JP4403982B2 - Engine blow-by gas reduction device with variable valve timing mechanism - Google Patents

Engine blow-by gas reduction device with variable valve timing mechanism Download PDF

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  • Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

本発明は、自動車のエンジンに用いられるＰＣＶ装置に関し、特に、可変バルブタイミング機構（Variable Valve Timing：ＶＶＴ）を備えたエンジンにおいてデポジット形成を抑制できるＰＣＶ装置に関する。ここで、ＰＣＶとは、「Positive Clankcase Ventilation」の略であり、ＰＣＶ装置とは、ブローバイガス還元装置を意味する。   The present invention relates to a PCV device used for an automobile engine, and more particularly to a PCV device capable of suppressing deposit formation in an engine having a variable valve timing mechanism (VVT). Here, PCV is an abbreviation of “Positive Clankcase Ventilation”, and the PCV device means a blow-by gas reduction device.

一般の車両には、内燃機関（エンジン）のシリンダとピストンの隙間から吹き抜けるガスを大気中に放出せずに、再び吸気マニホールドを通してエンジンに導いて再燃焼させるブローバイガス還元装置が設けられている。ブローバイガスを再燃焼させることにより、炭化水素（ＨＣ）の低減が可能となるとともに、ＮＯｘの低減および燃費向上の効果が得られる。   A general vehicle is provided with a blow-by gas reduction device that does not release a gas blown through a gap between a cylinder and a piston of an internal combustion engine (engine) into the atmosphere, but guides the gas again through the intake manifold to the engine for recombustion. By recombusting the blow-by gas, it is possible to reduce hydrocarbons (HC) and to obtain effects of reducing NOx and improving fuel consumption.

このようなＰＣＶ装置に関して、実開平２−１４４１０号公報（特許文献１）は、ブローバイガス中のオイル状成分が燃料噴射弁のノズル先端部等に付着・堆積して良好な燃料噴射を阻害するという高濃度メタノール燃料を用いる内燃機関における弊害を排除するブローバイガス還元装置を開示する。このブローバイガス還元装置は、吸気通路に吸気に同期して燃焼を噴射し得る燃料噴射弁を設けた高濃度メタノール燃料を用いる内燃機関において、燃焼室内などから漏出するブローバイガスを燃料噴射弁の下流側吸気通路内に還流させ得る還流経路を形成するとともに、還流経路内に弁装置を設け、弁装置の作動により吸気行程中のみ所定期間ブローバイガスを還流させる。   With regard to such a PCV device, Japanese Utility Model Laid-Open No. 2-14410 (Patent Document 1) discloses that an oily component in blow-by gas adheres to and accumulates on a nozzle tip of a fuel injection valve, and hinders good fuel injection. Disclosed is a blow-by gas reduction device that eliminates the adverse effects of an internal combustion engine that uses high-concentration methanol fuel. This blow-by gas reduction device is an internal combustion engine using a high-concentration methanol fuel provided with a fuel injection valve capable of injecting combustion in synchronization with intake air in an intake passage, and blow-by gas leaking from a combustion chamber or the like is downstream of the fuel injection valve. A recirculation path capable of recirculation is formed in the side intake passage, and a valve device is provided in the recirculation path, and the blow-by gas is recirculated for a predetermined period only during the intake stroke by the operation of the valve device.

このブローバイガス還元装置によると、吸気行程中の所定期間、弁装置により還流経路を通ってブローバイガスが吸気負圧により吸気通路に還流される。この還流装置は燃料噴射弁下流側の吸気通路内であり、また吸気行程中の所定期間のみ還流を行なうので、吸気通路内に導入されたブローバイガスは逆流することなく直ちに下流の燃焼室に入り込む。したがって、メタノールに不溶のブローバイガス中のオイル状成分が燃料噴射弁に先端部に付着しにくくなり、また吸気ポートや吸気弁などに付着する量が減少する。これにより、良好な燃料噴射と円滑なブローバイガス還元を行なうことができる。   According to this blow-by gas reduction device, blow-by gas is recirculated to the intake passage by the intake negative pressure through the recirculation path by the valve device for a predetermined period during the intake stroke. Since the recirculation device is in the intake passage on the downstream side of the fuel injection valve and performs recirculation only for a predetermined period during the intake stroke, the blow-by gas introduced into the intake passage immediately enters the downstream combustion chamber without backflow. . Therefore, the oily component in the blow-by gas that is insoluble in methanol is less likely to adhere to the tip portion of the fuel injection valve, and the amount attached to the intake port, the intake valve, etc. is reduced. Thereby, favorable fuel injection and smooth blow-by gas reduction can be performed.

