JP5282774B2 - Ｐｃｖバルブの取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関に設けられるブローバイガス還元装置のＰＣＶバルブの取付構造に関し、特に、潤滑油を冷却するオイルクーラ装置を備えた内燃機関におけるＰＣＶバルブの取付構造に関する。

一般に、自動車などに搭載される内燃機関（以下、単にエンジンと呼ぶ）においては、ブローバイガスを吸気系に戻すためのブローバイガス還元装置が搭載されている。また、自動車のエンジンの一形態として、クランクシャフトを中心にシリンダバンクをＶ字型に配置したＶ型エンジンがある。そして、Ｖ型エンジンにおいても、ブローバイガス還元装置が搭載されている。

従来、この種のＶ型エンジンに搭載されたブローバイガス還元装置として、図７に示すように、ＰＣＶバルブ１００，１０１がシリンダヘッドカバー１０２，１０３に取り付けられた構成のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。例えば、このようなＶ型エンジン１０４の左バンク１０５において、従来のブローバイガス還元装置１０６は、シリンダヘッドカバー１０２に設けられてブローバイガスとオイルミストとを分離するセパレータケース１０７と、セパレータケース１０７で分離されたブローバイガスを排出する左ＰＣＶバルブ１００と、該左ＰＣＶバルブ１００をスロットルバルブより吸気下流側の吸気管に連結する左ブローバイガス供給管１０８とを備えている。また、Ｖ型エンジン１０４の右バンク１０９において、従来のブローバイガス還元装置１１０は、シリンダヘッドカバー１０３に設けられたセパレータケース１１１と、セパレータケース１１１で分離されたブローバイガスを排出する右ＰＣＶバルブ１０１と、該右ＰＣＶバルブ１０１をスロットルバルブより吸気下流側の吸気管に連結する右ブローバイガス供給管１１２とを備えている。これら２つのＰＣＶバルブ１００，１０１は、エンジンルームに露出されている。

このように構成することにより、このブローバイガス還元装置１０６，１１０では、例えば、左バンク１０５の左ＰＣＶバルブ１００が開放され且つ右バンク１０９の右ＰＣＶバルブ１０１が閉鎖されている場合、Ｖ型エンジン１０４の圧縮行程や膨張行程においてシリンダ１１３とピストン１１４との隙間からクランク室１１５内に吹き抜けたブローバイガスは、左バンク１０５のブローバイガス通路１１６及びカム室１１７を経てセパレータケース１０７内に導入される。セパレータケース１０７でオイルミストが分離除去されたブローバイガスは、左ＰＣＶバルブ１００を経て左ブローバイガス供給管１０８に流出されてスロットルバルブより吸気下流側の吸気管に導入される。

一方、Ｖ型エンジンに搭載されたブローバイガス還元装置としては、左右のバンクの間にブリーザ室を備えたものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。このブローバイガス還元装置では、クランク室からブリーザ室に到達したブローバイガスはブリーザ室において気液分離される。そして、オイルミストが分離されたブローバイガスは、ブリーザ室の上部に形成されたブローバイガス導出孔から排出されるようになっている。

特開２００７−２２４７３６号公報 特開２００６−７０８３３号公報

しかしながら、上述のようなシリンダヘッドカバー１０２，１０３にＰＣＶバルブ１００，１０１を設けた従来のブローバイガス還元装置１０６，１１０にあっては、ＰＣＶバルブ１００，１０１がエンジンルーム内に露出するとともにＰＣＶバルブ１００，１０１にはヒータなどの加熱構造を設けていないので、このブローバイガス還元装置１０６，１１０を搭載した自動車が氷点下環境下で走行中に、走行風によりＰＣＶバルブ１００，１０１が凍結する場合があるという問題があった。ＰＣＶバルブ１００，１０１が凍結した場合、ブローバイガスがクランク室１１５から排出されなくなるので、潤滑オイルの劣化が促進されてしまう可能性がある。

また、上述のような左右のバンクの間にブリーザ室を設けた従来のブローバイガス還元装置にあっては、ＰＣＶバルブはブリーザ室の上部のブローバイガス導出孔部に取り付けられていると推測されることから、上述したシリンダヘッドカバー１０２，１０３にＰＣＶバルブ１００，１０１を設けた場合と同様に、このブローバイガス還元装置を搭載した自動車が氷点下環境下で走行中に、走行風によりＰＣＶバルブが凍結してしまう可能性がある。

一方、ＰＣＶバルブの凍結を防止するために、ＰＣＶバルブの周囲にヒータなどの加熱構造を設けることが考えられるが、その場合は部品点数が増加して構成が複雑化するとともに部品コストが上昇してしまう。

本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、自動車が氷点下環境下を走行中に、走行風によるＰＣＶバルブの凍結の効率的な抑制を部品点数の増加を伴うことなく実現できるＰＣＶバルブの取付構造を提供することを目的とする。

本発明に係るＰＣＶバルブの取付構造は、上記目的達成のため、（１）機関本体と該機関本体に外気を導入する吸気装置とを連結するとともに前記機関本体で発生するブローバイガスを前記吸気装置に還流する還流路を有するベンチレーションホースと、前記機関本体に取り付けられるとともに前記ブローバイガスの前記還流路を開閉するＰＣＶバルブとを有するブローバイガス還元装置と、潤滑オイルとそれより低温の媒体液との間で熱交換を行う熱交換器と、を備えた前記内燃機関の前記ＰＣＶバルブを前記機関本体に取り付けるためのＰＣＶバルブの取付構造において、前記熱交換器の熱を前記ＰＣＶバルブに伝達する伝熱手段を備え、前記伝熱手段により前記熱交換器の熱が前記ＰＣＶバルブに伝達され、前記伝熱手段は前記熱交換器のカバーであるとともに、前記カバーに前記ＰＣＶバルブが取り付けられていることを特徴とする。

