JPH078805Y2 - エンジンのブローバイガス還流装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、エンジン本体内で発生したブローバイガスを
吸気通路に導入して燃焼室に還流させるようにされたエ
ンジンのブローバイガス還流装置に関する。

（従来の技術） 自動車に搭載されるエンジンにおいては、その燃焼室か
らシリンダーボア内面とピストンリングとの間を通過し
てクランク室内に漏出するブローバイガスが生じるが、
ブローバイガスは未然混合気やオイルミスト等を含むも
のとなるので、それが直接大気中に放出されることは、
大気汚染の原因となって好ましくない。それゆえ、エン
ジンにブローバイガス還流装置が付設されて、ブローバ
イガスを吸気通路に還流させて吸入空気とともに燃焼室
に送り込み、燃焼処理させることが行われている。斯か
るブローバイガス還流装置は、通常、上流側端部がエン
ジン本体に接続されるとともに、下流側端部が吸気通路
に接続されたブローバイガス導入通路を有するものとさ
れる。

また、自動車に搭載されるエンジンにおいては、その燃
焼室から排出される排気ガスには窒素酸化物（NOx成
分）が含まれ、その窒素酸化物が多量に大気中に放出さ
れることは、大気汚染の原因となって好ましくない。そ
れゆえ、排気ガスに含まれる窒素酸化物の量を低減させ
ることを主目的として、エンジンに排気還流装置が付設
され、排気ガスを吸気通路に還流させて吸入空気ととも
に燃焼室に送り込むことも行われている。斯かる排気還
流装置は、排気ガスを吸気通路に導く排気還流通路と、
この排気還流通路を開閉する排気還流制御弁とを有し、
エンジンの運転状態が高負荷状態もしくは高回転状態に
あるときには、出力が低下することを回避するため、通
常、排気還流制御弁は閉状態とされる。

上述の如くのブローバイガス還流装置及び排気還流装置
が付設されたエンジンにあっては、吸気通路は、一般
に、上流側部分が吸気浄化エレメントが配設された共通
通路部とされ、下流側部分が共通通路部から分岐してエ
ンジン本体に設けられた複数のシリンダーに接続される
複数の分岐通路部とされるので、ブローバイガス導入通
路の下流側端部が吸気通路における各分岐通路部に接続
されるようになされる場合には、ブローバイガス導入通
路における下流側部分が分岐せしめられて複数の分配通
路部が形成される必要が生じ、ブローバイガス導入通路
の構成が複雑なものとなる虞がある。従って、通常、ブ
ローバイガス導入通路の下流側端部は、吸気通路の共通
通路部における吸気浄化エレメントより下流側部分に接
続される。一方、排気還流通路の下流側端部は、例え
ば、実公昭61-36771号公報にも示される如くに、複数に
分岐した排気分配室が形成されて、各排気分配室が吸気
通路における各分岐通路部に接続されるのが一般的であ
る。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、上述の如くにしてブローバイガス導入通
路及び排気還流通路が吸気通路に接続されたエンジンに
おいては、ブローバイガスが、ブローバイガス導入通路
における下流側端部を通じて、吸気通路の共通通路部に
おける吸気浄化エレメントの近傍の部分に導入されるの
で、特に、ブローバイガスの発生量が多くなる、エンジ
ンの運転状態が高負荷状態もしくは高回転状態にあると
きには、ブローバイガスに含まれるオイルミスト等が吸
気浄化エレメントに多量に付着することになり、その結
果、吸気浄化エレメントに目詰まりが生じる事態、及
び、吸気浄化エレメント18に多量に付着したオイルミス
トが排気還流通路を通じて吸気通路の各分岐通路部に導
入される排気ガスの熱によって燃焼せしめられて、吸気
浄化エレメントが焼損する事態がまねかれる虞がある。

