JP4383983B2 - Blowby gas recirculation system - Google Patents

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Description

本発明はブローバイガス還流装置に関する。   The present invention relates to a blow-by gas recirculation apparatus.

ディーゼルエンジンの排気ガス中にはカーボンを主成分とする粒子状物質(パティキュレート)が含まれており、黒煙の原因となっている。このため、多くの内燃機関の排気通路上に粒子状物質を捕集するために多孔質で通気性の良い耐熱性のフィルタ(パティキュレートフィルタ)が設けられており、このフィルタにより排気ガスの浄化が行われている。   Diesel engine exhaust gas contains particulate matter (particulates) mainly composed of carbon, which causes black smoke. For this reason, in order to collect particulate matter on the exhaust passage of many internal combustion engines, a porous heat-resistant filter (particulate filter) with good air permeability is provided, and this filter purifies the exhaust gas. Has been done.

このようなフィルタによって排気ガスを捕集し続けると、フィルタに粒子状物質が堆積してフィルタの通気性が失われ、フィルタに起因する圧力損失が高くなる。したがって、圧力損失の過度の上昇を抑制するためには、堆積した粒子状物質を定期的に除去する必要がある。堆積した粒子状物質を除去する手段としては、例えば、フィルタの温度を粒子状物質の燃焼温度にまで上昇させることが挙げられる。これにより粒子状物質は排気ガス中の酸素によって燃焼せしめられるからである。   If the exhaust gas is continuously collected by such a filter, particulate matter accumulates on the filter and the air permeability of the filter is lost, and the pressure loss due to the filter increases. Therefore, in order to suppress an excessive increase in pressure loss, it is necessary to periodically remove the accumulated particulate matter. As a means for removing the accumulated particulate matter, for example, the temperature of the filter is raised to the combustion temperature of the particulate matter. This is because the particulate matter is burned by oxygen in the exhaust gas.

フィルタを昇温させる手段としては様々なものが提案されているが、そのうちの一つに特許文献1に開示された方法がある。すなわち、燃焼室内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁から、圧縮上死点近傍で行われる主噴射とは別に該主噴射よりも後に燃料の追加噴射を行う。追加噴射された燃料は燃焼室内で燃焼して排気ガスの温度を上昇させ、その結果フィルタが昇温せしめられる。あるいは、追加噴射された燃料は燃焼室内で燃焼せずに排気ガスに含まれた状態でフィルタに到達し、フィルタにおいて酸化せしめられる。そして酸化反応における反応熱によってフィルタが昇温せしめられる。   Various means for raising the temperature of the filter have been proposed, and one of them is the method disclosed in Patent Document 1. That is, additional injection of fuel is performed after the main injection separately from the main injection performed near the compression top dead center from the fuel injection valve that directly injects fuel into the combustion chamber. The additionally injected fuel is combusted in the combustion chamber to raise the temperature of the exhaust gas, and as a result, the temperature of the filter is raised. Alternatively, the additionally injected fuel reaches the filter without being burned in the combustion chamber and is contained in the exhaust gas, and is oxidized in the filter. Then, the temperature of the filter is raised by reaction heat in the oxidation reaction.

特開平07−259533号公報JP 07-259533 A 特公平03−040210号公報Japanese Patent Publication No. 03-040210 実開平05−087213号公報Japanese Utility Model Publication No. 05-087213 特開平06−108818号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-108818 特開平06−212939号公報JP-A-06-212939

ところで、追加噴射を行った場合、噴射された燃料の一部が気化せずに燃焼室を画成するシリンダ壁面にまで到達し、シリンダ壁面に付着することがある。このようにしてシリンダ壁面に付着した燃料は、往復運動しているピストンによりクランクケース内へと掻き落とされ、クランクケース内に貯留されている潤滑油中に混入されることになる。   By the way, when additional injection is performed, a part of the injected fuel may reach the cylinder wall surface that defines the combustion chamber without being vaporized, and may adhere to the cylinder wall surface. The fuel adhering to the cylinder wall in this way is scraped off into the crankcase by the reciprocating piston and mixed into the lubricating oil stored in the crankcase.

潤滑油中に燃料が混入されると、潤滑油が希釈化されて潤滑油の性状悪化および潤滑油の潤滑性能の悪化を招く。特に、燃料混入により潤滑油の粘性が失われ易く、その結果、軸受の焼き付きが起こるといった問題が生じる。   When fuel is mixed in the lubricating oil, the lubricating oil is diluted, leading to deterioration of the properties of the lubricating oil and deterioration of the lubricating performance of the lubricating oil. In particular, the viscosity of the lubricating oil is easily lost due to fuel mixing, resulting in a problem that bearing seizure occurs.

そこで、本発明の目的は、潤滑油に燃料が混入することによる潤滑油の性状悪化を抑制することにある。   Therefore, an object of the present invention is to suppress deterioration of the properties of the lubricating oil due to the fuel being mixed into the lubricating oil.

上記課題を解決するために、第1の発明では、過給機と該過給機で加圧された吸気ガスを冷却するインタークーラとが吸気通路上に設けられている内燃機関に用いられ、上記吸気通路内の吸気ガスを上記内燃機関のクランクケース内に流入させる空気導入通路と、上記内燃機関のクランクケース内のブローバイガスを上記吸気通路内に還流させるガス還流通路とを具備するブローバイガス還流装置において、上記空気導入通路は上記過給機の吸気下流であって上記インタークーラの吸気上流において上記吸気通路に連通する。
第1の発明によれば、空気導入通路は過給機の吸気下流であってインタークーラの吸気上流において吸気通路に連通しているため、空気導入通路を介して高温の吸気ガスがクランクケース内に導入される。導入される吸気ガスが高温であるため、潤滑油中に燃料が混入されている場合に潤滑油から燃料が気化され易い。
In order to solve the above problems, in the first invention, the supercharger and an intercooler that cools the intake gas pressurized by the supercharger are used in an internal combustion engine provided on an intake passage. Blow-by gas comprising an air introduction passage for allowing intake gas in the intake passage to flow into the crankcase of the internal combustion engine, and a gas recirculation passage for returning blow-by gas in the crankcase of the internal combustion engine into the intake passage. In the recirculation device, the air introduction passage communicates with the intake passage downstream of the supercharger and upstream of the intercooler.
According to the first invention, since the air introduction passage communicates with the intake passage downstream of the turbocharger and upstream of the intake air of the intercooler, the high-temperature intake gas passes through the air introduction passage in the crankcase. To be introduced. Since the introduced intake gas has a high temperature, the fuel is easily vaporized from the lubricating oil when the fuel is mixed in the lubricating oil.

第2の発明では、第1の発明において、上記空気導入通路には該空気導入通路内を流れる吸気ガスの流量を制御する流量制御弁が設けられ、上記ガス還流通路は上記過給機の吸気上流側において上記吸気通路に連通する。
第2の発明によれば、吸気ガスを吸気通路からクランクケース内に導入させる空気導入通路の方が、ブローバイガスをクランクケース内から吸気通路に還流するガス還流通路よりも高圧な吸気ガスが流れる吸気通路に連通されているため、クランクケース内への吸気ガスの導入を効果的に行うことができる。また、空気導入通路に流量制御弁が設けられていることにより、潤滑油から燃料を気化させるのに必要な量の吸気ガスをクランクケース内に導入させることができる。
According to a second invention, in the first invention, the air introduction passage is provided with a flow rate control valve for controlling a flow rate of the intake gas flowing in the air introduction passage, and the gas recirculation passage is provided in the intake air of the supercharger. It communicates with the intake passage on the upstream side.
According to the second aspect of the invention, the air introduction passage through which the intake gas is introduced from the intake passage into the crankcase flows higher pressure intake gas than the gas recirculation passage through which the blowby gas is recirculated from the crankcase to the intake passage. Since it is connected to the intake passage, intake gas can be effectively introduced into the crankcase. In addition, since the flow control valve is provided in the air introduction passage, an intake gas necessary for vaporizing the fuel from the lubricating oil can be introduced into the crankcase.

