JP5006298B2 - ブローバイガス還元装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の燃焼室からクランクケースへ漏れ出たブローバイガスを燃焼室へ還元するブローバイガス還元装置に関する。

従来、内燃機関の燃焼室からクランクケースへ漏れ出たブローバイガスを燃焼室へ還元することにより、ブローバイガス中に含まれる有害成分が外部へ排出されるのを防止したブローバイガス還元装置が知られている。ここで、ブローバイガスとは、内燃機関の稼動時に燃焼室からピストンリングとシリンダとのごくわずかなすき間を抜けてクランクケースに漏れ出た未燃焼ガスをいう。ブローバイガス還元装置は、スロットルバルブより上流側の吸気通路とクランクケースとを連結する空気導入通路と、スロットルバルブより下流側の吸気通路とクランクケースとを連結するブローバイガス還元通路とを備えている。そして、通常の運転時には、スロットルバルブより下流側の吸気通路に吸気負圧が発生する。この吸気負圧により、ブローバイガスは、ブローバイガス還元通路を介してスロットルバルブより下流側の吸気通路に吸引され、燃焼室に戻される。このとき、スロットルバルブより上流側の吸気通路から空気導入通路を介してクランクケースへと空気が供給される。

ところで、スロットルバルブの開度や内燃機関の負荷率、過給機の作動状況等によって、スロットルバルブより下流側の吸気通路に発生する吸気負圧が変動すると、ブローバイガスがクランクケースから空気導入通路内を介してスロットルバルブより上流側の吸気通路へ逆流することがあった。ここで、ブローバイガス中にはオイル分が含まれている。このため、ブローバイガスがスロットルバルブより上流側の吸気通路へ導入されると、スロットルバルブや吸気通路壁面にオイルが付着して、バルブの動作不良やオイル消費量の増大を生じる原因となる。

これを対策したものとして、ブローバイガスがクランクケースからスロットルバルブより上流側の吸気通路へ逆流する際に、ブローバイガス中からオイルを分離させる技術が知られている。例えば、特許文献１に開示されたブローバイガス還元装置は、スロットルバルブより上流側の吸気通路とクランクケースとを連結する通路として、クランクケースに空気を導入するための新規導入通路と、逆流するブローバイガスをオイルセパレータを経由して吸気通路に導入するための分岐通路とを備えている。そして、この新規導入通路には、クランクケースに空気が流れる場合にのみ開弁する第一逆止弁が設けられている。他方、分岐通路には、吸気通路にブローバイガスが逆流する場合にのみ開弁する第二逆止弁が設けられている。こうした構成により、ブローバイガスが逆流する時としない時との間で、通路の切換を行うことができる。その結果、ブローバイガスがクランクケースから逆流する場合には、オイルセパレータによりブローバイガス中からオイルを分離した状態でスロットルバルブより上流側の吸気通路に導入することができる。
特開平９−１３７７１０号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示された技術によると、新規導入通路と分岐通路との２系統の通路を設けているため、装置の構造が複雑となり製造コストが上昇するという問題があった。

そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、簡易な構造を用いてクランクケースからスロットルバルブより上流側の吸気通路に流れるブローバイガス中からオイルを分離することができるブローバイガス還元装置を提供することを課題とする。

上記問題点を解決するためになされた本発明に係るブローバイガス還元装置は、内燃機関の燃焼室へ空気を導入する吸気通路に設けられ、前記吸気通路を流れる空気の流量を制御するスロットルバルブと、前記スロットルバルブより上流側の吸気通路と内燃機関のクランクケースとを連結して、前記吸気通路から前記クランクケースへと空気を導入する空気導入通路と、前記クランクケースと前記スロットルバルブより下流側の吸気通路とを連結して、前記空気導入通路から前記クランクケースへ導入された空気と前記燃焼室から前記クランクケースへ漏れ出たブローバイガスとを、前記クランクケースから前記スロットルバルブより下流側の前記吸気通路へ還元するブローバイガス還元通路とを有するブローバイガス還元装置において、前記空気導入通路内を前記クランクケースから前記スロットルバルブより上流側の吸気通路へと逆流するブローバイガス中からオイルを分離する作動状態とオイルを分離しない非作動状態とを切換可能なオイルセパレータと、前記オイルセパレータの作動状態と非作動状態とを切り換える作動切換手段と、前記ブローバイガスが前記空気導入通路内を前記クランクケースから前記スロットルバルブより上流側の吸気通路へと逆流するか否かを判断する逆流判断手段とを備え、前記作動切換手段は、前記逆流判断手段により前記ブローバイガスが前記空気導入通路内を逆流すると判断された場合に、前記オイルセパレータを作動状態に切り換えることを特徴とする。

このブローバイガス還元装置では、内燃機関の燃焼室へ空気を導入する吸気通路に設けられたスロットルバルブにより、吸気通路を流れる空気の流量が制御される。また、スロットルバルブより上流側の吸気通路と内燃機関のクランクケースとを連結する空気導入通路により、吸気通路からクランクケースへと空気が導入される。そして、クランクケースとスロットルバルブより下流側の吸気通路とを連結するブローバイガス還元通路により、空気導入通路からクランクケースへ導入された空気と燃焼室からクランクケースへ漏れ出たブローバイガスとが、クランクケースからスロットルバルブより下流側の吸気通路へ還元される。そして、通常の運転時には、スロットルバルブより下流側の吸気通路に吸気負圧が発生する。この吸気負圧により、ブローバイガスは、ブローバイガス還元通路を通過してスロットルバルブより下流側の吸気通路に吸引され、燃焼室に戻される。このとき、スロットルバルブより上流側の吸気通路から空気導入通路を介してクランクケースへと空気が供給される。

ここで、スロットルバルブの開度や内燃機関の負荷率等により、スロットルバルブより下流側の吸気通路に発生する吸気負圧が変動して、ブローバイガスがクランクケースから空気導入通路内を介してスロットルバルブより上流側の吸気通路へ逆流することがある。これに対して、このブローバイガス還元装置には、ブローバイガス中からオイルを分離する作動状態とオイルを分離しない非作動状態とを切換可能なオイルセパレータが設けられている。そして、ブローバイガスが空気導入通路内をクランクケースからスロットルバルブより上流側の吸気通路へと逆流した場合に、空気導入通路に設けられたオイルセパレータにより、ブローバイガス中からオイルを分離することができる。これにより、ブローバイガス中に含まれるオイルがスロットルバルブや吸気通路壁面に付着するのを防止することができる。したがって、バルブの動作不良やオイル消費量の増加を防止することができる。

さらに、このブローバイガス還元装置には、オイルセパレータの作動状態と非作動状態とを切り換え可能な作動切換手段が設けられている。そして、逆流判断手段によりブローバイガスが空気導入通路内を逆流すると判断された場合に、作動切換手段によりオイルセパレータを作動状態に切り換えることで、必要時にオイルセパレータを作動させることができる。これにより、オイルセパレータの不必要時（逆流判断手段によりブローバイガスが空気導入通路内を逆流しないと判断された場合）には、オイルセパレータを非作動状態にして、オイルセパレータの作動にともなう消費電力を低減させることができる。その結果、燃費を向上させることができる。この作動切換手段によるオイルセパレータの切り換えにより、クランクケースからスロットルバルブより上流側の吸気通路に流れるブローバイガス中から適切にオイルを分離することができる。このように、このブローバイガス還元装置では、上記した従来技術のように２系統の通路を設けることなくオイルセパレータの作動状態を切り換えているため、ブローバイガス還元装置の構造を簡易なものとすることができる。

