JP5321315B2 - 内燃機関オイル循環量制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、冷却液の循環による冷却系とオイルの循環による潤滑系とを備えた内燃機関において暖機中のオイル循環量を制御する内燃機関オイル循環量制御装置に関する。

内燃機関においては、冷却水などの冷却液による冷却系とオイルによる潤滑系とが設けられている。冷却系は、内燃機関とラジエターとの間に冷却液を循環させることで発熱によるオーバーヒートや寒冷時でのオーバークールを防止して、内燃機関を常に適温に維持するものである。潤滑系は、内燃機関各部の潤滑作用と共に、高温部分から熱を奪い低温部分で放熱することによる冷却作用も実行しているものである。

このような内燃機関において冷間始動時においては冷却液を循環させるポンプを停止させて暖機性能を向上させる手法が提案されている（例えば特許文献１参照）。
この特許文献１では、同一のモータにて冷却水ポンプとオイルポンプとを駆動していても、冷却水の循環量とオイルの循環量とをそれぞれ適切な状態に調節できるようにするために、冷却水ポンプとオイルポンプとの回転軸間に電磁クラッチと回転数増減機構を設けている。

特開２００８−２７４９０９号公報（第７，９−１１頁、図１，８，１０）

特許文献１では内燃機関運転状態（ここでは内燃機関回転数）に応じてオイル循環量を設定すると共に、温度に応じたオイル粘度に対応してモータトルクを補正している。このことにより、冷間時において冷却水の循環が停止したり、暖機後にて冷却水の循環が行われたりするが、それぞれの場合において温度変化が生じても常に安定したポンプ回転とオイルの循環量を確保している。

しかし冷間時において冷却水の循環を停止した場合に、内燃機関運転状態に対応したオイル循環量を維持しているのみでは、オイルと接触する内燃機関各部、例えばシリンダヘッドとオイルとの間の熱伝達率が低いことからオイルが迅速に昇温せず、オイル暖機が遅れてエンジンフリクションの低減が遅くなるという問題がある。

本発明は、オイル暖機を迅速化することを目的とするものである。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用・効果について記載する。
請求項１に記載の内燃機関オイル循環量制御装置は、冷却液の循環による冷却系とオイルの循環による潤滑系とを備えた内燃機関における内燃機関オイル循環量制御装置であって、暖機進行状態を検出する暖機進行状態検出手段と、前記暖機進行状態検出手段により検出される暖機進行状態に基づき、暖機初期から暖機進行に応じてオイルの循環量を段階的に又は連続的に暖機後の循環量へ向けて低減させる冷間時オイル循環量制御手段とを備えたことを特徴とする。

このように暖機進行状態に基づいてオイルの循環量を変更している。すなわち特許文献１のごとく暖機進行状態（実際には冷却水温）に対応して安定した循環量を得るためにモータトルクを調節しているのではなく、オイルの循環量自体を暖機進行状態に基づいて適切な循環量となるように、具体的には冷間時オイル循環量制御手段が暖機初期から暖機進行に応じてオイルの循環量を段階的に又は連続的に暖機後の循環量へ向けて低減させるように制御している。

このように暖機初期ではオイル循環量が大きくしていることから、オイルと接触するシリンダヘッドなどの内燃機関各部との間での熱伝達率が低くても熱伝達量が増加してオイルの昇温が迅速となる。このことによりオイル暖機が迅速に進行することになる。
また、暖機後に循環量を適切な量に低減させることにより、循環エネルギーの消費抑制が可能となる。

請求項２に記載の内燃機関オイル循環量制御装置では、請求項１に記載の内燃機関オイル循環量制御装置において、冷間時に冷却液の循環を停止する冷却液循環停止手段を備えていることを特徴とする。

このように特に冷却液循環停止手段が冷間時に冷却液の循環を停止する構成を採用している場合に、シリンダヘッドの昇温は促進されるので、冷間時オイル循環量制御手段が暖機初期ほど循環量が大きくなるように制御することで行われるオイルの昇温は、より効果的に行われ、迅速にオイル暖機を進行させることができる。

更にオイルの循環量が大きくなることにより、早期に高温化しやすいシリンダヘッドと、それほど高温化が早まらないシリンダブロックなどの他の部分との間で、オイルによる熱交換量が高まるので、シリンダヘッドと、シリンダブロックなどの他の部分との間で温度の均一化効果が生じる。更に、このことにより冷却液循環停止手段が冷間時に冷却液の循環を停止する期間も、より長く設定できることになり、冷却液循環のためのエネルギーを節約できる。

