JP2019152203A - ブローバイガス処理装置 - Google Patents

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健▲英▼ 中村
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【課題】 空燃比以外の指標を用いて、ブローバイガス処理装置が正常に動作可能であるか否かを判断することができる技術を提供する。【解決手段】 ブローバイガス処理装置は、過給機よりも上流側の吸気管と内燃機関のクランクケースとを連通する第1連通路と、スロットルバルブよりも下流側の吸気管と前記クランクケースとを連通する第2連通路と、過給機よりも上流側の吸気管とクランクケースとを連通する第3連通路と、クランクケースと第2連通路との連通と遮断とを切り替える弁装置と、吸気管と第3連通路とを連通しており、クランクケースのブローバイガスを第3連通路に吸引するエゼクタと、クランクケース内の第1圧力と第3連通路のエゼクタよりも下流側の第2圧力とを検出する圧力センサと、第1圧力と第2圧力とを用いて、ブローバイガス処理装置が正常に作動可能であるか否かを判断する判断部と、を備えていてもよい。【選択図】 図5

Description

本明細書は、内燃機関内に発生するブローバイガスを処理するブローバイガス処理装置に関する。
特許文献1に、内燃機関の燃焼室からクランクケース内に漏出する燃焼ガス(即ちブローバイガス)を処理するブローバイガス処理装置が開示されている。ブローバイガス処理装置は、クランクケースと内燃機関の吸気通路とを連通するブローバイガス通路と吸気通路との接続部分が外れたり、ブローバイガス通路に穴が開くことによって、ブローバイガス処理装置が正常に動作可能でない事態が発生していることを判定する。
クランクケースと内燃機関の吸気通路とを連通するブローバイガス通路と吸気通路との接続部分が外れたり、ブローバイガス通路に穴が開くと、エアフロメータよりも下流側で吸気され、空燃比がリーンになる。ブローバイガス処理装置が正常に動作可能であるか否かを空燃比を用いて判定する。
特開2015−137547号公報
車両では、燃料タンク内の蒸発燃料(即ちパージガス)を内燃機関に供給する構成、排気の一部を吸気管に戻す排気再循環システム等、吸気管のエアフロメータを通過せずに空気が供給される構成が搭載される場合がある。この場合、エアフロメータを通過しない空気量を考慮して空燃比が制御されるが、エアフロメータを通過しない空気量が変化する状況では、空燃比が乱れる可能性がある。この状況において、空燃比を用いてブローバイガス処理装置が正常に動作可能であるか否かを判定すると、適切に判定することができない場合がある。
本明細書は、空燃比以外の指標を用いて、ブローバイガス処理装置が正常に動作可能であるか否かを判断することができる技術を提供する。
本明細書で開示される技術は、過給機と前記過給機の下流側のスロットルバルブとが配置されている吸気管にブローバイガスを送出するブローバイガス処理装置である。ブローバイガス処理装置は、前記過給機よりも上流側の前記吸気管と内燃機関のクランクケースとを連通する第1連通路と、前記スロットルバルブよりも下流側の前記吸気管と前記クランクケースとを連通する第2連通路と、前記過給機よりも前記上流側の前記吸気管と前記クランクケースとを連通する第3連通路と、前記クランクケースと前記第2連通路との連通と遮断とを切り替える弁装置と、前記吸気管と前記第3連通路とを連通しており、前記吸気管から流入する気体の流れを利用して、前記クランクケースの前記ブローバイガスを前記第3連通路に吸引するエゼクタと、前記クランクケース内の第1圧力と前記第3連通路の前記エゼクタよりも下流側の第2圧力を用いて、前記ブローバイガス処理装置が正常に動作可能であるか否かを判断する判断部と、を備えていてもよい。
この構成では、第1圧力は、クランクケース、第1連通路、及び、エゼクタよりもクランクケース側の第3連通路の圧力と一致又は近似(連通路、弁装置等を通過する際の圧損により圧力に差異が生じる場合があるためである)する。一方、第2圧力は、エゼクタよりも吸気管側の第3連通路の圧力と近似する。なお、上記の同様の圧損によって圧力に差異が生じる場合がある。しかしながら、いずれかの連通路に漏れが発生していたり、エゼクタが正常に動作可能でない状況では、第1圧力と第2圧力の少なくとも一方が上記の関係を満たさない。このため、空燃比以外の第1圧力と第2圧力とを用いて、ブローバイガス処理装置が正常に動作可能であるか否かを判断することができる。
また、本明細書で開示される技術は、過給機と前記過給機の下流側のスロットルバルブとが配置されている吸気管にブローバイガスを送出するブローバイガス処理装置である。ブローバイガス処理装置は、前記過給機よりも上流側の前記吸気管と内燃機関のクランクケースとを連通する第1連通路と、前記スロットルバルブよりも下流側の前記吸気管と前記クランクケースとを連通する第2連通路と、前記過給機よりも前記上流側の前記吸気管と前記クランクケースとを連通する第3連通路と、前記クランクケースと前記第2連通路との連通と遮断とを切り替える弁装置と、前記吸気管と前記第3連通路とを連通しており、前記吸気管から流入する気体の流れを利用して、前記クランクケースの前記ブローバイガスを前記第3連通路に吸引するエゼクタと、前記クランクケース内の第1圧力を検出する第1圧力センサと、前記第3連通路の前記エゼクタよりも下流側の第2圧力を検出する第2圧力センサと、取得済みの前記第1圧力と取得済みの前記第2圧力とを用いて、ブローバイガス処理装置が正常に作動可能であるか否かを判断する判断部と、を備えていてもよい。
この構成では、第1圧力は、クランクケース、第1連通路、及び、エゼクタよりもクランクケース側の第3連通路の圧力と一致又は近似(連通路、弁装置等を通過する際の圧損により圧力に差異が生じる場合があるためである)する。このため、第1圧力を用いて、第1連通路、第2連通路、及び、エゼクタよりもクランクケース側の第3連通路が正常か否か(例えば漏れが発生しているか否か)を判断することができる。一方、第2圧力は、エゼクタよりも吸気管側の第3連通路の圧力と近似する。なお、上記の同様の圧損によって圧力に差異が生じる場合がある。このため、第2圧力を用いて、エゼクタよりも吸気管側の第3連通路が正常か否か(例えば漏れが発生しているか否か)を判断することができる。この構成によれば、空燃比以外の第1圧力と第2圧力とを用いて、ブローバイガス処理装置が正常に動作可能であるか否かを判断することができる。
前記エゼクタは、前記スロットルバルブよりも上流側の前記吸気管と前記第3連通路とを連通していてもよい。この構成によれば、逆止弁等を配置せずに、スロットルバルブが閉じられている間に、第3連通路内の気体がエゼクタを逆流して内燃機関に供給される事態を回避することができる。
前記第1連通路に配置される第1絞り部をさらに備えていてもよい。この構成によれば、第1絞り部前後の圧力差、即ち、吸気管内の圧力と第1圧力との差を大きくすることができる。この結果、吸気管内の圧力の第1圧力への影響を抑制することができる。
前記第3連通路の前記第2圧力センサよりも吸気管側に配置される第2絞り部をさらに備えていてもよい。この構成によれば、第2絞り部前後の圧力差、即ち、吸気管内の圧力と第2圧力との差を大きくすることができる。この結果、吸気管内の圧力の第2圧力への影響を抑制することができる。
前記判断部は、前記吸気管内の気圧が負圧である状態で、前記第1圧力を用いて、前記ブローバイガス処理装置が正常に作動可能であるか否かを判断し、前記吸気管内の前記過給機よりも下流側が正圧である状態で、前記第2圧力を用いて、前記ブローバイガス処理装置が正常に作動可能であるか否かを判断してもよい。
ブローバイガス処理装置は、前記第1圧力と前記第2圧力との差圧を取得する差圧取得部をさらに備え、前記判断部は、取得済みの差圧を用いて、前記ブローバイガス処理装置が正常に動作可能であるか否かを判断してもよい。ブローバイガス処理装置が正常に動作可能でない状況では、ブローバイガス処理装置が正常に動作可能である状況と比較して、第1圧力と第2圧力との少なくとも一方の圧力値が異なる。この結果、第1圧力と第2圧力との差圧も、ブローバイガス処理装置が正常に動作可能でない状況とブローバイガス処理装置が正常に動作可能である状況とで異なる。このため、第1圧力と第2圧力との差圧を用いて、ブローバイガス処理装置が正常に動作可能であるか否かを判断することができる。
