JP2017106326A - Blow-by gas recirculation control device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、エンジンで発生するブローバイガスを吸気通路へ流してエンジンへ還流させるブローバイガス還流制御装置に関する。 The present invention relates to a blow-by gas recirculation control device that causes blow-by gas generated in an engine to flow into an intake passage and recirculate to the engine.
従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献1に記載されるブローバイガス還流装置が知られている。この装置は、エンジンの吸気通路に設けられるスロットル弁と、スロットル弁より上流の吸気通路とエンジン本体との間を連結する新気導入通路と、エンジン本体とスロットル弁より下流の吸気通路との間を連結するブローバイガス還流通路と、ブローバイガス還流通路に設けられ、吸気通路の負圧に応じて開度が変わるPCV弁とを備える。また、この装置は、新気導入通路とスロットル弁より下流の吸気通路との間を連結する第2ブローバイガス還流通路と、第2ブローバイガス還流通路と新気導入通路とが交わる部分に設けられる切換弁とを備える。そして、この切換弁は、スロットル弁より下流の吸気通路内の負圧が所定値より大きい場合に、新気導入通路を開放し第2ブローバイガス還流通路を閉鎖すると共に、スロットル弁より下流の吸気通路内の負圧が所定値より小さい場合に、新気導入通路を閉鎖し第2ブローバイガス還流通路を開放するように構成される。従って、上記負圧が所定値より大きい場合は、スロットル弁より上流の吸気通路から新気導入通路を通ってエンジン本体に新気が導入されると共に、エンジン本体で発生したブローバイガスが、上記負圧により新気と共に引かれてブローバイガス還流通路を通ってスロットル弁より下流の吸気通路へ流れる。これによりエンジン本体内の掃気が図られることになる。一方、上記負圧が所定値より小さい場合は、新気導入通路からエンジン本体に新気が導入されることがなく、エンジン本体内のブローバイガスが、ブローバイガス還流通路及び第2ブローバイガス還流通路を流れてスロットル弁より下流の吸気通路へ流れ、エンジン本体へ還流されることになる。
Conventionally, as this type of technology, for example, a blow-by gas recirculation device described in
ところが、特許文献1に記載の装置では、切換弁の開閉切り換えがスロットル弁より下流の吸気通路の負圧に応じて制御されることから、切換弁の切り換え応答が遅れる傾向がある。この切換弁の応答遅れにより、第2ブローバイガス還流通路の閉鎖が遅れると、エンジン本体内のブローバイガスが新気と共に引かれて過剰に吸気通路へ流れるおそれがある。その結果、エンジン本体からのエンジンオイルの持ち去り量が増えたり、エンジン減速時には過剰なブローバイガスによってエンジン空燃比がオーバーリッチになったりするおそれがある。
However, in the device described in
ここで、新気導入通路の開閉とブローバイガス還流通路の開閉をそれぞれ高応答にするために、新気導入通路とブローバイガス還流通路のそれぞれに電動式の開閉切替弁を設けて電気的に制御することが考えられる。また、新気導入通路における新気の流量とブローバイガス還流通路におけるブローバイガスの流量それぞれを高精度に制御するために、それぞれの通路に高応答の電動式流量制御弁を設けて電気的に制御することが考えられる。しかしながら、このような構成にすると、装置の部品数が増え、コスト増となるばかりでなく、制御が複雑になってしまう。 Here, in order to make the opening and closing of the fresh air introduction passage and the opening and closing of the blowby gas recirculation passage highly responsive, electric control valves are provided in each of the fresh air introduction passage and the blowby gas recirculation passage and electrically controlled. It is possible to do. In addition, in order to control the flow rate of fresh air in the fresh air introduction passage and the flow rate of blow-by gas in the blow-by gas recirculation passage with high accuracy, each passage is electrically controlled by providing a highly responsive electric flow control valve. It is possible to do. However, such a configuration not only increases the number of parts of the apparatus and increases the cost, but also complicates the control.
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、吸気通路に対するブローバイガスの導入と新気の導入を比較的簡素な構成により高応答に切り替えることを可能としたブローバイガス還流制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a blow-by gas capable of switching the introduction of blow-by gas to the intake passage and the introduction of fresh air to a high response with a relatively simple configuration. It is to provide a reflux control device.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、エンジンで発生するブローバイガスを吸気通路へ流してエンジンへ還流させるブローバイガス還流制御装置であって、吸気通路を流れる吸気量を調節するために吸気通路に設けられた吸気量調節弁と、エンジンで発生するブローバイガスを蓄積するためのブローバイガス蓄積部と、第1端と第2端を含み、ブローバイガス蓄積部に第1端が連通する第1の通路と、第1端と第2端を含み、吸気量調節弁より下流の吸気通路に第2端が連通する第2の通路と、第1端と第2端を含み、第1端から新気を導入する第3の通路と、第1の通路の第2端と第2の通路の第1端と第3の通路の第2端との間に設けられ、第2の通路の第1端を、第1の通路の第2端又は第3の通路の第2端に選択的に連通させるために切り替えられる三方切替弁と、少なくとも三方切替弁を制御するための制御手段とを備え、制御手段は、エンジンの運転状態に応じて吸気量調節弁より下流の吸気通路へブローバイガス又は新気を選択的に流すために、エンジンの運転状態に応じて三方切替弁を制御することを趣旨とする。
In order to achieve the above object, the invention according to
上記発明の構成によれば、エンジンの運転状態に応じて三方切替弁が制御されることにより、第2の通路の第1端が、第1の通路の第2端又は第3の通路の第2端に選択的に連通され、吸気量調節弁より下流の吸気通路へブローバイガス又は新気が選択的に流される。従って、比較的応答性の高い一つの三方切替弁を制御するだけで、吸気通路へのブローバイガスと新気の導入が選択的に切り替えられる。 According to the configuration of the above invention, the three-way switching valve is controlled in accordance with the operating state of the engine, so that the first end of the second passage is the second end of the first passage or the third end of the third passage. The blow-by gas or fresh air is selectively flowed to the intake passage downstream of the intake air amount adjustment valve. Therefore, the introduction of blow-by gas and fresh air into the intake passage can be selectively switched only by controlling one three-way switching valve having relatively high responsiveness.
