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JP2008184935A - Blow-by gas reduction device - Google Patents

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JP2008184935A
JP2008184935A JP2007017696A JP2007017696A JP2008184935A JP 2008184935 A JP2008184935 A JP 2008184935A JP 2007017696 A JP2007017696 A JP 2007017696A JP 2007017696 A JP2007017696 A JP 2007017696A JP 2008184935 A JP2008184935 A JP 2008184935A
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JP
Japan
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pressure
intake pipe
valve
blow
intake
Prior art date
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Pending
Application number
JP2007017696A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naoya Okada
直也 岡田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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 Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2007017696A priority Critical patent/JP2008184935A/en
Publication of JP2008184935A publication Critical patent/JP2008184935A/en
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  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

【課題】吸気圧低下によりPCVバルブのヒステリシス領域に入っても即座にブローバイガス還流及び換気を行い得るブローバイガス還元装置を提供する。
【解決手段】PCVバルブと、吸気圧センサと、スロットルバルブ開度を制御する制御ユニットとを備え、制御ユニットが、吸気圧センサの検出情報に基づき、吸気管内圧力が所定圧力以上から所定圧力より低い圧力に低下したか判定する第1の判定手段と、PCVPCVバルブのヒステリシス領域の圧力範囲情報を記憶保持するヒステリシス領域記憶手段と、吸気管内圧力がヒステリシス領域中にあるか判定する第2の判定手段と、吸気管内圧力が所定圧力より低い圧力に低下し、かつ、吸気管内圧力がヒステリシス領域中にあるとき、PCVバルブが閉弁から開弁に移行するのを助長するようスロットルバルブ開度を所定時間だけ低下させるスロットル開度制御手段とを含んでいる。
【選択図】図3
A blow-by gas reduction device is provided that can perform blow-by gas recirculation and ventilation immediately even when entering a hysteresis region of a PCV valve due to a decrease in intake pressure.
A control unit for controlling a PCV valve, an intake pressure sensor, and a throttle valve opening is provided. The control unit is configured so that an intake pipe pressure is greater than or equal to a predetermined pressure based on detection information of the intake pressure sensor. First determination means for determining whether the pressure has decreased to low pressure, hysteresis area storage means for storing and holding pressure range information of the hysteresis area of the PCVPCV valve, and second determination for determining whether the pressure in the intake pipe is in the hysteresis area And when the intake pipe pressure drops to a pressure lower than a predetermined pressure and the intake pipe pressure is in the hysteresis region, the throttle valve opening is set so as to facilitate the transition of the PCV valve from closing to opening. Throttle opening control means for lowering for a predetermined time.
[Selection] Figure 3

Description

本発明は、内燃式のエンジンの燃焼室からクランクケースに漏れ出るブローバイガスを吸気系に戻すブローバイガス還元装置、例えば過給機付エンジン(以下、過給エンジンともいう)に好適なブローバイガス還元装置に関する。   The present invention relates to a blowby gas reduction device that returns blowby gas leaking from a combustion chamber of an internal combustion engine to a crankcase to an intake system, for example, a blowby gas reduction suitable for a supercharged engine (hereinafter also referred to as a supercharged engine). Relates to the device.

自動車等の車両に搭載される内燃式のエンジンにおいては、燃焼室からシリンダとピストンの間の隙間を通ってクランクケースの上部に未燃焼の混合気や燃焼済みの燃焼ガスを含んだブローバイガス(Blow−By Gases)が漏れ出ることから、エンジン内のエンジンオイルの劣化を防止すべく、クランクケース内をエンジンの吸気負圧を利用して換気するPCV(Positive Crankcase Ventilation)方式のブローバイガス還元装置が装備されている。   In an internal combustion engine mounted on a vehicle such as an automobile, a blow-by gas containing unburned mixture or burned combustion gas from the combustion chamber to the upper part of the crankcase through a gap between the cylinder and the piston ( PCV (Positive Crankcase Ventilation) type blow-by gas reduction system that ventilates the crankcase using the intake negative pressure of the engine in order to prevent deterioration of the engine oil in the engine. Is equipped.

この装置に使用されるブローバイガス還流バルブ(以下、PCVバルブともいう)は、クランクケース内のブローバイガスをスロットルバルブより下流側の吸気管内に還流させる一方、吸気管内からクランクケース側への逆流を規制する機能を有している。したがって、過給エンジンにおいて過給時にスロットルバルブより下流側の吸気管圧力が正圧となっても、PCVバルブによって吸気管内からクランクケース側への逆流を阻止することができる。   A blow-by gas recirculation valve (hereinafter also referred to as a PCV valve) used in this device recirculates the blow-by gas in the crankcase into the intake pipe downstream from the throttle valve, while preventing a backflow from the intake pipe to the crankcase side. It has a function to regulate. Therefore, even if the intake pipe pressure on the downstream side of the throttle valve becomes a positive pressure in the supercharged engine at the time of supercharging, the backflow from the intake pipe to the crankcase side can be prevented by the PCV valve.

従来のこの種のブローバイガス還元装置としては、例えば過給エンジンの換気経路上にPCVバルブを設け、このPCVバルブによってブローバイガスをスロットルバルブより下流側の吸気管内に還流させるようにしたものがある(例えば、特許文献1、2参照)。
特開2003−56353号公報(第6欄、0023段落、図5) 特開2003−332880号公報(第4欄、0012段落、図13)
As this type of conventional blow-by gas reduction device, for example, a PCV valve is provided on the ventilation path of a supercharged engine, and the blow-by gas is recirculated into the intake pipe downstream of the throttle valve by the PCV valve. (For example, refer to Patent Documents 1 and 2).
JP 2003-56353 A (column 6, paragraph 0023, FIG. 5) JP 2003-332880 (column 4, paragraph 0012, FIG. 13)

しかしながら、上述のような従来のブローバイガス還元装置にあっては、吸気管内の圧力が上昇するときと吸気管内の圧力が低下するときとで、吸気管内の圧力に対するPCVバルブの開度に差が生じる、いわゆるヒステリシスが生じる。すなわち、PCVバルブは、例えば圧縮コイルスプリングにより閉弁方向に付勢したバルブピストンに吸気負圧を受圧させて開弁方向に変位させたり、ダイヤフラムを用いて吸気負圧を受圧させ、弁体に開弁方向の推力を加えたりする構成であるため、吸気圧が負圧から大気圧に上昇して閉弁するときと、吸気圧が大気圧から負圧に低下して開弁するときとでは、同一の吸気圧であってもPCVバルブの開度に差が生じてしまう。そのため、過給により吸気管内の圧力が負圧から正圧となってPCVバルブが全閉するときと、過給停止によりエンジンの自然吸気に戻ってPCVバルブが全閉状態から開き始めるときとでは、吸気管内の圧力が相違することとなり、吸気管内の圧力が正圧と負圧に頻繁に変化するような過給エンジンの場合に、過給状態から自然吸気状態に遷移した後に吸気管負圧が小さい高負荷状態が続くと、PCVバルブのヒステリシスによってPCVバルブが開弁しない状態が長くなってしまう。   However, in the conventional blow-by gas reduction device as described above, there is a difference in the opening of the PCV valve with respect to the pressure in the intake pipe when the pressure in the intake pipe increases and when the pressure in the intake pipe decreases. A so-called hysteresis occurs. That is, the PCV valve, for example, causes the valve piston biased in the valve closing direction by a compression coil spring to receive the intake negative pressure and displace it in the valve opening direction, or uses the diaphragm to receive the intake negative pressure, Because it is configured to apply thrust in the valve opening direction, when the intake pressure rises from negative pressure to atmospheric pressure and closes, and when the intake pressure drops from atmospheric pressure to negative pressure and opens Even with the same intake pressure, there is a difference in the opening of the PCV valve. Therefore, when the pressure in the intake pipe changes from negative pressure to positive pressure due to supercharging and the PCV valve fully closes, and when the PCV valve starts to open from the fully closed state after returning to the natural intake of the engine due to supercharging stop. In the case of a supercharged engine in which the pressure in the intake pipe changes frequently between positive pressure and negative pressure, the intake pipe negative pressure after transition from the supercharged state to the natural intake state If the high load state with a small is continued, the state in which the PCV valve is not opened becomes long due to the hysteresis of the PCV valve.

