JP6996463B2

JP6996463B2 - シリンダヘッドカバー及びシリンダヘッドカバーの製造方法

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Publication number: JP6996463B2
Application number: JP2018176978A
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Inventors: 卓央岩橋
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Publication date: 2022-01-17
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Description

本発明は、内燃機関のシリンダヘッドカバー、及び当該シリンダヘッドカバーの製造方法に関する。

内燃機関の内部ではブローバイガスが発生しており、当該ブローバイガスを吸気経路に流すブローバイガス還流システムが構成されている。ブローバイガスは、燃料を含んだガスであるため、環境上の観点から、大気中に放出するべきではないため、一旦、内燃機関のシリンダヘッドカバーに集め、配管を介してシリンダヘッドカバーから吸気経路へ流し、内燃機関で燃焼させている。内燃機関の運転時の吸気経路では負圧が発生しているので、当該負圧にてブローバイガスをシリンダヘッドカバーから吸気経路に吸引している。

図９に、従来のシリンダヘッドカバー１７０の例を示す。なお、図中にＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸が記載されている場合、Ｘ軸とＹ軸とＺ軸は互いに直交しており、Ｚ軸方向は鉛直上向き方向を示し、Ｘ軸方向とＹ軸方向は水平方向を示している。またＹ軸方向はシリンダヘッドカバーの長手方向を示している。シリンダヘッドカバー１７０は、樹脂等の型成形品であり、本体部１７１、側方突出部１７２、ラビリンス経路部１７３、接続経路部１７４、突出分岐路１８０Ａ等を有している。本体部１７１は、内燃機関のシリンダヘッドを覆うように設けられ、内燃機関内で発生したブローバイガスを集め、集めたブローバイガスをラビリンス経路部１７３と接続経路部１７４を経由させて側方突出部１７２へと導く。ラビリンス経路部１７３は、所定の経路断面積を有して迷路状とされたブローバイガスの流れる経路であり、ブローバイガス中の油分等を分離する。接続経路部１７４は、所定の経路断面積を有してラビリンス経路部１７３の出口部と側方突出部１７２の入口部とを接続している。側方突出部１７２は、筒状の形状を有して本体部１７１の側方から突出しており、シリンダヘッドカバー１７０からのブローバイガスを吸気経路に導くための配管１８２が接続されている。なお、側方突出部１７２は、無理抜き製法にて作られている。

なお、シリンダヘッドカバー１７０の側方突出部１７２と吸気経路とに接続された配管１８２に、割れ、亀裂、脱落等が発生した場合、ブローバイガスが大気中に漏れるので、当該配管１８２の割れ、亀裂、脱落等を検出する必要がある。前記配管１８２の割れ、亀裂、脱落等の検出には、配管１８２の上流側の圧力が利用されている。具体的には、シリンダヘッドカバー１７０からのブローバイガスの出口に相当する側方突出部１７２に、圧力検出手段の検出用配管を接続するための突出分岐路１８０Ａを設け、当該突出分岐路を介して側方突出部１７２内の圧力を検出することで、配管１８２の割れ、亀裂、脱落等の発生を検出している。

また特許文献１には、上記のラビリンス経路部に相当するＰＣＶルームを有するシリンダヘッドカバーが記載されている。特許文献１に記載のシリンダヘッドカバーでは、自身から吐出されるブローバイガスを吸気経路へ導く配管が、ＰＣＶルームの出口部に接続されており、ＰＣＶルームには、ＰＣＶルーム内の圧力を検出する圧力センサが接続されている。

また特許文献２には、上記のラビリンス経路部に相当する油分分離機がシリンダヘッドカバーとは別体とされたブローバイガス還流装置が記載されている。特許文献２に記載のシリンダヘッドカバーでは、別体とされた油分分離機がシリンダヘッドカバーの外部に固定され、シリンダヘッドカバーと油分分離機は上流側配管にて接続され、油分分離機と吸気経路は下流側配管にて接続されている。また、油分分離機における下流側配管との接続部である分離機出口配管には、圧力検出器に接続するための分岐配管が設けられている。

特開平３－１７２５２４号公報特開２０１５－１２１１９５号公報

図９に示す従来のシリンダヘッドカバーを製造する場合、一般的には、図１０及び図１１に示すように、下方型ＪＬ（金型等）と上方型ＪＵ（金型等）にて本体部１７１を形成し、側方型ＪＳ（金型等）にて側方突出部１７２を形成する。この場合、側方型ＪＳの型抜き方向である側方型抜き方向ＤＸは、筒状の側方突出部１７２の突出方向であり、図１０及び図１１の場合では、側方型抜き方向ＤＸはＸ軸方向にほぼ平行となる。また下方型ＪＬと上方型ＪＵの型抜き方向である本体型抜き方向ＤＺは上下方向であり、図１０及び図１１の場合では、本体型抜き方向ＤＺはＺ軸方向にほぼ平行となる。また、下方型ＪＬ、上方型ＪＵ、側方型ＪＳにて一体成形されたシリンダヘッドカバー１７０は、図９に示す突出分岐路１８０Ａと、ラビリンス経路部１７３と、を有していない。ラビリンス経路部１７３は迷路状の複雑な形状であるので、シリンダヘッドカバー１７０とは別体で組み立てられて、一体成形されたシリンダヘッドカバー１７０に取り付けられている（図１２）。また突出分岐路１８０Ａの突出方向は、図１０及び図１１に示す側方型抜き方向ＤＸと平行ではないので、側方型ＪＳにて側方突出部１７２と突出分岐路１８０Ａとを一体成形することができないため、別体とされている。このため、側方型ＪＳでは突出分岐路１８０Ａを有していない側方突出部１７２を形成しなければならず、本体部１７１と側方突出部１７２を一体成形品として形成した後、側方突出部１７２に突出分岐路１８０Ａを溶着またはネジ止め等している（図１２）。

