JP2007092649A - ブローバイガス還元装置 - Google Patents

Abstract

【課題】減筒運転が可能な内燃機関に備えられるものであって、ブローバイガスに起因するスラッジの発生を抑制することができるブローバイガス還元装置を提供する。
【解決手段】Ｖ型エンジンＥの各バンク２Ｌ，２ＲそれぞれにＰＣＶ装置９Ｌ，９Ｒを備えさせる。エンジンＥの減筒運転時、休止側バンク２ＬのＰＣＶ装置９ＬのＰＣＶバルブ９７Ｌを全閉にし、稼働側バンク２ＲのＰＣＶ装置９ＲのＰＣＶバルブ９７Ｒを開放してクランク室６１内の換気を行う。休止側バンク２Ｌ側のオイルセパレータ９２Ｌ内には負圧が生じないため、このオイルセパレータ９２Ｌ内オイルをクランク室６１内に円滑に排出でき、スラッジの発生を回避できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば自動車等に搭載されるエンジン（内燃機関）のブローバイガスをエンジンの吸気系へ送るブローバイガス還元装置（以下、ＰＣＶ（Positive Crankcase Ventilation）装置という）に係る。特に、本発明は、ブローバイガスに起因するスラッジの発生を防止するための対策に関する。

従来より、自動車用エンジンには、シリンダとピストンとの隙間からクランクケース内に吹き抜けたブローバイガスを吸気系に導くためのＰＣＶ装置が備えられている。つまり、このＰＣＶ装置によって、一酸化炭素や炭化水素等を含むブローバイガスをエンジンの吸気系を経て燃焼室に送り込み、このブローバイガスの大気中への放出を防止し、またオイルパンに貯留されているエンジンオイルの劣化を防止している。

また、下記の特許文献１にも開示されているように、このＰＣＶ装置はオイルセパレータを備えている。このオイルセパレータの内部には、オイルミストを分離するためのオイル分離機構が収容されている。このオイル分離機構としては、例えば、複数のバッフルプレートによりブローバイガス流路が迷路状に構成されたものや、パンチングプレートが配置されたものが一般に知られている。つまり、オイルセパレータ内部をブローバイガスが流れていく間に所謂慣性衝突作用によってオイルミストを捕捉するようになっている。これにより、ブローバイガス中に含まれているオイルミストがオイルセパレータ内部で分離され、このオイルがオイルパン等のオイル溜まり部へ送られる。

一方、オイルセパレータには、ＰＣＶバルブが備えられており、オイルミストが分離除去された後のブローバイガスが、このＰＣＶバルブを経てエンジンの吸気系に還流されるようになっている。このＰＣＶバルブの一例として、下記の特許文献２に開示されているように電磁弁により開閉動作を行うものが採用されており、このＰＣＶバルブの開度を調整することによってブローバイガスのエンジン吸気系への還流量を調整するようになっている。

また、エンジン形態の一つとしてＶ型エンジンが知られているが、この種のエンジンにおける上記オイルセパレータの配置形態として、例えば特許文献３に開示されているように、左右の各バンクそれぞれに設置されたものがある。この場合、エンジンの低負荷時には一方のバンクに設けられたオイルセパレータからクランクケース内に外気（新気）を導入し、他方のバンクに設けられたオイルセパレータからブローバイガスを吸気系に送り出してクランクケース内の換気を行う一方、エンジンの高負荷時には両バンクのオイルセパレータそれぞれからブローバイガスを吸気系に送り出すようにしている。

また、この種のＶ型エンジンとしては、所謂減筒運転を行うものも知られている（例えば下記の特許文献４を参照）。つまり、エンジンのアイドリング時等のように、余剰出力のある状態では、各気筒に掛かる負荷が小さいため、吸排気損失が大きくなり、燃焼効率の悪化が懸念される。このため、一方のバンクの気筒への燃料供給を遮断して、これら気筒を休止させる減筒運転を行い、燃料が供給される稼動気筒（他方のバンクの気筒）の負荷を高めて運転効率を上げることにより、燃費向上を図るようにしている。
実公平６−４５６１１号公報 特開平８−３３８２２号公報 特開平７−２４３３１６号公報 特開２００５−１２７２１６号公報

ところで、従来のオイルセパレータは、設置スペースの制約から、外気に晒される位置に配設される場合が多い。通常、ブローバイガスの発生はエンジンの運転時であって、このエンジン運転時は、燃焼室内で発生する熱がオイルセパレータに伝達されるため、このオイルセパレータ内部は比較的高温（例えば６０℃程度）になっている。

また、上述したような減筒運転を行うＶ型エンジンにあっては、その減筒運転時、一方のバンク（稼働しているバンク）では混合気の燃焼が行われるため、このバンクに取り付けられているオイルセパレータには燃焼ガスの熱が伝わり、このオイルセパレータ内部は比較的高温度になっている。ところが、他方のバンク（休止しているバンク）では混合気の燃焼が行われていないので、このバンクに取り付けられているオイルセパレータには燃焼熱が伝わり難く、このバンクのオイルセパレータ内部は比較的低温度になっている。このため、クランクケース内から回収されたブローバイガスがこの休止気筒側のオイルセパレータ内部を流れていく際に冷却されることになり、これに伴ってブローバイガス中に含まれている水分がオイルセパレータ内部で結露してその結露水が滞留するといった状況を招くことがある。

また、オイルセパレータの内部にはブローバイガスまたは新気が流れているために負圧状態となっており、クランク室内との圧力差が原因で、オイルセパレータ内に存在しているオイル（ブローバイガスから分離されたオイル）がクランク室内に流下し難い状況となっている。

