JP4310083B2 - エンジンのブローバイガス処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸気通路のスロットル弁よりも上流位置に設けられた過給機と、吸気通路の過給機よりも上流位置をクランクケースの内部に接続する第１ブローバイガス通路と、吸気通路のスロットル弁よりも下流位置をクランクケースの内部に接続する第２ブローバイガス通路と、第２ブローバイガス通路に設けられて吸気負圧により開弁し、クランクケース側から吸気通路の前記下流位置側へのブローバイガスの移動を許容する流量制御弁とを備えたエンジンのブローバイガス処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かかるエンジンのブローバイガス処理装置は、実開平５−８７２１３号公報により公知である。
【０００３】
上記従来のエンジンのブローバイガス処理装置は、第２ブローバイガス通路の流量制御弁よりもクランクケース側の位置と、吸気通路の過給機よりも上流側の位置とを、チェック弁を設けた補助ブローバイガス通路で接続している。過給機が作動しない低負荷時にはスロットル弁の下流側に発生する吸気負圧により、過給機よりも上流側の吸気通路の新気を第１ブローバイガス通路を介して動弁室内に吸引するとともに、クランクケース内のブローバイガスを流量制御弁が開弁した第２ブローバイガス通路を介してスロットル弁の下流側に吸引して換気を行い、また過給機が作動する高負荷時には、過給機の上流側に発生する負圧により、クランクケース内のブローバイガスをチェック弁が開弁した補助ブローバイガス通路を介して吸気通路に吸引するとともに、動弁室内のブローバイガスを第１ブローバイガス通路を介して吸気通路に吸引して換気を行うようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のエンジンのブローバイガス処理装置は、第１、第２ブローバイガス通路に加えてチェック弁を設けた補助ブローバイガス通路を必要とするため、そのチェック弁および補助ブローバイガス通路の分だけ部品点数が増加するだけでなく、補助ブローバイガス通路を取り回すためのスペースが必要となる問題がある。補助ブローバイガス通路を廃止した場合には、過給機の作動時に第２ブローバイガス通路の流量制御弁が閉弁するため、クランクケース内の換気が行えなくなってしまう。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、部品点数の増加を回避しながら、過給機の非作動時および作動時の両方にブローバイガスの換気を確実に行えるようにすることを目的とする。
【０００６】
【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の発明によれば、吸気通路のスロットル弁よりも上流位置に設けられた過給機と、吸気通路の過給機よりも上流位置をクランクケースの内部に接続する第１ブローバイガス通路と、吸気通路のスロットル弁よりも下流位置をクランクケースの内部に接続する第２ブローバイガス通路と、第２ブローバイガス通路を開閉する流量制御弁とを備えたエンジンのブローバイガス処理装置において、過給機の過給圧に応じて流量制御弁の開度を制御すると共に最大過給圧が検出されたときには流量制御弁を閉弁制御する制御手段を備えたことを特徴とするエンジンのブローバイガス処理装置が提案される。
【０００７】
請求項１の発明の上記構成によれば、過給機の非作動時には、制御手段が第２ブローバイガス通路に設けた流量制御弁を開弁し、吸気通路の過給機よりも上流位置の新気が第１ブローバイガス通路、クランクケースの内部および流量制御弁が開弁した第２ブローバイガス通路を介して吸気通路のスロットル弁よりも下流位置に吸引され、クランクケース内のブローバイガスが換気される。また過給機が作動して過給圧が発生すると、制御手段が第２ブローバイガス通路に設けた流量制御弁を所定開度に開弁し、その過給圧によって吸気通路のスロットル弁よりも下流位置の新気が第２ブローバイガス通路に設けた前記所定開度に開弁した流量制御弁を介してクランクケース内に流れ、そこから第１ブローバイガス通路を経て吸気通路スロットル弁よりも上流位置に流れることで、クランクケース内のブローバイガスが換気される。しかも第１、第２ブローバイガス通路以外に補助ブローバイガス通路が不要であるため、部品点数やスペースの節減に寄与することができる。更に、流量制御弁の開度を制御手段により制御することで、過給圧に応じた流量制御が可能になる。しかも過給機の最大過給圧が検出されると流量制御弁が閉弁するので、最大過給圧の低下を阻止してエンジン出力を最大限に増加させることができる。
