JP2021032143A - Blow-by gas treatment device - Google Patents

Blow-by gas treatment device Download PDF

Info

Publication number
JP2021032143A
JP2021032143A JP2019152885A JP2019152885A JP2021032143A JP 2021032143 A JP2021032143 A JP 2021032143A JP 2019152885 A JP2019152885 A JP 2019152885A JP 2019152885 A JP2019152885 A JP 2019152885A JP 2021032143 A JP2021032143 A JP 2021032143A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
blow
gas
pressure
exhaust
passage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2019152885A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
英樹 長田
Hideki Osada
英樹 長田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Isuzu Motors Ltd filed Critical Isuzu Motors Ltd
Priority to JP2019152885A priority Critical patent/JP2021032143A/en
Publication of JP2021032143A publication Critical patent/JP2021032143A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)

Abstract

To provide a blow-by gas treatment device for an internal combustion engine capable of appropriately controlling the pressure of a joint part between an exhaust passage and a blow-by gas passage.SOLUTION: A blow-by gas treatment device 100 for an internal combustion engine 1 includes a blow-by gas passage 20 to be joined with an exhaust passage 10, a throttle valve 40 located at a joint part 30 between the exhaust passage 10 and the blow-by gas passage 20 for adjusting the flow path area of the exhaust passage 10, and a control part 50 for controlling the throttle valve 40 so that a pressure P2 of the joint part 30 is lower than a pressure P1 in the blow-by gas passage 20.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本開示は、内燃機関のブローバイガス処理装置に関する。 The present disclosure relates to a blow-by gas processing apparatus for an internal combustion engine.

内燃機関においては、ピストンとシリンダの隙間からクランクケース内に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排気通路に導入するブローバイガス処理装置が公知である。 In an internal combustion engine, a blow-by gas treatment device that introduces blow-by gas leaked into a crankcase from a gap between a piston and a cylinder into an exhaust passage through a blow-by gas passage is known.

特開２００９−１４４６３７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-144637

しかしながら、上記のブローバイガス処理装置では、排気管及びブローバイガス管の合流部の圧力が、ブローバイガス通路内の圧力よりも大きくなったときに、合流部からブローバイガス通路に排気及びブローバイガスが逆流してしまう。 However, in the above blow-by gas treatment device, when the pressure at the confluence of the exhaust pipe and the blow-by gas pipe becomes higher than the pressure in the blow-by gas passage, the exhaust and blow-by gas flow back from the confluence to the blow-by gas passage. Resulting in.

この解決手法としては、合流部に位置する排気通路の流路面積を狭く形成することで、合流部の圧力を小さくするという手法が考えられる。しかしながら、合流部の圧力は、排気管を流れる排気の流量等によって絶えず変動するため、適切に制御されることが望ましい。 As a solution to this problem, it is conceivable to reduce the pressure at the confluence by forming the flow path area of the exhaust passage located at the confluence narrow. However, since the pressure at the confluence constantly fluctuates depending on the flow rate of the exhaust gas flowing through the exhaust pipe and the like, it is desirable to control the pressure appropriately.

そこで、本開示は、かかる事情に鑑みて創案され、その目的は、排気通路及びブローバイガス通路の合流部の圧力を適切に制御できる内燃機関のブローバイガス処理装置を提供することにある。 Therefore, the present disclosure was conceived in view of such circumstances, and an object of the present disclosure is to provide a blow-by gas processing apparatus for an internal combustion engine capable of appropriately controlling the pressure at the confluence of an exhaust passage and a blow-by gas passage.

本開示の一の態様によれば、内燃機関のブローバイガス処理装置であって、排気通路に合流されるブローバイガス通路と、前記排気通路及び前記ブローバイガス通路の合流部に位置する前記排気通路の流路面積を調整する絞り弁と、前記合流部の圧力が、前記ブローバイガス通路内の圧力よりも小さくなるように、前記絞り弁を制御する制御部と、を備えたことを特徴とするブローバイガス処理装置が提供される。 According to one aspect of the present disclosure, a blow-by gas processing apparatus for an internal combustion engine, wherein the blow-by gas passage that joins the exhaust passage and the exhaust passage that is located at the confluence of the exhaust passage and the blow-by gas passage. A blow-by is provided with a throttle valve for adjusting the flow path area and a control section for controlling the throttle valve so that the pressure at the merging portion becomes smaller than the pressure in the blow-by gas passage. A gas treatment device is provided.

好ましくは、前記ブローバイガス通路内の圧力を検出するための第１圧力センサと、前記合流部の圧力を検出するための第２圧力センサと、を更に備え、前記制御部は、前記第２圧力センサの検出値が前記第１圧力センサの検出値よりも小さくなるように、前記絞り弁を制御する。 Preferably, a first pressure sensor for detecting the pressure in the blow-by gas passage and a second pressure sensor for detecting the pressure at the confluence are further provided, and the control unit is provided with the second pressure. The throttle valve is controlled so that the detected value of the sensor becomes smaller than the detected value of the first pressure sensor.

好ましくは、前記制御部は、前記第１圧力センサの検出値が前記第２圧力センサの検出値よりも大きいほど、前記流路面積が大きくなるように前記絞り弁を制御する。 Preferably, the control unit controls the throttle valve so that the larger the detection value of the first pressure sensor than the detection value of the second pressure sensor, the larger the flow path area.

本開示によれば、排気通路及びブローバイガス通路の合流部の圧力を適切に制御できる内燃機関のブローバイガス処理装置を提供できる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a blow-by gas processing apparatus for an internal combustion engine capable of appropriately controlling the pressure at the confluence of an exhaust passage and a blow-by gas passage.

