JPH04292516A - 内燃機関のブローバイガス処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジン内部空間を負
圧に保つためにエンジン内部空間内のブローバイガスを
吸気通路へ還流させる内燃機関のブローバイガス処理装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、４サイクルエンジンにおいては、
吸気行程でシリンダとピストンの間からオイルが燃焼室
内に吸い込まれるのを抑えるために、ブローバイガス処
理装置を用いてクランク室，カム室からなるエンジン内
部空間を負圧に保つようにしている。この種の従来のブ
ローバイガス処理装置としては、例えば特開昭５６−１
６２２１７号公報に開示されたものがある。この装置は
、エンジン内部空間と絞り弁下流の吸気通路とを第１ブ
ローバイガス通路で連通させると共に、エンジン内部空
間と絞り弁上流の吸気通路とを第２ブローバイガス通路
で連通させ、各通路に第１の圧力制御弁，第２の圧力制
御弁をそれぞれ介装して構成されていた。そして、前記
第１ブローバイガス通路に設けられた第１の圧力制御弁
は吸気負圧により開動作してブローバイガス還流量を制
御する構造とされ、また、第２ブローバイガス通路に設
けられた第２の圧力制御弁は、エンジンが低負荷で回転
している場合に通路を閉じ、エンジンが高負荷で回転し
ている場合に通路を開く構造とされていた。すなわち、
エンジンが低負荷の時（絞り弁下流の負圧が大きい時）
にはブローバイガスは第１ブローバイガス通路を通って
吸気通路へ、エンジンが高負荷の時（絞り弁下流の吸気
通路内が正圧となるとき）にはブローバイガスは第２ブ
ローバイガス通路を通って吸気通路へ還流されることに
なる。

【０００３】このように構成された従来のブローバイガ
ス処理装置では、エンジンが低負荷の時には、ブローバ
イガスは絞り弁下流の吸気通路の負圧により第１ブロー
バイガス通路を介して還流される。その際には第２ブロ
ーバイガス通路が閉じているためにエンジン内部空間は
ブローバイガスが吸い出されて負圧になる。また、エン
ジンが高負荷の時には、第１ブローバイガス通路が閉じ
ると共に第２ブローバイガス通路が開き、ブローバイガ
スは第２ブローバイガス通路を通って還流される。この
際にもエンジン内部空間はブローバイガスが吸い出され
て負圧になる。このため、全負荷領域にわたってエンジ
ン内部空間と燃焼室との圧力差が小さくなり、オイルが
燃焼室に吸い込まれるようにして流出するのを抑えるこ
とができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上述したよ
うに構成されたブローバイガス処理装置を使用してもオ
イル消費量を少なくすることはできなった。これは、エ
ンジンが低負荷で高回転の時にブローバイガスが非常に
多く発生するにも係わらず、その時には第１ブローバイ
ガス通路のみによってブローバイガスを還流させている
からであった。すなわち、第１ブローバイガス通路や第
１の圧力制御弁は低負荷低回転時のブローバイガスが少
ない時にエンジンを安定した状態で回転させるため、そ
の容量が少なく設定されている関係から、ブローバイガ
スを還流しきれずにエンジン内部空間の圧力が負圧では
なく正圧になってしまう。その結果、エンジン内部空間
と燃焼室との圧力差が大きくなってオイルが流出してし
まうのである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る内燃機関の
ブローバイガス処理装置は、第２の圧力制御弁を、エン
ジンが低負荷かつ設定回転数以下で回転する回転領域で
閉じ、その他の回転領域では開く構造としたものである
。

