(57)【要約】【課題】早期暖機を促進可能なエンジンのオイル循環装置を提供することにある。【解決手段】エンジン１０のオイル循環装置Ｓであって、オイルパン２０からエンジン１０にオイルを供給するオイル供給経路と、エンジンからオイルパン２０又はオイル供給経路にオイルを流出させるオイル流出経路と、オイルパン２０よりも高温でオイルを蓄える蓄熱器２１と、オイル供給経路において、オイルパン２０のオイルを蓄熱器２１を介さずにエンジン１０に流入させる状態と、オイルパン２０のオイルを蓄熱器２１を介してエンジン１０に流入させる状態とを切り替える第１切替部と、オイル流出経路において、エンジン１０から流出する流出オイルをオイルパン２０に戻す状態と、流出オイルを蓄熱器２１を介してオイル供給経路に流入させる状態と、流出オイルを蓄熱器２１を介さずにオイル供給経路に流入させる状態とを切り替える第２切替部とを備える。【選択図】      図２
2019190298.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オイルパン（２０）に蓄えられたオイルをオイルポンプ（３２）によりエンジン（１０）に循環させ、摺動部分（１３,１５）を潤滑させるようにしたエンジンのオイル循環装置であって、
前記オイルパンから前記エンジンにオイルを供給するオイル供給経路（Ｌ１，Ｌ２）と、
前記エンジンから前記オイルパン又は前記オイル供給経路にオイルを流出させるオイル流出経路（Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５）と、
前記オイルパンよりも高温でオイルを蓄える蓄熱器（２１）と、
前記オイル供給経路において、前記オイルパンのオイルを前記蓄熱器を介して前記エンジンに流入させる状態と、前記オイルパンのオイルを前記蓄熱器を介さずに前記エンジンに流入させる状態とを切り替える第１切替部（４１）と、
前記オイル流出経路において、前記エンジンから流出する流出オイルを前記オイルパンに戻す状態と、前記流出オイルを前記蓄熱器を介して前記オイル供給経路に流入させる状態と、前記流出オイルを前記蓄熱器を介さずに前記オイル供給経路に流入させる状態とを切り替える第２切替部（４２,４３）とを備えるエンジンのオイル循環装置。
【請求項２】
前記オイル供給経路は、２経路に分岐した並列経路であり、そのうちの一方が前記蓄熱器を経由する蓄熱器側の経路（Ｌ２）であり、他方が反蓄熱器側の経路（Ｌ１）であり、
前記エンジンを冷却する冷却水と前記オイルとの熱交換を行う熱交換器（３３）が前記反蓄熱器側の経路に設けられている請求項１に記載のエンジンのオイル循環装置。
【請求項３】
前記オイル流出経路は、前記エンジンと前記オイルパンとを接続する第１流出経路（Ｌ３）と、前記第１流出経路から、前記反蓄熱器側の経路に接続される第２流出経路（Ｌ４）と、前記第１流出経路から、前記蓄熱器に接続される第３流出経路（Ｌ５）とを有し、
前記熱交換器は、前記反蓄熱器側の経路において前記第２流出経路との接続点（Ｎ１）よりも下流側に設けられている請求項２に記載のエンジンのオイル循環装置。
【請求項４】
前記エンジンは多気筒エンジンであり、
前記エンジンに設けられた各シリンダボアの間に、前記流出オイルが通るボア間通路（６１）を設けており、
前記ボア間通路を通過したオイルが前記オイル流出経路に流入する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のエンジンのオイル循環装置。
【請求項５】
前記エンジンのシリンダボア（６２）の側方に設けられた冷却用ジャケットの少なくとも一部であるシリンダに前記オイル供給経路からオイルを供給可能となっており、
前記シリンダを通過したオイルが前記オイル流出経路に流入する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のエンジンのオイル循環装置。
【請求項６】
前記エンジンの始動後において、前記第２切替部により、前記流出オイルを前記オイルパンに戻す状態とし、次に、前記流出オイルを前記蓄熱器を介さずに前記オイル供給経路に流入させる状態とし、次に、前記流出オイルを前記蓄熱器を介して前記オイル供給経路に流入させる状態とするように切り替えられる請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のエンジンのオイル循環装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のエンジンのオイル循環装置を制御する循環制御装置であって、
前記エンジンの始動後に、前記オイルパンのオイルを前記蓄熱器を介して前記エンジンに流入させる状態に前記第１切替部を切り替え、かつ、前記流出オイルを前記オイルパンに戻す状態に前記第２切替部を切り替える第１制御部と、
前記蓄熱器にある高温のオイルがあるかを判定する蓄熱判定部と、
前記蓄熱判定部により前記蓄熱器にある高温のオイルがないと判定された場合に、前記オイルパンのオイルを前記蓄熱器を介して前記エンジンに流入させる状態から前記オイルパンのオイルを前記蓄熱器を介さずに前記エンジンに流入させる状態に前記第１切替部を切り替え、かつ、前記流出オイルを前記オイルパンに戻す状態から前記流出オイルを前記蓄熱器を介さずに前記オイル供給経路に流入させる状態に前記第２切替部を切り替える第２制御部と、
前記流出オイルの温度が所定より高いかを判定する温度判定部と、
