JP2011001909A - 起動時ブローバイガス還元停止制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジン起動時におけるノッキングの発生を防止しながら、大気中へのＤＭＥの放出量を低減できる技術を提供する。
【解決手段】ＤＭＥの蒸気を含むブローバイガスを空気吸入口に吸引するブローバイガスラインと、ブローバイガスを大気中に開放する開放ラインとを備えるエンジンにおける、起動時ブローバイガス還元停止制御方法であって、エンジンの起動前に、ブローバイガスラインを閉じると共に開放ラインを開く放出工程（ステップＳ２及びＳ３）と、エンジンの起動（ステップＳ４及びＳ５）後に、ブローバイガスラインを開くと共に開放ラインを閉じる還元工程（ステップＳ６及びＳ７）と、を備えており、放出工程（ステップＳ２及びＳ３）を除くエンジンの停止中には、ブローバイガスライン及び開放ラインが閉じられている。
【選択図】図２

Description

ＤＭＥの蒸気を含むブローバイガスを空気吸入口に吸引することによって、前記ブローバイガスを還元できるエンジンに関する。

従来、ＤＭＥ（ジメチルエーテル）を燃料とするエンジンにおいて、ＤＭＥの蒸気を含むブローバイガスを空気吸気口に吸引することによって、ブローバイガスを還元する技術が知られている。このようなエンジンには、エンジン内で発生したブローバイガスを空気吸入口に吸引するブローバイガスラインが設けられている。特に、ブローバイガスが大気中に放出されるのを防止するため、エンジンの停止中には、ブローバイガスラインが閉じられている。エンジンの始動時には、ブローバイガスライン内に充満しているブローバイガスが、気筒内に吸入される。ここで、ＤＭＥ（ジメチルエーテル）はセタン価が高いので、着火性が高い。このため、気筒内に吸入されたブローバイガスが自己着火することによって、エンジンの始動時にノッキングが発生していた。

特許文献１には、エンジンの始動時におけるノッキングを回避するための技術が記載されている。特許文献１のディーゼル機関には、ブローバイガスを空気吸入口に吸引するブローバイガスラインに、三方電磁弁を介して、ブローバイガスを大気中に開放する開放ラインが取り付けられている。電磁弁の制御によって、ブローバイガスラインと開放ラインとの連通と、ブローバイガスラインと空気吸入口との連通と、が切り換えられる。エンジンの運転中にはブローバイガスは空気吸入口に吸引され、エンジンの停止中にはブローバイガスは大気中に放出される。このため、エンジンの始動時に、ブローバイガスラインにブローバイガスが溜まることが防止されている。この結果、始動時におけるノッキングの発生が防止されていた。

特開平１０−３３９１２６号公報

特許文献１では、エンジンの停止中、常にブローバイガスラインと開放ラインとが連通されている。このため、ＤＭＥが気液平衡に達することがなく、ＤＭＥが燃料噴射口から次々と気化する。この結果、大量のＤＭＥ燃料が大気中に放出されてしまう。そこで、本発明は、エンジンにおいて、起動時におけるノッキングの発生を防止しながら、大気中へのＤＭＥの放出量を低減できる技術を提供する。

第１発明は、ＤＭＥの蒸気を含むブローバイガスを空気吸入口に吸引するブローバイガスラインと、前記ブローバイガスを大気中に開放する開放ラインとを備えるエンジンにおける、起動時ブローバイガス還元停止制御方法であって、エンジンの起動前に、前記ブローバイガスラインを閉じると共に前記開放ラインを開く、放出工程と、前記エンジンの起動後に、前記ブローバイガスラインを開くと共に前記開放ラインを閉じる、還元工程と、を備えており、前記放出工程を除く前記エンジンの停止中には、前記ブローバイガスライン及び前記開放ラインが閉じられている。

