JP2005127213A - Control device for internal combustion engine - Google Patents

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Kenji Iwahashi
健志 岩橋
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  • Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device for an internal combustion engine capable of suppressing at least progress of formation of sludge due to fuel flowing in a crank chamber. <P>SOLUTION: An engine controlled by an electronic control unit (ECU) is provided with a blow-by-gas re-circulation device re-circulating blow-by-gas leaking in the crank chamber from a combustion chamber to an intake system via a blow-by-gas passage. The ECU estimates formation of sludge accompanying deterioration of engine oil at least based on fuel flowing in the crank chamber and re-circulated in the intake system with blow-by-gas (step 50-450). When the ECU estimates formation of sludge, fuel concentration in the crank chamber is reduced by making valve opening of a PCV valve in a middle of the blow-by-gas passage larger than valve opening according to operation state of the engine at a time and increasing quantity of air flowing in the blow-by-gas passage. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明はブローバイガス還流装置を備えた内燃機関を制御する装置に関するものである。   The present invention relates to an apparatus for controlling an internal combustion engine equipped with a blow-by gas recirculation device.

ピストンの往復運動をクランク機構によって回転運動に変換するようにしたレシプロエンジンでは、ピストンとシリンダの壁面との隙間を通じてブローバイガス(未燃焼の混合気や燃焼ガス)が燃焼室からクランク室内に漏出する。ブローバイガスはエンジンオイルを劣化させ、エンジン11の内部を錆びさせる原因となり得る。そのため、ブローバイガスをブローバイガス還流装置によって吸気通路に戻して再燃焼させることが一般に行われている。   In a reciprocating engine in which the reciprocating motion of the piston is converted into rotational motion by the crank mechanism, blow-by gas (unburned mixture or combustion gas) leaks from the combustion chamber into the crank chamber through the gap between the piston and the cylinder wall surface. . Blow-by gas can cause engine oil to deteriorate and rust inside the engine 11. Therefore, the blow-by gas is generally returned to the intake passage by the blow-by gas recirculation device and recombusted.

ブローバイガス還流装置は、クランク室と吸気通路のスロットルバルブよりも下流とを繋ぐブローバイガス通路を備えており、スロットルバルブよりも下流で発生する負圧(大気圧を基準としてそれよりも低い圧力)をブローバイガス通路を通じてクランク室に作用させるようにしている。ブローバイガス通路の途中、例えばヘッドカバーには、そのブローバイガス通路の流路面積を可変とし、もってブローバイガスの還流量を調整するためのPCVバルブが設けられている。   The blow-by gas recirculation device has a blow-by gas passage that connects the crank chamber and the downstream side of the throttle valve in the intake passage, and generates a negative pressure downstream of the throttle valve (a pressure lower than that based on the atmospheric pressure). Is made to act on the crank chamber through the blow-by gas passage. A PCV valve is provided in the middle of the blow-by gas passage, for example, in the head cover, so that the flow area of the blow-by gas passage is variable and the amount of blow-by gas recirculation is adjusted.

また、ブローバイガス還流装置は、クランク室内のブローバイガスの濃度を下げるべく、エンジン11の外部の空気(新気ともいう)をクランク室内に導入して換気を行う機構を備えている。この機構の空気導入通路は吸気通路のスロットルバルブよりも上流とクランク室とを繋いでおり、その空気導入通路の一部はヘッドカバー、シリンダヘッド、シリンダブロック等に設けられている。   In addition, the blow-by gas recirculation device includes a mechanism for introducing air outside the engine 11 (also referred to as fresh air) into the crank chamber for ventilation in order to reduce the concentration of blow-by gas in the crank chamber. The air introduction passage of this mechanism connects the upstream of the throttle valve of the intake passage and the crank chamber, and a part of the air introduction passage is provided in a head cover, a cylinder head, a cylinder block, and the like.

このブローバイガス還流装置によると、例えばエンジンの低・中負荷時には、スロットルバルブよりも下流の負圧がブローバイガス通路を通じてクランク室内に作用する。この負圧により、クランク室内のブローバイガスがブローバイガス通路を通じて吸気通路に吸引されて燃焼室に流入する。また、このときには前記負圧がクランク室を通じて空気導入通路にも作用する。この負圧により、吸気通路においてスロットルバルブよりも上流の空気が空気導入通路を通ってクランク室に吸引される。この空気はブローバイガスとともにブローバイガス通路を通じて吸気通路に吸引される。   According to this blow-by gas recirculation device, for example, when the engine is at a low / medium load, the negative pressure downstream of the throttle valve acts in the crank chamber through the blow-by gas passage. Due to this negative pressure, the blow-by gas in the crank chamber is sucked into the intake passage through the blow-by gas passage and flows into the combustion chamber. At this time, the negative pressure also acts on the air introduction passage through the crank chamber. Due to this negative pressure, air upstream of the throttle valve in the intake passage is sucked into the crank chamber through the air introduction passage. This air is sucked into the intake passage through the blow-by gas passage together with the blow-by gas.

さらに、ヘッドカバー内等には、ブローバイガスがブローバイガス通路を流れる際に、そのブローバイガスに含まれている油滴やオイルミストがブローバイガスの流れに乗って持ち出されるのを防ぐために、ブローバイガスから油滴やオイルミストを分離するための機構が設けられている。この機構は多くの孔があけられたバッフルプレート等を備えており、ブローバイガスがヘッドカバー内を通過する過程で、そのブローバイガスに含まれている油滴等がバッフルプレート等に付着してブローバイガスから分離される。   Further, in the head cover and the like, when blow-by gas flows through the blow-by gas passage, in order to prevent oil droplets and oil mist contained in the blow-by gas from being carried out by the blow-by gas flow, A mechanism for separating oil droplets and oil mist is provided. This mechanism is equipped with a baffle plate with many holes, etc., and in the process of blow-by gas passing through the head cover, oil droplets etc. contained in the blow-by gas adhere to the baffle plate etc. Separated from.

ところで、例えば、燃焼室内に燃料を直接噴射する筒内噴射型の内燃機関にあっては、噴射された燃料噴霧がシリンダの壁面に付着する。この付着燃料がピストンの下降に伴いピストンリングによってかき落とされて、オイルパン内のエンジンオイルと混ざることがある。こうしてかき落とされる燃料の量が多くブローバイガス中の燃料の濃度が高い場合には、その燃料が原因でエンジンオイルが劣化する。また、排気中に含まれている微粒子物質がクランク室内に多く流入した場合にも同様の傾向が見られる。   By the way, for example, in a cylinder injection type internal combustion engine that directly injects fuel into a combustion chamber, the injected fuel spray adheres to the wall surface of the cylinder. The adhered fuel is scraped off by the piston ring as the piston descends, and may be mixed with the engine oil in the oil pan. When the amount of fuel thus scraped off is large and the concentration of fuel in the blow-by gas is high, the engine oil deteriorates due to the fuel. The same tendency is also observed when a large amount of particulate matter contained in the exhaust flows into the crank chamber.

劣化したエンジンオイルは、ブローバイガスがヘッドカバー内を通過する際にバッフルプレート等に付着・堆積してスラッジとなる場合がある。このスラッジの生成によりバッフルプレートの孔の径が小さくなって(目詰まりを起こして)ブローバイガス通路の流路面積が小さくなる。しかも、スラッジは一旦生成すると、その生成量が加速度的に増えるという特性を有する。そして、上記のように流路面積が小さくなることにより、バッフルプレートでの新気の流通抵抗が大きくなってクランク室内の圧力が上昇すると、本来ならばPCVバルブ、ブローバイガス通路等を通じて吸気通路に吸引されるべきブローバイガスの一部が、空気導入通路を通って吸気通路に戻されることがある。この際、機構上、前述したバッフルプレート等による分離が行われないため、油滴やオイルミストがブローバイガスの流れに乗って空気導入通路及び吸気通路を通じて燃焼室に吸引されて消費されるばかりか、その燃焼により白煙が生じて排気通路から排出されるおそれがある。   When the blow-by gas passes through the head cover, the deteriorated engine oil may adhere to and accumulate on the baffle plate or the like and become sludge. This sludge generation reduces the diameter of the baffle plate hole (causes clogging) and reduces the flow area of the blow-by gas passage. Moreover, once sludge is generated, the amount of generation is increased at an accelerated rate. When the flow passage area is reduced as described above, the flow resistance of fresh air in the baffle plate is increased and the pressure in the crank chamber is increased. Part of the blowby gas to be sucked may be returned to the intake passage through the air introduction passage. At this time, because the mechanism is not separated by the baffle plate or the like, the oil droplets and the oil mist are not only consumed by being blown into the combustion chamber through the air introduction passage and the intake passage along the blow-by gas flow. The combustion may cause white smoke to be discharged from the exhaust passage.

これに対しては、ブローバイガス通路でのスラッジの生成を検知することが重要である。そのため、例えば特許文献1では、吸気通路に配設された濃度センサの出力に基づいて吸気通路に導入されるブローバイガスの還流量を推定し、この推定量とエンジン運転状態に応じた判定値とを比較してスラッジが生成しているかどうかを判定するようにしている。
特開2003−120436号公報
For this, it is important to detect the generation of sludge in the blow-by gas passage. Therefore, for example, in Patent Document 1, the recirculation amount of blow-by gas introduced into the intake passage is estimated based on the output of the concentration sensor disposed in the intake passage, and the estimated amount and a determination value corresponding to the engine operating state are calculated. To determine whether sludge is generated.
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-120436

前述した特許文献1によると、スラッジの生成によりブローバイガス通路が狭くなっている現象を速やかに検出することが可能である。しかしながら、その検出結果をブローバイガス還流装置の制御にどのように反映するかについては考慮されておらず、その異常に対処するための処理、例えば車両の運転者に警報を発する程度に留まっている。   According to Patent Document 1 described above, it is possible to quickly detect a phenomenon in which the blow-by gas passage is narrowed due to the generation of sludge. However, it is not taken into consideration how the detection result is reflected in the control of the blow-by gas recirculation device, and the process for dealing with the abnormality, for example, only issues a warning to the driver of the vehicle. .

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、少なくともクランク室内へ流入した燃料に起因するスラッジ生成の進行を抑制することができ、ひいてはスラッジ生成に伴う各種不具合を抑制することのできる内燃機関の制御装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and its purpose is to suppress the progress of sludge generation due to at least the fuel flowing into the crank chamber, and thus various problems associated with sludge generation. An object of the present invention is to provide a control device for an internal combustion engine that can be suppressed.

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項1に記載の発明では、燃焼室からクランク室へ漏出したブローバイガスをブローバイガス通路を通じて吸気系へ還流させるブローバイガス還流装置を備えた内燃機関に用いられるものであって、前記内燃機関における機関オイルの劣化に伴うスラッジの生成を、少なくとも前記クランク室内に流入し、かつブローバイガスとともに吸気系に還流される燃料に基づき推定する推定手段と、前記推定手段によりスラッジ生成が推定されると、前記クランク室内における燃料の濃度を低下させるべく前記内燃機関を制御する燃料濃度低下制御手段とを備えている。
In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
The invention according to claim 1 is used for an internal combustion engine including a blow-by gas recirculation device that recirculates blow-by gas leaked from a combustion chamber to a crank chamber to an intake system through a blow-by gas passage. When the sludge generation due to engine oil deterioration is estimated based on at least the fuel flowing into the crank chamber and recirculated to the intake system together with the blow-by gas, and the sludge generation is estimated by the estimation means, Fuel concentration reduction control means for controlling the internal combustion engine to reduce the concentration of fuel in the crank chamber.

上記の構成によれば、内燃機関の運転に伴いブローバイガスが燃焼室からクランク室へ漏出すると、そのブローバイガスを、ブローバイガス還流装置により吸気系へ還流させることが可能である。ブローバイガス還流装置としては、例えば請求項2に記載の発明によるように、ブローバイガス通路の流路面積を調整する調整弁を備えるものを用いることができる。このブローバイガス還流装置では、ブローバイガス通路の流路面積を調整弁によって可変とすることで、そのブローバイガス通路を通じてクランク室から吸気系に還流されるブローバイガスの量を調整することが可能である。   According to the above configuration, when blow-by gas leaks from the combustion chamber to the crank chamber as the internal combustion engine is operated, the blow-by gas can be recirculated to the intake system by the blow-by gas recirculation device. As the blow-by gas recirculation device, for example, as in the invention according to claim 2, a blow-by gas recirculation device having an adjustment valve for adjusting the flow area of the blow-by gas passage can be used. In this blow-by gas recirculation device, it is possible to adjust the amount of blow-by gas recirculated from the crank chamber to the intake system through the blow-by gas passage by making the flow passage area of the blow-by gas passage variable by an adjustment valve. .

