JP2005113714A - 内燃機関のブローバイガス制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 クラッチ接続前の機関回転数の変動を低減して乗り心地の向上を図ることができる内燃機関のブローバイガス制御装置を供する。
【解決手段】 発進クラッチを備える車両に搭載される４ストロークサイクル内燃機関において、クランクケースＣ内に新気を導入する新気導入通路131と、クランクケースＣ内のブローバイガスを吸気系に戻すブローバイガス戻り通路135と、新気導入通路131とブローバイガス戻り通路135の少なくとも一方の通路に設けられ該通路を開閉する制御弁140と、制御弁140の開閉制御を行う制御手段141とを備え、制御手段141は、車両の発進時に発進クラッチ91の接続状態で制御弁140を閉弁から開弁に切換える内燃機関のブローバイガス制御装置。
【選択図】 図３

Description

本発明は、車両搭載の内燃機関におけるブローバイガス制御装置に関する。

クランクケース内に漏れるブローバイガスを外部に放出せずに、ブリーザ通路を介して吸気通路から燃焼室に戻し燃焼させる内燃機関において、同ブリーザ通路にソレノイドバルブを介装して減速時の吸気圧が異常に高くなったときなどブリーザ通路を閉鎖してブローバイガスの燃焼室への吸引を停止するようにした例がある（例えば、特許文献１参照）。
特開平９−６８０２８号公報

しかるに、車両の発進時には、スロットル弁が閉じあるいは絞り状態で大きな吸気負圧によりブローバイガスが燃焼室に吸引されることから、ブローバイガスに混じるＨＣなどの燃焼によって機関回転数が変動し、特に発進クラッチを備える車両においてクラッチが接続される前では機関回転数の変動がクラッチの接続感に影響する。

本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、クラッチ接続前の機関回転数の変動を低減して乗り心地の向上を図ることができる内燃機関のブローバイガス制御装置を供する点にある。

上記目的を達成するために、本請求項１記載の発明は、発進クラッチを備える車両に搭載される４ストロークサイクル内燃機関において、クランクケース内に新気を導入する新気導入通路と、クランクケース内のブローバイガスを吸気系に戻すブローバイガス戻り通路と、前記新気導入通路と前記ブローバイガス戻り通路の少なくとも一方の通路に設けられ該通路を開閉する制御弁と、前記制御弁の開閉制御を行う制御手段とを備え、前記制御手段は、車両の発進時に前記発進クラッチの接続状態で前記制御弁を閉弁から開弁に切換える内燃機関のブローバイガス制御装置とした。

車両の発進時において発進クラッチの接続状態で制御弁を閉弁から開弁に切換えるので、発進クラッチが接続される前は制御弁を閉弁状態として通路を遮断しており、吸気負圧が大きくてもブローバイガスが必要以上に燃焼室に吸引されることがなく、よってブローバイガスによる燃焼への影響が少なく機関回転数の変動を低減して乗り心地の向上を図ることができる。

機関始動後のアイドリング状態で通路は閉じているので、アイドリング回転数の変動が防止されている。
発進クラッチが接続された状態で制御弁が開弁されるので、以後車両が走行するとブローバイガスによる燃焼への影響が少なくなり、機関回転数は変動もなく制御される。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の内燃機関のブローバイガス制御装置において、前記制御手段は、前記発進クラッチの接続状態を内燃機関の機関回転数に基づいて判断することを特徴とする。

機関回転数がある程度以上になったときに発進クラッチが接続されるので、内燃機関の機関回転数に基づいて発進クラッチの接続状態を判断し、制御弁の制御に供する。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の内燃機関のブローバイガス制御装置において、前記制御手段は、前記制御弁を閉弁から開弁に切換える機関回転数よりも開弁から閉弁に切換える機関回転数を低く設定してヒステリシス制御がなされることを特徴とする。

制御弁の閉弁から開弁への切換えを高い側の機関回転数で行うことで、発進クラッチの接続状態での切換えを確実に行い、制御弁の開弁から閉弁への切換えを低い側の機関回転数で行うことで、発進クラッチの切断後もクランク軸の慣性力による機関回転数の自然な低減効果を利用して乗り心地を低下させることなく、更に低い機関回転数までクランクケース内の換気が実行されブローバイガスの還元性能が向上する。

