JP6225885B2 - Blowby gas recirculation system - Google Patents
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Description
本発明は、過給機付きエンジンにおけるブローバイガス還流装置に関するものである。 The present invention relates to a blow-by gas recirculation device in an engine with a supercharger.
従来から、エンジン本体から排出されるブローバイガスを、ブローバイガス配管を通じて、過給機上流側(吸入空気の流れ方向の上流側)の吸気通路に還流し、新気に合流させて燃焼させることが行われている。この場合、ブローバイガス配管内で結露水が発生することがある。この結露水が吸気通路内に滴下して通路底部に溜まると、寒冷地などでは、低温の吸気により結露水が冷やされて氷塊化し、この氷塊が過給機に吸い込まれてコンプレッサを破損することが考えられる。 Conventionally, blow-by gas discharged from the engine body has been returned to the intake passage upstream of the turbocharger (upstream in the direction of intake air flow) through the blow-by gas piping, and joined to fresh air for combustion. Has been done. In this case, dew condensation water may be generated in the blow-by gas piping. If this condensed water drops into the intake passage and accumulates at the bottom of the passage, in cold districts, the condensed water is cooled by low-temperature intake and becomes ice lump, which is sucked into the supercharger and damages the compressor. Can be considered.
特許文献1には、上記課題を解決するためのブローバイガス還流装置が開示されている。この装置は、過給機(コンプレッサ)と吸気通路との間に介設される金属製のシール用ガスケットと、これに固着されて、吸気通路内に滴下する結露水を受ける金属製の受け板とを備えている。この構成によれば、昇温した過給機からシール用ガスケットを介して受け板に熱が伝達されるため、受け板上に滴下する結露水の氷塊化が抑制される。 Patent Document 1 discloses a blow-by gas recirculation device for solving the above problems. This device includes a metal sealing gasket interposed between a supercharger (compressor) and an intake passage, and a metal receiving plate that is fixed to the gasket and receives condensed water dripping into the intake passage. And. According to this configuration, since heat is transmitted from the supercharger whose temperature has been increased to the receiving plate via the sealing gasket, the formation of ice clumps of condensed water dripping on the receiving plate is suppressed.
しかし、吸気通路内に滴下した結露水が氷結する以外に、寒冷地では、吸気通路に形成されたブローバイガス導入口部(以下、単にガス導入口部と称す)において結露水が氷結し、当該ガス導入口部が閉塞されることにより、ブローバイガスの還流が妨げられるおそれがある。また、ガス導入口部に付着している氷塊が脱落し、これが過給機に吸い込まれてコンプレッサを破損するおそれもある。上記特許文献1のブローバイガス還流装置は、このような問題を解決し得るものではなかった。 However, in addition to freezing of the condensed water dripped in the intake passage, in cold regions, the condensed water freezes in the blow-by gas introduction port portion (hereinafter simply referred to as the gas introduction portion) formed in the intake passage. If the gas inlet port is blocked, the reflux of blow-by gas may be hindered. Moreover, there is a possibility that ice blocks adhering to the gas introduction port drop off and are sucked into the supercharger to damage the compressor. The blow-by gas recirculation apparatus disclosed in Patent Document 1 cannot solve such a problem.
ところで、自動車等の車両では、各種OBD(On Board Diagnosis System/自己故障診断装置)を搭載することが求められている。ブローバイガス還流装置に関しても同様であり、例えば、「発明を実施するための形態」中でも後に詳細に説明するように、吸気通路に設置されたエアフローセンサおよび排気通路に設置されたO2センサの各検出情報の変化に基づいて、ブローバイガス配管の異常、具体的には、メンテナンス時におけるブローバイガス配管の取り付け忘れや脱落を検知することで、ブローバイガスの排出を最小限に抑えることが検討されている。つまり、ブローバイガス配管の取り付け忘れ等によりガス導入口部が開放されていると、当該ガス導入口部を通じて吸気がリークし、上記検出情報の関係に変化が生じるため、この変化に基づきブローバイガス配管の異常を検知することができる。この場合、その検出精度を確保するには、吸気のリーク時に上記検出情報の変化が顕著に生じるように、ガス導入口部の径を出来るだけ大きく設定する必要がある。しかしこの場合には、ガス導入口部の径の拡大に伴いブローバイガス配管の管径が大きくなり、その取り回しが困難となる結果、エンジン全体のレイアウト等に影響が出るおそれがある。また、ガス導入口部の径の拡大に伴い、氷結面積が増えて上記氷塊脱落のリスクが増えるという問題もある。従って、ブローバイガス還流装置においては、これらの点を解決する必要もある。 Meanwhile, vehicles such as automobiles are required to be equipped with various OBDs (On Board Diagnostics System / self-fault diagnosis device). The same applies to the blow-by gas recirculation device. For example, as described in detail later in “DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION”, each of an air flow sensor installed in an intake passage and an O 2 sensor installed in an exhaust passage. Based on changes in detection information, it is considered to minimize blow-by gas discharge by detecting blow-by gas piping abnormalities, specifically, forgetting to install or removing blow-by gas piping during maintenance. Yes. That is, if the gas inlet port is opened due to forgetting to attach the blow-by gas pipe, intake air leaks through the gas inlet port, and the relationship between the detection information changes. Can be detected. In this case, in order to ensure the detection accuracy, it is necessary to set the diameter of the gas inlet port as large as possible so that the detection information changes significantly when intake air leaks. In this case, however, the diameter of the blow-by gas pipe increases with the expansion of the diameter of the gas introduction port, making it difficult to operate, which may affect the layout of the engine as a whole. In addition, as the diameter of the gas inlet is increased, there is a problem that the freezing area increases and the risk of the ice block falling off increases. Therefore, it is necessary to solve these points in the blow-by gas recirculation apparatus.
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、ブローバイガス配管の大径化という上記OBD搭載時の問題を解決しつつ、ブローバイガスの導入口部が氷結することを効果的に抑制できるブローバイガス還流装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and effectively solves the problem when the OBD is mounted, that is, the diameter of the blow-by gas pipe is increased, and it is effective that the blow-by gas inlet is frozen. It is an object of the present invention to provide a blow-by gas recirculation device that can be suppressed.
