スラッジ抑制層劣化診断装置
【課題】内燃機関の内部に形成されたスラッジ抑制層の劣化度合いを知る。
【解決手段】本発明に係るスラッジ抑制層劣化診断装置は、内燃機関１０の内部の部位の表面にスラッジの生成または付着を抑制するためのスラッジ抑制層７４が形成された内燃機関１０に適用されるスラッジ抑制層劣化診断装置であって、前記スラッジ抑制層７４の内の少なくとも一部のスラッジ抑制層７４ｐを観察可能に前記内燃機関１０の外殻構造体２０に設けられた窓８６と、該窓８６の内側からその外側へ向けて、前記スラッジ抑制層の構成材料によって遮断可能な電磁波を照射する電磁波照射手段８８とを備え、前記窓８６から観察可能な前記少なくとも一部のスラッジ抑制層７４ｐは、前記窓８６と前記電磁波照射手段８８との間に位置付けられている。好ましくは、前記電磁波は光である。
【解決手段】本発明に係るスラッジ抑制層劣化診断装置は、内燃機関１０の内部の部位の表面にスラッジの生成または付着を抑制するためのスラッジ抑制層７４が形成された内燃機関１０に適用されるスラッジ抑制層劣化診断装置であって、前記スラッジ抑制層７４の内の少なくとも一部のスラッジ抑制層７４ｐを観察可能に前記内燃機関１０の外殻構造体２０に設けられた窓８６と、該窓８６の内側からその外側へ向けて、前記スラッジ抑制層の構成材料によって遮断可能な電磁波を照射する電磁波照射手段８８とを備え、前記窓８６から観察可能な前記少なくとも一部のスラッジ抑制層７４ｐは、前記窓８６と前記電磁波照射手段８８との間に位置付けられている。好ましくは、前記電磁波は光である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の内部でのスラッジの生成または付着を抑制するためにスラッジ抑制層が形成された内燃機関に適用されるスラッジ抑制層劣化診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用等の内燃機関では、潤滑油であるオイルが循環されていて、このオイルは、使用により劣化して汚れるようになる。オイルの汚れ物質には、いわゆるスラッジがあり、このスラッジが内燃機関の各部に様々な悪影響を与えることが知られている。スラッジは、燃料中に含まれるオレフィンと、ブローバイガスに含まれるＮＯｘやＳＯｘと、水とを主成分とし、これら主成分が熱や酸の力で反応し、スラッジプリカーサやスラッジバインダといった前駆物質を経て生成される。スラッジは視覚的には泥あるいはヘドロ状の物質であり、例えば、これが内燃機関内部の通路に堆積すると該通路を閉塞するといった問題を引き起こす。
【０００３】
このスラッジの生成は、内燃機関内部で結露等によって生じる水と、ブローバイガス中に含まれるＮＯｘやＳＯｘとの反応によってできる酸性物質によって促進される。したがって、かかる酸性物質のオイルへの混入は、スラッジの生成を促進し、オイルの劣化を加速すると共に、オイルの潤滑油としての各機能を低下させる。
【０００４】
このように、内燃機関のオイルが使用により劣化して汚れると好ましくない事態が生じ得るので、通常、オイルは一定期間ごとまたは一定走行距離ごとに交換される。しかしながら、この交換は、オイルの劣化度合いに基づいて判断された適切な時期に行われる方が経済的により好ましいこと明らかである。
【０００５】
例えば、光を用いてガスエンジン油を初めとする潤滑油の劣化を検知する、オイル劣化センサが特許文献１に開示されている。このセンサは、発光部で発光された光を潤滑油に照射し、その透過光を受光部で受光することにより潤滑油による光の吸光度を測定して、潤滑油の劣化を検知するオイル劣化センサであり、このセンサでは波長６００ｎｍ未満の可視光が用いられる。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１１８９８７号公報
【特許文献２】特開平９−１３０６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、従来、内燃機関におけるオイル自体の劣化抑制を主目的として、潤滑油としてのオイル中に、金属系清浄剤と称される添加剤を直接的に加えて、上記酸性物質を中和・除去することが行われている（例えば特許文献２参照）。その一方で、上記スラッジが発生した場合に、スラッジが、内燃機関内部のオイルが常時行き渡るのではない部位に付着・堆積することが問題となっている。即ち、オイルが常時行き渡る部位であれば、スラッジが発生したとしても、このスラッジがオイルで洗い流されるので付着・堆積が起こりにくい。しかしながら、オイルが常時行き渡るのではない部位であると、そのようなスラッジを洗い流す効果が期待できず、その付着・堆積という問題が起こり得る。
【０００８】
そこで、種々検討した結果、本発明者は、オイルが常時行き渡るのではない部位におけるスラッジの生成または付着を抑制するために、内燃機関の内部にスラッジの生成または付着を抑制することを可能にする、例えば炭酸カルシウムといった成分からなるスラッジ抑制層を形成することが有効であることを見出した。しかしながら、こうして形成されたスラッジ抑制層はその効能を発揮する過程で徐々に消耗する。それ故、このスラッジ抑制層の消耗度合いすなわち劣化度合いを知ることは、例えば、オイルの劣化の程度を推し測る上で、指標の一つとなり得る。または、スラッジ抑制層の劣化度合いを知ることで、内燃機関へのスラッジ抑制層の再形成時期を適切に判断することも可能になるので、内燃機関の性能を持続させることさえも可能になり得る。
【０００９】
そこで、本発明はかかる点に鑑みて創案されたものであり、その目的は、内燃機関の内部の部位の表面に形成されたスラッジ抑制層の劣化度合いを知ることにある。
【００１０】
なお、上述の特許文献１のセンサでは、オイルそのものの劣化を診断することは可能であるかもしれないが、上記のように設けられたスラッジ抑制層の劣化診断は可能にならない。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明のスラッジ抑制層劣化診断装置は、内燃機関の内部の部位の表面にスラッジの生成または付着を抑制するためのスラッジ抑制層が形成された内燃機関に適用されるスラッジ抑制層劣化診断装置であって、前記スラッジ抑制層の内の少なくとも一部のスラッジ抑制層を観察可能に前記内燃機関の外殻構造体に設けられた窓と、該窓の内側からその外側へ向けて、前記スラッジ抑制層の構成材料によって遮断可能な電磁波を照射する電磁波照射手段とを備え、前記窓から観察可能な前記少なくとも一部のスラッジ抑制層は、前記窓と前記電磁波照射手段との間に位置付けられていることを特徴とする。
【００１２】
かかる構成によれば、窓から観察可能な前記少なくとも一部のスラッジ抑制層が前記窓と前記電磁波照射手段との間に位置付けられるので、スラッジ抑制層の消耗すなわち劣化に伴って窓を透過する電磁波照射手段からの電磁波の量が変化する。したがって、この電磁波の量に基づいて、適切にスラッジ抑制層の劣化を診断して、その劣化度合いを知ることが可能になる。
【００１３】
そして、前記窓の内面に直接的に前記少なくとも一部のスラッジ抑制層が形成されているとよい。こうすることで、窓が汚れてしまったがために、前記少なくとも一部のスラッジ抑制層を観察できなくなるということが生じることを防ぐことが可能になる。
【００１４】
さらに、前記窓の外側に、前記電磁波照射手段からの電磁波を検知するための電磁波検知手段が設けられているとなおよい。こうすることで、スラッジ抑制層の劣化度合いに対応する、窓を透過した電磁波の量をより適切に知ることが可能になる。
【００１５】
特に好ましくは、上記スラッジ抑制層劣化診断装置における、前記電磁波は光である。この場合、電磁波照射手段として、ライトなどの種々の既知の光照射手段を用いることができる。一態様としては、前記電磁波照射手段は光ファイバを含んで構成され得る。この場合、光ファイバを介して内燃機関外部の光を内燃機関内部に取り込むようにすることが可能であり、また、電磁波としての光の取込経路や照射経路の設計の自由度を高めることが可能になる。
【００１６】
具体的には、前記電磁波照射手段が光ファイバを含んで構成されている場合、前記電磁波照射手段は、車両のヘッドライトの光の一部を前記光ファイバ内に取り込むように構成されているとよい。こうすることで、ヘッドライトを光源として用いることができる。これに加えてあるいはこれとは別に、前記電磁波照射手段が光ファイバを含んで構成されている場合、前記電磁波照射手段は、外光を前記光ファイバ内に取り込むように構成されているとよい。こうすることで、自然光といった外光を窓に向かって照射することが可能になる。
【００１７】
さらに、好ましくは、前記窓から観察可能な前記少なくとも一部のスラッジ抑制層に、異なる厚みを有する複数の部分が含まれているとよく、具体的には、前記少なくとも一部のスラッジ抑制層の厚みは、その一端部側からその他端部側へ至るにつれて、徐々に変わるとよい。こうすることで、窓を透過する電磁波の量に基づいて、スラッジ抑制層にどの程度の劣化が生じているのかをより適切に知ることが可能になる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、内燃機関の内部の部位の表面に形成されたスラッジ抑制層の劣化度合いを知ることができるという、優れた効果が発揮される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳述する。まず、第１実施形態について説明する。
【００２０】
図１には本発明が適用される内燃機関、特にそのブローバイガス環流装置が示されている。図示されるように、エンジン（内燃機関）１０はシリンダブロック１２と、ピストン１４と、クランクケース１６と、シリンダヘッド１８と、シリンダヘッド１８を上方から覆うヘッドカバー２０と、オイルパン２２とを備える。なお、本明細書において、シリンダブロック１２と、クランクケース１６と、シリンダヘッド１８と、ヘッドカバー２０と、オイルパン２２とは、エンジン１０の内部領域を定める外殻構造体であり、ここでいうところの外殻構造体には、後述するチェーンカバーも含まれる。
【００２１】
ブローバイガスとは、ピストンリングと、シリンダブロック１２のシリンダボアとの隙間からクランクケース１６内へ漏れ出るガスのことである。このブローバイガスは多量の炭化水素や水分を含む。このため、ブローバイガスがあまりに多いとエンジンオイルの早期劣化やエンジン内部の錆の原因になる。また、炭化水素が含まれているため、ブローバイガスをこのまま大気に解放することは環境上好ましくない。そのため、ブローバイガスは、吸気負圧を利用して後述の経路を通じて強制的に吸気系統へ戻される。なおエンジンの軽負荷時におけるブローバイガスおよび新気の流れを矢印で示す。