【０００８】
また請求項２の発明によれば、請求項１の発明の前記特徴に加えて、前記制御手段は、前記最大過給圧が検出されたときに前記流量制御弁が閉弁してから所定時間が経過したときに該流量制御弁を所定開度に開弁制御することを特徴とするエンジンのブローバイガス処理装置が提案され、その構成によれば、車両の加速時に過給による加速性能を確保しながら、クランクケース内の換気を行うことが可能となる。
【０００９】
尚、実施例のコンプレッサ１３は本発明の過給機に対応し、実施例の電子制御ユニットＵは本発明の制御手段に対応する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、添付図面に示した参考例及び本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１１】
図１〜図４は第１参考例を示すもので、図１は自動車用エンジンのブローバイガス処理装置の全体構成図、図２は図１の要部部拡大図、図３は図２の３−３線断面図、図４は図１に対応する作用説明図である。
【００１２】
図１に模式的に示すように、自動車用のエンジンＥの吸気通路１１には、その吸気の流れの上流側から下流側に向けて、エアクリーナ１２、ターボチャージャのコンプレッサ１３、スロットル弁１４および吸気マニホールド１５が配置される。吸気マニホールド１５は単管部１５ａ…と集合部１５ｂとを備えており、集合部１５ｂとエンジンＥの流量制御弁チャンバ１７とを接続する第２ブローバイガス通路１８にチェック弁よりなる流量制御弁１９が配置される。またターボチャージャのコンプレッサ入口１３ａとエンジンＥのブリーザチャンバ２０とが第１ブローバイガス通路２１により接続される。ＮＯｘを含むブローバイガスが溜まるエンジンＥのクランクケース２２の内部は流量制御弁チャンバ１７およびブリーザチャンバ２０に連通する。
【００１３】
図２および図３に示すように、流量制御弁１９の弁室３１の内部には、弁ばね３２で付勢された弁体３３が着座可能な弁座３４が設けられており、弁座３４は弁室３１の内壁から弁体３３に向けて突出する円環状の突出部から構成される。図１〜図３に示されるように、弁体３３の弁座３４との対向面は、該弁座３４の軸線上に中心を有する球面状に形成されている。また弁座３４の頂面には放射状に複数個（参考例では８個）の切欠３４ａ…が周方向に等間隔置きに形成される。チェック弁よりなる流量制御弁１９は、吸気マニホールド１５の集合部１５ｂが流量制御弁チャンバ１７よりも低圧になったときに開弁し、吸気マニホールド１５の集合部１５ｂが流量制御弁チャンバ１７よりも高圧になったときに閉弁する。
【００１４】
しかして、図１に示すように、スロットル弁１４が閉弁してターボチャージャが非作動となるエンジンＥの低負時には、エンジンＥが発生する吸気負圧により、新気がエアクリーナ１２、コンプレッサ１３、スロットル弁１４および吸気マニホールド１５を経てエンジンＥに吸入される。このとき、吸気マニホールド１５の集合部１５ｂに作用する吸気負圧で流量制御弁１９が開弁するため、エアクリーナ１２を通過した新気の一部がコンプレッサ入口１３ａから第１ブローバイガス通路２１、ブリーザチャンバ２０、クランクケース２２、流量制御弁チャンバ１７、第２ブローバイガス通路１８および吸気マニホールド１５を経てエンジンＥに吸入される。その際に、クランクケース２２内のブローバイガスが前記新気と共にエンジンＥに吸入されることで、クランクケース２２の換気が行われてブローバイガスに含まれるＮＯｘによるエンジンＥの潤滑油の劣化が最小限に抑えられる。
【００１５】
