(57)【要約】【課題】  始動時のフリクションを低減し、中速回転域でのオイルポンプの駆動負荷を低減し、ピストンの暖気を促進することができる内燃機関の潤滑装置を提供する。【解決手段】  内燃機関の潤滑装置１００は、内燃機関１のピストン２０にオイルを供給してピストン２０を冷却することが可能であり、かつ、シリンダボア３０にオイルを供給してシリンダボア３０を潤滑および冷却することが可能なオイルジェットを有する内燃機関の潤滑装置１００であって、オイルジェットは、ピストン用オイルジェット部１０５と、シリンダボア用オイルジェット部１０６を有し、内燃機関の運転状況に応じてオイルジェット１５０でオイルをピストン２０およびシリンダボア３０の少なくとも一方に供給することが可能である。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のピストンにオイルを供給してピストンを冷却することが可能であり、かつ、シリンダボアにオイルを供給してシリンダボアを潤滑および冷却することが可能なオイルジェットを有する内燃機関の潤滑装置であって、
前記オイルジェットは、ピストン用のオイルジェット部と、シリンダボア用のオイルジェット部とを各別に有し、
前記内燃機関の運転状態に応じて前記オイルジェットでオイルをピストンおよびシリンダボアの少なくとも一方に供給することが可能である、内燃機関の潤滑装置。
【請求項２】
オイルの粘度と流量とに応じて、前記オイルジェットでオイルをピストンおよびシリンダボアの少なくとも一方に供給することが可能である、請求項１に記載の内燃機関の潤滑装置。
【請求項３】
オイルの温度と流量とに応じて、前記オイルジェットでオイルをピストンおよびシリンダボアの少なくとも一方に供給することが可能である、請求項１に記載の内燃機関の潤滑装置。
【請求項４】
前記ピストン用のオイルジェット部と前記シリンダボア用のオイルジェット部との切り替えはバルブによって行われ、オイル流による前記バルブへの押圧力と、弾性体による前記バルブへの押圧力との釣り合いにより前記バルブの位置が決定される、請求項１に記載の内燃機関の潤滑装置。
【請求項５】
前記内燃機関の回転数、オイル温度または吸気温度、スロットル開度および回転数とスロットル開度の積に応じて前記ピストン用のオイルジェット部と前記シリンダボア用のオイルジェット部へのオイルの供給量を制御する制御部をさらに備えた、請求項１に記載の内燃機関の潤滑装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の潤滑装置に関し、特にピストンおよびシリンダボアにオイルを供給することが可能な、内燃機関の潤滑装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関の潤滑装置は、たとえば実開平４−１２１４０８号公報（特許文献１）および特開２００２−２６６６３９号公報（特許文献２）に開示されている。
【特許文献１】実開平４−１２１４０８号公報
【特許文献２】特開２００２−２６６６３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の技術では、ピストン裏面の冷却と所定圧以上の場合はボール弁の開閉とにより、シリンダボア内壁面にもオイルを噴射し、２系統のオイルジェットを有し、簡単な手段でスカッフの発生を防止するものである。しかしながら、上記装置は、冷間後の始動等にもピストンを冷却するため、ピストンの暖気が遅れ、ピストンの打音が長く続くという問題が発生した。
【０００４】
そこで、この発明は上述のような問題点を解決するためになされたものであり、始動時のフリクション低減、中速回転域のオイルポンプ駆動負荷の低減およびピストンの暖気の促進ができる内燃機関の潤滑装置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】
【０００５】
この発明に従った内燃機関の潤滑装置は、内燃機関のピストンにオイルを供給してピストンを冷却することが可能であり、かつ、シリンダボアにオイルを供給してシリンダボアを潤滑および冷却することが可能なオイルジェットを有する内燃機関の潤滑装置であって、オイルジェットは、ピストン用のオイルジェット部と、シリンダボア用のオイルジェット部とを各別に有する。内燃機関の運転状態に応じてオイルジェットでオイルをピストンおよびシリンダボアの少なくとも一方に供給することが可能である。
【０００６】
このように構成された内燃機関の潤滑装置では、内燃機関の運転状態に応じてオイルジェットでオイルをピストンおよびシリンダボアの少なくとも一方に供給することができ、始動時のフリクションの低減、中速回転域でのオイルポンプの負荷の低減およびピストンの暖気の促進を図ることができる。
【０００７】
好ましくは、オイルの粘度と流量とに応じて、オイルジェットでオイルをピストンおよびシリンダボアの少なくとも一方に供給することが可能である。
【０００８】
好ましくは、オイルの温度と流量とに応じて、オイルジェットでオイルをピストンおよびシリンダボアの少なくとも一方に供給することが可能である。