本発明に係るブローバイガス還元装置において、前記オイルセパレータは、前記ブローバイガス中のオイルミストをコロナ放電により帯電させて分離するコロナ放電器を備えていることが望ましい。

このようにコロナ放電を利用することにより、ブローバイガス中からオイルを確実に分離することができる。また、コロナ放電器を採用することにより、装置の構造を簡易なものとすることができる。なぜなら、コロナ放電器は、針状電極と針状電極の周囲を覆う板状又はパイプ状の電極とから構成される。そして、ブローバイガス還元装置においては、例えば空気導入通路の内壁に板状又はパイプ状の電極を配設し、空気導入通路内に針状電極を配設することにより、コロナ放電器をブローバイガス還元装置に容易に組み付けることができるからである。また、板状又はパイプ状の電極や針状電極の形状を、装置に合わせて容易に変更できるという利点もある。

ここで、本発明に係るブローバイガス還元装置において、「前記逆流判断手段」によりブローバイガスが空気導入通路内を逆流するか否かを判断する態様としては、特に限定されないが、次の（１），（２）を例示できる。

（１）内燃機関の負荷率を検出する負荷率検出手段を備え、前記逆流判断手段は、前記負荷率検出手段により検出される負荷率が所定値以上であるときに、前記ブローバイガスが前記空気導入通路内を逆流すると判断する態様。

ここで、ブローバイガス還元装置において、空気導入通路内におけるブローバイガスの逆流は、内燃機関の負荷率が高くなるにつれて生じやすいという事情がある。そのため、この態様では、逆流判断手段が、負荷率検出手段で検出される内燃機関の負荷率に基づいてブローバイガスが空気導入通路内を逆流するか否かを判断する構成となっている。このように、内燃機関の負荷率を利用することにより、容易かつ的確にブローバイガスの逆流判断を行うことができる。

なお、（１）の態様において、「負荷率検出手段」としては、特に限定されないが、吸気通路内の吸気管圧力を検出する圧力センサやエンジン回転数を検出する回転数センサを例示できる。この例示において、「逆流判断手段」は、例えば、前記吸気管圧力が所定値より高くかつ前記エンジン回転数が所定値より高い場合に、前記ブローバイガスが前記空気導入通路内を逆流すると判断し、前記吸気管圧力が所定値以下であるか又は前記エンジン回転数が所定値以下である場合に、前記ブローバイガスが前記空気導入通路内を逆流しないと判断する。
このように、内燃機関の負荷率と密接な関係がある吸気管圧力とエンジン回転数との双方に基づいて、空気導入通路内におけるブローバイガスの逆流判断を行うことにより、逆流判断手段の判断をより的確なものとすることができる。

（２）前記吸気通路に導入された空気を圧縮して燃焼室に過給する過給機を備え、前記逆流判断手段は、前記過給機により前記燃焼室に空気が過給されたときに、前記ブローバイガスが前記空気導入通路内を逆流すると判断する態様。

ここで、過給機を備えたブローバイガス還元装置において、空気導入通路内におけるブローバイガスの逆流は、過給機により燃焼室に空気が過給されたときに生じやすいという事情がある。そのため、この態様において、逆流判断手段は、過給機により燃焼室に空気が過給されたときに、ブローバイガスが空気導入通路内を逆流すると判断している。このように、過給機の作動状態を利用することにより、容易かつ的確にブローバイガスの逆流判断を行うことができる。

本発明に係るブローバイガス還元装置によれば、上記した通り、簡易な構造を用いてクランクケースからスロットルバルブより上流側の吸気通路に流れるブローバイガス中からオイルを分離することができる。

以下、本発明のブローバイガス還元装置を具体化した一実施形態に係るエンジンシステムについて、図面を参照しながら詳細に説明する。このエンジンシステムは複数の気筒を有するが、各気筒は同様の構成であるため、以下では一つの気筒についてのみ説明し、他の気筒についての説明を省略する。

［第一実施形態］
まず、第一実施形態に係るエンジンシステムの概略構成について、図１を参照しながら説明する。図１は、第一実施形態に係るエンジンシステムを示す概略構成図である。
エンジンシステム１は、図１に示すように、燃料と吸入空気との混合気体を燃焼させる燃焼室２と、燃焼室２の下方に設けられたクランクケース（クランク室）２０と、燃焼室２へ吸入空気を導入する吸気通路３０と、燃焼室２から排気ガスを排出する排気通路３５と、吸気通路３０に設けられ吸気通路３０を流れる空気の流量を制御するスロットルバルブ４０と、スロットルバルブ４０より上流側の吸気通路３０ａから分岐してクランクケース２０へ吸入空気の一部を導入する空気導入通路３７ａ、３７ｂと、クランクケース２０とスロットルバルブ４０より下流側の吸気通路３０ｂとを連結するブローバイガス還元通路３８と、エンジンシステム１の動作を総括的に制御するＥＣＵ（電子制御装置）１００とを備えている。

燃焼室２は、シリンダブロックにより形成されたシリンダ３の中空部である。燃焼室２の上部には、中央が高くなるよう傾斜したペントルーフ形状をなすシリンダヘッド４が設けられている。このシリンダヘッド４には、燃焼室２と吸気通路３０とを連通させる吸気ポート５と、燃焼室２と排気通路３５とを連通させる排気ポート６とが形成されている。燃焼室２の下部には、シリンダ３内を上下に往復可能なピストン７が取り付けられている。すなわち、燃焼室２の下部は、ピストン７の上面により閉じられている。より詳細には、燃焼室２の下部は、ピストン７の上端外周に取り付けられたピストンリング８とシリンダ３のボア３ａとの間にわずかなクリアランスＣをもって閉じられている。

また、燃焼室２は、燃焼室２内に燃料を噴射するインジェクタ９と、吸気ポート５及び排気ポート６を開閉する動弁機構１１と、燃焼室２に供給された混合気体に点火する点火プラグ１０とを備えている。インジェクタ９は、燃焼室２の側面を形成するシリンダ３に貫設されている。このインジェクタ９は、燃料を噴射する噴射口を、燃焼室２内に突出させるよう設けられている。また、点火プラグ１０は、燃焼室２の上端を形成するシリンダヘッド４に貫設されている。この点火プラグ１０は、燃料と空気との混合気体に点火する点火部を、燃焼室２内に突出させるように設けられている。

動弁機構１１は、シリンダヘッド４の上方に設けられている。この動弁機構１１は、吸気ポート５を開閉するための吸気バルブ１２と、排気ポート６を開閉するための排気バルブ１３とを備えている。そして、吸気カム１４のカムノーズが吸気ロッカアーム１６を下方に押圧することにより、吸気バルブ１２が吸気ポート５を開放し、排気カム１５のカムノーズが排気ロッカアーム１７を下方に押圧することにより、排気バルブ１３が排気ポート６を開放するようになっている。また、シリンダヘッド４の上方には、これらの動弁機構１１等を覆うようにヘッドカバー１８が設けられている。