前記差圧取得部は、前記第1圧力と前記第2圧力との差圧を検出する差圧センサを備えていてもよい。この構成によれば、複数の圧力センサを配置せずに済む。
ブローバイガス処理装置は、前記第1連通路を開通している開通状態と閉塞している閉塞状態とに切り替える切替装置であって、前記ブローバイガス処理装置が正常に動作可能でないと判断される場合に、前記第1連通路を前記閉塞状態に維持する前記切替装置をさらに備え、前記第1圧力は、前記切替装置よりも前記クランクケース側の圧力であってもよい。この構成によれば、ブローバイガス処理装置が正常に動作可能でないと判断される場合に、閉塞状態とすることによって、ブローバイガスが漏出することを抑制することができる。
本明細書で開示される技術は、車両の発電装置に用いられる内燃機関のためのブローバイガス処理装置である。ブローバイガス処理装置は、過給機と前記過給機の下流側のスロットルバルブとが配置されている吸気管にブローバイガスを送出してもよい。ブローバイガス処理装置は、前記過給機よりも上流側の前記吸気管と内燃機関のクランクケースとを連通する第1連通路と、前記過給機よりも前記上流側の前記吸気管と前記クランクケースとを連通する第3連通路と、前記吸気管と前記第3連通路とを連通しており、前記吸気管から流入する気体の流れを利用して、前記クランクケースの前記ブローバイガスを前記第3連通路に吸引するエゼクタと、前記クランクケース内の第1圧力と前記第3連通路の前記エゼクタよりも下流側の第2圧力を用いて、前記ブローバイガス処理装置が正常に動作可能であるか否かを判断する判断部と、を備えていてもよい。
この構成によれば、空燃比以外の第1圧力と第2圧力とを用いて、ブローバイガス処理装置が正常に動作可能であるか否かを判断することができる。また、車両の発電装置に用いられる内燃機関では、内燃機関の駆動中に常時、あるいは駆動中の多くの期間、過給機を動作させる場合がある。この場合、スロットルバルブよりも下流側の吸気管とクランクケースとを連通する連通路を配置しても、連通路を介してブローバイガスをクランクケースから吸気管に適切に排出されない。上記の構成によれば、このような状況において、スロットルバルブよりも下流側の吸気管とクランクケースとを連通する連通路を配置せずに済む。これにより、ブローバイガス処理装置の構成を簡素化することができる。
前記第3連通路の前記エゼクタよりも下流側において、前記第3連通路を開通している開通状態と閉塞している閉塞状態とに切り替える切替装置と、前記第1圧力と前記第2圧力との差圧を取得する差圧取得部と、をさらに備え、前記判断部は、前記開通状態と前記閉塞状態との前記差圧の変化量を用いて、前記ブローバイガス処理装置が正常に動作可能であるか否かを判断する判断部と、を備えていてもよい。この構成によれば、開通状態と閉塞状態とを切り替えることによって、ブローバイガス処理装置が正常に動作可能であるか否かによって、差圧の変化量が大きく異なる。これにより、ブローバイガス処理装置が正常に動作可能であるか否かを判断し易くすることができる。
本明細書で開示される技術は、車両の発電装置に用いられる内燃機関のためのブローバイガス処理装置である。ブローバイガス処理装置は、過給機と前記過給機の下流側のスロットルバルブとが配置されている吸気管にブローバイガスを送出してもよい。ブローバイガス処理装置は、前記過給機よりも上流側の前記吸気管と内燃機関のクランクケースとを連通する第1連通路と、前記過給機よりも前記上流側の前記吸気管と前記クランクケースとを連通する第3連通路と、前記吸気管と前記第3連通路とを連通しており、前記吸気管から流入する気体の流れを利用して、前記クランクケースの前記ブローバイガスを前記第3連通路に吸引するエゼクタと、前記第3連通路の前記エゼクタよりも下流側において、前記第3連通路を開通している開通状態と閉塞している閉塞状態とに切り替える切替装置と、前記開通状態と前記閉塞状態との前記クランクケース内の第1圧力の圧力変化と、前記開通状態と前記閉塞状態との前記第3連通路の前記エゼクタよりも下流側の第2圧力の圧力変化と、の少なくとも一方を用いて、前記ブローバイガス処理装置が正常に動作可能であるか否かを判断する判断部と、を備えていてもよい。
この構成では、第1圧力は、クランクケース、第1連通路、及び、エゼクタよりもクランクケース側の第3連通路の圧力と一致又は近似(連通路、弁装置等を通過する際の圧損により圧力に差異が生じる場合があるためである)する。一方、第2圧力は、エゼクタよりも吸気管側の第3連通路の圧力と近似する。なお、上記の同様の圧損によって圧力に差異が生じる場合がある。しかしながら、いずれかの連通路に漏れが発生していたり、エゼクタが正常に動作可能でない状況では、第1圧力と第2圧力の少なくとも一方が上記の関係を満たさない。この場合、切替装置によって開通状態と閉塞状態とを切り替えることによって、ブローバイガス処理装置が正常に動作可能であるか否かによって、圧力変化量が大きく異なる。このため、空燃比以外の第1圧力と第2圧力の少なくとも一方を用いて、ブローバイガス処理装置が正常に動作可能であるか否かを判断することができる。
第1実施例のエンジン給排気システムの概略図を示す。 第1実施例の過給機が作動していない状況におけるブローバイガス処理装置を説明するための概略図を示す。 第1実施例の過給機が作動している状況におけるブローバイガス処理装置を説明するための概略図を示す。 第1実施例のインテークマニホールド内の圧力に対するブローバイガス処理装置における流量の関係を表すグラフを示す。 第1実施例の第1正常判断処理のフローチャートを示す。 第1実施例のエンジンの吸気量とクランクケース内の圧力との関係を表すグラフを示す。 第1実施例のエンジンの吸気量と上流側連通路内の圧力との関係を表すグラフを示す。 第1実施例の第2正常判断処理のフローチャートを示す。 第2実施例のエンジン給排気システムの概略図を示す。 第3実施例のエンジン給排気システムの概略図を示す。 第3実施例の第1正常判断処理のフローチャートを示す。 第3実施例の第2正常判断処理のフローチャートを示す。 第3実施例のエンジンの吸気量と差圧との関係を表すグラフを示す。 第4実施例のエンジン給排気システムの概略図を示す。 第5実施例のエンジン給排気システムの概略図を示す。 第5実施例の変形例のエンジン給排気システムの概略図を示す。 第6実施例のエンジン給排気システムの概略図を示す。 第6実施例の第1正常判断処理のフローチャートを示す。 第6実施例の第2正常判断処理のフローチャートを示す。 第7実施例のエンジン給排気システムの概略図を示す。 第7実施例の第1正常判断処理のフローチャートを示す。 第7実施例の第2正常判断処理のフローチャートを示す。
(第1実施例)
図面を参照して、本実施例のブローバイガス処理装置10を説明する。図1に示すように、ブローバイガス処理装置10は、自動車等の車両に搭載される吸排気システム2に接続される。吸排気システム2は、吸気管4を介して大気からエンジン50に空気を供給し、エンジン50内で燃焼された後の排気を、排気管62を介して大気に排出する。なお、排気管62には、排気を浄化する触媒(図示省略)が配置されている。
吸気管4には、エアクリーナ5、過給機6及びスロットルバルブ7が上流側から順に配置されている。エアクリーナ5は、エアクリーナ5内を通過する空気中の異物を除去する。過給機6は、例えばターボチャージャである。過給機6は、エンジン50から排気管62に排出された排気を利用して、作動される。過給機6は、吸気管4内の空気を圧送する。スロットルバルブ7は、例えばバタフライ弁を含む。スロットルバルブ7によって、吸気管4の開度が調整される。
過給機6及びスロットルバルブ7は、エンジン制御ユニット(以下ではECU(Engine Control Unitの略)と呼ぶ)40によって制御される。ECU40は、車両の走行状態に応じて、スロットルバルブ7を制御することによって、エンジン50に吸気される空気量を調整する。
吸気管4は、その下流端に、インテークマニホールド8を備える。吸気管4は、インテークマニホールド8を介してエンジン50の1個以上の燃焼室51のそれぞれに連通している。インテークマニホールド8は、吸気管4から流入する空気を、エンジン50の1個以上の燃焼室51のそれぞれに空気を供給する。
(エンジンの構成)
