JP2003269163A - エンジンの潤滑装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ピストンへの潤滑油の噴射を適切に制御できる
エンジンの潤滑装置を提供する。 【解決手段】潤滑装置３３は、ピストン１５を挟んで燃
焼室１９とは反対側から同ピストン１５に向けて潤滑油
を噴射するオイルジェット機構２１を備える。また、潤
滑装置３３は、エンジン１１により駆動される機械式オ
イルポンプ２３から吐出される潤滑油をオイルジェット
機構２１に供給する。さらに、潤滑装置３３はサブオイ
ルジェット機構２５及び電動式オイルポンプ２７を備え
る。サブオイルジェット機構２５は、オイルジェット機
構２１よりも開弁設定圧が低く設定されており、ピスト
ン１５を挟んで燃焼室１９とは反対側から、同ピストン
１５に向けて潤滑油を噴射する。電動式オイルポンプ２
７は、サブオイルジェット機構２５に潤滑油を供給す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンのピスト
ンに向けてオイルジェット機構から潤滑油を噴射するエ
ンジンの潤滑装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】エンジンにおけるピストンの冷却を目的
としてオイルジェット機構を設け、ピストンを挟んで燃
焼室とは反対側から、そのピストンに向けて前記オイル
ジェット機構に潤滑油を噴射させる技術が知られてい
る。例えば、特開平３−２４２４３４号公報では、潤滑
油をエンジン各部に供給するメインオイルポンプとは別
に、エンジンにより駆動されるオイルジェット機構専用
の機械式オイルポンプを設け、同オイルポンプから吐出
される潤滑油をオイルジェット機構に供給するようにし
ている。この技術によると、機械式オイルポンプからオ
イルジェット機構に供給された潤滑油の圧力が所定の開
弁設定圧を越えるとオイルジェット機構が開弁し、潤滑
油がピストンに向けて噴射される。さらに、上記公報で
は、機械式オイルポンプの駆動損失抑制を目的として、
同オイルポンプの吐出圧が所定値を越えると、２位置切
替え電磁弁を作動させて、同オイルポンプから吐出され
た潤滑油をオイルパンに戻すことが提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前述した機
械式オイルポンプの吐出圧は、一般にエンジン回転速度
が低いときに低く、エンジン回転速度の上昇に応じて高
くなる。この吐出圧の特性、すなわち油圧特性はオイル
ポンプ毎に一義的に決まっている。このため、オイルジ
ェット機構の開弁設定圧によっては、潤滑油が噴射され
ないエンジン回転速度域が存在する。すなわち、特定の
エンジン回転速度域（低回転速度域等）では潤滑油が噴
射されない。このように、オイルジェット機構における
潤滑油圧特性が機械式オイルポンプの油圧特性で決まっ
てしまい、ピストンへの潤滑油の噴射を適切に制御する
ことが困難であるという問題がある。

【０００４】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、ピストンへの潤滑油の噴射
を適切に制御することのできるエンジンの潤滑装置を提
供することにある。

【０００５】

【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。請求
項１に記載の発明では、ピストンを挟んで燃焼室とは反
対側から同ピストンに向けて潤滑油を噴射するオイルジ
ェット機構を備え、エンジンにより駆動される機械式オ
イルポンプから吐出される潤滑油を前記オイルジェット
機構に供給するようにしたエンジンの潤滑装置におい
て、前記オイルジェット機構よりも開弁設定圧が低く設
定され、かつ前記ピストンを挟んで前記燃焼室とは反対
側から同ピストンに向けて潤滑油を噴射するサブオイル
ジェット機構と、前記サブオイルジェット機構に潤滑油
を供給する電動式オイルポンプとをさらに備えるものと
する。

【０００６】上記の構成によれば、エンジンの運転にと
もない機械式オイルポンプが駆動され、同オイルポンプ
から吐出される潤滑油がオイルジェット機構に供給され
る。供給された潤滑油の圧力がオイルジェット機構の開
弁設定圧を越えると、同オイルジェット機構が開弁す
る。この開弁により、ピストンを挟んで燃焼室とは反対
側から、同ピストンに向けてオイルジェット機構から潤
滑油が噴射される。この噴射された潤滑油によりピスト
ンが冷却される。

【０００７】また、エンジンの運転状態に左右されるこ
となく電動式オイルポンプが駆動され、同オイルポンプ
から吐出された潤滑油がサブオイルジェット機構に供給
される。供給された潤滑油の圧力がサブオイルジェット
機構の開弁設定圧を越えると、同サブオイルジェット機
構が開弁する。この開弁により、ピストンを挟んで燃焼
室とは反対側から、同ピストンに向けてサブオイルジェ
ット機構から潤滑油が噴射される。このように、ピスト
ンに対しては、オイルジェット機構及びサブオイルジェ
ット機構から潤滑油が噴射される。

