JP2008215214A - ブローバイガス還元装置及びそのブローバイガス還元装置を備えた内燃機関 - Google Patents

Abstract

【課題】オイルセパレータにより除去できなかったオイルに起因する吸気デポジットの発生を回避可能なブローバイガス還元装置及びそのブローバイガス還元装置を備えた内燃機関を提供する。
【解決手段】ブローバイガス中のオイルミストを分離除去するオイルセパレータ９２の下流側に、ＰＣＶバルブ９７及び、オイルセパレータ９２で除去できなかったオイルを回収するためのオイルトラッパ９８を備えさせ、このオイルセパレータ９２からオイルトラッパ９８に亘るブローバイガスの流路をエンジンＥのカム室３Ａ内に位置させる。これにより、この流路内での結露水の発生を抑制し、ＰＣＶ装置９からエンジンＥの吸気系に亘る全域において、スラッジが発生する条件（ＮＯｘ、オイル、酸性水）が揃ってしまう領域を存在させないようにする。また、吸気系へのオイル導入量を大幅に低減し、吸気デポジットの発生を回避する。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば自動車等に搭載されるエンジン（内燃機関）のブローバイガス中に含まれるオイルミスト（霧状となったエンジンオイル等）を分離するためのオイルセパレータを備え、このオイルセパレータを通過したブローバイガスをエンジンの吸気系へ向けて送るブローバイガス還元装置（以下、ＰＣＶ（Positive Crankcase Ventilation）装置という）及びそのＰＣＶ装置を備えた内燃機関に係る。特に、本発明は、スラッジの発生を抑制し、また、吸気系におけるデポジット（以下、吸気デポジットという）の発生を回避するための対策に関する。

従来より、自動車用エンジンには、シリンダとピストンとの隙間からクランクケース内に吹き抜けたブローバイガスを吸気系に導くためのＰＣＶ装置が備えられている。つまり、このＰＣＶ装置によって、窒素酸化物（ＮＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等を含むブローバイガスを、エンジンの吸気系を経て燃焼室に送り込み、このブローバイガスの大気中への放出を防止している。また、クランクケース内に新気（外気）を導入して換気することで、ブローバイガスによるエンジンオイルの劣化を抑制し、潤滑性能等の長期維持も図っている。

また、下記の特許文献１や特許文献２にも開示されているように、上記ＰＣＶ装置はオイルセパレータを備えている。このオイルセパレータによって、ブローバイガス中に含まれているオイルミストが分離され、このオイルがオイルパン等のオイル溜まり部へ送られる一方、オイルミストが分離除去された後のブローバイガスがエンジンの吸気系に還流されるようになっている。

尚、上記オイルセパレータの内部には、オイルミストを分離するためのオイル分離機構が収容されている。例えば、オイルセパレータ内部に複数のバッフルプレートが配置されてブローバイガス流路が迷路状に構成されたものや、パンチングプレート及びバッフルプレートが配置されたものが一般に知られており、オイルセパレータ内部をブローバイガスが流れていく間に所謂慣性衝突作用によってオイルミストが捕捉されるようになっている。

また、オイルセパレータには、ＰＣＶバルブが接続されており、オイルミストが分離除去された後のブローバイガスが、このＰＣＶバルブからブローバイガス還流配管を経てエンジンの吸気系に還流されるようになっている。

尚、上記オイルセパレータの配置形態としては、特許文献１や特許文献２に開示されているようにエンジンのシリンダヘッドカバー（以下、単にヘッドカバーという）の内部に配置されるものや、特許文献３に開示されているようにヘッドカバーの外部に配置されるものが知られている。
特開平９−１３７７１０号公報 特許第２６６２８０２号公報 特開２００６−３１６６９８号公報

ところが、上記オイルセパレータに導入されたブローバイガス中に含まれているオイルの全量をこのオイルセパレータによって分離除去することは困難であり、このオイルセパレータ内部で分離除去できなかったオイルは、ＰＣＶバルブ及びブローバイガス還流配管を経てブローバイガスと共にエンジンの吸気系に流入することになる。

また、上記ＰＣＶバルブやブローバイガス還流配管は外気に晒される位置に配設されているため、これらＰＣＶバルブやブローバイガス還流配管の内部は比較的低い温度（例えば冬期であれば５℃程度）になっている。従って、ブローバイガスは、このＰＣＶバルブやブローバイガス還流配管の内部を流れていく際に冷却されることになり、これに伴ってブローバイガス中に含まれている水分が各所で結露するといった状況を招くことがある。

このような状況では、上記オイルセパレータで除去できなかったブローバイガス中のオイルの存在が起点となって、燃料系やＰＭ（微粒子状物質）から燃焼生成物である酸化物・炭化物であるデポジットが発生する可能性がある。そして、このデポジットの発生に伴って吸気系（例えば吸気ポート内）では吸気デポジットが堆積してしまう可能性がある。また、ブローバイガスとして混入した燃料未燃物とオイルの酸化劣化物とがオイルスラッジとなるといった問題が発生する可能性もある。

そして、上述の如く吸気デポジットが堆積する状況では、吸入空気量の減少や燃焼室内での燃焼性の悪化を招いてしまい、エンジン出力の低下やエンジン運転状態の不安定化（回転数の変動等）を招いてしまうことに繋がる。

特に、筒内直噴式ガソリンエンジンの場合には上記不具合は顕著である。つまり、ポート噴射式ガソリンエンジンの場合には、インジェクタから噴射された燃料が吸気ポート内面や吸気バルブに噴き付けられることで、これらの浄化（燃料による吸気デポジットの除去）を期待することができる。しかしながら、筒内直噴式ガソリンエンジンの場合、吸気ポート内面や吸気バルブに燃料が噴き付けられることがないため、このような浄化作用を期待することはできず、吸気系に吸気デポジットが一旦発生してしまうと、その吸気デポジットは継続的に堆積されてしまうといった状況を招くことになる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、オイルセパレータにより除去できなかったオイルに起因する吸気デポジットの発生を回避可能なブローバイガス還元装置及びそのブローバイガス還元装置を備えた内燃機関を提供することにある。

−課題の解決原理−
上記の目的を達成するために講じられた本発明の解決原理は、ブローバイガス中のオイルミストを分離除去するオイルセパレータの下流側に、このオイルセパレータで除去できなかったオイルを回収するためのオイル回収器（オイルトラッパ）を備えさせ、このオイルセパレータからオイル回収器に亘るブローバイガスの流路を内燃機関の内部に位置させるようにし、この流路内での結露水の発生を抑制している。これにより、ブローバイガス還元装置から内燃機関の吸気系に亘る全域において、スラッジの発生領域をなくし、そして吸気デポジットの発生も抑制可能にしている。

−解決手段−
具体的に、本発明は、ブローバイガス中に含まれるオイルミストを分離するためのオイルセパレータと、このオイルセパレータの下流側に配設され且つ開弁することにより上記オイルセパレータからのブローバイガスを内燃機関の吸気系に向けて送るＰＣＶバルブとを備えたブローバイガス還元装置を前提とする。このブローバイガス還元装置に対し、上記ＰＣＶバルブの下流側に、このＰＣＶバルブから内燃機関の吸気系に向かうブローバイガスと共に流れてくるオイルを回収するオイル回収器を備えさせる。そして、上記オイルセパレータから、ＰＣＶバルブ及びオイル回収器に亘るブローバイガスの流路を内燃機関の内部空間に配置させている。この構成は、ＰＣＶ装置における所謂負圧側オイルセパレータ及びそれに繋がるブローバイガス流路に本発明を適用した構成である。

この特定事項により、ブローバイガスの回収動作時、クランクケース内からオイルセパレータ内に導入されたブローバイガスは、このオイルセパレータ内部においてオイルミストが分離される。このオイルミストが分離除去された後のブローバイガスはＰＣＶバルブの開弁動作に伴い、このＰＣＶバルブからオイル回収器を経て内燃機関の吸気系に導入されることになる。この際、上記ＰＣＶバルブの内部流路における減圧作用により、ブローバイガス中に含まれているオイル、つまり、上記オイルセパレータで除去できなかったオイルは液滴状となり、ＰＣＶバルブからオイル回収器に流れ込み、このオイル回収器において捕捉される。このため、オイル回収器から内燃機関の吸気系に導入されるブローバイガス中には殆どオイルが存在しない状況となる。

そして、上記オイルセパレータから、ＰＣＶバルブ及びオイル回収器に亘るブローバイガスの流路は内燃機関の内部空間に配置されているため、この流路を流れるブローバイガスが外気によって冷却されることは殆どなく、この流路内では結露水は発生し難い状況となっている。つまり、この流路にはブローバイガス中のＮＯｘ及びブローバイガス中に含まれるオイルが存在しているが、結露水（酸性水）は存在していない。即ち、この流路内では、スラッジが発生する条件（ＮＯｘ、オイル、酸性水）の全てが揃ってしまうことはない。また、オイル回収器から内燃機関の吸気系に亘る流路では、外気に晒されて冷却され、この流路内で結露水が発生する可能性があるが、この領域では、上記オイルセパレータによるオイル分離作用及びオイル回収器におけるオイル捕捉作用により、ブローバイガス中には殆どオイルは存在していない。このため、この領域では、ブローバイガス中のＮＯｘ及びブローバイガス中に含まれる水分が結露することによる結露水（酸性水）は存在する可能性があるが、オイルは殆ど存在していない。即ち、この領域（外気によって冷却される領域）にあっても、スラッジが発生する条件（ＮＯｘ、オイル、酸性水）の全てが揃ってしまう状況は発生しない。

