内燃機関の潤滑油制御装置
【課題】内燃機関の潤滑油制御装置において、内燃機関が冷間始動した場合に、潤滑油が過剰に加熱されることを回避しつつ早期に潤滑油を温めると共に、燃費を向上する技術を提供する。
【解決手段】内燃機関１の冷間始動中におけるアイドルストップ時は、オイルヒータ７を、内燃機関１の冷間始動中における内燃機関１の作動時よりも高出力にして潤滑油を温めると共に、電動オイルポンプ５を、内燃機関１の冷間始動中における内燃機関１の作動時よりも高流量となるよう駆動して潤滑油を循環させ、内燃機関１の冷間始動中における内燃機関１の作動時は、オイルヒータ７を、内燃機関１の冷間始動中におけるアイドルストップ時よりも低出力にして潤滑油を温めると共に、電動オイルポンプ５を、内燃機関１の冷間始動中におけるアイドルストップ時よりも低流量となるよう駆動して潤滑油を循環させる。
【解決手段】内燃機関１の冷間始動中におけるアイドルストップ時は、オイルヒータ７を、内燃機関１の冷間始動中における内燃機関１の作動時よりも高出力にして潤滑油を温めると共に、電動オイルポンプ５を、内燃機関１の冷間始動中における内燃機関１の作動時よりも高流量となるよう駆動して潤滑油を循環させ、内燃機関１の冷間始動中における内燃機関１の作動時は、オイルヒータ７を、内燃機関１の冷間始動中におけるアイドルストップ時よりも低出力にして潤滑油を温めると共に、電動オイルポンプ５を、内燃機関１の冷間始動中におけるアイドルストップ時よりも低流量となるよう駆動して潤滑油を循環させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の潤滑油制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
潤滑油温を検知する油温センサと、潤滑油を加熱するオイルヒータと、を備え、油温センサにより検知された油温が一定温度以下である場合には、オイルヒータで潤滑油を加熱する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
ところで、近年では、車両にアイドルストップ制御が搭載されたものが知られている。車両のアイドルストップ制御とは、車両が停止した場合等の規定の停止条件下で内燃機関を自動的に停止させる。一方、アイドルストップ中にアクセルペダルの踏み込み操作があった場合等の規定の始動条件下で内燃機関を自動的に再始動させる。このようなアイドルストップ制御を搭載した車両において、アイドルストップ中に電動オイルポンプを駆動させる技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
そして出願人は、アイドルストップ中でも、電動オイルポンプを駆動して潤滑油を循環させると共に、オイルヒータで潤滑油を加熱する技術を出願している（特願２００９−１７５５２７参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１３１７３２号公報
【特許文献２】特開２００４−２３２５８７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、アイドルストップ中に、電動オイルポンプを駆動して潤滑油を循環させると共に、オイルヒータで潤滑油を加熱すると、潤滑油が過剰に加熱されてしまう場合がある。潤滑油が過剰に加熱されてしまうと、スラッジやデポジットが発生する可能性があり、最悪の場合には潤滑油が炭化する可能性もあり、潤滑油の劣化が問題となる。このため、潤滑油が過剰に加熱されるおそれがある場合には、オイルヒータの出力を制限しなければならない。オイルヒータの出力を制限すると、潤滑油が過剰に加熱されることを回避できるが、その背反として、内燃機関が冷間始動した場合に潤滑油の昇温が遅れ、内燃機関の各潤滑部におけるフリクションが多い状態が継続してしまい、燃費が悪化してしまう。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑みたものであり、本発明の目的は、内燃機関の潤滑油制御装置において、内燃機関が冷間始動した場合に、潤滑油が過剰に加熱されることを回避しつつ早期に潤滑油を温めると共に、燃費を向上する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にあっては、以下の構成を採用する。すなわち、本発明は、
内燃機関を自動的に停止させると共に前記内燃機関を自動的に再始動させる制御を行う自動制御手段と、
油貯留部の潤滑油を前記内燃機関の各潤滑部へ供給し、当該各潤滑部から潤滑油を前記油貯留部へ回収する潤滑油路と、
前記潤滑油路の途中に設けられ、潤滑油を温めるオイルヒータと、
前記潤滑油路の途中に設けられ、前記油貯留部の潤滑油を汲み上げて潤滑油を前記潤滑油路内で循環させる電動オイルポンプと、
前記内燃機関の冷間始動中における前記自動制御手段が前記内燃機関を自動的に停止させた時は、前記オイルヒータを、前記内燃機関の冷間始動中における前記内燃機関の作動時よりも高出力にして潤滑油を温めると共に、前記電動オイルポンプを、前記内燃機関の冷間始動中における前記内燃機関の作動時よりも高流量となるよう駆動して潤滑油を循環させ、前記内燃機関の冷間始動中における前記内燃機関の作動時は、前記オイルヒータを、前記内燃機関の冷間始動中における前記自動制御手段が前記内燃機関を自動的に停止させた時よりも低出力にして潤滑油を温めると共に、前記電動オイルポンプを、前記内燃機関の冷間始動中における前記自動制御手段が前記内燃機関を自動的に停止させた時よりも低流量となるよう駆動して潤滑油を循環させる潤滑油制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の潤滑油制御装置である。
【０００７】
一般に、オイルヒータの特性は、同じ出力であれば、潤滑油の流量が低流量である程、油温上昇の程度が高く（また油圧も低く）、内燃機関の各潤滑部のフリクションを低減できる。一方で、潤滑油の流量が低流量である場合には、オイルヒータ内で潤滑油が局所的に過剰に加熱されて劣化（発火）する。このため、潤滑油の流量が低流量である場合には、オイルヒータの出力に制限がかかり、潤滑油を温めることが遅れる問題がある。
【０００８】
このような関係に鑑みて、本発明では、一方で、内燃機関の冷間始動中における自動制御手段が内燃機関を自動的に停止させた時は、オイルヒータを、内燃機関の冷間始動中における内燃機関の作動時よりも高出力にして潤滑油を温めると共に、電動オイルポンプを、内燃機関の冷間始動中における内燃機関の作動時よりも高流量となるよう駆動して潤滑油を循環させる。
また、本発明では、他方で、内燃機関の冷間始動中における内燃機関の作動時は、オイルヒータを、内燃機関の冷間始動中における自動制御手段が内燃機関を自動的に停止させた時よりも低出力にして潤滑油を温めると共に、電動オイルポンプを、内燃機関の冷間始動中における自動制御手段が内燃機関を自動的に停止させた時よりも低流量となるよう駆動して潤滑油を循環させる。
【０００９】
本発明によると、内燃機関の冷間始動中における自動制御手段が内燃機関を自動的に停止させた時は、内燃機関が停止しており、内燃機関の各潤滑部でのフリクションが無いので、電動オイルポンプを高流量となるよう駆動してオイルヒータ内で潤滑油が局所的に過剰に加熱されることを回避しつつオイルヒータを高出力にして潤滑油を温めることができる。よって、潤滑油が過剰に加熱されることを回避しつつ早期に潤滑油を温めることができる。したがって、内燃機関が冷間始動した場合に潤滑油の昇温が促進でき、内燃機関の各潤滑部におけるフリクションは少なくなるので、燃費を向上することができる。