このような状況では、この休止気筒側のオイルセパレータ内部において、ブローバイガス中の酸化窒素成分（ＮＯｘ）と結露水とが結合してスラッジが発生する可能性がある。例えば、分離後のオイルをオイルパンへ戻すためのオイル戻し通路からのオイルミストの逆流を阻止するためのオイルプールを備えさせたものでは、このオイルプールに滞留しているオイル等が上記スラッジの原因となったりする。

そして、このスラッジが大量に発生した場合には、分離後のオイルをオイルパンへ戻すためのオイル戻し通路がスラッジによって閉塞され、オイルセパレータからオイルパンへのオイル排出が不能になってオイルセパレータ内部に大量の液状オイルが滞留する状況となり、この液状オイルがブローバイガスと共にエンジンの吸気系に送り込まれ、エンジン出力の低下、オイル消費量の増大、排気の白煙化等を招くといった不具合が懸念される。また、オイル分離機構としてパンチングプレートを備えたものにおいて、その開口がスラッジによって閉塞されてしまってオイル分離性能に支障を来してしまう可能性もある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、減筒運転が可能な内燃機関に備えられるものであって、ブローバイガスに起因するスラッジの発生を抑制することができるブローバイガス還元装置を提供することにある。

−課題の解決原理−
上記の目的を達成するために講じられた本発明の解決手段は、休止気筒に対応するＰＣＶバルブを強制的に閉鎖させ、この休止気筒側のオイルセパレータにブローバイガス等を流さないようにすることで、オイルセパレータ内部が負圧になってしまうことを阻止し、このオイルセパレータからのオイルの排出を円滑に行うことでスラッジの発生を回避できるようにしている。

−解決手段−
具体的に、本発明は、複数の気筒群のうち一部の気筒群のみの稼働を休止させる減筒運転が可能な内燃機関に備えられ、各気筒群それぞれに対応してブローバイガスを吸気系へ導入するためのＰＣＶバルブを備えたブローバイガス還元装置を前提とする。このブローバイガス還元装置に対し、上記内燃機関の減筒運転時、稼働している気筒群に対応するＰＣＶバルブを開放すると共に、稼働を休止している気筒群に対応するＰＣＶバルブを閉鎖するＰＣＶバルブ制御手段を備えさせている。

より具体的には、内燃機関を、左右一対のバンクを有するＶ型内燃機関とし、各バンクそれぞれにオイルセパレータを備えさせると共に、各バンクに、オイルセパレータによってオイルが分離除去された後のブローバイガスを内燃機関の吸気系へ導入するためのＰＣＶバルブをそれぞれ設ける。そして、ＰＣＶバルブ制御手段が、減筒運転時、稼働しているバンクに備えられているＰＣＶバルブを開放すると共に、稼働を休止しているバンクに備えられているＰＣＶバルブを閉鎖する構成としている。

これらの特定事項により、内燃機関の減筒運転時には、低温度となる気筒群（休止している気筒群）に対応するＰＣＶバルブを閉鎖し、他方のＰＣＶバルブのみによるブローバイガスの回収動作を行う。このため、休止気筒群側のオイルセパレータの内部にはブローバイガスが流れなくなる。従って、このオイルセパレータの内部が負圧になることが阻止され、このオイルセパレータからオイルパンへのオイルの回収が円滑に行われる。このため、休止気筒群側が比較的低温になってこの休止気筒群側のオイルセパレータ内で結露が発生したとしても、このオイルセパレータ内にはオイルが殆ど存在していないため、スラッジが発生することはなく、このスラッジが原因でオイル戻し通路等が閉塞してしまうといった状況を回避できる。その結果、液状オイルがブローバイガスと共にエンジンの吸気系に送り込まれることが原因でエンジン出力が低下したり、オイル消費量が増大したり、排気の白煙化を招くといったことが回避できる。また、オイルセパレータ内のオイル分離機構としてパンチングプレートを備えたものの場合には、このパンチングプレートの開口がスラッジによって閉塞されてしまってオイル分離性能に支障を来してしまうといったこともなく、オイル分離性能が良好に確保される。

また、クランクケース内の換気を良好に行うための構成として、内燃機関のＶバンクの中間位置に、クランクケース内に外気を導入するための外気導入孔を設けている。これにより、クランクケース内への外気（新気）の導入が円滑に行われ、良好にクランクケース内の換気が行える。

また、ＰＣＶバルブの具体的な制御動作としては以下のものが挙げられる。先ず、減筒運転の開始と同時に、稼働を休止する気筒群に対応するＰＣＶバルブを閉鎖するものである。また、減筒運転が開始された後、稼働を休止している気筒群の温度が所定のバルブ閉鎖温度まで低下した時点で、この稼働を休止している気筒群に対応するＰＣＶバルブを閉鎖するものである。

前者の構成によれば、減筒運転の開始を指示する制御動作と同時に、休止気筒群側のＰＣＶバルブに閉鎖信号を送信してこのＰＣＶバルブを全閉状態にすることになるため、制御動作の簡素化を図ることができる。また、後者の構成では、減筒運転の開始時には、稼働を休止する気筒群の温度は未だ高い状態にある（結露が発生する状態ではない）ので、この時点ではＰＣＶバルブを閉鎖せず、稼働を休止している気筒群の温度が所定のバルブ閉鎖温度（オイルセパレータ内部に結露が発生する可能性のある温度）まで低下するのを待ってＰＣＶバルブを閉鎖するようにしている。このため、全てのＰＣＶバルブを開放させておく時間帯をできる限り長く得ることで、ブローバイガスの回収が効果的に行える。

