(57)【要約】      （修正有）【課題】冷間時には早期にエンジンオイルを温め、暖機後にはピストンを効果的に冷却できるオイルジェットを提供する。【解決手段】ピストンの裏面にエンジンオイルを噴射するオイルジェット１であって、裏面全体に広角にエンジンオイルを噴射する広角噴射機構２と、裏面の特定箇所に挟角にエンジンオイルを噴射する挟角噴射機構３と、エンジンオイルの温度に応じて、広角噴射機構２と挟角噴射機構３の動作を制御する動作制御機構４と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンの裏面にエンジンオイルを噴射するオイルジェットであって、
前記裏面全体に広角に前記エンジンオイルを噴射する広角噴射機構と、
前記裏面の特定箇所に挟角に前記エンジンオイルを噴射する挟角噴射機構と、
前記エンジンオイルの温度に応じて、前記広角噴射機構と前記挟角噴射機構の動作を制御する動作制御機構と、を備えるオイルジェット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピストンの裏面にエンジンオイルを噴射するオイルジェットに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関のシリンダブロックの内部には、ピストンの裏面にエンジンオイルを噴射するオイルジェットが設けられることがある。ピストンの裏面にエンジンオイルを噴射することで、ピストンとシリンダボアとのフリクションを低減することができる。また、ピストンの裏面にエンジンオイルを噴射することで、ピストンを冷却できるので、ノッキングなどの不正燃焼の発生を抑制できる。
【０００３】
内燃機関の始動時では、オイルジェットによるピストンの冷却が過剰で、ピストンの暖機が遅れ、スラップ音が生じ易い。このような問題点に鑑み、特許文献１では、ピストン用のオイルジェットと、シリンダボア用のオイルジェットを設け、両オイルジェットを適宜使い分ける技術を開示している。この構成では、冷間始動時に、シリンダボアにエンジンオイルを噴射して、シリンダボアからエンジンオイルに受熱させて、エンジンオイルを早期に温めることで、ピストンの暖機を行なうとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１３８３０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、近年の低燃費の内燃機関では、内燃機関での発熱量が抑えられている上、熱伝導性に優れるアルミニウム合金で構成されるシリンダブロックの放熱性が高いため、シリンダブロックが熱くなり難い。そのため、シリンダブロックのシリンダボアにエンジンオイルを噴射しても、シリンダボアからエンジンオイルへの受熱量が小さいため、エンジンオイルが早期に温まることがなく、ピストンの暖機が遅れ易い。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的の一つは、冷間時には早期にエンジンオイルを温め、暖機後にはピストンを効果的に冷却できるオイルジェットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一形態に係るオイルジェットは、
ピストンの裏面にエンジンオイルを噴射するオイルジェットであって、
前記裏面全体に広角に前記エンジンオイルを噴射する広角噴射機構と、
前記裏面の特定箇所に挟角に前記エンジンオイルを噴射する挟角噴射機構と、
前記エンジンオイルの温度に応じて、前記広角噴射機構と前記挟角噴射機構の動作を制御する動作制御機構と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
上記構成によれば、広角噴射機構と挟角噴射機構とをエンジンオイルの温度に応じて動作させることができる。そのため、冷間時には、広角噴射機構によってピストンの裏面全体にエンジンオイルを噴射することで、ピストンの裏面とシリンダボアにもエンジンオイルがかかり、ピストンとシリンダボアの両方からエンジンオイルに受熱させることができる。その結果、エンジンオイルが早期に温まる。また、暖機時には、挟角噴射機構でピストンの裏面の特定箇所にエンジンオイルを噴射して、ピストンを効果的に冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係る内燃機関の概略構成図である。
【図２】実施形態１に示すオイルジェットの概略構成図である。
【図３】実施形態２に示すオイルジェットの概略構成図である。
【図４】実施形態３に示すオイルジェットの概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明のオイルジェットの実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明は、これらの例示に限定されず、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。
【００１１】
＜実施形態１＞
内燃機関のシリンダブロック８のシリンダボア８０にはピストン７が摺接する。ピストン７はコンロッド９を介してクランクシャフト１０に繋がっており、ピストン７の往復運動に伴ってクランクシャフト１０が回転する。この内燃機関では、ピストン７の裏面にエンジンオイルを噴射するオイルジェット１が設けられている。
【００１２】
≪オイルジェット≫
