JPH09303128A - ブローバイガス還流装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】スロットルボディの加温による弊害を回避し、
冷間時におけるスロットル弁の固着を防止することので
きるブローバイガス還流装置を提供する。 【解決手段】スロットル弁４より上流側の吸気通路３及
びシリンダヘッドカバー２間を連結する新気導入パイプ
１９等よりなる通路と、ヘッドカバー２及びスロットル
弁４よりも下流側の吸気通路３間を連結するブローバイ
ガス還流パイプ１３等よりなる通路と、前記新気導入通
路及びスロットル弁４よりも下流側の吸気通路３間を連
結する第２のブローバイガス還流パイプ２０等よりなる
通路とを設ける。第２のブローバイガス還流通路と新気
導入通路とが交わる部分に、スロットル弁４の下流側の
吸気通路３内の負圧が大きい場合に新気導入通路を開放
し第２のブローバイガス還流通路を閉鎖するとともに、
負圧が小さい場合に上記開閉状態を切換える切換弁１１
を設ける。全負荷時であってもブローバイガスが逆流し
ない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ブローバイガス還
流装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の技術として、自動車技術
事例集（発行番号９５０９０ 発行日１９９５年２月１
０日）に開示されたものが知られている。この技術で
は、ブローバイガス還流装置は、図４に示すように構成
されている。すなわち、吸気通路５１の途中に設けられ
たスロットル弁５２の上流側と、エンジンのヘッドカバ
ー５３との間を連結するようにして新気導入通路５４が
設けられている。また、ヘッドカバー５３と、スロット
ル弁５２よりも下流側の吸気通路５１との間を連結する
ようにしてブローバイガス還流通路５５が設けられてい
る。さらに、ブローバイガス還流通路５５の途中には、
運転状態に応じて開閉されるＰＣＶ（ポジティブクラン
クケースベンチレーション）バルブ５６が設けられてい
る。

【０００３】上記技術において、スロットル弁５２の開
度が比較的小さい部分負荷時には、スロットル弁５２下
流に負圧が発生する。このとき、ＰＣＶバルブ５６が開
かれることとなり、エンジンの内部（クランクケース
内）で発生したブローバイガスは、上記負圧によりスロ
ットル弁５２下流側に引かれることとなる。つまり、上
記ブローバイガスは、新気導入通路５４からの新気によ
って清浄されながら、ブローバイガス還流通路５５を介
してスロットル弁５２の下流側の吸気通路５１へと流出
する。これにより、エンジン内部の掃気が図られる。

【０００４】一方、スロットル弁５２の開度が最大の全
負荷時には、スロットル弁５２下流に発生する負圧は小
さい。このため、ＰＣＶバルブ５６をいくら開いても、
ブローバイガスが負圧の作用でもってブローバイガス還
流通路５５を介してスロットル弁５２の下流側へ流れる
ことはほとんど期待できない。その代わりに、全負荷時
には、スロットル弁５２の開度が最大となるため、吸入
空気の流量は最大となる。このため、エンジン内部で発
生したブローバイガスの多くは、その流れにもっていか
れるようにして前記新気導入通路５４を介してスロット
ル弁５２の上流側の吸気通路５１へと導かれる。つま
り、ブローバイガスは、流量の多い吸入空気とともに、
スロットル弁５２の上流側から下流側へと流れてゆく。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来技
術では、以下に示すような問題があった。すなわち、ブ
ローバイガス中には、主として燃焼により発生する所定
量の水分が含まれている。ここで、部分負荷の場合に
は、上記水分がスロットル弁５２の下流側に流れ、サー
ジタンクを介してエンジンの燃焼室内に直接的に導入さ
れるため、さほど問題は生じない。しかしながら、全負
荷の場合には、上述のとおり、ブローバイガスの多く
は、その流れにもっていかれるようにして新気導入通路
５４を介してスロットル弁５２の上流側へと導かれる。
この場合には、ブローバイガス中の水分は、スロットル
弁５２に付着したり、スロットルボディの内壁とスロッ
トル弁５２との間の隙間に残ったりしてしまうおそれが
あった。そのため、冷間時においては、上記水分が凍結
してしまい、結果として、スロットル弁５２が固着して
しまうおそれがあった。

