JP6607232B2 - 内燃機関のオイル循環装置 - Google Patents

Description

本発明は内燃機関のオイル循環装置に関する。

内燃機関のいくつかの構成部材（クランクジャーナル等）には、内燃機関の運転中にオイル循環装置によってオイルが供給される。オイル循環装置は、オイルを貯留するオイルパンと、オイルが供給されるオイル被供給部との間でオイルを循環させる。

特許文献１には、オイル被供給部の機械抵抗を低下させて内燃機関の燃費を改善するために、排気ガスの熱を利用して、オイル被供給部に供給されるオイルを昇温させることが記載されている。具体的には、内燃機関の暖機運転中に、オイルの一部を排気ポート近傍の油路に流すことで、排気ポート内の高温の排気ガスによってオイルを加熱する。

特開２０１２−１３７０１６号公報 特開昭６２−１７４５１７号公報 実開平４−１１１５０５号公報

しかしながら、特許文献１に記載のオイル循環装置では、内燃機関の暖機運転中に、排気ポート近傍の油路に供給されるオイルと、排気ポート近傍の油路を通らずに各オイル被供給部に供給されるオイルとが同一のオイルパン（インナオイルパン）に戻される。このため、加熱された少量のオイルと、加熱されていない大量のオイルとがオイルパン内で混ざるため、オイル全体を効果的に昇温させることができない。

これに対して、本願の発明者は、各オイル被供給部におけるオイルの温度と機械抵抗との関係に着目し、内燃機関の燃費を改善するために必ずしも全てのオイル被供給部に高温のオイルを供給する必要はないことを見出した。この事実に基づいて、本願の発明者によって発案されたオイル循環装置では、加熱部によって加熱されたオイルを一部のオイル被供給部に供給するように構成された高温側オイル循環路と、加熱部によって加熱されないオイルを残りのオイル被供給部に供給するように構成された低温側オイル循環路とが別個に設けられる。この結果、内燃機関の暖機運転中に高温側オイル循環路内のオイルを迅速に昇温させることができ、ひいては内燃機関の燃費を改善することができる。

しかしながら、内燃機関の暖機運転後には、高温側オイル循環路内の温度が過度に上昇し、オイルの焦げ等が発生するおそれがある。また、内燃機関が設けられた車両の旋回時等にオイルが移動し、低温側オイル循環路又は高温側オイル循環路内のオイルが不足するおそれがある。したがって、低温側オイル循環路又は高温側オイル循環路内のオイルの状態が悪化するおそれがある。

そこで、上記課題に鑑みて、本発明の目的は、加熱部によってオイルを昇温させるように構成された高温側オイル循環路と、加熱部が設けられない低温側オイル循環路とを備えたオイル循環装置において、低温側オイル循環路又は高温側オイル循環路内のオイルの状態が悪化することを抑制することにある。

本開示の要旨は以下のとおりである。

（１）内燃機関のオイル循環装置であって、オイルを貯留する高温側オイルパンと、該高温側オイルパン内のオイルが供給される高温側オイル被供給部と、該高温側オイル被供給部に供給されるオイルを加熱する加熱部とが設けられ、前記高温側オイルパンと前記高温側オイル被供給部と前記加熱部との間でオイルを循環させる高温側オイル循環路と、
オイルを貯留する低温側オイルパンと、該低温側オイルパン内のオイルが供給される低温側オイル被供給部とが設けられ、前記低温側オイルパンと前記低温側オイル被供給部との間でオイルを循環させる低温側オイル循環路と、前記低温側オイル循環路と前記高温側オイル循環路との間でオイルを移送するオイル移送機構と、前記内燃機関の運転中に前記オイル移送機構によるオイルの移送を制御する制御装置とを備える、内燃機関のオイル循環装置。

（２）前記高温側オイル循環路内のオイルの温度を検出する高温側油温センサを更に備え、前記制御装置は、前記高温側油温センサによって検出されたオイルの温度が予め定められた第一温度以上であるときに、前記オイル移送機構によって前記低温側オイル循環路から前記高温側オイル循環路にオイルを移送する、上記（１）に記載の内燃機関のオイル循環装置。

（３）前記高温側オイル循環路は、前記高温側オイルパン、前記加熱部、前記高温側オイル被供給部の順にオイルが循環するように構成され、前記高温側油温センサは前記加熱部と前記高温側オイル被供給部との間に設けられる、上記（２）に記載の内燃機関のオイル循環装置。

（４）外気温を検出する外気温センサを更に備え、前記高温側オイルパン及び前記低温側オイルパンは、前記内燃機関の運転中に該高温側オイルパン内のオイルの量が所定量以上になると該高温側オイルパン内のオイルが該低温側オイルパン内に移動するように構成され、前記制御装置は、前記内燃機関の始動時に前記外気温センサによって検出された外気温が予め定められた第二温度以下である場合、前記オイル移送機構によって前記低温側オイル循環路から前記高温側オイル循環路にオイルを移送する、上記（１）から（３）のいずれか１つに記載の内燃機関のオイル循環装置。

（５）前記低温側オイル循環路内のオイルの温度を検出する低温側油温センサを更に備え、前記制御装置は、前記内燃機関の始動時に前記外気温センサによって検出された外気温が前記第二温度以下である場合、前記低温側油温センサによって検出された温度が予め定められた第三温度に達するまで、前記オイル移送機構によって前記低温側オイル循環路から前記高温側オイル循環路にオイルを移送する、上記（４）に記載の内燃機関のオイル循環装置。

（６）前記オイル移送機構は、前記内燃機関に設けられたピストンの内側に向かってオイルを噴射するオイルジェットであり、該オイルジェットは前記低温側オイル循環路に設けられ、前記高温側オイルパンは、前記オイルジェットによって噴射されたオイルを回収するように構成される、上記（１）から（５）のいずれか１つに記載の内燃機関のオイル循環装置。

（７）前記高温側オイルパン及び前記低温側オイルパンは、前記内燃機関が停止したときに該高温側オイルパン内のオイルと該低温側オイルパン内のオイルとが混ざるように構成される、上記（１）から（６）のいずれか１つに記載の内燃機関のオイル循環装置。

（８）前記加熱部は、排気ポートの周りに形成された加熱油路を含む、上記（１）から（７）のいずれか１つに記載の内燃機関のオイル循環装置。

（９）前記高温側オイル被供給部はクランクジャーナルを含む、上記（１）から（８）のいずれか１つに記載の内燃機関のオイル循環装置。

本発明によれば、加熱部によってオイルを昇温させるように構成された高温側オイル循環路と、加熱部が設けられない低温側オイル循環路とを備えたオイル循環装置において、低温側オイル循環路又は高温側オイル循環路内のオイルの状態が悪化することを抑制することができる。

図１は、本発明の第一実施形態に係るオイル循環装置を備える内燃機関の概略的な側面断面図を示す。 図２は、本発明の第一実施形態に係る内燃機関のオイル循環装置の構成を概略的に示す図である。 図３は、オイル循環装置が設けられたハイブリッド車両のパワートレーンを概略的に示す図である。 図４は、高温側オイル循環路の別の構成の例を示す図である。 図５は、オイル循環装置の構成の具体例を示す図である。 図６は、オイル移送機構の具体例を概略的に示す図である。 図７は、オイル移送機構の具体例を概略的に示す図である。 図８は、オイル移送機構の具体例を概略的に示す図である。 図９は、オイル移送機構の具体例を概略的に示す図である。 図１０は、本発明の第二実施形態に係る内燃機関のオイル循環装置の構成を概略的に示す図である。 図１１は、本発明の第二実施形態におけるオイル移送処理の制御ルーチンを示すフローチャートである。 図１２は、本発明の第二実施形態におけるオイル噴射処理の制御ルーチンを示すフローチャートである。 図１３は、本発明の第三実施形態に係る内燃機関のオイル循環装置の構成を概略的に示す図である。 図１４は、本発明の第三実施形態におけるオイル移送処理の制御ルーチンを示すフローチャートである。 図１５は、本発明の第三実施形態におけるオイル噴射処理の制御ルーチンを示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同様な構成要素には同一の参照番号を付す。