図４に示すように、スロットル弁１４が開弁してターボチャージャが作動するエンジンＥの高負荷時には、コンプレッサ１３の下流側の吸気通路１１に設けられた吸気マニホールド１５に過給圧が発生するため、吸気マニホールド１５の内圧がクランクケース２２の内圧よりも高くなって第２ブローバイガス通路１８に設けた流量制御弁１９が閉弁する。しかしながら、ターボチャージャによる過給時に、流量制御弁１９の両側、即ち、流量制御弁の１９上流側（吸気通路１１側）および下流側（クランクケース２２側）を連通させて吸気通路１１側からクランクケース２２側への所定量の新気の移動を許容する切欠３４ａ…を流量制御弁１９の弁座３４に設けたことにより、流量制御弁１９の弁体３３が弁座３４に着座しても、吸気マニホールド１５内の高圧の新気が前記弁座３４の切欠３４ａ…を通過し、更に流量制御弁チャンバ１７、クランクケース２２、ブリーザチャンバ２０および第１ブローバイガス通路２１を経てコンプレッサ入口１３ａに還流する。その際に、クランクケース２２内のブローバイガスが前記新気と共に吸気通路１１に戻されてエンジンＥに吸入されることで、クランクケース２２の換気が行われてブローバイガスに含まれるＮＯｘによるエンジンＥの潤滑油の劣化が最小限に抑えられる。また流量制御弁１９の切欠３４ａ…を通過する新気の量はクランクケース２２を換気するのに必要最小限の量に設定されているので、ターボチャージャによる過給圧の低下は殆ど発生しない。
【００１６】
以上のように、第１、第２ブローバイガス通路２１，１８を通してエンジンＥのクランクケース２２内に新気を流通させることで、クランクケース２２内のブローバイガスを効果的に換気してエンジンＥの潤滑油の劣化を抑制することができる。また第１、第２ブローバイガス通路２１，１８以外に補助ブローバイガス通路が不要であるため、部品点数やスペースの節減に寄与することができる。
【００１７】
しかも、流量制御弁１９の弁座３４を弁体３３側に突出する円環状の突出部で構成したので、その弁座３４の剛性が向上するだけでなく、環状の弁座３４に切欠３４ａ…を形成して流量制御弁１９の連通孔としたので、その連通孔を容易に形成することができる。また弁座３４の切欠３４ａ…を弁座３４および弁体３３の軸線に対して軸対称に配置したので、流量制御弁１９に偏った荷重が作用するのを防止してブローバイガスの換気量を安定させることができる。
【００１８】
次に、図５および図６に基づいて第２参考例を説明する。
【００１９】
本参考例の流量制御弁１９は弁座３４に切欠３４ａ…を備えておらず、その代わりに弁体３３の側面に複数個（参考例では４個）の切欠３３ａ…が９０°間隔で形成される。第２参考例の弁体３３の切欠３３ａ…は、第１参考例の弁座３４の切欠３４ａ…と同様に流量制御弁１９の閉弁時に所定量の新気を通過させてクランクケース２２を換気する機能を有しており、これらの切欠３３ａ…を弁座３４および弁体３３の軸線に対して軸対称に配置したことで、流量制御弁１９に偏った荷重が作用するのを防止してブローバイガスの換気量を安定させることができる。
【００２０】
次に、図７および図８に基づいて第３参考例を説明する。
【００２１】
第３参考例の流量制御弁１９は弁体３３にも弁座３４にも切欠３３ａ…，３４ａ…が形成されておらず、その代わりに弁室３１の壁面に流量制御弁チャンバ１７まで貫通する複数の通孔３１ａ…が形成されており、これらの通孔３１ａ…が流量制御弁１９をバイパスする。第３参考例の通孔３１ａ…は、第１参考例の切欠３４ａ…と同様に流量制御弁１９の閉弁時に所定量の新気を通過させてクランクケース２２を換気する機能を有している。
【００２２】
次に、図９〜図１１に基づいて本発明の実施例を説明する。
【００２３】
前記参考例の流量制御弁１９はチェック弁で構成されているが、本実施例の流量制御弁１９はソレノイド弁で構成される。流量制御弁１９は弁ばね３２の弾発力で弁体３３が弁座３４に着座する方向に付勢されており、吸気マニホールド１５の集合部１５ｂに設けられた圧力センサ３６からの信号が入力される電子制御ユニットＵは、ソレノイド３７を励磁することで流量制御弁１９の開度を任意に制御することができる。
【００２４】
圧力センサ３６で検知した吸気マニホールド１５の集合部１５ｂの圧力が負圧である場合、つまりターボチャージャの非作動時には流量制御弁１９は開弁状態に保持され、吸気マニホールド１５の集合部１５ｂに発生する吸気負圧で第１ブローバイガス通路２１側から第２ブローバイガス通路１８側に新気を流すことで、クランクケース２２内のブローバイガスを換気することができる。
【００２５】
