JP2015078633A

JP2015078633A - Intake system for internal combustion engine

Info

Publication number: JP2015078633A
Application number: JP2013215688A
Authority: JP
Inventors: 圭二日南; Keiji Hinami
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-10-16
Filing date: 2013-10-16
Publication date: 2015-04-23

Abstract

【課題】スロットル弁上流の吸気通路を内燃機関を介してスロットル弁下流の吸気通路に接続しているブローバイガス還流通路を具備する吸気システムにおいて、当該吸気システムの構成の簡易性を確保しつつ、負圧生成用エゼクタを設けること。【解決手段】ブローバイガス還流通路３１は、スロットル弁２２上流の吸気通路２１を内燃機関１０を介してスロットル弁下流の吸気通路に接続している。ブローバイガス還流通路内に負圧生成用エゼクタ４４が設けられ、このエゼクタがＰＣＶバルブと一体として設けられている。【選択図】図１An intake system having a blow-by gas recirculation passage connecting an intake passage upstream of a throttle valve to an intake passage downstream of a throttle valve via an internal combustion engine while ensuring the simplicity of the configuration of the intake system. Provide an ejector for generating negative pressure. A blow-by gas recirculation passage 31 connects an intake passage 21 upstream of a throttle valve 22 to an intake passage downstream of the throttle valve via an internal combustion engine 10. A negative pressure generating ejector 44 is provided in the blow-by gas recirculation passage, and this ejector is provided integrally with the PCV valve. [Selection] Figure 1

Description

本発明は、内燃機関の吸気システムに関する。 The present invention relates to an intake system for an internal combustion engine.

特許文献１に、ブローバイガス還元装置が記載されている。当該装置では、２つのブローバイガス還元通路が設けられている。一方のブローバイガス還元通路（以下「第１ブローバイガス還元通路」）は、スロットル弁上流であって且つ過給機のコンプレッサ上流の吸気通路に接続されている。他方のブローバイガス還元通路（以下「第２ブローバイガス還元通路」）は、スロットル弁下流の吸気通路に接続されている。第１ブローバイガス還元通路には、負圧生成用エゼクタとして、ジェットポンプが形成されている。第２ブローバイガス還元通路には、逆止弁が配置されている。 Patent Document 1 describes a blow-by gas reduction device. In the apparatus, two blowby gas reduction passages are provided. One blow-by gas reduction passage (hereinafter, “first blow-by gas reduction passage”) is connected to an intake passage upstream of the throttle valve and upstream of the compressor of the supercharger. The other blow-by gas reduction passage (hereinafter “second blow-by gas reduction passage”) is connected to the intake passage downstream of the throttle valve. A jet pump is formed in the first blow-by gas reduction passage as a negative pressure generating ejector. A check valve is disposed in the second blow-by gas reduction passage.

特開２０１２−２５５４４８号公報JP 2012-255448 A

特許文献１のブローバイガス還元装置の１つの形態では、２つのブローバイガス還元通路がそれぞれ別個に設けられている。これによると、ブローバイガス還元装置の構成が複雑になってしまう。そこで、特許文献１のブローバイガス還元装置の別の形態では、２つのブローバイガス還元通路が一部において共通の通路として設けられている。これによれば、ブローバイガス還元装置の構成を簡易にすることができる。しかしながら、この形態では、これら２つのブローバイガス還元通路によって、スロットル弁をバイパスする通路が形成されてしまう。これによると、スロットル弁をバイパスして空気が流れてしまうため、吸入空気量を精度良く制御することができない。特に、アイドル運転時には、吸入空気量を非常に少ない量にすることが好ましいが、スロットル弁をバイパスして空気が流れてしまうと、吸入空気量を少ない量にまで低下させることができない可能性がある。ここで、スロットル弁をバイパスして空気が流れることを抑制するための手段として、流量制御弁を設けることが考えられる。しかしながら、これによると、ブローバイガス還元装置の構成が複雑になってしまう。 In one form of the blow-by gas reduction device of Patent Document 1, two blow-by gas reduction passages are provided separately. This complicates the configuration of the blow-by gas reduction device. Therefore, in another form of the blow-by gas reduction device of Patent Document 1, two blow-by gas reduction passages are provided as a common passage in part. According to this, the structure of a blow-by gas reduction apparatus can be simplified. However, in this embodiment, a passage that bypasses the throttle valve is formed by these two blow-by gas reduction passages. According to this, since the air flows by bypassing the throttle valve, the intake air amount cannot be accurately controlled. In particular, during idle operation, it is preferable to reduce the intake air amount to a very small amount. However, if air flows by bypassing the throttle valve, the intake air amount may not be reduced to a small amount. is there. Here, it is conceivable to provide a flow rate control valve as a means for suppressing the flow of air by bypassing the throttle valve. However, this complicates the configuration of the blow-by gas reducing device.

