JP2006144757A - 可変気筒内燃機関 - Google Patents

Abstract

【課題】可変気筒内燃機関において、休筒運転時におけるピストンの温度低下を抑制することにより、休止状態から稼働状態に復帰したシリンダでの燃焼性の向上を図る。
【解決手段】可変気筒内燃機関は、オイルをピストンに向けて噴射してピストンを冷却するオイルジェット41と、全筒運転と休筒運転とに運転形態を切り換える気筒休止制御手段とを備える。オイルジェット41は、常時稼働するシリンダＣ１のピストン11ａのみにオイルを噴射する。これにより、運転形態が全筒運転から休止運転に移行したとき、休止運転時に休止しているシリンダＣ４のピストン11ｂの温度低下が抑制されることから、休筒運転から全筒運転に復帰する時点では、ピストン11ｂが高温の状態にあるので、休止状態から稼働状態に復帰したシリンダＣ４での燃焼性が向上する。
【選択図】図４

Description

本発明は、すべてのシリンダが稼働する全筒運転と一部のシリンダが休止する休筒運転とに運転形態が切り換えられる可変気筒内燃機関に関し、より詳細には、可変気筒内燃機関の冷却構造に関する。

噴射されたオイルによりピストンが冷却される多気筒内燃機関として、例えば特許文献１に開示されたＶ型内燃機関が知られている。このＶ型内燃機関は、Ｖバンク部に取り付けられる複数のオイルジェットを備える。各オイルジェットには、オイルの噴射方向が前バンクのシリンダおよび後バンクのシリンダの各シリンダ内を摺動するピストンの裏面を指向するように１対のオイル噴出口が形成されている。そして、各オイルジェットから噴射されたオイルにより、すべてのピストンが冷却される。
また、すべてのシリンダが稼働する全筒運転と一部のシリンダが休止する休筒運転とに運転形態が切り換えられる可変気筒内燃機関はよく知られている。
実開平５−４２６３１号公報

ところで、特許文献１に開示されたオイルジェットが可変気筒内燃機関に適用された場合、休筒運転時には、燃焼が行われずに休止しているシリンダのピストンに対してもオイルジェットからオイルが噴射される。このため、休筒運転の時間が長くなると、該ピストンが冷却されて過度に低温になることがある。そして、ピストンの温度が過度に低い状態で、運転形態が休筒運転から全筒運転に復帰したとき、休止していたシリンダでは、燃料の気化が促進されないなど燃料の温度上昇が妨げられるために燃焼性が低下して、出力性能の低下やＨＣやＣＯの発生による排気エミッション性能の低下を招来する。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、請求項１〜５記載の発明は、可変気筒内燃機関において、休筒運転時におけるピストンを含む燃焼空間形成部材の温度低下を抑制することにより、休止状態から稼働状態に復帰したシリンダでの燃焼性の向上を図ることを目的とする。そして、請求項４記載の発明は、さらに、オイルジェットの簡素化または組付工数の削減によりコストの削減を図ることを目的とする。

請求項１記載の発明は、燃焼空間の燃焼圧力により駆動されるピストンが嵌合するシリンダと、前記ピストンを冷却する冷却手段と、機関運転状態に応じてすべての前記シリンダが稼働する全筒運転と一部の前記シリンダが休止する休筒運転とに運転形態を切り換える気筒休止制御手段とを備える可変気筒内燃機関において、前記冷却手段は、前記休筒運転時に、稼働している前記シリンダの前記ピストンである稼働ピストンに比べて、休止している前記シリンダの前記ピストンである休止ピストンの冷却量を小さくする可変気筒内燃機関である。

これによれば、休筒運転時には、燃焼が行われないシリンダの休止ピストンの冷却量が、燃焼が行われるシリンダの稼働ピストンの冷却量に比べて小さいことから、運転形態が全筒運転から休止運転に移行したとき、休止運転時の休止ピストンの温度低下が抑制されるので、休筒運転から全筒運転に復帰する時点では、休止ピストンが冷却手段により稼働ピストンと同様の冷却量で冷却される場合（以下、「標準状態」という。）と比べると、休止ピストンが高温の状態にあり、さらには燃焼空間が高温の状態にあるので、標準状態に比べて、休止ピストンおよび燃焼空間での燃料の気化など燃料の温度上昇が良好に行われる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の可変気筒内燃機関において、前記冷却手段はオイルを前記ピストンに向けて噴射するオイル噴射手段を有し、前記休筒運転時に前記オイル噴射手段から噴射されるオイル量は、前記稼働ピストンに比べて前記休止ピストンのほうが少ないものである。