そして、従来のブローバイガス還元装置にあっては、過給時にはPCVバルブが閉じているためエンジン内の換気がなされず、上述のように自然吸気に遷移した後にまでPCVバルブが開弁しない時間が長くなると、換気不足によってエンジンオイルの劣化が早期に進行してしまい、エンジンオイルによる各回転・摺動部の潤滑性能が低下してしまうとともに、ブローバイガスの還流がなされないために燃費も低下するという問題が生じる。   In the conventional blow-by gas reduction device, since the PCV valve is closed at the time of supercharging, the engine is not ventilated, and the time during which the PCV valve does not open until after the transition to natural intake as described above. If it is longer, the engine oil will deteriorate early due to insufficient ventilation, and the lubrication performance of each rotating / sliding part by the engine oil will be reduced, and the fuel efficiency will be reduced because the blow-by gas is not recirculated. The problem arises.

さらに、近時、過給機を、低速トルク増大や加速性能向上のみならず、直噴エンジン等と併用し、燃費向上を図った小型・高出力の過給機付エンジンを実現することが期待されてきたが、過給エンジンにおける換気時間が上述のように減少してしまうのでは、かかる過給エンジンへの期待に応えることができない。   Furthermore, recently, it is expected to realize a small, high-powered turbocharged engine that improves fuel efficiency by using a turbocharger in combination with a direct injection engine as well as increasing low-speed torque and improving acceleration performance. However, if the ventilation time in the supercharged engine is reduced as described above, the expectation for the supercharged engine cannot be met.

本発明は、上述のような従来の課題に鑑みてなされたもので、ブローバイガス還流バルブのヒステリシスの影響を抑え、吸気圧低下によりそのバルブのヒステリシス領域に入っても即座にブローバイガスの還流及び換気を行うことのできるブローバイガス還元装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, suppresses the influence of the hysteresis of the blow-by gas recirculation valve, and immediately returns to the flow of blow-by gas and enters the hysteresis region of the valve due to a decrease in intake pressure. An object of the present invention is to provide a blow-by gas reduction device that can perform ventilation.

本発明のブローバイガス還元装置は、上記目的達成のため、(1)スロットルバルブが設けられた吸気管を有する内燃式のエンジンの前記吸気管内の圧力が所定圧力より低下したときに開弁し、前記エンジン内のブローバイガスを前記スロットルバルブより下流側で前記吸気管内に還流させるブローバイガス還流バルブと、前記吸気管内の圧力を検出する吸気圧センサと、前記吸気圧センサの検出情報に基づいて前記スロットルバルブの開度を制御する制御ユニットと、を備え、前記制御ユニットが、前記吸気圧センサの検出情報に基づき、前記吸気管内の圧力が前記所定圧力以上の圧力から前記所定圧力より低い圧力に低下したか否かを判定する第1の判定手段と、前記吸気管内の圧力が上昇するときと前記吸気管内の圧力が低下するときとで前記吸気管内の圧力に対する前記ブローバイガス還流バルブの開度に相違が生じるヒステリシス領域の圧力範囲の情報を記憶保持するヒステリシス領域記憶手段と、前記吸気圧センサの検出情報及び前記ヒステリシス領域記憶手段の記憶情報に基づき、前記吸気管内の圧力が前記ヒステリシス領域中にあるか否かを判定する第2の判定手段と、前記第1の判定手段及び前記第2の判定手段の判定結果に基づき、前記吸気管内の圧力が前記所定圧力以上の圧力から前記所定圧力より低い圧力に低下し、かつ、前記吸気管内の圧力が前記ヒステリシス領域中にあると判定されたとき、前記ブローバイガス還流バルブが閉弁状態から開弁状態に移行するのを助長するように前記スロットルバルブの開度を所定時間だけ低下させるスロットル開度制御手段と、を含んで構成されている。   To achieve the above object, the blow-by gas reduction device of the present invention opens (1) when the pressure in the intake pipe of an internal combustion engine having an intake pipe provided with a throttle valve drops below a predetermined pressure, Based on the blow-by gas recirculation valve that recirculates the blow-by gas in the engine into the intake pipe downstream from the throttle valve, the intake pressure sensor that detects the pressure in the intake pipe, and the detection information of the intake pressure sensor A control unit that controls the opening of the throttle valve, and the control unit changes the pressure in the intake pipe from a pressure higher than the predetermined pressure to a pressure lower than the predetermined pressure based on detection information of the intake pressure sensor. First determination means for determining whether or not the pressure has decreased, and when the pressure in the intake pipe increases and when the pressure in the intake pipe decreases The hysteresis region storage means for storing and holding information on the pressure range of the hysteresis region in which the opening degree of the blow-by gas recirculation valve differs with respect to the pressure in the intake pipe, and the detection information of the intake pressure sensor and the hysteresis region storage means Based on the stored information, second determination means for determining whether or not the pressure in the intake pipe is in the hysteresis region, and based on the determination results of the first determination means and the second determination means, When the pressure in the intake pipe decreases from a pressure equal to or higher than the predetermined pressure to a pressure lower than the predetermined pressure, and the pressure in the intake pipe is determined to be in the hysteresis region, the blow-by gas recirculation valve is closed. Throttle opening that reduces the opening of the throttle valve for a predetermined time so as to facilitate the transition from the state to the valve open state It is configured to include a control means.

この構成により、吸気管内の圧力が低下してブローバイガス還流バルブのヒステリシス領域に入ったとしても、即座にスロットルバルブの開度が所定時間だけ低下し、吸気管内圧力の低下によってヒステリシス領域が実質的に縮小されることで、ブローバイガス還流バルブの開弁が助長される。したがって、吸気管負圧が小さくなる高負荷の状態が続いたとしても、ブローバイガスの還流及び換気が早期に開始されることになる。なお、ヒステリシス領域に入ったブローバイガス還流バルブが一旦開弁すると、その後は吸気管内の圧力が所定圧力まで上昇するときと同様の特性で(ヒステリシスの影響なしに)開度変化する。   With this configuration, even if the pressure in the intake pipe decreases and enters the hysteresis region of the blow-by gas recirculation valve, the opening degree of the throttle valve immediately decreases for a predetermined time, and the hysteresis region is substantially reduced by the decrease in the intake pipe pressure. The opening of the blow-by gas recirculation valve is promoted by being reduced to. Therefore, even if the high load state in which the intake pipe negative pressure is reduced continues, the recirculation and ventilation of the blow-by gas is started early. Note that once the blow-by gas recirculation valve that has entered the hysteresis region is opened, thereafter, the opening degree changes with the same characteristics (without the influence of hysteresis) as when the pressure in the intake pipe rises to a predetermined pressure.

上記構成を有するブローバイガス還元装置においては、(2)前記ヒステリシス領域記憶手段が、前記吸気管内の圧力上昇により前記ブローバイガス還流バルブが全閉するときの前記吸気管内の圧力と、前記吸気管内の圧力低下により前記ブローバイガス還流バルブが全閉状態から開弁し始めるときの前記吸気管内の圧力との差圧を、前記ヒステリシス領域の圧力範囲の情報として記憶保持し、前記スロットル開度制御手段が、前記スロットルバルブの開度の低下によって前記吸気管内の圧力を前記差圧分だけ低下させるものである。   In the blow-by gas reduction device having the above-described configuration, (2) the hysteresis region storage means includes a pressure in the intake pipe when the blow-by gas recirculation valve is fully closed due to an increase in pressure in the intake pipe, and a pressure in the intake pipe. A differential pressure from the pressure in the intake pipe when the blow-by gas recirculation valve starts to open from a fully closed state due to a pressure drop is stored and held as information on the pressure range of the hysteresis region, and the throttle opening control means The pressure in the intake pipe is reduced by the differential pressure as the throttle valve opening is reduced.

この場合、吸気管内の圧力が低下してブローバイガス還流バルブのヒステリシス領域に入ったとしても、即座にスロットルバルブが所定時間だけ閉弁してヒステリシス領域に対応する差圧分だけ吸気管内の圧力が下げられ、ブローバイガス還流バルブが瞬間的に開弁する。したがって、吸気管負圧が小さい高負荷の状態でも、ブローバイガスの還流及び換気が確実に開始されることになる。   In this case, even if the pressure in the intake pipe decreases and enters the hysteresis region of the blow-by gas recirculation valve, the throttle valve immediately closes for a predetermined time, and the pressure in the intake tube is increased by the differential pressure corresponding to the hysteresis region. The blow-by gas recirculation valve is instantaneously opened. Accordingly, even when the intake pipe negative pressure is small and the load is high, the recirculation and ventilation of the blow-by gas is surely started.

