JP2017194009A - Internal combustion engine - Google Patents

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  • Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

【課題】ブローバイガスに含まれる異物がシリンダヘッドの吸気ポート等にデポジットとして堆積することを抑制する。【解決手段】吸気通路２０には、コンプレッサ４１の上流側及び下流側を接続してコンプレッサ４１を迂回するエアバイパス通路２４が接続されている。エアバイパス通路２４には、吸気通路２０におけるコンプレッサ４１よりも下流側であってスロットルバルブ２２よりも上流側の圧力が、吸気通路２０におけるコンプレッサ４１よりも上流側の圧力に対して所定値以上高くなったときに開弁するエアバイパスバルブ２５が設けられている。吸気通路２０におけるコンプレッサ４１よりも下流側であってスロットルバルブ２２よりも上流側には、クランクルームＲ内（クランクケース１４の内部）に連通する第１ブローバイガス通路３１が接続されている。エアバイパス通路２４には、クランクルームＲ内に連通する第２ブローバイガス通路３６が接続されている。【選択図】図１Foreign matter contained in blow-by gas is prevented from depositing as deposits on an intake port or the like of a cylinder head. An air bypass passage is connected to the intake passage to connect the upstream side and the downstream side of a compressor to bypass the compressor. In the air bypass passage 24, the pressure downstream of the compressor 41 in the intake passage 20 and upstream of the throttle valve 22 is higher than the pressure in the intake passage 20 upstream of the compressor 41 by a predetermined value or more. An air bypass valve 25 is provided that opens when the valve becomes open. A first blow-by gas passage 31 communicating with the inside of the crankroom R (inside the crankcase 14) is connected to the intake passage 20 downstream of the compressor 41 and upstream of the throttle valve 22. Connected to the air bypass passage 24 is a second blow-by gas passage 36 communicating with the crankroom R. [Selection] Figure 1

Description

本発明は、過給器を備えた内燃機関に関する。   The present invention relates to an internal combustion engine provided with a supercharger.

特許文献１に記載の内燃機関は、気筒を有するシリンダブロックの上部にシリンダヘッドが取り付けられている。シリンダヘッドには、気筒内に開口する吸気ポートが設けられている。シリンダヘッドの上部には、ヘッドカバーが取り付けられており、このヘッドカバー内に設けられたベンチレーションケースにブローバイガスが滞留する。   In the internal combustion engine described in Patent Document 1, a cylinder head is attached to an upper portion of a cylinder block having cylinders. The cylinder head is provided with an intake port that opens into the cylinder. A head cover is attached to the upper portion of the cylinder head, and blow-by gas stays in a ventilation case provided in the head cover.

特許文献１に記載の内燃機関におけるシリンダヘッドの吸気ポートには、吸気通路が接続されている。吸気通路には、過給器のコンプレッサが設けられている。吸気通路におけるコンプレッサよりも上流側及び下流側には、過給器のコンプレッサを迂回するバイパス通路が接続されている。吸気通路における過給器のコンプレッサ及びバイパス通路の接続部分よりも下流側の部分には、スロットルバルブが設けられている。   An intake passage is connected to the intake port of the cylinder head in the internal combustion engine described in Patent Document 1. The intake passage is provided with a supercharger compressor. A bypass passage that bypasses the compressor of the supercharger is connected upstream and downstream of the compressor in the intake passage. A throttle valve is provided in a portion of the intake passage downstream of the connection portion between the compressor and the bypass passage of the supercharger.

特許文献１に記載の内燃機関においては、ベンチレーションケースと吸気通路におけるスロットルバルブよりも下流側とが第１ブローバイガス通路で接続されている。また、バイパス通路とベンチレーションケースとが第２ブローバイガス通路で接続されている。   In the internal combustion engine described in Patent Literature 1, the ventilation case and the downstream side of the throttle valve in the intake passage are connected by the first blow-by gas passage. Further, the bypass passage and the ventilation case are connected by the second blow-by gas passage.

特許文献１に記載の内燃機関では、スロットルバルブが閉じられて吸気通路におけるコンプレッサの下流側の圧力が高くなると、バイパス通路及び第２ブローバイガス通路を経てベンチレーションケースの内部へと吸気が流入する。そして、ベンチレーションケースの内部におけるブローバイガスが、第１ブローバイガス通路を介して吸気と共に吸気通路におけるスロットルバルブの下流側へと供給される。   In the internal combustion engine described in Patent Document 1, when the throttle valve is closed and the pressure on the downstream side of the compressor in the intake passage increases, intake air flows into the ventilation case through the bypass passage and the second blow-by gas passage. . The blow-by gas inside the ventilation case is supplied to the downstream side of the throttle valve in the intake passage along with the intake air via the first blow-by gas passage.

特開昭６２−１１７２１２号公報JP 62-117212 A

特許文献１に記載の発明のように、吸気通路におけるスロットルバルブの下流側に、ブローバイガス通路が接続されていると、ブローバイガスに含まれる異物が、シリンダヘッドにおける吸気ポートや吸気ポートを開閉するための吸気バルブにデポジットとして堆積しやすくなる。仮に、吸気ポートや吸気バルブにデポジットが堆積すると、気筒に供給する吸気量を正確に制御することができなくなって、内燃機関を適切に運転することができなくなるおそれがある。   If the blow-by gas passage is connected to the downstream side of the throttle valve in the intake passage as in the invention described in Patent Document 1, foreign matter contained in the blow-by gas opens and closes the intake port and the intake port in the cylinder head. Therefore, it becomes easy to deposit as a deposit on the intake valve. If deposits accumulate on the intake port or the intake valve, the amount of intake air supplied to the cylinder cannot be accurately controlled, and the internal combustion engine may not be operated properly.