前記温度判定部により前記流出オイルの温度が所定より高いと判定された場合に、前記流出オイルを前記蓄熱器を介さずに前記オイル供給経路に流入させる状態から前記流出オイルを前記蓄熱器を介して前記オイル供給経路に流入させる状態に前記第２切替部を切り替える第３制御部とを備える循環制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンのオイル循環装置及びこのオイル循環装置を制御する循環制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両のエンジンの始動時には、エンジン本体を早期に暖機してフリクションロスを減らすことが望ましい。例えば、特許文献１では、エンジンオイルを貯蔵するオイルタンクに蓄熱器が設けられ、エンジンの始動後、オイルが所定温度になるまでは、蓄熱器とエンジンとの間でオイルを循環させることで、早期暖機を行う構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１７４１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の構成では、エンジンの暖機の途中に、エンジンで温められたオイルの熱が蓄熱器のオイルの昇温に用いられることになる。そのため、エンジンの暖機の早期化が損なわれる。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、早期暖機を促進可能なエンジンのオイル循環装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
オイルパン（２０）に蓄えられたオイルをオイルポンプ（３２）によりエンジン（１０）に循環させ、摺動部分（１３,１５）を潤滑させるようにしたエンジンのオイル循環装置であって、前記オイルパンから前記エンジンにオイルを供給するオイル供給経路（Ｌ１，Ｌ２）と、前記エンジンから前記オイルパン又は前記オイル供給経路にオイルを流出させるオイル流出経路（Ｌ２，Ｌ４，Ｌ５）と、前記オイルパンよりも高温でオイルを蓄える蓄熱器（２１）と、前記オイル供給経路において、前記オイルパンのオイルを前記蓄熱器を介して前記エンジンに流入させる状態と、前記オイルパンのオイルを前記蓄熱器を介さずに前記エンジンに流入させる状態とを切り替える第１切替部（４１）と、前記オイル流出経路において、前記エンジンから流出する流出オイルを前記オイルパンに戻す状態と、前記流出オイルを前記蓄熱器を介して前記オイル供給経路に流入させる状態と、前記流出オイルを前記蓄熱器を介さずに前記オイル供給経路に流入させる状態とを切り替える第２切替部（４２，４３）とを備える。
【０００７】
供給経路においては、蓄熱器を介して昇温させてオイルパンのオイルをエンジンに流入させる状態と、蓄熱器を介さずにオイルパンのオイルをエンジンに流入させる状態とを第１切替部によって切り替えている。この場合、例えばエンジンの冷間時には高温のオイルを蓄熱器からエンジンに供給し、それ以外の場合に、蓄熱器を介さずにオイルをエンジンに供給できる。
【０００８】
オイル流出経路においては、蓄熱器を介さずにオイルパンに戻す状態と、蓄熱器を介して再びエンジンに流入させる状態と、蓄熱器を介さずにオイル供給経路に流入させる状態とを第２切替部によって切り替えている。蓄熱器を介さずに供給経路に流入させる状態を有していることで、流出オイルがオイルパンや蓄熱器の中にあるオイルと混ざることなく、流出オイルを再びエンジンに供給することができる。特に、蓄熱器内のオイルの温度が流出オイルの温度より低い場合に、蓄熱器内のオイルと混ざって流出オイルの温度を下げることがなく、エンジンに供給することができる。そのため、エンジンの早期暖機を促進できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態のオイル循環装置の概略構成図
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、第１〜第４状態のオイル経路を示す状態説明図で、（ｅ）は、第１〜第４状態の油温の推移を示すタイムチャート
【図３】循環制御装置での処理手順を示すフローチャート
【図４】第２実施形態のオイル循環装置の概略構成図
【図５】第３実施形態のオイル循環装置の概略構成図
【図６】第３実施形態のシリンダブロックの平面図
【図７】図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ位置での断面図
【図８】第４実施形態のオイル循環装置の概略構成図
【図９】第４実施形態のシリンダブロックの平面図
【図１０】図９におけるＸ−Ｘ位置での断面図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜第１実施形態＞
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付している。本実施形態では、エンジンを駆動源として走行する車両において、エンジンの摺動部分を潤滑させるオイルを循環させるオイル循環装置を具体化するものとしている。
【００１１】
図１は、エンジン１０のオイル循環装置Ｓの概略構成図である。エンジン１０は、シリンダヘッド１１と、シリンダヘッド１１に連結されるシリンダブロック１２とを備えている。シリンダブロック１２の下部には、オイルパン２０が取り付けられており、オイルパン２０にエンジン１０内部を潤滑させるオイルが蓄えられている。
【００１２】