上記目的を達成するために、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、第2の通路を流れる気体の流量を制御するために開度可変に構成された流量制御弁を更に備え、制御手段は、吸気通路へブローバイガス又は新気が選択的に流れるときに、ブローバイガス又は新気の流量を制御するために、エンジンの運転状態に応じて流量制御弁の開度を制御することを趣旨とする。 In order to achieve the above object, according to a second aspect of the present invention, there is provided a flow control valve according to the first aspect of the present invention, wherein the flow rate control valve is configured to have a variable opening to control the flow rate of the gas flowing through the second passage. The control means further comprises an opening degree of the flow control valve according to the operating state of the engine in order to control the flow rate of the blowby gas or fresh air when the blowby gas or fresh air selectively flows into the intake passage. The purpose is to control.
上記発明の構成によれば、請求項1に記載の発明の作用に加え、吸気通路へブローバイガス又は新気が選択的に流れるときに、ブローバイガス又は新気の流量を制御するために、エンジンの運転状態に応じて流量制御弁の開度が制御される。従って、一つの流量制御弁を制御するだけで、吸気通路へ流れるブローバイガス又は新気の流量がエンジンの運転状態に応じて調節される。
According to the configuration of the invention, in addition to the operation of the invention according to
上記目的を達成するために、請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の発明において、制御手段は、エンジンのアイドル運転時又は通常運転時に、吸気通路へブローバイガスを流すために、第2の通路の第1端を第1の通路の第2端に連通させるように三方切替弁を制御することを趣旨とする。 In order to achieve the above object, according to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the control means causes the blow-by gas to flow into the intake passage during idle operation or normal operation of the engine. In addition, the purpose is to control the three-way switching valve so that the first end of the second passage communicates with the second end of the first passage.
上記発明の構成によれば、請求項1又は2に記載の発明の作用に加え、エンジンのアイドル運転時又は通常運転時には、比較的応答性の高い三方切替弁が制御されることで、吸気通路へブローバイガスが流される。
According to the configuration of the above invention, in addition to the operation of the invention according to
上記目的を達成するために、請求項4に記載の発明は、請求項1又は2に記載の発明において、制御手段は、エンジンの減速運転時又は停止時に、吸気通路へ新気を流すために、第2の通路の第1端を第3の通路の第2端に連通させるように三方切替弁を制御することを趣旨とする。 In order to achieve the above object, according to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the control means is configured to cause fresh air to flow into the intake passage when the engine is decelerated or stopped. The purpose is to control the three-way switching valve so that the first end of the second passage communicates with the second end of the third passage.
上記発明の構成によれば、請求項1又は2に記載の発明の作用に加え、エンジンの減速運転時又は停止時には、比較的応答性の高い三方切替弁が制御されることで、吸気通路へ新気が流される。
According to the configuration of the invention described above, in addition to the operation of the invention according to
上記目的を達成するために、請求項5に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、制御手段は、エンジンの停止時に、吸気通路へ新気を流すために、第2の通路の第1端を第3の通路の第2端に連通させるように三方切替弁を制御すると共に、流量制御弁を全開に制御することを趣旨とする。 In order to achieve the above object, according to a fifth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the control means is configured to allow the fresh air to flow into the intake passage when the engine is stopped. The purpose is to control the three-way switching valve so that the first end communicates with the second end of the third passage, and to control the flow control valve to be fully open.
上記発明の構成によれば、請求項2に記載の発明の作用に加え、エンジンの停止時には、吸気通路へ新気が流されるときに、流量制御弁が全開となるので、三方切替弁と流量制御弁に新気が最大限に流れてその中のブローバイガスが掃気される。
According to the configuration of the above invention, in addition to the operation of the invention according to
上記目的を達成するために、請求項6に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、制御手段は、エンジンのアイドル運転時、通常運転時又は減速運転時に、吸気通路へブローバイガス又は新気が選択的に流れるときに、吸気量調節弁を流れる吸気量を減少させるために、流量制御弁の開度に応じて吸気量調節弁の開度を補正することを趣旨とする。 In order to achieve the above object, according to a sixth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the control means is configured such that when the engine is in an idle operation, a normal operation or a deceleration operation, the blow-by gas or The purpose is to correct the opening amount of the intake air amount adjustment valve in accordance with the opening amount of the flow control valve in order to reduce the intake air amount flowing through the intake air amount adjustment valve when fresh air selectively flows.
上記発明の構成によれば、請求項2に記載の発明の作用に加え、エンジンのアイドル運転時、通常運転時又は減速運転時には、流量制御弁の開度に応じて吸気量調節弁の開度が減少補正されるので、エンジンに供給される空気量が、ブローバイガス又は新気の流入分に応じて減少補正され、空気量が過剰になることがない。
According to the configuration of the above invention, in addition to the operation of the invention according to
請求項1に記載の発明によれば、吸気通路に対するブローバイガスの導入と新気の導入とを比較的簡素な構成により高応答に切り替えることができる。 According to the first aspect of the present invention, introduction of blow-by gas and introduction of fresh air into the intake passage can be switched to high response with a relatively simple configuration.
