WO2020090284A1 - エンジンシステム - Google Patents

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WO2020090284A1
WO2020090284A1 PCT/JP2019/037082 JP2019037082W WO2020090284A1 WO 2020090284 A1 WO2020090284 A1 WO 2020090284A1 JP 2019037082 W JP2019037082 W JP 2019037082W WO 2020090284 A1 WO2020090284 A1 WO 2020090284A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
passage
intake
engine
throttle valve
air
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/037082
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
健英 中村
Original Assignee
愛三工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 愛三工業株式会社 filed Critical 愛三工業株式会社
Publication of WO2020090284A1 publication Critical patent/WO2020090284A1/ja

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01MLUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M13/00Crankcase ventilating or breathing

Definitions

  • the technology disclosed in this specification relates to an engine system.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2012-036829.
  • the engine system of Patent Document 1 includes an engine, an intake passage through which air taken into the engine flows, and an intake throttle valve that adjusts the passage area of the intake passage.
  • the engine system also includes a compressor provided in the intake passage downstream of the intake throttle valve, and a throttle valve provided in the intake passage downstream of the compressor.
  • the compressor pumps the air flowing through the intake passage to the engine.
  • the throttle valve adjusts the passage area of the intake passage.
  • the engine system has a first PCV passage whose one end is connected to an intake passage downstream of the intake throttle valve and upstream of the compressor, and a first PCV passage whose one end is connected to an intake passage downstream of the throttle valve. 2PCV passage.
  • the other end of the first PCV passage is connected to the engine.
  • the other end of the second PCV passage is also connected to the engine.
  • the engine system also includes a first valve that opens and closes the first PCV passage and a second valve that opens and closes the second PCV passage.
  • the engine system includes a fresh air passage, one end of which is connected to the intake passage upstream of the intake throttle valve, and the other end of which is connected to the engine. In the engine system of Patent Document 1, a part of the air flowing through the intake passage upstream of the intake throttle valve is introduced into the engine through the fresh air passage.
  • the pressure in the intake passage downstream of the intake throttle valve may be adjusted by adjusting the opening of the intake throttle valve.
  • the pressure in the intake passage downstream of the intake throttle valve is reduced. Difficult to adjust.
  • the present specification provides a technique capable of easily adjusting the pressure in the intake passage downstream of the intake throttle valve.
  • An engine system disclosed in the present specification includes an engine, an intake passage through which air taken into the engine flows, an intake throttle valve that adjusts a passage area of the intake passage, and the intake air downstream of the intake throttle valve.
  • a compressor that is provided in the passage and that sends air flowing through the intake passage to the engine under pressure; a throttle valve that is provided in the intake passage downstream of the compressor and that adjusts the passage area of the intake passage;
  • a first PCV passage one end of which is connected to the intake passage downstream of the intake throttle valve and upstream of the compressor, and the other end of which is connected to the engine, and the downstream of the throttle valve.
  • a second PCV passage having one end connected to the intake passage and the other end connected to the engine; and the first PCV passage or the second PCV passage.
  • the flow rate sensitivity with respect to the opening of the intake throttle valve is high, so when the flow rate of the intake throttle valve fluctuates as the flow rate decreases, The negative pressure on the downstream side fluctuates.
  • the intake throttle valve When controlling the negative pressure on the downstream side of the intake throttle valve by adjusting the opening degree of the intake throttle valve based on the flow rate of air, if the air flowing in the intake passage bypasses the intake throttle valve, the intake throttle valve The negative pressure on the downstream side will decrease.
  • the engine system has a fresh air passage, one end of which is connected to the intake passage upstream of the intake throttle valve, and the other end of which is connected to the engine, and a first opening / closing for opening and closing the fresh air passage.
  • a valve and a control means may be further provided.
  • the control means may close the first opening / closing valve and open the second opening / closing valve during a non-supercharging operation in which air is not being sent to the engine by the compressor.
  • the flow rate limiting means may be a second opening / closing valve that opens / closes the second PCV passage.
  • the control unit may open the first opening / closing valve and close the second opening / closing valve. Good.
  • the first open / close valve is opened so that air is introduced into the engine through the fresh air passage. Further, the blow-by gas flows into the intake passage through the first PCV passage by closing the second opening / closing valve.
  • the flow rate of blow-by gas flowing into the intake passage through the first PCV passage is relatively smaller than the flow rate of air flowing through the intake passage. Therefore, the pressure change in the intake passage can be reduced.
  • the control unit may control the opening degree of the intake throttle valve on the basis of the flow rate of the air flowing from the intake passage to the fresh air passage during the supercharging operation in which air is pumped to the engine by the compressor. ..
  • An engine system disclosed in the present specification includes an engine, an intake passage through which air taken into the engine flows, an intake throttle valve that adjusts a passage area of the intake passage, and the intake air downstream of the intake throttle valve.
  • a compressor that is provided in the passage and that sends air flowing through the intake passage to the engine under pressure; a throttle valve that is provided in the intake passage downstream of the compressor and that adjusts the passage area of the intake passage;
  • a fresh air passage having one end connected to the intake passage upstream of the intake throttle valve and the other end connected to the engine; and a fresh air passage downstream of the intake throttle valve and upstream of the compressor.
  • It may be provided with a PCV passage having one end connected to the intake passage and the other end connected to the engine, and a control unit. Even when the control unit controls the opening degree of the intake throttle valve based on the flow rate of air flowing from the intake passage to the fresh air passage during the non-supercharging operation in which air is not pressure-fed to the engine by the compressor. Good.
  • the degree of opening of the intake throttle valve is adjusted in consideration of it. Therefore, it is possible to easily adjust the pressure in the intake passage downstream of the intake throttle valve during the non-supercharging operation.
  • control means may control the opening degree of the intake throttle valve based on the flow rate of air flowing from the intake passage to the fresh air passage. Good.
  • the engine system may further include at least one gas passage connected to the intake passage downstream of the intake throttle valve and upstream of the compressor.
  • fine adjustment can be easily performed when adjusting the flow rate of the gas (eg, EGR gas or evaporated fuel) flowing from the gas passage into the intake passage downstream of the intake throttle valve and upstream of the compressor.
  • the gas for example, EGR gas or evaporated fuel
  • the gas can be accurately introduced into the intake passage downstream of the intake throttle valve and upstream of the compressor.
  • an engine system 1 according to the first embodiment will be described with reference to the drawings.
  • an engine system 1 according to the first embodiment includes an engine 2, an intake passage 4, an exhaust passage 6, and an ECU (Engine Control Unit) 100.
  • the engine system 1 is mounted on a vehicle such as a gasoline vehicle.
  • the engine 2 of the engine system 1 includes a cylinder block 11, a cylinder head 12, and a crankcase 13.
  • the engine 2 also includes a head cover 14 and an oil pan 15.
  • the cylinder block 11 includes a plurality of cylinders 20.
  • 6, 8, or 10 cylinders 20 are formed in one cylinder block 11.
  • it explains based on one cylinder 20 among a plurality of cylinders 20.
  • the cylinder 20 of the cylinder block 11 accommodates the piston 21.
  • a combustion chamber 22 is formed in a portion surrounded by the piston 21 and the cylinder 20.
  • a mixed gas of air and fuel burns in the combustion chamber 22.
  • the piston 21 reciprocates in the cylinder 20 by the energy generated when the mixed gas burns.
  • a piston 21 in the cylinder 20 is connected to a crankshaft 28 via a connecting rod 29. When the piston 21 reciprocates, the crankshaft 28 rotates.
  • the cylinder block 11 of the engine 2 further includes a first communication passage 25 and a second communication passage 26.
  • a cylinder 20 In the cylinder block 11, a cylinder 20, a first communication passage 25, and a second communication passage 26 are formed side by side.
  • An injector 33 is fixed to the cylinder block 11.
  • the injector 33 is connected to a fuel tank 92 described later via a fuel supply passage (not shown).
  • the injector 33 supplies the fuel supplied from the fuel tank 92 to the combustion chamber 22 of the engine 2.
  • a cylinder head 12 is fixed to the upper part of the cylinder block 11.
  • An ignition plug 34 is fixed to the cylinder head 12. The spark plug 34 ignites a mixed gas of air and fuel existing in the combustion chamber 22.
  • the cylinder head 12 also includes an intake port 31, an exhaust port 32, an intake valve 23, and an exhaust valve 24.
  • Each of the intake port 31 and the exhaust port 32 is formed at a position communicating with the combustion chamber 22. Air is introduced into the combustion chamber 22 from the intake port 31. Then, the exhaust gas after the mixed gas of air and fuel burns in the combustion chamber 22 is discharged from the combustion chamber 22 to the exhaust port 32.
  • the intake valve 23 opens and closes the intake port 31. Air is introduced into the combustion chamber 22 when the intake valve 23 opens the intake port 31.
  • the exhaust valve 24 opens and closes the exhaust port 32. Exhaust gas is discharged from the combustion chamber 22 when the exhaust valve 24 opens the exhaust port 32.
  • a head cover 14 is fixed to the upper part of the cylinder head 12.
  • the head cover 14 covers the cylinder head 12.
  • a first opening 35 and a second opening 36 are formed in the head cover 14.
  • a gas storage part 141 for storing blow-by gas is formed inside the head cover 14.
  • the first pressure sensor 10 is fixed to the head cover 14.
  • the first pressure sensor 10 detects the pressure of the gas reservoir 141 inside the head cover 14. Information on the pressure detected by the first pressure sensor 10 is transmitted from the first pressure sensor 10 to the ECU 100.
  • a crankcase 13 is fixed to the lower part of the cylinder block 11.
  • the crankcase 13 houses the crankshaft 28.
  • the crankcase 13 rotatably supports the crankshaft 28.
  • a gas storage part 131 for storing blow-by gas is formed inside the crankcase 13 inside the crankcase 13.
  • the gas storage portion 131 inside the crankcase 13 communicates with the gas storage portion 141 inside the head cover 14 through the first communication passage 25 and the second communication passage 26 formed in the cylinder block 11.
  • An oil pan 15 is fixed to the lower portion of the crankcase 13.
  • the oil pan 15 stores engine oil.
  • the intake passage 4 of the engine system 1 is connected to an intake port 31 formed in the cylinder head 12 of the engine 2.
  • the downstream end of the intake passage 4 is connected to the intake port 31.
  • the intake passage 4 introduces air into the combustion chamber 22 of the engine 2 through the intake port 31. The air flowing through the intake passage 4 is sucked into the engine 2.
  • the intake passage 4 is provided with an air cleaner 41, a first air flow meter 42, an intake throttle valve 43, a compressor 44, a throttle valve 45, and a surge tank 46 in order from the upstream side.
  • the air cleaner 41 is arranged at the inlet of the intake passage 4.
  • the air cleaner 41 removes foreign matters such as dust contained in the air flowing through the intake passage 4.
  • the first air flow meter 42 is arranged between the air cleaner 41 and the intake throttle valve 43.
  • the first air flow meter 42 detects the flow rate of air flowing through the intake passage 4. Information on the detected flow rate of the first air flow meter 42 is transmitted from the first air flow meter 42 to the ECU 100.
  • the intake throttle valve 43 is arranged downstream of the first air flow meter 42.
  • the intake throttle valve 43 adjusts the passage area of the intake passage 4. For example, the intake throttle valve 43 reduces (throttles) the passage area of the intake passage 4.
  • the intake throttle valve 43 reduces (throttles) the passage area of the intake passage 4.
  • the flow velocity of the air flowing through the intake passage 4 is adjusted, and the pressure of the air on the downstream side of the intake throttle valve 43 is adjusted.
  • the intake throttle valve 43 reduces (throttles) the passage area of the intake passage 4 decreases.