また本発明によると、内燃機関の冷間始動中における内燃機関の作動時は、電動オイルポンプを低流量となるよう駆動し、オイルヒータが低出力であっても、オイルヒータで温められた潤滑油の油温上昇の程度を高くする。これにより、内燃機関の各潤滑部へ供給される潤滑油の粘度が下がるため、各潤滑部でのフリクションを低減できる。また同時に、電動オイルポンプは低流量となるよう駆動されていることから、内燃機関を低油圧化できるため、内燃機関の各潤滑部でのフリクションをさらに低減できる。よって、内燃機関の冷間始動中の燃費を向上することができる。
【００１０】
潤滑油の温度を検出する油温検出手段をさらに備え、前記潤滑油制御手段は、前記内燃機関の冷間始動中における前記自動制御手段が前記内燃機関を自動的に停止させた時は、前記オイルヒータの出力を一定にした状態で、前記電動オイルポンプの流量を、前記油温検出手段が検出する潤滑油の温度を用いてフィードバック制御するとよい。
内燃機関の冷間始動中における自動制御手段が内燃機関を自動的に停止させた時には、内燃機関が停止しているので、電動オイルポンプの流量を急激に変化させても、内燃機関の油圧が急激に変化することはなく内燃機関のトルク変化は生じない。このため、オイル
ヒータの出力を一定にした状態で、電動オイルポンプの流量を潤滑油の温度を用いてフィードバック制御する。これにより、潤滑油の温度を低下させるために、電動オイルポンプを高流量に急激に駆動することも許容でき、応答性の良いフィードバック制御ができる。またこのとき、オイルヒータの出力を一定にした状態であり、オイルヒータの出力を落とさなくてよいので、早期に潤滑油を温めることができる。
【００１１】
潤滑油の温度を検出する油温検出手段をさらに備え、前記潤滑油制御手段は、前記内燃機関の冷間始動中における前記内燃機関の作動時は、前記電動オイルポンプの流量を油圧に応じて制御しつつ、前記オイルヒータの出力を、前記油温検出手段が検出する潤滑油の温度を用いてフィードバック制御するとよい。
内燃機関の冷間始動中における内燃機関の作動時には、内燃機関が作動しているので、電動オイルポンプの流量を急激に変化させると、内燃機関の油圧が急激に変化して内燃機関のトルク変化が生じてしまう。このため、電動オイルポンプの流量を油圧に応じて制御しつつ、オイルヒータの出力を潤滑油の油温を用いてフィードバック制御する。これにより、電動オイルポンプの流量を急激に変化させなくし、内燃機関の油圧が急激に変化することをなくし内燃機関のトルク変化を防止することができる。
【００１２】
前記電動オイルポンプ及び前記オイルヒータよりも下流側且つ前記内燃機関の各潤滑部よりも上流側の前記潤滑油路から分岐し、前記油貯留部へ至るバイパス油路と、前記バイパス油路へ潤滑油を流す油路切替手段と、をさらに備え、前記潤滑油制御手段は、前記内燃機関の冷間始動中における前記自動制御手段が前記内燃機関を自動的に停止させた時は、前記油路切替手段で潤滑油を前記バイパス油路へ流すとよい。
本発明によると、内燃機関の冷間始動中における自動制御手段が内燃機関を自動的に停止させた時には、潤滑油はバイパス油路を流れ、内燃機関の各潤滑部には至らない。よって、バイパス油路を流れる温められた潤滑油は、内燃機関の各潤滑部で放熱しなくなるので、早期に潤滑油を温めることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、内燃機関が冷間始動した場合に、潤滑油が過剰に加熱されることを回避しつつ早期に潤滑油を温めることができると共に、燃費を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１に係る内燃機関の潤滑油制御装置の概略構成を示す図である。
【図２】実施例１に係る潤滑油流量と温度上昇程度と投入可能ヒータ出力との関係を示す図である。
【図３】実施例１に係る潤滑油制御の概要を示す図である。
【図４】実施例１に係る潤滑油制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】実施例１に係る潤滑油制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図６】他の実施例に係る内燃機関の潤滑油制御装置の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に本発明の具体的な実施例を説明する。
【００１６】
＜実施例１＞
図１は、本実施例に係る内燃機関の潤滑油制御装置の概略構成を示している。図１に示す内燃機関１は、車両に搭載された４つの気筒を有する水冷式の４ストロークサイクル・ガソリンエンジンである。なお、本実施例ではガソリンエンジンを例に挙げて説明するが、他の周知のエンジン（例えばディーゼルエンジン）であっても同様に適用することができる。
【００１７】
内燃機関１には、最下部に潤滑油を溜めておく油貯留部としてのオイルパン２が設けられている。油貯留部としては、オイルパンの他オイルタンク等でもよい。潤滑油路３は、オイルパン２の潤滑油を内燃機関１の各潤滑部４へ供給し、当該各潤滑部４から潤滑油をオイルパン２へ回収する。なお、各潤滑部４とは、内燃機関１における潤滑油が供給されて潤滑される部位であり、例えばクランクシャフト 、シリンダ壁、動弁機構等の内燃機
関１内の各部位である。また、潤滑油路３の図１に示す矢印は、潤滑油の流れる向きを示している。
【００１８】
潤滑油路３の途中には、各潤滑部４よりも上流側に、電動オイルポンプ５が配置されている。電動オイルポンプ５は、バッテリ６から電力が供給されることにより作動し、オイルパン２の潤滑油を汲み上げて潤滑油を潤滑油路内で循環させる。
【００１９】
潤滑油路３の途中には、電動オイルポンプ５よりも下流側且つ各潤滑部４よりも上流側に、オイルヒータ７が配置されている。オイルヒータ７は、バッテリ６から電力が供給されることにより発熱し潤滑油を温める電気加熱式のヒータである。
【００２０】
潤滑油路３の途中においてオイルヒータ７よりも下流側且つ各潤滑部４よりも上流側で潤滑油路３から分岐し、オイルパン２へ至るバイパス油路８が設けられている。潤滑油がバイパス油路８を流れると、潤滑油は各潤滑部４には供給されずにオイルパン２へ直接回収される。バイパス油路８は、電動オイルポンプ５及びオイルヒータ７よりも下流側且つ各潤滑部４よりも上流側の潤滑油路３から分岐するものであればよい。バイパス油路８の図１に示す矢印は、潤滑油の流れる向きを示している。
【００２１】
バイパス油路８の途中には、バイパス油路８へ潤滑油を流す油路切替手段としての油路切替弁９が配置されている。油路切替弁９が開弁されると、バイパス油路８へ潤滑油を流し、潤滑油は各潤滑部４には供給されなくなる。油路切替弁９が閉弁されると、潤滑油はバイパス油路８を流れない。なお、油路切替手段としては、開閉弁の他に、油路を切り替える切替弁や、バイパス油路８を開閉可能な機構等種々の機構を用いることができる。
【００２２】
バイパス油路８との分岐位置よりも上流側の潤滑油路３の途中には、潤滑油の温度を検知する油温センサ１０が配置されている。油温センサ１０により潤滑油路３内の潤滑油の温度が検知できる。油温センサ１０が、本発明の油温検出手段に対応する。
【００２３】
以上述べたように構成された内燃機関１には、内燃機関１を制御するための電子制御ユニットであるＥＣＵ１１が併設されている。ＥＣＵ１１には、油温センサ１０等の各種センサが電気配線を介して接続され、これら各種センサの出力信号がＥＣＵ１１に入力される。また、ＥＣＵ１１には電動オイルポンプ５、オイルヒータ７及び油路切替弁９が電気配線を介して接続され、これらの機器をＥＣＵ１１が制御する。
【００２４】