ブローバイガス処理装置を含む内燃機関の全体構成図である。It is an overall block diagram of an internal combustion engine including a blow-by gas processing apparatus. 絞り弁の開度が最大のときの合流部の概略断面図である。It is the schematic sectional drawing of the confluence part when the opening degree of a throttle valve is the maximum. 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line III-III of FIG. 絞り弁の開度が最小のときの合流部の概略断面図である。It is the schematic sectional drawing of the confluence part when the opening degree of a throttle valve is the minimum. 制御部の制御内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control content of a control part.

以下、添付図面を参照して本開示の実施形態を説明する。なお、本開示は以下の実施形態に限定されない点に留意されたい。また、図中に示す上下前後左右の各方向は、説明の便宜上定められたものに過ぎないが、内燃機関１を搭載した車両（不図示）の各方向と一致する。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the present disclosure is not limited to the following embodiments. Further, the directions of up, down, front, back, left, and right shown in the figure are merely defined for convenience of explanation, but coincide with each direction of the vehicle (not shown) equipped with the internal combustion engine 1.

図１は、ブローバイガス処理装置１００を含む内燃機関１の全体構成図である。図中において、白抜き矢印Ａは、吸気の流れを示し、黒塗り矢印Ｂは、ブローバイガスの流れを示し、点線矢印Ｇは、排気の流れを示す。 FIG. 1 is an overall configuration diagram of an internal combustion engine 1 including a blow-by gas processing device 100. In the figure, the white arrow A indicates the flow of intake air, the black arrow B indicates the flow of blow-by gas, and the dotted arrow G indicates the flow of exhaust gas.

図１に示すように、内燃機関１は、車両に搭載された多気筒の圧縮着火式内燃機関、例えばディーゼルエンジンである。車両は、トラック等の大型車両である。しかしながら、車両及び内燃機関１の種類、形式、用途等に特に限定はなく、例えば車両は、乗用車等の小型車両であっても良いし、内燃機関１は、ガソリンエンジン等の火花点火式内燃機関であっても良い。なお、内燃機関１は、車両以外の移動体、例えば船舶、建設機械、または産業機械に搭載されたものであっても良い。また、内燃機関１は、移動体に搭載されたものでなくても良く、定置式のものであっても良い。 As shown in FIG. 1, the internal combustion engine 1 is a multi-cylinder compression ignition type internal combustion engine mounted on a vehicle, for example, a diesel engine. The vehicle is a large vehicle such as a truck. However, the type, type, application, etc. of the vehicle and the internal combustion engine 1 are not particularly limited. For example, the vehicle may be a small vehicle such as a passenger car, and the internal combustion engine 1 is a spark ignition type internal combustion engine such as a gasoline engine. It may be. The internal combustion engine 1 may be mounted on a moving body other than a vehicle, for example, a ship, a construction machine, or an industrial machine. Further, the internal combustion engine 1 does not have to be mounted on a moving body, and may be a stationary type.

内燃機関１は、エンジン本体２と、エンジン本体２に接続された吸気通路３及び排気通路１０と、を備える。 The internal combustion engine 1 includes an engine main body 2, an intake passage 3 and an exhaust passage 10 connected to the engine main body 2.

図示しないが、エンジン本体２は、シリンダブロック、クランクケース、シリンダヘッド、ヘッドカバー等の構造部品と、その内部に収容されたピストン、クランクシャフト、動弁機構等の可動部品と、を含む。 Although not shown, the engine body 2 includes structural parts such as a cylinder block, a crankcase, a cylinder head, and a head cover, and movable parts such as a piston, a crankshaft, and a valve operating mechanism housed therein.

吸気通路３は、エンジン本体２（特にシリンダヘッド）に接続された吸気マニホールド４と、吸気マニホールド４の上流端に接続された吸気管５と、により主に画成される。吸気マニホールド４は、吸気管５から送られてきた吸気を各気筒の吸気ポートに分配供給する。吸気管５には、吸気上流側から順に、エアクリーナ６、ターボチャージャ７のコンプレッサ７Ｃ、及びインタークーラ８が設けられる。 The intake passage 3 is mainly defined by an intake manifold 4 connected to the engine body 2 (particularly a cylinder head) and an intake pipe 5 connected to the upstream end of the intake manifold 4. The intake manifold 4 distributes and supplies the intake air sent from the intake pipe 5 to the intake ports of each cylinder. The intake pipe 5 is provided with an air cleaner 6, a turbocharger 7 compressor 7C, and an intercooler 8 in this order from the intake upstream side.

排気通路１０は、エンジン本体２（特にシリンダヘッド）に接続された排気マニホールド１１と、排気マニホールド１１の下流側に配置された排気管１２と、により主に画成される。排気マニホールド１１は、各気筒の排気ポートから送られてきた排気を集合させる。排気マニホールド１１と排気管１２の間には、ターボチャージャ７のタービン７Ｔが設けられる。排気管１２には、排気上流側から順に、排気ブレーキバルブ１３及び後処理装置１４が設けられる。 The exhaust passage 10 is mainly defined by an exhaust manifold 11 connected to the engine body 2 (particularly a cylinder head) and an exhaust pipe 12 arranged on the downstream side of the exhaust manifold 11. The exhaust manifold 11 collects the exhaust gas sent from the exhaust port of each cylinder. A turbine 7T of a turbocharger 7 is provided between the exhaust manifold 11 and the exhaust pipe 12. The exhaust pipe 12 is provided with an exhaust brake valve 13 and an aftertreatment device 14 in this order from the exhaust upstream side.

