JP2014025440A - 内燃機関の潤滑装置 - Google Patents

Abstract

【課題】遠心式オイルフィルターを用いて内燃機関のオイルからスラッジ等の不溶解分をより好適に除去する。
【課題手段】本発明の一態様の内燃機関の潤滑装置１０は、噴射ノズル７２から噴射されるオイルの噴射力により回転する遠心ロータ６８を有する遠心式オイルフィルター４４と、遠心式オイルフィルター４４にオイルを供給するように設けられ、オイルの吐出圧および吐出流量のうち少なくともいずれか一方を変更可能に構成されたオイルポンプ１６と、遠心式オイルフィルター４４の遠心ロータ６８の回転を制御するように、オイルポンプ１６を制御するポンプ制御ユニットとを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、遠心式オイルフィルターを備えた内燃機関の潤滑装置に関する。

自動車用等の内燃機関において、潤滑油であるオイルの劣化に起因してスラッジが発生し、これがエンジン各部に様々な悪影響を与えることが知られている。スラッジは、オイル中に含まれるオレフィンと、ブローバイガスに含まれるＮＯｘやＳＯｘと、水とを主成分とし、これら主成分が熱や酸の力で反応し、スラッジプリカーサやスラッジバインダといった前駆物質を経て生成される。スラッジは視覚的には泥あるいはヘドロ状の物質であり、例えば、これが内燃機関内部の通路に堆積すると通路を閉塞するといった問題を引き起こす。そして、このように生じたスラッジおよびスラッジプリカーサは、オイル中で、さらなるスラッジの生成を促進し、オイルの劣化を加速すると共に、オイルの各機能を低下させる。

そこで、オイル劣化を抑制するようにオイル中からスラッジなどの不溶解分（または異物）を除去するために、遠心式オイルフィルターを用いることが提案されている。例えば、特許文献１は、遠心式オイルフィルター（遠心分離式オイルフィルター）にオイルを供給し、遠心ロータの回転により遠心ロータ内のオイル中に含まれるスラッジ等の不溶解分を遠心分離して捕捉することを開示する。

特開２００９−１６７８１２号公報

ところで、遠心式オイルフィルターの遠心ロータを十分に回転させてある程度以上の遠心分離効果を得るためには、ある程度以上のオイルの圧力が必要とされる。これに対して、一般に、オイルの温度に応じて、オイルの粘度は変化し、遠心式オイルフィルターにおけるオイルの圧力が変化するので、オイルの温度が高くその粘性が低くなることで、遠心式オイルフィルターで十分な遠心分離効果を得られないことが懸念される。

そこで、本発明は、遠心式オイルフィルターを用いて内燃機関のオイルからスラッジ等の不溶解分をより好適に除去することが可能な、内燃機関の潤滑装置を提供することを目的とする。

本発明の一の態様によれば、噴射ノズルから噴射されるオイルの噴射力により回転する遠心ロータを有する遠心式オイルフィルターと、遠心式オイルフィルターにオイルを供給するように設けられ、オイルの吐出圧および吐出流量のうち少なくともいずれか一方を変更可能に構成されたオイルポンプと、遠心式オイルフィルターの遠心ロータの回転を制御するように、オイルポンプを制御するポンプ制御ユニットとを備えた、内燃機関の潤滑装置が提供される。

かかる構成によれば、遠心式オイルフィルターの遠心ロータの回転を制御するように、オイルの吐出圧および吐出流量のうち少なくともいずれか一方を変更可能に構成されたオイルポンプが制御される。したがって、遠心ロータを好適に回転させて、遠心式オイルフィルターでの遠心分離効果を十分に発揮させて、オイルからスラッジ等の不溶解分を好適に除去することが可能になる。

好ましくは、内燃機関のオイル通路から分岐して合流するバイパスオイル通路であって、遠心式オイルフィルターが設けられたバイパスオイル通路と、バイパスオイル通路へのオイルの流れを制御するように設けられた少なくとも１つのバルブと、バイパスオイル通路を通しての遠心式オイルフィルターへのオイルの供給を制御するように、少なくとも１つのバルブの開度を制御するバルブ制御ユニットとがさらに備えられるとよい。かかる構成によれば、バイパス通路に遠心式オイルフィルターが設けられて、少なくとも１つのバルブの開度が制御されることで、そこへのオイルの供給が制御される。したがって、所定の時期に、所定の期間、遠心式オイルフィルターへオイルを好適に供給することができる。