一方、ターボチャージャが作動して圧力センサ３６で検知した吸気マニホールド１５の集合部１５ｂの圧力が正圧の過給圧になると、その過給圧に応じて流量制御弁１９の開度が制御される。即ち、図１０のフローチャートのステップＳ１で圧力センサ３６で過給圧を検知し、ステップＳ２で過給圧が最大過給圧でなければ、ステップＳ３で電子制御ユニットＵが過給圧の増加に応じて流量制御弁１９の開度を増加させる信号を出力し、ステップＳ５で流量制御弁１９の開度を制御して第２ブローバイガス通路１８から換気のためにクランクケース２２に供給する新気の流量を増加させる（図１１参照）。これにより、過給圧に応じた流量制御が可能になる。一方、前記ステップＳ２で圧力センサ３６が検知した圧力が最大過給圧であれば、ステップＳ４で流量制御弁１９を全閉状態とする信号を出力し、ステップＳ５で流量制御弁１９を全閉にしてクランクケース２２内の換気を停止する。このように、最大過給圧が検知されたときに流量制御弁１９を全閉状態として過給圧の低下を防止するので、ターボチャージャによるエンジン出力の増加効果を最大限に発揮させることができる。
【００２６】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００２７】
例えば、前記実施例において、圧力センサ３６が最大過給圧を検知して流量制御弁１９を全閉状態とした後、所定時間が経過したときに流量制御弁１９を所定開度に開弁してクランクケース２２内の換気を行うことができる。このようにすれば、車両の加速時に過給による加速性能を確保しながら、クランクケース２２内の換気を行うことが可能となる。
【００２８】
またターボチャージャに代えて、スーパーチャージャ等のあらゆる過給機を用いることも可能である。
【００２９】
また本発明はクランクシャフトを鉛直方向に配置した船外機のような船舶推進用エンジンに対しても適用することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、過給機の非作動時には、制御手段が第２ブローバイガス通路に設けた流量制御弁を開弁し、吸気通路の過給機よりも上流位置の新気が第１ブローバイガス通路、クランクケースの内部および流量制御弁が開弁した第２ブローバイガス通路を介して吸気通路のスロットル弁よりも下流位置に吸引され、クランクケース内のブローバイガスが換気される。また過給機が作動して過給圧が発生すると、制御手段が第２ブローバイガス通路に設けた流量制御弁を所定開度に開弁し、その過給圧によって吸気通路のスロットル弁よりも下流位置の新気が第２ブローバイガス通路に設けた前記所定開度に開弁した流量制御弁を介してクランクケース内に流れ、そこから第１ブローバイガス通路を経て吸気通路スロットル弁よりも上流位置に流れることで、クランクケース内のブローバイガスが換気される。しかも第１、第２ブローバイガス通路以外に補助ブローバイガス通路が不要であるため、部品点数やスペースの節減に寄与することができる。更に、流量制御弁の開度を制御手段により制御することで、過給圧に応じた流量制御が可能になる。その上、過給機の最大過給圧が検出されると流量制御弁が閉弁するので、最大過給圧の低下を阻止してエンジン出力を最大限に増加させることができる。
【００３１】
また特に請求項２の発明によれば、最大過給圧が検出されたときに流量制御弁が閉弁してから所定時間が経過したときに該流量制御弁を所定開度に開弁制御するので、車両の加速時に過給による加速性能を確保しながら、クランクケース内の換気を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１参考例に係る自動車用エンジンのブローバイガス処理装置の全体構成図
【図２】 図１の要部拡大図
【図３】 図２の３−３線断面図
【図４】 図１に対応する作用説明図
【図５】 第２参考例に係る前記図２に対応する図
【図６】 図５の６−６線断面図
【図７】 第３参考例に係る前記図２に対応する図
【図８】 図７の８−８線断面図
【図９】 本発明の実施例に係る自動車用エンジンのブローバイガス処理装置の全体構成図
【図１０】 流量制御弁の開度制御を説明するフローチャート
【図１１】 過給圧と新気の流量との関係を示すグラフ
【符号の説明】
１１ 吸気通路
１３ コンプレッサ（過給機）
１４ スロットル弁
１８ 第２ブローバイガス通路
１９ 流量制御弁
２１ 第１ブローバイガス通路
２２ クランクケース
Ｕ 電子制御ユニット（制御手段）
【発明の属する技術分野】
本発明は、吸気通路のスロットル弁よりも上流位置に設けられた過給機と、吸気通路の過給機よりも上流位置をクランクケースの内部に接続する第１ブローバイガス通路と、吸気通路のスロットル弁よりも下流位置をクランクケースの内部に接続する第２ブローバイガス通路と、第２ブローバイガス通路に設けられて吸気負圧により開弁し、クランクケース側から吸気通路の前記下流位置側へのブローバイガスの移動を許容する流量制御弁とを備えたエンジンのブローバイガス処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
