WO2013080600A1 - 過給機付き内燃機関 - Google Patents

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WO2013080600A1
WO2013080600A1 PCT/JP2012/067381 JP2012067381W WO2013080600A1 WO 2013080600 A1 WO2013080600 A1 WO 2013080600A1 JP 2012067381 W JP2012067381 W JP 2012067381W WO 2013080600 A1 WO2013080600 A1 WO 2013080600A1
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oil
compressor
passage
combustion engine
internal combustion
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隼平 塩田
角田 有史
末吉 杉山
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トヨタ自動車株式会社
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    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00Application
    • F05D2220/40Application in turbochargers

Definitions

  • This invention relates to an internal combustion engine with a supercharger.
  • Patent Document 1 discloses an internal combustion engine with a supercharger.
  • This conventional internal combustion engine includes a throttle valve disposed in an intake passage downstream of the compressor, a first communication passage communicating the intake passage downstream of the throttle valve and the crank chamber, and upstream of the compressor.
  • a second communication passage that communicates the intake passage on the side and the crank chamber.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a supercharged internal combustion engine that can effectively prevent deposits from being deposited on a compressor.
  • the present invention is an internal combustion engine with a supercharger, and includes a supercharger, a communication path, and an oil supply device.
  • the supercharger includes a compressor in the intake passage.
  • the communication passage connects a portion of the intake passage upstream of the compressor impeller and the crank chamber of the internal combustion engine or the engine internal space leading to the crank chamber.
  • the oil supply device supplies oil to the internal passage of the compressor through which intake air flows. This oil supply device increases the amount of oil supplied to the internal passage when the deposit accumulation operation condition that causes the deposit accumulation inside the compressor is satisfied, compared to the case where the deposit accumulation operation condition is not satisfied. .
  • the above-described deposit accumulation operation condition corresponds to an operation condition in which an operation state in which deposits are likely to accumulate inside the compressor has arrived and deposits are expected to accumulate due to the continuation of this operation state.
  • the deposit accumulation operation condition also corresponds to an operation condition in which it is estimated that deposits are actually accumulated inside the compressor. According to the present invention, when such a deposit accumulation operation condition is satisfied, the amount of oil supplied to the internal passage of the compressor is increased as compared with a case where the deposit accumulation operation condition is not satisfied.
  • an amount corresponding to the pressure difference between the crank chamber pressure and the intake air pressure upstream of the compressor is used via the communication passage.
  • Blow-by gas is introduced into the intake passage upstream of the compressor. That is, according to the present invention, when the deposit accumulation operation condition is satisfied, the amount of oil contained in the blow-by gas introduced into the intake passage when the deposit accumulation operation condition is not satisfied in this way, The amount of oil supplied to the internal passage of the compressor is increased. However, it is assumed that the blow-by gas is not introduced into the intake passage through the communication passage due to some control. Accordingly, in the present invention, zero may be included as the amount of oil supplied to the internal passage when the deposit accumulation operation condition is not satisfied. For this reason, in the present invention, the mode of oil increase when the deposit accumulation operation condition is satisfied is an aspect of increasing the oil amount (zero) when the deposit accumulation operation condition is not satisfied, that is, the deposit accumulation operation condition. A mode of executing oil supply to the internal passage when oil is not supplied to the internal passage at the time of establishment is included.
  • the deposit accumulation operating condition in the present invention may be established when the temperature of the compressor reaches a predetermined value.
  • the longer the exposure time to the high temperature in the compressor the more the oil evaporates, the higher the viscosity of the oil, and the more the deposit is deposited.
  • the higher the temperature of the compressor the easier the deposit is deposited. Therefore, the establishment of the deposit accumulation operation condition can be suitably determined based on the compressor temperature.
  • the deposit accumulation operation condition in the present invention may be established when the compressor efficiency of the compressor is reduced to a predetermined value or less.
  • the compressor efficiency decreases. Therefore, the establishment of the deposit accumulation operation condition can be suitably determined based on the decrease in compressor efficiency.
  • the deposit accumulation operation condition in the present invention may be established when the oil is deteriorated by a predetermined level or more and the temperature of the compressor is a predetermined value or more. Deposits are more likely to accumulate when the oil is degraded above a predetermined level and the compressor temperature is high. Therefore, the establishment of the deposit accumulation operation condition can be suitably determined based on the oil deterioration level and the compressor temperature.
  • the compressor in the present invention may be a centrifugal compressor.
  • the internal combustion engine may further include a compressor local temperature acquisition unit that acquires a temperature of a high temperature portion that is locally high in the interior of the centrifugal compressor.
  • the deposit accumulation operation condition may be satisfied when the oil is deteriorated by a predetermined level or more and the temperature of the high temperature part is a predetermined value or more. Deposits are likely to occur in the local high temperature areas inside the compressor. Therefore, the establishment of the deposit accumulation operation condition can be suitably determined based on the local temperature of the high temperature portion and the level of oil deterioration.
  • the deposit accumulation operation condition in the present invention may be established when the temperature of the compressor is equal to or higher than a predetermined value and the suit concentration in the oil is equal to or higher than the predetermined value. Since one cause of the deposit is a suit contained in the oil, the deposit is more easily deposited if the suit concentration is high. Further, as described above, the deposit is more easily deposited when the temperature of the compressor is high. Therefore, the establishment of the deposit accumulation operation condition can be suitably determined based on the compressor temperature and the suit concentration.
  • the oil supply device in the present invention may increase the amount of oil supplied to the internal passage by increasing the amount of oil supplied to the upstream portion of the intake passage.
  • the amount of oil supplied to the upstream portion of the intake passage is increased, the amount of oil supplied to the internal passage of the compressor is increased together with the intake air. For this reason, deposit accumulation on the compressor can be effectively prevented by increasing the amount of oil supplied to the internal passage when the deposit accumulation operation condition is established using such an aspect.
  • the oil supply device increases the amount of oil supplied to the upstream portion by increasing the amount of blow-by gas introduced into the upstream portion of the intake passage via the communication passage. It may be. Oil is contained in blow-by gas. Therefore, when the amount of blow-by gas supplied to the upstream portion of the intake passage is increased, the amount of oil supplied to the intake passage together with the blow-by gas is increased along with the intake air. For this reason, deposit accumulation on the compressor can be effectively prevented by increasing the amount of oil supplied to the internal passage when the deposit accumulation operation condition is established using such an aspect.
  • the oil supply device in the present invention may include an oil mist generating device that generates oil mist.
  • the oil supply device may supply the oil mist generated by the oil mist generation device to the crank chamber or the engine internal space leading to the crank chamber.
  • the oil mist generated by the oil mist generating device is supplied to the crank chamber or the engine internal space leading to the crank chamber, the amount of oil mist in the blow-by gas existing in the crank chamber or the like increases. As a result, the amount of oil supplied to the upstream portion of the intake passage via the communication passage can be increased.
  • the oil mist generating apparatus is configured to open and close a negative pressure pump capable of receiving oil supply and discharging oil together with exhaust, a gas introduction passage communicating with an intake port of the negative pressure pump, and a gas introduction passage And opening / closing means.
  • the exhaust port of the negative pressure pump may be in communication with the crank chamber or the engine internal space leading to the crank chamber.
  • the opening / closing means may be configured to open the gas introduction passage when the deposit accumulation operation condition is satisfied.
  • a negative pressure pump is generally mounted on an internal combustion engine for generating a negative pressure.
  • generation apparatus can be comprised using such a negative pressure pump. For this reason, the oil mist production
  • the negative pressure pump in the present invention may be rotationally driven by a camshaft provided in an internal combustion engine.
  • the negative pressure pump may be supplied with oil that circulates inside the internal combustion engine from a camshaft.
  • the negative pressure pump is driven using the rotational force of the camshaft, and oil is generally supplied to the negative pressure pump using the oil passage provided in the camshaft for lubrication of the valve operating system. Can be supplied.
  • generation apparatus and oil supply apparatus containing this which were low-cost and excellent in mountability can be implement
  • the intake port of the negative pressure pump may be connected to a negative pressure utilization device that utilizes the negative pressure generated by the negative pressure pump.
  • the oil supply device may prohibit opening of the gas introduction passage by the opening / closing means when the negative pressure utilized by the negative pressure utilization device is insufficient.
  • the determination as to whether or not the opening / closing means should be prohibited to prevent negative pressure shortage is prioritized over the determination as to whether or not the opening / closing means should be opened to prevent deposit accumulation. Will be implemented. Thereby, the malfunctioning of the negative pressure utilization apparatus due to the lack of negative pressure can be reliably prevented.
  • the present invention may further include a brake negative pressure passage that communicates an intake port of the negative pressure pump and a brake booster provided in a brake system of a vehicle on which the internal combustion engine is mounted.
  • a brake negative pressure passage that communicates an intake port of the negative pressure pump and a brake booster provided in a brake system of a vehicle on which the internal combustion engine is mounted.
  • the opening / closing means requires a brake booster to use the negative pressure generated by the negative pressure pump while the gas introduction passage is open, and the negative pressure generated by the negative pressure pump is smaller than the required negative pressure
  • it may be configured to block the gas introduction passage.
  • the brake booster is blocked by blocking the gas introduction passage. The response delay of the brake due to the lack of the negative pressure used by can be prevented.
  • the present invention may further include a negative pressure tank that stores negative pressure generated by the negative pressure pump. This makes it possible to more reliably supply the negative pressure to the negative pressure utilization device even in a situation where the gas introduction passage is opened by the opening / closing means to prevent deposit accumulation. Thereby, the response delay of a negative pressure utilization apparatus can be improved.
  • the gas introduction passage in the present invention may be a passage for introducing air into the negative pressure pump.
  • the internal combustion engine includes an intake air amount measuring means for measuring an intake air amount flowing through the intake passage upstream of a portion to which the communication passage is connected, and a negative pressure pump under a situation where the gas introduction passage is open. And an intake air amount correcting means for correcting the intake air amount measured by the intake air amount measuring means based on the crank chamber pressure during operation.
  • the intake air amount can be corrected in consideration of the amount of air taken in from the negative pressure pump, so that engine control (such as air-fuel ratio control) using the corrected correct air flow rate can be performed.
  • the oil mist generating device in the present invention may include an oil jet that injects oil into a crank chamber or an engine internal space that communicates with the crank chamber.
  • the amount of oil mist in the blow-by gas existing in the crank chamber or the like can be increased by injecting oil from the oil jet.
  • the amount of oil supplied to the upstream portion of the intake passage via the communication passage can be increased.
  • the present invention may further include a collision type oil separator disposed in the communication path, the crank chamber, or the engine internal space communicating with the crank chamber.
  • the collision type oil separator collects oil by simply causing blow-by gas to collide with a wall surface. For this reason, it is possible to obtain the characteristic that the oil collection rate does not substantially change regardless of the blow-by gas flow rate. As a result, when the deposit accumulation operation condition for increasing the amount of oil is satisfied, the amount of oil supplied to the upstream portion of the intake passage can be effectively increased.
  • the oil supply device includes an oil collecting means that is installed in the middle of the communication path and separates and collects oil contained in the blowby gas from the blowby gas, and a blowby gas rather than the oil collecting means.
  • a bypass passage that branches off from the communication passage at the upstream connection portion on the upstream side of the flow and joins the communication passage at the downstream connection portion on the downstream side of the flow of the blowby gas from the oil collecting means, and a flow path configuration of the blowby gas Can be selected between an oil collecting channel configuration in which blow-by gas passes through the oil collecting means and a non-oil collecting channel configuration in which the blow-by gas flows through the bypass passage without passing through the oil collecting means.
  • the flow path control means in the present invention may control the flow path switching means so that a non-oil collecting flow path form is intermittently obtained when the deposit accumulation operation condition is satisfied. . Accordingly, it is possible to reduce the risk that the flow path switching unit is fixed due to oil adhering during use of the non-oil collecting flow path configuration while preventing deposit accumulation under the condition of deposit accumulation operation.
  • the flow path switching means in the present invention may be a switching valve that is installed in the middle of the downstream side connection portion or the bypass passage and is responsible for switching the flow path configuration of blow-by gas.
  • the compressor according to the present invention includes a turbine shaft provided with a compressor impeller at one end, a compressor housing in which the impeller is accommodated and a diffuser portion is formed in a downstream portion of the impeller, and a center housing connected to the compressor housing. , May be included.
  • the oil supply device includes an oil passage that is formed in the center housing and supplies oil to a turbine shaft bearing portion, a communication oil passage that communicates the oil passage and the diffuser portion, and an opening / closing means that can open and close the communication oil passage.
  • a diffuser section oil supply means for opening the communication oil path by the opening / closing means and supplying oil from the oil path to the diffuser section when the deposit accumulation operation condition is satisfied.
  • oil can be attracted to the diffuser portion formed in the downstream portion of the impeller of the compressor when the deposit accumulation operation condition is satisfied. Therefore, by increasing the amount of oil supplied to the diffuser part corresponding to the internal passage of the compressor in such a manner, it is possible to clean and remove deposits attached to the diffuser part while suppressing damage to the impeller. It becomes possible.
  • the opening / closing means may be a check valve that can be opened when the pressure in the oil passage is higher than the pressure in the diffuser section.
  • a check valve opens by providing a pressure difference between the said oil path and a diffuser part, and it becomes possible to attract oil to a diffuser part.
  • the present invention may further include a throttle valve provided downstream of the diffuser portion of the intake passage.
  • the diffuser section oil supply means may include a rapid throttle opening means for rapidly opening the throttle valve in the idling state of the internal combustion engine when the deposit accumulation operation condition is satisfied.
  • the control which opens a throttle valve suddenly is performed using the time when an internal combustion engine will be in an idle state.
  • the air around the compressor flows rapidly toward the internal combustion engine, and a negative pressure can be created in the diffuser portion. This negative pressure causes a pressure difference between the oil passage and the diffuser portion, so that the check valve can be opened.
  • the present invention may further include a variable nozzle that lowers the exhaust pressure applied to the turbine wheel provided at the other end of the turbine shaft by increasing the opening of the nozzle.
  • the diffuser oil supply means may include variable nozzle opening means for increasing the opening of the variable nozzle in an idle state of the internal combustion engine when the deposit accumulation operation condition is satisfied. According to said structure, the raise of rotation of a turbine wheel can be prevented by raising the opening degree of a variable nozzle. As a result, a large negative pressure can be created in the diffuser portion.
  • the present invention may further include an EGR passage that connects the exhaust passage and the intake passage of the internal combustion engine to recirculate part of the exhaust to the intake passage, and an EGR valve that can open and close the EGR passage.
  • the deposit cleaning means may include an EGR valve closing means for closing the EGR valve in an idle state of the internal combustion engine when the deposit accumulation operation condition is satisfied. According to said structure, it becomes possible to produce a big negative pressure in a diffuser part by closing an EGR valve.
  • the oil supply apparatus is installed in the middle of the communication passage, and is collected by oil collecting means for separating and collecting oil contained in the blow-by gas from the blow-by gas, and the oil collecting means.
  • An oil tank for storing oil and an oil mist provided at the upstream side of the intake passage and connected to the oil tank and having a particle size large enough to suppress deposit accumulation inside the compressor And an oil mist injection valve to be supplied to this part.
  • the present invention may further include an LPL-EGR device.
  • the oil supply apparatus determines whether the deposit accumulation operation condition is satisfied based on the suit concentration of the gas flowing through the internal passage of the compressor, the value of the LPL mixing ratio in the LPL-EGR apparatus, and the outlet temperature of the compressor. And a depositing means for determining whether or not the deposit accumulation operating condition is satisfied by the deposit accumulation determining means, and a control means for opening the oil mist injection valve. Thereby, it is possible to accurately determine whether the deposit accumulation operation condition is satisfied, quickly realize oil mist injection, and reliably suppress deposit accumulation in the compressor.
  • the oil mist injection valve in the present invention supplies oil mist having a particle size of a size that can reach the outlet of the diffuser part before adhering to the diffuser part of the compressor. May be. Thereby, the deposit accumulation in the diffuser part wall surface of a compressor can be suppressed reliably.
  • the present invention branches from the communication path in the upstream connection portion upstream of the blow-by gas flow from the oil collecting means, and communicates in the downstream connection portion downstream of the oil collecting means in the blow-by gas flow.
  • the bypass passage that joins the passage, the flow path configuration of the blow-by gas, the oil collection flow path configuration in which the blow-by gas passes through the oil collection means, and the blow-by gas flows through the bypass passage without passing through the oil collection means.
  • the flow path switching means selectable between the non-oil collecting flow path configuration and the flow path switching means depending on whether the operating state of the internal combustion engine and the amount of oil in the oil tank are equal to or higher than the upper limit value.
  • the oil collecting means may be a centrifugal oil separator.
  • the oil mist injection valve may supply oil mist having a particle size larger than the maximum value of the oil mist particle size that passes through the centrifugal oil separator.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing an internal structure of the internal combustion engine shown in FIG. 1. It is the schematic showing an example of the structure around the inlet port of a negative pressure pump. It is a figure for demonstrating the detailed structure of the negative pressure pump shown in FIG. It is a figure showing the structure of the internal space of the cylinder head around the negative pressure pump shown in FIG. It is the figure showing an example of the structure which expands and shows the oil-separator chamber periphery shown in FIG. It is sectional drawing showing the detailed structure of the compressor shown in FIG. It is a figure for demonstrating the specific production
  • Embodiment 1 of the present invention It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 1 of the present invention. It is a figure showing the gas flow at the time of valve opening of an air release valve. It is a figure for demonstrating the deposit prevention effect by the supply of a lot of oil mist to a compressor. It is a figure showing the relationship between the oil amount in blow-by gas, and an oil particle size. It is a figure showing the relationship between a compressor efficiency fall and engine operation time. It is a figure showing the change of the compressor efficiency by opening and closing of an air release valve. It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 2 of this invention. It is a figure for demonstrating the effect by the control routine shown in FIG.
  • FIG. 1 It is a flowchart of the routine performed in the modification of Embodiment 2 of this invention. It is a figure for demonstrating the effect by the control routine shown in FIG. It is the schematic showing the structure around the inlet port of the negative pressure pump in Embodiment 3 of this invention. It is a time chart showing the outline
  • FIG. 2 is a diagram for explaining an arrangement example of a negative pressure pump with respect to the lubrication system of the internal combustion engine shown in FIG. 1. It is a figure for demonstrating the other example of arrangement
  • FIG. 5 It is a figure for demonstrating the 3rd modification of the structure by the side of the inlet_port
  • FIG. 31 is a diagram for explaining another example of the arrangement of oil jets with respect to the lubrication system of the internal combustion engine shown in FIG. 30. It is a figure for demonstrating the system configuration
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a system configuration of an internal combustion engine 10 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the system shown in FIG. 1 includes an internal combustion engine 10.
  • the internal combustion engine 10 is a four-cycle diesel engine (compression ignition internal combustion engine) 10 that is mounted on a vehicle and used as a power source.
  • the internal combustion engine 10 of this embodiment is an in-line four-cylinder type, the number of cylinders and the cylinder arrangement of the internal combustion engine in the present invention are not limited to this.
  • Each cylinder of the internal combustion engine 10 is provided with an injector 12 that injects fuel directly into the cylinder.
  • the injectors 12 of each cylinder are connected to a common common rail 14.
  • High pressure fuel pressurized by a supply pump (not shown) is supplied into the common rail 14.
  • fuel is supplied from the common rail 14 to the injectors 12 of each cylinder.
  • the exhaust gas discharged from each cylinder is collected by the exhaust manifold 16 a and flows into the exhaust passage 16.
  • the internal combustion engine 10 includes a variable nozzle type turbocharger 18.
  • the turbocharger 18 is integrally connected to the turbine 18a via a connection shaft 18c (FIG. 6 to be described later) that is operated by exhaust energy of the exhaust gas, and exhaust gas that is input to the turbine 18a.
  • a compressor 18b that is rotationally driven by energy.
  • the compressor 18b is a centrifugal compressor as shown in FIG.
  • the turbine 18 a of the turbocharger 18 is disposed in the middle of the exhaust passage 16.
  • the turbocharger 18 has a variable nozzle (VN) (not shown) for adjusting the flow rate of the exhaust gas supplied to the turbine 18a.
  • VN variable nozzle
  • the supercharging pressure can be controlled by adjusting the opening degree of the variable nozzle by an actuator (not shown) (for example, one using a negative pressure generated by a negative pressure pump 96 described later). Further, an oxidation catalyst 20 and a DPF (Diesel Particulate Filter) 22 are sequentially installed from the upstream side in the exhaust passage 16 downstream of the turbine 18a in order to purify the exhaust gas.
  • an actuator not shown
  • DPF Diesel Particulate Filter
  • An air cleaner 26 is provided in the vicinity of the inlet of the intake passage 24 of the internal combustion engine 10.
  • the air sucked through the air cleaner 26 is compressed by the compressor 18 b of the turbocharger 18 and then cooled by the intercooler 28.
  • the intake air that has passed through the intercooler 28 is distributed by the intake manifold 24a and flows into each cylinder.
  • a diesel throttle 30 is installed between the intercooler 28 and the intake manifold 24 a in the intake passage 24.
  • the system shown in FIG. 1 includes a high pressure exhaust gas recirculation passage (HPL: High Pressure Loop) 40.
  • the HPL 40 is configured to communicate an exhaust manifold 16a located on the upstream side of the turbine 18a and an intake manifold 24a located on the downstream side of the compressor 18b.
  • An HPL-EGR valve 42 for adjusting the amount of recirculated exhaust gas (EGR gas) that flows back to the intake manifold 24a through the HPL 40 is disposed in the middle of the HPL 40.
  • the system shown in FIG. 1 is provided with a low pressure exhaust gas recirculation passage (LPL: Low Pressure Loop) 44.
  • the LPL 44 is configured to communicate the exhaust passage 16 downstream of the turbine 18a and downstream of the DPF 22 with the intake passage 24 upstream of the compressor 18b.
  • an EGR cooler 46 for cooling the EGR gas flowing through the LPL 44, and an EGR gas amount returning to the intake passage 24 through the LPL 44 are adjusted.
  • the LPL-EGR valve 48 is provided.
  • an exhaust throttle valve 50 is disposed in the exhaust passage 16 on the downstream side of the connection portion between the LPL 44 and the exhaust passage 16.
  • the system of this embodiment includes an ECU (Electronic Control Unit) 60.
  • ECU Electronic Control Unit
  • a crank angle sensor 62 for detecting the engine speed and a water temperature for detecting the engine coolant temperature are input to the input portion of the ECU 60.
  • Various sensors for detecting the operation state of the internal combustion engine 10 such as a sensor 64 and a crank chamber pressure sensor 82 for detecting the pressure in the crank chamber 80 are connected.
  • the ECU 60 is connected with a trip meter 66 for detecting the travel distance of the vehicle on which the internal combustion engine 10 is mounted, and a brake sensor 67 for detecting the depression force or opening (depression amount) of the brake pedal of the vehicle. ing.
  • a gas introduction passage 98 see FIG. 2. Open / close valve 100 (see FIG. 2), electromagnetic valve 106 (see FIG. 3) for opening and closing brake negative pressure passage 102 (see FIG. 3), and negative pressure passage 108 (see FIG. 3).
  • the ECU 60 controls the operating state of the internal combustion engine 10 by driving the various actuators based on the various sensor outputs and a predetermined program.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing the internal structure of the internal combustion engine 10 shown in FIG.
  • a piston 68 is disposed so as to be capable of reciprocating.
  • the piston 68 is connected to the crankshaft 72 via a connecting rod 70.
  • a crankcase 76 is disposed below a cylinder block 74 that is a member constituting each cylinder of the internal combustion engine 10, and further below that is used to store oil that lubricates each part of the internal combustion engine 10.
  • An oil pan 78 is arranged.
  • a crank chamber 80 is formed below the piston 68 (on the crankshaft 72 side) as a space surrounded by the piston 68, the cylinder block 74, the crankcase 76, and the oil pan 78. Further, the crankcase pressure sensor 82 is attached to the crankcase 76.
  • a cylinder head 84 in which a part of each of the intake passage 24 and the exhaust passage 16 is formed is disposed above the cylinder block 74.
  • a combustion chamber 86 is formed on the upper side of the piston 68 as a space surrounded by the cylinder head 84. In FIG. 2, the intake valve and the exhaust valve are not shown.
  • a head cover 88 that covers the cylinder head 84 is disposed above the cylinder head 84.
  • the internal combustion engine 10 includes a communication passage 52 that allows the internal space 90 to communicate with the compressor 18b (more specifically, the intake passage 24 on the upstream side of the compressor impeller 18b3 (see FIG. 7)). As shown, the combustion gas and the unburned mixture (blow-by gas) leaking from the combustion chamber 86 side through the gap between the piston 68 and the cylinder wall surface are introduced into the crank chamber 80. 80, and the internal communication passages 92 and 94 and the internal space 90 serving as engine internal spaces leading to this function as blow-by gas passages through which blow-by gas flows inside the engine, and the communication passage 52 is a blow-by existing inside the engine. It functions as a blow-by gas passage for returning the gas to the intake passage 24.
  • a negative pressure pump (for example, a vacuum pump) 96 is installed in the cylinder head 84 of the internal combustion engine 10.
  • the communication passage 52 and the negative pressure pump 96 are arranged near one end of the internal combustion engine 10 in the axial direction of the crankshaft 72, as can be seen from FIG.
  • One end of a gas introduction passage 98 whose other end is opened to the atmosphere is connected to the intake port 96a of the negative pressure pump 96.
  • An air release valve 100 that is an electromagnetic valve for opening and closing the gas introduction passage 98 is installed in the middle of the gas introduction passage 98.
  • the exhaust port 96 b of the negative pressure pump 96 communicates with the internal space 90 in the cylinder head 84.
  • FIG. 3 is a schematic view showing an example of the configuration around the intake port 96a of the negative pressure pump 96.
  • one end of a brake negative pressure passage 102 is connected to the gas introduction passage 98.
  • the other end of the brake negative pressure passage 102 is connected to a brake booster 104 (corresponding to a negative pressure utilization device) provided in a brake system of a vehicle on which the internal combustion engine 10 is mounted.
  • An electromagnetic valve 106 for opening and closing the brake negative pressure passage 102 is installed in the middle of the brake negative pressure passage 102.
  • the gas introduction passage 98 is negative to other negative pressure utilizing devices (for example, actuators for driving variable nozzles, HPL-EGR valve 42, LPL-EGR valve 48, and waste gate valve (not shown)).
  • a negative pressure passage 108 for supplying pressure is connected, and an electromagnetic valve 110 for opening and closing the negative pressure passage 108 is installed in the middle of the negative pressure passage 108.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a detailed configuration of the negative pressure pump 96 shown in FIG.
  • a disk-shaped rotor 96 d is arranged inside the cylinder 96 c of the negative pressure pump 96.
  • the rotor 96d is arranged in an eccentric state with respect to the substantially cylindrical cylinder 96c.
  • the rotor 96d is fixed concentrically with the camshaft 112 (see FIG. 5 described later). That is, the negative pressure pump 96 is driven using the rotational force of the camshaft 112.
  • the center shaft 96d1 of the rotor 96d is provided with an oil supply port 96e connected to an oil passage (not shown) formed inside the camshaft (intake camshaft, exhaust camshaft or intake / exhaust camshaft) 112.
  • the rotor 96d is formed with a pair of rotor grooves 96d2 formed so as to extend in two radial directions facing each other about the rotor central axis 96d1.
  • Each rotor groove 96d2 contains a vane 96f that can advance and retreat in the radial direction of the rotor 96d along the rotor groove 96d2.
  • a spring 96g for biasing the vane 96f toward the radially outer side of the rotor 96d is disposed.
  • the intake port 96a of the negative pressure pump 96 communicates with the gas introduction passage 98 as described above.
  • An exhaust valve 96 h for opening and closing the exhaust port 96 b is installed at the exhaust port 96 b communicating with the internal space 90 in the cylinder head 84.
  • the exhaust valve 96h is urged so as to close the exhaust port 96b by a spring 96i.
  • the pair of vanes 96f expands and contracts in the radial direction of the rotor 96d as the rotor 96d rotates.
  • the inside of the cylinder 96c is divided into three or two spaces by being partitioned by a pair of vanes 96f. The air taken into the divided space in the cylinder 96c from the intake port 96a is compressed as the rotor 96d rotates.
  • blow-by gas passing through the gap between the piston 68 and the cylinder wall surface is introduced into the crank chamber 80 during operation of the internal combustion engine 10. While the air release valve 100 is open, fresh air drawn into the negative pressure pump 96 from the gas introduction passage 98 is discharged into the internal space 90 in the cylinder head 84 together with the oil mist. As shown by broken arrows in FIG. 2, a part of fresh air and oil mist discharged from the negative pressure pump 96 is led to the crank chamber 80 through the internal communication path 92 closer to the exhaust port 96b. The rest is introduced into the internal space 90.
  • the blow-by gas existing in the crank chamber 80 is guided to the internal space 90 through the other internal communication path 94 together with fresh air and oil mist introduced into the crank chamber 80 from the internal communication path 92.
  • the blow-by gas (including fresh air and oil mist from the negative pressure pump 96) guided to the internal space 90 in this manner is between the internal space 90 leading to the crank chamber 80 and the intake passage 24 upstream of the compressor 18b. Due to the pressure difference therebetween, the air flows through the communication passage 52 to the intake passage 24 on the upstream side of the compressor 18b.
  • the oil mist introduced into the intake passage 24 is supplied to the internal passage (diffuser portion 18b6, etc.) of the compressor 18b together with the flow of intake air.
  • the internal combustion engine 10 of the present embodiment includes an oil supply device that supplies oil to the internal passage of the compressor 18b using the communication passage 52.
  • the oil supply apparatus includes an oil mist generating apparatus having a negative pressure pump 96, a gas introduction passage 98, and an atmosphere release valve 100 in order to generate oil mist. Upstream of the compressor 18b, blow-by gas containing oil mist is supplied through the communication passage 52 in an amount corresponding to the pressure difference between the crank chamber 80 and the intake passage 24 upstream of the compressor 18b. Yes. Compared with the amount of oil mist supplied in this way, the amount of oil mist discharged from the negative pressure pump 96 is added when the air release valve 100 is opened. For this reason, the amount of oil mist can be increased.
  • FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the internal space 90 of the cylinder head 84 around the negative pressure pump 96 shown in FIG. More specifically, FIG. 5A shows the operation when the atmosphere release valve 100 is in the closed state, and FIG. 5B shows the operation when the atmosphere release valve 100 is in the opened state. Show.
  • the negative pressure pump 96 is supplied with oil from an oil passage formed in the camshaft 112.
  • fresh air atmosphere
  • the oil supplied to the negative pressure pump 96 is discharged as a lump as shown in FIG. 5A from the exhaust port 96b.
  • the oil falls to the oil pan 78.
  • the oil mist in the blow-by gas cannot be increased effectively.
  • oil contained in blow-by gas and oil scattered from a valve system member such as the camshaft 112 are placed in the internal space 90 above the camshaft 112 (head cover 88 side).
  • a baffle plate 114 having a wall surface for dropping is disposed.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example of an enlarged structure around the oil separator chamber 116 shown in FIG.
  • the oil separator chamber 116 is provided with an inlet 116 a that communicates with the internal space 90 in the cylinder head 84. More specifically, the communication path 52 described above is provided at the outlet of the oil separator chamber 116.
  • the blow-by gas in the internal space 90 flows toward the intake passage 24 due to a pressure difference between the internal space 90 leading to the crank chamber 80 and the intake passage 24 on the upstream side of the compressor 18b.
  • the oil separator chamber 116 passes through the gas flow passing through the inlet portion 116 a and the outlet portion (connecting portion of the communication passage 52) in order to collect the oil contained in the blow-by gas. Both are arranged at a predetermined distance so as not to be positioned on the same line as the gas flow. With such a configuration, the blow-by gas that has flowed into the oil separator chamber 116 from the inlet portion 116a advances toward the outlet portion while changing the flow direction, as indicated by arrows in FIG.
  • the oil collected by adhering to the wall surface is returned to the oil pan 78 through the oil recovery hole 116b and the internal communication path 92.
  • the oil separator chamber 116 provided in the internal combustion engine 10 of the present embodiment for suppressing oil consumption is a collision type oil separator.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a detailed configuration of the compressor 18b shown in FIG.
  • the compressor 18 b is interposed in the intake passage 24, and the internal passage of the housing 18 b 1 of the compressor 18 b functions as a part of the intake passage 24. That is, the intake passage 24 includes an internal passage of the compressor 18b.
  • a housing 18b1 on the compressor 18b side in the turbocharger 18 includes a compressor inlet 18b2 connected to an intake passage 24 on the upstream side of intake air, and a compressor impeller 18b3 fixed to a connecting shaft 18c.
  • the intake gas taken into the compressor 18b from the compressor inlet 18b2 is pressurized when passing through the impeller 18b4 and the diffuser 18b6 and becomes high temperature, and then passes through the scroll 18b5 to the downstream side of the compressor 18b. It is discharged to the intake passage 24.
  • blow-by gas is introduced into a portion of the intake passage 24 upstream of the compressor 18b through a communication passage 52.
  • the oil mist is contained in the blow-by gas introduced into the intake passage 24, the oil mist is taken into the compressor 18b. Therefore, when the oil taken into the compressor 18b is deteriorated (including a suit), when the oil mist is exposed to a high temperature inside the compressor 18b, the internal passage ( Specifically, as shown in FIG. 7, there is a concern that deposits are generated on the wall surface of the diffuser portion 18b6 and are deposited on the diffuser portion 18b6. Further, when the deposit accumulates on the diffuser portion 18b6, there is a concern that the performance of the turbocharger 18 may deteriorate.
  • EGR gas is introduced into the vicinity of the compressor inlet 18b2 in the intake passage 24 via the LPL 44.
  • the high-temperature EGR gas flows into the compressor 18b without being sufficiently mixed with the low-temperature (normal temperature) fresh air, and the inside of the compressor 18b
  • the (diffuser part 18b6) can become a local high temperature.
  • the internal temperature of the compressor 18b becomes high during high load operation, and deposits are likely to occur.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining a specific deposit generation mechanism in the compressor 18b.
  • the oil mist contained in the blow-by gas has a diameter of about 6 ⁇ m or less.
  • the deteriorated oil mist contains soot having a diameter of about 0.1 ⁇ m.
  • the oil portion evaporates due to the temperature rising with the intake air. As a result, the oil mist becomes highly viscous and the tackiness increases.
  • the deposit having increased viscosity flows into the diffuser portion 18b6, a part of the oil mist that has flowed in reaches the diffuser portion 18b6, and the remaining oil mist flows downstream without landing.
  • the oil mist that has landed on the diffuser 18b6 is further evaporated by being exposed to high-temperature intake air. As a result, a part of the oil mist that has landed adheres to the diffuser portion 18b6 and becomes a deposit, and the remaining oil mist flows downstream without being fixed.
  • the deposit accumulation operation condition that causes the deposit accumulation in the compressor 18b due to the oil contained in the blow-by gas is satisfied, the deposit accumulation operation condition is not satisfied. Compared to the case, the amount of oil supplied to the internal passage of the compressor 18b is increased.
  • the compressor efficiency is lowered. Therefore, in the present embodiment, it is determined that the deposit accumulation operation condition is satisfied when the compressor efficiency drops below a predetermined value during the operation of the internal combustion engine 10.
  • the gas introduction passage 98 is opened by opening the atmosphere release valve 100 which is normally closed at a predetermined opening degree.
  • the gas introduction passage 98 is prevented from being opened by prohibiting the opening of the air release valve 100.
  • the gas introduction passage is closed by closing the atmosphere release valve 100. 98 was immediately shut off.
  • FIG. 9 is a flowchart showing a control routine executed by the ECU 60 in order to realize the characteristic control of the first embodiment of the present invention. This routine is repeatedly executed every predetermined control cycle.
  • step 100 it is first determined whether or not the negative pressure used by the negative pressure utilization device is insufficient (step 100).
  • the determination in step 100 can be performed by the following method, for example. That is, the negative pressure value required by the brake booster 104 is calculated using a map or the like set in advance based on the depression force or opening (depression amount) of the brake pedal detected by the brake sensor 67. Similarly, for other negative pressure utilizing devices (for example, actuators for driving variable nozzles), based on the deviation between the current opening (for example, the opening of the variable nozzle) and the target opening, A negative pressure value required by the negative pressure using device is calculated using a preset map or the like.
  • a negative pressure value that can be secured when the atmosphere release valve 100 is opened by a predetermined opening is calculated using a preset map or the like. In this step 100, based on such information, when the negative pressure value required by each negative pressure utilization device is larger than the negative pressure value that can be secured when the atmosphere release valve 100 is opened, the negative pressure utilization device It is determined that the negative pressure used by is insufficient.
  • step 102 When a negative pressure deficiency is recognized in step 100, a normal operation mode in which the atmosphere release valve 100 is fully closed is selected as the control mode of the atmosphere release valve 100 (step 102).
  • step 104 it is then determined whether the compressor efficiency is equal to or less than a predetermined value (step 104).
  • the determination in this step 104 can be performed by the following method, for example. That is, for example, when the deviation between the target boost pressure calculated by the engine speed and the engine load (fuel injection amount) and the actual boost pressure detected by the intake pressure sensor 38 is a predetermined value or more, It can be determined that the compressor efficiency has dropped below a predetermined value.
  • the opening control of the variable nozzle is performed using PID control in order to make the actual supercharging pressure coincide with the target supercharging pressure, the value of the I term (integral term) is larger than a predetermined value.
