(57)【要約】【課題】本発明は、ブローバイガス還流装置の通路の端部内で氷が発生し難くするとともに、氷が発生した場合でも、その氷が吸気通路内に落下しないようにすることを目的とする。【解決手段】本発明は、スロットルバルブを備えており、空気を燃焼室に導く吸気通路２０と、クランクケース内のブローバイガスを吸気通路２０に導くブローバイガス還流装置とを備える車両のエンジンであって、吸気通路２０に接続されるブローバイガス還流装置の通路４５の端部５０には、その通路４５の端部５０の内壁面から通路内に張り出す塀状の凸部５５と、凸部５５と内壁面とに囲まれた空間を開閉する弁５７とが設けられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スロットルバルブを備えており、空気を燃焼室に導く吸気通路と、クランクケース内のブローバイガスを前記吸気通路に導くブローバイガス還流装置とを備える車両のエンジンであって、
前記吸気通路に接続されるブローバイガス還流装置の通路の端部には、その通路の端部の内壁面から前記通路内に張り出す塀状の凸部と、前記凸部と前記内壁面とに囲まれた空間を開閉する弁とが設けられていることを特徴とする車両のエンジン。
【請求項２】
請求項１に記載された車両のエンジンであって、
前記ブローバイガス還流装置は、前記クランクケース内と前記スロットルバルブの下流側の前記吸気通路とをつなぐ還流通路と、前記クランクケース内と前記スロットルバルブの上流側の前記吸気通路とをつなぐ還流促進通路とを備えており、
前記凸部と弁とは、前記還流促進通路の端部に設けられており、
前記弁は、前記吸気通路側の圧力が前記還流促進通路側の圧力より高くなると開放されるように構成されていることを特徴とする車両のエンジン。
【請求項３】
請求項１又は請求項２のいずれかに記載された車両のエンジンであって、
前記ブローバイガス還流装置の通路の端部は横向きの状態で前記吸気通路に接続されており、
前記凸部が下側、前記弁が上側になるように位置決めされていることを特徴とする車両のエンジン。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載された車両のエンジンであって、
前記弁は、前記ブローバイガス還流装置における通路の端部の内壁面に取付けられて、その通路を横断するように配置された複数枚の可撓性の薄板から構成されていることを特徴とする車両のエンジン。
【請求項５】
請求項４に記載された車両のエンジンであって、
前記弁を構成する複数枚の薄板はそれぞれ扇形に形成されて、同一平面上に配置されており、
前記扇形に形成された薄板の円弧状外周面が前記通路の端部の断面円形に形成された内壁面に沿って接続されていることを特徴とする車両のエンジン。
【請求項６】
請求項５に記載された車両のエンジンであって、
前記凸部は、略半円形に形成された仕切り壁であり、その凸部の円弧状外周面が前記通路の端部の内壁面に沿って接続されていることを特徴とする車両のエンジン。
【請求項７】
請求項４から請求項６のいずれかに記載された車両のエンジンであって、
前記通路の端部と前記弁と前記凸部とは樹脂により一体成形されていることを特徴とする車両のエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スロットルバルブを備えており、空気を燃焼室に導く吸気通路と、クランクケース内のブローバイガスを前記吸気通路に導くブローバイガス還流装置とを備える車両のエンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のエンジンでは、燃焼室からクランクケース内に漏れ出したガス（ブローバイガス）をブローバイガス還流装置によって吸気通路に還流させ、前記吸気通路を通して再び前記燃焼室に導いて燃焼処理することが行われている。これにより、大気中への炭化水素（ＨＣ）の排出量を低減させることができる。ここで、ブローバイガスは、湿度約100％の湿ったガスであるため、吸気通路を流れる空気により急冷されると水蒸気が水滴となり、さらにその水滴が凍結することがある。特に、寒冷地では、吸気通路とブローバイガス還流装置の通路との接続位置で水滴が凍結し、前記通路が塞がれることでブローバイガスの還流に支障をきたすことがある。
【０００３】