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の発明の効果に加え、比較的簡素な構成により吸気通路へ流れるブローバイガスの流量と新気の流量を高精度に調節することができる。
According to the invention described in
請求項3に記載の発明によれば、請求項1又は2に記載の発明の効果に加え、エンジンのアイドル運転時又は通常運転時には、吸気通路へ高応答にブローバイガスを導入することができる。
According to the invention described in
請求項4に記載の発明によれば、請求項1又は2に記載の発明の効果に加え、エンジンの減速運転時又は停止時には、吸気通路へ高応答に新気を導入することができる。
According to the invention described in claim 4, in addition to the effect of the invention described in
請求項5に記載の発明によれば、請求項2に記載の発明の効果に加え、エンジンの停止時には、三方切替弁と流量制御弁に残るブローバイガスを最大限に掃気することができ、三方切替弁と流量制御弁の凍結を抑えることができ、装置の信頼性を向上させることができる。
According to the invention described in
請求項6に記載の発明によれば、請求項2に記載の発明の効果に加え、エンジンのアイドル運転時、通常運転時又は減速運転時には、エンジンに供給される混合気の空燃比を適正に制御することができる。
According to the invention described in claim 6, in addition to the effect of the invention described in
以下、本発明におけるブローバイガス還流制御装置を具体化した一実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment embodying a blow-by gas recirculation control apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1に、この実施形態におけるガソリンエンジンシステムを概略構成図により示す。このエンジンシステムは、レシプロタイプのエンジン1を備える。エンジン1の吸気ポート2には、吸気通路3が接続され、排気ポート4には、排気通路5が接続される。吸気通路3の入口には、エアクリーナ6が設けられる。エアクリーナ6より下流の吸気通路3には、排気通路5との間に、吸気通路3における吸気を昇圧させるための過給機7が設けられる。
FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a gasoline engine system in this embodiment. This engine system includes a
過給機7は、吸気通路3に配置されたコンプレッサ8と、排気通路5に配置されたタービン9と、コンプレッサ8とタービン9を一体回転可能に連結する回転軸10とを含む。過給機7は、排気通路5を流れる排気によりタービン9を回転させて回転軸10を介してコンプレッサ8を一体的に回転させることにより、吸気通路3における吸気を昇圧させる、すなわち過給を行うようになっている。
The
過給機7に隣接して排気通路5には、タービン9を迂回する排気バイパス通路11が設けられる。この排気バイパス通路11には、ウェイストゲートバルブ12が設けられる。ウェイストゲートバルブ12により排気バイパス通路11を流れる排気が調節されることにより、タービン9に供給される排気流量が調節され、タービン9及びコンプレッサ8の回転速度が調節され、過給機7による過給圧が調節されるようになっている。
An
吸気通路3において、過給機7のコンプレッサ8とエンジン1との間には、インタークーラ13が設けられる。このインタークーラ13は、コンプレッサ8により昇圧されて高温となった吸気を適温に冷却するためのものである。インタークーラ13とエンジン1との間の吸気通路3には、サージタンク3aが設けられる。また、インタークーラ13より下流であってサージタンク3aより上流の吸気通路3には、電動式の電子スロットル装置14が設けられる。電子スロットル装置14は、吸気通路3に配置されるバタフライ形のスロットル弁21と、そのスロットル弁21を開閉駆動するためのDCモータ22と、スロットル弁21の開度(スロットル開度)TAを検出するためのスロットルセンサ23とを備える。電子スロットル装置14は、運転者によるアクセルペダル26の操作に応じてDCモータ22が駆動されることにより、スロットル弁21の開度が調節されるように構成される。電子スロットル装置14は、本発明の吸気量調節弁の一例に相当する。また、タービン9より下流の排気通路5には、排気を浄化するための排気触媒としての触媒コンバータ15が設けられる。
In the
エンジン1には、燃焼室16に燃料を噴射供給するためのインジェクタ25が設けられる。インジェクタ25には、燃料タンク(図示略)から燃料が供給されるようになっている。また、エンジン1には、各気筒に対応して点火プラグ29が設けられる。各点火プラグ29は、イグナイタ30から出力される高電圧を受けて点火動作する。各点火プラグ29の点火時期は、イグナイタ30による高電圧の出力タイミングにより決定される。点火プラグ29とイグナイタ30により点火装置が構成される。
The
この実施形態において、エンジン1には排気還流(EGR)装置が設けられる。このEGR装置は、低圧ループ式であって、エンジン1の燃焼室16から排気通路5へ排出される排気の一部をEGRガスとして吸気通路3へ流して燃焼室16へ還流させるEGR通路17と、EGR通路17におけるEGRガスの流れを調節するためにEGR通路17に設けられたEGR弁18とを備える。EGR通路17は、触媒コンバータ15より下流の排気通路5と、コンプレッサ8より上流の吸気通路3との間に設けられる。すなわち、EGR通路17の出口17aは、コンプレッサ8より上流の吸気通路3に接続され、EGR通路17の入口17bは、触媒コンバータ15より下流の排気通路5に接続される。これにより、排気通路5を流れる排気の一部がEGRガスとしてEGR通路17を介して吸気通路3へ流れ、燃焼室16へ還流させるようになっている。EGR通路17には、同通路17を流れるEGRガスを冷却するためのEGRクーラ20が設けられる。この実施形態で、EGR弁18は、EGRクーラ20より下流のEGR通路17に配置される。EGR弁18は、ポペット弁として、かつ、電動弁として構成される。EGR弁18は、DCモータ31と、DCモータ31により駆動される弁体32と、弁体32が着座する弁座33とを備える。DCモータ31が駆動し弁体32がストローク運動することにより、弁座33に対する弁体32の開度が調節されるようになっている。
In this embodiment, the
この実施形態において、このガソリンエンジンシステムは、エンジン1で発生したブローバイガスを吸気通路3(スロットル弁21より下流かつサージタンク3aより上流の特定部位3b)へ流してエンジン1へ還流させるブローバイガス還流制御装置を備える。この装置は、電子スロットル装置14と、エンジン1で発生するブローバイガスを蓄積するためのブローバイガス蓄積部とを含む。ブローバイガス蓄積部は、エンジン1のクランクケース41と、シリンダヘッドカバー42とを含む。クランクケース41とシリンダヘッドカバー42は、エンジン1に設けられた連通路1bを介して互いに連通する。