上記の課題を解決するために、本発明は、過給機付きエンジンのブローバイガス還流装置であって、ハウジング本体およびこれに一体に設けられた吸気導入管部とを含むコンプレッサハウジングを有する過給機と、前記吸気導入管部に接続されて、エンジン本体から排出されるブローバイガスを前記吸気導入管部内の吸気に合流させるブローバイガス配管と、を備え、前記吸気導入管部は、周面にブローバイガス導入用の開口部が形成された周壁部を有し、前記ブローバイガス配管は、配管本体と、この配管本体の末端に設けられて前記吸気導入管部に着脱可能に固定された連結部とを含み、前記連結部は、前記開口部を塞いだ状態で前記周壁部に固定され、前記開口部の中心から前記ハウジング本体側に偏心した位置に、前記開口部よりも小さい内径を有しかつ配管本体と吸気導入管部とを連通させる連通路を備えているものである。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is a blow-by gas recirculation device for an engine with a supercharger, and includes a compressor housing including a housing body and an intake air inlet pipe portion provided integrally therewith. And a blow-by gas pipe connected to the intake air introduction pipe part and merging blow-by gas discharged from the engine main body with the intake air in the intake air introduction pipe part, and the intake air introduction pipe part is provided on the circumferential surface The blow-by gas pipe has a peripheral wall part in which an opening for introducing a blow-by gas is formed, and the blow-by gas pipe is provided at the end of the pipe main body and is detachably fixed to the intake air inlet pipe part. The connecting portion is fixed to the peripheral wall portion in a state in which the opening portion is closed, and is more eccentric than the opening portion at a position eccentric from the center of the opening portion toward the housing body side. In which it is provided with a communication passage for communicating the have again inner diameter and the pipe body and the intake air introduction pipe portion.
この装置では、ブローバイガスは、ブローバイガス配管の配管本体から連結部の連通路を通じて上記開口部の位置で吸気導入管部内の吸気に合流する。この装置によれば、過給機が作動して昇温すると、コンプレッサハウジングのハウジング本体から吸気導入管部を介して連結部に熱が伝わり、上記連通路の周辺温度が上昇する。そのため、ブローバイガス配管内で発生した結露水が、吸気導入管部へのブローバイガスの導入口部、すなわち、連通路において氷結することが抑制される。また、この装置によれば、ブローバイガスは上記連通路を通じて吸気導入管部に導入されるため、吸気導入管部の周壁部に形成される上記開口部の径を比較的大きくしながらも、連通路自体はその径を小さく抑えることが可能となる。すなわち、径の小さい配管本体を適用しながらも、ブローバイガス配管の未接続時には、上記開口部を通じて吸気導入管部を大きく開放することが可能となる。しかも、上記連通路は、上記開口部の中心からハウジング本体側に偏心した位置に設けられているので、上記開口部の大きさに拘わらず、ブローバイガス中の結露水が連通路において氷結することを効果的に抑制することができる。従って、ブローバイガス配管の大径化というOBD搭載時の問題を解決しつつ、ブローバイガスの導入口部が氷結することを効果的に抑制することができる。 In this apparatus, the blow-by gas merges with the intake air in the intake air introduction pipe section at the position of the opening through the communication body of the connection section from the pipe body of the blow-by gas pipe. According to this apparatus, when the turbocharger operates to raise the temperature, heat is transferred from the housing main body of the compressor housing to the connecting portion via the intake air inlet pipe portion, and the ambient temperature of the communication path increases. Therefore, the dew condensation water generated in the blow-by gas pipe is prevented from icing in the blow-by gas inlet port, that is, the communication path, to the intake air inlet pipe. Further, according to this apparatus, since the blow-by gas is introduced into the intake introduction pipe portion through the communication passage, the diameter of the opening formed in the peripheral wall portion of the intake introduction pipe portion is relatively large, but the communication is performed. The diameter of the passage itself can be kept small. That is, while applying a pipe body having a small diameter, when the blow-by gas pipe is not connected, the intake inlet pipe part can be largely opened through the opening. In addition, since the communication path is provided at a position that is eccentric from the center of the opening toward the housing body, the condensed water in the blow-by gas freezes in the communication path regardless of the size of the opening. Can be effectively suppressed. Therefore, it is possible to effectively prevent the blow-by gas introduction port portion from icing while solving the problem of the OBD mounting, that is, increasing the diameter of the blow-by gas piping.
このブローバイガス還流装置において、前記コンプレッサハウジングは、個別に形成されたハウジング本体と吸気導入管部とが合体されることで熱伝達可能に一体化されたものであってもよいが、前記コンプレッサハウジングは、ハウジング本体と吸気導入管部とが同一の金属材料により一体に成型されているのが好適である。 In this blow-by gas recirculation device, the compressor housing may be integrated so that heat can be transferred by combining a separately formed housing body and an intake air inlet pipe portion. It is preferable that the housing main body and the intake air introduction pipe portion are integrally formed of the same metal material.
この構成によれば、過給機の作動に伴い発生した熱がより円滑にハウジング本体から吸気導入管部に伝達される。そのため、連通路における氷結がより効果的に抑制される。 According to this configuration, the heat generated by the operation of the supercharger is more smoothly transmitted from the housing body to the intake air inlet pipe portion. Therefore, icing in the communication path is more effectively suppressed.
また、上記のブローバイガス還流装置において、前記連結部は、前記開口部に挿脱可能に嵌合されて当該開口部の内側の空間のうち、前記連通路以外の部分を埋める嵌合部を有しているのが好適である。 Further, in the blow-by gas recirculation device, the connecting portion has a fitting portion that is detachably fitted to the opening and fills a portion of the space inside the opening other than the communication path. It is suitable.