これによれば、ピストンがオイル噴射手段から噴射されるオイルにより冷却されるとき、休筒運転時に、オイル噴射手段からのオイルのオイル量は、稼働シリンダのピストンに比べて休止シリンダのピストンのほうが少ないので、休筒運転時の休止ピストンの温度の低下が抑制され、請求項１記載の発明と同様に全筒運転への復帰時に、休止ピストンおよび燃焼空間での燃料の気化など燃料の温度上昇が良好に行われる。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の可変気筒内燃機関において、Ｖ字状に配置されてそれぞれが１以上の前記シリンダから構成される第１，第２バンクを備え、前記第１バンクは常時稼働する前記シリンダのみから構成され、前記第２バンクは前記休筒運転時に休止する前記シリンダのみから構成され、前記休筒運転時に、前記オイル噴射手段は前記稼働ピストンのみにオイルを噴射するものである。

これによれば、Ｖ型内燃機関の第１，第２バンクのうち、第２バンクを構成するシリンダおよび休止ピストンについて、請求項２記載の発明と同様の作用がなされる。特に、休筒運転時には、休止ピストンにはオイルが噴射されないので、休筒運転時にも稼働ピストンに向けて噴射されるオイル量よりも少量のオイルが噴射される場合に比べて休筒運転時の休止ピストンの温度の低下が一層抑制されて、全筒運転への復帰時に、休止ピストンおよび燃焼空間での燃料の気化など燃料の温度上昇が一層良好に行われる。

請求項４記載の発明は、請求項２または請求項３記載の可変気筒内燃機関において、すべての前記オイル噴射手段は、常時稼働する前記シリンダのピストンのみに向けてオイルを噴射する噴射口が設けられたオイルジェットであるものである。

これによれば、オイルジェットには、常時稼働するシリンダのピストンに対する噴射口のみが設けられればよく、休止可能なシリンダのピストンに対する噴射口またはオイルジェットは設けられないので、内燃機関のすべてのピストンに対応させて噴射口またはオイルジェットを設ける必要がない。

請求項５記載の発明は、燃焼空間の燃焼圧力により駆動されるピストンが嵌合するシリンダと、前記燃焼空間を形成する部材であって前記ピストンおよび前記シリンダを含む燃焼空間形成部材を冷却する冷却手段と、機関運転状態に応じてすべての前記シリンダが稼働する全筒運転と一部の前記シリンダが休止する休筒運転とに運転形態を切り換える気筒休止制御手段とを備える可変気筒内燃機関において、前記すべてのシリンダは、前記休筒運転時に休止しない常時稼働シリンダと、前記一部のシリンダである休止可能シリンダとに二分され、前記冷却手段は、前記休筒運転時に、前記常時稼働シリンダの前記燃焼空間形成部材に比べて前記休止可能シリンダの前記燃焼空間形成部材の冷却量を小さくする可変気筒内燃機関である。

これによれば、休筒運転時には、休止可能シリンダの燃焼空間形成部材の冷却量が、常時稼働シリンダの燃焼空間形成部材の冷却量に比べて小さいことから、運転形態が全筒運転から休止運転に移行したとき、休止運転時の休止可能シリンダの燃焼空間形成部材の温度低下が抑制されるので、休筒運転から全筒運転に復帰する時点では、休止可能シリンダの燃焼空間形成部材が冷却手段により常時稼働シリンダの燃焼空間形成部材と同様の冷却量で冷却される場合（標準状態）と比べると、休止可能シリンダの燃焼空間形成部材が高温の状態にあり、さらには燃焼空間が高温の状態にあるので、標準状態に比べて、休止可能シリンダの燃焼空間形成部材および燃焼空間での燃料の気化など燃料の温度上昇が良好に行われる。

請求項１記載の発明によれば、次の効果が奏される。すなわち、運転形態が全筒運転から休筒運転に移行した後に全筒運転に復帰したとき、休止ピストンおよび燃焼空間での燃料の気化など燃料の温度上昇が良好に行われるので、休止状態から稼働状態に復帰したシリンダでの燃焼性が向上して、内燃機関の出力性能および排気エミッション性能が向上する。

請求項２記載の発明によれば、次の効果が奏される。すなわち、オイル噴射手段からのオイルでピストンを冷却する内燃機関の冷却構造により、請求項１記載の発明と同様の効果が奏される。

請求項３記載の発明によれば、次の効果が奏される。すなわち、Ｖ型内燃機関の一方のバンクのピストンにおいて、請求項２記載の発明と同様またはより高められた効果が奏される。

請求項４記載の発明によれば、引用された請求項記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、オイルジェットには常時稼働するシリンダのピストンに対する噴射口のみが設けられればよいことからオイルジェットの構造が簡素化されるので、またはオイルジェットの個数が削減されて、組付工数が削減されるので、コストが削減される。

請求項５記載の発明によれば、次の効果が奏される。すなわち、運転形態が全筒運転から休筒運転に移行した後に全筒運転に復帰したとき、休止可能シリンダの燃焼空間形成部材および燃焼空間での燃料の気化など燃料の温度上昇が良好に行われるので、休止状態から稼働状態に復帰したシリンダでの燃焼性が向上して、内燃機関の出力性能および排気エミッション性能が向上する。

