JP4297175B2

JP4297175B2 - ブローバイガス処理装置

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Publication number: JP4297175B2
Application number: JP2007070594A
Authority: JP
Inventors: 聡伺平野; 直也岡田; 淳池田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-10-06
Filing date: 2007-03-19
Publication date: 2009-07-15
Anticipated expiration: 2027-03-19
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Description

本発明は、過給機付きの内燃機関に設けられるブローバイガス処理装置に関するものである。

車載等の内燃機関に適用される装置として、シリンダとピストンとの隙間からクランクケース内に漏れ出した燃焼ガス（ブローバイガス）の換気を行うとともに、その換気したブローバイガスを吸気中に還流して処理するブローバイガス処理装置が知られている。ブローバイガス処理装置では一般に、機関内部のブローバイガスが、吸気通路における絞り弁より吸気流れ方向下流側（以下、単に「下流側」）の部分において生じる吸気負圧によって同吸気通路に吸引されて、吸気中に還流される。こうしたブローバイガス処理装置付きの内燃機関では、吸気中に還流されたブローバイガスが燃焼室内で再燃焼されることから、大気中への炭化水素（ＨＣ）の排出量を低減することができる。また機関内部の換気により、ブローバイガスによるオイルの劣化を抑制することができる。

ここで、こうした吸気負圧を利用するブローバイガス処理装置では、吸気通路に過給機（詳しくは、吸気を圧送する圧縮機）が設けられた内燃機関に適用される場合に、同過給機の作動に伴って吸気負圧が無くなると、機関内部の換気を行うことができなくなる。

そこで従来、特許文献１〜３に記載の装置のように、そうした過給機付きの内燃機関にあって、過給機の作動時（過給時）においても機関内部の換気を行うことができるようにしたものが種々提案されている。以下、特許文献１〜３に記載の装置の構造およびブローバイガスの換気態様について各別に説明する。

特許文献１に記載の装置は、図１２に示すように、三つの通路（導入通路１０１、第１のブリーザ通路１０２、第２のブリーザ通路１０３）を備えている。導入通路１０１は機関内部（詳しくは、ヘッドカバー１０４内部）と吸気通路１０５における過給機１０６（詳しくは、その圧縮機１０６ａ）より吸気流れ方向上流側（以下、単に「上流側」）とを連通する通路であり、同導入通路１０１には吸気通路１０５から機関内部への吸気（外気）流入のみを許容するチェック弁１０７が設けられている。第１のブリーザ通路１０２は機関内部（詳しくは、クランクケース１０８）と吸気通路１０５におけるスロットル弁１０９より下流側とを連通する通路であり、同第１のブリーザ通路１０２にはＰＣＶ（ＰｏｓｉｔｉｖｅＣｒａｎｋｃａｓｅＶｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ）弁１１０が設けられている。このＰＣＶ弁１１０は、機関内部から吸気通路１０５へのブローバイガス流入のみを許容する一方向弁であり、その機関内部側と吸気通路１０５側との差圧に応じて開度が変更される差圧作動弁である。第２のブリーザ通路１０３は機関内部（詳しくは、クランクケース１０８）と吸気通路１０５における過給機１０６より上流側とを連通する通路であり、同第２のブリーザ通路１０３には機関内部から吸気通路１０５へのブローバイガス流入のみを許容するチェック弁１１１が設けられている。

こうした特許文献１に記載の装置では、過給機１０６が作動していないとき（非過給時）には、導入通路１０１を通じた外気の導入によって大気圧付近になった機関内部と吸気通路１０５におけるスロットル弁１０９下流側（吸気負圧）との差圧により、機関内部のブローバイガスが第１のブリーザ通路１０２およびＰＣＶ弁１１０を通じて吸気通路１０５に吸引されて吸気中に還流される。一方、過給時には、吸気通路１０５における過給機１０６より上流側で生じる負圧により、機関内部のブローバイガスが第２のブリーザ通路１０３およびチェック弁１１１を通じて吸気通路１０５に吸引されて吸気中に還流される。

特許文献２に記載の装置は、図１３に示すように、三つの通路（導入通路１２１、ブリーザ通路１２２、連通路１２３）を備えている。導入通路１２１は吸気通路１２４における過給機１２５（詳しくは、その圧縮機１２５ａ）およびスロットル弁１２６の間と機関内部（詳しくは、チェーンケース１２７）とを連通する通路であり、同導入通路１２１には吸気通路１２４から機関内部への外気流入のみを許容するチェック弁１２８が設けられている。ブリーザ通路１２２は機関内部（詳しくは、クランクケース１２９）と吸気通路１２４におけるスロットル弁１２６の下流側とを連通する通路であり、同ブリーザ通路１２２にはＰＣＶ弁１３０が設けられている。連通路１２３は機関内部（詳しくは、ヘッドカバー１３１内部）と吸気通路１２４における過給機１２５の上流側とを連通する通路である。

こうした特許文献２に記載の装置では、非過給時には、連通路１２３を通じた外気の導入によって大気圧となった機関内部と吸気通路１２４のスロットル弁１２６下流側（吸気負圧）との差圧によりブリーザ通路１２２およびＰＣＶ弁１３０を介して、機関内部のブローバイガスが吸気中に還流される。一方、過給時には、導入通路１２１を通じた外気導入によって比較的高圧になった機関内部と吸気通路１２４の過給機１２５より上流側において生じる負圧との差圧により、機関内部のブローバイガスが連通路１２３を通じて吸気通路１２４に吸引されて吸気中に還流される。

特許文献３に記載の装置は、図１４に示すように、二つの通路（第１の連通路１４１、第２の連通路１４２）を備えている。第１の連通路１４１は機関内部と吸気通路１４３におけるスロットル弁１４４の下流側とを連通する通路である。この第１の連通路１４１には、ＰＣＶ弁１４５と、同ＰＣＶ弁１４５の上流側および下流側を常時連通するバイパス通路１４６とが設けられている。第２の連通路１４２は機関内部と吸気通路１４３における過給機１４７（詳しくは、その圧縮機１４７ａ）の上流側とを連通する通路である。

こうした特許文献３に記載の装置では、非過給時には、第２の連通路１４２を通じた外気の導入によって大気圧になった機関内部と吸気通路１４３におけるスロットル弁１４４より下流側（吸気負圧）との差圧により、第１の連通路１４１およびＰＣＶ弁１４５を介して、機関内部のブローバイガスが吸気中に還流される。一方、過給時には、第１の連通路１４１およびバイパス通路１４６を通じた外気の導入により比較的高圧となった機関内部と吸気通路１４３における過給機１４７の上流側において生じる負圧との差圧により、機関内部のブローバイガスが第２の連通路１４２を通じて吸気中に還流される。
実開平５−８７２１３号公報特開２００６−１４４６８６号公報特開２００４−６０４７５号公報

特許文献１〜３に記載の装置はいずれも、過給の有無にかかわらず、ブローバイガスの処理が可能である。しかしながら、いずれの装置も以下のような理由から、機関内部のブローバイガスを効率良く換気する上で改善の余地を残すものとなっている。

すなわち先ず、特許文献１に記載の装置は（図１２参照）、過給時において機関内部から吸気通路にブローバイガスを排出することが可能であるものの、このとき機関内部に外気が導入されない構造であるためにこれが機関内部の効率良い換気を妨げる一因となっている。

特許文献２，３に記載の装置は（図１３および図１４参照）、過給の有無にかかわらず、機関内部からブローバイガスを排出するとともに機関内部に外気を導入することが可能である。ただし、機関内部からのブローバイガスの排出態様や機関内部への外気の導入態様が過給時と非過給時とで異なるため、過給機の作動状態と非作動状態とが切り替わる度に、機関内部においてブローバイガスの流れや外気の流れが一時的に滞留したり、連通路中のブローバイガスが機関内部に戻されたり、連通路中の外気が吸気通路に戻されたりするおそれがあり、これが機関内部の効率的な換気を妨げる一因となる。特に、こうしたブローバイガス処理装置が車載内燃機関などのように運転状態の変化に伴って過給機の作動状態と非作動状態とが頻繁に切り替わる内燃機関に適用される場合には、機関内部の効率の良い換気は見込めない。