In this embodiment, this gasoline engine system allows the blow-by gas generated in the
また、この装置は、第1端43aと第2端43bを含み、クランクケース41に第1端43aが連通する第1の通路43と、第1端44aと第2端44bを含み、電子スロットル装置14より下流の吸気通路3の特定部位3bに第2端44bが連通する第2の通路44と、第1端45aと第2端45bを含み、第1端45aから新気が導入される第3の通路45とを備える。第3の通路45の第1端45aは、エアクリーナ6とEGR通路17の出口17aとの間の吸気通路3に連通する。また、第3の通路45には、第1端46aと第2端46bを含み、第3の通路45の途中に第1端46aが連通する第4の通路46が設けられる。第4の通路46の第2端46bは、シリンダヘッドカバー42に連通する。更に、この装置は、第1の通路43の第2端43bと第2の通路44の第1端44aと第3の通路45の第2端45bとの間に設けられ、第2の通路44の第1端44aを、第1の通路43の第2端43b又は第3の通路45の第2端45bに選択的に連通させるために切り替えられる三方切替弁47と、第2の通路44を流れる気体の流量を制御するための流量制御弁48とを備える。
The device also includes a
三方切替弁47は周知の電動切替弁であり、電気的にONされることにより、第2の通路44の第1端44aが第1の通路43の第2端43bに連通するように流路が切り替えられ、スロットル弁21より下流の吸気通路3に対するブローバイガスの導入が許容されるようになっている(以下、この切り替え状態を「PCV側」の切り替え状態と言う。)。また、この三方切替弁47は、電気的にOFFされることにより、第2の通路44の第1端44aが第3の通路45の第2端45bに連通するように流路が切り替えられ、スロットル弁21より下流の吸気通路3に対する新気の導入が許容されるようになっている(以下、この切り替え状態を「新気導入側」の切り替え状態と言う。)。流量制御弁48は、開度可変に構成された周知の電動弁である。流量制御弁48より下流の第2の通路44には、気体の逆流を規制するための逆止弁49が設けられる。この逆止弁49は、吸気通路3から流量制御弁48へ向かう気体の流れを規制し、その逆向きの流れを許容するように構成される。ここで、一般に三方切替弁47の開閉切り替えの応答性は、流量制御弁48を所定開度から全閉に閉弁したり、全閉から所定開度に開弁したりするときの応答性より速いと考えられる。
The three-
この実施形態では、エンジン1の運転状態に応じて燃料噴射制御、点火時期制御、吸気量制御、EGR制御及びブローバイガス還流制御等をそれぞれ実行するために、インジェクタ25、イグナイタ30、電子スロットル装置14のDCモータ22、EGR弁18のDCモータ31、三方切替弁47及び流量制御弁48をそれぞれエンジン1の運転状態に応じて制御するための電子制御装置(ECU)50が設けられる。ECU50は、中央処理装置(CPU)と、所定の制御プログラム等を予め記憶したり、CPUの演算結果等を一時的に記憶したりする各種メモリと、これら各部と接続される外部入力回路及び外部出力回路とを備える。ECU50は、本発明の制御手段の一例に相当する。外部出力回路には、イグナイタ30、インジェクタ25、DCモータ22,31、三方切替弁47及び流量制御弁48が接続される。外部入力回路には、スロットルセンサ23をはじめエンジン1の運転状態を検出するための各種センサ等27,51〜57が接続され、各種エンジン信号が入力されるようになっている。
In this embodiment, in order to execute fuel injection control, ignition timing control, intake air amount control, EGR control, blow-by gas recirculation control, and the like according to the operating state of the
ここで、各種センサとして、スロットルセンサ23の他に、アクセルセンサ27、吸気圧センサ51、回転速度センサ52、水温センサ53、エアフローメータ54、空燃比センサ55、吸気温センサ56及びイグニションスイッチ(IGSW)57が設けられる。アクセルセンサ27は、アクセルペダル26の操作量であるアクセル開度ACCを検出する。吸気圧センサ51は、サージタンク3aにおける吸気圧PMを検出する。すなわち、吸気圧センサ51は、スロットル弁21より下流のサージタンク3aにおける吸気圧PMを検出するようになっている。回転速度センサ52は、エンジン1のクランクシャフト1aの回転角(クランク角)を検出するとともに、そのクランク角の変化をエンジン1の回転速度(エンジン回転速度)NEとして検出する。水温センサ53は、エンジン1の冷却水温THWを検出する。エアフローメータ54は、エアクリーナ6の直下流の吸気通路3を流れる吸気量Gaを検出する。空燃比センサ55は、触媒コンバータ15の直上流の排気通路5に設けられ、排気中の空燃比A/Fを検出する。吸気温センサ56は、エアクリーナ6に設けられ、エアクリーナ6に吸入される吸気の温度(吸気温)THAを検出する。イグニションスイッチ57は、運転席に設けられ、エンジン1を始動するために運転者によりON操作され、エンジン1を停止するために運転者によりOFF操作される。これら各種センサ等23,27,51〜57は、エンジン1の運転状態を検出するための運転状態検出手段に相当する。
Here, in addition to the
この実施形態で、ECU50は、エンジン1の全運転領域において、エンジン1の運転状態に応じてEGR制御を実行するためにEGR弁18を制御するようになっている。また、ECU50は、通常は、エンジン1の加速運転時又は定常運転時に検出される運転状態に基づきEGR弁18を開弁制御し、エンジン1の停止時、アイドル運転時又は減速運転時にEGR弁18を閉弁制御するようになっている。
In this embodiment, the
この実施形態で、ECU50は、運転者の要求に応じてエンジン1を運転するために、アクセル開度ACCに基づいて電子スロットル装置14を制御するようになっている。また、ECU50は、エンジン1の加速運転時又は定常運転時にアクセル開度ACCに基づき電子スロットル装置14を開弁制御し、エンジン1の停止時又は減速運転時に電子スロットル装置14を閉弁制御するようになっている。これにより、スロットル弁21は、エンジン1の加速運転時又は通常運転時には開弁され、エンジン1の停止時又は減速運転時には閉弁されるようになっている。
In this embodiment, the
ここで、この実施形態のブローバイガス還流制御装置では、スロットル弁21より下流の吸気通路3に対するブローバイガス又は新気の導入を制御するために、一例として、ECU50が以下のような第1及び第2のブローバイガス還流制御を実行するようになっている。
Here, in the blow-by gas recirculation control device of this embodiment, in order to control the introduction of blow-by gas or fresh air into the