バルブ制御ユニットは、オイルの温度および圧力の少なくともいずれか一方に基づいて、少なくとも１つのバルブの開度を制御するとよい。このようにすることで、より好適な状態のオイルを遠心式オイルフィルターに供給し、遠心式オイルフィルターにおける遠心分離効果をより効果的に発揮させることができる。

本発明の第１実施形態に係る内燃機関の潤滑装置の概略図である。 図１における遠心式オイルフィルターの断面模式図である。 第１実施形態における、遠心式オイルフィルターへのオイル供給制御用のフローチャートである。 第２実施形態における、遠心式オイルフィルターへのオイル供給制御の実行時期決定用のフローチャートである。 換算走行距離とオイル中の不溶解分量との関係を表したグラフである。 実験装置の概略図である。 実施例１における実験結果を表したグラフである。 実施例２における実験結果を表したグラフである。 実施例３における実験結果を表したグラフである。

以下、本発明に係る実施形態が添付図面に基づいて説明される。まず、第１実施形態が説明される。

本発明の第１実施形態に係る内燃機関の潤滑装置１０は図１に概念的に表されている。図１では、内燃機関の潤滑装置１０における潤滑油（オイル）の主な流れが概念的に示されている。なお、この内燃機関は、ここでは、車両に搭載されている。

例えば内燃機関の種々の部材間の摺動箇所での摩擦や磨耗を減らすため、内燃機関はその潤滑装置１０を備えている。潤滑装置１０は、それら摺動箇所にオイルを給油するように構成されている。内燃機関の潤滑装置１０は、オイルストレーナ１４、オイルポンプ１６、およびオイルフィルター１８を有する。オイルパン２０に貯留されるオイル中にはオイルストレーナ１４が配置され、オイルストレーナ１４にはオイルポンプ１６が接続されている。そして、オイルパン２０に貯留されたオイルからオイルストレーナ１４で比較的大きな異物が除去され、それが除去されたオイルがオイルポンプ１６で吸い上げられて、オイルポンプ１６からオイルフィルター１８に圧送される。そしてオイルフィルター１８で比較的小さな異物が除去された後に、メインオイルホール２２を介して、内燃機関１２の内部の各軸受部や摺動部である摺動箇所にオイルが分配されて、それらの潤滑や冷却が図られる。なお、ここではオイルポンプ１６は可変容量式オイルポンプであり、そのオイルの吐出流量を可変とするものであり、よって実質的に吐出圧を可変とするものである。なお、オイルポンプ１６として、オイルの吐出圧および吐出流量のうち少なくともいずれか一方を変更可能に構成された任意のオイルポンプを用いることができる。

例えば、シリンダヘッド２４に導かれたオイルは、チェーンテンショナプランジャ２５やカムシャフトジャーナル２６に供給される。また、オイルジェット２８を介して、チェーン３０に、オイルは供給される。また、クランクシャフトジャーナル３２にオイルが供給され、さらにクランクピン３４や、オイルジェット３６を介してピストン３８にオイルは供給される。そして、内燃機関の各軸受部や摺動部に供給されたオイルは、自然落下等により、オイルパン２０に戻る。例えば、シリンダヘッド２４に圧送されたオイルは、シリンダヘッド２４に設定したオイル戻し孔やチェーンカバー内を通り、オイルパン２０に戻される。なお、このようなオイルの流れは、一例に過ぎない。本発明に係る潤滑装置では、種々のオイルの流れが許容され、そのために、種々の構成が有され得る。

このように内燃機関にはオイルが流通可能なオイル通路４０が形成されている。なお、本明細書では、オイルパン２０から汲み上げられたオイルが流通可能な通路がオイル通路４０と称されていて、オイル通路４０にはオイルパン２０内も含まれる。