また、近年、ＶＶＴを備える内燃機関を搭載する自動車が増加しているが、ＶＶＴのオーバーラップ時には、排気の還流（バックブローガス）が多くなることが考えられる。特開２００２−３０３１９４号公報（特許文献２）は、吸気流制御弁を有する内燃機関においてバックブローガスをはじめとするデポジット要因に対して有効な対策を施した内燃機関の制御装置を開示する。この内燃機関の制御装置は、吸気管内のスロットル弁下流に配置される吸気流制御弁を運転状態に応じて開閉制御するとともに、内燃機関の吸排気バルブのうち少なくとも一方の開閉タイミングを可変制御する内燃機関の制御装置であって、吸排気バルブがともに開状態となるバルブオーバーラップの時間が所定値以上の状態と、吸気流制御弁の閉状態とが同時に成立しないよう制御することを特徴とする。   In recent years, the number of automobiles equipped with an internal combustion engine equipped with VVT is increasing, but it is considered that exhaust gas recirculation (back blow gas) increases when VVT overlaps. Japanese Patent Laying-Open No. 2002-303194 (Patent Document 2) discloses a control device for an internal combustion engine in which an effective measure is taken against deposit factors such as back blow gas in an internal combustion engine having an intake flow control valve. The control device for an internal combustion engine controls opening / closing of an intake flow control valve disposed downstream of a throttle valve in the intake pipe according to an operating state, and variably controls opening / closing timing of at least one of the intake / exhaust valves of the internal combustion engine. A control device for an internal combustion engine, characterized in that control is performed so that a valve overlap time in which both intake and exhaust valves are open is not more than a predetermined value and an intake flow control valve is not closed at the same time. To do.

この内燃機関の制御装置によると、ＶＶＴのバルブオーバーラップが大きいと、燃焼室内の排ガスが吸気バルブを介して吸気管内に逆流するバックブローガスが多くなる。一方、吸気流制御バルブが閉じているときには、バルブと吸気管内壁（ボア）との接触面積が大きくなる。このため、バルブオーバーラップ時に吸気流制御バルブが閉じていると、バックブローガスに含まれるカーボン粒等がバルブとボアとの接触部あるいは隙間に堆積してデポジットを生成する。そして、デポジットの堆積量が多くなると吸気流制御バルブが固着して閉じたままの状態になってしまう可能性がある。このため、バックブローガスが多くなる可能性がある状態と、吸気流制御バルブの周りにデポジットが形成されやすい吸気流制御バルブの閉状態とを両立しないよう制御することで、デポジット形成を抑制する。
実開平２−１４４１０号公報 特開２００２−３０３１９４号公報 According to this control device for an internal combustion engine, if the valve overlap of the VVT is large, the back blow gas in which the exhaust gas in the combustion chamber flows back into the intake pipe via the intake valve increases. On the other hand, when the intake flow control valve is closed, the contact area between the valve and the inner wall (bore) of the intake pipe increases. For this reason, if the intake air flow control valve is closed during valve overlap, carbon particles or the like contained in the back blow gas accumulate in contact portions or gaps between the valve and the bore to generate deposits. If the deposit amount increases, the intake flow control valve may be fixed and remain closed. For this reason, the deposit formation is suppressed by controlling the state in which the back blow gas may increase and the closed state of the intake flow control valve in which the deposit is likely to be formed around the intake flow control valve. .
Japanese Utility Model Publication No. 2-14410 JP 2002-303194 A

しかしながら、特許文献１はＶＶＴに言及しておらず、特許文献２はＰＣＶに言及していない。このため、ＶＶＴを備えたエンジンにおいて、バルブオーバラップ量が大きいときにＰＣＶ流量が多いと、以下のような問題が発生する。すなわち、ブローバイガスに含まれるオイル状成分が吸気ポート壁面や吸気バルブ面に付着していると、ＶＶＴオーバラップ量が大きいときに、燃焼室から吸気系に燃えかすを含む吹き返し分（バックブローガス）を取り込みやすくなる。このような状態になると、吸気系にデポジットが生成しやすくなる。この対策として、ブローバイガスの導入位置を変更することも考えられるが、エンジンにおける他の実装品との競合等により困難な場合が多い。   However, Patent Document 1 does not refer to VVT, and Patent Document 2 does not refer to PCV. For this reason, in an engine equipped with VVT, if the PCV flow rate is large when the valve overlap amount is large, the following problem occurs. That is, if the oily component contained in the blow-by gas adheres to the intake port wall surface or the intake valve surface, when the VVT overlap amount is large, the blow-back portion including the burnout from the combustion chamber to the intake system (back blow gas ). In such a state, deposits are easily generated in the intake system. As a countermeasure, it is conceivable to change the blow-by gas introduction position, but it is often difficult due to competition with other mounted products in the engine.

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、ＰＣＶ装置およびＶＶＴを備えたエンジンにおいて、エミッション性能向上および燃費向上の効果を実現するとともに、デポジットの生成を抑制することができる、可変バルブタイミング機構を備えたエンジンのブローバイガス還元装置を提供することである。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to realize an effect of improving emission performance and fuel efficiency and generating a deposit in an engine equipped with a PCV device and a VVT. An engine blow-by gas reduction device having a variable valve timing mechanism that can be suppressed is provided.

