JP4835557B2 - Blow-by gas reduction device for dry sump engine - Google Patents
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Description
本発明は、ドライサンプ式エンジンのブローバイガス還元装置に関し、詳細には、オイルタンクとエンジンとを接続する配管の異常(外れまたは断裂)を検出する機能を備えたドライサンプ式エンジンのブローバイガス還元装置に関する。 The present invention relates to a blow-by gas reduction device for a dry sump engine, and more particularly, to a blow-by gas reduction device for a dry sump engine having a function of detecting an abnormality (disconnection or rupture) in piping connecting an oil tank and an engine. .
一般に、量産自動車用のレシプロエンジンには、シリンダとピストンとの隙間からクランク室へ漏れるブローバイガスが大気中に放出されるのを防止するためにブローバイガス還元装置が設けられている。 In general, a reciprocating engine for a mass-produced automobile is provided with a blow-by gas reduction device in order to prevent blow-by gas leaking from the gap between the cylinder and the piston into the crank chamber from being released into the atmosphere.
ブローバイガス還元装置は、一般にウエットサンプ式エンジンに適用される場合が多い。ウエットサンプ式エンジンの構造としては、クランク室をPCV(ポジティブ・クランクケース・ベンチレーション)バルブを有する環流通路によって吸気管のスロットルバルブ下流側に接続し、また、シリンダヘッドの内部をブリーザ通路(新気の吸入口)によって吸気管のスロットルバルブ上流側に接続している。このような構成にすることにより、エンジンの吸気負圧によって、環流通路を通ってクランク室内のブローバイガスが吸気管内に強制導入される。この時、PCVバルブを調整することにより、吸気管に導入されるブローバイガスを含む空気の量を調整することが可能で、エンジン内で必要とされる新気を吸い込みつつブローバイガスの燃焼処理を行うことができる。かかる構成のウエットサンプ式エンジンでは、吸気管(ブローバイガス通路)の異常(外れまたは断裂)を、AFMで計測されない空気の吸い込みによる空燃比のずれが発生した場合に、燃料系異常として検出している。 In general, the blow-by gas reduction device is often applied to a wet sump type engine. The structure of the wet sump engine is that the crank chamber is connected to the downstream side of the throttle valve of the intake pipe by a circulation passage having a PCV (positive crankcase ventilation) valve, and the inside of the cylinder head is connected to a breather passage (new Connected to the upstream side of the throttle valve of the intake pipe. With such a configuration, blow-by gas in the crank chamber is forcibly introduced into the intake pipe through the circulation passage due to the negative intake pressure of the engine. At this time, by adjusting the PCV valve, it is possible to adjust the amount of air including the blow-by gas introduced into the intake pipe, and the blow-by gas combustion process is performed while sucking in fresh air required in the engine. It can be carried out. In a wet sump engine having such a configuration, an abnormality (disengagement or rupture) in the intake pipe (blow-by gas passage) is detected as a fuel system abnormality when an air-fuel ratio shift due to air suction that is not measured by the AFM occurs. Yes.
一方、ウエットサンプ式エンジンに対してドライサンプ式エンジンがある。ドライサンプ式エンジンは、オイルタンクをエンジン本体から分離することにより、エンジン本体のオイルパン形状を薄くすることができると共に、エンジン本体内にエンジンオイルを貯留しないため、エンジンオイルの泡立ちや片寄りが発生し難く、エンジンオイルを安定的に潤滑系に供給することができる。そのため、過酷な状況下で使用される競技用エンジンとして利用されることが多い。 On the other hand, there is a dry sump engine compared to a wet sump engine. In the dry sump engine, by separating the oil tank from the engine body, the oil pan shape of the engine body can be made thin, and the engine oil is not stored in the engine body. Therefore, engine oil can be stably supplied to the lubrication system. Therefore, it is often used as a competition engine used under severe conditions.