請求項４記載の発明は、請求項１記載の内燃機関のブローバイガス制御装置において、前記制御弁は通電により開弁するソレノイドバルブであることを特徴とする。

通電により開弁するソレノイドバルブなので、機関始動後のアイドリング状態では通電されていない閉弁状態で、ソレノイドの電力負荷が防止され、発電に伴うエンジンフリクションも低減できる。

請求項５記載の発明は、請求項４記載の内燃機関のブローバイガス制御装置において、前記制御手段は、機関回転数が高回転状態では通電を遮断して前記ソレノイドバルブを閉弁することを特徴とする。

機関回転数が高回転状態では通電を遮断してソレノイドバルブを閉弁することで、高回転時のブローバイガスの増加を防止することができる。

請求項６記載の発明は、請求項１記載の内燃機関のブローバイガス制御装置において、前記新気導入通路に一方向弁を備え、ピストンの往復動に伴うクランクケース内の圧力変動によりクランクケース内を換気することを特徴とする。

新気導入通路に一方向弁を備えてピストンの往復動に伴うクランクケース内の圧力変動によりクランクケース内を強制的に換気することで、ブローバイガスの還元性能を向上させることができる。

以下、本発明の一実施の形態について図１ないし図５に基づいて説明する。
図１を参照すると、本発明が適用された内燃機関30は、自動二輪車Ｖに搭載される単気筒４ストロークの火花点火式内燃機関である。

スクータ型の自動二輪車Ｖは、前フレーム１および後フレーム２とを有する車体フレームＦと、前フレーム１のヘッドパイプ1aに回転可能に支持されるフロントフォーク３と、フロントフォーク３の下端部に揺動可能に支持されるアーム４に回転可能に支持される前輪６と、フロントフォーク３とアーム４とを連結するフロントクッション５と、フロントフォーク３の上端部に固定されたハンドル７と、車体フレームＦの後フレーム２に設けられたピボット８に揺動可能に支持されるスイング式パワーユニットＰと、パワーユニットＰの後端部に回転可能に支持される後輪10と、後フレーム２とパワーユニットＰの後部とを連結するリヤクッション９と、後フレーム２に取り付けられてヘルメット11などの物品を収納する収納箱12と、収納箱12の上部に取り付けられて収納箱12の開口を開閉可能に覆うシート13と、前フレーム１に取り付けられた燃料タンク14と、車体フレームＦを覆う車体カバー15とを備える。

車体フレームＦは、前フレーム１および後フレーム２が相互にボルトにより結合される二分割型のフレームである。前フレーム１は、ヘッドパイプ1aと、ヘッドパイプ1aから下方に延びたダウンフレーム1bと、ダウンフレーム1bの下端部から後方にほぼ水平に延びた左右１対のフロア支持フレーム1cとを有し、それらが鋳造により一体成形された部材である。また、後フレーム２は、左右一対の主フレーム2aと、両主フレーム2aに連結された複数のクロスメンバ（図示されず）とが、鋳造により一体成形された部材である。そして、左右のフロア支持フレーム1cの後端部に、それぞれ左右の主フレーム2aの前端部がボルトにより結合されている。

車体カバー15は、ヘッドパイプ1aの前部を覆うフロントカバー15aと、ヘッドパイプ1aおよびダウンフレーム1bの後部を覆うと共に運転者の脚部の前方に位置するレッグシールド15bと、運転者の足が載せられるステップフロア15cと、ステップフロア15cの下方に配置されて左右のフロア支持フレーム1cを覆うアンダカバー15dと、左右の主フレーム2aを覆うリヤサイドカバー15eとを備える。

燃料タンク14は、左右のフロア支持フレーム1cの間で、ステップフロア15cおよびアンダカバー15dとで形成される収容空間内に配置される。燃料タンク14内の燃料は、燃料ポンプにより汲み上げられて、内燃機関30の、後述するキャブレタ122に供給される。

パワーユニットＰは、左右方向に延びたクランク軸を備える横置き配置の内燃機関30と、内燃機関30の動力を後輪に伝達する伝動装置としてのベルト式無段変速機35とを備える。

図２は、パワーユニットＰの縦断面図である。
ユニットスイングケース31は、左右割りの左ユニットケース31Ｌと右ユニットケース31Ｒとを合体して構成されるもので、右ユニットケース31Ｒは、クランクケース部の半体をなし、左ユニットケース31Ｌは、前後に長尺で前部のクランクケース部31ａ，中央の伝動ケース部31ｂ，後部の減速機ケース部31ｃからなる。