本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、機関内部のブローバイガスの換気をより効率的に行うことのできるブローバイガス処理装置を提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項１，６，８，１０，１７に記載の発明は、吸気通路を流れる吸気の圧送を通じて過給を行う過給機と該過給機より吸気流れ方向下流側において前記吸気通路の通路断面積を可変設定する絞り弁とが該吸気通路に設けられた内燃機関に適用され、前記吸気通路における前記絞り弁より吸気流れ方向下流側の部分と機関内部とを連通し、該機関内部から前記吸気通路への気体排出のみを許容する第１の一方向排出弁を有する第１のブリーザ通路および、前記吸気通路における前記過給機より吸気流れ方向上流側の部分と前記機関内部における前記第１のブリーザ通路の前記内燃機関側の連通部分とを連通し、前記機関内部から前記吸気通路への気体排出のみを許容する第２の一方向排出弁を有する第２のブリーザ通路および、非過給時には前記吸気通路における前記絞り弁より吸気流れ方向上流側の部分と前記機関内部とを連通し、過給時には前記吸気通路における前記過給機より吸気流れ方向下流側の部分と機関内部とを連通する導入通路を備えることをその要旨とする。

非過給時においては、吸気通路における絞り弁より吸気流れ方向下流側（以下、単に「下流側」）の部分の圧力（下流側圧力）が同絞り弁より吸気流れ方向上流側（以下、単に「上流側」）の部分の圧力（非過給時上流側圧力）と比較して低くなる。そのため、それら下流側圧力と非過給時上流側圧力との差により、吸気通路における絞り弁より上流側の部分を流れる吸気（外気）が導入通路を通じて機関内部に導入されるとともに、機関内部のブローバイガスが第１のブリーザ通路を通じて吸気通路に吸引されて吸気中に還流される。

一方、過給時においては、吸気通路における過給機より上流側の部分の圧力（上流側圧力）が同過給機より下流側の部分の圧力（過給時下流側圧力）より低くなる。そのため、それら上流側圧力と過給時下流側圧力との差により、吸気通路における過給機より下流側の部分を流れる吸気（外気）が導入通路を通じて機関内部に導入されるとともに、機関内部のブローバイガスが第２のブリーザ通路を通じて吸気通路に吸引されて吸気中に還流される。

このように上記構成によれば、非過給時であれ、過給時であれ、吸気通路から機関内部に外気を導入するとともに機関内部から吸気通路にブローバイガスを排出することができる。

しかも、過給機の作動の有無にかかわらず、機関内部に対して同一部分から吸気通路にブローバイガスが排出されるとともに同一部分から機関内部に外気が導入されるために、機関内部におけるブローバイガスの流れ方向や外気の流れ方向を変化させることなくほぼ一定にすることもできる。

したがって、機関内部のブローバイガスの換気をより効率的に行うことができるようになる。
また、請求項１に記載の発明は、上記ブローバイガス処理装置において、前記導入通路は、前記吸気通路から前記機関内部への気体導入のみを許容する第１の一方向導入弁を有して前記吸気通路における前記絞り弁より吸気流れ方向上流側の部分と機関内部とを連通する第１の導入通路および、前記吸気通路から前記機関内部への気体導入のみを許容する第２の一方向導入弁を有して前記吸気通路における前記過給機より吸気流れ方向下流側の部分と前記機関内部における前記第１の導入通路の連通部分とを連通する第２の導入通路からなることをその要旨とする。

上記構成によれば、機関内部への外気導入を、非過給時においては前記下流側圧力と非過給時上流側圧力との差に基づき第１の導入通路を通じて行うことができ、過給時においては前記上流側圧力と過給時下流側圧力との差に基づき第２の導入通路を通じて行うことができる。

なお請求項２によるように、前記第１の導入通路としては吸気通路における過給機より吸気流れ方向上流側の部分と機関内部とを連通する通路を採用することができ、第２の導入通路としては吸気通路における絞り弁より吸気流れ方向下流側の部分と前記連通部分とを連通する通路を採用することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のブローバイガス処理装置において、前記第２の一方向導入弁は、前記機関内部側と前記吸気通路側との差圧に応じて開度が変更される差圧作動弁であることをその要旨とする。

上記構成では、過給時において、第２の一方向導入弁における前記機関内部側と前記吸気通路側との差圧が過給機の作動状態に応じて変化する。また機関内部におけるブローバイガスの発生量についても、過給機の作動状態に応じて変化する。したがって上記構成によれば、過給時において、上記差圧に基づく第２の一方向導入弁の作動を通じて、ブローバイガスの発生状況に見合うように機関内部への外気導入量を調節することができるようになる。

請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載のブローバイガス処理装置において、前記第１の一方向排出弁は、前記機関内部側と前記吸気通路側との差圧が小さいほど大きい開度に変更される差圧作動弁であることをその要旨とする。

非過給時においては、絞り弁の開度が大きく内燃機関の吸気量が多いときほど、ブローバイガスの発生量も多い。上記構成では、そうした非過給時において、絞り弁の開度が大きく上記差圧が小さいときほど差圧作動弁としての第１の一方向排出弁が大きい開度になり、機関内部から吸気通路に多量のブローバイガスが排出されるようになる。このように上記構成によれば、非過給時における機関内部からのブローバイガスの排出量をブローバイガスの発生状況に応じて的確に調節することができる。

なお、前記第１の一方向導入弁および前記第２の一方向排出弁としては、差圧作動弁を用いることの他、請求項５によるように、チェック弁を用いることができる。
請求項６，８に記載の発明は、上記ブローバイガス処理装置において、前記導入通路は、前記吸気通路における前記絞り弁より吸気流れ方向上流側の部分であり且つ前記過給機より吸気流れ方向下流側の部分と前記機関内部とを連通する通路であることをその要旨とする。

吸気通路における絞り弁より上流側の部分であって過給機より下流側の部分の圧力（導入部圧力）は、非過給時においては吸気通路における絞り弁より下流側の部分の圧力（下流側圧力）より高く、また過給時においては吸気通路における過給機より上流側の部分の圧力（上流側圧力）より高い。そのため上記構成によれば、非過給時においては導入部圧力と下流側圧力との差により、また過給時においては導入部圧力と上流側圧力との差により、それぞれ導入通路を通じて吸気通路内から機関内部に外気を導入することができる。

請求項６に記載の発明は、上記ブローバイガス処理装置において、前記導入通路は、前記機関内部側と前記吸気通路側との差圧に応じて開度が変更される差圧作動弁を有することをその要旨とする。

上記構成では、過給時において、差圧作動弁における前記機関内部側と前記吸気通路側との差圧が過給機の作動状態に応じて変化する。また機関内部におけるブローバイガスの発生量についても、過給機の作動状態に応じて変化する。したがって上記構成によれば、過給時において、上記差圧作動弁の作動を通じて、ブローバイガスの発生状況に見合うように機関内部への外気導入量を調節することができるようになる。

請求項７，８に記載の発明は、上記ブローバイガス処理装置において、前記第１の一方向排出弁は前記機関内部側と前記吸気通路側との差圧が小さいときほど大きい開度に変更される差圧作動弁であることをその要旨とする。

非過給時においては、絞り弁の開度が大きく内燃機関の吸気量が多いときほど、ブローバイガスの発生量も多い。上記構成では、絞り弁の開度が大きく上記差圧が小さいときほど差圧作動弁としての第１の一方向排出弁が大きい開度になり、機関内部から吸気通路に多量のブローバイガスが排出されるようになる。このように上記構成によれば、非過給時において、ブローバイガスの発生状況に応じて機関内部からのブローバイガスの排出量を的確に調節することができる。

なお前記第２の一方向排出弁としては、請求項９によるように、チェック弁を用いることができる。
請求項１０に記載の発明は、上記ブローバイガス処理装置において、前記導入通路は、通路断面積を小さくする絞り部を有して前記吸気通路における前記過給機より吸気流れ方向上流側の部分と前記機関内部とを連通する第１の導入通路および、前記吸気通路から前記機関内部への気体導入のみを許容する一方向導入弁を有して前記吸気通路における前記過給機より吸気流れ方向下流側の部分と前記機関内部における前記第１の導入通路の連通部分とを連通する第２の導入通路からなることをその要旨とする。

なお上記構成では、第２の導入通路が一方向導入弁を有しているのに対し、第１の導入通路は一方向導入弁を有していない。そのため、過給時において前記機関内部圧力が上昇して上流側圧力より高くなると、それら機関内部圧力および上流側圧力との差により、第１の導入通路を通じて機関内部の気体が吸気通路に不要に排出されてしまう。そして仮に、そうした気体の排出分が過度に多くなるようなことがあると、機関内部におけるブローバイガスの流れ方向や外気の流れ方向が過給時と非過給時とで変化するようになり、機関内部のブローバイガスの換気効率の低下を招いてしまう。