第１発明は、好ましくは、構成（１）、（２）を採用できる。

（１）前記還元工程が、前記エンジンの起動時点から更に一定時間経過後に開始される。

（２）前記放出工程において、前記開放ラインが開かれた後に、前記ブローバイガスラインが閉じられ、前記還元工程において、前記ブローバイガスラインが開かれた後に、前記開放ラインが閉じられる。

エンジンにおいて、起動時におけるノッキングの発生を防止しながら、大気中へのＤＭＥの放出量を低減できる。

ブローバイガスラインを含むエンジンを示す概略図である。 起動時ブローバイガス還元停止制御のフローチャートである。

図１は、ブローバイガスライン５を含むエンジン１を示す概略図である。エンジン１は、ＤＭＥを燃料とするディーゼル機関である。

図１において、エンジン１は、エンジン本体２と、空気吸入口３と、空気排出口４と、ブローバイガスライン５と、開放ライン６と、スターター７と、制御装置１０と、第１電磁弁ＢＶ−１と、第２電磁弁ＢＶ−２と、を備えている。

エンジン本体２は、ピストン、シリンダ、クランクケースなど、エンジンの主要部を含んでいる。エンジン本体２内には、クランク軸２１、クランク角センサ２２、スタータースターター（スターターモーター）７が設けられている。エンジン本体２は、空気吸入口３、空気排出口４、及びブローバイガスライン５を除いて、密閉構造である。

ブローバイガスライン５は、エンジン本体２と空気吸入口３とを連通接続する管路である。開放ライン６は、ブローバイガスライン５と大気中とを連通接続する管路である。第１電磁弁ＢＶ−１は、ブローバイガスライン５上において、ブローバイガスライン５と開放ライン６との接続部と、空気吸入口３との間に、設けられている。第２電磁弁ＢＶ−２は、開放ライン６上に設けられている。

制御装置１０は、スターター７、第１制御弁ＢＶ−１、及び第２制御弁ＢＶ−２だけでなく、エンジン１の各部を制御する。

図２は、起動時ブローバイガス還元停止制御のフローチャートである。制御装置１０は、起動時ブローバイガス還元停止制御を、エンジン１に対して実行できる。ブローバイガス還元停止制御は、シーケンス制御である。起動時ブローバイガス還元停止制御において、後述のステップＳ１〜Ｓ８までの処理が、順次実行される。

エンジン１の停止中には、ブローバイガスライン５及び開放ライン６が閉じられている。このため、ブローバイガスライン５内には、エンジン本体２内で発生したブローバイガスが、充満している。このとき、ブローバイガスライン５は密閉されている。このため、ブローバイガスライン５内に充満するブローバイガスが気液平衡に到達すると、ブローバイガスの発生が停止する。

エンジン１には、エンジン１を起動するための起動スイッチが設けられている。ステップＳ１において、制御装置１０は、起動スイッチが押されたことを検出すると、ブローバイガス還元停止制御を開始する。

ステップＳ２において、制御装置１０は、第２電磁弁ＢＶ−２を開く。ステップＳ３において、制御装置１０は、第１電磁弁ＢＶ−１を閉じる。

ステップＳ２及びＳ３は、ブローバイガスライン５を閉じると共に開放ライン６を開く、放出工程である。放出工程において、ブローバイガスライン５内のブローバイガスが大気中に放出される。

ステップＳ４において、制御装置１０は、スターター７を起動させる。スターター７の起動により、エンジン本体２内のクランク軸の回転が開始される。この結果、エンジン１が起動される。スターター７の起動時点とエンジン１の起動時点との差は、例えば１秒未満の時間である。

ステップＳ５において、制御装置１０は、エンジン１の起動時点から更に所定時間の間、後述の還元工程（ステップＳ６、Ｓ７）の実行を待機する。本実施形態では、所定時間は、１５秒である。つまり、制御装置１０は、クランク軸の回転数が所定の回転数に到達するまで、還元工程の実行を待機する。