ところで、燃料がクランク室へ流入して機関オイルに触れると、そのことが原因で機関オイルが劣化するおそれがある。そして、劣化した機関オイルはブローバイガス還流装置の構成部品に付着・堆積してスラッジとなる場合がある。ここで、劣化は機関オイルに触れる燃料の量が多くなるほど進行し、これに伴いスラッジの生成も進行する。   By the way, if the fuel flows into the crank chamber and touches the engine oil, the engine oil may be deteriorated. The deteriorated engine oil may adhere to and accumulate on the components of the blow-by gas recirculation device and become sludge. Here, the deterioration proceeds as the amount of fuel that comes into contact with the engine oil increases, and along with this, the generation of sludge also proceeds.

これに対し、請求項1に記載の発明では、機関オイルの劣化に伴うスラッジの生成が推定手段によって推定される。この推定は、少なくともクランク室内に流入し、かつブローバイガスとともに吸気系に還流される燃料に基づいて行われる。そして、推定手段によってスラッジが生成している旨の推定がなされると、燃料濃度低下制御手段によって内燃機関の作動が制御され、クランク室内における燃料の濃度が低下させられる。この低下に伴い、機関オイルに触れる燃料の量が少なくなり、その燃料による機関オイルの劣化の進行が抑制される。   On the other hand, in the first aspect of the invention, the generation of sludge accompanying the deterioration of the engine oil is estimated by the estimating means. This estimation is performed based on at least fuel that flows into the crank chamber and returns to the intake system together with blow-by gas. When the estimation means estimates that sludge is generated, the fuel concentration lowering control means controls the operation of the internal combustion engine, and the fuel concentration in the crank chamber is reduced. Along with this decrease, the amount of fuel that comes into contact with the engine oil decreases, and the progress of deterioration of the engine oil due to the fuel is suppressed.

請求項3に記載の発明では、請求項2に記載の発明において、前記燃料濃度低下制御手段は、前記推定手段によりスラッジ生成が推定されると、前記ブローバイガス通路の流路面積が、そのときの機関運転状態に応じた流路面積よりも大きくなるように前記調整弁の開弁量を制御するものであるとする。   According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, when the sludge generation is estimated by the estimating means, the flow rate area of the blow-by gas passage is It is assumed that the valve opening amount of the regulating valve is controlled to be larger than the flow path area corresponding to the engine operating state.

上記の構成によれば、推定手段によってスラッジが生成されている旨の推定がなされると、燃料濃度低下制御手段によって調整弁の開弁量が制御される。この制御により、ブローバイガス通路の流路面積が、そのときの内燃機関の運転状態に応じた流路面積よりも大きくされる。これに伴い、クランク室からブローバイガスとともに吸気系に還流される空気の量が増大する。仮にクランク室内の燃料の量が一定であるとすると、空気の量が増大した分、クランク室内における燃料の濃度が低下する。このようにして請求項1に記載の発明における燃料濃度の低下が行われる。そのため、機関オイルに触れる燃料の量を少なくしてその燃料による機関オイルの劣化の進行を抑制するという請求項1に記載の発明の効果を確実なものとすることができる。   According to the above configuration, when the estimation means estimates that the sludge is generated, the fuel concentration reduction control means controls the valve opening amount of the regulating valve. By this control, the flow passage area of the blow-by gas passage is made larger than the flow passage area according to the operating state of the internal combustion engine at that time. Along with this, the amount of air recirculated from the crank chamber to the intake system together with the blow-by gas increases. If the amount of fuel in the crank chamber is constant, the concentration of fuel in the crank chamber decreases as the amount of air increases. In this way, the fuel concentration in the invention according to claim 1 is reduced. Therefore, the effect of the invention of claim 1 can be ensured by reducing the amount of fuel that comes into contact with the engine oil and suppressing the progress of deterioration of the engine oil caused by the fuel.

請求項4に記載の発明では、請求項2又は3に記載の発明において、前記推定手段は、前記ブローバイガスとともに吸気系に還流される燃料量の積算値が所定の判定値よりも多いことを少なくとも条件として、スラッジの生成を推定するものであるとする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to the second or third aspect, the estimation means determines that an integrated value of the amount of fuel recirculated to the intake system together with the blowby gas is greater than a predetermined determination value. At least as a condition, sludge generation is estimated.

ここで、機関オイルに触れる燃料の量と、クランク室内に流入してブローバイガスとともに吸気系に還流される燃料の量の積算値との間には相関関係が見られる。積算値が多いことは、吸気系に還流される燃料の量が多いこと、すなわち内燃機関内を通過する途中で機関オイルに触れる燃料の量が多いことを意味する。このため、積算値が多くなるに従い機関オイルの劣化が進行していることとなる。   Here, there is a correlation between the amount of fuel that comes into contact with the engine oil and the integrated value of the amount of fuel that flows into the crank chamber and returns to the intake system together with the blow-by gas. A large integrated value means that the amount of fuel recirculated to the intake system is large, that is, the amount of fuel that comes into contact with engine oil while passing through the internal combustion engine is large. For this reason, the deterioration of the engine oil proceeds as the integrated value increases.

この点、請求項4に記載の発明では、ブローバイガスとともに吸気系に還流される燃料量の積算値が所定の判定値よりも多いことを少なくとも条件として、スラッジが生成されている旨の推定がなされる。従って、判定値を適切な値に設定することにより、上記のような燃料量の積算値と判定値との比較を通じて、スラッジが生成しているかどうかを推定することが可能となる。   In this regard, in the invention according to claim 4, it is estimated that sludge is generated at least on condition that the integrated value of the amount of fuel recirculated to the intake system together with the blow-by gas is larger than a predetermined determination value. Made. Therefore, by setting the determination value to an appropriate value, it is possible to estimate whether sludge is generated or not by comparing the fuel amount integrated value and the determination value as described above.

請求項5に記載の発明では、請求項4に記載の発明において、前記内燃機関は、空気及び燃料の混合気が所定の濃度状態となるように燃料を噴射供給する燃料噴射弁を備えており、前記推定手段は、前記調整弁を同一の機関運転条件下で閉弁及び開弁させ、その閉弁時における前記燃料噴射弁からの燃料噴射量と、開弁時における前記燃料噴射弁からの燃料噴射量との偏差を、前記吸気系に還流される燃料量とするものであるとする。   According to a fifth aspect of the invention, in the fourth aspect of the invention, the internal combustion engine includes a fuel injection valve that injects and supplies fuel so that a mixture of air and fuel is in a predetermined concentration state. The estimation means closes and opens the regulating valve under the same engine operating conditions, and the fuel injection amount from the fuel injection valve at the time of closing and the fuel injection valve at the time of opening from the fuel injection valve. The deviation from the fuel injection amount is assumed to be the amount of fuel recirculated to the intake system.

上記の構成によれば、推定手段により調整弁が同一の機関運転条件下で閉弁及び開弁される。調整弁が閉弁されると、ブローバイガス通路が閉鎖されて、クランク室から吸気系へのブローバイガスの還流が停止される。また、ブローバイガスとともに燃料がクランク室から吸気系に還流される現象も停止される。一方、調整弁が開弁されると、ブローバイガス通路が開放されて、クランク室から吸気系へのブローバイガス及び燃料の還流が可能となる。さらに、同一の機関運転条件下では、燃料の還流の有無に拘らず混合気が同一の濃度状態となるように燃料噴射弁から燃料が噴射供給される。従って、請求項5に記載の発明によるように、閉弁時における燃料噴射弁からの燃料噴射量と、開弁時における燃料噴射弁からの燃料噴射量との偏差を求めることで、クランク室からブローバイガスとともに吸気系に還流される燃料の量を精度よく算出することが可能となる。   According to the above configuration, the regulating valve is closed and opened under the same engine operating condition by the estimating means. When the regulating valve is closed, the blow-by gas passage is closed and the recirculation of the blow-by gas from the crank chamber to the intake system is stopped. Further, the phenomenon that the fuel is recirculated from the crank chamber to the intake system together with the blow-by gas is also stopped. On the other hand, when the regulating valve is opened, the blow-by gas passage is opened, and the blow-by gas and fuel can be recirculated from the crank chamber to the intake system. Further, under the same engine operating conditions, fuel is injected and supplied from the fuel injection valve so that the air-fuel mixture has the same concentration state regardless of whether or not the fuel recirculates. Therefore, according to the invention described in claim 5, by calculating the deviation between the fuel injection amount from the fuel injection valve when the valve is closed and the fuel injection amount from the fuel injection valve when the valve is opened, It becomes possible to accurately calculate the amount of fuel recirculated to the intake system together with the blow-by gas.

請求項6に記載の発明では、請求項5に記載の発明において、前記推定手段は、前記内燃機関が定常運転状態であることを前記機関運転条件とするものであるとする。
内燃機関が定常運転状態にあるときには、過渡状態にあるときに比較して、燃料噴射弁から噴射供給される燃料の量が安定している。従って、請求項6に記載の発明によるように、内燃機関が定常運転状態であることを上記の機関運転条件とすることで、吸気系に還流される燃料量をより精度よく算出することができる。
According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the present invention, the estimating means sets the engine operating condition that the internal combustion engine is in a steady operating state.
When the internal combustion engine is in a steady operation state, the amount of fuel injected and supplied from the fuel injection valve is more stable than when it is in a transient state. Therefore, according to the sixth aspect of the invention, the amount of fuel recirculated to the intake system can be calculated more accurately by setting the engine operating condition that the internal combustion engine is in a steady operating state. .

請求項7に記載の発明では、請求項1〜6のいずれか1つに記載の発明において、前記推定手段は、前記燃料に加え、さらに前記内燃機関の排気に含まれ、かつ前記クランク室内に流入する微粒子物質に基づき前記スラッジの生成を推定するものであるとする。   According to a seventh aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to sixth aspects, the estimating means is included in the exhaust of the internal combustion engine in addition to the fuel, and in the crank chamber. Assume that the generation of the sludge is estimated based on the inflowing particulate matter.

排気中に含まれ、かつクランク室内に流入した微粒子物質は、前述した燃料と同様、機関オイルと触れることでその機関オイルを劣化させる一因となり得る。劣化した機関オイルはブローバイガス還流装置内に付着・堆積してスラッジとなる場合がある。ここで、微粒子物質による機関オイルの劣化は、機関オイルに触れる微粒子物質の量が多くなるほど進行し、これに伴いスラッジの生成も進行する。従って、請求項7に記載の発明によるように、ブローバイガスとともに吸気系に還流される燃料に加え、排気中の微粒子物質を考慮することでスラッジ生成の推定精度が一層高まる。   The particulate matter contained in the exhaust gas and flowing into the crank chamber can contribute to deterioration of the engine oil when it comes into contact with the engine oil, like the fuel described above. The deteriorated engine oil may adhere to and accumulate in the blow-by gas recirculation device and become sludge. Here, the deterioration of the engine oil due to the particulate matter proceeds as the amount of the particulate matter that comes into contact with the engine oil increases, and along with this, the generation of sludge also proceeds. Therefore, according to the seventh aspect of the invention, in addition to the fuel recirculated to the intake system together with the blow-by gas, the estimation accuracy of sludge generation is further increased by taking the particulate matter in the exhaust gas into consideration.

請求項8に記載の発明では、請求項7に記載の発明において、前記内燃機関の排気に含まれる微粒子物質を検出する検出手段をさらに備え、前記推定手段は、前記検出手段による前記微粒子物質の量の積算値が判定値よりも多いことを、前記スラッジ生成を推定する条件に加えるものであるとする。   The invention according to claim 8 is the invention according to claim 7, further comprising detection means for detecting the particulate matter contained in the exhaust gas of the internal combustion engine, wherein the estimation means is configured to detect the particulate matter by the detection means. It is assumed that the fact that the integrated value of the amount is larger than the determination value is added to the condition for estimating the sludge generation.

