JPH10121972A - インタークーラを備えた吸気系のオイル抜き装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吸気系に溜まったオイルを電気制御を用いる
ことなく自動的に抜き取ることが可能なインタークーラ
を備えた吸気系のオイル抜き装置の提供。 【解決手段】 インタークーラ２４を備えた吸気系のオ
イルが溜まる部位とエンジン２０と連動するバキューム
ポンプ２６とを制御弁４０を介して接続したものにおい
て、制御弁４０を、バキュームポンプ２６の負圧の変化
に応じて作動する負圧制御弁から構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの吸気系
のオイル抜き装置に関し、とくにエンジンと連動するバ
キュームポンプの負圧を利用して吸気系に溜まったオイ
ルを自動的に抜き取る装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】過給機付エンジンでは、図５に示すよう
に、吸気通路１における過給機２とエンジン３との間
に、吸入空気を冷却するためにインタークーラ４が設け
られる。インタークーラ４は、通常車両下部に配置され
ることが多く、吸気経路の中では最も低い位置となる。
自動車のエンジンでは、燃焼室からクランクケース内に
漏れ出たブローバイガスをヘッドカバー６に接続された
ＰＣＶホース７を介して再び吸気側に戻して再燃焼させ
ている。吸気通路１に導入されたブローバイガス中のオ
イルは、インタークーラ４でミスト状から液状となり、
通常、吸気通路１の最も低い所に位置するインタークー
ラ４の下部に溜まる。インタークーラ４の下部に多量に
溜まったオイルは、ある時期一度にエンジン３側に吸い
込まれるため、ガソリンエンジンの場合はエンジン不調
となり、ディーゼルエンジンの場合は過回転となる。

【０００３】吸気系に溜まったオイルを抜き取るために
は、抜き取るための動力と、抜き取りを行なう時期、期
間の制御が必要となる。従来、インタークーラ４の下部
に溜まったオイルを抜き取る技術として、たとえば発明
協会公開技報８８−１５３０２号の装置が知られてい
る。この装置では、インタークーラの下部とエンジンと
連動するバキュームポンプとを通路を介して接続し、こ
の通路に電磁弁を設けている。電磁弁は、アイドリング
時に短時間通電されて開となり、インタークーラの下部
に溜まったオイルがバキュームポンプにより吸引され
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の装置で
は、エンジンの運転状態に応じて電磁弁の開閉制御を行
なうため、制御範囲は広く設定できるが、電磁弁とその
電気制御回路等が必要となり、コスト高となる。また、
上記の装置はバキュームポンプによる負圧を利用してい
るが、負圧はオイルを抜き取る動力のみに用いられ、弁
の開閉制御は電気制御によって行なうので、装置として
無駄な部分があり構造も複雑となる。本発明の目的は、
吸気系に溜まったオイルを電気制御を用いることなく自
動的に抜き取ることが可能なインタークーラを備えた吸
気系のオイル抜き装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明に係るインタークーラを備えた吸気系のオイル抜き装
置は、つぎの通りである。インタークーラを備えた吸気
系のオイルが溜まる部位とエンジンと連動するバキュー
ムポンプとを制御弁を介して接続したものにおいて、前
記制御弁は、前記バキュームポンプの負圧の変化に応じ
て作動する負圧制御弁からなることを特徴とするインタ
ークーラを備えた吸気系のオイル抜き装置。

【０００６】本発明のインタークーラを備えた吸気系の
オイル抜き装置では、バキュームポンプはエンジンと連
動しているので、エンジンの運転時にはバキュームポン
プは常時作動している。バキュームポンプにより発生す
る負圧は、たとえば車両のブレーキ作動用として用いら
れるので、ブレーキ操作により負圧が変化する。制御弁
は、バキュームポンプの負圧の変化に応じて作動する負
圧制御弁から構成されているので、ブレーキ操作により
負圧が変化した場合には、制御弁が開き、吸気系に溜ま
ったオイルはバキュームポンプに吸引される。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１ないし図４は、本発明の一実
施例に係るインタークーラを備えた吸気系のオイル抜き
装置を示している。図１に示すように、自動車のエンジ
ン２０の吸気通路２２には、インタークーラ２４が設け
られている。吸気通路２２のインタークーラ２４の上流
側には、図示しない過給機が設けられている。インター
クーラ２４の下部は、インタークーラタンク２４ａに形
成されている。インタークーラタンク２４ａは、たとえ
ば吸気通路２２の最も低い位置に位置しており、ここに
吸気通路２２に流入したオイル８０が溜められる。エン
ジン２０には、バキュームポンプ２６が搭載されてい
る。バキュームポンプ２６は、エンジン２０のクランク
シャフトにベルト等を介して連結されており、クランク
シャフトの回転によって回転駆動される。インタークー
ラタンク２４ａとバキュームポンプ２６は、通路２８を
介して接続されている。通路２８には、バキュームタン
ク３０が接続されている。バキュームタンク３０は、通
路３２を介してブレーキブースタ（図示略）と接続され
ている。エンジン２０のクランクケース内に漏れ出たブ
ローバイガスは、図示しない通路を介して吸気通路２２
の過給機の上流側に導かれている。