【０００８】ここで、機械式オイルポンプの油圧特性、
例えばエンジンの回転速度等のエンジン運転状態に対す
る吐出圧の関係は一義的に決まっていて、この油圧特性
を任意に変更することはできない。このため、機械式オ
イルポンプの吐出圧がオイルジェット機構の開弁圧より
も低いエンジン運転領域（エンジンの回転速度域等）で
は、同オイルジェット機構からピストンに潤滑油を噴射
させることができない。

【０００９】これに対し、電動式オイルポンプの油圧特
性は、同オイルポンプの駆動制御を通じて適宜変更可能
である。従って、前述した機械式オイルポンプでは潤滑
油を噴射することのできない、例えば、エンジン始動時
や低速回転時等であっても、電動式オイルポンプを駆動
制御することにより、開弁設定圧を越える圧力の潤滑油
をサブオイルジェット機構に供給して噴射させることが
可能となる。このように、電動式オイルポンプの駆動制
御を通じてサブオイルジェット機構から潤滑油を補助的
に噴射させることができ、ピストンへの潤滑油の噴射を
適切に制御することが可能となる。

【００１０】また、サブオイルジェット機構から潤滑油
の不要な場合、例えばオイルジェット機構から潤滑油が
噴射されている場合には、電動式オイルポンプの駆動を
停止することが可能である。このように駆動を停止すれ
ば、電動式オイルポンプの無駄な仕事が抑制される。さ
らに、サブオイルジェット機構の開弁設定圧がオイルジ
ェット機構の開弁設定圧よりも低く設定されていること
から、電動式オイルポンプに要求される吐出圧は、機械
式オイルポンプに要求される吐出圧よりも低くてすむ。
従って、電動式オイルポンプの駆動損失を抑えることが
でき、前述した無駄な仕事の抑制と相まって、電動式オ
イルポンプの駆動による燃費悪化を抑制することが可能
となる。

【００１１】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の発明において、前記電動式オイルポンプは、前記エ
ンジンの始動時及び低速回転時の少なくとも一方に前記
サブオイルジェット機構から潤滑油が噴射されるよう駆
動制御されるものとする。

【００１２】上記の構成によれば、電動式オイルポンプ
が駆動制御されることにより、エンジンの始動時及び低
速回転時の少なくとも一方に、サブオイルジェット機構
の開弁設定圧を越える圧力の潤滑油が供給される。この
供給により、サブオイルジェット機構が開弁し、ピスト
ンに向けて潤滑油が噴射される。

【００１３】エンジン始動時にサブオイルジェット機構
から潤滑油が噴射されると、エンジンの始動性や吹き上
がり性が向上する。すなわち、エンジンが長時間停止さ
れると、ピストンとシリンダボアとの間の潤滑油が流下
し、両者の間に介在する潤滑油が少なくなる。これに対
し、エンジンの始動時に、前記のようにしてサブオイル
ジェット機構からピストンに潤滑油が噴射されると、ピ
ストンとシリンダボアとの間に油膜が形成される。その
結果、ピストンとシリンダボア間のフリクションが減少
し、始動性や吹き上がり性が良好となる。

【００１４】また、エンジンの低速回転時には燃焼変動
にともなってトルク変動が大きくなり、ピストンの揺動
が増える傾向にある。そのため、ピストン摺動部の面圧
が高くなって、ピストンとシリンダボアとの間の潤滑油
による油膜が減少しやすい。これに対し、サブオイルジ
ェット機構から潤滑油が噴射されると、その潤滑油によ
りピストンとシリンダボアとの間に油膜が形成され、フ
リクションが減少する。

【００１５】請求項３に記載の発明では、請求項１又は
２に記載の発明において、前記電動式オイルポンプは、
前記エンジンの運転状態がノック発生領域にあるときに
前記サブオイルジェット機構から潤滑油が噴射されるよ
う駆動制御されるものとする。

【００１６】ここで、一般にピストンの温度が高くなる
と燃焼温度が上昇し、燃焼速度が速くなってノッキング
が発生しやすくなる。これに対しては、例えば点火時期
を遅らす（遅角する）ことによりノッキングを抑制する
ことが行われる。反面、点火時期の遅角にともないエン
ジンの出力が低下したり、燃費が悪化する。