排気ブレーキバルブ１３は、車両制動時に排気管１２を略全閉に閉止して排気の流量を抑制し、エンジンブレーキ力を増加させるバルブ装置である。 The exhaust brake valve 13 is a valve device that closes the exhaust pipe 12 substantially fully when braking the vehicle to suppress the flow rate of the exhaust and increase the engine braking force.

後処理装置１４は、排気中（本実施形態では、後述するブローバイガスを含む）の有害物質を浄化する装置である。後処理装置１４は、排気上流側から順に設けられた、燃料噴射弁１４ａ、ディーゼル酸化触媒（ＤＯＣ）１４ｂ及びディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）１４ｃを備える。なお、図示しないが、ＤＰＦ１４ｃよりも下流側の排気管１２には、選択還元型ＮＯｘ触媒及びアンモニア酸化触媒が設けられる。 The aftertreatment device 14 is a device that purifies harmful substances in the exhaust gas (including blow-by gas described later in the present embodiment). The aftertreatment device 14 includes a fuel injection valve 14a, a diesel oxidation catalyst (DOC) 14b, and a diesel particulate filter (DPF) 14c, which are provided in order from the upstream side of the exhaust gas. Although not shown, a selective reduction NOx catalyst and an ammonia oxidation catalyst are provided in the exhaust pipe 12 on the downstream side of the DPF 14c.

燃料噴射弁１４ａは、排気管１２内に燃料を噴射するように構成される。ＤＯＣ１４ｂは、排気中の未燃成分、特に、燃料噴射弁１４ａから噴射された燃料に含まれる炭化水素ＨＣ及び一酸化炭素ＣＯを酸化して浄化すると共に、その酸化熱で排気を昇温する。 The fuel injection valve 14a is configured to inject fuel into the exhaust pipe 12. The DOC 14b oxidizes and purifies unburned components in the exhaust gas, particularly hydrocarbon HC and carbon monoxide CO contained in the fuel injected from the fuel injection valve 14a, and raises the temperature of the exhaust gas by the heat of oxidation.

ＤＰＦ１４ｃは、排気中に含まれる粒子状物質（ＰＭ）を捕集する。ＤＰＦ１４ｃに捕集されたＰＭは、ＤＯＣ１４ｂで昇温された排気により燃焼除去される。 DPF14c collects particulate matter (PM) contained in the exhaust gas. The PM collected in the DPF14c is burned and removed by the exhaust gas heated by the DOC14b.

ブローバイガス処理装置１００は、排気通路１０に合流されるブローバイガス通路２０を備える。周知のように、ブローバイガスは、エンジン本体２においてシリンダとピストンとの隙間からクランクケース内に漏れ出たガスである。 The blow-by gas processing device 100 includes a blow-by gas passage 20 that joins the exhaust passage 10. As is well known, blow-by gas is gas that leaks into the crankcase from the gap between the cylinder and the piston in the engine body 2.

ブローバイガス通路２０は、クランクケース内からシリンダブロック及びシリンダヘッドを通過してヘッドカバー内に延びるエンジン内通路（不図示）と、エンジン内通路の下流端に接続され、外部に露出されたブローバイガス管２１と、により主に画成される。 The blow-by gas passage 20 is connected to an engine passage (not shown) extending from the inside of the crankcase through the cylinder block and the cylinder head into the head cover, and a blow-by gas pipe exposed to the outside at the downstream end of the engine passage. It is mainly defined by 21 and.

ブローバイガス管２１の下流端は、排気ブレーキバルブ１３と後処理装置１４（本実施形態では燃料噴射弁１４ａ）との間に位置する排気管１２に接続される。 The downstream end of the blow-by gas pipe 21 is connected to an exhaust pipe 12 located between the exhaust brake valve 13 and the aftertreatment device 14 (fuel injection valve 14a in this embodiment).

図２に示すように、排気管１２の外周面には、ブローバイガス管２１からブローバイガスを導入するためのガス入口１２inが形成される。ガス入口１２inは、排気管１２の外周面から径方向外側に突出する円管状に形成される。ガス入口１２inには、ブローバイガス管２１の下流側端部が嵌合され、金属バンド等の締結部材１２ｂによって脱着可能に接続される。 As shown in FIG. 2, a gas inlet 12 in for introducing blow-by gas from the blow-by gas pipe 21 is formed on the outer peripheral surface of the exhaust pipe 12. The gas inlet 12 in is formed in a circular tubular shape protruding outward in the radial direction from the outer peripheral surface of the exhaust pipe 12. The downstream end of the blow-by gas pipe 21 is fitted into the gas inlet 12 in, and is detachably connected by a fastening member 12b such as a metal band.

図１に戻って、ブローバイガス管２１の途中には、ブローバイガスからオイルを分離するためのオイルセパレータ２２が設けられる。 Returning to FIG. 1, an oil separator 22 for separating oil from the blow-by gas is provided in the middle of the blow-by gas pipe 21.

本実施形態では、図１に矢印Ｂで示したように、内燃機関１の稼働中、クランクケース内のブローバイガスが、エンジン内通路（不図示）及びブローバイガス管２１を順に流れる。その際、ブローバイガスに含まれるオイルは、オイルセパレータ２２でブローバイガスから分離された後、戻り管（不図示）を通じてクランクケース内に戻される。 In the present embodiment, as shown by an arrow B in FIG. 1, blow-by gas in the crankcase flows through the engine passage (not shown) and the blow-by gas pipe 21 in order while the internal combustion engine 1 is in operation. At that time, the oil contained in the blow-by gas is separated from the blow-by gas by the oil separator 22 and then returned to the inside of the crankcase through a return pipe (not shown).