上記課題を解決するため、本発明は、気筒を有するシリンダブロックと、前記シリンダブロックの下部に取り付けられたクランクケースと、前記シリンダブロックの上部に取り付けられ、前記気筒に吸気を供給するための吸気ポートが設けられたシリンダヘッドと、前記吸気ポートに接続された吸気通路と、前記吸気通路にコンプレッサが設けられた過給器と、前記吸気通路における前記コンプレッサの上流側及び下流側を接続して前記コンプレッサを迂回するエアバイパス通路と、前記吸気通路における前記コンプレッサ及び前記エアバイパス通路の接続箇所よりも下流側の部分に設けられたスロットルバルブとを備えた内燃機関であって、前記エアバイパス通路には、前記吸気通路における前記コンプレッサよりも下流側であって前記スロットルバルブよりも上流側の圧力が、前記吸気通路におけるコンプレッサよりも上流側の圧力に対して所定値以上高くなったときに開弁するエアバイパスバルブが設けられ、前記吸気通路における前記コンプレッサよりも下流側であって前記スロットルバルブよりも上流側には、前記クランクケースの内部に連通する第１ブローバイガス通路が接続され、前記エアバイパス通路には、前記クランクケースの内部に連通する第２ブローバイガス通路が接続されていることを特徴とする。   In order to solve the above problems, the present invention provides a cylinder block having cylinders, a crankcase attached to a lower portion of the cylinder block, and an intake air attached to the upper portion of the cylinder block for supplying intake air to the cylinder. A cylinder head provided with a port; an intake passage connected to the intake port; a supercharger provided with a compressor in the intake passage; and an upstream side and a downstream side of the compressor in the intake passage. An internal combustion engine comprising: an air bypass passage that bypasses the compressor; and a throttle valve that is provided in a portion of the intake passage downstream of the compressor and the air bypass passage. The downstream side of the compressor in the intake passage, An air bypass valve is provided that opens when the pressure upstream of the water valve is higher than a predetermined value relative to the pressure upstream of the compressor in the intake passage, and is downstream of the compressor in the intake passage. A first blowby gas passage communicating with the inside of the crankcase is connected to the upstream side of the throttle valve, and a second blowby gas communicating with the inside of the crankcase is connected to the air bypass passage. The passage is connected.

上記の構成によれば、第１ブローバイガス通路及び第２ブローバイガス通路は、いずれも吸気通路におけるスロットルバルブよりも上流側に接続されている。それゆえ、各ブローバイガス通路が吸気通路におけるスロットルバルブよりも下流側に接続されている場合に比較して、各ブローバイガス通路から吸気ポートまでの距離を長くなる。したがって、第１ブローバイガス通路及び第２ブローバイガス通路を介して吸気通路に供給されるブローバイガスに異物が含まれていても、その異物が吸気ポートやその周辺構成にデポジットとして堆積することは抑制できる。その結果、吸気ポート等にデポジットが堆積することに起因して内燃機関の適切な運転が損なわれることは抑制できる。   According to the above configuration, the first blow-by gas passage and the second blow-by gas passage are both connected to the upstream side of the throttle valve in the intake passage. Therefore, the distance from each blowby gas passage to the intake port becomes longer than when each blowby gas passage is connected to the downstream side of the throttle valve in the intake passage. Therefore, even if foreign matter is included in the blow-by gas supplied to the intake passage through the first blow-by gas passage and the second blow-by gas passage, the foreign matter is prevented from depositing as deposits on the intake port and its peripheral configuration. it can. As a result, it is possible to prevent the proper operation of the internal combustion engine from being impaired due to deposits accumulated in the intake port or the like.

内燃機関の吸気構造の模式図。The schematic diagram of the intake structure of an internal combustion engine. 自然吸気域における吸気及びブローバイガスの流れを示す説明図。Explanatory drawing which shows the flow of the intake air and blow-by gas in a natural intake area. 過給域における吸気の流れを示す説明図。Explanatory drawing which shows the flow of the intake air in a supercharging area. 過給域から自然吸気域へ切り替えたときの吸気及びブローバイガスの流れを示す説明図。Explanatory drawing which shows the flow of the intake air and blow-by gas when switching from a supercharging area | region to a natural intake area.

以下、本発明の実施形態を図１に従って説明する。先ず、内燃機関の構成について説明する。
図１に示すように、内燃機関のシリンダブロック１０は、複数（例えば４つ）の円筒状の気筒１０ａを有している。なお、図１では、気筒１０ａを１つのみ図示している。気筒１０ａの内部には、気筒１０ａ内を往復動作するピストン１１が設けられている。シリンダブロック１０の上部には、シリンダヘッド１２が取り付けられている。シリンダヘッド１２には、気筒１０ａに吸気を供給するための吸気ポート１２ａ、及び気筒１０ａから排気を排出するための排気ポート１２ｂが設けられている。また、シリンダヘッド１２には、吸気ポート１２ａ及び排気ポート１２ｂを開閉する図示しないバルブ機構が設けられている。シリンダヘッド１２の上部には、バルブ機構等を覆うヘッドカバー１３が取り付けられている。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. First, the configuration of the internal combustion engine will be described.
As shown in FIG. 1, the cylinder block 10 of the internal combustion engine has a plurality of (for example, four) cylindrical cylinders 10a. In FIG. 1, only one cylinder 10a is shown. A piston 11 that reciprocates in the cylinder 10a is provided inside the cylinder 10a. A cylinder head 12 is attached to the upper part of the cylinder block 10. The cylinder head 12 is provided with an intake port 12a for supplying intake air to the cylinder 10a and an exhaust port 12b for discharging exhaust gas from the cylinder 10a. The cylinder head 12 is provided with a valve mechanism (not shown) that opens and closes the intake port 12a and the exhaust port 12b. A head cover 13 that covers the valve mechanism and the like is attached to the upper portion of the cylinder head 12.

シリンダブロック１０の下部には、ピストン１１の往復動作によって回転させられるクランクシャフトを収容するクランクケース１４が取り付けられている。クランクケース１４の下部には、エンジンオイルを貯留するオイルパン１５が取り付けられている。これらクランクケース１４及びオイルパン１５によって、クランクケース１４の内部がクランクルームＲとして区画されている。クランクルームＲ内には、気筒１０ａの内部から漏れだした未燃焼ガス等がブローバイガスとして存在する。   A crankcase 14 that houses a crankshaft that is rotated by the reciprocating motion of the piston 11 is attached to the lower portion of the cylinder block 10. An oil pan 15 for storing engine oil is attached to the lower part of the crankcase 14. The crankcase 14 and the oil pan 15 define the crankcase 14 as a crankroom R. In the crank room R, unburned gas leaked from the inside of the cylinder 10a exists as blow-by gas.

