内燃機関
【課題】ガソリンのみならず、アルコールのような含酸素燃料、あるいはガソリンとアルコールのような含酸素燃料とを混合した燃料を使用できる内燃機関において、暖機完了後における空燃比制御の自由度を向上すること。
【解決手段】内燃機関の暖機が完了していない場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、ステップＳ１０３で取得されたアルコール濃度Ｃｅに基づいて設定された目標オイル圧力Ｐｔと、ステップＳ１０５において取得された現オイル圧力Ｐｎとを比較する（ステップＳ１０６）。Ｐｎ＞Ｐｔである場合、Ｐｎ＝Ｐｔとなるように内燃機関のオイル圧力を制御する。これによって、オイルパンへ戻るオイルの量が増加するので、オイルパン内のオイルの攪拌が促進される。
【解決手段】内燃機関の暖機が完了していない場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、ステップＳ１０３で取得されたアルコール濃度Ｃｅに基づいて設定された目標オイル圧力Ｐｔと、ステップＳ１０５において取得された現オイル圧力Ｐｎとを比較する（ステップＳ１０６）。Ｐｎ＞Ｐｔである場合、Ｐｎ＝Ｐｔとなるように内燃機関のオイル圧力を制御する。これによって、オイルパンへ戻るオイルの量が増加するので、オイルパン内のオイルの攪拌が促進される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガソリンのみならず、アルコールのような含酸素燃料、あるいはガソリンとアルコールのような含酸素燃料とを混合した燃料を使用可能な内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年において、石油を中心とした化石燃料の消費抑制を視野に入れたエネルギの多様化へ対応する観点から、ガソリンの他にも、ガソリンにアルコールのような含酸素燃料を混合した燃料や、含酸素燃料のみを使用できる内燃機関が実用化されつつある。このような内燃機関においても、これまでの内燃機関と同様に、摺動部を潤滑するためにオイルが用いられる。摺動部に供給されてこれを潤滑した後のオイルは、内燃機関のオイル溜めに集められた後、オイルポンプによって再び摺動部へ供給される。特許文献１には、オイルポンプ又はオイルポンプとメインギャラリとの間のオイル通路に連通されるとともに、内燃機関が極低温であるときにのみ開放するリリーフ弁を有する潤滑装置が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】実開昭５５−１３５１１２号公報、１ページ、図１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、レシプロ式の内燃機関では、ピストンリングの隙間から漏れた未燃の混合気がオイルパンのオイルに混入し、オイルが希釈されることがある。そして、ＰＣＶ（Positive Crankcase Ventilation）のようなブローバイガス還元装置を備える内燃機関では、内燃機関を冷間始動した場合、暖機完了後にオイルへ混入した燃料が急激に蒸発して吸気側へ戻される。これによって空燃比が狂うので、これを補正するために燃料の噴射量を調整するが、アイドリング運転時のように燃料噴射弁の噴射量が小さい領域で燃料を噴射する場合には燃料噴射量の制御が困難になり、空燃比制御の自由度が低下する。
【０００５】
ここで、アルコールのような含酸素燃料は、ガソリンと比較して蒸発しにくいため、含酸素燃料や含酸素燃料とガソリンとの混合燃料を用いる場合、空燃比制御の自由度はより低下する。特許文献１に開示されている技術は、かかる点については開示されておらず、ガソリンのみならず、アルコールのような含酸素燃料、あるいはガソリンとアルコールのような含酸素燃料とを混合した燃料を使用できる内燃機関に対しては改善の余地がある。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ガソリンのみならず、アルコールのような含酸素燃料、あるいはガソリンとアルコールのような含酸素燃料とを混合した燃料を使用できる内燃機関において、暖機完了後における空燃比制御の自由度を向上できる内燃機関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】
【０００７】
上述の目的を達成するために、本発明に係る内燃機関は、オイル供給手段から供給され、内燃機関の摺動部を潤滑したオイルを溜めるオイル溜めと、前記内燃機関に供給される燃料のアルコール濃度が高くなるにしたがって、前記オイル溜めのオイルを攪拌する強さを増加させるオイル攪拌手段と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
このような構成により、内燃機関の暖機完了後において、ブローバイガス戻し通路を介して吸気通路へ戻される燃料蒸気の急激な増加を抑制するとともに、アルコールを多く含み蒸発しにくい燃料であっても、オイルから燃料を確実に蒸発させることができる。その結果、ガソリンのみならず、アルコールのような含酸素燃料、あるいはガソリンとアルコールのような含酸素燃料とを混合した燃料を使用できる内燃機関において、暖機完了後において燃料噴射量をより確実に制御できるので、暖機完了後のアイドリング運転時における空燃比制御の自由度を向上できる。
【０００９】
本発明の望ましい態様としては、前記内燃機関において、前記オイル攪拌手段は、前記内燃機関の前記摺動部へオイルを分配するオイル通路から前記オイル溜めに前記オイルを戻すことにより、前記オイルを攪拌することが好ましい。
【００１０】
本発明の望ましい態様としては、前記内燃機関において、前記オイル攪拌手段は、前記内燃機関に供給される燃料のアルコール濃度が高くなるにしたがって、前記オイル溜めに戻される前記オイルの量を増加させることが好ましい。
【００１１】
本発明の望ましい態様としては、前記内燃機関において、前記オイル攪拌手段は、前記オイル通路と前記オイル溜めとの間に設けられる弁装置であり、この弁装置の開弁時間を変更することにより前記オイル溜めに戻される前記オイルの量を変更することが好ましい。
【００１２】
本発明の望ましい態様としては、前記内燃機関において、前記弁装置は、前記内燃機関に供給される燃料のアルコール濃度が高くなるにしたがって、開弁時間の割合を大きくすることが好ましい。
【００１３】
本発明の望ましい態様としては、前記内燃機関において、前記オイル攪拌手段は、前記オイルの温度に基づいて、前記オイル溜めに戻される前記オイルの量を変更することが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、ガソリンのみならず、アルコールのような含酸素燃料、あるいはガソリンとアルコールのような含酸素燃料とを混合した燃料を使用できる内燃機関において、暖機完了後における空燃比制御の自由度を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この発明を実施するための最良の形態（以下実施形態という）によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。本発明は、乗用車、トラック、バスその他の車両に搭載される内燃機関に対して好適であるが、本発明の適用対象はこのような車両に限定されるものではない。また、内燃機関の潤滑方式は、いわゆるウェットサンプ、ドライサンプを問わない。
【００１６】
本実施形態は、内燃機関に供給される燃料のアルコール濃度が高くなるにしたがって、内燃機関の摺動部を潤滑したオイルを溜めるオイル溜めのオイルを攪拌する強さを増加させ、希釈オイルからの燃料の蒸発を促進させる点に特徴がある。ここで、希釈オイルとは、内燃機関の燃料によって希釈されたオイルであり、例えば、内燃機関の気筒内燃焼空間からピストンとシリンダとの隙間を通ってクランク室へ吹き抜ける未燃ガスが、クランク室に設けられるオイルパンに集められたオイルへ混入することにより発生する。また、本実施形態において、オイル希釈抑制制御とは、希釈オイルからの燃料の蒸発を促進するための制御をいう。次に、本実施形態に係る内燃機関について説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態に係る内燃機関の構成を示す概略構成図である。この内燃機関１は、燃料供給装置２と、気筒３０を備えた内燃機関本体３と、内燃機関本体３に接続される吸気経路５と、この内燃機関本体３に接続される排気経路６とを備える。内燃機関１の運転は、制御装置である機関ＥＣＵ（Electronic Control Unit）７によって制御される。
【００１８】
この内燃機関１は、燃料供給装置２により燃料タンク２２内に貯留されている燃料Ｆが気筒３０に供給される。本実施形態において、燃料Ｆは、例えば、ガソリンとアルコール（例えばエタノール）との混合燃料が用いられる。燃料供給装置２は、燃料噴射弁２１と、燃料タンク２２と、低圧燃料ポンプ２３と、高圧燃料ポンプ２４と、燃料供給配管２６〜２８と、燃料分配管（いわゆる燃料デリバリパイプ）２５とを含んでいる。
【００１９】
燃料供給装置２を構成する燃料噴射弁２１は、内燃機関本体３のシリンダヘッド３２Ｈに取り付けられるとともに、後述する気筒内燃焼空間３０Ｂ内に燃料噴射口が開口する。そして、気筒内燃焼空間３０Ｂ内に開口した燃料噴射弁２１の燃料噴射口から内燃機関１の気筒内燃焼空間３０Ｂ内へ直接燃料Ｆが噴射され、気筒内燃焼空間３０Ｂ内に燃料噴霧Ｆｍが形成される。このように、本実施形態に係る内燃機関１は、いわゆる直噴方式によって燃料Ｆが供給される。燃料噴射弁２１の燃料噴射量（内燃機関１に供給する燃料Ｆの燃料供給量）や噴射タイミング等に関する燃料噴射制御は、制御装置である機関ＥＣＵ７が実行する。なお、本実施形態において、燃料Ｆの供給方式は直噴方式に限定されるものではなく、吸気ポート３７へ燃料を噴射するポート噴射方式を用いてもよいし、直噴方式及びポート噴射方式の両方を用いてもよい。
【００２０】
燃料タンク２２中の燃料Ｆは、低圧燃料ポンプ２３によって燃料圧送手段である高圧燃料ポンプ２４へ送られ、高圧燃料ポンプ２４から燃料分配管２５へ圧送される。燃料分配管２５内における燃料Ｆの圧力は、例えば十数ＭＰａに設定される。燃料分配管２５にはアルコール濃度センサ２９が取り付けられている。アルコール濃度センサ２９は、燃料分配管２５内に満たされている燃料Ｆのアルコール濃度を測定する。アルコール濃度センサ２９によって測定された燃料Ｆのアルコール濃度は、機関ＥＣＵ７に取り込まれ、本実施形態に係るオイル希釈抑制制御に用いられる。燃料分配管２５にアルコール濃度センサ２９を取り付けることにより、燃料噴射弁２１から気筒内燃焼空間３０Ｂへ噴射される直前における燃料のアルコール濃度を測定できるので、オイル希釈抑制制御の精度が向上する。
【００２１】
内燃機関１の内燃機関本体３は、シリンダブロック３１と、シリンダブロック３１に締結して一体化されたシリンダヘッド３２Ｈと、シリンダブロック３１に締結して一体化されたクランクケース３２Ｃと、気筒３０に設けられるピストン３３及びコネクティングロッド３４と、クランク軸３５と、気筒３０に設けられる点火プラグ３６と、弁装置４とを備える。
【００２２】
内燃機関本体３が備える気筒３０には、ピストン３３と、シリンダブロック３１と、シリンダヘッド３２Ｈとにより囲まれた気筒内燃焼空間３０Ｂが形成される。気筒３０の気筒内燃焼空間３０Ｂには、吸気経路５に接続する吸気ポート３７と、排気経路６に接続する排気ポート３８とが形成される。なお、吸気ポート３７と排気ポート３８とは、シリンダヘッド３２Ｈに形成される。
【００２３】
ピストン３３は、コネクティングロッド３４に回転自在に取り付けられ、また、コネクティングロッド３４は、クランク軸３５に回転自在に取り付けられる。このように、ピストン３３は、コネクティングロッド３４を介してクランク軸３５と連結される。内燃機関本体３においては、気筒３０の気筒内燃焼空間３０Ｂ内で空気Ａと燃料Ｆとの混合気を燃焼させることによりピストン３３をシリンダブロック３１内で往復運動させ、この往復運動をクランク軸３５によって回転運動に変換して出力する。
【００２４】
