JPS6224738Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は内燃機関のブローバイガス還流装置に
関する。

従来のブローバイガス環流装置は、クランクケ
ースと動弁室との間に配置されていてクランクケ
ース内のブローバイガスを動弁室に導くためのブ
ローバイガス通路と、動弁室と絞り弁下流の吸気
通路との間に接続されていて動弁室内に導入され
たブローバイガスを絞り弁下流の吸気通路に導く
ためのブローバイガス環流通路と、ブローバイガ
ス環流通路内に設置されていて絞り弁下流の吸気
通路内の吸気負圧に応じてブローバイガス環流通
路内の環流ブローバイガス流量を制御するための
クランクケース強制換気制御弁（ポジテイブ・ク
ランクケース・ベンチレーシヨン・バルブ。以
下、「PCVバルブ」という）と、動弁室と絞り弁
上流の吸気通路との間に配置された補助通路とか
ら構成されている。この従来技術におけるブロー
バイガス環流装置を図面を参照してより詳しく説
明するに、第１図は過給機付きの電子制御式燃料
噴射式エンジンに適用された従来例を模式的に示
したものである。ピストンの圧縮および爆発行程
においてシリンダボアとピストンとの間のすきま
からクランクケース１０に吹き抜けたブローバイ
ガスはブローバイガス通路１２を経て動弁室１４
に導入され、そこからブローバイガス環流通路１
６により絞り弁１８下流の吸気系（図示の例では
サージタンク２０）に環流される。ブローバイガ
ス環流通路１６にはそこを流れる環流ブローバイ
ガスの流量を吸気負圧に応じて制御するため周知
のPCVバルブ２２が設けてある。

周知のように、PCVバルブ２２はエンジンが
アイドル回転している時（したがつて、吸気管負
圧が高い時）にはエンジンを安定して作動させる
べくブローバイガス環流量を低減させ、エンジン
が高速回転している時（即ち、吸気管負圧が低い
時）には多量のブローバイガスを環流させるため
のもので、第２図のグラフに曲線Ａで示したよう
な流量特性を有する。即ち、第２図のグラフはエ
ンジン回転数が一定の時の絞り弁下流の吸気管負
圧（横軸）とブローバイガス流量（縦軸）との関
係を示すもので、このグラフから明らかなよう
に、曲線Ａで表わされたPCVバルブは、約−50
mmHgの吸気管負圧（これは絞り弁のワイドオー
プン位置に相当する）で開弁して、吸気管負圧の
上昇（すなわち絞り弁が閉方向に回動すること）
に応じてその流量は最大値に達し、負圧が更に上
昇するにつれて流量は漸減するような特性を有す
る。したがつて、エンジンで現実に発生するブロ
ーバイガス量が第２図のグラフの直線Ｂのとおり
であると仮定すると、グラフ中、破線斜線で表わ
した領域ではPCVバルブを通る環流ブローバイ
ガス量はブローバイガス発生量より多いことにな
る。即ち、たとえば横軸上のＣ点に於ては、
PCVバルブ通過量CD（／min）に対してブロ
ーバイガス発生量はCE（／min）であるか
ら、ED（／min）に相当する空気が動弁室内
で不足することになる。このため、オイルパンガ
スケツトやヘツドカバーガスケツト等のすきまか
ら塵埃を含んだ外気がエンジン内部に吸い込まれ
るという不具合が生じる。また、第２図のグラフ
中、実線斜線で表わした領域ではPCVバルブは
全くもしくは十分に開いていないので、発生した
ブローバイガスは全く処理されないか或いは処理
量に対して過剰となり、クランクケースや動弁室
に充満するという不具合がある。そこで、従来技
術に於ては、第１図に示したように動弁室１４と
絞り弁上流の吸気通路との間に補助通路２４を設
けている。このようにすれば、第２図のグラフに
於て実線斜線部の状態（PCVバルブが全くまた
は十分に開いていない時）ではブローバイガスは
矢印Ｆ（第１図）の方向に補助通路２４を流れて
吸気系に環流され、反対に破線斜線部の状態
（PCVバルブが開きすぎている時）では新気が矢
印Ｇの方向に補助通路２４を通つて動弁室１４に
導入され、前記不具合が回避される。