第１の発明に係るブローバイガス還元装置は、クランクケースと吸気管と吸気管に設けられエンジンへ供給される吸気量を制御するスロットルバルブと可変バルブタイミング機構とを有するエンジンに適用されるブローバイガス還元装置である。クランクケース内に生じるブローバイガスは、シリンダヘッドカバーからブローバイガスバルブを介して、吸気管に還流される。このブローバイガス還元装置は、可変バルブタイミング機構におけるバルブオーバラップの度合いを検知するための検知手段と、ブローバイガスバルブを制御するための制御手段とを含む。この制御手段は、検知されたバルブオーバラップの度合いが大きいほどブローバイガスバルブを閉じるように、ブローバイガスバルブを制御するための手段を含む。   A blow-by gas reduction device according to a first aspect of the present invention is a blow-by gas applied to an engine having a crank valve, an intake pipe, a throttle valve for controlling an intake air amount supplied to the engine, and a variable valve timing mechanism. It is a reduction device. The blow-by gas generated in the crankcase is recirculated from the cylinder head cover to the intake pipe via the blow-by gas valve. This blow-by gas reduction device includes a detection means for detecting the degree of valve overlap in the variable valve timing mechanism, and a control means for controlling the blow-by gas valve. The control means includes means for controlling the blow-by gas valve such that the greater the degree of detected valve overlap, the closer the blow-by gas valve is.

第１の発明によると、ブローバイガスはオイル状成分を含み、かつ吸気系統に還流されるので、ブローバイガスが還流されているときには、吸気系統（吸気管の壁面や吸気バルブの壁面）にブローバイガスのオイル状成分が付着している。この状態において、可変バルブタイミング機構における吸排気バルブのバルブオーバラップ量が大きいと、燃焼室から吸気系統に燃えかすを含むバックブローガスが流れ込み、吸気系統に付着したオイル状成分をデポジットする傾向がある。このため、このようなバルブオーバラップ量が大きい場合には、ブローバイガスバルブを閉じてブローバイガスの還流量を制限する。このようにすると、吸気系統に付着したブローバイガス内に含まれるオイル状成分が少なくなり、たとえ、ＶＶＴオーバラップ量が大きくてバックブローガスが多くても、デポジットの形成を抑制しつつ、ＶＶＴの所望の効果を発現させることができる。その結果、ＰＣＶ装置およびＶＶＴを備えたエンジンにおいて、エミッション性能向上および燃費向上の効果を実現するとともに、デポジットの生成を抑制することができる、可変バルブタイミング機構を備えたエンジンのブローバイガス還元装置を提供することができる。   According to the first invention, the blow-by gas contains an oily component and is recirculated to the intake system. Therefore, when the blow-by gas is recirculated, the blow-by gas is supplied to the intake system (the wall surface of the intake pipe and the wall surface of the intake valve). The oily component is attached. In this state, if the valve overlap amount of the intake / exhaust valve in the variable valve timing mechanism is large, back blow gas including flaming gas flows from the combustion chamber to the intake system and tends to deposit oily components adhering to the intake system. is there. For this reason, when the valve overlap amount is large, the blow-by gas valve is closed to limit the recirculation amount of the blow-by gas. In this way, the oily component contained in the blow-by gas adhering to the intake system is reduced, and even if the VVT overlap amount is large and the back blow gas is large, the formation of deposits is suppressed and the VVT is suppressed. A desired effect can be expressed. As a result, in an engine equipped with a PCV device and a VVT, an engine blow-by gas reduction device equipped with a variable valve timing mechanism capable of realizing the effect of improving emission performance and improving fuel consumption and suppressing deposit generation. Can be provided.

第２の発明に係るブローバイガス還元装置は、クランクケースと吸気管と吸気管に設けられエンジンへ供給される吸気量を制御するスロットルバルブと可変バルブタイミング機構とを有するエンジンに適用されるブローバイガス還元装置である。クランクケース内に生じるブローバイガスは、シリンダヘッドカバーから吸気の負圧により、吸気管に還流される。ブローバイガス還元装置は、可変バルブタイミング機構におけるバルブオーバラップの度合いを検知するための検知手段と、ブローバイガスを遮断するバルブを制御するための制御手段とを含む。この制御手段は、検知されたバルブオーバラップの度合いが大きいとバルブを閉じてブローバイガスを遮断するようにバルブを制御するための手段を含む。   A blow-by gas reduction device according to a second aspect of the present invention is a blow-by gas applied to an engine having a throttle valve and a variable valve timing mechanism that are provided in a crankcase, an intake pipe, and an intake pipe to control the amount of intake air supplied to the engine. It is a reduction device. The blow-by gas generated in the crankcase is returned to the intake pipe from the cylinder head cover by the negative pressure of the intake air. The blow-by gas reduction device includes detection means for detecting the degree of valve overlap in the variable valve timing mechanism, and control means for controlling a valve that blocks blow-by gas. The control means includes means for controlling the valve to close the valve and shut off blow-by gas when the detected degree of valve overlap is large.