【００１７】これに対し、請求項３に記載の発明では、
エンジンの運転状態がノック発生領域にあるとき、電動
式オイルポンプが駆動制御されることにより、サブオイ
ルジェット機構の開弁設定圧を越える圧力の潤滑油が供
給される。この供給により、サブオイルジェット機構が
開弁し、ピストンに向けて潤滑油が噴射される。その結
果、噴射された潤滑油によってピストンの温度が下が
り、ノッキングが抑制される。また、ノッキング抑制の
ために点火時期を遅角しなくてすみ、その遅角にともな
う出力の低下が抑えられるため、潤滑油を噴射しない場
合に比較してエンジンの出力特性が良好となる。

【００１８】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下、本発明を
具体化した第１実施形態について図１及び図２に従って
説明する。エンジン１１はシリンダヘッド１２と、複数
のシリンダボア１３を有するシリンダブロック１４とを
備えている。各シリンダボア１３内には、ピストン１５
が往復動可能に収容されている。各ピストン１５は、コ
ネクティングロッド１６を介し、エンジン１１の出力軸
であるクランク軸１７に連結されている。各ピストン１
５の往復運動は、コネクティングロッド１６によって回
転運動に変換された後、クランク軸１７に伝達される。

【００１９】ピストン１５の頂面、シリンダボア１３の
壁面及びシリンダヘッド１２の下面によって、燃焼室１
９が区画形成されている。そして、燃焼室１９におい
て、空気及び燃料の混合気が点火プラグ（図示略）の電
気火花によって着火され、爆発・燃焼する。このときに
生じた高温高圧の燃焼ガスによりピストン１５が往復動
され、クランク軸１７が回転されて、エンジン１１の駆
動力（出力トルク）が得られる。

【００２０】エンジン１１には、ピストン１５の冷却を
主な目的として、そのピストン１５に下方から潤滑油を
噴射するオイルジェット機構２１が組込まれている。オ
イルジェット機構２１は、シリンダボア１３毎にノズル
２２を備えている。各ノズル２２は、シリンダブロック
１４において燃焼室１９とは反対側（図１の下側）に配
置されており、その先端がピストン１５等に向けられて
いる。各ノズル２２は、エンジン１１により駆動される
機械式オイルポンプ２３に対し、シリンダブロック１４
に開けられたオイルホール２４等を介して接続されてお
り、機械式オイルポンプ２３から吐出された潤滑油がオ
イルホール２４等を通じて各ノズル２２に分配供給され
る。

【００２１】機械式オイルポンプ２３から各ノズル２２
までの潤滑油の供給経路の途中には、弁体と、その弁体
を閉弁方向へ付勢するばねとを備えたチェックバルブ
（図示略）が配置されている。そして、このばねの強さ
等によって決定される開弁設定圧Ｐ１（図２参照）を越
える圧力の潤滑油が機械式オイルポンプ２３から吐出さ
れると、チェックバルブが開弁し、ノズル２２から潤滑
油がピストン１５等に向けて噴射される。

【００２２】機械式オイルポンプ２３は、図２において
二点鎖線で示す油圧特性を有している。機械式オイルポ
ンプ２３の吐出圧Ｐとエンジン回転速度ＮＥとの間には
一定の関係が見られる。すなわち、ＮＥ＜ＮＥ２の回転
速度域では、吐出圧Ｐはエンジン回転速度ＮＥに略比例
する。ＮＥ２≦ＮＥの回転速度域では、吐出圧Ｐが開弁
設定圧Ｐ１を越える。さらに、ＮＥ３≦ＮＥの回転速度
域では、リリーフバルブ（図示略）によって潤滑油が逃
がされ、吐出圧Ｐが開弁設定圧Ｐ１よりも高い値に保持
される。なお、この機械式オイルポンプ２３の油圧特性
は同オイルポンプ（リリーフバルブを含む）固有の値で
あり、変更することはできない。

【００２３】図１に示すように、前記オイルジェット機
構２１に加え、エンジン１１にはピストン１５に下方か
ら潤滑油を噴射するサブオイルジェット機構２５が組込
まれている。サブオイルジェット機構２５は、ピストン
１５の摺動部、すなわちピストン１５とシリンダボア１
３の壁面との間に潤滑油を供給することを主な目的とす
るものであり、シリンダボア１３毎にノズル２６を備え
ている。各ノズル２６は、シリンダブロック１４におい
て燃焼室１９とは反対側（図１の下側）に配置されてお
り、その先端がピストン１５等に向けられている。な
お、図１では、各ノズル２６はコネクティングロッド１
６を間に挟んで前記オイルジェット機構２１のノズル２
２と対向する箇所に配置されているが、これとは異なる
箇所に配置されてもよい。各ノズル２６は、電動式オイ
ルポンプ２７に対し、シリンダブロック１４に開けられ
たオイルホール２８等を介して接続されており、電動式
オイルポンプ２７から吐出された潤滑油がオイルホール
２８等を通じて各ノズル２６に分配供給される。