上記構成を有するブローバイガス還元装置においては、(3)前記第1の判定手段及び前記第2の判定手段の判定結果に基づき、前記吸気管内の圧力が前記所定圧力以上の圧力から前記所定圧力より低い圧力に低下し、かつ、前記吸気管内の圧力が前記ヒステリシス領域中にあると判定されたとき、前記スロットル開度制御手段が、前記スロットルバルブを所定時間だけ全閉させるのが好ましい。   In the blow-by gas reduction apparatus having the above configuration, (3) based on the determination results of the first determination means and the second determination means, the pressure in the intake pipe is changed from a pressure equal to or higher than the predetermined pressure to the predetermined pressure. It is preferable that the throttle opening control means fully closes the throttle valve for a predetermined time when the pressure is reduced to a low pressure and it is determined that the pressure in the intake pipe is in the hysteresis region.

この場合、スロットルバルブが閉弁するので、ヒステリシス領域に対応する吸気管内の負圧を最短時間で生じさせることができ、ブローバイガス還流バルブが瞬間的に開弁するとともに、スロットルバルブを本来の開度に即座に戻すことができる。   In this case, since the throttle valve is closed, the negative pressure in the intake pipe corresponding to the hysteresis region can be generated in the shortest time, and the blow-by gas recirculation valve is instantaneously opened and the throttle valve is originally opened. It can be returned instantly every time.

上記(1)〜(3)のいずれかの構成を有するブローバイガス還元装置は、(4)前記スロットル開度制御手段が前記スロットバルブの開度を電子制御可能なスロットルアクチュエータを有するのが望ましい。   In the blow-by gas reducing device having any one of the above-described configurations (1) to (3), it is preferable that (4) the throttle opening degree control unit includes a throttle actuator capable of electronically controlling the opening degree of the slot valve.

これにより、瞬間的なスロットルバルブ操作で、かつ、その前後のスロットルバルブ開度に影響の少ない吸気管内圧力の制御ができる。   As a result, the intake pipe pressure can be controlled by instantaneous throttle valve operation and with little influence on the throttle valve opening before and after the operation.

上記(1)の構成を有するブローバイガス還元装置においては、(5)前記ブローバイガス還流バルブが、前記ブローバイガスが通過する弁座部を有する管状ボディと、前記弁座部に接近及び離隔するよう前記管状ボディ内に変位可能に収納された弁体部材と、前記管状ボディ及び前記弁体部材の間に介在し前記弁体部材を閉弁方向に付勢する弾性部材とによって構成されていてもよい。   In the blow-by gas reduction device having the configuration of (1) above, (5) the blow-by gas recirculation valve approaches and separates from the tubular body having a valve seat portion through which the blow-by gas passes, and the valve seat portion. Even if comprised by the valve body member accommodated in the said tubular body so that displacement is possible, and the elastic member which interposes between the said tubular body and the said valve body member, and urges | biases the said valve body member in the valve closing direction Good.

この構成により、簡素で信頼性の高いブローバイガス還元装置となる。   With this configuration, the blow-by gas reduction device is simple and reliable.

上記(1)〜(4)のいずれかの構成を有するブローバイガス還元装置においては、好ましくは、(6)前記吸気管内の圧力が正圧から負圧となり、かつ、その負圧の圧力値が前記ヒステリシス領域中にあるとき、前記開度制御手段が作動するのが好ましい。   In the blow-by gas reduction device having any one of the configurations (1) to (4), preferably (6) the pressure in the intake pipe is changed from a positive pressure to a negative pressure, and the pressure value of the negative pressure is It is preferable that the opening degree control means operates when in the hysteresis region.

この構成により、過給機が装備されたエンジンに好適となる。   This configuration is suitable for an engine equipped with a supercharger.

また、上記(1)の構成を有するブローバイガス還元装置は、(7)前記スロットルバルブより上流側の前記吸気管内の空気を、前記エンジンに装着されたヘッドカバー内に導入する新気導入手段を備えたものであるのが好ましい。   The blow-by gas reduction device having the configuration of (1) includes (7) fresh air introduction means for introducing air in the intake pipe upstream of the throttle valve into a head cover attached to the engine. It is preferable that

これにより、エンジン内の確実な換気がなされる。   Thereby, the reliable ventilation in an engine is made.

上記(6)の構成を有するブローバイガス還元装置は、(8)前記エンジンに吸気を圧送する過給機が付設され、前記吸気管内の圧力が前記過給機による過給に伴って正圧となる過給領域から前記エンジンの自然吸気によって前記吸気管内の圧力が負圧となる自然吸気領域に遷移し、かつ、前記負圧の圧力値が前記ヒステリシス領域中にあるとき、前記開度制御手段が作動するものであるのが好ましい。   The blow-by gas reduction device having the configuration of (6) is provided with (8) a supercharger for pumping intake air to the engine, and the pressure in the intake pipe is changed to a positive pressure in accordance with supercharging by the supercharger. When the pressure in the intake pipe is changed to a negative pressure due to the natural intake of the engine from the supercharged area and the pressure value of the negative pressure is in the hysteresis area, the opening degree control means Is preferably one that operates.

これにより、過給機を装備したエンジンにおける換気時間が確保され、エンジンオイルの劣化が防止されるとともに燃費が向上する。   Thereby, the ventilation time in the engine equipped with the supercharger is secured, deterioration of the engine oil is prevented, and fuel consumption is improved.

さらに、上記(8)の構成を有する場合、(9)前記過給機による過給がなされるとき、前記スロットルバルブより下流側の前記吸気管内の空気を前記エンジンに装着されたヘッドカバー内に導入する過給空気導入手段を備えているのが好ましい。   Further, in the case of having the configuration of (8), (9) when supercharging is performed by the supercharger, air in the intake pipe downstream from the throttle valve is introduced into a head cover attached to the engine. It is preferable to provide a supercharged air introducing means.

この構成により、過給時にも過給エンジン内の換気を行うことができ、エンジンオイルの劣化防止と更なる燃費向上を図ることができる。   With this configuration, it is possible to ventilate the supercharged engine even during supercharging, thereby preventing engine oil deterioration and further improving fuel efficiency.

本発明によれば、吸気管内の圧力が低下してブローバイガス還流バルブのヒステリシス領域に入ったとき、即座にスロットルバルブ開度を所定時間だけ低下させ、吸気管内圧力の低下によってヒステリシス領域が縮小されることで、ブローバイガス還流バルブの開弁が助長されるようにしているので、吸気管負圧が小さくなる高負荷の状態が続いたとしても、ブローバイガスの還流及び換気を早期に開始させることができ、エンジンのオイル劣化を抑えるとともに燃費を向上させることのできるブローバイガス還元装置を提供することができる。   According to the present invention, when the pressure in the intake pipe decreases and enters the hysteresis region of the blow-by gas recirculation valve, the throttle valve opening is immediately decreased for a predetermined time, and the hysteresis region is reduced by the decrease in the intake pipe pressure. As a result, the opening of the blow-by gas recirculation valve is facilitated, so that even if a high load state in which the intake pipe negative pressure becomes small continues, recirculation and ventilation of the blow-by gas can be started early. Therefore, it is possible to provide a blow-by gas reduction device that can suppress engine oil deterioration and improve fuel efficiency.

以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1〜図3は本発明に係るブローバイガス還元装置の一実施形態を示す図である。   1-3 is a figure which shows one Embodiment of the blowby gas reduction apparatus which concerns on this invention.

図1に示すエンジン10は、詳細は図示しないが、ヘッドカバー11が装着されたシリンダヘッド12、シリンダブロック13及びクランクケース14を有しており、シリンダヘッド12とシリンダブロック13によって複数の気筒15が形成されている。各気筒15内にはピストン16が収納されており、そのピストン16にはクランクケース14内の図示しないクランクシャフトがコネクティングロッドを介して連結されている。また、シリンダヘッド12内には動弁機構が収納されており、この動弁機構がクランクシャフトからの動力を基に(又はクランクシャフトと連動するよう独立して)駆動されるようになっている。クランクケース14の下部にはオイルパン18が設けられており、そこに潤滑用のオイルが収容されている。また、エンジン10にはクランクシャフトの動力を基に駆動される例えば歯車ポンプからなるオイルポンプが設けられており、このオイルポンプによりオイルパン18からエンジンオイルLを汲み上げ、動弁機構のカムシャフトやロッカーアームやクランクシャフトの軸受け部等の各回転・摺動部を潤滑するようになっている。   The engine 10 shown in FIG. 1 has a cylinder head 12, a cylinder block 13, and a crankcase 14 to which a head cover 11 is attached, although details are not shown, and a plurality of cylinders 15 are formed by the cylinder head 12 and the cylinder block 13. Is formed. A piston 16 is accommodated in each cylinder 15, and a crankshaft (not shown) in the crankcase 14 is connected to the piston 16 via a connecting rod. In addition, a valve mechanism is housed in the cylinder head 12, and this valve mechanism is driven based on the power from the crankshaft (or independently in conjunction with the crankshaft). . An oil pan 18 is provided in the lower part of the crankcase 14 and contains lubricating oil. Further, the engine 10 is provided with an oil pump such as a gear pump that is driven based on the power of the crankshaft. The oil pump pumps up engine oil L from the oil pan 18 to drive the camshaft of the valve mechanism. Each rotating / sliding part such as a rocker arm or a bearing part of a crankshaft is lubricated.