ところが、エンジンの一生の間においては、シ
リンダボアならびにピストンリングの摩耗に因り
ブローバイガス発生量は必然的に経時的に増大す
る。たとえば、第２図のグラフにおいて、エンジ
ンが新しい時のブローバイガス発生量は直線Ｈで
示す如くであるに対して、長期間使用されたエン
ジンのそれは直線Ｉで示したように高い値をと
る。そこで、従来のブローバイガス環流装置に於
ては、エンジンが古くなつた時にも十分にブロー
バイガスを処理し得るようにするため、PCVバ
ルブはエンジンサービスライフ中の最大ブローバ
イガス発生量（第２図中、Ｉ）を処理できるよう
に曲線Ａの特性を呈するように選択されかつ設定
されている。このため、エンジンが新しい時に
は、過剰な量のブローバイガス（第２図のグラフ
において直線Ｉと直線Ｈとの間の垂直距離に相当
する量）がPCVバルブを経て動弁室から吸い出
されることになり、動弁室には過剰な負圧が作用
する。その結果、クランクケース内のオイルミス
トが吸い出され、オイル消費が増加するという問
題が生じる。また、今日の多くの車両には排気ガ
ス浄化装置が設けてあるが、オイルミストが多量
に吸気系に環流された場合には触媒コンバータや
酸素センサの耐久性を著しく損なう。

上記のような問題は、第１図に示したようにエ
ンジンに過給機が備えてある場合には特に顕著と
なる。何故ならば、過給機付きエンジンに於ては
自然吸気式エンジンに比して圧縮圧力および爆発
圧力のいずれもがより大きく、圧縮時ならびに爆
発時のブローバイガスの洩れが増大するからであ
る。このため、過給機付きエンジンに於てはシリ
ンダボア等の摩耗によるブローバイガスの経時的
増加割合が多く、PCVバルブは大きな処理能力
に設定しておかねばならない。さらに、過給機が
作動する時には過給機の吸込み側は負圧が高くな
るから、補助通路２４（第１図）の吸引能力が増
加する。これらの理由により、過給機付きエンジ
ンにおいては、クランクケースからオイルミスト
が過剰に吸い出される傾向が一層助長される訳で
ある。

特開昭55−37529号公報の第３図には、ブロー
バイガス制御弁１０の作動負圧を動弁室内の圧力
によつて調整するようになつたブローバイガス環
流装置が記載されている。この装置では動弁室内
のブローバイガス圧力はほぼ一定に維持されるの
で、ブローバイガスの過度の環流が行われること
がない。

しかしながら、この装置では、ブローバイガス
環流通路２１の出口は絞り弁より下流側において
吸気通路３に開口しているので、吸気管圧力が正
圧となる過給機付きエンジンにおいては、過給時
には制御弁１０は閉じたままとなり、ブローバイ
ガスの環流を行うことが出来ないという問題があ
る。

本考案の目的は、ブローバイガスの過度の環流
を防止することが可能で、過給機付きエンジンに
適用可能なブローバイガス環流装置を提供するこ
とである。

そこで、本考案は、過給機付きエンジンの動弁
室と吸気系との間に接続され動弁室に導かれたブ
ローバイガスが吸気系に環流させるためのブロー
バイガス環流通路を備えてなり、過給機付きエン
ジンのブローバイガス環流装置において、ブロー
バイガス環流通路の出口は過給機より上流側にお
いて吸気系に接続し、ブローバイガス環流通路に
は動弁室圧力に応じてブローバイガス流量を制御
する制御弁を設け、動弁室圧力を一定に保ちなが
ら発生ブローバイガスを過給機上流の吸気系へ環
流させるようにしたものである。

このようにしたので、エンジンの新旧状態に関
係なく、オイルミストを同伴したブローバイガス
がクランクケースから過度に吸い出されるのを防
止することができる。また、ブローバイガス環流
通路は過給機より上流側で吸気系に開口している
ので、過給機作動時にもブローバイガス環流通路
に負圧が作用し、ブローバイガスを吸気系に環流
することができる。

