JP2020007987A - Freeze diagnosis device of blowby gas path - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、ブローバイガス経路の凍結診断装置に関する。 The present disclosure relates to a freeze diagnosis device for a blow-by gas path.
従来、例えば特許文献1に例示されているように、内燃機関から排出されたブローバイガスを内燃機関の吸気経路へ還流させるブローバイガス経路(特許文献1ではPCV経路と称されている)が知られている。 Conventionally, as exemplified in Patent Document 1, for example, a blow-by gas path (referred to as a PCV path in Patent Document 1) for recirculating blow-by gas discharged from an internal combustion engine to an intake path of the internal combustion engine is known. ing.
例えば寒冷地等においては、ブローバイガス経路がその周囲の大気によって冷却されることで、ブローバイガス経路の経路内の温度が、ブローバイガスに含まれる水分が凍結するほど低下するおそれがある。この結果、このブローバイガスに含まれる水分が実際に凍結した場合、これに起因して、内燃機関に不具合が生じるおそれがある。そこで、このブローバイガス経路の経路内に凍結が生じたか否かを精度良く診断する技術が求められている。 For example, in a cold region or the like, since the blow-by gas path is cooled by the surrounding atmosphere, the temperature in the path of the blow-by gas path may be reduced as the moisture contained in the blow-by gas freezes. As a result, when the moisture contained in the blow-by gas actually freezes, there is a possibility that a malfunction may occur in the internal combustion engine due to this. Therefore, there is a need for a technique for accurately diagnosing whether or not freezing has occurred in the blow-by gas path.
本開示は、上記のことを鑑みてなされたものであり、その目的は、ブローバイガス経路の経路内に凍結が生じたことを精度良く診断することができるブローバイガス経路の凍結診断装置を提供することである。 The present disclosure has been made in view of the above, and an object of the present disclosure is to provide a blow-by gas path freezing diagnosis device that can accurately diagnose that freezing has occurred in a blow-by gas path. That is.
上記目的を達成するため、本発明の態様に係るブローバイガス経路の凍結診断装置は、内燃機関から排出されたブローバイガスを前記内燃機関の吸気経路へ還流させるブローバイガス経路の凍結診断装置であって、前記ブローバイガス経路の経路内の温度を検出する温度検出手段の検出値が0℃以下の一定値を示した状態で、前記内燃機関のクランクケースの内部の圧力を検出する圧力検出手段の検出値が上昇したか否かを判定する判定部と、前記温度検出手段の検出値が0℃以下の一定値を示した状態で前記圧力検出手段の検出値が上昇したと前記判定部が判定した場合に、前記ブローバイガス経路の経路内に凍結が生じたと診断する診断部と、を備える。 In order to achieve the above object, an apparatus for diagnosing freezing of a blow-by gas path according to an aspect of the present invention is an apparatus for diagnosing freezing of a blow-by gas path that recirculates blow-by gas discharged from an internal combustion engine to an intake path of the internal combustion engine. A pressure detecting means for detecting a pressure inside the crankcase of the internal combustion engine in a state where a detected value of the temperature detecting means for detecting a temperature in the blow-by gas path shows a constant value of 0 ° C. or less. A determination unit that determines whether the value has increased, and the determination unit has determined that the detection value of the pressure detection unit has increased while the detection value of the temperature detection unit has indicated a constant value of 0 ° C. or less. A diagnosing unit that diagnoses that freezing has occurred in the blow-by gas path.
本開示によれば、ブローバイガス経路の経路内に凍結が生じたことを精度良く診断することができる。 According to the present disclosure, it is possible to accurately diagnose that freezing has occurred in the blow-by gas path.