この構成によれば、上記開口部によって吸気導入管部の内周面に凹部が形成されることが防止される。そのため、当該凹部によって吸気の流れが乱れて過給性能が低下したり、異音が生じることが抑制される。また、上記連通路を通じて吸気導入管部に導入されるブローバイガス中の結露水が上記開口部の内周面に氷結することが防止される。 According to this configuration, the opening prevents the concave portion from being formed on the inner peripheral surface of the intake pipe portion. Therefore, it is suppressed that the flow of intake air is disturbed by the concave portion and the supercharging performance is reduced or abnormal noise is generated. Moreover, it is prevented that the dew condensation water in the blow-by gas introduced into the intake air introduction pipe part through the communication path freezes on the inner peripheral surface of the opening.
この場合、前記吸気導入管部が断面円形の内周面を有するものでは、前記嵌合部のうち、前記吸気導入管部の内側に臨む面は、該吸気導入管部の内周面に沿った曲面であって該内周面と面一となる形状を有しているのが好適である。なお、「円形」とは、真円および楕円の双方を含む意味する。 In this case, in the case where the intake introduction pipe portion has an inner peripheral surface having a circular cross section, a surface of the fitting portion that faces the inside of the intake introduction pipe portion is along the inner peripheral surface of the intake introduction pipe portion. It is preferable to have a curved surface that is flush with the inner peripheral surface. “Circular” means including both a perfect circle and an ellipse.
この構成によれば、上記のような吸気の乱れによる過給性能の低下や異音の発生、さらに上記開口部への結露水の氷結がより高度に抑制される。 According to this configuration, the deterioration of the supercharging performance and the generation of abnormal noise due to the turbulence of the intake air as described above, and the freezing of condensed water to the opening are further suppressed to a high degree.
また、上記のブローバイガス還流装置においては、前記嵌合部の前記ハウジング本体側の側面に、反ハウジング本体側に向かって凹みかつ前記開口部の中心線と平行な方向に延びる溝部が形成され、前記連通路の少なくとも一部は、前記溝部の内側面と前記開口部の内周面とにより囲まれた空間により形成されているのが好適である。 Further, in the blow-by gas recirculation device, a groove portion that is recessed toward the opposite housing body side and extends in a direction parallel to the center line of the opening is formed on the side surface of the fitting portion on the housing body side. It is preferable that at least a part of the communication path is formed by a space surrounded by an inner surface of the groove and an inner peripheral surface of the opening.
この構成によれば、連通路を流れるブローバイガスが、直接、吸気導入管部に接触することが可能となるため、ブローバイガスへの入熱が促進され、ブローバイガス中の結露水が氷結することがより高度に抑制される。 According to this configuration, the blow-by gas flowing through the communication passage can directly contact the intake pipe portion, so heat input to the blow-by gas is promoted, and the condensed water in the blow-by gas is frozen. Is more highly suppressed.
また、上記のブローバイガス還流装置において、前記連結部は、前記吸気導入管部よりも熱伝導率の低い材料により形成されているのが好適である。 In the above blow-by gas recirculation device, it is preferable that the connecting portion is formed of a material having a lower thermal conductivity than the intake air introduction pipe portion.
この構成によれば、上記連結部から吸気導入管部への熱移動、特に吸気によって冷やされた、上記開口部より上流側の部分への熱移動を抑制する上で有利となる。これにより、連結部の温度、特に連通路近傍の温度をより高く保つことが可能となり、ブローバイガス中の結露水が氷結することがより高度に抑制される。
なお、本発明の他の一の局面に係る過給機付きエンジンのブローバイガス還流装置は、ハウジング本体およびこれに一体に設けられた、断面円形の内周面を有する吸気導入管部を含むコンプレッサハウジングを有する過給機と、前記吸気導入管部に接続されて、エンジン本体から排出されるブローバイガスを前記吸気導入管部内の吸気に合流させるブローバイガス配管と、を備え、前記吸気導入管部は、ブローバイガス導入用の開口部が形成された周壁部を有し、前記ブローバイガス配管は、配管本体と、この配管本体の末端に設けられて前記吸気導入管部に着脱可能に固定された連結部とを含み、前記連結部は、前記開口部を塞いだ状態で前記周壁部に固定され、前記開口部の中心から前記ハウジング本体側に偏心した位置に、前記開口部よりも小さい内径を有しかつ配管本体と吸気導入管部とを連通させる連通路を備えるとともに、前記開口部に挿脱可能に嵌合されて当該開口部の内側の空間のうち、前記連通路以外の部分を埋める嵌合部を有しており、前記嵌合部のうち、前記吸気導入管部の内側に臨む面は、該吸気導入管部の内周面に沿った曲面であって該内周面と面一となる形状を有しているものである。
また、本発明のさらに他の一の局面に係る過給機付きエンジンのブローバイガス還流装置は、ハウジング本体およびこれに一体に設けられた吸気導入管部を含むコンプレッサハウジングを有する過給機と、前記吸気導入管部に接続されて、エンジン本体から排出されるブローバイガスを前記吸気導入管部内の吸気に合流させるブローバイガス配管と、を備え、前記吸気導入管部は、ブローバイガス導入用の開口部が形成された周壁部を有し、前記ブローバイガス配管は、配管本体と、この配管本体の末端に設けられて前記吸気導入管部に着脱可能に固定された連結部とを含み、前記連結部は、前記開口部を塞いだ状態で前記周壁部に固定され、前記開口部の中心から前記ハウジング本体側に偏心した位置に、前記開口部よりも小さい内径を有しかつ配管本体と吸気導入管部とを連通させる連通路を備えるとともに、前記開口部に挿脱可能に嵌合されて当該開口部の内側の空間のうち、前記連通路以外の部分を埋める嵌合部を有しており、前記嵌合部の前記ハウジング本体側の側面に、反ハウジング本体側に向かって凹みかつ前記開口部の中心線と平行な方向に延びる溝部が形成され、前記連通路の少なくとも一部は、前記溝部の内側面と前記開口部の内周面とにより囲まれた空間により形成されているものである。
According to this configuration, it is advantageous in suppressing heat transfer from the connecting portion to the intake air inlet pipe portion, particularly heat transfer to the portion upstream of the opening that is cooled by the intake air. Thereby, it becomes possible to keep the temperature of a connection part, especially the temperature of the communicating path vicinity higher, and it is suppressed more highly that the dew condensation water in blow-by gas freezes.
