(57)【要約】【課題】吸気温が低い時にもブローバイガスと吸気とが合流する合流部でブローバイガス中の水分が凍結し難いブローバイガス還元装置を提供する。【解決手段】吸気管１０２に設置され、吸気を過給して過給気を生成する過給機１０３と、内燃機関１０１に一端１０６が接続されると共に、過給機１０３の上流側に位置する吸気管１０２に他端１０７が接続され、ブローバイガスを吸気管１０２に環流するブローバイガス管１０４と、過給機１０３の下流側に位置する吸気管１０２に一端１０８が接続されると共に、吸気管１０２とブローバイガス管の他端１０７とを接続する接続部１０９に他端１１０が接続され、ブローバイガスと吸気とが合流する合流部１１１に過給気の一部を供給する連絡通路１０５と、を備えるブローバイガス還元装置１００によって課題を解決する事が出来る。【選択図】図１
2020193599.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のブローバイガスを吸気管に環流するブローバイガス還元装置であって、
前記吸気管に設置され、吸気を過給して過給気を生成する過給機と、
前記内燃機関に一端が接続されると共に、前記過給機の上流側に位置する前記吸気管に他端が接続され、前記ブローバイガスを前記吸気管に環流するブローバイガス管と、
前記過給機の下流側に位置する前記吸気管に一端が接続されると共に、前記吸気管と前記ブローバイガス管の他端とを接続する接続部に他端が接続され、前記ブローバイガスと前記吸気とが合流する合流部に前記過給気の一部を供給する連絡通路と、
を備える
事を特徴とするブローバイガス還元装置。
【請求項２】
前記連絡通路に設置され、前記合流部に供給される前記過給気の流量を調整する過給気供給量調整機構を更に備える
請求項１に記載のブローバイガス還元装置。
【請求項３】
前記過給気供給量調整機構は、吸気温が低い程、前記合流部に供給される前記過給気の流量を増加させ、吸気温が高い程、前記合流部に供給される前記過給気の流量を減少させる
請求項２に記載のブローバイガス還元装置。
【請求項４】
前記合流部に供給される前記過給気の流量は、前記内燃機関に供給される前記過給気の流量よりも少ない
請求項１乃至３の何れか一項に記載のブローバイガス還元装置。
【請求項５】
前記過給機は、電動過給機で構成される
請求項１乃至４の何れか一項に記載のブローバイガス還元装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
内燃機関のブローバイガスを吸気管に環流するブローバイガス還元装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の排出物を浄化する排出物質浄化装置の一種にブローバイガス還元装置が有る。ブローバイガス還元装置は、内燃機関のブローバイガスを吸気管に環流するもので、ＰＣＶ（Positive Crankcase Ventilation）方式のものが広く知られている。ブローバイガスは、ブローバイガス管を通じて吸気管に環流される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２３６４３０号公報
【特許文献２】特開２０１８−５３７３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
然し乍ら、従来のブローバイガス還元装置では、吸気温が低い時はブローバイガスと吸気とが合流する合流部でブローバイガス中の水分が凍結し易い。
【０００５】
ブローバイガス中の水分が凍結すると、氷片が堆積して吸気管やブローバイガス管が狭窄したり、氷片が合流部の下流側に位置する過給機に吸い込まれて過給機が破損したりする虞が有る。
【０００６】
以上の事情に鑑み、吸気温が低い時にもブローバイガスと吸気とが合流する合流部でブローバイガス中の水分が凍結し難いブローバイガス還元装置を提供する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
内燃機関のブローバイガスを吸気管に環流するブローバイガス還元装置であって、前記吸気管に設置され、吸気を過給して過給気を生成する過給機と、前記内燃機関に一端が接続されると共に、前記過給機の上流側に位置する前記吸気管に他端が接続され、前記ブローバイガスを前記吸気管に環流するブローバイガス管と、前記過給機の下流側に位置する前記吸気管に一端が接続されると共に、前記吸気管と前記ブローバイガス管の他端とを接続する接続部に他端が接続され、前記ブローバイガスと前記吸気とが合流する合流部に前記過給気の一部を供給する連絡通路と、を備えるブローバイガス還元装置を提供する。
【０００８】
前記連絡通路に設置され、前記合流部に供給される前記過給気の流量を調整する過給気供給量調整機構を更に備える事が望ましい。