この点、上記構成によれば、第１の導入通路に絞り部が設けられているために、同第１の導入通路を通じて機関内部から吸気通路に排出される気体の量を少量に抑えることができ、機関内部におけるブローバイガスの流れ方向や外気の流れ方向を変化させることなくほぼ一定にすることができる。

なお請求項１１によるように、第２の導入通路としては吸気通路における絞り弁より吸気流れ方向下流側の部分と前記連通部分とを連通する通路を採用することができる。
請求項１２に記載の発明は、請求項１０または１１に記載のブローバイガス処理装置において、前記一方向導入弁は、前記機関内部側と前記吸気通路側との差圧に応じて開度が変更される差圧作動弁であることをその要旨とする。

上記構成では、過給時において、一方向導入弁における前記機関内部側と前記吸気通路側との差圧が過給機の作動状態に応じて変化する。また機関内部におけるブローバイガスの発生量についても、過給機の作動状態に応じて変化する。したがって上記構成によれば、過給時において、上記差圧に基づく一方向導入弁の作動を通じて、ブローバイガスの発生状況に見合うように機関内部への外気導入量を調節することができるようになる。

請求項１３に記載の発明は、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載のブローバイガス処理装置において、前記第１の一方向排出弁は、前記機関内部側と前記吸気通路側との差圧が小さいほど大きい開度に変更される差圧作動弁であることをその要旨とする。

なお、前記第２の一方向排出弁としては、差圧作動弁を用いることの他、請求項１４によるように、チェック弁を用いることができる。
請求項１５に記載の発明は、請求項１０〜１４のいずれか一項に記載のブローバイガス処理装置において、前記内燃機関に二つのオイルセパレータが設けられてなり、それらオイルセパレータのうちの一方を介して前記第１の導入通路が前記機関内部に連通されてなり、他方を介して前記第２の導入通路が前記機関内部に連通されてなることをその要旨とする。

ブローバイガス処理装置において、内燃機関にオイルセパレータを設けるとともに、同オイルセパレータを介して外気を導入するための導入通路を機関内部に連通することが多用されている。ここで仮に、第１の導入通路および第２の導入通路を共通のオイルセパレータを介して機関内部に連通するようにすると、同オイルセパレータの内部において第１の導入通路および第２の導入通路が連通した構造となる。こうした構造のブローバイガス処理装置では、過給時において第２の導入通路から第１の導入通路へと流入する外気の量が多くなり易い。

上記構成によれば、過給時において第２の導入通路から第１の導入通路への外気の流入が避けられないものの、その流入経路を「第２の導入通路」→「一方のオイルセパレータ」→「機関内部」→「他方のオイルセパレータ」→「第１の導入通路」といった二つのオイルセパレータを含む経路とすることができ、同流入経路を通過する外気の通過抵抗を大きくすることができる。そのため、共通のオイルセパレータが設けられた装置と比較して、第２の導入通路から第１の導入通路へと流れる外気の流量を抑制することができ、その分だけ機関内部への外気導入量を多くして過給時におけるブローバイガスの換気効率の向上を図ることができる。

請求項１６，１７に記載の発明は、上記ブローバイガス処理装置において、前記吸気通路における前記過給機より吸気流れ方向上流側の圧力が所定圧力より低いときに、該所定圧力以上であるときと比較して、前記第２のブリーザ通路の通路断面積を小さくする排出制限弁を更に備えることをその要旨とする。

上記構成によれば、過給時において吸気通路における過給機より上流側の圧力が低くなった場合に、これに起因して機関内部の圧力が過度に低くなることを抑制することができ、内燃機関の信頼性低下を抑制することができる。

以下、本発明にかかるブローバイガス処理装置を具体化した一実施の形態について説明する。
図１は、本実施の形態にかかるブローバイガス処理装置および同装置が適用される内燃機関の概略構成を示している。

同図１に示すように、内燃機関１０はシリンダブロック１１を備えている。シリンダブロック１１の上部にはシリンダヘッド１２が設けられており、同シリンダヘッド１２の上部にはヘッドカバー１３が装着されている。シリンダブロック１１の下部にはクランクケース１４が形成されており、同クランクケース１４の下部にはオイルパン１５が取り付けられている。オイルパン１５には機関潤滑用のオイルが貯留されている。

シリンダブロック１１の内部にはシリンダ１６が形成されており、同シリンダ１６にはピストン１７が往復動可能に配設されている。内燃機関１０の内部には、シリンダ１６の内周壁、ピストン１７の頂面、およびシリンダヘッド１２の下面によって燃焼室１８が区画形成されている。この燃焼室１８には、吸気バルブ１９を介して吸気通路２０が接続されるとともに、排気バルブ２１を介して排気通路２２が接続されている。また内燃機関１０の内部には、ヘッドカバー１３の内部とクランクケース１４とを連通するように延びる連通路２３が形成されている。

内燃機関１０には、排気駆動式の過給機２４が設けられている。この過給機２４は、内燃機関１０の排気通路２２に設けられるタービンホイール２５と、内燃機関１０の吸気通路２０に設けられるコンプレッサインペラ２６とを備えている。これらタービンホイール２５とコンプレッサインペラ２６とは、シャフト２７を介して一体回転可能に連結されている。

そして、タービンホイール２５に多量の排気が吹き付けられるようになると、同タービンホイール２５がコンプレッサインペラ２６ともども回転するようになり、これにより吸気通路２０を流れる吸気が圧送されて、内燃機関１０の燃焼室１８に強制的に送り込まれるようになる。なお上記過給機２４は、内燃機関１０の負荷が小さく排気量が少ないときには作動せず（仕事量≒「０」）、内燃機関１０の負荷が大きくなって排気量が多くなると作動する（仕事量≫「０」）。

内燃機関１０の吸気通路２０には、吸気流れ方向上流側（以下単に「上流側」）から順に、吸気を濾過するエアクリーナ２８、上記コンプレッサインペラ２６、雰囲気との熱交換を通じて吸気の温度を低下させるためのインタークーラ２９、および同吸気通路２０の通路断面積を可変設定する絞り弁としてのスロットル弁３０がそれぞれ設けられている。一方、内燃機関１０の排気通路２２には、上記タービンホイール２５が配設されている。また内燃機関１０には燃料噴射弁（図示略）が設けられており、同内燃機関１０では燃料が、燃料噴射弁から噴射されて燃焼室１８内に供給される。

また、内燃機関１０には、シリンダ１６とピストン１７との摺動面の隙間を通じて燃焼室１８からクランクケース１４内に漏れ出した燃焼ガス、すなわちブローバイガスを吸気中に還流して処理するためのブローバイガス処理装置が設けられている。

このブローバイガス処理装置は、吸気通路２０から機関内部（具体的には、ヘッドカバー１３の内部）に吸気（外気）を導入するための二つの通路（第１の導入通路４１および第２の導入通路４２）と、機関内部（具体的には、クランクケース１４内部）から吸気通路２０にブローバイガスを排出するための二つの通路（第１のブリーザ通路４３および第２のブリーザ通路４４）とを備えている。

第１の導入通路４１は吸気通路２０における過給機２４（詳しくは、そのコンプレッサホイール２６）より上流側の部分とヘッドカバー１３内部とを連通する通路であり、第１の導入通路４１の途中にはチェック弁４５が設けられている。そして、チェック弁４５によって第１の導入通路４１を通じたヘッドカバー１３内部から吸気通路２０へのブローバイガスの排出が禁止されるとともに、吸気通路２０からヘッドカバー１３内部への外気導入が許容される。本実施の形態では、このチェック弁４５が第１の一方向導入弁として機能する。

なおヘッドカバー１３の内部にはブローバイガスとオイルミストとを分離させるためのオイルセパレータ４６が配設されており、このオイルセパレータ４６に第１の導入通路４１は接続されている。すなわち、第１の導入通路４１は、オイルセパレータ４６を介してヘッドカバー１３に連通されている。

第２の導入通路４２は、吸気通路２０におけるスロットル弁３０より吸気流れ方向下流側（以下単に「下流側」）の部分とヘッドカバー１３内部とを連通する通路である。第２の導入通路４２の一方の端部はＰＣＶ弁４７を介して吸気通路２０に接続されており、他方の端部は上記オイルセパレータ４６に接続されている。本実施の形態では、オイルセパレータ４６が、第１の導入通路の内燃機関側の連通部分に相当する。