内燃機関本体３は、内燃機関本体３が備えるクランク軸３５の回転数（機関回転数）を検出する手段及びクランク軸３５の角度を検出する手段として機能するクランク角度センサ３９を備える。クランク角度センサ３９は、クランク軸３５の角度であるクランク角度（ＣＡ）を検出して機関ＥＣＵ７に出力する。なお、機関ＥＣＵ７は、このクランク角度センサ３９により検出されたクランク角度から内燃機関１の回転数（単位時間あたりの回転数であり機関回転数ともいう）を算出したり、気筒３０の行程（例えば、吸気行程であるか、圧縮行程であるか、膨張行程であるか、排気行程であるか）を判定したりする。
【００２５】
内燃機関１は、クランク軸３５の軸受（クランクジャーナル）やクランク軸３５とコネクティングロッド３４との連結部等といった、内燃機関１の摺動部を潤滑する必要がある。このために、オイルが用いられる。オイルは、クランク軸３５の出力によって駆動されるオイル供給手段であるオイルポンプ８１によって吐出され、内燃機関１の内部に設けられ、摺動部へオイルを分配するオイル通路であるメインオイルホール８４へ送られる。メインオイルホール８４へ送られたオイルは、クランクジャーナルやカムジャーナルといった摺動部等へ分配される。
【００２６】
内燃機関１の摺動部を潤滑等したオイルは、クランクケース３２Ｃの内部へ戻された後、クランクケース３２Ｃの底部に設けられるオイル溜め、すなわちオイルパン８０へ一時的に溜められる。オイルパン８０のオイルＬは、オイルストレーナー８６によって集められた後、オイル吸引通路８７を通ってオイルポンプ８１に吸引される。オイルポンプ８１から吐出されたオイルは、オイルフィルタ８２で塵が除去された後、オイル吐出通路８３を通ってメインオイルホール８４へ送られる。
【００２７】
内燃機関本体３のシリンダヘッド３２Ｈには、点火プラグ３６が取り付けられている。点火プラグ３６の電極３６Ｓは、気筒３０の気筒内燃焼空間３０Ｂへ突き出している。また、点火プラグ３６には、ダイレクトイグニッション３６ＤＩが取り付けられている。ダイレクトイグニッション３６ＤＩは、点火時期調整手段として機能する機関ＥＣＵ７からの点火信号によって点火プラグ３６を放電させ、気筒３０の気筒内燃焼空間３０Ｂ内の混合気に着火する。これによって、混合気は燃焼して高温、高圧の燃焼ガスとなり、ピストン３３を駆動する。ここで、点火プラグ３６の放電タイミング等に関する点火動作は、制御装置である機関ＥＣＵ７が制御する。
【００２８】
内燃機関本体３は、吸気弁４１と排気弁４２とを開閉させるための弁装置４を備える。弁装置４は、気筒３０に設けられる吸気弁４１及び排気弁４２と、吸気カムシャフト４３と、排気カムシャフト４４と、吸気弁タイミング変更機構４５と、排気弁タイミング変更機構４７とを含んで構成される。弁装置４は、内燃機関１のシリンダヘッド３２Ｈへ取り付けられるシリンダヘッドカバー１１によって保護される。
【００２９】
弁装置４を構成する吸気弁４１は、吸気ポート３７と気筒内燃焼空間３０Ｂとの間の開口部分に配置され、吸気カムシャフト４３が回転することにより開閉する。また、弁装置４を構成する排気弁４２は、排気ポート３８と気筒内燃焼空間３０Ｂとの間の開口部分に配置され、排気カムシャフト４４が回転することにより開閉する。
【００３０】
弁装置４の吸気カムシャフト４３及び排気カムシャフト４４は、タイミングチェーンやタイミングベルトを介して、クランク軸３５の回転に連動して回転する。弁装置４の吸気弁タイミング変更機構４５は、吸気カムシャフト４３とクランク軸３５との間に配置されている。
【００３１】
吸気弁タイミング変更機構４５及び排気弁タイミング変更機構４７は、可変動弁機構であり、吸気弁タイミング変更機構４５が吸気カムシャフト４３の位相を連続的に変化させ、排気弁タイミング変更機構４７が排気カムシャフト４４の位相を連続的に変化させる。これによって、吸気弁タイミング変更機構４５及び排気弁タイミング変更機構４７は、吸気弁４１の開閉時期と排気弁４２の開閉時期とを連続的に変化させることができるので、内燃機関１の運転状態に応じて吸気弁４１の開閉時期と排気弁４２の開閉時期とを最適なタイミングに制御できる。
【００３２】
吸気カムシャフト４３には吸気カム４３Ｃが取り付けられており、排気カムシャフト４４には排気カム４４Ｃが取り付けられている。弁装置４は、吸気側ラッシュアジャスタ１２及び排気側ラッシュアジャスタ１４を備える。吸気側ラッシュアジャスタ１２及び排気側ラッシュアジャスタ１４は、吸気カム４３Ｃと吸気弁４１との間の隙間、及び排気カム４４Ｃと排気弁４２との間の隙間を常に０にするものであり、内燃機関１の摺動部を潤滑するためのオイルによって動作する。
【００３３】
内燃機関本体３の吸気経路５は、大気中の空気Ａを吸気し、この吸入された空気Ａを内燃機関本体３の気筒３０の気筒内燃焼空間３０Ｂに導入する。吸気経路５は、エアクリーナ５１と、エアフローメーター５２と、スロットル弁５３と、エアクリーナ５１から気筒３０の吸気ポート３７までを連通する吸気通路５４とを有する。吸気経路５は、エアクリーナ５１によってごみや塵等が除去された空気Ａを、吸気通路５４及び吸気ポート３７を介して、それぞれの気筒３０の気筒内燃焼空間３０Ｂに導入する。吸気経路５に設けられるエアフローメーター５２は吸入空気量検出手段であり、吸気経路５から吸入されて気筒３０に導入される吸入空気量を検出し、機関ＥＣＵ７に出力する。
【００３４】
吸気経路５には、気筒内燃焼空間３０Ｂに供給する吸入空気量を調整制御する吸入空気量調整手段として機能するスロットル弁５３が設けられる。スロットル弁５３は、気筒３０の気筒内燃焼空間３０Ｂに導入する吸入空気量を調整する。スロットル弁５３は、ステッピングモータ等のアクチュエータ５３ａにより開閉される。吸入空気量調整手段として機能するスロットル弁５３のバルブ開度、すなわちスロットル弁５３の開度は、機関ＥＣＵ７がアクチュエータ５３ａによってスロットル弁５３の開度を調整することにより制御される。
【００３５】
シリンダヘッド３２Ｈとシリンダヘッドカバー１１とで囲まれる空間（以下ヘッドカバー内空間という）は、ブローバイガス戻し通路１１０によって吸気通路５４と接続される。ブローバイガス戻し通路１１０には、ＰＣＶバルブ１１１が設けられている。ピストン３３と気筒内壁３０ｔｗとの間を通ってクランクケース３２Ｃ内へ漏れる未燃の混合気をブローバイガスという。ブローバイガスは、クランクケース３２Ｃの内部からヘッドカバー内空間へ導かれた後、ブローバイガス戻し通路１１０及びＰＣＶバルブ１１１を介して吸気通路５４へ戻される。吸気通路５４へ戻されたブローバイガスは、新しい空気Ａとともに吸気通路５４から気筒内燃焼空間３０Ｂ内へ導入されて、燃焼する。
【００３６】
内燃機関本体３に接続される排気経路６には、気筒３０の気筒内燃焼空間３０Ｂで燃焼してピストン３３を駆動した後の燃焼ガスが、排ガスとして排出される。排気経路６は、排ガス通路６２と、排ガス通路６２に設けられる排ガス浄化触媒６１とを含んで構成される。排気経路６に設けられる排ガス浄化触媒６１は、排ガス通路６２から送られる排ガスＥｘに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）を浄化するものである。排ガス浄化触媒６１で浄化された後の排ガスは、消音装置を通って大気中に排気される。
【００３７】
排ガス通路６２には、Ａ／Ｆセンサ６３と、Ｏ2センサ６４とが設けられている。空燃比検出手段であるＡ／Ｆセンサ６３は、排ガスＥｘの空燃比にほぼ比例する出力特性を有するセンサである。Ａ／Ｆセンサ６３は、排ガス通路６２のうち排ガス浄化触媒６１の上流側、すなわち、内燃機関１の排気ポート３８と排ガス浄化触媒６１との間に配置される。Ａ／Ｆセンサ６３は、気筒内燃焼空間３０Ｂから排気経路６に排気された排ガスＥｘのうち、排ガス浄化触媒６１に吸入される前における排ガスＥｘの排ガス空燃比を検出し、機関ＥＣＵ７に出力する。なお、Ａ／Ｆセンサ６３は、Ｏ2センサで構成してもよい。
【００３８】
また、機関ＥＣＵ７は、Ａ／Ｆセンサ６３によって検出された排ガス空燃比に基づいて、吸入された空気Ａ及び燃料Ｆからなる混合気の空燃比、すなわち内燃機関１の空燃比を算出する。排気経路６に設けられるＯ2センサ６４は、排ガスＥｘ中の酸素濃度を検出するセンサであり、酸素濃度検出手段として機能する。Ｏ2センサ６４は、排ガス通路６２のうち排ガス浄化触媒６１の下流側、すなわち、排ガス浄化触媒６１の出口側に配置される。このＯ2センサ６４は、気筒内燃焼空間３０Ｂから排気経路６に排気された排ガスＥｘのうち、排ガス浄化触媒６１を通過した後における排ガスＥｘの酸素濃度を検出し、機関ＥＣＵ７に出力する。
【００３９】
上述したように、機関ＥＣＵ７には、内燃機関１を制御して運転するために車両の各所に取り付けられたセンサから、各種入力信号が入力される。機関ＥＣＵ７に入力される入力信号には、例えば、クランク軸３５に取り付けられたクランク角度センサ３９によって検出されたクランク角度、エアフローメーター５２により検出された吸入空気量、アクセル開度センサ５５により検出されるアクセル５５Ｐの開度（アクセル開度）、Ａ／Ｆセンサ６３により検出された排ガス空燃比、Ｏ2センサ６４により検出された酸素濃度、内燃機関１を冷却する冷却水の温度を検出する冷却水温度センサ６５から出力された信号等がある。
【００４０】
機関ＥＣＵ７は、内燃機関１の運転を制御するため、上述した入力信号及び記憶部７３に格納されている燃料噴射量が記述されたマップや点火時期が記述されたマップ等の各種マップに基づいて、制御対象である燃料噴射弁２１やダイレクトイグニッション３６ＤＩ等に対して、制御信号を出力する。機関ＥＣＵ７が内燃機関１の運転制御を実行するために出力する制御信号には、例えば、燃料噴射弁２１の燃料噴射を制御する燃料噴射信号、点火プラグ３６の点火を制御する点火信号、スロットル弁５３の弁開度を制御する弁開度信号等がある。
【００４１】
機関ＥＣＵ７は、上述した入力信号や出力信号の入出力を行う入出力部（Ｉ／Ｏ）７１と、処理部７２と、燃料噴射量マップなどの各種マップなどを格納する記憶部７３とを有する。処理部７２は、例えば、メモリ及びＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算装置）により構成されている。処理部７２は、制御条件判定部７４と、オイルパン８０内のオイルの攪拌量を設定する手段であるオイル圧力設定部７５と、オイルパン８０内のオイルの攪拌を実行する手段であるオイル戻し制御部７６とを含んでいる。これらが本実施形態に係るオイル希釈抑制制御を実行する。
【００４２】
このように、機関ＥＣＵ７は、本実施形態に係るオイル希釈抑制制御を実行する手段を含んで構成されているので、機関ＥＣＵ７は、本実施形態に係るオイル希釈抑制制御装置として機能する。また、記憶部７３は、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ、ＲＯＭ（Read Only Memory）のような読み出しのみが可能なメモリ、あるいはＲＡＭ（Random Access Memory）のような読み書きが可能なメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成できる。
【００４３】
図２は、本実施形態に係る内燃機関の潤滑装置を示す模式図である。本実施形態に係る内燃機関の潤滑装置８は、図１に示す内燃機関１に設けられて、内燃機関１を構成する。内燃機関の潤滑装置８は、オイル溜めであるオイルパン８０と、オイル吐出手段であるオイルポンプ８１と、オイルの通路であるメインオイルホール８４と、メインオイルホールの出口に設けられてオイル攪拌手段として機能する弁装置（以下リリーフ弁という）８５と、を含んで構成される。
【００４４】
オイルパン８０へ集められたオイルＬは、オイルストレーナー８６によって集められた後、オイルポンプ８１へ吸引されてからオイルフィルタ８２を介してメインオイルホール８４へ吐出される。メインオイルホール８４へ吐出されたオイルＬは、シリンダブロック３１側の潤滑対象箇所及びシリンダヘッド３２Ｈ側の潤滑対象箇所へ分配される。シリンダブロック３１側の潤滑対象箇所には、クランクジャーナルＣＪ、クランクピンＣＰ、コネクティングロッド３４がある。シリンダヘッド３２Ｈ側の潤滑対象箇所には、カムジャーナル（図１に示す吸気カムシャフト４３や排気カムシャフト４４の軸受）ＣＳＪがある。
【００４５】
