JP2009174334A - Pcv system for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばエンジン等の内燃機関に設けられるブローバイガス還元装置の一例である内燃機関のPCV(Positive Crankcase Ventilation)システムの技術分野に関する。 The present invention relates to a technical field of a PCV (Positive Crankcase Ventilation) system of an internal combustion engine which is an example of a blow-by gas reduction device provided in an internal combustion engine such as an engine.
この種のPCVシステムでは、内燃機関における燃焼の際に発生し、クランクケース内に蓄積されるブローバイガスを、吸気側に環流するというものがある(特許文献1参照)。そして、このようなブローバイガスの還流を効率的に行うために、様々な技術が提案されている。 In this type of PCV system, blow-by gas generated during combustion in an internal combustion engine and accumulated in a crankcase is circulated to the intake side (see Patent Document 1). Various techniques have been proposed in order to efficiently recirculate such blow-by gas.
例えば特許文献2では、クランクケースに蓄積されたブローバイガスをポンプにより吸引するという技術が提案されている。また特許文献3から5では、NOxの濃度や内燃機関の負荷に応じて、還流するブローバイガスの量を調整するという技術が提案されている
しかしながら、過給機を備える内燃機関においては、過給機による吸気が行われる高負荷時に内燃機関の吸気側における圧力が高くなり、ブローバイガスを還流させることが困難となる。よって、クランクケース内に蓄積されるブローバイガスの量が増大し、結果的にオイルの消費量が増大してしまうという技術的問題点がある。更に、オイルの供給が適切に行われなくなるため、油圧によって動作する装置が正常に機能しなくなるおそれがあるという技術的問題点がある。 However, in an internal combustion engine equipped with a supercharger, the pressure on the intake side of the internal combustion engine becomes high at high loads when intake by the supercharger is performed, and it becomes difficult to recirculate blow-by gas. Therefore, there is a technical problem that the amount of blow-by gas accumulated in the crankcase increases, resulting in an increase in oil consumption. Furthermore, there is a technical problem that a device that operates by hydraulic pressure may not function normally because oil supply is not performed properly.
本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、クランクケース内に蓄積されるブローバイガスを効率的に還流することが可能な内燃機関のPCVシステムを提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, for example, and an object thereof is to provide a PCV system for an internal combustion engine capable of efficiently recirculating blowby gas accumulated in a crankcase.
本発明の内燃機関のPCVシステムは上記課題を解決するために、(i)シリンダ、(ii)クランクケース、(iii)前記シリンダ内に吸気を行う過給機、及び(iv)前記シリンダ内における燃料の燃焼に応じて前記シリンダ内を往復するピストンを有する内燃機関と、前記クランクケース内のケース内空間をシールするカバー部と、前記カバー部に設けられており、前記ピストンが前記ケース内空間に向かって前記シリンダ内を移動することによって生じた前記ケース内空間における圧力の上昇に応じて開き、前記ケース内空間からブローバイガスを排出する排出手段と、前記排出されたブローバイガスを、前記内燃機関の吸気側における前記過給機の下流に還流する第1流路部と、前記下流の圧力が負圧でない場合に、前記排出されたブローバイガスを、前記内燃機関の吸気側における前記過給機の上流に還流する第2流路部と、前記第2流路部の途中又は端に設けられ、前記排出されたブローバイガスの還流を促進するポンプとを備える。 In order to solve the above problems, the PCV system for an internal combustion engine of the present invention has (i) a cylinder, (ii) a crankcase, (iii) a supercharger for taking in air into the cylinder, and (iv) in the cylinder. An internal combustion engine having a piston that reciprocates in the cylinder according to the combustion of fuel, a cover portion that seals the case inner space in the crankcase, and the cover portion, the piston being provided in the case inner space Opening in response to an increase in pressure in the case internal space caused by moving in the cylinder toward the exhaust, and a discharge means for discharging blowby gas from the internal space of the case; A first flow path portion that circulates downstream of the supercharger on the intake side of the engine, and the exhaust when the downstream pressure is not negative. A second flow path portion that recirculates the blowby gas upstream of the supercharger on the intake side of the internal combustion engine, and a recirculation of the discharged blowby gas provided in the middle or end of the second flow path portion. And a pump for promoting the operation.
本発明の内燃機関のPCVシステムによれば、内燃機関は、例えば、車両に搭載されたエンジンであり、シリンダ内における燃料の燃焼に応じてシリンダ内をピストンが往復し、当該車両の駆動力を発生させる。 According to the PCV system for an internal combustion engine of the present invention, the internal combustion engine is, for example, an engine mounted on a vehicle, and a piston reciprocates in the cylinder according to the combustion of fuel in the cylinder, and the driving force of the vehicle is increased. generate.
カバー部は、クランクケース内のケース内空間、より具体的には、クランクシャフトが回転する回転軸が収納された空間をシールするように設けられており、ケース内空間及びその外側の空間を相互に隔てている。 The cover portion is provided so as to seal a space in the case inside the crankcase, more specifically, a space in which a rotating shaft for rotating the crankshaft is housed. It is separated.
排出手段は、前記カバー部に設けられており、例えば、シリンダ内の燃焼室で燃料が燃焼した際におけるピストンの動作することによって、言い換えれば、ピストンがケース内空間に向かってシリンダ内を移動することによって生じたケース内空間における圧力の上昇に応じて開く。このような排出手段は、ケース内空間の圧力の上昇に応じて開くリード弁等の一方向弁、或いはケース内空間内の圧力がその外側の空間の圧力より高い場合に、ケース内空間及びその外側の空間を相互に連通させるバルブ等の各種弁機構である。排出手段は、このように圧力により受動的に開閉動作を行うように構成されてもよい。或いは、例えばECU(Electronic Control Unit)又は自らに設けられたマイコン若しくはプロセッサなどによる制御下でアクチュエータ等により能動的に開閉動作を行うように構成されていてもよい。 The discharge means is provided in the cover part, and, for example, by the operation of the piston when the fuel burns in the combustion chamber in the cylinder, in other words, the piston moves in the cylinder toward the space in the case. It opens according to the pressure rise in the space in the case caused by this. Such discharge means is a one-way valve such as a reed valve that opens in response to an increase in the pressure in the case space, or when the pressure in the space in the case is higher than the pressure in the outer space, These are various valve mechanisms such as a valve for communicating the outer space with each other. The discharge means may be configured to passively open and close by the pressure in this way. Alternatively, for example, an open / close operation may be actively performed by an actuator or the like under the control of an ECU (Electronic Control Unit) or a microcomputer or processor provided in the ECU.
従って、このような排出手段によれば、燃料の燃焼によって生じたブローバイガスのうち燃焼室からピストンリング及びリング溝を介してケース内空間に導かれたブローバイガスをケース内空間の外側の空間に排出することができ、ケース内空間に蓄積されるブローバイガスの蓄積量を低減できる。このようにケース内空間に蓄積されるブローバイガスが低減可能であるため、ピストンに接続され、当該ピストンの動作に応じて駆動されるコンロッドの動作に応じてオイルパンからケース内空間に引き上げられるオイルのうちブローバイガスに混合されるオイル量を低減できる。よって、例えばエンジンオイルのメンテナンスピッチの低減、及びエンジンのランニングコストの低減が可能になる。 Therefore, according to such discharge means, blow-by gas introduced from the combustion chamber through the piston ring and the ring groove to the space in the case out of the blow-by gas generated by the combustion of the fuel to the space outside the space in the case. The amount of blow-by gas accumulated in the space inside the case can be reduced. Since the blow-by gas accumulated in the case inner space can be reduced in this way, the oil connected to the piston and pulled up from the oil pan to the case inner space according to the operation of the connecting rod driven in accordance with the operation of the piston. The amount of oil mixed with blow-by gas can be reduced. Therefore, for example, the maintenance pitch of engine oil can be reduced and the running cost of the engine can be reduced.