第１実施形態では、オイル通路４０から分岐して合流するバイパスオイル通路（以下、バイパス通路）４２が形成されている。本実施形態では、バイパス通路４２は、その上流側がオイルポンプ１６とオイルフィルター１８との間につながり、その下流側がメインオイルホール２２につながるように、構成されている。しかし、これは、バイパス通路４２の分岐箇所および合流箇所を限定するものではない。バイパス通路は、オイルフィルター１８の下流、例えばオイルフィルター１８とメインオイルホール２２との間から分岐するように構成されてもよい。なお、バイパス通路４２は、オイルポンプ１６から吐出されたオイルがその吐出圧を実質的に有しつつ、または、ある程度以上の圧力を有しつつ、バイパス通路４２に流入可能なオイル通路４０の位置から分岐するとよい。

バイパス通路４２には、遠心式オイルフィルター（遠心式オイルクリーナー）４４が設けられている。遠心式オイルフィルター４４に関しては後述される。なお、本実施形態ではバイパス通路４２に遠心式オイルフィルター４４が設けられるが、オイル通路４０に直接的に遠心式オイルフィルター４４が配置されることを本発明は排除しない。

そして、バイパス通路４２の遠心式オイルフィルター４４へのオイルの流通または供給を制御するように、２つのバルブ４６、４８が設けられている。２つのバルブ４６、４８はそれぞれ制御弁であり、後述される制御装置としてのＥＣＵによりその開度が制御される。そして、バルブ４６、４８のうちの一方のバルブ４６は遠心式オイルフィルター４４の上流側に設けられ、上流側バルブと称される。また、バルブ４６、４８のうちの他方のバルブ４８は遠心式オイルフィルター４４の下流側に設けられ、下流側バルブと称される。ただし、バルブ４６、４８は、それぞれ、バイパス通路４２に設けられることに限定されず、オイル通路４０とバイパス通路４２との分岐部に設けられて、例えば三方弁とされてもよい。なお、本発明は、バルブ４６、４８に代えて、少なくとも１つのバルブが設けられることを許容する。

上記内燃機関は、各種制御装置または制御ユニットとしての機能を実質的に有する電子制御ユニット（ＥＣＵ）５０を有する。ＥＣＵ５０は、何れも図示されない演算処理装置（例えばＣＰＵ）、ＲＯＭおよびＲＡＭを含む記憶装置、および入出力ポート等を含むものである。ＥＣＵ５０にはエンジン負荷センサ５２およびエンジン回転速度センサ５４などの各種センサが接続され、それらからの出力に基づいてＥＣＵ５０は内燃機関を制御するように構成されている。そして、さらに、ＥＣＵ５０には、オイルの温度を検出するための温度センサ５６、および、オイルの圧力を検出するための圧力センサ５８が電気的につながれている。そして、ＥＣＵ５０は、これらセンサの出力に基づいて可変容量式オイルポンプ１６のオイル吐出流量およびバルブ４６、４８の各々の開度を制御する。つまり、ＥＣＵ５０は、可変容量式オイルポンプ１６を制御するポンプ制御ユニットとしての機能、および、バルブ４６、４８の開度を制御するバルブ制御ユニットとしての機能を有して構成されていて、これらは関連付けられている。

ただし、温度センサ５６および圧力センサ５８は、それぞれ、バイパス通路４２に設けられている。しかし、これらの両方または一方は、他の箇所に設けられることができ、例えばオイル通路４０に設けられてもよい。あるいは、これらセンサ５６、５８の両方または一方は、バイパス通路４２のバルブ４６の下流側に配置されてもよい。なお、温度センサ５６および圧力センサ５８の両方または一方は省略されてもよい。

ここで、上記遠心式オイルフィルター４４に関して、図２に基づいて説明する。本第１実施形態における遠心式オイルフィルター４４は、遠心分離式オイルフィルターとも称され得る。図２に示すように、遠心式オイルフィルター４４は、オイル流入口６２およびオイル流出口６４が形成されたハウジング６６と、このハウジング６６内で回転自在に支持される容器状の遠心ロータ６８と、オイル流入口６２からハウジング６６内に流入されるオイルを遠心ロータ６８内に導入するオイル導入部７０と、遠心ロータ６８の下部に設けられかつ遠心ロータ６８内に導入されたオイルを外部に噴射する噴射ノズル７２とを備えている。そして、この遠心式オイルフィルター４４では、噴射ノズル７２から噴射されるオイルの噴射力（噴射反力）に基づいて遠心ロータ６８が回転される。なお、遠心ロータ６８は回転体である。