斯かる点に鑑み、本考案は、排気ガスが排気還流通路を
通じて吸気通路における下流側部分を形成する分岐通路
部に導入されるようになされたエンジンに設けられ、エ
ンジン本体内で発生したブローバイガスを、ブローバイ
ガス導入通路を通じて吸気通路に導入するようになさ
れ、しかも、吸気通路における上流側部分を形成する共
通通路部に配設された吸気浄化エレメントにブローバイ
ガスに含まれるオイルミスト等が付着することが抑制さ
れ、それにより、吸気浄化エレメントに目詰まりが生じ
る事態、及び、吸気浄化エレメントに付着したオイルミ
ストが吸気通路に導入される排気ガスの熱によって燃焼
せしめられて、吸気浄化エレメントが焼損する事態を防
止することができるようにされた、エンジンのブローバ
イガス還流装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上述の目的を達成すべく、本考案に係るエンジンのブロ
ーバイガス還流装置は、吸気浄化エレメントが配設され
た共通通路部及び上流側端部が共通通路部に接続され、
下流側端部がエンジン本体に設けられた複数のシリンダ
ーに接続された複数の分岐通路部から成る吸気通路，複
数の分岐通路部の夫々に排気ガスを導く排気還流通路、
及び、排気還流通路を開閉する排気還流制御弁を有した
エンジンに設けられ、エンジン本体内で発生したブロー
バイガスを共通通路部における吸気浄化エレメントより
下流側部分に導くブローバイガス導入通路が備えられ、
さらに、一端部がブローバイガス導入通路に接続され、
他端部が排気還流通路における排気還流制御弁より下流
側部分に接続された連通路と、通路切換弁とが設けら
れ、通路切換弁が、排気還流制御弁により排気還流通路
が閉状態にされたとき、連通路を開状態にするものとさ
れて、構成される。

（作用） 上述の如くの構成とされる本考案に係るエンジンのブロ
ーバイガス還流装置においては、エンジンの運転状態
が、排気還流通路が閉状態とされる高負荷状態もしくは
高回転状態にあって、ブローバイガスが比較的多量に発
生するときには、連通路が開状態とされることにより、
エンジン本体内で発生したブローバイガスは、連通路を
通じて排気還流通路における排気還流制御弁より下流側
部分を介して吸気通路における複数の分岐通路部の夫々
に導入されて、吸気通路の共通通路部における吸気浄化
エレメントの近傍の部分に導入されることが回避され
る。それにより、吸気浄化エレメントにブローバイガス
に含まれるオイルミスト等が付着することが抑制される
ので、吸気浄化エレメントに目詰まりが生じる事態、及
び、吸気浄化エレメントに付着したオイルミストが排気
還流通路から吸気通路に導入される排気ガスの熱によっ
て燃焼せしめられて、吸気浄化エレメントが焼損する事
態を防止することができる。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面を参照して説明する。

第１図及び第２図は、本考案に係るエンジンのブローバ
イガス還流装置の一例を、それが適用されたディーゼル
エンジンと共に示す。

第１図及び第２図に示されるシリンダーブロック11,シ
リンダーヘッド12及びシリンダーヘッドカバー13を有す
るエンジン本体10は、ピストン14が配設された４個のシ
リンダー15（第１図において１個のみ示されている）が
設けられており、各シリンダー15の上方部には、シリン
ダーブロック11,シリンダーヘッド12及びピストン14に
包囲された燃焼室17が形成される。

各燃焼室17には、空気導入口19が設けられるとともに吸
気浄化エレメント18が配設されたサージタンク21を含む
共通通路部22、及び、上流側端部が共通通路部22に接続
され、下流側端部がシリンダー15に接続された４個の吸
気分岐通路部23から成る吸気通路20を通じて、空気導入
口19より取り込まれて吸気浄化エレメント18によって浄
化された吸入空気が吸気弁25を介して導入される。そし
て、各燃焼室17内において、導入された吸入空気と図示
されない燃料噴射弁から噴射される燃料とで形成された
混合気がピストン14により圧縮されて燃焼せしめられ、
排気ガスとなって、図示されない排気弁を介して、複数
の燃焼室17の夫々に一端部が接続された複数の排気分岐
通路部27とそれら排気分岐通路部27の他端部が接続され
た合流通路部28とから成る排気通路26を通じて、外部に
排出される。

排気通路26における合流通路部28には、下流側部分にダ
イアフラム式の排気還流弁32が配設された排気還流通路
30の上流側端部が接続されており、排気還流通路30にお
ける排気還流弁32より下流側部分には、各吸気分岐通路
部23における湾曲部の外周側に接続された排気分配部33
と、排気分配部33及び排気還流弁32を連通させる接続通
路部34とが設けられている。また、排気分配部33には、
それと吸気分岐通路部23とを連通させる開口33a,33b,33
c及び33dが形成されている。

