JP6087053B2 - Blow-by gas reduction device and abnormality diagnosis method for blow-by gas reduction device - Google Patents
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Description
本発明は、ブローバイガス還元装置の異常診断技術に関する。 The present invention relates to an abnormality diagnosis technique for a blow-by gas reduction device.
レシプロエンジンには、ピストンとシリンダとの隙間からクランクケースへと漏出したブローバイガスを処理するため、ブローバイガスを吸気系に導入して再燃焼させる、ブローバイガス還元装置が取り付けられている。ブローバイガス還元装置は、ブローバイガスを吸気系に導入するブローバイガス通路と、ブローバイガス通路の開度を制御するＰＣＶ（Positive Crankcase Ventilation）バルブと、を有する。 The reciprocating engine is equipped with a blow-by gas reduction device that introduces blow-by gas into the intake system and re-combusts it in order to process blow-by gas leaked from the gap between the piston and the cylinder to the crankcase. The blow-by gas reduction device includes a blow-by gas passage that introduces blow-by gas into the intake system, and a PCV (Positive Crankcase Ventilation) valve that controls the opening degree of the blow-by gas passage.
ブローバイガス還元装置において、例えば、ブローバイガス通路に漏れ・配管外れなどの異常が発生すると、燃料ミストを含むブローバイガスが大気中に放出されてしまう。このため、特開２００９−２８１２２５号公報（特許文献１）に記載されるように、ＰＣＶバルブの開度を強制的に変化させたときの吸気圧力、エンジン回転速度、空燃比フィードバック補正係数などの変化量に基づいて、ブローバイガス通路の異常診断を行う技術が提案されている。 In the blow-by gas reduction device, for example, when an abnormality such as leakage or disconnection of piping occurs in the blow-by gas passage, blow-by gas containing fuel mist is released into the atmosphere. For this reason, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-281225 (Patent Document 1), the intake pressure when the PCV valve opening is forcibly changed, the engine speed, the air-fuel ratio feedback correction coefficient, etc. Techniques have been proposed for diagnosing abnormalities in blow-by gas passages based on the amount of change.
しかしながら、吸気系の負圧により開度が変化するＰＣＶバルブを利用するブローバイガス還元装置では、ＰＣＶバルブの開度を強制的に変化させることができず、従来技術の適用によって異常診断を行うことができない。 However, in the blow-by gas reduction device that uses a PCV valve whose opening degree changes due to the negative pressure of the intake system, the opening degree of the PCV valve cannot be forcibly changed, and abnormality diagnosis is performed by applying the prior art. I can't.
そこで、本発明は、ＰＣＶバルブの開度にかかわらず、ブローバイガス通路の異常診断を行うことができるブローバイガス還元装置及びその異常診断方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a blow-by gas reduction device that can perform an abnormality diagnosis of a blow-by gas passage regardless of the opening degree of a PCV valve, and an abnormality diagnosis method thereof.
ブローバイガス還元装置は、エンジンのクランクケースに漏出したブローバイガスを吸気系に環流させるブローバイガス通路と、クランクケースの内部空間の圧力を検出する圧力センサと、コンピュータを内蔵したコントロールユニットと、を有する。そして、コントロールユニットは、エンジン回転速度が第１の所定回転速度、かつ、エンジン負荷が第１の所定負荷である第１のエンジン運転状態と、エンジン回転速度が第１の所定回転速度よりも大きい第２の所定回転速度、かつ、エンジン負荷が第１の所定負荷よりも大きい第２の所定負荷である第２のエンジン運転状態と、において、圧力センサにより圧力を夫々検出し、２つの圧力の偏差が所定閾値以上である場合に、ブローバイガス通路に異常が発生していると診断する。 The blow-by gas reduction device has a blow-by gas passage that circulates the blow-by gas leaked into the crankcase of the engine to the intake system, a pressure sensor that detects the pressure in the internal space of the crankcase, and a control unit that incorporates a computer. . The control unit includes a first engine operating state in which the engine rotation speed is the first predetermined rotation speed and the engine load is the first predetermined load, and the engine rotation speed is greater than the first predetermined rotation speed. the second predetermined rotational speed, and, Oite a second engine operating condition the engine load is first the second predetermined load greater than a predetermined load, the pressure was respectively detected by the pressure sensor, the two When the pressure deviation is equal to or greater than a predetermined threshold, it is diagnosed that an abnormality has occurred in the blow-by gas passage.