クランクケース２０は、エンジンブロック２１により燃焼室２の下方に形成された中空部である。クランクケース２０の上部は、ピストン７により燃焼室２と仕切られている。クランクケース２０の下部には、オイルパン２２が形成されている。オイルパン２２は、エンジン内部を潤滑したエンジンオイルＯを自然落下により溜める受け皿である。エンジンオイルＯは、オイルパン２２からオイルポンプ（図示略）で吸い上げられて再びエンジンの各部を潤滑するようになっている。クランクケース２０内では、クランクシャフト２３が回転可能に支持されている。そして、各ピストン７がそれぞれコネクティングロッド２４を介してクランクシャフト２３に連結されている。また、クランクケース２０には、エンジン回転数を検出する回転数センサ２５が設けられている。オイルパン２２には、油温を検出する油温センサ２６が設けられている。エンジンブロック２１には、エンジンの各部を冷却する冷却水の水温を検出するための水温センサ２７が設けられている。そして、回転数センサ２５、油温センサ２６及び水温センサ２７は、それぞれＥＣＵ１００に接続されている。

吸気通路３０は、吸入した空気を蓄積可能なインテークマニホールド（図示略）を備えている。このインテークマニホールドにより、蓄積された空気を燃焼室２に設けられた各吸気ポート５へ分配できるようになっている。吸気通路３０の吸気導入口には、吸入した空気を洗浄するエアクリーナ３３が取り付けられている。エアクリーナ３３には、吸入空気の流量を検出するエアフローメータ３４が取り付けられている。スロットルバルブ４０には、スロットルバルブ４０の開度を検出する開度センサ４８が設けられている。スロットルバルブ４０より下流側の吸気通路３０ｂには、吸気通路３０ｂ内の吸気管圧力を検出するＰセンサ（圧力センサ）３１が設けられている。そして、エアフローメータ３４、開度センサ４８及びＰセンサ３１は、ＥＣＵ１００に接続されている。

排気通路３５は、エキゾーストマニホールド（図示略）を備えている。このエキゾーストマニホールドにより、燃焼室２に形成された各排気ポート６から排出される排気ガスを集めて外部へ排出できるようになっている。また、排気通路３５には、排気ガス中の酸素残量を検出する酸素センサ３６が設けられている。この酸素センサ３６は、ＥＣＵ１００に接続されている。

空気導入通路３７ａ、３７ｂは、スロットルバルブ４０より上流側の吸気通路３０ａから分岐してヘッドカバー１８内へ連通するよう設けられた第一空気導入通路３７ａと、ヘッドカバー１８内からクランクケース２０へ連通するよう設けられた第二空気導入通路３７ｂとから構成されている。第一空気導入通路３７ａのヘッドカバー１８側には、後述するオイルセパレータ７０ａが設けられている。なお、第二空気導入通路３７ｂは、シリンダ３とシリンダ３を覆うエンジンブロック２１との間にある隙間を利用した通路である。

ブローバイガス還元通路３８は、空気導入通路３７ａ、３７ｂからクランクケース２０へ導入された空気と燃焼室２からクランクケース２０へ漏れ出たブローバイガスとを、クランクケース２０内からスロットルバルブ４０より下流側の吸気通路３０ｂへ排出するものである。なお、図１において、太線矢印は通常のブローバイガスの流れを示し、点線矢印は通常の空気の流れを示している。
ブローバイガス還元通路３８のクランクケース２０側には、後述するオイルセパレータ７０ｂが設けられている。また、ブローバイガス還元通路３８のオイルセパレータ７０ｂより吸気通路３０ｂ側には、内部を流れるブローバイガスと空気との混合気体の流量を制御するＰＣＶバルブ６０が設けられている。

続いて、本実施形態に係るオイルセパレータ７０ａ，７０ｂについて、図２及び図３を参照しながら説明する。図２は、本実施形態に係るオイルセパレータを示す部分拡大図である。図３は、コロナ放電器を構成する針状電極及び接地電極を示す模式図である。なお、図２において、太線矢印はブローバイガスの流れを示している。
オイルセパレータ７０ａ，７０ｂは、ブローバイガス中からオイルを分離する作動状態とオイルを分離しない非作動状態とを切換可能なものである。各オイルセパレータ７０ａ，７０ｂは、それぞれＥＣＵ１００に接続されている。そして、ＥＣＵ１００により、作動状態と非作動状態とが切り換えられるようになっている。各オイルセパレータ７０ａ，７０ｂは、ブローバイガス中のオイルミストをコロナ放電により帯電させて分離するコロナ放電器を備えている。

コロナ放電器は、図２に示すように、針状をなす針状電極７１と、針状電極７１に高電圧を印加する高圧電源７５と、針状電極７１の周囲に配された接地電極７２とを備えている。なお、針状電極７２は、図示しない導線により接地されている。また、図２に示すコロナ放電器は、通路３７ａ，３８の曲部Ａの手前（ヘッドカバー１８側）に配置されている。

高圧電源７５は、空気導入通路３７ａ又はブローバイガス還元通路３８の外壁に設置されている。このように、高圧電源７５を空気導入通路３７ａ又はブローバイガス還元通路３８の外壁に設置することにより、通路３７ａ，３８の形状を変更することなく容易に設置することができる。

接地電極７２は、通路３７ａ，３８の内壁に沿って配設されている。このように、接地電極７２を、通路３７ａ，３８の内壁に沿って配設することにより、針状電極７１を接地電極７２で容易かつ確実に覆うことができる。なお、本実施形態の接地電極７２は、図３に示すように、円筒パイプ状の通路に対して適用できるよう、円筒形状に形成されている。また、本実施形態では、コロナ放電器が、図２に示すように、通路３７ａ，３８の曲部Ａの手前に配置されているため、ブローバイガスが曲部Ａを通過する際に衝突する通路３７ａ，３８の内壁面にも接地電極７２ａが設けられている。このように、ブローバイガスが曲部Ａを通過する際に衝突する通路３７ａ，３８の内壁面にも、接地電極７２ａを設けることにより、通路３７ａ，３８内を流れるブローバイガス中からより確実にオイルを収集することができる。

針状電極７１は、通路３７ａ，３８を流れるブローバイガスの流れ方向（図２に示す太線矢印参照）へ沿って所定の長さに形成されている。針状電極７１の両端は、高圧電源７５に接続されている。また、本実施形態では、針状電極７１は、図３に示すように、通路３７ａ，３８の中心軸Ｘと一致するように設けられている。このように、針状電極７１を、通路３７ａ，３８を流れるブローバイガスの流れ方向へ沿って所定の長さに形成するとともに、通路３７ａ，３８の中心軸Ｘと一致させるように設けたことにより、通路３７ａ，３８内を流れるブローバイガス中からより確実にオイルを分離することができる。なお、針状電極７１の長さや太さ等については、通路３７ａ，３８の形状やその他の事情に応じて、適宜変更することができる。

上記のように構成されたオイルセパレータ７０ａ，７０ｂに備わるコロナ放電器により、ブローバイガス中からオイルミストを分離する様子について、図４を参照しながら説明する。図４は、コロナ放電器によりオイルが分離される様子を示す説明図である。なお、図４において、太線矢印はブローバイガスの流れを示している。