このように、本解決手段では、オイルセパレータから内燃機関の吸気系の全体に亘って、スラッジが発生する条件（ＮＯｘ、オイル、酸性水）の全てが揃ってしまう領域を生じさせないようにすることができ、また、吸気系へのオイル導入量を大幅に低減できて、スラッジの発生及び吸気デポジットの発生を回避することができる。このため、吸気デポジットの堆積による吸入空気量の減少や燃焼室内での燃焼性の悪化を防止することが可能になる。

また、オイルセパレータ内部でブローバイガスから分離できなかったオイルはオイル回収器において捕捉されるため、内燃機関の吸気系に導入されるオイル量を大幅に削減または殆ど無くすことができ、オイルが内燃機関の燃焼室内に送り込まれることが原因で、エンジン出力が低下したり、オイル消費量が増大したり、排気の白煙化を招くといったことを回避できる。

更には、ＰＣＶバルブが外気に晒されないことで、寒冷地や冬期などにおけるＰＣＶバルブの凍結も回避することができ、ＰＣＶ装置の動作の信頼性を高めることもできる。

ＰＣＶ装置における所謂大気圧側オイルセパレータ及びそれに繋がるブローバイガス流路に本発明を適用した場合の構成として以下の２タイプが挙げられる。

先ず、第１のタイプとして、ブローバイガス中に含まれるオイルミストを分離する機能を有するオイルセパレータを備え、内燃機関の低負荷運転時には吸気系の空気の一部を換気用の新気として上記オイルセパレータを経て内燃機関の内部に導入する一方、内燃機関の高負荷運転時には上記オイルセパレータにブローバイガスが導入され、このブローバイガスを、オイルセパレータに通過させた後に内燃機関の吸気系に向けて送るブローバイガス還元装置を前提とする。このブローバイガス還元装置に対し、上記内燃機関の高負荷運転時におけるブローバイガス流れ方向のオイルセパレータ下流側に、開弁することによりオイルセパレータからのブローバイガスを内燃機関の吸気系に向けて送る調整弁を備えさせると共に、この調整弁の下流側に、この調整弁から内燃機関の吸気系に向かうブローバイガスと共に流れてくるオイルを回収するオイル回収器を備えさせる。そして、上記オイルセパレータから、調整弁及びオイル回収器に亘るブローバイガスの流路を内燃機関の内部空間に配置するようにしている。この構成は、ＰＣＶ装置における所謂大気圧側オイルセパレータ及びそれに繋がるブローバイガス流路に本発明を適用した場合であって、内燃機関の低負荷運転時に導入する新気を、オイルセパレータを経て内燃機関の内部（クランク室等）に導入するようにした場合の構成である。

また、第２のタイプとして、ブローバイガス中に含まれるオイルミストを分離する機能を有するオイルセパレータを備え、内燃機関の低負荷運転時には吸気系の空気の一部を換気用の新気として内燃機関の内部に導入する一方、内燃機関の高負荷運転時には上記オイルセパレータにブローバイガスが導入され、このブローバイガスを、オイルセパレータに通過させた後に内燃機関の吸気系に向けて送るブローバイガス還元装置を前提とする。このブローバイガス還元装置に対し、上記内燃機関の高負荷運転時におけるブローバイガス流れ方向のオイルセパレータ下流側に、開弁することによりオイルセパレータからのブローバイガスを内燃機関の吸気系に向けて送る調整弁を備えさせると共に、この調整弁の下流側に、この調整弁から内燃機関の吸気系に向かうブローバイガスと共に流れてくるオイルを回収するオイル回収器を備えさせる。そして、上記オイルセパレータから、調整弁及びオイル回収器に亘るブローバイガスの流路を内燃機関の内部空間に配置するようにしている。この構成は、ＰＣＶ装置における所謂大気圧側オイルセパレータ及びそれに繋がるブローバイガス流路に本発明を適用した場合であって、内燃機関の低負荷運転時に導入する新気を、オイルセパレータを通過させることなく（直接的に）内燃機関の内部（クランク室等）に導入するようにした場合の構成である。

これら特定事項によれば、内燃機関の高負荷運転時におけるブローバイガスの回収動作時にあっては、上述した場合と同様に、オイルセパレータ内部においてオイルミストが分離された後のブローバイガスは調整弁の開弁動作に伴い、この調整弁からオイル回収器を経て内燃機関の吸気系に導入される。また、上記調整弁の内部流路における減圧作用により液滴状となったオイルは、調整弁からオイル回収器に流れ込み、このオイル回収器において捕捉される。このため、オイル回収器から内燃機関の吸気系に導入されるブローバイガス中には殆どオイルが存在しない状況となる。

そして、上記オイルセパレータから、調整弁及びオイル回収器に亘るブローバイガスの流路は内燃機関の内部空間に配置されているため、この流路内では結露水は発生し難い状況となり、この流路内では、スラッジが発生する条件（ＮＯｘ、オイル、酸性水）の全てが揃ってしまうことはない。また、オイル回収器から内燃機関の吸気系に亘る流路では、外気に晒されて冷却され、この流路内で結露水が発生する可能性があるが、この領域では、上記オイルセパレータによるオイル分離作用及びオイル回収器におけるオイル捕捉作用により、ブローバイガス中には殆どオイルは存在しておらず、この領域（外気によって冷却される領域）にあっても、スラッジが発生する条件（ＮＯｘ、オイル、酸性水）の全てが揃ってしまう状況は発生しない。このように、本解決手段においても、オイルセパレータから内燃機関の吸気系の全体に亘って、スラッジが発生する条件（ＮＯｘ、オイル、酸性水）の全てが揃ってしまう領域を生じさせないようにすることができ、また、吸気系へのオイル導入量を大幅に低減できて、スラッジの発生及び吸気デポジットの発生を回避することができる。このため、吸気デポジットの堆積による吸入空気量の減少や燃焼室内での燃焼性の悪化を防止することが可能になる。また、内燃機関の吸気系に導入されるオイル量の大幅な削減を図ったり、調整弁の凍結を回避することもできる。

また、上記内燃機関の低負荷運転時に導入する新気を、オイルセパレータ（大気圧側オイルセパレータ）を経て内燃機関の内部に導入するようにした場合における具体的な構成としては以下のものが挙げられる。

つまり、内燃機関の低負荷運転時に吸気系の空気の一部をオイルセパレータに導入する新気導入配管と、内燃機関の高負荷運転時においてオイルセパレータを経たブローバイガスを内燃機関の吸気系に向けて送るブローバイガス供給配管とを備えさせる。そして、上記調整弁及びオイル回収器を、オイルセパレータとブローバイガス供給配管との間に配設し、このブローバイガス供給配管に、内燃機関の吸気系からオイル回収器への空気の流入を阻止する逆止弁を設けている。一方、上記新気導入配管に、オイルセパレータから内燃機関の吸気系に向かって空気が流れることを阻止する逆止弁を設けている。

また、上記内燃機関の低負荷運転時に導入する新気を、オイルセパレータ（大気圧側オイルセパレータ）を通過させることなく内燃機関の内部に導入するようにした場合における具体的な構成としては以下のものが挙げられる。

つまり、内燃機関の低負荷運転時に吸気系の空気の一部を内燃機関の内部に導入する新気導入配管と、内燃機関の高負荷運転時においてオイルセパレータを経たブローバイガスを内燃機関の吸気系に向けて送るブローバイガス供給配管とを備えさせる。そして、上記調整弁及びオイル回収器を、オイルセパレータとブローバイガス供給配管との間に配設し、このブローバイガス供給配管に、内燃機関の吸気系からオイル回収器への空気の流入を阻止する逆止弁を設けている。一方、上記新気導入配管に、内燃機関の内部から内燃機関の吸気系に向かって空気が流れることを阻止する逆止弁を設けている。

これら構成によれば、内燃機関の高負荷運転時においてのみ、オイルセパレータ、調整弁、オイル回収器を経たブローバイガス回収動作（オイルセパレータによるオイルの分離動作及びオイル回収器におけるオイル捕捉作用を伴うブローバイガス回収動作）が行われることになり、このオイルセパレータ（大気圧側オイルセパレータ）を、ブローバイガスの発生量が多い状況においてのみブローバイガス回収に寄与する機能部品として動作させることができ、ＰＣＶ装置の信頼性の向上を図ることができる。

上記オイル回収器の構成として具体的には以下のものが挙げられる。先ず、ＰＣＶバルブ（または調整弁）及びオイル回収器を水平方向に隣接して配設する。そして、上記オイル回収器に、ＰＣＶバルブ（または調整弁）の流出口に対して下方に凹陥されたオイル回収空間を備えさせ、ＰＣＶバルブ（または調整弁）から内燃機関の吸気系に向かうブローバイガスと共に流れてくる液状のオイルを、このオイル回収空間に回収する構成としている。