以下、本実施形態に係るブローバイガス経路50の凍結診断装置100について、図面を参照しつつ説明する。具体的には、最初に、本実施形態に係る凍結診断装置100が適
用された内燃機関システム1の概略構成について説明し、次いで、凍結診断装置100について説明する。図1は、本実施形態に係る内燃機関システム1の模式的構成図である。内燃機関システム1は、内燃機関10、吸気経路20、エアクリーナ30、過給機40、ブローバイガス経路50、オイルセパレータ60、温度センサ70、圧力センサ71、警報装置80、及び、制御装置90を備えている。なお、本実施形態に係る凍結診断装置100は、制御装置90の機能によって実現されている。
Hereinafter, a
本実施形態に係る内燃機関システム1は車両に搭載されている。この車両の具体的な種類は特に限定されるものではなく、乗用車や商用車等の種々の車両を用いることができる。内燃機関10は内燃機関本体11を備えている。内燃機関本体11は、気筒が形成されたシリンダブロックと、シリンダブロックの上部に配置されたシリンダヘッドと、気筒内に配置されたピストンと、このピストンにコンロッドを介して接続されたクランクシャフトと、を備えている。また、内燃機関10はクランクケース12を備えている。クランクケース12はシリンダブロックの下部に接続されている。クランクケース12の内部には、クランクシャフトが収容されている。また、内燃機関10はシリンダヘッドカバー13を備えている。シリンダヘッドカバー13はシリンダヘッドの上部に配置されている。このシリンダヘッドカバー13の内部には、カム等の動弁機構が収容されている。
The internal combustion engine system 1 according to the present embodiment is mounted on a vehicle. The specific type of the vehicle is not particularly limited, and various vehicles such as a passenger car and a commercial vehicle can be used. The
なお、内燃機関10の具体的な種類は特に限定されるものではなく、ディーゼル機関やガソリン機関等の種々の内燃機関を用いることができる。本実施形態では、内燃機関10の一例として、ディーゼル機関を用いている。
The specific type of the
吸気経路20は、内燃機関10に吸入される吸気(A)が通過する経路である。吸気経路20の下流側端部は、内燃機関10の吸気ポートに接続している。なお、図示はされていないが、内燃機関10は、内燃機関10から排出された排気が通過する排気経路も備えている。この排気経路の上流側端部は、内燃機関10の排気ポートに接続している。エアクリーナ30は、吸気経路20における過給機40よりも上流側の部分に配置されている。なお、吸気経路20の上流側端部から吸気経路20に流入する吸気は、新気である。エアクリーナ30は、この新気に含まれる塵や埃等の異物を除去する機能を有する部材である。
The
過給機40は、内燃機関10に吸入される吸気をコンプレッサ41によって過給する装置である。このような機能を有するものであれば、過給機40の具体的な構成は特に限定されるものではなく、排気のエネルギを利用してコンプレッサ41が駆動するターボ式過給機や、内燃機関10の動力によってコンプレッサ41が駆動する機械式過給機や、電動モータの動力によってコンプレッサ41が駆動する電動式過給機等、種々の過給機を用いることができる。本実施形態では、過給機40の一例として、ターボ式過給機を用いている。具体的には、本実施形態に係る過給機40は、排気経路に配置されたタービン(図示せず)と、吸気経路20に配置されたコンプレッサ41と、このタービン及びコンプレッサ41を連結する回転シャフト(図示せず)とを備えている。タービンが排気のエネルギを受けて駆動することで、回転シャフトを介してタービンに接続されたコンプレッサ41が駆動して、吸気を過給する。
The
なお、上記のように本実施形態に係る内燃機関システム1は過給機40を備えているが、内燃機関システム1の構成はこれに限定されるものではなく、過給機40を備えていない構成とすることもできる。
Although the internal combustion engine system 1 according to the present embodiment includes the
ブローバイガス経路50は、内燃機関10から排出されたブローバイガス(Gb)を吸気経路20へ還流させる経路である。具体的には、本実施形態に係るブローバイガス経路50は、その上流側端部が、内燃機関10のシリンダヘッドカバー13の側面外壁に設け
られたブローバイガス排出口に接続し、その下流側端部が、吸気経路20におけるコンプレッサ41よりも上流側の部分且つエアクリーナ30よりも下流側の部分に接続している。オイルセパレータ60は、このブローバイガス経路50の経路途中に配置されている。すなわち、本実施形態に係るブローバイガス経路50は、内燃機関10のシリンダヘッドカバー13から排出されたブローバイガスを、オイルセパレータ60を経由させた後に、吸気経路20におけるコンプレッサ41よりも上流側の部分且つエアクリーナ30よりも下流側の部分に還流させている。
The blow-by
オイルセパレータ60は、オイルセパレータ60に流入したブローバイガスに含まれるオイルを除去する機能を有している。このような機能を有するものであれば、オイルセパレータ60の具体的な構成は特に限定されるものではなく、公知のオイルセパレータ(これはオイルミスト分離器と別称されている場合がある)を用いることができる。このため、このオイルセパレータ60の詳細な構造の説明は省略する。
The