エンジン50は、クランクシャフト52、シリンダ53、ピストン54、クランクケース56、バルブ63、カムシャフト64等を備える。エンジン50は、ECU40によって制御される。ECU40は、図示省略した燃料タンクから燃料ポンプ、インジェクタ等を介して、シリンダ53とピストン45とによって画定される燃焼室51に燃料を供給する。これにより、燃焼室51に供給される空気を利用して、燃料が燃焼される。この結果、ピストン54が上下運動し、クランクシャフト52が回転する。クランクシャフト52は、クランクケース56内に収容されている。なお、クランクケース56には、エンジンオイル58が貯留されている。
エンジン50の上方には、カムシャフト64とバルブ63が配置されている。カムシャフト64は、エンジン50の収容室66内に配置されている。収容室66は、エンジン50の上端に位置する。クランクケース56と同期して回転するカムシャフト64によってバルブ63が開閉されることによって、インテークマニホールド8と燃焼室51とが連通され、燃焼室51に空気が導入される。また、別のバルブ63が開閉されることによって、燃焼室51と排気管62とが連通され、燃焼後の気体が排気管62から排出される。収容室66は、クランクケース56と流路60を介して連通している。
(ブローバイガス処理装置の構成)
ブローバイガス処理装置10は、燃焼室51からシリンダ53とピストン54との微小な隙間を通過して、クランクケース56を漏出する気体(即ちブローバイガス)を吸気管4に送出する。
ブローバイガス処理装置10は、3本の連通路12、16、26と、圧力センサ22、30と、PCV(Positive Crankcase Ventilation)バルブ28と、制御部42と、エゼクタ18と、絞り部14、20と、を備える。
連通路12は、エアクリーナ5と過給機6との間の吸気管4と収容室66とを連通している。これにより、吸気管4とクランクケース56とは、連通路12を介して連通されている。連通路12は、吸気管4とエンジン50とのそれぞれに接続されている管によって画定されている。連通路12の吸気管4側の端には、絞り部14が配置されている。絞り部14は、例えばオリフィス板を含む。絞り部14は、連通路12の最小流路面積(即ち連通路12の最小断面積)よりも小さい開口面積を有する開口を有する。なお、連通路12の流路面積が全長に亘って均一である場合、均一な流路面積が最小流路面積である。
連通路16は、エアクリーナ5と過給機6との間の吸気管4と収容室66とを連通している。連通路16は、連通路12よりも過給機6側で、吸気管4に接続されている。これにより、吸気管4とクランクケース56とは、連通路16を介して連通されている。連通路16は、吸気管4とエンジン50とのそれぞれに接続されている管によって画定されている。連通路16の中間位置には、エゼクタ18が配置されている。エゼクタ18は、過給機6とスロットルバルブ7との間の吸気管4に連通している。連通路16では、エゼクタ18よりもクランクケース56側の上流側連通路16aとエゼクタ18よりも吸気管4側の下流側連通路16bとが、エゼクタ18によって互いに連通している。
連通路16の吸気管4側の端、即ち下流側連通路16bの吸気管4側の端には、絞り部20が配置されている。絞り部20は、例えばオリフィス板を含む。絞り部20は、下流側連通路16bの最小流路面積(即ち下流側連通路16bの最小断面積)よりも小さい開口面積を有する開口を有する。なお、下流側連通路16bの流路面積が全長に亘って均一である場合、均一な流路面積が最小流路面積である。
下流側連通路16bの絞り部20よりもエゼクタ18側には、圧力センサ22が配置されている。圧力センサ22は、下流側連通路16b内の気圧を検知する。
連通路26は、インテークマニホールド8と収容室66とを連通している。言い換えると、連通路26は、スロットルバルブ7よりもエンジン50側の吸気管4に接続されている。これにより、インテークマニホールド8(即ち吸気管4)とクランクケース56とは、連通路26を介して連通されている。連通路26は、吸気管4とエンジン50とのそれぞれに接続されている管によって画定されている。
連通路26のエンジン50側の端には、PCVバルブ28が配置されている。PCVバルブ28は、収容室66(即ちクランクケース56)と連通路26との連通と遮断とを切り替える。PCVバルブ28は、逆止弁を備える。PCVバルブ28は、収容室66から連通路26へ気体が流れるのを許容する一方、連通路26から収容室66へ気体が流れるのを禁止する。
収容室66には、圧力センサ30が配置されている。圧力センサ30は、収容室66(即ちクランクケース56の圧力)を検出する。
制御部42は、ECU40に含まれている。制御部42は、CPUとROM,RAM等のメモリを含む。制御部42は、圧力センサ22、30のそれぞれに通信可能に接続されており、圧力センサ22、30と信号通信を実行することによって、圧力センサ22、30を制御する。
(ブローバイガス処理装置の動作)
以下に、ブローバイガス処理装置10の動作について説明する。以下の説明では、ブローバイガス処理装置10が正常に動作可能である状態における動作を説明する。エンジン50が動作している一方、過給機6が動作していない状況では、エンジン50の動作によって、吸気管4内に負圧が発生する。その結果、図2に示すように、吸気管4内とクランクケース56内との間の圧力差によって、PCVバルブ28及び連通路26を介して、収容室66(即ちクランクケース56)内のブローバイガスが、インテークマニホールド8に流入する。このため、エンジン50が動作している一方、過給機6が動作していない状況では、クランクケース56内は、負圧で維持される。
一方、エンジン50が動作しており、過給機6が動作している状況では、過給機6の動作によって、過給機6よりも下流側の吸気管4内が大気圧よりも高くなる、即ち正圧になる一方、過給機6よりも上流側の吸気管4内は大気圧となる。この状況では、エゼクタ18に正圧の空気が流入する。この構成では、エゼクタ18を通過する空気によって負圧が発生する。この結果、図3に示すように、エゼクタ18で発生する負圧によって、上流側連通路16aを介して、収容室66(即ちクランクケース56)内のブローバイガスが、下流側連通路16bに吸入される。下流側連通路16bに流入したブローバイガスは、下流側連通路16bを通過して、吸気管4に流入する。このため、エンジン50が動作しており、過給機6が動作している状況では、クランクケース56内は、負圧で維持される。即ち、エンジン50が動作している間、クランクケース56内は、負圧で維持される。
エンジン50が動作しており、過給機6が動作している状況では、クランクケース56内の圧力と過給機6よりも上流側の吸気管4内の圧力(即ち大気圧)とを圧力差によって、連通路12を介して、空気がクランクケース56に導入される。
連通路12には、絞り部14が配置されている。このため、連通路12に絞り部14が配置されていない構成と比較して連通路12を介してクランクケース56に空気が導入されている間の吸気管4内の圧力(即ち大気圧)とクランクケース56内の圧力(即ち負圧)との圧力差が大きくなる。また、圧力差は、エンジン50に吸入される空気量が増加するほど大きい。なお、絞り部14は、連通路12からクランクケース56に供給されるべき最大の要求空気量を確保することができる程度の開口面積を有する。
また、下流側連通路16bには、絞り部20が配置されている。このため、下流側連通路16bに絞り部20が配置されていない構成と比較して下流側連通路16bを通過する空気の圧力が高くなる。また、下流側連通路16bを通過する空気の圧力は、エンジン50に吸入される空気量が増加するほど高い。なお、絞り部20は、エゼクタ18によって上流側連通路16aに流入すべき最大の流量を確保することができる程度の開口面積を有する。
図4は、インテークマニホールド8内の圧力に対するブローバイガス処理装置10における流量の関係を表すグラフを示す。図4の横軸はインテークマニホールド8内の圧力を示し、縦軸はクランクケース56から連通路16及び連通路26を通過する気体の流量を示す。流量104は、インテークマニホールド8内の圧力の変化に対する連通路26を通過する気体の流量を表す。流量106は、インテークマニホールド8内の圧力の変化に対する連通路16に通過する気体の流量を表す。クランクケース56内の気体は、インテークマニホールド8内の圧力が負圧である状況で主に連通路26を通過し、インテークマニホールド8内の圧力が大気圧付近で連通路16を通過する気体量が連通路26を通過する気体量を越え、インテークマニホールド8内の圧力が正圧である状況で主に連通路16を通過する。