【０００６】これに対し、凍結を防止するためにスロッ
トルボディを温水等で温めることも考えられている。し
かし、このようにスロットルボディを温めたのでは、エ
ンジンの充填効率が悪化してしまい、出力性能上望まし
くない。また、上記の如く温度が高いと、燃焼に悪影響
を及ぼす化学反応が誘発されやすく、かかる意味でも望
ましい方策とはいえない。さらには、上記加温システム
を設けるとコストの増大を招きやすいという弊害があっ
た。

【０００７】本発明は前述した事情に鑑みてなされたも
のであって、その目的は、スロットルボディの加温によ
る弊害を生ぜしめることがなく、冷間時におけるスロッ
トル弁の固着を防止することのできるブローバイガス還
流装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明においては、内燃機関の吸気
通路の途中に設けられ、開閉により、前記内燃機関の気
筒へ導入される吸入空気の量を調整するためのスロット
ル弁と、前記吸気通路のうち前記スロットル弁よりも上
流側と、前記内燃機関の本体との間を連結するようにし
て設けられた新気導入通路と、前記内燃機関の本体と、
前記吸気通路のうち前記スロットル弁よりも下流側との
間を連結するようにして設けられたブローバイガス還流
通路とを備えてなるブローバイガス還流装置において、
前記新気導入通路と、前記吸気通路のうち前記スロット
ル弁よりも下流側との間を連結するようにして第２のブ
ローバイガス還流通路を設け、さらに、該第２のブロー
バイガス還流通路と前記新気導入通路とが交わる部分
に、前記スロットル弁の下流側の前記吸気通路内の負圧
が所定値よりも大きい場合には、前記新気導入通路を開
放し前記第２のブローバイガス還流通路を閉鎖するとと
もに、前記スロットル弁の下流側の前記吸気通路内の負
圧が所定値よりも小さい場合には、前記新気導入通路を
閉鎖し前記第２のブローバイガス還流通路を開放する切
換弁を設けたことをその要旨としている。

【０００９】また、請求項２に記載の発明では、請求項
１に記載のブローバイガス還流装置において、前記ブロ
ーバイガス還流通路には、前記内燃機関の運転状態に応
じて該通路を開閉するＰＣＶバルブを設けたことをその
要旨としている。

【００１０】（作用）上記請求項１に記載の発明によれ
ば、内燃機関の吸気通路の途中に設けられたスロットル
弁の開閉により、前記内燃機関の気筒へ導入される吸入
空気の量が調整される。本発明では、部分負荷時等にお
いては、スロットル弁の下流側の吸気通路内の負圧が比
較的大きくなる。この場合には、吸気通路のうちスロッ
トル弁よりも上流側から新気導入通路を通って、内燃機
関の本体に新気が導入されるとともに、上記負圧によ
り、内燃機関の本体内で発生したブローバイガスが、前
記新気とともに引かれ、ブローバイガス還流通路を通っ
て吸気通路のうちスロットル弁よりも下流側に流出す
る。これにより、内燃機関の本体内の掃気が図られる。
また、全負荷時等においては、スロットル弁の下流側の
吸気通路内の負圧が比較的小さくなる。この場合には、
上記と異なりブローバイガスが負圧の作用でブローバイ
ガス還流通路を介してスロットル弁の下流側へ流れるこ
とはほとんど期待できない。その代わりに、吸入空気の
流量は大きくなるため、エンジン内部で発生したブロー
バイガスは、その流れにもっていかれるようにしてブロ
ーバイガス還流通路を介してスロットル弁の下流側の吸
気通路へと導かれうる。また、何も設けられていなけれ
ば、ブローバイガスの多くは、新気導入通路を通って、
スロットル弁の上流側へも導かれてしまうおそれがあ
る。

【００１１】しかし、本発明では、新気導入通路と、吸
気通路のうち前記スロットル弁よりも下流側との間を連
結するようにして第２のブローバイガス還流通路が設け
られ、さらに、該第２のブローバイガス還流通路と前記
新気導入通路とが交わる部分に切換弁が設けられてい
る。そして、スロットル弁の下流側の吸気通路内の負圧
が所定値よりも大きい場合には、切換弁により新気導入
通路が開放され、第２のブローバイガス還流通路が閉鎖
される。このため、上述した掃気作用が確保されうる。