ここで、機関オイルに触れる微粒子物質の量と、排気に含まれる微粒子物質の量の積算値との間には相関関係が見られる。積算値が多いことは、ブローバイガスとともにクランク室内に流入して機関オイルに触れる微粒子物質の量が多いことを意味する。このため、積算値が多くなるに従い機関オイルの劣化が進行していることとなる。   Here, there is a correlation between the amount of particulate matter that comes into contact with engine oil and the integrated value of the amount of particulate matter contained in the exhaust. A large integrated value means that there is a large amount of particulate matter that flows into the crank chamber together with the blow-by gas and touches the engine oil. For this reason, the deterioration of the engine oil proceeds as the integrated value increases.

この点、請求項8に記載の発明では、内燃機関の排気に含まれる微粒子物質が検出手段によって検出される。そして、微粒子物質の量の積算値が判定値よりも多いことが、スラッジが生成されている旨の推定がなされる際の条件に加えられる。従って、所定値を適切な値に設定して微粒子物質の量の積算値と所定値との比較を行うことで、スラッジ生成の推定精度を一層高めることができるという請求項7に記載の発明の効果が確実なものとなる。   In this regard, in the invention described in claim 8, the particulate matter contained in the exhaust gas of the internal combustion engine is detected by the detection means. Then, the fact that the integrated value of the amount of the particulate matter is larger than the determination value is added to the condition for estimating that the sludge is generated. Accordingly, the estimation accuracy of sludge generation can be further increased by setting the predetermined value to an appropriate value and comparing the integrated value of the amount of particulate matter with the predetermined value. The effect is certain.

請求項9に記載の発明では、請求項7に記載の発明において、前記内燃機関の排気に含まれる微粒子物質を検出する検出手段をさらに備え、前記推定手段は、前記検出手段による微粒子物質の量が所定値よりも多い状態の積算時間を求め、前記積算時間が判定時間よりも長いことを、前記スラッジ生成を推定する条件に加えるものであるとする。   The invention according to claim 9 is the invention according to claim 7, further comprising detection means for detecting particulate matter contained in the exhaust gas of the internal combustion engine, wherein the estimation means includes the amount of particulate matter by the detection means. It is assumed that the accumulated time in a state where is greater than a predetermined value is obtained, and that the accumulated time is longer than the determination time is added to the condition for estimating the sludge generation.

ここで、機関オイルに触れる微粒子物質の量と、排気に含まれる微粒子物質の量が所定値よりも多い状態の積算時間との間には相関関係が見られる。積算時間が長いことは、ブローバイガスとともにクランク室内に流入して機関オイルに触れる微粒子物質の量が多いことを意味する。従って、積算時間が長くなるにつれて機関オイルに触れる微粒子物質の量が多くなり、機関オイルの劣化が進行していることとなる。   Here, there is a correlation between the amount of particulate matter that comes into contact with engine oil and the accumulated time when the amount of particulate matter contained in the exhaust is greater than a predetermined value. A long integration time means that a large amount of particulate matter flows into the crank chamber together with the blow-by gas and comes into contact with the engine oil. Therefore, as the integration time becomes longer, the amount of particulate matter that comes into contact with the engine oil increases, and the deterioration of the engine oil is progressing.

この点、請求項9に記載の発明では、内燃機関の排気に含まれる微粒子物質が検出手段によって検出される。そして、微粒子物質の量が所定値よりも多い状態の積算時間が判定時間よりも長いことが、スラッジが生成されている旨の推定がなされる際の条件に加えられる。従って、判定時間を適切な値に設定して積算時間と判定時間との比較を行うことで、スラッジ生成の推定精度を一層高めることができるという請求項7に記載の発明の効果が確実なものとなる。   In this regard, in the invention described in claim 9, the particulate matter contained in the exhaust gas of the internal combustion engine is detected by the detection means. Then, the fact that the accumulated time in the state where the amount of the particulate matter is larger than the predetermined value is longer than the determination time is added to the condition for estimating that sludge is generated. Therefore, by setting the determination time to an appropriate value and comparing the accumulated time with the determination time, the estimation accuracy of sludge generation can be further improved, and the effect of the invention according to claim 7 is ensured. It becomes.

(第1実施形態)
以下、本発明を具体化した第1実施形態について説明する。図1及び図2に示すように、車両には、内燃機関としてガソリンエンジン(以下、単にエンジンという)11が搭載されている。エンジン11は、複数の気筒(シリンダ)12を有するシリンダブロック13を備えている。シリンダブロック13の下側にはクランクケース14及びオイルパン15が取付けられ、上側にはシリンダヘッド16が取付けられている。各シリンダ12内にはピストン17が往復動可能に収容されている。各ピストン17は、コネクティングロッド18を介し、エンジン11の出力軸であるクランクシャフト19に連結されている。各ピストン17の往復運動は、コネクティングロッド18によって回転運動に変換された後、クランクシャフト19に伝達される。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, a vehicle is equipped with a gasoline engine (hereinafter simply referred to as an engine) 11 as an internal combustion engine. The engine 11 includes a cylinder block 13 having a plurality of cylinders (cylinders) 12. A crankcase 14 and an oil pan 15 are attached to the lower side of the cylinder block 13, and a cylinder head 16 is attached to the upper side. A piston 17 is accommodated in each cylinder 12 so as to reciprocate. Each piston 17 is connected to a crankshaft 19 that is an output shaft of the engine 11 via a connecting rod 18. The reciprocating motion of each piston 17 is converted into a rotational motion by the connecting rod 18 and then transmitted to the crankshaft 19.

シリンダ12毎の燃焼室21には吸気通路22及び排気通路23がそれぞれ接続されており、エンジン11の外部の空気が吸気通路22を通じて燃焼室21に吸入されるとともに、燃焼室21で生じた排気が排気通路23へ排出される。シリンダヘッド16には、吸気通路22及び燃焼室21間を開閉する吸気バルブ24と、排気通路23及び燃焼室21間を開閉する排気バルブ25とがそれぞれ往復動可能に設けられている。吸気バルブ24は、クランクシャフト19に連動して回転する吸気カムシャフト26等によって駆動される。また、排気バルブ25は、クランクシャフト19に連動して回転する排気カムシャフト27等によって駆動される。   An intake passage 22 and an exhaust passage 23 are connected to the combustion chamber 21 of each cylinder 12, and air outside the engine 11 is drawn into the combustion chamber 21 through the intake passage 22 and exhaust generated in the combustion chamber 21. Is discharged to the exhaust passage 23. The cylinder head 16 is provided with an intake valve 24 that opens and closes between the intake passage 22 and the combustion chamber 21 and an exhaust valve 25 that opens and closes between the exhaust passage 23 and the combustion chamber 21, respectively. The intake valve 24 is driven by an intake camshaft 26 that rotates in conjunction with the crankshaft 19. The exhaust valve 25 is driven by an exhaust camshaft 27 that rotates in conjunction with the crankshaft 19.

吸気通路22の途中にはスロットルバルブ28が回動可能に設けられている。スロットルバルブ28にはモータ等のアクチュエータ29が駆動連結されている。吸気通路22を流れる空気の量は、スロットルバルブ28の回動角度であるスロットル開度に応じて変化する。なお、スロットル開度は、運転者によって操作されるアクセルペダル31の踏込み量等に応じてアクチュエータ29が駆動されることにより調整される。   A throttle valve 28 is rotatably provided in the intake passage 22. An actuator 29 such as a motor is drivingly connected to the throttle valve 28. The amount of air flowing through the intake passage 22 varies according to the throttle opening, which is the rotation angle of the throttle valve 28. The throttle opening is adjusted by driving the actuator 29 in accordance with the amount of depression of the accelerator pedal 31 operated by the driver.

エンジン11には、電磁式の燃料噴射弁32が各シリンダ12に対応して取付けられている。各燃料噴射弁32には、燃料ポンプから吐出された高圧の燃料が供給される。各燃料噴射弁32は開閉制御されることにより、対応する燃焼室21に高圧燃料を直接噴射供給する。燃料噴射弁32から噴射された燃料は、燃焼室21内の空気と混ざり合って混合気となる。   An electromagnetic fuel injection valve 32 is attached to the engine 11 corresponding to each cylinder 12. High pressure fuel discharged from the fuel pump is supplied to each fuel injection valve 32. Each fuel injection valve 32 is controlled to open and close, thereby directly injecting and supplying high-pressure fuel to the corresponding combustion chamber 21. The fuel injected from the fuel injection valve 32 is mixed with the air in the combustion chamber 21 to become an air-fuel mixture.

エンジン11には点火プラグ34が各シリンダ12に対応して取付けられている。点火プラグ34は、イグナイタ35からの点火信号に基づいて駆動される。点火プラグ34には、点火コイル36から出力される高電圧が印加される。そして、前記混合気は点火プラグ34の火花放電によって着火され、爆発・燃焼する。このときに生じた高温高圧の燃焼ガスによりピストン17が往復動され、クランクシャフト19が回転されて、エンジン11の駆動力(出力トルク)が得られる。   A spark plug 34 is attached to the engine 11 corresponding to each cylinder 12. The spark plug 34 is driven based on the ignition signal from the igniter 35. A high voltage output from the ignition coil 36 is applied to the spark plug 34. The air-fuel mixture is ignited by spark discharge of the spark plug 34 and explodes and burns. The piston 17 is reciprocated by the high-temperature and high-pressure combustion gas generated at this time, the crankshaft 19 is rotated, and the driving force (output torque) of the engine 11 is obtained.

上記エンジン11では、圧縮行程及び膨張行程で、シリンダ12の壁面とピストン17との隙間からクランク室37にガスが漏出する。このガスは圧縮行程で漏出する混合気、膨張行程で漏出する燃焼ガス等からなり、ブローバイガスと呼ばれる。ブローバイガスはエンジンオイル(機関オイル)を劣化させ、エンジン11の内部を錆させる原因となり得る。そのため、図2に示すように、ブローバイガスをブローバイガス還流装置38のブローバイガス通路41を通じて吸気系に戻して(還流して)燃焼室21で再燃焼させるようにしている。なお、クランク室37は、クランクシャフト19が収容されている空間であり、シリンダブロック13、クランクケース14、オイルパン15等によって囲まれた空間である。   In the engine 11, gas leaks into the crank chamber 37 from the gap between the wall surface of the cylinder 12 and the piston 17 in the compression stroke and the expansion stroke. This gas consists of an air-fuel mixture that leaks in the compression stroke, a combustion gas that leaks in the expansion stroke, and the like, and is called blow-by gas. Blow-by gas can cause engine oil (engine oil) to deteriorate and rust inside the engine 11. Therefore, as shown in FIG. 2, the blow-by gas is returned (returned) to the intake system through the blow-by gas passage 41 of the blow-by gas recirculation device 38 and recombusted in the combustion chamber 21. The crank chamber 37 is a space in which the crankshaft 19 is accommodated, and is a space surrounded by the cylinder block 13, the crankcase 14, the oil pan 15, and the like.

ブローバイガス通路41の一端は、吸気通路22のスロットルバルブ28よりも下流、例えばサージタンク39に接続され、他端はヘッドカバー20、シリンダヘッド16、シリンダブロック13等を通ってクランク室37に接続されている。ブローバイガス還流装置38では、スロットルバルブ28よりも下流で発生する負圧(大気圧を基準としてそれよりも低い圧力)がブローバイガス通路41を通じてクランク室37に作用する。ブローバイガス通路41の途中には、その流路面積を調整する調整弁としてPCVバルブ42が設けられている。PCVバルブ42は、電磁コイル中の可動鉄心が励磁電流により吸引されたり離されたりすることで、この可動鉄心に連結された弁体を開閉する電磁弁からなる。PCVバルブ42では、電磁コイルに対する通電が制御されることにより弁体の位置が変更され、それに伴いブローバイガス通路41の流路面積が調整される。この調整によりブローバイガス通路41を通じてクランク室37から吸気通路22に還流されるブローバイガスの量が変化する。   One end of the blow-by gas passage 41 is connected downstream of the throttle valve 28 in the intake passage 22, for example, to a surge tank 39, and the other end is connected to the crank chamber 37 through the head cover 20, the cylinder head 16, the cylinder block 13, and the like. ing. In the blow-by gas recirculation device 38, a negative pressure (pressure lower than the atmospheric pressure) generated downstream from the throttle valve 28 acts on the crank chamber 37 through the blow-by gas passage 41. A PCV valve 42 is provided in the middle of the blowby gas passage 41 as an adjustment valve for adjusting the flow passage area. The PCV valve 42 is composed of an electromagnetic valve that opens and closes a valve body connected to the movable iron core when the movable iron core in the electromagnetic coil is attracted or separated by an exciting current. In the PCV valve 42, the position of the valve body is changed by controlling energization to the electromagnetic coil, and the flow passage area of the blow-by gas passage 41 is adjusted accordingly. This adjustment changes the amount of blow-by gas that is recirculated from the crank chamber 37 to the intake passage 22 through the blow-by gas passage 41.

