(57)【要約】【課題】ヘッドカバーからブローバイガス配管が外れたことを検出できる内燃機関のブローバイガス処理装置を提供する。【解決手段】ブローバイガス処理装置３０は、ヘッドカバー１６に設けられている配管継手３１と、配管継手３１に接続されるブローバイガス配管４０と、配管継手３１に接続されている圧力センサ４１とを備える。配管継手３１は、圧力センサ４１が接続されている部位であるセンサ接続部位３３よりも基端側に位置する絞り部３４を有する。また、配管継手３１におけるセンサ接続部位３３よりも先端側に、ブローバイガス配管４０が接続されている。【選択図】図２
2019132232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダヘッドとヘッドカバーとによって区画される空間内のブローバイガスを、ブローバイガス配管を介して吸気管内に還流させる内燃機関のブローバイガス処理装置において、
前記ヘッドカバーには、内部が前記空間内と連通する配管継手が設けられ、前記配管継手には圧力センサが接続されており、
前記配管継手は、前記圧力センサと接続されている部位であるセンサ接続部位よりも基端側に位置する絞り部を有するとともに、前記配管継手における前記センサ接続部位よりも先端側に前記ブローバイガス配管が接続されている
ことを特徴とする内燃機関のブローバイガス処理装置。
【請求項２】
前記配管継手の前記センサ接続部位から、内部が同配管継手内と連通するユニオン部が延びており、前記ユニオン部を介して前記圧力センサが前記配管継手に接続されている
請求項１に記載の内燃機関のブローバイガス処理装置。
【請求項３】
前記ユニオン部は、前記配管継手の前記センサ接続部位よりも上方に前記圧力センサが位置するように構成されている
請求項２に記載の内燃機関のブローバイガス処理装置。
【請求項４】
前記ユニオン部は、前記配管継手の前記センサ接続部位から上方に延びている
請求項３に記載の内燃機関のブローバイガス処理装置。
【請求項５】
前記センサ接続部位は、前記配管継手のうち、同配管継手の中心軸よりも上側に配置されている
請求項２〜請求項４のうち何れか一項に記載の内燃機関のブローバイガス処理装置。
【請求項６】
前記配管継手内には、前記ユニオン部内へオイルが入り込むことを規制する規制壁が設けられている
請求項２〜請求項５のうち何れか一項に記載の内燃機関のブローバイガス処理装置。
【請求項７】
前記規制壁は、前記センサ接続部位よりも前記絞り部の近くに位置する第１の壁部を有する
請求項６に記載の内燃機関のブローバイガス処理装置。
【請求項８】
前記規制壁は、前記センサ接続部位よりも前記絞り部の近くに位置する第１の壁部と、前記第１の壁部から前記絞り部の反対側に延出する第２の壁部と、を有する
請求項６に記載の内燃機関のブローバイガス処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のブローバイガス処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の燃焼室からクランクケース内に漏出したブローバイガスは、シリンダブロック及びシリンダヘッドに跨って形成されている連通路を介し、シリンダヘッドとヘッドカバーとによって区画された空間内に流入する。そして、例えば特許文献１に記載される内燃機関のブローバイガス処理装置では、このようにヘッドカバー内に流入したブローバイガスは、ヘッドカバー及び吸気管の双方に接続されるブローバイガス通路を介して吸気管内に還流されるようになっている。
【０００３】
なお、特許文献１に記載のブローバイガス処理装置では、ブローバイガス通路にブローバイガスバルブが設けられている。また、ブローバイガス通路における吸気管との接続部分とブローバイガスバルブとの間の部位には、ブローバイガス通路内の圧力を検出する圧力センサが接続されている。そして、圧力センサによって検出されるブローバイガス通路内の圧力の変動を利用し、ブローバイガス通路の破損などの異常が発生したか否かが判定されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１８４３３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ヘッドカバーからブローバイガス通路が外れてしまうことがある。この場合、ブローバイガス通路と吸気管との接続は維持されるため、同ブローバイガス通路に接続されている圧力センサによって検出される圧力は変動しにくい。したがって、圧力センサによって検出される圧力の変動を基に、ヘッドカバーからブローバイガス通路が外れたことの検出は困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための内燃機関のブローバイガス処理装置は、シリンダヘッドとヘッドカバーとによって区画される空間内のブローバイガスを、ブローバイガス配管を介して吸気管内に還流させる装置である。このブローバイガス処理装置において、ヘッドカバーには、内部が上記空間内と連通する配管継手が設けられ、配管継手には圧力センサが接続されている。また、配管継手は、圧力センサと接続されている部位であるセンサ接続部位よりも基端側に位置する絞り部を有するとともに、配管継手におけるセンサ接続部位よりも先端側に、ブローバイガス配管が接続されている。
