特開 2024-46930 エンジンのシリンダーカバーとエンジンの制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024046930

(43)【公開日】2024-04-05

(54)【発明の名称】エンジンのシリンダーカバーとエンジンの制御装置

(51)【国際特許分類】

   F01M 13/04 20060101AFI20240329BHJP

   F02M 26/47 20160101ALI20240329BHJP

   F02F 7/00 20060101ALI20240329BHJP

【ＦＩ】

F01M13/04 E

F02M26/47 C

F02F7/00 L

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022152312

(22)【出願日】2022-09-26

(71)【出願人】

【識別番号】000000125

【氏名又は名称】井関農機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100092794

【弁理士】

【氏名又は名称】松田 正道

(72)【発明者】

【氏名】金野 晃大

(72)【発明者】

【氏名】糸永 薫

(72)【発明者】

【氏名】上田 晋

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 幹大

(72)【発明者】

【氏名】岡本 英章

(72)【発明者】

【氏名】森本 宏

(72)【発明者】

【氏名】福山 尚尋

(72)【発明者】

【氏名】大久保 真司

(72)【発明者】

【氏名】足立 憲司

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 礼

(72)【発明者】

【氏名】竹▲崎▼ 直人

(72)【発明者】

【氏名】矢口 勝己

【テーマコード（参考）】

3G015

3G024

3G062

【Ｆターム（参考）】

3G015BD02

3G015BE02

3G015BE07

3G015BF05

3G015BF07

3G024AA72

3G062ED08

3G062FA10

3G062GA01

(57)【要約】

【課題】本発明は、クランクケースで発生するブローバイガスに含まれるオイルミストをシリンダーカバー内でオイルに凝縮してブリーザに送るオイルミストを少なくすることを課題とする。
【解決手段】エンジンシリンダーを内装するクランクケースの上部を覆うシリンダーカバー１にオイルミストセパレーター２を設け、クランクケース内で発生するブローバイガスをオイルミストセパレーター２でオイルに凝縮してクランクケース内に戻すエンジンにおいて、シリンダーカバー１の上内壁にロッカーアーム軸４に沿うガス溝５ａを形成し、このガス溝５ａを覆うバッフルプレート３を設けてブローバイガス室５を形成し、バッフルプレート３のロッカーアーム軸４端上にブローバイガス室５に通じるガス通路３ａ，３ｂを設けたことを特徴とするエンジンのシリンダーカバーとする。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンシリンダーを内装するクランクケースの上部を覆うシリンダーカバー（１）にオイルミストセパレーター（２）を設け、クランクケース内で発生するブローバイガスをオイルミストセパレーター（２）でオイルに凝縮してクランクケース内に戻すエンジンにおいて、シリンダーカバー（１）の上内壁にロッカーアーム軸（４）に沿うガス溝（５ａ）を形成し、このガス溝（５ａ）を覆うバッフルプレート（３）を設けてブローバイガス室（５）を形成し、バッフルプレート（３）のロッカーアーム軸（４）端上にブローバイガス室（５）に通じるガス通路（３ａ，３ｂ）を設けたことを特徴とするエンジンのシリンダーカバー。

【請求項2】

ガス通路（３ａ，３ｂ）にオイルメッシュ（６）を設けた請求項１に記載のエンジンのシリンダーカバー。

【請求項3】

ブローバイガス室（５）内に障壁（３ｃ）を設けたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンのシリンダーカバー。

【請求項4】

エンジン（１２）の吸気マニホールド（１５）にＥＧＲバルブ（１３）を通じて排気ガスを送るＥＧＲエンジンの制御装置において、吸気路にエアフロ―センサ（１６）を設け、運転中に一瞬ＥＧＲバルブ（１３）を閉じて、吸気量の増加分からＥＧＲ率を予測してＥＧＲバルブ（１３）を制御することを特徴とするエンジンの制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エンジンのクランクケース上部に設けるシリンダーカバーとエンジンの制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許第４５９７１０１７号公報に記載の如く、クランクケースの上部を覆うシリンダーカバーにはクランクケースで発生するブローバイガスを集めてブリーザに送り出すブローバイガス空間が設けられ、ブリーザでブローバイガスに含まれるオイルミストを凝縮してオイルに戻すようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第４５９７１０１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

クランクケースのロッカーアームではカムが高速回転してオイルミストが発生しているので、シリンダーカバー内にオイルミストが含まれたブローバイガスがブリーザに送られるが、オイルの含有量が多くてオイルの回収が充分でない。

【0005】

本発明は、クランクケースで発生するブローバイガスに含まれるオイルミストをシリンダーカバー内でオイルに凝縮してブリーザに送るオイルミストを少なくすることを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記本発明の課題は、次の技術手段により解決される。
請求項１の発明は、エンジンシリンダーを内装するクランクケースの上部を覆うシリンダーカバー１にオイルミストセパレーター２を設け、クランクケース内で発生するブローバイガスをオイルミストセパレーター２でオイルに凝縮してクランクケース内に戻すエンジンにおいて、シリンダーカバー１の上内壁にロッカーアーム軸４に沿うガス溝５ａを形成し、このガス溝５ａを覆うバッフルプレート３を設けてブローバイガス室５を形成し、バッフルプレート３のロッカーアーム軸４端上にブローバイガス室５に通じるガス通路３ａ，３ｂを設けたことを特徴とするエンジンのシリンダーカバーとする。

