JP2018204479A - 内燃機関のオイル循環装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関の暖機運転中における燃費の悪化を抑制する。【解決手段】内燃機関のオイル循環装置３０は、第１オイルパン４１及び第２オイルパン７１と、第１オイルパンに貯留されたオイルが供給される第１オイル被供給部６０、及び第２オイルパンに貯留されたオイルが供給される第２オイル被供給部８０と、加熱部５０とを備える。加熱部は、オイルが流通する油路を有すると共にこの油路内を流通するオイルを加熱する。オイル循環装置は、第１オイルパンと加熱部と第１オイル被供給部との間でオイルを循環させる第１循環路４０と、第２オイルパンと第２オイル被供給部との間でオイルを循環させる第２循環路７０とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、内燃機関のオイル循環装置に関する。

従来から、オイルパンと、オイルパンに貯留されたオイルが供給される複数のオイル被供給部と、これらオイルパンとオイル被供給部との間でオイルを循環させる循環路とを備えた、内燃機関のオイル循環装置が知られている。オイル被供給部としては、例えば、クランクシャフトに設けられたクランクジャーナルやクランクピン、ピストンやシリンダ内壁面にオイルを供給するオイルジェット等が挙げられる。

斯かるオイル循環装置では、内燃機関の暖機運転中、オイルの温度が低く、よってその粘度が高い。したがって、オイルの温度が低い間は摩擦損失が大きくなり、その結果、内燃機関の暖機運転中における燃費の悪化を招いてしまう。そこで、このような内燃機関の暖機運転中の燃費悪化を抑制すべく、排気ガスの熱を利用してオイルの温度を早期に上昇させることが提案されている。

特許文献１に記載されたオイル循環装置では、シリンダヘッドの排気ポート近傍にバイパス油路が設けられると共に、内燃機関の暖機運転中にはこのバイパス油路にオイルを流通させるように構成されている。特許文献１によれば、このように内燃機関の暖機運転中に排気ポート近傍に形成されたバイパス油路にオイルを流通させることにより、排気ガスの熱によりオイルの温度を早期に上昇させることができるとされている。

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に記載されたオイル循環装置では、内燃機関の暖機運転中において、排気ポート近傍のバイパス油路を流通して昇温されたオイルは、その後、暖機運転中においてもオイルの供給が必要な全てのオイル被供給部へと供給される。内燃機関の冷間始動時においては、各オイル被供給部の温度は低いことから、これら全てのオイル被供給部へオイルを供給すると各オイル被供給部にてオイルから熱が奪われる。この結果、オイルの昇温に遅れが生じる。したがって、特許文献１に記載されたオイル循環装置では、暖機運転中の燃費の悪化を抑制するためには改善の余地がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、内燃機関の暖機運転中における燃費の悪化を抑制することにある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その要旨は以下のとおりである。

（１）第１オイルパン及び第２オイルパンと、第１オイルパンに貯留されたオイルが供給される第１オイル被供給部、及び第２オイルパンに貯留されたオイルが供給される第２オイル被供給部と、オイルが流通する油路を有すると共に該油路内を流通するオイルを加熱する加熱部と、前記第１オイルパンと、前記加熱部と、前記第１オイル被供給部との間でオイルを循環させる第１循環路と、前記第２オイルパンと、前記第２オイル被供給部との間でオイルを循環させる第２循環路とを備える、内燃機関のオイル循環装置。

（２）前記第１循環路は、前記第１オイルパン、前記加熱部、前記第１オイル被供給部に直列的にオイルが循環するように構成される、上記（１）に記載の内燃機関のオイル循環装置。

（３）前記第１循環路は、前記第１オイルパン、前記加熱部、前記第１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る、上記（２）に記載の内燃機関のオイル循環装置。

（４）前記第１オイルパンは前記第２オイルパンよりも貯留可能なオイルの量が少なくなるように形成される、上記（１）〜（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）前記第１オイルパンにはその少なくとも一部を覆うカバーが配置される、上記（１）〜（４）のいずれか１つに記載の内燃機関のオイル循環装置。

（６）前記第１循環路は、前記加熱部をバイパスする第１バイパス路と、該第１バイパス路及び前記加熱部への流量を調整する第１流量調整弁とを備える、上記（２）又は（３）に記載の内燃機関のオイル循環装置。

（７）前記第１流量調整弁を制御する制御装置を更に備え、前記制御装置は、前記第１循環路内を循環するオイルの温度が予め定められた第１基準温度未満であるときには前記第１バイパス路へオイルが流入しないように前記第１流量調整弁を制御し、前記第１循環路内を循環するオイルの温度が前記第１基準温度以上であるときには前記第１バイパス路にオイルが流入するように前記第１流量調整弁を制御する、上記（６）に記載の内燃機関のオイル循環装置。

（８）前記制御装置は、前記第１循環路内を循環するオイルの温度にかかわらずに前記加熱部にはオイルが流れるように前記第１流量調整弁を制御すると共に、前記第１循環路内を循環するオイルの温度が前記第１基準温度以上のときには該第１基準温度未満のときに比べて前記加熱部に流れるオイルの流量が少なくなるように制御される、上記（７）に記載の内燃機関のオイル循環装置。

（９）前記加熱部に流入するオイルを冷却する冷却装置を更に備え、前記第１循環路は、前記冷却装置にもオイルが循環するように構成されると共に、前記冷却装置をバイパスする第２バイパス路と、該第２バイパス路への流量を調整する第２流量調整弁とを備える、上記（１）〜（８）のいずれか１つに記載の内燃機関のオイル循環装置。

（１０）前記第２流量調整弁を制御する制御装置を更に備え、前記制御装置は、前記加熱部の温度が予め定められた第２基準温度未満であるときには前記冷却装置にオイルが流れないように前記第２流量調整弁を制御し、前記加熱部の温度が予め定められた前記第２基準温度以上であるときには前記冷却装置にオイルが流れるように前記第２流量調整弁を制御する、上記（９）に記載の内燃機関のオイル循環装置。

（１１）前記加熱部に流入するオイルを冷却する冷却装置を更に備え、前記第１循環路は、前記冷却装置にもオイルが循環するように構成されると共に、前記冷却装置をバイパスする第２バイパス路と、該第２バイパス路への流量を調整する第２流量調整弁とを備え、当該オイル循環装置は、前記第１流量調整弁と前記第２流量調整弁とを制御する制御装置を更に備え、前記制御装置は、前記第１循環路内を循環するオイルの温度が予め定められた第１基準温度未満である場合には前記第１バイパス路へオイルが流入しないように前記第１流量調整弁を制御すると共に前記冷却装置にオイルが流入しないように前記第２流量調整弁を制御し、前記第１循環路内を循環するオイルの温度が前記第１基準温度以上である場合には、前記加熱部の温度が予め定められた第２基準温度未満であるときには前記第１バイパス路へオイルが流入するように前記第１流量調整弁を制御すると共に前記冷却装置にオイルが流入しないように前記第２流量調整弁を制御し、前記加熱部の温度が予め定められた第２基準温度以上であるときには前記第１バイパス路へオイルが流入しないように前記第１流量調整弁を制御すると共に前記冷却装置にオイルが流入するように前記第２流量調整弁を制御する、上記（６）に記載の内燃機関のオイル循環装置。

