JPH0426653Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はピストン冷却装置の改良に関し、特
に、ピストン冷却用のオイルジエツトの噴射時
期、期間を制御して、冷却効率を向上させたピス
トン冷却装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、エンジンのピストン冷却装置としてオイ
ルジエツトがあるが、この装置は例えばクランク
ケースに形成したメインギヤラリに直接オイルジ
エツト部を設け、メインギヤラリ内の潤滑油圧に
よりオイルジエツト部からピストン下面にオイル
（潤滑油）を噴出させてピストンを冷却している。

ところがこの場合、オイルジエツト部からは常
時オイルを噴射させているために、ピストン上死
点近辺においてもオイルが到達するための運動エ
ネルギをオイルに与える必要がある。このオイル
を吹き出すエネルギは冷却と直接関係なく、この
エネルギ損失分がオイルポンプの負荷を増大して
いる。

このために、オイルポンプの容量が大きくなつ
て大型化すると共に、エンジンの負荷も増大する
という欠点がある。

そこで、ピストンの運動に連動してオイルジエ
ツトへのオイル供給通路を開閉する開閉装置を設
け、ピストンの上昇行程中ないし上死点付近に位
置する場合は噴射を停止し、ピストンの下降行程
中ないし下死点付近に位置する場合だけ噴射する
ようにした装置（実開昭55−104717号公報）や、
バルブ駆動用のカムシヤフトにオイル通路を設
け、ピストンが下死点に変位した時に前記オイル
通路を介してメーンギヤラリからのオイルがオイ
ルジエツト部から噴射されるように構成された装
置（実開昭57−193005号公報）があるが、これら
の装置はいずれも動弁系の機械的位置によりオイ
ルの噴射時期や期間を制御しているので、噴射時
期や期間が固定される上に、エンジン負荷に対応
してオイルジエツトからの噴出量を調整できない
という問題があつた。

〔考案の目的〕 本考案の目的は前記従来のピストン冷却装置の
欠点を解消し、オイルの噴出時期や期間を自由に
変更することによつて、エンジン負荷に対応して
オイルジエツトからのオイル噴出量を制御でき、
エンジンの運転状態に応じて冷却能力を可変でき
る優れたピストン冷却装置を提供することであ
る。

〔考案の構成〕

前記目的を達成するための本考案に係るピスト
ン冷却装置は、ピストン冷却用の潤滑油噴射ノズ
ルへの潤滑油供給路に電磁開閉弁を設け、一方、
エンジンの少なくとも一気筒に設けられ、その気
筒のピストンが所定位置に達したことを検出する
ピストン位置検出センサからの信号、エンジンの
回転数を検出する回転数検出センサからの信号、
及びエンジンの負荷を検出する負荷センサからの
信号により、前記潤滑油の噴射時期及び噴射期間
を計算する制御装置を設け、この制御装置に前記
開閉弁を開閉制御可能に接続したことを特徴とす
る構成である。

尚、前記ピストン位置検出センサは、ピストン
の往復動範囲内において、気筒内におけるピスト
ンの位置を検出するセンサであり、好ましくは、
上死点や下死点のようにピストンの位置を検出し
易い位置において、制御装置に信号を出力するよ
うに構成すると良い。

〔実施例〕

以下添付図面を用いて本考案の実施例を説明す
る。

第１図は本考案のピストン冷却装置の構成を示
す概略図である。図において１はピストン、２は
シリンダボデイ、３はクランクケースを示してお
り、クランクケース３の内壁面には前記ピストン
１にオイルを噴射するオイルジエツト装置４のノ
ズル５が設けられている。このノズル５に接続す
るオイル通路６には、例えば通電されると開弁し
て図示しないオイルポンプからのオイルを前記ノ
ズル５に供給する電磁弁７が設けられている。

９は前記電磁弁７を開閉するリレーであり、制
御装置１０によつてオンするとバツテリ８を電磁
弁７に接続してこれを開弁させ、オイル通路６を
連通させる。また、前記制御装置１０には、エン
ジン１１に設置された燃料噴射ポンプ１２のタイ
マ１３により、エンジン１１のそれぞれの気筒の
上死点を検出するピストン位置検出サンサ（上死
点検出サンサ）１４、エンジン１１の回転数検出
センサ１５、前記燃料噴射ポンプ１２の制御レバ
ー１６の位置によりエンジン１１の負荷状態を検
出する負荷センサ１７等が接続されている。

従つて、エンジン１１の回転数や負荷状態、及
びそれぞれの気筒内におけるピストン位置等の運
転状態に応じた信号が前記制御装置１０に入力さ
れ、制御装置１０はこの入力信号によつてエンジ
ン１１の運転状態に応じてオイルジエツト装置４
からのオイルの噴射時期、期間を演算し、前記リ
レー９に制御信号を出力する。これを第２図を用
いて説明する。

エンジン１１の上死点検出サンサ１４により、
エンジン１１のある一気筒（例えば第１気筒
＃１）の圧縮上死点信号（波形Ｕで示す）が制御
装置１０に入力されると、制御装置１０はその時
のエンジン回転数からこの信号を各気筒＃１〜
＃４の圧縮上死点信号（波形Ｊで示す）に変換し
（点火順序は＃１→＃３→＃４→＃２とする）、更
に、時間シフトによつて各気筒＃１〜＃４の膨張
下死点信号（波形Ｋで示す）に変換する。

