(57)【要約】【課題】エンジンが冷間時の運転状態のとき、簡単な制御でオイルによるエンジンの冷却を抑制して排気ガス中のＰＭやスモークを低減することができるオイル供給制御装置を提供すること。【解決手段】オイルパン５１と、潤滑部１０に供給するポンプ機構５３と、オイルの供給を制御するＥＣＵ６０と、オイル噴射ノズル５８と、このオイル噴射ノズル５８と連通するオイル通路５５ｔから分岐しオイル通路５５ｔ内のオイルの一部をポンプ機構５３に還流させるオイル還流通路５６ｋを有するオイル還流部５６と、オイル還流部５６に設けられオイル還流通路５６ｋを開閉するＯＳＶ５７とを備え、ＥＣＵ６０が、エンジン１が冷間時の運転状態であると判定したとき、ＯＳＶ５７を開いて、オイル通路５５ｔ内を流通するオイルの一部をオイル還流通路５６ｋを介してポンプ機構５３に還流させることを特徴とする。【選択図】図１
2010071194.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オイルを貯留するオイルパンと、前記オイルパンに貯留された前記オイルをオイル通路を介してエンジンのピストンを含む潤滑部に供給するポンプ機構と、前記オイルの供給を制御するオイル供給制御部とを備えたオイル供給制御装置において、
前記オイル通路内の前記オイルを前記ピストンに向かって噴射するオイル噴射ノズルと、
前記オイル噴射ノズルと連通する前記オイル通路から分岐し前記オイル通路内の前記オイルの一部を前記ポンプ機構に還流させるオイル還流通路を有するオイル還流部と、
前記オイル還流部に設けられ前記オイル還流通路を開閉するオイルスイッチバルブと、
前記エンジンが冷間時の運転状態であるか否かを判定する運転状態判定部と、を備え、
前記運転状態判定部が、前記エンジンが冷間時の運転状態であると判定したとき、前記オイル供給制御部が、前記オイルスイッチバルブを開いて、前記オイル通路内を流通する前記オイルの一部を前記オイル還流通路を介して前記ポンプ機構に還流させることを特徴とするオイル供給制御装置。
【請求項２】
前記エンジンが、冷却液により前記エンジンを冷却する冷却部を備え、前記冷却液の温度を検出する冷却液温センサを有し、前記運転状態判定部が、前記冷却液温センサにより検出された冷却液温が設定温度未満であるとき、前記エンジンが冷間時の運転状態であると判定することを特徴とする請求項１に記載のオイル供給制御装置。
【請求項３】
前記エンジンが、前記オイルの圧力により吸気バルブおよび排気バルブの少なくともいずれか一方のバルブの開閉タイミングを変更し得る可変バルブタイミング機構を備え、前記オイル通路内の前記オイルの圧力を検出するオイル圧力センサと、前記オイル圧力センサにより検出された前記オイルの検出圧力と、予め設定され前記可変バルブタイミング機構を作動させる下限の設定下限作動圧力とを比較する圧力比較部とを有し、前記オイル供給制御部が、前記圧力比較部により前記検出圧力が前記設定下限作動圧力未満であるとされたとき、前記オイルスイッチバルブを閉じることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のオイル供給制御装置。
【請求項４】
前記エンジンが、燃料の噴射タイミングを遅角させる噴射タイミング制御部を備え、前記オイルスイッチバルブが開かれたとき、前記オイル供給制御部が、前記噴射タイミングの遅角制御を停止させるよう前記噴射タイミング制御部に前記オイルスイッチバルブが開かれたことを通知することを特徴とする請求項３に記載のオイル供給制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オイル供給制御装置に関し、特に、エンジンが冷間時の運転状態のとき、オイルの供給を制御することにより、エンジンから排出される排気ガス中の有害物質を低減することができるオイル供給制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの車両に設けられたエンジンにおいては、ポンプ機構によってオイルパン内に貯留されたオイルを吸入してメインオイルギャラリなどのオイル通路内に圧送し、オイル通路を介してピストン、吸・排気カムシャフトやクランクシャフトのジャーナルなどの潤滑部にオイルを供給している。また、このポンプ機構のオイルの供給をオイル供給制御装置によりコントロールして、適量のオイルによりこれら潤滑部の潤滑および冷却を行い、これらの潤滑部を円滑に動作させるとともに、焼き付けなどの損傷が発生するのを防止している。
【０００３】
従来、この種のオイル供給制御装置として、エンジンのシリンダブロックにオイルを流通させるオイルギャラリを設け、シリンダブロックにオイルギャラリに連通するピストン用オイル通路を設け、このピストン用オイル通路にエンジンのピストンにオイルを噴射するピストン用ジェットノズルを設け、ピストン用オイル通路にピストン用オイルリリーフバルブを設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
このオイル供給制御装置においては、エンジンの運転状態を示す情報により設定された制御マップに基づき、ピストン用オイルリリーフバルブを作動させてピストン用ジェットノズルから噴射されるオイルの噴射量を制御している。
【０００４】
例えば、エンジンの運転状態が高回転、高負荷でオイルの圧力が制御マップで規定する低圧領域のとき、ピストン用オイルリリーフバルブを閉じてオイルの噴射量を増加させて冷却効果を高め焼き付けを防止している。
他方、エンジンの運転状態が高回転、高負荷でオイルの圧力が制御マップで規定する極めて高い圧力領域になったとき、ピストン用オイルリリーフバルブを開いてオイルの噴射量を減少させ、オイルによる冷却を確保しつつ、必要以上に供給されたオイルをカットしてメカニカルロスの増加を抑制している。
【０００５】
また、エンジンの運転状態が低回転、低負荷でオイルの圧力が制御マップで規定する低圧領域、例えば、運転状態が冷間時の領域のとき、ピストン用オイルリリーフバルブを閉じてオイルの噴射量を増大させ、潤滑を高めてメカニカルロスを減少させている。
他方、エンジンの運転状態が低回転、低負荷でオイルの圧力が制御マップで規定する高い圧力の領域では、ピストン用オイルリリーフバルブを開いてオイルの噴射量を減少させ、オイルによる冷却を確保しつつ、必要以上に供給されたオイルをカットしてメカニカルロスの増加を抑制している。
【特許文献１】特開２００５−２３３１００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来のオイル供給制御装置にあっては、エンジンの運転状態が低回転、低負荷でオイルの圧力が制御マップで規定する低圧領域、例えば、運転状態が冷間時の領域のとき、ピストン用オイルリリーフバルブを閉じてオイルの噴射量を増大させ、潤滑を高めてメカニカルロスを減少させている。このような運転状態が冷間時の領域のとき、オイルの噴射量を増加させると、次のような弊害が発生してしまう。
【０００７】
オイルの噴射量が増加すると、ピストンの潤滑が高められてメカニカルロスが減少するというメリットが得られる反面、ピストンが低温のオイルにより冷却されてしまう。ピストンが冷却されると、ピストンとエンジンブロックにより囲まれた燃焼室内に供給される燃料が、ピストンの頂面に付着し、燃料の気化が促進されないので、空気と燃料との不均一な混合気となるとともに、最適な空燃比が得られず、燃焼温度が低下して混合気の燃焼が不完全になってしまう。特に、燃焼室内に直接燃料を噴射して点火する直噴エンジンの場合に、このような弊害が顕著に現れることになる。
【０００８】
この場合、最適な状態と比較して、燃焼が促進されないので、燃料がＨＣ（Ｈｙｄｒｏ  Ｃａｒｂｏｎ）として排出され、いわゆる燃料の燃え残り（ＳＯＦ：Ｓｏｌｕｂｌｅ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｆｒａｃｔｉｏｎ）を含むＰＭ（Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｍａｔｔｅｒ）やスモーク（すす）の増大といった排気性能の悪化を生じる。また、燃料消費率（ｇ／ＫＷｈ：ｇは燃料の重量、ＫＷは出力、ｈは時間）も低下し、いわゆる燃費の悪化を生じる。