以下、第３図を参照して本考案の実施例を説明
するに従い、本考案をより詳しく説明する。

第３図は機械式過給機を備えた電子制御燃料噴
射式エンジンに本考案を適用した実施例を示すも
のである。

従来技術に於ける電子制御式燃料噴射エンジン
と同様に、エンジン吸気系はエアクリーナ５０、
吸気管５２、サージタンク５４、インテークマニ
ホールド５６等から構成されており、吸気管５２
には絞り弁５８が設けてある。インテークマニホ
ールド５６には各気筒ごとにインジエクタ（図示
せず）が設けてあり、エアフローメータ６０で検
出した吸入空気流量およびエンジン回転数センサ
（図示せず）で検出したエンジン回転数等のデー
タに基いて制御回路（図示せず）により適正な時
期に所定量の燃料を吸入空気中に噴射し得るよう
になつている。

過給機６２は図示の例ではエンジンのクランク
軸６４からベルト６６および電磁クラツチ６８に
より駆動されるベーンポンプから成り、電磁クラ
ツチ６８はスロツトルポジシヨンセンサ７０から
の出力信号に応じて制御回路７２によりON／
OFF制御される。過給機６２の吸込み側７４と
吐出側７６との間の吸気管５２の部分には過給制
御弁７８が設けてある。この過給制御弁７８はリ
ンク８０により絞り弁５８に連動可能に連結され
ており、絞り弁５８が設定開度以上に開弁して電
磁クラツチ６８がONとなり過給機６２が作動す
る時には過給制御弁７８は閉じられ、かつ絞り弁
５８の開度が設定値以下であつてこのため電磁ク
ラツチ６８がOFFとなり過給機６２が休止して
いる時には過給制御弁７８が開いて吸入空気を流
通させ得るようになつている。

エンジンのシリンダブロツクにはブローバイガ
ス通路８２が形成してあり、クランクケース８４
内に充満したブローバイガスを動弁室８６に導く
ようになつている。以上の構成は従来の過給機付
き電子制御燃料噴射エンジンと実質的に異るとこ
ろがない。

動弁室８６と吸気管５２はブローバイガス環流
管８８，９０から成るブローバイガス環流通路に
より接続されている。本考案に従い、ブローバイ
ガス環流管路８８，９０には負圧制御弁９２が設
けてある。この負圧制御弁９２はハウジング９４
を有する。ハウジング９４の内部はダイヤフラム
９６および隔壁９８により大気室１００と圧力室
すなわち作動室１０２とガス室１０４とに仕切ら
れている。大気室１００は大気ポート１０６によ
り外気に連通している。圧力室１０２を画定する
ハウジング部分にはセンシングポート１０８が形
成してあり、このセンシングポート１０８はセン
シングパイプ１１０により動弁室８６に接続され
ている。ガス室１０４を画定するハウジング部分
にはブローバイガス取入口１１２とブローバイガ
ス取出口１１４が設けてあり、これらの取入口１
１２および取出口１１４は夫々ブローバイガス環
流管８８，９０に接続されている。

ダイヤフラム９６には弁棒１１６の上端が固着
してあり、この弁棒１１６は隔壁９８の中央開口
を経てガス室１０４内に突出している。弁棒１１
６の下端には弁体１１８が設けてあり、弁棒の変
位に応じてガス室１０４のブローバイガス取入口
１１２を閉開制御し得るようになつている。隔壁
９８とダイヤフラム９６との間にはコイルスプリ
ング１２０が介在させてあり、ダイヤフラム９６
を上方に持上げて弁体１１８を通常はブローバイ
ガス取入口１１２から離すようになつている。な
お、隔壁９８と弁体１１８との間にはベローズ１
２２が取付けてあつて、圧力室１０２内の負圧が
隔壁の中央開口から洩れないようになつている。

次に、この実施例の作動を説明する。

エンジン始動直後は負圧制御弁９２の圧力室１
０２はほぼ大気圧であるためスプリング１２０の
作用により弁体１１２は上方に持上げられており
ブローバイガス取入口１１２は開放されている。
やがて、エンジン燃焼室から吹出したブローバイ
ガスによりクランク室８４は正圧となり、ブロー
バイガスは通路８２を通つて動弁室８６に流れ込
む。エンジン作動中は過給機上流の吸気管５２の
内部は常時負圧となつているから、動弁室に流れ
込んだブローバイガスは、ブローバイガス環流管
８８、負圧制御弁のガス室１０４、ブローバイガ
ス環流管９０を通り吸気管５２へ吸引される。こ
のようにしてクランク室内に発生したブローバイ
ガスの全量が吸気管に吸引されると、クランク室
および動弁室８６はやがて負圧となる。この負圧
はセンシングパイプ１１０を介して圧力室１０２
に反映される。圧力室１０２内の負圧がダイヤフ
ラム９６に作用する力が予め設定されたスプリン
グ１２０の力に打克つと、ダイヤフラムは弁棒を
押し下げて弁体１１８はブローバイガス取入口１
１２を閉鎖し、ブローバイガスの環流を遮断す
る。