（１２）前記加熱部は、排気ガスが流通する排気通路の周りに形成された油路を含む、上記（１）〜（１１）のいずれか１つに記載の内燃機関のオイル循環装置。

（１３）前記加熱部は、シリンダボア周りに形成された油路を含む、上記（１）〜（１２）のいずれか１つに記載の内燃機関のオイル循環装置。

（１４）前記内燃機関は、車両を駆動するためのモータと該モータを制御するモータ制御装置とを備える車両に搭載され、前記加熱部は、前記モータ又は前記モータ制御装置の周りに形成された油路を含む、上記（１）〜（１３）のいずれか１つに記載の内燃機関のオイル循環装置。

（１５）前記第１オイル被供給部は、クランクジャーナル、クランクピン、カムジャーナル、バランスシャフトのジャーナル、排気ターボチャージャのコンプレッサとタービンとを連結するシャフトのうち少なくともいずれか一つを含む、上記（１）〜（１４）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、内燃機関の暖機運転中における燃費の悪化が抑制される。

図１は、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、オイル循環装置の構成を概略的に示す構成図である。 図３は、第一実施形態の第一変形例に係るオイル循環装置の構成を概略的に示す構成図である。 図４は、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５は、第一実施形態の第二変形例に係るオイル循環装置の構成を概略的に示す構成図である。 図６は、第一実施形態及びその変形例に係るオイル循環装置の構成を概略的に示す構成図である。 図７は、第二実施形態に係るオイル循環装置の構成を概略的に示す構成図である。 図８は、加熱部流量調整弁の制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。 図９は、第二実施形態に係るオイル循環装置の構成を概略的に示す構成図である。 図１０は、第三実施形態に係るオイル循環装置の構成を概略的に示す構成図である。 図１１は、加熱部流量調整弁及びクーラ流量調整弁の制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。 図１２は、第三実施形態に係るオイル循環装置の構成を概略的に示す構成図である。

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＞
≪内燃機関の構成≫
図１は、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１に示したように、内燃機関１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、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せしめられる。

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は吸気弁１１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せしめられる。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せしめられる。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≫
次に、図１及び図２を参照して、第一実施形態に係るオイル循環装置３０の構成について説明する。図２は、オイル循環装置３０の構成を概略的に示す構成図である。本実施形態のオイル循環装置３０は、それぞれ互いから独立してオイルの循環を行うように構成された二つのオイル循環路である高温側オイル循環路４０と低温側オイル循環路７０とを備える。

図１及び図２に示したように、オイル循環装置３０は、高温側オイルパン４１及び低温側オイルパン７１の二つのオイルパンを供える。本実施形態では、高温側オイルパン４１はその容積が低温側オイルパン７１の容積よりも小さくなるように形成される。したがって、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７１に貯留されるオイルの量よりも少ない。また、図１及び図２に示した実施形態では、低温側オイルパン７１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。一方、高温側オイルパン４１は、低温側オイルパン７１の内側に形成される。高温側オイルパン４１は、クランクシャフト２６の下方、特にクランクジャーナルやクランクピン２７の下方に位置するように配置されるのが好ましい。また、高温側オイルパン４１には、その少なくとも一部、好ましくはほぼ全体を覆うカバー３７が設けられるのが好ましい。このカバー３７は断熱材料で形成される。これにより、高温側オイルパン４１内に貯留されたオイルの温度が低下するのを抑制することができる。

本実施形態では、内側に形成された高温側オイルパン４１に開口が設けられる。この開口は高温側オイルパン４１内と低温側オイルパン７１内とを連通させるように配置され、この開口にはこの開口を開閉する開閉弁３１が設けられる。したがって、この開閉弁３１が開かれていると、高温側オイルパン４１内のオイルと低温側オイルパン７１内のオイルとは相互に流通することができ、一方、この開閉弁３１が閉じられているときには相互に流通することはできない。開閉弁３１は電子制御ユニット（ＥＣＵ）２００に接続され、ＥＣＵ２００からの指令によって開閉される。なお、開閉弁３１は必ずしもＥＣＵ２００に接続されている必要は無く、例えばサーモスタットのようにオイルの温度に応じて自動的に開閉される弁であってもよい。

なお、図１及び図２に示した例では、高温側オイルパン４１は低温側オイルパン７１の内側に配置される。しかしながら、例えば、高温側オイルパン４１と低温側オイルパン７１とが設けられれば、一つのオイルパンに仕切り壁を設けて高温側オイルパン４１と低温側オイルパン７１に分ける等、他の態様で構成されてもよい。

オイル循環装置３０は、高温側オイルストレーナ４２、低温側オイルストレーナ７２、高温側オイルポンプ４３、低温側オイルポンプ７３、高温側オイルフィルタ４４、及び低温側オイルフィルタ７４を備える。

高温側オイルストレーナ（以下、「高温側ストレーナ」という）４２は、高温側オイルパン４１に貯留されたオイルに混入された異物を除去するためのメッシュ状の濾過装置であり、高温側オイルパン４１に貯留されたオイル内に浸されるように配置される。高温側ストレーナ４２は高温側オイルポンプ（以下、「高温側ポンプ」という）４３に連通しており、高温側オイルパン４１に貯留されたオイルは、高温側ストレーナ４２を通って高温側ポンプ４３に供給される。

低温側オイルストレーナ（以下、「低温側ストレーナ」という）７２も、高温側ストレーナ４２と同様な部材であり、低温側オイルパン７１に貯留されたオイル内に浸されるように配置される。低温側ストレーナ７２は低温側オイルポンプ（以下、「低温側ポンプ」という）７３に連通している。

高温側ポンプ４３は、電動式の可変容量オイルポンプにより構成され、高温側オイルパン４１内に貯留されていたオイルを高温側ストレーナ４２を介して吸い上げると共に、高温側オイルフィルタ（以下「高温側フィルタ」という）４４を介して各オイル被供給部へとオイルを吐出する。低温側ポンプ７３も、電動式の可変容量オイルポンプにより構成され、低温側オイルパン７１内に貯留されていたオイルを低温側ストレーナ７２を介して吸い上げると共に、低温側オイルフィルタ（以下、「低温側フィルタ」という）７４を介して各オイル被供給部へとオイルを吐出する。

なお、これらポンプ４３、７３は、クランクシャフト２６の回転に伴って回転駆動される機械式のオイルポンプであってもよい。この場合には、オイルポンプの出口に吐出圧を調整するためのリリーフ弁が設けられる。また、本実施形態では、高温側ポンプ４３と低温側ポンプ７３とは別体のポンプとして構成されているが、一体的な一つのオイルポンプとして構成されてもよい。この場合には、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。

高温側フィルタ４４は、オイルを濾過するフィルタエレメントを備え、高温側ポンプ４３によって吐出されたオイルに混入された異物を除去する。高温側フィルタ４４から流出したオイルは、後述する排気ポート２０周りに形成された油路５１（加熱部）を介してクランクジャーナル６１等（高温側のオイル被供給部）へ供給される。同様に、低温側フィルタ７４は、オイルを濾過するフィルタエレメントを備え、低温側ポンプ７３によって吐出されたオイルに混入された異物を除去する。低温側フィルタ７４から流出したオイルは、後述するＯＣＶ等（低温側のオイル被供給部）へ供給される。

なお、本実施形態では、高温側フィルタ４４と低温側フィルタ７４とは別体のオイルフィルタとして構成されているが、一体的な一つのオイルフィルタとして構成されてもよい。この場合には、一つのオイルフィルタの中に互いから独立した二つの油路が設けられる。また、フィルタ４４、７４は、それぞれ高温側オイル循環路４０と低温側オイル循環路７０内であればどこに配置されてもよい。したがって、例えば、高温側フィルタ４４は、例えば後述する排気ポート油路５１とクランクジャーナル６１との間に配置されてもよい。