ＰＣＶバルブの開度にかかわらず、クランクケースの内部空間の圧力に基づいて、ブローバイガス通路に異常が発生しているか否かを診断することができる。 Regardless of the opening of the PCV valve, it is possible to diagnose whether an abnormality has occurred in the blow-by gas passage based on the pressure in the internal space of the crankcase.
以下、添付された図面を参照し、本発明を実施するための実施形態について詳述する。
図１は、ブローバイガス還元装置が取り付けられたエンジンの概要を示す。
エンジン１０のシリンダブロック１２には、ピストン１４が往復動可能に嵌挿されるシリンダ１２Ａが形成される。また、シリンダブロック１２の下方に形成されたスカート部１２Ｂの下面には、オイルパン１６が締結される。そして、スカート部１２Ｂ及びオイルパン１６により、クランク軸１８を回転可能に収容しつつ潤滑油を貯蔵するクランクケース２０が形成される。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows an outline of an engine equipped with a blow-by gas reduction device.
The cylinder block 12 of the engine 10 is formed with a cylinder 12A into which the piston 14 is inserted so as to be able to reciprocate. An oil pan 16 is fastened to the lower surface of the skirt portion 12B formed below the cylinder block 12. The skirt portion 12B and the oil pan 16 form a crankcase 20 that stores the lubricating oil while rotatably accommodating the crankshaft 18.
一方、シリンダブロック１２の上面には、吸気ポート２２及び排気ポート２４が夫々形成されたシリンダヘッド２６が締結される。シリンダヘッド２６には、燃焼室を臨む吸気ポート２２及び排気ポート２４の開口を所定タイミングで開閉すべく、軸方向に摺動可能な吸気弁２８及び排気弁３０が配設される。シリンダヘッド２６の上面には、吸気弁２８及び排気弁３０を夫々開閉駆動する動弁機構３２が収納されるヘッドカバー３４が締結される。 On the other hand, a cylinder head 26 in which an intake port 22 and an exhaust port 24 are formed is fastened to the upper surface of the cylinder block 12. The cylinder head 26 is provided with an intake valve 28 and an exhaust valve 30 slidable in the axial direction so as to open and close the openings of the intake port 22 and the exhaust port 24 facing the combustion chamber at a predetermined timing. On the upper surface of the cylinder head 26, a head cover 34 in which a valve operating mechanism 32 for opening and closing the intake valve 28 and the exhaust valve 30 is housed is fastened.
吸気ポート２２に連通する吸気管３６（吸気系）には、吸気流通方向に沿って、吸気中の埃などを濾過するエアクリーナ３８、ターボチャージャ４０のコンプレッサ４０Ａ、ターボチャージャ４０を通過した吸気を冷却するインタークーラ４２がこの順番で配設される。一方、排気ポート２４に連通する排気管４４には、ターボチャージャ４０のタービン４０Ｂが配設される。なお、タービン４０Ｂの排気下流に位置する排気管４４には、図示しない、公知の排気浄化装置が配設されている。 An intake pipe 36 (intake system) that communicates with the intake port 22 cools the intake air that has passed through the air cleaner 38 that filters the dust in the intake air, the compressor 40A of the turbocharger 40, and the turbocharger 40 along the intake air circulation direction. Intercoolers 42 are arranged in this order. On the other hand, a turbine 40 </ b> B of the turbocharger 40 is disposed in the exhaust pipe 44 that communicates with the exhaust port 24. A known exhaust purification device (not shown) is disposed in the exhaust pipe 44 located downstream of the turbine 40B.
インタークーラ４２の下流に位置する吸気管３６とタービン４０Ｂの上流に位置する排気管４４とは、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）通路４６を介して連通され、ここに開度を連続的又は多段階に遠隔制御可能なＥＧＲバルブ４８が配設される。そして、エンジン運転状態に応じてＥＧＲバルブ４８の開度を増減することで、排気の一部が吸気系へと環流され、燃焼温度の低下を通して窒素酸化物（ＮＯｘ）の排出量を低減する。 The intake pipe 36 positioned downstream of the intercooler 42 and the exhaust pipe 44 positioned upstream of the turbine 40B are communicated via an EGR (Exhaust Gas Recirculation) passage 46, and the opening degree is continuously or in multiple stages. A remotely controllable EGR valve 48 is provided. Then, by increasing or decreasing the opening degree of the EGR valve 48 according to the engine operating state, a part of the exhaust gas is circulated to the intake system, and the emission amount of nitrogen oxides (NOx) is reduced through a decrease in the combustion temperature.
