JP2021143663A - ブローバイガス処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ブローバイガス中の水分等に起因する白煙の排出を抑制できるブローバイガス処理装置を提供する。【解決手段】内燃機関１のブローバイガス処理装置１００であって、ブローバイガスを大気開放するための大気開放通路１０と、ブローバイガスを吸気通路３に還流させるための還流通路２０と、ブローバイガスを何れか一方に供給する切替弁３０と、排気スロットル弁４１，４２と、制御ユニット５０と、を備え、制御ユニット５０により排気スロットル弁４１，４２が閉弁されているとき、切替弁３０が、ブローバイガスを還流通路２０に供給するよう切り替えられる。【選択図】図１

Description

本開示は、ブローバイガス処理装置に関する。

内燃機関においては、ピストンとシリンダの隙間からクランクケース内に漏出したブローバイガスを、ブローバイガス通路から大気に放出するブローバイガス処理装置が公知である。

特開２００７−６４１３４号公報

しかしながら、上記のブローバイガス処理装置では、ブローバイガス中の水分やオイルに起因して、ブローバイガス通路から白煙が排出される場合がある。この場合、その白煙の原因が、内燃機関の異常であると誤認される可能性があり、不必要な整備につながる虞がある。

他方、本出願の発明者は、特定の運転条件のときに、白煙が発生し易い傾向があることを新たに発見した。

そこで、本開示は、かかる事情に鑑みて創案され、その目的は、ブローバイガス中の水分等に起因する白煙の排出を抑制できるブローバイガス処理装置を提供することにある。

本開示の一の態様によれば、内燃機関のブローバイガス処理装置であって、ブローバイガスを大気開放するための大気開放通路と、ブローバイガスを吸気通路に還流させるための還流通路と、ブローバイガスを前記大気開放通路及び前記還流通路の何れか一方に供給するよう切替可能な切替弁と、前記内燃機関の排気通路に設けられた排気スロットル弁と、前記内燃機関及び前記排気スロットル弁を制御するように構成された制御ユニットと、を備え、前記制御ユニットにより前記排気スロットル弁が閉弁されているとき、前記切替弁が、ブローバイガスを前記還流通路に供給するよう切り替えられることを特徴とするブローバイガス処理装置が提供される。

好ましくは、制御ユニットにより前記内燃機関がアイドル制御されているとき、前記切替弁が、ブローバイガスを前記還流通路に供給するよう切り替えられる。

また、前記制御ユニットは、暖機促進制御中に前記排気スロットル弁を閉弁する。

また、前記制御ユニットは、フィルタ再生制御中に、前記排気スロットル弁を閉弁する。

また、前記内燃機関の吸気通路に設けられた吸気スロットル弁を更に備え、前記制御ユニットは、前記排気スロットル弁の閉弁中に前記吸気スロットル弁を閉弁し、前記切替弁は、前記吸気スロットル弁の閉弁により生成された吸気負圧により、ブローバイガスを前記還流通路に供給するよう切り替えられる。

また、前記切替弁は、前記制御ユニットにより切り替えられる電磁弁により構成される。

本開示のブローバイガス処理装置によれば、ブローバイガス中の水分等に起因する白煙の排出を抑制できる。

第１実施形態のブローバイガス処理装置を含む内燃機関の全体構成図である。 第１実施形態における内燃機関及び排気スロットル弁の制御の制御フローを示す図である。 図１に示した切替弁において大気開放通路にブローバイガスが供給される状態を表した部分断面図である。 図１に示した切替弁において還流通路にブローバイガスが供給される状態を表した部分断面図である。 第２実施形態のブローバイガス処理装置を含む内燃機関の全体構成図である。 第２実施形態における切替弁の制御の制御フローを示す図である。 第１変形例のブローバイガス処理装置を含む内燃機関の全体構成図である。 図７に示した切替弁において還流通路にブローバイガスが供給されない状態を表した部分断面図である。 図７に示した切替弁において還流通路にブローバイガスが供給される状態を表した部分断面図である。

以下、添付図面を参照して本開示の実施形態を説明する。なお、本開示は以下の実施形態に限定されない点に留意されたい。また、図中に示す上下前後左右の各方向は、説明の便宜上定められたものに過ぎないが、内燃機関１を搭載した車両（不図示）の各方向と一致する。

（１）第１実施形態
先ず、図１を参照して、第１実施形態の内燃機関１の全体構成を説明する。図中において、白抜き矢印Ａは、吸気の流れを示し、網掛け矢印Ｇは、排気の流れを示す。