このような構成を有する遠心式オイルフィルター４４では、以下に述べるように作用する。図２中に実線矢印で示すように、オイル流入口６２からハウジング６６内に流入されるオイルは、オイル導入部７０内を通って連通口７４および導入口７６を介して遠心ロータ６８内に導入される。そのオイルの導入により遠心ロータ６８内のオイル圧力が高まり、噴射ノズル７２から遠心ロータ６８の接線方向に向かってオイルが噴射される。すると、その噴射オイルの噴射力により遠心ロータ６８が所定方向（図２中の破線矢印参照）に回転され、その回転により遠心ロータ６８内のオイル中に含まれるスラッジ等の不溶解分Ｓが遠心分離され遠心ロータ６８の内面で捕捉される。なお、遠心ロータ６８の内面で捕捉された不溶解分Ｓは、ハウジング６６および遠心ロータ６８を分解してロータ本体６８ａおよび蓋体６８ｂの内面を清掃することにより除去されることができる。遠心ロータ６８内に、不織布部材などで構成されたフィルタ要素が配置されてもよい。

さて、このような遠心式オイルフィルター４４で効果的にオイル中からの不溶解分Ｓの除去を行うべく、本第１実施形態では、可変容量式オイルポンプ１６およびバルブ４６、４８の開度が制御される。この制御が図３のフローチャートにしたがって説明される。ただし、図３のフローチャートにしたがう制御は、ここでは、エンジン始動後、エンジン停止までの間に、たった１回のみ行われる。しかし、適宜の時期にその制御は行われることができる。なお、初期状態または通常は、バルブ４６、４８は閉じられている。したがって、通常は、バイパス通路４２にオイルは流れず、遠心式オイルフィルター４４は機能しない。

まず、ステップＳ３０１では、オイルの温度が所定温度以上か否かが判定される。オイルの温度は温度センサ５６の出力に基づいて検出される。なお、オイルの温度はエンジン冷却水温などから推定されてもよい。ステップＳ３０１の判定は、ここで肯定判定されるまで、繰り返される。なお、ステップＳ３０１での判定基準値である所定温度は、遠心式オイルフィルター４４を効果的に作動させる温度として、予め実験に基づいて定められている。所定温度は例えば４０℃である。オイルの温度が所定温度よりも低いとき、特に該所定温度よりも明らかに低いとき、オイルの粘性が高いため、遠心式オイルフィルター４４でのオイルと不溶解分との分離が生じ難く、処理時間が長期化してしまい、燃費悪化に繋がる。そこで、オイルの温度が所定温度以上のとき、次のステップへ進み、オイルフィルター４４へオイルを流すようにしている。なお、ここでは、遠心式オイルフィルター４４へ供給されるオイルの温度範囲の下限値として、この所定温度は設定されている。したがって、さらにオイルの温度が所定温度範囲の上限値以下か否かが判定され（つまりオイルの温度が所定温度範囲内か否かが判定され）、オイルの温度がその上限値以下であると判定されたとき、次のステップへ進み、遠心式オイルフィルター４４へのオイルの供給が行われてもよい。

ステップＳ３０１でオイルの温度が所定温度以上であるので肯定判定されると、ステップＳ３０３で、それまで閉じられていたバルブ４６、４８が開かれる。これにより、遠心式オイルフィルター４４にオイルが供給されるようになる。ここでは、これらバルブの開弁制御は実質的に同時に行われる。まず上流側バルブ４６が開かれて、所定時間後に下流側バルブ４８が開かれてもよく、またはこの逆であってもよい。なお、ここでは、ステップＳ３０３でバルブが開かれるとき、後述されるように、時間の計測が開始される。

