(57)【要約】【課題】従来の内燃機関は、運転状態によって変化するノック発生位置に対応して冷却位置を適切に変更し得ない。【解決手段】燃焼室１０ａ内に吸気の高タンブル流が形成される本発明の内燃機関は、ピストン２４の内部に形成された冷却通路３１と、この冷却通路の吸気側領域／排気側領域３１ｉ／３１ｏに連通するようにピストンに形成されてクランク室１０ｂ側に開口する吸気側流入ポート／排気側流入ポート３２ｉ／３２ｏと、冷却通路に連通するようにピストンに形成され、吸気側流入ポート／排気側流入ポートから冷却通路に流入した潤滑油３０をクランク室側へと排出するための流出ポート３３ｉ，３３ｏと、エンジン回転数ＮEが閾値ＮR以下の場合に吸気側流入ポートから冷却通路の吸気側領域へと潤滑油を供給する一方、ＮEがＮRよりも高い場合に排気側流入ポートから冷却通路の排気側領域へと潤滑油を供給する潤滑油供給切り替え手段とを具える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室内に吸気の高タンブル流が形成される内燃機関であって、
ピストンの内部に形成された冷却通路と、
前記燃焼室の吸気ポート側のシリンダーブロックの周壁と対向する前記冷却通路の吸気側領域に連通するように前記ピストンに形成されてクランク室側に開口する吸気側流入ポートと、
前記燃焼室の排気ポート側の前記シリンダーブロックの周壁と対向する前記冷却通路の排気側領域に連通するように前記ピストンに形成されて前記クランク室側に開口する排気側流入ポートと、
前記冷却通路に連通するように前記ピストンに形成されて前記クランク室側に開口し、前記冷却通路に流入した潤滑油を前記冷却通路から前記クランク室側へと排出するための流出ポートと、
内燃機関の回転数を取得するための手段と、
取得した内燃機関の回転数が予め設定した閾値以下の場合に前記吸気側流入ポートから前記冷却通路の吸気側領域へと潤滑油を供給する一方、取得した内燃機関の回転数が前記閾値よりも高い場合に前記排気側流入ポートから前記冷却通路の排気側領域へと潤滑油を供給する潤滑油供給切り替え手段と
を具えたことを特徴とする内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノック抑制用の冷却通路を内部に形成したピストンを有する内燃機関に関し、特に燃焼室に高タンブル流が形成される内燃機関に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関において、ノックの発生を低減または回避することは、内燃機関の劣化や破損などを防止する上で極めて重要であり、種々の回避策が従来から行われている。このような回避策の１つとして、ピストンの内部に冷却通路を形成し、ここに潤滑油（エンジンオイル）を供給してピストンの外周端縁部と共にシリンダー内壁を冷却する技術が特許文献１などで知られている。
【０００３】
特許文献１は、ピストンが上死点側にある場合と下死点側にある場合とで、冷却領域を燃焼室の吸気ポート側と排気ポート側とに切り替えるようにしたダブルクーリングチャンネルを開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２７８２２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
高タンブル流が形成される火花点火方式の内燃機関においては、ノック発生位置が火炎伝播の遅い方向に集中する。より具体的には、火炎伝播は点火プラグが配された燃焼室の中央から放射状に拡散するが、エンジン回転数が比較的低い運転状態においては、燃焼室の吸気ポート側から排気ポート側への気流が優勢となることが判明している。このため、エンジン回転数が比較的低い運転状態においては、燃焼室の吸気ポート側に近い燃焼室の周縁部にてノックが発生する傾向を持つ。逆に、エンジン回転数が比較的高い運転状態においては、燃焼室の排気ポート側から吸気ポート側への気流が優勢となるため、燃焼室の排気ポート側に近い燃焼室の周縁部にてノックが発生する傾向を持つ。このような事象から、ノック発生位置に対応した領域のみを冷却することにより、ノックおよび冷却損失の両方を低減することができことが予測され、これによって内燃機関の熱効率を向上させることも可能となる。