本発明では、一部の気筒群のみの稼働を休止させる減筒運転が可能な内燃機関に備えられるブローバイガス還元装置に対し、休止気筒群に対応するＰＣＶバルブを強制的に閉鎖させ、この休止気筒群側のオイルセパレータにブローバイガス等を流さないようにしている。このため、オイルセパレータの内部が負圧になることが阻止され、このオイルセパレータ内からのオイルの排出が円滑に行われる。その結果、休止気筒群側のオイルセパレータが低温になって内部に結露が発生したとしても、このオイルセパレータ内にはオイルが殆ど存在していないため、スラッジが発生することはなく、このスラッジが原因でオイル戻し通路等が閉塞してしまうといった状況を回避することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、本発明に係るＰＣＶ装置（ブローバイガス還元装置）を自動車用Ｖ型エンジン（内燃機関）に適用した場合について説明する。

−エンジンの全体構成の説明−
図１は、本実施形態に係るＶ型エンジンＥをクランク軸Ｃの軸心に沿った方向から見たエンジン内部の概略構成を示す図である。また、図２は、このエンジンＥ及び吸排気系の概略を示すシステム構成図である。

これら図に示すように、Ｖ型エンジンＥは、シリンダブロック１の上部にＶ型に突出した一対のバンク２Ｌ，２Ｒを有している。各バンク２Ｌ，２Ｒは、シリンダブロック１の上端部に設置されたシリンダヘッド３Ｌ，３Ｒと、その上端に取り付けられたヘッドカバー４Ｌ，４Ｒとをそれぞれ備えている。上記シリンダブロック１には複数のシリンダ５Ｌ，５Ｒ，…（例えば各バンク２Ｌ，２Ｒに３個ずつ）が所定の挟み角（例えば６０°）をもって配設されており、これらシリンダ５Ｌ，５Ｒ，…の内部にピストン５１Ｌ，５１Ｒ，…が往復移動可能に収容されている。また、各ピストン５１Ｌ，５１Ｒ，…はコネクティングロッド５２Ｌ，５２Ｒ，…を介してクランク軸Ｃに動力伝達可能に連結されている。更に、シリンダブロック１の下側にはクランクケース６が取り付けられており、上記シリンダブロック１内の下部からクランクケース６の内部に亘る空間がクランク室６１となっている。また、このクランクケース６の更に下側にはオイル溜まり部となるオイルパン１１が配設されている。

また、上記シリンダヘッド３Ｌ，３Ｒには吸気ポート３１Ｌ，３１Ｒを開閉するための吸気バルブ３２Ｌ，３２Ｒ及び排気ポート３３Ｌ，３３Ｒを開閉するための排気バルブ３４Ｌ，３４Ｒがそれぞれ組み付けられており、シリンダヘッド３Ｌ，３Ｒとヘッドカバー４Ｌ，４Ｒとの間に形成されているカム室４１Ｌ，４１Ｒに配置されたカムシャフト３５Ｌ，３５Ｒ，３６Ｌ，３６Ｒの回転によって各バルブ３２Ｌ，３２Ｒ，３４Ｌ，３４Ｒの開閉動作が行われるようになっている。

一方、上記各バンク２Ｌ，２Ｒの内側（バンク間側）の上部には各バンク２Ｌ，２Ｒに対応する吸気マニホールド７Ｌ，７Ｒが配設されており、各吸気マニホールド７Ｌ，７Ｒの下流端が各吸気ポート３１Ｌ，３１Ｒ，…に連通している。また、図２に示すように、吸気マニホールド７Ｌ，７Ｒは各バンク共通のサージタンク７２及びスロットルバルブ７３を備えた吸気管７４に連通されており、吸気管７４の上流側にはエアクリーナ７５が設けられている。これにより、上記エアクリーナ７５から吸気管７４内に導入された空気は、サージタンク７２を通じて吸気マニホールド７Ｌ，７Ｒに導入される。この吸気マニホールド７Ｌ，７Ｒにはインジェクタ（燃料噴射弁）７６Ｌ，７６Ｒがそれぞれ設けられており、吸気マニホールド７Ｌ，７Ｒ内に導入された空気は、このインジェクタ７６Ｌ，７６Ｒから同マニホールド７Ｌ，７Ｒ内に噴射された燃料と混合されて混合気となり、吸気バルブ３２Ｌ，３２Ｒの開弁に伴って燃焼室７７Ｌ，７７Ｒへと導入されることになる。また、この燃焼室７７Ｌ，７７Ｒの頂部には点火プラグ７８Ｌ，７８Ｒが配設されている。

上記燃焼室７７Ｌ，７７Ｒにおいて、点火プラグ７８Ｌ，７８Ｒの点火に伴う混合気の燃焼により生じた燃焼ガスは、排気バルブ３４Ｌ，３４Ｒの開弁に伴い排気ガスとして排気マニホールド８Ｌ，８Ｒに排出される。排気マニホールド８Ｌ，８Ｒには排気管８１Ｌ，８１Ｒがそれぞれ接続され、更に、排気管８１Ｌ，８１Ｒは共通の集合排気管８２に接続されている。この集合排気管８２には三元触媒を内蔵した触媒コンバータ８３が設けられている。上記排気マニホールド８Ｌ，８Ｒに排出された排気ガスは、排気管８１Ｌ，８１Ｒ及び集合排気管８２を通過して外部に排出される。この際、触媒コンバータ８３を排気ガスが通過することにより、同ガス中に含まれる炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、及び酸化窒素成分（ＮＯｘ）が浄化されるようになっている。