【００１２】一方、スロットル弁の下流側の吸気通路内
の負圧が所定値よりも小さい場合には、切換弁により新
気導入通路が閉鎖され、第２のブローバイガス還流通路
が開放される。このため、ブローバイガスの多くは、新
気導入通路を通ってスロットル弁の上流側へ導かれてし
まうことがなくなる。その代わりに、該ブローバイガス
は、第２のブローバイガス還流通路を通って吸気通路の
うち前記スロットル弁よりも下流側に流出されることと
なる。

【００１３】従って、ブローバイガスが、スロットル弁
の上流側に還流されることがなくなるため、ブローバイ
ガス中の水分がスロットル弁にもたらされることが確実
に回避される。そのため、その水分がスロットル弁等に
付着して凍結することが防止されることとなる。

【００１４】また、請求項２に記載の発明によれば、上
述した請求項１に記載の作用に加えて、前記ブローバイ
ガス還流通路に設けられたＰＣＶバルブが、内燃機関の
運転状態に応じて該通路を開閉する。このため、そのと
きどきの運転状態に応じて吸気及びブローバイガスの流
れをより適切に調整することが可能となる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明におけるブローバイ
ガス還流装置を具体化した一実施の形態を図面に基づい
て詳細に説明する。

【００１６】図３は本実施の形態において、車両に搭載
された内燃機関としてのエンジンのブローバイガス還流
装置を示す概略構成図である。同図に示すように、エン
ジン１は、エンジン本体を構成するシリンダヘッドカバ
ー２が設けられているとともに、エンジン１の図示しな
い燃焼室に吸入空気を導入するための吸気通路３が設け
られている。この吸気通路３は、図示しないエアクリー
ナを介して新気を導入するようになっている。また、こ
の吸気通路３の途中には、スロットル弁４が設けられて
いる。このスロットル弁４は、図示しないアクセルペダ
ルに連結されており、そのペダルの踏込み量に応じて開
閉されるようになっている。また、スロットル弁４の下
流側には、吸気の脈動を吸収するためのサージタンク５
が設けられている。

【００１７】そして、吸入空気は、該サージタンク５を
通った後、図示しない吸気マニホールドを介してエンジ
ン１の燃焼室内へと導かれるようになっている。なお、
周知のとおり、この燃焼室内においては、吸気、圧縮、
爆発（膨張）、排気といった一連の行程を経る。エンジ
ン１は、これら一連の行程を経ることにより、駆動力を
得るようになっている。また、燃焼室内での燃焼に伴
い、クランクケース内、ひいてはこれに連通しうるシリ
ンダヘッドカバー２内においてブローバイガスが発生し
うる。

【００１８】前記吸気通路３には、スロットル弁４より
も上流側において、上流側ポート６が設けられていると
ともに、スロットル弁４よりも下流側において、第１の
下流側ポート７及び第２の下流側ポート８が設けられて
いる。

【００１９】一方、シリンダヘッドカバー２には、第１
のエンジン側ポート９及び第２のエンジン側ポート１０
が設けられている。第２のエンジン側ポート１０には切
換弁１１が設けられており、第１のエンジン側ポート９
には、ＰＣＶ（ポジティブクランクケースベンチレーシ
ョン）バルブ１２が設けられている。

【００２０】このＰＣＶバルブ１２の他方のポート（第
１のエンジン側ポート９とは反対側のポート）は、主と
してブローバイガス還流通路を構成するブローバイガス
還流パイプ１３を介して前記第１の下流側ポート７に接
続されている。ＰＣＶバルブ１２は、弁体１４及びコイ
ルスプリング１５を備えているとともに、当該スプリン
グ１５の付勢力により弁体１４は図の下方に付勢されて
おり、通常は、ＰＣＶバルブ１２はその付勢力により閉
じられるようになっている。これに対し、第１の下流側
ポート７に負圧が発生した場合には、弁体１４を境に圧
力差が発生し、コイルスプリング１５の付勢力に抗して
弁体１４が押し上げられ、これによりＰＣＶバルブ１２
が開かれるようになっている。

【００２１】前記切換弁１１は、第１、第２及び第３の
切換ポート１６，１７，１８を有している。そして、第
１の切換ポート１６が前記第２のエンジン側ポート１０
に連結されている。また、第２の切換ポート１７は、主
として新気導入通路を構成する新気導入パイプ１９を介
して前記上流側ポート６に接続されている。さらに、第
３の切換ポート１８は、主として第２のブローバイガス
還流通路を構成する第２のブローバイガスパイプ２０を
介して前記第２の下流側ポート８に接続されている。