【０００６】

【作用】ブローバイガスは、エンジンが低負荷で低回転
の時は第１ブローバイガス通路を通り、低負荷で高回転
の時は第１および第２ブローバイガス通路を通って還流
される。また、エンジンが高負荷の時には第２ブローバ
イガス通路を通って還流される。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１ないし図３に
よって詳細に説明する。図１は本発明に係る内燃機関の
ブローバイガス処理装置を示す構成図、図２は本発明に
係る内燃機関のブローバイガス処理装置に使用する第２
圧力制御弁を拡大して示す断面図、図３は第２圧力制御
弁の開閉領域を示すグラフである。図３においては、エ
ンジン回転数の高低，負荷の高低によって第２圧力制御
弁の開閉領域を４つに区分して示す。これらの図におい
て、１は４サイクルエンジン、２はシリンダブロックで
、このシリンダブロック２の上部にはシリンダヘッド３
およびシリンダヘッドカバー４が取付けられ、下部には
クランクケース５およびオイルパン６が取付けられてい
る。なお、このエンジン１は、シリンダ，ピストン，ク
ランク軸および動弁機構等は図面では省略してあるが、
その構造は従来周知ものと同等である。７は前記シリン
ダヘッド３とシリンダヘッドカバー４との間に形成され
たカム室、８はクランクケース５内に形成されたクラン
ク室で、これらの両空間は、シリンダブロック２および
シリンダヘッド３を貫通するように穿設されたガス通路
９を介して連通されている。すなわち、カム室７とクラ
ンク室８とは一連な空間となり、これらによってエンジ
ン内部空間が構成される。

【０００８】１１は吸気マニホールドで、吸気の上流側
端部にはサージタンク１２が接続され、下流側端部は前
記シリンダヘッド３に接続されている。１３はターボチ
ャージャー式過給機で、そのコンプレッサー室の空気吸
引側はエアコネクター１４を介してエアクリーナー１５
に連通され、空気吐出側はインタークーラー１６および
スロットル弁装置１７を介してサージタンク１２に連通
されている。なお、この過給機１３のタービン室は排気
管（図示せず）を介してシリンダヘッド３の排気口に連
通されている。また、この過給機１３の回転部分の軸受
（図示せず）はタービン室，コンプレッサー室とは画成
された軸受室に設置されており、タービン軸等を潤滑し
たオイルはこの軸受室からオイル通路１８を介してオイ
ルパン内に戻されるように構成されている。

【０００９】２０は本発明に係るブローバイガス処理装
置で、このブローバイガス処理装置２０は、スロットル
弁装置１７より下流の吸気通路（本実施例ではサージタ
ンク１２内）とエンジン１のカム室７とを連通する第１
ブローバイガス通路２１と、スロットル弁装置１７より
上流の吸気通路（本実施例ではエアコネクター１４内）
とカム室７とを連通し、かつ前記第１ブローバイガス通
路２１より大径に形成された第２ブローバイガス通路２
２と、前記第１ブローバイガス通路２１のエンジン側端
部に設けられた第１の圧力制御弁としてのＰＣＶバルブ
２３と、前記第２ブローバイガス通路２２中に介装され
た第２圧力制御弁２４等とから構成されている。前記Ｐ
ＣＶバルブ２３は、吸気負圧により開動作し、サージタ
ンク１２内が正圧になると第１ブローバイガス通路２１
を閉じる構造で、従来のものと同等の構造である。また
、前記第２圧力制御弁２４は図２に示すように構成され
、弁本体としての弁箱２５には弁体２６を進退させるた
めのシリンダ２７が一体に設けられている。また、前記
弁箱２５には、シリンダ２７とは隔壁２８によって画成
されたガス通路２９と、前記弁体２６よりシリンダ側に
位置づけられた弁座３０とが設けられており、前記ガス
通路２９の一端側は弁座３０の円形開口部３０ａを介し
て外部に連通している。なお、ガス通路２９の他端側は
弁箱２５の側部開口部を介して外部に連通している。 ３１は前記シリンダ２７内に嵌挿されたピストンで、こ
のピストン３１は、前記隔壁２８を貫通してこの隔壁２
８に進退自在に支持された弁軸３２を介して前記弁体２
６に連結され、シリンダ２７内に弾装された圧縮コイル
ばね３３によって開方向へ付勢されている。そして、シ
リンダ２７には後述する弁制御装置が接続されている。 上述したように構成された第２圧力制御弁２４は、第２
ブローバイガス通路２２の吸気通路側管部２２ａに弁体
部が接続され、第２ブローバイガス通路２２のエンジン
側管部２２ｂに弁箱２５の側部開口部が接続されている
。さらに、前記吸気通路側管部２２ａとエンジン側管部
２２ｂとは、本実施例では第２圧力制御弁２４を通る経
路以外に、弁座３０の円形開口部３０ａより小径なバイ
パス通路２２ｃによって連通されている。