図４に示すように、ＥＣＵ１００により高圧電源７５を作動させると、針状電極７１に高電圧が印加される。他方、接地電極７２は、接地されている。したがって、針状電極７１と接地電極７２との間には、持続的に不均一な電界が生じる。この電界により、針状電極７１の周囲には、コロナ放電（図４では、コロナ放電による発光が星印７３で示されている）が発生する。このコロナ放電により、オイルセパレータ７０ａ，７０ｂ内では、気体中に＋イオンが増加した状態となっている。そして、このオイルセパレータ７０ａ，７０ｂ内をブローバイガスが通過すると、ブローバイガス中のオイル分子７４に＋イオンが付着する。＋イオンが付着したオイル分子７４は、接地電極７２の表面へと引き寄せられ収集される。その結果、オイルセパレータ７０ａ，７０ｂを通過したブローバイガス中には、オイルが分離された状態となっている。このように、コロナ放電を利用することにより、ブローバイガス中からオイルを確実に分離することができる。

ここで、本実施形態に係るコロナ放電器の変更例１〜５について、図５〜図１０を参照しながら説明する。図５は、コロナ放電器の変更例１を示す説明図である。図６は、コロナ放電器の変更例２を示す説明図である。図７は、コロナ放電器の変更例３を示す説明図である。図８は、コロナ放電器の変更例４を示す説明図である。図９は、コロナ放電器の変更例５を示す説明図である。

[変更例１]
変更例１に係るコロナ放電器は、図５に示すように、角パイプ状の通路８０に配設されている点で、上記実施形態と相違する。すなわち、変更例１では、角パイプ状の通路８０の内壁面に沿って、角パイプ状の接地電極８１が配設されている。この接地電極８１は、４枚板を組み合わせたものであってもよいし、通路８０の内壁に沿った形状の角パイプを利用したものであってもよい。このように、コロナ放電器を様々な形状の通路に対して適用することができる。

[変更例２]
変更例２に係るコロナ放電器は、図６に示すように、針状電極７１が通路３７ａ，３８内に設けられていない点で、上記実施形態と相違する。すなわち、変更例２では、通路３７ａ，３８とは別体の中空部材８５を備え、中空部材８５の外側に高圧電源７５を配設し、中空部材８５の内部に針状電極７１が配設されている。そして、この中空部材８５は、通路３７ａ，３８に連通させるように組み付けられている。なお、この変更例２では、接地電極７２は、中空部材８５より吸気通路３０側の通路３７ａ，３８に配置されている。

このコロナ放電器では、高圧電源７５の作動時に中空部材８５内で増加した＋イオンを、通路３７ａ，３８へと移動させている。すなわち、＋イオンは、中空部材８５内から、通路３７ａ，３８内に配置された接地電極７２へと導かれる。このとき、通路３７ａ，３８へ移動した＋イオンは、ブローバイガス中のオイル分子に付着する。そして、＋イオンが付着したオイル分子７４は、接地電極７２の表面へと引き寄せられ収集される。こうして、中空部材８５の設置部位を通過するブローバイガス中から、オイルを分離することができる。このように、コロナ放電器を通路３７ａ，３８とは別体の中空部材８５を用いて構成することにより、コロナ放電器の組み付けや取り外しを容易に行うことができる。

[変更例３]
変更例３に係るコロナ放電器は、図７に示すように、針状電極の設置位置及び接地電極の形状において、上記実施形態と相違する。すなわち、変更例２では、接地電極は、通路３７ａ，３８の内壁に沿って設けられた外筒電極８６と、通路３７ａ，３８の内壁面と通路３７ａ，３８の中心軸との中間位置に設けられた内筒電極８７とから構成されている。他方、針状電極７２は、内筒電極８７の内側と外側の双方に設けられている。なお、図７では、一直線上に並ぶように計３本の針状電極７２を設置した場合が図示されているが、これに限られず、針状電極７２の本数や位置を適宜変更することができる。

このように、接地電極８６，８７を内筒と外筒の二重構造とし、針状電極７２を増設することにより、コロナ放電の発生領域を拡大させることができる。その結果、オイルセパレータ７０ａ，７０ｂを通過するブローバイガス中からより確実にオイルを分離することができる。

[変更例４]
変更例４に係るコロナ放電器は、図８に示すように、針状電極の形状において、上記実施形態と相違する。すなわち、変更例２では、針状電極は、通路３７ａ，３８の中心軸方向に沿って所定長さに形成された中心電極９０と、中心電極９０から通路３７ａ，３８の径方向へ延びる複数の径方向電極９１とから構成されている。

このように、通路３７ａ，３８の径方向へ延びる径方向電極９１を針状電極として採用することにより、コロナ放電の発生領域を拡大させることができる。その結果、オイルセパレータ７０ａ，７０ｂを通過するブローバイガス中からより確実にオイルを分離することができる。

[変更例５]
変更例５に係るコロナ放電器は、図９に示すように、通路３７ａ，３８の途中ではなく、ヘッドカバー１８内に設けられている点で、上記実施形態と相違する。具体的に、変更例５において、接地電極９５は、板状をなしており、動弁機構１１に備わる回転カム１４，１５の上方に水平に設けられている。そして、針状電極７２は、接地電極９５の長手方向に沿って複数配設されている。

このように、コロナ放電器をヘッドカバー内に設けることにより、通路３７ａ，３８の周辺に設置スペースがない場合であっても設置を可能にすることができる。また、ヘッドカバー１８内の空間を利用することにより、接地電極９５や針状電極７２の位置、数及び形状等に対する自由度を高めることができる。さらに、コロナ放電の発生領域９６を拡大させて、オイルセパレータ７０ａ，７０ｂを通過するブローバイガス中からより確実にオイルを分離することができる。

続いて、本実施形態に係るＥＣＵ１００について説明する。ＥＣＵ１００は、電子制御を司るマイクロコンピュータ（マイコン）を備えている。マイコンは、周知のように中央処理装置（ＣＰＵ）、読み出し書き換えメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）等を備えている。なお、本実施形態のＥＣＵ１００が、本発明の「作動切換手段」及び「逆流判断手段」の一例である。

ＥＣＵ１００は、ブローバイガスが空気導入通路３７ａ内をクランクケース２０からスロットルバルブ４０より上流側の吸気通路３０ａへと逆流するか否かを判断する。そして、ＥＣＵ１００は、ブローバイガスが空気導入通路３７ａ内を逆流すると判断した場合に、オイルセパレータ７０ａを作動状態（コロナ放電ＯＮ）に切り換え、ブローバイガスが空気導入通路３７ａ内を逆流しないと判断した場合に、オイルセパレータ７０ａを非作動状態（コロナ放電ＯＦＦ）に切り換える。