そこで、本発明の目的は、スロットル弁上流の吸気通路を内燃機関を介してスロットル弁下流の吸気通路に接続しているブローバイガス還流通路を具備する吸気システムにおいて、当該吸気システムの構成の簡易性を確保しつつ、負圧生成用エゼクタを設けることにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to simplify the structure of the intake system in an intake system having a blow-by gas recirculation passage in which the intake passage upstream of the throttle valve is connected to the intake passage downstream of the throttle valve via the internal combustion engine. It is to provide an ejector for generating a negative pressure while ensuring the above.

本発明は、ブローバイガス還流装置を具備する吸気システムに関する。前記ブローバイガス還流装置は、ブローバイガス還流通路とＰＣＶバルブとを有する。また、前記ブローバイガス還流通路は、スロットル弁上流の吸気通路を内燃機関を介して前記スロットル弁下流の吸気通路に接続している。そして、本発明では、前記ブローバイガス還流通路内に負圧生成用エゼクタが設けられ、該エゼクタが前記ＰＣＶバルブと一体として設けられている。 The present invention relates to an intake system including a blow-by gas recirculation device. The blow-by gas recirculation device has a blow-by gas recirculation passage and a PCV valve. The blow-by gas recirculation passage connects the intake passage upstream of the throttle valve to the intake passage downstream of the throttle valve via an internal combustion engine. In the present invention, a negative pressure generating ejector is provided in the blow-by gas recirculation passage, and the ejector is provided integrally with the PCV valve.

本発明によれば、エゼクタを設けるための通路を別途設ける必要がない。このため、吸気システムの構成の簡易性を確保しつつ、エゼクタを設けることができる。また、本発明によれば、ブローバイガス還流通路には、ＰＣＶバルブが配置されており、このＰＣＶバルブによって、ブローバイガス還流通路内のガスの流れが制御される。したがって、このＰＣＶバルブによって、エゼクタを流れるガスの流れも制御される。したがって、エゼクタを流れるガスの流れを制御するためのバルブを別途設ける必要がない。このため、吸気システムの構成の簡易性をより確保しつつ、エゼクタを設けることができる。 According to the present invention, there is no need to separately provide a passage for providing the ejector. For this reason, an ejector can be provided, ensuring the simplicity of the structure of an intake system. Further, according to the present invention, the PCV valve is arranged in the blow-by gas recirculation passage, and the gas flow in the blow-by gas recirculation passage is controlled by the PCV valve. Therefore, the flow of gas flowing through the ejector is also controlled by the PCV valve. Therefore, it is not necessary to separately provide a valve for controlling the flow of gas flowing through the ejector. For this reason, an ejector can be provided, ensuring the simplicity of the structure of an intake system more.

また、本発明によれば、エゼクタがＰＣＶバルブと一体として設けられている。このため、ＰＣＶバルブがエゼクタの機能をも果たすので、部品点数が少なくてすむ。 Further, according to the present invention, the ejector is provided integrally with the PCV valve. For this reason, since the PCV valve also functions as an ejector, the number of parts can be reduced.