かかるエンジンのブローバイガス処理装置は、実開平５−８７２１３号公報により公知である。
【０００３】
上記従来のエンジンのブローバイガス処理装置は、第２ブローバイガス通路の流量制御弁よりもクランクケース側の位置と、吸気通路の過給機よりも上流側の位置とを、チェック弁を設けた補助ブローバイガス通路で接続している。過給機が作動しない低負荷時にはスロットル弁の下流側に発生する吸気負圧により、過給機よりも上流側の吸気通路の新気を第１ブローバイガス通路を介して動弁室内に吸引するとともに、クランクケース内のブローバイガスを流量制御弁が開弁した第２ブローバイガス通路を介してスロットル弁の下流側に吸引して換気を行い、また過給機が作動する高負荷時には、過給機の上流側に発生する負圧により、クランクケース内のブローバイガスをチェック弁が開弁した補助ブローバイガス通路を介して吸気通路に吸引するとともに、動弁室内のブローバイガスを第１ブローバイガス通路を介して吸気通路に吸引して換気を行うようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のエンジンのブローバイガス処理装置は、第１、第２ブローバイガス通路に加えてチェック弁を設けた補助ブローバイガス通路を必要とするため、そのチェック弁および補助ブローバイガス通路の分だけ部品点数が増加するだけでなく、補助ブローバイガス通路を取り回すためのスペースが必要となる問題がある。補助ブローバイガス通路を廃止した場合には、過給機の作動時に第２ブローバイガス通路の流量制御弁が閉弁するため、クランクケース内の換気が行えなくなってしまう。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、部品点数の増加を回避しながら、過給機の非作動時および作動時の両方にブローバイガスの換気を確実に行えるようにすることを目的とする。
【０００６】
【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の発明によれば、吸気通路のスロットル弁よりも上流位置に設けられた過給機と、吸気通路の過給機よりも上流位置をクランクケースの内部に接続する第１ブローバイガス通路と、吸気通路のスロットル弁よりも下流位置をクランクケースの内部に接続する第２ブローバイガス通路と、第２ブローバイガス通路を開閉する流量制御弁とを備えたエンジンのブローバイガス処理装置において、過給機の過給圧に応じて流量制御弁の開度を制御すると共に最大過給圧が検出されたときには流量制御弁を閉弁制御する制御手段を備えたことを特徴とするエンジンのブローバイガス処理装置が提案される。
【０００７】
請求項１の発明の上記構成によれば、過給機の非作動時には、制御手段が第２ブローバイガス通路に設けた流量制御弁を開弁し、吸気通路の過給機よりも上流位置の新気が第１ブローバイガス通路、クランクケースの内部および流量制御弁が開弁した第２ブローバイガス通路を介して吸気通路のスロットル弁よりも下流位置に吸引され、クランクケース内のブローバイガスが換気される。また過給機が作動して過給圧が発生すると、制御手段が第２ブローバイガス通路に設けた流量制御弁を所定開度に開弁し、その過給圧によって吸気通路のスロットル弁よりも下流位置の新気が第２ブローバイガス通路に設けた前記所定開度に開弁した流量制御弁を介してクランクケース内に流れ、そこから第１ブローバイガス通路を経て吸気通路スロットル弁よりも上流位置に流れることで、クランクケース内のブローバイガスが換気される。しかも第１、第２ブローバイガス通路以外に補助ブローバイガス通路が不要であるため、部品点数やスペースの節減に寄与することができる。更に、流量制御弁の開度を制御手段により制御することで、過給圧に応じた流量制御が可能になる。しかも過給機の最大過給圧が検出されると流量制御弁が閉弁するので、最大過給圧の低下を阻止してエンジン出力を最大限に増加させることができる。
【０００８】
また請求項２の発明によれば、請求項１の発明の前記特徴に加えて、前記制御手段は、前記最大過給圧が検出されたときに前記流量制御弁が閉弁してから所定時間が経過したときに該流量制御弁を所定開度に開弁制御することを特徴とするエンジンのブローバイガス処理装置が提案され、その構成によれば、車両の加速時に過給による加速性能を確保しながら、クランクケース内の換気を行うことが可能となる。
