JP6005592B2 - Blow-by gas reduction device for supercharged engine - Google Patents
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Description
本発明は、吸気通路に過給機を備えた過給機付エンジンに設けられ、エンジンで発生するブローバイガスを吸気通路を通じてエンジンへ還元する過給機付エンジンのブローバイガス還元装置に関する。 The present invention relates to a blow-by gas reduction device for a supercharged engine, which is provided in a supercharged engine having a supercharger in an intake passage and reduces blowby gas generated in the engine to the engine through the intake passage.
従来、この種の技術として、特許文献1にはサージタンクに接続する第1のブローバイガス還元通路と、過給機の上流側と下流側を接続するバイパス通路内に負圧を発生させるためのエゼクタ(ジェットポンプ)と、このエゼクタに接続する第2の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が開示されている。
Conventionally, as this type of technology,
ここで、特許文献1のブローバイガス還元装置では、スロットルバルブの下流側の吸気通路に発生する負圧が第1のブローバイガス還元通路に作用することにより、第1のブローバイガス還元通路にブローバイガスが流れる。また、エゼクタに発生する負圧が第2のブローバイガス還元通路に作用することにより、第2のブローバイガス還元通路にブローバイガスが流れる。このように、特許文献1のブローバイガス還元装置では、各ブローバイガス還元通路の下流側の負圧の大きさによって、各ブローバイガス還元通路を流れるブローバイガスの流量が左右される。そのため、エンジンの運転域によっては、エンジンへのブローバイガスの還元流量が過剰になるなど、エンジンへのブローバイガスの還元流量が適切とならないおそれがある。
Here, in the blow-by gas reduction device disclosed in
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、エンジンへのブローバイガスの還元流量をエンジンの運転域に応じて適切に調整できる過給機付エンジンのブローバイガス還元装置を提供すること、を課題とする。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and is provided with a blow-by gas reduction device for a supercharged engine capable of appropriately adjusting the reduction flow rate of blow-by gas to the engine according to the engine operating range. It is an issue to provide.
上記課題を解決するためになされた本発明の一態様は、吸気通路に過給機を備えたエンジンに設けられ、前記エンジンで発生するブローバイガスを前記エンジンへ還元する過給機付エンジンのブローバイガス還元装置において、前記吸気通路に設けられるサージタンクと前記エンジンのクランクケースとに連通する第1ブローバイガス還元通路を備える第1ブローバイガス還元部と、前記吸気通路における前記過給機の上流側と下流側とに接続するバイパス通路と、前記バイパス通路に負圧を発生させるためのエゼクタと、前記エゼクタと前記クランクケースとに連通する第2ブローバイガス還元通路と、を備える第2ブローバイガス還元部と、前記第1ブローバイガス還元部または前記第2ブローバイガス還元部の少なくともいずれか一方による前記ブローバイガスの還元流量を前記エンジンの運転域に応じて制御する制御部と、を有し、前記第2ブローバイガス還元部は、前記バイパス通路または前記第2ブローバイガス還元通路の連通と遮断とを切り替える第2切替弁を備え、前記制御部は、前記エンジンの運転域に応じて前記第2切替弁の開閉を制御し、前記制御部は、前記エンジンの運転域が過給域近くにあり、かつ、エンジン回転数が所定の回転数よりも高いときに、前記第2切替弁を閉弁状態とすること、を特徴とする。 One aspect of the present invention made to solve the above-described problems is a blow-by of an engine with a supercharger that is provided in an engine having a supercharger in an intake passage and that reduces blow-by gas generated in the engine to the engine. In the gas reduction device, a first blow-by gas reduction portion having a first blow-by gas reduction passage communicating with a surge tank provided in the intake passage and a crankcase of the engine, and an upstream side of the supercharger in the intake passage A bypass passage connected to the downstream side, an ejector for generating a negative pressure in the bypass passage, and a second blowby gas reduction passage communicating with the ejector and the crankcase And at least one of the first blow-by gas reduction unit and the second blow-by gas reduction unit The reduction rate of the blow-by gas have a, and a control unit for controlling in accordance with the operating region of the engine by the second blow-by gas returning section includes blocking the communicating of the bypass passage or the second blow-by gas returning passage The control unit controls opening and closing of the second switching valve according to the operating range of the engine, and the control unit is configured such that the operating range of the engine is close to a supercharging range. When the engine speed is higher than a predetermined speed, the second switching valve is closed .
この態様によれば、制御部がブローバイガス還元通路によるブローバイガスの還元流量をエンジンの運転域に応じて制御するので、エンジンへのブローバイガスの還元流量をエンジンの運転域に応じて適切に調整できる。また、エンジンの運転域に応じて、バイパス通路または第2ブローバイガス還元通路の連通と遮断とを切り替えることができる。そのため、より確実に、エンジンへのブローバイガスの還元流量が、エンジンの運転域に応じて適切に調整される。また、ブローバイガスがクランクケースから第2ブローバイガス還元通路を介して吸気通路へ還元されなくなる。そのため、エンジンへのブローバイガスの還元流量が抑制される。したがって、エンジンの運転域が過給域の近くにあり、かつ、エンジン回転数が所定の回転数よりも高いときに、エンジンへのブローバイガスの還元流量が過剰とならない。ゆえに、この態様によれば、エンジン外へのエンジンオイルの持ち去り量の増加を防止できる。 According to this aspect, the control unit controls the reduction flow rate of the blowby gas through the blowby gas reduction passage according to the engine operating range, so the blowby gas reduction flow rate to the engine is appropriately adjusted according to the engine operating range. it can. Further, the communication between the bypass passage or the second blow-by gas reduction passage and the cutoff thereof can be switched according to the operating range of the engine. Therefore, the reduction flow rate of blow-by gas to the engine is more appropriately adjusted according to the operating range of the engine. Further, the blow-by gas is not reduced from the crankcase to the intake passage via the second blow-by gas reduction passage. Therefore, the reduction flow rate of blow-by gas to the engine is suppressed. Therefore, when the engine operating range is close to the supercharging range and the engine speed is higher than the predetermined speed, the reduction flow rate of the blow-by gas to the engine does not become excessive. Therefore, according to this aspect, it is possible to prevent an increase in the amount of engine oil taken away from the engine.
上記の態様においては、前記第1ブローバイガス還元部は、前記第1ブローバイガス還元通路の連通と遮断とを切り替える第1切替弁を備え、前記制御部は、前記エンジンの運転域に応じて前記第1切替弁の開閉を制御すること、が好ましい。 In the above aspect, the first blow-by gas reduction unit includes a first switching valve that switches between communication and blocking of the first blow-by gas reduction passage, and the control unit performs the operation according to the operating range of the engine. It is preferable to control the opening and closing of the first switching valve.
この態様によれば、エンジンの運転域に応じて、第1ブローバイガス還元通路の連通と遮断とを切り替えることができる。そのため、より確実に、エンジンへのブローバイガスの還元流量が、エンジンの運転域に応じて適切に調整される。 According to this aspect, it is possible to switch between communication and blocking of the first blow-by gas reduction passage according to the operating range of the engine. Therefore, the reduction flow rate of blow-by gas to the engine is more appropriately adjusted according to the operating range of the engine.
上記の態様においては、前記制御部は、前記エンジンの運転域が過給域にあって減速直後であるときに、前記第1切替弁を閉弁状態とすること、が好ましい。 In the above aspect, it is preferable that the control unit closes the first switching valve when the operating range of the engine is in a supercharging range and immediately after deceleration.
この態様によれば、ブローバイガスがクランクケースから第1ブローバイガス還元通路を介して吸気通路へ還元されなくなる。そのため、エンジンへのブローバイガスの還元流量が抑制される。したがって、エンジンの運転域が過給域にあって減速直後であるときに、エンジン内に残留する排気ガスがブローバイガスと共にエンジンへ還流され難くなり、エンジンの燃焼室内の排気ガスの割合が過剰にならない。ゆえに、この態様によれば、エンジンの失火の発生を防ぐことができる。 According to this aspect, blow-by gas is not reduced from the crankcase to the intake passage via the first blow-by gas reduction passage. Therefore, the reduction flow rate of blow-by gas to the engine is suppressed. Therefore, when the engine operating region is in the supercharging region and immediately after deceleration, the exhaust gas remaining in the engine is difficult to return to the engine together with the blow-by gas, and the ratio of the exhaust gas in the engine combustion chamber becomes excessive. Don't be. Therefore, according to this aspect, it is possible to prevent the occurrence of engine misfire.