第２の発明によると、第１の発明と同じように、吸気系統にブローバイガスのオイル状成分が付着している状態において、可変バルブタイミング機構における吸排気バルブのバルブオーバラップ量が大きいと、燃焼室から吸気系統に燃えかすを含むバックブローガスが流れ込み、吸気系統に付着したオイル状成分をデポジットする傾向がある。このため、このようなバルブオーバラップ量が大きい場合には、バルブを閉じてブローバイガスの還流を遮断する。このようにすると、吸気系統に付着したブローバイガス内に含まれるオイル状成分が少なくなり、たとえ、ＶＶＴオーバラップ量が大きくてバックブローガスが多くても、デポジットを形成を抑制しつつ、ＶＶＴの所望の効果を発現させることができる。その結果、ＰＣＶ装置およびＶＶＴを備えたエンジンにおいて、エミッション性能向上および燃費向上の効果を実現するとともに、デポジットの生成を抑制することができる、可変バルブタイミング機構を備えたエンジンのブローバイガス還元装置を提供することができる。   According to the second invention, as in the first invention, in the state where the oily component of the blow-by gas is attached to the intake system, when the valve overlap amount of the intake and exhaust valves in the variable valve timing mechanism is large, There is a tendency that back blow gas containing ignited gas flows from the combustion chamber to the intake system and deposits oily components adhering to the intake system. For this reason, when such valve overlap amount is large, the valve is closed to block the recirculation of blow-by gas. In this way, the oily component contained in the blow-by gas attached to the intake system is reduced, and even if the amount of VVT overlap is large and the back blow gas is large, the formation of deposits is suppressed and the VVT A desired effect can be expressed. As a result, in an engine equipped with a PCV device and a VVT, an engine blow-by gas reduction device equipped with a variable valve timing mechanism capable of realizing the effect of improving emission performance and improving fuel consumption and suppressing the generation of deposits. Can be provided.

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.

図１を参照して、本実施の形態に係るエンジン制御システムが制御する、ＶＶＴおよびＰＣＶ装置が実装されたエンジン１００の断面について説明する。図１には、エンジン１００の軽負荷時の状態を示す。   With reference to FIG. 1, a cross section of engine 100 mounted with a VVT and a PCV device controlled by the engine control system according to the present embodiment will be described. FIG. 1 shows a state when engine 100 is lightly loaded.

図１に示すように、このエンジン１００は、主として、シリンダ１０４と、ピストン１０６と、クランクケース１０２と、シリンダヘッド１１６とから構成される。ブローバイガスは、ピストンリングとシリンダ１０４との隙間からクランクケース１０２へ漏れる混合ガスのことであって、このブローバイガスには多量の炭化水素や水分が含まれており、かつ強酸性であるため、あまり多いとエンジンオイルの劣化やエンジン内部の錆の原因になる。また、炭化水素が含まれているため、このまま大気に解放することは環境によくない。そのため、ブローバイガスはＰＣＶ管路１２２Ａ（軽負荷時）、ＰＣＶ管路１２２ＡおよびＰＣＶ管路１２２Ｂ（高負荷時）を通して、吸気マニホールドの負圧を利用して強制的に吸気系統へ戻されることになる。この軽負荷時におけるブローバイガスおよび新気の流れを矢印で示す。   As shown in FIG. 1, the engine 100 mainly includes a cylinder 104, a piston 106, a crankcase 102, and a cylinder head 116. Blow-by gas is a mixed gas that leaks into the crankcase 102 from the gap between the piston ring and the cylinder 104, and since this blow-by gas contains a large amount of hydrocarbons and moisture and is strongly acidic, If it is too much, it will cause deterioration of engine oil and rust inside the engine. Moreover, since it contains hydrocarbons, it is not good for the environment to release it to the atmosphere as it is. Therefore, blow-by gas is forcibly returned to the intake system using the negative pressure of the intake manifold through the PCV line 122A (at light load), the PCV line 122A and the PCV line 122B (at high load). Become. The flow of blow-by gas and fresh air at this light load is indicated by arrows.

軽負荷時においては、電子スロットルバルブ１１８が閉じる傾向に制御されており、電子スロットルバルブ１１８下流側のシリンダヘッド１１６側の負圧が大きくなっているので、ＰＣＶ管路１２２Ｂを通って新気が導入される。ＰＣＶ管路１２２Ｂを通って導入された新気はブローバイガスと混合されて、電子ＰＣＶバルブ（電子ブローバイガスバルブ）１２３およびＰＣＶ管路１２２Ａを通って燃焼室に供給される。   When the load is light, the electronic throttle valve 118 is controlled to be closed, and the negative pressure on the cylinder head 116 side downstream of the electronic throttle valve 118 is increased, so that fresh air passes through the PCV conduit 122B. be introduced. The fresh air introduced through the PCV pipe 122B is mixed with the blow-by gas and supplied to the combustion chamber through the electronic PCV valve (electronic blow-by gas valve) 123 and the PCV pipe 122A.

吸気系には電子スロットルバルブ１１８が設けられている。電子スロットルバルブ１１８にてエンジン１００へ供給される吸気の量が調整され、吸気管１１２を、その量が調整された吸気が通って吸気バルブ１０８からエンジン１００の内部の燃焼室に供給される。供給された吸気により燃料が燃焼され、排気バルブ１１０および排気管１１４を介して燃焼ガスがエンジン外部に排出される。   An electronic throttle valve 118 is provided in the intake system. The amount of intake air supplied to the engine 100 is adjusted by the electronic throttle valve 118, and the intake air whose amount has been adjusted passes through the intake pipe 112 and is supplied from the intake valve 108 to the combustion chamber inside the engine 100. Fuel is combusted by the supplied intake air, and combustion gas is discharged to the outside of the engine through the exhaust valve 110 and the exhaust pipe 114.