−ＥＣＵ−
上述の如く構成されたエンジンＥの運転は、ＥＣＵ（電子制御ユニット）１００によって制御される。このＥＣＵ１００は、図３に示すように、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、バックアップＲＡＭ１０４、燃料噴射回数などをカウントするカウンタ１０５を備えている。

上記ＲＯＭ１０２は、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵ１０１は、このＲＯＭ１０２に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて演算処理を実行する。上記ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭ１０４は、エンジンＥの停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。これらＲＯＭ１０２、ＣＰＵ１０１、ＲＡＭ１０３、バックアップＲＡＭ１０４、カウンタ１０５は、バス１０８を介して互いに接続されるとともに、外部入力回路１０６及び外部出力回路１０７と接続されている。

外部入力回路１０６には、エンジンＥのウォータジャケットを循環する冷却水の温度（冷却水温）を検出する水温センサ１１０、スロットルバルブ７３の下流側の吸気圧を検出するバキュームセンサ１１１、アクセル開度を検出するアクセルポジションセンサ１１２、スロットルバルブ７３の開度を検出するスロットルポジションセンサ１１３、クランクシャフトＣの回転数に応じたパルス信号を発信するクランクポジションセンサ１１４、カムシャフト３５Ｌ，３５Ｒの回転数に応じたパルス信号を発信するカムポジションセンサ１１５、イグニッションスイッチ１１６等が接続されている。外部出力回路１０７には、インジェクタ７６Ｌ，７６Ｒ、点火プラグ７８Ｌ，７８Ｒを作動させるイグナイタ１１７、スロットルバルブ７３を作動させるスロットルモータ１１８、エンジン始動時のクランキング動作を行うためのスタータモータ１１９等が接続されている。更には、この外部出力回路１０７には、後述するＰＣＶ装置９Ｌ，９Ｒに備えられてる電磁弁方式のＰＣＶバルブ９７Ｌ，９７Ｒも接続されており、このＰＣＶバルブ９７Ｌ，９７Ｒの開閉動作を制御するようになっている。つまり、ＥＣＵ１００は本発明でいうＰＣＶバルブ制御手段としての機能を備えている。

そして、ＥＣＵ１００は、上記水温センサ１１０、バキュームセンサ１１１、アクセルポジションセンサ１１２、スロットルポジションセンサ１１３、クランクポジションセンサ１１４、及びカムポジションセンサ１１５などの各種センサの出力に基づいて、インジェクタ７６Ｌ，７６Ｒの開閉制御（燃料の噴射開始時期及び噴射終了時期の制御）を含むエンジンＥの各種制御を実行する。さらに、ＥＣＵ１００は後述する減筒運転制御も実行するようになっている。

−減筒運転−
本実施形態に係るＶ型エンジンＥは、左側バンク２Ｌ及び右側バンク２Ｒのうち一方のバンクに属する気筒群（本実施形態では３気筒）の稼働を休止する減筒運転が可能となっている。つまり、エンジンＥのアイドリング時等のように、余剰出力のある状態では、各気筒に掛かる負荷が小さいため、吸排気損失が大きくなり、燃焼効率の悪化が懸念される。このため、低負荷時には、一方のバンクの気筒への燃料供給を遮断して、これら気筒を休止させる減筒運転を行い、燃料が供給される稼動気筒（他方のバンクの気筒）の負荷を高めて運転効率を上げることにより、燃費向上を図るようにしている。

この減筒運転の具体的な動作としては、上記クランクポジションセンサ１１４により検出されるエンジン回転数、アクセルポジションセンサ１１２により検出されるアクセル開度等に基づいて、エンジンＥがアイドリング等の低負荷運転状態にあるか否かを判定し、低負荷運転状態にある際には減筒運転に移行するようにしている。

そして、この減筒運転への移行時には、前回の減筒運転時に稼働していたバンクを休止バンクとし、前回の減筒運転時に休止していたバンクを稼働バンクとして運転するようにしている。つまり、減筒運転が開始される度に、休止させるバンクを交互に切り換えることで、各気筒の累積稼働時間の均一化を図り、エンジンＥの長寿命化を図るようになっている。

また、本実施形態においては、減筒運転中は、休止気筒の吸気バルブ３２Ｌ，３２Ｒ及び排気バルブ３４Ｌ，３４Ｒを全閉状態としている。これにより、ピストン５１Ｌ，５１Ｒの往復動によるポンピングロスを低減し、エンジンＥの効率を向上させるようにしている。

−ＰＣＶ装置の説明−
次に、ＰＣＶ装置９Ｌ，９Ｒについて説明する。ＰＣＶ装置９Ｌ，９Ｒは、シリンダ５Ｌ，５Ｒの内面とピストン５１Ｌ，５１Ｒの外面との隙間からクランク室６１内に吹き抜けたブローバイガスを吸気系に導くためのものであって、各バンク２Ｌ，２Ｒそれぞれに個別に設けられている。尚、図４は、一方のＰＣＶ装置９Ｌ及びその周辺を示す断面図（気筒列方向に直交する方向から見た断面図）である。各ＰＣＶ装置９Ｌ，９Ｒの構成は共に同様であるので、ここでは一方のＰＣＶ装置９Ｌを代表して説明する。

上記ＰＣＶ装置９Ｌは、クランク室６１内に吹き抜けたブローバイガスを抜き出すためのブローバイガス通路９１Ｌ、このブローバイガス通路９１Ｌによって抜き出されたブローバイガスからオイルミストを分離するためのオイルセパレータ９２Ｌ、このオイルセパレータ９２Ｌからブローバイガスを吸気系に導くためのブローバイガス供給配管９３Ｌを備えている。以下、それぞれについて説明する。

