JP2014122567A - クランクケース換気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 エンジンのトルク低下抑制とクランクケース内のブローバイガスの換気とを両立することの可能なクランクケース換気装置を提供する。
【解決手段】 過給機１３の吸気通路側のインペラ１４よりも下流と過給機１３よりも上流側の吸気通路１２とを接続するバイパス通路２１にエジェクタ３０が設けられる。このエジェクタ３０は、過給機１３の下流側から上流側へバイパス通路２１を流れる空気を減圧噴射することにより、クランクケース内のブローバイガスを換気通路２３を通じて吸引し、バイパス通路２１から過給機１３の上流側の吸気通路１２へ還流する。エンジン１が低回転状態かつ高負荷状態にあるとき、ＥＣＵ２６は、バイパス通路２１に設けられた流量制御弁２４を閉じ側へ制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンのクランクケース内のブローバイガスを換気するクランクケース換気装置に関する。

従来、エンジンのクランクケース内のブローバイガスを吸気通路に環流するクランクケース換気装置が知られている。ブローバイガスとは、エンジンの燃焼室からピストンとシリンダの隙間を通りクランクケース内に漏れ出たガスをいう。このブローバイガスは、エンジンオイルを劣化させるほか、クランクケース内の気圧を上げ、ピストンの動きを阻害するなどのトラブルを招くことがある。

特許文献１に記載のクランクケース換気装置は、過給機の下流側の吸気通路と上流側の吸気通路とを接続する吸気バイパス通路にエジェクタを備えている。そのエジェクタの吸引口とエンジンのクランクケースとを第１還流通路が接続している。エジェクタは、過給機の下流側の吸気通路が正圧になると、過給機の下流側から上流側へ向かって吸気バイパス通路を流れる空気を減圧噴射し、その減圧噴射によって第１還流通路から吸引したブローバイガスを過給機よりも上流側の吸気通路へ還流する。
また、特許文献１に記載のクランクケース換気装置は、スロットル弁よりも下流側の吸気通路とクランクケースとを第２還流通路が接続している。スロットル弁の下流側の吸気通路が負圧になるとき、クランクケース内のブローバイガスは、第２還流通路を通じて吸気通路に還流される。

特開２０１１−９４５５７号公報

しかしながら、特許文献１では、エンジンの全運転領域において、過給機によって圧縮された空気が吸気バイパス通路を通じて過給機の上流側の吸気通路に還流されるため、過給機の下流側の吸気通路の圧力が常に減少し、エンジンに供給される吸気量が減少する。そのため、エンジンが高負荷状態にあるとき、エンジンのトルク低下が懸念される。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、エンジンのトルク低下抑制とクランクケース内のブローバイガスの換気とを両立することの可能なクランクケース換気装置を提供することを目的とする。

本発明は、過給機の下流側と上流側とを接続するバイパス通路に設けたエジェクタによりエンジンのブローバイガスを還流するクランクケース換気装置において、エンジンが低回転かつ高負荷のとき、バイパス通路に設けた流量制御弁を閉じ側へ制御することを特徴とする。
エンジンが低回転状態にあるとき、過給機の回転を抑制するウェイストゲートバルブは閉じられており、ウェイストゲートバルブの閉弁動作によるトルク低下の抑制が困難である。そこで、クランクケース換気装置は、エンジンが低回転状態かつ高負荷状態にあるとき、流量制御弁を閉じ側へ制御する。これにより、バイパス通路を流れる空気の流量が減少するので、過給機の下流側の吸気通路の圧力低下が抑制され、エンジンのトルク低下が抑制される。
また、一般に、エンジンが低回転状態かつ高負荷状態にある運転条件が継続する時間は、車両の全走行時間に対し極めて短い。そのため、ブローバイガスの換気を制限する時間は僅かであるので、流量制御弁を閉じ側へ制御してもオイル劣化抑制に影響を与えない。
したがって、エンジンが高負荷状態にあるときのトルク低下抑制と、クランクケース内の換気によるオイル劣化抑制とを両立することができる。

