(57)【要約】【課題】ピストンの熱負荷が小であるときのピストンにおける噴射燃料の衝突する部分の冷え過ぎを抑制しつつ、ピストンの熱負荷が大であるときの当該部分の温度過上昇を抑制する。【解決手段】エンジン１によって駆動されるオイルポンプ１５から吐出されるオイルの圧力は、ピストン４の熱負荷に対応するパラメータであるエンジン回転速度の上昇に伴い大となる。そして、上記オイルの圧力が第２の所定値ｂ未満であってピストン４の熱負荷が所定レベルよりも小であるときには、ピストン４の頭部８の裏面へのオイル噴射として、衝突部分１６以外の部分であるオイル受け部１０のみに第１のオイルジェット１１からのオイル噴射が行われる。また、上記オイルの圧力が第２の所定値ｂ以上であってピストン４の熱負荷が所定レベルよりも大であるときには、第２のオイルジェット１２からのオイル噴射によって衝突部分１６にもオイルが噴射される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料が燃焼室内に直接噴射されてピストンの頭部表面に衝突する筒内噴射式内燃機関に適用され、前記ピストンの頭部裏面にオイルを噴射するピストンの冷却装置において、
前記ピストンの頭部裏面における噴射燃料の衝突位置に対応した部分である衝突部分以外の部分にオイルを噴射し、前記ピストンの熱負荷が所定レベル以上であるときには前記衝突部分にもオイルを噴射する噴射手段を備える
ことを特徴とするピストンの冷却装置。
【請求項２】
前記噴射手段は、前記ピストンの熱負荷に対応するパラメータである機関回転速度が所定値以上であるとき、前記ピストンの頭部裏面における前記衝突部分にオイルを噴射する
請求項１記載のピストンの冷却装置。
【請求項３】
前記噴射手段は、前記内燃機関によって駆動されるオイルポンプから吐出されたオイルを受け入れ、同オイルの圧力が所定値以上になったとき前記ピストンの頭部裏面における前記衝突部分にオイルを噴射する
請求項２記載のピストンの冷却装置。
【請求項４】
前記噴射手段は、スプリングの付勢力によって閉弁されていた弁体が前記オイルポンプから吐出されたオイルの圧力によって前記スプリングに抗して開弁したとき、前記ピストンの頭部裏面にオイルを噴射するオイルジェットを備える
請求項３記載のピストンの冷却装置。
【請求項５】
前記オイルジェットとして、前記オイルの圧力が第１の所定値に達したときに前記弁体が開弁してオイルを噴射する第１のオイルジェットと、前記オイルの圧力が第１の所定値よりも高い値である第２の所定値に達したときに前記弁体が開弁してオイルを噴射する第２のオイルジェットとが設けられ、
前記第１のオイルジェットは、前記ピストンの頭部裏面の前記衝突部分以外の部分にオイルを噴射するものであり、
前記第２のオイルジェットは、前記ピストンの頭部裏面の前記衝突部分にオイルを噴射するものである
請求項４記載のピストンの冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ピストンの冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等に搭載される筒内噴射式内燃機関においては、ピストンが上死点近くにあるときに燃料噴射が行われると、燃焼室内に直接的に噴射供給された燃料がピストンの頭部表面に形成された窪み（キャビティ）の底部に衝突してピストンの熱等によって気化される。そして、燃焼室内の燃料と空気とからなる混合気に対し点火を行うことにより、燃焼室内の混合気が燃焼して内燃機関が駆動されるようになる。
【０００３】
燃焼室内で混合気が燃焼するときの熱はピストンに伝達されるため、内燃機関においてはピストンの熱負荷が大きなものとなる。このピストンの熱負荷が大きくなって信頼性が低下するのを抑制するために、ピストンの頭部裏面にオイルを噴射し、同オイルでピストンを冷却することが考えられている。
【０００４】