（ブローバイガス通路９１Ｌ）
上記ブローバイガス通路９１Ｌは、シリンダブロック１からシリンダヘッド３Ｌに亘って形成されており、これによってクランク室６１とカム室４１Ｌとが連通している。つまり、ブローバイガス回収時には、このブローバイガス通路９１Ｌによってクランク室６１内のブローバイガスがカム室４１Ｌに導入されるようになっている（図４に実線で示す矢印参照）。

（オイルセパレータ９２Ｌ）
オイルセパレータ９２Ｌは、ヘッドカバー４Ｌの内面（下側の面）に取り付けられており、図４に示すように、セパレータケーシング９４Ｌと、このセパレータケーシング９４Ｌ内に配置された複数のバッフルプレート（オイル捕捉手段）９５Ｌ，９５Ｌ，…とを備えている。

上記セパレータケーシング９４Ｌは、一端側が開放された金属製で略直方体形状の箱形部材であって、この開放側がヘッドカバー４Ｌの内面に取り付けられることによって、このヘッドカバー４Ｌとの間で略密閉されたセパレータ室（ブローバイガス流路）９６Ｌを形成している。このセパレータケーシング９４Ｌのヘッドカバー４Ｌの内面に対する取り付け手段としてはボルト止め等が掲げられる。尚、ここでは、セパレータケーシング９４Ｌとヘッドカバー４Ｌの内面とによってセパレータ室９６Ｌを形成しているが、セパレータケーシング９４Ｌのみによってセパレータ室９６Ｌを形成する構成としてもよい。

そして、このセパレータケーシング９４Ｌには、ブローバイガス導入孔９４ａ、オイル回収部９４ｂがそれぞれ形成されていると共に、ＰＣＶバルブ９７Ｌが取り付けられている。

上記ブローバイガス導入孔９４ａは、セパレータケーシング９４Ｌの長手方向（ヘッドカバー４Ｌに取り付けられた状態での気筒配列方向）の一方寄り（図４における左寄り）の底面に形成されており、セパレータケーシング９４Ｌの内部空間である上記セパレータ室９６Ｌとカム室４１Ｌとを連通するものである。

上記オイル回収部９４ｂは、セパレータケーシング９４Ｌの長手方向の他方寄り（図４における右寄り）の底面に設けられた所謂オイルプールとして構成されている。つまり、このオイル回収部９４ｂは、セパレータケーシング９４Ｌの底面の一部分が凹陥され、且つこの凹陥部分の底面に比較的小径の開口が形成された構成となっている。これにより、上記セパレータ室９６Ｌとカム室４１Ｌとを連通していると共に、このオイルプールにオイルが貯留されることで、クランク室６１内のオイルミストがこのオイル回収部９４ｂからセパレータケーシング９４Ｌ内に流れ込むことを阻止している。

また、上記ＰＣＶバルブ９７Ｌは、開閉自在な電磁弁により構成されており、このＰＣＶバルブ９７Ｌの開動作時には、セパレータケーシング９４Ｌ内でオイルが分離除去された後のブローバイガスが、このＰＣＶバルブ９７Ｌを経てブローバイガス供給配管９３ＬによりエンジンＥの吸気系（サージタンク７２）に導入されることになる。一方、ＰＣＶバルブ９７Ｌの閉動作時には、セパレータケーシング９４Ｌ内には吸気系の吸入負圧が作用しないため、このセパレータケーシング９４Ｌ内での気流は発生しないことになる。

（ブローバイガス供給配管９３Ｌ）
ブローバイガス供給配管９３Ｌは、上記セパレータケーシング９４Ｌ内においてオイルが分離除去された後のブローバイガスを吸気系に導くための配管であって、下流端が上記サージタンク７２に接続され、上記ＰＣＶバルブ９７Ｌの開放に伴い、ブローバイガスを、サージタンク７２を介してエンジンＥの吸気系に戻すようにしている。

（新気導入用開口９８）
また、上記シリンダブロック１の前面におけるＶバンクの中間位置（クランクシャフトＣの鉛直上方位置）には、新気導入用の開口（外気導入孔）９８（図１に仮想線で示す）が形成されている。この開口９８は、一端が外気に、他端がクランク室６１にそれぞれ連通しており、クランク室６１内を換気するための外気（新気）を導入するようになっている。より具体的に、この新気導入用開口９８は、シリンダブロック１に形成された水平方向に延びる通路で成り、外気側の一端はチェーンケースの内部空間に開放されている一方、クランク室６１内側の他端はエンジンオイル等の飛散のない比較的高い位置に設定されている。尚、この新気導入用開口９８には、クランク室６１内のブローバイガスがエンジン外部に噴出するのを防止するために逆止弁を設けておいてもよい。

以上、一方のＰＣＶ装置９Ｌを代表して説明したが、他方のＰＣＶ装置９Ｒも同様の構成となっており、各図においては、上記符号「Ｌ」に代えて符号「Ｒ」を付している。

−ＰＣＶ装置９Ｌ，９Ｒの動作説明−
（基本動作）
次に、上述の如く構成された各ＰＣＶ装置９Ｌ，９Ｒの基本的な動作について説明する。エンジンＥの圧縮行程や膨張行程においてシリンダ５Ｌ，５Ｒとピストン５１Ｌ，５１Ｒとの隙間からクランク室６１内に吹き抜けたブローバイガスは、上記ブローバイガス通路９１Ｌ及びカム室４１Ｌ，４１Ｒを経てセパレータケーシング９４Ｌ，９４Ｒ内に導入される。このセパレータケーシング９４Ｌ，９４Ｒ内のセパレータ室９６Ｌに流れ込んだブローバイガスは、各バッフルプレート９５Ｌ，９５Ｌ，…に衝突しながらセパレータケーシング９４Ｌ，９４Ｒ内を流れることにより、所謂慣性衝突作用によってオイルミストが捕捉される。これにより、ブローバイガスとオイルミストとが分離される。