この構成により、ＰＣＶバルブ（または調整弁）の内部流路において液状となったオイルを、その自重によってオイル回収空間に流下回収することが可能になる。このため、オイル回収器として比較的簡素な構成で、液状のオイルを確実に捕捉して吸気系へのオイル導入を防止することができる。

また、上記オイル回収器のより具体的な構成として以下のものが挙げられる。先ず、オイル回収器に、回収したオイルを内燃機関のオイル溜まり部側へ送るためのオイル排出部を備えさせ、このオイル排出部に、内燃機関の駆動時にオイル回収器内に作用する吸入負圧により閉鎖され且つ内燃機関の停止時には上記吸入負圧の解除により開放する逆止弁を備えさせた構成である。

また、他の構成として、オイル回収器の内部に、内燃機関の吸気系に向かうブローバイガスと共に流れてくるオイルを吸着するオイル吸着剤を収容させたものも挙げられる。

前者の構成によれば、内燃機関の駆動時に逆止弁によってオイル排出部が閉鎖されることで、内燃機関の内部（例えばカム室）からオイル回収器内に、オイル排出部を通過してブローバイガス等が流れ込んでしまうことを防止しながらも、内燃機関の停止時には逆止弁が開放されることでオイル回収器に回収されているオイルを内燃機関のオイル溜まり部側へ確実に送ることができる。このようにして、定期的に（内燃機関の発停が繰り返される度に）オイル回収器からオイル溜まり部側へのオイルの排出動作が行われるため、オイル回収器の容積は比較的小さくて済むことになる。

また、後者の構成によればＰＣＶバルブ（または調整弁）から流出した液状オイルの捕捉をよりいっそう確実なものにできて、信頼性の向上を図ることができる。

また、上述した各解決手段のうち何れか一つのブローバイガス還元装置を備えた内燃機関も本発明の技術的思想の範疇である。つまり、クランクケース内のブローバイガスが、上記オイルセパレータからオイル回収器に向かって流れて吸気系へ送られ、このブローバイガスを吸気と混合して燃焼室内に導入する構成となっている内燃機関である。

本発明では、ブローバイガス中のオイルミストを分離除去するオイルセパレータの下流側に、このオイルセパレータで捕捉できなかったオイルを回収するためのオイル回収器を備えさせ、このオイルセパレータからオイル回収器に亘るブローバイガスの流路を内燃機関の内部に位置させている。これにより、この流路内での結露水の発生を抑制し、スラッジが発生する条件（ＮＯｘ、オイル、酸性水）が揃ってしまうことがなくなり、また、吸気系へのオイル導入量を大幅に低減できて、吸気デポジットの堆積による吸入空気量の減少や燃焼室内での燃焼性の悪化を防止することができ、内燃機関の出力低下を回避し、また、運転状態の安定性を確保することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、本発明に係るＰＣＶ装置（ブローバイガス還元装置）を自動車用直列多気筒（例えば４気筒）エンジン（内燃機関）に適用した場合について説明する。

（第１実施形態）
−エンジンの全体構成の説明−
図１は、本実施形態に係るエンジンＥをクランクシャフトＣの軸心に沿った方向から見たエンジン内部及び吸気系の概略構成を示す図である。このエンジンＥは、例えばエンジンルーム内に横置き配置されており、図中の右方向が車体前方である。エンジンＥの配置状態はこれに限るものではなく縦置き配置されたものであってもよい。

この図１に示すように、エンジンＥは、シリンダブロック１の上端部に設置されたシリンダヘッド３と、このシリンダヘッド３の上端に取り付けられたヘッドカバー４とを備えている。

上記シリンダブロック１には複数（例えば４個）のシリンダ５が配設されており、これらシリンダ５の内部にピストン５１が往復移動可能に収容されている。また、各ピストン５１はコネクティングロッド５２を介してクランクシャフトＣに動力伝達可能に連結されている。更に、シリンダブロック１の下側にはクランクケース６が取り付けられており、上記シリンダブロック１内の下部からクランクケース６の内部に亘る空間がクランク室６１となっている。また、このクランクケース６の更に下側にはオイル溜まり部となるオイルパン７が配設されている。

上記シリンダヘッド３には吸気ポート３１を開閉するための吸気バルブ３２及び排気ポート３３を開閉するための排気バルブ３４がそれぞれ組み付けられており、シリンダヘッド３とヘッドカバー４との間に形成されているカム室（シリンダヘッド内部空間）３Ａに配置されたカムシャフト３５，３６の回転によって各バルブ３２，３４の開閉動作が行われるようになっている。

一方、シリンダヘッド３に形成されている吸気ポート３１には吸気マニホールド８が接続されている。この吸気マニホールド８の上流側は、サージタンク８１及びスロットルバルブ８２を備えた吸気管８３に連通されており、この吸気管８３の上流側にはエアクリーナ８４が設けられている。これにより、上記エアクリーナ８４から吸気管８３内に導入された空気は、サージタンク８１を通じて吸気マニホールド８に導入される。

また、このエンジンＥには筒内直噴タイプのインジェクタ（燃料噴射弁）３７が設けられており、吸気バルブ３２の開弁に伴って吸気ポート３１から燃焼室３８内に導入された空気は、このインジェクタ３７から噴射された燃料と混合されて燃焼室３８内で混合気となる。

また、この燃焼室３８の頂部には点火プラグ３９が配設されている。上記燃焼室３８において、点火プラグ３９の点火に伴う混合気の燃焼によりピストン５１が往復運動する。このピストン５１の往復運動は上記コネクティングロッド５２を介してクランクシャフトＣに伝達され、ここで回転運動に変換されて、エンジンＥの出力として取り出される。

この混合気の燃焼により生じた燃焼ガスは、排気バルブ３４の開弁に伴い排気ガスとして、排気ポート３３を経た後、図示しない排気マニホールドに排出され、排気管を通過して外部に排出されるようになっている。尚、排気管には、触媒コンバータが設けられており、排気ガス中に含まれる炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、及び酸化窒素成分（ＮＯｘ）が浄化されるようになっている。

−ＥＣＵ−
上述の如く構成されたエンジンＥの運転は、ＥＣＵ（電子制御ユニット）１００によって制御される。このＥＣＵ１００は、図２に示すように、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、バックアップＲＡＭ１０４、燃料噴射回数などをカウントするカウンタ１０５を備えている。

上記ＲＯＭ１０２は、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵ１０１は、このＲＯＭ１０２に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。上記ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭ１０４は、エンジンＥの停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。これらＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、バックアップＲＡＭ１０４、カウンタ１０５は、バス１０８を介して互いに接続されると共に、外部入力回路１０６及び外部出力回路１０７と接続されている。

外部入力回路１０６には、エンジンＥのウォータジャケットを循環する冷却水の温度（冷却水温）を検出する水温センサ１１０、スロットルバルブ８２の下流側の吸気圧を検出するバキュームセンサ１１１、アクセル開度を検出するアクセルポジションセンサ１１２、スロットルバルブ８２の開度を検出するスロットルポジションセンサ１１３、クランクシャフトＣの回転数に応じたパルス信号を発信するクランクポジションセンサ１１４、カムシャフト３５，３６の回転数に応じたパルス信号を発信するカムポジションセンサ１１５、イグニッションスイッチ１１６等が接続されている。

外部出力回路１０７には、インジェクタ３７、点火プラグ３９を作動させるイグナイタ１１７、スロットルバルブ８２を作動させるスロットルモータ１１８、エンジン始動時のクランキング動作を行うためのスタータモータ１１９等が接続されている。

そして、ＥＣＵ１００は、上記水温センサ１１０、バキュームセンサ１１１、アクセルポジションセンサ１１２、スロットルポジションセンサ１１３、クランクポジションセンサ１１４、及びカムポジションセンサ１１５などの各種センサの出力に基づいて、インジェクタ３７の開閉制御（燃料の噴射開始時期及び噴射終了時期の制御）を含むエンジンＥの各種制御を実行する。

−ＰＣＶ装置の説明−
次に、本実施形態において特徴とする装置であるＰＣＶ装置９について説明する。このＰＣＶ装置９は、シリンダ５の内面とピストン５１の外面との隙間からクランク室６１内に吹き抜けたブローバイガスをエンジンＥの吸気系に導くと共に、このクランク室６１内に新気を導入して換気するためのものである。