内燃機関10において発生したブローバイガスは、気筒と気筒内に配置されたピストンとの間隙からクランクケース12に漏出後、シリンダヘッドカバー13の内部を通過して、ブローバイガス経路50に流入する。次いで、ブローバイガスは、オイルセパレータ60を経由した後に、吸気経路20に還流される。そして、内燃機関10から排出されたブローバイガスに含まれるオイルは、オイルセパレータ60を経由することで除去される。
The blow-by gas generated in the
温度センサ70は、ブローバイガス経路50の内部の温度を検出し、この検出値を制御装置90に伝える。この温度センサ70は、ブローバイガス経路50において、凍結が最も生じ易い箇所(すなわち、最も低温になり易い箇所)に配置されることが好ましい。これに関して、ブローバイガス経路50のブローバイガスは、下流側に向かうほど、ブローバイガス経路50の外側の大気によって冷却される時間が長くなるので、下流側に向かうほど、その温度が低下する傾向がある。したがって、本実施形態において、ブローバイガス経路50の下流側端部が、凍結が最も生じ易い箇所となっている。そこで、本実施形態に係る温度センサ70は、一例として、ブローバイガス経路50の下流側端部に配置されており、この部分の温度を検出している。
圧力センサ71は、クランクケース12の内部の圧力を検出し、この検出値を制御装置90に伝える。なお、温度センサ70は「温度検出手段」の一例であり、圧力センサ71は「圧力検出手段」の一例である。
警報装置80は、制御装置90によって制御されることで、警報を発生する装置である。このような機能を有するものであれば、警報装置80の具体的な構成は特に限定されるものではなく、警報装置80として、光を発生する警告ランプや、音を発生するブザー、音声を発生するスピーカ、文字情報等を表示するディスプレイ等、種々の警報装置を用いることができる。
The
本実施形態に係る警報装置80は、一例として、ディスプレイによって構成されている。具体的には、この警報装置80は、車両の運転席のインスツルメントパネルに配置されており、制御装置90によって制御されることで、「ブローバイガス経路50の経路内に凍結が生じた」旨の文字情報を表示する。
The
但し、警報装置80の表示する文字情報はこれに限定されるものではない。他の例を挙げると、警報装置80は、上記の文字情報に加えて、又は、上記の文字情報に代えて、例えば「内燃機関10の運転を停止すべき」旨や、「内燃機関10をアイドリング運転状態に維持すべき」旨や、「内燃機関10を点検せよ(Check Engine)」等のように、ユーザーに対して何等かの対応処置を促すような文字情報を表示することもできる
。
However, the character information displayed by the
制御装置90は、電子制御装置によって構成されている。具体的には、本実施形態に係る制御装置90は、各種の制御処理を実行するCPU(Central Processing Unit)91と、このCPU91の動作に用いられるプログラムやデータ等を記憶する記憶部92と、を有するマイクロコンピュータを備えている。なお、記憶部92は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を備えている。
The
本実施形態に係る制御装置90は、内燃機関10の燃料噴射時期や燃料噴射量等を制御することで内燃機関10の運転動作を制御する。また、本実施形態に係る制御装置90は、ブローバイガス経路50の凍結診断装置100としての機能も兼務している。なお、凍結診断装置100の構成は、これに限定されるものではなく、例えば、凍結診断装置100は、内燃機関10を制御する制御装置とは別に設けられた制御装置によって実現されていてもよい。
The
続いて、凍結診断装置100としての制御装置90が実行する制御処理について、図2のフローチャートを用いて説明する。図2の各ステップは、制御装置90の具体的にはCPU91が、記憶部92に記憶されたプログラムに基づいて実行する。また、制御装置90は、内燃機関10の始動開始と同時に図2のフローチャートを最初にスタートする(すなわち、図2のフローチャートは、内燃機関10の運転中に周期的に実行されている)。また、図2の最初のスタート時において、警報装置80は警報を発生していないものとする。
Next, a control process executed by the
まず、ステップS10において、制御装置90は、温度センサ70の検出値(すなわち、ブローバイガス経路50を通過するブローバイガスの温度)、及び、圧力センサ71の検出値(すなわち、クランクケース12の内部圧力)を取得し、この温度センサ70の検出値が0℃以下の一定値を示した状態で、圧力センサ71の検出値が上昇したか否かを判定する。
First, in step S10, the
換言すると、このステップS10において、制御装置90は、温度センサ70の検出値が0℃以下の温度で変化しなくなった状態で圧力センサ71の検出値が上昇したか否か、さらに換言すると、圧力センサ71の検出値が上昇しているのに温度センサ70の検出値が0℃以下の一定の値を示しているか否かを判定する。
In other words, in step S10, the
このステップS10は、YESと判定されるまで繰り返し実行される。ステップS10でYESと判定された場合(すなわち、温度センサ70の検出値が0℃以下の一定値を示した状態で圧力センサ71の検出値が上昇した場合)、制御装置90は、ブローバイガス経路50の経路内に凍結が生じたと診断する(ステップS20)。
Step S10 is repeatedly performed until YES is determined. If YES is determined in step S10 (that is, if the detection value of