以下、本発明の実施形態を図１〜図６を参照して説明する。
図１〜図５は、第１実施形態を説明する図である。
図１，図２，図３を参照すると、本発明が適用された可変気筒内燃機関Ｅは、ＳＯＨＣ式でＶ型６気筒４ストローク内燃機関であり、クランク軸５が車幅方向を指向する横置き配置で車両の前部に搭載される。

水冷式の内燃機関Ｅは、前部の３つのシリンダＣ１〜Ｃ３から構成される第１バンクとしての前バンクＢａと、前バンクＢａよりも後方で車室寄りの位置を占める３つのシリンダＣ４〜Ｃ６から構成される第２バンクとしての後バンクＢｂとが側面視でＶ字状に配置されるシリンダブロック１と、各バンクＢａ，Ｂｂの上端にそれぞれ結合された１対のシリンダヘッド２ａ，２ｂと、両シリンダヘッド２ａ，２ｂの上端にそれぞれ結合される１対のヘッドカバー３ａ，３ｂと、シリンダブロック１の下端に結合されて、シリンダブロック１の下部１ａと共にクランク軸５を収容するクランク室６を形成するオイルパン４とから構成される機関本体を備える。そして、前バンクＢａおよび後バンクＢｂにより、両バンクＢａ，Ｂｂの間に挟まれたバンク空間７が形成される。

前バンクＢａの各シリンダＣ１〜Ｃ３のシリンダ孔10ａにはピストン11ａが、また後バンクＢｂの各シリンダＣ４〜Ｃ６のシリンダ孔10ｂにはピストン11ｂが、それぞれ摺動可能に嵌合する。各シリンダ孔10ａ，10ｂ内で往復動するピストン11ａ，11ｂは、コンロッド12を介して、シリンダブロック１に設けられる軸受部13に回転可能に支持されるクランク軸５に連結される。

各シリンダヘッド２ａ，２ｂには、シリンダＣ１〜Ｃ６毎に、シリンダ軸線方向でシリンダ孔10ａ，10ｂと対向する凹部からなる燃焼室15ａ，15ｂと、燃焼室15ａ，15ｂに開口する１対の吸気口を有する吸気ポート16と、燃焼室15ａ，15ｂに開口する１対の排気口を有する排気ポート17とが形成され、さらに、前記１対の吸気口をそれぞれ開閉する１対の吸気弁18と、前記１対の排気口をそれぞれ開閉する１対の排気弁19と、燃焼室15ａ，15ｂのほぼ中心に臨む点火栓（図示されず）が設けられる。

吸気弁18および排気弁19は、バンクＢａ，Ｂｂ毎に、シリンダヘッド２ａ，２ｂに回転可能に支持されてクランク軸５により回転駆動されるカム軸21と、カム軸21に設けられて複数のロッカアームを介してそれぞれ吸気弁18および排気弁19を開閉する複数の動弁カムとを備える動弁装置により開閉される。

内燃機関Ｅは、エアクリーナ22を通ってスロットル弁23により計量された空気を各シリンダＣ１〜Ｃ６に分配する吸気マニホルド24ａ，24ｂを有する吸気装置と、吸入空気に液体燃料を供給して混合気を形成する混合気形成手段としての燃料噴射弁25と、各シリンダＣ１〜Ｃ６に対応する燃焼室15ａ，15ｂで混合気が前記点火栓により点火されて燃焼して発生した燃焼ガスを排気ガスとして外部に排出するための排気マニホルド26ａ，26ｂを有する排気装置とを備える。

ここで、燃焼室15ａ，15ｂおよびシリンダ孔10ａ，10ｂは、前記機関本体において燃料が燃焼する燃焼空間Ｓａ，Ｓｂを構成し、シリンダＣ１〜Ｃ６とピストン11ａ，11ｂとシリンダヘッド２ａ，２ｂとは、燃焼空間Ｓａ，Ｓｂを形成する燃焼空間形成部材である。

各バンクＢａ，Ｂｂに対してバンク空間７側に配置される吸気マニホルド24ａ，24ｂは、シリンダヘッド２ａに結合されて各シリンダＣ１〜Ｃ３に吸気を分配する第１吸気マニホルド24ａと、シリンダヘッド２ｂに結合されて各シリンダＣ４〜Ｃ６に吸入空気を分配する第２吸気マニホルド24ｂとから構成される。燃料噴射弁25は、シリンダＣ１〜Ｃ６毎に各吸気マニホルド24ａ，24ｂに取り付けられて、吸気ポート16内に燃焼室15ａ，15ｂを指向して燃料を噴射する。スロットル弁23は、電動モータ27により駆動されて、運転者によるアクセル操作量に応じて開閉作動する。