また、潤滑が必要な箇所の他、オイルＬはオイルジェットＯＪから図１に示す内燃機関１が備えるピストン３３の内側へ噴射され、ピストン３３を冷却したりピストン３３を潤滑したりする。また、図１に示す内燃機関１は、油圧を利用して動作する装置がある。例えば、吸気側ラッシュアジャスタ１２及び排気側ラッシュアジャスタ１４、チェーンテンショナーＣＴ、オイルコントロールバルブＯＣＶからオイルが供給される吸気弁タイミング変更機構４５及び排気弁タイミング変更機構４７が油圧を利用して動作する装置である。
【００４６】
図１に示す内燃機関１の潤滑対象箇所を潤滑したオイルＬや、内燃機関１が備える油圧を利用して動作する装置を動作させたオイルＬは、オイルパン８０へ集められ、オイルポンプ８１によって再びメインオイルホール８４へ吐出される。本実施形態に係る内燃機関の潤滑装置８は、メインオイルホール８４の出口にリリーフ弁８５が設けられる。リリーフ弁８５は、例えば電磁力によって開閉する電磁リリーフ弁であり、機関ＥＣＵ７によって開弁動作が制御される。また、メインオイルホール８４には、メインオイルホール８４内におけるオイルＬの圧力を検出するためのオイル圧力センサ８９が設けられる。オイル圧力センサ８９の検出値は機関ＥＣＵ７が取得し、本実施形態に係るオイル希釈抑制制御に用いる。
【００４７】
図１に示す本実施形態に係る内燃機関１は、いわゆる直噴方式によって燃料が供給される。燃料噴射弁２１から気筒内燃焼空間３０Ｂへ噴射された燃料Ｆは、図１に示す気筒内壁３０ｔｗへ付着し、ピストン３３の外周部に設けられるピストンリングを介してオイルパン８０へ混入する。特に、内燃機関１の冷間運転時、すなわち暖機完了前においては、オイル中に混入した燃料の蒸発が遅れ、内燃機関１の暖機が完了した後に燃料の蒸発が促進される。その結果、内燃機関１の暖機が完了した直後においては、内燃機関１のアイドリング運転時における空燃比の制御の自由度が低下するおそれがある。これは次の理由による。
【００４８】
内燃機関１の冷間運転時にはオイルの温度が低いため、オイル中に混入した燃料は蒸発しにくくなる。内燃機関１の暖機が進むとオイルの温度も上昇し、暖機完了後にはオイルの温度上昇によってオイル中に混入した燃料は急激に蒸発が始まる。燃料の蒸気はクランクケース３２Ｃの内部からヘッドカバー内空間へ導かれた後、ブローバイガス戻し通路１１０及びＰＣＶバルブ１１１を介して吸気通路５４へ戻される。すなわち、内燃機関１の暖機中は、オイルに混入した燃料の蒸発が遅れて、暖機完了後に燃料の蒸発が促進される結果、暖機完了後には、急激に燃料蒸気が吸気通路５４へ導入される。
【００４９】
ここで、内燃機関１のアイドリング運転時においては、燃料噴射弁２１の最低噴射量近傍での微少な燃料噴射量の制御が要求される。また、暖機完了後においては、冷間時における燃料の増量は中止されるので、冷間時よりも燃料噴射量は少なくなる。このような状態で、オイルから蒸発した燃料の蒸気を多く含むブローバイガスが吸気通路５４へ戻されると、内燃機関１の気筒内燃焼空間３０Ｂへ導入される燃料の量が急激に増加するので、内燃機関１のアイドリング運転時における空燃比の制御の精度が低下したり、空燃比の制御自体が困難になったりする。特に、アルコールはガソリンに比べて蒸発しにくいため、ガソリンにアルコールを混合させた燃料を用いる場合には、上記の問題が顕著になる。
【００５０】
そこで、本実施形態では、内燃機関１の冷間運転時、すなわち暖機完了前においては、オイルパン８０に溜められるオイルを攪拌することにより、オイルに混合した燃料の蒸発を促進させる。これによって、内燃機関１の暖機完了後におけるオイルからの燃料の急激な蒸発を抑制して、吸気通路５４から気筒内燃焼空間３０Ｂへ導入される燃料を抑制する。そして、内燃機関１のアイドリング運転時における空燃比制御の自由度を向上させる。ここで、本実施形態に係る内燃機関の潤滑装置８において、オイルパン８０に溜められるオイルを攪拌する手法を説明する。
【００５１】
リリーフ弁８５を開弁するとメインオイルホール８４内からオイルパン８０へオイルＬが戻る。これによって、オイルパン８０に溜められているオイルＬを攪拌できる。このように、本実施形態では、内燃機関１の摺動部を潤滑したオイルＬがオイルパン８０に戻る以外に、メインオイルホール８４からオイルパン８０へ積極的にオイルＬを戻すことによって、オイルパン８０のオイルＬを攪拌する。
【００５２】
本実施形態では、リリーフ弁８５の開弁時間と閉弁時間との比率を調整することにより、メインオイルホール８４内からオイルパン８０へ戻るオイルＬの量を変化させることができる。これによって、オイルパン８０に溜められているオイルＬを攪拌する強さを変更できる。例えば、メインオイルホール８４内からオイルパン８０へ戻るオイルＬの量を増加させると、オイルパン８０に溜められているオイルＬを攪拌する強さを増加させることができる。このように、リリーフ弁８５は、オイル攪拌手段として機能する。
【００５３】
リリーフ弁８５をオイル攪拌手段として用いることにより、簡単な構成でオイルパン８０に溜められているオイルＬを攪拌できる。また、リリーフ弁８５を用いれば、開弁時間と閉弁時間との比率を調整することによりオイルＬを攪拌する強さを変更できるので、攪拌の制御が容易になる。なお、リリーフ弁８５は、オイルが流れるか流れないかを切り替える開閉弁であるが、オイルＬの流量を調整できる流量調整弁を用いてもよい。この場合、流量調整弁を流れるオイルＬの流量を調整することにより、オイルＬを攪拌する強さを変更できる。
【００５４】
オイルパン８０に溜められているオイルＬを攪拌すると、オイルパン８０の底に滞留したオイル中の燃料を空気に接触させることができる。また、オイルに含まれた燃料が空気に接触する機会を増加させることができる。これらの作用により、図１に示す内燃機関１が冷間で運転されている場合であっても、オイル中に含まれる燃料を早期に蒸発させることができる。その結果、内燃機関１の暖機完了後におけるオイルからの燃料の急激な蒸発を抑制して、吸気通路５４から気筒内燃焼空間３０Ｂへ導入される燃料を抑制できるので、内燃機関１のアイドリング運転時における空燃比制御の自由度を向上できる。次に、本実施形態に係るオイル希釈抑制制御をより詳細に説明する。
【００５５】
上述したように、本実施形態においては、オイルパン８０へ戻すオイルの量を調整することにより、オイルパン８０に溜められているオイルＬを攪拌する強さを変更する。このとき、燃料に含まれるアルコールの濃度に基づいて、オイルパン８０に溜められているオイルＬを攪拌する強さを変更する。上述したように、アルコールはガソリンに比べて蒸発しにくいため、燃料に含まれるアルコールの濃度が高くなるほど、内燃機関１の暖機完了後における内燃機関１のアイドリング運転時に空燃比制御の自由度が低下する問題は顕著になる。
【００５６】
このため、本実施形態では、燃料に含まれるアルコールの濃度が高くなるにしたがって、オイルパン８０に溜められているオイルＬを攪拌する強さを増加させる。これによって、燃料に含まれるアルコールの濃度が高い場合には、オイルパン８０に溜められているオイルＬをより強く攪拌できるので、オイル中に含まれる燃料の蒸発を促進できる。その結果、燃料に含まれるアルコールの濃度が高い場合でもオイルからの燃料の急激な蒸発を抑制できるので、内燃機関１の暖機完了後のアイドリング運転時における空燃比制御の自由度を向上させることができる。
【００５７】
本実施形態に係るオイル希釈抑制制御では、燃料のアルコール濃度に応じてリリーフ弁８５の開弁圧力を変更することにより、燃料のアルコール濃度に基づいてオイルパン８０へ戻すオイルの量を調整する。これによって、オイルパン８０に溜められているオイルＬを攪拌する強さを変更する。より具体的には、燃料のアルコール濃度が高くなるにしたがってリリーフ弁８５の開弁圧力を低くする。リリーフ弁８５の開弁圧力を低くすると、リリーフ弁８５の開弁時間が長くなり、それだけ多くのオイルがメインオイルホール８４内からオイルパン８０へ戻る。これによって、燃料のアルコール濃度が高くなるにしたがって、オイルパン８０に溜められているオイルＬを攪拌する強さを増加させることができる。
【００５８】
また、本実施形態に係るオイル希釈抑制制御では、オイルの温度に基づいて、メインオイルホール８４内からオイルパン８０へ戻るオイルの量を変更する。これは、オイルの温度によって適切な攪拌の強さが異なること、及び、図１に示す内燃機関１の暖機の進行に応じて、オイルパン８０へ戻すオイルの量は異なることによる。
【００５９】
図３は、本実施形態に係るオイル希釈抑制制御に用いる目標オイル圧力設定マップを示す説明図である。図３に示す目標オイル圧力設定マップ９０は、図１に示す機関ＥＣＵ７の記憶部７３に格納されている。目標オイル圧力設定マップ９０は、燃料のアルコール濃度Ｃｅが増加するとリリーフ弁８５の開弁圧力が低くなるように、リリーフ弁８５の目標とする開弁圧力（以下目標オイル圧力という）Ｐｔが設定される。図３に示す目標オイル圧力設定マップ９０では、燃料のアルコール濃度Ｃｅが、Ｃｅ１、Ｃｅ２、Ｃｅ３の順に小さくなる。そして、目標オイル圧力設定マップ９０は、内燃機関１を冷却する冷却水の温度（以下冷却水温度という）Ｔｗが同じ温度で比較すれば、燃料のアルコール濃度Ｃｅが高くなるにしたがって目標オイル圧力Ｐｔが低くなるように記述される。
【００６０】
また、オイルの温度に基づいてメインオイルホール８４内からオイルパン８０へ戻るオイルの量を変更するため、図３に示す目標オイル圧力設定マップ９０は、内燃機関１を冷却する冷却水の温度（以下冷却水温度という）Ｔｗの上昇とともに、リリーフ弁８５の開弁圧力が低くなるように、目標オイル圧力Ｐｔが設定される。これによって、オイルパン８０に戻されたオイルを、オイルの温度に応じて適切に攪拌できる。その結果、内燃機関１の暖機完了後におけるオイルからの燃料の急激な蒸発を抑制できるので、アイドリング運転時における空燃比制御の自由度をより効果的に向上させることができる。なお、内燃機関１のオイルの温度と冷却水温度Ｔｗとは相関があるため、本実施形態では、冷却水温度Ｔｗをオイルの温度として用いるが、オイルの温度を直接測定し、これをオイル希釈抑制制御に用いてもよい。次に、本実施形態に係るオイル希釈抑制制御の手順を説明する。
【００６１】
図４は、本実施形態に係るオイル希釈抑制制御の手順を示すフローチャートである。本実施形態に係るオイル希釈抑制制御を実行するにあたり、ステップＳ１０１において、図１に示す機関ＥＣＵ７の制御条件判定部７４は、図１に示す内燃機関１に取り付けられる冷却水温度センサ６５から、現時点における冷却水温度Ｔｗを取得する。次に、ステップＳ１０２において、制御条件判定部７４は、内燃機関１の暖機が完了したか否かを判定する。内燃機関１の暖機が完了したか否かは、例えば、内燃機関１の冷却水温度Ｔｗが、予め定めた暖機完了温度Ｔｗｆよりも大きくなったか否かで判断できる。
【００６２】
ステップＳ１０２でＹｅｓと判定された場合、すなわち、制御条件判定部７４が、内燃機関１の暖機は完了したと判定した場合、本実施形態に係るオイル希釈抑制制御は終了する。内燃機関１の暖機が完了すれば、内燃機関１のオイルの温度は燃料の沸点よりも高くなるので、オイルに混入した燃料の蒸発が遅くなることに起因する、暖機完了後のアイドリング運転時における空燃比制御の自由度低下は回避できるからである。
【００６３】
ステップＳ１０２でＮｏと判定された場合、すなわち、制御条件判定部７４が、内燃機関１の暖機は完了していないと判定した場合、ステップＳ１０３において、図１に示す機関ＥＣＵ７のオイル圧力設定部７５は、図１に示す内燃機関１の燃料分配管２５に取り付けられるアルコール濃度センサ２９から、燃料Ｆのアルコール濃度Ｃｅを取得する。そして、ステップＳ１０４において、オイル圧力設定部７５は、目標オイル圧力Ｐｔを設定する。
【００６４】
目標オイル圧力Ｐｔを設定するにあたって、オイル圧力設定部７５は、ステップＳ１０１で制御条件判定部７４が取得した冷却水温度ＴｗとステップＳ１０３で取得したアルコール濃度Ｃｅとを図３に示す目標オイル圧力設定マップ９０へ与え、対応する目標オイル圧力Ｐｔを取得する。例えば、図３において、冷却水温度がＴｗ１であり、アルコール濃度がＣｅ１である場合、目標オイル圧力はＰｔ１となる。
【００６５】