さらに、オイル循環装置３０は、シリンダブロック３に形成された排気ポート２０の周りに形成された油路（以下、「排気ポート油路」という）５１を備える。排気ポート油路５１は、排気ポート油路５１内を流れるオイルを加熱してこのオイルの温度を上昇させる。

排気ポート油路５１は、排気ポート２０の周りにおいて鉛直方向に延びるように形成されてもよいし、水平方向に延びるように形成されてもよい（例えば、図１）。またこれら両方の油路を含むように形成されてもよい。さらに、一つの気筒に複数の排気ポート２０が連通するように形成されている場合には、一つの気筒に連通する複数の排気ポート２０の間に油路が形成されてもよい。排気ポート２０内には燃焼室６から排出された直後の高温の排気ガスが流通するため、排気ポート２０周りに形成された油路内を流れるオイルはこの高温の排気ガスと熱交換を行って熱を奪い、よってオイルの温度が上昇せしめられる。排気ポート油路５１において加熱されたオイルは、高温側オイル循環路４０を循環して、クランクジャーナル６１に供給される。すなわち、排気ポート油路５１は、クランクジャーナル６１に供給されるオイルを加熱するように構成されているといえる。

なお、本実施形態では、内部を流通するオイルを加熱する油路として、排気ポート２０周りに形成された油路を用いている。しかしながら、排気ガスが流通する排気通路周りに形成された油路であれば、排気ポート２０周り以外に形成された油路が用いられてもよい。排気通路は、排気ポート２０に取り付けられる排気マニホルド、排気浄化触媒を内蔵する触媒コンバータ、排気管等によって形成されることから、例えば、排気ポート油路５１の代わりに排気マニホルド周りに形成された油路が用いられてもよい。

また、オイル循環装置３０は、オイルの供給対象であるオイル被供給部を備える。オイル被供給部としては、オイルを供給することによって潤滑が行われる構成部材、供給されたオイルが作動油として用いられる構成部材、オイルを供給することによって冷却が行われる構成部材等が挙げられる。

図２に示した例では、オイル循環装置３０は、オイル被供給部として、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及びオイルジェット８４を備える。

クランクジャーナル６１は上述したようにシリンダブロック３に形成された軸受内に支持され、この軸受内で回転せしめられる。オイル被供給部であるクランクジャーナル６１では、この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。上述したように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、このクランクピン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、オイル被供給部であるＯＣＶ８２に供給されたオイルは、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を含む。カムジャーナル８３は、上述したようにシリンダヘッド４に形成された軸受に支持され、この軸受内で回転せしめられる。オイル被供給部であるカムジャーナル８３では、このカムジャーナル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。

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の内側や、各シリンダの壁面に向かってオイルを噴射する。ピストン５の内側に向かって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とシリンダ壁面とが互いに接触した状態で摺動することがある。オイルジェット８４は、シリンダの壁面に向かってオイルを噴射することから、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ことになる。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。

高温側オイル循環路４０は、高温側オイルパン４１、高温側ポンプ４３、高温側フィルタ４４、排気ポート油路５１、クランクジャーナル６１及びクランクピン２７の間でオイルが循環するように構成される。特に、図２に示した例では、高温側オイル循環路４０は、高温側オイルパン４１に貯留されていたオイルが、高温側ポンプ４３、高温側フィルタ４４、排気ポート油路５１、クランクジャーナル６１及びクランクピン２７の順に循環し、再び高温側オイルパン４１に戻るように構成される。したがって、高温側オイル循環路４０内で循環するオイルは、開閉弁３１が開弁されない限り、低温側オイル循環路７０内にはほとんど流入することはない。

高温側オイル循環路４０は、基本的に、クランクケース２、シリンダブロック３及びシリンダヘッド４内に形成された油路として構成される。例えば、高温側フィルタ４４から排気ポート油路５１までの油路はシリンダブロック３及びシリンダヘッド４内に形成され、排気ポート油路５１からクランクジャーナル６１までの油路もシリンダブロック３及びシリンダヘッド４内に形成される。

一方、クランクジャーナル６１やクランクピン２７から高温側オイルパン４１へは、オイルはクランクジャーナル６１及びクランクピン２７とその軸受の間からオイルが下方に滴下することによって循環される。したがって、高温側オイル循環路４０では、必ずしも油路を介してオイルの循環が行われていない箇所もある。ただしいずれにせよ上述した構成要素の間でオイルが循環するように構成される。

低温側オイル循環路７０は、低温側オイルパン７１、低温側ポンプ７３、低温側フィルタ７４、ＶＶＴ機構８１のＯＣＶ８２、カムジャーナル８３、ラッシュアジャスタ１３、オイルジェット８４の間でオイルが循環するように構成される。特に、図２に示した例では、低温側オイル循環路７０は、低温側オイルパン７１に貯留されていたオイルが、低温側ポンプ７３、低温側フィルタ７４の順に循環し、その後、ＶＶＴ機構８１のＯＣＶ８２、カムジャーナル８３、ラッシュアジャスタ１３及びオイルジェット８４に分かれて供給され、再び低温側オイルパン７１に戻るように構成される。したがって、低温側オイル循環路７０内で循環するオイルは、開閉弁３１が開弁されない限り、高温側オイル循環路４０内にはほとんど流入することはない。

低温側オイル循環路７０も、基本的に、クランクケース２、シリンダブロック３及びシリンダヘッド４内に形成された油路として構成される。例えば、低温側フィルタ７４からカムジャーナル８３やラッシュアジャスタ１３までの油路はシリンダブロック３及びシリンダヘッド４内に形成され、低温側フィルタ７４からオイルジェット８４までの油路はシリンダブロック３内に形成される。

開閉弁３１は、高温側オイルパン４１内に貯留されたオイルの温度又は高温側オイル循環路４０内で循環するオイルの温度が予め定められた温度（通常の作動温度）未満であるときには閉じられる。したがって、このときには、上述したように高温側オイル循環路４０と低温側オイル循環路７０とではそれぞれ独立してオイルの循環が行われる。一方、開閉弁３１は、高温側オイルパン４１内に貯留されたオイルの温度が予め定められた温度以上になると開かれる。これにより、高温側オイルパン４１内のオイルと低温側オイルパン７１内のオイルとが相互に移動することができるようになる。

或いは、開閉弁３１は、イグニッションスイッチが切られて内燃機関１が停止したときに開かれ、内燃機関１の運転中には閉じられるように構成されてもよい。これにより、内燃機関の運転中には高温側オイル循環路４０と低温側オイル循環路７０とを互いから独立させることができると共に、内燃機関１の停止中に両循環路のオイルを混合することによりオイルの劣化を均一化させることができる。

≪第一実施形態の構成による効果≫
図１及び図２を参照して説明した第一実施形態に係るオイル循環装置３０によって奏される効果について説明する。高温側オイル循環路４０には、オイルを加熱する排気ポート油路５１が設けられている。したがって、内燃機関１の冷間始動時のようにオイルの温度が低いときにも、高温側オイル循環路４０内を循環するオイルを迅速に昇温させることができる。これにより、オイルの温度が低いことに伴う燃費の悪化を抑制することができる。

特に、本実施形態では、高温側オイル循環路４０には、複数のオイル被供給部のうち一部（クランクジャーナル６１及びクランクピン２７）のみが含まれる。内燃機関の冷間始動時には全てのオイル被供給部の温度が低いため、これら全てのオイル被供給部にオイルを循環させると、オイルの温度が上昇しにくくなる。これに対して、本実施形態では、高温側オイル循環路４０では複数のオイル被供給部のうち一部のみが含まれるため、高温側オイル循環路４０内を循環するオイルを迅速に昇温させることができる。また、本実施形態の一例では、高温側オイルパン４１はその容積が小さくなるように形成され、よって高温側オイルパン４１に貯留されるオイルの量は少ない。したがって、このことによっても本実施形態の一例では、高温側オイル循環路４０内を循環するオイルを迅速に昇温させることができる。