請求項３に記載の内燃機関オイル循環量制御装置では、請求項１又は２に記載の内燃機関オイル循環量制御装置において、前記暖機進行状態検出手段は、内燃機関運転時の発生熱量に基づいて暖機進行状態を検出することを特徴とする。

このように内燃機関の発生熱量に基づいて暖機進行状態を検出することができる。
請求項４に記載の内燃機関オイル循環量制御装置では、請求項１又は２に記載の内燃機関オイル循環量制御装置において、前記暖機進行状態検出手段は、内燃機関の冷却液温を検出する冷却液温検出手段を備えて、この冷却液温検出手段にて検出される冷却液温に基づいて暖機進行状態を検出することを特徴とする。

このように冷却液温に基づいて直接的に暖機進行状態を検出することができる。
請求項５に記載の内燃機関オイル循環量制御装置では、請求項１又は２に記載の内燃機関オイル循環量制御装置において、前記暖機進行状態検出手段は、内燃機関の冷却液温を検出する冷却液温検出手段と前記オイルの温度を検出する油温検出手段とを備えて、前記冷却液温検出手段にて検出される冷却液温と前記油温検出手段にて検出される油温とに基づいて暖機進行状態を検出することを特徴とする。

このことにより冷却液温に更に油温を加えることにより、オイル暖機のための、より適切な暖機進行状態を検出するようにしても良い。
請求項６に記載の内燃機関オイル循環量制御装置では、請求項５に記載の内燃機関オイル循環量制御装置において、前記暖機進行状態検出手段は、前記冷却液温検出手段にて検出される冷却液温と前記油温検出手段にて検出される油温との差が小さいほど暖機が進行しているとすることを特徴とする。

冷間時においては、冷却液温と油温との差が大きい。すなわち冷却液が先に昇温するが、油温は熱伝達の低さから昇温が緩慢である。したがって暖機初期は急速に冷却液温が上昇して緩慢に上昇する油温との差が大きくなる。そして暖機が進行するほど冷却液温と油温との差が小さくなる。

したがって冷間時オイル循環量制御手段は、冷却液温と油温との差が大きいほどオイル循環量を暖機後の循環量よりも大きくすることにより、オイルの昇温が迅速となり、オイル暖機が迅速に進行することになる。

請求項７に記載の内燃機関オイル循環量制御装置では、請求項１〜６のいずれか一項に記載の内燃機関オイル循環量制御装置において、前記冷間時オイル循環量制御手段は、内燃機関運転状態に基づいて算出したベースオイル循環量と、前記暖機進行状態検出手段により検出される暖機進行状態に基づいて算出した冷間時オイル循環量との内で大きい方によりオイルの循環量を調節することを特徴とする。

このようにベースオイル循環量と冷間時オイル循環量との２つの循環量を算出して、大きい方によりオイルの循環量を調節することとしても良い。このことにより冷間時の初期から中期においては暖機進行状態に基づいて算出した冷間時オイル循環量が、ベースオイル循環量より大きく設定されることにより、冷間時オイル循環量によりオイルの循環量調節がなされることになる。しかし冷間時後期あるいは終期には暖機進行状態により冷間時オイル循環量が小さくなり最終的にはベースオイル循環量より小さくなる。このことにより冷間時オイル循環量からベースオイル循環量へと円滑に循環量調節が移行できることになる。

請求項８に記載の内燃機関オイル循環量制御装置では、請求項７に記載の内燃機関オイル循環量制御装置において、前記内燃機関運転状態は、内燃機関回転数及び内燃機関負荷であることを特徴とする。

このように内燃機関回転数及び内燃機関負荷を内燃機関運転状態として設定することにより、高精度なベースオイル循環量の設定が可能となる。
請求項９に記載の内燃機関オイル循環量制御装置では、請求項１〜８のいずれか一項に記載の内燃機関オイル循環量制御装置において、前記冷間時オイル循環量制御手段は、内燃機関のシリンダヘッドとシリンダブロックとの温度差を検出するシリンダ温度差検出手段を備えて、このシリンダ温度差検出手段にて検出される前記温度差に基づいて温度差発生時オイル循環量を算出し、この温度差発生時オイル循環量が請求項１〜８のいずれか一項に記載のオイルの循環量よりも大きい場合には、この温度差発生時オイル循環量によりオイルの循環量を調節することを特徴とする。

冷間時にはシリンダヘッドとシリンダブロックとの温度差が大きくなる傾向にあり、特に冷間時に冷却液の循環を停止する冷却液循環停止手段が存在している場合にはこの温度差が顕著になりやすい。