特許文献１に記載の還流通路の接続構造では、図８に示すように、吸気通路１００の壁部に半球状壁部１０２が突出した状態で形成されている。これにより、吸気通路１００の空気が流れる部分（冷気流れ部）に対して窪んだ状態で退避部１０２ｋが設けられている。そして、吸気通路１００の半球状壁部１０２の位置に還流通路１０４が接続されている。即ち、還流通路１０４によって導かれたブローバイガスは吸気通路１００の退避部１０２ｋに流入するようなる。これにより、ブローバイガスに冷気が当たり難くなり、ブローバイガス中の水分の凍結を抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２６７３２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記した還流通路の接続構造では、吸気通路１００の冷気流れ部と退避部１０２ｋとの間に仕切りが設けられていないため、吸気通路１００を流れる冷気の一部が退避部１０２ｋ内に流入し、その冷気が還流通路１０４内のブローバイガスと直接的に接触する。これにより、還流通路１０４の端部内のブローバイガスが冷気によって冷やされる。この結果、寒冷地等では、ブローバイガスにより生じた水滴が凍結し、還流通路１０４の端部で氷が成長する。そして、成長した氷の一部が吸気通路１００内に落下し、スロットルバルブの可動部に氷が嵌まり込んで作動不良を引き起こすことが考えられる。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、ブローバイガス還流装置の通路の端部内で氷が発生し難くするとともに、前記氷が発生した場合でも、その氷が吸気通路内に落下しないようにし、スロットルバルブの作動不良等を防止できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。請求項１の発明は、スロットルバルブを備えており、空気を燃焼室に導く吸気通路と、クランクケース内のブローバイガスを前記吸気通路に導くブローバイガス還流装置とを備える車両のエンジンであって、前記吸気通路に接続されるブローバイガス還流装置の通路の端部には、その通路の端部の内壁面から前記通路内に張り出す塀状の凸部と、前記凸部と前記内壁面とに囲まれた空間を開閉する弁とが設けられていることを特徴とする。
【０００８】
本発明によると、ブローバイガス還流装置の通路の端部には、その端部の内壁面から通路内に張り出す塀状の凸部と、前記凸部と前記端部の内壁面とに囲まれた空間を開閉する弁とが設けられている。このため、吸気通路を流れる空気（冷気）とブローバイガス還流装置における通路の端部内のブローバイガスとが直接的に接触することがなく、ブローバイガスが冷却され難くなる。また、仮に、ブローバイガス中の水分により、ブローバイガス還流装置の通路の端部内で氷が成長しても、凸部と弁の働きにより氷片が吸気通路内に落下しなくなる。このため、氷によりスロットルバルブの動作不良が生じない。
【０００９】
請求項２の発明によると、ブローバイガス還流装置は、クランクケース内とスロットルバルブの下流側の吸気通路とをつなぐ還流通路と、前記クランクケース内と前記スロットルバルブの上流側の前記吸気通路とをつなぐ還流促進通路とを備えており、前記凸部と弁とは、前記還流促進通路の端部に設けられており、前記弁は、前記吸気通路側の圧力が前記還流促進通路側の圧力より高くなると開放されるように構成されていることを特徴とする。このため、吸気通路から空気が還流促進通路を通ってクランクケース内に流れ込もうとする場合には弁が開かれる。逆に、クランクケースからブローバイガスが還流促進通路を通って吸気通路に流れ込もうとするときには弁が閉じられる。
【００１０】
請求項３の発明によると、ブローバイガス還流装置の通路の端部は横向きの状態で吸気通路に接続されており、凸部が下側、弁が上側になるように位置決めされていることを特徴とする。このため、ブローバイガス還流装置の通路の端部内で氷が成長した場合でも、氷が吸気通路内に落ち難くなる。
【００１１】
