JP2010261325A - エンジン吸気システム - Google Patents

Abstract

【課題】ブローバイガス戻し管の断線を確実に検知し得、メンテナンス完了後のブローバイガス戻し管の接続のし忘れ等に有効に対処し得るエンジン吸気システムを提供する。
【解決手段】エアフローメータ６で計測される空気流量６ａに基づきアイドル時吸入空気量を算出し、記憶された正常時吸入空気量から前記アイドル時吸入空気量を差し引いた値が閾値を越えている場合に、ブローバイガス戻し管９が外れていると判断する制御器１２を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジン吸気システムに関するものである。

一般に、エンジンの圧縮行程と爆発行程においてピストンリングの間隙よりクランクケースへ漏れ出るガスは、ブローバイガスと称されるが、該ブローバイガスはクランクケース内及びこれと連通するシリンダヘッドカバー内に充満するため、外部に放出する必要がある。

しかし、クランクケース内ではクランク軸及びコネクティングロッド等が高速で動いており、クランクケースと連通するシリンダヘッドカバー内においてもロッカアーム及びバルブ等が作動しているため、クランクケースやシリンダヘッドカバーの内部にはオイルミストが充満している。

従って、前記ブローバイガスをそのまま大気放出することは、該ブローバイガスに混合しているオイルミストも外部へ排出することになり、エンジンのオイル消費量の増加につながると共に、環境汚染にもつながるため、近年では、ディーゼルエンジンにおいても、吸気系の負圧で作動してブローバイガスを吸気系へ戻し且つ該ブローバイガスに含まれるオイルミストを回収除去可能なクローズドブリーザを装備することにより、ブローバイガスの大気への放出を防止することが行われている。

図３は従来のディーゼルエンジンにおける吸気システムの一例を示すものであって、１はディーゼルエンジン本体、２はディーゼルエンジン本体１のシリンダヘッドカバー、３はディーゼルエンジン本体１に接続されるインテークマニホールド、４はインテークマニホールド３に接続されるインテークパイプ、５はインテークパイプ４に接続されるエアクリーナ、６はインテークパイプ４を流れる空気流量を計測するエアフローメータであり、一端がシリンダヘッドカバー２に接続されたブローバイガス抜出管７の他端に、ブローバイガスに含まれるオイルミストを回収除去可能なクローズドブリーザ８を接続すると共に、一端がクローズドブリーザ８に接続され且つ該クローズドブリーザ８によりオイルミストが回収除去されたブローバイガスをインテークパイプ４へ戻すためのブローバイガス戻し管９の他端における戻し口１０を、前記エアフローメータ６の下流側に接続したものである。

尚、図３中、１１は前記クローズドブリーザ８の底部に接続されたオイルミスト回収管であり、クローズドブリーザ８においてブローバイガスから回収除去されたオイルミストをオイルミスト回収管１１を介してオイルパン（図示せず）へ戻すようにしてある。

ディーゼルエンジン本体１の運転時には、エアクリーナ５で濾過された清浄な空気がインテークパイプ４とインテークマニホールド３を介してディーゼルエンジン本体１へ吸入され、このとき、クローズドブリーザ８がインテークパイプ４の負圧で作動することにより、ブローバイガスに含まれるオイルミストが回収除去されつつ、該ブローバイガスがインテークパイプ４へ戻され、これにより、ブローバイガスの大気への放出が防止されてオイル消費量が削減され且つ環境汚染が防止されるが、前記クローズドブリーザ８によるブローバイガスのインテークパイプ４への戻し口１０はエアフローメータ６の下流側に接続されているため、前記ブローバイガスから除去しきれずに残存したオイルミストがエアフローメータ６の先端部に付着する心配はなく、該エアフローメータ６による空気流量の計測精度が低下しなくなり、燃料と空気の混合割合を細かくコントロールすることが可能となり、排ガスの清浄化につながることとなる。

尚、図３に示されるような従来のディーゼルエンジンを示すものとしては、例えば、特許文献１がある。

特開２００３−２７８５２３号公報

ところで、前述の如きエンジンにおいて、メンテナンスを行うためにシリンダヘッドカバー２を取り外す際には、通常、ブローバイガス戻し管９も吸気系を構成するインテークパイプ４から取り外されるが、メンテナンス完了後に、万が一、前記ブローバイガス戻し管９の接続が断たれたままの状態で、前記シリンダヘッドカバー２のみが復元され、エンジンの始動により運転が再開されたような場合であっても、それを検知する手段が全くなく、改善の余地が残されていた。