【０００７】
上記構成によれば、圧力センサが、ヘッドカバーに設けられている配管継手に接続されている。より具体的には、配管継手のうち、絞り部よりも先端側の部位に圧力センサが接続されている。また、ブローバイガス配管は吸気管に接続されているため、機関運転時ではブローバイガス配管内、及び、配管継手内における絞り部よりも先端側の圧力は、それぞれ負圧となっている。すなわち、圧力センサによって検出される圧力は負圧となっている。そして、配管継手からブローバイガス配管が外れると、配管継手内における絞り部よりも先端側の部位が大気に解放されるため、当該部位の圧力が負圧から大気圧に変化する。このような圧力の変化を圧力センサによって検出することができる。したがって、圧力センサによって検出される圧力の変動を基に、ヘッドカバーからブローバイガス配管が外れたことを検出することが可能となる。
【０００８】
なお、上記空間内には、ブローバイガスだけではなく、内燃機関内を循環するオイルが滞留することがある。そのため、配管継手内には、上記空間内に滞留するオイルがブローバイガスとともに入り込むことがある。こうしたオイルが圧力センサに付着すると、圧力センサによる圧力の検出精度の低下が懸念される。そこで、ブローバイガス処理装置では、内部が配管継手内と連通するユニオン部を介して配管継手に圧力センサを接続することが好ましい。この場合、ユニオン部は、配管継手のセンサ接続部位から延びている。
【０００９】
上記構成によれば、圧力センサを配管継手に直接取り付ける場合と比較し、配管継手内に入り込んだオイルが圧力センサに付着しにくくなる。したがって、圧力センサへのオイルの付着に起因する圧力の検出精度の低下を抑制することができる。
【００１０】
また、配管継手のセンサ接続部位よりも上方に圧力センサが位置するようにユニオン部を構成することが好ましい。この構成によれば、配管継手におけるユニオン部の接続部位よりも上方に圧力センサが配置されることとなる。そのため、ユニオン部内にオイルが入り込んだとしても、当該オイルが圧力センサに到達しにくい。要するに、重力を利用して圧力センサへのオイルの付着の抑制効果を高めることができる。
【００１１】
例えば、ユニオン部は、配管継手のセンサ接続部位から上方に延びていることが好ましい。
また、配管継手のうち、同配管継手の中心軸よりも上側にセンサ接続部位を配置することが好ましい。この構成によれば、配管継手内からユニオン部内にオイルが入り込みにくくなる。その結果、圧力センサへのオイルの付着の抑制効果を高めることができる。
【００１２】
また、ユニオン部内へオイルが入り込むことを規制する規制壁を配管継手内に設けてもよい。この構成によれば、配管継手内に入り込んだオイルがユニオン部内に入り込むことを規制壁によって規制できるため、ユニオン部を介して配管継手に接続されている圧力センサへのオイルの付着の抑制効果を高めることができる。
【００１３】
例えば、規制壁は、センサ接続部位よりも絞り部の近くに位置する第１の壁部を有する構成であってもよい。また例えば、規制壁は、第１の壁部に加え、第１の壁部から絞り部の反対側に延出する第２の壁部をも有する構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態のブローバイガス処理装置を備える内燃機関の概略を示す断面図。
【図２】同ブローバイガス処理装置の一部を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、内燃機関のブローバイガス処理装置の一実施形態を図１及び図２に従って説明する。
図１には、本実施形態のブローバイガス処理装置３０を備える内燃機関１０が図示されている。図１に示すように、内燃機関１０のシリンダブロック１１の下部にはクランクケース１３が取り付けられており、このクランクケース１３内にはクランク軸１２が収容されている。クランクケース１３にはオイルパン１４が取り付けられており、このオイルパン１４内には内燃機関１０内を循環するオイルが貯留されている。一方、シリンダブロック１１の上部にはシリンダヘッド１５が取り付けられているとともに、シリンダヘッド１５にはヘッドカバー１６が取り付けられている。
