JP3222246B2 - 内燃機関のブローバイガス還元装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、燃焼室等からクランク
ケース内に侵入したブローバイガスを燃焼室に還流させ
ることにより再燃焼させて大気への放出を防止するよう
にした内燃機関のブローバイガス還元装置に関し、詳細
にはエンジンの広い運転域においてクランクケース内を
負圧状態に保持できるようにした通路構造の改善に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＰＣＶバルブを用いたエンジンの
ブローバイガス還元装置の一例として、図７に示す構造
のものがある。この還元装置２０は、エアクリーナ２１
が接続された吸気通路２２のスロットル弁２３より上流
側部分とエンジン２５のヘッドカバー２６とを空気導入
通路２９で連通し、上記ヘッドカバー２６と上記吸気通
路２２のスロットル弁２３より下流側に接続されたサー
ジタンク３０とをブローバイガス排出通路３１で連通す
るとともに、該排出通路３１にＰＣＶバルブ３２を介設
して構成されている。

【０００３】上記エンジン２５は、クランクケースを備
えたシリンダブロック２８の上側合面にシリンダヘッド
２７，ヘッドカバー２６を積層締結した構造のものであ
り、上記クランクケース内は連通路２８ａを介してシリ
ンダヘッド２７，ヘッドカバー２６内に連通している。
なお、図示していないが、上記サージタンク３０は吸気
マニホールド，吸気ポートを介してシリンダヘッド２７
の燃焼室に連通している。

【０００４】なお、この種のブローバイガス還元装置と
して、従来、特開昭５９−３９９１４号公報に開示され
ているように、クランクケースと吸気通路のスロットル
弁下流側とをＰＣＶバルブを介して直接連通させたもの
もある。

【０００５】上記ブローバイガス還元装置２０では、ア
イドリング時，低速回転低負荷時のようにスロットル弁
の開度が小さい運転域では、サージタンク３０内の負圧
が大きいことからＰＣＶバルブ３２の開度が大きくな
り、これにより新気が空気導入通路２９からヘッドカバ
ー２６内に導入され（矢印ａ）、クランクケース内のブ
ローバイガス（矢印ｂ）とともに排出通路３１を通って
サージタンク３０から吸気マニホールドを経て燃焼室内
に吸引され燃焼される。また、高負荷時，即ちスロット
ル弁２３の開度の大きい運転域では、吸気通路２２のス
ロットル弁上流側，下流側とも略同じ圧力になることか
らＰＣＶバルブ３２の開度が小さくなり、これによりク
ランクケース内のブローバイガスは、主として空気導入
通路２９を逆流して（矢印ｃ）吸気通路２２内に吸引さ
れ、エンジン内で燃焼される。

【０００６】このように上記ブローバイガス還元装置２
０は、クランクケース内のブローバイガスの換気を行う
ようにしているのであるが、上記ブローバイガスが大気
中に放出されるのを確実に防止するには、クランクケー
ス内を全ての運転域で負圧状態に保持することが必要と
なる。そのための手段として、従来、上記空気導入通路
２９の内径ｄ，及びＰＣＶバルブ３２等を、上記負圧状
態が得られる寸法及び，流量特性に設定する方法が用い
られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで上記従来のブ
ローバイガス還元装置２０において、クランクケース内
を負圧にするには、例えば低速回転低負荷等のＰＣＶバ
ルブ３２が大きく開く運転域では、空気導入通路２９の
径ｄを小さくして新気の導入を抑制するのが効果的であ
る。一方、高負荷領域では、クランクケース内の換気を
促進するために空気導入通路２９の内径ｄを大きくする
ことが有効である。このように空気導入通路２９の内径
ｄに対する要求が相反していることから、クランクケー
ス内を負圧に保持できない運転域が発生し易い。

【０００８】ここで空気導入通路２９の内径ｄを高速回
転高負荷運転域に応じた大径に設定し、ＰＣＶバルブ３
２の流量を上記大径の空気導入通路２９により導入され
る新気及びブローバイガスを十分に排出できるよう大き
く設定することが考えられる。しかしこのように流量を
大きくするとアイドリング時における排出通路３１から
の空気量が増大し、つまりスロットル弁２３を実質的に
バイパスする空気量が増大することとなり、スロットル
弁を閉じているにもかかわらずアイドリング回転が高く
なるという問題が生じる。

