31以及高温侧油盘41内的油越过高温侧油盘41的周壁。

另外，当内燃机100停止而将油从高温侧油循环路径40的高温侧高压油路45移除时，空气会从高温侧油泵42以及高温侧油被供给部43的间隙向高温侧高压油路45流入。流入高温侧高压油路45的空气向加热部44前进，之后，滞留在加热部44。当将内燃机100再次起动而向加热部44供给油时，利用油将加热部44内的空气沿油的行进方向压出。然而，在加热部44内存在油无法遍及的空间。由于空气会在浮力的作用下上升，所以空气尤其倾向于残留在加热部44的上部。

残留在加热部44的空气会妨碍加热部44的周围与在加热部44中流动的油的热交换。因此，当较多的空气残留在加热部44时，会抑制加热部44中的油的升温。另外，在加热部44中流动的油也作为使加热部44的周围的温度降低的冷却介质发挥功能。因此，当较多的空气残留在加热部44时，也会抑制由油进行的加热部44的周围的冷却。

与此相对，在本实施方式中，油循环装置1具备通气路径46，所述通气路径46构成为与加热部44连接并将加热部44内的空气排出。由此，滞留在加热部44的空气也会从通气路径46被排出，所以能够促进加热部44内的空气的排出。另外，优选的是，通气路径46与加热部44的最上部连接。由此，能够有效地将未被油排出而残留在加热部44的上部的空气排出。

以下，对将第一加热油路51用作加热部44的情况下的加热部44以及通气路径46的结构的例子进行说明。图4是内燃机100的缸盖4的俯视剖视图。在图4所示的例子中，内燃机100具备直列配置的四个缸#1～#4。即，内燃机100是直列四缸的内燃机。

在缸#1～#4分别设置有一对进气门11和一对排气门21。各进气口10在缸盖4的进气门11侧的侧部开口。另一方面，各排气口20在共用的排气集合部62被汇集，排气集合部62在缸盖4的排气门21侧的侧部开口。即，缸盖4是排气歧管一体型缸盖。

在排气集合部62的开口部的周围的缸盖4螺栓固定有排气管63的凸缘64，排气集合部62与排气管63连接。此外，图1示出了沿着图4的I-I线的内燃机100的剖视图。

图5是沿着图4的V-V线的缸盖4的剖视图。用作加热部44的第一加热油路51形成于排气口20以及排气集合部62的周围，并沿缸#1～#4的排列方向延伸。利用高温侧油泵42从高温侧油盘41汲取的油通过高温侧高压油路45从第一加热油路51的入口51a流入第一加热油路51。另外，流入到第一加热油路51的油通过第一加热油路51从第一加热油路51的出口51b流出。入口51a的开口面积与出口51b的开口面积大致相等。

第一加热油路51具有：上侧油路51c，所述上侧油路51c形成于排气口20以及排气集合部62的上部的周围；以及下侧油路51d，所述下侧油路51d形成于排气口20以及排气集合部62的下部的周围。上侧油路51c以及下侧油路51d沿缸#1～#4的排列方向延伸。

另外，第一加热油路51具有：第一连接油路51e，所述第一连接油路51e从入口51a向上侧油路51c以及下侧油路51d供给油；以及第二连接油路51f，所述第二连接油路51f从上侧油路51c以及下侧油路51d向出口51b供给油。第一连接油路51e以及第二连接油路51f沿铅垂方向延伸，并将上侧油路51c与下侧油路51d连接。

图6是沿着图4的VI-VI线的缸盖4的剖视图。从图1以及图6可知，与上侧油路51c以及下侧油路51d的延伸方向即缸#1～#4的排列方向垂直的截面处的上侧油路51c以及下侧油路51d的形状沿着缸#1～#4的排列方向变化，以防止上侧油路51c以及下侧油路51d与排气口20以及排气集合部62接触。