本実施形態では、ＥＣＵ１００は、エンジン負荷率が所定値より高いときに、ブローバイガスが空気導入通路３７ａ内を逆流すると判断し、エンジン負荷率が所定値以下であるときに、ブローバイガスが空気導入通路３７ａ内を逆流しないと判断している。エンジン負荷率の検出には、Ｐセンサ３１から得られる吸気通路３０ｂ内の吸気管圧力Ｐと、回転数センサ２５から得られるエンジン回転数Ｎとが用いられている。具体的には、ＥＣＵ１００は、吸気管圧力Ｐが所定値Ｐ１より高くかつエンジン回転数Ｎが所定値Ｎ１より高い場合に、ブローバイガスが空気導入通路３７ａ内を逆流すると判断し、吸気管圧力Ｐが所定値Ｐ１以下であるか又はエンジン回転数Ｎが所定値Ｎ１以下である場合に、ブローバイガスが空気導入通路３７ａ内を逆流しないと判断する。

このように、内燃機関の負荷率と密接な関係がある吸気管圧力Ｐとエンジン回転数Ｎとの双方に基づいて、空気導入通路３７ａ内におけるブローバイガスの逆流判断を行うことにより、ＥＣＵ１００の逆流判断をより的確なものとすることができる。

なお、ＥＣＵ１００は、オイルセパレータ７０ｂについても、ＰＣＶバルブ６０の開度や他のセンサから得られる情報に基づき、クランクケース２０内からスロットルバルブ４０より下流側の吸気通路３０ｂに流れるブローバイガスの流量（ＰＣＶ流量）を検出して、オイルセパレータ７０ｂの作動状態を切り換える。

上記のように構成されたエンジンシステム１の動作について、図１を参照しながら簡単に説明する。
図１に示すように、エンジンシステム１では、ピストン７の往復運動により燃焼室２に負圧が発生した状態で、動弁機構１１により燃焼室２の吸気ポート５が開放されると、燃焼室２内に空気が取り込まれる。この空気は、まず吸気通路３０の入口に設けられたエアクリーナ３３により洗浄される。そして、浄化された空気は、吸気通路３０を通りインテークマニホールドにより蓄積、分配され各気筒の燃焼室２に供給される。燃焼室２に供給された空気は、インジェクタ９から噴射される燃料と混合される。この混合気体は、点火プラグ１０により点火され燃焼する。燃焼により混合気体は膨張してピストン７を下方に押圧する。その後、動弁機構１１により排気バルブ１３が駆動され排気ポート６が開放されると、燃焼後の排気ガスがエキゾーストマニホールドにより集められ、排気通路３５により外部へ排気される。

ここで、燃焼室２の下部は、ピストン７の上端外周に取り付けられたピストンリング８とシリンダ３のボア３ａとの間にわずかなクリアランスＣをもって閉じられている。このため、燃焼室２からピストンリング８とシリンダ３のごくわずかなすき間を抜けて、未燃焼ガスがクランクケース２０に漏れ出る。この未燃焼ガスが、ブローバイガスである。このブローバイガスは有毒成分を多量に含むため、そのまま大気中に排出されると大気汚染に繋がることになる。

そこで、このエンジンシステム１には、空気導入通路３７ａ、３７ｂからクランクケース２０へ導入された空気と燃焼室２からクランクケース２０へ漏れ出たブローバイガスとを、クランクケース２０内からスロットルバルブ４３より下流側の吸気通路３０ｂへ排出するブローバイガス還元通路３８が設けられている。このため、クランクケース２０に溜まったブローバイガスは、空気導入通路３７ａ、３７ｂからクランクケース２０へ導入された空気とともにブローバイガス還元通路３８を経由して、スロットルバルブ４３より下流側の吸気通路３０ｂへ排出され、吸気通路３０ｂから再び燃焼室２へ導入される。このようにして、ブローバイガスが大気中に排出されるのを抑制し、環境汚染を予防している。

ところで、通常の運転時には、スロットルバルブ４０より下流側の吸気通路３０ｂに吸気負圧が発生する。この吸気負圧により、ブローバイガスは、ブローバイガス還元通路３８を通過してスロットルバルブ４０より下流側の吸気通路３０ｂに吸引され、燃焼室２に戻される。このとき、スロットルバルブ４０より上流側の吸気通路３０ａから空気導入通路３７ａ，３７ｂを介してクランクケース２０へと空気が供給される。

しかしながら、スロットルバルブ４０の開度や内燃機関の負荷率等により、スロットルバルブ４０より下流側の吸気通路３０ｂに発生する吸気負圧が変動して、ブローバイガスがクランクケース２０から空気導入通路３７ａ内を介してスロットルバルブ４０より上流側の吸気通路３０ａへ逆流することがある。ここで、ブローバイガス中にはオイル分が含まれている。このため、ブローバイガスがスロットルバルブ４０より上流側の吸気通路３０ａへ導入されると、スロットルバルブ４０や吸気通路３０の壁面にオイルが付着して、バルブの動作不良やオイル消費量の増大を生じる原因となる。

これに対して、このエンジンシステム１では、ブローバイガスが空気導入通路３７ａ内をクランクケース２０からスロットルバルブ４０より上流側の吸気通路３０ａへと逆流した場合に、空気導入通路３７ａに設けられたオイルセパレータ７０ａにより、ブローバイガス中からオイルを分離することができる。これにより、ブローバイガス中に含まれるオイルがスロットルバルブ４０や吸気通路３０の壁面に付着するのを防止することができる。なお、通常の運転時には、ブローバイガス還元通路３８に設けられたオイルセパレータ７０ｂにより、通路３８を流れるブローバイガス中からオイルが分離される。これにより、吸気通路３０ｂや吸気バルブ１２にオイルが付着するのを防止することができる。

次に、本実施形態のＥＣＵ１００によりオイルセパレータ７０ａの作動状態を制御する様子について、図１０を参照しながら説明する。図１０は、本実施形態のエンジンシステムに係るＥＣＵの制御内容を示すフローチャートである。

図１０に示すように、ステップＳ１０１において、ＥＣＵ１００は、吸気管圧力Ｐを取得する。具体的に、ＥＣＵ１００は、吸気通路３０ｂに設けられたＰセンサ３１により吸気管圧力Ｐを取得する。そして、ＥＣＵ１００は、処理をステップＳ１０２に移行する。
ステップＳ１０２において、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎを取得する。具体的に、ＥＣＵ１００は、クランクケース２０に設けられた回転数センサ２５によりエンジン回転数Ｎを取得する。そして、ＥＣＵ１００は、処理をステップＳ１０３に移行する。

ステップＳ１０３において、ＥＣＵ１００は、「吸気管圧力Ｐ＞判定値Ｐ１」の関係を満たすか否かを判定する。すなわち、ＥＣＵ１００は、上記ステップＳ１０１で取得した吸気管圧力Ｐが、予め設定された判定値Ｐ１より高いか否かを判定する。ここで、判定値Ｐ１とは、ブローバイガスが空気導入通路３７ａを逆流するか否かの境界値として想定された吸気管圧力である。この判定結果が肯定（Ｙｅｓ）である場合に、ＥＣＵ１００は、処理をステップＳ１０４へ移行する。他方、この判定結果が否定（Ｎｏ）である場合に、ＥＣＵ１００は、処理をステップＳ１０６へ移行する。