このような温度差が生じるとシリンダヘッドとシリンダブロックとの間の熱歪みにより、ガスケットやシール部分で漏洩問題が生じるおそれがある。このためオイルの循環量を増加させることにより、この温度差を抑制できるようになる。

したがってシリンダ温度差検出手段にて検出される温度差に基づいて温度差発生時オイル循環量を算出する。この温度差発生時オイル循環量を、ベースオイル循環量や冷間時オイル循環量より大きく設定することにより、温度差発生時には、温度差発生時オイル循環量によりオイルの循環量調節がなされ、温度差を抑制できることになる。特に冷却液循環停止手段が存在している場合には顕著な効果を示す。

しかし温度差が小さくなれば、温度差発生時オイル循環量が小さくなり最終的には冷間時オイル循環量あるいはベースオイル循環量より小さくなる。このことにより温度差発生時オイル循環量から、冷間時オイル循環量やベースオイル循環量へと円滑に循環量調節が移行できる。

実施の形態１の内燃機関冷却系・潤滑系制御装置の概略構成を表すブロック図。 実施の形態１の電動オイルポンプ制御処理のフローチャート。 （ａ），（ｂ）実施の形態１にて用いられるマップＭＡＰｑ１，ＭＡＰｑ２の構成説明図。 実施の形態２の電動オイルポンプ制御処理のフローチャート。 実施の形態２にて用いられるマップＭＡＰｑ３の構成説明図。

［実施の形態１］
図１は、上述した内燃機関オイル循環量制御装置が適用された内燃機関冷却系・潤滑系制御装置２の概略構成を表すブロック図である。

内燃機関４のシリンダブロック４ａには燃焼室回りに冷却液（具体的には冷却水）の流路としてウォータジャケット６が形成されている。このウォータジャケット６と外部冷却系としてのラジエータ８との間は流路１０，１２にて接続されて冷却系循環路が形成されている。一方の流路１２には電動ウォータポンプ１４が設けられ、冷却液を破線で示す矢線方向に循環させている。

２つの流路１０，１２間にはバイパス流路１６が設けられており、ラジエータ８の冷却液排出側の流路１２との接続部分にサーモスタット弁１８が設けられている。尚、この接続部分には、サーモスタット弁１８の代わりに、電磁駆動の切換弁を設けて後述するＥＣＵにて切り換えが制御されるようにしても良い。

オイルパン２０に貯留されているオイルは、実線で示す矢線のごとく電動オイルポンプ２２によりオイルストレーナ２４を介して吸引され、オイルクーラ２６を介してオイル経路２８，３０に送出される。ここでオイル経路２８はシリンダヘッド４ｂなどの部位にオイルを供給し、オイル経路３０はピストンやクランク軸などの部位にオイルを供給している。この他、各種アクチュエータの作動油としてもオイルが供給される。このようにして潤滑部位や作動部位に供給され、その後、排出されたオイルはオイルパン２０に流下する。このようにして電動オイルポンプ２２の駆動によりオイルが循環することになる。

ＥＣＵ（電子制御ユニット）３２は、マイクロコンピュータを中心としてドライバー回路、インターフェース回路等を備えた電子回路として構成されており、冷却液流路、ここではウォータジャケット６において冷却液温ＴＨＷを検出する冷却液温センサ３４（冷却液温検出手段に相当）から検出信号を入力している。更に、ＥＣＵ３２は、循環するオイルの温度、ここではオイルパン２０内でのオイルの温度である油温ＴＨＯを検出する油温センサ３６（油温検出手段に相当）、及びシリンダヘッド４ｂに配置されたシリンダヘッド温度ＴＨｈを検出するシリンダヘッド温センサ３８から、それぞれ検出信号を入力している。更にＥＣＵ３２は、他のＥＣＵ、例えば内燃機関出力制御ＥＣＵなどから内燃機関回転数ＮＥや内燃機関負荷率ＫＬなどのデータも入力している。尚、内燃機関負荷率ＫＬは、内燃機関負荷を表す指標の１つであり、内燃機関４の１回転当たりの基準最大吸入空気量に対する実際の吸入空気量の割合（％）である。

ＥＣＵ３２はこれらのデータに基づいて演算を実行して、電動ウォータポンプ１４及び電動オイルポンプ２２の駆動制御を実行している。
尚、電動ウォータポンプ１４については、冷間時にはその駆動が停止される処理がなされる。具体的には冷却液温ＴＨＷが６０℃未満では、電動ウォータポンプ１４は完全に停止される処理がなされている。