また、ＥＣＵ１１は、車両が停止した場合等の規定の停止条件が成立すると運転者の意思によらず内燃機関１を自動的に停止させる。一方、ＥＣＵ１１は、内燃機関１を自動的に停止させた最中にアクセルペダルの踏み込み操作があった場合等の規定の始動条件が成立すると運転者の意思によらず内燃機関１を自動的に再始動させる。このような制御をアイドルストップ制御といい、内燃機関１を自動的に停止させた状態をアイドルストップという。アイドルストップ制御を行うＥＣＵ１１が、本発明の自動制御手段に対応する。
【００２５】
なお、ハイブリッド車両でも、アイドルストップ制御と同様な自動制御が適用される。ハイブリッド車両の場合には、モータで走行する低速域では運転者の意思によらず内燃機関１が自動的に停止され、中高速域に移行したときに運転者の意思によらず内燃機関１が自動的に再始動される。この場合、電動オイルポンプ５及びオイルヒータ７に供給される
電力は、バッテリ６だけでなくモータジェネレータが発電する電力でもよい。このハイブリッド車両の場合の自動制御もアイドルストップ制御に包含される制御として以下扱う。
【００２６】
このような車両を用い、アイドルストップ制御によるアイドルストップ中に、電動オイルポンプ５を駆動して潤滑油を循環させると共に、オイルヒータ７で潤滑油を加熱することが考えられている。しかしながら、アイドルストップ中に、電動オイルポンプ５を駆動して潤滑油を循環させると共に、オイルヒータ７で潤滑油を加熱すると、潤滑油が過剰に加熱されてしまう場合がある。潤滑油が過剰に加熱されてしまうと、スラッジやデポジットが発生する可能性があり、最悪の場合には潤滑油が炭化する可能性もあり、潤滑油の劣化が問題となる。このため、潤滑油が過剰に加熱されるおそれがある場合には、オイルヒータ７の出力を制限しなければならない。オイルヒータ７の出力を制限すると、潤滑油が過剰に加熱されることを回避できるが、その背反として、内燃機関１が冷間始動した場合に潤滑油の昇温が遅れ、内燃機関１の各潤滑部におけるフリクションが多い状態が継続してしまい、燃費が悪化してしまう。
【００２７】
そこで、本実施例では、図２に示すように、内燃機関１の冷間始動中におけるアイドルストップ制御により内燃機関１を自動的に停止させたアイドルストップ時は、オイルヒータ７を、内燃機関１の冷間始動中における内燃機関１の作動時よりも高出力にして潤滑油を温めると共に、電動オイルポンプ５を、内燃機関１の冷間始動中における内燃機関１の作動時よりも高流量となるよう駆動して潤滑油を循環させる。
また、本実施例では、図２に示すように、内燃機関１の冷間始動中における内燃機関１の作動時は、オイルヒータ７を、内燃機関１の冷間始動中におけるアイドルストップ時よりも低出力にして潤滑油を温めると共に、電動オイルポンプ５を、内燃機関１の冷間始動中におけるアイドルストップ時よりも低流量となるよう駆動して潤滑油を循環させる。
なお、図２は、潤滑油の流量と、温度上昇の程度と、投入可能なオイルヒータの出力との関係を示した図である。
【００２８】
本実施例によると、内燃機関１の冷間始動中におけるアイドルストップ時は、内燃機関１が停止しており、内燃機関１の各潤滑部でのフリクションが無いので、電動オイルポンプ５を高流量となるよう駆動してオイルヒータ７内で潤滑油が局所的に過剰に加熱されることを回避しつつオイルヒータ７を高出力にして潤滑油を温めることができる。よって、潤滑油が過剰に加熱されることを回避しつつ早期に潤滑油を温めることができる。したがって、内燃機関１が冷間始動した場合に潤滑油の昇温が促進でき、内燃機関１の各潤滑部４におけるフリクションは少なくなるので、燃費を向上することができる。
また本実施例によると、内燃機関１の冷間始動中における内燃機関１の作動時は、電動オイルポンプ５を低流量となるよう駆動し、オイルヒータ７が低出力であっても、オイルヒータ７で温められた潤滑油の油温上昇の程度を高くする。これにより、内燃機関１の各潤滑部４へ供給される潤滑油の粘度が下がるため、各潤滑部４でのフリクションを低減できる。また同時に、電動オイルポンプ５は低流量となるよう駆動されていることから、内燃機関１を低油圧化できるため、内燃機関１の各潤滑部４でのフリクションをさらに低減できる。よって、内燃機関１の冷間始動中における燃費を向上することができる。
【００２９】
そして本実施例では、図３に示すように、内燃機関１の冷間始動中におけるアイドルストップ時は、オイルヒータ７の出力を一定の最大にした状態で、電動オイルポンプ５の流量を、油温センサ１０が検出する潤滑油の温度を用いてフィードバック制御する。
図３は、本実施例に係る潤滑油制御の概要を示す図である。
内燃機関１の冷間始動中におけるアイドルストップ時には、内燃機関１が停止しているので、電動オイルポンプ５の流量を急激に変化させても、内燃機関１の油圧が急激に変化することはなく内燃機関１のトルク変化は生じない。このため、オイルヒータ７の出力を最大（１００％）にした状態で、電動オイルポンプ５の流量を潤滑油の温度を用いてフィ
ードバック制御する。これにより、潤滑油の温度を低下させるために、電動オイルポンプ５を高流量に急激に駆動することも許容でき、応答性の良いフィードバック制御ができる。またこのとき、オイルヒータ７の出力を最大にした状態であり、オイルヒータ７の出力を落とさなくてよいので、早期に潤滑油を温めることができる。
【００３０】
また本実施例では、図３に示すように、内燃機関１の冷間始動中における内燃機関１の作動時は、電動オイルポンプ５の流量を油圧に応じて制御しつつ、オイルヒータ７の出力を、油温センサ１０が検出する潤滑油の温度を用いてフィードバック制御する。
内燃機関１の冷間始動中における内燃機関１の作動時には、内燃機関１が作動しているので、電動オイルポンプ５の流量を急激に変化させると、内燃機関１の油圧が急激に変化して内燃機関１のトルク変化が生じてしまう。このため、電動オイルポンプ５の流量を油圧に応じて制御しつつ、オイルヒータ７の出力を潤滑油の油温を用いてフィードバック制御する。これにより、電動オイルポンプ５の流量を急激に変化させなくし、内燃機関１の油圧が急激に変化することをなくし内燃機関１のトルク変化を防止することができる。
【００３１】
さらに本実施例では、内燃機関１の冷間始動中におけるアイドルストップ時は、油路切替弁９で潤滑油をバイパス油路８へ流す。
本実施例によると、内燃機関１の冷間始動中におけるアイドルストップ時には、潤滑油はバイパス油路８を流れ、内燃機関１の各潤滑部４には至らない。よって、バイパス油路８を流れる温められた潤滑油は、内燃機関１の各潤滑部４で放熱しなくなるので、早期に潤滑油を温めることができる。
【００３２】
次に、本実施例に係る潤滑油制御について説明する。図４、図５は、本実施例に係る潤滑油制御ルーチンを示すフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返し実行される。本ルーチンを実行するＥＣＵ１１が本発明の潤滑油制御手段に相当する。
図４に示す潤滑油制御ルーチンにおいて、ステップＳ１０１では、内燃機関１の冷間始動中か否かを判別する。なお、内燃機関１の冷間始動中とは、内燃機関１がアイドルストップ制御ではなく停止されていた状態から冷間始動し、内燃機関１の潤滑油が内燃機関１の通常運転に用いる程度に温められて内燃機関１の暖機が完了するまでの期間をいう。ステップＳ１０１において肯定判定された場合には、ステップＳ１０２へ移行する。ステップＳ１０１において否定判定された場合には、本ルーチンを一旦終了する。
ステップＳ１０２では、オイルヒータ７を駆動して潤滑油を温める。また、電動オイルポンプ５を潤滑油の流量が高流量となるよう駆動する。
ステップＳ１０３では、内燃機関１がアイドルストップ制御によってアイドルストップ中か否かを判別する。ステップＳ１０３において否定判定された場合には、ステップＳ１０４へ移行する。ステップＳ１０３において肯定判定された場合には、Ａから図５に示すステップＳ１１１へ移行する。