本発明の第１実施形態によるクランクケース換気装置の構成図である。 第１実施形態のエジェクタの断面図である。 第１実施形態による制御演算処理を示すフローチャートである。 流量制御弁およびウェイストゲートバルブの開閉と、エンジンの最大トルクとの関係を示すグラフである。 流量制御弁およびウェイストゲートバルブの開閉と、エンジンの低回転時における最大トルクとの関係を示すグラフである。 本発明の第２実施形態による制御演算処理を示すフローチャートである。 スロットル開度と、エンジンのトルクとの関係を示すグラフである。 本発明の第３実施形態による制御演算処理を示すフローチャートである。 本発明の第４実施形態による制御演算処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図１〜図５に示す。本実施形態のクランクケース換気装置１００は、エンジン１の吸排気系統に適用される。
図１に示すように、吸気系統は、エアクリーナ１１から吸気通路１２に取り込んだ空気を過給機１３のインペラ１４の回転により圧縮し、エンジン１に供給する。過給機１３よりも下流側の吸気通路１２に設けられたスロットル弁１６は、エンジン１に導入する空気の流量を調整する。
排気系統は、エンジン１から排気通路４１に排出された排ガスにより過給機１３のタービン１５を回転させ、浄化器１７などを経由して排ガスを大気へ排出する。

クランクケース換気装置１００は、第１バイパス通路２１、第２バイパス通路２２、換気通路２３、流量制御弁２４、制御弁駆動機構２５および電子制御装置（ＥＣＵ）２６などを備えている。
本実施形態の第１バイパス通路２１が特許請求の範囲に記載の「バイパス通路」に相当し、本実施形態の制御弁駆動機構２５およびＥＣＵ２６が特許請求の範囲に記載の「制御手段」に相当する。
図１に記載の白抜き矢印は主に新気の流れる方向を示すものであり、黒塗り矢印はブローバイガスの流れる方向を示すものである。

第１バイパス通路２１は、過給機１３の吸気通路側のインペラ１４の下流と、過給機１３よりも上流側の吸気通路１２とを接続している。
第１バイパス通路２１には、エジェクタ３０が設けられている。クランクケース２には、クランクケース内のブローバイガスに含まれる油分を除去するオイルセパレータ２７が設けられている。
換気通路２３は、オイルセパレータ２７と、エジェクタ３０の吸引口３１とを接続している。なお、クランクケース２とヘッドカバー３とは、シリンダ４に設けられた通路５を通じて連通している。そのため、換気通路２３が接続されるオイルセパレータ２７は、ヘッドカバー３に設けることも可能である。

図２に示すように、エジェクタ３０は、吸引口３１、ノズル３２、絞り流路３３および吐出口３４などを有し、過給機１３の下流側から上流側へ向かって第１バイパス通路２１を流れる空気をノズル３２を通じて減圧噴射する。エジェクタ３０は、ノズル３２からの減圧噴射によって負圧をつくり、換気通路２３が接続された吸引口３１からブローバイガスを吸引し、吐出口３４から過給機１３よりも上流側の第１バイパス通路２１へ空気と共に噴射する。これにより、クランクケース内のブローバイガスは、換気通路２３からエジェクタ３０および第１バイパス通路２１を通り、吸気通路１２へ還流される。

図１に示すように、第２バイパス通路２２は、エジェクタ３０よりも大気側の第１バイパス通路２１と、スロットル弁１６よりもエンジン側の吸気通路１２とを接続する。エンジン１が備えるピストン６の下降により、スロットル弁１６よりもエンジン側の吸気通路１２が負圧になると、クランクケース内のブローバイガスは、換気通路２３からエジェクタ３０および第２バイパス通路２２を通り、吸気通路１２へ還流される。

なお、図示しないが、第２バイパス通路２２は、エジェクタ３０を経由することなく、スロットル弁１６よりもエンジン側の吸気通路１２と換気通路２３とを接続するように構成してもよい。この場合も、スロットル弁１６よりもエンジン側の吸気通路１２が負圧になると、クランクケース内のブローバイガスは、換気通路２３から第２バイパス通路２２を通り、吸気通路１２へ還流される。

第１バイパス通路２１には、エジェクタ３０と吸気通路１２との間に第１逆止弁２８が設けられる。第１逆止弁２８は、吸気通路１２からエジェクタ３０および第２バイパス通路２２への空気の流れを防いでいる。
第２バイパス通路２２には、第２逆止弁２９が設けられる。第２逆止弁２９は、スロットル弁１６よりもエンジン側の吸気通路１２から第１バイパス通路２１への空気の流れを防いでいる。

吸気通路１２とヘッドカバー３とを新気通路３５が接続している。新気通路３５は、吸気通路１２のうち、第１バイパス通路２１が接続する箇所よりもエアクリーナ側に接続され、ヘッドカバー内及びクランクケース内に新気を導入する。
ウェイストゲートバルブ４２は、過給機１３の排気通路側のタービン１５の上流側の排気通路４１と下流側の排気通路４１とを連通する流路４３に設けられ、その流路４３の開口面積を可変するバルブ機構である。ウェイストゲートバルブ４２は、排ガスの一部を分流させることにより、過給機１３のタービン１５への排ガスの流入量を調節する。