【０００９】
好ましくは、ピストン用のオイルジェット部とシリンダボア用のオイルジェット部との切り替えはバルブによって行われ、オイル流によるバルブへの押圧力と、弾性体によるバルブへの押圧力との釣り合いによりバルブの位置が決定される。
【００１０】
好ましくは、内燃機関の潤滑装置は内燃機関の回転数、オイル温度または吸気温度、スロットル開度、回転数とスロットル開度の積に応じてピストン用のオイルジェット部とシリンダボア用のオイルジェット部へのオイルの供給量を制御する制御部をさらに備える。
【発明の効果】
【００１１】
この発明に従えば、始動時のフリクションを低減することができ、かつ中速回転域のオイルポンプ駆動負荷を低減し、かつピストンの暖気を促進することができる内燃機関の潤滑装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施の形態には同一または相当する部分については同一の参照符号を付し、その説明については繰返さない。
【００１３】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１に従った潤滑装置を有する内燃機関の断面図である。図１を参照して、この発明に従った内燃機関１はエンジンであり、潤滑装置１００を有する。内燃機関１は、シリンダブロック１０と、シリンダブロック１０のシリンダボア３０に収納されたピストン２０とを有する。ピストン２０はコネクティングロッド４０によりクランクシャフト５０に接続されている。ピストン２０が往復運動することで、この往復運動がコネクティングロッド４０により回転運動に変換され、クランクシャフト５０が回転する。
【００１４】
エンジンとしては、ガソリンエンジンおよびディーゼルエンジンのいずれをも用いることができる。さらに、ガソリンエンジンの場合、燃焼室内に直接燃料を噴射する、いわゆる直噴型エンジンとしてもよく、ポート内で燃料を噴射するエンジンとしてもよい。
【００１５】
さらに、ディーゼルエンジンの場合には、ピストン２０の頂部がえぐられて燃焼室を構成し、この燃焼室に直接燃料を噴射する、いわゆる直噴型のディーゼルエンジンを採用してもよく、さらに副室に燃料を噴射する、いわゆる副室式のディーゼルエンジンを採用してもよい。
【００１６】
また、ピストン２０を構成する材料としては、鉄、アルミニウムなどのさまざまな材料を採用することが可能である。また、ピストン２０の製造方法としては、鋳造、鍛造などさまざまな方法を採用することが可能である。
【００１７】
ピストン２０の裏側に冷却を促進するためのクーリングチャネルを設けてもよい。ピストン２０の外周にはリング溝が設けられ、このリング溝にピストンリング（図示せず）が嵌め合わせられる。ピストン２０を冷却するため、および、シリンダボア３０を冷却および潤滑するために、潤滑装置１００からは、矢印１２１，１２２で示す方向にオイルが噴射される。矢印１２１で示すオイルは潤滑装置のシリンダボア用オイルジェット部１０６から噴射され、矢印１２２で示すオイルは、ピストン用オイルジェット部１０５により噴射される。
【００１８】
矢印１２１で示す方向に噴射されたオイルはシリンダボア３０（ボア壁）に接触してボア壁としてのシリンダボア３０とピストン２０との摩擦を低減させる。すなわち、矢印１２１で示す方向に噴射されたオイルはシリンダボア３０表面に油膜を形成し、この油膜がピストン２０と接触することで、ピストン２０とシリンダボア３０との直接的な接触を防止し、摩擦抵抗を低減させることが可能である。
【００１９】
矢印１２２で示す方向に供給されたオイルはピストン２０の裏面と衝突し、ピストン２０の熱を奪う。熱を奪ったオイルは下部方向に落下し、オイルパンへ集められ、その後オイルポンプ、仕向け地によってはオイルクーラーを介して再度潤滑のために用いられる。ピストン用オイルジェット部１０５と、シリンダボア用オイルジェット部１０６とは、オイルジェット１５０を構成し、いずれか一方または両方がオイルを噴射することが可能である。
【００２０】
これにより、ピストン用オイルジェット部１０５およびシリンダボア用オイルジェット部１０６の双方がオイルを噴射しない状態、ピストン用オイルジェット部１０５がオイルを噴射し、シリンダボア用オイルジェット部１０６がオイルを噴射しない状態、シリンダボア用オイルジェット部１０６がオイルを噴射し、ピストン用オイルジェット部１０５がオイルを噴射しない状態、シリンダボア用オイルジェット部１０６およびピストン用オイルジェット部１０５の双方がオイルを噴射する状態の４つの状態を採用することが可能である。
【００２１】
シリンダボア用オイルジェット部１０６およびピストン用オイルジェット部１０５から噴射されるオイルは大きな液滴状であってもよく、さらに霧状であってもよい。
【００２２】
さらに、噴射圧力は特に制限されるものではなく、高圧噴射および低圧噴射のいずれをも採用することが可能である。
【００２３】