配管１８２（図９参照）の割れ、亀裂、脱落等を検出するために配管１８２内の圧力を精度良く検出するには、側方突出部１７２内の圧力を検出する必要があると考えられていたため、突出分岐路１８０Ａは側方突出部１７２に設ける必要があると考えられていた。しかし、上述したように側方型ＪＳ（図１０、図１１参照）を用いて側方突出部１７２を形成した場合、側方突出部１７２と突出分岐路１８０Ａとを一体成形することができないため、突出分岐路１８０Ａを別体として溶着またはネジ止め等しなければならず、部品点数及び製造工程が増加していた。突出分岐路１８０Ａは単純な形状であり、側方突出部１７２または本体部１７１と一体成形することで、部品点数及び製造工程を低減することが望まれている。

また特許文献１に記載されているシリンダヘッドカバーには、ＰＣＶルーム内の圧力を検出する圧力センサが設けられている。しかし、シリンダヘッドカバーと吸気経路を接続する配管の割れ、亀裂、脱落等を検出するための圧力検出手段に関する記載は見受けられず、当該配管の割れ、亀裂、脱落等を検出するための圧力検出手段が設けられていない。

また特許文献２に記載されているシリンダヘッドカバーでは、油分分離機における分離機出口配管に接続された圧力検出器にて下流側配管の割れ、亀裂、脱落等を検出することはできるが、上流側配管の割れ、亀裂、脱落等を検出することはできない。また、油分分離機を別体で設けているため、シリンダヘッドカバーと吸気経路を接続する配管が、上流側配管と下流側配管に分かれて部品点数が増加している。

本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、ブローバイガス還流システムにおけるシリンダヘッドカバーにおいて、シリンダヘッドカバーと吸気経路とを接続するブローバイガス還流用の配管の割れ、亀裂、脱落等を適切に検出することが可能であり、かつ、部品点数と製造工程をより低減することができるシリンダヘッドカバー及びシリンダヘッドカバーの製造方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の第１の発明は、内燃機関内にて発生したブローバイガスを前記内燃機関から吸気経路に流すブローバイガス還流システムにおけるシリンダヘッドカバーであって、前記シリンダヘッドカバーは、樹脂または金属の型成形品であって前記内燃機関のシリンダヘッドを覆うように設けられてブローバイガスが集められる本体部と、前記本体部の側方に突出するように設けられてブローバイガスを前記吸気経路に向けて吐出する側方突出部と、を有しており、前記側方突出部と前記吸気経路とは配管にて接続され、前記本体部は、集められたブローバイガスを前記側方突出部まで導くとともに所定の経路断面積を有する本体部内ガス経路を有しており、前記本体部内ガス経路から前記側方突出部の出口までのブローバイガスが流れる経路であるカバー内ガス経路において、経路の断面積が最小となる経路断面積最小部は、前記側方突出部ではなく前記本体部内ガス経路に設けられており、前記本体部における前記経路断面積最小部の位置よりも下流側となる前記本体部内ガス経路の位置に、前記本体部内ガス経路内の圧力を検出する圧力検出手段を前記本体部の外側から取り付けるための孔部、または前記圧力検出手段を前記本体部の外側から接続するための突出分岐路、が形成されており、前記本体部と、前記側方突出部と、前記孔部または前記突出分岐路は、一体成形品とされている、シリンダヘッドカバーである。

次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係るシリンダヘッドカバーであって、前記孔部が形成されている場合、前記内燃機関に前記シリンダヘッドカバーを取り付けた際に前記孔部は、前記シリンダヘッドとは反対の側に配置されて、前記シリンダヘッドとは反対の側に開口するように形成されており、前記突出分岐路が形成されている場合、前記内燃機関に前記シリンダヘッドカバーを取り付けた際に前記突出分岐路は、前記シリンダヘッドとは反対の側に配置されて、前記シリンダヘッドとは反対の側に突出するように形成されている、シリンダヘッドカバーである。

次に、本発明の第３の発明は、上記第１の発明または第２の発明に係るシリンダヘッドカバーであって、前記本体部内ガス経路は、迷路状に経路が形成されたラビリンス経路部と、前記ラビリンス経路部の終端から前記側方突出部までを接続する接続経路部と、を有しており、前記経路断面積最小部と、前記孔部または前記突出分岐路と、が前記接続経路部に設けられている、シリンダヘッドカバーである。

次に、本発明の第４の発明は、上記第１の発明～第３の発明のいずれか１つに係るシリンダヘッドカバーであって、前記内燃機関に前記シリンダヘッドカバーを取り付けた際の前記シリンダヘッドカバーにおける前記シリンダヘッドの側から前記シリンダヘッドとは反対の側に向かう方向の高さをシリンダヘッドカバー高さとした場合、前記経路断面積最小部は、前記シリンダヘッドカバー高さが周囲の前記シリンダヘッドカバー高さよりも低くなっている前記シリンダヘッドカバーの個所に設けられている、シリンダヘッドカバーである。