加えて、本実施形態では、高温側オイル循環路４０には、オイルが供給されるオイル被供給部として、クランクジャーナル６１及びクランクピン２７が含まれる。クランクジャーナル６１及びクランクピン２７では、ピストン５を介して燃焼室６内の燃焼圧が継続的に加わると共に、オイルによる流体潤滑が行われる。したがって、クランクジャーナル６１及びクランクピン２７では、オイルの温度が低いと、回転に対する抵抗が特に大きくなる。本実施形態では、内燃機関１の冷間始動時においてもクランクジャーナル６１及びクランクピン２７に供給されるオイルの温度が迅速に上昇せしめられるため、クランクシャフト２６の回転に対する抵抗を迅速に低下させることができる。この結果、オイルの温度が低いことに伴う燃費の悪化を抑制することができる。

また、本実施形態では、排気ポート油路５１のすぐ下流側にクランクジャーナル６１が配置される。したがって、排気ポート油路５１から流出した高温のオイルがシリンダブロック３等に形成された油路を通って直接的にクランクジャーナル６１に供給される。このため、高温側オイルパン４１に貯留されているオイルの温度が低くても、クランクジャーナル６１に供給されるオイルの温度を高くすることができ、よってオイルの温度が低いことに伴う燃費の悪化を抑制することができる。

≪変形例≫
次に、図３を参照して、第一実施形態に係るオイル循環装置の第一変形例について説明する。図３は、第一変形例に係るオイル循環装置の構成を概略的に示す構成図である。

図３からわかるように、第一変形例に斯かるオイル循環装置３０は、高温側オイル循環路４０内のオイルを加熱するにあたって、排気ポート油路５１に加えて、シリンダブロック３に形成された各シリンダボア周りに形成された油路（以下、「シリンダ油路」という）５２を備える。シリンダ油路５２は、シリンダ油路５２内を流れるオイルを加熱してこのオイルの温度を上昇させる。したがって、高温側フィルタ４４から流出したオイルは、排気ポート油路５１とシリンダ油路５２とに供給される。

シリンダ油路５２は、例えば、各シリンダボア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形成される。燃焼室６内において混合気の燃焼が行われると、燃焼室６内の温度が高温になり、これに伴って各シリンダの壁面も高温になる。したがって、各シリンダ周りに油路５２を形成することにより、高温のシリンダ壁によってこの油路５２内を流れるオイルが加熱され、よってオイルの温度が上昇せしめられる。シリンダ油路５２において加熱されたオイルは、高温側オイル循環路４０を循環して、クランクジャーナル６１に供給される。すなわち、本変形例では、シリンダ油路５２は、クランクジャーナル６１に供給されるオイルを加熱するように構成されているといえる。

また、本変形例では、排気ポート油路５１によって加熱されたオイルが、カムジャーナル６３に供給されるように高温側オイル循環路４０が構成される。したがって、本変形例では、図２に示した第一実施形態とは異なり、カムジャーナル６３は低温側オイル循環路７０ではなく高温側オイル循環路４０内に配置される。

図２に示した第一実施形態では、カムジャーナル６３には内燃機関１の暖機運転中において低温のオイルが供給されていたのに対して、本変形例では内燃機関１の暖機運転中において高温のオイルが供給されることになる。この結果、本変形例では、内燃機関の暖機運転中において、カムジャーナル６３における摩擦抵抗を低減させることができる。

なお、本変形例では、排気ポート油路５１から流出したオイルがカムジャーナル６３に供給され、シリンダ油路５２から流出したオイルがクランクジャーナル６１等に供給されている。しかしながら、排気ポート油路５１及びシリンダ油路５２で昇温されたオイルがカムジャーナル６３及びクランクジャーナル６１等に供給されれば、高温側オイル循環路４０はどのように構成されてもよい。したがって、例えば、排気ポート油路５１から流出したオイルがクランクジャーナル６１に供給されてもよいし、シリンダ油路５２から流出したオイルがカムジャーナル６３に供給されてもよい。

次に、図４及び図５を参照して、第一実施形態に係るオイル循環装置の第二変形例について説明する。第二変形例では、オイル循環装置を備える内燃機関１は、内燃機関１とモータとによって駆動されるハイブリッド車両である。図４は、ハイブリッド車両１００のパワートレーンを概略的に示す図であり、図５は、第二変形例に係るオイル循環装置の構成を概略的に示す構成図である。

図４に示したように、ハイブリッド車両１００は、内燃機関１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１と共に車両の駆動を行い、発電機１０２は、内燃機関１の動力又はハイブリッド車両１００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１、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１００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。ＰＣＵ（モータ制御装置）１０４は、モータ１０１及び発電機１０２の制御を行うと共に、インバータや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や、発電機１０２から供給された電力の変換を行う。

図５に示したように、本実施形態では、オイル循環装置３０は、モータ１０１周りに形成された油路（以下、「モータ油路」という）５３及びＰＣＵ１０４（特に、ＰＣＵ１０４のインバータ等の変換器）周りに形成された油路（以下、「ＰＣＵ油路」という）５４を備える。この場合、内燃機関１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１とＰＣＵ１０４との間にはＰＣＵ用オイル供給管１１２及び用ＰＣＵ用オイル戻り管１１３が設けられる。

内燃機関１の高温側ポンプ４３から吐出されたオイルは高温側フィルタ４４を介して、モータ用オイル供給管１１０を通ってモータ油路５３に供給される。モータ１０１はその作動に伴って高温になるため、熱交換によりモータ油路を流れるオイルが加熱され、よってオイルの温度が上昇せしめられる。昇温されたオイルはモータ用オイル供給管１１０を通って内燃機関１へ戻される。

また、内燃機関１の高温側ポンプ４３から吐出されたオイルは高温側フィルタ４４を介して、ＰＣＵ用オイル供給管１１２を通ってＰＣＵ油路５４に供給される。ＰＣＵ１０４のインバータ等の変換器はその作動に伴って高温になるため、熱交換によりＰＣＵ油路５４を流れるオイルが加熱され、よってオイルの温度が上昇せしめられる。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１へ戻される。

なお、図５に示した例では、オイル循環装置３０は、モータ１０１油路５３及びＰＣＵ油路５４を備えているが、このうち一方にのみを備えてもよい。また、図５に示した例では、モータ油路５３及びＰＣＵ油路５４それぞれにオイル供給管とオイル戻り管の両方が連結されているが、このうちの一方のみを連結すると共に両油路を連通間によって連結するようにしてもよい。この場合、例えば、内燃機関１からのオイル供給管、モータ油路５３、油路間の連通管、ＰＣＵ油路５４、内燃機関１へのオイル戻り管の順にオイルが流れることになる。

≪第一実施形態のまとめ≫
以上、第一実施形態及びその変形例についてまとめて表現すると、第一実施形態及びその変形例に係るオイル循環装置は、図６に示したように、高温側オイルパン４１及び低温側オイルパン７１と、高温側オイルパン４１に貯留されたオイルが供給される高温側オイル被供給部６０、及び低温側オイルパン７１に貯留されたオイルが供給される低温側オイル被供給部８０と、オイルが流通する油路を有すると共に該油路内を流通するオイルを加熱する加熱部５０と、を備える。加えて、オイル循環装置３０は、高温側オイルパン４１と、加熱部５０と、高温側オイル被供給部６０との間でオイルを循環させる高温側オイル循環路４０を備える。また、オイル循環装置３０は、低温側オイルパン７１と、低温側オイル被供給部８０との間でオイルを循環させる低温側オイル循環路７０とを備える。