【０００８】通路２８の途中には、制御弁４０が設けら
れている。制御弁４０は、バキュームポンプ２６によっ
て発生する負圧の変化により動作する負圧制御弁からな
る。制御弁４０は、両室にバキューポンプ２６からの負
圧が導かれるＶＣＶ（バキュームコントロールバルブ）
４１と、ＶＣＶ４１の一方の室にバキュームポンプ負圧
の伝達を遅らせる絞りをもつＶＴＶ（バキュームトラン
スミッティングバルブ）６１とから構成されている。Ｖ
ＣＶ４１は、図２に示すように、ケース４２を有してい
る。ケース４２内は、仕切り壁４３とダイヤフラム４４
によって、第１の室４５、第２の室４６、第３の室４７
に区画されている。第１の室４５は、ケース４２の一方
の端壁とダイヤフラム４４との間に位置している。第２
の室４６は、ダイヤフラム４４と仕切り壁４３との間に
位置している。第３の室４７は、仕切り壁４３とケース
４２の他方の端壁との間に位置している。第１の室４５
内は、通路２８と連通している。ケース４２には、第３
の室４７内に開口する流入ポート５２と流出ポート５３
とが形成されている。流入ポート５２は、ケース４２の
側壁部に位置している。流出ポート５３は、ケース４２
の他方の端壁側に位置している。

【０００９】ダイヤフラム４４には、ロッド４９が連結
されている。ロッド４９は、仕切り壁４３を貫通し、第
３の室４７内まで延びている。ロッド４９の先端部に
は、弁体５０が取付けられている。ロッド４９は、ダイ
ヤフラム４４の変位に基づき軸方向に移動可能となって
いる。仕切り壁４３とロッド４９との摺動部分は、シー
ルされている。第１の室４５内には、ダイヤフラム４４
を第３の室４７側に向けて付勢するスプリング５１が配
置されている。第３の室４７の内壁面のうち流出ポート
５３の外周には、弁座５５が設けられている。弁体５０
は、スプリング５１の付勢力によって弁座５５に押圧さ
れている。流入ポート５２は、通路２８のインタークー
ラタンク２４ａ側と連通している。流出ポート５３は、
通路２８のバキュームポンプ２６側と連通している。

【００１０】第２の室４６は、ＶＴＶ６１を介して通路
２８と連通している。ＶＴＶ６１は、ケース６２を有し
ている。ケース６２内は、仕切り壁６３によって室６４
と室６５とに区画されている。室６４は、ＶＣＶ４１の
第２の室４６と連通している。室６５は、通路２８のバ
キュームポンプ２６側と連通している。仕切り壁６３に
は、チェックバルブ６６と絞り６７が設けられている。
チェックバルブ６６は、室６５から室６４への空気の流
れを許容し、室６４から室６５への空気の流れを阻止す
る機能を有している。絞り６７は、室６４から室６５へ
流れる空気の流量を制限し、図４に示すように、第１の
室４５内の負圧に比べて第２の室４６内の負圧が所定値
まで回復するのを遅延する機能を有している。

【００１１】第１の室４５と第２の室４６との圧力差が
同一または設定値以下の場合は、流出ポート５３は、ス
プリング５１による弁体５０の弁座５５への押圧により
閉塞される。流出ポート５３が弁体５０によって閉塞さ
れている状態では、インタークーラタンク２４ａ内とバ
キュームポンプ２６とは非連通となる。第１の室４５と
第２の室４６との圧力差が設定値を超えた場合は、ダイ
ヤフラム４４が第１の室４５側に変位し、弁体５０が弁
座５５から離れるようになっている。弁体５０が弁座５
５から離れた状態では流出ポート５３は開となり、イン
タークーラタンク２４ａ内とバキュームポンプ２６とが
連通状態となる。第１の室４５と第２の室４６との圧力
差の設定値は、図４に示すように、たとえば−１００ｍ
ｍＨｇに設定されている。