  • the compressor efficiency ⁇ c and the compressor outlet temperature T3 can be calculated according to the following equations, respectively.
  • ⁇ c T1 ((P3 / P1) ( ⁇ -1) / ⁇ - 1) / (T3-T1)
  • T3 T1 ((P3 / P1) ( ⁇ -1) / ⁇ - 1) / ⁇ c + T1
  • P3 is the compressor outlet pressure
  • P1 is the compressor inlet pressure or atmospheric pressure
  • T1 is the compressor outlet temperature.
  • the target compressor outlet pressure (intake manifold pressure), or the pressure ratio (P3 / P1) of the compressor 18b defined by the relationship between the torque (fuel injection amount) and the engine speed is realized
  • the compressor outlet temperature T3 calculated by the equation is higher than a predetermined value, it may be determined that the compressor efficiency ⁇ c has decreased to a predetermined value or less.
  • the pressure ratio (P3 / P1) of the compressor 18b and the compressor inlet temperature T1 are constant, the compressor outlet temperature T3 increases as the compressor efficiency ⁇ c decreases. For this reason, based on said formula, it can be judged that compressor efficiency (eta) c fell below the predetermined value.
  • the deposit accumulation operating condition that causes the deposit accumulation in the compressor 18b is satisfied. Is done. It is assumed that the deposit accumulation operation condition once established continues to be established until the compressor efficiency reaches (recovers) another predetermined value larger than the predetermined value.
  • step 104 If no reduction in compressor efficiency is recognized in step 104, the normal operation mode is selected (step 102).
  • a decrease in compressor efficiency is recognized, that is, when the deposit accumulation operation condition is satisfied, a deposit cleaning mode in which the atmosphere release valve 100 is opened by a predetermined opening is executed (step 106).
  • the opening degree of the atmosphere release valve 100 By adjusting the opening degree of the atmosphere release valve 100, the amount of air supplied to the negative pressure pump 96 can be adjusted. Thereby, the amount of oil mist discharged from the negative pressure pump 96 and further the amount of blow-by gas inside the engine can be adjusted.
  • the opening degree of the air release valve 100 controlled in this step 106 is within the range where the oil consumption is the minimum necessary, and deposit accumulation prevention (here, deposit adhesion (generation) and growth prevention, and The oil mist necessary for the removal of the deposited deposit by cleaning) is set in advance so as to be supplied upstream of the compressor 18b. Further, the opening degree of the air release valve 100 may be changed according to the degree of deposit accumulation to be determined.
  • step 108 it is determined whether or not both of the following two requirements are satisfied. That is, as a first requirement, is there a brake request (that is, a request for the brake booster 104 to use the negative pressure generated by the negative pressure pump) in a state where the air release valve 100 is opened by the processing of step 106? Whether or not is determined using the brake sensor 67. Further, as a second requirement, it is determined whether or not the negative pressure generated by the negative pressure pump 96 with the atmosphere release valve opened is smaller than the negative pressure that satisfies the brake requirement. As a result, when the determination in step 108 is established, the atmosphere release valve 100 is immediately closed by returning to the normal operation mode. When the brake request is lost, the opening degree of the air release valve 100 is returned to the opening degree before closing.
  • a brake request that is, a request for the brake booster 104 to use the negative pressure generated by the negative pressure pump
  • the control mode of the atmosphere release valve 100 is not limited to the above.
  • the air release valve 100 may be throttled by an opening degree necessary to resolve the negative pressure shortage at that time. That is, the opening degree of the air release valve 100 may be feedback-controlled so as to ensure a target negative pressure that does not cause a negative pressure shortage.
  • FIG. 10 is a diagram showing the gas flow when the atmosphere release valve 100 is opened. Since the negative pressure pump 96 of the present embodiment uses the rotational force of the camshaft 112, it is always driven during the operation of the internal combustion engine 10. For this reason, when the atmosphere release valve 100 is opened, oil mist is supplied together with fresh air into the engine (inner space 90) by the action of the negative pressure pump 96 as shown in FIG.
  • the amount of oil mist contained in the blow-by gas introduced into the intake passage 24 upstream of the compressor 18b via the communication passage 52 can be increased, and the amount of blow-by gas itself can be increased. Can do.
  • the blow-by gas containing oil mist introduced into the intake passage 24 is supplied to the internal passage of the compressor 18b.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining the deposit accumulation preventing effect by supplying a large amount of oil mist to the compressor 18b.
  • the deposit accumulation preventing effect as shown in FIG. 11 can be obtained. More specifically, as shown in FIG. 11, a case is assumed where oil B having a small particle diameter that loses fluidity and becomes a deposit is left in front of fluid A having fluidity. To do. In this case, when the oil A comes into contact with the oil B, the fluid oil A takes in the oil B and becomes huge. And the oil which became huge reaches
  • the amount of oil mist in the blow-by gas can be increased for the following three reasons. That is, as a first reason, a negative pressure pump 96 in which a gas introduction passage 98 opened to the atmosphere is connected to the intake port 96a, and an atmosphere release valve 100 that opens and closes the gas introduction passage 98 are provided. Thereby, when the air release valve 100 is opened, oil mist can be supplied into the engine from the exhaust port 96b together with fresh air compressed by the negative pressure pump 96. The second reason is that exhaust of the negative pressure pump 96 is introduced toward the internal space 90 where the valve train is disposed.
  • the oil mist discharged from the negative pressure pump 96 and the fresh air are generated by the movement of the valve system member such as the rotation of the camshaft 112, and the oil adhered to the wall surface of the baffle plate 114. Can be supplied to the internal space 90.
  • the third reason is that exhaust from the negative pressure pump 96 is introduced into the internal space 90 communicating with the crank chamber 80. Thereby, the quantity of blow-by gas which distribute
  • FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the amount of oil in blow-by gas and the oil particle size.
  • the internal combustion engine 10 having the above-described configuration, when the air release valve 100 is opened and air is introduced into the engine from the negative pressure pump 96, during normal operation (when the air release valve 100 is closed), In comparison, as shown in FIG. 12, the amount of oil in the blow-by gas can be greatly increased regardless of the oil particle size. More specifically, according to the internal combustion engine 10 including the negative pressure pump 96 that is supplied with oil and can discharge oil together with exhaust (fresh air in the present embodiment), the amount of blow-by gas is simply increased. Compared with the case, the amount of oil in blow-by gas can be increased effectively.
  • FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the compressor efficiency reduction margin and the engine operation time. As shown in FIG. 13, during normal operation in which no countermeasure is taken against deposit accumulation, the compressor efficiency decreases with deposit accumulation as the engine operation time elapses. On the other hand, according to the internal combustion engine 10 provided with the negative pressure pump 96, it is possible to prevent deposits from being generated in a state where the air release valve 100 is opened and air is introduced into the engine from the negative pressure pump 96. Thus, a reduction in compressor efficiency can be prevented.
  • FIG. 14 is a diagram showing changes in compressor efficiency due to opening and closing of the air release valve 100.
  • deposits are gradually accumulated in the compressor 18b, thereby reducing the compressor efficiency.
  • the internal combustion engine 10 provided with the negative pressure pump 96 it is possible to prevent a decrease in compressor efficiency as described above by opening the air release valve 100.
  • opening the air release valve 100 uniformly is not an appropriate measure because the oil consumption increases.
  • a negative pressure pump is mounted on an internal combustion engine for driving a brake or an actuator (the negative pressure using device).
  • the gas inlet passage 98 opened and closed by the atmosphere release valve 100 is communicated with the intake port 96a of such a negative pressure pump 96, and the oil supplied from the camshaft 112 (one example) is exhausted (new
  • the negative pressure pump 96 is configured to be introduced into the engine together with the gas.
  • the amount of blow-by gas can be adjusted with high accuracy by adjusting the opening of the atmosphere release valve 100. That is, the amount of blow-by gas can be adjusted with a minute amount without increasing the amount of blow-by gas more than necessary. Accordingly, it is possible to clean the deposit by increasing the amount of oil brought into the compressor 18b while keeping the oil consumption within a necessary minimum range.
  • only air passes through the atmosphere release valve 100 that adjusts the amount of blow-by gas, so there is no possibility of the valve being blocked or broken.
  • the negative pressure used by the negative pressure utilization device is insufficient prior to determining whether or not the deposit accumulation operation condition is satisfied. That is, rather than determining whether or not the atmosphere release valve 100 should be opened for deposit cleaning, the determination as to whether or not the opening of the atmosphere release valve 100 should be prohibited in order to prevent a negative pressure shortage is performed preferentially. Is done. Thereby, the malfunctioning of the negative pressure utilization apparatus due to the lack of negative pressure can be reliably prevented.
  • the internal combustion engine 10 of this embodiment includes an oil separator chamber 116 that functions as a collision type oil separator.
  • an oil separator chamber 116 that functions as a collision type oil separator.
  • the oil separator having such a configuration, for example, when a cyclone type oil separator is used, if the blowby gas flow rate is increased, the oil collection rate is improved due to an increase in centrifugal force. Further, when a filter type or electrostatic type oil separator is used, the oil collection rate becomes too high. Therefore, for these types of oil separators, the negative pressure pump 96 is used when the deposit accumulation operation condition is satisfied. It can be said that it is unsuitable for increasing the amount of oil mist using the.
  • the collision-type oil separator chamber 116 collects oil by simply causing blow-by gas to collide with the wall surface. For this reason, it is possible to obtain the characteristic that the oil collection rate does not substantially change regardless of the blow-by gas flow rate. This makes it possible to more effectively practice deposit cleaning and accumulation prevention by increasing the amount of oil mist using the negative pressure pump 96 as compared with the case where other types of oil separators are provided. However, cleaning of deposits and prevention of deposition can be practiced even when an oil separator of a type other than the collision type is used.
  • the internal combustion engine 10 of the present embodiment it is possible to reliably and sufficiently ensure the amount of oil necessary for preventing deposit adhesion and cleaning only by opening the air release valve 100. That is, when it is necessary to prevent deposit accumulation, the deposit accumulation preventing operation can be performed reliably. Further, only one valve (atmospheric release valve 100) is necessary for such control, and the control itself can be facilitated.
  • the configuration (negative pressure pump 96) generally provided in the internal combustion engine 10 is used, so that substantial addition of the device is required. Without this, and using simple control, the amount of oil mist in the blow-by gas can be increased by an amount that cannot be realized by simply increasing the amount of blow-by gas. And deposit accumulation in the inside of compressor 18b can be prevented effectively.
  • the air release valve 100 corresponds to the “opening / closing means” in the present invention.
  • Embodiment 2 a second embodiment of the present invention will be described with reference mainly to FIG. 15 and FIG.
  • the system of the present embodiment can be realized by causing the ECU 60 to execute a routine shown in FIG. 15 described later instead of the routine shown in FIG. 9 using the hardware configuration shown in FIGS. is there.
  • Embodiment 1 it is determined that the deposit accumulation operation condition is satisfied when it is determined that the compressor efficiency has decreased to a predetermined value or less. That is, the system according to the first embodiment establishes a deposit accumulation operation condition in which deposits are likely to accumulate inside the compressor 18b by estimating that deposits have actually accumulated based on a decrease in compressor efficiency. It is supposed to be. In addition, the atmosphere release valve 100 is opened (deposit cleaning mode is executed) for deposit cleaning (cleaning).
  • the gas introduction passage is opened by opening the atmosphere release valve 100 in order to prevent the formation and growth of deposits. 98 was opened. That is, in the present embodiment, the deposit accumulation operation condition is established when there is a concern about deposit accumulation before the deposit actually grows based on the oil deterioration and the establishment of the deposit accumulation mode (increase in compressor temperature). It is supposed to be.
  • the gas introduction passage 98 when the negative pressure used by the negative pressure utilization device is insufficient, the gas introduction passage 98 is prevented from being opened by prohibiting the opening of the atmosphere release valve 100. Furthermore, also in this embodiment, when a brake request is issued while the gas introduction passage 98 is opened, the gas introduction passage 98 is immediately shut off by closing the atmosphere release valve 100.
  • FIG. 15 is a flowchart showing a control routine executed by the ECU 60 in order to realize the characteristic control of the second embodiment of the present invention.
  • the same steps as those shown in FIG. 9 in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.
  • step 200 it is first determined whether or not the oil has deteriorated by a predetermined level or more (specifically, for example, the suit concentration in the oil has exceeded a predetermined value) (step 200).
  • the determination in step 200 is, for example, whether the travel distance after the latest oil change in the vehicle equipped with the internal combustion engine 10 or the accumulated fuel injection amount after the latest oil change (calculated by the ECU 60) exceeds a predetermined value. It can be executed by determining whether or not.
  • step 200 When it is determined in step 200 that the oil has not deteriorated above the predetermined level, it is determined whether or not the negative pressure used by the negative pressure utilization device is insufficient (step 100). As a result, if a negative pressure shortage is recognized, the atmosphere release valve 100 is fully closed (step 202).
  • step 204 it is then determined whether or not the deposit accumulation mode is established (step 204).
  • the deposit tends to be deposited when the temperature inside the compressor 18b is high. Therefore, in this step 204, when the compressor internal temperature T3 is calculated by the following method, and the calculated compressor internal temperature T3 is equal to or higher than a predetermined value, a deposit accumulation mode that allows easy deposit accumulation is established. Determined.
  • the ECU 60 stores a map (not shown) that predetermines the compressor internal temperature T3 in relation to the engine speed, the engine load (fuel injection amount), and the pressure ratio of the compressor 18b (outlet pressure P3 / inlet pressure P1).
  • the compressor internal temperature T3 is calculated with reference to such a map.
  • the outlet pressure P3 and the inlet pressure P1 of the compressor 18b can be acquired using, for example, an intake manifold pressure and an atmospheric pressure, respectively.
  • the determination method for determining whether or not the deposit accumulation mode is established is a simple method of determining whether or not the outlet temperature of the compressor 18b detected by the second intake air temperature sensor 36 is equal to or higher than a predetermined value. May be.
  • step 204 If it is determined in step 204 that the deposit accumulation mode is not established, the atmosphere release valve 100 is fully closed (step 202).
  • the air release valve 100 is opened by a predetermined opening (deposit growth suppression mode is executed) (step 206).
  • the opening degree of the air release valve 100 in this step 206 is within the minimum oil consumption range, and the oil mist necessary for preventing deposit accumulation (here, prevention of deposit generation and growth) is reduced by the compressor 18b. It is preset so as to be supplied upstream.
  • the opening degree of the air release valve 100 may be changed according to the degree of oil deterioration and the ease of deposit deposition based on the temperature of the compressor 18b.
  • step 206 when the air release valve 100 is opened by the processing of step 206, the air release valve 100 is opened and closed according to the presence or absence of a brake request and the generated negative pressure level of the negative pressure pump 96. Control is executed. Since this process is the same as the process based on the determination in step 108 described above, a detailed description thereof is omitted here.
  • FIG. 16 is a diagram for explaining the effect of the control routine shown in FIG. According to the routine shown in FIG. 15 described above, as shown in FIG. 16A, when it is not in the deposit accumulation operating condition (when the oil has not deteriorated more than a predetermined level or when it is not in the deposit accumulation mode).
  • the air release valve 100 is fully closed. According to the above routine, when the deposit accumulation operation condition is satisfied (the oil has deteriorated by a predetermined level or more and the deposit accumulation mode is established, there is a concern that the deposit accumulates in the compressor 18b. In the case), the air release valve 100 is opened on condition that there is no shortage of negative pressure.
  • the amount of oil mist supplied to the intake passage 24 upstream of the compressor 18b together with the blow-by gas is increased.
  • the amount of oil mist supplied to the internal passage of the compressor 18b is increased in a situation where deposit accumulation is a concern, so that deposit generation (attachment) in the compressor 18b (diffuser portion 18b6, etc.) occurs. ) And its growth can be effectively prevented. For this reason, as shown in FIG. 16B, the compressor efficiency can be prevented from being lowered even under the deposit accumulation operation condition.
  • FIG. 17 is a flowchart showing a control routine executed by the ECU 60 in order to realize characteristic control in the modification of the second embodiment of the present invention.
  • the same steps as those shown in FIG. 15 in the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.
  • step 300 control for intermittently opening the atmosphere release valve 100 is executed (step 300).
  • FIG. 18 is a diagram for explaining the effect of the control routine shown in FIG. According to the routine shown in FIG. 17 described above, when the deposit accumulation operation condition is satisfied (when the oil is deteriorated by a predetermined level or more and the deposit accumulation mode is established), the routine shown in FIG. As shown, the atmosphere release valve 100 is opened intermittently. Accordingly, as shown in FIG. 18B, the amount of oil mist supplied to the compressor 18b changes according to the opening and closing of the air release valve 100 as the operating time elapses, and the amount of deposit deposited on the diffuser 18b6 Changes.
  • the deposit amount increases with the passage of operation time. After that, when the air release valve 100 is opened, the deposit accumulation amount decreases as the operation time elapses due to the deposit cleaning effect described above. However, when deposit deposition proceeds to some extent (when the deposit grows), the deposit adheres strongly to the diffuser portion 18b6. For this reason, in the present embodiment, the interval of the valve opening period when the air release valve 100 is intermittently opened is based on the results of experiments conducted in advance, and the effect of cleaning the deposit by introducing a large amount of oil mist is exhibited. Within a certain range so that the air release valve 100 is opened (so that a large amount of oil mist can be introduced by opening the air release valve 100 before the deposit is firmly fixed to the diffuser portion 18b6). Is set to
  • the deposit accumulation mode is determined in step 204 by determining whether or not the compressor internal temperature T3 calculated with reference to the map stored in the ECU 60 is equal to or higher than a predetermined value. It is determined whether or not it is established.
  • the method for determining whether or not the deposit accumulation mode is established is not limited to the above method, and for example, the following method may be used.
  • the following method may be used. That is, first, using the first intake air temperature sensor 34, the intake air inlet temperature T0 at the inlet of the intake passage 24 (in the vicinity of the air cleaner 26) is acquired.
  • the temperature of the intake air taken in from the air cleaner 26 is locally affected by the heat received from the main body of the internal combustion engine 10 and the presence of the high-temperature LPL-EGR gas introduced upstream of the compressor 18b before being introduced into the compressor 18b. To rise.
  • a local high temperature portion is generated in the gas introduced into the compressor inlet 18b2.
  • the gas introduced into the compressor 18b passes through the compressor 18b while turning. For this reason, a local high temperature part arises in the compressor 18b (impeller part 18b4 and diffuser part 18b6) by the locally high temperature gas flowing into the compressor 18b.
  • the local temperature rise allowance ⁇ T of the intake air in the section from the air cleaner 26 to the compressor inlet 18b2 is acquired.
  • a map in which the temperature increase ⁇ T is determined in advance in relation to the intake air amount, the LPL-EGR rate, and the engine coolant temperature based on experimental results is stored in the ECU 60 in advance.
  • the temperature increase allowance ⁇ T is calculated with reference to such a map during operation. If the LPL-EGR device is not provided, the LPL-EGR rate term may be deleted.
  • the temperature T1local of the local high temperature part (highest temperature part) of the gas in the compressor inlet 18b2 is calculated as the sum of the intake inlet temperature T0 and the temperature increase allowance ⁇ T.
  • the compressor efficiency ⁇ c is acquired.
  • the compressor efficiency ⁇ c can be calculated using a known formula based on the intake air amount, the pressure ratio (P3 / P1) of the compressor 18b, or the turbo speed.
  • the deposit accumulation mode is established depending on whether or not the calculated temperature T3local of the local high temperature portion inside the compressor 18b is equal to or higher than a predetermined value. Deposits are likely to occur in the local high temperature portion in the compressor 18b (diffuser portion 18b6). According to such a method, the local temperature T3local of the high temperature portion is accurately grasped (that is, the deposit is compared with the method of the second embodiment described above, which roughly calculates the internal temperature T3 of the compressor 18b). The air release valve 100 is opened and closed after detecting conditions that are likely to accumulate more accurately. Thereby, reduction of oil consumption and prevention of deposit accumulation on the compressor 18b can be more suitably achieved as compared with the second embodiment described above. Also, this method is advantageous in terms of intake air loss and cost because it does not require the addition of a dedicated temperature sensor.
  • a method for determining whether or not the deposit accumulation mode is established may be, for example, the following method. That is, the position of the local high temperature part in the compressor inlet 18b2 is previously determined by experiment, and a temperature sensor is attached at a position based on the result of the experiment. And the temperature T1local of the said local high temperature part is acquired during the driving
  • the method demonstrated previously can be utilized about acquisition of the temperature increase allowance (DELTA) T and temperature T3local. Also by such a method, the air release valve 100 is opened / closed after accurately grasping the local temperature T3local of the high temperature portion (that is, after more accurately detecting conditions where deposits are likely to be deposited). It becomes like this.
  • FIG. 19 is a schematic diagram illustrating a configuration around the intake port 96a of the negative pressure pump 96 according to the third embodiment of the present invention.
  • the same components as those shown in FIG. 3 and the like are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.
  • the internal combustion engine 120 of the present embodiment is configured in the same manner as the internal combustion engine 10 described above except that the configuration shown in FIG. 19 is provided instead of the configuration shown in FIG.
  • a negative pressure passage 124 for supplying a negative pressure to the negative pressure utilization device 122 is connected to the gas introduction passage 98, and the negative pressure passage 124 is provided in the middle of the negative pressure passage 124.
  • An electromagnetic valve 126 for opening and closing the valve is installed.
  • a negative pressure tank 128 that stores the negative pressure generated by the negative pressure pump 96 is interposed in a portion of the negative pressure passage 124 between the negative pressure utilization device 122 and the negative pressure pump 96. More specifically, the negative pressure tank 128 is provided in the negative pressure passage 124 at a portion closer to the negative pressure pump 96 than the electromagnetic valve 126.
  • the brake booster 104 and other negative pressure utilization devices are represented as a negative pressure utilization device 122 for the sake of simplicity of illustration. However, when a negative pressure passage and an electromagnetic valve are actually provided for each negative pressure utilization device, the negative pressure tank 128 is located closer to the negative pressure pump 96 than all the electromagnetic valves. Will be prepared.
  • the reverse pressure is configured so as to allow the inflow of air only in the direction from the negative pressure tank 128 side to the gas introduction passage 98 side into a portion closer to the negative pressure pump 96 than the negative pressure tank 128 in the negative pressure passage 124.
  • a stop valve (not shown) may be provided.
  • FIG. 20 is a time chart showing an outline of control executed in order to effectively use the negative pressure tank 128 in the third embodiment of the present invention.
  • the routine processing shown in FIG. 9 or 15 of Embodiment 1 or 2 is executed, depending on whether or not deposit deposition operation conditions are satisfied.
  • the air release valve 100 is opened and closed.
  • the negative pressure using device 122 is not requested to use negative pressure (that is, the electromagnetic valve 126 is closed), and the air release valve 100 is used.
  • the negative pressure generated by driving the negative pressure pump 96 is accumulated in the negative pressure tank 128 as shown in FIG.
  • the negative pressure stored in the negative pressure tank 128 is obtained when the air release valve 100 is opened and a negative pressure request is issued (that is, the electromagnetic valve 126 is opened).
  • the negative pressure is supplied to the negative pressure utilization device 122 even during the opening of the air release valve 100. become able to. Further, according to the internal combustion engine 120, by using the negative pressure stored in the negative pressure tank 128 to the negative pressure utilization device 122, the atmosphere release valve 100 is closed when a negative pressure is required without providing the negative pressure tank 128.
  • the response delay of the negative pressure utilization device 122 can be improved as compared with the configuration that ensures the negative pressure.
  • the control for effectively using the negative pressure tank 128 in the internal combustion engine 120 including the negative pressure tank 128 may be, for example, a technique as shown in FIG.
  • FIG. 21 is a time chart showing an outline of control executed in order to effectively use the negative pressure tank 128 in the modification of the third embodiment of the present invention.
  • the control of closing the air release valve 100 for a predetermined time may be performed in a situation where a negative pressure request is not issued while the air release valve 100 is open. According to such control, negative pressure can be accumulated in the negative pressure tank 128 while the air release valve 100 is opened. By ensuring many opportunities to accumulate negative pressure in the negative pressure tank 128 by such control, the response delay of the negative pressure utilization device 122 can be improved satisfactorily.
  • Embodiment 4 FIG. Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference mainly to FIG.
  • the system of the present embodiment can be realized by causing the ECU 60 to execute a routine shown in FIG. 22 described later using the hardware configuration of the internal combustion engine 10 or 120 described above.
  • the amount of blow-by gas existing in the engine is increased by taking in fresh air together with oil mist into the engine. To do. Such an increase in the gas amount appears in an increase in the pressure in the crank chamber 80.
  • the amount of blow-by gas introduced into the intake passage 24 on the upstream side of the compressor 18b corresponds to the pressure difference between the crank chamber 80 and the intake passage 24 on the upstream side of the compressor 18b. Accordingly, when the crank chamber pressure increases by opening the atmosphere release valve 100, the amount of blow-by gas (including fresh air introduced from the negative pressure pump 96) introduced into the intake passage 24 upstream of the compressor 18b is increased. To increase.
  • the air flow meter 32 for measuring the amount of intake air taken into the intake passage 24 is arranged upstream of the communication passage 52 for introducing blow-by gas. Therefore, the amount of air sucked into the cylinder of the internal combustion engine 10 while the atmosphere release valve 100 is opened is introduced from the communication passage 52 into the intake passage 24 with respect to the amount of intake air measured by the air flow meter 32. This includes the amount of fresh air contained in the blowby gas. In spite of this, if the amount of fresh air introduced from the communication passage 52 to the intake passage 24 is not considered with respect to the amount of intake air filled in the cylinder, engine control using an accurate air flow rate is performed. I can't do that.
  • the intake air amount measured by the air flow meter 32 is corrected by the correction amount A based on the crank chamber pressure.
  • FIG. 22 is a flowchart showing a routine executed by the ECU 60 in order to realize the intake air amount correction process in the fourth embodiment of the present invention. This routine is repeatedly executed every predetermined control cycle.
  • the amount of intake air measured using the air flow meter 32 is acquired (step 300).
  • the crank chamber pressure measured using the crank chamber pressure sensor 82 is acquired (step 304).
  • a correction amount A of the intake air amount for correcting the amount of fresh air introduced through the communication passage 52 is calculated (step 306).
  • the amount of fresh air introduced into the intake passage 24 via the communication passage 52 corresponds to the amount of increase in the crank chamber pressure that accompanies the opening of the air release valve 100.
  • the ECU 60 stores information (for example, a map) that predetermines the relationship between the crank chamber pressure and the correction amount A.
  • the correction amount A is calculated based on such information.
  • step 308 the intake air amount measured by the air flow meter 32 is corrected based on the correction amount A calculated in step 306 (step 308).
  • the intake air amount can be corrected in consideration of the amount of fresh air taken in from the negative pressure pump 96, so that engine control (such as air-fuel ratio control) using the correct air flow after correction can be performed.
  • the “intake air amount measuring means” in the present invention is realized by the ECU 60 executing the process of step 300, and the ECU 60 performs a series of processes of steps 302 to 308. By executing this, the “intake air amount correcting means” in the present invention is realized.
  • FIG. 23 is a view for explaining an arrangement example of the negative pressure pump 96 with respect to the lubricating system of the internal combustion engine 10 shown in FIG.
  • the oil stored in the oil pan 78 is pumped up by the oil pump 132 through the oil strainer 130.
  • the oil pump 132 operates using the torque of the internal combustion engine 10 as power.
  • the oil pumped up by the oil pump 132 is supplied to the main oil hole 138 through the sub oil hole 134 and the oil filter 136.
  • Oil is supplied from the main oil hole 138 to each part of the internal combustion engine 10 and then returned to the oil pan 78 again.
  • the oil in the main oil hole 138 is supplied to the cylinder head 84, the crank journal 140, the turbocharger 18, and the like.
  • the oil supplied to the cylinder head 84 is supplied to the intake camshaft journal 142, the exhaust camshaft journal 144, and the like through the inside of the camshaft (the camshaft 112 and the like correspond).
  • the oil supplied to the exhaust camshaft journal 144 is supplied to a chain tensioner 146 for a chain (not shown) that drives the camshaft 112.
  • the oil supplied to the crank journal 140 is supplied to the crankpin 148 and the like.
  • the negative pressure pump 96 may be configured to be supplied with oil from a portion after the intake camshaft journal 142 is lubricated, for example. Further, the negative pressure pump 96 may be configured such that oil is supplied from a portion after the chain tensioner 146 is lubricated, for example. Further, the negative pressure pump 96 may be configured so that oil is supplied from a portion after the crankshaft 72 (the crank journal 140 or the crankpin 148) is lubricated, for example. Furthermore, the negative pressure pump 96 may be configured such that, for example, oil is supplied from a portion after lubricating the turbocharger 18 (the bearing portion thereof).
  • FIG. 24 is a view for explaining another example of the arrangement of the negative pressure pump 96 with respect to the lubrication system of the internal combustion engine 10 shown in FIG.
  • the lubrication system of the internal combustion engine 10 in the example shown in FIG. 24 includes a negative pressure pump oil passage 150 that directly connects the main oil hole 138 and the oil pan 78.
  • the negative pressure pump 96 may be configured so that oil is supplied from the oil passage 150 for the negative pressure pump, as shown in FIG.
  • FIG. 25 is a view for explaining another example of the arrangement of the negative pressure pump 96 with respect to the lubrication system of the internal combustion engine 10 shown in FIG.
  • the lubrication system of the internal combustion engine 10 in the example shown in FIG. 25 has a configuration capable of directly supplying the oil in the oil pan 78 toward the negative pressure pump 96. More specifically, in order to supply oil to the negative pressure pump 96, a dedicated oil pump 154 for pumping up the oil in the oil pan 78 through the oil strainer 152 is provided. Oil is supplied to the negative pressure pump 96 from the oil pump 154 via the sub oil hole 156 and the oil filter 158. Such a configuration may be used to supply oil to the negative pressure pump 96.
  • FIG. 26 is a view for explaining a first modification of the configuration on the inlet side of the negative pressure pump 96.
  • the configuration on the inlet side of the negative pressure pump 96 may be, for example, as shown in FIG. 26 instead of the configuration shown in FIG.
  • the configuration shown in FIG. 26 includes a gas introduction passage 160 that communicates the intake port 96a of the negative pressure pump 96 and the intake passage 24 downstream of the intercooler 28 (and upstream of the HPL 40). .
  • a gas introduction valve 162 having the same role as the atmosphere release valve 100 is attached in the middle of the gas introduction passage 160. With such a configuration, fresh air that has passed through the intercooler 28 may be introduced into the negative pressure pump 96 when the gas introduction valve 162 is opened.
  • FIG. 27 is a view for explaining a second modification of the configuration on the inlet side of the negative pressure pump 96.
  • the configuration on the inlet side of the negative pressure pump 96 may be, for example, as shown in FIG. 27 instead of the configuration shown in FIG. 27 includes an intake port 96a of the negative pressure pump 96, an intake passage 24 downstream of the air cleaner 26 and upstream of the compressor 18b (more preferably further upstream of the communication passage 52). Is provided with a gas introduction passage 164.
  • the gas introduction valve 162 is attached in the middle of the gas introduction passage 164. With such a configuration, fresh air flowing upstream of the compressor 18b when the gas introduction valve 162 is opened may be introduced into the negative pressure pump 96.
  • FIG. 28 is a view for explaining a third modification of the configuration on the inlet side of the negative pressure pump 96.
  • the configuration on the inlet side of the negative pressure pump 96 may be, for example, as shown in FIG. 28 instead of the configuration shown in FIG.
  • the configuration shown in FIG. 28 includes a gas introduction passage 166 that communicates the intake port 96 a of the negative pressure pump 96 with a portion in the middle of the communication passage (blow-by gas passage) 52.
  • the gas introduction valve 162 is attached in the middle of the gas introduction passage 166. With such a configuration, the blow-by gas flowing through the communication passage 52 may be introduced into the negative pressure pump 96 when the gas introduction valve 162 is opened.
  • blow-by gas and oil mist are supplied to the internal space 90 from the exhaust port 96 b of the negative pressure pump 96.
  • FIG. 29 is a view for explaining a fourth modification of the configuration on the inlet side of the negative pressure pump 96.
  • the configuration on the inlet side of the negative pressure pump 96 may be, for example, as shown in FIG. 29 instead of the configuration shown in FIG.
  • the configuration shown in FIG. 29 includes a gas introduction passage 168 that communicates the intake port 96a of the negative pressure pump 96 with the inside of the engine (for example, the crank chamber 80 or the internal space 90).
  • the gas introduction valve 162 is attached in the middle of the gas introduction passage 168. With such a configuration, the blow-by gas existing inside the engine may be cyclically introduced into the negative pressure pump 96 when the gas introduction valve 162 is opened.
  • the configuration on the outlet side of the negative pressure pump 96 is not limited to the above. That is, the exhaust port 96 b of the negative pressure pump 96 may be configured to communicate with the crank chamber 80 at a position close to the crankshaft 72, for example. With this configuration, the oil mist generated by the rotation of the crankshaft 72 can be effectively taken into the blow-by gas that flows through the engine and returns to the intake passage 24.
  • the configuration on the outlet side of the negative pressure pump 96 may be as follows. That is, the exhaust of the negative pressure pump 96 is directly supplied to the communication passage (blow-by gas passage) 52 communicating with the intake passage 24 on the upstream side of the compressor 18b without going through the inside of the engine. It may be. In this case, if an inlet side configuration is adopted in which the gas sucked into the negative pressure pump 96 is fresh, the amount of oil mist supplied to the intake passage 24 is increased without being increased as blow-by gas. It will be.
  • the oil supply apparatus of the present invention may be of such an aspect. Furthermore, a gas including oil mist may be supplied from the negative pressure pump 96 to the internal passage of the compressor 18b using a passage provided separately from the communication passage 52 through which the blow-by gas flows.
  • the driving method of the negative pressure pump in the present invention is not limited to the above. That is, the negative pressure pump may be electric, for example, or may be driven using the rotational force of the crankshaft 72. Further, when the rotational force of the crankshaft 72 is used, for example, a transmission member such as a belt or a chain may be used, or a gear that connects the negative pressure pump 96 and the crankshaft 72 is used as the transmission member. Also good.
  • FIG. 30 schematically shows an internal structure of internal combustion engine 170 according to the fifth embodiment of the present invention.
  • the internal combustion engines 10 and 120 described above include a negative pressure pump 96, a gas introduction passage 98, and an atmosphere release valve 100 as components of an oil supply device that supplies oil to the internal passage of the compressor 18b using the communication passage 52.
  • generation apparatus which has is provided.
  • the internal combustion engine 170 of the present embodiment includes an oil mist generating device configured as follows instead of the oil mist generating device including the negative pressure pump 96.
  • the internal combustion engine 170 includes a pair of oil jets 172 for injecting oil into the crank chamber 80 as an oil mist generating device.
  • the pair of oil jets 172 includes the vicinity of the outlet of the internal communication path 92 where blow-by gas flows from the internal space 90 toward the crank chamber 80, and the inlet of the internal communication path 94 where blow-by gas flows from the crank chamber 80 toward the internal space 90. It arrange
  • FIG. 31 is a view for explaining an arrangement example of the oil jet 172 with respect to the lubrication system of the internal combustion engine 170 shown in FIG.
  • the same components as those shown in FIG. 23 and the like are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.
  • the lubrication system of the internal combustion engine 170 includes an oil jet oil passage 174 for supplying oil from the main oil hole 138 to the oil jet 172.
  • An electromagnetic valve 176 for opening and closing the oil passage 174 is provided in the middle of the oil jet oil passage 174. The electromagnetic valve 176 is controlled by the ECU 60 described above.
  • the amount of oil mist in the blow-by gas in the crank chamber 80 can be increased by opening the electromagnetic valve 176 and injecting oil from the oil jet 172. Then, the amount of oil (mist) supplied to the internal passage of the compressor 18b is increased by supplying the blow-by gas having an increased amount of oil mist contained from the communication passage 52 to the intake passage 24 upstream of the compressor 18b. Can do.
  • an oil supply device is realized using an oil mist generating device including a pair of oil jets 172.
  • a fresh air introduction passage (not shown) communicating with a predetermined portion of the intake passage 24 is connected to the internal space 90 or the crank chamber 80 of the internal combustion engine 170 for ventilation of blow-by gas inside the engine. Also good.
  • FIG. 32 is a flowchart showing a control routine executed by the ECU 60 in order to realize the characteristic control of the fifth embodiment of the present invention.
  • the same steps as those shown in FIG. 9 in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.
  • step 104 it is determined whether or not the compressor efficiency is equal to or lower than a predetermined value. As a result, when a decrease in compressor efficiency is not recognized, the normal operation mode in which the oil injection by the oil jet 172 is not executed is selected (step 400).
  • the deposit cleaning mode in which the oil jet 172 is injected is selected (step 402).
  • the deposit accumulation operation condition once established continues to be satisfied until the compressor efficiency reaches (recovers) another predetermined value larger than the predetermined value.
  • the oil jet for injecting oil into the crank chamber 80 is executed when the deposit accumulation operation condition is satisfied.
  • the deposit accumulated in the internal passage (the diffuser portion 18b6 and the like) of the compressor 18b can be washed and the compressor efficiency can be recovered.
  • Embodiment 6 of the present invention will be described with reference mainly to FIG.