各バンクＢａ，Ｂｂに対してバンク空間７とは反対側に配置される排気マニホルド26ａ，26ｂは、シリンダヘッド２ａに結合されて各シリンダＣ１〜Ｃ３からの排気ガスを集合する第１排気マニホルド26ａと、シリンダヘッド２ｂに結合されて各シリンダＣ４〜Ｃ６からの排気ガスを集合する第２排気マニホルド26ｂから構成される。それゆえ、内燃機関Ｅにおいて、第１排気マニホルド26ａは、走行風などの冷却風に曝されやすい位置である前記機関本体の前方に配置され、第２排気マニホルド26ｂは、第１排気マニホルド26ａに比べて冷却風に曝されにくい位置である前記機関本体の背後に配置される。

さらに、内燃機関Ｅには、クランク軸５の動力により回転駆動される冷却水ポンプ（図示されず）により圧送された冷却水が循環する冷却系統が備えられる。該冷却系統には、シリンダＣ１〜Ｃ６およびシリンダヘッド２ａ，２ｂに形成された冷却水通路28ａ，28ｂ；29ａ，29ｂが含まれ、ラジエータで放熱して低温となった冷却水が冷却水通路28ａ，28ｂ；29ａ，29ｂを流通して、その冷却水によりシリンダＣ１〜Ｃ６およびシリンダヘッド２ａ，２ｂ、さらにはシリンダＣ１〜Ｃ６を通じてピストン11ａ，11ｂが冷却される。

内燃機関Ｅには、該内燃機関Ｅの一部のシリンダである後バンクＢｂのシリンダＣ４〜Ｃ６の稼働および休止を切り換える気筒休止機構としてのバルブ休止機構31と、バルブ休止機構31の作動を制御する制御手段としての電子制御装置（以下、「ＥＣＵ」という。）30とが備えられる。

それ自体周知のバルブ休止機構31は、例えば、後述するオイルポンプ47から吐出されたオイルを作動油とする油圧式のもので、前記動弁装置に設けられる。このために、バルブ休止機構31は、内燃機関Ｅの機関運転状態を含む運転状態に応じてＥＣＵ30により制御される油圧制御弁32を備え、該油圧制御弁32によりバルブ休止機構31に対する作動油の給排が制御されることで非作動状態または作動状態になる。そして、バルブ休止機構31が非作動状態にあるとき、後バンクＢｂの各シリンダＣ４〜Ｃ６の吸気弁18および排気弁19は、前バンクＢａの各シリンダＣ１〜Ｃ３の吸気弁18および排気弁19と同様に、前記動弁カムにより所定の開閉時期でクランク軸５の回転に同期して開閉され、前記作動状態にあるとき、各シリンダＣ４〜Ｃ６の吸気弁18および排気弁19は前記動弁カムにより開閉されることなく閉弁状態に保たれる休止状態になる。

それゆえ、内燃機関Ｅの運転形態は、バルブ休止機構31とＥＣＵ30とから構成される気筒休止制御手段により、前記運転状態に応じて、バルブ休止機構31が非作動状態になって、各シリンダＣ４〜Ｃ６が稼働することにより、各シリンダＣ１〜Ｃ３と共にすべてのシリンダＣ１〜Ｃ６が稼働する全気筒運転と、バルブ休止機構31が作動状態になって、各シリンダＣ４〜Ｃ６が休止し、各シリンダＣ１〜Ｃ３のみが稼働する休筒運転とに切り換えられる。換言すれば、各シリンダＣ１〜Ｃ３は、休筒運転時に休止することなく、常時稼働する常時稼働シリンダであり、各シリンダＣ４〜Ｃ６は、全筒運転時に稼働し、休筒運転時に休止する休止可能シリンダであり、すべてのシリンダＣ１〜Ｃ６が、常時稼働シリンダと休止可能シリンダとに二分される。

バルブ休止機構31の油圧制御弁32および電動モータ27を制御するＥＣＵ30には、内燃機関Ｅの機関運転状態および車速などの車両の状態を検出する運転状態検出手段が、ＥＣＵ30に接続されるか、またはＥＣＵ30の機能として備えられる。機関運転状態検出手段は、クランク軸５のクランク角を検出するクランク角センサ33やスロットル弁23の開度を検出するスロットル弁開度センサ34などから構成される。そして、内燃機関Ｅの加速運転域（車両の発進時を含む。）や高負荷運転域などの出力重視運転域では、内燃機関Ｅは全筒運転の運転形態で運転される。内燃機関Ｅの低負荷運転域（車両の定速運転時を含む。）などの燃費重視運転域では、内燃機関Ｅは休筒運転の運転形態で運転される。