また、ブローバイガス還流装置38は、クランク室37内のブローバイガス(特に窒素酸化物NOx)の濃度を下げるべく、エンジン11の外部の空気(新気ともいう)をクランク室37内に導入するための空気導入通路43を備えている。空気導入通路43の一端は吸気通路22のスロットルバルブ28よりも上流に接続され、他端はヘッドカバー20、シリンダヘッド16、シリンダブロック13等を通ってクランク室37に接続されている。   Further, the blow-by gas recirculation device 38 introduces air outside the engine 11 (also referred to as fresh air) into the crank chamber 37 in order to reduce the concentration of blow-by gas (particularly nitrogen oxide NOx) in the crank chamber 37. The air introduction passage 43 is provided. One end of the air introduction passage 43 is connected upstream of the throttle valve 28 in the intake passage 22, and the other end is connected to the crank chamber 37 through the head cover 20, the cylinder head 16, the cylinder block 13, and the like.

このブローバイガス還流装置38によると、例えばエンジン11の負荷に応じてブローバイガス及び新気が図2に示すように流れる。図2中、実線の矢印がブローバイガスの流れを示し、破線の矢印が新気の流れを示している。エンジン11の低負荷時には、スロットルバルブ28よりも下流の負圧がブローバイガス通路41及びPCVバルブ42を通じてクランク室37内に作用する。この負圧により、クランク室37内のブローバイガスがブローバイガス通路41、PCVバルブ42及び吸気通路22を通じて燃焼室21に吸引される。また、前記の負圧により、新気が空気導入通路43を通じてクランク室37内に吸引される。この新気もまた前述したブローバイガスとともにブローバイガス通路41、PCVバルブ42等を通って燃焼室21に吸引される。   According to the blow-by gas recirculation device 38, blow-by gas and fresh air flow as shown in FIG. In FIG. 2, the solid line arrows indicate the flow of blow-by gas, and the broken line arrows indicate the flow of fresh air. When the engine 11 is under a low load, a negative pressure downstream of the throttle valve 28 acts in the crank chamber 37 through the blow-by gas passage 41 and the PCV valve 42. Due to this negative pressure, the blow-by gas in the crank chamber 37 is sucked into the combustion chamber 21 through the blow-by gas passage 41, the PCV valve 42 and the intake passage 22. Also, fresh air is sucked into the crank chamber 37 through the air introduction passage 43 by the negative pressure. This fresh air is also sucked into the combustion chamber 21 through the blow-by gas passage 41, the PCV valve 42 and the like together with the blow-by gas described above.

これに対し、エンジン11の高負荷時にはスロットルバルブ28よりも下流の負圧が小さくなる一方でブローバイガスの発生量が多くなる。このため、ブローバイガスはブローバイガス通路41を通じて吸気通路22のスロットルバルブ28よりも下流に流入するだけでなく、空気導入通路43を逆流して吸気通路22のスロットルバルブ28よりも上流に流入する。   On the other hand, when the engine 11 is at a high load, the negative pressure downstream of the throttle valve 28 is reduced, while the amount of blow-by gas generated is increased. For this reason, the blowby gas not only flows downstream from the throttle valve 28 in the intake passage 22 through the blowby gas passage 41 but also flows backward from the air introduction passage 43 and upstream from the throttle valve 28 in the intake passage 22.

さらに、ブローバイガス通路41及び空気導入通路43の途中に位置するヘッドカバー20内には、ブローバイガスに含まれている油滴やオイルミストをそのブローバイガスから分離するための分離機構が設けられている。この分離機構は、多数の孔を有するバッフルプレート30を構成部品として備えている。この機構によると、クランク室37内のブローバイガスがブローバイガス通路41の一部であるヘッドカバー20内を流れる過程で、バッフルプレート30の孔を通過する。この際、ブローバイガスに含まれている油滴及びオイルミストがバッフルプレート30等に付着して分離される。そして、ブローバイガスから分離されたオイルは、シリンダヘッド16、シリンダブロック13等に設けられたオイル戻し通路(図示略)を通ってクランク室37に戻される。   Further, in the head cover 20 located in the middle of the blow-by gas passage 41 and the air introduction passage 43, a separation mechanism for separating oil droplets and oil mist contained in the blow-by gas from the blow-by gas is provided. . This separation mechanism includes a baffle plate 30 having a large number of holes as a component. According to this mechanism, the blow-by gas in the crank chamber 37 passes through the hole of the baffle plate 30 in the process of flowing through the head cover 20 that is a part of the blow-by gas passage 41. At this time, oil droplets and oil mist contained in the blow-by gas are attached to the baffle plate 30 and separated. The oil separated from the blow-by gas is returned to the crank chamber 37 through an oil return passage (not shown) provided in the cylinder head 16, the cylinder block 13, and the like.

図1に示すように、車両には、エンジン11の運転状態を検出するために各種センサが設けられている。例えば、クランクシャフト19の近傍には、そのクランクシャフト19が一定角度回転する毎にパルス状の信号を発生するクランク角センサ44が設けられている。クランク角センサ44の信号は、クランクシャフト19の回転角度であるクランク角、単位時間当たりのクランクシャフト19の回転速度であるエンジン回転速度の算出等に用いられる。   As shown in FIG. 1, the vehicle is provided with various sensors for detecting the operating state of the engine 11. For example, a crank angle sensor 44 that generates a pulse signal every time the crankshaft 19 rotates by a certain angle is provided in the vicinity of the crankshaft 19. The signal of the crank angle sensor 44 is used for calculating the crank angle that is the rotation angle of the crankshaft 19 and the engine rotation speed that is the rotation speed of the crankshaft 19 per unit time.

吸気通路22内のスロットルバルブ28よりも下流には、吸入空気の圧力(吸気圧)を検出するための吸気圧センサ45が設けられている。アクセルペダル31又はその近傍には、運転者によるアクセルペダル31の踏込み量を検出するアクセルセンサ46が設けられている。スロットルバルブ28の近傍には、スロットル開度を検出するスロットルセンサ47が設けられている。排気通路23の途中には、排気中の酸素濃度を検出する酸素センサ48が設けられている。酸素センサ48の出力信号は、混合気が理論空燃比に対して濃い(リッチ)か、又は薄い(リーン)かの判定に用いられる。   An intake pressure sensor 45 for detecting the pressure of intake air (intake pressure) is provided downstream of the throttle valve 28 in the intake passage 22. An accelerator sensor 46 that detects the amount of depression of the accelerator pedal 31 by the driver is provided at or near the accelerator pedal 31. A throttle sensor 47 that detects the throttle opening is provided in the vicinity of the throttle valve 28. In the middle of the exhaust passage 23, an oxygen sensor 48 for detecting the oxygen concentration in the exhaust is provided. The output signal of the oxygen sensor 48 is used to determine whether the air-fuel mixture is rich (lean) or light (lean) with respect to the stoichiometric air-fuel ratio.

前述した各種センサ44〜48等の検出値に基づき、エンジン11の各部を制御するために、マイクロコンピュータを中心として構成された電子制御装置(Electronic Control Unit :ECU)50が設けられている。ECU50では、中央処理装置(CPU)が、読出し専用メモリ(ROM)に記憶されている制御プログラムや初期データに従って演算処理を行い、その演算結果に基づいて各種制御を実行する。CPUによる演算結果は、ランダムアクセスメモリ(RAM)において一時的に記憶される。さらに、ECU50は、同ECU50に対する電力供給が停止された後にも各種データを記憶保持するバックアップRAMを備えている。   In order to control each part of the engine 11 based on the detection values of the various sensors 44 to 48 described above, an electronic control unit (ECU) 50 configured with a microcomputer as a center is provided. In the ECU 50, a central processing unit (CPU) performs arithmetic processing according to a control program and initial data stored in a read-only memory (ROM), and executes various controls based on the calculation results. The calculation result by the CPU is temporarily stored in a random access memory (RAM). Furthermore, the ECU 50 includes a backup RAM that stores and holds various data even after power supply to the ECU 50 is stopped.

ECU50が行う制御としては、例えばエンジン11の燃料噴射制御、点火時期制御、PCVバルブ42の開弁量制御等が挙げられる。例えば、PCVバルブ42の開弁量制御に際し、エンジン11の通常運転時にはその運転状態に応じた開弁量を算出する。この算出に際しては、例えば、エンジン負荷に対応する吸気圧と開弁量との関係を予め規定した開弁量決定用のマップ(図示略)を参照することができる。そして、このマップから算出した開弁量をPCVバルブ42に指令する指示開弁量とし、この指示開弁量に基づきPCVバルブ42に対する通電を制御する。この通電によりPCVバルブ42の開弁量が調整されて、所望の量のブローバイガスが吸気通路22に還流可能となる。   Examples of the control performed by the ECU 50 include fuel injection control of the engine 11, ignition timing control, valve opening amount control of the PCV valve 42, and the like. For example, when the valve opening amount of the PCV valve 42 is controlled, the valve opening amount corresponding to the operation state is calculated during normal operation of the engine 11. For this calculation, for example, a map (not shown) for determining the valve opening amount that predefines the relationship between the intake pressure corresponding to the engine load and the valve opening amount can be referred to. Then, the valve opening amount calculated from this map is used as an instruction valve opening amount for instructing the PCV valve 42, and energization to the PCV valve 42 is controlled based on the instruction valve opening amount. With this energization, the valve opening amount of the PCV valve 42 is adjusted, and a desired amount of blow-by gas can be recirculated to the intake passage 22.

また、ECU50は燃料噴射制御に際し、混合気を所定の空燃比(濃度状態)で燃焼させる場合、エンジン回転速度及びエンジン負荷といったエンジン11の運転状態に基づき燃料の噴射量(基本噴射量)及び噴射時期をそれぞれ算出する。エンジン負荷は、例えばエンジン11の吸入空気量に関係するパラメータ(スロットル開度、アクセル踏込み量、吸気圧等)に基づき求められる。   Further, when the ECU 50 performs the fuel injection control to burn the air-fuel mixture at a predetermined air-fuel ratio (concentration state), the fuel injection amount (basic injection amount) and the injection are based on the operating state of the engine 11 such as the engine speed and the engine load. Each time is calculated. The engine load is obtained based on, for example, parameters related to the intake air amount of the engine 11 (throttle opening, accelerator depression amount, intake pressure, etc.).

また、ECU50は、エンジン11が暖機完了後の安定した運転状態にある場合、空燃比をその目標値である理論空燃比に的確に合わせ込むための空燃比フィードバック制御を行う。この空燃比フィードバック制御は、上記空燃比が理論空燃比よりもリッチかリーンかによって基本噴射量を増減補正するものであり、次式に従って行われる。   Further, when the engine 11 is in a stable operation state after the warm-up is completed, the ECU 50 performs air-fuel ratio feedback control for accurately matching the air-fuel ratio to the theoretical air-fuel ratio that is the target value. This air-fuel ratio feedback control is to increase or decrease the basic injection amount depending on whether the air-fuel ratio is richer or leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, and is performed according to the following equation.

指示噴射量=基本噴射量・{1+(FAF/100)}・・・(i)
上記式(i)中、「FAF」は空燃比が理論空燃比から過渡的にずれる場合に、そのずれをフィードバック制御を通じて補償するための補正値(フィードバック補正値)である。
Instructed injection amount = Basic injection amount · {1+ (FAF / 100)} (i)
In the above formula (i), “FAF” is a correction value (feedback correction value) for compensating for the deviation through feedback control when the air-fuel ratio shifts transiently from the theoretical air-fuel ratio.