先ず、第1のブローバイガス還流制御について説明する。図2に、その制御の内容をフローチャートにより示す。処理がこのルーチンへ移行すると、先ず、ステップ100で、ECU50は、各種センサ等23,27,51〜53,56の検出値に基づきスロットル開度TA、アクセル開度ACC、エンジン負荷KL、エンジン回転速度NE、冷却水温THW及び吸気温THAをそれぞれ取り込む。
First, the first blow-by gas recirculation control will be described. FIG. 2 is a flowchart showing the contents of the control. When the processing shifts to this routine, first, at
次に、ステップ110で、ECU50は、エンジン回転速度NEとエンジン負荷KLにより目標新気開度TACVを算出する。ECU50は、この目標新気開度TACVを、例えば、所定のマップを参照することにより算出することができる。
Next, at
次に、ステップ120で、ECU50は、エンジン回転速度NEとエンジン負荷KLにより目標PCV開度TPCVを算出する。ECU50は、この目標PCV開度TPCVを、例えば、所定のマップを参照することにより算出することができる。
Next, at
次に、ステップ130で、ECU50は、目標新気開度TACVにより、減速運転時及びアイドル運転時におけるスロットル弁21のアイドル補正開度KTACVを算出する。ECU50は、このアイドル補正開度KTACVを、例えば、所定のマップを参照することにより算出することができる。
Next, at
次に、ステップ140で、ECU50は、エンジン回転速度NEにより、減速運転時及びアイドル運転時におけるスロットル弁21の目標アイドル開度TAIDLを算出する。ECU50は、この目標アイドル開度TAIDLを、例えば、所定のマップを参照することにより算出することができる。
Next, in
次に、ステップ150で、ECU50は、上記算出された目標アイドル開度TAIDLからアイドル補正開度KTACVを減算することにより最終目標アイドル開度FTAIDLを算出する。
Next, in
次に、ステップ160で、ECU50は、エンジン1が減速しているか否かを判断する。ECU50は、この判断を、例えば、アクセル開度ACCに基づき判断することができる。ECU50は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ170へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ270へ移行する。
Next, at
ステップ170では、ECU50は、三方切替弁47をONからOFFへ切り替える。これにより、三方切替弁47が、吸気通路3へ新気を流すために、第2の通路44の第1端44aを第3の通路45の第2端45bに連通させるように流路が切り替えられる。
In
次に、ステップ180で、ECU50は、三方切替フラグX3WAYを「0」に設定する。
Next, in
次に、ステップ190では、ECU50は、三方切替フラグX3WAYを「0」に切り替えた後、「3秒」が経過したか否かを判断する。この「3秒」という時間は例示に過ぎない。ECU50は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ200へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ240へ移行する。
Next, in
ステップ240では、ECU50は、流量制御弁48を目標新気開度TACVに制御する。
In
次に、ステップ250で、ECU50は、流量制御弁48の実開度RTACVを取り込む。ECU50は、例えば、流量制御弁48からの電気信号を監視することで、この実開度RTACVを取り込むことができる。その後、ECU50は、処理をステップ230へ移行する。
Next, at
一方、ステップ200で、ECU50は、流量制御弁48を閉弁し、ステップ210で、流量制御弁48の実開度RTACVを取り込む。ECU50は、例えば、流量制御弁48からの電気信号を監視することで、この実開度RTACVを取り込むことができる。
On the other hand, in
次に、ステップ220で、ECU50は、目標PCV開度TPCVが実開度RTACV以上であるか否かを判断する。ECU50は、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ230へ移行し、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ290へ移行する。
Next, at
そして、ステップ250又はステップ220から移行してステップ230では、目標アイドル開度TAIDLから実開度RTACVを減算することにより最終目標アイドル開度FTAIDLを算出する。
Then, in
その後、ステップ260で、ECU50は、電子スロットル装置14を最終目標アイドル開度FTAIDLに制御し、処理をステップ100へ戻す。
Thereafter, in
一方、ステップ220から移行してステップ290では、ECU50は、三方切替弁47をOFFからONへ切り替える。これにより、三方切替弁47が、吸気通路3へブローバイガスを流すために、第2の通路44の第1端44aを第1の通路43の第2端43bに連通させるように流路が切り替えられる。
On the other hand, in
次に、ステップ300で、ECU50は、三方切替フラグX3WAYを「1」に設定する。
Next, in
次に、ステップ310で、ECU50は、目標アイドル開度TAIDLを最終目標アイドル開度FTAIDLとして設定する。
Next, at
その後、ステップ320で、ECU50は、流量制御弁48を目標PCV開度TPCVに制御し、処理をステップ260へ移行する。これにより、吸気通路3へ所要のブローバイガスが供給される。
Thereafter, in
一方、ステップ270では、ECU50は、エンジン1がアイドルか否かを判断する。ECU50は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ280へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ330へ移行する。
On the other hand, in
次に、ステップ280では、ECU50は、三方切替フラグX3WAYが「1」であるか否かを判断する。ECU50は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ320へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ190へ移行する
Next, at
ステップ330では、ECU50は、三方切替弁47をOFFからONへ切り替える。これにより、三方切替弁47が、吸気通路3へブローバイガスを流すために、第2の通路44の第1端44aを第1の通路43の第2端43bに連通させるように流路が切り替えられる。
In
次に、ステップ340で、ECU50は、三方切替フラグX3WAYを「1」に設定し、処理をステップ320へ移行する。
Next, in