【００２２】また、切換弁１１には、弁体２１及びコイ
ルスプリング２２が設けられており、弁体２１はコイル
スプリング２２の付勢力により、通常は、第２の切換ポ
ート１７に当接した状態となっている。つまり、第２の
切換ポート１７及び第１の切換ポート１６間が遮断さ
れ、第１の切換ポート１６及び第３の切換ポート１８間
が連通されるようになっている。これに対し、第２の下
流側ポート８に負圧が発生した場合には、弁体２１を境
に第２の切換ポート１７及び第３の切換ポート１８間で
圧力差が発生し、コイルスプリング２２の付勢力に抗し
て弁体２１が図の左方に移動する。これにより、第２の
切換ポート１７及び第１の切換ポート１６間が連通さ
れ、第１の切換ポート１６及び第３の切換ポート１８間
が遮断されるようになっている。

【００２３】このように、本実施の形態では、上流側ポ
ート６、新気導入パイプ１９、第２の切換ポート１７及
び第１の切換ポート１６（第２のエンジン側ポート１
０）によって新気導入通路が構成されている。また、第
１のエンジン側ポート９、ＰＣＶバルブ１２、ブローバ
イガス還流パイプ１３及び第１の下流側ポート７によっ
てブローバイガス還流通路が構成されている。さらに、
第２のエンジン側ポート１０、第１の切換ポート１６、
第３の切換ポート１８、第２のブローバイガスパイプ２
０及び第２の下流側ポート８によって第２のブローバイ
ガス還流通路が構成されている。

【００２４】次に、上記のように構成されてなる本実施
の形態の作用及び効果について説明する。まず、部分負
荷時（スロットル弁４の開度が比較的小さい場合）にお
いては、図２に示すように、スロットル弁４の下流側の
吸気通路３内の負圧が比較的大きくなる。この場合に
は、上述したとおり、負圧により、切換弁１１の弁体２
１が図の左方へ移動し、第２の切換ポート１７及び第１
の切換ポート１６間が連通される。また、これととも
に、ＰＣＶバルブ１２も開かれ、第１のエンジン側ポー
ト９と第１の下流側ポート７との間が連通される。

【００２５】このため、吸気通路３のうちスロットル弁
４よりも上流側から新気導入通路（新気導入パイプ１９
等）を通って、シリンダヘッドカバー２内、ひいてはク
ランクケース内に新気が導入される。また、これととも
に、負圧により、クランクケース内のブローバイガス
が、前記新気とともに引かれ、ブローバイガス還流通路
（ブローバイガス還流パイプ１３等）を通って吸気通路
３のうちスロットル弁４よりも下流側に流出する。これ
によって、エンジン１の本体内の掃気が図られる。

【００２６】また、全負荷時においては、（スロットル
弁４が全開の場合）においては、図１に示すように、ス
ロットル弁４の下流側の吸気通路３内の負圧が比較的小
さくなる。この場合には、上記と異なりブローバイガス
が負圧の作用でブローバイガス還流通路を介してスロッ
トル弁４の下流側へ流れることはほとんど期待できな
い。その代わりに、吸入空気の流量は大きくなるため、
クランクケース内で発生したブローバイガスは、その流
れにもっていかれるようにしてブローバイガス還流通路
（ブローバイガス還流パイプ１３等）を介してスロット
ル弁４の下流側の吸気通路３へと導かれうる。ここで、
何も設けられていなければ、ブローバイガスの多くは、
新気導入パイプ１９を通って、スロットル弁４の上流側
へも導かれてしまうおそれがある。

【００２７】しかし、本実施の形態では、かかる場合、
切換弁１１によって、第２の切換ポート１７及び第１の
切換ポート１６間が遮断され、第１の切換ポート１６及
び第３の切換ポート１８間が連通される。このため、ク
ランクケース内で発生したブローバイガスは、第１の切
換ポート１６、第３の切換ポート１８、第２のブローバ
イガス還流パイプ２０を通って第２の下流側ポート８か
らスロットル弁４下流の吸気通路３へ流出する。従っ
て、上述した掃気作用が確保されうる。