【００２４】電動式オイルポンプ２７からノズル２６ま
での潤滑油の供給経路の途中には、弁体と、その弁体を
閉弁方向へ付勢するばねとを備えたチェックバルブ（図
示略）が配置されている。ばねの強さ等によって決定さ
れる開弁設定圧Ｐ２は、図２において一点鎖線で示すよ
うに、オイルジェット機構２１の開弁設定圧Ｐ１よりも
低く設定されている。そして、この開弁設定圧Ｐ２を越
える圧力の潤滑油が電動式オイルポンプ２７から吐出さ
れると、チェックバルブが開弁し、ノズル２６から潤滑
油がピストン１５等に向けて噴射される。

【００２５】電動式オイルポンプ２７の油圧特性、すな
わちエンジン回転速度ＮＥと吐出圧Ｐとの関係は、前述
した機械式オイルポンプ２３とは異なり、適宜に設定及
び変更可能である。本実施形態では、この油圧特性が図
２において実線で示すように設定されている。この油圧
特性は、エンジン回転速度ＮＥについて大きく２つに分
けられる。電動式オイルポンプ２７が駆動される低回転
速度域（ＮＥ＜ＮＥ１）と、電動式オイルポンプ２７が
停止される回転速度域（ＮＥ１≦ＮＥ）である。そし
て、前者の回転速度域（ＮＥ＜ＮＥ１）の大部分では、
吐出圧Ｐが開弁設定圧Ｐ２を越える。

【００２６】後者の回転速度域（ＮＥ１≦ＮＥ）では、
吐出圧Ｐはエンジン回転速度ＮＥにかかわらず０とな
る。このように電動式オイルポンプ２７を停止するの
は、１つには、高回転速度域ではオイルジェット機構２
１から潤滑油が噴射されることから、サブオイルジェッ
ト機構２５からの潤滑油の噴射が不要となるためであ
る。そのほかにも、エンジン１１の中回転速度域では、
ピストン１５の温度がさほど高くならず、またピストン
１５及びシリンダボア１３間に油膜が十分に形成される
ことから、潤滑油の噴射が不要と考えられるためであ
る。

【００２７】図１に示すように、エンジン１１には、そ
の運転状態を検出するための各種センサ３１が設けられ
ている。各種センサ３１としては、例えば、エンジン回
転速度ＮＥを検出する回転速度センサ、潤滑油の温度を
検出する油温センサ、冷却水の温度を検出する水温セン
サ等が用いられている。これらのセンサの検出値に基づ
いて電動式オイルポンプ２７を駆動制御するために、エ
ンジン１１には電子制御装置（ＥＣＵ）３２が設けられ
ている。ＥＣＵ３２はマイクロコンピュータを中心とし
て構成されており、中央処理装置（ＣＰＵ）が、読出し
専用メモリ（ＲＯＭ）に記憶されている制御プログラ
ム、初期データ、制御マップ等に従って演算処理を行
い、その演算結果に基づいて各種制御を実行する。ＣＰ
Ｕによる演算結果は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡ
Ｍ）において一時的に記憶される。

【００２８】ＥＣＵ３２は、例えば、回転速度センサに
よって検出されたエンジン回転速度ＮＥに基づき電動式
オイルポンプ２７を駆動制御する。すなわち、エンジン
回転速度ＮＥが低回転速度域（ＮＥ＜ＮＥ１）に属して
いるとき電動式オイルポンプ２７を作動させる。この低
回転速度域での作動により電動式オイルポンプ２７から
開弁設定圧Ｐ２を越える圧力の潤滑油が吐出されると、
サブオイルジェット機構２５のノズル２６からピストン
１５等に向けて潤滑油が噴射される。また、ＥＣＵ３２
はエンジン回転速度ＮＥが前記低回転速度域よりも高い
回転速度域（ＮＥ１≦ＮＥ）に属しているとき、電動式
オイルポンプ２７を停止させる。

【００２９】上記のように構成された本実施形態の潤滑
装置３３によると、エンジン１１の運転にともない機械
式オイルポンプ２３が駆動され、同オイルポンプ２３か
ら吐出される潤滑油がオイルジェット機構２１に供給さ
れる。ＮＥ＜ＮＥ２の回転速度域では、機械式オイルポ
ンプ２３の吐出圧Ｐが開弁設定圧Ｐ１よりも低く、チェ
ックバルブが閉弁するため、オイルジェット機構２１か
ら潤滑油は噴射されない。ＮＥ２≦ＮＥの高回転速度域
では、機械式オイルポンプ２３の吐出圧Ｐが開弁設定圧
Ｐ１以上となり、チェックバルブが開弁し、オイルジェ
ット機構２１のノズル２２からピストン１５等に向けて
潤滑油が噴射される。従って、高回転速度域ではピスト
ン１５が高速で往復動して熱を多く発生するが、前記の
ようにオイルジェット機構２１から噴射された潤滑油に
よってピストン１５等を冷却し、信頼性を向上すること
ができる。なお、高回転速度域以外の回転速度域では、
ピストン１５が耐熱性を損なうほど高温にならない。こ
のため、潤滑油によってピストン１５を冷却しなくても
特に問題となることはない。