【００２２】
吸気通路２４にはスロットルバルブ２６が設けられ、スロットルバルブ２６の下流側の吸気通路２４ｄと、ヘッドカバー２０内とはＰＣＶ通路２８によって連通されている。ここでＰＣＶとはPositive Crankcase Ventilationの略称である。また、スロットルバルブ２６の上流側の吸気通路２４ｕと、ヘッドカバー２０内とは大気通路３０によって連通されている。ＰＣＶ通路２８にはこれを開閉するＰＣＶバルブ３２が設けられる。ＰＣＶバルブ３２は吸気負圧の大きさに応じて開閉し、流量を変えるものであり、ここではヘッドカバー２０に固設されている。
【００２３】
シリンダブロック１２とシリンダヘッド１８とには、ヘッドカバー２０内とクランクケース１６内とを連通するオイル落とし通路３４が設けられている。ここでのオイル落とし通路３４は、動弁系の潤滑を終えてシリンダヘッド１８上に滞留したオイルをオイルパン２２へ向けて落とすための通路であると同時に、クランクケース１６内のブローバイガスをヘッドカバー２０内に向けて上昇移動させるための通路である。クランクケース１６からヘッドカバー２０に向かって上昇移動するブローバイガスには、クランクケース１６内のオイルの攪拌、蒸発によって生成されたオイルミストが含まれる。
【００２４】
図示されるように、エンジンの軽負荷時には、ＰＣＶバルブ３２が開かれ、クランクケース１６内のブローバイガスはオイル落とし通路３４、ヘッドカバー２０内、ＰＣＶ通路２８を順に通じて吸気通路２４ｄに戻され、その後シリンダブロック１２内の燃焼室で燃焼される。一方このときヘッドカバー２０内には大気通路３０を通じて大気が導入され、この大気はヘッドカバー２０内のブローバイガスを適宜希釈する。
【００２５】
他方、図示しないが、エンジンの高負荷時には、スロットルバルブ２６が所定開度以上に開かれてＰＣＶバルブ３２が閉じられるので、ヘッドカバー２０内のブローバイガスは大気通路３０を通じて吸気通路２４に戻される。
【００２６】
このようにクランクケース１６内のブローバイガスは、ヘッドカバー２０内に導入された後、吸気通路２４に戻されて燃焼される。ブローバイガスは、燃料成分であるＨＣ（炭化水素）、既燃焼ガスに含まれるＮＯｘおよびＳＯｘ、水分のほか、クランクケース１６内のオイルの攪拌、蒸発によって生成された気体としてのオイルミストを含んでいる。このため、単にブローバイガスを吸気側に環流させるだけだとオイルも同時に燃焼されてしまい、オイルの消費量が多くなると同時に、オイル燃焼による白煙が生じて問題となる。
【００２７】
そこで、ヘッドカバー２０内には、詳細は後述するが、ブローバイガスからオイルを分離するためのオイルセパレータ室が区画形成されている。このオイルセパレータ室により、ブローバイガスを吸気系に戻す前にオイルを分離して回収することができ、上記問題を解決することができる。
【００２８】
図２にエンジン１０の外観を示す。図示されるように、エンジン１０のクランク軸方向の一端部において、吸気側および排気側の二本のカムシャフト３６Ｉ，３６Ｅがタイミングチェーン３８を介してクランク軸（図示せず）によって回転駆動される。そして、タイミングチェーン３８は、シリンダブロック１２に設けられたオイルジェット４０から噴出されるオイルによって給油される。タイミングチェーン３８はチェーンカバー４２によって側方から覆われ、チェーンカバー４２は、シリンダブロック１２およびクランクケース１６に締結される。チェーンカバー４２の上端面にはヘッドカバー２０が一部締結され、チェーンカバー４２の下端面にはオイルパン２２が一部締結される。これによりチェーンカバー４２内には外部と仕切られた空間が形成される。
【００２９】
ヘッドカバー２０は、その長手方向に沿って設けられた気筒数（ここでは４気筒）と同数のプラグ穴４４と、図示しないキャップによって開放可能に閉止される給油口４６とを有する。また、ヘッドカバー２０には、前述のＰＣＶバルブ３２が取り付けられると共に、大気通路３０をなす配管が接続される管継手４８が取り付けられる。
【００３０】
図３に、ヘッドカバー２０を裏側から見たときの斜視図が示されている。図示されるように、ヘッドカバー２０の裏側上部には、前述のオイルセパレータ室を区画形成するための二つの溝５０Ａ，５０Ｂが設けられている。これら溝５０Ａ，５０Ｂは、ヘッドカバー２０の長手方向Ｌに伸長されると共に、プラグ穴４４を間に挟んで幅方向Ｗの一方側と他方側とに設けられている。以下、幅方向Ｗにおける一方の溝５０Ａが設けられる側を「前」、他方の溝５０Ｂが設けられる側を「後」とする。これら方向は、エンジン１０が図２に示されるように車両に横置きされた場合の車両の前後方向に対応する。
【００３１】
これら前後の溝５０Ａ，５０Ｂは、図４に示されるような略長方形の二つのバッフルプレート５２Ａ，５２Ｂによってそれぞれ閉止される。これにより、ヘッドカバー２０の前部には、溝５０Ａとバッフルプレート５２Ａとによって区画される一つのオイルセパレータ室５４Ａが形成され、またヘッドカバー２０の後部には、溝５０Ｂとバッフルプレート５２Ｂとによって区画される一つのオイルセパレータ室５４Ｂが形成されることとなる。これら前後のオイルセパレータ室５４Ａ，５４Ｂは別個独立である。
【００３２】
バッフルプレート５２Ａ，５２Ｂは、図示状態から上下左右に反転され、それら周縁部が、ヘッドカバー２０の溝５０Ａ，５０Ｂの周縁部に形成された四角枠状の接合面５６Ａ，５６Ｂに接合された後、溶接、ボルト止め等の締結手段によりヘッドカバー２０に固定される。接合面５６Ａ，５６Ｂに設けられた位置決めピン５８Ａ，５８Ｂと、バッフルプレート５２Ａ，５２Ｂに設けられた位置決め穴６０Ａ，６０Ｂとが、両者の位置合わせに使用される。こうして出来たオイルセパレータ室５４Ａ，５４Ｂは後述するガス出入口の部分を除いて基本的に閉じた空間である。
【００３３】
ヘッドカバー２０において、溝５０Ａ，５０Ｂの底面（あるいは上面）には、そこから起立する複数のじゃま板６２Ａ，６２Ｂが長手方向に所定間隔で一体に設けられ、他方、バッフルプレート５２Ａ，５２Ｂの上面（あるいは底面）にも、そこから起立する複数のじゃま板６４Ａ，６４Ｂが長手方向に所定間隔で設けられる。図５を参照して、これら上下のじゃま板６２Ａ，６２Ｂおよび６４Ａ，６４Ｂは、バッフルプレート５２Ａ，５２Ｂが組み付けられたときに長手方向Ｌに交互に配置され、その長手方向Ｌにブローバイガスが流れるときの蛇行状の通路を画成する。これによって、オイルセパレータ室５４Ａ，５４Ｂの長手方向にブローバイガスが流れるとき、ブローバイガスは屈曲されつつ流されることになり、これによってブローバイガスからのオイルの分離が促進される。なお、オイルセパレータ室の通路構造については様々なものが知られており、このような上下に蛇行する構造の他、左右に蛇行する構造、両者を組み合わせた構造、より複雑な迷路構造などがある。いずれの通路構造も採用され得る。
【００３４】
図３に示すように、前部のオイルセパレータ室５４Ａに関しては、溝５０Ａの右端面に大気導入口６６Ａが形成され、この大気導入口６６Ａが前記管継手４８に接続されて大気の取り入れ口となる。また、図４に示すように、前部バッフルプレート５２Ａの取付状態における左端部（図４では右端部）に大気の出口穴６８Ａが形成される。
【００３５】
よって、ヘッドカバー２０内に大気を導入するときは、図３、図４に白抜き矢印で示されるように、大気がまず大気導入口６６Ａから前部オイルセパレータ室５４Ａ内に入り、前部オイルセパレータ室５４Ａ内を図中右から左へと流れ、出口穴６８Ａから室外に流出される。また、エンジン高負荷時において、ブローバイガスが前部オイルセパレータ室５４Ａを通過して吸気側に戻されるときは、流れ方向が逆となり、ブローバイガスが出口穴６８Ａからオイルセパレータ室５４Ａ内に入って図中左から右へと流れ、このときブローバイガスからオイルが分離される。オイル分離後のブローバイガスは大気導入口６６Ａから大気通路３０へと流出され、分離されたオイルは出口穴６８Ａから落とされる。
【００３６】
他方、後部のオイルセパレータ室５４Ｂに関しては、図４に示すように、バッフルプレート５２Ｂの取付状態における右端部（図４では左端部）に、ブローバイガスの入口溝６６Ｂが形成される。この入口溝６６Ｂは、オイルセパレータ室５４Ｂに溜まったオイルの落とし穴を兼用する。また、図３に示すように、溝５０Ｂの左端部に後方に向かうブローバイガスの出口穴６８Ｂが形成され、この出口穴６８Ｂが前記ＰＣＶバルブ３２に接続される。
【００３７】
よって、ブローバイガスが吸気側に戻されるときは、図３、図４に黒塗り矢印で示されるように、ブローバイガスが入口溝６６Ｂから後部オイルセパレータ室５４Ｂ内に入って室内を右から左へと流れ、このときブローバイガスからオイルが分離される。オイル分離後のブローバイガスは出口穴６８ＢからＰＣＶ通路２８へと流出され、分離されたオイルは入口溝６６Ｂから落とされる。
【００３８】
ところで、かかるオイルセパレータ室５４Ａ，５４Ｂは、ブローバイガスに含まれる気体としてのオイルミストが存在し、かつ、その内壁にオイルミストが接触される部位ではあるものの、オイルが常時行き渡る部位ではなく、言い換えればオイルが積極的に流されるような部位ではない。したがって、オイルセパレータ室５４Ａ，５４Ｂの内面にはスラッジが生成・付着・堆積しやすい。
【００３９】
より詳しく述べると、ブローバイガス中に含まれるＮＯｘやＳＯｘと、結露等によって生じる水との反応によってできる酸性物質が、スラッジ生成を促す。一方、オイルセパレータ室５４Ａ，５４Ｂ内のブローバイガスにはＮＯｘやＳＯｘが含まれており、また、ヘッドカバー２０がエンジンからの熱を伝達されづらくかつ外面が外気に晒されて冷却風等によって冷却されるので、ヘッドカバー２０の内面には結露等による凝縮水が生じやすい。よって、オイルセパレータ室５４Ａ，５４Ｂ内では酸性物質ができやすく、この結果スラッジが発生しやすくなってその付着・堆積が起きやすい。しかも、オイルが積極的に流されるような部位ではないので発生したスラッジを洗い流す効果も期待できない。
【００４０】
オイルセパレータ室５４Ａ，５４Ｂの内面にスラッジが付着・堆積すると、その室内に形成されたブローバイガス通路が半ば閉塞状態となり、オイル分離性能が低下する結果、ブローバイガス中のオイルミストが多量に吸気側に戻されてしまってオイル消費量増加やオイル燃焼による白煙発生などの不具合をもたらす。
【００４１】
そこで、本第１実施形態では、オイルセパレータ室５４Ａ，５４Ｂのような基本的にオイルの行き渡らない部位において、スラッジの生成または付着を抑制するため、当該部位の表面にスラッジ抑制層を形成することとしている。スラッジ抑制層を図３および図４にドット部分で示す。なお、図３および図４にドット部分で示されたスラッジ抑制層は、エンジン１０の内部の部位の表面に形成されている。