図２，図３を参照すると、内燃機関Ｅはピストン11ａ，11ｂを冷却する冷却手段40を備える。冷却手段40は、シリンダブロック１に設けられてオイルを各シリンダＣ１〜Ｃ６のピストン11ａ，11ｂの裏面に向けて噴射するオイル噴射手段としてのオイルジェット41と、オイルジェット41にオイルを供給するオイル供給系統46とを有する。

オイル供給系統46は、オイル源としてのオイルパン４に溜められたオイルを汲み上げるオイルポンプ47と、オイルポンプ47から吐出されたオイルをオイルジェット41に導くオイル通路48とから構成される。クランク軸５の動力により駆動されるオイルポンプ47は、内燃機関Ｅの潤滑箇所に潤滑油を圧送するためのものであり、またオイル通路48は、軸受部13などの潤滑箇所にオイルを導くメインギャラリ48ａを含む通路である。それゆえ、オイル供給系統46は内燃機関Ｅの潤滑系統の一部により構成される。

図４を併せて参照すると、前バンクＢａを構成するシリンダ数に対応する数のオイルジェット41は、シリンダブロック１のバンク空間７の底壁部８に設けられて、クランク室６に露出する。各オイルジェット41は、クランク室６の室壁でもある底壁部８において、該底壁部８に形成されたメインギャラリ48ａに連通する取付部８ａにクランク室６側から取り付けられる。

さらに図５を併せて参照すると、各オイルジェット41は、前バンクＢａの各シリンダＣ１〜Ｃ４のピストン11ａの裏面を指向する噴射方向を持つ噴射口42ａが設けられた本体42と、オイルをメインギャラリ48ａから噴射口42ａに導く連通路43ａが設けられると共に本体42を底壁部８に固定するための固定部材であるボルト43とから構成される。連通路43ａには、メインギャラリ48ａから噴射口42ａへのオイルの流通を許容する逆止弁44が設けられる。また、ボルト43は、取付部８ａに形成されたネジ孔にねじ込まれて、本体42を底壁部８に締結する。

本体42は、底壁部８のクランク室６側の壁面に設けられた位置決め部としての凹部8bに嵌合することにより本体42を底壁部８に対して位置決めする位置決め部としての凸部42ｂと、噴射口42ａが設けられると共にピストン11ａが下死点にあるときにそのスカート11a1の下端部に設けられた切欠き14を通じてピストン11ａの内側まで延びるノズル42ｃとを有し、該凸部42ｂおよびノズル42ｃが一体成形された部材である。そして、凸部42ｂが設けられることにより、噴射口42ａがピストン11ａの裏面の所定位置を指向してオイルが噴射される状態で、本体42を底壁部８へ取り付けることが容易になる。
このように、内燃機関Ｅに設けられるすべてのオイルジェット41には、常時稼働するシリンダＣ１〜Ｃ３のピストン11ａのみに向けてオイルを噴射する噴射口42ａが設けられ、休筒運転時に休止するシリンダＣ４〜Ｃ６のピストン11ｂに向けてオイルを噴射する噴射口が設けられていない。

次に、前述のように構成された第１実施形態の作用および効果について説明する。
内燃機関Ｅが全筒運転で運転されるとき、前記気筒休止制御手段によりバルブ休止機構31が非作動状態になって、後バンクＢｂのシリンダＣ４〜Ｃ６が稼働するため、すべてのシリンダＣ１〜Ｃ６において、前記吸気装置により導かれる空気と燃料噴射弁25から供給された燃料とで形成される混合気が燃焼室15ａ，15ｂを含む燃焼空間Ｓａ，Ｓｂで燃焼し、その燃焼圧力により駆動されてシリンダＣ１〜Ｃ６内で往復動するピストン11ａ，11ｂがクランク軸５を回転駆動する。

また、内燃機関Ｅが休筒運転で運転されるとき、前記気筒休止制御手段によりバルブ休止機構31が作動状態になって、燃焼空間Ｓｂで燃焼が行われないシリンダＣ４〜Ｃ６が休止するため、シリンダＣ１〜Ｃ３のピストン11ａのみがクランク軸５を回転駆動する。このとき、車室に近い位置にある後バンクＢｂのシリンダＣ４〜Ｃ６が休止されて、車室から遠い位置にある前バンクＢａのシリンダＣ１〜Ｃ３のみが稼働するので、車室内での機関騒音および振動が低減して、車室内の静粛性が向上する。

ここで、ピストン11ａは、休筒運転時に稼働しているシリンダＣ１〜Ｃ３に嵌合する稼働ピストンであり、ピストン11ｂは、休筒運転時に休止しているシリンダＣ４〜Ｃ６に嵌合するピストンである休止ピストンである。