  • the system of the present embodiment can be realized by causing the ECU 60 to execute a routine shown in FIG. 33 described later instead of the routine shown in FIG. 32 using the hardware configuration of the internal combustion engine 170.
  • the positioning of the present embodiment with respect to the fifth embodiment corresponds to the positioning of the second embodiment with respect to the first embodiment. That is, in the system according to the present embodiment, the deposit accumulation operation condition is satisfied when the operation state (deposit accumulation mode) in which the oil has deteriorated by a predetermined level or more and the temperature of the compressor 18b becomes a predetermined value or more is established. Then it is what you do. In this case, in order to increase the amount of oil mist in the blow-by gas and increase the amount of oil supplied to the internal passage of the compressor 18b for the purpose of preventing deposit generation and growth, oil injection by the oil jet 172 is performed. Is executed.
  • FIG. 33 is a flowchart showing a control routine executed by the ECU 60 in order to realize the characteristic control of the sixth embodiment of the present invention.
  • the same steps as those shown in FIG. 32 in the fifth embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.
  • the routine shown in FIG. 33 it is first determined whether or not the oil has deteriorated by a predetermined level or more. As a result, when it is determined that the oil has not deteriorated above the predetermined level, the normal operation mode in which the oil injection by the oil jet 172 is not executed is selected (step 500). On the other hand, if it is determined that the oil has deteriorated above the predetermined level, it is then determined whether or not the deposit accumulation mode is established based on the outlet temperature of the compressor 18b (step 204).
  • step 204 If it is determined in step 204 that the deposit accumulation mode is not established, the normal operation mode in which the oil injection by the oil jet 172 is not executed is selected (step 500). On the other hand, when it is determined that the deposit accumulation mode is established together with the determination of the oil deterioration in step 200, that is, when it can be determined that the deposit accumulation operation condition is established, oil injection by the oil jet 172 is executed (deposit growth). The suppression mode is executed) (step 502).
  • the deposit accumulation operation condition when the oil is deteriorated by a predetermined level or more and the deposit accumulation mode is established, the deposit is accumulated in the compressor 18b. If there is a concern about the oil jet), an oil jet that injects oil into the crank chamber 80 is executed. Also by increasing the amount of oil supplied to the compressor 18b by such a method, it is possible to effectively prevent the formation (attachment) and growth of deposits in the internal passage (diffuser portion 18b6, etc.) of the compressor 18b. .
  • FIG. 34 is a diagram for explaining another example of the arrangement of oil jets 172 with respect to the lubrication system of internal combustion engine 170 shown in FIG.
  • the lubrication system of the internal combustion engine 170 in the example shown in FIG. 34 has a configuration that can directly supply the oil in the oil pan 78 toward the oil jet 172. More specifically, in order to supply oil to the oil jet 172, a dedicated oil pump 180 for pumping up the oil in the oil pan 78 through the oil strainer 178 is provided. Oil is supplied to the oil jet 172 from the oil pump 180 through the sub oil hole 182 and the oil filter 184.
  • the lubrication system also includes an oil return passage 186 for returning the oil discharged from the oil pump 180 to the suction side of the oil pump 180 and an electromagnetic valve 188 that opens and closes the oil return passage 186.
  • the configuration shown in FIG. 34 may be used instead of the configuration shown in FIG. 34 Specifically, in the configuration shown in FIG. 34, the oil pump 180 may be driven when it is necessary to supply the oil to the oil jet 172 after the oil pump 180 is electrified. Further, when the oil pump 180 driven by the rotational force of the crankshaft 72 is provided, the oil supply to the oil jet 172 may be controlled by adjusting the opening of the electromagnetic valve 188.
  • the configuration including the oil jet 172 that injects oil into the crank chamber 80 has been described as an example.
  • the oil jet of the present invention is not limited to the above as long as it injects oil into the crank chamber or the engine internal space leading to the crank chamber. That is, the oil jet according to the present invention may inject oil into the internal space 90 in the cylinder head 84, for example.
  • FIG. 35 is a diagram for describing a system configuration of an internal combustion engine 190 according to the seventh embodiment of the present invention.
  • the same components as those shown in FIG. 1 and the like are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.
  • the internal combustion engines 10 and 120 according to Embodiment 1 and the like described above include a negative pressure pump 96 and a gas introduction passage 98 as components of an oil supply device that supplies oil to the internal passage of the compressor 18b using the communication passage 52.
  • An oil mist generating device having an air release valve 100 is provided.
  • the internal combustion engine 190 of the present embodiment includes an oil supply device configured as follows instead of an oil supply device having an oil mist generating device including a negative pressure pump 96.
  • the internal combustion engine 190 is basically configured in the same manner as the internal combustion engines 10 and 120 except for the configuration related to the oil supply device.
  • the oil supply apparatus of this embodiment also uses the communication path 192, and the oil supply apparatus includes an oil separator 54, a bypass path 56, and a switching valve 58.
  • the oil supply apparatus includes an oil separator 54, a bypass path 56, and a switching valve 58.
  • the communication path 192 is a component of a blow-by gas processing device (not shown) for processing blow-by gas generated inside the internal combustion engine 190.
  • An oil separator 54 for separating and collecting oil mist contained in the blow-by gas is installed in the middle of the communication path 192.
  • the oil separator 54 is assumed to be a cyclone type oil separator. More specifically, the cyclone-type oil separator 54 is a system that separates and collects oil from blow-by gas by colliding oil mist with a wall surface inside the separator using centrifugal force. The oil collected in the oil separator 54 is returned to the oil pan 78.
  • a bypass passage 56 is provided around the oil separator 54 so that blow-by gas can bypass the oil separator 54.
  • the bypass passage 56 branches from the communication passage 192 at the upstream connection portion 192a upstream of the blow-by gas flow from the oil separator 54, and at the downstream connection portion 192b downstream of the oil separator 54 in the blow-by gas flow. It is configured as a passage that merges with the communication passage 192.
  • a switching valve (three-way valve) 58 for switching the flow path of blow-by gas is installed in the downstream connection portion 192b. The switching valve 58 is controlled by the ECU 194.
  • the switching valve 58 has a first operating position that blocks the bypass passage 56 in the downstream connection portion 192b, and a first operation position that blocks the communication passage 192 upstream of the bypass passage 56 in the downstream connection portion 192b. Two operation positions can be selected. Therefore, by controlling the switching valve 58 to the first operating position as the blow-by gas flow path configuration, an “oil collecting flow path configuration” in which the blow-by gas passes through the oil separator 54 is realized. By controlling to the second operating position, it is possible to realize a “non-oil collecting flow path configuration” in which blow-by gas flows through the bypass passage 56 without passing through the oil separator 54.
  • an oil separator 54, a bypass passage 56, and a switching valve 58 that are integrally configured may be interposed in the middle of the communication passage 192 as an oil separator unit. Further, such an oil separator unit may be disposed in the middle of the flow of blow-by gas toward the intake passage 24 on the upstream side of the compressor 18b, and is not limited to the communication passage 192 after exiting the internal space 90, For example, the internal space 90 in the cylinder head 84 may be provided.
  • the internal combustion engine 190 of the present embodiment includes the oil separator 54 that collects the oil mist contained in the blow-by gas for the purpose of suppressing oil consumption.
  • FIG. 36 is a diagram showing the relationship between the amount of oil mist in blow-by gas and the particle size (oil mist particle size distribution) in comparison with the presence or absence of the oil separator 54.
  • a cyclone type like the oil separator 54 of the present embodiment can be cited.
  • the reason is that other filter-type and electric oil separators have the following disadvantages. That is, in the filter-type oil separator, if the oil mist collection rate is increased, pressure loss increases as a contradiction, and maintenance of the filter that collects oil is required. For this reason, it is not suitable for mounting on an internal combustion engine.
  • the electric oil separator is generally large in size, high in cost, and difficult to apply to automobiles.
  • oil mist collection using a cyclone type oil separator has the following characteristics. That is, when the oil mist in the blow-by gas is collected using the cyclone type oil separator 54, as shown in FIG. 36, the oil mist having a large particle diameter is effectively collected. Oil mist having a small particle size is not collected as the particle size becomes small. This is because when the particle size of the oil mist is reduced, the centrifugal force is weakened so that the oil mist does not easily collide with the inner wall surface of the oil separator 54.
  • an oil mist (large oil particle size oil) contained in the blow-by gas supplied to the intake passage 24 upstream of the compressor 18b is selected.
  • the amount of mist can be increased.
  • FIG. 37 is a diagram for explaining the influence of the difference in the particle size of the oil mist on the deposit accumulation due to the oil mist taken into the compressor 18b.
  • FIG. 37 (A) the influence of the oil mist particle size on the ease of deposit deposition will be described.
  • the mass is large, so that the fluidity is kept high even if it slightly evaporates inside the compressor 18b. For this reason, even when the oil mist having a large particle size is landed on the diffuser portion 18b6, the oil mist easily reaches the outlet of the diffuser portion 18b6 before fixing.
  • an oil mist having a small particle size since it does not have fluidity (low) after landing on the diffuser portion 18b6, it adheres to the outlet of the diffuser portion 18b6 and becomes a deposit.
  • the oil mist having a large particle size is effective in cleaning the diffuser portion 18b6 and suppressing the formation and growth (deposition progress) of deposits by the oil mist having a small particle size. More specifically, as shown in FIG. 37 (B), the small particle size that loses fluidity in the front of the large particle size oil mist A that has landed on the diffuser portion 18b6, and becomes a deposit as it is. The case where the oil mist B is landing is assumed. In this case, when the oil mist A having a large particle size and the oil mist B having a small particle size come into contact with each other, the oil mist A having a large particle size takes in the oil mist B having a small particle size and becomes large.
  • the enlarged oil mist having a large particle diameter reaches the outlet of the diffuser portion 18b6 while having fluidity, and is discharged downstream.
  • the presence of the oil mist having a large particle diameter is effective in cleaning the diffuser portion 18b6 and suppressing the generation and growth of deposits by the oil mist having a small particle diameter.
  • FIG. 38 is a diagram showing the relationship between the compressor efficiency reduction allowance ⁇ c and the operating time of the internal combustion engine 190 in comparison with the presence or absence of the oil separator 54.
  • the oil mist in the blow-by gas using the oil separator 54 is collected, the oil mist having a large particle size is collected, and the oil mist having a small particle size that cannot be collected is collected. It will flow into the compressor 18b.
  • the oil mist having a small particle diameter tends to be a deposit, and the oil mist having a large particle diameter has an effect of suppressing the generation and growth of deposits by the oil mist having a small particle diameter.
  • the flow path configuration of the blow-by gas introduced into the intake passage 24 between the “oil collection flow path configuration” and the “non-oil collection flow channel configuration” described above. Is provided with a bypass passage 56 and a switching valve 58 for enabling switching according to the operating state of the internal combustion engine 190.
  • the deposit accumulation operation condition is established when an operation state (hereinafter referred to as “deposit accumulation mode”) in which the oil has deteriorated by a predetermined level or more and the temperature of the compressor 18b becomes a predetermined value or more is established. Was determined to be true.
  • the switching valve 58 is controlled so that the above-described non-oil collecting flow path configuration for preventing the blow-by gas from passing through the oil separator 54 is obtained. I tried to do it.
  • FIG. 39 is a flowchart showing a control routine executed by ECU 194 to suppress deposit accumulation on compressor 18b in the seventh embodiment of the present invention.
  • the same steps as those shown in FIG. 15 in the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.
  • the routine shown in FIG. 39 first, it is determined whether or not the oil has deteriorated over a predetermined level (step 200).
  • step 600 If it is determined in step 200 that the oil has not deteriorated more than the predetermined level, the oil separator 54 is used normally, that is, the switching valve 58 is controlled so that the oil collecting flow path configuration is selected. (Step 600).
  • step 200 determines whether or not the deposit accumulation mode is established.
  • the method described above as a modified example of the second embodiment may be used in addition to the method of step 204.
  • step 204 If it is determined in step 204 that the deposit accumulation mode is not established, the oil separator 54 is used as usual, that is, the switching valve 58 is controlled so that the oil collecting flow path configuration is selected (step). 600). On the other hand, if it is determined in step 204 that the deposit accumulation mode is established following the establishment of the determination in step 200, that is, the current operation condition is caused by the oil mist contained in the blow-by gas (in the diffuser 18b) If it can be determined that the deposit deposition operation condition is concerned that the deposit is deposited on the part 18b6), the deposit growth suppression mode of the present embodiment is executed (step 602). Specifically, in the deposit growth suppression mode in this step 602, the switching valve 58 is controlled so that the non-oil collecting flow path configuration is obtained in order not to use the oil separator 54.
  • FIG. 40 is a diagram for explaining the effect of the control routine shown in FIG. According to the routine shown in FIG. 39 described above, as shown in FIG. 40A, when it is not in the deposit accumulation operation condition (when the oil has not deteriorated more than a predetermined level or when it is not in the deposit accumulation mode). Since the oil separator 54 is used, the switching valve 58 is controlled so that an oil collecting flow path configuration is obtained. According to the above routine, in order to prevent the oil separator 54 from being used when the deposit accumulation operation condition is satisfied (when the oil is deteriorated by a predetermined level or more and the deposit accumulation mode is established). The switching valve 58 is controlled so that a non-oil collecting flow path configuration is obtained.
  • FIG. 41 is a diagram showing the relationship between deposit accumulation on the compressor 18b and the change in compressor efficiency ⁇ c in comparison with whether or not oil is collected by the oil separator 54.
  • phenomenon A the phenomenon indicated as “in the case of small particle size oil mist” in FIG. 37A
  • phenomenon B the large particle size oil mist illustrated in FIG. A phenomenon in which deposit generation and growth are suppressed.
  • the oil separator 54 when the deposit accumulation operating condition is satisfied (when the oil is deteriorated by a predetermined level or more and the deposit accumulation mode is established), the oil separator 54 is not used.
  • the separator 54 When the separator 54 is in use, large-diameter oil mist collected by the oil separator 54 is charged into the compressor 18b. That is, the amount of oil mist is increased as compared with the case where the deposit accumulation operation condition is not satisfied (when the oil collecting flow path configuration is selected). Thereby, the diffuser part 18b6 can be cleaned, and the generation and growth of deposit deposition can be prevented. Thereby, as shown to FIG. 40 (B), a deposit cannot accumulate and it can prevent compressor efficiency (eta) c falling.
  • the oil separator 54 is not used for preventing the deposit accumulation only under the deposit accumulation operating condition where the deposit accumulation on the compressor 18b is a concern.
  • the flow path form of blow-by gas is switched. As a result, it is possible to suitably achieve both reduction of oil consumption and prevention of deposit accumulation on the compressor 18b.
  • FIG. 42 is a diagram for explaining variations in the location of the switching valve 58.
  • the arrangement of the switching valve 58 shown in FIG. 42 (A) is that of the seventh embodiment described above.
  • the flow form of the blowby gas is changed to the oil collecting flow path form and the non-oil collecting flow path. You can switch between forms.
  • the blow-by gas flow is reduced by opening and closing the bypass passage by the switching valve.
  • the flow path form can be switched.
  • FIGS. 42 (A) and 42 (B) show the preferred arrangement location of the switching valve 58.
  • the reason is that, in the case of the configuration shown in FIG. 42C, oil that is not collected by the oil separator 54 always hits the switching valve regardless of whether or not the oil separator 54 is used.
  • the switching valve 58 is exposed to the oil not collected by the oil separator 54. Only when the form is selected.
  • a switching valve (58) is attached by oil adhesion. The risk of sticking can be reduced.
  • the oil separator 54 corresponds to the “oil collecting means” in the present invention
  • the switching valve 58 controlled by the ECU 194 corresponds to the “flow path switching means” in the present invention. Yes.
  • the ECU 194 executes the process of step 600 or 602 according to the determination results of steps 200 and 204, thereby realizing the “flow path control means” in the present invention.
  • the ECU 194 calculates the local high temperature portion temperature T3local in the compressor 18b (diffuser portion 18b6) according to the above-described method, whereby the “compressor local temperature” in the present invention is calculated. "Acquisition means" is realized.
  • Embodiment 8 FIG. Next, an eighth embodiment of the present invention will be described with reference mainly to FIG. 43 and FIG.
  • the system of the present embodiment can be realized by causing the ECU 194 to execute a routine shown in FIG. 43 described later instead of the routine shown in FIG. 39 using the hardware configuration provided in the internal combustion engine 190.
  • the switching valve 58 is controlled so as not to use the oil separator 54 when the deposit accumulation operation condition that causes the deposit accumulation on the compressor 18b is satisfied.
  • the switching valve 58 when the deposit accumulation operation condition for the compressor 18b is satisfied, the switching valve 58 is operated so that the non-oil collecting flow path form is intermittently obtained. . That is, the state where the oil separator 54 is used and the state where the oil separator 54 is not used are alternately and repeatedly switched.
  • FIG. 43 is a flowchart showing a control routine executed by the ECU 194 in order to suppress deposit accumulation on the compressor 18b in the eighth embodiment of the present invention.
  • the same steps as those shown in FIG. 39 in the seventh embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.
  • step 204 if it is determined in step 204 that the deposit accumulation mode is established following the establishment of the determination in step 200, that is, the current operating condition is caused by oil mist contained in the blow-by gas.
  • the deposit growth suppression mode of this embodiment is executed (step 702). Specifically, in the deposit growth suppression mode in this step 702, in order to alternately and repeatedly switch between a state where the oil separator 54 is used and a state where the oil separator 54 is not used, a non-oil collecting flow path configuration is obtained intermittently. The switching valve 58 is driven so that the bypass passage 56 is used intermittently.
  • FIG. 44 is a diagram for explaining the effect of the control routine shown in FIG. According to the routine shown in FIG. 43 described above, in the case of the deposit accumulation operation condition (when the oil has deteriorated by a predetermined level or more and the deposit accumulation mode is established), the routine shown in FIG. As described above, the state in which the oil separator 54 is used and the state in which the oil separator 54 is not used are alternately switched. Accordingly, as shown in FIG. 44 (B), as the operation time elapses, the amount of deposit deposited on the diffuser portion 18b6 changes depending on whether or not the oil separator 54 is used.
  • the deposit accumulation amount increases with the elapse of the operation time for the reason shown in FIG. 41 (A). Thereafter, when the switching valve 58 is controlled so that the oil separator 54 is not used, the deposit accumulation amount decreases with the lapse of the operation time due to the reason shown in FIG. 41B (deposit cleaning effect). I will do it. However, when deposit deposition proceeds to some extent (when the deposit grows), the deposit adheres strongly to the diffuser portion 18b6. For this reason, in this embodiment, the switching interval when alternately switching between the state using the oil separator 54 and the state not using the oil separator 54 is based on the experimental results and the like conducted in advance.
  • the flow path is switched within a range in which the deposit cleaning effect is exerted by charging (by switching to a state where the oil separator 54 is not used before the deposit is firmly fixed to the diffuser portion 18b6, the large particle diameter is changed. It is set at a sufficient interval (so that oil mist can be charged).
  • the deposit accumulation operation condition is large.
  • deposits can be prevented from being accumulated inside the compressor 18b.
  • a decrease in compressor efficiency ⁇ c can be prevented.
  • the deposit accumulation amount is reduced so that the deposit does not completely adhere to the diffuser portion 18b6.
  • the opportunity of oil collection by the oil separator 54 can be increased while suppressing to a certain extent. For this reason, according to the system of the present embodiment, compared with the system of the above-described seventh embodiment, while reducing the oil consumption, the oil consumption is reduced and deposit accumulation on the compressor 18b is prevented. It is possible to achieve both.
  • the switching valve 58 is frequently reciprocated for intermittent use of the bypass passage 56 under the deposit accumulation operation condition, so that the changeover valve 58 under the deposit accumulation operation condition.
  • the switching valve 58 is caused by oil adhering during use of the non-oil collecting flow path configuration (bypass passage 56). The risk of sticking can be further reduced.
  • the cyclone type oil separator 54 has been described as an example.
  • the effect of the present invention is not limited to the case where the cyclone-type oil separator 54 is provided, and the oil collection has such characteristics that it is easy to collect oil mist having a large particle diameter and is difficult to collect oil mist having a small particle diameter. If it has a means, it can play similarly.
  • FIG. 45 is a diagram for explaining a system configuration of the internal combustion engine 200 according to the ninth embodiment of the present invention.
  • the system shown in FIG. 45 includes an internal combustion engine (hereinafter also simply referred to as an engine) 200.
  • the internal combustion engine 200 shown in FIG. 45 is an in-line four-cylinder diesel engine, but in the present invention, the number of cylinders and the cylinder arrangement are not limited thereto.
  • Each cylinder is provided with an injector 202 that directly injects fuel into the cylinder (combustion chamber).
  • the internal combustion engine 200 includes a turbocharger 208 that performs supercharging with the energy of exhaust gas.
  • the turbocharger 208 includes a turbine 208a, a compressor 208b, and a bearing portion 208c that supports the same on the same axis.
  • the exhaust passage 206 downstream of the turbocharger 208 is provided with a catalyst 210 that purifies harmful components in the exhaust gas.
  • an air cleaner 212 is provided near the inlet of the intake passage 204.
  • a compressor 208 b is provided downstream of the air cleaner 212.
  • An intercooler 214 is provided downstream of the compressor 208b.
  • An electronically controlled throttle valve (diesel throttle) 216 is provided downstream of the intercooler 214.
  • An intake manifold that is a part of the intake passage 204 is formed downstream of the throttle valve 216.
  • An intake pressure sensor 218 is provided in the intake manifold.
  • the fresh air sucked through the air cleaner 212 is compressed by the compressor 208b of the turbocharger 208 and then cooled by the intercooler 214.
  • the cooled fresh air passes through the throttle valve 216 and is distributed and flows into each cylinder.
  • the system of the present embodiment includes an exhaust gas recirculation device (EGR device: Exhaust gas recirculation system).
  • the EGR device recirculates a part of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 206 to the intake passage 204 as EGR gas.
  • EGR passage 220 that connects the exhaust passage 206 upstream of the turbine 208a and the intake passage 204 downstream of the throttle valve 216 is provided.
  • An EGR cooler 222 is provided in the EGR passage 220.
  • An EGR valve 224 is provided downstream of the EGR cooler 222.
  • the system of this embodiment includes a blow-by gas reduction device (PCV: Positive crankcase ventilation) (not shown).
  • the blow-by gas reduction device is a device mainly for reducing HC by introducing blow-by gas into the intake passage 204 and reburning it.
  • the engine body and the intake passage 204 upstream of the compressor 208b are connected, and the blow-by gas is returned upstream of the compressor 208b.
  • the system of this embodiment further includes an ECU 230.
  • the ECU 230 is configured by an arithmetic processing device including a storage circuit including a ROM, a RAM, and the like, for example.
  • the input unit of the ECU 230 includes the crank angle sensor 232 for detecting the crank angle and the crank angular speed, the accelerator opening sensor 234 for detecting the depression amount of the accelerator pedal, and the like.
  • Various sensors for detecting the operating state are connected.
  • Various actuators for controlling the operating state of the internal combustion engine 200 such as the injector 202, the throttle valve 216, the EGR valve 224, and a variable nozzle described later are connected to the output side of the ECU 230.
  • ECU 230 controls the operating state of internal combustion engine 200 by driving various actuators in accordance with outputs from various sensors and a predetermined program.
  • FIG. 46 One of the main features of the present invention lies in a structure including a communication oil passage 258 and a check valve 260 shown in FIG.
  • One of the other features is the characteristic control shown in FIG.
  • FIG. 46 is a cross-sectional view showing a part of the compressor housing and the center housing of the turbocharger 208.
  • the turbocharger 208 includes a turbine 208a, a compressor 208b, and a bearing portion 208c.
  • the turbine 208a includes a turbine housing.
  • a turbine wheel is accommodated in the turbine housing.
  • the turbine housing directs exhaust gases to the turbine wheel, which converts the energy into rotational energy.
  • the turbocharger 208 of the present embodiment is a variable nozzle turbocharger, and a variable nozzle (VN) is accommodated in the turbine housing.
  • the variable nozzle is driven by an actuator that adjusts the nozzle opening.
  • the opening of the variable nozzle is controlled according to the engine speed and the like.
  • the compressor 208 b includes a compressor housing 240.
  • a compressor impeller 242 is accommodated in the compressor housing 240.
  • the compressor impeller 242 is provided at one end of the turbine shaft 244.
  • the turbine wheel is provided at the other end of the turbine shaft 244. The rotational energy of the turbine wheel described above is transmitted through the turbine shaft 244 to rotate the compressor impeller 242.
  • the compressor 208b is a centrifugal compressor, and air passes through most of the flow paths in the impeller of the compressor impeller 242 in the radial direction. Air is pressurized mainly by the action of centrifugal force.
  • a diffuser portion 246 is formed in the compressor housing 240 downstream of the compressor impeller 242. The air passing through the diffuser portion 246 is decelerated and the pressure is increased, and the air is sent to the downstream intake passage 204.
  • the bearing portion 208 c includes a center housing 248.
  • the center housing 248 connects the turbine housing and the compressor housing 240.
  • the center housing 248 is provided with a bearing portion 250 that rotatably supports the inserted turbine shaft 244.
  • the bearing portion 250 is an oil-lubricated bearing, and in this embodiment, a sliding bearing is used.
  • an oil introduction passage 252 (FIG. 45) for introducing oil from the internal combustion engine 200 is connected to the center housing 248.
  • the oil introduced from the oil introduction passage 252 is guided to the bearing portion 250 and the surrounding space (bearing chamber 254). Thereafter, the oil is discharged to the oil discharge passage 256 (FIG. 45) and returned to the internal combustion engine 200.
  • the turbocharger 208 of the present embodiment includes a communication oil passage 258 that is a communication hole that connects the bearing chamber 254 and the diffuser portion 246.
  • the communication oil passage 258 is provided in the compressor housing 240 or the center housing 248 and communicates the bearing chamber 254 and the diffuser portion 246.
  • the diffuser portion 246 may include the back side of the compressor impeller 242 of the compressor housing 240.
  • a check valve 260 for opening and closing the communication oil passage 258 is provided. The check valve 260 can be opened when the pressure in the bearing chamber 254 is higher than the pressure in the diffuser portion 246 by a predetermined value or more. This will be described more specifically.
  • FIG. 46B is an enlarged view around the check valve 260.
  • the check valve 260 includes a valve body 260a and a spring 260b.
  • a base portion 262 on which a valve body 260a inserted from the diffuser portion 246 side can be seated is formed in a portion of the compressor housing 240 in the communication oil passage 258.
  • the valve body 260a is seated by being pressed against the pedestal portion 262 by a spring 260b.
  • the check valve 260 is opened.
  • turbocharger 208 of the present embodiment Since the turbocharger 208 of the present embodiment has the above-described characteristic structure, oil can be supplied from the bearing chamber 254 to the diffuser portion 246 by opening the check valve 260. Therefore, in a system in which PCV oil is returned upstream of the compressor 208b, deposits adhere to the diffuser portion 246 by a suit or the like contained in the oil. According to the turbocharger 208 of this embodiment, the bearing chamber 254 The oil can be attracted to the diffuser section 246 to remove the deposits.
  • FIG. 47 is a flowchart of a characteristic control routine according to the ninth embodiment of the present invention that is executed by the ECU 50.
  • ECU 230 determines whether or not the deposit accumulation operation condition is satisfied (step 800).
  • the deposit accumulation operation condition is satisfied when, for example, the compressor outlet temperature or the suit concentration in the oil is higher than a specified value.
  • the compressor outlet temperature may be estimated based on a map or the like that defines the relationship between the operating state and the compressor outlet temperature, or the outlet temperature of the compressor 208b may be estimated using a model. . The same applies to the suit concentration in the oil.
  • ECU 230 counts the operation time (step 802).
  • the ECU 230 determines whether or not the counted operation time has reached a specified value (step 804). As this specified value, a value correlated with the allowable amount of deposit deposited on the diffuser section 246 is stored in the ECU 230.
  • step 804 determines whether or not internal combustion engine 200 is in an idle state. For example, it can be determined based on the output value of the accelerator opening sensor 234 or the like.
  • step 806 If the determination condition of step 806 is not satisfied, the processing of this routine is terminated. On the other hand, when the determination condition is satisfied, the variable nozzle (VN) is opened. Preferably, it is fully opened (step 808). Further, the EGR valve 224 is closed. Preferably, it is fully closed (step 810). Also, the mission is changed to neutral (step 812).
  • the throttle valve 216 is suddenly opened in the engine idle state (step 814). Further, the ECU 230 estimates the pump loss change based on the pressure in the intake manifold detected by the intake pressure sensor 218 when the throttle is suddenly opened, and reduces the fuel injection amount accordingly (step). 816). Thereafter, the normal engine idle state is restored (step 818).
  • the diffuser section oil supply process is repeated until the specified number of cleanings (step 820). However, when the accelerator operation of the tribar is performed, the diffuser oil supply process is interrupted and the operation is switched to the normal operation process. The remaining number of washings is continued when the next idle state is reached.
  • the throttle valve 216 is suddenly opened using the time when the engine 200 becomes idle (step 814).
  • the air around the compressor 208b suddenly flows to the engine side, and a negative pressure can be created in the diffuser portion 246.
  • the pressure difference between the diffuser portion 246 and the bearing chamber 254 increases, and the check valve 260 is automatically opened.
  • oil droplets in the bearing chamber 254 are attracted to the diffuser portion 246 on the downstream side of the compressor impeller 242.
  • the internal combustion engines 10 and 120 according to Embodiment 1 and the like described above include a negative pressure pump 96 and a gas introduction passage 98 as components of an oil supply device that supplies oil to the internal passage of the compressor 18b using the communication passage 52.
  • An oil mist generating device having an air release valve 100 is provided.
  • the oil supply device provided in the internal combustion engine 200 of the present embodiment includes a bearing chamber 254 (oil passage), a communication oil passage 258, and a check valve 260.
  • the oil supply apparatus having such a configuration controls the routine shown in FIG. 47 so that the internal passage of the compressor 208b can be used when the idle condition is reached when the deposit accumulation operation condition is satisfied. Oil is supplied to the diffuser section 246. As a result, the amount of oil supplied to the internal passage (diffuser portion 246) is increased in comparison with the case where the deposit accumulation operation condition is not established in a situation where blow-by gas containing oil mist is supplied to the compressor 208b. Can do.
  • deposits attached to the diffuser unit 246 can be washed and removed without damaging the compressor impeller 242. Further, since it is executed in the engine idle state, the deposit can be washed and removed without hindering the normal operation of the internal combustion engine 200.
  • step 808 when the throttle is suddenly opened, the control of opening the variable nozzle (step 808) can prevent the turbo rotation from rising. Further, when the throttle is suddenly opened, a larger negative pressure can be created by controlling the EGR valve 224 to close (step 810).
  • control that automatically changes the mission to neutral (step 812) can prevent torque from being applied to the stopped vehicle in the engine idle state.
  • step 808 to step 812 is executed as the preprocessing of step 814.
  • some or all of the processing in steps 808 to 812 may be omitted.
  • step 816 may be omitted.
  • the bearing chamber 254 corresponds to the “oil passage” in the present invention
  • the check valve 260 corresponds to the “opening / closing means” in the present invention.
  • the “diffuser section oil supply means” in the present invention is realized by the ECU 230 executing the processing of Step 806 to Step 820, and the ECU 230 executes the processing of Step 806 and Step 814 to execute the present processing.
  • the “throttle quick opening means” in the present invention is realized, and the “variable nozzle opening means” in the present invention is realized by the ECU 230 executing the process of step 808, and the ECU 230 executes the process of step 810
  • the “EGR valve closing means” in the present invention is realized.
  • FIG. 48 is a diagram for explaining a system configuration of the internal combustion engine 270 according to the tenth embodiment of the present invention.
  • the same components as those shown in FIG. 35 and the like of the seventh embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.
  • the internal combustion engines 10 and 120 use a negative pressure pump 96, a gas introduction passage 98, and the atmosphere as components of an oil supply device that supplies oil to the internal passage of the compressor 18b using the communication passage 52.
  • An oil mist generator having an open valve 100 is provided.
  • the internal combustion engine 270 of this embodiment includes an oil supply device configured as follows instead of the oil supply device having the oil mist generating device including the negative pressure pump 96.
  • the internal combustion engine 270 is basically configured in the same manner as the internal combustion engine 10 except for the configuration related to the oil supply device.
  • the oil supply apparatus of the present embodiment also uses the communication path 192, and the oil supply apparatus includes an oil separator 54, an oil mist collection tank 272, and an oil mist injection valve 274.
  • the oil supply apparatus includes an oil separator 54, an oil mist collection tank 272, and an oil mist injection valve 274.
  • these components will be mainly described.
  • the description of the portions common to the internal combustion engine 190 of the seventh and eighth embodiments is omitted here.
  • the oil separator 54 is connected to the oil mist collection tank 272 via the oil passage 276.
  • the oil mist collection tank 272 collects the oil collected by the oil separator 54 and can store a certain amount.
  • the oil mist recovery tank 272 is connected to a portion of the intake passage 24 upstream of the compressor 18b via an oil mist injection passage 278.
  • An oil mist injection valve 274 is installed in the oil mist injection passage 278.
  • the oil mist collection tank 272 is connected to the oil pan 78 of the internal combustion engine 270 via the oil return passage 280.
  • An oil return valve 282 is provided in the oil return passage 280, and the collected oil is returned to the oil pan 78 by opening the oil return valve 282.
  • the oil mist injection valve 274 includes a valve body 274a and a nozzle body 274b.
  • a nozzle part 274c is formed as a flow path inside the nozzle body 274b, and the diameter of the nozzle part 274c increases on the tip side of the nozzle body 274b.
  • valve 274 may be provided as appropriate.
  • the oil mist collection tank 272 is equipped with a remaining oil meter 284 that measures the remaining amount of oil.
  • an oil remaining amount meter 284 is connected to the input unit of the ECU 286 of the present embodiment. Further, an oil mist injection valve 274 and an oil return valve 282 are connected to the output portion of the ECU 286 in addition to the same actuator as that connected to the ECU 60.
  • the ECU 286 can control the opening and closing of the oil mist injection valve 274 and the oil return valve 282 according to the control signal.
  • the oil mist injection valve 274 is normally closed (closed in a normal state), and the oil return valve 282 is normally open (open in a normal state).
  • an oil mist injection valve 274 is provided to suppress the deposit accumulation.
  • the nozzle part 274c of the oil mist injection valve 274 is designed in advance by a test or the like so as to form a spray containing a lot of “oil mist particle size optimum for cleaning the deposited deposit”.
  • the oil mist particle size is such that it reaches the outlet of the diffuser portion 18b6 before adhering to the diffuser portion 18b6 of the compressor 18b.
  • the particle size is preferably large.
  • the nozzle portion 274c may be designed in advance by a test or the like so that the amount including such a particle size is an amount that can suppress deposit accumulation.
  • oil is recovered from blow-by gas, and this recovered oil is supplied to the upstream side of the compressor 18b of the intake passage 24 as oil mist by the oil mist injection valve 274 when necessary. be able to. Further, since the oil mist can be injected only when necessary, the oil recovered by the oil separator 54 does not need to be consumed unnecessarily, and a limited amount of oil can be used effectively.
  • the oil mist injection valve 274 may supply oil mist having a particle size larger than Dmax in FIG.
  • This Dmax is “the maximum value of the oil mist particle size that passes through the centrifugal oil separator 54” as shown in FIG.
  • oil is collected by the oil separator 54, so that oil mist having a particle size larger than Dmax cannot be supplied to the intake passage 24.
  • the oil mist having a large particle size is effective in cleaning the diffuser portion 18b6 and suppressing the generation and growth (deposition progress) of deposits by the oil mist having a small particle size.
  • the oil mist injection valve 274 By configuring the oil mist injection valve 274 to supply such an oil mist having a sufficiently large particle diameter, the oil mist injection valve 274 is stable to a certain degree at a desired timing regardless of the flow path configuration of the blowby gas.
  • the oil mist having a particle size as large as can be supplied to the upstream side of the compressor 18b in the intake passage 24.
  • the configuration of this embodiment can also increase the amount of oil mist supplied to the upstream portion of the compressor 18b and increase the amount of oil supplied to the internal passage of the compressor 18b.
  • oil recovery by the oil separator 54 and supply of oil mist by the oil mist injection valve 274 can be controlled independently, both reduction of oil consumption and prevention of deposit accumulation on the compressor are preferably achieved. Can do.
  • the current operating condition is that “deposition of deposits in the compressor 18b (diffuser portion 18b6) due to oil mist contained in the blow-by gas is a concern. It is determined whether or not “deposit accumulation operation condition”.
  • the deposit accumulation operation condition is determined using the suit concentration, the LPL-EGR mixing ratio, and the compressor outlet temperature.
  • FIG. 50 is a diagram for explaining the relationship between deposit accumulation and suit concentration.
  • the suit concentration correlates with the fuel injection amount.
  • the causal relationship will be described. That is, as shown in FIG. 50B, the suit concentration of the gas flowing in the compressor 18b has a correlation with the reduction rate of the compressor efficiency. Further, as shown in FIG. 50C, the reduction in compressor efficiency is correlated with the deposit accumulation amount (the thickness of the deposited deposit) on the wall surface of the diffuser portion 18b6 of the compressor.
  • the suit concentration is calculated by the following equation (1).
  • S cof 1 + cof 2 ⁇ A
  • A is the fuel injection amount
  • cof 1 and cof 2 are predetermined constants, respectively.