電動オイルポンプ２２の制御を図２のフローチャートに示す。本処理は一定時間周期あるいは一定クランク角周期で繰り返し割込実行される。尚、個々の処理内容に対応するフローチャート中のステップを「Ｓ〜」で表す。

電動オイルポンプ制御処理（図２）が開始されると、まず内燃機関回転数ＮＥ、内燃機関負荷率ＫＬ、冷却液温ＴＨＷ及び油温ＴＨＯがＥＣＵ３２内に設けられている作業メモリに読み込まれる（Ｓ１０２）。

次に式１のごとく、マップＭＡＰｑ１から内燃機関回転数ＮＥ及び内燃機関負荷率ＫＬに基づいて通常時オイルポンプ吐出量Ｑ１（Ｌ／ｍｉｎ）が算出される（Ｓ１０４）。
［式１］ Ｑ１ ← ＭＡＰｑ１（ＮＥ，ＫＬ）
このマップＭＡＰｑ１の一例を図３の（ａ）に示す。尚、マップＭＡＰｑ１は離散的な値が設定されているが、中間的な内燃機関回転数ＮＥや内燃機関負荷率ＫＬにおける通常時オイルポンプ吐出量Ｑ１の値は補間処理することにより算出されるので、実際には通常時オイルポンプ吐出量Ｑ１としては連続的な値を得ることができる。

次に式２のごとく、マップＭＡＰｑ２から冷却液温ＴＨＷ及び油温ＴＨＯに基づいてオイル暖機促進用吐出量Ｑ２（Ｌ／ｍｉｎ）が算出される（Ｓ１０６）。このマップＭＡＰｑ２においても離散的な値が設定されているが、中間的な冷却液温ＴＨＷや油温ＴＨＯにおけるオイル暖機促進用吐出量Ｑ２の値は補間処理することにより連続的な値として得ることができる。

［式２］ Ｑ２ ← ＭＡＰｑ２（ＴＨＷ，ＴＨＯ）
このマップＭＡＰｑ２の一例を図３の（ｂ）に示す。
次に式３に示すごとく通常時オイルポンプ吐出量Ｑ１及びオイル暖機促進用吐出量Ｑ２の内で、最大の値が抽出されて目標吐出量Ｑｍ（Ｌ／ｍｉｎ）に設定される（Ｓ１０８）。

［式３］ Ｑｍ ← Ｍａｘ（Ｑ１，Ｑ２）
ここでＭａｘ（）は括弧内の数値の最大値を抽出する演算子を表している。
このようにして求められた目標吐出量Ｑｍが電動オイルポンプ２２にて実現されるように、ＥＣＵ３２は電動オイルポンプ２２に供給する電力量を調節することになる。

尚、図３の（ｂ）に示したオイル暖機促進用吐出量Ｑ２を算出するマップＭＡＰｑ２では、ＴＨＷ≦４０℃の状態では全てオイル暖機促進用吐出量Ｑ２＝０とされている。これは４０℃以下では冷却液側の暖機促進を優先しているためである。このようなマップＭＡＰｑ２中にてＴＨＷ≦４０℃の状態でオイル暖機促進用吐出量Ｑ２＝０とするのではなく、後述する実施の形態２にてシリンダヘッド・シリンダブロック温度均一化用吐出量Ｑ３の算出で示しているごとく、ＴＨＷ≦４０℃の状態を判定して、マップＭＡＰｑ２外にて一律にオイル暖機促進用吐出量Ｑ２＝０としても良い。

上述した構成において、請求項との関係は、ＥＣＵ３２が暖機進行状態検出手段、冷間時オイル循環量制御手段及び冷却液循環停止手段に相当する。ＥＣＵ３２が実行する電動オイルポンプ制御処理（図２）において、図３の（ｂ）に示したＭＡＰｑ２によるオイル暖機促進用吐出量Ｑ２の算出処理（Ｓ１０６）及び目標吐出量Ｑｍの設定処理（Ｓ１０８）が暖機進行状態検出手段及び冷間時オイル循環量制御手段としての処理に相当する。

ＥＣＵ３２が実行する前述した電動ウォータポンプ１４を冷間時に駆動停止する処理が冷却液循環停止手段としての処理に相当する。
以上説明した本実施の形態１によれば、以下の効果が得られる。

（１）内燃機関４の冷間時においては、冷却液温ＴＨＷが先に昇温するが、油温ＴＨＯは熱伝達の低さから昇温が緩慢であるため、暖機初期は急速に冷却液温ＴＨＷが上昇し、緩慢に上昇する油温ＴＨＯとの差が大きくなる。