本発明では更に、排出手段によりケース内空間から排出されたブローバイガスは、第1流路部によって、内燃機関の吸気側における過給機の下流に還流される。従って、排出されたブローバイガスは、内燃機関に導かれ、再燃焼される。このように、ブローバイガスを再燃焼することにより、例えば排気におけるHC(炭化水素)等の有害物質を低減することが可能となる。 In the present invention, further, the blow-by gas discharged from the space in the case by the discharge means is returned to the downstream of the supercharger on the intake side of the internal combustion engine by the first flow path portion. Accordingly, the discharged blow-by gas is guided to the internal combustion engine and recombusted. Thus, by recombusting the blow-by gas, it is possible to reduce harmful substances such as HC (hydrocarbon) in the exhaust gas, for example.
ここで、上述した過給機の下流の圧力は、例えば過給機の高負荷運転時等に負圧でなくなる場合ある。即ち、過給機の下流の圧力がケース内空間の圧力より高い状態となってしまう場合がある。過給機の下流の圧力が負圧でなくなると、排出されたブローバイガスを、第1流路部によって還流することは困難となってしまう。 Here, the pressure downstream of the supercharger described above may not be a negative pressure, for example, during high-load operation of the supercharger. That is, the pressure downstream of the supercharger may be higher than the pressure in the case space. If the pressure downstream of the supercharger is no longer negative, it will be difficult to recirculate the exhausted blow-by gas through the first flow path.
このような場合、排出されたブローバイガスは、第2流路部によって過給機の上流に還流される。即ち、排出されたブローバイガスは、過給機の下流の圧力が負圧であるか否かによって、夫々異なる流路部で、異なる位置に還流される。これにより、過給機の下流の圧力によらずに、排出されたブローバイガスを還流することが可能となる。 In such a case, the discharged blow-by gas is returned to the upstream of the supercharger by the second flow path portion. That is, the discharged blow-by gas is returned to different positions in different flow passages depending on whether or not the pressure downstream of the supercharger is negative. Thereby, it becomes possible to recirculate the discharged blow-by gas regardless of the pressure downstream of the supercharger.
また本発明では特に、第2流路部の途中又は端にポンプが設けられており、第2流路部によるブローバイガスの還流を促進している。具体的には、排出されたブローバイガスがポンプによって吸引され、第2流路部の下流側に放出される。ポンプは、例えばECUなどの制御手段による制御を受けて、吸引動作を適宜に行う。これにより、例えば過給機の上流が還流を行える程の十分な負圧でない場合であっても、効率的な還流が行える。また、排出手段が開いている際にクランクケース内に存在しているブローバイガスも、ポンプによって吸引されるので、例えば排出手段の開閉時期がずれることによって、排出手段によるブローバイガスの排出が十分に行なえていない場合に、排出を促進させることも可能である。 In the present invention, in particular, a pump is provided in the middle or at the end of the second flow path portion to promote the reflux of blow-by gas by the second flow path portion. Specifically, the discharged blow-by gas is sucked by a pump and discharged to the downstream side of the second flow path portion. The pump appropriately performs a suction operation under the control of a control unit such as an ECU. Thereby, for example, even when the negative pressure is not high enough to allow the upstream of the supercharger to perform the reflux, the efficient reflux can be performed. Further, since the blow-by gas existing in the crankcase when the discharge means is open is also sucked by the pump, the blow-by gas is sufficiently discharged by the discharge means by, for example, shifting the opening / closing timing of the discharge means. Emissions can also be promoted if not done.
以上説明したように、本発明の内燃機関のPCVシステムによれば、第1流路部及びポンプの設けられた第2流路部を備えているため、好適にブローバイガスの還流が行える。加えて、排出手段によって、ブローバイガスに混合されるオイル量を低減できるため、還流されたブローバイガスが過給機の内部、及び吸気系統内部に付着することを低減でき、過給機の動作不良の低減、及びスロットルバルブの固着の抑制が可能になる。従って、エンジン等の内燃機関の動作性能が低下することを抑制できる。 As described above, according to the PCV system of the internal combustion engine of the present invention, since the first flow path portion and the second flow path portion provided with the pump are provided, the blow-by gas can be recirculated suitably. In addition, since the amount of oil mixed with the blow-by gas can be reduced by the discharge means, it is possible to reduce the recirculated blow-by gas from adhering to the inside of the supercharger and the intake system, resulting in malfunction of the supercharger. And the throttle valve sticking can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress a decrease in operating performance of an internal combustion engine such as an engine.
本発明の内燃機関のPCVシステムの一態様では、前記第2流路部における前記ポンプより下流側に設けられており、前記還流されるブローバイガスの流量を制御する還流制御弁を更に備える。 In one aspect of the PCV system for an internal combustion engine of the present invention, the internal combustion engine further includes a reflux control valve that is provided on the downstream side of the pump in the second flow path portion and controls the flow rate of the refluxed blowby gas.
この態様によれば、第2流路部におけるポンプより下流側に還流制御弁が設けられており、開度が調節されることによって、第2流路部によって還流するブローバイガスの流量を制御することが可能である。尚、還流制御弁の開度は、典型的には、当該システムにおける各種条件によって自動的に調節される。還流制御弁は、例えばECUなどの制御手段による制御を受けて、還流制御弁の弁体若しくは弁軸を回動させるアクチュエータ等により流路の開閉又は開度調整を行うように構成されていてもよい。 According to this aspect, the recirculation control valve is provided on the downstream side of the pump in the second flow path portion, and the flow rate of the blow-by gas recirculated by the second flow path portion is controlled by adjusting the opening degree. It is possible. Note that the opening degree of the reflux control valve is typically automatically adjusted according to various conditions in the system. The reflux control valve may be configured to open / close the flow path or adjust the opening degree by an actuator that rotates the valve body or the valve shaft of the reflux control valve under the control of a control means such as an ECU, for example. Good.
第2流路部においては、例えば過給機の上流側の圧力等によらず、ポンプによって強制的にブローバイガスが還流されるため、還流すべき流量以上のブローバイガスが還流される場合がある。このような場合において、還流制御弁を用いれば、開度を調節することによって、所望の流量のブローバイガスを還流させることが可能となる。即ち、本態様に係る内燃機関のPCVシステムによれば、より好適にブローバイガスを還流させることが可能である。 In the second flow path portion, for example, the blow-by gas is forced to recirculate by the pump regardless of the pressure on the upstream side of the supercharger, and therefore, the blow-by gas exceeding the flow rate to be recirculated may be recirculated. . In such a case, if a reflux control valve is used, it becomes possible to recirculate blow-by gas having a desired flow rate by adjusting the opening degree. That is, according to the PCV system of the internal combustion engine according to this aspect, it is possible to recirculate blowby gas more suitably.
上述した還流制御弁を備える態様では、前記還流制御弁は、前記過給機による吸気が行われている際には、前記排出されたブローバイガスを還流しないように開閉されるように構成してもよい。 In the aspect including the above-described recirculation control valve, the recirculation control valve is configured to be opened and closed so as not to recirculate the discharged blow-by gas when intake by the supercharger is performed. Also good.
このように構成すれば、過給機による吸気が行われている際には、例えばECU等の制御手段による制御下で、還流制御弁が閉じられて、第2流路部によって還流されたブローバイガスが、過給機の上流に放出されないように制御される。これにより、還流されたブローバイガスが、過給機の上流において新気と混合されることを防止することができる。仮に、還流されたブローバイガス及び新気が混合されると、内燃機関におけるオイル消費が増加する。よって、上述したように、還流されたブローバイガス及び新気が混合することを防止することで、内燃機関におけるオイル消費を低減することができる。 According to this configuration, when intake by the supercharger is being performed, the return control valve is closed under the control of a control unit such as an ECU, and the blow-by returned to the second flow path unit The gas is controlled not to be released upstream of the supercharger. Thereby, it is possible to prevent the refluxed blowby gas from being mixed with fresh air upstream of the supercharger. If the refluxed blowby gas and fresh air are mixed, oil consumption in the internal combustion engine increases. Therefore, as described above, oil consumption in the internal combustion engine can be reduced by preventing the refluxed blow-by gas and fresh air from mixing.