各気筒15内でピストン16の図中上方に形成される燃焼室17には、ピストン16のストロークに応じて吸気管21を通して空気が吸入されるとともにインジェクタによって燃料が噴射され、点火による燃焼室17内の混合気の爆発・燃焼後の排気ガスが排気管22から排気される。   In each cylinder 15, the combustion chamber 17 formed above the piston 16 in the figure is sucked air through the intake pipe 21 according to the stroke of the piston 16, and fuel is injected by the injector. The exhaust gas after the explosion / combustion of the air-fuel mixture is exhausted from the exhaust pipe 22.

吸気管21と排気管22の間には過給機25が設けられている。この過給機25は、図示しない内部の排気タービンを排気エネルギにより回転させてそれに連結した吸入空気コンプレッサを回転させる公知のもので、例えば通路切替えによって必要時にのみ給排気経路上に挿入される。勿論、過給機25のタイプは特に限定されるものではない。   A supercharger 25 is provided between the intake pipe 21 and the exhaust pipe 22. The supercharger 25 is a known one that rotates an internal exhaust turbine (not shown) by exhaust energy and rotates an intake air compressor connected thereto, and is inserted into the supply / exhaust path only when necessary, for example, by path switching. Of course, the type of the supercharger 25 is not particularly limited.

また、吸気管21には、上流側からエアクリーナ31、前記過給機25、インタークーラ32、スロットルバルブ33、及び、吸気管21内の圧力を検出する吸気圧センサ34がそれぞれ装着されている。これらのそれぞれの構成自体は公知のものと同様である。   An air cleaner 31, the supercharger 25, an intercooler 32, a throttle valve 33, and an intake pressure sensor 34 that detects the pressure in the intake pipe 21 are mounted on the intake pipe 21 from the upstream side. Each of these configurations is the same as a known one.

スロットルバルブ33は、電子制御式のもので、その弁体部33aのバルブ開度を電子制御可能にする公知のスロットルアクチュエータ33c(図2参照)を有している。   The throttle valve 33 is of an electronic control type, and has a known throttle actuator 33c (see FIG. 2) that enables electronic control of the valve opening degree of the valve body 33a.

一方、エンジン10には、シリンダヘッド12側(ヘッドカバー内)からクランクケース14内に連通する図示しない換気通路が形成されており、その換気通路を通してエンジン10内が図1中に白黒の矢印で示す流れ方向に空気の流れを生じさせて換気されるようになっている。   On the other hand, the engine 10 has a ventilation passage (not shown) that communicates from the cylinder head 12 side (inside the head cover) to the crankcase 14, and the inside of the engine 10 is indicated by black and white arrows in FIG. Ventilation is generated by causing an air flow in the flow direction.

具体的には、エンジン10側部にはPCVオイルセパレータ41及びPCVバルブ42(ブローバイガス還流バルブ)が装着されており、PCVバルブ42とスロットルバルブ33より下流側の吸気管21の間にはPCVホース43が介装されている。   Specifically, a PCV oil separator 41 and a PCV valve 42 (blowby gas recirculation valve) are mounted on the side of the engine 10, and a PCV is interposed between the PCV valve 42 and the intake pipe 21 downstream of the throttle valve 33. A hose 43 is interposed.

PCVバルブ42は、吸気管21内の圧力が所定圧力(負圧ゼロの状態である大気圧)より低下したときに開弁し、燃焼室17からピストン16の摺動隙間を通してクランクケース14内に漏れ出るブローバイガスをスロットルバルブ33より下流側で吸気管21内に還流させることができる。また、PCVオイルセパレータ41はクランクケース14の上部からPCVバルブ42側に流れるブローバイガスから油分を除去するものである。   The PCV valve 42 opens when the pressure in the intake pipe 21 drops below a predetermined pressure (atmospheric pressure in which the negative pressure is zero), and enters the crankcase 14 from the combustion chamber 17 through the sliding gap of the piston 16. The leaking blow-by gas can be recirculated into the intake pipe 21 on the downstream side of the throttle valve 33. The PCV oil separator 41 is for removing oil from blow-by gas flowing from the upper part of the crankcase 14 toward the PCV valve 42 side.

また、エアクリーナ31の近傍には、スロットルバルブ33より上流側の吸気管21内の空気を、エンジン10に装着されたヘッドカバー11内に導入するホース46が接続されており、ホース46には上流側の吸気管21内の空気をヘッドカバー11内に導入する方向の流れのみを許容するワンウェイバルブ47が装着されている。これらホース46及びワンウェイバルブ47は、PCVバルブ42及びPCVホース43と共にエンジン10の自然吸気時の換気システムを構成する。   Further, a hose 46 that introduces air in the intake pipe 21 upstream of the throttle valve 33 into the head cover 11 attached to the engine 10 is connected in the vicinity of the air cleaner 31. A one-way valve 47 that allows only the flow in the direction of introducing the air in the intake pipe 21 into the head cover 11 is mounted. The hose 46 and the one-way valve 47 together with the PCV valve 42 and the PCV hose 43 constitute a ventilation system during natural intake of the engine 10.

さらに、スロットルバルブ33より下流側の吸気管21とヘッドカバー11との間にはホース51及び過給時換気バルブ52が介装されており、PCVオイルセパレータ41と過給機25より上流側の吸気管21の間には換気バルブ56、ワンウェイバルブ57、ホース58、プレッシャリリーフバルブ59が設けられている。そして、過給機25による過給がなされるときには、過給によりスロットルバルブ33より下流側の吸気管21内の空気が正圧となって、ホース51及び過給時換気バルブ52を通しヘッドカバー11内、すなわちエンジン10内に新しい空気が導入されるとともに、PCVオイルセパレータ41、換気バルブ56、ワンウェイバルブ57、ホース58及びプレッシャリリーフバルブ59を通して、クランクケース14内の上部のブローバイガスが過給機25より上流側に還流・排出されるようになっている。これらホース51、過給時換気バルブ52、換気バルブ56、ワンウェイバルブ57、ホース58及びプレッシャリリーフバルブ59は、過給によりスロットルバルブ33より下流側の吸気管21内が正圧となったとき、ヘッドカバー11内に新しい空気を導入する過給空気導入手段60を構成している。   Further, a hose 51 and a supercharging ventilation valve 52 are interposed between the intake pipe 21 downstream of the throttle valve 33 and the head cover 11, and the intake air upstream of the PCV oil separator 41 and the supercharger 25. Between the pipes 21, a ventilation valve 56, a one-way valve 57, a hose 58, and a pressure relief valve 59 are provided. When supercharging by the supercharger 25 is performed, the air in the intake pipe 21 downstream of the throttle valve 33 becomes positive pressure due to supercharging, and the head cover 11 passes through the hose 51 and the supercharging ventilation valve 52. As the new air is introduced into the engine 10, that is, through the PCV oil separator 41, the ventilation valve 56, the one-way valve 57, the hose 58 and the pressure relief valve 59, the upper blow-by gas in the crankcase 14 is supercharged. Reflux and discharge upstream of 25. The hose 51, the supercharging ventilation valve 52, the ventilation valve 56, the one-way valve 57, the hose 58 and the pressure relief valve 59 become positive when the pressure in the intake pipe 21 downstream from the throttle valve 33 becomes positive due to supercharging. A supercharged air introduction means 60 for introducing new air into the head cover 11 is configured.

