(57)【要約】【課題】蒸発燃料を希釈する空気を導く空気供給通路のデポジットによる閉塞を抑制できる多気筒内燃機関を提供する。【解決手段】多気筒内燃機関１は、気筒２毎の分岐通路５に設けられたスロットル弁９と、スロットル弁９よりも下流側の位置に燃料タンク２０内で生じた蒸発燃料を導く蒸発燃料供給通路１６と、スロットル弁９よりも上流側から取り出した空気を蒸発燃料供給通路１６へ供給する空気供給通路２５と、一端がスロットル弁９よりも上流側の位置に接続され他端がクランクケース３０に接続された換気通路３１と、クランクケース３０内のブローバイガスをスロットル弁９の下流側の位置へ導くブローバイガス供給通路３２と、を備え、空気供給通路２５による空気の取出口２５ａが吸気通路３に対する換気通路３１の接続位置３１ａよりも上流側に設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気筒毎に分岐した分岐通路を有する吸気通路と、各分岐通路に設けられて吸入空気流量を調整可能なスロットル弁と、前記スロットル弁よりも下流側の位置で各分岐通路を互いに連通する連通部を介して、燃料タンク内で生じた蒸発燃料を各分岐通路へ導く蒸発燃料供給通路と、前記スロットル弁よりも上流側から取り出した空気を前記蒸発燃料供給通路へ供給するための空気供給通路と、一端が前記スロットル弁よりも上流側の位置で前記吸気通路に接続され他端がクランクケースに接続された換気通路と、前記クランクケース内のブローバイガスを前記吸気通路へ導くブローバイガス供給通路と、を備え、
前記空気供給通路による空気の取出口が前記吸気通路に対する前記換気通路の接続位置よりも上流側に設けられていることを特徴とする多気筒内燃機関。
【請求項２】
前記吸気通路は、各分岐通路が接続されて前記スロットル弁の上流側に配置されたサージタンクを備え、
前記換気通路は、前記一端が前記吸気通路の前記サージタンクに接続され、
前記空気供給通路の前記取出口が前記サージタンクよりも上流側に設けられている請求項１に記載の多気筒内燃機関。
【請求項３】
前記吸気通路は、各分岐通路が接続されて前記スロットル弁の上流側に配置されたサージタンクを備え、
前記換気通路の前記接続位置と前記空気供給通路の前記取出口とが前記サージタンクにそれぞれ設けられ、
前記換気通路の前記接続位置と前記空気供給通路の前記取出口とを結ぶ直線を横切るように延びて前記サージタンクの内部を仕切る仕切部材を更に備える請求項１に記載の多気筒内燃機関。
【請求項４】
前記蒸発燃料供給通路の前記連通部よりも通路面積が大きく構成されて前記スロットル弁よりも下流側の位置で各分岐通路を互いに連通するバランス通路を更に備える請求項１〜３のいずれか一項に記載の多気筒内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気筒毎に分岐した分岐通路を有する吸気通路と、各分岐通路に設けられて吸入空気流量を調整可能なスロットル弁とを備えた多気筒内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
気筒毎の分岐通路のそれぞれに燃料タンクで発生した蒸発燃料を供給するようにした多気筒内燃機関が知られている。具体的には、分岐通路毎のスロットル弁下流を全気筒に関して共通の連通管にて連通し、その連通管にキャニスタからパージされた蒸発燃料を導くパージ通路を接続した多気筒内燃機関が提案されている（特許文献１）。こうした内燃機関では気筒間に負圧のばらつきが生じると各気筒に吸入される蒸発燃料量がばらつく結果、気筒間の空燃比のばらつきが発生する。気筒間の空燃比のばらつきはトルク変動やエミッションの悪化といった弊害を招く。こうした事情から、各気筒に吸入される蒸発燃料量のばらつきによる悪影響を緩和するため、空気を導く空気供給通路をパージ通路に接続して蒸発燃料を希釈し、希釈された蒸発燃料を各分岐通路に供給するようにした多気筒内燃機関が提案されている（特許文献２）。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献３が存在する。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−７９３５９号公報