加熱部５０としては、例えば、上述した排気ポート油路５１、シリンダ油路５２、モータ油路５３及びＰＣＵ油路５４が挙げられる。しかしながら、加熱部５０は、オイルが流通する油路を有すると共に内燃機関１の暖機運転中であってもこの油路を流れるオイルを加熱することができれば、上述した構成要素以外に形成された油路であってもよい。特に、加熱部５０は、内燃機関１や車両１００の駆動に伴って不要な（廃棄される）熱を発生させる構成要素（すなわち、冷却水によって冷却が行われるような構成要素）内に形成された油路であることが好ましい。また、加熱部５０は、排気ポート油路５１、シリンダ油路５２、モータ油路５３、ＰＣＵ油路５４及びその他の構成要素内に形成された油路うち、一つの油路のみから構成されてもよいし、複数の油路から構成されてもよい。

また、オイルの供給対象であるオイル被供給部としては、上述したように、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及びオイルジェット８４等が挙げられる。加えて、内燃機関１がバランスシャフトを有している場合には、オイル被供給部としてバランスシャフトのジャーナルが挙げられる。また、内燃機関１が排気ターボチャージャを有している場合には、オイル被供給部として、排気ターボチャージャのコンプレッサとタービンとを連結するシャフトが挙げられる。

このように複数あるオイル被供給部のうち、一部のオイル被供給部は高温側オイル被供給部６０として高温側オイル循環路４０内に配置される。高温側オイル被供給部６０には加熱部５０によって加熱されたオイルが供給される。一方、残りのオイル被供給部は低温側オイル被供給部８０として低温側オイル循環路７０内に配置される。低温側オイル被供給部８０には加熱部５０による加熱の行われていないオイルが供給される。

高温側オイル被供給部６０には、滑り軸受等、流体潤滑が行われる構成要素の少なくとも一部が含まれる。流体潤滑が行われる構成要素としては、クランクジャーナル６１、クランクピン２７、カムジャーナル６３、バランスシャフトのジャーナル、排気ターボチャージャのシャフト、ピストンスカート５ａ（オイルジェット８４）等が挙げられる。流体潤滑が行われる構成要素では、オイルの温度が低くてオイルの粘性が低いと機械抵抗が大きくなり、よって燃費の悪化を招く。したがって、本実施形態によれば、流体潤滑が行われる構成要素に供給されるオイルの温度を内燃機関１の暖機運転中から高めることにより、機械抵抗を低減し、よって燃費の悪化を抑制することができる。

なお、高温側オイル被供給部６０は、流体潤滑が行われる構成要素の全てを含む必要はない。流体潤滑が行われる構成要素であっても、その構成要素に加わる荷重がそれほど大きくない場合には、オイルの粘度が低くてもそれほど大きな機械抵抗は生じない。したがって、例えば、カムジャーナル６３やピストンスカート５ａは、低温側オイル被供給部８０として低温側オイル循環路７０内に配置されてもよい。その一方で、クランクジャーナル６１に加わる荷重が大きいため、クランクジャーナル６１は高温側オイル被供給部６０として高温側オイル循環路４０内に配置されることが好ましい。

一方、低温側オイル被供給部８０には、高温側オイル被供給部６０には含まれていないオイル被供給部が含まれる。したがって、例えば、カムジャーナル６３やピストンスカート５ａ等が高温側オイル被供給部６０には含まれていない場合、すなわち高温側オイル循環路４０内に配置されていない場合には、これらは低温側オイル被供給部８０に含まれる。

加えて、低温側オイル被供給部８０には、作動油としてオイルが用いられる構成要素が含まれる。このような構成要素としては、例えば、ＶＶＴ機構８１のＯＣＶ８２やラッシュアジャスタ１３等が挙げられる。これら構成要素は、低温側オイル循環路７０内に配置される。

また、第一実施形態及びその変形例に係るオイル循環装置では、高温側オイル循環路４０において、高温側オイルパン４１、加熱部５０、高温側オイル被供給部６０の順にオイルが循環するように構成される。これにより、上述したように、高温側オイルパン４１に貯留されているオイルの温度が低くても、高温側オイル被供給部６０に供給されるオイルの温度を高くすることができ、よってオイルの温度が低いことに伴う燃費の悪化を抑制することができる。

ただし、高温側オイル循環路４０では、必ずしもこの順序にオイルが循環する必要はなく、高温側オイルパン４１、高温側オイル被供給部６０、加熱部５０の順にオイルが循環してもよい。或いは、高温側オイルパン４１と高温側オイル被供給部６０との間でオイルが循環し、これとは別に高温側オイルパン４１と加熱部５０との間でオイルが循環するように構成されてもよい。また、オイル循環装置３０が複数の加熱部５０及び複数の高温側オイル被供給部６０を備える場合には、一部の加熱部等では高温側オイルパン４１、加熱部５０、高温側オイル被供給部６０の順にオイルが流れ、残りの加熱部等ではその逆にオイルが流れるように構成されてもよい。

なお、高温側オイル被供給部６０の数は、低温側オイル被供給部８０の数よりも少ない方が好ましい。加えて、高温側オイル循環路４０においてオイルが循環する油路の総面積が低温側オイル循環路７０においてオイルが循環する油路の総表面積よりも小さいことが好ましい。これらにより、高温側オイル循環路４０における循環経路全体の熱容量を小さくすることができ、よって内燃機関１の冷間始動時により迅速にオイルを昇温することができるようになる。

また、オイル循環路４０、７０のうち少なくとも高温側オイル循環路４０を断熱材で覆うようにしてもよい。これにより、高温側オイル循環路４０内での放熱を抑制することができ、よって内燃機関１の冷間始動時により迅速にオイルを昇温することができるようになる。

＜第二実施形態＞
図７〜図９を参照して、第二実施形態に係るオイル循環装置について説明する。第二実施形態に係るオイル循環装置の構成は基本的に第一実施形態に係るオイル循環装置の構成と同様である。このため、以下では、主に第一実施形態に係るオイル循環装置と異なる部分について説明する。

図７は、第二実施形態に係るオイル循環装置の構成を概略的に示す構成図である。図７に示したように、本実施形態のオイル循環装置３０は、図２に示した第一実施形態のオイル循環装置に加えて、排気ポート油路５１をバイパスする加熱部バイパス路４５を備える。加熱部バイパス路４５は、高温側フィルタ４４と排気ポート油路５１との間の油路と、排気ポート油路５１とクランクジャーナル６１との間の油路とを連通させるように構成される。したがって、高温側フィルタ４４から加熱部バイパス路４５に流入したオイルは、排気ポート油路５１内を流通することなくクランクジャーナル６１に流入することになる。

加えて、本実施形態のオイル循環装置３０は、加熱部バイパス路４５へ流入するオイルの流量と排気ポート油路５１へ流入するオイルの流量とを調整する加熱部流量調整弁４６を備える。特に、本実施形態では、高温側フィルタ４４から排気ポート油路５１へ向かう油路から加熱部バイパス路４５が分岐する分岐部に加熱部流量調整弁４６が配置される。したがって、加熱部流量調整弁４６は、高温側フィルタ４４から流出したオイルの全量を排気ポート油路５１へ流入させることもでき、また全量を加熱部バイパス路４５へ流入させることもできる。加熱部流量調整弁４６は電子制御ユニット（ＥＣＵ）２００に接続され、ＥＣＵ２００からの指令によって制御される。