図2に示すように、PCVバルブ42は、ブローバイガスが通過する弁座部42s及び通路42wを有する管状ボディ42aと、弁座部42sに接近及び離隔するよう管状ボディ42a内に変位可能に収納された弁体部材42bと、管状ボディ42a及び弁体部材42bの間に介在し弁体部材42bを閉弁方向に付勢する圧縮コイルスプリング42c(弾性部材)とによって構成されている。また、換気バルブ52、56も、それぞれPCVバルブ42とほぼ同様に構成されており、例えば図2に示すように、換気バルブ52は、吸気管21のスロットルバルブ33より下流側から過給された吸気が導入される通路52w及び弁座部52sを有するボディ52aと、弁座部52sに接近及び離隔するようボディ52a内に変位可能に収納された弁体部材52bと、ボディ52a及び弁体部材52bの間に介在し弁体部材52bを閉弁方向に付勢する弾性部材52cとによって構成されている。さらに、換気バルブ56も、同様に、PCVオイルセパレータ41を通ったブローバイガスが導入される通路56w及び弁座部56sを有するボディ56aと、弁座部56sに接近及び離隔するようボディ56a内に変位可能に収納された弁体部材56bと、ボディ56a及び弁体部材56bの間に介在し弁体部材56bを閉弁方向に付勢する弾性部材56cとによって構成されている。   As shown in FIG. 2, the PCV valve 42 is accommodated in a tubular body 42a having a valve seat portion 42s and a passage 42w through which blow-by gas passes, and displaceable in the tubular body 42a so as to approach and separate from the valve seat portion 42s. And a compression coil spring 42c (elastic member) that is interposed between the tubular body 42a and the valve body member 42b and biases the valve body member 42b in the valve closing direction. Further, the ventilation valves 52 and 56 are configured in substantially the same manner as the PCV valve 42, respectively. For example, as shown in FIG. 2, the ventilation valve 52 is supercharged from the downstream side of the throttle valve 33 of the intake pipe 21. A body 52a having a passage 52w and a valve seat portion 52s through which intake air is introduced, a valve body member 52b accommodated in the body 52a so as to approach and separate from the valve seat portion 52s, and a body 52a and a valve body member And an elastic member 52c interposed between 52b and urging the valve body member 52b in the valve closing direction. Further, the ventilation valve 56 is similarly provided in the body 56a so as to approach and separate from the body 56a having the passage 56w into which the blow-by gas passing through the PCV oil separator 41 is introduced and the valve seat portion 56s. The valve body member 56b is housed in a displaceable manner, and the elastic member 56c is interposed between the body 56a and the valve body member 56b and biases the valve body member 56b in the valve closing direction.

一方、吸気圧センサ34の圧力検出情報はエンジンECU100に取り込まれ、エンジンECU100はスロットルバルブ33の開度を所定時間毎に電子制御するようになっている。   On the other hand, pressure detection information of the intake pressure sensor 34 is taken into the engine ECU 100, and the engine ECU 100 electronically controls the opening degree of the throttle valve 33 every predetermined time.

エンジンECU100は、CPU(Central Processing Unit)101、ROM(Read Only Memory)102、RAM(Random Access Memory)103、バッテリーをバックアップ電源とするバックアップRAM(以下、B−RAMという)104に加えて、A/D変換器やバッファ等を含む入力インターフェース回路106、ドライバ回路等を含む出力インターフェース回路107及び定電圧電源回路108を含んで構成されている。   The engine ECU 100 includes a CPU (Central Processing Unit) 101, a ROM (Read Only Memory) 102, a RAM (Random Access Memory) 103, and a backup RAM (hereinafter referred to as B-RAM) 104 using a battery as a backup power source. An input interface circuit 106 including a / D converter and a buffer, an output interface circuit 107 including a driver circuit and the like, and a constant voltage power supply circuit 108 are configured.

このエンジンECU100は、吸気圧センサ34の検出情報に基づき、吸気管21内の圧力が所定圧力、例えば大気圧(負圧ゼロ)以上の圧力から大気圧より低い圧力に低下したか否かを判定する第1の判定手段として機能するようになっており、前記所定圧力に対応する判定の閾値情報をB−RAM104に記憶している。また、エンジンECU100のROM102には、入力インターフェース回路106に取り込まれる吸気圧センサ34の出力に基づいて吸気管21内の圧力(以下、吸気圧ともいう)を所定時間毎に検出し、前回検出した吸気圧の値と今回検出した吸気圧の値とをそれぞれ前記閾値と比較して、大気圧以上の圧力から大気圧より低い圧力に低下した直後であるか否かを判定する第1の判定判処理プログラムが格納されている。   The engine ECU 100 determines, based on the detection information of the intake pressure sensor 34, whether or not the pressure in the intake pipe 21 has decreased from a predetermined pressure, for example, a pressure higher than atmospheric pressure (zero negative pressure) to a pressure lower than atmospheric pressure. The threshold value information for the determination corresponding to the predetermined pressure is stored in the B-RAM 104. In addition, the ROM 102 of the engine ECU 100 detects the pressure in the intake pipe 21 (hereinafter also referred to as intake pressure) at predetermined time intervals based on the output of the intake pressure sensor 34 taken into the input interface circuit 106, and the previous detection. A first determination judgment is made to compare whether the value of the intake pressure and the value of the intake pressure detected this time are respectively compared with the threshold value, and whether or not it is immediately after the pressure is reduced from a pressure higher than atmospheric pressure to a pressure lower than atmospheric pressure. Stores processing programs.

また、B−RAM104は、吸気管21内の圧力が上昇するときと吸気管21内の圧力が低下するときとで、吸気管21内の圧力に対するPCVバルブ42の開度に相違が生じるヒステリシス領域Aの圧力範囲の情報を記憶保持するヒステリシス領域記憶手段としての機能を有している。そして、エンジンECU100は、吸気圧センサ34の検出情報とこのヒステリシス領域記憶手段の記憶情報とに基づいて、吸気管21内の圧力がヒステリシス領域A中にあるか否かを判定する第2の判定処理手段として機能するようになっており、ROM102には、吸気圧センサ34の検出情報とこのヒステリシス領域記憶手段の記憶情報とに基づいて、吸気管21内の圧力がヒステリシス領域A中にあるか否かを判定する第2の判定処理プログラムが格納されている。   Further, the B-RAM 104 has a hysteresis region in which the opening degree of the PCV valve 42 differs depending on the pressure in the intake pipe 21 when the pressure in the intake pipe 21 increases and when the pressure in the intake pipe 21 decreases. It has a function as a hysteresis area storage means for storing and holding information on the pressure range of A. Then, the engine ECU 100 determines whether or not the pressure in the intake pipe 21 is in the hysteresis area A based on the detection information of the intake pressure sensor 34 and the storage information of the hysteresis area storage means. Whether the pressure in the intake pipe 21 is in the hysteresis region A is stored in the ROM 102 based on the detection information of the intake pressure sensor 34 and the storage information of the hysteresis region storage unit. A second determination processing program for determining whether or not is stored.

具体的には、B−RAM104は、吸気管21内の圧力上昇によりPCVバルブ42が全閉するときの吸気管21内(図2中の点P2)の圧力と、吸気管21内の圧力低下によりPCVバルブ42が全閉状態から開弁し始めるときの吸気管21内の圧力との差圧を、例えばヒステリシス領域Aの圧力範囲の負圧側の境界点圧力(図3中の点Pd)の情報として記憶保持している。   Specifically, the B-RAM 104 determines the pressure in the intake pipe 21 (point P2 in FIG. 2) when the PCV valve 42 is fully closed by the pressure increase in the intake pipe 21 and the pressure drop in the intake pipe 21. Thus, the differential pressure from the pressure in the intake pipe 21 when the PCV valve 42 starts to open from the fully closed state is, for example, the boundary point pressure (point Pd in FIG. 3) on the negative pressure side of the pressure range of the hysteresis region A. It is stored as information.

さらに、エンジンECU100は、前記第1の判定手段及び前記第2の判定手段としてのそれぞれの判定結果に基づき、吸気管21内の圧力が所定圧力、例えば大気圧(所定圧力)以上の圧力から大気圧より低い圧力に低下し、かつ、吸気管21内の圧力がヒステリシス領域A中にあると判定されたときに、PCVバルブ42が閉弁状態から開弁状態に移行するのを助長するように、スロットルバルブ33の開度を所定時間だけ低下させる、すなわち小さくするスロットル開度制御手段としての機能を併有している。ここにいう所定時間は、PCVバルブ42が閉弁(全閉)状態から開弁状態に移行するのを有効に助長するのに足る時間であり、PCVバルブ42のバルブ特性及びエンジン10とそれを搭載した車両の要求特性に応じて設定され、B−RAM104に予め記憶・格納される。   Further, the engine ECU 100 increases the pressure in the intake pipe 21 from a predetermined pressure, for example, a pressure equal to or higher than atmospheric pressure (predetermined pressure), based on the respective determination results as the first determination unit and the second determination unit. When the pressure falls to a pressure lower than the atmospheric pressure and it is determined that the pressure in the intake pipe 21 is in the hysteresis region A, the PCV valve 42 is facilitated to shift from the closed state to the open state. Also, the throttle valve 33 has a function as throttle opening control means for reducing the opening of the throttle valve 33 for a predetermined time, that is, reducing it. The predetermined time referred to here is a time sufficient to effectively promote the transition of the PCV valve 42 from the closed (fully closed) state to the opened state. It is set according to the required characteristics of the mounted vehicle and is stored and stored in the B-RAM 104 in advance.