流量制御弁２４は、第１バイパス通路２１のうち、過給機１３の下流側からエジェクタ３０までの間に設けられる。流量制御弁２４は、制御弁駆動機構２５の動作によって第１バイパス通路２１の開口面積を可変し、第１バイパス通路２１を流れる空気の流量を制御する。
ＥＣＵ２６は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭおよびインターフェース回路などを備えたマイクロコンピュータから構成され、各種センサの検出信号に基づきプログラム処理を実行することにより制御弁駆動機構２５を駆動制御する。
ＥＣＵ２６には、エンジン回転数センサ５１、エアフローセンサ５２、スロットルセンサ５３などの検出信号が入力される。エンジン回転数センサ５１は、エンジン１の回転数Ｎｅを検出する。エアフローセンサ５２は、吸気通路１２を流れる空気の流量Ｑａを検出する。スロットルセンサ５３は、スロットル弁１６の開度θｔｈを検出する。

次に、ＥＣＵ２６による流量制御弁２４の制御について説明する。
（軽負荷運転時）
エンジン１が軽負荷状態にあるとき、ＥＣＵ２６は、制御弁駆動機構２５を駆動し、流量制御弁２４を閉じ側へ制御する。この場合、スロットル開度が小さいので、スロットル弁１６よりもエンジン側の吸気通路１２が負圧となる。したがって、クランクケース内のブローバイガスは、換気通路２３から第２バイパス通路２２を通り、吸気通路１２へ還流される。

（中負荷運転時）
エンジン１が中負荷状態にあるとき、ＥＣＵ２６は、クランクケース内のブローバイガスの発生量に応じて制御弁駆動機構２５を駆動し、流量制御弁２４の開弁量を制御する。これにより、クランクケース内のブローバイガスは、換気通路２３からエジェクタ３０および第１バイパス通路２１を通り、吸気通路１２へ還流される。流量制御弁２４の開弁量の調整により、クランクケース内のブローバイガスの換気が行われると共に、吸気通路１２の圧力低下が抑制される。

（中高回転、高負荷運転時）
エンジン１が高負荷状態にあり、かつ、高回転状態または中回転状態にあるとき、ＥＣＵ２６は、制御弁駆動機構２５を駆動し、流量制御弁２４を開く側へ制御する。この場合、スロットル開度が大きいので、スロットル弁１６よりもエンジン側の吸気通路１２が正圧となる。そのため、第２バイパス通路２２によるブローバイガスの還流は困難である。そこで、ＥＣＵ２６は、流量制御弁２４を開く側へ制御し、エジェクタ３０によりブローバイガスを還流する。このとき、エンジン１が高回転状態または中回転状態であれば、一般にウェイストゲートバルブ４２は開いており、ウェイストゲートバルブ４２の開度を調整することにより、エンジン１のトルク低下を抑制可能である。

ここで、流量制御弁２４の開閉およびウェイストゲートバルブ４２の開閉と、エンジン１の最大トルクとの関係を図４のグラフを参照して説明する。
図４のグラフの左側の棒Ａは、流量制御弁２４を全閉とし、ウェイストゲートバルブ４２を所定の開度にした場合の最大トルクを示す。このとき、過給機１３の吸気通路側のインペラ１４の下流から第１バイパス通路２１へ空気が流れない。
図４のグラフの中央の棒Ｂは、クランクケース内のブローバイガスの換気量を目標換気量に制御するために流量制御弁２４を所定の開度とし、ウェイストゲートバルブ４２をグラフの左側の棒Ａと同一の開度にした場合の最大トルクを示す。このとき、過給機１３の吸気通路側のインペラ１４の下流から第１バイパス通路２１へ空気が流れるので、吸気通路１２からエンジン１に供給される吸気量が減少し、図４のグラフの中央の棒Ｂは左側の棒Ａに対してトルクが約５％低下する。

図４のグラフの右側の棒Ｃは、流量制御弁２４をグラフの中央の棒Ｂと同一の開度とし、ウェイストゲートバルブ４２の開度を閉じ方向に調整した場合の最大トルクを示す。ウェイストゲートバルブ４２の開度を閉じ方向に調整すると、過給機１３の排気通路側のタービン１５に供給される排ガスの流量が増加し、過給機１３の回転数が高くなる。そのため、吸気通路１２からエンジン１に供給される吸気量が増加し、図４のグラフの右側の棒Ｃは中央の棒Ｂに対してトルクが増加する。したがって、ウェイストゲートバルブ４２を閉じ方向に調整することにより、クランクケース内のブローバイガスの目標換気量を保ちつつ、流量制御弁２４の開弁によるトルク低下を復帰させることが可能である。