次に、本発明の第５の発明は、内燃機関内にて発生したブローバイガスを前記内燃機関から吸気経路に流すブローバイガス還流システムにおけるシリンダヘッドカバーの製造方法であって、前記シリンダヘッドカバーは、樹脂または金属の型成形品であり、前記内燃機関のシリンダヘッドを覆うように設けられてブローバイガスが集められる本体部と、前記本体部の側方に突出するように設けられてブローバイガスを前記吸気経路に向けて吐出する側方突出部と、を有し、前記本体部に、集められたブローバイガスを前記側方突出部まで導くとともに所定の経路断面積を有する本体部内ガス経路を設定し、前記本体部内ガス経路から前記側方突出部の出口までのブローバイガスが流れる経路であるカバー内ガス経路において、経路の断面積が最小となる経路断面積最小部を、前記側方突出部ではなく前記本体部内ガス経路に設定し、前記本体部における前記経路断面積最小部の位置よりも下流側となる前記本体部内ガス経路の位置に、前記本体部内ガス経路内の圧力を検出する圧力検出手段を前記本体部の外側から取り付けるための孔部、または前記圧力検出手段を前記本体部の外側から接続するための突出分岐路、を設定し、前記本体部と、前記孔部または突出分岐路とを、少なくとも一方が本体型抜き方向に沿って移動可能な一方型と他方型の少なくとも一方にて形成し、前記側方突出部を、前記側方突出部の軸線方向であって前記本体型抜き方向とは異なる方向である側方型抜き方向に移動可能な側方型にて形成することで、前記本体部と、前記孔部または前記突出分岐路と、前記側方突出部と、を一体成形する、シリンダヘッドカバーの製造方法である。

次に、本発明の第６の発明は、上記第５の発明に係るシリンダヘッドカバーの製造方法であって、前記本体型抜き方向を上方向に設定し、前記一方型を前記他方型の上方に配置し、前記孔部または前記突出分岐路を、前記一方型にて形成する、シリンダヘッドカバーの製造方法である。

シリンダヘッドカバー内のブローバイガスを吸気経路に導くブローバイガス還流用の配管の一方端はシリンダヘッドカバーの側方突出部に接続され、他方端は吸気経路に接続されている。当該配管の割れ、亀裂、脱落等を、圧力で検出するためには、当該配管の入口部となる側方突出部内の圧力を検出する必要があると考えられていた。しかし、種々の実験やシミュレーション等によって、シリンダヘッドカバーの本体部内から側方突出部の出口までのブローバイガスが流れる経路中において、経路断面積が最小となる個所の下流で圧力を検出すれば、前記配管の割れ、亀裂、脱落等を検出可能であることがわかった。

第１の発明では、経路断面積最小部を、側方突出部ではなく本体部内ガス経路に設けている。これにより、ブローバイガス還流用の配管の割れ、亀裂、脱落等を適切に検出することを可能とする圧力検出手段を取り付ける孔部または当該圧力検出手段を接続するための突出分岐路を、本体部における経路断面積最小部の位置よりも下流側となる本体部内ガス経路に設けることができる。そして、本体部を作る型によって本体部と突出分岐路（または孔部）を同時に成形することで、部品点数と製造工程を低減することができる。

第２の発明では、孔部の配置位置及び開口方向を適切な位置及び方向とすることで、または、突出分岐路の配置位置及び突出方向を適切な位置及び方向とすることで、本体部と、孔部または突出分岐路と、をより一体成形しやすい構造とすることができる。

第３の発明では、経路断面積最小部と、孔部または突出分岐路を、側方突出部を除いたブローバイガスの経路中（シリンダヘッドカバー内の経路中）において、ブローバイガス還流用の配管に対して、より近い位置に設定する。これにより、ブローバイガス還流用の配管の割れ、亀裂、脱落等を検出するための圧力を、より精度よく、より応答性よく検出することができる。

第４の発明によれば、経路断面積最小部の近傍の下流側に突出分岐路を設けた場合、シリンダヘッドカバー高さが必要以上に高くなることを抑制することが可能である。また、経路断面積最小部の近傍の下流側に孔部を設けた場合、孔部に取り付けられた圧力検出手段の突出高さを含むシリンダヘッドカバー高さが必要以上に高くなることを抑制することが可能である。従って、車両へのシリンダヘッドカバーの搭載性をより向上（省スペース化）させることができる。

第５の発明では、経路断面積最小部を、側方突出部ではなく本体部内ガス経路に設けている。これにより、ブローバイガス還流用の配管の割れ、亀裂、脱落等を適切に検出することを可能とする圧力検出手段を取り付ける孔部または当該圧力検出手段を接続するための突出分岐路を、本体部における経路断面積最小部の位置よりも下流側となる本体部内ガス経路に設けることができる。そして、一方型と他方型と側方型にて、本体部と、孔部または突出分岐路と、側方突出部と、を適切に一体成形することができる。これにより、部品点数と製造工程を低減することができる。

第６の発明によれば、本体部と、孔部または突出分岐路と、を適切かつ容易に一体成形することができる。

内燃機関のシステム全体の概略構成の例を説明する図である。シリンダヘッドカバーの外観の例を説明する斜視図である。シリンダヘッドカバーの平面図である。シリンダヘッドカバーの側面図である。図４における突出分岐路を孔部に変更したシリンダヘッドカバーの側面図である。図４におけるＶＩ－ＶＩ断面図である。シリンダヘッドカバーを一体成形する際の、一方型と他方型と側方型の型抜き方向等を説明する斜視図である。図７の平面図である。従来のシリンダヘッドカバーの外観の例を説明する斜視図である。従来のシリンダヘッドカバーを一体成形する際の、一方型と他方型と側方型の型抜き方向等を説明する斜視図である。図１０の平面図である。一体成形した従来のシリンダヘッドカバー（突出分岐路とラビリンス経路部が別体とされたシリンダヘッドカバー）に、突出分岐路とラビリンス経路部を取り付ける例を説明する図である。