図３は、ＰＣＶ装置９を、クランクシャフトＣの軸心に対して直交する水平方向（図１における矢印ＩＩＩ方向）から見た概略構成図である。

図１及び図３に示すように、ＰＣＶ装置９は、クランク室６１内に吹き抜けたブローバイガスをカム室３Ａ内部に向けて抜き出すためのブローバイガス回収通路９１（図１参照）、このブローバイガス回収通路９１によって抜き出されたブローバイガスがカム室３Ａを経て導入され、このブローバイガスからオイルミストを分離するための第１オイルセパレータ（負圧側オイルセパレータ）９２、主として外気（新気）を導入する機能を有する第２オイルセパレータ（大気側オイルセパレータ）９３を備えている。更に、このＰＣＶ装置９は、上記第１オイルセパレータ９２の出口部分に配設されたＰＣＶバルブ９７（図３参照）、このＰＣＶバルブ９７の下流側に配設されたオイルトラッパ（オイル回収器）９８、このオイルトラッパ９８からブローバイガスを吸気系に導くためのブローバイガス供給配管９４、主として第２オイルセパレータ９３に向けて新気を導入する機能を有する新気導入配管９５（図１参照）、カム室３Ａ内からクランク室６１内に向けて新気を導入するための新気導入通路９６を備えている。

図４は、ブローバイガス、新気、オイルの流通状態を示すエンジンＥの模式図である。図中に実線で示す矢印はブローバイガスの流れを、破線で示す矢印は新気の流れを、一点鎖線で示す矢印はオイルの流れをそれぞれ示している。以下、図１、図３及び図４を用いてＰＣＶ装置９の具体構成について説明する。

＜ブローバイガス回収通路９１＞
上記ブローバイガス回収通路９１は、シリンダブロック１からシリンダヘッド３に亘って略鉛直方向に延びる通路として形成されている。つまり、シリンダブロック１に形成された通路９１ａとシリンダヘッド３に形成された通路９１ｂとが共に同一軸心上で鉛直方向に延びて連通され、これにより、クランク室６１内とカム室３Ａとを連通させる通路として形成されている。

これにより、ブローバイガス回収時には、クランク室６１内のブローバイガスが、このブローバイガス回収通路９１を経てカム室３Ａに導入されるようになっている。

尚、本実施形態では、このブローバイガス回収通路９１は１本のみであるが、複数本設けられていてもよい。

＜第１オイルセパレータ９２＞
第１オイルセパレータ９２は、ヘッドカバー４の内面（下面）における一方側（図１及び図４における左側）に取り付けられており、セパレータケース９２ａと、このセパレータケース９２ａ内に配置された複数のバッフルプレート（図示省略）とを備えている。

上記セパレータケース９２ａは、上側が開放された金属製または樹脂製で略直方体形状の箱形部材であって、この開放側がヘッドカバー４の内面に取り付けられることによって、このヘッドカバー４との間で略密閉されたセパレータ室（ブローバイガス流路）９２ｂを形成している。このセパレータケース９２ａのヘッドカバー４の内面に対する取り付け手段としてはボルト止め等が挙げられる。尚、ここでは、セパレータケース９２ａとヘッドカバー４の内面とによってセパレータ室９２ｂを形成しているが、セパレータケース９２ａのみによってセパレータ室９２ｂを形成する構成としてもよい。

そして、このセパレータケース９２ａには、ブローバイガス導入孔９２ｃ、オイル回収部９２ｄがそれぞれ形成されていると共に、上記ＰＣＶバルブ９７が取り付けられている。

上記ブローバイガス導入孔９２ｃは、セパレータケース９２ａの長手方向（ヘッドカバー４に取り付けられた状態での気筒配列方向）の一方寄りの底面に形成されている。オイルセパレータ９２の内部空間（セパレータ室９２ｂ）は、このブローバイガス導入孔９２ｃによりカム室３Ａに連通している。

上記オイル回収部９２ｄは、セパレータケース９２ａの底面に設けられた所謂オイルプールとして構成されている。つまり、このオイル回収部９２ｄは、セパレータケース９２ａの底面の一部分が凹陥され、且つこの凹陥部分の底面に比較的小径の開口が形成された構成となっている。これにより、上記セパレータケース９２ａの内部空間とカム室３Ａとを連通していると共に、このオイルプールにオイルが貯留されることで、カム室３Ａ内のオイルミスト等がこのオイル回収部９２ｄからセパレータケース９２ａの内部空間に流れ込むことを阻止している。

また、上記ＰＣＶバルブ９７は、セパレータケース９２ａの側面に取り付けられており、このセパレータケース９２ａの内部空間の圧力と上記オイルトラッパ９８を介して作用する吸気系の吸入負圧とに応じて開閉動作を行う。このＰＣＶバルブ９７の開弁時には、セパレータケース９２ａ内でオイルが分離除去された後のブローバイガスが、このＰＣＶバルブ９７及びオイルトラッパ９８を経てエンジンＥの吸気系（スロットルバルブ８２の下流側）に導入されることになる。尚、このＰＣＶバルブ９７は開閉自在な電磁弁により構成されていてもよい。

＜オイルトラッパ９８＞
本実施形態の特徴部分の一つであるオイルトラッパ９８は、上記ＰＣＶバルブ９７の吐出側に接続配管９８ａを介して接続されている。つまり、上記ＰＣＶバルブ９７が開弁されて、セパレータケース９２ａ内からブローバイガスが流出した際、このブローバイガスと共にオイルが流出する状況では、このオイルをオイルトラッパ９８によって捕捉し、ブローバイガス中に存在するオイル量を更に低減させるようになっている。

より具体的には、オイルトラッパ９８は、略直方体形状の箱体で成り、互いに対向する側面の上端部に流入口９８ｂ及び流出口９８ｃがそれぞれ形成されている。そして、流入口９８ｂには上記接続配管９８ａが接続されている一方、流出口９８ｃには上記ブローバイガス供給配管９４の上流端が接続されている。このため、オイルトラッパ９８の底部は接続配管９８ａの配設位置よりも下方に位置されることになり、ＰＣＶバルブ９７から液状のオイルがブローバイガスと共に流出する状況では、接続配管９８ａを流れてきたオイルがオイルトラッパ９８の底部に向けて流れ込むようになっている。

また、このオイルトラッパ９８の底部にはオイル回収部９８ｄが設けられている。このオイル回収部９８ｄは、所謂オイルプールとして構成されており、オイルトラッパ９８の底面の一部分が凹陥され、且つこの凹陥部分の底面に比較的小径の開口９８ｅが形成された構成となっている。これにより、オイルトラッパ９８の内部空間とカム室３Ａとを連通していると共に、このオイル回収部９８ｄに捕捉したオイルが貯留されることで、カム室３Ａ内のオイルミスト等がこのオイル回収部９８ｄからオイルトラッパ９８の内部空間に流れ込むことを阻止している。

そして、本実施形態の最も特徴とする構成として、図３からも明らかなように、上記第１オイルセパレータ９２から、ＰＣＶバルブ９７及びオイルトラッパ９８に亘るブローバイガスの流路はヘッドカバー４の内側、つまりエンジンＥの内部空間に配置されている。つまり、この第１オイルセパレータ９２、ＰＣＶバルブ９７、オイルトラッパ９８に亘る流路の内部温度は、カム室３Ａの内部温度に略等しくなり、この流路を流れるブローバイガスが外気によって冷却されることが抑制されるようになっている。

＜ブローバイガス供給配管９４＞
ブローバイガス供給配管９４は、上記第１オイルセパレータ９２のセパレータケース９２ａ内においてオイルが分離除去され、また、上記オイルトラッパ９８によって更にオイルが捕捉された後のブローバイガスを吸気系に導くための配管であって、上流端が上記オイルトラッパ９８の流出口９８ｃに接続されている。また、このブローバイガス供給配管９４は、ヘッドカバー４を貫通して、その下流端が上記吸気管８３におけるスロットルバルブ８２の直下流側に接続されている。これにより、上記ＰＣＶバルブ９７の開放に伴い、ブローバイガスを、サージタンク８１を介してエンジンＥの吸気系に戻すようになっている。

＜第２オイルセパレータ９３＞
第２オイルセパレータ９３も、上述した第１オイルセパレータ９２と略同様の構成となっている。つまり、ヘッドカバー４の内面（下面）における他方側（図１及び図４における右側）に取り付けられており、セパレータケース９３ａと、このセパレータケース９３ａ内に配置された複数のバッフルプレート（図示省略）とを備えており、ヘッドカバー４との間で略密閉されたセパレータ室９３ｂを形成している。尚、ここでは、セパレータケース９３ａとヘッドカバー４の内面とによってセパレータ室９３ｂを形成しているが、セパレータケース９３ａのみによってセパレータ室９３ｂを形成する構成としてもよい。

そして、このセパレータケース９３ａには、新気導入孔９３ｃが形成されている。この新気導入孔９３ｃは、セパレータケース９３ａの底面であって、上記カム室３Ａに対応する位置に形成されている。つまり、この新気導入孔９３ｃによって第２オイルセパレータ９３のセパレータ室９３ｂとカム室３Ａとが連通している。

＜新気導入配管９５＞
新気導入配管９５は、一端が上記吸気管８３におけるスロットルバルブ８２の直上流側に接続され、他端が第２オイルセパレータ９３のセパレータ室９３ｂに連通しており、主に、クランク室６１内を換気するための外気（新気）を吸気系から導入する機能を果たす。