図１に示すように、内燃機関１は、車両に搭載された多気筒の圧縮着火式内燃機関、例えばディーゼルエンジンである。車両は、トラック等の大型車両である。しかしながら、車両及び内燃機関１の種類、形式、用途等に特に限定はなく、例えば車両は、乗用車等の小型車両であっても良いし、内燃機関１は、ガソリンエンジン等の火花点火式内燃機関であっても良い。

内燃機関１は、エンジン本体２と、吸気通路３と、排気通路４と、ターボチャージャ５と、後処理ユニット６と、制御ユニットとしての電子制御ユニット（ＥＣＵ）５０と、を備える。

図示しないが、エンジン本体２は、シリンダヘッド、シリンダブロック、クランクケース、ヘッドカバー等の構造部品と、その内部に収容されたピストン、クランクシャフト、動弁機構等の可動部品と、含む。符号２ａは、各シリンダの燃焼室内に燃料を噴射するための筒内インジェクタである。

吸気通路３は、エンジン本体２（特に、シリンダヘッド）に接続された吸気マニホールド３ａと、吸気マニホールド３ａの上流端に接続された吸気管３ｂと、により主に画成される。

吸気マニホールド３ａは、吸気管３ｂから送られてきた吸気を各シリンダの吸気ポートに分配供給する。

吸気管３ｂには、上流側から順に、エアクリーナ３ｃ、ターボチャージャ５のコンプレッサ５Ｃ、インタークーラ３ｄ、及び、吸気スロットル弁４０が設けられる。

吸気スロットル弁４０は、吸気管３ｂを流れる吸気量を調整する電子制御式の流量調整弁（バタフライ弁）であり、ＥＣＵ５０に電気的に接続される。

排気通路４は、エンジン本体２（特に、シリンダヘッド）に接続された排気マニホールド４ａと、排気マニホールド４ａの下流側に配置された排気管４ｂと、により主に画成される。

排気マニホールド４ａは、各シリンダの排気ポートから送られてきた排気を集合させる。排気マニホールド４ａと排気管４ｂの間には、ターボチャージャ５のタービン５Ｔが設けられる。

排気管４ｂには、上流側から順に、第１排気スロットル弁４１、後処理ユニット６、及び第２排気スロットル弁４２が設けられる。

排気スロットル弁４１，４２は、排気管４ｂを流れる排気量を調整する電子制御式の流量調整弁（バタフライ弁）であり、ＥＣＵ５０に電気的に接続される。なお、第１排気スロットル弁４１は、排気ブレーキ弁であり、車両制動時に排気管４ｂを略全閉に閉止して排気の流量を抑制し、エンジンブレーキ力を増加させるために用いられる。

後処理ユニット６は、排気管内インジェクタ６ａと、触媒ケーシング６ｂと、触媒ケーシング６ｂ内に設けられた、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）６ｃ、ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）６ｄ及び差圧センサＳ１と、を備える。

排気管内インジェクタ６ａは、第１排気スロットル弁４１と触媒ケーシング６ｂとの間に位置する排気管４ｂに設けられ、排気管４ｂ内に燃料を噴射するように構成される。また、排気管内インジェクタ６ａは、電磁弁であり、ＥＣＵ５０に電気的に接続される。

触媒ケーシング６ｂは、管状に形成され、上流側から順に、ＤＯＣ６ｃ及びＤＰＦ６ｄを収容する。

ＤＯＣ６ｃは、排気中の未燃成分、特に、排気管内インジェクタ６ａから噴射された燃料に含まれる炭化水素ＨＣ及び一酸化炭素ＣＯを酸化して浄化すると共に、その酸化熱で排気を昇温する。

ＤＰＦ６ｄは、排気中に含まれる粒子状物質（ＰＭ）を捕集する。また、ＤＰＦ６ｄに堆積されたＰＭは、ＤＯＣ６ｃで昇温された排気によって燃焼除去される。

差圧センサＳ１は、ＤＰＦ６ｄの前後の位置に設けられ、ＤＰＦ６ｄの前後の差圧を検出するために用いられる。

ＥＣＵ５０は、車両に搭載された電子制御装置またはコントローラからなり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、記憶装置及び入出力ポート等を備える。

センサ類として、ＥＣＵ５０には、差圧センサＳ１、アクセル開度を検出するためのアクセル開度センサＳ２、エンジン回転速度を検出するためのエンジン回転センサＳ３、及びエンジン冷却水の温度を検出するための水温センサＳ４が電気的に接続される。

ＥＣＵ５０は、内燃機関１及びスロットル弁４０〜４２を制御するように構成される。第１実施形態のＥＣＵ５０は、主に、以下のアイドル制御、暖機促進制御、及びフィルタ再生制御を実行する。