そして、各オイルジェット41からは、内燃機関Ｅの運転中、すなわち全筒運転時および休筒運転時に、オイルポンプ47により圧送されたメインギャラリ48ａ内のオイルの一部が前バンクＢａの各シリンダＣ１〜Ｃ３のピストン11ａに向けて噴射される一方で、後バンクＢｂの各シリンダＣ４〜Ｃ６のピストン11ｂに向けてオイルが噴射されない。したがって、全筒運転時および休筒運転時に、オイルジェット41から噴射されるオイル量は、稼働しているシリンダＣ１〜Ｃ３のピストン11ａに比べて休止しているシリンダＣ４〜Ｃ６のピストン11ｂのほうが少ない。このため、オイルジェット41は、少なくとも休筒運転時に、この実施形態では、全筒運転時においても、稼働しているシリンダＣ１〜Ｃ３のピストン11ａに比べて、休止しているシリンダＣ４〜Ｃ６のピストン11ｂの冷却量を小さくしている。

このように、オイルジェット41は、休筒運転時に、稼働しているシリンダＣ１〜Ｃ３のピストン11ａに比べて、休止しているシリンダＣ４〜Ｃ６のピストン11ｂに噴射するオイル量を少なくすることにより、すなわちピストン11ａに比べてピストン11ｂの冷却量を小さくするにより、運転形態が全筒運転から休止運転に移行したとき、休止運転時のピストン11ｂの温度低下が抑制されるので、休筒運転から全筒運転に復帰する時点では、ピストン11ｂがオイルジェット41によりピストン11ａと同様のオイル量または冷却量で冷却される場合（標準状態）と比べると、燃焼空間形成部材であるピストン11ｂが高温の状態にあり、さらには燃焼空間Ｓｂが高温の状態にあるので、標準状態に比べて、ピストン11ｂおよび燃焼空間Ｓｂでの燃料の気化など燃料の温度上昇が良好に行われる。この結果、オイルジェット41からのオイルでピストン11ａを冷却する内燃機関Ｅの冷却構造により、休止状態から稼働状態に復帰したシリンダＣ４〜Ｃ６での燃焼性が向上して、内燃機関Ｅの出力性能および排気エミッション性能が向上する。

前バンクＢａは常時稼働するシリンダＣ１〜Ｃ３のみから構成され、後バンクＢｂは休筒運転時に休止するシリンダＣ４〜Ｃ６のみから構成され、休筒運転時に、オイルジェット41はピストン11ａのみにオイルを噴射することにより、休筒運転時には、ピストン11ｂにはオイルが噴射されないので、休筒運転時にもピストン11ｂにピストン11ａに向けて噴射されるオイル量よりも少量のオイルが噴射される場合に比べて休筒運転時のピストン11ｂの温度の低下が一層抑制されて、全筒運転への復帰時に、ピストン11ｂおよび燃焼空間Ｓｂでの燃料の気化など燃料の温度上昇が一層良好に行われ、全筒運転に復帰したときの後バンクＢｂでの燃焼性が一層向上する。

内燃機関Ｅのすべてオイルジェット41には、常時稼働するシリンダＣ１〜Ｃ３のピストン11ａのみに向けてオイルを噴射する噴射口42ａが設けられていることにより、オイルジェット41には、ピストン11ａに対する噴射口42ａのみが設けられればよく、シリンダＣ４〜Ｃ６のピストン11ｂに対する噴射口またはオイルジェットは設けられないので、内燃機関Ｅのすべてのピストン11ａ，11ｂに対応させてオイルの噴射口またはオイルジェットを設ける必要がない。この結果、オイルジェット41には噴射口42ａのみが設けられればよいことからオイルジェット41の構造が簡素化されるので、またはオイルジェット41の個数が削減されて、組付工数が削減されるので、コストが削減される。

さらに、オイルジェットにシリンダＣ４〜Ｃ６のピストン11ｂにオイルを噴射するためのノズルが一体に形成される場合に比べて、該ノズルが不要になる分、オイルジェット41が軽量化されること、またはシリンダＣ４〜Ｃ６のピストン11ｂにオイルを噴射するオイルジェットをオイルジェット41とは別個に設けられる場合に比べて、オイルジェットの個数自体が少なくなることで、内燃機関Ｅが軽量化される。

次に、本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態は、少なくとも休筒運転時に、噴射されるオイル量が、稼働しているシリンダＣ１〜Ｃ３のピストン11ａに比べて休止しているシリンダＣ４〜Ｃ６のピストン11ｂのほうが少なくなるように、シリンダＣ４〜Ｃ６のピストン11ｂに向けてオイルを噴射するオイル噴射手段としてのオイルジェットが設けられる点で相違し、その他は基本的に同一の構成を有するものである。そのため、同一の部分についての説明は省略または簡略にし、異なる点を中心に説明する。なお、第１実施形態の部材と同一の部材または対応する部材については、必要に応じて同一の符号を使用した。