【０００９】
このような排気性能の悪化を抑制するため、燃料の噴射タイミングを遅角制御して燃焼室内に噴射される燃料がピストンの頂面に付着しないようにすることも考えられる。この場合、燃料の噴射タイミングを遅角させているので、燃料が噴射されるとき、燃焼室内の混合気の圧縮度合いが増大し、噴射時の燃焼室内の温度を上昇させることができる。また、燃料噴射口とピストンの頂面との間隔が大きくなりピストンの頂面に燃料が付着し難くなり、ＰＭやスモークの発生をある程度抑制することができる。
【００１０】
しかしながら、燃料の噴射タイミングが遅角制御されると、燃料の噴射タイミングの遅角に伴って燃料噴射量が最適噴射タイミングと比べて増加するので、燃料消費率が低下し、いわゆる燃費の悪化を生じる。また、燃料の噴射タイミングが遅角すると、最適噴射タイミングと比べて燃料の燃焼期間が長くなり全体の燃焼が緩慢となってエンジンの有効な出力が不安定となることがある。さらに、バルブの開閉タイミング制御と噴射タイミングの遅角制御を合わせて行う必要があり、制御の複雑化を招いてしまう。
【００１１】
本発明は、前述の従来の問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。すなわち、本発明は、エンジンが冷間時の運転状態のとき、簡単な制御でオイルによるエンジンの冷却を抑制して排気ガス中のＰＭやスモークを低減することができるオイル供給制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係るオイル供給制御装置は、目的を達成するため、（１）オイルを貯留するオイルパンと、前記オイルパンに貯留された前記オイルをオイル通路を介してエンジンのピストンを含む潤滑部に供給するポンプ機構と、前記オイルの供給を制御するオイル供給制御部とを備えたオイル供給制御装置において、前記オイル通路内の前記オイルを前記ピストンに向かって噴射するオイル噴射ノズルと、前記オイル噴射ノズルと連通する前記オイル通路から分岐し前記オイル通路内の前記オイルの一部を前記ポンプ機構に還流させるオイル還流通路を有するオイル還流部と、前記オイル還流部に設けられ前記オイル還流通路を開閉するオイルスイッチバルブと、前記エンジンが冷間時の運転状態であるか否かを判定する運転状態判定部と、を備え、前記運転状態判定部が、前記エンジンが冷間時の運転状態であると判定したとき、前記オイル供給制御部が、前記オイルスイッチバルブを開いて、前記オイル通路内を流通する前記オイルの一部を前記オイル還流通路を介して前記ポンプ機構に還流させるものから構成されている。
【００１３】
この構成により、エンジンが冷間時の運転状態であるとき、ポンプ機構から吐出されたオイルの一部が、オイル還流部からポンプ機構に還流されるので、ポンプ機構から吐出されたオイル通路内のオイルの圧力が低下する。このとき、オイル噴射ノズルからピストンに向けてのオイルの噴射が停止し、オイルによるピストンの冷却が停止する。この場合、ピストンの温度（℃）が、従来技術よりも上昇し、エンジンの燃焼室内に供給される燃料の気化が促進され、従来技術のような燃料がピストンの頂面に付着するという弊害が解消される。
また、ポンプ機構から吐出されたオイルの一部が、オイル還流部からポンプ機構に還流されるので、エンジン内へのオイルの供給量も減少し、温められた冷却液からの熱交換が低下する。その結果、冷却液の温度（℃）が、従来技術よりも上昇し、エンジンの冷間時の暖機運転が促進される。また、燃料の気化が促進されるので、空気と燃料との均一な混合気が得られるとともに、所期の最適な空燃比が得られ、適正な燃焼温度により混合気が完全に燃焼することになる。この場合、排気ガス中に含まれるＨＣや、いわゆる燃料の燃え残りを含むＰＭやスモークが減少し燃費が向上する。また、オイル還流部からポンプ機構に還流されるので、ポンプ機構の負荷が軽減され仕事率（ｗ）が減少し、エンジンの負荷が軽減され燃費が向上する。
【００１４】
本発明に係るオイル供給制御装置は、上記（１）に記載のオイル供給制御装置において、（２）前記エンジンが、冷却液により前記エンジンを冷却する冷却部を備え、前記冷却液の温度を検出する冷却液温センサを有し、前記運転状態判定部が、前記冷却液温センサにより検出された冷却液温が設定温度未満であるとき、前記エンジンが冷間時の運転状態であると判定するものから構成されている。
【００１５】
この構成により、運転状態判定部が、冷却液温センサにより検出された冷却液温が設定温度未満であるとき、エンジンが冷間時の運転状態であると判定するようにしたので、簡単な判定によりエンジンが冷間時の運転状態であると判定することができる。
【００１６】
本発明に係るオイル供給制御装置は、上記（１）または（２）に記載のオイル供給制御装置において、（３）前記エンジンが、前記オイルの圧力により吸気バルブおよび排気バルブの少なくともいずれか一方のバルブの開閉タイミングを変更し得る可変バルブタイミング機構を備え、前記オイル通路内の前記オイルの圧力を検出するオイル圧力センサと、前記オイル圧力センサにより検出された前記オイルの検出圧力と、予め設定され前記可変バルブタイミング機構を作動させる下限の設定下限作動圧力とを比較する圧力比較部とを有し、前記オイル供給制御部が、前記圧力比較部により前記検出圧力が前記設定下限作動圧力未満であるとされたとき、前記オイルスイッチバルブを閉じるものから構成されている。
【００１７】
この構成により、エンジンが、可変バルブタイミング機構を備えたものであっても、圧力比較部が、検出圧力と設定下限作動圧力とを比較し、検出圧力が設定下限作動圧力未満であるとされたとき、オイルスイッチバルブを閉じるようにして、可変バルブタイミング機構の制御をオイル供給制御に優先させることができるので、可変バルブタイミング機構におけるバルブタイミングの制御に支障を来たすことはない。
【００１８】
本発明に係るオイル供給制御装置は、上記（３）に記載のオイル供給制御において、（４）前記エンジンが、燃料の噴射タイミングを遅角させる噴射タイミング制御部を備え、前記オイルスイッチバルブが開かれたとき、前記オイル供給制御部が、前記噴射タイミングの遅角制御を停止させるよう前記噴射タイミング制御部に前記オイルスイッチバルブが開かれたことを通知するものから構成されている。
【００１９】
この構成により、エンジンが、オイルスイッチバルブが開かれたとき、噴射タイミング制御部により、遅角制御が停止され、噴射タイミングの最適制御が実行されるので、従来技術のような燃料の噴射タイミングの遅角に伴って燃料噴射量が増加するようなことはなく、燃料消費率が低下していわゆる燃費の悪化を生じることもない。また、燃料の噴射タイミングの遅角に伴って燃料の燃焼期間が長くなり全体の燃焼が緩慢となってエンジンの有効な出力が不安定となることもない。さらに、バルブの開閉タイミング制御と燃料の噴射タイミングの遅角制御を合わせて行う必要もなくなり、制御の複雑化が軽減される。
また、オイル供給制御部により、冷間時の運転状態から温間時の運転状態に切り替えられると同時に、燃料の噴射タイミングの遅角制御の停止が速やかに解除される。このとき、オイルスイッチバルブが閉じられるので、オイル噴射ノズルからオイルがピストンに向けて噴射され、ピストンが好適に冷却されるとともに潤滑される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、エンジンが冷間時の運転状態のとき、オイルによるエンジンの冷却を抑制して排気ガス中のＰＭやスモークを低減することができるオイル供給制御装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の第１の実施の形態に係るオイル供給制御装置について、図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るオイル供給制御装置を適用した車両のエンジンの概略斜視図であり、図２は、エンジン内部の各潤滑部とオイルの流れを示すブロック図であり、図３は、ポンプ機構の回路図であり、図４は、ピストンを収容するシリンダブロックの部分断面図である。