シリンダヘッド１２における吸気ポート１２ａには吸気通路２０が接続されており、排気ポート１２ｂには排気通路２９が接続されている。吸気通路２０には、吸気中の異物を濾過して除去するエアクリーナ２１が設けられている。吸気通路２０におけるエアクリーナ２１よりも下流側には、過給器４０のコンプレッサ４１が設けられている。なお、過給器４０は、いわゆる排気駆動式の過給器であり、排気通路２９にタービン４２が設けられている。そして、排気通路２９を流通する排気の流れによってタービン４２が回転することによりコンプレッサ４１が回転して、過給器４０のコンプレッサ４１が高圧の吸気を下流側に供給する。   An intake passage 20 is connected to the intake port 12a of the cylinder head 12, and an exhaust passage 29 is connected to the exhaust port 12b. The intake passage 20 is provided with an air cleaner 21 that filters out foreign substances in the intake air. A compressor 41 of the supercharger 40 is provided on the downstream side of the air cleaner 21 in the intake passage 20. The supercharger 40 is a so-called exhaust driving supercharger, and a turbine 42 is provided in the exhaust passage 29. Then, when the turbine 42 is rotated by the flow of exhaust gas flowing through the exhaust passage 29, the compressor 41 rotates, and the compressor 41 of the supercharger 40 supplies high-pressure intake air to the downstream side.

吸気通路２０におけるコンプレッサ４１よりも下流側には、スロットルバルブ２２が設けられている。スロットルバルブ２２は、アクセルペダルの操作量、車両の速度などに応じて図示しない電子制御ユニット（ＥＣＵ）によって開度が制御される。吸気通路２０におけるスロットルバルブ２２よりも下流側には、吸気を冷却するためのインタークーラ２３が設けられている。吸気通路２０におけるインタークーラ２３の下流側は、シリンダヘッド１２の吸気ポート１２ａに接続されている。   A throttle valve 22 is provided downstream of the compressor 41 in the intake passage 20. The opening degree of the throttle valve 22 is controlled by an electronic control unit (ECU) (not shown) according to the operation amount of the accelerator pedal, the speed of the vehicle, and the like. An intercooler 23 for cooling the intake air is provided downstream of the throttle valve 22 in the intake passage 20. The downstream side of the intercooler 23 in the intake passage 20 is connected to the intake port 12 a of the cylinder head 12.

吸気通路２０におけるエアクリーナ２１よりも下流側であって過給器４０のコンプレッサ４１よりも上流側と、コンプレッサ４１よりも下流側であってスロットルバルブ２２よりも上流側とには、エアバイパス通路２４が接続されている。すなわち、エアバイパス通路２４は、過給器４０のコンプレッサ４１を迂回する通路である。エアバイパス通路２４の流路断面積は、吸気通路２０におけるエアクリーナ２１から過給器４０のコンプレッサ４１までの部分の流路断面積よりも小さくなっている。   An air bypass passage 24 is located downstream of the air cleaner 21 in the intake passage 20 and upstream of the compressor 41 of the supercharger 40 and downstream of the compressor 41 and upstream of the throttle valve 22. Is connected. That is, the air bypass passage 24 is a passage that bypasses the compressor 41 of the supercharger 40. The cross-sectional area of the air bypass passage 24 is smaller than the cross-sectional area of the portion of the intake passage 20 from the air cleaner 21 to the compressor 41 of the supercharger 40.

エアバイパス通路２４には、当該エアバイパス通路２４を開閉するエアバイパスバルブ２５が設けられている。エアバイパスバルブ２５は、電子制御ユニットによって開閉制御される電磁式の弁である。エアバイパスバルブ２５は、吸気通路２０におけるコンプレッサ４１よりも下流側であってスロットルバルブ２２よりも上流側の圧力が、吸気通路２０におけるコンプレッサ４１よりも上流側の圧力に対して所定値以上高くなったときに開弁する。内燃機関が過給域で運転している状態で、スロットルバルブ２２の開度が所定の開度以下になると、コンプレッサ４１よりも下流側であってスロットルバルブよりも上流側の圧力が、コンプレッサ４１よりも上流側の圧力に対して所定値以上高くなる。そこで、この実施形態では、内燃機関が過給域で運転している状態で、スロットルバルブ２２の開度が所定の開度以下になったときに、エアバイパスバルブ２５を開弁制御する。   The air bypass passage 24 is provided with an air bypass valve 25 that opens and closes the air bypass passage 24. The air bypass valve 25 is an electromagnetic valve that is controlled to open and close by an electronic control unit. In the air bypass valve 25, the pressure on the downstream side of the compressor 41 in the intake passage 20 and the upstream side of the throttle valve 22 is higher than a predetermined value with respect to the pressure on the upstream side of the compressor 41 in the intake passage 20. When the valve opens. When the opening of the throttle valve 22 becomes a predetermined opening or less while the internal combustion engine is operating in the supercharging region, the pressure on the downstream side of the compressor 41 and the upstream side of the throttle valve is increased. More than a predetermined value with respect to the pressure on the upstream side. Therefore, in this embodiment, when the opening degree of the throttle valve 22 becomes equal to or less than a predetermined opening degree while the internal combustion engine is operating in the supercharging region, the air bypass valve 25 is controlled to open.