【０００６】
このように、同一内燃機関であっても、その運転状態によって燃焼室における火炎伝播の方向が変化し、ノック発生位置も燃焼室の吸気ポート側または排気ポート側へと変化する。従って、燃焼室の吸気ポート側および排気ポート側をそれぞれ独立に冷却する構成を採用することが有効であろう。
【０００７】
しかしながら、引用文献１に開示された技術は、内燃機関の運転状態にかかわらず冷却領域を燃焼室の吸気ポート側と排気ポート側とに交互に切り替えているだけのため、ノック発生位置が火炎伝播の遅い方向に集中する高タンブル流が形成される火花点火方式の内燃機関には適用することができない。
【０００８】
本発明の目的は、運転状態によって変化するノック発生位置に対応して冷却位置を適切に変更し得る内燃機関を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による内燃機関は、燃焼室内に吸気の高タンブル流が形成される内燃機関であって、ピストンの内部に形成された冷却通路と、前記燃焼室の吸気ポート側のシリンダーブロックの周壁と対向する前記冷却通路の吸気側領域に連通するように前記ピストンに形成されてクランク室側に開口する吸気側流入ポートと、前記燃焼室の排気ポート側の前記シリンダーブロックの周壁と対向する前記冷却通路の排気側領域に連通するように前記ピストンに形成されて前記クランク室側に開口する排気側流入ポートと、前記冷却通路に連通するように前記ピストンに形成されて前記クランク室側に開口し、前記冷却通路に流入した潤滑油を前記冷却通路から前記クランク室側へと排出するための流出ポートと、内燃機関の回転数を取得するための手段と、取得した内燃機関の回転数が予め設定した閾値以下の場合に前記吸気側流入ポートから前記冷却通路の吸気側領域へと潤滑油を供給する一方、取得した内燃機関の回転数が前記閾値よりも高い場合に前記排気側流入ポートから前記冷却通路の排気側領域へと潤滑油を供給する潤滑油供給切り替え手段とを具えたことを特徴とするものである。
【００１０】
本発明においては、内燃機関の回転数が閾値以下の場合、潤滑油供給切り替え手段は吸気側流入ポートから前記冷却通路の吸気側領域へと潤滑油を供給する。冷却通路の吸気側領域へと流入した潤滑油は、流出ポートからクランク室側へと排出される。これにより、燃焼室の吸気ポート側のシリンダーブロックの周壁が冷却される結果、燃焼室の吸気ポートに近い領域でのノック発生が抑制されることとなる。一方、内燃機関の回転数が閾値よりも高い場合、潤滑油供給切り替え手段は排気側流入ポートから前記冷却通路の排気側領域へと潤滑油を供給する。冷却通路の排気側領域へと流入した潤滑油は、流出ポートからクランク室側へと排出される。これにより、燃焼室の排気ポート側のシリンダーブロックの周壁が冷却される結果、燃焼室の排気ポートに近い領域でのノック発生が抑制されることとなる。
【００１１】
本発明による内燃機関において、タンブル数が０.２５以上となる吸気の高タンブル流が燃焼室に形成する内燃機関であることが有効である。なお、ここで言うタンブル数とはSAE Technical Paper "2001-01-1308"の第８ページ図３(ｃ)に示された"3-D flow meter"を用いた計測方法によって規定される。すなわち、燃焼室の内径をＤ、吸気ポートから燃焼室に流入する空気の密度をρ、その体積流量をＶ、モーメントをＭで表した場合、ここで言うタンブル数Ｔは、下式で表される。  
Ｔ＝ＭＤ/２ρＶ2
【００１２】