ステップＳ１０４において、ＥＣＵ１００は、「エンジン回転数Ｎ＞判定値Ｎ１」の関係を満たすか否かを判定する。すなわち、ＥＣＵ１００は、上記ステップＳ１０２で取得したエンジン回転数Ｎが、予め設定された判定値Ｎ１より高いか否かを判定する。ここで、判定値Ｎ１とは、ブローバイガスが空気導入通路３７ａを逆流するか否かの境界値として想定されたエンジン回転数である。この判定結果が肯定（Ｙｅｓ）である場合に、ＥＣＵ１００は、処理をステップＳ１０５へ移行する。他方、この判定結果が否定（Ｎｏ）である場合に、ＥＣＵ１００は、処理をステップＳ１０６へ移行する。

ステップＳ１０５において、ＥＣＵ１００は、コロナ放電をＯＮにする。具体的に、ＥＣＵ１００は、高圧電源７５による針状電極７１への電圧印加を開始することにより、コロナ放電器を作動状態（ＯＮ）にする。そして、ＥＣＵ１００は、その後の処理を終了する。

ステップＳ１０６において、ＥＣＵ１００は、コロナ放電をＯＦＦにする。具体的に、ＥＣＵ１００は、高圧電源７５による針状電極７１への電圧印加を停止することにより、コロナ放電器を非作動状態（ＯＦＦ）にする。そして、ＥＣＵ１００は、その後の処理を終了する。

上記したＥＣＵ１００の制御により、空気導入通路３７ａ内を吸気通路３０ａ側へ逆流するブローバイガス中に含まれるオイル量が示す挙動の一例について、図１１に示すタイムチャートを参照しながら説明する。図１１は、空気導入通路を逆流するブローバイガス中に含まれるオイル量の挙動を示すタイムチャートである。図１１において、（ａ）は吸気管圧力Ｐ、（ｂ）はエンジン回転数Ｎ、（ｃ）はブローバイガス量、（ｄ）はＰＣＶ流量、（ｅ）はコロナ放電、（ｆ）は逆流オイル量、（ｇ）はオイル消費量、（ｈ）はスロットル開度を示す。
なお、（ｆ）及び（ｇ）において、実線は本実施形態に係る挙動を示し、破線は比較例に係る挙動を示す。ここでいう比較例とは、空気導入通路３７ａにオイルセパレータ７０ａが設けられていない場合を指す。

まず、図１１に示す時刻ｔ１以前における挙動について説明する。時刻ｔ１以前では、（ｈ）に示すように、スロットル開度は比較的小さい。この状態では、（ａ）に示すように、吸気管圧力Ｐは、判定値Ｐ１以下の値となっている。この場合には、「吸気管圧力Ｐ＞判定値Ｐ１」の関係を満たしていないため、上記したステップＳ１０３における判定結果が否定（Ｎｏ）である場合に該当する。したがって、（ｅ）に示すように、コロナ放電は、ＯＦＦとされる（ステップＳ１０６参照）。これにより、オイルセパレータ７０ａの不必要時には、オイルセパレータ７０ａを非作動状態にして、オイルセパレータ７０ａの作動にともなう消費電力を低減させることができる。

そして、時刻ｔ１に近づくにつれて、（ｈ）に示すように次第にスロットル開度が大きくなり、（ｂ）に示すようにエンジン回転数も次第に上昇する。これに伴って、（ａ）に示すように、吸気管圧力Ｐは、−７０ｋＰａから判定値Ｐ１へと上昇していく。併せて、（ｃ）及び（ｄ）に示すように、ブローバイガス量及びＰＣＶ流量も上昇していく。なお、時刻ｔ１以前では、ブローバイガスが空気導入通路３７ａを逆流していないため、（ｆ）に示すように、逆流オイル量は変動しない。したがって、（ｇ）に示すように、オイル消費量も概ね一定値となっている。

時刻ｔ１になると、（ａ）に示すように、吸気管圧力Ｐが判定値Ｐ１に到達する。そして、吸気管圧力Ｐが判定値Ｐ１を超えると、ブローバイガスが空気導入通路３７ａを吸気通路３０ａ側へ逆流する。他方、ブローバイガスが空気導入通路３７ａを吸気通路３０ａ側へ逆流すると、ブローバイガス還元通路３８内を吸気通路３０ｂ側へ流れるブローバイガス量が減少する。そのため、ＰＣＶ流量は、（ｄ）に示すように、減少する。

ここで、比較例では、空気導入通路３７ａにオイルセパレータ７０ａが設けられていないため、ブローバイガスが空気導入通路３７ａを吸気通路３０ａ側へ逆流すると、（ｆ）に破線で示すように、ブローバイガス中に含まれる逆流オイル量が増加する。この逆流オイルは、スロットルバルブ４０や吸気通路３０ａの壁面に付着するため、（ｇ）に破線で示すように、オイル消費量も増加する。

これに対して、エンジンシステム１では、時刻ｔ１経過後に「吸気管圧力Ｐ＞判定値Ｐ１」の関係を満たしているので、ステップＳ１０３における判定結果が肯定（Ｙｅｓ）である場合に該当する。そして、（ｂ）に示すように、エンジン回転数Ｎも、時刻ｔ１経過後に「エンジン回転数Ｎ＞判定値Ｎ１」の関係を満たしている。この場合には、ステップＳ１０４における判定結果が肯定（Ｙｅｓ）である場合に該当する。これにより、ステップＳ１０５において、コロナ放電がＯＮとされる。その結果、空気導入通路３７ａ内を吸気通路３０ａ側へ逆流するブローバイガス中からオイルが分離される。

このように、ブローバイガス中からオイルを分離した状態で、吸気通路３０ａに導入することにより、（ｆ）に実線で示すように、吸気通路３０ａ側へ流れる逆流オイル量を無くすことができる。その結果、（ｇ）に実線で示すように、オイル消費量の増加を防ぐことができる。

以上、詳細に説明したとおり、本実施形態に係るエンジンシステム１では、ＥＣＵ１００によってオイルセパレータ７０ａの作動状態を適切に制御することにより、簡易な構造を用いてクランクケース２０からスロットルバルブ４０より上流側の吸気通路３０ａに流れるブローバイガス中からオイルを分離することができる。これにより、ブローバイガス中に含まれるオイルがスロットルバルブ４０や吸気通路３０の壁面に付着するのを防止することができる。したがって、バルブの動作不良やオイル消費量の増加を防止することができる。

また、このエンジンシステム１では、コロナ放電器を採用することにより、オイルセパレータ７０ａを簡単な構造で構築することができる。そして、上記実施形態及びその変更例１〜５に示されるように、コロナ放電器を組み付ける通路の形状や設置スペースに応じて、オイルレパレータ７０ａを高い自由度を持って配設することができる。

さらに、このエンジンシステム１では、ＥＣＵ１００によりブローバイガスが空気導入通路３７ａ内を逆流すると判断された場合にのみ、オイルセパレータ７０ａを作動状態に切り換えている。このように切り換えることにより、必要時にのみオイルセパレータ７０ａを作動させることができる。これにより、オイルセパレータ７０ａの不必要時には、オイルセパレータ７０ａを非作動状態にして、オイルセパレータ７０ａの作動にともなう消費電力を低減させることができる。その結果、燃費を向上させることができる。