【００１６】
シリンダブロック１１に設けられている気筒１７内には、コネクティングロッド１８を介してクランク軸１２に連結されているピストン１９が収容されている。そして、ピストン１９が気筒１７内で往復動することにより、クランク軸１２が回転するようになっている。
【００１７】
気筒１７の周壁、ピストン１９及びシリンダヘッド１５によって燃焼室２０が区画されている。シリンダヘッド１５には、燃焼室２０内に導入する吸入空気が流れる吸気管２１が取り付けられている。燃焼室２０内では、吸気管２１から導入された吸入空気と燃料とを含む混合気が燃焼され、当該混合気の燃焼によって排気が生成される。シリンダヘッド１５には、燃焼室２０内で生じた排気が流れる排気管２６が取り付けられている。
【００１８】
また、シリンダヘッド１５とヘッドカバー１６とによって区画される空間をカバー内空間１６Ａとした場合、内燃機関１０には、クランクケース１３内とカバー内空間１６Ａ内とを連通する連通路２８が設けられている。この連通路２８は、シリンダブロック１１とシリンダヘッド１５とに跨るように形成されている。そして、燃焼室２０からクランクケース１３内に漏出したブローバイガスが連通路２８を介してカバー内空間１６Ａ内に流入するようになっている。
【００１９】
図１に示すように、ブローバイガス処理装置３０は、ヘッドカバー１６に設けられている配管継手３１と、配管継手３１の先端に接続されるブローバイガス配管４０とを備えている。これにより、ブローバイガス配管４０は、配管継手３１を介してヘッドカバー１６に接続されている。配管継手３１の基端は、ヘッドカバー１６に形成されている貫通孔１６１に接続されている。これにより、配管継手３１内は、貫通孔１６１を介してカバー内空間１６Ａ内と連通している。すなわち、配管継手３１の基端は、配管継手３１内におけるブローバイガスの流れ方向における上流側の端に相当する。一方、配管継手３１の先端は、配管継手３１内におけるブローバイガスの流れ方向における下流側の端に相当する。また、配管継手３１には、配管継手３１内の圧力を検出する圧力センサ４１が接続されている。
【００２０】
ブローバイガス配管４０の一端は上記のように配管継手３１の先端に接続されている。一方、ブローバイガス配管４０の他端は、吸気管２１におけるスロットルバルブ２２よりも吸気上流の部分に接続されている。具体的には、ブローバイガス配管４０の他端は、吸気管２１を構成するエアクリーナ２３に接続されている。そのため、カバー内空間１６Ａ内に流入したブローバイガスは、配管継手３１内を介してブローバイガス配管４０内に流入し、このブローバイガス配管４０を介してエアクリーナ２３内、すなわち吸気管２１内に還流するようになっている。
【００２１】
図２に示すように、配管継手３１の先端部（図中左端部）は、ブローバイガス配管４０が接続される接続部３２である。また、配管継手３１における接続部３２よりも基端側（図中右側）には、圧力センサ４１が取り付けられるセンサ接続部位３３が形成されている。さらに、配管継手３１におけるセンサ接続部位３３よりも基端側には、配管継手３１内の通路断面積が他の部分よりも狭い絞り部３４が設けられている。
【００２２】
センサ接続部位３３は、配管継手３１の中心軸３１ａよりも上側に配置されている。そして、センサ接続部位３３には、筒状をなすユニオン部４２が接続されている。このユニオン部４２は配管継手３１のセンサ接続部位３３から上方に延伸しているとともに、ユニオン部４２内は、配管継手３１内と連通している。そして、ユニオン部４２の上端に圧力センサ４１が取り付けられている。すなわち、本実施形態では、圧力センサ４１は、ユニオン部４２を介して配管継手３１に接続されているとともに、配管継手３１のセンサ接続部位３３よりも上方に配置されている。
【００２３】
ところで、カバー内空間１６Ａ内にはブローバイガスの他にオイルも滞留しており、このオイルがブローバイガスとともに配管継手３１内に入り込むことがある。本実施形態では、配管継手３１内には、配管継手３１内に入り込んだオイルがユニオン部４２内に入り込むことを規制する規制壁３５が設けられている。
【００２４】
図２に示すように、ユニオン部４２は、配管継手３１の周壁における上部に接続されている。そのため、規制壁３５は、配管継手３１内における上方に配置されている。具体的には、規制壁３５は、配管継手３１の周壁における上部に立設する第１の壁部３６と、第１の壁部３６の下端に接続されている第２の壁部３７とを有している。配管継手３１の周壁における上部とは、配管継手３１の中心軸３１ａよりも上方に位置する部位のことである。第１の壁部３６は、ユニオン部４２よりも絞り部３４側に配置されている。第２の壁部３７は、第１の壁部３６の下端から絞り部３４の反対側、すなわち接続部３２側（図中左側）に延出している。