請求項４の発明によると、弁は、ブローバイガス還流装置における通路の端部の内壁面に取付けられて、その通路を横断するように配置された複数枚の可撓性の薄板から構成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項５の発明によると、弁を構成する複数枚の薄板はそれぞれ扇形に形成されて、同一平面上に配置されており、前記扇形に形成された薄板の円弧状外周面が前記通路の端部の断面円形に形成された内壁面に沿って接続されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項６の発明によると、凸部は、略半円形に形成された仕切り壁であり、その凸部の円弧状外周面が通路の端部の内壁面に沿って接続されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項７の発明によると、通路の端部と弁と凸部とは樹脂により一体成形されていることを特徴とする。このため、低コストで弁と凸部とを製作できるようになる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によると、ブローバイガス還流装置の通路の端部内で氷が発生し難くなる。また、氷が発生した場合でも前記氷が吸気通路内に落下することがなく、スロットルバルブの作動不良等を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態１に係る車両のエンジンのブローバイガス還流装置の動作不良状態を表す模式図である。
【図２】図１のII矢視拡大図である。
【図３】前記ブローバイガス還流装置の正常動作を表す模式図である。
【図４】図３のIV矢視拡大図である。
【図５】前記ブローバイガス還流装置を構成する還流促進通路の端部（ポート受け部）を表す模式斜視図である。
【図６】前記還流促進通路の端部に設けられた仕切り下壁と、閉状態の弁とを表す模式正面図である。
【図７】前記還流促進通路の端部に設けられた仕切り下壁と、開状態の弁とを表す模式斜視図である。
【図８】従来のエンジンのブローバイガス還流装置における吸気通路と還流通路との接続部分を表す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
［実施形態１］
以下、図１から図７に基づいて本発明の実施形態１に係る車両のエンジンについて説明する。本実施形態は、エンジンの吸気通路とブローバイガス還流装置における還流促進通路との接続部分の構造に関するものである。
【００１８】
＜車両のエンジン１０の概要について＞
先ず、エンジン１０の概要について説明する。エンジン１０は、図１等に示すように、シリンダ１２と、そのシリンダ１２内を往復動するピストン１３とを備えており、前記シリンダ１２の内部空間のうちピストン１３より上側が燃焼室１４となっている。燃焼室１４には、空気と燃料との混合気が吸入される入口ポート（図番省略）と、燃焼後のガスを排出する排気ポート（図番省略）とが形成されている。そして、燃焼室１４の前記入口ポートが吸気バルブ１５により開閉可能に構成されており、前記排気ポートが排気バルブ１６により開閉可能に構成されている。燃焼室１４の入口ポートには吸気通路２０が接続されており、燃焼室１４の排気ポートには排気通路３０が接続されている。
【００１９】
前記吸気通路２０には、図１等に示すように、車両の外気を濾過するエアクリーナ２１が設けられている。前記エアクリーナ２１の下流側には、吸気通路２０を流れる空気の流量を検出するエアフロメータ２２が設置されている。また、エアフロメータ２２の下流側には、車両のアクセルペダルと連動して空気流量を調節するスロットルバルブ２４が設けられている。さらに、吸気通路２０の下流端で燃焼室１４の入口ポートの近傍には、燃料を噴射するインジェクタ２５が設けられている。
【００２０】
＜ブローバイガス還流装置４０について＞
ブローバイガス還流装置４０は、図３に示すように、燃焼室１４からシリンダ１２とピストン１３間を通ってクランクケース１８内に漏れ出たブローバイガスを吸気通路２０に還流させ、その吸気通路２０を通して再び燃焼室１４に導いて燃焼処理するための装置である。ブローバイガス還流装置４０は、クランクケース１８内とスロットルバルブ２４の下流側の吸気通路２０とをつなぐ還流通路４３を備えている。そして、前記還流通路４３とクランクケース１８との接続部分にＰＣＶバルブ４３ｖが設けられている。ＰＣＶバルブ４３ｖは、クランクケース１８内の圧力が吸気通路２０内の圧力（スロットルバルブ２４の下流側の圧力）よりも所定圧力以上高くなると開弁するように構成されている。そして、図３に示すように、ＰＣＶバルブ４３ｖが開弁した状態で、ブローバイガスが還流通路４３を通ってクランクケース１８内から吸気通路２０内に流れ込むようになる（黒矢印参照）。