上述した還流制御弁を備える態様では、前記下流の圧力を検出する圧力検出手段と、前記検出された圧力に基づいて、前記過給機による吸気が行われているか否かの判定を行う判定手段とを更に備え、前記還流制御弁は、前記判定に基づいて前記流量を制御するように構成してもよい。 In the aspect including the above-described reflux control valve, the pressure detection unit that detects the downstream pressure and the determination unit that determines whether or not intake by the supercharger is performed based on the detected pressure. The reflux control valve may be configured to control the flow rate based on the determination.
このように構成すれば、内燃機関の動作時において、先ず圧力検出手段により過給機の下流の圧力が検出される。続いて、例えばECUなどから構成される判定手段により、検出された圧力に基づいて、過給機による吸気が行われているか否かの判定が行われる。具体的には、例えば圧力に対する所定の閾値が予め設定され、検出された圧力が所定の閾値を超えた際に、過給機による吸気が行われていると判定される。検出された圧力に基づくことによって、判定手段は、過給機による吸気が行われているか否かを、より容易に判定することができる。 If comprised in this way, at the time of operation | movement of an internal combustion engine, the pressure downstream of a supercharger will be detected by a pressure detection means first. Subsequently, for example, a determination unit configured by an ECU or the like determines whether intake by the supercharger is performed based on the detected pressure. Specifically, for example, when a predetermined threshold value for pressure is set in advance and the detected pressure exceeds the predetermined threshold value, it is determined that intake by the supercharger is being performed. Based on the detected pressure, the determination unit can more easily determine whether or not intake by the supercharger is being performed.
そして、還流制御弁は、上述した判定手段による判定に基づいて制御される。即ち、第2流路部により還流するブローバイガスの流量は、判定手段による判定に基づいて制御される。例えば、判定手段において、過給機による吸気が行われていると判定された際には、還流制御弁が閉じる方向に制御され、還流するブローバイガスの流量は減少させられる。このように、判定手段による判定に基づいて開度を調節することによって、還流制御弁をより容易に制御することができる。従って、より好適にブローバイガスを還流させることが可能である。 The reflux control valve is controlled based on the determination by the determination unit described above. That is, the flow rate of the blow-by gas recirculated by the second flow path part is controlled based on the determination by the determination unit. For example, when the determination means determines that intake by the supercharger is being performed, the recirculation control valve is controlled in the closing direction, and the flow rate of the recirculating blowby gas is reduced. Thus, the reflux control valve can be more easily controlled by adjusting the opening based on the determination by the determination means. Therefore, it is possible to recirculate blowby gas more suitably.
上述した還流制御弁を備える態様では、前記内燃機関の排気側におけるNOxの濃度を検出する第1濃度検出手段を更に備え、前記還流制御弁は、前記第1濃度検出手段により検出されたNOxの濃度に基づいて、前記流量を制御するように構成してもよい。 In the aspect including the above-described recirculation control valve, the recirculation control valve further includes first concentration detection means for detecting the concentration of NOx on the exhaust side of the internal combustion engine, and the recirculation control valve includes the NOx concentration detected by the first concentration detection means. The flow rate may be controlled based on the concentration.
このように構成すれば、内燃機関の動作時において、先ず例えば濃度センサを含んでなる第1濃度手段により内燃機関の排気側におけるNOx(窒素酸化物)の濃度が検出される。そして、第1濃度検出手段により検出されたNOxの濃度に基づいて、還流制御弁の開度が調節され、第2流路部により還流するブローバイガスの流量が制御される。例えば、NOxの濃度に対する所定の閾値が予め設定され、検出されたNOxの濃度が所定の閾値を超えた場合に、還流制御弁が閉じるように制御される。 If comprised in this way, at the time of operation | movement of an internal combustion engine, the density | concentration of NOx (nitrogen oxide) in the exhaust side of an internal combustion engine will be detected first by the 1st density | concentration means including a concentration sensor first. Then, based on the NOx concentration detected by the first concentration detecting means, the opening degree of the reflux control valve is adjusted, and the flow rate of the blow-by gas flowing back through the second flow path part is controlled. For example, a predetermined threshold value for the NOx concentration is set in advance, and when the detected NOx concentration exceeds the predetermined threshold value, the reflux control valve is controlled to close.
ここで、内燃機関の排気側におけるNOx濃度とクランクケース内におけるブローバイガス中のNOx濃度とは相関が極めて強い。このため、還流するブローバイガスの流量を、内燃機関の排気側におけるNOx濃度に基づいて制御することは、還流するブローバイガスの流量を、クランクケース内におけるブローバイガス中のNOx濃度に基づいて制御することと実質的に同一であるとも言える。 Here, the NOx concentration on the exhaust side of the internal combustion engine and the NOx concentration in the blow-by gas in the crankcase have a very strong correlation. For this reason, controlling the flow rate of the recirculating blowby gas based on the NOx concentration on the exhaust side of the internal combustion engine controls the flow rate of the recirculating blowby gas based on the NOx concentration in the blowby gas in the crankcase. It can be said that it is substantially the same.
従って、内燃機関の排気側におけるNOx濃度に基づいて、還流するブローバイガスの流量を制御すれば、クランクケース内からNOx濃度が高いブローバイガスが還流されることにより、内燃機関に蓄積されるブローバイガス中のNOx濃度が高くなり過ぎてしまうことを防止できる。よって、例えばNOxとオイルとが反応して、オイルの劣化が早まってしまうことを防止できる。また、ブローバイガスが還流されて再燃焼される際に、内燃機関における燃焼が悪化してしまうことを防止できる。即ち、ブローバイガス中のNOx濃度が高くなることによって発生する悪影響を回避しつつ、ブローバイガスを還流させることが可能である。 Therefore, if the flow rate of the recirculating blowby gas is controlled based on the NOx concentration on the exhaust side of the internal combustion engine, the blowby gas having a high NOx concentration is recirculated from within the crankcase, so that the blowby gas accumulated in the internal combustion engine is recirculated. It is possible to prevent the NOx concentration in the inside from becoming too high. Therefore, for example, it can be prevented that NOx reacts with oil and the oil is rapidly deteriorated. Further, it is possible to prevent the combustion in the internal combustion engine from deteriorating when the blow-by gas is recirculated and recombusted. That is, it is possible to recirculate the blow-by gas while avoiding the adverse effects that occur due to the high NOx concentration in the blow-by gas.
上述した還流制御弁を備える態様では、前記クランクケース内のNOx濃度を検出する第2濃度検出手段を更に備え、前記還流制御弁は、前記第2濃度検出手段により検出されたNOx濃度に基づいて、前記流量を制御するように構成してもよい。 In the aspect provided with the above-described reflux control valve, it further comprises second concentration detection means for detecting the NOx concentration in the crankcase, and the reflux control valve is based on the NOx concentration detected by the second concentration detection means. The flow rate may be controlled.
このように構成すれば、内燃機関の動作時において、先ず例えば濃度センサを含んでなる第2濃度手段によりクランクケース内におけるNOx(窒素酸化物)の濃度が検出される。そして、第2濃度検出手段により検出されたNOxの濃度に基づいて、還流制御弁の開度が調節され、第2流路部により還流するブローバイガスの流量が制御される。例えば、NOxの濃度に対する所定の閾値が予め設定され、検出されたNOxの濃度が所定の閾値を超えた場合に、還流制御弁が閉じるように制御される。 If comprised in this way, at the time of operation | movement of an internal combustion engine, the density | concentration of NOx (nitrogen oxide) in a crankcase is first detected by the 2nd density | concentration means which contains a concentration sensor first. Then, based on the NOx concentration detected by the second concentration detecting means, the opening degree of the reflux control valve is adjusted, and the flow rate of the blow-by gas flowing back through the second flow path portion is controlled. For example, a predetermined threshold value for the NOx concentration is set in advance, and when the detected NOx concentration exceeds the predetermined threshold value, the reflux control valve is controlled to close.