【０００９】
尚、実施例のコンプレッサ１３は本発明の過給機に対応し、実施例の電子制御ユニットＵは本発明の制御手段に対応する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を、添付図面に示した参考例及び本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１１】
図１〜図４は第１参考例を示すもので、図１は自動車用エンジンのブローバイガス処理装置の全体構成図、図２は図１の要部部拡大図、図３は図２の３−３線断面図、図４は図１に対応する作用説明図である。
【００１２】
図１に模式的に示すように、自動車用のエンジンＥの吸気通路１１には、その吸気の流れの上流側から下流側に向けて、エアクリーナ１２、ターボチャージャのコンプレッサ１３、スロットル弁１４および吸気マニホールド１５が配置される。吸気マニホールド１５は単管部１５ａ…と集合部１５ｂとを備えており、集合部１５ｂとエンジンＥの流量制御弁チャンバ１７とを接続する第２ブローバイガス通路１８にチェック弁よりなる流量制御弁１９が配置される。またターボチャージャのコンプレッサ入口１３ａとエンジンＥのブリーザチャンバ２０とが第１ブローバイガス通路２１により接続される。ＮＯｘを含むブローバイガスが溜まるエンジンＥのクランクケース２２の内部は流量制御弁チャンバ１７およびブリーザチャンバ２０に連通する。
【００１３】
図２および図３に示すように、流量制御弁１９の弁室３１の内部には、弁ばね３２で付勢された弁体３３が着座可能な弁座３４が設けられており、弁座３４は弁室３１の内壁から弁体３３に向けて突出する円環状の突出部から構成される。図１〜図３に示されるように、弁体３３の弁座３４との対向面は、該弁座３４の軸線上に中心を有する球面状に形成されている。また弁座３４の頂面には放射状に複数個（参考例では８個）の切欠３４ａ…が周方向に等間隔置きに形成される。チェック弁よりなる流量制御弁１９は、吸気マニホールド１５の集合部１５ｂが流量制御弁チャンバ１７よりも低圧になったときに開弁し、吸気マニホールド１５の集合部１５ｂが流量制御弁チャンバ１７よりも高圧になったときに閉弁する。
【００１４】
しかして、図１に示すように、スロットル弁１４が閉弁してターボチャージャが非作動となるエンジンＥの低負時には、エンジンＥが発生する吸気負圧により、新気がエアクリーナ１２、コンプレッサ１３、スロットル弁１４および吸気マニホールド１５を経てエンジンＥに吸入される。このとき、吸気マニホールド１５の集合部１５ｂに作用する吸気負圧で流量制御弁１９が開弁するため、エアクリーナ１２を通過した新気の一部がコンプレッサ入口１３ａから第１ブローバイガス通路２１、ブリーザチャンバ２０、クランクケース２２、流量制御弁チャンバ１７、第２ブローバイガス通路１８および吸気マニホールド１５を経てエンジンＥに吸入される。その際に、クランクケース２２内のブローバイガスが前記新気と共にエンジンＥに吸入されることで、クランクケース２２の換気が行われてブローバイガスに含まれるＮＯｘによるエンジンＥの潤滑油の劣化が最小限に抑えられる。
【００１５】
図４に示すように、スロットル弁１４が開弁してターボチャージャが作動するエンジンＥの高負荷時には、コンプレッサ１３の下流側の吸気通路１１に設けられた吸気マニホールド１５に過給圧が発生するため、吸気マニホールド１５の内圧がクランクケース２２の内圧よりも高くなって第２ブローバイガス通路１８に設けた流量制御弁１９が閉弁する。しかしながら、ターボチャージャによる過給時に、流量制御弁１９の両側、即ち、流量制御弁の１９上流側（吸気通路１１側）および下流側（クランクケース２２側）を連通させて吸気通路１１側からクランクケース２２側への所定量の新気の移動を許容する切欠３４ａ…を流量制御弁１９の弁座３４に設けたことにより、流量制御弁１９の弁体３３が弁座３４に着座しても、吸気マニホールド１５内の高圧の新気が前記弁座３４の切欠３４ａ…を通過し、更に流量制御弁チャンバ１７、クランクケース２２、ブリーザチャンバ２０および第１ブローバイガス通路２１を経てコンプレッサ入口１３ａに還流する。その際に、クランクケース２２内のブローバイガスが前記新気と共に吸気通路１１に戻されてエンジンＥに吸入されることで、クランクケース２２の換気が行われてブローバイガスに含まれるＮＯｘによるエンジンＥの潤滑油の劣化が最小限に抑えられる。また流量制御弁１９の切欠３４ａ…を通過する新気の量はクランクケース２２を換気するのに必要最小限の量に設定されているので、ターボチャージャによる過給圧の低下は殆ど発生しない。