上記課題を解決するためになされた本発明の他の態様は、吸気通路に過給機を備えたエンジンに設けられ、前記エンジンで発生するブローバイガスを前記エンジンへ還元する過給機付エンジンのブローバイガス還元装置において、前記吸気通路に設けられるサージタンクと前記エンジンのクランクケースとに連通する第1ブローバイガス還元通路を備える第1ブローバイガス還元部と、前記吸気通路における前記過給機の上流側と下流側とに接続するバイパス通路と、前記バイパス通路に負圧を発生させるためのエゼクタと、前記エゼクタと前記クランクケースとに連通する第2ブローバイガス還元通路と、を備える第2ブローバイガス還元部と、前記第1ブローバイガス還元部または前記第2ブローバイガス還元部の少なくともいずれか一方による前記ブローバイガスの還元流量を前記エンジンの運転域に応じて制御する制御部と、を有し、前記制御部は、減速直後に前記エンジンへの前記ブローバイガスの還元流量を絞る制御を行い、前記ブローバイガスの還元流量を絞る量および絞る時間を前記クランクケース内における排気ガスの残留率に応じて定めること、を特徴とする。Another aspect of the present invention made to solve the above problems is an engine with a supercharger that is provided in an engine having a supercharger in an intake passage and that reduces blow-by gas generated in the engine to the engine. In the blow-by gas reduction device, a first blow-by gas reduction portion having a first blow-by gas reduction passage communicating with a surge tank provided in the intake passage and a crankcase of the engine, and upstream of the supercharger in the intake passage A second blow-by gas comprising a bypass passage connected to the side and the downstream side, an ejector for generating a negative pressure in the bypass passage, and a second blow-by gas reduction passage communicating with the ejector and the crankcase At least one of a reducing unit and the first blow-by gas reducing unit or the second blow-by gas reducing unit A control unit that controls the reduction flow rate of the blowby gas according to the operating range of the engine, and the control unit performs control to reduce the reduction flow rate of the blowby gas to the engine immediately after deceleration, An amount and a time for restricting the reduction flow rate of the blow-by gas are determined according to a residual ratio of exhaust gas in the crankcase.
この態様によれば、制御部がブローバイガス還元通路によるブローバイガスの還元流量をエンジンの運転域に応じて制御するので、エンジンへのブローバイガスの還元流量をエンジンの運転域に応じて適切に調整できる。また、車両が減速した直後において、燃焼室内で排気ガスが占める割合を抑制することができるので、エンジンの失火の発生を防ぐことができる。 According to this aspect, the control unit controls the reduction flow rate of the blowby gas through the blowby gas reduction passage according to the engine operating range, so the blowby gas reduction flow rate to the engine is appropriately adjusted according to the engine operating range. it can. Further, immediately after the vehicle decelerates, the proportion of exhaust gas in the combustion chamber can be suppressed, so that it is possible to prevent engine misfire.
上記課題を解決するためになされた本発明の他の態様は、吸気通路に過給機を備えたエンジンに設けられ、前記エンジンで発生するブローバイガスを前記エンジンへ還元する過給機付エンジンのブローバイガス還元装置において、前記吸気通路に設けられるサージタンクと前記エンジンのクランクケースとに連通する第1ブローバイガス還元通路を備える第1ブローバイガス還元部と、前記吸気通路における前記過給機の上流側と下流側とに接続するバイパス通路と、前記バイパス通路に負圧を発生させるためのエゼクタと、前記エゼクタと前記クランクケースとに連通する第2ブローバイガス還元通路と、を備える第2ブローバイガス還元部と、前記第1ブローバイガス還元部または前記第2ブローバイガス還元部の少なくともいずれか一方による前記ブローバイガスの還元流量を前記エンジンの運転域に応じて制御する制御部と、を有し、前記第1ブローバイガス還元部は、前記第1ブローバイガス還元通路の連通と遮断とを切り替える第1切替弁を備え、前記制御部は、前記エンジンの運転域に応じて前記第1切替弁の開閉を制御し、前記第2ブローバイガス還元部は、前記バイパス通路または前記第2ブローバイガス還元通路の連通と遮断とを切り替える第2切替弁を備え、前記制御部は、前記エンジンの運転域に応じて前記第2切替弁の開閉を制御し、前記第1切替弁と前記第2切替弁は一体化されていること、を特徴とする。 Another aspect of the present invention made to solve the above problems is an engine with a supercharger that is provided in an engine having a supercharger in an intake passage and that reduces blow-by gas generated in the engine to the engine. In the blow-by gas reduction device, a first blow-by gas reduction portion having a first blow-by gas reduction passage communicating with a surge tank provided in the intake passage and a crankcase of the engine, and upstream of the supercharger in the intake passage A second blow-by gas comprising a bypass passage connected to the side and the downstream side, an ejector for generating a negative pressure in the bypass passage, and a second blow-by gas reduction passage communicating with the ejector and the crankcase At least one of a reducing unit and the first blow-by gas reducing unit or the second blow-by gas reducing unit A control unit for controlling the flow rate of the blow-by gas reduced according to the operating range of the engine, wherein the first blow-by gas reduction unit switches between communication and blocking of the first blow-by gas reduction passage. 1 switching valve, the control unit controls the opening and closing of the first switching valve according to the operating range of the engine, the second blowby gas reduction unit is the bypass passage or the second blowby gas reduction passage A second switching valve that switches between communication and shut-off, and the control unit controls opening and closing of the second switching valve according to an operating range of the engine, and the first switching valve and the second switching valve are It is characterized by being integrated .
この態様によれば、制御部がブローバイガス還元通路によるブローバイガスの還元流量をエンジンの運転域に応じて制御するので、エンジンへのブローバイガスの還元流量をエンジンの運転域に応じて適切に調整できる。また、エンジンの運転域に応じて、第1ブローバイガス還元通路の連通と遮断とを切り替えることができる。そのため、より確実に、エンジンへのブローバイガスの還元流量が、エンジンの運転域に応じて適切に調整される。また、エンジンの運転域に応じて、第1ブローバイガス還元部と第2ブローバイガス還元部におけるブローバイガスの流路の連通と遮断とを切り替えることができる。そのため、より確実に、エンジンへのブローバイガスの還元流量がエンジンの運転域に応じて適切に調整される。また、第1切替弁と前記第2切替弁は一体化されているので、部品点数が削減される。そのため、この態様によれば、コストの低減を図ることができる。 According to this aspect, the control unit controls the reduction flow rate of the blowby gas through the blowby gas reduction passage according to the engine operating range, so the blowby gas reduction flow rate to the engine is appropriately adjusted according to the engine operating range. it can. Further, the communication between the first blow-by gas reduction passage and the shut-off can be switched according to the operating range of the engine. Therefore, the reduction flow rate of blow-by gas to the engine is more appropriately adjusted according to the operating range of the engine. Further, communication between the flow path of the blow-by gas in the first blow-by gas reduction section and the second blow-by gas reduction section can be switched between and blocked according to the operating range of the engine. Therefore, the reduction flow rate of blow-by gas to the engine is more appropriately adjusted according to the operating range of the engine. In addition, since the first switching valve and the second switching valve are integrated, the number of parts is reduced. Therefore, according to this aspect, cost can be reduced.
上記課題を解決するためになされた本発明の他の態様は、吸気通路に過給機を備えたエンジンに設けられ、前記エンジンで発生するブローバイガスを前記エンジンへ還元する過給機付エンジンのブローバイガス還元装置において、前記吸気通路に設けられるサージタンクと前記エンジンのクランクケースとに連通する第1ブローバイガス還元通路を備える第1ブローバイガス還元部と、前記吸気通路における前記過給機の上流側と下流側とに接続するバイパス通路と、前記バイパス通路に負圧を発生させるためのエゼクタと、前記エゼクタと前記クランクケースとに連通する第2ブローバイガス還元通路と、を備える第2ブローバイガス還元部と、前記第1ブローバイガス還元部または前記第2ブローバイガス還元部の少なくともいずれか一方による前記ブローバイガスの還元流量を前記エンジンの運転域に応じて制御する制御部と、を有し、前記バイパス通路と前記サージタンクとの間に設けられる連通路と、前記連通路の流量を制御する流量制御弁と、を有すること、を特徴とする。 Another aspect of the present invention made to solve the above problems is an engine with a supercharger that is provided in an engine having a supercharger in an intake passage and that reduces blow-by gas generated in the engine to the engine. In the blow-by gas reduction device, a first blow-by gas reduction portion having a first blow-by gas reduction passage communicating with a surge tank provided in the intake passage and a crankcase of the engine, and upstream of the supercharger in the intake passage A second blow-by gas comprising a bypass passage connected to the side and the downstream side, an ejector for generating a negative pressure in the bypass passage, and a second blow-by gas reduction passage communicating with the ejector and the crankcase At least one of a reducing unit and the first blow-by gas reducing unit or the second blow-by gas reducing unit And a control unit for controlling in accordance with the operation range of the reduction rate the engine of the blow-by gas by a communication path provided between the surge tank and the bypass passage, controlling the flow rate of said communicating passage And a flow rate control valve .