エンジンECU100は、また、図示しないセンサ群からアクセル開度や吸入空気量、車速、エンジン冷却水温等のセンサ情報を取り込むようになっており、例えば要求されたアクセル開度に対応してスロットルバルブ33の開度をアクチュエータ33cによりきめ細かに制御する一方で、吸気管21内の圧力が正圧から負圧となり、かつ、その負圧の圧力値がヒステリシス領域A中にあるときには、スロットルバルブ33の開度を非常に短い所定時間だけ(すなわち瞬間的に)低下させる。具体的には、例えばスロットルバルブ33を瞬間的に全閉状態にすることで、吸気管21内の圧力をB−RAM104に記憶している前記差圧分だけ低下させるようになっている。   The engine ECU 100 takes in sensor information such as the accelerator opening, the intake air amount, the vehicle speed, the engine coolant temperature, and the like from a sensor group (not shown). For example, the throttle valve 33 corresponds to the requested accelerator opening. When the pressure in the intake pipe 21 changes from a positive pressure to a negative pressure and the pressure value of the negative pressure is in the hysteresis region A, the throttle valve 33 is opened. The degree is reduced by a very short predetermined time (ie instantaneously). Specifically, for example, the throttle valve 33 is instantaneously fully closed to reduce the pressure in the intake pipe 21 by the differential pressure stored in the B-RAM 104.

本実施形態では、エンジン10に吸気を圧送する過給機25が付設されているので、正圧から負圧となるときとは、吸気管21内の圧力が過給機25による過給に伴って大気圧より大きい正圧となる過給領域から、エンジン10の自然吸気によって吸気管21内の圧力が負圧となる自然吸気領域に遷移するときである。   In the present embodiment, since the supercharger 25 that pumps intake air is attached to the engine 10, when the pressure changes from positive pressure to negative pressure, the pressure in the intake pipe 21 increases with supercharging by the supercharger 25. This is a time when the pressure in the intake pipe 21 changes from the supercharging region where the positive pressure is greater than the atmospheric pressure to the negative pressure due to the natural intake of the engine 10.

次に、作用について説明する。   Next, the operation will be described.

エンジン10の自然吸気(自然吸入)での運転時には、複数の気筒において、吸気、圧縮、爆発膨張及び排気の各行程が所定の爆発順で繰り返される。このとき、燃焼室17内からシリンダとピストン16の間の隙間を通ってクランクケース14内の上部に未燃焼の混合気や燃焼済みの燃焼ガスを含んだブローバイガスが漏れ出てくる。   When the engine 10 is operated by natural intake (natural intake), intake, compression, explosion expansion, and exhaust strokes are repeated in a predetermined explosion order in a plurality of cylinders. At this time, blow-by gas containing unburned air-fuel mixture and burned combustion gas leaks from the combustion chamber 17 through the gap between the cylinder and the piston 16 to the upper part of the crankcase 14.

この状態においては、クランクケース14内をエンジン10の吸気負圧を利用して換気するPCVバルブ42が作動し、図1に黒矢印で示したような流れの経路で、エンジン10内の換気がなされ、ブローバイガスが吸気系に還流する。また、ホース46及びワンウェイバルブ47によって、上流側の吸気管21内の空気がヘッドカバー11内に導入される。すなわち、エンジン10内に吸入空気を取り込みながらブローバイガスを吸気系に還流させることで、エンジン10内の換気がなされる。   In this state, the PCV valve 42 for ventilating the crankcase 14 using the intake negative pressure of the engine 10 is operated, and the engine 10 is ventilated by a flow path as indicated by a black arrow in FIG. The blow-by gas is returned to the intake system. Further, the air in the intake pipe 21 on the upstream side is introduced into the head cover 11 by the hose 46 and the one-way valve 47. That is, the ventilation in the engine 10 is performed by recirculating the blow-by gas to the intake system while taking in the intake air into the engine 10.

また、過給機25が作動する過給時には、過給によりスロットルバルブ33より下流側の吸気管21内の空気が正圧になると、ホース51及び換気バルブ52を通しヘッドカバー11内、すなわちエンジン10内に新しい空気が導入される。また、PCVオイルセパレータ41、換気バルブ56、ワンウェイバルブ57、ホース58及びプレッシャリリーフバルブ59を通して、クランクケース14内の上部のブローバイガスが過給機25よりの上流側の吸気管21内に還流・排出される。すなわち、エンジン10内に過給された空気を取り込みながらブローバイガスを吸気系に還流させることで、エンジン10内の換気がなされる。このとき、PCVバルブ42は、吸気管21内の圧力とクランクケース14内からのブローバイガスの圧力とに応じて、吸気管21内の圧力からクランクケース14側への逆流を阻止する閉弁状態となっている。   Further, when the supercharger 25 is activated, if the air in the intake pipe 21 on the downstream side of the throttle valve 33 becomes a positive pressure due to supercharging, the hose 51 and the ventilation valve 52 are passed through the head cover 11, that is, the engine 10. New air is introduced inside. Further, the blow-by gas in the upper part of the crankcase 14 is returned to the intake pipe 21 upstream from the supercharger 25 through the PCV oil separator 41, the ventilation valve 56, the one-way valve 57, the hose 58 and the pressure relief valve 59. Discharged. That is, ventilation in the engine 10 is performed by recirculating the blow-by gas to the intake system while taking in the air supercharged in the engine 10. At this time, the PCV valve 42 is closed so as to prevent the backflow from the pressure in the intake pipe 21 toward the crankcase 14 according to the pressure in the intake pipe 21 and the pressure of blow-by gas from the crankcase 14. It has become.

一方、本実施形態のブローバイガス還元装置では、吸気管21内の圧力が低下してPCVバルブ42のヒステリシス領域Aに入ったとき、図2に示す例では、閉弁状態で密着していた弁体部材42bと弁座部42sとが離れ、圧縮コイルスプリング42cが圧縮され始めるとき、即座にスロットルバルブ33の開度が所定時間だけ小さくなり、吸気管21内の圧力低下によってヒステリシス領域Aが実質的に縮小されることになり(図3中の(1)〜(3)参照)、それによってPCVバルブ42の開弁が助長される。したがって、吸気管21内の負圧が小さくなる高負荷の運転状態が続いたとしても、ブローバイガスの還流及び換気が早期に開始されることになる(図3中の(4)参照)。また、ヒステリシス領域Aに入ったPCVバルブ42が一旦開弁すると、その後は、吸気管21内の圧力が負圧ゼロ(図3中の吸気管圧力「0」)まで上昇するときと同様に開度変化する。   On the other hand, in the blow-by gas reduction device of the present embodiment, when the pressure in the intake pipe 21 decreases and enters the hysteresis region A of the PCV valve 42, in the example shown in FIG. When the body member 42b and the valve seat 42s are separated from each other and the compression coil spring 42c starts to be compressed, the opening degree of the throttle valve 33 is immediately reduced by a predetermined time, and the hysteresis region A is substantially reduced by the pressure drop in the intake pipe 21. (See (1) to (3) in FIG. 3), which facilitates the opening of the PCV valve 42. Therefore, even if the high-load operation state in which the negative pressure in the intake pipe 21 is reduced continues, the recirculation and ventilation of the blow-by gas is started early (see (4) in FIG. 3). Further, once the PCV valve 42 that has entered the hysteresis region A is opened, it is then opened in the same manner as when the pressure in the intake pipe 21 rises to zero negative pressure (intake pipe pressure “0” in FIG. 3). Change degrees.

さらに、本実施形態では、吸気管21内の圧力が低下してPCVバルブ42のヒステリシス領域Aに入ったとしても、即座にスロットルバルブ33が所定時間だけ閉弁してヒステリシス領域Aに対応する差圧Pd分だけ吸気管内の圧力が下げられ、PCVバルブ42が瞬間的に開弁する。したがって、吸気管21内の負圧が小さい高負荷の状態でも、ブローバイガスの還流及びエンジン10内の換気が確実に開始されることになる。   Further, in the present embodiment, even if the pressure in the intake pipe 21 decreases and enters the hysteresis region A of the PCV valve 42, the throttle valve 33 is immediately closed for a predetermined time and the difference corresponding to the hysteresis region A is reached. The pressure in the intake pipe is reduced by the pressure Pd, and the PCV valve 42 opens instantaneously. Therefore, even when the negative pressure in the intake pipe 21 is small and the load is high, the recirculation of blow-by gas and the ventilation in the engine 10 are surely started.