尚、アメリカにおける自動車の法規では、大型車の場合、２０１０年以降、前記ブローバイガス戻し管９の断線（disconnection）を検知することが義務付けられている。

本発明は、斯かる実情に鑑み、ブローバイガス戻し管の断線を確実に検知し得、メンテナンス完了後のブローバイガス戻し管の接続のし忘れ等に有効に対処し得るエンジン吸気システムを提供しようとするものである。

本発明は、吸気系の負圧で作動してブローバイガスを吸気系へ戻し且つ該ブローバイガスに含まれるオイルミストを回収除去可能なクローズドブリーザと、吸気系を流れる空気流量を計測するエアフローメータとを備え、前記クローズドブリーザによるブローバイガスを吸気系へ戻すブローバイガス戻し管をエアフローメータの下流側に接続してなるエンジン吸気システムであって、
前記エアフローメータで計測される空気流量に基づきアイドル時吸入空気量を算出し、記憶された正常時吸入空気量から前記アイドル時吸入空気量を差し引いた値が閾値を越えている場合に、前記ブローバイガス戻し管が外れていると判断する制御器を備えたことを特徴とするエンジン吸気システムにかかるものである。

上記手段によれば、以下のような作用が得られる。

メンテナンスを行うためにシリンダヘッドカバーを取り外す際には、通常、ブローバイガス戻し管も吸気系から取り外されるが、メンテナンス完了後に、万が一、前記ブローバイガス戻し管の接続が断たれたままの状態で、前記シリンダヘッドカバーのみが復元され、エンジンの始動により運転が再開されたような場合、本来、前記吸気系におけるブローバイガス戻し管が接続されるべき箇所からも空気が吸入されてしまうため、エンジンへ送り込まれる空気量は同じでも、エアフローメータで計測される空気流量が減少し、制御器において、前記エアフローメータで計測される空気流量に基づきアイドル時吸入空気量が算出されると、該算出されるアイドル時吸入空気量も減少することから、記憶された正常時吸入空気量から前記アイドル時吸入空気量を差し引いた値が閾値を越える形となり、これにより、前記ブローバイガス戻し管が外れていると判断することが可能となる。

本発明のエンジン吸気システムによれば、ブローバイガス戻し管の断線を確実に検知し得、メンテナンス完了後のブローバイガス戻し管の接続のし忘れ等に有効に対処し得るという優れた効果を奏し得る。

本発明の実施例を示す概要構成図である。 本発明の実施例における制御の流れを示すフローチャートである。 従来例を示す概要構成図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

図１及び図２は本発明の実施例であって、図中、図３と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図３に示す従来のものと同様であるが、本実施例の特徴とするところは、図１及び図２に示す如く、エアフローメータ６で計測される空気流量６ａに基づきアイドル時吸入空気量Ｑを算出し、記憶された正常時吸入空気量Ｑ０から前記アイドル時吸入空気量Ｑを差し引いた値（Ｑ０−Ｑ）が閾値を越えている場合に、ブローバイガス戻し管９が外れていると判断する制御器１２を備えた点にある。

本実施例の場合、前記制御器１２においては、図２に示す如く、ステップＳ１としてディーゼルエンジン本体１の始動を確認し、ステップＳ２としてエアフローメータ６で計測される空気流量６ａに基づき数秒間の平均化処理によりアイドル時吸入空気量Ｑを算出し、ステップＳ３として記憶された正常時吸入空気量Ｑ０から前記アイドル時吸入空気量Ｑを差し引いた値（Ｑ０−Ｑ）が閾値を越えているか否かの判断を行い、（Ｑ０−Ｑ）が閾値を越えていない、即ち
Ｑ０−Ｑ≦閾値
である場合には、正常であるとしてステップＳ４へ進み、次のステップＳ５として前記アイドル時吸入空気量Ｑを正常時吸入空気量Ｑ０に反映して記憶しておく処理を行うようにし、この後、前記ディーゼルエンジン本体１の運転が停止され、次回のディーゼルエンジン本体１の始動後は、前記記憶された正常時吸入空気量Ｑ０が用いられるようにしてある。尚、最初のディーゼルエンジン本体１の始動後における正常時吸入空気量Ｑ０としては、予め記憶された初期設定値を用いるようにしてある。