図２は、図１中の潤滑装置を詳細に示す断面図である。図２を参照して、潤滑装置１００は、シリンダブロック１０に取付けられる筐体１０１を有する。筐体１０１は、第１室１０２、第２室１０３およびバイパス室１０４から構成される内部空間を有する。この内部空間にオイル１１２が蓄えられている。内部空間には可動栓１０８が設けられ、可動栓１０８は縮みばね１０７により位置決めされている。内部空間に連なるようにピストン用オイルジェット部１０５およびシリンダボア用オイルジェット部１０６が設けられ、シリンダボア用オイルジェット部１０６からは矢印１２１で示す方向にオイルを噴出させることが可能であり、ピストン用オイルジェット部１０５からは矢印１２２で示すようにオイルを噴出させることが可能である。
【００２４】
筐体１０１の入口１１４からオイルが供給される。供給されたオイルは一旦第１室１０２に蓄えられ、可動栓１０８の位置により、シリンダボア用オイルジェット部１０６および／またはピストン用オイルジェット部１０５から放出されるか、または放出されない。可動栓１０８は矢印１１１で示す範囲を移動することが可能であり、可動栓１０８の位置に応じて、オイル１１２が外部へ放出されないか、または外部へ放出されるかが決定される。
【００２５】
図３から図６は、図２で示す潤滑装置の動作を説明するための断面図である。図３を参照して、通常のエンジン始動時、すなわちオイル１１２の温度がたとえば０℃以上であり、かつエンジンの回転数（クランクシャフトの回転数）が６００回転以下の場合図３で示す位置に可動栓１０８が位置決めされる。可動栓１０８の位置は、縮みばね１１２による押圧力と、入口１１４から流入するオイルの押圧力とにより決定し、図３で示す状態では、オイル１１２による押圧力が小さいため、縮みばね１０７が最も伸びきった位置となる。この位置に可動栓１０８が位置している場合には、入口１１４から流入したオイルはバイパス室１０４を通ってシリンダボア用オイルジェット部１０６に達する。その後図１および図２で示すように、矢印１２１で示す方向に噴射され、オイル１１２がシリンダボア３０を潤滑する。すなわち、図３で示すエンジン停止時から始動直後および低回転時は、オイル１１２は、入口１１４から第１室１０２、バイパス室１０４、第２室１０３およびシリンダボア用オイルジェット部１０６を経由してボア壁面であるシリンダボア３０に到達する。これにより、始動時にシリンダボア３０に多くのオイルを供給することができ、始動時のフリクションを低減することができる。
【００２６】
図４を参照して、中速回転時には入口１１４からのオイルの流量が大きくなる。これにより、オイル１１２による可動栓１０８への押圧力が大きくなり、図３で示す位置から可動栓１０８が下側へ移動する。そのため、可動栓１０８はバイパス室１０４の出口を封止するとともに、ピストン用オイルジェット部１０５およびシリンダボア用オイルジェット部１０６の入口を封止する。その結果、オイル１１２はシリンダボア用オイルジェット部１０６およびピストン用オイルジェット部１０５から噴出されない。したがって、中速回転時にはオイルは第１室１０２およびバイパス室１０４に密閉されて噴射されない。その結果オイル噴射量を減らし、オイルポンプの駆動負荷を低減することが可能である。また、ピストン２０を冷却しないため、ピストン２０の暖気を促進することが可能である。
【００２７】
図５を参照して、高回転時には、入口１１４からのオイルの流量が特に大きくなり、これに伴いオイル１１２による可動栓１０８に対する押圧力も大きくなる。その結果、図４で示す位置から縮みばね１０７がさらに縮む。このため、可動栓１０８はピストン用オイルジェット部１０５の入口を開放し、かつシリンダボア用オイルジェット部１０６の入口を封止する。このため、第１室１０２のオイルはピストン用オイルジェット部１０５へ流れ込む。このオイル１１２が矢印１２２で示す方向に噴射され、ピストン２０を冷却する。高回転時には、燃焼室で発生する熱量も大きくなるため、この熱を除去する必要がある。オイル１１２を矢印１２２で示す方向に噴射してピストン２０に接触させることで、オイルによりピストン２０を十分に冷却することができる。
【００２８】
図６を参照して、図３から図５では、オイル１１２の温度が０℃以上であり、オイルの粘性が低い場合を示したが、オイル１１２の温度が０℃以下の場合には、オイルの粘性が急激に上昇する。このため、矢印で示す方向から流入したオイルが特に大きな押圧力を可動栓１０８に対して与える。その結果、可動栓１０８は一番下側まで移動する。このとき、縮みばね１０７は最も縮められた状態となる。可動栓１０８が下側へ移動することで、可動栓１０８はピストン用オイルジェット部１０５およびシリンダボア用オイルジェット部１０６の双方の入口を開放する。その結果、第１室１０２のオイルがピストン用オイルジェット部１０５およびシリンダボア用オイルジェット部１０６の双方へ供給され、シリンダボア用オイルジェット部１０６からは矢印１２１で示す方向にオイル１１２が噴射され、ピストン用オイルジェット部１０５からは矢印１２２で示す方向にオイル１１２が噴射される。これにより、シリンダボア３０がオイルで潤滑されて始動時のフリクションを低減できる。さらに、ピストン用オイルジェット部１０５からオイルを噴射させることにより、潤滑装置１００によるオイルに対する抵抗を低減させることができる。その結果過大な油圧の発生を低減でき、オイルポンプに加える負荷を低減することができる。