さらに、本実施形態のオイル循環装置３０は、高温側オイルパン４１内に貯留されているオイルの温度を検出する温度センサ２０１を備える。温度センサ２０１はオイルパン４１に取り付けられる。また、温度センサ２０１はＣＰＵ２００に接続され、温度センサ２０１によって検出されたオイルの温度はＣＰＵ２００に入力される。

なお、本実施形態では、高温側オイル循環路４０内で循環するオイルの温度を、高温側オイルパン４１に取り付けられた温度センサ２０１によって検出している。しかしながら、温度センサ２０１は必ずしも高温側オイルパン４１に取り付けられる必要はなく、高温側オイル循環路４０内で循環するオイルの温度を検出することができれば高温側オイル循環路４０内の各油路等、他の場所に取り付けられてもよい。したがって、例えば、排気ポート油路５１に流入するオイルの温度や、排気ポート油路５１から流出してクランクジャーナル６１に流入するオイルの温度が検出されてもよい。

ところで、内燃機関１の暖機運転が完了して、高温側オイル循環路４０内のオイルが適切な温度にまで昇温された後も排気ポート油路５１にオイルを循環させ続けると、高温側オイル循環路４０内で循環するオイルは過剰に昇温されることになる。このようにオイルが過剰に昇温されると、高温側オイル循環路４０内で循環するオイルが全体的に熱劣化することになる。

そこで、本実施形態では、温度センサ２０１によって検出されたオイルの温度が第１基準温度未満であるときには、加熱部バイパス路４５へオイルが流入しないように、したがって排気ポート油路５１へオイルが全量流入するように、加熱部流量調整弁４６が制御される。加えて、温度センサ２０１によって検出されたオイルの温度が第１基準温度以上であるときには、加熱部バイパス路４５へオイルが流入するように、したがって排気ポート油路５１へ流入するオイルの流量が減少するように、加熱部流量調整弁４６が制御される。

特に本実施形態では、温度センサ２０１によって検出されたオイルの温度が第１基準温度以上であるときには、排気ポート油路５１へごく少量のみのオイルが流入するように加熱部流量調整弁４６が制御される。すなわち、本実施形態では、温度センサ２０１によって検出されたオイルの温度にかかわらずに排気ポート油路５１にはオイルが流れるように加熱部流量調整弁４６が制御される。そして、温度センサ２０１によって検出されたオイルの温度が予め定められた第１基準温度以上のときには第１基準温度未満のときに比べて排気ポート油路５１に流れるオイルの流量が少なくなるように制御される。

ここで、第１基準温度は、内燃機関１の運転させるにあたってオイルの適正な温度範囲の温度である。したがって、例えば、内燃機関１の暖機運転が完了したときに一般にオイル全体が到達しているような温度であり、例えば１００℃である。

本実施形態によれば、このように高温側オイル循環路４０のオイルが適正温度に到達した後には排気ポート油路５１にごく少量のみしかオイルを流入させないように加熱部流量調整弁４６が制御される。このため、適正温度のオイルが多量に排気ポート油路５１内に流れてオイルが過昇温されてしまうことが抑制される。

また、本実施形態では、高温側オイル循環路４０のオイルが第１基準温度以上になった後にも、ごく少量ながら排気ポート油路５１内にオイルが流通せしめられる。ここで、排気ポート油路５１内に全くオイルが流通されなくなると、排気ポート油路５１内に残ったオイルは長時間に亘って高温に曝されることになる。この結果、排気ポート油路５１内に残ったオイルはコーキングを起こし、オイルの劣化を招く。これに対して、本実施形態では、ごく少量ながら排気ポート油路５１内にオイルが流通せしめられるため、排気ポート油路５１内でオイルのコーキングが生じることを抑制することができる。

図８は、加熱部流量調整弁４６の制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。図示したフローチャートに示す処理は、ＥＣＵ２００にて実行される。

図８に示したように、まず、ステップＳ１１では、温度センサ２０１によってオイルの温度Ｔｏが検出される。次いで、ステップＳ１２において、オイルの温度Ｔｏが第１基準温度Ｔｏｒｅｆ未満であるか否かが判定される。ステップＳ１２においてオイルの温度Ｔｏが第１基準温度Ｔｏｒｅｆ未満であると判定された場合には、ステップＳ１３へと進む。ステップＳ１３では、高温側フィルタ４４から流出したオイルの全量が排気ポート油路５１（すなわち、加熱部５０）へ流入するように、すなわちオイルが加熱部バイパス路４５へ流入しないように加熱部流量調整弁４６が制御され、制御ルーチンが終了せしめられる。一方、ステップＳ１２においてオイルの温度Ｔｏが第１基準温度Ｔｏｒｅｆ以上であると判定された場合には、ステップＳ１４へと進む。ステップＳ１４では、高温側フィルタ４４から流出したオイルのうちのごく少量のみが排気ポート油路５１（すなわち、加熱部５０）へ流入するように、すなわちオイルのほとんどが加熱部バイパス路４５に流入するように加熱部流量調整弁４６が制御され、制御ルーチンが終了せしめられる。

なお、上述した図７に示した例は、加熱部５０として排気ポート油路５１を用い、高温側オイル被供給部６０がクランクジャーナル６１及びクランクピン２７である場合を示している。しかしながら、本実施形態においても、図６を参照して説明したように加熱部５０として様々な構成要素内に形成された油路を用いることができ、また、高温側オイル被供給部６０及び低温側オイル被供給部８０を様々なオイル被供給部とすることができる。したがって、これらを考慮すると、本実施形態のオイル循環装置３０は図９のように表すことができる。

すなわち、本実施形態のオイル循環装置３０は、加熱部５０をバイパスする加熱部バイパス路４５と、加熱部５０へ流入するオイルの流量と加熱部バイパス路４５へ流入するオイルの流量とを調整する加熱部流量調整弁４６を備える。加熱部流量調整弁４６は上述したように制御される。

なお、上記実施形態では、温度センサ２０１によってオイルの温度を検知し、その温度に基づいて加熱部流量調整弁４６を制御している。しかしながら、必ずしも温度を検出する必要はなく、オイルの温度を推定し、推定された温度に基づいて加熱部流量調整弁４６を制御してもよい。この場合、例えば、内燃機関１の冷間始動からの経過時間や、内燃機関１の始動時における外気温等に基づいて加熱部流量調整弁４６が制御されることになる。

＜第三実施形態＞
図１０〜図１２を参照して、第三実施形態に係るオイル循環装置について説明する。第三実施形態に係るオイル循環装置の構成は基本的に第二実施形態に係るオイル循環装置の構成と同様である。このため、以下では、主に第二実施形態に係るオイル循環装置と異なる部分について説明する。

図１０は、第三実施形態に係るオイル循環装置の構成を概略的に示す構成図である。図１０に示したように、本実施形態のオイル循環装置３０は、図７に示した第二実施形態のオイル循環装置に加えて、オイルクーラ（冷却装置）４７と、クーラバイパス路４８と、クーラ流量調整弁４９とを備える。

オイルクーラ４７は、高温側フィルタ４４と加熱部流量調整弁４６との間に設けられる。換言すると、本実施形態では、オイルクーラ４７は、高温側オイルパン４１と加熱部５０との間、すなわち加熱部５０のすぐ上流側に設けられる。しかしながら、オイルクーラ４７は、必ずしもこの位置に設けられていなくてもよく、高温側オイル循環路４０内であればどこに設けられてもよい。