この左ユニットケース31Ｌの左側開放面は、伝動ケースカバー36により覆われ、内部にベルト式無段変速機35が収納され、後方の減速機ケース部31ｃの右側開放面は減速機ケース37により覆われ、内部に減速機構38が収納される。

クランクケース部31ａと右ユニットケース31Ｒの所謂クランクケースＣ内には、クランク軸40が左右の主軸受41，41に回転自在に支持されて、左右水平方向に延びた延出部のうち右延出部にはＡＣジェネレータ60が設けられ、左延出部にはカムチェーン駆動スプロケット55とベルト式無段変速機35のベルト駆動プーリ76が設けられる。

内燃機関30は、シリンダブロック32のシリンダライナ44内を往復動するピストン42とクランク軸40のクランクピン40ａとをコネクティングロッド43が連結している。
本４サイクル内燃機関30は、ＯＨＣ型式のバルブシステムを採用しており、シリンダヘッドカバー34内には動弁機構50が設けられ、同動弁機構50に駆動伝達を行うカムチェーン51がカム軸53とクランク軸40との間に架設されており、そのためのカムチェーン室52が、クランクケース部31ａ，シリンダブロック32，シリンダヘッド33に連通して設けられている。

すなわち左右水平方向に指向したカム軸53の左端に嵌着された被動スプロケット54と、クランク軸40に嵌着された前記駆動スプロケット55との間にカムチェーン51がカムチェーン室52内を通って架渡されている。
シリンダヘッド33においてカムチェーン室52と反対側（右側）から燃焼室に向かって点火プラグ45が嵌入されている。

右ユニットケース31Ｒの右側面に設けられるＡＣジェネレータ60は、右ユニットケース31Ｒの中央円筒部31ｄより突出するクランク軸40の端部にＡＣＧボス61を介して碗状のアウターロータ62が固着され、その内周面に周方向に亘って配設される磁石63の内側にステータコイル65の巻回されたステータ64が中央円筒部31ｄに固定されている。

アウターロータ62の右側面には強制空冷ファン66が取り付けられ、その側方をファンカバー67が覆い、同ファンカバー67に連接されてシリンダブロック32およびシリンダヘッド33の周囲を覆うようにしてファンシェラウド68が設けられている。

一方ユニットスイングケース31のクランクケース部31ａには、前記カムチェーン室52が丁度主軸受41によりクランク室と仕切って形成されており、同カムチェーン室52の左側壁は、さらに左方のベルト式無段変速機室70とカムチェーン室52とを仕切る仕切り壁71であり、同仕切り壁71にクランク軸40が貫通する大径の偏平円筒状をなす円形貫通孔71ａが形成され、同貫通孔71ａに円環状シール部材72が圧入され、同円環状シール部材72の中空部をクランク軸40が貫通している。

このシール部材72と主軸受41との間のクランク軸40に前記駆動スプロケット55が嵌着されており、同駆動スプロケット55に前記カムチェーン51が巻き掛けられた状態で、その最大外径よりも円環状シール部材72の外径および貫通孔71ａの内径は大きい。
したがって貫通孔71ａから円環状シール部材72を取り外せば、大径の貫通孔71ａが開口されるので、同開口を利用してカムチェーン51を駆動スプロケット55から外したり、巻き掛けたりすることができる。

このシール部材72によりベルト式無段変速機室70がカムチェーン室52から水密に仕切られ、オイルがベルト式無段変速機室70に漏れるのを防止している。
シール部材72を貫通して延出したクランク軸40にはベルト駆動プーリ76がともに回転可能に設けられている。

ベルト駆動プーリ76は、固定側プーリ半体77と可動側プーリ半体78とからなり、固定側プーリ半体77は、クランク軸40の左端部にボス79を介して固着され、その右側に可動側プーリ半体78がクランク軸40にスプライン嵌合され、同可動側プーリ半体78はクランク軸40とともに回転し、かつ軸方向に摺動して固定側プーリ半体77に接近・離反することができ、両プーリ半体77，78間にＶベルト75が挟まれて巻き掛けられる。

可動側プーリ半体78の右側で前記円環状シール部材72に近接した固定位置にカムプレート80が設けられており、その外周端に設けたスライドピース80ａが可動側プーリ半体78の外周端に軸方向に形成したカムプレート摺動ボス部78ａに摺動自在に係合している。
可動側プーリ半体78のカムプレート80側側面は、カムプレート80側に向けてテーパしており、同テーパ面内側にカムプレート80に挟まれてドライウェイトローラ81が収容されている。