図１は、本発明の吸気システムを備えた内燃機関の実施形態の１つを示している。FIG. 1 shows one embodiment of an internal combustion engine equipped with an intake system of the present invention.

以下、図面を参照して、本発明の吸気システムの実施形態について説明する。図１に、本発明の吸気システムを備えた内燃機関の実施形態の１つが示されている。図１において、１０は内燃機関、２０は吸気システム、２１は吸気通路、２２はスロットル弁、２３はアクチュエータ、２４はエアクリーナ、３０はブローバイガス還流装置、３１はブローバイガス還流通路、３１Ｕは上流側ブローバイガス還流通路、３１Ｄは下流側ブローバイガス還流通路、３２はＰＣＶバルブ、４０はブレーキブースタ装置、４１はブレーキブースタ、４２は第１ブースタ通路、４３は第２ブースタ通路、４４は負圧生成用エゼクタを、それぞれ示している。なお、図１に示されている矢印は、ガスの流れを示している。 Hereinafter, an embodiment of an intake system of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows one embodiment of an internal combustion engine equipped with the intake system of the present invention. In FIG. 1, 10 is an internal combustion engine, 20 is an intake system, 21 is an intake passage, 22 is a throttle valve, 23 is an actuator, 24 is an air cleaner, 30 is a blow-by gas recirculation device, 31 is a blow-by gas recirculation passage, and 31U is an upstream side. Blow-by gas recirculation passage, 31D is downstream blow-by gas recirculation passage, 32 is a PCV valve, 40 is a brake booster device, 41 is a brake booster, 42 is a first booster passage, 43 is a second booster passage, and 44 is for negative pressure generation. Each ejector is shown. In addition, the arrow shown by FIG. 1 has shown the flow of gas.

吸気システム２０は、概して、吸気通路２１と、スロットル弁２２と、ブローバイガス還流装置３０と、ブレーキブースタ装置４０とから構成されている。 The intake system 20 generally includes an intake passage 21, a throttle valve 22, a blow-by gas recirculation device 30, and a brake booster device 40.

スロットル弁２２は、吸気通路２１内に配置されている。アクチュエータ２３は、スロットル弁２２を駆動するためのアクチュエータである。エアクリーナ２４は、吸気通路２１の最下流の部分に配置されている。 The throttle valve 22 is disposed in the intake passage 21. The actuator 23 is an actuator for driving the throttle valve 22. The air cleaner 24 is disposed in the most downstream portion of the intake passage 21.

ブローバイガス還流装置３０は、概して、ブローバイガス還流通路３１と、ＰＣＶバルブ３２とから構成される。ブローバイガス還流通路３１は、上流側ブローバイガス還流通路３１Ｕと下流側ブローバイガス還流通路３１Ｄとから構成されている。上流側ブローバイガス還流通路３１Ｕは、エアクリーナ２４下流であって且つスロットル弁２２上流の吸気通路２１から、内燃機関１０まで延在している。上流側ブローバイガス還流通路３１Ｕは、内燃機関１０のクランクケース（図示せず）の内部に連通している。下流側ブローバイガス還流通路３１Ｄは、内燃機関１０から、スロットル弁２２下流の吸気通路２１まで延在している。下流側ブローバイガス還流通路３１Ｄは、内燃機関１０のクランクケースの内部に連通している。したがって、ブローバイガス還流通路３１は、スロットル弁２２上流の吸気通路２１を内燃機関１０のクランクケースの内部を介してスロットル弁２２下流の吸気通路２１に接続している。ＰＣＶバルブ３２は、下流側ブローバイガス還流通路３１Ｄに設けられている。 The blow-by gas recirculation device 30 generally includes a blow-by gas recirculation passage 31 and a PCV valve 32. The blowby gas recirculation passage 31 includes an upstream blowby gas recirculation passage 31U and a downstream blowby gas recirculation passage 31D. The upstream blowby gas recirculation passage 31 </ b> U extends from the intake passage 21 downstream of the air cleaner 24 and upstream of the throttle valve 22 to the internal combustion engine 10. The upstream blowby gas recirculation passage 31U communicates with the inside of a crankcase (not shown) of the internal combustion engine 10. The downstream blow-by gas recirculation passage 31 </ b> D extends from the internal combustion engine 10 to the intake passage 21 downstream of the throttle valve 22. The downstream blowby gas recirculation passage 31 </ b> D communicates with the inside of the crankcase of the internal combustion engine 10. Therefore, the blow-by gas recirculation passage 31 connects the intake passage 21 upstream of the throttle valve 22 to the intake passage 21 downstream of the throttle valve 22 through the inside of the crankcase of the internal combustion engine 10. The PCV valve 32 is provided in the downstream blowby gas recirculation passage 31D.