また、シリンダブロック１２及びシリンダヘッド２６には、ピストン１４とシリンダ１２Ａとの隙間を通ってクランクケース２０へと漏出したブローバイガスを、ヘッドカバー３４の内部空間へと導く連通路５０が形成される。ヘッドカバー３４の内部空間は、配管やチューブなどからなるブローバイガス通路５２を介して、エアクリーナ３８とターボチャージャ４０のコンプレッサ４０Ａとの間に位置する吸気管３６に連通接続される。ブローバイガス通路５２には、ブローバイガスに含まれるオイルミストを分離するオイルミストセパレータ５４が配設される。 The cylinder block 12 and the cylinder head 26 are formed with a communication passage 50 that guides the blow-by gas leaked to the crankcase 20 through the gap between the piston 14 and the cylinder 12 </ b> A to the internal space of the head cover 34. The internal space of the head cover 34 is connected in communication with an intake pipe 36 located between the air cleaner 38 and the compressor 40A of the turbocharger 40 via a blow-by gas passage 52 made of piping or tubes. The blow-by gas passage 52 is provided with an oil mist separator 54 that separates oil mist contained in the blow-by gas.
オイルミストセパレータ５４には、吸気管３６における吸気負圧により、ブローバイガス通路５２の開度を増減するＰＣＶバルブ機構が内蔵される。ＰＣＶバルブ機構は、アイドリング時のように吸気負圧が小さいときは開度が小さくなる一方、加速時のように吸気負圧が大きいときは開度が大きくなる。 The oil mist separator 54 incorporates a PCV valve mechanism that increases or decreases the opening degree of the blow-by gas passage 52 by the intake negative pressure in the intake pipe 36. The opening degree of the PCV valve mechanism is small when the intake negative pressure is small as in idling, while the opening degree is large when the intake negative pressure is large as in acceleration.
そして、オイルミストセパレータ５４により分離されたオイルミストは、配管やチューブなどからなるオイル戻し通路５６を介して、シリンダブロック１２のスカート部１２Ｂからオイルパン１６へと戻される。 The oil mist separated by the oil mist separator 54 is returned from the skirt portion 12B of the cylinder block 12 to the oil pan 16 via an oil return passage 56 made of piping, tubes, or the like.
シリンダブロック１２には、ブローバイガスの環流状態を把握するために、クランクケース２０の内部空間の圧力Ｐを検出する圧力センサ５８が取り付けられる。圧力センサ５８の出力信号は、コンピュータを内蔵したコントロールユニット６０に入力される。また、コントロールユニット６０には、エンジン１０の回転速度Ｎｅを検出する回転速度センサ６２、及び、エンジン１０の負荷Ｑを検出する負荷センサ６４からの出力信号も入力される。ここで、エンジン１０の負荷Ｑとしては、例えば、吸気流量、吸気負圧、過給圧、燃料噴射量、アクセル開度、スロットル開度など、エンジントルクと密接に関連する状態量を適用することができる。なお、エンジン１０の回転速度Ｎｅ及び負荷Ｑは、ＣＡＮ（Controller Area Network）などで接続された他のコントロールユニットから読み込むようにしてもよい。 A pressure sensor 58 that detects the pressure P in the internal space of the crankcase 20 is attached to the cylinder block 12 in order to grasp the circulating state of blow-by gas. An output signal from the pressure sensor 58 is input to a control unit 60 having a built-in computer. The control unit 60 also receives output signals from a rotation speed sensor 62 that detects the rotation speed Ne of the engine 10 and a load sensor 64 that detects the load Q of the engine 10. Here, as the load Q of the engine 10, for example, a state quantity closely related to the engine torque such as an intake flow rate, an intake negative pressure, a boost pressure, a fuel injection amount, an accelerator opening degree, a throttle opening degree, and the like is applied. Can do. The rotational speed Ne and the load Q of the engine 10 may be read from another control unit connected by a CAN (Controller Area Network) or the like.
そして、コントロールユニット６０は、フラッシュＲＯＭ（Read Only Memory）などの不揮発性メモリに格納された制御プログラムに従って、回転速度Ｎｅ及び負荷Ｑに基づいてＥＧＲバルブ４８を電子制御すると共に、回転速度Ｎｅ、負荷Ｑ及び圧力Ｐに基づいてブローバイガス通路５２の異常診断を行う。 The control unit 60 electronically controls the EGR valve 48 based on the rotational speed Ne and the load Q in accordance with a control program stored in a non-volatile memory such as a flash ROM (Read Only Memory). An abnormality diagnosis of the blow-by gas passage 52 is performed based on Q and pressure P.