Note that a blow-by gas recirculation device for a supercharged engine according to another aspect of the present invention includes a housing body and a compressor that includes an intake air inlet pipe portion that is provided integrally therewith and has an inner peripheral surface with a circular cross section. A turbocharger having a housing; and a blow-by gas pipe connected to the intake air introduction pipe part to merge blow-by gas discharged from the engine body with the intake air in the intake air introduction pipe part, and the intake air introduction pipe part Has a peripheral wall part in which an opening for introducing a blow-by gas is formed, and the blow-by gas pipe is provided at the end of the pipe main body and the pipe main body and is detachably fixed to the intake air inlet pipe part. A connecting portion, and the connecting portion is fixed to the peripheral wall portion in a state in which the opening portion is closed, and the opening portion is at a position eccentric to the housing body side from the center of the opening portion. A communication passage that has a smaller inner diameter and communicates between the pipe body and the intake air introduction pipe portion, and is detachably fitted to the opening portion, and the communication passage in the space inside the opening portion. A fitting portion that fills the other portion of the fitting portion, and a surface of the fitting portion that faces the inside of the intake introduction pipe portion is a curved surface along an inner peripheral surface of the intake introduction pipe portion. It has a shape that is flush with the inner peripheral surface.
Further, a blow-by gas recirculation device for a supercharged engine according to still another aspect of the present invention is a supercharger having a compressor housing including a housing body and an intake air introduction pipe portion provided integrally therewith, A blow-by gas pipe connected to the intake air introduction pipe part for merging blow-by gas discharged from the engine main body with the intake air in the intake air introduction pipe part, wherein the intake air introduction pipe part is an opening for introducing the blow-by gas The blow-by gas pipe includes a pipe main body and a connecting part that is provided at an end of the pipe main body and is detachably fixed to the intake introduction pipe part. The portion is fixed to the peripheral wall portion in a state in which the opening is closed, and has an inner diameter smaller than the opening at a position eccentric from the center of the opening toward the housing body. And a communication passage that allows the piping main body and the intake air introduction pipe portion to communicate with each other, and is fitted so as to be removably fitted into the opening portion so as to fill a portion inside the opening portion other than the communication passage. A groove portion that is recessed toward the anti-housing main body side and that extends in a direction parallel to the center line of the opening is formed on the side surface of the fitting portion on the housing main body side. At least a part is formed by a space surrounded by the inner surface of the groove and the inner peripheral surface of the opening.
以上説明したように、本発明のブローバイガス還流装置によれば、ブローバイガス配管の大径化という上記OBD搭載時の問題を解決しつつ、ブローバイガスの導入口部が氷結することを効果的に抑制することができる。 As described above, according to the blow-by gas recirculation device of the present invention, it is possible to effectively prevent the blow-by gas inlet port from icing while solving the problem of the OBD mounting, that is, increasing the diameter of the blow-by gas pipe. Can be suppressed.
以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の一形態について詳述する。 Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
(エンジンの全体構成)
図1は、本発明の一実施形態にかかる過給機付きエンジンを示している。同図に示されるエンジンは、走行用の動力源として車両に搭載される4サイクルの火花点火式多気筒エンジンである。具体的に、このエンジンは、列状に並ぶ4つの気筒2を有する直列4気筒型のエンジン本体1と、エンジン本体1に空気を導入するための吸気通路10と、エンジン本体1で生成された排気ガスを排出するための排気通路30と、過給機20とを備えている。過給機20は、当実施形態では、排気ガスのエネルギーにより駆動されるターボ過給機20であるが、ターボ過給機以外の過給機を適用することも可能である。