【００１０】３４は前記第２圧力制御弁２４の動作を制
御するための弁制御装置である。この弁制御装置３４は
、第２圧力制御弁２４のシリンダ２７に接続された切換
弁３５と、この切換弁３５を駆動するコントロールユニ
ット３６等とから構成されている。前記切換弁３５は、
シリンダ２７のばね室に連通された空気通路３５ａを大
気解放用通路３５ｂと、サージタンク１２に連通された
制御空気用通路３５ｃとの２つの空気通路へ選択的に連
通させる構造とされている。また、コントロールユニッ
ト３６は、エンジン回転数を検出する回転数センサ３７
が接続され、エンジン回転数が設定値より低い時には前
記切換弁３５を作動させて制御空気用通路３５ｃを選択
させ、エンジン回転数が設定値より高い時には大気解放
用通路３５ｂを選択させるように構成されている。

【００１１】次に、上述したように構成された本発明に
係るブローバイガス処理装置の動作について説明する。 先ず、エンジン１が低負荷で低回転の時（図３における
Ａ領域の時）は、切換弁３５はコントロールユニット３
６によって作動されて制御空気用通路３５ｃを選択する
。この際には、サージタンク１２内が高負圧である関係
から、制御空気用通路３５ｃおよび空気通路３５ａ内の
空気がサージタンク１２内へ吸引され、第２圧力制御弁
２４のピストン３１が圧縮コイルばね３３を圧縮させる
ように移動して弁体２６が弁座３０に着座する。この状
態で第２圧力制御弁２４は全閉状態となり、エンジン内
部空間に生じるブローバイガスは第１ブローバイガス通
路２１を通ってサージタンク１２内へ吸引され、エンジ
ン内部空間は負圧になる。なお、第２圧力制御弁２４が
全閉状態であっても、バイパス通路２２ｃによって第２
ブローバイガス通路２２が連通状態とされているため、
エンジン内部空間へはこのバイパス通路２２ｃを介して
エアクリーナ１５側から少量の新気が常に導入される。 このため、エンジン内部空間のブローバイガスをスムー
ズに還流させることができると共に、低負荷低回転領域
でエンジン内部空間の負圧が大きくなり過ぎるのを防ぐ
ことができる。エンジン１が低負荷状態で高回転となっ
た時（図３におけるＢ領域の時）は、切換弁３５はコン
トロールユニット３６によって作動されて大気解放用通
路３５ｂを選択する。この際には、第２圧力制御弁２４
には負圧が作用しなくなり、ピストン３１は圧縮コイル
ばね３３の弾発力によって弁座３０側へ押し戻される。 この状態では、弁体２６が弁座３０から離間して第２圧
力制御弁２４は全開となる。そして、エンジン内部空間
に生じるブローバイガスは、第１ブローバイガス通路２
１を通ってサージタンク１２へ吸引されると共に、過給
機１３の上流の吸気通路の負圧が作用するようになった
第２ブローバイガス通路２２を通ってエアコネクター１
４へ吸引される。すなわち、低負荷高回転時に大量に生
じるブローバイガスは２つのブローバイガス通路を介し
て還流され、その際にもエンジン内部空間を負圧に保つ
ことができる。また、エンジン１が高負荷で低回転の時
（図３におけるＣ領域の時）には、切換弁３５は制御空
気用通路３５ｃを選択する。この際には、サージタンク
１２内が正圧となっているために、その圧力が制御空気
用通路３５ｃおよび空気通路３５ａを介して第２圧力制
御弁２４のピストン３１に伝わる。そして、その圧力に
よってピストン３１が弁座３０側へ押されて移動し、第
２圧力制御弁２４は全開状態となる。一方、第１ブロー
バイガス通路２１は、ＰＣＶバルブ２３がサージタンク
１２内の圧力によって閉動作するために閉ざされる。す
なわち、この際にはエンジン内部空間に生じるブローバ
イガスは第２ブローバイガス通路２２を通って還流され
、これによってエンジン内部空間が負圧になる。 さらに、エンジン１が高負荷の状態で高回転になると（
図３におけるＤ領域になると）、切換弁３５は大気解放
用通路３５ｂを選択する。この際には、第２圧力制御弁
２４のピストン３１が圧縮コイルばね３３の弾発力によ
って弁座側へ押し戻されて第２圧力制御弁２４は全開と
なり、エンジン内部空間に生じるブローバイガスは、第
２ブローバイガス通路２２を通って還流される。すなわ
ち、エンジン１が高負荷の状態では、エンジン回転数に
関係なくブローバイガスは第２ブローバイガス通路２２
通されることになる。