ただし、筒内噴射式内燃機関のピストンにおいては、キャビティの底部に衝突する燃料が気化するときに同底部から気化熱が奪われることとなる。従って、ピストンの頭部裏面全体にオイルを噴射すると、同ピストンにおいてキャビティの底部に対応する部分がオイルと燃料の気化熱との両方によって冷やされ、冷え過ぎた状態になるおそれがある。このようにピストンにおけるキャビティの底部に対応する部分が冷えすぎると、噴射燃料が当該底部に衝突したときに気化しきらずに液状燃料のまま同底部に付着する。そして、液状燃料がキャビティの底部に付着した状態で燃焼室内で燃焼が行われると、煤を主成分とする微粒子（パティキュレート）が発生することとなる。
【０００５】
ここで、吸気行程噴射時における燃料噴射の開始時期に対するパティキュレートの発生量及びトルク変動の関係を図３のグラフを参照して説明する。なお、図３（ａ）は燃料噴射の開始時期の変化に対するトルク変動の推移を示し、図３（ｂ）は燃料噴射の開始時期の変化に対するパティキュレート発生量の推移を示している。また、図３（ｂ）において、実線は上記オイル噴射がないときのパティキュレート発生量の推移であって、二点鎖線は上記オイル噴射があるときのパティキュレートの発生量の推移である。
【０００６】
筒内噴射式内燃機関における燃料噴射の開始時期は、トルク変動とパティキューレートの発生量とが共に許容値未満となる範囲内の時期に設定される。この範囲内においては、オイル噴射がある場合とない場合とのいずれの場合も、燃料噴射の開始時期が遅角するほどトルク変動が大となり、燃料噴射の開始時期が進角するほどパティキュレートの発生量が多くなる。
【０００７】
上記トルク変動については、燃料噴射時期の開始時期の変化に応じて、オイル噴射がある場合とない場合とで同じように推移する。しかし、パティキュレートの発生量については、オイル噴射がある場合には上述したようにキャビティの底部に液状燃料が付着し易くなることから、燃料噴射開始時期の進角に伴うパティキュレート発生の増加がオイル噴射がない場合に比べて大となる。従って、オイル噴射ありの場合には、パティキュレート発生量が許容値に達する燃料噴射開始時期が、オイル噴射無しの場合よりも遅角側の時期となる。このため、オイル噴射ありの場合には、燃料噴射開始時期の調節可能範囲が進角側について制限され、燃料噴射開始時期の適合幅が小さくなるという問題があった。
【０００８】
そこで、特許文献１に示されるように、ピストンの頭部裏面において噴射燃料が衝突するキャビティの底部に対応する部分以外の部分に、オイルを噴射することも提案されている。この場合、ピストンにおけるキャビティの底部に対応する部分がオイルによって冷却されることは抑制され、その部分の冷え過ぎに起因してパティキュレートの発生を招くのを抑制することができる。従って、上記のようにオイル噴射を行った場合には、燃料噴射の開始時期の変化に対するパティキュレート発生量の推移傾向が、図３（ｂ）に実線で示されるオイル噴射なしの場合の推移傾向に近いものとなり、上述した燃料噴射開始時期の適合幅が小さくなるという問題を回避することが可能になる。
【０００９】
【特許文献１】
特開平２００１−９０５３４公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにピストン冷却用のオイルを同ピストンの頭部裏面においてキャビティの底部に対応する部分以外の部分に噴射することで、キャビティの底部が冷え過ぎるのを抑制し、燃料噴射開始時期の適合幅が小さくなるのを抑制することはできる。しかし、燃焼室内で混合気が燃焼するときにピストンが受ける熱量が多く、ピストンの熱負荷が大となるような機関運転状態にあっては、噴射燃料の気化だけではピストンにおいてキャビティの底部に対応する部分を冷却しきれず、当該部分の温度が過上昇するおそれがある。