【００１２】つぎに、上記のオイル抜き装置における作
用を説明する。エンジン２０の運転時には、燃焼室から
クランクケース内に漏れ出たブローバイガスは吸気通路
２２に戻される。ブローバイガス中には、ミスト状のオ
イルが含まれており、吸気通路２２に流入したミスト状
のオイルは、インタークーラ２４でミスト状から液状と
なり、吸気通路２２の最も低い位置にあるインタークー
ラタンク２４ａに溜まる。インタークーラタンク２４ａ
に溜まったオイルの抜取りは、後述するブレーキ操作の
他に、エンジン２０を始動させた場合にも行なわれる。

【００１３】エンジン２０を長期間停止させた後、エン
ジン２０を始動させた場合は、バキュームポンプ２６の
作動により、通路２８内およびバキュームタンク３０内
は圧力が低下し負圧となる。通路２８は、ＶＣＶ４１の
第１の室４５および第２の室４６と連通しているので、
通路２８の圧力低下に伴って第１の室４５内および第２
の室４６内も負圧となる。ここで、第２の室４６は、Ｖ
ＴＶ６１を介して通路２８と連通しているので、第２の
室４６内の空気が絞り６７によって通路２８側に抜けに
くく、第２の室４６の負圧が所定値なるのは、第１の室
４５に比べて遅れることになる。そのため、エンジン２
０の始動直後は、第１の室４５と第２の室４５との圧力
差が設定値よりも大となり、ダイヤフラム４４は、図３
に示すようにスプリング５１の付勢力に打ち勝って第１
の室４５側に変位する。ダイヤフラム４４が第１の室４
５側に変位した状態では、弁体５０が弁座５５から離
れ、流出ポート５３が開口する。この状態では、インタ
ークーラタンク２４ａ内は、通路２８を介してバキュー
ムポンプ２６と連通し、インタークーラタンク２４ａ内
のオイル８０は、バキュームポンプ２６側に吸引され
る。バキュームポンプ２６側に吸引されたオイル８０
は、エンジン２０のオイルパン内に排出される。その
後、第２の室４６内の負圧が大となり、第１の室４５と
第２の室４５との圧力差が設定値よりも小さくなると、
スプリング５１の付勢力によって弁体５０が再び弁座５
５に押圧され、流出ポート５３は弁座５５により閉塞さ
れる。

【００１４】図４は、自動車の運転時におけるブレーキ
ペダルの踏み込みによる第１の室４５および第２の室４
６の負圧の変化を示している。自動車の運転時は、バキ
ュームポンプ２６が駆動されることにより、通路２８内
は約−７００ｍｍＨｇの負圧になる。ここで、図４の
（イ）に示すように、ブレーキペダルを軽く１回踏み込
むと、ブレーキブースターで負圧を消費するため、第１
の室４５および第２の室４６の負圧が約−６００ｍｍＨ
ｇと小さくなる。ブレーキブースタ作動後は、通路２８
内の負圧が−７００ｍｍＨｇ程度に回復していくが、第
１の室４５内の負圧はこれに迅速に追従するものの、第
２の室４６内の負圧の回復はＶＴＶ６１の絞り６７によ
り遅延される。しかし、この場合は、第１の室４５と第
２の室４６との圧力差が設定値の−１００ｍｍＨｇより
も小さいので、ダイヤフラム４４は第１の室４５側に変
位することはなく、流出ポート５３は弁体５０によって
閉塞されたままとなる。したがって、インタークーラタ
ンク２４ａ内のオイルは、バキュームポンプ２６に吸い
込まれない。

【００１５】図４の（ロ）に示すように、自動車の運転
時にブレーキペダルを強く１回踏み込むと、ブレーキブ
ースターでの負圧の消費のため、第１の室４５および第
２の室４６の負圧が約−５００ｍｍＨｇと小さくなる。
ブレーキブースタ作動後は、通路２８内の負圧が−７０
０ｍｍＨｇ程度に回復していくが、第１の室４５内の負
圧はこれに迅速に追従するものの、第２の室４６内の負
圧の回復はＶＴＶ６１の絞り６７により遅延される。こ
の場合は、通路２８内の負圧が回復していく過程では、
第１の室４５と第２の室４６との圧力差が設定値の−１
００ｍｍＨｇよりも大となるので、ダイヤフラム４４は
負圧によって第１の室４５側に変位し、弁体５０は弁座
５５から離れ、流出ポート５３は開となる。この状態で
は、バキュームポンプ２６とインタークーラタンク２４
ａ内が通路２８を介して連通し、インタークーラタンク
２４ａ内のオイル８０は、バキュームポンプ２６に吸い
込まれる。