【００４２】
スラッジ抑制層は、好ましくは固体のアルカリ性物質からなり、このアルカリ性物質としてここでは主として炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3）が用いられる。例えば後部のオイルセパレータ室５４Ｂにおいて、スラッジ抑制層７４Ｂは、ヘッドカバー２０の内面となる溝５０Ｂの底面と、バッフルプレート５２Ｂの上面とに形成され、即ち、図５にも示されるように、オイルセパレータ室５４Ｂ内の上面（天井面）７６Ｂと下面（床面）７８Ｂとに形成される。なお、スラッジ抑制層は、炭酸カルシウム成分を含む溶液をヘッドカバー２０の内表面などに塗布して乾燥させることで形成されているが、種々の方法を用いて形成され得る。
【００４３】
本第１実施形態において、スラッジ抑制層７４Ｂはオイルセパレータ室５４Ｂ内の上面７６Ｂおよび下面７８Ｂの全面に設けられるが、部分的に設けられてもよい。スラッジ抑制層７４Ｂを設けると、その厚み分だけ室内の通路面積が減少するので、本第１実施形態では、その通路面積減少をできるだけ少なくするため、じゃま板６２Ｂ，６４Ｂにはスラッジ抑制層７４Ｂが形成されていない。ただし、そこに、これを形成するのは任意である。なお、図４に示されるように、バッフルプレート５２Ｂの上面のうち、ヘッドカバー２０の接合面５６Ｂと接合される周縁部には、スラッジ抑制層７４Ｂは設けられていない。
【００４４】
オイルセパレータ室５４Ｂの上面７６Ｂは、外気に晒されるヘッドカバー外面の裏面若しくは内面であることから、図５に仮想線で示されるように、結露による水Ｍが生じやすく、また、その水Ｍは下面７８Ｂに滴下しやすい。よって上面７６Ｂと下面７８Ｂとでは水ＭとＮＯｘ、ＳＯｘとの反応による酸性物質ができやすいが、ここではそれら上面７６Ｂおよび下面７８Ｂにスラッジ抑制層７４Ａを形成するので、そこに生成された酸性物質を効果的に中和し、スラッジの発生・付着を抑制できる。
【００４５】
他方、前部のオイルセパレータ室５４Ａについても同様の構成がなされており、スラッジ抑制層７４Ａが、オイルセパレータ室５４Ａの上面（天井面）７６Ａと下面（床面）７８Ａとにのみ、全面に亘って形成される。
【００４６】
このように、オイルが常時行き渡るのではなくかつオイルミストが接触されるオイルセパレータ室５４Ａ，５４Ｂの内面に、アルカリ性物質からなるスラッジ抑制層７４Ａ，７４Ｂを設けると、生成された酸性物質をアルカリ性物質と反応させて中和させることができる。したがってこれにより、スラッジ生成を促進させる酸性物質の除去が可能となり、これを以てスラッジの発生を抑制し、その付着・堆積を抑制することができる。
【００４７】
また、生成された酸性物質を中和除去するので、この酸性物質がオイル中に溶け込んでオイルを劣化させるのを同時に抑制できる。
【００４８】
なお、本第１実施形態では図３に示されるように、前後のオイルセパレータ室５４Ａ、５４Ｂ以外のヘッドカバー２０の内面にも、スラッジ抑制層７４Ｃが形成されている。ヘッドカバー２０はその全体が冷却されやすいので、本第１実施形態の如くオイルセパレータ室５４Ａ，５４Ｂ以外のヘッドカバー２０の内面にスラッジ抑制層７４Ｃを形成することは好ましい。以下、スラッジ抑制層７４Ａ、７４Ｂ、７４Ｃをまとめて、符号「７４」で指し得る。
【００４９】
さらに、図１に示されているように、エンジン１０の内部空間を定める外殻構造体の一つであるヘッドカバー２０に窓８６が設けられている。そして、エンジン１０の内部から窓８６に向かって光を照射するように、光照射手段としてのライト８８が設けられている。さらに、窓８６を挟んでこのライト８８に対向するように、光検知センサ９０が設けられている。これらの関係を概略的に表した部分拡大図が図６に示されている。
【００５０】
なお、ライト８８の制御等は、後述するように、ＥＣＵ９２により行われる。ＥＣＵ９２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器、入力インタフェース、出力インタフェース等を含むマイクロコンピュータで構成されている。入力インタフェースには、ここでは詳細を記さないが、前記光検知センサ９０のみならず、エンジン回転速度やエンジン負荷等を検出可能にする各種センサ類が電気的に接続されている。これら各種センサ類からの出力信号（検出信号）に基づき、予め設定されたプログラムにしたがって円滑なエンジン１０の運転ないし作動がなされるように、ＥＣＵ９２は出力インタフェースから電気的に燃料噴射弁等に作動信号（駆動信号）を出力すると共に、ＥＣＵ９２はライト８８や警告灯９４を点灯させるために作動信号を出力する。
【００５１】
窓８６は、ここでは透明な耐熱性ガラスから構成されている。具体的には、窓８６の両面に何も付着等していない状態では、窓８６は、外部からエンジン１０の内部を肉眼により視認可能な程度の透明性を有している。エンジン１０の内部である窓８６の内面には、上記スラッジ抑制層７４Ｃの一部のスラッジ抑制層７４ｐが直接的に形成されている。ここでは、当初は、このスラッジ抑制層７４ｐにより窓８６の内面全体が覆われている（図６（ａ）参照）。スラッジ抑制層７４Ｃは、他の箇所に設けられたスラッジ抑制層７４Ａ、７４Ｂと同じ材料から構成されているのみならず、同じ厚さに形成されている。しかしながら、その内のスラッジ抑制層７４ｐは、他の部分のスラッジ抑制層とは異なり、異なる厚みの部分を複数有するように、傾斜面Ｓを有して構成されている。具体的には、スラッジ抑制層７４ｐは、図１、３、および６（ａ）から明らかなように、その一端部側から他端部側にかけてすなわち窓８６の一端部側から他端部側にかけて、概略的に、その厚みが徐々に変化するように形成されている。
【００５２】
窓８６から観察可能なスラッジ抑制層７４ｐは、窓８６と電磁波照射手段の一態様としてのライト８８との間に位置付けられている。ライト８８は、エンジン１０の内部にその照射部を備え、ＥＣＵ９２からの制御信号により作動され、エンジン１０が作動状態にあるときに点灯される。例えば、ＥＣＵ９２は、エンジン１０の始動および停止を、ユーザによって機関始動時にオン、機関停止時にオフされるエンジンスイッチ（不図示）からの電気信号に基づいて判断して、ライト８８の点灯制御を行う。なお、ライト８８は、窓８６の全面に向けて光を照射するように構成されている。このように、本第１実施形態では、電磁波として光、より具体的には可視光線が用いられ、ライト８８とライト８８の制御を行うＥＣＵ９２の一部とを含んで光照射手段すなわち電磁波照射手段は構成されている。
【００５３】
窓８６の外側、すなわちヘッドカバー２０の外側に実質的に配置された光検知センサ９０は、窓８６の外面に直接的に接するように設けられている。また、光検知センサ９０は、窓８６を通してエンジン１０内部から外部に透過された光を適切に検知するように、光を集める集光部と、この集光部により集められた光の強度を検知する検知部とを備えている。検知部から出力される、光の強度に相当する電気信号はＥＣＵ９２に送られる。したがって、ＥＣＵ９２は、窓８６を透過した光の量、ここではその強度を知ることができる。なお、ここでは、光検知センサ９０とＥＣＵ９２の一部とを含んで電磁波検知手段は構成されている。
【００５４】
スラッジ抑制層７４はオイルミストと接触する面から劣化し、徐々に薄くなる。そして、スラッジ抑制層７４ｐに関しては、図６（ｂ）に示すように、その劣化が進むと窓８６内面上に形成されたスラッジ抑制層７４ｐが徐々に消耗して当初厚さの薄い部分から先にその厚みが「０」になる結果、スラッジ抑制層７４ｐの劣化度合いが高くなればなるほどその窓８６を透過する光の量が多くなる。つまり、当初はスラッジ抑制層７４ｐにより遮断されるが故に、窓８６を介して外部に透過されなかったライト８８の光が、スラッジ抑制層７４ｐが劣化することに伴い、窓８６を透過するようになる。要するに、上記の如く、窓８６上のスラッジ抑制層７４ｐの厚さが一端部側から他端部側へ変化するようにスラッジ抑制層７４ｐは形成されていることに鑑みると、窓８６を透過した光の強度を検知してそれを用いることで、ＥＣＵ９２は、スラッジ抑制層７４ｐの劣化を診断してその劣化度合いを知ることができる。
【００５５】
ここでは、ＥＣＵ９２は、エンジン１０の始動から停止まで、ライト８８を点灯させ続ける。その状態で、スラッジ抑制層７４ｐの厚さが減少すればするほど、光検知センサ９０を用いてＥＣＵ９２によって検知される光量すなわち光の強度は増す。そして、ＥＣＵ９２は、検知した光の強度が、予めＥＣＵ９２内のＲＯＭに記憶しておいた所定強度値を超えたか否かを判定する。ここでは、この判定は、ＥＣＵ９０がオイル交換時期あるいはスラッジ抑制層７４の再塗布の時期を判断することに対応する。
【００５６】
ここでは所定強度値としては複数の値が予め設定されている。そして、それらの大部分は、オイル交換時期に対応するスラッジ抑制層７４の劣化度合いに相当する光の強度値である。例えば、スラッジ抑制層が１０分の１劣化したことに相当する光の強度値が予め実験により求められてＲＯＭに記憶されている。そして、このような所定強度値を検知した光の強度が超えると、ＥＣＵ９２は運転席のフロントパネルに設けられた警告灯９４を点灯させる。これにより、運転者等は、自動的に、エンジン１０の内部に形成されたスラッジ抑制層７４の劣化度合いすなわちその消耗度合いを適切に知ると共に、オイル交換時期を的確に知ることが可能になる。
【００５７】
さらに、例えば、スラッジ抑制層が概ね劣化したとき、具体的には１０分の９が劣化したときには、スラッジ抑制層の再形成を促すべく、警告灯９４が点灯される、あるいは点滅される。これにより、運転者等は、スラッジ抑制層７４の劣化度合いを的確に知って、スラッジ抑制層７４の再形成を行うための処置をとることができる。したがって、エンジン１０の性能を維持することが可能になる。
【００５８】
ただし、ＥＣＵ９２は、検知した光の強度に基づいて、予め光の強度とスラッジ抑制層の劣化度合いとを関係付けてＲＯＭに記憶しておいたデータを検索することで、スラッジ抑制層の劣化度合いを検知することも可能である。この場合には、ＥＣＵ９２は、スラッジ抑制層の劣化度合いそのものを表す数値を、運転席のフロントパネル等に設けられ得る表示部に表示するようにしてもよい。こうすることで、この表示を見た運転者や車両整備車等は、スラッジ抑制層の劣化度合いを的確に知ることが可能になる。
【００５９】
また、上記のように、窓８６の内面上に直接的にスラッジ抑制層７４Ｃの一部が位置するようにスラッジ抑制層７４ｐを設けているので、窓８６に油分が付着してスラッジ抑制層７４ｐの劣化度合いを観察できなくなることがなく、的確にかつ容易にスラッジ抑制層７４ｐの劣化度合いを知ることが可能になる。