ドライサンプ式エンジンのブローバイガス還元装置の場合は、例えばエンジン本体内のオイルパンとオイルタンクとを送り管路および戻し管路で接続し、給油ポンプによってオイルタンクのエンジンオイルをエンジン本体へ圧送し、この給油ポンプより吐出量の大きい排出ポンプによってエンジン本体から潤滑後のエンジンオイルおよびブローバイガスを含む空気をオイルタンク側へ送っている。そして、オイルタンクで気液分離したブローバイガスを還流通路によって吸気管のスロットルバルブ下流側に還流させている。また、吸気管のスロットルバルブ上流側に接続された新気通路によって導入される新気を吸気管からエンジン本体内へ供給する。 In the case of a dry sump engine blow-by gas reduction device, for example, an oil pan and an oil tank in the engine body are connected by a feed line and a return line, and the engine oil in the oil tank is pumped to the engine body by an oil pump. Air including lubricating engine oil and blow-by gas after lubrication is sent from the engine body to the oil tank side by a discharge pump having a larger discharge amount than the oil supply pump. The blow-by gas separated from the gas and liquid in the oil tank is recirculated to the downstream side of the throttle valve of the intake pipe through the recirculation passage. Also, fresh air introduced by a fresh air passage connected to the upstream side of the throttle valve of the intake pipe is supplied from the intake pipe into the engine body.
ドライサンプシステムのように、オイルタンクをエンジンと別体に備えるシステムでは、ウエットサンプシステムと異なり、ブローバイガス通路がエンジン外部に配設されるため、ブローバイガス通路の異常(外れおよび断裂等)を自己診断で検出する必要がある。配管の異常を検出する方法として、例えば、特許文献1〜3が公知である。
Unlike a dry sump system, a system with an oil tank that is separate from the engine, such as a dry sump system, has a blow-by gas passage outside the engine. Need to be detected by diagnosis. For example,
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、オイルタンクとエンジンを接続する配管の異常を簡単な方法で検出することが可能なドライサンプ式エンジンのブローバイガス還元装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and provides a dry sump engine blow-by gas reduction device capable of detecting an abnormality of piping connecting an oil tank and an engine by a simple method. Objective.
上記した課題を解決して、本発明の目的を達成するために、本発明は、オイルタンク内の潤滑オイルをエンジンへ供給し、前記エンジンのクランク室内のブローバイガスおよびオイルをオイルタンクへ戻して、当該オイルタンク内のブローバイガスを前記エンジンの吸気管へ還流させるドライサンプ式エンジンのブローバイガス還元装置において、前記オイルタンクと前記エンジンを接続する配管に電気抵抗を配し、当該電気抵抗の抵抗値をモニタリングして、前記配管の異常を検出することを特徴とする。 In order to solve the above problems and achieve the object of the present invention, the present invention supplies lubricating oil in an oil tank to an engine, and returns blowby gas and oil in the crank chamber of the engine to the oil tank. In the dry sump engine blow-by gas reduction device that recirculates the blow-by gas in the oil tank to the intake pipe of the engine, an electric resistance is arranged in a pipe connecting the oil tank and the engine, and the resistance value of the electric resistance And detecting an abnormality in the pipe.
また、本発明の好ましい態様によれば、前記配管は、前記エンジンのクランク室内のブローバイガスを前記オイルタンクに排出するためのブローバイガス排出導管であることが望ましい。 According to a preferred aspect of the present invention, it is preferable that the pipe is a blow-by gas discharge conduit for discharging blow-by gas in the crank chamber of the engine to the oil tank.
本発明によれば、オイルタンク内の潤滑オイルをエンジンへ供給し、前記エンジンのクランク室内のブローバイガスおよびオイルをオイルタンクへ戻して、当該オイルタンク内のブローバイガスを前記エンジンの吸気管へ還流させるドライサンプ式エンジンのブローバイガス還元装置において、前記オイルタンクと前記エンジンを接続する配管に電気抵抗を配し、当該電気抵抗の抵抗値をモニタリングして、前記配管の異常を検出することとしたので、オイルタンクとエンジンを接続する配管の異常を簡単な方法で検出することが可能なドライサンプ式エンジンのブローバイガス還元装置を提供することが可能となるという効果を奏する。 According to the present invention, lubricating oil in the oil tank is supplied to the engine, blow-by gas and oil in the crank chamber of the engine are returned to the oil tank, and the blow-by gas in the oil tank is returned to the intake pipe of the engine. In the dry sump engine blow-by gas reduction device to be operated, an electric resistance is arranged on a pipe connecting the oil tank and the engine, and the resistance value of the electric resistance is monitored to detect an abnormality of the pipe. There is an effect that it is possible to provide a blow-by gas reduction device for a dry sump engine that can detect an abnormality in a pipe connecting the oil tank and the engine by a simple method.