●［内燃機関１０のシステム全体の概略構成の例（図１）］
以下に本発明を実施するための形態を図面を用いて説明する。まず図１を用いて、内燃機関１０のシステム全体の概略構成の例について説明する。本実施の形態の説明では、内燃機関の例として、車両に搭載された内燃機関１０（例えばディーゼルエンジン）を用いて説明する。

以下、システム全体について、吸気側から排気側に向かって順に説明する。吸気管１１Ａの流入側には、エアクリーナ（図示省略）、吸気流量検出手段２１（例えば、吸気流量センサ）が設けられている。吸気流量検出手段２１は、内燃機関１０が吸入した空気の流量に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。また吸気流量検出手段２１には、吸気温度検出手段２８Ａ（例えば、吸気温度センサ）が設けられている。吸気温度検出手段２８Ａは、吸気流量検出手段２１を通過する吸気の温度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。

吸気管１１Ａの流出側はコンプレッサ３５の流入側に接続され、コンプレッサ３５の流出側は吸気管１１Ｂの流入側に接続されている。ターボ過給機３０は、コンプレッサインペラ３５Ａを有するコンプレッサ３５と、タービンインペラ３６Ａを有するタービン３６とを備えている。コンプレッサインペラ３５Ａは、排気ガスによって回転駆動されるタービンインペラ３６Ａにて回転駆動され、吸気管１１Ａから流入された吸気を吸気管１１Ｂに圧送することで過給する。

コンプレッサ３５の上流側となる吸気管１１Ａには、コンプレッサ上流圧力検出手段２４Ａが設けられている。コンプレッサ上流圧力検出手段２４Ａは、例えば圧力センサであり、コンプレッサ３５の上流側となる吸気管１１Ａ内の圧力に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。コンプレッサ３５の下流側となる吸気管１１Ｂ（吸気管１１Ｂにおけるコンプレッサ３５とインタークーラ１６との間の位置）には、コンプレッサ下流圧力検出手段２４Ｂが設けられている。コンプレッサ下流圧力検出手段２４Ｂは、例えば圧力センサであり、コンプレッサ３５の下流側となる吸気管１１Ｂ内の圧力に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。

吸気管１１Ｂには、上流側にインタークーラ１６が配置され、インタークーラ１６よりも下流側にスロットル装置４７が配置されている。インタークーラ１６は、コンプレッサ下流圧力検出手段２４Ｂよりも下流側に配置されており、コンプレッサ３５にて過給された吸気の温度を下げる。インタークーラ１６とスロットル装置４７との間には、吸気温度検出手段２８Ｂ（例えば、吸気温度センサ）が設けられている。吸気温度検出手段２８Ｂは、インタークーラ１６にて温度が低下された吸気の温度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。

スロットル装置４７は、制御装置５０からの制御信号に基づいて吸気管１１Ｂの開度を調整するスロットルバルブを駆動し、吸気流量を調整可能である。制御装置５０は、スロットル開度検出手段４７Ｓ（例えば、スロットル開度センサ）からの検出信号と目標スロットル開度に基づいて、スロットル装置４７に制御信号を出力して吸気管１１Ｂに設けられたスロットルバルブの開度を調整可能である。制御装置５０は、アクセルペダル踏込量検出手段２５からの検出信号に基づいて検出したアクセルペダルの踏込量と内燃機関１０の運転状態とに基づいて目標スロットル開度を求める。

アクセルペダル踏込量検出手段２５は、例えばアクセルペダル踏込角度センサであり、アクセルペダルに設けられている。制御装置５０は、アクセルペダル踏込量検出手段２５からの検出信号に基づいて、運転者によるアクセルペダルの踏込量を検出することが可能である。

吸気管１１Ｂにおけるスロットル装置４７よりも下流側には、圧力検出手段２４Ｃが設けられており、ＥＧＲ配管１３の流出側が接続されている。そして吸気管１１Ｂの流出側は吸気マニホルド１１Ｃの流入側に接続されており、吸気マニホルド１１Ｃの流出側は内燃機関１０の流入側に接続されている。圧力検出手段２４Ｃは、例えば圧力センサであり、吸気マニホルド１１Ｃに流入する直前の吸気の圧力に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。またＥＧＲ配管１３の流出側（吸気管１１Ｂとの接続部）からは、ＥＧＲ配管１３の流入側（排気管１２Ｂとの接続部）から流入してきたＥＧＲガスが、吸気管１１Ｂ内に吐出される。なおＥＧＲ配管１３にて形成されるＥＧＲガスが流れる経路は、ＥＧＲ経路に相当している。

内燃機関１０は複数のシリンダ４５Ａ～４５Ｄを有しており、インジェクタ４３Ａ～４３Ｄが、それぞれのシリンダに設けられている。インジェクタ４３Ａ～４３Ｄには、コモンレール４１と燃料配管４２Ａ～４２Ｄを介して燃料が供給されており、インジェクタ４３Ａ～４３Ｄは、制御装置５０からの制御信号によって駆動され、それぞれのシリンダ４５Ａ～４５Ｄ内に燃料を噴射する。

内燃機関１０内で発生したブローバイガスを内燃機関１０から吸気経路（吸気管１１Ａ）に流すブローバイガス還流システムは、シリンダヘッドカバー７０と配管８２にて構成されている。内燃機関１０のシリンダヘッドには、シリンダヘッドを覆うようにシリンダヘッドカバー７０が取り付けられており（図２参照）、シリンダヘッドカバー７０には、ブローバイガスを吐出する側方突出部７２（図２参照）が設けられている。そしてシリンダヘッドカバー７０の側方突出部７２と吸気管１１Ａ（吸気経路に相当）は、ブローバイガス還流用の配管８２にて接続されている。内燃機関１０内で発生したブローバイガスは、シリンダヘッドカバー７０内に集められ、側方突出部７２及び配管８２を介して吸気管１１Ａ（吸気経路に相当）に導かれる。吸気管１１Ａは、コンプレッサ３５の上流側であるので、内燃機関１０の運転時には負圧が発生しており、当該負圧にて配管８２内のブローバイガスを吸引し、吸引されたブローバイガスは内燃機関１０内で燃焼される。また、シリンダヘッドカバー７０には、配管８２の割れ、亀裂、脱落等を検出するための圧力検出手段８１が接続されている、または取り付けられている。圧力検出手段８１は、例えば圧力センサであり、配管８２内の圧力に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。