【００１６】
以上のように、第１、第２ブローバイガス通路２１，１８を通してエンジンＥのクランクケース２２内に新気を流通させることで、クランクケース２２内のブローバイガスを効果的に換気してエンジンＥの潤滑油の劣化を抑制することができる。また第１、第２ブローバイガス通路２１，１８以外に補助ブローバイガス通路が不要であるため、部品点数やスペースの節減に寄与することができる。
【００１７】
しかも、流量制御弁１９の弁座３４を弁体３３側に突出する円環状の突出部で構成したので、その弁座３４の剛性が向上するだけでなく、環状の弁座３４に切欠３４ａ…を形成して流量制御弁１９の連通孔としたので、その連通孔を容易に形成することができる。また弁座３４の切欠３４ａ…を弁座３４および弁体３３の軸線に対して軸対称に配置したので、流量制御弁１９に偏った荷重が作用するのを防止してブローバイガスの換気量を安定させることができる。
【００１８】
次に、図５および図６に基づいて第２参考例を説明する。
【００１９】
本参考例の流量制御弁１９は弁座３４に切欠３４ａ…を備えておらず、その代わりに弁体３３の側面に複数個（参考例では４個）の切欠３３ａ…が９０°間隔で形成される。第２参考例の弁体３３の切欠３３ａ…は、第１参考例の弁座３４の切欠３４ａ…と同様に流量制御弁１９の閉弁時に所定量の新気を通過させてクランクケース２２を換気する機能を有しており、これらの切欠３３ａ…を弁座３４および弁体３３の軸線に対して軸対称に配置したことで、流量制御弁１９に偏った荷重が作用するのを防止してブローバイガスの換気量を安定させることができる。
【００２０】
次に、図７および図８に基づいて第３参考例を説明する。
【００２１】
第３参考例の流量制御弁１９は弁体３３にも弁座３４にも切欠３３ａ…，３４ａ…が形成されておらず、その代わりに弁室３１の壁面に流量制御弁チャンバ１７まで貫通する複数の通孔３１ａ…が形成されており、これらの通孔３１ａ…が流量制御弁１９をバイパスする。第３参考例の通孔３１ａ…は、第１参考例の切欠３４ａ…と同様に流量制御弁１９の閉弁時に所定量の新気を通過させてクランクケース２２を換気する機能を有している。
【００２２】
次に、図９〜図１１に基づいて本発明の実施例を説明する。
【００２３】
前記参考例の流量制御弁１９はチェック弁で構成されているが、本実施例の流量制御弁１９はソレノイド弁で構成される。流量制御弁１９は弁ばね３２の弾発力で弁体３３が弁座３４に着座する方向に付勢されており、吸気マニホールド１５の集合部１５ｂに設けられた圧力センサ３６からの信号が入力される電子制御ユニットＵは、ソレノイド３７を励磁することで流量制御弁１９の開度を任意に制御することができる。
【００２４】
圧力センサ３６で検知した吸気マニホールド１５の集合部１５ｂの圧力が負圧である場合、つまりターボチャージャの非作動時には流量制御弁１９は開弁状態に保持され、吸気マニホールド１５の集合部１５ｂに発生する吸気負圧で第１ブローバイガス通路２１側から第２ブローバイガス通路１８側に新気を流すことで、クランクケース２２内のブローバイガスを換気することができる。
【００２５】
一方、ターボチャージャが作動して圧力センサ３６で検知した吸気マニホールド１５の集合部１５ｂの圧力が正圧の過給圧になると、その過給圧に応じて流量制御弁１９の開度が制御される。即ち、図１０のフローチャートのステップＳ１で圧力センサ３６で過給圧を検知し、ステップＳ２で過給圧が最大過給圧でなければ、ステップＳ３で電子制御ユニットＵが過給圧の増加に応じて流量制御弁１９の開度を増加させる信号を出力し、ステップＳ５で流量制御弁１９の開度を制御して第２ブローバイガス通路１８から換気のためにクランクケース２２に供給する新気の流量を増加させる（図１１参照）。これにより、過給圧に応じた流量制御が可能になる。一方、前記ステップＳ２で圧力センサ３６が検知した圧力が最大過給圧であれば、ステップＳ４で流量制御弁１９を全閉状態とする信号を出力し、ステップＳ５で流量制御弁１９を全閉にしてクランクケース２２内の換気を停止する。このように、最大過給圧が検知されたときに流量制御弁１９を全閉状態として過給圧の低下を防止するので、ターボチャージャによるエンジン出力の増加効果を最大限に発揮させることができる。