  • the portion of the intake passage 4 downstream of the intake throttle valve 43 and upstream of the compressor 44 may be referred to as a pressure adjusting portion 47.
  • the compressor 44 is arranged downstream of the intake throttle valve 43.
  • the compressor 44 includes a fan (not shown), and rotates the fan to send air under pressure.
  • the compressor 44 pumps the air flowing through the intake passage 4 to the downstream side.
  • the compressor 44 pressure-feeds the air introduced into the combustion chamber 22 of the engine 2.
  • the compressor 44 constitutes a supercharger together with a turbine 61 described later.
  • the throttle valve 45 is arranged downstream of the compressor 44.
  • the throttle valve 45 adjusts the passage area of the intake passage 4.
  • the throttle valve 45 reduces (throttles) the passage area of the intake passage 4.
  • the throttle valve 45 adjusts the passage area of the intake passage 4, whereby the flow rate of the air introduced into the engine 2 is adjusted.
  • the throttle valve 45 adjusts the passage area of the intake passage 4, whereby the flow velocity of the air flowing through the intake passage 4 is adjusted, and the pressure of the air on the downstream side of the throttle valve 45 changes.
  • the portion of the intake passage 4 downstream of the throttle valve 45 and upstream of the engine 2 may be referred to as a transformer unit 48.
  • a second pressure sensor 49 is arranged in the intake passage 4 downstream of the throttle valve 45.
  • the second pressure sensor 49 detects the pressure of air flowing through the intake passage 4 downstream of the throttle valve 45. Information on the pressure detected by the second pressure sensor 49 is transmitted from the second pressure sensor 49 to the ECU 100.
  • a surge tank 46 is arranged downstream of the throttle valve 45.
  • the exhaust passage 6 of the engine system 1 is connected to an exhaust port 32 formed in the cylinder head 12 of the engine 2.
  • the upstream end of the exhaust passage 6 is connected to the exhaust port 32.
  • Exhaust gas is discharged from the combustion chamber 22 of the engine 2 to the exhaust passage 6 through the exhaust port 32.
  • the exhaust gas discharged into the exhaust passage 6 through the exhaust port 32 flows through the exhaust passage 6 and is discharged to the outside.
  • the exhaust passage 6 is provided with a turbine 61 and a catalyst 62 in order from the upstream side.
  • the turbine 61 rotates by the pressure of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 6.
  • the turbine 61 is connected to the compressor 44 provided in the intake passage 4 described above.
  • the fan of the compressor 44 rotates as the turbine 61 rotates.
  • the turbine 61 and the compressor 44 form a supercharger.
  • the supercharger (compressor 44 and turbine 61) is provided across the intake passage 4 and the exhaust passage 6.
  • the catalyst 62 purifies the chemical substances contained in the exhaust gas flowing through the exhaust passage 6.
  • the catalyst 62 is, for example, a three-way catalyst, and oxidizes or reduces hydrocarbon (HC), carbon monoxide (CO), and nitrogen oxide (NOx).
  • An exhaust bypass passage 64 is connected to the exhaust passage 6.
  • the exhaust bypass passage 64 is connected to the exhaust passage 6 upstream of the turbine 61 and the exhaust passage 6 downstream of the turbine 61. Part of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 6 flows into the exhaust bypass passage 64.
  • the exhaust gas flowing through the exhaust bypass passage 64 bypasses the turbine 61 and flows into the exhaust passage 6 downstream of the turbine 61.
  • a waste gate valve 65 is provided in the exhaust bypass passage 64. The waste gate valve 65 adjusts the flow rate of exhaust gas flowing through the exhaust bypass passage 64.
  • the engine system 1 shown in FIG. 1 further includes a first PCV passage 7, a second PCV passage 3, and an exhaust gas recirculation passage 8 (an example of a gas passage).
  • the first PCV passage 7 is arranged between the intake passage 4 and the engine 2. One end of the first PCV passage 7 is connected to the intake passage 4, and the other end of the first PCV passage 7 is connected to the engine 2. One end of the first PCV passage 7 is connected to the intake passage 4 (that is, the pressure adjusting portion 47) on the downstream side of the intake throttle valve 43 and on the upstream side of the compressor 44. The other end of the first PCV passage 7 is connected to the first opening 35 formed in the head cover 14 of the engine 2.
  • the second PCV passage 3 is arranged between the intake passage 4 and the engine 2. One end of the second PCV passage 3 is connected to the intake passage 4, and the other end of the second PCV passage 3 is connected to the engine 2. One end of the second PCV passage 3 is connected to the intake passage 4 (that is, the transformer 48) on the downstream side of the throttle valve 45. The other end of the second PCV passage 3 is connected to a second opening 36 formed in the head cover 14 of the engine 2.
  • the blow-by gas accumulated in the gas reservoir 141 flows into the second PCV passage 3 through the second opening 36. Then, the blow-by gas flowing through the second PCV passage 3 flows into the transformer unit 48. Further, during the supercharging operation described later, part of the air flowing through the transformer 48 flows into the second PCV passage 3. Then, the air flowing through the second PCV passage 3 flows into the gas storage portion 141 through the second opening portion 36 of the head cover 14.
  • the second PCV passage 3 is provided with a second PCV valve 39 (an example of a flow rate limiting means).
  • the second PCV valve 39 limits the flow rate of gas (air and blow-by gas) flowing through the second PCV passage 3.
  • the second PCV valve 39 is kept open. The opening degree of the second PCV valve 39 is adjusted.
  • the first PCV valve will be described later in a third embodiment.
  • the exhaust gas recirculation passage 8 is arranged between the intake passage 4 and the exhaust passage 6.
  • the upstream end of the exhaust gas recirculation passage 8 is connected to the exhaust gas passage 6, and the downstream end of the exhaust gas recirculation passage 8 is connected to the intake air passage 4.
  • the upstream end of the exhaust gas recirculation passage 8 is connected to the exhaust passage 6 downstream of the catalyst 62.
  • a part of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 6 downstream of the catalyst 62 flows into the exhaust gas recirculation passage 8.
  • the downstream end of the exhaust gas recirculation passage 8 is connected to the intake passage 4 (that is, the pressure adjusting portion 47) downstream of the intake throttle valve 43 and upstream of the compressor 44.
  • the exhaust gas flowing through the exhaust gas recirculation passage 8 flows into the intake passage 4 between the intake throttle valve 43 and the compressor 44.
  • An EGR cooler 81 and an EGR valve 82 are provided in the exhaust gas recirculation passage 8.
  • the EGR cooler 81 cools exhaust gas (also referred to as EGR gas) flowing through the exhaust gas recirculation passage 8.
  • the EGR valve 82 adjusts the flow rate of exhaust gas flowing through the exhaust gas recirculation passage 8.
  • the engine system 1 shown in FIG. 1 further includes a vapor passage 90, a canister 93, an atmosphere passage 91, and a purge passage 9 (another example of a gas passage).
  • the vapor passage 90 is arranged between the fuel tank 92 and the canister 93.
  • the upstream end of the vapor passage 90 is connected to the fuel tank 92, and the downstream end of the vapor passage 90 is connected to the canister 93.
  • Evaporated fuel generated from the fuel stored in the fuel tank 92 flows into the vapor passage 90.
  • the canister 93 is provided with an adsorbent capable of adsorbing and desorbing the evaporated fuel generated from the fuel contained in the fuel tank 92 (not shown).
  • the evaporated fuel that has flowed through the vapor passage 90 is adsorbed by the adsorbent of the canister 93. Further, the evaporated fuel adsorbed on the adsorbent is desorbed from the adsorbent.
  • the atmosphere passage 91 is connected to the canister 93.
  • the upstream end of the atmosphere passage 91 is open to the atmosphere, and the downstream end of the atmosphere passage 91 is connected to the canister 93.
  • the purge passage 9 is arranged between the canister 93 and the intake passage 4.
  • the upstream end of the purge passage 9 is connected to the canister 93, and the downstream end of the purge passage 9 is connected to the intake passage 4.
  • the evaporated fuel desorbed from the adsorbent of the canister 93 flows into the purge passage 9.
  • the downstream end of the purge passage 9 is connected to the intake passage 4 downstream of the intake throttle valve 43 and upstream of the compressor 44 (that is, the pressure adjusting portion 47).
  • the evaporated fuel flowing through the purge passage 9 flows into the intake passage 4 between the intake throttle valve 43 and the compressor 44.
  • a purge valve 95 is provided in the purge passage 9. The purge valve 95 adjusts the flow rate of the evaporated fuel flowing through the purge passage 9.
  • the ECU 100 (an example of control means) of the engine system 1 includes, for example, a CPU and a memory (not shown).
  • the ECU 100 controls the operation of each component of the engine system 1.
  • the ECU 100 also executes a predetermined process regarding the engine system 1. The control and processing executed by the ECU 100 will be described later.
  • air is introduced into the combustion chamber 22 of the engine 2 through the intake passage 4. Further, fuel is introduced from the injector 33 into the combustion chamber 22 of the engine 2.
  • the combustion of the mixed gas of air and fuel introduced into the combustion chamber 22 causes the piston 21 of the engine 2 to reciprocate in the cylinder 20.
  • the exhaust gas generated by the combustion of the mixed gas is discharged from the combustion chamber 22 to the exhaust passage 6.
  • the exhaust gas discharged into the exhaust passage 6 is discharged outside through the exhaust passage 6.
  • the engine 2 operates in this way.
  • blow-by gas leaks from the combustion chamber 22 of the engine 2 through the gap between the piston 21 and the cylinder 20 into the crankcase 13 (that is, the gas storage 131). Further, the blow-by gas leaked to the gas storage part 131 flows into the gas storage part 141 through the first communication passage 25 and the second communication passage 26 formed in the cylinder block 11.
  • the ECU 100 opens the waste gate valve 65.
  • the waste gate valve 65 When the waste gate valve 65 is opened, the exhaust gas flowing through the exhaust passage 6 upstream of the turbine 61 flows through the exhaust bypass passage 64 and the exhaust passage 6 downstream of the turbine 61. That is, the exhaust gas flowing through the exhaust passage 6 bypasses the turbine 61 and flows. Therefore, the turbine 61 does not operate, and the compressor 44 connected to the turbine 61 does not operate. Since the compressor 44 does not operate, the air flowing through the intake passage 4 is introduced into the engine 2 by natural intake.
  • part of the air flowing in the intake passage 4 (that is, the pressure adjusting portion 47) downstream of the intake throttle valve 43 and upstream of the compressor 44 flows into the first PCV passage 7.
  • the air flowing through the first PCV passage 7 flows into the gas reservoir 141 through the first opening 35 of the head cover 14. That is, air is introduced into the engine 2 through the first PCV passage 7.
  • the air flowing into the gas storage part 141 flows into the gas storage part 131 inside the crank case 13 through the first communication passage 25 and the second communication passage 26 formed in the cylinder block 11.
  • the blow-by gas accumulated in the gas reservoir 141 inside the head cover 14 flows into the second PCV passage 3. Then, the blow-by gas flowing through the second PCV passage 3 flows into the intake passage 4 (that is, the transformer 48) on the downstream side of the throttle valve 45 due to the negative pressure. Blow-by gas is introduced into the intake passage 4 through the second PCV passage 3.
  • the ECU 100 closes the waste gate valve 65 or reduces the opening degree of the waste gate valve 65.
  • the waste gate valve 65 is closed or the opening degree becomes small, the exhaust gas flowing through the exhaust passage 6 on the upstream side of the turbine 61 does not flow into the exhaust bypass passage 64, or does not flow easily.
  • the exhaust gas flowing through the exhaust passage 6 flows without bypassing the turbine 61. Therefore, the turbine 61 is rotated by the pressure of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 6, and the compressor 44 connected to the turbine 61 operates.
  • the compressor 44 operates, the air flowing through the intake passage 4 is pumped to the engine 2.