ブレーキブースタ装置４０は、概して、ブレーキブースタ４１と、第１ブースタ通路４２と、第２ブースタ通路４３とから構成されている。第１ブースタ通路４２は、ブレーキブースタ４１から下流側ブローバイガス還流通路３１Ｄまで延在している。すなわち、第１ブースタ通路４２は、ブレーキブースタ４１と下流側ブローバイガス還流通路３１Ｄとを互いに接続している。 The brake booster device 40 generally includes a brake booster 41, a first booster passage 42, and a second booster passage 43. The first booster passage 42 extends from the brake booster 41 to the downstream blowby gas recirculation passage 31D. That is, the first booster passage 42 connects the brake booster 41 and the downstream blowby gas recirculation passage 31D to each other.

そして、第１ブースタ通路４２と下流側ブローバイガス還流通路３１Ｄとの接続領域において、下流側ブローバイガス還流通路３１Ｄは、その通路径が下流に向かって徐々に小さくなるように構成されている。そして、第１ブースタ通路４２は、この領域において、下流側ブローバイガス還流通路３１Ｄの延在軸線に対して垂直に当該下流側ブローバイガス還流通路３１Ｄに接続されている。したがって、この領域において、下流側ブローバイガス還流通路３１Ｄに負圧発生用エゼクタ４４が形成されている。すなわち、エゼクタ４４は、ＰＣＶバルブ３２と一体的に形成されている。 In the connection region between the first booster passage 42 and the downstream blowby gas recirculation passage 31D, the downstream blowby gas recirculation passage 31D is configured such that its passage diameter gradually decreases toward the downstream. In this region, the first booster passage 42 is connected to the downstream blowby gas recirculation passage 31D perpendicular to the extending axis of the downstream blowby gas recirculation passage 31D. Therefore, in this region, the negative pressure generating ejector 44 is formed in the downstream blowby gas recirculation passage 31D. That is, the ejector 44 is formed integrally with the PCV valve 32.

第２ブースタ通路４３は、ブレーキブースタ４１から、スロットル弁２２下流の吸気通路２１まで延在している。すなわち、第２ブースタ通路４３は、ブレーキブースタ４１とスロットル弁２２下流の吸気通路２１とを互いに接続している。 The second booster passage 43 extends from the brake booster 41 to the intake passage 21 downstream of the throttle valve 22. That is, the second booster passage 43 connects the brake booster 41 and the intake passage 21 downstream of the throttle valve 22 to each other.