クランクケース内のNOx濃度に基づいて、還流するブローバイガスの流量を制御すれば、クランクケース内からNOx濃度が高いブローバイガスが還流されることにより、内燃機関に蓄積されるブローバイガス中のNOx濃度が高くなり過ぎてしまうことを防止できる。よって、例えばNOxとオイルとが反応して、オイルの劣化が早まってしまうことを防止できる。また、ブローバイガスが還流されて再燃焼される際に、内燃機関における燃焼が悪化してしまうことを防止できる。即ち、ブローバイガス中のNOx濃度が高くなることによって発生する悪影響を回避しつつ、ブローバイガスを還流させることが可能である。 If the flow rate of the recirculating blowby gas is controlled based on the NOx concentration in the crankcase, the NOx concentration in the blowby gas accumulated in the internal combustion engine is recirculated from the crankcase when the blowby gas having a high NOx concentration is recirculated. Can be prevented from becoming too high. Therefore, for example, it can be prevented that NOx reacts with oil and the oil is rapidly deteriorated. Further, it is possible to prevent the combustion in the internal combustion engine from deteriorating when the blow-by gas is recirculated and recombusted. That is, it is possible to recirculate the blow-by gas while avoiding the adverse effects that occur due to the high NOx concentration in the blow-by gas.
尚、第2濃度検出手段に加えて、上述した第1濃度検出手段を備える場合には、第1及び第2濃度検出手段により検出されたNOx濃度を総合的に勘案して、還流制御弁の開閉を制御するようにしてもよい。即ち、内燃機関の排気側のNOx濃度及びクランクケース内のNOx濃度の両方に基づいて、還流制御弁の開閉を制御するようにしてもよい。これにより、より効果的に、ブローバイガス中のNOx濃度が高くなり過ぎてしまうことを防止できる。 In addition to the second concentration detection means, when the first concentration detection means described above is provided, the NOx concentration detected by the first and second concentration detection means is comprehensively taken into consideration, and the reflux control valve You may make it control opening and closing. That is, the opening / closing of the reflux control valve may be controlled based on both the NOx concentration on the exhaust side of the internal combustion engine and the NOx concentration in the crankcase. This can more effectively prevent the NOx concentration in the blow-by gas from becoming too high.
本発明の内燃機関のPCVシステムの他の態様では、前記過給機の上流における前記第2流路部による還流位置よりも上流側から前記シリンダのシリンダヘッドに流れるガスの流路を構成する第3流路部と、前記第3流路部に設けられた第1の一方向弁と、前記過給機の下流から前記シリンダヘッドに流れるガスの流路を構成する第4流路部と、前記過給機の下流及び前記第4流路部間に設けられており、前記第4流路部によって前記シリンダヘッドに流れるガスの量を調整する調整弁とを更に備える。 In another aspect of the PCV system for an internal combustion engine of the present invention, a gas flow path that flows from the upstream side of the recirculation position by the second flow path portion upstream of the supercharger to the cylinder head of the cylinder is configured. A third flow path section, a first one-way valve provided in the third flow path section, a fourth flow path section constituting a flow path of gas flowing from the downstream of the supercharger to the cylinder head, An adjustment valve is provided downstream of the supercharger and between the fourth flow path portions and adjusts the amount of gas flowing to the cylinder head by the fourth flow path portions.
この態様によれば、第3流路部によって、過給機の上流からシリンダヘッドにガスが導入される。特に第3流路部は、過給機の上流における第2流路部による還流位置よりも上流側からガスを導入するため、第2流路部によって還流されたブローバイガスと混合されていない新気を導入することが可能である。また、第3流路部には第1の一方向弁が設けられているため、シリンダヘッドに導入される新気が逆流してしまうことを防止できる。尚、典型的には、過給機による新気の導入が行われていない場合に、第3流路部による新気の導入が行われる。 According to this aspect, gas is introduced into the cylinder head from the upstream side of the supercharger by the third flow path portion. In particular, the third flow path section introduces gas from the upstream side of the recirculation position by the second flow path section upstream of the supercharger, so that it is not mixed with the blow-by gas recirculated by the second flow path section. It is possible to introduce qi. Further, since the first one-way valve is provided in the third flow path portion, it is possible to prevent the fresh air introduced into the cylinder head from flowing backward. In addition, typically, when the introduction of fresh air by the supercharger is not performed, the introduction of fresh air by the third flow path portion is performed.
本態様では更に、第4流路部によって、過給機の下流からシリンダヘッドにガスが導入される。第4流路部には調整弁が設けられており、調整弁の開度を制御することによって、第4流路部によってシリンダヘッドに導入されるガスの量が調整される。調整弁は、典型的には、過給機の下流に新気が導入されている際に開かれる。これにより、シリンダヘッドに新気を導入することができる。 In the present aspect, gas is further introduced into the cylinder head from the downstream side of the supercharger by the fourth flow path portion. An adjustment valve is provided in the fourth flow path portion, and the amount of gas introduced into the cylinder head is adjusted by the fourth flow path portion by controlling the opening of the adjustment valve. The regulator valve is typically opened when fresh air is introduced downstream of the supercharger. Thereby, fresh air can be introduced into the cylinder head.
以上説明したように、本態様に係る内燃機関のPCVシステムによれば、内燃機関のシリンダヘッドに対して、確実に新気を導入することが可能である。 As described above, according to the PCV system for an internal combustion engine according to this aspect, it is possible to reliably introduce fresh air to the cylinder head of the internal combustion engine.
本発明の内燃機関のPCVシステムの他の態様では、前記第2流路部における前記ポンプより下流側に設けられた第2の一方向弁を更に備える。 In another aspect of the PCV system for an internal combustion engine of the present invention, the internal combustion engine further includes a second one-way valve provided downstream of the pump in the second flow path portion.
この態様によれば、第2流路部におけるポンプより下流側に、第2の一方向弁が備えられているため、第2流路部によって還流されているブローバイガスが、逆流してしまうことを防止することができる。 According to this aspect, since the second one-way valve is provided on the downstream side of the pump in the second flow path part, the blow-by gas recirculated by the second flow path part flows backward. Can be prevented.
また、上述した還流制御弁が備えられる場合、第2の一方向弁は、還流制御弁より上流側(即ち、ポンプ側)に設けられる。これにより、例えば還流制御弁が閉じられることで、第2流路部内の圧力が高くなった場合であっても、還流されているブローバイガスが、クランクケース等に逆流してしまうことを防止できる。 When the above-described reflux control valve is provided, the second one-way valve is provided on the upstream side (that is, the pump side) from the reflux control valve. Thereby, for example, by closing the reflux control valve, it is possible to prevent the blow-by gas being refluxed from flowing back to the crankcase or the like even when the pressure in the second flow path portion is increased. .
本発明の内燃機関のPCVシステムの他の態様では、前記排出手段と、前記第1及び第2流路部との間に設けられており、前記ブローバイガス及びオイルを相互に分離するオイルセパレータを更に備える。 In another aspect of the PCV system for an internal combustion engine of the present invention, an oil separator is provided between the discharge means and the first and second flow path portions, and separates the blow-by gas and oil from each other. In addition.
この態様によれば、排出手段によって排出されたブローバイガスは、第1流路部又は第2流路部によって還流される前に、オイルセパレータによってオイルと分離される。このため、還流されるブローバイガスに含まれるオイル量が低減される。よって、還流されたブローバイガスが過給機の内部、及び吸気系統内部に付着することを低減でき、過給機の動作不良の低減、及びスロットルバルブの固着の抑制が可能になる。従って、内燃機関の動作性能が低下することを抑制できる。 According to this aspect, the blow-by gas discharged by the discharge means is separated from the oil by the oil separator before being refluxed by the first flow path part or the second flow path part. For this reason, the amount of oil contained in the blow-by gas to be refluxed is reduced. Therefore, it is possible to reduce the recirculated blowby gas from adhering to the inside of the supercharger and the intake system, thereby reducing the malfunction of the supercharger and suppressing the sticking of the throttle valve. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the operating performance of the internal combustion engine.
本発明の内燃機関のPCVシステムの他の態様では、前記過給機の上流における前記第2流路部による還流位置よりも上流側に設けられたエアクリーナを更に備える。 In another aspect of the PCV system for an internal combustion engine of the present invention, an air cleaner is further provided upstream of the recirculation position by the second flow path portion upstream of the supercharger.
