(57)【要約】【課題】加熱部からオイルが供給されるオイル被供給部の通油抵抗が高いときに、加熱部を通過するオイルの流量が低下することを抑制する。【解決手段】内燃機関１００のオイル循環装置１、１’は、オイルを貯留する高温側オイルパン４１と、高温側オイルパンから供給されたオイルを加熱する加熱部４４と、加熱部からオイルが供給される高温側オイル被供給部４３と、加熱部から供給されるオイルの一部を高温側オイル被供給部からバイパスさせるバイパス油路４７とが設けられ、高温側オイルパンと加熱部と高温側オイル被供給部との間でオイルを循環させる高温側オイル循環路４０と、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、低温側オイルパンと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３０とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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から供給されたオイルを加熱する加熱部と、該加熱部からオイルが供給される高温側オイル被供給部と、該加熱部から供給されるオイルの一部を該高温側オイル被供給部からバイパスさせるバイパス油路とが設けられ、前記高温側オイルパンと前記加熱部と前記高温側オイル被供給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
を備える、内燃機関のオイル循環装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関のオイル循環装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
特許文献１には、早期に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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１３７０１６号公報
【特許文献２】特開昭６２−１７４５１７号公報
【特許文献３】実開平４−１１１５０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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。この知見に基づいて、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。
【０００７】
しかしながら、加熱部からオイルが供給されるオイル被供給部における通油抵抗が高いと、加熱部を通過するオイルの流量が低下し、オイルの昇温が抑制される。例えば、オイルの温度が低いときには、オイルの粘度が高くなるので、オイル被供給部における通油抵抗が高くなる。
【０００８】
そこで、上記課題に鑑みて、本発明の目的は、加熱部からオイルが供給されるオイル被供給部の通油抵抗が高いときに、加熱部を通過するオイルの流量が低下することを抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明では、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から供給されたオイルを加熱する加熱部と、該加熱部からオイルが供給される高温側オイル被供給部と、該加熱部から供給されるオイルの一部を該高温側オイル被供給部からバイパスさせるバイパス油路とが設けられ、前記高温側オイルパンと前記加熱部と前記高温側オイル被供給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を備える、内燃機関のオイル循環装置が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、加熱部からオイルが供給されるオイル被供給部の通油抵抗が高いときに、加熱部を通過するオイルの流量が低下することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】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】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】図３は、オイル循環装置の構成の具体例を示す図である。
【図４】図４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５】図５は、オイルの温度と流量制御弁の開度との関係を示すマップである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
＜第一実施形態＞
最初に、図１〜図３を参照して本発明の第一実施形態について説明する。
【００１４】
＜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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
＜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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
低温側オイルポンプ３２と低温側オイル被供給部３３とを接続する低温側油路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。
【００２８】
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から供給されたオイルを加熱する加熱部４４と、加熱部４４からオイルが供給される高温側オイル被供給部４３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と加熱部４４と高温側オイル被供給部４３との間でオイルを循環させる。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
なお、加熱部４４は、内燃機関１００の暖機運転中にオイルを加熱することができれば、第一加熱油路５１及び第二加熱油路５２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。また、加熱部４４は、内燃機関１００において発生した熱エネルギーを蓄える蓄熱材であってもよい。また、加熱部４４は、内燃機関１００において発生した振動エネルギーを熱エネルギーに変換するエネルギー変換部材であってもよい。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。
【００３６】
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と加熱部４４とを接続する高温側第一油路４５と、加熱部４４と高温側オイル被供給部４３とを接続する高温側第二油路４６とには、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、高温側第一油路４５及び高温側第二油路４６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。
【００３７】