【００２９】
この発明に従った潤滑装置１００は、内燃機関１のピストン２０にオイルを供給してピストン２０を冷却することが可能であり、かつ、シリンダボア３０にオイルを供給してシリンダボア３０を潤滑および冷却することが可能なオイルジェットを有する内燃機関の潤滑装置であって、オイルジェット１５０は、ピストン用オイルジェット部１０５とシリンダボア用オイルジェット部１０６とを各別に有する。内燃機関１の運転状態に応じてオイルジェットでオイルをピストン２０およびシリンダボア３０の少なくとも一方に供給することが可能である。
【００３０】
オイル１１２の粘度と流量とに応じて、オイルジェット１５０でオイル１１２をピストン２０およびシリンダボア３０の少なくとも一方に供給することが可能である。
【００３１】
オイル１１２の温度と流量とに応じて、オイルジェット１５０でオイル１１２をピストン２０およびシリンダボア３０の少なくとも一方に供給することが可能である。
【００３２】
ピストン用オイルジェット部１０５とシリンダボア用オイルジェット部１０６との切り替えはバルブとしての可動栓１０８によって行われ、オイル流による可動栓１０８への押圧力と、弾性体としての縮みばね１０７による可動栓１０８への押圧力との釣り合いにより可動栓１０８バルブの位置が決定される。
【００３３】
このように構成された潤滑装置１００では、始動時のフリクションを低減することができる。さらに、中速回転域でのオイルポンプの駆動負荷を低減することができる。さらに、ピストンの暖気を促進することができる。
【００３４】
（実施の形態２）
図７は、この発明の実施の形態２に従った潤滑装置を有する車両のエンジンシステムの図である。図７を参照して、この発明の実施の形態２に従った潤滑装置を実現するエンジンＥＣＵを含む車両のエンジンシステムについて説明する。
【００３５】
図７で示すように、このエンジンシステムにおいては、エアクリーナ２００を介した空気が、エンジンの燃焼室に導入される。その際、吸入空気量がエアフローメータ２０２により検知されて、エンジンＥＣＵ１０００に吸入空気量を表わす信号が入力される。また、スロットルバルブ３００の開度により、吸入空気量が変化する。このスロットルバルブ３００の開度は、エンジンＥＣＵ１０００からの信号に基づいて作動したスロットルモータ３０４により変化する。スロットルバルブ３００の開度はスロットルポジションセンサ３０２により検知されて、エンジンＥＣＵ１０００にスロットルバルブ３００の開度を表わす信号が入力される。
【００３６】
燃料は、フュエルタンク４００に貯蔵され、フュエルポンプ４０２により高圧フュエルポンプ８００を介して高圧フュエルインジェクタ８０４から燃焼室に噴射される。インテークマニホールドから導入された空気と、フュエルタンク４００から高圧フュエルインジェクタ８０４を介して燃焼室に噴射された燃料との混合気が、エンジンＥＣＵ１０００から制御信号が入力されるイグナイタ一体式イグニッションコイル８０８を用いて着火されて燃焼する。
【００３７】
混合気が燃焼した後の排ガスは、イグゾーストマニホールドを通り、三元触媒コンバータ９００および三元触媒コンバータ９０２を通って、大気に排出される。
【００３８】
このエンジンシステムは、三元触媒コンバータ９００の下流側からＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）パイプ５００を通ってＥＧＲバルブ５０２によりその流量が制御されるＥＧＲ装置を有する。
【００３９】
図８は、エンジンシステムを制御するエンジンＥＣＵ１０００、各種センサおよび各種アクチュエータを含む制御ブロック図である。図８を参照して、エンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０００には、各種センサからのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）コンバータ１０１０と、ＥＦＩ―ＣＰＵ（Electronic Fuel Injection-Central Processing Unit）１０２０と、ＥＣＴ―ＣＰＵ（Electronically Controlled Automatic Transmission-Central Processing Unit）１０３０と、これらのＣＰＵに電力を供給する定電圧電源１０４０と、ボデー多重通信２０００と通信するための通信ＩＣ１０５０とを含む。
【００４０】
バキュームセンサ３０６は、吸気管内の圧力を検出する圧力センサである。エアフローメータ２０２は吸気量および吸気温度を検出するセンサであり、この吸気に関する情報を得るためのセンサである。
【００４１】