上記ＰＣＶ弁４７は、そのヘッドカバー１３側と吸気通路２０側との差圧に応じて作動する差圧作動弁である。このＰＣＶ弁４７の開度は上記差圧に応じて変更され、吸気通路２０側の圧力がヘッドカバー１３側の圧力以下のときには同ＰＣＶ弁４７は閉弁される。

このＰＣＶ弁４７によって、第２の導入通路４２を通じたヘッドカバー１３内部から吸気通路２０へのブローバイガスの排出が禁止されるとともに、吸気通路２０からヘッドカバー１３内部への外気導入が許容される。またＰＣＶ弁４７により、第２の導入通路４２を通じてヘッドカバー１３内に導入される外気の流量が、吸気通路２０側の圧力とヘッドカバー１３側の圧力との差に応じて自律的に調整される。本実施の形態では、ＰＣＶ弁４７が第２の一方向導入弁として機能する。

第１のブリーザ通路４３は、吸気通路２０におけるスロットル弁３０より下流側の部分とクランクケース１４の内部とを連通する通路である。
この第１のブリーザ通路４３の一方の端部はＰＣＶ弁４８を介して吸気通路２０に接続されており、他方の端部はクランクケース１４（詳しくは、クランクケース１４に設けられたオイルセパレータ４９）に接続されている。上記ＰＣＶ弁４８は差圧作動弁であり、同ＰＣＶ弁４８の開度はそのクランクケース１４側の圧力が吸気通路２０側の圧力より高いときほど小さい開度に変更され、クランクケース１４側の圧力が吸気通路２０側の圧力以下のときには同ＰＣＶ弁４８は閉弁される。

このＰＣＶ弁４８によって、第１のブリーザ通路４３を通じた吸気通路２０からクランクケース１４内部への外気導入が禁止されるとともに、クランクケース１４内部から吸気通路２０へのブローバイガスの排出が許容される。またＰＣＶ弁４８により、第１のブリーザ通路４３を通じて吸気通路２０に排出されるブローバイガスの流量が、クランクケース１４側の圧力と吸気通路２０側の圧力との差に応じて自律的に調整される。本実施の形態では、ＰＣＶ弁４８が第１の一方向排出弁として機能する。

第２のブリーザ通路４４は吸気通路２０における過給機２４より上流側の部分とクランクケース１４の内部とを連通する通路であり、第２のブリーザ通路４４の途中には、チェック弁５０が設けられている。そして、このチェック弁５０によって、第２のブリーザ通路４４を通じた吸気通路２０からクランクケース１４内部への外気導入が禁止されるとともに、クランクケース１４内部から吸気通路２０へのブローバイガスの排出が許容される。本実施の形態では、このチェック弁５０が第２の一方向排出弁として機能する。

なお、第２のブリーザ通路４４の上記クランクケース１４側の端部は、上記オイルセパレータ４９に接続されている。すなわち、第１のブリーザ通路４３および第２のブリーザ通路４４は、その内燃機関１０側の部分が同一部分に連通されている。本実施の形態では、オイルセパレータ４９が、第１のブリーザ通路の内燃機関側の連通部分に相当する。

以下、本実施の形態にかかるブローバイガス処理装置の作用について説明する。
本実施の形態にかかるブローバイガス処理装置では、ヘッドカバー１３内部への外気導入とクランクケース１４内部からのブローバイガスの排出とが共に、過給機２４の非作動時（具体的には、スロットル弁３０より下流側の部分の圧力が大気圧より低いとき、以下「非過給時」という）と同過給機２４の作動時（過給時）とで異なる経路を通じて行われる。

図１中の矢印は、そうしたブローバイガスの排出経路および外気導入経路を示している。なお同図にあって、黒塗りの矢印は非過給時における各経路を示しており、白抜きの矢印は過給時における各経路を示している。

非過給時においては、吸気通路２０におけるスロットル弁３０より下流側の部分の圧力（下流側圧力Ｐ１）が大気圧よりも低い圧力になっており、また同吸気通路２０における過給機２４より上流側の部分の圧力（上流側圧力Ｐ２）がほぼ大気圧になっている。すなわち、非過給時においては下流側圧力Ｐ１が上流側圧力Ｐ２より低くなる。

そのため、このときには吸気通路２０における過給機２４より上流側の部分を流れる吸気（外気）が第１の導入通路４１を通じてヘッドカバー１３内部に導入される。そして、これによって比較的高圧になった機関内部（ヘッドカバー１３内部およびクランクケース１４内部）の圧力（機関内部圧力Ｐ３）と上記下流側圧力Ｐ１との差圧により、第１のブリーザ通路４３を通じて、機関内部のブローバイガスが吸気通路２０に吸引（排出）されて吸気中に還流される。

このように非過給時には、第１の導入通路４１を通じてヘッドカバー１３内部に外気が導入されるとともに、第１のブリーザ通路４３を通じてブローバイガスが吸気通路２０に排出されて、機関内部のブローバイガスが換気される。

また非過給時においては、スロットル弁３０の開度が大きく内燃機関１０の吸気量が多いときほど、ブローバイガスの発生量も多い。この点、本実施の形態では、スロットル弁３０の開度が大きく下流側圧力Ｐ１と上流側圧力Ｐ２との差が小さいときほど、言い換えれば、ＰＣＶ弁４８の上記吸気通路２０側とクランクケース１４側との差圧が小さいときほど同ＰＣＶ弁４８が大きい開度になり、機関内部から吸気通路２０に多量のブローバイガスが排出される。これにより、機関内部からのブローバイガスの排出量が、ブローバイガスの発生状況に応じて的確に調節される。

一方、過給時においては、下流側圧力Ｐ１が大気圧以上になっており、また上流側圧力Ｐ２が大気圧よりも低くなっている。すなわち、過給時においては上流側圧力Ｐ２が下流側圧力Ｐ１より低くなる。

そのため、このときには第２のブリーザ通路４４を通じて、クランクケース１４内部から吸気通路２０にブローバイガスが吸引されて吸気中に還流される。そして、これによって比較的低くなった機関内部圧力Ｐ３と上記下流側圧力Ｐ１との差により、第２の導入通路４２を通じて、吸気通路２０におけるスロットル弁３０より下流側の部分を流れる吸気（外気）がヘッドカバー１３内部に導入される。

このように過給時には、第２の導入通路４２を通じてヘッドカバー１３内部に外気が導入されるとともに、第２のブリーザ通路４４を通じてブローバイガスが吸気通路２０に排出されて、機関内部のブローバイガスが換気される。

また過給時においては、過給機２４の作動状態に応じて下流側圧力Ｐ１と機関内部圧力Ｐ３との差が変化する。さらに機関内部におけるブローバイガスの発生量についても、過給機２４の作動状態に応じて変化する。本実施の形態では、下流側圧力Ｐ１と機関内部圧力Ｐ３との差に応じてＰＣＶ弁４７の開度が変更されるために、同ＰＣＶ弁４７の作動を通じて、ブローバイガスの発生状況に見合うように機関内部への外気導入量を調節することができる。

本実施の形態によれば、非過給時であれ、過給時であれ、機関内部から吸気通路２０にブローバイガスを排出するとともに同吸気通路２０から機関内部に外気を導入することができる。そのため、非過給時あるいは過給時において、ブローバイガスの排出や外気の導入が停止される装置と比べて、機関内部のブローバイガスの換気を効率良く行うことができる。したがって、大気中への炭化水素（ＨＣ）の排出量や、ブローバイガス中の燃料成分の混入によるオイル劣化、ブローバイガスを基に生成されるオイルスラッジの蓄積量などを好適に抑制することができるようになる。

ここで、単に非過給時および過給時ともにブローバイガスの排出と外気の導入とを実行するようにしても、機関内部からのブローバイガスの排出態様や機関内部への外気の導入態様が過給時と非過給時とで異なる装置では、過給機の作動状態と非作動状態とが切り替わる度に、機関内部におけるブローバイガスの流れや外気の流れが一時的に滞留するなどして大きく乱れてしまう。また、吸気通路と機関内部とを連通する連通路におけるブローバイガスの流れ方向や外気の流れ方向が非過給時と過給時とで逆方向となる装置では、連通路中のブローバイガスが機関内部に戻されたり、連通路中の外気が吸気通路に戻されたりしてしまう。そのため、これら装置はいずれも機関内部のブローバイガスを外気に効率よく置き換えること、すなわち機関内部のブローバイガスの効率のよい換気を実現することができない。

本実施の形態では、第１の導入通路４１、第２の導入通路４２、第１のブリーザ通路４３、並びに第２のブリーザ通路４４にあってブローバイガスや外気が流れる方向は常に一定である。