【０００９】本発明は上記従来の状況に鑑みてなされた
もので、全ての運転域においてクランクケース内を常時
負圧にできる内燃機関のブローバイガス還元装置を提供
することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、吸気通
路のスロットル弁より上流側部分とエンジンのクランク
ケース内とを連通する空気導入通路と、上記クランクケ
ース内と上記吸気通路のスロットル弁より下流側部分と
を連通するブローバイガス排出通路と、該排出通路に介
設され、上記クランクケース内とスロットル弁下流側と
の差圧に応じてブローバイガス流量を制御するＰＣＶバ
ルブとを備えた内燃機関のブローバイガス還元装置にお
いて、上記吸気通路の空気導入通路接続部より下流でか
つスロットル弁アイドル位置直近上流部分と上記空気導
入通路とを間引用バイパス通路で連通したことを特徴と
している。

【００１１】ここで本発明では、空気導入通路を、高負
荷運転域においてクランクケース内に発生するブローバ
イガスを十分に排出できる内径に設定する。そして間引
用バイパス通路を、低，中速・低，中負荷運転域におい
て新気の一部をバイパスさせることによりクランクケー
スへの新気が過大にならないよう設定する。

【００１２】また本発明において、吸気通路とクランク
ケースとを連通するとは、クランクケースと吸気通路と
を直接接続する場合、クランクケースをシリンダブロッ
ク，シリンダヘッド，ヘッドカバーを介して吸気通路に
接続する場合の両方が含まれる。

【００１３】

【作用】本発明のブローバイガス還元装置によれば、
低，中速回転・低，中負荷時，つまりスロットル弁開度
が小さいときは、間引用バイパス通路がスロットル弁下
流側の高負圧位置に開口していることから、空気導入通
路内に流入した新気の一部は間引用バイパス通路を通っ
て吸気通路内にバイパスすることとなる。従って空気導
入通路を小径に設定しなくてもクランクケース内に流入
する空気量が過大となることはなく、その結果クランク
ケース内を負圧に保持することができる。

【００１４】また、高負荷時，つまりスロットル弁開度
が大きいときは、ＰＣＶバルブの開度が小さくなること
からクランクケース内に発生したブローバイガスは、空
気導入通路を逆流して吸気通路内に流れる。この場合、
本発明では、ブローバイガスは空気導入通路だけでなく
間引用バイパス通路からも吸気通路内に流れることか
ら、ブローバイガスを十分に吸引でき、その結果、高ス
ロットル弁開度時にもクランクケース内を確実に負圧に
できる。

【００１５】さらにまた本発明では、ＰＣＶバルブの流
量を大きく設定する必要はないので、アイドリング時に
おいて、スロットル弁を実質的にバイパスする空気量が
過大になることはなく、アイドリング回転の上昇を防止
できる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図について説明す
る。図１ないし図６は本発明の一実施例によるエンジン
のブローバイガス還元装置を説明するための図であり、
図１は該還元装置の模式図，図２，図３，図４はそれぞ
れスロットルボディの正面図，側面図，背面図，図５は
図２のＶ−Ｖ線断面図，図６は図３のVI-VI 線断面図で
ある。

【００１７】図１において、１は本実施例のブローバイ
ガス還元装置２が搭載されたエンジンであり、これは下
部にクランクケースを備えたシリンダブロック５と、該
ブロック５の上側合面に積層締結されたシリンダヘッド
３，ヘッドカバー４とを備えており、上記クランクケー
ス内部分は連通路５ａを介してシリンダヘッド３，ヘッ
ドカバー４内に連通している。

【００１８】６は上記エンジン１に空気を導入する吸気
装置であり、これは上流側から順に配置されたエアクリ
ーナ７，エアクリーナホース７ａ，スロットルボディ
８，吸気管９，サージタンク１０，及び図示しない吸気
マニホールドから構成されている。なお上記サージタン
ク１０は吸気マニホールド，及びシリンダヘッド３内の
吸気ポートを介して各気筒の燃焼室に接続されている。