シリンダヘッド１１には、シリンダヘッド内摺動部１３が設けられている。シリンダヘッド内摺動部１３には、燃焼室の吸気弁や排気弁を駆動するカムシャフト等の動弁系やターボチャージャ等が含まれている。
【００１３】
シリンダブロック１２には、メインギャラリ１４が形成されている。メインギャラリ１４は、シリンダブロック１２内に形成されたオイル通路であって、各部にオイルを供給する。シリンダブロック１２には、シリンダブロック内摺動部１５が設けられている。シリンダブロック内摺動部１５には、ピストンやコンロッドやクランクシャフト等が含まれている。
【００１４】
オイルパン２０からエンジン１０にオイルを供給する経路として、オイル供給経路が設けられている。オイル供給経路は、オイルパン２０とメインギャラリ１４とを接続する第１経路Ｌ１を有している。そして、第１経路Ｌ１には、ストレーナ３１と、オイルポンプ３２と、オイルクーラ３３が設けられている。
【００１５】
ストレーナ３１は、後記する接続点Ｎ１より上流側、具体的には、オイルパン２０の第１経路Ｌ１への接続位置付近に設けられている。ストレーナ３１は、オイルに含まれるゴミ等を取り除くためもので、例えば金属製の金網等で構成されている。
【００１６】
オイルポンプ３２は、オイルをエンジン１０内各部に供給するためのポンプであって、エンジン１０によって駆動される。なお、オイルポンプ３２の上流又は下流の近傍には、オイル内の異物を取り除くためのオイルフィルタが設けられている。オイルフィルタは、オイル内の細かい金属粉等の微細な異物を除去している。
【００１７】
オイルクーラ３３は、後記する接続点Ｎ２より下流側に設けられており、エンジン１０を冷却する冷却水とオイルとの間の熱交換を行う熱交換器である。オイルの温度が冷却水の水温よりも高い場合には、オイルが冷却され、オイルの温度が冷却水の温度よりも低い場合には、オイルが昇温される。オイルポンプ３２の下流側（エンジン１０側）にオイルクーラ３３を設けることで、流路抵抗が比較的大きいオイルクーラ３３にオイルを流しやすくなる。
【００１８】
オイル循環装置Ｓには、オイルパン２０よりも高温のオイルを蓄える蓄熱器２１が設けられている。オイルパン２０からオイルを供給するオイル供給経路は、２経路に分岐した並列経路として設けられており、そのうちの一方として、蓄熱器２１を介する第２経路Ｌ２を有している。この場合、第２経路Ｌ２は、接続点Ｎ１で第１経路Ｌ１から分岐して、蓄熱器２１を介して、接続点Ｎ２で第１経路Ｌ１に合流している。接続点Ｎ２には、三方弁である第１制御弁４１が設けられている。第１制御弁４１は、蓄熱器２１を介さない第１経路Ｌ１と、蓄熱器２１を介する第２経路Ｌ２との間で経路を切り替える。
【００１９】
エンジン１０から第１経路Ｌ１又はオイルパン２０にオイルを流出させるオイル流出経路が設けられている。オイル流出経路は、メインギャラリ１４から供給されてシリンダヘッド内摺動部１３を潤滑したオイルを流出させる経路である。オイル流出経路は、シリンダヘッド内摺動部１３（エンジン１０）とオイルパン２０とを接続する第１流出経路である第３経路Ｌ３を有している。また、シリンダブロック内摺動部１５を潤滑したオイルは、シリンダブロック１２のシリンダ内やクランクケース内から落下してオイルパン２０に戻る。
【００２０】
オイル供給経路は、第３経路Ｌ３から第１経路Ｌ１に接続される第２流出経路である第４経路Ｌ４を有している。第４経路Ｌ４は、シリンダヘッド内摺動部１３からオイル供給経路である第１経路Ｌ１に蓄熱器２１を介さずにオイルを戻す経路であって、接続点Ｎ３で第３経路Ｌ３から分岐して、蓄熱器２１を介さずに、接続点Ｎ１で第１経路Ｌ１に合流している。なお、接続点Ｎ１では、オイルパン２０からと、第４経路Ｌ４からオイルが供給されるが、流路抵抗等を調整することで、第４経路Ｌ４からのオイルが優先して第１経路Ｌ１に流れるようになっている。接続点Ｎ３には、三方弁である第２制御弁４２が設けられている。第２制御弁４２は、オイルパン２０に戻る第３経路Ｌ３と、蓄熱器２１を介さずに第１経路Ｌ１に戻る第４経路Ｌ４との間で経路を切り替える。
【００２１】
オイル供給経路は、第３経路Ｌ３から蓄熱器２１に接続される第３流出経路である第５経路Ｌ５を有している。第５経路Ｌ５は、シリンダヘッド内摺動部１３からオイル供給経路である第１経路Ｌ１に蓄熱器２１を介してオイルを戻す経路であって、接続点Ｎ４で第３経路Ｌ３から分岐して、蓄熱器２１を介して、接続点Ｎ１で第１経路Ｌ１に合流している。接続点Ｎ４は、接続点Ｎ３より上流であって、接続点Ｎ４には、三方弁である第３制御弁４３が設けられている。第３制御弁４３は、オイルパン２０に戻る第３経路Ｌ３と、蓄熱器２１介して第１経路Ｌ１に戻る第５経路Ｌ５との間で経路を切り替える。なお、各経路Ｌ１〜Ｌ５は、エンジン１０内に形成された通路として構成されてもよいし、エンジン１０の外部設けられた配管として構成されてもよいし、これらを組み合わせて構成されてもよい。また、第１制御弁４１が「第１切替部」に相当し、第２制御弁４２及び第３制御弁４３が「第２切替部」に相当する。
【００２２】
オイル循環装置Ｓは、各制御弁４１,４２,４３を制御することで、エンジン１０のオイル循環装置Ｓを制御する制御装置５０を備えている。制御装置５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース等を含むマイコンにより構成されている。制御装置５０には、例えば、エンジン１０の点火等の制御を行うＥＣＵが接続されており、制御装置５０との間で相互に通信可能となっている。なお、制御装置５０が「循環制御装置」に相当する。