ここで、ブローバイガス通路５２の異常診断原理について説明する。
ヘッドカバー３４と吸気管３６とを連通接続するブローバイガス通路５２に、配管外れなどの異常が発生している場合には、クランクケース２０の内部空間は、連通路５０及びヘッドカバー３４の内部空間を介して大気開放される。この場合、エンジン１０のピストン１４が下死点に向かって下降すると、クランクケース２０の容積が減少することから、その内部空間の圧力が上昇し、ブローバイガス通路５２の異常発生箇所からブローバイガスが徐々に放出される。このため、クランクケース２０の内部空間の圧力Ｐは、ピストン１４の往復動に伴って大きく増減変化することとなる。
Here, the abnormality diagnosis principle of the blow-by gas passage 52 will be described.
When an abnormality such as pipe disconnection occurs in the blow-by gas passage 52 that connects the head cover 34 and the intake pipe 36 to each other, the internal space of the crankcase 20 passes through the communication passage 50 and the internal space of the head cover 34. Open to the atmosphere. In this case, when the piston 14 of the engine 10 descends toward the bottom dead center, the volume of the crankcase 20 decreases, so that the pressure in the internal space rises, and blow-by gas flows from the location where the abnormality occurs in the blow-by gas passage 52. It is gradually released. For this reason, the pressure P in the inner space of the crankcase 20 greatly increases and decreases as the piston 14 reciprocates.
一方、ブローバイガス通路５２に配管外れなどの異常が発生していない場合には、クランクケース２０の内部空間の圧力が上昇しても、吸気管３６に対するブローバイガス通路５２の接続部の下流に配設されたターボチャージャ４０のコンプレッサ４０Ａによる負圧の影響などで、ブローバイガスが短時間で吸気管３６へと環流される。このため、ピストン１４が往復動しても、異常発生時ほどクランクケース２０の内部空間の圧力Ｐは増減変化しない。 On the other hand, when there is no abnormality such as disconnection of the pipe in the blow-by gas passage 52, even if the pressure in the internal space of the crankcase 20 rises, the blow-by gas passage 52 is arranged downstream of the connection portion of the blow-by gas passage 52 to the intake pipe 36. The blow-by gas is circulated to the intake pipe 36 in a short time due to the negative pressure of the compressor 40A of the turbocharger 40 provided. For this reason, even if the piston 14 reciprocates, the pressure P in the internal space of the crankcase 20 does not increase or decrease as much as when an abnormality occurs.
従って、クランクケース２０の内部空間の圧力Ｐに基づいて、ブローバイガス通路５２に配管外れなどの異常が発生しているか否かを診断することができる。
図２は、エンジン１０が始動されたことを契機として、コントロールユニット６０が所定時間ごとに繰り返し実行する制御プログラムの内容を示す。
Therefore, based on the pressure P in the internal space of the crankcase 20, it can be diagnosed whether or not an abnormality such as pipe disconnection has occurred in the blow-by gas passage 52.
FIG. 2 shows the contents of a control program that the control unit 60 repeatedly executes at predetermined time intervals when the engine 10 is started.
ステップ１（図では「Ｓ１」と略記する。以下同様。）では、コントロールユニット６０が、初期化処理として、第１のエンジン運転状態（例えば、アイドリング状態）における圧力Ｐを検出したか否かを判定するためのＦｌａｇ１と、第２のエンジン運転状態（例えば、高負荷・高回転状態）における圧力Ｐを検出したか否かを判定するためのＦｌａｇ２と、を夫々０（未検出）に設定する。 In step 1 (abbreviated as “S1” in the figure, the same applies hereinafter), whether or not the control unit 60 has detected the pressure P in the first engine operating state (for example, idling state) is determined as an initialization process. Flag 1 for determining and Flag 2 for determining whether or not the pressure P in the second engine operation state (for example, high load / high rotation state) is detected are set to 0 (not detected), respectively. .
