JP2017015055A - ブローバイガス還流制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ブローバイガスの還流に用いられたバキュームポンプ内にオイルが残留するのを抑制する。
【解決手段】本発明は、内燃機関のクランクケース内のブローバイガスを吸気通路に還流するためのブローバイガス還流制御装置を提供する。この装置は、ブレーキブースタ２０の負圧源およびブローバイガスの吸気通路Ｓへの還流を生じさせる流れ発生源のいずれかとして選択的に利用される電動式のバキュームポンプ２４を制御するポンプ制御部を備える。このポンプ制御部は、ブローバイガスの還流に利用された後のバキュームポンプが負圧源をなすときであって、ブレーキブースタの負圧室の圧力が所定圧以上のとき、ブレーキブースタの負圧室の圧力を通常時の目標圧を下回る目標圧に向けて低下させるように、および／または、通常時よりも大きな吸引力で負圧室を吸引するように、バキュームポンプを制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ブローバイガス還流制御装置に関し、特に、ブレーキ負圧を生成するバキュームポンプがブローバイガス還流に併用される内燃機関のブローバイガス還流制御装置に関する。

内燃機関においては、ピストンと、シリンダブロックのシリンダボアとの隙間からクランクケース内へ漏れ出るブローバイガスを、吸気負圧を利用して強制的に吸気通路つまり燃焼室へ戻すことが従来行われている。

特許文献１は、内燃機関のクランク室に生じたブローバイガスを吸気通路へ流すつまり還流させる装置を開示する。この装置では、機関出力の一部を利用して駆動されブレーキブースタへ負圧を供給するバキュームポンプの吸込み口と吐出口とをそれぞれクランク室とシリンダヘッドカバー内とに導管を介して開口させると共に、クランク室に通じる導管に制御弁を設置している。そして、クランク室とシリンダヘッドカバー内部との圧力差が所定圧以上になったときに限り、その制御弁を開き、バキュームポンプによりクランク室内のブローバイガスをシリンダヘッドカバー内に送るようにしている。これにより、特許文献１の装置では、シリンダヘッドカバー内部からオイルパンへのオイルの戻りを良好にし、ブローバイガスの還流によって吸気通路へ持ち去られるオイルの量を少なくしようとする。

特開昭６２−２７９２２０号公報

特許文献１に記載の装置のように、バキュームポンプを用いてブローバイガスの強制還流を生じさせる場合、バキュームポンプ内のポンプ室壁面などにブローバイガスに含まれたオイル（オイルミスト）が付着する。このようなオイルは、バキュームポンプの動きに悪影響を及ぼす虞がある。例えば、バキュームポンプがベーン式バキュームポンプである場合、ロータの回転に伴って回転するベーンとこのベーンが摺接する摺接面との間にオイルが付着し、ベーンのフリクションが高まる可能性がある。このようなフリクションの高まりは、バキュームポンプの駆動に要するエネルギーを高めるので、好ましくない。

そこで、本発明は、かかる事情に鑑みて創案されたものであり、その目的は、ブローバイガスの還流に用いられたバキュームポンプ内にオイルが残留するのを抑制することにある。

本発明の一態様によれば、
内燃機関のクランクケース内のブローバイガスを吸気通路に還流するためのブローバイガス還流制御装置であって、
ブレーキブースタの負圧源およびブローバイガスの前記吸気通路への還流を生じさせる流れ発生源のいずれかとして選択的に利用される電動式のバキュームポンプを制御するポンプ制御部であって、該ポンプ制御部は、該バキュームポンプが前記ブレーキブースタの負圧源をなすとき、所定第１吸引力で前記ブレーキブースタの負圧室の圧力を所定第１目標圧に向けて低下させるように、前記バキュームポンプを制御する、ポンプ制御部と、
前記ブレーキブースタの前記負圧室の圧力を取得する圧力取得部と
を備え、
前記ポンプ制御部は、前記バキュームポンプをブローバイガスの還流に利用した後に、前記バキュームポンプが前記ブレーキブースタの負圧源をなすときであって、前記圧力取得部により取得された前記ブレーキブースタの前記負圧室の圧力が前記所定第１目標圧よりも高い所定圧以上のとき、下記（ａ）および（ｂ）の少なくともいずれか一方を実行する、
（ａ）前記ブレーキブースタの前記負圧室の圧力を前記所定第１目標圧よりも低い所定第２目標圧に向けて低下させるように、前記バキュームポンプを制御する、
（ｂ）前記所定第１吸引力を超える所定第２吸引力で前記ブレーキブースタの前記負圧室の圧力を低下させるように、前記バキュームポンプを制御する、
ブローバイガス還流制御装置
が提供される。