また本実施の形態では、過給機２４の作動の有無にかかわらず、機関内部における同一部分（具体的には、ヘッドカバー１３におけるオイルセパレータ４６の取り付け部分）に外気が導入されるとともに、機関内部における同一部分（具体的には、クランクケース１４におけるオイルセパレータ４９の取り付け部分）からブローバイガスが排出される。そのため、機関内部におけるブローバイガスの流れ方向や外気の流れ方向をほぼ一定とすることができる。したがって、過給機２４の作動状態と非作動状態とが切り替わるとはいえ、これに伴って機関内部のブローバイガスの流れや外気の流れが大きく乱れることはなく、機関内部のブローバイガスの換気を効率的に行うことができるようになる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、以下に記載する効果が得られるようになる。
（１）機関内部のブローバイガスの換気を効率的に行うことができる。

（２）第２の導入通路４２にＰＣＶ弁４７を設けるようにしたために、過給時において、ブローバイガスの発生状況に見合うように機関内部への外気導入量を調節することができる。

（３）第１のブリーザ通路４３にＰＣＶ弁４８を設けるようにしたために、非過給時における機関内部からのブローバイガスの排出量をブローバイガスの発生状況に応じて的確に調節することができる。

なお、上記実施の形態は、以下のように変更して実施してもよい。
・第１の導入通路４１にチェック弁４５を設けるとともに第１のブリーザ通路４３にＰＣＶ弁４８を設けることに代えて、第１の導入通路４１に吸気通路２０からヘッドカバー１３内部への気体導入のみを許容するＰＣＶ弁を設けるとともに、第１のブリーザ通路４３にクランクケース１４から吸気通路２０への気体排出のみを許容するチェック弁を設けるようにしてもよい。また、第１の導入通路４１に吸気通路２０からヘッドカバー１３内部への気体導入のみを許容するＰＣＶ弁を設けるとともに第１のブリーザ通路４３にＰＣＶ弁４８を設けるようにしてもよい。要は、第１の導入通路４１および第１のブリーザ通路４３の少なくとも一方にＰＣＶ弁を設けるようにすればよい。こうした構成によっても、非過給時において、下流側圧力Ｐ１と上流側圧力Ｐ２との差に基づくＰＣＶ弁の作動を通じて、機関内部からのブローバイガス排出量や機関内部への外気導入量をブローバイガスの発生状況に応じて調節することができる。

・第２の導入通路４２にＰＣＶ弁４７を設けるとともに第２のブリーザ通路４４にチェック弁５０を設けることに代えて、第２の導入通路４２に吸気通路２０からヘッドカバー１３内部への気体導入のみを許容するチェック弁を設けるとともに、第２のブリーザ通路４４にクランクケース１４から吸気通路２０への気体排出のみを許容するＰＣＶ弁を設けるようにしてもよい。また、第２の導入通路４２にＰＣＶ弁４７を設けるとともに、第２のブリーザ通路４４にクランクケース１４から吸気通路２０への気体排出のみを許容するＰＣＶ弁を設けるようにしてもよい。要は、第２の導入通路４２および第２のブリーザ通路４４の少なくとも一方にＰＣＶ弁を設けるようにすればよい。こうした構成によっても、過給時において、下流側圧力Ｐ１と上流側圧力Ｐ２との差に基づくＰＣＶ弁の作動を通じて、機関内部からのブローバイガス排出量や機関内部への外気導入量を調節することができる。

なお第２の導入通路４２にチェック弁が設けられる構成にあっては、下流側圧力Ｐ１が所定圧力より高いときに、該下流側圧力Ｐ１が所定圧力以下であるときと比較して、第２の導入通路４２の通路断面積を小さくする導入制限弁を更に設けるようにしてもよい。こうした構成によれば、過給時において下流側圧力Ｐ１が高くなった場合に、これに起因して機関内部の圧力が過度に高くなることを抑制することができる。これにより、例えば機関内部から外部への気体流出や機関内部への気体侵入を防止するためのシール部材の信頼性低下を抑制することなどが可能になり、内燃機関１０の信頼性低下を抑制することができる。上記導入制限弁としては、例えば下流側圧力Ｐ１が所定圧力より高いときに第２の導入通路４２を通じた吸気通路２０とヘッドカバー１３内部との連通を遮断する制限弁や、下流側圧力Ｐ１が高くなるに連れて開度が小さくなる制限弁などを採用することができる。

・図２に示すように、上流側圧力Ｐ２が所定圧力より低いときに、該上流側圧力Ｐ２が所定圧力以上であるときと比較して、第２のブリーザ通路４４の通路断面積を小さくする排出制限弁５１を更に設けるようにしてもよい。同構成によれば、過給時において上流側圧力Ｐ２が低くなった場合に、これに起因して機関内部の圧力が過度に低くなることを抑制することができる。これにより、例えば機関内部から外部への気体流出や機関内部への気体侵入を防止するためのシール部材の信頼性低下を抑制することなどが可能になり、内燃機関１０の信頼性低下を抑制することができる。なお上記排出制限弁５１としては、例えば上流側圧力Ｐ２が所定圧力より低いときに第２のブリーザ通路４４を通じた吸気通路２０とクランクケース１４との連通を遮断する制限弁や、上流側圧力Ｐ２が低くなるに連れて開度が小さくなる制限弁などを採用することができる。

・チェック弁４５（図１）に代えて、図３に示すように、第１の導入通路４１の通路断面積を小さくする絞り部５５を設けるようにしてもよい。同構成によっても、吸気通路２０からヘッドカバー１３内部への外気導入を、非過給時においては下流側圧力Ｐ１と上流側圧力Ｐ２との差に基づき第１の導入通路４１を通じて行うことができ、過給時においては上流側圧力Ｐ２と下流側圧力Ｐ１との差に基づき第２の導入通路４２を通じて行うことができる。

なお上記構成では、第２の導入通路４２には一方向導入弁としてのＰＣＶ弁４７が設けられているのに対し、第１の導入通路４１にはそうした一方向導入弁が設けられていない。そのため、過給時において前記機関内部圧力Ｐ３が上昇して上流側圧力Ｐ２より高くなると、それら機関内部圧力Ｐ３および上流側圧力Ｐ２の差により、第１の導入通路４１を通じて内燃機関１０の内部の気体が吸気通路２０に不要に排出されてしまう。そして仮に、そうした気体の排出分が過度に多くなるようなことがあると、機関内部におけるブローバイガスの流れ方向や外気の流れ方向が過給時と非過給時とで変化するようになり、機関内部のブローバイガスの換気効率の低下を招いてしまう。

この点、上記構成によれば、第１の導入通路４１に設けられた絞り部５５によって、同第１の導入通路４１を通じてヘッドカバー１３内部から吸気通路２０に排出される気体の量を少量に抑えることができ、機関内部におけるブローバイガスの流れ方向や外気の流れ方向を変化させることなくほぼ一定にすることができる。

また、チェック弁に代えて絞り部５５を設けるようにしたために、可動部分を有する部品を一つ減らすことができ、その分だけブローバイガス処理装置の信頼性を向上させることができる。

ここで、図３に示す装置において、第１の導入通路４１および第２の導入通路４２を共通のオイルセパレータを介してヘッドカバー１３内部に連通するようにすると、同オイルセパレータの内部において第１の導入通路４１および第２の導入通路４２が連通した構造となる。こうした構造のブローバイガス処理装置では、過給時において第２の導入通路４２から第１の導入通路４１へと流入する外気の量が多くなり易い。

この点をふまえて、図３に示す装置では、内燃機関１０に二つのオイルセパレータ５６，５７を設けて、一方のオイルセパレータ５６を介して第１の導入通路４１をヘッドカバー１３内部に連通するとともに、他方のオイルセパレータ５７を介して第２の導入通路４２をヘッドカバー１３内部に連通するようにしている。

そのため、過給時において第２の導入通路４２から第１の導入通路４１への外気の流入が避けられないものの、その流入経路が「第２の導入通路４２」→「オイルセパレータ５７」→「ヘッドカバー１３内部」→「オイルセパレータ５６」→「第１の導入通路４１」といった二つのオイルセパレータ５６，５７を含む経路となる。これにより、この流入経路を通過する外気の通過抵抗を大きくすることができる。したがって、共通のオイルセパレータが設けられた装置と比較して、第２の導入通路４２から第１の導入通路４１へと流れる外気の流量を抑制することができ、その分だけ第２の導入通路４２からヘッドカバー１３内部への外気導入量を多くして過給時におけるブローバイガスの換気効率の向上を図ることができる。