ステップＳ１０４では、電動オイルポンプ５の流量を、内燃機関１で要求される油圧に応じて制御する。このとき、電動オイルポンプ５は、内燃機関１の冷間始動中におけるアイドルストップ時よりも低流量となるよう駆動して潤滑油を循環させる。
ステップＳ１０５では、油温センサ１０で潤滑油の温度を検出する。
ステップＳ１０６では、ステップＳ１０５で検出した潤滑油の温度が、所定温度以下であるか否かを判別する。所定温度とは、潤滑油の温度がそれ以下の温度であると、オイルヒータ７の出力を上昇させて潤滑油をさらに加熱する必要のある温度であり、オイルヒータ７の出力を上昇させるか低下させるかの閾値となる温度である。ステップＳ１０６において肯定判定された場合には、ステップＳ１０７へ移行する。ステップＳ１０６において否定判定された場合には、ステップＳ１０８へ移行する。
ステップＳ１０７では、オイルヒータ７の出力を上昇させる。本ステップの処理の後、ステップＳ１０９へ移行する。
ステップＳ１０８では、オイルヒータ７の出力を低下させる。本ステップの処理の後、
ステップＳ１０９へ移行する。
ステップＳ１０９では、本ルーチンが実行されて一定時間経過したか否かを判別する。ステップＳ１０９において肯定判定された場合には、ステップＳ１１０へ移行する。ステップＳ１０９において否定判定された場合には、ステップＳ１０５へ移行する。
このように、オイルヒータ７の出力を潤滑油の油温を用いてフィードバック制御する。このとき、オイルヒータ７の出力は可変であるので、オイルヒータ７は、内燃機関１の冷間始動中におけるアイドルストップ時の最大出力よりも低出力にして潤滑油を温めている。
ステップＳ１１０では、オイルヒータ７を停止する。また、電動オイルポンプ５の流量を増加させる。この処理は、潤滑油が過剰に加熱されることを回避する、いわゆる退避モードの処理である。本ステップの処理の後、本ルーチンを一旦終了する。
一方、アイドルストップ中である図５に示すステップＳ１１１では、油路切替弁９を開弁する。これにより、内燃機関１の冷間始動中におけるアイドルストップ時には、潤滑油はバイパス油路８を流れ、内燃機関１の各潤滑部４には至らなくなる。
ステップＳ１１２では、オイルヒータ７の出力を、一定の最大出力（１００％）にする。このため、オイルヒータ７は、内燃機関１の冷間始動中における内燃機関１の作動時よりも高出力にして潤滑油を温める。
ステップＳ１１３では、油温センサ１０で潤滑油の温度を検出する。
ステップＳ１１４では、ステップＳ１１３で検出した潤滑油の温度が、所定温度以下であるか否かを判別する。所定温度とは、ステップＳ１０６と同じものであり、潤滑油の温度がそれ以下の温度であると、電動オイルポンプ５の流量を現状に維持させて潤滑油をさらに加熱する必要のある温度であり、電動オイルポンプ５の流量を維持させるか増加させるかの閾値となる温度である。なお、本ステップの所定温度を、ステップＳ１０６での所定温度とは異なる温度に変更しても良い。ステップＳ１１４において肯定判定された場合には、ステップＳ１１６へ移行する。ステップＳ１１４において否定判定された場合には、ステップＳ１１５へ移行する。
ステップＳ１１５では、電動オイルポンプ５の流量を増加させる。本ステップの処理の後、ステップＳ１１６へ移行する。
ステップＳ１１６では、本ルーチンが実行されて一定時間経過したか否かを判別する。ステップＳ１１６において肯定判定された場合には、ステップＳ１１７へ移行する。ステップＳ１１６において否定判定された場合には、ステップＳ１１３へ移行する。
このように、電動オイルポンプ５の流量を潤滑油の油温を用いてフィードバック制御する。このとき、電動オイルポンプ５の流量は初めから高流量であるので、電動オイルポンプ５は、内燃機関１の冷間始動中における内燃機関１の作動時よりも高流量となるよう駆動されて潤滑油を循環させている。
ステップＳ１１７では、油路切替弁９を閉弁させる。これにより、潤滑油はバイパス油路８を流れなくなり、内燃機関１の各潤滑部４に至る。
ステップＳ１１８では、オイルヒータ７の出力を低下させる。また、電動オイルポンプ５の流量を最大流量へ増加させる。この処理（及びステップＳ１１７の処理も含む）は、潤滑油が過剰に加熱されることを回避する、いわゆる退避モードの処理である。本ステップの処理の後、本ルーチンを一旦終了する。
【００３３】
以上説明した本ルーチンによれば、内燃機関１が冷間始動した場合に、潤滑油が過剰に加熱されることを回避しつつ早期に潤滑油を温めることができると共に、燃費を向上することができる。
【００３４】
なお、本実施例では、内燃機関１の冷間始動中におけるアイドルストップ時は、油路切替弁９で潤滑油をバイパス油路８へ流すようにしていた。しかしこれに限られない。例えば、図６に示すように、バイパス油路８と油路切替弁９が無い構成の潤滑油制御装置に本発明を適用しても良い。この場合には、潤滑油制御ルーチンとしては、図５に示すステッ
プＳ１１１、Ｓ１１７の処理が無くなるだけである。
【００３５】
本発明に係る内燃機関の潤滑油制御装置は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１：内燃機関、２：オイルパン、３：潤滑油路、４：各潤滑部、５：電動オイルポンプ、６：バッテリ、７：オイルヒータ、８：バイパス油路、９：油路切替弁、１０：油温センサ、１１：ＥＣＵ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の潤滑油制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
潤滑油温を検知する油温センサと、潤滑油を加熱するオイルヒータと、を備え、油温センサにより検知された油温が一定温度以下である場合には、オイルヒータで潤滑油を加熱する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
ところで、近年では、車両にアイドルストップ制御が搭載されたものが知られている。車両のアイドルストップ制御とは、車両が停止した場合等の規定の停止条件下で内燃機関を自動的に停止させる。一方、アイドルストップ中にアクセルペダルの踏み込み操作があった場合等の規定の始動条件下で内燃機関を自動的に再始動させる。このようなアイドルストップ制御を搭載した車両において、アイドルストップ中に電動オイルポンプを駆動させる技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
そして出願人は、アイドルストップ中でも、電動オイルポンプを駆動して潤滑油を循環させると共に、オイルヒータで潤滑油を加熱する技術を出願している（特願２００９−１７５５２７参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１３１７３２号公報
【特許文献２】特開２００４−２３２５８７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、アイドルストップ中に、電動オイルポンプを駆動して潤滑油を循環させると共に、オイルヒータで潤滑油を加熱すると、潤滑油が過剰に加熱されてしまう場合がある。潤滑油が過剰に加熱されてしまうと、スラッジやデポジットが発生する可能性があり、最悪の場合には潤滑油が炭化する可能性もあり、潤滑油の劣化が問題となる。このため、潤滑油が過剰に加熱されるおそれがある場合には、オイルヒータの出力を制限しなければならない。オイルヒータの出力を制限すると、潤滑油が過剰に加熱されることを回避できるが、その背反として、内燃機関が冷間始動した場合に潤滑油の昇温が遅れ、内燃機関の各潤滑部におけるフリクションが多い状態が継続してしまい、燃費が悪化してしまう。
【０００５】
本発明は上記問題点に鑑みたものであり、本発明の目的は、内燃機関の潤滑油制御装置において、内燃機関が冷間始動した場合に、潤滑油が過剰に加熱されることを回避しつつ早期に潤滑油を温めると共に、燃費を向上する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明にあっては、以下の構成を採用する。すなわち、本発明は、