さらに、本実施形態では、エンジン10が過給から自然吸気に遷移した直後にスロットルバルブ33が瞬間的に閉弁するので、ヒステリシス領域Aに対応する吸気管21内の負圧を最短時間で生じさせることができ、PCVバルブ42をヒステリシスの影響を受けることなく瞬間的に開弁させることができる。また、このようなPCVバルブ42の開弁操作を行った後、電子制御式のスロットルバルブ33を要求負荷に応じた本来の目標開度に即座に復帰させることができる。すなわち、PCVバルブ42のヒステリシス解消のためのスロットルバルブ操作は瞬間的で、かつ、その前後のスロットルバルブ33の開度への影響を少なくすることができる。   Furthermore, in the present embodiment, the throttle valve 33 is instantaneously closed immediately after the engine 10 transitions from supercharging to natural intake, so that a negative pressure in the intake pipe 21 corresponding to the hysteresis region A is generated in the shortest time. The PCV valve 42 can be opened instantaneously without being affected by hysteresis. Further, after such opening operation of the PCV valve 42, the electronically controlled throttle valve 33 can be immediately returned to the original target opening degree corresponding to the required load. That is, the throttle valve operation for eliminating the hysteresis of the PCV valve 42 is instantaneous and the influence on the opening degree of the throttle valve 33 before and after the operation can be reduced.

このように、構造の簡素なPCVバルブ42を用いて簡素で信頼性の高いブローバイガス還元装置としながら、過給機25を装備したエンジン10において確実な換気が可能な換気システムを構築することができる。その結果、過給機を装備したエンジン10における換気時間が十分に確保され、エンジンオイルLの劣化が防止されるとともに、燃費が向上する。しかも、本実施形態では、過給時にも過給エンジン10内の換気を行うことができるので、エンジンオイルLの劣化防止と更なる燃費向上を図ることができる。   Thus, it is possible to construct a ventilation system that can perform reliable ventilation in the engine 10 equipped with the supercharger 25 while using the PCV valve 42 with a simple structure as a simple and reliable blow-by gas reduction device. it can. As a result, the ventilation time in the engine 10 equipped with the supercharger is sufficiently secured, the deterioration of the engine oil L is prevented, and the fuel efficiency is improved. In addition, in the present embodiment, since the inside of the supercharged engine 10 can be ventilated even at the time of supercharging, deterioration of the engine oil L can be prevented and further fuel efficiency can be improved.

なお、上述の実施の形態においては、エンジン10を過給機付のものとしたが、本発明は過給エンジンに限らず、自然吸気のみのエンジンに適用することもできる。この場合、低速、高エンジン回転が続くような状態でヒステリシス領域A内に留まるような運転状態となる。また、図2には、PCVバルブを模式的に示したが、ばねの付勢方向や設置位置、弁構造が特に限定されるものでないことはいうまでもなく、例えばダイヤフラムに吸気負圧を受圧させてその受圧力を弁体部材に加え、弁体推力を発生させてもよい。   In the above-described embodiment, the engine 10 is provided with a supercharger. However, the present invention is not limited to a supercharged engine, but can be applied to an engine using only natural intake air. In this case, the driving state is such that the engine stays in the hysteresis region A in a state where the low speed and high engine rotation continues. FIG. 2 schematically shows the PCV valve, but it is needless to say that the spring biasing direction, the installation position, and the valve structure are not particularly limited. For example, the intake negative pressure is received by the diaphragm. Then, the received pressure may be applied to the valve body member to generate a valve body thrust.

以上説明したように、本発明は、吸気管内圧力が低下してブローバイガス還流バルブのヒステリシス領域に入ったとき、即座にスロットルバルブ開度を所定時間だけ低下させ、吸気管内圧力の低下によってヒステリシス領域が縮小されることで、ブローバイガス還流バルブの開弁が助長されるようにしているので、吸気管負圧が小さくなる高負荷の状態が続いたとしても、ブローバイガスの還流及び換気を早期に開始させることができ、エンジンのオイル劣化を抑えるとともに燃費を向上させることのできるブローバイガス還元装置を提供することができるものであり、内燃エンジンの燃焼室からクランクケースに漏れ出るブローバイガスを吸気系に戻すブローバイガス還元装置全般に有用で、特に過給機付エンジンのブローバイガス還元装置に有用である。   As described above, according to the present invention, when the pressure in the intake pipe decreases and enters the hysteresis region of the blow-by gas recirculation valve, the throttle valve opening is immediately decreased for a predetermined time, and the hysteresis region is reduced by the decrease in the intake pipe pressure. Since the opening of the blow-by gas recirculation valve is facilitated by reducing the air pressure, even if a high load state in which the negative pressure of the intake pipe continues to be low, the recirculation and ventilation of the blow-by gas can be accelerated. It is possible to provide a blow-by gas reduction device that can be started, suppresses oil deterioration of the engine and improves fuel consumption, and blow-by gas leaking from the combustion chamber of the internal combustion engine to the crankcase is taken into the intake system. This is useful for all blow-by gas reduction devices that return to high pressure, especially for blow-by gas reduction devices for turbocharged engines. It is useful to.

本発明の一実施形態に係るブローバイガス還元装置の概略システム構成図である。1 is a schematic system configuration diagram of a blow-by gas reduction device according to an embodiment of the present invention. 一実施形態に係るブローバイガス還元装置の要部ブロック図である。It is a principal part block diagram of the blowby gas reduction apparatus concerning one embodiment. 一実施形態に係るブローバイガス還元装置の作用説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of the blowby gas reducing apparatus which concerns on one Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

10 エンジン
11 ヘッドカバー
12 シリンダヘッド
13 シリンダブロック
14 クランクケース
15 気筒
16 ピストン
17 燃焼室
18 オイルパン
21 吸気管
22 排気管
25 過給機
31 エアクリーナ
32 インタークーラ
33 スロットルバルブ
33a 弁体部
33c スロットルアクチュエータ
34 吸気圧センサ
41 PCVオイルセパレータ
42 PCVバルブ(ブローバイガス還流バルブ)
42a 管状ボディ
42b 弁体部材
42c 圧縮コイルスプリング(弾性部材)
42s 弁座部
42w 通路
43 PCVホース
46、51、58 ホース
47、57 ワンウェイバルブ
52、56 換気バルブ
60 過給空気導入手段
100 エンジンECU(第1の判定手段、第2の判定手段、スロットル開度制御手段)
101 CPU
102 ROM
103 RAM
104 B−RAM(ヒステリシス領域記憶手段)
106 入力インターフェース回路
107 出力インターフェース回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Engine 11 Head cover 12 Cylinder head 13 Cylinder block 14 Crankcase 15 Cylinder 16 Piston 17 Combustion chamber 18 Oil pan 21 Intake pipe 22 Exhaust pipe 25 Supercharger 31 Air cleaner 32 Intercooler 33 Throttle valve 33a Valve body part 33c Throttle actuator 34 Suction Pressure sensor 41 PCV oil separator 42 PCV valve (blow-by gas recirculation valve)
42a Tubular body 42b Valve body member 42c Compression coil spring (elastic member)
42s Valve seat part 42w Passage 43 PCV hose 46, 51, 58 Hose 47, 57 One-way valve 52, 56 Ventilation valve 60 Supercharged air introduction means 100 Engine ECU (first judgment means, second judgment means, throttle opening degree) Control means)
101 CPU
102 ROM
103 RAM
104 B-RAM (Hysteresis area storage means)
106 Input interface circuit 107 Output interface circuit

Claims (9)