以下に、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるものまたは実質的に同一のものが含まれる。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art or those that are substantially the same.
図1は、本発明に係るドライサンプ式エンジンのブローバイガス還元装置の概略構成図である。同図に示すドライサンプ式エンジンのブローバイガス還元装置は、排出ポンプ64とオイルタンク50間を接続するブローバイガス排出導管63の異常(外れまたは断裂)を電気的に検出する配管異常検出機能を備えている。図1において、実線の矢印はオイルの流れを示し、破線の矢印はブローバイガスの流れを示している。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a blow-by gas reduction device for a dry sump engine according to the present invention. The blow-by gas reduction device for a dry sump type engine shown in the figure has a piping abnormality detection function for electrically detecting abnormality (disconnection or rupture) of the blow-by
図1において、エンジン10は、シリンダブロック12と、シリンダブロック12の上端に固定されたシリンダヘッド14と、シリンダブロック12の下端に固定されシリンダブロック12と共働してクランク室16を画定するオイルパン18とを有している。シリンダブロック12は複数のシリンダボア20を有し、各シリンダボア20にはシリンダヘッド14と協働して燃焼室22を画定するピストン24が往復動可能に配置されている。
In FIG. 1, an
クランク室16内にはエンジン10の長手方向に沿って、すなわち、図1の紙面に垂直に延在するクランクシャフト26が配置され、クランクシャフト26はシリンダブロック12により軸線28の周りに回転可能に支持されている。ピストン24に取り付けられたピストンピン30及びクランクシャフト26のピン32はコネクティングロッド34により互いに接続され、これによりピストン24の往復運動がクランクシャフト26の回転運動に変換される。
A
図示されていないが、シリンダヘッド14内には燃焼室22と連通する吸気ポート及び排気ポートが設けられており、これらのポートはそれぞれ吸気バルブ36及び排気バルブ38によって開閉される。吸気バルブ36及び排気バルブ38はそれぞれカムシャフト40及び42の回転により駆動され、カムシャフト40及び42はクランクシャフト26により、不図示のチェーンを介して回転駆動される。吸気ポートには吸気管44が接続されており、エンジン10の運転時にはエアクリーナー46にて浄化された新気が吸気管42及び吸気ポートを経て燃焼室22内へ断続的に供給される。
Although not shown, an intake port and an exhaust port communicating with the
シリンダヘッド14の内部空間はシリンダブロック12及びシリンダヘッド14に設けられた接続通路48によりクランク室16と連通接続されており、接続通路48は燃焼室22より吸気バルブ36及び排気バルブ38の摺動支持部等を経てシリンダヘッド14の内部空間へ漏洩したブローバイガスをクランク室16へ導く。接続通路48の上端はシリンダヘッド14の底壁の上面よりも高く、これにより該上端は潤滑オイルが接続通路48へ流入することを抑制する手段として機能するようになっている。
The internal space of the cylinder head 14 is connected to the
また、クランク室16に設けられたブローバイガス排出導管63は、オイルタンク50に接続されている。燃焼室22よりシリンダボア20とピストン24との間を経てクランク室16へ漏洩するブローバイガス及びシリンダヘッド14内より接続通路48を経てクランク室16へ流れるブローバイガスは、ブローバイガス排出導管63を介して、オイルタンク50内に移動する。
A blow-by
オイルタンク50は、潤滑オイル52を貯留する。オイルタンク50の下端部は供給導管54によりエンジン10のメインギャラリー56に接続されており、オイルタンク50内の潤滑オイル52は供給導管54に設けられた供給ポンプ58により供給導管54及びメインギャラリー56を経てエンジン10の各駆動部へ供給されるようになっている。シリンダブロック12内の各駆動部を潤滑した潤滑オイルはオイルパン18内へ落下する。
The
オイルパン18にはオイル集合部60が設けられており、オイル集合部60はオイル排出導管62によりオイルタンク50内の下方部と接続されている。オイル排出導管62には排出ポンプとしての排出ポンプ64が設けられ、排出ポンプ64はオイル集合部60に集合した潤滑オイルを、オイル排出導管62を経てオイルタンク50へ戻す。この場合、潤滑オイルに混合されているブローバイガスもオイル排出導管62を介してオイルタンク50に移動する。
The
オイルタンク50の上端部には、ブローバイガスの還流量を調整するためのPCV弁80が配設されている。PCV弁80にはブローバイガス環流導管70が接続されており、このブローバイガス還流通路70は、吸気管44のスロットルバルブ72より下流側の部分に接続されている。また、吸気管44のスロットルバルブ72より上流側の部分には新気供給導管74の一端が接続され、新気供給導管74の他端はシリンダヘッド14の内部空間に連通接続されている。尚オイルタンク50はそれに戻される潤滑オイルとブローバイガスとを気液分離により分離し、潤滑オイルはオイルタンク50の下方部に貯留され、ブローバイガスはオイルタンク50の上方部に貯留される。