【００２１】
また、ブローバイガス還流装置４０は、吸気通路２０内の空気をクランクケース１８内に導くことでブローバイガスの還流を促進する還流促進通路４５を備えている。還流促進通路４５は、クランクケース１８内とスロットルバルブ２４の上流側の吸気通路２０とをつなぐように構成されている。還流促進通路４５の吸気通路２０側の端部は、図４に示すように、径違いポート部４７と、円筒形のポート受け部５０とから構成されており、前記ポート受け部５０が吸気通路２０に接続されている。
【００２２】
＜還流促進通路４５と吸気通路２０との接続構造について＞
還流促進通路４５は、図４に示すように、促進通路本体部４５ｍと、上記した径違いポート部４７と、円筒形のポート受け部５０とから構成されている。促進通路本体部４５ｍはゴム製のチューブであり、ポート受け部５０よりも小径に形成されている。径違いポート部４７は樹脂製の管体であり、先端側に小径ポート部４７ｓ、基端部側に大径ポート部４７ｒが形成されている。そして、大径ポート部４７ｒと小径ポート部４７ｓとの間が円錐台形をした絞り部４７ｔとなっている。このため、径違いポート部４７の小径ポート部４７ｓが促進通路本体部４５ｍに挿入接続され、大径ポート部４７ｒがポート受け部５０に挿入接続されることで、径の異なる促進通路本体部４５ｍとポート受け部５０とが接続されるようになる。
【００２３】
還流促進通路４５のポート受け部５０は、図４、図５等に示すように、縦向きの吸気通路２０に対して横方向にから接続されており、前記吸気通路２０と共にゴム素材により一体成形されている。ポート受け部５０は、基端部側に設けられた大径のポート本体部５１と、前記ポート本体部５１の先端側で同軸に設けられた小径の先端接続部５２とから構成されている。そして、ポート受け部５０の先端接続部５２に対して径違いポート部４７の大径ポート部４７ｒが挿入接続されている。また、ポート受け部５０のポート本体部５１と先端接続部５２との境界位置には、図５〜図７に示すように、正面形状が半円形の仕切り下壁５５と、仕切り下壁５５の上側空間を開閉する弁５７とが設けられている。
【００２４】
仕切り下壁５５は、ゴム製の厚板であり、図５〜図７に示すように、その仕切り下壁５５の円弧形外周面がポート受け部５０の内壁面に沿って接続されている。また、仕切り下壁５５は、図４に示すように、ポート受け部５０の内壁面に対して直角に設けられ、還流促進通路４５内の水滴が吸気通路２０内に流れ込むのを防止するダム状に形成されている。弁５７は、図６等に示すように、二枚の扇形をしたゴム製の薄板５７ｅから構成されており、二枚の薄板５７ｅが同一平面上に配置されている。そして、扇形に成形された薄板５７ｅの円弧状外周面がポート受け部５０の内壁面に沿って接続されている。弁５７は、吸気通路２０側の圧力が還流促進通路４５（促進通路本体部４５ｍ）側の圧力よりも高くなると、図７等に示すように、二枚の薄板５７ｅが空気に押されて促進通路本体部４５ｍ側に湾曲するように変形する。これにより、弁５７が開かれ、図３、図４に示すように、吸気通路２０内の空気が弁５７から還流促進通路４５（促進通路本体部４５ｍ）内に流入し、空気はエンジン１０のクランクケース１８内に導かれる。弁５７と仕切り下壁５５とポート受け部５０とはゴム素材により一体成形されている。
【００２５】
＜ブローバイガス還流装置４０の動作について＞
ブローバイガス還流装置４０のＰＣＶバルブ４３ｖが正常な状態では、エンジン１０の駆動によりＰＣＶバルブ４３ｖが適正に開かれ、図３に示すように、クランクケース１８内のブローバイガスが還流通路４３を通ってスロットルバルブ２４の下流側の吸気通路２０に導かれる。このとき、クランクケース１８内の圧力は、スロットルバルブ２４上流側の吸気通路２０の圧力よりも低くなるため、還流促進通路４５の端部、即ち、ポート受け部５０に設けられた弁５７の薄板５７ｅが空気に押されて促進通路本体部４５ｍ側に湾曲するように変形する。これにより、弁５７が開かれて、吸気通路２０内の空気が還流促進通路４５内に流入し、還流促進通路４５を通ってクランクケース１８内に導かれる。これにより、ブローバイガスの還流がスムーズに行われる。
【００２６】