ここで、ステップS10でYESと判定された場合に、ステップS20において上記のように診断できる理由について説明する。まず、温度センサ70の周辺に凍結が生じる場合、大気温度にかかわらず、この温度センサ70の検出値は、0℃以下の温度で変化しなくなる(すなわち、0℃以下の一定値を示す)。そして、凍結によって生じた凍結物質(例えば氷塊)はブローバイガスの流動抵抗となり得るため、この凍結物質が成長するに従って、ブローバイガスの流動抵抗が上昇していき、この結果、クランクケース12の内部の圧力(すなわち、圧力センサ71の検出値)は上昇していく。したがって、温度センサ70の検出値が0℃以下の一定値を示した状態で圧力センサ71の検出値が上昇した場合、ブローバイガス経路50の経路内に凍結が生じたと精度良く診断することができる。
Here, the reason why the diagnosis can be performed as described above in step S20 when YES is determined in step S10 will be described. First, when freezing occurs around the
ステップS20においてブローバイガス経路50の経路内に凍結が生じたと診断された場合、制御装置90は、警報装置80に警報を発生させる制御処理を実行する(ステップS30)。具体的には、本実施形態に係る制御装置90は、警報装置80の一例としてのディスプレイに、「ブローバイガス経路50の経路内に凍結が生じた」旨の文字情報を表示させる。ステップS30の後に制御装置90は、フローチャートをスタートから再度実行する(リターン)。
If it is determined in step S20 that freezing has occurred in the blow-by
なお、警報装置80が警報を一旦発生した場合において、この警報を停止させる時期は特に限定されるものではないが、本実施形態に係る制御装置90は、一例として、ユーザー(具体的にはドライバー等)からの警報停止要求を受信した場合に、警報装置80による警報を停止させる。具体的には、本実施形態に係る車両の運転席には、警報装置80による警報を停止させるための警報停止スイッチが配置されている。ユーザーは、警報装置80の警報を停止させることを希望する場合には、この警報停止スイッチをONに操作することで、制御装置90に対して警報停止要求を伝える。この警報停止要求を受信した制御装置90は、警報装置80による警報を停止させる。
Note that, when the
なお、ステップS10を実行する制御装置90のCPU91は、温度センサ70(温度検出手段)の検出値が0℃以下の一定値を示した状態で圧力センサ71(圧力検出手段)の検出値が上昇したか否かを判定する「判定部」としての機能を有する部材の一例である。また、ステップS20を実行する制御装置90のCPU91は、温度センサ70の検出値が0℃以下の一定値を示した状態で圧力センサ71の検出値が上昇したと判定部が判定した場合に、ブローバイガス経路50の経路内に凍結が生じたと診断する「診断部」としての機能を有する部材の一例である。また、ステップS30を実行する制御装置90のCPU91は、ブローバイガス経路50の経路内に凍結が生じたと診断部が診断した場合に、警報装置80に警報を発生させる制御処理を実行する「警報制御部」としての機能を有する部材の一例である。
Note that the
以上説明したような本実施形態によれば、温度センサ70の検出値が0℃以下の一定値を示した状態で圧力センサ71の検出値が上昇したと判定された場合に、ブローバイガス経路50の経路内に凍結が生じたと診断しているので、ブローバイガス経路50の経路内に凍結が生じたことを精度良く診断することができる。
According to the present embodiment as described above, when it is determined that the detection value of the
上記の作用効果について、以下のような比較例に係る凍結診断装置と対比して説明すると次のようになる。まず、比較例として、温度センサ70の検出値が0℃以下の温度になったか否かを判定し、この結果、温度センサ70の検出値が0℃以下の温度になったと判定した場合に、直ちに、ブローバイガス経路50の経路内に凍結が生じたと診断する、という凍結診断装置を想定する。このような比較例の場合、ブローバイガス経路50の経路内に実際に凍結が生じていない場合であっても、温度センサ70の検出値が0℃以下になった場合には直ちに凍結が生じたと診断してしまうので、診断精度が良好であるとはいえない。これに対して、本実施形態によれば、温度センサ70の検出値が0℃以下の一定値を示した状態で圧力センサ71の検出値が上昇した場合に、凍結が生じたと診断しているので、実際にブローバイガス経路50の経路内に凍結が生じた場合に、その旨を診断することができる。したがって、本実施形態によれば、比較例に比べて、診断精度が良好である。
The above operation and effect will be described below in comparison with a freeze diagnosis device according to a comparative example as described below. First, as a comparative example, it is determined whether or not the detected value of the