(Entire engine configuration)
FIG. 1 shows a supercharged engine according to an embodiment of the present invention. The engine shown in the figure is a 4-cycle spark ignition type multi-cylinder engine mounted on a vehicle as a power source for traveling. Specifically, this engine is generated by an in-line four-cylinder engine body 1 having four
エンジン本体1は、気筒2を有するシリンダブロック、このシリンダブロック上に配設されるシリンダヘッド、シリンダブロックの下側に配設されるオイルパン、およびシリンダヘッドの上部を覆うシリンダヘッドカバー等を備える。
The engine body 1 includes a cylinder block having a
エンジン本体1の各気筒2には、それぞれピストンが往復摺動可能に挿入されており、各ピストンの上方に区画形成された燃焼室内で燃料と空気との混合気が燃焼することで、この燃焼による膨張エネルギーによりピストンが往復運動し、このピストンの往復運動がクランク軸の回転運動に変換されて出力される。
A piston is inserted into each
吸気通路10は、各気筒2の吸気ポートと連通する4つの独立吸気通路11と、各独立吸気通路11の上流側(吸入空気の流れ方向の上流側)に共通に設けられたサージタンク12と、サージタンク12の上流側に設けられた単管状の下流側吸気管13と、この下流側吸気管13の上流側に設けられた単管状の上流側吸気管16とを含む。
The
下流側吸気管13には、吸入空気量を調節するためのスロットル弁14と、ターボ過給機20により圧縮された空気を冷却するためのインタークーラ15とが設けられている。上流側吸気管16には、エアクリーナー17と、吸入空気量を検出するためのエアフローセンサSN1とが、その順番で上流側から設けられている。
The
排気通路30は、各気筒2の排気ポートと連通する4つの独立排気通路31と、各独立排気通路31の下流端部(排気ガスの流れ方向下流側の端部)が集合した排気集合部32と、排気集合部32の下流側に設けられた単管状の排気管33とを含む。
The
排気管33には、三元触媒等の触媒が内蔵された触媒コンバータ35やサイレンサー(図示省略)等が設けられるとともに、排気ガス中の酸素(O2)を検出するためのO2センサSN2が設けられている。
The
ターボ過給機20は、排気通路30の排気集合部32の直下流(排気集合部32と排気管33との間)に設けられたタービンハウジング21と、タービンハウジング21内に配設されたタービン22と、吸気通路10の下流側吸気管13の直上流(下流側吸気管13と上流側吸気管16との間)に配設されたコンプレッサハウジング23と、コンプレッサハウジング23内に配設されたコンプレッサ24と、これらタービン22およびコンプレッサ24を互いに連結する連結軸25とを有している。エンジンの運転中、エンジン本体1の各気筒2から排気ガスが排出されると、その排気ガスが独立排気通路31等を通じてターボ過給機20のタービンハウジング21に流入することで、タービン22が排気ガスのエネルギーを受けて高速で回転する。また、タービン22と連結軸25を介して連結されたコンプレッサ24がタービン22と同じ回転速度で駆動されることにより、吸気管13、16を通過する吸入空気が加圧されて、エンジン本体1の各気筒2へと圧送される。
The
ターボ過給機20のコンプレッサハウジング23とエンジン本体1とは、ブローバイガス配管40を介して互いに連結されている。このブローバイガス配管40は、エンジン本体1内で発生したブローバイガスを導出して新気に還流(合流)させるための通路である。このブローバイガス配管40の一端部は、エンジン本体1のシリンダヘッドカバーに接続され、他端部は、後に詳述するように、コンプレッサハウジング23の後記吸気導入管部23bに接続されている。
The
排気通路30と吸気通路10とは、EGR通路50を介して互いに連結されている。このEGR通路50は、エンジン本体1から排出された排気ガスの一部を吸気系に戻す、いわゆる排気還流(Exhaust Gas Recirculation)を行うための通路である。EGR通路50の一端部は、タービン22より上流側の排気通路30、より具体的には排気集合部32に接続され、EGR通路50の他端部は、コンプレッサ24より下流側の吸気通路10、より具体的にはサージタンク12に接続されている。
The
EGR通路50には、EGRガス(吸気系に戻される排気ガス)を冷却するためのEGRクーラ52と、EGR通路50を通るEGRガスの流量を制御するためのEGR弁53とが設けられている。
The
なお、図1中の符号70は、上記エンジンを統括的に制御するECU(Electronic Control Unit)である。ECU70は、CPU、ROM、RAM等から構成されるマイクロプロセッサからなり、このECU70には、上記エアフローセンサSN1、およびO2センサSN2を含む各種センサからの情報が逐次入力される。
ECU70には、図外のインストルメントパネルに設けられた警告ランプ等の警告装置71が接続されている。警告装置71は、上記エンジン、又は当該エンジンが搭載された車両に特定の異常が発生した際にドライバーに警告するものである。当例では、ECU70は、エアフローセンサSN1及びO2センサSN2からの各入力情報(吸気量、酸素量)に基づき、コンプレッサハウジング23(吸気導入管部23b)に対するブローバイガス配管40の接続状態を判別し、ブローバイガス配管40がコンプレッサハウジング23から外れていると判断した場合には、制御信号を出力して警告装置71を作動させる。すなわち、当実施形態では、ECU70、各センサSN1、SN2及び警告装置71が、エンジンからの有害物質(ブローバイガス)の排出を最小限に抑えるためのOBD(On Board Diagnosis System/自己故障診断装置)として機能する。
The
(ブローバイガス還流装置の詳細構造)
当実施形態では、主に、ターボ過給機20(コンプレッサハウジング23)及びブローバイガス配管40により、本発明のブローバイガス還流装置が構成されている。
(Detailed structure of blow-by gas recirculation device)
In this embodiment, the blow-by gas recirculation device of the present invention is mainly configured by the turbocharger 20 (compressor housing 23) and the blow-
図2および図3はターボ過給機20の一部を示しており、図2は斜視図で、図3は断面図でターボ過給機20をそれぞれ示している。
2 and 3 show a part of the
両図に示すように、ターボ過給機20には、上記ブローバイガス配管40の端部が接続されている。詳しく説明すると、ターボ過給機20のコンプレッサハウジング23は、コンプレッサ24を内包するハウジング本体23aと、このハウジング本体23aに繋がる筒状の吸気導入管部23bとを備えている。このコンプレッサハウジング23は、ハウジング本体23aと吸気導入管部23bとが同一の金属材料、例えばアルミ合金により一体に成型された構造を有している。吸気導入管部23bの周壁部には、円形の開口部61を有した接続ポート60が形成されており、この接続ポート60に上記ブローバイガス配管40の端部が接続されている。
As shown in both drawings, the end of the blow-
ブローバイガス配管40は、可撓性を有する樹脂製ホースなどからなる配管本体41と、その末端に装着された連結部材42(本発明の連結部に相当する)とを備える。連結部材42は、ブローバイガス配管40を吸気導入管部23bに着脱可能に固定するためのものである。
The blow-
図3及び図5〜図7に示すように、連結部材42は、配管本体41に挿着される筒状の継手部43と、接続ポート60の上記開口部61に嵌入される嵌合部45と、これらの間に設けられるフランジ部44とを備えている。連結部材42は、これら継手部43、フランジ部44および嵌合部45が、同一の樹脂材料により一体に成型された構造を有している。
As shown in FIGS. 3 and 5 to 7, the connecting