［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態に係るエンジンシステムの概略構成図について、図１２を参照しながら説明する。図１２は、第二実施形態に係るエンジンシステムを示す概略構成図である。
第二実施形態に係るエンジンシステム１２０は、吸気通路３０に導入された空気を圧縮して燃焼室２に過給する過給機１２１を備えている点で、上記第一実施形態と相違する。より詳細には、エンジンシステム１２０は、スロットルバルブ４０より上流側の吸気通路３０ａと排気通路３５との間に介設された過給機１２１と、スロットルバルブ４０より上流側の吸気通路３０ａにおける過給機１２１より下流側に設けられたインタークーラ１２２とを備えている。

過給機１２１は、排気通路３５を排気ガスの流れにより内部のコンプレッサを回転させて、吸気通路３０に吸入された空気を圧縮して燃焼室２へ供給している。このように、燃焼室２へ供給する空気量を増加させることにより、内燃機関の動力を上昇させることができる。なお、過給機１２１は、吸気通路３０ａのうち空気導入通路３７ａへの分岐点より下流側に配置されている。

インタークーラ１２２は、過給機１２１により圧縮されて高温となった空気を、燃焼室２へ供給する前に冷却するものである。このように、高温となった空気を冷却することにより、空気の密度を上昇させて、燃料室２へ供給される空気量を増加させることができる。

ここで、過給機１２１を備えたエンジンシステム１２０において、空気導入通路３７ａ内におけるブローバイガスの逆流は、過給機１２１により燃焼室２に空気が過給されたときに生じやすいという事情がある。
そこで、本実施形態において、ＥＣＵ１００は、過給機１２１により燃焼室２に空気が過給されたときに、ブローバイガスが空気導入通路３７ａ内を逆流すると判断し、過給機１２１により燃焼室２に空気が過給されていないときに、ブローバイガスが空気導入通路３７ａ内を逆流しないと判断する。このように、過給機１２１の作動状態を利用することにより、容易かつ的確にブローバイガスの逆流判断を行うことができる。

次に、本実施形態のＥＣＵ１００によりオイルセパレータ７０ａの作動状態を制御する様子について、図１３を参照しながら説明する。図１３は、第二実施形態のエンジンシステムに係るＥＣＵの制御内容を示すフローチャートである。

図１３に示すように、ステップＳ１３１において、ＥＣＵ１００は、吸気管圧力Ｐを取得する。具体的に、ＥＣＵ１００は、吸気通路３０ｂに設けられたＰセンサ３１により吸気管圧力Ｐを取得する。そして、ＥＣＵ１００は、処理をステップＳ１３２に移行する。
ステップＳ１３２において、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎを取得する。具体的に、ＥＣＵ１００は、回転数センサ２５によりエンジン回転数Ｎを取得する。そして、ＥＣＵ１００は、処理をステップＳ１３３に移行する。

ステップＳ１３３において、ＥＣＵ１００は、「吸気管圧力Ｐ＞０」の関係を満たすか否かを判定する。すなわち、ＥＣＵ１００は、上記ステップＳ１３１で取得した吸気管圧力Ｐが、０より高いか否かを判定する。ここで、過給機１２１により燃焼室２に空気が過給されている場合には、吸気管圧力Ｐが０より高くなるため、「吸気管圧力Ｐ＞０」の関係を満たす。他方、過給機１２１により燃焼室２に空気が過給されていない場合には、吸気管圧力Ｐが０以下となるため、「吸気管圧力Ｐ＞０」の関係を満たさない。そして、この判定結果が肯定（Ｙｅｓ）である場合に、ＥＣＵ１００は、処理をステップＳ１３４へ移行する。他方、この判定結果が否定（Ｎｏ）である場合に、ＥＣＵ１００は、処理をステップＳ１３６へ移行する。

ステップＳ１３４において、ＥＣＵ１００は、「エンジン回転数Ｎ＞判定値Ｎ１」の関係を満たすか否かを判定する。すなわち、ＥＣＵ１００は、上記ステップＳ１３２で取得したエンジン回転数Ｎが、予め設定された判定値Ｎ１より高いか否かを判定する。この判定結果が肯定（Ｙｅｓ）である場合に、ＥＣＵ１００は、処理をステップＳ１３５へ移行する。他方、この判定結果が否定（Ｎｏ）である場合に、ＥＣＵ１００は、処理をステップＳ１３６へ移行する。

ステップＳ１３５において、ＥＣＵ１００は、コロナ放電をＯＮにする。具体的に、ＥＣＵ１００は、高圧電源７５による針状電極７１への電圧印加を開始することにより、コロナ放電器を作動状態（ＯＮ）にする。そして、ＥＣＵ１００は、その後の処理を終了する。

ステップＳ１３６において、ＥＣＵ１００は、コロナ放電をＯＦＦにする。具体的に、ＥＣＵ１００は、高圧電源７５による針状電極７１への電圧印加を停止することにより、コロナ放電器を非作動状態（ＯＦＦ）にする。そして、ＥＣＵ１００は、その後の処理を終了する。

上記したＥＣＵ１００の制御により、空気導入通路３７ａを逆流するブローバイガス中に含まれるオイル量が示す挙動の一例について、図１４に示すタイムチャートを参照しながら説明する。図１４は、空気導入通路を逆流するブローバイガス中に含まれるオイル量の挙動を示すタイムチャートである。図１４において、（ａ）は吸気管圧力Ｐ、（ｂ）はエンジン回転数Ｎ、（Ｃ）はブローバイガス量、（ｄ）はＰＣＶ流量、（ｅ）はコロナ放電、（ｆ）は逆流オイル量、（ｇ）はオイル消費量、（ｈ）はスロットル開度を示す。なお、（ｆ）及び（ｇ）において、実線は本実施形態に係る挙動を示し、破線は比較例に係る挙動を示す。

以下では、上記した第一実施形態の場合と異なる点を中心に説明する。本実施形態では、時刻ｔ２以前には過給機１２１により燃焼室２に空気が過給されておらず、時刻ｔ２径経過後に過給機１２１により燃焼室２に空気が過給されている。
まず、図１４に示す時刻ｔ２以前における挙動について説明する。時刻ｔ２以前には、過給機１２１により燃焼室２に空気が過給されていないため、（ａ）に示すように、吸気管圧力Ｐは０以下の値となっている。この場合には、「吸気管圧力Ｐ＞０」の関係を満たしていないため、上記したステップＳ１３３における判定結果が否定（Ｎｏ）である場合に該当する。したがって、（ｅ）に示すように、コロナ放電は、ＯＦＦとされている（ステップＳ１３６参照）。これにより、オイルセパレータ７０ａの不必要時には、オイルセパレータ７０ａを非作動状態にして、オイルセパレータ７０ａの作動にともなう消費電力を低減させることができる。
なお、ブローバイガス還元通路３８には、クランクケース２０内から吸気通路３０ｂへとブローバイガスが流れているため、ＥＣＵ１００は、オイルセパレータ７０ｂを作動状態とする。これにより、ブローバイガス還元通路３８を流れるブローバイガス中からオイルを分離することができる。

時刻ｔ２経過後には、過給機１２１により燃焼室２に空気が過給されているため、（ａ）に示すように、吸気管圧力Ｐが０より高くなっている。この場合には、「吸気管圧力Ｐ＞０」の関係を満たしているため、上記したステップＳ１３３における判定結果が肯定（Ｙｅｓ）である場合に該当する。したがって、（ｅ）に示すように、コロナ放電は、ＯＮとなっている（ステップＳ１３５参照）。これにより、空気導入通路３７ａ内を逆流するブローバイガス中からオイルを分離することができる。