（低回転、高負荷運転時）
しかし、エンジン１が低回転状態にあるとき、一般に、過給機１３の排気通路側のタービン１５を回転させる排ガスの流量が少ないので、ウェイストゲートバルブ４２は閉じられている。そのため、ウェイストゲートバルブ４２の閉弁動作によるトルク低下の抑制が困難である。
この場合、ＥＣＵ２６は、エンジン１が高負荷状態になると、制御弁駆動機構２５を駆動し、流量制御弁２４を閉じる。

エンジン１が低回転かつ高負荷状態にあるときのＥＣＵ２６の制御演算処理を図３を参照して詳細に説明する。
図３に示す制御演算処理は、イグニッションキーのオンにより開始され、ＥＣＵ２６のＲＯＭに記憶されたプログラムに基づき、所定時間毎に繰り返し実行される。また、以下の処理で用いられる各種パラメータは、例えばＲＡＭ等の記憶装置に随時記憶され、必要に応じて随時更新される。

この処理が開始されると、ステップＳ１０で、ＥＣＵ２６は、エンジン回転数センサ５１の出力に基づき、エンジン１の回転数Ｎｅが低回転状態にあるか否か、すなわち、エンジン１の回転数Ｎｅが所定の回転数以下か否かを判定する。以下、「ステップ」を省略し、単に記号「Ｓ」で示す。
Ｓ１０の判定が肯定された場合、処理はＳ１１に移行する。一方、Ｓ１０の判定が否定された場合、処理はＳ１４に移行する。

Ｓ１１では、エアフローセンサ５２の出力およびエンジン回転数センサ５１の出力に基づきエンジン負荷率ＫＬが算出される。その後、処理はＳ１２に移行する。
エンジン負荷率ＫＬとは、エンジンの所定回転数における最大トルクに対する負荷の割合である。
Ｓ１２では、Ｓ１１で算出したエンジン負荷率ＫＬに基づき、エンジン１が高負荷状態にあるか否か、すなわち、エンジン１の負荷率ＫＬが所定の負荷率以上か否かを判断する。
Ｓ１２の判定が肯定された場合、処理はＳ１３に移行する。一方、Ｓ１２の判定が否定された場合、処理はＳ１４に移行する。

Ｓ１３では、ＥＣＵ２６は、制御弁駆動機構２５を駆動し、流量制御弁２４を全閉にする。これにより、過給機１３よりも下流の吸気通路１２の圧力低下が抑制され、エンジン１のトルク低下が抑制される。
一方、Ｓ１４は、ウェイストゲートバルブ４２の開度調整により目標換気量を保ったままトルク低下を防止できると判断された運転状態であり、ＥＣＵ２６は、目標換気量に応じて流量制御弁２４を制御する。

次に、エンジン１の低回転、高負荷運転時における流量制御弁２４の開閉と、エンジン１の最大トルクとの関係を図５のグラフを参照して説明する。
図５のグラフの左側の棒Ｄは、クランクケース内のブローバイガスの換気量を目標換気量に制御するため、流量制御弁２４を所定の開度にした場合の最大トルクを示す。このとき、エンジン１は低回転状態にあるため、ウェイストゲートバルブ４２は閉じられている。
次に、図５のグラフの右側の棒Ｅは、グラフの左側の棒Ｄと同一の条件で流量制御弁２４を閉じた場合の最大トルクを示す。これにより、第１バイパス通路２１を流れる空気の流量が減少するので、過給機１３よりも下流側の吸気通路１２の圧力低下が抑制され、エンジン１のトルク低下が抑制される。したがって、図５のグラフの右側の棒Ｅは左側の棒Ｄに対して最大トルクが約５％向上する。

第１実施形態では、エンジン１が低回転かつ高負荷状態にあるとき、ＥＣＵ２６は流量制御弁２４を閉じる。これにより、エンジン１の全運転領域において、トルク低下を抑制することができる。
また、エンジン１が低回転かつ高負荷状態という限られた運転条件ではクランクケース内の換気量が少なくなるが、この運転条件が継続する時間は、車両の全走行時間に対し極めて短い。そのため、クランクケース内のブローバイガスの換気を制限する時間は僅かであるので、流量制御弁２４を閉じてもオイル劣化抑制に影響を与えない。したがって、クランクケース換気装置は、エンジン１が高負荷状態にあるときのトルク低下抑制と、クランクケース内の換気によるオイル劣化抑制とを両立することができる。

（第２実施形態−急加速時）
本発明の第２実施形態を図６及び図７に示す。第２実施形態では、エンジン１の急加速時に流量制御弁２４を閉じることにより、レスポンスを向上する。