この構成により、この内燃機関を搭載した自動車の走行時には、熱交換器の熱が伝熱手段によりＰＣＶバルブに伝達されるので、氷点下環境下での自動車の走行中に外気がエンジンルーム内に入り込んでもＰＣＶバルブの凍結する可能性が極めて低減される。これにより、従来のシリンダヘッドや左右のバンクの間にＰＣＶバルブを単に設置した構造に比べてＰＣＶバルブが凍結し難いので、ＰＣＶバルブの凍結による閉塞によりブローバイガスが排出されない場合の潤滑オイルの劣化を抑制できるようになる。また、自動車に搭載されている潤滑オイルの熱交換器を熱源としているので、新たな熱源としてヒータなどを設置する場合に比べて部品コストの増加を抑えることができる。

また、この構成により、伝熱手段として既存の部品以外の新たな部品を設ける必要が無いので、部品点数の増加を抑えることができる。

上記（１）に記載のＰＣＶバルブの取付構造においては、（２）前記ＰＣＶバルブは前記熱交換器に隣接して配置されていることが好ましい。この構成により、ＰＣＶバルブと熱交換器と離隔している場合に比べ、伝熱手段における熱損失を小さくすることができる。よって、ＰＣＶバルブの凍結を効率よく抑制することができるようになる。

上記（１）または（２）に記載のＰＣＶバルブの取付構造においては、（３）前記ＰＣＶバルブの近傍に、前記熱交換器に前記潤滑オイルを流入させる流入管が配置されていることが好ましい。この構成により、流入管を流れる潤滑オイルの熱がＰＣＶバルブに伝達されるので、ＰＣＶバルブの凍結を抑制することができるようになる。

上記（１）から（３）に記載のＰＣＶバルブの取付構造においては、（４）前記熱交換器は、外側と内側を仕切る壁を有するとともに前記壁で囲われた内側を前記潤滑オイルが流通するオイルクーラ本体と、前記オイルクーラ本体の周囲を囲うとともに前記媒体液を前記オイルクーラ本体の前記壁に外側から接するように流通させるウォータージャケットとを備え、前記潤滑オイルの熱が前記壁を介して前記媒体液に伝達されるオイルクーラ装置であることが好ましい。この構成により、オイルクーラ装置を利用してＰＣＶバルブの凍結を防止できるようになる。

上記（１）から（４）に記載のＰＣＶバルブの取付構造においては、（５）前記機関本体はＶ型エンジンであるとともに、前記熱交換器および前記ＰＣＶバルブは前記Ｖ型エンジンの左右のバンク間に配設されることが好ましい。この構成により、Ｖ型エンジンの左右のＶバンク間というデッドスペースを有効に利用することができるようになる。

上記（１）から（５）に記載のＰＣＶバルブの取付構造においては、（６）前記ＰＣＶバルブは、前記機関本体の後部側に配置されていることが好ましい。この構成により、エンジンルームの前方から氷点下の外気が侵入して来た場合、エンジン後部側のＰＣＶバルブに達するまでにエンジン本体や各種配管の周囲を通過するので、外気が加熱されてＰＣＶバルブに達した時には０℃を超えるようになり、ＰＣＶバルブを凍結させないようにできる。

上記（１）から（６）に記載のＰＣＶバルブの取付構造においては、（７）前記ＰＣＶバルブに導入される前記ブローバイガスの気圧を測定するブローバイガス圧測定器と、前記ブローバイガス圧測定器による測定値が基準値より高い場合に前記ＰＣＶバルブが詰って閉塞していると判断する判断手段とを備えることが好ましい。

ここで、従来はＰＣＶバルブが凍結あるいはスラッジなどの詰りによって閉塞したままであるか否かの点検作業は、例えば、ワンウェイバルブからなるＰＣＶバルブであれば、エンジンのアイドリング時にＰＣＶバルブに連結されたブローバイガス供給用のホースを摘まんだり放したりしてＰＣＶバルブがカチカチと作動音を発するか否かにより判断したり、あるいはＰＣＶバルブを取り外して該ＰＣＶバルブに空気を吹き込んだり吸い込んだりして一方向のみ導通することを確認して行っていた。しかしながら、上述した本発明の構成により、例えば、ＰＣＶバルブが本来開くべきブローバイガス圧を基準値として設定しておくことで、ブローバイガス圧測定器が基準値を超えたブローバイガス圧を検出したときに、ＰＣＶバルブが異常な閉塞を発生していることを検出することができるようになる。これにより、ＰＣＶバルブの閉塞の点検作業を容易に行うことができるようになる。

本発明によれば、熱交換器の熱をＰＣＶバルブに伝達する伝熱手段を備えて熱交換器の熱をＰＣＶバルブに伝達するので、自動車が氷点下環境下を走行中に走行風によるＰＣＶバルブの凍結の効率的な抑制を部品点数の増加を伴うことなく実現できるＰＣＶバルブの取付構造を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態に係るＰＣＶバルブの取付構造を有するエンジンの概略図である。 本発明の第１の実施の形態に係るＰＣＶバルブの取付構造を有するエンジン本体の概略の平面図である。 本発明の第１の実施の形態に係るＰＣＶバルブの取付構造を有するブローバイガス還元装置およびオイルクーラ装置を示す分解組立図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線で切断したシリンダブロックの横断面図である。 本発明の第１の実施の形態に係るＰＣＶバルブの取付構造を有するセパレータケースの中央縦断面図である。 本発明の第２の実施の形態に係るＰＣＶバルブの取付構造を有するエンジンの概略図である。 従来のＰＣＶバルブの取付構造を有するエンジンの横断面図である。