一方、オイル分離後のブローバイガスは、ブローバイガス管２１から排気管１２に導入され、排気管１２を流れる排気と合流する。合流した排気及びブローバイガスは、排気管１２の下流側へと流れ、後処理装置１４で有害物質が浄化された後、大気へ放出される。 On the other hand, the blow-by gas after the oil separation is introduced from the blow-by gas pipe 21 into the exhaust pipe 12 and merges with the exhaust flowing through the exhaust pipe 12. The combined exhaust gas and blow-by gas flow to the downstream side of the exhaust pipe 12, and after the harmful substances are purified by the aftertreatment device 14, they are released to the atmosphere.

ところで、図示しないが、ブローバイガス処理装置としては、ブローバイガスをコンプレッサよりも上流側の吸気管に還流させる装置が知られている。この装置では、ブローバイガス中の有害物質が燃焼室に戻されて燃焼除去される。しかし、この装置では、例えば、オイルセパレータで分離し切れずにブローバイガスに残存したオイルが、高粘度化してコンプレッサに付着する場合がある。その結果、コンプレッサの性能が低下する虞がある。 By the way, although not shown, as a blow-by gas processing device, a device that recirculates blow-by gas to an intake pipe on the upstream side of the compressor is known. In this device, harmful substances in blow-by gas are returned to the combustion chamber and burned and removed. However, in this device, for example, the oil remaining in the blow-by gas that cannot be completely separated by the oil separator may become highly viscous and adhere to the compressor. As a result, the performance of the compressor may deteriorate.

これに対して、本実施形態のブローバイガス処理装置１００は、吸気管５ではなく、排気管１２にブローバイガスを導入するので、ブローバイガス中のオイルに起因するコンプレッサ７Ｃの性能低下を防止できる。 On the other hand, since the blow-by gas processing device 100 of the present embodiment introduces the blow-by gas into the exhaust pipe 12 instead of the intake pipe 5, it is possible to prevent the performance deterioration of the compressor 7C due to the oil in the blow-by gas.

他方、一般的に、ブローバイガス管内の圧力は、吸気管内の圧力よりも大きいが、排気管内の圧力よりも小さくなる場合がある。そのため、排気管及びブローバイガス管の合流部の圧力が、ブローバイガス管内の圧力よりも大きくなると、合流部からブローバイガス管に排気及びブローバイガスが逆流してしまう。 On the other hand, in general, the pressure in the blow-by gas pipe is larger than the pressure in the intake pipe, but may be smaller than the pressure in the exhaust pipe. Therefore, when the pressure at the confluence of the exhaust pipe and the blow-by gas pipe becomes higher than the pressure inside the blow-by gas pipe, the exhaust gas and the blow-by gas flow back from the confluence to the blow-by gas pipe.

この解決手法としては、合流部に位置する排気管の流路面積を狭く形成することで、合流部の圧力を小さくするという手法が考えられる。しかしながら、合流部の圧力は、例えば、排気管を流れる排気の流量やＤＰＦで捕集されたＰＭの堆積量によって絶えず変動する。そのため、合流部の圧力は、ブローバイガス管から排気管に最適な量のブローバイガスが導入されるように、適切に制御されることが望ましい。 As a solution to this problem, it is conceivable to reduce the pressure at the confluence by forming the flow path area of the exhaust pipe located at the confluence narrow. However, the pressure at the confluence constantly fluctuates depending on, for example, the flow rate of the exhaust gas flowing through the exhaust pipe and the amount of PM collected by the DPF. Therefore, it is desirable that the pressure at the confluence is appropriately controlled so that the optimum amount of blow-by gas is introduced from the blow-by gas pipe to the exhaust pipe.

そこで、図２及び図３に示すように、本実施形態のブローバイガス処理装置１００は、排気管１２及びブローバイガス管２１の合流部３０に位置する排気管１２の流路面積を調整する絞り弁４０と、絞り弁４０を制御する制御部としての電子制御部（ＥＣＵ）５０と、を備える。ＥＣＵ５０は、合流部３０の圧力が、ブローバイガス管２１内の圧力よりも小さくなるように、絞り弁４０を制御する。 Therefore, as shown in FIGS. 2 and 3, the blow-by gas treatment device 100 of the present embodiment is a throttle valve that adjusts the flow path area of the exhaust pipe 12 located at the confluence portion 30 of the exhaust pipe 12 and the blow-by gas pipe 21. 40 and an electronic control unit (ECU) 50 as a control unit for controlling the throttle valve 40 are provided. The ECU 50 controls the throttle valve 40 so that the pressure at the merging portion 30 becomes smaller than the pressure inside the blow-by gas pipe 21.

また、ブローバイガス処理装置１００は、ブローバイガス管２１内の圧力を検出するための第１圧力センサ５１と、合流部３０の圧力を検出するための第２圧力センサ５２と、を更に備える。なお、本実施形態の合流部３０は、排気管１２とガス入口１２inとの境界部分を意味する。 Further, the blow-by gas processing device 100 further includes a first pressure sensor 51 for detecting the pressure in the blow-by gas pipe 21, and a second pressure sensor 52 for detecting the pressure in the merging portion 30. The merging portion 30 of the present embodiment means a boundary portion between the exhaust pipe 12 and the gas inlet 12 in.