【０００９】
前記過給気供給量調整機構は、吸気温が低い程、前記合流部に供給される前記過給気の流量を増加させ、吸気温が高い程、前記合流部に供給される前記過給気の流量を減少させる事が望ましい。
【００１０】
前記合流部に供給される前記過給気の流量は、前記内燃機関に供給される前記過給気の流量よりも少ない事が望ましい。
【００１１】
前記過給機は、電動過給機で構成される事が望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
吸気温が低い時にもブローバイガスと吸気とが合流する合流部でブローバイガス中の水分が凍結し難いブローバイガス還元装置を提供する事が出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態に係るブローバイガス還元装置の構成を説明する図である。
【図２】実施の形態に係るブローバイガス還元装置の動作を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、実施の形態を添付図面に順って説明する。
【００１５】
図１に示す様に、ブローバイガス還元装置１００は、内燃機関１０１のブローバイガスを吸気管１０２に環流するもので、ＰＣＶ方式のものであっても他の方式のものであっても構わない。
【００１６】
ブローバイガス還元装置１００は、少なくとも、過給機１０３と、ブローバイガス管１０４と、連絡通路１０５と、を備える。
【００１７】
過給機１０３は、吸気管１０２に設置され、吸気を過給して過給気を生成するもので、排気タービン方式のものであっても他の方式のものであっても良いが、排気の流量や内燃機関１０１の回転数に依存せずに過給機１０３の回転数を調整する事が出来る様に、電動過給機で構成される事が望ましい。
【００１８】
ブローバイガス管１０４は、内燃機関１０１に一端１０６が接続されると共に、過給機１０３の上流側に位置する吸気管１０２に他端１０７が接続され、ブローバイガスを吸気管１０２に環流するものである。
【００１９】
ＰＣＶ方式では、ブローバイガス管１０４は所謂ＰＣＶ管を構成し、ＰＣＶ管には、吸気管１０２に環流されるブローバイガスの流量を調整するＰＣＶ弁（不図示）が設置される。
【００２０】
連絡通路１０５は、過給機１０３の下流側に位置する吸気管１０２に一端１０８が接続されると共に、吸気管１０２とブローバイガス管１０４の他端１０７とを接続する接続部１０９に他端１１０が接続され、ブローバイガスと吸気とが合流する合流部１１１に過給気の一部を供給するものである。
【００２１】
具体的に言えば、連絡通路１０５は、高温・高圧な過給気を合流部１１１に供給する事により、ブローバイガスが低温な吸気と合流してブローバイガス中の水分が凍結する事を抑制する役割に加え、高圧の過給気が持つ風量により合流部１１１近傍（例えば、ブローバイガス管１０４の他端１０７や接続部１０９の壁面）に凝縮水と成って付着したブローバイガス中の水分を過給機１０３側へ飛散させるエアダスターの様な役割も果たす。
【００２２】
連絡通路１０５には、合流部１１１に供給される過給気の流量を調整する過給気供給量調整機構１１２が設置される事が望ましい。
【００２３】
過給気供給量調整機構１１２は、吸気温が低い程、合流部１１１に供給される過給気の流量を増加させ、吸気温が高い程、合流部１１１に供給される過給気の流量を減少させるもので、電気的に制御可能な弁体（例えば、電磁弁）で構成される事が望ましい。
【００２４】
即ち、吸気温が低い時は、合流部１１１でブローバイガス中の水分が凍結し易いので、合流部１１１に供給される過給気の流量を増加させる事により、合流部１１１に与える熱量を増加させ、且つ水分を壁面から離散させる。
【００２５】
また、吸気温が高い時は、合流部１１１でブローバイガス中の水分が凍結し難いので、合流部１１１に供給される過給気の流量を減少させる事により、合流部１１１に与える熱量を減少させる。
【００２６】
尚、合流部１１１に供給される過給気の流量を減少させる事により、内燃機関１０１に供給される過給気の流量は増加するので、内燃機関１０１に供給される過給気の一部が合流部１１１に供給される事に起因する内燃機関１０１の動力性能への影響が最小化される。
【００２７】
特に、過給機１０３が電動過給機で構成される場合は、排気の流量や内燃機関１０１の回転数に依存せずに過給機１０３の回転数を調整する事が出来るので、電動過給機と過給気供給量調整機構１１２を適宜制御する事により、過給圧が上昇し難い内燃機関１０１の始動時や低負荷時にも、ブローバイガス中の水分の凍結を抑制するのに十分な量の過給気を合流部１１１に供給する事が出来る。
【００２８】
従って、内燃機関１０１の始動時や低負荷時にも、合流部１１１でブローバイガス中の水分が凍結する事を抑制する事が出来る。