本例のオイルジェット１は、潤滑経路に繋がるオイルギャラリー５と、広角にエンジンオイルを噴射する広角ノズル（広角噴射機構）２と、挟角にエンジンオイルを噴射する挟角ノズル（挟角噴射機構）３とを備える。広角ノズル２は、オイルギャラリー５から延びており、ピストン７の裏面全体に霧状にエンジンオイルを噴射できるように、その噴射口が拡がって形成されている。挟角ノズル３は、広角ノズル２の管路の途中から分岐し、ピストン７の裏面の特定箇所、具体的には高温となり易い排気側（紙面右側）の部分に水流状にエンジンオイルを噴射できるように、その噴射口が絞られて形成されている。
【００１３】
上記オイルジェット１はさらに、図２に示すように、温度に応じて広角ノズル２と挟角ノズル３の動作を制御する動作制御機構４を備える。本例の動作制御機構４は、挟角ノズル３の管路における広角ノズル２の管路に繋がる部分に形成され、エンジンオイルが所定温度以上になったときにバルブが開くように構成された温度感応型のバルブである。温度感応型のバルブとしては、温度に応じて膨張・収縮するサーモワックスなどを用いた物を挙げることができる。温度感応型のバルブを用いると、電気的な制御機構を必要とせず、安価で簡便である。
【００１４】
動作制御機構として、電磁バルブとバルブ制御部とで構成される動作制御機構を利用することもできる。この構成では、潤滑経路に設けられた温度センサの測定値に基づいて、バルブ制御部が電磁バルブの開閉を制御する。動作制御機構の温度センサには、エンジンオイルの温度を測定するために車両に搭載される既存の温度センサを利用することができる。また、バルブ制御部には、車両に搭載されるＥＣＵ（ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｕｎｉｔ）を利用することができる。電磁バルブを利用する場合、広角ノズル２と挟角ノズル３へのエンジンオイルの配分量を細かく調整することができる。
【００１５】
≪効果≫
上記構成によれば、エンジンオイルが低温の冷間時には、広角ノズル２からピストン７の裏面全体にエンジンオイルが噴射され、ピストン７とシリンダボア８０の両方からエンジンオイルに受熱される。その結果、エンジンオイルが早期に温まり、内燃機関の各部材のフリクションが低減される。
【００１６】
次に、エンジンオイルが温まり、所定温度以上になると、バルブ（動作制御機構４）が開き、広角ノズル２に加えて挟角ノズル３からもエンジンオイルが噴射される。挟角ノズル３から噴射されたエンジンオイルは、ピストン７の裏面の高温部に当たり、ピストン７を効率的に冷却する。その結果、ノッキングの発生を抑制でき、点火時期をＭＢＴ（ｍｉｎｉｍｕｍ  ａｄｖａｎｃｅ  ｆｏｒ  ｂｅｓｔ  ｔｏｒｑｕｅ）に近づけることができる。挟角ノズル３からのエンジンオイルの噴射が起こると、広角ノズル２からのエンジンオイルの噴射量は減るが、エンジンオイルは既に温まっているので、当該噴射量の減少は特に問題とならない。
【００１７】
≪その他の構成≫
内燃機関の始動時などは、潤滑経路におけるエンジンオイルの圧力が十分に高まっておらず、オイルジェット１から勢い良くエンジンオイルを噴射できない場合がある。そこで、オイルギャラリー５の内部に、エンジンオイルの圧力が一定圧力以上となったときに開く逆止弁を設け、エンジンオイルの圧力が低いうちは、オイルジェット１からのエンジンオイルの噴射を停止することが好ましい。そうすることで、潤滑経路のエンジンオイルの圧力を速やかに上昇させることができる。
【００１８】
＜実施形態２＞
実施形態２では、実施形態１とは異なる構成を備えるオイルジェット１を図３に基づいて説明する。
【００１９】
図３では、動作制御機構４となるバルブを、広角ノズル２の管路における挟角ノズル３の入口の位置に設けている。当該バルブは、エンジンオイルが一定温度未満のときはエンジンオイルを広角ノズル２に導き、エンジンオイルが一定温度以上になると、エンジンオイルの流路を挟角ノズル３に導く温度感応型の三方弁である。もちろん、動作制御機構は、電磁式三方弁とバルブ制御部とで構成することもできる。本例の構成によれば、冷間時には、広角ノズル２のみからエンジンオイルが噴射され、エンジンオイルが一定温度以上になってからは挟角ノズル３のみからエンジンオイルが噴射される。エンジンオイルが一定温度以上になると、シリンダ内に浮遊するオイル粒によってピストン７とシリンダボア８０とのフリクションは十分に低減される。従って、広角ノズル２からエンジンオイルが噴射されなくなっても問題はない。
【００２０】
＜実施形態３＞
実施形態３では、共用ノズル６を用いた構成を備えるオイルジェット１を図４に基づいて説明する。
【００２１】
本例のオイルジェット１は、オイルギャラリー５から延びる一本の共用ノズル６を備える。共用ノズル６は、電磁的にノズルの噴射口の形状を変化させ、エンジンオイルの噴射範囲の広がりを変更できるように構成されている。つまり、本例の共用ノズル６は、広角ノズル２と挟角ノズル３と動作制御機構４とが一体となったような構成である。
【００２２】
共用ノズル６を用いる場合、図示しない温度センサなどで潤滑経路の温度を測定し、その結果に応じて共用ノズル６の噴射口の形状を変化させることで、広角あるいは挟角にエンジンオイルを噴射することができる。
【符号の説明】
【００２３】
１  オイルジェット
２  広角ノズル（広角噴射機構）
３  挟角ノズル（挟角噴射機構）
４  動作制御機構
５  オイルギャラリー
６  共用ノズル
７  ピストン
８  シリンダブロック  ８０  シリンダボア
９  コンロッド
１０  クランクシャフト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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