絞り弁４０は、排気管１２に回動可能に取り付けられた軸部４１と、軸部４１に取り付けられた平板状の弁体（フラップ）４２と、を備える。 The throttle valve 40 includes a shaft portion 41 rotatably attached to the exhaust pipe 12, and a flat plate-shaped valve body (flap) 42 attached to the shaft portion 41.

軸部４１は、排気管１２の中心軸Ｃ１及びガス入口１２inの中心軸Ｃ２に対して、垂直に延びて配置される。軸部４１の一端は、ガス入口１２inよりも排気管１２の上流側の位置で、ガス入口１２inに近接して配置される。軸部４１の他端は、排気管１２の壁面に形成された軸受孔１２ａに回転自在かつ気密に軸支され、排気管１２の外へ突出する。この突出部分には、アクチュエータ４３が接続される。 The shaft portion 41 is arranged so as to extend perpendicularly to the central shaft C1 of the exhaust pipe 12 and the central shaft C2 of the gas inlet 12 in. One end of the shaft portion 41, at a location upstream of the exhaust pipe 12 than the gas inlet 12 in, is arranged close to the gas inlet 12 in. The other end of the shaft portion 41 is rotatably and airtightly supported by a bearing hole 12a formed in the wall surface of the exhaust pipe 12, and projects out of the exhaust pipe 12. An actuator 43 is connected to this protruding portion.

フラップ４２は、円盤状に形成される。フラップ４２の外周部かつ前端部には、接線方向に延びる軸孔部４２ａが形成される。軸孔部４２ａには、軸部４１の一端が挿入固定される。 The flap 42 is formed in a disk shape. A shaft hole portion 42a extending in the tangential direction is formed on the outer peripheral portion and the front end portion of the flap 42. One end of the shaft portion 41 is inserted and fixed in the shaft hole portion 42a.

アクチュエータ４３には、絞り弁４０の開度αを調整するモータ（例えば、ステッピングモータまたはブラシレスＤＣモータ）が用いられる。但し、アクチュエータ４３は、任意の構造であって良く、例えば、クランク機構を利用したものであっても良い。 As the actuator 43, a motor (for example, a stepping motor or a brushless DC motor) for adjusting the opening degree α of the throttle valve 40 is used. However, the actuator 43 may have an arbitrary structure, and for example, a crank mechanism may be used.

図２及び図４に示すように、絞り弁４０の開度αは、フラップ４２が排気管１２の中心軸Ｃ１と直交する基準位置から、フラップ４２を排気管１２の下流側に回動させたときの、フラップ４２の角度を意味する。 As shown in FIGS. 2 and 4, the opening degree α of the throttle valve 40 is such that the flap 42 is rotated to the downstream side of the exhaust pipe 12 from a reference position where the flap 42 is orthogonal to the central axis C1 of the exhaust pipe 12. It means the angle of the flap 42 at the time.

絞り弁４０は、開度αが小さいほど、合流部３０に位置する排気管１２の流路面積が狭くなるように構成される。合流部３０では、排気管１２の流路面積が狭くなるほど、排気の流速が増加して、負圧が増加する。本実施形態では、この負圧によってブローバイガスを吸引し、ブローバイガス管２１から排気管１２にブローバイガスを導入する。 The throttle valve 40 is configured so that the smaller the opening degree α, the narrower the flow path area of the exhaust pipe 12 located at the merging portion 30. At the merging portion 30, as the flow path area of the exhaust pipe 12 becomes narrower, the flow velocity of the exhaust gas increases and the negative pressure increases. In the present embodiment, the blow-by gas is sucked by this negative pressure, and the blow-by gas is introduced from the blow-by gas pipe 21 to the exhaust pipe 12.

本実施形態では、絞り弁４０の開度αが図２に示すような最大のときに、フラップ４２の角度が８０°になるように設定される（α＝８０°）。このとき、フラップ４２は、ブローバイガスの流路を確保しつつ、ガス入口１２in全体を覆うように配置される。 In the present embodiment, the angle of the flap 42 is set to be 80 ° when the opening degree α of the throttle valve 40 is maximum as shown in FIG. 2 (α = 80 °). At this time, the flap 42 is arranged so as to cover the entire gas inlet 12 in while securing the flow path of the blow-by gas.

また、本実施形態では、絞り弁４０の開度αが図４に示すような最小のときに、フラップ４２の角度が４５°になるように設定される（α＝４５°）。このとき、フラップ４２の先端部４２ｂは、排気管１２の中心軸Ｃ１付近に位置される。このようなフラップ４２の角度及び配置であれば、開度αが最小のときでも、フラップ４２による排気抵抗を抑えることができる。 Further, in the present embodiment, when the opening degree α of the throttle valve 40 is the minimum as shown in FIG. 4, the angle of the flap 42 is set to be 45 ° (α = 45 °). At this time, the tip end portion 42b of the flap 42 is located near the central axis C1 of the exhaust pipe 12. With such an angle and arrangement of the flap 42, the exhaust resistance due to the flap 42 can be suppressed even when the opening degree α is the minimum.