【００２６】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００２７】
例えば、前記実施例において、圧力センサ３６が最大過給圧を検知して流量制御弁１９を全閉状態とした後、所定時間が経過したときに流量制御弁１９を所定開度に開弁してクランクケース２２内の換気を行うことができる。このようにすれば、車両の加速時に過給による加速性能を確保しながら、クランクケース２２内の換気を行うことが可能となる。
【００２８】
またターボチャージャに代えて、スーパーチャージャ等のあらゆる過給機を用いることも可能である。
【００２９】
また本発明はクランクシャフトを鉛直方向に配置した船外機のような船舶推進用エンジンに対しても適用することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、過給機の非作動時には、制御手段が第２ブローバイガス通路に設けた流量制御弁を開弁し、吸気通路の過給機よりも上流位置の新気が第１ブローバイガス通路、クランクケースの内部および流量制御弁が開弁した第２ブローバイガス通路を介して吸気通路のスロットル弁よりも下流位置に吸引され、クランクケース内のブローバイガスが換気される。また過給機が作動して過給圧が発生すると、制御手段が第２ブローバイガス通路に設けた流量制御弁を所定開度に開弁し、その過給圧によって吸気通路のスロットル弁よりも下流位置の新気が第２ブローバイガス通路に設けた前記所定開度に開弁した流量制御弁を介してクランクケース内に流れ、そこから第１ブローバイガス通路を経て吸気通路スロットル弁よりも上流位置に流れることで、クランクケース内のブローバイガスが換気される。しかも第１、第２ブローバイガス通路以外に補助ブローバイガス通路が不要であるため、部品点数やスペースの節減に寄与することができる。更に、流量制御弁の開度を制御手段により制御することで、過給圧に応じた流量制御が可能になる。その上、過給機の最大過給圧が検出されると流量制御弁が閉弁するので、最大過給圧の低下を阻止してエンジン出力を最大限に増加させることができる。
【００３１】
また特に請求項２の発明によれば、最大過給圧が検出されたときに流量制御弁が閉弁してから所定時間が経過したときに該流量制御弁を所定開度に開弁制御するので、車両の加速時に過給による加速性能を確保しながら、クランクケース内の換気を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１参考例に係る自動車用エンジンのブローバイガス処理装置の全体構成図
【図２】 図１の要部拡大図
【図３】 図２の３−３線断面図
【図４】 図１に対応する作用説明図
【図５】 第２参考例に係る前記図２に対応する図
【図６】 図５の６−６線断面図
【図７】 第３参考例に係る前記図２に対応する図
【図８】 図７の８−８線断面図
【図９】 本発明の実施例に係る自動車用エンジンのブローバイガス処理装置の全体構成図
【図１０】 流量制御弁の開度制御を説明するフローチャート
【図１１】 過給圧と新気の流量との関係を示すグラフ
【符号の説明】
１１ 吸気通路
１３ コンプレッサ（過給機）
１４ スロットル弁
１８ 第２ブローバイガス通路
１９ 流量制御弁
２１ 第１ブローバイガス通路
２２ クランクケース
Ｕ 電子制御ユニット（制御手段）
Claims (2)
- 吸気通路（１１）のスロットル弁（１４）よりも上流位置に設けられた過給機（１３）と、
吸気通路（１１）の過給機（１３）よりも上流位置をクランクケース（２２）の内部に接続する第１ブローバイガス通路（２１）と、
吸気通路（１１）のスロットル弁（１４）よりも下流位置をクランクケース（２２）の内部に接続する第２ブローバイガス通路（１８）と、
第２ブローバイガス通路（１８）を開閉する流量制御弁（１９）と
を備えたエンジンのブローバイガス処理装置において、
過給機（１３）の過給圧に応じて流量制御弁（１９）の開度を制御すると共に最大過給圧が検出されたときには流量制御弁（１９）を閉弁制御する制御手段（Ｕ）を備えたことを特徴とするエンジンのブローバイガス処理装置。 - 前記制御手段（Ｕ）は、前記最大過給圧が検出されたときに前記流量制御弁（１９）が閉弁してから所定時間が経過したときに該流量制御弁（１９）を所定開度に開弁制御することを特徴とする、請求項１に記載のエンジンのブローバイガス処理装置。
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