本発明の上記一態様によれば、電動式のバキュームポンプをブローバイガスの還流に利用した後に、該バキュームポンプがブレーキブースタの負圧源をなすときであって、ブレーキブースタの負圧室の圧力が所定圧以上のとき、（ａ）前記ブレーキブースタの前記負圧室の圧力を所定第１目標圧よりも低い所定第２目標圧に向けて低下させるように、バキュームポンプが制御される、および／または、（ｂ）所定第１吸引力を超える所定第２吸引力で前記ブレーキブースタの前記負圧室の圧力を低下させるように、バキュームポンプは制御される。したがって、ブローバイガスの還流に利用された後のバキュームポンプそれ自体の作動により、ブレーキブースタの負圧室の圧力低下をより大きくあるいはより急速に生じさせることができ、このときのバキュームポンプの作動により、バキュームポンプにおける同ポンプからのオイルの排出を促進することができる。よって、本発明の一態様によれば、ブローバイガスの還流に用いられたバキュームポンプ内にオイルが残留するのを抑制する（より好ましくは防ぐ）ことができる、という格別の効果が奏される。

本発明の一実施形態に係るブローバイガス還流制御装置の構成を示す概略図である。 吸気管圧力とクランクケース内換気流量との関係を示すグラフである。 ブレーキブースタの負圧室の吸引制御用のグラフである。 ブレーキブースタの負圧室の吸引を異なる吸引力で行ったときの同負圧室の圧力変化を説明するためのグラフである。 異なる目標圧までブレーキブースタの負圧室の吸引を行ったときの同負圧室の圧力変化を説明するためのグラフである。 目標圧と吸引力とを共に異ならせてブレーキブースタの負圧室の吸引を行ったときの同負圧室の圧力変化を説明するためのグラフである。 バキュームポンプの制御用のフローチャートである。 バキュームポンプの制御用のフローチャートである。

以下、本発明に係る一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。

図１は、本発明の一実施形態に係るブローバイガス還流制御装置の構成を示す。このブローバイガス還流制御装置は、ブレーキブースタを備えた車両に搭載された内燃機関（エンジン）Ｅに適用されている。内燃機関Ｅはエンジン本体１を備え、エンジン本体１は周知のようにヘッドカバー１Ａ、シリンダヘッド１Ｂ、シリンダブロック１Ｃ、クランクケース１Ｄ及びオイルパン１Ｅを含んで構成される。そしてエンジン本体１の内部にはピストン、コンロッド及びクランクシャフト等が備えられ、同時に、シリンダヘッド１Ｂ及びシリンダブロック１Ｃには、これらを貫通する連通孔１Ｆが形成されている。この連通孔１Ｆによって、ヘッドカバー１Ａ及びクランクケース１Ｄの内部が連通されている。図１に示す内燃機関Ｅは、過給機としてのターボチャージャ２を備えた多気筒ガソリンエンジンである。なお内燃機関Ｅの気筒数、シリンダ配置形式（直列、Ｖ型、水平対向等）等は特に限定されない。また、ここでは、内燃機関Ｅとして、過給機としてのターボチャージャ２を備えた多気筒ガソリンエンジンを示して説明するが、これは、本発明の必須の構成要件ではなく、過給機としてのターボチャージャ２を備えない構成としても、ディーゼルエンジンでもよい。

各気筒の吸気ポートは気筒毎の枝管３を介して吸気集合室であるサージタンク４に接続されている。サージタンク４の上流側には吸気管５が接続されている。吸気管５には、上流側から順に、エアクリーナ６、吸入空気量を検出するためのエアフローメータ７、ターボチャージャ２のコンプレッサ２Ｃ、インタークーラ２ＩＣ、及び電子制御式スロットルバルブ９が設けられている。吸気ポート、枝管３、サージタンク４及び吸気管５により吸気通路Ｓが形成される。なお図示はしないが、吸気ポート内には燃料を噴射するインジェクタ（燃料噴射弁）及び燃焼室には点火プラグが気筒毎に設けられている。なお、インジェクタは気筒内に直接燃料を噴射するものであってもよく、各気筒に対するインジェクタの個数は問わない。

一方、各気筒の排気ポートは不図示の排気マニフォールドを介して共通の排気管に接続される。これら排気ポート、排気マニフォールド及び排気管により排気通路が形成される。排気通路にはターボチャージャ２のタービン２Ｔが設置され、タービン２Ｔの下流側には三元触媒が設けられる。排気通路には、図示は省略するが、タービン２Ｔをバイパスするバイパス通路と、バイパス通路を開閉するための圧力制御式ウェイストゲートバルブとが設けられる。ウェイストゲートバルブはスロットルバルブ９と同様のバタフライ弁とされる。