第１圧力センサ５１及び第２圧力センサ５２は、圧力を検出するための管Ｔをそれぞれ有する。第１圧力センサ５１の管Ｔは、オイルセパレータ２２（図１を参照）と排気管１２のガス入口１２inとの間に位置するブローバイガス管２１に接続される。第２圧力センサ５２の管Ｔは、合流部３０に接続される。第１圧力センサ５１及び第２圧力センサ５２の出力信号は、ＥＣＵ５０に送られる。 The first pressure sensor 51 and the second pressure sensor 52 each have a tube T for detecting pressure. The pipe T of the first pressure sensor 51 is connected to a blow-by gas pipe 21 located between the oil separator 22 (see FIG. 1) and the gas inlet 12 in of the exhaust pipe 12. The pipe T of the second pressure sensor 52 is connected to the merging portion 30. The output signals of the first pressure sensor 51 and the second pressure sensor 52 are sent to the ECU 50.

ＥＣＵ５０は、車両に搭載された電子制御装置またはコントローラからなり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、記憶装置及び入出力ポート等を備える。また、ＥＣＵ５０は、アクチュエータ４３に電気的に接続される。 The ECU 50 comprises an electronic control device or controller mounted on the vehicle, and includes a CPU, ROM, RAM, a storage device, an input / output port, and the like. Further, the ECU 50 is electrically connected to the actuator 43.

本実施形態のＥＣＵ５０は、第２圧力センサ５２の検出値Ｐ２が第１圧力センサ５１の検出値Ｐ１よりも小さくなるように、絞り弁４０を制御する。 The ECU 50 of the present embodiment controls the throttle valve 40 so that the detected value P2 of the second pressure sensor 52 is smaller than the detected value P1 of the first pressure sensor 51.

また、ＥＣＵ５０は、第１圧力センサ５１の検出値Ｐ１が第２圧力センサ５２の検出値Ｐ２よりも大きいほど、合流部３０に位置する排気管１２の流路面積が大きくなるように、絞り弁５０の開度αを制御する。 Further, the ECU 50 has a throttle valve so that the larger the detection value P1 of the first pressure sensor 51 than the detection value P2 of the second pressure sensor 52, the larger the flow path area of the exhaust pipe 12 located at the merging portion 30. The opening degree α of 50 is controlled.

具体的には、ＥＣＵ５０は、第１圧力センサ５１の検出値Ｐ１と第２圧力センサ５２の検出値Ｐ２との圧力差ΔＰ（ΔＰ＝Ｐ１−Ｐ２）が大きいほど、絞り弁５０の開度αが大きくなるようにアクチュエータ４３を制御する。 Specifically, in the ECU 50, the larger the pressure difference ΔP (ΔP = P1-P2) between the detected value P1 of the first pressure sensor 51 and the detected value P2 of the second pressure sensor 52, the more the opening degree α of the throttle valve 50 α. The actuator 43 is controlled so that

また、本実施形態のＥＣＵ５０は、第１圧力センサ５１の検出値Ｐ１と第２圧力センサ５２の検出値Ｐ２との圧力差ΔＰが所定の目標値に近づくように、絞り弁４０の開度αをフィードバック制御する。なお、この目標値は、合流部３０からブローバイガス管２１に排気及びブローバイガスが逆流することなく、かつ、ブローバイガス管２１から排気管１２に導入されるブローバイガスの流量が最適となるような値である。 Further, in the ECU 50 of the present embodiment, the opening degree α of the throttle valve 40 is such that the pressure difference ΔP between the detected value P1 of the first pressure sensor 51 and the detected value P2 of the second pressure sensor 52 approaches a predetermined target value. Feedback control. The target value is such that the exhaust gas and the blow-by gas do not flow back from the merging portion 30 to the blow-by gas pipe 21, and the flow rate of the blow-by gas introduced from the blow-by gas pipe 21 to the exhaust pipe 12 is optimized. The value.

図５を参照して、ＥＣＵ５０における制御ルーチンを説明する。図示するルーチンは、所定の演算周期（例えば、１０ｍｓｅｃ）毎に繰り返し実行される。 The control routine in the ECU 50 will be described with reference to FIG. The illustrated routine is repeatedly executed every predetermined calculation cycle (for example, 10 msec).

ステップＳ１０１において、ＥＣＵ５０は、第１圧力センサ５１の検出値Ｐ１を取得する。ステップＳ１０２において、ＥＣＵ５０は、第２圧力センサ５２の検出値Ｐ２を取得する。 In step S101, the ECU 50 acquires the detected value P1 of the first pressure sensor 51. In step S102, the ECU 50 acquires the detected value P2 of the second pressure sensor 52.

ステップＳ１０３において、ＥＣＵ５０は、第１圧力センサ５１の検出値Ｐ１と第２圧力センサ５２の検出値Ｐ２との圧力差ΔＰ（ΔＰ＝Ｐ１−Ｐ２）を算出する。 In step S103, the ECU 50 calculates the pressure difference ΔP (ΔP = P1-P2) between the detected value P1 of the first pressure sensor 51 and the detected value P2 of the second pressure sensor 52.

ステップＳ１０４において、ＥＣＵ５０は、予め設定された目標圧力差ΔＰｔと算出した圧力差ΔＰとの差Δ（Δ＝ΔＰｔ−ΔＰ）を算出する。 In step S104, the ECU 50 calculates the difference Δ (Δ = ΔPt−ΔP) between the preset target pressure difference ΔPt and the calculated pressure difference ΔP.

最後に、ステップＳ１０５において、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１０４で算出した差Δに応じて、絞り弁４０の開度αを制御する。 Finally, in step S105, the ECU 50 controls the opening degree α of the throttle valve 40 according to the difference Δ calculated in step S104.