次ぐステップＳ３０５では、オイルの圧力が所定圧力以下であるか否かが判定される。オイルの圧力は圧力センサ５８の出力に基づいて検出される。なお、オイルの圧力はエンジン冷却水温などから推定されてもよく、または上記したように検出または推定されるオイルの温度に基づいて、またはさらにエンジン回転速度およびエンジン負荷の少なくともいずれか一方にも基づいて推定されてもよい。ステップＳ３０５での判定基準値である所定圧力は、遠心式オイルフィルター４４を効果的に作動させる圧力として、予め実験に基づいて定められている。

ステップＳ３０５でオイルの圧力が所定圧力以下であるので肯定判定されると、次ぐステップＳ３０７で、オイルの供給圧を上げるべく、可変容量式オイルポンプ１６のオイルの吐出圧を上昇させるように、ポンプ１６が制御される。つまり、可変容量式オイルポンプ１６の吐出流量（ポンプ容量）を上げるように、オイルポンプ１６は変更制御される。ここでは、オイルポンプ１６の吐出圧力が、所定エンジン回転速度のとき、通常時の所定圧（第１所定圧）よりも高い第２所定圧になるように、ポンプ１６は制御される。なお、ここで高められるオイルポンプ１６の吐出圧力は、遠心式オイルフィルター４４の遠心ロータ６８が予め実験により求められて定められた所定回転速度または所定回転速度範囲内の回転速度で回転するように、制御される。

ただし、このとき、さらにオイルの温度にも基づいて、オイルポンプ１６が制御されるとよい。これは、オイルの温度に応じてオイルの粘性が変化し、それにより遠心式オイルフィルター４４での遠心分離効果が影響を受けるからである。

ステップＳ３０７を経ると、または、ステップＳ３０５で否定判定されると、ステップＳ３０９に至り、ステップＳ３０９で、所定時間が経過したか否かが判定される。判定対象となる時間は、ここでは、ステップＳ３０３でバルブ４６、４８、特に上流側バルブ４６が開かれたときからの時間であり、時間計測ユニット（不図示）の機能を担うＥＣＵ５０によって計測される。また、所定時間は、遠心式オイルフィルター４４でのスラッジ等の除去効果を実験等により調べることで、より好適な時間に設定されている。ステップＳ３０９は、肯定判定するまで繰り返される。

ステップＳ３０９で所定時間が経過したので肯定判定されると、ステップＳ３１１でバルブ４６、４８が閉じられる。これにより該ルーチンは終了する。なお、上記ステップＳ３０７でオイルの供給圧を上げるべくポンプ１６が制御された場合には、ステップＳ３１１でバルブが閉じられるとき、その供給圧を元に戻すようにポンプ１６がさらに制御され得る。

このように、本第１実施形態では、オイルの温度が所定温度以上のとき、遠心式オイルフィルター４４に所定時間、オイルが供給され、また、遠心式オイルフィルター４４へのオイルの供給圧つまりオイルポンプ１６の吐出流量または吐出圧が調整制御される。よって、遠心式オイルフィルター４４で好適にオイルからスラッジ等の不溶解分を除去できる。したがって、オイルの劣化をより好適に抑制することができる。

なお、本発明は、上記複数のステップの順番を変えることを許容する。例えば、ステップＳ３０３の前に、ステップＳ３０５およびステップＳ３０７が位置づけられてもよい。また、ステップＳ３０９で判定対象となる時間の始期は、上記した時期に限定されず、例えば、ステップＳ３０９に始めて至ったときであってもよい。

また、上記ステップＳ３０５での所定圧力は、ここでは、遠心式オイルフィルター４４へ供給されるオイルの圧力範囲の下限値として設定されている。したがって、ステップＳ３０５の判定で否定判定されたとき、オイルの圧力が所定圧力範囲の上限値以上か否かの判定がさらに行われることができ、これら判定はオイルの圧力が所定圧力範囲内か否かの判定に相当する。そして、オイルの圧力がその上限値以上であると肯定判定されたとき、遠心式オイルフィルター４４へのオイルの供給圧がその上限値を下回るように、つまり、その所定圧力範囲内にまで下がるように、オイルポンプ１６が制御されてもよい（ステップＳ３０７参照）。この場合、この供給圧を下げる制御ステップ後に、上記ステップＳ３０９が行われ得る。