＜新気導入通路９６＞
新気導入通路９６は、シリンダヘッド３からシリンダブロック１に亘って略鉛直方向に延びる通路として形成されている。つまり、シリンダヘッド３に形成された通路９６ａとシリンダブロック１に形成された通路９６ｂとが共に同一軸心上で鉛直方向に延びて連通され、これにより、カム室３Ａとクランク室６１とを連通させる通路として形成されている。

これにより、上記第２オイルセパレータ９３からカム室３Ａに導入された新気が新気導入通路９６を経てクランク室６１内に導入され、このクランク室６１内が換気されるようになっている。

また、この新気導入通路９６はオイル戻し通路も兼用している。つまり、第１オイルセパレータ９２において分離除去され且つカム室３Ａに流下してきたオイルや、上記オイルトラッパ９８によって捕捉され且つカム室３Ａに流下してきたオイルを、その自重によりオイルパン７に回収するようになっている。尚、後述するように、エンジンＥの高回転・高負荷運転時にあっては、第２オイルセパレータ９３にブローバイガスが流入されることになり、この場合に、第２オイルセパレータ９３において分離除去されたオイルも、この新気導入通路９６によりオイルパン７に向けて回収されることになる。

尚、本実施形態では、この新気導入通路９６は各気筒間にそれぞれ備えられている（本実施形態に係るエンジンＥは４気筒であるので、新気導入通路９６は３本備えられている）。この本数はこれに限られるものではない。

また、上記各オイルセパレータ９２，９３の容量や、オイルトラッパ９８の容量、更には、ブローバイガス回収通路９１及び新気導入通路９６の通路面積等は、エンジンＥの排気量やブローバイガスの発生量等に適したブローバイガス回収能力が発揮できるように適宜設計される。

−ＰＣＶ装置９の動作説明−
＜エンジンＥの定常運転時＞
次に、上述の如く構成されたＰＣＶ装置９の基本的な動作（エンジンＥが比較的低負荷で運転されている場合の動作）について図３及び図４を用いて説明する。

エンジンＥの駆動に伴い、吸気管８３を流れる吸気（新気）の一部は、新気導入配管９５から第２オイルセパレータ９３に流入する。そして、この第２オイルセパレータ９３に流入した新気は、新気導入通路９６を経てクランク室６１内に導入され、このクランク室６１内を換気する。

一方、エンジンＥの圧縮行程や膨張行程においてシリンダ５とピストン５１との隙間からクランク室６１内に吹き抜けたブローバイガスは、上記ブローバイガス回収通路９１をカム室３Ａに向けて流れていく。

そして、このカム室３Ａに流れ込んだブローバイガスは、上記ブローバイガス導入孔９２ｃから第１オイルセパレータ９２の内部空間（セパレータ室９２ｂ）に流入する。このようにしてセパレータケース９２ａ内に流入したブローバイガスは、このセパレータケース９２ａ内をその長手方向に沿って各バッフルプレートに衝突しながら流れていくことにより、所謂慣性衝突作用によってオイルミストが捕捉される。これにより、ブローバイガスとオイルミストとが分離される。

そして、オイルミストが分離除去されたブローバイガスは、セパレータケース９２ａ内の下流端（長手方向の一端側）に達し、ＰＣＶバルブ９７の内部を流れる。そして、このＰＣＶバルブ９７の内部流路における減圧作用により、ブローバイガス中に含まれているオイル、つまり、上記第１オイルセパレータ９２で除去できなかったオイルは液滴状となり（例えばブローバイガス中の残存オイルのうちの５０〜８０％程度が、このＰＣＶバルブ９７の内部で液滴化する）、ＰＣＶバルブ９７から接続配管９８ａを経てオイルトラッパ９８内に流れ落ち、このオイルトラッパ９８において捕捉される。このため、オイルトラッパ９８からブローバイガス供給配管９４を経て吸気管８３に導入されるブローバイガス中には殆どオイルが存在しない状況となる。

一方、上記第１オイルセパレータ９２によるオイル分離作用によってブローバイガスから分離されたオイルは、オイル回収部９２ｄから排出され、新気導入通路９６を経てオイルパン７に向けて回収される。同様に、オイルトラッパ９８におけるオイル捕捉作用によって捕捉されたオイルは、オイル回収部９８ｄの開口９８ｅから排出され、新気導入通路９６を経てオイルパン７に向けて回収される。

そして、本実施形態では、上述した如く、第１オイルセパレータ９２から、ＰＣＶバルブ９７及びオイルトラッパ９８に亘るブローバイガスの流路は、ヘッドカバー４の内側、つまりエンジンＥの内部空間に配置されており、この流路を流れるブローバイガスが外気によって冷却されることが抑制されるようになっている。

このため、この流路内では結露水は発生し難い状況となっている。つまり、この流路にはブローバイガス中のＮＯｘ及びブローバイガス中に含まれるオイルが存在しているが、結露水（酸性水）は存在していない。即ち、この流路内では、スラッジが発生する条件（ＮＯｘ、オイル、酸性水）の全てが揃ってしまうことはない（ＮＯｘとオイルのみが揃っている）。また、オイルトラッパ９８からエンジンＥの吸気系に亘る流路（ヘッドカバー４の外側のブローバイガス供給配管９４）では、外気に晒されて冷却され、この流路内で結露水が発生する可能性があるが、この領域では、上記第１オイルセパレータ９２によるオイル分離作用及びオイルトラッパ９８におけるオイル捕捉作用により、ブローバイガス中には殆どオイルは存在していない。このため、この領域では、ブローバイガス中のＮＯｘ及びブローバイガス中に含まれる水分が結露することによる結露水（酸性水）は存在する可能性があるが、オイルは殆ど存在していない。即ち、この領域（外気によって冷却される領域）にあっても、スラッジが発生する条件（ＮＯｘ、オイル、酸性水）の全てが揃ってしまう状況は発生しない（ＮＯｘと酸性水のみが揃っている）。

このように、本実施形態では、第１オイルセパレータ９２からエンジンＥの吸気系の全体に亘って、スラッジが発生する条件（ＮＯｘ、オイル、酸性水）の全てが揃ってしまう領域を生じさせることはない。また、吸気系へのオイル導入量を大幅に低減でき、吸気デポジットの発生を回避することができる。このため、吸気デポジットの堆積による吸入空気量の減少や燃焼室内での燃焼性の悪化を防止することが可能になる。

また、第１オイルセパレータ９２において分離除去分離できなかったオイルはオイルトラッパ９８において捕捉されるため、エンジンＥの吸気系に導入されるオイル量を大幅に削減または殆ど無くすことができ、オイルが燃焼室３８内に送り込まれることが原因で、エンジン出力が低下したり、オイル消費量が増大したり、排気の白煙化を招くといったことを回避できる。

更には、ＰＣＶバルブ９７が外気に晒されないことで、寒冷地や冬期などにおけるＰＣＶバルブ９７の凍結も回避することができ、ＰＣＶ装置９の動作の信頼性を高めることもできる。

＜エンジンＥの高回転・高負荷時＞
次に、エンジンＥの高回転・高負荷時におけるブローバイガス、オイルの流通状態について説明する。図５は、この高回転・高負荷時におけるブローバイガス、オイルの流通状態を示すエンジンＥの模式図である。図中に実線で示す矢印はブローバイガスの流れを、一点鎖線で示す矢印はオイルの流れをそれぞれ示している。

この高回転・高負荷時はブローバイガス発生量が増大する状況にある。この場合、クランク室６１内からブローバイガス回収通路９１を経てカム室３Ａに流れ込んだブローバイガスの一部は、上記ブローバイガス導入孔９２ｃから第１オイルセパレータ９２の内部空間（セパレータ室９２ｂ）に流入する。このブローバイガスは、上述と同様の動作により、第１オイルセパレータ９２によるオイル分離作用及びオイルトラッパ９８におけるオイル捕捉作用により、殆どオイルが存在しない状態となってエンジンＥの吸気管８３へ戻される。

この場合にも、上記定常運転時の場合と同様に、第１オイルセパレータ９２からエンジンＥの吸気系の全体に亘って、スラッジが発生する条件（ＮＯｘ、オイル、酸性水）の全てが揃ってしまう領域を生じさせることなく、また、吸気系へのオイル導入量を大幅に低減できて、スラッジの発生及び吸気デポジットの発生を回避することができる。このため、吸気デポジットの堆積による吸入空気量の減少や燃焼室内での燃焼性の悪化を防止することが可能になる。

尚、カム室３Ａに流れ込んだ他のブローバイガスは、上記新気導入孔９３ｃから第２オイルセパレータ９３に流れ込み、ここでオイルが分離除去された後、エンジンＥの吸気管８３へ戻される。この第２オイルセパレータ９３の内部におけるオイル分離動作は、上述した第１オイルセパレータ９２におけるオイル分離動作と同様にして行われる。また、この第２オイルセパレータ９３で分離されたオイルは図示しないオイル排出孔からカム室３Ａに流下され、新気導入通路９６によりオイルパン７に向けて回収されることになる。

（第１変形例）
次に、上述した実施形態の第１変形例について説明する。本変形例はオイルトラッパ９８の構成が上記実施形態のものと異なっている。その他の構成は上記実施形態のものと略同様であるので、ここではオイルトラッパ９８の構成についてのみ説明する。