波形Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、制御装置１０によつて
出力されるそれぞれの気筒の電磁弁開弁信号であ
り、制御装置１０はエンジン１１の点火順序と、
この時のエンジン回転数によつてこれらの信号を
作り出す。これらの信号はそれぞれの気筒のリレ
ー９に入力されて、ピストン１が膨張下死点近傍
に位置する気筒の電磁弁７がこの期間だけ開弁す
る。そして、この電磁弁７の開弁期間だけオイル
がこの気筒のピストン１にノズル５から噴射さ
れ、ピストン１が充分な量のオイルで冷却され
る。

この実施例では電磁弁７の開弁信号は、その気
筒のピストン１が温度の高くなる膨張下死点に至
る時のみ作られ、温度のそれほど上昇しない吸入
下死点に至る時は作られないが、波形操作により
電磁弁７の開弁信号を膨張下死点と吸入下死点の
両者に作られるようにすることももちろん可能で
ある。

また、前記制御装置１０によつて作られる電磁
弁７の開弁信号は、その気筒のピストン１が圧縮
上死点に達する直前から立ち上がり、ピストン１
が圧縮上死点を過ぎて僅かに下降する時点で立ち
下がる。従つて、前記制御装置１０により各気筒
には、そのピストン１が圧縮下死点近傍に位置す
る時のみノズル５からオイルが噴射され、ピスト
ン１はオイルによつて効率良く冷却される。

更に、本考案のピストン冷却装置では、前記回
転数検出センサ１５及び負荷センサ１７によりエ
ンジン１１の運転状態を検出できるので、例えば
エンジン１１が高回転、高負荷状態で運転されて
エンジン温度が高くなる時は、制御装置１０が前
記リレー９に出力する開弁信号と閉弁信号とのデ
ユーテイ比を変更し、例えば前記第２気筒への開
弁信号（波形Ｂ）の期間を波形B′で示すように
長くし、ノズル５からのオイル噴射量を増やして
ピストン１の冷却を増大してピストン１の過熱を
防ぐ。

従つて、本考案のピストン冷却装置を装備した
エンジンでは、ピストン冷却用のオイルが各ピス
トンが下死点近傍に位置する時のみ噴射され、し
かも、エンジンの運転状態に応じてその噴射量が
可変されてピストンが効率良く冷却されるので、
オイルの運動エネルギの損失が減ると共に、冷却
効率の改善によりオイルポンプの小型化が図れ、
更に、ピストン温度が高い時にはオイルの噴射量
が増大されてピストンの加熱が防止されるので、
エンジンの耐久性、信頼性が増す。

〔考案の効果〕

本考案のピストン冷却装置は、ピストン冷却用
の潤滑油噴射ノズルへの潤滑油供給路に電磁開閉
弁を設け、一方、エンジンの少なくとも一気筒に
設けられ、その気筒のピストンが所定位置に達し
たことを検出するピストン位置検出センサからの
信号、エンジンの回転数を検出する回転数検出セ
ンサからの信号、及びエンジンの負荷を検出する
負荷センサからの信号により、前記潤滑油の噴射
時期及び噴射期間を計算する制御装置を設け、こ
の制御装置に前記開閉弁を開閉制御可能に接続し
たことを特徴とするので、以下の効果を奏するこ
とができる。

エンジンの少なくとも一気筒において、その気
筒のピストンの往復動範囲におけるピストン位置
をピストン位置検出センサが検出すると、このピ
ストン位置検出センサが制御装置に信号を送り、
この制御装置によつて下死点近傍に位置している
ピストンに対して潤滑油を噴射するように電磁開
閉弁を開閉制御することができる。

また、エンジンの回転数を検出する回転数セン
サ、及びエンジンの負荷を検出する負荷センサを
設け、これらのセンサからの信号が入力された制
御装置は、エンジンの回転数や負荷状態に応じた
量の潤滑油を噴射できるように、前記電磁開閉弁
の開弁時間を可変制御することができる。

このように、ピストンが下死点近傍に位置して
いる時にのみ潤滑油を噴射するので、オイルポン
プの容量を最小限に抑えることができ、このオイ
ルポンプから噴射されるオイルの運動エネルギの
損失は減り、冷却効率の改善によりオイルポンプ
の小型化が可能となるという効果がある。また、
本考案のピストン冷却装置は、エンジンの負荷の
変化に対応してオイルの噴射量を変更できるの
で、高負荷時のピストンの冷却能力が向上する。
そして、オイルの噴射時期、期間を自由に選ぶこ
とができるので、制御方式の自由度が大きい。

なお、本考案のピストン冷却装置はエンジン本
体のオイル通路の加工のみで従来エンジンにも適
用できるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のピストン冷却装置の構成を示
す概略図、第２図は第１図の上死点検出センサ及
び制御装置からの出力波形を示す波形図である。 １……ピストン、４……オイルジエツト装置、
５……ノズル、６……オイル流路、７……電磁
弁、１０……制御装置、１１……エンジン、１４
……ピストン位置検出センサ（上死点検出セン
サ）、１５……回転数検出センサ、１７……負荷
センサ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ピストン冷却用の潤滑油噴射ノズルへの潤滑油
   供給路に電磁開閉弁を設け、一方、エンジンの少
   なくとも一気筒に設けられ、その気筒のピストン
   が所定位置に達したことを検出するピストン位置
   検出センサからの信号、エンジンの回転数を検出
   する回転数検出センサからの信号、及びエンジン
   の負荷を検出する負荷センサからの信号により、
   前記潤滑油の噴射時期及び噴射期間を計算する制
   御装置を設け、この制御装置に前記開閉弁を開閉
   制御可能に接続したことを特徴とするピストン冷
   却装置。