以下、本発明の第１の実施の形態および第２の実施の形態について、図面を参照して説明する。本第１の実施の形態および第２の実施の形態では、本発明のＰＣＶバルブの取付構造を自動車のエンジンに適用した例を示している。

（第１の実施の形態）
まず、構成について説明する。
図１および図２に示すように、エンジン１は、左右にＶ字型になるように設けられた左バンク２および右バンク３を備えたＶ型１０気筒のガソリンエンジンである。このエンジン１は、機関本体としてのエンジン本体４と、吸気装置５と、排気装置（図示せず）と、潤滑装置６と、冷却装置７と、ブローバイガス還元装置８と、オイルクーラ装置９とを含んで構成されている。図１はエンジン本体４の縦断面を側方から見た際の概略図であり、エンジン本体４の内部に５つのシリンダ１１を示すとともに、エンジン本体４の後部にそのうちの１つのシリンダ１１を例示している。ただし、実際にはシリンダ１１の設置位置はエンジン本体４の後部ではなく、図２に示すように左右のバンク２，３に５本ずつ前後方向に並んで配置されていて、エンジン本体４は１０個のシリンダ１１を有している。各シリンダ１１は、吸気装置５および排気装置に連結されている。

エンジン本体４は、シリンダヘッド１４と、シリンダブロック１５と、クランクケース１６と、シリンダブロック１５内に収容されたピストンと、クランクシャフトと、ピストンおよびクランクシャフトを連結するコネクティングロッドと、クランクケース１６の下部に設けられたオイルパン１７と、クランクケース１６の内側の気圧を測定するブローバイガス圧測定器としての圧力計１０とを含んで構成されている。

このエンジン本体４は、図示しないエンジンマウントを介して車体にマウントされている。また、シリンダヘッド１４には、各シリンダ１１と連通する吸気ポート１８および排気ポート１９と燃焼室２０が設けられている。シリンダヘッド１４には吸気装置５が連結されていて、吸気ポート１８を介して燃焼室２０に吸気が供給されるようになっている。また、シリンダヘッド１４には排気装置が連結されていて、燃焼室２０の排気が排気ポート１９を介して排気されるようになっている。

吸気装置５は、吸入空気を浄化するエアクリーナ２１と、エアクリーナ２１からの吸入空気を流通させるインテークパイプ２２と、インテークパイプ２２の下流部に設けられて各燃焼室２０内に供給する吸入空気量を調節するスロットルバルブ２３と、インテークパイプ２２に接続されて各吸気ポート１８に吸入空気を流入させるインテークマニホルド２４とを含んで構成されている。また、吸気装置５は、エアクリーナ２１およびシリンダヘッド１４を連結するヘッド吸気管２５と、シリンダヘッド１４からシリンダブロック１５の内部を経由してクランクケース１６に連通する連通路２６とを備えている。

潤滑装置６は、オイルパン１７に貯留した潤滑オイル２７を吸引するためのストレーナ２８と、ストレーナ２８から吸い込まれた潤滑オイル２７を吐出してオイルクーラ装置９に供給するオイルポンプ２９と、オイルクーラ装置９から排出された潤滑オイル２７を濾過するオイルフィルタ３０と、濾過された潤滑オイル２７をエンジン本体４の各部に供給する流通路３１とを備えている。潤滑オイル２７の潤滑経路は、オイルパン１７→ストレーナ２８→オイルポンプ２９→オイルクーラ装置９→オイルフィルタ３０→流通路３１→オイルパン１７となっている。

冷却装置７は、冷却水ポンプ３２と、エンジン本体４の各部を冷却する冷却路３３と、冷却水を空冷するラジエータ３４と、冷却水が所定温度以上であると導通して冷却水を流通させるサーモスタット３５と、オイルクーラ装置９で加熱された冷却水を熱源として利用するヒータコア３６とを備えている。一部の冷却水の冷却経路は、冷却水ポンプ３２→冷却路３３→ラジエータ３４→サーモスタット３５→冷却水ポンプ３２となっている。また、他の冷却水の冷却経路は、冷却水ポンプ３２→冷却路３３→オイルクーラ装置９→ヒータコア３６→サーモスタット３５→冷却水ポンプ３２となっている。

ここで、サーモスタット３５では、ヒータコア３６から冷却水ポンプ３２への経路は常時開放されていて、そこに流通する冷却水の温度によりラジエータ３４から冷却水ポンプ３２への経路の開閉が変更されるようになっている。すなわち、冷却水の温度が所定値より低い場合（エンジンを駆動したばかりの時）は、ラジエータ３４から冷却水ポンプ３２への経路が閉じられていて、冷却水の過冷却が防止される。また、冷却水の温度が所定値より高い場合（エンジンが十分加熱された時）は、ラジエータ３４から冷却水ポンプ３２への経路が開いて、ラジエータ３４により冷却水が冷却されるようになる。

図２に示すように、左右のバンク２，３の間には、ブローバイガス還元装置８およびオイルクーラ装置９が隣接して設置されている。

図１および図２に示すように、ブローバイガス還元装置８は、左右のバンク２，３の間に形成されたＰＣＶ室３７と、該ＰＣＶ室３７のカバー３８と、該カバー３８に一体化されるとともにブローバイガスと潤滑オイル２７を気液分離するセパレータケース３９と、セパレータケース３９のガス排出口４０に設けられるＰＣＶバルブ４１と、ＰＣＶバルブ４１とインテークマニホルド２４とを連結するとともにブローバイガスをインテークマニホルド２４に還流する還流路４２ａを有するベンチレーションホース４２と、ＰＣＶ室３７に排出された潤滑オイル２７を貯留してオイルパン１７に戻すオイルリザーバ４３とを備えている。

