JP5527099B2 - エンジン - Google Patents

Description

本発明はエンジンに関し、特に吸気弁を遅閉じにするとともに、吸気通路にブローバイガスを導入するエンジンに関する。

エンジンでは、吸気弁を遅閉じにすることがある（例えば特許文献１参照）。また、クランクケース内のブローバイガスを吸気通路に導入することがある（例えば特許文献２参照）。吸気弁を遅閉じにすることで、ポンピングロスの低減を図ることができる。ブローバイガスを吸気通路に導入することで、ブローバイガスの燃焼を図ることができる。このほか、特許文献３では１つの燃焼室に対して設けられる同種の機関弁である第１、第２機関弁のバルブタイミングを変更する動弁装置が開示されている。

特開平１０−１８４３７０号公報 特開２００７−１６２５３０号公報 特開２００９−１４４５２１号公報

吸気弁を遅閉じにする場合、微粒子を含んだガスが下死点後に筒内から吸気通路に吹き返す。これに対し、吸気通路にブローバイガスを導入すると、ブローバイガスに含まれるオイル成分と微粒子とが結合してデポジットが生成されることがある。また、筒内から吹き返したガスがブローバイガスを上流側へ吹き返す結果、オイルが堆積することがある。そして、流れが悪い部分にオイルが堆積すると、堆積したオイルがある時点で突如として筒内に吸入される結果、燃焼および排気エミッションを悪化させることがある。

本発明は上記課題に鑑み、吸気弁を遅閉じにするとともに、吸気通路にブローバイガスを導入するにあたり、デポジットの生成およびオイルの堆積を抑制可能なエンジンを提供することを目的とする。

本発明は燃焼室に吸気を導く吸気ポートと、前記燃焼室に対して設けられた第１および第２の吸気弁と、前記第１および第２の吸気弁のバルブタイミングを互いに独立して設定可能な動弁装置と、クランクケース内のブローバイガスを前記吸気ポートに導入するＰＣＶ通路部と、を備え、前記動弁装置が、前記第１および第２の吸気弁のうち、一方の吸気弁を遅閉じにし、前記ＰＣＶ通路部が、前記吸気ポートのうち、前記一方の吸気弁側から吹き返すガスの流れから外れた部分に開口部を有するエンジンである。

また本発明は前記部分が前記第１および第２の吸気弁のうち、他方の吸気弁に対応する部分吸気ポートである構成であることが好ましい。

本発明によれば、吸気弁を遅閉じにするとともに、吸気通路にブローバイガスを導入するにあたり、デポジットの生成およびオイルの堆積を抑制できる。

エンジンの概略構成図である。 エンジンの吸気ポートを示す図である。 吸気弁のバルブタイミングを示す図である。

図面を用いて、本発明の実施例について説明する。

図１はエンジン５０の概略構成図である。図２はエンジン５０の吸気ポート５２ａを示す図である。図１、図２では、一気筒あたりのエンジン５０の要部を示している。エンジン５０はシリンダブロック５１と、シリンダヘッド５２と、ピストン５３と、第１および第２の吸気弁５４Ａ、５４Ｂと、第１および第２の排気弁５５Ａ、５５Ｂと、クランクケース５６と、クランクシャフト５７と、ＰＣＶ通路部５８と、吸気側ＶＶＴ（ＩｎＶＶＴ）５９とを備えている。

シリンダブロック５１には、シリンダ５１ａが形成されている。シリンダ５１ａ内にはピストン５３が収容されている。シリンダブロック５１の上面にはシリンダヘッド５２が固定されている。燃焼室６０はシリンダブロック５１、シリンダヘッド５２及びシリンダ５３に囲まれた空間として形成されている。シリンダヘッド５２には、燃焼室６０に吸気を導く吸気ポート５２ａと、燃焼室６０からガスを排出する排気ポート５２ｂとが形成されている。

シリンダヘッド５２には、吸気ポート５２ａを開閉する第１および第２の吸気弁５４Ａ、５４Ｂと、排気ポート５２ｂを開閉する第１および第２の排気弁５５Ａ、５５Ｂとが設けられている。エンジン５０は、燃焼室６０に対して吸気弁５４Ａ、５４Ｂおよび排気弁５５Ａ、５５Ｂからなる４つの弁が設けられた４バルブエンジンとなっている。

吸気ポート５２ａは、第１および第２の部分吸気ポート５２ａＡ、５２ａＢを有している。第１の部分吸気ポート５２ａＡは第１の吸気弁５４Ａに対応する吸気ポートであり、第２の部分吸気ポート５２ａＢは第２の吸気弁５４Ｂに対応する吸気ポートである。吸気ポート５２ａは上流側から燃焼室６０に向かって途中で第１の吸気弁５４Ａ側と第２の吸気弁５４Ｂ側とに分岐している。そして、分岐した先の部分が部分吸気ポート５２ａＡ、５２ａＢになっている。吸気弁５４Ａ、５４Ｂは、具体的には部分吸気ポート５２ａＡ、５２ａＢを開閉する。