【００３０】また、オイルジェット機構２１から潤滑油
が噴射されない回転速度域のうち低回転速度域では電動
式オイルポンプ２７が駆動され、同オイルポンプ２７か
ら吐出された潤滑油がサブオイルジェット機構２５に供
給される。供給された潤滑油の圧力がサブオイルジェッ
ト機構２５の開弁設定圧Ｐ２を越えると、チェックバル
ブが開弁する。この開弁により、ピストン１５を挟んで
燃焼室１９とは反対側から、同ピストン１５等に向けて
サブオイルジェット機構２５から潤滑油が噴射される。
このように、ピストン１５に対しては、サブオイルジェ
ット機構２５からも補助的に潤滑油が噴射される。

【００３１】以上詳述した第１実施形態によれば、以下
の効果が得られる。 （１）機械式オイルポンプ２３の油圧特性（エンジン回
転速度ＮＥと吐出圧Ｐの関係）は同オイルポンプ２３毎
に一義的に決まっていて、この油圧特性を任意に変更す
ることはできない。このため、機械式オイルポンプ２３
の吐出圧Ｐが開弁設定圧Ｐ１よりも低い回転速度域で
は、オイルジェット機構２１からピストン１５に潤滑油
を噴射させることができない。

【００３２】これに対し、電動式オイルポンプ２７の油
圧特性は、同オイルポンプ２７の駆動制御を通じて適宜
変更可能である。従って、前述した機械式オイルポンプ
２３では潤滑油を噴射することのできない低回転速度域
であっても、電動式オイルポンプ２７を駆動制御するこ
とにより、開弁設定圧Ｐ２を越える吐出圧Ｐの潤滑油を
サブオイルジェット機構２５に供給して噴射させること
ができる。このように、ピストン１５への潤滑油の噴射
を適切に制御することが可能となる。その結果、電動式
オイルポンプ２７の駆動制御を通じてサブオイルジェッ
ト機構２５から潤滑油を補助的に噴射させることで、潤
滑油を噴射できる回転速度域が拡大する。

【００３３】（２）サブオイルジェット機構２５から潤
滑油の噴射が不要と考えられる領域、すなわち、低回転
速度域以外の回転速度域では、電動式オイルポンプ２７
の駆動を停止するようにしている。この駆動停止によ
り、電動式オイルポンプ２７の無駄な仕事が抑制され
る。また、サブオイルジェット機構２５の開弁設定圧Ｐ
２がオイルジェット機構２１の開弁設定圧Ｐ１よりも低
く設定されていることから、潤滑油噴射のために電動式
オイルポンプ２７に要求される吐出圧Ｐは、機械式オイ
ルポンプ２３に要求される吐出圧Ｐよりも低くてすむ。
従って、電動式オイルポンプ２７の駆動にともなう電気
負荷を小さくして、その駆動のために消費されるエネル
ギを少なくする（駆動損失を抑える）ことができ、前述
した無駄な仕事の抑制と相まって、電動式オイルポンプ
２７の駆動にともなう燃費悪化を抑制することができ
る。

【００３４】（３）エンジン１１が低回転速度域で運転
されているときには燃焼変動にともなってトルク変動が
大きくなり、ピストン１５の揺動が増える傾向にある。
そのため、シリンダボア１３に対するピストン１５の摺
動部の面圧が高くなって、ピストン１５とシリンダボア
１３との間の潤滑油による油膜が減少しやすい。これに
対し、第１実施形態では、電動式オイルポンプ２７の駆
動制御により、低回転速度域でのエンジン運転時に、サ
ブオイルジェット機構２５の開弁設定圧Ｐ２を越える圧
力の潤滑油を供給している。この供給により、サブオイ
ルジェット機構２５が開弁し、ピストン１５に向けて潤
滑油が噴射される。このように、噴射により潤滑油を補
うことで、ピストン１５とシリンダボア１３との間に油
膜を形成し、両者１５，１３間のフリクションを減少す
ることができる。

【００３５】（４）上記（３）に関連するが、ピストン
摺動部でのフリクションロスが小さくなることから、エ
ンジン運転に際し要求される燃料量が少なくてすみ、こ
れにともない排気ガス量も減少する。