【0007】

請求項２の発明は、ガス通路３ａ，３ｂにオイルメッシュ６を設けた請求項１に記載のエンジンのシリンダーカバーとする。

【0008】

請求項３の発明は、ブローバイガス室５内に障壁３ｃを設けたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンのシリンダーカバーとする。

【0009】

請求項４の発明は、エンジン１２の吸気マニホールド１５にＥＧＲバルブ１３を通じて排気ガスを送るＥＧＲエンジンの制御装置において、吸気路にエアフロ―センサ１６を設け、運転中に一瞬ＥＧＲバルブ１３を閉じて、吸気量の増加分からＥＧＲ率を予測してＥＧＲバルブ１３を制御することを特徴とするエンジンの制御装置とする。

【発明の効果】

【0010】

請求項１の発明で、クランクケースで発生したブローバイガスがシリンダーカバー１内のガス溝５ａとバッフルプレート３で覆われたブローバイガス室５を通してオイルミストセパレーター２に送られて、オイルミストがオイルに凝縮されてクランクケースに戻されるが、オイルミストが多く発生するロッカーアーム軸４の上部がブローバイガス室５で覆われているので、ロッカーアームで生じるオイルミストがブローバイガス室５に直接送られることなく、ロッカーアーム軸４の軸端に設けるガス通路３ａ，３ｂを通してブローバイガス室５にブローバイガスが送られるので、ブローバイガス室５に送られるオイルミストが少なくなり、オイルミストセパレーター２で効率よくオイルが凝縮される。

【0011】

請求項２の発明で、バッフルプレート３の端部に設けるガス通路３ａ，３ｂを通るブローバイガスに含まれるオイルミストがオイルメッシュ６でオイルに戻されてブローバイガス室５に入るオイルミストがさらに減少してオイルミストセパレーター２でのオイル凝縮がさらに効率化する。

【0012】

請求項３の発明で、ブローバイガス室５でオイルミストセパレーター２に移動するブローバイガスが障壁３ｃに衝突してオイルミストの一部がオイルに結露してオイルミストセパレーター２に送られるオイルミストの量が少なくなる。

【0013】

請求項４の発明で、吸気マニホールド１５に設けるエアフロ―センサ１６でＥＧＲ率を予測できるので、高価なＯ２センサを必要とせず、ＥＧＲバルブ１３の制御が安価で出来る。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施形態にかかるシリンダーカバーの側面図である。

【図2】同上シリンダーカバーの内部を示す底面図である。

【図3】同上シリンダーカバーの側断面図である。

【図4】同上実施形態のＥＧＲ付のエンジンの概略構成図である。

【図5】本発明の実施形態にかかるディーゼルエンジンのＤＰＦ装置の概略図である。

【図6】同上ＤＰＦ装置の断面図である。

【図7】同上エンジンの冷却水容器の部分側断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施形態を図面に示す実施例を参照しながら説明する。

【0016】

シリンダーカバー１は、シリンダーカバー１の上部を覆って取り付ける横長キャップ状の樹脂成型品で、中央から右側に寄せた位置にオイルミストセパレーター２を設けてオイルに凝縮してクランクケースに戻している。

【0017】

シリンダーカバー１の内壁に形成するガス溝５ａを覆ってプレート状のバッフルプレート３をリブ１ａにボルトで取り付けて、内壁との間にブローバイガス室５を形成している。このバッフルプレート３はロッカーアーム軸４上を覆うように設けられ、ロッカーアームで生じるオイルミストを受け止めてブローバイガス室５に侵入しないようにしている。

【0018】

このバッフルプレート３の上面には千鳥状にミストセパレーター２に向かって傾斜起立して配置した障壁３ｃが設けられ、ブローバイガスがオイルミストセパレーター２に向かって移動する際にオイルミストが衝突してオイルに結露し、バッフルプレート３上に滴下する。また、バッフルプレート３の端部はロッカーアーム軸４の外側でシリンダーカバー１の内壁との間にガス通路３ａ，３ｂを形成し、ブローバイガスが上昇通過し、バッフルプレート３上に溜まるオイルがクランクケース内へ滴下する。

【0019】

なお、ガス通路３ａ，３ｂにはオイルメッシュ６を設けるとオイルミストがブローバイガス室５に移動するのを少なく出来る。また、オイルメッシュ６をクランクケースに取り付けてブローバイガスを通してオイルミストセパレーター２に導く構成も考えられる。