另外，与上侧油路51c以及下侧油路51d的延伸方向垂直的截面处的上侧油路51c以及下侧油路51d的截面积的合计比入口51a的开口面积以及出口51b的开口面积大。通过扩大上侧油路51c以及下侧油路51d的截面积，从而能够促进在第一加热油路51中流动的油与在排气口20以及排气集合部62中流动的排气的热交换。其结果是，可促进加热部44(第一加热油路51)的油的升温。

另外，第一加热油路51具有沿铅垂方向向上突出的突出部51g。突出部51g具有向上凸的形状，并与上侧油路51c连接。突出部51g的顶部位于第一加热油路51的最上部。通气路径46与突出部51g的顶部连接。通气路径46向大气敞开。未被油排出的空气倾向于在浮力的作用下聚集在突出部51g。因此，通过设置聚集空气的突出部51g，并使通气路径46与突出部51g连接，从而能够有效地将第一加热油路51内的空气排出。

此外，也可以在缸盖4的外侧设置排气歧管，并将各排气口20在缸盖4的外侧汇集。在该情况下，第一加热油路51形成于排气口20的周围，并沿缸#1～#4的排列方向延伸。另外，第一加热油路51也可以不具有突出部51g。在该情况下，通气路径46例如与上侧油路51c连接。另外，通气路径46也可以与第一加热油路51的最上部以外的部分连接。在该情况下，由于将第一加热油路51内的至少一部分的空气从通气路径46排出，所以也可促进第一加热油路51内的空气的排出。另外，在将第二加热油路52用作加热部44的情况下，通气路径46与第二加热油路52连接。

＜第二实施方式>

第二实施方式的内燃机的油循环装置除了在以下说明的方面之外，基本上与第一实施方式的内燃机的油循环装置的结构以及控制相同。因此，以下，以与第一实施方式不同的部分为中心说明本发明的第二实施方式。

在如第一实施方式那样设置通气路径46的情况下，在将加热部44内的空气排出后，加热部44内的油的一部分从通气路径46流出。从通气路径46流出的油向大气敞开并向高温侧油盘41落下。因此，由于油的一部分未向油被供给部供给而返回到高温侧油盘41，所以高温侧油泵42的工作量的一部分是无用的，内燃机100的燃料经济性变差。

因而，第二实施方式的油循环装置按以下方式构成。图7是示意性地示出本发明的第二实施方式的内燃机的油循环装置1a的结构的图。在第二实施方式中，通气路径46与低温侧油被供给部33连接。即，通气路径46将加热部44与低温侧油被供给部33连接。因此，向低温侧油被供给部33供给从加热部44排出到通气路径46的油。与通气路径46连接的低温侧油被供给部33是在铅垂方向上配置在比加热部44高的位置的结构构件，例如是VVT机构81、凸轮轴颈83、间隙调节器13、13、燃料泵、真空泵等。

根据上述结构，由于从加热部44向低温侧油被供给部33的一部分供给油，所以能够减少利用低温侧油泵32被供给油的油被供给部的数量。因此，能够减少低温侧油泵32的工作量，进而，能够抑制设置有通气路径46时的内燃机100的燃料经济性变差。

此外，通气路径46构成为使从加热部44向通气路径46排出的油的量比从加热部44向高温侧油被供给部43供给的油的量少。由此，能够抑制高温侧油循环路径40中的油的升温效果降低，并且能够抑制在内燃机100的运转期间高温侧油循环路径40内的油的不足。例如，从加热部44向通气路径46排出的油的量为流入加热部44的油整体的量的2～5％左右。

此外，通气路径46也可以与高温侧油被供给部43连接来代替低温侧油被供给部33。在该情况下，向高温侧油被供给部43供给从加热部44排出到通气路径46的油。由此，能够进一步抑制高温侧油循环路径40中的油的升温效果降低。

＜第三实施方式>

第三实施方式的内燃机的油循环装置除了以下说明的方面之外，基本上与第一实施方式的内燃机的油循环装置的结构以及控制相同。因此，以下，以与第一实施方式不同的部分为中心说明本发明的第三实施方式。

在如第一实施方式那样设置通气路径46的情况下，在将加热部44内的空气排出后，加热部44内的油的一部分从通气路径46流出。从通气路径46流出的油向大气敞开并向高温侧油盘41落下。因此，由于在加热部44中未被充分加热的油返回到高温侧油泵42，所以高温侧油循环路径40中的油的升温效果降低。