A
供給ポンプ58、排出ポンプ64はそれぞれ図1には示されていない電動機により駆動され、それらの電動機は制御装置76により制御される。制御装置76は、エンジン10とオイルタンク50間を接続するブローバイガス排出導管63の異常(外れおよび断裂等)を電気的に検出する配管異常検出機能を備えている。
The
図2は、ブローバイガス排出導管63の配管異常検出方法を説明するための模式図である。本実施例では、ブローバイガス排出導管63に電気抵抗を配すると共に、ブローバイガス排出導管63の両端をGNDに接地する。制御装置76は、電気抵抗の抵抗値をモニタリングして、ブローバイガス排出導管63の異常(外れまたは断裂)を検出する。なお、エンジン10およびオイルタンク50は、筐体に接地されているため、ブローバイガス排出導管63の両端はGNDに接地されていることになる。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a piping abnormality detection method for the blow-by
図2において、ブローバイガス排出導管63には、電気抵抗R1,R2が配されており、それぞれGND1(エンジン10),GND2(オイルタンク50)に接続されている。電気抵抗R1,R2で構成される並列抵抗回路に、バッテリ90により定電圧が印加される。制御装置76は、電気抵抗R1,R2の接続点P1の電圧を検出することにより、この並列抵抗回路の抵抗値Rをモニタリングして、ブローバイガス排出導管63の異常(外れまたは断裂)を検出する。
In FIG. 2, electrical resistances R <b> 1 and R <b> 2 are arranged in the blow-by
ここで、電気抵抗R1,R2の抵抗値をR1,R2とする。並列抵抗回路の抵抗値をRとした場合、正常時には、R=(R1+R2)/(R1×R2)となる。(1)ブローバイガス排出導管63がGND1(エンジン10)から外れた場合は、R=R2となる。また、(2)ブローバイガス排出導管63がGND2(オイルタンク50)から外れた場合は、R=R1となる。(3)ブローバイガス排出導管63が電気抵抗R1,R2の接続点で断裂した場合は、R=R1またはR2となる。(4)制御装置76とブローバイガス排出導管63間で断裂した場合は、R=∞となる。このようにして、制御装置76は、抵抗値Rをモニタリングして、ブローバイガス排出導管63の異常(外れまたは断裂)の位置を特定することができる。
Here, the resistance values of the electric resistances R1 and R2 are R1 and R2. When the resistance value of the parallel resistance circuit is R, in a normal state, R = (R1 + R2) / (R1 × R2). (1) When the blow-by
図3は、ブローバイガス排出導管63の断面構造の一例を示す図である。ブローバイガス排出導管63に電気抵抗を配する構成として、例えば、図3に示すような構成とすることができる。図3に示す例では、ブローバイガス排出導管63は、ゴム層101と、ゴム層101を被覆する金属層102とで構成されている。金属層102は電気抵抗を構成する。図3に示す例では、ブローバイガス排出導管63は、図2のP1点とGND1間で電気抵抗R1を形成し、P1点とGND2間で電気抵抗R2を形成する。なお、ブローバイガス排出導管63に電気抵抗を配する構成は、図3に示す構成に限られるものではなく、電気抵抗を配することが可能な構成であれば如何なる構成としてもよい。例えば、ゴム層上やゴム層中に電気抵抗パターンを形成することにしてもよい。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a cross-sectional structure of the blow-by
以上説明したように、実施例1に係るドライサンプ式エンジンのブローバイガス還元装置によれば、オイルタンク50とエンジン10を接続するブローバイガス排出導管63に電気抵抗を配し、当該電気抵抗の抵抗値をモニタリングして、ブローバイガス排出導管63の異常(外れまたは断裂)を検出することとしたので、簡単かつ低コストな構成で、ブローバイガス排出導管63の異常(外れまたは断裂)を検出することが可能となる。
As described above, according to the blow-by gas reduction device for the dry sump engine according to the first embodiment, the electrical resistance is arranged in the blow-by
実施例2に係る配管異常検出方法を説明する。図4は、実施例2に係る配管異常検出方法を説明するための図である。実施例2では、ブローバイガス排出導管63のエンジン10側63aは電気抵抗R1が配されており、GND1(エンジン10)に接続されている。ブローバイガス排出導管63のオイルタンク50側63bは、絶縁されていると共に、外れにくい構造でオイルタンク50に接続されている。例えば、ブローバイガス排出導管63のエンジン10側63aを上記図3のゴム層101、金属層102で形成し、オイルタンク50側63bをゴム層のみで形成することができる。
A piping abnormality detection method according to the second embodiment will be described. FIG. 4 is a diagram for explaining a piping abnormality detection method according to the second embodiment. In the second embodiment, the electric resistance R1 is arranged on the