図６を参照すると、第２実施形態において、冷却手段40は、底壁部８（図３，図４参照）に設けられてオイルを後バンクＢｂ（図１参照）のシリンダＣ４〜Ｃ６のピストン11ｂ（図４参照）の裏面に向けて噴射するオイル噴射手段としてのオイルジェット51と、メインギャラリ48ａから分岐するバイパス通路48ｂと、内燃機関Ｅの運転形態に応じてオイルジェット51から噴射されるオイル量を制御する流量制御弁52とから構成される。バイパス通路48ｂにおいて流量制御弁52よりも下流の通路部分に、シリンダＣ４〜Ｃ６に対応する数だけ配置されるオイルジェット51は、オイルジェット41と同一構造であるが、オイルの噴射口は後バンクＢｂの各シリンダＣ４〜Ｃ６のピストン11ｂの裏面を指向してオイルを噴射するように設けられる。そして、全筒運転および休筒運転の運転形態を検出する運転形態検出手段が前記機関運転状態検出手段として設けられる。

ＥＣＵ30（図１参照）により制御される流量制御弁52は、全筒運転時には、前バンクＢａのシリンダＣ１〜Ｃ３のピストン11ａに対する噴射量と等しい噴射量のオイルがシリンダＣ４〜Ｃ６のピストン11ｂに向けて噴射される一方、休筒運転時には、稼働しているシリンダＣ１〜Ｃ３のピストン11ａに比べて少ないオイル量のオイルがシリンダＣ４〜Ｃ６のピストン11ｂに向けて噴射されるか、またはそれらピストン11ｂに対するオイルの噴射が停止されるように、バイパス通路48ｂのオイル量を制御する。このため、前記休筒運転時には、稼働しているシリンダＣ１〜Ｃ３のピストン11ａに比べて、休止しているシリンダＣ４〜Ｃ６のピストン11ｂに向けて噴射されるオイル量が少なくなり、したがってピストン11ａに比べてピストン11ｂの冷却量が小さくなる。

この第２実施形態によれば、オイルジェット51により全筒運転時におけるシリンダＣ４〜Ｃ６のピストン11ｂの冷却が促進されるうえ、休筒運転時にピストン11ｂに少量のオイルが噴射される場合はピストン11ｂの温度低下の程度が第１実施形態のものに比べて大きくなるものの、標準状態に比べて全筒運転への復帰時にシリンダＣ４〜Ｃ６での燃焼性が向上する。

以下、前述した実施形態の一部の構成を変更した実施形態について、変更した構成に関して説明する。
休筒運転時に、稼働しているシリンダＣ１〜Ｃ３のピストン11ａに比べて、休止しているシリンダＣ４〜Ｃ６のピストン11ｂの冷却量を小さくする冷却手段は、冷却手段40の代わりに、または冷却手段40に加えて、休筒運転時に冷却水通路29ａ，29ｂでの冷却水の流量を低下させ、または冷却水の流通を遮断するなどして、シリンダＣ４〜Ｃ６、シリンダヘッド２ｂおよびピストン11ｂから冷却水への放熱量を減少させることにより、シリンダＣ４〜Ｃ６、シリンダヘッド２ｂおよびピストン11ｂの冷却量を減少させるものでもよい。

これにより、運転形態が全筒運転から休止運転に移行したとき、燃焼空間Ｓｂの燃焼空間形成部材であるシリンダＣ４〜Ｃ６、シリンダヘッド２ｂおよびピストン11ｂの温度低下が抑制されることから、休筒運転から全筒運転に復帰する時点では、標準状態と比べると、シリンダＣ４〜Ｃ６、シリンダヘッド２ｂおよびピストン11ｂが高温の状態にあり、さらには燃焼空間Ｓｂが高温の状態にあるので、燃焼性が向上する。

第１実施形態において、図４に二点鎖線で示されるように、各オイルジェット41が、後バンクＢｂのシリンダＣ４〜Ｃ６のピストン11ｂの裏面を指向するオイルを噴射する第２の噴射口が設けられるノズル53を有していてもよい。そして、各ノズル53から噴射されるオイル量は、少なくとも休筒運転時に、稼働しているシリンダＣ１〜Ｃ３のピストン11ａに比べて休止しているシリンダＣ４〜Ｃ６のピストン11ｂのほうが少なくなるように、前記第２の噴射口には、噴射口42ａから噴射されるオイル量よりも少ないオイル量のオイルが噴射されるように流量調整部材としてのオリフィスが設けられる。これにより、全筒運転時におけるシリンダＣ４〜Ｃ６のピストン11ｂの冷却量が小さくなるものの、第２実施形態と同様の作用および効果が奏される。