流量102は、インテークマニホールド8内の圧力の変化に対するクランクケース56から連通路16及び連通路26を通過する気体の流量の合計を表す。グラフで示される負圧から正圧までの範囲では、インテークマニホールド8内の圧力が高くなるほど、連通路16及び連通路26を通過する気体の流量の合計は多い。
(正常判断処理)
次いで、図5〜図8を参照して、制御部42が実行する正常判断処理を説明する。正常判断処理では、エゼクタ18が正常に作動しない状態と、連通路12、16からも漏れと、の少なくともいずれかが発生している場合に、ブローバイガス処理装置10が正常に動作することができないと判断される。エゼクタ18が正常に作動しない状態は、エゼクタ18のノズルに詰まりが生じている状態と、エゼクタ18内の流路に漏れ孔が形成されている状態と、エゼクタ18と吸気管4との接続部分に漏れが発生している(例えばエゼクタ18が吸気管4から外れている)状態と、を含む。これらの状態では、エゼクタ18によって、適切にクランクケース56から気体を吸入することができない。連通路12、16からの漏れは、連通路12、16の少なくともいずれかに漏れ孔が形成されている状態と、連通路12、16の少なくともいずれかと連通路12、16の端における接続部分に漏れが発生している状態と、を含む。
正常判断処理は、図5に示す第1正常判断処理と、図8に示す第2正常判断処理と、を含む。制御部42は、エンジン50が始動されると、第1正常判断処理と第2正常判断処理とを定期的に実行する。
(第1正常判断処理)
図5に示すように、第1正常判断処理では、まず、S12において、制御部42は、第1判断条件を満たしているか否かを判断する。第1判断条件は、エンジン50への吸気量が予め決められた吸気量以上であることを含む。エンジン50への吸気量が予め決められた吸気量以上であるか否かは、例えば、エンジン50の負荷率を取得することによって判断することができる。また、第1判断条件は、過給機6が作動していることを含んでいてもよい。第1判断条件は、ブローバイガス処理装置10内の気体の流れが、図3に示される状態となる条件を含む。第1正常判断処理では、圧力センサ22、30の圧力値を用いて正常判断が行われるが、正常である場合の圧力センサ22、30の圧力値が大気圧とほとんど相違しない場合、適切に正常判断を行うことが難しい。このため、圧力センサ22、30の圧力値が大気圧とほとんど相違しない程度のエンジン50への吸気量が予め決められた吸気量未満の場合には、第1判断条件を満たしていないと判断して(S12でNO)、S14以降の処理を行わない。なお、第1判断条件は、正常である場合の圧力センサ22、30の圧力値に応じて適宜設定することができる。
第1判断条件を満たしている場合(S12でYES)、S14において、制御部42は、過給機6の過給圧を上昇させて、過給機6の下流側に吸気管4の圧力を上昇させる。具体的には、制御部42は、エンジン50の排気管62と過給機6との間に配置される弁装置(例えばウェイストゲートバルブ)及びスロットルバルブ7の開度を調整して、エンジン50に吸入される空気量の変動を抑制しつつ、過給圧を上昇する。
次いで、S16では、制御部42は、圧力センサ22、30から圧力値を取得する。次いで、S18では、制御部42は、圧力センサ22で検知された圧力値が第1圧力値よりも低いか否か、又は、圧力センサ30で検知された圧力値が第2圧力値よりも高いか否かを判断する。圧力センサ22で検知された圧力値が第1圧力値よりも高く、かつ、圧力センサ30で検知された圧力値が第2圧力値よりも低い場合(S18でNO)、第1正常判断処理を終了する。
一方、圧力センサ22で検知された圧力値が第1圧力値よりも低いか、又は、圧力センサ30で検知された圧力値が第2圧力値よりも高い場合(S18でYES)、S20において、制御部42は、ブローバイガス処理装置10が正常に作動していないことを示す信号を、車両の表示部に送信する。これにより、車両の表示部は、ブローバイガス処理装置10が正常に動作していないことを示す表示を行う。この結果、運転者は、ブローバイガス処理装置10が正常に動作していないことを認識することができる。
図7は、エンジン50の吸気量とクランクケース56内の圧力(即ち圧力センサ30で検知される圧力)との関係を表すグラフを示す。図7の横軸はエンジン50の吸気量を示し、縦軸はクランクケース56内の圧力を示す。ブローバイガス処理装置10が正常に動作している場合、クランクケース56内の圧力は、圧力122で示されるように負圧で維持される。しかしながら、エゼクタ18が正常に動作していない場合、上流側連通路16aに漏れ(孔、接続箇所における漏れ)がある場合、あるいは、連通路12に漏れ(孔、接続箇所における漏れ)がある場合には、クランクケース56内の圧力が負圧に維持されず、大気圧(例えば圧力124)に近似する。第2圧力値を大気圧よりも低い値に設定する(図7に示す第2圧力値126)ことにより、圧力センサ30で検知された圧力値が第2圧力値よりも高い場合、エゼクタ18が正常に動作していない場合、上流側連通路16aに漏れがある場合、あるいは、連通路12に漏れがある場合であると判断することができる。なお、第2圧力値126は、吸気量によって変化しているが、変形例では吸気量によらず一定であってもよい。
図6は、エンジン50の吸気量と下流側連通路16b内の圧力(即ち圧力センサ22で検知される圧力)との関係を表すグラフを示す。図6の横軸はエンジン50の吸気量を示し、縦軸は下流側連通路16b内の圧力を示す。エゼクタ18でクランクケース56から気体を吸入している場合、下流側連通路16b内の圧力は、圧力112で示されるように正圧で維持される。しかしながら、エゼクタ18が正常に動作していない場合、あるいは、下流側連通路16bに漏れ(孔、接続箇所における漏れ)がある場合には、下流側連通路16b内の圧力が負圧に維持されず、大気圧(例えば圧力114)に近似する。第1圧力値を大気圧よりも高い値に設定する(図6に示す第1圧力値116)ことにより、エゼクタ18が正常に動作していない場合、あるいは、下流側連通路16bに漏れがある場合であると判断することができる。なお、第1圧力値116は、吸気量によって変化しているが、変形例では吸気量によらず一定であってもよい。
なお、第1正常判断処理では、S18の処理の結果を利用して、正常に動作していない箇所を特定してもよい。具体的には、圧力センサ30で検知された圧力値が第2圧力値よりも高い場合、エゼクタ18が正常に動作していない場合、上流側連通路16aに漏れがあるか、あるいは、連通路12に漏れがあると、特定してもよい。圧力センサ22で検知された圧力値が第1圧力値よりも低い場合、エゼクタ18が正常に動作していないか、あるいは、下流側連通路16bに漏れがあると、特定してもよい。この場合、S20では、特定された箇所が正常でないことを示す信号を表示部に送信してもよい。あるいは、表示部への送信とともに、又はこれに替えて、特定された箇所が正常でないことを示す情報を制御部42に格納していてもよい。これにより、運転者あるいは車両のメンテナンスを行う作業者は、特定された箇所が正常でないことを認識することができる。
(第2正常判断処理)
図8に示すように、第2正常判断処理では、まず、S32において、制御部42は、第2判断条件を満たしているか否かを判断する。第2判断条件は、エンジン50への吸気量が予め決められた吸気量範囲であることを含む。エンジン50への吸気量が予め決められた吸気量範囲であるか否かは、例えば、エンジン50の負荷率を取得することによって判断することができる。また、第2判断条件は、過給機6が作動していないことを含んでいてもよい。第2判断条件は、ブローバイガス処理装置10内の気体の流れが、図2に示される状態となる条件を含む。第2正常判断処理では、圧力センサ30の圧力値を用いて正常判断が行われる。第2判断条件を満たしていない場合(S12でNO)、即ち、過給機6が作動している場合には、S34以降の処理を行わない。なお、第2判断条件は、正常である場合の圧力センサ22、30の圧力値に応じて適宜設定することができる。
第2判断条件を満たしている場合(S32でYES)、S34において、制御部42は、圧力センサ30から圧力値を取得する。次いで、S36では、制御部42は、圧力センサ30で検知された圧力値が第2圧力値よりも高いか否かを判断する。圧力センサ30で検知された圧力値が第2圧力値よりも低い場合(S36でNO)、第2正常判断処理を終了する。