内燃機関を自動的に停止させると共に前記内燃機関を自動的に再始動させる制御を行う自動制御手段と、
油貯留部の潤滑油を前記内燃機関の各潤滑部へ供給し、当該各潤滑部から潤滑油を前記油貯留部へ回収する潤滑油路と、
前記潤滑油路の途中に設けられ、潤滑油を温めるオイルヒータと、
前記潤滑油路の途中に設けられ、前記油貯留部の潤滑油を汲み上げて潤滑油を前記潤滑油路内で循環させる電動オイルポンプと、
前記内燃機関の冷間始動中における前記自動制御手段が前記内燃機関を自動的に停止させた時は、前記オイルヒータを、前記内燃機関の冷間始動中における前記内燃機関の作動時よりも高出力にして潤滑油を温めると共に、前記電動オイルポンプを、前記内燃機関の冷間始動中における前記内燃機関の作動時よりも高流量となるよう駆動して潤滑油を循環させ、前記内燃機関の冷間始動中における前記内燃機関の作動時は、前記オイルヒータを、前記内燃機関の冷間始動中における前記自動制御手段が前記内燃機関を自動的に停止させた時よりも低出力にして潤滑油を温めると共に、前記電動オイルポンプを、前記内燃機関の冷間始動中における前記自動制御手段が前記内燃機関を自動的に停止させた時よりも低流量となるよう駆動して潤滑油を循環させる潤滑油制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の潤滑油制御装置である。
【０００７】
一般に、オイルヒータの特性は、同じ出力であれば、潤滑油の流量が低流量である程、油温上昇の程度が高く（また油圧も低く）、内燃機関の各潤滑部のフリクションを低減できる。一方で、潤滑油の流量が低流量である場合には、オイルヒータ内で潤滑油が局所的に過剰に加熱されて劣化（発火）する。このため、潤滑油の流量が低流量である場合には、オイルヒータの出力に制限がかかり、潤滑油を温めることが遅れる問題がある。
【０００８】
このような関係に鑑みて、本発明では、一方で、内燃機関の冷間始動中における自動制御手段が内燃機関を自動的に停止させた時は、オイルヒータを、内燃機関の冷間始動中における内燃機関の作動時よりも高出力にして潤滑油を温めると共に、電動オイルポンプを、内燃機関の冷間始動中における内燃機関の作動時よりも高流量となるよう駆動して潤滑油を循環させる。
また、本発明では、他方で、内燃機関の冷間始動中における内燃機関の作動時は、オイルヒータを、内燃機関の冷間始動中における自動制御手段が内燃機関を自動的に停止させた時よりも低出力にして潤滑油を温めると共に、電動オイルポンプを、内燃機関の冷間始動中における自動制御手段が内燃機関を自動的に停止させた時よりも低流量となるよう駆動して潤滑油を循環させる。
【０００９】
本発明によると、内燃機関の冷間始動中における自動制御手段が内燃機関を自動的に停止させた時は、内燃機関が停止しており、内燃機関の各潤滑部でのフリクションが無いので、電動オイルポンプを高流量となるよう駆動してオイルヒータ内で潤滑油が局所的に過剰に加熱されることを回避しつつオイルヒータを高出力にして潤滑油を温めることができる。よって、潤滑油が過剰に加熱されることを回避しつつ早期に潤滑油を温めることができる。したがって、内燃機関が冷間始動した場合に潤滑油の昇温が促進でき、内燃機関の各潤滑部におけるフリクションは少なくなるので、燃費を向上することができる。
また本発明によると、内燃機関の冷間始動中における内燃機関の作動時は、電動オイルポンプを低流量となるよう駆動し、オイルヒータが低出力であっても、オイルヒータで温められた潤滑油の油温上昇の程度を高くする。これにより、内燃機関の各潤滑部へ供給される潤滑油の粘度が下がるため、各潤滑部でのフリクションを低減できる。また同時に、電動オイルポンプは低流量となるよう駆動されていることから、内燃機関を低油圧化できるため、内燃機関の各潤滑部でのフリクションをさらに低減できる。よって、内燃機関の冷間始動中の燃費を向上することができる。
【００１０】
潤滑油の温度を検出する油温検出手段をさらに備え、前記潤滑油制御手段は、前記内燃機関の冷間始動中における前記自動制御手段が前記内燃機関を自動的に停止させた時は、前記オイルヒータの出力を一定にした状態で、前記電動オイルポンプの流量を、前記油温検出手段が検出する潤滑油の温度を用いてフィードバック制御するとよい。
内燃機関の冷間始動中における自動制御手段が内燃機関を自動的に停止させた時には、内燃機関が停止しているので、電動オイルポンプの流量を急激に変化させても、内燃機関の油圧が急激に変化することはなく内燃機関のトルク変化は生じない。このため、オイル
ヒータの出力を一定にした状態で、電動オイルポンプの流量を潤滑油の温度を用いてフィードバック制御する。これにより、潤滑油の温度を低下させるために、電動オイルポンプを高流量に急激に駆動することも許容でき、応答性の良いフィードバック制御ができる。またこのとき、オイルヒータの出力を一定にした状態であり、オイルヒータの出力を落とさなくてよいので、早期に潤滑油を温めることができる。
【００１１】
潤滑油の温度を検出する油温検出手段をさらに備え、前記潤滑油制御手段は、前記内燃機関の冷間始動中における前記内燃機関の作動時は、前記電動オイルポンプの流量を油圧に応じて制御しつつ、前記オイルヒータの出力を、前記油温検出手段が検出する潤滑油の温度を用いてフィードバック制御するとよい。
内燃機関の冷間始動中における内燃機関の作動時には、内燃機関が作動しているので、電動オイルポンプの流量を急激に変化させると、内燃機関の油圧が急激に変化して内燃機関のトルク変化が生じてしまう。このため、電動オイルポンプの流量を油圧に応じて制御しつつ、オイルヒータの出力を潤滑油の油温を用いてフィードバック制御する。これにより、電動オイルポンプの流量を急激に変化させなくし、内燃機関の油圧が急激に変化することをなくし内燃機関のトルク変化を防止することができる。
【００１２】
前記電動オイルポンプ及び前記オイルヒータよりも下流側且つ前記内燃機関の各潤滑部よりも上流側の前記潤滑油路から分岐し、前記油貯留部へ至るバイパス油路と、前記バイパス油路へ潤滑油を流す油路切替手段と、をさらに備え、前記潤滑油制御手段は、前記内燃機関の冷間始動中における前記自動制御手段が前記内燃機関を自動的に停止させた時は、前記油路切替手段で潤滑油を前記バイパス油路へ流すとよい。
本発明によると、内燃機関の冷間始動中における自動制御手段が内燃機関を自動的に停止させた時には、潤滑油はバイパス油路を流れ、内燃機関の各潤滑部には至らない。よって、バイパス油路を流れる温められた潤滑油は、内燃機関の各潤滑部で放熱しなくなるので、早期に潤滑油を温めることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、内燃機関が冷間始動した場合に、潤滑油が過剰に加熱されることを回避しつつ早期に潤滑油を温めることができると共に、燃費を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１に係る内燃機関の潤滑油制御装置の概略構成を示す図である。
【図２】実施例１に係る潤滑油流量と温度上昇程度と投入可能ヒータ出力との関係を示す図である。
【図３】実施例１に係る潤滑油制御の概要を示す図である。
【図４】実施例１に係る潤滑油制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】実施例１に係る潤滑油制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図６】他の実施例に係る内燃機関の潤滑油制御装置の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に本発明の具体的な実施例を説明する。