連結部材42は、上記継手部43が配管本体41の内部に圧入された上で、これら配管本体41と継手部43とがカシメタイプのホース固定バンド等によって一体に締結されることで、配管本体41の末端に固定されている。そして、図2及び図3に示すように、接続ポート60の開口部61に上記嵌合部45が嵌入され、かつ接続ポート60の端面に上記フランジ部44がボルトB1により締結されることで、連結部材42がハウジング本体23aに固定されている。具体的には、ボルトB1がフランジ部44の貫通孔44aを通じて接続ポート60端面のねじ孔62に螺合、挿入されることで、連結部材42が接続ポート60に締結されている。これにより、ブローバイガス配管40の端部が、コンプレッサハウジング23の吸気導入管部23bに着脱可能に固定されている。
The connecting
連結部材42は、継手部43及び嵌合部45の内部を通じて配管本体41と吸気導入管部23bとを連通させる連通路46を有している。この連通路46は、吸気導入管部23bの径方向(吸気導入管部23bの中心線と直交する方向)に延びている。なお、上記嵌合部45は、接続ポート60の開口部61の内側に嵌合可能な外径を有しており、上記連通路46は、図3に示すように、その中心C2が嵌合部45の中心、すなわち開口部61の中心C1からハウジング本体23a側(図3では左側)に偏心した位置に設けられている。連通路46の径は、開口部61の径よりも十分に小さく設定されている。
The connecting
図3、図4、図6及び図7に示すように、連結部材42の上記嵌合部45のうち、ハウジング本体23a側の側面には、反ハウジング本体23a側に向かって凹みかつ開口部61の中心線と平行な方向に延びる溝部45aが形成されている。これにより、連通路46のうち、嵌合部45に対応する部分は、当該嵌合部45aの内側面と上記開口部61の内周面とにより囲まれた空間によって形成されている。
As shown in FIGS. 3, 4, 6, and 7, among the
なお、嵌合部45のうち、吸気導入管部23bの内側に臨む面は、該吸気導入管部23bの内周面に沿った曲面であって該内周面と面一となるように形成されている。
Note that the surface of the
(上記ブローバイガス還流装置の作用効果)
上記実施形態の構成によれば、エンジン本体1で発生したブローバイガスは、ブローバイガス配管40を通じてターボ過給機20の吸気に合流する。詳しくは、ブローバイガス配管40の配管本体41から連結部材42の連通路46および上記開口部61を通じてコンプレッサハウジング23の吸気導入管部23b内の吸気に合流する。
(Operational effect of the blow-by gas recirculation device)
According to the configuration of the above embodiment, the blow-by gas generated in the engine body 1 merges with the intake air of the
この構成によれば、ターボ過給機20が作動してコンプレッサハウジング23のハウジング本体23aが昇温すると、その熱エネルギーが吸気導入管部23bを介して連結部材42に伝わり、上記連通路46の周辺温度が上昇する。そのため、ブローバイガス配管40内で発生した結露水が、吸気導入管部23bへのブローバイガスの導入口部、すなわち連通路46の出口部分に氷結することが抑制される。特に、連通路46のうち、嵌合部45に対応する部分は、当該嵌合部45に形成された溝部45aの内側面と吸気導入管部23bの上記開口部61の内周面とにより囲まれた空間により形成されており、連通路46を流れるブローバイガスが、直接、吸気導入管部23bに接触することとなる。そのため、ブローバイガスへの入熱が促進され、ブローバイガス中の結露水が連通路46の出口部分に氷結することが効果的に抑制される。
According to this configuration, when the
また、上記実施形態の構成によれば、連結部材42に形成された連通路46を通じて吸気導入管部23b内にブローバイガスが導入されるため、吸気導入管部23bの周壁部に形成される上記開口部61の口径を比較的大きく設定しながらも、連通路46の径を小さく抑えることができる。すなわち、径の小さい配管本体41を適用しながらも、ブローバイガス配管40の未接続時には、上記開口部61を通じて吸気導入管部23bを大きく開放することができる。従って、上記のように、ブローバイガス還流装置に関するOBDの機能を持たせながらも、ブローバイガス配管40の大径化、特に配管本体41の大径化を抑制することができるという利点がある。
Further, according to the configuration of the above-described embodiment, the blow-by gas is introduced into the intake
ここで、当該利点について詳細に説明する。この実施形態では、上記の通り、ECU70は、エアフローセンサSN1及びO2センサSN2からの各入力情報(吸気量、酸素量)に基づきブローバイガス配管40が吸気導入管部23bに接続されているか否かを判別する。例えば、ECU70は、吸気量に対する酸素量の割合を定期的に求め、その値が所定値を超えていると、ブローバイガス配管40が吸気導入管部23bから外れていると判断して警告装置71を作動させる。これによりブローバイガス配管40の異常をドライバーに報知する。つまり、ブローバイガス配管40が吸気導入管部23bから外れて開口部61が開放されていると、吸気の大部分は抵抗の少ない開口部61を通じて取り込まれる。そのため、エアフローセンサSN1の検出値(吸気量)が大きく低下する一方で、排ガス中の酸素量(エアフローセンサSN1の検出値)は殆ど変化しないという現象が生じ、吸気量に対する酸素量の割合が大きくなって上記所定値を超える。ECU70は、これを検知して警告装置71を作動させる。この場合、当該検知を速やかにかつ確実に行うには、上記開口部61が大きい方が望ましい。これは、当該開口部61を通じて取り込まれる吸気量が増えることで、エアフローセンサSN1の検出値が顕著に小さくなり、その結果、ブローバイガス配管40の上記異常検知をより速やかにかつ確実に行えるからである。しかし、吸気導入管部23bの開口部61を大きくする場合には、ブローバイガス配管の径も大きくなり、その取り回しが困難となる結果、エンジン全体のレイアウト等に影響が出るおそれがある。しかし、上記実施形態の構成によれば、ブローバイガスは、連結部材42の上記連通路46を通じて吸気導入管部23bに導入されるため、吸気導入管部23bの上記開口部61の径を比較的大きく設定しながらも、連通路46自体はその径を小さく抑えることができる。つまり、上記開口部61を通じて吸気導入管部23bを大きく開放しながらも、径の小さい配管本体41を適用することが可能となる。
Here, the advantages will be described in detail. In this embodiment, as described above, whether ECU70, each input information (amount of intake air, oxygen) from the air flow sensor SN1 and the O 2 sensor SN2 or blow-by gas piping 40 based on is connected to the intake air
なお、上記開口部61が大きくなると、当該開口部61の内周面の面積が大きくなることで、ブローバイガス中の結露水が当該内周面などに付着し易くなってこれが氷塊化することが懸念される。しかし、上記実施形態の構成によれば、開口部61の内側のうち、連通路46以外の空間は、連結部材42の嵌合部45により埋められており、上記の通り、連通路46は、開口部61の中心C1からハウジング本体23a側に偏心した位置に、当該開口部61の内周面とブローバイガスとが接触するように設けられている。そのため、開口部61の大きさに拘わらず、その内周面や連通路46の近傍にブローバイガス中の結露水が氷結することが効果的に抑制される。従って、上記実施形態の構成によれば、ブローバイガス配管40の大径化という上記OBD搭載時の問題を解決しつつ、ブローバイガスの導入口部である連通路46が氷結することを効果的に抑制することができる。
In addition, when the said opening
また、上記実施形態の構成によれば、上記開口部61の内側の空間が嵌合部45により埋められているので、吸気導入管部23bの内周面に当該開口部61による凹部が形成されることが防止される。そのため、吸気の流れが当該凹部によって乱れてターボ過給機20の過給性能が低下したり、異音が発生することを防止できるという利点もある。特に、上記実施形態の構成によれば、嵌合部45のうち、吸気導入管部23bの内側に臨む面が、該吸気導入管部23bの内周面に沿った曲面であって該内周面と面一となるように形成されているので、吸気の流れが乱れることをより高度に防止することが可能となる。
Further, according to the configuration of the above-described embodiment, since the space inside the