したがって本実施の形態では、冷却液温ＴＨＷと油温ＴＨＯとに基づいて暖機進行状態を検出して、暖機初期ほどオイルの循環量が大きくなるように制御している。具体的にはマップＭＡＰｑ２により冷却液温ＴＨＷと油温ＴＨＯとを比較し、冷却液温ＴＨＷと油温ＴＨＯとの差が大きい側（特にマップＭＡＰｑ２で冷却液温ＴＨＷが高く油温ＴＨＯが低い側）にて冷間時オイル循環量に対応するオイル暖機促進用吐出量Ｑ２を大きくしている（Ｓ１０６）。

そしてこのオイル暖機促進用吐出量Ｑ２を、ベースオイル循環量に対応する通常時オイルポンプ吐出量Ｑ１と比較して、この通常時オイルポンプ吐出量Ｑ１よりもオイル暖機促進用吐出量Ｑ２が大きければ、このオイル暖機促進用吐出量Ｑ２となるように電動オイルポンプ２２を制御している（Ｓ１０８）。

このように冷却液温ＴＨＷと油温ＴＨＯとの差が大きいほどオイル循環量を暖機後の循環量よりも大きくすることにより、冷間時にオイルの昇温が迅速となり、オイル暖機を迅速に進行させることが可能となる。

（２）特にＥＣＵ３２が冷間時（例えばＴＨＷ＜６０℃）にて冷却液の循環を停止する処理を実行していることから、冷却液が冷間時にも循環している場合に比較してシリンダヘッド４ｂの昇温は促進される。このため暖機初期ほどオイルの循環量を大きくなるように制御することで行われるオイルの昇温処理は、より効果的に行われることになり、より迅速にオイル暖機を進行させることができる。

更にオイルの循環量が大きくなることにより、早期に高温化しやすいシリンダヘッド４ｂと、それほど高温化が早まらないシリンダブロック４ａなどの他の部分との間で、オイルによる熱交換量が高まるので、シリンダヘッド４ｂと、シリンダブロック４ａなどの他の部分との間で温度の均一化効果が生じる。

更に、このことにより冷却液の循環を停止できる期間も、より長く設定できることになり、冷却液を循環させる電動ウォータポンプ１４を駆動するために必要なエネルギーを節約できる。

（３）各吐出量Ｑ１，Ｑ２は、マップＭＡＰｑ１，ＭＡＰｑ２により連続的な値として算出されていると共に（Ｓ１０４，Ｓ１０６）、両吐出量Ｑ１，Ｑ２の大きい方が実際の目標吐出量Ｑｍとして用いられる（Ｓ１０８）。このため冷間時に迅速にオイル暖機を行うことができると共に、暖機後にオイルの循環量を適切な量に円滑に低減させることできる。このことによりによりオイル循環エネルギーの消費抑制が可能となる。

［実施の形態２］
本実施の形態では、電動オイルポンプ制御処理としては図４のフローチャートに示すごとく実行される。他の構成については前記実施の形態１と同じであるので、図１，３も参照して説明する。

電動オイルポンプ制御処理（図４）が開始されると、まず内燃機関回転数ＮＥ、内燃機関負荷率ＫＬ、冷却液温ＴＨＷ、油温ＴＨＯ及びシリンダヘッド温度ＴＨｈがＥＣＵ３２内に設けられている作業メモリ上に読み込まれる（Ｓ２０２）。

次にシリンダヘッド・シリンダブロック間温度差ＤＴ（℃）の算出が式４のごとくなされる（Ｓ２０４）。
［式４］ ＤＴ ← ＴＨｈ − ＴＨＷ
次に前記実施の形態１にて説明した式１のごとく、マップＭＡＰｑ１から内燃機関回転数ＮＥ及び内燃機関負荷率ＫＬに基づいて通常時オイルポンプ吐出量Ｑ１が算出される（Ｓ２０６）。

次に前記実施の形態１にて説明した式２のごとく、マップＭＡＰｑ２から冷却液温ＴＨＷ及び油温ＴＨＯに基づいてオイル暖機促進用吐出量Ｑ２が算出される（Ｓ２０８）。
次に冷却液温ＴＨＷが４０℃以上か否かが判定される（Ｓ２１０）。ここでＴＨＷ＜４０℃であれば（Ｓ２１０でＮＯ）、シリンダヘッド・シリンダブロック温度均一化用吐出量Ｑ３に０（Ｌ／ｍｉｎ）が設定される（Ｓ２１２）。