この実施形態の内燃機関は、クランクケース１４の内部空間であるクランクルームＲ内に連通する第１ブローバイガス通路３１、及び第２ブローバイガス通路３６を備えている。第１ブローバイガス通路３１は、シリンダブロック１０及びシリンダヘッド１２の内部を貫通する第１ブロック内通路３２と、第１ブロック内通路３２に接続された第１管部材３３とで構成されている。第１ブロック内通路３２は、クランクルームＲ内に開口し、シリンダブロック１０及びシリンダヘッド１２を貫通して、ヘッドカバー１３内にまで延びている。第１ブロック内通路３２のヘッドカバー１３側の開口には、第１管部材３３の一端が接続されている。第１管部材３３の他端側はヘッドカバー１３の外部に引き出されている。第１管部材３３の他端は、吸気通路２０におけるコンプレッサ４１の下流側であってスロットルバルブ２２の上流側に接続されている。また、第１管部材３３には、ＰＣＶバルブ３４（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｃｒａｎｋｃａｓｅ Ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎバルブ）が設けられている。ＰＣＶバルブ３４は、クランクルームＲ側から吸気通路２０側へと気体が流通することを許容し、吸気通路２０側からクランクルームＲ側へと気体が流通することを禁止する逆止弁である。   The internal combustion engine of this embodiment includes a first blow-by gas passage 31 and a second blow-by gas passage 36 that communicate with a crank room R that is an internal space of the crankcase 14. The first blow-by gas passage 31 includes a first block passage 32 penetrating through the cylinder block 10 and the cylinder head 12, and a first pipe member 33 connected to the first block passage 32. The first in-block passage 32 opens into the crank room R, extends through the cylinder block 10 and the cylinder head 12, and extends into the head cover 13. One end of the first pipe member 33 is connected to the opening on the head cover 13 side of the first block inner passage 32. The other end side of the first pipe member 33 is drawn out of the head cover 13. The other end of the first pipe member 33 is connected to the downstream side of the compressor 41 in the intake passage 20 and the upstream side of the throttle valve 22. The first pipe member 33 is provided with a PCV valve 34 (Positive Crankcase Ventilation valve). The PCV valve 34 is a check valve that allows gas to flow from the crankroom R side to the intake passage 20 side and prohibits gas from flowing from the intake passage 20 side to the crankroom R side.

第２ブローバイガス通路３６は、シリンダブロック１０及びシリンダヘッド１２の内部を貫通する第２ブロック内通路３７と、第２ブロック内通路３７に接続された第２管部材３８とで構成されている。第２ブロック内通路３７は、クランクルームＲ内に開口し、シリンダブロック１０及びシリンダヘッド１２を貫通して、ヘッドカバー１３内にまで延びている。第２ブロック内通路３７のヘッドカバー１３側の開口には、第２管部材３８の一端が接続されている。第２管部材３８の他端側はヘッドカバー１３の外部に引き出されている。そして、第２管部材３８の他端は、エアバイパス通路２４に接続されている。なお、上述したとおり、エアバイパス通路２４は、吸気通路２０におけるスロットルバルブ２２よりも上流側に接続されている。したがって、エアバイパス通路２４に接続されている第２ブローバイガス通路３６（第２管部材３８）も、吸気通路２０におけるスロットルバルブ２２よりも上流側に接続されていることになる。   The second blow-by gas passage 36 includes a second block inner passage 37 that penetrates through the cylinder block 10 and the cylinder head 12, and a second pipe member 38 connected to the second block inner passage 37. The second block inner passage 37 opens into the crank room R, extends through the cylinder block 10 and the cylinder head 12, and extends into the head cover 13. One end of a second pipe member 38 is connected to the opening of the second block passage 37 on the head cover 13 side. The other end side of the second pipe member 38 is drawn out of the head cover 13. The other end of the second pipe member 38 is connected to the air bypass passage 24. As described above, the air bypass passage 24 is connected to the upstream side of the throttle valve 22 in the intake passage 20. Therefore, the second blow-by gas passage 36 (second pipe member 38) connected to the air bypass passage 24 is also connected to the upstream side of the throttle valve 22 in the intake passage 20.

次に、上記構成の内燃機関における吸気及びブローバイガスの流れについて説明する。先ず、内燃機関が自然吸気域で運転している場合について説明する。
図２に示すように、内燃機関が自然吸気域で運転している場合には、吸気通路２０の上流側から下流側へと吸気が流れる。このとき、吸気通路２０におけるコンプレッサ４１よりも上流側の圧力とコンプレッサ４１よりも下流側の圧力との差は小さい。そのため、エアバイパス通路２４に設けられているエアバイパスバルブ２５が閉弁されている。 Next, the flow of intake air and blow-by gas in the internal combustion engine having the above configuration will be described. First, the case where the internal combustion engine is operating in the natural intake region will be described.
As shown in FIG. 2, when the internal combustion engine is operating in a natural intake region, intake air flows from the upstream side to the downstream side of the intake passage 20. At this time, the difference between the pressure upstream of the compressor 41 in the intake passage 20 and the pressure downstream of the compressor 41 is small. Therefore, the air bypass valve 25 provided in the air bypass passage 24 is closed.

一方、内燃機関が自然吸気域で運転している場合には、コンプレッサ４１において吸気が圧縮されない。そのため、吸気通路２０におけるコンプレッサ４１よりも下流側の吸気の圧力は、ピストン１１の往復動作に伴って、大気圧に対して負圧になる。これに対して、クランクケース１４とオイルパン１５とで区画されるクランクルームＲ内の圧力は、略大気圧である。また、ＰＣＶバルブ３４は、クランクルームＲ側から吸気通路２０側へと気体が流れることを許容する（開弁する）。したがって、ブローバイガスが、第１ブローバイガス通路３１を介してクランクルームＲから吸気通路２０へと供給される。   On the other hand, when the internal combustion engine is operating in the natural intake region, the intake air is not compressed by the compressor 41. Therefore, the pressure of the intake air downstream of the compressor 41 in the intake passage 20 becomes a negative pressure with respect to the atmospheric pressure as the piston 11 reciprocates. On the other hand, the pressure in the crankroom R partitioned by the crankcase 14 and the oil pan 15 is substantially atmospheric pressure. Further, the PCV valve 34 allows gas to flow (opens) from the crankroom R side to the intake passage 20 side. Accordingly, blow-by gas is supplied from the crank room R to the intake passage 20 via the first blow-by gas passage 31.