因而，第三实施方式的油循环装置按以下方式构成。图8是示意性地示出本发明的第三实施方式的内燃机的油循环装置1b的结构的图。在第三实施方式中，通气路径46构成为使加热部44内的油的一部分返回到高温侧油盘41。通过通气路径46后的油向大气敞开并在重力的作用下向高温侧油盘41落下。

另外，油循环装置1b具备：开闭阀70，所述开闭阀70对通气路径46进行开闭；以及阀控制部91，所述阀控制部91控制开闭阀70。开闭阀70设置于通气路径46。加热部44内的油以及空气在开闭阀70被阀控制部91打开时能够通过开闭阀70，在开闭阀70被阀控制部91关闭时无法通过开闭阀70。

在本实施方式中，电子控制单元(ECU)90作为阀控制部91发挥功能。ECU90是具备中央运算装置(CPU)、只读存储器(ROM)及随机存取存储器(RAM)这样的存储器、输入端口及输出端口等的微型计算机。ECU90基于各种传感器的输出对内燃机100的各种致动器进行控制。在本实施方式中，设置有一个ECU90，但也可以按功能设置多个ECU。

阀控制部91在高温侧油泵42起动后将开闭阀70暂时打开。在高温侧油泵42为机械式的可变容量油泵的情况下，高温侧油泵42在开始起转时起动。另外，在高温侧油泵42为电动式的可变容量油泵的情况下，ECU90在预定的时机使高温侧油泵42起动。例如，在要求内燃机100的起动时，ECU90在开始起转前使高温侧油泵42起动。另外，ECU90也可以在开始起转时使高温侧油泵42起动。

通过将开闭阀70暂时打开，从而能够将在内燃机100的停止期间流入加热部44的空气从通气路径46排出。另外，由于将开闭阀70暂时打开，所以能够减少从加热部44返回到高温侧油盘41的油的量，能够抑制高温侧油循环路径40中的油的升温效果降低。

阀控制部91例如从高温侧油泵42起动起到经过基准时间为止将开闭阀70打开。基准时间是预先设定的，例如设定为在最多的空气滞留在加热部44时使加热部44内的空气从通气路径46排出所需要的时间。利用该控制，能够将在内燃机100的停止期间流入加热部44的空气在刚起动高温侧油泵42后迅速地排出。

＜空气排出处理>

以下，参照图9的流程图，对在第三实施方式中用于排出加热部44内的空气的控制进行说明。图9是示出本发明的第三实施方式的空气排出处理的控制例程的流程图。本控制例程在高温侧油泵42起动后由ECU90按预定的时间间隔反复执行。

首先，在步骤S101中，阀控制部91判定从高温侧油泵42起动起的经过时间ET是否为基准时间Tref以上。在判定为经过时间ET小于基准时间Tref的情况下，本控制例程前进至步骤S102。在步骤S102中，阀控制部91将开闭阀70打开。在步骤S102之后，本控制例程结束。

另一方面，当在步骤S101中判定为经过时间ET为基准时间Tref以上的情况下，本控制例程前进至步骤S103。在步骤S103中，阀控制部91将开闭阀70关闭。在步骤S103之后，本控制例程结束。

此外，本控制例程也可以从高温侧油泵42起动起经过预定时间之后执行。即，阀控制部91也可以从高温侧油泵42起动起经过预定时间之后将开闭阀70打开基准时间。

＜第四实施方式>

第四实施方式的内燃机的油循环装置除了以下说明的方面之外，基本上与第一实施方式的内燃机的油循环装置的结构以及控制相同。因此，以下，以与第一实施方式不同的部分为中心说明本发明的第四实施方式。

当将内燃机100再次起动而向加热部44供给油时，利用油将加热部44内的空气沿油的行进方向压出。另一方面，加热部44内的空气欲在浮力的作用下上升。其结果是，由油产生的按压力与空气的浮力平衡，有时无法将空气从加热部44排出。