【特許文献２】特開平７−１８９８２０号公報
【特許文献３】特開２００７−２２４８５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような内燃機関にはクランクケース内のブローバイガスを吸気系に導入するクランクケース換気装置が適用されることが一般的である。この換気装置はスロットル弁の上流とクランクケースとを結ぶ換気通路にてクランクケース内に大気を導入しつつ、クランクケースとスロットル弁の下流とを結ぶブローバイガス供給通路にてクランクケース内のブローバイガスをスロットル弁の下流に導入するように構成されている。しかしながら、クランクケースの内圧が高まること等を原因として、クランクケースへ空気を導くべき換気通路からブローバイガスが逆流してスロットル弁の上流にブローバイガスが導入されることがある。周知のようにブローバイガスにはデポジットの発生源となる油分が含まれているが、その油分を完全に除去することは困難である。そのため、換気通路からの逆流によりスロットル弁の上流にブローバイガスが導かれるとその油分を原因としてデポジットが生成される。
【０００５】
上述したように、蒸発燃料を希釈する空気を導く空気供給通路は、スロットル弁の上流から空気を取り出してスロットル弁の下流に導いてスロットル弁を迂回させる性質上、過剰な空気供給を制限すべくその通路面積は分岐通路などと比べて相対的に小さく設定されている。そのため、スロットル弁の上流に導入されたブローバイガスが空気供給通路によって吸い込まれると、ブローバイガスの油分を原因として生成されたデポジットにより空気供給通路が閉塞するおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明は、蒸発燃料を希釈する空気を導く空気供給通路のデポジットによる閉塞を抑制できる多気筒内燃機関を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の多気筒内燃機関は、気筒毎に分岐した分岐通路を有する吸気通路と、各分岐通路に設けられて吸入空気流量を調整可能なスロットル弁と、前記スロットル弁よりも下流側の位置で各分岐通路を互いに連通する連通部を介して、燃料タンク内で生じた蒸発燃料を各分岐通路へ導く蒸発燃料供給通路と、前記スロットル弁よりも上流側から取り出した空気を前記蒸発燃料供給通路へ供給するための空気供給通路と、一端が前記スロットル弁よりも上流側の位置で前記吸気通路に接続され他端がクランクケースに接続された換気通路と、前記クランクケース内のブローバイガスを前記吸気通路へ導くブローバイガス供給通路と、を備え、前記空気供給通路による空気の取出口が前記吸気通路に対する前記換気通路の接続位置よりも上流側に設けられていることにより、上述した課題を解決する（請求項１）。
【０００８】
この内燃機関によれば、空気供給通路の空気の取出口がクランクケースへ空気を導く換気通路の接続位置よりも上流側に設けられているので、仮に換気通路からブローバイガスが逆流してスロットル弁の上流に導かれても、そのブローバイガスが空気供給通路にて吸い込まれることを制限できる。これにより、ブローバイガスに含まれる油分を原因として生成されたデポジットにて空気供給通路が閉塞されることを抑制することができる。
【０００９】
本発明の一態様において、前記吸気通路は、各分岐通路が接続されて前記スロットル弁の上流側に配置されたサージタンクを備え、前記換気通路は、前記一端が前記吸気通路の前記サージタンクに接続され、前記空気供給通路の前記取出口が前記サージタンクよりも上流側に設けられてもよい（請求項２）。この態様によれば、サージタンク内の空気が換気通路によって取り出されるためクランクケースへの安定的な空気の導入を達成できる。また、換気通路からブローバイガスが逆流した場合でもサージタンク内の空気にてブローバイガスが希釈されるので、ブローバイガスの逆流に伴う燃焼悪化等の弊害を緩和することができる。