【００２３】
制御装置５０には、各種センサが接続されている。例えば、エンジン１０（シリンダヘッド内摺動部１３）から流出した流出オイルの温度を検出する第１温度センサ５１が第３経路Ｌ３の上流側に設けられている。また、蓄熱器２１内のオイルの温度を検出する第２温度センサ５２が蓄熱器２１に設けられている。
【００２４】
次に、各制御弁４１,４２,４３を切り替えることで形成されるオイルの経路について、図２を用いて説明する。図２において、（ａ）〜（ｄ）は、本実施形態のオイル循環装置Ｓにおける４つの状態を示しており、（ｅ）はその４つの状態についてエンジン始動後における時系列の変化を示している。ここでは、図２（ａ）の状態を第１状態、図２（ｂ）の状態を第２状態、図２（ｃ）の状態を第３状態、図２（ｄ）の状態を第４状態としている。なお、図２において、図２（ａ）に符号を例示し、図２（ｂ）〜図２（ｄ）では符号は共通のため省略されている。
【００２５】
図２（ａ）に示す第１状態では、オイル供給側において、オイルパン２０からエンジン１０に対して蓄熱器２１を介してオイルが供給される状態となっている。この場合、オイルパン２０のオイルを蓄熱器２１を介してエンジン１０に流入させるオイル供給経路（第２経路Ｌ２）が形成されている。また、オイル流出側では、エンジン１０とオイルパン２０とが第１流出経路（第３経路Ｌ３）により接続されており、その第３経路Ｌ３によりエンジン１０からオイルパン２０にオイルが戻される。第１状態では、蓄熱器２１の蓄熱を利用した放熱が行われる。
【００２６】
図２（ｂ）に示す第２状態では、オイル供給側において、オイルパン２０からエンジン１０に対して蓄熱器２１を介さずにオイルが供給される状態となっている。また、オイル流出側では、第１流出経路（第３経路Ｌ３）及び第２流出経路（第４経路Ｌ４）を介して、エンジン１０からの流出オイルが蓄熱器２１を介さずにオイル供給経路（第１経路Ｌ１）側に戻されるようになっている。この場合、エンジン１０からの流出オイルは、オイルパン２０及び蓄熱器２１をいずれも経由しない循環経路で循環可能となっている。なお、オイル循環状態において、オイル不足分はオイルパン２０から適宜補充される。第２状態では、エンジン１０からの流出オイルをそのままエンジン１０に戻すことで昇温性が維持される。
【００２７】
図２（ｃ）に示す第３状態では、オイル供給側において、オイルパン２０からエンジン１０に対して蓄熱器２１を介さずにオイルが供給される状態となっている。また、オイル流出側では、第１流出経路（第３経路Ｌ３）及び第３流出経路（第５経路Ｌ５）を介して、エンジン１０からの流出オイルが蓄熱器２１を介してオイル供給経路（第１経路Ｌ１）側に戻されるようになっている。この場合、エンジン１０からの流出オイルは、蓄熱器２１を経由する循環経路で循環可能となっている。なお、オイル循環状態において、オイル不足分はオイルパン２０から適宜補充される。第３状態では、蓄熱器２１での蓄熱が行われる。
【００２８】
図２（ｄ）に示す第４状態では、オイル供給側において、オイルパン２０からエンジン１０に対して蓄熱器２１を介さずにオイルが供給される状態となっている。つまり、第１経路Ｌ１を介して、オイルパン２０のオイルがエンジン１０に供給されている。また、オイル流出側では、第１流出経路（第３経路Ｌ３）を介して、エンジン１０からの流出オイルがオイルパン２０に戻されるようになっている。第４状態では、オイル温度が保持される。
【００２９】
上記第１〜第４の状態は、図２（ｅ）に示すように時系列で切り替えられる。この場合、エンジン１０の始動後において、エンジン１０が暖機されるのに応じて各状態が切り替えられる。ただしその詳細は後述する。
【００３０】
次に、制御装置５０によるオイル循環制御について、図２及び図３を用いて説明する。図３は、制御装置５０でのオイル循環制御の処理手順を示すフローチャートであり、本処理は、制御装置５０により所定周期で繰り返し実施される。
【００３１】
まず、ステップＳ１０で、エンジン１０（シリンダヘッド内摺動部１３）から流出する流出オイルの温度を取得する。具体的には、第１温度センサ５１で検出された流出オイルの温度を取得する。そして、ステップＳ１１で、取得した流出オイルの温度が所定以上かを判定する。つまり、流出オイルの温度が目標油温に達して、エンジン１０の暖機が終了しているかを判定する。なお、ステップＳ１１が「温度判定部」に相当する。
【００３２】
ステップＳ１１で、流出オイルの温度が所定より低いと判定した場合（ステップＳ１１が否だった場合）には、ステップＳ１２で、第２温度センサ５２で検出された蓄熱器２１内のオイルの温度を取得する。そして、ステップＳ１３で、ステップＳ１２で取得した蓄熱器２１内のオイルの温度に基づいて、高温のオイルがあるかを判定する。蓄熱器２１内のオイルの温度によって、高温のオイルが残っているか推定することができる。蓄熱器２１内には、オイルパン２０からのオイルが流れ込み、高温のオイルは供給されるため、徐々に蓄熱器２１内のオイル温度が下がることになる。そのため、蓄熱器２１内のオイル温度に基づいて、蓄熱器２１内に高温のオイルがあるかを判定できる。
【００３３】