一方、圧力センサ30で検知された圧力値が第2圧力値よりも高い場合(S36でYES)、S38において、制御部42は、ブローバイガス処理装置10が正常に動作していないことを示す信号を、車両の表示部に送信する。第2正常判断処理において、連通路12に漏れがある場合、あるいは、連通路26のうちPCVバルブ28よりもクランクケース56側に位置する部分に漏れがある場合、圧力センサ30で検知される圧力が第2圧力値よりも高くなる。これにより、車両の表示部は、ブローバイガス処理装置10が正常に作動していないことを示す表示を行う。この結果、運転者は、ブローバイガス処理装置10が正常に作動していないことを認識することができる。
この構成によれば、第2正常判断処理が実行されているために、過給機6が作動していない状況においても、ブローバイガス処理装置10が正常に動作可能であるか否かを判断することができる。
なお、第2正常判断処理では、S36の処理の結果を利用して、正常に動作していない箇所を特定してもよい。具体的には、圧力センサ30で検知された圧力値が第2圧力値よりも高い場合、連通路12に漏れがある、あるいは、連通路26のうちPCVバルブ28よりもクランクケース56側に位置する部分に漏れがあると特定してもよい。この場合、S38では、特定された箇所が正常でないことを示す信号を表示部に送信してもよい。あるいは、表示部への送信とともに、又はこれに替えて、特定された箇所が正常でないことを示す情報を制御部42に格納していてもよい。これにより、運転者あるいは車両のメンテナンスを行う作業者は、特定された箇所が正常でないことを認識することができる。なお、第2正常判断処理では、PCVバルブ28において圧損が大きいため、連通路26のうちPCVバルブ28よりも吸気管4側に位置する部分に漏れがある場合にも、圧力センサ30で検知された圧力値が第2圧力値よりも低くなる可能性がある。このため、本変形例では、正常に動作していない箇所として、連通路26のうちPCVバルブ28よりも吸気管4側に位置する部分に漏れがあることが判断されない。
(効果)
上記の正常判断処理では、圧力センサ22、30の圧力値を用いて、ブローバイガス処理装置10が正常に作動可能であるか否かを判断することができる。これにより、空燃比を用いて判断せずに済む。
また、エゼクタ18は、スロットルバルブ7よりも上流側の吸気管4と連通路16とを連通している。この構成によれば、エゼクタ18内に逆止弁等を配置しなくても、スロットルバルブ7が閉じられている間に、連通路16内の気体がエゼクタ18を逆流してエンジン50に供給される事態を回避することができる。
(対応関係)
連通路12、26、16のそれぞれが、「第1連通路」、「第2連通路」及び「第3連通路」のそれぞれの一例である。PCVバルブ28が「弁装置」の一例である、圧力センサ22、30のそれぞれが、「第2圧力センサ」及び「第1圧力センサ」のそれぞれの一例である。絞り部14、20のそれぞれが、「第1絞り部」及び「第2絞り部」の一例である。
(第2実施例)
図9を参照して、第2実施例のブローバイガス処理装置210を説明する。ブローバイガス処理装置210において、第1実施例のブローバイガス処理装置10と同様の構成は、ブローバイガス処理装置10と同一の符号を付して説明を省略する。
ブローバイガス処理装置210では、エゼクタ218の構成及び位置がエゼクタ18と異なる。エゼクタ218は、スロットルバルブ7の下流側に配置されている。また、エゼクタ218は、内部に逆止弁220を備える。逆止弁220は、吸気管4から連通路16に気体が流れることを許容する一方、連通路16から吸気管4に気体が流れることを禁止する。この構成によれば、吸気管4内の圧力が負圧である場合に、連通路16から吸気管4に気体が流入することを防止することができる。
(第3実施例)
図10〜図13を参照して、本実施例のブローバイガス処理装置310を説明する。ブローバイガス処理装置310において、第1実施例のブローバイガス処理装置10と同様の構成は、ブローバイガス処理装置10と同一の符号を付して説明を省略する。
ブローバイガス処理装置310は、圧力センサ22、30を備えていない一方、差圧センサ322を備える。差圧センサ322は、連通路12の絞り部14よりもクランクケース56側の連通路12内の圧力と下流側連通路16bの絞り部20よりもエゼクタ18側の下流側連通路16b内の圧力との差圧(下流側連通路16b内の圧力を基準とする連通路12内の圧力)を検知する。連通路12は、クランクケース56に連通されているため、差圧センサ332は、クランクケース56内の圧力(あるいは連通路12の圧損を考慮してクランクケース56内の圧力に近似する圧力)と下流側連通路16bの絞り部20よりもエゼクタ18側の下流側連通路16b内の圧力との差圧を検知すると言うことができる。
制御部42は、差圧センサ322に通信可能に接続されており、差圧センサ322と信号通信を実行することによって、差圧センサ322を制御する。
ブローバイガス処理装置310では、さらに、第1実施例のブローバイガス処理装置10と比較して、正常判断処理の第1正常判断処理及び第2正常判断処理の内容が異なる。
(第1正常判断処理)
図11に示す本実施例の第1正常判断処理では、第1実施例と同様に、S12及びS14の処理が実行されると、次いで、S316において、制御部42は、差圧センサ322から差圧を取得する。次いで、S318では、制御部42は、差圧センサ322で検知された差圧が第1差圧よりも低い(即ち連通路12内の圧力が下流側連通路16b内の圧力に近似している)か否かを判断する。なお、差圧、即ち、下流側連通路16b内の圧力を基準圧力とする連通路12内の圧力は、下流側連通路16b内の圧力よりも低い場合に負圧と呼び、高い場合に正圧と呼ぶ。差圧は、正圧であっても負圧であっても、基準圧力(図13の圧力356)から離間しているほど、差圧が高いと表現する。差圧センサ322で検知された差圧が第1差圧よりも高い場合(即ち基準圧力に対して第1差圧よりも負圧側である場合)(S318でNO)、第1正常判断処理を終了する。
一方、差圧センサ322で検知された圧力値が第1差圧よりも低い場合(即ち第1差圧よりも基準圧力に近似する場合)(S318でYES)、制御部42は、S20の処理を実行する。
図13は、エンジン50の吸気量と差圧センサ322で検知される差圧との関係を表すグラフを示す。図13の横軸はエンジン50の吸気量を示し、縦軸は差圧を示す。第1判断条件が満たされている場合、吸気量は、吸気量範囲CA2である。第1判断条件下では、クランクケース56内は、エゼクタ18の動作によって負圧に維持されている。連通路12の圧力は、クランクケース56の圧力と一致又は近似するため、負圧に維持されている。一方、下流側連通路16bは、エゼクタ18によって正圧に維持されている。エゼクタ18が正常に作動しており、連通路12、16から漏れが発生していない場合、差圧352で示されるように、差圧は、負圧側で高い。
しかしながら、エゼクタ18が正常に動作していない場合、上流側連通路16aに漏れ(孔、接続箇所における漏れ)がある場合、あるいは、連通路12に漏れ(孔、接続箇所における漏れ)がある場合には、クランクケース56内の圧力が負圧に維持されず、大気圧側に減少する。また、エゼクタ18が正常に動作していない場合、あるいは、下流側連通路16bに漏れ(孔、接続箇所における漏れ)がある場合には、下流側連通路16b内の圧力が正圧に維持されず、大気圧側に減少する。この結果、エゼクタ18が正常に動作していない場合、上流側連通路16aに漏れがある場合、連通路12に漏れがある場合、エゼクタ18が正常に動作していない場合、あるいは、下流側連通路16bに漏れがある場合には、差圧354は基準圧力356に近づく。
S318で用いられる第1差圧は、差圧352と差圧354との間の値に設定されている。このため、差圧センサ322で検知される差圧が、第1差圧よりも基準圧力に近い場合(即ち差圧が低い場合)に、ブローバイガス処理装置10が正常に動作していないと判断することができる。
(第2正常判断処理)
図12に示す本実施例の第2正常判断処理では、S32でYESの場合、S334において、制御部42は、差圧センサ322から差圧を取得する。次いで、S336では、制御部42は、差圧センサ322で検知された差圧が第2差圧よりも低い(即ち連通路12内の圧力が下流側連通路16b内の圧力に近似している)か否かを判断する。差圧センサ322で検知された差圧が第2差圧よりも高い場合(即ち基準圧力に対して第2差圧よりも負圧側である場合)(S336でNO)、第2正常判断処理を終了する。