この態様によれば、制御部がブローバイガス還元通路によるブローバイガスの還元流量をエンジンの運転域に応じて制御するので、エンジンへのブローバイガスの還元流量をエンジンの運転域に応じて適切に調整できる。また、エンジンの運転域に応じて、第2ブローバイガス還元部におけるブローバイガスの流路の流量を制御することができる。そのため、より確実に、エンジンへのブローバイガスの還元流量がエンジンの運転域に応じて適切に調整される。 According to this aspect, the control unit controls the reduction flow rate of the blowby gas through the blowby gas reduction passage according to the engine operating range, so the blowby gas reduction flow rate to the engine is appropriately adjusted according to the engine operating range. it can. Moreover, the flow rate of the flow path of the blow-by gas in the second blow-by gas reduction unit can be controlled according to the engine operating range. Therefore, the reduction flow rate of blow-by gas to the engine is more appropriately adjusted according to the operating range of the engine.
上記の態様においては、前記エンジンの運転域が過給域近くにあり、かつ、エンジン回転数が所定の回転数よりも高いときに、前記流量制御弁は開弁状態となること、が好ましい。 In the above aspect, it is preferable that the flow control valve is opened when the operating range of the engine is close to a supercharging range and the engine speed is higher than a predetermined speed.
この態様によれば、エゼクタに流れ込む空気の流量が抑制されるので、第2ブローバイガス還元通路におけるブローバイガスの還元流量は抑制される。そのため、エンジンへのブローバイガスの還元流量が抑制される。したがって、エンジンの運転域が過給域の近くにあり、かつ、エンジン回転数が所定の回転数よりも高いときに、エンジンへのブローバイガスの還元流量が過剰とならない。ゆえに、この態様によれば、エンジン外へのエンジンオイルの持ち去り量の増加を防止できる。 According to this aspect, since the flow rate of the air flowing into the ejector is suppressed, the reduction flow rate of the blowby gas in the second blowby gas reduction passage is suppressed. Therefore, the reduction flow rate of blow-by gas to the engine is suppressed. Therefore, when the engine operating range is close to the supercharging range and the engine speed is higher than the predetermined speed, the reduction flow rate of the blow-by gas to the engine does not become excessive. Therefore, according to this aspect, it is possible to prevent an increase in the amount of engine oil taken away from the engine.
本発明の過給機付エンジンのブローバイガス還元装置によれば、エンジンへのブローバイガスの還元流量をエンジンの運転域に応じて適切に調整できる。 According to the blow-by gas reduction device for a supercharged engine of the present invention, the reduction flow rate of blow-by gas to the engine can be appropriately adjusted according to the operating range of the engine.
以下、本発明に係るブローバイガス還元装置を含むエンジンシステムの実施例について、図面を参照しながら説明する。 Embodiments of an engine system including a blow-by gas reduction device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
<実施例1>
〔エンジンシステムの構成〕
図1に、本実施例における過給機付エンジンのブローバイガス還元装置を含むエンジンシステムを概略構成図により示す。このエンジンシステムは、レシプロタイプのエンジン1を備える。エンジン1の吸気ポート2には、吸気通路3が接続され、排気ポート4には、排気通路5が接続される。吸気通路3の入口には、エアクリーナ6が設けられる。エアクリーナ6より下流の吸気通路3には、排気通路5との間に吸気通路3における吸気を昇圧させるための過給機7が設けられる。
<Example 1>
[Engine system configuration]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an engine system including a blow-by gas reduction device for a supercharged engine in this embodiment. This engine system includes a
過給機7は、吸気通路3に配置されたコンプレッサ8と、排気通路5に配置されたタービン9と、コンプレッサ8とタービン9を一体回転可能に連結する回転軸10とを含む。過給機7は、排気通路5を流れる排気ガスによりタービン9を回転させて回転軸10を介してコンプレッサ8を一体回転させることにより、吸気通路3における吸気を昇圧させる、すなわち過給を行うようになっている。
The
過給機7に隣接して排気通路5には、タービン9を迂回する排気バイパス通路11が設けられる。この排気バイパス通路11には、ウエストゲートバルブ12が設けられる。ウエストゲートバルブ12は、ダイアフラム式のアクチュエータ13により開度が調節されるようになっている。ウエストゲートバルブ12により排気バイパス通路11を流れる排気ガスが調節されることにより、タービン9に供給される排気ガス流量が調節され、タービン9及びコンプレッサ8の回転速度が調節され、過給機7による過給圧が調節されるようになっている。
An
吸気通路3において、過給機7のコンプレッサ8とエンジン1との間には、インタークーラ14が設けられる。このインタークーラ14は、コンプレッサ8により昇圧された吸気を適温に冷却するためのものである。インタークーラ14とエンジン1との間の吸気通路3には、サージタンク3aが設けられる。サージタンク3aの上流側には、スロットルバルブ15が設けられる。また、エンジン1は、ヘッドカバー16と、クランクケース17と、燃焼室18などを備えている。
In the
ECU19は、エンジンシステムに備わる各部位の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。このマイコンは、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、ECU19に入力された信号の処理等を行うものである。
The
また、ECU19は、各種センサ及びスイッチ等に接続されており、例えば、エンジン回転数ne、エンジン負荷kl、可変PCVバルブ32の開度(PCV開度tp)などを、入力データとして受け取るようになっている。なお、ECU19は、本発明における「制御部」を兼ねている。そして、詳しくは後述するように、ECU19は、第1ブローバイガス還元部20または第2ブローバイガス還元部22の少なくともいずれか一方におけるブローバイガスの還元流量を、エンジン1の運転域に応じて制御する。
The
本実施例のブローバイガス還元装置は、図1に示すように、第1ブローバイガス還元部20と第2ブローバイガス還元部22とを有する。第1ブローバイガス還元部20は、第1ブローバイガス還元通路30と、可変PCVバルブ32と、VSV34などを備えている。第2ブローバイガス還元部22は、吸気バイパス通路40と、エゼクタ42と、第2ブローバイガス還元通路44と、VSV46などを備えている。