内燃機関１０には、回転検出手段２２、クーラント温度検出手段２８Ｃ等が設けられている。回転検出手段２２は、例えば回転センサであり、内燃機関１０のクランクシャフトの回転数（すなわち、エンジン回転数）に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。クーラント温度検出手段２８Ｃは、例えば温度センサであり、内燃機関１０内に循環されている冷却用クーラントの温度を検出し、検出した温度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。

内燃機関１０の排気側には排気マニホルド１２Ａの流入側が接続され、排気マニホルド１２Ａの流出側には排気管１２Ｂの流入側が接続されている。排気管１２Ｂの流出側はタービン３６の流入側に接続され、タービン３６の流出側は排気管１２Ｃの流入側に接続されている。

排気管１２Ｂには、ＥＧＲ配管１３の流入側が接続されている。ＥＧＲ配管１３は、排気管１２Ｂと吸気管１１Ｂとを連通し、排気管１２Ｂ（排気経路に相当）の排気ガスの一部を吸気管１１Ｂ（吸気経路に相当）に還流させることが可能である。またＥＧＲ配管１３には、ＥＧＲクーラ１５、ＥＧＲ弁１４が設けられている。

ＥＧＲ弁１４（ＥＧＲバルブ）は、ＥＧＲ配管１３におけるＥＧＲクーラ１５の下流側に設けられている。そしてＥＧＲ弁１４は、制御装置５０からの制御信号に基づいて、ＥＧＲ配管１３の開度を調整することで、ＥＧＲ配管１３内を流れるＥＧＲガスの流量を調整する。

ＥＧＲクーラ１５は、ＥＧＲ配管１３に設けられている。ＥＧＲクーラ１５は、いわゆる熱交換器であり、冷却用のクーラントが供給され、流入されたＥＧＲガスを冷却して吐出する。

排気管１２Ｂには、排気温度検出手段２９が設けられている。排気温度検出手段２９は、例えば排気温度センサであり、排気温度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。

排気管１２Ｂの流出側はタービン３６の流入側に接続され、タービン３６の流出側は排気管１２Ｃの流入側に接続されている。タービン３６には、タービンインペラ３６Ａへ導く排気ガスの流速を制御可能な可変ノズル３３が設けられており、可変ノズル３３は、ノズル駆動手段３１によって開度が調整される。制御装置５０は、ノズル開度検出手段３２（例えば、ノズル開度センサ）からの検出信号と目標ノズル開度に基づいて、ノズル駆動手段３１に制御信号を出力して可変ノズル３３の開度を調整可能である。

タービン３６の上流側となる排気管１２Ｂには、タービン上流圧力検出手段２６Ａが設けられている。タービン上流圧力検出手段２６Ａは、例えば圧力センサであり、タービン３６の上流側となる排気管１２Ｂ内の圧力に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。タービン３６の下流側となる排気管１２Ｃには、タービン下流圧力検出手段２６Ｂが設けられている。タービン下流圧力検出手段２６Ｂは、例えば圧力センサであり、タービン３６の下流側となる排気管１２Ｃ内の圧力に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。

排気管１２Ｃの流出側には排気浄化装置６１が接続されている。例えば内燃機関１０がディーゼルエンジンの場合、排気浄化装置６１には、酸化触媒、微粒子捕集フィルタ、選択式還元触媒等が含まれている。

制御装置５０は、少なくとも、制御手段５１（ＣＰＵ）、記憶手段５３を有している。制御装置５０（制御手段５１）は、図１に示す検出手段やアクチュエータに限定されず、上記の検出手段を含めた各種の検出手段からの検出信号に基づいて内燃機関１０の運転状態を検出し、上記のインジェクタ４３Ａ～４３ＤやＥＧＲ弁１４、ノズル駆動手段３１、スロットル装置４７を含めた各種のアクチュエータを制御する。記憶手段５３は、例えばＦｌａｓｈ－ＲＯＭ等の記憶装置であり、内燃機関の制御や自己診断等を実行するためのプログラムやデータ等が記憶されている。

大気圧検出手段２３は、例えば大気圧センサであり、制御装置５０に設けられている。大気圧検出手段２３は、制御装置５０の周囲の大気圧に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。

車速検出手段２７は、例えば車両速度検出センサであり、車両の車輪等に設けられている。車速検出手段２７は、車両の車輪の回転速度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。

●［シリンダヘッドカバー７０の外観と構造（図２～図６）］
次に図２～図６を用いて、シリンダヘッドカバー７０の外観と構造等について説明する。図２に示すように、シリンダヘッドカバー７０は、本体部７１と、側方突出部７２とを有しており、本体部７１と側方突出部７２は、樹脂または金属で形成された型成形品である。なお図２～図６中において点線で示す符号（１８０Ａ）は、比較を容易にするために、従来のシリンダヘッドカバーにおける突出分岐路の位置を示しており、本実施の形態における突出分岐路８０Ａの位置を示すものではない。