一方、差圧センサ322で検知された差圧が第2差圧よりも低い場合(即ち基準圧力に対して第2差圧よりも基準圧力に近似する場合)(S336でYES)、制御部42は、S38の処理を実行する。
第2判断条件が満たされている場合、吸気量は、吸気量範囲CA1である。第2判断条件下では、クランクケース56内は、PCVバルブ28及び連通路26を介して、ブローバイガスがインテークマニホールド8に流入することによって、負圧に維持されている。連通路12の圧力は、クランクケース56の圧力と一致又は近似するため、負圧に維持されている。一方、下流側連通路16bは、エゼクタ18が停止しており、吸気管4内の圧力に近似し、大気圧又は負圧に維持されている。この結果、連通路12、16から漏れが発生していない場合、差圧352で示されるように、差圧は、負圧側になる(即ち下流側連通路16b内の圧力よりも連通路12内の圧力が小さくなる)。
しかしながら、連通路12と上流側連通路16aの少なくとも一方に漏れがある場合には、クランクケース56内の圧力が負圧に維持されず、大気圧に近似する。この結果、連通路12と上流側連通路16aの少なくとも一方に漏れがある場合には、差圧354は、差圧352よりも基準圧力に近い。
S336で用いられる第2差圧は、差圧352と差圧354との間の値に設定されている。このため、差圧センサ322で検知される差圧が、第2差圧よりも基準圧力に近い場合(即ち差圧が低い場合)に、ブローバイガス処理装置10が正常に動作していないと判断することができる。
なお、正常判断処理では、S318及びS336の処理の結果を利用して、正常に動作していない箇所を特定してもよい。具体的には、S318でNOであり(即ち正常であり)、かつ、S336でYESである(即ち正常でない)場合、制御部42は、上流側連通路16a及び連通路12は正常である一方、エゼクタ18が正常に動作していないか、あるいは、下流側連通路16bに漏れがあると、特定してもよい。あるいは、S318でYESであり(即ち正常でなく)、かつ、S336でNOである(即ち正常である)場合、上流側連通路16aに漏れがあると特定してもよい。この場合、S20又はS38では、特定された箇所が正常でないことを示す信号を表示部に送信してもよい。あるいは、表示部への送信とともに、又はこれに替えて、特定された箇所が正常でないことを示す情報を制御部42に格納していてもよい。これにより、運転者あるいは車両のメンテナンスを行う作業者は、特定された箇所が正常でないことを認識することができる。
(第4実施例)
図14を参照して、本実施例のブローバイガス処理装置410を説明する。ブローバイガス処理装置410において、第3実施例のブローバイガス処理装置310と同様の構成は、ブローバイガス処理装置310と同一の符号を付して説明を省略する。
ブローバイガス処理装置410は、絞り部14を備えていない。一方で、ブローバイガス処理装置410は、切替装置412を備える。切替装置412は、連通路12の吸気管4側の端に配置されている。なお、切替装置412は、差圧センサ322よりも吸気管4側の連通路12に配置されていればよい。
切替装置412は、制御部42によって、開弁と閉弁に切り替えられる開閉弁を備える。切替装置412の開弁時には、連通路12が開通される開通状態となり、エアクリーナ5と過給機6との間の吸気管4と収容室66とを連通路12を介して連通する。一方、切替装置412の閉弁時には、連通路12が閉塞される閉塞状態となり、エアクリーナ5と過給機6との間の吸気管4と収容室66との連通路12を介した連通は遮断される。
切替装置412は、エンジン50の駆動中には、開弁で維持される。切替装置412の流路抵抗によって、絞り部14と同様の効果を奏することができる。また、ブローバイガス処理装置410が正常に動作していないと判断される場合に、制御部42は、切替装置412を開弁から閉弁に切り替える。ことによって、ブローバイガスが大気に漏出することを抑制し得る。
なお、変形例では、ブローバイガス処理装置410は、切替装置412と共に、絞り部14を備えていてもよい。
(第5実施例)
図15を参照して、本実施例のブローバイガス処理装置510を説明する。ブローバイガス処理装置510において、第3実施例のブローバイガス処理装置310と同様の構成は、ブローバイガス処理装置310と同一の符号を付して説明を省略する。
ブローバイガス処理装置510は、連通路26とPCVバルブ28とを備えていない。即ち、ブローバイガス処理装置510は、インテークマニホールド8と収容室66とを直接的に連通する連通路を備えていない。
本実施例では、ECU40は、エンジン50が駆動している間、常時、過給機6を作動させる。エンジン50は、車両に搭載される発電機(図示省略)を作動させて発電させるために用いられる一方、車輪を駆動するために用いられない。車両は、発電機によって発電される電力によって動作するモータによって車輪が駆動される、いわゆるシリーズハイブリッド方式の車両であってもよい。この場合、エンジン50は細かく制御されず、例えば、エンジン50は、最大出力を発生する状態と、エンジン効率が最も高い状態と、のいずれかで用いられる。
本実施例では、インテークマニホールド8は、常時、正圧に維持されている。このため、インテークマニホールド8と収容室66とを直接的に連通させても、収容室66からインテークマニホールド8に向けてブローバイガスは排出されない。
この構成によれば、連通路26及びPCVバルブ28を配置せずに済む。
なお、本実施例の変形例では、図16に示すように、差圧センサ322に替えて、圧力センサ22、30が配置されていてもよい。
(第6実施例)
図17〜図19を参照して、本実施例のブローバイガス処理装置610を説明する。ブローバイガス処理装置610において、第1実施例のブローバイガス処理装置10と同様の構成は、ブローバイガス処理装置10と同一の符号を付して説明を省略する。
図17に示すように、本実施例のブローバイガス処理装置610は、第4実施例と同様の切替装置412を備える。なお、絞り部14は、配置されていてもよいし、配置されていなくてもよい。
ブローバイガス処理装置610では、さらに、第1実施例のブローバイガス処理装置10と比較して、正常判断処理の第1正常判断処理及び第2正常判断処理の内容が異なる。なお、正常判断処理が実行される開始されるタイミングでは、切替装置412は、開弁されている。
(第1正常判断処理)
図18に示す本実施例の第1正常判断処理では、第1実施例と同様に、S12、S14及びS16の処理が実行されると、次いで、S602では、制御部42は、切替装置412を閉弁する。次いで、S604では、制御部42は、S16と同様に、圧力センサ22、30から圧力値を取得する。ブローバイガス処理装置610が正常に動作している状況では、切替装置412が閉弁されると、エゼクタ18の動作によって収容室66(即ちクランクケース56)内の負圧と、下流側連通路16bの正圧と、のそれぞれが増大される。
次いで、S606では、制御部42は、S16で取得済みの圧力センサ22で検知された圧力値と、S604で取得済みの圧力センサ22で検知された圧力値と、の間の圧力変化量が、第1圧力変化量よりも小さいか否か、又は、S16で取得済みの圧力センサ30で検知された圧力値と、S604で取得済みの圧力センサ30で検知された圧力値と、の間の圧力変化量が、第2圧力変化量よりも小さいか否かを判断する。なお、第1圧力変化量及び第2圧力変化量は、予め実験等によって、ブローバイガス処理装置610が正常に動作している状態と正常に動作していない状態とで動作させ、その圧力変化量を特定することによって特定され、制御部42に格納されている。
例えば、連通路12、16に漏れ(孔、接続箇所における漏れ)がある場合、切替装置412を閉弁しても、漏れ部分からクランクケース56、収容室66内に空気が流入する。このため、収容室66(即ちクランクケース56)の圧力は、切替装置412の開閉によっても圧力は変化し難い。また、例えば、エゼクタ18が正常に動作していない場合、収容室66(即ちクランクケース56)及び下流側連通路16bの圧力は、切替装置412の開閉によって変化し難い。これらの場合、切替装置412の開閉による圧力変化量は小さい。