  • the ECU 286 acquires a command value for the fuel injection amount in the injector 12 and calculates the suit concentration S according to the above equation (1).
  • the suit concentration is equal to or higher than a predetermined upper limit value
  • the ECU 286 determines that the suit concentration is a deposit accumulation operation condition.
  • FIGS. 51 and 52 are diagrams for explaining the relationship between deposit deposition and LPL-EGR mixing rate.
  • FIG. 51A there is a correlation between the mixing ratio of LPL-EGR and the compressor inlet temperature.
  • FIG. 51 (B) there is a correlation between the compressor inlet temperature and the compressor outlet temperature.
  • FIG. 52 (A) when the compressor outlet temperature increases, the compressor efficiency decreases.
  • FIG. 52 (B) the decrease in the compressor efficiency is correlated with the deposit accumulation amount (the thickness of the deposited deposit) on the wall surface of the diffuser portion 18b6 of the compressor.
  • an “LPL mixing rate upper limit value at which the compressor efficiency reduction rate becomes a predetermined value (limit value)” is calculated in advance and stored in the ECU 286.
  • the ECU 286 acquires the value of the LPL-EGR mixing rate and compares it with the stored LPL mixing rate upper limit value.
  • the LPL-EGR mixing ratio may be calculated from, for example, the intake air amount and the opening degree of the LPL-EGR valve 48.
  • the ECU 286 determines that the LPL mixing rate is a deposit accumulation operation condition.
  • FIG. 53 is a diagram for explaining the relationship between deposit accumulation and the compressor outlet temperature. As shown in FIG. 53A, there is a correlation between the compressor outlet temperature and the compressor efficiency decrease rate. As shown in FIG. 53B, there is a correlation between the compressor efficiency reduction rate and the deposit accumulation amount (the thickness of the deposited deposit) on the wall surface of the diffuser portion 18b6 of the compressor. When the compressor outlet temperature rises, the oil mist is heated and deposits on the wall surface of the diffuser section are likely to occur.
  • the deposit accumulation operation condition is established by determining whether or not the outlet temperature of the compressor 18b detected by the second intake air temperature sensor 36 is equal to or higher than a predetermined value.
  • the presence / absence judgment is performed. That is, the “compressor outlet temperature upper limit value at which the compressor efficiency decrease rate becomes a predetermined value (limit value)” is calculated in advance and stored in the ECU 286.
  • the ECU 286 acquires the outlet temperature of the compressor 18b and compares it with the stored compressor outlet temperature upper limit value.
  • the outlet temperature of the compressor 18b may be detected by the second intake air temperature sensor 36. When the outlet temperature of the compressor 18b is high enough to be equal to or higher than the compressor outlet temperature upper limit value, the ECU 286 determines that the compressor outlet temperature is a deposit accumulation operation condition.
  • each of the above determinations (1) to (3) is performed, and if it is determined that the deposit accumulation operation condition is found in any determination result, the ECU 286 opens the oil mist injection valve 274. Then inject oil mist. Accordingly, it is possible to accurately determine whether the deposit accumulation operation condition is satisfied, quickly realize oil mist injection, and reliably suppress deposit accumulation on the wall surface of the diffuser portion 18b6 of the compressor.
  • the following control is also performed according to the remaining amount of oil in the oil mist recovery tank 272. That is, when it is determined that the deposit accumulation operation condition is satisfied, the ECU 286 compares the oil remaining amount acquired from the oil remaining amount meter 284 with a predetermined lower limit value. When the remaining oil amount acquired from the remaining oil meter 284 is equal to or greater than the lower limit, the normally closed oil mist injection valve 274 is opened and the normally open oil return valve 282 is closed. On the other hand, when it is determined that the deposit accumulation operation condition is not satisfied, the ECU 286 compares the oil remaining amount acquired from the oil remaining amount meter 284 with the lower limit value.
  • the normally open oil return valve 282 is closed.
  • the oil recovered by the oil separator 54 can be stored, the remaining amount of oil in the oil mist recovery tank 272 can be maintained at a value greater than the lower limit value, and the amount of oil can be ensured.
  • the oil mist collection tank 272 can be made small in size and can be miniaturized.
  • FIG. 54 and 55 are flowcharts of routines executed by the ECU 286 in the supercharger-equipped internal combustion engine 270 according to the tenth embodiment of the present invention.
  • FIG. 54 is a routine for determining deposit accumulation operation conditions
  • FIG. 55 is a control routine for an oil mist injection valve and the like.
  • step 900 the ECU 286 executes a routine for determining whether or not the compressor outlet temperature is equal to or higher than the upper limit value (step 900).
  • the ECU 286 acquires the outlet temperature of the compressor 18b and compares it with the stored compressor outlet temperature upper limit value. When the outlet temperature of the compressor 18b is high enough to be equal to or higher than the compressor outlet temperature upper limit value, the conditions of this step are satisfied, and the ECU 286 determines that the compressor outlet temperature is the deposit accumulation operation condition. If it is determined that the condition of step 900 is satisfied, the process proceeds to step 902, and the ECU 286 turns on the deposit accumulation operation condition determination flag 1 (substitutes 1 for the flag value). If it is determined that it has not been established, the process proceeds to step S902 without going through step 902.
  • the ECU 286 executes a routine for determining whether or not the LPL mixing ratio is equal to or higher than the upper limit value (step 904).
  • the ECU 286 acquires the value of the LPL-EGR mixing rate and compares it with the stored LPL mixing rate upper limit value. When the LPL-EGR mixing rate is high enough to be equal to or higher than the LPL mixing rate upper limit value, the condition of this step 904 is satisfied, and the ECU 286 determines that the LPL mixing rate is the deposit accumulation operation condition.
  • the routine shown in FIG. 54 for the internal combustion engine 270 having LPL-EGR is accompanied by the processing of step 904, but this routine is established even if LPL-EGR is not provided.
  • step 904 regarding the LPL mixing ratio may be omitted. If it is determined that the condition of step 904 is satisfied, the process proceeds to step 906, where the ECU 286 turns on the deposit accumulation operation condition determination flag 2 (substitutes 1 for the flag value). If it is determined that it has not been established, the process proceeds to the next without going through step 906.
  • the ECU 286 executes a routine for determining whether or not the suit density is equal to or higher than the upper limit value (step 908).
  • the ECU 286 calculates the suit concentration according to the above-described equation (1), and compares the stored value with the upper limit value. When the suit concentration is equal to or higher than the predetermined upper limit value, the condition of this step is established, and the ECU 286 determines that the suit concentration is the deposit accumulation operation condition. If it is determined that the condition of step 908 is satisfied, the process proceeds to step 910, and the ECU 286 turns on the deposit accumulation operation condition determination flag 3 (substitutes 1 for the flag value). If it is determined that the condition is not established, the process proceeds to step 910 without going through step 910.
  • ECU 286 determines whether or not the total value of deposit accumulation operation condition determination flags 1, 2, and 3 is 3 or more (step 912). If this total value has reached 3, all the flags are turned on in steps 902, 906, and 910. If not, it is not determined to be the deposit accumulation operation condition in at least one determination, and thus this routine is terminated. If it is determined that the condition of step 912 is satisfied, the ECU 286 executes processing for determining whether or not the engine speed is equal to or higher than a predetermined upper limit value (step 914). If the engine speed is equal to or greater than the predetermined upper limit value, the final determination flag is turned on when the deposit accumulation operation condition is satisfied (step 916), the routine of FIG. 54 is terminated, and the process proceeds to FIG. If the engine speed is not greater than or equal to the predetermined upper limit value, the current routine ends.
  • the ECU 286 also executes the routine of FIG. 55 in parallel with the routine of FIG. In the routine of FIG. 55, first, the ECU 286 executes processing for determining whether or not the result of the deposit accumulation operation condition determination is Yes (step 1000). In this step, the flag in step 916 of the routine in FIG. 54 is referred to. If the flag is on, the process proceeds to step 1002.
  • step 1002 the ECU 286 executes processing for determining whether or not the remaining amount of the oil mist tank is equal to or greater than a lower limit value.
  • the ECU 286 compares the remaining oil amount acquired from the remaining oil meter 284 with a predetermined lower limit value. If the remaining oil amount acquired from the remaining oil meter 284 is equal to or greater than the lower limit, the normally closed oil mist injection valve 274 is opened (step 1004), and the normally open oil return valve 282 is closed (step 1006). .
  • step 1000 the flag in step 916 of the routine in FIG. 54 is referred to. If the flag is off, the process proceeds to step 1008. This is a case where it is determined that the deposit accumulation operation condition is not satisfied.
  • the ECU 286 compares the remaining oil amount acquired from the remaining oil meter 284 with the upper limit value. If the remaining oil amount acquired from the remaining oil meter 284 is not less than or equal to the upper limit value, the current routine is terminated, and the normally open oil return valve 282 is kept open. When the remaining oil amount acquired from the remaining oil meter 284 is equal to or less than the upper limit value, the ECU 286 further executes a process of determining whether or not the remaining oil amount is less than the lower limit value (step 1010).
  • the current routine is terminated, and the normally open oil return valve 282 is kept open.
  • the remaining amount of oil falls within an appropriate range that is not more than the upper limit value and not less than the lower limit value.
  • the normally open oil return valve 282 is closed.
  • the oil recovered by the oil separator 54 can be stored, the remaining amount of oil in the oil mist recovery tank 272 can be increased to a value greater than the lower limit value, and the amount of oil can be ensured.
  • the establishment of the deposit accumulation operation condition can be accurately determined.
  • the oil mist supplied to the compressor 18b can be increased by using the oil mist injection valve 274 compared to when the deposit accumulation operation condition is not satisfied.
  • pouring can be implement
  • the remaining amount of oil in the oil mist collection tank 272 can be kept at an appropriate amount, and the use of the oil mist injection valve 274 can be ensured.
  • the blow-by gas path switching by the control of the switching valve 58 is not mentioned, but the following control may be added. That is, when it is determined that the deposit accumulation operation condition is satisfied, the switching valve 58 is controlled so that the above-described non-oil collecting flow path configuration for preventing the blow-by gas from passing through the oil separator 54 is obtained. You may do it. If it is not determined that the deposit accumulation operation condition is satisfied, the switching valve 58 may be controlled so that the oil collecting flow path configuration in which blow-by gas passes through the oil separator 54 is obtained. Further, the flow path configuration of blow-by gas may be switched depending on whether or not the remaining amount of oil in the oil mist recovery tank 272 is equal to or higher than the upper limit value.
  • the non-oil collecting flow path configuration is selected. You may do it.
  • Such control may be appropriately combined with the control according to the tenth embodiment, whereby it is possible to suitably achieve both reduction of oil consumption and prevention of deposit accumulation on the compressor.
  • the internal combustion engine 270 of the tenth embodiment described above includes the bypass passage 56 and the switching valve 58, the object of the present invention is not limited to such a configuration, and includes the bypass passage and the switching valve. It may not be.
  • Embodiments 1 to 10 Modifications to Embodiments 1 to 10.
  • a method for determining the deposit accumulation operation condition a method using compressor efficiency, an oil deterioration level (for example, suit concentration in oil), and deposit accumulation mode determination (compressor)
  • the method using temperature determination is taken as an example.
  • the deposit deposition operation condition can be suitably determined by various parameters used in the first to tenth embodiments described above.
  • the parameters for determining the deposit accumulation operation condition include, in addition to the parameters already described, the compressor speed, the engine load, the supercharging pressure, and the differential pressure between the crank chamber pressure and the intake pressure.
  • the respective deposit deposition operation condition determination methods described in the first to tenth embodiments can be used interchangeably in the first to tenth embodiments.
  • the turbocharger that uses the exhaust energy as a driving force is described as an example of the supercharger having the centrifugal compressor 18b.
  • the supercharger in the present invention is not limited to a turbocharger including a centrifugal compressor. That is, the compressor included in the supercharger according to the present invention is not necessarily limited to the centrifugal compressor, and the driving method of the compressor may use, for example, power from the crankshaft of the internal combustion engine, or An electric motor may be used.
  • the internal combustion engine 10 that is a compression ignition type diesel engine has been described as an example, but the internal combustion engine that is the subject of the present invention is limited to the above. Instead, for example, a spark ignition type internal combustion engine (such as a gasoline engine) may be used.
  • a spark ignition type internal combustion engine such as a gasoline engine
  • the internal combustion engine 10 provided with the LPL-EGR has been described as an example.
  • the present invention can also be realized in an internal combustion engine that does not include LPL-EGR.

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Abstract

 本発明における過給機付き内燃機関は、コンプレッサ(18b)を吸気通路(24)に備えるターボ過給機(18)と、吸気通路(24)におけるコンプレッサインペラ(18b3)よりも上流側の部位と内燃機関(10)の内部空間(90)とを接続する連通路(52)と、吸入空気が流れるコンプレッサ(18)の内部通路にオイルを供給するオイル供給装置(96、98、100)とを備える。オイル供給装置(96、98、100)は、コンプレッサ(18)の内部へのデポジットの堆積が懸念されるデポジット堆積運転条件が成立する場合に、デポジット堆積運転条件が不成立である場合と比べて内部通路に供給されるオイルを増量する。

Description

過給機付き内燃機関
 この発明は、過給機付き内燃機関に関する。
 従来、例えば特許文献1には、過給機付き内燃機関が開示されている。この従来の内燃機関は、コンプレッサよりも下流側の吸気通路に配置されたスロットルバルブと、スロットルバルブよりも下流側の吸気通路とクランク室とを連通させる第1の連絡通路と、コンプレッサよりも上流側の吸気通路とクランク室とを連通させる第2の連絡通路とを備えている。非過給時には、第2の連絡通路から新気がクランク室に導入され、かつ、クランク室のブローバイガスが第1の連絡通路を介して吸気通路に掃気される。一方、過給時には、第1の連絡通路から新気がクランク室に導入され、かつ、クランク室のブローバイガスが第2の連絡通路を介して吸気通路に掃気される。
 上記特許文献1に記載の過給機付き内燃機関における過給時のように、ブローバイガスを吸気通路におけるコンプレッサの上流側の部位に導入すると、ブローバイガス中に含まれるオイルがコンプレッサの内部に取り込まれることになる。劣化した(スーツを含んだ)オイルがコンプレッサの内部において高温に曝されると、コンプレッサの内部において蒸発して高粘度化し、デポジットが生成されることが懸念される。そして、このようなデポジットのコンプレッサの内部への堆積が進行すると、過給機の性能低下が生ずることが懸念される。
 尚、出願人は、本発明に関連するものとして、上記の文献を含めて、以下に記載する文献を認識している。
日本特開2009-293464号公報 日本特開2007-309128号公報 日本特開2008-150956号公報 日本特開2009-097450号公報 日本特開平6-033792号公報 日本特開2008-157047号公報 日本特開2011-074833号公報 日本特開2011-202591号公報 日本特開2010-90873号公報 日本特開2006-104983号公報 日本特開2011-140922号公報 日本特開2009-041443号公報
 この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、コンプレッサへのデポジットの堆積を効果的に防止することのできる過給機付き内燃機関を提供することを目的とする。
 本発明は、過給機付き内燃機関であって、過給機と、連通路と、オイル供給装置とを備えている。
 過給機は、コンプレッサを吸気通路に備えている。連通路は、吸気通路におけるコンプレッサのインペラよりも上流側の部位と、内燃機関のクランク室もしくはこれに通じる機関内部空間とを接続するものである。そして、オイル供給装置は、吸入空気が流れるコンプレッサの内部通路にオイルを供給するものである。このオイル供給装置は、コンプレッサの内部へのデポジットの堆積が懸念されるデポジット堆積運転条件が成立する場合に、デポジット堆積運転条件が不成立である場合と比べて内部通路に供給されるオイルを増量する。
 上記のデポジット堆積運転条件には、具体的には、コンプレッサの内部にデポジットが堆積し易い運転状態が到来し、この運転状態の継続によりデポジットが堆積していくと予想される運転条件が該当する。また、デポジット堆積運転条件には、コンプレッサの内部に現実にデポジットが堆積していると推定される運転条件も該当する。本発明によれば、このようなデポジット堆積運転条件が成立する場合に、デポジット堆積運転条件が不成立である場合と比べてコンプレッサの内部通路に供給されるオイルが増量される。内燃機関では、通常時、すなわち、デポジット堆積運転条件が不成立である場合には、基本的には、クランク室内圧力とコンプレッサ上流の吸気圧力との圧力差に応じた量で、連通路を介してブローバイガスがコンプレッサよりも上流側の吸気通路に導入される。つまり、本発明によれば、デポジット堆積運転条件が成立する場合には、このようにしてデポジット堆積運転条件が不成立である場合に吸気通路に導入されるブローバイガス中に含まれるオイル量と比べ、コンプレッサの内部通路に供給されるオイルが増量されることになる。ただし、何らかの制御が行われることによって、連通路を介して吸気通路へのブローバイガスの導入が行われない状況も想定される。従って、本発明において、デポジット堆積運転条件が不成立である場合に内部通路に供給されるオイル量としてはゼロも含まれ得る。このため、本発明において、デポジット堆積運転条件が成立する場合のオイル増量の態様には、デポジット堆積運転条件が不成立である場合のオイル量(ゼロ)よりも増やす態様、すなわち、当該デポジット堆積運転条件の成立時点において内部通路にオイルが供給されていなかった場合に内部通路へのオイル供給を実行する態様が含まれる。
 本発明のオイル供給装置によって、蒸発する間もないほど多量のオイルがコンプレッサの内部通路に持ち込まれると、デポジットは生成されず、また、コンプレッサに付着したデポジットが剥離して除去される。このため、本発明によれば、デポジット堆積運転条件が成立する場合にオイルを増量することによって、コンプレッサへのデポジットの堆積を効果的に防止することができる。より具体的には、コンプレッサの内部にデポジットが堆積していない状況下であれば、デポジットの生成やその成長を防止することができ、実際にデポジットが堆積している状況下であれば、堆積したデポジットを洗浄して除去することができる。
 また、本発明における前記デポジット堆積運転条件は、コンプレッサの温度が所定値に達した場合に成立するものであってもよい。
 コンプレッサの内部で高温に曝される時間が長いほど、オイルの蒸発が進み、オイルが高粘度化してデポジットの堆積が進むことから、コンプレッサの温度が高ければデポジットはより堆積し易くなる。従って、コンプレッサの温度に基づいて、デポジット堆積運転条件の成立を好適に判断することができる。
 また、本発明における前記デポジット堆積運転条件は、コンプレッサのコンプレッサ効率が所定値以下に低下した場合に成立するものであってもよい。
 コンプレッサの内部にデポジットが堆積すると、コンプレッサ効率が低下する。従って、コンプレッサ効率の低下に基づいて、デポジット堆積運転条件の成立を好適に判断することができる。
 また、本発明における前記デポジット堆積運転条件は、オイルが所定レベル以上劣化しており、かつ、コンプレッサの温度が所定値以上である場合に成立するものであってもよい。
 オイルが所定レベル以上劣化しており、かつ、コンプレッサの温度が高くなると、デポジットはより堆積し易くなる。従って、オイル劣化のレベルとコンプレッサの温度とに基づいて、デポジット堆積運転条件の成立を好適に判断することができる。
 また、本発明における前記コンプレッサは、遠心式コンプレッサであってもよい。前記内燃機関は、遠心式コンプレッサの内部において局所的に高温となる高温部の温度を取得するコンプレッサ局所温度取得手段を更に備えていてもよい。そして、前記デポジット堆積運転条件は、オイルが前記所定レベル以上劣化しており、かつ、前記高温部の温度が所定値以上である場合に成立するものであってもよい。
 デポジットは、コンプレッサの内部における上記の局所的な高温部において生じ易い。従って、そのような局所的な高温部の温度と、オイル劣化のレベルとに基づいて、デポジット堆積運転条件の成立を好適に判断することができる。
 また、本発明における前記デポジット堆積運転条件は、コンプレッサの温度が所定値以上であり、かつ、オイル中のスーツ濃度が所定値以上である場合に成立するものであってもよい。
 デポジットの1つの原因がオイルに含まれるスーツであることから、スーツ濃度が高ければデポジットはより堆積し易くなる。また、上記のように、コンプレッサの温度が高ければデポジットはより堆積し易くなる。従って、コンプレッサの温度とスーツ濃度とに基づいて、デポジット堆積運転条件の成立を好適に判断することができる。
 また、本発明における前記オイル供給装置は、吸気通路の上記上流側の部位に供給されるオイルを増量することによって内部通路に供給されるオイルを増量するものであってもよい。
 吸気通路の上記上流側の部位に供給されるオイルが増量されると、吸気とともにコンプレッサの上記内部通路に供給されるオイルが増量される。このため、このような態様を利用してデポジット堆積運転条件が成立する場合に上記内部通路に供給されるオイル量を増やすことによって、コンプレッサへのデポジットの堆積を効果的に防止することができる。
 また、本発明における前記オイル供給装置は、連通路を介して吸気通路の上記上流側の部位に導入されるブローバイガスを増量することによって、上記上流側の部位に供給されるオイルを増量するものであってもよい。
 ブローバイガス中にはオイルが含まれている。このため、吸気通路の上記上流側の部位に供給されるブローバイガスが増量されると、当該ブローバイガスとともに吸気通路に供給され、吸気とともにコンプレッサの上記内部通路に供給されるオイルが増量される。このため、このような態様を利用してデポジット堆積運転条件が成立する場合に上記内部通路に供給されるオイル量を増やすことによって、コンプレッサへのデポジットの堆積を効果的に防止することができる。
 また、本発明における前記オイル供給装置は、オイルミストを生成するオイルミスト生成装置を含むものであってもよい。そして、前記オイル供給装置は、オイルミスト生成装置により生成されたオイルミストを、クランク室もしくはこれに通じる機関内部空間に供給するものであってもよい。
 オイルミスト生成装置より生成されたオイルミストが、クランク室もしくはこれに通じる機関内部空間に供給されると、クランク室等に存在するブローバイガス中のオイルミスト量が増加する。その結果、連通路を介して吸気通路の上記上流側の部位に供給されるオイル量を増やすことができる。
 また、本発明における前記オイルミスト生成装置は、オイルの供給を受け、排気とともにオイルを排出可能な負圧ポンプと、負圧ポンプの吸気口に連通するガス導入通路と、ガス導入通路を開閉する開閉手段と、を含むものであってもよい。前記負圧ポンプの排気口は、クランク室もしくはこれに通じる機関内部空間に連通しているものであってもよい。そして、前記開閉手段は、デポジット堆積運転条件が成立する場合にガス導入通路を開放するように構成されているものであってもよい。
 これにより、デポジット堆積運転条件が成立する場合に、オイルと、ガス導入通路から導入されたガスとが負圧ポンプ内で混合された後に、オイルミストを含むガスとして負圧ポンプからクランク室等に排出される。その結果、連通路を介して吸気通路の上記上流側の部位に供給されるオイル量を増やすことができる。また、内燃機関には、一般的に負圧生成のために負圧ポンプが搭載される。上記構成によれば、そのような負圧ポンプを利用してオイルミスト生成装置を構成することができる。このため、低コスト、かつ搭載性に優れたオイルミスト生成装置およびこれを含むオイル供給装置を実現することができる。
 また、本発明における前記負圧ポンプは、内燃機関が備えるカムシャフトによって回転駆動されるものであってもよい。そして、前記負圧ポンプには、内燃機関の内部を循環するオイルがカムシャフトから供給されるものであってもよい。
 上記構成によれば、カムシャフトの回転力を利用して負圧ポンプを駆動させるとともに、一般的に動弁系の潤滑のためにカムシャフトに備えられる油路を利用して負圧ポンプにオイルを供給することができる。このため、低コスト、かつ搭載性に優れたオイルミスト生成装置およびこれを含むオイル供給装置を好適に実現することができる。
 また、本発明における前記負圧ポンプの前記吸気口は、負圧ポンプが生成する負圧を利用する負圧利用装置と繋がっているものであってもよい。そして、前記オイル供給装置は、負圧利用装置が利用する負圧が不足する場合に、開閉手段によるガス導入通路の開放を禁止するものであってもよい。
 上記構成によれば、デポジット堆積の防止のために開閉手段を開くべきか否かの判断よりも、負圧不足の防止のために開閉手段を開くことを禁止すべきか否かの判断が優先的に実施されることになる。これにより、負圧不足による負圧利用装置の動作不良を確実に防止することができる。
 また、本発明は、負圧ポンプの吸気口と、内燃機関を搭載する車両のブレーキシステムが備えるブレーキブースターとを連通させるブレーキ負圧通路を更に備えるものであってもよい。そして、前記開閉手段は、ガス導入通路の開放中に負圧ポンプが生成する負圧をブレーキブースターが利用する要求が生じ、かつ前記負圧ポンプが生成する負圧が要求負圧よりも小さい場合に、ガス導入通路を遮断するように構成されているものであってもよい。
 これにより、ガス導入通路が開放されている状況下において負圧ポンプが生成する負圧ではブレーキブースターからの利用要求を満足する負圧を生成できない場合にガス導入通路を遮断することにより、ブレーキブースターが利用する負圧の不足によるブレーキの応答遅れを防止することができる。
 また、本発明は、負圧ポンプが生成する負圧を蓄える負圧タンクを更に備えるものであってもよい。
 これにより、デポジットの堆積防止のために開閉手段によってガス導入通路を開放している状況下においても、負圧利用装置に負圧をより確実に供給できるようになる。これにより、負圧利用装置の応答遅れを改善することができる。
 また、本発明における前記ガス導入通路は、空気を負圧ポンプに導入する通路であってもよい。そして、前記内燃機関は、連通路が接続される部位よりも上流側において吸気通路を流れる吸入空気量を計測する吸入空気量計測手段と、ガス導入通路が開放されている状況下における負圧ポンプの作動中のクランク室内圧力に基づいて、前記吸入空気量計測手段によって計測された吸入空気量を補正する吸入空気量補正手段と、を更に備えるものであってもよい。
 これにより、負圧ポンプから取り込んだ空気量を考慮した吸入空気量の補正を行えるので、補正後の正確な空気流量を用いたエンジン制御(空燃比制御など)を行えるようになる。
 また、本発明における前記オイルミスト生成装置は、クランク室もしくはこれに通じる機関内部空間にオイルを噴射するオイルジェットを含むものであってもよい。
 これにより、デポジット堆積運転条件が成立する場合に、オイルジェットからオイルを噴射することにより、クランク室等に存在するブローバイガス中のオイルミスト量を増やすことができる。その結果、連通路を介して吸気通路の上記上流側の部位に供給されるオイル量を増やすことができる。
 また、本発明は、前記連通路、または、前記クランク室もしくはこれに通じる前記機関内部空間に配置された衝突式のオイルセパレータを更に備えるものであってもよい。
 衝突式のオイルセパレータは、ブローバイガスを単純に壁面に衝突させることによってオイルを捕集するものである。このため、ブローバイガス流量によらずにオイル捕集率がほぼ変化しない特性を得ることができる。これにより、オイルを増量させたいデポジット堆積運転条件が成立する場合に、吸気通路の上記上流側の部位に供給されるオイル量を効果的に増やすことができる。
 また、本発明における前記オイル供給装置は、連通路の途中に設置されブローバイガス中に含まれるオイルを当該ブローバイガスから分離して捕集するオイル捕集手段と、オイル捕集手段よりもブローバイガスの流れの上流側の上流側接続部において連通路から分岐しオイル捕集手段よりもブローバイガスの流れの下流側の下流側接続部において連通路に合流するバイパス通路と、ブローバイガスの流路形態を、ブローバイガスがオイル捕集手段を通過するオイル捕集流路形態と、ブローバイガスがオイル捕集手段を通過せずにバイパス通路を流れる非オイル捕集流路形態との間で選択可能な流路切替手段と、デポジット堆積運転条件が成立する場合に、非オイル捕集流路形態が選択されるように流路切替手段を制御する流路制御手段と、を含むものであってもよい。
 これにより、デポジット堆積運転条件下において、コンプレッサへの大粒径のオイルミストの投入(供給されるオイルミスト量の増加)によって、コンプレッサの内部にデポジットが堆積するのを効果的に防止することができる。また、上記オイル捕集手段を備える内燃機関において、オイル消費の低減とコンプレッサへのデポジット堆積の防止とを好適に両立させることが可能となる。
 また、本発明における前記流路制御手段は、デポジット堆積運転条件が成立する場合に、非オイル捕集流路形態が間欠的に得られるように流路切替手段を制御するものであってもよい。
 これにより、デポジット堆積運転条件下において、デポジットの堆積防止を図りつつ、非オイル捕集流路形態の使用時に付着するオイルによって流路切替手段が固着してしまうリスクを軽減させることができる。
 また、本発明における前記流路切替手段は、下流側接続部もしくはバイパス通路の途中に設置され、ブローバイガスの流路形態の切り替えを担う切替弁であってもよい。
 これにより、上記上流側接続部に流路切替手段を設定する場合と比べ、オイル付着によって流路切替手段が固着してしまうリスクを軽減することができる。
 また、本発明における前記コンプレッサは、一端にコンプレッサのインペラが設けられたタービン軸と、インペラが収容されインペラの下流部にディフューザ部が形成されたコンプレッサハウジングと、コンプレッサハウジングに連結されたセンタハウジングと、を含むものであってもよい。そして、前記オイル供給装置は、センタハウジングに形成されタービン軸の軸受部にオイルを供給する油路と、油路とディフューザ部とを連通する連通油路と、連通油路を開閉可能な開閉手段と、デポジット堆積運転条件が成立する場合に、開閉手段により連通油路を開通させて油路からディフューザ部にオイルを供給するディフューザ部オイル供給手段と、を含むものであってもよい。
 上記のようにオイル供給装置を構成することにより、デポジット堆積運転条件が成立する場合に、コンプレッサのインペラの下流部に形成されたディフューザ部にオイルを誘引することができる。そのため、このような態様によってコンプレッサの内部通路に該当するディフューザ部に供給されるオイルを増量することにより、インペラに損傷を与えることを抑制しつつ、ディフューザ部に付着したデポジットを洗浄除去することが可能となる。
 また、本発明における前記開閉手段は、油路の圧力がディフューザ部の圧力よりも高い場合に開弁可能なチェックバルブであってもよい。
 上記構成によれば、上記油路とディフューザ部との間に圧力差を設けることによりチェックバルブが開弁し、ディフューザ部にオイルを誘引することが可能となる。
 また、本発明は、吸気通路のディフューザ部の下流に設けられたスロットルバルブを更に備えるものであってもよい。そして、前記ディフューザ部オイル供給手段は、デポジット堆積運転条件が成立する場合に、内燃機関のアイドル状態において、スロットルバルブを急開するスロットル急開手段を含むものであってもよい。
 上記の構成によれば、内燃機関がアイドル状態となった時を利用して、スロットルバルブを急に開く制御が行われる。これにより、コンプレッサ周辺の空気が内燃機関側に急激に流れ、ディフューザ部に負圧を作り出すことができる。この負圧により上記油路とディフューザ部との間に圧力差が生じ、逆止弁を開弁させることが可能となる。
 また、本発明は、ノズルの開度を上げることによりタービン軸の他端に設けられたタービンホイールに加わる排気圧力を下げる可変ノズルを更に備えるものであってもよい。そして、前記ディフューザ部オイル供給手段は、デポジット堆積運転条件が成立する場合に、内燃機関のアイドル状態において、可変ノズルの開度を上げる可変ノズル開手段を含むものであってもよい。
 上記の構成によれば、可変ノズルの開度を上げることにより、タービンホイールの回転の上昇を防止することができる。その結果、ディフューザ部に大きな負圧を作り出すことが可能となる。
 また、本発明は、内燃機関の排気通路と吸気通路とを接続し排気の一部を吸気通路に還流させるEGR通路と、EGR通路を開閉可能なEGRバルブと、を更に備えるものであってもよい。そして、前記デポジット洗浄手段は、デポジット堆積運転条件が成立する場合に、内燃機関のアイドル状態において、EGRバルブを閉じるEGRバルブ閉手段を含むものであってもよい。
 上記の構成によれば、EGRバルブを閉じることにより、ディフューザ部に大きな負圧を作り出すことが可能となる。
 また、本発明における前記オイル供給装置は、連通路の途中に設置されブローバイガス中に含まれるオイルを当該ブローバイガスから分離して捕集するオイル捕集手段と、オイル捕集手段で捕集したオイルを貯留するオイルタンクと、吸気通路の上記上流側の部位に設けられ、オイルタンクに接続され、コンプレッサの内部におけるデポジット堆積を抑制する程度の大きさの粒径を有するオイルミストを上記上流側の部位に供給するオイルミスト注入弁と、を含むものであってもよい。
 上記の構成によれば、デポジット堆積運転条件が成立する場合に、ブローバイガスからオイルを回収し、この回収したオイルをオイルミスト注入弁によって、オイルミストとして吸気通路の上記上流側の部位に供給することができる。このような態様によってコンプレッサの内部通路に該当するディフューザ部に供給されるオイルを増量することにより、必要な場合に、確実に、コンプレッサへのデポジット堆積の防止措置を取ることができる。
 また、本発明は、LPL-EGR装置を更に備えるものであってもよい。そして、前記オイル供給装置は、コンプレッサの内部通路を流れるガスのスーツ濃度と、LPL-EGR装置におけるLPL混合率の値と、コンプレッサの出口温度とに基づいてデポジット堆積運転条件が成立するか否かを判定するデポジット堆積判定手段と、デポジット堆積判定手段によりデポジット堆積運転条件が成立すると判定された場合に、オイルミスト注入弁を開弁する制御手段と、を含むものであってもよい。
 これにより、デポジット堆積運転条件の成立を精度良く判定し、迅速にオイルミスト注入を実現して、確実にコンプレッサにおけるデポジット堆積を抑制することができる。
 また、本発明における前記オイルミスト注入弁は、コンプレッサのディフューザ部に着床した場合でも固着する前にディフューザ部の出口まで到達する程度の大きさ以上の粒径のオイルミストを供給するものであってもよい。
 これにより、確実にコンプレッサのディフューザ部壁面におけるデポジット堆積を抑制することができる。
 また、本発明は、オイル捕集手段よりもブローバイガスの流れの上流側の上流側接続部において連通路から分岐しオイル捕集手段よりもブローバイガスの流れの下流側の下流側接続部において連通路に合流するバイパス通路と、ブローバイガスの流路形態を、ブローバイガスがオイル捕集手段を通過するオイル捕集流路形態と、ブローバイガスがオイル捕集手段を通過せずにバイパス通路を流れる非オイル捕集流路形態との間で選択可能な流路切替手段と、内燃機関の運転状態およびオイルタンク内のオイル量が上限値以上であるか否かに応じて、流路切替手段を制御してオイル捕集流路形態と非オイル捕集流路形態との間でブローバイガスの流路形態を切り替える流路制御手段と、を更に備えるものであってもよい。前記オイル捕集手段は、遠心分離式のオイルセパレータであってもよい。そして、前記オイルミスト注入弁は、遠心分離式のオイルセパレータを通過するオイルミスト粒径の最大値よりも大きな粒径のオイルミストを供給するものであってもよい。
 これにより、ブローバイガスの流路形態に左右されずに、所望のタイミングで、安定的に、ある程度の大きさの粒径を有するオイルミストを吸気通路の上記上流側の部位に供給することができる。
本発明の実施の形態1の内燃機関のシステム構成を説明するための図である。 図1に示す内燃機関の内部構造を概略的に表した図である。 負圧ポンプの吸気口周りの構成の一例を表した概略図である。 図2に示す負圧ポンプの詳細な構成を説明するための図である。 図2に示す負圧ポンプ周りのシリンダヘッドの内部空間の構成を表した図である。 図2に示すオイルセパレータ室周りを拡大して示す構造の一例を表した図である。 図1に示すコンプレッサの詳細な構成を表した断面図である。 コンプレッサの内部におけるデポジットの具体的な生成メカニズムを説明するための図である。 本発明の実施の形態1において実行されるルーチンのフローチャートである。 大気開放バルブの開弁時のガス流れを表した図である。 コンプレッサへの多量のオイルミストの供給によるデポジットの堆積防止効果を説明するための図である。 ブローバイガス中のオイル量とオイル粒径との関係を表した図である。 コンプレッサ効率低下代とエンジン運転時間との関係を表した図である。 大気開放バルブの開閉によるコンプレッサ効率の変化を表した図である。 本発明の実施の形態2において実行されるルーチンのフローチャートである。 図15に示す制御ルーチンによる効果を説明するための図である。 本発明の実施の形態2の変形例において実行されるルーチンのフローチャートである。 図17に示す制御ルーチンによる効果を説明するための図である。 本発明の実施の形態3における負圧ポンプの吸気口周りの構成を表した概略図である。 本発明の実施の形態3において負圧タンクを有効利用するために実行される制御の概要を表したタイムチャートである。 本発明の実施の形態3の変形例において負圧タンクを有効利用するために実行される制御の概要を表したタイムチャートである。 本発明の実施の形態4において実行されるルーチンのフローチャートである。 図1に示す内燃機関の潤滑系に対する負圧ポンプの配置例を説明するための図である。 図1に示す内燃機関の潤滑系に対する負圧ポンプの配置の他の例を説明するための図である。 図1に示す内燃機関の潤滑系に対する負圧ポンプの配置の他の例を説明するための図である。 負圧ポンプの入口側の構成の第1変形例を説明するための図である。 負圧ポンプの入口側の構成の第2変形例を説明するための図である。 負圧ポンプの入口側の構成の第3変形例を説明するための図である。 負圧ポンプの入口側の構成の第4変形例を説明するための図である。 本発明の実施の形態5の内燃機関の内部構造を概略的に表した図である。 図30に示す内燃機関の潤滑系に対するオイルジェットの配置例を説明するための図である。 本発明の実施の形態5において実行されるルーチンのフローチャートである。 本発明の実施の形態6において実行されるルーチンのフローチャートである。 図30に示す内燃機関の潤滑系に対するオイルジェットの配置の他の例を説明するための図である。 本発明の実施の形態7の内燃機関のシステム構成を説明するための図である。 ブローバイガス中のオイルミストの量と粒径との関係(オイルミスト粒径分布)を、オイルセパレータの有無で比較して表した図である。 コンプレッサに取り込まれたオイルミストによるデポジットの堆積に対して、オイルミストの粒径の違いが与える影響を説明するための図である。 コンプレッサ効率低下代Δηcと内燃機関の運転時間との関係を、オイルセパレータの有無で比較して表した図である。 本発明の実施の形態7において実行されるルーチンのフローチャートである。 図39に示す制御ルーチンによる効果を説明するための図である。 コンプレッサへのデポジットの堆積とコンプレッサ効率ηcの変化との関係を、オイルセパレータによるオイルの捕集の有無で比較して表した図である。 切替弁の配置場所のバリエーションを説明するための図である。 本発明の実施の形態8において実行されるルーチンのフローチャートである。 図43に示す制御ルーチンによる効果を説明するための図である。 本発明の実施の形態9の内燃機関のシステム構成を説明するための図である。 ターボ過給機のコンプレッサハウジングおよびセンタハウジングの一部を示す断面図である。 本発明の実施の形態9において実行されるルーチンのフローチャートである。 本発明の実施の形態10の内燃機関のシステム構成を説明するための図である。 オイルミスト回収タンクおよびオイルミスト注入弁の近傍を拡大した模式図である。 デポジット堆積とスーツ濃度との関係を説明するための図である。 デポジット堆積とLPL-EGR混合率との関係を説明するための図である。 デポジット堆積とLPL-EGR混合率との関係を説明するための図である。 デポジット堆積とコンプレッサ出口温度との関係を説明するための図である。 本発明の実施の形態10において実行されるルーチンのフローチャートである。 本発明の実施の形態10において実行されるルーチンのフローチャートである。
実施の形態1.