エンジン１の急加速時におけるＥＣＵ２６の制御演算処理を図６を参照して詳細に説明する。
この処理が開始されると、Ｓ２０で、ＥＣＵ２６は、スロットルセンサ５３の出力に基づき、エンジン１が急加速状態にあるか否か、すなわち、スロットル開度θｔｈが所定の速度以上で増加したか否かを判断する。
Ｓ２０の判定が肯定された場合、処理はＳ２１に移行する。一方、Ｓ２０の判定が否定された場合、処理はＳ２２に移行する。

Ｓ２１では、エアフローセンサ５２の出力およびエンジン回転数センサ５１の出力に基づきエンジン負荷率ＫＬを算出する。その後、処理はＳ２３に移行する。
Ｓ２３では、Ｓ２２で算出したエンジン負荷率ＫＬに基づき、エンジン１の負荷率が軽負荷状態にあるか否か、すなわち、エンジン１の負荷率ＫＬが所定の負荷率以下か否かを判断する。
Ｓ２３の判定が否定された場合、処理はＳ２４に移行する。一方、Ｓ２３の判定が肯定された場合、処理はＳ２２に移行する。

Ｓ２４では、ＥＣＵ２６は、制御弁駆動機構２５を駆動し、流量制御弁２４を全閉にする。これにより、過給機１３よりも下流の吸気通路１２の圧力が上昇し、急加速時のレスポンスが向上する。
Ｓ２２は、急加速状態ではない、又はエンジン１が軽負荷状態であると判断された場合であり、流量制御弁２４を目標換気量に応じて制御する。なお、エンジン１が軽負荷状態のときに流量制御弁２４を目標換気量に応じて制御するのは、一般に軽負荷状態のときは過給機１３が回転していないので、流量制御弁２４を全閉にしても、過給機１３よりも下流の吸気通路１２の圧力の上昇が少ないからである。

次に、スロットル開度と、エンジン１のトルクとの関係を図７のグラフを参照して説明する。
図７の破線Ｆでは、スロットル開度が時刻ｔ１から時刻ｔ２の間に例えば約１０％から約８４％へ急速に増加している。すなわち、エンジン１は時刻ｔ１以降、急加速状態となる。
この状態において、ＥＣＵ２６が流量制御弁２４を閉じた場合のエンジントルクを実線Ｇに示す。一方、ＥＣＵ２６が流量制御弁２４を閉じることなく、目標換気量に応じて制御した場合のエンジントルクを一点鎖線Ｈに示す。図７の実線Ｇと一点鎖線Ｈとの違いに見られるように、急加速時に流量制御弁２４を閉じることにより、エンジンのトルク上昇時間が早くなる。すなわち、この制御によって、レスポンスが向上することが明らかになった。

第２実施形態では、ＥＣＵ２６は、スロットル弁１６の開弁速度が速いとき、流量制御弁２４を閉じる。これにより、過給機１３の下流側の吸気通路１２の圧力を高め、スロットル弁１６の開弁に対するエンジン１のレスポンスを高めることができる。
また、一般に、車両が急加速する時間は、車両の全走行時間に対し極めて短い時間である。そのため、流量制御弁２４を閉じてもオイル劣化抑制に影響を与えることはない。したがって、クランクケース換気装置は、エンジン１のレスポンス向上とオイル劣化抑制とを両立することができる。

（第３実施形態―減速時）
本発明の第３実施形態を図８に示す。第３実施形態は、エンジン１の急減速時に流量制御弁２４を開くことにより、サージ音の発生を抑制する。
また、第３実施形態では、エンジン１の減速時に流量制御弁２４の開度を所定量大きくすることにより、エジェクタ３０の汚れによる詰まりを未然に防ぐ。

エンジン１の減速時におけるＥＣＵ２６の制御演算処理を図８を参照して詳細に説明する。
この処理が開始されると、Ｓ３０で、ＥＣＵ２６は、スロットルセンサ５３の出力に基づき、エンジン１が急減速状態にあるか否か、すなわち、スロットル開度θｔｈが所定の速度以上で減少したか否かを判断する。
Ｓ３０の判定が肯定された場合、処理はＳ３１に移行する。一方、Ｓ３０の判定が否定された場合、処理はＳ３２に移行する。
Ｓ３１では、ＥＣＵ２６は、制御弁駆動機構２５を駆動し、流量制御弁２４を全開にする。これにより、過給機１３よりも下流の吸気通路１２の圧力が低下し、スロットル弁１６の急な閉弁によるサージ音の発生が抑制される。