＜第一実施形態＞
最初に図１〜図９を参照して、本発明の第一実施形態について説明する。

＜内燃機関の構成＞
図１は、本発明の第一実施形態に係るオイル循環装置を備える内燃機関１００の概略的な側面断面図を示す。図１に示したように、内燃機関１００は、クランクケース２、シリンダブロック３、シリンダヘッド４、ピストン５、及び燃焼室６を備える。シリンダブロック３はクランクケース２上に配置される。シリンダヘッド４はシリンダブロック３上に配置される。ピストン５はシリンダブロック３内に形成されたシリンダ内で上下に往復運動する。燃焼室６はシリンダヘッド４、シリンダ及びピストン５によって画定される。

シリンダヘッド４には、燃焼室６の頂面中央部に配置されて燃焼室６内の混合気に点火する点火プラグ７と、燃焼室６内に燃料を噴射する燃料噴射弁８とが設けられる。

また、シリンダヘッド４には、吸気ガスが流通する吸気ポート１０が形成され、吸気ポート１０を開閉する吸気弁１１が設けられる。吸気弁１１の上方端部は吸気ロッカーアーム１２の一方の端部に接するように配置される。吸気ロッカーアーム１２は、その他方の端部が吸気ラッシュアジャスタ１３に接すると共に、その中央部が吸気カム１４と接するように配置される。吸気ラッシュアジャスタ１３は吸気弁１１のバルブクリアランスがゼロになるように吸気ロッカーアーム１２を付勢する。

吸気カム１４は、吸気カムシャフト１５に固定されており、吸気カムシャフト１５の回転に伴って回転する。吸気カムシャフト１５は、シリンダヘッド４に形成された軸受（図示せず）に支持され、この軸受内で回転する。本実施形態では、吸気カムシャフトを支持する軸受は滑り軸受であり、吸気カムシャフト１５に設けられた吸気カムジャーナルがこの軸受内で回転する。

吸気カムシャフト１５が回転するとこれに伴って吸気カム１４が回転し、これにより吸気ロッカーアーム１２が吸気カム１４によって押される。吸気ロッカーアーム１２は、このように吸気カム１４に押されることにより、吸気ラッシュアジャスタ１３に接した端部を支点として下方に揺動する。これにより吸気弁１１が開弁せしめられる。

また、本実施形態では、吸気カムシャフト１５の端部には吸気可変バルブタイミング機構（ＶＶＴ機構）が設けられる。このＶＶＴ機構は、タイミングベルトによって駆動される吸気カムプーリと吸気カムシャフトとの相対角度を油圧により変更することによって吸気弁１１のバルブタイミングを変更する。ＶＶＴ機構は、オイルコントロールバルブ（ＯＣＶ）に接続されており、このＯＣＶによりＶＶＴ機構に供給する油圧を制御することによって吸気弁１１のバルブタイミングが制御される。

加えて、シリンダヘッド４には、排気ガスが流通する排気ポート２０が形成され、排気ポート２０を開閉する排気弁２１が設けられる。排気弁２１の上方端部は排気ロッカーアーム２２の一方の端部に接するように配置される。排気ロッカーアーム２２は、その他方の端部が排気ラッシュアジャスタ２３に接すると共に、その中央部が排気カム２４と接するように配置される。排気ラッシュアジャスタ２３は排気弁２１のバルブクリアランスがゼロになるように排気ロッカーアーム２２を付勢する。

排気カム２４は、排気カムシャフト２５に固定されており、排気カムシャフト２５の回転に伴って回転する。排気カムシャフト２５は、シリンダヘッド４に形成された軸受（図示せず）に支持され、この軸受内で回転する。本実施形態では、排気カムシャフト２５を支持する軸受は滑り軸受であり、排気カムシャフト２５に設けられた排気カムジャーナルがこの軸受内で回転する。なお、排気カムシャフトの端部にも排気可変バルブタイミング機構が設けられてもよい。

ピストン５は、コンロッド２８を介してクランクシャフト２６に連結される。コンロッド２８は、一方の端部においてピストンピン２９に連結されると共に、他方の端部においてクランクシャフト２６のクランクピン２７に連結される。コンロッド２８は、ピストン５の往復運動をクランクシャフト２６の回転運動に変換するようにピストンピン２９及びクランクピン２７に連結される。

クランクシャフト２６は、シリンダブロック３に形成された軸受（図示せず）に支持され、この軸受内で回転する。本実施形態では、クランクシャフト２６を支持する軸受は滑り軸受であり、クランクシャフト２６に設けられたクランクジャーナルがこの軸受内で回転する。なお、本実施形態では、クランクシャフト２６用の軸受は、シリンダブロック３に形成されているが、シリンダブロック３とクランクケース２の両方それぞれに半体が設けられるように形成されてもよい。

＜オイル循環装置の構成＞
図２は、本発明の第一実施形態に係る内燃機関１００のオイル循環装置１の構成を概略的に示す図である。オイル循環装置１は、内燃機関１００に設けられた一部の部品を潤滑、冷却又は作動すべく、対象部品にオイルを供給する。オイル循環装置１は、内燃機関１００の暖機運転中にオイルを迅速に昇温させるように構成された高温側オイル循環路４０と、内燃機関の暖機と共にオイルを緩やかに昇温させるように構成された低温側オイル循環路３０とを備える。高温側オイル循環路４０及び低温側オイル循環路３０は互いから独立してオイルを循環させる。

低温側オイル循環路３０には、オイルを貯留する低温側オイルパン３１と、低温側オイルパン３１からオイルを汲み上げる低温側オイルポンプ３２と、低温側オイルパン３１内のオイルが供給される低温側オイル被供給部３３とが設けられる。低温側オイル循環路３０は低温側オイルパン３１と低温側オイル被供給部３３との間でオイルを循環させる。

図１に示されるように、低温側オイルパン３１は、クランクケース２の下方の開口全面を覆うようにクランクケース２に直接取り付けられる。低温側オイルポンプ３２は、オイル中の異物を除去する低温側オイルストレーナ（図示せず）を通して低温側オイルパン３１内のオイルを汲み上げる。低温側オイルポンプ３２は低温側オイルパン３１内のオイルを低温側オイル被供給部３３に供給する。低温側オイルポンプ３２は機械式オイルポンプ又は電動式オイルポンプである。機械式オイルポンプはクランクシャフト２６の回転によって駆動され、電動式オイルポンプはバッテリから供給される電力によって駆動される。

低温側オイルポンプ３２と低温側オイル被供給部３３との間の低温側高圧油路３５には、低温側オイルポンプ３２によって昇圧された高圧のオイルが流れる。低温側オイル被供給部３３に供給されたオイルは、大気に開放され、重力によって低温側オイルパン３１に落下する。したがって、低温側オイルパン３１から低温側オイル被供給部３３に供給されたオイルは再び低温側オイルパン３１に戻される。なお、低温側高圧油路３５に、オイル中の微小な異物を除去する低温側オイルフィルタが設けられてもよい。

高温側オイル循環路４０には、オイルを貯留する高温側オイルパン４１と、高温側オイルパン４１からオイルを汲み上げる高温側オイルポンプ４２と、高温側オイルパン４１内のオイルが供給される高温側オイル被供給部４３と、高温側オイル被供給部４３に供給されるオイルを加熱する加熱部４４とが設けられている。高温側オイル循環路４０は高温側オイルパン４１と高温側オイル被供給部４３と加熱部４４との間でオイルを循環させる。