本発明による内燃機関において、内燃機関がノック状態にあるか否かを検出するためのノックセンサーをさらに具えることができ、このノックセンサーからの検出情報に基づき、内燃機関がノック状態にない場合に潤滑油供給切り替え手段は冷却通路への潤滑油の供給を停止するものであってよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の内燃機関によると、ピストンに形成された冷却通路の吸気側領域および排気側領域に対し、内燃機関の回転数に基づいて潤滑油の供給を切り替えるようにしたので、ノック発生個所に応じた局所冷却が可能である。また、これにより局所領域でのノックの発生と冷却損失の増大とを同時に抑制することができ、全体的に熱効率を向上させることも可能となる。
【００１４】
このような効果は、特にタンブル数が０.２５以上となる高タンブル流を燃焼室に形成する内燃機関において顕著である。すなわち、高タンブル流が形成される燃焼室では、エンジン回転数が低い場合には吸気ポート側でノック発生が起こり、エンジン回転数が高い場合には排気ポート側でノック発生が起こる傾向にある。このため、エンジン回転数に応じて潤滑油の供給領域を切り替えることにより、ノック発生を効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明を火花点火方式の内燃機関に応用した一実施形態におけるエンジンシステムの概念図である。
【図２】図１に示した実施形態における主要部の制御ブロック図である。
【図３】図１に示した実施形態におけるシリンダーブロックの部分を抽出した拡大断面図である。
【図４】図３中のIV−IV矢視に沿った断面図である。
【図５】図１に示した実施形態における主要部の油圧回路図である。
【図６】エンジン回転数と負荷とノック領域との関係を模式的に表すマップである。
【図７】図１に示した実施形態におけるピストンの冷却通路に対する潤滑油の供給手順を表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明による内燃機関を火花点火方式の多気筒内燃機関に応用した一実施形態について、図１〜図７を参照しながら詳細に説明する。しかしながら、本発明はこのような実施形態のみに限らず、本発明の適用対象となるものに対して要求される特性に応じ、その構成を適宜変更することが可能である。
【００１７】
本実施形態におけるエンジンシステムの概念を図１に示し、このエンジンシステムにおける制御ブロックを図２に示す。なお、図１にはエンジン１０の吸排気のための動弁機構や排気浄化装置などの他に、エンジン１０の円滑な運転のために必要とされる各種センサー類などもその一部が便宜的に省略されていることに注意されたい。
【００１８】
本実施形態におけるエンジン１０は、タンブル数が０.２５以上となる高タンブル流が燃焼室１０ａに形成される火花点火方式の多気筒内燃機関であるが、これに限定されない。しかしながら、対象となる内燃機関が高タンブル流を燃焼室１０ａに形成するエンジン１０であることは、本発明にとって特に有効である。ガソリンやアルコールまたはこれらの混合物あるいは液化天然ガスなどの燃料は、燃料噴射弁１１ａ，１１ｂから噴射され、燃焼室１０ａ内にて点火プラグ１２によって着火する。本実施形態においては、ポート噴射型式および筒内噴射型式の２種類の燃料噴射弁１１ａ，１１ｂを具えており、これらの噴射割合を車両の運転状態に応じて気筒毎に変更することができるようになっている。しかしながら、燃料噴射弁１１ａ，１１ｂの何れか一方を省略することも可能である。
【００１９】
燃料噴射弁１１ａ，１１ｂから燃焼室１０ａ内に供給される燃料の量および噴射タイミングならびにこれらの噴射割合は、運転者によるアクセルペダル１３の踏み込み量を含む車両の運転状態に基づいてＥＣＵ(Electronic Control Unit)１４により制御される。アクセルペダル１３の踏み込み量は、アクセル開度センサー１５により検出され、その検出情報がＥＣＵ１４に出力される。
【００２０】