【００６０】
なお、窓８６の内面上に設けられるスラッジ抑制層７４ｐは種々の厚さを有すると共に種々の形状に形成され得る。例えば、スラッジ抑制層７４ｐは平板形状に形成されてもよい。
【００６１】
次に、本発明の第２実施形態に関して説明する。第２実施形態の構成は、上記第１実施形態の構成と比べると、主として、電磁波照射手段の構成の点で異なる。これ以外の点では、上記第１実施形態の構成と第２実施形態の構成とは概ね同じであるので、以下ではその相違点のみ説明して重複する説明を省略する。なお、以下の説明では、上記した構成要素と同じあるいは同様のものには同じ符号を付す。ただし、本第２実施形態でも、上記第１実施形態と同様の変更や修正が可能である。
【００６２】
本発明の第２実施形態に係るエンジンの概略断面図を図７に示すと共に、第２実施形態の窓８６周囲の概略的な部分拡大図を図８に示す。なお、図８は、第１実施形態の図６（ａ）に相当する。
【００６３】
第２実施形態でも、上記第１実施形態と同様に、電磁波として光が用いられる。しかしながら、光としては、夜間などに車外を照らすヘッドライトの光および外光が用いられるので、ここでの光照射手段１８８は固有の発光部材や電力源を有さない。本第２実施形態の光照射手段１８８は、光ファイバ１９０を含んで構成される。なお、図示された光ファイバ１９０は一束の光ファイバを表しているが、１本の光ファイバから構成されてもよい。
【００６４】
光ファイバ１９０は、エンジン１０の内部と外部との間に延びている。光ファイバ１９０の一端部１９０ａはヘッドライト１９２の内部に延びていて、特に、その端面はヘッドライトのリフレクター１９２ｒに面して設けられている（図１参照）。したがって、ヘッドライト１９２点灯時には、ヘッドライト１９２の光が光ファイバ内に取り込まれて、エンジン１０の内部に導かれる。他方、ヘッドライト１９２消灯時には、例えば昼間には、ヘッドライト１９２内に注ぎ込んでそのリフレクター１９２ｒにより反射された外光が光ファイバ１９０内に取り込まれて、エンジン１０の内部に導かれる。なお、ヘッドライト１９２は、運転者のスイッチ操作に基づいて、あるいは、自動的に、ＥＣＵ９２からの制御信号により点灯される。
【００６５】
光ファイバ１９０の他端部１９０ｂはエンジン１０の内部にまで延びていて、その他端部１９０ｂの端面が窓８６に向かうように光ファイバ１９０は設けられている。したがって、上記の如く、光ファイバ１９０内に取り込まれた光は、窓８６の内面に向けて照射される。特に、ここでは、一束の光ファイバ１９０を構成する複数の光ファイバの各々の端面は個別に所定方向に向けられているので、一束の光ファイバ１９０は、窓８６の内面の全体に向けて概ね均一な光を照射することを可能にする。このように照射された光は、窓８６の内面に形成されたスラッジ抑制層７４ｐの劣化度合いに応じた分、窓８６を透過する。
【００６６】
そして、窓８６を透過した光の強度は、光検知センサ９０を用いて、上記の如く検知される。したがって、上記第１実施形態の如く、ＥＣＵ９２は、適切に、スラッジ抑制層７４ｐ、７４の劣化度合いを知ることが可能になり、また運転者等も警告灯９４をみることなどによりこれを知ることが可能になる。
【００６７】
なお、図７、８に概念的に表すように、光ファイバ１９０をエンジン１０の内側と外側との間に延びるように設けるべく、ヘッドカバー２０には接続部材１９４が設けられている。この接続部材１９４は、エンジン１０の内部を外部から完全に隔てるように構成されている。ただし、光ファイバ１９０は例えば２つの束から構成されてもよい。この場合、接続部材はエンジン１０の内外を隔てる透明な部材すなわち上記窓８６の如き部材を備えて構成され、この部材を挟んで対向するように光ファイバの一方の束がエンジン１０の外部にそしてその他方の束がエンジン１０の内部に配置され得る。こうすることでも、上記したのと同様に、エンジン１０の内部に光を取り込んで、窓８６の内面に向けてそれを照射することが可能になる。
【００６８】
以上、本発明を上記２つの実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されない。上記の如きスラッジ抑制層の劣化診断は、例えば、走行距離が１００ｋｍを超えるごとになど、所定の時期にのみ行われるようにしてもよい。
【００６９】
また、例えば、窓は、エンジンの外殻構造体であれば他の部位に設けられてもよい。具体的には、ヘッドカバーの一部であるオイルセパレータ室の上面やチェーンカバーに窓が設けられてもよい。なお、上記両実施形態では、窓の内面に直接的にスラッジ抑制層を設けたが、スラッジ抑制層が窓から離れて配置されることを本発明は排除しない。ただし、窓を透過する光量、光の強度を適切に観察可能にするために、窓を通じて観察されるスラッジ抑制層は窓内面に直接的に形成されるのが好ましい。なお、窓は、ガラス材料から形成されることに限定されず、透明か半透明かを問わず、プラスチック材料（合成樹脂材料）からも形成され得る。
【００７０】
ただし、電磁波照射手段や電磁波検知手段も、上記両実施形態に限定されず、他の位置に、窓の位置に応じた適切な位置に配置され得る。なお、電磁波照射手段における電磁波は、可視光線以外の他の電磁波であり得るが、スラッジ抑制層の構成材料によって遮断可能なものである必要がある。そして、電磁波照射手段の照射部は、ＬＥＤ等、種々の部材により構成され得る。
【００７１】
また、スラッジ抑制層はエンジン１０の他の部位の内表面に形成され得る。具体的には、スラッジ抑制層は、上記両実施形態の如き場所の他、オイルセパレータ室の上面のみあるいは下面のみ、チェーンカバーの内面などに形成され得る。また、本発明では、エンジンにオイルセパレータは設けられていなくてもよく、その場合にはヘッドカバーの内面に単独でスラッジ抑制層が形成されてもよい。また、オイルセパレータ室の設置位置は特に限定されず、特にオイルセパレータ室が外気に晒される外面を有する場合は、その外面の裏側に位置するオイルセパレータ室の内面に、スラッジ抑制層を形成するのが好ましい。
【００７２】
なお、上記ではスラッジ抑制層を主として炭酸カルシウムから構成されるとしたが、本発明は、スラッジ抑制層が他のアルカリ性物質やアルカリ性物質以外の物質から主として構成されることを排除するものではない。スラッジの生成または付着を抑制する効果を奏する物質であれば、如何なる物質からもスラッジ抑制層は形成され得る。
【００７３】
本発明の実施形態は前述の２つの実施形態や変形例のみに限られず、特許請求の範囲に
よって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本発明に
含まれる。したがって本発明は、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の思想の範囲
内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る内燃機関の概略断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る内燃機関の部分組立斜視図である。
【図３】ヘッドカバーを下方裏側から見たときの斜視図である。
【図４】バッフルプレートを上方から見たときの斜視図である。
【図５】オイルセパレータ室を示す部分断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態における、ヘッドカバーに設けられた窓周囲の概念的な部分拡大図であり、（ａ）は当初段階での状態を、（ｂ）はある程度スラッジ抑制層が劣化した段階での状態を表している。
【図７】本発明の第２実施形態に係る内燃機関の概略断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態における、ヘッドカバーに設けられた窓周囲の概念的な部分拡大図であり、当初段階での状態を表している。
【符号の説明】
【００７５】
１０ エンジン
１２ シリンダブロック
１６ クランクケース
１８ シリンダヘッド
２０ ヘッドカバー
２２ オイルパン
２４ 吸気通路
２６ スロットルバルブ
２８ ＰＣＶ通路
３０ 大気通路
３２ ＰＣＶバルブ
３４ オイル落とし通路
４２ チェーンカバー
５４Ａ、５４Ｂ オイルセパレータ室
７４、７４Ａ、７４Ｂ、７４Ｃ、７４ｐ スラッジ抑制層
８６ 窓
８８ ライト
９０ 光検知センサ
１９０ 光ファイバ
１９２ ヘッドライト
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の内部でのスラッジの生成または付着を抑制するためにスラッジ抑制層が形成された内燃機関に適用されるスラッジ抑制層劣化診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用等の内燃機関では、潤滑油であるオイルが循環されていて、このオイルは、使用により劣化して汚れるようになる。オイルの汚れ物質には、いわゆるスラッジがあり、このスラッジが内燃機関の各部に様々な悪影響を与えることが知られている。スラッジは、燃料中に含まれるオレフィンと、ブローバイガスに含まれるＮＯｘやＳＯｘと、水とを主成分とし、これら主成分が熱や酸の力で反応し、スラッジプリカーサやスラッジバインダといった前駆物質を経て生成される。スラッジは視覚的には泥あるいはヘドロ状の物質であり、例えば、これが内燃機関内部の通路に堆積すると該通路を閉塞するといった問題を引き起こす。
【０００３】
このスラッジの生成は、内燃機関内部で結露等によって生じる水と、ブローバイガス中に含まれるＮＯｘやＳＯｘとの反応によってできる酸性物質によって促進される。したがって、かかる酸性物質のオイルへの混入は、スラッジの生成を促進し、オイルの劣化を加速すると共に、オイルの潤滑油としての各機能を低下させる。
【０００４】
このように、内燃機関のオイルが使用により劣化して汚れると好ましくない事態が生じ得るので、通常、オイルは一定期間ごとまたは一定走行距離ごとに交換される。しかしながら、この交換は、オイルの劣化度合いに基づいて判断された適切な時期に行われる方が経済的により好ましいこと明らかである。
【０００５】
例えば、光を用いてガスエンジン油を初めとする潤滑油の劣化を検知する、オイル劣化センサが特許文献１に開示されている。このセンサは、発光部で発光された光を潤滑油に照射し、その透過光を受光部で受光することにより潤滑油による光の吸光度を測定して、潤滑油の劣化を検知するオイル劣化センサであり、このセンサでは波長６００ｎｍ未満の可視光が用いられる。