本体部７１は、図２に示すように、内燃機関１０のシリンダヘッドを覆うように設けられている。そして本体部７１の内部には、内燃機関１０内にて発生したブローバイガスが集められている。また、本体部７１は、図４に示すように、所定の経路断面積を有して迷路状にブローバイガスの流れる経路が形成されたラビリンス経路部７３と、所定の経路断面積を有してラビリンス経路部７３の終端から側方突出部７２までを接続する接続経路部７４と、を有している。ラビリンス経路部７３と接続経路部７４にて本体部内ガス経路７５が構成れており、本体部内ガス経路７５と側方突出部７２にてカバー内ガス経路が構成されている。本体部内ガス経路７５は、本体部７１内に収容されており、本体部７１内に集められたブローバイガスを側方突出部７２まで導く。そして接続経路部７４には、カバー内ガス経路において経路の断面積が最小となる経路断面積最小部７０Ａが設けられている。なお、ラビリンス経路部７３は、迷路状の経路とされていることで、通過したブローバイガスから油分等を分離する。

側方突出部７２は、図２及び図３に示すように、本体部７１の側方に突出するように設けられて筒状の形状を有している。そして側方突出部７２は、本体部７１内に集められたブローバイガスを、図１に示すように、配管８２を介して吸気経路（吸気管１１Ａ）に向けて吐出する。側方突出部７２と吸気経路（吸気管１１Ａ）は、ブローバイガス還流用の配管８２にて接続されている（図１参照）。なお、側方突出部７２は、無理抜き製法にて作られている。

前述したように、図２に示す配管８２の割れ、亀裂、脱落等を、圧力で検出するためには、当該配管８２の入口部となる側方突出部７２内の圧力を検出する必要があると考えられていた。しかし、種々の実験やシミュレーション等によって、本体部７１内から側方突出部７２の出口までのブローバイガスが流れる経路中において、経路断面積が最小となる個所の下流で圧力を検出すれば、配管８２の割れ、亀裂、脱落等を検出可能であることがわかった。

従来のシリンダヘッドカバーでは、図６に示す符号１７０Ａの個所が、経路断面積最小部となっていた。符号１７０Ａの個所は、側方突出部７２の入口部であり、型成形時における抜き勾配の関係より、側方突出部７２内の経路において入口部が経路断面積最小部となっていた。このため、符号１７０Ａの個所よりも下流側に（すなわち、側方突出部７２に）圧力検出手段を取り付けるための孔部、または、圧力検出手段の検出用配管を接続するための突出分岐路を設けなければならなかった。なお、従来のシリンダヘッドカバーでは、本体部内の経路中に、符号１７０Ａの個所よりも断面積が小さくなる個所が無かった。

そこで本実施の形態にて説明するシリンダヘッドカバー７０では、図３～図５に示すように、本体部内ガス経路７５（ラビリンス経路部７３＋接続経路部７４）から側方突出部７２の出口までのブローバイガスが流れる経路であるカバー内ガス経路において、経路の断面積が最小となる経路断面積最小部７０Ａを、側方突出部７２ではなく本体部内ガス経路７５に設けている。そして本体部７１における経路断面積最小部７０Ａの位置よりも下流側となる本体部内ガス経路７５の位置に、本体部内ガス経路７５に連通する孔部８０Ｂ（図５参照）または突出分岐路８０Ａ（図４参照）が設けられている。

さらに、図３及び図４に示すように、経路断面積最小部７０Ａの位置及び突出分岐路８０Ａ（または孔部８０Ｂ）の位置を、本体部内ガス経路７５（ラビリンス経路部７３＋接続経路部７４）における接続経路部７４に設定すると、より好ましい。接続経路部７４は、ラビリンス経路部７３よりも配管８２により近いので、配管８２内の圧力の変化に対する応答性がよい。

図５に示すように、孔部８０Ｂを設けた場合、当該孔部８０Ｂに圧力検出手段８１（図１参照）が、本体部７１の外側から挿通されて取り付けられる。本体部７１に孔部８０Ｂが形成されている場合、内燃機関にシリンダヘッドカバー７０を取り付けた際に孔部８０Ｂは、シリンダヘッドとは反対の側に配置されて、シリンダヘッドとは反対の側に開口するように形成されている。これにより、後述するように、一体成形時の本体型抜き方向ＤＺ（図７参照）と孔部８０Ｂの開口方向とを一致させることができるので、本体部７１と孔部８０Ｂを容易に一体成形することができる。

図４に示すように、突出分岐路８０Ａを設けた場合、当該突出分岐路８０Ａに、圧力検出手段８１の検出用配管が、本体部７１の外側から接続される。本体部７１に突出分岐路８０Ａが形成されている場合、内燃機関にシリンダヘッドカバー７０を取り付けた際に突出分岐路８０Ａは、シリンダヘッドとは反対の側に配置されて、シリンダヘッドとは反対の側に突出するように形成されている。これにより、後述するように、一体成形時の本体型抜き方向ＤＺ（図７参照）と突出分岐路８０Ａの突出方向とを一致させることができるので、本体部７１と突出分岐路８０Ａを容易に一体成形することができる。

また、内燃機関にシリンダヘッドカバーを取り付けた際のシリンダヘッドカバーにおけるシリンダヘッドの側からシリンダヘッドとは反対の側に向かう方向（図４、図５の例ではＺ軸方向）の高さをシリンダヘッドカバー高さとする。この場合、経路断面積最小部７０Ａは、シリンダヘッドカバー高さが周囲のシリンダヘッドカバー高さよりも低くなっているシリンダヘッドカバーの個所に設けられている。経路断面積最小部の近傍の下流側に突出分岐路８０Ａを設けた場合、シリンダヘッドカバー高さが必要以上に高くなることを抑制することが可能である。また、経路断面積最小部の近傍の下流側に孔部８０Ｂを設けた場合、孔部８０Ｂに取り付けられた圧力検出手段の突出高さを含むシリンダヘッドカバー高さが必要以上に高くなることを抑制することが可能である。従って、車両へのシリンダヘッドカバーの搭載性をより向上（省スペース化）させることができる。以降、本実施の形態の説明では、孔部８０Ｂではなく突出分岐路８０Ａを設ける例にて説明する。