第3の発明では、第2の発明において、上記内燃機関は通常の主噴射よりも遅いタイミングで燃料噴射を行う後噴射が可能であり、上記流量制御弁は上記後噴射の実行開始後に上記流量制御弁が開弁され、該後噴射の実行終了から所定期間経過後に上記流量制御弁が閉弁される。
クランクケース内に吸気ガスを導入すると、潤滑油中に混入された燃料以外にも潤滑油が僅かながら気化せしめられる。第3の発明によれば、基本的に後噴射の実行期間中にのみ流量制御弁が開弁され、すなわち当該期間中にのみクランクケース内に吸気ガスが導入されるため、潤滑油の気化が最小限に抑制される。
なお、「後噴射」とは、通常の主噴射よりも遅いタイミングで実行される主噴射、および主噴射よりも遅いタイミングで該主噴射とは別に実行される噴射を意味する。また、「所定期間」とは、例えば、流量制御弁を閉弁したときに未だ潤滑油中に混入されている燃料を気化させるのに必要な期間である。
According to a third aspect, in the second aspect, the internal combustion engine is capable of post-injection in which fuel injection is performed at a timing later than normal main injection, and the flow rate control valve is configured to perform the flow rate after the start of the post-injection. The control valve is opened, and the flow rate control valve is closed after a predetermined period has elapsed since the end of the post injection.
When the intake gas is introduced into the crankcase, the lubricating oil is slightly vaporized in addition to the fuel mixed in the lubricating oil. According to the third aspect of the invention, the flow rate control valve is basically opened only during the execution period of the post-injection, that is, the intake gas is introduced into the crankcase only during the period. Minimized.
Note that “post-injection” means main injection executed at a timing later than normal main injection, and injection executed separately from the main injection at a timing later than main injection. The “predetermined period” is a period necessary for evaporating the fuel still mixed in the lubricating oil when the flow control valve is closed, for example.

本発明によれば、クランクケース内に導入される吸気ガスが高温であるため、潤滑油中に燃料が混入されている場合に潤滑油から燃料が気化され易く、よって潤滑油に燃料が混入することによる潤滑油の性状悪化が抑制される。   According to the present invention, since the intake gas introduced into the crankcase is hot, the fuel is easily vaporized from the lubricating oil when the fuel is mixed in the lubricating oil, and thus the fuel is mixed into the lubricating oil. As a result, deterioration of the properties of the lubricating oil is suppressed.

以下、図面を参照して本発明について説明する。図1は本発明が用いられるディーゼル型の圧縮自着火式内燃機関を示す。なお本発明は火花点火式内燃機関にも適用可能である。   The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a diesel-type compression ignition type internal combustion engine in which the present invention is used. The present invention is also applicable to a spark ignition type internal combustion engine.

図1を参照すると、1は機関本体、2はシリンダブロック、3はシリンダヘッド、4はシリンダヘッドカバー、5はオイルパンをそれぞれ示す。シリンダブロック2の各シリンダ内ではピストン6が往復動しており、これによりシリンダブロック2とシリンダヘッド3とピストン6とによって画成される燃焼室7の容積が変動せしめられる。また、シリンダブロック2には、各シリンダと連通すると共にクランクシャフトが配置されるクランクケース8が設けられる。シリンダヘッド3には、燃焼室7内に燃料を噴射するための電子制御式燃料噴射弁9が設けられると共に、燃焼室7内に吸気ガスを流入させるための吸気ポート10と、燃焼室7から排気ガスを排出させるための排気ポート11とが設けられる。吸気ポート10および排気ポート11はそれぞれ吸気弁(図示せず)および排気弁(図示せず)によって開閉される。   Referring to FIG. 1, 1 is an engine body, 2 is a cylinder block, 3 is a cylinder head, 4 is a cylinder head cover, and 5 is an oil pan. In each cylinder of the cylinder block 2, the piston 6 reciprocates, whereby the volume of the combustion chamber 7 defined by the cylinder block 2, the cylinder head 3 and the piston 6 is varied. The cylinder block 2 is provided with a crankcase 8 that communicates with each cylinder and in which a crankshaft is disposed. The cylinder head 3 is provided with an electronically controlled fuel injection valve 9 for injecting fuel into the combustion chamber 7, an intake port 10 for allowing intake gas to flow into the combustion chamber 7, and the combustion chamber 7. An exhaust port 11 for exhausting exhaust gas is provided. The intake port 10 and the exhaust port 11 are opened and closed by an intake valve (not shown) and an exhaust valve (not shown), respectively.

オイルパン5内には、機関本体1の各作動機構の潤滑を行うための潤滑油が貯留される。潤滑油は、オイルポンプ(図示せず)により、機関本体の各作動機構に送られる。例えば、潤滑油は、ピストン6とシリンダとの間の摩擦抵抗を低減するためにシリンダ壁面に提供されたり、吸気弁および排気弁を開閉するようにシリンダヘッドカバー4内の動弁機構室12内に配置された動弁機構(図示せず)における摩擦抵抗を低減するために動弁機構等に提供されたりする。動弁機構等、シリンダヘッドカバー4内に配置された各作動機構に提供された潤滑油は、オイル戻し通路13を介してオイルパン5内に戻される。   Lubricating oil for lubricating each operation mechanism of the engine body 1 is stored in the oil pan 5. Lubricating oil is sent to each operating mechanism of the engine body by an oil pump (not shown). For example, lubricating oil is provided on the cylinder wall surface to reduce the frictional resistance between the piston 6 and the cylinder, or in the valve mechanism chamber 12 in the cylinder head cover 4 so as to open and close the intake valve and the exhaust valve. In order to reduce the frictional resistance in the arranged valve mechanism (not shown), it is provided to the valve mechanism or the like. Lubricating oil provided to each operating mechanism arranged in the cylinder head cover 4 such as a valve operating mechanism is returned to the oil pan 5 through the oil return passage 13.

吸気ポート10は対応する吸気枝管20を介してサージタンク21に連結され、サージタンク21は吸気ダクト22を介して過給機(排気ターボチャージャ)23のコンプレッサ24に連結される。コンプレッサ24は吸気ダクト25を介してエアクリーナ26に連結される。吸気ダクト22内には、ステップモータ27により駆動されるスロットル弁28と、吸気ダクト22内を流れる吸気ガスを冷却するための冷却装置(インタークーラ)29とが配置される。図1に示した内燃機関ではインタークーラ29内に機関冷却水が導かれ、この機関冷却水により吸気ガスが冷却される。図1において、吸気通路(吸気ダクト25、22、サージタンク21、吸気枝管20および吸気ポート10等により画成される通路)に示されている矢印は、吸気ガスの流れを示す。   The intake port 10 is connected to a surge tank 21 via a corresponding intake branch pipe 20, and the surge tank 21 is connected to a compressor 24 of a supercharger (exhaust turbocharger) 23 via an intake duct 22. The compressor 24 is connected to an air cleaner 26 via an intake duct 25. A throttle valve 28 driven by a step motor 27 and a cooling device (intercooler) 29 for cooling the intake gas flowing in the intake duct 22 are disposed in the intake duct 22. In the internal combustion engine shown in FIG. 1, engine cooling water is guided into the intercooler 29, and the intake gas is cooled by the engine cooling water. In FIG. 1, the arrows shown in the intake passage (the passage defined by the intake ducts 25 and 22, the surge tank 21, the intake branch pipe 20, the intake port 10 and the like) indicate the flow of the intake gas.