ＰＣＶ室３７は、クランクケース１６の真上に形成された上側が開放された箱体で、エンジン本体４の前後方向のほぼ全域に亘って形成されている。カバー３８は、ＰＣＶ室３７を上方から閉塞するようになっている。カバー３８の裏側の後部には、セパレータケース３９が一体化して取り付けられている。カバー３８とセパレータケース３９との間には、図５に示すように、ガスケット４４が介在されている。ＰＣＶ室３７の底部には、セパレータケース３９から排出された潤滑オイル２７が流れ落ちるオイル回収孔４５が設けられている。オイルリザーバ４３は、上部の導入口４６と下部の排出口４７とを備えている。オイル回収孔４５はオイルリザーバ４３の導入口４６に連結されている。オイルリザーバ４３の排出口４７はクランクケース１６に連結されている。

セパレータケース３９は、前壁３９ａと下壁３９ｂと後壁３９ｃと左右の壁（図示せず）とで囲われるとともに、上部はガスケット４４を介して取り付けられたカバー３８により密封されている。また、セパレータケース３９は、ブローバイガスおよび新気を導入するためのセパレータ導入口４８と、これらの気体を流通させて気液分離する流通経路４９と、気液分離されたブローバイガスおよび新気を排出するガス排出口４０と、気液分離されたオイルを排出するオイル排出口５０とを備えている。セパレータ導入口４８は、カバー３８を貫通するように上下直線通路構成として上方に向けて形成されている。オイル排出口５０は、セパレータケース３９の下壁３９ｂに設けられるとともに、該下壁３９ｂを貫通するように略鉛直方向下方に向けて形成されている。ガス排出口４０は、カバー３８を貫通するように上下直線通路構成として上方に向けて形成されている。

流通経路４９は、縦板５１と第１の横板５２と第２の横板５３とにより仕切られて形成されている。縦板５１は、セパレータケース３９の前壁３９ａに対向してセパレータ導入口４８から下方に向けて設けられる。第１の横板５２は、セパレータケース３９の下壁３９ｂに対向して縦板５１の下端部から後方に向けて設けられる。第２の横板５３は、第１の横板５２の上側に対向してセパレータケース３９の後壁３９ｃから前方に向けて設けられる。

流通経路４９は、セパレータ導入口４８からセパレータケース３９の前壁３９ａと縦板５１との間を下方に向けてセパレータケース３９の下壁３９ｂまで達する下降路５４と、下降路５４の下端部からケースの下壁３９ｂと第１の横板５２との間を後方に向けて後壁３９ｃまで達する第１の後方路５５と、第１の後方路５５の後端部から上方に向かい前後反転して第１の横板５２と第２の横板５３との間を前方に向けて縦板５１にまで達する前方路５６と、前方路５６の前端部から上方に向かい前後反転してカバー３９と第２の横板５３との間を後方に向かい２つのガス排出口４０に至る第２の後方路５７とを備えている。このように流通経路４９は狭く短距離の曲折が多いので、ミスト状の潤滑オイル４７が縦板５１と第１の横板５２と第２の横板５３とや各壁３９ａ，３９ｂ，３９ｃに高頻度に当たるようになり、オイルミストが効率的に分離除去されるようになっている。

ＰＣＶバルブ４１は、所定値以上の圧力のブローバイガスおよび新気がガス排出口４０から排出される方向にのみ流通可能なワンウェイバルブとしている。本実施の形態では、ＰＣＶバルブ４１は２本でカバー３８の上面に設けられている。そして、一方のＰＣＶバルブ４１は左バンク２のインテークマニホルド２４に、他方のＰＣＶバルブ４１は右バンク３のインテークマニホルド２４に、それぞれベンチレーションホース４２により連結されている。また、各ＰＣＶバルブ４１は、上下直線通路構成であるガス排出口４０に対して上方から取り付けられている。このため、ＰＣＶバルブ４１はカバー３８の上側から交換できるようになっている。

また、図１に示すように、セパレータケース３９とクランクケース１６とは、ブローバイガス導入管５８により連結されている。これにより、セパレータ導入口４８は、クランクケース１６の内部に連通している。さらに、シリンダヘッド１４からクランクケース１６への連通路２６とセパレータ導入口４８とは、新気導入管５９により連通されている。これにより、連通路２６からの新気が、新気導入管５９を経てセパレータ導入口４８からセパレータケース３９内に導入され、ブローバイガスの押し出しを図ることができる。

ピストンとシリンダとの隙間からクランクケース１６の内部に漏れ出たブローバイガスの還元経路は、シリンダブロック１５→クランクケース１６→ブローバイガス導入管５８→セパレータケース３９→ＰＣＶバルブ４１→インテークマニホルド２４→吸気ポート１８→燃焼室２０となる。

オイルクーラ装置９は、図３に示すように、外側と内側を仕切る壁６０ａを有するとともに壁６０ａで囲われた内側を潤滑オイル２７が流通するオイルクーラ本体６０と、オイルクーラ本体６０の周囲を囲うとともに冷却水をオイルクーラ本体６０の壁６０ａに外側から接するように流通させるウォータージャケット６１とを備えている。そして、潤滑オイル２７の熱が、壁６０ａを介して冷却水に伝達されるようになっている。