【００１６】
＜実施例１＞
図１は、本実施例に係る内燃機関の潤滑油制御装置の概略構成を示している。図１に示す内燃機関１は、車両に搭載された４つの気筒を有する水冷式の４ストロークサイクル・ガソリンエンジンである。なお、本実施例ではガソリンエンジンを例に挙げて説明するが、他の周知のエンジン（例えばディーゼルエンジン）であっても同様に適用することができる。
【００１７】
内燃機関１には、最下部に潤滑油を溜めておく油貯留部としてのオイルパン２が設けられている。油貯留部としては、オイルパンの他オイルタンク等でもよい。潤滑油路３は、オイルパン２の潤滑油を内燃機関１の各潤滑部４へ供給し、当該各潤滑部４から潤滑油をオイルパン２へ回収する。なお、各潤滑部４とは、内燃機関１における潤滑油が供給されて潤滑される部位であり、例えばクランクシャフト 、シリンダ壁、動弁機構等の内燃機
関１内の各部位である。また、潤滑油路３の図１に示す矢印は、潤滑油の流れる向きを示している。
【００１８】
潤滑油路３の途中には、各潤滑部４よりも上流側に、電動オイルポンプ５が配置されている。電動オイルポンプ５は、バッテリ６から電力が供給されることにより作動し、オイルパン２の潤滑油を汲み上げて潤滑油を潤滑油路内で循環させる。
【００１９】
潤滑油路３の途中には、電動オイルポンプ５よりも下流側且つ各潤滑部４よりも上流側に、オイルヒータ７が配置されている。オイルヒータ７は、バッテリ６から電力が供給されることにより発熱し潤滑油を温める電気加熱式のヒータである。
【００２０】
潤滑油路３の途中においてオイルヒータ７よりも下流側且つ各潤滑部４よりも上流側で潤滑油路３から分岐し、オイルパン２へ至るバイパス油路８が設けられている。潤滑油がバイパス油路８を流れると、潤滑油は各潤滑部４には供給されずにオイルパン２へ直接回収される。バイパス油路８は、電動オイルポンプ５及びオイルヒータ７よりも下流側且つ各潤滑部４よりも上流側の潤滑油路３から分岐するものであればよい。バイパス油路８の図１に示す矢印は、潤滑油の流れる向きを示している。
【００２１】
バイパス油路８の途中には、バイパス油路８へ潤滑油を流す油路切替手段としての油路切替弁９が配置されている。油路切替弁９が開弁されると、バイパス油路８へ潤滑油を流し、潤滑油は各潤滑部４には供給されなくなる。油路切替弁９が閉弁されると、潤滑油はバイパス油路８を流れない。なお、油路切替手段としては、開閉弁の他に、油路を切り替える切替弁や、バイパス油路８を開閉可能な機構等種々の機構を用いることができる。
【００２２】
バイパス油路８との分岐位置よりも上流側の潤滑油路３の途中には、潤滑油の温度を検知する油温センサ１０が配置されている。油温センサ１０により潤滑油路３内の潤滑油の温度が検知できる。油温センサ１０が、本発明の油温検出手段に対応する。
【００２３】
以上述べたように構成された内燃機関１には、内燃機関１を制御するための電子制御ユニットであるＥＣＵ１１が併設されている。ＥＣＵ１１には、油温センサ１０等の各種センサが電気配線を介して接続され、これら各種センサの出力信号がＥＣＵ１１に入力される。また、ＥＣＵ１１には電動オイルポンプ５、オイルヒータ７及び油路切替弁９が電気配線を介して接続され、これらの機器をＥＣＵ１１が制御する。
【００２４】
また、ＥＣＵ１１は、車両が停止した場合等の規定の停止条件が成立すると運転者の意思によらず内燃機関１を自動的に停止させる。一方、ＥＣＵ１１は、内燃機関１を自動的に停止させた最中にアクセルペダルの踏み込み操作があった場合等の規定の始動条件が成立すると運転者の意思によらず内燃機関１を自動的に再始動させる。このような制御をアイドルストップ制御といい、内燃機関１を自動的に停止させた状態をアイドルストップという。アイドルストップ制御を行うＥＣＵ１１が、本発明の自動制御手段に対応する。
【００２５】
なお、ハイブリッド車両でも、アイドルストップ制御と同様な自動制御が適用される。ハイブリッド車両の場合には、モータで走行する低速域では運転者の意思によらず内燃機関１が自動的に停止され、中高速域に移行したときに運転者の意思によらず内燃機関１が自動的に再始動される。この場合、電動オイルポンプ５及びオイルヒータ７に供給される
電力は、バッテリ６だけでなくモータジェネレータが発電する電力でもよい。このハイブリッド車両の場合の自動制御もアイドルストップ制御に包含される制御として以下扱う。
【００２６】
このような車両を用い、アイドルストップ制御によるアイドルストップ中に、電動オイルポンプ５を駆動して潤滑油を循環させると共に、オイルヒータ７で潤滑油を加熱することが考えられている。しかしながら、アイドルストップ中に、電動オイルポンプ５を駆動して潤滑油を循環させると共に、オイルヒータ７で潤滑油を加熱すると、潤滑油が過剰に加熱されてしまう場合がある。潤滑油が過剰に加熱されてしまうと、スラッジやデポジットが発生する可能性があり、最悪の場合には潤滑油が炭化する可能性もあり、潤滑油の劣化が問題となる。このため、潤滑油が過剰に加熱されるおそれがある場合には、オイルヒータ７の出力を制限しなければならない。オイルヒータ７の出力を制限すると、潤滑油が過剰に加熱されることを回避できるが、その背反として、内燃機関１が冷間始動した場合に潤滑油の昇温が遅れ、内燃機関１の各潤滑部におけるフリクションが多い状態が継続してしまい、燃費が悪化してしまう。
【００２７】
そこで、本実施例では、図２に示すように、内燃機関１の冷間始動中におけるアイドルストップ制御により内燃機関１を自動的に停止させたアイドルストップ時は、オイルヒータ７を、内燃機関１の冷間始動中における内燃機関１の作動時よりも高出力にして潤滑油を温めると共に、電動オイルポンプ５を、内燃機関１の冷間始動中における内燃機関１の作動時よりも高流量となるよう駆動して潤滑油を循環させる。
また、本実施例では、図２に示すように、内燃機関１の冷間始動中における内燃機関１の作動時は、オイルヒータ７を、内燃機関１の冷間始動中におけるアイドルストップ時よりも低出力にして潤滑油を温めると共に、電動オイルポンプ５を、内燃機関１の冷間始動中におけるアイドルストップ時よりも低流量となるよう駆動して潤滑油を循環させる。
なお、図２は、潤滑油の流量と、温度上昇の程度と、投入可能なオイルヒータの出力との関係を示した図である。
【００２８】
本実施例によると、内燃機関１の冷間始動中におけるアイドルストップ時は、内燃機関１が停止しており、内燃機関１の各潤滑部でのフリクションが無いので、電動オイルポンプ５を高流量となるよう駆動してオイルヒータ７内で潤滑油が局所的に過剰に加熱されることを回避しつつオイルヒータ７を高出力にして潤滑油を温めることができる。よって、潤滑油が過剰に加熱されることを回避しつつ早期に潤滑油を温めることができる。したがって、内燃機関１が冷間始動した場合に潤滑油の昇温が促進でき、内燃機関１の各潤滑部４におけるフリクションは少なくなるので、燃費を向上することができる。
また本実施例によると、内燃機関１の冷間始動中における内燃機関１の作動時は、電動オイルポンプ５を低流量となるよう駆動し、オイルヒータ７が低出力であっても、オイルヒータ７で温められた潤滑油の油温上昇の程度を高くする。これにより、内燃機関１の各潤滑部４へ供給される潤滑油の粘度が下がるため、各潤滑部４でのフリクションを低減できる。また同時に、電動オイルポンプ５は低流量となるよう駆動されていることから、内燃機関１を低油圧化できるため、内燃機関１の各潤滑部４でのフリクションをさらに低減できる。よって、内燃機関１の冷間始動中における燃費を向上することができる。
【００２９】
そして本実施例では、図３に示すように、内燃機関１の冷間始動中におけるアイドルストップ時は、オイルヒータ７の出力を一定の最大にした状態で、電動オイルポンプ５の流量を、油温センサ１０が検出する潤滑油の温度を用いてフィードバック制御する。