【００１９】上記ブローバイガス還元装置２は、上記ス
ロットルボディ８のスロットル弁上流側部分と上記ヘッ
ドカバー４の一端部とを連通する空気導入通路１３と、
該空気導入通路１３とスロットルボディ８のスロットル
弁アイドル位置直近上流部分とを連通する間引用バイパ
ス通路１７と、上記ヘッドカバー４の他端部と上記サー
ジタンク１０とを連通するブローバイガス排出通路１４
と、該排出通路１４の途中に介設されたＰＣＶバルブ１
５とから構成されている。

【００２０】上記スロットルボディ８は、図２ないし図
４に示すように、円形の吸気通路８ｄが貫通形成された
ボディ本体８ａの上流端に上記エアクリーナホース７ａ
が接続される円筒状の吸気管８ｃを、下流端に上記吸気
管９に接続される矩形のフランジ部８ｂをそれぞれ形成
し、上記吸気通路８ｄ内にスロットル弁１１を回動自在
に配設したものである。該スロットル弁１１は該ボディ
本体８ａ内に軸直角方向に配置された駆動シャフト１１
ａにボルト締め固定されている。この駆動シャフト１１
ａの一端部は該ボディ本体８ａの外方に突出しており、
この突出部には上記スロットル弁１１を閉方向に付勢す
るコイルスプリング１１ｂ，及びスロットル弁１１を開
閉駆動するプーリ１１ｃが装着されている。

【００２１】また、上記ボディ本体８ａのスロットル弁
１１より上流側部分には、内径６ｍｍ程度の絞り流入口
１２ａ，及びこれに続く内径１４ｍｍ程度の空気導入口
１２ｂが形成されており、この導入口１２ｂには内径１
２ｍｍ程度の導入管１２ｃが圧入されている。これらの
導入口１２ｂ，導入管１２ｃ，及びこの導入管１２ｃと
上記ヘッドカバー４とを接続する導入ホース（図示せ
ず）によって上述の導入通路１３が構成されている。

【００２２】そして、上記ボディ本体８ａの、スロット
ル弁１１全閉位置直近上流部分に開口するように内径４
ｍｍ程度のバイパス開口１６が形成されており、このバ
イパス開口１６は上記空気導入通路１３の導入口１２ｂ
に間引用バイパス通路１７で連通されている。この間引
用バイパス通路１７は、上記空気導入口１２ｂから軸方
向に下流側に延び、フランジ部８ｂの端面に開口する第
１通路１７ａ（図５参照）と、該通路１７ａに続いてフ
ランジ部８ｂ端面上を上記バイパス開口１６に臨む部分
に延びる凹溝状の第２通路１７ｂ（図４参照）と、該通
路１７ｂから上記パイパス開口１６に向かって軸方向に
上流側に延びる第３通路１７ｃ（図６参照）とから構成
されている。上記第２通路１７ｂは上述の吸気管９のフ
ランジ部により覆われている。なお１８は上記バイパス
開口１６の外端開口を閉塞する埋栓である。

【００２３】次に本実施例の作用効果について説明す
る。本実施例のブローバイガス還元装置２によれば、高
負荷時，つまりスロットル弁１１の開度が大きいとき
は、該スロットル弁１１の上流側，下流側で圧力差はほ
とんどなくなるので、ＰＣＶバルブ１５の開度は略全閉
となる。従ってクランクケース内で発生したブローバイ
ガスは、空気導入通路１３を通ってスロットルボディ８
内に流れる。この場合、本実施例では、ブローバイガス
は上記空気導入通路１３だけでなく間引用バイパス通路
１７をも通って流れるので、上記ブローバイガスは抵抗
無くスロットルボディ８内に吸引され、その結果、高ス
ロットル弁開度時においてクランクケース内を確実に負
圧状態に保持できる。なお、本実施例では、空気導入通
路１３の入口に絞り流入口１２ａを設けたが、上記ブロ
ーバイガスの一部は間引用バイパス通路１７を通ってス
ロットルボディ８内に流れるので、全体的に見て流路抵
抗が大となることはない。

【００２４】また、低，中速回転・低，中負荷時，つま
りスロットル弁開度が小さいとき（図１に破線で示す）
は、間引用バイパス通路１７がスロットル弁１１より下
流の高負圧部に開口することとなるので、上記空気導入
通路１３内に流入した新気の一部は間引用バイパス通路
１７を通ってスロットルボディ８内にバイパスすること
となる。従って空気導入通路１３を小径に設定すること
なくへッドカバー４内に流入する空気量が過大となるの
を防止でき、その結果、従来と同様のＰＣＶ流量特性を
採用しながらクランクケース内を負圧状態に保持するこ
とができる。また本実施例では空気導入通路１３の入口
部に絞り部１２ａを設けたので、この点からも空気導入
通路１３への新気量を抑制でき、上述の負圧状態の確保
上有利となる。