As shown in FIG. 1, the blow-by gas reduction apparatus of the present embodiment includes a first blow-by
第1ブローバイガス還元通路30は、サージタンク3aとクランクケース17とに連通する。具体的には、第1ブローバイガス還元通路30の入口が、エンジン1のヘッドカバー16に接続される。ここで、第1ブローバイガス還元通路30は、エンジン1の燃焼室18からクランクケース17の中へ漏れ出たブローバイガスを、吸気通路3を経由して、再び燃焼室18へ還元するための通路である。この第1ブローバイガス還元通路30の出口は、吸気通路3のサージタンク3aに接続される。また、ヘッドカバー16における第1ブローバイガス還元通路30の入口の部分には、図2に示すような可変PCVバルブ32が設けられる。
The first blow-by
可変PCVバルブ32は、図2に示すように、ボデー50と、弁体52と、スプリング54と、ステップモータ56などを有する。そして、ボデー50は、吸入口50aと、弁室50bと、排出口50cと、シート(弁座)50dなどを備えている。そして、弁体52とスプリング54は、ボデー50の弁室50b内に配置されている。そして、ステップモータ56の駆動により、スプリング54の付勢力に対抗して弁体52が軸方向に移動してシート50dに当接および離間することにより、弁体52の開閉動作が行われる。そして、ブローバイガスは、吸入口50aから入って、弁室50bを通り、排出口50cから排出される。そして、ステップモータ56の駆動による弁体52の開閉動作により、ブローバイガスの排出量が調整される。
As shown in FIG. 2, the
VSV34は、第1ブローバイガス還元通路30に設けられ、第1ブローバイガス還元通路30の連通と遮断とを切り替える切替弁である。そして、詳しくは後述するように、ECU19は、エンジン1の運転域に応じて、VSV34の開閉を制御する。なお、VSV34は、本発明における「第1切替弁」の一例である。
The
吸気バイパス通路40は、吸気通路3における過給機7の上流側と下流側に接続する。すなわち、過給圧が高くなるコンプレッサ8の直近下流側の吸気通路3と、コンプレッサ8の上流側の吸気通路3との間には、コンプレッサ8を迂回した吸気バイパス通路40が設けられる。この吸気バイパス通路40には、同通路40に負圧を発生させるエゼクタ42が設けられる。なお、吸気バイパス通路40は、本発明における「バイパス通路」の一例である。
The
図3に、エゼクタ42の概略構成を断面図により示す。図3に示すように、エゼクタ42は、空気入口側に設けられたノズル42aと、空気出口側に設けられたディフューザ42bと、ノズル42aとディフューザ42bとの間に設けられた減圧室42cとを備える。エゼクタ42は、ノズル42aから噴出される空気により、減圧室42cに負圧を発生させる。
FIG. 3 shows a schematic configuration of the
すなわち、過給機7の作動時に、コンプレッサ8により吸気を昇圧させることにより、コンプレッサ8の上流側の吸気通路3と、コンプレッサ8の下流側の吸気通路3との間に吸気に圧力差が生じる。このため、エゼクタ42のノズル42aとディフューザ42bとの間には、吸気バイパス通路40を通じて異なる吸気圧力(駆動圧力)が作用する。この圧力差により、ノズル42aからディフューザ42bへ向けて空気が噴出され、これによって減圧室42cに負圧が発生する。この負圧の大きさは、過給機7による過給圧の大きさに応じて変わるようになっている。
That is, when the
第2ブローバイガス還元通路44は、エゼクタ42とクランクケース17とに連通する。具体的には、エゼクタ42の減圧室42c(図3参照)に、第2ブローバイガス還元通路44の出口が接続される。この第2ブローバイガス還元通路44の入口は、エンジン1のヘッドカバー16に接続される。第2ブローバイガス還元通路44は、エンジン1の燃焼室18からクランクケース17の中へ漏れ出たブローバイガスを、ヘッドカバー16から再び吸気通路3を経由して、燃焼室18へ還元するための通路である。
The second blow-by
また、エゼクタ42は、空気流量を調整するバルブ42dを備えている。そして、エゼクタ42は、バルブ42dを備えていることにより、作動流体(空気)の圧力が上昇しても作動流体の流量増大を抑えて負圧の発生を抑えることができる。そのため、第2ブローバイガス還元通路44におけるブローバイガスの流量は、必要以上に増大することが抑制される。
The
VSV46は、吸気バイパス通路40におけるエゼクタ42よりも上流側(インタークーラ14側)の通路40aに設けられ、通路40aの遮断および連通を切り替える切替弁である。そして、詳しくは後述するように、ECU19は、エンジン1の運転域に応じて、VSV46の開閉を制御する。なお、VSV46は、本発明における「第2切替弁」の一例である。
The
また、ヘッドカバー16及びクランクケース17の中に新気を導入するための新気導入通路58が、エンジン1と吸気通路3との間に設けられる。この新気導入通路58の入口は、エアクリーナ6の近傍の吸気通路3に接続され、その出口はヘッドカバー16に接続される。なお、ヘッドカバー16の中とクランクケース17の中は、エンジン1に設けられた連通路(図示略)を介して連通している。
A fresh
以上説明した本実施例における過給機付エンジンのブローバイガス還元装置は、その基本的な作用として、VSV34とVSV46をともに開弁状態としたときに、以下のように作用する。
The above-described blow-by gas reduction device for a supercharged engine in the present embodiment operates as follows when the
まず、エンジン1の運転時であって過給機7の非作動時には、スロットルバルブ15の下流側にて吸気通路3(サージタンク3a)で発生する負圧が、第1ブローバイガス還元通路30に作用する。この負圧の作用により、ヘッドカバー16の中に溜まったブローバイガスが、可変PCVバルブ32及び第1ブローバイガス還元通路30を通じて吸気通路3へ流れる。この結果、過給機7の非作動時には、ヘッドカバー16の中のブローバイガスを、吸気通路3を通じて燃焼室18へ還元することができる。
First, when the
一方、エンジン1の運転時であって過給機7の作動時には、過給機7より下流側の吸気通路3が高圧となるので、第1ブローバイガス還元通路30の出口には負圧が作用しなくなる。このため、ヘッドカバー16から、可変PCVバルブ32及び第1ブローバイガス還元通路30を通じて吸気通路3へブローバイガスが流れなくなる。
On the other hand, when the
このとき、過給機7より上流側の吸気通路3と下流側の吸気通路3との間には吸気に圧力差が生じ、吸気バイパス通路40の両端の間にも吸気に圧力差が生じる。この圧力差によって吸気バイパス通路40に空気が流れ、この空気流によってエゼクタ42に負圧が発生する。従って、第2ブローバイガス還元通路44の出口には、エゼクタ42による負圧が作用し、ヘッドカバー16の中に溜まったブローバイガスが、第2ブローバイガス還元通路44、エゼクタ42及び吸気バイパス通路40を通じて吸気通路3へと流れる。この結果、過給機7の作動時には、ヘッドカバー16の中のブローバイガスを吸気通路3を通じて燃焼室18へ還元することができる。
At this time, a pressure difference occurs in the intake air between the
また、過給機7による過給圧が増大すると、吸気バイパス通路40の両端の圧力差が増大し、それに応じてエゼクタ42により発生する負圧が大きくなる。このため、ヘッドカバー16から第2ブローバイガス還元通路44等を介して吸気通路3へ流れるブローバイガス流量が増大し、燃焼室18へ還元されるブローバイガスが増大する。
Further, when the supercharging pressure by the
また、ヘッドカバー16の中に蓄積されたブローバイガスが、第1ブローバイガス還元通路30の入口から、又は、第2ブローバイガス還元通路44の入口から、吸気通路3へ向けて流れるときに、ヘッドカバー16の中に、外部から新気導入通路58を通じて新気が導入される。このため、ヘッドカバー16に導入される新気によりヘッドカバー16の中を、併せてクランクケース17の中を、それぞれ換気することができる。
Further, when the blow-by gas accumulated in the
以上が、エンジンシステムの構成とその基本的な作用の説明である。 The above is the description of the configuration of the engine system and its basic operation.