フィードバック補正値FAFは、空燃比が理論空燃比よりもリッチである場合には小さくされる。そして、上記式(i)により算出される指示噴射量に基づき各燃料噴射弁32を駆動制御することで、シリンダ12毎の燃料噴射量が減量補正され、上記空燃比がリーン側に調整される。また、空燃比が理論空燃比よりもリーンである場合には、フィードバック補正値FAFが大きくされる。そして、上記式(i)により算出される指示噴射量に基づき各燃料噴射弁32を駆動制御することで、シリンダ12毎の燃料噴射量が増量補正され、上記空燃比がリッチ側に調整される。   The feedback correction value FAF is made smaller when the air-fuel ratio is richer than the stoichiometric air-fuel ratio. Then, by driving and controlling each fuel injection valve 32 based on the command injection amount calculated by the above formula (i), the fuel injection amount for each cylinder 12 is corrected to decrease, and the air-fuel ratio is adjusted to the lean side. . Further, when the air-fuel ratio is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, the feedback correction value FAF is increased. Then, by driving and controlling each fuel injection valve 32 based on the command injection amount calculated by the above formula (i), the fuel injection amount for each cylinder 12 is corrected to increase, and the air-fuel ratio is adjusted to the rich side. .

このように、エンジン11に供給される混合気の空燃比が酸素センサ48によって検出される酸素濃度に基づき検出され、その検出された空燃比に応じたフィードバック補正値FAFに基づいて基本噴射量が補正される。補正後の燃料噴射量がエンジン11に供給される燃料噴射量(指示噴射量)とされることで、混合気の空燃比が理論空燃比に収束される。このようにして、混合気が所定の濃度状態(空燃比)となるように燃料噴射弁32から燃料が噴射供給される。   As described above, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the engine 11 is detected based on the oxygen concentration detected by the oxygen sensor 48, and the basic injection amount is determined based on the feedback correction value FAF corresponding to the detected air-fuel ratio. It is corrected. By making the corrected fuel injection amount the fuel injection amount (indicated injection amount) supplied to the engine 11, the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is converged to the stoichiometric air-fuel ratio. In this way, the fuel is injected and supplied from the fuel injection valve 32 so that the air-fuel mixture becomes a predetermined concentration state (air-fuel ratio).

ところで、燃料噴射弁32から噴射された燃料がクランク室37内に流入してエンジンオイルに触れると、そのことがエンジンオイルを劣化させる一因となり得る。劣化したエンジンオイルは、ブローバイガスがヘッドカバー20内を通過する際にブローバイガス還流装置38の構成部品、例えばバッフルプレート30等に付着・堆積してスラッジとなる場合がある。ここで、エンジンオイルの劣化は、そのエンジンオイルに触れる燃料の量が多くなるほど進行し、これに伴いスラッジの生成も進行する。   By the way, when the fuel injected from the fuel injection valve 32 flows into the crank chamber 37 and comes into contact with the engine oil, this may be a cause of deteriorating the engine oil. When the blow-by gas passes through the head cover 20, the deteriorated engine oil may adhere to and accumulate on the components of the blow-by gas recirculation device 38, such as the baffle plate 30, and become sludge. Here, the deterioration of the engine oil progresses as the amount of fuel that comes in contact with the engine oil increases, and the generation of sludge also proceeds accordingly.

前記スラッジの生成によりバッフルプレート30の孔の径が小さくなり、いわゆる目詰まりを起こしたような状態が生じ、ブローバイガス通路41の流路面積が小さくなる。しかも、スラッジは一旦生成すると、その生成量が加速度的に増える特性を有する。上記流路面積の縮小により、バッフルプレート30での新気の流通抵抗が大きくなってクランク室37内の圧力が上昇すると、本来ならばPCVバルブ42、ブローバイガス通路41等を通じて吸気通路22に吸引されるべきブローバイガスの一部が、空気導入通路43を通って吸気通路22に戻されることがある。この際、バッフルプレート30によるオイルの分離が行われないままブローバイガスが空気導入通路43に流入する。このため、油滴やオイルミストがブローバイガスの流れに乗って空気導入通路43及び吸気通路22を通じて燃焼室21に吸引されて消費されるばかりか、その燃焼により白煙が生ずるおそれがある。   As a result of the generation of the sludge, the diameter of the hole of the baffle plate 30 is reduced, so that a so-called clogged state occurs, and the flow area of the blow-by gas passage 41 is reduced. Moreover, once the sludge is generated, the amount of generation is increased at an accelerated rate. When the flow resistance of the fresh air in the baffle plate 30 increases and the pressure in the crank chamber 37 rises due to the reduction in the flow path area, if the pressure in the crank chamber 37 rises, the air is normally sucked into the intake passage 22 through the PCV valve 42, the blow-by gas passage 41, and the like. Part of the blowby gas to be performed may be returned to the intake passage 22 through the air introduction passage 43. At this time, blow-by gas flows into the air introduction passage 43 without oil separation by the baffle plate 30. For this reason, oil droplets and oil mist ride on the flow of blow-by gas and are sucked into the combustion chamber 21 through the air introduction passage 43 and the intake passage 22 and consumed, and white smoke may be generated by the combustion.

こうした不具合は、特に、本実施形態のように燃焼室21内に燃料を直接噴射するようにした筒内噴射式のエンジン11で起こりやすい。このタイプのエンジン11では、ポート噴射式のエンジン11に比べて、噴射された燃料噴霧がシリンダ12の壁面に付着しやすく、この付着燃料がピストン17の往復動に伴いピストンリングによってかき落とされる。そして、このかき落とされた燃料がクランク室37内に流入するからである。   Such a problem is particularly likely to occur in the cylinder injection type engine 11 in which fuel is directly injected into the combustion chamber 21 as in the present embodiment. In this type of engine 11, the injected fuel spray easily adheres to the wall surface of the cylinder 12 as compared with the port injection type engine 11, and this attached fuel is scraped off by the piston ring as the piston 17 reciprocates. This is because the scraped fuel flows into the crank chamber 37.

そこで、本実施形態では、こうしたスラッジの生成の進行を抑制するための制御を行うようにしている。次に、この制御の内容について、図3のフローチャートを参照して説明する。   Therefore, in the present embodiment, control for suppressing the progress of the generation of such sludge is performed. Next, the contents of this control will be described with reference to the flowchart of FIG.

ECU50はまずステップ50において、エンジン11が過渡状態ではない、すなわち、定常運転状態であるかどうかを判定する。定常運転状態では燃料噴射量が安定する。ここでは、定常運転状態の一態様であるアイドル状態であるかどうかを判定する。アイドル状態は、例えばエンジン11が作動中でアクセルペダル31が踏まれず車両が停止している状態である。ステップ50の判定条件が満たされていないとこのルーチンを一旦終了し、満たされているとステップ100へ移行する。   In step 50, the ECU 50 first determines whether the engine 11 is not in a transient state, that is, whether it is in a steady operation state. In a steady operation state, the fuel injection amount is stable. Here, it is determined whether or not the engine is in an idle state, which is an aspect of the steady operation state. The idle state is a state in which, for example, the engine 11 is operating and the accelerator pedal 31 is not depressed and the vehicle is stopped. If the determination condition of step 50 is not satisfied, this routine is once ended, and if it is satisfied, the routine proceeds to step 100.

ステップ100では、前述した開弁量決定用のマップを用いることなく、指示開弁量を「0」として設定し、この指示開弁量に基づきPCVバルブ42に対する通電を制御する。この制御によりPCVバルブ42が強制的に閉弁されてブローバイガス通路41が閉鎖される。吸気圧(負圧)がクランクケース14に作用しなくなり、ブローバイガスの吸気通路22への還流が停止する。ブローバイガス中の燃料が燃焼室21に還流されなくなるため、その燃焼室21には燃料噴射弁32から噴射された燃料のみが供給されることとなる。そして、ステップ100の処理を経た後に、ステップ150において、前記PCVバルブ42の閉弁時における燃料噴射弁32に対する指示噴射量を指示噴射量Q1としてメモリ(RAM)に記憶する。   In step 100, the command valve opening amount is set to “0” without using the aforementioned valve opening amount determination map, and the energization to the PCV valve 42 is controlled based on the command valve opening amount. By this control, the PCV valve 42 is forcibly closed and the blow-by gas passage 41 is closed. The intake pressure (negative pressure) does not act on the crankcase 14, and the return of the blow-by gas to the intake passage 22 stops. Since the fuel in the blow-by gas is not recirculated to the combustion chamber 21, only the fuel injected from the fuel injection valve 32 is supplied to the combustion chamber 21. Then, after the processing in step 100, in step 150, the command injection amount for the fuel injection valve 32 when the PCV valve 42 is closed is stored in the memory (RAM) as the command injection amount Q1.

次に、ステップ200において、前述した開弁量決定用のマップを用いることなく、指示開弁量を予め定められた値に設定し、この指示開弁量に基づきPCVバルブ42に対する通電を制御する。この制御によりPCVバルブ42が所定開度に強制的に開弁されてブローバイガス通路41が開放され、クランク室37内のブローバイガスがブローバイガス通路41を通じて吸気通路22に吸引される。ブローバイガス中に燃料が含まれていれば、燃料噴射弁32からの噴射燃料に加え、そのブローバイガス中の燃料が燃焼室21に供給される。   Next, in step 200, the command valve opening amount is set to a predetermined value without using the aforementioned valve opening amount determination map, and the energization to the PCV valve 42 is controlled based on the command valve opening amount. . By this control, the PCV valve 42 is forcibly opened to a predetermined opening, the blow-by gas passage 41 is opened, and the blow-by gas in the crank chamber 37 is sucked into the intake passage 22 through the blow-by gas passage 41. If fuel is contained in the blow-by gas, the fuel in the blow-by gas is supplied to the combustion chamber 21 in addition to the fuel injected from the fuel injection valve 32.

この際、燃料噴射制御により同一のエンジン運転条件(アイドル状態)のもと、燃料の還流の有無に拘らず混合気が同一の濃度状態(空燃比)となるように燃料噴射弁32から燃料が噴射供給される。ここでは、フィードバック補正値FAFがPCVバルブ42の閉弁時の値と同一となるように指示噴射量が減量される。そして、ステップ200の処理を経た後に、ステップ250において、前記PCVバルブ42の開弁時における燃料噴射弁32に対する指示噴射量を指示噴射量Q2としてメモリ(RAM)に記憶する。   At this time, under the same engine operating condition (idle state) by the fuel injection control, the fuel is injected from the fuel injection valve 32 so that the air-fuel mixture becomes the same concentration state (air-fuel ratio) regardless of the presence or absence of fuel recirculation. It is supplied by injection. Here, the command injection amount is reduced so that the feedback correction value FAF becomes the same as the value when the PCV valve 42 is closed. Then, after the processing of step 200, in step 250, the command injection amount for the fuel injection valve 32 when the PCV valve 42 is opened is stored in the memory (RAM) as the command injection amount Q2.

次に、ステップ300において、前記ステップ150での指示噴射量Q1と前記ステップ250での指示噴射量Q2との偏差を求め、この偏差を、ブローバイガスとともに吸気系に還流される燃料量ΔQとする。   Next, in step 300, a deviation between the command injection amount Q1 in step 150 and the command injection amount Q2 in step 250 is obtained, and this deviation is used as the fuel amount ΔQ recirculated to the intake system together with the blow-by gas. .

続いて、ステップ350において、前記ステップ300で求めた燃料量ΔQについて、過去n(nは自然数)回の制御周期における平均値ΔQave を算出する。そして、ステップ400において前記平均値ΔQave の積算値を算出する。具体的には、前回の制御周期までの積算値である燃料量積算値TQに対し、今回の制御周期における前記ステップ350での平均値ΔQave を加算し、その加算結果を今回制御周期での燃料量積算値TQとして設定する。   Subsequently, in step 350, the average value ΔQave in the control cycle of the past n (n is a natural number) is calculated for the fuel amount ΔQ obtained in step 300. In step 400, an integrated value of the average value ΔQave is calculated. Specifically, the average value ΔQave in the step 350 in the current control cycle is added to the fuel amount integrated value TQ that is the integrated value up to the previous control cycle, and the addition result is the fuel in the current control cycle. It is set as the amount integrated value TQ.