ＴＨＷ≧４０℃であれば（Ｓ２１０でＹＥＳ）、式５のごとく、マップＭＡＰｑ３から冷却液温ＴＨＷ及びシリンダヘッド・シリンダブロック間温度差ＤＴに基づいてシリンダヘッド・シリンダブロック温度均一化用吐出量Ｑ３（Ｌ／ｍｉｎ）が算出される（Ｓ２１４）。

［式５］ Ｑ３ ← ＭＡＰｑ３（ＴＨＷ，ＤＴ）
このマップＭＡＰｑ３の一例を図５に示す。このマップＭＡＰｑ３は離散的な値が設定されているが、中間的な冷却液温ＴＨＷやシリンダヘッド・シリンダブロック間温度差ＤＴにおけるシリンダヘッド・シリンダブロック温度均一化用吐出量Ｑ３の値は補間処理することにより算出される。したがって実際にはシリンダヘッド・シリンダブロック温度均一化用吐出量Ｑ３としては連続的な値を得ることができる。

ステップＳ２１２又はステップＳ２１４にてシリンダヘッド・シリンダブロック温度均一化用吐出量Ｑ３が設定されると、次に式６に示すごとく通常時オイルポンプ吐出量Ｑ１、オイル暖機促進用吐出量Ｑ２及びシリンダヘッド・シリンダブロック温度均一化用吐出量Ｑ３の内で、最大の値が抽出されて目標吐出量Ｑｍに設定される（Ｓ２１６）。

［式６］ Ｑｍ ← Ｍａｘ（Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３）
このようにして求められた目標吐出量Ｑｍが電動オイルポンプ２２からなされるように、ＥＣＵ３２は電動オイルポンプ２２に供給する電力量を調節することになる。

尚、ＴＨＷ≦４０℃の状態にてマップＭＡＰｑ３外で一律にシリンダヘッド・シリンダブロック温度均一化用吐出量Ｑ３＝０（Ｓ２１２）とするのではなく、マップＭＡＰｑ２と同様に、マップＭＡＰｑ３の中でＴＨＷ≦４０℃の領域は全てシリンダヘッド・シリンダブロック温度均一化用吐出量Ｑ３＝０としても良い。

上述した構成において、請求項との関係は、ＥＣＵ３２が暖機進行状態検出手段、冷間時オイル循環量制御手段、冷却液循環停止手段及びシリンダ温度差検出手段に相当する。ＥＣＵ３２が実行する電動オイルポンプ制御処理（図４）において、ステップＳ２０４，Ｓ２０８〜Ｓ２１６が暖機進行状態検出手段及び冷間時オイル循環量制御手段としての処理に相当し、この内でステップＳ２０４がシリンダ温度差検出手段としての処理に相当する。

ＥＣＵ３２が実行する前述した電動ウォータポンプ１４を冷間時に駆動停止する処理が冷却液循環停止手段としての処理に相当する。
以上説明した本実施の形態２によれば、以下の効果が得られる。

（１）内燃機関４の冷間状態ではシリンダヘッド４ｂとシリンダブロック４ａとの温度差が大きくなる傾向にあり、特に冷間時に冷却液の循環をＥＣＵ３２が停止する処理を実行していることから、この温度差が顕著になりやすい。このような温度差が生じるとシリンダヘッド４ｂとシリンダブロック４ａとの間の熱歪みにより、ガスケットやシール部分で漏洩問題が生じるおそれがある。

このため、シリンダヘッド温度ＴＨｈと冷却液温ＴＨＷとの差をシリンダヘッド・シリンダブロック間温度差ＤＴとして捉えて（Ｓ２０４）、このシリンダヘッド・シリンダブロック間温度差ＤＴに基づいてマップＭＡＰｑ３から温度差発生時オイル循環量に対応するシリンダヘッド・シリンダブロック温度均一化用吐出量Ｑ３を算出している（Ｓ２１４）。

このシリンダヘッド・シリンダブロック温度均一化用吐出量Ｑ３を、通常時オイルポンプ吐出量Ｑ１及びオイル暖機促進用吐出量Ｑ２より大きく設定することにより、シリンダヘッド４ｂとシリンダブロック４ａとの間にて温度差発生時には、シリンダヘッド・シリンダブロック温度均一化用吐出量Ｑ３によりオイルの循環量調節がなされる。このことによりシリンダヘッド４ｂとシリンダブロック４ａとの間の温度差を抑制できることになる。

