JPS60209617A - 内燃機関の機関内室圧力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、自動車等の車輌に用いられる内燃機関の機関
内室圧力制御装置に係り、特にオイル消費の低減とブロ
ーバイガスの吸気通路への還元のためにクランク室及び
動弁室の如き機関内室の圧力を制御する制御装置に係る
。

発明の背景 内燃機関、特に吸気通路の途中に吸入空気量制御用のス
ロットル弁を有する絞り調速式の内燃機関に於ては、減
速時の如く吸気管負圧が非常に大きくなると、スロット
ル弁より下流側の吸気通路の圧力とクランク室及び動弁
室の如き機関内室の圧力（はぼ大気圧）との差が著しく
増大することによって吸気弁とその弁ガイド部材との間
隙或いはピストンとシリンダボアとの間隙から機関潤滑
用のオイルが吸気ボート或いは燃焼室内に吸出され、こ
のオイルは燃焼室にて焼失するためオイル消費量が増大
する。

また内燃機関に於ては、燃焼室内の未燃焼ガス或いは既
燃焼ガスがピストンとシリンダボアとの間隙よりクラン
ク室へ吹抜け、所謂ブローバイガスが生じ、ブローバイ
ガスは大気汚染防止のために大気中に放出されずに吸気
通路に還元されることが好ましい。

発明の目的 本発明は、オイル消費ｍを低減し、またブローバイガス
を吸気通路に還元する装置を提供することを目的として
おり、特に上述の如き目的をクランク室及び動弁室の如
き機関内室の圧力制御によって達成すべく前記機関内室
の圧力制御を行う機関内室圧力制御装置を提供せんとす
るものである。

発明の構成 上述の如き目的は、本発明によれば、クランク室及び動
弁室を含む機関内室をスロットル弁より下流側の吸気通
路に連通せしめる第一の通路手段と、前記機関内室をス
ロットル弁より上流側の吸気通路へ連通せしめる第二の
通路手段と、前記第一の通路手段の途中に設けられ減速
時には開弁する弁とを有し、更に前記第二の通路手段の
途中に前記機関内室より吸気通路へ向かう流体の流れの
みを許す一方向弁或いは絞り要素を有している如き内燃
機関の機関内全圧力制御装置によって達成される。

発明の効果 上述の如き構成によれば、減速時には前記第一の通路手
段によって機関内室がスロットル弁より下流側の吸気通
路に連通ずることにより前記機関内室に吸気管負圧が導
入され、これにより前記機関内室の圧力と吸気通路の圧
力との差が著しく大きくなることが回避され、潤滑用の
オイルが吸気弁とその弁ガイド部材との間隙或いはピス
トンとシリンダボアとの間隙より吸気ボート或いは燃焼
室内に吸出されることが回避され、オイル消費量が低減
する。

上述の如きオイルの吸出しによるオイル消費量の低減の
ために、減速時に吸気管負圧が著しく増大することを回
避すべくスロットル弁より下流側の吸気通路に空気を供
給することが従来より提案されているが、これにあって
はその空気と燃料との燃焼によって減速時の機関出力が
増大し、エンジンブレーキ効果が減少する不具合がある
。これに対し本発明による機関内空圧力制御装置に於て
は、スロットル弁より下流側の吸気通路に空気を供給し
て吸気管負圧の低減を図るものではないから、減速時に
機関出力が増大することがなく、良好なエンジンブレー
キ効果が確保される。

通常の運転時に於て、機関内室に生じたブローバイガス
は前記一方向弁或いは絞り要素を通過して前記第二の通
路手段によって吸気通路に還元されるから、ブローバイ
ガスが大気中に放出され１こり前記機関内室に充満する
ことがなく、しかもブローバイガスはスロットル弁より
上流側の吸気通路に還元されるから、還元ブローバイガ
スによってスロットル弁による吸入空気量制御が乱され
ることがない。

前記第二の通路手段の途中に一方向弁が設けられている
場合には該第二の通路手段を経て機関内空入空気が流れ
ることがなく、或い・は前記第二の通路手段の途中に絞
り要素が設けられている場合には該第二の通路手段を経
て機関内室へ向かう空気の流量が制限されることにより
、前記弁が開弁されている時には前記機関内室の圧力は
スロットル弁より下流側の吸気通路℃圧力にほぼ等しく
なり、ブローバイガスの還元のために設【プられている
前記第二の通路手段が上述の如き減速時の機関内室の圧
力低減作用を阻害することがない。