したがってクランク軸40の回転速度が増加すると、可動側プーリ半体78とカムプレート80間にあってともに回転するドライウェイトローラ81が、遠心力により遠心方向に移動し、可動側プーリ半体78は同ドライウェイトローラ81に押圧されて左方に移動して固定側プーリ半体77に接近し、両プーリ半体77，78間に挟まれたＶベルト75を遠心方向に移動させ巻き掛け径を大きくするように構成されている。

かかるベルト駆動プーリ76に対応する後方のベルト被動プーリ86は、減速機構38の減速機入力軸92に対し相対回転自在に支持されるインナスリーブ89に固定側プーリ半体87が嵌着され、同固定側プーリ半体87の左側でインナスリーブ89に軸方向の摺動自在に支持されたアウタスリーブ90に可動側プーリ半体88が嵌着されて、かかる両プーリ半体87，88から構成されている。
両プーリ半体87，88に前記Ｖベルト75が挟持される。

減速機入力軸92とインナスリーブ89の左側部に発進クラッチである遠心クラッチ91が設けられており、Ｖベルト75を介してインナスリーブ89に伝達された動力は、その回転速度が増すと遠心クラッチ91が接合して減速機入力軸92に伝達される。
減速機構38は、減速機入力軸92に伝達された動力を中間軸93を介して出力軸94に歯車の噛合により減速して伝えるものであり、出力軸94が後輪21の車軸で後輪10を回転させる。

後輪10のハブ部にはドラムブレーキ95が設けられており、ドラムブレーキ軸96にはブレーキケーブルが接続されるドラムブレーキアーム97が嵌着されて、ブレーキケーブルが引かれるとドラムブレーキアーム97が揺動してドラムブレーキ軸96を回動しドラムブレーキ95が働くようになっている。

ベルト式無段変速機室70を左側から覆う伝動ケースカバー36は、前方のベルト駆動プーリ76から後方の遠心クラッチ91までを覆っており、中央より若干前寄りに前記キック軸27が回動自在に貫通支持されており、同キック軸27の内側端部には駆動ヘリカルギヤ20 が嵌着され、リターンスプリング21 により付勢されている。

そして伝動ケースカバー36の前部内面には、クランク軸40と同軸に摺動軸22が回転かつ軸方向の摺動可能に支持されており、同摺動軸22 には被動ヘリカルギヤ23 が形成されて前記駆動ヘリカルギヤ20 と噛合しているとともに、右端にはラチェットホイール24 が固着され、全体がフリクションスプリング25 により左方に付勢されている。
一方クランク軸40側のボス79には、ラチェットホイール24に対向してラチェット79ａが形成されており、両者は摺動軸22 の摺動で接離可能である。

したがってキックペダル（図示せず）が踏み込まれ、キック軸27がリターンスプリング21に抗して回転すると、キック軸27と一体に駆動ヘリカルギヤ20が回転して、これと噛合する被動ヘリカルギヤ23が摺動軸22と一体に回転しながらフリクションスプリング25に抗して右方に摺動して、ラチェットホイール24がボス79のラチェット79ａと噛み合ってクランク軸40を強制的に回転させ内燃機関30を始動することができる。

一方で本内燃機関30は、左ユニットケース31Ｌのクランクケース部31ａの上方に図示されないが、スタータモータを備えている。

図３に本内燃機関30とブローバイガス制御装置100の概略構成図を示す。
内燃機関30は、シリンダヘッド33には燃焼室109に開口する吸気ポート110と排気ポート111が形成され、吸気ポート110の開口を開閉する吸気バルブ12と排気ポート111の開口を開閉する排気バルブ113が設けられている。

シリンダヘッドカバー34内において吸気バルブ112および排気バルブ113をそれぞれ駆動するロッカアーム114，115が、カム軸116のカムに接して揺動自在に配設されている。

シリンダヘッドカバー34の動弁室34ａのカム軸53とクランクケースＣのクランク室Ｃａのクランク軸40とは、動弁室34ａとクランク軸40を連通するカムチェーン室52に設けられたカムチェーン51により架渡され、クランク軸６の半分の回転速度でカム軸53が回転され吸気バルブ112および排気バルブ113の開閉が所定のタイミングで行われる。