スロットルバルブが設けられた吸気管を有する内燃式のエンジンの前記吸気管内の圧力が所定圧力より低下したときに開弁し、前記エンジン内のブローバイガスを前記スロットルバルブより下流側で前記吸気管内に還流させるブローバイガス還流バルブと、
前記吸気管内の圧力を検出する吸気圧センサと、
前記吸気圧センサの検出情報に基づいて前記スロットルバルブの開度を制御する制御ユニットと、を備え、
前記制御ユニットが、
前記吸気圧センサの検出情報に基づき、前記吸気管内の圧力が前記所定圧力以上の圧力から前記所定圧力より低い圧力に低下したか否かを判定する第1の判定手段と、
前記吸気管内の圧力が上昇するときと前記吸気管内の圧力が低下するときとで前記吸気管内の圧力に対する前記ブローバイガス還流バルブの開度に相違が生じるヒステリシス領域の圧力範囲の情報を記憶保持するヒステリシス領域記憶手段と、
前記吸気圧センサの検出情報及び前記ヒステリシス領域記憶手段の記憶情報に基づき、前記吸気管内の圧力が前記ヒステリシス領域中にあるか否かを判定する第2の判定手段と、
前記第1の判定手段及び前記第2の判定手段の判定結果に基づき、前記吸気管内の圧力が前記所定圧力以上の圧力から前記所定圧力より低い圧力に低下し、かつ、前記吸気管内の圧力が前記ヒステリシス領域中にあると判定されたとき、前記ブローバイガス還流バルブが閉弁状態から開弁状態に移行するのを助長するように前記スロットルバルブの開度を所定時間だけ低下させるスロットル開度制御手段と、を含んで構成されているブローバイガス還元装置。
An internal combustion engine having an intake pipe provided with a throttle valve opens when the pressure in the intake pipe drops below a predetermined pressure, and blow-by gas in the engine is placed downstream of the throttle valve into the intake pipe. A blow-by gas reflux valve for reflux;
An intake pressure sensor for detecting the pressure in the intake pipe;
A control unit for controlling the opening of the throttle valve based on detection information of the intake pressure sensor,
The control unit is
First determination means for determining whether the pressure in the intake pipe has decreased from a pressure equal to or higher than the predetermined pressure to a pressure lower than the predetermined pressure, based on detection information of the intake pressure sensor;
Stores and holds information on the pressure range of the hysteresis region in which the opening degree of the blow-by gas recirculation valve differs with respect to the pressure in the intake pipe when the pressure in the intake pipe increases and when the pressure in the intake pipe decreases. Hysteresis region storage means;
Second determination means for determining whether or not the pressure in the intake pipe is in the hysteresis region based on the detection information of the intake pressure sensor and the storage information of the hysteresis region storage means;
Based on the determination results of the first determination means and the second determination means, the pressure in the intake pipe decreases from a pressure equal to or higher than the predetermined pressure to a pressure lower than the predetermined pressure, and the pressure in the intake pipe is reduced. Throttle opening degree control that reduces the opening degree of the throttle valve for a predetermined time so as to promote the transition of the blow-by gas recirculation valve from the closed state to the open state when it is determined that it is in the hysteresis region And a blow-by gas reduction device comprising the means.
前記ヒステリシス領域記憶手段が、前記吸気管内の圧力上昇により前記ブローバイガス還流バルブが全閉するときの前記吸気管内の圧力と前記吸気管内の圧力低下により前記ブローバイガス還流バルブが全閉状態から開弁し始めるときの前記吸気管内の圧力との差圧を、前記ヒステリシス領域の圧力範囲の情報として記憶保持し、
前記スロットル開度制御手段が、前記スロットルバルブの開度の低下によって前記吸気管内の圧力を前記差圧分だけ低下させることを特徴とする請求項1に記載のブローバイガス還元装置。
The hysteresis area storage means opens the blowby gas recirculation valve from a fully closed state due to a pressure drop in the intake pipe and a pressure drop in the intake pipe when the blowby gas recirculation valve is fully closed due to a pressure rise in the intake pipe. Storing and holding the differential pressure with the pressure in the intake pipe when starting to perform as information on the pressure range of the hysteresis region,
2. The blow-by gas reduction device according to claim 1, wherein the throttle opening control means reduces the pressure in the intake pipe by the differential pressure as the opening of the throttle valve decreases.
前記第1の判定手段及び前記第2の判定手段の判定結果に基づき、前記吸気管内の圧力が前記所定圧力以上の圧力から前記所定圧力より低い圧力に低下し、かつ、前記吸気管内の圧力が前記ヒステリシス領域中にあると判定されたとき、前記スロットル開度制御手段が、前記スロットルバルブを所定時間だけ全閉させることを特徴とする請求項1又は2に記載のブローバイガス還元装置。   Based on the determination results of the first determination means and the second determination means, the pressure in the intake pipe decreases from a pressure equal to or higher than the predetermined pressure to a pressure lower than the predetermined pressure, and the pressure in the intake pipe is reduced. 3. The blow-by gas reduction device according to claim 1, wherein when it is determined that the current position is in the hysteresis region, the throttle opening degree control unit fully closes the throttle valve for a predetermined time. 前記スロットル開度制御手段が前記スロットバルブの開度を電子制御可能なスロットルアクチュエータを有することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のブローバイガス還元装置。   The blow-by gas reduction device according to any one of claims 1 to 3, wherein the throttle opening control means includes a throttle actuator capable of electronically controlling the opening of the slot valve. 前記ブローバイガス還流バルブが、前記ブローバイガスが通過する弁座部を有する管状ボディと、前記弁座部に接近及び離隔するよう前記管状ボディ内に変位可能に収納された弁体部材と、前記管状ボディ及び前記弁体部材の間に介在し前記弁体部材を閉弁方向に付勢する弾性部材とによって構成されていることを特徴とする請求項1に記載のブローバイガス還元装置。   The blow-by gas recirculation valve has a tubular body having a valve seat portion through which the blow-by gas passes, a valve body member slidably accommodated in the tubular body so as to approach and separate from the valve seat portion, and the tubular 2. The blow-by gas reduction device according to claim 1, wherein the blow-by gas reduction device is configured by an elastic member that is interposed between a body and the valve body member and biases the valve body member in a valve closing direction. 前記吸気管内の圧力が正圧から負圧となり、かつ、その負圧の圧力値が前記ヒステリシス領域中にあるとき、前記スロットル開度制御手段が作動することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載のブローバイガス還元装置。   5. The throttle opening control means operates when the pressure in the intake pipe changes from a positive pressure to a negative pressure and the pressure value of the negative pressure is in the hysteresis region. The blow-by gas reducing apparatus according to any one of claims. 前記スロットルバルブより上流側の前記吸気管内の空気を、前記エンジンに装着されたヘッドカバー内に導入する新気導入手段を備えたことを特徴とする請求項1に記載のブローバイガス還元装置。   2. The blow-by gas reduction device according to claim 1, further comprising fresh air introduction means for introducing air in the intake pipe upstream of the throttle valve into a head cover attached to the engine. 前記エンジンに吸気を圧送する過給機が付設され、
前記吸気管内の圧力が前記過給機による過給に伴って正圧となる過給領域から前記エンジンの自然吸気によって前記吸気管内の圧力が負圧となる自然吸気領域に遷移し、かつ、前記負圧の圧力値が前記ヒステリシス領域中にあるとき、前記開度制御手段が作動することを特徴とする請求項6に記載のブローバイガス還元装置。
A turbocharger that pumps intake air into the engine is attached,
The pressure in the intake pipe changes from a supercharged area where the pressure in the intake pipe becomes positive with supercharging by the supercharger to a natural intake area where the pressure in the intake pipe becomes negative due to natural intake of the engine, and The blow-by gas reduction apparatus according to claim 6, wherein the opening degree control means operates when a negative pressure value is in the hysteresis region.
前記過給機による過給がなされるとき、前記スロットルバルブより下流側の前記吸気管内の空気を前記エンジンに装着されたヘッドカバー内に導入する過給空気導入手段を備えたことを特徴とする請求項8に記載のブローバイガス還元装置。   A supercharged air introduction means is provided for introducing air in the intake pipe downstream of the throttle valve into a head cover mounted on the engine when supercharging is performed by the supercharger. Item 9. The blowby gas reduction device according to Item 8.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2505798A1 (en) 2011-04-01 2012-10-03 Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha Blowby gas returning apparatus for engine with supercharger
JP2013155691A (en) * 2012-01-31 2013-08-15 Daihatsu Motor Co Ltd Control apparatus for internal combustion engine
JPWO2021245770A1 (en) * 2020-06-02 2021-12-09
JP2022104382A (en) * 2020-12-28 2022-07-08 日本電産トーソク株式会社 Blow-by gas leak diagnostic device

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2505798A1 (en) 2011-04-01 2012-10-03 Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha Blowby gas returning apparatus for engine with supercharger
US8991365B2 (en) 2011-04-01 2015-03-31 Aisan Kogyo Kabushiki Kaisha Blowby gas returning apparatus for engine with supercharger
JP2013155691A (en) * 2012-01-31 2013-08-15 Daihatsu Motor Co Ltd Control apparatus for internal combustion engine
JPWO2021245770A1 (en) * 2020-06-02 2021-12-09
WO2021245770A1 (en) * 2020-06-02 2021-12-09 日産自動車株式会社 Leakage diagnosis method and leakage diagnosis device for blow-by gas treatment device of internal combustion engine
JP7193017B2 (en) 2020-06-02 2022-12-20 日産自動車株式会社 LEAK DIAGNOSIS METHOD AND LEAK DIAGNOSIS DEVICE FOR BLOW-BY GAS PROCESSING DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE
JP2022104382A (en) * 2020-12-28 2022-07-08 日本電産トーソク株式会社 Blow-by gas leak diagnostic device
JP7593106B2 (en) 2020-12-28 2024-12-03 ニデックパワートレインシステムズ株式会社 Blow-by gas leak diagnostic device

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