また、本実施形態によれば、ブローバイガス経路50の経路内に凍結が生じたと診断された場合に、警報装置80に警報を発生させているので(ステップS30)、この警報を受けたユーザーは、例えば内燃機関10の運転を停止させたり、内燃機関10をアイドリング運転状態に維持させたりすることで、ブローバイガスの流量の増大を抑制してブローバイガス経路50の経路内の凍結物質が大きく成長することを効果的に抑制することがで
きる。この結果、この凍結物質に起因して内燃機関10に不具合が生じることを効果的に抑制することができる。
Further, according to the present embodiment, when it is diagnosed that freezing has occurred in the blow-by
具体的には、本実施形態によれば、例えば、ブローバイガス経路50の経路内の凍結物質が大きく成長してクランクケース12の内部の圧力が高くなり過ぎることを抑制することができ、この結果、クランクケース12からオイルが漏洩する等の不具合の発生を抑制することができる。また、本実施形態によれば、ブローバイガス経路50の経路内の凍結物質が大きく成長し、この大きな凍結物質がブローバイガスとともに吸気経路20に還流してコンプレッサ41に流入して、例えばコンプレッサ41が損傷する等の不具合の発生を抑制することもできる。また、仮に、内燃機関システム1が過給機40を備えていない場合には、このブローバイガス経路50の経路内の凍結物質が内燃機関本体11に流入して、内燃機関本体11に何等かの不具合を生じさせることも抑制することができる。
Specifically, according to the present embodiment, for example, it is possible to prevent the frozen substance in the passage of the blow-by
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 The embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the specific embodiments, and various modifications and changes may be made within the scope of the present invention described in the appended claims. Is possible.
1 内燃機関システム
10 内燃機関
12 クランクケース
20 吸気経路
30 エアクリーナ
40 過給機
41 コンプレッサ
50 ブローバイガス経路
60 オイルセパレータ
70 温度センサ(温度検出手段)
71 圧力センサ(圧力検出手段)
80 警報装置
90 制御装置
91 CPU(判定部、診断部、警報制御部)
100 凍結診断装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal
71 Pressure sensor (pressure detection means)
80
100 Freezing diagnostic device
Claims (2)
前記ブローバイガス経路の経路内の温度を検出する温度検出手段の検出値が0℃以下の一定値を示した状態で、前記内燃機関のクランクケースの内部の圧力を検出する圧力検出手段の検出値が上昇したか否かを判定する判定部と、
前記温度検出手段の検出値が0℃以下の一定値を示した状態で前記圧力検出手段の検出値が上昇したと前記判定部が判定した場合に、前記ブローバイガス経路の経路内に凍結が生じたと診断する診断部と、を備える、ブローバイガス経路の凍結診断装置。 A freeze diagnosis device for a blow-by gas path that recirculates a blow-by gas discharged from an internal combustion engine to an intake path of the internal combustion engine,
With the detection value of the temperature detection means for detecting the temperature in the blow-by gas path showing a constant value of 0 ° C. or less, the detection value of the pressure detection means for detecting the pressure inside the crankcase of the internal combustion engine A determination unit for determining whether or not has increased;
When the determination section determines that the detection value of the pressure detection means has increased in a state where the detection value of the temperature detection means has a constant value of 0 ° C. or less, freezing occurs in the blow-by gas path. A diagnosing section for diagnosing the freezing of the blow-by gas path.
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220322 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20220920 |