そして、オイルミストが分離除去されたブローバイガスは、セパレータケーシング９４Ｌ，９４Ｒ内の下流端に達し（図４に破線で示す矢印参照）、ＰＣＶバルブ９７Ｌ，９７Ｒの開放動作に伴ってブローバイガス供給配管９３Ｌ，９３Ｒに流出されてサージタンク７２に導入される。尚、各ＰＣＶバルブ９７Ｌ，９７Ｒの開度はブローバイガスの発生量に応じて調整される。例えば、上記クランクポジションセンサ１１４により検出されるエンジン回転数や、スロットルポジションセンサ１１３により検出されるスロットルバルブ７３の開度等に基づいてブローバイガスの発生量を推測し、それに応じて各ＰＣＶバルブ９７Ｌ，９７Ｒの開度が調整される。

一方、分離後のオイルは、図４に一点鎖線で示す矢印の如く、セパレータケーシング９４Ｌ，９４Ｒのオイル回収部９４ｂからオイル戻し通路９９Ｌ，９９Ｒに排出された後、オイルパン１１に向けて回収される。

また、この際、上記新気導入用開口９８からクランク室６１内に新気が導入され、このクランク室６１内の換気が行われている。

（減筒運転時の動作）
そして、本実施形態において特徴とするＰＣＶ装置９Ｌ，９Ｒの動作としては、上述したエンジンＥの減筒運転時にある。具体的には、稼働を休止している気筒群（休止バンク）側のＰＣＶ装置のＰＣＶバルブのみを閉鎖するようにしている。以下、具体的に説明する。

先ず、エンジンＥがアイドリング運転になる等して低負荷運転状態になった場合には、一方のバンク２Ｌ（２Ｒ）の気筒への燃料供給を遮断し、そのバンク２Ｌ（２Ｒ）に属する気筒を休止させる。例えば、左側バンク２Ｌの各気筒への燃料供給を遮断し、この左側バンク２Ｌの各気筒を休止させる。この減筒運転に伴い、左側バンク２Ｌに備えられているＰＣＶ装置９ＬのＰＣＶバルブ９７Ｌを全閉状態にする。これにより、この左側バンク２ＬのＰＣＶ装置９Ｌにおけるセパレータケーシング９４Ｌ内にはブローバイガスが流れなくなる。従って、このセパレータケーシング９４Ｌ内が負圧になることが阻止され、オイル回収部９４ｂに貯留されていたオイルは、その自重により流下し、オイル戻し通路９９Ｌを経てオイルパン１１に回収されることになる。このため、休止バンク側が比較的低温になりこの休止バンク側のセパレータケーシング９４Ｌ内が低温になって結露が発生したとしても、このセパレータケーシング９４Ｌ内にはオイルが殆ど存在していないため、スラッジが発生することはなく、このスラッジが原因でオイル回収部９４ｂの開口やオイル戻し通路９９が閉塞してしまうといった状況を回避できる。

このような減筒運転時におけるＰＣＶバルブ９７Ｌ，９７Ｒの開閉制御動作の手順について図５のフローチャートに沿って説明する。この図５に示すルーチンはエンジンＥの運転中の所定時間毎、例えば、数ｍｓ毎に実行される。また、所定クランク角度毎に実行するようにしてもよい。

先ず、ステップＳＴ１において、エンジンＥの運転中に減筒運転開始条件が成立したか否かを判定する。この減筒運転開始条件としては、例えばアイドル運転状態が５ｓｅｃ継続したこと等が挙げられる。この判定がＮＯの場合には、各バンク２Ｌ，２Ｒを共に稼働させた状態で本ルーチンを終了する。一方、減筒運転開始条件が成立したＹＥＳに判定された場合には、ステップＳＴ２に移り、前回実行した減筒運転は右側バンク２Ｒを休止させたものであったか否かを判定する。この前回実行した減筒運転の休止バンクの情報は予め上記ＲＡＭ１０３に記憶されている。前回実行した減筒運転が右側バンク２Ｒを休止させたものであったＹＥＳに判定された場合には、左側バンク２ＬのＰＣＶバルブ９７Ｌを全閉にする（ステップＳＴ３）。つまり、前回実行した減筒運転では右側バンク２Ｒが休止されていたため、今回実行する減筒運転では左側バンク２Ｌが休止されることになるので、この左側バンク２ＬのＰＣＶバルブ９７Ｌを全閉にする。一方、前回実行した減筒運転が左側バンク２Ｌを休止させたものであったＮＯに判定された場合には、右側バンク２ＲのＰＣＶバルブ９７Ｒを全閉にする（ステップＳＴ４）。つまり、前回実行した減筒運転では左側バンク２Ｌが休止されていたため、今回実行する減筒運転では右側バンク２Ｒが休止されることになるので、この右側バンク２ＲのＰＣＶバルブ９７Ｒを全閉にする。