エンジン本体１のクランクケース１Ｄにはオイルセパレータ１２が設けられている。オイルセパレータ１２は、クランクケース１Ｄ内に連通されると共に、クランクケース１Ｄ内のブローバイガスを導入して、これに含まれるオイルを分離する。

ブローバイガスとは、ピストンのピストンリングと、シリンダブロック１Ｃのシリンダボアとの隙間からクランクケース１Ｄ内へ漏れ出るガスのことであり、クランクケース１Ｄ内に生じる。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、ブローバイガスはエンジンオイルの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通路Ｓへ戻される。

オイルセパレータ１２と、スロットルバルブ９の下流の、ここでは特にサージタンク４の下流の吸気通路とは第１ブローバイガス通路１３により互いに連通され、第１ブローバイガス通路１３にはＰＣＶバルブ１４が設けられている。第１ブローバイガス通路１３とＰＣＶバルブ１４はＰＣＶ装置２７を構成する。ＰＣＶバルブ１４の開弁時、クランクケース１Ｄ内のブローバイガスはオイルセパレータ１２、第１ブローバイガス通路１３という経路を順に通じて枝管３により形成された吸気通路Ｓの部分に還流される。なお、第１ブローバイガス通路１３は、スロットルバルブ９の下流の吸気通路であれば、サージタンク４またはその上流に連通されてもよい。

また、ヘッドカバー１Ａ内と、スロットルバルブ９の上流の、ここでは特にコンプレッサ２Ｃの上流側の吸気通路Ｓの部分とは、新気導入通路１６により互いに連通される。なお、オイルセパレータ１２は後述するように第２ブローバイガス通路２８を介してブースタ通路２６に連通されている。

他方、車両には、ドライバによるブレーキペダルの操作をアシストするためのブレーキブースタ２０が設けられている。ブレーキブースタ２０は、ブレーキ作動時、その負圧室に供給されて保持された負圧を利用してブレーキペダル操作力を倍力する。

また、ブレーキブースタ２０の負圧室と電動式のバキュームポンプ２４の吸込口２４ｉｎとは、第１の配管通路としてのブースタ通路２６により互いに連通されている。ブースタ通路２６には、ブレーキブースタ２０側からバキュームポンプ２４側に向かう順流方向の空気の流れのみを許容し、逆流方向の空気の流れを禁止する第１逆止弁ＣＶ１が設けられている。第１逆止弁ＣＶ１により負圧室からの負圧抜けが防止される。また、オイルセパレータ１２とブースタ通路２６とは、第１逆止弁ＣＶ１とバキュームポンプ２４の吸込口２４ｉｎとの間の合流部Ｘ１で合流する第２の配管通路としての第２ブローバイガス通路２８により互いに連通されている。第２ブローバイガス通路２８には、電磁開閉弁からなる制御弁３０が設けられている。

制御弁３０は、オイルセパレータ１２から第２ブローバイガス通路２８及びブースタ通路２６を介してバキュームポンプ２４に至るブローバイガスの流れを禁止する第１位置（閉位置）と、その流れを許容する第２位置（開位置）とを取り得る。なお、制御弁３０が閉位置にあるとき、バキュームポンプ２４はブレーキブースタ２０の負圧室の空気を吸引してその圧力を低下させるように（つまり負圧室に負圧を供給するように）作動することができ、一方で制御弁３０が開位置にあるとき、バキュームポンプ２４はオイルセパレータ１２からブローバイガスを吸引してさらに下流に流すように作動することができる。このように、バキュームポンプ２４は、ブレーキブースタ２０の負圧源およびブローバイガスの吸気通路Ｓへの還流を生じさせる流れ発生源のいずれかとして選択的に利用され、その選択的な切替は制御弁３０を制御することで行われることができる。

さらに、ブレーキブースタ２０と第１逆止弁ＣＶ１との間の分岐部Ｘ２でブースタ通路２６から分岐され、途中に第２逆止弁ＣＶ２が配置されている第３の配管通路３２が設けられている。そして、バキュームポンプ２４の排気口２４ｏｕｔに連通された第４の配管通路３４が設けられている。この第４の配管通路３４は、ターボチャージャ２のコンプレッサ２Ｃの上流で新気導入通路１６の入口より下流の吸気通路Ｓの部分に連通する第５の配管通路（第３ブローバイガス通路）３５、及び第６の配管通路３６に合流部Ｘ３で合流されている。本実施形態では、バキュームポンプ２４から下流方向への流れのみを許容する流れ方向制限手段として、吸気通路Ｓからバキュームポンプ２４側へのガスの流れを禁止する第３逆止弁ＣＶ３が第５の配管通路３５に設けられ、バキュームポンプ２４から下流方向への流れのみを許容する第４逆止弁ＣＶ４が第６の配管通路３６に設けられている。