  • the blow-by gas flows through the second PCV passage 3 and the pressure difference P is When it is larger than 0 (zero), the blow-by gas flows through the first PCV passage 7.
  • the blow-by gas flow rate of the second PCV passage 3 is shown by a solid line
  • the blow-by gas flow rate of the first PCV passage 7 is shown by a broken line.
  • the left vertical axis is the blow-by gas flow rate of the second PCV passage 3
  • the right vertical axis is the blow-by gas flow rate of the first PCV passage 7.
  • the blow-by gas that has flowed through the first PCV passage 7 flows into the pressure adjusting unit 47 due to the negative pressure. Blow-by gas is introduced into the intake passage 4 through the first PCV passage 7.
  • the exhaust gas flowing through the exhaust gas recirculation passage 8 is regulated by the negative pressure. It flows into the part 47. Further, the evaporated fuel flowing through the purge passage 9 flows into the pressure adjusting portion 47 by the negative pressure.
  • the air flowing downstream of the throttle valve 45 and upstream of the engine 2 flows into the second PCV passage 3.
  • the air flowing through the second PCV passage 3 flows into the gas storage portion 141 through the second opening portion 36 of the head cover 14. That is, air is introduced into the engine 2 through the second PCV passage 3.
  • the engine system 1 includes the engine 2, the intake passage 4 through which the air drawn into the engine 2 flows, and the intake throttle valve 43 that adjusts the passage area of the intake passage 4. ..
  • the engine system 1 also includes a compressor 44 provided in the intake passage 4 downstream of the intake throttle valve 43, and a throttle valve 45 provided in the intake passage 4 downstream of the compressor 44.
  • the compressor 44 pressure-feeds the air flowing through the intake passage 4 to the engine 2.
  • the throttle valve 45 adjusts the passage area of the intake passage 4.
  • the engine system 1 includes a first PCV passage 7 whose one end is connected to the intake passage 4 downstream of the intake throttle valve 43 and upstream of the compressor 44, and one end of the intake passage 4 downstream of the throttle valve 45.
  • the other end of the first PCV passage 7 is connected to the engine 2.
  • the other end of the second PCV passage 3 is also connected to the engine 2.
  • the engine system 1 also includes a second PCV valve 39 that limits the flow rate of the gas flowing through the second PCV passage 3.
  • the engine system 1 further includes an exhaust gas recirculation passage 8 and a purge passage 9, which are connected to the intake passage 4 downstream of the intake throttle valve 43 and upstream of the compressor 44.
  • an exhaust gas recirculation passage 8 and a purge passage 9 which are connected to the intake passage 4 downstream of the intake throttle valve 43 and upstream of the compressor 44.
  • the second PCV valve 39 is provided in the second PCV passage 3, but in another embodiment, instead of the second PCV valve 39, the second PCV passage 3 is throttled (another example of the flow rate limiting means). ) May be provided.
  • the second pressure sensor 49 is arranged in the intake passage 4 downstream of the throttle valve 45, but in other embodiments, the intake passage downstream of the compressor 44 and upstream of the throttle valve 45.
  • the 2nd pressure sensor 49 may be arranged at 4 (illustration omitted).
  • the ECU 100 may determine whether the current operation of the engine system 1 is a supercharging operation or a non-supercharging operation, based on the pressure detected by the second pressure sensor 49.
  • the ECU 100 may execute the supercharging operation when the pressure difference P approaches 0 (zero) from less than 0 (zero).
  • the second PCV valve 39 is provided in the second PCV passage 3, but in other embodiments, the second PCV valve 39 may be provided in the first PCV passage 7.
  • the engine system 1 according to the second embodiment will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 3, the engine system 1 according to the second embodiment further includes a fresh air passage 5.
  • the fresh air passage 5 is arranged between the intake passage 4 and the engine 2.
  • the upstream end of the fresh air passage 5 is connected to the intake passage 4, and the downstream end of the fresh air passage 5 is connected to the engine 2.
  • the upstream end of the fresh air passage 5 is connected to the intake passage 4 downstream of the first air flow meter 42 and upstream of the intake throttle valve 43. A part of the air flowing in the intake passage 4 downstream of the first air flow meter 42 and upstream of the intake throttle valve 43 flows into the fresh air passage 5.
  • the downstream end of the fresh air passage 5 is connected to a third opening 37 formed in the head cover 14 of the engine 2. The air flowing through the fresh air passage 5 is introduced into the gas reservoir 141 inside the head cover 14 through the third opening 37.
  • a part of the air flowing through the intake passage 4 is introduced into the engine 2 through the fresh air passage 5.
  • the air introduced into the gas reservoir 141 is introduced into the gas reservoir 131 inside the crankcase 13 through the first communication passage 25 and the second communication passage 26 formed in the cylinder block 11.
  • a fresh air introduction valve 51 (an example of a first on-off valve) is provided in the fresh air passage 5.
  • the fresh air introduction valve 51 is provided at an upstream end portion of the fresh air passage 5 (a connecting portion between the fresh air passage 5 and the intake passage 4).
  • the fresh air introduction valve 51 opens and closes the fresh air passage 5 to adjust the flow rate of air flowing from the intake passage 4 into the fresh air passage 5.
  • the fresh air introduction valve 51 is closed, the air flowing through the intake passage 4 does not flow into the fresh air passage 5.
  • the fresh air introduction valve 51 is opened, the air flowing through the intake passage 4 flows into the fresh air passage 5.
  • the non-supercharging operation the ECU 100 closes the fresh air introduction valve 51 provided in the fresh air passage 5 and causes the second PCV valve 39 (of the second opening / closing valve) provided in the second PCV passage 3 to close. (Example) is opened.
  • the fresh air introduction valve 51 is closed, air does not flow from the intake passage 4 into the fresh air passage 5.
  • a part of the air flowing through the pressure adjusting portion 47 of the intake passage 4 flows into the first PCV passage 7.
  • the air flowing through the first PCV passage 7 flows into the gas reservoir 141 through the first opening 35 of the head cover 14. That is, air is introduced into the engine 2 through the first PCV passage 7.
  • the blow-by gas accumulated in the gas reservoir 141 inside the head cover 14 flows into the second PCV passage 3. Then, the blow-by gas flowing through the second PCV passage 3 flows into the intake passage 4 (that is, the transformer 48) on the downstream side of the throttle valve 45 due to the negative pressure. Blow-by gas is introduced into the intake passage 4 through the second PCV passage 3.
  • the ECU 100 opens the fresh air introduction valve 51 and closes the second PCV valve 39.
  • the fresh air introduction valve 51 is opened, part of the air flowing through the intake passage 4 upstream of the intake throttle valve 43 flows into the fresh air introduction valve 51.
  • the air flowing through the fresh air introduction valve 51 flows into the gas storage portion 141 through the third opening portion 37 of the head cover 14. That is, air is introduced into the engine 2 through the fresh air introduction valve 51.
  • the flow rate of blow-by gas in the second PCV passage 3 is shown by a solid line
  • the flow rate of blow-by gas in the first PCV passage 7 is shown by a broken line.
  • the left vertical axis is the blow-by gas flow rate of the second PCV passage 3
  • the right vertical axis is the blow-by gas flow rate of the first PCV passage 7.
  • FIG. 5 is a flowchart of the opening degree correction control process of the intake throttle valve 43.
  • the ECU 100 acquires information on the operating state of the vehicle in which the engine system 1 is mounted. For example, the ECU 100 acquires information such as the rotational speed NE of the engine 2, the intake amount Ga of air sucked into the intake passage 4, the throttle state of the intake throttle valve 43, and the like.
  • the ECU 100 determines whether or not the supercharging operation is being executed by the engine system 1. If the supercharging operation is being executed, the ECU 100 determines YES in S11, and proceeds to S12. In S12, the ECU 100 starts the opening degree correction control of the intake throttle valve 43. When the supercharging operation is not executed in S11, the ECU 100 determines NO and proceeds to the return.
  • the ECU 100 calculates the target flow rate of the blow-by gas flowing through the first PCV passage 7.
  • the ECU 100 calculates the target flow rate of blow-by gas based on the operating state of the engine system 1. For example, the ECU 100 calculates the target flow rate of blow-by gas based on the flow rate detected by the first air flow meter 42 and the like.
  • the ECU 100 calculates the opening degree of the fresh air introduction valve 51 provided in the fresh air passage 5, and in subsequent S15, the ECU 100 opens the fresh air introduction valve 51 and at the same time, The 2PCV valve 39 is closed. The ECU 100 opens the fresh air introduction valve 51 based on the opening calculated in S14.
  • the ECU 100 calculates the flow rate of the air flowing through the fresh air passage 5 based on the opening degree of the fresh air introduction valve 51. As a result, the ECU 100 recognizes the flow rate of air that bypasses the intake throttle valve 43.
  • the ECU 100 calculates the flow rate of air passing through the intake throttle valve 43.
  • the ECU 100 determines the intake throttle based on the detected flow rate of the first air flow meter 42 provided in the intake passage 4 and the flow rate of the air flowing through the fresh air passage 5 calculated based on the opening degree of the fresh air introduction valve 51.
  • the flow rate of air passing through the valve 43 is calculated.
  • the ECU 100 calculates the opening correction amount of the intake throttle valve 43.
  • the ECU 100 calculates the opening correction amount of the intake throttle valve 43 based on the flow rate of the air passing through the intake throttle valve 43 calculated in S16.
  • the ECU 100 controls the intake throttle valve 43 such that the pressure inside the pressure regulating portion 47 of the intake passage 4 (that is, inside the intake passage 4 downstream of the intake throttle valve 43 and upstream of the compressor 44) becomes a predetermined target negative pressure.
  • the ECU 100 corrects and controls the opening degree of the intake throttle valve 43 based on the opening degree correction amount of the intake throttle valve 43 calculated in S17.
  • the engine system 1 according to the second embodiment has been described above. As is clear from the above description, the engine system 1 according to the second embodiment has one end connected to the intake passage 4 upstream of the intake throttle valve 43 and the other end connected to the engine 2. There is a fresh air passage 5 and a fresh air introduction valve 51 that opens and closes the fresh air passage 5.
  • the ECU 100 closes the fresh air introduction valve 51 during a non-supercharging operation in which air is not being pressure-fed to the engine 2 by the compressor 44.
  • the second PCV valve 39 is opened. Further, during the supercharging operation in which air is being pumped to the engine 2 by the compressor 44, the ECU 100 opens the fresh air introduction valve 51 and closes the second PCV valve 39.
  • the ECU 100 corrects and controls the opening degree of the intake throttle valve 43 based on the flow rate of the air flowing from the intake passage 4 to the fresh air passage 7 (S18 in FIG. 5). With this configuration, it is possible to flow the blow-by gas at an appropriate flow rate to the intake passage 4 through the first PCV passage 7 during the supercharging operation. In other embodiments, the ECU 100 does not have to perform the correction control of the opening degree of the intake throttle valve 43.
  • the ECU 100 controls opening / closing of the second PCV valve 39, but in other embodiments, the second PCV valve 39 is provided in the transformer 48 of the intake passage 4 without being controlled by the ECU 100. It may be configured to open and close by its own configuration according to the pressure. For example, the second PCV valve 39 is opened by the negative pressure in the transformer 48 during the non-supercharging operation, and closed by the supercharging pressure in the transformer 48 during the supercharging operation.
  • the engine system 1 according to the third embodiment includes a first PCV valve 75 provided in the first PCV passage 7.
  • the first PCV valve 75 controls the flow rate of blow-by gas flowing through the first PCV passage 7.
  • the opening degree of the first PCV valve 75 is controlled by the ECU 100.
  • the engine system 1 shown in FIG. 6 includes a second air flow meter 72 provided in the fresh air passage 5.