【００２２】
まず、構成を説明する。
図１に示すように、エンジン１は、気筒内に収容されたピストン２と、可変バルブタイミング機構（ＶＶＴ：Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｖａｌｖｅ  Ｔｉｍｉｎｇ）３と、クランクシャフト４と、オイル供給制御装置５と、シリンダヘッド、シリンダブロックおよびクランクケースからなるエンジンブロック６と、エンジン１の内部を冷却する冷却部７と、気筒内に直接燃料を噴射する図示しない燃料噴射装置とを含んで構成されている。
【００２３】
ピストン２は、図示しない他の３個のピストンを含めて直列４気筒のエンジン１を構成している。なお、エンジン１は、直列４気筒のものに限られず、単気筒や任意に気筒配列された多気筒であってもよく、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンなど、空気と混合し得る炭化水素などの液体または気体を燃料とする公知のエンジンであってもよい。
【００２４】
可変バルブタイミング機構３は、吸気カムシャフト３１に連結され、ベーン型アクチュエータ３２を駆動する吸気側油圧コントローラ３３と、排気カムシャフト３４に連結され、ベーン型アクチュエータ３５を駆動する排気側油圧コントローラ３６とを含んで構成されている。吸気側油圧コントローラ３３および排気側油圧コントローラ３６は、チェーン３７を介してクランクシャフト４と連結されており、クランクシャフト４の動力で駆動されるようになっている。
【００２５】
吸気側油圧コントローラ３３には、吸気側オイルコントロールバルブ（ＯＣＶ：Ｏｉｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｖａｌｖｅ）３３ｃが接続され、吸気側油圧コントローラ３３に供給される油圧が制御されるようになっている。また、排気側油圧コントローラ３６にも、排気側オイルコントロールバルブ（ＯＣＶ）３６ｃが接続され、排気側油圧コントローラ３６に供給される油圧が制御されるようになっている。
【００２６】
吸気カムシャフト３１には、ロッカーアーム４１を介して吸気バルブ４２が連結されるとともに、排気カムシャフト３４には、ロッカーアーム４３を介して排気バルブ４４が連結されている。吸気バルブ４２の開閉タイミングは、吸気側油圧コントローラ３３により、排気バルブ４４の開閉タイミングは、排気側油圧コントローラ３６により、それぞれ遅角制御や進角制御が実行され、吸気および排気の効率を向上させるとともに、エンジン１の出力（ｋＷ）およびトルク（Ｎ・ｍ）が調整されるようになっている。
【００２７】
例えば、吸気バルブ４２を閉じるときの閉弁タイミングをピストン２の下死点（ＢＤＣ：Ｂｏｔｔｏｍ  Ｄｅａｄ  Ｃｅｎｔｅｒ）を超えて遅角させると、エンジン１の圧縮行程で混合気を圧縮する際、吸気バルブ４２が閉じてからの燃焼室の容積比が小さくなり、圧縮比を低下させることができる。また、可変バルブタイミング機構３が、遅角させた開閉タイミングを進角すれば、低下した圧縮比を高めることができる。
【００２８】
クランクシャフト４は、クランクジャーナル１１を介してエンジンブロック６に回転可能に支持されるとともに、コネクティングロッドを介してピストン２に連結されており、ピストン２の往復運動が伝達されて回転運動するようになっている。
【００２９】
オイル供給制御装置５は、オイルパン５１と、オイルストレーナ５２と、ポンプ機構５３と、ポンプ機構５３から吐出されたオイルをろ過するオイルフィルタ５４と、オイル通路部５５と、オイル還流部５６と、オイルスイッチバルブ（ＯＳＶ：Ｏｉｌ  Ｓｗｉｔｃｈ  Ｖａｌｖｅ）５７と、オイル噴射ノズル５８と、ポンプ機構５３を流通するオイルの流量を調節するストップバルプ５９（図２参照）と、電子制御ユニット（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）６０と、冷却液温センサ６１、オイル圧力センサ６２とを含んで構成されている。オイル供給制御装置５は、エンジン１内の各潤滑部１０にオイルを供給し各潤滑部１０を潤滑するとともに冷却するよう構成されている。
【００３０】
この潤滑部１０は、エンジン１内の潤滑を必要とする構成要素で、例えば、図２に示すように、ピストン２と、クランクシャフト４を回転可能に支持するクランクジャーナル１１と、コネクティングロッド１２をクランクシャフト４に連結するクランクピン１３と、吸気カムシャフト３１と、排気カムシャフト３４と、ロッカーアーム４１、４３、吸気カムシャフトジャーナル４７と、排気カムシャフトジャーナル４８とを含んで構成されている。
【００３１】
オイルパン５１は、潤滑部１０の各潤滑要素から還流されたオイルを貯留するケースからなり、エンジンブロック６の下部に固定されている。このオイルパン５１に貯留されたオイル内には、オイルストレーナ５２の吸入口が浸漬されており、この吸入口からオイルが吸入されるようになっている。
【００３２】
図３に示すように、ポンプ機構５３は、ポンプ本体５３ｈと、オイルストレーナ５２から吸い込まれたオイルをポンプ本体５３ｈに流通させる吸入パイプ５３ｋと、ポンプ本体５３ｈから吐出されたオイルをオイルフィルタ５４に流通させる吐出パイプ５３ｔを含んで構成されている。
【００３３】
図１に示すように、ポンプ本体５３ｈは、例えば、トロコイドポンプ、ギヤポンプなどのオイルを吸入し吐出するポンプからなり、図示しないチェーンを介してクランクシャフト４に連結されており、クランクシャフト４とは別軸でクランクシャフト４により等速駆動されるようになっている。なお、ポンプ本体５３ｈは、チェーンによらず、クランクシャフト４に直結されクランクシャフト４により等速駆動される構造のものでもよい。
【００３４】
オイル通路部５５は、オイルフィルタ５４で浄化されたオイルを潤滑部１０の各潤滑要素に供給する複数のオイル通路５５ｔを含んで構成されている。このオイル通路５５ｔは、潤滑部１０の潤滑要素にオイルを圧送するオイルパイプ５５ｐ内に形成されたもの、メインオイルギャラリ５５ｍなどのエンジンブロック６の壁部内に形成されたもの、吸気カムシャフト３１および排気カムシャフト３４に向けてオイルを放出するオイルシャワーパイプ５５ｓ内に形成されたものを含んで構成されている。
【００３５】
また、オイル通路５５ｔは、オイルパイプ５５ｐから滴下されるオイルを通すよう内部空間により構成されるもの、エンジンブロック６の壁部の表面を伝わるよう壁部の表面により構成されたものなど、オイルを流通させる媒体によって構成されている。
【００３６】
オイル還流部５６は、オイルフィルタ５４の排出口５４ｈとメインオイルギャラリ５５ｍとを連通するオイル通路５５ｔから分岐し、ポンプ機構５３の吸入口と連通するオイル還流通路５６ｋを有するオイル還流パイプ５６ｐを含んで構成されている。このオイル還流通路５６ｋ内には、オイル還流通路５６ｋを開閉するＯＳＶ５７が設けられている。このＯＳＶ５７は、エンジンブロック６に装着されており、ＥＣＵ６０によりその開閉が制御されるようになっている。なお、このＯＳＶ５７は、エンジンブロック６以外のものに装着されていてもよく、例えば、ポンプ機構５３に装着されていてもよい。
【００３７】
ＯＳＶ５７は、オイル還流通路５６ｋを開閉する機能を有する開閉弁からなり、例えば、電磁力により動作するソレノイドバルブで構成されている。
【００３８】
図１および図４に示すように、オイル噴射ノズル５８は、内部にオイル通路５５ｔを有するパイプからなり、先端部がピストン２の方向に向くよう、基端部がエンジンブロック６に支持されている。この先端部にはオイル噴射口が形成されており、メインオイルギャラリ５５ｍからオイル通路５５ｔに供給されたオイルがオイル噴射口からピストン２の方向に噴射されるようになっている。
【００３９】