斯かる排気還流通路30における接続通路部34は、第２図
に示される如く、排気分配部33におけるその中央部より
左側に位置する部位に接続されており、また、排気分配
部33における中央部側に形成された開口33b及び33cの径
は、排気分配部33における両端部側に形成された開口33
a33dの径より小とされている。このように接続通路部34
が排気分配部33に接続され、開口33a,33b,33c及び33dの
径が設定されていることにより、排気還流通路30におけ
る接続通路部34及び排気分配部33を通じて各吸気分岐通
路部23に導入される排気ガスの量が均一なものとされ
る。

一方、排気還流弁32は、弁体32aと、ダイアフラム32bに
より隔成された負圧導入室32cとを有するものとされ、
その負圧導入室32cに、バキュームポンプ35に接続され
て三方電磁弁36が配設された負圧導入通路37における分
岐部37aが接続せしめられている。そして、バキューム
ポンプ35からの負圧が負圧導入通路37における分岐部37
aを介して負圧導入室32cに導入されたとき、弁体32aが
引き込まれ、それにより、排気還流通路30が開状態にさ
れ、また、負圧導入室32cへの負圧の導入が停止された
とき、弁体32aが突出せしめられ、それにより、排気還
流通路30が閉状態にされる。

さらに、エンジン本体10には、ブローバイガス導出通路
39が形成されており、ブローバイガス導出通路39は、一
端部がブローバイガス導入通路40における上流側端部に
接続され、また、他端部が図示されないクランク室に接
続されている。そして、燃焼室17における混合気の燃焼
による爆発によって、燃焼室17からピストン14に装着さ
れたピストンリングとシリンダー15におけるボア内面と
の間を通過してクランク室に漏れ出た、未然混合気やオ
イルミスト等を含むブローバイガスが、ブローバイガス
導出通路39を介してブローバイガス導入通路40に導かれ
る。ブローバイガス導入通路40における下流側端部は分
配通路部41とされていて、サージタンク21内に挿入せし
められており、分配通路部41における吸気分岐通路部23
の下流側端部の夫々に対応した部位には、分配通路部41
と吸気分岐通路部23とを連通させる放出口41a,41b,41c
及び41dが形成されている。また、ブローバイガス導入
通路40における分配通路部41より上流側部分には通路切
換弁45が配設されており、ブローバイガス導入通路40
は、負圧導入通路37の分岐部37bが接続するダイアフラ
ム式のアクチュエータ42によって駆動せしめられる通路
切換弁45を介して、下流側端部が排気還流通路30におけ
る接続通路部34に接続された連通路50の上流側端部に接
続されている。そして、上述のブローバイガス導入通路
40,通路切換弁45及び連通路50を含んで、本考案に係る
エンジンのブローバイガス還流装置の一例が形成されて
いる。

アクチュエータ42は、操作ロッド42aと、ダイアフラム4
2bにより隔成された負圧導入室42cとを有するものとさ
れている。そして、バキュームポンプ35からの負圧が負
圧導入通路37の分岐部37aを介して負圧導入室42cに導入
されたとき、操作ロッド42aが引き込まれ、それによ
り、通路切換弁45に配された回転弁体45aが、第３図に
示される如くの位置をとるものとされて、ブローバイガ
ス導入通路40における分配通路部41が開状態とされると
ともに、連通路50が閉状態とされる。また、負圧導入室
42cへの負圧の導入が停止されたとき、操作ロッド42aが
突出せしめられ、それにより、通路切換弁45に配された
回転弁体45aが、第２図に示される如くの位置をとるも
のとされて、ブローバイガス導入通路40における分配通
路部41が閉状態とされるとともに、連通路50が開状態と
される。

斯かる構成に加えて、負圧導入通路37に配された三方電
磁弁36の動作制御を行うコントロールユニット60が備え
られている。コントロールユニット60には、エンジン回
転数センサ51からのエンジンの回転数に応じた検出信号
Snと、例えば、アクセルペダルの開度、あるいは、燃料
噴射弁に燃料を圧送する燃料噴射ポンプに設けられた燃
料調量用レバーの開度を検出する負荷センサ52からのエ
ンジンの負荷に応じた検出信号Saが供給される。