更にオイルの循環量の増加によりシリンダブロック４ａにも蓄熱がなされることになり、内燃機関の熱効率が向上する。
（２）シリンダヘッド４ｂとシリンダブロック４ａとの間の温度差が小さくなれば、シリンダヘッド・シリンダブロック温度均一化用吐出量Ｑ３は小さくなり最終的には通常時オイルポンプ吐出量Ｑ１やオイル暖機促進用吐出量Ｑ２より小さくなる。このことによりシリンダヘッド・シリンダブロック温度均一化用吐出量Ｑ３から、通常時オイルポンプ吐出量Ｑ１やオイル暖機促進用吐出量Ｑ２へと円滑に循環量調節が移行できる。

（３）冷却液温ＴＨＷが低い領域、ここではＴＨＷ＜４０℃では（Ｓ２１０でＮＯ）、冷却液の暖機を優先するためにマップＭＡＰｑ３を用いずに一律にシリンダヘッド・シリンダブロック温度均一化用吐出量Ｑ３＝０としている（Ｓ２１２）。そして冷却液温ＴＨＷが高くなってくると、シリンダヘッド４ｂとシリンダブロック４ａとの間に大きな温度差が生じると共に、この温度差によるシリンダヘッド４ｂとシリンダブロック４ａとの間の熱歪みが問題となりやすい。このため冷却液温ＴＨＷ≧４０℃の領域で（Ｓ２１０でＹＥＳ）、マップＭＡＰｑ３からシリンダヘッド・シリンダブロック温度均一化用吐出量Ｑ３を算出することにしている（Ｓ２１４）。

このように低温時にはＥＣＵ３２の制御負荷を低下させることができると共に、必要以上にオイル循環量を増加させないので、循環のためのエネルギーを節約できる。
［その他の実施の形態］
・前記各実施の形態では、ＥＣＵは、目標吐出量Ｑｍにて電動オイルポンプに対する電力量を調節していたが、油圧にて電動オイルポンプを制御する場合には目標吐出量Ｑｍを目標油圧に変換し、この目標油圧となるように電動オイルポンプを制御する。ポンプ負荷にて制御する場合、例えば直接電力量で制御する場合には、目標吐出量Ｑｍを目標電力量に変換して、この目標電力量を電導オイルポンプに供給することになる。

・前記図１において、２つの流路１０，１２間にはバイパス流路１６とサーモスタット弁１８とが設けられていたが、このようなラジエータ８をバイパスする機構は設けずに、冷間時に電動ウォータポンプ１４を停止する処理のみで昇温促進を図る内燃機関としても良い。

・前記実施の形態２では、シリンダヘッド・シリンダブロック間温度差ＤＴは、シリンダヘッド温センサ３８の検出値（シリンダヘッド温度ＴＨｈ）と、冷却液温センサ３４の検出値（冷却液温ＴＨＷ）との差であった。このようにシリンダヘッド温センサ３８を用いる代わりに、内燃機関４の燃焼室での燃焼による発熱量とシリンダヘッド４ｂの熱容量との関係によるシリンダヘッド４ｂでの昇温状態を推定しても良い。このように推定したシリンダヘッドの温度と、冷却液温ＴＨＷとの差としてシリンダヘッド・シリンダブロック間温度差ＤＴを求めることができる。

・各マップＭＡＰｑ１，ＭＡＰｑ２，ＭＡＰｑ３から算出される通常時オイルポンプ吐出量Ｑ１、オイル暖機促進用吐出量Ｑ２、シリンダヘッド・シリンダブロック温度均一化用吐出量Ｑ３は補間処理により連続的な値として算出されるが、各マップＭＡＰｑ１，ＭＡＰｑ２，ＭＡＰｑ３の各パラメータに到達したときに、その値のままに設定しても良い。すなわち段階的に通常時オイルポンプ吐出量Ｑ１、オイル暖機促進用吐出量Ｑ２、シリンダヘッド・シリンダブロック温度均一化用吐出量Ｑ３を設定しても良い。

・前記各実施の形態では、マップＭＡＰｑ２にて、冷却液温ＴＨＷと油温ＴＨＯとを暖機進行状態を示すパラメータとして、オイル暖機促進用吐出量Ｑ２を算出していた。これ以外に、冷却液温ＴＨＷのみに基づいて暖機進行状態を検出しても良い。すなわちマップＭＡＰｑ２の代わりに、冷却液温ＴＨＷのみをパラメータとする一次元マップとしてオイル暖機促進用吐出量Ｑ２を算出しても良い。