スロットルポジションセンサ３０２は、たとえばスロットルボデーに配置され、スロットルバルブ３００の開度を検出する。たとえば、ホール素子を用いた電子式のポジションセンサが採用されることにより正確な制御と恒久的な信頼性を確保することができる。アクセルポジションセンサ１１０２は、運転者がどの程度アクセルペダル１１００を踏み込んだかを検出するセンサである。
【００４２】
酸素センサ７１０は、上流側の触媒コンバータのエンジン側における排気ガスの酸素濃度を検出し、酸素センサ７１２は、上流側の三元触媒コンバータ９００と下流側の三元触媒コンバータ９０２との間における排気ガスの酸素濃度を検知する。
【００４３】
水温センサ７０６は、エンジン冷却水の水温を検出する。燃圧センサ７００は、各気筒における燃焼室内における燃焼時の圧力を検出する。
【００４４】
カム角センサ７０８は、シリンダヘッド後端に取付けられており、インテークカムシャフトに固定された、カムシャフトタイミングロータの突起をカム角センサ７０８が検知することにより、気筒判別および実カムシャフト角度を検出することができる。カム角センサ７０８も、前述のクランク角センサ７０２と同様、検出精度の高い電磁ピックアップ式センサが用いられる。
【００４５】
クランク角センサ７０２は、クランク角度および回転数を検出するセンサであって、検出精度の高い電磁ピックアップ式センサなどが用いられる。クランクシャフトが回転することにより、クランクシャフト５０に取付けられたクランクシャフトタイミングロータ突起部とクランク角センサのエアギャップが変化するためクランク角センサ７０２のコイル部を通過する磁束が増減し、コイル部に起電力が発生する。この発生電圧は、タイミングロータ突起がクランク角センサ７０２に近づくときと離れるときとでは逆向きになるため、交流電圧として表われ、これによりクランク位置およびクランク角速度を検出することができる。ノックセンサ７０４は、エンジンにおけるノッキングの状態を検出する。
【００４６】
次に、エンジンＥＣＵ１０００から制御信号が出力されるアクチュエータについて説明する。高圧フュエルインジェクタ８０４は、高圧スリットノズルフュエルインジェクタであって、スリットノズルの作用により微粒化された扇状に大きく広がりつつ燃焼室に噴射される。高圧フュエルインジェクタ８０４を高速および精密に動作させるためＥＤＵ８０６が設けられる。
【００４７】
ＶＶＴ用ＯＣＶ８０２は、最適なバルブタイミングにインテークカムシャフトの位相を制御するためのオイルコントロールバルブである。キャニスタパージＶＳＶ４０６は、キャニスタパージ量を増減させるために、エンジンＥＣＵ１０００からの制御信号によりその開度が制御される。スロットルモータ３０４は、スロットルバルブ３００の開閉を調整する。
【００４８】
気流制御バルブ用ＶＳＶ６０２には、エンジンの運転状態に応じて気流制御バルブ６００を開閉するバルブであって、エンジンＥＣＵ１０００から出力された制御信号に基づいてこの気流制御バルブ用ＶＳＶ６０２を介してアクチュエータのダイヤフラム室に係る負圧を切換えることにより気流制御バルブ６００が開閉する。
【００４９】
ＥＧＲ用ステッピングモータ５０２Ａは、ＥＧＲ装置のＥＧＲバルブ５０２の開度を調整するモータであって、エンジンＥＣＵ１０００から制御信号が出力される。
【００５０】
高圧フュエルポンプ８００は、燃料を加圧するためのポンプであって、シリンダヘッドカバーに取付けられる。高圧フュエルポンプ８００は、フュエルタンク４００からの低圧燃料の吸入通路を開閉する電磁弁、カムシャフトによって駆動される燃料を加圧するプランジャ、フュエルデリバリパイプへの通路を機械的に開閉するチェックバルブで構成する。
【００５１】
図９は、図７で示す潤滑装置１００の断面図である。図９を参照して、潤滑装置１００は制御部１６０により可動栓１０８が制御される点で、実施の形態１に従った潤滑装置１００と異なる。
【００５２】
可動栓１０８は矢印１１１で示す上下方向に移動可能であり、位置ＡからＤまでの位置に位置決めされることが可能である。可動栓１０８は連結棒１６１およびコイル１６２を含む制御部１６０により制御される。制御部１６０の連結棒１６１の位置はコイル１６２により制御される。具体的には、たとえば連結棒１６１内に磁石が埋込まれており、コイル１６２で生じる電磁力との反発力および吸引力に応じて連結棒１６１の位置が決められる。
【００５３】
コイル１６２は図７で示すエンジンＥＣＵ１０００に接続されており、エンジンＥＣＵ１０００から供給される電力に応じて連結棒１６１の位置を連続的に変化させることが可能である。
【００５４】
なお、この実施の形態では制御部１６０としてコイルを用いて可動栓１０８の位置を決める例を示したが、制御部１６０の構成はこれに限られるものではなく、ステッピングモータを用いて制御部１６０を構成してもよい。具体的には、ステッピングモータにピニオンが設けられ、連結棒１６１にラックが設けられ、ラックとピニオンが噛合い、ステッピングモータ（ピニオン）の回転に応じて連結棒１６１および可動栓１０８が上下する構成としてもよい。
【００５５】
さらに、コイル１６２は、オイルコントロールバルブを構成するスプール弁のソレノイドと同様の構成としてもよい。