【００１１】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ピストンの熱負荷が小であるときのピストンにおける噴射燃料の衝突する部分の冷え過ぎを抑制しつつ、ピストンの熱負荷が大であるときの当該部分の温度過上昇を抑制することのできるピストンの冷却装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明では、燃料が燃焼室内に直接噴射されてピストンの頭部表面に衝突する筒内噴射式内燃機関に適用され、前記ピストンの頭部裏面にオイルを噴射するピストンの冷却装置において、前記ピストンの頭部裏面における噴射燃料の衝突位置に対応した部分である衝突部分以外の部分にオイルを噴射し、前記ピストンの熱負荷が所定レベル以上であるときには前記衝突部分にもオイルを噴射する噴射手段を備えた。
【００１３】
ピストンの熱負荷が所定レベルよりも小であるときには、ピストンの頭部裏面の衝突部分以外の部分にオイルが噴射されるため、当該衝突部分がオイルでの冷却によって冷え過ぎるのを抑制することができる。また、ピストンの熱負荷が所定レベル以上であるときには、ピストンの頭部裏面の衝突部分にもオイルが噴射され、当該衝突部分のオイルによる冷却が行われるため、当該衝突部分の温度が過上昇するのを抑制することができる。従って、ピストンの熱負荷が小であるときに上記衝突部分が冷え過ぎるのを抑制しつつ、ピストンの熱負荷が大であるときに上記衝突部分の温度が過上昇するのを抑制することができる。
【００１４】
請求項２記載の発明では、請求項１記載の発明において、前記噴射手段は、前記ピストンの熱負荷に対応するパラメータである機関回転速度が所定値以上であるとき、前記ピストンの頭部裏面における前記衝突部分にオイルを噴射するものとした。
【００１５】
機関回転速度が大となるほど、燃料が燃焼するときの熱を受けたピストンを冷却することの可能な期間が短くなるため、ピストンの熱負荷が大となる傾向にある。従って、機関回転速度が所定値以上であるときにピストンの頭部裏面の衝突部分にオイルを噴射することで、ピストンの熱負荷が所定レベル以上になるときの当該衝突部分の温度過上昇を的確に抑制することができる。
【００１６】
請求項３記載の発明では、請求項２記載の発明において、前記噴射手段は、前記内燃機関によって駆動されるオイルポンプから吐出されたオイルを受け入れ、同オイルの圧力が所定値以上になったとき前記ピストンの頭部裏面における前記衝突部分にオイルを噴射するものとした。
【００１７】
内燃機関によって駆動されるオイルポンプのオイル吐出圧は機関回転速度が大となるほど高くなるため、噴射手段に受け入れられたオイルの圧力も機関回転速度が大となるほど高くなる。従って、このオイルの圧力が所定値以上になったときにピストンの頭部裏面の衝突部分にオイルを噴射することで、ピストンの熱負荷が所定レベル以上になるときの上記衝突部分の冷却を的確に行い、同部分の温度過上昇を抑制することができるようになる。また、機関回転速度が大となって上記オイル吐出圧が大となるにつれて、燃料噴射手段によるオイル噴射量が多くなる。このため、機関回転速度の上昇に伴いピストンの熱負荷が大になるにつれてオイル噴射量を多くすることができ、ピストンの熱負荷に応じた適切な量のオイルを噴射することができる。
【００１８】
請求項４記載の発明では、請求項３記載の発明において、前記噴射手段は、スプリングの付勢力によって閉弁されていた弁体が前記オイルポンプから吐出されたオイルの圧力によって前記スプリングに抗して開弁したとき、前記ピストンの頭部裏面にオイルを噴射するオイルジェットを備えるものとした。
【００１９】
オイルジェットからの燃料の噴射がピストンの頭部裏面の衝突部分に向けて行われるよう当該オイルジェットを設けることで、上記オイルの圧力が所定値以上になったときに上記衝突部分にオイルを噴射することを簡単な構成で実現することが可能になる。
【００２０】