  • the second air flow meter 72 detects the flow rate of air flowing through the fresh air passage 5. That is, the second air flow meter 72 detects the flow rate of air flowing from the intake passage 4 upstream of the intake throttle valve 43 into the fresh air passage 5. Information on the detected flow rate of the second air flow meter 72 is transmitted from the second air flow meter 72 to the ECU 100.
  • FIG. 7 is a flowchart of the opening degree correction control process of the intake throttle valve 43.
  • the ECU 100 acquires information on the operating state of the vehicle in which the engine system 1 is mounted. For example, the ECU 100 acquires information such as the rotational speed NE of the engine 2, the intake amount Ga of air sucked into the intake passage 4, the throttle state of the intake throttle valve 43, and the like.
  • the ECU 100 calculates the target flow rate of the blow-by gas flowing through the first PCV passage 7.
  • the ECU 100 calculates the target flow rate of blow-by gas based on the operating state of the engine system 1. For example, the ECU 100 calculates the target flow rate of blow-by gas based on the flow rate detected by the first air flow meter 42 and the like.
  • the ECU 100 calculates the opening degree of the first PCV valve 75 provided in the first PCV passage 7, and in the subsequent S23, the ECU 100 opens the first PCV valve 75.
  • the ECU 100 opens the first PCV valve 75 based on the opening calculated in S22.
  • the ECU 100 detects the flow rate of the air flowing from the intake passage 4 upstream of the intake throttle valve 43 to the fresh air passage 5 by the second air flow meter 72 provided in the fresh air passage 5. As a result, the ECU 100 recognizes the flow rate of air that bypasses the intake throttle valve 43.
  • the ECU 100 calculates the flow rate of air passing through the intake throttle valve 43.
  • the ECU 100 passes through the intake throttle valve 43 based on the detected flow rate of the first air flow meter 42 provided in the intake passage 4 and the detected flow rate of the second air flow meter 72 provided in the fresh air passage 5. Calculate the air flow rate.
  • the ECU 100 calculates the opening correction amount of the intake throttle valve 43.
  • the ECU 100 calculates the opening degree of the intake throttle valve 43 based on the passage flow rate of the intake throttle valve 43 calculated in S24.
  • the ECU 100 controls the intake throttle valve 43 such that the pressure inside the pressure regulating portion 47 of the intake passage 4 (that is, inside the intake passage 4 downstream of the intake throttle valve 43 and upstream of the compressor 44) becomes a predetermined target negative pressure. To calculate the opening.
  • the ECU 100 corrects and controls the opening degree of the intake throttle valve 43 based on the opening degree of the intake throttle valve 43 calculated in S25.
  • the ECU 100 considers the flow rate of the air flowing through the fresh air passage 5 not only during the non-supercharging operation but also during the supercharging operation, in the pressure regulating portion 47 of the intake passage 4 (that is, from the intake throttle valve 43).
  • the opening degree of the intake throttle valve 43 is corrected and controlled so that the pressure in the intake passage 4 on the downstream side and on the upstream side of the compressor 44 becomes a predetermined target negative pressure.
  • the target negative pressure during supercharging operation is different from the target negative pressure during non-supercharging operation.
  • the ECU 100 does not have to perform the correction control of the opening degree of the intake throttle valve 43.
  • the engine system 1 according to the third embodiment includes the fresh air passage 5 and the first PCV passage 7.
  • the fresh air passage 5 has one end connected to the intake passage 4 upstream of the intake throttle valve 43 and the other end connected to the engine 2.
  • One end of the first PCV passage 7 is connected to the intake passage 4 downstream of the intake throttle valve 43 and upstream of the compressor 44, and the other end thereof is connected to the engine 2.
  • the ECU 100 controls the opening degree of the intake throttle valve 43 based on the flow rate of the air flowing from the intake passage 4 to the fresh air passage 5 during the non-supercharging operation in which the compressor 44 does not send air to the engine 2. It controls (S24, S25, S26 of FIG. 7).
  • the flow rate of the air flowing from the intake passage 4 upstream of the intake throttle valve 43 to the fresh air passage 5 (that is, the air flowing bypassing the intake throttle valve 43) is considered during the non-supercharging operation. Since the opening degree of the intake throttle valve 43 is controlled by this, it is possible to easily adjust the pressure in the pressure adjusting portion 47 on the downstream side of the intake throttle valve. Further, since the pressure inside the pressure adjusting unit 47 is easily adjusted, the flow rate of the gas (exhaust gas (EGR gas) or evaporated fuel) flowing into the pressure adjusting unit 47 is easily adjusted.
  • EGR gas exhaust gas
  • evaporated fuel evaporated fuel
  • the ECU 100 controls the intake throttle valve 43 based on the flow rate of the air flowing from the intake passage 4 to the fresh air passage 7 even during the supercharging operation in which the compressor 44 supplies air to the engine 2. Corrects and controls the opening. According to this structure, an appropriate amount of blow-by gas can be flowed to the intake passage 4 through the first PCV passage 7 during the supercharging operation.
  • the fresh air passage 5 is provided with the second air flow meter 72, but in the modification of the third embodiment, the fresh air passage 5 is not provided with the second air flow meter 72. Good.