なお、図１に示す構成では、第３の配管通路３２及び第６の配管通路３６が合流部Ｘ４で合流され、第７の配管通路３８によってサージタンク４に連通されている。しかし、第３の配管通路３２及び第６の配管通路３６は途中で合流することなく、それぞれ、直接にサージタンク４に連通されてもよい。なお、繰り返すが、上述の第３の配管通路３２及び第６の配管通路３６には、それぞれ、サージタンク４からバキュームポンプ２４への逆流方向の空気の流れを禁止する第２逆止弁ＣＶ２及び第４逆止弁ＣＶ４が設けられている。

なお、第３の配管通路３２及び第７の配管通路３８は、吸気圧がブレーキブースタ２０の負圧室の圧力よりも低いときに、サージタンク４などからブレーキブースタ２０の負圧室に負圧を供給するためのものである。吸気圧が負圧室の圧力よりも低いときは、第２逆止弁ＣＶ２を介してブレーキブースタ２０の負圧室に負圧が供給される。そして、第４逆止弁ＣＶ４が設けられている第６の配管通路３６と第７の配管通路３８とは、電動バキュームポンプ２４の駆動負荷を軽減すべく、電動バキュームポンプ２４の排気口２４ｏｕｔから第４の配管通路３４に吐出されるガスを負圧状態のサージタンク４に戻すためのものである。

さらに、本発明に係るブローバイガス還流制御装置には、制御部もしくは制御ユニットをなす電子制御ユニット（以下ＥＣＵという）１００が備えられる。ＥＣＵ１００は、制御弁３０及び電動式のバキュームポンプ２４に加え、前述のスロットルバルブ９、インジェクタ、点火プラグをも制御するように構成されている。したがって、ＥＣＵ１００は、バキュームポンプ２４を制御するポンプ制御部としての機能を担う。またＥＣＵ１００はこれらの他、内燃機関Ｅ及び車両の図示しない各種デバイスをも制御するように構成されている。

センサ類に関して、前述のエアフローメータ７に加え、コンプレッサ２Ｃ、特に、スロットルバルブ９より下流の吸気通路内の圧力（吸気圧または吸気管圧力と称す）を検出するための吸気圧センサ４０、内燃機関Ｅのクランク角を検出するためのクランク角センサ４２、ブレーキブースタ２０の負圧室の圧力を検出するための圧力センサ４４及び車速センサ４６がＥＣＵ１００に接続されている。ＥＣＵ１００は、圧力センサ４４の出力を取得して、それに基づき負圧室の圧力を検出するので、圧力取得部としての機能を担う。

ＥＣＵ１００は、クランク角センサ４２からの出力（クランクパルス信号）に基づき、クランク角自体を検出すると共にエンジンの回転数（ｒｐｍ）を検出する。ここで「回転数」とは単位時間当たりの回転数のことをいい、回転速度と同義である。

ＥＣＵ１００は、エアフローメータ７からの出力に基づき、単位時間当たりの吸入空気の量である吸入空気量を検出する。そしてＥＣＵ１００は、検出した吸入空気量に基づきエンジン１の負荷を検出する。

ここで、本実施形態に係るブローバイガス還流制御装置の基本作用を説明する。本実施形態における内燃機関では、過給が行われない非過給の低負荷運転領域においては、ＰＣＶ装置２７（つまり第１ブローバイガス通路１３とＰＣＶバルブ１４）を用いてクランクケース１Ｄ内のブローバイガスを吸気通路Ｓに還流する。すなわち、ＰＣＶバルブ１４の下流側の圧力が上流側（クランクケース１Ｄ側）の圧力より低いので、ＰＣＶバルブ１４が開き、ブローバイガスの還流を実行することができるのである。

図２は、吸気管圧力Ｐ（ｋＰａ）とクランクケース内換気流量Ｇ（Ｌ／ｍｉｎ）との関係を示す図である。なお、吸気管圧力Ｐとはスロットルバルブ９の下流側における吸気通路Ｓの部分内の吸気圧のことをいい、具体的には吸気圧センサ４０により検出されるサージタンク４内の圧力のことをいう。吸気管圧力は、大気圧を基準にしてその差をもって表すゲージ圧で表示する。よって、図２の横軸のゼロは、大気圧に相当する。