目標オイル圧力Ｐｔが設定されたら、ステップＳ１０５において、制御条件判定部７４は、現在のオイルの圧力（現オイル圧力）Ｐｎを取得する。そして、ステップＳ１０６において、制御条件判定部７４は、現オイル圧力Ｐｎと、ステップＳ１０４で設定された目標オイル圧力Ｐｔとを比較する。比較の結果、制御条件判定部７４がＰｎ＞Ｐｔであると判定した場合、すなわちステップＳ１０６でＮｏと判定された場合、メインオイルホール８４内からオイルパン８０へ戻るオイルの量が少なく、オイルパン８０に溜められたオイルの攪拌が不十分であると判断できる。
【００６６】
この場合、ステップＳ１０７において、図１に示す機関ＥＣＵ７のオイル戻し制御部７６は、図２に示すリリーフ弁８５を開き、メインオイルホール８４内からオイルパン８０へオイルを戻す。そして、Ｐｎ＝Ｐｔとなるようにオイル圧力を制御する。この制御は、リリーフ弁８５の開弁時間と閉弁時間との比率を変更することによって実現できる。これによって、メインオイルホール８４内からオイルパン８０へオイルを戻すことによりオイルパン８０内のオイルを攪拌して、オイルに混入した燃料の蒸発を促進できる。その結果、オイルからの燃料の蒸発が遅くなることに起因する、暖機完了後のアイドリング運転時における空燃比制御の自由度低下を回避できる。
【００６７】
ステップＳ１０６において、制御条件判定部７４がＰｎ≦Ｐｔであると判定した場合、すなわちステップＳ１０６でＹｅｓと判定された場合、メインオイルホール８４内からオイルパン８０へは十分にオイルが戻っており、オイルパン８０に溜められたオイルが十分に攪拌されていると判断できる。この場合、本実施形態に係るオイル希釈抑制制御は終了する。
【００６８】
（変形例）
図５は、本実施形態の変形例に係るオイル攪拌手段を示す模式図である。オイルパン８０にオイル攪拌手段として電動機１０１によって駆動されるプロペラ１００を備え、プロペラ１００をオイルパン８０内で回転させることにより、オイルパン８０内のオイルＬを攪拌する点に特徴がある。プロペラ１００は、図１に示す内燃機関１のオイルパン８０に取り付けられる。プロペラ１００を駆動する電動機１０１は、機関ＥＣＵ７の処理部７２が備える攪拌手段駆動条件設定部７７により駆動条件が設定され、攪拌手段駆動制御部７８により駆動制御される。なお、機関ＥＣＵ７の処理部７２は、オイル希釈抑制制御の制御条件を判定する制御条件判定部７４を備えている。そして、機関ＥＣＵ７の処理部７２は、アルコール濃度センサ２９、冷却水温度センサ６５からオイル希釈抑制制御に必要な情報を取得し、オイル希釈抑制制御を実行する。ここで、攪拌手段駆動条件設定部７７がオイルパン８０内のオイルＬの攪拌量を設定する手段に相当し、攪拌手段駆動制御部７８がオイルパン８０内のオイルＬの攪拌を実行する手段に相当する。
【００６９】
本変形例においては、プロペラ１００の回転数（プロペラ回転数、単位時間あたりの回転数）Ｎｐを変更することによって、オイルパン８０内のオイルを攪拌する強さを変更できる。本変形例においては、燃料のアルコール濃度に基づいて、オイルを攪拌する強さを変更する。より具体的には、燃料のアルコール濃度が高くなるにしたがって、オイルを攪拌する強さを増加させる。これによって、燃料のアルコール濃度が高い場合でも、確実にオイルから燃料を蒸発させることができる。また、本変形例では、燃料のアルコール濃度に基づいて、プロペラ１００の駆動を開始する冷却水温度を変更する。より具体的には、燃料のアルコール濃度が高くなるにしたがって、プロペラ１００の駆動を開始する冷却水温度を低くする。燃料のアルコール濃度が低い場合には、ある程度冷却水温度が高くなってからプロペラ１００を駆動しても、オイルに混入した燃料の蒸発を促進できるので、燃料のアルコール濃度が低い場合にはプロペラ１００の駆動時間を短縮して、エネルギ消費を抑制できる。また、燃料のアルコール濃度が高い場合には、より早い時期からプロペラ１００を駆動できるので、早い時期から燃料の蒸発を促進できる。
【００７０】
図６−１は、本実施形態の変形例に係るオイル希釈抑制制御で用いる駆動開始温度マップである。図６−２は、本実施形態の変形例に係るオイル希釈抑制制御で用いる目標プロペラ回転数マップである。駆動開始温度設定マップ９１及び目標プロペラ回転数設定マップ９２は、機関ＥＣＵ７の記憶部（図５では省略）に格納される。
【００７１】
図６−１に示す駆動開始温度設定マップ９１は、図５に示すプロペラ１００の駆動を開始するときの冷却水温度（駆動開始温度）Ｔｗｓと、燃料のアルコール濃度Ｃｅとの関係が記述してある。駆動開始温度設定マップ９１では、燃料のアルコール濃度Ｃｅが高くなるにしたがって、駆動開始温度Ｔｗｓが低くなるように記述される。また、図６−２に示す目標プロペラ回転数設定マップ９２は、図５に示すプロペラ１００の目標とする回転数（目標プロペラ回転数、単位時間あたりの回転数）Ｎｐｔと、燃料のアルコール濃度Ｃｅとの関係が記述してある。目標プロペラ回転数設定マップ９２では、燃料のアルコール濃度Ｃｅが高くなるにしたがって、目標プロペラ回転数Ｎｐｔが高くなるように記述される。次に、本変形例に係るオイル希釈抑制制御の手順を説明する。
【００７２】
図７は、本変形例に係るオイル希釈抑制制御の手順を示すフローチャートである。本変形例に係るオイル希釈抑制制御は、図５に示す機関ＥＣＵ７によって実現できる。本変形例に係るオイル希釈抑制制御のステップＳ２０１〜ステップＳ２０３は、上述した実施形態に係るオイル希釈抑制制御のステップＳ１０１〜ステップＳ１０３と同様なので、説明を省略する。ステップＳ２０４において、図５に示す機関ＥＣＵ７の攪拌手段駆動条件設定部７７は、ステップＳ２０３で取得されたアルコール濃度Ｃｅを駆動開始温度設定マップ９１及び目標プロペラ回転数設定マップ９２に与え、前者によって駆動開始温度Ｔｗｓを設定し、後者によって目標プロペラ回転数Ｎｐｔを設定する。
【００７３】
駆動開始温度Ｔｗｓ及び目標プロペラ回転数Ｎｐｔが設定されたら、ステップＳ２０５において、図５に示す機関ＥＣＵ７の制御条件判定部７４は、ステップＳ２０１で取得した現在の冷却水温度Ｔｗと、ステップＳ２０４で設定された駆動開始温度Ｔｗｓとを比較する。比較の結果、制御条件判定部７４がＴｗｓ≦Ｔｗであると判定した場合、すなわちステップＳ２０５でＹｅｓと判定された場合、現在の冷却水温度Ｔｗは、図５のプロペラ１００を駆動してオイルパン８０内のオイルを攪拌する駆動開始温度Ｔｗｓ以上となっている。
【００７４】
この場合、ステップＳ２０６において、図５の機関ＥＣＵ７が備える攪拌手段駆動制御部７８は、図５に示す電動機１０１を駆動することによりプロペラ１００を駆動して、オイルパン８０内のオイルを攪拌する。このとき、攪拌手段駆動制御部７８は、プロペラ１００の回転数Ｎｐが、ステップＳ２０４で設定した目標プロペラ回転数Ｎｐｔとなるように電動機１０１を制御する。これによって、オイルパン８０内のオイルを攪拌して、オイルに混入した燃料の蒸発を促進できる。その結果、オイルからの燃料の蒸発が遅くなることに起因する、暖機完了後のアイドリング運転時における空燃比制御の自由度低下を回避できる。また、目標プロペラ回転数Ｎｐｔは燃料のアルコール濃度Ｃｅに基づいて設定されるので、プロペラ１００の回転不足による蒸発促進の不良や、プロペラ１００の過回転による無駄なエネルギ消費を抑制できる。
【００７５】
ステップＳ２０５でＮｏと判定された場合、すなわち、制御条件判定部７４がＴｗｓ＞Ｔｗであると判定した場合、現在の冷却水温度Ｔｗは、図５のプロペラ１００を駆動してオイルパン８０内のオイルを攪拌する駆動開始温度Ｔｗｓよりも低い。この場合、プロペラ１００を駆動する必要はないので、本変形例に係るオイル希釈抑制制御は終了する。このようにすることで、無駄なプロペラ１００の駆動を回避してエネルギ消費を抑制できる。
【００７６】
以上、本実施形態及びその変形例では、内燃機関に供給される燃料のアルコール濃度が高くなるにしたがって、内燃機関の摺動部を潤滑したオイルを溜めるオイル溜めのオイルを攪拌する強さを増加させ、希釈オイルからの燃料の蒸発を促進させる。これによって、内燃機関の暖機完了後において、ブローバイガス戻し通路を介して吸気通路へ戻される燃料蒸気の急激な増加を抑制できる。また、アルコール濃度の上昇とともにオイルを攪拌する強さを増加させるので、アルコールを多く含み蒸発しにくい燃料であっても、オイルから燃料を確実に蒸発させることができる。その結果、ガソリンのみならず、アルコールのような含酸素燃料、あるいはガソリンとアルコールのような含酸素燃料とを混合した燃料を使用できる内燃機関において、暖機完了後において燃料噴射量をより確実に制御できるので、暖機完了後のアイドリング運転時における空燃比制御の自由度を向上できる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
以上のように、本発明に係る内燃機関は、ブローバイガスを吸気通路へ戻す機構を備える内燃機関に有用であり、特に、アルコールやアルコールを含む燃料を用いる内燃機関に適している。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本実施形態に係る内燃機関の構成を示す概略構成図である。
【図２】本実施形態に係る内燃機関の潤滑装置を示す模式図である。
【図３】本実施形態に係るオイル希釈抑制制御に用いる目標オイル圧力設定マップを示す説明図である。
【図４】本実施形態に係るオイル希釈抑制制御の手順を示すフローチャートである。
【図５】本実施形態の変形例に係るオイル攪拌手段を示す模式図である。
【図６−１】本実施形態の変形例に係るオイル希釈抑制制御で用いる駆動開始温度マップである。
【図６−２】本実施形態の変形例に係るオイル希釈抑制制御で用いる目標プロペラ回転数マップである。
【図７】本変形例に係るオイル希釈抑制制御の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７９】
１ 内燃機関
２ 燃料供給装置
３ 内燃機関本体
４ 弁装置
５ 吸気経路
６ 排気経路
７ 機関ＥＣＵ
８ 内燃機関の潤滑装置
１１ シリンダヘッドカバー
２９ アルコール濃度センサ
３０ 気筒
３０Ｂ 気筒内燃焼空間
３１ シリンダブロック
３２Ｃ クランクケース
３２Ｈ シリンダヘッド
３３ ピストン
３４ コネクティングロッド
３５ クランク軸
３６ 点火プラグ
６５ 冷却水温度センサ
７２ 処理部
７３ 記憶部
７４ 制御条件判定部
７５ オイル圧力設定部
７６ オイル戻し制御部
７７ 攪拌手段駆動条件設定部
７８ 攪拌手段駆動制御部
８０ オイルパン
８１ オイルポンプ
８４ メインオイルホール
８５ リリーフ弁
８６ オイルストレーナー
８９ オイル圧力センサ
９０ 目標オイル圧力設定マップ
９１ 駆動開始温度設定マップ
９２ 目標プロペラ回転数設定マップ
１００ プロペラ
１０１ 電動機
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガソリンのみならず、アルコールのような含酸素燃料、あるいはガソリンとアルコールのような含酸素燃料とを混合した燃料を使用可能な内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年において、石油を中心とした化石燃料の消費抑制を視野に入れたエネルギの多様化へ対応する観点から、ガソリンの他にも、ガソリンにアルコールのような含酸素燃料を混合した燃料や、含酸素燃料のみを使用できる内燃機関が実用化されつつある。このような内燃機関においても、これまでの内燃機関と同様に、摺動部を潤滑するためにオイルが用いられる。摺動部に供給されてこれを潤滑した後のオイルは、内燃機関のオイル溜めに集められた後、オイルポンプによって再び摺動部へ供給される。特許文献１には、オイルポンプ又はオイルポンプとメインギャラリとの間のオイル通路に連通されるとともに、内燃機関が極低温であるときにのみ開放するリリーフ弁を有する潤滑装置が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】実開昭５５−１３５１１２号公報、１ページ、図１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、レシプロ式の内燃機関では、ピストンリングの隙間から漏れた未燃の混合気がオイルパンのオイルに混入し、オイルが希釈されることがある。そして、ＰＣＶ（Positive Crankcase Ventilation）のようなブローバイガス還元装置を備える内燃機関では、内燃機関を冷間始動した場合、暖機完了後にオイルへ混入した燃料が急激に蒸発して吸気側へ戻される。これによって空燃比が狂うので、これを補正するために燃料の噴射量を調整するが、アイドリング運転時のように燃料噴射弁の噴射量が小さい領域で燃料を噴射する場合には燃料噴射量の制御が困難になり、空燃比制御の自由度が低下する。