ピストンリングとシリンダ１０４との隙間で発生したブローバイガスは、シリンダヘッド１１６内を通り、軽負荷時にはＰＣＶ管路１２２Ａを通って、高負荷時にはＰＣＶ管路１２２ＡおよびＰＣＶ管路１２２Ｂを通って吸気管１１２へと導かれる。ＰＣＶ管路１２２Ａには、電子ＰＣＶバルブ１２３が設けられている。この電子ＰＣＶバルブ１２３は、後述するＥＣＵ（Electronic Control Unit）からの制御デューティ信号により、その
開度が調整される電磁弁であって、その開度によりＰＣＶ流量が調節される。すなわち、図１に示すように、ＰＣＶ管路１２２Ａは、電子ＰＣＶバルブ１２３によりその流量が調節されて電子スロットルバルブ１１８の下流側にブローバイガスを還元する。エンジン１００の高負荷時において、電子スロットルバルブ１１８の開度が大きくなり負圧が高まるので、ＰＣＶ管路１２２Ｂには、電子スロットルバルブ１１８の上流側に供給されるブローバイガスが流されて、ブローバイガスが還元される。 The blow-by gas generated in the gap between the piston ring and the cylinder 104 passes through the cylinder head 116, passes through the PCV pipe 122A at a light load, and passes through the PCV pipe 122A and the PCV pipe 122B at a high load. 112. An electronic PCV valve 123 is provided in the PCV conduit 122A. The electronic PCV valve 123 is an electromagnetic valve whose opening is adjusted by a control duty signal from an ECU (Electronic Control Unit) described later, and the PCV flow rate is adjusted by the opening. That is, as shown in FIG. 1, the flow rate of the PCV conduit 122 </ b> A is adjusted by the electronic PCV valve 123 to reduce the blow-by gas downstream of the electronic throttle valve 118. When the engine 100 is at a high load, the opening degree of the electronic throttle valve 118 is increased and the negative pressure is increased. Therefore, blow-by gas supplied to the upstream side of the electronic throttle valve 118 is caused to flow through the PCV conduit 122B. The gas is reduced.

また、電子スロットルバルブ１１８も、電子ＰＣＶバルブ１２３と同様に、ＥＣＵからの制御デューティ信号により、その開度が調整される電磁弁であって、その開度によりエンジンに供給される流量が調節される。   Similarly to the electronic PCV valve 123, the electronic throttle valve 118 is an electromagnetic valve whose opening is adjusted by a control duty signal from the ECU, and the flow rate supplied to the engine is adjusted by the opening. The

さらに、ブローバイガスの性質が前述のようなものであってオイル状成分を含み、かつ吸気系統に還流されるので、ブローバイガスが還流されているときには、吸気管の壁面や吸気バルブ１０８の壁面にブローバイガスのオイル状成分が付着している。この状態において、ＶＶＴにおける吸排気バルブのバルブオーバラップ量が大きいと、燃焼室から吸気系統に燃えかすを含むバックブローガスが流れ込み、吸気管の壁面や吸気バルブ１０８の壁面に付着しているブローバイガスのオイル状成分によりデポジットを生成する傾向がある。   Furthermore, since the properties of the blow-by gas are as described above, include oil-like components, and are returned to the intake system, when blow-by gas is recirculated, the wall of the intake pipe or the wall of the intake valve 108 is recirculated. The oily component of blow-by gas is attached. In this state, if the valve overlap amount of the intake / exhaust valve in the VVT is large, back blow gas including flare flows from the combustion chamber to the intake system, and the blow-by that adheres to the wall surface of the intake pipe or the wall surface of the intake valve 108. There is a tendency to generate deposits due to the oily component of the gas.

本実施の形態に係るＰＣＶ装置においては、ＶＶＴオーバラップ量に基づいて、電子ＰＣＶバルブ１２３を制御する。電子ＰＣＶバルブ１２３を開くとブローバイガスが多く還流され、電子ＰＣＶバルブ１２３を閉じるとブローバイガスが少なくしか還流されない。ＥＣＵは、ＶＶＴオーバラップ量が大きいほどバックブローガスの発生が多いのでブローバイガスのオイル状成分のデポジット化を促進しやすいので、電子ＰＣＶバルブ１２３を閉じてブローバイガスが少なくしか還流させないか、またはブローバイガスの還流を遮断する。   In the PCV device according to the present embodiment, electronic PCV valve 123 is controlled based on the VVT overlap amount. When the electronic PCV valve 123 is opened, a large amount of blow-by gas is recirculated. When the electronic PCV valve 123 is closed, a small amount of blow-by gas is recirculated. Since the ECU generates more back-blow gas as the VVT overlap amount is larger, it is easy to promote the depositing of the oily component of the blow-by gas, so that the electronic PCV valve 123 is closed to recirculate only a small amount of blow-by gas, or Shut off the reflux of blowby gas.

図２に、本実施の形態に係るエンジン制御システムの制御ブロック図を示す。図２には、このエンジン制御システムにおけるＰＣＶのＶＶＴ補正制御に関する部分のみを示す。   FIG. 2 shows a control block diagram of the engine control system according to the present embodiment. FIG. 2 shows only a portion related to PCV VVT correction control in this engine control system.