高温側オイルパン４１は低温側オイルパン３１の内側に配置される。言い換えれば、低温側オイルパン３１は高温側オイルパン４１を囲むように配置される。高温側オイルパン４１の容積は低温側オイルパン３１の容量よりも小さく、高温側オイルパン４１に貯留されるオイルの量は、低温側オイルパン３１に貯留されるオイルの量よりも少ない。このことによって、高温側オイル循環路４０内のオイルの昇温を促進することができる。

なお、高温側オイルパン４１及び低温側オイルパン３１の構成は上記に限定されない。例えば、高温側オイルパン４１は低温側オイルパン３１に隣接するように配置されてもよい。この場合、高温側オイルパン４１は低温側オイルパン３１の外側に配置される。また、高温側オイルパン４１の容積が低温側オイルパン３１の容量よりも大きく、高温側オイルパン４１に貯留されるオイルの量が、低温側オイルパン３１に貯留されるオイルの量よりも多くてもよい。

高温側オイルポンプ４２は、オイル中の異物を除去する高温側オイルストレーナ（図示せず）を通して高温側オイルパン４１内のオイルを汲み上げる。高温側オイルポンプ４２は高温側オイルパン４１内のオイルを加熱部４４に供給する。また、高温側オイルポンプ４２は高温側オイルパン４１内のオイルを加熱部４４を介して高温側オイル被供給部４３に供給する。

高温側オイルポンプ４２は低温側オイルポンプ３２と同様に機械式オイルポンプ又は電動式オイルポンプである。なお、本実施形態では、高温側オイルポンプ４２と低温側オイルポンプ３２とは、別体のポンプであるが、一体的な一つのオイルポンプであってもよい。この場合、例えば、一つのオイルポンプの中に油路が互いに独立した二つのポンプ機構が設けられ、これら二つのポンプ機構が一つの駆動シャフトによって駆動される。

加熱部４４は、例えば、内燃機関１００の排気通路の周りに形成された油路である。この場合、加熱部４４を流れるオイルは、排気通路を流れる高温の排気ガスとの熱交換によって加熱される。また、排気ポート２０には、燃焼室６から排出された直後の排気ガスが流れるため、一般的に排気ポート２０内の温度は排気ポート２０よりも下流側の排気通路（排気マニホルド、排気管等）よりも高くなる。このため、排気ポート２０の周りに形成された第一加熱油路５１を加熱部として用いることで、オイルの昇温をより促進することができる。第一加熱油路５１は、例えば、図１に示されるように、各シリンダに接続された排気ポート２０の近傍を水平方向に延びるようにシリンダヘッド４に形成される。

また、加熱部４４は、各シリンダの周りに形成された第二加熱油路５２であってもよい。この場合、第二加熱油路５２を流れるオイルは、混合気の燃焼によって燃焼室６で発生する熱によって加熱される。第二加熱油路５２は、例えば、各シリンダの周方向において部分的に延びると共に、図１に示したように各シリンダの軸線方向にも延びるようにシリンダブロック３に形成される。

また、駆動源として内燃機関１００及びモータが用いられるハイブリッド車両にオイル循環装置１が設けられる場合、加熱部４４は内燃機関１００の外部に配置されてもよい。図３は、オイル循環装置１が設けられたハイブリッド車両１２０のパワートレーンを概略的に示す図である。

図３に示したように、ハイブリッド車両１２０は、内燃機関１００に加えて、モータ１０１と、発電機１０２と、動力分配装置１０３とを備える。モータ１０１は、内燃機関１００と共に車両の駆動を行う。発電機１０２は、内燃機関１００の動力又はハイブリッド車両１２０の運動エネルギから発電を行う。動力分配装置１０３は、内燃機関１００、モータ１０１及び発電機１０２にシャフトやギアによって機械的に連結されて、これらの間で動力の分配を行う。動力分配装置１０３は、例えば遊星歯車によって構成される。

また、ハイブリッド車両１２０は、モータ１０１及び発電機１０２に電気的に接続されたパワーコントロールユニット（ＰＣＵ）１０４と、ＰＣＵ１０４に接続されたバッテリ１０５とを備える。ＰＣＵ１０４は、モータ１０１及び発電機１０２の制御を行うと共に、インバータ、ＤＣＤＣコンバータ等を備え、モータ１０１へ供給される電力の変換及び発電機１０２から供給された電力の変換を行う。

ハイブリッド車両１２０の走行時にモータ１０１及びＰＣＵ１０４が作動されると、これらの温度は非常に高くなる。このため、モータ１０１の周りに形成された第三加熱油路５３と、ＰＣＵ１０４（特に、ＰＣＵ１０４のインバータ等の変換器）の周りに形成された第四加熱油路５４とを加熱部４４として用いることができる。この場合、内燃機関１００とモータ１０１との間にはモータ用オイル供給管１１０及びモータ用オイル戻り管１１１が設けられ、内燃機関１００とＰＣＵ１０４との間にはＰＣＵ用オイル供給管１１２及びＰＣＵ用オイル戻り管１１３が設けられる。

内燃機関１００の高温側オイルポンプ４２から吐出されたオイルはモータ用オイル供給管１１０を通って第三加熱油路５３に供給される。モータ１０１との熱交換によって昇温されたオイルはモータ用オイル戻り管１１１を通って内燃機関１００へ戻される。また、内燃機関１００の高温側オイルポンプ４２から吐出されたオイルはＰＣＵ用オイル供給管１１２を通って第四加熱油路５４に供給される。ＰＣＵ１０４との熱交換によって昇温されたオイルはＰＣＵ用オイル戻り管１１３を通って内燃機関１００へ戻される。

なお、図３に示した例では内燃機関１００から第三加熱油路５３及び第四加熱油路５４に別々にオイルが供給されるが、第三加熱油路５３及び第四加熱油路５４は連通管によって連通されていてもよい。この場合、例えば、内燃機関１００からのオイル供給管、第三加熱油路５３、連通管、第四加熱油路５４、内燃機関１００へのオイル戻り管の順にオイルが流れる。また、第三加熱油路５３及び第四加熱油路５４の一方のみが加熱部４４として用いられてもよい。

なお、加熱部４４は、内燃機関１００の暖機運転中にオイルの昇温を促進することができれば、第一加熱油路５１〜第四加熱油路５４以外の構成であってもよい。例えば、加熱部４４は、バッテリから供給される電力によって発熱するヒータであってもよい。この場合、加熱部４４は高温側オイルパン４１内に配置され、高温側オイルパン４１内のオイルは高温側オイルポンプ４２によって高温側オイル被供給部４３に直接供給されてもよい。また、高温側オイル循環路４０に複数の加熱部４４（例えば第一加熱油路５１及び第二加熱油路５２）が設けられてもよい。

加熱部４４によって加熱されたオイルは高温側オイル被供給部４３に供給される。高温側オイルポンプ４２と高温側オイル被供給部４３との間の高温側高圧油路４５には、高温側オイルポンプ４２によって昇圧された高圧のオイルが流れる。また、加熱部４４以外の高温側高圧油路４５は、オイルの温度が低下することを抑制すべく、樹脂等の断熱材によって周囲から断熱されていることが好ましい。

高温側オイル被供給部４３に供給されたオイルは、大気に開放され、重力によって高温側オイルパン４１に落下する。したがって、高温側オイルパン４１から高温側オイル被供給部４３に供給されたオイルは再び高温側オイルパン４１に戻される。なお、高温側高圧油路４５に、オイル中の微小な異物を除去する高温側オイルフィルタが設けられてもよい。