又、内燃機関４の燃焼室での燃焼による発熱量とシリンダヘッド４ｂの熱容量との関係によるシリンダヘッド４ｂでの昇温状態を推定して、このシリンダヘッド４ｂでの昇温状態から暖機進行状態を検出しても良い。すなわち内燃機関運転時の発生熱量に基づいて暖機進行状態を検出しても良い。

・前記図１においてシリンダヘッド４ｂにオイルを供給するオイル経路２８を、シリンダヘッド４ｂ内にて熱交換できる経路としたり、あるいはシリンダヘッド４ｂ内にてウォータジャケット６と熱交換できる経路とすることにより、更にオイル暖機効果を高めるようにしても良い。

２…内燃機関冷却系・潤滑系制御装置、４…内燃機関、４ａ…シリンダブロック、４ｂ…シリンダヘッド、６…ウォータジャケット、８…ラジエータ、１０，１２…流路、１４…電動ウォータポンプ、１６…バイパス流路、１８…サーモスタット弁、２０…オイルパン、２２…電動オイルポンプ、２４…オイルストレーナ、２６…オイルクーラ、２８，３０…オイル経路、３２…ＥＣＵ、３４…冷却液温センサ、３６…油温センサ、３８…シリンダヘッド温センサ。

Claims (9)

1. 冷却液の循環による冷却系とオイルの循環による潤滑系とを備えた内燃機関における内燃機関オイル循環量制御装置であって、
   暖機進行状態を検出する暖機進行状態検出手段と、
   前記暖機進行状態検出手段により検出される暖機進行状態に基づき、暖機初期から暖機進行に応じてオイルの循環量を段階的に又は連続的に暖機後の循環量へ向けて低減させる冷間時オイル循環量制御手段と、
   を備えたことを特徴とする内燃機関オイル循環量制御装置。
2. 請求項１に記載の内燃機関オイル循環量制御装置において、冷間時に冷却液の循環を停止する冷却液循環停止手段を備えていることを特徴とする内燃機関オイル循環量制御装置。
3. 請求項１又は２に記載の内燃機関オイル循環量制御装置において、前記暖機進行状態検出手段は、内燃機関運転時の発生熱量に基づいて暖機進行状態を検出することを特徴とする内燃機関オイル循環量制御装置。
4. 請求項１又は２に記載の内燃機関オイル循環量制御装置において、前記暖機進行状態検出手段は、内燃機関の冷却液温を検出する冷却液温検出手段を備えて、この冷却液温検出手段にて検出される冷却液温に基づいて暖機進行状態を検出することを特徴とする内燃機関オイル循環量制御装置。
5. 請求項１又は２に記載の内燃機関オイル循環量制御装置において、前記暖機進行状態検出手段は、内燃機関の冷却液温を検出する冷却液温検出手段と前記オイルの温度を検出する油温検出手段とを備えて、前記冷却液温検出手段にて検出される冷却液温と前記油温検出手段にて検出される油温とに基づいて暖機進行状態を検出することを特徴とする内燃機関オイル循環量制御装置。
6. 請求項５に記載の内燃機関オイル循環量制御装置において、前記暖機進行状態検出手段は、前記冷却液温検出手段にて検出される冷却液温と前記油温検出手段にて検出される油温との差が小さいほど暖機が進行しているとすることを特徴とする内燃機関オイル循環量制御装置。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の内燃機関オイル循環量制御装置において、前記冷間時オイル循環量制御手段は、内燃機関運転状態に基づいて算出したベースオイル循環量と、前記暖機進行状態検出手段により検出される暖機進行状態に基づいて算出した冷間時オイル循環量との内で大きい方によりオイルの循環量を調節することを特徴とする内燃機関オイル循環量制御装置。
8. 請求項７に記載の内燃機関オイル循環量制御装置において、前記内燃機関運転状態は、内燃機関回転数及び内燃機関負荷であることを特徴とする内燃機関オイル循環量制御装置。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の内燃機関オイル循環量制御装置において、前記冷間時オイル循環量制御手段は、内燃機関のシリンダヘッドとシリンダブロックとの温度差を検出するシリンダ温度差検出手段を備えて、このシリンダ温度差検出手段にて検出される前記温度差に基づいて温度差発生時オイル循環量を算出し、この温度差発生時オイル循環量が請求項１〜８のいずれか一項に記載のオイルの循環量よりも大きい場合には、この温度差発生時オイル循環量によりオイルの循環量を調節することを特徴とする内燃機関オイル循環量制御装置。

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