【００５６】
次に、図７から図９で示す装置を用いた潤滑装置１００の駆動方法について説明する。図１０は、潤滑装置１００の動作を示すフローチャートである。図１０を参照して、潤滑装置１００を駆動させる場合には、まずクランク角センサ７０２がクランクシャフト５０の回転数を検出する。検出された回転数がエンジンＥＣＵ１０００に伝えられ、回転数が５００ｒｐｍ（回転／分）以上かどうかが判断される（ステップ１００１、以下、ステップをＳと称する）。
【００５７】
回転数が５００ｒｐｍ以下であれば（Ｓ１００１にてＮＯ）、エンジンＥＣＵ１０００は始動時モードであると判断する。次に、吸気温センサを内蔵したエアフローメータ２０２からエンジンＥＣＵ１０００へ吸気温度に関する情報が送られる。この吸気温度が０℃以上であるかどうかをエンジンＥＣＵ１０００が判断する。エンジンＥＣＵ１０００が、吸気温度が０℃以上と判断すると（Ｓ１００２においてＹＥＳ）、エンジンＥＣＵ１０００は制御部１６０に対し、可動栓１０８を位置Ａまで駆動させるよう信号を送り、可動栓１０８が移動する（図３参照）。その結果、シリンダボア用オイルジェット部１０６から矢印１２１で示す方向にオイル１１２が噴射され、シリンダボア３０へオイルが供給される。これにより、シリンダボア３０が十分に潤滑され、始動時のスカッフ性などの問題が生じない。
【００５８】
吸気温が０℃以上であるとエンジンＥＣＵが判断すれば、（Ｓ１００２においてＮＯ）、エンジンＥＣＵ１０００は制御部１６０に対し、可動栓１０８を位置Ｄまで駆動させるように信号を送る。可動栓１０８が位置Ｄに達するとピストン用オイルジェット部１０５およびシリンダボア用オイルジェット部１０６からオイル１１２が噴射される（図６参照）。低温時に２つのジェット部からオイルを噴射させることで、油圧回路の圧力を上昇させることなく、過大な油圧の発生を予め防止でき、オイルポンプに加える負荷を低減することができる。
【００５９】
クランクシャフト５０の回転数が５００ｒｐｍ以上であるとエンジンＥＣＵ１０００が判断すれば（Ｓ１００１にてＹＥＳ）、エンジンＥＣＵ１０００は通常運転モードであると判断する。さらに、エンジンＥＣＵ１０００が、クランクシャフト５０の回転数が所定値Ｎ以上であるかどうかを判断する（Ｓ１００３）。回転数がＮ以下であるとエンジンＥＣＵ１０００が判断すれば（Ｓ１００３にてＮＯ）、スロットルポジションセンサ３０２から伝えられたスロットル開度情報に基づき、エンジンＥＣＵ１０００はスロットル開度がＴ以上かどうかを判断する（Ｓ１００４）。スロットル開度がＴ以下であれば（Ｓ１００４にてＮＯ）、エンジンＥＣＵ１０００は制御部１６０に対し、可動栓１０８を位置Ｂで位置決めするように信号を送る。これにより、可動栓１０８は位置Ｂに位置決めされ、ピストン用オイルジェット部１０５およびシリンダボア用オイルジェット部１０６のいずれからもオイル１１２が噴出されない。
【００６０】
エンジンＥＣＵがスロットル開度がＴ以上であると判断すれば（Ｓ１００４にてＹＥＳ）、エンジンＥＣＵ１０００は制御部１６０に対し、可動栓１０８を位置Ｃに位置決めするよう信号を送る。これに伴い、制御部１６０は可動栓１０８を位置Ｃに位置決めする（図５参照）。これにより、ピストン用オイルジェット部１０５からオイル１１２が噴出する。
【００６１】
エンジンＥＣＵ１０００が、回転数がＮ以上であると判断すれば（Ｓ１００３にてＹＥＳ）、エンジンＥＣＵ１０００は、回転数とスロットル開度の積がＮ×Ｔ以上であるかを判断する（Ｓ１００５）。エンジンＥＣＵ１０００が、回転数とスロットル開度の積がＮ×Ｔを超えていると判断すれば（Ｓ１００５にてＹＥＳ）、エンジンＥＣＵ１０００は、制御部１６０に対し、可動栓１０８を位置Ｃに位置決めするよう信号を送る。これに伴い、制御部１６０は可動栓１０８を位置Ｃに位置決めする（図５参照）。これに伴い、ピストン用オイルジェット部１０５からオイルが噴出する。
【００６２】
Ｓ１００５において回転数とスロットル開度の積がＮ×Ｔ以下であるとエンジンＥＣＵ１０００が判断すれば、エンジンＥＣＵ１０００は可動栓１０８を位置Ｂに位置決めするように制御部１６０に信号を送る。これに伴い、制御部１６０は位置Ｂに可動栓１０８を位置決めする（図４参照）。その結果、ピストン用オイルジェット部１０５およびシリンダボア用オイルジェット部１０６のいずれからもオイルが噴出しない。
【００６３】
なお、この実施の形態では、Ｓ１００２において吸気温により温度を判断したが、オイルの温度（油温）によりＳ１００２での判断を行なってもよい。すなわち、油温が０℃以上かどうかにより、可動栓１０８の位置がＡおよびＤのいずれかに決定される。
【００６４】