本実施形態では、内燃機関１００において高温側オイル循環路４０が低温側オイル循環路３０とは別個に設けられる。このため、オイル全体の量よりも少ない量のオイルが高温側オイル循環路４０内に保持されるため、加熱部４４において加熱されたオイルによって高温側オイル循環路４０内のオイルを迅速に昇温させることができる。また、低温側オイル被供給部３３に供給されたオイルが高温側オイルパン４１に戻されないため、加熱部４４を通過しないオイルによって高温側オイル循環路４０内のオイルの温度が低下することを防止することができる。この結果、高温側オイル循環路４０内のオイルの昇温が促進される。

また、本実施形態では、高温側オイル循環路４０は、高温側オイルパン４１、加熱部４４、高温側オイル被供給部４３の順にオイルが循環するように構成されている。すなわち、高温側オイル循環路４０では、加熱部４４から高温側オイル被供給部４３にオイルが直接供給される。このことによって、高温側オイル循環路４０において最も温度が高いオイルが高温側オイル被供給部４３に供給されるため、高温側オイル被供給部４３に供給されるオイルを迅速に昇温させることができる。

しかしながら、高温側オイル循環路４０内のオイルは必ずしも上記の順序で循環する必要はない。例えば、高温側オイルパン４１、高温側オイル被供給部４３、加熱部４４の順にオイルが循環してもよい。また、図４に示されるように、高温側オイル循環路４０は、加熱部４４を通過したオイルが高温側オイルパン４１に直接戻され、高温側オイルパン４１内のオイルが高温側オイルポンプ４２によって高温側オイル被供給部４３に直接供給されるように構成されてもよい。

上述したように、各オイル循環路には、オイルの供給対象であるオイル被供給部が設けられる。オイル被供給部は、オイルによって潤滑される構成部材、オイルによって冷却される構成部材、オイルによって作動される構成部材等である。高温側オイル被供給部４３及び低温側オイル被供給部３３はオイル被供給部の中から例えば以下のように選定される。

図１に示される内燃機関１００に設けられるオイル循環装置１では、オイル被供給部は、クランクジャーナル６１、クランクピン２７、ＶＶＴ機構８１、カムジャーナル８３、ラッシュアジャスタ１３、２３及びピストン５を含む。図５は、オイル循環装置１の構成の具体例を示す図である。図５の例では、加熱部４４は、排気ポート２０の周りに形成された第一加熱油路５１である。

上述したように、クランクジャーナル６１は、シリンダブロック３に形成された軸受内に支持され、この軸受内で回転する。オイル被供給部であるクランクジャーナル６１では、クランクジャーナル６１とシリンダブロック３に形成された軸受との間にオイルが供給される。この軸受は滑り軸受であることから、供給されたオイルによりクランクジャーナル６１と軸受との間で流体潤滑が行われ、これにより摩擦抵抗が低減される。

クランクピン２７はコンロッド２８の下側端部に形成された軸受内に支持され、この軸受内で回動せしめられる。オイル被供給部であるクランクピン２７では、クランクピン２７とコンロッド２８に形成された軸受との間にオイルが供給される。この軸受も滑り軸受であることから、供給されたオイルによりクランクピン２７と軸受との間で流体潤滑が行われ、これにより摩擦抵抗が低減される。

ＶＶＴ機構８１では、作動油としてオイルが用いられる。ＶＶＴ機構８１の一方の油圧室にオイルが供給されると吸気カムシャフト１５が吸気カムプーリに対して進角側に回動し、よって吸気弁１１のバルブタイミングが進角せしめられる。一方、ＶＶＴ機構８１の他方の油圧室にオイルが供給されると吸気カムシャフト１５が吸気カムプーリに対して遅角側に回動し、よって吸気弁１１のバルブタイミングが遅角せしめられる。ＶＶＴ機構８１の各油圧室へのオイルの供給はＯＣＶ８２によって制御される。したがって、ＯＣＶ８２に供給されたオイルは、オイル被供給部であるＶＶＴ機構８１を駆動するのに用いられる。

カムジャーナル８３は、吸気カムシャフト１５に形成された吸気カムジャーナルと排気カムシャフト２５に形成された排気カムジャーナルとを含む。上述したように、カムジャーナル８３は、シリンダヘッド４に形成された軸受に支持され、この軸受内で回転する。オイル被供給部であるカムジャーナル８３では、カムジャーナル８３とシリンダヘッド４に形成された軸受との間にオイルが供給される。この軸受も滑り軸受であることから、供給されたオイルによりカムジャーナル８３と軸受との間で流体潤滑が行われ、これにより摩擦抵抗が低減される。

吸気ラッシュアジャスタ１３では、作動油としてオイルが用いられ、吸気ロッカーアーム１２と吸気カム１４との間にバルブクリアランスが生じるときには供給されたオイルにより吸気ラッシュアジャスタ１３が押し伸ばされる。同様に、排気ラッシュアジャスタ２３では、作動油としてオイルが用いられ、排気ロッカーアーム２２と排気カム２４との間にバルブクリアランスが生じるときには供給されたオイルにより排気ラッシュアジャスタ２３が押し伸ばされる。

図１に示されるように、オイルジェット８４は、各シリンダの下方においてシリンダブロック３に取り付けられ、ピストン５の内側に向かってオイルを噴射する。オイルジェット８４から噴射されたオイルはピストン５の冷却を行うと共にピストンピン２９とコンロッド２８の上側端部に形成された軸受との間に供給される。この軸受も滑り軸受であることから、供給されたオイルによりピストンピン２９と軸受との間で流体潤滑が行われ、これにより摩擦抵抗が低減される。

また、ピストン５の往復運動中には、ピストン５はピストンピン２９を中心としてシリンダ内で揺動する。この結果、ピストン５の往復運動中に、ピストン５のピストンスカート５ａとシリンダ壁面とは互いに接触した状態で摺動する。オイルジェット８４から噴射されたオイルはシリンダの壁面にも付着するため、シリンダの壁面とピストンスカート５ａとの間にオイルが供給される。したがって、供給されたオイルによりピストン５のピストンスカート５ａとシリンダの壁面との間で流体潤滑が行われ、これにより摩擦抵抗が低減される。

滑り軸受を有する構造部材のような流体潤滑が行われる構造部材では、供給されるオイルの温度が低くてオイルの粘度が高いと、機械抵抗が増大し、内燃機関１００の燃費が悪化する。このため、内燃機関１００の燃費を改善するためには、内燃機関１００が冷間始動される場合等に、流体潤滑が行われる構造部材に供給されるオイルを迅速に昇温させる必要がある。

このため、高温側オイル被供給部４３は、流体潤滑が行われる構造部材の少なくとも一部、例えば滑り軸受を有する構造部材の少なくとも一部を含む。流体潤滑が行われる構成部材は、クランクジャーナル６１、クランクピン２７、カムジャーナル８３、ピストン５（ピストンスカート５ａ）等である。

図５に示した例では、高温側オイル被供給部４３はクランクジャーナル６１及びクランクピン２７を含む。クランクジャーナル６１は、流体潤滑が行われる構成部材の中でも特に大きな荷重を受ける。このため、クランクジャーナル６１に供給されるオイルを迅速に昇温させて機械抵抗を低減することで、顕著な燃費改善効果を得ることができる。また、流体潤滑が行われる構成部材の一部のみを高温側オイル被供給部４３にすることで、高温側オイル循環路４０内のオイルの量をより少なくすることができ、高温側オイル循環路４０内のオイルの昇温を促進することができる。

低温側オイル被供給部３３は、高温側オイル被供給部４３に含まれないオイル被供給部を含む。図５に示した例では、低温側オイル被供給部３３は、ＶＶＴ機構８１、カムジャーナル８３、ラッシュアジャスタ１３、２３及びピストン５を含む。