図３は、本実施例に係る潤滑油制御の概要を示す図である。
内燃機関１の冷間始動中におけるアイドルストップ時には、内燃機関１が停止しているので、電動オイルポンプ５の流量を急激に変化させても、内燃機関１の油圧が急激に変化することはなく内燃機関１のトルク変化は生じない。このため、オイルヒータ７の出力を最大（１００％）にした状態で、電動オイルポンプ５の流量を潤滑油の温度を用いてフィ
ードバック制御する。これにより、潤滑油の温度を低下させるために、電動オイルポンプ５を高流量に急激に駆動することも許容でき、応答性の良いフィードバック制御ができる。またこのとき、オイルヒータ７の出力を最大にした状態であり、オイルヒータ７の出力を落とさなくてよいので、早期に潤滑油を温めることができる。
【００３０】
また本実施例では、図３に示すように、内燃機関１の冷間始動中における内燃機関１の作動時は、電動オイルポンプ５の流量を油圧に応じて制御しつつ、オイルヒータ７の出力を、油温センサ１０が検出する潤滑油の温度を用いてフィードバック制御する。
内燃機関１の冷間始動中における内燃機関１の作動時には、内燃機関１が作動しているので、電動オイルポンプ５の流量を急激に変化させると、内燃機関１の油圧が急激に変化して内燃機関１のトルク変化が生じてしまう。このため、電動オイルポンプ５の流量を油圧に応じて制御しつつ、オイルヒータ７の出力を潤滑油の油温を用いてフィードバック制御する。これにより、電動オイルポンプ５の流量を急激に変化させなくし、内燃機関１の油圧が急激に変化することをなくし内燃機関１のトルク変化を防止することができる。
【００３１】
さらに本実施例では、内燃機関１の冷間始動中におけるアイドルストップ時は、油路切替弁９で潤滑油をバイパス油路８へ流す。
本実施例によると、内燃機関１の冷間始動中におけるアイドルストップ時には、潤滑油はバイパス油路８を流れ、内燃機関１の各潤滑部４には至らない。よって、バイパス油路８を流れる温められた潤滑油は、内燃機関１の各潤滑部４で放熱しなくなるので、早期に潤滑油を温めることができる。
【００３２】
次に、本実施例に係る潤滑油制御について説明する。図４、図５は、本実施例に係る潤滑油制御ルーチンを示すフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返し実行される。本ルーチンを実行するＥＣＵ１１が本発明の潤滑油制御手段に相当する。
図４に示す潤滑油制御ルーチンにおいて、ステップＳ１０１では、内燃機関１の冷間始動中か否かを判別する。なお、内燃機関１の冷間始動中とは、内燃機関１がアイドルストップ制御ではなく停止されていた状態から冷間始動し、内燃機関１の潤滑油が内燃機関１の通常運転に用いる程度に温められて内燃機関１の暖機が完了するまでの期間をいう。ステップＳ１０１において肯定判定された場合には、ステップＳ１０２へ移行する。ステップＳ１０１において否定判定された場合には、本ルーチンを一旦終了する。
ステップＳ１０２では、オイルヒータ７を駆動して潤滑油を温める。また、電動オイルポンプ５を潤滑油の流量が高流量となるよう駆動する。
ステップＳ１０３では、内燃機関１がアイドルストップ制御によってアイドルストップ中か否かを判別する。ステップＳ１０３において否定判定された場合には、ステップＳ１０４へ移行する。ステップＳ１０３において肯定判定された場合には、Ａから図５に示すステップＳ１１１へ移行する。
ステップＳ１０４では、電動オイルポンプ５の流量を、内燃機関１で要求される油圧に応じて制御する。このとき、電動オイルポンプ５は、内燃機関１の冷間始動中におけるアイドルストップ時よりも低流量となるよう駆動して潤滑油を循環させる。
ステップＳ１０５では、油温センサ１０で潤滑油の温度を検出する。
ステップＳ１０６では、ステップＳ１０５で検出した潤滑油の温度が、所定温度以下であるか否かを判別する。所定温度とは、潤滑油の温度がそれ以下の温度であると、オイルヒータ７の出力を上昇させて潤滑油をさらに加熱する必要のある温度であり、オイルヒータ７の出力を上昇させるか低下させるかの閾値となる温度である。ステップＳ１０６において肯定判定された場合には、ステップＳ１０７へ移行する。ステップＳ１０６において否定判定された場合には、ステップＳ１０８へ移行する。
ステップＳ１０７では、オイルヒータ７の出力を上昇させる。本ステップの処理の後、ステップＳ１０９へ移行する。
ステップＳ１０８では、オイルヒータ７の出力を低下させる。本ステップの処理の後、
ステップＳ１０９へ移行する。
ステップＳ１０９では、本ルーチンが実行されて一定時間経過したか否かを判別する。ステップＳ１０９において肯定判定された場合には、ステップＳ１１０へ移行する。ステップＳ１０９において否定判定された場合には、ステップＳ１０５へ移行する。
このように、オイルヒータ７の出力を潤滑油の油温を用いてフィードバック制御する。このとき、オイルヒータ７の出力は可変であるので、オイルヒータ７は、内燃機関１の冷間始動中におけるアイドルストップ時の最大出力よりも低出力にして潤滑油を温めている。
ステップＳ１１０では、オイルヒータ７を停止する。また、電動オイルポンプ５の流量を増加させる。この処理は、潤滑油が過剰に加熱されることを回避する、いわゆる退避モードの処理である。本ステップの処理の後、本ルーチンを一旦終了する。
一方、アイドルストップ中である図５に示すステップＳ１１１では、油路切替弁９を開弁する。これにより、内燃機関１の冷間始動中におけるアイドルストップ時には、潤滑油はバイパス油路８を流れ、内燃機関１の各潤滑部４には至らなくなる。
ステップＳ１１２では、オイルヒータ７の出力を、一定の最大出力（１００％）にする。このため、オイルヒータ７は、内燃機関１の冷間始動中における内燃機関１の作動時よりも高出力にして潤滑油を温める。
ステップＳ１１３では、油温センサ１０で潤滑油の温度を検出する。
ステップＳ１１４では、ステップＳ１１３で検出した潤滑油の温度が、所定温度以下であるか否かを判別する。所定温度とは、ステップＳ１０６と同じものであり、潤滑油の温度がそれ以下の温度であると、電動オイルポンプ５の流量を現状に維持させて潤滑油をさらに加熱する必要のある温度であり、電動オイルポンプ５の流量を維持させるか増加させるかの閾値となる温度である。なお、本ステップの所定温度を、ステップＳ１０６での所定温度とは異なる温度に変更しても良い。ステップＳ１１４において肯定判定された場合には、ステップＳ１１６へ移行する。ステップＳ１１４において否定判定された場合には、ステップＳ１１５へ移行する。
ステップＳ１１５では、電動オイルポンプ５の流量を増加させる。本ステップの処理の後、ステップＳ１１６へ移行する。
ステップＳ１１６では、本ルーチンが実行されて一定時間経過したか否かを判別する。ステップＳ１１６において肯定判定された場合には、ステップＳ１１７へ移行する。ステップＳ１１６において否定判定された場合には、ステップＳ１１３へ移行する。
このように、電動オイルポンプ５の流量を潤滑油の油温を用いてフィードバック制御する。このとき、電動オイルポンプ５の流量は初めから高流量であるので、電動オイルポンプ５は、内燃機関１の冷間始動中における内燃機関１の作動時よりも高流量となるよう駆動されて潤滑油を循環させている。
ステップＳ１１７では、油路切替弁９を閉弁させる。これにより、潤滑油はバイパス油路８を流れなくなり、内燃機関１の各潤滑部４に至る。
ステップＳ１１８では、オイルヒータ７の出力を低下させる。また、電動オイルポンプ５の流量を最大流量へ増加させる。この処理（及びステップＳ１１７の処理も含む）は、潤滑油が過剰に加熱されることを回避する、いわゆる退避モードの処理である。本ステップの処理の後、本ルーチンを一旦終了する。
【００３３】