圧力センサ22で検知された圧力の圧力変化量が第1圧力変化量よりも大きく、かつ、圧力センサ30で検知された圧力の圧力変化量が第2圧力変化量よりも大きい場合(S606でNO)、S608において、制御部42は、切替装置412を開弁から閉弁に切り替えて、第1正常判断処理を終了する。一方、圧力センサ22で検知された圧力の圧力変化量が第1圧力変化量よりも小さいか、又は、圧力センサ30で検知された圧力の圧力変化量が第2圧力変化量よりも小さい場合(S606でYES)、S20の処理を実行して、第1正常判断処理を終了する。S606でYESの場合、切替装置412は閉弁で維持される。
(第2正常判断処理)
図19に示す本実施例の第2正常判断処理では、第1実施例と同様に、S32の処理が実行されると、次いで、S612では、制御部42は、圧力センサ30から圧力値を取得する。次いで、S614では、制御部42は、切替装置412を閉弁する。次いで、S616では、制御部42は、S612と同様に、圧力センサ30から圧力値を取得する。次いで、S618では、制御部42は、S612で取得済みの圧力センサ30で検知された圧力値と、S616で取得済みの圧力センサ30で検知された圧力値と、の間の圧力変化量が、第3圧力変化量よりも小さいか否かを判断する。第3圧力変化量は、予め実験等によって、ブローバイガス処理装置610が正常に動作している状態と正常に動作していない状態とで動作させ、その圧力変化量を特定することによって特定され、制御部42に格納されている。
例えば、連通路12に漏れがある場合、切替装置412を閉弁しても、漏れ部分からクランクケース56、収容室66内に空気が流入する。このため、収容室66(即ちクランクケース56)の圧力は、切替装置412の開閉によっても圧力は変化し難い。このため、切替装置412の開閉による圧力変化量は小さい。
圧力センサ30で検知された圧力の圧力変化量が第3圧力変化量よりも大きい場合(S618でNO)、S620において、制御部42は、切替装置412を開弁から閉弁に切り替えて、第2正常判断処理を終了する。一方、圧力センサ22で検知された圧力の圧力変化量が第3圧力変化量よりも小さい場合(S618でYES)、S38の処理を実行して、第2正常判断処理を終了する。S618でYESの場合、切替装置412は閉弁で維持される。
この構成によっても、ブローバイガス処理装置610が正常に動作可能であるか否かを判断することができる。なお、本実施例の変形例では、連通路26及びPCVバルブ28を備えていなくてもよい。この場合、エンジン50の駆動中は過給機6が作動していてもよい。
(第7実施例)
図20〜図22を参照して、本実施例のブローバイガス処理装置710を説明する。ブローバイガス処理装置710において、第3実施例のブローバイガス処理装置310と同様の構成は、ブローバイガス処理装置310と同一の符号を付して説明を省略する。
図20に示すように、本実施例のブローバイガス処理装置710は、第4実施例と同様の切替装置412を備える。
ブローバイガス処理装置710では、さらに、第3実施例のブローバイガス処理装置310と比較して、正常判断処理の第1正常判断処理及び第2正常判断処理の内容が異なる。なお、正常判断処理が実行される開始されるタイミングでは、切替装置412は、開弁されている。
(第1正常判断処理)
図21に示す本実施例の第1正常判断処理では、第1実施例と同様に、S12、S14及びS316の処理が実行されると、次いで、S702では、制御部42は、切替装置712を閉弁する。次いで、S704では、制御部42は、S316と同様に、差圧センサ322から差圧を取得する。次いで、S706では、制御部42は、S316で取得済みの差圧センサ322で検知された差圧と、S704で取得済みの差圧センサ322で検知された差圧と、の間の差圧変化量が、第1差圧変化量よりも小さいか否かを判断する。なお、第1差圧変化量は、予め実験等によって、ブローバイガス処理装置610が正常に動作している状態と正常に動作していない状態とで動作させ、その圧力変化量を特定することによって特定され、制御部42に格納されている。
ブローバイガス処理装置610と同様に、ブローバイガス処理装置710が正常に動作していない場合、切替装置412を閉弁しても、クランクケース56及び下流側連通路16bの圧力は上昇し難い。このため、切替装置412の開閉による圧力変化量も小さく、切替装置412の開閉による差圧変化量も小さい。
差圧センサ322で検知された圧力の差圧変化量が第1差圧変化量よりも大きい場合(S706でNO)、S708において、制御部42は、切替装置412を開弁から閉弁に切り替えて、第1正常判断処理を終了する。一方、差圧センサ322で検知された差圧の差圧変化量が第1差圧変化量よりも小さい場合(S706でYES)、S20の処理を実行して、第1正常判断処理を終了する。S706でYESの場合、切替装置412は閉弁で維持される。
(第2正常判断処理)
図22に示す本実施例の第2正常判断処理では、第1実施例と同様に、S32及びS344の処理が実行されると、次いで、S714では、制御部42は、切替装置412を閉弁する。次いで、S716では、制御部42は、S334と同様に、差圧センサ322から差圧を取得する。次いで、S718では、制御部42は、S334で取得済みの差圧センサ322で検知された差圧と、S716で取得済みの差圧センサ322で検知された差圧と、の間の差圧変化量が、第2差圧変化量よりも小さいか否かを判断する。第2差圧変化量は、予め実験等によって、ブローバイガス処理装置710が正常に動作している状態と正常に動作していない状態とで動作させ、その圧力変化量を特定することによって特定され、制御部42に格納されている。
差圧センサ322で検知された差圧の差圧変化量が第2差圧変化量よりも大きい場合(S718でNO)、S720において、制御部42は、切替装置412を開弁から閉弁に切り替えて、第1正常判断処理を終了する。一方、差圧センサ322で検知された差圧の差圧変化量が第2差圧変化量よりも小さい場合(S718でYES)、S38の処理を実行して、第2正常判断処理を終了する。S718でYESの場合、切替装置412は閉弁で維持される。
この構成によっても、ブローバイガス処理装置710が正常に動作可能であるか否かを判断することができる。なお、本実施例の変形例では、連通路26及びPCVバルブ28を備えていなくてもよい。この場合、エンジン50の駆動中は過給機6が作動していてもよい。
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
(1)上記の各実施例では、絞り部14は、連通路12の吸気管4側の端に配置されている。しかしながら、絞り部14の位置は、これに限定されず、連通路12の中間位置、あるいは、エンジン50側の端に配置されていてもよい。あるいは、連通路12には、絞り部14が配置されていなくてもよい。
(2)上記の各実施例では、絞り部20は、連通路16の吸気管4側の端に配置されている。しかしながら、絞り部20の位置は、これに限定されず、下流側連通路16bの中間位置、あるいは、エゼクタ18側の端に配置されていてもよい。あるいは、連通路16には、絞り部20が配置されていなくてもよい。
(3)また、絞り部14、20は、オリフィス板以外に、連通路12、16を画定する管の内径が小さくされることによって、形成されていてもよい。
(4)制御部42は、正常判断処理として、第1正常判断処理を含む一方、第2正常判断処理を含まなくてもよい。
(5)圧力センサ30の位置は、圧力が近似するクランクケース56、連通路12、収容室66内の圧力を検知することができる位置であればよく、例えば、クランクケース56内のエンジンオイル58内に浸漬されていてもよい。この場合、制御部42は、圧力センサ30から取得される圧力値、即ちエンジンオイル58の圧力値からクランクケース56内の圧力値を特定してもよい。あるいは、連通路12、上流側連通路16aのいずれかに圧力センサが配置されていてもよい。この場合、連通路12、上流側連通路16a等の圧損を考慮してクランクケース56内の圧力を特定してもよい。
(6)上記の各実施例では、連通路12、16、26は、収容室66を介してクランクケース56に連通している。しかしながら、連通路12、16、26の少なくとも1つの連通路は、クランクケース56に直接的に連通していてもよい。
(7)上記の各実施例では、第1正常判断処理のS14において、過給機6の過給圧を上昇させている。しかしながら、S14の処理はスキップされてもよい。この場合、過給機6の過給圧が十分に高いか否かを判断し、十分に高い場合に、S16以降の処理を実施し、十分に高くない場合に、第1正常判断処理を終了してもよい。