ＥＣＵ６０は、始動判定部と、運転状態判定部と、圧力比較部と、オイル供給制御部と、噴射タイミング制御部とを含んで構成されており、単一または複数のプログラムにより各部の動作が連続的に実行されるようになっている。
ＥＣＵ６０は、具体的には、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、始動判定部、運転状態判定部、圧力比較部、オイル供給制御部および噴射タイミング制御部の各部の動作を実行させるプログラムなどが記憶されたＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、一時的にデータを記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、バッテリを電源として作動し書換え可能な不揮発性のメモリからなるＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  ａｎｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、Ａ／Ｄ変換器やバッファなどの入力インターフェース回路および駆動回路などの出力インターフェース回路を含んで構成されている。
【００４０】
冷却液温センサ６１、オイル圧力センサ６２、クランクポジションセンサ６３、図示しないスロットル開度センサ、吸入空気量センサ、アクセルポジションセンサなどのセンサが、ＥＣＵ６０の入力インターフェース回路に、それぞれ接続されており、これらのセンサから出力される情報は、入力インターフェース回路を介してＥＣＵ６０に取り込まれるようになっている。
【００４１】
ＥＣＵ６０においては、クランクポジションセンサ６３などのクランクシャフト４の回転数（ｒｐｍ）を検知するセンサから入力された情報に基づいてエンジン回転数Ｎｅ（ｒｐｍ）が求められるようになっている。また、スロットル開度センサ、吸入空気量センサ、アクセルポジションセンサおよびクランクポジションセンサ６３などのエンジン１の出力に関する情報に基づいて、エンジン１に搭載された可変バルブタイミング機構３の吸気バルブ４２、排気バルブ４４の開閉タイミングが制御されるようになっている。
【００４２】
冷却液温センサ６１は、例えば、優れた温度特性を有するサーミスタを含んで構成されている。このサーミスタは、ＥＣＵ６０に接続されており、エンジン１を冷却する冷却液の温度に応じた抵抗値を検知し電圧信号をＥＣＵ６０の入力インターフェース回路に入力するようになっている。この冷却液温センサ６１は、エンジンブロック６のシリンダ周辺を流通し昇温した冷却液の温度を検知するよう、シリンダ周辺のエンジンブロック６内に装着されている。
【００４３】
オイル圧力センサ６２は、例えば、高い感度を有する半導体ピエゾ抵抗を含んで構成されている。この半導体ピエゾ抵抗は、ＥＣＵ６０に接続されており、オイル通路部５５内の圧力に応じた抵抗値を検知し電圧信号をＥＣＵ６０の入力インターフェース回路に入力するようになっている。このオイル圧力センサ６２は、可変バルブタイミング機構３の上流側のオイル通路５５ｔ内に設けられ、吸気側油圧コントローラ３３および排気側油圧コントローラ３６に供給されるオイルの圧力（ｋＰａ）を検出するようになっている。
【００４４】
クランクポジションセンサ６３は、例えば、クランクシャフト４に固定されたタイミングロータと電磁ピックアップセンサとを含んで構成されており、エンジンブロック６に固定されている。このクランクポジションセンサ６３は、クランク位置、クランク角速度などのクランクの回転を検出し、検出された回転の信号は、ＥＣＵ６０に出力されるようになっている。
【００４５】
ＥＣＵ６０の始動判定部は、エンジン１のスタータモータを作動するスタータスイッチがオンとなったことの検知情報、またはスタータスイッチがオンからオフに切り替わってから所定時間未満であることの検知情報に基づいて、エンジン１が始動されたか否かを判定するよう構成されている。なお、クランクポジションセンサ６３によりエンジン回転数Ｎｅ（ｒｐｍ）が所定回転数（ｒｐｍ）であるか否か、エンジン１のオイル供給通路内のオイルの圧力（ｋＰａ）が所定圧力（ｋＰａ）であるか否かなどの他の手段により、エンジン１が始動されたか否かを判定してもよい。
【００４６】
ＥＣＵ６０の運転状態判定部は、始動判定部によりエンジン１が始動されたと判定されたとき、エンジン１が冷間時の運転状態であるか否かを判定するよう構成されている。具体的には、ピストン２の周辺のオイル通路５５ｔから冷却部７に向かって流通する冷却液の温度が、図１に示す冷却液温センサ６１により検出される。この検出温度（℃）と、予め設定されＥＣＵ６０のＲＯＭなどのメモリに記憶された設定温度（℃）とが比較され、検出温度（℃）が、設定温度（℃）未満であったとき、エンジン１が冷間時の運転状態であると判定されるようになっている。この設定温度は、寒冷地仕様、暖地仕様などの車種や、燃料の種別、エンジン１の種別、排気量などの車両が持っている特性により異なり、取得したデータに基づいて車両の特性毎に適宜設定されたものである。本実施の形態に係る車両の場合は、例えば、設定温度は、約８８℃となっている。
【００４７】
ＥＣＵ６０の圧力比較部は、オイル圧力センサ６２により検出されたオイル通路５５ｔ内のオイルの検出圧力（ｋＰａ）と、予め設定されＥＣＵ６０のＲＯＭなどのメモリに記憶された可変バルブタイミング機構３を作動させる下限の設定下限作動圧力（ｋＰａ）とを比較するよう構成されている。この設定下限作動圧力（ｋＰａ）についても、設定温度と同様に車両の特性毎に適宜設定されたものである。本実施の形態に係る車両の場合は、例えば、設定下限作動圧力は、１２０ｋＰａ程度のものである。
【００４８】
ＥＣＵ６０のオイル供給制御部は、運転状態判定部によりエンジン１が冷間時の運転状態であると判定されたとき、ＯＳＶ５７を開いて、オイル通路５５ｔ内を流通するオイルの一部をオイル還流通路５６ｋを介してポンプ機構５３に還流させるよう構成されている。
【００４９】
ＥＣＵ６０の噴射タイミング制御部は、エンジン１の運転状態に応じて、図示しない燃料噴射装置から噴射される燃料の噴射タイミングを制御するよう構成されている。具体的には、燃料の噴射開始時期および噴射終了時期を、クランクポジションセンサ６３の検知情報から得られた所定のクランク角度に基づいて遅角または進角させ、空燃比制御性の向上や排気ガス中のエミッションの低減を促進させるとともに、エンジン１の最適なトルクおよび出力を得るようにしている。
【００５０】
エンジンブロック６は、燃焼室６ａ（図４参照）を含むシリンダを画成するシリンダヘッドおよびシリンダブロックと、クランクケースとがボルトなどの締結具により締結され一体化されている。
このエンジンブロック６は、図示しない複数のエンジンマウントを介して車体にマウントされている。
【００５１】
図１に示すように、冷却部７は、流入する高温の冷却液を低温の外気で冷却するラジエータ７ａと、冷却された冷却液をラジエータ７ａからエンジンブロック６内に流入させるアッパーパイプ７ｂと、エンジンブロック６からラジエータ７ａに冷却液を流入させるロアパイプ７ｃと、エンジンブロック６内で冷却液を流通させるようエンジンブロック６に設けられた図４に示すウォータジャケット７ｗとを含んで構成されている。
【００５２】
冷却部７は、さらに、ウォーターポンプ７ｐと、アッパーパイプ７ｂとロアパイプ７ｃとの間に介装されたバイパスパイプ７ｄと、このバイパスパイプ７ｄとアッパーパイプ７ｂの分岐部分に設けられたサーモスタット７ｔとを含んで構成されている。
【００５３】
冷却部７内の冷却液は、ラジエータ７ａ内で空冷され、アッパーパイプ７ｂからエンジンブロック６内のウォータジャケット７ｗに流入し、エンジンブロック６内の冷却液通路を流通したのち、ロアパイプ７ｃからラジエータ７ａに還流するようになっている。
【００５４】
