(57)【要約】【課題】ピストンを冷却するためのオイルジェット機構を備えた内燃機関において、燃料消費率の悪化抑制とオイルジェットによる洗浄効果の確保とを両立することができる内燃機関のオイルジェット装置を提供する。【解決手段】エンジン回転速度が所定値以下で且つエンジン負荷が所定値以下であるときにオイルジェット停止条件が成立してオイルジェットを停止するオイルジェット装置に対し、エンジンの被駆動時には、オイルジェット停止条件が成立していてもオイルジェットを実行する。これにより、エンジンの燃料消費率の悪化を抑制しながらもオイルジェットによるオイルリング周囲の洗浄効果を良好に確保する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンに向けてオイルを噴射するオイルジェット機構を備え、所定のオイルジェット停止条件が成立している場合に前記オイルジェット機構によるオイルジェットを停止する内燃機関のオイルジェット装置において、
前記内燃機関の被駆動時には、前記オイルジェット停止条件が成立している場合であってもオイルジェット機構によるオイルジェットを実行する構成とされていることを特徴とする内燃機関のオイルジェット装置。
【請求項２】
請求項１記載の内燃機関のオイルジェット装置において、
オイルの劣化度合いが所定値を越えていない状況では、前記オイルジェット停止条件が成立している場合に、前記オイルジェット機構によるオイルジェットを停止する一方、
前記オイルの劣化度合いが所定値を越えている状況では、内燃機関の被駆動時、前記オイルジェット停止条件が成立している場合であってもオイルジェット機構によるオイルジェットを実行する構成とされていることを特徴とする内燃機関のオイルジェット装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の内燃機関のオイルジェット装置において、
前記オイルジェット停止条件は、内燃機関の負荷が所定の閾値以下であり且つ内燃機関の回転速度が所定の閾値以下である場合に成立することを特徴とする内燃機関のオイルジェット装置。
【請求項４】
請求項１、２または３記載の内燃機関のオイルジェット装置において、
前記ピストンは、オイルリング溝にオイルリングが装着されており、このオイルリング溝には、ピストンの径方向に延びてオイルリング溝からピストンの内部空間に亘って貫通するオイル戻し孔が設けられていて、
前記オイルジェット機構からピストンに向けて噴射されたオイルの一部が、オイル戻し孔およびオイルリング溝を流れるオイル循環を行う構成となっていることを特徴とする内燃機関のオイルジェット装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関のオイルジェット装置に係る。特に、本発明は、ピストン等を冷却するためのオイルジェットを行うオイルジェット装置の制御の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば特許文献１および特許文献２に開示されているように、ピストンの裏面側に向けてエンジンオイル（潤滑油）を噴射する（以下「オイルジェット」という）オイルジェット装置を備えるエンジンが知られている。このオイルジェット装置から噴射されたエンジンオイルによってピストンを冷却することにより、例えばノッキングの発生を防止することができる。
【０００３】
このオイルジェットの制御として、特許文献１には、エンジン運転状態が低負荷域にある場合にオイルジェットを停止することが開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、エンジンの冷却水温度またはエンジンオイル温度が閾値以下である場合にオイルジェットを停止することが開示されている。
【０００５】
また、特許文献３にも、エンジンオイル温度が閾値以下である場合にオイルジェットを停止することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−６８３１９号公報
【特許文献２】特開２０１０−２３６４３８号公報
【特許文献３】特開２００８−１９７５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
各特許文献に開示されているように、オイルジェット装置を備えるエンジンにあっては、一般に、エンジン負荷、冷却水温度、オイル温度の何れか、または、これらの組み合わせをオイルジェットの停止判断条件とし、オイルジェットを停止すべき条件が成立した際にオイルジェットを停止するようにしている。
【０００８】
しかしながら、これらエンジン負荷、冷却水温度、オイル温度のみをオイルジェットの停止判断条件とした場合、オイルジェット停止条件が比較的長期間に亘って成立してしまい（例えばエンジン負荷が低い車両走行が継続された場合）、ピストンに対するオイルジェットが比較的長期間に亘って実施されない状況を招く可能性がある。
【０００９】
このような状況では、オイルリングが装着されているオイルリング溝の内部へのオイル供給量（以下「オイルリング循環油量」という）が減少したり、このオイルリング循環油量が「０」になったりする期間も長期間に亘ってしまうことになる。この場合、オイルリング溝内に入り込んでいる不溶解成分（エンジンオイル中のオイルスラッジ等）をエンジンオイルによって洗浄する効果が十分に発揮されなくなるため、オイルリングの周辺部に不溶解成分が滞留してデポジット化（オイルスラッジが炭化することによってカーボンデポジットが発生）してしまう虞がある。このようなデポジット化が発生すると、オイルリングの機能（ボア内壁面からのオイルの掻き落とし機能）が阻害されたり、オイルリングがオイルリング溝内で動きにくくなることによるスティック現象を引き起こしてしまう可能性がある。
【００１０】
この不溶解成分のデポジット化を防止するための手段として、エンジン負荷、冷却水温度、オイル温度等の条件に関わりなくオイルジェットを常時実施することが考えられる。
【００１１】
しかしながら、このオイルジェットはオイルポンプの吐出力を利用して行われるものであるため、オイルジェットを常時実施する場合、オイルポンプのオイル吐出量が常時増大した状態となることになって、オイルポンプを駆動する仕事量が増加し、エンジンの燃料消費率の悪化に繋がってしまう。