【００２５】
本実施形態の作用及び効果について説明する。
機関運転時にあっては、吸気管２１にはブローバイガス配管４０を介してブローバイガスが流入するため、ブローバイガス配管４０内の圧力は負圧になっている。配管継手３１内のうちの絞り部３４よりも先端側は、ブローバイガス配管４０内と連通している。そのため、圧力センサ４１によって検出される圧力、すなわち配管継手３１内のうちの絞り部３４よりも先端側の圧力もまた、負圧になっている。
【００２６】
このような状況下で配管継手３１からブローバイガス配管４０が外れると、配管継手３１内のうちの絞り部３４よりも先端側の部位が大気に解放されるため、当該部位の圧力が負圧から大気圧に変化する。本実施形態では、このような圧力の変化を圧力センサ４１によって検出することができる。したがって、圧力センサ４１によって検出される圧力の変動を基に、ヘッドカバー１６からブローバイガス配管４０が外れたことを検出できる。
【００２７】
本実施形態では、配管継手３１には、ユニオン部４２を介して圧力センサ４１が接続されている。そのため、配管継手３１内から離れた位置に圧力センサ４１を配置することができる。その結果、圧力センサ４１を配管継手３１に直接取り付ける場合と比較し、カバー内空間１６Ａからブローバイガスとともに配管継手３１内に入り込んだオイルが圧力センサ４１に付着しにくくなる。これにより、圧力センサ４１へのオイルなどの異物の付着に起因する圧力センサ４１による圧力の検出精度の低下を抑制することができる。
【００２８】
また、本実施形態では、ユニオン部４２を介して配管継手３１に接続される圧力センサ４１が、配管継手３１よりも上方に配置されている。すなわち、ユニオン部４２が、センサ接続部位３３から上方に延伸している。そのため、ユニオン部４２内にオイルが入り込んだとしても、当該オイルが圧力センサ４１に到達しにくい。要するに、重力を利用して圧力センサ４１へのオイルの付着の抑制効果を高めることができる。
【００２９】
さらに、ユニオン部４２は、配管継手３１のうちの中心軸３１ａよりも上側に接続されている。そのため、配管継手３１からユニオン部４２内にオイルが入り込みにくくなっている。これにより、圧力センサ４１へのオイルの付着の抑制効果をより高くすることができる。
【００３０】
また、本実施形態では、配管継手３１内に設けた規制壁３５により、配管継手３１内に入り込んだオイルがユニオン部４２内に入り込むことを規制できる。そのため、圧力センサ４１へのオイルの付着の抑制効果をより高くすることができる。
【００３１】
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・規制壁は、上記実施形態で説明した規制壁３５とは異なる形状のものであってもよい。例えば、規制壁は、第２の壁部３７を備えない構成であってもよい。
【００３２】
・規制壁３５を配管継手３１内に設けなくてもよい。
・ユニオン部４２が鉛直方向とは交差する方向に延伸する態様で配管継手３１にユニオン部４２を接続するようにしてもよい。こうした構成であっても、配管継手３１におけるユニオン部４２との接続部位よりも上方に圧力センサ４１を配置できる。
【００３３】
・配管継手３１におけるユニオン部４２との接続部位よりも上方に圧力センサ４１を配置しなくてもよい。例えば、鉛直方向において、配管継手３１におけるユニオン部４２との接続部位と同じ位置に圧力センサ４１を配置してもよい。また、配管継手３１におけるユニオン部４２との接続部位よりも下方に圧力センサ４１を配置してもよい。
【００３４】
・ユニオン部４２を介することなく、圧力センサ４１を配管継手３１に直接取り付けるようにしてもよい。このような構成であっても、圧力センサ４１によって検出される圧力の変動によって、配管継手３１からブローバイガス配管４０が外れたことを検出することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１０…内燃機関、１５…シリンダヘッド、１６…ヘッドカバー、１６Ａ…カバー内空間、２１…吸気管、３０…ブローバイガス処理装置、３１…配管継手、３３…センサ接続部位、３４…絞り部、３５…規制壁、３６…第１の壁部、３７…第２の壁部、４０…ブローバイガス配管、４１…圧力センサ、４２…ユニオン部。
【図１】
2019132232.tif 000003
【図２】
2019132232.tif 000004