一方、排気ポート11は排気枝管35および排気管36を介して排気ターボチャージャ23の排気タービン37に連結される。排気タービン37の出口は排気管38を介してパティキュレートフィルタ(以下、「フィルタ」と称す)39を内蔵したケーシング40に連結される。図1において、排気通路(排気ポート11、排気枝管35、排気管36、38等により画成される通路)に示されている矢印は、排気ガスの流れを示す。   On the other hand, the exhaust port 11 is connected to an exhaust turbine 37 of the exhaust turbocharger 23 via an exhaust branch pipe 35 and an exhaust pipe 36. The outlet of the exhaust turbine 37 is connected to a casing 40 containing a particulate filter (hereinafter referred to as “filter”) 39 via an exhaust pipe 38. In FIG. 1, the arrows shown in the exhaust passage (the passage defined by the exhaust port 11, the exhaust branch pipe 35, the exhaust pipes 36, 38, etc.) indicate the flow of the exhaust gas.

各燃料噴射弁9は燃料供給管を介して燃料リザーバ、いわゆるコモンレール(図示せず)に連結される。このコモンレール内へは電気制御式の吐出量可変な燃料ポンプから燃料が供給され、コモンレール内に供給された燃料は各燃料供給管を介して燃料噴射弁9に供給される。コモンレールにはコモンレール内の燃料圧を検出するための燃料圧センサが取り付けられ、燃料圧センサの出力信号に基づいてコモンレール内の燃料圧が目標燃料圧となるように燃料ポンプの吐出量が制御される。   Each fuel injection valve 9 is connected to a fuel reservoir, a so-called common rail (not shown) via a fuel supply pipe. Fuel is supplied into the common rail from an electrically controlled fuel pump with variable discharge amount, and the fuel supplied into the common rail is supplied to the fuel injection valve 9 via each fuel supply pipe. A fuel pressure sensor for detecting the fuel pressure in the common rail is attached to the common rail, and the discharge amount of the fuel pump is controlled based on the output signal of the fuel pressure sensor so that the fuel pressure in the common rail becomes the target fuel pressure. The

電子制御ユニット(ECU)50はデジタルコンピュータからなり、双方向性バスにより互いに接続されたROM、RAM、CPU、入力ポートおよび出力ポートを具備する。吸気ダクト25には吸気ダクト25内を通過する吸気ガスの流量を検出するための流量センサ51が設けられる。また、フィルタ40の下流には排気温度を検出してフィルタ40の温度を推定するための温度センサ52が設けられ、フィルタ40の排気上流側と排気下流側とにはフィルタ40の排気上流と排気下流との間の排気ガスの差圧(以下、「前後差圧」と称す)を検出するための差圧センサ53が設けられる。これらセンサの出力信号は対応するAD変換器を介してECUの入力ポートに入力される。一方、ECU50の出力ポートは、対応する駆動回路を介して、燃料噴射弁9、ステップモータ27、および燃料ポンプ等に接続される。   The electronic control unit (ECU) 50 is a digital computer and includes a ROM, a RAM, a CPU, an input port, and an output port connected to each other by a bidirectional bus. The intake duct 25 is provided with a flow rate sensor 51 for detecting the flow rate of intake gas passing through the intake duct 25. Further, a temperature sensor 52 for detecting the exhaust temperature and estimating the temperature of the filter 40 is provided downstream of the filter 40, and the exhaust upstream and exhaust of the filter 40 are disposed upstream and downstream of the filter 40. A differential pressure sensor 53 is provided for detecting a differential pressure of the exhaust gas with respect to the downstream (hereinafter referred to as “front-rear differential pressure”). The output signals of these sensors are input to the input port of the ECU through corresponding AD converters. On the other hand, the output port of the ECU 50 is connected to the fuel injection valve 9, the step motor 27, the fuel pump, and the like via a corresponding drive circuit.

ところで、燃焼室7内の混合気の一部はピストン6とシリンダ壁面との間隙および吸気弁、排気弁外周の間隙を通ってクランクケース8および動弁機構室12(以下、「クランクケース等」と称す)内に漏れ出る。このようにしてクランクケース8等内に漏れ出た燃料を含んだガスはブローバイガスと呼ばれ、未燃ガス(未燃の炭化水素(HC)または部分酸化された燃料を含むガス)と排気ガスとから成る。したがって、ブローバイガスは、HCを含んでいるため、そのまま大気に開放すると大気汚染の原因となる。また、ブローバイガスは少量の水分を含んでおり、この水は強い酸性を示すため、内燃機関内部を汚濁させ、潤滑油の劣化をもたらす。したがって、ブローバイガスを大気開放することなくクランクケース8等内から排出する必要がある。   By the way, a part of the air-fuel mixture in the combustion chamber 7 passes through the gap between the piston 6 and the cylinder wall surface and the gap between the intake valve and the outer periphery of the exhaust valve. Leaked inside. The gas containing the fuel leaking into the crankcase 8 or the like in this way is called blow-by gas, and it is called unburned gas (gas containing unburned hydrocarbon (HC) or partially oxidized fuel) and exhaust gas. It consists of. Therefore, since blow-by gas contains HC, if it is opened to the atmosphere as it is, it causes air pollution. Further, blow-by gas contains a small amount of water, and this water shows strong acidity, so that the inside of the internal combustion engine is polluted and the lubricating oil is deteriorated. Therefore, it is necessary to discharge the blow-by gas from the crankcase 8 or the like without releasing it to the atmosphere.

このため、多くの内燃機関では、従来から、クランクケース8等内のブローバイガスを吸気通路に還流させ、燃焼室7内に再び流入させて燃焼処理する機構が採用されている。本実施形態では、クランクケース8等内から吸気通路にブローバイガスを還流させるための二つのガス還流通路61、62と、クランクケース8等内に吸気ガス(新気ガス、吸入空気)を導入させる空気導入通路63とが設けられる。   For this reason, in many internal combustion engines, conventionally, a mechanism has been employed in which blow-by gas in the crankcase 8 or the like is recirculated to the intake passage and reflowed into the combustion chamber 7 for combustion treatment. In the present embodiment, two gas recirculation passages 61 and 62 for recirculating blowby gas from the crankcase 8 or the like to the intake passage, and intake gas (fresh air gas, intake air) are introduced into the crankcase 8 or the like. An air introduction passage 63 is provided.

二つのガス還流通路のうちの一方(以下、「第一ガス還流通路」と称す)61は、クランクケース8と排気ターボチャージャ23のコンプレッサ24の吸気上流側における吸気ダクト25とを連通させる。二つのガス還流通路のうちの他方(以下、「第二ガス還流通路」と称す)62は、動弁機構室12とコンプレッサ24の吸気上流側における吸気ダクト25とを連通させる。ブローバイガスはオイル戻し通路13を介してクランクケース8から動弁機構室12内にも流入せしめられるが、第二ガス還流通路62によれば動弁機構室12内のブローバイガスも吸気通路へ導かれる。これらガス還流通路61、62によりクランクケース8および動弁機構室12内のブローバイガスは大気開放されることなく吸気通路に還流され、再び燃焼室7内に流入せしめられることとなる。   One of the two gas recirculation passages (hereinafter referred to as “first gas recirculation passage”) 61 communicates the crankcase 8 with the intake duct 25 on the intake upstream side of the compressor 24 of the exhaust turbocharger 23. The other of the two gas recirculation passages (hereinafter referred to as “second gas recirculation passage”) 62 communicates the valve mechanism chamber 12 with the intake duct 25 on the intake upstream side of the compressor 24. Blow-by gas is also allowed to flow into the valve mechanism chamber 12 from the crankcase 8 via the oil return passage 13, but the second gas recirculation passage 62 also guides the blow-by gas in the valve mechanism chamber 12 to the intake passage. It is burned. By these gas recirculation passages 61 and 62, the blow-by gas in the crankcase 8 and the valve mechanism chamber 12 is recirculated to the intake passage without being released to the atmosphere, and flows into the combustion chamber 7 again.