実施例の説明 以下に添付の図を参照して本発明を実施例について詳細
に説明する。

第１図は本発明による機関内室圧力制御装置を備えた内
燃機関の一つの実施例を示している。図に於て、１は機
関本体を示しており、該機関本体１はシリンダボア２内
にピストン３を図にて上下・方向に移動可能に受入れて
いる。ピストン３は、図にて上方に機関本体１と共働し
て燃焼室１ａを郭定しており、コネクティングロッド４
によってクランク軸５に駆動連結されている。機関本体
１には吸気ポート６と排気ボート（図示省略）とが設け
られており、吸気ボート６は吸気弁７によって、排気ボ
ートは排気弁（図示省略）によって各々開閉されるよう
になっている。吸気弁７及びｖ１気弁は、各々機関本体
１に取付けられた弁ガイドスリーブ８によって機関本体
１より支持され、動弁室９内に設けられたカム１０及び
ロッカアーム１１を含む動弁装置１２によってクランク
、軸５の回転に同期して開閉されるようになっている。

吸気ボート６には、吸気マニホールド１３と気化器１４
とエアクリーナ１５とが順に接続されており、これらに
よって構成された機関吸気系より燃料と空気との混合気
が供給されるようになっている。

動弁室９はｅ！関本体１に設けられた通路１６を経てク
ランク室１７に連通している。動弁室９は第一の通路手
段１８によって吸気マニホールド１３に設けられたポー
ト１９に連通接続されている。

ポート１９は気化器１４に設けられたスロットル弁１４
ａより吸気流で見て下流側に設けられている。また動弁
室９は第二の通路手段２０によってエアクリーナ１５の
クリーンサイドに連通接続されている。

第一の通路手段１８の途中には電磁弁２１が、第二の通
路手段２０の途中には動弁室９よりエアクリーナ１５へ
向かう流体の流れのみを許す一方向弁２２が各々設けら
れている。

電磁弁２１は、通電時には開弁じ、非通電時には閉弁す
る常閉型の電磁弁であり、該電磁弁に対する通電の制御
は電気式の制御装置２３により行われるようになってい
る。制御装置２３は、スロットル開度センサ２４よりス
ロットル弁１４ａの開度に関する情報を与えられると共
に回転数センサ２５より機関回転数に関する情報を与え
られ、スロットル開度が所定値以下で且機関回転数が所
定値以上であることが検出された時、即ち内燃機関が減
速運転されている時に電磁弁２１に対し通電を行い、こ
れ以外の時は電磁弁２１に対する通電を停止するように
なっている。

第２図は制御装置２３の詳細な一つの実施例を示してい
る。第２図に於て、３ｏはスロットル開度センサ２４よ
りの信号の入力端子を、３１は回転数センサ２５よりの
信号の入力端子を、３２は電磁弁２１へ信号を出力する
出力端子を、３３は定電圧入力端子を、３４及び３５は
各々波形整形回路を、３６は積分器を、３７は比較器を
、３８はアンド回路を、３９は増幅器を各々示しており
、信号入力端子３０にスロットル弁１４ａがアイドル開
度位置にあることを示す信号を与えら・れＩ信号入力端
子３１に機関回転数が所定値以上であることを示す信号
を与えられているときに信号出力端子３２にオン信号を
発生ずるようになっている。

上述の如き構成によれば、スロットル弁１４ａがアイド
ル開度位置にあり且内燃機関の回転数が所定値以上の時
、即ち減速時には電磁弁２１に通電が行われ、該電磁弁
が開弁することにより、動弁室９及びクランク室１７が
第一の通路手段１８を紅でスロットル弁１４より下流側
の吸気通路に連通ずるようになる。従ってこの時にはス
ロットル弁１４より下流側の吸気通路に於ける吸気管負
圧が動弁室９及びクランク室、１７内に導入され、ｉ１
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弁１４より下流側の吸気通路の圧力にほぼ等しくなる。

これにより減速時に動弁室９及びクランク室１７の圧力
と吸気通路の圧力との差が大きくなることがなく、機関
潤滑油のオイルが吸気弁７と弁ガイドスリーブ８との間
隙或いはシリンダボア２とピストン３との間隙より吸気
ポート６或いは燃焼室１ａ内に吸出されることが回避さ
れ、このオイルの吸出しによるオイル消費量の増大が回
避される。

第二の通路手段２０の途中には一方向弁２２が設けられ
ていることによりエアクリーナ１５より第二の通路手段
２０を経て動弁室９へ空気が流れることがないから、減
速時には動弁室９及びクランク室１７は吸気管負圧を及
ぼされて負圧状態になるが、電磁弁２１が閉弁して第一
の通路手段１８が遮断されている通常運転時に於て、ブ
ローバイガスによりクランク室１７及び動弁室９の圧力
が高くなると、一方向弁２２がそのブローバイガスによ
って押開かれ、これによりクランク室１７及び動弁室９
のブローバイガスは第二の通路手段２０を経てエアクリ
ーナ１８へ流れ、吸気と共に燃焼室１ａ内に吸入される
。この、場合のブローバイガス流量はスロットル弁１４
の開度により決まり、即ち吸入空気量に応じて決まり、
アイドル運転時或いは低負荷運転時に多量のブローバイ
ガスが燃焼室１ａ内に吸入されることがない。