次に、内燃機関が過給域で運転している場合について説明する。
図３に示すように、内燃機関が過給域で運転している場合には、吸気通路２０におけるコンプレッサ４１の下流側に圧縮された吸気が供給される。とはいえ、内燃機関が過給域で運転している場合には、スロットルバルブ２２の開度が大きくなっている蓋然性が高い。そのため、吸気通路２０におけるコンプレッサ４１の下流側の吸気は、速やかにシリンダブロック１０の各気筒１０ａに供給される。したがって、吸気通路２０におけるコンプレッサ４１の下流側の圧力が過度に大きくなることはなく、吸気通路２０におけるコンプレッサ４１の下流側の圧力が、上流側の圧力よりも所定値以上高くなることはない。その結果、エアバイパスバルブ２５は閉弁されたままである。 Next, the case where the internal combustion engine is operating in the supercharging region will be described.
As shown in FIG. 3, when the internal combustion engine is operating in the supercharging region, the compressed intake air is supplied to the downstream side of the compressor 41 in the intake passage 20. However, when the internal combustion engine is operating in the supercharging region, the probability that the opening of the throttle valve 22 is large is high. Therefore, the intake air on the downstream side of the compressor 41 in the intake passage 20 is quickly supplied to each cylinder 10 a of the cylinder block 10. Accordingly, the pressure on the downstream side of the compressor 41 in the intake passage 20 does not become excessively high, and the pressure on the downstream side of the compressor 41 in the intake passage 20 does not become higher than the upstream pressure by a predetermined value or more. As a result, the air bypass valve 25 remains closed.

また、エアバイパスバルブ２５が閉弁されていると、エアバイパス通路２４内において吸気が流通しないので、当該エアバイパス通路２４に接続されている第２ブローバイガス通路３６を介して、多くのブローバイガスを吸気通路２０へと供給することは期待できない。   Further, when the air bypass valve 25 is closed, intake air does not flow in the air bypass passage 24, so that a large amount of blow-by gas passes through the second blow-by gas passage 36 connected to the air bypass passage 24. Cannot be supplied to the intake passage 20.

一方、内燃機関が過給域で運転している場合には、吸気通路２０におけるコンプレッサ４１よりも下流側の圧力は大気圧よりも高い。これに対して、クランクケース１４とオイルパン１５とで区画されるクランクルームＲ内の圧力は、略大気圧である。ここで、ＰＣＶバルブ３４は、吸気通路２０からクランクルームＲへと気体が流れることを禁止する（閉弁する）逆止弁である。したがって、内燃機関が過給域で運転している場合には、吸気通路２０側から第１ブローバイガス通路３１を介してクランクルームＲ内へと吸気が供給されることはないし、クランクルームＲから吸気通路２０へとブローバイガスが供給されることもない。   On the other hand, when the internal combustion engine is operating in the supercharging region, the pressure downstream of the compressor 41 in the intake passage 20 is higher than the atmospheric pressure. On the other hand, the pressure in the crankroom R partitioned by the crankcase 14 and the oil pan 15 is substantially atmospheric pressure. Here, the PCV valve 34 is a check valve that prohibits (closes) the flow of gas from the intake passage 20 to the crankroom R. Accordingly, when the internal combustion engine is operating in the supercharging region, intake air is not supplied from the intake passage 20 side into the crankroom R via the first blow-by gas passage 31, and from the crankroom R. Blow-by gas is not supplied to the intake passage 20.

次に、内燃機関において過給域から自然吸気域に切り替えた場合について説明する。
図４に示すように、内燃機関の運転状態が過給域から自然吸気域に切り替えられたときには、スロットルバルブ２２の開度が小さくなる。その一方で、過給器４０のコンプレッサ４１は、慣性によってしばらく回転し続けるため、吸気通路２０におけるコンプレッサ４１よりも下流側であってスロットルバルブ２２よりも上流側の圧力は相応に高くなる。その結果、吸気通路２０におけるコンプレッサ４１よりも下流側であってスロットルバルブ２２よりも上流側の圧力が、吸気通路２０におけるコンプレッサ４１よりも上流側の圧力よりも所定値以上高くなる蓋然性が高い。 Next, the case where the internal combustion engine is switched from the supercharging region to the natural intake region will be described.
As shown in FIG. 4, when the operating state of the internal combustion engine is switched from the supercharging region to the natural intake region, the opening degree of the throttle valve 22 decreases. On the other hand, since the compressor 41 of the supercharger 40 continues to rotate for a while due to inertia, the pressure downstream of the compressor 41 in the intake passage 20 and upstream of the throttle valve 22 is correspondingly increased. As a result, there is a high probability that the pressure in the intake passage 20 downstream of the compressor 41 and upstream of the throttle valve 22 is higher than the pressure in the intake passage 20 upstream of the compressor 41 by a predetermined value or more.

ここで、上記実施形態の内燃機関では、内燃機関が過給域で運転している状態で、スロットルバルブ２２の開度が所定の開度以下になったときには、エアバイパスバルブ２５が開弁される。したがって、吸気通路２０におけるコンプレッサ４１よりも下流側の吸気が、エアバイパス通路２４を介してコンプレッサ４１よりも上流側へと供給される。また、エアバイパス通路２４の流路断面積は、吸気通路２０の流路断面積よりも小さい。そのため、エアバイパス通路２４内を流通する吸気の速度は相応の速度になるとともに、そのときのエアバイパス通路２４内の静圧は、大気圧よりも低くなる。その結果、第２ブローバイガス通路３６及びエアバイパス通路２４を介して、クランクルームＲから吸気通路２０におけるコンプレッサ４１よりも上流側に、ブローバイガスが供給される。   Here, in the internal combustion engine of the above embodiment, the air bypass valve 25 is opened when the opening degree of the throttle valve 22 becomes a predetermined opening degree or less while the internal combustion engine is operating in the supercharging region. The Accordingly, the intake air downstream of the compressor 41 in the intake passage 20 is supplied to the upstream side of the compressor 41 via the air bypass passage 24. Further, the flow passage cross-sectional area of the air bypass passage 24 is smaller than the flow passage cross-sectional area of the intake passage 20. Therefore, the speed of the intake air flowing through the air bypass passage 24 becomes an appropriate speed, and the static pressure in the air bypass passage 24 at that time is lower than the atmospheric pressure. As a result, blow-by gas is supplied from the crankroom R to the upstream side of the compressor 41 in the intake passage 20 via the second blow-by gas passage 36 and the air bypass passage 24.