図６は、本変形例における図３に相当する図である。この図６に示すように、本例に係るオイルトラッパ９８は、上側が開放された金属製または樹脂製で略直方体形状の箱形部材であって、この開放側がヘッドカバー４の内面（下面）に取り付けられている。これにより、このオイルトラッパ９８とヘッドカバー４との間でオイルトラッパ室を形成している。このオイルトラッパ９８のヘッドカバー４の内面に対する取り付け手段としてはボルト止め等が挙げられる。

このように、本例では、ヘッドカバー４を有効に利用してオイルトラッパ９８を構成している。その他の構成及び動作は上述した第１実施形態のものと略同様である。

（第２変形例）
次に、上述した実施形態の第２変形例について説明する。本変形例もオイルトラッパ９８の構成が上記実施形態のものと異なっている。その他の構成は上記実施形態のものと略同様であるので、ここでもオイルトラッパ９８の構成についてのみ説明する。

図７は、本変形例における図３に相当する図である。この図７に示すように、本例に係るオイルトラッパ９８の底部には、このオイルトラッパ９８の内部空間で捕捉したオイルをカム室３Ａに向けて排出するための排出管９８ｆが接続されている。

そして、この排出管９８ｆには逆止弁９８ｇが設けられている。この逆止弁９８ｇは、オイルトラッパ９８の内部空間とカム室３Ａとの圧力差によって開閉が切り替わるものであって、オイルトラッパ９８の内部空間の圧力よりもカム室３Ａの圧力の方が高い場合には閉鎖し、オイルトラッパ９８の内部空間の圧力とカム室３Ａの圧力とが均圧されると開放するようになっている。

このため、エンジンＥの駆動時であってブローバイガスの流入に伴いカム室３Ａの圧力が上昇すると逆止弁９８ｇが閉鎖し、エンジンＥが停止されてカム室３Ａの圧力が下降すると逆止弁９８ｇが開放することになる。つまり、エンジンＥの駆動時に逆止弁９８ｇが閉鎖されることで、カム室３Ａからオイルトラッパ９８内に、上記排出管９８ｆを通過してブローバイガス等が流れ込んでしまうことが防止できる。また、エンジンＥの停止時には逆止弁９８ｇが開放されることで、オイルトラッパ９８で捕捉されて貯留されているオイルを排出管９８ｆから排出することができる。

このようにして、定期的に（エンジンＥの発停が繰り返される度に）オイルトラッパ９８からオイルパン７側へのオイルの排出動作が行われるため、オイルトラッパ９８の容積は比較的小さくて済むことになる。また、上記第１実施形態においてオイルトラッパ９８に備えさせていたオイル回収部（オイルプール）９８ｄも必要なくなる。

（第３変形例）
次に、上述した実施形態の第３変形例について説明する。本変形例もオイルトラッパ９８の構成が上記実施形態のものと異なっている。その他の構成は上記実施形態のものと略同様であるので、ここでもオイルトラッパ９８の構成についてのみ説明する。

本変形例では、オイルトラッパ９８の内部にオイル吸着剤（図示省略）を収容した構成としている。つまり、オイルトラッパ９８の底部にオイル排出のための開口を形成しておくと共に、このオイルトラッパ９８の底部の全面に亘って多孔質体などで成るオイル吸着剤を収容しておく。これによれば、オイル吸着剤に一旦吸着されたオイルが、オイルトラッパ９８からブローバイガス供給配管９４に流れ出してしまうことを防止でき、オイルトラッパ９８のオイル捕捉性能を高く維持することができる。

尚、このオイル吸着剤の配設形態としては、上述した如くオイルトラッパ９８の底部の全面に亘って配設するようにしてもよいし、上記第１実施形態に係るオイルトラッパ９８のオイル回収部９８ｄに収容させる構成としてもよい。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。上述した実施形態では、オイルセパレータ９２，９３、ＰＣＶバルブ９７、オイルトラッパ９８をヘッドカバー４の内部（カム室３Ａ）に配設していた。本実施形態は、これに代えて、これらオイルセパレータ９２，９３、ＰＣＶバルブ９７、オイルトラッパ９８をシリンダブロック１の内部に配設するものである。

尚、エンジンＥの全体の概略構成は上記第１実施形態のものと略同様であるので、ここではオイルセパレータ９２，９３、ＰＣＶバルブ９７、オイルトラッパ９８の配設状態のみについて説明する。

図８は、本実施形態に係るエンジンＥをクランクシャフトＣの軸心に沿った方向から見たエンジン内部及び吸気系の概略構成を示す図である。この図８では、上記第１実施形態のものと同一の部材及び同一の部位については同一の符号を付し、以下では、その説明を省略する。また、図９はＰＣＶ装置９を、クランクシャフトＣの軸心に対して直交する水平方向から見た概略構成図（図８におけるＩＸ−ＩＸ線に対応した位置での断面図）である。

これら図８及び図９に示すように、本実施形態に係るエンジンＥでは、シリンダブロック１の一部分（図８におけるシリンダブロック１の左側部分：気筒列方向に対して直交方向の一方側）が外部へ膨出されており、その膨出部分１ａの内側の空間に、第１オイルセパレータ９２、ＰＣＶバルブ９７、オイルトラッパ９８が配設されている。また、シリンダブロック１の他の一部分（図８におけるシリンダブロック１の右側部分）も外部へ膨出されており、その膨出部分１ｂの内側の領域に、第２オイルセパレータ９３が配設されている。

図９に示すように、上記第１オイルセパレータ９２、ＰＣＶバルブ９７、オイルトラッパ９８の配設状態は、上記第１実施形態の場合と略同様である。つまり、第１オイルセパレータ９２は、そのセパレータケース９２ａが上記膨出部分１ａの内面（上面）に取り付けられており、この膨出部分１ａの内面との間で略密閉されたセパレータ室（ブローバイガス流路）９２ｂを形成している。

また、ＰＣＶバルブ９７は、上記セパレータケース９２ａの側面に取り付けられている。更に、オイルトラッパ９８は、上記ＰＣＶバルブ９７の吐出側に接続配管９８ａを介して接続されている。

また、ブローバイガス供給配管９４は、上記膨出部分１ａの上面を貫通して、その上流端がオイルトラッパ９８に、下流端が吸気管８３にそれぞれ接続されている。

更に、新気導入配管９５は、上記膨出部分１ｂの上面を貫通して、その一端が第２オイルセパレータ９３に、他端が吸気管８３にそれぞれ接続されている。

以上の構成より、本実施形態にあっては、上述した第１実施形態の場合と同様に、第１オイルセパレータ９２から、ＰＣＶバルブ９７及びオイルトラッパ９８に亘るブローバイガスの流路はシリンダブロック１の内側、つまりエンジンＥの内部空間に配置されていることになる。これにより、この流路を流れるブローバイガスが外気によって冷却されることが抑制されるようになっている。このため、この流路内では結露水は発生し難い状況となっている。つまり、この流路にはブローバイガス中のＮＯｘ及びブローバイガス中に含まれるオイルが存在しているが、結露水（酸性水）は存在していない。即ち、この流路内では、スラッジが発生する条件（ＮＯｘ、オイル、酸性水）の全てが揃ってしまうことはない。また、オイルトラッパ９８からエンジンＥの吸気系に亘る流路（シリンダブロック１の外側のブローバイガス供給配管９４）では、外気に晒されて冷却され、この流路内で結露水が発生する可能性があるが、この領域では、上記第１オイルセパレータ９２によるオイル分離作用及びオイルトラッパ９８におけるオイル捕捉作用により、ブローバイガス中には殆どオイルは存在していない。このため、この領域では、ブローバイガス中のＮＯｘ及びブローバイガス中に含まれる水分が結露することによる結露水（酸性水）は存在する可能性があるが、オイルは殆ど存在していない。即ち、この領域（外気によって冷却される領域）にあっても、スラッジが発生する条件（ＮＯｘ、オイル、酸性水）の全てが揃ってしまう状況は発生しない。

このように、本実施形態にあっても、第１オイルセパレータ９２からエンジンＥの吸気系の全体に亘って、スラッジが発生する条件（ＮＯｘ、オイル、酸性水）の全てが揃ってしまう領域を生じさせないようにすることができ、また、吸気系へのオイル導入量を大幅に低減できて、スラッジの発生及び吸気デポジットの発生を回避することができる。このため、吸気デポジットの堆積による吸入空気量の減少や燃焼室内での燃焼性の悪化を防止することが可能になる。