この態様によれば、内燃機関に吸気される新気は、過給の上流においてエアクリーナを通して導入される。よって、新気中に含まれる粉塵等はエアクリーナに吸着され、より清浄な新気中に還流されるブローバイガスを混入した上で、内燃機関に導入することが可能となる。従って、内燃機関の動作性能が低下することを抑制できる。 According to this aspect, fresh air taken into the internal combustion engine is introduced through the air cleaner upstream of the supercharging. Therefore, dust or the like contained in the fresh air is adsorbed by the air cleaner and can be introduced into the internal combustion engine after mixing with the blow-by gas that is recirculated into the clean fresh air. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the operating performance of the internal combustion engine.
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされる。 The operation and other advantages of the present invention will become apparent from the best mode for carrying out the invention described below.
以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<第1実施形態>
先ず、第1実施形態に係るPCVシステムの全体構成について、図1を参照して説明する。ここに図1は、第1実施形態に係るPCVシステムの構成を図式的に示した図式的構造図である。尚、図1においては、後述する過給機が動作することによって、スロット弁の下流側の流路部内の圧力が負圧になっている際(即ち、低負荷時)に各流路部等を流れるガスの流れを黒色矢印で示し、高負荷時に各流路部等を流れるガスの流れを白色矢印で示している。
<First Embodiment>
First, the overall configuration of the PCV system according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic structural diagram schematically showing the configuration of the PCV system according to the first embodiment. In addition, in FIG. 1, when the supercharger mentioned later operate | moves and the pressure in the flow path part of the downstream of a slot valve is a negative pressure (namely, at the time of low load), each flow path part etc. The flow of the gas flowing through is indicated by a black arrow, and the flow of the gas flowing through each flow path portion at the time of high load is indicated by a white arrow.
図1において、第1実施形態に係るPCVシステム1は、シリンダ23、クランクケース5、シリンダ23内に吸気する過給機3、及びシリンダ23内における燃料の燃焼に応じてシリンダ23内を往復するピストン4を有する内燃機関100と、クランクケース5内のケース内空間5aをシールするカバー部25と、カバー部25に設けられた本発明の「排出手段」の一例であるリード弁10と、カバー部25下に配置されたオイルパン9と、クランクケース5に連通するように設けられたオイルセパレータ6と、第1吸気路部31と、第2吸気路部42と、第2吸気路部42に設けられた本発明の「圧力検出手段」の一例である圧力センサ70と、スロットル弁7と、オイルセパレータ6及び第2吸気路部42のうちスロットル弁7の下流側を占める流路部42a間に設けられた第1流路部43と、オイルセパレータ6及び第1吸気路部31のうち、その途中の下流側を占める吸気路部31a間に設けられた第2流路部44と、第1吸気路部31の途中からシリンダ23のシリンダヘッド22に流れるガスの流路を構成する第3流路部41、流路部42a及びシリンダヘッド22間に流れるガスの流路を構成する第4流路部45と、内燃機関100の排気側に設けられた第1排気路部46と、第2排気路部47と、本発明の「判定手段」の一例であるECU(Electronic Control Unit)500とを備えて構成されている。
In FIG. 1, the
内燃機関100は、例えば車両に搭載されたエンジンであり、シリンダ23内における燃料の燃焼に応じてシリンダ23内をピストン4が往復し、当該車両の駆動力を発生させる。
The
第1吸気路部31は、過給機3の上流に設けられており、エアクリーナ2を介して内燃機関100の外部から取り込まれた空気を過給機3に向かって流す吸気路部である。第2吸気路部42は、過給機3の下流に設けられており、過給機3に導入された空気をシリンダヘッド22に流す吸気路部である。即ち、内燃機関100の動作時には、第1吸気路部によって取り込まれた空気が過給機3において圧縮され、圧縮された空気が第2吸気路部42を介してシリンダヘッド22に供給される。
The first
スロットル弁7は、第2吸気路部42の途中に設けられており、ドライバーによるアクセルペダルの操作に応じて開閉され、シリンダヘッド22に供給される空気量を変更することが可能である。第2吸気路部42におけるスロットル弁7の上流には、圧力センサ70が設けられており、第2吸気路部42の内部の圧力を検出することが可能とされている。
The
カバー部25は、クランクケース5内のケース内空間5a、より具体的には、クランクシャフト(不図示)が回転する回転軸が収納された空間をシールするように設けられており、ケース内空間5a及びその外側の空間を相互に隔てている。
The
カバー部25に設けられたリード弁10は、クランクケース5内に蓄積されたブローバイガスを排出して、オイルセパレータ6に導くように構成されている。リード弁の詳細な構成及び動作について後に詳述する。
The
オイルセパレータ6は、クランクケース5に連通するように設けられており、リード弁10によって排出されたブローバイガス及びオイルを相互に分離する。オイルと分離されたブローバイガスは、過給機3の動作に応じて、第1流路部43又は第2流路部44に供給される。オイルセパレータ6には、一方向弁11が設けられており、ブローバイガスが第1流路部43からオイルセパレータ6に逆流することを低減している。
The oil separator 6 is provided so as to communicate with the
第1流路部43は、オイルセパレータ6から第2吸気路部42のうちスロットル弁7の下流側を占める流路部42aに流れるガスの流路を構成しており、過給機3が動作していない低負荷時にブローバイガスを還流する。第2流路部44は、その途中に設けられたポンプ50及びポンプ50より下流側に設けられた一方向弁13を備えて構成されており、オイルセパレータ6から第1吸気路部31の一部である吸気路部31aに流れるガスの流路を構成している。第2流路部44は、過給機3が動作する高負荷時にブローバイガスを還流する。即ち、過給機3が動作しているか否かによって、第1流路部43及び第2流路部44のいずれか一方の流路部が選択され、ブローバイガスが還流される。
The first
第2流路部44及び吸気路部31a間には還流制御弁60が設けられており、開閉することで、還流するブローバイガスの流量を制御することが可能とされている。ブローバイガスの還流についてのより詳細な説明は後述する。
A
第3流路部41は、その途中に設けられた一方向弁14を含んで構成されており、第1吸気路部31の途中からシリンダ23のシリンダヘッド22に流れる空気等のガスの流路を構成しており、低負荷時におけるシリンダヘッド22への空気の供給を可能にする。また第4流路部45は、オイルセパレータ6から第2吸気路部42のうちスロットル弁7の下流側を占める流路部42a、及びシリンダヘッド22間に流れるガスの流路を構成しており、高負荷時におけるシリンダヘッド22への空気の供給を可能にする。
The third
第1排気路部46は、内燃機関100の排気側における過給機3の上流側に設けられており、内燃機関100から排出された排気を過給機3に導く。また第1排気路部46は、過給機3より下流側に設けられており、第1排気路部46によって導かれた排気を過給機3から外部へと導く。
The
ECU500は、本発明の「制御手段」の一例であり、圧力センサ70によって検出された圧力に基づいて、過給機3による吸気が行われているか否かを判定する他、PCVシステム1の動作全体を制御する電子制御ユニットである。
The
続いて、クランクケース5内からブローバイガスを排出するリード弁10の動作について、引き続き図1を参照し詳細に説明する。
Next, the operation of the
図1において、内燃機関100の動作時において、エアクリーナ2の上流側から取り込まれた空気は、第1吸気路部31、過給機3、インタークーラ8、第2流路部42、スロットル弁7を介してシリンダ23内の燃焼室24に供給される。燃焼室24で燃料が燃焼することによって発生したブローバイガスは、ピストン4のピストンリング及びリング溝を介して、ピストン4の下側に位置するケース内空間5aに導かれる。ケース内空間5aに導かれたブローバイガスは、ケース内空間5aでオイルパン9から飛散したオイルと混合される。
In FIG. 1, during operation of the
ケース内空間5aに蓄積されたブローバイガスは、リード弁10によって、ケース内空間5aから排出される。リード弁10は、シリンダ23内の燃焼室24で燃料が燃焼した際におけるピストン4の動作によって、言い換えれば、ピストン4がケース内空間5aに向かってシリンダ23内を移動することによって生じたケース内空間5aにおける圧力の上昇に応じて開く。このようなリード弁10によれば、燃料の燃焼によって生じたブローバイガスのうち、燃焼室24からピストンリング及びリング溝を介してケース内空間5aに導かれたブローバイガスを、ケース内空間5aの外側の空間に好適に排出することができる。よって、ケース内空間5aに蓄積されるブローバイガスの蓄積量を低減できる。
The blow-by gas accumulated in the case
ケース内空間5aに蓄積されるブローバイガスを低減することで、ケース内空間5aにおいてブローバイガスに混合されるオイル量を低減することができる。即ち、ピストン4の動作に応じて駆動されるコンロッドの動作に応じてオイルパン9からケース内空間5aに引き上げられるオイルのうち、ブローバイガスに混合されるオイル量を低減できる。即ち、内燃機関100におけるオイル消費量を低減することができる。
By reducing the blow-by gas accumulated in the case
また、第1実施形態に係る内燃機関のPCVシステム1によれば、オイルパン9がカバー部25下に配置され、且つクランクケース5が、シリンダ23の下側に配置されている。従って、一方向にのみ開くリード弁10は、ピストン4がシリンダ23内を上方に移動する際に、ケース内空間5aの圧力が低下することによって閉じられる。より具体的には、内燃機関100における燃焼工程の後、燃焼室24で発生したガスを排気する排気工程の際に、ピストン4がシリンダ内を上方に移動する。これにより、ケース内空間5aの圧力が低下し、その圧力の低下に応じてリード弁10が閉じる。