なお、蓄熱器２１内に高温のオイルがない状態とは、高温のオイルが全く残っていない状態だけではなく、蓄熱器２１内のオイルの温度が流出オイルの温度より低くなったり、所定の温度よりも低くなったりしている状態、つまり高温のオイルの残量が少ない状態も含む。また、蓄熱器２１内に高温のオイルがあるかを判定する際には、蓄熱器２１内のオイルの温度ではなく、蓄熱器２１から供給されたオイルの量に基づいて判定してもよい。例えば、第２経路Ｌ２に流量センサを設け、その流量センサで検出した蓄熱器２１から流出したオイルの累積流量を蓄熱器２１の容量から差し引くことでオイル残量を算出して、高温のオイルがあるかを判定してもよい。また、ステップＳ１３が「蓄熱判定部」に相当する。
【００３４】
ステップＳ１３で、蓄熱器２１に高温のオイルがあると判定した場合には、ステップＳ１４で、蓄熱器２１の蓄熱を利用した放熱を行う第１状態にする制御を実施する。具体的には、第２経路Ｌ２にオイルが流れるように第１制御弁４１を切り替え、第３経路Ｌ３にオイルが流れるように第２制御弁４２及び第３制御弁４３を切り替える制御を行って、処理を終了する。なお、ステップＳ１４が「第１制御部」に相当する。
【００３５】
ステップＳ１３で、蓄熱器２１にある高温のオイルがないと判定した場合には、ステップＳ１５で、エンジン１０からの流出オイルをそのままエンジン１０に戻す第２状態にする制御を実施する。具体的には、第１経路Ｌ１にオイルが流れるように第１制御弁４１を切り替え、第３経路Ｌ３側にオイルが流れるように第２制御弁４２を切り替え、第４経路Ｌ４にオイルが流れるように第３制御弁４３を切り替える制御を行って、処理を終了する。なお、ステップＳ１５が「第２制御部」に相当する。
【００３６】
一方、ステップＳ１１で、流出オイルの温度が所定以上であると判定した場合には、ステップＳ１７で、蓄熱器２１内のオイルの温度を取得する。具体的には、第２温度センサ５２で検出された蓄熱器２１内のオイルの温度を取得する。そして、ステップＳ１７で取得した蓄熱器２１内のオイルの温度が所定以上かを判定する。つまり、蓄熱器２１内に高温のオイルが蓄えられているかを判定する。
【００３７】
ステップＳ１７で、蓄熱器２１内のオイルの温度が所定よりも低いと判定した場合、つまり、蓄熱器２１内に高温のオイルが蓄えられていない場合には、ステップＳ１８で、蓄熱器２１内に高温のオイルを貯める第３状態にする制御を実施する。具体的には、第１経路Ｌ１にオイルが流れるように第１制御弁４１を切り替え、第５経路Ｌ５にオイルが流れるように第３制御弁４３を切り替える制御を行い、処理を終了する。なお、第２制御弁４２については、特に経路を切り替える制御を行わなくてもよい。また、ステップＳ１８が、「第３制御部」に相当する。
【００３８】
ステップＳ１７で、蓄熱器２１内のオイルの温度が所定以上と判定した場合、つまり、蓄熱器２１内に次回暖機のための高温のオイルが蓄えられている場合には、ステップＳ１９で第４状態にする制御を実施する。具体的には、第１経路Ｌ１にオイルが流れるように第１制御弁４１を切り替え、第３経路Ｌ３にオイルが流れるように第２制御弁４２及び第３制御弁４３を切り替える制御を行い、処理を終了する。
【００３９】
なお、ステップＳ１６及びステップＳ１７では、蓄熱器２１内のオイルの温度を取得して、蓄熱器２１内のオイルの温度に基づいてステップＳ１８とステップＳ１９とを切り替えている。その代わりに、蓄熱器２１内に流れ込んだオイルの流量や、オイルが流れ込んだ時間などに基づいてステップＳ１８とステップＳ１９とを切り替える判定を行ってもよい。
【００４０】
次に、図２に基づき、流出オイルの温度とオイルの経路の切り替えについて説明する。図２（ｅ）は、第１〜第４状態での流出オイルの温度変化を示すタイムチャートである。図中実線は、本実施形態での流出オイルの温度を示しており、図中破線は、従来の流出オイルの温度を示している。
【００４１】
タイミングｔ１で、エンジン１０が始動すると、オイルポンプ３２が駆動して、オイルが循環し始める。エンジン始動後の第１状態（図２（ａ）の状態）では、エンジン１０の温度が低く、流出オイルの温度（油温）が低い一方で、蓄熱器２１内には高温のオイルが蓄えられている。そこで、第１状態では、オイルパン２０のオイルを蓄熱器２１を介してエンジン１０に流入させる。つまり、エンジン１０の始動後は、蓄熱器２１の高温のオイルがエンジン１０に供給されることで、蓄熱器２１の蓄熱を利用した放熱が行われる。一方で、エンジン１０から流出したオイルは、蓄熱器２１を介さずにオイルパン２０に戻される。なお、蓄熱器２１内では、高温のオイルがエンジン１０に供給される一方で、オイルパン２０から冷えたオイルが流入され、高温のオイルの残量が徐々に少なくなる。
【００４２】
タイミングｔ２で、蓄熱器２１内の高温のオイルがなくなり、蓄熱器２１内のオイルの温度が流出オイルの温度よりも低い状態となる。このタイミングｔ２以降において、従来技術では、流出したオイルが蓄熱器２１又はオイルパン２０に流れ込み、蓄熱器２１又はオイルパン２０のオイルの昇温に用いられていた。流出したオイルによって蓄熱器２１又はオイルパン２０のオイル全体が昇温されるまでは、蓄熱器２１又はオイルパン２０の流出オイルよりも温度の低いオイルがエンジン１０に供給されていた。そのため、蓄熱器２１又はオイルパン２０のオイル全体の温度が上がるまで、エンジン１０からの流出オイルよりも温度の低いオイルを供給することになるため、温度上昇が鈍化し、早期暖機が困難であった。
【００４３】