【００１０】
本発明の一態様において、前記吸気通路は、各分岐通路が接続されて前記スロットル弁の上流側に配置されたサージタンクを備え、前記換気通路の前記接続位置と前記空気供給通路の前記取出口とが前記サージタンクにそれぞれ設けられ、前記換気通路の前記接続位置と前記空気供給通路の前記取出口とを結ぶ直線を横切るように延びて前記サージタンクの内部を仕切る仕切部材を更に備えてもよい（請求項３）。この態様によれば、サージタンク内の空気が換気通路によって取り出されるためクランクケースへの安定的な空気の導入を達成できる。また、換気通路からブローバイガスが逆流した場合でもサージタンク内の空気にてブローバイガスが希釈されるので、ブローバイガスの逆流に伴う燃焼悪化等の弊害を緩和することができる。更に、サージタンク内を仕切る仕切部材が換気通路の接続位置と空気供給通路の取出口とを結ぶ直線を横切るように延びているので、サージタンク内に導かれたブローバイガスの空気供給通路による吸い込みをその仕切部材によって効果的に制限することができる。
【００１１】
本発明の一態様において、前記蒸発燃料供給通路の前記連通部よりも通路面積が大きく構成されて前記スロットル弁よりも下流側の位置で各分岐通路を互いに連通するバランス通路を更に備えてもよい（請求項４）。この態様によれば、蒸発燃料供給通路の連通部よりも通路面積が大きいバランス通路が設けられているため、連通部の流路抵抗により連通部の圧力が各分岐通路よりも高くなって定常的な流れが形成される。その流れを利用することにより、蒸発燃料を各分岐通路へ効果的に導入することができる。
【００１２】
なお、本発明の上流及び下流は気筒に向かう吸気の流れ方向に関しての上流及び下流を意味する。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明によれば、空気供給通路の空気の取出口がクランクケースへ空気を導く換気通路の接続位置よりも上流側に設けられているので、仮に換気通路からブローバイガスが逆流してスロットル弁の上流に導かれても、そのブローバイガスが空気供給通路にて吸い込まれることを制限できる。これにより、ブローバイガスに含まれる油分を原因として生成されたデポジットにて空気供給通路が閉塞されることを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（第１の形態）
図１は本発明の一形態に係る多気筒内燃機関の要部を示している。図２は図１のII−II線に関する断面を拡大した断面模式図である。図１に示すように、多気筒内燃機関（以下、内燃機関という。）１は４つの気筒２が一方向に並べられた直列４気筒火花点火内燃機関として構成されている。各気筒２には吸気通路３及び排気通路４がそれぞれ設けられている。吸気通路３は気筒２毎に分岐された分岐通路５と、各分岐通路５が接続されたサージタンク６とを有している。サージタンク６の上流側には空気濾過用のエアクリーナ７が設けられ、そのエアクリーナ７とサージタンク６との間には吸入空気流量を検出できるエアフローメータ８が設けられている。各分岐通路５には、吸入空気流量を調整できるように開度調整可能なスロットル弁９が一つずつ設けられるとともに、スロットル弁９の下流側に燃料を噴射するインジェクタ１０が一つずつ設けられる。各スロットル弁９は各分岐通路５を貫くように延びる弁軸１２に取り付けられ、その弁軸１２はアクチュエータ１３にて回転駆動される。これにより、各スロットル弁９はいわゆる独立スロットル弁として機能する。
【００１５】