【００３６】（５）オイルジェット機構２１の開弁設定
圧Ｐ１を高くすることにより、ピストン１５の冷却の必
要な高回転速度域でのみオイルジェット機構２１から潤
滑油を噴射させるようにしている。従って、機械式オイ
ルポンプ２３は、高回転速度域でのみ開弁設定圧Ｐ１を
越える圧力で潤滑油を吐出すればよくなる。結果とし
て、ピストン温度があまり高くならない領域（高回転速
度域以外の回転速度域）では開弁設定圧Ｐ１を越える圧
力で潤滑油を吐出させなくてもすみ、その分機械式オイ
ルポンプ２３の容量を小さくすることが可能となる。

【００３７】（６）上記（５）に関連するが、高回転速
度域以外の回転速度域において、オイルジェット機構２
１からの噴射が不要となった潤滑油を、潤滑、作動等の
ために潤滑油を必要とする他の部位、例えば摺動部位に
供給することが可能となる。他の摺動部位に潤滑油を供
給することにより、同摺動部位での潤滑を促進し、耐摩
耗性、耐焼付き性等を向上させることができる。

【００３８】（７）オイルジェット機構２１では、サブ
オイルジェット機構２５よりも高い開弁設定圧Ｐ１とす
るために、チェックバルブにばね力の大きなばねが用い
られている。一般に、ばね力の大きいばねは、繰返し伸
縮されると、ばね力の小さなものよりも折損しやすい。
しかし、第１実施形態では、チェックバルブが高回転速
度域でのみ開弁することから、ばねの作動（伸縮）回数
が少ない。従って、作動回数が多い場合に比べてばねの
耐久期間が長くなる。

【００３９】（第２実施形態）次に、本発明を具体化し
た第２実施形態について、図３を参照して説明する。第
２実施形態は、ＥＣＵ３２による電動式オイルポンプ２
７の制御内容が第１実施形態と若干異なっている。すな
わち、ＥＣＵ３２は、前述した低回転速度域での電動式
オイルポンプ２７の駆動に加え、エンジン１１の運転状
態がノック発生領域にあるときにもサブオイルジェット
機構２５から潤滑油が噴射されるように電動式オイルポ
ンプ２７を駆動制御している。

【００４０】ここで、運転状態がノック発生領域にある
ときとしては、「実際にノッキングが発生していると
き」と、「ノッキングの発生が予測される領域にあると
き」とが挙げられる。例えば、ノックセンサの検出値に
基づき点火時期を制御するノッキング制御においてノッ
キング発生と判定された場合が、前者の「実際にノッキ
ングが発生しているとき」に該当する。ここで、ノッキ
ングは、エンジン１１において燃焼室１９内での異常燃
焼が原因で、燃焼圧が最大となった後に所定の周波数帯
域で発生する圧力振動であり、点火プラグの電極やピス
トン１５の過熱・溶損等の原因となり得る。ノッキング
制御は、この不具合に対処する技術である。ノッキング
制御では、燃焼圧が最大となった後の所定期間内に発生
する振動をノックセンサによって検出し、その検出値が
所定のノック判定レベルよりも大きい場合にはノッキン
グ発生と判定し、点火時期を遅らせ（遅角させ）、ノッ
キングの発生を抑制する。また、検出値がノック判定レ
ベル以下の場合にノッキングが発生していないと判定
し、点火時期を進め（進角させ）、エンジン１１の出力
や燃費の向上を図るようにしている。

【００４１】従って、ＥＣＵ３２は、前記ノッキング制
御におけるノック判定結果に基づきノッキング発生の有
無を判定し、発生していると判定した場合には、電動式
オイルポンプ２７から開弁設定圧Ｐ２以上の吐出圧Ｐで
潤滑油を吐出させ、サブオイルジェット機構２５から潤
滑油を噴射させる。

【００４２】また、例えば、低回転速度域かつ高エンジ
ン負荷域でノッキングの発生が多く見られることから、
エンジン回転速度ＮＥ及びエンジン負荷がこの領域にあ
るときが、後者の「ノッキングの発生が予測される領域
にあるとき」に該当する。エンジン負荷としては、例え
ば、１燃焼サイクル当りの燃料噴射量、吸入空気量、吸
気圧、スロットル開度等を用いることができる。従っ
て、ＥＣＵ３２はエンジン回転速度ＮＥ及びエンジン負
荷に基づきノック発生領域に属しているか否かを判定
し、属していると判定した場合には電動式オイルポンプ
２７から開弁設定圧Ｐ２以上の吐出圧Ｐで潤滑油を吐出
させ、サブオイルジェット機構２５から潤滑油を噴射さ
せる。