なお、高温側オイル被供給部４３は、流体潤滑が行われるカムジャーナル８３及びピストンスカート５ａ（ピストン５）を含んでもよい。また、バランスシャフト及びターボチャージャも、滑り軸受を有し、流体潤滑が行われるオイル被供給部である。このため、内燃機関１００にバランスシャフトが設けられている場合、高温側オイル被供給部４３はバランスシャフトを含んでもよい。同様に、内燃機関１００にターボチャージャが設けられている場合、高温側オイル被供給部４３はターボチャージャを含んでもよい。

上述したように、本実施形態では、内燃機関１００が冷間始動された場合等に、高温側オイル被供給部４３に供給されるオイルの温度を迅速に昇温させることができる。しかしながら、内燃機関１００の暖機運転後には、高温側オイル循環路４０内のオイルの温度が過度に上昇し、オイルの焦げ等が発生するおそれがある。また、内燃機関１００が設けられた車両の旋回時等にオイルが移動し、低温側オイル循環路３０又は高温側オイル循環路４０内のオイルが不足するおそれがある。したがって、低温側オイル循環路３０又は高温側オイル循環路４０内のオイルの状態が悪化するおそれがある。

本実施形態では、オイル循環装置１は、低温側オイル循環路３０と高温側オイル循環路４０との間でオイルを移送するオイル移送機構７０と、内燃機関１００の運転中にオイル移送機構７０によるオイルの移送を制御する制御装置とを備える。このことによって、内燃機関１００の運転中であっても必要に応じて低温側オイル循環路３０と高温側オイル循環路４０との間でオイルを移送することができ、ひいては低温側オイル循環路３０又は高温側オイル循環路４０内のオイルの状態が悪化することを抑制することができる。なお、本実施形態では、制御装置として電子制御ユニット（ＥＣＵ）９０が用いられる。

ＥＣＵ９０は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）及びランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）のようなメモリ、入力ポート、出力ポート等を備えたマイクロコンピュータである。ＥＣＵ９０は各種センサの出力に基づいて内燃機関１００の各種アクチュエータを制御する。本実施形態では、一つのＥＣＵ９０が設けられているが、機能毎に複数のＥＣＵが設けられていてもよい。

例えば、ＥＣＵ９０は、内燃機関１００の暖機運転中にオイルの移送を停止し、内燃機関１００の暖機運転後にオイル移送機構７０によって低温側オイル循環路３０から高温側オイル循環路４０にオイルを移送する。このことによって、内燃機関１００の暖機運転中には高温側オイル循環路４０内のオイルを迅速に昇温させ、内燃機関の暖機運転後には高温側オイル循環路４０内のオイルの温度が過度に上昇することを抑制することができる。内燃機関１００の暖機運転後のオイルの移送は例えば所定間隔で実行される。また、内燃機関１００の暖機運転が完了したことは、内燃機関１００が冷間始動したときからの経過時間等に基づいて判定される。

また、オイルパン内のオイルの液面レベル（油面高さ）を検出する液面センサ（図示せず）が低温側オイルパン３１及び高温側オイルパン４１の少なくとも一方に設けられてもよい。この場合、ＥＣＵ９０は、液面センサによって検出された液面レベルに基づいて、オイル移送機構７０によって低温側オイル循環路３０と高温側オイル循環路４０との間でオイルを移送する。

例えば、ＥＣＵ９０は、低温側オイルパン３１に設けられた液面センサによって検出された液面レベルが第一基準値以下のときにオイル移送機構７０によって高温側オイル循環路４０から低温側オイル循環路３０にオイルを移送する。同様に、ＥＣＵ９０は、高温側オイルパン４１に設けられた液面センサによって検出された液面レベルが第一基準値以下のときにオイル移送機構７０によって低温側オイル循環路３０から高温側オイル循環路４０にオイルを移送する。また、ＥＣＵ９０は、低温側オイルパン３１に設けられた液面センサによって検出された液面レベルが第二基準値以上のときにオイル移送機構７０によって低温側オイル循環路３０から高温側オイル循環路４０にオイルを移送してもよい。同様に、ＥＣＵ９０は、高温側オイルパン４１に設けられた液面センサによって検出された液面レベルが第二基準値以上のときにオイル移送機構７０によって高温側オイル循環路４０から低温側オイル循環路３０にオイルを移送してもよい。第一基準値及び第二基準値は予め定められ、第二基準値は第一基準値よりも高い値である。

図６〜図９は、オイル移送機構７０の具体例を概略的に示す図である。図６の例では、オイル移送機構７０は、高温側オイルパン４１の内部と低温側オイルパン３１の内部とを連通させるように高温側オイルパン４１に設けられた開口を開閉する第一開閉弁７１である。第一開閉弁７１は、ＥＣＵ９０によって開閉され、低温側オイルパン３１から高温側オイルパン４１へのオイルの移動を許可し且つ高温側オイルパン４１から低温側オイルパン３１へのオイルの移動を禁止するように構成される。

なお、第一開閉弁７１は、高温側オイルパン４１から低温側オイルパン３１へのオイルの移動を許可し且つ低温側オイルパン３１から高温側オイルパン４１へのオイルの移動を禁止するように構成されてもよい。また、第一開閉弁７１が二つ設けられ、一方の開閉弁が低温側オイルパン３１から高温側オイルパン４１へのオイルの移動を許可し且つ高温側オイルパン４１から低温側オイルパン３１へのオイルの移動を禁止するように構成され、他方の開閉弁が高温側オイルパン４１から低温側オイルパン３１へのオイルの移動を許可し且つ低温側オイルパン３１から高温側オイルパン４１へのオイルの移動を禁止するように構成されてもよい。また、オイル移送機構７０は、高温側オイルパン４１と低温側オイルパン３１とを接続する接続油路と、接続油路を開閉するように接続油路に設けられた開閉弁とから成っていてもよい。

図７の例では、オイル移送機構７０は移送用オイルポンプ７２である。移送用オイルポンプ７２は、ＥＣＵ９０によって作動され、低温側オイルパン３１内のオイルを汲み上げて高温側オイルパン４１に向かって吐出するように構成される。なお、図７の破線で示されるように、移送用オイルポンプ７２は高温側オイルパン４１内のオイルを汲み上げて低温側オイルパン３１に向かって吐出するように構成されてもよい。また、移送用オイルポンプ７２が二つ設けられ、一方のオイルポンプが低温側オイルパン３１内のオイルを汲み上げて高温側オイルパン４１に向かって吐出するように構成され、他方のオイルポンプが高温側オイルパン４１内のオイルを汲み上げて低温側オイルパン３１に向かって吐出するように構成されてもよい。また、移送用オイルポンプ７２によって汲み上げられたオイルは、低温側オイル循環路３０又は高温側オイル循環路４０の他の部分に供給されてもよい。

図８の例では、オイル移送機構７０は、低温側オイルポンプ３２によって供給されるオイルの一部を高温側オイルパン４１に導く移送油路７３と、移送油路７３を開閉するように移送油路７３に設けられた第二開閉弁７４とから成る。移送油路７３は低温側高圧油路３５に接続される。移送油路７３には、低温側オイルポンプ３２によって昇圧された高圧のオイルが流れる。第二開閉弁７４は、ＥＣＵ９０によって開閉され、低温側オイル循環路３０から高温側オイルパン４１へのオイルの移動を許可し且つ高温側オイルパン４１から低温側オイル循環路３０へのオイルの移動を禁止するように構成される。