ステップＳ６において、第１電磁弁ＢＶ−１を開く。ステップＳ３において、制御装置１０は、第２電磁弁ＢＶ−２を閉じる。

ステップＳ６及びＳ７は、ブローバイガスライン５を開くと共に開放ライン６を閉じる、還元工程である。還元工程において、ブローバイガスライン５内のブローバイガスが空気吸入口３に吸入される。吸入されたブローバイガスは、エンジン本体２内のシリンダにおいて、エンジン１の運転中に供給されるＤＭＥ燃料と一緒に、燃焼される。つまり、還元工程において、ブローバイガスが燃料に還元される。

ステップＳ８において、制御装置１０は、起動時ブローバイガス還元停止制御を終了させる。

起動時ブローバイガス還元停止制御により、次の作用、効果がある。放出工程において、ブローバイガスライン５内のブローバイガスが大気中に放出される。続いて、エンジン１の起動後まで還元工程の実行を待機するので、エンジン１の起動中に、ブローバイガスが燃料に還元されない。つまり、エンジンの運転中であっても起動時においては、ブローバイガスの還元が停止されている。このため、起動時におけるノッキングの発生が防止される。続いて、エンジン１の起動後に還元工程が実行される。このため、ブローバイガスの大気中への放出が停止される。また、エンジンの停止中には、ブローバイガスライン５が閉じられているので、ブローバイガスの大気中への放出が停止されている。このため、エンジン１の停止中に常にブローバイガスライン５が開かれている場合と比べて、大気中へのＤＭＥの放出量が低減されている。

起動時ブローバイガス還元停止制御は、エンジン１の起動時点から所定時間が経過するまで、還元工程の実行を待機している。つまり、エンジン１の回転が安定するまで、ブローバイガスの空気吸入口への吸入が防止されている。このため、起動時におけるノッキングの発生が確実に防止される。

なお、還元工程の実行を待機する時間は、起動時点から所定時間が経過するまで、に代えて、エンジン１の回転数が所定回転数に到達するまで、にしてもよい。制御装置１０は、クランク角センサ２２の検出値に基づいて、クランク軸の回転数が所定の回転数に到達したことを検出できる。

特に、放出工程において、開放ライン６が開かれた後に、ブローバイガスライン５が閉じられる。このため、ブローバイガスが空気吸入口３に漏れることなく、確実に大気中に放出される。また、還元工程において、ブローバイガスライン５が開かれた後に、開放ライン６が閉じられる。このため、ブローバイガスが大気中に漏れることなく、確実に空気吸入口３に吸入される。

１ エンジン
２ エンジン本体
５ ブローバイガスライン
６ 開放ライン
７ スターター
２１ クランク軸
ＢＶ−１ 第１電磁弁
ＢＶ−２ 第２電磁弁

Claims (3)

1. ＤＭＥの蒸気を含むブローバイガスを空気吸入口に吸引するブローバイガスラインと、前記ブローバイガスを大気中に開放する開放ラインとを備えるエンジンにおける、起動時ブローバイガス還元停止制御方法であって、
   エンジンの起動前に、前記ブローバイガスラインを閉じると共に前記開放ラインを開く、放出工程と、
   前記エンジンの起動後に、前記ブローバイガスラインを開くと共に前記開放ラインを閉じる、還元工程と、
   を備えており、
   前記放出工程を除く前記エンジンの停止中には、前記ブローバイガスライン及び前記開放ラインが閉じられている、
   起動時ブローバイガス還元停止制御方法。
2. 前記還元工程が、前記エンジンの起動時点から更に一定時間経過後に開始される、
   請求項１に記載の、起動時ブローバイガス還元停止制御方法。
3. 前記放出工程において、前記開放ラインが開かれた後に、前記ブローバイガスラインが閉じられ、
   前記還元工程において、前記ブローバイガスラインが開かれた後に、前記開放ラインが閉じられる、
   請求項１に記載の、起動時ブローバイガス還元停止制御方法。

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