[実施の形態1のシステム構成]
 図1は、本発明の実施の形態1の内燃機関10のシステム構成を説明するための図である。図1に示すシステムは、内燃機関10を備えている。ここでは、内燃機関10は、4サイクルのディーゼル機関(圧縮着火内燃機関)10であり、車両に搭載され、その動力源とされているものとする。本実施形態の内燃機関10は、直列4気筒型であるが、本発明における内燃機関の気筒数および気筒配置はこれに限定されるものではない。
 内燃機関10の各気筒には、燃料を筒内に直接噴射するインジェクタ12が設置されている。各気筒のインジェクタ12は、共通のコモンレール14に接続されている。コモンレール14内には、サプライポンプ(図示省略)によって加圧された高圧の燃料が供給されている。そして、このコモンレール14から各気筒のインジェクタ12へ燃料が供給される。各気筒から排出される排気ガスは、排気マニホールド16aによって集合され、排気通路16に流入する。
 内燃機関10は、可変ノズル型のターボ過給機18を備えている。ターボ過給機18は、排気ガスの排気エネルギーによって作動するタービン18aと、連結軸18c(後述の図6)を介してタービン18aと一体的に連結され、タービン18aに入力される排気ガスの排気エネルギーによって回転駆動されるコンプレッサ18bとを有している。コンプレッサ18bは、後述の図6に示すように、遠心式のコンプレッサである。ターボ過給機18のタービン18aは、排気通路16の途中に配置されている。更に、ターボ過給機18は、タービン18aに供給される排気ガスの流量を調整するための可変ノズル(VN)(図示省略)を有している。可変ノズルの開度を図示省略するアクチュエータ(例えば、後述する負圧ポンプ96が生成する負圧を利用するもの)によって調整することにより、過給圧を制御することができる。また、タービン18aよりも下流側の排気通路16には、排気ガスを浄化するために、酸化触媒20およびDPF(Diesel Particulate Filter)22が上流側から順に設置されている。
 内燃機関10の吸気通路24の入口付近には、エアクリーナ26が設けられている。エアクリーナ26を通って吸入された空気は、ターボ過給機18のコンプレッサ18bで圧縮された後、インタークーラ28で冷却される。インタークーラ28を通過した吸入空気は、吸気マニホールド24aにより分配されて、各気筒に流入する。吸気通路24におけるインタークーラ28と吸気マニホールド24aとの間には、ディーゼルスロットル30が設置されている。
 吸気通路24におけるエアクリーナ26の下流近傍には、吸入空気量を検出するためのエアフローメータ32と、吸気通路24の入口における吸気の温度(吸気入口温度T0)を検出すための第1吸気温度センサ34とがそれぞれ設置されている。また、吸気通路24におけるコンプレッサ18bの出口近傍には、コンプレッサ18bから排出された吸気の温度(コンプレッサ出口温度)を検出するための第2吸気温度センサ36が設置されている。更に、吸気マニホールド24aには、吸気マニホールド圧力(過給圧)を検出するための吸気圧力センサ38が設置されている。
 また、図1に示すシステムは、高圧排気ガス還流通路(HPL:High Pressure Loop)40を備えている。HPL40は、タービン18aの上流側に位置する排気マニホールド16aとコンプレッサ18bの下流側に位置する吸気マニホールド24aとを連通するように構成されている。このHPL40の途中には、HPL40を通って吸気マニホールド24aに還流する再循環排気ガス(EGRガス)の量を調整するためのHPL-EGR弁42が配置されている。
 更に、図1に示すシステムは、低圧排気ガス還流通路(LPL:Low Pressure Loop)44を備えている。LPL44は、タービン18aよりも下流側かつDPF22よりも下流側の排気通路16とコンプレッサ18bよりも上流側の吸気通路24とを連通するように構成されている。このLPL44の途中には、EGRガスの流れの上流側から順に、LPL44を流れるEGRガスを冷却するためのEGRクーラ46、および、LPL44を通って吸気通路24に還流するEGRガス量を調整するためのLPL-EGR弁48が設けられている。また、LPL44と排気通路16との接続部位よりも下流側の排気通路16には、排気絞り弁50が配置されている。
 更に、本実施形態のシステムは、ECU(Electronic Control Unit)60を備えている。ECU60の入力部には、上述したエアフローメータ32、吸気温度センサ34、36および吸気圧力センサ38に加え、エンジン回転数を検出するためのクランク角センサ62、エンジン冷却水温度を検出するための水温センサ64、および、クランク室80内の圧力を検出するためのクランク室内圧力センサ82等の内燃機関10の運転状態を検出するための各種センサが接続されている。また、ECU60には、内燃機関10を搭載する車両の走行距離を検知するためのトリップメータ66、および車両のブレーキペダルの踏力もしくは開度(踏み込み量)を検知するためのブレーキセンサ67が接続されている。更に、ECU60の出力部には、上述したインジェクタ12、ディーゼルスロットル30、HPL-EGR弁42、LPL-EGR弁48および排気絞り弁50に加え、ガス導入通路98(図2参照)を開閉するための大気開放バルブ100(図2参照)、ブレーキ負圧通路102(図3参照)を開閉するための電磁弁106(図3参照)、および、負圧通路108(図3参照)を開閉するための電磁弁110(図3参照)等の内燃機関10の運転を制御するための各種のアクチュエータが接続されている。ECU60は、上記各種のセンサ出力と所定のプログラムとに基づいて上記各種のアクチュエータを駆動することにより、内燃機関10の運転状態を制御するものである。
 図2は、図1に示す内燃機関10の内部構造を概略的に表した図である。
 内燃機関10の各気筒の内部には、ピストン68が往復移動自在に配置されている。ピストン68は、コンロッド70を介してクランクシャフト72に連結されている。内燃機関10の各気筒を構成する部材であるシリンダブロック74の下方には、クランクケース76が配置されており、更にその下方には、内燃機関10の各部を潤滑するオイルを溜めておくためのオイルパン78が配置されている。
 ピストン68の下方側(クランクシャフト72側)には、ピストン68、シリンダブロック74、クランクケース76およびオイルパン78により囲まれた空間として、クランク室80が形成されている。また、クランクケース76には、上記クランク室内圧力センサ82が取り付けられている。
 一方、シリンダブロック74の上方には、吸気通路24および排気通路16のそれぞれの一部が形成されているシリンダヘッド84が配置されている。ピストン68の上方側には、シリンダヘッド84との間で囲まれた空間として、燃焼室86が形成されている。尚、図2では、吸気弁および排気弁の図示が省略されている。
 また、シリンダヘッド84の上方には、シリンダヘッド84をカバーするヘッドカバー88が配置されている。シリンダヘッド84とヘッドカバー88とで囲まれた内部空間90は、シリンダブロック74およびシリンダヘッド84に形成された内部連通路92、94を介して、クランク室80と連通している。すなわち、機関内部(内燃機関10の本体の内部)には、クランク室80に通じる機関内部空間として、内部連通路92、94および上記内部空間90が形成されている。
 内燃機関10は、この内部空間90と、コンプレッサ18b(より具体的には、コンプレッサインペラ18b3(図7参照)よりも上流側の吸気通路24とを連通させる連通路52を備えている。図2に示すように、クランク室80内には、ピストン68とシリンダ壁面との隙間をすり抜けて燃焼室86側から漏れ出た燃焼ガスおよび未燃の混合気(ブローバイガス)が導入される。クランク室80、並びにこれに通じる機関内部空間としての内部連通路92、94および内部空間90は、機関内部においてブローバイガスが流れるブローバイガス通路として機能する。そして、連通路52は、機関内部に存在するブローバイガスを吸気通路24に還流させるためのブローバイガス通路として機能する。
 内燃機関10のシリンダヘッド84には、図2に示すように、負圧ポンプ(例えば、真空ポンプ)96が設置されている。これらの連通路52および負圧ポンプ96は、後述の図5から分かるように、クランクシャフト72の軸方向における内燃機関10の一方の端部付近に配置されている。負圧ポンプ96の吸気口96aには、他端が大気に開放されたガス導入通路98の一端が接続されている。ガス導入通路98の途中には、ガス導入通路98を開閉するための電磁弁である大気開放バルブ100が設置されている。負圧ポンプ96の排気口96bは、シリンダヘッド84内の内部空間90と連通している。
 ガス導入通路98には、大気開放バルブ100よりも吸気口96aに近い部位に、負圧ポンプ96が生成する負圧を利用する所定の負圧利用装置に繋がる通路が接続されている。図3は、負圧ポンプ96の吸気口96a周りの構成の一例を表した概略図である。図3に示すように、ガス導入通路98には、ブレーキ負圧通路102の一端が接続されている。ブレーキ負圧通路102の他端は、内燃機関10を搭載する車両のブレーキシステムが備えるブレーキブースター104(負圧利用装置に相当)に接続されている。ブレーキ負圧通路102の途中には、ブレーキ負圧通路102を開閉するための電磁弁106が設置されている。また、ガス導入通路98には、その他の負圧利用装置(例えば、可変ノズル、HPL-EGR弁42、LPL-EGR弁48およびウェイストゲートバルブ(図示省略)をそれぞれ駆動するためのアクチュエータ)に負圧を供給するための負圧通路108が接続されており、負圧通路108の途中には、負圧通路108を開閉するための電磁弁110が設置されている。
 図4は、図2に示す負圧ポンプ96の詳細な構成を説明するための図である。
 図4に示すように、負圧ポンプ96のシリンダ96cの内部には、円盤状のローター96dが配置されている。ローター96dは、略円筒状のシリンダ96cに対して偏心した状態で配置されている。ローター96dは、カムシャフト112(後述の図5参照)と同心状に固定されている。すなわち、負圧ポンプ96は、カムシャフト112の回転力を利用して駆動される。
 ローター96dの中心軸96d1には、カムシャフト(吸気カムシャフト、排気カムシャフトまたは吸排気カムシャフト)112の内部に形成された油路(図示省略)に繋がる給油口96eが設けられている。ローター96dには、ローター中心軸96d1を中心として対向する2つの径方向に延びるように形成された一対のローター溝96d2が形成されている。それぞれのローター溝96d2の内部には、ローター溝96d2に沿ってローター96dの径方向に進退自在なベーン96fが収納されている。それぞれのベーン96fとローター中心軸96d1との間には、ベーン96fをローター96dの径方向外側に向けて付勢するためのスプリング96gが配置されている。
 負圧ポンプ96の吸気口96aは、既述したようにガス導入通路98と連通している。シリンダヘッド84内の内部空間90に連通する排気口96bには、排気口96bを開閉するための排気弁96hが設置されている。排気弁96hは、スプリング96iによって排気口96bを閉弁するように付勢されている。
 以上のように構成された負圧ポンプ96では、図4(A)および(B)に示すように、ローター96dの回転に伴って一対のベーン96fがローター96dの径方向に伸縮する。この際のローター96dの回転位置に応じて、シリンダ96cの内部は、一対のベーン96fによって仕切られることによって3つもしくは2つの空間に分割される。吸気口96aからシリンダ96c内の分割された空間に取り込まれた空気は、ローター96dの回転に伴って圧縮されていく。圧縮された空気の圧力による排気弁96hの押し上げ力がスプリング96iの付勢力に打ち勝つと、排気弁96hが開き、空気が排気口96bから排出される。この際、ローター中心軸96d1の給油口96eからシリンダ96c内に供給されたオイルが空気(新気)とともにオイルミストとして排出される。
 既述したように、内燃機関10の運転中のクランク室80内には、ピストン68とシリンダ壁面との隙間をすり抜けたブローバイガスが導入される。大気開放バルブ100の開弁中には、ガス導入通路98から負圧ポンプ96に吸入された新気がオイルミストとともにシリンダヘッド84内の内部空間90に排出される。図2中に破線の矢印で示すように、負圧ポンプ96から排出された新気およびオイルミストの一部は、排気口96bに近い方の内部連通路92を通ってクランク室80に導かれ、残りは、内部空間90に導入される。そして、クランク室80内に存在するブローバイガスは、内部連通路92からクランク室80に導入された新気およびオイルミストとともに、もう一方の内部連通路94を通って内部空間90に導かれる。このようにして内部空間90に導かれたブローバイガス(負圧ポンプ96からの新気およびオイルミストを含む)は、クランク室80に通じる内部空間90とコンプレッサ18bの上流側の吸気通路24との間の圧力差によって、連通路52を通ってコンプレッサ18bの上流側の吸気通路24に流れていく。そして、吸気通路24に導入されたオイルミストは、吸気の流れとともにコンプレッサ18bの内部通路(ディフューザ部18b6など)に供給されることになる。
 以上のように、本実施形態の内燃機関10は、連通路52を利用してコンプレッサ18bの内部通路にオイルを供給するオイル供給装置を備えている。そして、オイル供給装置は、オイルミストを生成するために、負圧ポンプ96とガス導入通路98と大気開放バルブ100とを有するオイルミスト生成装置を備えている。コンプレッサ18bの上流には、クランク室80と、コンプレッサ18bよりも上流側の吸気通路24との間の圧力差に応じた量で、オイルミストを含むブローバイガスが連通路52を介して供給されている。このようにして供給されるオイルミスト量と比べ、大気開放バルブ100の開弁時には、負圧ポンプ96から排出されるオイルミスト量が加わる。このため、オイルミストを増量することができる。
 図5は、図2に示す負圧ポンプ96周りのシリンダヘッド84の内部空間90の構成を表した図である。より具体的には、図5(A)は、大気開放バルブ100が閉弁状態にある時の動作を示し、図5(B)は、大気開放バルブ100が開弁状態にある時の動作を示している。
 図5に示すように、負圧ポンプ96には、カムシャフト112内に形成された油路からオイルが供給される。大気開放バルブ100が閉じられた図5(A)に示す状態では、負圧ポンプ96に対して新気(大気)は供給されない。このため、この状態では、負圧ポンプ96に供給されたオイルは、図5(A)に示すように塊となって排気口96bから排出される。この場合には、質量が大きいため、オイルはオイルパン78にまで落下する。このため、この場合には、ブローバイガス中のオイルミストを効果的に増加させることはできない。
 一方、大気開放バルブ100が開かれた図5(B)に示す状態では、ガス導入通路98から供給される空気とカムシャフト112から供給されるオイルとが負圧ポンプ96内で混合しながら圧縮される。このため、この状態では、図5(B)に示すように、負圧ポンプ96の排気口96bから空気(新気)とともにオイルが放出されることにより、霧吹きのように機関内部にオイルミストが供給されることになる。
 また、図5に示すように、カムシャフト112の上方側(ヘッドカバー88側)の内部空間90には、ブローバイガス中に含まれるオイルやカムシャフト112等の動弁系の部材から飛散するオイルを落とすための壁面を有するバッフルプレート114が配置されている。大気開放バルブ100の開弁時には、負圧ポンプ96から排出されるオイルミストと新気とが、カムシャフト112の回転等の動弁系の部材の運動によって発生するオイルミストと、バッフルプレート114の壁面に付着したオイルとを巻き込みつつ、内部空間90に供給される。
 更に、大気開放バルブ100の開弁時には、負圧ポンプ96の排気口96bから内部空間90に空気が導入されることにより、機関内部を流通するブローバイガスの量が増えることになる。その結果、クランク室80内に存在するオイルミスト(ピストン68やコンロッド70の運動で発生したもの等)の持ち去り量(吸気通路24に回収するブローバイガス量)を増やすことができる。
 また、図2に示すように、ヘッドカバー88への連通路52の接続部の付近(バッフルプレート114の上部)の内部空間90には、ブローバイガスからオイルを分離するためのオイルセパレータ室116が区画されている。図6は、図2に示すオイルセパレータ室116周りを拡大して示す構造の一例を表した図である。図6に示すように、オイルセパレータ室116には、シリンダヘッド84内の内部空間90に通じる入口部116aが設けられている。上述した連通路52は、より具体的には、オイルセパレータ室116の出口部に設けられている。
 内部空間90内のブローバイガスは、クランク室80に通じる内部空間90とコンプレッサ18bの上流側の吸気通路24との間の圧力差によって吸気通路24に向けて流れていく。図6に示すように、オイルセパレータ室116は、ブローバイガス中に含まれるオイルを捕集するために、入口部116aを通過するガスの流れと出口部(連通路52の接続部)を通過するガスの流れとを同一線上に位置させないように両者を所定距離だけ離して配置している。このような構成によって、入口部116aからオイルセパレータ室116に流入したブローバイガスは、図6中に矢印で示すように、流れ方向を変化させながら出口部に向けて進んでいく。これにより、オイルセパレータ室116の内部を通過している間にオイルセパレータ室116の壁面に衝突したブローバイガス中のオイルが壁面に付着することで、ブローバイガスからオイルが分離して捕集される。壁面に付着することで捕集されたオイルは、オイル回収孔116bおよび内部連通路92を通ってオイルパン78に戻される。以上のように、オイル消費の抑制のために本実施形態の内燃機関10が備えるオイルセパレータ室116は、衝突式のオイルセパレータである。
[コンプレッサへのデポジットの堆積について]
 次に、吸気通路24に導入されたブローバイガス中に劣化したミスト状のオイルが含まれていた場合に生じ得る課題である、コンプレッサ18bの内部(ディフューザ部18b6)へのデポジットの堆積について説明する。
 図7は、図1に示すコンプレッサ18bの詳細な構成を表した断面図である。
 コンプレッサ18bは、吸気通路24の途中に介在し、コンプレッサ18bのハウジング18b1の内部通路は、吸気通路24の一部として機能する。すなわち、吸気通路24には、コンプレッサ18bの内部通路も含まれる。図7に示すように、ターボ過給機18におけるコンプレッサ18b側のハウジング18b1には、吸気の上流側の吸気通路24に接続されるコンプレッサ入口部18b2と、連結軸18cに固定されたコンプレッサインペラ18b3を収容するインペラ部18b4と、渦巻き状のスクロール部18b5と、インペラ部18b4とスクロール部18b5との間においてインペラ部18b4よりも外周側に位置し、円板状の通路であるディフューザ部18b6とが形成されている。
 コンプレッサ入口部18b2からコンプレッサ18bの内部に取り込まれた吸気ガスは、インペラ部18b4およびディフューザ部18b6を通る際に加圧されて高温になったうえで、スクロール部18b5を通ってコンプレッサ18bの下流側の吸気通路24に排出されるようになっている。
 図1に示すように、吸気通路24におけるコンプレッサ18bの上流側の部位には、連通路52を介してブローバイガスが導入されるようになっている。その結果、吸気通路24に導入されるブローバイガス中にオイルミストが含まれていると、オイルミストは、コンプレッサ18bの内部に取り込まれることになる。このため、コンプレッサ18bに取り込まれたオイルが劣化したもの(スーツを含んだもの)であった場合には、当該オイルミストがコンプレッサ18bの内部において高温に曝されると、コンプレッサ18bの内部通路(具体的には、図7に示すように、ディフューザ部18b6の壁面)においてデポジットが生成し、ディフューザ部18b6に堆積してしまうことが懸念される。そして、このようなデポジットのディフューザ部18b6への堆積が進行すると、ターボ過給機18の性能低下が生ずることが懸念される。
 また、本実施形態の内燃機関10では、吸気通路24におけるコンプレッサ入口部18b2の近傍には、LPL44を介してEGRガスが導入されるようになっている。このように、EGRガスがコンプレッサ18bの上流に導入されるようになっていると、高温のEGRガスが低温(常温)の新気と十分に混合しないままコンプレッサ18bに流入し、コンプレッサ18bの内部(ディフューザ部18b6)が局所的な高温になり得る。その結果、劣化したオイルミストがそのような局所的な高温部に曝されることがあると、デポジットが生成し易くなる。また、LPL44を利用したEGRを使用しない運転領域においても、高負荷運転時にはコンプレッサ18bの内部温度が高くなり、デポジットが発生し易い。
 図8は、コンプレッサ18bの内部におけるデポジットの具体的な生成メカニズムを説明するための図である。
 図8に示すように、ブローバイガス中に含まれるオイルミストは、直径で6μm程度以下のものである。劣化したオイルミストには、直径で0.1μm程度のススが含まれている。このようなオイルミストがインペラ部18b4に流入すると、吸気とともに温度上昇することによって、オイル部分が蒸発していく。その結果、オイルミストが高粘度化し、粘着性が高くなっていく。
 その後、高粘度化したデポジットがディフューザ部18b6に流入すると、流入したオイルミストの一部はディフューザ部18b6に着床し、残りのオイルミストは着床せずに下流側に流れていく。ディフューザ部18b6に着床したオイルミストは、その後も高温の吸気に曝されることによって更に蒸発していく。その結果、着床したオイルミストの一部は、ディフューザ部18b6に固着してデポジットとなり、残りのオイルミストは固着までには至らずに下流側に流れていく。
[実施の形態1における特徴的な制御]
 本件発明者らは、鋭意研究の結果、蒸発する間もないほど多量のオイルがコンプレッサ18bの内部通路に持ち込まれた場合には、デポジットは生成されず、また、コンプレッサ18bに付着したデポジットが剥離して除去されるという有意な効果が得られることを見出した。
 そこで、本実施形態では、ブローバイガス中に含まれるオイルに起因するコンプレッサ18bの内部へのデポジットの堆積が懸念されるデポジット堆積運転条件が成立する場合には、当該デポジット堆積運転条件が不成立である場合と比べてコンプレッサ18bの内部通路に供給されるオイルを増量するようにした。
 より具体的には、コンプレッサ18bの内部にデポジットが堆積すると、コンプレッサ効率が低下する。そこで、本実施形態では、内燃機関10の運転中にコンプレッサ効率が所定値以下に低下した場合に、上記デポジット堆積運転条件が成立すると判定するようにした。そして、デポジット堆積運転条件が成立する場合に、平常時には閉じ状態とされている大気開放バルブ100を所定開度で開くことによって、ガス導入通路98を開放するようにした。
 また、本実施形態では、上記負圧利用装置が利用する負圧が不足するか否かを判定するようにした。そして、負圧不足が生じた場合には、大気開放バルブ100を開くことを禁止することによって、ガス導入通路98が開放されないようにした。
 更に、本実施形態では、ガス導入通路98の開放中に負圧ポンプ96が生成する負圧をブレーキブースター104が利用する要求が生じた場合には、大気開放バルブ100を閉じることによってガス導入通路98を直ちに遮断するようにした。
 図9は、本発明の実施の形態1の特徴的な制御を実現するために、ECU60が実行する制御ルーチンを示すフローチャートである。尚、本ルーチンは、所定の制御周期毎に繰り返し実行されるものとする。
 図9に示すルーチンでは、先ず、上記負圧利用装置が利用する負圧が不足するか否かが判定される(ステップ100)。本ステップ100の判定は、例えば、次のような手法で行うことができる。すなわち、上記ブレーキセンサ67により検知されるブレーキペダルの踏力もしくは開度(踏み込み量)に基づいて、ブレーキブースター104が必要とする負圧値が予め設定したマップ等を利用して算出される。同様に、他の負圧利用装置(例えば、可変ノズルを駆動するためのアクチュエータ)については、現在の開度(例えば、可変ノズルの開度)と目標開度との偏差に基づいて、対象とする負圧利用装置が必要とする負圧値が予め設定したマップ等を利用して算出される。また、大気開放バルブ100を所定開度だけ開いた際に確保可能な負圧値が予め設定したマップ等を利用して算出される。本ステップ100では、このような情報に基づいて、各負圧利用装置が必要とする負圧値が大気開放バルブ100の開弁時に確保可能な負圧値よりも大きい場合に、負圧利用装置が利用する負圧が不足すると判定される。
 ステップ100において負圧不足が認められた場合には、大気開放バルブ100の制御モードとして、大気開放バルブ100を全閉とする通常運転モードが選択される(ステップ102)。
 一方、ステップ100において負圧不足が生じていないと判定された場合には、次いで、コンプレッサ効率が所定値以下か否かが判定される(ステップ104)。本ステップ104における判定は、例えば、次のような手法で行うことができる。
 すなわち、例えば、エンジン回転数とエンジン負荷(燃料噴射量)とにより算出される目標過給圧と、吸気圧力センサ38により検出される実過給圧との偏差が所定値以上となる場合に、コンプレッサ効率が所定値以下に低下したと判断することができる。
 或いは、例えば、実過給圧を目標過給圧に一致させるために可変ノズルの開度制御をPID制御を用いて行っている場合には、I項(積分項)の値が所定値以上大きくなった場合に、コンプレッサ効率が所定値以下に低下したと判断することができる。
 或いは、例えば、次のような手法を用いてもよい。コンプレッサ効率ηcおよびコンプレッサ出口温度T3は、次式に従ってそれぞれ算出することができる。
   ηc=T1((P3/P1)(κ-1)/κ-1)/(T3-T1)
   T3=T1((P3/P1)(κ-1)/κ-1)/ηc+T1
 ただし、上記の式において、P3はコンプレッサ出口圧力であり、P1はコンプレッサ入口圧力もしくは大気圧であり、T1はコンプレッサ出口温度である。
 トルク(燃料噴射量)とエンジン回転数との関係で規定された目標空気流量、目標コンプレッサ出口圧力(吸気マニホールド圧力)、或いはコンプレッサ18bの圧力比(P3/P1)を実現した際に、上記の式によって算出されるコンプレッサ出口温度T3が所定値より高い場合に、コンプレッサ効率ηcが所定値以下に低下したと判断してもよい。上記の式によれば、コンプレッサ18bの圧力比(P3/P1)およびコンプレッサ入口温度T1が一定であれば、コンプレッサ効率ηcが低下するとコンプレッサ出口温度T3が上昇する。このため、上記の式に基づいて、コンプレッサ効率ηcが所定値以下に低下したと判断することができる。
 本実施形態では、本ステップ104の処理によってコンプレッサ効率が所定値以下に低下したと判定された場合に、コンプレッサ18bの内部へのデポジットの堆積が懸念されるデポジット堆積運転条件が成立したものと判断される。尚、一旦成立したデポジット堆積運転条件は、コンプレッサ効率が上記所定値よりも大きな他の所定値に達する(回復する)まで成立し続けるものとする。
 上記ステップ104においてコンプレッサ効率の低下が認められない場合には、通常運転モードが選択される(ステップ102)。一方、コンプレッサ効率の低下が認められた場合、つまり、デポジット堆積運転条件が成立する場合には、大気開放バルブ100を所定開度だけ開くデポジット掃除モードが実行される(ステップ106)。大気開放バルブ100の開度を調整することにより、負圧ポンプ96に供給される空気量を調整することができる。これにより、負圧ポンプ96から排出されるオイルミストの量、更には、機関内部のブローバイガス量を調整することができる。従って、本ステップ106において制御される大気開放バルブ100の開度は、オイル消費が必要最小限の範囲内で、デポジットの堆積防止(ここでは、デポジットの付着(生成)および成長の防止、並びに、洗浄による付着したデポジットの除去)に必要なオイルミストがコンプレッサ18bの上流に供給されるように予め設定されている。また、大気開放バルブ100の開度は、判定されるデポジットの堆積の程度に応じて変更されるものであってもよい。
 次に、ステップ108では、次の2つの要件がともに成立するか否かが判定される。すなわち、1つ目の要件として、ステップ106の処理によって大気開放バルブ100が開かれている状態においてブレーキ要求(すなわち、負圧ポンプが生成する負圧をブレーキブースター104が利用する要求)があるか否かがブレーキセンサ67を用いて判定される。更に、2つ目の要件として、大気開放バルブを開いた状態で負圧ポンプ96が生成する負圧がブレーキ要求を満足する負圧よりも小さいか否かが判定される。その結果、本ステップ108の判定が成立する場合には、通常運転モードに戻すことによって大気開放バルブ100が直ちに閉じられる。尚、ブレーキ要求が無くなった場合には、大気開放バルブ100の開度は、閉じる前の開度に戻されることになる。
 尚、上述した図9に示すルーチンの処理では、負圧不足が認められる場合には、コンプレッサ効率の高低にかかわらず、大気開放バルブ100を全閉とする通常運転モードが選択されるようになっている。しかしながら、大気開放バルブ100の制御態様は、上記のものに限定されない。すなわち、大気開放バルブ100は、例えば、負圧不足が認められる場合に、その時々の負圧不足を解消するために必要な開度だけ絞られるようになっていてもよい。すなわち、大気開放バルブ100の開度は、負圧不足が生じない目標負圧が確保されるようにフィードバック制御されるものであってもよい。
 以上説明した図9に示すルーチンによれば、負圧不足が認められない状況下において、コンプレッサ効率が所定値以下に低下したことでデポジット堆積運転条件が成立すると判断できる場合には、大気開放バルブ100が開かれる。図10は、大気開放バルブ100の開弁時のガス流れを表した図である。本実施形態の負圧ポンプ96は、カムシャフト112の回転力を利用しているため、内燃機関10の運転中には常時駆動されている。このため、大気開放バルブ100が開かれた状態では、負圧ポンプ96の作用によって、図10に示すように、新気とともにオイルミストが機関内部(内部空間90)に供給されるようになる。このため、この状態では、連通路52を介してコンプレッサ18bの上流側の吸気通路24に導入されるブローバイガス中に含まれるオイルミスト量を増やすことができ、また、ブローバイガス量自体も増やすことができる。そして、吸気通路24に導入されたオイルミストを含むブローバイガスは、コンプレッサ18bの内部通路に供給される。
 図11は、コンプレッサ18bへの多量のオイルミストの供給によるデポジットの堆積防止効果を説明するための図である。
 蒸発する間もないほど多量のオイルが流動性を有した状態でコンプレッサ18bの内部に持ち込まれた場合には、図11に示すようなデポジットの堆積防止効果を得ることができる。より具体的には、図11に示すように、流動性を有するオイルAの前方に、流動性を失い、このままではデポジットになってしまう小粒径のオイルBが着床している場合を想定する。この場合、オイルAがオイルBに接触すると、流動性のあるオイルAがオイルBを取り込んで巨大化する。そして、巨大化したオイルは、流動性を有したままディフューザ部18b6の出口に到達し、下流側に排出される。このように、蒸発する間もないほど多量のオイルをコンプレッサ18bの内部通路に供給することによって、ディフューザ部18b6を洗浄し、小粒径のオイルによるデポジットの生成および成長を防止する効果が得られる。
 また、本実施形態の内燃機関10の構成によれば、図5を参照して既述したように、次のような3つの理由により、ブローバイガス中のオイルミスト量を増やすことができる。すなわち、1つ目の理由として、大気に開放されるガス導入通路98が吸気口96aに接続された負圧ポンプ96と、ガス導入通路98を開閉する大気開放バルブ100とが備えられている。これにより、大気開放バルブ100の開弁時に、負圧ポンプ96により圧縮された新気とともに排気口96bからオイルミストを機関内部に供給することができる。2つ目の理由として、動弁系が配置される内部空間90に向けて負圧ポンプ96の排気が導入されるようになっている。これにより、負圧ポンプ96から排出されるオイルミストと新気とを、カムシャフト112の回転等の動弁系の部材の運動によって発生するオイルミストと、バッフルプレート114の壁面に付着したオイルとを巻き込みつつ、内部空間90に供給することができる。3つ目の理由として、クランク室80に連通する内部空間90に負圧ポンプ96の排気が導入されるようになっている。これにより、機関内部を流通するブローバイガスの量を増やすことができる。その結果、クランク室80内に存在するオイルミスト(ピストン68やコンロッド70の運動で発生したもの等)の持ち去り量(吸気通路24に回収するブローバイガス量)を増やすことができる。
 図12は、ブローバイガス中のオイル量とオイル粒径との関係を表した図である。
 以上説明した構成を有する内燃機関10によれば、大気開放バルブ100を開いて負圧ポンプ96から空気を機関内部に導入した場合には、通常運転時(大気開放バルブ100の閉弁時)と比べて、図12に示すように、オイル粒径を問わずブローバイガス中のオイル量を大きく増やすことができる。より具体的には、オイルの供給を受け、かつ排気(本実施形態では新気)とともにオイルを排出可能な負圧ポンプ96を備える内燃機関10によれば、単純にブローバイガス量を増加させた場合と比べて、ブローバイガス中のオイル量を効果的に増加させることができる。
 図13は、コンプレッサ効率低下代とエンジン運転時間との関係を表した図である。
 図13に示すように、デポジット堆積に対する何らの対策を行っていない通常運転時には、エンジン運転時間の経過とともにデポジット堆積に伴ってコンプレッサ効率が低下していく。これに対し、上記負圧ポンプ96を備える内燃機関10によれば、大気開放バルブ100を開いて負圧ポンプ96から空気を機関内部に導入した状態では、デポジットの発生を防止することができるので、コンプレッサ効率の低下を防止することができる。
 図14は、大気開放バルブ100の開閉によるコンプレッサ効率の変化を表した図である。
 大気開放バルブ100が開かれている通常運転モードでの内燃機関10の運転中には、コンプレッサ18bにデポジットが次第に堆積していくことで、コンプレッサ効率が低下していく。上記負圧ポンプ96を備える内燃機関10によれば、大気開放バルブ100を開いておくことにより、上述したようにコンプレッサ効率の低下を防止することができる。しかしながら、コンプレッサ効率が高く確保されている状況下においても一律に大気開放バルブ100を開くようにすることは、オイル消費量が増えてしまうため、適切な対処とはいえない。
 これに対し、上記図9に示すルーチンによれば、コンプレッサ効率が所定値以下に低下したことでデポジット堆積運転条件が成立したと判定された場合に、負圧不足等が生じていないことを条件として大気開放バルブ100が開かれる(デポジット掃除モードが実行される)。これにより、図14に示すように、コンプレッサ18bの内部に堆積したデポジットが洗浄されて除去されるので、コンプレッサ効率を回復させることができる。このように、オイル消費量の抑制を図りつつ、コンプレッサ効率があるレベル以下に低下しないようにすることができる。
 また、一般的に、内燃機関には、ブレーキやアクチュエータ(上記負圧利用装置)の駆動のために、負圧ポンプが搭載されている。本実施形態では、そのような負圧ポンプ96の吸気口96aに対して大気開放バルブ100により開閉されるガス導入通路98を連通させるとともに、カムシャフト112(一例)から供給するオイルが排気(新気)とともに機関内部に導入されるように負圧ポンプ96を構成している。これにより、追加の装置を必要とすることなく、上述したようにブローバイガス中のオイルミスト量を効果的に増やすことができる。従って、低コスト、かつ搭載性に優れたオイルミスト生成装置およびこれを含むオイル供給装置を実現することができる。更に、このような構成によれば、吸気ガスをクランク室80内に取り込む経路を必要としないため、この点においても、低コストおよび優れた搭載性を実現することができる。また、大気開放バルブ100の開度の調整によってブローバイガス量を高精度に調整することができる。すなわち、必要以上にブローバイガス量を増やすことなく、微少量でのブローバイガス量の調整が可能となる。これにより、オイル消費を必要最小限の範囲内に留めつつ、コンプレッサ18b内へのオイルの持ち込み量を増やしてデポジットを洗浄することができる。更に付け加えると、本実施形態の場合には、ブローバイガス量を調整する大気開放バルブ100には空気しか通過しないため、バルブの閉塞や故障の恐れがない。
 また、上記ルーチンによれば、デポジット堆積運転条件が成立するか否かの判断に先立って、負圧利用装置が利用する負圧が不足するか否かが判断される。すなわち、デポジット洗浄のために大気開放バルブ100を開くべきか否かの判断よりも、負圧不足の防止のために大気開放バルブ100を開くことを禁止すべきか否かの判断が優先的に実施される。これにより、負圧不足による負圧利用装置の動作不良を確実に防止することができる。
 また、上記ルーチンによれば、大気開放バルブ100の開弁中にブレーキ要求が出され、かつ、負圧ポンプ96が生成する負圧がブレーキ要求を満足する負圧よりも小さい場合には、大気開放バルブ100が直ちに全閉とされる。これにより、大気開放バルブ100を開いた状況下において負圧ポンプ96が生成する負圧ではブレーキブースター104からの利用要求を満足する負圧を生成できない場合に大気開放バルブ100を閉じることにより、ブレーキブースター104が利用する負圧の不足によるブレーキの応答遅れを防止することができる。ただし、大気開放バルブ100を開いた状況下であっても十分なブレーキ負圧が確保されるほどの大きな負圧を生成可能な負圧ポンプが使用されている場合であれば、ブレーキ要求が認められる場合であっても大気開放バルブ100を閉じる必要はない。
 また、本実施形態の内燃機関10は、衝突式のオイルセパレータとして機能するオイルセパレータ室116を備えている。このような構成のオイルセパレータとは異なり、例えばサイクロン式のオイルセパレータが用いられている場合には、ブローバイガス流量が増加すると、遠心力の増大によってオイル捕集率が向上してしまう。また、フィルタ式や静電式のオイルセパレータが用いられている場合には、オイル捕集率が高くなりすぎるので、これらのタイプのオイルセパレータについても、デポジット堆積運転条件の成立時に負圧ポンプ96を利用したオイルミストの増量を行うことには不向きであるといえる。これに対し、衝突式のオイルセパレータ室116は、ブローバイガスを単純に壁面に衝突させることによってオイルを捕集するものである。このため、ブローバイガス流量によらずにオイル捕集率がほぼ変化しない特性を得ることができる。これにより、他の方式のオイルセパレータが備えられている場合と比べ、負圧ポンプ96を利用したオイルミストの増量によるデポジットの洗浄および堆積防止をより効果的に実践できるようになる。もっとも、デポジットの洗浄および堆積防止は、衝突式以外の方式のオイルセパレータが用いられる場合であっても実践可能である。
 また、本実施形態の内燃機関10によれば、大気開放バルブ100を開くだけで、デポジットの付着防止や洗浄のために必要なオイル量を確実かつ十分に確保できるようになる。すなわち、デポジットの堆積防止が必要な時に確実にデポジット堆積防止運転を行えるようになる。また、このような制御に必要なバルブは、1つ(大気開放バルブ100)だけであり、制御自体の容易化も図ることができる。
 以上説明したように、本実施形態の内燃機関10によれば、内燃機関10に一般的に備えられる構成(負圧ポンプ96)を利用していることで装置の実質的な追加を必要とすることなしに、かつ、簡便な制御を用いて、ブローバイガス中のオイルミスト量を単純なブローバイガスの増量によっては実現できない量で増やすことができる。そして、コンプレッサ18bの内部へのデポジットの堆積を効果的に防止することができる。
 尚、上述した実施の形態1においては、大気開放バルブ100が本発明における「開閉手段」に相当している。
実施の形態2.