・第１の導入通路４１（図１）に代えて、図４に示すように、吸気通路２０における過給機２４およびインタークーラ２９の間の部分とヘッドカバー１３内部とを連通する第１の導入通路６１を設けるようにしてもよい。また第１の導入通路６１を、図４に一点鎖線で併せ示すように、吸気通路２０におけるインタークーラ２９およびスロットル弁３０の間の部分とヘッドカバー１３内部とを連通する形状に延設してもよい。

非過給時においては、下流側圧力Ｐ１がスロットル弁３０より上流側の部分の圧力（非過給時上流側圧力）より低くなる。上記各構成によれば、それら下流側圧力Ｐ１と非過給時上流側圧力との差により、第１の導入通路６１を通じて機関内部に外気を導入することができ、第１のブリーザ通路４３を通じて機関内部のブローバイガスを吸気通路２０に排出することができる。

図４に示す装置にあって、第１の導入通路６１に設けられたＰＣＶ弁６５に代えて吸気通路２０からヘッドカバー１３内部への気体導入のみを許容するチェック弁を設けること、あるいは第１のブリーザ通路４３に設けられたＰＣＶ弁４８に代えてクランクケース１４から吸気通路２０への気体排出のみを許容するチェック弁を設けることが可能である。要は、第１の導入通路６１および第１のブリーザ通路４３の少なくとも一方にＰＣＶ弁を設けるようにすればよい。

なお第１の導入通路６１にチェック弁が設けられる構成にあっては、同第１の導入通路６１における吸気通路２０側の圧力（吸気通路側圧力）が所定圧力より高いときに、該吸気通路側圧力が所定圧力以下であるときと比較して、第１の導入通路６１の通路断面積を小さくする導入制限弁を更に設けるようにしてもよい。こうした構成によれば、過給時において上記吸気通路側圧力が高くなることに起因して機関内部の圧力が過度に高くなることを抑制することができ、内燃機関１０の信頼性低下を抑制することができる。上記導入制限弁としては、例えば上記吸気通路側圧力が所定圧力より高いときに第１の導入通路６１を通じた吸気通路２０とヘッドカバー１３内部との連通を遮断する制限弁や、上記吸気通路側圧力が高くなるに連れて開度が小さくなる制限弁などを採用することができる。

また、図４に示す装置にあって、ＰＣＶ弁６５に代えて、第１の導入通路６１の通路断面積を小さくする絞り部を設けるようにしてもよい。こうした構成によっても、非過給時において第１の導入通路６１を通じて吸気通路２０から機関内部に外気を導入することができる。しかも、絞り部により、過給時において第１の導入通路６１を通じて吸気通路２０からヘッドカバー１３内部に導入される外気の量を抑えることもできる。そのため、過給時において上記吸気通路側圧力が高くなることに起因して機関内部の圧力が過度に高くなることを抑制することができる。

・第２の導入通路４２（図１）に代えて、図５に示すように、吸気通路２０におけるインタークーラ２９およびスロットル弁３０の間の部分とヘッドカバー１３内部とを連通する第２の導入通路７２を設けるようにしてもよい。また第２の導入通路７２を、図５に一点鎖線で併せ示すように、吸気通路２０における過給機２４およびインタークーラ２９の間の部分とヘッドカバー１３内部とを連通する形状に延設してもよい。

過給時においては、上流側圧力Ｐ２が吸気通路２０における過給機２４より下流側の部分の圧力（過給時下流側圧力）より低くなる。上記構成によれば、それら上流側圧力Ｐ２と過給時下流側圧力との差により、第２の導入通路７２を通じて機関内部に外気を導入することができ、第２のブリーザ通路４４を通じて機関内部のブローバイガスを吸気通路２０に排出することができる。

図５に示す装置にあって、第２の導入通路７２にＰＣＶ弁４７を設けるとともに第２のブリーザ通路４４にチェック弁５０を設けることに代えて、第２の導入通路７２に吸気通路２０からヘッドカバー１３内部への気体導入のみを許容するチェック弁を設けるとともに、第２のブリーザ通路４４にクランクケース１４から吸気通路２０への気体排出のみを許容するＰＣＶ弁を設けるようにしてもよい。また、第２の導入通路７２にＰＣＶ弁４７を設けるとともに、第２のブリーザ通路４４にクランクケース１４から吸気通路２０への気体排出のみを許容するＰＣＶ弁を設けるようにしてもよい。要は、第２の導入通路７２および第２のブリーザ通路４４の少なくとも一方にＰＣＶ弁を設けるようにすればよい。

なお第２の導入通路７２にチェック弁が設けられる構成にあっては、同第２の導入通路７２における吸気通路２０側の圧力（吸気通路側圧力）が所定圧力より高いときに、該吸気通路側圧力が所定圧力以下であるときと比較して、第２の導入通路７２の通路断面積を小さくする導入制限弁を更に設けるようにしてもよい。こうした構成によれば、過給時において上記吸気通路側圧力が高くなることに起因して機関内部の圧力が過度に高くなることを抑制することができ、内燃機関１０の信頼性低下を抑制することができる。上記導入制限弁としては、例えば上記吸気通路側圧力が所定圧力より高いときに第２の導入通路７２を通じた吸気通路２０とヘッドカバー１３内部との連通を遮断する制限弁や、上記吸気通路側圧力が高くなるに連れて開度が小さくなる制限弁などを採用することができる。

・チェック弁４５（図５）に代えて、第１の導入通路４１の通路断面積を小さくする絞り部を設けるようにしてもよい。同構成によっても、吸気通路２０からヘッドカバー１３内部への外気導入を、非過給時においては下流側圧力Ｐ１と上流側圧力Ｐ２との差に基づき第１の導入通路４１を通じて行うことができ、過給時においては上流側圧力Ｐ２と前記過給時下流側圧力との差に基づき第２の導入通路４２を通じて行うことができる。また、第１の導入通路４１に絞り部が設けられているために、同絞り部により、第１の導入通路４１を通じてヘッドカバー１３内部から吸気通路２０に排出される気体の量を少量に抑えることができ、機関内部におけるブローバイガスの流れ方向や外気の流れ方向を変化させることなくほぼ一定にすることができる。さらに、チェック弁に代えて絞り部を設けるようにしたために、可動部分を有する部品を一つ減らすことができ、その分だけブローバイガス処理装置の信頼性を向上させることができる。

なお上記構成においては、内燃機関１０に二つのオイルセパレータを設けて、一方のオイルセパレータを介して第１の導入通路４１をヘッドカバー１３内部に連通するとともに、他方のオイルセパレータを介して第２の導入通路４２をヘッドカバー１３内部に連通することが望ましい。こうした構成を採用することにより、共通のオイルセパレータが設けられた装置と比較して、第２の導入通路４２から第１の導入通路４１へと流れる外気の流量を抑制することができ、その分だけ第２の導入通路４２からヘッドカバー１３内部への外気導入量を多くして過給時におけるブローバイガスの換気効率の向上を図ることができる。

・第１の導入通路４１および第２の導入通路４２（共に図１）に代えて、図６に示すように、吸気通路２０における過給機２４およびインタークーラ２９の間の部分とヘッドカバー１３内部とを連通する導入通路８１を設けるようにしてもよい。また導入通路８１を、図６に一点鎖線で併せ示すように、吸気通路２０におけるインタークーラ２９およびスロットル弁３０の間の部分とヘッドカバー１３内部とを連通する形状に延設してもよい。

ここで、吸気通路２０におけるスロットル弁３０より上流側の部分であって過給機２４より下流側の部分の圧力（導入部圧力Ｐ４）は、非過給時においては下流側圧力Ｐ１より高く、また過給時においては上流側圧力Ｐ２より高い。そのため上記構成によれば、非過給時においては導入部圧力Ｐ４と下流側圧力Ｐ１との差により、また過給時においては導入部圧力Ｐ４と上流側圧力Ｐ２との差により、それぞれ導入通路８１を通じて吸気通路２０内から機関内部に外気を導入することができる。

なお図６に示す装置では、導入部圧力Ｐ４が所定圧力より高いときに、該導入部圧力Ｐ４が所定圧力以下であるときと比較して、上記導入通路８１の通路断面積を小さくする導入制限弁８２が設けられている。こうした構成によれば、過給時において上記導入部圧力Ｐ４が高くなることに起因して機関内部の圧力が過度に高くなることを抑制することができ、内燃機関１０の信頼性低下を抑制することができる。上記導入制限弁８２としては、具体的には上記導入部圧力Ｐ４が所定圧力より高いときに導入通路８１を通じた吸気通路２０とヘッドカバー１３内部との連通を遮断する制限弁や、上記導入部圧力Ｐ４が高くなるに連れて開度が小さくなる制限弁などを採用することができる。