オイルクーラ本体６０は、カバー３８の裏側にガスケット（図示せず）を介して密着されていて、後側上部に設けられたカバー３８を貫通するオイル導入口６２と、前側上部に設けられたカバー３８を貫通するオイル排出口６３とを備えている。オイル導入口６２部は、潤滑装置６のオイルポンプ２９に対して流入管としての導入口側管６４により連結されている。この導入口側管６４は、図２に示すように、カバー３８上でＰＣＶバルブ４１の近傍を通過するように設けられている。また、オイル排出口６３は、潤滑装置６のオイルフィルタ３０に対して排出口側管６５により連結されている。これら導入口側管６４と排出口側管６５とは、カバー３８上でバイパス管６６により連結されている。オイルクーラ本体６０の壁６０ａの外側部には、水平なフィン状の放熱板６０ｂが多数形成されていて、冷却水との接触面積を広くして伝熱効率を高めるようにされている。

ウォータージャケット６１は、ＰＣＶ室３７と一体に形成されるとともに、上部が開放された箱状に形成され、上端部がカバー３８の裏側にガスケット７１を介して密着するように設置されている。ウォータージャケット６１は、前側の両側部に形成された冷却水導入口６７と、後側に設けられた冷却水排出口６８とを備えている。両側部に形成された冷却水導入口６７は、それぞれ左右のバンク２，３に形成された冷却路３３の一部に連結されている。また、冷却水排出口６８は、カバー３８を上方に向けて貫通し、冷却水排出管６９によりヒータコア３６に連結されている。また、オイルクーラ本体６０とウォータージャケット６１との間には、オイルクーラ本体６０の外面とウォータージャケット６１の内面との隙間を確保するためのスペーサ７０が設けられている。

ここで、本実施の形態におけるＰＣＶバルブ４１の取付構造はブローバイガス還元装置８と、オイルクーラ装置９と、カバー３８とからなるものであり、これらは本発明に係るＰＣＶバルブの取付構造のブローバイガス還元装置と、熱交換器と、伝熱手段とに各々対応するものである。

さらに、本実施の形態においては、エンジン１は図示しない判断手段としてのＥＣＵ（電子制御ユニット）により運転制御されるようになっている。ＥＣＵでは、ＰＣＶバルブ４１が開放する気圧を基準値と設定し、エンジン１の稼働中に圧力計１０によってクランクケース１６のブローバイガス圧を測定して、クランクケース１６の内圧、すなわちセパレータケース３９の内圧が基準値より高いことが検出されたときは、ＰＣＶバルブ４１が詰って開放し難くなっているものと判定する。

次いで、左右のバンク２，３の間にブローバイガス還元装置８およびオイルクーラ装置９を設置する手順について説明する。
図３に示すように、予め、カバー３８にセパレータケース３９およびオイルクーラ本体６０を組み付ける。そして、オイルクーラ本体６０がＰＣＶ室３７のウォータージャケット６１に入り込むようにカバー３８を取り付ける。これにより、カバー３８の組立体を左右のバンク２，３の間に設置するだけで、セパレータケース３９やオイルクーラ本体６０を適切な位置に位置決めして設置することができる。そして、ブローバイガス還元装置８およびオイルクーラ装置９と他の装置との配管を行う。

次に、エンジン１の動作について説明する。
吸入空気は、エアクリーナ２１により粉塵を除かれ、インテークパイプ２２からスロットルバルブ２３を経てインテークマニホルド２４から吸気ポート１８に至る。一方、インテークマニホルド２４には、ブローバイガス還元装置８からベンチレーションホース４２を経てブローバイガスおよび新気が供給される。このため、吸気ポート１８には、新気およびブローバイガスが混合して供給される。この混合気体は燃焼室２０で燃焼される。また、燃焼室２０での未燃ガスの一部は、ピストンの周囲を通過してシリンダブロック１５からクランクケース１６に流れ込む。

一方、エアクリーナ２１からの吸入空気の一部は、ヘッド吸気管２５を経てシリンダヘッド１４に供給される。吸入空気は、シリンダヘッド１４から連通路２６を経てシリンダブロック１５およびクランクケース１６に供給される。この吸入空気は、シリンダブロック１５およびクランクケース１６の内部のブローバイガスを押し出し、ブローバイガス導入管５８を経てセパレータケース３９に導入させる。この時、エアクリーナ２１から取り込まれた新気の一部が、シリンダヘッド１４→連通路２６→新気導入管５９という経路でセパレータケース３９に導入されてブローバイガスに混合される。

セパレータケース３９に導入されたブローバイガスは、ミスト状の潤滑オイル２７を含んでいる。このため、ミスト状の潤滑オイル２７がセパレータケース３９内で縦板５１と、第１の横板５２と、第２の横板５３と、各壁３９ａ，３９ｂ，３９ｃとに当たることで液化して、下部のオイル排出口５０から排出されるようになる。排出された潤滑オイル２７はＰＣＶ室３７の下部のオイル回収孔４５から排出され、オイルリザーバ４３に貯留される。また、セパレータケース３９で分離されたブローバイガスおよび新気は、ＰＣＶバルブ４１を開放して放出される。放出されたブローバイガスは、ベンチレーションホース４２を経て左右のインテークマニホルド２４にそれぞれ供給される。

一方、オイルパン１７に貯留した潤滑オイル２７は、ストレーナ２８を経てオイルポンプ２９により吸引されて吐出される。吐出された潤滑オイル２７の一部は、オイルクーラ装置９の導入口側管６４から流入されてオイルクーラ本体６０の内部を通過して冷却水により冷却され、排出口側管６５から流出される。また、オイルポンプ２９により吐出された潤滑オイル２７の他の一部は、導入口側管６４からバイパス管６６を経て排出口側管６５に流通する。ここで、導入口側管６４はＰＣＶバルブ４１の近傍を通過するので、潤滑オイル２７の熱がＰＣＶバルブ４１に伝達されるようになり、ＰＣＶバルブ４１が加熱される。排出口側管６５に排出された潤滑オイル２７は、オイルフィルタ３０で濾過されてシリンダブロック１５に供給される。そして、シリンダブロック１５の潤滑オイル２７は、クランクケース１６を経てオイルパン１７に貯留される。