図２に示すように、このエンジン制御システムは、エンジンの吸気バルブ１０８および排気バルブ１１０の開閉タイミングを制御するＶＶＴコントローラ１０１０と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）およびバルブの駆動回路を含み、電子スロットルバルブ１１８および電子ＰＣＶバルブ１２３のバルブ開度をデューティ制御することにより流量を調整するＥＣＵ１０００とを含む。   As shown in FIG. 2, the engine control system includes a VVT controller 1010 that controls the opening / closing timing of the intake valve 108 and the exhaust valve 110 of the engine, a CPU (Central Processing Unit), and a valve drive circuit. 118 and ECU 1000 that adjusts the flow rate by duty-controlling the valve opening degree of electronic PCV valve 123.

このＥＣＵ１０００には、後述するプログラム、各種マップ、テーブル等のデータが記憶されたメモリを含む。プログラムは、ＶＶＴコントローラ１０１０から入力された信号（吸排気バルブのオーバラップ量）に基づいて、ＣＰＵにより実行され、その結果により電子ＰＣＶバルブ１２３に駆動指令信号（デューティ信号）を出力する。   The ECU 1000 includes a memory in which data such as a program, various maps, and a table described later are stored. The program is executed by the CPU based on a signal (intake / exhaust valve overlap amount) input from the VVT controller 1010, and outputs a drive command signal (duty signal) to the electronic PCV valve 123 as a result.

図３を参照して、本実施の形態に係るエンジン制御システムを制御するＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造について説明する。   With reference to FIG. 3, a control structure of a program executed by the ECU that controls the engine control system according to the present embodiment will be described.

ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、ＥＣＵ１０００は、エンジンにおける吸排気バルブのオーバラップ量（ＶＶＴオーバラップ量）を検知する。このとき、ＶＶＴコントローラ１０１０からＥＣＵ１０００に入力された信号に基づいて、ＶＶＴオーバラップ量が検知される。   In step (hereinafter, step is abbreviated as S) 100, ECU 1000 detects the overlap amount (VVT overlap amount) of the intake and exhaust valves in the engine. At this time, the VVT overlap amount is detected based on a signal input from the VVT controller 1010 to the ECU 1000.

Ｓ２００にて、ＥＣＵ１０００は、ＶＶＴオーバラップ量が予め定められたしきい値よりも大きいか否かを判断する。このしきい値は、燃焼室から吸気系統に燃えかすを含むバックブローガスが流れ込み、吸気管の壁面や吸気バルブ１０８の壁面に付着しているブローバイガスのオイル状成分によりデポジットを生成する傾向が発生し始めるＶＶＴオーバラップ量に対応して定められる。ＶＶＴオーバラップ量が予め定められたしきい値よりも大きいと（Ｓ２００にてＹＥＳ）、処理はＳ３００へ移される。もしそうでないと（Ｓ２００にてＮＯ）、処理はＳ４００へ移される。   In S200, ECU 1000 determines whether or not the VVT overlap amount is larger than a predetermined threshold value. This threshold value tends to generate deposits due to the blow-by gas oily components adhering to the wall surface of the intake pipe and the wall surface of the intake valve 108 as the back blow gas including ignited gas flows from the combustion chamber to the intake system. It is determined corresponding to the amount of VVT overlap that starts to occur. If the VVT overlap amount is larger than a predetermined threshold value (YES in S200), the process proceeds to S300. If not (NO in S200), the process proceeds to S400.

Ｓ３００にて、ＥＣＵ１０００は、電子ＰＣＶバルブ１２３を閉じる方向への制御信号（デューティ信号）を出力する。このとき、電子ＰＣＶバルブ１２３を完全に閉じるようにしてもよいし、可能な範囲で（デポジット形成がされない範囲で）電子ＰＣＶバルブ１２３を少しだけ開いているようにしてもよい。   In S300, ECU 1000 outputs a control signal (duty signal) in a direction to close electronic PCV valve 123. At this time, the electronic PCV valve 123 may be completely closed, or the electronic PCV valve 123 may be slightly opened within a possible range (in a range where no deposit is formed).

Ｓ４００にて、ＥＣＵ１０００は、電子ＰＣＶバルブ１２３を開く方向への制御信号（デューティ信号）を出力して、ＰＣＶ流量を元の流量まで復帰させる。   In S400, ECU 1000 outputs a control signal (duty signal) in a direction to open electronic PCV valve 123 to return the PCV flow rate to the original flow rate.

以上のような構造およびフローチャートに基づく、本実施の形態に係るエンジン制御システムの動作について、説明する。   An operation of the engine control system according to the present embodiment based on the above-described structure and flowchart will be described.