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１１８９８７号公報
【特許文献２】特開平９−１３０６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、従来、内燃機関におけるオイル自体の劣化抑制を主目的として、潤滑油としてのオイル中に、金属系清浄剤と称される添加剤を直接的に加えて、上記酸性物質を中和・除去することが行われている（例えば特許文献２参照）。その一方で、上記スラッジが発生した場合に、スラッジが、内燃機関内部のオイルが常時行き渡るのではない部位に付着・堆積することが問題となっている。即ち、オイルが常時行き渡る部位であれば、スラッジが発生したとしても、このスラッジがオイルで洗い流されるので付着・堆積が起こりにくい。しかしながら、オイルが常時行き渡るのではない部位であると、そのようなスラッジを洗い流す効果が期待できず、その付着・堆積という問題が起こり得る。
【０００８】
そこで、種々検討した結果、本発明者は、オイルが常時行き渡るのではない部位におけるスラッジの生成または付着を抑制するために、内燃機関の内部にスラッジの生成または付着を抑制することを可能にする、例えば炭酸カルシウムといった成分からなるスラッジ抑制層を形成することが有効であることを見出した。しかしながら、こうして形成されたスラッジ抑制層はその効能を発揮する過程で徐々に消耗する。それ故、このスラッジ抑制層の消耗度合いすなわち劣化度合いを知ることは、例えば、オイルの劣化の程度を推し測る上で、指標の一つとなり得る。または、スラッジ抑制層の劣化度合いを知ることで、内燃機関へのスラッジ抑制層の再形成時期を適切に判断することも可能になるので、内燃機関の性能を持続させることさえも可能になり得る。
【０００９】
そこで、本発明はかかる点に鑑みて創案されたものであり、その目的は、内燃機関の内部の部位の表面に形成されたスラッジ抑制層の劣化度合いを知ることにある。
【００１０】
なお、上述の特許文献１のセンサでは、オイルそのものの劣化を診断することは可能であるかもしれないが、上記のように設けられたスラッジ抑制層の劣化診断は可能にならない。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明のスラッジ抑制層劣化診断装置は、内燃機関の内部の部位の表面にスラッジの生成または付着を抑制するためのスラッジ抑制層が形成された内燃機関に適用されるスラッジ抑制層劣化診断装置であって、前記スラッジ抑制層の内の少なくとも一部のスラッジ抑制層を観察可能に前記内燃機関の外殻構造体に設けられた窓と、該窓の内側からその外側へ向けて、前記スラッジ抑制層の構成材料によって遮断可能な電磁波を照射する電磁波照射手段とを備え、前記窓から観察可能な前記少なくとも一部のスラッジ抑制層は、前記窓と前記電磁波照射手段との間に位置付けられていることを特徴とする。
【００１２】
かかる構成によれば、窓から観察可能な前記少なくとも一部のスラッジ抑制層が前記窓と前記電磁波照射手段との間に位置付けられるので、スラッジ抑制層の消耗すなわち劣化に伴って窓を透過する電磁波照射手段からの電磁波の量が変化する。したがって、この電磁波の量に基づいて、適切にスラッジ抑制層の劣化を診断して、その劣化度合いを知ることが可能になる。
【００１３】
そして、前記窓の内面に直接的に前記少なくとも一部のスラッジ抑制層が形成されているとよい。こうすることで、窓が汚れてしまったがために、前記少なくとも一部のスラッジ抑制層を観察できなくなるということが生じることを防ぐことが可能になる。
【００１４】
さらに、前記窓の外側に、前記電磁波照射手段からの電磁波を検知するための電磁波検知手段が設けられているとなおよい。こうすることで、スラッジ抑制層の劣化度合いに対応する、窓を透過した電磁波の量をより適切に知ることが可能になる。
【００１５】
特に好ましくは、上記スラッジ抑制層劣化診断装置における、前記電磁波は光である。この場合、電磁波照射手段として、ライトなどの種々の既知の光照射手段を用いることができる。一態様としては、前記電磁波照射手段は光ファイバを含んで構成され得る。この場合、光ファイバを介して内燃機関外部の光を内燃機関内部に取り込むようにすることが可能であり、また、電磁波としての光の取込経路や照射経路の設計の自由度を高めることが可能になる。
【００１６】
具体的には、前記電磁波照射手段が光ファイバを含んで構成されている場合、前記電磁波照射手段は、車両のヘッドライトの光の一部を前記光ファイバ内に取り込むように構成されているとよい。こうすることで、ヘッドライトを光源として用いることができる。これに加えてあるいはこれとは別に、前記電磁波照射手段が光ファイバを含んで構成されている場合、前記電磁波照射手段は、外光を前記光ファイバ内に取り込むように構成されているとよい。こうすることで、自然光といった外光を窓に向かって照射することが可能になる。
【００１７】
さらに、好ましくは、前記窓から観察可能な前記少なくとも一部のスラッジ抑制層に、異なる厚みを有する複数の部分が含まれているとよく、具体的には、前記少なくとも一部のスラッジ抑制層の厚みは、その一端部側からその他端部側へ至るにつれて、徐々に変わるとよい。こうすることで、窓を透過する電磁波の量に基づいて、スラッジ抑制層にどの程度の劣化が生じているのかをより適切に知ることが可能になる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、内燃機関の内部の部位の表面に形成されたスラッジ抑制層の劣化度合いを知ることができるという、優れた効果が発揮される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳述する。まず、第１実施形態について説明する。
【００２０】
図１には本発明が適用される内燃機関、特にそのブローバイガス環流装置が示されている。図示されるように、エンジン（内燃機関）１０はシリンダブロック１２と、ピストン１４と、クランクケース１６と、シリンダヘッド１８と、シリンダヘッド１８を上方から覆うヘッドカバー２０と、オイルパン２２とを備える。なお、本明細書において、シリンダブロック１２と、クランクケース１６と、シリンダヘッド１８と、ヘッドカバー２０と、オイルパン２２とは、エンジン１０の内部領域を定める外殻構造体であり、ここでいうところの外殻構造体には、後述するチェーンカバーも含まれる。
【００２１】
ブローバイガスとは、ピストンリングと、シリンダブロック１２のシリンダボアとの隙間からクランクケース１６内へ漏れ出るガスのことである。このブローバイガスは多量の炭化水素や水分を含む。このため、ブローバイガスがあまりに多いとエンジンオイルの早期劣化やエンジン内部の錆の原因になる。また、炭化水素が含まれているため、ブローバイガスをこのまま大気に解放することは環境上好ましくない。そのため、ブローバイガスは、吸気負圧を利用して後述の経路を通じて強制的に吸気系統へ戻される。なおエンジンの軽負荷時におけるブローバイガスおよび新気の流れを矢印で示す。
【００２２】
吸気通路２４にはスロットルバルブ２６が設けられ、スロットルバルブ２６の下流側の吸気通路２４ｄと、ヘッドカバー２０内とはＰＣＶ通路２８によって連通されている。ここでＰＣＶとはPositive Crankcase Ventilationの略称である。また、スロットルバルブ２６の上流側の吸気通路２４ｕと、ヘッドカバー２０内とは大気通路３０によって連通されている。ＰＣＶ通路２８にはこれを開閉するＰＣＶバルブ３２が設けられる。ＰＣＶバルブ３２は吸気負圧の大きさに応じて開閉し、流量を変えるものであり、ここではヘッドカバー２０に固設されている。
【００２３】
シリンダブロック１２とシリンダヘッド１８とには、ヘッドカバー２０内とクランクケース１６内とを連通するオイル落とし通路３４が設けられている。ここでのオイル落とし通路３４は、動弁系の潤滑を終えてシリンダヘッド１８上に滞留したオイルをオイルパン２２へ向けて落とすための通路であると同時に、クランクケース１６内のブローバイガスをヘッドカバー２０内に向けて上昇移動させるための通路である。クランクケース１６からヘッドカバー２０に向かって上昇移動するブローバイガスには、クランクケース１６内のオイルの攪拌、蒸発によって生成されたオイルミストが含まれる。
【００２４】
図示されるように、エンジンの軽負荷時には、ＰＣＶバルブ３２が開かれ、クランクケース１６内のブローバイガスはオイル落とし通路３４、ヘッドカバー２０内、ＰＣＶ通路２８を順に通じて吸気通路２４ｄに戻され、その後シリンダブロック１２内の燃焼室で燃焼される。一方このときヘッドカバー２０内には大気通路３０を通じて大気が導入され、この大気はヘッドカバー２０内のブローバイガスを適宜希釈する。
【００２５】
他方、図示しないが、エンジンの高負荷時には、スロットルバルブ２６が所定開度以上に開かれてＰＣＶバルブ３２が閉じられるので、ヘッドカバー２０内のブローバイガスは大気通路３０を通じて吸気通路２４に戻される。
【００２６】
このようにクランクケース１６内のブローバイガスは、ヘッドカバー２０内に導入された後、吸気通路２４に戻されて燃焼される。ブローバイガスは、燃料成分であるＨＣ（炭化水素）、既燃焼ガスに含まれるＮＯｘおよびＳＯｘ、水分のほか、クランクケース１６内のオイルの攪拌、蒸発によって生成された気体としてのオイルミストを含んでいる。このため、単にブローバイガスを吸気側に環流させるだけだとオイルも同時に燃焼されてしまい、オイルの消費量が多くなると同時に、オイル燃焼による白煙が生じて問題となる。
【００２７】
そこで、ヘッドカバー２０内には、詳細は後述するが、ブローバイガスからオイルを分離するためのオイルセパレータ室が区画形成されている。このオイルセパレータ室により、ブローバイガスを吸気系に戻す前にオイルを分離して回収することができ、上記問題を解決することができる。
【００２８】
図２にエンジン１０の外観を示す。図示されるように、エンジン１０のクランク軸方向の一端部において、吸気側および排気側の二本のカムシャフト３６Ｉ，３６Ｅがタイミングチェーン３８を介してクランク軸（図示せず）によって回転駆動される。そして、タイミングチェーン３８は、シリンダブロック１２に設けられたオイルジェット４０から噴出されるオイルによって給油される。タイミングチェーン３８はチェーンカバー４２によって側方から覆われ、チェーンカバー４２は、シリンダブロック１２およびクランクケース１６に締結される。チェーンカバー４２の上端面にはヘッドカバー２０が一部締結され、チェーンカバー４２の下端面にはオイルパン２２が一部締結される。これによりチェーンカバー４２内には外部と仕切られた空間が形成される。