【００４３】なお、図３中、Ｂで示される領域は、オイ
ルジェット機構２１から潤滑油が噴射される領域、すな
わち、ピストン１５が潤滑油によって冷却される領域で
ある。

【００４４】上記第２実施形態によれば、前述した
（１）〜（７）以外にも次の効果が得られる。 （８）一般にピストン１５の温度が高くなると燃焼室１
９での燃焼温度が上昇し、燃焼速度が速くなってノッキ
ングが発生しやすくなる。この現象は、図３において領
域Ａで示すように、エンジン回転速度ＮＥが低く、かつ
エンジン負荷が大きい領域で起こりやすい。これに対し
ては、前記ノッキング制御において、例えば点火時期を
遅らす（遅角する）ことによりノッキングを抑制するこ
とが行われる。反面、点火時期の遅角にともない、図３
において二点鎖線で示すようにエンジン１１の出力トル
クが低下したり、燃費が悪化する。

【００４５】これに対し、第２実施形態では、エンジン
１１の運転状態がノック発生領域にあるとき、電動式オ
イルポンプ２７を駆動制御することにより、サブオイル
ジェット機構２５の開弁設定圧Ｐ２を越える圧力の潤滑
油を供給するようにしている。この供給により、サブオ
イルジェット機構２５が開弁し、ピストン１５等に向け
て潤滑油が噴射される。その結果、噴射された潤滑油に
よってピストン１５の温度が下がり、ノッキングが抑制
される。また、ノッキング抑制のために点火時期を遅角
しなくてすみ、その遅角にともなう出力トルクの低下が
抑えられる。このため、図３において実線で示すよう
に、潤滑油を噴射しない場合（二点鎖線参照）に比較し
てエンジン１１の出力特性が良好となる。

【００４６】（９）ノッキングの発生が予測される領域
にある場合にサブオイルジェット機構２５から潤滑油を
噴射すると、予測していない領域でノッキングが発生し
た場合、対処できないおそれがある。これに対し、ノッ
キングが発生していることを検出した場合にサブオイル
ジェット機構２５から潤滑油を噴射すると、どのような
運転領域でノッキングが発生しても、潤滑油を噴射して
ピストン１５を冷却し、ノッキングを抑制することがで
きる。

【００４７】なお、本発明は次に示す別の実施形態に具
体化することができる。 ・各実施形態において、エンジン１１が低回転速度域で
運転されているときに代えて又は加えて、エンジン１１
の始動時に、特に冷間始動時に、電動式オイルポンプ２
７の駆動制御により、サブオイルジェット機構２５の開
弁設定圧Ｐ２を越える圧力の潤滑油を供給するようにし
てもよい。この供給により、サブオイルジェット機構２
５のチェックバルブが開弁し、ピストン１５等に向けて
潤滑油が噴射されるため、エンジン１１の始動性や吹き
上がり性が向上する。すなわち、エンジン１１が長時間
停止されると、ピストン１５とシリンダボア１３との間
の潤滑油が流下し、両者１５，１３の間に介在する潤滑
油が少なくなる。これに対し、エンジン１１の始動時
に、前記のようにしてサブオイルジェット機構２５から
ピストン１５に潤滑油が噴射されると、ピストン１５と
シリンダボア１３との間に油膜が形成される。その結
果、ピストン１５とシリンダボア１３間のフリクション
が減少し、始動性や吹き上がり性が良好となる。なお、
この場合、電動式オイルポンプ２７の無駄な仕事を少な
くする観点からは、エンジン１１が十分暖機された時点
で電動式オイルポンプ２７を停止することが望ましい。

【００４８】また、前記のようにエンジン１１の始動性
が向上することから、エンジン始動時のファーストアイ
ドル制御において、混合気の空燃比をリッチにする時間
が短くてすむようになる。また、エンジン１１の吹き上
がり性向上により、エンジン回転速度ＮＥの上昇度合が
大となる。そのため、少ない燃料量であっても所望のエ
ンジン回転速度ＮＥに到達するようになり、それにとも
ない排気ガス量が減少する。

【００４９】・図１に示すように、電動式オイルポンプ
２７とサブオイルジェット機構２５のノズル２６との間
に切替え弁３４を設ける。そして、サブオイルジェット
機構２５からの潤滑油の噴射が不要な場合には、電動式
オイルポンプ２７の停止に代えて、切替え弁３４の切替
えにより、電動式オイルポンプ２７からサブオイルジェ
ット機構２５への潤滑油の供給を停止してもよい。この
ようにしても前記実施形態と同様の効果が得られる。こ
の場合、電動式オイルポンプ２７から吐出された潤滑油
をオイルパンに戻してもよいが、潤滑油を必要とする他
の部位に供給するようにしてもよい。