・図６に示す装置にあって、過給時に機関内部の圧力が過度に高くなることがないのであれば、導入制限弁８２を省略してもよい。
・図６に示す装置にあって、第１のブリーザ通路４３にクランクケース１４から吸気通路２０への気体排出のみを許容するチェック弁を設けるようにしてもよく、また第２のブリーザ通路４４にクランクケース１４から吸気通路２０への気体排出のみを許容するＰＣＶ弁を設けるようにしてもよい。

・また、図６に示す装置にあって、導入制限弁８２に代えて、導入通路８１の通路断面積を小さくする絞り部を設けるようにしてもよい。こうした構成によっても、非過給時において導入通路８１を通じて吸気通路２０からヘッドカバー１３内部に外気を導入することができる。しかも、絞り部により、過給時において導入通路８１を通じて吸気通路２０からヘッドカバー１３内部に導入される外気の量を抑えることができる。そのため、過給時において上記吸気通路側圧力が高くなることに起因して機関内部の圧力が過度に高くなることを抑制することができる。

・ＰＣＶ弁やチェック弁に代えて、開度を制御可能な電磁制御弁を設けるようにしてもよい。この場合、機関内部の圧力や吸気通路各部の圧力などに基づいて上記電磁制御弁の開度制御を実行するようにすればよい。

・図７に示すように、ヘッドカバー１３に設けられたオイルセパレータ４６にブリーザ通路を接続するとともに、クランクケース１４に設けられたオイルセパレータ４９に導入通路を接続するようにしてもよい。

また図８に示すように、ヘッドカバー１３の異なる位置に２つのオイルセパレータ９１，９２を設け、一方のオイルセパレータ９１に導入通路を接続するとともに、他方のオイルセパレータ９２にブリーザ通路を接続するようにしてもよい。なお同構成にあっては内燃機関１０の内部構造を、例えばヘッドカバー１３内部とクランクケース１４内部とを連通する連通路９３の形状を工夫する等して、クランクケース１４からヘッドカバー１３内部へのブローバイガス導入やヘッドカバー１３からクランクケース１４への外気導入が適切に行われる構造にすることが望ましい。

さらに、クランクケース１４内部の異なる位置に２つのオイルセパレータを設け、一方のオイルセパレータに導入通路を接続するとともに、他方のオイルセパレータにブリーザ通路を接続することも可能である。

これら装置によっても、非過給時であれ、過給時であれ、吸気通路２０から機関内部に外気を導入するとともに同機関内部から吸気通路２０にブローバイガスを排出することができ、しかも機関内部におけるブローバイガスの流れ方向や外気の流れ方向をほぼ一定とすることができる。

なおオイル劣化の一因となるオイルスラッジは主に、ブローバイガスを基に、シリンダヘッド１２の内部やヘッドカバー１３の内部で生成されることが広く知られている。そのためオイルスラッジの生成を抑える上では、導入通路をヘッドカバー１３に接続して、同ヘッドカバー１３の内部に直接外気を送り込む構造を採用することが望ましい。

また、そうした構造を採用する場合にはブリーザ通路をクランクケースに接続することが望ましい。これにより、機関内部のブローバイガスを含む気体を「ヘッドカバー１３内部→クランクケース１４→吸気通路２０」といった順に外気によって押し出すことが可能になり、機関内部全体を効率良く換気することが可能になる。

・機関内部から導入通路やブリーザ通路へのオイルの侵入が回避されるのであれば、オイルセパレータを省略することができる。
・図９に示すように、Ｖ型の気筒配列の内燃機関９０にあっては、その各バンクＶａ，Ｖｂのヘッドカバー９４ａ，９４ｂにそれぞれ導入通路を接続するとともに、クランクケース９５にブリーザ通路を接続するといった構成を採用することができる。

また図１０に示すように、Ｖ型の気筒配列の内燃機関９０にあって、一方のバンクＶａのヘッドカバー９４ａに導入通路を接続するとともに、他方のバンクＶｂのヘッドカバー９４ｂにブリーザ通路を接続するといった構成を採用することもできる。

さらには図１１に示すように、Ｖ型の気筒配列の内燃機関９０にあって、そのクランクケース９５に導入通路を接続するとともに、各バンクＶａ，Ｖｂのヘッドカバー９４ａ，９４ｂにそれぞれブリーザ通路を接続するといった構成を採用することも可能である。

いずれの装置によっても、非過給時であれ、過給時であれ、導入通路を通じて吸気通路から機関内部に外気を導入するとともにブリーザ通路を通じて機関内部から吸気通路にブローバイガスを排出することができ、しかも機関内部におけるブローバイガスの流れ方向や外気の流れ方向をほぼ一定とすることができる。

・本発明は、排気駆動式の過給機が搭載された内燃機関に限らず、機関（クランク軸）駆動式の過給機、いわゆるスーパーチャージャが搭載された内燃機関にも適用可能である。また、インタークーラが設けられない内燃機関にも、本発明は適用することができる。

本発明にかかるブローバイガス処理装置の一実施の形態についてその概略構成を示す略図。ブローバイガス処理装置の変形例についてその概略構成を示す略図。ブローバイガス処理装置の変形例についてその概略構成を示す略図。ブローバイガス処理装置の変形例についてその概略構成を示す略図。ブローバイガス処理装置の変形例についてその概略構成を示す略図。ブローバイガス処理装置の変形例についてその概略構成を示す略図。ブローバイガス処理装置の変形例についてその概略構成を示す略図。ブローバイガス処理装置の変形例についてその概略構成を示す略図。ブローバイガス処理装置の変形例についてその概略構成を示す略図。ブローバイガス処理装置の変形例についてその概略構成を示す略図。ブローバイガス処理装置の変形例についてその概略構成を示す略図。従来のブローバイガス処理装置についてその概略構成を示す略図。従来のブローバイガス処理装置についてその概略構成を示す略図。従来のブローバイガス処理装置についてその概略構成を示す略図。

符号の説明

１０，９０…内燃機関、１１…シリンダブロック、１２…シリンダヘッド、１３，９４ａ，９４ｂ…ヘッドカバー、１４，９５…クランクケース、１５…オイルパン、１６…シリンダ、１７…ピストン、１８…燃焼室、１９…吸気バルブ、２０…吸気通路、２１…排気バルブ、２２…排気通路、２３…連通路、２４…過給機、２５…タービンホイール、２６…コンプレッサインペラ、２７…シャフト、２８…エアクリーナ、２９…インタークーラ、３０…スロットル弁、４１，６１…第１の導入通路、４２，７２…第２の導入通路、４３…第１のブリーザ通路、４４…第２のブリーザ通路、４５，５０…チェック弁、４６，４９，５６，５７，９１，９２…オイルセパレータ、４７，４８，６５…ＰＣＶ弁、５１…排出制限弁、５５…絞り部、８１…導入通路、８２…導入制限弁。