【００２５】さらにまた本実施例では、ＰＣＶバルブ１
５の流量を大きく設定する必要はないので、アイドリン
グ時において、スロットル弁を実質的にバイパスする空
気量が過大になることはなく、アイドリング回転の上昇
を防止できる。

【００２６】このように本実施例によれば、スロットル
弁開度が大きい運転域では、ブローバイガスが空気導入
通路１３及び間引用バイパス通路１７の両方を通って吸
気通路内に流入することからクランクケース内で発生し
たブローバイガスを効率良く吸気通路８ｄ内に吸引で
き、クランクケース内を負圧に保持できる。またスロッ
トル弁開度が小さい運転域では空気導入通路１３に流入
する空気を間引きできるので、ヘッドカバー４内に流入
する新気量を適正にしてクランクケース内を負圧に保持
でき、またアイドル回転の上昇を回避できる。

【００２７】ここで、上記エンジン１では、Ａ／Ｆをコ
ントロールするために吸入空気量を検出するエアフロメ
ータが設けられている。このエアフロメータとして、上
記吸気通路６内の圧力から流量を検出する，いわゆるＤ
・Ｊタイプのものを採用した場合、上記吸気通路６内に
抵抗となるものがないことから、空気導入通路１３の接
続部分の圧力が大気圧に近い圧力になり易く、そのため
空気導入通路１３を介してブローバイガスを吸気通路に
吸引しにくくなる。従ってこのようなＤ・Ｊタイプのエ
アフロメータを用いた場合に、本実施例の通路構造を採
用すると特に効果的である。

【００２８】また、本実施例では、スロットルボディ８
にバイパス開口１６，及び間引通路１７を一体に形成し
たので、部品点数の増大を招くことがなく、低コストで
実現できる。

【００２９】なお、上記実施例では空気導入通路１３の
上流端をスロットルボディ８に接続したが、これはエア
クリーナホース７ａに接続してもよく、この場合も上記
実施例と略同様の効果が得られる。また下流端をヘッド
カバーに接続したが、これはクランクケース５に直接接
続しても良い。

【００３０】

【発明の効果】以上のように本発明に係る内燃機関のブ
ローバイガス還元装置によれば、吸気通路のスロットル
弁アイドル位置直近上流部分と空気導入通路とを間引用
バイパス通路で連通したので、空気導入通路の内径を小
さくしたり，ＰＣＶバルブの流量を大きくしたりするこ
となく、エンジンの広い運転領域においてクランクケー
ス内を負圧状態に保持でき、ブローバイガスの大気放出
を防止できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるエンジンのブローバイ
ガス還元装置を説明するための模式図である。

【図２】上記実施例の間引通路が形成されたスロットル
ボディの正面図である。

【図３】上記実施例のスロットルボディの側面図であ
る。

【図４】上記実施例のスロットルボディの背面図であ
る。

【図５】図２のV-V 線断面図である。

【図６】図３のIV-IV 線断面図である。

【図７】従来のブローバイガス還元装置の模式図であ
る。

【符号の説明】

１ エンジン（内燃機関） ２ ブローバイガス還元装置 ５ クランクケース ６ 吸気通路 １１ スロットル弁 １３ 空気導入通路 １４ ブローバイガス排出通路 １５ ＰＣＶバルブ １７ 間引用バイパス通路

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸気通路のスロットル弁上流側とエンジ
   ンのクランクケース内とを連通する空気導入通路と、上
   記クランクケース内と上記吸気通路のスロットル弁下流
   側とを連通するブローバイガス排出通路と、該排出通路
   に介設され、上記クランクケース内とスロットル弁下流
   側との圧力差に応じてブローバイガス流量を制御するＰ
   ＣＶバルブとを備えた内燃機関のブローバイガス還元装
   置において、上記吸気通路の空気導入通路接続部より下
   流側でかつスロットル弁アイドル位置直近上流部分と上
   記空気導入通路とを間引用バイパス通路で連通したこと
   を特徴とする内燃機関のブローバイガス還元装置。