因而，第四实施方式的油循环装置按以下方式构成。图10是示意性地示出本发明的第四实施方式的内燃机的油循环装置1c的结构的图。在第四实施方式中，通气路径46构成为使加热部44内的油的一部分返回到高温侧油盘41。通过通气路径46后的油向大气敞开并在重力的作用下向高温侧油盘41落下。

另外，油循环装置1c具备第一开闭阀71、第二开闭阀72以及控制第一开闭阀71及第二开闭阀72的阀控制部91。第一开闭阀71设置于通气路径46，对通气路径46进行开闭。第二开闭阀72设置于加热部44与高温侧油被供给部43之间的高温侧油循环路径40(高温侧高压油路45)，对加热部44与高温侧油被供给部43之间的高温侧油循环路径40进行开闭。加热部44内的油以及空气在第一开闭阀71被阀控制部91打开时能够通过第一开闭阀71，在第一开闭阀71被阀控制部91关闭时无法通过第一开闭阀71。同样地，加热部44内的油以及空气在第二开闭阀72被阀控制部91打开时能够通过第二开闭阀72，在第二开闭阀72被阀控制部91关闭时无法通过第二开闭阀72。

另外，油循环装置1c具备：起动时期控制部92，所述起动时期控制部92控制内燃机100的起动时期；以及泵控制部93，所述泵控制部93控制高温侧油泵42。在本实施方式中，电子控制单元(ECU)90作为阀控制部91、起动时期控制部92以及泵控制部93发挥功能。起动时期控制部92例如利用基于起动电动机的起转而使内燃机100起动。在第四实施方式中，高温侧油泵42是在内燃机100起动前也能够进行工作的电动式油泵。

泵控制部93在要求内燃机100的起动时使高温侧油泵42起动。阀控制部91从要求内燃机100的起动起到经过基准时间为止将第一开闭阀71打开并将第二开闭阀72关闭。由此，能够将加热部44内的空气与油一起从通气路径46排出。基准时间是预先设定的，例如设定为在最多的空气滞留在加热部44时使加热部44内的空气从通气路径46排出所需要的时间。

起动时期控制部92从要求内燃机100的起动起经过基准时间之后使内燃机100起动。另外，阀控制部91在内燃机100的运转期间将第一开闭阀71关闭并将第二开闭阀72打开。由此，在内燃机100起动后，向加热部44供给的所有的油通过加热部44向高温侧油被供给部43供给，所以能够使向高温侧油被供给部43供给的油迅速地升温。另外，在上述控制中，第二开闭阀72在内燃机100的运转期间打开。因此，能够抑制在高温侧油被供给部43产生烧粘(日文：焼き付き)等。

＜空气排出处理>

以下，参照图11的流程图，对在第四实施方式中用于排出加热部44内的空气的控制进行说明。图11是示出本发明的第四实施方式的空气排出处理的控制例程的流程图。本控制例程在要求内燃机100的起动后由ECU90按预定的时间间隔反复执行。

ECU90例如在搭载有内燃机100的车辆的点火开关被接通时判定为要求内燃机100的起动。另外，ECU90也可以在搭载有内燃机100的车辆的门锁被解除时判定为要求内燃机100的起动。

首先，在步骤S201中，泵控制部93使高温侧油泵42起动。接下来，在步骤S202中，阀控制部91判定从高温侧油泵42起动起的经过时间ET是否为基准时间Tref以上。在判定为经过时间ET小于基准时间Tref的情况下，本控制例程前进至步骤S203。在步骤203中，阀控制部91将第一开闭阀71打开并将第二开闭阀72关闭。在步骤S203之后，本控制例程结束。

另一方面，当在步骤S202中判定为经过时间ET为基准时间Tref以上时，本控制例程前进至步骤S204。在步骤S204中，起动时期控制部92使内燃机100起动。接下来，在步骤S205中，阀控制部91将第一开闭阀71关闭并将第二开闭阀72打开。在步骤S205之后，本控制例程结束。