内燃機関30のシリンダヘッド33の吸気ポート110から延出した吸気管120がスロットルバルブ121を備えたキャブレタ122に連結され、キャブレタ122とエアクリーナ124がコネクティングチューブ123により連結されている。
キャブレタ122の代わりに燃料噴射装置を用いてもよく、その場合燃料噴射弁の上流側にスロットルバルブが位置する。

排気ポート111からは下方へ排気管28が延出し、図１に図示するように排気管28はクランクケースＣの下面に沿って後方右寄りに延び後輪10の右側に配置されるマフラー29に至っている。

エアクリーナ124のエアクリーナケース125内は、エアクリーナエレメント126により画成されてエアクリーナエレメント126より下流のクリーンサイドにコネクティングチューブ123は接続されている。

以上のような内燃機関30において、クランクケース２とエアクリーナケース125とが新気導入通路131により連結され、クランク室２ａとエアクリーナ124のクリーンサイドが連通される。

クランクケース２の新気導入通路131が接続される部分は、導入面積を絞った絞り部132が形成されている。

また絞り部132の新気導入通路131側に、エアクリーナ124からクランク室２ａへの導入を許し逆方向の流れは阻止する一方向弁であるリードバルブ133が設けられている。

一方、シリンダヘッドカバー34とエアクリーナ124の下流側のコネクティングチューブ123の上流側とをブローバイガス戻り通路135が連結し、動弁室34ａとコネクティングチューブ123内とを連通している。

そして、新気導入通路131の途中にソレノイドバルブ140が介装され、ソレノイドバルブ140をマイクロコンピュータの電子コントロールユニットＥＣＵ141が駆動制御する。

ＥＣＵ141は、内燃機関30の機関回転数ＮＥとスロットル開度ＴＨを入力して、同機関回転数ＮＥとスロットル開度ＴＨに基づいてソレノイドバルブ140を駆動制御する。
ソレノイドバルブ140は通電により開弁して新気導入通路131を開放する。

以上のように新気導入通路131とブローバイガス戻り通路135によりブローバイガス制御装置100が構成されている。
ソレノイドバルブ140が開弁しているときは、内燃機関30におけるピストン42のポンピングによるクランク室Ｃａの圧力変動が、絞り部132およびリードバルブ133を介して新気導入通路131よりエアクリーナ124からクランク室Ｃａに新気（図１において白抜き矢印参照）を吸入する。

吸入された新気によりクランク室Ｃａ内のブローバイガス（図３において中黒矢印参照）が押し出されるようにしてカムチェーン室52から動弁室34ａに移動し、動弁室34ａからブリーザ室34ｂにて気液分離されてブローバイガス戻り通路135を通ってエアクリーナ124の下流側へ排出され、かつエアクリーナ124の下流側の負圧がブローバイガスを引き込むようにして排出するので、クランク室Ｃａが強制的に換気される。

ソレノイドバルブ140が閉弁しているときは、新気導入通路131を介してクランク室Ｃａへの新気導入がなされず、クランク室Ｃａ内は強制的に換気されないでブローバイガスの排出は抑制される。

ＥＣＵ41によってなされるソレノイドバルブ140の開閉制御について図４の制御マップおよび図５のフローチャートに基づいて以下説明する。

図４は、ＥＣＵ41がメモリに記憶している制御マップであり、横軸を機関回転数ＮＥ、縦軸にスロットル開度ＴＨとした座標で表した２次元マップである。
中央のクロスハッチが施された領域がソレノイドバルブ140に通電して開弁する開弁領域であり、機関回転数ＮＥとスロットル開度ＴＨが共に小さい値の領域および共に大きい値の領域がソレノイドバルブ140への通電を停止して閉弁する閉弁領域である。

開弁領域と閉弁領域の境界に２つの境界線に挟まれた境界領域（図４でハッチが施された領域）があり、この境界領域でのソレノイドバルブ140の開閉切換えをヒステリシス制御する。
すなわち機関回転数ＮＥとスロットル開度ＴＨの状態が境界領域を移行するときは、移行方向の遠い方の境界線によって開閉の切換えがなされる。

機関回転数ＮＥとスロットル開度ＴＨが共に小さい値の閉弁領域は、第１境界回転数ＣＮ１と第１境界開度ＣＴ１によって規定され、第１境界回転数ＣＮ１と第１境界開度ＣＴ１は各々ヒステリシス付きで２つの境界値からなる。