【００１２】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ピストンを冷却するためのオイルジェット機構を備えた内燃機関において、燃料消費率の悪化抑制とオイルジェットによる洗浄効果の確保とを両立することができる内燃機関のオイルジェット装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
−発明の解決原理−
前記の目的を達成するために講じられた本発明の解決原理は、オイルジェット停止条件が成立している場合において、オイルジェット噴射を実行したとしても内燃機関の燃料消費率の悪化に繋がらない運転状態にある場合にはオイルジェット噴射を実行し、これにより、燃料消費率の悪化抑制とオイルジェット噴射による洗浄効果の確保とを両立できるようにしている。
【００１４】
−解決手段−
具体的に、本発明は、ピストンに向けてオイルを噴射するオイルジェット機構を備え、所定のオイルジェット停止条件が成立している場合に前記オイルジェット機構によるオイルジェットを停止する内燃機関のオイルジェット装置を前提とする。この内燃機関のオイルジェット装置に対し、前記内燃機関の被駆動時には、前記オイルジェット停止条件が成立している場合であってもオイルジェット機構によるオイルジェットを実行する構成としている。
【００１５】
ここでいう「オイルジェット停止条件」とは、従来技術における停止条件である。例えば、内燃機関の負荷が所定値以下である場合や、冷却水温度が所定値以下である場合や、オイル温度が所定値以下である場合等が挙げられる。
【００１６】
この特定事項により、前記内燃機関の被駆動時でなければ、前記オイルジェット停止条件（内燃機関の負荷などに基づくオイルジェット停止条件）が成立しているか否かに応じてオイルジェットの制御が実施される。つまり、オイルジェット停止条件が成立していればオイルジェットが停止され、オイルジェット停止条件が成立していなければオイルジェットが実行されることになる。
【００１７】
これに対し、内燃機関の被駆動時であれば、前記オイルジェット停止条件が成立していてもオイルジェットが実行されることになる。つまり、内燃機関が被駆動状態となる度にオイルジェットが実行されることになる。これにより、オイルリングが装着されているピストンのオイルリング溝の内部へのオイル供給量が十分に確保され、オイルリング溝内に入り込んでいる不溶解成分をオイルによって洗浄することができる。
【００１８】
一般にオイルジェットはオイルポンプ等の吐出力（駆動力）を利用して行われるが、内燃機関の被駆動時であれば、オイルポンプの吐出量が増大しても内燃機関の燃料消費率の悪化には繋がらない。このため、この内燃機関の被駆動時に、オイルジェット停止条件が成立していてもオイルジェットを実行するようにしたことで、燃料消費率の悪化を抑制しながらもオイルジェットによるオイルリング周囲の洗浄効果を良好に確保することができる。
【００１９】
より具体的には、オイルの劣化度合いが所定値を越えていない状況では、前記オイルジェット停止条件が成立している場合に、前記オイルジェット機構によるオイルジェットを停止する。一方、前記オイルの劣化度合いが所定値を越えている状況では、内燃機関の被駆動時、前記オイルジェット停止条件が成立している場合であってもオイルジェット機構によるオイルジェットを実行する構成としている。
【００２０】
オイルの劣化度合いが所定値を越えていない場合、オイルリング溝内に入り込んでいる不溶解成分の量は少ないため、必要以上にオイルジェットを実行する必要はない。このため、このオイルの劣化度合いが所定値を越えていない状況では、オイルジェット停止条件が成立している場合に、オイルジェット機構によるオイルジェットを停止し、オイルジェット停止条件が成立していない場合には、オイルジェット機構によるオイルジェットを実行するといったオイルジェット停止条件に従ったオイルジェットの制御を行う。これに対し、オイルの劣化度合いが所定値を越えている状況では、オイルジェット停止条件が成立している場合であっても、内燃機関の被駆動時であればオイルジェット機構によるオイルジェットを実行する。これにより、オイルリング溝内に入り込んでいる不溶解成分の量が多くなっている可能性がある場合に、オイルリング溝内へのオイル供給量が十分に確保され、オイルリング溝内に入り込んでいる不溶解成分をオイルによって効果的に洗浄することができる。また、必要以上にオイルジェットの実行と停止が繰り返されることがなくなるため、このオイルジェットの実行と停止との切り換え時に作動する手段（例えば開閉バルブ）の作動回数を削減することができて、その長寿命化を図ることもできる。
【００２１】
なお、前記オイルジェット停止条件として具体的には、内燃機関の負荷が所定の閾値以下であり且つ内燃機関の回転速度が所定の閾値以下である場合に成立する。
【００２２】
つまり、内燃機関の被駆動時でなければ、内燃機関の負荷が所定の閾値以下であり且つ内燃機関の回転速度が所定の閾値以下であることを条件としてオイルジェットは停止されることになる。これに対し、内燃機関の被駆動時であれば、内燃機関の負荷が所定の閾値以下であり且つ内燃機関の回転速度が所定の閾値以下であったとしても、オイルジェットは実行されることになる。つまり、内燃機関の燃料消費率の悪化には繋がらない運転状態であるため、オイルジェットを実行してオイルリング周囲の洗浄効果を良好に確保する。
【００２３】
オイルジェットが実行された場合におけるオイル循環動作として具体的には以下のものが挙げられる。まず、ピストンのオイルリング溝にオイルリングが装着されており、このオイルリング溝に、ピストンの径方向に延びてオイルリング溝からピストンの内部空間に亘って貫通するオイル戻し孔が設けられている。そして、前記オイルジェット機構からピストンに向けて噴射されたオイルの一部が、オイル戻し孔およびオイルリング溝を流れるオイル循環を行う構成としている。
【００２４】
このオイル循環により、オイル戻し孔およびオイルリング溝に入り込んでいる不溶解成分をオイルによって効果的に洗浄することができ、この不溶解成分のデポジット化によるオイルリングの機能悪化を防止することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明では、オイルジェット停止条件が成立している場合であっても内燃機関の被駆動時にはオイルジェット機構によるオイルジェットを実行するようにしている。これにより、燃料消費率の悪化抑制とオイルジェットによる洗浄効果の確保とを両立できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施形態に係るエンジンのオイル供給系統の概略構成を示す図である。