また、冷却水は、冷却水ポンプ３２から吐出されて、シリンダブロック１５内を通過して冷却し、一部はオイルクーラ装置９のウォータージャケット６１の冷却水導入口６７からウォータージャケット６１に供給される。これにより、オイルクーラ本体６０を流通する潤滑オイル２７が水冷される。冷却水はウォータージャケット６１の冷却水排出口６８から排出され、ヒータコア３６に供給される。冷却水はヒータコア３６を経て、サーモスタット３５を通過して冷却水ポンプ３２に戻される。ここで、エンジン１の稼働開始時のように冷却水の温度が所定値より低い場合は、サーモスタット３５ではラジエータ３４から冷却水ポンプ３２への経路が閉じられている。また、エンジン１が十分に加熱されて冷却水の温度が所定値より高い場合は、ラジエータ３４から冷却水ポンプ３２への経路が開かれる。

一方、シリンダブロック１５内を通過した冷却水の他部は、ラジエータ３４に流入する。ここで、ラジエータ３４の下流にはサーモスタット３５が設けられていて冷却水が所定温度より高い場合にのみサーモスタット３５を流通するようになるので、ラジエータ３４にもサーモスタット３５が流通するときのみ冷却水が流通するようになる。ラジエータ３４で冷却されてサーモスタット３５を流通した冷却水は、冷却水ポンプ３２に戻される。

ここで、エンジン１の稼働時にはオイルクーラ装置９が稼働しているので、オイルクーラ装置９の熱がカバー３８を伝わってＰＣＶバルブ４１に達する。すなわち、オイルクーラ装置９の熱はカバー３８のオイルクーラ装置９を取り付けた部位に伝達し、そこから熱はカバー３８に沿って伝達する。そして、オイルクーラ装置９とセパレータケース３９とは隣接して近距離に配置されているので、カバー３８のオイルクーラ装置９の近傍部分の熱は最小限の熱損失でＰＣＶバルブ４１に伝達し、ＰＣＶバルブ４１を加熱することができる。このため、この自動車が氷点下環境下を走行中に外気がエンジンルーム内に入り込んでも、ＰＣＶバルブ４１の凍結する可能性が極めて低減される。

ここで、ＰＣＶバルブ４１が開放する圧力を基準値と設定する。この場合、ＰＣＶバルブ４１が正常に動作するものであると、セパレータケース３９内のブローバイガスのガス圧が基準値より大きければＰＣＶバルブ４１が開いてブローバイガスが放出されるので、ブローバイガスの気圧が基準値よりあまり大きくなることは無い。これに対し、ＰＣＶバルブ４１がスラッジなどで詰まり開放し難くなっていると、気圧が基準値より大きくてもＰＣＶバルブ４１は開放されない。このため、セパレータケース３９内のブローバイガスの気圧が基準値よりかなり大きくなることがある。また、セパレータケース３９の内圧は、その上流であるクランクケース１６の内圧と同等となっている。

そこで、エンジン１の稼働中に、圧力計１０によってクランクケース１６のブローバイガスの気圧を測定して、クランクケース１６の内圧、すなわちセパレータケース３９の内圧が基準値より高いことが検出されたときは、ＰＣＶバルブ４１が詰って開放し難いものと判定することができる。なお、開放し難い場合の判定の結果は、警報ランプなどの表示手段により運転者に知らせるようにする。

第１の実施の形態に係るＰＣＶバルブ４１の取付構造は、前述のように構成されているので、以下のような効果が得られる。

すなわち、エンジン１稼働中にはオイルクーラ装置９の熱がカバー３８を伝わってＰＣＶバルブ４１に達するとともに、カバー３８上では導入口側管６４の熱がＰＣＶバルブ４１に達するので、このエンジン１を搭載した自動車が氷点下環境下を走行中に外気がエンジンルーム内に入り込んでも、ＰＣＶバルブ４１の凍結する可能性を極めて低減することができる。これにより、従来のシリンダヘッドや左右のバンク２，３の間にＰＣＶバルブ４１を単に設置した構造に比べてＰＣＶバルブ４１が凍結し難いので、ＰＣＶバルブ４１の閉塞によりブローバイガスが排出されない場合の潤滑オイル２７の劣化を抑制できるようになる。また、自動車に搭載されているオイルクーラ装置９を熱源としているので、新たな熱源としてヒータを設置する場合に比べて部品コストの増加を抑えることができる。

さらに、ＰＣＶバルブ４１はオイルクーラ装置９に隣接して近接して設けられているので、離隔している場合に比べてカバー３８における熱損失を小さくすることができ、ＰＣＶバルブ４１の凍結をより効果的に抑制することができる。しかも、ＰＣＶバルブ４１はエンジン本体４の後部側に配置されているので、エンジンルームの前方から氷点下の外気が侵入して来た場合、エンジン１の後部側のＰＣＶバルブ４１に達するまでにエンジン本体４や各種配管の周囲を通過するようになる。このため、外気が加熱されてＰＣＶバルブ４１に達した時には０℃を超えるようになり、ＰＣＶバルブ４１を凍結させないようにできる。

また、クランクケース１６内のブローバイガスの気圧を測定することでＰＣＶバルブ４１の詰りを検出することができるので、ＰＣＶバルブ４１の凍結の確認のみならずスラッジによる閉塞の有無など、ＰＣＶバルブ４１の点検作業を極めて容易に実現することができるようになる。