Further, according to the
上述したようにリード弁10が閉じられることによって、オイル面が変動等により、リード弁10を介してオイルパン9側からケース内空間5aにオイルが飛散することを低減できる。即ち、オイルの消費量を、より効果的に低減することができる。尚、内燃機関100が高負荷で動作する高負荷時には、オイルパン9のオイル面が激しく変動するため、上述した効果は特に顕著に発揮される。
By closing the
以上説明したように、カバー部25にブローバイガスを排出するリード弁10を備えることにより、内燃機関100におけるオイル消費量を効果的に低減することが可能となる。従って、例えばエンジンオイルのメンテナンスピッチの低減、及びエンジンのランニングコストの低減が可能となる。加えて、ケース内空間5a等の内燃機関内部へのオイル供給量が適正な量に維持されるため、油圧により作動するVVT(可変動弁機構)、及び各種動弁系等の動作部が、内燃機関の高回転領域まで適切に動作可能になる。
As described above, the oil consumption in the
続いて、過給機3の動作及び非動作に応じて各流路部等に還流されるブローバイガスの経路、及びその際に動作について、図1に加え図2を参照して詳細にする。図2は、還流制御弁によるブローバイガスの流量制御の流れを示すフローチャートである。 Next, the flow path of the blow-by gas that is recirculated to the respective flow passages according to the operation and non-operation of the supercharger 3 and the operation at that time will be described in detail with reference to FIG. 2 in addition to FIG. FIG. 2 is a flowchart showing the flow of flow control of blow-by gas by the reflux control valve.
図1において、クランクケース5内に蓄積されたブローバイガスは、上述したリード弁10によって排出された後、オイルセパレータ6によってブローバイガス及びオイルに分離される。そして、分離されたブローバイガスは、過給機3が動作しているか否かによって、第1流路部43又は第2流路部44のいずれかにより還流される。
In FIG. 1, blow-by gas accumulated in the
過給機による吸気が行われていない低負荷時には、流路部42aにおける圧力は負圧となる。このため、オイルセパレータ6から放出されたブローバイガスは、流路部42a側に吸引される。よって、ブローバイガスは第1流路部43によって還流され、流路部42aを介し、内燃機関100に導入される。内燃機関100に還流されたブローバイガスは、再び燃焼室24で燃焼される。低負荷時には、第1吸気路部31からシリンダヘッド用オイルセパレータ21、シリンダヘッド22を介して空気が供給されるため、ケース内空間5aでは、空気及びブローバイガスの換気が良好な状態に維持される。
At low load when intake by the supercharger is not performed, the pressure in the
一方、過給機による吸気が行われている高負荷時には、流路部42aにおける圧力は高くなり、負圧とならない。このためブローバイガスは、第2流路部44によって、吸気路部31aに還流される。吸気路部31aに還流されたブローバイガスは、過給機3によって内燃機関へと導かれ、再び燃焼室24で燃焼される。
On the other hand, at the time of high load in which intake by the supercharger is performed, the pressure in the
また本実施形態では特に、第2流路部44にポンプ50が設けられており、ブローバイガスを吸引して、第2流路部44による還流を促進している。即ち、ブローバイガスを強制的に第2流路部44に流すことにより、還流するブローバイガスを増加させることができる。これにより、例えば過給機の上流が還流を行える程の十分な負圧でない場合であっても、効率的な還流が行える。また、排出手段が開いている際にクランクケース内に存在しているブローバイガスも、ポンプによって吸引されるので、例えば排出手段の開閉時期がずれることによって、排出手段によるブローバイガスの排出が十分に行なえていない場合に、排出を促進させることも可能である。尚、第2流路部44のポンプより下流側には、一方向弁13が設けられており、ポンプから放出されたブローバイガスが、ポンプ側に逆流してしまうことを防止している。
In the present embodiment, in particular, the
本実施形態では更に、第2流路部44及び吸気路部31a間に、還流制御弁60が設けられている。第2流路部44においては、上述したように、ポンプ50によって強制的にブローバイガスが還流されるため、還流すべき流量以上のブローバイガスが還流される場合がある。このような場合において、還流制御弁60を用いれば、開度を調節することによって、所望の流量のブローバイガスを還流させることが可能となる。
In the present embodiment, a
還流制御弁60は、例えば過給機による吸気が行われていない低負荷時には開かれるように制御され、過給機3による吸気が行われている高負荷時には閉じられるように制御される。即ち、高負荷時に、第2流路部44によって還流されたブローバイガスが、過給機3の上流に放出されないように制御される。これにより、還流されたブローバイガスが、過給機3の上流において新気と混合されることを防止することができる。仮に、還流されたブローバイガス及び新気が混合されると、内燃機関100におけるオイル消費が増加する。よって、上述したように、還流されたブローバイガス及び新気が混合することを防止することで、内燃機関100におけるオイル消費を低減することができる。
The
ここで、還流制御弁60を制御する際の条件である、過給機3が動作しているか否かの判定は、圧力センサ70によって検出された第2吸気路部42における圧力に基づいて行われる。
Here, whether or not the supercharger 3 is operating, which is a condition for controlling the
図2において、第1実施形態に係る内燃機関のPCVシステム1の動作が開始されると、先ず圧力センサ70が、第2吸気路部42の圧力を検出する(ステップS11)。検出された圧力はECU500に伝達され、ECU500は、検出された圧力に基づいて、過給機3による吸気が行われているか否かを判定する(ステップS12)。具体的には、例えば圧力に対する所定の閾値が予め設定され、検出された圧力が所定の閾値を超えた際に、過給機による吸気が行われていると判定する。
In FIG. 2, when the operation of the
過給機3による吸気が行われていると判定された場合(ステップS12:YES)、還流制御弁60は閉じられ、吸気路部31aに、還流されたブローバイガスが放出されないように制御する(ステップS13)。また、過給機3による吸気が行われていないと判定された場合(ステップS12:NO)、還流制御弁60は開かれ、吸気路部31aに、還流されたブローバイガスを放出するように制御する(ステップS14)。上述した一連の処理(ステップS11からステップS14)が繰り返し実行されることにより、還流制御弁60は制御される。
When it is determined that intake by the supercharger 3 is being performed (step S12: YES), the
以上説明したように、第1吸気路部43及び第2吸気路部44によって、クランクケース5内に蓄積されたブローバイガスは、好適に還流される。よって、排気における有害物質を低減することが可能となる。また、リード弁10を備えることにより、オイル消費量が低減されているため、ブローバイガスブローバイガスが、過給機3の内部、並びに、第1吸気路部31、第2吸気路部43、第1流路部43及び第2流路部44等を含む吸気系統内部に付着することを低減でき、過給機3の動作不良の低減、及びスロットル弁の固着の抑制が可能になる。従って、第1実施形態に係るPCVシステム1によれば、エンジン等の内燃機関100の動作性能が低下することを抑制しつつ、ブローバイガスを好適に還流させることができる。
As described above, the blow-by gas accumulated in the
<第2実施形態>
次に、第2実施形態に係るPCVシステムについて、図3から図6を参照して説明する。ここに図3は、第2実施形態に係るPCVシステムの構成を図式的に示した図式的構造図であり、図4は、還流制御弁によるブローバイガスの流量制御の流れを示すフローチャートである。また図5は、NOxの濃度に基づく還流制御弁の開閉タイミングを示すタイミングチャートであり、図6は、第2実施形態に係るPCVシステムの変形例を示す図式的構造図である。尚、第2実施形態は、上述の第1実施形態と比べて、NOx濃度センサを備えている点で異なり、その他の構成及び動作については概ね同様である。このため第2実施形態では、NOx濃度に基づく制御について詳細に説明し、その他の構成については適宜説明を省略する。また、図3及び図6では、図1に示した第1実施形態に係る構成要素と同様の構成要素に同一の参照符合を付している。
Second Embodiment
Next, a PCV system according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a schematic structural diagram schematically showing the configuration of the PCV system according to the second embodiment, and FIG. 4 is a flowchart showing the flow of blow-by gas flow control by the recirculation control valve. FIG. 5 is a timing chart showing the opening / closing timing of the reflux control valve based on the concentration of NOx, and FIG. 6 is a schematic structural diagram showing a modification of the PCV system according to the second embodiment. The second embodiment differs from the first embodiment described above in that it includes a NOx concentration sensor, and other configurations and operations are generally the same. Therefore, in the second embodiment, the control based on the NOx concentration will be described in detail, and the description of other configurations will be omitted as appropriate. 3 and 6, the same reference numerals are given to the same components as the components according to the first embodiment shown in FIG. 1.