なお、移送油路７３は、高温側オイルポンプ４２によって供給されるオイルの一部を低温側オイルパン３１に導くように高温側高圧油路４５に接続されてもよい。この場合、第二開閉弁７４は、高温側オイル循環路４０から低温側オイルパン３１へのオイルの移動を許可し且つ低温側オイルパン３１から高温側オイル循環路４０へのオイルの移動を禁止するように構成される。また、移送油路７３は、低温側オイルポンプ３２によって供給されるオイルの一部を高温側オイルパン４１に導くように低温側高圧油路３５に接続された第一移送油路と、高温側オイルポンプ４２によって供給されるオイルの一部を低温側オイルパン３１に導くように高温側高圧油路４５に接続された第二移送油路とから成っていてもよい。また、移送油路７３を通るオイルは、低温側オイル循環路３０又は高温側オイル循環路４０の他の部分に供給されてもよい。

図９の例では、オイル移送機構７０はオイルジェット８４である。オイルジェット８４は、低温側オイル循環路３０に設けられ、低温側オイルポンプ３２によって低温側オイルパン３１内のオイルが供給される。この例では、高温側オイルパン４１は、オイルジェット８４によって噴射されたオイルを回収するように構成される。具体的には、高温側オイルパン４１は、オイルジェット８４からピストン５に向かって噴射されたオイルが重力によって落下する位置に配置されている。したがって、オイルジェット８４は低温側オイル循環路３０から高温側オイル循環路４０にオイルを移送する。

図９の例では、所定圧以上の油圧で開弁するチェック弁をオイルジェット８４の上流側に設け、低温側オイルポンプ３２の吐出量をＥＣＵ９０によって制御することで、オイルジェット８４からのオイル噴射を制御することができる。この場合、低温側オイルポンプ３２は可変容量オイルポンプである。なお、オイルジェット８４は、オイル噴射がＥＣＵ９０によって制御される電子制御式の噴射弁であってもよい。図９の例のようにオイルジェット８４からオイルを噴射することによって、図６〜図８に示されたような追加の構成部材を用いることなく、低温側オイル循環路３０から高温側オイル循環路４０にオイルを移送することができる。なお、直列、水平対向等の内燃機関の気筒配列に関わらず、オイルジェット８４をオイル移送機構７０として用いることができる。

なお、オイルジェット８４は、高温側オイル循環路４０に設けられ、高温側オイルポンプ４２によって高温側オイルパン４１内のオイルが供給されてもよい。この場合、低温側オイルパン３１は、オイルジェット８４によって噴射されたオイルを回収するように構成される。すなわち、オイルジェット８４は高温側オイル循環路４０から低温側オイル循環路３０にオイルを移送してもよい。

また、内燃機関１００が停止すると、高温側オイルポンプ４２及び低温側オイルポンプ３２の作動も停止される。この結果、高温側オイル循環路４０内のオイルが高温側オイルパン４１に戻され、低温側オイル循環路３０内のオイルが低温側オイルパン３１に戻される。

本実施形態では、オイル移送機構７０が低温側オイル循環路３０から高温側オイル循環路４０にオイルを移送する場合、高温側オイルパン４１及び低温側オイルパン３１は、内燃機関１００が停止したときに高温側オイルパン４１内のオイルが低温側オイルパン３１内に移動するように構成される。このことによって、特定のオイルのみが高温側オイル循環路４０内で熱負荷を受けることを抑制することができ、熱負荷をオイル全体に分散させることができる。この結果、オイルの劣化を抑制することができる。例えば、高温側オイルパン４１及び低温側オイルパン３１は、内燃機関１００が停止して高温側オイルパン４１にオイルが戻されると高温側オイルパン４１内のオイルが高温側オイルパン４１の周壁を乗り越えて低温側オイルパン３１内に移動するように構成される。

なお、高温側オイルパン４１及び低温側オイルパン３１は、内燃機関１００が停止したときに高温側オイルパン４１内のオイルと低温側オイルパン３１内のオイルとが混ざるように構成されてもよい。このことによっても、熱負荷をオイル全体に分散させることができる。例えば、高温側オイルパン４１及び低温側オイルパン３１は、内燃機関１００が停止して低温側オイルパン３１及び高温側オイルパン４１にオイルが戻されると低温側オイルパン３１及び高温側オイルパン４１内のオイルが高温側オイルパン４１の周壁を乗り越えるように構成される。

また、高温側オイルパン４１及び低温側オイルパン３１は、内燃機関１００の運転中に高温側オイルパン４１内のオイルの量が所定量以上になると高温側オイルパン４１内のオイルが低温側オイルパン３１内に移動するように構成される。例えば、高温側オイルパン４１及び低温側オイルパン３１は、オイルの移送によって高温側オイルパン４１内のオイルの量が所定量以上になると高温側オイルパン４１内のオイルが高温側オイルパン４１の周壁を乗り越えて低温側オイルパン３１内に移動するように構成される。このことによって、低温側オイル循環路３０から高温側オイル循環路４０へのオイルの移送によって低温側オイル循環路３０内のオイルが不足することを抑制することができる。なお、オイル移送機構７０は、図６〜図９に示されたような手段を組み合わせて構成されてもよい。

＜第二実施形態＞
第二実施形態に係る内燃機関のオイル循環装置は、以下に説明する点を除いて、基本的に第一実施形態に係る内燃機関のオイル循環装置の構成及び制御と同様である。このため、以下、本発明の第二実施形態について、第一実施形態と異なる部分を中心に説明する。

図１０は、本発明の第二実施形態に係る内燃機関のオイル循環装置１’の構成を概略的に示す図である。オイル循環装置１’は、高温側オイル循環路４０内のオイルの温度を検出する高温側油温センサ９１を更に備える。高温側油温センサ９１は高温側オイル循環路４０に設けられる。高温側油温センサ９１の出力は、ＥＣＵ９０に送信され、ＥＣＵ９０のインポートに入力される。

第二実施形態では、ＥＣＵ９０は、高温側油温センサ９１によって検出されたオイルの温度が第一温度以上であるときに、オイル移送機構７０によって低温側オイル循環路３０から高温側オイル循環路４０にオイルを移送する。第一温度は、高温側オイル循環路４０においてオイルの焦げ等が発生しないように予め定められる。低温側オイル循環路３０から高温側オイル循環路４０にオイルが移送されると、高温側オイル循環路４０内のオイルの温度が低下する。上述した制御では、高温側油温センサ９１の出力に基づいてオイルの移送が制御されるため、高温側オイル循環路４０内のオイルの温度が過度に上昇することをより精度良く抑制することができる。

本実施形態では、高温側油温センサ９１は、加熱部４４と高温側オイル被供給部４３との間の高温側高圧油路４５に設けられ、加熱部４４によって加熱されたオイルの温度を検出する。このことによって、高温側オイル循環路４０において最も高いオイルの温度に基づいてオイルの移送を制御することができる。しかしながら、高温側油温センサ９１は、高温側オイル循環路４０における他の位置（高温側オイルポンプ４２と加熱部４４との間、高温側オイルパン４１内等）に設けられてもよい。

＜オイル移送処理＞
以下、図１１を参照して、第二実施形態において低温側オイル循環路３０から高温側オイル循環路４０にオイルを移送するための制御について説明する。図１１は、本発明の第二実施形態におけるオイル移送処理の制御ルーチンを示すフローチャートである。本制御ルーチンは、内燃機関１００の始動後、ＥＣＵ９０によって所定の時間間隔で繰り返し実行される。

最初に、ステップＳ１０１において、高温側オイル循環路４０内のオイルの温度ＨＯＴが予め定められた第一温度Ｔ１以上であるか否かが判定される。オイルの温度ＨＯＴは高温側油温センサ９１によって検出される。オイルの温度ＨＯＴが第一温度Ｔ１未満であると判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ１０２に進む。ステップＳ１０２では、オイル移送機構７０による低温側オイル循環路３０から高温側オイル循環路４０へのオイルの移送が停止される。ステップＳ１０２の後、本制御ルーチンは終了する。