【図２】エンジンの断面図である。
【図３】ピストンユニットの一部を破断した側面図である。
【図４】ＯＣＶの制御系を示すブロック図である。
【図５】エンジン回転速度およびエンジン負荷をパラメータとするオイルジェット基本マップを示す図である。
【図６】第１実施形態に係るオイルジェット制御の手順を示すフローチャート図である。
【図７】車両の車速変化に伴うオイルジェットの実行期間を示すタイミングチャート図である。
【図８】第２実施形態に係るオイルジェット制御の手順を示すフローチャート図である。
【図９】オイル劣化度合いおよび車両の車速変化に伴うオイルジェットの実行期間を示すタイミングチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態では、自動車用の多気筒（例えば直列４気筒）ガソリンエンジンに本発明を適用した場合について説明する。
【００２８】
（第１実施形態）
−エンジンのオイル供給系統−
図１は、本実施形態に係るエンジン（内燃機関）１のオイル供給系統の概略構成を示す図である。この図１に示すように、エンジン１は、エンジン本体を構成するシリンダヘッド２およびシリンダブロック３と、このシリンダブロック３の下端部に取り付けられたオイルパン４と、エンジン１の内部潤滑や内部冷却等のためのエンジンオイル（以下、単に「オイル」という場合もある）をエンジン１内で循環させるオイル供給系統５とを備えている。
【００２９】
前記エンジン１の内部には、ピストン１１、クランクシャフト１２、カムシャフト１３等の複数の被潤滑部材や被冷却部材が収容されている。
【００３０】
前記シリンダブロック３には、４つのシリンダが形成されている。これらシリンダは、気筒配列方向（図中左右方向）に亘って配置されており、その内部にピストン１１が図中上下方向に往復移動可能に収容されている（図２を参照）。
【００３１】
オイル供給系統５は、オイルパン４に貯留されているオイルが、このオイルパン４から吸い出されて前記各被潤滑部材や被冷却部材へ供給され、これら被潤滑部材や被冷却部材からオイルパン４内に還流し得るように構成されている。
【００３２】
オイルパン４内の底部近傍には、このオイルパン４の内部に貯留されているオイルを吸い込むための吸込口６１ａを有するオイルストレーナ６１が配置されている。このオイルストレーナ６１は、シリンダブロック３に設けられたオイルポンプ６２に対し、ストレーナ流路６１ｂを介して接続されている。
【００３３】
前記オイルポンプ６２は、周知のロータリポンプから構成されており、そのロータ６２ａは、クランクシャフト１２と共に回転するように、このクランクシャフト１２と機械的に結合されている。このオイルポンプ６２は、シリンダブロック３の外部に設けられたオイルフィルタ６３のオイル入口に対し、オイル輸送路６４を介して接続されている。また、オイルフィルタ６３のオイル出口は、被潤滑部材や被冷却部材に向かうオイル流路として設けられたオイル供給路６５と接続されている。なお、オイルポンプ６２としては電動オイルポンプであってもよい。
【００３４】
前記オイル供給路６５を経てオイルが供給されるオイル供給系統５の具体構成について以下に説明する。
【００３５】
このオイル供給系統５は、オイルパン４からオイルストレーナ６１を介して汲み上げたオイルを、オイルポンプ６２によって各被潤滑部材に供給して潤滑油として利用したり、ピストン１１等の被冷却部材に供給して冷却油として利用したり、油圧作動機器に供給して作動油として利用したりするようになっている。
【００３６】
具体的に、オイルポンプ６２から圧送されたオイルは、オイルフィルタ６３を経た後、気筒列方向に沿って延びるメインオイルホール（メインギャラリ）５１に送り出される。このメインオイルホール５１の一端側および他端側には、シリンダブロック３からシリンダヘッド２に亘って上方に延びるオイル通路５２，５３が連通されている。
【００３７】
メインオイルホール５１の一端側（図１における左側）に連通されているオイル通路５２は、さらに、チェーンテンショナ側通路５４と、ＶＶＴ（Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｖａｌｖｅ  Ｔｉｍｉｎｇ）側通路５５とに分岐されている。
【００３８】
チェーンテンショナ側通路５４に供給されたオイルは、タイミングチェーンの張力を調整するためのチェーンテンショナ７１の作動油として利用される。一方、ＶＶＴ側通路５５に供給されたオイルは、ＯＣＶ（Ｏｉｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｖａｌｖｅ）用オイルフィルタ７２ａを経て、ＶＶＴ用ＯＣＶ７２ｂおよび可変バルブタイミング機構７２，７３の作動油として利用される。
【００３９】
一方、メインオイルホール５１の他端側（図１における右側）に連通されているオイル通路５３は、ラッシュアジャスタ側通路５６とシャワーパイプ側通路５７とに分岐されている。
【００４０】
ラッシュアジャスタ側通路５６は、吸気側通路５６ａと排気側通路５６ｂとに更に分岐されている。吸気側通路５６ａにあっては、各気筒の吸気バルブに対応して配設されたラッシュアジャスタ７４，７４，…の給油路に連通され、この給油路を経たオイルがラッシュアジャスタ７４の作動油として利用されるようになっている。同様に、排気側通路５６ｂにあっては、各気筒の排気バルブに対応して配設されたラッシュアジャスタ７５，７５，…の給油路に連通され、この給油路を経たオイルがラッシュアジャスタ７５の作動油として利用されるようになっている。
【００４１】
なお、このラッシュアジャスタ側通路５６は、各カムシャフト１３のジャーナル部にもオイルを分岐供給し、この各カムシャフト１３とシリンダヘッド２のジャーナル軸受け部との間、および、各カムシャフト１３と図示しないカムキャップのジャーナル軸受け部との間の潤滑が行われるようになっている。
【００４２】