〔本実施例におけるブローバイガス還元装置の作用〕
次に、本実施例におけるブローバイガス還元装置の作用として、ECU19により行われるブローバイガスの還元流量の制御方法について、詳細に説明する。本実施例では、ECU19は、図4に示すように、VSV34とVSV46の各々の開閉を制御する。図4は、後述する運転条件域A1〜A3に対応するVSV34とVSV46の各々の開閉の様子を示す。
[Operation of blow-by gas reduction device in this embodiment]
Next, as a function of the blow-by gas reduction device in the present embodiment, a method for controlling the reduction flow rate of the blow-by gas performed by the
ここで、図18に、比較例のブローバイガス還元装置において、吸気管圧力(サージタンク3a内の圧力)と、エゼクタ42の駆動圧力(吸気圧力)と、ブローバイガスのエンジン1への還元流量の関係を示すブローバイガスの還元流量の特性を表わしたグラフを示す。ここで、比較例のブローバイガス還元装置は、本実施例のブローバイガス還元装置と異なる主な点として、VSV34とVSV46と可変PCVバルブ32を有していないとする。
Here, in FIG. 18, in the blow-by gas reduction device of the comparative example, the intake pipe pressure (pressure in the
すると、図18に示すように、エンジン1が過給域の近くの運転域にあるとき、すなわち、図中、吸気管圧力が約−20kPa〜約0kPaとなる領域にあるとき、第1ブローバイガス還元部20によりエンジン1へブローバイガスが還元される。このとき、エンジン回転数neが高い場合には、エゼクタ42の駆動圧力が発生し、第2ブローバイガス還元部22によりエンジン1へ多量のブローバイガスが還元される。そのため、エンジン1へのブローバイガスの還元流量が過剰となってしまう(図18にて「流量過剰」と示す。)。したがって、クランクケース17内のエンジンオイルが、ブローバイガスと共にクランクケース17外へ多く持ち去られてしまうおそれがある。
Then, as shown in FIG. 18, when the
そこで、本実施例では、ECU19は、エンジン1の運転域が過給域の近くにあり、かつ、エンジン回転数neが所定の回転数よりも高いとき(運転条件域A1)に、図4に示すように、VSV34を開弁状態とし、VSV46を閉弁状態とする。これにより、エゼクタ42の駆動圧力が発生しなくなるので、第2ブローバイガス還元部22によりエンジン1へブローバイガスが還元されなくなる。そのため、エンジン1へのブローバイガスの還元流量が抑制される。したがって、エンジンオイルのクランクケース17外への持ち去り量の増加を防止できる。
Therefore, in the present embodiment, the
また、エンジン1が過給域にあるときに車両が減速した場合に、減速直後においては燃焼室への吸気の供給が減少するので、エンジン1内に残留する排気ガスがブローバイガスと共にエンジン1へ還流されると、燃焼室18内の排気ガスの割合が大きくなってしまう。そして、このように燃焼室18内の排気ガスの割合が大きくなると、エンジン1の失火が生じるおそれがある。
Further, when the vehicle decelerates when the
そこで、本実施例では、ECU19は、エンジン1が過給域にあって、車両が減速した直後であるとき(運転条件域A2)に、図4に示すように、VSV34を閉弁状態とし、VSV46を開弁状態とする。これにより、第1ブローバイガス還元部20によりエンジン1へブローバイガスが還元されなくなる。そのため、エンジン1へのブローバイガスの還元流量が抑制される。したがって、エンジン1内に残留する排気ガスがブローバイガスと共にエンジン1へ還流され難くなり、燃焼室18内の排気ガスの割合が過剰にならない。ゆえに、エンジン1の失火が生じない。
Therefore, in this embodiment, the
なお、このとき、エンジン1は軽負荷域にあるので、吸気バイパス通路40の両端の間にて吸気の圧力差が小さく、エゼクタ42に負圧が発生しない。したがって、VSV46を開弁状態としても、第2ブローバイガス還元部22によりエンジン1へブローバイガスが還元されなない。ゆえに、吸気通路3へのブローバイガスの還元流量は、確実に抑制される。なお、VSV46は閉弁状態としてもよい。
At this time, since the
なお、エンジン1が上記(運転条件域A1と運転条件域A2)以外の運転域(運転条件域A3)のとき、ECU19は、図4に示すように、VSV34とVSV46とを共に開弁状態とする。
Note that when the
また、エンジン1が過給域にあって、車両が減速した直後であるとき(運転条件域A2)に、ECU19は、VSV34とVSV46を共に開弁状態とし、さらに、クランクケース17内に残存する排気ガスの割合に応じて、可変PCVバルブ32の開度を制御してもよい。すなわち、ECU19は、クランクケース17内に残存する排気ガスの割合に応じて、可変PCVバルブ32により第1ブローバイガス還元通路30の流路面積(第1ブローバイガス還元部20におけるブローバイガスの還元流量)を絞る量と絞る時間を制御する。具体的には、ECU19は、以下の図5に示す制御プログラムのルーチン処理を行う。
Further, when the
そこで、図5に示すルーチン処理について説明する。ECU19は、図5に示すルーチン処理を所定時間毎に周期的に実行する。
Therefore, the routine process shown in FIG. 5 will be described. The
そこで、図5に示すルーチンの処理が開始されると、まず、ECU19は、エンジン回転数neとエンジン負荷klを取込み(ステップS1)、取込んだエンジン回転数neとエンジン負荷klに基づきPCV開度tpを求める(ステップS2)。このとき、ECU19は、例えば、図6に示すようなマップ図を使用してPCV開度tpを求める。ここで、PCV開度tpは、可変PCVバルブ32の開度である。また、エンジン負荷klは、アクセル開度やスロットル開度や吸入空気量や吸気管圧力などのいずれかに基づく値である。
Therefore, when the routine shown in FIG. 5 is started, the
次に、ECU19は、取込んだエンジン回転数neとエンジン負荷klに基づきクランクケース17内の残留排気ガス率カウンタ値ceを求める(ステップS3)。このとき、ECU19は、例えば、図7に示すようなマップ図を使用して残留排気ガス率カウンタ値ceを求める。
Next, the
次に、ECU19は、積算クランクケース内排気ガス量CE(i)を求める(ステップS4)。ここで、積算クランクケース内排気ガス量CE(i)は、以下の式より求める。
[数1]
CE(i)=CE(i−1)+ce
Next, the
[Equation 1]
CE (i) = CE (i-1) + ce
次に、ECU19は、積算クランクケース内排気ガス量CE(i)が所定量Aよりも多いか否かを判定する(ステップS5)。そして、積算クランクケース内排気ガス量CE(i)が所定量Aよりも多い場合には、ECU19は、積算クランクケース内排気ガス量CE(i)を所定量Aとする(ステップS6)。
Next, the
次に、ECU19は、エンジン負荷klが20%未満であるか否かを判定する(ステップS7)。そして、エンジン負荷klが20%未満である場合には、ECU19は、積算クランクケース内排気ガス量CE(i)に応じたPCV開度補正係数keを求める(ステップS8)。ECU19は、例えば、図8に示すような関係図を使用してPCV開度補正係数keを求める。図8に示すように、PCV開度補正係数keは、積算クランクケース内排気ガス量CE(i)が大きくなるほど小さくなる。
Next, the
次に、ECU19は、最終目標PCV開度Tpを求める(ステップS9)。ここで、最終目標PCV開度Tpは、以下の式より求める。
[数2]
Tp=(tp)×(ke)
Next, the
[Equation 2]
Tp = (tp) × (ke)
次に、ECU19は、可変PCVバルブ32の開度を最終目標PCV開度Tpとなるように制御する(ステップS10)。このようにして、ECU19は、クランクケース17内の排気ガスの量に応じて、可変PCVバルブ32の開度を制御する。具体的には、ECU19は、クランクケース17内の排気ガスの量が多くなるほど、可変PCVバルブ32の開度が小さくなるように制御する。
Next, the
なお、ステップ5において積算クランクケース内排気ガス量CE(i)が所定量A以下であって、かつ、積算クランクケース内排気ガス量CE(i)が0未満である場合(ステップS11:YES)には、ECU19は、積算クランクケース内排気ガス量CE(i)を0として(ステップS12)、ステップS7の制御へ移行する。一方、ステップ5において積算クランクケース内排気ガス量CE(i)が所定量A以下であって、かつ、積算クランクケース内排気ガス量CE(i)が0以上である場合(ステップS11:NO)には、ECU19は、そのまま、ステップS7の制御へ移行する。
If the cumulative crankcase exhaust gas amount CE (i) is equal to or less than the predetermined amount A in
また、ステップS7においてエンジン負荷klが20%以上である場合には、ECU19は、最終目標PCV開度TpをPCV開度tpとして(ステップS13)、ステップS8の制御へ移行する。
When the engine load kl is 20% or more in step S7, the
そして、図5に示すルーチン処理を繰り返す度に、ECU19は、積算クランクケース内排気ガス量CE(i)を求め、積算クランクケース内排気ガス量CE(i)の減少に伴って、可変PCVバルブ32により第1ブローバイガス還元通路30におけるブローバイガスの流量を絞る量を減少させる。ここで、可変PCVバルブ32により第1ブローバイガス還元通路30におけるブローバイガスの流量を絞るほど、積算クランクケース内排気ガス量CE(i)の減少速度は遅くなる。そのため、本実施例のブローバイガス還元装置は、積算クランクケース内排気ガス量CE(i)が多いほど、可変PCVバルブ32により第1ブローバイガス還元通路30におけるブローバイガスの流量を絞る時間を長くすることができる。このようにして、ECU19は、減速直後に吸気通路3(エンジン1)へのブローバイガスの還元流量を絞る制御を行う際に、ブローバイガスの還元流量を絞る量および絞る時間をクランクケース17内における排気ガスの残留率に応じて定める。