（アイドル制御）
ＥＣＵ５０は、所定のアイドル制御実行条件が成立しているときに、アイドル制御を実行する。アイドル制御は、エンジン回転センサＳ３の検出値が所定の目標アイドル回転速度ＮｉＴとなるように、筒内インジェクタ２ａからの燃料噴射量をフィードバック制御する制御である。

ＥＣＵ５０は、アクセル開度センサＳ２の検出値が、アクセル全閉相当の０％で、かつ、エンジン回転センサＳ３の検出値が、目標アイドル回転速度ＮｉＴよりも高い所定のアイドル回転速度（Ｎｉ＞ＮｉＴ）以下の状態であるとき、アイドル制御の実行条件が成立していると判定し、そうでないとき、アイドル制御の実行条件が成立していないと判定する。

（暖機促進制御）
ＥＣＵ５０は、運転者によって暖機促進スイッチ（不図示）が押されたとき、暖機促進制御を実行する。暖機促進制御は、内燃機関１の始動直後のアイドル運転時に、内燃機関１の暖機を促進させる制御である。

暖機促進制御は、暖機促進スイッチが押されてから、水温センサＳ４の検出値が所定の暖機完了温度以上になるまで実行される。

ＥＣＵ５０は、暖機促進制御中に第１排気スロットル弁４１及び吸気スロットル弁４０を閉弁（全閉）する。ここでいう「全閉」は、流路が完全に閉塞しない程度に閉じた状態を意味する（以下、同様）。これにより、内燃機関１の負荷が上昇し、エンジン回転速度が低下すると、ＥＣＵ５０は、上記のアイドル制御に従って、筒内インジェクタ２ａからの燃料噴射量を増加させる。その結果、暖機を促進できる。なお、ＥＣＵ５０は、暖機促進制御中、第１排気スロットル弁４１に加えて、或いはこれに代えて、第２排気スロットル弁４２を閉弁しても良い。

一方、ＥＣＵ５０は、暖機促進制御中でないとき、第１排気スロットル弁４１及び吸気スロットル弁４０を開弁（全開）する。

（フィルタ再生制御）
ＥＣＵ５０は、ＤＰＦ６ｄのＰＭ堆積量が所定量に達したとき、または、運転者によって再生スイッチ（不図示）が押されたとき、フィルタ再生制御を実行する。フィルタ再生制御は、排気管内インジェクタ６ａから燃料を噴射させて、ＤＯＣ６ｃから高温の排気をＤＰＦ６ｄに流入させることで、ＤＰＦ６ｄに堆積したＰＭを燃焼除去する制御である。なお、ＥＣＵ５０は、排気管内インジェクタ６ａに加えて、或いはこれに代えて、筒内インジェクタ２ａからのポスト噴射を実行しても良い。

ＥＣＵ５０は、差圧センサＳ１の検出値が所定値以上のとき、ＰＭ堆積量が所定量に達したと判定し、そうでないとき、ＰＭ堆積量が所定量に達していないと判定する。なお、ＥＣＵ５０は、差圧センサＳ１の検出値に加えて、或いはこれに代えて、前回のフィルタ再生終了時からの車両の走行距離が所定距離に達したときに、ＰＭ堆積量が所定量に達したと判定しても良い。

フィルタ再生制御は、所定の時間に亘って行われる。また、ＥＣＵ５０は、フィルタ再生が十分でないときに、警告ランプ（不図示）を点灯させ、運転者に再生スイッチを押すことを促す（再生要求）。

また、ＥＣＵ５０は、アイドル制御中かつフィルタ再生制御中に、第２排気スロットル弁４２及び吸気スロットル弁４０を閉弁（全閉）する。この閉弁は、内燃機関１の負荷を上昇させて、筒内インジェクタ２ａからの燃料噴射量を増加させることで、ＤＰＦ６ｄに流入する排気を昇温する目的で行われる。これにより、排気の温度が低下するアイドル運転時でも、フィルタ再生を促進できる。なお、ＥＣＵ５０は、第２排気スロットル弁４２に加えて、或いはこれに代えて、第１排気スロットル弁４１を閉弁しても良い。

一方、ＥＣＵ５０は、アイドル制御中かつフィルタ再生制御中でないときは、第２排気スロットル弁４２及び吸気スロットル弁４０を開弁（全開）する。

図２を参照して、ＥＣＵ５０における制御ルーチンを説明する。図示するルーチンは、所定の演算周期（例えば、１０ｍｓｅｃ）毎に繰り返し実行される。

ＥＣＵ５０は、ステップＳ１０１において、アクセル開度センサＳ２で検出されたアクセル開度Ａｃ、及びエンジン回転センサＳ３で検出されたエンジン回転速度Ｎを取得し、ステップＳ１０２に進む。