【００１２】したがって、ブローバイガスは、エンジン
１が低負荷で低回転の時は第１ブローバイガス通路２１
を通り、低負荷で高回転の時は第１および第２ブローバ
イガス通路２２，２３を通って還流される。また、エン
ジン１が高負荷の時には第２ブローバイガス通路２２を
通って還流される。このため、エンジン１の全ての回転
領域にわたってエンジン内部空間を負圧に保つことがで
きるから、燃焼室とエンジン内部空間との圧力差を常に
小さく維持できる。

【００１３】また、エンジン内部空間の圧力がエンジン
回転中は常に低くなるので、本実施例で示したように過
給機１３の軸受室をオイル通路１８を介してオイルパン
６内に連通させる構造としても、軸受室の軸封部からタ
ービン室，コンプレッサー室へオイルが漏れるのを抑え
ることができる。

【００１４】なお、本実施例では第２ブローバイガス通
路２２のバイパス通路２２ｃを管路として第２圧力制御
弁２４以外の部分に設けたが、図４に示すように第２圧
力制御弁の弁体に設けることもできる。図４は第２圧力
制御弁の他の例を示す断面図で、同図において前記図２
で説明したものと同一もしくは同等部材については、同
一符号を付し詳細な説明は省略する。図４において、４
１はバイパス通路で、このバイパス通路４１は、弁体２
６における円形開口部３０ａと対応する部分に貫通穴を
穿設することによって形成されている。また、バイパス
通路４１としては、上述したように穴とする以外に単な
る切欠きによって構成することもできる。このようにバ
イパス通路４１を弁体２６に設けても本実施例と同等の
効果が得られる。また、上述した実施例では過給機を有
する内燃機関に本発明のブローバイガス処理装置を適用
した例を示したが、自然吸気式の内燃機関にも適用する
ことができる。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る内燃機
関のブローバイガス処理装置は、第２の圧力制御弁を、
エンジンが低負荷かつ設定回転数以下で回転する回転領
域で閉じ、その他の回転領域では開く構造としたため、
ブローバイガスは、エンジンが低負荷で低回転の時は第
１ブローバイガス通路を通り、低負荷で高回転の時は第
１および第２ブローバイガス通路を通って還流される。 また、エンジンが高負荷の時には第２ブローバイガス通
路を通って還流される。したがって、エンジンの全ての
回転領域にわたってエンジン内部空間を負圧に保つこと
ができるから、燃焼室とエンジン内部空間との圧力差を
常に小さく維持できる。このため、オイル消費量を可及
的少なく抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る内燃機関のブローバイガス処理装
置を示す構成図である。

【図２】本発明に係る内燃機関のブローバイガス処理装
置に使用する第２の圧力制御弁を拡大して示す断面図で
ある。

【図３】第２圧力制御弁の開閉領域を示すグラフである
。

【図４】第２圧力制御弁の他の例を示す断面図である。

【符号の説明】

１　　　　エンジン ７　　　　カム室 ８　　　　クランク室 ９　　　　ガス通路 １１　　　　吸気マニホールド １２　　　　サージタンク １４　　　　エアコネクター １７　　　　スロットル弁装置 ２０　　　　ブローバイガス処理装置 ２１　　　　第１ブローバイガス通路 ２２　　　　第２ブローバイガス通路 ２３　　　　ＰＣＶバルブ ２４　　　　第２圧力制御弁 ３４　　　　弁制御装置 ３６　　　　コントロールユニット ３７　　　　回転数センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　クランク室，カム室からなるエンジン
   内部空間と絞り弁下流の吸気通路とを連通し、ブローバ
   イガス還流量を制御する第１の圧力制御弁が介装された
   第１ブローバイガス通路と、前記エンジン内部空間と絞
   り弁上流の吸気通路とを連通し第２の圧力制御弁が介装
   された第２ブローバイガス通路とを備えた内燃機関のブ
   ローバイガス処理装置において、前記第２の圧力制御弁
   を、エンジンが低負荷かつ設定回転数以下で回転する回
   転領域で閉じ、その他の回転領域では開く構造としたこ
   とを特徴とする内燃機関のブローバイガス処理装置。