一方、前記ステップＳ３として記憶された正常時吸入空気量Ｑ０から前記アイドル時吸入空気量Ｑを差し引いた値（Ｑ０−Ｑ）が閾値を越えているか否かの判断を行い、（Ｑ０−Ｑ）が閾値を越えている、即ち
Ｑ０−Ｑ≦閾値
ではない場合（Ｑ０−Ｑ＞閾値である場合）には、異常であるとしてステップＳ６へ進み、次のステップＳ７として警報を発し、運転者に異常を知らせるようにしてある。

次に、上記実施例の作用を説明する。

制御器１２においては、最初にディーゼルエンジン本体１が始動されると（図２のステップＳ１参照）、エアフローメータ６で計測される空気流量６ａに基づき数秒間の平均化処理によりアイドル時吸入空気量Ｑが算出され（図２のステップＳ２参照）、予め記憶された初期設定値としての正常時吸入空気量Ｑ０から前記アイドル時吸入空気量Ｑを差し引いた値（Ｑ０−Ｑ）が閾値を越えているか否かの判断が行われ（図２のステップＳ３参照）、（Ｑ０−Ｑ）が閾値を越えていない、即ち
Ｑ０−Ｑ≦閾値
である場合（図２のステップＳ３の「ＹＥＳ」参照）には、正常であると判断され（図２のステップＳ４参照）、前記アイドル時吸入空気量Ｑを正常時吸入空気量Ｑ０に反映して記憶しておく処理が行われ（図２のステップＳ５参照）、この後、前記ディーゼルエンジン本体１の運転が停止され、次回のディーゼルエンジン本体１の始動後は、前記記憶された正常時吸入空気量Ｑ０が用いられる形となる。

一方、メンテナンスを行うためにシリンダヘッドカバー２を取り外す際には、通常、ブローバイガス戻し管９も吸気系を構成するインテークパイプ４から取り外されるが、メンテナンス完了後に、万が一、前記ブローバイガス戻し管９の接続が断たれたままの状態で、前記シリンダヘッドカバー２のみが復元され、ディーゼルエンジン本体１の始動（図２のステップＳ１参照）により運転が再開されたような場合、本来、前記インテークパイプ４におけるブローバイガス戻し管９が接続されるべき箇所からも空気が吸入されてしまう。

このため、ディーゼルエンジン本体１へ送り込まれる空気量は同じでも、エアフローメータ６で計測される空気流量６ａが減少し、制御器１２において、前記エアフローメータ６で計測される空気流量６ａに基づき数秒間の平均化処理によりアイドル時吸入空気量Ｑが算出される（図２のステップＳ２参照）と、該算出されるアイドル時吸入空気量Ｑも減少することから、該アイドル時吸入空気量Ｑを記憶された正常時吸入空気量Ｑ０から差し引いた値（Ｑ０−Ｑ）が閾値を越える、即ち
Ｑ０−Ｑ≦閾値
ではない（Ｑ０−Ｑ＞閾値である）となり（図２のステップＳ３の「ＮＯ」参照）、異常であると判断され（図２のステップＳ６参照）、警報が発せられ（図２のステップＳ７参照）、運転者に異常が知らせられる形となり、これにより、前記ブローバイガス戻し管９が外れていると判断することが可能となる。

こうして、ブローバイガス戻し管９の断線を確実に検知し得、メンテナンス完了後のブローバイガス戻し管９の接続のし忘れ等に有効に対処し得る。

尚、本発明のエンジン吸気システムは、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

１ ディーゼルエンジン本体（エンジン）
２ シリンダヘッドカバー
４ インテークパイプ（吸気系）
５ エアクリーナ
６ エアフローメータ
６ａ 空気流量
７ ブローバイガス抜出管
８ クローズドブリーザ
９ ブローバイガス戻し管
１０ 戻し口
１１ オイルミスト回収管
１２ 制御器
Ｑ アイドル時吸入空気量
Ｑ０ 正常時吸入空気量

Claims (1)

1. 吸気系の負圧で作動してブローバイガスを吸気系へ戻し且つ該ブローバイガスに含まれるオイルミストを回収除去可能なクローズドブリーザと、吸気系を流れる空気流量を計測するエアフローメータとを備え、前記クローズドブリーザによるブローバイガスを吸気系へ戻すブローバイガス戻し管をエアフローメータの下流側に接続してなるエンジン吸気システムであって、
   前記エアフローメータで計測される空気流量に基づきアイドル時吸入空気量を算出し、記憶された正常時吸入空気量から前記アイドル時吸入空気量を差し引いた値が閾値を越えている場合に、前記ブローバイガス戻し管が外れていると判断する制御器を備えたことを特徴とするエンジン吸気システム。

Images