請求項５記載の発明では、請求項４記載の発明において、前記オイルジェットとして、前記オイルの圧力が第１の所定値に達したときに前記弁体が開弁してオイルを噴射する第１のオイルジェットと、前記オイルの圧力が第１の所定値よりも高い値である第２の所定値に達したときに前記弁体が開弁してオイルを噴射する第２のオイルジェットとが設けられ、前記第１のオイルジェットは、前記ピストンの頭部裏面の前記衝突部分以外の部分にオイルを噴射するものであり、前記第２のオイルジェットは、前記ピストンの頭部裏面の前記衝突部分にオイルを噴射するものとした。
【００２１】
通常は、第１のオイルジェットに受け入れらるオイルの圧力が第１の所定値以上となることを条件に、第１のオイルジェットからピストンの頭部裏面の衝突部分以外の部分にオイルが噴射されるだけであり、同オイルによって衝突部分が冷却されることはない。そして、機関回転速度が高くなって第２のオイルジェットに受け入れられるオイルの圧力が第２の所定値以上になると、第２のオイルジェットから上記衝突部分にオイルが噴射され、同オイルによって衝突部分が冷却される。従って、上記衝突部分の冷え過ぎ抑制と、ピストンの熱負荷が大となる機関高回転時における上記衝突部分の温度の過上昇抑制との両立を、複雑な制御等を行うことなく簡単な構成で実現することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を筒内噴射火花点火式の自動車用エンジンに適用した一実施形態を図１及び図２に従って説明する。
【００２３】
図１に示されるように、筒内噴射式のエンジン１においては、シリンダブロック２、シリンダヘッド３、及びピストン４によって区画形成される燃焼室５内に、燃料噴射弁６からの噴射燃料が直接的に供給される。そして、この燃料と空気とからなる混合気に対し点火プラグ７による点火が行われて同混合気が燃焼すると、このときの燃焼エネルギによりピストン４が往復移動し、エンジン１が駆動されるようになる。
【００２４】
ここで、上記ピストン４の詳細について、及び同ピストン４と燃料噴射弁６との位置関係について説明する。
燃料噴射弁６は、シリンダヘッド３においてピストン４の側周面に対応して位置するとともに同ピストン４の中心軸線Ｌに対して傾斜している。そして、燃料噴射弁６は、ピストン４の頭部８の表面（図１中の上面）に形成された凹状に窪むキャビティ９の底面９ａに向けて燃料を噴射する。このキャビティ９は、ピストン４の中心軸線Ｌに対して燃料噴射弁６寄りに位置しており、ピストン４の頭部８において同キャビティ９の底面９ａに対して隆起するキャビティ外郭９ｂによって囲われている。また、ピストン４の頭部８の裏面において、上記中心軸線Ｌに対し燃料噴射弁６から離れる側には、同頭部８の表面側に向けて窪むオイル受け部１０が形成されている。
【００２５】
上記エンジン１において、ピストン４が上死点に近い位置にあるときに、燃料噴射弁６からの燃料噴射が行われると、噴射された燃料がキャビティ９の底面９ａに衝突してピストン４の熱等によって気化される。キャビティ９の底面９ａに衝突する燃料が気化するときには、同底面９ａから気化熱が奪われてピストン４の頭部８が冷却されることとなる。
【００２６】
こうした燃料の気化によるピストン４の冷却の他に、エンジン１ではピストン冷却装置による冷却も行われる。以下、上記ピストン冷却装置について詳しく説明する。
【００２７】
ピストン冷却装置は、ピストン４の頭部８の裏面にオイルを噴射する第１のオイルジェット１１、及び第２のオイルジェット１２を備えている。これらオイルジェット１１，１２は、スプリング１３によって閉弁状態とされる弁体１４を備えるとともに、エンジン１によって駆動されるオイルポンプ１５から吐出されたオイルを受け入れるようになっている。なお、オイルポンプ１５は、エンジン１と連結されており、エンジン回転速度（機関回転速度）が高くなるほどオイル吐出量が多くなるものである。
【００２８】