図１１はエンジン回転数とスロットル開度の観点から見た可動栓の位置を示す図である。図１１を参照して、エンジン回転数が５００以下の場合は、始動時モードであるため、可動栓の位置はＡまたはＤとされる。これに対し、エンジン回転数が５００以上であれば通常運転モードと判断され、回転数とスロットル開度の積がＴ×Ｎより大きいかどうかで可動栓の位置はＢまたはＣのいずれかにされる。積が大きい場合には、高速運転または高負荷運転であるため、可動栓は位置Ｃに位置決めされピストン用オイルジェット部１０５からオイルが噴出してピストンが冷却される。これに対し、積がＴ×Ｎ以下であれば、中負荷運転または軽負荷運転とされて可動栓がオイルの噴出を停止させる。その結果オイルポンプの駆動力を節減することができ、燃費の向上を図ることができる。
【００６５】
図１２および図１３は、油温と判定回転数Ｎおよび判定スロットル開度Ｔとの関係を示すグラフである。図１２および図１３を参照して、油温センサを備えたエンジンでは、油温により、判定回転数Ｎおよび判定スロットル開度Ｔの値を可変とする。図１２では、ＮまたはＴが、油温が高くなるにつれて連続的に減少する設定とされている。図１３では、油温が高くなるに従い、ＮまたはＴが段階的に減少する設定とされている。このように、油温を考慮して判定回転数Ｎおよび判定スロットル開度Ｔを設定すれば冷却効率をさらに向上させることができる。
【００６６】
なお、油温センサが存在しない場合には、判定スロットル開度Ｔおよび判定回転数Ｎを一定の値とすることができる。
【００６７】
このように構成された、実施の形態２に従った潤滑装置１００でも、実施の形態１に従った潤滑装置１００と同様の効果がある。
【００６８】
（実施の形態３）
図１４は、この発明の実施の形態３に従った潤滑装置の平面図である。図１５は、図１４中のＸＶ−ＸＶ線に沿った断面図である。図１４を参照して、実施の形態３に従った潤滑装置１００では可動栓１０８は連結棒１６１を中心として矢印Ｒで示す方向に回転可能である。可動栓１０８は円柱形状であり、これを収納する筐体１０１も円筒形状である。可動栓１０８内には、可動栓１０８を貫通するように第１油路１０８ａ、第２油路１０８ｂおよび第３油路１０８ｃが設けられており、第１から第３油路１０８ａから１０８ｃはそれぞれ連結棒１６１内に設けられた油路に接続されている。第１から第３油路１０８ａから１０８ｃは円の中心から半径方向外側に延びるように配置されており、その中をオイルが通過することが可能である。可動栓１０８が矢印Ｒで示す方向に回転すると、第１から第３油路１０８ａから１０８ｃも連結棒１６１を中心として矢印Ｒで示す方向に回転することが可能である。
【００６９】
可動栓１０８を取囲む筐体１０１には、外周方向に延びるようにピストン用オイルジェット部１０５とシリンダボア用オイルジェット部１０６とを有する。ピストン用オイルジェット部１０５およびシリンダボア用オイルジェット部１０６は、それぞれ、オイルの通過経路となってオイルをピストンまたはボアへ供給するための経路である。ピストン用オイルジェット部１０５およびシリンダボア用オイルジェット部１０６のそれぞれは筐体１０１で囲まれた空間内に連通しており、第１から第３油路１０８ａから１０８ｃと連通してオイルの送出路となる。
【００７０】
図１５を参照して、制御部１６０は、可動栓１０８に連結される連結棒１６１と、連結棒１６１の外周に取付けられた第１ギア１６３と、第１ギア１６３に噛合う第２ギア１６４と、第２ギア１６４と接続される連結シャフト１６５と、連結シャフト１６５を回転させるモータ１６６とを有する。連結棒１６１は内部にオイル通路を有し、そのオイル通路は第１から第３油路１０８ａから１０８ｃに接続されている。連結棒１６１は回転可能に保持され、一方端側に可動栓１０８が取付けられ、他方端側に第１ギア１６３が取付けられる。
【００７１】
第１ギア１６３は第２ギア１６４と噛合っており、モータ１６６が連結シャフト１６５を回転させると、この回転が第２ギア１６４および第１ギア１６３へ伝わり、第１ギア１６３が連結棒１６１を回転させる。これにより連結棒１６１に接続された可動栓１０８も回転する。
【００７２】
なお、この実施の形態では、制御部１６０はモータを有する構成としたが、これに限られるものではなく、制御部１６０が往復運動可能なソレノイドなどを有していてもよい。このソレノイドの往復運動がラックとピニオンにより回転力に変換され、この回転力が連結棒１６１に伝達されてもよい。
【００７３】
図１６から図１９は図１４および図１５で示す潤滑装置の動作を説明するための平面図である。なお、図１６から図１９で示す回転位置の制御は図１０で示すフローチャートに従い、実施の形態２における可動栓の位置ＡからＤは、図１６から図１９における第３油路１０８ｃの位置ＡからＤに対応する。
【００７４】
図１６を参照して、通常のエンジン始動時、すなわち、オイル１１２の温度がたとえば０℃以上であり、エンジンの回転数（クランクシャフトの回転数）がたとえば５００回転以下の場合には、図１６で示すように、第３油路１０８ｃが位置Ａに位置決めされるように可動栓１０８が位置決めされる。このとき、第２油路１０８ｂとシリンダボア用オイルジェット部１０６とが連通するため、連結棒１６１内の油路から供給されたオイルはシリンダボア用オイルジェット部１０６から矢印１２１で示す方向に噴射され、オイルがシリンダボアを潤滑する。
【００７５】