【０００５】
ここで、アルコールのような含酸素燃料は、ガソリンと比較して蒸発しにくいため、含酸素燃料や含酸素燃料とガソリンとの混合燃料を用いる場合、空燃比制御の自由度はより低下する。特許文献１に開示されている技術は、かかる点については開示されておらず、ガソリンのみならず、アルコールのような含酸素燃料、あるいはガソリンとアルコールのような含酸素燃料とを混合した燃料を使用できる内燃機関に対しては改善の余地がある。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ガソリンのみならず、アルコールのような含酸素燃料、あるいはガソリンとアルコールのような含酸素燃料とを混合した燃料を使用できる内燃機関において、暖機完了後における空燃比制御の自由度を向上できる内燃機関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】
【０００７】
上述の目的を達成するために、本発明に係る内燃機関は、オイル供給手段から供給され、内燃機関の摺動部を潤滑したオイルを溜めるオイル溜めと、前記内燃機関に供給される燃料のアルコール濃度が高くなるにしたがって、前記オイル溜めのオイルを攪拌する強さを増加させるオイル攪拌手段と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
このような構成により、内燃機関の暖機完了後において、ブローバイガス戻し通路を介して吸気通路へ戻される燃料蒸気の急激な増加を抑制するとともに、アルコールを多く含み蒸発しにくい燃料であっても、オイルから燃料を確実に蒸発させることができる。その結果、ガソリンのみならず、アルコールのような含酸素燃料、あるいはガソリンとアルコールのような含酸素燃料とを混合した燃料を使用できる内燃機関において、暖機完了後において燃料噴射量をより確実に制御できるので、暖機完了後のアイドリング運転時における空燃比制御の自由度を向上できる。
【０００９】
本発明の望ましい態様としては、前記内燃機関において、前記オイル攪拌手段は、前記内燃機関の前記摺動部へオイルを分配するオイル通路から前記オイル溜めに前記オイルを戻すことにより、前記オイルを攪拌することが好ましい。
【００１０】
本発明の望ましい態様としては、前記内燃機関において、前記オイル攪拌手段は、前記内燃機関に供給される燃料のアルコール濃度が高くなるにしたがって、前記オイル溜めに戻される前記オイルの量を増加させることが好ましい。
【００１１】
本発明の望ましい態様としては、前記内燃機関において、前記オイル攪拌手段は、前記オイル通路と前記オイル溜めとの間に設けられる弁装置であり、この弁装置の開弁時間を変更することにより前記オイル溜めに戻される前記オイルの量を変更することが好ましい。
【００１２】
本発明の望ましい態様としては、前記内燃機関において、前記弁装置は、前記内燃機関に供給される燃料のアルコール濃度が高くなるにしたがって、開弁時間の割合を大きくすることが好ましい。
【００１３】
本発明の望ましい態様としては、前記内燃機関において、前記オイル攪拌手段は、前記オイルの温度に基づいて、前記オイル溜めに戻される前記オイルの量を変更することが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、ガソリンのみならず、アルコールのような含酸素燃料、あるいはガソリンとアルコールのような含酸素燃料とを混合した燃料を使用できる内燃機関において、暖機完了後における空燃比制御の自由度を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この発明を実施するための最良の形態（以下実施形態という）によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。本発明は、乗用車、トラック、バスその他の車両に搭載される内燃機関に対して好適であるが、本発明の適用対象はこのような車両に限定されるものではない。また、内燃機関の潤滑方式は、いわゆるウェットサンプ、ドライサンプを問わない。
【００１６】
本実施形態は、内燃機関に供給される燃料のアルコール濃度が高くなるにしたがって、内燃機関の摺動部を潤滑したオイルを溜めるオイル溜めのオイルを攪拌する強さを増加させ、希釈オイルからの燃料の蒸発を促進させる点に特徴がある。ここで、希釈オイルとは、内燃機関の燃料によって希釈されたオイルであり、例えば、内燃機関の気筒内燃焼空間からピストンとシリンダとの隙間を通ってクランク室へ吹き抜ける未燃ガスが、クランク室に設けられるオイルパンに集められたオイルへ混入することにより発生する。また、本実施形態において、オイル希釈抑制制御とは、希釈オイルからの燃料の蒸発を促進するための制御をいう。次に、本実施形態に係る内燃機関について説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態に係る内燃機関の構成を示す概略構成図である。この内燃機関１は、燃料供給装置２と、気筒３０を備えた内燃機関本体３と、内燃機関本体３に接続される吸気経路５と、この内燃機関本体３に接続される排気経路６とを備える。内燃機関１の運転は、制御装置である機関ＥＣＵ（Electronic Control Unit）７によって制御される。
【００１８】
この内燃機関１は、燃料供給装置２により燃料タンク２２内に貯留されている燃料Ｆが気筒３０に供給される。本実施形態において、燃料Ｆは、例えば、ガソリンとアルコール（例えばエタノール）との混合燃料が用いられる。燃料供給装置２は、燃料噴射弁２１と、燃料タンク２２と、低圧燃料ポンプ２３と、高圧燃料ポンプ２４と、燃料供給配管２６〜２８と、燃料分配管（いわゆる燃料デリバリパイプ）２５とを含んでいる。
【００１９】
燃料供給装置２を構成する燃料噴射弁２１は、内燃機関本体３のシリンダヘッド３２Ｈに取り付けられるとともに、後述する気筒内燃焼空間３０Ｂ内に燃料噴射口が開口する。そして、気筒内燃焼空間３０Ｂ内に開口した燃料噴射弁２１の燃料噴射口から内燃機関１の気筒内燃焼空間３０Ｂ内へ直接燃料Ｆが噴射され、気筒内燃焼空間３０Ｂ内に燃料噴霧Ｆｍが形成される。このように、本実施形態に係る内燃機関１は、いわゆる直噴方式によって燃料Ｆが供給される。燃料噴射弁２１の燃料噴射量（内燃機関１に供給する燃料Ｆの燃料供給量）や噴射タイミング等に関する燃料噴射制御は、制御装置である機関ＥＣＵ７が実行する。なお、本実施形態において、燃料Ｆの供給方式は直噴方式に限定されるものではなく、吸気ポート３７へ燃料を噴射するポート噴射方式を用いてもよいし、直噴方式及びポート噴射方式の両方を用いてもよい。
【００２０】
燃料タンク２２中の燃料Ｆは、低圧燃料ポンプ２３によって燃料圧送手段である高圧燃料ポンプ２４へ送られ、高圧燃料ポンプ２４から燃料分配管２５へ圧送される。燃料分配管２５内における燃料Ｆの圧力は、例えば十数ＭＰａに設定される。燃料分配管２５にはアルコール濃度センサ２９が取り付けられている。アルコール濃度センサ２９は、燃料分配管２５内に満たされている燃料Ｆのアルコール濃度を測定する。アルコール濃度センサ２９によって測定された燃料Ｆのアルコール濃度は、機関ＥＣＵ７に取り込まれ、本実施形態に係るオイル希釈抑制制御に用いられる。燃料分配管２５にアルコール濃度センサ２９を取り付けることにより、燃料噴射弁２１から気筒内燃焼空間３０Ｂへ噴射される直前における燃料のアルコール濃度を測定できるので、オイル希釈抑制制御の精度が向上する。
【００２１】
内燃機関１の内燃機関本体３は、シリンダブロック３１と、シリンダブロック３１に締結して一体化されたシリンダヘッド３２Ｈと、シリンダブロック３１に締結して一体化されたクランクケース３２Ｃと、気筒３０に設けられるピストン３３及びコネクティングロッド３４と、クランク軸３５と、気筒３０に設けられる点火プラグ３６と、弁装置４とを備える。
【００２２】
内燃機関本体３が備える気筒３０には、ピストン３３と、シリンダブロック３１と、シリンダヘッド３２Ｈとにより囲まれた気筒内燃焼空間３０Ｂが形成される。気筒３０の気筒内燃焼空間３０Ｂには、吸気経路５に接続する吸気ポート３７と、排気経路６に接続する排気ポート３８とが形成される。なお、吸気ポート３７と排気ポート３８とは、シリンダヘッド３２Ｈに形成される。
【００２３】
ピストン３３は、コネクティングロッド３４に回転自在に取り付けられ、また、コネクティングロッド３４は、クランク軸３５に回転自在に取り付けられる。このように、ピストン３３は、コネクティングロッド３４を介してクランク軸３５と連結される。内燃機関本体３においては、気筒３０の気筒内燃焼空間３０Ｂ内で空気Ａと燃料Ｆとの混合気を燃焼させることによりピストン３３をシリンダブロック３１内で往復運動させ、この往復運動をクランク軸３５によって回転運動に変換して出力する。
【００２４】
内燃機関本体３は、内燃機関本体３が備えるクランク軸３５の回転数（機関回転数）を検出する手段及びクランク軸３５の角度を検出する手段として機能するクランク角度センサ３９を備える。クランク角度センサ３９は、クランク軸３５の角度であるクランク角度（ＣＡ）を検出して機関ＥＣＵ７に出力する。なお、機関ＥＣＵ７は、このクランク角度センサ３９により検出されたクランク角度から内燃機関１の回転数（単位時間あたりの回転数であり機関回転数ともいう）を算出したり、気筒３０の行程（例えば、吸気行程であるか、圧縮行程であるか、膨張行程であるか、排気行程であるか）を判定したりする。
【００２５】
内燃機関１は、クランク軸３５の軸受（クランクジャーナル）やクランク軸３５とコネクティングロッド３４との連結部等といった、内燃機関１の摺動部を潤滑する必要がある。このために、オイルが用いられる。オイルは、クランク軸３５の出力によって駆動されるオイル供給手段であるオイルポンプ８１によって吐出され、内燃機関１の内部に設けられ、摺動部へオイルを分配するオイル通路であるメインオイルホール８４へ送られる。メインオイルホール８４へ送られたオイルは、クランクジャーナルやカムジャーナルといった摺動部等へ分配される。
【００２６】
内燃機関１の摺動部を潤滑等したオイルは、クランクケース３２Ｃの内部へ戻された後、クランクケース３２Ｃの底部に設けられるオイル溜め、すなわちオイルパン８０へ一時的に溜められる。オイルパン８０のオイルＬは、オイルストレーナー８６によって集められた後、オイル吸引通路８７を通ってオイルポンプ８１に吸引される。オイルポンプ８１から吐出されたオイルは、オイルフィルタ８２で塵が除去された後、オイル吐出通路８３を通ってメインオイルホール８４へ送られる。
【００２７】
内燃機関本体３のシリンダヘッド３２Ｈには、点火プラグ３６が取り付けられている。点火プラグ３６の電極３６Ｓは、気筒３０の気筒内燃焼空間３０Ｂへ突き出している。また、点火プラグ３６には、ダイレクトイグニッション３６ＤＩが取り付けられている。ダイレクトイグニッション３６ＤＩは、点火時期調整手段として機能する機関ＥＣＵ７からの点火信号によって点火プラグ３６を放電させ、気筒３０の気筒内燃焼空間３０Ｂ内の混合気に着火する。これによって、混合気は燃焼して高温、高圧の燃焼ガスとなり、ピストン３３を駆動する。ここで、点火プラグ３６の放電タイミング等に関する点火動作は、制御装置である機関ＥＣＵ７が制御する。
【００２８】
内燃機関本体３は、吸気弁４１と排気弁４２とを開閉させるための弁装置４を備える。弁装置４は、気筒３０に設けられる吸気弁４１及び排気弁４２と、吸気カムシャフト４３と、排気カムシャフト４４と、吸気弁タイミング変更機構４５と、排気弁タイミング変更機構４７とを含んで構成される。弁装置４は、内燃機関１のシリンダヘッド３２Ｈへ取り付けられるシリンダヘッドカバー１１によって保護される。
【００２９】
弁装置４を構成する吸気弁４１は、吸気ポート３７と気筒内燃焼空間３０Ｂとの間の開口部分に配置され、吸気カムシャフト４３が回転することにより開閉する。また、弁装置４を構成する排気弁４２は、排気ポート３８と気筒内燃焼空間３０Ｂとの間の開口部分に配置され、排気カムシャフト４４が回転することにより開閉する。