【００２９】
ヘッドカバー２０は、その長手方向に沿って設けられた気筒数（ここでは４気筒）と同数のプラグ穴４４と、図示しないキャップによって開放可能に閉止される給油口４６とを有する。また、ヘッドカバー２０には、前述のＰＣＶバルブ３２が取り付けられると共に、大気通路３０をなす配管が接続される管継手４８が取り付けられる。
【００３０】
図３に、ヘッドカバー２０を裏側から見たときの斜視図が示されている。図示されるように、ヘッドカバー２０の裏側上部には、前述のオイルセパレータ室を区画形成するための二つの溝５０Ａ，５０Ｂが設けられている。これら溝５０Ａ，５０Ｂは、ヘッドカバー２０の長手方向Ｌに伸長されると共に、プラグ穴４４を間に挟んで幅方向Ｗの一方側と他方側とに設けられている。以下、幅方向Ｗにおける一方の溝５０Ａが設けられる側を「前」、他方の溝５０Ｂが設けられる側を「後」とする。これら方向は、エンジン１０が図２に示されるように車両に横置きされた場合の車両の前後方向に対応する。
【００３１】
これら前後の溝５０Ａ，５０Ｂは、図４に示されるような略長方形の二つのバッフルプレート５２Ａ，５２Ｂによってそれぞれ閉止される。これにより、ヘッドカバー２０の前部には、溝５０Ａとバッフルプレート５２Ａとによって区画される一つのオイルセパレータ室５４Ａが形成され、またヘッドカバー２０の後部には、溝５０Ｂとバッフルプレート５２Ｂとによって区画される一つのオイルセパレータ室５４Ｂが形成されることとなる。これら前後のオイルセパレータ室５４Ａ，５４Ｂは別個独立である。
【００３２】
バッフルプレート５２Ａ，５２Ｂは、図示状態から上下左右に反転され、それら周縁部が、ヘッドカバー２０の溝５０Ａ，５０Ｂの周縁部に形成された四角枠状の接合面５６Ａ，５６Ｂに接合された後、溶接、ボルト止め等の締結手段によりヘッドカバー２０に固定される。接合面５６Ａ，５６Ｂに設けられた位置決めピン５８Ａ，５８Ｂと、バッフルプレート５２Ａ，５２Ｂに設けられた位置決め穴６０Ａ，６０Ｂとが、両者の位置合わせに使用される。こうして出来たオイルセパレータ室５４Ａ，５４Ｂは後述するガス出入口の部分を除いて基本的に閉じた空間である。
【００３３】
ヘッドカバー２０において、溝５０Ａ，５０Ｂの底面（あるいは上面）には、そこから起立する複数のじゃま板６２Ａ，６２Ｂが長手方向に所定間隔で一体に設けられ、他方、バッフルプレート５２Ａ，５２Ｂの上面（あるいは底面）にも、そこから起立する複数のじゃま板６４Ａ，６４Ｂが長手方向に所定間隔で設けられる。図５を参照して、これら上下のじゃま板６２Ａ，６２Ｂおよび６４Ａ，６４Ｂは、バッフルプレート５２Ａ，５２Ｂが組み付けられたときに長手方向Ｌに交互に配置され、その長手方向Ｌにブローバイガスが流れるときの蛇行状の通路を画成する。これによって、オイルセパレータ室５４Ａ，５４Ｂの長手方向にブローバイガスが流れるとき、ブローバイガスは屈曲されつつ流されることになり、これによってブローバイガスからのオイルの分離が促進される。なお、オイルセパレータ室の通路構造については様々なものが知られており、このような上下に蛇行する構造の他、左右に蛇行する構造、両者を組み合わせた構造、より複雑な迷路構造などがある。いずれの通路構造も採用され得る。
【００３４】
図３に示すように、前部のオイルセパレータ室５４Ａに関しては、溝５０Ａの右端面に大気導入口６６Ａが形成され、この大気導入口６６Ａが前記管継手４８に接続されて大気の取り入れ口となる。また、図４に示すように、前部バッフルプレート５２Ａの取付状態における左端部（図４では右端部）に大気の出口穴６８Ａが形成される。
【００３５】
よって、ヘッドカバー２０内に大気を導入するときは、図３、図４に白抜き矢印で示されるように、大気がまず大気導入口６６Ａから前部オイルセパレータ室５４Ａ内に入り、前部オイルセパレータ室５４Ａ内を図中右から左へと流れ、出口穴６８Ａから室外に流出される。また、エンジン高負荷時において、ブローバイガスが前部オイルセパレータ室５４Ａを通過して吸気側に戻されるときは、流れ方向が逆となり、ブローバイガスが出口穴６８Ａからオイルセパレータ室５４Ａ内に入って図中左から右へと流れ、このときブローバイガスからオイルが分離される。オイル分離後のブローバイガスは大気導入口６６Ａから大気通路３０へと流出され、分離されたオイルは出口穴６８Ａから落とされる。
【００３６】
他方、後部のオイルセパレータ室５４Ｂに関しては、図４に示すように、バッフルプレート５２Ｂの取付状態における右端部（図４では左端部）に、ブローバイガスの入口溝６６Ｂが形成される。この入口溝６６Ｂは、オイルセパレータ室５４Ｂに溜まったオイルの落とし穴を兼用する。また、図３に示すように、溝５０Ｂの左端部に後方に向かうブローバイガスの出口穴６８Ｂが形成され、この出口穴６８Ｂが前記ＰＣＶバルブ３２に接続される。
【００３７】
よって、ブローバイガスが吸気側に戻されるときは、図３、図４に黒塗り矢印で示されるように、ブローバイガスが入口溝６６Ｂから後部オイルセパレータ室５４Ｂ内に入って室内を右から左へと流れ、このときブローバイガスからオイルが分離される。オイル分離後のブローバイガスは出口穴６８ＢからＰＣＶ通路２８へと流出され、分離されたオイルは入口溝６６Ｂから落とされる。
【００３８】
ところで、かかるオイルセパレータ室５４Ａ，５４Ｂは、ブローバイガスに含まれる気体としてのオイルミストが存在し、かつ、その内壁にオイルミストが接触される部位ではあるものの、オイルが常時行き渡る部位ではなく、言い換えればオイルが積極的に流されるような部位ではない。したがって、オイルセパレータ室５４Ａ，５４Ｂの内面にはスラッジが生成・付着・堆積しやすい。
【００３９】
より詳しく述べると、ブローバイガス中に含まれるＮＯｘやＳＯｘと、結露等によって生じる水との反応によってできる酸性物質が、スラッジ生成を促す。一方、オイルセパレータ室５４Ａ，５４Ｂ内のブローバイガスにはＮＯｘやＳＯｘが含まれており、また、ヘッドカバー２０がエンジンからの熱を伝達されづらくかつ外面が外気に晒されて冷却風等によって冷却されるので、ヘッドカバー２０の内面には結露等による凝縮水が生じやすい。よって、オイルセパレータ室５４Ａ，５４Ｂ内では酸性物質ができやすく、この結果スラッジが発生しやすくなってその付着・堆積が起きやすい。しかも、オイルが積極的に流されるような部位ではないので発生したスラッジを洗い流す効果も期待できない。
【００４０】
オイルセパレータ室５４Ａ，５４Ｂの内面にスラッジが付着・堆積すると、その室内に形成されたブローバイガス通路が半ば閉塞状態となり、オイル分離性能が低下する結果、ブローバイガス中のオイルミストが多量に吸気側に戻されてしまってオイル消費量増加やオイル燃焼による白煙発生などの不具合をもたらす。
【００４１】
そこで、本第１実施形態では、オイルセパレータ室５４Ａ，５４Ｂのような基本的にオイルの行き渡らない部位において、スラッジの生成または付着を抑制するため、当該部位の表面にスラッジ抑制層を形成することとしている。スラッジ抑制層を図３および図４にドット部分で示す。なお、図３および図４にドット部分で示されたスラッジ抑制層は、エンジン１０の内部の部位の表面に形成されている。
【００４２】
スラッジ抑制層は、好ましくは固体のアルカリ性物質からなり、このアルカリ性物質としてここでは主として炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3）が用いられる。例えば後部のオイルセパレータ室５４Ｂにおいて、スラッジ抑制層７４Ｂは、ヘッドカバー２０の内面となる溝５０Ｂの底面と、バッフルプレート５２Ｂの上面とに形成され、即ち、図５にも示されるように、オイルセパレータ室５４Ｂ内の上面（天井面）７６Ｂと下面（床面）７８Ｂとに形成される。なお、スラッジ抑制層は、炭酸カルシウム成分を含む溶液をヘッドカバー２０の内表面などに塗布して乾燥させることで形成されているが、種々の方法を用いて形成され得る。
【００４３】
本第１実施形態において、スラッジ抑制層７４Ｂはオイルセパレータ室５４Ｂ内の上面７６Ｂおよび下面７８Ｂの全面に設けられるが、部分的に設けられてもよい。スラッジ抑制層７４Ｂを設けると、その厚み分だけ室内の通路面積が減少するので、本第１実施形態では、その通路面積減少をできるだけ少なくするため、じゃま板６２Ｂ，６４Ｂにはスラッジ抑制層７４Ｂが形成されていない。ただし、そこに、これを形成するのは任意である。なお、図４に示されるように、バッフルプレート５２Ｂの上面のうち、ヘッドカバー２０の接合面５６Ｂと接合される周縁部には、スラッジ抑制層７４Ｂは設けられていない。
【００４４】
オイルセパレータ室５４Ｂの上面７６Ｂは、外気に晒されるヘッドカバー外面の裏面若しくは内面であることから、図５に仮想線で示されるように、結露による水Ｍが生じやすく、また、その水Ｍは下面７８Ｂに滴下しやすい。よって上面７６Ｂと下面７８Ｂとでは水ＭとＮＯｘ、ＳＯｘとの反応による酸性物質ができやすいが、ここではそれら上面７６Ｂおよび下面７８Ｂにスラッジ抑制層７４Ａを形成するので、そこに生成された酸性物質を効果的に中和し、スラッジの発生・付着を抑制できる。
【００４５】
他方、前部のオイルセパレータ室５４Ａについても同様の構成がなされており、スラッジ抑制層７４Ａが、オイルセパレータ室５４Ａの上面（天井面）７６Ａと下面（床面）７８Ａとにのみ、全面に亘って形成される。
【００４６】
このように、オイルが常時行き渡るのではなくかつオイルミストが接触されるオイルセパレータ室５４Ａ，５４Ｂの内面に、アルカリ性物質からなるスラッジ抑制層７４Ａ，７４Ｂを設けると、生成された酸性物質をアルカリ性物質と反応させて中和させることができる。したがってこれにより、スラッジ生成を促進させる酸性物質の除去が可能となり、これを以てスラッジの発生を抑制し、その付着・堆積を抑制することができる。
【００４７】
また、生成された酸性物質を中和除去するので、この酸性物質がオイル中に溶け込んでオイルを劣化させるのを同時に抑制できる。
【００４８】
なお、本第１実施形態では図３に示されるように、前後のオイルセパレータ室５４Ａ、５４Ｂ以外のヘッドカバー２０の内面にも、スラッジ抑制層７４Ｃが形成されている。ヘッドカバー２０はその全体が冷却されやすいので、本第１実施形態の如くオイルセパレータ室５４Ａ，５４Ｂ以外のヘッドカバー２０の内面にスラッジ抑制層７４Ｃを形成することは好ましい。以下、スラッジ抑制層７４Ａ、７４Ｂ、７４Ｃをまとめて、符号「７４」で指し得る。
【００４９】