なお、上記第１実施形態では、オイルの温度が所定温度以上のとき、必要に応じて一度のみ、オイルの供給圧を上げるためのポンプ１６の制御が実行された。しかし、オイルの温度が所定温度以上で、バルブ４６、４８が開かれた後、所定時間が経過するまでの間、オイルの圧力が所定圧力範囲内にあるように、つまり、遠心式オイルフィルター４４の遠心ロータ６８が所定回転速度または所定回転速度範囲内の回転速度で回転するように、
ポンプ１６の制御が２回以上行われてもよい。例えば、圧力センサ５８の出力に基づいて、オイルの圧力が所定圧力範囲内にあるように、ポンプ１６がフィードバック制御されることを、本発明は排除しない。

次に、本発明に係る第２実施形態が説明される。なお、第２実施形態が適用された内燃機関の構成は、概ね、第１実施形態が適用された内燃機関の構成と同じであるので、その重複説明は省略される。以下では、第２実施形態における第１実施形態との相違点が説明される。ただし、第２実施形態にも、上記第１実施形態に関して説明された変更および修正が同様に適用され得、また、第２実施形態でも第１実施形態と同様の効果が奏される。

第２実施形態では、所定の時期に、図３に基づいて説明された制御（以下、遠心式オイルフィルターへのオイル供給制御）が行われる。図４のフローチャートに基づいてさらに説明される。

ステップＳ４０１で、換算走行距離Ｌが算出される。ここで、換算走行距離Ｌとは、内燃機関が作動して車両が走行した距離（所謂走行距離）と、放置時間に基づいて算出された走行対応距離との和である。ただし、放置時間とは、内燃機関が停止していた時間である。なお、走行距離に代えて内燃機関の作動時間に基づく値が用いられてもよく、また、この値が走行距離および走行対応距離に加えて用いられてもよい。

内燃機関が停止しているとき、特にその停止期間が長いとき（例えば何週間）、オイルが空気に触れることで、スラッジ等の不溶解分が生じる可能性がある。そこで、ここでは、放置時間も、エンジンオイルの劣化をより効果的に防ぐべく、考慮される。放置時間は、ＥＣＵ５０の時間計測ユニットによって計測される。ＥＣＵ５０の記憶装置には、実験に基づいて定められたデータおよび演算式が記録され、計測算出された放置時間に基づいて所定の演算を行うことにより、走行対応距離が算出される。より好ましくは、走行対応距離の算出には、気温、油温など周囲および走行環境が用いられることができる。なお、換算走行距離Ｌが走行距離であることを本発明は排除しない。また、本発明は、換算走行距離に代えて、同様に求められるまたは算出される時間が用いられることを排除しない。なお、走行距離は既知の方法または手段により求められることができる。

ステップＳ４０１で換算走行距離が算出されると、次ぐステップＳ４０３でこの換算走行距離が規定距離以上か否かが判定される。規定距離は、予め実験に基づいて定められていて、図５に基づいて説明される。図５は、換算走行距離とオイル中の不溶解分の量との関係を概念的に表したグラフである。ただし、図５では、所定時期に所定時間、遠心式オイルフィルター４４へのオイル供給制御が行われた場合のグラフである。

概して、換算走行距離の増加にしたがい、オイル中の不溶解分量は増加する。そして、このような不溶解分は、換算走行距離がある程度になると顕著に増加する傾向を有する。そこで、そのような時期つまり距離をここでは規定距離とし、換算走行距離が規定距離に達したら、遠心式オイルフィルター４４へのオイル供給制御を実行するようにしている。

初期状態では、規定距離は、第１規定距離Ａ（図５参照）に設定されている。図５から理解されるように、第１規定距離Ａは、オイル交換後、不溶解分量が最初に顕著に増加し始める時期に対応する距離である。

ステップＳ４０３で、換算走行距離がそのとき設定されている規定距離以上であるので肯定判定されると、ステップＳ４０５に進み、図３に基づいて上で説明された遠心式オイルフィルター４４へのオイル供給制御が実行される。