ＥＣＵ５０は、ステップＳ１０２において、アクセル開度Ａｃが０％（Ａｃ＝０％）であるか否かを判定する。ステップＳ１０２において、Ａｃ＝０％である（ＹＥＳ）と判定されると、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１０３に進み、エンジン回転速度Ｎが所定のアイドル回転数Ｎｉ以下（Ｎ≦Ｎｉ）であるか否かを判定する。

ステップＳ１０３において、Ｎ≦Ｎｉである（ＹＥＳ）と判定されると、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１０４に進む。ステップＳ１０２及びステップＳ１０３での判定がいずれもＹＥＳの場合、アイドル制御の実行条件が成立したものと判定されたことになる。

ＥＣＵ５０は、ステップＳ１０４において、アイドル制御を実行し、ステップＳ１０５に進み、暖機促進制御中であるか否かを判定する。

ステップＳ１０５において、暖機促進制御中である（ＹＥＳ）と判定されると、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１０６に進み、フィルタ再生制御中であるか否かを判定する。

ステップＳ１０６において、フィルタ再生制御中である（ＹＥＳ）と判定されると、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１０７に進み、スロットル弁４０〜４２を全て閉弁する制御を実行し、リターンする。

一方、ステップＳ１０６において、フィルタ再生制御中でない（ＮＯ）と判定されると、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１０８に進み、吸気スロットル弁４０及び第１排気スロットル弁４１を閉弁し、かつ第２排気スロットル弁４２を開弁する制御を実行し、リターンする。

他方、ステップＳ１０５において、暖機促進制御中でない（ＮＯ）と判定されると、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１０９に進み、フィルタ再生制御中であるか否かを判定する。

ステップＳ１０９において、フィルタ再生制御中である（ＹＥＳ）と判定されると、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１１０に進み、吸気スロットル弁４０及び第２排気スロットル弁４２を閉弁し、かつ第１排気スロットル弁４１を開弁する制御を実行し、リターンする。

一方、ステップＳ１０９において、フィルタ再生制御中でない（ＮＯ）と判定されると、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１１１に進み、スロットル弁４０〜４２を全て開弁する制御を実行し、リターンする。

また、ステップＳ１０２において、Ａｃ＝０％でない（ＮＯ）と判定され、または、ステップＳ１０３において、Ｎ≦Ｎｉでない（ＮＯ）と判定されると、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１１１に進み、スロットル弁４０〜４２を全て開弁する制御を実行し、リターンする。

次に、図１〜図４を参照して、第１実施形態のブローバイガス処理装置１００の構成を説明する。図１中、黒塗り矢印Ｂは、ブローバイガスの流れを示す。

周知のように、ブローバイガスは、シリンダとピストンとの隙間からクランクケース内に漏れ出たガスである。エンジン本体２の内部には、ブローバイガスが流れるエンジン内通路７が設けられる。

エンジン内通路７は、クランクケース内からシリンダブロック及びシリンダヘッドの内部を通過してヘッドカバー内に延びる。エンジン内通路７の出口には、エンジン本体２の外部に露出されたブローバイガス管８が接続される。

ブローバイガス管８は、ゴム等の樹脂材料で形成される。ブローバイガス管８には、オイルセパレータ９が設けられる。また、ブローバイガス管８の下流端は、後述する切替弁３０の入口３０ａに接続される。

オイルセパレータ９は、フィルタエレメント（不図示）を内蔵し、ブローバイガスからオイルを除去するように構成される。但し、オイルセパレータ９の種類は、任意であって良く、例えば、フィルタエレメントを有しない遠心分離式のオイルセパレータであっても良い。

ところで、図示しないが、一般的なブローバイガス処理装置としては、ブローバイガス通路からブローバイガスを大気に放出する装置が公知である。例えば、このようなブローバイガス処理装置では、図１に示したようなブローバイガス管８の下流端が大気開放されている。

しかしながら、このようなブローバイガス処理装置では、ブローバイガス中の水分や、オイルセパレータで除去し切れなかったオイルに起因して、ブローバイガス管から白煙が排出される場合がある。この場合、その白煙の原因が、内燃機関の異常であると誤認される可能性があり、不必要な整備につながる虞がある。