また、本実施形態では、クランクケース8と吸気通路とを連通させる空気導入通路63が設けられる。空気導入通路63によれば、クランクケース8内に吸気ガスが導入せしめられる。このように、クランクケース8内、および動弁機構室12内に吸気ガスが導入されることにより、ブローバイガスは上記ブローバイガス通路61、62を介してクランクケース8等内から順次排出される。したがって、ブローバイガスがクランクケース8等内に滞留することが防止され、よってブローバイガスによる内燃機関内部の汚濁や、潤滑油の劣化が抑制される。また、空気導入通路63には空気導入通路63を通ってクランクケース8等内に流入する吸気ガスの流量を調整するための流量制御弁64が設けられる。流量制御弁64は、対応する駆動回路を介してECU50の出力ポートに接続される。   In the present embodiment, an air introduction passage 63 that connects the crankcase 8 and the intake passage is provided. According to the air introduction passage 63, intake gas is introduced into the crankcase 8. As described above, the intake gas is introduced into the crankcase 8 and the valve mechanism chamber 12, whereby the blowby gas is sequentially discharged from the crankcase 8 and the like through the blowby gas passages 61 and 62. Accordingly, it is possible to prevent the blow-by gas from staying in the crankcase 8 and the like, thereby suppressing the internal pollution of the internal combustion engine by the blow-by gas and the deterioration of the lubricating oil. The air introduction passage 63 is provided with a flow rate control valve 64 for adjusting the flow rate of the intake gas flowing into the crankcase 8 and the like through the air introduction passage 63. The flow control valve 64 is connected to the output port of the ECU 50 via a corresponding drive circuit.

ところで、パティキュレートフィルタ39は、燃焼室7から排出された排気ガス中の粒子状物質(Particulate Matter)を捕集するが、捕集された粒子状物質はフィルタ39の表面上等に堆積するため堆積量が多くなるとフィルタ39の目詰まりが起きてしまう。このような目詰まりはフィルタ39による排気ガスの圧力損失の増大を招き、ひいては内燃機関の運転状態の悪化を招いてしまう。このため、フィルタ39を備える多くの内燃機関では、フィルタ39を昇温する昇温制御を行ってフィルタ39の温度を粒子状物質の燃焼温度にまで上昇させることで、粒子状物質を酸化・除去するようにしている。   By the way, the particulate filter 39 collects particulate matter (Particulate Matter) in the exhaust gas discharged from the combustion chamber 7, but the collected particulate matter accumulates on the surface of the filter 39 and the like. When the accumulation amount increases, the filter 39 is clogged. Such clogging causes an increase in the pressure loss of the exhaust gas due to the filter 39, which in turn leads to a deterioration in the operating state of the internal combustion engine. For this reason, in many internal combustion engines including the filter 39, the temperature of the filter 39 is controlled to increase the temperature of the filter 39 to the combustion temperature of the particulate matter, thereby oxidizing and removing the particulate matter. Like to do.

具体的には、差圧センサ53によりフィルタ39の前後差圧を検出する。フィルタ39の前後差圧は、フィルタ39に堆積されている粒子状物質の量に応じて変化し、粒子状物質の堆積量が増大するとフィルタ39の前後差圧が大きくなる。よって、フィルタ39の前後差圧が予め定められた一定値以上になると、すなわち粒子状物質の堆積量が一定堆積量以上になると、昇温制御が実行される。昇温制御では、温度センサ52によって検出されるフィルタ39の温度が粒子状物質の燃焼温度以上になるまでフィルタ39の昇温が行われると共に、昇温後も、堆積している粒子状物質が完全に除去されるまでフィルタ39の温度が当該温度に維持される。   Specifically, the differential pressure sensor 53 detects the differential pressure across the filter 39. The differential pressure across the filter 39 changes according to the amount of particulate matter deposited on the filter 39, and the differential pressure across the filter 39 increases as the amount of particulate matter deposited increases. Therefore, when the differential pressure across the filter 39 becomes equal to or higher than a predetermined value, that is, when the accumulation amount of the particulate matter becomes equal to or higher than the predetermined accumulation amount, the temperature increase control is executed. In the temperature rise control, the temperature of the filter 39 is raised until the temperature of the filter 39 detected by the temperature sensor 52 becomes equal to or higher than the combustion temperature of the particulate matter, and the accumulated particulate matter remains after the temperature rise. The temperature of the filter 39 is maintained at that temperature until it is completely removed.

本実施形態において、フィルタ39の昇温制御は以下で説明するように燃料噴射パターンを制御することによって行われる。すなわち、図2は図1に示した内燃機関で実施し得る燃料噴射パターンのうちの四つの例について示した概略図であるが、内燃機関の通常運転時(昇温制御が行われていない運転時)には、機関運転状態に応じて図2の(I)で示した噴射パターンとされている。つまり、図2の(I)で示した噴射パターンでは主噴射Qmのみが圧縮上死点付近で行われるか、または圧縮上死点付近の主噴射Qmに加え、その直前にパイロット噴射Qpiが行われる。これに対し、フィルタ39を昇温する必要が生じると、図2の(II)〜(IV)に示したような燃料噴射パターンとされる。   In the present embodiment, the temperature rise control of the filter 39 is performed by controlling the fuel injection pattern as described below. That is, FIG. 2 is a schematic diagram showing four examples of fuel injection patterns that can be implemented in the internal combustion engine shown in FIG. 1, but during normal operation of the internal combustion engine (operation without temperature increase control). 2), the injection pattern shown in (I) of FIG. 2 is set according to the engine operating state. That is, in the injection pattern shown in FIG. 2 (I), only the main injection Qm is performed near the compression top dead center, or the pilot injection Qpi is performed immediately before the main injection Qm near the compression top dead center. Is called. On the other hand, when the temperature of the filter 39 needs to be raised, the fuel injection pattern as shown in (II) to (IV) of FIG. 2 is obtained.

図2の(II)に示した燃料噴射パターンでは、上記主噴射Qm後の膨張行程の初期にアフター噴射Qaが行われる。ここで、アフター噴射Qaの噴射時期は主噴射終了直後、または主噴射終了から比較的短い間隔経過後(例えばメイン噴射終了後60°CA以内)である。このような燃料噴射パターンとすると、アフター噴射の噴射時期が早期であることから、アフター噴射により噴射された燃料の多くが燃焼室7内で燃焼するので、燃焼室7から排出される時点での排気ガスの温度を上昇させることができる。そしてこのように排気ガス温度を上昇させることにより、フィルタ39の温度を上昇させることができる。   In the fuel injection pattern shown in FIG. 2 (II), the after injection Qa is performed at the beginning of the expansion stroke after the main injection Qm. Here, the injection timing of the after injection Qa is immediately after the end of the main injection or after a relatively short interval from the end of the main injection (for example, within 60 ° CA after the end of the main injection). With such a fuel injection pattern, since the injection timing of the after injection is early, most of the fuel injected by the after injection burns in the combustion chamber 7, so that at the time when it is discharged from the combustion chamber 7 The temperature of the exhaust gas can be raised. And the temperature of the filter 39 can be raised by raising the exhaust gas temperature in this way.