ステップ２では、コントロールユニット６０が、エンジン１０が第１のエンジン運転状態であり、かつ、Ｆｌａｇ１が０（未検出）であるか否かを判定する。即ち、コントロールユニット６０は、回転速度センサ６２から回転速度Ｎｅを読み込むと共に、負荷センサ６４から負荷Ｑを読み込み、回転速度Ｎｅが第１の所定回転速度Ａ１、かつ、負荷Ｑが第１の所定負荷Ｂ１であるか否かを介して、エンジン１０が第１のエンジン運転状態であるか否かを判定する。ここで、第１の所定回転速度Ａ１及び第１の所定負荷Ｂ１は、第１のエンジン運転状態を特定する閾値であって、上限値及び下限値で画定される幅を有していてもよい。そして、コントロールユニット６０は、エンジン１０が第１のエンジン運転状態であり、かつ、Ｆｌａｇ１が０であると判定すれば処理をステップ３へと進める一方（Ｙｅｓ）、それ以外であると判定すれば処理をステップ５へと進める（Ｎｏ）。 In step 2, the control unit 60 determines whether or not the engine 10 is in the first engine operating state and Flag1 is 0 (not detected). That is, the control unit 60 reads the rotational speed Ne from the rotational speed sensor 62, reads the load Q from the load sensor 64, the rotational speed Ne is the first predetermined rotational speed A1, and the load Q is the first predetermined load. It is determined whether or not the engine 10 is in the first engine operating state through whether or not it is B1. Here, the first predetermined rotation speed A1 and the first predetermined load B1 are threshold values that specify the first engine operating state, and may have a width defined by an upper limit value and a lower limit value. . Then, if the control unit 60 determines that the engine 10 is in the first engine operating state and Flag1 is 0, the process proceeds to step 3 (Yes), but if it is determined that it is other than that. The process proceeds to step 5 (No).
ステップ３では、コントロールユニット６０が、圧力センサ５８からクランクケース２０の内部空間の圧力Ｐを読み込み、第１のエンジン運転状態における圧力を一時的に保存する変数Ｃ１に圧力Ｐを代入する。 In step 3, the control unit 60 reads the pressure P in the internal space of the crankcase 20 from the pressure sensor 58, and substitutes the pressure P into a variable C1 that temporarily stores the pressure in the first engine operating state.
ステップ４では、コントロールユニット６０が、第１のエンジン運転状態における圧力を検出したので、Ｆｌａｇ１を１（検出済み）に設定する。
ステップ５では、コントトールユニット６０が、エンジン１０が第２のエンジン運転状態であり、かつ、Ｆｌａｇ２が０（未検出）であるか否かを判定する。即ち、コントロールユニット６０は、回転速度センサ６２から回転速度Ｎｅを読み込むと共に、負荷センサ６４から負荷Ｑを読み込み、回転速度Ｎｅが第２の所定回転速度Ａ２、かつ、負荷Ｑが第２の所定負荷Ｂ２であるか否かを介して、エンジン１０が第２のエンジン運転状態であるか否かを判定する。ここで、第２の所定回転速度Ａ２及び第２の所定負荷Ｂ２は、第２のエンジン運転状態を特定する閾値であって、上限値及び下限値で画定される幅を有していてもよい。そして、コントロールユニット６０は、エンジン１０が第２のエンジン運転状態であり、かつ、Ｆｌａｇ２が０であると判定すれば処理をステップ６へと進める一方（Ｙｅｓ）、それ以外であると判定すれば処理をステップ８へと進める（Ｎｏ）。
In Step 4, since the control unit 60 detects the pressure in the first engine operating state, Flag1 is set to 1 (detected).
In step 5, the control unit 60 determines whether or not the engine 10 is in the second engine operating state and Flag2 is 0 (not detected). That is, the control unit 60 reads the rotational speed Ne from the rotational speed sensor 62, reads the load Q from the load sensor 64, the rotational speed Ne is the second predetermined rotational speed A2, and the load Q is the second predetermined load. It is determined whether or not the engine 10 is in the second engine operating state through whether or not it is B2. Here, the second predetermined rotational speed A2 and the second predetermined load B2 are threshold values for specifying the second engine operating state, and may have a width defined by an upper limit value and a lower limit value. . Then, if the control unit 60 determines that the engine 10 is in the second engine operating state and Flag2 is 0, the process proceeds to step 6 (Yes), but if it is determined that it is other than that. The process proceeds to step 8 (No).
ステップ６では、コントロールユニット６０が、圧力センサ５８からクランクケース２０の内部空間の圧力Ｐを読み込み、第２のエンジン運転状態における圧力を一時的に保存する変数Ｃ２に圧力Ｐを代入する。 In step 6, the control unit 60 reads the pressure P in the internal space of the crankcase 20 from the pressure sensor 58, and substitutes the pressure P into a variable C2 that temporarily stores the pressure in the second engine operating state.
ステップ７では、コントロールユニット６０が、第２のエンジン運転状態における圧力を検出したので、Ｆｌａｇ２を１（検出済み）に設定する。
ステップ８では、コントロールユニット６０が、Ｆｌａｇ１及びＦｌａｇ２が共に１であるか否か、要するに、第１のエンジン運転状態及び第２のエンジン運転状態における圧力を検出したか否かを判定する。そして、コントロールユニット６０は、Ｆｌａｇ１及びＦｌａｇ２が共に１であると判定すれば処理をステップ９へと進める一方（Ｙｅｓ）、それ以外であると判定すれば処理をステップ２へと戻す（Ｎｏ）。
In Step 7, since the control unit 60 detects the pressure in the second engine operating state, Flag2 is set to 1 (detected).