他方、本出願人は、内燃機関がアイドル制御され、かつ排気スロットル弁が閉弁されているときに、ブローバイガス中の水分等に起因して、白煙が発生し易い傾向があることを新たに発見した。

その原因は、このような状態では、内燃機関の負荷が上昇して、筒内インジェクタからの燃料噴射量が増加する一方、排気が下流側に流れ難くなるので、ブローバイガスが増加し、また、ブローバイガス中の水分が多くなるためであると考えられる。

そこで、第１実施形態のブローバイガス処理装置１００は、このように白煙が発生し易い条件下において、ブローバイガスの大気への放出を抑制できるようにした。

ブローバイガス処理装置１００は、ブローバイガスを大気開放するための大気開放通路としての大気開放管１０と、ブローバイガスを吸気通路３に還流させるための還流通路としての還流管２０と、を備える。また、ブローバイガス処理装置１００は、ブローバイガスを大気開放管１０及び還流管２０の何れか一方に供給するよう切替可能な切替弁３０と、上述したスロットル弁４０〜４２及びＥＣＵ５０と、を備える。

大気開放管１０は、ゴム等の樹脂材料で形成される。大気開放管１０の下流端は、大気開放される。一方、大気開放管１０の上流端は、切替弁３０の開放側出口３０ｂに接続される。

還流管２０は、ゴム等の樹脂材料で形成される。還流管２０の下流端は、エアクリーナ３ｃとコンプレッサ５Ｃとの間に位置する吸気管３ｂに接続される。一方、還流管２０の上流端は、切替弁３０の還流側出口３０ｃに接続される。

切替弁３０は、ＥＣＵ５０により内燃機関１がアイドル制御され、かつ第１及び第２排気スロットル弁４１，４２の少なくとも一方が閉弁されているとき、ブローバイガスを還流管２０に供給するよう切り替えられる。

また、第１実施形態の切替弁３０は、機械式のスプール弁であり、吸気スロットル弁４０の閉弁により生成された吸気負圧Ｐにより、ブローバイガスを還流管２０に供給するよう切り替えられる。

具体的には、図３及び図４に示すように、切替弁３０は、スリーブ３１と、スリーブ３１内に設けられたスプール３２及びバネ部材３３と、吸気管３ｂから吸気負圧Ｐを取り出すための負圧管３４と、を備える。なお、図中では、スプール３２以外の構成を断面で表す。

スリーブ３１は、左右方向に延びる円筒状の部材である。スリーブ３１の左右方向の中央部分には、右側から順に、開放側出口３０ｂ、入口３０ａ、及び還流側出口３０ｃが形成される。

入口３０ａは、スリーブ３１から前方に突出した管状に形成され、ブローバイガス管８の下流端の内側に嵌合されて接続される。開放側出口３０ｂは、スリーブ３１から後方に突出した管状に形成され、大気開放管１０の上流端の内側に嵌合されて接続される。還流側出口３０ｃは、スリーブ３１から後方に突出した管状に形成され、還流管２０の上流端の内側に嵌合されて接続される。

スリーブ３１の左端には、開口部３１ａが形成される。一方、スリーブ３１の右端には、蓋部３１ｂが取り付けられる。

開口部３１ａには、バネ取付部３１ｃが設けられる。バネ取付部３１ｃは、スリーブ３１の内径を縮径させて形成される。

スプール３２は、左右方向に延びる柱状の弁体であり、スリーブ３１内で軸方向に移動可能に設けられる。スプール３２は、右端部に設けられた第１ランド部３２ａと、左端部に設けられた第２ランド部３２ｂと、これらランド部３２ａ，３２ｂを接続する軸部３２ｃと、を有する。

ランド部３２ａ，３２ｂ及び軸部３２ｃは、円柱状にそれぞれ形成され、互いに同軸に配置される。ランド部３２ａ，３２ｂは、スリーブ３１の内周面に対して摺動可能な外径を有する。軸部３２ｃは、ランド部３２ａ，３２ｂよりも小さい外径を有する。

図３に示すように、第１実施形態のスプール３２は、第１ランド部３２ａが開放側出口３０ｂよりも右側に位置するとき、第２ランド部３２ｂが還流側出口３０ｃを塞ぐように配置される。以下、このスプール３２の位置を「第１位置Ｘ１」とする。

また、図４に示すように、スプール３２は、第２ランド部３２ｂが還流側出口３０ｃよりも左側に位置するとき、第１ランド部３２ａが開放側出口３０ｂを塞ぐように配置される。以下、このスプール３２の位置を「第２位置Ｘ２」とする。