具体的には、ステップＳ１０４で算出した差Δがゼロのとき、すなわちステップＳ１０３で算出した圧力差ΔＰが目標圧力差ΔＰｔに一致するとき（ΔＰｔ＝ΔＰ）、そのときの開度αを維持する。 Specifically, when the difference Δ calculated in step S104 is zero, that is, when the pressure difference ΔP calculated in step S103 matches the target pressure difference ΔPt (ΔPt = ΔP), the opening degree α at that time is maintained. ..

一方、差Δが正のとき、すなわち算出した圧力差ΔＰが目標圧力差ΔＰｔより小さいとき（ΔＰｔ＞ΔＰ）、算出した圧力差ΔＰが目標圧力差ΔＰｔに近づくよう、開度αを減少させる。逆に、差Δが負のとき、すなわち算出した圧力差ΔＰが目標圧力差ΔＰｔより大きいとき（ΔＰｔ＜ΔＰ）、算出した圧力差ΔＰが目標圧力差ΔＰｔに近づくよう、開度αを増加させる。 On the other hand, when the difference Δ is positive, that is, when the calculated pressure difference ΔP is smaller than the target pressure difference ΔPt (ΔPt> ΔP), the opening degree α is reduced so that the calculated pressure difference ΔP approaches the target pressure difference ΔPt. On the contrary, when the difference Δ is negative, that is, when the calculated pressure difference ΔP is larger than the target pressure difference ΔPt (ΔPt <ΔP), the opening degree α is increased so that the calculated pressure difference ΔP approaches the target pressure difference ΔPt. ..

以上、本実施形態では、第１圧力センサ５１の検出値Ｐ１と第２圧力センサ５２の検出値Ｐ２との圧力差ΔＰ（ΔＰ＝Ｐ１−Ｐ２）に応じて、絞り弁４０の開度αが制御される。これにより、合流部３０の圧力が排気管１２の排気流量等によって変動したときでも、ブローバイガス管２１から排気管１２に最適な量のブローバイガスが導入されるように、合流部３０の圧力を適切に制御できる。その結果、合流部３０からブローバイガス管２１に排気及びブローバイガスが逆流するのを確実に抑制できる。 As described above, in the present embodiment, the opening degree α of the throttle valve 40 is increased according to the pressure difference ΔP (ΔP = P1-P2) between the detected value P1 of the first pressure sensor 51 and the detected value P2 of the second pressure sensor 52. Be controlled. As a result, even when the pressure of the merging portion 30 fluctuates due to the exhaust flow rate of the exhaust pipe 12, the pressure of the merging portion 30 is adjusted so that the optimum amount of blow-by gas is introduced from the blow-by gas pipe 21 to the exhaust pipe 12. Can be controlled appropriately. As a result, it is possible to reliably suppress the backflow of the exhaust gas and the blow-by gas from the merging portion 30 to the blow-by gas pipe 21.

上述した基本実施形態は、以下のような変形例またはその組み合わせとすることができる。下記の説明においては、上記の実施形態と同一または対応する構成要素に同じ符号を用い、それらの詳細な説明は省略する。 The above-mentioned basic embodiment can be a modification or a combination thereof as follows. In the following description, the same reference numerals are used for the same or corresponding components as those in the above embodiment, and detailed description thereof will be omitted.

（第１変形例）
図示しないが、フラップ４２の形状及び大きさは、任意であって良い。例えば、上記の基本実施形態では、ガス入口１２inの形状に合わせて、フラップ４２が円盤状に形成されたが、第１変形例では、ガス入口が矩形状の孔であり、その形状に合わせてフラップも矩形状に形成される。 (First modification)
Although not shown, the shape and size of the flap 42 may be arbitrary. For example, in the above basic embodiment , the flap 42 is formed in a disk shape according to the shape of the gas inlet 12 in , but in the first modification, the gas inlet is a rectangular hole, and the flap 42 is matched to the shape. The flap is also formed in a rectangular shape.

（第２変形例）
絞り弁４０の最大開度及び最小開度は、任意の大きさであって良い。例えば、第２変形例では、絞り弁の開度が最小のときに、フラップの角度が０°すなわち、フラップが排気管の中心軸と直交するように設定される。 (Second modification)
The maximum opening and the minimum opening of the throttle valve 40 may have any size. For example, in the second modification, when the opening degree of the throttle valve is the minimum, the angle of the flap is set to 0 °, that is, the flap is set to be orthogonal to the central axis of the exhaust pipe.

以上、本開示の実施形態を詳細に述べたが、本開示の実施形態は上述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本開示の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本開示に含まれる。従って、本開示は、限定的に解釈されるべきではなく、本開示の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。 Although the embodiments of the present disclosure have been described in detail above, the embodiments of the present disclosure are not limited to the above-described embodiments, and all modifications and applications included in the idea of the present disclosure defined by the claims. Examples, equivalents are included in this disclosure. Therefore, this disclosure should not be construed in a limited way and may be applied to any other technique that falls within the scope of the ideas of this disclosure.