同様に機関回転数ＮＥとスロットル開度ＴＨが共に大きい値の閉弁領域は、第２境界回転数ＣＮ２，第３境界回転数ＣＮ３（＞ＣＮ２）と第２境界開度ＣＴ２，第３境界開度ＣＴ３（＞ＣＴ２）によって規定され、第２境界回転数ＣＮ２，第３境界回転数ＣＮ３，第２境界開度ＣＴ２，第３境界開度ＣＴ３は各々ヒステリシス付きで２つの境界値からなる。

ここに機関回転数ＮＥの第１境界回転数ＣＮ１は、発進クラッチである前記遠心クラッチ91が接続あるいは切断する機関回転数ｎに略等しく、第１境界回転数ＣＮ１の高い側の境界値ＣＮ１ｕはこの機関回転数ｎより大きく、第１境界回転数ＣＮ１の低い側の境界値ＣＮ１ｌはこの機関回転数ｎより小さい。
すなわちＣＮ１ｌ＜ｎ＜ＣＮ１ｕの関係が成り立つように設定されている。

スロットル開度ＴＨの第１境界開度ＣＴ１は、始動後のスロットル操作により機関出力が増し機関回転数ＮＥが遠心クラッチ91が接続する機関回転数ｎに達するようにするまではソレノイドバルブ140を開弁させないように規定するスロットル開度である。

第２境界回転数ＣＮ２，第３境界回転数ＣＮ３，第２境界開度ＣＴ２，第３境界開度ＣＴ３は、機関回転数ＮＥが高回転によるブローバイガスの増加が必要以上に助長されることになる境界を規定する。

第２境界回転数ＣＮ２は、ベルト式無段変速機35における加速状態での変速領域に相当する回転数であり、第３境界回転数ＣＮ３は、最大出力を得る回転数である。
第２境界開度ＣＴ２は、スロットル開度全開の７割程度の開度に相当し、第３境界開度ＣＴ３は、略全開に相当する。

以上の制御マップに基づいて行われる制御手順について図５のフローチャートに従って説明する。
まず機関回転数ＮＥが第１境界回転数ＣＮ１以下か否かを判別し（ステップ１）、ＮＥ≦ＣＮ１ならばステップ２に進み、ＮＥ＞ＣＮ１ならばステップ３に飛ぶ。

ここで第１境界回転数ＣＮ１は低い側の境界値ＣＮ１ｌと高い側の境界値ＣＮ１ｕとを有するヒステリシス付きであり、前回のソレノイドバルブ140の状態が長く維持される方の境界値が基準となる。
すなわちソレノイドバルブ140が前回閉弁状態にあるときは、高い側の境界値ＣＮ１ｕが基準となり、前回開弁状態にあるときは、低い側の境界値ＣＮ１ｌが基準となる。

以下、後述する判断ステップ２，３，４，５，６は全て同じようにヒステリシス制御がなされるもので、一々その詳細な説明は省略する。

ステップ１でＮＥ≦ＣＮ１と判別されてステップ２に進むと、スロットル開度ＴＨが第１境界開度ＣＴ１以下か否かを判別する。
ＴＨ≦ＣＴ１であると判別されると、ステップ10に進み、ソレノイドバルブ140に通電せず閉弁状態とする。

すなわち機関回転数ＮＥが第１境界回転数ＣＮ１以下（ＮＥ≦ＣＮ１）で、かつスロットル開度ＴＨが第１境界開度ＣＴ１以下（ＴＨ≦ＣＴ１）である場合は、ソレノイドバルブ140を閉弁し、新気導入通路131を遮断する。

したがって内燃機関30が始動後、遠心クラッチ91が接続されて自動二輪車Ｖが発進する前は、ソレノイドバルブ140を閉弁状態として新気導入通路131を遮断するので、吸気負圧が大きくてもブローバイガスが必要以上に燃焼室109に吸引されることがなく、よってブローバイガスによる燃焼への影響が少なく機関回転数の変動を回避して乗り心地を向上させることができる。

このソレノイドバルブ140の閉弁領域は、内燃機関30の始動後のアイドリング状態を含んでおり、ソレノイドバルブ140の閉弁によりアイドリング回転数の変動が防止されている。