なお、上記実施形態の説明中では言及していないが、ブローバイガス配管40の上記連結部材42は、コンプレッサハウジング23(吸気導入管部23b)よりも熱伝導率の低い材料で形成されているのが好適である。これは、特に寒冷地などにおいて、連通路46を通じて吸気導入管部23b内に導入されるブローバイガスの温度低下をより高度に抑制するためである。すなわち、熱伝導率が比較的高いアルミ合金製の上記吸気導入管部23bの温度は、下流側ではハウジング本体23aからの熱伝導により比較的高く保たれるものの、上流側では吸気(外気)の影響を受けて低くなる傾向がある。そのため、連結部材42をアルミ合金と同等又はそれ以上の熱伝導率を有する材料で形成した場合には、連結部材42から吸気(外気)への熱移動量が増大し、ブローバイガスの昇温効果の実効性が損なわれるおそれがある。これに対して、上記連結部材42をコンプレッサハウジング23(吸気導入管部23b)よりも熱伝導率の低い材料で形成した場合には、上記のような、連結部材42から吸気(外気)への熱移動が抑制されるため、これにより、ブローバイガスの昇温効果をより確実に享受することが可能となる。
Although not mentioned in the description of the above embodiment, the connecting
以上、本発明が適用されたエンジンについて説明したが、上記エンジンは本発明にかかるブローバイガス還流装置が適用されたエンジンの好ましい例示であって、エンジンやブローバイガス還流装置の具体的な構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 The engine to which the present invention has been applied has been described above. However, the engine is a preferable example of an engine to which the blow-by gas recirculation device according to the present invention is applied, and the specific configuration of the engine and the blow-by gas recirculation device is as follows. Modifications can be made as appropriate without departing from the scope of the present invention.
1 エンジン本体
10 吸気通路
20 ターボ過給機
23 コンプレッサハウジング
23a ハウジング本体
23b 吸気導入管部
30 排気通路
40 ブローバイガス配管
41 配管本体
42 連結部材
43 継手部
44 フランジ部
45 嵌合部
46 連通路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine
Claims (8)
ハウジング本体およびこれに一体に設けられた吸気導入管部を含むコンプレッサハウジングを有する過給機と、
前記吸気導入管部に接続されて、エンジン本体から排出されるブローバイガスを前記吸気導入管部内の吸気に合流させるブローバイガス配管と、を備え、
前記吸気導入管部は、周面にブローバイガス導入用の開口部が形成された周壁部を有し、
前記ブローバイガス配管は、配管本体と、この配管本体の末端に設けられて前記吸気導入管部に着脱可能に固定された連結部とを含み、
前記連結部は、前記開口部を塞いだ状態で前記周壁部に固定され、前記開口部の中心から前記ハウジング本体側に偏心した位置に、前記開口部よりも小さい内径を有しかつ配管本体と吸気導入管部とを連通させる連通路を備えている、ことを特徴とするブローバイガス還流装置。 A blow-by gas recirculation device for a turbocharged engine,
A turbocharger having a compressor housing including a housing body and an intake air inlet pipe portion provided integrally therewith;
A blow-by gas pipe connected to the intake air introduction pipe part and merging the blow-by gas discharged from the engine body with the intake air in the intake air introduction pipe part, and
The intake air introduction pipe portion has a peripheral wall having an opening formed for blow-by gas introduced into the peripheral surface,
The blow-by gas pipe includes a pipe main body, and a connecting portion that is provided at an end of the pipe main body and is detachably fixed to the intake air inlet pipe portion.
The connecting portion is fixed to the peripheral wall portion in a state where the opening portion is closed, and has a smaller inner diameter than the opening portion at a position eccentric from the center of the opening portion toward the housing body side, and a piping main body. A blow-by gas recirculation device comprising a communication passage that communicates with an intake pipe.
前記コンプレッサハウジングは、ハウジング本体と吸気導入管部とが同一の金属材料により一体に成型されている、ことを特徴とするブローバイガス還流装置。 The blow-by gas recirculation device according to claim 1,
The compressor housing is a blow-by gas recirculation device in which a housing main body and an intake introduction pipe portion are integrally formed of the same metal material.
前記連結部は、前記開口部に挿脱可能に嵌合されて当該開口部の内側の空間のうち、前記連通路以外の部分を埋める嵌合部を有している、ことを特徴とするブローバイガス還流装置。 In the blowby gas recirculation device according to claim 1 or 2,
The connecting portion includes a fitting portion that is detachably fitted into the opening and fills a portion other than the communication path in a space inside the opening. Gas reflux device.
前記吸気導入管部は、断面円形の内周面を有し、
前記嵌合部のうち、前記吸気導入管部の内側に臨む面は、該吸気導入管部の内周面に沿った曲面であって該内周面と面一となる形状を有している、ことを特徴とするブローバイガス還流装置。 The blow-by gas recirculation device according to claim 3,
The intake pipe portion has an inner peripheral surface with a circular cross section,
Of the fitting portion, a surface facing the inside of the intake introduction pipe portion is a curved surface along the inner peripheral surface of the intake introduction pipe portion and has a shape that is flush with the inner peripheral surface. The blow-by gas recirculation apparatus characterized by the above-mentioned.