このサーモスタット７ｔは、ウォータジャケット７ｗに流入する冷却液の温度を検出し、この冷却液の温度が設定温度か否かで、すなわち、冷却液の温度に応じて冷却液がラジエータ７ａを通る循環と、通らない循環のいずれかに切り替えるようになっている。例えば、冷却液の温度が８０℃未満のとき、サーモスタット７ｔにより、冷却液がラジエータ７ａを通らない循環に切り替わる。すなわち、アッパーパイプ７ｂとバイパスパイプ７ｄとが連通し、冷却液がロアパイプ７ｃからウォータジャケット７ｗに流入する。このとき、ＥＣＵ６０により、ウォーターポンプ７ｐが駆動し、冷却液がウォータジャケット７ｗ、アッパーパイプ７ｂ、バイパスパイプ７ｄおよびロアパイプ７ｃ内を循環し、エンジン１の冷間時における暖気運転が促進されるようにしている。
【００５５】
他方、冷却液の温度が８０℃以上のとき、サーモスタット７ｔにより、冷却液がラジエータ７ａを通る循環に切り替わる。このとき、アッパーパイプ７ｂがラジエータ７ａ側に連通し、冷却液がバイパスパイプ７ｄを通らない状態、すなわち、冷却液がラジエータ７ａを通る状態になり、冷却液がラジエータ７ａで空冷され、アッパーパイプ７ｂからウォータジャケット７ｗ内を流通し、ロアパイプ７ｃからラジエータ７ａに還流し、エンジン１が好適に冷却されるようにしている。
【００５６】
燃料噴射装置は、気筒内に燃料噴射ノズルを露出させるようエンジンブロック６に設けられたインジェクタを含んで構成されており、燃焼室６ａ内に高圧の燃料を噴射し、できるだけ少ない燃料で、効率よく混合気を爆発させるようになっている。また、燃料噴射装置は、ＥＣＵ６０の噴射タイミング制御部の指令により、燃料の噴射タイミングを進角または遅角制御するよう構成されている。
【００５７】
次に、本実施の形態に係るオイル供給制御装置５のオイル供給制御の動作について説明する。
図５は、オイル供給制御装置のオイル供給制御の動作を示すフローチャートである。図６は、エンジン回転数Ｎｅに対するメインオイルギャラリのオイル圧力を示すグラフである。図７は、エンジンが冷間時の運転状態における経過時間と、ＯＳＶの開閉状態、ピストン温度、噴射タイミングとの関係を示したグラフである。
【００５８】
なお、図５に示すフローチャートは、ＥＣＵ６０のＲＯＭに格納されたオイル供給制御プログラムの実行内容を示すもので、このオイル供給制御プログラムは、始動判定部、運転状態判定部、圧力比較部、オイル供給制御部、噴射タイミング制御部の各機能内容を実行する単一または複数のプログラムを含んで構成されている。このオイル供給制御プログラムは、ＥＣＵ６０のＣＰＵによって実行される。
【００５９】
図５に示すように、まず、ＥＣＵ６０は、エンジン１のスタータモータを作動するスタータスイッチがオンとなったことを検知、またはスタータスイッチがオンからオフに切り替わってから所定時間未満であることを検知した場合には、エンジン１が始動されたものと判定する（ステップＳ１）。いずれも検知しない場合には、ＥＣＵ６０は、所定の時間間隔で、エンジン１が始動されたものと判定されるまでスタータスイッチのオンまたはオフを監視する。
【００６０】
ステップＳ１でＹＥＳと判定された場合、ＥＣＵ６０は、図１に示す冷却液温センサ６１から出力された検知温度（℃）の信号を受け（ステップＳ２）、この検知温度と予めＲＯＭに記憶された設定温度（℃）とを比較し、検知温度が設定温度未満であるとき、例えば、８８℃未満であるとき、エンジン１が冷間時の運転状態であると判定する（ステップＳ３）。
【００６１】
ステップＳ３でＹＥＳと判定された場合、ＥＣＵ６０は、図１に示すオイル圧力センサ６２から出力された検知圧力（ｋＰａ）の信号を受け（ステップＳ４）、検知圧力（ｋＰａ）と予めＲＯＭに記憶され可変バルブタイミング機構３を作動させる下限の設定下限作動圧力（ｋＰａ）とを比較する（ステップＳ５）。
【００６２】
検知圧力が設定下限作動圧力を超えているとき、例えば、検知圧力が、１２０ｋＰａを超えているとき、ＯＳＶ５７を開く（ステップＳ６）。ＯＳＶ５７が開かれると、図３に示すポンプ機構５３から吐出されるオイルの圧力（ｋＰａ）が低下し、例えば、図６に示すように、メインオイルギャラリ５５ｍにおけるオイルの圧力が２１０ｋＰａ以下になるので、図１および図４に示すオイル噴射ノズル５８からのオイルの噴射が停止する。
なお、エンジン回転数Ｎｅ（ｒｐｍ）が高くなると、例えば、エンジン回転数Ｎｅが３，２００ｒｐｍ〜４，０００ｒｐｍでは、エンジン回転数Ｎｅに比例して、ポンプ機構５３から吐出されるオイルの圧力も徐々に高まり、オイルの圧力が２１０ｋＰａを徐々に超えることになるが、エンジン１の冷間時の運転状態においては、ピストン２に到達する程のオイルがオイル噴射ノズル５８から噴射されることはない。
【００６３】
このように、設定下限作動圧力を超えているときにのみ、ＯＳＶ５７を開くので、可変バルブタイミング機構３の制御を、本実施の形態に係るオイル供給制御装置５のオイル供給制御に優先することができ、可変バルブタイミング機構３の動作に支障が生ずることはない。
ＯＳＶ５７が開かれると同時に、ＥＣＵ６０は、可変バルブタイミング機構３における噴射タイミングの遅角制御の実行を停止させる（ステップＳ７）。このとき、噴射タイミングの遅角制御が行われていない場合には、噴射タイミングの遅角制御が実行されないよう、可変バルブタイミング機構３にその制御状態を維持させる。
【００６４】
次いで、ＥＣＵ６０は、冷却液温センサ６１から出力された検知温度（℃）の信号を受け（ステップＳ８）、この検知温度と予めＲＯＭに記憶された設定温度８８℃とを比較し、検知温度が８８℃を超えていたとき、エンジン１が冷間時から温間時の運転状態に移行したものと判定する（ステップＳ９）。
【００６５】
ステップＳ９でＮＯと判定された場合、ＥＣＵ６０は、所定の時間間隔で、冷却液温センサ６１の検知温度が８８℃を超えたものと判定されるまでエンジン１が冷間時から温間時の運転状態に移行したか否かを監視する。
ステップＳ９でＹＥＳと判定された場合、およびステップＳ３とステップＳ５でＮＯと判定された場合は、ＯＳＶ５７を閉じる（ステップＳ１０）。このとき、可変バルブタイミング機構３における噴射タイミングの遅角制御の停止を解除し（ステップＳ１１）、元の制御に復帰させる。
【００６６】
すなわち、図６に示すように、ステップＳ３でエンジン１が冷間時の運転状態であるとＥＣＵ６０により判定され、ステップＳ９でエンジン１が温間時の運転状態であると判定されるまでの間、ＯＳＶが開かれ、オイル噴射ノズル５８からのオイルの噴射が停止される。このとき、ＥＣＵ６０により、可変バルブタイミング機構３における噴射タイミングの遅角制御の実行が停止され、最適噴射タイミングで制御される。
【００６７】
次いで、ＥＣＵ６０は、例えば、クランクポジションセンサ６３の出力信号に基づいて、エンジン１が停止したか否かを判定し、エンジン１が停止したと判定したとき、本実施の形態に係るオイル供給制御装置５のオイル供給制御を終了させる（ステップＳ１２）。
ＥＣＵ６０は、ステップＳ１２でＮＯと判定したときには、エンジン１の冷却液温センサ６１による冷却液温の検知のステップＳ２に戻る。
【００６８】
このように、本実施の形態に係るオイル供給制御装置５は構成されているので、次のような効果を得ることができる。
【００６９】
図８は、エンジンが冷間時の運転状態における経過時間と、ＯＳＶの開閉状態、冷却液温、油温との関係を示したグラフである。図９は、エンジン１が始動してからの経過時間に対する排気ガス中のＰＭとスモークの濃度およびエンジン回転数Ｎｅとの関係を示すグラフである。
【００７０】
本実施の形態に係るオイル供給制御装置５は、オイルパン５１と、オイルパン５１内のオイルを潤滑部１０に供給するポンプ機構５３と、オイルの供給を制御するＥＣＵ６０と、オイル噴射ノズル５８と、オイル還流通路５６ｋを有するオイル還流部５６と、ＯＳＶ５７とを備え、ＥＣＵ６０が、エンジン１が冷間時の運転状態であるか否かを判定する運転状態判定部と、オイル供給制御部とを含んで構成され、運転状態判定部が、エンジン１が冷間時の運転状態であると判定したとき、オイル供給制御部が、ＯＳＶ５７を開いて、オイル通路５５ｔ内を流通するオイルの一部をオイル還流通路５６ｋを介してポンプ機構５３に還流させるもので構成されている。
【００７１】