図3において、第2実施形態に係るPCVシステム1は、上述した第1実施形態における圧力センサ70に代えて、本発明の「第1濃度検出手段」の一例であるNOx濃度センサ80が、第2排気路部80に設けられている。NOx濃度センサ80は、第2排気路部47の内部を流れる排気のNOx濃度を検出する。第2実施形態では、このNOx濃度に基づいて、還流制御弁60が制御される。
In FIG. 3, the
図4において、第2実施形態に係る内燃機関のPCVシステム1の動作が開始されると、先ずNOx濃度センサ80が、第2排気路部47のNOx濃度を検出する(ステップS21)。検出されたNOx濃度はECU500に伝達され、ECU500は、検出されたNOx濃度センサ80が所定閾値を超えているか否かを判定する(ステップS22)。尚、所定閾値は、例えばシミュレーション等によって求められた、排気中のNOx濃度と内燃機関100の不具合発生率との関係等に基づいて設定される。
In FIG. 4, when the operation of the
NOx濃度が所定閾値を超えていると判定された場合(ステップS22:YES)、還流制御弁60は閉じられ、吸気路部31aに、還流されたブローバイガスが放出されないように制御する(ステップS23)。また、NOx濃度が所定閾値を超えていないと判定された場合(ステップS22:NO)、還流制御弁60は開かれ、吸気路部31aに、還流されたブローバイガスを放出するように制御する(ステップS24)。より具体的には、例えば図5に示すようにNOx濃度が変化したとすると、還流制御弁60は、NOx濃度が所定閾値を超えた際に閉じられ、NOx濃度が低下して所定閾値を下回ると再び開かれる。上述した一連の処理(ステップS21からステップS24)が繰り返し実行されることにより、還流制御弁60は制御される。
When it is determined that the NOx concentration exceeds the predetermined threshold (step S22: YES), the
上述したように、排気中のNOx濃度に基づいて還流制御弁60を制御することで、NOx濃度が高くなったブローバイガスが還流され続けてしまうことを低減できる。よって、内燃機関に蓄積されるブローバイガス中のNOx濃度が高くなり過ぎてしまうことを防止できる。これにより、例えばNOxとオイルとが反応して、オイルの劣化が早まってしまうことを防止できる。また、ブローバイガスが還流されて再燃焼される際に、内燃機関100における燃焼が悪化してしまうことを防止できる。
As described above, by controlling the
図6に示すように、NOx濃度センサ80は、第2排気路部47に代えて、第1排気路部46に設けられてもよい。このようにNOx濃度センサ80を設けた場合であっても、同様に排気中のNOx濃度が検出され、還流制御弁60を好適に制御することが可能である。また、上述した第1実施形態に設けられていた、圧力センサ70も設けられていてよい。即ち、還流制御弁60が、NOx濃度及び圧力に基づいて制御されるようにしてもよい。
As shown in FIG. 6, the
以上説明したように、第2実施形態係るPCVシステム1によれば、ブローバイガス中のNOx濃度が高くなることによって発生する悪影響を回避しつつ、ブローバイガスを還流させることが可能である。
As described above, according to the
<第3実施形態>
次に、第3実施形態に係るPCVシステムについて、図7及び図8を参照して説明する。ここに図7は、第3実施形態に係るPCVシステムの構成を図式的に示した図式的構造図であり、図8は、第3実施形態に係るPCVシステムの変形例を示す図式的構造図である。尚、第3実施形態は、上述の第2実施形態と比べて、NOx濃度センサにより濃度を測定する箇所が異なり、その他の構成及び動作については概ね同様である。このため第2実施形態では、第2実施形態と異なる部分ついて詳細に説明し、重複する部分については適宜説明を省略する。また、図7及び図8では、図3及び図6に示した第2実施形態に係る構成要素と同様の構成要素に同一の参照符合を付している。
<Third Embodiment>
Next, a PCV system according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a schematic structural diagram schematically showing the configuration of the PCV system according to the third embodiment. FIG. 8 is a schematic structural diagram showing a modification of the PCV system according to the third embodiment. It is. Note that the third embodiment is different from the second embodiment described above in the point where the concentration is measured by the NOx concentration sensor, and the other configurations and operations are generally the same. Therefore, in the second embodiment, portions different from those of the second embodiment will be described in detail, and description of overlapping portions will be omitted as appropriate. 7 and 8, the same reference numerals are given to the same components as the components according to the second embodiment shown in FIGS. 3 and 6.
図7において、第3実施形態に係るPCVシステム1は、上述した第2実施形態におけるNOx濃度センサ80に代えて、本発明の「第2濃度検出手段」の一例であるNOx濃度センサ90が、クランクケース5に設けられている。NOx濃度センサ90は、クランクケース5の内部を流れるブローバイガスのNOx濃度を検出する。第3実施形態では、このNOx濃度に基づいて、還流制御弁60が制御される。
In FIG. 7, the
還流制御弁60の制御は、上述した第2実施形態と同様に行われる(図4参照)。即ち、NOx濃度が所定閾値を超えていると判定された場合に還流制御弁60が閉じられ、NOx濃度が所定閾値を超えていないと判定された場合に還流制御弁60が開かれる。尚、所定閾値は、例えばシミュレーション等によって求められた、クランクケース5内のNOx濃度と内燃機関100の不具合発生率との関係等に基づいて設定される。
The control of the
クランクケース5内のNOx濃度に基づいて還流制御弁60を制御することで、NOx濃度が高くなったブローバイガスが還流され続けてしまうことを低減できる。よって、内燃機関に蓄積されるブローバイガス中のNOx濃度が高くなり過ぎてしまうことを防止できる。これにより、例えばNOxとオイルとが反応して、オイルの劣化が早まってしまうことを防止できる。また、ブローバイガスが還流されて再燃焼される際に、内燃機関100における燃焼が悪化してしまうことを防止できる。
By controlling the
図8に示すように、NOx濃度センサ90は、クランクケース5におけるオイルセパレータ6に近い位置(即ち、クランクケース5におけるガスの出口付近)に設けられてもよい。例えば、図7で示したような配置位置では、ピストン4の上下動によって、ブローバイガスがパルス状に循環している。このため、NOx濃度センサ90によってNOx濃度を正確に測定することが困難な場合がある。これに対し、図8に示すような配置位置では、ピストン4の上下動による影響が少なく、より正確にNOx濃度を測定することができる。従って、還流制御弁60をより好適に制御することが可能である。
As shown in FIG. 8, the
また、NOx濃度センサ90に加えて、上述した第2実施形態において設けられていたNOx濃度センサ80も設けられていてよい。このように構成すれば、例えばNOx濃度センサ80及び90の検出結果を総合的に勘案して還流制御弁60を制御できるため、より好適にブローバイガスを還流させることが可能となる。
In addition to the
以上説明したように、第3実施形態に係るPCVシステム1によれば、上述した第2実施形態と同様に、ブローバイガス中のNOx濃度が高くなることによって発生する悪影響を回避しつつ、ブローバイガスを還流させることが可能である。
As described above, according to the
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う内燃機関のPSVシステムもまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the gist or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification. The system is also included in the technical scope of the present invention.