 次に、図15および図16を主に参照して、本発明の実施の形態2について説明する。
 本実施形態のシステムは、図1乃至図6に示すハードウェア構成を用いて、ECU60に図9に示すルーチンに代えて後述の図15に示すルーチンを実行させることにより実現することができるものである。
 上述した実施の形態1においては、コンプレッサ効率が所定値以下に低下したと判定された場合にデポジット堆積運転条件が成立すると判断している。すなわち、実施の形態1のシステムは、コンプレッサ効率の低下に基づいてデポジットが現実に堆積したことを推定することによって、コンプレッサ18bの内部へのデポジットの堆積が懸念されるデポジット堆積運転条件が成立するものとしている。そのうえで、デポジットの洗浄(掃除)のために大気開放バルブ100を開く(デポジット掃除モードを実行する)ようにしている。
 これに対し、本実施形態のシステムでは、オイルが所定レベル以上劣化しており、かつ、コンプレッサ18bの温度が所定値以上となる運転状態(以下、「デポジット堆積モード」と称する)が成立する場合に、デポジットの堆積が懸念される(この状態の継続によりデポジットが堆積していくと予想される)ため、デポジットの生成および成長の防止のため、大気開放バルブ100を開くことによって、ガス導入通路98を開放するようにした。すなわち、本実施形態では、オイル劣化とデポジット堆積モードの成立(コンプレッサ温度の上昇)に基づいて、デポジットが現実に成長する前段階においてデポジットの堆積が懸念されることをもってデポジット堆積運転条件が成立するものとしている。
 また、本実施形態においても、上記負圧利用装置が利用する負圧に不足が生じた場合には、大気開放バルブ100を開くことを禁止することによって、ガス導入通路98が開放されないようにした。更に、本実施形態においても、ガス導入通路98の開放中にブレーキ要求が出された場合には、大気開放バルブ100を閉じることによってガス導入通路98を直ちに遮断するようにした。
 図15は、本発明の実施の形態2の特徴的な制御を実現するために、ECU60が実行する制御ルーチンを示すフローチャートである。尚、図15において、実施の形態1における図9に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
 図15に示すルーチンでは、先ず、オイルが所定レベル以上劣化しているか(具体的には、例えば、オイル中のスーツ濃度が所定値を超えたか)否かが判定される(ステップ200)。本ステップ200の判定は、例えば、内燃機関10を搭載する車両における直近のオイル交換後の走行距離、または、直近のオイル交換後の積算燃料噴射量(ECU60により算出可能)が所定値を超えたか否かを判断することによって実行することができる。
 ステップ200においてオイルが上記所定レベル以上劣化していないと判定された場合には、上記負圧利用装置が利用する負圧が不足するか否かが判定される(ステップ100)。その結果、負圧不足が認められた場合には、大気開放バルブ100が全閉とされる(ステップ202)。
 一方、ステップ100において負圧不足が生じていないと判定された場合には、次いで、上記デポジット堆積モードが成立するか否かが判定される(ステップ204)。上述したように、デポジットは、コンプレッサ18bの内部の温度が高い場合に堆積し易くなる。そこで、本ステップ204では、次のような手法でコンプレッサ内部温度T3を算出したうえで、算出されたコンプレッサ内部温度T3が所定値以上である場合に、デポジットの堆積し易いデポジット堆積モードが成立すると判定される。ECU60は、エンジン回転数とエンジン負荷(燃料噴射量)とコンプレッサ18bの圧力比(出口圧力P3/入口圧力P1)との関係でコンプレッサ内部温度T3を予め定めたマップ(図示省略)を記憶しており、本ステップ204では、そのようなマップを参照してコンプレッサ内部温度T3が算出される。尚、コンプレッサ18bの出口圧力P3および入口圧力P1は、例えば、吸気マニホールド圧力および大気圧力を用いてそれぞれ取得することができる。尚、デポジット堆積モードの成立の有無の判定手法は、第2吸気温度センサ36によって検出されるコンプレッサ18bの出口温度が所定値以上であるか否かを判定することによって行うという簡便なものであってもよい。しかしながら、本ステップ204におけるコンプレッサ内部温度T3の取得手法によれば、専用の温度センサの追加を必要としないため、吸気損失およびコスト面において有利である。
 ステップ204においてデポジット堆積モードが成立しないと判定された場合には、大気開放バルブ100が全閉とされる(ステップ202)。一方、デポジット堆積モードが成立すると判定された場合、つまり、オイルが上記所定レベル以上劣化しており、かつ、デポジット堆積モードが成立することで本実施形態のデポジット堆積運転条件が成立すると判断できる場合には、大気開放バルブ100が所定開度だけ開かれる(デポジット成長抑制モードが実行される)(ステップ206)。本ステップ206における大気開放バルブ100の開度は、オイル消費が必要最小限の範囲内で、デポジットの堆積の防止(ここでは、デポジットの生成および成長の防止)に必要なオイルミストがコンプレッサ18bの上流に供給されるように予め設定されている。また、大気開放バルブ100の開度は、オイル劣化の程度やコンプレッサ18bの温度に基づくデポジットの堆積のし易さに応じて変更されるものであってもよい。
 また、図15に示すルーチンにおいても、ステップ206の処理によって大気開放バルブ100が開かれている状態において、ブレーキ要求の有無および負圧ポンプ96の生成負圧レベルに応じた大気開放バルブ100の開閉制御が実行される。この処理については、既述したステップ108の判定に基づく処理と同様であるので、ここではその詳細な説明を省略する。
 図16は、図15に示す制御ルーチンによる効果を説明するための図である。
 以上説明した図15に示すルーチンによれば、図16(A)に示すように、デポジット堆積運転条件ではない場合(オイルが所定レベル以上劣化していない場合、またはデポジット堆積モードではない場合)には、大気開放バルブ100が全閉とされる。そして、上記ルーチンによれば、デポジット堆積運転条件が成立する場合(オイルが所定レベル以上劣化しており、かつ、デポジット堆積モードが成立することでコンプレッサ18bの内部へのデポジットの堆積が懸念される場合)には、負圧不足が生じていないことを条件として、大気開放バルブ100が開かれる。これにより、コンプレッサ18bの上流側の吸気通路24にブローバイガスとともに供給されるオイルミストが増量される。このようにして、デポジットの堆積が懸念される状況下でコンプレッサ18bの内部通路に供給されるオイルミストが増量されることで、コンプレッサ18bの内部(ディフューザ部18b6等)でのデポジットの生成(付着)やその成長を効果的に防止することができる。このため、図16(B)に示すように、デポジット堆積運転条件下であってもコンプレッサ効率が低下しないようにすることができる。
実施の形態2に対する変形例.
 上述した実施の形態2においては、デポジット堆積運転条件が成立する場合に、大気開放バルブ100が所定開度に開かれた状態とされる例について説明を行った。しかしながら、デポジット堆積運転条件が成立する場合には、以下の図17に示すルーチンのように、間欠的に開かれるように大気開放バルブ100が制御されるようになっていてもよい。
 図17は、本発明の実施の形態2の変形例における特徴的な制御を実現するために、ECU60が実行する制御ルーチンを示すフローチャートである。尚、図17において、実施の形態2における図15に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
 図17に示すルーチンでは、ステップ200のオイル劣化に関する判定の成立に続いてステップ204においてデポジット堆積モードが成立すると判定された場合、すなわち、デポジット堆積運転条件が成立すると判断できる場合には、デポジット成長抑制モードとして、大気開放バルブ100を間欠的に開く制御が実行される(ステップ300)。
 図18は、図17に示す制御ルーチンによる効果を説明するための図である。
 以上説明した図17に示すルーチンによれば、デポジット堆積運転条件が成立する場合(オイルが所定レベル以上劣化しており、かつ、デポジット堆積モードが成立する場合)には、図18(A)に示すように、大気開放バルブ100が間欠的に開かれる。それに伴い、図18(B)に示すように、運転時間の経過とともに、大気開放バルブ100の開閉に応じてコンプレッサ18bへのオイルミストの供給量が変化し、ディフューザ部18b6へのデポジットの堆積量が変化する。
 より具体的には、デポジット堆積運転条件下において大気開放バルブ100が閉じられていると、運転時間の経過とともにデポジットの堆積量が増加していく。その後、大気開放バルブ100が開かれると、既述したデポジットの洗浄効果により、運転時間の経過とともにデポジットの堆積量が減少していく。ただし、デポジットの堆積がある程度以上進行すると(デポジットが成長すると)、デポジットがディフューザ部18b6に強く固着してしまう。このため、本実施形態では、大気開放バルブ100を間欠的に開く際の開弁期間の間隔は、予め行った実験結果等に基づいて、多量のオイルミストの投入によるデポジットの洗浄効果が発揮される範囲内で大気開放バルブ100が開かれるように(デポジットがディフューザ部18b6に強く固着してしまう前に大気開放バルブ100を開くことによって多量のオイルミストを投入できるように)余裕を持った間隔に設定されている。
 以上説明したように、デポジット堆積運転条件下において大気開放バルブ100を間欠的に開くという手法によっても、多量のオイルミストを間欠的に投入することで、コンプレッサ18bの内部にデポジットが堆積されていくのを防止することができる。その結果、コンプレッサ効率ηcの低下を防止することができる。
 また、上述した実施の形態2においては、ECU60が記憶しているマップを参照して算出したコンプレッサ内部温度T3が所定値以上であるか否かを判定することにより、ステップ204においてデポジット堆積モードが成立するか否かを判定するようにしている。しかしながら、デポジット堆積モードの成立の有無の判定手法は、上記の手法に限定されるものではなく、例えば、以下に示す手法であってもよい。
 具体的には、例えば、次のような手法であってもよい。すなわち、先ず、第1吸気温度センサ34を用いて、吸気通路24の入口(エアクリーナ26の近傍)における吸気入口温度T0を取得する。エアクリーナ26から取り込まれた吸気の温度は、コンプレッサ18bに導入されるまでの間に、内燃機関10の本体からの受熱やコンプレッサ18bの上流に導入される高温のLPL-EGRガスの存在によって局所的に上昇する。その結果、コンプレッサ入口部18b2に導入されるガスには、局所的な高温部が生ずることとなる。コンプレッサ18bに導入されたガスは、旋回しながらコンプレッサ18bの内部を通過していく。このため、コンプレッサ18bの内部(インペラ部18b4やディフューザ部18b6)には、コンプレッサ18bに流入する局所的に高温なガスによって、局所的な高温部が生ずる。
 そこで、エアクリーナ26からコンプレッサ入口部18b2までの区間での吸気の局所的な温度上昇代ΔTを取得するようにする。具体的には、実験結果等に基づいて吸入空気量、LPL-EGR率およびエンジン冷却水温度との関係で上記温度上昇代ΔTを定めたマップをECU60に予め記憶させておき、内燃機関10の運転中にそのようなマップを参照して上記温度上昇代ΔTを算出するようにする。尚、LPL-EGR装置を備えていない場合には、LPL-EGR率の項は削除してよい。そして、コンプレッサ入口部18b2におけるガスの局所的な高温部(最も温度の高い部位)の温度T1localを吸気入口温度T0と上記温度上昇代ΔTとの和として算出する。次いで、コンプレッサ効率ηcを取得する。コンプレッサ効率ηcは、吸入空気量、コンプレッサ18bの圧力比(P3/P1)、またはターボ回転数に基づいて既知の式を用いて算出することができる。次いで、コンプレッサ18bの内部(ディフューザ部18b6)における局所的な高温部(最も温度の高い部位)の温度T3localを上記温度T1local、圧力比P3/P1、コンプレッサ効率ηcの関数として、例えば次式に従って算出する。
   T3local=T1local((P3/P1)(κ-1)/κ-1)/ηc+T1local
 そのうえで、算出されたコンプレッサ18bの内部における局所的な高温部の温度T3localが所定値以上であるか否かに応じて、デポジット堆積モードが成立するか否かを判定するようにする。デポジットは、コンプレッサ18bの内部(ディフューザ部18b6)における上記の局所的な高温部において生じ易い。このような手法によれば、コンプレッサ18bの内部温度T3をおおまかに算出する上述した実施の形態2の手法と比べ、局所的な高温部の温度T3localを正確に把握したうえで(すなわち、デポジットの堆積し易い条件をより精度良く検出したうえで)、大気開放バルブ100の開閉が行われるようになる。これにより、オイル消費の低減とコンプレッサ18bへのデポジット堆積の防止とを、上述した実施の形態2と比べ、より好適に両立させることが可能となる。また、本手法によっても、専用の温度センサの追加を必要としないため、吸気損失およびコスト面において有利である。
 その一方で、デポジット堆積モードの成立の有無の判定手法は、例えば、以下に示す手法であってもよい。すなわち、コンプレッサ入口部18b2における局所的な高温部の位置を事前に実験により把握しておき、当該実験結果に基づく位置に温度センサを取り付けておく。そして、当該温度センサを用いて、内燃機関10の運転中に当該局所的な高温部の温度T1localを取得するようにする。尚、温度上昇代ΔTおよび温度T3localの取得については、先に説明した手法を利用することができる。このような手法によっても、局所的な高温部の温度T3localを正確に把握したうえで(すなわち、デポジットの堆積し易い条件をより精度良く検出したうえで)、大気開放バルブ100の開閉が行われるようになる。
実施の形態3.
 次に、図19乃至図21を主に参照して、本発明の実施の形態3について説明する。
[実施の形態3における特徴的な構成]
 図19は、本発明の実施の形態3における負圧ポンプ96の吸気口96a周りの構成を表した概略図である。尚、図19において、上記図3等に示す構成要素と同一の要素については、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
 本実施形態の内燃機関120は、図3に示す構成に代えて図19に示す構成を備えている点を除き、上述した内燃機関10と同様に構成されているものとする。図19に示すように、ガス導入通路98には、負圧利用装置122に負圧を供給するための負圧通路124が接続されており、負圧通路124の途中には、負圧通路124を開閉するための電磁弁126が設置されている。
 更に、負圧通路124における負圧利用装置122と負圧ポンプ96との間の部位には、負圧ポンプ96が生成する負圧を蓄える負圧タンク128が介在している。より具体的には、負圧タンク128は、電磁弁126よりも負圧ポンプ96に近い部位において負圧通路124に備えられている。尚、図19においては、図示の簡素化のため、ブレーキブースター104およびそれ以外の負圧利用装置(可変ノズルを駆動するためのアクチュエータなど)を負圧利用装置122として表している。しかしながら、実際に個々の負圧利用装置に対して負圧通路と電磁弁とが備えられる場合には、負圧タンク128は、すべての電磁弁よりも負圧ポンプ96に近い部位において負圧通路に備えられることとなる。また、負圧通路124における負圧タンク128よりも負圧ポンプ96に近い部位に、負圧タンク128側からガス導入通路98側に向かう方向のみの空気の流入を許容するように構成された逆止弁(図示省略)を備えてもよい。
[実施の形態3における特徴的な制御]
 図20は、本発明の実施の形態3において負圧タンク128を有効利用するために実行される制御の概要を表したタイムチャートである。
 図20(A)に示すように、本実施形態においても、実施の形態1または2の図9または15に示すルーチンの処理が実行されることによって、デポジット堆積運転条件の成立の有無に応じて大気開放バルブ100が開閉されるようになっている。
 図19に示す構成を有する内燃機関120によれば、負圧利用装置122が負圧を利用する要求が出されておらず(すなわち、電磁弁126が閉じており)、かつ、大気開放バルブ100が閉じられている状況下では、負圧ポンプ96の駆動によって生成される負圧が、図20に示すように負圧タンク128に蓄積されていく。負圧タンク128に蓄えられた負圧は、図20に示すように、大気開放バルブ100が開かれており、かつ、負圧要求が出された(すなわち、電磁弁126が開かれた)場合に利用される。
 以上説明したように、負圧ポンプ96が生成する負圧を蓄える負圧タンク128を備える内燃機関120によれば、大気開放バルブ100の開弁中においても負圧利用装置122に負圧を供給できるようになる。また、内燃機関120によれば、負圧タンク128に蓄えた負圧を負圧利用装置122に利用させることにより、負圧タンク128を備えることなく負圧要求時に大気開放バルブ100を閉じることによって負圧を確保する構成と比べて、負圧利用装置122の応答遅れを改善することができる。
実施の形態3に対する変形例.
 負圧タンク128を備える内燃機関120において負圧タンク128を有効利用するための制御は、例えば、以下の図21に示すような手法であってもよい。図21は、本発明の実施の形態3の変形例において負圧タンク128を有効利用するために実行される制御の概要を表したタイムチャートである。
 図21に示すように、大気開放バルブ100の開弁中に負圧要求が出されていない状況下において、所定時間だけ大気開放バルブ100を閉じる制御が行われていてもよい。このような制御によれば、大気開放バルブ100の開弁中に負圧タンク128に負圧を溜めることができる。このような制御によって負圧タンク128に負圧を溜める機会を多く確保することにより、負圧利用装置122の応答遅れを良好に改善することができる。
実施の形態4.
 次に、図22を主に参照して、本発明の実施の形態4について説明する。
 本実施形態のシステムは、上述した内燃機関10または120が備えるハードウェア構成を用いて、ECU60に後述の図22に示すルーチンを実行させることにより実現することができるものである。
 上述した実施の形態1などのようにデポジット堆積運転条件の成立時に大気開放バルブ100が開かれると、機関内部にオイルミストとともに新気が取り込まれることによって、機関内部に存在するブローバイガス量が増加する。このようなガス量の増加は、クランク室80内圧力の上昇に表れる。既述したように、コンプレッサ18bの上流側の吸気通路24に導入されるブローバイガス量は、クランク室80とコンプレッサ18bの上流側の吸気通路24との間の圧力差に応じたものとなる。従って、大気開放バルブ100が開かれることによってクランク室内圧力が上昇すると、コンプレッサ18bの上流側の吸気通路24に導入されるブローバイガス(負圧ポンプ96から導入された新気を含む)の量が増加する。
 図1に示すように、吸気通路24に取り入れられる吸入空気量を計測するエアフローメータ32は、ブローバイガスを導入する連通路52よりも上流側に配置されている。このため、大気開放バルブ100の開弁中に内燃機関10の筒内に吸入される空気量は、エアフローメータ32によって計測される吸入空気量に対して、連通路52から吸気通路24に導入されるブローバイガス中に含まれる新気量を含めたものとなる。そうであるのに、筒内に充填される吸入空気量に対して連通路52から吸気通路24に導入される新気量が考慮されていないと、正確な空気流量を用いたエンジン制御を行うことができなくなる。
 そこで、本実施形態では、大気開放バルブ100が開かれている場合には、クランク室内圧力に基づく補正量Aによって、エアフローメータ32によって計測される吸入空気量を補正するようにした。
 図22は、本発明の実施の形態4における吸入空気量の補正処理を実現するためにECU60が実行するルーチンを示すフローチャートである。尚、本ルーチンは、所定の制御周期毎に繰り返し実行されるものとする。
 図22に示すルーチンでは、エアフローメータ32を用いて計測された吸入空気量が取得される(ステップ300)。次いで、大気開放バルブ100が開弁中であるか否かが判定される(ステップ302)。次いで、ステップ302において大気開放バルブ100の開弁中であると判定された場合には、クランク室内圧力センサ82を用いて計測されたクランク室内圧力が取得される(ステップ304)。
 次に、クランク室内圧力に基づいて、連通路52を介して導入される新気量についての補正を行うための吸入空気量の補正量Aが算出される(ステップ306)。連通路52を介して吸気通路24に導入される新気量は、大気開放バルブ100の開弁に伴うクランク室内圧力の上昇量に応じたものとなる。このため、ECU60は、クランク室内圧力と補正量Aとの関係を予め定めた情報(例えば、マップ)を記憶している。本ステップ306では、そのような情報に基づいて補正量Aが算出される。
 次に、ステップ306において算出された補正量Aに基づいて、エアフローメータ32により計測された吸入空気量が補正される(ステップ308)。
 以上説明した図22に示すルーチンによれば、大気開放バルブ100が開かれていることによって負圧ポンプ96から機関内部にオイルミストとともに新気が導入されている状況下においては、クランク室内圧力に基づく補正量Aによって、エアフローメータ32により計測される吸入空気量が補正される。これにより、負圧ポンプ96から取り込んだ新気量を考慮した吸入空気量の補正を行えるので、補正後の正確な空気流量を用いたエンジン制御(空燃比制御など)を行えるようになる。
 尚、上述した実施の形態4においては、ECU60がステップ300の処理を実行することにより本発明における「吸入空気量計測手段」が実現されており、そして、ECU60がステップ302~308の一連の処理を実行することにより本発明における「吸入空気量補正手段」が実現されている。
実施の形態1乃至4に対する変形例.
 先ず、図23乃至図25を参照して、負圧ポンプ96へのオイル供給手法のバリエーションについて説明する。
 図23は、図1に示す内燃機関10の潤滑系に対する負圧ポンプ96の配置例を説明するための図である。
 図23に示すように、オイルパン78に溜められたオイルは、オイルストレーナ130を介してオイルポンプ132によって汲み上げられる。オイルポンプ132は、内燃機関10のトルクを動力として作動する。オイルポンプ132によって汲み上げられたオイルは、サブオイルホール134およびオイルフィルタ136を介してメインオイルホール138に供給される。
 オイルは、メインオイルホール138から内燃機関10の各部に供給され、その後、再びオイルパン78に戻されるようになっている。具体的には、図23に示すように、メインオイルホール138内のオイルは、シリンダヘッド84、クランクジャーナル140およびターボ過給機18などに供給される。シリンダヘッド84に供給されたオイルは、カムシャフト(カムシャフト112などが該当)の内部を通って吸気カムシャフトジャーナル142および排気カムシャフトジャーナル144などに供給される。排気カムシャフトジャーナル144に供給されたオイルは、カムシャフト112を駆動するチェーン(図示省略)のためのチェーンテンショナ146に供給される。また、クランクジャーナル140に供給されたオイルは、クランクピン148などに供給される。
 上述した実施の形態1では、負圧ポンプ96の給油口96eには、カムシャフト112からオイルが供給されるものとした。従って、図23に示すように、負圧ポンプ96は、例えば、吸気カムシャフトジャーナル142を潤滑した後の部位からオイルが供給されるように構成されていてもよい。また、負圧ポンプ96は、例えば、チェーンテンショナ146を潤滑した後の部位からオイルが供給されるように構成されていてもよい。更に、負圧ポンプ96は、例えば、クランクシャフト72(クランクジャーナル140やクランクピン148)を潤滑した後の部位からオイルが供給されるように構成されていてもよい。更にまた、負圧ポンプ96は、例えば、ターボ過給機18(の軸受部)を潤滑した後の部位からオイルが供給されるように構成されていてもよい。
 図24は、図1に示す内燃機関10の潤滑系に対する負圧ポンプ96の配置の他の例を説明するための図である。
 図24に示す例における内燃機関10の潤滑系は、メインオイルホール138とオイルパン78とを直接的に接続する負圧ポンプ用油路150を備えている。負圧ポンプ96は、図24に示すように、負圧ポンプ用油路150からオイルが供給されるように構成されていてもよい。
 図25は、図1に示す内燃機関10の潤滑系に対する負圧ポンプ96の配置の他の例を説明するための図である。
 図25に示す例における内燃機関10の潤滑系は、オイルパン78内のオイルを負圧ポンプ96に向けて直接的に供給可能な構成を備えている。より具体的には、負圧ポンプ96にオイルを供給するために、オイルパン78内のオイルをオイルストレーナ152を介して汲み上げるための専用のオイルポンプ154を備えている。負圧ポンプ96には、このオイルポンプ154からサブオイルホール156およびオイルフィルタ158を介してオイルが供給される。負圧ポンプ96にオイルを供給するためにこのような構成が用いられていてもよい。
 次に、図26乃至図29を参照して、負圧ポンプ96の入口側の構成のバリエーションについて説明する。
 図26は、負圧ポンプ96の入口側の構成の第1変形例を説明するための図である。
 負圧ポンプ96の入口側の構成は、図10に表された構成に代え、例えば、図26に示すようなものであってもよい。図26に示す構成は、負圧ポンプ96の吸気口96aと、インタークーラ28よりも下流側(であってHPL40よりは上流側)の吸気通路24とを連通させるガス導入通路160を備えている。ガス導入通路160の途中には、大気開放バルブ100と同様の役割を有するガス導入バルブ162が取り付けられている。このような構成によって、ガス導入バルブ162の開弁時にインタークーラ28通過後の新気が負圧ポンプ96に導入されるようになっていてもよい。
 図27は、負圧ポンプ96の入口側の構成の第2変形例を説明するための図である。
 負圧ポンプ96の入口側の構成は、図10に表された構成に代え、例えば、図27に示すようなものであってもよい。図27に示す構成は、負圧ポンプ96の吸気口96aと、エアクリーナ26よりも下流側であってコンプレッサ18bよりも上流側(より好ましくは連通路52よりも更に上流側)の吸気通路24とを連通させるガス導入通路164を備えている。ガス導入バルブ162は、ガス導入通路164の途中に取り付けられている。このような構成によって、ガス導入バルブ162の開弁時にコンプレッサ18bの上流側を流れる新気が負圧ポンプ96に導入されるようになっていてもよい。
 図28は、負圧ポンプ96の入口側の構成の第3変形例を説明するための図である。
 負圧ポンプ96の入口側の構成は、図10に表された構成に代え、例えば、図28に示すようなものであってもよい。図28に示す構成は、負圧ポンプ96の吸気口96aと、連通路(ブローバイガス通路)52の途中の部位とを連通させるガス導入通路166を備えている。ガス導入バルブ162は、ガス導入通路166の途中に取り付けられている。このような構成によって、ガス導入バルブ162の開弁時に連通路52を流れるブローバイガスが負圧ポンプ96に導入されるようになっていてもよい。更に付け加えると、このような手法が用いられていると、大きいオイル粒子は吸い込みにくいので、相対的に細かいオイル粒子をブローバイガスとともに機関内部に戻せるようになる。そして、この場合には、負圧ポンプ96の排気口96bからは、ブローバイガスとオイルミストとが内部空間90に供給されることになる。
 図29は、負圧ポンプ96の入口側の構成の第4変形例を説明するための図である。
 負圧ポンプ96の入口側の構成は、図10に表された構成に代え、例えば、図29に示すようなものであってもよい。図29に示す構成は、負圧ポンプ96の吸気口96aと、機関内部(例えば、クランク室80または内部空間90)とを連通させるガス導入通路168を備えている。ガス導入バルブ162は、ガス導入通路168の途中に取り付けられている。このような構成によって、機関内部に存在するブローバイガスがガス導入バルブ162の開弁時に循環的に負圧ポンプ96に導入されるようになっていてもよい。
 また、上述した実施の形態1乃至4においては、排気口96bがシリンダヘッド84内の内部空間90と連通するように負圧ポンプ96が配置された構成を例に挙げて説明を行った。しかしながら、負圧ポンプ96の出口側の構成は、上記のものに限られない。すなわち、負圧ポンプ96の排気口96bは、例えば、クランクシャフト72に近接する位置においてクランク室80と連通するように構成されていてもよい。このように構成することにより、クランクシャフト72の回転によって生じたオイルミストについても、機関内部を流通して吸気通路24に戻されるブローバイガス中に効果的に取り込むことが可能となる。
 負圧ポンプ96の出口側の構成は、次のようなものであってもよい。すなわち、機関内部を介さずに、コンプレッサ18bの上流側の吸気通路24に連通する連通路(ブローバイガス通路)52に対して、直接的に負圧ポンプ96の排気が供給されるように構成されていてもよい。この場合には、負圧ポンプ96に吸入されるガスを新気とする入口側の構成が採用されていると、ブローバイガスとしては増やされずに吸気通路24に供給されるオイルミスト量が増やされることになる。本発明のオイル供給装置は、このような態様のものであってもよい。更には、ブローバイガスが流れる連通路52とは別に設けた通路を利用して、負圧ポンプ96からオイルミストを含むガスがコンプレッサ18bの内部通路に供給されるようになっていてもよい。
 また、上述した実施の形態1乃至4においては、負圧ポンプ96がカムシャフト112の回転力を利用して駆動されるように構成された例について説明を行った。しかしながら、本発明における負圧ポンプの駆動手法は、上記のものに限定されるものではない。すなわち、負圧ポンプは、例えば、電動であってもよく、或いは、クランクシャフト72の回転力を利用して駆動されるものであってもよい。また、クランクシャフト72の回転力を利用する場合には、例えば、ベルトもしくはチェーンといった伝動部材を用いてもよく、或いは、負圧ポンプ96とクランクシャフト72とを連結するギアを伝動部材として用いてもよい。
実施の形態5.
 次に、図30乃至図32を主に参照して、本発明の実施の形態5について説明する。
[実施の形態5における特徴的な構成]
 図30は、本発明の実施の形態5の内燃機関170の内部構造を概略的に表した図である。
 上述した内燃機関10、120は、連通路52を利用してコンプレッサ18bの内部通路にオイルを供給するオイル供給装置の構成要素として、負圧ポンプ96とガス導入通路98と大気開放バルブ100とを有するオイルミスト生成装置を備えている。これに対し、本実施形態の内燃機関170は、負圧ポンプ96を含むオイルミスト生成装置に代え、次のように構成されたオイルミスト生成装置を備えている。
 具体的には、図30に示すように、内燃機関170は、オイルミスト生成装置として、クランク室80内にオイルを噴射する一対のオイルジェット172を備えている。一対のオイルジェット172は、内部空間90からクランク室80に向けてブローバイガスが流れる内部連通路92の出口近傍と、クランク室80から内部空間90に向けてブローバイガスが流れる内部連通路94の入口近傍とに向けてそれぞれオイルが噴射されるように配置されている。
 図31は、図30に示す内燃機関170の潤滑系に対するオイルジェット172の配置例を説明するための図である。尚、図31において、上記図23等に示す構成要素と同一の要素については、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
 図31に示すように、内燃機関170の潤滑系は、メインオイルホール138からオイルジェット172にオイルを供給するためのオイルジェット用油路174を備えている。オイルジェット用油路174の途中には、当該油路174を開閉するための電磁弁176が設置されている。電磁弁176は、上述したECU60により制御される。
 以上のように構成された内燃機関170によれば、電磁弁176を開いてオイルジェット172からオイルを噴射することにより、クランク室80内のブローバイガス中のオイルミスト量を増やすことができる。そして、含有するオイルミスト量が増やされたブローバイガスを連通路52からコンプレッサ18bの上流側の吸気通路24に供給することによって、コンプレッサ18bの内部通路に供給されるオイル(ミスト)量を増やすことができる。このように、内燃機関170では、一対のオイルジェット172を含むオイルミスト生成装置を用いてオイル供給装置が実現されている。尚、内燃機関170の内部空間90もしくはクランク室80には、機関内部のブローバイガスの換気のために、吸気通路24の所定の部位と連通する新気導入通路(図示省略)が接続されていてもよい。
[実施の形態5における特徴的な制御]
 本実施形態では、内燃機関170の運転中にデポジット堆積運転条件が成立する場合には、ブローバイガス中のオイルミスト量を増やしてコンプレッサ18bの内部通路に供給されるオイルを増量するために、オイルジェット172からオイルを噴射するようにした。
 図32は、本発明の実施の形態5の特徴的な制御を実現するために、ECU60が実行する制御ルーチンを示すフローチャートである。尚、図32において、実施の形態1における図9に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
 図32に示すルーチンでは、先ず、コンプレッサ効率が所定値以下か否かが判定される(ステップ104)。その結果、コンプレッサ効率の低下が認められない場合には、オイルジェット172によるオイルの噴射が実行されない通常運転モードが選択される(ステップ400)。
 一方、コンプレッサ効率の低下が認められた場合、つまり、デポジット堆積運転条件が成立する場合には、オイルジェット172によるオイルの噴射を実行するデポジット掃除モードが選択される(ステップ402)。尚、本ルーチンにおいても、一旦成立したデポジット堆積運転条件は、コンプレッサ効率が上記所定値よりも大きな他の所定値に達する(回復する)まで成立し続けるものとする。
 以上説明した図32に示すルーチンによれば、デポジット堆積運転条件が成立する場合には、クランク室80内にオイルを噴射するオイルジェットが実行される。このような手法によってコンプレッサ18bに供給されるオイル量を増やすことによっても、コンプレッサ18bの内部通路(ディフューザ部18b6等)に堆積したデポジットを洗浄し、コンプレッサ効率を回復させることができる。
実施の形態6.
 次に、図33を主に参照して、本発明の実施の形態6について説明する。
 本実施形態のシステムは、内燃機関170が備えるハードウェア構成を用いて、ECU60に図32に示すルーチンに代えて後述の図33に示すルーチンを実行させることにより実現することができるものである。
 実施の形態5に対する本実施形態の位置付けは、実施の形態1に対する実施の形態2の位置付けに相当している。すなわち、本実施形態のシステムは、オイルが所定レベル以上劣化しており、かつ、コンプレッサ18bの温度が所定値以上となる運転状態(デポジット堆積モード)が成立する場合に、デポジット堆積運転条件が成立するとするものである。そして、この場合に、デポジットの生成および成長の防止を目的として、ブローバイガス中のオイルミスト量を増やしてコンプレッサ18bの内部通路に供給されるオイルを増量するために、オイルジェット172によるオイルの噴射が実行される。
 図33は、本発明の実施の形態6の特徴的な制御を実現するために、ECU60が実行する制御ルーチンを示すフローチャートである。尚、図33において、実施の形態5における図32に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
 図33に示すルーチンでは、先ず、オイルが所定レベル以上劣化しているか否かが判定される。その結果、オイルが上記所定レベル以上劣化していないと判定された場合には、オイルジェット172によるオイルの噴射が実行されない通常運転モードが選択される(ステップ500)。一方、オイルが上記所定レベル以上劣化していると判定された場合には、次いで、コンプレッサ18bの出口温度に基づいてデポジット堆積モードが成立するか否かが判定される(ステップ204)。
 ステップ204においてデポジット堆積モードが成立しないと判定された場合には、オイルジェット172によるオイルの噴射が実行されない通常運転モードが選択される(ステップ500)。一方、ステップ200のオイル劣化の判定とともにデポジット堆積モードが成立すると判定された場合、すなわち、デポジット堆積運転条件が成立すると判断できる場合には、オイルジェット172によるオイルの噴射が実行される(デポジット成長抑制モードが実行される)(ステップ502)。
 以上説明した図33に示すルーチンによれば、デポジット堆積運転条件が成立する場合(オイルが所定レベル以上劣化しており、かつ、デポジット堆積モードが成立することでコンプレッサ18bの内部へのデポジットの堆積が懸念される場合)には、クランク室80内にオイルを噴射するオイルジェットが実行される。このような手法によってコンプレッサ18bに供給されるオイル量を増やすことによっても、コンプレッサ18bの内部通路(ディフューザ部18b6等)でのデポジットの生成(付着)やその成長を効果的に防止することができる。
実施の形態5および6に対する変形例.