過給が行われない非過給運転領域（Ｐ≦０）は、吸気管圧力Ｐが大気圧（ゼロ）以下の領域であり、過給が行われる過給運転領域（Ｐ＞０）は、吸気管圧力Ｐが大気圧より大きい領域である。大気圧は、非過給運転領域と過給運転領域との境界を規定する「境界圧」をなし、つまり、本実施形態の境界圧は大気圧に等しい。図２においてＰＣＶ装置２７によるクランクケース内換気量の変化は「ＰＣＶ」で表され、非過給運転領域において、吸気管圧力Ｐが圧力Ｐ１より低い運転領域では、ＰＣＶ装置２７により十分な大きさのクランクケース内換気流量Ｇが得られる。これに対して、過給運転領域ではバキュームポンプ２４の作動により最大流量が得られる。なお、図２において、電動式のバキュームポンプによるクランクケース内換気量の変化は「電動Ｖ／Ｐ」で表されている。

しかし、大気圧を含むその付近の吸気管圧力範囲、特にＰ１≦Ｐ≦０の吸気管圧力範囲では、最大流量のクランクケース内換気流量Ｇを得られず、クランクケース内換気を満足に行うことが困難となっている。ここで、Ｐ１は、吸気管圧力Ｐが増大するにつれＰＣＶ装置２７によるクランクケース内換気流量Ｇが最大流量から低下し始める吸気管圧力である。

このように、非過給運転領域（Ｐ≦０）ではターボチャージャ２による過給はなされず、内燃機関Ｅは実質的に自然吸気式エンジンとして働く。そして、そのとき、ブローバイガスの還流は、主にＰＣＶ装置２７によって行われる。他方、過給運転領域（Ｐ＞０）ではターボチャージャ２による過給が行われ、内燃機関Ｅは実質的に過給式エンジンとして働く。そしてブローバイガスの還流は、Ｐ≧０で、制御弁３０は開状態に制御され、電動バキュームポンプ２４のみによって行われる。

また、図示するように、Ｐ１≦Ｐ≦０の吸気管圧力範囲では、吸気管圧力が高まるにつれＰＣＶ装置２７によるクランクケース内換気流量Ｇが最大流量から徐々に低下し、最終的に０になる。そこで、この範囲でも、十分な換気流量が得られるように、Ｐ＞Ｐ１では、制御弁３０を開き、バキュームポンプ２４を作動させる。このようなＰ＞Ｐ１でのバキュームポンプ２４の作動開始により、バキュームポンプ２４によるブローバイガスの還流が行われ始め、クランクケース内換気流量Ｇが徐々に増加し、最大流量に達した後、Ｐ＜Ｐ２まで継続される。

さて、上で述べたように、バキュームポンプ２４は、制御弁３０を開閉制御することで、ブレーキブースタ２０の負圧源およびブローバイガスの吸気通路Ｓへの還流を生じさせる流れ発生源のいずれかとして選択的に利用される。具体的には、Ｐ＞Ｐ１では、制御弁３０が開かれると共に、流れ発生源として作動するようにバキュームポンプ２４が制御され、これにより、第３ブローバイガス通路である第５の配管通路３５を介して、ブローバイガスを吸気通路Ｓに、特にコンプレッサ２Ｃの上流の吸気通路に還流させるようにする。

さらに、例えばブレーキの使用によりブレーキブースタ２０の負圧室の圧力が所定限界圧以上に高まったときに、負圧源として作動するようにバキュームポンプ２４は制御される。このとき、制御弁３０は閉じられている。これにより、ブレーキブースタの負圧室の圧力を所定目標圧（所定第１目標圧）に向けて低下させることができる。なお、このブレーキブースタの負圧室の圧力低下を生じさせるバキュームポンプ２４の作動制御は、圧力センサ４４の出力に基づいて検出される圧力が所定第１目標圧に達するまで、ＥＣＵ１００により行われる。

所定限界圧は、図３に示されている。図３では、横軸に車速（時速）ｖをとり、縦軸にブレーキブースタ２０の負圧室の圧力ＰＢをとり、所定限界圧が線Ｌ３で示されている。なお、図３の縦軸では、図中上側ほど高圧である（負圧としては低い）。線Ｌ３は、概して、車速が相対的に遅いとき、負圧室の圧力の所定限界圧が相対的に高いように定められている。より正確には、所定限界圧は車速が第１車速Ｖ１以上のとき略一定とされ、車速が第１車速Ｖ１未満のとき車速が遅くなるほど高くなるように設定されている。所定限界圧がこのような傾向を有するのは、一般に、車速が速いほど、常時発揮可能な制動力を大きく保つ必要があり、そのために常に必要とされる負圧が大きくなるからである。そして、図３では、上記所定第１目標圧は符号ＰＡで示され、全車速域において所定限界圧よりも低い圧力であり、ここではさらに一定に設定されている。このように所定限界圧は車速に応じて可変であるので、ＥＣＵ１００は、車速センサ４６の出力に基づいて検出される車速で、図３に示すようなデータを検索し、所定限界圧を定める。なお、所定限界圧は、車速に基づいて所定の演算式に従う演算を行うことで算出されて設定されてもよい。そして、ＥＣＵ１００は、圧力センサ４４の出力に基づいて検出されたブレーキブースタ２０の負圧室の圧力がそのときの車速に応じて設定された所定限界圧以上に高まったと判断したとき、ブレーキブースタ２０の負圧室の圧力が所定第１目標圧ＰＡに達するように、所定第１出力（所定第１吸引力）で負圧室の吸引を行うべく、バキュームポンプ２４を作動させる。なお、ブレーキブースタ２０の負圧室の圧力が所定第１目標圧にまで達したか否かを、ＥＣＵ１００は、圧力センサ４４の出力に基づいて検出された圧力に基づいて判断する。ただし、バキュームポンプ２４は、ブレーキブースタ２０の負圧室の圧力が所定限界圧以上に高まったとき、それまでブローバイガスの還流に用いられていたとしても、制御弁３０が閉じられることで、ブレーキブースタ２０の負圧源として働くように切り替えられる。