【００３０】
弁装置４の吸気カムシャフト４３及び排気カムシャフト４４は、タイミングチェーンやタイミングベルトを介して、クランク軸３５の回転に連動して回転する。弁装置４の吸気弁タイミング変更機構４５は、吸気カムシャフト４３とクランク軸３５との間に配置されている。
【００３１】
吸気弁タイミング変更機構４５及び排気弁タイミング変更機構４７は、可変動弁機構であり、吸気弁タイミング変更機構４５が吸気カムシャフト４３の位相を連続的に変化させ、排気弁タイミング変更機構４７が排気カムシャフト４４の位相を連続的に変化させる。これによって、吸気弁タイミング変更機構４５及び排気弁タイミング変更機構４７は、吸気弁４１の開閉時期と排気弁４２の開閉時期とを連続的に変化させることができるので、内燃機関１の運転状態に応じて吸気弁４１の開閉時期と排気弁４２の開閉時期とを最適なタイミングに制御できる。
【００３２】
吸気カムシャフト４３には吸気カム４３Ｃが取り付けられており、排気カムシャフト４４には排気カム４４Ｃが取り付けられている。弁装置４は、吸気側ラッシュアジャスタ１２及び排気側ラッシュアジャスタ１４を備える。吸気側ラッシュアジャスタ１２及び排気側ラッシュアジャスタ１４は、吸気カム４３Ｃと吸気弁４１との間の隙間、及び排気カム４４Ｃと排気弁４２との間の隙間を常に０にするものであり、内燃機関１の摺動部を潤滑するためのオイルによって動作する。
【００３３】
内燃機関本体３の吸気経路５は、大気中の空気Ａを吸気し、この吸入された空気Ａを内燃機関本体３の気筒３０の気筒内燃焼空間３０Ｂに導入する。吸気経路５は、エアクリーナ５１と、エアフローメーター５２と、スロットル弁５３と、エアクリーナ５１から気筒３０の吸気ポート３７までを連通する吸気通路５４とを有する。吸気経路５は、エアクリーナ５１によってごみや塵等が除去された空気Ａを、吸気通路５４及び吸気ポート３７を介して、それぞれの気筒３０の気筒内燃焼空間３０Ｂに導入する。吸気経路５に設けられるエアフローメーター５２は吸入空気量検出手段であり、吸気経路５から吸入されて気筒３０に導入される吸入空気量を検出し、機関ＥＣＵ７に出力する。
【００３４】
吸気経路５には、気筒内燃焼空間３０Ｂに供給する吸入空気量を調整制御する吸入空気量調整手段として機能するスロットル弁５３が設けられる。スロットル弁５３は、気筒３０の気筒内燃焼空間３０Ｂに導入する吸入空気量を調整する。スロットル弁５３は、ステッピングモータ等のアクチュエータ５３ａにより開閉される。吸入空気量調整手段として機能するスロットル弁５３のバルブ開度、すなわちスロットル弁５３の開度は、機関ＥＣＵ７がアクチュエータ５３ａによってスロットル弁５３の開度を調整することにより制御される。
【００３５】
シリンダヘッド３２Ｈとシリンダヘッドカバー１１とで囲まれる空間（以下ヘッドカバー内空間という）は、ブローバイガス戻し通路１１０によって吸気通路５４と接続される。ブローバイガス戻し通路１１０には、ＰＣＶバルブ１１１が設けられている。ピストン３３と気筒内壁３０ｔｗとの間を通ってクランクケース３２Ｃ内へ漏れる未燃の混合気をブローバイガスという。ブローバイガスは、クランクケース３２Ｃの内部からヘッドカバー内空間へ導かれた後、ブローバイガス戻し通路１１０及びＰＣＶバルブ１１１を介して吸気通路５４へ戻される。吸気通路５４へ戻されたブローバイガスは、新しい空気Ａとともに吸気通路５４から気筒内燃焼空間３０Ｂ内へ導入されて、燃焼する。
【００３６】
内燃機関本体３に接続される排気経路６には、気筒３０の気筒内燃焼空間３０Ｂで燃焼してピストン３３を駆動した後の燃焼ガスが、排ガスとして排出される。排気経路６は、排ガス通路６２と、排ガス通路６２に設けられる排ガス浄化触媒６１とを含んで構成される。排気経路６に設けられる排ガス浄化触媒６１は、排ガス通路６２から送られる排ガスＥｘに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）を浄化するものである。排ガス浄化触媒６１で浄化された後の排ガスは、消音装置を通って大気中に排気される。
【００３７】
排ガス通路６２には、Ａ／Ｆセンサ６３と、Ｏ2センサ６４とが設けられている。空燃比検出手段であるＡ／Ｆセンサ６３は、排ガスＥｘの空燃比にほぼ比例する出力特性を有するセンサである。Ａ／Ｆセンサ６３は、排ガス通路６２のうち排ガス浄化触媒６１の上流側、すなわち、内燃機関１の排気ポート３８と排ガス浄化触媒６１との間に配置される。Ａ／Ｆセンサ６３は、気筒内燃焼空間３０Ｂから排気経路６に排気された排ガスＥｘのうち、排ガス浄化触媒６１に吸入される前における排ガスＥｘの排ガス空燃比を検出し、機関ＥＣＵ７に出力する。なお、Ａ／Ｆセンサ６３は、Ｏ2センサで構成してもよい。
【００３８】
また、機関ＥＣＵ７は、Ａ／Ｆセンサ６３によって検出された排ガス空燃比に基づいて、吸入された空気Ａ及び燃料Ｆからなる混合気の空燃比、すなわち内燃機関１の空燃比を算出する。排気経路６に設けられるＯ2センサ６４は、排ガスＥｘ中の酸素濃度を検出するセンサであり、酸素濃度検出手段として機能する。Ｏ2センサ６４は、排ガス通路６２のうち排ガス浄化触媒６１の下流側、すなわち、排ガス浄化触媒６１の出口側に配置される。このＯ2センサ６４は、気筒内燃焼空間３０Ｂから排気経路６に排気された排ガスＥｘのうち、排ガス浄化触媒６１を通過した後における排ガスＥｘの酸素濃度を検出し、機関ＥＣＵ７に出力する。
【００３９】
上述したように、機関ＥＣＵ７には、内燃機関１を制御して運転するために車両の各所に取り付けられたセンサから、各種入力信号が入力される。機関ＥＣＵ７に入力される入力信号には、例えば、クランク軸３５に取り付けられたクランク角度センサ３９によって検出されたクランク角度、エアフローメーター５２により検出された吸入空気量、アクセル開度センサ５５により検出されるアクセル５５Ｐの開度（アクセル開度）、Ａ／Ｆセンサ６３により検出された排ガス空燃比、Ｏ2センサ６４により検出された酸素濃度、内燃機関１を冷却する冷却水の温度を検出する冷却水温度センサ６５から出力された信号等がある。
【００４０】
機関ＥＣＵ７は、内燃機関１の運転を制御するため、上述した入力信号及び記憶部７３に格納されている燃料噴射量が記述されたマップや点火時期が記述されたマップ等の各種マップに基づいて、制御対象である燃料噴射弁２１やダイレクトイグニッション３６ＤＩ等に対して、制御信号を出力する。機関ＥＣＵ７が内燃機関１の運転制御を実行するために出力する制御信号には、例えば、燃料噴射弁２１の燃料噴射を制御する燃料噴射信号、点火プラグ３６の点火を制御する点火信号、スロットル弁５３の弁開度を制御する弁開度信号等がある。
【００４１】
機関ＥＣＵ７は、上述した入力信号や出力信号の入出力を行う入出力部（Ｉ／Ｏ）７１と、処理部７２と、燃料噴射量マップなどの各種マップなどを格納する記憶部７３とを有する。処理部７２は、例えば、メモリ及びＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算装置）により構成されている。処理部７２は、制御条件判定部７４と、オイルパン８０内のオイルの攪拌量を設定する手段であるオイル圧力設定部７５と、オイルパン８０内のオイルの攪拌を実行する手段であるオイル戻し制御部７６とを含んでいる。これらが本実施形態に係るオイル希釈抑制制御を実行する。
【００４２】
このように、機関ＥＣＵ７は、本実施形態に係るオイル希釈抑制制御を実行する手段を含んで構成されているので、機関ＥＣＵ７は、本実施形態に係るオイル希釈抑制制御装置として機能する。また、記憶部７３は、フラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ、ＲＯＭ（Read Only Memory）のような読み出しのみが可能なメモリ、あるいはＲＡＭ（Random Access Memory）のような読み書きが可能なメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成できる。
【００４３】
図２は、本実施形態に係る内燃機関の潤滑装置を示す模式図である。本実施形態に係る内燃機関の潤滑装置８は、図１に示す内燃機関１に設けられて、内燃機関１を構成する。内燃機関の潤滑装置８は、オイル溜めであるオイルパン８０と、オイル吐出手段であるオイルポンプ８１と、オイルの通路であるメインオイルホール８４と、メインオイルホールの出口に設けられてオイル攪拌手段として機能する弁装置（以下リリーフ弁という）８５と、を含んで構成される。
【００４４】
オイルパン８０へ集められたオイルＬは、オイルストレーナー８６によって集められた後、オイルポンプ８１へ吸引されてからオイルフィルタ８２を介してメインオイルホール８４へ吐出される。メインオイルホール８４へ吐出されたオイルＬは、シリンダブロック３１側の潤滑対象箇所及びシリンダヘッド３２Ｈ側の潤滑対象箇所へ分配される。シリンダブロック３１側の潤滑対象箇所には、クランクジャーナルＣＪ、クランクピンＣＰ、コネクティングロッド３４がある。シリンダヘッド３２Ｈ側の潤滑対象箇所には、カムジャーナル（図１に示す吸気カムシャフト４３や排気カムシャフト４４の軸受）ＣＳＪがある。
【００４５】
また、潤滑が必要な箇所の他、オイルＬはオイルジェットＯＪから図１に示す内燃機関１が備えるピストン３３の内側へ噴射され、ピストン３３を冷却したりピストン３３を潤滑したりする。また、図１に示す内燃機関１は、油圧を利用して動作する装置がある。例えば、吸気側ラッシュアジャスタ１２及び排気側ラッシュアジャスタ１４、チェーンテンショナーＣＴ、オイルコントロールバルブＯＣＶからオイルが供給される吸気弁タイミング変更機構４５及び排気弁タイミング変更機構４７が油圧を利用して動作する装置である。
【００４６】
図１に示す内燃機関１の潤滑対象箇所を潤滑したオイルＬや、内燃機関１が備える油圧を利用して動作する装置を動作させたオイルＬは、オイルパン８０へ集められ、オイルポンプ８１によって再びメインオイルホール８４へ吐出される。本実施形態に係る内燃機関の潤滑装置８は、メインオイルホール８４の出口にリリーフ弁８５が設けられる。リリーフ弁８５は、例えば電磁力によって開閉する電磁リリーフ弁であり、機関ＥＣＵ７によって開弁動作が制御される。また、メインオイルホール８４には、メインオイルホール８４内におけるオイルＬの圧力を検出するためのオイル圧力センサ８９が設けられる。オイル圧力センサ８９の検出値は機関ＥＣＵ７が取得し、本実施形態に係るオイル希釈抑制制御に用いる。
【００４７】
図１に示す本実施形態に係る内燃機関１は、いわゆる直噴方式によって燃料が供給される。燃料噴射弁２１から気筒内燃焼空間３０Ｂへ噴射された燃料Ｆは、図１に示す気筒内壁３０ｔｗへ付着し、ピストン３３の外周部に設けられるピストンリングを介してオイルパン８０へ混入する。特に、内燃機関１の冷間運転時、すなわち暖機完了前においては、オイル中に混入した燃料の蒸発が遅れ、内燃機関１の暖機が完了した後に燃料の蒸発が促進される。その結果、内燃機関１の暖機が完了した直後においては、内燃機関１のアイドリング運転時における空燃比の制御の自由度が低下するおそれがある。これは次の理由による。
【００４８】
内燃機関１の冷間運転時にはオイルの温度が低いため、オイル中に混入した燃料は蒸発しにくくなる。内燃機関１の暖機が進むとオイルの温度も上昇し、暖機完了後にはオイルの温度上昇によってオイル中に混入した燃料は急激に蒸発が始まる。燃料の蒸気はクランクケース３２Ｃの内部からヘッドカバー内空間へ導かれた後、ブローバイガス戻し通路１１０及びＰＣＶバルブ１１１を介して吸気通路５４へ戻される。すなわち、内燃機関１の暖機中は、オイルに混入した燃料の蒸発が遅れて、暖機完了後に燃料の蒸発が促進される結果、暖機完了後には、急激に燃料蒸気が吸気通路５４へ導入される。
【００４９】
ここで、内燃機関１のアイドリング運転時においては、燃料噴射弁２１の最低噴射量近傍での微少な燃料噴射量の制御が要求される。また、暖機完了後においては、冷間時における燃料の増量は中止されるので、冷間時よりも燃料噴射量は少なくなる。このような状態で、オイルから蒸発した燃料の蒸気を多く含むブローバイガスが吸気通路５４へ戻されると、内燃機関１の気筒内燃焼空間３０Ｂへ導入される燃料の量が急激に増加するので、内燃機関１のアイドリング運転時における空燃比の制御の精度が低下したり、空燃比の制御自体が困難になったりする。特に、アルコールはガソリンに比べて蒸発しにくいため、ガソリンにアルコールを混合させた燃料を用いる場合には、上記の問題が顕著になる。