シャワーパイプ側通路５７も、吸気側通路５７ａと排気側通路５７ｂとに分岐されている。吸気側通路５７ａにあっては、吸気カムシャフトのカムロブに対応して図示しないオイル散布孔が形成されており、この吸気側通路５７ａを流れるオイルがオイル散布孔から吸気カムシャフトのカムロブとロッカアームのローラ部との接触部分に向けて散布されることで、この両者の潤滑に寄与するようになっている。同様に、排気側通路５７ｂにあっても、排気カムシャフトのカムロブに対応して図示しないオイル散布孔が形成されており、この排気側通路５７ｂを流れるオイルがオイル散布孔から排気カムシャフトのカムロブに散布されることで、この両者の潤滑に寄与するようになっている。
【００４３】
−オイルジェット機構−
前記オイル供給系統５には、ピストン１１を冷却するためのオイルジェット機構８が備えられている。以下、このオイルジェット機構８について説明する。
【００４４】
このオイルジェット機構８は、各気筒それぞれに対応して配設された複数（本実施形態では４個）のピストンジェットノズル８１，８１，…、メインオイルホール５１からピストンジェットノズル８１にオイルを供給するためのオイルジェットギャラリ８２、ピストンジェットノズル８１へのオイル供給量を調整する（オイルの供給／停止の切り換えおよびオイル供給量の調整を行う）ＯＣＶ（Ｏｉｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｖａｌｖｅ）８３を備えている。
【００４５】
前記ピストンジェットノズル８１は、ピストン１１の裏面に向かう噴射孔を有しており、オイルジェットギャラリ８２からオイルが供給された際には、ピストン１１の裏面に向けてオイルを噴射するようになっている。
【００４６】
つまり、ＯＣＶ８３が開放状態にあるときには、メインオイルホール５１のオイルが、オイルジェットギャラリ８２を経て、各気筒それぞれに対応したピストンジェットノズル８１，８１，…に供給され、これらピストンジェットノズル８１，８１，…から各ピストン１１の裏面に向けてオイルが噴射される。このオイルの噴射によりピストン１１を冷却し、例えば筒内温度の過上昇を抑制してノッキングの発生を防止できるようになっている。
【００４７】
一方、ＯＣＶ８３が閉鎖状態にあるときには、メインオイルホール５１からオイルジェットギャラリ８２へのオイルの供給が停止され、各ピストンジェットノズル８１，８１，…からのエンジンオイルの噴射も停止される。
【００４８】
−エンジンの構成−
次に、本実施形態に係るエンジン１の構成および前記オイルジェット機構８の配設構造について説明する。
【００４９】
図２に示すように、本実施形態に係るエンジン１は、シリンダブロック３の長手方向に沿って複数のシリンダボア３１が配設されている（図２では１つの気筒のみを示している）。各シリンダボア３１には、ピストン１１がそれぞれ収容されている。
【００５０】
シリンダヘッド２には、燃焼室１４に連通する吸気ポート２１および排気ポート２２が設けられている。この吸気ポート２１および排気ポート２２は、シリンダヘッド２に備えられた吸気バルブ２３や排気バルブ２４を、吸気側および排気側のカムシャフト１３等によって駆動することにより開閉される。
【００５１】
そして、シリンダブロック側ウォータジャケット３２は、シリンダブロック３においてシリンダボア３１を囲むように、かつデッキ面側へ向けて開放するように溝状に設けられている。
【００５２】
また、シリンダヘッド側ウォータジャケット２５は、シリンダブロック３側へ向けて開放され、シリンダブロック側ウォータジャケット３２と連通している。
【００５３】
なお、前記シリンダブロック３とシリンダヘッド２とは、ヘッドガスケット１５を介して、ヘッドボルト（図示省略）によって結合されている。
【００５４】
そして、前記オイルジェット機構８は、シリンダブロック３の下部に配設されており、シリンダブロック３の内部において気筒列方向に沿って延びる前記オイルジェットギャラリ８２と、各気筒毎に設けられた前記ピストンジェットノズル８１とを備えている。
【００５５】
具体的には、オイルジェットギャラリ８２には、各気筒毎に対応して分岐路８４が形成されており、この分岐路８４にピストンジェットノズル８１が装着されている。このピストンジェットノズル８１は、オイルジェットギャラリ８２から水平方向に延びた後、略鉛直上方に延び、その上端部に、前記ピストン１１の裏面に向かう噴射孔が形成されたものとなっている。そして、前記ＯＣＶ８３が開放状態にあるときには、オイルジェットギャラリ８２を経て供給されたエンジンオイルがピストンジェットノズル８１からピストン１１の裏面に向けて噴射されて（図２における矢印を参照）ピストン１１が冷却されるようになっている。
【００５６】
このピストン１１の冷却は、エンジン１の燃焼行程におけるノッキングの発生を防止することを主な目的としている。このため、基本的には、エンジン１の暖機中などにあってはピストン１１を冷却する要求は低く、エンジン１の暖機完了後（特に、暖機完了後の高負荷運転域や高回転域）にはピストン１１を冷却する要求が高くなる。このため、例えば、エンジン１の暖機完了後の所定運転域においては、前記ＯＣＶ８３が開放状態となって、オイルジェットギャラリ８２にエンジンオイルが供給され、各ピストンジェットノズル８１からピストン１１の裏面側に向けてエンジンオイルが噴射されるようになっている。このエンジンオイルの供給および非供給の切り換え動作については後述する。
【００５７】
−ピストンユニット−
次に、前記ピストン１１、および、ピストン１１に装着される複数のピストンリングで構成されるピストンユニットについて説明する。図３はピストンユニット９の一部を破断した側面図である。
【００５８】
この図３に示すように、ピストン１１は、その外周面に３つのリング溝（周溝）１１ａ，１１ｂ，１１ｃが形成されている。これらリング溝１１ａ，１１ｂ，１１ｃのうちピストン１１の頭部側から１番目のトップリング溝１１ａにはコンプレッションリングとしてのトップリング９１が、２番目のセカンドリング溝１１ｂには同じくコンプレッションリングとしてのセカンドリング９２が、また、３番目のオイルリング溝１１ｃにはオイルリング９３がそれぞれ装着されている。
【００５９】
前記コンプレッションリングとしてのトップリング９１およびセカンドリング９２は、例えば高炭素鋼やマルテンサイト系ステンレス鋼等により形成されており、周方向の一箇所に合い口が形成された平面視略Ｃ形の平板状部材からなっている。
【００６０】