 図34は、図30に示す内燃機関170の潤滑系に対するオイルジェット172の配置の他の例を説明するための図である。
 図34に示す例における内燃機関170の潤滑系は、オイルパン78内のオイルをオイルジェット172に向けて直接的に供給可能な構成を備えている。より具体的には、オイルジェット172にオイルを供給するために、オイルパン78内のオイルをオイルストレーナ178を介して汲み上げるための専用のオイルポンプ180を備えている。オイルジェット172には、このオイルポンプ180からサブオイルホール182およびオイルフィルタ184を介してオイルが供給される。また、この潤滑系は、オイルポンプ180から吐出されるオイルをオイルポンプ180の吸い込み側に戻すためのオイルリターン通路186と、オイルリターン通路186を開閉する電磁弁188とを備えている。
 オイルジェット172にオイルを供給するために、上記図31に示す構成に代えて図34に示す構成が用いられていてもよい。具体的には、図34に示す構成において、オイルポンプ180を電動化したうえで、オイルジェット172へのオイルの供給が必要な場合にオイルポンプ180が駆動されるようにしてもよい。また、クランクシャフト72の回転力によって駆動される方式のオイルポンプ180を備える場合には、電磁弁188の開度を調整することによって、オイルジェット172へのオイル供給を制御してもよい。
 また、上述した実施の形態5および6においては、クランク室80内にオイルを噴射するオイルジェット172を備える構成を例に挙げて説明を行った。しかしながら、本発明のオイルジェットは、クランク室もしくはこれに通じる機関内部空間にオイルを噴射するものであれば、上記のものに限定されるものではない。すなわち、本発明のオイルジェットは、例えば、シリンダヘッド84内の上記内部空間90にオイルを噴射するものであってもよい。
実施の形態7.
 次に、図35乃至40を主に参照して、本発明の実施の形態7について説明する。
[実施の形態7のシステム構成]
 図35は、本発明の実施の形態7の内燃機関190のシステム構成を説明するための図である。尚、図35において、上記図1などに示す構成要素と同一の要素については、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
 上述した実施の形態1等の内燃機関10、120は、連通路52を利用してコンプレッサ18bの内部通路にオイルを供給するオイル供給装置の構成要素として、負圧ポンプ96とガス導入通路98と大気開放バルブ100とを有するオイルミスト生成装置を備えている。これに対し、本実施形態の内燃機関190は、負圧ポンプ96を含むオイルミスト生成装置を有するオイル供給装置に代え、次のように構成されたオイル供給装置を備えている。尚、オイル供給装置に関する構成以外の点については、内燃機関190は、基本的には内燃機関10、120と同様に構成されている。
 すなわち、本実施形態のオイル供給装置も連通路192を利用するものであり、当該オイル供給装置は、オイルセパレータ54と、バイパス通路56と、切替弁58とを備えている。以下、これらの構成要素についての説明を行う。
 連通路192は、内燃機関190の内部で発生したブローバイガスを処理するためのブローバイガス処理装置(図示省略)の構成要素である。連通路192の途中には、ブローバイガス中に含まれるオイルミストを分離して捕集するためのオイルセパレータ54が設置されている。オイルセパレータ54は、ここでは、サイクロン式のオイルセパレータであるものとする。より具体的には、サイクロン式のオイルセパレータ54は、遠心力を利用してセパレータ内部の壁面にオイルミストを衝突させることによって、オイルをブローバイガスから分離して捕集する方式のものである。尚、オイルセパレータ54に捕集されたオイルは、オイルパン78に戻されるようになっている。
 また、オイルセパレータ54の周辺には、ブローバイガスがオイルセパレータ54をバイパスできるようにするためのバイパス通路56が設けられている。バイパス通路56は、オイルセパレータ54よりもブローバイガスの流れの上流側の上流側接続部192aにおいて連通路192から分岐し、オイルセパレータ54よりもブローバイガスの流れの下流側の下流側接続部192bにおいて連通路192に合流する通路として構成されている。更に、下流側接続部192bには、ブローバイガスの流路を切り替えるための切替弁(三方弁)58が設置されている。切替弁58は、ECU194によって制御される。
 より具体的には、切替弁58は、下流側接続部192bにおいてバイパス通路56を遮断させる第1動作位置と、下流側接続部192bにおいてバイパス通路56よりも上流側の連通路192を遮断させる第2動作位置とを選択可能に構成されている。このため、ブローバイガスの流路形態として、切替弁58を第1動作位置に制御することによってブローバイガスがオイルセパレータ54を通過する「オイル捕集流路形態」を実現し、一方、切替弁58を第2動作位置に制御することによってブローバイガスがオイルセパレータ54を通過せずにバイパス通路56を流れる「非オイル捕集流路形態」を実現することができる。尚、オイルセパレータ54、バイパス通路56および切替弁58を一体的に構成したものを、オイルセパレータユニットとして連通路192の途中に介在させるようにしてもよい。また、そのようなオイルセパレータユニットの配置場所は、コンプレッサ18bの上流側の吸気通路24に向かうブローバイガスの流れの途中であればよく、内部空間90から出た後の連通路192に限らず、例えば、シリンダヘッド84内の内部空間90に備えられていてもよい。
[実施の形態7における特徴的な制御]
 コンプレッサ18bの内部通路(ディフューザ部18b6など)へのデポジットの堆積に関する課題については、図7および図8を参照して実施の形態1において既述した通りである。本実施形態の内燃機関190は、オイル消費抑制等の目的のために、既述したように、ブローバイガス中に含まれるオイルミストを捕集するオイルセパレータ54を備えている。図36は、ブローバイガス中のオイルミストの量と粒径との関係(オイルミスト粒径分布)を、オイルセパレータ54の有無で比較して表した図である。
 内燃機関において実際に広く使用されるオイルセパレータの方式として、本実施形態のオイルセパレータ54のようなサイクロン式を挙げることができる。その理由は、他のフィルタ式や電気式のオイルセパレータが次のような短所を有しているからである。すなわち、フィルタ式のオイルセパレータでは、オイルミストの捕集率を高めようとすると、背反として圧力損失が増大することと、オイルを捕集したフィルタのメンテナンスが必要となる。このため、内燃機関に搭載するものとしては不向きである。また、電気式のオイルセパレータは、一般に大型であり、コストも高く、自動車への応用は困難であるといえる。
 その一方で、サイクロン方式のオイルセパレータを用いたオイルミストの捕集には、次のような特徴がある。すなわち、サイクロン式のオイルセパレータ54を用いてブローバイガス中のオイルミストの捕集を行った場合には、図36に示すように、粒径の大きなオイルミストは効果的に捕集されるが、粒径の小さなオイルミストは、粒径が小さくなるほど、捕集されなくなる。これは、オイルミストの粒径が小さくなると、遠心力の働きが弱くなるので、オイルミストがオイルセパレータ54の内部壁面に衝突しにくくなるためである。従って、オイルセパレータ54をバイパスする非オイル捕集流路形態が選択された場合には、コンプレッサ18bの上流側の吸気通路24に供給されるブローバイガス中に含まれるオイルミスト(大粒径のオイルミスト)の量を増やすことができる。
 図37は、コンプレッサ18bに取り込まれたオイルミストによるデポジットの堆積に対して、オイルミストの粒径の違いが与える影響を説明するための図である。
 先ず、図37(A)を参照して、デポジットの堆積し易さについてのオイルミストの粒径の影響について説明する。図37(A)に示すように、大粒径のオイルミストの場合には、質量が大きいため、コンプレッサ18bの内部において多少蒸発しても、流動性が高く保持される。このため、大粒径のオイルミストは、ディフューザ部18b6に着床した場合であっても、固着する前にディフューザ部18b6の出口まで到達し易くなる。一方、小粒径のオイルミストの場合には、ディフューザ部18b6に着床した後に流動性が無い(低い)ため、ディフューザ部18b6の出口まで至らずに固着してデポジットになってしまう。
 更に、大粒径のオイルミストは、ディフューザ部18b6を洗浄し、小粒径のオイルミストによるデポジットの生成および成長(堆積の進行)を抑制するうえで効果的なものであることが分かった。より具体的には、図37(B)に示すように、ディフューザ部18b6に着床した大粒径のオイルミストAの前方に、流動性を失い、このままではデポジットになってしまう小粒径のオイルミストBが着床している場合を想定する。この場合、大粒径のオイルミストAと小粒径のオイルミストBとが接触すると、大粒径のオイルミストAが小粒径のオイルミストBを取り込んで巨大化する。そして、巨大化した大粒径のオイルミストは、流動性を有したままディフューザ部18b6の出口に到達し、下流側に排出される。このように、大粒径のオイルミストの存在は、ディフューザ部18b6を洗浄し、小粒径のオイルミストによるデポジットの生成および成長を抑制するうえで効果的なものであるといえる。
 図38は、コンプレッサ効率低下代Δηcと内燃機関190の運転時間との関係を、オイルセパレータ54の有無で比較して表した図である。
 以上説明したように、オイルセパレータ54を利用したブローバイガス中のオイルミストの捕集を行った場合には、大粒径のオイルミストが捕集され、捕集のできない小粒径のオイルミストがコンプレッサ18bに流入することになる。そして、小粒径のオイルミストはデポジットになり易く、また、大粒径のオイルミストは、小粒径のオイルミストによるデポジットの生成および成長を抑制する効果をもたらすものである。従って、オイルセパレータ54によるオイルミストの捕集を行わない場合の方が、当該捕集を行う場合と比べ、(大粒径の)オイルミストの増量によってディフューザ部18b6へのデポジットの堆積が抑制される。このため、図38に示すように、オイルミストの捕集を行わない場合には、デポジットの堆積に起因するコンプレッサ効率ηcの低下が認められないのに対し、オイルミストの捕集を行う場合には、コンプレッサ効率の低下代Δηcが運転時間の経過とともに大きくなる。
 そこで、本実施形態では、オイルセパレータ54によるオイル捕集に伴うブローバイガス中のオイルミストの粒径分布の変化が上述したようにコンプレッサ18bの内部へのデポジットの堆積に影響することに着目し、次のような制御を行うようにした。
 すなわち、先ず、上記図35に示すように、上述した「オイル捕集流路形態」と「非オイル捕集流路形態」との間で、吸気通路24に導入されるブローバイガスの流路形態を内燃機関190の運転状態に応じて切り替え可能とするためのバイパス通路56および切替弁58を備えるようにした。
 そのうえで、本実施形態では、内燃機関190の運転中に、現在の運転条件が、ブローバイガス中に含まれるオイルミストに起因してコンプレッサ18bの内部(ディフューザ部18b6)へのデポジットの堆積が懸念されるデポジット堆積運転条件であるか否かを判定するようにした。具体的には、オイルが所定レベル以上劣化しており、かつ、コンプレッサ18bの温度が所定値以上となる運転状態(以下、「デポジット堆積モード」と称する)が成立する場合に、デポジット堆積運転条件が成立すると判定するようにした。そして、当該デポジット堆積運転条件が成立すると判定された場合には、ブローバイガスがオイルセパレータ54を通過しないようにするための上記非オイル捕集流路形態が得られるように、切替弁58を制御するようにした。
 図39は、本発明の実施の形態7においてコンプレッサ18bへのデポジットの堆積を抑制するために、ECU194が実行する制御ルーチンを示すフローチャートである。尚、図39において、実施の形態2における図15に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
 図39に示すルーチンでは、先ず、オイルが所定レベル以上劣化しているか否かが判定される(ステップ200)。
 ステップ200においてオイルが上記所定レベル以上劣化していないと判定された場合には、オイルセパレータ54が通常通り使用される、すなわち、オイル捕集流路形態が選択されるように切替弁58が制御される(ステップ600)。
 一方、ステップ200においてオイルが上記所定レベル以上劣化していると判定された場合には、次いで、上記デポジット堆積モードが成立するか否かが判定される(ステップ204)。尚、本実施形態の内燃機関190に対するデポジット堆積モードの判定手法としても、本ステップ204の手法以外に、実施の形態2に対する変形例として既述した手法が用いられていてもよい。
 ステップ204においてデポジット堆積モードが成立しないと判定された場合には、オイルセパレータ54が通常通り使用される、すなわち、オイル捕集流路形態が選択されるように切替弁58が制御される(ステップ600)。一方、ステップ200の判定の成立に続いてステップ204においてデポジット堆積モードが成立すると判定された場合、すなわち、現在の運転条件がブローバイガス中に含まれるオイルミストに起因してコンプレッサ18bの内部(ディフューザ部18b6)へのデポジットの堆積が懸念されるデポジット堆積運転条件であると判断できる場合には、本実施形態のデポジット成長抑制モードが実行される(ステップ602)。具体的には、本ステップ602におけるデポジット成長抑制モードでは、オイルセパレータ54を使用しないようにするために、上記非オイル捕集流路形態が得られるように切替弁58が制御される。
 図40は、図39に示す制御ルーチンによる効果を説明するための図である。
 以上説明した図39に示すルーチンによれば、図40(A)に示すように、デポジット堆積運転条件ではない場合(オイルが所定レベル以上劣化していない場合、またはデポジット堆積モードではない場合)には、オイルセパレータ54が使用するために、オイル捕集流路形態が得られるように切替弁58が制御される。そして、上記ルーチンによれば、デポジット堆積運転条件である場合(オイルが所定レベル以上劣化しており、かつ、デポジット堆積モードが成立する場合)には、オイルセパレータ54を使用しないようにするために、非オイル捕集流路形態が得られるように切替弁58が制御される。
 図41は、コンプレッサ18bへのデポジットの堆積とコンプレッサ効率ηcの変化との関係を、オイルセパレータ54によるオイルの捕集の有無で比較して表した図である。
 以下、説明の便宜上、上記図37(A)において「小粒径オイルミストの場合」と付して示す現象を「現象A」と称し、上記図37(B)に示す大粒径オイルミストによるデポジットの生成および成長の抑制効果が生じる現象を「現象B」と称する。
 デポジット堆積運転条件下では、コンプレッサ18bのディフューザ部18b6において上記の現象Aと現象Bとが同時に起こっている。図41(A)に示すように、オイルセパレータ54を使用する場合には、オイルセパレータ54による捕集によって大粒径オイルミストの割合が相対的に小さくなる。このため、現象Bよりも現象Aの方が多く発生することになる。その結果、ディフューザ部18b6においてデポジットが生成し、成長していくので、コンプレッサ効率ηcが低下する。
 一方、図41(B)に示すように、オイルセパレータ54を使用しない場合には、大粒径オイルミストの割合がオイルセパレータ54の使用時と比べて大きくなる。オイル捕集の有無に伴うオイルミスト粒径分布の変化は上記図36に示す通りである。このため、オイルセパレータ54を使用しない場合には、現象Bは、現象Aと同等以上の頻度が発生することになる。その結果、デポジットが生成されなくなるか、或いは、デポジットの堆積量がある程度の量までならば(デポジットがディフューザ部18b6に強く固着していない場合であれば)、現象Bによってデポジットが洗浄されて除去される。これにより、コンプレッサ効率ηcは低下しないか、或いは、コンプレッサ効率低下代Δηcがある程度の値までならば、現象Aよりも現象Bが多く発生する状況を作り出すことによってコンプレッサ効率ηcを回復させることができる。
 以上説明した理由により、デポジット堆積運転条件である場合(オイルが所定レベル以上劣化しており、かつ、デポジット堆積モードが成立する場合)には、オイルセパレータ54を使用しないようにすることで、オイルセパレータ54の使用時であればオイルセパレータ54によって捕集される大粒径のオイルミストがコンプレッサ18bに投入される。すなわち、デポジット堆積運転条件が不成立である場合(オイル捕集流路形態が選択されている場合)と比べ、オイルミストが増量される。これにより、ディフューザ部18b6を洗浄し、デポジット堆積の生成および成長を防止することができる。これにより、図40(B)に示すように、デポジットが堆積せず、コンプレッサ効率ηcが低下しないようにすることができる。また、デポジット堆積運転条件ではない場合(オイルが所定レベル以上劣化していない場合、またはデポジット堆積モードではない場合)には、オイルセパレータ54を使用することにより、コンプレッサ効率ηcの低下の心配のない状況下においてオイル消費を抑制することができる。
 以上のように、本実施形態のシステムによれば、コンプレッサ18bへのデポジットの堆積が懸念されるデポジット堆積運転条件である場合にのみ、デポジット堆積の防止のためにオイルセパレータ54を使用しないように、ブローバイガスの流路形態が切り替えられる。これにより、オイル消費の低減とコンプレッサ18bへのデポジット堆積の防止とを好適に両立させることが可能となる。
実施の形態7に対する変形例.
 次に、図42を参照して、上述した実施の形態7の構成を含め、切替弁58の好適な配置場所について説明する。
 図42は、切替弁58の配置場所のバリエーションを説明するための図である。
 図42(A)に示す切替弁58の配置は、上述した実施の形態7のものである。この図42(A)に示す構成以外にも、図42(B)および(C)に示す何れの構成においても、ブローバイガスの流路形態をオイル捕集流路形態と非オイル捕集流路形態との間で切り替えることができる。更に付け加えると、オイルセパレータ54には圧力損失があるため、バイパス通路の途中に切替弁を設けた図42(B)に示す構成の場合においても、切替弁によるバイパス通路の開閉によって、ブローバイガスの流路形態を切り替えることができる。
 しかしながら、図42(A)乃至(C)に示す構成のうちで、好適な切替弁58の配置場所を示すものは、図42(A)および(B)である。その理由は、図42(C)に示す構成の場合には、オイルセパレータ54の使用の有無に関係なく、オイルセパレータ54によって捕集されていないオイルが切替弁に対して常時当たってしまう。これに対し、図42(A)および(B)に示す構成の場合には、オイルセパレータ54によって捕集されていないオイルに切替弁(58)が曝されるのは、非オイル捕集流路形態が選択されている場合のみである。このように、これらの構成によれば、図42(C)に示す構成と比べ、切替弁(58)がオイルに曝される機会を低減することができるので、オイル付着によって切替弁(58)が固着してしまうリスクを軽減することができる。
 尚、上述した実施の形態7においては、オイルセパレータ54が本発明における「オイル捕集手段」に、ECU194により制御される切替弁58が本発明における「流路切替手段」に、それぞれ相当している。また、ECU194がステップ200および204の判定結果に応じてステップ600または602の処理を実行することにより本発明における「流路制御手段」が実現されている。
 また、上述した実施の形態7の変形例においては、ECU194が上述した手法に従ってコンプレッサ18bの内部(ディフューザ部18b6)における局所的な高温部の温度T3localを算出することにより本発明における「コンプレッサ局所温度取得手段」が実現されている。
実施の形態8.
 次に、図43および図44を主に参照して、本発明の実施の形態8について説明する。
 本実施形態のシステムは、内燃機関190が備えるハードウェア構成を用いて、ECU194に図39に示すルーチンに代えて後述の図43に示すルーチンを実行させることにより実現することができるものである。
 上述した実施の形態7のシステムでは、コンプレッサ18bへのデポジットの堆積が懸念されるデポジット堆積運転条件が成立する場合には、オイルセパレータ54を使用しないように切替弁58を制御するようにしている。これに対し、本実施形態のシステムは、コンプレッサ18bへのデポジット堆積運転条件が成立する場合には、非オイル捕集流路形態が間欠的に得られるように切替弁58を動作させるようにした。つまり、オイルセパレータ54を使用する状態と使用しない状態とが交互に繰り返し切り替わるようにした。
 図43は、本発明の実施の形態8においてコンプレッサ18bへのデポジットの堆積を抑制するために、ECU194が実行する制御ルーチンを示すフローチャートである。尚、図43において、実施の形態7における図39に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
 図43に示すルーチンでは、ステップ200の判定の成立に続いてステップ204においてデポジット堆積モードが成立すると判定された場合、すなわち、現在の運転条件がブローバイガス中に含まれるオイルミストに起因してコンプレッサ18bの内部(ディフューザ部18b6)へのデポジットの堆積が懸念されるデポジット堆積運転条件であると判断できる場合には、本実施形態のデポジット成長抑制モードが実行される(ステップ702)。具体的には、本ステップ702におけるデポジット成長抑制モードでは、オイルセパレータ54を使用する状態と使用しない状態とが交互に繰り返し切り替わるようにするために、非オイル捕集流路形態が間欠的に得られるように(バイパス通路56が間欠的に使用されるように)切替弁58が駆動される。
 図44は、図43に示す制御ルーチンによる効果を説明するための図である。
 以上説明した図43に示すルーチンによれば、デポジット堆積運転条件である場合(オイルが所定レベル以上劣化しており、かつ、デポジット堆積モードが成立する場合)には、図44(A)に示すように、オイルセパレータ54を使用する状態と使用しない状態とが交互に切り替わるようになる。それに伴い、図44(B)に示すように、運転時間の経過とともに、オイルセパレータ54の使用の有無に応じて、ディフューザ部18b6へのデポジットの堆積量が変化する。
 より具体的には、デポジット堆積運転条件においてオイルセパレータ54を使用した状態とすることで、上記図41(A)に示す理由により、運転時間の経過とともにデポジットの堆積量が増加していく。その後、オイルセパレータ54を使用しない状態となるように切替弁58が制御されると、上記図41(B)に示す理由(デポジットの洗浄効果)により、運転時間の経過とともにデポジットの堆積量が減少していく。ただし、デポジットの堆積がある程度以上進行すると(デポジットが成長すると)、デポジットがディフューザ部18b6に強く固着してしまう。このため、本実施形態では、オイルセパレータ54を使用した状態とオイルセパレータ54を使用しない状態とを交互に切り替える際の切替間隔は、予め行った実験結果等に基づいて、大粒径オイルミストの投入によるデポジットの洗浄効果が発揮される範囲内で流路の切り替えが行われるように(デポジットがディフューザ部18b6に強く固着してしまう前にオイルセパレータ54を使用しない状態に切り替えることによって大粒径のオイルミストを投入できるように)余裕を持った間隔に設定されている。
 以上説明したように、バイパス通路56(非オイル捕集流路形態)が間欠的に使用されるように切替弁58を制御する本実施形態の手法によっても、デポジット堆積運転条件下においては、大粒径のオイルミストを間欠的に投入することで、コンプレッサ18bの内部にデポジットが堆積されていくのを防止することができる。その結果、コンプレッサ効率ηcの低下を防止することができる。より具体的には、本実施形態の手法によれば、バイパス通路56を間欠的に使用するようにしたことで、デポジットがディフューザ部18b6に完全に固着してしまわないようにデポジットの堆積量をある程度以下に抑えつつ、オイルセパレータ54によるオイル捕集の機会を増やせるようになる。このため、本実施形態のシステムによれば、上述した実施の形態7のシステムと比べ、オイル消費の低減に対してよりウェイトを高めつつ、オイル消費の低減とコンプレッサ18bへのデポジット堆積の防止とを好適に両立させることが可能となる。
 また、本実施形態のシステムによれば、デポジット堆積運転条件下において、バイパス通路56の間欠的な使用のために切替弁58を頻繁に往復動作させることにより、デポジット堆積運転条件下において切替弁58を継続的に上記第2動作位置に制御した状態とする上述した実施の形態7のシステムと比べ、非オイル捕集流路形態(バイパス通路56)の使用時に付着するオイルによって、切替弁58が固着してしまうリスクをより軽減させることができる。
実施の形態7および8に対する変形例.
 ところで、上述した実施の形態7および8においては、サイクロン式のオイルセパレータ54を例に挙げて説明を行った。しかしながら、本発明による効果は、サイクロン式のオイルセパレータ54を備える場合に限らず、大粒径のオイルミストは捕集し易く、小粒径のオイルミストは捕集しにくい特性を有するオイル捕集手段を備えている場合であれば、同様に奏することができるものである。
実施の形態9.
 次に、図45乃至図47を参照して、本発明の実施の形態9について説明する。
[実施の形態9のシステム構成]
 図45は、本発明の実施の形態9の内燃機関200のシステム構成を説明するための図である。図45に示すシステムは内燃機関(以下、単にエンジンともいう。)200を備えている。図45に示す内燃機関200は直列4気筒型のディーゼルエンジンであるが、本発明において、気筒数および気筒配置はこれに限定されるものではない。各気筒には、燃料を気筒(燃焼室)内に直接噴射するインジェクタ202が設けられている。
 内燃機関200の各気筒には、吸気通路204および排気通路206が接続されている。内燃機関200の各気筒から排出される排気ガスは、排気通路206に流入する。内燃機関200は、排気ガスのエネルギーによって過給を行うターボ過給機208を備えている。ターボ過給機208は、タービン208aとコンプレッサ208bと、それを同軸上で支持するベアリング部208cとを備えている。
 ターボ過給機208下流の排気通路206には、排気ガス中の有害成分を浄化する触媒210が設けられている。
 また、吸気通路204の入口付近には、エアクリーナ212が設けられている。エアクリーナ212の下流には、コンプレッサ208bが設けられている。コンプレッサ208bの下流には、インタークーラ214が設けられている。インタークーラ214の下流には、電子制御式のスロットルバルブ(ディーゼルスロットル)216が設けられている。スロットルバルブ216下流には吸気通路204の一部であるインテークマニホールドが形成されている。インテークマニホールドには、吸気圧センサ218が設けられている。
 エアクリーナ212を通って吸入された新気は、ターボ過給機208のコンプレッサ208bで圧縮された後、インタークーラ214で冷却される。冷却された新気は、スロットルバルブ216を通過し、各気筒に分配されて流入する。
 また、本実施形態のシステムは、排気ガス再循環装置(EGR装置:Exhaust gas recirculation system)を備えている。EGR装置は、排気通路206を流れる排気ガスの一部をEGRガスとして吸気通路204に還流させる。具体的には、タービン208a上流の排気通路206とスロットルバルブ216下流の吸気通路204とを接続するEGR通路220が設けられている。EGR通路220には、EGRクーラ222が設けられている。EGRクーラ222の下流には、EGRバルブ224が設けられている。
 また、本実施形態のシステムは、図示省略するブローバイガス還元装置(PCV:Positive crankcase ventilation)を備えている。ブローバイガス還元装置は、ブローバイガスを吸気通路204に導いて再燃焼させ、主としてHCの低減を図る装置である。本システムでは、エンジン本体とコンプレッサ208bの上流部の吸気通路204とが接続されて、ブローバイガスはコンプレッサ208b上流に戻される。
 本実施形態のシステムは、ECU230を更に備えている。ECU230は、例えばROM、RAM等を含む記憶回路を備えた演算処理装置により構成されている。ECU230の入力部には、上述した吸気圧センサ218の他、クランク角及びクランク角速度を検出するためのクランク角センサ232、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセル開度センサ234等の内燃機関200の運転状態を検出するための各種センサが接続されている。ECU230の出力側には、上述したインジェクタ202、スロットルバルブ216、EGRバルブ224、後述する可変ノズル等の内燃機関200の運転状態を制御するための各種アクチュエータが接続されている。ECU230は、各種センサの出力と所定のプログラムとに従って各種アクチュエータを駆動させることにより、内燃機関200の運転状態を制御する。
[実施の形態9における特徴部]
 次に、本実施形態のシステムの特徴部について図46および図47を用いて説明する。本発明の主な特徴の一つは、図46に示す連通油路258とチェックバルブ260とを備える構造にある。他の特徴の一つは、図47に示す特徴的制御にある。
(遠心圧縮機の構造)
 図46は、ターボ過給機208のコンプレッサハウジングおよびセンタハウジングの一部を示す断面図である。ターボ過給機208は、タービン208aとコンプレッサ208bとベアリング部208cとを備える。
 タービン208aは、タービンハウジングを備える。タービンハウジングには、タービンホイールが収容される。タービンハウジングは排気ガスをタービンホイールに導き、タービンホイールは、そのエネルギーを回転エネルギーに変換する。
 また、本実施の形態のターボ過給機208は可変ノズル式ターボ過給機であり、タービンハウジングには、可変ノズル(VN)が収容されている。可変ノズルは、ノズル開度を調整するアクチュエータにより駆動される。可変ノズルの開度を下げることで排気ガスの流速が上がり、開度を上げることで排気圧力を下げることができる。例えば、通常運転時は、エンジン回転数等に応じて可変ノズルの開度が制御される。
 コンプレッサ208bは、コンプレッサハウジング240を備える。コンプレッサハウジング240には、コンプレッサインペラ242が収容される。コンプレッサインペラ242はタービン軸244の一端に設けられている。タービン軸244の他端には上記タービンホイールが設けられている。上述したタービンホイールの回転エネルギーはタービン軸244を介して伝達され、コンプレッサインペラ242を回転させる。
 コンプレッサ208bは、遠心圧縮機であり、空気はコンプレッサインペラ242の羽根車内の大半の流路を半径方向に通過する。空気は主に遠心力の作用で昇圧される。また、コンプレッサインペラ242下流のコンプレッサハウジング240には、ディフューザ部246が形成されている。ディフューザ部246を通過する空気は、減速することにより圧力が高められて下流の吸気通路204に送られる。
 ベアリング部208cは、センタハウジング248を備える。センタハウジング248は、タービンハウジングとコンプレッサハウジング240とを連結している。センタハウジング248には、挿通されたタービン軸244を回転可能に支持する軸受部250が設けられている。軸受部250には油潤滑軸受、本実施の形態では、すべり軸受が用いられている。
 また、センタハウジング248には、内燃機関200からオイルを導入するオイル導入通路252(図45)が接続されている。オイル導入通路252から導入されたオイルは、軸受部250およびその周囲の空間(ベアリング室254)に導かれる。その後、オイルはオイル排出通路256(図45)に排出され内燃機関200に戻される。
 特に、本実施形態のターボ過給機208は、ベアリング室254とディフューザ部246とを接続する連通孔である連通油路258を備える。具体的には、連通油路258は、コンプレッサハウジング240またはセンタハウジング248に設けられ、ベアリング室254とディフューザ部246とを連通する。なお、ディフューザ部246には、コンプレッサハウジング240のコンプレッサインペラ242背面側を含むこととしてもよい。更に、連通油路258を開閉するチェックバルブ260が設けられる。チェックバルブ260は、ベアリング室254の圧力がディフューザ部246の圧力に比べて所定値以上高い場合に開弁可能である。より具体的に説明する。図46(B)は、チェックバルブ260周辺の拡大図である。チェックバルブ260は、弁体260aとスプリング260bとを有している。コンプレッサハウジング240における連通油路258内の部位には、ディフューザ部246側から挿入された弁体260aが着座可能な台座部262が形成されている。弁体260aは、スプリング260bにより台座部262に押し付けられて着座している。ベアリング室254の圧力がディフューザ部246の圧力とスプリング260bの付勢力との合計値を超えた場合に、チェックバルブ260は開弁する。
 本実施形態のターボ過給機208は、上述のような特徴的構造を有するため、チェックバルブ260を開弁させることにより、ベアリング室254からディフューザ部246へのオイル供給が可能となる。そのため、PCVのオイルがコンプレッサ208b上流に戻されるシステムでは、このオイル内に含まれるスーツ等によりディフューザ部246にデポジットが付着するところ、本実施形態のターボ過給機208によれば、ベアリング室254のオイルをディフューザ部246に誘引してデポジットを洗浄除去することが可能となる。
(特徴的制御)
 図47は、ECU50が実行する本発明の実施の形態9の特徴的制御ルーチンのフローチャートである。図47に示すルーチンでは、先ず、ECU230は、デポジット堆積運転条件が成立したか否かを判定する(ステップ800)。デポジット堆積運転条件は、例えばコンプレッサ出口温度やオイル中のスーツ濃度が規定値よりも高い場合に成立する。コンプレッサ出口温度は、運転状態とコンプレッサ出口温度との関係を定めたマップ等を記憶してこれに基づき推定することとしても良いし、モデルを用いてコンプレッサ208bの出口温度を推定することとしても良い。オイル中のスーツ濃度についても同様である。
 デポジット堆積運転条件が成立しない場合は、本ルーチンの処理は終了される。一方、デポジット堆積運転条件が成立する場合は、ECU230は、その運転時間をカウントする(ステップ802)。ECU230は、カウントされた運転時間が規定値に達しているか否かを判定する(ステップ804)。この規定値として、ディフューザ部246に堆積するデポジットの許容量に相関した値がECU230に記憶されている。
 ステップ804の判定条件が成立しない場合は、本ルーチンの処理は終了される。一方、判定条件が成立する場合は、ディフューザ部オイル供給処理(ステップ806~ステップ820)を実行する。ディフューザ部オイル供給処理は、通常運転で、内燃機関200がアイドルとなった時を利用して実行される。まず、ECU230は、内燃機関200がアイドル状態であるか否かを判定する(ステップ806)。例えば、アクセル開度センサ234の出力値等に基づいて判定することができる。
 ステップ806の判定条件が成立しない場合は、本ルーチンの処理は終了される。一方、判定条件が成立する場合は、可変ノズル(VN)が開かれる。好ましくは全開とする(ステップ808)。また、EGRバルブ224は閉じられる。好ましくは全閉とする(ステップ810)。また、ミッションはニュートラルに変更される(ステップ812)。
 続いて、エンジンアイドル状態において、スロットルバルブ216が急開される(ステップ814)。さらに、ECU230は、スロットルが急開されたときに、吸気圧センサ218により検出されるインテークマニホールド内の圧力等に基づいてポンプ損変化を推定し、これに応じて燃料噴射量を減少させる(ステップ816)。その後、通常のエンジンアイドル状態に戻す(ステップ818)。
 このディフューザ部オイル供給処理は、規定の洗浄回数まで繰り返し行われる(ステップ820)。しかし、トライバのアクセル操作が行われた場合には、ディフューザ部オイル供給処理を中断し、通常運転の処理に切り替わる。残りの洗浄回数については、次のアイドル状態になった時に引き続き行われる。
 以上説明したように、図47に示すルーチンによれば、エンジン200がアイドルとなった時を利用して、スロットルバルブ216が急開される(ステップ814)。これによりコンプレッサ208bの周辺の空気がエンジン側に急激に流れ、ディフューザ部246に負圧を作り出すことができる。ディフューザ部246に負圧を作り出すことで、ディフューザ部246とベアリング室254との圧力差が大きくなり、チェックバルブ260が自動的に開弁される。その結果、ベアリング室254内のオイル液滴が、コンプレッサインペラ242の下流側のディフューザ部246に誘引される。
 上述した実施の形態1等の内燃機関10、120は、連通路52を利用してコンプレッサ18bの内部通路にオイルを供給するオイル供給装置の構成要素として、負圧ポンプ96とガス導入通路98と大気開放バルブ100とを有するオイルミスト生成装置を備えている。これに対し、本実施形態の内燃機関200が備えるオイル供給装置は、ベアリング室254(油路)と、連通油路258と、チェックバルブ260とを備えている。そして、このような構成を備えるオイル供給装置は、上記図47に示すルーチンの制御を行うことにより、デポジット堆積運転条件が成立している場合においてアイドル条件が到来した際に、コンプレッサ208bの内部通路であるディフューザ部246にオイルが供給される。これにより、オイルミストを含むブローバイガスがコンプレッサ208bに供給されている状況下において、上記内部通路(ディフューザ部246)に供給されるオイルをデポジット堆積運転条件が不成立である場合と比べて増量することができる。
 以上説明した本実施形態のシステムによれば、コンプレッサインペラ242に損傷を与えること無く、ディフューザ部246に付着したデポジットを洗浄除去できる。また、エンジンアイドル状態において実行されるため、内燃機関200の通常運転に支障なくデポジットを洗浄除去できる。
 また、スロットルを急開するにあたり、可変ノズルを開く制御(ステップ808)により、ターボ回転が上昇することを防止することができる。また、スロットルを急開するにあたり、EGRバルブ224を閉じる制御(ステップ810)により、より大きな負圧を作り出すことができる。
 また、ディフューザ部オイル供給処理にあたり、ミッションをニュートラルに自動的に変更する制御(ステップ812)により、エンジンアイドル状態で停車中の車両にトルクがかからないようにすることができる。
 また、ポンプ損変化を推定し、これに応じて燃料噴射量を減少させることにより、スロットルを急開したときに、インテークマニホールドの圧力増加によりエンジントルクが急激に増加することを防ぐことができる(ステップ816)。
 ところで、上述した図47に示す処理ルーチンにおいては、ステップ814の前処理として、ステップ808~ステップ812の処理を実行することとしている。しかしながら、ステップ808~ステップ812の処理の一部又は全部を除くこととしても良い。
 また、上述した図47に示す処理ルーチンにおいて、ステップ816の処理を除くこととしても良い。
 尚、上述した実施の形態9においては、ベアリング室254が本発明における「油路」に、チェックバルブ260が本発明における「開閉手段」に、それぞれ相当している。
 また、ここでは、ECU230がステップ806~ステップ820の処理を実行することにより本発明における「ディフューザ部オイル供給手段」が実現されており、ECU230がステップ806およびステップ814の処理を実行することにより本発明における「スロットル急開手段」が実現されており、ECU230がステップ808の処理を実行することにより本発明における「可変ノズル開手段」が実現されており、そして、ECU230がステップ810の処理を実行することにより本発明における「EGRバルブ閉手段」が実現されている。
実施の形態10.