上記第1のブローバイガス還流制御によれば、ECU50は、エンジン1の運転状態に応じて電子スロットル装置14(スロットル弁21)より下流の吸気通路3へブローバイガス又は新気を選択的に流すために、エンジン1の運転状態に応じて三方切替弁47を制御すると共に、流量制御弁48を開弁するようになっている。また、ECU50は、吸気通路3へブローバイガス又は新気が選択的に流れるときに、ブローバイガス又は新気の流量を制御するために、エンジン1の運転状態に応じて流量制御弁48の開度を制御するようになっている。更に、ECU50は、エンジン1のアイドル運転時又は通常運転時に、吸気通路3へブローバイガスを流すために、第2の通路44の第1端44aを第1の通路43の第2端43bに連通させるように三方切替弁47を制御するようになっている。また、ECU50は、エンジン1の減速運転時又は停止時に、吸気通路3へ新気を流すために、第2の通路44の第1端44aを第3の通路45の第2端45bに連通させるように三方切替弁47を制御するようになっている。加えて、ECU50は、吸気通路3へブローバイガス又は新気が選択的に流れるときに、電子スロットル装置14(スロットル弁21)を流れる吸気量Gaを減少させるために、流量制御弁48の開度に応じて電子スロットル装置14の開度を補正するようになっている。
According to the first blow-by gas recirculation control, the
次に、第2のブローバイガス還流制御について説明する。図3に、その制御の内容をフローチャートにより示す。処理がこのルーチンへ移行すると、先ず、ステップ400で、ECU50は、イグニションスイッチ57がOFFか否か、すなわち、エンジン1が停止されたか否かを判断する。ECU50は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ410へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ450へ移行する。
Next, the second blow-by gas recirculation control will be described. FIG. 3 is a flowchart showing the contents of the control. When the process proceeds to this routine, first, at
ステップ410では、ECU50は、三方切替弁47をONからOFFへ切り替える。これにより、三方切替弁47が、吸気通路3へ新気を流すために、第2の通路44の第1端44aを第3の通路45の第2端45bに連通させるように流路が切り替えられる。
In
次に、ステップ420で、ECU50は、三方切替フラグX3WAYを「0」に設定する。
Next, in
次に、ステップ430で、ECU50は、流量制御弁48を全開に制御する。これにより、第1端45aが過給機7のコンプレッサ8より上流の吸気通路3に連通する第3の通路45と、一端がスロットル弁21より下流の吸気通路3に連通する第2の通路44とが、最大限の通路面積をもって連通することになる。
Next, in
次に、ステップ440で、ECU50は、エンジン停止を実行する。すなわち、ECU50は、インジェクタ25による燃料供給を停止し、点火装置による点火動作を停止することによりエンジン1を停止させる。その後、ECU50は処理をステップ400へ戻る。
Next, at
一方、ステップ400から移行してステップ450では、ECU50は、エンジン1の停止要求か否かを判断する。すなわち、ECU50は、何らかの理由によりエンジン1への停止要求が有るか否かを判断する。ECU50は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ410へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ460へ移行する。
On the other hand, in
ステップ460では、ECU50は、三方切替フラグX3WAYを「0」に切り替えた後「3秒」が経過したか否かを判断する。この「3秒」という時間は例示に過ぎない。ECU50は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ470へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ400へ戻す。
In
ステップ470では、ECU50は、三方切替弁47をOFFからONへ切り替える。これにより、三方切替弁47が、吸気通路3へブローバイガスを流すために、第2の通路44の第1端44aを第1の通路43の第2端43bに連通させるように流路が切り替えられる。
In
次に、ステップ480で、ECU50は、三方切替フラグX3WAYを「1」に設定し、処理をステップ400へ戻す。
Next, in
上記第2のブローバイガス還流制御によれば、ECU50は、エンジン1の停止時に、吸気通路3へ新気を流すために、第2の通路44の第1端44aを第3の通路45の第2端45bに連通させるように三方切替弁47を制御すると共に、流量制御弁48を全開に開弁するようになっている。
According to the second blow-by gas recirculation control, the
以上説明したこの実施形態のブローバイガス還流制御装置によれば、エンジン1の運転状態に応じて三方切替弁47が制御されることにより、第2の通路44の第1端44aが、第1の通路43の第2端43b又は第3の通路45の第2端45bに選択的に連通される。また、流量制御弁48が開弁されることにより、第2の通路44が開放される。これにより、電子スロットル装置14(スロットル弁21)より下流の吸気通路3へブローバイガス又は新気が選択的に流される。従って、比較的応答性の高い一つの三方切替弁47と一つの流量制御弁48を制御するだけで、吸気通路3へのブローバイガスと新気の導入が選択的に応答性良く切り替えられる。すなわち、この実施形態では、従前とは異なり、吸気通路に対して新気導入通路とブローバイガス還流通路の2系統の配管を接続することなく、新気導入通路とブローバイガス還流通路のそれぞれを高応答に開閉を切り替える開閉切替弁を設けることなく、吸気通路3へブローバイガス又は新気が選択的に応答性良く導入される。このため、吸気通路3に対するブローバイガスの導入と新気の導入を比較的簡素な構成により高応答に切り替えることができる。この結果、比較的低コストな装置を実現することができる。
According to the blow-by gas recirculation control device of this embodiment described above, the three-
この実施形態によれば、吸気通路3へブローバイガス又は新気が選択的に流れるときに、ブローバイガス又は新気の流量を制御するために、エンジン1の運転状態に応じて流量制御弁48の開度が制御される。従って、一つの流量制御弁48を制御するだけで、吸気通路3へ流れるブローバイガス又は新気の流量がエンジン1の運転状態に応じて調節される。すなわち、この実施形態では、新気流量とブローバイガス流量それぞれを高精度に制御するために、従前とは異なり、新気導入通路とブローバイガス還流通路のそれぞれに電動式の流量制御弁を設ける必要がない。このため、比較的簡素な構成により吸気通路3へ流れるブローバイガスの流量と新気の流量を高精度に調節することができる。この意味でも、比較的低コストな装置を実現することができる。