オイルリング９３は、それぞれ周方向の一箇所に合い口が形成された平面視略Ｃ形の平板状のアッパーリング９３ａおよびロアリング９３ｂを備え、これらリング９３ａ，９３ｂの間にセンターリング９３ｃを介装して組み立てられた３ピース構造になっている。なお、このオイルリング９３の構成としては３ピース構造に限られるものではない。
【００６１】
これらリング９１，９２，９３は、一旦弾性的に拡径された状態でピストン１１の各リング溝１１ａ，１１ｂ，１１ｃ内に組み入れられ、その弾性復元力によって縮径して、各リング溝１１ａ，１１ｂ，１１ｃの内部に嵌め込まれる。この状態では、各リング９１，９２，９３の外周部がピストン１１の外周面から外周側に突出した状態になっている。前記ピストン１１において頭部とトップリング溝１１ａとの間の外周面をトップランド部１１ｄと呼び、トップリング溝１１ａとセカンドリング溝１１ｂとの間の外周面をセカンドランド部１１ｅと呼び、セカンドリング溝１１ｂとオイルリング溝１１ｃとの間の外周面をサードランド部１１ｆと呼ぶ。つまり、各リング９１，９２，９３の外周部が各ランド部１１ｄ，１１ｅ，１１ｆよりも外方に突出した状態になっている。これら各リング９１，９２，９３を装着したピストン１１をシリンダボア３１内に挿入する際には、各リング９１，９２，９３を弾性的に縮径させた状態でシリンダボア３１内に挿入することになる。このため、ピストンユニット９をシリンダボア３１内に挿入した状態では、各リング９１，９２，９３がその弾性力によってシリンダボア３１の内壁面に押し付けられた状態となり、トップリング９１およびセカンドリング９２は燃焼室１４の気密性を保持する機能を果たし、オイルリング９３はシリンダボア３１の内壁面に残存するオイルを掻き落とす機能を果たすことになる。
【００６２】
また、オイルリング９３が装着されるオイルリング溝１１ｃの底部には、ピストン１１の径方向に延びてオイルリング溝１１ｃからピストン１１の内部空間に亘って貫通するオイル戻し孔９４が円周方向に等間隔で複数個設けられている。このオイル戻し孔９４は、円形孔とされるが、例えば楕円形孔、矩形孔等、適宜の形状とすることができる。また、オイル戻し孔９４の数や大きさは、例えばピストン１１の強度等を考慮して適宜設定される。
【００６３】
なお、図３における１６はコネクティングロッドであり、その小端部１６ａがピストンピン１７によってピストン１１に対する相対的な揺動が可能に連結されている。
【００６４】
−ＯＣＶの制御系−
図４は、前記ＯＣＶ８３に係る制御系を示すブロック図である。ＥＣＵ１００は、エンジン１の運転制御などを実行する電子制御装置であって、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）およびバックアップＲＡＭなどを備えている。
【００６５】
ＲＯＭには、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。また、ＲＡＭはＣＰＵでの演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭはエンジン１の停止時などにおいて保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。
【００６６】
前記ＯＣＶ８３に係る制御系にあっては、ＥＣＵ１００に複数のセンサが接続されている。具体的には、エンジン１の出力軸であるクランクシャフト１２が所定角度だけ回転する度にパルス信号を発信するクランクポジションセンサ１０１、吸入空気量を検出するエアフロメータ１０２、アクセルペダルの踏み込み量であるアクセル開度を検出するアクセル開度センサ１０３、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサ１０４、エンジンオイルの温度を検出する油温センサ１０５、および、車両の車輪速度を検出する車輪速センサ１０６などが接続されており、これらセンサ１０１〜１０６からの信号がＥＣＵ１００に入力されるようになっている。具体的に、水温センサ１０４は、前記シリンダブロック３の側部に配設されて（図２を参照）、前記シリンダブロック側ウォータジャケット３２内を流れる冷却水の温度を検出する。油温センサ１０５は、前記オイルパン４に配設されて、このオイルパン４の底部に貯留されているエンジンオイルの温度を検出する。
【００６７】
なお、このＥＣＵ１００は、前記各センサ以外に、周知のセンサとして、スロットル開度センサ、シフトポジションセンサ、ブレーキペダルセンサ、吸気温センサ、Ａ／Ｆセンサ、Ｏ2センサ、カムポジションセンサ等（何れも図示省略）が接続されており、これらセンサからの信号も入力されるようになっている。
【００６８】
そして、ＥＣＵ１００は、各種センサの出力信号に基づいて、エンジン１の各種アクチュエータ（スロットルモータ、インジェクタ、イグナイタ等）の制御のほか、前記ＯＣＶ８３の開閉制御（オイルジェット制御）を行うようになっている。このＥＣＵ１００および前記オイルジェット機構８によって本発明のオイルジェット装置が構成されている。
【００６９】
−オイルジェット制御−
次に、本実施形態における特徴とする制御であるオイルジェット制御について説明する。
【００７０】
前記オイルジェット機構８によるオイルジェットの基本制御としては、所定のオイルジェット停止条件が成立している期間中にあっては、前記ＯＣＶ８３が閉鎖されてオイルジェットを停止するようにしている。このオイルジェット停止条件は、例えばエンジン回転速度が所定速度以下であり且つエンジン負荷が所定値以下である場合に成立する。
【００７１】
図５は、前記ＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶されたオイルジェット基本マップを示している。このオイルジェット基本マップでは、エンジン回転速度およびエンジン負荷をパラメータとして、オイルジェット実行領域とオイルジェット停止領域とが設定されている。つまり、エンジン回転速度が図中のＮｅ１以下であり且つエンジン負荷が図中のＫＬ１以下である場合には、エンジン運転領域がオイルジェット停止領域にあるとして、ＥＣＵ１００からオイルジェット停止信号が出力され、前記ＯＣＶ８３が閉鎖してオイルジェットを停止する。これに対し、エンジン回転速度が図中のＮｅ１を超えている場合や、エンジン負荷が図中のＫＬ１を超えている場合には、エンジン運転領域がオイルジェット実行領域にあるとして、ＥＣＵ１００からオイルジェット実行信号が出力され、前記ＯＣＶ８３が開放してオイルジェットを実行する。この場合、エンジン回転速度が高いほど、また、エンジン負荷が高いほど、ＯＣＶ８３の開度を大きくしてオイルジェットの噴射量を増量するようにしてもよい。