シリンダブロック５１には、クランクケース５６が設けられている。クランクケース５６はクランクシャフト５７を収容する。ＰＣＶ通路部５８は、クランクケース５６内と吸気ポート５２ａが形成する吸気通路とを連通する。ＰＣＶ通路部５８は、クランクケース５６内のブローバイガスを吸気ポート５２ａに導入する。ＰＣＶ通路部５８は具体的には、クランクケース５６内外を連通する連通孔を形成する第１の通路部と、シリンダヘッド５２、クランクケース５６間に設けられた配管部と、吸気ポート５２ａとシリンダヘッド５２外部とを連通する連通孔を形成する第２の通路部とを有して構成されている。

シリンダヘッド５２には、吸気側ＶＶＴ５９が設けられている。吸気側ＶＶＴ５９は吸気弁５４Ａ、５４Ｂのバルブタイミングを可変にする。吸気側ＶＶＴ５９には吸気弁５４Ａ、５４Ｂのバルブタイミングを互いに独立して設定可能なものを適用する。かかる吸気側ＶＶＴ５９としては、例えば前述した特許文献３が開示する動弁装置を適用できる。動弁装置は、例えば吸気弁５４Ａ、５４Ｂの駆動を電磁駆動化した場合の電磁駆動装置それぞれを有した構成として実現することもできる。

吸気側ＶＶＴ５９は、電子制御装置であるＥＣＵ１に制御対象として電気的に接続されている。吸気側ＶＶＴ５９は、ＥＣＵ１の制御のもと駆動する。バルブタイミングは、吸気側ＶＶＴ５９を制御するＥＣＵ１を介して設定することができる。本実施例では、吸気側ＶＶＴ５９が吸気弁５４Ａ、５４Ｂの閉弁時期に位相差を設けるようにバルブタミングを設定している。具体的には次に示すようにしてバルブタイミングを設定している。

図３は吸気弁５４Ａ、５４Ｂのバルブタイミングを示す図である。縦軸はバルブリフト量、横軸はクランク角度を示す。エンジン５０は４サイクルエンジンであり、図３に示すクランク角度において、上死点（ＴＤＣ）から下死点（ＢＤＣ）までが吸気行程に対応してピストン５３が下降する過程、下死点から上死点までが圧縮行程に対応してピストン５３が上昇する過程となっている。

図３に示すように、第１の吸気弁５４Ａについては、下死点から上死点までの間のクランク角度を４等分した場合に、第１から第４までの区間Ｄ１からＤ４までのうち、最も下死点側に位置する第１の区間Ｄ１内に閉弁時期を設定する。第２の吸気弁５４Ｂについては、下死点から上死点までの間のクランク角度を４等分した場合に、第１から第４までの区間Ｄ１からＤ４までのうち、中央に位置する第２および第３の区間Ｄ２、Ｄ３内に閉弁時期を設定する。そしてこれにより、吸気弁５４Ａ、５４Ｂのうち、第２の吸気弁５４Ｂ（一方の吸気弁）を遅閉じにする。

一方、図２に示すように、ＰＣＶ通路部５８は、吸気ポート５２ａのうち、第２の吸気弁５４Ｂ側から吹き返すガスの流れＦから外れた部分Ｒに開口部５８ａを有している。具体的にはＰＣＶ通路部５８は、第１の吸気弁５４Ａ（他方の吸気弁）に対応する第１の部分吸気ポート５２ａＡに開口部５８ａを有している。

次にエンジン５０の作用効果について説明する。エンジン５０では、流れＦから外れた部分Ｒに開口部５８ａを有している。このためエンジン５０は、筒内から吹き返すガスとブローバイガスとの接触機会を減らすことができる。また、筒内から吹き返すガスがブローバイガスを上流側へ吹き返すことも抑制できる。そしてこれにより、デポジットの生成およびオイルの堆積を抑制できる。同時に上流側へのオイルの堆積を抑制することで、堆積抑制のため吸気通路に傾斜をつけるといった形状的な制約も緩和できる。このため、吸気系の設計自由度を高めることもできる。さらに第１の部分吸気ポート５２ａＡに開口部５８ａを有することで、これらの効果を好適に奏することができる。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
吸気弁のバルブタイミングの設定は、開弁時期と閉弁時期とを一体的に設定するだけでなく、個別的に設定することで行われてもよい。
エンジンは本発明を実施可能なエンジンであれば特に限定されない。例えばガソリンエンジンのほかディゼールエンジンであってもよい。また筒外で燃料を噴射し、混合気を吸入するタイプのエンジンのほか、筒内燃料直接噴射式のエンジンであってもよい。

エンジン ５０
吸気ポート ５２ａ
第１の吸気弁 ５４Ａ
第２の吸気弁 ５４Ｂ
ＰＣＶ通路部 ５８
開口部 ５８ａ
吸気側ＶＶＴ ５９

Claims (2)

1. 燃焼室に吸気を導く吸気ポートと、
   前記燃焼室に対して設けられた第１および第２の吸気弁と、
   前記第１および第２の吸気弁のバルブタイミングを互いに独立して設定可能な動弁装置と、
   クランクケース内のブローバイガスを前記吸気ポートに導入するＰＣＶ通路部と、を備え、
   前記動弁装置が、前記第１および第２の吸気弁のうち、一方の吸気弁を遅閉じにし、
   前記ＰＣＶ通路部が、前記吸気ポートのうち、前記一方の吸気弁側から吹き返すガスの流れから外れた部分に開口部を有するエンジン。
2. 請求項１記載のエンジンであって、
   前記部分が、前記第１および第２の吸気弁のうち、他方の吸気弁に対応する部分吸気ポートであるエンジン。
   

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