次に、ステップ450において、前記ステップ400での燃料量積算値TQが判定値αよりも多いかどうかを判定する。判定値αはスラッジが生成しているかどうかを判断する際の基準となるものであり、実験等により得られた値に基づいて設定されている。すなわち、車両の使用開始(新車時)から通算してどれ位の量の燃料が吸気通路22に還流された場合にスラッジが生成されるかについて調べられ、得られた燃料量をもとに判定値αが設定されている。そして、ステップ450の判定条件が満たされていない(TQ≦α)と、ステップ550において、前述した開弁量決定用のマップを用い、そのときのエンジン11の運転状態に応じた開弁量を算出し、その開弁量を指示開弁量として設定する。すなわち、通常運転時と同様にして指示開弁量を算出及び設定する。   Next, in step 450, it is determined whether or not the fuel amount integrated value TQ in step 400 is larger than the determination value α. The determination value α serves as a reference for determining whether sludge is generated, and is set based on a value obtained through experiments or the like. That is, it is examined how much fuel is added to the intake passage 22 from the start of use of the vehicle (at the time of a new vehicle) and sludge is generated, and a determination is made based on the obtained fuel amount. The value α is set. If the determination condition in step 450 is not satisfied (TQ ≦ α), in step 550, the above-described map for determining the valve opening amount is used, and the valve opening amount corresponding to the operating state of the engine 11 at that time is calculated. Calculate and set the valve opening amount as the indicated valve opening amount. That is, the command valve opening amount is calculated and set in the same manner as during normal operation.

これに対し、ステップ450の判定条件が満たされている(TQ>α)と、ステップ500へ移行し、前記ステップ450と同様にしてマップから算出して得た開弁量に所定値Aを加算し、その加算結果を指示開弁量として設定する。ここで、所定値Aは、PCVバルブ42を通常運転時よりも大きく開弁させるために用いられるものであり、正の値を採る。   On the other hand, when the determination condition of step 450 is satisfied (TQ> α), the process proceeds to step 500, and the predetermined value A is added to the valve opening amount calculated from the map in the same manner as in step 450. Then, the addition result is set as the indicated valve opening amount. Here, the predetermined value A is used to open the PCV valve 42 more greatly than during normal operation, and takes a positive value.

そして、前記のようにしてステップ500又は550で指示開弁量を算出した後にステップ600へ移行し、その指示開弁量に基づいてPCVバルブ42に対する通電を制御する。ステップ600の処理が、前記ステップ550を経た後のものである場合には、PCVバルブ42がそのときのエンジン11の運転状態に応じて開弁量にて開弁される。これに対し、ステップ600の処理が、前記ステップ500を経た後のものである場合には、PCVバルブ42がそのときのエンジン11の運転状態に応じた値よりも大きく開弁される。この開弁によりブローバイガス通路41の流路面積が増大する。これに伴いブローバイガス通路41を流れることの可能な流体(ブローバイガス、新気等)の量が増え、クランク室37内の燃料濃度が低下する。そして、ステップ600の処理を経た後にこのルーチンを終了する。   Then, after calculating the instruction valve opening amount in step 500 or 550 as described above, the process proceeds to step 600, and the energization to the PCV valve 42 is controlled based on the instruction valve opening amount. If the process of step 600 is after step 550, the PCV valve 42 is opened with a valve opening amount according to the operating state of the engine 11 at that time. On the other hand, if the process of step 600 is after the process of step 500, the PCV valve 42 is opened larger than the value corresponding to the operating state of the engine 11 at that time. By opening the valve, the flow area of the blow-by gas passage 41 is increased. Accordingly, the amount of fluid (blowby gas, fresh air, etc.) that can flow through the blowby gas passage 41 increases, and the fuel concentration in the crank chamber 37 decreases. Then, after the processing of step 600, this routine is finished.

上述したルーチンにおいては、ECU50によるステップ50〜450の処理が推定手段に相当し、ステップ500の処理が燃料濃度低下制御手段に相当する。
以上詳述した第1実施形態によれば次の効果が得られる。
In the routine described above, the processing of steps 50 to 450 by the ECU 50 corresponds to estimation means, and the processing of step 500 corresponds to fuel concentration reduction control means.
According to the first embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.

(1)エンジンオイルの劣化に伴うスラッジの生成を、クランク室37内に流入し、かつブローバイガスとともに吸気通路22に還流される燃料に基づいて推定する。そして、スラッジの生成を推定すると、エンジン11の作動を制御し、クランク室37内における燃料の濃度を低下させるようにしている。具体的には、ブローバイガスの流路面積がそのときのエンジン11の運転状態に応じた流路面積よりも大きくなるようにPCVバルブ42の開弁量を増加させ、クランク室37からブローバイガス通路41を通じて吸気通路22に還流される新気の量を増大させている。ここでクランク室37内の燃料の量が一定であるとすると、新気の量が増大された分、クランク室37内における燃料濃度が低下する。そして、この濃度低下に伴い、エンジンオイルに触れる燃料の量を少なくして、その燃料によるエンジンオイルの劣化の進行を抑制することができる。   (1) The generation of sludge accompanying engine oil deterioration is estimated based on the fuel that flows into the crank chamber 37 and returns to the intake passage 22 together with the blow-by gas. When the generation of sludge is estimated, the operation of the engine 11 is controlled to reduce the fuel concentration in the crank chamber 37. Specifically, the valve opening amount of the PCV valve 42 is increased so that the flow passage area of the blow-by gas becomes larger than the flow passage area according to the operating state of the engine 11 at that time, and the blow-by gas passage from the crank chamber 37 is increased. The amount of fresh air recirculated to the intake passage 22 through 41 is increased. Here, assuming that the amount of fuel in the crank chamber 37 is constant, the fuel concentration in the crank chamber 37 decreases by the amount of increase in the amount of fresh air. As the concentration decreases, the amount of fuel that comes into contact with the engine oil can be reduced, and the progress of deterioration of the engine oil due to the fuel can be suppressed.

これに伴いスラッジの生成によりブローバイガス通路41の流路面積が小さくなることに起因する不具合、すなわち、油滴やオイルミストがブローバイガスとともに空気導入通路43及び吸気通路22を通じて燃焼室21に吸引されて消費され、またその燃焼により白煙が生ずる現象を抑制することができる。   Along with this, a problem due to the reduction of the flow passage area of the blow-by gas passage 41 due to the generation of sludge, that is, oil droplets and oil mist are sucked into the combustion chamber 21 through the air introduction passage 43 and the intake passage 22 together with the blow-by gas. It is possible to suppress the phenomenon that white smoke is generated by the combustion.

(2)エンジンオイルに触れる燃料の量と、クランク室37内に流入して吸気通路22に還流される燃料の量の積算値との間には相関関係が見られる。積算値が多いことは、吸気通路22に還流される燃料の量が多いこと、すなわちエンジン11内を通過する途中でエンジンオイルに触れる燃料の量が多いことを意味する。このため、積算値が多くなるに従いエンジンオイルの劣化が進行することとなる。   (2) There is a correlation between the amount of fuel that comes into contact with the engine oil and the integrated value of the amount of fuel that flows into the crank chamber 37 and returns to the intake passage 22. A large integrated value means that the amount of fuel recirculated to the intake passage 22 is large, that is, the amount of fuel that comes into contact with engine oil while passing through the engine 11 is large. For this reason, the deterioration of the engine oil proceeds as the integrated value increases.

この点、第1実施形態では、クランク室37から吸気通路22に還流される燃料量の積算値(燃料量積算値TQ)が所定の判定値αよりも多いこと(ステップ450:YES)を条件として、スラッジが生成していると推定するようにしている。従って、判定値αを適切な値に設定することにより、上記燃料量積算値TQと判定値αとの比較を通じて、スラッジが生成しているかどうかを推定することができる。   In this regard, in the first embodiment, the condition is that the integrated value of the amount of fuel recirculated from the crank chamber 37 to the intake passage 22 (fuel amount integrated value TQ) is larger than the predetermined determination value α (step 450: YES). The sludge is estimated to be generated. Therefore, by setting the determination value α to an appropriate value, it is possible to estimate whether sludge is generated through a comparison between the fuel amount integrated value TQ and the determination value α.

(3)同一のエンジン運転条件下では燃料の還流の有無に拘らず混合気が同一の濃度状態(空燃比)となるように燃料噴射量(指示噴射量)が制御されることに着目し、PCVバルブ42を同一のエンジン運転条件下で閉弁及び開弁させている。そして、PCVバルブ42の閉弁時における指示噴射量Q1と、開弁時における指示噴射量Q2との偏差を求めている。そのため、この偏差を用いることで、クランク室37から吸気通路22に還流される燃料量ΔQを精度よく算出することができる。   (3) Focusing on the fact that the fuel injection amount (indicated injection amount) is controlled so that the air-fuel mixture has the same concentration state (air-fuel ratio) regardless of the presence or absence of fuel recirculation under the same engine operating conditions, The PCV valve 42 is closed and opened under the same engine operating conditions. Then, the deviation between the command injection amount Q1 when the PCV valve 42 is closed and the command injection amount Q2 when the valve is opened is obtained. Therefore, by using this deviation, the fuel amount ΔQ recirculated from the crank chamber 37 to the intake passage 22 can be accurately calculated.

(4)定常運転状態の一態様であるアイドル状態では、過渡状態に比較して、燃料噴射弁32から噴射供給される燃料の量が安定している。この点、第1実施形態では、エンジン11の運転状態がアイドル状態であることを上記(3)におけるエンジン運転条件とし、このアイドル状態下でPCVバルブ42を開閉させ、指示噴射量Q1,Q2の偏差を求めている。このため、吸気通路22に還流される燃料量をより精度よく算出することができる。   (4) In the idle state, which is an aspect of the steady operation state, the amount of fuel supplied from the fuel injection valve 32 is more stable than in the transient state. In this regard, in the first embodiment, the engine operating condition in the above (3) is that the operating state of the engine 11 is in the idle state, and the PCV valve 42 is opened and closed under this idle state, and the command injection amounts Q1 and Q2 are set. Find the deviation. For this reason, the amount of fuel recirculated to the intake passage 22 can be calculated more accurately.

(5)燃料量積算値TQの算出に際し、単にエンジン11がアイドル状態になる毎に求めた燃料量ΔQを前回値に加算するのではなく、過去n回の燃料量ΔQの平均値ΔQave を加算するようにしている。このため、燃料量ΔQにばらつきがあっても、そのばらつきが燃料量積算値TQに及ぼす影響を小さくすることができる。   (5) When calculating the fuel amount integrated value TQ, the average value ΔQave of the past n fuel amounts ΔQ is added instead of adding the fuel amount ΔQ obtained every time the engine 11 is in an idle state to the previous value. Like to do. For this reason, even if the fuel amount ΔQ varies, the influence of the variation on the fuel amount integrated value TQ can be reduced.

(第2実施形態)
次に、本発明を具体化した第2実施形態について説明する。第2実施形態は、前述したクランク室37内に流入する燃料に加え、排気中に含まれ、かつクランク室37内に流入する微粒子物質PMもまたエンジンオイルを劣化させる一因となっていることから、この要素をスラッジ生成の推定に反映させようとするものである。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment embodying the present invention will be described. In the second embodiment, in addition to the fuel flowing into the crank chamber 37 described above, the particulate matter PM contained in the exhaust gas and flowing into the crank chamber 37 also contributes to deterioration of the engine oil. Therefore, this element is to be reflected in the estimation of sludge generation.

第2実施形態の第1実施形態との構成上の相違点は、図1において二点鎖線で示すように、排気中に含まれる微粒子物質PMを検出する検出手段として、光透過式のPMセンサ49が排気通路23の途中に設けられていることである。   The difference in configuration of the second embodiment from the first embodiment is that, as shown by a two-dot chain line in FIG. 1, as a detecting means for detecting the particulate matter PM contained in the exhaust gas, a light transmission type PM sensor. 49 is provided in the middle of the exhaust passage 23.