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、高温側第一油路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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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３は、オイル循環装置１の構成の具体例を示す図である。図３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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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、機械抵抗が増加し、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。
【００５０】
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、ピストンスカート５ａ（ピストン５）等である。
【００５１】
図３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。
【００５２】
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３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。
【００５３】
なお、高温側オイル被供給部４３は、流体潤滑が行われるピストンスカート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。
【００５４】
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。
【００５５】
本実施形態では、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。
【００５６】
上述したように、本実施形態では、高温側オイル循環路４０においてオイルが効果的に昇温される。しかしながら、加熱部４４からオイルが供給される高温側オイル被供給部４３における通油抵抗が高いと、加熱部４４を通過するオイルの流量が低下し、オイルの昇温が抑制される。例えば、オイルの温度が低いときには、オイルの粘度が高くなるので、高温側オイル被供給部４３における通油抵抗が高くなる。
【００５７】
また、加熱部４４を通過するオイルの流量を増加させるために、高温側オイルポンプ４２の仕事量を増加させることが考えられる。しかしながら、高温側オイルポンプ４２の仕事量を増加させることは、油圧の過上昇、内燃機関１００の燃費の悪化等を引き起こす。
【００５８】
そこで、本実施形態では、加熱部４４から供給されるオイルの一部を高温側オイル被供給部４３からバイパスさせるバイパス油路４７が高温側オイル循環路４０に設けられる。バイパス油路４７は高温側第二油路４６から分岐して高温側オイル被供給部４３をバイパスする。バイパス油路４７の一方の端部は高温側第二油路４６に接続され、バイパス油路４７の他方の端部は高温側オイルパン４１上で大気に開放される。このため、バイパス油路４７を通過するオイルは重力によって高温側オイルパン４１に落下する。
【００５９】
バイパス油路４７の通油抵抗は高温側オイル被供給部４３の通油抵抗よりも低い。また、バイパス油路４７を通過するオイルの流量は、高温側オイル被供給部４３の通油抵抗とバイパス油路４７の通油抵抗との差が大きいほど多くなる。このため、高温側オイル被供給部４３の通油抵抗が高いときであっても、オイルはバイパス油路４７を通って高温側オイル循環路４０内で循環することができる。したがって、バイパス油路４７を高温側オイル循環路４０に設けることによって、高温側オイル被供給部４３の通油抵抗が高いときに、加熱部４４を通過するオイルの流量が低下することを抑制することができる。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。
【００６０】
＜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。
【００６１】
図４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油温センサ９１と、バイパス油路４７を通過するオイルの流量を調整する流量調整弁９２と、流量調整弁を制御する制御装置とを更に備える。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。
【００６２】
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。
【００６３】
油温センサ９１は高温側オイル循環路４０に配置される。本実施形態では、油温センサ９１は、バイパス油路４７よりも上流側の高温側第二油路４６に配置され、加熱部４４によって加熱されたオイルの温度を検出する。なお、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（高温側第一油路４５、高温側オイルパン４１内等）に配置されてもよい。油温センサ９１の出力は電子制御ユニット（ＥＣＵ）９０に送信される。
【００６４】
流量調整弁９２はバイパス油路４７に配置される。ＥＣＵ９０は油温センサ９１の出力に基づいて流量調整弁９２を制御する。具体的には、ＥＣＵ９０は、油温センサ９１によって検出されたオイルの温度が低いほど、流量調整弁９２の開度を大きくする。すなわち、ＥＣＵ９０は、高温側オイル循環路４０内のオイルの温度が低いほど、バイパス油路４７を通過するオイルの流量を増加させる。
【００６５】
このことによって、高温側オイル循環路４０内のオイルの温度が低く、高温側オイル被供給部４３の通油抵抗が高いときには、バイパス油路４７を通過するオイルの流量を増加させることで、加熱部４４を通過するオイルの流量が低下することを抑制することができる。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。一方、高温側オイル循環路４０内のオイルの温度が高いときには、バイパス油路４７を通過するオイルの流量を減少させることで、高温側オイル被供給部４３に供給されるオイルの量を増加させることができる。この結果、高温側オイルポンプ４２の仕事量を増加させることなく、高温側オイル被供給部４３の高温時の信頼性を高めることができる。
【００６６】
ＥＣＵ９０は、例えば、図５に示されるようなマップを用いて、油温センサ９１によって検出されたオイルの温度に基づいて流量調整弁９２の開度を設定する。このマップでは、流量調整弁９２の開度がオイルの温度の関数として示される。図５に実線で示したように、流量調整弁９２の開度はオイルの温度が低くなるにつれて線形的に大きくされる。なお、流量調整弁９２の開度は、図５に破線で示したように、オイルの温度が低くなるにつれて段階的（ステップ状）に大きくされてもよい。
【００６７】
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。
【符号の説明】
【００６８】
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
４７    バイパス油路
１００    内燃機関
【図１】
2019100279.tif 000003
【図２】
2019100279.tif 000004
【図３】
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【図４】
2019100279.tif 000006
【図５】
2019100279.tif 000007