他方、軸部３２ｃの外周面とスリーブ３１の内周面との隙間には、開いた方の出口３０ｂ，３０ｃに向かって、入口３０ａからブローバイガスが流れる流路３５が形成される。

バネ部材３３には、コイルスプリングが用いられる。バネ部材３３は、バネ取付部３１ｃと第２ランド部３２ｂとの間に配置され、スプール３２を右方向に付勢する。

負圧管３４は、ゴム等の樹脂材料で形成される。負圧管３４の一端（図示、右端）は、スリーブ３１の左端の外側に嵌合されて接続される。

一方、図１に示すように、負圧管３４の他端は、吸気スロットル弁４０が位置する吸引管３ｂに接続される。この位置では、吸気スロットル弁４０が閉弁されたとき、吸引管３ｂの流路面積が狭くなることで、吸気負圧Ｐが生成される。

第１実施形態では、上述したように、第１及び第２排気スロットル弁４１，４２が開弁されているとき、吸気スロットル弁４０も開弁されるため、吸気負圧Ｐが生成されない。

そのため、このときは、図３に示すように、スプール３２は、吸気負圧Ｐによって吸引されず、スリーブ３１内でバネ部材３３の付勢力に押されて、第１位置Ｘ１に位置される。

これにより、切替弁３０では、開放側出口３０ｂが開放され、還流側出口３０ｃが閉止されるので、入口３０ａからスリーブ３１内に導入されたブローバイガスを、大気開放管１０のみに供給できる。その結果、白煙が発生し難い排気スロットル弁４１，４２の開弁時には、還流管２０を通じてブローバイガスを吸気管３ｂに還流させないで、大気開放管１０からブローバイガスを大気に放出できる。

一方、図１に示すように、第１及び第２排気スロットル弁４１，４２が閉弁されているときは、吸気スロットル弁４０も閉弁されるため、吸気負圧Ｐが生成される。

このとき、図４に示すように、スプール３２は、負圧管３４及び開口部３１ａを通じて、吸気負圧Ｐによって吸引され、スリーブ３１内でバネ部材３３の付勢力に反して左方向に移動することで、第２位置Ｘ２に位置される。

これにより、切替弁３０では、開放側出口３０ｂが閉止され、還流側出口３０ｃが開放されるので、入口３０ａからスリーブ３１内に導入されたブローバイガスを、還流管２０のみに供給できる。その結果、白煙が発生し易い排気スロットル弁４１，４２の閉弁時には、大気開放管１０からブローバイガスを大気に放出させないで、還流管２０を通じてブローバイガスを吸気管３ｂに還流できる。

よって、第１実施形態であれば、アイドル制御中に排気スロットル弁４１，４２が閉弁されたときでも、ブローバイガス中の水分等に起因する白煙の排出を抑制できる。その結果、仮に、大気開放管１０から白煙が排出されている場合には、アイドル制御中の排気スロットル弁４１，４２の閉弁以外の原因に絞って、内燃機関１の異常の原因を特定できるので、整備を正しく行うことができる。

また、第１実施形態の切替弁３０によれば、吸気スロットル弁４０の閉弁によって生成される吸気負圧Ｐを利用して切り替えられるので、例えば切替弁３０に電磁弁を用いた場合と比較して、ＥＣＵ５０による制御を簡素化でき、また、切替弁３０の製造コストを削減できる。

（第２実施形態）
図５及び図６を参照して、第２実施形態のブローバイガス処理装置２００を説明する。なお、下記の説明においては、第１実施形態と同一の構成要素に同じ符号を用い、それらの詳細な説明は省略する。

図５に示すように、第２実施形態の切替弁３０は、機械式のスプール弁ではなく、ＥＣＵ５０より切り替えられる電磁弁により構成される。

第２実施形態の切替弁３０は、入口３０ａ、開放側出口３０ｂ及び還流側出口３０ｃを有する電子制御式の三方弁であり、ＥＣＵ５０に電気的に接続される。

第２実施形態のＥＣＵ５０は、アイドル制御中であり、かつ、第１排気スロットル弁４１及び第２排気スロットル弁４２の少なくとも一方が閉弁されているときに、ブローバイガスを還流管２０に供給するように、切替弁３０を切り替える制御を実行する。このとき、切り替弁３０では、開放側出口３０ｂが閉止され、還流側出口３０ｃが開放される。

また、第２実施形態のＥＣＵ５０は、アイドル制御中でないとき、及び、第１排気スロットル弁４１及び第２排気スロットル弁４２が開弁されているときの、少なくとも一方のとき、ブローバイガスを大気開放管１０に供給するように、切替弁３０を切り替える制御を実行する。このとき、切り替弁３０では、開放側出口３０ｂが開放され、還流側出口３０ｃが閉止される。