Claims

吸気通路を流れる吸気の圧送を通じて過給を行う過給機と該過給機より吸気流れ方向下流側において前記吸気通路の通路断面積を可変設定する絞り弁とが該吸気通路に設けられた内燃機関に適用され、
前記吸気通路における前記絞り弁より吸気流れ方向下流側の部分と機関内部とを連通し、該機関内部から前記吸気通路への気体排出のみを許容する第１の一方向排出弁を有する第１のブリーザ通路および、
前記吸気通路における前記過給機より吸気流れ方向上流側の部分と前記機関内部における前記第１のブリーザ通路の前記内燃機関側の連通部分とを連通し、前記機関内部から前記吸気通路への気体排出のみを許容する第２の一方向排出弁を有する第２のブリーザ通路および、
前記吸気通路から前記機関内部への気体導入のみを許容する第１の一方向導入弁を有して、非過給時には前記吸気通路における前記絞り弁より吸気流れ方向上流側の部分と前記機関内部とを連通する第１の導入通路および、
前記吸気通路から前記機関内部への気体導入のみを許容する第２の一方向導入弁を有して、過給時には前記吸気通路における前記過給機より吸気流れ方向下流側の部分と前記機関内部における前記第１の導入通路の連通部分とを連通する第２の導入通路
を備えるブローバイガス処理装置。
請求項１に記載のブローバイガス処理装置において、
前記第１の導入通路は前記吸気通路における前記過給機より吸気流れ方向上流側の部分と前記機関内部とを連通する通路であり、
前記第２の導入通路は前記吸気通路における前記絞り弁より吸気流れ方向下流側の部分と前記連通部分とを連通する通路である
ことを特徴とするブローバイガス処理装置。
請求項２に記載のブローバイガス処理装置において、
前記第２の一方向導入弁は、前記機関内部側と前記吸気通路側との差圧に応じて開度が変更される差圧作動弁である
ことを特徴とするブローバイガス処理装置。
請求項２又は３に記載のブローバイガス処理装置において、
前記第１の一方向排出弁は、前記機関内部側と前記吸気通路側との差圧が小さいほど大きい開度に変更される差圧作動弁である
ことを特徴とするブローバイガス処理装置。
請求項２〜４のいずれか一項に記載のブローバイガス処理装置において、
前記第１の一方向導入弁および前記第２の一方向排出弁は共にチェック弁である
ことを特徴とするブローバイガス処理装置。
吸気通路を流れる吸気の圧送を通じて過給を行う過給機と該過給機より吸気流れ方向下流側において前記吸気通路の通路断面積を可変設定する絞り弁とが該吸気通路に設けられた内燃機関に適用され、
前記吸気通路における前記絞り弁より吸気流れ方向下流側の部分と機関内部とを連通し、該機関内部から前記吸気通路への気体排出のみを許容する第１の一方向排出弁を有する第１のブリーザ通路および、
前記吸気通路における前記過給機より吸気流れ方向上流側の部分と前記機関内部における前記第１のブリーザ通路の前記内燃機関側の連通部分とを連通し、前記機関内部から前記吸気通路への気体排出のみを許容する第２の一方向排出弁を有する第２のブリーザ通路および、
非過給時には前記吸気通路における前記絞り弁より吸気流れ方向上流側の部分と前記機関内部とを連通し、過給時には前記吸気通路における前記過給機より吸気流れ方向下流側の部分と機関内部とを連通する導入通路
を備え、
前記導入通路は、前記吸気通路における前記絞り弁より吸気流れ方向上流側の部分であり且つ前記過給機より吸気流れ方向下流側の部分と前記機関内部とを連通する通路であり、前記機関内部側と前記吸気通路側との差圧に応じて開度が変更される差圧作動弁を有するブローバイガス処理装置。
請求項６に記載のブローバイガス処理装置において、
前記第１の一方向排出弁は前記機関内部側と前記吸気通路側との差圧が小さいときほど大きい開度に変更される差圧作動弁である
ことを特徴とするブローバイガス処理装置。
吸気通路を流れる吸気の圧送を通じて過給を行う過給機と該過給機より吸気流れ方向下流側において前記吸気通路の通路断面積を可変設定する絞り弁とが該吸気通路に設けられた内燃機関に適用され、
前記吸気通路における前記絞り弁より吸気流れ方向下流側の部分と機関内部とを連通し、該機関内部から前記吸気通路への気体排出のみを許容する第１の一方向排出弁を有する第１のブリーザ通路および、
前記吸気通路における前記過給機より吸気流れ方向上流側の部分と前記機関内部における前記第１のブリーザ通路の前記内燃機関側の連通部分とを連通し、前記機関内部から前記吸気通路への気体排出のみを許容する第２の一方向排出弁を有する第２のブリーザ通路および、
非過給時には前記吸気通路における前記絞り弁より吸気流れ方向上流側の部分と前記機関内部とを連通し、過給時には前記吸気通路における前記過給機より吸気流れ方向下流側の部分と機関内部とを連通する導入通路
を備え、
前記導入通路は、前記吸気通路における前記絞り弁より吸気流れ方向上流側の部分であり且つ前記過給機より吸気流れ方向下流側の部分と前記機関内部とを連通する通路であり、
前記第１の一方向排出弁は前記機関内部側と前記吸気通路側との差圧が小さいときほど大きい開度に変更される差圧作動弁であるブローバイガス処理装置。
請求項６〜８のいずれか一項に記載のブローバイガス処理装置において、
前記第２の一方向排出弁はチェック弁である
ことを特徴とするブローバイガス処理装置。
吸気通路を流れる吸気の圧送を通じて過給を行う過給機と該過給機より吸気流れ方向下流側において前記吸気通路の通路断面積を可変設定する絞り弁とが該吸気通路に設けられた内燃機関に適用され、
前記吸気通路における前記絞り弁より吸気流れ方向下流側の部分と機関内部とを連通し、該機関内部から前記吸気通路への気体排出のみを許容する第１の一方向排出弁を有する第１のブリーザ通路および、
前記吸気通路における前記過給機より吸気流れ方向上流側の部分と前記機関内部における前記第１のブリーザ通路の前記内燃機関側の連通部分とを連通し、前記機関内部から前記吸気通路への気体排出のみを許容する第２の一方向排出弁を有する第２のブリーザ通路および、
非過給時には前記吸気通路における前記絞り弁より吸気流れ方向上流側の部分と前記機関内部とを連通し、過給時には前記吸気通路における前記過給機より吸気流れ方向下流側の部分と機関内部とを連通する導入通路
を備え、
前記導入通路は、通路断面積を小さくする絞り部を有して前記吸気通路における前記過給機より吸気流れ方向上流側の部分と前記機関内部とを連通する第１の導入通路および、前記吸気通路から前記機関内部への気体導入のみを許容する一方向導入弁を有して前記吸気通路における前記過給機より吸気流れ方向下流側の部分と前記機関内部における前記第１の導入通路の連通部分とを連通する第２の導入通路からなるブローバイガス処理装置。
請求項１０に記載のブローバイガス処理装置において、
前記第２の導入通路は前記吸気通路における前記絞り弁より吸気流れ方向下流側の部分と前記連通部分とを連通する通路である
ことを特徴とするブローバイガス処理装置。
請求項１０または１１に記載のブローバイガス処理装置において、
前記一方向導入弁は、前記機関内部側と前記吸気通路側との差圧に応じて開度が変更される差圧作動弁である
ことを特徴とするブローバイガス処理装置。
請求項１０〜１２のいずれか一項に記載のブローバイガス処理装置において、
前記第１の一方向排出弁は、前記機関内部側と前記吸気通路側との差圧が小さいほど大きい開度に変更される差圧作動弁である
ことを特徴とするブローバイガス処理装置。
請求項１１〜１３のいずれか一項に記載のブローバイガス処理装置において、
前記第２の一方向排出弁はチェック弁である
ことを特徴とするブローバイガス処理装置。
請求項１０〜１４のいずれか一項に記載のブローバイガス処理装置において、
前記内燃機関に二つのオイルセパレータが設けられてなり、それらオイルセパレータのうちの一方を介して前記第１の導入通路が前記機関内部に連通されてなり、他方を介して前記第２の導入通路が前記機関内部に連通されてなる
ことを特徴とするブローバイガス処理装置。
前記吸気通路における前記過給機より吸気流れ方向上流側の圧力が所定圧力より低いときに、該所定圧力以上であるときと比較して、前記第２のブリーザ通路の通路断面積を小さくする排出制限弁を更に備える
請求項１〜１５のいずれか一項に記載のブローバイガス処理装置。
吸気通路を流れる吸気の圧送を通じて過給を行う過給機と該過給機より吸気流れ方向下流側において前記吸気通路の通路断面積を可変設定する絞り弁とが該吸気通路に設けられた内燃機関に適用され、
前記吸気通路における前記絞り弁より吸気流れ方向下流側の部分と機関内部とを連通し、該機関内部から前記吸気通路への気体排出のみを許容する第１の一方向排出弁を有する第１のブリーザ通路および、
前記吸気通路における前記過給機より吸気流れ方向上流側の部分と前記機関内部における前記第１のブリーザ通路の前記内燃機関側の連通部分とを連通し、前記機関内部から前記吸気通路への気体排出のみを許容する第２の一方向排出弁を有する第２のブリーザ通路および、
前記吸気通路における前記過給機より吸気流れ方向上流側の圧力が所定圧力より低いときに、該所定圧力以上であるときと比較して、前記第２のブリーザ通路の通路断面積を小さくする排出制限弁および、
非過給時には前記吸気通路における前記絞り弁より吸気流れ方向上流側の部分と前記機関内部とを連通し、過給時には前記吸気通路における前記過給機より吸気流れ方向下流側の部分と機関内部とを連通する導入通路
を備えるブローバイガス処理装置。