そこで、本実施形態では、タイミングｔ２で、蓄熱器２１内の高温のオイルがなくなると、流出オイルを蓄熱器２１を介さずに第１経路Ｌ１に流入させる第２状態（図２（ｂ）の状態）とすることにした。第２状態では、エンジン１０で昇温された流出オイルが、蓄熱器２１やオイルパン２０を介さず、第１経路Ｌ１に直接供給されて、エンジン１０に供給されている。蓄熱器２１を介さずに第１経路Ｌ１に流入させる第４経路Ｌ４を有していることで、流出オイルがオイルパン２０や蓄熱器２１の中にあるオイルと混ざることなく、流出オイルを再びエンジン１０に供給することができる。特に、蓄熱器２１内のオイルの温度が流出オイルの温度より低い場合に、蓄熱器２１内のオイルと混ざって流出オイルの温度を下げることがなく、エンジン１０に供給することができる。つまり、エンジン１０からの流出オイルをそのままエンジン１０に戻すことで昇温性が維持され、エンジン１０の早期暖機を促進できる。
【００４４】
タイミングｔ３で、流出オイルの温度（油温）が目標油温に達すると、蓄熱器２１内に高温のオイルを蓄える第３状態（図２（ｃ）の状態）となる。第３状態では、エンジン１０からの流出オイルを蓄熱器２１を介して第１経路Ｌ１に供給する。そのため、蓄熱器２１内に高温のオイルが流入する一方で、蓄熱器２１内にある冷えたオイルが流出して第１経路Ｌ１に供給される。そして、次回の暖機のための高温のオイルが蓄熱器２１内に蓄えられることになる。目標温度になってすぐに蓄熱器２１内に高温のオイルを蓄えることになるため、確実に次回の暖機のための高温のオイルを蓄えることができる。
【００４５】
タイミングｔ４で、蓄熱器２１内のオイルの温度が所定以上になる。つまり、蓄熱器２１内に高温のオイルが蓄えられると、第４状態（図２（ｄ）の状態）となる。第４状態では、オイルパン２０から蓄熱器２１を介さない状態でエンジン１０にオイルが供給され、エンジン１０からオイルパン２０にオイルが流出する。つまり、オイル温度が保持される。
【００４６】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の優れた効果が得られる。
【００４７】
供給経路においては、蓄熱器２１を介して昇温させてオイルパン２０のオイルをエンジン１０に流入させる状態と、蓄熱器２１を介さずにオイルパン２０のオイルをエンジン１０に流入させる状態とを第１制御弁４１によって切り替えている。この場合、例えばエンジン１０の冷間時には高温のオイルを蓄熱器２１からエンジン１０に供給し、それ以外の場合に、蓄熱器２１を介さずにオイルをエンジン１０に供給できる。
【００４８】
流出経路においては、蓄熱器２１を介さずにオイルパン２０に戻す状態と、蓄熱器２１を介して第１経路Ｌ１に流入させる状態と、蓄熱器２１を介さずに第１経路Ｌ１に流入させる状態とを第２制御弁４２及び第３制御弁４３によって切り替えている。蓄熱器２１を介さずに第１経路Ｌ１に流入させる状態を有していることで、流出オイルがオイルパン２０や蓄熱器２１の中にあるオイルと混ざることなく、流出オイルを再びエンジン１０に供給することができる。特に、蓄熱器２１内のオイルの温度が流出オイルの温度より低い場合に、蓄熱器２１内のオイルと混ざって流出オイルの温度を下げることがなく、エンジン１０に供給することができる。そのため、エンジン１０の早期暖機を促進できる。
【００４９】
エンジン１０の始動後において、最初は、流出オイルはオイルパン２０に戻す状態とし、次に、蓄熱器２１を介さずに第１経路Ｌ１に戻す状態とし、次に、流出オイルを蓄熱器２１を介して第１経路Ｌ１に流入させる。エンジン１０の始動直後の流出オイルは冷えているためオイルパン２０に戻し、ある程度暖機が進んできて流出オイルの温度が上昇してくると、流出オイルを第１経路Ｌ１に流入させ、さらに流出オイルの温度が上昇してくると、次回の暖機のために蓄熱器２１に高温のオイルを蓄えることができる。このような順番になるように第２制御弁４２及び第３制御弁４３を切り替えられることで、早期暖機を促すことができる。
【００５０】
＜第２実施形態＞
第２実施形態について、図４を参照して説明する。第２実施形態では、熱交換器であるオイルクーラ３３の設けられている位置が第１実施形態とは異なっている。具体的には、オイルクーラ３３は、オイル供給経路における蓄熱器２１を介さない経路上に設けられている。図４は、第２実施形態におけるエンジン１０のオイル循環装置Ｓの概略構成図である。なお、本実施形態での制御等は第１実施形態と同様のため説明を省略する。
【００５１】
オイルクーラ３３は、第１経路Ｌ１における第１制御弁４１の上流側（オイルパン２０側）であって、第４経路Ｌ４との接続点Ｎ１の下流側（エンジン１０側）に設けられている。つまり、オイルクーラ３３は、オイル供給経路における接続点Ｎ１で２経路に分岐した並列経路において、反蓄熱器側（蓄熱器２１を介さない側）の経路である第１経路Ｌ１上であって、オイル流出経路である第４経路Ｌ４及び第５経路Ｌ５との接続点Ｎ１でオイルが合流した後の経路上に設けられている。
【００５２】
第１状態では、オイルは、オイルパン２０から蓄熱器２１を介する第２経路Ｌ２を通って、メインギャラリ１４に供給される。つまり、蓄熱器２１の高温のオイルは、オイルクーラ３３を通ることなく、エンジン１０（メインギャラリ１４）に供給される。そのため、第１状態では、高温のオイルが冷却水と熱交換することなくエンジン１０の昇温に用いられるため、エンジン１０の昇温効率を向上できる。
【００５３】
第２状態では、流出オイルは、第４経路Ｌ４を通って、接続点Ｎ１で第１経路Ｌ１に合流し、オイルクーラ３３を介してメインギャラリ１４に供給される。つまり、流出オイルは、オイルクーラ３３で冷却水と熱交換して、エンジン１０（メインギャラリ１４）に供給される。ここで、冷却水はオイルよりも早く昇温するため、ある程度暖機が進んだ第２状態では、冷却水の方がオイルよりも温度が高いと考えられる。そのため、オイルクーラ３３でオイルが冷却水によって昇温されることで、さらに昇温が促進される。