第２実施形態によれば、吸気負圧を利用しなくても、切替弁３０において第１実施形態と同様の作用効果を得られる。

また、第２実施形態によれば、図１に示した負圧管３４を省略できるので、内燃機関１（特に、吸気管３ｂ）周りのレイアウトの自由度を向上できる。

最後に、図６を参照して、第２実施形態のＥＣＵ５０における切替弁３０の制御ルーチンを説明する。図示するルーチンは、所定の演算周期（例えば、１０ｍｓｅｃ）毎に繰り返し実行される。

ＥＣＵ５０は、ステップＳ２０１において、アイドル制御中であるか否かを判定する。ステップＳ２０１において、アイドル制御中である（ＹＥＳ）と判定されると、ＥＣＵ５０は、ステップＳ２０２に進み、第１排気スロットル弁４１が閉弁されているか否かを判定する。

ステップＳ２０２において、第１排気スロットル弁４１が閉弁されている（ＹＥＳ）と判定されると、ＥＣＵ５０は、ステップＳ２０３に進み、ブローバイガスを還流管２０に供給するように、切替弁３０を切り替える制御を実行し、リターンする。

一方、ステップＳ２０２において、第１排気スロットル弁４１が閉弁されていない（ＮＯ）と判定されると、ＥＣＵ５０は、ステップＳ２０４に進み、第２排気スロットル弁４２が閉弁されているか否かを判定する。

ステップＳ２０４において、第２排気スロットル弁４２が閉弁されている（ＹＥＳ）と判定されると、ＥＣＵ５０は、ステップＳ２０３に進み、ブローバイガスを還流管２０に供給するように、切替弁３０を切り替える制御を実行し、リターンする。

他方、ステップＳ２０４において、第２排気スロットル弁４２が閉弁されていない（ＮＯ）と判定されると、ＥＣＵ５０は、ステップＳ２０５に進み、ブローバイガスを大気開放管１０に供給するように、切替弁３０を切り替える制御を実行し、リターンする。

また、ステップＳ２０１において、アイドル制御中でない（ＮＯ）と判定されると、ＥＣＵ５０は、ステップＳ２０５に進み、ブローバイガスを大気開放管１０に供給するように、切替弁３０を切り替える制御を実行し、リターンする。

他方、上述した実施形態は、以下のような変形例またはその組み合わせとすることができる。

（第１変形例）
図７に示すように、切替弁３０は、還流管２０に設けられた開閉弁３０Ａと、大気開放管１０に設けられた逆止弁３０Ｂと、によって構成されても良い。

第１変形例では、ブローバイガス管８の下流端に、逆止弁３０Ｂを介して大気開放管１０の上流端が接続される。また、オイルセパレータ９と逆止弁３０Ｂとの間に位置するブローバイガス管８に、還流管２０の上流端が接続される。

図８及び図９に示すように、開閉弁３０Ａは、機械式のスプール弁であり、吸気スロットル弁４０の閉弁により生成された吸気負圧Ｐにより、還流管２０を開くように構成される。

開閉弁３０Ａは、図３及び図４に示した第１実施形態の切替弁３０から開放側出口３０ｂ、第１ランド部３２ａ及び軸部３２ｃが省略された構成である。また、第１変形例の入口３０ａ及び還流側出口３０ｂは、スリーブ３１の右端部の位置で互いに同軸状に配置される。但し、開閉弁３０Ａは、任意の種類、形状であって良く、ＥＣＵ５０によって電気的に制御される電磁弁であっても良い。

逆止弁３０Ｂは、ブローバイガス管８内の圧力が大気開放管１０内の圧力（大気圧）よりも高いときに開弁され、そうでないときに、閉弁するように構成される。また、後述するように、逆止弁３０Ｂは、開閉弁３０Ａの開弁時に、大気開放管１０から大気へブローバイガスが放出されるのを抑制するために設けられる。

第１変形例では、第１実施形態と同様に、排気スロットル弁４１，４２が開弁されているとき、吸気スロットル弁４０も開弁されるため、吸気負圧Ｐは生成されない。これにより、図８に示すように、開閉弁３０Ａが閉弁されるので、ブローバイガス管８から還流管２０にブローバイガスが供給されない。

また、その結果、ブローバイガス管８内の圧力が大気圧よりも高くなるため、逆止弁３０Ｂが開弁される。これにより、大気開放管１０から大気へブローバイガスを放出できる。

一方、排気スロットル弁４１，４２の少なくとも一方が閉弁されているとき、吸気スロットル弁４０も閉弁されるため、吸気負圧Ｐが生成される。これにより、図９に示すように、開閉弁３０Ａが開弁されるので、還流管２０を通じてブローバイガスが吸気管３ｂに還流される。