図2の(III)に示した噴射パターンでは、上記主噴射Qmおよびアフター噴射Qaに加えて、または主噴射Qmに加えて、これら噴射の後にポスト噴射Qpoが行われる。ここで、ポスト噴射Qpoの噴射時期は、主噴射終了から比較的長い間隔経過後(例えばメイン噴射終了後100°CA以上(好ましくはATDC110〜130°CA))である。このような燃料噴射パターンとすると、ポスト噴射の噴射時期が遅いことから、ポスト噴射により噴射された燃料の多くは燃焼室7内で燃焼せずに燃焼室7から排出される。このため、未燃の燃料を含んだ排気ガスがフィルタ39に流入することになる。フィルタ39に白金等の貴金属が担持されている場合にはフィルタ39において排気ガス中の未燃の燃料が酸化され、その反応熱によりフィルタ39の温度を上昇させることができる。   In the injection pattern shown in FIG. 2 (III), in addition to the main injection Qm and after injection Qa, or in addition to the main injection Qm, post injection Qpo is performed after these injections. Here, the injection timing of the post injection Qpo is after a relatively long interval from the end of the main injection (for example, 100 ° CA or more (preferably ATDC 110 to 130 ° CA) after the end of the main injection). In such a fuel injection pattern, since the injection timing of the post injection is late, most of the fuel injected by the post injection is discharged from the combustion chamber 7 without being burned in the combustion chamber 7. For this reason, the exhaust gas containing unburned fuel flows into the filter 39. When a noble metal such as platinum is supported on the filter 39, unburned fuel in the exhaust gas is oxidized in the filter 39, and the temperature of the filter 39 can be raised by the reaction heat.

図2の(IV)に示した燃料噴射パターンでは、上記主噴射Qmの噴射時期が圧縮上死点以後まで遅角せしめられる。このような燃料噴射パターンとした場合も、図2の(II)に示したようにアフター噴射を行った場合と同様な理由で、フィルタ39の温度を上昇させることができる。   In the fuel injection pattern shown in FIG. 2 (IV), the injection timing of the main injection Qm is retarded until after the compression top dead center. Even when such a fuel injection pattern is used, the temperature of the filter 39 can be increased for the same reason as in the case of after-injection as shown in FIG.

なお、以下の説明では、図2の(II)〜(IV)に示した燃料噴射パターンのように、図2の(I)に示した通常運転時における主噴射の噴射時期よりも遅い時期に行われる噴射を「後噴射」と称する。したがって、「後噴射」には、アフター噴射、ポスト噴射の他、遅角された主噴射も含まれる。   In the following description, as shown in the fuel injection patterns shown in (II) to (IV) of FIG. 2, the timing is later than the injection timing of the main injection in the normal operation shown in (I) of FIG. The injection performed is referred to as “post injection”. Therefore, “post-injection” includes post-injection and post-injection as well as retarded main injection.

ところで、後噴射を行う場合、後噴射された燃料の一部は燃焼室7内で気化されずにシリンダ壁面にまで到達し、シリンダ壁面に付着することがある(ボアフラッシング)。シリンダ壁面に到達した燃料の一部はピストン6の往復動によってクランクケース8内へ掻き落とされ、オイルパン5内に貯留されている潤滑油に混入されることとなる。このように潤滑油中に燃料が混入されると潤滑油が希釈され、潤滑油の性状悪化、特に潤滑油の粘性低下を招く。このような潤滑油の粘性低下を放置すると、クランクシャフトやカムシャフト等において軸受の焼き付きが生じてしまう。したがって、特に後噴射の実行中には潤滑油中に混入された燃料を潤滑油から除去することが必要である。   By the way, when performing post-injection, a part of the post-injected fuel may reach the cylinder wall without being vaporized in the combustion chamber 7, and may adhere to the cylinder wall (bore flushing). A part of the fuel that has reached the cylinder wall surface is scraped into the crankcase 8 by the reciprocating motion of the piston 6 and mixed into the lubricating oil stored in the oil pan 5. As described above, when fuel is mixed in the lubricating oil, the lubricating oil is diluted, leading to deterioration of the properties of the lubricating oil, particularly a decrease in the viscosity of the lubricating oil. If such a decrease in the viscosity of the lubricating oil is left unattended, bearing seizure occurs on the crankshaft, camshaft, and the like. Therefore, it is necessary to remove the fuel mixed in the lubricating oil from the lubricating oil, particularly during the execution of the post-injection.

ここで、一般に、軽油またはガソリン等の燃料の沸点は潤滑油の沸点よりも低いため、燃料は潤滑油に比べて気化し易い。したがって、クランクケース8等内の雰囲気温度に関わらず、潤滑油よりも潤滑油中に混入された燃料の方が気化し易い。また、クランクケース8内の雰囲気中において燃料の気体濃度が低いほど、潤滑油中に混入された燃料は気化し易い。すなわち、吸気通路を流れる吸気ガスの燃料の気体濃度はほぼ零であるため、この吸気ガスをクランクケース8内に導入すれば、潤滑油中に混入された燃料を潤滑油中から除去することができ、よって潤滑油中に燃料が混入することによる潤滑油の性状悪化を抑制することができる。   Here, since the boiling point of fuel such as light oil or gasoline is generally lower than that of lubricating oil, the fuel is more easily vaporized than lubricating oil. Therefore, regardless of the atmospheric temperature in the crankcase 8 or the like, the fuel mixed in the lubricating oil is more easily vaporized than the lubricating oil. Further, the lower the gas concentration of the fuel in the atmosphere in the crankcase 8, the more easily the fuel mixed in the lubricating oil is vaporized. That is, since the gas concentration of the intake gas flowing through the intake passage is substantially zero, if the intake gas is introduced into the crankcase 8, the fuel mixed in the lubricant can be removed from the lubricant. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the properties of the lubricating oil due to the fuel being mixed into the lubricating oil.

ここで、本実施形態では、空気導入通路63を介して吸気ダクト22から吸気ガスがクランクケース8内に導入されるため、潤滑油中に混入された燃料を気化させて潤滑油中から除去することができる。   Here, in this embodiment, since intake gas is introduced into the crankcase 8 from the intake duct 22 through the air introduction passage 63, the fuel mixed in the lubricant is vaporized and removed from the lubricant. be able to.

また、一般に、潤滑油中に混入された燃料の気化量は、クランクケース8内の雰囲気の温度に応じて異なり、クランクケース8内の雰囲気の温度が高いほど潤滑油中に混入された燃料は気化しやすい。   In general, the amount of fuel vaporized in the lubricating oil varies depending on the temperature of the atmosphere in the crankcase 8, and the higher the temperature of the atmosphere in the crankcase 8, the more the fuel mixed in the lubricating oil. Easy to vaporize.