その結果、エンジン１が冷間時の運転状態であるとき、ポンプ機構５３から吐出されたオイルの一部が、オイル還流部５６からポンプ機構５３に還流されるので、ポンプ機構５３から吐出され、オイル通路５５ｔ、メインオイルギャラリ５５ｍ内のオイルの圧力が低下する。オイル圧力が低下すると、オイル噴射ノズル５８からピストン２に向けてのオイルの噴射が停止し、オイルによるピストン２の冷却が停止する。
【００７２】
この場合、図７に示すように、ピストン２がオイルにより冷却されないので、エンジン１が冷間時の運転状態において、ピストン２の温度（℃）が、点線で示す従来技術よりも上昇し、ピストン２とエンジンブロック６により囲まれた燃焼室６ａ内に供給される燃料の気化が促進され、従来技術のような燃料がピストン２の頂面に付着するという弊害が解消される。
【００７３】
また、ポンプ機構５３から吐出されたオイルの一部が、オイル還流部５６からポンプ機構５３に還流されるので、エンジン１内へのオイルの供給量も減少し、温められた冷却液からの熱交換が低下する。その結果、図８に示すように、エンジン１内のオイルの温度（℃）の上昇は低下するものの、オイルに奪われる熱を冷却液に回すことで、冷却液の温度（℃）が、従来技術よりも上昇し、エンジン１の冷間時の暖機運転が促進されるという効果がある。
【００７４】
また、燃料の気化が促進されるので、空気と燃料との均一な混合気が得られるとともに、所期の最適な空燃比が得られ、適正な燃焼温度により混合気が完全に燃焼することになる。特に、燃焼室内に直接燃料を噴射して点火する直噴エンジンの場合に、このような効果が顕著に現れることになる。
【００７５】
この場合、図９に示すように、完全燃焼により、排気ガス中に含まれるＨＣや、いわゆる燃料の燃え残りを含むＰＭやスモークが減少するという効果がある。また、燃料消費率（ｇ／ＫＷｈ：ｇは燃料の重量、ＫＷは出力、ｈは時間）も向上し、いわゆる燃費がよくなるという効果がある。
【００７６】
また、吐出量（ｍｍ３／ｓｅｃ）×圧力（ｋＰａ）で表されるポンプ機構５３の仕事率（ｗ）が減少する。すなわち、ポンプ機構５３から吐出されたオイルの一部が、オイル還流部５６からポンプ機構５３に還流されるので、ポンプ機構５３から吐出されるオイルの圧力（ｋＰａ）が低下してポンプ機構５３の仕事率（ｗ）が減少する。この場合、クランクシャフト４に連結されたポンプ機構５３の負荷が軽減されるので、クランクシャフト４のフリクションが低減され、エンジン１の負荷が軽減され、いわゆる燃費が向上することになる。
【００７７】
本実施の形態に係るオイル供給制御装置５においては、オイル通路５５ｔから分岐したオイル還流部５６を形成し、このオイル還流部５６にＯＳＶ５７を設けるだけの簡単な構造および簡単な制御で、冷間時の運転状態におけるエンジン１から排出される排気ガス中のＰＭやスモークを低減することができる。
【００７８】
また、エンジン１が、冷却液によりエンジン１を冷却するラジエータ７ａを備え、冷却液の温度を検出する冷却液温センサ６１を有し、ＥＣＵ６０が、冷却液温センサ６１により検出された冷却液温が設定温度である８８℃未満であるとき、エンジン１が冷間時の運転状態であると判定するようにしたので、簡単な判定によりエンジン１が冷間時の運転状態であると判定することができる。
【００７９】
また、エンジン１が、オイルの圧力により吸気バルブ４２および排気バルブ４４の少なくともいずれか一方のバルブの開閉タイミングを変更し得る可変バルブタイミング機構３を備えたものであっても、可変バルブタイミング機構３の制御に支障を来たすことはない。
すなわち、エンジン１において、ＥＣＵ６０がオイル通路５５ｔ内のオイルの圧力を検出するオイル圧力センサ６２と、オイル圧力センサ６２により検出されたオイルの検出圧力（ｋＰａ）と、予め設定され可変バルブタイミング機構を作動させる下限の設定下限作動圧力（ｋＰａ）とを比較し、ＥＣＵ６０により、検出圧力が設定下限作動圧力未満であるとされたとき、ＯＳＶ５７を閉じるようにして、可変バルブタイミング機構３の制御をオイル供給制御に優先させることができる。
【００８０】
また、エンジン１が、ＯＳＶ５７が開かれたとき、ＥＣＵ６０により、燃料の噴射タイミングの遅角制御が停止され、噴射タイミングの最適制御が実行されるようにしている。
図７に示すように、燃料の噴射タイミングの遅角制御が停止すると、太実線で示す噴射タイミングが最適な状態で制御されるので、従来技術のような燃料の噴射タイミングの遅角に伴って燃料噴射量が増加するようなことはなく、燃料消費率が低下するので、いわゆる燃費の悪化を生じることもない。また、燃料の噴射タイミングの遅角に伴って燃料の燃焼期間が長くなり全体の燃焼が緩慢となってエンジンの有効な出力が不安定となることもない。さらに、バルブの開閉タイミング制御と燃料の噴射タイミングの遅角制御を合わせて行う必要もなくなり、制御の複雑化が軽減される。
【００８１】
また、図６に示すように、ＯＳＶ５７の開状態は、ＥＣＵ６０により、冷間時の運転状態が終了するまで維持され、冷間時の運転状態が終了すると冷間時の運転状態から温間時の運転状態に切り替えられる。この切り替えと同時に、燃料の噴射タイミングの遅角制御の停止が速やかに解除されるとともに、ＯＳＶ５７が閉じられるので、オイル噴射ノズル５８からオイルがピストン２に向けて噴射され、ピストン２が好適に冷却されるとともに潤滑される。
【００８２】
本実施の形態に係るオイル供給制御装置５のポンプ機構５３をクランクシャフト４に連結させ、エンジン１の動力によりポンプ機構５３を駆動させる構造のもので構成し、オイル通路５５ｔからポンプ機構５３にオイルを還流させるオイル還流通路５６ｋを形成し、エンジン１が冷間時の運転状態のとき、オイル還流通路５６ｋに設けたＯＳＶ５７を開いて、オイル噴射ノズルからのオイルの噴射を停止する場合について説明した。
【００８３】
しかしながら、本発明に係るオイル供給制御装置のポンプ機構においては、他の構造のもので構成してもよい。例えば、ポンプ機構を可変容量型のオイルポンプで構成し、エンジン１が冷間時の運転状態のとき、ポンプ機構の容量を小さくして、オイル噴射ノズルから噴射されるオイルの噴射を停止するようにしてもよい。また、ポンプ機構を電動のオイルポンプで構成し、エンジン１が冷間時の運転状態のとき、ポンプ機構の吐出量を小さくして、オイル噴射ノズルから噴射されるオイルの噴射を停止するようにしてもよい。さらに、ポンプ機構を大容量のポンプ機構と、小容量のポンプ機構との２個のポンプ機構で構成し、エンジン１が冷間時の運転状態のとき、小容量のポンプ機構に切り替えてオイル噴射ノズルから噴射されるオイルの噴射を停止するようにしてもよい。
【００８４】
また、本実施の形態に係るオイル供給制御装置５において、ＥＣＵ６０が、エンジン１が冷間時の運転状態であるか否かを判定する際、冷却液温センサ６１により検出された検出温度（℃）と、設定温度（℃）とを比較し、検出温度（℃）が、設定温度（℃）未満であったとき、エンジン１が冷間時の運転状態であると判定される場合について説明した。
しかしながら、本発明に係るオイル供給制御装置においては、他の方法でエンジンが冷間時の運転状態であると判定してもよい。例えば、オイル温度検出センサが検出する検出温度およびエンジンのアイドル回転数（ｒｐｍ）に基づいて、エンジンが冷間時の運転状態であると判定してもよい。
【００８５】
（第２の実施の形態）
図１０は、本発明の第２の実施の形態に係るオイル供給制御装置を適用した車両のエンジンの概略斜視図であり、図１１は、エンジンの内部の各潤滑部とオイルの流れを示すブロック図であり、図１２は、オイル供給制御装置のオイル供給制御の動作を示すフローチャートである。
【００８６】
なお、第２の実施の形態に係るオイル供給制御装置１０５においては、第１の実施の形態に係るオイル供給制御装置５に対し、可変バルブタイミング機構３に代えて動弁機構１０３が設けられている点が異なっているが、他の構成は同様に構成されている。したがって、同一の構成については、図１から図９に示した第１の実施の形態と同一の符号を用いて説明し、特に相違点についてのみ詳述する。
【００８７】
まず、構成について説明する。