【００５０】
そこで、本実施形態では、内燃機関１の冷間運転時、すなわち暖機完了前においては、オイルパン８０に溜められるオイルを攪拌することにより、オイルに混合した燃料の蒸発を促進させる。これによって、内燃機関１の暖機完了後におけるオイルからの燃料の急激な蒸発を抑制して、吸気通路５４から気筒内燃焼空間３０Ｂへ導入される燃料を抑制する。そして、内燃機関１のアイドリング運転時における空燃比制御の自由度を向上させる。ここで、本実施形態に係る内燃機関の潤滑装置８において、オイルパン８０に溜められるオイルを攪拌する手法を説明する。
【００５１】
リリーフ弁８５を開弁するとメインオイルホール８４内からオイルパン８０へオイルＬが戻る。これによって、オイルパン８０に溜められているオイルＬを攪拌できる。このように、本実施形態では、内燃機関１の摺動部を潤滑したオイルＬがオイルパン８０に戻る以外に、メインオイルホール８４からオイルパン８０へ積極的にオイルＬを戻すことによって、オイルパン８０のオイルＬを攪拌する。
【００５２】
本実施形態では、リリーフ弁８５の開弁時間と閉弁時間との比率を調整することにより、メインオイルホール８４内からオイルパン８０へ戻るオイルＬの量を変化させることができる。これによって、オイルパン８０に溜められているオイルＬを攪拌する強さを変更できる。例えば、メインオイルホール８４内からオイルパン８０へ戻るオイルＬの量を増加させると、オイルパン８０に溜められているオイルＬを攪拌する強さを増加させることができる。このように、リリーフ弁８５は、オイル攪拌手段として機能する。
【００５３】
リリーフ弁８５をオイル攪拌手段として用いることにより、簡単な構成でオイルパン８０に溜められているオイルＬを攪拌できる。また、リリーフ弁８５を用いれば、開弁時間と閉弁時間との比率を調整することによりオイルＬを攪拌する強さを変更できるので、攪拌の制御が容易になる。なお、リリーフ弁８５は、オイルが流れるか流れないかを切り替える開閉弁であるが、オイルＬの流量を調整できる流量調整弁を用いてもよい。この場合、流量調整弁を流れるオイルＬの流量を調整することにより、オイルＬを攪拌する強さを変更できる。
【００５４】
オイルパン８０に溜められているオイルＬを攪拌すると、オイルパン８０の底に滞留したオイル中の燃料を空気に接触させることができる。また、オイルに含まれた燃料が空気に接触する機会を増加させることができる。これらの作用により、図１に示す内燃機関１が冷間で運転されている場合であっても、オイル中に含まれる燃料を早期に蒸発させることができる。その結果、内燃機関１の暖機完了後におけるオイルからの燃料の急激な蒸発を抑制して、吸気通路５４から気筒内燃焼空間３０Ｂへ導入される燃料を抑制できるので、内燃機関１のアイドリング運転時における空燃比制御の自由度を向上できる。次に、本実施形態に係るオイル希釈抑制制御をより詳細に説明する。
【００５５】
上述したように、本実施形態においては、オイルパン８０へ戻すオイルの量を調整することにより、オイルパン８０に溜められているオイルＬを攪拌する強さを変更する。このとき、燃料に含まれるアルコールの濃度に基づいて、オイルパン８０に溜められているオイルＬを攪拌する強さを変更する。上述したように、アルコールはガソリンに比べて蒸発しにくいため、燃料に含まれるアルコールの濃度が高くなるほど、内燃機関１の暖機完了後における内燃機関１のアイドリング運転時に空燃比制御の自由度が低下する問題は顕著になる。
【００５６】
このため、本実施形態では、燃料に含まれるアルコールの濃度が高くなるにしたがって、オイルパン８０に溜められているオイルＬを攪拌する強さを増加させる。これによって、燃料に含まれるアルコールの濃度が高い場合には、オイルパン８０に溜められているオイルＬをより強く攪拌できるので、オイル中に含まれる燃料の蒸発を促進できる。その結果、燃料に含まれるアルコールの濃度が高い場合でもオイルからの燃料の急激な蒸発を抑制できるので、内燃機関１の暖機完了後のアイドリング運転時における空燃比制御の自由度を向上させることができる。
【００５７】
本実施形態に係るオイル希釈抑制制御では、燃料のアルコール濃度に応じてリリーフ弁８５の開弁圧力を変更することにより、燃料のアルコール濃度に基づいてオイルパン８０へ戻すオイルの量を調整する。これによって、オイルパン８０に溜められているオイルＬを攪拌する強さを変更する。より具体的には、燃料のアルコール濃度が高くなるにしたがってリリーフ弁８５の開弁圧力を低くする。リリーフ弁８５の開弁圧力を低くすると、リリーフ弁８５の開弁時間が長くなり、それだけ多くのオイルがメインオイルホール８４内からオイルパン８０へ戻る。これによって、燃料のアルコール濃度が高くなるにしたがって、オイルパン８０に溜められているオイルＬを攪拌する強さを増加させることができる。
【００５８】
また、本実施形態に係るオイル希釈抑制制御では、オイルの温度に基づいて、メインオイルホール８４内からオイルパン８０へ戻るオイルの量を変更する。これは、オイルの温度によって適切な攪拌の強さが異なること、及び、図１に示す内燃機関１の暖機の進行に応じて、オイルパン８０へ戻すオイルの量は異なることによる。
【００５９】
図３は、本実施形態に係るオイル希釈抑制制御に用いる目標オイル圧力設定マップを示す説明図である。図３に示す目標オイル圧力設定マップ９０は、図１に示す機関ＥＣＵ７の記憶部７３に格納されている。目標オイル圧力設定マップ９０は、燃料のアルコール濃度Ｃｅが増加するとリリーフ弁８５の開弁圧力が低くなるように、リリーフ弁８５の目標とする開弁圧力（以下目標オイル圧力という）Ｐｔが設定される。図３に示す目標オイル圧力設定マップ９０では、燃料のアルコール濃度Ｃｅが、Ｃｅ１、Ｃｅ２、Ｃｅ３の順に小さくなる。そして、目標オイル圧力設定マップ９０は、内燃機関１を冷却する冷却水の温度（以下冷却水温度という）Ｔｗが同じ温度で比較すれば、燃料のアルコール濃度Ｃｅが高くなるにしたがって目標オイル圧力Ｐｔが低くなるように記述される。
【００６０】
また、オイルの温度に基づいてメインオイルホール８４内からオイルパン８０へ戻るオイルの量を変更するため、図３に示す目標オイル圧力設定マップ９０は、内燃機関１を冷却する冷却水の温度（以下冷却水温度という）Ｔｗの上昇とともに、リリーフ弁８５の開弁圧力が低くなるように、目標オイル圧力Ｐｔが設定される。これによって、オイルパン８０に戻されたオイルを、オイルの温度に応じて適切に攪拌できる。その結果、内燃機関１の暖機完了後におけるオイルからの燃料の急激な蒸発を抑制できるので、アイドリング運転時における空燃比制御の自由度をより効果的に向上させることができる。なお、内燃機関１のオイルの温度と冷却水温度Ｔｗとは相関があるため、本実施形態では、冷却水温度Ｔｗをオイルの温度として用いるが、オイルの温度を直接測定し、これをオイル希釈抑制制御に用いてもよい。次に、本実施形態に係るオイル希釈抑制制御の手順を説明する。
【００６１】
図４は、本実施形態に係るオイル希釈抑制制御の手順を示すフローチャートである。本実施形態に係るオイル希釈抑制制御を実行するにあたり、ステップＳ１０１において、図１に示す機関ＥＣＵ７の制御条件判定部７４は、図１に示す内燃機関１に取り付けられる冷却水温度センサ６５から、現時点における冷却水温度Ｔｗを取得する。次に、ステップＳ１０２において、制御条件判定部７４は、内燃機関１の暖機が完了したか否かを判定する。内燃機関１の暖機が完了したか否かは、例えば、内燃機関１の冷却水温度Ｔｗが、予め定めた暖機完了温度Ｔｗｆよりも大きくなったか否かで判断できる。
【００６２】
ステップＳ１０２でＹｅｓと判定された場合、すなわち、制御条件判定部７４が、内燃機関１の暖機は完了したと判定した場合、本実施形態に係るオイル希釈抑制制御は終了する。内燃機関１の暖機が完了すれば、内燃機関１のオイルの温度は燃料の沸点よりも高くなるので、オイルに混入した燃料の蒸発が遅くなることに起因する、暖機完了後のアイドリング運転時における空燃比制御の自由度低下は回避できるからである。
【００６３】
ステップＳ１０２でＮｏと判定された場合、すなわち、制御条件判定部７４が、内燃機関１の暖機は完了していないと判定した場合、ステップＳ１０３において、図１に示す機関ＥＣＵ７のオイル圧力設定部７５は、図１に示す内燃機関１の燃料分配管２５に取り付けられるアルコール濃度センサ２９から、燃料Ｆのアルコール濃度Ｃｅを取得する。そして、ステップＳ１０４において、オイル圧力設定部７５は、目標オイル圧力Ｐｔを設定する。
【００６４】
目標オイル圧力Ｐｔを設定するにあたって、オイル圧力設定部７５は、ステップＳ１０１で制御条件判定部７４が取得した冷却水温度ＴｗとステップＳ１０３で取得したアルコール濃度Ｃｅとを図３に示す目標オイル圧力設定マップ９０へ与え、対応する目標オイル圧力Ｐｔを取得する。例えば、図３において、冷却水温度がＴｗ１であり、アルコール濃度がＣｅ１である場合、目標オイル圧力はＰｔ１となる。
【００６５】
目標オイル圧力Ｐｔが設定されたら、ステップＳ１０５において、制御条件判定部７４は、現在のオイルの圧力（現オイル圧力）Ｐｎを取得する。そして、ステップＳ１０６において、制御条件判定部７４は、現オイル圧力Ｐｎと、ステップＳ１０４で設定された目標オイル圧力Ｐｔとを比較する。比較の結果、制御条件判定部７４がＰｎ＞Ｐｔであると判定した場合、すなわちステップＳ１０６でＮｏと判定された場合、メインオイルホール８４内からオイルパン８０へ戻るオイルの量が少なく、オイルパン８０に溜められたオイルの攪拌が不十分であると判断できる。
【００６６】
この場合、ステップＳ１０７において、図１に示す機関ＥＣＵ７のオイル戻し制御部７６は、図２に示すリリーフ弁８５を開き、メインオイルホール８４内からオイルパン８０へオイルを戻す。そして、Ｐｎ＝Ｐｔとなるようにオイル圧力を制御する。この制御は、リリーフ弁８５の開弁時間と閉弁時間との比率を変更することによって実現できる。これによって、メインオイルホール８４内からオイルパン８０へオイルを戻すことによりオイルパン８０内のオイルを攪拌して、オイルに混入した燃料の蒸発を促進できる。その結果、オイルからの燃料の蒸発が遅くなることに起因する、暖機完了後のアイドリング運転時における空燃比制御の自由度低下を回避できる。
【００６７】
ステップＳ１０６において、制御条件判定部７４がＰｎ≦Ｐｔであると判定した場合、すなわちステップＳ１０６でＹｅｓと判定された場合、メインオイルホール８４内からオイルパン８０へは十分にオイルが戻っており、オイルパン８０に溜められたオイルが十分に攪拌されていると判断できる。この場合、本実施形態に係るオイル希釈抑制制御は終了する。
【００６８】
（変形例）
図５は、本実施形態の変形例に係るオイル攪拌手段を示す模式図である。オイルパン８０にオイル攪拌手段として電動機１０１によって駆動されるプロペラ１００を備え、プロペラ１００をオイルパン８０内で回転させることにより、オイルパン８０内のオイルＬを攪拌する点に特徴がある。プロペラ１００は、図１に示す内燃機関１のオイルパン８０に取り付けられる。プロペラ１００を駆動する電動機１０１は、機関ＥＣＵ７の処理部７２が備える攪拌手段駆動条件設定部７７により駆動条件が設定され、攪拌手段駆動制御部７８により駆動制御される。なお、機関ＥＣＵ７の処理部７２は、オイル希釈抑制制御の制御条件を判定する制御条件判定部７４を備えている。そして、機関ＥＣＵ７の処理部７２は、アルコール濃度センサ２９、冷却水温度センサ６５からオイル希釈抑制制御に必要な情報を取得し、オイル希釈抑制制御を実行する。ここで、攪拌手段駆動条件設定部７７がオイルパン８０内のオイルＬの攪拌量を設定する手段に相当し、攪拌手段駆動制御部７８がオイルパン８０内のオイルＬの攪拌を実行する手段に相当する。
【００６９】