 次に、図48乃至図55を主に参照して、本発明の実施の形態7について説明する。
[実施の形態10のシステム構成]
 図48は、本発明の実施の形態10の内燃機関270のシステム構成を説明するための図である。尚、図48において、実施の形態7の図35などに示す構成要素と同一の要素については、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
 上述した実施の形態1等内燃機関10、120は、連通路52を利用してコンプレッサ18bの内部通路にオイルを供給するオイル供給装置の構成要素として、負圧ポンプ96とガス導入通路98と大気開放バルブ100とを有するオイルミスト生成装置を備えている。これに対し、本実施形態の内燃機関270は、負圧ポンプ96を含むオイルミスト生成装置を有するオイル供給装置に代え、次のように構成されたオイル供給装置を備えている。尚、オイル供給装置に関する構成以外の点については、内燃機関270は、基本的には内燃機関10と同様に構成されている。
 すなわち、本実施形態のオイル供給装置も連通路192を利用するものであり、当該オイル供給装置は、オイルセパレータ54と、オイルミスト回収タンク272と、オイルミスト注入弁274とを備えている。以下、主にこれらの構成要素についての説明を行う。尚、オイルセパレータ54周りの構成において、実施の形態7、8の内燃機関190と共通する部分については、ここでは、その説明を省略する。
 オイルセパレータ54は、オイル通路276を介して、オイルミスト回収タンク272に接続されている。オイルミスト回収タンク272は、オイルセパレータ54で捕集されたオイルを回収し、一定量だけ貯留することができる。オイルミスト回収タンク272は、オイルミスト注入通路278を介して、吸気通路24におけるコンプレッサ18bの上流側の部位に接続している。オイルミスト注入通路278には、オイルミスト注入弁274が設置されている。
 オイルミスト回収タンク272は、オイルリターン通路280を介して、内燃機関270のオイルパン78に接続されている。オイルリターン通路280には、オイルリターン弁282が設けられており、オイルリターン弁282を開くことで、捕集されたオイルがオイルパン78に戻されるようになっている。
 図49は、オイルミスト回収タンク272およびオイルミスト注入弁274の近傍を拡大した模式図である。オイルミスト注入弁274は、弁体274a、ノズルボディ274bを備えている。ノズルボディ274b内部には流路としてノズル部274cが形成されており、ノズル部274cの直径はノズルボディ274b先端側で大きくなる。オイルミスト注入弁274の開弁(つまり弁体274aの開弁)により、図49に示すようにオイルミストが吸気通路24内に噴射される。尚、特に図示しないが、必要に応じて、圧力制御用ポンプ等の噴霧形成用の各種構成(この点に関しては公知技術を適用すればよいため、詳細な説明は省略する)が、オイルミスト注入弁274に適宜に設けられていてもよい。オイルミスト回収タンク272には、オイル残量を計測するオイル残量メータ284が搭載されている。
 本実施形態のECU286の入力部には、ECU60に接続されるものと同様の各種センサ以外に、オイル残量メータ284が接続されている。また、ECU286の出力部には、ECU60に接続されるものと同様のアクチュエータ以外に、オイルミスト注入弁274およびオイルリターン弁282が接続されている。ECU286は、制御信号によってオイルミスト注入弁274およびオイルリターン弁282をそれぞれ開閉制御することができる。オイルミスト注入弁274はノーマルクローズ(通常状態で閉じ)であり、オイルリターン弁282はノーマルオープン(通常状態で開放)である。
[実施の形態10における特徴的な制御]
 サイクロン式(遠心分離式)のオイルセパレータ54の動作の影響を含め、コンプレッサ18bの内部通路(ディフューザ部18b6など)へのデポジットの堆積に関する課題については、図7および図8を参照して実施の形態1において既述し、かつ、図36乃至図38を参照して既述した通りである。本実施形態では、コンプレッサ18bの内部へのデポジットの堆積を防止するために、以下に説明する制御が行われる。
(オイルミスト注入弁274)
 本実施形態では、上記のデポジット堆積を抑制すべく、オイルミスト注入弁274が設けられている。オイルミスト注入弁274のノズル部274cは、「堆積デポジットの洗浄に最適なオイルミスト粒径」が多く含まれる噴霧を形成するように、予め試験等によりノズル形状を設計しておくものとする。このオイルミスト粒径は、具体的には、図37で説明したように、コンプレッサ18bのディフューザ部18b6に着床した場合であっても、固着する前にディフューザ部18b6の出口まで到達する程度の大きさの粒径であることが好ましい。そのような粒径が含まれる量についても、デポジット堆積を抑制できる程度の量となるように予め試験等によりノズル部274cを設計すればよい。
 本実施形態によれば、ブローバイガスからオイルを回収して、この回収したオイルをオイルミスト注入弁274によって、必要なときに、オイルミストとして吸気通路24のコンプレッサ18bの上流側の部位に供給することができる。また、必要な場合にのみオイルミストの注入を行うことができるため、オイルセパレータ54で回収したオイルを不要に消費しなくともよく、限られた量のオイルを有効利用することができる。
 尚、オイルミスト注入弁274は、図36のDmaxよりも大きな粒径のオイルミストを供給するものであってもよい。このDmaxは、図36に示されるように、「遠心分離式のオイルセパレータ54を通過するオイルミスト粒径の最大値」である。オイル捕集流路形態においては、オイルセパレータ54によってオイルの捕集がされるため、このDmaxより大きな粒径のオイルミストを吸気通路24に供給することができない。前述したように、大粒径のオイルミストは、ディフューザ部18b6を洗浄し、小粒径のオイルミストによるデポジットの生成および成長(堆積の進行)を抑制するうえで効果的なものである。オイルミスト注入弁274がそのような十分に大きな粒径のオイルミストを供給できるように構成されることで、ブローバイガスの流路形態に左右されずに、所望のタイミングで、安定的に、ある程度の大きさの粒径を有するオイルミストを吸気通路24のコンプレッサ18bの上流側の部位に供給することができる。このような手法により、本実施形態の構成によっても、コンプレッサ18bの上流側の部位に供給するオイルミスト量を増やすことができ、コンプレッサ18bの内部通路に供給されるオイルを増量することができる。また、オイルセパレータ54によるオイル回収とオイルミスト注入弁274によるオイルミストの供給とを独立して制御することができるから、オイル消費の低減とコンプレッサへのデポジット堆積の防止とを好適に両立させることができる。
(デポジット堆積運転条件の判定)
 本実施形態では、内燃機関270の運転中に、現在の運転条件が、「ブローバイガス中に含まれるオイルミストに起因してコンプレッサ18bの内部(ディフューザ部18b6)へのデポジットの堆積が懸念されるデポジット堆積運転条件」であるか否かを判定する。本実施形態において、デポジット堆積運転条件は、スーツ濃度と、LPL-EGR混合率と、コンプレッサ出口温度とを用いて判定される。
(1)デポジット堆積とスーツ濃度との関係に基づく判定
 図50は、デポジット堆積とスーツ濃度との関係を説明するための図である。
 図50(A)に示すように、スーツ濃度は燃料噴射量と相関がある。その因果関係を説明すると、すなわち、図50(B)に示すように、コンプレッサ18b内を流れるガスのスーツ濃度は、コンプレッサ効率の低下率と相関を有する。さらに、図50(C)に示すように、コンプレッサ効率の低下は、コンプレッサのディフューザ部18b6壁面におけるデポジット堆積量(堆積したデポジットの厚さ)と相関がある。
 そこで、本実施形態では、上記の相関を踏まえて、下記の(1)式により、スーツ濃度を計算することにした。
 S=cof+ cof×A  ・・・(1)
 Sはスーツ濃度であり、Aは燃料噴射量であり、cofおよびcofはそれぞれ所定の定数である。
 ECU286は、インジェクタ12における燃料噴射量の指令値を取得し、上記(1)式に従って、スーツ濃度Sを計算する。ECU286は、このスーツ濃度が所定の上限値以上である場合、スーツ濃度に関してはデポジット堆積運転条件であると判定する。
(2)デポジット堆積とLPL混合率との関係に基づく判定
 図51および図52は、デポジット堆積とLPL-EGR混合率との関係を説明するための図である。
 図51(A)に示すように、LPL-EGRの混合率とコンプレッサ入口温度との間には相関がある。図51(B)に示すように、コンプレッサ入口温度とコンプレッサ出口温度の間には、相関がある。図52(A)に示すように、コンプレッサ出口温度が上昇すると、コンプレッサ効率が低下する。図52(B)に示すように、コンプレッサ効率の低下は、コンプレッサのディフューザ部18b6壁面におけるデポジット堆積量(堆積したデポジットの厚さ)と相関がある。コンプレッサ内を流れるガス温度が上昇すると、オイルミストが加熱されて、ディフューザ部壁面のデポジット堆積を生じやすくなるということである。
 そこで、本実施形態では、上記の相関を踏まえて、予め、「コンプレッサ効率低下率が所定値(限界値)となるLPL混合率上限値」を計算しておき、これをECU286に記憶させる。ECU286は、LPL-EGRの混合率の値を取得し、記憶したLPL混合率上限値と比較する。LPL-EGR混合率は、たとえば吸気量およびLPL-EGR弁48の開度等から算出してもよい。LPL混合率上限値以上となるほどにLPL-EGR混合率が高い場合には、ECU286は、LPL混合率に関してはデポジット堆積運転条件であると判定する。
(3)デポジット堆積とコンプレッサ出口温度との関係に基づく判定
 図53は、デポジット堆積とコンプレッサ出口温度との関係を説明するための図である。
 図53(A)に示すように、コンプレッサ出口温度とコンプレッサ効率低下率との間には相関がある。図53(B)に示すように、コンプレッサ効率低下率と、コンプレッサのディフューザ部18b6壁面におけるデポジット堆積量(堆積したデポジットの厚さ)と相関がある。コンプレッサ出口温度が上昇すると、オイルミストが加熱されて、ディフューザ部壁面のデポジット堆積を生じやすくなるということである。
 そこで、本実施形態では、上記の相関を踏まえて、第2吸気温度センサ36によって検出されるコンプレッサ18bの出口温度が所定値以上であるか否かを判定することによってデポジット堆積運転条件の成立の有無の判定を行う。つまり、予め、「コンプレッサ効率低下率が所定値(限界値)となるコンプレッサ出口温度上限値」を計算しておき、これをECU286に記憶させる。ECU286は、コンプレッサ18bの出口温度を取得し、記憶したコンプレッサ出口温度上限値と比較する。コンプレッサ18bの出口温度は、第2吸気温度センサ36によって検出すればよい。コンプレッサ出口温度上限値以上となるほどにコンプレッサ18bの出口温度が高い場合には、ECU286は、コンプレッサ出口温度に関してはデポジット堆積運転条件であると判定する。
 本実施形態では、上記の(1)~(3)それぞれの判定を行い、何れの判定結果においてもデポジット堆積運転条件であると判定された場合には、ECU286がオイルミスト注入弁274を開弁してオイルミスト注入を行う。これにより、デポジット堆積運転条件の成立を精度良く判定し、迅速にオイルミスト注入を実現して、確実にコンプレッサのディフューザ部18b6壁面におけるデポジット堆積を抑制することができる。
 尚、本実施形態では、オイルミスト回収タンク272のオイル残量に応じて、次の制御も行う。
 すなわち、デポジット堆積運転条件であると判定された場合には、ECU286は、オイル残量メータ284から取得したオイル残量を所定の下限値と比較する。オイル残量メータ284から取得したオイル残量が下限値以上である場合には、ノーマルクローズのオイルミスト注入弁274を開き、かつノーマルオープンのオイルリターン弁282を閉じる。
 一方、デポジット堆積運転条件ではないと判定された場合には、ECU286は、オイル残量メータ284から取得したオイル残量を下限値と比較する。オイル残量メータ284から取得したオイル残量が下限値未満の場合には、ノーマルオープンのオイルリターン弁282を閉じる。これにより、オイルセパレータ54で回収したオイルを貯蔵して、オイルミスト回収タンク272内のオイル残量を下限値より多い値に維持し、オイル量を確保することができる。また、オイルミスト回収タンク272を小容量のものとし、小型化できる。
[実施の形態10における具体的処理]
 図54および図55は、本発明の実施の形態10にかかる過給機付き内燃機関270において、ECU286が実行するルーチンのフローチャートである。図54は、デポジット堆積運転条件を判定するためのルーチンであり、図55は、オイルミスト注入弁等の制御ルーチンである。
(デポジット堆積運転条件判定ルーチン)
 図54に示すルーチンでは、先ず、ECU286が、コンプレッサ出口温度が上限値以上であるか否かを判定するルーチンを実行する(ステップ900)。ECU286は、コンプレッサ18bの出口温度を取得し、記憶したコンプレッサ出口温度上限値と比較する。コンプレッサ出口温度上限値以上となるほどにコンプレッサ18bの出口温度が高い場合には本ステップの条件が成立し、ECU286は、コンプレッサ出口温度に関してはデポジット堆積運転条件であると判定する。
 ステップ900の条件が成立していると判定された場合には、処理はステップ902へ進み、ECU286は、デポジット堆積運転条件判定フラグ1をオンとする(フラグ値に1を代入する)。成立していないと判定された場合には、ステップ902を経由せずに処理は次に進む。
 次に、ECU286が、LPL混合率が上限値以上であるか否かを判定するルーチンを実行する(ステップ904)。ECU286は、LPL-EGRの混合率の値を取得し、記憶したLPL混合率上限値と比較する。LPL混合率上限値以上となるほどにLPL-EGR混合率が高い場合には本ステップ904の条件が成立し、ECU286は、LPL混合率に関してはデポジット堆積運転条件であると判定する。尚、LPL-EGRを備える内燃機関270に対する図54に示すルーチンでは、本ステップ904の処理を伴うようにしているが、本ルーチンは、LPL-EGRを備えていなくても成立するルーチンである。このため、LPL-EGRを備えていない場合には、LPL混合率に関するステップ904の処理を省略してもよい。
 ステップ904の条件が成立していると判定された場合には、処理はステップ906へ進み、ECU286は、デポジット堆積運転条件判定フラグ2をオンとする(フラグ値に1を代入する)。成立していないと判定された場合には、ステップ906を経由せずに処理は次に進む。
 次に、ECU286が、スーツ濃度が上限値以上であるか否かを判定するルーチンを実行する(ステップ908)。ECU286は、上述した(1)式に従ってスーツ濃度を計算し、この記憶値を上限値と比較する。このスーツ濃度が所定の上限値以上である場合には本ステップの条件が成立し、ECU286は、スーツ濃度に関してはデポジット堆積運転条件であると判定する。
 ステップ908の条件が成立していると判定された場合には、処理はステップ910へ進み、ECU286は、デポジット堆積運転条件判定フラグ3をオンとする(フラグ値に1を代入する)。成立していないと判定された場合には、ステップ910を経由せずに処理は次に進む。
 次に、ECU286は、デポジット堆積運転条件判定フラグ1、2および3の合計値が、3以上であるか否かを判定する(ステップ912)。この合計値が3に達していれば、ステップ902、906、910において全てフラグがオンとされている。そうでない場合には、少なくとも1つの判定においてデポジット堆積運転条件とは判定されなかったので、今回のルーチンが終了する。
 ステップ912の条件が成立していると判定された場合には、ECU286は、エンジン回転数が所定の上限値以上であるか否かを判定する処理を実行するステップ914)。エンジン回転数が所定上限値以上の場合、デポジット堆積運転条件であると最終的な判定フラグがオンとされ(ステップ916)、図54のルーチンは終了し、図55へと処理が移行する。エンジン回転数が所定上限値以上ではない場合は、今回のルーチンが終了する。
(オイルミスト注入弁等の制御ルーチン)
 ECU286は、図54のルーチンと並行して、図55のルーチンも実行する。図55のルーチンでは、先ず、ECU286が、デポジット堆積運転条件判定の結果がYesであったか否かを判定する処理を実行する(ステップ1000)。このステップでは、図54のルーチンのステップ916のフラグが参照され、フラグがオンである場合は、処理はステップ1002へ進む。
 ステップ1002では、ECU286は、オイルミストタンク残量が下限値以上である否かを判定する処理を実行する。ECU286は、オイル残量メータ284から取得したオイル残量を所定の下限値と比較する。オイル残量メータ284から取得したオイル残量が下限値以上である場合には、ノーマルクローズのオイルミスト注入弁274を開き(ステップ1004)、かつノーマルオープンのオイルリターン弁282を閉じる(ステップ1006)。一方、オイル残量メータ284から取得したオイル残量が下限値未満である場合には、オイルミスト注入弁274を開く等の処理を行わず、オイルミストリターン弁282を閉じ、オイルミストタンクにオイルを溜める処理を行う。
 一方、ステップ1000において、図54のルーチンのステップ916のフラグが参照され、フラグがオフである場合は、処理はステップ1008へ進む。これは、デポジット堆積運転条件ではないと判定された場合である。ECU286は、オイル残量メータ284から取得したオイル残量を上限値と比較する。オイル残量メータ284から取得したオイル残量が上限値以下ではない場合、今回のルーチンが終了し、ノーマルオープンのオイルリターン弁282はオープン状態が維持される。
 オイル残量メータ284から取得したオイル残量が上限値以下である場合、更に、ECU286は、オイル残量が下限値未満であるか否かを判定する処理を実行する(ステップ1010)。オイル残量メータ284から取得したオイル残量が下限値未満ではない場合、今回のルーチンが終了し、ノーマルオープンのオイルリターン弁282はオープン状態が維持される。これにより、オイル残量が上限値以下であってかつ下限値以上である適正な範囲内となる。
 オイル残量が下限値未満の場合には、ノーマルオープンのオイルリターン弁282を閉じる。これにより、オイルセパレータ54で回収したオイルを貯蔵して、オイルミスト回収タンク272内のオイル残量を下限値より多い値に増加させ、オイル量を確保することができる。
 以上の処理によれば、デポジット堆積運転条件の成立を精度良く判定することができる。そのうえで、デポジット堆積運転条件が成立する場合には、オイルミスト注入弁274を用いて、デポジット堆積運転条件の不成立時と比べてコンプレッサ18bに供給されるオイルミストを増量することができる。そして、迅速にオイルミスト注入を実現して、確実にコンプレッサのディフューザ部18b6壁面におけるデポジット堆積を抑制することができる。また、オイルミスト回収タンク272内のオイル残量を適正量に保ち、オイルミスト注入弁274の使用を確保することができる。
実施の形態10に対する変形例.
 上述した実施の形態10では、切替弁58の制御によるブローバイガス経路の切り替えについては言及しなかったが、次のような制御を加えても良い。つまり、デポジット堆積運転条件が成立すると判定された場合には、ブローバイガスがオイルセパレータ54を通過しないようにするための上記非オイル捕集流路形態が得られるように、切替弁58を制御するようにしてもよい。そして、デポジット堆積運転条件が成立すると判定されない場合には、ブローバイガスがオイルセパレータ54を通過する上記オイル捕集流路形態が得られるように、切替弁58を制御するようにしてもよい。更に、オイルミスト回収タンク272内のオイル残量が上限値以上であるか否かに応じて、ブローバイガスの流路形態を切り換えるようにしてもよい。具体的には、オイルミスト回収タンク272内のオイル残量が上限値以上である場合、すなわち、オイルセパレータ54によってオイルを回収する必要がない場合には、非オイル捕集流路形態を選択するようにしてもよい。このような制御を、適宜に実施の形態10の制御に組み合わせても良く、これによりオイル消費の低減とコンプレッサへのデポジット堆積の防止とを好適に両立させることができる。
 また、上述した実施の形態10の内燃機関270は、バイパス通路56および切替弁58を備えたものであるが、本発明の対象は、このような構成に限らず、バイパス通路および切替弁を備えていないものであってもよい。
実施の形態1乃至10に対する変形例.
 上述した実施の形態1乃至10においては、デポジット堆積運転条件を判定する手法として、コンプレッサ効率を利用した手法、および、オイルの劣化レベル(例えば、オイル中のスーツ濃度)とデポジット堆積モード判定(コンプレッサ温度の判定)とを利用した手法などを例に挙げて説明を行った。デポジット堆積運転条件は、以上説明した実施の形態1乃至10において使用した各種のパラメータによって好適に判定できるものである。ただし、デポジット堆積運転条件を判定するためのパラメータには、既に記載したパラメータ以外にも、コンプレッサ回転数、機関負荷、過給圧、および、クランク室内圧力と吸気圧力との差圧などが含まれる。また、実施の形態1乃至10で説明したデポジット堆積運転条件の各判定手法は、実施の形態1乃至10のそれぞれにおいて相互に置き換えて利用可能なものである。
 また、上述した実施の形態1乃至10においては、遠心式コンプレッサ18bを有する過給機として、排気エネルギーを駆動力として利用するターボ過給機を例に挙げて説明を行った。しかしながら、本発明における過給機は、遠心式のコンプレッサを備えるターボ過給機に限定されるものではない。すなわち、本発明における過給機が備えるコンプレッサは、必ずしも遠心式コンプレッサに限られず、また、コンプレッサの駆動方式は、例えば、内燃機関のクランク軸からの動力を利用するものであってもよく、或いは、電動モータを利用するものであってもよい。
 また、上述した実施の形態1乃至10においては、圧縮着火式のディーゼル機関である内燃機関10等を例に挙げて説明を行ったが、本発明の対象となる内燃機関は、上記に限定されず、例えば、火花点火式の内燃機関(ガソリンエンジンなど)であってもよい。
 また、上述した実施の形態1乃至10においては、LPL-EGRを備えた内燃機関10等を例に挙げて説明を行った。しかしながら、本発明は、LPL-EGRを備えない内燃機関においても成立するものである。
10、120、170、190、200、270 内燃機関
12、202 インジェクタ
16、206 排気通路
18、208 ターボ過給機
18a、208a ターボ過給機のタービン
18b、208b ターボ過給機の遠心式コンプレッサ
18b1、240 遠心式コンプレッサのハウジング
18b2 遠心式コンプレッサのコンプレッサ入口部
18b3、242 コンプレッサインペラ
18b4 遠心式コンプレッサのインペラ部
18b5 遠心式コンプレッサのスクロール部
18b6、246 遠心式コンプレッサのディフューザ部
18c ターボ過給機の連結軸
24、204 吸気通路
26、212 エアクリーナ
30 ディーゼルスロットル
32 エアフローメータ
34 第1吸気温度センサ
36 第2吸気温度センサ
38 吸気圧力センサ
40 高圧排気ガス還流通路(HPL)
42 HPL-EGR弁
44 低圧排気ガス還流通路(LPL)
46 EGRクーラ
48 LPL-EGR弁
52、192 連通路
192a 連通路の上流側接続部
192b 連通路の下流側接続部
54 オイルセパレータ
56 バイパス通路
58 切替弁
60、194、230、286 ECU(Electronic Control Unit)
62、232 クランク角センサ
64 水温センサ
66 トリップメータ
67 ブレーキセンサ
68 ピストン
70 コンロッド
72 クランクシャフト
74 シリンダブロック
76 クランクケース
78 オイルパン
80 クランク室
82 クランク室内圧力センサ
84 シリンダヘッド
86 燃焼室
88 ヘッドカバー
90 内部空間
92、94 内部連通路
96 負圧ポンプ
96a 負圧ポンプの吸気口
96b 負圧ポンプの排気口
96c 負圧ポンプのシリンダ
96d 負圧ポンプのローター
96d1 負圧ポンプのローター中心軸
96d2 負圧ポンプのローター溝
96e 負圧ポンプの給油口
96f 負圧ポンプのベーン
96g、96i 負圧ポンプのスプリング
96h 負圧ポンプの排気弁
98、160、164、166、168 ガス導入通路
100 大気開放バルブ
102 ブレーキ負圧通路
104 ブレーキブースター
106、110、126、176、188 電磁弁
108 負圧通路
112 カムシャフト
114 バッフルプレート
116 オイルセパレータ室
116a オイルセパレータ室の入口部
116b オイルセパレータ室のオイル回収孔
122 負圧利用装置
124 負圧通路
128 負圧タンク
130、152、178 オイルストレーナ
132、154、180 オイルポンプ
134、156、182 サブオイルホール
136、158、184 オイルフィルタ
138 メインオイルホール
140 クランクジャーナル
142 吸気カムシャフトジャーナル
144 排気カムシャフトジャーナル
146 チェーンテンショナ
148 クランクピン
150 負圧ポンプ用油路
162 ガス導入バルブ
172 オイルジェット
174 オイルジェット用油路
186 オイルリターン通路
208c ターボ過給機のベアリング部
216 スロットルバルブ
218 吸気圧センサ
220 EGR通路
224 EGRバルブ
234 アクセル開度センサ
244 コンプレッサのタービン軸
248 コンプレッサのセンタハウジング
250 コンプレッサの軸受部
252 オイル導入通路
254 コンプレッサのベアリング室
256 オイル排出通路
258 連通油路
260 チェックバルブ
260a チェックバルブの弁体
260b チェックバルブのスプリング
262 コンプレッサハウジングの台座部
272 オイルミスト回収タンク
274 オイルミスト注入弁
274a オイルミスト注入弁の弁体
274b オイルミスト注入弁のノズルボディ
274c オイルミスト注入弁のノズル部
276 オイル通路
278 オイルミスト注入通路
280 オイルリターン通路
282 オイルリターン弁
284 オイル残量メータ

Claims (29)

  1.  コンプレッサを吸気通路に備える過給機と、
     前記吸気通路における前記コンプレッサのインペラよりも上流側の部位と、内燃機関のクランク室もしくはこれに通じる機関内部空間とを接続する連通路と、
     吸入空気が流れる前記コンプレッサの内部通路にオイルを供給するオイル供給装置と、
     を備え、
     前記オイル供給装置は、前記コンプレッサの内部へのデポジットの堆積が懸念されるデポジット堆積運転条件が成立する場合に、前記デポジット堆積運転条件が不成立である場合と比べて前記内部通路に供給されるオイルを増量することを特徴とする過給機付き内燃機関。
  2.  前記デポジット堆積運転条件は、前記コンプレッサの温度が所定値に達した場合に成立することを特徴とする請求項1記載の過給機付き内燃機関。
  3.  前記デポジット堆積運転条件は、前記コンプレッサのコンプレッサ効率が所定値以下に低下した場合に成立することを特徴とする請求項1記載の過給機付き内燃機関。
  4.  前記デポジット堆積運転条件は、オイルが所定レベル以上劣化しており、かつ、前記コンプレッサの温度が所定値以上である場合に成立することを特徴とする請求項1記載の過給機付き内燃機関。
  5.  前記コンプレッサは、遠心式コンプレッサであり、
     前記内燃機関は、前記遠心式コンプレッサの内部において局所的に高温となる高温部の温度を取得するコンプレッサ局所温度取得手段を更に備え、
     前記デポジット堆積運転条件は、オイルが前記所定レベル以上劣化しており、かつ、前記高温部の温度が所定値以上である場合に成立することを特徴とする請求項4記載の過給機付き内燃機関。
  6.  前記デポジット堆積運転条件は、前記コンプレッサの温度が所定値以上であり、かつ、オイル中のスーツ濃度が所定値以上である場合に成立することを特徴とする請求項1記載の過給機付き内燃機関。
  7.  前記オイル供給装置は、前記吸気通路の前記上流側の部位に供給されるオイルを増量することによって前記内部通路に供給されるオイルを増量するものであることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項記載の過給機付き内燃機関。
  8.  前記オイル供給装置は、前記連通路を介して前記吸気通路の前記上流側の部位に導入されるブローバイガスを増量することによって、前記吸気通路の前記上流側の部位に供給されるオイルを増量するものであることを特徴とする請求項7記載の過給機付き内燃機関。
  9.  前記オイル供給装置は、オイルミストを生成するオイルミスト生成装置を含み、
     前記オイル供給装置は、前記オイルミスト生成装置により生成されたオイルミストを、前記クランク室もしくはこれに通じる前記機関内部空間に供給するものであることを特徴とする請求項7記載の過給機付き内燃機関。
  10.  前記オイルミスト生成装置は、
     オイルの供給を受け、排気とともにオイルを排出可能な負圧ポンプと、
     前記負圧ポンプの吸気口に連通するガス導入通路と、
     前記ガス導入通路を開閉する開閉手段と、
     を含み、
     前記負圧ポンプの排気口は、前記クランク室もしくはこれに通じる前記機関内部空間に連通しており、
     前記開閉手段は、前記デポジット堆積運転条件が成立する場合に前記ガス導入通路を開放するように構成されていることを特徴とする請求項9記載の過給機付き内燃機関。
  11.  前記負圧ポンプは、前記内燃機関が備えるカムシャフトによって回転駆動され、
     前記負圧ポンプには、前記内燃機関の内部を循環するオイルが前記カムシャフトから供給されることを特徴とする請求項10記載の過給機付き内燃機関。
  12.  前記負圧ポンプの前記吸気口は、前記負圧ポンプが生成する負圧を利用する負圧利用装置と繋がっており、
     前記オイル供給装置は、前記負圧利用装置が利用する負圧が不足する場合に、前記開閉手段による前記ガス導入通路の開放を禁止することを特徴とする請求項10または11記載の過給機付き内燃機関。
  13.  前記負圧ポンプの前記吸気口と、前記内燃機関を搭載する車両のブレーキシステムが備えるブレーキブースターとを連通させるブレーキ負圧通路を更に備え、
     前記開閉手段は、前記ガス導入通路の開放中に前記負圧ポンプが生成する負圧を前記ブレーキブースターが利用する要求が生じ、かつ前記負圧ポンプが生成する負圧が要求負圧よりも小さい場合に、前記ガス導入通路を遮断するように構成されていることを特徴とする請求項10乃至12の何れか1項記載の過給機付き内燃機関。
  14.  前記負圧ポンプが生成する負圧を蓄える負圧タンクを更に備えることを特徴とする請求項12または13記載の過給機付き内燃機関。
  15.  前記ガス導入通路は、空気を前記負圧ポンプに導入する通路であり、
     前記内燃機関は、
     前記連通路が接続される部位よりも上流側において前記吸気通路を流れる吸入空気量を計測する吸入空気量計測手段と、
     前記ガス導入通路が開放されている状況下における前記負圧ポンプの作動中のクランク室内圧力に基づいて、前記吸入空気量計測手段によって計測された吸入空気量を補正する吸入空気量補正手段と、
     を更に備えることを特徴とする請求項9乃至14の何れか1項記載の過給機付き内燃機関。
  16.  前記オイルミスト生成装置は、前記クランク室もしくはこれに通じる前記機関内部空間にオイルを噴射するオイルジェットを含むことを特徴とする請求項9記載の過給機付き内燃機関。
  17.  前記連通路、または、前記クランク室もしくはこれに通じる前記機関内部空間に配置された衝突式のオイルセパレータを更に備えることを特徴とする請求項8乃至16の何れか1項記載の過給機付き内燃機関。
  18.  前記オイル供給装置は、
     前記連通路の途中に設置され、ブローバイガス中に含まれるオイルを当該ブローバイガスから分離して捕集するオイル捕集手段と、
     前記オイル捕集手段よりもブローバイガスの流れの上流側の上流側接続部において前記連通路から分岐し、前記オイル捕集手段よりもブローバイガスの流れの下流側の下流側接続部において前記連通路に合流するバイパス通路と、
     ブローバイガスの流路形態を、ブローバイガスが前記オイル捕集手段を通過するオイル捕集流路形態と、ブローバイガスが前記オイル捕集手段を通過せずに前記バイパス通路を流れる非オイル捕集流路形態との間で選択可能な流路切替手段と、
     前記デポジット堆積運転条件が成立する場合に、前記非オイル捕集流路形態が選択されるように前記流路切替手段を制御する流路制御手段と、
     を含むことを特徴とする請求項7または8記載の過給機付き内燃機関。
  19.  前記流路制御手段は、前記デポジット堆積運転条件が成立する場合に、前記非オイル捕集流路形態が間欠的に得られるように前記流路切替手段を制御することを特徴とする請求項18記載の過給機付き内燃機関。
  20.  前記流路切替手段は、前記下流側接続部もしくは前記バイパス通路の途中に設置され、ブローバイガスの流路形態の切り替えを担う切替弁であることを特徴とする請求項18または19記載の過給機付き内燃機関。
  21.  前記コンプレッサは、
     一端に前記コンプレッサの前記インペラが設けられたタービン軸と、
     前記インペラが収容され、前記インペラの下流部にディフューザ部が形成されたコンプレッサハウジングと、
     前記コンプレッサハウジングに連結されたセンタハウジングと、
     を含み、
     前記オイル供給装置は、
     前記センタハウジングに形成され、前記タービン軸の軸受部にオイルを供給する油路と、
     前記油路と前記ディフューザ部とを連通する連通油路と、
     前記連通油路を開閉可能な開閉手段と、
     前記デポジット堆積運転条件が成立する場合に、前記開閉手段により前記連通油路を開通させて前記油路から前記ディフューザ部にオイルを供給するディフューザ部オイル供給手段と、
     を含むことを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項記載の過給機付き内燃機関。
  22.  前記開閉手段は、前記油路の圧力が前記ディフューザ部の圧力よりも高い場合に開弁可能なチェックバルブであることを特徴とする請求項21記載の過給機付き内燃機関。
  23.  前記吸気通路の前記ディフューザ部の下流に設けられたスロットルバルブを更に備え、
     前記ディフューザ部オイル供給手段は、前記デポジット堆積運転条件が成立する場合に、前記内燃機関のアイドル状態において、スロットルバルブを急開するスロットル急開手段を含むことを特徴とする請求項22記載の過給機付き内燃機関。
  24.  ノズルの開度を上げることにより、前記タービン軸の他端に設けられたタービンホイールに加わる排気圧力を下げる可変ノズルを更に備え、
     前記ディフューザ部オイル供給手段は、前記デポジット堆積運転条件が成立する場合に、前記内燃機関のアイドル状態において、前記可変ノズルの開度を上げる可変ノズル開手段を含むことを特徴とする請求項22または23記載の過給機付き内燃機関。
  25.  前記内燃機関の排気通路と前記吸気通路とを接続し、排気の一部を前記吸気通路に還流させるEGR通路と、
     前記EGR通路を開閉可能なEGRバルブと、
     を更に備え、
     前記デポジット洗浄手段は、前記デポジット堆積運転条件が成立する場合に、前記内燃機関のアイドル状態において、前記EGRバルブを閉じるEGRバルブ閉手段を含むことを特徴とする請求項22乃至24の何れか1項記載の過給機付き内燃機関。
  26.  前記オイル供給装置は、
     前記連通路の途中に設置され、ブローバイガス中に含まれるオイルを当該ブローバイガスから分離して捕集するオイル捕集手段と、
     前記オイル捕集手段で捕集したオイルを貯留するオイルタンクと、
     前記吸気通路の前記上流側の部位に設けられ、前記オイルタンクに接続され、前記コンプレッサの内部におけるデポジット堆積を抑制する程度の大きさの粒径を有するオイルミストを前記上流側の部位に供給するオイルミスト注入弁と、
     を含むことを特徴とする請求項7記載の過給機付き内燃機関。
  27.  LPL-EGR装置を更に備え、
     前記オイル供給装置は、
     前記コンプレッサの前記内部通路を流れるガスのスーツ濃度と、前記LPL-EGR装置におけるLPL混合率の値と、前記コンプレッサの出口温度とに基づいて、前記デポジット堆積運転条件が成立するか否かを判定するデポジット堆積判定手段と、
     前記デポジット堆積判定手段により前記デポジット堆積運転条件が成立すると判定された場合に、前記オイルミスト注入弁を開弁する制御手段と、
    を含むことを特徴とする請求項26記載の過給機付き内燃機関。
  28.  前記オイルミスト注入弁は、前記コンプレッサのディフューザ部に着床した場合でも固着する前に前記ディフューザ部の出口まで到達する程度の大きさ以上の粒径のオイルミストを供給するものであることを特徴とする請求項26または27記載の過給機付き内燃機関。
  29.  前記オイル捕集手段よりもブローバイガスの流れの上流側の上流側接続部において前記連通路から分岐し、前記オイル捕集手段よりもブローバイガスの流れの下流側の下流側接続部において前記連通路に合流するバイパス通路と、
     ブローバイガスの流路形態を、ブローバイガスが前記オイル捕集手段を通過するオイル捕集流路形態と、ブローバイガスが前記オイル捕集手段を通過せずに前記バイパス通路を流れる非オイル捕集流路形態との間で選択可能な流路切替手段と、
     前記内燃機関の運転状態および前記オイルタンク内のオイル量が上限値以上であるか否かに応じて、前記流路切替手段を制御して前記オイル捕集流路形態と前記非オイル捕集流路形態との間でブローバイガスの流路形態を切り替える流路制御手段と、
    を更に備え、
     前記オイル捕集手段は、遠心分離式のオイルセパレータであり、
     前記オイルミスト注入弁は、前記遠心分離式のオイルセパレータを通過するオイルミスト粒径の最大値よりも大きな粒径のオイルミストを供給するものであることを特徴とする請求項26乃至28の何れか1項に記載の過給機付き内燃機関。
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