【００５４】
なお、蓄熱器２１の容量が大きく、蓄熱器２１にエンジン１０を昇温させるための十分な高温のオイルがある場合について考える。蓄熱器２１の容量が非常に大きく、エンジン１０を昇温させるための十分な容量がある場合には、第２状態になった段階で、冷却水の温度が目標水温に達していると考えられる。一方で、一般的に目標油温は目標水温よりも高く設定されているため、流出オイルの温度が目標水温以上で、目標油温には至っていない状態になると考えられる。オイルクーラ３３の水温よりも流出オイルの温度が高い状態では、第１経路Ｌ１における接続点Ｎ１よりも下流にオイルクーラ３３が設けられていると、オイルの温度が冷却水によって冷やされてしまうため、好ましくない。そのため、蓄熱器２１の容量が非常に大きい場合には、オイルクーラ３３は、第１経路Ｌ１における接続点Ｎ１よりも上流に設けられていることが望ましい。ただし、蓄熱器２１にエンジン１０を暖機させるための十分なオイル容量を確保することは、スペースや必要なオイルの量の観点からあまり現実的ではない。
【００５５】
以上詳述した本実施形態によれば、第１実施形態の効果に加え、以下の優れた効果が得られる。
【００５６】
オイル供給経路は、２経路に分岐した並列経路であり、そのうちの一方が、蓄熱器２１を経由する第２経路Ｌ２であり、他方が反蓄熱器２１側、つまり蓄熱器２１を経由しない第１経路Ｌ１である。そして、オイルクーラ３３が、蓄熱器２１を経由しない第１経路上に設けられていることで、第２経路Ｌ２を介して蓄熱器２１から供給される高温のオイルが、オイルクーラ３３で冷却されることを防止できる。そのため、昇温効率を上げることができる。
【００５７】
オイルクーラ３３は、第１経路Ｌ１において第３経路Ｌ３から第１経路Ｌ１に接続される第４経路Ｌ４との接続点Ｎ１よりも下流側に設けられている。そのため、第４経路Ｌ４を通ってきたオイルはオイルクーラ３３で熱交換される。オイルクーラ３３の冷却水は、エンジン１０を冷却しており、水はオイルよりも昇温しやすいため、オイルクーラ３３の冷却水の水温が流出オイルの温度より高いことが考えられる。このような場合には、第４経路Ｌ４を通ってきた流出オイルがオイルクーラ３３で温められることで、さらにオイルの温度を上げることができ、早期暖機が可能になる。
【００５８】
＜第３実施形態＞
第３実施形態では、オイルの昇温のために、シリンダヘッドから流出した流出オイルが通るボア間通路を設けている。以下、図５〜図７を参照して、詳しく説明する。図５は、第３実施形態におけるエンジン１０のオイル循環装置Ｓの概略構成図である。図６は、シリンダブロック１２の平面図（シリンダヘッド１１側からみた図）であり、図７は、図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ位置での断面図である。図６及び図７において、ＩＮ側と記載があるのが、吸気側で、ＥＸ側と記載があるのが排気側になっており、図中の矢印はオイル及び冷却水の流れを示している。なお、本実施形態での制御等は第１実施形態と同様のため説明を省略する。
【００５９】
図５に示すように、シリンダヘッド内摺動部１３を潤滑したオイルは、シリンダブロック１２に形成された各ボア間通路６１を通る。各ボア間通路６１を通ったオイルが第３制御弁４３に流れ込む。つまり、シリンダヘッド内摺動部１３を潤滑したオイルは、第３経路Ｌ３に流れ込む前に、ボア間通路６１を通っている。なお、他の経路等については、第１実施形態と同じであるため、説明を省略する。
【００６０】
図６及び図７を用いて、ボア間通路６１等の具体的な構成について説明する。シリンダブロック１２は、多気筒エンジンである直列４気筒のエンジン１０のシリンダブロックであり、４つのシリンダボア６２を有している。シリンダボア６２の外周には、冷却水を循環させるウォータジャケット６３が形成されている。各シリンダボア６２の間には、冷却水によってシリンダボア６２の間を冷却するためのドリルパス６４が設けられている。なお、ドリルパス６４及びウォータジャケット６３はシリンダヘッド１１側のウォータジャケットと連通している。
【００６１】
ボア間通路６１は、各シリンダボア６２の間であって、ドリルパス６４と交差しない位置に、ドリルパス６４とは別に設けられている。具体的には、ボア間通路６１は、排気側のウォータジャケット６３の側方（内側）を通って、ウォータジャケット６３の下側から外側に流れ出す通路によって、形成されている。オイルは、シリンダヘッド１１側（上側）からボア間通路６１に入り込み、ボア間通路６１を通って、シリンダブロック１２の排気側に流れ出す。このように温度が高い各シリンダボア６２の側方をオイルが通ることで、オイルが昇温される。
【００６２】
以上詳述した本実施形態によれば、第１実施形態の効果に加え、以下の優れた効果が得られる。
【００６３】
シリンダヘッド１１から流出した流出オイルが、シリンダボア６２の間に設けられたボア間通路６１を通ることで、流出オイルが昇温される。そのため、さらにオイルの温度を上げることができ、早期暖機が可能になる。
【００６４】
＜第４実施形態＞