従って、エンジン回転速度が高くなるにつれて第１及び第２のオイルジェット１１，１２に供給されるオイルの量が多くなり、弁体１４に作用するオイルの圧力による力が大となる。そして、この力がスプリング１３の付勢力よりも大になると、弁体１４がスプリング１３の付勢力に抗して開弁され、第１及び第２のオイルジェット１１，１２からオイルが噴射されるようになる。
【００２９】
上記第２のオイルジェット１２は、ピストン４の頭部８の裏面におけるキャビティ９の底面９ａに対応した部分に向けてオイルを噴射するものである。なお、キャビティ９の底面９ａには燃料噴射弁６からの噴射燃料が衝突することから、ピストン４の頭部８の裏面における底面９ａに対応した部分は、噴射燃料の衝突位置に対応した部分ということになる。以下、この部分については衝突部分１６という。第２のオイルジェット１２は、衝突部分１６に向けてオイル噴射を行うように設定されている。一方、上記第１のオイルジェット１１は、ピストン４の頭部８の裏面における衝突部分１６以外の部分に向けてオイルを噴射するものであって、例えば上述したオイル受け部１０に向けてオイル噴射を行うよう設定されている。
【００３０】
第１のオイルジェット１１のスプリング１３の付勢力については、同第１のオイルジェット１１内のオイルの圧力、即ちオイルポンプ１５から吐出されたオイルの圧力が第１の所定値ａ以上になったとき、弁体１４が開弁する大きさに予め設定されている。なお、第１の所定値ａは、比較的低い値、例えばエンジン回転速度がアイドル回転速度よりも所定値だけ高いときの上記オイルの圧力に等しい値とされる。
【００３１】
また、第２のオイルジェット１２のスプリング１３の付勢力については、同第２のオイルジェット１２内のオイルの圧力、即ちオイルポンプ１５から吐出されたオイルの圧力が上記第１の所定値ａよりも大きい第２の所定値ｂ以上になったとき、弁体１４が開弁する大きさに予め設定されている。なお、第２の所定値ｂは、比較的高い値、例えばエンジン回転速度が中回転領域又は高回転領域にあるときの上記オイルの圧力に等しい値とされる。
【００３２】
次に、上記ピストン冷却装置の動作について図２のタイムチャートを併せ参照して説明する。
エンジン１の運転中には、燃焼室５内で混合気が燃焼するときの熱がピストン４に伝達されて同ピストン４の熱負荷が大きくなり、この熱負荷の増大とともに信頼性が低下する。ピストン４の熱負荷は、エンジン回転速度が大となるほど大きくなる傾向にある。これは、エンジン回転速度が大になるほど、燃焼時の熱を受けたピストン４を冷却することの可能な期間が短くなり、ピストン４が冷えにくくなるためである。従って、図２（ａ）に示されるように、エンジン回転速度が徐々に高くなると、それに応じてピストン４の熱負荷も徐々に増大する。ピストン４の頭部８においては、キャビティ９の底面９ａに対応する部分が燃料噴射弁６からの噴射燃料が底面９ａに衝突して気化するときに冷却されることから、その部分では温度が低くなるとともにそれ以外の部分では温度が高くなる傾向にある。
【００３３】
エンジン回転速度が徐々に高くなると、エンジン１によって駆動されるオイルポンプ１５から吐出されるオイルの圧力も、図２（ｂ）に示されるように徐々に高くなる。そして、エンジン回転速度がアイドル回転速度よりも所定値だけ高くなると、オイルポンプ１５から吐出されるオイルの圧力が第１の所定値ａよりも高くなり、図２（ｃ）に示されるように第１のオイルジェット１１からのオイル噴射が開始される。このときの第１のオイルジェット１１によるオイル噴射量は、エンジン回転速度が高くなってオイルポンプ１５のオイル吐出圧力が高くなるにつれて多くなる。
【００３４】