コントロールユニット60は、検出信号Sn及びSaに基づい
て、第４図に示される如くに、エンジンの運転状態が排
気還流実行領域EGRにあることが検知されるとき、即
ち、エンジンの運転状態が、エンジン負荷Ｌが所定の値
La以下とされ、エンジン回転数Ｎが所定の値Naと所定の
値Nbとの間とされる、低負荷状態及び低回転状態にある
ことが検知されるとき、三方電磁弁36に駆動信号Cpを送
出する。三方電磁弁36は、駆動信号Cpが供給されると、
それに設けられた大気導入口36aと負圧導入通路37とを
遮断状態にするとともに、バキュームポンプ35と負圧導
入通路37とを連通状態にする状態をとり、それによっ
て、バキュームポンプ35からの負圧が、負圧導入通路37
の分岐部37aを通じて排気還流弁32における負圧導入室3
2cに導入されるとともに、負圧導入通路37の分岐部37b
を通じてアクチュエータ42における負圧導入室42cに導
入される。その結果、排気還流弁32における弁体32a
が、第２図において一点鎖線で示される如くの位置をと
って、排気還流通路30が開状態にされることにより、燃
焼室17からの排気ガスが、排気還流通路30における排気
分配部33に導入され、開口部33a,33b,33c及び3dを通じ
て吸気通路20における複数の吸気分岐通路部23の夫々に
導かれて燃焼室17に還流される。また、通路切換弁45に
おける回転弁体45aが、第３図に示される如くの位置を
とって、ブローバイガス導入通路40における通路切換弁
45より上流側部分とブローバイガス導入通路40における
分配通路部41とが連通状態にされるとともに、ブローバ
イガス導入通路40における通路切換弁45より上流側部分
と連通路50とが遮断状態にされることにより、クランク
室からのブローバイガスが、ブローバイガス導出通路39
及びブローバイガス導入通路40を介して、サージタンク
21における吸気浄化エレメント18が配設された部分より
下流側部分に導入され、吸気通路20における複数の吸気
分岐通路部23の夫々を通じて燃焼室17に還流されて、燃
焼処理される。

斯かるエンジンの運転状態が排気還流実行領域EGRにあ
る場合には、ブローバイガスの発生量は比較的少とされ
るので、それに含まれるオイルミスト等も少量とされ
る。従って、このような場合には、上述の如くに、ブロ
ーバイガスがサージタンク21における吸気浄化エレメン
ト18の近傍の部分に導入されても、オイルミスト等の吸
気浄化エレメント18への付着量は極めて少とされる。

一方、コントロールユニット60は、検出信号Sn及びSaに
基づいてエンジンの運転状態が高負荷状態もしくは高回
転状態にあることが検知されるとき、即ち、第４図に示
される如くに、エンジン負荷Ｌが値Laより大である、も
しくは、エンジン回転数Ｎが値Nbより大であることが検
知されるとき、三方電磁弁36への駆動信号Cpの送出を停
止する。三方電磁弁36は、駆動信号Cpの供給が停止され
ると、それに設けられた大気導入口36aと負圧導入通路3
7とを連通状態にするとともに、バキュームポンプ35と
負圧導入通路37とを遮断状態にする状態をとり、それに
よって、大気導入口36aからの大気が、排気還流弁32に
おける負圧導入室32cに導入されるとともに、アクチュ
エータ42における負圧導入室42cに導入される。その結
果、排気還流弁32における弁体32aが、第２図において
実線で示される如くの位置をとって、排気還流通路30が
閉状態にされることにより、燃焼室17からの排気ガスが
排気還流通路30における排気分配部33に導入されず、燃
焼室17への排気ガスの還流が停止される。また、通路切
換弁45における回転弁体45aが、第２図に示される如く
の位置をとって、ブローバイガス導入通路40における通
路切換弁45より上流側部分とブローバイガス導入通路40
における分配通路41とが遮断状態にされるとともに、ブ
ローバイガス導入通路40における通路切換弁45より上流
側部分と連通路50とが連通状態にされることにより、ク
ランク室からのブローバイガスが、ブローバイガス導出
通路39,ブローバイガス導入通路40における通路切換弁4
5より上流側部分及び連通路50を介して、排気還流通路3
0における排気分配部33に導入され、開口部33a,33b,33c
及び3dを通じて吸気通路20における複数の吸気分岐通路
部23の夫々に導かれて燃焼室17に還流されて、燃焼処理
される。