In step 8, the control unit 60 determines whether or not Flag1 and Flag2 are both 1, that is, whether or not pressures in the first engine operating state and the second engine operating state are detected. The control unit 60 advances the process to step 9 if it is determined that both Flag1 and Flag2 are 1 (Yes), and returns the process to step 2 if it is determined otherwise (No).
ステップ９では、コントロールユニット６０が、変数Ｃ１と変数Ｃ２との差の絶対値、即ち、第１のエンジン運転状態における圧力と第２のエンジン運転状態における圧力との差の絶対値が所定閾値未満であるか否かを判定する。ここで、所定閾値としては、前述した異常診断原理のように、ブローバイガス通路５２に配管外れなどの異常の有無を判別可能な値を適宜採用することができる。そして、コントロールユニット６０は、変数Ｃ１と変数Ｃ２との差の絶対値が所定閾値未満であると判定すれば処理をステップ１０へと進める一方（Ｙｅｓ）、変数Ｃ１と変数Ｃ２との差の絶対値が所定閾値以上であると判定すれば処理をステップ１１へと進める（Ｎｏ）。 In step 9, the control unit 60 determines that the absolute value of the difference between the variable C1 and the variable C2, that is, the absolute value of the difference between the pressure in the first engine operating state and the pressure in the second engine operating state is less than a predetermined threshold value. It is determined whether or not. Here, as the predetermined threshold value, a value that can determine whether or not there is an abnormality such as pipe disconnection in the blow-by gas passage 52 can be appropriately employed as in the above-described abnormality diagnosis principle. When the control unit 60 determines that the absolute value of the difference between the variable C1 and the variable C2 is less than the predetermined threshold, the process proceeds to step 10 (Yes), while the absolute value of the difference between the variable C1 and the variable C2 is determined. If it is determined that the value is equal to or greater than the predetermined threshold, the process proceeds to step 11 (No).
ステップ１０では、エンジン１０の運転状態が変化しても、クランクケース２０の内部空間の圧力はそれほど大きく増減変化しないので、コントロールユニット６０が、ブローバイガス通路５２は正常（異常なし）と診断する。 In step 10, even if the operating state of the engine 10 changes, the pressure in the internal space of the crankcase 20 does not increase or decrease so much, so the control unit 60 diagnoses that the blow-by gas passage 52 is normal (no abnormality).
ステップ１１では、エンジン１０の運転状態が変化すると、クランクケース２０の内部空間の圧力が大きく増減変化するので、コントロールユニット６０が、ブローバイガス通路５２は異常と診断する。なお、ブローバイガス通路５２が異常であると診断された場合には、例えば、警告灯を点灯させることで、異常発生をドライバに知らせるようにしてもよい。 In step 11, when the operating state of the engine 10 changes, the pressure in the internal space of the crankcase 20 greatly increases or decreases, so the control unit 60 diagnoses that the blow-by gas passage 52 is abnormal. When it is diagnosed that the blow-by gas passage 52 is abnormal, for example, a warning lamp may be turned on to notify the driver of the occurrence of abnormality.