(8)上記の第1実施例〜第4実施例では、第2正常判断処理では、PCVバルブ28の圧損を考慮して、連通路26のうちPCVバルブ28よりも吸気管4側に位置する部分に漏れがある場合については、ブローバイガス処理装置10が正常か否かが判断されない場合がある。しかしながら、PCVバブル28が、第2正常判断処理において、PCVバルブ28を通過する気体の圧損を抑制することができる弁装置(例えば電磁弁)を備えていてもよい。この場合、第2正常判断処理において、連通路26のうちPCVバルブ28よりも吸気管4側に位置する部分に漏れがある場合に、ブローバイガス処理装置10が正常か否かが判断されてもよい。
(9)第3実施例〜第5実施例、第7実施例では、差圧センサ322に替えて、圧力センサ22、30を備えていてもよい。この場合、S318及びS336では、制御部42は、圧力センサ22、30で検知される圧力値を用いて、差圧を特定してもよい。
(10)第1実施例〜第4実施例、第6実施例、第7実施例では、ブローバイガス処理装置10、210は、絞り部14に替えて、あるいは、絞り部14と共に、切替装置412を備えていてもよい。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
2 :吸排気システム
4 :吸気管
5 :エアクリーナ
6 :過給機
7 :スロットルバルブ
8 :インテークマニホールド
10 :ブローバイガス処理装置
12 :連通路
14 :絞り部
16 :連通路
16a :上流側連通路
16b :下流側連通路
18 :エゼクタ
20 :絞り部
22 :圧力センサ
26 :連通路
28 :PCVバルブ
30 :圧力センサ
40 :ECU
42 :制御部
45 :ピストン
50 :エンジン
51 :燃焼室
52 :クランクシャフト
53 :シリンダ
54 :ピストン
56 :クランクケース
58 :エンジンオイル
60 :流路
62 :排気管
63 :バルブ
64 :カムシャフト
66 :収容室
102 :流量
104 :流量
106 :流量
210 :ブローバイガス処理装置
218 :エゼクタ
220 :逆止弁

Claims (12)

  1. 過給機と前記過給機の下流側のスロットルバルブとが配置されている吸気管にブローバイガスを送出するブローバイガス処理装置であって、
    前記過給機よりも上流側の前記吸気管と内燃機関のクランクケースとを連通する第1連通路と、
    前記スロットルバルブよりも下流側の前記吸気管と前記クランクケースとを連通する第2連通路と、
    前記過給機よりも前記上流側の前記吸気管と前記クランクケースとを連通する第3連通路と、
    前記クランクケースと前記第2連通路との連通と遮断とを切り替える弁装置と、
    前記吸気管と前記第3連通路とを連通しており、前記吸気管から流入する気体の流れを利用して、前記クランクケースの前記ブローバイガスを前記第3連通路に吸引するエゼクタと、
    前記クランクケース内の第1圧力と前記第3連通路の前記エゼクタよりも下流側の第2圧力を用いて、前記ブローバイガス処理装置が正常に動作可能であるか否かを判断する判断部と、を備えるブローバイガス処理装置。
  2. 請求項1に記載のブローバイガス処理装置であって、
    前記第1圧力を検出する第1圧力センサと、
    前記第2圧力を検出する第2圧力センサと、をさらに備えるブローバイガス処理装置。
  3. 請求項1又は2に記載のブローバイガス処理装置であって、
    前記判断部は、
    前記吸気管内の気圧が負圧である状態で、前記第1圧力を用いて、前記ブローバイガス処理装置が正常に動作可能であるか否かを判断し、
    前記吸気管内の前記過給機よりも下流側が正圧である状態で、前記第2圧力を用いて、前記ブローバイガス処理装置が正常に動作可能であるか否かを判断する、ブローバイガス処理装置。
  4. 請求項1又は2に記載のブローバイガス処理装置であって、
    前記第1圧力と前記第2圧力との差圧を取得する差圧取得部をさらに備え、
    前記判断部は、取得済みの差圧を用いて、前記ブローバイガス処理装置が正常に動作可能であるか否かを判断する、ブローバイガス処理装置。
  5. 請求項4に記載のブローバイガス処理装置であって、
    前記差圧取得部は、前記第1圧力と前記第2圧力との差圧を検出する差圧センサを備える、ブローバイガス処理装置。
  6. 請求項1から5のいずれか一項に記載のブローバイガス処理装置であって、
    前記第1連通路を開通している開通状態と閉塞している閉塞状態とに切り替える第1切替装置であって、前記ブローバイガス処理装置が正常に動作可能でないと判断される場合に、前記第1連通路を前記閉塞状態に維持する前記第1切替装置をさらに備え、
    前記第1圧力は、前記切替装置よりも前記クランクケース側の圧力である、ブローバイガス処理装置。
  7. 請求項1から6のいずれか一項に記載のブローバイガス処理装置であって、
    前記エゼクタは、前記スロットルバルブよりも上流側の前記吸気管と前記第3連通路とを連通する、ブローバイガス処理装置。
  8. 請求項1から7のいずれか一項に記載のブローバイガス処理装置であって、
    前記第1連通路に配置される第1絞り部をさらに備える、ブローバイガス処理装置。
  9. 請求項1から8のいずれか一項に記載のブローバイガス処理装置であって、
    前記第3連通路の前記第2圧力センサよりも吸気管側に配置される第2絞り部をさらに備える、ブローバイガス処理装置。
  10. 車両の発電装置に用いられる内燃機関のためのブローバイガス処理装置であって、過給機と前記過給機の下流側のスロットルバルブとが配置されている吸気管にブローバイガスを送出する前記ブローバイガス処理装置であって、
    前記過給機よりも上流側の前記吸気管と内燃機関のクランクケースとを連通する第1連通路と、
    前記過給機よりも前記上流側の前記吸気管と前記クランクケースとを連通する第3連通路と、
    前記吸気管と前記第3連通路とを連通しており、前記吸気管から流入する気体の流れを利用して、前記クランクケースの前記ブローバイガスを前記第3連通路に吸引するエゼクタと、
    前記クランクケース内の第1圧力と前記第3連通路の前記エゼクタよりも下流側の第2圧力を用いて、前記ブローバイガス処理装置が正常に動作可能であるか否かを判断する判断部と、を備えるブローバイガス処理装置。
  11. 請求項1から10のいずれか一項に記載のブローバイガス処理装置であって、
    前記第3連通路の前記エゼクタよりも下流側において、前記第3連通路を開通している開通状態と閉塞している閉塞状態とに切り替える第2切替装置と、
    前記第1圧力と前記第2圧力との差圧を取得する差圧取得部と、をさらに備え、
    前記判断部は、前記第2切替装置による前記開通状態と前記閉塞状態との前記差圧の変化量を用いて、前記ブローバイガス処理装置が正常に動作可能であるか否かを判断する、ブローバイガス処理装置。
  12. 車両の発電装置に用いられる内燃機関のためのブローバイガス処理装置であって、過給機と前記過給機の下流側のスロットルバルブとが配置されている吸気管にブローバイガスを送出する前記ブローバイガス処理装置であって、
    前記過給機よりも上流側の前記吸気管と内燃機関のクランクケースとを連通する第1連通路と、
    前記過給機よりも前記上流側の前記吸気管と前記クランクケースとを連通する第3連通路と、
    前記吸気管と前記第3連通路とを連通しており、前記吸気管から流入する気体の流れを利用して、前記クランクケースの前記ブローバイガスを前記第3連通路に吸引するエゼクタと、
    前記第3連通路の前記エゼクタよりも下流側において、前記第3連通路を開通している開通状態と閉塞している閉塞状態とに切り替える第3切替装置と、
    前記開通状態と前記閉塞状態との前記クランクケース内の第1圧力の圧力変化と、前記開通状態と前記閉塞状態との前記第3連通路の前記エゼクタよりも下流側の第2圧力の圧力変化と、の少なくとも一方を用いて、前記ブローバイガス処理装置が正常に動作可能であるか否かを判断する判断部と、を備えるブローバイガス処理装置。
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