ここで、本実施形態では、空気導入通路63は、排気ターボチャージャ23のコンプレッサ24の吸気下流であってインタークーラ29の吸気上流において吸気ダクト22に連通されている。かかる区間において吸気ダクト22を流れる吸気ガスは、コンプレッサ24によって加圧されているため、その温度が高いものとなっている。したがって、吸気ダクト22から空気導入通路63を介してクランクケース8内に導入される吸気ガスの温度は、空気導入通路が排気ターボチャージャ23の吸気上流において吸気ダクトに連通している場合およびインタークーラ29の吸気下流において吸気ダクトに連通している場合に比べて高い。したがって、本実施形態によれば、クランクケース8内に導入される吸気ガスの温度が高いため、潤滑油中に混入された燃料の気化量を多いものとすることができる。   Here, in the present embodiment, the air introduction passage 63 communicates with the intake duct 22 downstream of the compressor 24 of the exhaust turbocharger 23 and upstream of the intake air of the intercooler 29. Since the intake gas flowing through the intake duct 22 in this section is pressurized by the compressor 24, the temperature thereof is high. Therefore, the temperature of the intake gas introduced into the crankcase 8 from the intake duct 22 via the air introduction passage 63 is the same as that when the air introduction passage communicates with the intake duct upstream of the exhaust turbocharger 23 and the intercooler. It is higher than the case where it is communicated with the intake duct at 29 intake downstream. Therefore, according to the present embodiment, since the temperature of the intake gas introduced into the crankcase 8 is high, the amount of fuel vaporized in the lubricating oil can be increased.

以上より、本実施形態によれば、空気導入通路63を介して高温の吸気ガスがクランクケース8等内に導入されるため、後噴射等を行った結果として潤滑油中に燃料が混入されても、混入された燃料を迅速に潤滑油から除去することができる。潤滑油から除去された燃料を含むクランクケース8内のガス(以下、このようなガスについてもブローバイガスと称する)は、ガス還流通路61、62を介して排気ターボチャージャ23の吸気上流において吸気ダクト25に戻される。   As described above, according to the present embodiment, since the high-temperature intake gas is introduced into the crankcase 8 and the like through the air introduction passage 63, the fuel is mixed in the lubricating oil as a result of the post-injection and the like. However, the mixed fuel can be quickly removed from the lubricating oil. The gas in the crankcase 8 containing the fuel removed from the lubricating oil (hereinafter also referred to as blow-by gas) is introduced into the intake duct upstream of the exhaust turbocharger 23 via the gas recirculation passages 61 and 62. Returned to 25.

また、本実施形態においては、クランクケース8内に吸気ガスを導入させる空気導入通路63は、コンプレッサ24によって加圧された吸気ガスが流れる吸気ダクト22に連通されており、一方、クランクケース8等からブローバイガスを排出させるガス還流通路61、62はコンプレッサ24の排気上流の高負圧の吸気ガスが流れる吸気ダクト25に連通されている。このため、流量制御弁64を開弁していると、圧力差により、クランクケース8等内には空気導入通路63を介して効果的に吸気ガスが導入され、ガス還流通路61、62を介して効果的にブローバイガスが還流せしめられる。すなわち、空気導入通路63およびガス還流通路61、62が共に同程度の圧力の吸気通路に連通されると、ガスはクランクケース8等を介して流れにくいが、本実施形態では、空気導入通路63の方がガス還流通路61、62よりも高圧の吸気通路に連通されているため、ガスがクランクケース8等を介して流れ易い。   In the present embodiment, the air introduction passage 63 for introducing the intake gas into the crankcase 8 is communicated with the intake duct 22 through which the intake gas pressurized by the compressor 24 flows. The gas recirculation passages 61 and 62 for discharging the blow-by gas from the refrigerant communicate with the intake duct 25 through which the high negative pressure intake gas upstream of the compressor 24 flows. Therefore, when the flow rate control valve 64 is opened, intake gas is effectively introduced into the crankcase 8 and the like via the air introduction passage 63 due to the pressure difference, and via the gas recirculation passages 61 and 62. Thus, the blow-by gas is effectively recirculated. That is, when the air introduction passage 63 and the gas recirculation passages 61 and 62 are both connected to the intake passage having the same pressure, the gas hardly flows through the crankcase 8 or the like, but in this embodiment, the air introduction passage 63 is used. Since this is in communication with the intake passage having a higher pressure than the gas recirculation passages 61 and 62, the gas easily flows through the crankcase 8 and the like.

ところで、潤滑油は、上述したように燃料よりも気化しにくいが、クランクケース8および動弁機構室12内の雰囲気中に潤滑油の蒸気がほとんど存在しない場合、僅かずつ気化する。したがって、空気導入通路63を介して継続的に吸気ガスを導入し続けると、クランクケース8等内の雰囲気中には常に潤滑油の蒸気がほとんど存在しない状態となり、潤滑油が気化し続けることとなる。クランクケース8等内の雰囲気中に気化した潤滑油はブローバイガスと共に吸気ダクト25に戻され、その後燃焼室7内で燃焼せしめられることとなるため、排気ガスの性状悪化や潤滑油量の減少を招く。   By the way, the lubricating oil is harder to vaporize than the fuel as described above, but vaporizes little by little when there is almost no vapor of the lubricating oil in the atmosphere in the crankcase 8 and the valve operating mechanism chamber 12. Therefore, if the intake gas is continuously introduced through the air introduction passage 63, there is almost no lubricating oil vapor in the atmosphere in the crankcase 8 or the like, and the lubricating oil continues to vaporize. Become. Since the lubricating oil vaporized in the atmosphere in the crankcase 8 and the like is returned to the intake duct 25 together with the blow-by gas and then burned in the combustion chamber 7, the exhaust gas properties deteriorate and the amount of lubricating oil decreases. Invite.

一方、潤滑油中への燃料の混入は、上述したように後噴射の実行時に特に顕著に起こり、後噴射実行時以外の時にはほとんど起こらない。したがって、後噴射の実行時以外の時には潤滑油中への燃料の混入による潤滑油の性状悪化はほとんど起こらず、よってこの時には空気導入通路63を介して吸気ガスを導入する必要がない。   On the other hand, the mixing of the fuel into the lubricating oil occurs particularly noticeably when the post-injection is performed as described above, and hardly occurs at times other than when the post-injection is performed. Therefore, when the post-injection is not performed, the property of the lubricating oil hardly deteriorates due to the mixing of the fuel into the lubricating oil, and at this time, it is not necessary to introduce the intake gas via the air introduction passage 63.

そこで、本実施形態では、後噴射実行時および後噴射終了後から所定期間(以下、「後噴射実行時等」と称す)においてのみ流量制御弁64を開弁し、それ以外の時には流量制御弁64を閉弁するようにしている。これにより、潤滑油の性状悪化を防止しつつ、潤滑油が気化することを防止し、排気ガスの性状悪化や潤滑油量の減少を防止することができる。なお、後噴射終了後から所定期間の間に吸気ガスを導入し続けるのは、後噴射中に潤滑油中に混入されて後噴射終了後にも未だ潤滑油中に残っている燃料をほぼ完全に気化させるためである。   Therefore, in the present embodiment, the flow rate control valve 64 is opened only during a predetermined period (hereinafter referred to as “when the post injection is performed”, etc.) at the time of post injection execution and after the end of post injection, and at other times the flow control valve. 64 is closed. Thereby, it is possible to prevent the lubricant from being vaporized while preventing the deterioration of the property of the lubricant, and to prevent the deterioration of the property of the exhaust gas and the decrease in the amount of the lubricant. It should be noted that the intake gas is continuously introduced for a predetermined period after the end of the post-injection because the fuel mixed in the lubricant during the post-injection and still remaining in the lubricant after the end of the post-injection is almost completely removed. This is for vaporization.