そして、ステップＳ４０７で、ステップＳ４０３での規定距離が更新される。例えば、それまでの規定距離が第１規定距離Ａであった場合には、規定距離は第２規定距離Ｂに更新される。ただし、第２規定距離Ｂは、ここでは、換算走行距離が第１規定距離Ａ以上になって遠心式オイルフィルター４４へのオイル供給制御が実行された後、オイル中の不溶解分量が次に顕著に増加し始める時期に対応する距離として設定されている。なお、第３規定距離、第４規定距離、・・・は、同様に定められていて、規定距離の更新に同様に用いられる。

このように、図４のルーチンが繰り返されて、所定の時期に所定時間、遠心式オイルフィルターへのオイル供給制御（図３参照）が実行される。これにより遠心式オイルフィルター４４でのスラッジ等の不溶解分の分離除去が好適に行われ、オイルの劣化を好適に抑制することができる。

以上、本発明を実施形態に基づいて説明した。しかし、本発明はそれら実施形態に限定されず、種々の変更を許容する。

上記第１および第２実施形態を含む本発明は、動力源として内燃機関および電動機を備える車両（ハイブリッド電気自動車）における内燃機関の潤滑装置にも同様に適用できる。例えば、ハイブリッド電気自動車では、内燃機関のみを動力源として有する車両に比べて、内燃機関の作動時間が短く、特に第２実施形態で換算走行距離が規定距離に達したときに内燃機関が停止状態にある場合があり得る。そのような場合、内燃機関を強制的に作動させて、遠心式オイルフィルター４４へのオイル供給制御が行われてもよい。

ここで、実施例（実験例）を説明する。以下の実施例の説明から理解できるように、遠心式オイルフィルターの遠心ロータの回転を制御するようにオイルポンプを制御することで、より効果的にオイルから不溶解分を分離除去できる。そして、その制御には、オイルの温度および圧力の少なくともいずれか一方、好ましくは両方が考慮されるとよい。なお、上記実施形態の各種値および制御値は、以下に示すような実験結果に基づいて定められ得る。

（実施例１）
まず、実験装置が図６の概略図に基づいて説明される。実験装置は、オイルバス８０と、遠心式オイルフィルター８２と、供給ポンプ８４と、吸引ポンプ８６とを備えて構成した。遠心式オイルフィルター８２としては、Ａｕｔｏ ｗｉｎ社製のＳＣＣ０５０を用いた。また、実験では、ＪＸ日鉱日石エネルギー株式会社製のＳＮ０Ｗ−２０オイルを用い、その３Ｌのオイルをこの実験装置で循環させた。なお、同実験装置でのオイルの温度は約４０℃であった。

そして、遠心式オイルフィルター８２の遠心ロータの回転を概ね一定とするように（つまりその遠心加速度を所定の値に一定とするように）、供給ポンプ８４の吐出圧を調整し、各実験条件での運転時間に対するオイル中のスラッジプリカーサ量の変化を測定した。この実験では、遠心ロータにおける遠心加速度を９００Ｇ、２０００Ｇ、３６００Ｇ、３０００Ｇとした場合のそれぞれに関して、運転時間に対するオイル中のスラッジプリカーサ量の変化を測定した。この実験結果が図７に表されている。比較のために、遠心式オイルフィルターの代わりに、一般的なオイルフィルターを設けた場合の、運転時間に対するオイル中のスラッジプリカーサ量の変化が図７中に「ベース」として表されている。なお、スラッジプリカーサ量は、吸収光度法を用いて測定した。

遠心式オイルフィルターを用いた場合、これを用いなかった場合に比べて、スラッジプリカーサ量は少なかった。そして、基本的に、遠心加速度の増加つまり遠心式オイルフィルターへのオイルの供給圧の増加（供給ポンプの吐出圧の増加）につれて、スラッジプリカーサ量は少なくなった。しかし、この実験では、遠心加速度が３０００Ｇのとき、最もスラッジプリカーサ量が少なかった。

したがって、遠心式オイルフィルターの遠心ロータの回転速度を増すことでスラッジプリカーサなどの不溶解分のオイルからの除去効率を上げることができ、上記実施形態のようにオイルポンプからのオイル吐出圧または吐出流量を高めることは有効である。また、その高められるオイル吐出圧または吐出流量は、好適な値または範囲に制御されることが有効である。