＜ブローバイガス還流装置の作用＞
機関運転中、スロットル弁２２上流の吸気通路２１内の圧力は、スロットル弁２２下流の吸気通路２１内の圧力よりも高い。したがって、機関運転中、スロットル弁２２上流の吸気通路２１内の空気は、上流側ブローバイガス還流通路３１Ｕを介して内燃機関１０のクランクケースの内部に流入する。そして、クランクケースの内部のブローバイガスは、下流側ブローバイガス還流通路３１Ｄを介して、スロットル弁２２下流の吸気通路２１内に排出される。斯くして、クランクケースの内部のブローバイガスがその外部に排出される。 <Operation of blow-by gas recirculation device>
During engine operation, the pressure in the intake passage 21 upstream of the throttle valve 22 is higher than the pressure in the intake passage 21 downstream of the throttle valve 22. Therefore, during engine operation, air in the intake passage 21 upstream of the throttle valve 22 flows into the crankcase of the internal combustion engine 10 via the upstream blowby gas recirculation passage 31U. The blow-by gas inside the crankcase is discharged into the intake passage 21 downstream of the throttle valve 22 via the downstream blow-by gas recirculation passage 31D. Thus, the blow-by gas inside the crankcase is discharged to the outside.

なお、機関運転状態によっては、スロットル弁２２上流の吸気通路２１内の圧力が、スロットル弁２２下流の吸気通路２１内の圧力よりも高くなることがある。このとき、スロットル弁２２下流の吸気通路２１内の空気が、下流側ブローバイガス還流通路３１Ｄを介して、内燃機関１０のクランクケースの内部に流入しようとする。しかしながら、ＰＣＶバルブ３２が逆止弁として働くため、下流側ブローバイガス還流通路３１Ｄを介したクランクケースの内部への空気の流入は抑制される。 Depending on the engine operating condition, the pressure in the intake passage 21 upstream of the throttle valve 22 may be higher than the pressure in the intake passage 21 downstream of the throttle valve 22. At this time, the air in the intake passage 21 downstream of the throttle valve 22 tends to flow into the crankcase of the internal combustion engine 10 via the downstream blowby gas recirculation passage 31D. However, since the PCV valve 32 functions as a check valve, the inflow of air into the crankcase via the downstream blowby gas recirculation passage 31D is suppressed.

＜ブレーキブースタの作用＞
上述したように、機関運転中、クランクケースの内部のブローバイガスは、下流側ブローバイガス還流通路３１Ｄを介して、スロットル弁２２下流の吸気通路２１内に排出される。そして、上述したように、エゼクタ４４において、下流側ブローバイガス還流通路３１Ｄは、その通路径が下流に向かって徐々に小さくなるように構成されている。したがって、エゼクタ４４において、負圧が生成される。これにより、ブレーキブースタ４１内の空気が、第１ブースタ通路４２を介して、下流側ブローバイガス還流通路４１Ｄに排出される。このため、ブレーキブースタ４１内に負圧が蓄積される。 <Operation of brake booster>
As described above, during engine operation, the blow-by gas inside the crankcase is discharged into the intake passage 21 downstream of the throttle valve 22 via the downstream blow-by gas recirculation passage 31D. As described above, in the ejector 44, the downstream blowby gas recirculation passage 31D is configured such that the passage diameter gradually decreases toward the downstream. Therefore, negative pressure is generated in the ejector 44. Thereby, the air in the brake booster 41 is discharged to the downstream blowby gas recirculation passage 41D through the first booster passage 42. For this reason, negative pressure is accumulated in the brake booster 41.

また、機関運転中、スロットル弁２２下流の吸気通路２１の内部には、負圧が発生する。これにより、ブレーキブースタ４１内の空気が、第２ブースタ通路４３を介して、吸気通路２１に排出される。このため、ブレーキブースタ４１内に負圧が蓄積される。 Further, a negative pressure is generated in the intake passage 21 downstream of the throttle valve 22 during engine operation. As a result, the air in the brake booster 41 is discharged to the intake passage 21 via the second booster passage 43. For this reason, negative pressure is accumulated in the brake booster 41.

＜本実施形態の利点１＞
本実施形態によれば、エゼクタ４４が下流側ブローバイガス還流通路３１Ｄに形成されている。したがって、エゼクタ４４を設けるための通路を、ブローバイガス還流通路３１とは別に設ける必要がない。このため、吸気システム２０の構成の簡易性を確保しつつ、エゼクタ４４を設けることができる。 <Advantage 1 of this embodiment>
According to this embodiment, the ejector 44 is formed in the downstream blowby gas recirculation passage 31D. Therefore, it is not necessary to provide a passage for providing the ejector 44 separately from the blow-by gas recirculation passage 31. For this reason, the ejector 44 can be provided while ensuring the simplicity of the configuration of the intake system 20.