このようにバキュームポンプ２４が使用されるが、バキュームポンプ２４がブローバイガスの上記還流に用いられたとき、バキュームポンプ２４内には、ブローバイガスの流通により、ブローバイガスに含まれたオイル（オイルミスト）が付着する。このようなオイルの付着は、バキュームポンプ２４がベーン式バキュームポンプであるので、ベーンの回転におけるフリクションを高める虞があり、その排出つまり除去が望まれる。そこで、本実施形態では、以下に示すようにバキュームポンプ２４を作動制御させることで、バキュームポンプ２４からのオイルの排出を促すようにし、バキュームポンプ２４内にオイルが残留するのを抑制しようとする。

本実施形態では、バキュームポンプ２４内からオイルを排出つまり除去するように、通常時よりも大きな吸引力でブレーキブースタの負圧室の吸引を行うと共に通常時よりも低圧までブレーキブースタ２０の負圧室の圧力を低下させるように、バキュームポンプ２４を作動させる。このポンプ２４の作動について図４および図５に基づいて説明する。図４および図５の各々では、横軸にブレーキブースタ２０の負圧室の吸引時間をとり、縦軸にブレーキブースタ２０の負圧室の圧力をとり、バキュームポンプ２４の作動によるブレーキブースタ２０の負圧室の圧力変化が示されている。なお、図４および図５では、ブレーキブースタ２０の負圧室の圧力は、大気圧（図中のゼロ）を基準にしてその差をもって表している。

図４は、バキュームポンプ２４内からオイルを除去するように、通常時の吸引力（所定第１吸引力）よりも大きな吸引力（所定第２吸引力）でブレーキブースタ２０の負圧室を吸引するべく、バキュームポンプ２４を作動させることを説明するためのグラフである。ＥＣＵ１００は、通常時、上記のようにブレーキブースタ２０の負圧室の圧力を低めるとき（つまり負圧を高めるとき）、所定第１駆動力（例えば駆動電圧９（Ｖ））でバキュームポンプ２４を作動させる（駆動させる）。このときの負圧室の圧力変化を示す曲線が図４に線Ｌ４ａで示されている。これに対して、バキュームポンプ２４からオイルを除去しようとするとき、所定第１駆動力よりも大きな所定第２駆動力（例えば駆動電圧１２（Ｖ））でバキュームポンプ２４を作動させる。これにより、バキュームポンプ２４の吸引力が通常時よりも高まり、負圧室の圧力は図４に線Ｌ４ｂで示すように変化する。このように、バキュームポンプ２４の吸引力を高めることで、ブレーキブースタ２０の負圧室の圧力低下速度を通常時のそれよりも速めることができ、よってバキュームポンプ２４内のオイルの同ポンプ２４からの排出を促すことができる。

図５は、バキュームポンプ２４内からオイルを除去するように、バキュームポンプ２４の作動により、ブレーキブースタ２０の負圧室の圧力を通常時の目標圧力よりも低い目標圧力まで低下させるべく、バキュームポンプ２４を作動させることを説明するためのグラフである。図５では、バキュームポンプ２４を所定第１吸引力を発揮するように作動させたときのブレーキブースタ２０の負圧室の圧力の変化が線Ｌ５で示されている。ＥＣＵ１００は、通常時、上記のようにブレーキブースタ２０の負圧室の圧力を低めるとき（つまり負圧を高めるとき）、その圧力が所定第１目標圧ＰＡになるようにバキュームポンプ２４を作動させる（駆動させる）。このときのブレーキブースタ２０の負圧室の吸引時間は図５ではＴ５ａである。これに対して、バキュームポンプ２４からオイルを除去しようとするとき、ブレーキブースタ２０の負圧室の圧力が通常時の所定第１目標圧ＰＡよりも低い所定第２目標圧ＰＢになるように、バキュームポンプ２４を作動させる。このときの、ブレーキブースタ２０の負圧室の吸引時間は図５では（Ｔ５ａよりも長い）Ｔ５ｂである。このように、オイル除去用にブレーキブースタ２０の負圧室の目標圧を通常時よりも下げることで、ブレーキブースタ２０の負圧室の吸引時間を通常時よりも長くでき、よってバキュームポンプ２４のオイルの同ポンプ２４からの排出を促すことができる。