次に、クランク室にブローバイガスが漸次吐出
されると、クランク室８４および動弁室８６内の
圧力は徐々に回復し、この圧力は負圧制御弁の圧
力室１０２に反映される。圧力室１０２内の圧力
が設定値より大きくなるとスプリング１２０の力
が打ち克つてダイヤフラム９６および弁体１１８
を持ち上げる。

このような作動を繰返すことにより、動弁室８
６ひいてはクランク室８４内の圧力を一定の負圧
もしくはわずかな正圧に制御することが可能にな
るのである。したがつて、本考案によれば、エン
ジンで発生した量のブローバイガスのみが吸気系
に環流されるのであり、クランク室内に過度の負
圧が作用してオイルミストを含んだブローバイガ
スが必要以上に吸い出されることが無い。エンジ
ンが新らしくブローバイガス発生量が少い時には
弁体１１８が開らく頻度は少なく、エンジンが古
くなりブローバイガス発生量が増加した時にはそ
の頻度が多くなるだけである。

また、過給機６２が作動して過給機上流の吸気
管部分に大きな負圧が発生した場合でも、動弁室
は常に一定の圧力に維持されるから、ブローバイ
ガスが過度にクランク室から吸い出されることが
無く、本考案は特に過給機付きエンジンにおいて
秀れた効果を発揮することができる。

以上から明らかなように、本考案は、ブローバ
イガス環流通路に動弁室圧力に応動して環流ブロ
ーバイガス流量を制御する負圧制御弁を設け、動
弁室圧力を一定に維持するようにしたから、エン
ジンが新しくブローバイガス発生量が少い時や過
給機が作動した時にオイルミストを含むブローバ
イガスが過度に環流されることが無い。このた
め、オイル消費を抑制することが可能となり、ま
た触媒コンバータや酸素センサの耐久性を確保す
ることができる。さらに、インテークマニホール
ド内面のオイル付着による汚損を防止し、スパー
クプラグや燃焼室へのデポジツトの堆積を低減さ
せることができるという効果もある。

また、ブローバイガス環流管９０は過給機６２
より上流側において吸気管５２に接続したので、
過給機６２の作動時にもブローバイガス環流管９
０には負圧が作用し、動弁室８６からブローバイ
ガスを吸い出すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のブローバイガス環流装置を備え
た過給機付き電子制御燃料噴射エンジンの概念
図、第２図はエンジン回転数が一定の時の吸気管
負圧とブローバイガス流量または発生量との関係
を示すグラフ、第３図は本考案の実施例のブロー
バイガス環流装置を備えた過給機付き電子制御燃
料噴射エンジンの模式図である。 ５２……吸気管、５８……絞り弁、６２……過
給機、７８……過給制御弁、８２……ブローバイ
ガス通路、８４……クランクケース、８６……動
弁室、８８，９０……ブローバイガス環流管、９
２……負圧制御弁、９４……ハウジング、９６…
…ダイヤフラム、９８……隔壁、１００……大気
室、１０２……圧力室（作動室）、１０４……ガ
ス室、１０６……大気ポート、１０８……センシ
ングポート、１１０……センシングバルブ、１１
２……ブローバイガス取入口、１１４……ブロー
バイガス取出口、１１６……弁棒、１１８……弁
体、１２０……スプリング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 過給機付きエンジンの動弁室と吸気系との間に
   接続され動弁室に導かれたブローバイガスを吸気
   系に環流させるためのブローバイガス環流通路を
   包含して成り、過給機付きエンジンのブローバイ
   ガス環流装置に於て、前記ブローバイガス環流通
   路の出口は過給機より上流側において吸気系に接
   続し、前記ブローバイガス環流通路には動弁室圧
   力に応動して該ブローバイガス環流通路の環流ブ
   ローバイガス流量を制御する制御弁を設け、もつ
   て、動弁室圧力を一定に保ちながらエンジンが発
   生したブローバイガスを過給機上流の吸気系へ環
   流させ得るようにしたことを特徴とする、内燃機
   関のブローバイガス環流装置。