【0020】

また、ガス通路３ａ，３ｂをバッフルプレート３の両端に設けることなく、片側のみに設けても良い。

【0021】

図４は、ＥＧＲ付のエンジンの概略構成図で、吸気マニホールド１５とＤＰＦ装置１０からの排気マニホールド１４の空気がターボチャージャー１１で混合されてエンジン１２に供給されるが、その空気混合率はエンジンコントローラ１７で制御されるＥＧＲバルブ１３の開度調整で調整されている。

【0022】

吸気量はエアフロ―センサ１６で計測されているので、ＥＧＲバルブ１３を瞬間的に閉じて、その瞬間の吸気量増加分からＥＧＲ率を予測することで、ＥＧＲバルブ１３の開度を制御する。この構成で、吸気マニホールド１５に設けるエアフロ―センサ１６でＥＧＲ率を予測できるので、高価なＯ２センサを必要とせず、ＥＧＲバルブ１３の制御が安価で出来る。

【0023】

ＥＧＲクーラ付きのエンジンで、運転中の指示噴射量を積算しＥＣＵデータに保存し、閉塞状態の基準としての運転時間と指示噴射量の積算でＭＡＰを構成し、それに閾値を設定し、その閾値より下回った際にＥＧＲクーラが閉塞状態であると判断してエラー表示させ、ＥＧＲクーラが閉塞状態になる前に警告する。エラー表示後の制御としては手動再生後期のセーフモードと同様で回転数、噴射量を制御し通常運転できない状態にする。

【0024】

電子制御エンジンの燃料噴射制御において、エンジン制御装置で燃料噴射量を積算し、積算燃料噴射量に応じて燃料噴射量減小の補正を行い、ＰＭ増加、排ガス成分の悪化を抑制する。

【0025】

なお、ＤＰＦ付きエンジンを搭載し、電子ミッション（自動変速）を有した農業機械で、ＤＰＦの手動再生が必要となった場合、エンジン回転数や出力が低下し、ブザー、ランプなどで報知する。また、緊急のＤＰＦの手動再生が必要となった場合、電子ミッションの制御により、車両速度を制限する（速度が徐々に低下していく）。また、ＰＴＯや刈り取りなど、作業機の駆動を停止するのも良い。さらに、緊急の手動再生が必要である場合は、確実に作業を中断させる。また、操作手順などを携帯端末に表示し、携帯端末を操作することで、手動再生が開始するようにしても良い。

【0026】

図５は、ディーゼルエンジンの排気浄化装置であるＤＰＦ装置１０の概略図で、ＤＯＣ１８とＤＰＦ１９で構成し、ＤＰＣ１９の入口センサ２１と出口センサ２２で排気温度を計測している。そして、入口センサ２１で計測する入口温度が２回連続して低下したら、ＤＯＣ閉塞アラートを発報し、オペレータにＤＰＦ装置１０の手動再生を要求して、手動再生によるＤＰＦの再生回復を行って、ＤＰＦ閉塞ぎみを回復させる。

【0027】

ＤＰＦの手動再生後にエンジン回転数をハイアイドルに上げて排ガス流量アップし、吸気スロットルバルブの開け閉めを繰り返して排ガス流量を増減させることで、ＤＯＣ１８を通過する排ガスに脈動を発生させて、閉塞を引き起こす煤をＤＰＦ側へ吹き飛ばして、触媒能力を回復させる。

【0028】

ＧＰＳ衛星による測位装置を備えたトラクタでは、作業地の高度を判断してエンジンの出力低下を表示して、その出力低下を考慮した作業を行うようにすれば良い。

【0029】

ディーゼルエンジンを搭載した農業用トラクタにおいて、ＤＰＦ装置１０の再生が行われている途中に、メンテンナンスなどにより、一時的にローアイドル状態などになった時ＤＰＦ再生処理中には実噴射量に閾値を設け、実噴射量が閾値を下回った場合、再生処理を維持しようとしないで、一時中断し、実噴射量が閾値を上回った時には、再生処理を再開することで、ポスト噴射量が抑制され、燃費が向上する。

【0030】

図６は、ＤＰＦ装置１０の側面にプラグ孔２０を設け、ＤＰＦ１９に詰りが生じると、プラグ孔２０のカバーを外してエアーガンを差し込んで煤を吹き飛ばすようにしている。この構成で、ＤＰＦ装置１０をエンジン１２から取り外さずにメンテナンスを行える。プラグ孔２０は左右に設けると作業が容易になる。

【0031】

図７は、冷却水容器内に設けるサーモスタット２５の固定方法を示している。下ケース２３の段部２３ａにサーモスタット２５の端部を載せて、上ケース２４を重ねてガスケット２６を挟む際に、ガスケット２６に設ける膨らみ部２６ａがサーモスタット２５を固定することで、安定して保持できる。

【符号の説明】

【0032】

１ シリンダーカバー
２ オイルミストセパレーター
３ バッフルプレート
３ａ，３ｂ ガス通路
３ｃ 障壁
４ ロッカーアーム軸
５ ブローバイガス室
６ オイルメッシュ
１２ エンジン
１３ ＥＧＲバルブ
１５ 吸気マニホールド
１６ エアフロ―センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】