●［シリンダヘッドカバー７０の製造方法（図７、図８）］
次に図７、図８を用いて、シリンダヘッドカバー７０の製造方法について説明する。シリンダヘッドカバー７０の本体部７１と、突出分岐路８０Ａ（または孔部８０Ｂ）と、側方突出部７２は、樹脂または金属の型成形品であって一体成形品とされている。

図７及び図８に示すように、本体部７１と突出分岐路８０Ａは、少なくとも一方が本体型抜き方向ＤＺ（図７参照、この場合、Ｚ軸方向）に沿って移動可能な一方型ＫＵ（金型等）と他方型ＫＬ（金型等）の少なくとも一方にて形成される。突出分岐路８０Ａ（または孔部８０Ｂ）は、一方型ＫＵまたは他方型ＫＬにて形成され、突出方向（または開口方向）が本体型抜き方向ＤＺに沿うように形成される。例えば、本体型抜き方向ＤＺを上方向に設定し、一方型ＫＵを他方型ＫＬの上方に配置した場合、突出分岐路８０Ａ（または孔部８０Ｂ）は、一方型ＫＵにて形成される。これにより、本体部７１と突出分岐路８０Ａ（または孔部８０Ｂ）を、容易に一体成形することができるとともに、本体部７１を作る型である一方型ＫＵ及び他方型ＫＬにて本体部７１と突出分岐路８０Ａ（または孔部８０Ｂ）を同時に成形することができる。従って、部品点数と製造工程を低減することができる。

また、図７及び図８に示すように、側方突出部７２は、筒状の側方突出部７２の軸線方向であって本体型抜き方向ＤＺとは異なる方向である側方型抜き方向ＤＸ（図７、図８参照、この場合、Ｘ軸方向）に沿って移動可能な側方型ＫＳ（金型等）にて無理抜き製法で形成される。なお、側方突出部７２は、本体部７１と一体成形される。従って、本体部７１と突出分岐路８０Ａ（または孔部８０Ｂ）と側方突出部７２は、一体成形される。これにより、本体部７１及び側方突出部７２を一体成形した後、突出分岐路８０Ａ（または孔部８０Ｂ）を、後工程で溶接等する（孔部の場合は孔あけする）必要が無く、部品点数と製造工程を低減することができる。

本発明のシリンダヘッドカバー７０、シリンダヘッドカバーの製造方法は、本実施の形態で説明した構成、構造、製造方法等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えばターボ過給機３０が省略されていてもよい。

また、本発明のシリンダヘッドカバー及びシリンダヘッドカバーの製造方法は、ディーゼルエンジンに限定されず、ガソリンエンジン等、種々の内燃機関に適用することが可能である。

また本実施の形態の説明では、シリンダヘッドとは反対の側に孔部８０Ｂを開口した例を説明したが（図５参照）、孔部８０Ｂの開口方向を側方突出部７２の延びる方向と同じ方向にしてもよい。同様に、本実施の形態の説明では、シリンダヘッドとは反対の側に突出分岐路８０Ａを配置した例を説明したが（図４参照）、突出分岐路８０Ａの突出方向を側方突出部７２の延びる方向と同じ方向にしてもよい。

また本実施の形態の説明では、経路断面積最小部７０Ａ及び突出分岐路８０Ａ（または孔部８０Ｂ）を接続経路部７４に設けた例を説明したが（図４、図５参照）、経路断面積最小部７０Ａ及び突出分岐路８０Ａ（または孔部８０Ｂ）をラビリンス経路部７３に設けてもよい。

また本実施の形態の説明では、シリンダヘッドカバー高さが、周囲のシリンダヘッドカバー高さよりも低くなっているシリンダヘッドカバーの個所に経路断面積最小部を設けた例を説明したが（図４、図５参照）、周囲のシリンダヘッドカバー高さと同等以上の高さのシリンダヘッドカバーの個所に経路断面積最小部を設けるようにしてもよい。

また本実施の形態の説明では、本体型抜き方向ＤＺを上方向に設定し、一方型ＫＵを他方型ＫＬの上方に配置した例を説明したが、本体型抜き方向ＤＺを略水平方向に設定し、一方型ＫＵを他方型ＫＬの側方に配置するようにしてもよい。

１０内燃機関
１１Ａ、１１Ｂ吸気管
１１Ｃ吸気マニホルド
１２Ａ排気マニホルド
１２Ｂ、１２Ｃ排気管
１３ＥＧＲ配管
１４ＥＧＲ弁
１５ＥＧＲクーラ
２１吸気流量検出手段
２２回転検出手段
２３大気圧検出手段
２４Ａコンプレッサ上流圧力検出手段
２４Ｂコンプレッサ下流圧力検出手段
２４Ｃ圧力検出手段
２５アクセルペダル踏込量検出手段
２６Ａタービン上流圧力検出手段
２６Ｂタービン下流圧力検出手段
２７車速検出手段
２８Ａ、２８Ｂ吸気温度検出手段
２８Ｃクーラント温度検出手段
２９排気温度検出手段
３０ターボ過給機
３１ノズル駆動手段
３２ノズル開度検出手段
３３可変ノズル
３５コンプレッサ
３５Ａコンプレッサインペラ
３６タービン
３６Ａタービンインペラ
４１コモンレール
４３Ａ～４３Ｄインジェクタ
４５Ａ～４５Ｄシリンダ
４７スロットル装置
４７Ｓスロットル開度検出手段
５０制御装置
５１制御手段
５３記憶手段
６１排気浄化装置
７０シリンダヘッドカバー
７０Ａ経路断面積最小部
７１本体部
７２側方突出部
７３ラビリンス経路部
７４接続経路部
７５本体部内ガス経路
８０Ａ突出分岐路
８０Ｂ孔部
８１圧力検出手段
８２（ブローバイガス還流用）配管
ＤＸ側方型抜き方向
ＤＺ本体型抜き方向
ＫＵ一方型
ＫＬ他方型
ＫＳ側方型