図１０に示すように、エンジン１００は、第１の実施の形態に係るエンジン１と同様に構成されており、各気筒内に収容されたピストン２と、動弁機構１０３と、クランクシャフト４と、オイル供給制御装置１０５と、シリンダヘッド、シリンダブロックおよびクランクケースからなるエンジンブロック６と、エンジン１の内部を冷却する冷却部７と、気筒内に直接燃料を噴射する燃料噴射装置とを含んで構成されている。
【００８８】
動弁機構１０３は、吸気カムシャフト１３１と、排気カムシャフト１３４とを含んで構成されている。吸気カムシャフト１３１および排気カムシャフト１３４は、チェーン３７を介してクランクシャフト４と連結されており、クランクシャフト４の動力で駆動されるようになっている。吸気カムシャフト１３１には、ロッカーアーム４１を介して吸気バルブ４２が連結されるとともに、排気カムシャフト１３４には、ロッカーアーム４３を介して排気バルブ４４が連結されている。
【００８９】
オイル供給制御装置１０５は、第１の実施の形態に係るオイル供給制御装置５と同様に構成され、オイルパン５１と、オイルストレーナ５２と、ポンプ機構５３と、ポンプ機構５３から吐出されたオイルをろ過するオイルフィルタ５４と、オイル通路部５５と、オイル還流部５６と、ＯＳＶ５７と、オイル噴射ノズル５８と、ポンプ機構５３を流通するオイルの流量を調節するストップバルプ５９（図１１参照）と、ＥＣＵ１６０と、冷却液温センサ６１とを含んで構成されている。オイル供給制御装置１０５は、エンジン１００内の各潤滑部１１０にオイルを供給し各潤滑部１１０を潤滑するとともに冷却するよう構成されている。
【００９０】
この潤滑部１１０は、エンジン１００内の潤滑を必要とする構成要素で、第１の実施の形態に係る潤滑部１０と同様、図１１に示すように、ピストン２、クランクシャフト４を回転可能に支持するクランクジャーナル１１と、コネクティングロッド１２をクランクシャフト４に連結するクランクピン１３と、吸気カムシャフト１３１と、排気カムシャフト１３４と、ロッカーアーム４１、４３、吸気カムシャフトジャーナル４７と、排気カムシャフトジャーナル４８とを含んで構成されている。
【００９１】
ＥＣＵ１６０は、始動判定部と、運転状態判定部と、オイル供給制御部とを含んで構成されており、単一または複数のプログラムにより各部の動作が連続的に実行されるようになっている。また、ＥＣＵ１６０は、第１の実施の形態に係るＥＣＵ６０と同様、ＣＰＵ、始動判定部、運転状態判定部およびオイル供給制御部の各部の動作を実行させるプログラムなどが記憶されたＲＯＭ、一時的にデータを記憶するＲＡＭ、バッテリを電源として作動し書換え可能な不揮発性のメモリからなるＥＥＰＲＯＭ、Ａ／Ｄ変換器やバッファなどの入力インターフェース回路および駆動回路などの出力インターフェース回路を含んで構成されている。
【００９２】
冷却液温センサ６１、クランクポジションセンサ６３、図示しないスロットル開度センサ、吸入空気量センサ、アクセルポジションセンサなどのセンサが、ＥＣＵ１６０の入力インターフェース回路に、それぞれ接続されており、これらのセンサから出力される情報は、入力インターフェース回路を介してＥＣＵ１６０に取り込まれるようになっている。ＥＣＵ１６０においては、クランクポジションセンサなどのクランクシャフト４の回転数を検知するセンサから入力された情報に基づいてエンジン回転数Ｎｅ（ｒｐｍ）が求められるようになっている。
【００９３】
次に、本実施の形態に係るオイル供給制御装置１０５のオイル供給制御の動作について説明する。
図１２は、オイル供給制御装置のオイル供給制御の動作を示すフローチャートである。
【００９４】
なお、図１２に示すフローチャートは、ＥＣＵ１６０のＲＯＭに格納されたオイル供給制御プログラムの実行内容を示すもので、第１の実施の形態に係るＥＣＵ６０と同様、このオイル供給制御プログラムは、始動判定部、運転状態判定部、オイル供給制御部の各機能内容を実行する単一または複数のプログラムを含んで構成されている。このオイル供給制御プログラムは、ＥＣＵ１６０のＣＰＵによって実行される。
【００９５】
図１２に示すように、まず、ＥＣＵ１６０は、第１の実施の形態に係るＥＣＵ６０と同様、エンジン１００のスタータモータを作動するスタータスイッチがオンとなったことを検知、またはスタータスイッチがオンからオフに切り替わってから所定時間未満であることを検知した場合には、エンジン１００が始動されたものと判定する（ステップＳ１０１）。いずれも検知しない場合には、ＥＣＵ１６０は、所定の時間間隔で、エンジン１００が始動されたものと判定されるまでスタータスイッチのオンまたはオフを監視する。
【００９６】
ステップＳ１０１でＹＥＳと判定された場合、ＥＣＵ１６０は、図１０に示す冷却液温センサ６１から出力された検知温度（℃）の信号を受け（ステップＳ１０２）、この検知温度と予めＲＯＭに記憶された設定温度（℃）とを比較し、検知温度が設定温度未満であるとき、例えば、８８℃未満であるとき、エンジン１００が冷間時の運転状態であると判定する（ステップＳ１０３）。
【００９７】
ステップＳ１０３でＹＥＳと判定された場合、ＥＣＵ１６０は、ＯＳＶ５７を開く（ステップＳ１０４）。ＯＳＶ５７が開かれると、第１の実施の形態と同様、図３に示すポンプ機構５３から吐出されるオイルの圧力（ｋＰａ）が低下し、例えば、図６に示すように、メインオイルギャラリ５５ｍにおけるオイルの圧力が２１０ｋＰａ以下になるので、図１および図４に示すオイル噴射ノズル５８からのオイルの噴射が停止する。なお、第１の実施の形態と同様、エンジン回転数Ｎｅ（ｒｐｍ）が高くなると、例えば、エンジン回転数Ｎｅが３，２００ｒｐｍ〜４，０００ｒｐｍでは、エンジン回転数Ｎｅに比例して、ポンプ機構５３から吐出されるオイルの圧力も徐々に高まり、オイルの圧力が２１０ｋＰａを徐々に超えることになるが、エンジン１の冷間時の運転状態においては、ピストン２に到達する程のオイルがオイル噴射ノズル５８から噴射されることはない。
【００９８】
次いで、ＥＣＵ１６０は、冷却液温センサ６１から出力された検知温度（℃）の信号を受け（ステップＳ１０５）、この検知温度と予めＲＯＭに記憶された設定温度８８℃とを比較し、検知温度が８８℃を超えていたとき、エンジン１００が冷間時から温間時の運転状態に移行したものと判定する（ステップＳ１０６）。
【００９９】
ステップＳ１０６でＮＯと判定された場合、ＥＣＵ１６０は、所定の時間間隔で、冷却液温センサ６１の検知温度が８８℃を超えたものと判定されるまでエンジン１００が冷間時から温間時の運転状態に移行したかを監視する。
ステップＳ１０６でＹＥＳと判定された場合、およびステップＳ１０３でＮＯと判定された場合は、ＯＳＶ５７を閉じる（ステップＳ１０７）。
【０１００】
次いで、ＥＣＵ１６０は、エンジン１００が停止したか否かを判定し、エンジン１００が停止したと判定したとき、本実施の形態に係るオイル供給制御装置１０５のオイル供給制御を終了させる（ステップＳ１０８）。
ＥＣＵ１６０は、ステップＳ１０８でＮＯと判定したときには、エンジン１００の冷却液温センサ６１による冷却液温の検知のステップＳ１０２に戻る。
【０１０１】
このように、本実施の形態に係るオイル供給制御装置１０５は構成されているので、次のような効果を得ることができる。
【０１０２】
本実施の形態に係るオイル供給制御装置１０５は、第１の実施の形態と同様、オイルパン５１と、オイルパン５１内のオイルを潤滑部１１０に供給するポンプ機構５３と、オイルの供給を制御するＥＣＵ１６０と、オイル噴射ノズル５８と、オイル還流通路５６ｋを有するオイル還流部５６と、ＯＳＶ５７とを備え、ＥＣＵ１６０が、エンジン１００が冷間時の運転状態であるか否かを判定する運転状態判定部と、オイル供給制御部とを含んで構成され、運転状態判定部が、エンジン１００が冷間時の運転状態であると判定したとき、オイル供給制御部が、ＯＳＶ５７を開いて、オイル通路５５ｔ内を流通するオイルの一部をオイル還流通路５６ｋを介してポンプ機構５３に還流させるもので構成されている。
【０１０３】