以上説明した本ルーチンによれば、内燃機関１が冷間始動した場合に、潤滑油が過剰に加熱されることを回避しつつ早期に潤滑油を温めることができると共に、燃費を向上することができる。
【００３４】
なお、本実施例では、内燃機関１の冷間始動中におけるアイドルストップ時は、油路切替弁９で潤滑油をバイパス油路８へ流すようにしていた。しかしこれに限られない。例えば、図６に示すように、バイパス油路８と油路切替弁９が無い構成の潤滑油制御装置に本発明を適用しても良い。この場合には、潤滑油制御ルーチンとしては、図５に示すステッ
プＳ１１１、Ｓ１１７の処理が無くなるだけである。
【００３５】
本発明に係る内燃機関の潤滑油制御装置は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１：内燃機関、２：オイルパン、３：潤滑油路、４：各潤滑部、５：電動オイルポンプ、６：バッテリ、７：オイルヒータ、８：バイパス油路、９：油路切替弁、１０：油温センサ、１１：ＥＣＵ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関を自動的に停止させると共に前記内燃機関を自動的に再始動させる制御を行う自動制御手段と、
油貯留部の潤滑油を前記内燃機関の各潤滑部へ供給し、当該各潤滑部から潤滑油を前記油貯留部へ回収する潤滑油路と、
前記潤滑油路の途中に設けられ、潤滑油を温めるオイルヒータと、
前記潤滑油路の途中に設けられ、前記油貯留部の潤滑油を汲み上げて潤滑油を前記潤滑油路内で循環させる電動オイルポンプと、
前記内燃機関の冷間始動中における前記自動制御手段が前記内燃機関を自動的に停止させた時は、前記オイルヒータを、前記内燃機関の冷間始動中における前記内燃機関の作動時よりも高出力にして潤滑油を温めると共に、前記電動オイルポンプを、前記内燃機関の冷間始動中における前記内燃機関の作動時よりも高流量となるよう駆動して潤滑油を循環させ、前記内燃機関の冷間始動中における前記内燃機関の作動時は、前記オイルヒータを、前記内燃機関の冷間始動中における前記自動制御手段が前記内燃機関を自動的に停止させた時よりも低出力にして潤滑油を温めると共に、前記電動オイルポンプを、前記内燃機関の冷間始動中における前記自動制御手段が前記内燃機関を自動的に停止させた時よりも低流量となるよう駆動して潤滑油を循環させる潤滑油制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の潤滑油制御装置。
【請求項２】
潤滑油の温度を検出する油温検出手段をさらに備え、
前記潤滑油制御手段は、前記内燃機関の冷間始動中における前記自動制御手段が前記内燃機関を自動的に停止させた時は、前記オイルヒータの出力を一定にした状態で、前記電動オイルポンプの流量を、前記油温検出手段が検出する潤滑油の温度を用いてフィードバック制御することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の潤滑油制御装置。
【請求項３】
潤滑油の温度を検出する油温検出手段をさらに備え、
前記潤滑油制御手段は、前記内燃機関の冷間始動中における前記内燃機関の作動時は、前記電動オイルポンプの流量を油圧に応じて制御しつつ、前記オイルヒータの出力を、前記油温検出手段が検出する潤滑油の温度を用いてフィードバック制御することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の潤滑油制御装置。
【請求項４】
前記電動オイルポンプ及び前記オイルヒータよりも下流側且つ前記内燃機関の各潤滑部よりも上流側の前記潤滑油路から分岐し、前記油貯留部へ至るバイパス油路と、
前記バイパス油路へ潤滑油を流す油路切替手段と、
をさらに備え、
前記潤滑油制御手段は、前記内燃機関の冷間始動中における前記自動制御手段が前記内燃機関を自動的に停止させた時は、前記油路切替手段で潤滑油を前記バイパス油路へ流すことを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の潤滑油制御装置。
【請求項１】
内燃機関を自動的に停止させると共に前記内燃機関を自動的に再始動させる制御を行う自動制御手段と、
油貯留部の潤滑油を前記内燃機関の各潤滑部へ供給し、当該各潤滑部から潤滑油を前記油貯留部へ回収する潤滑油路と、
前記潤滑油路の途中に設けられ、潤滑油を温めるオイルヒータと、
前記潤滑油路の途中に設けられ、前記油貯留部の潤滑油を汲み上げて潤滑油を前記潤滑油路内で循環させる電動オイルポンプと、
前記内燃機関の冷間始動中における前記自動制御手段が前記内燃機関を自動的に停止させた時は、前記オイルヒータを、前記内燃機関の冷間始動中における前記内燃機関の作動時よりも高出力にして潤滑油を温めると共に、前記電動オイルポンプを、前記内燃機関の冷間始動中における前記内燃機関の作動時よりも高流量となるよう駆動して潤滑油を循環させ、前記内燃機関の冷間始動中における前記内燃機関の作動時は、前記オイルヒータを、前記内燃機関の冷間始動中における前記自動制御手段が前記内燃機関を自動的に停止させた時よりも低出力にして潤滑油を温めると共に、前記電動オイルポンプを、前記内燃機関の冷間始動中における前記自動制御手段が前記内燃機関を自動的に停止させた時よりも低流量となるよう駆動して潤滑油を循環させる潤滑油制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の潤滑油制御装置。
【請求項２】
潤滑油の温度を検出する油温検出手段をさらに備え、
前記潤滑油制御手段は、前記内燃機関の冷間始動中における前記自動制御手段が前記内燃機関を自動的に停止させた時は、前記オイルヒータの出力を一定にした状態で、前記電動オイルポンプの流量を、前記油温検出手段が検出する潤滑油の温度を用いてフィードバック制御することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の潤滑油制御装置。
【請求項３】
潤滑油の温度を検出する油温検出手段をさらに備え、
前記潤滑油制御手段は、前記内燃機関の冷間始動中における前記内燃機関の作動時は、前記電動オイルポンプの流量を油圧に応じて制御しつつ、前記オイルヒータの出力を、前記油温検出手段が検出する潤滑油の温度を用いてフィードバック制御することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の潤滑油制御装置。
【請求項４】
前記電動オイルポンプ及び前記オイルヒータよりも下流側且つ前記内燃機関の各潤滑部よりも上流側の前記潤滑油路から分岐し、前記油貯留部へ至るバイパス油路と、
前記バイパス油路へ潤滑油を流す油路切替手段と、
をさらに備え、
前記潤滑油制御手段は、前記内燃機関の冷間始動中における前記自動制御手段が前記内燃機関を自動的に停止させた時は、前記油路切替手段で潤滑油を前記バイパス油路へ流すことを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の潤滑油制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１６３３０５（Ｐ２０１１−１６３３０５Ａ）
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２９９８４（Ｐ２０１０−２９９８４）
【出願日】平成２２年２月１５日（２０１０．２．１５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１５日（２０１０．２．１５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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