このオイル噴射は、ピストン４の頭部８の裏面において上記底面９ａに対応する部分である衝突部分１６ではなく、それ以外の部分であるオイル受け部１０に向けて行われる。その結果、オイル受け部１０の温度が過度に高くなることは抑制されて図２（ｅ）に示されるように推移する。このように、上記オイル噴射によっては、ピストン４の頭部において低温になり易い部分ではなく高温になり易い部分（オイル受け部１０に対応する部分）が的確に冷却される。このため、当該低温になり易い部分が上記オイルの噴射と燃料の気化との両方によって冷却されることにより、冷やされ過ぎた状態になって燃焼時に煤を主成分とする微粒子（パティキュレート）が発生することは抑制される。
【００３５】
エンジン回転速度の更なる上昇に伴いピストン４の熱負荷が大きくなると、ピストン４の頭部８におけるキャビティ９の底面９ａに対応する部分が噴射燃料の気化だけでは冷却しきれなくなる。しかし、エンジン回転速度の上昇に伴い、オイルポンプ１５から吐出されるオイルの圧力が第１の所定値ａよりも大きい第２の所定値ｂ以上に高くなると、第１のオイルジェット１１からのオイル噴射に加えて、図２（ｄ）に示されるように第２のオイルジェット１２からのオイル噴射も開始される。このときの第２のオイルジェット１２によるオイル噴射量も、エンジン回転速度が高くなってオイルポンプ１５のオイル吐出圧力が高くなるにつれて多くなる。
【００３６】
この第２のオイルジェット１２によるオイル噴射は、ピストン４の頭部８の裏面において上記底面９ａに対応する部分である衝突部分１６に向けて行われるため、衝突部分１６の温度が図２（ｆ）に破線で示されるように過上昇することなく実線で示されるように推移する。このようにピストン４の頭部８におけるキャビティ９の底面９ａに対応する部分が、噴射燃料の気化だけでなく、オイル噴射によっても冷却されるようになり、当該部分の温度の過上昇は抑制されることとなる。
【００３７】
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）エンジン１によって駆動されるオイルポンプ１５から吐出されるオイルの圧力は、ピストン４の熱負荷に対応するパラメータであるエンジン回転速度の上昇に伴い大となる。そして、上記オイルの圧力が第２の所定値ｂ未満であってピストン４の熱負荷が所定レベルよりも小であるときには、ピストン４の頭部８の裏面へのオイル噴射として、衝突部分１６以外の部分であるオイル受け部１０のみに第１のオイルジェット１１からのオイル噴射が行われる。このため、衝突部分１６がオイルでの冷却によって冷え過きることは抑制される。また、上記オイルの圧力が第２の所定値ｂ以上であってピストン４の熱負荷が所定レベルよりも大であるときには、第２のオイルジェット１２からのオイル噴射によって衝突部分１６にもオイルが噴射され、当該衝突部分１６のオイルでの冷却が行われる。このため、衝突部分１６の温度が過上昇することは抑制される。従って、ピストン４の熱負荷が小であるときに衝突部分１６が冷え過ぎて燃焼時にパティキュレートが発生するのを抑制しつつ、ピストン４の熱負荷が大であるときに衝突部分１６の温度が過上昇して信頼性が低下するのを抑制することができる。
【００３８】
（２）上記オイルポンプ１５のオイル吐出圧力はエンジン回転速度が大となるほど高くなる。そして、上記オイルの圧力が第２の所定値ｂ以上になるとき、即ちピストン４の熱負荷に対応するパラメータであるエンジン回転速度が上記第２の所定値ｂに対応する値以上に上昇したとき、第２のオイルジェット１２から衝突部分１６へのオイル噴射が行われる。このため、ピストン４の熱負荷が所定レベル以上になるときの衝突部分１６の冷却を的確に行い、当該衝突部分１６の温度過上昇を的確に抑制することができるようになる。また、エンジン回転速度が大となってオイルポンプ１５のオイル吐出圧力が大となるにつれて、第１及び第２のオイルジェット１１，１２によるオイル噴射量が多くなる。このため、エンジン回転速度の上昇に伴いピストン４の熱負荷が大になるにつれてオイル噴射量を多くすることができ、ピストン４の熱負荷に応じた適切な量のオイルをピストン４の頭部８の裏面に噴射することができる。
【００３９】