その結果、第１の実施の形態と同様、エンジン１００が冷間時の運転状態であるとき、ポンプ機構５３から吐出されたオイルの一部が、オイル還流部５６からポンプ機構５３に還流されるので、ポンプ機構５３から吐出され、オイル通路５５ｔ、メインオイルギャラリ５５ｍ内のオイルの圧力が低下する。オイル圧力が低下すると、オイル噴射ノズル５８からピストン２に向けてのオイルの噴射が停止し、オイルによるピストン２の冷却が停止する。
【０１０４】
この場合、図７に示すように、ピストン２がオイルにより冷却されないので、エンジン１００が冷間時の運転状態において、ピストン２の温度（℃）が、点線で示す従来技術よりも上昇し、ピストン２とエンジンブロック６により囲まれた燃焼室内に供給される燃料の気化が促進され、従来技術のような燃料がピストン２の頂面に付着するという弊害が解消される。
【０１０５】
また、ポンプ機構５３から吐出されたオイルの一部が、オイル還流部５６からポンプ機構５３に還流されるので、エンジン１００内へのオイルの供給量も減少し、温められた冷却液からの熱交換が低下する。その結果、図８に示すように、エンジン１００内のオイルの温度（℃）の上昇は低下するものの、オイルに奪われる熱を冷却液に回すことで、冷却液の温度（℃）が、従来技術よりも上昇し、エンジン１００の冷間時の暖機運転が促進されるという効果がある。
【０１０６】
また、燃料の気化が促進されるので、空気と燃料との均一な混合気が得られるとともに、所期の最適な空燃比が得られ、適正な燃焼温度により混合気が完全に燃焼することになる。特に、燃焼室内に直接燃料を噴射して点火する直噴エンジンの場合に、このような効果が顕著に現れることになる。
【０１０７】
この場合、図９に示すように、第１の実施の形態と同様、完全燃焼により、排気ガス中に含まれるＨＣや、いわゆる燃料の燃え残りを含むＰＭやスモークが減少するという効果がある。また、燃料消費率（ｇ／ＫＷｈ：ｇは燃料の重量、ＫＷは出力、ｈは時間）も向上し、いわゆる燃費がよくなるという効果がある。
【０１０８】
また、吐出量（ｍｍ３／ｓｅｃ）×圧力（ｋＰａ）で表されるポンプ機構５３の仕事率（ｗ）が減少する。すなわち、ポンプ機構５３から吐出されたオイルの一部が、オイル還流部５６からポンプ機構５３に還流されるので、ポンプ機構５３から吐出されるオイルの圧力（ｋＰａ）が低下してポンプ機構５３の仕事率（ｗ）が減少する。この場合、クランクシャフト４に連結されたポンプ機構５３の負荷が軽減されるので、クランクシャフト４のフリクションが低減され、エンジン１の負荷が軽減され、いわゆる燃費が向上することになる。
本実施の形態に係るオイル供給制御装置１０５においては、オイル通路５５ｔから分岐したオイル還流部５６を形成し、このオイル還流部５６にＯＳＶ５７を設けるだけの簡単な構造および簡単な制御で、冷間時の運転状態におけるエンジン１００から排出される排気ガス中のＰＭやスモークを低減することができる。
【０１０９】
また、第１の実施の形態と同様、エンジン１００が、冷却液によりエンジン１を冷却するラジエータ７ａを備え、冷却液の温度を検出する冷却液温センサ６１を有し、ＥＣＵ１６０が、冷却液温センサ６１により検出された冷却液温が設定温度である８８℃未満であるとき、エンジン１００が冷間時の運転状態であると判定するようにしたので、簡単な判定によりエンジン１００が冷間時の運転状態であると判定することができる。
【０１１０】
また、図６に示すように、ＯＳＶ５７の開状態は、ＥＣＵ１６０により、冷間時の運転状態が終了するまで維持され、冷間時の運転状態が終了すると、冷間時の運転状態から温間時の運転状態に切り替えられる。この切り替えと同時に、ＯＳＶ５７が閉じられるので、オイル噴射ノズル５８からオイルがピストン２に向けて噴射され、ピストン２が好適に冷却されるとともに潤滑される。
【０１１１】
以上のように、本発明に係るオイル供給制御装置は、エンジンが冷間時の運転状態のとき、簡単な制御でオイルによるエンジンの冷却を抑制して排気ガス中のＰＭやスモークを低減することができるという効果を有し、エンジンの潤滑部にオイルを供給することにより、潤滑部の潤滑を行うことができるオイル供給制御装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るオイル供給制御装置を適用した車両のエンジンの概略斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るオイル供給制御装置が適用されるエンジン内部の各潤滑部とオイルの流れを示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るオイル供給制御装置のポンプ機構の回路図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係るオイル供給制御装置のピストンを収容するシリンダブロックの部分断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るオイル供給制御装置におけるオイル供給制御の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係るオイル供給制御装置のエンジン回転数Ｎｅに対するメインオイルギャラリのオイル圧力を示すグラフである。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係るオイル供給制御装置のエンジンが冷間時の運転状態における経過時間と、ＯＳＶの開閉状態、ピストン温度、噴射タイミングとの関係を示したグラフである。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係るオイル供給制御装置のエンジンが冷間時の運転状態における経過時間と、ＯＳＶの開閉状態、冷却液温、油温との関係を示したグラフである。
【図９】本発明の第１の実施の形態に係るオイル供給制御装置のエンジンが始動してからの経過時間に対する排気ガス中のＰＭとスモークの濃度およびエンジン回転数Ｎｅとの関係を示すグラフである。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係るオイル供給制御装置を適用したエンジンの概略斜視図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係るオイル供給制御装置を適用したエンジンの内部の各潤滑部とオイルの流れを示すブロック図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態に係るオイル供給制御装置のオイル供給制御の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１３】
１、１００  エンジン
２  ピストン
３  可変バルブタイミング機構
４  クランクシャフト
５、１０５  オイル供給制御装置
６  エンジンブロック
７  冷却部
８  燃料噴射装置
１０、１１０  潤滑部
１１  クランクジャーナル
１２  コネクティングロッド
１３  クランクピン
３１、１３１  吸気カムシャフト
３２、３５  ベーン型アクチュエータ
３３  吸気側油圧コントローラ
３４、１３４  排気カムシャフト
３６  排気側油圧コントローラ
４１、４３  ロッカーアーム
４２  吸気バルブ
４４  排気バルブ
４７  吸気カムシャフトジャーナル
４８  排気カムシャフトジャーナル
５１  オイルパン
５２  オイルストレーナ
５３  ポンプ機構
５４  オイルフィルタ
５５  オイル通路部
５５ｔ  オイル通路
５６  オイル還流部
５６ｋ  オイル還流通路
５７  ＯＳＶ（オイルスイッチバルブ）
５８  オイル噴射ノズル
６０、１６０  ＥＣＵ（電子制御ユニット、始動判定部、運転状態判定部、圧力比較部、オイル供給制御部、噴射タイミング制御部）
６１  冷却液温センサ
６２  オイル圧力センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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