かかるブローバイガス還元装置によれば、図３に示すように、エンジン１０の回転速度Ｎｅが第１の所定回転速度Ａ１、負荷Ｑが第１の所定負荷Ｂ１となった第１のエンジン運転状態のときに、クランクケース２０の内部空間の圧力Ｐが変数Ｃ１に保存される。また、エンジン１０の回転速度Ｎｅが第２の所定回転速度Ａ２、負荷Ｑが第２の所定負荷Ｂ２となった第２のエンジン運転状態のときに、クランクケース２０の内部空間の圧力Ｐが変数Ｃ２に保存される。そして、第１のエンジン運転状態における圧力を示す変数Ｃ１と第２のエンジン運転状態における圧力を示す変数Ｃ２との差の絶対値（偏差）が所定閾値未満（図中のΔＰ1）であれば、ブローバイガス通路５２は正常であると診断される。一方、第１のエンジン運転状態における圧力を示す変数Ｃ１と第２のエンジン運転状態における圧力を示す変数Ｃ２との差の絶対値が所定閾値以上（図中のΔＰ2）であれば、ブローバイガス通路５２は異常であると診断される。なお、クランクケース２０とオイルミストセパレータ５４とを連接接続するオイル戻し通路５６に異常が発生した場合にも、同様な現象が発生するので、オイル戻し通路５６の異常も併せて診断することができる。 According to this blow-by gas reduction device, as shown in FIG. 3, the engine 10 is in the first engine operating state in which the rotational speed Ne of the engine 10 is the first predetermined rotational speed A1 and the load Q is the first predetermined load B1. Sometimes, the pressure P in the internal space of the crankcase 20 is stored in the variable C1. Further, when the engine 10 is in the second engine operating state where the rotation speed Ne is the second predetermined rotation speed A2 and the load Q is the second predetermined load B2, the pressure P in the internal space of the crankcase 20 is a variable. Stored in C2. If the absolute value (deviation) of the difference between the variable C1 indicating the pressure in the first engine operating state and the variable C2 indicating the pressure in the second engine operating state is less than a predetermined threshold (ΔP 1 in the figure). The blow-by gas passage 52 is diagnosed as normal. On the other hand, if the absolute value of the difference between the variable C1 indicating the pressure in the first engine operating state and the variable C2 indicating the pressure in the second engine operating state is equal to or greater than a predetermined threshold (ΔP 2 in the figure), blow-by gas The passage 52 is diagnosed as abnormal. Note that when an abnormality occurs in the oil return passage 56 that connects the crankcase 20 and the oil mist separator 54 together, a similar phenomenon occurs, so that an abnormality in the oil return passage 56 can also be diagnosed. .
このとき、第１のエンジン運転状態としてアイドリング状態を採用すると共に、第２のエンジン運転状態として高負荷・高回転状態を採用すれば、クランクケース２０の内部空間の圧力が大きく異なる２つのエンジン運転状態での圧力比較を通して、ブローバイガス通路５２に異常が発生しているか否かを診断することができる。このため、異常診断精度を向上させることができる。 At this time, if the idling state is adopted as the first engine operation state and the high load / high rotation state is adopted as the second engine operation state, two engine operations in which the pressure in the internal space of the crankcase 20 differs greatly Through the pressure comparison in the state, it can be diagnosed whether or not an abnormality has occurred in the blow-by gas passage 52. For this reason, abnormality diagnosis accuracy can be improved.
ここで、クランクケース２０の内部空間の圧力は、図３に示すように、エンジン１０の回転速度Ｎｅ及び負荷Ｑに応じて大きく変化するため、ブローバイガス通路５２の正常又は異常を診断するための所定閾値は、エンジン１０の回転速度Ｎｅ及び負荷Ｑに応じて動的に設定されてもよい。この場合、エンジン１０の回転速度及び負荷に対応した所定閾値が予め設定されたマップを参照し、回転速度Ｎｅ及び負荷Ｑに応じた所定閾値を決定すればよい。 Here, as shown in FIG. 3, the pressure in the internal space of the crankcase 20 varies greatly according to the rotational speed Ne and the load Q of the engine 10, and therefore, the normality or abnormality of the blow-by gas passage 52 is diagnosed. The predetermined threshold may be dynamically set according to the rotational speed Ne of the engine 10 and the load Q. In this case, a predetermined threshold corresponding to the rotational speed Ne and the load Q may be determined with reference to a map in which a predetermined threshold corresponding to the rotational speed and load of the engine 10 is set in advance.
また、クランクケース２０の内部空間の圧力は、ブローバイガス通路５２に異常が発生しているか否かに応じて、図３に示すように、エンジン１０の回転速度Ｎｅ及び負荷Ｑの変化に伴って変動する幅が大きく異なる。このため、異常診断精度を向上させるべく、変数Ｃ１と変数Ｃ２との差の絶対値が所定閾値以上であることに加え、エンジン運転状態の変化に伴って圧力が所定幅を超えて変化した場合に、ブローバイガス通路５２に異常が発生していると診断するようにしてもよい。 Further, the pressure in the internal space of the crankcase 20 is accompanied by changes in the rotational speed Ne of the engine 10 and the load Q, as shown in FIG. 3, depending on whether or not an abnormality has occurred in the blow-by gas passage 52. The range of fluctuation varies greatly. For this reason, in order to improve the abnormality diagnosis accuracy, the absolute value of the difference between the variable C1 and the variable C2 is not less than a predetermined threshold value, and the pressure changes beyond a predetermined range as the engine operating state changes. In addition, it may be diagnosed that an abnormality has occurred in the blow-by gas passage 52.