なお、後噴射実行時等においては流量制御弁64の開度は常に全開にされるわけではなく、実行されている後噴射に応じて調整される。すなわち、実行されている後噴射によって潤滑油中に混入される燃料の量が異なるため、混入される燃料の量が少ない場合には流量制御弁64の開度が小さくされ、混入される燃料の量が多い場合には流量制御弁64の開度が大きくされる。これにより、潤滑油中に混入された燃料の気化を十分に促進しつつ潤滑油の気化を抑制することができる。   Note that the opening degree of the flow rate control valve 64 is not always fully opened at the time of execution of post-injection or the like, but is adjusted according to the post-injection being executed. That is, since the amount of fuel mixed in the lubricating oil varies depending on the post-injection being performed, when the amount of fuel mixed is small, the opening degree of the flow control valve 64 is reduced, and the amount of fuel mixed When the amount is large, the opening degree of the flow control valve 64 is increased. Thereby, vaporization of the lubricating oil can be suppressed while sufficiently promoting the vaporization of the fuel mixed in the lubricating oil.

具体的には、図2の(IV)に示した噴射パターンでは、噴射された燃料がシリンダ壁面に付着することが少なく、よって潤滑油中へ燃料が混入されにくいため、後噴射実行時等であっても流量制御弁64の開度は比較的小さい。一方、図2の(III)にし示した噴射パターンでは、噴射された燃料がシリンダ壁面にまで到達し易く、よって潤滑油中へ燃料が混入されやすいため、後噴射実行時等における流量制御弁64の開度は比較的大きい。図2の(II)に示した噴射パターンでは潤滑油中へ混入される燃料の量は上記二つの噴射パターンにおける量の中間であるため、流量制御弁64の開度は上記図2の(IV)の場合の流量制御弁64の開度よりも大きく、図2の(III)の場合の流量制御弁64の開度よりも小さい。   Specifically, in the injection pattern shown in FIG. 2 (IV), the injected fuel is less likely to adhere to the cylinder wall surface, so that it is difficult for the fuel to be mixed into the lubricating oil. Even if it exists, the opening degree of the flow control valve 64 is relatively small. On the other hand, in the injection pattern shown in FIG. 2 (III), the injected fuel is likely to reach the cylinder wall surface, so that the fuel is likely to be mixed into the lubricating oil. The opening of is relatively large. In the injection pattern shown in FIG. 2 (II), the amount of fuel mixed into the lubricating oil is intermediate between the two injection patterns, so that the opening degree of the flow control valve 64 is (IV) in FIG. ) Is larger than the opening degree of the flow control valve 64 and smaller than the opening degree of the flow control valve 64 in the case of (III) of FIG.

また、流量制御弁の開度は、実行されている後噴射以外にも、例えば過給圧や機関回転数等の機関運転状態によっても調整される。すなわち、これら機関運転状態に応じて吸気ダクト22、24内の吸気ガスの圧力が変化するが、流量制御弁64を調整することにより、この圧力変化に伴って空気導入通路63を介して導入される吸気ガス量が変化するのが抑制される。   Further, the opening degree of the flow control valve is adjusted not only by the post-injection being performed but also by the engine operating state such as the supercharging pressure and the engine speed. That is, the pressure of the intake gas in the intake ducts 22 and 24 changes according to the engine operating state, but is introduced through the air introduction passage 63 in accordance with this pressure change by adjusting the flow rate control valve 64. It is suppressed that the amount of intake gas to be changed.

また、上記説明では後噴射実行時等以外の時には流量制御弁64を閉弁することとしているが、実際には後噴射実行時等以外の時でも流量制御弁64は僅かに開弁せしめられる。すなわち、後噴射実行時等以外の時にもクランクケース8内および動弁機構室12内にはブローバイガスが発生する。かかるブローバイガスはガス還流通路61、62を介して吸気通路に戻す必要があるが、流量制御弁64を閉弁していると基本的にクランクケース8等内に吸気ガスが導入されず、ブローバイガスがクランクケース8等内に滞留してしまう。したがって、このような事態を回避するために、後噴射実行時等以外のときであっても流量制御弁64は僅かに開弁せしめられる。   In the above description, the flow rate control valve 64 is closed when the post-injection is not performed, but actually, the flow rate control valve 64 is slightly opened even when the post-injection is not performed. That is, blow-by gas is generated in the crankcase 8 and the valve operating mechanism chamber 12 at times other than when post-injection is performed. Such blow-by gas must be returned to the intake passage via the gas recirculation passages 61 and 62. However, if the flow control valve 64 is closed, the intake gas is basically not introduced into the crankcase 8 or the like, and the blow-by gas is blown. Gas stays in the crankcase 8 or the like. Therefore, in order to avoid such a situation, the flow rate control valve 64 is slightly opened even at times other than when post-injection is performed.

図3は、流量制御弁64の開閉を制御する制御ルーチンを示しており、このルーチンは一定時間間隔毎の割り込みによって行われる。   FIG. 3 shows a control routine for controlling the opening and closing of the flow control valve 64, and this routine is performed by interruption every predetermined time interval.

ステップ101において、流量制御弁64の開弁フラグXVがセット解除されているか否かが判定される。開弁フラグXVは流量制御弁64が開弁されているか否かを示すフラグであり、流量制御弁64が開弁されているときにセットされ(XV=1)、流量制御弁64が閉弁されているときにセット解除される(XV=0)。ステップ101において、開弁フラグXVがセット解除されていると判定されたとき(XV=0)、すなわち流量制御弁64が閉弁されているときにはステップ102へと進む。ステップ102では、後噴射が開始されたか否かが判定される。後噴射が開始されていないと判定されたときには制御ルーチンが終了せしめられる。   In step 101, it is determined whether or not the valve opening flag XV of the flow control valve 64 is released. The valve opening flag XV is a flag indicating whether or not the flow control valve 64 is opened, and is set when the flow control valve 64 is opened (XV = 1), and the flow control valve 64 is closed. When set, the set is released (XV = 0). When it is determined in step 101 that the valve opening flag XV is released (XV = 0), that is, when the flow control valve 64 is closed, the routine proceeds to step 102. In step 102, it is determined whether post-injection has been started. When it is determined that the post-injection is not started, the control routine is ended.

一方、ステップ102において、後噴射が開始されたと判定されたときにはステップ103へと進む。ステップ103では、流量制御弁64が開弁され、クランクケース8内への吸気ガスの導入が開始される。次いで、ステップ104では、開弁フラグXVがセットされ(XV=1)、制御ルーチンが終了せしめられる。   On the other hand, when it is determined in step 102 that post-injection has started, the routine proceeds to step 103. In step 103, the flow control valve 64 is opened, and the introduction of intake gas into the crankcase 8 is started. Next, at step 104, the valve opening flag XV is set (XV = 1), and the control routine is ended.

流量制御弁64が開弁されて開弁フラグXVがセットされると、次回のルーチンではステップ101において流量制御弁64の開弁フラグXVがセットされていると判定され、ステップ105へと進む。ステップ105では、後噴射が終了されたか否かが判定され、後噴射が終了されていないと判定されたときにはステップ106へと進む。ステップ106では、時間カウンタtが零とされる。時間カウンタtは、後噴射の終了からの経過時間を表すカウンタである。次いで、ステップ107では、流量制御弁64の開度調整が行われる。流量制御弁64の開度調整では、流量制御弁64の開度が上述したように後噴射の噴射パターンや過給圧、機関回転数等の機関運転状態に応じて変更せしめられる。   When the flow control valve 64 is opened and the valve opening flag XV is set, in the next routine, it is determined in step 101 that the valve opening flag XV of the flow control valve 64 is set, and the routine proceeds to step 105. In step 105, it is determined whether or not post-injection has been completed. If it is determined that post-injection has not been completed, the routine proceeds to step 106. In step 106, the time counter t is set to zero. The time counter t is a counter that represents an elapsed time from the end of the post injection. Next, in step 107, the opening degree of the flow control valve 64 is adjusted. In the opening degree adjustment of the flow control valve 64, the opening degree of the flow control valve 64 is changed according to the engine operation state such as the post injection pattern, the supercharging pressure, and the engine speed as described above.