Ｓ３２では、ＥＣＵ２６は、スロットルセンサ５３の出力に基づき、エンジン１が減速状態にあるか否か、すなわち、スロットル開度θｔｈが所定の速度範囲内で減少したか否かを判断する。
Ｓ３２の判定が肯定された場合、処理はＳ３３に移行する。一方、Ｓ３２の判定が否定された場合、処理はＳ３７に移行する。

Ｓ３３では、ＥＣＵ２６は、エンジン回転数センサ５１の出力に基づきエンジン１の回転数Ｎｅが高回転状態にあるか否か、すなわち、エンジン１の回転数Ｎｅが所定の回転数以上か否かを判断する。
Ｓ３３の判定が肯定された場合、処理はＳ３４に移行する。一方、Ｓ３３の判定が否定された場合、処理はＳ３７に移行する。

Ｓ３４では、ＥＣＵ２６は、エアフローセンサ５２の出力およびエンジン回転数センサ５１の出力に基づきエンジン負荷率ＫＬを算出する。その後、処理はＳ３５に移行する。
Ｓ３５では、Ｓ３４で算出したエンジン負荷率ＫＬに基づき、エンジン１が軽負荷状態にあるか否か、すなわち、エンジン１の負荷率ＫＬが所定の負荷率以下か否かを判断する。
Ｓ３５の判定が肯定された場合、処理はＳ３６に移行する。一方、Ｓ３５の判定が否定された場合、処理はＳ３７に移行する。

Ｓ３６では、ＥＣＵ２６は、制御弁駆動機構２５を駆動し、流量制御弁２４を目標換気量に必要な開度よりも所定量増加した開度に制御する。これにより、第１バイパス通路２１を流れる空気の流量が増加し、空気中の汚れによるエジェクタ３０のノズル３２等の詰まりを未然に防止することが可能である。

なお、エンジン１が高回転状態のときは、過給機１３よりも下流側の吸気通路１２から第１バイパス通路２１を流れる空気の流量が大きいので、エジェクタ３０の汚れを確実に取り除くことができる。
また、エンジン１が軽負荷状態のときは、通常時は第２バイパス通路２２を利用するために流量制御弁２４は閉じ側に制御されており、流量制御弁２４を開度を大きくすることが可能なため、エジェクタ３０の汚れを確実に取り除くことができる。

一方、Ｓ３７は、所定の減速状態ではない、又は、エンジン１が高回転状態かつ軽負荷状態ではないと判断された場合である。この場合、ＥＣＵ２６は、流量制御弁２４を目標換気量に必要な開度に制御する。

第３実施形態では、次の作用効果を奏する。
（１）第３実施形態では、ＥＣＵ２６は、スロットル弁１６の閉弁速度が速いとき、流量制御弁２４を開く。車両の急減速時に流量制御弁２４を開くことで、スロットル弁１６の急な閉弁によるスロットル弁１６と過給機１３との間の吸気通路１２の急激な圧力上昇を抑制し、サージ音の発生を低減することができる。

（２）第３実施形態では、ＥＣＵ２６は、スロットル弁１６の開度が所定の速度範囲内で減少し、エンジン１が高回転状態かつ軽負荷状態にあるとき、流量制御弁２４の開度を大きくする。
一般に、スロットル弁１６の開度を減少した後、車両は、スロットル開度が小さい軽負荷運転に移行する。この場合、スロットル弁１６よりもエンジン側の吸気通路１２が負圧となるので、第２バイパス通路２２によるブローバイガスの還流が可能となり、流量制御弁２４は閉じ側へ制御される。
そこで、流量制御弁２４が閉じられる前に、流量制御弁２４の開度を一旦大きく開き、エジェクタ３０のノズル３２に付着した汚れを取り除く。これにより、次にエジェクタ３０を動作させるとき、エジェクタ３０は換気通路２３を流れるブローバイガスを確実に吸引する。したがって、クランクケース換気装置は、エジェクタ３０によるクランクケース内のブローバイガスの換気を確実に行うことができる。

（第４実施形態−ＯＢＤ制御）
本発明の第４実施形態を図９に示す。第４実施形態では、エンジン１の回転数が一定、かつ、負荷率が一定のとき、流量制御弁２４を開閉駆動し、エジェクタ３０などの自己故障診断（ＯＢＤ）制御処理を行う。

クランクケース換気装置のＯＢＤ制御処理を図９を参照して詳細に説明する。
この処理が開始されると、Ｓ４０で、ＥＣＵ２６は、エアフローセンサ５２の出力、エンジン回転数センサ５１の出力、およびスロットルセンサ５３の出力に基づき、エンジン１がアイドル状態にあるか否かを判定する。
Ｓ４０の判定が肯定された場合、処理はＳ４１に移行する。一方、Ｓ４０の判定が否定された場合、処理はＳ４５の通常の制御に移行する。