さらに、ブローバイガス通路５２の異常診断は、コントロールユニット６０に限らず、例えば、エンジン１０を電子制御するエンジンコントロールユニットなど、他のコントロールユニットにおいて行われるようにしてもよい。 Furthermore, the abnormality diagnosis of the blow-by gas passage 52 is not limited to the control unit 60, and may be performed in another control unit such as an engine control unit that electronically controls the engine 10, for example.
１０ エンジン
２０ クランクケース
３６ 吸気管（吸気系）
５２ ブローバイガス通路
５８ 圧力センサ
６０ コントロールユニット
６２ 回転速度センサ
６４ 負荷センサ
10 Engine 20 Crankcase 36 Intake pipe (intake system)
52 Blow-by gas passage 58 Pressure sensor 60 Control unit 62 Rotational speed sensor 64 Load sensor
Claims (5)
前記クランクケースの内部空間の圧力を検出する圧力センサと、
コンピュータを内蔵したコントロールユニットと、
を有し、
前記コントロールユニットが、エンジン回転速度が第１の所定回転速度、かつ、エンジン負荷が第１の所定負荷である第１のエンジン運転状態と、エンジン回転速度が前記第１の所定回転速度よりも大きい第２の所定回転速度、かつ、エンジン負荷が前記第１の所定負荷よりも大きい第２の所定負荷である第２のエンジン運転状態と、において、前記圧力センサにより圧力を夫々検出し、２つの圧力の偏差が所定閾値以上である場合に、前記ブローバイガス通路に異常が発生していると診断する、ことを特徴とするブローバイガス還元装置。 A blow-by gas passage for circulating the blow-by gas leaked into the engine crankcase to the intake system;
A pressure sensor for detecting the pressure in the internal space of the crankcase;
A control unit with a built-in computer,
Have
The control unit includes a first engine operating state in which the engine rotational speed is a first predetermined rotational speed and the engine load is a first predetermined load, and the engine rotational speed is greater than the first predetermined rotational speed. the second predetermined rotational speed and a second engine operating condition the engine load is the first of the second predetermined load greater than a predetermined load, Oite to respectively detect the pressure by the pressure sensor, A blow-by gas reduction device diagnosing that an abnormality has occurred in the blow-by gas passage when a deviation between two pressures is equal to or greater than a predetermined threshold value.
前記第２のエンジン運転状態は、高負荷・高回転状態である、
ことを特徴とする請求項１に記載のブローバイガス還元装置。 The first engine operating state is an idling state,
The second engine operation state is a high load / high rotation state,
The blow-by gas reduction apparatus according to claim 1.
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のブローバイガス還元装置。 In addition to the deviation of the two pressures being greater than or equal to a predetermined threshold, the control unit causes the internal pressure of the crankcase detected by the pressure sensor to fluctuate beyond a predetermined width as the engine operating state changes. If so, diagnose that an abnormality has occurred in the blow-by gas passage,
The blow-by gas reduction apparatus according to claim 1 or 2, wherein
前記クランクケースの内部空間の圧力を検出する圧力センサと、
コンピュータを内蔵したコントロールユニットと、
を有するブローバイガス還元装置の異常診断方法であって、
前記コントロールユニットが、エンジン回転速度が第１の所定回転速度、かつ、エンジン負荷が第１の所定負荷である第１のエンジン運転状態と、エンジン回転速度が前記第１の所定回転速度よりも大きい第２の所定回転速度、かつ、エンジン負荷が前記第１の所定負荷よりも大きい第２の所定負荷である第２のエンジン運転状態と、において、前記圧力センサにより圧力を夫々検出し、２つの圧力の偏差が所定閾値以上である場合に、前記ブローバイガス通路に異常が発生していると診断する、ことを特徴とするブローバイガス還元装置の異常診断方法。 A blow-by gas passage for circulating the blow-by gas leaked into the engine crankcase to the intake system;
A pressure sensor for detecting the pressure in the internal space of the crankcase;
A control unit with a built-in computer,
An abnormality diagnosis method for a blow-by gas reduction device having
The control unit includes a first engine operating state in which the engine rotational speed is a first predetermined rotational speed and the engine load is a first predetermined load, and the engine rotational speed is greater than the first predetermined rotational speed. At a second predetermined rotational speed and a second engine operating state in which the engine load is a second predetermined load that is larger than the first predetermined load, the pressure sensors detect the pressures respectively. An abnormality diagnosis method for a blow-by gas reduction device, characterized in that, when a pressure deviation is equal to or greater than a predetermined threshold, an abnormality is diagnosed in the blow-by gas passage .
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