このようにして減筒運転が行われている状況において、ステップＳＴ５では、減筒運転終了条件が成立したか否かを判定している。この減筒運転終了条件としては、例えばアクセル開度が所定開度以上に操作された場合等が挙げられる。この判定がＹＥＳとなるまで減筒運転は継続されることになるので、上記ＰＣＶバルブ９７Ｌ，９７Ｒの制御も継続される。つまり、一方のＰＣＶバルブ９７Ｌ（９７Ｒ）のみが全閉とされた状態が維持される。そして、減筒運転終了条件が成立したＹＥＳに判定された場合には、ステップＳＴ６に移り、上記ＰＣＶバルブ９７Ｌ（９７Ｒ）の全閉制御を解除し、両ＰＣＶバルブ９７Ｌ，９７Ｒを開放する通常のバルブ制御に戻って本ルーチンを終了する。

このように、本実施形態では、休止バンク側のＰＣＶバルブ９７Ｌ（９７Ｒ）を閉鎖して、この休止バンク側のセパレータケーシング９４Ｌ（９４Ｒ）内にブローバイガスが流れないようにしている。これにより、セパレータケーシング９４Ｌ（９４Ｒ）内が負圧になることが阻止され、オイル回収部９４ｂに貯留されていたオイルが円滑にオイルパン１１に回収され、仮に休止バンク側が比較的低温になってこの休止バンク側のセパレータケーシング９４Ｌ（９４Ｒ）内が低温になって結露が発生したとしてもスラッジが発生することはなく、このスラッジが原因でオイル戻し通路９９等が閉塞してしまうといった状況を回避できる。その結果、液状オイルがブローバイガスと共にエンジンの吸気系に送り込まれてエンジン出力の低下やオイル消費量の増大や排気の白煙化等を招くといったことが回避できる。また、セパレータケーシング９４Ｌ，９４Ｒ内のオイル分離機構としてパンチングプレートを備えたものの場合には、そのパンチングプレートの開口がスラッジによって閉塞されてしまってオイル分離性能に支障を来してしまうといったこともなく、オイル分離性能が十分に確保される。

−変形例−
次に、減筒運転時におけるＰＣＶバルブ９７Ｌ，９７Ｒの開閉制御動作の変形例について説明する。上述した実施形態では減筒運転が開始されると同時に一方のＰＣＶバルブ９７Ｌ（９７Ｒ）を全閉にしていた。本変形例では、それに代えて、減筒運転が開始された後、休止しているバンク２Ｌ（２Ｒ）の温度が所定のバルブ閉鎖温度まで低下した時点で、この休止バンク側のＰＣＶバルブ９７Ｌ（９７Ｒ）を全閉にするものである。このため、各バンク２Ｌ，２Ｒのカム室４１Ｌ，４１Ｒ内または各オイルセパレータ９２Ｌ，９２Ｒに温度センサが備えられており、これらの温度を検出できるようになっている。

以下、本変形例におけるＰＣＶバルブ９７Ｌ，９７Ｒの開閉制御動作の手順について図６のフローチャートに沿って説明する。先ず、ステップＳＴ１１において、エンジンＥの運転中に減筒運転開始条件が成立したか否かを判定する。この判定がＮＯの場合には、各バンク２Ｌ，２Ｒを共に稼働させた状態で本ルーチンを終了する。一方、減筒運転開始条件が成立したＹＥＳに判定された場合には、ステップＳＴ１２に移り、前回実行した減筒運転は右側バンク２Ｒを休止させたものであったか否かを判定する。この前回実行した減筒運転の休止バンクの情報は予め上記ＲＡＭ１０３に記憶されている。前回実行した減筒運転が右側バンク２Ｒを休止させたものであったＹＥＳに判定された場合には、ステップＳＴ１３に移り、左側バンク２Ｌに備えられた上記温度センサにより検出されるバンク温度が所定のバルブ閉鎖温度Ａ以下に低下したか否かを判定する。このバンク温度がバルブ閉鎖温度Ａを越えているＮＯに判定されている間は左側バンク２ＬのＰＣＶバルブ９７Ｌを開状態に維持する一方、バンク温度がバルブ閉鎖温度Ａ以下に低下したＹＥＳに判定された場合には、ステップＳＴ１４に移り、左側バンク２ＬのＰＣＶバルブ９７Ｌを全閉にする。つまり、前回実行した減筒運転では右側バンク２Ｒが休止されていたため、今回実行する減筒運転では左側バンク２Ｌが休止されることになり、また、左側バンク２Ｌの温度が低下してきたためにオイルセパレータ９２Ｌ内部で結露が発生する可能性があるとして、この左側バンク２ＬのＰＣＶバルブ９７Ｌを全閉にする。一方、前回実行した減筒運転が左側バンク２Ｌを休止させたものであり、ステップＳＴ１２でＮＯに判定された場合には、ステップＳＴ１５に移り、右側バンク２Ｒに備えられた上記温度センサにより検出されるバンク温度が所定のバルブ閉鎖温度Ａ以下に低下したか否かを判定する。このバンク温度がバルブ閉鎖温度Ａを越えているＮＯに判定されている間は右側バンク２ＲのＰＣＶバルブ９７Ｒを開状態に維持する一方、バンク温度がバルブ閉鎖温度Ａ以下に低下したＹＥＳに判定された場合には、ステップＳＴ１６に移り、右側バンク２ＲのＰＣＶバルブ９７Ｒを全閉にする。つまり、前回実行した減筒運転では左側バンク２Ｌが休止されていたため、今回実行する減筒運転では右側バンク２Ｒが休止されることになり、また、右側バンク２Ｒの温度が低下してきたためにオイルセパレータ９２Ｒ内部で結露が発生する可能性があるとして、この右側バンク２ＲのＰＣＶバルブ９７Ｒを全閉にする。