しかも、ＰＣＶバルブ４１は左右のバンク２，３の間のカバー３８に上側から交換可能に取り付けられているので、従来のようにＰＣＶバルブが他のカバーなどに隠れている部位や手の届きにくい部位に設けられていてＰＣＶバルブを交換するために他の部材の取り外し作業などが必要となってしまう場合に比べて、ＰＣＶバルブ４１を容易に交換することができる。したがって、圧力計１０によってクランクケース１６のブローバイガスの気圧を測定することでＰＣＶバルブ４１の点検作業を極めて容易に行うことができるとともに、点検の結果、仮にＰＣＶバルブ４１に閉塞が検出された場合でもＰＣＶバルブ４１の交換を容易に行うことができるようになる。

また、セパレータ導入口４８はカバー３８を貫通する上下直線通路構成として形成されているので、他の方向を向いた構成とする場合に比べてデッドスペースを有効利用することができる。さらに、ブローバイガス還元装置８およびオイルクーラ装置９を左右のバンク２，３の間に設けているので、Ｖ型エンジンのデッドスペースを有効に利用することができる。

（第２の実施の形態）
第２の実施の形態に係るエンジン１においては、ドライサンプを採用している。このため、第１の実施の形態のクランクケース１６に形成されたオイルパン１７が異なっているが、他の構成は同様に構成されている。したがって、同一の構成については、図１から図５に示した第１の実施の形態と同一の符号を用いて説明し、特に相違点についてのみ詳述する。

図６に示すように、クランクケース１６の下部には、シリンダ１１ごとに仕切り板８０が設けられている。各仕切り板８０により仕切られる空間の底部には、それぞれ吸引孔８１が形成されている。さらに、各吸引孔８１部はスカベンジポンプ８２に連結されている。このスカベンジポンプ８２により、クランクケース１６内のブローバイガスおよび新気、ならびに底部に貯留した潤滑オイルが吸引される。このとき、クランクケース１６の底部は仕切り板８０により仕切られているので、エンジン１に横方向の荷重が作用しても潤滑オイルを効率的に吸引することができる。これらブローバイガスおよび新気、ならびにオイルは、スカベンジポンプ８２からオイルタンク８３に貯留される。

オイルタンク８３は、上部に形成されたガス排出口８４と、下部に形成されたオイル排出口８５とを備えている。ガス排出口８４は、ブローバイガス導入管５８によりセパレータケース３９のセパレータ導入口４８に接続されている。このため、ガス排出口８４から押し出されたブローバイガスおよび新気は、セパレータケース３９に導入されるようになる。

さらに、オイルタンク８３には、内部の気圧を測定するための圧力計８６が設けられている。セパレータケース３９の内圧は、その上流であるオイルタンク８３の内圧と同等となっている。このため、圧力計１０によってオイルタンク８３のブローバイガスの気圧を測定することで、セパレータケース３９の内圧を測定することができる。これにより、ＰＣＶバルブ４１が詰って開放し難くなっているか否かを判定することができる。

本実施の形態では、潤滑装置６は、エンジン本体４の外部に設けられたオイルタンク８３と、該オイルタンク８３から供給された潤滑オイルを吐出してオイルクーラ装置９に供給するオイルポンプ８６と、オイルクーラ装置９から排出された潤滑オイルを濾過するオイルフィルタ３０と、濾過された潤滑オイルをエンジン本体４内の各部に供給する流通路３１と、クランクケース１６の底部に貯留した潤滑オイルを吸引するスカベンジポンプ８２とを備えている。潤滑経路は、オイルタンク８３→オイルポンプ８７→オイルクーラ装置９→オイルフィルタ３０→流通路３１→クランクケース１６→スカベンジポンプ８２→オイルタンク８３となっている。

ブローバイガスは燃焼室２０で発生し、その還元経路は、燃焼室２０→シリンダブロック１５→クランクケース１６→スカベンジポンプ８２→オイルタンク８３→セパレータケース３９→ＰＣＶバルブ４１→インテークマニホルド２４→吸気ポート１８→燃焼室２０となる。

また、シリンダヘッド１４からクランクケース１６への連通路２６は、そのままスカベンジポンプ８２に連結されている。さらに、この連通路２６とは別個に、シリンダヘッド１４からスカベンジポンプ８２に連結される新気導入路８８が設けられている。これにより、スカベンジポンプ８２からオイルタンク８３に、新気を多量に導入することができる。

第２の実施の形態に係るＰＣＶバルブ４１の取付構造は、前述のように構成されているので、以下のような効果が得られる。

すなわち、前述のようにドライサンプを採用しているので、オイルタンク８３で潤滑オイルを安定的に貯留でき、クランクケース１６での潤滑オイルの片寄りや泡立ちを防止できる等、フリクションロスを低減することができるとともに、エンジン本体４の被潤滑部位へ潤滑オイルを安定的に供給することができるようになる。

また、第１の実施の形態と同様に、エンジン１稼働中にはオイルクーラ装置９の熱がカバー３８を伝わってＰＣＶバルブ４１に達するとともに、カバー３８上では導入口側管６４の熱がＰＣＶバルブ４１に達するので、このエンジン１を搭載した自動車が氷点下環境下を走行中に外気がエンジンルーム内に入り込んでも、ＰＣＶバルブ４１の凍結する可能性を極めて低減することができる。

さらに、ＰＣＶバルブ４１はオイルクーラ装置９に隣接して近接して設けられているので、離隔している場合に比べてカバー３８における熱損失を小さくすることができ、ＰＣＶバルブ４１の凍結をより効果的に抑制することができる。