さらに、図１に示されているように、エンジン１０の内部空間を定める外殻構造体の一つであるヘッドカバー２０に窓８６が設けられている。そして、エンジン１０の内部から窓８６に向かって光を照射するように、光照射手段としてのライト８８が設けられている。さらに、窓８６を挟んでこのライト８８に対向するように、光検知センサ９０が設けられている。これらの関係を概略的に表した部分拡大図が図６に示されている。
【００５０】
なお、ライト８８の制御等は、後述するように、ＥＣＵ９２により行われる。ＥＣＵ９２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器、入力インタフェース、出力インタフェース等を含むマイクロコンピュータで構成されている。入力インタフェースには、ここでは詳細を記さないが、前記光検知センサ９０のみならず、エンジン回転速度やエンジン負荷等を検出可能にする各種センサ類が電気的に接続されている。これら各種センサ類からの出力信号（検出信号）に基づき、予め設定されたプログラムにしたがって円滑なエンジン１０の運転ないし作動がなされるように、ＥＣＵ９２は出力インタフェースから電気的に燃料噴射弁等に作動信号（駆動信号）を出力すると共に、ＥＣＵ９２はライト８８や警告灯９４を点灯させるために作動信号を出力する。
【００５１】
窓８６は、ここでは透明な耐熱性ガラスから構成されている。具体的には、窓８６の両面に何も付着等していない状態では、窓８６は、外部からエンジン１０の内部を肉眼により視認可能な程度の透明性を有している。エンジン１０の内部である窓８６の内面には、上記スラッジ抑制層７４Ｃの一部のスラッジ抑制層７４ｐが直接的に形成されている。ここでは、当初は、このスラッジ抑制層７４ｐにより窓８６の内面全体が覆われている（図６（ａ）参照）。スラッジ抑制層７４Ｃは、他の箇所に設けられたスラッジ抑制層７４Ａ、７４Ｂと同じ材料から構成されているのみならず、同じ厚さに形成されている。しかしながら、その内のスラッジ抑制層７４ｐは、他の部分のスラッジ抑制層とは異なり、異なる厚みの部分を複数有するように、傾斜面Ｓを有して構成されている。具体的には、スラッジ抑制層７４ｐは、図１、３、および６（ａ）から明らかなように、その一端部側から他端部側にかけてすなわち窓８６の一端部側から他端部側にかけて、概略的に、その厚みが徐々に変化するように形成されている。
【００５２】
窓８６から観察可能なスラッジ抑制層７４ｐは、窓８６と電磁波照射手段の一態様としてのライト８８との間に位置付けられている。ライト８８は、エンジン１０の内部にその照射部を備え、ＥＣＵ９２からの制御信号により作動され、エンジン１０が作動状態にあるときに点灯される。例えば、ＥＣＵ９２は、エンジン１０の始動および停止を、ユーザによって機関始動時にオン、機関停止時にオフされるエンジンスイッチ（不図示）からの電気信号に基づいて判断して、ライト８８の点灯制御を行う。なお、ライト８８は、窓８６の全面に向けて光を照射するように構成されている。このように、本第１実施形態では、電磁波として光、より具体的には可視光線が用いられ、ライト８８とライト８８の制御を行うＥＣＵ９２の一部とを含んで光照射手段すなわち電磁波照射手段は構成されている。
【００５３】
窓８６の外側、すなわちヘッドカバー２０の外側に実質的に配置された光検知センサ９０は、窓８６の外面に直接的に接するように設けられている。また、光検知センサ９０は、窓８６を通してエンジン１０内部から外部に透過された光を適切に検知するように、光を集める集光部と、この集光部により集められた光の強度を検知する検知部とを備えている。検知部から出力される、光の強度に相当する電気信号はＥＣＵ９２に送られる。したがって、ＥＣＵ９２は、窓８６を透過した光の量、ここではその強度を知ることができる。なお、ここでは、光検知センサ９０とＥＣＵ９２の一部とを含んで電磁波検知手段は構成されている。
【００５４】
スラッジ抑制層７４はオイルミストと接触する面から劣化し、徐々に薄くなる。そして、スラッジ抑制層７４ｐに関しては、図６（ｂ）に示すように、その劣化が進むと窓８６内面上に形成されたスラッジ抑制層７４ｐが徐々に消耗して当初厚さの薄い部分から先にその厚みが「０」になる結果、スラッジ抑制層７４ｐの劣化度合いが高くなればなるほどその窓８６を透過する光の量が多くなる。つまり、当初はスラッジ抑制層７４ｐにより遮断されるが故に、窓８６を介して外部に透過されなかったライト８８の光が、スラッジ抑制層７４ｐが劣化することに伴い、窓８６を透過するようになる。要するに、上記の如く、窓８６上のスラッジ抑制層７４ｐの厚さが一端部側から他端部側へ変化するようにスラッジ抑制層７４ｐは形成されていることに鑑みると、窓８６を透過した光の強度を検知してそれを用いることで、ＥＣＵ９２は、スラッジ抑制層７４ｐの劣化を診断してその劣化度合いを知ることができる。
【００５５】
ここでは、ＥＣＵ９２は、エンジン１０の始動から停止まで、ライト８８を点灯させ続ける。その状態で、スラッジ抑制層７４ｐの厚さが減少すればするほど、光検知センサ９０を用いてＥＣＵ９２によって検知される光量すなわち光の強度は増す。そして、ＥＣＵ９２は、検知した光の強度が、予めＥＣＵ９２内のＲＯＭに記憶しておいた所定強度値を超えたか否かを判定する。ここでは、この判定は、ＥＣＵ９０がオイル交換時期あるいはスラッジ抑制層７４の再塗布の時期を判断することに対応する。
【００５６】
ここでは所定強度値としては複数の値が予め設定されている。そして、それらの大部分は、オイル交換時期に対応するスラッジ抑制層７４の劣化度合いに相当する光の強度値である。例えば、スラッジ抑制層が１０分の１劣化したことに相当する光の強度値が予め実験により求められてＲＯＭに記憶されている。そして、このような所定強度値を検知した光の強度が超えると、ＥＣＵ９２は運転席のフロントパネルに設けられた警告灯９４を点灯させる。これにより、運転者等は、自動的に、エンジン１０の内部に形成されたスラッジ抑制層７４の劣化度合いすなわちその消耗度合いを適切に知ると共に、オイル交換時期を的確に知ることが可能になる。
【００５７】
さらに、例えば、スラッジ抑制層が概ね劣化したとき、具体的には１０分の９が劣化したときには、スラッジ抑制層の再形成を促すべく、警告灯９４が点灯される、あるいは点滅される。これにより、運転者等は、スラッジ抑制層７４の劣化度合いを的確に知って、スラッジ抑制層７４の再形成を行うための処置をとることができる。したがって、エンジン１０の性能を維持することが可能になる。
【００５８】
ただし、ＥＣＵ９２は、検知した光の強度に基づいて、予め光の強度とスラッジ抑制層の劣化度合いとを関係付けてＲＯＭに記憶しておいたデータを検索することで、スラッジ抑制層の劣化度合いを検知することも可能である。この場合には、ＥＣＵ９２は、スラッジ抑制層の劣化度合いそのものを表す数値を、運転席のフロントパネル等に設けられ得る表示部に表示するようにしてもよい。こうすることで、この表示を見た運転者や車両整備車等は、スラッジ抑制層の劣化度合いを的確に知ることが可能になる。
【００５９】
また、上記のように、窓８６の内面上に直接的にスラッジ抑制層７４Ｃの一部が位置するようにスラッジ抑制層７４ｐを設けているので、窓８６に油分が付着してスラッジ抑制層７４ｐの劣化度合いを観察できなくなることがなく、的確にかつ容易にスラッジ抑制層７４ｐの劣化度合いを知ることが可能になる。
【００６０】
なお、窓８６の内面上に設けられるスラッジ抑制層７４ｐは種々の厚さを有すると共に種々の形状に形成され得る。例えば、スラッジ抑制層７４ｐは平板形状に形成されてもよい。
【００６１】
次に、本発明の第２実施形態に関して説明する。第２実施形態の構成は、上記第１実施形態の構成と比べると、主として、電磁波照射手段の構成の点で異なる。これ以外の点では、上記第１実施形態の構成と第２実施形態の構成とは概ね同じであるので、以下ではその相違点のみ説明して重複する説明を省略する。なお、以下の説明では、上記した構成要素と同じあるいは同様のものには同じ符号を付す。ただし、本第２実施形態でも、上記第１実施形態と同様の変更や修正が可能である。
【００６２】
本発明の第２実施形態に係るエンジンの概略断面図を図７に示すと共に、第２実施形態の窓８６周囲の概略的な部分拡大図を図８に示す。なお、図８は、第１実施形態の図６（ａ）に相当する。
【００６３】
第２実施形態でも、上記第１実施形態と同様に、電磁波として光が用いられる。しかしながら、光としては、夜間などに車外を照らすヘッドライトの光および外光が用いられるので、ここでの光照射手段１８８は固有の発光部材や電力源を有さない。本第２実施形態の光照射手段１８８は、光ファイバ１９０を含んで構成される。なお、図示された光ファイバ１９０は一束の光ファイバを表しているが、１本の光ファイバから構成されてもよい。
【００６４】
光ファイバ１９０は、エンジン１０の内部と外部との間に延びている。光ファイバ１９０の一端部１９０ａはヘッドライト１９２の内部に延びていて、特に、その端面はヘッドライトのリフレクター１９２ｒに面して設けられている（図１参照）。したがって、ヘッドライト１９２点灯時には、ヘッドライト１９２の光が光ファイバ内に取り込まれて、エンジン１０の内部に導かれる。他方、ヘッドライト１９２消灯時には、例えば昼間には、ヘッドライト１９２内に注ぎ込んでそのリフレクター１９２ｒにより反射された外光が光ファイバ１９０内に取り込まれて、エンジン１０の内部に導かれる。なお、ヘッドライト１９２は、運転者のスイッチ操作に基づいて、あるいは、自動的に、ＥＣＵ９２からの制御信号により点灯される。
【００６５】
光ファイバ１９０の他端部１９０ｂはエンジン１０の内部にまで延びていて、その他端部１９０ｂの端面が窓８６に向かうように光ファイバ１９０は設けられている。したがって、上記の如く、光ファイバ１９０内に取り込まれた光は、窓８６の内面に向けて照射される。特に、ここでは、一束の光ファイバ１９０を構成する複数の光ファイバの各々の端面は個別に所定方向に向けられているので、一束の光ファイバ１９０は、窓８６の内面の全体に向けて概ね均一な光を照射することを可能にする。このように照射された光は、窓８６の内面に形成されたスラッジ抑制層７４ｐの劣化度合いに応じた分、窓８６を透過する。
【００６６】
そして、窓８６を透過した光の強度は、光検知センサ９０を用いて、上記の如く検知される。したがって、上記第１実施形態の如く、ＥＣＵ９２は、適切に、スラッジ抑制層７４ｐ、７４の劣化度合いを知ることが可能になり、また運転者等も警告灯９４をみることなどによりこれを知ることが可能になる。
【００６７】