第１，第２バンクは、３以外の１以上のシリンダにより構成されてもよく、また前後以外のバンクであってもよい。内燃機関は、１対のバンクを備えない多気筒内燃機関であってもよい。さらに、休筒運転時に休止されるシリンダは、バンクを構成する気筒の一部であってもよい。したがって、内燃機関は、休筒運転時に休止する休止シリンダ群または休止シリンダと、休止運転時に稼働する稼働シリンダ群または稼働シリンダに二分されていればよい。そして、前記実施形態では、第１バンクが稼働シリンダ群に相当し、第２バンクが休筒シリンダ群に相当する。
内燃機関は、前記実施形態では車両に使用されるものであったが、鉛直方向を指向するクランク軸を備える船外機などの船舶推進装置に使用されるものであってもよい。

本発明の第１実施形態を示し、本発明が適用された可変気筒内燃機関の模式図である。 図１の内燃機関の、一部を断面で示す右側面図であり、断面については、概ね図３のＩＩａ−ＩＩａ線およびＩＩｂ−ＩＩｂ線での断面図である。 図１の内燃機関の、一部を断面で示す正面図であり、断面については、概ね図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線での断面図である。る。 図２の要部の概略の斜視図である。 （Ａ）は図３のＶａ矢視でのオイルジェットの拡大図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 本発明の第２実施形態を示し、本発明が適用された可変気筒内燃機関に備えられるオイル噴射手段の模式図である。

符号の説明

１…シリンダブロック、２ａ，２ｂ…シリンダヘッド、３ａ，３ｂ…ヘッドカバー、４…オイルパン、５…クランク軸、６…クランク室、７…バンク空間、８…底壁部、10ａ，10ｂ…シリンダ孔、11ａ，11ｂ…ピストン、12…シリンダ孔、13…軸受部、14…切欠き、15…燃焼室、16…吸気ポート、17…排気ポート、18…吸気弁、19…排気弁、21…カム軸、22…エアクリーナ、23…スロットル弁、24ａ，24ｂ…吸気マニホルド、25…燃料噴射弁、26ａ，26ｂ…排気マニホルド、27…電動モータ、28ａ，28ｂ；29ａ，29ｂ…冷却水通路、30…ＥＣＵ、31…バルブ休止機構、32…油圧制御弁、33，34…センサ、40…冷却手段、41，51…オイルジェット、42…本体、42ａ…噴射口、42ｃ…ノズル、43…ボルト、44…逆止弁、46…オイル供給系統、47…オイルポンプ、48…オイル通路、52…流量制御弁、53…ノズル、
Ｅ…内燃機関、Ｃ１〜Ｃ６…シリンダ、Ｂａ，Ｂｂ…バンク、Ｓａ，Ｓｂ…燃焼空間。

Claims (5)

1. 燃焼空間の燃焼圧力により駆動されるピストンが嵌合するシリンダと、前記ピストンを冷却する冷却手段と、機関運転状態に応じてすべての前記シリンダが稼働する全筒運転と一部の前記シリンダが休止する休筒運転とに運転形態を切り換える気筒休止制御手段とを備える可変気筒内燃機関において、
   前記冷却手段は、前記休筒運転時に、稼働している前記シリンダの前記ピストンである稼働ピストンに比べて、休止している前記シリンダの前記ピストンである休止ピストンの冷却量を小さくすることを特徴とする可変気筒内燃機関。
2. 前記冷却手段はオイルを前記ピストンに向けて噴射するオイル噴射手段を有し、前記休筒運転時に前記オイル噴射手段から噴射されるオイル量は、前記稼働ピストンに比べて前記休止ピストンのほうが少ないことを特徴とする請求項１記載の可変気筒内燃機関。
3. Ｖ字状に配置されてそれぞれが１以上の前記シリンダから構成される第１，第２バンクを備え、前記第１バンクは常時稼働する前記シリンダのみから構成され、前記第２バンクは前記休筒運転時に休止する前記シリンダのみから構成され、前記休筒運転時に、前記オイル噴射手段は前記稼働ピストンのみにオイルを噴射することを特徴とする請求項２記載の可変気筒内燃機関。
4. すべての前記オイル噴射手段は、常時稼働する前記シリンダのピストンのみに向けてオイルを噴射する噴射口が設けられたオイルジェットであることを特徴とする請求項２または請求項３記載の可変気筒内燃機関。
5. 燃焼空間の燃焼圧力により駆動されるピストンが嵌合するシリンダと、前記燃焼空間を形成する部材であって前記ピストンおよび前記シリンダを含む燃焼空間形成部材を冷却する冷却手段と、機関運転状態に応じてすべての前記シリンダが稼働する全筒運転と一部の前記シリンダが休止する休筒運転とに運転形態を切り換える気筒休止制御手段とを備える可変気筒内燃機関において、
   前記すべてのシリンダは、前記休筒運転時に休止しない常時稼働シリンダと、前記一部のシリンダである休止可能シリンダとに二分され、前記冷却手段は、前記休筒運転時に、前記常時稼働シリンダの前記燃焼空間形成部材に比べて前記休止可能シリンダの前記燃焼空間形成部材の冷却量を小さくすることを特徴とする可変気筒内燃機関。
   
   
   

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