周知のマイクロプロセッサーであるＥＣＵ１４は、図示しないデータバスにより相互接続されたＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，不揮発性メモリーおよび入出力インターフェースなどを含む。本実施形態におけるＥＣＵ１４は、アクセル開度センサー１５や後述する各種センサー類などからの情報に基づき、車両の運転状態を判定する運転状態判定部１４ａと、燃料噴射設定部１４ｂと、燃料噴射弁駆動部１４ｃとを有する。燃料噴射設定部１４ｂは、運転状態判定部１４ａにて判定される車両の運転状態に基づき、燃料噴射弁１１ａ，１１ｂからの燃料の噴射量および噴射時期と、これらの噴射割合とを設定する。ＥＣＵ１４の燃料噴射弁駆動部１４ｃは、この燃料噴射設定部１４ｂにて設定された噴射量の燃料が設定された噴射時期に設定された噴射割合にて噴射されるように、燃料噴射弁１１ａ，１１ｂをそれぞれ駆動する。
【００２１】
燃焼室１０ａに臨む吸気ポート１６ａおよび排気ポート１６ｂが形成されたシリンダーヘッド１６には、吸気弁１７ａおよび排気弁１７ｂを含む図示しない動弁機構が組み込まれている。また、先の燃料噴射弁１１ａ，１１ｂや燃焼室１０ａ内の混合気を着火させる点火プラグ１２およびこの点火プラグ１２に火花を発生させるイグニッションコイル１８なども、このシリンダーヘッド１６に取り付けられている。
【００２２】
点火プラグ１２の点火時期は、ＥＣＵ１４の運転状態判定部１４ａからの情報に基づき、ＥＣＵ１４の点火時期設定部１４ｄにて設定される。ＥＣＵ１４のイグニッションコイル駆動部１４ｅは、この点火時期設定部１４ｄにて設定された点火時期に点火プラグ１２が火花放電を起こすように、イグニッションコイル１８を駆動する。
【００２３】
吸気ポート１６ａに連通するようにシリンダーヘッド１６に連結されて吸気ポート１６ａと共に吸気通路１９ａを画成する吸気管１９の途中には、吸気通路１９ａの開度を調整するためのスロットル弁２０が組み込まれている。このスロットル弁２０の開度は、アクセル開度センサー１５によって検出されるアクセルペダル１３の踏み込み量や車両の運転状態に基づき、ＥＣＵ１４のスロットル開度設定部１４ｆにて設定される。そして、このスロットル開度設定部１４ｆにて設定された開度となるように、ＥＣＵ１４のスロットル駆動部１４ｇがスロットルアクチュエーター２１を介してスロットル弁２０の駆動を行う。
【００２４】
なお、スロットル弁２０よりも上流側の吸気管１９には、吸気通路１９ａを流れる吸気の流量を検出してこれをＥＣＵ１４に出力するエアーフローメーター２２が設けられている。また、シリンダーヘッド１６の排気ポート１６ｂには、排気ポート１６ｂと共に排気通路２３ａを画成する排気管２３の基端が接続している。
【００２５】
ピストン２４が往復動するシリンダーブロック２５には、クランク角センサー２６とノックセンサー２７とが取り付けられている。本発明における内燃機関の回転数を取得するための手段としてのクランク角センサー２６は、連接棒２８を介してピストン２４が連結されるクランク軸２９の回転位相、つまりクランク角を検出してこれをＥＣＵ１４に出力する。ＥＣＵ１４は、クランク角センサー２６からの情報に基づいてクランク軸２９の回転位相やエンジン回転数ＮEを実時間で把握する。ノックセンサー２７は、ノックの発生に伴って生ずるシリンダーブロック２５に特有な振動を検出してこれをＥＣＵ１４に出力する。
【００２６】
図１におけるシリンダーブロック２５の部分を抽出拡大して図３に示し、そのIV−IV矢視に沿った断面構造を図４に示す。本実施形態におけるピストン２４には、冷却媒体としての潤滑油（エンジンオイル）３０が供給される冷却通路３１と、吸気側流入ポート３２ｉと、排気側流入ポート３２ｏと、対をなす流出ポート３３ｉ，３３ｏとが形成されている。燃焼室１０ａを囲むシリンダーブロック２５の周壁を冷却するための冷却通路３１は、ピストン２４の外周面に沿って環状にピストン２４の内部に形成されている。