一方、上述したとおり、吸気通路２０におけるコンプレッサ４１よりも下流側であってスロットルバルブ２２よりも上流側の圧力は、大気圧よりも高い状態にある。そして、ＰＣＶバルブ３４は、吸気通路２０側からクランクルームＲ側と気体が流れることを禁止する（閉弁する）逆止弁である。したがって、内燃機関の運転状態が過給域から自然吸気域に切り替えられた直後は、吸気通路２０側から第１ブローバイガス通路３１を介してクランクルームＲ側へと吸気が供給されることはないし、クランクルームＲから吸気通路２０へとブローバイガスが供給されることもない。   On the other hand, as described above, the pressure in the intake passage 20 downstream of the compressor 41 and upstream of the throttle valve 22 is higher than the atmospheric pressure. The PCV valve 34 is a check valve that prohibits (closes) the flow of gas from the intake passage 20 side to the crankroom R side. Therefore, immediately after the operating state of the internal combustion engine is switched from the supercharging region to the natural intake region, intake air is not supplied from the intake passage 20 side to the crankroom R side via the first blow-by gas passage 31. The blow-by gas is not supplied from the crank room R to the intake passage 20.

上記のとおり構成された内燃機関の効果について説明する。
先ず、上記実施形態の内燃機関は、第１ブローバイガス通路３１及び第２ブローバイガス通路３６が、いずれも吸気通路２０におけるスロットルバルブ２２よりも上流側に接続されている。それゆえ、仮に、ブローバイガス通路が吸気通路２０におけるスロットルバルブ２２よりも下流側に接続されている場合に比較して、ブローバイガス通路からシリンダヘッド１２の吸気ポート１２ａまでの距離が長くなる。そのため、仮にブローバイガスに異物が含まれていても、ブローバイガス通路が吸気通路２０におけるスロットルバルブ２２よりも下流側に接続されている場合に比較して、シリンダヘッド１２の吸気ポート１２ａや当該吸気ポート１２ａを開閉する吸気バルブに異物がデポジットとして堆積しにくい。 The effect of the internal combustion engine configured as described above will be described.
First, in the internal combustion engine of the above embodiment, the first blow-by gas passage 31 and the second blow-by gas passage 36 are both connected to the upstream side of the throttle valve 22 in the intake passage 20. Therefore, the distance from the blow-by gas passage to the intake port 12a of the cylinder head 12 is longer than when the blow-by gas passage is connected to the downstream side of the throttle valve 22 in the intake passage 20. Therefore, even if foreign matter is included in the blow-by gas, the intake port 12 a of the cylinder head 12 and the intake air are compared with the case where the blow-by gas passage is connected to the downstream side of the throttle valve 22 in the intake passage 20. Foreign matter is unlikely to accumulate as deposits on the intake valve that opens and closes the port 12a.

なお、第１ブローバイガス通路３１や第２ブローバイガス通路３６が吸気通路２０におけるスロットルバルブ２２よりも上流側に接続されていることにより、スロットルバルブ２２やインタークーラ２３に異物がデポジットとして堆積するおそれはある。とはいえ、一般に、スロットルバルブ２２は、電子制御ユニットによって学習制御されており、仮にスロットルバルブ２２にデポジットが堆積したとしても、そのデポジットの影響を学習して適切に制御される。また、インタークーラ２３に多少のデポジットが堆積したとしても、内燃機関の運転状態に大きな影響を与えるとは考えにくい。このように、シリンダヘッド１２の吸気ポート１２ａや吸気バルブにデポジットが堆積する場合よりも、スロットルバルブ２２やインタークーラ２３にデポジットが堆積する場合の方が、内燃機関に与える悪影響は小さくて済む。   Since the first blow-by gas passage 31 and the second blow-by gas passage 36 are connected to the upstream side of the throttle valve 22 in the intake passage 20, foreign matter accumulates on the throttle valve 22 and the intercooler 23 as deposits. That is. However, in general, the throttle valve 22 is learning-controlled by the electronic control unit, and even if deposits are accumulated on the throttle valve 22, they are appropriately controlled by learning the influence of the deposits. Further, even if some deposits are accumulated on the intercooler 23, it is unlikely that the operating state of the internal combustion engine will be greatly affected. As described above, the deposit on the throttle valve 22 and the intercooler 23 has less adverse effect on the internal combustion engine than the deposit on the intake port 12a and the intake valve of the cylinder head 12.

ところで、内燃機関が過給域で運転している際には、上述したとおり、第１ブローバイガス通路３１及び第２ブローバイガス通路３６を介してブローバイガスを吸気通路２０へと供給することができない。そのため、内燃機関が過給域で運転している場合には、クランクケース１４とオイルパン１５とで区画されるクランクルームＲ内に多くのブローバイガスが滞留していることがある。   By the way, when the internal combustion engine is operating in the supercharging region, blow-by gas cannot be supplied to the intake passage 20 via the first blow-by gas passage 31 and the second blow-by gas passage 36 as described above. . For this reason, when the internal combustion engine is operating in the supercharging region, a large amount of blow-by gas may stay in the crank room R defined by the crank case 14 and the oil pan 15.

その一方で、内燃機関が自然吸気域で運転している際に吸気通路２０に発生する負圧の程度は、スロットルバルブ２２の下流側よりも上流側のほうが小さい（圧力が大きい）。上記実施形態では、第１ブローバイガス通路３１が吸気通路２０におけるスロットルバルブ２２よりも上流側に接続されている。そのため、第１ブローバイガス通路３１が吸気通路２０におけるスロットルバルブ２２よりも下流側に接続されている場合に比較して、内燃機関が自然吸気域で運転している際に、第１ブローバイガス通路３１を介して吸気通路２０へと至るブローバイガスの流速が遅い。その結果、内燃機関が自然吸気域で運転しているときに、第１ブローバイガス通路３１を介してブローバイガスを吸気通路２０に供給するのみでは、クランクルームＲ内のブローバイガスを適切に掃気するのに相応の時間が必要となってしまう。   On the other hand, the degree of negative pressure generated in the intake passage 20 when the internal combustion engine is operating in the natural intake region is smaller on the upstream side than the downstream side of the throttle valve 22 (the pressure is higher). In the above embodiment, the first blow-by gas passage 31 is connected to the upstream side of the throttle valve 22 in the intake passage 20. Therefore, compared to the case where the first blow-by gas passage 31 is connected to the downstream side of the throttle valve 22 in the intake passage 20, the first blow-by gas passage is provided when the internal combustion engine is operating in the natural intake region. The flow rate of blow-by gas reaching the intake passage 20 via 31 is slow. As a result, when the internal combustion engine is operating in the natural intake region, the blow-by gas in the crankroom R is appropriately scavenged only by supplying the blow-by gas to the intake passage 20 via the first blow-by gas passage 31. Therefore, it takes a certain amount of time.