【００２９】
尚、電動過給機と過給気供給量調整機構１１２は、電子制御装置１１３によって制御される。
【００３０】
具体的に言えば、電子制御装置１１３は、内燃機関回転数センサ１１４で検出された内燃機関１０１の回転数が低い時（内燃機関１０１の始動時や低負荷時）に電動過給機の回転数を上昇させる。
【００３１】
また、電子制御装置１１３は、吸気温センサ１１５で検出された吸気温が低い時（合流部１１１でブローバイガス中の水分が凍結する虞が有る時）に過給気供給量調整機構１１２を制御して合流部１１１に供給される過給気の流量を増加させる。
【００３２】
尚、特許文献１には、過給気の一部をブローバイガス管１０４の一端１０６（ブローバイガス管１０４の最上流部）に供給する事で、ブローバイガス管１０４内の結露を抑制するものが記載されているものの、内燃機関１０１の動力性能に影響を与えない様に、ブローバイガス管１０４に供給される過給気の流量は、過給気の全流量に対してほんの僅かな量である。
【００３３】
従って、ほんの僅かな量の過給気をブローバイガス管１０４の最上流部に供給しても、ブローバイガスが吸気と合流する迄に、過給気によって与えられた熱量の殆どが離散する為、ブローバイガスが低温の吸気と合流してブローバイガス中の水分が凍結する事を十分に抑制する事が出来ない。
【００３４】
一方、ブローバイガス還元装置１００では、内燃機関１０１の動力性能に影響を与えない様に、合流部１１１に供給される過給気の流量は、内燃機関１０１に供給される過給気の流量よりも少ないものの、ブローバイガスと吸気とが合流する合流部１１１に過給気の一部を連絡通路１０５を通じて直接的に供給する事が出来る為、過給気が持つ熱量、風量を凍結が発生し易い合流部１１１に直接与える事が出来る。
【００３５】
従って、ブローバイガス還元装置１００では、ほんの僅かな量の過給気で、吸気温が低い時に合流部１１１でブローバイガス中の水分が凍結する事を抑制する事が出来る。
【００３６】
尚、合流部１１１のみならず、凍結が懸念される箇所に連絡通路１０５の他端１１０を接続する事で、過給気が持つ熱量、風量を凍結が懸念される箇所に直接与えて凍結を抑制する事も出来る。
【００３７】
図２に示す様に、ブローバイガス還元装置１００は、以下の手順で動作する。
【００３８】
最初のステップＳ１０１では、電子制御装置１１３により、吸気温センサ１１５で検出された吸気温が凍結閾値未満か否かを判定する。凍結閾値は、ブローバイガス中の水分が凍結する虞が有る温度を基に設定される。
【００３９】
吸気温が凍結閾値以上の場合は、合流部１１１でブローバイガス中の水分が凍結する虞が無いので、本制御を終了し、吸気温が凍結閾値未満の場合は、ステップＳ１０２に進む。
【００４０】
ステップＳ１０２では、電子制御装置１１３により、内燃機関回転数センサ１１４で検出された内燃機関１０１の回転数が低負荷閾値未満か否かを判定する。低負荷閾値は、過給圧が上昇し難い内燃機関１０１の回転数を基に設定される。
【００４１】
内燃機関１０１の回転数が低負荷閾値以上の場合は、過給圧が十分に確保されているので、ステップＳ１０４に進む。
【００４２】
一方、内燃機関１０１の回転数が低負荷閾値未満の場合は、合流部１１１に過給気を供給する事が出来る程度の過給圧が確保されていないので、ステップＳ１０３で、電子制御装置１１３により、過給機１０３の回転数を上昇させて過給圧を上昇させ、しかる後、ステップＳ１０４に進む。
【００４３】
ステップＳ１０４では、電子制御装置１１３により、吸気温センサ１１５で検出された吸気温を基に過給気供給量調整機構１１２を制御し、合流部１１１に供給される過給気の流量を調整する。
【００４４】
具体的に言えば、吸気温が低い程、合流部１１１に供給される過給気の流量を増加させ、吸気温が高い程、合流部１１１に供給される過給気の流量を減少させる。
【００４５】
以上の手順を繰り返す事により、合流部１１１でブローバイガス中の水分が凍結する事を抑制する事が出来る。
【００４６】
ブローバイガス還元装置１００は、自動車は勿論、建設機械、重機、船舶、及び産業機械等にも実装する事が出来る。
【符号の説明】
【００４７】
１００  ブローバイガス還元装置
１０１  内燃機関
１０２  吸気管
１０３  過給機
１０４  ブローバイガス管
１０５  連絡通路
１０６  ブローバイガス管の一端
１０７  ブローバイガス管の他端
１０８  連絡通路の一端
１０９  接続部
１１０  連絡通路の他端
１１１  合流部
１１２  過給気供給量調整機構
１１３  電子制御装置
１１４  内燃機関回転数センサ
１１５  吸気温センサ
【図１】
2020193599.tif 000003
【図２】
2020193599.tif 000004