Ｓ４１では、ＥＣＵ２６は、流量制御弁２４を全閉とし、その際のエアフローセンサ５２から出力された流量Ｑａまたはエンジン回転数センサ５１から出力された回転数ＮｅをＲＡＭ等に記憶する。その後、処理はＳ４２に移行する。
Ｓ４２では、ＥＣＵ２６は所定時間経過後、流量制御弁２４を全開とし、その際のエアフローセンサ５２から出力された流量Ｑａまたはエンジン回転数センサ５１から出力された回転数ＮｅをＲＡＭ等に記憶する。その後、処理はＳ４３に移行する。

Ｓ４３では、ＥＣＵ２６は、ＲＡＭ等に記憶された流量Ｑａまたは回転数Ｎｅに基づき、第１バイパス通路２１に詰まりなどの異常が無いか検出する。
エジェクタ３０、換気通路２３および第１バイパス通路２１などに異常がない場合、流量制御弁２４を開くと、吸気通路１２からエジェクタ３０に空気が流れ、エンジン１の吸気量が少なくなり、エンジン１の回転数は低下する。流量制御弁２４を閉じると、その逆になる。
しかし、仮にエジェクタ３０などに汚れが詰まると、流量制御弁２４の開弁または閉弁によるエンジン１の吸気量の変化または回転数の変化が小さくなる。
そのため、ＥＣＵ２６は、流量Ｑａまたは回転数Ｎｅに基づき、エジェクタ３０などに詰まりなどの異常が無いか検出することが可能である。
次に処理はＳ４４に移行する。Ｓ４４では、ＥＣＵ２６は流量制御弁２４を全閉とし、ＯＢＤ制御処理を終了する。

第４実施形態では、ＥＣＵ２６は、エンジン１がアイドル状態のとき、流量制御弁２４を開閉駆動し、ＯＢＤ制御処理を実行する。
仮に第１バイパス通路２１が汚れ等で詰まった場合、流量制御弁２４を全開にしてもエアフローセンサ５２から出力された流量Ｑａ、エンジン回転数センサ５１から出力された回転数Ｎｅが全閉時に比べて所定量以上は変化しない。そのため、クランクケース換気装置は、流量制御弁２４を開閉駆動することにより、エジェクタ３０、換気通路２３および第１バイパス通路２１などの異常検出を行うことができる。

（他の実施形態）
（１）第１実施形態では、エンジン１が低回転状態かつ高負荷状態にあるとき、ＥＣＵ２６は流量制御弁２４を全閉にした。これに対する変形例として、エンジン１が低回転状態かつ高負荷状態にあるとき、ＥＣＵ２６は流量制御弁２４を閉じ側へ制御してもよい。そのようにしても、エンジン１のトルク低下を抑制できる。また、この運転条件が継続する時間は、車両の全走行時間に対し極めて短いので、オイル劣化抑制に影響を与えない。

（２）第１実施形態の変形例として、スロットル弁１６が全開（ワイドオープンスロットル）となり、かつ、ウェイストゲートバルブ４２が閉じているとき、ＥＣＵ２６は流量制御弁２４を閉じてもよい。このように、限られた運転条件のみでクランクケース内のブローバイガスの換気を制限し、エンジン１のトルク低下を抑制することで、オイル劣化抑制とトルク低下抑制とを両立することができる。

（３）第２実施形態では、スロットル弁１６の開弁速度が早いとき、ＥＣＵ２６は流量制御弁２４を全閉にした。これに対する変形例として、スロットル弁１６の開弁速度の増加に応じて、ＥＣＵ２６は流量制御弁２４を閉じ側へ制御してもよい。そのようにしても、過給機１３の下流側の吸気通路１２の圧力を高め、スロットル弁１６の開弁に対するエンジン１のレスポンスを高めることができる。すなわち、エンジン１のレスポンス向上とオイル劣化抑制とを両立することができる。

（４）第３実施形態では、ＥＣＵ２６は、スロットル弁１６の閉弁速度が早いとき、ＥＣＵ２６は流量制御弁２４を全開にした。これに対する変形例として、スロットル弁１６の閉弁速度の増加に応じて、ＥＣＵ２６は流量制御弁２４を開く側へ制御してもよい。そのようにしても、過給機１３とスロットル弁１６との間の吸気通路１２の急激な圧力上昇を抑制し、サージ音の発生を低減することができる。

（５）第４実施形態では、ＥＣＵ２６は、エンジン１がアイドル状態にあるとき、ＯＢＤ制御処理を実行した。これに対する変形例として、例えば、オートクルーズコントロール時など、エンジン１の回転数が一定かつ負荷率が一定のとき、ＥＣＵ２６は、ＯＢＤ制御処理を実行してもよい。