この点、上述したとおり、上記実施形態では、第２ブローバイガス通路３６がエアバイパス通路２４に接続されている。そして、内燃機関の運転状態が過給域から自然吸気域に切り替わったときに、エアバイパス通路２４を高速で流通する吸気の流れを利用して、第２ブローバイガス通路３６を介して、ブローバイガスをクランクルームＲから吸気通路２０へと供給している。したがって、内燃機関が過給域で運転している際に多くのブローバイガスがクランクルームＲに滞留していても、そのブローバイガスの多くを、内燃機関の運転状態が過給域から自然吸気域に切り替わったときに吸気通路２０へと供給できる。   In this regard, as described above, the second blow-by gas passage 36 is connected to the air bypass passage 24 in the above embodiment. Then, when the operating state of the internal combustion engine is switched from the supercharging region to the natural intake region, the blow-by gas is passed through the second blow-by gas passage 36 using the flow of the intake air flowing through the air bypass passage 24 at a high speed. From the crank room R to the intake passage 20. Therefore, even if a large amount of blow-by gas stays in the crank room R when the internal combustion engine is operating in the supercharging region, most of the blow-by gas is removed from the supercharging region to the natural intake region. Can be supplied to the intake passage 20.

その後、内燃機関は自然吸気域で運転することになるが、この時点では、過給域で運転していた際に滞留していたブローバイガスの多くが既に掃気されている。したがって、第１ブローバイガス通路３１がスロットルバルブ２２よりも上流に接続されていて、第１ブローバイガス通路３１を介したブローバイガスの流速が遅くとも、適切にクランクルームＲ内のブローバイガスを掃気できる。   After that, the internal combustion engine is operated in the natural intake region, but at this time, much of the blow-by gas that has accumulated during operation in the supercharging region has already been scavenged. Therefore, even if the first blow-by gas passage 31 is connected upstream of the throttle valve 22 and the flow rate of the blow-by gas through the first blow-by gas passage 31 is low, the blow-by gas in the crankroom R can be appropriately scavenged.

上記実施形態は、以下のように変更できる。
・インタークーラ２３は、吸気通路におけるスロットルバルブ２２よりも上流側に設けられていてもよい。この変更例の場合、第１ブローバイガス通路３１がスロットルバルブ２２よりも上流に接続されているのならば、インタークーラ２３の上流側に第１ブローバイガス通路３１が接続されていてもよいし、インタークーラ２３の下流側に第１ブローバイガス通路３１が接続されていてもよい。 The above embodiment can be modified as follows.
The intercooler 23 may be provided on the upstream side of the throttle valve 22 in the intake passage. In the case of this modified example, if the first blow-by gas passage 31 is connected upstream of the throttle valve 22, the first blow-by gas passage 31 may be connected upstream of the intercooler 23, The first blow-by gas passage 31 may be connected to the downstream side of the intercooler 23.

・上記実施形態では、内燃機関が過給域で運転している状態で、スロットルバルブ２２の開度が所定の開度以下になったときに、エアバイパスバルブ２５を開弁するように制御していたが、エアバイパスバルブ２５の制御方法はこれに限らない。例えば、吸気通路２０における過給器４０のコンプレッサ４１の下流側の圧力と上流側の圧力とを圧力センサで検出し、その検出値の差が所定値以上になったときに開弁するように制御してもよい。   In the above embodiment, when the internal combustion engine is operating in the supercharging region, the air bypass valve 25 is controlled to open when the opening of the throttle valve 22 becomes a predetermined opening or less. However, the control method of the air bypass valve 25 is not limited to this. For example, the pressure sensor detects the downstream pressure and the upstream pressure of the compressor 41 of the supercharger 40 in the intake passage 20 and opens the valve when the difference between the detected values exceeds a predetermined value. You may control.

・エアバイパスバルブ２５は、電子制御ユニットによって開閉制御される電磁式の弁に限らない。例えば、吸気通路２０における過給器４０のコンプレッサ４１の下流側の圧力と上流側の圧力との差が所定の圧力以上になったときに開弁する差圧動作弁であってもよい。   The air bypass valve 25 is not limited to an electromagnetic valve that is controlled to open and close by the electronic control unit. For example, a differential pressure operation valve that opens when the difference between the pressure on the downstream side of the compressor 41 of the turbocharger 40 and the pressure on the upstream side in the intake passage 20 becomes a predetermined pressure or more may be used.

・第１ブローバイガス通路３１の構成は、上記実施形態で例示したものに限らない。例えば、第１ブローバイガス通路３１における第１ブロック内通路３２を省略して、第１管部材３３をクランクケース１４やオイルパン１５に直接接続してもよい。   -The structure of the 1st blow-by gas passage 31 is not restricted to what was illustrated by the said embodiment. For example, the first block member passage 32 in the first blow-by gas passage 31 may be omitted, and the first pipe member 33 may be directly connected to the crankcase 14 or the oil pan 15.

・第２ブローバイガス通路３６についても同様であり、例えば、第２ブローバイガス通路３６における第２ブロック内通路３７を省略して、第２管部材３８をクランクケース１４やオイルパン１５に直接接続してもよい。   The same applies to the second blow-by gas passage 36. For example, the second block inner passage 37 in the second blow-by gas passage 36 is omitted, and the second pipe member 38 is directly connected to the crankcase 14 and the oil pan 15. May be.

・第１ブローバイガス通路３１及び第２ブローバイガス通路３６は、独立した２つの通路でなくてもよく、一部分が共通化されていてもよい。例えば、１つのブロック内通路に第１管部材３３及び第２管部材３８を接続してもよい。なお、この場合、ブロック内通路は、第１ブローバイガス通路３１の一部分と第２ブローバイガス通路３６の一部分とを兼ねることになる。   -The 1st blow-by gas passage 31 and the 2nd blow-by gas passage 36 may not be two independent passages, and a part may be made common. For example, the first pipe member 33 and the second pipe member 38 may be connected to one block passage. In this case, the in-block passage serves as both a part of the first blow-by gas passage 31 and a part of the second blow-by gas passage 36.