また、ECU50による制御上の相違点は、PMセンサ49によって検出された微粒子物質PMを、前述したスラッジ生成の推定に反映していることである。そのために、微粒子物質PMの量を積算する処理を加えている。図4のフローチャートはこの処理の手順を示しており、所定時間が経過する毎に実行される。この処理が開始されると、ECU50は、まずステップ1000において、PMセンサ49によって検出されたPM量QPMを読込む。続いて、ステップ1100においてPM量QPMの積算値を算出する。具体的には、前回の制御周期までの積算値であるPM量積算値TPMに対し、今回の制御周期における前記ステップ1000でのPM量QPMを加算し、その加算結果を今回制御周期でのPM量積算値TPMとして設定し、メモリ(バックアップRAM)に記憶する。そして、ステップ1100の処理を経た後にこのルーチンを終了する。従って、このルーチンが繰り返される毎にPM量積算値TPMが増加してゆくこととなる。   The difference in control by the ECU 50 is that the particulate matter PM detected by the PM sensor 49 is reflected in the estimation of sludge generation described above. Therefore, a process for integrating the amount of the particulate matter PM is added. The flowchart of FIG. 4 shows the procedure of this process, which is executed every time a predetermined time elapses. When this process is started, the ECU 50 first reads the PM amount QPM detected by the PM sensor 49 in step 1000. Subsequently, in step 1100, an integrated value of the PM amount QPM is calculated. Specifically, the PM amount QPM in step 1000 in the current control cycle is added to the PM amount integrated value TPM that is the integrated value up to the previous control cycle, and the addition result is the PM in the current control cycle. The amount integrated value TPM is set and stored in the memory (backup RAM). Then, after the processing of step 1100, this routine is terminated. Therefore, each time this routine is repeated, the PM amount integrated value TPM increases.

このPM量積算値TPMをスラッジ生成の推定に反映するために、前述した図3におけるステップ450の処理後に図5に示すステップ460の処理を行う。具体的には、図3のルーチンにおけるステップ50〜400の処理を実行した後、ステップ450の判定条件が満たされている(TQ>α)と、図5のステップ460においてPM量積算値TPMが判定値βよりも多いかどうかを判定する。判定値βはスラッジが生成しているかどうかを判断する際の基準となるものであり、実験等により得られた値に基づいて設定されている。すなわち、車両の使用開始(新車時)から通算してどれ位の量の微粒子物質PMが発生するとスラッジが生成されるかについて調べられ、得られたPM量QPMをもとに判定値βが設定されている。ステップ460の判定条件が満たされていると、すなわち、燃料量積算値TQが判定値αよりも多いことに加え、PM量積算値TPMが判定値βよりも多いと、ステップ500へ移行する。これに対し、ステップ460の判定条件が満たされていない(TPM≦β)と、前述したステップ450の判定条件が満たされていない場合(TQ≦α)と同様に、ステップ550へ移行する。ステップ500,550の各処理の内容は第1実施形態で説明したものと同じである。   In order to reflect this PM amount integrated value TPM in the estimation of sludge generation, the processing in step 460 shown in FIG. 5 is performed after the processing in step 450 in FIG. 3 described above. Specifically, after the processing of steps 50 to 400 in the routine of FIG. 3 is executed, if the determination condition of step 450 is satisfied (TQ> α), the PM amount integrated value TPM is calculated in step 460 of FIG. It is determined whether there is more than the determination value β. The determination value β serves as a reference for determining whether sludge is generated, and is set based on a value obtained through experiments or the like. That is, the amount of particulate matter PM generated from the start of use of the vehicle (at the time of a new vehicle) is examined to generate sludge, and the determination value β is set based on the obtained PM amount QPM. Has been. If the determination condition in step 460 is satisfied, that is, if the fuel amount integrated value TQ is larger than the determination value α and the PM amount integrated value TPM is larger than the determination value β, the process proceeds to step 500. In contrast, if the determination condition of step 460 is not satisfied (TPM ≦ β) and the determination condition of step 450 described above is not satisfied (TQ ≦ α), the process proceeds to step 550. The contents of each processing in steps 500 and 550 are the same as those described in the first embodiment.

従って、第2実施形態によれば、前述した(1)〜(5)の効果に加え、次の効果が得られる。
(6)排気中の微粒子物質PMの量をPMセンサ49によって検出し、ブローバイガスとともに吸気通路22に還流される燃料に加え、この微粒子物質PMの量(QPM)をスラッジ生成の判断に反映させている。このため、燃料量のみに基づいてスラッジ生成を推定する場合に比べ推定精度を一層高めることができる。
Therefore, according to the second embodiment, in addition to the effects (1) to (5) described above, the following effects can be obtained.
(6) The amount of particulate matter PM in the exhaust gas is detected by the PM sensor 49, and in addition to the fuel recirculated to the intake passage 22 together with the blow-by gas, this amount of particulate matter PM (QPM) is reflected in the judgment of sludge generation. ing. For this reason, the estimation accuracy can be further increased as compared with the case where sludge generation is estimated based only on the fuel amount.

(7)エンジンオイルに触れる微粒子物質PMの量と、排気に含まれる微粒子物質PMの量の積算値(PM量積算値TPM)との間には相関関係が見られる。PM量積算値TPMが多いことは、ブローバイガスとともにクランク室37内に流入してエンジンオイルに触れた微粒子物質PMの量が多いことを意味する。このため、PM量積算値TPMが多くなるに従い上記のようにエンジンオイルの劣化が進行していることとなる。   (7) There is a correlation between the amount of the particulate matter PM that comes into contact with the engine oil and the integrated value of the amount of the particulate matter PM contained in the exhaust (PM amount integrated value TPM). A large PM amount integrated value TPM means that the amount of particulate matter PM flowing into the crank chamber 37 together with the blow-by gas and touching the engine oil is large. For this reason, as the PM amount integrated value TPM increases, the deterioration of the engine oil proceeds as described above.

この点、第2実施形態では、PM量積算値TPMが判定値βよりも多いことを、スラッジが生成されている旨の推定をする際の条件に加えている。従って、判定値βを適切な値に設定してPM量積算値TPMと判定値βとの比較を行うことで、上記(6)の効果を確実なものとすることができる。   In this regard, in the second embodiment, the fact that the PM amount integrated value TPM is larger than the determination value β is added to the condition for estimating that sludge is generated. Therefore, by setting the determination value β to an appropriate value and comparing the PM amount integrated value TPM with the determination value β, the effect of the above (6) can be ensured.

(第3実施形態)
次に、本発明を具体化した第3実施形態について説明する。第3実施形態はPMセンサ49によるPM量QPMをスラッジ生成の推定に反映させる手法が第2実施形態と相違している。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment embodying the present invention will be described. The third embodiment is different from the second embodiment in a method of reflecting the PM amount QPM by the PM sensor 49 in the estimation of sludge generation.

第3実施形態では、PM量QPMを積算する図4の処理に代えて、PM量QPMが所定値Xよりも多い状態の積算時間を求めるようにしている。所定値Xは、スラッジの生成に影響を及ぼす微粒子物質PMの量に基づいて設定されている。図6のフローチャートはこの処理の手順を示しており、所定時間が経過する毎に実行される。   In the third embodiment, instead of the process of FIG. 4 in which the PM amount QPM is integrated, the integration time in a state where the PM amount QPM is greater than the predetermined value X is obtained. The predetermined value X is set based on the amount of the particulate matter PM that affects the generation of sludge. The flowchart of FIG. 6 shows the procedure of this process, which is executed every time a predetermined time elapses.

この処理が開始されると、ECU50はまずステップ1000において、PMセンサ49によって検出されたPM量QPMを読込む。続いて、ステップ1200においてPM量QPMが所定値Xよりも多いかどうかを判定する。この判定条件が満たされている(QPM>X)と、微粒子物質PMがエンジンオイルを劣化させてスラッジの生成に影響を及ぼすと考えられることからステップ1300へ移行し、カウンタCを所定値(例えば「1」)インクリメントする。このカウンタCによるカウント値は、PM量QPMが所定値Xよりも多い状態の積算時間に相当する。つまり、このカウンタCによって積算時間を計時するようにしている。そして、ステップ1300の処理を経た後にこのルーチンを終了する。また、前記ステップ1200の判定条件が満たされていないと、微粒子物質PMの量がエンジンオイルの劣化、ひいてはスラッジの生成に影響を及ぼすほどの量ではないと考えられることから、ステップ1300の処理を経ることなくこのルーチンを終了する。   When this process is started, the ECU 50 first reads the PM amount QPM detected by the PM sensor 49 in step 1000. Subsequently, at step 1200, it is determined whether or not the PM amount QPM is larger than a predetermined value X. If this determination condition is satisfied (QPM> X), it is considered that the particulate matter PM deteriorates the engine oil and affects the generation of sludge. Therefore, the process proceeds to step 1300 and the counter C is set to a predetermined value (for example, “1”) Increment. The count value by the counter C corresponds to an integration time in a state where the PM amount QPM is larger than the predetermined value X. That is, the counter C measures the accumulated time. Then, after the processing of step 1300, this routine is finished. Further, if the determination condition of step 1200 is not satisfied, it is considered that the amount of the particulate matter PM is not an amount that affects the deterioration of engine oil, and hence the generation of sludge. This routine is finished without passing.

前記PM量積算値TPMに代えてカウンタCの値をスラッジ生成の推定に反映するために、前述した図3におけるステップ450の処理後に図7に示すステップ470の処理を行う。具体的には、図3のルーチンにおけるステップ50〜400の処理を実行した後、ステップ450の判定条件が満たされている(TQ>α)と、図7のステップ470においてカウンタCが判定値γよりも多いかどうかを判定する。ここで、カウンタCの値は前述したように、微粒子物質PMが所定値よりも多い状態の積算時間に相当し、また判定値γは、この積算時間からスラッジが生成しているかどうかを判定するための判定時間に相当する。判定時間はスラッジが生成しているかどうかを判断する際の基準となるものであり、実験等により得られた値に基づいて設定されている。すなわち、車両の使用開始(新車時)から、微粒子物質PMの所定値Xよりも多い状態が通算してどれ位の時間発生した場合にスラッジが生成されるかについて調べられ、得られた時間をもとに判定時間が設定されている。   In order to reflect the value of the counter C in the estimation of sludge generation instead of the PM amount integrated value TPM, the process of step 470 shown in FIG. 7 is performed after the process of step 450 in FIG. Specifically, after the processing of steps 50 to 400 in the routine of FIG. 3 is executed, if the determination condition of step 450 is satisfied (TQ> α), the counter C in step 470 of FIG. Determine whether there are more. Here, as described above, the value of the counter C corresponds to the accumulated time when the particulate matter PM is larger than the predetermined value, and the determination value γ determines whether sludge is generated from the accumulated time. This corresponds to the determination time. The determination time is a reference for determining whether sludge is generated, and is set based on a value obtained through experiments or the like. In other words, from the start of use of the vehicle (at the time of a new vehicle), it is investigated how long the total state of the particulate matter PM exceeding the predetermined value X is generated and sludge is generated. The determination time is set based on the original.

前記ステップ470の判定条件が満たされていると、すなわち、燃料量積算値TQが判定値αよりも多いことに加え、カウンタCの値が判定値γよりも多い(積算時間が判定時間よりも長い)と、ステップ500へ移行する。これに対し、ステップ470の判定条件が満たされていない(C≦γ)と、前述したステップ450の判定条件が満たされていない場合(TQ≦α)と同様に、ステップ550へ移行する。ステップ500,550の各処理の内容は第1実施形態で説明したものと同じである。   If the determination condition of step 470 is satisfied, that is, the fuel amount integrated value TQ is larger than the determination value α, the value of the counter C is larger than the determination value γ (the integrated time is longer than the determination time). If long, the process proceeds to step 500. In contrast, if the determination condition of step 470 is not satisfied (C ≦ γ) and the determination condition of step 450 described above is not satisfied (TQ ≦ α), the process proceeds to step 550. The contents of each processing in steps 500 and 550 are the same as those described in the first embodiment.