（６）上述した第１実施形態では軽負荷運転時、中負荷運転時および高負荷運転時について説明し、第２実施形態では急加速時について説明し、第３実施形態では減速時について説明し、第４実施形態ではＯＢＤ制御について説明した。これに対し、本発明は、第１〜第４実施形態を任意に組み合わせることが可能である。
このように、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、上記複数の実施形態を組み合わせることに加え、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。

１ ・・・エンジン
１３ ・・・過給機
２１ ・・・第１バイパス通路（バイパス通路）
２３ ・・・換気通路
２４ ・・・流量制御弁
２５ ・・・制御弁駆動機構（制御手段）
２６ ・・・電子制御装置（制御手段）
３０ ・・・エジェクタ
４２ ・・・ウェイストゲートバルブ
１００・・・クランクケース換気装置

Claims (9)

1. エンジン（１）に空気を導入する吸気通路（１２）および前記エンジンの排ガスを排出する排気通路（４１）と、
   前記吸気通路および前記排気通路に設けられたインペラとタービン（１４、１５）の回転により、前記吸気通路の空気を圧縮して前記エンジンに送り込む過給機（１３）と、
   前記過給機の前記タービンの回転を抑制可能なウェイストゲートバルブ（４２）と、
   前記過給機よりも前記エンジン側の前記吸気通路に設けられたスロットル弁（１６）と、
   前記過給機の前記吸気通路側の前記インペラよりも下流と前記過給機よりも上流側の前記吸気通路とを接続するバイパス通路（２１）と、
   前記エンジンのクランクケース（２）またはヘッドカバー（３）と前記バイパス通路とを接続する換気通路（２３）と、
   前記バイパス通路と前記換気通路との接続部に設けられ、前記過給機の下流側から上流側へ前記バイパス通路を流れる空気を減圧噴射することにより、前記換気通路を流れるブローバイガスを吸引し、前記バイパス通路から前記過給機の上流側の前記吸気通路へ還流するエジェクタ（３０）と、
   前記エジェクタよりも前記エンジン側の前記バイパス通路に設けられ、前記バイパス通路を流れる空気の流量を制御する流量制御弁（２４）と、
   前記エンジンが低回転状態かつ高負荷状態にあるとき、前記流量制御弁を閉じ側へ制御する制御手段（２５，２６）と、を備えることを特徴とするクランクケース換気装置（１００）。
2. 前記制御手段は、前記スロットル弁が全開となり、かつ、前記ウェイストゲートバルブが閉じているとき、前記流量制御弁を閉じることを特徴とする請求項１に記載のクランクケース換気装置。
3. 前記エジェクタよりも大気側のバイパス通路と、前記スロットル弁よりも前記エンジン側の吸気通路とを接続する第２バイパス通路（２２）を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のクランクケース換気装置。
4. 前記制御手段は、
   前記エンジンが軽負荷状態にあるとき、前記流量制御弁を閉じ側へ制御し、
   前記エンジンが中負荷状態にあるとき、前記エンジンの負荷率および回転数に応じて前記流量制御弁の開弁量を制御し、
   前記エンジンが高負荷状態にあり、かつ、高回転状態または中回転状態にあるとき、前記流量制御弁を開く側へ制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のクランクケース換気装置。
5. 前記制御手段は、前記スロットル弁の開弁速度が速いとき、前記流量制御弁を閉じ側へ制御することを特徴とする請求項１に記載のクランクケース換気装置。
6. 前記制御手段は、前記スロットル弁の開弁速度が速く、前記エンジンが中負荷状態または高負荷状態にあるとき、前記流量制御弁を閉じ側へ制御することを特徴とする請求項５に記載のクランクケース換気装置。
7. 前記制御手段は、前記スロットル弁の閉弁速度が速いとき、前記流量制御弁を開く側へ制御することを特徴とする請求項１に記載のクランクケース換気装置。
8. 前記制御手段は、前記スロットル弁の開度が減少し、前記エンジンが軽負荷状態かつ高回転状態にあるとき、前記流量制御弁の開度を目標換気量に応じた開度よりも大きくすることを特徴とする請求項４に記載のクランクケース換気装置。
9. 前記制御手段は、前記エンジンの回転数が一定、かつ、前記エンジンの負荷率が一定のとき、前記流量制御弁を開閉駆動し、その際の前記エンジンの吸気量または回転数に基づき、前記エジェクタおよび前記バイパス通路の異常を検出することを特徴とする請求項１に記載のクランクケース換気装置。

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