According to this embodiment, when blow-by gas or fresh air selectively flows into the
ここで、例えば、エンジン1の高負荷運転時には、ブローバイガスの要求流量が大きく、エンジン1の減速運転時には、ブローバイガスの要求流量が小さい。従って、エンジン1が高負荷運転から減速運転へ急変した場合は、流量制御弁48は高開度状態のままで、三方切替弁47をPCV側から新気導入側へ切り替えることで、吸気通路3に対するブローバイガスの導入を新気の導入へ高応答に切り替えることができる。この点、三方切替弁47の高応答性をブローバイガスと新気の切り替えに反映させることができる。
Here, for example, when the
この実施形態によれば、エンジン1のアイドル運転時又は通常運転時に、比較的応答性の高い三方切替弁47と流量制御弁48が制御されることにより、吸気通路3へブローバイガスが流される。このため、エンジン1のアイドル運転時又は通常運転時には、吸気通路3へ高応答にブローバイガスを導入することができる。
According to this embodiment, the blow-by gas is caused to flow into the
この実施形態によれば、エンジン1の減速運転時又は停止時に、比較的応答性の高い三方切替弁47と流量制御弁48が制御されることにより、吸気通路3へ新気が流される。このため、エンジン1の減速運転時又は停止時には、吸気通路3へ高応答に新気を導入することができる。特に、エンジン1の減速運転時には、吸気通路3へ高応答に新気を導入することができるので、エンジン1につき、過剰EGR率による減速失火と空燃比のリッチずれを回避することができる。
According to this embodiment, when the
図4に、(a)スロットル開度TA、(b)流量制御弁48の開度、(c)三方切替弁47のONとOFF、(d)EGR率とEGR開度及び(e)空燃比の挙動をタイムチャートにより示す。図4(a)〜(c)において、時刻t1でスロットル開度TAが減少し始め、減速が開始されると、時刻t2で、三方切替弁47がONからOFFへ切り替えられる。すなわち、三方切替弁47が、ブローバイガスを吸気通路3へ流す「PCV側」から新気を吸気通路3へ流す「新気導入側」へ切り替えられる。また、時刻t1から時刻t2の間では、流量制御弁48の開度が緩やかに減少する。その後、流量制御弁48の開度は、時刻t2から時刻t3の間で緩やかに増加し、時刻t3から時刻t5の間で一定となり、時刻t5から時刻t7の間で緩やかに減少する。その後、時刻t7で、三方切替弁47がOFFからONへ切り替えられると、すなわち「新気導入側」から「PCV側」へ切り替えられると、流量制御弁48が低開度で一定となる。
4, (a) throttle opening degree TA, (b) opening degree of
ここで、図4において、時刻t1で減速が開始されると、図4(d)に示すように、時刻t1から時刻t3の間で、EGR弁18の開度(EGR開度)が所定開度から全閉へ減少する。このとき、三方切替弁47の切り替えが時刻t2まで遅れるので、図4(d)に示すように、EGR率の低下開始も時刻t2まで遅れる。しかし、その後、吸気通路3へ新気が導入されるので、EGR率は、図4(d)に1点鎖線で示す許容EGR率の範囲内で減少することになり、エンジン1の減速失火を未然に防止することができる。これに対し、従来の応答性の低い新気導入弁を使用した場合には、図4(d)に破線で示すように、時刻2から時刻t4の間でEGR率が許容EGR率を上回り、失火が生じてしまう。本実施形態では、このような失火を回避することができる。
Here, in FIG. 4, when deceleration is started at time t1, as shown in FIG. 4 (d), the opening degree (EGR opening degree) of the
一方、図4において、時刻t1で減速が開始されても、三方切替弁47の「PCV側」から「新気導入側」への切り替えが時刻t2まで遅れる。そのため、図4(e)に示すように、その間に空燃比で僅かにリッチずれが生じる。しかし、時刻t2から三方切替弁47が「新気導入側」となるので、その後は空燃比をストイキに保つことができ、リッチずれを回避することができる。これに対し、従来のステップモータ駆動の電動式PCV弁を使用した場合には、図4(e)に破線で示すように、時刻t1から時刻t4の間で過大なリッチずれが生じてしまう。本実施形態では、このようなリッチずれを回避することができる。
On the other hand, in FIG. 4, even when deceleration is started at time t1, switching from the “PCV side” to the “fresh air introduction side” of the three-
この実施形態によれば、エンジン1のアイドル運転時、通常運転時又は減速運転時には、流量制御弁48の開度に応じて電子スロットル装置14(スロットル弁21)の開度が減少補正されるので、エンジン1に供給される空気量が、ブローバイガス又は新気の流入分に応じて減少補正され、空気量が過剰になることがない。このため、エンジン1のアイドル運転時、通常運転時又は減速運転時には、エンジン1に供給される混合気の空燃比を適正に制御することができる。
According to this embodiment, the opening degree of the electronic throttle device 14 (throttle valve 21) is corrected to decrease in accordance with the opening degree of the
また、この実施形態では、エンジン1の停止時には、吸気通路3へ新気を流すために、三方切替弁47が切り替えられると共に流量制御弁48が開弁される。従って、エンジン1の停止時に、三方切替弁47と流量制御弁48に新気が流れ、三方切替弁47と流量制御弁48の中に残るブローバイガスが掃気される。このため、エンジン1の停止中に外気温度が低下しても三方切替弁47と流量制御弁48の凍結を抑えることができ、装置の信頼性を向上させることができる。また、エンジン1の停止時には、吸気通路3へ新気が流れるときに、流量制御弁48が全開となるので、三方切替弁47と流量制御弁48に新気が最大限に流れてその中のブローバイガスが掃気される。このため、エンジンの停止時には、三方切替弁47と流量制御弁48に残るブローバイガスを最大限に掃気することができ、三方切替弁47と流量制御弁48の凍結を抑えることができ、装置の信頼性を向上させることができる。
In this embodiment, when the
なお、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して実施することもできる。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A part of structure can also be changed suitably and implemented in the range which does not deviate from the meaning of invention.