  • the ECU 100 may calculate the flow rate of the air flowing through the fresh air passage 5 based on the opening degree of the first PCV valve 75. Further, the ECU 100 intakes air based on the detected flow rate of the first air flow meter 42 provided in the intake passage 4 and the flow rate of air flowing through the fresh air passage 5 calculated based on the opening degree of the first PCV valve 75. The flow rate of air passing through the throttle valve 43 may be calculated.
  • the second air flow meter 72 is not provided in the fresh air passage 5, but in the modification of the second embodiment, the second air flow meter 72 is provided in the fresh air passage 5. Good.

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Abstract

エンジンシステムは、吸気絞り弁より下流側かつコンプレッサより上流側の吸気通路に一端部が接続されており、エンジンに他端部が接続されている第1PCV通路と、スロットル弁より下流側の前記吸気通路に一端部が接続されており、前記エンジンに他端部が接続されている第2PCV通路と、前記第1PCV通路又は前記第2PCV通路を流れる気体の流量を制限する流量制限手段と、を備えている。前記コンプレッサによって空気が前記エンジンに圧送されていない非過給運転時に、前記吸気絞り弁より下流側の前記吸気通路を流れる空気の一部が、前記第1PCV通路を通じて前記エンジンに導入される。

Description

エンジンシステム
 本明細書に開示する技術は、エンジンシステムに関する。
 特許文献1(日本国特開2012-036829号公報)にエンジンシステムが開示されている。特許文献1のエンジンシステムは、エンジンと、エンジンに吸入される空気が流れる吸気通路と、吸気通路の通路面積を調整する吸気絞り弁とを備えている。また、このエンジンシステムは、吸気絞り弁より下流側の吸気通路に設けられているコンプレッサと、コンプレッサより下流側の吸気通路に設けられているスロットル弁とを備えている。コンプレッサは、吸気通路を流れる空気をエンジンに圧送する。スロットル弁は、吸気通路の通路面積を調整する。また、エンジンシステムは、吸気絞り弁より下流側かつコンプレッサより上流側の吸気通路に一端部が接続されている第1PCV通路と、スロットル弁より下流側の吸気通路に一端部が接続されている第2PCV通路とを備えている。第1PCV通路の他端部はエンジンに接続されている。また、第2PCV通路の他端部もエンジンに接続されている。また、エンジンシステムは、第1PCV通路を開閉する第1弁と、第2PCV通路を開閉する第2弁とを備えている。また、エンジンシステムは、吸気絞り弁より上流側の吸気通路に一端部が接続されており、エンジンに他端部が接続されている新気通路を備えている。特許文献1のエンジンシステムでは、吸気絞り弁より上流側の吸気通路を流れる空気の一部が、新気通路を通じてエンジンに導入される。
 特許文献1のエンジンシステムでは、吸気絞り弁の開度を調整することによって、吸気絞り弁より下流側の吸気通路内の圧力を調整することがある。しかしながら、特許文献1のエンジンシステムでは、吸気絞り弁より上流側の吸気通路を流れる空気の一部が新気通路を通じてエンジンに導入されるので、吸気絞り弁より下流側の吸気通路内の圧力を調整することが難しい。特にコンプレッサによって空気がエンジンに圧送されていない非過給運転時には、吸気通路を流れる空気の流量が小さいので、吸気絞り弁より下流側の吸気通路内の圧力を調整することが難しくなる。そこで、本明細書は、吸気絞り弁より下流側の吸気通路内の圧力を調整し易くすることができる技術を提供する。
 本明細書に開示するエンジンシステムは、エンジンと、前記エンジンに吸入される空気が流れる吸気通路と、前記吸気通路の通路面積を調整する吸気絞り弁と、前記吸気絞り弁より下流側の前記吸気通路に設けられており、前記吸気通路を流れる空気を前記エンジンに圧送するコンプレッサと、前記コンプレッサより下流側の前記吸気通路に設けられており、前記吸気通路の通路面積を調整するスロットル弁と、前記吸気絞り弁より下流側かつ前記コンプレッサより上流側の前記吸気通路に一端部が接続されており、前記エンジンに他端部が接続されている第1PCV通路と、前記スロットル弁より下流側の前記吸気通路に一端部が接続されており、前記エンジンに他端部が接続されている第2PCV通路と、前記第1PCV通路又は前記第2PCV通路を流れる気体の流量を制限する流量制限手段と、を備えている。前記コンプレッサによって空気が前記エンジンに圧送されていない非過給運転時に、前記吸気絞り弁より下流側の前記吸気通路を流れる空気の一部が、前記第1PCV通路を通じて前記エンジンに導入される。
 コンプレッサによって空気がエンジンに圧送されていない非過給運転時には、吸気絞り弁の開度に対する流量感度が大きいため、小流量時ほど、吸気絞り弁の通過流量がばらついた場合に、吸気絞り弁より下流側の負圧がばらついてしまう。(小流量時ほどスロットル弁の開度が小さく、流量変化に対する吸気絞り弁より下流側の負圧の感度が高くなるので、圧力の微調整が困難になる。)例えば、エアフローメータによって計測された空気の流量に基づいて吸気絞り弁の開度を調整して吸気絞り弁より下流側の負圧を制御する場合、吸気通路を流れる空気が吸気絞り弁を迂回すると、その分だけ吸気絞り弁より下流側の負圧が減少してしまう。しかしながら、上記の構成によれば、吸気絞り弁より下流側の吸気通路を流れる空気の一部が、第1PCV通路を通じてエンジンに導入されるので、吸気絞り弁より上流側の吸気通路を流れる空気が吸気絞り弁を迂回して流れることがない。そのため、吸気絞り弁の開度調整によって吸気絞り弁より下流側の吸気通路内の圧力を調整する際の微調整が容易になる。上記の構成によれば、吸気絞り弁より下流側の吸気通路内の圧力を調整し易くすることができる。
 エンジンシステムは、前記吸気絞り弁より上流側の前記吸気通路に一端部が接続されており、前記エンジンに他端部が接続されている新気通路と、前記新気通路を開閉する第1開閉弁と、制御手段と、を更に備えていてもよい。前記コンプレッサによって空気が前記エンジンに圧送されていない非過給運転時に、前記制御手段が前記第1開閉弁を閉弁状態にすると共に前記第2開閉弁を開弁状態にしてもよい。
 上記の構成によれば、非過給運転時に吸気絞り弁より下流側の吸気通路内の圧力を調整し易くすることができる。
 前記流量制限手段は、前記第2PCV通路を開閉する第2開閉弁であってもよい。前記コンプレッサによって空気が前記エンジンに圧送されている過給運転時に、前記制御手段が前記第1開閉弁を開弁状態にすると共に、前記第2開閉弁が閉弁状態になる構成であってもよい。
 過給運転時には第1開閉弁が開弁状態になることによって新気通路を通じてエンジンに空気が導入される。また、第2開閉弁が閉弁状態になることによって第1PCV通路を通じて吸気通路にブローバイガスが流入する。過給運転時では、吸気通路を流れる空気の流量に対して、第1PCV通路を通じて吸気通路に流入するブローバイガスの流量が相対的に小さい。そのため、吸気通路内の圧力変化を軽微にすることができる。
 前記コンプレッサによって空気が前記エンジンに圧送されている過給運転時に、前記制御手段が前記吸気通路から前記新気通路に流れる空気の流量に基づいて前記吸気絞り弁の開度を制御してもよい。
 上記の構成によれば、過給運転時に第1PCV通路を通じて吸気通路に適切な流量のブローバイガスを流すことができる。
 本明細書に開示するエンジンシステムは、エンジンと、前記エンジンに吸入される空気が流れる吸気通路と、前記吸気通路の通路面積を調整する吸気絞り弁と、前記吸気絞り弁より下流側の前記吸気通路に設けられており、前記吸気通路を流れる空気を前記エンジンに圧送するコンプレッサと、前記コンプレッサより下流側の前記吸気通路に設けられており、前記吸気通路の通路面積を調整するスロットル弁と、前記吸気絞り弁より上流側の前記吸気通路に一端部が接続されており、前記エンジンに他端部が接続されている新気通路と、前記吸気絞り弁より下流側かつ前記コンプレッサより上流側の前記吸気通路に一端部が接続されており、前記エンジンに他端部が接続されているPCV通路と、制御手段と、を備えていてもよい。前記コンプレッサによって空気が前記エンジンに圧送されていない非過給運転時に、前記制御手段が前記吸気通路から前記新気通路に流れる空気の流量に基づいて前記吸気絞り弁の開度を制御してもよい。
 上記の構成によれば、吸気絞り弁より上流側の吸気通路を流れる空気が吸気絞り弁を迂回して新気通路に流れたとしても、それを考慮して吸気絞り弁の開度を調整するので、非過給運転時に吸気絞り弁より下流側の吸気通路内の圧力を調整し易くすることができる。
 前記コンプレッサによって空気が前記エンジンに圧送されている過給運転時にも、前記制御手段が前記吸気通路から前記新気通路に流れる空気の流量に基づいて前記吸気絞り弁の開度を制御してもよい。
 上記の構成によれば、過給運転時に第1PCV通路を通じて吸気通路に適切な量のブローバイガスを流すことができる。
 エンジンシステムは、前記吸気絞り弁より下流側かつ前記コンプレッサより上流側の前記吸気通路に接続されている少なくとも1つのガス通路を更に備えていてもよい。
 上記の構成によれば、吸気絞り弁より下流側かつコンプレッサより上流側の吸気通路にガス通路から流入するガス(例えば、EGRガスや蒸発燃料等)の流量を調整する際の微調整がし易くなる。また、吸気絞り弁より下流側かつコンプレッサより上流側の吸気通路にガス(例えば、EGRガスや蒸発燃料等)を正確に導入することができる。
第1実施例に係るエンジンシステムを模式的に示す図である。 第1実施例に係るエンジンシステムでのブローバイガスの流量を示すグラフである。 第2実施例に係るエンジンシステムを模式的に示す図である。 第2実施例に係るエンジンシステムでのブローバイガスの流量を示すグラフである。 第2実施例に係るエンジンシステムで実行される吸気絞り弁の開度補正制御処理のフローチャートである。 第3実施例に係るエンジンシステムを模式的に示す図である。 第3実施例に係るエンジンシステムで実行される吸気絞り弁の開度補正制御処理のフローチャートである。
(第1実施例)
 第1実施例に係るエンジンシステム1について図面を参照して説明する。図1に示すように、第1実施例に係るエンジンシステム1は、エンジン2と、吸気通路4と、排気通路6と、ECU(Engine Control Unit)100を備えている。このエンジンシステム1は、例えばガソリン車等の車両に搭載される。
 まず、エンジンシステム1のエンジン2について説明する。エンジンシステム1のエンジン2は、シリンダブロック11と、シリンダヘッド12と、クランクケース13とを備えている。また、エンジン2は、ヘッドカバー14と、オイルパン15とを備えている。
 シリンダブロック11は、複数個のシリンダ20を備えている。1個のシリンダブロック11に、例えば6個、8個、又は10個のシリンダ20が形成されている。以下では、複数個のシリンダ20のうちの1個のシリンダ20に基づいて説明する。
 シリンダブロック11のシリンダ20は、ピストン21を収容している。ピストン21とシリンダ20によって囲まれた部分に燃焼室22が形成されている。空気と燃料の混合気体が燃焼室22で燃焼する。混合気体が燃焼したときのエネルギーによってシリンダ20内でピストン21が往復動する。シリンダ20内のピストン21は、コンロッド29を介してクランクシャフト28に接続されている。ピストン21が往復動することによってクランクシャフト28が回転する。
 エンジン2のシリンダブロック11は、第1連通路25と、第2連通路26とを更に備えている。シリンダブロック11には、シリンダ20と、第1連通路25と、第2連通路26とが横に並んで形成されている。また、シリンダブロック11には、インジェクタ33が固定されている。インジェクタ33は、燃料供給通路(図示省略)を介して後述する燃料タンク92に接続されている。インジェクタ33は、燃料タンク92から供給される燃料をエンジン2の燃焼室22に供給する。
 シリンダブロック11の上部にはシリンダヘッド12が固定されている。シリンダヘッド12には、点火プラグ34が固定されている。点火プラグ34は、燃焼室22に存在している空気と燃料の混合気体に点火する。
 また、シリンダヘッド12は、吸気ポート31と、排気ポート32と、吸気弁23と、排気弁24とを備えている。吸気ポート31と排気ポート32のそれぞれは、燃焼室22と連通する位置に形成されている。吸気ポート31から燃焼室22に空気が導入される。そして、空気と燃料の混合気体が燃焼室22で燃焼した後の排ガスが燃焼室22から排気ポート32に排出される。吸気弁23は、吸気ポート31を開閉する。吸気弁23が吸気ポート31を開状態にしたときに燃焼室22に空気が導入される。排気弁24は、排気ポート32を開閉する。排気弁24が排気ポート32を開状態にしたときに燃焼室22から排ガスが排出される。