【００５０】・第２実施形態において、エンジン１１の
運転状態がノック発生領域にあるかどうかの判定とし
て、「実際にノッキングが発生しているとき」と「ノッ
キングの発生が予測される領域にあるとき」とがあるこ
とについては前述した。どちらを採用するかについて
は、例えば、サブオイルジェット機構２５からの潤滑油
の噴射量に基づき決定してもよい。すなわち、噴射量が
多い場合には、ノッキング抑制に必要な量の潤滑油を短
時間で噴射できることから、実際にノッキングが発生し
ていることを検出したときに潤滑油を噴射させる。ま
た、噴射量が少ない場合には、ノッキング抑制に必要な
量の潤滑油を噴射するのに時間がかかるため、ノッキン
グが発生すると予測された場合に、すなわちノッキング
発生前から潤滑油を噴射することが望ましい。

【００５１】・エンジン回転速度ＮＥ、エンジン負荷以
外のパラメータ、例えば油温、水温等を考慮して電動式
オイルポンプ２７を駆動制御してもよい。例えば、油
温、水温等が高いとき、すなわちエンジン１１が十分に
暖機されているときには、ピストン１５やシリンダボア
１３に潤滑油が付着していると考えられる。この状況で
は潤滑油の噴射は不要と考えられるため、電動式オイル
ポンプ２７を停止してもよい。

【００５２】その他、前記各実施形態から把握できる技
術的思想について、それらの効果とともに記載する。 （Ａ）請求項３に記載のエンジンの潤滑装置において、
前記電動式オイルポンプは、ノッキングの発生が検出さ
れたとき、前記サブオイルジェット機構から潤滑油が噴
射されるよう駆動制御される。

【００５３】（Ｂ）請求項３に記載のエンジンの潤滑装
置において、前記電動式オイルポンプは、前記エンジン
の回転速度が低回転速度域にあり、かつエンジン負荷が
高負荷領域にあるとき、前記サブオイルジェット機構か
ら潤滑油が噴射されるよう駆動制御される。

【００５４】上記（Ａ）又は（Ｂ）の構成によれば、エ
ンジンの運転状態がノック発生領域にあることを確実に
把握し、サブオイルジェット機構からピストンに向けて
潤滑油を噴射させることができる。

【００５５】（Ｃ）請求項１に記載のエンジンの潤滑装
置において、前記エンジンの回転速度が低回転速度域と
は異なる回転速度域にあるとき、前記電動式オイルポン
プは停止される。

【００５６】上記の構成によれば、サブオイルジェット
機構からの潤滑油の噴射が不要と考えられる領域（低回
転速度域以外の回転速度域）で電動式オイルポンプを停
止するため、そのオイルポンプの無駄な仕事を抑制する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態において、エンジンの潤
滑装置の構成を示す略図。

【図２】機械式オイルポンプ及び電動式オイルポンプの
各々について、エンジン回転速度と吐出圧との関係を示
す特性図。

【図３】第２実施形態において、エンジン回転速度及び
エンジン負荷に対するエンジンの出力トルクを示す特性
図。

【符号の説明】

１１…エンジン、１５…ピストン、１９…燃焼室、２１
…オイルジェット機構、２３…機械式オイルポンプ、２
５…サブオイルジェット機構、２７…電動式オイルポン
プ、３３…潤滑装置、Ｐ１，Ｐ２…開弁設定圧。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ピストンを挟んで燃焼室とは反対側から同
   ピストンに向けて潤滑油を噴射するオイルジェット機構
   を備え、エンジンにより駆動される機械式オイルポンプ
   から吐出される潤滑油を前記オイルジェット機構に供給
   するようにしたエンジンの潤滑装置において、 前記オイルジェット機構よりも開弁設定圧が低く設定さ
   れ、かつ前記ピストンを挟んで前記燃焼室とは反対側か
   ら同ピストンに向けて潤滑油を噴射するサブオイルジェ
   ット機構と、 前記サブオイルジェット機構に潤滑油を供給する電動式
   オイルポンプとをさらに備えることを特徴とするエンジ
   ンの潤滑装置。
2. 【請求項２】前記電動式オイルポンプは、前記エンジン
   の始動時及び低速回転時の少なくとも一方に前記サブオ
   イルジェット機構から潤滑油が噴射されるよう駆動制御
   される請求項１に記載のエンジンの潤滑装置。
3. 【請求項３】前記電動式オイルポンプは、前記エンジン
   の運転状態がノック発生領域にあるときに前記サブオイ
   ルジェット機構から潤滑油が噴射されるよう駆動制御さ
   れる請求項１又は２に記載のエンジンの潤滑装置。