前記嵌合部の前記ハウジング本体側の側面に、反ハウジング本体側に向かって凹みかつ前記開口部の中心線と平行な方向に延びる溝部が形成され、
前記連通路の少なくとも一部は、前記溝部の内側面と前記開口部の内周面とにより囲まれた空間により形成されている、ことを特徴とするブローバイガス還流装置。 In the blowby gas recirculation device according to claim 3 or 4,
A groove portion that is recessed toward the side opposite to the housing main body and extends in a direction parallel to the center line of the opening is formed on a side surface of the fitting portion on the housing main body side,
At least a part of the communication passage is formed by a space surrounded by an inner surface of the groove and an inner peripheral surface of the opening.
前記連結部は、前記吸気導入管部よりも熱伝導率の低い材料により形成されている、ことを特徴とするブローバイガス還流装置。 In the blowby gas recirculation device according to any one of claims 1 to 5,
The blow-by gas recirculation device, wherein the connecting portion is formed of a material having a lower thermal conductivity than the intake air introduction pipe portion.
ハウジング本体およびこれに一体に設けられた、断面円形の内周面を有する吸気導入管部を含むコンプレッサハウジングを有する過給機と、A turbocharger having a compressor housing including a housing body and an intake air inlet pipe portion having an inner circumferential surface having a circular cross section, which is provided integrally therewith;
前記吸気導入管部に接続されて、エンジン本体から排出されるブローバイガスを前記吸気導入管部内の吸気に合流させるブローバイガス配管と、を備え、A blow-by gas pipe connected to the intake air introduction pipe part and merging the blow-by gas discharged from the engine body with the intake air in the intake air introduction pipe part, and
前記吸気導入管部は、ブローバイガス導入用の開口部が形成された周壁部を有し、The intake pipe portion has a peripheral wall portion in which an opening for introducing a blow-by gas is formed,
前記ブローバイガス配管は、配管本体と、この配管本体の末端に設けられて前記吸気導入管部に着脱可能に固定された連結部とを含み、The blow-by gas pipe includes a pipe main body, and a connecting portion that is provided at an end of the pipe main body and is detachably fixed to the intake air inlet pipe portion.
前記連結部は、前記開口部を塞いだ状態で前記周壁部に固定され、前記開口部の中心から前記ハウジング本体側に偏心した位置に、前記開口部よりも小さい内径を有しかつ配管本体と吸気導入管部とを連通させる連通路を備えるとともに、前記開口部に挿脱可能に嵌合されて当該開口部の内側の空間のうち、前記連通路以外の部分を埋める嵌合部を有しており、The connecting portion is fixed to the peripheral wall portion in a state where the opening portion is closed, and has a smaller inner diameter than the opening portion at a position eccentric from the center of the opening portion toward the housing body side, and a piping main body. A communication passage that communicates with the intake air inlet pipe portion, and a fitting portion that is detachably fitted to the opening and fills a portion of the space inside the opening other than the communication passage. And
前記嵌合部のうち、前記吸気導入管部の内側に臨む面は、該吸気導入管部の内周面に沿った曲面であって該内周面と面一となる形状を有している、ことを特徴とするブローバイガス還流装置。Of the fitting portion, a surface facing the inside of the intake introduction pipe portion is a curved surface along the inner peripheral surface of the intake introduction pipe portion and has a shape that is flush with the inner peripheral surface. The blow-by gas recirculation apparatus characterized by the above-mentioned.
ハウジング本体およびこれに一体に設けられた吸気導入管部を含むコンプレッサハウジングを有する過給機と、A turbocharger having a compressor housing including a housing body and an intake air inlet pipe portion provided integrally therewith;
前記吸気導入管部に接続されて、エンジン本体から排出されるブローバイガスを前記吸気導入管部内の吸気に合流させるブローバイガス配管と、を備え、A blow-by gas pipe connected to the intake air introduction pipe part and merging the blow-by gas discharged from the engine body with the intake air in the intake air introduction pipe part, and
前記吸気導入管部は、ブローバイガス導入用の開口部が形成された周壁部を有し、The intake pipe portion has a peripheral wall portion in which an opening for introducing a blow-by gas is formed,
前記ブローバイガス配管は、配管本体と、この配管本体の末端に設けられて前記吸気導入管部に着脱可能に固定された連結部とを含み、The blow-by gas pipe includes a pipe main body, and a connecting portion that is provided at an end of the pipe main body and is detachably fixed to the intake air inlet pipe portion.
前記連結部は、前記開口部を塞いだ状態で前記周壁部に固定され、前記開口部の中心から前記ハウジング本体側に偏心した位置に、前記開口部よりも小さい内径を有しかつ配管本体と吸気導入管部とを連通させる連通路を備えるとともに、前記開口部に挿脱可能に嵌合されて当該開口部の内側の空間のうち、前記連通路以外の部分を埋める嵌合部を有しており、The connecting portion is fixed to the peripheral wall portion in a state where the opening portion is closed, and has a smaller inner diameter than the opening portion at a position eccentric from the center of the opening portion toward the housing body side, and a piping main body. A communication passage that communicates with the intake air inlet pipe portion, and a fitting portion that is detachably fitted to the opening and fills a portion of the space inside the opening other than the communication passage. And
前記嵌合部の前記ハウジング本体側の側面に、反ハウジング本体側に向かって凹みかつ前記開口部の中心線と平行な方向に延びる溝部が形成され、A groove portion that is recessed toward the side opposite to the housing main body and extends in a direction parallel to the center line of the opening is formed on a side surface of the fitting portion on the housing main body side,
前記連通路の少なくとも一部は、前記溝部の内側面と前記開口部の内周面とにより囲まれた空間により形成されている、ことを特徴とするブローバイガス還流装置。At least a part of the communication passage is formed by a space surrounded by an inner surface of the groove and an inner peripheral surface of the opening.
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