Each time the routine process shown in FIG. 5 is repeated, the
〔本実施例の効果〕
以上のような本実施例のブローバイガス還元装置は、吸気通路3に過給機7を備えたエンジン1に設けられ、エンジン1で発生するブローバイガスをエンジン1へ還元する。そして、本実施例のブローバイガス還元装置は、吸気通路3に設けられるサージタンク3aとエンジン1のクランクケース17とに連通する第1ブローバイガス還元通路30を備える第1ブローバイガス還元部20を有する。そして、本実施例のブローバイガス還元装置は、吸気通路3における過給機7の上流側と下流側とに接続する吸気バイパス通路40と、吸気バイパス通路40に負圧を発生させるためのエゼクタ42と、エゼクタ42とクランクケース17とに連通する第2ブローバイガス還元通路44と、を備える第2ブローバイガス還元部22を有する。そして、本実施例のブローバイガス還元装置は、第1ブローバイガス還元部20または第2ブローバイガス還元部22の少なくともいずれか一方によるブローバイガスの還元流量をエンジン1の運転域に応じて制御するECU19を有する。
[Effect of this embodiment]
The blow-by gas reduction device of the present embodiment as described above is provided in the
このように、ECU19が第1ブローバイガス還元部20と第2ブローバイガス還元部22によるブローバイガスの還元流量をエンジン1の運転域に応じて制御するので、エンジン1へのブローバイガスの還元流量をエンジン1の運転域に応じて適切に調整できる。
Thus, since ECU19 controls the reduction | restoration flow rate of the blowby gas by the 1st blowby gas reduction |
そのため、エンジン1が過給域の近くの運転域にあって、かつ、エンジン回転数neが高いとき(図18における「流量過剰」の運転域のとき)に、エンジン1へのブローバイガスの還元流量が過剰となることを防止できる。そのため、エンジンオイルのクランクケース17外への持ち去り量の増加を防止できる。
Therefore, when the
また、ECU19は、減速直後にエンジン1へのブローバイガスの還元流量を絞る制御を行い、ブローバイガスの還元流量を絞る量および絞る時間をクランクケース17内における排気ガスの残留率に応じて定める。これにより、車両が減速した直後において、燃焼室18内で排気ガスが占める割合を抑制することができるので、エンジン1の失火の発生を防ぐことができる。
Further, the
また、第1ブローバイガス還元部20は、第1ブローバイガス還元通路30の連通と遮断とを切り替えるVSV34を備える。また、第2ブローバイガス還元部22は、吸気バイパス通路40の連通と遮断とを切り替えるVSV46を備える。そして、ECU19は、エンジン1の運転域に応じて、VSV34とVSV46の開閉を制御する。これにより、エンジン1の運転域に応じて、第1ブローバイガス還元部20と第2ブローバイガス還元部22におけるブローバイガスの流路の連通と遮断とを切り替えることができる。そのため、より確実に、エンジン1へのブローバイガスの還元流量をエンジン1の運転域に応じて適切に調整できる。
Further, the first blow-by
また、ECU19は、エンジン1の運転域が過給域にあって、車両が減速した直後であるときに、VSV34を閉弁状態とする。これにより、ブローバイガスがクランクケース17から第1ブローバイガス還元通路30を介して吸気通路3へ還元されなくなる。そのため、エンジン1へのブローバイガスの還元流量が抑制される。したがって、エンジン1内に残留する排気ガスがブローバイガスと共にエンジン1へ還流され難くなり、エンジン1の燃焼室内の排気ガスの割合が過剰にならない。ゆえに、エンジン1の失火の発生を防ぐことができる。
Further, the
また、ECU19は、エンジン1の運転域が過給域近くにあり、かつ、エンジン回転数neが所定の回転数よりも高いときに、VSV46を閉弁状態とする。これにより、ブローバイガスがクランクケース17から第2ブローバイガス還元通路44を介して吸気通路3へ還元されなくなる。そのため、エンジン1へのブローバイガスの還元流量が抑制される。したがって、エンジン1の運転域が過給域の近くにあり、かつ、エンジン回転数neが所定の回転数よりも高いときに、エンジン1へのブローバイガスの還元流量が過剰とならない。ゆえに、クランクケース17外へのエンジンオイルの持ち去り量の増加を防止できる。
Further, the
なお、変形例として、例えば、VSV46は、吸気バイパス通路40に設けられるのではなく、第2ブローバイガス還元通路44に設けられていてもよい。また、ブローバイガス還元装置は、VSV34またはVSV46のいずれか一方のみ備えていてもよい。また、ECU19は、エンジン1の運転域が過給域にあって、車両が減速した直後であるときに、前記図4に示すようにVSV34を閉弁状態とする制御と、VSV34を開弁状態として前記の図5に示すように可変PCVバルブ32の開度を調整する制御と、を適宜選択可能であるとしてもよい。
As a modification, for example, the
<実施例2>
次に、実施例2について説明するが、実施例1と同等の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に述べる。
<Example 2>
Next, the second embodiment will be described. The same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, the description thereof will be omitted, and different points will be mainly described.
実施例2のブローバイガス還元装置は、実施例1と異なる点として、前記のVSV34と前記のVSV46の代わりに、図9〜図11に示すような1個のVSV60を有する。このVSV60は、第1ブローバイガス還元通路30における連通と遮断の切替と、吸気バイパス通路40における連通と遮断の切替と、を両方行うことができる切替弁である。すなわち、VSV60は、前記のVSV34と前記のVSV46とが一体化されたものに相当する。
The blow-by gas reduction apparatus of the second embodiment is different from the first embodiment in that it has one
VSV60は、そのハウジング62の内部に、第1弁体64と、第2弁体66と、モータ68と、スプリング70などを備えている。ハウジング62は、クランクケース17と、サージタンク3aと、コンプレッサ8と、エゼクタ42に連通可能となっている。第1弁体64と第2弁体66は、シャフト72により一体的に接続されている。モータ68の駆動によりシャフト72をその中心軸方向に移動させて、第1弁体64と第2弁体66をシャフト72の中心軸方向に移動させる。スプリング70は、ハウジング62の内面と第1弁体64との間に設けられている。なお、VSV60は、ハウジング62内に仕切り73を備えている。この仕切り73は、クランクケース17とサージタンク3aとの連通路と、コンプレッサ8とエゼクタ42との連通路とを仕切る。
The
このような構成のVSV60は、第1弁体64がスプリング70によりモータ68側に付勢されている。そして、モータ68により、スプリング70の付勢力に対抗しながら第1弁体64と第2弁体66を移動させることができる。これにより、図9に示すように、コンプレッサ8とエゼクタ42とが連通する一方で、クランクケース17とサージタンク3aとが遮断される。また、図10に示すように、クランクケース17とサージタンク3aとが連通する一方で、コンプレッサ8とエゼクタ42とが遮断される。さらに、図11に示すようにして、クランクケース17とサージタンク3aとが連通し、かつ、コンプレッサ8とエゼクタ42とが連通する。なお、クランクケース17とサージタンク3aとの連通路と、コンプレッサ8とエゼクタ42との連通路とは、仕切り73により仕切られている。
In the
このような構成と作用を備えるVSV60により、ECU19は次のように制御する。まず、エンジン1の運転域が過給域の近くにあり、かつ、エンジン回転数neが所定の回転数よりも高いとき(運転条件域A1)に、ECU19は、VSV60により、図10に示すように、コンプレッサ8とエゼクタ42とを遮断させる一方で、クランクケース17とサージタンク3aとを連通させる。
The
また、エンジン1が過給域にあって、車両が減速した直後であるとき(運転条件域A2)に、ECU19は、VSV60により、図9に示すように、クランクケース17とサージタンク3aとを遮断させる一方で、コンプレッサ8とエゼクタ42とを連通させる。
Further, when the
なお、変形例として、第2弁体66は、コンプレッサ8とエゼクタ42との間の代わりに、クランクケース17とエゼクタ42との間を連通させたり遮断したりしてもよい。
As a modification, the
以上のような本実施例のブローバイガス還元装置によれば、VSV60は、前記のVSV34と前記のVSV46とが一体化されたものに相当する。これにより、部品点数を削減できるので、コストの低減を図ることができる。
According to the blow-by gas reduction apparatus of the present embodiment as described above, the
<実施例3>
次に、実施例3について説明するが、実施例1や実施例2と同等の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に述べる。
<Example 3>
Next, the third embodiment will be described. Components that are the same as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, description thereof will be omitted, and different points will be mainly described.