そして、本実施形態では、上で述べたように、バキュームポンプ２４からオイルを排出つまり除去するべく、図４で説明したように通常時よりも大きな吸引力で、さらに図５で説明したように通常時よりも低圧まで、ブレーキブースタ２０の負圧室の圧力を低下させるように、バキュームポンプ２４を作動させる。図６に、本実施形態のオイル除去用の制御によるブレーキブースタ２０の負圧室内の圧力の変化を線Ｌ６で示す。図６では、線Ｌ６に重ねて、図４の線Ｌ４ａを示す。上記説明から明らかなように、本実施形態では、バキュームポンプ２４からオイルを除去するようにそのような制御を行うことで、ブレーキブースタ２０の負圧室の圧力を通常時に比べて急速に低下させ、かつ、ブレーキブースタ２０の負圧室の吸引時間を長くできる（図６において、通常時の吸引時間Ｔ６ａ＜オイル除去用制御時の吸引時間Ｔ６ｂ）。

この本実施形態におけるオイル除去用制御について図７および図８のフローチャートに基づいて説明する。

図７は、バキュームポンプ２４を用いてブローバイガスの強制還流を行ったときにオイル除去モードが設定されることを示すフローチャートである。ステップＳ７０１では、ＥＣＵ１００は、圧力センサ４０の出力に基づいて検出された吸気管圧力Ｐが上記圧力Ｐ１より高いか否かを判定する。つまり、この判定は、バキュームポンプ２４を用いてブローバイガスの還流を行ったか否かを判定するものである。

ステップＳ７０１で吸気管圧力Ｐが上記圧力Ｐ１以下であるので否定判定されると、当該ルーチンは終了する。他方、ステップＳ７０１で吸気管圧力Ｐが上記圧力Ｐ１より高いので肯定判定されると、ステップＳ７０３に至る。ステップＳ７０３に至るときは、上記したように、バキュームポンプ２４を用いてブローバイガスの還流を行うときであり、そのような還流が行われた後であることに対応するようにステップＳ７０３でオイル除去モードが設定される。これにより、当該ルーチンは終了する。なお、初期状態では、通常モードが設定されていて、バキュームポンプ２４の作動によるブレーキブースタ２０の負圧室の圧力の目標値は第１所定目標圧ＰＡに設定されていて、第１吸引力で負圧室の吸引を行うようにバキュームポンプ２４の駆動電圧は設定されている。

オイル除去モードが設定されているとき、図８のフローチャートにしたがってＥＣＵ１００は制御を行う。

ステップＳ８０１では、所定車速Ｖ２以下か否かが判定される。ＥＣＵ１００は、車速センサ４６の出力に基づき検出される車速を所定車速Ｖ２と比較することでこの判定を行う。所定車速Ｖ２は、オイル除去制御用の上記所定第２目標圧と、ブレーキブースタ２０の負圧室の圧力との差圧が所定差圧以上になるまで、ブレーキブースタ２０の負圧室の圧力を高めても、車両の制動性能に悪影響を与えない車速として設定されている。つまり、図３の線Ｌ３における所定車速Ｖ２でのブレーキブースタ２０の負圧室の圧力の限界圧ＰＬは所定第２目標圧よりも所定差圧分、大きな圧力である。したがって、このステップＳ８０１での判定は、ブレーキブースタ２０の負圧室の圧力が所定第１目標圧よりも高い所定圧ＰＬ以上か否かの判定に相当する。なお、車速が図３の車速域ＳＡにあるとき、ステップＳ８０１で肯定判定される。

ステップＳ８０１で車速が所定車速を越えているので否定判定されると、当該ルーチンは終了する。他方、ステップＳ８０１で車速が所定車速以下であるので肯定判定されると、ステップＳ８０３でブレーキブースタ２０の負圧室の圧力が所定限界圧以上か否かが判定される。ＥＣＵ１００は、まず、そのときの、車速センサ４６の出力に基づいて検出された車速で、図３のデータ（線Ｌ３）を検索することで、そのときの所定限界圧を定める。そして、圧力センサ４４の出力に基づき検出された圧力がその所定限界圧以上か否かを判定する。ステップＳ８０３での判定は、ブレーキブースタ２０の負圧室の圧力を下げるように、負圧源としてバキュームポンプ２４を作動させるか否かの判定に相当する。なお、図３において、車速が所定車速Ｖ２以下である範囲ＳＡにおいて所定限界圧が所定圧ＰＬで一定である場合、当該ステップＳ８０３は省略される。