【００７２】
なお、前記エンジン回転速度Ｎｅ１およびエンジン負荷ＫＬ１の値としては実験またはシミュレーションによって設定されている。例えば、エンジン１の燃焼行程においてノッキングが発生しない範囲であって且つピストン１１の温度が適切に維持されるように（ピストン１１を冷却し過ぎないように）各値は設定されている。
【００７３】
このように、前記オイルジェット機構８によるオイルジェットの基本制御としては、所定のオイルジェット停止条件が成立している期間中は、前記ＯＣＶ８３が閉鎖されてオイルジェットを停止するようになっている。
【００７４】
しかしながら、エンジン負荷およびエンジン回転速度のみをオイルジェットの停止判断条件とした場合、オイルジェット停止条件が比較的長期間に亘って成立してしまい（例えばエンジン負荷が低い車両走行が継続された場合）、ピストン１１に対するオイルジェットが比較的長期間に亘って実施されない状況を招く可能性がある。このような状況では、前記オイルリング９３が装着されているオイルリング溝１１ｃの内部へのオイル供給量（オイルリング循環油量）が減少したり、このオイルリング循環油量が「０」になったりする期間も長期間に亘ってしまうことになる。
【００７５】
このオイルリング循環として具体的には、前記ピストンジェットノズル８１からピストン１１の裏面側に向けて噴射されたエンジンオイルが前記オイル戻し孔９４に流れ込み、オイルリング溝１１ｃへ排出されて、ピストン１１の外周側からオイルパン４に戻されるといった流れが挙げられる。また、その他に、シリンダボア３１の内壁面に付着しているエンジンオイルが、オイルリング９３によって掻き落とされる際に、その一部がオイルリング溝１１ｃ内に流れ込んだ後にオイルパン４に戻されるといった流れも挙げられる。さらには、オイルリング溝１１ｃに繋がる切り欠き（図示省略）をピストン１１の外周面に形成しておき、オイルリング溝１１ｃ内に流れ込んだエンジンオイルが、この切り欠きを経てオイルパン４に戻されるといった流れも挙げられる。
【００７６】
このオイルリング循環油量が減少したり、オイルリング循環油量が「０」になったりした場合には、オイルリング溝１１ｃ内に入り込んでいる不溶解成分（エンジンオイル中のオイルスラッジ等）をエンジンオイルによって洗浄する効果が十分に発揮されなくなるため、オイルリング９３の周辺部に不溶解成分が滞留してデポジット化（オイルスラッジが炭化することによってカーボンデポジットが発生）してしまう虞がある。このようなデポジット化が発生すると、オイルリング９３の機能（シリンダボア３１の内壁面からのオイルの掻き落とし機能）が阻害されたり、オイルリング９３がオイルリング溝１１ｃ内で動きにくくなることによるスティック現象を引き起こしてしまう可能性がある。
【００７７】
この点に鑑み、本実施形態では、前記オイルジェット停止条件が成立している状況であっても（エンジン１の低回転・低負荷時であっても）、エンジン１の燃料消費率の悪化に繋がらない運転状態（オイルジェットを実行したとしてもエンジン１の燃料消費率の悪化に繋がらない運転状態）にある場合にはオイルジェットを実行し、これにより、燃料消費率の悪化抑制とオイルジェットによる洗浄効果の確保とを両立できるようにしている。具体的には、エンジン１の被駆動時（車輪によってエンジン１が回転させられている状態）にあっては、仮に前記オイルジェット停止条件が成立していてもオイルジェットを実行するようにしている。
【００７８】
以下、ＯＣＶ８３の制御の手順について、図６のフローチャートを用いて具体的に説明する。この図６に示すフローチャートは、エンジン１の運転中、数ｍｓｅｃ毎またはクランクシャフトの所定回転角度毎に実行される。
【００７９】
まず、ステップＳＴ１において、車輪速度、エンジン回転速度、エンジン負荷、アクセル開度の各情報を取得する。車輪速度は、前記車輪速センサ１０６によって検出される。エンジン回転速度は、前記クランクポジションセンサ１０１からの出力に基づいて算出される。エンジン負荷は、前記エンジン回転速度およびアクセル開度に基づいて算出される。なお、アクセル開度は、前記アクセル開度センサ１０３によって検出される。また、前記エアフロメータ１０２によって検出される吸入空気量に基づいてエンジン負荷を算出するようにしてもよい。
【００８０】
このようにして各情報を取得した後、ステップＳＴ２に移り、前記エンジン回転速度およびエンジン負荷の情報を前記オイルジェット基本マップに当て嵌めて、現在のエンジン１の運転領域がオイルジェット実行領域にあるか否かを判定する。
【００８１】
現在のエンジン１の運転領域がオイルジェット実行領域にあり、ステップＳＴ２でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ３に移ってオイルジェットを実行する。つまり、前記ＯＣＶ８３を開放してオイルジェットを実行する。即ち、エンジン回転速度およびエンジン負荷が共に比較的高い状況にあるため、ピストン１１を冷却してノッキングの発生を防止するべくオイルジェットを実行する。
【００８２】
一方、現在のエンジン１の運転領域がオイルジェット停止領域にあり、ステップＳＴ２でＮＯ判定された場合には、ステップＳＴ４に移って、現在、エンジン１が被駆動状態であるか否かを判定する。この判定では、車両が走行状態にあり且つアクセル開度が略「０」となっている場合にエンジン１が被駆動状態であると判定される。つまり、前記車輪速センサ１０６によって検出されている車輪速度が「０」ではなく（走行中であり）、前記アクセル開度センサ１０３によって検出されているアクセル開度が略「０」である場合に、エンジン１が被駆動状態にあるとしてＹＥＳ判定されることになる。
【００８３】
現在、エンジン１が被駆動状態ではない場合、つまり、エンジン１から車両走行用のトルクが発生している場合には、ステップＳＴ４でＮＯ判定され、ステップＳＴ５に移ってオイルジェットを停止する。つまり、前記ＯＣＶ８３を閉鎖してオイルジェットを停止する。即ち、前記オイルジェット基本マップでの判定に従い、現在のエンジン１の運転領域がオイルジェット停止領域にあることに伴いオイルジェットを停止し、無駄なオイルジェットの実行を禁止して燃料消費率の悪化を防止する。