・ヘッドカバー１３の内部を、第１ブローバイガス通路３１や第２ブローバイガス通路３６の一部分として構成してもよい。具体的には、第１ブローバイガス通路３１における第１管部材３３を第１ブロック内通路３２に接続するのではなく、ヘッドカバー１３に接続してもよい。この場合、第１ブローバイガス通路３１は、第１ブロック内通路３２、ヘッドカバー１３の内部、第１管部材３３で構成されることになる。この点、第２ブローバイガス通路についても同様である。   The interior of the head cover 13 may be configured as a part of the first blow-by gas passage 31 and the second blow-by gas passage 36. Specifically, the first pipe member 33 in the first blow-by gas passage 31 may be connected to the head cover 13 instead of being connected to the first block inner passage 32. In this case, the first blow-by gas passage 31 is constituted by the first block inner passage 32, the inside of the head cover 13, and the first pipe member 33. This also applies to the second blow-by gas passage.

・第１ブローバイガス通路３１及び第２ブローバイガス通路３６の途中に、ブローバイガス中の燃料を凝集させるオイルセパレータを設けてもよい。なお、オイルセパレータは、シリンダブロック１０の内部（第１ブロック内通路３２や第２ブロック内通路３７の途中）に設けてもよいし、ヘッドカバー１３の内部に設けてもよい。   An oil separator that agglomerates the fuel in the blow-by gas may be provided in the middle of the first blow-by gas passage 31 and the second blow-by gas passage 36. The oil separator may be provided inside the cylinder block 10 (in the middle of the first block passage 32 or the second block passage 37) or inside the head cover 13.

・ＰＣＶバルブ３４を、電子制御ユニットによって開閉制御される電磁式の弁で構成してもよい。この場合、図２〜図４に示すように、内燃機関が自然吸気域で運転している場合にはＰＣＶバルブ３４が開弁され、内燃機関が過給域で運転している場合や、内燃機関の運転状態が過給域から自然吸気域に切り替わった時にはＰＣＶバルブ３４が閉弁されるように制御することが好ましい。   The PCV valve 34 may be an electromagnetic valve that is controlled to open and close by an electronic control unit. In this case, as shown in FIGS. 2 to 4, when the internal combustion engine is operating in the natural intake region, the PCV valve 34 is opened, and when the internal combustion engine is operating in the supercharging region, It is preferable to control so that the PCV valve 34 is closed when the operating state of the engine is switched from the supercharging region to the natural intake region.

Ｒ…クランクルーム、１０…シリンダブロック、１０ａ…気筒、１１…ピストン、１２…シリンダヘッド、１２ａ…吸気ポート、１２ｂ…排気ポート、１３…ヘッドカバー、１４…クランクケース、１５…オイルパン、２０…吸気通路、２１…エアクリーナ、２２…スロットルバルブ、２３…インタークーラ、２４…エアバイパス通路、２５…エアバイパスバルブ、２９…排気通路、３１…第１ブローバイガス通路、３２…第１ブロック内通路、３３…第１管部材、３４…ＰＣＶバルブ、３６…第２ブローバイガス通路、３７…第２ブロック内通路、３８…第２管部材、４０…過給器、４１…コンプレッサ、４２…タービン。   R ... Crankroom, 10 ... Cylinder block, 10a ... Cylinder, 11 ... Piston, 12 ... Cylinder head, 12a ... Intake port, 12b ... Exhaust port, 13 ... Head cover, 14 ... Crankcase, 15 ... Oil pan, 20 ... Intake Passage, 21 ... Air cleaner, 22 ... Throttle valve, 23 ... Intercooler, 24 ... Air bypass passage, 25 ... Air bypass valve, 29 ... Exhaust passage, 31 ... First blow-by gas passage, 32 ... First block internal passage, 33 ... 1st pipe member, 34 ... PCV valve, 36 ... 2nd blow-by gas passage, 37 ... 2nd block internal passage, 38 ... 2nd pipe member, 40 ... Supercharger, 41 ... Compressor, 42 ... Turbine.

Claims (1)

気筒を有するシリンダブロックと、前記シリンダブロックの下部に取り付けられたクランクケースと、前記シリンダブロックの上部に取り付けられ、前記気筒に吸気を供給するための吸気ポートが設けられたシリンダヘッドと、前記吸気ポートに接続された吸気通路と、前記吸気通路にコンプレッサが設けられた過給器と、前記吸気通路における前記コンプレッサの上流側及び下流側を接続して前記コンプレッサを迂回するエアバイパス通路と、前記吸気通路における前記コンプレッサ及び前記エアバイパス通路の接続箇所よりも下流側の部分に設けられたスロットルバルブとを備えた内燃機関であって、
前記エアバイパス通路には、前記吸気通路における前記コンプレッサよりも下流側であって前記スロットルバルブよりも上流側の圧力が、前記吸気通路におけるコンプレッサよりも上流側の圧力に対して所定値以上高くなったときに開弁するエアバイパスバルブが設けられ、
前記吸気通路における前記コンプレッサよりも下流側であって前記スロットルバルブよりも上流側には、前記クランクケースの内部に連通する第１ブローバイガス通路が接続され、
前記エアバイパス通路には、前記クランクケースの内部に連通する第２ブローバイガス通路が接続されている
ことを特徴とする内燃機関。 A cylinder block having a cylinder; a crankcase attached to a lower portion of the cylinder block; a cylinder head attached to an upper portion of the cylinder block and provided with an intake port for supplying intake air to the cylinder; and the intake air An intake passage connected to a port; a supercharger provided with a compressor in the intake passage; an air bypass passage connecting the upstream and downstream sides of the compressor in the intake passage to bypass the compressor; An internal combustion engine comprising a throttle valve provided at a portion downstream of a connection portion of the compressor and the air bypass passage in the intake passage;
In the air bypass passage, the pressure in the intake passage downstream of the compressor and upstream of the throttle valve is higher than a predetermined value by a predetermined value relative to the pressure in the intake passage upstream of the compressor. An air bypass valve that opens when the
A first blow-by gas passage communicating with the interior of the crankcase is connected to the intake passage downstream of the compressor and upstream of the throttle valve.
An internal combustion engine characterized in that a second blow-by gas passage communicating with the inside of the crankcase is connected to the air bypass passage.
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