（３）第１及び第２のオイルジェット１１，１２としては、スプリング１３によって閉弁されていた弁体１４が上記オイルの圧力によってスプリング１３に抗して開弁したとき、ピストン４の頭部８の裏面に向けてオイルを噴射するものが採用されている。従って、第２のオイルジェット１２からのオイル噴射が衝突部分１６に向けて行われるよう当該オイルジェット１２を設けることで、上記オイルの圧力が第２の所定値ｂ以上になったときに上記衝突部分１６にオイルを噴射することを簡単な構成で実現することが可能になる。
【００４０】
（４）通常は、上記オイルの圧力が第１の所定値ａ以上となることを条件に、第１のオイルジェット１１から衝突部分１６以外の部分であるオイル受け部１０に向けてオイル噴射が行われるだけである。即ち、上記オイルの圧力が第１の所定値ａ以上となるときに第１のオイルジェット１１の弁体１４が開弁するよう、第１のオイルジェット１１のスプリング１３の付勢力が設定されている。この第１のオイルジェット１１から噴射されるオイルによって衝突部分１６が冷却されることはない。そして、エンジン回転速度が高くなって上記オイルの圧力が第２の所定値ｂ以上になると、第２のオイルジェット１２から衝突部分１６にオイルが噴射される。即ち、上記オイルの圧力が第２の所定値ｂ以上となるときに第２のオイルジェット１２の弁体１４が開弁するよう、第２のオイルジェット１２のスプリング１３の付勢力が設定されている。この第２のオイルジェット１２から噴射されるオイルによって衝突部分１６が冷却されるようになる。従って、上記衝突部分１６の冷え過ぎ抑制と、ピストン４の熱負荷が大となるエンジン高回転時における上記衝突部分１６の温度の過上昇抑制との両立を、複雑な制御等を行うことなく簡単な構成で実現することができる。
【００４１】
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・第１のオイルジェット１１によるオイル噴射を、衝突部分１６以外の部分としてオイル受け部１０に向けて行ったが、その他の衝突部分１６以外の部分に向けて行ってもよい。
【００４２】
・エンジン回転速度が第２の所定値ｂ以上であるときに衝突部分１６にオイル噴射を行うようにしたが、これに代えてピストン４の熱負荷が所定レベルよりも大となるエンジン運転状態である旨判断されるとき、例えばエンジン負荷が所定値以上であるときに衝突部分１６にオイル噴射を行うようにしてもよい。
【００４３】
・ピストン４の頭部８の裏面へのオイル噴射を、第１及び第２のオイルジェット１１，１２に代えて電磁駆動式のオイル噴射弁等を用いて行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態のピストン冷却装置が適用されるエンジンの燃焼室周り、及びオイル噴射系の概要を示す拡大断面図。
【図２】（ａ）〜（ｆ）は、エンジン回転速度の上昇に伴い、オイルポンプから吐出されるオイルの圧力、第１のオイルジェットのオイル噴射態様、第２のオイルジェットのオイル噴射態様、オイル受け部の温度、及び衝突部分の温度がどのように変化するかを示すタイムチャート。
【図３】（ａ）及び（ｂ）は、燃料噴射の開始時期の変化に対する筒内噴射式内燃機関のトルク変動、及びパティキューレートの発生量の推移を示すグラフ。
【符号の説明】
１…エンジン、２…シリンダブロック、３…シリンダヘッド、４…ピストン
５…燃焼室、６…燃料噴射弁、７…点火プラグ、８…頭部、９…キャビティ、９ａ…底面、９ｂ…キャビティ外郭、１０…オイル受け部、１１…第１のオイルジェット（噴射手段）、１２…第２のオイルジェット（噴射手段）、１３…スプリング、１４…弁体、１５…オイルポンプ、１６…衝突部分。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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