（実施例２）
実施例１と同じ実験装置で、常温で、遠心式オイルフィルターの回転を所定の回転とするように、オイルポンプの供給圧を調整し、各実験条件でのオイル透過率の変化を測定した。この実験では、遠心ロータにおける遠心加速度を２４００Ｇ、２７５０Ｇ、３２００Ｇとした場合のそれぞれに関して、オイル透過率の変化を測定した。なお、オイルは上記実施例１と同種のオイルを用い、３Ｌのオイルに２重量％の水を混ぜたオイルを実験に供した。

ただし、オイル透過率の測定には、紫外可視分光光度計を用い、６６ｎｍの波長（Ａｂｓ６６０）と９００ｎｍの波長（Ａｂｓ９００）での吸光度から下記（１）式に基づいてオイル透過率を測定した。ただし、（１）式中、「Ｔ」は透過率である。なお、初期オイルでの透過率を１００％とした。この結果が図８に示される。
Ａｂｓ９００−Ａｂｓ６６＝−ｌｏｇ１０（Ｔ） （１）

図８に示されるように、遠心加速度の増加に伴い、より短い時間で高いオイル透過率が得られた。この結果より、遠心式オイルフィルターを用いることで、オイル中の水分も好適に分離除去できることが分かった。

（実施例３）
実施例２と同じように、実施例１と同じ実験装置で、各温度で、遠心式オイルフィルターの回転を所定の回転とするように、オイルポンプの供給圧を調整し、各実験条件でのオイル透過率の変化を測定した。この実験では、２０℃、４０℃、６０℃、８０℃の各オイル温度で、遠心ロータにおける遠心加速度を２４００Ｇ、２７５０Ｇ、３２００Ｇとした場合のそれぞれに関して、遠心分離完了時間を測定した。なお、オイルは上記実施例１と同種のオイルを用い、３Ｌのオイルに２重量％の水を混ぜたオイルを実験に供した。ただし、本実験では、オイル透過率が９０％になるまでの時間を、遠心分離完了時間とした。なお、オイル透過率は上記方法で求めた。

図９に示すように、オイルの温度の上昇にしたがい、遠心分離完了時間が短くなった。特に、オイルの温度が４０℃以上になることで、その温度がそれ未満であるときに比べて、顕著に遠心分離完了時間が短くなった。そして、同じ温度の場合、遠心加速度が高くなるにしたがい、遠心分離完了時間は短くなった。

よって、遠心オイルフィルターに常時オイルを供給することとしてもよいが、オイルの処理効率を考慮すると、上記実施形態で示したように、遠心オイルフィルターに供給されるオイルの温度が所定温度以上とされることは非常に有効である。

本発明の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本発明に含まれる。したがって本発明は、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。

１０ 潤滑装置
１６ オイルポンプ
１８ オイルフィルター
２０ オイルパン
４４ 遠心式オイルフィルター
６８ 遠心ロータ

Claims (3)

1. 噴射ノズルから噴射されるオイルの噴射力により回転する遠心ロータを有する遠心式オイルフィルターと、
   該遠心式オイルフィルターにオイルを供給するように設けられ、オイルの吐出圧および吐出流量のうち少なくともいずれか一方を変更可能に構成されたオイルポンプと、
   前記遠心式オイルフィルターの前記遠心ロータの回転を制御するように、該オイルポンプを制御するポンプ制御ユニットと
   を備えた、内燃機関の潤滑装置。
2. 前記内燃機関のオイル通路から分岐して合流するバイパスオイル通路であって、前記遠心式オイルフィルターが設けられたバイパスオイル通路と、
   該バイパスオイル通路へのオイルの流れを制御するように設けられた少なくとも１つのバルブと、
   該バイパスオイル通路を通しての前記遠心式オイルフィルターへのオイルの供給を制御するように、該少なくとも１つのバルブの開度を制御するバルブ制御ユニットと
   をさらに備えた、請求項１に記載の内燃機関の潤滑装置。
3. 前記バルブ制御ユニットは、オイルの温度および圧力の少なくともいずれか一方に基づいて、前記少なくとも１つのバルブの開度を制御する、請求項２に記載の内燃機関の潤滑装置。

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