 シリンダヘッド12の上部には、ヘッドカバー14が固定されている。ヘッドカバー14は、シリンダヘッド12を覆っている。ヘッドカバー14には、第1開口部35と第2開口部36が形成されている。ヘッドカバー14の内部には、ブローバイガスが貯留されるガス貯留部141が形成されている。また、ヘッドカバー14には、第1圧力センサ10が固定されている。第1圧力センサ10は、ヘッドカバー14の内部のガス貯留部141の圧力を検出する。第1圧力センサ10の検出圧力の情報は、第1圧力センサ10からECU100へ送信される。
 シリンダブロック11の下部には、クランクケース13が固定されている。クランクケース13は、クランクシャフト28を収容している。クランクケース13は、クランクシャフト28を回転可能な状態で支持している。クランクケース13の内部には、ブローバイガスが貯留されるガス貯留部131が形成されている。クランクケース13の内部のガス貯留部131は、シリンダブロック11に形成されている第1連通路25と第2連通路26を通じて、上述したヘッドカバー14の内部のガス貯留部141と連通している。クランクケース13の下部には、オイルパン15が固定されている。オイルパン15は、エンジンオイルを貯留する。
 次に、エンジンシステム1の吸気通路4について説明する。吸気通路4は、エンジン2のシリンダヘッド12に形成されている吸気ポート31に接続されている。吸気通路4の下流端部が吸気ポート31に接続されている。吸気通路4は、吸気ポート31を通じてエンジン2の燃焼室22に空気を導入する。吸気通路4を流れる空気がエンジン2内に吸入される。
 吸気通路4には、上流側から順に、エアクリーナ41、第1エアフローメータ42、吸気絞り弁43、コンプレッサ44、スロットル弁45、及びサージタンク46が設けられている。
 エアクリーナ41は、吸気通路4の入口に配置されている。エアクリーナ41は、吸気通路4を流れる空気に含まれているゴミ等の異物を除去する。第1エアフローメータ42は、エアクリーナ41と吸気絞り弁43の間に配置されている。第1エアフローメータ42は、吸気通路4を流れる空気の流量を検出する。第1エアフローメータ42の検出流量の情報は、第1エアフローメータ42からECU100へ送信される。
 吸気絞り弁43は、第1エアフローメータ42より下流側に配置されている。吸気絞り弁43は、吸気通路4の通路面積を調整する。例えば、吸気絞り弁43は、吸気通路4の通路面積を小さくする(絞る)。吸気絞り弁43が吸気通路4の通路面積を調整することによって、吸気通路4を流れる空気の流速が調整され、吸気絞り弁43より下流側における空気の圧力が調整される。例えば、吸気絞り弁43が吸気通路4の通路面積を小さくする(絞る)ことによって、吸気絞り弁43より下流側における空気の圧力が低下する。以下では、吸気通路4における吸気絞り弁43より下流側かつコンプレッサ44より上流側の部分を調圧部47と呼ぶ場合がある。
 コンプレッサ44は、吸気絞り弁43より下流側に配置されている。コンプレッサ44は、ファン(図示省略)を備えており、ファンが回転することによって空気を圧送する。コンプレッサ44は、吸気通路4を流れる空気を下流側へ圧送する。コンプレッサ44は、エンジン2の燃焼室22に導入する空気を圧送する。コンプレッサ44は、後述するタービン61と共に過給機を構成する。
 スロットル弁45は、コンプレッサ44より下流側に配置されている。スロットル弁45は、吸気通路4の通路面積を調整する。例えば、スロットル弁45は、吸気通路4の通路面積を小さくする(絞る)。スロットル弁45が吸気通路4の通路面積を調整することによって、エンジン2に導入される空気の流量が調整される。また、スロットル弁45が吸気通路4の通路面積を調整することによって、吸気通路4を流れる空気の流速が調整され、スロットル弁45より下流側における空気の圧力が変化する。例えば、スロットル弁45が吸気通路4の通路面積を小さくする(絞る)ことによって、スロットル弁45より下流側における空気の圧力が低下する。以下では、吸気通路4におけるスロットル弁45より下流側かつエンジン2より上流側の部分を変圧部48と呼ぶ場合がある。
 スロットル弁45より下流側の吸気通路4には、第2圧力センサ49が配置されている。第2圧力センサ49は、スロットル弁45より下流側の吸気通路4を流れる空気の圧力を検出する。第2圧力センサ49の検出圧力の情報は、第2圧力センサ49からECU100へ送信される。また、スロットル弁45より下流側にはサージタンク46が配置されている。
 次に、エンジンシステム1の排気通路6について説明する。排気通路6は、エンジン2のシリンダヘッド12に形成されている排気ポート32に接続されている。排気通路6の上流端部が排気ポート32に接続されている。エンジン2の燃焼室22から排気ポート32を通じて排気通路6に排ガスが排出される。排気ポート32を通じて排気通路6に排出された排ガスは、排気通路6を流れて外部に排出される。
 排気通路6には、上流側から順に、タービン61、及び触媒62が設けられている。タービン61は、排気通路6を流れる排ガスの圧力によって回転する。タービン61は、上述した吸気通路4に設けられているコンプレッサ44に連結されている。タービン61が回転することによってコンプレッサ44のファンが回転する。タービン61とコンプレッサ44によって過給機が構成されている。過給機(コンプレッサ44及びタービン61)は、吸気通路4と排気通路6にわたって設けられている。
 触媒62は、排気通路6を流れる排ガスに含まれている化学物質を浄化する。触媒62は、例えば三元触媒であり、炭化水素(HC)、一酸化炭素(CO)、及び窒素酸化物(NOx)を酸化又は還元する。
 排気通路6には、排気バイパス通路64が接続されている。排気バイパス通路64は、タービン61より上流側の排気通路6とタービン61より下流側の排気通路6とに接続されている。排気通路6を流れる排ガスの一部が排気バイパス通路64に流入する。排気バイパス通路64を流れる排ガスは、タービン61を迂回してタービン61より下流側の排気通路6に流入する。排気バイパス通路64には、ウエイストゲート弁65が設けられている。ウエイストゲート弁65は、排気バイパス通路64を流れる排ガスの流量を調整する。
 図1に示すエンジンシステム1は、第1PCV通路7と、第2PCV通路3と、排気還流通路8(ガス通路の一例)とを更に備えている。
 第1PCV通路7は、吸気通路4とエンジン2の間に配置されている。第1PCV通路7の一端部が吸気通路4に接続されており、第1PCV通路7の他端部がエンジン2に接続されている。第1PCV通路7の一端部は、吸気絞り弁43より下流側かつコンプレッサ44より上流側の吸気通路4(すなわち、調圧部47)に接続されている。第1PCV通路7の他端部は、エンジン2のヘッドカバー14に形成されている第1開口部35に接続されている。
 後述する非過給運転時には、調圧部47を流れる空気の一部が第1PCV通路7に流入する。そして、第1PCV通路7を流れた空気がヘッドカバー14の第1開口部35を通じてガス貯留部141に流入する。また、後述する過給運転時には、ガス貯留部141に溜まっているブローバイガスが第1開口部35を通じて第1PCV通路7に流入する。そして、第1PCV通路7を流れたブローバイガスが調圧部47に流入する。
 第2PCV通路3は、吸気通路4とエンジン2の間に配置されている。第2PCV通路3の一端部が吸気通路4に接続されており、第2PCV通路3の他端部がエンジン2に接続されている。第2PCV通路3の一端部は、スロットル弁45より下流側の吸気通路4(すなわち、変圧部48)に接続されている。第2PCV通路3の他端部は、エンジン2のヘッドカバー14に形成されている第2開口部36に接続されている。
 後述する非過給運転時には、ガス貯留部141に溜まっているブローバイガスが第2開口部36を通じて第2PCV通路3に流入する。そして、第2PCV通路3を流れたブローバイガスが変圧部48に流入する。また、後述する過給運転時には、変圧部48を流れる空気の一部が第2PCV通路3に流入する。そして、第2PCV通路3を流れた空気がヘッドカバー14の第2開口部36を通じてガス貯留部141に流入する。
 第2PCV通路3には、第2PCV弁39(流量制限手段の一例)が設けられている。第2PCV弁39は、第2PCV通路3を流れる気体(空気及びブローバイガス)の流量を制限する。第2PCV弁39は、開弁状態に維持されている。第2PCV弁39の開度は調整される。なお、第1PCV弁については、後述する第3実施例で説明する。
 排気還流通路8は、吸気通路4と排気通路6の間に配置されている。排気還流通路8の上流端部が排気通路6に接続されており、排気還流通路8の下流端部が吸気通路4に接続されている。排気還流通路8の上流端部は、触媒62より下流側の排気通路6に接続されている。触媒62より下流側の排気通路6を流れる排ガスの一部が排気還流通路8に流入する。排気還流通路8の下流端部は、吸気絞り弁43より下流側かつコンプレッサ44より上流側の吸気通路4(すなわち、調圧部47)に接続されている。排気還流通路8を流れた排ガスが吸気絞り弁43とコンプレッサ44の間の吸気通路4に流入する。
 排気還流通路8には、EGRクーラ81とEGR弁82が設けられている。EGRクーラ81は、排気還流通路8を流れる排ガス(EGRガスともいう)を冷却する。EGR弁82は、排気還流通路8を流れる排ガスの流量を調整する。
 図1に示すエンジンシステム1は、ベーパ通路90と、キャニスタ93と、大気通路91と、パージ通路9(ガス通路の他の一例)とを更に備えている。ベーパ通路90は、燃料タンク92とキャニスタ93の間に配置されている。ベーパ通路90の上流端部が燃料タンク92に接続されており、ベーパ通路90の下流端部がキャニスタ93に接続されている。燃料タンク92に収容されている燃料から発生した蒸発燃料がベーパ通路90に流入する。
 キャニスタ93は、燃料タンク92に収容されている燃料から発生した蒸発燃料を吸着及び脱離可能な吸着材を備えている(図示省略)。ベーパ通路90を流れた蒸発燃料がキャニスタ93の吸着材に吸着される。また、吸着材に吸着されていた蒸発燃料が吸着材から脱離する。大気通路91は、キャニスタ93に接続されている。大気通路91の上流端部が大気に開放されており、大気通路91の下流端部がキャニスタ93に接続されている。
 パージ通路9は、キャニスタ93と吸気通路4の間に配置されている。パージ通路9の上流端部がキャニスタ93に接続されており、パージ通路9の下流端部が吸気通路4に接続されている。キャニスタ93の吸着材から脱離した蒸発燃料がパージ通路9に流入する。パージ通路9の下流端部は、吸気絞り弁43より下流側かつコンプレッサ44より上流側の吸気通路4(すなわち、調圧部47)に接続されている。パージ通路9を流れた蒸発燃料が吸気絞り弁43とコンプレッサ44の間の吸気通路4に流入する。パージ通路9には、パージ弁95が設けられている。パージ弁95は、パージ通路9を流れる蒸発燃料の流量を調整する。
 エンジンシステム1のECU100(制御手段の一例)は、例えばCPUとメモリ(図示省略)を備えている。ECU100は、エンジンシステム1の各構成要素の動作を制御する。また、ECU100は、エンジンシステム1に関する所定の処理を実行する。ECU100が実行する制御及び処理については後述する。
 次に、エンジンシステム1の動作について説明する。上述したエンジンシステム1では、吸気通路4を通じてエンジン2の燃焼室22に空気が導入される。また、インジェクタ33からエンジン2の燃焼室22に燃料が導入される。燃焼室22に導入された空気と燃料の混合気体が燃焼することによって、エンジン2のピストン21がシリンダ20内で往復動する。混合気体が燃焼することによって生じた排ガスは、燃焼室22から排気通路6に排出される。排気通路6に排出された排ガスは、排気通路6を通じて外部に排出される。このようにしてエンジン2が動作する。
 エンジン2が動作する過程で、エンジン2の燃焼室22からピストン21とシリンダ20の隙間を通じてクランクケース13の内部(すなわち、ガス貯留部131)にブローバイガスが漏出する。また、ガス貯留部131に漏出したブローバイガスは、シリンダブロック11に形成されている第1連通路25及び第2連通路26を通じてガス貯留部141に流入する。
(非過給運転(自然吸気運転))
 次に、非過給運転について説明する。非過給運転では、ECU100が、ウエイストゲート弁65を開弁状態にする。ウエイストゲート弁65が開弁状態になると、タービン61より上流側の排気通路6を流れる排ガスが、排気バイパス通路64を流れて、タービン61より下流側の排気通路6へ流れる。すなわち、排気通路6を流れる排ガスがタービン61を迂回して流れる。そのため、タービン61が動作せず、タービン61に連結されているコンプレッサ44が動作しない。コンプレッサ44が動作しないので、吸気通路4を流れる空気が自然吸気によってエンジン2に導入される。
 非過給運転では、吸気絞り弁43より下流側かつコンプレッサ44より上流側の吸気通路4(すなわち、調圧部47)を流れる空気の一部が第1PCV通路7に流入する。そして、第1PCV通路7を流れた空気がヘッドカバー14の第1開口部35を通じてガス貯留部141に流入する。すなわち、第1PCV通路7を通じてエンジン2に空気が導入される。ガス貯留部141に流入した空気は、シリンダブロック11に形成されている第1連通路25及び第2連通路26を通じてクランクケース13の内部のガス貯留部131に流入する。
 また、非過給運転では、ヘッドカバー14の内部のガス貯留部141に溜まっているブローバイガスが第2PCV通路3に流入する。そして、第2PCV通路3を流れたブローバイガスは、負圧によってスロットル弁45より下流側の吸気通路4(すなわち、変圧部48)に流入する。第2PCV通路3を通じて吸気通路4にブローバイガスが導入される。