斯かるエンジンの運転状態が高負荷状態もしくは高回転
状態にある場合には、ブローバイガスが比較的多量に発
生するので、それに含まれるオイルミスト等も比較的多
量とされるが、このような場合には、上述の如くに、排
気還流通路30が閉状態とされ、ブローバイガスが、連通
路50を介して、吸気浄化エレメント18の配設位置から比
較的大なる離隔距離を有する位置に配設された排気分配
部33に導入されることにより、吸気浄化エレメント18に
ブローバイガスに含まれるオイルミスト等が付着するこ
とが抑制される。それにより、吸気浄化エレメント18に
目詰まりが生じる事態が防止されるとともに、吸気浄化
エレメント18に付着したオイルミストが排気還流通路30
から吸気分岐通路部23に導入される排気ガスの熱によっ
て燃焼せしめられて、吸気浄化エレメント18が焼損を受
ける事態が防止される。さらに、ブローバイガスを複数
の吸気分岐通路部23の夫々に導入するにあたり、排気還
流通路30の下流側部分を形成する接続通路部34及び排気
分配部33が利用されることにより、連通路50における下
流側部分に特別な通路等を形成することが不要とされる
利点も得られる。

（考案の効果） 以上の説明から明らかな如く、本考案に係るエンジンの
ブローバイガス還流装置によれば、エンジンの運転状態
が、排気還流通路が閉状態とされる高負荷状態もしくは
高回転状態にあって、ブローバイガスが比較的多量に発
生するときには、ブローバイガスが、連通路を通じて排
気還流通路における排気還流制御弁より下流側部分を介
して吸気通路における複数の分岐通路部の夫々に還流さ
れるようにされて、吸気通路の共通通路部における吸気
浄化エレメントの近傍の部分に導入されることが回避さ
れるので、吸気浄化エレメントにブローバイガスに含ま
れるオイルミスト等が付着することが抑制される。その
結果、吸気浄化エレメントに目詰まりが生じる事態、及
び、吸気浄化エレメントに付着したオイルミストが排気
還流通路から吸気通路における複数の分岐通路部に導入
される排気ガスの熱によって燃焼せしめられて、吸気浄
化エレメントが焼損を受ける事態を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本考案に係るエンジンのブローバイ
ガス還流装置の一例を、それが適用されたディーゼルエ
ンジンと共に示す正面図及び側面図、第３図は第１図及
び第２図に示される通路切換弁の動作説明に供される
図、第４図は第１図及び第２図に示される本考案に係る
エンジンのブローバイガス還流装置の一例における動作
説明に供される特性図である。 図中、10はエンジン本体、17は燃焼室、18は吸気浄化エ
レメント、20は吸気通路、22は共通通路部、23は吸気分
岐通路部、30は排気還流通路、32は排気還流弁、35はバ
キュームポンプ、36は三方電磁弁、40はブローバイガス
導入通路、42はアクチュエータ、45は通路切換弁、50は
連通路、60はコントロールユニットである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】吸気浄化エレメントが配設された共通通路
   部及び上流側端部が上記共通通路部に接続され、下流側
   端部がエンジン本体に設けられた複数のシリンダーに接
   続された複数の分岐通路部から成る吸気通路，上記複数
   の分岐通路部の夫々に排気ガスを導く排気還流通路、及
   び、該排気還流通路を開閉する排気還流制御弁を有した
   エンジンに設けられ、上記エンジン本体内で発生したブ
   ローバイガスを上記共通通路における上記吸気浄化エレ
   メントより下流側部分に導くブローバイガス導入通路
   と、 一端部が上記ブローバイガス導入通路に接続され、他端
   部が上記排気還流通路における上記排気還流制御弁より
   下流側部分に接続された連通路と、 上記排気還流制御弁により上記排気還流通路が閉状態に
   されたとき、上記連通路を開状態にする通路切換弁と、 を具備して構成されるエンジンのブローバイガス還流装
   置。