冷却通路３１の吸気側領域３１ｉへと潤滑油３０を導入するための吸気側流入ポート３２ｉは、燃焼室１０ａの吸気ポート１６ａ側のシリンダーブロック２５の周壁と対向する冷却通路３１の吸気側領域３１ｉにその一端が連通し、他端はクランク室１０ｂ側に開口している。冷却通路３１の排気側領域３１ｏへと潤滑油３０を導入するための排気側流入ポート３２ｏは、燃焼室１０ａの排気ポート１６ｂ側のシリンダーブロック２５の周壁と対向する冷却通路３１の排気側領域３１ｏにその一端が連通し、他端はクランク室１０ｂ側に開口している。冷却通路３１に流入した潤滑油３０を冷却通路３１からクランク室１０ｂ側へと排出するための流出ポート３３ｉ，３３ｏは、これらの一端が冷却通路３１に連通すると共に他端がクランク室１０ｂ側に開口している。本実施形態では、流出ポート３３ｉ，３３ｏを吸気側流入ポート３２ｉおよび排気側流入ポート３２ｏに近づけてその両側にそれぞれ１つずつ合計４つ形成している。しかしながら、図４中の二点鎖線で示すように、吸気側流入ポート３２ｉと排気側流入ポート３２ｏとからほぼ等距離の位置に１つずつ合計２つの流出ポート３３ｉ，３３ｏを形成するようにしてもよい。吸気側流入ポート３２ｉおよび排気側流入ポート３２ｏの両側に位置する２つの流出ポート３３ｉ，３３ｏの位置によって、主たる冷却領域Ｚを規定することができる。
【００２７】
本実施形態では、冷却通路３１をピストン２４の外周面に沿って環状に形成しているが、冷却通路３１の吸気側領域３１ｉと排気側領域３１ｏとを主たる冷却領域Ｚに適合するように、それぞれ独立に形成することも可能である。しかしながら、本実施形態のように冷却通路３１をピストン２４の外周面に沿って環状に形成した場合、冷却通路３１を排気側と排気側との２つの独立した領域に分けて形成する場合のように、ピストン２４の鋳造時に冷却通路３１のための２つの中子の相対的位置を考慮する必要がなくなる。このため、より容易に冷却通路３１を形成することができるという利点がある。
【００２８】
シリンダーブロック２５には、燃焼室１０ａを囲む水ジャケット２５ａと共に潤滑油供給通路３４ｉ，３４ｏが形成されている。クランクケース３５の油溜め３５ａに貯溜された潤滑油３０が循環供給されるエンジン１０のクランク室１０ｂには、潤滑油３０を吸気側流入ポート３２ｉに向けて吹き込むための吸気側噴出ノズル３６ｉが潤滑油供給通路３４ｉに連通するように取り付けられている。同様に、潤滑油３０を排気側流入ポート３２ｏに向けて吹き込むための排気側噴出ノズル３６ｏが潤滑油供給通路３４ｏに連通するようにシリンダーブロック２５のクランク室１０ｂに取り付けられている。
【００２９】
図５に示す本実施形態における油圧回路は、潤滑油３０を貯溜する油溜め３５ａから吸気側噴出ノズル３６ｉおよび排気側噴出ノズル３６ｏへと至る潤滑油供給通路３４を有する。この潤滑油供給通路３４には、エンジン１０のクランク軸２９に連結された潤滑油ポンプ３７が配されている。この潤滑油ポンプ３７の下流側の潤滑油供給通路３４には、潤滑油ポンプ３７により油溜め３５ａから油フィルター３８を介してくみ上げられた潤滑油３０を所定圧に調圧する調圧弁３６が配されている。この調圧弁３６よりも下流側の潤滑油供給通路３４は、２系統の潤滑油供給通路３４ｉ，３４ｏへと分岐して先の吸気側噴出ノズル３６ｉおよび排気側噴出ノズル３６ｏにそれぞれ接続する。潤滑油供給通路３４ｉ，３４ｏには、これら潤滑油供給通路３４ｉ，３４ｏをそれぞれ開閉するための電磁開閉弁４０ｉ，４０ｏがそれぞれ配されている。ＥＣＵ１４の電磁開閉弁駆動部１４ｈによって通電のオン／オフがそれぞれ切り替えられる電磁開閉弁４０ｉ，４０ｏには、油溜め３５ａに連通する戻し油路４１ｉ，４１ｏがそれぞれ接続している。
【００３０】
本実施形態における電磁開閉弁４０ｉ，４０ｏは非通電時閉塞型のものであり、従って非通電時には潤滑油３０は油溜め３５ａ側に戻されて吸気側／排気側噴出ノズル３６ｉ，３６ｏからの潤滑油３０の噴射が停止した状態となる。これに対し、電磁開閉弁４０ｉ，４０ｏに対する通電時には、潤滑油３０が吸気側／排気側噴出ノズル３６ｉ，３６ｏからピストン２４の吸気側／排気側流入ポートト３２ｉ，３２ｏへと供給される。そして、それぞれ冷却通路３１の吸気側領域３１ｉおよび排気側領域３１ｏへと流れ込み、流出ポート３３ｉ，３３ｏからクランク室１０ｂへと戻される間に、燃焼室１０ａの吸気／排気ポート１６i，１６ｂ側のシリンダーブロック２５の周壁が冷却される。