図１７を参照して、中速回転時には、第３油路１０８ｃは１Ｂに位置決めされる。これにより、第１から第３油路１０８ａから１０８ｃの出口が閉ざされた状態となり、シリンダボア用オイルジェット部１０６とピストン用オイルジェット部１０５からはオイルは放出されない。
【００７６】
図１８を参照して、高回転時には、第３油路１０８ｃが位置Ｃに位置決めされる。これにより、第１油路１０８ａがピストン用オイルジェット部１０５と連通し第１油路１０８ａからピストン用オイルジェット部１０５へオイルが供給され、矢印１２２で示す方向にオイルが放出される。
【００７７】
図１９を参照して、低温始動時（温度０℃）の場合には、第３油路１０８ｃが位置Ｄに位置決めされる。このとき、第２油路１０８ｂがピストン用オイルジェット部１０５と連通し、第３油路１０８ｃがシリンダボア用オイルジェット部１０６と連通する。これにより、ピストン用オイルジェット部１０５からは矢印１２２で示す方向にオイルが噴射され、シリンダボア用オイルジェット部１０６からは矢印１２１で示す方向にオイルが噴射される。
【００７８】
この発明に従った潤滑装置１００は、クランクシャフト５０の回転数、オイル温度または吸気温度、スロットル開度、回転数とスロットル開度の積に応じてピストン用オイルジェット部１０５とシリンダボア用オイルジェット部１０６へのオイルの供給量を制御する制御部１６０を備える。
【００７９】
このように構成された、実施の形態３に従った潤滑装置１００でも実施の形態１および２に従った潤滑装置１００と同様の効果がある。
【００８０】
以上、この発明の実施の形態について説明したが、ここで示した実施の形態はさまざまな変形することが可能である。まず、本発明に従った内燃機関は、自動車、自動二輪車に搭載されるものだけでなく、発電機用の内燃機関としても用いることができる。
【００８１】
さらに、内燃機関の形態として、ピストンが１つのみ設けられる単気筒型エンジン、複数設けられるエンジンのいずれに本発明を採用してもよい。また、エンジンの形式として、直列型、Ｖ型およびＷ型などのさまざまなエンジンに本発明を適用することが可能である。さらにオイルの噴射については、油温と回転数だけでなく、油圧、負荷、回転数、油温および運転状況などに応じてさまざまに変更することが可能である。
【００８２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
この発明は内燃機関の潤滑装置の分野で適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】この発明の実施の形態１に従った潤滑装置を有する内燃機関の断面図である。
【図２】図１中の潤滑装置を詳細に示す断面図である。
【図３】図２で示す潤滑装置の動作を説明するための断面図である。
【図４】図２で示す潤滑装置の動作を説明するための断面図である。
【図５】図２で示す潤滑装置の動作を説明するための断面図である。
【図６】図２で示す潤滑装置の動作を説明するための断面図である。
【図７】この発明の実施の形態２に従った潤滑装置を有するエンジンシステムの図である。
【図８】エンジンシステムを制御するエンジンＥＣＵ１０００、各種センサおよび各種アクチュエータを含む制御ブロック図である。
【図９】図７で示す潤滑装置１００の断面図である。
【図１０】潤滑装置１００の動作を示すフローチャートである。
【図１１】エンジン回転数とスロットル開度の観点から見た可動栓の位置を示す図である。
【図１２】油温と判定回転数Ｎおよび判定スロットル開度Ｔとの関係を示すグラフである。
【図１３】油温と判定回転数Ｎおよび判定スロットル開度Ｔとの関係を示すグラフである。
【図１４】この発明の実施の形態３に従った潤滑装置の平面図である。
【図１５】図１４中のＸＶ−ＸＶ線に沿った断面図である。
【図１６】図１４および図１５で示す潤滑装置の動作を説明するための平面図である。
【図１７】図１４および図１５で示す潤滑装置の動作を説明するための平面図である。
【図１８】図１４および図１５で示す潤滑装置の動作を説明するための平面図である。
【図１９】図１４および図１５で示す潤滑装置の動作を説明するための平面図である。
【符号の説明】
【００８５】
１  内燃機関、１０  シリンダブロック、２０  ピストン、３０  シリンダボア、４０  コネクティングロッド、５０  クランクシャフト、１００  潤滑装置、１０１  筐体、１０２  第１室、１０３  第２室、１０４  バイパス室、１０５  ピストン用オイルジェット部、１０６  シリンダボア用オイルジェット部、１０７  縮みばね、１０８  可動栓、１１１  矢印、１１２  オイル、１５０  オイルジェット。
【図１】
2006138307.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2006138307.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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