このようにして減筒運転が行われている状況において、ステップＳＴ１７では、減筒運転終了条件が成立したか否かを判定している。この判定がＹＥＳとなるまで減筒運転は継続されることになるので、上記ＰＣＶバルブ９７Ｌ，９７Ｒの制御も継続される。そして、減筒運転終了条件が成立したＹＥＳに判定された場合には、ステップＳＴ１８に移り、上記ＰＣＶバルブ９７Ｌ（９７Ｒ）の全閉制御を解除し、両ＰＣＶバルブ９７Ｌ，９７Ｒを開放する通常のバルブ制御に戻って本ルーチンを終了する。

このように、本変形例においても、上述した実施形態と同様に、スラッジの発生が防止でき、液状オイルがブローバイガスと共にエンジンの吸気系に送り込まれてエンジン出力の低下やオイル消費量の増大や排気の白煙化等を招くといったことが回避できる。また、本変形例では、両ＰＣＶバルブ９７Ｌ，９７Ｒを共に開放させておく時間帯をできる限り長く得ることができ、ブローバイガスの回収を効果的に行うことができる。

−その他の実施形態−
以上説明した実施形態では、本発明に係るＰＣＶ装置９Ｌ，９Ｒを自動車用Ｖ型エンジンＥに適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、自動車用水平対向型エンジン、自動車用直列型エンジン等に対しても適用可能である。尚、この直列型エンジンの場合、直列配置された複数気筒が複数の気筒群にグループ分けされ、各気筒群それぞれにＰＣＶ装置が個別に備えられたものに対して本発明が適用されることになる。また、ガソリンエンジンに限らずディーゼルエンジンにも適用可能である。更に、自動車用に限らず、その他のエンジンにも適用可能である。また、気筒数、燃料噴射方式、その他、エンジンＥの仕様は特に限定されるものではない。

また、セパレータケーシング９４Ｌ，９４Ｒ内に配置されるオイル捕捉手段としては、パンチングプレートとバッフルプレートとを備えさせ、パンチングプレートの開口を通過して流速が上昇したブローバイガスをバッフルプレートに衝突させるようにしたものを適用してもよい。また、パンチングプレートに代えてメッシュ状のプレートを採用してもよい。

また、クランク室６１内に外気を導入するための新気導入用の開口９８の形成位置としては、シリンダブロック１の前面におけるＶバンクの中間位置に設定していたが、この形成位置は、クランク室６１内に外気が導入可能な位置であれば任意に設定可能である。

実施形態に係るＶ型エンジンをクランク軸の軸心に沿った方向から見たエンジン内部の概略構成を示す図である。 エンジン及び吸排気系の概略を示すシステム構成図である。 ＥＣＵ等の制御系の構成を示すブロック図である。 一方のＰＣＶ装置及びその周辺を示す断面図である。 実施形態におけるＰＣＶバルブの開閉制御動作を示すフローチャート図である。 変形例におけるＰＣＶバルブの開閉制御動作を示すフローチャート図である。

符号の説明

２Ｌ，２Ｒ バンク
９Ｌ，９Ｒ ＰＣＶ装置（ブローバイガス還元装置）
９２Ｌ，９２Ｒ オイルセパレータ
９７Ｌ，９７Ｒ ＰＣＶバルブ
９８ 新気導入開口（外気導入孔）
Ｅ エンジン（内燃機関）

Claims (5)

1. 複数の気筒群のうち一部の気筒群のみの稼働を休止させる減筒運転が可能な内燃機関に備えられ、各気筒群それぞれに対応してブローバイガスを吸気系へ導入するためのＰＣＶバルブを備えたブローバイガス還元装置において、
   上記内燃機関の減筒運転時、稼働している気筒群に対応するＰＣＶバルブを開放すると共に、稼働を休止している気筒群に対応するＰＣＶバルブを閉鎖するＰＣＶバルブ制御手段を備えていることを特徴とするブローバイガス還元装置。
2. 上記請求項１記載のブローバイガス還元装置において、
   内燃機関は、左右一対のバンクを有するＶ型内燃機関であって、各バンクそれぞれにオイルセパレータを備えていると共に、各バンクにはオイルセパレータによってオイルが分離除去された後のブローバイガスを内燃機関の吸気系へ導入するためのＰＣＶバルブがそれぞれ設けられており、
   ＰＣＶバルブ制御手段は、減筒運転時、稼働しているバンクに備えられているＰＣＶバルブを開放すると共に、稼働を休止しているバンクに備えられているＰＣＶバルブを閉鎖するよう構成されていることを特徴とするブローバイガス還元装置。
3. 上記請求項２記載のブローバイガス還元装置において、
   内燃機関のＶバンクの中間位置に、クランクケース内に外気を導入するための外気導入孔が設けられていることを特徴とするブローバイガス還元装置。
4. 上記請求項１、２または３記載のブローバイガス還元装置において、
   ＰＣＶバルブ制御手段は、減筒運転の開始と同時に、稼働を休止する気筒群に対応するＰＣＶバルブを閉鎖するよう構成されていることを特徴とするブローバイガス還元装置。
5. 上記請求項１、２または３記載のブローバイガス還元装置において、
   ＰＣＶバルブ制御手段は、減筒運転が開始された後、稼働を休止している気筒群の温度が所定のバルブ閉鎖温度まで低下した時点で、この稼働を休止している気筒群に対応するＰＣＶバルブを閉鎖するよう構成されていることを特徴とするブローバイガス還元装置。

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