図２にも示したように、各スロットル弁９の下流側には、各分岐通路５間の圧力差を緩和するため、各分岐通路５をスロットル弁９の下流側の位置で互いに連通するバランス通路１５が設けられている。また、分岐通路５には、燃料タンク２０（図１）を発生源とする蒸発燃料を導くための蒸発燃料供給通路１６がバランス通路１５に対向するようにして接続されている。蒸発燃料供給通路１６はスロットル弁９の下流側の位置で各分岐通路５を互いに連通する連通部１７を有している。バランス通路１５及び連通部１７のそれぞれは、バランス通路１５の通路面積が連通部１７の通路面積よりも大きくなるように構成されている。連通部１７の通路面積の絶対的な大きさは適宜に設定してよく、その通路面積は連通部１７内に脈動が発生しない、或いは極めて小さな脈動が発生する程度の大きさとすることが好ましい。連通部１７はバランス通路１５の通路面積よりも小さな通路面積を有しているので、その連通部１７の流路抵抗により連通部１７の圧力が各分岐通路５よりも高くなって、図２の矢印で示すような定常的な流れが形成される。その流れを利用することにより、蒸発燃料を各分岐通路５へ効果的に導入することができる。
【００１６】
図１に示すように、蒸発燃料供給通路１６は蒸発燃料を吸着するキャニスタ２１を介して燃料タンク２０に接続される。キャニスタ２１は大気に開放する空気導入管２２にて空気を導入しつつ内蔵する活性炭で燃料タンク２０から導かれた蒸発燃料を吸着する周知の装置である。キャニスタ２１と連通部１７との間には蒸発燃料供給通路１６に空気を導入するための空気供給通路２５が接続されている。空気供給通路２５はサージタンク６よりも上流側に設けられた空気の取出口２５ａから空気を取り出す。空気供給通路２５には蒸発燃料供給通路１６への空気の導入量を調整するための調整弁２６が設けられている。蒸発燃料供給通路１６へ空気供給通路２５にて空気が導かれることにより、蒸発燃料供給通路１６を流れる蒸発燃料はその空気によって希釈され、各分岐通路５には希釈された蒸発燃料が導かれる。そのため、各気筒２に吸入される蒸発燃料量のばらつきによるトルク変動等の悪影響を緩和できる。なお、空気供給通路２５はスロットル弁９の上流から空気を取り出してスロットル弁９の下流に導いてスロットル弁９を迂回させる性質上、過剰な空気供給を制限すべくその通路面積は分岐通路５などと比べて小さく設定されている。また、空気と蒸発燃料との混合を促進するため、空気供給通路２５の接続位置よりも下流側には混合促進部１８が設けられている。混合促進部１８は蒸発燃料供給通路１６が蛇行することにより構成されている。
【００１７】
内燃機関１には、クランクケース３０に溜まったブローバイガスを吸気通路３に導入するため、クランクケース３０とサージタンク６とを結ぶ換気通路３１と、クランクケース３０内のブローバイガスを各分岐通路５へ導くブローバイガス供給通路３２とが設けられている。サージタンク６はスロットル弁９の上流に位置するから、換気通路３１の一端はスロットル弁９よりも上流側の位置で吸気通路３に接続されることになる。換気通路３１の他端はクランクケース３０に接続されている。換気通路３１の両端にはブローバイガス中の油分を除去するためのオイル分離器３３が一つずつ設けられている。このオイル分離器３３はブローバイガス供給通路３２のクランクケース３０側の端部にも設けられている。ブローバイガス供給通路３２は、分岐通路５毎に分岐された分岐部３２ａを有しており、その分岐部３２ａはスロットル弁９の下流側の位置に開口している。従って、クランクケース３０内のブローバイガスは、ブローバイガス供給通路３２によってスロットル弁９の下流側の位置に導かれる。また、ブローバイガス供給通路３２にはブローバイガスの導入量を調整するための調整弁３４が設けられている。
【００１８】
空気供給通路２５による空気の取出口２５ａは換気通路３１の接続位置３１ａよりも上流側に設けられている。クランクケース３０の内圧が高まった場合などには、ブローバイガスが換気通路３１を逆流し、つまりブローバイガスがクランクケース３０からサージタンク６へ向かって換気通路３１内を流れ、これによりサージタンク６内にブローバイガスが導かれることがある。このような場合でも、空気供給通路２５の取出口２５ａが換気通路３１の接続位置３１ａよりも上流側に設けられているので、サージタンク６内に導かれたブローバイガスを空気供給通路２５が吸い込むことを制限できる。このため、ブローバイガスに含まれる油分を原因として生成されるデポジットが空気供給通路２５内に蓄積して空気供給通路２５がデポジットにより閉塞されることを抑制することができる。また、デポジットにより空気供給通路２５に設けられた調整弁２６が固着することを抑制できる。更に、換気通路３１によってサージタンク６内の空気が取り出されるため、クランクケース３０への安定的な空気の導入を達成できる。また、換気通路３１からブローバイガスが逆流した場合でもサージタンク６内の空気にてブローバイガスが希釈されるので、ブローバイガスの逆流に伴う燃焼悪化等の弊害を緩和することができる。