電気抵抗R1には、バッテリ90により定電圧が印加される。制御装置76は、P2点の電圧を検出することにより、電気抵抗R1で構成される直列抵抗回路の抵抗値Rをモニタリングして、ブローバイガス排出導管63の異常(外れまたは断裂)を検出する。抵抗値Rは、正常時には、R=R1となる。他方、ブローバイガス排出導管63がGND1(エンジン10)から外れた場合や断裂した場合には、R=∞となる。
A constant voltage is applied to the electric resistance R1 by the
実施例2によれば、ブローバイガス排出導管63の電気抵抗を配するエリアを小さくすることができ、より簡単かつ低コストな構成で、ブローバイガス排出導管63の異常(外れまたは断裂)を検出することが可能となる。
According to the second embodiment, the area where the electrical resistance of the blow-by
なお、上記実施例1,2では、ブローバイガス排出導管63に電気抵抗を配して、その抵抗をモニタリングして、ブローバイガス排出導管63の異常(外れまたは断裂)を検出する場合について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、オイルタンク50とエンジン10を接続する配管の全てに適用可能であり、例えば、オイルタンク50とエンジン10を接続するオイル排出導管62に電気抵抗を配して、その異常(外れまたは断裂)を検出することにしてもよい。
In the first and second embodiments, the case where an electrical resistance is arranged in the blow-by
本発明に係るドライサンプ式エンジンのブローバイガス還元装置は、エンジンとオイルタンク間の配管の異常(外れまたは断裂)を検出する場合に広く適用可能である。 The blow-by gas reduction device for a dry sump engine according to the present invention is widely applicable when detecting an abnormality (disconnection or breakage) in piping between the engine and the oil tank.
10 エンジン
12 シリンダブロック
14 シリンダヘッド
16 クランク室
18 オイルパン
22 燃焼室
24 ピストン
26 クランクシャフト
36 吸気バルブ
38 排気バルブ
44 吸気管
48 接続通路
50 オイルタンク
52 潤滑オイル
56 メインギャラリー
58 供給ポンプ
60 オイル集合部
64 排出ポンプ
70 ブローバイガス環流導管
72 スロットルバルブ
74 新気供給導管
76 制御装置
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記オイルタンクと前記エンジンを接続する配管に、前記エンジンに接続される第1の電気抵抗と前記オイルタンクに接続される第2の電気抵抗を配し、前記第1の電気抵抗と前記第2の電気抵抗の接続点に電圧を印加すると共に、当該接続点の電圧を検出し、前記配管の異常を検出することを特徴とするドライサンプ式エンジンのブローバイガス還元装置。 Blow-by of a dry sump engine that supplies lubricating oil in an oil tank to the engine, returns blow-by gas and oil in the crank chamber of the engine to the oil tank, and returns the blow-by gas in the oil tank to the intake pipe of the engine. In the gas reduction device,
A pipe connecting the oil tank and the engine is provided with a first electric resistance connected to the engine and a second electric resistance connected to the oil tank, the first electric resistance and the second electric resistance. A blow-by gas reduction device for a dry sump engine , wherein a voltage is applied to a connection point of the electrical resistance and a voltage at the connection point is detected to detect an abnormality of the piping .
The blow-by gas reduction device for a dry sump engine according to claim 1, wherein the pipe is a blow-by gas discharge conduit for discharging blow-by gas in the crank chamber of the engine to the oil tank.
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