なお、図７、８に概念的に表すように、光ファイバ１９０をエンジン１０の内側と外側との間に延びるように設けるべく、ヘッドカバー２０には接続部材１９４が設けられている。この接続部材１９４は、エンジン１０の内部を外部から完全に隔てるように構成されている。ただし、光ファイバ１９０は例えば２つの束から構成されてもよい。この場合、接続部材はエンジン１０の内外を隔てる透明な部材すなわち上記窓８６の如き部材を備えて構成され、この部材を挟んで対向するように光ファイバの一方の束がエンジン１０の外部にそしてその他方の束がエンジン１０の内部に配置され得る。こうすることでも、上記したのと同様に、エンジン１０の内部に光を取り込んで、窓８６の内面に向けてそれを照射することが可能になる。
【００６８】
以上、本発明を上記２つの実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されない。上記の如きスラッジ抑制層の劣化診断は、例えば、走行距離が１００ｋｍを超えるごとになど、所定の時期にのみ行われるようにしてもよい。
【００６９】
また、例えば、窓は、エンジンの外殻構造体であれば他の部位に設けられてもよい。具体的には、ヘッドカバーの一部であるオイルセパレータ室の上面やチェーンカバーに窓が設けられてもよい。なお、上記両実施形態では、窓の内面に直接的にスラッジ抑制層を設けたが、スラッジ抑制層が窓から離れて配置されることを本発明は排除しない。ただし、窓を透過する光量、光の強度を適切に観察可能にするために、窓を通じて観察されるスラッジ抑制層は窓内面に直接的に形成されるのが好ましい。なお、窓は、ガラス材料から形成されることに限定されず、透明か半透明かを問わず、プラスチック材料（合成樹脂材料）からも形成され得る。
【００７０】
ただし、電磁波照射手段や電磁波検知手段も、上記両実施形態に限定されず、他の位置に、窓の位置に応じた適切な位置に配置され得る。なお、電磁波照射手段における電磁波は、可視光線以外の他の電磁波であり得るが、スラッジ抑制層の構成材料によって遮断可能なものである必要がある。そして、電磁波照射手段の照射部は、ＬＥＤ等、種々の部材により構成され得る。
【００７１】
また、スラッジ抑制層はエンジン１０の他の部位の内表面に形成され得る。具体的には、スラッジ抑制層は、上記両実施形態の如き場所の他、オイルセパレータ室の上面のみあるいは下面のみ、チェーンカバーの内面などに形成され得る。また、本発明では、エンジンにオイルセパレータは設けられていなくてもよく、その場合にはヘッドカバーの内面に単独でスラッジ抑制層が形成されてもよい。また、オイルセパレータ室の設置位置は特に限定されず、特にオイルセパレータ室が外気に晒される外面を有する場合は、その外面の裏側に位置するオイルセパレータ室の内面に、スラッジ抑制層を形成するのが好ましい。
【００７２】
なお、上記ではスラッジ抑制層を主として炭酸カルシウムから構成されるとしたが、本発明は、スラッジ抑制層が他のアルカリ性物質やアルカリ性物質以外の物質から主として構成されることを排除するものではない。スラッジの生成または付着を抑制する効果を奏する物質であれば、如何なる物質からもスラッジ抑制層は形成され得る。
【００７３】
本発明の実施形態は前述の２つの実施形態や変形例のみに限られず、特許請求の範囲に
よって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本発明に
含まれる。したがって本発明は、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の思想の範囲
内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る内燃機関の概略断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る内燃機関の部分組立斜視図である。
【図３】ヘッドカバーを下方裏側から見たときの斜視図である。
【図４】バッフルプレートを上方から見たときの斜視図である。
【図５】オイルセパレータ室を示す部分断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態における、ヘッドカバーに設けられた窓周囲の概念的な部分拡大図であり、（ａ）は当初段階での状態を、（ｂ）はある程度スラッジ抑制層が劣化した段階での状態を表している。
【図７】本発明の第２実施形態に係る内燃機関の概略断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態における、ヘッドカバーに設けられた窓周囲の概念的な部分拡大図であり、当初段階での状態を表している。
【符号の説明】
【００７５】
１０ エンジン
１２ シリンダブロック
１６ クランクケース
１８ シリンダヘッド
２０ ヘッドカバー
２２ オイルパン
２４ 吸気通路
２６ スロットルバルブ
２８ ＰＣＶ通路
３０ 大気通路
３２ ＰＣＶバルブ
３４ オイル落とし通路
４２ チェーンカバー
５４Ａ、５４Ｂ オイルセパレータ室
７４、７４Ａ、７４Ｂ、７４Ｃ、７４ｐ スラッジ抑制層
８６ 窓
８８ ライト
９０ 光検知センサ
１９０ 光ファイバ
１９２ ヘッドライト
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の内部の部位の表面にスラッジの生成または付着を抑制するためのスラッジ抑制層が形成された内燃機関に適用されるスラッジ抑制層劣化診断装置であって、
前記スラッジ抑制層の内の少なくとも一部のスラッジ抑制層を観察可能に前記内燃機関の外殻構造体に設けられた窓と、
該窓の内側からその外側へ向けて、前記スラッジ抑制層の構成材料によって遮断可能な電磁波を照射する電磁波照射手段と
を備え、
前記窓から観察可能な前記少なくとも一部のスラッジ抑制層は、前記窓と前記電磁波照射手段との間に位置付けられていることを特徴とするスラッジ抑制層劣化診断装置。
【請求項２】
前記窓の内面に直接的に前記少なくとも一部のスラッジ抑制層が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のスラッジ抑制層劣化診断装置。
【請求項３】
前記窓の外側に、前記電磁波照射手段からの電磁波を検知するための電磁波検知手段が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のスラッジ抑制層劣化診断装置。
【請求項４】
前記電磁波は光であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のスラッジ抑制層劣化診断装置。
【請求項５】
前記電磁波照射手段は光ファイバを含んで構成されていることを特徴とする請求項４に記載のスラッジ抑制層劣化診断装置。
【請求項６】
前記電磁波照射手段は、車両のヘッドライトの光の一部を前記光ファイバ内に取り込むように構成されていることを特徴とする請求項５に記載のスラッジ抑制層劣化診断装置。
【請求項７】
前記電磁波照射手段は、外光を前記光ファイバ内に取り込むように構成されていることを特徴とする請求項５または６に記載のスラッジ抑制層劣化診断装置。
【請求項８】
前記窓から観察可能な前記少なくとも一部のスラッジ抑制層に、異なる厚みを有する複数の部分が含まれていることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のスラッジ抑制層劣化診断装置。
【請求項９】
前記少なくとも一部のスラッジ抑制層の厚みは、その一端部側からその他端部側へ至るにつれて、徐々に変わることを特徴とする請求項８に記載のスラッジ抑制層劣化診断装置。
【請求項１】
内燃機関の内部の部位の表面にスラッジの生成または付着を抑制するためのスラッジ抑制層が形成された内燃機関に適用されるスラッジ抑制層劣化診断装置であって、
前記スラッジ抑制層の内の少なくとも一部のスラッジ抑制層を観察可能に前記内燃機関の外殻構造体に設けられた窓と、
該窓の内側からその外側へ向けて、前記スラッジ抑制層の構成材料によって遮断可能な電磁波を照射する電磁波照射手段と
を備え、
前記窓から観察可能な前記少なくとも一部のスラッジ抑制層は、前記窓と前記電磁波照射手段との間に位置付けられていることを特徴とするスラッジ抑制層劣化診断装置。
【請求項２】
前記窓の内面に直接的に前記少なくとも一部のスラッジ抑制層が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のスラッジ抑制層劣化診断装置。
【請求項３】
前記窓の外側に、前記電磁波照射手段からの電磁波を検知するための電磁波検知手段が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のスラッジ抑制層劣化診断装置。
【請求項４】
前記電磁波は光であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のスラッジ抑制層劣化診断装置。
【請求項５】
前記電磁波照射手段は光ファイバを含んで構成されていることを特徴とする請求項４に記載のスラッジ抑制層劣化診断装置。
【請求項６】
前記電磁波照射手段は、車両のヘッドライトの光の一部を前記光ファイバ内に取り込むように構成されていることを特徴とする請求項５に記載のスラッジ抑制層劣化診断装置。
【請求項７】
前記電磁波照射手段は、外光を前記光ファイバ内に取り込むように構成されていることを特徴とする請求項５または６に記載のスラッジ抑制層劣化診断装置。
【請求項８】
前記窓から観察可能な前記少なくとも一部のスラッジ抑制層に、異なる厚みを有する複数の部分が含まれていることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載のスラッジ抑制層劣化診断装置。
【請求項９】
前記少なくとも一部のスラッジ抑制層の厚みは、その一端部側からその他端部側へ至るにつれて、徐々に変わることを特徴とする請求項８に記載のスラッジ抑制層劣化診断装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−１５０２２７（Ｐ２００９−１５０２２７Ａ）
【公開日】平成２１年７月９日（２００９．７．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３２６２５８（Ｐ２００７−３２６２５８）
【出願日】平成１９年１２月１８日（２００７．１２．１８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年７月９日（２００９．７．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月１８日（２００７．１２．１８）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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