また、クランクケース１６内のブローバイガスの気圧を測定することでＰＣＶバルブ４１の詰りを検出することができるので、ＰＣＶバルブ４１の凍結の確認のみならずスラッジによる閉塞の有無など、ＰＣＶバルブ４１の点検作業を極めて容易に実現することができるようになる。しかも、ＰＣＶバルブ４１は左右のバンク２，３の間のカバー３８に上側から交換可能に取り付けられているので、ＰＣＶバルブ４１を容易に交換することができる。

ここで、上述した第１の実施の形態および第２の実施の形態に係るＰＣＶバルブ４１の取付構造においては、ＰＣＶバルブ４１をエンジン本体４の後部に設置しているが、本発明に係るＰＣＶバルブの取付構造においては、ＰＣＶバルブ４１の設置位置は他の部位でもよく、例えば、エンジン本体４の前部や中央部であってもよい。

また、第１の実施の形態および第２の実施の形態に係るＰＣＶバルブ４１の取付構造においては、ＰＣＶバルブ４１をワンウェイバルブとしているが、本発明に係るＰＣＶバルブの取付構造においては、ＰＣＶバルブ４１は機械的なワンウェイバルブに限られず、開閉や流量を電気的に制御可能な電磁弁であってもよい。

また、第１の実施の形態および第２の実施の形態に係るＰＣＶバルブ４１の取付構造においては、圧力計１０，８６によりＰＣＶバルブ４１が開放し難い状態か否かを検出するようにしているが、本発明に係るＰＣＶバルブの取付構造においては、圧力計１０，８６は必ずしも無くてもよい。

さらに、第１の実施の形態および第２の実施の形態に係るＰＣＶバルブ４１の取付構造においては、エンジン１はＶ型１０気筒としているが、本発明に係るＰＣＶバルブの取付構造においては、エンジン１は他の形態でもよく、例えば、Ｖ型の６気筒や８気筒としたり、Ｖ型以外の直列型などであってもよい。エンジン１が直列型の場合は、本実施の形態のようなバンク２，３の間の空間が無いので、例えば、エンジン本体の側部などにブローバイガス還元装置およびオイルクーラ装置を設置するようにする。

以上説明したように、本発明に係るＰＣＶバルブの取付構造は、氷点下の外気がエンジンルームに吹き込む場合でもＰＣＶバルブが凍結することをヒータなどの別部材を設けることなく安価に防止でき、寒冷地で使用される自動車にブローバイガス還元装置を備える場合に好適なＰＣＶバルブの取付構造全般に有用である。

１ エンジン（内燃機関）
２ 左バンク
３ 右バンク
４ エンジン本体（機関本体）
５ 吸気装置
６ 潤滑装置
７ 冷却装置
８ ブローバイガス還元装置
９ オイルクーラ装置（熱交換器）
１０ 圧力計（ブローバイガス圧測定器）
１１ シリンダ
２７ 潤滑オイル
３８ カバー（伝熱手段）
３９ セパレータケース
４１ ＰＣＶバルブ
４２ ベンチレーションホース
４２ａ 還流路
６０ オイルクーラ本体
６０ａ オイルクーラ本体の壁
６１ ウォータージャケット
６４ 導入口側管（流入管）
８６ 圧力計（ブローバイガス圧測定器）

Claims (7)

1. 機関本体と該機関本体に外気を導入する吸気装置とを連結するとともに前記機関本体で発生するブローバイガスを前記吸気装置に還流する還流路を有するベンチレーションホースと、前記機関本体に取り付けられるとともに前記ブローバイガスの前記還流路を開閉するＰＣＶバルブとを有するブローバイガス還元装置と、
   潤滑オイルと前記潤滑オイルより低温の媒体液との間で熱交換を行う熱交換器と、
   を備えた前記内燃機関の前記ＰＣＶバルブを前記機関本体に取り付けるためのＰＣＶバルブの取付構造において、
   前記熱交換器の熱を前記ＰＣＶバルブに伝達する伝熱手段を備え、前記伝熱手段により前記熱交換器の熱が前記ＰＣＶバルブに伝達され、
   前記伝熱手段は前記熱交換器のカバーであるとともに、前記カバーに前記ＰＣＶバルブが取り付けられていることを特徴とするＰＣＶバルブの取付構造。
2. 前記ＰＣＶバルブは、前記熱交換器に隣接して配置されていることを特徴とする請求項１に記載のＰＣＶバルブの取付構造。
3. 前記ＰＣＶバルブの近傍に、前記熱交換器に前記潤滑オイルを流入させる流入管が配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＰＣＶバルブの取付構造。
4. 前記熱交換器は、外側と内側を仕切る壁を有するとともに前記壁で囲われた内側を前記潤滑オイルが流通するオイルクーラ本体と、前記オイルクーラ本体の周囲を囲うとともに前記媒体液を前記オイルクーラ本体の前記壁に外側から接するように流通させるウォータージャケットとを備え、前記潤滑オイルの熱が前記壁を介して前記媒体液に伝達されるオイルクーラ装置であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１の請求項に記載のＰＣＶバルブの取付構造。
5. 前記機関本体はＶ型エンジンであるとともに、前記熱交換器および前記ＰＣＶバルブは前記Ｖ型エンジンの左右のバンク間に配設されることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１の請求項に記載のＰＣＶバルブの取付構造。
6. 前記ＰＣＶバルブは、前記機関本体の後部側に配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１の請求項に記載のＰＣＶバルブの取付構造。
7. 前記ＰＣＶバルブに導入される前記ブローバイガスの気圧を測定するブローバイガス圧測定器と、
   前記ブローバイガス圧測定器による測定値が基準値より高い場合に前記ＰＣＶバルブが詰って閉塞していると判断する判断手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１の請求項に記載のＰＣＶバルブの取付構造。

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