可変バルブタイミング機構を備えたエンジンにおいて、ＶＶＴオーバラップ量が検知され（Ｓ１００）、このＶＶＴオーバラップ量が予め定められたしきい値（ブローバイガス内に含まれるオイル状成分が付着した吸気系統の吸気管の壁面や吸気バルブの壁面にデポジットを形成するほどのバックブローガスが逆流するＶＶＴオーバラップ量についてのしきい値）よりも大きいと（Ｓ２００にてＹＥＳ）、電子ＰＣＶバルブ１２３が閉じられる（Ｓ３００）。これにより、吸気系統の吸気管の壁面や吸気バルブの壁面に付着したブローバイガス内に含まれるオイル状成分が少なくなり、たとえ、ＶＶＴオーバラップ量が大きくてバックブローガスが多くても、デポジットの形成を抑制しつつ、ＶＶＴの所望の効果を発現させることができる。   In an engine equipped with a variable valve timing mechanism, the VVT overlap amount is detected (S100), and this VVT overlap amount is set to a predetermined threshold value (an intake system to which an oily component contained in blow-by gas is attached). If the value is larger than the threshold value for the VVT overlap amount at which the back blow gas flows backward enough to form a deposit on the wall surface of the intake pipe or the wall surface of the intake valve (YES in S200), electronic PCV valve 123 is closed. (S300). As a result, the oily component contained in the blow-by gas adhering to the wall surface of the intake pipe of the intake system and the wall surface of the intake valve is reduced. Even if the amount of VVT overlap is large and the back blow gas is large, the deposit The desired effect of VVT can be expressed while suppressing formation.

さらにエンジンの運転中には繰り返しＶＶＴオーバラップ量が検知され（Ｓ１００）、このＶＶＴオーバラップ量が予め定められたしきい値以下になると（Ｓ２００にてＮＯ）、電子ＰＣＶバルブ１２３が元の状態まで開かれる（Ｓ４００）。これにより、ＰＣＶ装置の所望の効果を発現させることができる。   Further, during the operation of the engine, the VVT overlap amount is repeatedly detected (S100), and when this VVT overlap amount falls below a predetermined threshold (NO in S200), the electronic PCV valve 123 is in its original state. (S400). Thereby, the desired effect of a PCV apparatus can be expressed.

以上のようにして、本実施の形態に係るエンジン制御システムによると、吸気系統（吸気管の壁面や吸気バルブの壁面）にブローバイガスのオイル状成分が付着しているときに、可変バルブタイミング機構における吸排気バルブのバルブオーバラップ量が大きいと、燃焼室から吸気系統に燃えかすを含むバックブローガスが流れ込み、吸気系統に付着したオイル状成分をデポジット化する。このようなバルブオーバラップ量が大きい場合には、ブローバイガスバルブを閉じてブローバイガスの還流量を制限して、吸気系統に付着したブローバイガス内に含まれるオイル状成分が少なくさせる。このようにするので、たとえ、ＶＶＴオーバラップ量が大きくてバックブローガスが多くても、デポジットを形成を抑制しつつ、ＶＶＴの所望の効果を発現させることができる。   As described above, according to the engine control system of the present embodiment, when the oily component of blow-by gas is attached to the intake system (the wall surface of the intake pipe or the wall surface of the intake valve), the variable valve timing mechanism When the valve overlap amount of the intake / exhaust valve is large, the back blow gas including the igniter flows from the combustion chamber to the intake system, and deposits oily components adhering to the intake system. When the valve overlap amount is large, the blow-by gas valve is closed to limit the recirculation amount of the blow-by gas so that the oily component contained in the blow-by gas attached to the intake system is reduced. Thus, even if the VVT overlap amount is large and the back blow gas is large, the desired effect of VVT can be exhibited while suppressing the formation of deposits.

＜第１の変形例＞
上述した実施の形態における電子ＰＣＶバルブ１２３に代えて、通常のＰＣＶバルブ（吸気の負圧でブローバイガスを還流）に遮断バルブを設けるようにして、ＶＶＴオーバラップ量が予め定められたしきい値よりも大きいと（Ｓ２００にてＹＥＳ）、遮断バルブを閉じてブローバイガスの還流を止めるようにしてもよい。 <First Modification>
Instead of the electronic PCV valve 123 in the above-described embodiment, a shutoff valve is provided on a normal PCV valve (blow-by gas is recirculated by negative pressure of intake air), and a VVT overlap amount is determined in advance. (YES in S200), the shut-off valve may be closed to stop the recirculation of blow-by gas.

＜第２の変形例＞
ＰＣＶ装置により還流されるブローバイガスの要求量（還流量）が大きくなることが想定される場合には、以下のようにしてもよい。このような場合には、電子ＰＣＶバルブや通常のＰＣＶバルブに通常よりも還流量が大きくなるような開度を設定しておく。ＶＶＴのバルブオ−バラップ量がしきい値よりも大きくなると還流量を制限または還流を遮断しておいて、還流されるブローバイガスの要求量が大きくなるか、または／およびＶＶＴのバルブオ−バラップ量がしきい値以下になると、還流量が大きくなるように制御する。 <Second Modification>
When it is assumed that the required amount (recirculation amount) of blow-by gas recirculated by the PCV device is assumed to be large, the following may be performed. In such a case, an opening degree is set to the electronic PCV valve or the normal PCV valve so that the reflux amount is larger than usual. When the valve overlap amount of the VVT becomes larger than the threshold value, the recirculation amount is limited or the recirculation is interrupted, and the required amount of the blow-by gas to be recirculated increases, and / or the valve overlap amount of the VVT is increased. Control is made so that the amount of reflux increases when the value falls below the threshold.

＜第３の変形例＞
筒内噴射用インジェクタと吸気通路噴射用インジェクタとの両方を有するエンジンにおいては、以下のようにしてもよい。 <Third Modification>
An engine having both an in-cylinder injector and an intake manifold injector may be configured as follows.