実施例3のブローバイガス還元装置は、実施例1や実施例2と異なる点として、図12に示すように、VSV46は有しておらず、連通路74を有する。この連通路74は、吸気バイパス通路40におけるエゼクタ42よりも上流側(コンプレッサ8の上流側)の通路40aと、サージタンク3aとの間に設けられている。そして、連通路74には、連通路74の流量を制御する流量制御弁76が設けられている。
As shown in FIG. 12, the blow-by gas reduction device of the third embodiment is different from the first and second embodiments in that it does not have the
図13〜図15に示すように、流量制御弁76は、ハウジング78と、第1弁座80と、第2弁座82と、弁体84と、スプリング86を備えている。ハウジング78は、その径が連通路74の径よりも大きく形成されている。第1弁座80は、ハウジング78における吸気バイパス通路40側の内面に設けられている。第2弁座82は、ハウジング78におけるサージタンク3a側の内面に設けられている。弁体84は、第1弁座80および第2弁座82に当接可能な状態で設けられている。そして、弁体84は、その中心軸方向について、第1弁座80側の端部にフランジ形状のフランジ部84aを備えており、第2弁座82側の端部に略円錐形状の円錐部84bを備えている。なお、フランジ部84aの径は、連通路74の径よりも大きく、かつ、ハウジング78の径よりも小さい。スプリング86は、弁体84を第1弁座80に当接する方向(第2弁座82から離間する方向)に付勢している。
As shown in FIGS. 13 to 15, the
このように、実施例3のブローバイガス還元装置は、VSV46の代わりに、簡易な構造からなる連通路74と流量制御弁76を有するので、コストの低減が図れる。
As described above, the blow-by gas reduction device according to the third embodiment includes the
以上のような構成からなる実施例3のブローバイガス還元装置は、以下のように作用する。 The blow-by gas reducing apparatus according to the third embodiment configured as described above operates as follows.
まず、エンジン1の運転域が過給域の近くにあり、かつ、エンジン回転数neが所定の回転数よりも高いとき(運転条件域B1のとき、図18における「流量過剰」の運転域のとき)に、図16に示すように、ECU19はVSV34を開弁状態とする。また、このとき、流量制御弁76は開弁状態になる。具体的には、図13に示すように、流量制御弁76は、スプリング86の付勢力と通路40a内の圧力との釣り合いにより、弁体84が第1弁座80および第2弁座82から離間して、開弁状態になる。そのため、通路40aを流れる空気の一部が、連通路74を通って、サージタンク3aに流れ込む。したがって、通路40aからエゼクタ42に流れ込む空気量が抑制されるので、第2ブローバイガス還元部22によるエンジン1へのブローバイガスの還元流量は抑制される。
First, when the operating range of the
また、エンジン回転数neが所定の回転数よりも低く、かつ、吸気管圧力(サージタンク3a内の圧力)が大気圧〜低過給圧であるとき(運転条件域B2のとき)は、図16に示すように、ECU19はVSV34を開弁状態とする。また、このとき、流量制御弁76は閉弁状態になる。具体的には、図14に示すように、流量制御弁76は、スプリング86の付勢力により、弁体84のフランジ部84aが第1弁座80に当接して、閉弁状態となる。そのため、通路40aを流れる空気は、連通路74を通ってサージタンク3aに流れ込まないで、全てエゼクタ42に流れ込む。したがって、第2ブローバイガス還元部22によるエンジン1へのブローバイガスの還元流量は抑制されない。
Also, when the engine speed ne is lower than the predetermined engine speed and the intake pipe pressure (pressure in the
また、吸気管圧力が高過給圧または高負圧であるとき(運転条件域B3のとき)は、図16に示すように、ECU19はVSV34を開弁状態とする。また、このとき、流量制御弁76は閉弁状態になる。具体的には、図15に示すように、通路40a内の圧力により流量制御弁76のスプリング86の付勢力に対抗する力が作用する。これにより、流量制御弁76は、弁体84の円錐部84bが第2弁座82に当接して、閉弁状態となる。そのため、通路40aを流れる空気は、連通路74を通ってサージタンク3aに流れ込まないで、全てエゼクタ42に流れ込む。したがって、第2ブローバイガス還元部22によるエンジン1へのブローバイガスの還元流量は抑制されない。
Further, when the intake pipe pressure is a high supercharging pressure or a high negative pressure (in the operating condition range B3), the
また、エンジン1が過給域であって、車両が減速した直後であるとき(運転条件域B4のとき)においては、図16に示すように、ECU19はVSV34を閉弁状態とする。また、このとき、流量制御弁76は開弁状態になる。
Further, when the
なお、エンジン1が上記(運転条件域B1〜運転条件域B4)以外の運転域(運転条件域B5)のとき、図16に示すように、ECU19はVSV34を開弁状態とする。また、このとき、流量制御弁76は開弁状態になる。
When the
なお、変形例として、ブローバイガス還元装置は、図17に示すように、VSV34を有していなくてもよい。
As a modification, the blow-by gas reduction device may not have the
本実施例のブローバイガス還元装置は、吸気バイパス通路40とサージタンク3aとの間に設けられる連通路74と、連通路74の流量を制御する流量制御弁76と、を有する。これにより、エンジン1の運転域に応じて、第2ブローバイガス還元部22におけるブローバイガスの流路の流量が制御される。そのため、より確実に、エンジン1へのブローバイガスの還元流量がエンジン1の運転域に応じて適切に調整される。
The blow-by gas reduction device of the present embodiment includes a
また、エンジン1の運転域が過給域近くにあり、かつ、エンジン回転数neが所定の回転数よりも高いときに、流量制御弁76は開弁状態となる。これにより、エゼクタ42に流れ込む空気の流量が抑制されるので、第2ブローバイガス還元通路44におけるブローバイガスの還元流量は抑制される。そのため、第2ブローバイガス還元部22によるエンジン1へのブローバイガスの還元流量が抑制される。したがって、エンジン1の運転域が過給域の近くにあり、かつ、エンジン回転数neが所定の回転数よりも高いときに、エンジン1へのブローバイガスの還元流量が過剰とならない。ゆえに、本実施例のブローバイガス還元装置は、クランクケース17外へのエンジンオイルの持ち去り量の増加を防止できる。
Further, when the operating range of the
なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。 It should be noted that the above-described embodiment is merely an example and does not limit the present invention in any way, and various improvements and modifications can be made without departing from the scope of the invention.
1 エンジン
3 吸気通路
3a サージタンク
7 過給機
8 コンプレッサ
9 タービン
15 スロットルバルブ
16 ヘッドカバー
17 クランクケース
18 燃焼室
19 ECU
20 第1ブローバイガス還元部
22 第2ブローバイガス還元部
30 第1ブローバイガス還元通路
32 可変PCVバルブ
34 VSV
40 吸気バイパス通路
40a (エゼクタよりも上流側の)通路
42 エゼクタ
44 第2ブローバイガス還元通路
46 VSV
58 新気導入通路
60 VSV
64 第1弁体
66 第2弁体
74 連通路
76 流体制御弁
78 ハウジング
80 第1弁座
82 第2弁座
84 弁体
84a フランジ部
84b 円錐部
86 スプリング
ne エンジン回転数
kl エンジン負荷
tp PCV開度
ce 残留排気ガス率カウンタ値
CE(i) 積算クランクケース内排気ガス量
ke PCV開度補正係数
Tp 最終目標PCV開度
1
20 First blowby
40
58 Fresh
64
Claims (7)
前記吸気通路に設けられるサージタンクと前記エンジンのクランクケースとに連通する第1ブローバイガス還元通路を備える第1ブローバイガス還元部と、
前記吸気通路における前記過給機の上流側と下流側とに接続するバイパス通路と、前記バイパス通路に負圧を発生させるためのエゼクタと、前記エゼクタと前記クランクケースとに連通する第2ブローバイガス還元通路と、を備える第2ブローバイガス還元部と、
前記第1ブローバイガス還元部または前記第2ブローバイガス還元部の少なくともいずれか一方による前記ブローバイガスの還元流量を前記エンジンの運転域に応じて制御する制御部と、を有し、
前記第2ブローバイガス還元部は、前記バイパス通路または前記第2ブローバイガス還元通路の連通と遮断とを切り替える第2切替弁を備え、
前記制御部は、前記エンジンの運転域に応じて前記第2切替弁の開閉を制御し、
前記制御部は、前記エンジンの運転域が過給域近くにあり、かつ、エンジン回転数が所定の回転数よりも高いときに、前記第2切替弁を閉弁状態とすること、
を特徴とする過給機付エンジンのブローバイガス還元装置。 In a blow-by gas reduction device for an engine with a supercharger that is provided in an engine having a supercharger in an intake passage, and that reduces blow-by gas generated in the engine to the engine,
A first blow-by gas reduction section having a first blow-by gas reduction passage communicating with a surge tank provided in the intake passage and a crankcase of the engine;
A bypass passage connected to an upstream side and a downstream side of the turbocharger in the intake passage; an ejector for generating a negative pressure in the bypass passage; and a second blow-by gas communicating with the ejector and the crankcase A second blow-by gas reduction unit comprising a reduction passage;
Possess a control unit for controlling in accordance with the reduction rate of the blow-by gas according to at least one of the first blow-by gas reducing portion or the second blow-by gas returning section to the operation region of the engine,
The second blow-by gas reduction unit includes a second switching valve that switches between communication and blocking of the bypass passage or the second blow-by gas reduction passage,
The control unit controls opening and closing of the second switching valve according to an operating range of the engine,
The control unit closes the second switching valve when the engine operating range is near a supercharging range and the engine speed is higher than a predetermined speed,
A blow-by gas reduction device for an engine with a supercharger.