一方、ステップＳ１０１においてオイルの温度ＨＯＴが第一温度Ｔ１以上であると判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ１０３に進む。ステップＳ１０３では、オイル移送機構７０によって低温側オイル循環路３０から高温側オイル循環路４０にオイルが移送される。ステップＳ１０３の後、本制御ルーチンは終了する。

＜オイル噴射処理＞
次に、第二実施形態において図９の例のようにオイルジェット８４がオイル移送機構７０として用いられる場合にオイルジェット８４からオイルを噴射させるための制御について説明する。図１２は、本発明の第二実施形態におけるオイル噴射処理の制御ルーチンを示すフローチャートである。本制御ルーチンは、内燃機関１００の始動後、ＥＣＵ９０によって所定の時間間隔で繰り返し実行される。

最初に、ステップＳ２０１において、機関負荷が所定値以上であるか否かが判定される。所定値は、予め定められ、例えば、ピストン５等の冷却が必要とされる機関負荷の下限値に設定される。機関負荷は例えば負荷センサの出力に基づいて算出される。負荷センサは、車両に設けられたアクセルペダルに接続され、アクセルペダルの踏込み量を検出する。負荷センサの出力は、ＥＣＵ９０に送信され、ＥＣＵ９０のインポートに入力される。

ステップＳ２０１において機関負荷が所定値以上であると判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ２０２に進む。ステップＳ２０２では、ピストン５等を冷却すべく、オイルジェット８４からオイルが噴射される。ステップＳ２０２の後、本制御ルーチンは終了する。

一方、ステップＳ２０１において機関負荷が所定値未満であると判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ２０３に進む。ステップＳ２０３では、高温側オイル循環路４０内のオイルの温度ＨＯＴが予め定められた第一温度Ｔ１以上であるか否かが判定される。オイルの温度ＨＯＴは高温側油温センサ９１によって検出される。オイルの温度ＨＯＴが第一温度Ｔ１未満であると判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ２０４に進む。ステップＳ２０４では、オイルジェット８４によるオイル噴射が停止される。ステップＳ２０４の後、本制御ルーチンは終了する。

一方、ステップＳ２０３においてオイルの温度ＨＯＴが第一温度Ｔ１以上であると判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ２０２に進む。ステップＳ２０２では、高温側オイル循環路４０内のオイルの温度を低下させるべく、オイルジェット８４からオイルが噴射され、低温側オイル循環路３０から高温側オイル循環路４０にオイルが移送される。ステップＳ２０２の後、本制御ルーチンは終了する。

上述した制御によって、オイル移送機構７０としてオイルジェット８４を用いた場合に、機関高負荷時におけるピストン５等の性能を確保しつつ、高温側オイル循環路４０内のオイルの温度が過度に上昇することを抑制することができる。

＜第三実施形態＞
第三実施形態に係る内燃機関のオイル循環装置は、以下に説明する点を除いて、基本的に第二実施形態に係る内燃機関のオイル循環装置の構成及び制御と同様である。このため、以下、本発明の第三実施形態について、第二実施形態と異なる部分を中心に説明する。

図１３は、本発明の第三実施形態に係る内燃機関のオイル循環装置１”の構成を概略的に示す図である。オイル循環装置１”は、外気温を検出する外気温センサ９２と、低温側オイル循環路３０内のオイルの温度を検出する低温側油温センサ９３とを更に備える。外気温センサ９２は内燃機関１００又は車両に設けられる。低温側油温センサ９３は、低温側オイル循環路３０、具体的には低温側高圧油路３５に設けられる。外気温センサ９２及び低温側油温センサ９３の出力は、ＥＣＵ９０に送信され、ＥＣＵ９０のインポートに入力される。なお、低温側油温センサ９３は、低温側オイル循環路３０における他の位置（低温側オイルパン３１内等）に設けられてもよい。

上述したように、高温側オイルパン４１及び低温側オイルパン３１は、高温側オイルパン４１内のオイルの量が所定量以上になると高温側オイルパン４１内のオイルが低温側オイルパン３１内に移動するように構成される。したがって、オイル移送機構７０によるオイルの移送によって高温側オイルパン４１内のオイルの量が所定量以上になると、高温側オイルパン４１内のオイルが低温側オイルパン３１内に移動し、低温側オイルパン３１内のオイルの温度が上昇する。

内燃機関１００の始動時の外気温が非常に低い場合、オイルに混入した水が氷結し、オイルストレーナの目詰まりが生じることがある。このため、内燃機関１００の始動時の外気温が非常に低い場合には、高温側オイル循環路４０内のオイルだけでなく低温側オイル循環路３０内のオイルも迅速に昇温させることが望ましい。

そこで、第三実施形態では、ＥＣＵ９０は、内燃機関１００の始動時に外気温センサ９２によって検出された外気温が第二温度以下である場合、オイル移送機構７０によって低温側オイル循環路３０から高温側オイル循環路４０にオイルを移送する。第二温度は、予め定められ、例えば０℃である。

具体的には、ＥＣＵ９０は、内燃機関１００の始動時に外気温センサ９２によって検出された外気温が第二温度以下である場合、低温側油温センサ９３によって検出された温度が第三温度に達するまで、オイル移送機構７０によって低温側オイル循環路３０から高温側オイル循環路４０にオイルを移送する。第三温度は、予め定められ、オイルストレーナの目詰まりが解消されるような温度に設定される。

なお、ＥＣＵ９０は、内燃機関１００の始動時に外気温センサ９２によって検出された外気温が第二温度以下である場合、内燃機関１００の始動から所定時間が経過するまで、オイル移送機構７０によって低温側オイル循環路３０から高温側オイル循環路４０にオイルを移送してもよい。所定時間は、予め定められ、例えば外気温が第二温度以下である場合に内燃機関１００の暖機に要する時間に設定される。この場合、低温側油温センサ９３はオイル循環装置１から省略されてもよい。

また、高温側オイル循環路４０内のオイルは、加熱部４４による加熱だけでなく、内燃機関１００の暖機によっても昇温される。この結果、高温側オイル循環路４０内のオイルの温度は、低温側オイル循環路３０内のオイルの温度よりも迅速に上昇するが、低温側オイル循環路３０内のオイルの温度と或る程度相関する。このため、ＥＣＵ９０は、内燃機関１００の始動時に外気温センサ９２によって検出された外気温が第二温度以下である場合、高温側オイル循環路４０内のオイルの温度を検出する高温側油温センサ９１によって検出された温度が第四温度に達するまで、オイル移送機構７０によって低温側オイル循環路３０から高温側オイル循環路４０にオイルを移送してもよい。第四温度は、予め定められ、例えば内燃機関１００の暖機後に検出される高温側オイル循環路４０内のオイルの温度に設定される。この場合、低温側油温センサ９３はオイル循環装置１から省略されてもよい。

＜オイル移送処理＞
以下、図１４を参照して、第三実施形態において低温側オイル循環路３０から高温側オイル循環路４０にオイルを移送するための制御について説明する。図１４は、本発明の第三実施形態におけるオイル移送処理の制御ルーチンを示すフローチャートである。本制御ルーチンは、内燃機関１００の始動後、ＥＣＵ９０によって所定の時間間隔で繰り返し実行される。

最初に、ステップＳ３０１において、内燃機関１００の始動時の外気温ＥＴが予め定められた第二温度Ｔ２以下であるか否かが判定される。外気温ＥＴは外気温センサ９２によって検出される。外気温ＥＴが第二温度Ｔ２以下であると判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ３０２に進む。