吸気通路噴射用インジェクタから噴霧された燃料によりブローバイガスを筒内に押し込めるようなブローバイガスの導入口を配置しておいて、吸気通路噴射用インジェクタからの燃料噴霧直前にブローバイガスを還流させる。このようにすると、吸気系統におけるブローバイガス中のオイル状成分の壁面付着を抑制することができる。さらに、このようなタイミングでブローバイガスを還流させ吸気通路噴射用インジェクタから燃料を噴射することを、ＶＶＴのバルブオーバラップ量が大きいときのみを行なうようにしてもよい。   An introduction port of blow-by gas that allows the blow-by gas to be pushed into the cylinder by the fuel sprayed from the intake manifold injector is arranged to recirculate the blow-by gas immediately before the fuel spray from the intake manifold injector. If it does in this way, the wall surface adhesion of the oil-like component in blowby gas in an intake system can be controlled. Furthermore, the blow-by gas may be recirculated at such timing and the fuel may be injected from the intake manifold injector only when the VVT valve overlap amount is large.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明の実施の形態に係るエンジン制御システムで制御されるＰＣＶ装置を有するエンジンの断面図である。1 is a cross-sectional view of an engine having a PCV device controlled by an engine control system according to an embodiment of the present invention. エンジン制御システムの制御ブロック図である。It is a control block diagram of an engine control system. 本発明の実施の形態に係るエンジン制御システムのＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control structure of the program performed by ECU of the engine control system which concerns on embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１００ エンジン、１０２ クランクケース、１０４ シリンダ、１０６ ピストン、１０８ 吸気バルブ、１１０ 排気バルブ、１１２ 吸気管、１１４ 排気管、１１６ シリンダヘッド、１１８ 電子スロットルバルブ、１２２Ａ，１２２Ｂ ＰＣＶ管路、１２３ 電子ＰＣＶバルブ、１０００ ＥＣＵ、１０１０ ＶＶＴコントローラ。   100 Engine, 102 Crankcase, 104 Cylinder, 106 Piston, 108 Intake valve, 110 Exhaust valve, 112 Intake pipe, 114 Exhaust pipe, 116 Cylinder head, 118 Electronic throttle valve, 122A, 122B PCV line, 123 Electronic PCV valve, 1000 ECU, 1010 VVT controller.

Claims (2)

クランクケースと吸気管と前記吸気管に設けられエンジンへ供給される吸気量を制御するスロットルバルブと可変バルブタイミング機構とを有するエンジンに適用されるブローバイガス還元装置であって、
前記クランクケース内に生じるブローバイガスは、シリンダヘッドカバーからブローバイガスバルブを介して、前記吸気管に還流され、前記ブローバイガス還元装置は、
前記可変バルブタイミング機構におけるバルブオーバラップの度合いを検知するための検知手段と、
前記ブローバイガスバルブを制御するための制御手段とを含み、
前記制御手段は、
前記検知されたバルブオーバラップの度合いが大きいほど前記ブローバイガスバルブを閉じるように、前記ブローバイガスバルブを制御するための手段を含む、可変バルブタイミング機構を備えたエンジンのブローバイガス還元装置。 A blow-by gas reduction device applied to an engine having a crankcase, an intake pipe, a throttle valve that is provided in the intake pipe and controls an intake amount supplied to the engine, and a variable valve timing mechanism,
Blow-by gas generated in the crankcase is recirculated from the cylinder head cover to the intake pipe via a blow-by gas valve, and the blow-by gas reducing device is
Detecting means for detecting the degree of valve overlap in the variable valve timing mechanism;
Control means for controlling the blow-by gas valve,
The control means includes
An engine blow-by gas reduction apparatus having a variable valve timing mechanism including means for controlling the blow-by gas valve so that the blow-by gas valve is closed as the detected degree of valve overlap is larger. クランクケースと吸気管と前記吸気管に設けられエンジンへ供給される吸気量を制御するスロットルバルブと可変バルブタイミング機構とを有するエンジンに適用されるブローバイガス還元装置であって、
前記クランクケース内に生じるブローバイガスは、シリンダヘッドカバーから吸気の負圧により、前記吸気管に還流され、前記ブローバイガス還元装置は、
前記可変バルブタイミング機構におけるバルブオーバラップの度合いを検知するための検知手段と、
前記ブローバイガスを遮断するバルブを制御するための制御手段とを含み、
前記制御手段は、
前記検知されたバルブオーバラップの度合いが大きいと前記バルブを閉じて前記ブローバイガスを遮断するように前記バルブを制御するための手段を含む、可変バルブタイミング機構を備えたエンジンのブローバイガス還元装置。 A blow-by gas reduction device applied to an engine having a crankcase, an intake pipe, a throttle valve that is provided in the intake pipe and controls an intake amount supplied to the engine, and a variable valve timing mechanism,
The blow-by gas generated in the crankcase is recirculated to the intake pipe by the negative pressure of the intake air from the cylinder head cover, and the blow-by gas reducing device is
Detecting means for detecting the degree of valve overlap in the variable valve timing mechanism;
Control means for controlling a valve that shuts off the blow-by gas,
The control means includes
An engine blow-by gas reduction device having a variable valve timing mechanism, including means for controlling the valve to close the valve and shut off the blow-by gas when the detected degree of valve overlap is large.
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