そして、ステップＳ８０３でブレーキブースタ２０の負圧室の圧力が所定限界圧未満であるので否定判定される場合には、当該ルーチンは終了する。他方、ステップＳ８０３でブレーキブースタ２０の負圧室の圧力が所定限界圧以上であるので肯定判定されるとき、ステップＳ８０５でオイル除去用の制御が実行される。このオイル除去用の制御により、上で述べたように、通常時よりも大きな吸引力（所定第２吸引力）で、通常時よりも低圧（所定第２目標圧）まで、ブレーキブースタ２０の負圧室の圧力を低下させるように、バキュームポンプ２４は作動させられる。この制御によるブレーキブースタ２０の負圧室の圧力低下が、図３において矢印Ａ３で示されている。

ステップＳ８０５の次ぎのステップＳ８０７では、設定されているモードが通常モードに切り替えられる。これにより、再度、オイル除去モードが設定されるまで、仮に車速が所定車速以下であり、かつ、ブレーキブースタ２０の負圧室の圧力が所定限界圧以上になっても、バキュームポンプは所定第１吸引力で所定第１目標圧まで吸引するように作動させられる。

なお、オイル除去モードが設定されていて、車速が所定車速よりも早いときに、ブレーキブースタ２０の負圧室の圧力が所定限界圧以上になったときには、通常モードでのバキュームポンプの制御が上記のごとく実行される。

以上、本発明を実施形態に基づいて説明したが、本発明はそれに限定されない。例えば、上記実施形態では、オイル除去制御において、吸引力の増大および目標圧の低下の両方を採用したが、これらのいずれか一方のみが採用されてもよい。ただし、バキュームポンプ内からのオイルの排出つまり除去をより効果的に行うためには、上記実施形態のようにそれらの両方を一緒に採用するのが好ましい。

また、上記実施形態では、バキュームポンプがブローバイガスの還流用に用いられた後、負圧室の圧力が所定圧ＰＬ以上になりかつ所定限界圧よりも高くなったときの１回に限り、オイル除去制御を実行した。しかし、負圧室の圧力が所定圧ＰＬ以上になりかつ所定限界圧よりも高くなったときは、常に、オイル除去制御が実行されてもよい。この場合にも、バキュームポンプがブローバイガスの還流用の流れ発生装置と負圧源とに選択的に用いられるので、バキュームポンプがブローバイガスの還流用に用いられた後に、オイル除去制御が実行されることになる。

本発明の実施形態は前述実施形態や変形例に限定されない。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。

１Ｄ クランクケース
４ サージタンク
２０ ブレーキブースタ
２４ 電動式のバキュームポンプ
４０ 吸気圧センサ
４４ 圧力センサ
１００ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）
Ｅ 内燃機関
Ｓ 吸気通路

Claims (1)

1. 内燃機関のクランクケース内のブローバイガスを吸気通路に還流するためのブローバイガス還流制御装置であって、
   ブレーキブースタの負圧源およびブローバイガスの前記吸気通路への還流を生じさせる流れ発生源のいずれかとして選択的に利用される電動式のバキュームポンプを制御するポンプ制御部であって、該ポンプ制御部は、該バキュームポンプが前記ブレーキブースタの負圧源をなすとき、所定第１吸引力で前記ブレーキブースタの負圧室の圧力を所定第１目標圧に向けて低下させるように、前記バキュームポンプを制御する、ポンプ制御部と、
   前記ブレーキブースタの前記負圧室の圧力を取得する圧力取得部と
   を備え、
   前記ポンプ制御部は、前記バキュームポンプをブローバイガスの還流に利用した後に、前記バキュームポンプが前記ブレーキブースタの負圧源をなすときであって、前記圧力取得部により取得された前記ブレーキブースタの前記負圧室の圧力が前記所定第１目標圧よりも高い所定圧以上のとき、下記（ａ）および（ｂ）の少なくともいずれか一方を実行する、
   （ａ）前記ブレーキブースタの前記負圧室の圧力を前記所定第１目標圧よりも低い所定第２目標圧に向けて低下させるように、前記バキュームポンプを制御する、
   （ｂ）前記所定第１吸引力を超える所定第２吸引力で前記ブレーキブースタの前記負圧室の圧力を低下させるように、前記バキュームポンプを制御する、
   ブローバイガス還流制御装置。