Claims

内燃機関内にて発生したブローバイガスを前記内燃機関から吸気経路に流すブローバイガス還流システムにおけるシリンダヘッドカバーであって、
前記シリンダヘッドカバーは、樹脂または金属の型成形品であって前記内燃機関のシリンダヘッドを覆うように設けられてブローバイガスが集められる本体部と、前記本体部の側方に突出するように設けられてブローバイガスを前記吸気経路に向けて吐出する側方突出部と、を有しており、
前記側方突出部と前記吸気経路とは配管にて接続され、
前記本体部は、集められたブローバイガスを前記側方突出部まで導くとともに所定の経路断面積を有する本体部内ガス経路を有しており、
前記本体部内ガス経路から前記側方突出部の出口までのブローバイガスが流れる経路であるカバー内ガス経路において、経路の断面積が最小となる経路断面積最小部は、前記側方突出部ではなく前記本体部内ガス経路に設けられており、
前記本体部における前記経路断面積最小部の位置よりも下流側となる前記本体部内ガス経路の位置に、前記本体部内ガス経路内の圧力を検出する圧力検出手段を前記本体部の外側から取り付けるための孔部、または前記圧力検出手段を前記本体部の外側から接続するための突出分岐路、が形成されており、
前記本体部と、前記側方突出部と、前記孔部または前記突出分岐路は、一体成形品とされている、
シリンダヘッドカバー。
請求項１に記載のシリンダヘッドカバーであって、
前記孔部が形成されている場合、前記内燃機関に前記シリンダヘッドカバーを取り付けた際に前記孔部は、前記シリンダヘッドとは反対の側に配置されて、前記シリンダヘッドとは反対の側に開口するように形成されており、
前記突出分岐路が形成されている場合、前記内燃機関に前記シリンダヘッドカバーを取り付けた際に前記突出分岐路は、前記シリンダヘッドとは反対の側に配置されて、前記シリンダヘッドとは反対の側に突出するように形成されている、
シリンダヘッドカバー。
請求項１または２に記載のシリンダヘッドカバーであって、
前記本体部内ガス経路は、迷路状に経路が形成されたラビリンス経路部と、前記ラビリンス経路部の終端から前記側方突出部までを接続する接続経路部と、を有しており、
前記経路断面積最小部と、前記孔部または前記突出分岐路と、が前記接続経路部に設けられている、
シリンダヘッドカバー。
請求項１～３のいずれか一項に記載のシリンダヘッドカバーであって、
前記内燃機関に前記シリンダヘッドカバーを取り付けた際の前記シリンダヘッドカバーにおける前記シリンダヘッドの側から前記シリンダヘッドとは反対の側に向かう方向の高さをシリンダヘッドカバー高さとした場合、
前記経路断面積最小部は、前記シリンダヘッドカバー高さが周囲の前記シリンダヘッドカバー高さよりも低くなっている前記シリンダヘッドカバーの個所に設けられている、
シリンダヘッドカバー。
内燃機関内にて発生したブローバイガスを前記内燃機関から吸気経路に流すブローバイガス還流システムにおけるシリンダヘッドカバーの製造方法であって、
前記シリンダヘッドカバーは、樹脂または金属の型成形品であり、前記内燃機関のシリンダヘッドを覆うように設けられてブローバイガスが集められる本体部と、前記本体部の側方に突出するように設けられてブローバイガスを前記吸気経路に向けて吐出する側方突出部と、を有し、
前記本体部に、集められたブローバイガスを前記側方突出部まで導くとともに所定の経路断面積を有する本体部内ガス経路を設定し、
前記本体部内ガス経路から前記側方突出部の出口までのブローバイガスが流れる経路であるカバー内ガス経路において、経路の断面積が最小となる経路断面積最小部を、前記側方突出部ではなく前記本体部内ガス経路に設定し、
前記本体部における前記経路断面積最小部の位置よりも下流側となる前記本体部内ガス経路の位置に、前記本体部内ガス経路内の圧力を検出する圧力検出手段を前記本体部の外側から取り付けるための孔部、または前記圧力検出手段を前記本体部の外側から接続するための突出分岐路、を設定し、
前記本体部と、前記孔部または突出分岐路とを、少なくとも一方が本体型抜き方向に沿って移動可能な一方型と他方型の少なくとも一方にて形成し、
前記側方突出部を、前記側方突出部の軸線方向であって前記本体型抜き方向とは異なる方向である側方型抜き方向に移動可能な側方型にて形成することで、前記本体部と、前記孔部または前記突出分岐路と、前記側方突出部と、を一体成形する、
シリンダヘッドカバーの製造方法。
請求項５に記載のシリンダヘッドカバーの製造方法であって、
前記本体型抜き方向を上方向に設定し、
前記一方型を前記他方型の上方に配置し、
前記孔部または前記突出分岐路を、前記一方型にて形成する、
シリンダヘッドカバーの製造方法。