また、このとき、エアクリーナ３ｃからコンプレッサ５Ｃに流れる吸気の負圧により、ブローバイガス管８内の圧力が大気圧よりも低くなるため、逆止弁３０Ｂが閉弁される。これにより、大気開放管１０から大気へのブローバイガスの放出を抑制できる。

よって、第１変形例の切替弁３０であれば、第１実施形態と同様に、内燃機関１がアイドル制御され、かつ排気スロットル弁４１，４２が閉弁されているとき、ブローバイガスを還流管２０に供給するよう切り替えることができる。

（第２変形例）
図示しないが、第２実施形態のＥＣＵ５０は、第１排気スロットル弁４１及び第２排気スロットル弁４２の両方が閉弁されているときにのみ、ブローバイガスを還流管２０に供給するように、切替弁３０を切り替える制御を実行しても良い。

このときは、排気スロットル弁４１，４２の何れか一方だけを閉弁する場合よりも、内燃機関の負荷が高くなり、筒内インジェクタからの燃料噴射量が増加され、排気が下流側に流れ難くなるので、ブローバイガス中の水分が増加され、白煙が発生する頻度が多くなる。

すなわち、第２変形例では、このように白煙が発生する頻度が多くなる条件下でのみ、ブローバイガスの大気への放出を抑制できる。

（第３変形例）
ＥＣＵ５０は、アイドル制御中でないときに、排気スロットル弁４１，４２及び吸気スロットル弁４０を閉弁しても良い。例えば、第３変形例のＥＣＵ５０は、アイドル制御中でなくても、フィルタ再生制御中、第２排気スロットル弁４２及び吸気スロットル弁４０を閉弁する。

以上、本開示の実施形態を詳細に述べたが、本開示の実施形態は上述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本開示の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本開示に含まれる。従って、本開示は、限定的に解釈されるべきではなく、本開示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。

１ 内燃機関
３ 吸気通路
３ｂ 吸気管
４ 排気通路
４ｂ 排気管
１０ 大気開放管（大気開放通路）
２０ 還流管（還流通路）
３０ 切替弁
４０ 吸気スロットル弁
４１ 第１排気スロットル弁（排気スロットル弁）
４２ 第２排気スロットル弁（排気スロットル弁）
５０ ＥＣＵ（制御ユニット）
１００ ブローバイガス処理装置
Ａ 吸気
Ｂ ブローバイガス
Ｇ 排気
Ｐ 吸気負圧

Claims (6)

1. 内燃機関のブローバイガス処理装置であって、
   ブローバイガスを大気開放するための大気開放通路と、
   ブローバイガスを吸気通路に還流させるための還流通路と、
   ブローバイガスを前記大気開放通路及び前記還流通路の何れか一方に供給するよう切替可能な切替弁と、
   前記内燃機関の排気通路に設けられた排気スロットル弁と、
   前記内燃機関及び前記排気スロットル弁を制御するように構成された制御ユニットと、を備え、
   前記制御ユニットにより前記排気スロットル弁が閉弁されているとき、前記切替弁が、ブローバイガスを前記還流通路に供給するよう切り替えられる
   ことを特徴とするブローバイガス処理装置。
2. 前記制御ユニットにより前記内燃機関がアイドル制御されているとき、前記切替弁が、ブローバイガスを前記還流通路に供給するよう切り替えられる
   請求項１に記載のブローバイガス処理装置。
3. 前記制御ユニットは、暖機促進制御中に前記排気スロットル弁を閉弁する
   請求項１又は２に記載のブローバイガス処理装置。
4. 前記制御ユニットは、フィルタ再生制御中に、前記排気スロットル弁を閉弁する
   請求項１又は２に記載のブローバイガス処理装置。
5. 前記内燃機関の吸気通路に設けられた吸気スロットル弁を更に備え、
   前記制御ユニットは、前記排気スロットル弁の閉弁中に前記吸気スロットル弁を閉弁し、
   前記切替弁は、前記吸気スロットル弁の閉弁により生成された吸気負圧により、ブローバイガスを前記還流通路に供給するよう切り替えられる
   請求項１〜４何れか一項に記載のブローバイガス処理装置。
6. 前記切替弁は、前記制御ユニットにより切り替えられる電磁弁により構成される
   請求項１〜４何れか一項に記載のブローバイガス処理装置。

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