＜本実施形態の利点２＞
また、本実施形態によれば、ＰＣＶバルブ３２によって、エゼクタ４４を流れるガスの流れも制御される。したがって、エゼクタ４４を流れるガスの流れを制御するためのバルブを、ＰＣＶバルブ３２とは別に設ける必要がない。このため、吸気システム２０の構成の簡易性をより確保しつつ、エゼクタ４４を設けることができる。 <Advantage 2 of this embodiment>
Further, according to the present embodiment, the flow of gas flowing through the ejector 44 is also controlled by the PCV valve 32. Therefore, it is not necessary to provide a valve for controlling the flow of gas flowing through the ejector 44 separately from the PCV valve 32. For this reason, the ejector 44 can be provided while further ensuring the simplicity of the configuration of the intake system 20.

＜本実施形態の利点３＞
また、本実施形態によれば、エゼクタ４４がＰＣＶバルブ３２と一体的に形成されている。したがって、ＰＣＶバルブ３２がエゼクタ４４の機能をも果たすので、部品点数が少なくてすむ。 <Advantage 3 of this embodiment>
Further, according to the present embodiment, the ejector 44 is formed integrally with the PCV valve 32. Accordingly, since the PCV valve 32 also functions as the ejector 44, the number of parts can be reduced.

＜実施形態の適用範囲＞
なお、上述した実施形態のＰＣＶバルブとして、ブローバイガスの流量を可変に制御可能なバルブであって、当該バルブの開度が小さくされる（すなわち、当該バルブが絞られる）ことによって負圧が発生するタイプのバルブを採用してもよい。この場合、ＰＣＶバルブの開度が小さくされることによって、負圧が生成され、ブレーキブースタ内に負圧が蓄積される。したがって、この場合においても、エゼクタがＰＣＶバルブと一体として設けられている。 <Scope of application>
Note that the PCV valve of the above-described embodiment is a valve capable of variably controlling the flow rate of blow-by gas, and a negative pressure is generated when the opening of the valve is reduced (that is, the valve is throttled). A type of valve may be employed. In this case, the negative pressure is generated by reducing the opening of the PCV valve, and the negative pressure is accumulated in the brake booster. Therefore, also in this case, the ejector is provided integrally with the PCV valve.

１０…内燃機関、２１…吸気通路、２２…スロットル弁、３０…ブローバイガス還流装置、３１…ブローバイガス還流通路、３１Ｕ…上流側ブローバイガス還流通路、３１Ｄ…下流側ブローバイガス還流通路、３２…ＰＣＶバルブ（逆止弁）、４０…ブレーキブースタ装置、４１…ブレーキブースタ、４２…第１ブースタ通路、４３…第２ブースタ通路、４４…負圧生成用エゼクタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Internal combustion engine, 21 ... Intake passage, 22 ... Throttle valve, 30 ... Blowby gas recirculation device, 31 ... Blowby gas recirculation passage, 31U ... Upstream blowby gas recirculation passage, 31D ... Downstream blowby gas recirculation passage, 32 ... PCV Valve (check valve), 40 ... Brake booster device, 41 ... Brake booster, 42 ... First booster passage, 43 ... Second booster passage, 44 ... Ejector for generating negative pressure

Claims

A blow-by gas recirculation device, the blow-by gas recirculation device having a blow-by gas recirculation passage and a PCV valve, wherein the blow-by gas recirculation passage is connected to an intake passage upstream of the throttle valve via an internal combustion engine; An intake system connected to a passage, wherein an ejector for generating negative pressure is provided in the blow-by gas recirculation passage, and the ejector is provided integrally with the PCV valve.