＜第五实施方式>

第五实施方式的内燃机的油循环装置除了以下说明的方面之外，基本上与第三实施方式的内燃机的油循环装置的结构以及控制相同。因此，以下，以与第三实施方式不同的部分为中心说明本发明的第五实施方式。

图12是示意性地示出本发明的第五实施方式的内燃机的油循环装置1d的结构的图。油循环装置1d还具备检测内燃机100的停止时间的漏透计时器95。漏透计时器95通过计测搭载有内燃机100的车辆的点火开关断开的时间来检测内燃机100的停止时间。漏透计时器95内置于ECU90，从电池向漏透计时器95直接供给电力。

当内燃机100停止而将油从高温侧高压油路45移除时，大气中的空气逐渐流入加热部44。因此，内燃机100的停止时间越长，滞留在加热部44的空气的量就越多。在加热部44内的空气的量少的情况下，通过短时间地打开开闭阀70，就能够将加热部44内的空气排出。另一方面，在加热部44内的空气的量多的情况下，为了将加热部44内的空气排出，需要将开闭阀70长时间地打开。

因此，在第五实施方式中，阀控制部91从高温侧油泵42起动起到经过基准时间为止将开闭阀70打开，在由漏透计时器95检测到的内燃机100的停止时间相对较长的情况下，使基准时间比停止时间相对较短的情况长。由此，能够抑制在排出空气后从通气路径46排出加热部44内的油的情形，进而，能够抑制高温侧油循环路径40中的油的升温效果降低。

＜空气排出处理>

以下，参照图13的流程图，对在第五实施方式中用于排出加热部44内的空气的控制进行说明。图13是示出本发明的第五实施方式的空气排出处理的控制例程的流程图。本控制例程在高温侧油泵42起动后由ECU90按预定的时间间隔反复执行。

首先，在步骤S301中，阀控制部91获取内燃机100的停止时间。利用漏透计时器95对内燃机100的停止时间进行检测。

接下来，在步骤S302中，阀控制部91基于内燃机100的停止时间对基准时间Tref进行设定。例如使用图14所示的映射，基于内燃机100的停止时间对基准时间Tref进行设定。在该映射中，将基准时间Tref表示为内燃机100的停止时间的函数。如在图14中用实线示出的那样，使基准时间Tref随着内燃机100的停止时间变长而呈线形地变长。此外，如在图14中用虚线示出的那样，也可以使基准时间Tref随着内燃机100的停止时间变长而阶段性(呈台阶状)地变长。

接下来，在步骤S303中，阀控制部91判定从高温侧油泵42起动起的经过时间ET是否为基准时间Tref以上。在判定为经过时间ET小于基准时间Tref的情况下，本控制例程前进至步骤S304。在步骤S304中，阀控制部91将开闭阀70打开。在步骤S304之后，本控制例程结束。

另一方面，当在步骤S303中判定为经过时间ET为基准时间Tref以上的情况下，本控制例程前进至步骤S305。在步骤S305中，阀控制部91将开闭阀70关闭。在步骤S305之后，本控制例程结束。

此外，在第四实施方式中，也可以是，阀控制部91从要求内燃机100的起动起到经过基准时间为止将第一开闭阀71打开并将第二开闭阀72关闭，在由漏透计时器95检测到的内燃机100的停止时间相对较长的情况下，使基准时间比停止时间相对较短的情况长。在该情况下，在图11所示的控制例程中，在图11的步骤S202之前执行图13的步骤S301以及步骤S302。此外，在该情况下，将从内燃机100停止起到要求内燃机100的起动为止的时间设为内燃机100的停止时间。在第四实施方式的该变形例中，能够抑制从要求内燃机100的起动起到起动内燃机100为止的时间变长。

以上，对本发明的优选的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于这些实施方式，在权利要求书的记载范围内能够实施各种修正以及变更。

Claims (12)