尚、このように、オイルセパレータ９２，９３、ＰＣＶバルブ９７、オイルトラッパ９８をシリンダブロック１の内部に配設する構成に対しても、上述した各変形例の構成を適用することが可能である。つまり、オイルトラッパ９８を、一方が開放された金属製または樹脂製で略直方体形状の箱形部材で成し、この開放側を上記膨出部分１ａの内面に取り付けることによって、このシリンダブロック１との間でオイルトラッパ室を形成する構成である。また、オイルトラッパ９８の底部に、上記逆止弁９８ｇを備えた排出管９８ｆを接続し、エンジンＥの駆動時に逆止弁９８ｇが閉鎖する一方、エンジンＥの停止時には逆止弁９８ｇが開放してオイルトラッパ９８に貯留されているオイルを排出管９８ｆから排出する構成である。更には、オイルトラッパ９８の内部にオイル吸着剤を収容する構成である。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。上述した各実施形態は、ＰＣＶ装置９における所謂負圧側オイルセパレータ（下流端側がスロットルバルブ８２の下流側に接続し、エンジンＥの低負荷時及び高負荷時ともにブローバイガスを回収してオイル分離動作を行うもの：上記第１オイルセパレータ９２）及びそれに繋がるブローバイガス流路に本発明を適用した場合であった。

本第３実施形態は、それに加えて、所謂大気圧側オイルセパレータ（下流端側がスロットルバルブ８２の上流側に接続し、エンジンＥの高負荷時にのみブローバイガスを回収してオイル分離動作を行うもの：上記第２オイルセパレータ９３）及びそれに繋がるブローバイガス流路にも本発明を適用したものである。

尚、本実施形態では、第２オイルセパレータ９３がヘッドカバー４の内部に配設されたもの（上記第１実施形態に対応するもの）を例に挙げて説明するが、第２オイルセパレータ９３がシリンダブロック１の内部に配設されたもの、つまり、上記第２実施形態における第２オイルセパレータ９３及びそれに繋がるブローバイガス流路にも適用可能である。

図１０は、本実施形態に係る第２オイルセパレータ９３及びそれに繋がるブローバイガス流路の概略構成を示す平面図である。

この図１０に示すように、第２オイルセパレータ９３は、２系統の経路Ａ，Ｂを介して吸気管８３に接続されている。

第１の系統Ａとしては、上述した各実施形態のものと略同様に、上記ＰＣＶバルブ９７と略同様の構成とされた調整弁９７Ａ及びオイルトラッパ９８Ａを備えている。この第１の系統Ａの構成は、上述した第１実施形態の第１オイルセパレータ９２及びそれに繋がるブローバイガス流路と略同様である。

そして、この第１の系統Ａの特徴として、上記オイルトラッパ９８Ａと吸気管８３とを接続しているブローバイガス供給配管９４Ａには、逆止弁１００Ａが備えられている。この逆止弁１００Ａは、オイルトラッパ９８Ａから吸気管８３へ向かうブローバイガスの流れは許容するのに対し、吸気管８３からオイルトラッパ９８Ａへの空気の流入を阻止するようになっている。

一方、第２の系統Ｂとしては、第２オイルセパレータ９３と吸気管８３とが、調整弁やオイルトラッパを介することなく、新気導入配管９５Ｂにより接続された構成となっている。

そして、この第２の系統Ｂの特徴として、上記新気導入配管９５Ｂには、逆止弁１００Ｂが備えられている。この逆止弁１００Ｂは、吸気管８３から第２オイルセパレータ９３へ向かう空気の流れは許容するのに対し、第２オイルセパレータ９３から吸気管８３へのブローバイガスの流出を阻止するようになっている。

このような構成により、エンジンＥの高負荷運転時には第２オイルセパレータ９３にもブローバイガスが導入されることになるが、この際にも、上記第１実施形態における第１オイルセパレータ９２及びそれに繋がるブローバイガス流路の場合と同様に、第２オイルセパレータ９３から、調整弁９７Ａ及びオイルトラッパ９８Ａに亘るブローバイガスの流路はヘッドカバー４の内側、つまりエンジンＥの内部空間に配置されていることになる。これにより、この流路を流れるブローバイガスが外気によって冷却されることが抑制されるようになっている。このため、この流路内では結露水は発生し難い状況となる。つまり、この流路にはブローバイガス中のＮＯｘ及びブローバイガス中に含まれるオイルが存在しているが、結露水（酸性水）は存在していない。即ち、この流路内では、スラッジが発生する条件（ＮＯｘ、オイル、酸性水）の全てが揃ってしまうことはない。また、オイルトラッパ９８ＡからエンジンＥの吸気系に亘る流路（ヘッドカバー４の外側のブローバイガス供給配管９４Ａ）では、外気に晒されて冷却され、この流路内で結露水が発生する可能性があるが、この領域では、上記第２オイルセパレータ９３によるオイル分離作用及びオイルトラッパ９８Ａにおけるオイル捕捉作用により、ブローバイガス中には殆どオイルは存在していない。このため、この領域では、ブローバイガス中のＮＯｘ及びブローバイガス中に含まれる水分が結露することによる結露水（酸性水）は存在する可能性があるが、オイルは殆ど存在していない。即ち、この領域（外気によって冷却される領域）にあっても、スラッジが発生する条件（ＮＯｘ、オイル、酸性水）の全てが揃ってしまう状況は発生しない。

このように、本実施形態にあっては、第２オイルセパレータ９３からエンジンＥの吸気系の全体に亘っても、スラッジが発生する条件（ＮＯｘ、オイル、酸性水）の全てが揃ってしまう領域を生じさせないようにすることができ、また、吸気系へのオイル導入量を大幅に低減できて、スラッジの発生及び吸気デポジットの発生を回避することができる。このため、吸気デポジットの堆積による吸入空気量の減少や燃焼室内での燃焼性の悪化を防止することが可能になる。

また、各系統Ａ，Ｂに逆止弁１００Ａ，１００Ｂを備えさせたことで、エンジンＥの高負荷運転時においてのみ、第２オイルセパレータ９３、調整弁９７Ａ、オイルトラッパ９８Ａを経たブローバイガス回収動作（第２オイルセパレータ９３によるオイルの分離動作及びオイルトラッパ９８Ａにおけるオイル捕捉作用を伴うブローバイガス回収動作）が行われることになり、この第２オイルセパレータ９３を、ブローバイガスの発生量が多い状況においてのみブローバイガス回収に寄与する機能部品として動作させることができ、ＰＣＶ装置９の信頼性の向上を図ることができる。尚、エンジンＥの低負荷運転時には、上記新気導入配管９５Ｂから第２オイルセパレータ９３を経てエンジンＥ内部に新気が導入されることになる。

尚、本実施形態の構成に対しても、上述した各変形例の構成を適用することが可能である。つまり、オイルトラッパ９８Ａを、一方が開放された金属製または樹脂製で略直方体形状の箱形部材で成し、この開放側を上記ヘッドカバー４の内面に取り付けることによって、このヘッドカバー４との間でオイルトラッパ室を形成する構成である。また、オイルトラッパ９８Ａの底部に、上記逆止弁９８ｇを備えた排出管９８ｆを接続し（図７参照）、エンジンＥの駆動時に逆止弁９８ｇが閉鎖する一方、エンジンＥの停止時には逆止弁９８ｇが開放してオイルトラッパ９８Ａに貯留されているオイルを排出管９８ｆから排出する構成である。更には、オイルトラッパ９８Ａの内部にオイル吸着剤を収容する構成である。

（第１変形例）
上述した第３実施形態の第１変形例として、図１１に示す構成が挙げられる。つまり、上記第３実施形態における第１の系統Ａと第２の系統Ｂとを、第２オイルセパレータ９３側で合流させて１本の配管とし、これを第２オイルセパレータ９３に接続するものである。

これによれば、第２オイルセパレータ９３において、ブローバイガス排出のための開口と、新気導入のための開口とが兼用されることになる。つまり、第２オイルセパレータ９３の側面として２個の開口を形成可能とする面積が必要なくなるため、第２オイルセパレータ９３としては必要最小限の容積が確保されておればよく、その小型化を図ることができる。

（第２変形例）
上述した第３実施形態の第２変形例として、図１２に示す構成が挙げられる。つまり、上記第２の系統Ｂを第２オイルセパレータ９３に接続させることなく、カム室３Ａに開放するものである。即ち、クランク室６１の換気のための新気を、第２オイルセパレータ９３を通過させることなしに導入する構成である。

尚、上述した第３実施形態及びその各変形例において、第２の系統Ｂに備えられた逆止弁１００Ｂとしては、リリーフ機構を備えさせるようにしてもよい。その理由は、エンジンＥの経年劣化に伴いブローバイガスの発生量が増大してきた場合の高負荷運転時に、第１の系統Ａのブローバイガス供給配管９４Ａでは十分なブローバイガス回収性能が得られなくなる可能性がある。このため、このような状況では、逆止弁１００Ｂが、第２オイルセパレータ９３から吸気管８３へのブローバイガスの流出を許容するように作動し、これによりクランク室６１内の圧力が過剰上昇してしまうことを回避するようにするものである。具体的には、逆止弁１００Ｂの第２オイルセパレータ９３側の圧力が所定圧力値以上に上昇した場合に、上記リリーフ機構が作動する構成とする。この所定圧力値は実験や計算に基づいて経験的に設定することができ、例えば５ｋＰａに設定される。