ブローバイガス還流装置４０のＰＣＶバルブ４３ｖが動作不良を起こし、図１に示すように、ブローバイガスが還流通路４３を流れない場合には、クランクケース１８内の圧力が上昇し、ブローバイガスは還流促進通路４５内に入り込む。ここで、ブローバイガスは、湿度が約100％の湿ったガスであるため、冷えるとブローバイガス中の水分が結露する。しかし、還流促進通路４５の端部、即ち、ポート受け部５０には、図２に示すように、ダム状の仕切り下壁５５が設けられているため、ブローバイガスの水滴が還流促進通路４５の端部から吸気通路２０内に入り難くなる。さらに、還流促進通路４５内の圧力が高くなると、ポート受け部５０に設けられた弁５７が閉じられるため（図２参照）、還流促進通路４５内のブローバイガスは吸気通路２０を流れる空気とは接触しなくなる。
【００２７】
このため、例えば、車両が寒冷地を走行する場合、吸気通路２０を流れる空気が非常に低温であっても還流促進通路４５内のブローバイガスは冷気によって冷やされ難くなる。また、吸気通路２０を流れる冷気により還流促進通路４５内の水滴が凍結し、氷が成長しても、仕切り下壁５５の働きと、弁５７が閉じられることで氷が吸気通路２０内に入り込まなくなる。したがって、例えば、スロットルバルブ２４の可動部と吸気通路２０の内壁面との間に氷が挟まれることで、スロットルバルブ２４が作動不良を起こすようなことがなくなる。
【００２８】
＜本実施形態に係る車両のエンジン１０の長所＞
本実施形態に係る車両のエンジン１０によると、ブローバイガス還流装置４０の還流促進通路４５の端部、即ち、ポート受け部５０には、そのポート受け部５０の内壁面から通路内に張り出す仕切り下壁５５（凸部）と、仕切り下壁５５とポート受け部５０の内壁面とに囲まれた空間を開閉する弁５７とが設けられている。このため、吸気通路２０を流れる空気（冷気）と還流促進通路４５内のブローバイガスとが直接的に接触することがなく、ブローバイガスが冷却され難くなる。また、仮に、ブローバイガス中の水分により、還流促進通路４５内で氷が成長しても、仕切り下壁５５（凸部）と弁５７の働きにより氷片が吸気通路２０内に落下しなくなる。このため、氷によりスロットルバルブ２４の動作不良が生じるようなことがない。
【００２９】
また、還流促進通路４５の端部、即ち、ポート受け部５０は横向きの状態で吸気通路２０に接続されており、仕切り下壁５５（凸部）が下側、弁５７が上側になるように位置決めされている。このため、還流促進通路４５の端部内で氷が成長した場合でも、氷が吸気通路２０内に落ち難くなる。また、ポート受け部５０と弁５７と仕切り下壁５５（凸部）とはゴム素材（樹脂）により一体成形されているため、低コストで弁５７と仕切り下壁５５（凸部）を製作できるようになる。
【００３０】
＜変更例＞
ここで、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態では、還流促進通路４５の端部、即ち、ポート受け部５０の位置に弁５７と仕切り下壁５５（凸部）とを一体成形する例を示した。しかし、還流促進通路４５のポート受け部５０を完全な円筒形状に成形し、径違いポート部４７における大径ポート部４７ｒの基端部に弁５７と仕切り下壁５５（凸部）とを一体成形することも可能である。また、本実施形態では、二枚の扇形の薄板５７ｅから弁５７を構成する例を示したが、扇形の薄板５７ｅの枚数は適宜変更可能である。また、本実施形態では、扇形の薄板５７ｅをゴムで製作し、空気の圧力で開弁方向に湾曲させる例を示した。しかし、扇形の薄板５７ｅを例えば樹脂により成形し、インテグラルヒンジ部を設けることにより、空気の圧力で扇形の薄板５７ｅをインテグラルヒンジ部の位置で開弁方向に折り曲げることも可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１０・・・・・エンジン
１４・・・・・燃焼室
１８・・・・・クランクケース
２０・・・・・吸気通路
２４・・・・・スロットルバルブ
４０・・・・・ブローバイガス還流装置
４３・・・・・還流通路
４５・・・・・還流促進通路
４７・・・・・径違いポート部（還流促進通路の端部）
５０・・・・・ポート受け部（還流促進通路の端部）
５５・・・・・仕切り下壁（凸部）
５７・・・・・弁
５７ｅ・・・・薄板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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