1.一种内燃机的油循环装置，其中，所述内燃机的油循环装置具备：

高温侧油循环路径，所述高温侧油循环路径设置有：高温侧油盘，所述高温侧油盘积存油；高温侧油泵，所述高温侧油泵从该高温侧油盘汲取油；加热部，所述加热部对利用该高温侧油泵从所述高温侧油盘供给的油进行加热；以及高温侧油被供给部，所述高温侧油被供给部被供给由该加热部加热后的油并在铅垂方向上配置在比该加热部低的位置，所述高温侧油循环路径使油在所述高温侧油盘、所述加热部及所述高温侧油被供给部之间循环；

低温侧油循环路径，所述低温侧油循环路径设置有：低温侧油盘，所述低温侧油盘积存油；低温侧油泵，所述低温侧油泵从该低温侧油盘汲取油；以及低温侧油被供给部，所述低温侧油被供给部利用该低温侧油泵从所述低温侧油盘被供给油，所述低温侧油循环路径使油在所述低温侧油盘与所述低温侧油被供给部之间循环；以及

通气路径，所述通气路径构成为与所述加热部连接并将该加热部内的空气排出。

2.根据权利要求1所述的内燃机的油循环装置，其中，

所述通气路径与所述加热部的最上部连接。

3.根据权利要求1或2所述的内燃机的油循环装置，其中，

所述通气路径与在铅垂方向上配置在比所述加热部高的位置的所述低温侧油被供给部连接。

4.根据权利要求1或2所述的内燃机的油循环装置，其中，

所述通气路径与所述高温侧油被供给部连接。

5.根据权利要求1或2所述的内燃机的油循环装置，其中，

所述通气路径构成为使所述加热部内的油的一部分返回到所述高温侧油盘，

该油循环装置还具备：开闭阀，所述开闭阀对所述通气路径进行开闭；以及阀控制部，所述阀控制部控制该开闭阀，

所述阀控制部在所述高温侧油泵起动后将所述开闭阀暂时打开。

6.根据权利要求5所述的内燃机的油循环装置，其中，

所述阀控制部从所述高温侧油泵起动起到经过基准时间为止将所述开闭阀打开。

7.根据权利要求1或2所述的内燃机的油循环装置，其中，

所述通气路径构成为使所述加热部内的油的一部分返回到所述高温侧油盘，

该油循环装置还具备：第一开闭阀，所述第一开闭阀对所述通气路径进行开闭；第二开闭阀，所述第二开闭阀对所述加热部与所述高温侧油被供给部之间的所述高温侧油循环路径进行开闭；阀控制部，所述阀控制部控制所述第一开闭阀及所述第二开闭阀；起动时期控制部，所述起动时期控制部控制所述内燃机的起动时期；以及泵控制部，所述泵控制部控制所述高温侧油泵，

所述泵控制部在要求所述内燃机的起动时使所述高温侧油泵起动，所述阀控制部从要求所述内燃机的起动起到经过基准时间为止将所述第一开闭阀打开并将所述第二开闭阀关闭，在所述内燃机的运转期间将所述第一开闭阀关闭并将所述第二开闭阀打开，所述起动时期控制部从要求所述内燃机的起动起经过所述基准时间之后使所述内燃机起动。

8.根据权利要求6所述的内燃机的油循环装置，其中，

所述内燃机的油循环装置还具备对所述内燃机的停止时间进行检测的漏透计时器，

所述阀控制部在由所述漏透计时器检测到的所述内燃机的停止时间相对较长的情况下，使所述基准时间比该停止时间相对较短的情况长。

9.根据权利要求7所述的内燃机的油循环装置，其中，

所述内燃机的油循环装置还具备对所述内燃机的停止时间进行检测的漏透计时器，

所述阀控制部在由所述漏透计时器检测到的所述内燃机的停止时间相对较长的情况下，使所述基准时间比该停止时间相对较短的情况长。

10.根据权利要求1或2所述的内燃机的油循环装置，其中，

所述加热部包括形成于排气口的周围的加热油路。

11.根据权利要求10所述的内燃机的油循环装置，其中，

所述加热油路具有沿铅垂方向向上突出的突出部，所述通气路径与所述突出部的顶部连接。

12.根据权利要求1或2所述的内燃机的油循环装置，其中，

所述高温侧油被供给部包括曲轴轴颈。

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