(過給運転)
 次に、過給運転について説明する。過給運転では、ECU100が、ウエイストゲート弁65を閉弁状態にする、或いは、ウエイストゲート弁65の開度を小さくする。ウエイストゲート弁65が閉弁状態になる、或いは、開度が小さくなると、タービン61より上流側の排気通路6を流れる排ガスが排気バイパス通路64に流入しなくなる、或いは、流入し難くなる。これによって、排気通路6を流れる排ガスがタービン61を迂回せずに流れる。そのため、排気通路6を流れる排ガスの圧力によってタービン61が回転し、タービン61に連結されているコンプレッサ44が動作する。コンプレッサ44が動作すると、吸気通路4を流れる空気がエンジン2に圧送される。
 過給運転において、ECU100が吸気絞り弁43の開度を小さくする(絞る)と、吸気絞り弁43より下流側かつコンプレッサ44より上流側の吸気通路4(すなわち、調圧部47)における空気の圧力が低下する。そして、吸気通路4の調圧部47内の圧力が変圧部48内の圧力より低くなると、ガス貯留部141に溜まっているブローバイガスが第2PCV通路3に流入しなくなり、第1PCV通路7に流入するようになる。図2に示すように、変圧部48内の圧力と調圧部47内の圧力との圧力差Pが0(ゼロ)より小さいときは、ブローバイガスが第2PCV通路3を流れ、圧力差Pが0(ゼロ)より大きいときは、ブローバイガスが第1PCV通路7を流れる。図2では、第2PCV通路3のブローバイガス流量を実線で示し、第1PCV通路7のブローバイガスの流量を破線で示す。左側の縦軸が第2PCV通路3のブローバイガス流量であり、右側の縦軸が第1PCV通路7のブローバイガスの流量である。第1PCV通路7を流れたブローバイガスは、負圧によって調圧部47に流入する。第1PCV通路7を通じて吸気通路4にブローバイガスが導入される。
 また、ECU100が吸気絞り弁43の開度を小さくする(絞る)ことによって調圧部47内の圧力が変圧部48内の圧力より低くなると、排気還流通路8を流れる排ガスが負圧によって調圧部47に流入する。また、パージ通路9を流れる蒸発燃料が負圧によって調圧部47に流入する。
 また、過給運転では、スロットル弁45より下流側かつエンジン2より上流側(すなわち、変圧部48)を流れる空気が第2PCV通路3に流入する。そして、第2PCV通路3を流れた空気がヘッドカバー14の第2開口部36を通じてガス貯留部141に流入する。すなわち、第2PCV通路3を通じてエンジン2に空気が導入される。
 以上、第1実施例に係るエンジンシステム1について説明した。上記の説明から明らかなように、エンジンシステム1は、エンジン2と、エンジン2に吸入される空気が流れる吸気通路4と、吸気通路4の通路面積を調整する吸気絞り弁43とを備えている。また、エンジンシステム1は、吸気絞り弁43より下流側の吸気通路4に設けられているコンプレッサ44と、コンプレッサ44より下流側の吸気通路4に設けられているスロットル弁45とを備えている。コンプレッサ44は、吸気通路4を流れる空気をエンジン2に圧送する。スロットル弁45は、吸気通路4の通路面積を調整する。また、エンジンシステム1は、吸気絞り弁43より下流側かつコンプレッサ44より上流側の吸気通路4に一端部が接続されている第1PCV通路7と、スロットル弁45より下流側の吸気通路4に一端部が接続されている第2PCV通路3とを備えている。第1PCV通路7の他端部は、エンジン2に接続されている。第2PCV通路3の他端部もエンジン2に接続されている。また、エンジンシステム1は、第2PCV通路3に流れる気体の流量を制限する第2PCV弁39を備えている。このエンジンシステム1では、コンプレッサ44によって空気がエンジン2に圧送されていない非過給運転時に、吸気絞り弁43より下流側の吸気通路4を流れる空気の一部が、第1PCV通路7を通じてエンジン2に導入される。
 エンジンシステム1の非過給運転時には、吸気通路4を流れる空気の流量が小さいので、吸気絞り弁43の開度調整による調圧部47内の圧力調整が難しくなる。しかしながら、上記の構成によれば、吸気絞り弁43より下流側の吸気通路4を流れる空気の一部が、第1PCV通路7を通じてエンジン2に導入されるので、吸気絞り弁43より上流側の吸気通路4を流れる空気が吸気絞り弁43を迂回して流れることがない。そのため、吸気絞り弁43の開度調整による調圧部47内の圧力調整がし易くなる。
 また、上記のエンジンシステム1は、吸気絞り弁43より下流側かつコンプレッサ44より上流側の吸気通路4に接続されている排気還流通路8及びパージ通路9を更に備えている。上記の構成によれば、調圧部47内の圧力調整がし易いので、排気還流通路8及びパージ通路9から調圧部47に流入するガス(排ガス(EGRガス)や蒸発燃料)の流量調整がし易くなる。また、調圧部47にガス(排ガス(EGRガス)や蒸発燃料)を正確に導入することができる。
 以上、一実施例について説明したが、具体的な態様は上記実施例に限定されるものではない。以下の説明において、上記の説明における構成と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
 上記の実施例では、第2PCV通路3に第2PCV弁39が設けられていたが、他の実施例では、第2PCV弁39に代えて、第2PCV通路3に絞り(流量制限手段の他の一例)が設けられていてもよい。
 上記の実施例では、スロットル弁45より下流側の吸気通路4に第2圧力センサ49が配置されていたが、他の実施例では、コンプレッサ44より下流側かつスロットル弁45より上流側の吸気通路4に第2圧力センサ49が配置されていてもよい(図示省略)。また、ECU100が、第2圧力センサ49の検出圧力に基づいて、エンジンシステム1の現在の運転が過給運転であるか非過給運転であるかを判断してもよい。
 上記の実施例では、変圧部48内の圧力と調圧部47内の圧力との圧力差Pが0(ゼロ)になると、圧力が平衡することによって、第2PCV通路3から変圧部48にブローバイガスが流入しなくなると共に、第1PCV通路7から調圧部47にブローバイガスが流入しなくなる。そのため、ECU100は、圧力差Pが0(ゼロ)未満から0(ゼロ)に近づいたときに過給運転を実行してもよい。
 上記の実施例では、第2PCV弁39が第2PCV通路3に設けられていたが、他の実施例では、第2PCV弁39が第1PCV通路7に設けられていてもよい。
(第2実施例)
 第2実施例に係るエンジンシステム1について図面を参照して説明する。図3に示すように、第2実施例に係るエンジンシステム1は、新気通路5を更に備えている。
 新気通路5は、吸気通路4とエンジン2の間に配置されている。新気通路5の上流端部が吸気通路4に接続されており、新気通路5の下流端部がエンジン2に接続されている。新気通路5の上流端部は、第1エアフローメータ42より下流側かつ吸気絞り弁43より上流側の吸気通路4に接続されている。第1エアフローメータ42より下流側かつ吸気絞り弁43より上流側の吸気通路4を流れる空気の一部が新気通路5に流入する。新気通路5の下流端部は、エンジン2のヘッドカバー14に形成されている第3開口部37に接続されている。新気通路5を流れた空気が第3開口部37を通じてヘッドカバー14の内部のガス貯留部141に導入される。吸気通路4を流れる空気の一部が新気通路5を通じてエンジン2に導入される。ガス貯留部141に導入された空気は、シリンダブロック11に形成されている第1連通路25及び第2連通路26を通じてクランクケース13の内部のガス貯留部131に導入される。
 新気通路5には、新気導入弁51(第1開閉弁の一例)が設けられている。新気導入弁51は、新気通路5の上流端部(新気通路5と吸気通路4との接続部分)に設けられている。新気導入弁51は、新気通路5を開閉して、吸気通路4から新気通路5に流入する空気の流量を調整する。新気導入弁51が閉弁状態になると、吸気通路4を流れる空気が新気通路5に流入しなくなる。新気導入弁51が開弁状態になると、吸気通路4を流れる空気が新気通路5に流入する。
 (非過給運転(自然吸気運転))
 次に、非過給運転について説明する。非過給運転では、ECU100が、新気通路5に設けられている新気導入弁51を閉弁状態にすると共に、第2PCV通路3に設けられている第2PCV弁39(第2開閉弁の一例)を開弁状態にする。新気導入弁51が閉弁状態になると、吸気通路4から新気通路5に空気が流入しなくなる。非過給運転では、吸気通路4の調圧部47を流れる空気の一部が第1PCV通路7に流入する。そして、第1PCV通路7を流れた空気がヘッドカバー14の第1開口部35を通じてガス貯留部141に流入する。すなわち、第1PCV通路7を通じてエンジン2に空気が導入される。
 また、非過給運転では、ヘッドカバー14の内部のガス貯留部141に溜まっているブローバイガスが第2PCV通路3に流入する。そして、第2PCV通路3を流れたブローバイガスは、負圧によってスロットル弁45より下流側の吸気通路4(すなわち、変圧部48)に流入する。第2PCV通路3を通じて吸気通路4にブローバイガスが導入される。
(過給運転)
 次に、過給運転について説明する。過給運転では、ECU100が、新気導入弁51を開弁状態にすると共に、第2PCV弁39を閉弁状態にする。新気導入弁51が開弁状態になると、吸気絞り弁43より上流側の吸気通路4を流れる空気の一部が新気導入弁51に流入する。そして、新気導入弁51を流れた空気がヘッドカバー14の第3開口部37を通じてガス貯留部141に流入する。すなわち、新気導入弁51を通じてエンジン2に空気が導入される。
 また、過給運転において、ECU100が吸気絞り弁43の開度を小さくする(絞る)と、吸気絞り弁43より下流側かつコンプレッサ44より上流側の吸気通路4(すなわち、調圧部47)における空気の圧力が低下する。調圧部47内の圧力が低下すると、ガス貯留部141に溜まっているブローバイガスが第1PCV通路7に流入し、第1PCV通路7を流れたブローバイガスが負圧によって調圧部47に流入する。第1PCV通路7を通じて吸気通路4にブローバイガスが導入される。
 図4に示すように、変圧部48内の圧力と調圧部47内の圧力との圧力差Pが0(ゼロ)より小さいときは、ブローバイガスが第2PCV通路3を流れ、圧力差Pが0(ゼロ)より大きいときは、ブローバイガスが第1PCV通路7を流れる。第2実施例に係るエンジンシステム1では、ECU100が過給運転時に新気導入弁51を開弁状態にすると共に第2PCV弁39を閉弁状態にするので、ブローバイガスの流量が0(ゼロ)にならずに、ブローバイガスの流れが第2PCV通路3と第1PCV通路7の間で切り替わる。図4では、図2と同様に、第2PCV通路3のブローバイガス流量を実線で示し、第1PCV通路7のブローバイガスの流量を破線で示す。左側の縦軸が第2PCV通路3のブローバイガス流量であり、右側の縦軸が第1PCV通路7のブローバイガスの流量である。
 次に、第2実施例に係るエンジンシステム1で実行される吸気絞り弁43の開度補正制御処理について説明する。図5は、吸気絞り弁43の開度補正制御処理のフローチャートである。図5に示すように、吸気絞り弁43の開度補正制御処理のS10では、ECU100が、エンジンシステム1が搭載されている車両の運転状態の情報を取得する。例えば、ECU100が、エンジン2の回転速度NE、吸気通路4に吸引される空気の吸気量Ga、吸気絞り弁43の絞り状態等の情報を取得する。
 続くS11では、ECU100が、エンジンシステム1で過給運転が実行されているか否かを判断する。過給運転が実行されている場合は、S11でECU100がYESと判断してS12に進む。S12では、ECU100が、吸気絞り弁43の開度補正制御を開始する。S11で過給運転が実行されていない場合は、ECU100がNOと判断してリターンに進む。
 S12に続くS13では、ECU100が、第1PCV通路7を流れるブローバイガスの目標流量を算出する。ECU100は、エンジンシステム1の動作状態に基づいてブローバイガスの目標流量を算出する。例えば、ECU100は、第1エアフローメータ42の検出流量等に基づいてブローバイガスの目標流量を算出する。
 続くS14では、ECU100が、新気通路5に設けられている新気導入弁51の開度を算出し、それに続くS15では、ECU100が、新気導入弁51を開弁状態にすると共に、第2PCV弁39を閉弁状態にする。ECU100は、S14で算出した開度に基づいて新気導入弁51を開弁状態にする。
 続くS16では、ECU100が、新気導入弁51の開度に基づいて新気通路5を流れる空気の流量を算出する。これによってECU100は、吸気絞り弁43を迂回して流れる空気の流量を認識する。
 また、S16では、ECU100が、吸気絞り弁43を通過する空気の流量を算出する。ECU100は、吸気通路4に設けられている第1エアフローメータ42の検出流量と、新気導入弁51の開度に基づいて算出した新気通路5を流れる空気の流量とに基づいて、吸気絞り弁43を通過する空気の流量を算出する。
 続くS17では、ECU100が、吸気絞り弁43の開度補正量を算出する。ECU100は、上記のS16で算出した吸気絞り弁43を通過する空気の流量に基づいて吸気絞り弁43の開度補正量を算出する。ECU100は、吸気通路4の調圧部47内(すなわち、吸気絞り弁43より下流側かつコンプレッサ44より上流側の吸気通路4内)の圧力が所定の目標負圧になるような吸気絞り弁43の開度を算出する。その後、S18では、ECU100が、上記のS17で算出した吸気絞り弁43の開度補正量に基づいて吸気絞り弁43の開度を補正制御する。