その後、後噴射が終了せしめられると、ステップ105からステップ108へと進む。ステップ108では、時間カウンタtに1が加算される(t=t+1)。次いで、ステップ109では、時間カウンタtが予め定められた時間tsetよりも小さいか否か、すなわち後噴射終了から所定時間が経過していないか否かが判定される。時間カウンタtが予め定められた時間tsetよりも小さいと判定された場合(t<tset)にはステップ110へと進む。ステップ110ではステップ107と同様に流量制御弁64の開度調整が行われ、制御ルーチンが終了せしめられる。一方、ステップ109において、後噴射終了から所定時間が経過して、時間カウンタtが予め定められた時間tset以上であると判定されたときには、ステップ111へと進む。ステップ111では、流量制御弁64が閉弁され、吸気ガスのクランクケース8内への導入が停止せしめられる。次いで、ステップ112では開弁フラグXVがセット解除され(XV=0)、制御ルーチンが終了せしめられる。   Thereafter, when post-injection is completed, the routine proceeds from step 105 to step 108. In step 108, 1 is added to the time counter t (t = t + 1). Next, at step 109, it is determined whether or not the time counter t is smaller than a predetermined time tset, that is, whether or not a predetermined time has elapsed since the end of post-injection. When it is determined that the time counter t is smaller than the predetermined time tset (t <tset), the process proceeds to step 110. In step 110, the opening degree of the flow control valve 64 is adjusted as in step 107, and the control routine is terminated. On the other hand, when it is determined in step 109 that the predetermined time has elapsed from the end of post-injection and the time counter t is equal to or greater than the predetermined time tset, the routine proceeds to step 111. In step 111, the flow control valve 64 is closed and the introduction of the intake gas into the crankcase 8 is stopped. Next, at step 112, the valve opening flag XV is released (XV = 0), and the control routine is terminated.

なお、上記実施形態では、フィルタ39に堆積した粒子状物質を除去するために昇温制御として後噴射を行う内燃機関に本発明のブローバイガス還流装置を用いた場合について説明したが、後噴射が行われる内燃機関であれば、あるいはオイルパン5内の潤滑油中に燃料が混入されてしまうような内燃機関(例えば筒内直噴内燃機関)であれば、本発明のブローバイガス還流装置を用いることができる。   In the above-described embodiment, the case where the blow-by gas recirculation device of the present invention is used for an internal combustion engine that performs post-injection as temperature increase control in order to remove particulate matter accumulated on the filter 39 has been described. The blow-by gas recirculation device of the present invention is used if the internal combustion engine is used, or if it is an internal combustion engine (for example, an in-cylinder direct injection internal combustion engine) in which fuel is mixed into the lubricating oil in the oil pan 5. be able to.

したがって、本発明のブローバイガス還流装置は、パティキュレートフィルタを備えた内燃機関に限られるものではなく、酸化触媒、三元触媒、NOX吸蔵還元触媒等、様々な排気浄化触媒を備えた内燃機関に用いることができる。この場合、例えば、排気浄化触媒が、流入排気ガスの空燃比がリーンであれば流入排気中のNOXを吸蔵し、流入排気ガスの空燃比がほぼ理論空燃比またはリッチであれば吸蔵されているNOXを離脱・還元させるNOX吸蔵還元機能を有する場合、NOXと共に吸蔵されてしまう硫黄分を除去するために行われる昇温制御についても本発明を用いることができる。また、パティキュレートフィルタは触媒貴金属を担持していないものであってもよい。 Therefore, the blow-by gas recirculation device of the present invention is not limited to an internal combustion engine provided with a particulate filter, but an internal combustion engine provided with various exhaust purification catalysts such as an oxidation catalyst, a three-way catalyst, and an NO x storage reduction catalyst. Can be used. In this case, for example, an exhaust purification catalyst, the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is occluded NO X in the inflowing exhaust gas when the lean, occluded if substantially stoichiometric or rich air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas If having the NO X storage reduction function of separating and reduced the NO X which are, it is also possible to use the invention for warm-up control which is performed to remove the sulfur which would be occluded with NO X. Further, the particulate filter may not carry a catalyst noble metal.

さらに、上記実施形態では過給機として排気ターボチャージャを用いているが、これに限られるものではなく、スーパーチャージャ等他の過給機が用いられてもよい。   Furthermore, although the exhaust turbocharger is used as a supercharger in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and other superchargers such as a supercharger may be used.

本発明のブローバイガス還流装置が搭載された内燃機関全体を示す図である。It is a figure which shows the whole internal combustion engine by which the blowby gas recirculation apparatus of this invention is mounted. 本発明において内燃機関で実施し得る燃料噴射パターンについて示した概略図である。It is the schematic shown about the fuel-injection pattern which can be implemented with an internal combustion engine in this invention. 流量制御弁の制御ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control routine of a flow control valve.

符号の説明Explanation of symbols

1 機関本体
8 クランクケース
12 動弁機構室
23 排気ターボチャージャ
29 インタークーラ
61 第一ガス還流通路
62 第二ガス還流通路
63 空気導入通路
64 流量制御弁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine body 8 Crankcase 12 Valve mechanism chamber 23 Exhaust turbocharger 29 Intercooler 61 First gas recirculation passage 62 Second gas recirculation passage 63 Air introduction passage 64 Flow control valve

Claims (3)

過給機と該過給機で加圧された吸気ガスを冷却するインタークーラとが吸気通路上に設けられている内燃機関に用いられ、
上記吸気通路内の吸気ガスを上記内燃機関のクランクケース内に流入させる空気導入通路と、上記内燃機関のクランクケース内のブローバイガスを上記吸気通路内に還流させるガス還流通路とを具備するブローバイガス還流装置において、
上記空気導入通路は上記過給機の吸気下流であって上記インタークーラの吸気上流において上記吸気通路に連通する内燃機関のブローバイガス還流装置。
A supercharger and an intercooler that cools the intake gas pressurized by the supercharger are used in an internal combustion engine provided on an intake passage,
Blow-by gas comprising an air introduction passage for allowing intake gas in the intake passage to flow into the crankcase of the internal combustion engine, and a gas recirculation passage for returning blow-by gas in the crankcase of the internal combustion engine into the intake passage. In the reflux device,
The blow-by gas recirculation device for an internal combustion engine, wherein the air introduction passage communicates with the intake passage downstream of the supercharger and upstream of the intercooler.
上記空気導入通路には該空気導入通路内を流れる吸気ガスの流量を制御する流量制御弁が設けられ、上記ガス還流通路は上記過給機の吸気上流側において上記吸気通路に連通する請求項1に記載のブローバイガス還流装置。   2. A flow rate control valve for controlling a flow rate of intake gas flowing through the air introduction passage is provided in the air introduction passage, and the gas recirculation passage communicates with the intake passage on the intake upstream side of the supercharger. The blow-by gas recirculation apparatus according to 1. 上記内燃機関は通常の主噴射よりも遅いタイミングで燃料噴射を行う後噴射が可能であり、上記流量制御弁は上記後噴射の実行開始後に上記流量制御弁が開弁され、該後噴射の実行終了から所定期間経過後に上記流量制御弁が閉弁される請求項2に記載のブローバイガス還流装置。   The internal combustion engine can perform post-injection in which fuel injection is performed at a timing later than normal main injection, and the flow control valve is opened after the start of the post-injection, and the post-injection is performed. The blow-by gas recirculation device according to claim 2, wherein the flow rate control valve is closed after a predetermined period has elapsed since the end.
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