ステップＳ３０２では、低温側オイル循環路３０内のオイルの温度ＬＯＴが予め定められた第三温度Ｔ３以上であるか否かが判定される。低温側オイル循環路３０内のオイルの温度ＬＯＴは低温側油温センサ９３によって検出される。オイルの温度ＬＯＴが第三温度Ｔ３未満であると判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ３０３に進む。ステップＳ３０３では、オイル移送機構７０によって低温側オイル循環路３０から高温側オイル循環路４０にオイルが移送される。この結果、高温側オイルパン４１内のオイルの量が所定量以上になると高温側オイルパン４１内のオイルが低温側オイルパン３１に移動し、低温側オイルパン３１内のオイルの温度が上昇する。ステップＳ３０３の後、本制御ルーチンは終了する。

一方、ステップＳ３０１において外気温ＥＴが第二温度Ｔ２よりも高いと判定された場合、又はステップＳ３０２においてオイルの温度ＬＯＴが第三温度Ｔ３以上であると判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ３０４に進む。ステップＳ３０４、ステップＳ３０５及びステップＳ３０３は、図１１のステップＳ１０１、ステップＳ１０２及びステップＳ１０３と同様であることから説明を省略する。

なお、ＥＣＵ９０は、内燃機関１００の始動時に外気温センサ９２によって検出された外気温が第二温度以下である場合、オイル移送機構７０によって高温側オイル循環路４０から低温側オイル循環路３０にオイルを移送してもよい。例えば、ＥＣＵ９０は、内燃機関１００の始動時に外気温センサ９２によって検出された外気温が第二温度以下である場合、低温側油温センサ９３によって検出された温度が第三温度に達するまで、オイル移送機構７０によって高温側オイル循環路４０から低温側オイル循環路３０にオイルを移送する。この場合、ステップＳ３０３において、オイル移送機構７０によって高温側オイル循環路４０から低温側オイル循環路３０にオイルが移送される。

＜オイル噴射処理＞
次に、第三実施形態において図９の例のようにオイルジェット８４がオイル移送機構７０として用いられる場合にオイルジェット８４からオイルを噴射させるための制御について説明する。図１５は、本発明の第三実施形態におけるオイル噴射処理の制御ルーチンを示すフローチャートである。本制御ルーチンは、内燃機関１００の始動後、ＥＣＵ９０によって所定の時間間隔で繰り返し実行される。

最初に、ステップＳ４０１において、内燃機関１００の始動時の外気温ＥＴが予め定められた第二温度Ｔ２以下であるか否かが判定される。外気温ＥＴは外気温センサ９２によって検出される。外気温ＥＴが第二温度Ｔ２以下であると判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ４０２に進む。

ステップＳ４０２では、低温側オイル循環路３０内のオイルの温度ＬＯＴが予め定められた第三温度Ｔ３以上であるか否かが判定される。低温側オイル循環路３０内のオイルの温度ＬＯＴは低温側油温センサ９３によって検出される。オイルの温度ＬＯＴが第三温度Ｔ３未満であると判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ４０３に進む。ステップＳ４０３では、オイルジェット８４からオイルが噴射され、低温側オイル循環路３０から高温側オイル循環路４０にオイルが移送される。この結果、高温側オイルパン４１内のオイルの量が所定量以上になると高温側オイルパン４１内のオイルが低温側オイルパン３１内に移動し、低温側オイルパン３１内のオイルの温度が上昇する。ステップＳ４０３の後、本制御ルーチンは終了する。

一方、ステップＳ４０１において外気温ＥＴが第二温度Ｔ２よりも高いと判定された場合、又はステップＳ４０２においてオイルの温度ＬＯＴが第三温度Ｔ３以上であると判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ４０４に進む。ステップＳ４０４、ステップＳ４０５、ステップＳ４０６及びステップＳ４０３は、図１２のステップＳ２０１、ステップＳ２０３、ステップＳ２０４及びステップＳ２０２と同様であることから説明を省略する。

なお、図１４のステップＳ３０２及び図１５のステップＳ４０２において、内燃機関１００の始動から所定時間が経過したか否かが判定されてもよい。また、図１４のステップＳ３０２及び図１５のステップＳ４０２において、高温側オイル循環路４０内のオイルの温度ＨＯＴが予め定められた第四温度Ｔ４以上であるか否かが判定されてもよい。高温側オイル循環路４０内のオイルの温度ＨＯＴは高温側油温センサ９１によって検出される。なお、第四温度Ｔ４は第一温度Ｔ１よりも低い温度である。また、図１４のステップＳ３０４及び図１５のステップＳ４０５が省略され、内燃機関１００の暖機運転後にはオイルの移送が所定間隔で実行されてもよい。

以上、本発明に係る好適な実施形態を説明したが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載内で様々な修正及び変更を施すことができる。

１、１’、１” オイル循環装置
３０ 低温側オイル循環路
３１ 低温側オイルパン
３３ 低温側オイル被供給部
４０ 高温側オイル循環路
４１ 高温側オイルパン
４３ 高温側オイル被供給部
４４ 加熱部
７０ オイル移送機構
９０ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）
１００ 内燃機関

Claims (4)

1. 内燃機関のオイル循環装置であって、
   オイルを貯留する高温側オイルパンと、該高温側オイルパン内のオイルが供給される高温側オイル被供給部と、該高温側オイル被供給部に供給されるオイルを加熱する加熱部とが設けられ、前記高温側オイルパンと前記高温側オイル被供給部と前記加熱部との間でオイルを循環させる高温側オイル循環路と、
   オイルを貯留する低温側オイルパンと、該低温側オイルパン内のオイルが供給される低温側オイル被供給部とが設けられ、前記低温側オイルパンと前記低温側オイル被供給部との間でオイルを循環させる低温側オイル循環路と、
   前記低温側オイル循環路と前記高温側オイル循環路との間でオイルを移送するオイル移送機構と、
   前記内燃機関の運転中に前記オイル移送機構によるオイルの移送を制御する制御装置と、
   前記高温側オイル循環路内のオイルの温度を検出する高温側油温センサと
   を備え、
   前記制御装置は、前記高温側油温センサによって検出されたオイルの温度が予め定められた第一温度以上であるときに、前記オイル移送機構によって前記低温側オイル循環路から前記高温側オイル循環路にオイルを移送し、
   前記高温側オイル循環路は、前記高温側オイルパン、前記加熱部、前記高温側オイル被供給部の順にオイルが循環するように構成され、前記高温側油温センサは前記加熱部と前記高温側オイル被供給部との間に設けられる、内燃機関のオイル循環装置。
2. 外気温を検出する外気温センサを更に備え、
   前記高温側オイルパン及び前記低温側オイルパンは、前記内燃機関の運転中に該高温側オイルパン内のオイルの量が所定量以上になると該高温側オイルパン内のオイルが該低温側オイルパン内に移動するように構成され、
   前記制御装置は、前記内燃機関の始動時に前記外気温センサによって検出された外気温が予め定められた第二温度以下である場合、前記オイル移送機構によって前記低温側オイル循環路から前記高温側オイル循環路にオイルを移送する、請求項１に記載の内燃機関のオイル循環装置。
3. 前記低温側オイル循環路内のオイルの温度を検出する低温側油温センサを更に備え、
   前記制御装置は、前記内燃機関の始動時に前記外気温センサによって検出された外気温が前記第二温度以下である場合、前記低温側油温センサによって検出された温度が予め定められた第三温度に達するまで、前記オイル移送機構によって前記低温側オイル循環路から前記高温側オイル循環路にオイルを移送する、請求項２に記載の内燃機関のオイル循環装置。
4. 前記オイル移送機構は、前記内燃機関に設けられたピストンの内側に向かってオイルを噴射するオイルジェットであり、該オイルジェットは前記低温側オイル循環路に設けられ、前記高温側オイルパンは、前記オイルジェットによって噴射されたオイルを回収するように構成される、請求項１から３のいずれか１項に記載の内燃機関のオイル循環装置。

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