【００８４】
一方、現在、エンジン１が被駆動状態であり、ステップＳＴ４でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ３に移ってオイルジェットを実行する。つまり、前記ＯＣＶ８３を開放してオイルジェットを実行する。この場合、前記オイルジェット基本マップによれば、エンジン１の運転領域がオイルジェット停止領域であると判断されていてもオイルジェットを実行することになる。これにより、エンジン１の運転領域がオイルジェット停止領域にある状態が長期間に亘る状況になったとしても、エンジン１が被駆動状態となる度にオイルジェットを実行することで、前記オイルリング溝１１ｃの内部へのオイル供給量を十分に確保し、オイルリング溝１１ｃ内に入り込んでいる不溶解成分をエンジンオイルによって洗浄することが可能になる。以上の動作が繰り返される。
【００８５】
図７は、本実施形態において、車両の車速変化に伴うオイルジェットの実行期間を示すタイミングチャートである（横軸は時間としたが、走行距離としてもよい）。斜線を付した期間がオイルジェット実行期間である。このタイミングチャートは、エンジン回転速度が所定値以下であり且つエンジン負荷が所定値以下である車両走行時、つまり、前記オイルジェット基本マップにおいては、エンジン１の運転領域がオイルジェット停止領域であると判断されている場合におけるオイルジェットの実行期間を示している。なお、この図７では、車速が上昇している期間Ｔａが、エンジン１から車両走行用のトルクが発生している期間に相当し、車速が下降している期間Ｔｂが、エンジン１が被駆動状態にある期間に相当している。
【００８６】
この図７に示すように、車両の加速時および定常走行時（図中における期間Ｔａ；エンジン１から車両走行用のトルクが発生している期間）にあってはオイルジェットが停止されている。これに対し、車両の減速時（図中における期間Ｔｂ；図中に斜線を付した期間であってエンジン１が被駆動状態にある期間）にあってはオイルジェットが実行されている。
【００８７】
以上説明したように本実施形態では、エンジン１が被駆動状態でなければ、前記オイルジェット停止条件が成立しているか否かに応じてオイルジェットの制御が実施される。つまり、オイルジェット停止条件が成立していればＯＣＶ８３が閉鎖されてオイルジェットが停止され、オイルジェット停止条件が成立していなければＯＣＶ８３が開放されてオイルジェットが実行されることになる。これに対し、エンジン１が被駆動状態であれば、前記オイルジェット停止条件が成立していてもＯＣＶ８３が開放されてオイルジェットが実行されることになる。このオイルジェットの実行により、前記オイルリング９３が装着されているオイルリング溝１１ｃの内部へのオイル供給量が十分に確保され、オイルリング溝１１ｃ内に入り込んでいる不溶解成分をエンジンオイルによって洗浄することができる。オイルジェットはオイルポンプ６２の吐出力を利用して行われるが、エンジン１が被駆動状態であれば、オイルポンプ６２の吐出量が増大してもエンジン１の燃料消費率の悪化には繋がらない。このため、このエンジン１が被駆動状態にあるときには、オイルジェット停止条件が成立していてもオイルジェットを実行するようにしたことで、燃料消費率の悪化を抑制しながらもオイルジェットによるオイルリング９３周囲の洗浄効果を良好に確保することができる。
【００８８】
（第２実施形態）
次に第２実施形態について説明する。本実施形態は、オイルジェットを実行する条件が前記第１実施形態のものと異なっている。その他、エンジン１の構成、オイル供給系統の構成、ピストンユニット９の構成、ＯＣＶ８３に係る制御系等は第１実施形態のものと同様である。従って、ここでは第１実施形態との相違点についてのみ説明する。
【００８９】
本実施形態では、前記オイルジェット停止条件が成立している状況であっても（エンジン１の低回転・低負荷時であっても）オイルジェットを実行する条件として、前述したエンジン１の被駆動時だけでなく、エンジンオイルの劣化度合いが所定度合いを超えていることを付加している。つまり、エンジンオイルの劣化度合いが高く且つエンジン１が被駆動状態にある場合には、前記オイルジェット停止条件が成立している状況であってもオイルジェットを実行するようにしている。
【００９０】
これは、エンジンオイルの劣化度合いが比較的低い場合には、仮に、ピストン１１に対するオイルジェットが比較的長期間に亘って実施されない状況であっても、オイルリング９３の周辺部に不溶解成分が滞留してデポジット化してしまうといった状況は招き難いため、エンジンオイルの劣化度合いが高いことをオイルジェットの実行条件としたものである。
【００９１】
以下、ＯＣＶ８３の制御の手順について、図８のフローチャートを用いて具体的に説明する。この図８に示すフローチャートも、エンジン１の運転中、数ｍｓｅｃ毎またはクランクシャフトの所定回転角度毎に実行される。
【００９２】
この図８に示すフローチャートのステップＳＴ１〜ＳＴ５の動作は、前記第１実施形態において図６で示したステップＳＴ１〜ＳＴ５の動作と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００９３】
現在のエンジン１の運転領域がオイルジェット停止領域にあり、ステップＳＴ２でＮＯ判定された場合には、ステップＳＴ６に移って、現在のオイル劣化度合いが所定度合いよりも大きいか否かを判定する。この所定度合いとしては、オイルリング溝１１ｃ内に入り込む不溶解成分の量が所定量（前記デポジット化が発生する程度の量）を考慮して予め実験またはシミュレーションによって設定されている。
【００９４】
この判定は、公知のオイル劣化度合い判定動作によって行われる。例えば、前回のエンジンオイルの交換時点からのエンジン１の累積運転時間に応じてオイル劣化度合いを判定するものが挙げられる。また、この累積運転時間におけるエンジン１の運転状態（エンジン負荷やエンジン回転速度の変化など）に応じてオイル劣化度合いを判定するものが挙げられる（例えば特開２００８−９５５６２号公報）。さらには、光学的にオイル劣化度合いを判定するものが挙げられる（例えば特開２０１０−１４５１０７号公報）。その他、特開２０１０−８４７０９号公報に開示されている手法（フリクション特性に基づくオイル劣化度合いの判定）や、特開２００９−２０３９１６号公報に開示されている手法（オイル粘性に基づくオイル劣化度合いの判定）等も挙げられる。