ステップ１でＮＥ＞ＣＮ１と判別されるか、ステップ２でＴＨ＞ＣＴ１と判別されたときは、ステップ３に飛び、機関回転数ＮＥが第２境界回転数ＣＮ２以上か否かが判別され、ＮＥ≧ＣＮ２と判別されたときはステップ４に進み、ＮＥ＜ＣＮ２と判別されたときはステップ14に飛んで、ソレノイドバルブ140に通電して開弁状態とする。

ＮＥ≦ＣＮ１の閉弁領域からＣＮ１＜ＮＥ＜ＣＮ２の開弁領域に機関回転数ＮＥが移行するときは、前記したように遠心クラッチ91が接続する機関回転数ｎより大きい第１境界回転数ＣＮ１の高い側の境界値ＣＮ１ｕを基準にこの境界値ＣＮ１ｕを越えたところでソレノイドバルブ140に通電して開弁する。

したがって自動二輪車Ｖの発進時において遠心クラッチ91が接続された状態でソレノイドバルブ140に通電して開弁することになり、したがって前記したように遠心クラッチ91が接続される前はソレノイドバルブ140を閉弁して新気導入通路131を遮断しており、ブローバイガスが必要以上に燃焼室109に吸引されず、機関回転数の変動を低減することができる。

遠心クラッチ91の接続状態でソレノイドバルブ140に通電して開弁した後は、機関回転数が上昇して走行状態となり、ブローバイガスによる燃焼への影響が少なくなり、機関回転数は変動もなく制御される。

また逆にＣＮ１＜ＮＥ＜ＣＮ２の開弁領域からＮＥ≦ＣＮ１の閉弁領域に機関回転数ＮＥが移行するときは、遠心クラッチ91が切断する機関回転数ｎより小さい第１境界回転数ＣＮ１の低い側の境界値ＣＮ１ｌを基準にこの境界値ＣＮ１ｌを下回ったところでソレノイドバルブ140の通電を停止してソレノイドバルブ140を閉弁する。

したがって遠心クラッチ91の切断後もクランク軸40の慣性力による機関回転数の変動の低減効果を利用して乗り心地を低下させることなく、更に第１境界回転数ＣＮ１の低い側の境界値ＣＮ１ｌに機関回転数が下がるまでクランクケース内の換気が実行されブローバイガスの還元性能が向上する。

前記ステップ３で機関回転数ＮＥが第２境界回転数ＣＮ２以上（ＮＥ≧ＣＮ２）と判別されてステップ４に進んだときは、機関回転数ＮＥが第３境界回転数ＣＮ３以上か否かを判別し、ＮＥ≧ＣＮ３ならばステップ５に進み、スロットル開度ＴＨが第２境界開度ＣＴ２以上か否かを判別し、ＴＨ≧ＣＴ２ならばステップ11に進んでソレノイドバルブ140の通電を停止してソレノイドバルブ140を閉弁し、ＴＨ＜ＣＴ２ならばステップ12に進んでソレノイドバルブ140に通電して開弁状態とする。

またステップ４でＮＥ＜ＣＮ３と判別されたときは、ステップ６に飛び、スロットル開度ＴＨが第３境界開度ＣＴ３以上か否かを判別する。
そしてＴＨ≧ＣＴ３ならばステップ13に進んでソレノイドバルブ140の通電を停止してソレノイドバルブ140を閉弁し、ＴＨ＜ＣＴ３ならばステップ14に進んでソレノイドバルブ140に通電して開弁状態とする。

このように機関回転数ＮＥが高回転でスロットル開度ＴＨが大きい運転領域においては、ソレノイドバルブ140の通電を停止してソレノイドバルブ140を閉弁し新気導入通路131を遮断するよう制御し、高回転によるクランクケースＣ内のブローバイガスの増加を助長するのを防止している。

本ソレノイドバルブ140は通電により開弁する構成なので、機関始動後のアイドリング状態では通電されていない閉弁状態で、ソレノイドの電力負荷が防止され、発電に伴うエンジンフリクションも低減できる

本実施の形態では、ソレノイドバルブ140を新気導入通路131に設けたが、ブローバイガス戻り通路135にソレノイドバルブを設けるようにし、同じように制御してもよい。

また本自動二輪車Ｖは、発進クラッチとして遠心クラッチ91を用い機関回転数により自動的に接続・切断を行うものであったが、マニュアルでクラッチ操作を行うものにおいても、本ブローバイガス制御装置を適用することは可能である。