前記第1ブローバイガス還元部は、前記第1ブローバイガス還元通路の連通と遮断とを切り替える第1切替弁を備え、
前記制御部は、前記エンジンの運転域に応じて前記第1切替弁の開閉を制御すること、
を特徴とする過給機付エンジンのブローバイガス還元装置。 The blow-by gas reduction device for a supercharged engine according to claim 1 ,
The first blow-by gas reduction unit includes a first switching valve that switches between communication and blocking of the first blow-by gas reduction passage;
The control unit controls opening and closing of the first switching valve according to an operating range of the engine;
A blow-by gas reduction device for an engine with a supercharger.
前記制御部は、前記エンジンの運転域が過給域にあって減速直後であるときに、前記第1切替弁を閉弁状態とすること、
を特徴とする過給機付エンジンのブローバイガス還元装置。 The blow-by gas reduction device for a supercharged engine according to claim 2 ,
The control unit closes the first switching valve when the operating range of the engine is in a supercharging range and immediately after deceleration,
A blow-by gas reduction device for an engine with a supercharger.
前記吸気通路に設けられるサージタンクと前記エンジンのクランクケースとに連通する第1ブローバイガス還元通路を備える第1ブローバイガス還元部と、
前記吸気通路における前記過給機の上流側と下流側とに接続するバイパス通路と、前記バイパス通路に負圧を発生させるためのエゼクタと、前記エゼクタと前記クランクケースとに連通する第2ブローバイガス還元通路と、を備える第2ブローバイガス還元部と、
前記第1ブローバイガス還元部または前記第2ブローバイガス還元部の少なくともいずれか一方による前記ブローバイガスの還元流量を前記エンジンの運転域に応じて制御する制御部と、を有し、
前記制御部は、減速直後に前記エンジンへの前記ブローバイガスの還元流量を絞る制御を行い、前記ブローバイガスの還元流量を絞る量および絞る時間を前記クランクケース内における排気ガスの残留率に応じて定めること、
を特徴とする過給機付エンジンのブローバイガス還元装置。 In a blow-by gas reduction device for an engine with a supercharger that is provided in an engine having a supercharger in an intake passage, and that reduces blow-by gas generated in the engine to the engine,
A first blow-by gas reduction section having a first blow-by gas reduction passage communicating with a surge tank provided in the intake passage and a crankcase of the engine;
A bypass passage connected to an upstream side and a downstream side of the turbocharger in the intake passage; an ejector for generating a negative pressure in the bypass passage; and a second blow-by gas communicating with the ejector and the crankcase A second blow-by gas reduction unit comprising a reduction passage;
A control unit that controls a reduction flow rate of the blow-by gas by at least one of the first blow-by gas reduction unit or the second blow-by gas reduction unit according to an operating range of the engine,
The control unit performs control to reduce the flow rate of the blowby gas to the engine immediately after deceleration, and the amount and time to reduce the flow rate of the blowby gas according to the exhaust gas residual rate in the crankcase To establish,
A blow-by gas reduction device for an engine with a supercharger .
前記吸気通路に設けられるサージタンクと前記エンジンのクランクケースとに連通する第1ブローバイガス還元通路を備える第1ブローバイガス還元部と、A first blow-by gas reduction section having a first blow-by gas reduction passage communicating with a surge tank provided in the intake passage and a crankcase of the engine;
前記吸気通路における前記過給機の上流側と下流側とに接続するバイパス通路と、前記バイパス通路に負圧を発生させるためのエゼクタと、前記エゼクタと前記クランクケースとに連通する第2ブローバイガス還元通路と、を備える第2ブローバイガス還元部と、A bypass passage connected to an upstream side and a downstream side of the turbocharger in the intake passage; an ejector for generating a negative pressure in the bypass passage; and a second blow-by gas communicating with the ejector and the crankcase A second blow-by gas reduction unit comprising a reduction passage;
前記第1ブローバイガス還元部または前記第2ブローバイガス還元部の少なくともいずれか一方による前記ブローバイガスの還元流量を前記エンジンの運転域に応じて制御する制御部と、を有し、A control unit that controls a reduction flow rate of the blow-by gas by at least one of the first blow-by gas reduction unit or the second blow-by gas reduction unit according to an operating range of the engine,
前記第1ブローバイガス還元部は、前記第1ブローバイガス還元通路の連通と遮断とを切り替える第1切替弁を備え、The first blow-by gas reduction unit includes a first switching valve that switches between communication and blocking of the first blow-by gas reduction passage;
前記制御部は、前記エンジンの運転域に応じて前記第1切替弁の開閉を制御し、The control unit controls opening and closing of the first switching valve according to an operating range of the engine,
前記第2ブローバイガス還元部は、前記バイパス通路または前記第2ブローバイガス還元通路の連通と遮断とを切り替える第2切替弁を備え、The second blow-by gas reduction unit includes a second switching valve that switches between communication and blocking of the bypass passage or the second blow-by gas reduction passage,
前記制御部は、前記エンジンの運転域に応じて前記第2切替弁の開閉を制御し、The control unit controls opening and closing of the second switching valve according to an operating range of the engine,
前記第1切替弁と前記第2切替弁は一体化されていること、The first switching valve and the second switching valve are integrated;
を特徴とする過給機付エンジンのブローバイガス還元装置。A blow-by gas reduction device for an engine with a supercharger.
前記吸気通路に設けられるサージタンクと前記エンジンのクランクケースとに連通する第1ブローバイガス還元通路を備える第1ブローバイガス還元部と、A first blow-by gas reduction section having a first blow-by gas reduction passage communicating with a surge tank provided in the intake passage and a crankcase of the engine;
前記吸気通路における前記過給機の上流側と下流側とに接続するバイパス通路と、前記バイパス通路に負圧を発生させるためのエゼクタと、前記エゼクタと前記クランクケースとに連通する第2ブローバイガス還元通路と、を備える第2ブローバイガス還元部と、A bypass passage connected to an upstream side and a downstream side of the turbocharger in the intake passage; an ejector for generating a negative pressure in the bypass passage; and a second blow-by gas communicating with the ejector and the crankcase A second blow-by gas reduction unit comprising a reduction passage;
前記第1ブローバイガス還元部または前記第2ブローバイガス還元部の少なくともいずれか一方による前記ブローバイガスの還元流量を前記エンジンの運転域に応じて制御する制御部と、を有し、A control unit that controls a reduction flow rate of the blow-by gas by at least one of the first blow-by gas reduction unit or the second blow-by gas reduction unit according to an operating range of the engine,
前記バイパス通路と前記サージタンクとの間に設けられる連通路と、A communication path provided between the bypass path and the surge tank;
前記連通路の流量を制御する流量制御弁と、を有すること、A flow rate control valve for controlling the flow rate of the communication path,
を特徴とする過給機付エンジンのブローバイガス還元装置。A blow-by gas reduction device for an engine with a supercharger.
前記エンジンの運転域が過給域近くにあり、かつ、エンジン回転数が所定の回転数よりも高いときに、前記流量制御弁は開弁状態となること、
を特徴とする過給機付エンジンのブローバイガス還元装置。 The blow-by gas reduction device for a supercharged engine according to claim 6 ,
The flow control valve is in an open state when the operating range of the engine is near a supercharging range and the engine speed is higher than a predetermined speed;
A blow-by gas reduction device for an engine with a supercharger.
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