1…PCVシステム、2…エアクリーナ、3…過給機、4…ピストン、5…クランクケース、10…リード弁、23…シリンダ、25…カバー部、31…第1吸気路部、42…第2吸気路部,43…第1流路部、44…第2流路部、50…ポンプ、60…還流制御弁、70…圧力センサ、80、90…NOx濃度センサ、100…内燃機関、500…ECU
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記クランクケース内のケース内空間をシールするカバー部と、
前記カバー部に設けられており、前記ピストンが前記ケース内空間に向かって前記シリンダ内を移動することによって生じた前記ケース内空間における圧力の上昇に応じて開き、前記ケース内空間からブローバイガスを排出する排出手段と、
前記排出されたブローバイガスを、前記内燃機関の吸気側における前記過給機の下流に還流する第1流路部と、
前記下流の圧力が負圧でない場合に、前記排出されたブローバイガスを、前記内燃機関の吸気側における前記過給機の上流に還流する第2流路部と、
前記第2流路部の途中又は端に設けられ、前記排出されたブローバイガスの還流を促進するポンプと
を備えることを特徴とする内燃機関のPCVシステム。 An internal combustion engine having (i) a cylinder, (ii) a crankcase, (iii) a supercharger that takes air into the cylinder, and (iv) a piston that reciprocates in the cylinder in response to fuel combustion in the cylinder When,
A cover portion for sealing a space in the case inside the crankcase;
It is provided in the cover part and opens in response to a rise in pressure in the case internal space generated by the piston moving in the cylinder toward the case internal space, and blow-by gas is discharged from the case internal space. Discharging means for discharging,
A first flow path portion for recirculating the discharged blow-by gas downstream of the supercharger on the intake side of the internal combustion engine;
When the downstream pressure is not a negative pressure, a second flow path portion that recirculates the discharged blow-by gas upstream of the supercharger on the intake side of the internal combustion engine;
A PCV system for an internal combustion engine, comprising: a pump that is provided in the middle or at the end of the second flow path portion and that promotes recirculation of the discharged blow-by gas.
前記検出された圧力に基づいて、前記過給機による吸気が行われているか否かの判定を行う判定手段と
を更に備え、
前記還流制御弁は、前記判定に基づいて前記流量を制御する
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の内燃機関のPCVシステム。 Pressure detecting means for detecting the downstream pressure;
Determination means for determining whether or not intake by the supercharger is performed based on the detected pressure; and
The PCV system for an internal combustion engine according to claim 2 or 3, wherein the reflux control valve controls the flow rate based on the determination.
前記還流制御弁は、前記第1濃度検出手段により検出されたNOxの濃度に基づいて、前記流量を制御する
ことを特徴とする請求項2から4のいずれか一項に記載の内燃機関のPCVシステム。 A first concentration detecting means for detecting the concentration of NOx on the exhaust side of the internal combustion engine;
The PCV of the internal combustion engine according to any one of claims 2 to 4, wherein the recirculation control valve controls the flow rate based on a NOx concentration detected by the first concentration detecting means. system.
前記還流制御弁は、前記第2濃度検出手段により検出されたNOx濃度に基づいて、前記流量を制御する
ことを特徴とする請求項2から5のいずれか一項に記載の内燃機関のPCVシステム。 A second concentration detecting means for detecting the NOx concentration in the crankcase;
The PCV system for an internal combustion engine according to any one of claims 2 to 5, wherein the reflux control valve controls the flow rate based on a NOx concentration detected by the second concentration detection means. .
前記第3流路部に設けられた第1の一方向弁と、
前記過給機の下流から前記シリンダヘッドに流れるガスの流路を構成する第4流路部と、
前記過給機の下流及び前記第4流路部間に設けられており、前記第4流路部によって前記シリンダヘッドに流れるガスの量を調整する調整弁と
を更に備えることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の内燃機関のPCVシステム。 A third flow path portion constituting a flow path of gas flowing from the upstream side of the reflux position by the second flow path portion upstream of the supercharger to the cylinder head of the cylinder;
A first one-way valve provided in the third flow path portion;
A fourth flow path portion constituting a flow path of gas flowing from the downstream of the supercharger to the cylinder head;
And a regulating valve that is provided downstream of the supercharger and between the fourth flow path portions and adjusts the amount of gas flowing to the cylinder head by the fourth flow path portions. Item 7. The PCV system for an internal combustion engine according to any one of Items 1 to 6.
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2163535A1 (en) | 2008-09-01 | 2010-03-17 | Ngk Insulators, Ltd. | Aluminium oxide sintered product and method for producing the same |
CN102032025A (en) * | 2009-09-30 | 2011-04-27 | 爱三工业株式会社 | Blow-by gas refluxing device |
JP2012007507A (en) * | 2010-06-23 | 2012-01-12 | Daihatsu Motor Co Ltd | Blow-by gas reflux device |
JP2017031898A (en) * | 2015-08-03 | 2017-02-09 | トヨタ自動車株式会社 | Blow-by gas recirculation device for internal combustion engine |
CN110242400A (en) * | 2018-03-07 | 2019-09-17 | 马自达汽车株式会社 | The supercharging device of engine |
DE102021213901B3 (en) | 2021-12-07 | 2023-02-02 | Vitesco Technologies GmbH | Method for monitoring the ventilation of a crankcase of an internal combustion engine and internal combustion engine |
US11913413B1 (en) | 2022-11-25 | 2024-02-27 | Hyundai Motor Company | Air intake system of engine |
-
2008
- 2008-01-22 JP JP2008011231A patent/JP2009174334A/en active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2163535A1 (en) | 2008-09-01 | 2010-03-17 | Ngk Insulators, Ltd. | Aluminium oxide sintered product and method for producing the same |
CN102032025A (en) * | 2009-09-30 | 2011-04-27 | 爱三工业株式会社 | Blow-by gas refluxing device |
JP2012007507A (en) * | 2010-06-23 | 2012-01-12 | Daihatsu Motor Co Ltd | Blow-by gas reflux device |
JP2017031898A (en) * | 2015-08-03 | 2017-02-09 | トヨタ自動車株式会社 | Blow-by gas recirculation device for internal combustion engine |
CN110242400A (en) * | 2018-03-07 | 2019-09-17 | 马自达汽车株式会社 | The supercharging device of engine |
DE102021213901B3 (en) | 2021-12-07 | 2023-02-02 | Vitesco Technologies GmbH | Method for monitoring the ventilation of a crankcase of an internal combustion engine and internal combustion engine |
WO2023104572A1 (en) | 2021-12-07 | 2023-06-15 | Vitesco Technologies GmbH | Method for monitoring the ventilation of a crankcase of an internal combustion engine, and internal combustion engine |
US11913413B1 (en) | 2022-11-25 | 2024-02-27 | Hyundai Motor Company | Air intake system of engine |
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