−その他の実施形態−
以上説明した各実施形態及び各変形例は、本発明を自動車に搭載された筒内直噴式４気筒ガソリンエンジンに適用した場合について説明した。本発明は、自動車用に限らず、その他の用途に使用されるエンジンにも適用可能である。また、気筒数やエンジン形式（ポート噴射型、直列型やＶ型や水平対向型等の別）についても特に限定されるものではない。

また、上記各実施形態及び各変形例では、第１及び第２の２つのオイルセパレータ９２，９３を備えたＰＣＶ装置９に本発明を適用した場合について説明したが、第１オイルセパレータ９２のみを備えたＰＣＶ装置９に対しても本発明は適用可能である。

また、上記各実施形態及び各変形例では、オイルトラッパ９８（９８Ａ）で捕捉したオイルをエンジンＥの内部空間（新気導入通路９６など）を経てオイルパン７側へ流下させるようにしていた。本発明はこれに限らず、オイルトラッパ９８（９８Ａ）とオイルパン７とを専用のオイル回収配管（ドレン配管）によって接続する構成としてもよい。

更に、本発明にあっては、オイルセパレータ９２（９３）から、ＰＣＶバルブ９７（調整弁９７Ａ）及びオイルトラッパ９８（９８Ａ）に亘るブローバイガスの流路の配設空間としては、エンジンＥの内部空間であればよく、ヘッドカバー４の内部やシリンダブロック１の内部に限定されるものではない。

第１実施形態に係るエンジンをクランクシャフトの軸心に沿った方向から見たエンジン内部及び吸気系の概略構成を示す図である。 制御系の構成を示すブロック図である。 図１における矢印ＩＩＩ方向から見たＰＣＶ装置の概略構成図である。 エンジンの定常運転時におけるブローバイガス、新気、オイルの各流れを説明するためのエンジンの概略構成図である。 エンジンの高回転高負荷運転時におけるブローバイガス、オイルの各流れを説明するためのエンジンの概略構成図である。 第１実施形態の第１変形例における図３相当図である。 第１実施形態の第２変形例における図３相当図である。 第２実施形態における図１相当図である。 図８におけるＩＸ−ＩＸ線に対応した位置での断面図である。 第３実施形態に係る第２オイルセパレータ及びそれに繋がるブローバイガス流路周辺の概略構成を示す平面図である。 第３実施形態の第１変形例における図１０相当図である。 第３実施形態の第２変形例における図１０相当図である。

符号の説明

３８ 燃焼室
６ クランクケース
６１ クランク室
７ オイルパン（オイル溜まり部）
８３ 吸気管
９ ＰＣＶ装置（ブローバイガス還元装置）
９２ 第１オイルセパレータ
９３ 第２オイルセパレータ
９４，９４Ａ ブローバイガス供給配管
９５，９５Ｂ 新気導入配管
９７ ＰＣＶバルブ
９７Ａ 調整弁
９８，９８Ａ オイルトラッパ（オイル回収器）
９８ｆ 排出管
９８ｇ 逆止弁
１００Ａ，１００Ｂ 逆止弁
Ｅ エンジン（内燃機関）

Claims (10)

1. ブローバイガス中に含まれるオイルミストを分離するためのオイルセパレータと、このオイルセパレータの下流側に配設され且つ開弁することにより上記オイルセパレータからのブローバイガスを内燃機関の吸気系に向けて送るＰＣＶバルブとを備えたブローバイガス還元装置において、
   上記ＰＣＶバルブの下流側には、このＰＣＶバルブから内燃機関の吸気系に向かうブローバイガスと共に流れてくるオイルを回収するオイル回収器が備えられており、上記オイルセパレータから、ＰＣＶバルブ及びオイル回収器に亘るブローバイガスの流路は内燃機関の内部空間に配置されていることを特徴とするブローバイガス還元装置。
2. ブローバイガス中に含まれるオイルミストを分離する機能を有するオイルセパレータを備え、内燃機関の低負荷運転時には吸気系の空気の一部を換気用の新気として上記オイルセパレータを経て内燃機関の内部に導入する一方、内燃機関の高負荷運転時には上記オイルセパレータにブローバイガスが導入され、このブローバイガスを、オイルセパレータに通過させた後に内燃機関の吸気系に向けて送るブローバイガス還元装置において、
   上記内燃機関の高負荷運転時におけるブローバイガス流れ方向のオイルセパレータ下流側には、開弁することによりオイルセパレータからのブローバイガスを内燃機関の吸気系に向けて送る調整弁が備えられていると共に、この調整弁の下流側には、この調整弁から内燃機関の吸気系に向かうブローバイガスと共に流れてくるオイルを回収するオイル回収器が備えられており、上記オイルセパレータから、調整弁及びオイル回収器に亘るブローバイガスの流路は内燃機関の内部空間に配置されていることを特徴とするブローバイガス還元装置。
3. ブローバイガス中に含まれるオイルミストを分離する機能を有するオイルセパレータを備え、内燃機関の低負荷運転時には吸気系の空気の一部を換気用の新気として内燃機関の内部に導入する一方、内燃機関の高負荷運転時には上記オイルセパレータにブローバイガスが導入され、このブローバイガスを、オイルセパレータに通過させた後に内燃機関の吸気系に向けて送るブローバイガス還元装置において、
   上記内燃機関の高負荷運転時におけるブローバイガス流れ方向のオイルセパレータ下流側には、開弁することによりオイルセパレータからのブローバイガスを内燃機関の吸気系に向けて送る調整弁が備えられていると共に、この調整弁の下流側には、この調整弁から内燃機関の吸気系に向かうブローバイガスと共に流れてくるオイルを回収するオイル回収器が備えられており、上記オイルセパレータから、調整弁及びオイル回収器に亘るブローバイガスの流路は内燃機関の内部空間に配置されていることを特徴とするブローバイガス還元装置。
4. 請求項２記載のブローバイガス還元装置において、
   内燃機関の低負荷運転時に吸気系の空気の一部をオイルセパレータに導入する新気導入配管と、内燃機関の高負荷運転時においてオイルセパレータを経たブローバイガスを内燃機関の吸気系に向けて送るブローバイガス供給配管とが備えられており、上記調整弁及びオイル回収器は、オイルセパレータとブローバイガス供給配管との間に配設されていて、このブローバイガス供給配管には、内燃機関の吸気系からオイル回収器への空気の流入を阻止する逆止弁が設けられている一方、上記新気導入配管には、オイルセパレータから内燃機関の吸気系に向かって空気が流れることを阻止する逆止弁が設けられていることを特徴とするブローバイガス還元装置。
5. 請求項３記載のブローバイガス還元装置において、
   内燃機関の低負荷運転時に吸気系の空気の一部を内燃機関の内部に導入する新気導入配管と、内燃機関の高負荷運転時においてオイルセパレータを経たブローバイガスを内燃機関の吸気系に向けて送るブローバイガス供給配管とが備えられており、上記調整弁及びオイル回収器は、オイルセパレータとブローバイガス供給配管との間に配設されていて、このブローバイガス供給配管には、内燃機関の吸気系からオイル回収器への空気の流入を阻止する逆止弁が設けられている一方、上記新気導入配管には、内燃機関の内部から内燃機関の吸気系に向かって空気が流れることを阻止する逆止弁が設けられていることを特徴とするブローバイガス還元装置。
6. 請求項１記載のブローバイガス還元装置において、
   ＰＣＶバルブ及びオイル回収器は水平方向に隣接して配設されており、
   上記オイル回収器は、ＰＣＶバルブの流出口に対して下方に凹陥されたオイル回収空間を備え、ＰＣＶバルブから内燃機関の吸気系に向かうブローバイガスと共に流れてくる液状のオイルを回収するよう構成されていることを特徴とするブローバイガス還元装置。
7. 請求項２〜５のうち何れか一つに記載のブローバイガス還元装置において、
   調整弁及びオイル回収器は水平方向に隣接して配設されており、
   上記オイル回収器は、調整弁の流出口に対して下方に凹陥されたオイル回収空間を備え、調整弁から内燃機関の吸気系に向かうブローバイガスと共に流れてくる液状のオイルを回収するよう構成されていることを特徴とするブローバイガス還元装置。
8. 請求項１〜７のうち何れか一つに記載のブローバイガス還元装置において、
   上記オイル回収器は、回収したオイルを内燃機関のオイル溜まり部側へ送るためのオイル排出部を備えており、このオイル排出部には、内燃機関の駆動時にオイル回収器内に作用する吸入負圧により閉鎖され且つ内燃機関の停止時には上記吸入負圧の解除により開放する逆止弁が備えられていることを特徴とするブローバイガス還元装置。
9. 請求項１〜７のうち何れか一つに記載のブローバイガス還元装置において、
   オイル回収器の内部には、内燃機関の吸気系に向かうブローバイガスと共に流れてくるオイルを吸着するオイル吸着剤が収容されていることを特徴とするブローバイガス還元装置。
10. 上記請求項１〜９のうち何れか一つに記載のブローバイガス還元装置を備えた内燃機関であって、クランクケース内のブローバイガスが、上記オイルセパレータからオイル回収器に向かって流れて吸気系へ送られ、このブローバイガスを吸気と混合して燃焼室内に導入する構成となっていることを特徴とする内燃機関。

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