第２図は本発明による機関内室圧力制御装置を備えた内
燃機関の他の一つの実施例を示している。

尚、第２図に於て第１図に対応する部分は第１図に付し
た符号と同一の符号により示されている。

かかる実施例に於ては、第二の通路手段２０の途中に一
方向弁２２に代えて絞り要素２６が設けられている。

かかる実施例に於ては、減速時に於て電磁弁２１が聞か
れて吸気管負圧が動弁室９に導入されると、その負圧に
よってエアクリーナ１５より第二の通路手段２０を経て
動弁室９内に空気が流入するが、その空気量は絞り要素
２６により制限されるから、動弁室９及びクラン、り室
１７はスロットル弁１４より下流側の吸気通路に於ける
吸気管負圧にほぼ等しくなる。従って、この実施例に於
ても上述した実施例と同様の作用効果が得られ、更に第
二の通路手段２０を経て動弁室９内に流入する空気によ
って動弁室９及びクランク室１７の換気が行われる。

第４図は本発明による機関内室圧力制御装置を備えた内
燃機関の他の一つの実施例を示している。

尚、第４図に於て、第１図及び第３図に対応する部分は
第１図及び第３図に付した符号と同一の符号により示さ
れている。かかる実施例に於ては、第二の導管２０の途
中に一方向弁２２と絞り要素２６とが互に並列に設けら
れており、また第一の通路手段１８の途中には電磁弁２
１に対し並列にｐ−ｃｖ弁２７が設けられている。ＰＣ
Ｖ弁２７は一般的なブローバイガス流量制御弁であり、
吸気管負圧の減少に伴って、即ち機関負荷の増大に伴っ
て開弁量を増大するようになっている。

かかる実施例に於ては、上述した実施例と同様に、減速
時には電磁弁２１が開弁することによって動弁室９及び
クランク室１７に吸気管負圧が及ぼされ、これにより上
述した実施例に於けるそれと同様の作用効果が得られて
オイル消費量の低減が図られ、更にＰＣＶ弁２７が設け
られたことによって一般的なプローバイガス選元装置と
同様に負荷運転時には第一の通路手段１８を経てもブロ
ーバイガスが吸気通路へ還元され、ブローバイガスの機
関吸気系への還元がより確実なものになる。

以上に於ては、本発明を特定の実施例について詳細に説
明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、
本発明の範囲内にて種々の実施例が可能であることは当
業者にとって明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による機関内室圧力制御装置を備えた内
燃機関の一つの実施例を示す概略構成図、第２図は本発
明による機関内室圧力制御装置に用いられる制御装置の
詳細な一つの実施例を示すブロック線図、第３図及び第
４図は各々本発明による機関内室圧力制御装置を備えた
内燃機関の他の実施例を示づ概略構成図である。 １・・・機関本体、１ａ・・・燃焼室、２・・・シリン
ダボア、３・・・ピストン、４・・・コネクティングロ
ッド。 ５・・・クランク軸、６・・・吸気ポート、７・・・吸
気弁。 ８・・・弁ガイドスリーブ、９・・・動弁室、１ｏ・・
・カム。 １１・・・ロッカアーム、１２・・・動弁装置、１３・
・・吸気マニホールド、１４・・・気化器、１４ａ・・
・スロットル弁、１５・・・エアクリーナ、１６・・・
通路、１７・・・クランク室、１８・・・第一の通路手
段、１９・・・ポート、２０・・・第二の通路手段、２
１・・・電磁弁、２２・・・一方向弁、２３・・・制御
装置、２４・・・スロットル開度センサ、２５・・・回
転数センサ、２６・・・絞り要素、２７・・・ＰＣＭ弁 特許出願人　トヨタ自動車株式会社 代　理　人　弁理士　明石　昌毅

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）クランク室及び動弁室を含む機関内室をスロット
   ル弁より下流側の吸気通路に連通せしめる第一の通路手
   段と、前記機関内室をスロットル弁より上流側の吸気通
   路に連通せしめる第二の通路手段と、前記第一の通路手
   段の途中に設番プられ減速時には開弁する弁と、前記第
   二の通路手段の途中に設番プられ前記機関内室より吸気
   通路へ向かう流体の流れのみを許す一方向弁とを有して
   いる内燃機関の機関内室圧力制御装置。
2. （２）クランク室及び動弁室を含む機関内室をスロット
   ル弁より下流側の吸気通路に連通せしめる第一の通路手
   段と、前記機関内室をスロットル弁より上流側の吸気通
   路に連通「しめる第二の通路手段と、前記第一の通路手
   段の途中に設（プられ減速時には開弁する弁と、前記第
   二の通路手段の途中に設けられた絞り要素とを有してい
   る内燃機関の機関内室圧力制御装置。