【００１６】図４の（ハ）に示すように、自動車の運転
時にブレーキペダルを連続して２回強く踏み込むと、ブ
レーキブースターでの負圧の消費のため、、第１の室４
５および第２の室４６の負圧が−４００ｍｍＨｇよりも
小さくなる。ブレーキブースタ作動後は、通路２８内の
負圧が−７００ｍｍＨｇ程度に回復していくが、第１の
室４５内の負圧はこれに迅速に追従するものの、第２の
室４６内の負圧の回復はＶＴＶ６１の絞り６７により遅
延される。通路２８内の負圧が回復していく過程では、
第１の室４５と第２の室４６との圧力差が設定値の−１
００ｍｍＨｇよりも大幅に大となるので、ダイヤフラム
４４は負圧によって第１の室４５側に変位し、弁体５０
は弁体５５から離れる方向に移動し、流出ポート５３は
開となる。この状態では、バキュームポンプ２６とイン
タークーラタンク２４ａ内が通路２８を介して連通し、
インタークーラタンク２４ａ内のオイル８０は、バキュ
ームポンプ２６に吸い込まれる。その後、第２の室４６
内の負圧が回復し、第１の室４５と第２の室４６との圧
力差が設定値の−１００ｍｍＨｇ以下になると、ダイヤ
フラム４４がスプリング５１の付勢力によって押し戻さ
れ、流出ポート５３は弁体５０によって閉塞される。

【００１７】上記の通り、エンジン２０の始動時、また
は自動車の運転中におけるブレーキペダルの踏み込み時
には、ＶＣＶ４１の第１の室４５と第２の室４６との圧
力差を利用してＶＣＶ４１を開動作させることができ、
従来のように電気制御を用いることなく、インタークー
ラタンク２４ａ内のオイル８０を自動的に抜き取ること
ができる。したがって、インタークーラタンク２４ａ内
に多量のオイル８０が溜まることはなくなり、オイル８
０のエンジン２０内への吸い込みが防止される。ＶＣＶ
４１の作動条件と作動頻度は、第１の室４５と第２の室
４６との圧力差の設定値とＶＴＶ６１の絞り６７の大き
さを任意に組み合わせることで自由に設定することがで
きる。

【００１８】

【発明の効果】本発明に係るインタークーラを備えた吸
気系のオイル抜き装置によれば、吸気系のオイルが溜ま
る部位とエンジンと連動するバキュームポンプとを制御
弁を介して接続したものにおいて、制御弁を、バキュー
ムポンプの負圧の変化に応じて作動する負圧制御弁から
構成したので、電気制御を用いることなく吸気系に溜ま
ったオイルを自動的に抜き取ることができる。また、オ
イルを抜き取る動力と制御弁の開閉制御の両方に、バキ
ュームポンプの負圧を利用しているので、負圧と電気制
御を用いた従来装置に比べて装置を簡素化することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るインタークーラを備え
た吸気系のオイル抜き装置の概略構成図である。

【図２】図１の装置における制御弁の閉状態を示す断面
図である。

【図３】図１の装置における制御弁の開状態を示す断面
図である。

【図４】図１の装置における自動車運転時の負圧の変化
を示す特性図である。

【図５】過給機付エンジンを搭載した従来の自動車の吸
気系を示す斜視図である。

【符号の説明】

２０ エンジン ２２ 吸気通路 ２６ バキュームポンプ ２８ 通路 ４０ 制御弁 ４１ ＶＣＶ ６１ ＶＴＶ ６７ 絞り

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インタークーラを備えた吸気系のオイル
   が溜まる部位とエンジンと連動するバキュームポンプと
   を制御弁を介して接続したものにおいて、前記制御弁
   は、前記バキュームポンプの負圧の変化に応じて作動す
   る負圧制御弁からなることを特徴とするインタークーラ
   を備えた吸気系のオイル抜き装置。