このように、ブローバイガス中からオイルを分離した状態で、吸気通路３０ａに導入することにより、（ｆ）に実線で示すように、吸気通路３０ａ側へ流れる逆流オイル量を無くすことができる。その結果、（ｇ）に実線で示すように、オイル消費量が増加するのを防止することができる。

ここで、吸気管圧力Ｐが０より上昇した場合には、ブローバイガスが空気導入通路３７ａを吸気通路３０ａ側へ大きく逆流する。これに伴って、（ｄ）に示すように、ブローバイガス還元通路３８を通過するブローバイガスの流量（ＰＣＶ流量）は０より小さくなる。つまり、スロットルバルブ４０より下流の吸気通路３０ｂからブローバイガス還元通路３８を介して空気がクランクケース２０内へ逆流する。
このとき、ＥＣＵ１００は、オイルセパレータ７０ｂを非作動状態とする。これにより、オイルセパレータ７０ｂの不必要時には、オイルセパレータ７０ｂを非作動状態にして、オイルセパレータ７０ａの作動にともなう消費電力を低減させることができる。

以上、詳細に説明したとおり、本実施形態に係るエンジンシステム１２０では、ＥＣＵ１００が過給機１２１の作動状態を利用してブローバイガスの逆流判断を行うことにより、容易かつ的確にブローバイガスの逆流判断を行うことができる。

また、このエンジンシステム１２０では、ＥＣＵ１００によりオイルセパレータ７０ａ及びオイルセパレータ７０ｂの作動状態を適切に切り換えることにより、両オイルセパレータ７０ａ，７０ｂの作動にともなう消費電力を低減させることができる。その結果、燃費を向上させることができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。

例えば、上記した第一実施形態では、ＥＣＵ１００は、吸気管圧力Ｐが所定値Ｐ１より高くかつエンジン回転数Ｎが所定値Ｎ１より高い場合に、ブローバイガスが空気導入通路３７ａ内を逆流すると判断し、吸気管圧力Ｐが所定値Ｐ１以下であるか又はエンジン回転数Ｎが所定値Ｎ１以下である場合に、ブローバイガスが空気導入通路３７ａ内を逆流しないと判断しているが、吸気管圧力Ｐ又はエンジン回転数Ｎのいずれか一方が所定値より高い場合にブローバイガスが空気導入通路３７ａ内を逆流すると判断してもよい。これにより、ＥＣＵ１００によるブローバイガスの逆流判断を容易に行うことができる。

また、第一実施形態において、ＥＣＵ１００は、エンジン負荷率をＰセンサ３１から得られる吸気管圧力Ｐと、回転数センサ２５から得られる回転数Ｎとを用いて検出しているが、他のセンサ等から得られる情報をエンジン負荷率の検出に利用することもできる。
このように、他のセンサから得られる情報を、エンジン負荷率の検出に利用することにより、ＥＣＵ１００の逆流判断をより的確なものとすることができる。

また、第一実施形態及び第二実施形態では、内燃機関は、燃料室２内に燃料を直接噴射するものであるが、吸気通路３０に燃料を噴射するものであってもよい。

第一実施形態に係るエンジンシステムを示す概略構成図である。 同システムのオイルセパレータを示す部分拡大図である。 コロナ放電器を構成する針状電極及び接地電極を示す模式図である。 コロナ放電器によりオイルが分離される様子を示す説明図である。 コロナ放電器の変更例１を示す説明図である。 コロナ放電器の変更例２を示す説明図である。 コロナ放電器の変更例３を示す説明図である。 コロナ放電器の変更例４を示す説明図である。 コロナ放電器の変更例５を示す説明図である。 同システムに係るＥＣＵの制御内容を示すフローチャートである。 空気導入通路を逆流するブローバイガス中に含まれるオイル量の挙動を示すタイムチャートである。 第二実施形態に係るエンジンシステムを示す概略構成図である。 第二実施形態のエンジンシステムに係るＥＣＵの制御内容を示すフローチャートである。 空気導入通路を逆流するブローバイガス中に含まれるオイル量の挙動を示すタイムチャートである。

符号の説明

１ エンジンシステム
２ 燃焼室
２０ クランクケース
２５ 回転数センサ
３０ 吸気通路
３０ａ 上流側の吸気通路
３０ｂ 下流側の吸気通路
３１ Ｐセンサ
３５ 排気通路
３７ａ （第一）空気導入通路
３７ｂ （第二）空気導入通路
３８ ブローバイガス還元通路
４０ スロットルバルブ
４８ スロットル開度センサ
６０ ＰＣＶバルブ
７０ａ オイルセパレータ
１００ ＥＣＵ
１２１ 過給機
Ｏ オイル

Claims (4)

1. 内燃機関の燃焼室へ空気を導入する吸気通路に設けられ、前記吸気通路を流れる空気の流量を制御するスロットルバルブと、
   前記スロットルバルブより上流側の吸気通路と内燃機関のクランクケースとを連結して、前記吸気通路から前記クランクケースへと空気を導入する空気導入通路と、
   前記クランクケースと前記スロットルバルブより下流側の吸気通路とを連結して、前記空気導入通路から前記クランクケースへ導入された空気と前記燃焼室から前記クランクケースへ漏れ出たブローバイガスとを、前記クランクケースから前記スロットルバルブより下流側の前記吸気通路へ還元するブローバイガス還元通路とを有するブローバイガス還元装置において、
   前記空気導入通路内を前記クランクケースから前記スロットルバルブより上流側の吸気通路へと逆流するブローバイガス中からオイルを分離する作動状態とオイルを分離しない非作動状態とを切換可能なオイルセパレータと、
   前記オイルセパレータの作動状態と非作動状態とを切り換える作動切換手段と、
   前記ブローバイガスが前記空気導入通路内を前記クランクケースから前記スロットルバルブより上流側の吸気通路へと逆流するか否かを判断する逆流判断手段とを備え、
   前記作動切換手段は、前記逆流判断手段により前記ブローバイガスが前記空気導入通路内を逆流すると判断された場合に、前記オイルセパレータを作動状態に切り換える
   ことを特徴とするブローバイガス還元装置。
2. 請求項１に記載するブローバイガス還元装置において、
   前記オイルセパレータは、前記ブローバイガス中のオイルミストをコロナ放電により帯電させて分離するコロナ放電器を備えている
   ことを特徴とするブローバイガス還元装置。
3. 請求項１又は２に記載するブローバイガス還元装置において、
   内燃機関の負荷率を検出する負荷率検出手段を備え、
   前記逆流判断手段は、前記負荷率検出手段により検出される負荷率が所定値以上であるときに、前記ブローバイガスが前記空気導入通路内を逆流すると判断する
   ことを特徴とするブローバイガス還元装置。
4. 請求項３に記載するブローバイガス還元装置において、
   前記吸気通路に導入された空気を圧縮して燃焼室に過給する過給機を備え、
   前記逆流判断手段は、前記過給機により前記燃焼室に空気が過給されたときに、前記ブローバイガスが前記空気導入通路内を逆流すると判断する
   ことを特徴とするブローバイガス還元装置。

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