【００３１】
なお、上述した油圧回路は単なる一例であり、必要とされる特性に応じて適宜変更できることは言うまでもない。
【００３２】
ＥＣＵ１４は、アクセル開度センサー１５，エアーフローメーター２２，クランク角センサー２６やノックセンサー２７などからの検出情報に基づき、エンジン１０の運転状態を把握する。そして、予め設定されたプログラムに従って円滑なエンジン１０の運転がなされるように、燃料噴射弁１１ａ，１１ｂ，イグニッションコイル１８，スロットルアクチュエーター２１，電磁開閉弁４０ｉ，４０ｏなどの作動を制御する。
【００３３】
ＥＣＵ１４の運転状態判定部１４ａは、あらかじめ設定した閾値ＫRとノックセンサー２７の出力値Ｋとを比較し、出力値Ｋが閾値ＫRよりも大きい場合、ノックが発生していると判定する。また、この運転状態判定部１４ａには、エンジン回転数ＮEと負荷とノック発生領域とを関係付けた図６に示すようなマップが記憶されている。運転状態判定部１４ａは、エンジン回転数ＮEがあらかじめ設定した閾値ＮR以下の場合は吸気側でノックが発生し、エンジン回転数ＮEが閾値ＮRよりも高い場合は排気側でノックが発生していると判定する。なお、負荷の大きさはアクセル開度センサー１４からの出力によって判定することかできる。
【００３４】
運転状態判定部１４ａが吸気側でノックが発生していると判定した場合、ＥＣＵ１４の電磁開閉弁駆動部１４ｈは、吸気側電磁開閉弁４０ｉが開となり、排気側電磁開閉弁４０ｏが閉となるように、吸気側電磁開閉弁４０ｉおよび排気側電磁開閉弁４０ｏに対する通電を制御する。逆に、運転状態判定部１４ａが排気側でノックが発生していると判定した場合、ＥＣＵ１４の電磁開閉弁駆動部１４ｈは、吸気側電磁開閉弁４０ｉが閉となり、排気側電磁開閉弁４０ｏが開となるように、吸気側電磁開閉弁４０ｉおよび排気側電磁開閉弁４０ｏに対する通電を制御する。一方、ノックセンサー２７の出力値Ｋが閾値ＫR以下であって、ノックが発生していないと判定した場合、電磁開閉弁駆動部１４ｈは、吸気側電磁開閉弁４０ｉおよび排気側電磁開閉弁４０ｏが共に閉となるように、吸気側電磁開閉弁４０ｉおよび排気側電磁開閉弁４０ｏに対する通電を制御する。
【００３５】
従って、上述したＥＣＵ１４の運転状態判定部１４ａおよび電磁開閉弁駆動部１４ｈが吸気側電磁開閉弁４０ｉおよび排気側電磁開閉弁４０ｏなどと共に本発明の潤滑油供給切り替え手段として機能する。このように、エンジン回転数ＮEによってノック発生位置が燃焼室１０ａの吸気ポート１６ａ側と排気ポート１６ｂ側とに大きく変化する高タンブル流を形成する本実施形態の如きエンジン１０においても、ノック発生位置に応じた燃焼室１０ａの局所冷却が可能となる。換言すると、冷却する必要のない部分に潤滑油３０を供給しないので、冷却損失を少なくすることができ、エンジン１０の熱効率を向上させることが可能となる。しかしながら、必要であるならば、吸気側および排気側電磁開閉弁４０ｉ，４０ｏを共に通電状態として吸気および排気ポート１６ａ，１６ｂ側の両方から同時に潤滑油３０を冷却通路３１に供給するようにしてもよい。
【００３６】