第４実施形態では、シリンダボアの側方に設けられた冷却用ジャケットの少なくとも一部であるシリンダにオイル供給経路からオイルを供給可能となっている。以下、図８〜図１０を参照して、詳しく説明する。図８は、第４実施形態におけるエンジン１０のオイル循環装置Ｓの概略構成図である。図９は、シリンダブロック１２の平面図（シリンダヘッド１１側からみた図）であり、図１０は、図９におけるＸ−Ｘ位置での断面図である。図９及び図１０において、ＩＮ側と記載があるのが、吸気側で、ＥＸ側と記載があるのが排気側になっており、図中の矢印は流体の流れを示している。なお、本実施形態での制御等は第１実施形態と同様のため説明を省略する。
【００６５】
図８に示すように、オイルポンプ３２を通過したオイルの一部が、シリンダブロック１２に設けられたシリンダ内通路６５に供給される。シリンダ内通路６５で昇温されたオイルは、シリンダヘッド内摺動部１３にその一部が供給され、その残りは第２制御弁４２に流れ込む。また、メインギャラリ１４及びシリンダ内通路６５からシリンダヘッド内摺動部１３を潤滑したオイルは、第３制御弁４３に流れ込む。なお、他の経路等については、第１実施形態と同じであるため、説明を省略する。なお、第１温度センサ５１は、第３制御弁４３の手前のオイルの温度を検出する。
【００６６】
図９及び図１０を用いて、シリンダ内通路６５等の具体的な構成について説明する。シリンダブロック１２は、直列４気筒のエンジン１０のシリンダブロックであり、４つのシリンダボア６２を有している。シリンダブロック１２において、シリンダボア６２の周囲には、冷却水を循環させるウォータジャケット６３と、オイルを循環させるオイルジャケット６６とが設けられている。ウォータジャケット６３がシリンダボア６２の排気側に設けられている一方で、オイルジャケット６６がシリンダボア６２の吸気側に設けられている。ウォータジャケット６３とオイルジャケット６６との間には、この２つを区切る障壁部６７が設けられており、冷却水とオイルが混ざらないようになっている。オイルジャケット６６は、シリンダボア６２の並び方向に長くなっており、その一端に第１経路Ｌ１からオイルが供給され、その他端から第３制御弁４３に繋がる第３経路Ｌ３に流れ込むようになっている。オイルジャケット６６の一部は、そのシリンダヘッド１１側に供給されており、シリンダヘッド内摺動部１３にオイルが供給される。
【００６７】
シリンダブロック１２の各シリンダボア６２の間には、オイルジャケット６６に連通する孔を、ドリル等の工具によってあけて形成されたドリルパス６４が設けられている。ドリルパス６４は、オイルジャケット６６内のオイルをシリンダボア６２間に導くための通路である。なお、オイルジャケット６６及びドリルパス６４がシリンダ内通路６５を構成する。
【００６８】
以上詳述した本実施形態によれば、第１実施形態の効果に加え、以下の優れた効果が得られる。
【００６９】
シリンダボア６２側方に設けられた冷却ジャケットの少なくとも一部であるオイルジャケット６６及びドリルパス６４にオイル供給経路（第１経路Ｌ１）からオイルを供給可能となっている。このオイルジャケット６６及びドリルパス６４を通って昇温されたオイルが第３経路Ｌ３に流入することで、第３実施形態と同様の効果を得ることができる。また、既存の冷却用ジャケットの一部をオイル昇温のための通路とすることで、第３実施形態のように新たなボア間通路６１を設ける場合に比べて、設計変更が容易になる。
【００７０】
＜他の実施形態＞
本発明は、上記実施形態に限定されず、例えば以下のように実施してもよい。ちなみに、以下の別例の構成を、上記実施形態の構成に対して、個別に適用してもよく、また、任意に組み合わせて適用してもよい。
【００７１】
・第１切替部は、オイル供給経路において、蓄熱器２１を介する経路と反蓄熱器側の経路とを切り替えることができれば、他の位置に設けてもよい。例えば、第１制御弁４１は、第１経路Ｌ１から蓄熱器２１に流れ込む第２経路Ｌ２へ分岐する接続点Ｎ１に設けてもよい。この場合には、流出オイルを第４経路Ｌ４に流す場合に、第４経路Ｌ４のオイルがエンジン１０側に流れるように第１制御弁４１を制御するとよい。なお、第２切替部も同様に、第４経路Ｌ４上又は第５経路Ｌ５上等の他の位置に設けてもよい。
【００７２】
・第４経路Ｌ４は、第３経路Ｌ３における第３制御弁４３の上流で分岐し、第１経路Ｌ１における第１制御弁４１とオイルポンプ３２との間に接続するようにしてもよい。
【００７３】
・第３及び第４実施形態においても、オイルクーラ３３を第２実施形態の位置に設けてもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１０…エンジン、１１…シリンダヘッド、１２…シリンダブロック、２０…オイルパン、２１…蓄熱器、３２…オイルポンプ、３３…オイルクーラ、４１…第１制御弁、４２…第２制御弁、４３…第３制御弁、５０…制御装置、６１…ボア間通路６２…シリンダボア、６３…ウォータジャケット、６５…シリンダ内通路、Ｌ１…第１経路、Ｌ２…第２経路、Ｌ３…第３経路、Ｌ４…第４経路、Ｌ５…第５経路、Ｎ１…接続点、Ｓ…オイル循環装置。
【図１】
2019190298.tif 000003
【図２】
2019190298.tif 000004
【図３】
2019190298.tif 000005
【図４】
2019190298.tif 000006
【図５】
2019190298.tif 000007
【図６】
2019190298.tif 000008
【図７】
2019190298.tif 000009
【図８】
2019190298.tif 000010
【図９】
2019190298.tif 000011
【図１０】
2019190298.tif 000012