 以上、第2実施例に係るエンジンシステム1について説明した。上記の説明から明らかなように、第2実施例に係るエンジンシステム1は、吸気絞り弁43より上流側の吸気通路4に一端部が接続されており、エンジン2に他端部が接続されている新気通路5と、新気通路5を開閉する新気導入弁51とを備えている。このエンジンシステム1では、コンプレッサ44によって空気がエンジン2に圧送されていない非過給運転時に、ECU100が新気導入弁51を閉弁状態にする。第2PCV弁39は開弁状態にされる。また、コンプレッサ44によって空気がエンジン2に圧送されている過給運転時に、ECU100が新気導入弁51を開弁状態にすると共に第2PCV弁39を閉弁状態にする。
 上記の構成によれば、非過給運転時に吸気絞り弁43の開度調整による調圧部47内の圧力調整がし易くなる。また、調圧部47内の圧力調整がし易いので、調圧部47内に流入するガス(排ガス(EGRガス)や蒸発燃料)の流量調整がし易くなる。また、過給運転時には、吸気通路4を流れる空気の流量に対して調圧部47に流入するブローバイガスの流量が相対的に小さいので、新気導入弁51を通じてエンジン2に空気が導入されたとしても、調圧部47内の圧力の変化が軽微となる。
 また、第2実施例では、過給運転時に、ECU100が吸気通路4から新気通路7に流れる空気の流量に基づいて吸気絞り弁43の開度を補正制御する(図5のS18)。この構成によれば、過給運転時に第1PCV通路7を通じて吸気通路4に適切な流量のブローバイガスを流すことができる。なお、他の実施例では、ECU100が吸気絞り弁43の開度を補正制御しなくてもよい。
(第2実施例の変形例)
 上記の実施例では、ECU100が第2PCV弁39の開閉を制御していたが、他の実施例では、第2PCV弁39が、ECU100の制御によらずに、吸気通路4の変圧部48内の圧力に応じて自身の構成で開閉する構成であってもよい。例えば、第2PCV弁39は、非過給運転時には、変圧部48内の負圧によって開弁状態になり、過給運転時には、変圧部48内の過給圧によって閉弁状態になる。
(第3実施例)
 第3実施例に係るエンジンシステム1について図面を参照して説明する。図6に示すように、第3実施例に係るエンジンシステム1は、上述した第2PCV通路3及び第2PCV弁39を備えていない。また、新気通路5に新気導入弁51が設けられていない。第3実施例に係るエンジンシステム1は、第1PCV通路7に設けられている第1PCV弁75を備えている。第1PCV弁75は、第1PCV通路7を流れるブローバイガスの流量を制御する。第1PCV弁75の開度はECU100によって制御される。
 また、図6に示すエンジンシステム1は、新気通路5に設けられている第2エアフローメータ72を備えている。第2エアフローメータ72は、新気通路5を流れる空気の流量を検出する。すなわち、第2エアフローメータ72は、吸気絞り弁43より上流側の吸気通路4から新気通路5に流入する空気の流量を検出する。第2エアフローメータ72の検出流量の情報は、第2エアフローメータ72からECU100へ送信される。
 次に、第3実施例に係るエンジンシステム1で実行される吸気絞り弁43の開度補正制御処理について説明する。図7は、吸気絞り弁43の開度補正制御処理のフローチャートである。図7に示すように、吸気絞り弁43の開度補正制御処理のS20では、ECU100が、エンジンシステム1が搭載されている車両の運転状態の情報を取得する。例えば、ECU100が、エンジン2の回転速度NE、吸気通路4に吸引される空気の吸気量Ga、吸気絞り弁43の絞り状態等の情報を取得する。
 続くS21では、ECU100が、第1PCV通路7を流れるブローバイガスの目標流量を算出する。ECU100は、エンジンシステム1の動作状態に基づいてブローバイガスの目標流量を算出する。例えば、ECU100は、第1エアフローメータ42の検出流量等に基づいてブローバイガスの目標流量を算出する。その後、S22では、ECU100が、第1PCV通路7に設けられている第1PCV弁75の開度を算出し、それに続くS23では、ECU100が、第1PCV弁75を開弁状態にする。ECU100は、S22で算出した開度に基づいて第1PCV弁75を開弁状態にする。
 続くS24では、ECU100が、新気通路5に設けられている第2エアフローメータ72によって、吸気絞り弁43より上流側の吸気通路4から新気通路5に流れる空気の流量を検出する。これによってECU100は、吸気絞り弁43を迂回して流れる空気の流量を認識する。
 また、S24では、ECU100が、吸気絞り弁43を通過する空気の流量を算出する。ECU100は、吸気通路4に設けられている第1エアフローメータ42の検出流量と、新気通路5に設けられている第2エアフローメータ72の検出流量とに基づいて、吸気絞り弁43を通過する空気の流量を算出する。
 続くS25では、ECU100が、吸気絞り弁43の開度補正量を算出する。ECU100は、上記のS24で算出した吸気絞り弁43の通過流量に基づいて吸気絞り弁43の開度を算出する。ECU100は、吸気通路4の調圧部47内(すなわち、吸気絞り弁43より下流側かつコンプレッサ44より上流側の吸気通路4内)の圧力が所定の目標負圧になるような吸気絞り弁43の開度を算出する。その後、S26では、ECU100が、上記のS25で算出した吸気絞り弁43の開度に基づいて吸気絞り弁43の開度を補正制御する。
 ECU100は、非過給運転時だけではなく、過給運転時においても、新気通路5を流れる空気の流量を考慮して、吸気通路4の調圧部47内(すなわち、吸気絞り弁43より下流側かつコンプレッサ44より上流側の吸気通路4内)の圧力が所定の目標負圧になるように吸気絞り弁43の開度を補正制御する。過給運転時の目標負圧は、非過給運転時の目標負圧とは異なる圧力である。なお、他の実施例では、ECU100が吸気絞り弁43の開度を補正制御しなくてもよい。
 以上、第3実施例に係るエンジンシステム1について説明した。上記の説明から明らかなように、第3実施例に係るエンジンシステム1は、新気通路5と第1PCV通路7を備えている。新気通路5は、吸気絞り弁43より上流側の吸気通路4に一端部が接続されており、エンジン2に他端部が接続されている。第1PCV通路7は、吸気絞り弁43より下流側かつコンプレッサ44より上流側の吸気通路4に一端部が接続されており、エンジン2に他端部が接続されている。このエンジンシステム1では、コンプレッサ44によって空気がエンジン2に圧送されていない非過給運転時に、ECU100が吸気通路4から新気通路5に流れる空気の流量に基づいて吸気絞り弁43の開度を制御する(図7のS24、S25、S26)。
 この構成によれば、非過給運転時に、吸気絞り弁43より上流側の吸気通路4から新気通路5に流れる空気(すなわち、吸気絞り弁43を迂回して流れる空気)の流量を考慮して吸気絞り弁43の開度を制御するので、吸気絞り弁より下流側の調圧部47内の圧力を調整し易くすることができる。また、調圧部47内の圧力調整がし易いので、調圧部47内に流入するガス(排ガス(EGRガス)や蒸発燃料)の流量調整がし易くなる。
 また、上記のエンジンシステム1では、コンプレッサ44によって空気がエンジン2に圧送されている過給運転時にも、ECU100が吸気通路4から新気通路7に流れる空気の流量に基づいて吸気絞り弁43の開度を補正制御する。この構成によれば、過給運転時に第1PCV通路7を通じて吸気通路4に適切な量のブローバイガスを流すことができる。
(変形例)
 上記の第3実施例では、新気通路5に第2エアフローメータ72が設けられていたが、第3実施例の変形例では、新気通路5に第2エアフローメータ72が設けられていなくてもよい。この変形例では、ECU100が、第1PCV弁75の開度に基づいて新気通路5を流れる空気の流量を算出してもよい。また、ECU100が、吸気通路4に設けられている第1エアフローメータ42の検出流量と、第1PCV弁75の開度に基づいて算出した新気通路5を流れる空気の流量とに基づいて、吸気絞り弁43を通過する空気の流量を算出してもよい。
 上記の第2実施例では、新気通路5に第2エアフローメータ72が設けられていなかったが、第2実施例の変形例では、新気通路5に第2エアフローメータ72が設けられてもよい。
 以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書又は図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書又は図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
1:エンジンシステム、2:エンジン、3:第2PCV通路、4:吸気通路、5:新気通路、6:排気通路、7:第1PCV通路、8:排気還流通路、9:パージ通路、10:第1圧力センサ、11:シリンダブロック、12:シリンダヘッド、13:クランクケース、14:ヘッドカバー、15:オイルパン、20:シリンダ、21:ピストン、22:燃焼室、23:吸気弁、24:排気弁、25:第1連通路、26:第2連通路、28:クランクシャフト、29:コンロッド、31:吸気ポート、32:排気ポート、33:インジェクタ、34:点火プラグ、35:第1開口部、36:第2開口部、37:第3開口部、39:第2PCV弁、41:エアクリーナ、42:第1エアフローメータ、43:吸気絞り弁、44:コンプレッサ、45:スロットル弁、46:サージタンク、47:調圧部、48:変圧部、49:第2圧力センサ、51:新気導入弁、61:タービン、62:触媒、64:排気バイパス通路、65:ウエイストゲート弁、72:第2エアフローメータ、75:第1PCV弁、81:EGRクーラ、82:EGR弁、90:ベーパ通路、91:大気通路、92:燃料タンク、93:キャニスタ、95:パージ弁、100:ECU、131:ガス貯留部、141:ガス貯留部
 

Claims (7)

  1.  エンジンと、
     前記エンジンに吸入される空気が流れる吸気通路と、
     前記吸気通路の通路面積を調整する吸気絞り弁と、
     前記吸気絞り弁より下流側の前記吸気通路に設けられており、前記吸気通路を流れる空気を前記エンジンに圧送するコンプレッサと、
     前記コンプレッサより下流側の前記吸気通路に設けられており、前記吸気通路の通路面積を調整するスロットル弁と、
     前記吸気絞り弁より下流側かつ前記コンプレッサより上流側の前記吸気通路に一端部が接続されており、前記エンジンに他端部が接続されている第1PCV通路と、
     前記スロットル弁より下流側の前記吸気通路に一端部が接続されており、前記エンジンに他端部が接続されている第2PCV通路と、
     前記第1PCV通路又は前記第2PCV通路を流れる気体の流量を制限する流量制限手段と、を備えており、
     前記コンプレッサによって空気が前記エンジンに圧送されていない非過給運転時に、前記吸気絞り弁より下流側の前記吸気通路を流れる空気の一部が、前記第1PCV通路を通じて前記エンジンに導入される、エンジンシステム。
  2.  請求項1に記載のエンジンシステムであって、
     前記吸気絞り弁より上流側の前記吸気通路に一端部が接続されており、前記エンジンに他端部が接続されている新気通路と、
     前記新気通路を開閉する第1開閉弁と、
     制御手段と、を更に備えており、
     前記コンプレッサによって空気が前記エンジンに圧送されていない非過給運転時に、前記制御手段が前記第1開閉弁を閉弁状態にする、エンジンシステム。
  3.  請求項2に記載のエンジンシステムであって、
     前記流量制限手段は、前記第2PCV通路を開閉する第2開閉弁であり、
     前記コンプレッサによって空気が前記エンジンに圧送されている過給運転時に、前記制御手段が前記第1開閉弁を開弁状態にすると共に、前記第2開閉弁が閉弁状態になる、エンジンシステム。
  4.  請求項3に記載のエンジンシステムであって、
     前記コンプレッサによって空気が前記エンジンに圧送されている過給運転時に、前記制御手段が前記吸気通路から前記新気通路に流れる空気の流量に基づいて前記吸気絞り弁の開度を制御する、エンジンシステム。
  5.  エンジンと、
     前記エンジンに吸入される空気が流れる吸気通路と、
     前記吸気通路の通路面積を調整する吸気絞り弁と、
     前記吸気絞り弁より下流側の前記吸気通路に設けられており、前記吸気通路を流れる空気を前記エンジンに圧送するコンプレッサと、
     前記コンプレッサより下流側の前記吸気通路に設けられており、前記吸気通路の通路面積を調整するスロットル弁と、
     前記吸気絞り弁より上流側の前記吸気通路に一端部が接続されており、前記エンジンに他端部が接続されている新気通路と、
     前記吸気絞り弁より下流側かつ前記コンプレッサより上流側の前記吸気通路に一端部が接続されており、前記エンジンに他端部が接続されているPCV通路と、
     制御手段と、を備えており、
     前記コンプレッサによって空気が前記エンジンに圧送されていない非過給運転時に、前記制御手段が前記吸気通路から前記新気通路に流れる空気の流量に基づいて前記吸気絞り弁の開度を制御する、エンジンシステム。
  6.  請求項5に記載のエンジンシステムであって、
     前記コンプレッサによって空気が前記エンジンに圧送されている過給運転時にも、前記制御手段が前記吸気通路から前記新気通路に流れる空気の流量に基づいて前記吸気絞り弁の開度を制御する、エンジンシステム。
  7.  請求項1から6のいずれか一項に記載のエンジンシステムであって、
     前記吸気絞り弁より下流側かつ前記コンプレッサより上流側の前記吸気通路に接続されている少なくとも1つのガス通路を更に備えている、エンジンシステム。
     
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