次に、本実施形態におけるピストン２４の冷却通路３１に対する潤滑油３０の供給手順について、図７を参照しつつ説明する。まずＳ１１のステップにてエンジン１０の運転状態を取得し、次いでＳ１２のステップにてノックセンサー２７の出力値Ｋが閾値ＫRよりも大きいか否かを判定する。ここでノックセンサー２７の出力値Ｋが閾値ＫRよりも大きい、すなわちノックが発生していると判断した場合には、Ｓ１３のステップに移行してエンジン回転数ＮEが閾値ＮRよりも大きいか否かを判定する。ここで、エンジン回転数ＮEが閾値ＮRよりも大きい、すなわちノック発生領域が燃焼室１０ａの排気ポート１６ｂ側であると判断した場合には、Ｓ１４のステップに移行して吸気側電磁開閉弁４０ｉを閉じると共に排気側電磁開閉弁４０ｏを開く。これにより、潤滑油３０が排気側噴出ノズル３６ｏからピストン２４の排気側流入ポート３２ｏを介して冷却通路３１に導かれ、この冷却通路３１の排気側領域３１ｏを通って流出ポート３３ｉ，３３ｏからクランク室１０ｂ側へと排出される。これにより、燃焼室１０ａの排気ポート１６ｂ側のシリンダーブロック２５の周壁が冷却される結果、燃焼室１０ａの排気ポート１６ｂに近い領域でのノック発生が抑制されることとなる。この場合、潤滑油３０が冷却通路３１の吸気ポート１６ａ側へは導かれないので、燃焼室１０ａの吸気ポート１６ａ側のシリンダーブロック２５の周壁が不必要に冷却されることもなく、燃焼室１０ａの冷却損失の増大を回避してエンジン１０の熱効率を向上させることができる。
【００３７】
また、Ｓ１３のステップにてエンジン回転数ＮEが閾値ＮR以下である、すなわちノック発生領域が燃焼室１０ａの吸気ポート１６ａ側であると判断した場合には、Ｓ１５のステップに移行して吸気側電磁開閉弁４０ｉを開くと共に排気側電磁開閉弁４０ｏを閉止する。これにより、潤滑油３０が吸気側噴出ノズル３６ｉからピストン２４の吸気側流入ポート３２ｉを介して冷却通路３１に導かれ、この冷却通路３１の吸気側領域３１ｉを通って流出ポート３３ｉからクランク室１０ｂ側へと排出される。これにより、燃焼室１０ａの吸気ポート１６ａ側のシリンダーブロック２５の周壁が冷却される結果、燃焼室１０ａの吸気ポート１６ａに近い領域でのノック発生が抑制されることとなる。この場合、潤滑油３０が冷却通路３１の排気ポート１６ｂ側へは導かれないので、燃焼室１０ａの排気ポート１６ｂ側のシリンダーブロック２５の周壁が不必要に冷却されることもなく、燃焼室１０ａの冷却損失の増大を回避してエンジン１０の熱効率を向上させることができる。
【００３８】
一方、Ｓ１２のステップにてノックセンサー２７の出力値Ｋが閾値ＫR以下である、すなわちノックが発生していないと判断した場合には、Ｓ１６のステップに移行して吸気側電磁開閉弁４０ｉおよび排気側電磁開閉弁４０ｏを共に閉止する。これにより、潤滑油３０を無駄に冷却通路３１へと供給されず、燃焼室１０ａの冷却損失の増大を回避してエンジン１０の熱効率を向上させることができる。
【００３９】
なお、本発明はその特許請求の範囲に記載された事項のみから解釈されるべきものであり、上述した実施形態においても、本発明の概念に包含されるあらゆる変更や修正が記載した事項以外に可能である。つまり、上述した実施形態におけるすべての事項は、本発明を限定するためのものではなく、本発明とは直接的に関係のない構成を含め、その用途や目的などに応じて任意に変更し得るものである。
【符号の説明】
【００４０】
１０  エンジン
１０ａ  燃焼室
１０ｂ  クランク室
１４  ＥＣＵ
１４ａ  運転状態判定部
１４ｈ  電磁開閉弁駆動部
１６ａ  吸気ポート
１６ｂ  排気ポート
２４  ピストン
２５  シリンダーブロック
２６  クランク角センサー
３０  潤滑油
３１ｉ  冷却通路の吸気側領域
３１ｏ  冷却通路の排気側領域
３２ｉ，３２ｏ  流入ポート
３３ｉ，３３ｏ  流出ポート
３４，３４ｉ，３４ｏ  潤滑油供給通路
３６ｉ，３６ｏ  噴出ノズル
３７  潤滑油ポンプ
４０ｉ，４０ｏ  電磁開閉弁
ＮE  エンジン回転数
ＮR  エンジン回転数に関するノック発生領域を判定するための閾値
【図１】
2016166551.tif 000003
【図２】
2016166551.tif 000004
【図３】
2016166551.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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