オイルクーラ４７は、内部を流れるオイルを冷却するように、したがって排気ポート油路５１（加熱部５０）に流入するオイルを冷却するように構成される。具体的には、オイルクーラ４７は、例えば、多数のフィンが外部に設けられた複数の流通管から構成され、オイルクーラ４７周りの空気によってオイルを冷却する。

クーラバイパス路４８は、高温側フィルタ４４とオイルクーラ４７との間の油路と、オイルクーラ４７と加熱部流量調整弁４６との間の油路とを連通させるように構成される。したがって、高温側フィルタ４４からクーラバイパス路４８に流入したオイルは、オイルクーラ４７内を流通することなく排気ポート油路５１やクランクジャーナル６１に流入することになる。

クーラ流量調整弁４９は、クーラバイパス路４８へ流入するオイルの流量とオイルクーラ４７へ流入するオイルの流量とを調整するように構成される。特に、本実施形態では、高温側フィルタ４４からオイルクーラ４７へ向かう油路からクーラバイパス路４８が分岐する分岐部にクーラ流量調整弁４９が配置される。したがって、クーラ流量調整弁４９は、高温側フィルタ４４から流出したオイルの全量をオイルクーラ４７に流入させることができ、また全量をクーラバイパス路４８に流入させることもできる。クーラ流量調整弁４９はＥＣＵ２００に接続され、ＥＣＵ２００からの指令によって制御される。

さらに、本実施形態のオイル循環装置３０は、排気ポート２０周りのシリンダヘッド４の温度を検出する温度センサ２０２を備える。温度センサ２０２はシリンダヘッド４に取り付けられる。また、温度センサ２０２はＣＰＵ２００に接続され、温度センサ２０２によって検出された排気ポート２０周りの温度はＣＰＵ２００に入力される。

ところで、排気ポート油路５１内を流れるオイルは、排気ポート油路５１周りの温度を低下させる冷却媒体としても機能する。内燃機関１の暖機運転中においては、オイルの温度が低いため、排気ポート油路５１周りの温度を適切に低下させることができる。その一方で、内燃機関１の暖機運転完了後においては、オイルの温度が高いため、必ずしも排気ポート油路５１周りの温度を十分に低下させることができない。したがって、例えば、内燃機関１の負荷が一時的に極端に高くなって排気ガスの温度が高くなったような場合には排気ポート２０周りのシリンダヘッド４の温度を十分に低く維持できなくなる。このような場合には、燃焼室６内の混合気に不必要な熱を与えることになり、結果的に、ノッキング等の燃焼悪化を招く可能性がある。

そこで、本実施形態では、温度センサ２０２によって検出された排気ポート２０周りの温度が第２基準温度未満であるときには、オイルクーラ４７にオイルが流入しないように、したがってクーラバイパス路４８へオイルが全量流入するように、クーラ流量調整弁４９が制御される。加えて、温度センサ２０２によって検出された排気ポート２０周りの温度が第２基準温度以上であるときには、オイルクーラ４７へオイルが全量又は部分的に流入するように、したがってクーラバイパス路４８へ流入するオイルの流量が減少するかゼロになるように、クーラ流量調整弁４９が制御される。また、このときには、排気ポート油路５１にオイルが流入するように、すなわち加熱部バイパス路４５にオイルが流入しないように、加熱部流量調整弁４６が制御される。

本実施形態によれば、排気ポート２０周りの温度が高いときに、オイルクーラ４７によって冷却されたオイルが排気ポート油路５１に供給される。このため、排気ポート２０周りの温度を低く維持することができ、よって燃焼悪化を抑制することができる。

ただし、高温側オイル循環路４０内を循環するオイルの温度が十分に上昇していないときには、オイルをオイルクーラ４７へ流通させるとオイルの温度が迅速には上昇しなくなってしまう。そこで、本実施形態では、温度センサ２０２によって検出された排気ポート２０周りの温度が第２基準温度以上であっても、温度センサ２０１によって検出されたオイルの温度が第１基準温度未満であるときには、オイルクーラ４７にオイルが流入しないようにクーラ流量調整弁４９が制御される。

したがって、本実施形態では、温度センサ２０１によって検出されたオイルの温度が第１基準温度未満である場合には、加熱部バイパス路４５へオイル流入しないように加熱部流量調整弁４６が制御されると共にオイルクーラ４７にオイルが流入しないようにクーラ流量調整弁４９が制御される。また、温度センサ２０１によって検出されたオイルの温度が第１基準温度以上である場合、温度センサ２０２によって検出された排気ポート２０周りの温度（すなわち、加熱部５０の温度）が予め定められた第２基準温度未満であるときには、加熱部バイパス路４５へオイルが流入するように加熱部流量調整弁４６を制御すると共にオイルクーラ４７にオイルが流入しないようにクーラ流量調整弁４９を制御する。加えて、温度センサ２０１によって検出されたオイルの温度が第１基準温度以上である場合、温度センサ２０２によって検出された排気ポート２０周りの温度が第２基準温度以上であるときには、加熱部バイパス路４５へオイルが流入しないように加熱部流量調整弁４６を制御すると共にオイルクーラ４７にオイルが流入するようにクーラ流量調整弁４９を制御する。

図１１は、加熱部流量調整弁４６及びクーラ流量調整弁４９の制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。図示したフローチャートに示す処理は、ＥＣＵ２００にて実行される。

図１１に示したように、まず、ステップＳ２１では、オイルの温度を検出する温度センサ２０１によってオイルの温度Ｔｏが検出される。次いで、ステップＳ２２では、排気ポート２０周りの温度を検出する温度センサ２０２によって排気ポート２０周りの温度が検出される。次いで、ステップＳ２３では、ステップＳ２１で検出されたオイルの温度Ｔｏが第１基準温度Ｔｏｒｅｆ未満であるか否かが判定される。ステップＳ２３において、オイルの温度Ｔｏが第１基準温度Ｔｏｒｅｆ未満であると判定された場合にはステップＳ２４へと進む。ステップＳ２４では、流入するオイルの全量が排気ポート油路５１（すなわち、加熱部５０）に流入するように加熱部流量調整弁４６が制御され、次いで、ステップＳ２５では流入するオイルがオイルクーラ４７へ流入しないようにクーラ流量調整弁４９が制御されて制御ルーチンが終了せしめられる。

一方、ステップＳ２３において、オイルの温度Ｔｏが第１基準温度Ｔｏｒｅｆ以上であると判定された場合にはステップＳ２６へと進む。ステップＳ２６では、ステップＳ２２で検出された排気ポート２０周りの温度が第２基準温度Ｔｈｒｅｆ未満であるか否かが判定される。ステップＳ２６において、排気ポート２０周りの温度が第２基準温度Ｔｈｒｅｆ未満であると判定された場合には、ステップＳ２７へと進む。ステップＳ２７では、流入するオイルのうちごく少量のみが排気ポート油路５１（すなわち、加熱部５０）に流入するように加熱部流量調整弁４６が制御され、次いで、ステップＳ２８では流入するオイルがオイルクーラ４７へ流入しないようにクーラ流量調整弁４９が制御されて制御ルーチンが終了せしめられる。

ステップＳ２６において、排気ポート２０周りの温度が第２基準温度Ｔｈｒｅｆ以上であると判定された場合には、ステップＳ２９へと進む。ステップＳ２９では、流入するオイルの全量が排気ポート油路５１（すなわち、加熱部５０）に流入するように加熱部流量調整弁４６が制御され、次いで、ステップＳ３０では流入するオイルの全量がオイルクーラ４７へ流入するようにクーラ流量調整弁４９が制御されて制御ルーチンが終了せしめられる。