（第２の形態）
次に本発明の第２の形態を図３を参照して説明する。図３は第２の形態に係る多気筒内燃機関の要部を示している。なお、以下においては、第１の形態と共通する構成には図３に同一の参照符号を付して説明を省略する。
【００１９】
図３に示すように、第２の形態の内燃機関１は空気供給通路２５と換気通路３１とがサージタンク６に接続されている。第２の形態においても、空気供給通路２５の取出口２５ａは換気通路３１の接続位置３１ａの上流側に位置している。そして、サージタンク６の互いに対面する一方の面（図の上側の面）に換気通路３１の接続位置３１ａが設けられ、その他方の面（図の下側の面）に空気供給通路２５の取出口２５ａが設けられている。また、サージタンク６にはその内部を仕切るための板状の仕切部材４０が設けられている。この仕切部材４０は接続位置３１ａと取出口２５ａとを結ぶ直線Ｌを横切るように延びている。図示の仕切部材４０はサージタンク６の略中央で上流側に折り曲げられていて、その先端４０ａはサージタンク６の上流側の吸気通路３に臨んでいる。
【００２０】
第２の形態によれば、空気供給通路２５の取出口２５ａが換気通路３１の接続位置３１ａの上流側に位置しているため、第１の形態と同様の効果を得ることができる。更に、第２の形態によれば、サージタンク６の内部を仕切る仕切部材４０が接続位置３１ａと取出口２５ａとを結ぶ直線Ｌを横切るように延びているので、空気供給通路２５によるブローバイガスの吸い込みを仕切部材４０によって効果的に制限することができる。
【００２１】
本発明は以上の各形態に限定されず、種々の形態にて実施できる。換気通路の接続位置と空気供給通路の取出口とは、取出口が接続位置の上流側に配置される位置関係を保持する限りにおいて、吸気通路に対してどのような形態で配置されてもよい。また、上記の形態のように、取出口及び接続位置の少なくとも一方をサージタンクに設けることは必須ではない。例えば、取出口及び接続位置の両方をサージタンク以外の吸気通路の所定位置に設けることも可能である。
【００２２】
換気通路の接続位置と空気供給通路の取出口とはできる限り離された方が好ましい。また、これらの距離が同一であっても換気通路の接続位置をできる限りスロットル弁に近づけることが好ましい。換気通路の接続位置をスロットル弁に近づけた場合には換気通路の逆流によって吸気通路に導かれたブローバイガスがスロットル弁の下流側へ導かれ易くなる。その結果、空気供給通路によるブローバイガスの吸い込みを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一形態に係る多気筒内燃機関の要部を示した図。
【図２】図１のII−II線に関する断面を拡大した断面模式図。
【図３】第２の形態に係る多気筒内燃機関の要部を示した図。
【符号の説明】
【００２４】
１  内燃機関
２  気筒
３  吸気通路
５  分岐通路
６  サージタンク
９  スロットル弁
１５  バランス通路
１６  蒸発燃料供給通路
１７  連通部
２５  空気供給通路
２５ａ  取出口
３０  クランクケース
３１  換気通路
３１ａ  接続位置
３２  ブローバイガス供給通路
４０  仕切部材
Ｌ  直線
【図１】
2009257278.tif 000003
【図２】
2009257278.tif 000004
【図３】
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