【００２８】つまり、本実施の形態では、従来技術とは
異なり、ブローバイガスが、新気導入パイプ１９を通っ
てスロットル弁４の上流側へ導かれてしまうことがなく
なる。従って、ブローバイガス中の水分がスロットル弁
４にもたらされることが確実に回避される。そのため、
その水分がスロットル弁４等に付着して凍結することが
防止されることとなる。その結果、スロットルボディを
加温せずとも、冷間時におけるスロットル弁の固着を確
実に防止することができ、当該固着により不具合を解消
することができる。

【００２９】また、本実施の形態によれば、従来と同様
ＰＣＶバルブ１２を設ける構成とした。このため、エン
ジン１の運転状態に応じてブローバイガス還流通路（ブ
ローバイガス還流パイプ１３）が開閉されることとな
り、そのときどきの運転状態に応じて吸気及びブローバ
イガスの流れをより適切に調整することができる。

【００３０】尚、本発明は前記実施の形態に限定される
ものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で構成の一
部を適宜に変更して次のように実施することもできる。 （１）上記実施の形態におけるＰＣＶバルブ１２を省略
してもよい。また、ＰＣＶバルブ１２の代わりに図示し
ないオリフィスを設ける構成としてもよい。

【００３１】（２）上記実施の形態におけるスロットル
弁４は、アクセルペダルにリンクしたメカニカル式のも
のであってもよいし、アクチュエータにより開閉駆動さ
せる電子制御式のものであってもよい。

【００３２】（３）上記実施の形態における切換弁１１
は、第２の切換ポート１７と第３の切換ポート１８との
圧力差に応じて開閉するものであったが、当該バルブ１
１をスロットル弁４と連動させ、スロットル弁４の開度
が所定開度以上となったときに連通状態を切り換えるも
のとしてもよい。

【００３３】また、切換弁１１、ＰＣＶバルブ１２につ
いては、種々の運転状態に応じて別途電子制御するよう
にしてもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のブローバ
イガス還流装置によれば、スロットルボディの加温によ
る弊害を生ぜしめることがなく、冷間時におけるスロッ
トル弁の固着を防止することができるという優れた効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した一実施の形態におけるブロ
ーバイガス還流装置の全負荷時の作用を示す概略図であ
る。

【図２】ブローバイガス還流装置の部分負荷時の作用を
示す図である。

【図３】ブローバイガス還流装置の概略構成図である。

【図４】従来技術におけるブローバイガス還流装置の概
略構成図である。

【符号の説明】

１…エンジン、２…シリンダヘッドカバー、３…吸気通
路、４…スロットル弁、１１…切換弁、１２…ＰＣＶバ
ルブ、１３…主としてブローバイガス還流通路を構成す
るブローバイガス還流パイプ、１９…主として新気導入
通路を構成する新気導入パイプ、２０…主として第２の
ブローバイガス還流通路を構成する第２のブローバイガ
ス還流パイプ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の吸気通路の途中に設けられ、
   開閉により、前記内燃機関の気筒へ導入される吸入空気
   の量を調整するためのスロットル弁と、 前記吸気通路のうち前記スロットル弁よりも上流側と、
   前記内燃機関の本体との間を連結するようにして設けら
   れた新気導入通路と、 前記内燃機関の本体と、前記吸気通路のうち前記スロッ
   トル弁よりも下流側との間を連結するようにして設けら
   れたブローバイガス還流通路とを備えてなるブローバイ
   ガス還流装置において、 前記新気導入通路と、前記吸気通路のうち前記スロット
   ル弁よりも下流側との間を連結するようにして第２のブ
   ローバイガス還流通路を設け、さらに、該第２のブロー
   バイガス還流通路と前記新気導入通路とが交わる部分
   に、前記スロットル弁の下流側の前記吸気通路内の負圧
   が所定値よりも大きい場合には、前記新気導入通路を開
   放し前記第２のブローバイガス還流通路を閉鎖するとと
   もに、前記スロットル弁の下流側の前記吸気通路内の負
   圧が所定値よりも小さい場合には、前記新気導入通路を
   閉鎖し前記第２のブローバイガス還流通路を開放する切
   換弁を設けたことを特徴とするブローバイガス還流装
   置。
2. 【請求項２】 前記ブローバイガス還流通路には、前記
   内燃機関の運転状態に応じて該通路を開閉するＰＣＶバ
   ルブを設けたことを特徴とする請求項１に記載のブロー
   バイガス還流装置。