なお、上述した図１０に示した例では、加熱部５０として排気ポート油路５１を用い、高温側オイル被供給部６０がクランクジャーナル６１及びクランクピン２７である場合を示している。しかしながら、本実施形態においても、図６を参照して説明したように加熱部５０として様々な構成要素内に形成された油路を用いることができ、また、高温側オイル被供給部６０及び低温側オイル被供給部８０を様々なオイル被供給部とすることができる。したがって、これらを考慮すると、本実施形態のオイル循環装置３０は図１２のように表すことができる。

特に、加熱部５０として、各シリンダボア周りに形成された油路を用いた場合には、シリンダボア周りの温度が高すぎると燃焼悪化を招く。また、加熱部５０としてモータ１０１やＰＣＵ１０４周りの油路を用いた場合には、モータ１０１やＰＣＵ１０４の温度が高すぎると作動不良が生じる可能性がある。本実施形態によれば、シリンダボア周りやモータ１０１、ＰＣＵ１０４の温度が過剰に上昇するのを抑制することができ、よって燃焼悪化や機能障害を抑制することができる。

なお、上記実施形態では、温度センサ２０２によって加熱部５０の温度を検知し、その温度に基づいてクーラ流量調整弁４９を制御している。しかしながら、必ずしも温度を検出する必要はなく、加熱部５０の温度を推定し、推定された温度に基づいてクーラ流量調整弁４９を制御してもよい。この場合、例えば、内燃機関１の冷間始動からの経過時間や、内燃機関１の始動時における外気温等に基づいてクーラ流量調整弁４９が制御されることになる。

また、上記実施形態では、オイル循環装置３０は、加熱部バイパス路４５及び加熱部流量調整弁４６を備えているが、加熱部バイパス路４５及び加熱部流量調整弁４６を備えていなくてもよい。

１ 内燃機関
２ クランクケース
３ シリンダブロック
４ シリンダヘッド
５ ピストン
６ 燃焼室
３０ オイル循環装置
４０ 高温側オイル循環路
４１ 高温側オイルパン
５０ 加熱部
６０ 高温側オイル被供給部
７０ 低温側オイル循環路
７１ 低温側オイルパン
８０ 低温側オイル被供給部

Claims (15)

1. 第１オイルパン及び第２オイルパンと、
   前記第１オイルパンに貯留されたオイルが供給される第１オイル被供給部、及び前記第２オイルパンに貯留されたオイルが供給される第２オイル被供給部と、
   オイルが流通する油路を有すると共に該油路内を流通するオイルを加熱する加熱部と、
   前記第１オイルパンと、前記加熱部と、前記第１オイル被供給部との間でオイルを循環させる第１循環路と、
   前記第２オイルパンと、前記第２オイル被供給部との間でオイルを循環させる第２循環路とを備える、内燃機関のオイル循環装置。
2. 前記第１循環路は、前記第１オイルパン、前記加熱部、前記第１オイル被供給部に直列的にオイルが循環するように構成される、請求項１に記載の内燃機関のオイル循環装置。
3. 前記第１循環路は、前記第１オイルパン、前記加熱部、前記第１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る、請求項２に記載の内燃機関のオイル循環装置。
4. 前記第１オイルパンは前記第２オイルパンよりも貯留可能なオイルの量が少なくなるように形成される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の内燃機関のオイル循環装置。
5. 前記第１オイルパンにはその少なくとも一部を覆うカバーが配置される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関のオイル循環装置。
6. 前記第１循環路は、前記加熱部をバイパスする第１バイパス路と、該第１バイパス路及び前記加熱部への流量を調整する第１流量調整弁とを備える、請求項２又は３に記載の内燃機関のオイル循環装置。
7. 前記第１流量調整弁を制御する制御装置を更に備え、
   前記制御装置は、前記第１循環路内を循環するオイルの温度が予め定められた第１基準温度未満であるときには前記第１バイパス路へオイルが流入しないように前記第１流量調整弁を制御し、前記第１循環路内を循環するオイルの温度が前記第１基準温度以上であるときには前記第１バイパス路にオイルが流入するように前記第１流量調整弁を制御する、請求項６に記載の内燃機関のオイル循環装置。
8. 前記制御装置は、前記第１循環路内を循環するオイルの温度にかかわらずに前記加熱部にはオイルが流れるように前記第１流量調整弁を制御すると共に、前記第１循環路内を循環するオイルの温度が前記第１基準温度以上のときには該第１基準温度未満のときに比べて前記加熱部に流れるオイルの流量が少なくなるように制御される、請求項７に記載の内燃機関のオイル循環装置。
9. 前記加熱部に流入するオイルを冷却する冷却装置を更に備え、
   前記第１循環路は、前記冷却装置にもオイルが循環するように構成されると共に、前記冷却装置をバイパスする第２バイパス路と、該第２バイパス路への流量を調整する第２流量調整弁とを備える、請求項１〜８のいずれか１項に記載の内燃機関のオイル循環装置。
10. 前記第２流量調整弁を制御する制御装置を更に備え、
    前記制御装置は、前記加熱部の温度が予め定められた第２基準温度未満であるときには前記冷却装置にオイルが流れないように前記第２流量調整弁を制御し、前記加熱部の温度が予め定められた前記第２基準温度以上であるときには前記冷却装置にオイルが流れるように前記第２流量調整弁を制御する、請求項９に記載の内燃機関のオイル循環装置。
11. 前記加熱部に流入するオイルを冷却する冷却装置を更に備え、
    前記第１循環路は、前記冷却装置にもオイルが循環するように構成されると共に、前記冷却装置をバイパスする第２バイパス路と、該第２バイパス路への流量を調整する第２流量調整弁とを備え、
    当該オイル循環装置は、前記第１流量調整弁と前記第２流量調整弁とを制御する制御装置を更に備え、
    前記制御装置は、前記第１循環路内を循環するオイルの温度が予め定められた第１基準温度未満である場合には前記第１バイパス路へオイルが流入しないように前記第１流量調整弁を制御すると共に前記冷却装置にオイルが流入しないように前記第２流量調整弁を制御し、
    前記第１循環路内を循環するオイルの温度が前記第１基準温度以上である場合には、前記加熱部の温度が予め定められた第２基準温度未満であるときには前記第１バイパス路へオイルが流入するように前記第１流量調整弁を制御すると共に前記冷却装置にオイルが流入しないように前記第２流量調整弁を制御し、前記加熱部の温度が予め定められた第２基準温度以上であるときには前記第１バイパス路へオイルが流入しないように前記第１流量調整弁を制御すると共に前記冷却装置にオイルが流入するように前記第２流量調整弁を制御する、請求項６に記載の内燃機関のオイル循環装置。
12. 前記加熱部は、排気ガスが流通する排気通路の周りに形成された油路を含む、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の内燃機関のオイル循環装置。
13. 前記加熱部は、シリンダボア周りに形成された油路を含む、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の内燃機関のオイル循環装置。
14. 前記内燃機関は、車両を駆動するためのモータと該モータを制御するモータ制御装置とを備える車両に搭載され、
    前記加熱部は、前記モータ又は前記モータ制御装置の周りに形成された油路を含む、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の内燃機関のオイル循環装置。
15. 前記第１オイル被供給部は、クランクジャーナル、クランクピン、カムジャーナル、バランスシャフトのジャーナル、排気ターボチャージャのコンプレッサとタービンとを連結するシャフトのうち少なくともいずれか一つを含む、請求項１〜１４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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