本変形例においては、プロペラ１００の回転数（プロペラ回転数、単位時間あたりの回転数）Ｎｐを変更することによって、オイルパン８０内のオイルを攪拌する強さを変更できる。本変形例においては、燃料のアルコール濃度に基づいて、オイルを攪拌する強さを変更する。より具体的には、燃料のアルコール濃度が高くなるにしたがって、オイルを攪拌する強さを増加させる。これによって、燃料のアルコール濃度が高い場合でも、確実にオイルから燃料を蒸発させることができる。また、本変形例では、燃料のアルコール濃度に基づいて、プロペラ１００の駆動を開始する冷却水温度を変更する。より具体的には、燃料のアルコール濃度が高くなるにしたがって、プロペラ１００の駆動を開始する冷却水温度を低くする。燃料のアルコール濃度が低い場合には、ある程度冷却水温度が高くなってからプロペラ１００を駆動しても、オイルに混入した燃料の蒸発を促進できるので、燃料のアルコール濃度が低い場合にはプロペラ１００の駆動時間を短縮して、エネルギ消費を抑制できる。また、燃料のアルコール濃度が高い場合には、より早い時期からプロペラ１００を駆動できるので、早い時期から燃料の蒸発を促進できる。
【００７０】
図６−１は、本実施形態の変形例に係るオイル希釈抑制制御で用いる駆動開始温度マップである。図６−２は、本実施形態の変形例に係るオイル希釈抑制制御で用いる目標プロペラ回転数マップである。駆動開始温度設定マップ９１及び目標プロペラ回転数設定マップ９２は、機関ＥＣＵ７の記憶部（図５では省略）に格納される。
【００７１】
図６−１に示す駆動開始温度設定マップ９１は、図５に示すプロペラ１００の駆動を開始するときの冷却水温度（駆動開始温度）Ｔｗｓと、燃料のアルコール濃度Ｃｅとの関係が記述してある。駆動開始温度設定マップ９１では、燃料のアルコール濃度Ｃｅが高くなるにしたがって、駆動開始温度Ｔｗｓが低くなるように記述される。また、図６−２に示す目標プロペラ回転数設定マップ９２は、図５に示すプロペラ１００の目標とする回転数（目標プロペラ回転数、単位時間あたりの回転数）Ｎｐｔと、燃料のアルコール濃度Ｃｅとの関係が記述してある。目標プロペラ回転数設定マップ９２では、燃料のアルコール濃度Ｃｅが高くなるにしたがって、目標プロペラ回転数Ｎｐｔが高くなるように記述される。次に、本変形例に係るオイル希釈抑制制御の手順を説明する。
【００７２】
図７は、本変形例に係るオイル希釈抑制制御の手順を示すフローチャートである。本変形例に係るオイル希釈抑制制御は、図５に示す機関ＥＣＵ７によって実現できる。本変形例に係るオイル希釈抑制制御のステップＳ２０１〜ステップＳ２０３は、上述した実施形態に係るオイル希釈抑制制御のステップＳ１０１〜ステップＳ１０３と同様なので、説明を省略する。ステップＳ２０４において、図５に示す機関ＥＣＵ７の攪拌手段駆動条件設定部７７は、ステップＳ２０３で取得されたアルコール濃度Ｃｅを駆動開始温度設定マップ９１及び目標プロペラ回転数設定マップ９２に与え、前者によって駆動開始温度Ｔｗｓを設定し、後者によって目標プロペラ回転数Ｎｐｔを設定する。
【００７３】
駆動開始温度Ｔｗｓ及び目標プロペラ回転数Ｎｐｔが設定されたら、ステップＳ２０５において、図５に示す機関ＥＣＵ７の制御条件判定部７４は、ステップＳ２０１で取得した現在の冷却水温度Ｔｗと、ステップＳ２０４で設定された駆動開始温度Ｔｗｓとを比較する。比較の結果、制御条件判定部７４がＴｗｓ≦Ｔｗであると判定した場合、すなわちステップＳ２０５でＹｅｓと判定された場合、現在の冷却水温度Ｔｗは、図５のプロペラ１００を駆動してオイルパン８０内のオイルを攪拌する駆動開始温度Ｔｗｓ以上となっている。
【００７４】
この場合、ステップＳ２０６において、図５の機関ＥＣＵ７が備える攪拌手段駆動制御部７８は、図５に示す電動機１０１を駆動することによりプロペラ１００を駆動して、オイルパン８０内のオイルを攪拌する。このとき、攪拌手段駆動制御部７８は、プロペラ１００の回転数Ｎｐが、ステップＳ２０４で設定した目標プロペラ回転数Ｎｐｔとなるように電動機１０１を制御する。これによって、オイルパン８０内のオイルを攪拌して、オイルに混入した燃料の蒸発を促進できる。その結果、オイルからの燃料の蒸発が遅くなることに起因する、暖機完了後のアイドリング運転時における空燃比制御の自由度低下を回避できる。また、目標プロペラ回転数Ｎｐｔは燃料のアルコール濃度Ｃｅに基づいて設定されるので、プロペラ１００の回転不足による蒸発促進の不良や、プロペラ１００の過回転による無駄なエネルギ消費を抑制できる。
【００７５】
ステップＳ２０５でＮｏと判定された場合、すなわち、制御条件判定部７４がＴｗｓ＞Ｔｗであると判定した場合、現在の冷却水温度Ｔｗは、図５のプロペラ１００を駆動してオイルパン８０内のオイルを攪拌する駆動開始温度Ｔｗｓよりも低い。この場合、プロペラ１００を駆動する必要はないので、本変形例に係るオイル希釈抑制制御は終了する。このようにすることで、無駄なプロペラ１００の駆動を回避してエネルギ消費を抑制できる。
【００７６】
以上、本実施形態及びその変形例では、内燃機関に供給される燃料のアルコール濃度が高くなるにしたがって、内燃機関の摺動部を潤滑したオイルを溜めるオイル溜めのオイルを攪拌する強さを増加させ、希釈オイルからの燃料の蒸発を促進させる。これによって、内燃機関の暖機完了後において、ブローバイガス戻し通路を介して吸気通路へ戻される燃料蒸気の急激な増加を抑制できる。また、アルコール濃度の上昇とともにオイルを攪拌する強さを増加させるので、アルコールを多く含み蒸発しにくい燃料であっても、オイルから燃料を確実に蒸発させることができる。その結果、ガソリンのみならず、アルコールのような含酸素燃料、あるいはガソリンとアルコールのような含酸素燃料とを混合した燃料を使用できる内燃機関において、暖機完了後において燃料噴射量をより確実に制御できるので、暖機完了後のアイドリング運転時における空燃比制御の自由度を向上できる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
以上のように、本発明に係る内燃機関は、ブローバイガスを吸気通路へ戻す機構を備える内燃機関に有用であり、特に、アルコールやアルコールを含む燃料を用いる内燃機関に適している。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本実施形態に係る内燃機関の構成を示す概略構成図である。
【図２】本実施形態に係る内燃機関の潤滑装置を示す模式図である。
【図３】本実施形態に係るオイル希釈抑制制御に用いる目標オイル圧力設定マップを示す説明図である。
【図４】本実施形態に係るオイル希釈抑制制御の手順を示すフローチャートである。
【図５】本実施形態の変形例に係るオイル攪拌手段を示す模式図である。
【図６−１】本実施形態の変形例に係るオイル希釈抑制制御で用いる駆動開始温度マップである。
【図６−２】本実施形態の変形例に係るオイル希釈抑制制御で用いる目標プロペラ回転数マップである。
【図７】本変形例に係るオイル希釈抑制制御の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７９】
１ 内燃機関
２ 燃料供給装置
３ 内燃機関本体
４ 弁装置
５ 吸気経路
６ 排気経路
７ 機関ＥＣＵ
８ 内燃機関の潤滑装置
１１ シリンダヘッドカバー
２９ アルコール濃度センサ
３０ 気筒
３０Ｂ 気筒内燃焼空間
３１ シリンダブロック
３２Ｃ クランクケース
３２Ｈ シリンダヘッド
３３ ピストン
３４ コネクティングロッド
３５ クランク軸
３６ 点火プラグ
６５ 冷却水温度センサ
７２ 処理部
７３ 記憶部
７４ 制御条件判定部
７５ オイル圧力設定部
７６ オイル戻し制御部
７７ 攪拌手段駆動条件設定部
７８ 攪拌手段駆動制御部
８０ オイルパン
８１ オイルポンプ
８４ メインオイルホール
８５ リリーフ弁
８６ オイルストレーナー
８９ オイル圧力センサ
９０ 目標オイル圧力設定マップ
９１ 駆動開始温度設定マップ
９２ 目標プロペラ回転数設定マップ
１００ プロペラ
１０１ 電動機
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オイル供給手段から供給され、内燃機関の摺動部を潤滑したオイルを溜めるオイル溜めと、
前記内燃機関に供給される燃料のアルコール濃度が高くなるにしたがって、前記オイル溜めのオイルを攪拌する強さを増加させるオイル攪拌手段と、
を含むことを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
前記オイル攪拌手段は、前記内燃機関の前記摺動部へオイルを分配するオイル通路から前記オイル溜めに前記オイルを戻すことにより、前記オイルを攪拌することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
前記オイル攪拌手段は、前記内燃機関に供給される燃料のアルコール濃度が高くなるにしたがって、前記オイル溜めに戻される前記オイルの量を増加させることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関。
【請求項４】
前記オイル攪拌手段は、前記オイル通路と前記オイル溜めとの間に設けられる弁装置であり、この弁装置の開弁時間を変更することにより前記オイル溜めに戻される前記オイルの量を変更することを特徴とする請求項２又は３に記載の内燃機関。
【請求項５】
前記弁装置は、前記内燃機関に供給される燃料のアルコール濃度が高くなるにしたがって、開弁時間の割合を大きくすることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関。
【請求項６】
前記オイル攪拌手段は、前記オイルの温度に基づいて、前記オイル溜めに戻される前記オイルの量を変更することを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の内燃機関。
【請求項１】
オイル供給手段から供給され、内燃機関の摺動部を潤滑したオイルを溜めるオイル溜めと、
前記内燃機関に供給される燃料のアルコール濃度が高くなるにしたがって、前記オイル溜めのオイルを攪拌する強さを増加させるオイル攪拌手段と、
を含むことを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
前記オイル攪拌手段は、前記内燃機関の前記摺動部へオイルを分配するオイル通路から前記オイル溜めに前記オイルを戻すことにより、前記オイルを攪拌することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
前記オイル攪拌手段は、前記内燃機関に供給される燃料のアルコール濃度が高くなるにしたがって、前記オイル溜めに戻される前記オイルの量を増加させることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関。
【請求項４】
前記オイル攪拌手段は、前記オイル通路と前記オイル溜めとの間に設けられる弁装置であり、この弁装置の開弁時間を変更することにより前記オイル溜めに戻される前記オイルの量を変更することを特徴とする請求項２又は３に記載の内燃機関。
【請求項５】
前記弁装置は、前記内燃機関に供給される燃料のアルコール濃度が高くなるにしたがって、開弁時間の割合を大きくすることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関。
【請求項６】
前記オイル攪拌手段は、前記オイルの温度に基づいて、前記オイル溜めに戻される前記オイルの量を変更することを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の内燃機関。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６−１】
【図６−２】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６−１】
【図６−２】
【図７】
【公開番号】特開２００９−３０４４７（Ｐ２００９−３０４４７Ａ）
【公開日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１９２３０４（Ｐ２００７−１９２３０４）
【出願日】平成１９年７月２４日（２００７．７．２４）
【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２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月２４日（２００７．７．２４）
【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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