従って、第2実施形態によれば、前述した(1)〜(6)の効果に加え、次の効果が得られる。
(8)エンジンオイルに触れる微粒子物質PMの量と、排気に含まれる微粒子物質PMの量が所定値よりも多い状態の積算時間との間には相関関係が見られる。積算時間が長いことは、ブローバイガスとともにクランク室37内に流入してエンジンオイルに触れる微粒子物質PMの量が多いことを意味する。このため、積算時間が長くなるに従い上記のようにエンジンオイルの劣化が進行していることとなる。
Therefore, according to the second embodiment, in addition to the effects (1) to (6) described above, the following effects can be obtained.
(8) There is a correlation between the amount of the particulate matter PM that comes into contact with the engine oil and the accumulated time when the amount of the particulate matter PM contained in the exhaust is greater than a predetermined value. The long integration time means that the amount of particulate matter PM flowing into the crank chamber 37 together with the blow-by gas and touching the engine oil is large. For this reason, as the integration time becomes longer, the deterioration of the engine oil is progressing as described above.

この点、第3実施形態では、PM量QPMが所定値Xよりも多い状態の積算時間が判定時間よりも長いこと(ステップ470:YES)を、スラッジが生成されている旨の推定をする際の条件に加えている。従って、判定時間(判定値γ)を適切な値に設定して積算時間と判定時間との比較を行うことで、前述した(6)の効果が確実なものとなる。   In this regard, in the third embodiment, when estimating that sludge is generated, the accumulated time in a state where the PM amount QPM is greater than the predetermined value X is longer than the determination time (step 470: YES). In addition to the conditions. Therefore, by setting the determination time (determination value γ) to an appropriate value and comparing the accumulated time and the determination time, the effect (6) described above can be ensured.

なお、本発明は次に示す別の実施形態に具体化することができる。
・ブローバイガス通路41に目詰り検出用のセンサを設け、このセンサの検出値に基づきスラッジの生成を判定してもよい。
Note that the present invention can be embodied in another embodiment described below.
A sensor for detecting clogging may be provided in the blow-by gas passage 41, and the generation of sludge may be determined based on the detection value of this sensor.

・同一のエンジン運転条件下でPCVバルブ42を閉弁及び開弁させ、閉弁時のフィードバック補正値FAFと、開弁時のフィードバック補正値FAFとの偏差ΔFAFを求め、この偏差ΔFAFに基づき、吸気通路22に還流される燃料量を求めてもよい。前述したようにフィードバック補正値FAFと、指示噴射量及び基本噴射量との間には一定の関係があることから、この関係に基づき上記のように偏差ΔFAFから燃料量を求めることは可能である。   The PCV valve 42 is closed and opened under the same engine operating conditions, and a deviation ΔFAF between the feedback correction value FAF when the valve is closed and the feedback correction value FAF when the valve is opened is obtained. Based on this deviation ΔFAF, The amount of fuel recirculated to the intake passage 22 may be obtained. As described above, since there is a fixed relationship between the feedback correction value FAF, the command injection amount, and the basic injection amount, it is possible to obtain the fuel amount from the deviation ΔFAF based on this relationship as described above. .

・エンジン11がアイドル状態以外の状態にあることをエンジン運転条件とし、PCVバルブ42をこの同一のエンジン運転条件下で閉弁及び開弁させ、その閉弁時における指示噴射量Q1と開弁時における指示噴射量Q2との偏差を吸気系に還流される燃料量ΔQとしてもよい。この場合、アイドル状態以外の定常運転状態であることをエンジン運転条件とすることが望ましい。アイドル状態と同様、燃料噴射量が安定しているからである。このように変更しても、指示噴射量Q1,Q2の偏差から吸気通路22に還流される燃料量をより精度よく算出することができる。   The engine operating condition is that the engine 11 is in a state other than the idle state, and the PCV valve 42 is closed and opened under the same engine operating condition, and the indicated injection amount Q1 at the time of closing and the valve opening time. The deviation from the commanded injection amount Q2 at may be the fuel amount ΔQ recirculated to the intake system. In this case, it is desirable that the engine operating condition is a steady operating state other than the idle state. This is because the fuel injection amount is stable as in the idle state. Even if such a change is made, the amount of fuel recirculated to the intake passage 22 can be calculated more accurately from the deviation between the commanded injection amounts Q1 and Q2.

・図3において、ステップ350の処理を省略してもよい。この場合、ステップ400の処理として、平均値ΔQave に代えて、ステップ300で求めた燃料量ΔQを、前回の燃料量積算値TQに加算してもよい。   In FIG. 3, the process of step 350 may be omitted. In this case, as a process of step 400, the fuel amount ΔQ obtained in step 300 may be added to the previous fuel amount integrated value TQ instead of the average value ΔQave.

・PMセンサ49をクランクケース14等に取付け、クランク室37内の微粒子物質PMの量を検出するようにしてもよい。   A PM sensor 49 may be attached to the crankcase 14 or the like to detect the amount of particulate matter PM in the crank chamber 37.

第1実施形態におけるエンジンの制御装置についてその構成を示す略図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Schematic which shows the structure about the control apparatus of the engine in 1st Embodiment. ブローバイガス還流装置の構成を示す略図。The schematic diagram which shows the structure of a blow-by gas recirculation apparatus. スラッジ生成の進行を抑制する制御の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of control which suppresses progress of sludge production | generation. 第2実施形態においてPM量積算値TPMを算出する手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure which calculates PM amount integrated value TPM in 2nd Embodiment. スラッジ生成の進行を抑制する制御の手順に関し、図3との相違箇所を示すフローチャート。The flowchart which shows a different part from FIG. 3 regarding the procedure of control which suppresses progress of sludge production | generation. 第3実施形態において積算時間を算出する手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure which calculates integration time in 3rd Embodiment. スラッジ生成の進行を抑制する制御の手順に関し、図3との相違箇所を示すフローチャート。The flowchart which shows a different part from FIG. 3 regarding the procedure of control which suppresses progress of sludge production | generation.

符号の説明Explanation of symbols

11…エンジン(内燃機関)、21…燃焼室、32…燃料噴射弁、37…クランク室、38…ブローバイガス還流装置、41…ブローバイガス通路、42…PCVバルブ(調整弁)、49…PMセンサ(検出手段)、50…ECU(推定手段、燃料濃度低下制御手段)、C…積算時間を求めるためのカウンタ、PM…微粒子物質、Q1,Q2…指示噴射量、ΔQ…燃料量、TQ…燃料量積算値、α,β…判定値、γ…判定値(判定時間に相当)、X…所定値。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Engine (internal combustion engine), 21 ... Combustion chamber, 32 ... Fuel injection valve, 37 ... Crank chamber, 38 ... Blow-by gas recirculation device, 41 ... Blow-by gas passage, 42 ... PCV valve (regulation valve), 49 ... PM sensor (Detection means), 50 ... ECU (estimation means, fuel concentration lowering control means), C ... counter for obtaining the accumulated time, PM ... particulate matter, Q1, Q2 ... indicated injection amount, ΔQ ... fuel amount, TQ ... fuel Quantity integrated value, α, β: determination value, γ: determination value (corresponding to determination time), X: predetermined value.

Claims (9)

燃焼室からクランク室へ漏出したブローバイガスをブローバイガス通路を通じて吸気系へ還流させるブローバイガス還流装置を備えた内燃機関に用いられるものであって、
前記内燃機関における機関オイルの劣化に伴うスラッジの生成を、少なくとも前記クランク室内に流入し、かつブローバイガスとともに吸気系に還流される燃料に基づき推定する推定手段と、
前記推定手段によりスラッジ生成が推定されると、前記クランク室内における燃料の濃度を低下させるべく前記内燃機関を制御する燃料濃度低下制御手段と
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
Used in an internal combustion engine equipped with a blow-by gas recirculation device for recirculating blow-by gas leaked from a combustion chamber to a crank chamber to an intake system through a blow-by gas passage;
Estimating means for estimating the generation of sludge due to deterioration of engine oil in the internal combustion engine based on at least fuel flowing into the crank chamber and returning to the intake system together with blow-by gas;
A control device for an internal combustion engine, comprising: a fuel concentration lowering control means for controlling the internal combustion engine to reduce the concentration of fuel in the crank chamber when sludge generation is estimated by the estimating means.
前記ブローバイガス還流装置は、前記ブローバイガス通路の流路面積を調整する調整弁を備える請求項1に記載の内燃機関の制御装置。 The control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the blow-by gas recirculation device includes an adjustment valve that adjusts a flow area of the blow-by gas passage. 前記燃料濃度低下制御手段は、前記推定手段によりスラッジ生成が推定されると、前記ブローバイガス通路の流路面積が、そのときの機関運転状態に応じた流路面積よりも大きくなるように前記調整弁の開弁量を制御する請求項2に記載の内燃機関の制御装置。 The fuel concentration reduction control means adjusts the flow area of the blow-by gas passage so that the flow area of the blow-by gas passage is larger than the flow area according to the engine operating state at that time when sludge generation is estimated by the estimation means. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the valve opening amount of the valve is controlled. 前記推定手段は、前記ブローバイガスとともに吸気系に還流される燃料量の積算値が所定の判定値よりも多いことを少なくとも条件として、スラッジの生成を推定する請求項2又は3に記載の内燃機関の制御装置。 The internal combustion engine according to claim 2 or 3, wherein the estimation means estimates sludge generation at least on the condition that an integrated value of an amount of fuel recirculated to the intake system together with the blow-by gas is greater than a predetermined determination value. Control device. 前記内燃機関は、空気及び燃料の混合気が所定の濃度状態となるように燃料を噴射供給する燃料噴射弁を備えており、
前記推定手段は、前記調整弁を同一の機関運転条件下で閉弁及び開弁させ、その閉弁時における前記燃料噴射弁からの燃料噴射量と、開弁時における前記燃料噴射弁からの燃料噴射量との偏差を、前記吸気系に還流される燃料量とする請求項4に記載の内燃機関の制御装置。
The internal combustion engine includes a fuel injection valve that injects and supplies fuel so that a mixture of air and fuel is in a predetermined concentration state,
The estimating means closes and opens the regulating valve under the same engine operating conditions, and the fuel injection amount from the fuel injection valve when the valve is closed and the fuel from the fuel injection valve when the valve is opened The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 4, wherein a deviation from the injection amount is an amount of fuel recirculated to the intake system.
前記推定手段は、前記内燃機関が定常運転状態であることを前記機関運転条件とする請求項5に記載の内燃機関の制御装置。 6. The control apparatus for an internal combustion engine according to claim 5, wherein the estimating means sets the engine operating condition that the internal combustion engine is in a steady operating state. 前記推定手段は、前記燃料に加え、さらに前記内燃機関の排気に含まれ、かつ前記クランク室内に流入する微粒子物質に基づき前記スラッジの生成を推定する請求項1〜6のいずれか1つに記載の内燃機関の制御装置。 The said estimation means is further included in the exhaust gas of the said internal combustion engine in addition to the said fuel, The production | generation of the said sludge is estimated based on the particulate matter which flows in into the said crank chamber. Control device for internal combustion engine. 前記内燃機関の排気に含まれる微粒子物質を検出する検出手段をさらに備え、
前記推定手段は、前記検出手段による前記微粒子物質の量の積算値が判定値よりも多いことを、前記スラッジ生成を推定する条件に加える請求項7に記載の内燃機関の制御装置。
Further comprising detection means for detecting particulate matter contained in the exhaust of the internal combustion engine,
8. The control device for an internal combustion engine according to claim 7, wherein the estimation means adds that an integrated value of the amount of the particulate matter by the detection means is larger than a determination value to a condition for estimating the sludge generation.
前記内燃機関の排気に含まれる微粒子物質を検出する検出手段をさらに備え、
前記推定手段は、前記検出手段による微粒子物質の量が所定値よりも多い状態の積算時間を求め、前記積算時間が判定時間よりも長いことを、前記スラッジ生成を推定する条件に加える請求項7に記載の内燃機関の制御装置。
Further comprising detection means for detecting particulate matter contained in the exhaust of the internal combustion engine,
The said estimation means calculates | requires the integration time of the state in which the quantity of the particulate matter by the said detection means is larger than predetermined value, and adds that the said integration time is longer than the determination time to the conditions which estimate the said sludge production | generation. The control apparatus of the internal combustion engine described in 1.
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