(1)前記実施形態では、第2の通路44に流量制御弁48と逆止弁49を設けたが、第2の通路44からこれら流量制御弁48と逆止弁49の両方を省略したり、流量制御弁48又は逆止弁49を省略したりすることもできる。
(1) In the above embodiment, the
(2)前記実施形態では、第1の通路43の第1端43aを、ブローバイガス蓄積部であるクランクケース41に連通させたが、第1の通路の第1端をブローバイガス蓄積部であるヘッドカバーに連通させることもできる。
(2) In the above-described embodiment, the
(3)前記実施形態では、低圧ループ式のEGR装置を備えたガソリンエンジンシステムに本発明を具体化したが、本発明を、高圧ループ式のEGR装置を備えたガソリンエンジンシステムに具体化したり、EGR装置を持たないエンジンシステムに具体化したりすることもできる。 (3) In the above embodiment, the present invention is embodied in a gasoline engine system including a low-pressure loop EGR device. However, the present invention is embodied in a gasoline engine system including a high-pressure loop EGR device. It can also be embodied in an engine system that does not have an EGR device.
(4)前記実施形態では、エンジン1の停止時に、吸気通路3へ新気を流すために、第2の通路44の第1端44aを第3の通路45の第2端45bに連通させるように三方切替弁47を制御すると共に、流量制御弁48を全開に開弁したが、流量制御弁48については、全開にすることなく全開より小さい中間的な所定の開度に開弁することもできる。
(4) In the above embodiment, the
この発明は、車両に搭載されるガソリンエンジンシステムに利用することができる。 The present invention can be used in a gasoline engine system mounted on a vehicle.
1 エンジン
3 吸気通路
14 電子スロットル装置(吸気量調節弁)
41 クランクケース(ブローバイガス蓄積部)
42 シリンダヘッドカバー(ブローバイガス蓄積部)
43 第1の通路
43a 第1端(入口側)
43b 第2端(出口側)
44 第2の通路
44a 第1端(入口側)
44b 第2端(出口側)
45 第3の通路
45a 第1端(入口側)
45b 第2端(出口側)
46 第4の通路
46a 第1端(入口側)
46b 第2端(出口側)
47 三方切替弁
48 流量制御弁
50 ECU(制御手段)
1
41 Crankcase (Blow-by gas storage part)
42 Cylinder head cover (Blow-by gas accumulator)
43 1st channel |
43b 2nd end (exit side)
44 2nd channel |
44b Second end (exit side)
45 3rd channel |
45b 2nd end (exit side)
46 4th channel |
46b 2nd end (exit side)
47 Three-
Claims (6)
前記吸気通路を流れる吸気量を調節するために前記吸気通路に設けられた吸気量調節弁と、
前記エンジンで発生するブローバイガスを蓄積するためのブローバイガス蓄積部と、
第1端と第2端を含み、前記ブローバイガス蓄積部に前記第1端が連通する第1の通路と、
第1端と第2端を含み、前記吸気量調節弁より下流の前記吸気通路に前記第2端が連通する第2の通路と、
第1端と第2端を含み、前記第1端から新気を導入する第3の通路と、
前記第1の通路の前記第2端と前記第2の通路の前記第1端と前記第3の通路の前記第2端との間に設けられ、前記第2の通路の前記第1端を、前記第1の通路の前記第2端又は前記第3の通路の前記第2端に選択的に連通させるために切り替えられる三方切替弁と、
少なくとも前記三方切替弁を制御するための制御手段と
を備え、前記制御手段は、前記エンジンの運転状態に応じて前記吸気量調節弁より下流の前記吸気通路へ前記ブローバイガス又は前記新気を選択的に流すために、前記エンジンの運転状態に応じて前記三方切替弁を制御することを特徴とするブローバイガス還流制御装置。 A blow-by gas recirculation control device for flowing blow-by gas generated in an engine to an intake passage and recirculating to the engine
An intake air amount adjusting valve provided in the intake passage to adjust the intake air amount flowing through the intake passage;
A blow-by gas accumulation unit for accumulating blow-by gas generated in the engine;
A first passage including a first end and a second end, wherein the first end communicates with the blow-by gas accumulation unit;
A second passage including a first end and a second end, wherein the second end communicates with the intake passage downstream of the intake air amount adjustment valve;
A third passage that includes a first end and a second end and introduces fresh air from the first end;
Provided between the second end of the first passage, the first end of the second passage, and the second end of the third passage, wherein the first end of the second passage is A three-way switching valve that is switched to selectively communicate with the second end of the first passage or the second end of the third passage;
Control means for controlling at least the three-way switching valve, and the control means selects the blow-by gas or the fresh air into the intake passage downstream from the intake air amount adjustment valve according to the operating state of the engine To control the flow, the blow-by gas recirculation control device controls the three-way switching valve according to the operating state of the engine.
前記制御手段は、前記吸気通路へ前記ブローバイガス又は前記新気が選択的に流れるときに、前記ブローバイガス又は前記新気の流量を制御するために、前記エンジンの運転状態に応じて前記流量制御弁の開度を制御す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流制御装置。 A flow rate control valve configured to have a variable opening to control the flow rate of the gas flowing through the second passage;
The control means controls the flow rate control according to the operating state of the engine to control the flow rate of the blowby gas or the fresh air when the blowby gas or the fresh air selectively flows into the intake passage. The blow-by gas recirculation control device according to claim 1, wherein the opening degree of the valve is controlled.
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JP2015238438A JP2017106326A (en) | 2015-12-07 | 2015-12-07 | Blow-by gas recirculation control device |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114483254A (en) * | 2020-11-11 | 2022-05-13 | 长城汽车股份有限公司 | Processing method for ventilation blockage fault of crankcase and terminal equipment |
-
2015
- 2015-12-07 JP JP2015238438A patent/JP2017106326A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN114483254A (en) * | 2020-11-11 | 2022-05-13 | 长城汽车股份有限公司 | Processing method for ventilation blockage fault of crankcase and terminal equipment |
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