１ 内燃機関
１０ 排気通路
１２ 排気管
２０ ブローバイガス通路
２１ ブローバイガス管
３０ 合流部
４０ 絞り弁
５０ 電子制御装置（制御装置）
５１ 第１圧力センサ
５２ 第２圧力センサ
１００ ブローバイガス処理装置
Ａ 吸気
Ｂ ブローバイガス
Ｇ 排気 1 Internal combustion engine 10 Exhaust passage 12 Exhaust pipe 20 Blow-by gas passage 21 Blow-by gas pipe 30 Confluence 40 Squeeze valve 50 Electronic control device (control device)
51 1st pressure sensor 52 2nd pressure sensor 100 Blow-by gas processing device A Intake B Blow-by gas G Exhaust

Claims (3)

内燃機関のブローバイガス処理装置であって、
排気通路に合流されるブローバイガス通路と、
前記排気通路及び前記ブローバイガス通路の合流部に位置する前記排気通路の流路面積を調整する絞り弁と、
前記合流部の圧力が、前記ブローバイガス通路内の圧力よりも小さくなるように、前記絞り弁を制御する制御部と、を備えた
ことを特徴とするブローバイガス処理装置。 It is a blow-by gas processing device for internal combustion engines.
The blow-by gas passage that joins the exhaust passage and
A throttle valve for adjusting the flow path area of the exhaust passage located at the confluence of the exhaust passage and the blow-by gas passage, and
A blow-by gas processing apparatus including a control unit that controls the throttle valve so that the pressure at the merging portion becomes smaller than the pressure in the blow-by gas passage. 前記ブローバイガス通路内の圧力を検出するための第１圧力センサと、
前記合流部の圧力を検出するための第２圧力センサと、を更に備え、
前記制御部は、前記第２圧力センサの検出値が前記第１圧力センサの検出値よりも小さくなるように、前記絞り弁を制御する
請求項１記載のブローバイガス処理装置。 A first pressure sensor for detecting the pressure in the blow-by gas passage, and
A second pressure sensor for detecting the pressure at the confluence is further provided.
The blow-by gas processing apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls the throttle valve so that the detected value of the second pressure sensor becomes smaller than the detected value of the first pressure sensor. 前記制御部は、前記第１圧力センサの検出値が前記第２圧力センサの検出値よりも大きいほど、前記流路面積が大きくなるように前記絞り弁を制御する
請求項２記載のブローバイガス処理装置。 The blow-by gas treatment according to claim 2, wherein the control unit controls the throttle valve so that the larger the detection value of the first pressure sensor is, the larger the flow path area is. apparatus.
JP2019152885A 2019-08-23 2019-08-23 Blow-by gas treatment device Pending JP2021032143A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019152885A JP2021032143A (en) 2019-08-23 2019-08-23 Blow-by gas treatment device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019152885A JP2021032143A (en) 2019-08-23 2019-08-23 Blow-by gas treatment device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2021032143A true JP2021032143A (en) 2021-03-01

Family

ID=74677982

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019152885A Pending JP2021032143A (en) 2019-08-23 2019-08-23 Blow-by gas treatment device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2021032143A (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS564612U (en) * 1979-06-25 1981-01-16
JPH0583313U (en) * 1992-04-21 1993-11-12 日産ディーゼル工業株式会社 Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2003056330A (en) * 2001-08-20 2003-02-26 Toyota Motor Corp Exhaust emission control device and exhaust emission control method
JP2006132360A (en) * 2004-11-04 2006-05-25 Nissan Motor Co Ltd Blow-by gas treatment device for internal combustion engine
JP2009144637A (en) * 2007-12-17 2009-07-02 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp Blow-by gas treatment device for internal combustion engine
JP2013092078A (en) * 2011-10-25 2013-05-16 Ud Trucks Corp Piping system for blow-by gas

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS564612U (en) * 1979-06-25 1981-01-16
JPH0583313U (en) * 1992-04-21 1993-11-12 日産ディーゼル工業株式会社 Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2003056330A (en) * 2001-08-20 2003-02-26 Toyota Motor Corp Exhaust emission control device and exhaust emission control method
JP2006132360A (en) * 2004-11-04 2006-05-25 Nissan Motor Co Ltd Blow-by gas treatment device for internal combustion engine
JP2009144637A (en) * 2007-12-17 2009-07-02 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp Blow-by gas treatment device for internal combustion engine
JP2013092078A (en) * 2011-10-25 2013-05-16 Ud Trucks Corp Piping system for blow-by gas

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6941755B2 (en) Integrated bypass and variable geometry configuration for an exhaust gas turbocharger
WO2012073365A1 (en) Apparatus for controlling internal combustion engine provided with turbocharger
CN110131020B (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
WO2007066833A1 (en) Exhaust gas purification system for internal combustion engine
JP2010265854A (en) Internal combustion engine with turbocharger and method of controlling the same
JP2009281144A (en) Control device for internal combustion engine with turbocharger
JP2006316744A (en) Exhaust gas processing system of internal combustion engine
US7338642B2 (en) Exhaust gas purification device for engine
JP2007085198A (en) Supercharging pressure control system of internal combustion engine
JP2010190052A (en) Supercharging system for internal combustion engine
JP4900004B2 (en) EGR system for internal combustion engine
EP2527628B1 (en) Control device of an internal combustion engine
JP4911432B2 (en) Control device for internal combustion engine
WO2008041583A1 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP6772901B2 (en) Internal combustion engine exhaust system
JP2021032143A (en) Blow-by gas treatment device
US11643945B2 (en) Internal combustion engine diagnosing device
JP4798497B2 (en) Sensor cleaning device for internal combustion engine
JP4710725B2 (en) Turbocharged engine
JP6939986B2 (en) Internal combustion engine exhaust purification device temperature control method and internal combustion engine control device
JP2008038622A (en) Exhaust emission control device and method of internal combustion engine
JP4421360B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2007255371A (en) Injection control method of reducing agent for exhaust gas
GB2522848A (en) Exhaust gas recirculation system for internal combustion engines
JP5577836B2 (en) Blow-by gas processing device for internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20190823

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20211028

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220926

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221004

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20230328