【００９５】
現在のオイル劣化度合いが所定度合いよりも小さい場合には、ステップＳＴ６でＮＯ判定され、ステップＳＴ５に移ってオイルジェットを停止する。つまり、前記ＯＣＶ８３を閉鎖してオイルジェットを停止する。
【００９６】
一方、現在のオイル劣化度合いが所定度合いよりも大きい場合には、ステップＳＴ６でＹＥＳ判定され、ステップＳＴ４に移って、現在、エンジン１が被駆動状態であるか否かを判定する。前記実施形態の場合と同様に、この判定がＮＯである場合にはステップＳＴ５に移ってオイルジェットを停止する一方、この判定がＹＥＳである場合にはステップＳＴ３に移ってオイルジェットを実行する。
【００９７】
以上の動作が繰り返され、エンジン１の運転領域がオイルジェット停止領域であったとしても、現在のオイル劣化度合いが所定度合いよりも大きく且つエンジン１が被駆動状態である場合には、オイルジェットを実行することになる。言い換えると、エンジン１の運転領域がオイルジェット停止領域であった場合に、現在のオイル劣化度合いが所定度合いよりも小さい状況では、エンジン１が被駆動状態になったとしてもオイルジェットは実行しないことになる。
【００９８】
図９は、本実施形態において、オイル劣化度合いおよび車両の車速変化に伴うオイルジェットの実行期間を示すタイミングチャートである（横軸は時間としたが、走行距離としてもよい）。斜線を付した期間がオイルジェット実行期間である。このタイミングチャートも、エンジン回転速度が所定値以下であり且つエンジン負荷が所定値以下である車両走行時、つまり、前記オイルジェット基本マップにおいては、エンジン１の運転領域がオイルジェット停止領域であると判断されている場合におけるオイルジェットの実行期間を示している。なお、この図９においても、車速が上昇している期間が、エンジン１から車両走行用のトルクが発生している期間に相当し、車速が下降している期間が、エンジン１が被駆動状態にある期間に相当している。
【００９９】
この図９に示すように、オイル劣化度合いが所定の劣化度合い閾値を超えるまでは、車両の加速および減速（エンジン１の駆動および被駆動）に関わりなくオイルジェットが停止されている（図中の期間Ｔａ１）。これに対し、オイル劣化度合いが所定の劣化度合い閾値を超えた後には（図中のタイミングＴｃでオイル劣化度合いが閾値を超えている）、車両の加速時および定常走行時（図中における期間Ｔａ２；エンジン１から車両走行用のトルクが発生している期間）にあってはオイルジェットは停止される一方、車両の減速時（図中における期間Ｔｂ；図中に斜線を付した期間であってエンジン１が被駆動状態にある期間）にあってはオイルジェットが実行されている。
【０１００】
以上説明したように、オイルの劣化度合いが所定値を越えていない場合、オイルリング溝１１ｃ内に入り込んでいる不溶解成分の量は少ないため、必要以上にオイルジェットを実行する必要はない。このため、このオイルの劣化度合いが所定値を越えていない状況では、オイルジェット停止条件が成立している場合に、ＯＣＶ８３を閉鎖してオイルジェットを停止し、オイルジェット停止条件が成立していない場合には、ＯＣＶ８３を開放してオイルジェットを実行するといったオイルジェット停止条件に従ったオイルジェットの制御を行う。これに対し、オイルの劣化度合いが所定値を越えている状況では、オイルジェット停止条件が成立している場合であっても、エンジン１が被駆動状態であればＯＣＶ８３を開放してオイルジェットを実行する。これにより、オイルリング溝１１ｃ内に入り込んでいる不溶解成分の量が多くなっている可能性がある場合に、オイルリング溝１１ｃ内へのオイル供給量が十分に確保され、オイルリング溝１１ｃ内に入り込んでいる不溶解成分をオイルによって効果的に洗浄することができる。
【０１０１】
また、本実施形態では、必要以上にオイルジェットの実行と停止が繰り返されるといったことがなくなる。このため、このオイルジェットの実行と停止との切り換え時に作動する前記ＯＣＶ８３の作動回数を削減することができて、その長寿命化を図ることもできる。
【０１０２】
−他の実施形態−
以上説明した各実施形態は、直列４気筒ガソリンエンジンのオイルジェット装置に本発明を適用した場合について説明したが、本発明は、気筒数やエンジンの形式（Ｖ型や水平対向型等）は特に限定されるものではない。また、ディーゼルエンジンのオイルジェット装置に対しても本発明は適用が可能である。
【０１０３】
また、前記各実施形態ではコンベンショナル車両（駆動力源としてエンジンのみを搭載した車両）に本発明を適用した場合について説明したが、ハイブリッド車両（駆動力源としてエンジンおよび電動モータを搭載した車両）に対しても本発明は適用可能である。
【０１０４】
また、前記各実施形態では、エンジン回転速度が所定値以下であり且つエンジン負荷が所定値以下である場合にオイルジェット停止条件が成立するとしていた。本発明はこれに限らず、冷却水温度が所定値（例えば７０℃）以下である場合にオイルジェット停止条件が成立するとしてもよいし、エンジンオイル温度が所定値（例えば６０℃）以下である場合にオイルジェット停止条件が成立するとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明は、オイルジェット装置を備えたエンジンにおけるオイルジェット制御に適用可能である。
【符号の説明】
【０１０６】
１      エンジン（内燃機関）
１１    ピストン
１１ｃ  オイルリング溝
８      オイルジェット機構
９３    オイルリング
９４    オイル戻し孔
１００  ＥＣＵ
１０１  クランクポジションセンサ
１０３  アクセル開度センサ
１０６  車輪速センサ
【図１】
2014080888.tif 000003
【図２】
2014080888.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2014080888.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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