本発明の一実施の形態のブローバイガス制御装置を適用した自動二輪車の全体側面図である。 パワーユニットの縦断面図である。 本内燃機関とブローバイガス制御装置の概略構成図である。 ソレノイドバルブの制御マップを示す図である。 ソレノイドバルブの制御手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１…前フレーム、２…後フレーム、３…フロントフォーク、４…アーム、５…フロントクッション、６…前輪、７…ハンドル、８…ピボット、９…リヤクッション、10…後輪、11…ヘルメット、12…収納箱、13…シート、14…燃料タンク、15…車体カバー、
20…駆動ヘリカルギヤ、21…リターンスプリング、22…摺動軸、23…被動ヘリカルギヤ、24…ラチェットホイール、25…フリクションスプリング、27…キック軸、28…排気管、29…マフラ、
30…内燃機関、31…ユニットスイングケース、32…シリンダブロック、33…シリンダヘッド、34…シリンダヘッドカバー、35…ベルト式無段変速機、36…伝動カバーケース、37…減速機ケース、38…減速機構、
40…クランク軸、41…主軸受、42…ピストン、43…コネクティングロッド、44…シリンダライナー、45…点火プラグ、
50…動弁機構、51…カムチェーン、52…カムチェーン室、53…カム軸、54…被動スプロケット、55…駆動スプロケット、
60…ＡＣジェネレータ、61…ＡＣＧボス、62…アウタロータ、63…磁石、64…ステータ、65…ステータコア、66…ファン、67…ファンカバー、68…ファンシェラウド、
70…ベルト式無断変速室、71…仕切り壁、72…シール部材、75…Ｖベルト、76…ベルト駆動プーリ、77…固定側プーリ半体、78…可動側プーリ半体、79…ボス、80…カムプレート、81…ドライウェイトローラ、86…ベルト被動プーリ、87…固定側プーリ半体、88…可動側プーリ半体、89…インナスリーブ、90…アウタスリーブ、91…遠心クラッチ、92…減速機入力軸、93…中間軸、94…出力軸、95…ドラムブレーキ、96…ドラムブレーキ軸、97…ドラムブレーキアーム、
100…ブローバイガス制御装置、109…燃焼室、110…吸気ポート、111…排気ポート、112…吸気バルブ、113…排気バルブ、114…ロッカアーム、
120…吸気管、121…スロットルバルブ、122…キャブレタ、123…コネクティングチューブ、124…エアクリーナ、125…エアクリーナケース、126…エアクリーナエレメント、
130…ブローバイガス換気装置、131…新気導入通路、132…絞り部、133…リードバルブ、135…ブローバイガス戻り通路、
140…ソレノイドバルブ、141…ＥＣＵ、
Ｖ…自動二輪車、Ｐ…パワーユニット、Ｃ…クランクケース。

Claims (6)

1. 発進クラッチを備える車両に搭載される４ストロークサイクル内燃機関において、
   クランクケース内に新気を導入する新気導入通路と、
   クランクケース内のブローバイガスを吸気系に戻すブローバイガス戻り通路と、
   前記新気導入通路と前記ブローバイガス戻り通路の少なくとも一方の通路に設けられ該通路を開閉する制御弁と、
   前記制御弁の開閉制御を行う制御手段とを備え、
   前記制御手段は、車両の発進時に前記発進クラッチの接続状態で前記制御弁を閉弁から開弁に切換えることを特徴とする内燃機関のブローバイガス制御装置。
2. 前記制御手段は、前記発進クラッチの接続状態を内燃機関の機関回転数に基づいて判断することを特徴とする請求項１記載の内燃機関のブローバイガス制御装置。
3. 前記制御手段は、前記制御弁を閉弁から開弁に切換える機関回転数よりも開弁から閉弁に切換える機関回転数を低く設定してヒステリシス制御がなされることを特徴とする請求項２記載の内燃機関のブローバイガス制御装置。
4. 前記制御弁は通電により開弁するソレノイドバルブであることを特徴とする請求項１記載の内燃機関のブローバイガス制御装置。
5. 前記制御手段は、機関回転数が高回転状態では通電を遮断して前記ソレノイドバルブを閉弁することを特徴とする請求項４記載の内燃機関のブローバイガス制御装置。
6. 前記新気導入通路に一方向弁を備え、
   ピストンの往復動に伴うクランクケース内の圧力変動によりクランクケース内を換気することを特徴とする請求項１記載の内燃機関のブローバイガス制御装置。
   
   
   

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