(57)【要約】【課題】可変ディフューザを備えた過給器とブローバイガスをコンプレッサ上流側へ還流させる還流装置とを備えた車両において、可動式ディフューザベーンへのデポジットの付着堆積を抑制する。【解決手段】内燃機関と、ディフューザの内部に突出した突出状態と該ディフューザの外部に没入した没入状態との間で位置状態が可変な複数の可動ベーンを備えたコンプレッサを前記内燃機関の吸気通路に備えてなる過給器と、前記内燃機関のブローバイガスを前記吸気通路における前記ディフューザの上流区間に供給するブローバイガス供給路と、開閉状態に応じて前記ブローバイガス供給路を開放及び遮断可能な調整弁とを備えた車両を制御する装置（１００）は、前記位置状態が前記突出状態であるか否かを判別する判別手段と、前記位置状態が前記突出状態であると判別された場合に前記調整弁を閉弁させる調整弁制御手段とを具備する。【選択図】図３
2011179367.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
ディフューザの内部に突出した突出状態と該ディフューザの外部に没入した没入状態との間で位置状態が可変な複数の可動ベーンを備えたコンプレッサを前記内燃機関の吸気通路に備えてなる過給器と、
前記内燃機関のブローバイガスを前記吸気通路における前記ディフューザの上流区間に供給するブローバイガス供給路と、
開閉状態に応じて前記ブローバイガス供給路を開放及び遮断可能な調整弁と
を備えた車両を制御する装置であって、
前記位置状態が前記突出状態であるか否かを判別する判別手段と、
前記位置状態が前記突出状態であると判別された場合に前記調整弁を閉弁させる調整弁制御手段と
を具備することを特徴とする車両の制御装置。
【請求項２】
内燃機関と、
ディフューザの内部に吸入空気の流路面積が最小となる基準位置に対する回転角が可変な複数の可動ベーンを備えたコンプレッサを前記内燃機関の吸気通路に備えてなる過給器と、
前記内燃機関のブローバイガスを前記吸気通路における前記ディフューザの上流区間に供給するブローバイガス供給路と、
開閉状態に応じて前記ブローバイガス供給路を開放及び遮断可能な調整弁と
を備えた車両を制御する装置であって、
前記回転角が基準値以上であるか否かを判別する判別手段と、
前記回転角が基準値以上であると判別された場合に前記調整弁を閉弁させる調整弁制御手段と
を具備することを特徴とする車両の制御装置。
【請求項３】
前記コンプレッサの出口における吸入空気の流速を特定する特定手段を更に具備し、
前記調整弁制御手段は、前記特定された流速が基準値未満である場合に前記調整弁を閉弁させる
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変ディフューザを備えた過給器と、ブローバイガスを吸気通路に還流させる還流装置とを備えた車両を制御する車両の制御装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の還流装置に類するものとして、例えば特許文献１には、インタークーラ通過後の冷却された吸気の一部をシリンダヘッドに形成されたＰＣＶルーム内に導入するホースと、このホースに設けられた開閉弁とを有し、エンジンの運転状態に応じてこの開閉弁を開閉させるブローバイガスの冷却装置が提案されている。
【０００３】
この装置によれば、ＰＣＶルーム内でブローバイガスが冷却されるため、オイルパンへのオイルの回収が促進されるとされている。
【０００４】
尚、ベーン角度が可変な可変ディフューザの制御方法としては、ベーン角度をコンプレッサ流量及び圧力に基づいて設定することにより応答性及び追従性の向上を図る流量制御方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
また、ディフューザ底面に設けられるベーン格納用の穴の形状をベーンの翼形状に合わせることにより、ベーン格納時にベーンに付着した異物を掻き落とすことを可能とした遠心式過給機も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００６】
また、ディフューザを冷却することによってディフューザにおけるデポジットの生成を抑制するターボチャージャの冷却装置も提案されている（例えば、特許文献４参照）。
【０００７】
更に、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）導入時において、コンプレッサ下流側のブローバイガス導入量を同上流側のブローバイガス導入量よりも多くすることによって吸気通路内でのデポジットの付着を抑制する内燃機関の排気還流装置も提案されている（例えば、特許文献５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平６−２１２９３９号公報
【特許文献２】特開昭６１−２４１４９８号公報
【特許文献３】特開２００９−２７０４７２号公報
【特許文献４】特開２００９−０４１４４３号公報
【特許文献５】特開２００８−１５０９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
過給器の中には、コンプレッサのディフューザ部が、複数の可動式ディフューザベーンを備えた可変ディフューザとして構成される、所謂ＶＧＣ（Variable Geometry Compressor：可変ジオメトリコンプレッサ）等と称される形態を採るものがある。
【００１０】
一方、ブローバイガスは、燃焼室からクランクケースに吹き抜けてきた未燃燃料を含む混合気と、クランクケース内の揮発潤滑油（オイルミスト）とを主成分とする。このため、コンプレッサ上流側の吸気通路にブローバイガスを還流させる構成においては、ブローバイガスが上述の可変ディフューザを通過する過程において、ブローバイガス中の潤滑油或いは各種塵芥成分が、デポジットとして、一種の突起物である可動式ディフューザベーンに付着堆積する事態が生じ得る。この種のデポジットの付着堆積は、可動式ディフューザベーンの良好な動作を妨げ得るから、何らの対策も講じられないままでは、過給器の過給性能が経時的に低下しかねない。
【００１１】
ここで、特許文献１に開示された装置によれば、ブローバイガスを冷却することによって、ＰＣＶケースにおいて潤滑油の回収が可能となるため、コンプレッサ上流に還流するブローバイガス中の潤滑油量を低減することは可能である。然るに、元よりＰＣＶケースにおいて潤滑油を全量回収できる訳ではないから、可動式ディフューザベーンへのデポジットの付着堆積に係る速度を幾らかなり低減させることはできても、根本的に上述した問題は解決されない。
【００１２】
また、特許文献３及び５に開示される装置も、可動式ディフューザベーンが、潤滑油成分を大なり小なり含むブローバイガスに晒されることに変わりは無く、結局の所、同ベーンへのデポジットの付着堆積に対する良好な解決策とはなり難い。
【００１３】
また、特許文献４に開示される装置は、ベーン格納用の穴の形状をベーン形状に合わせることによってベーン格納時にデポジットが掻き落とされるとされるが、当該穴にベーンを確実に格納するためには、当然ながらこれらの間に相応のクリアランスが必要であり、大量のデポジットが付着している場合を除けば、デポジットがベーン格納時に十分に掻き落とされる保証はない。更に、ベーンを確実な格納を可能としつつ当該クリアランスを小さくすれば、それだけ製造コストが嵩むこととなり、その努力には限界がある。
【００１４】
尚、特許文献２に開示される装置は、応答性及び追従性の観点に立った可動式ディフューザベーンの駆動制御に関するものであって、ブローバイガスによるベーンへのデポジットの付着堆積といった問題に関する記述も示唆も存在しない。
【００１５】
本発明は、係る問題点に鑑みてなされたものであり、可変ディフューザを備えた過給器とブローバイガスをコンプレッサ上流側へ還流させる還流装置とを備えた車両において、可動式ディフューザベーンへのデポジットの付着堆積を抑制し得る車両の制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上述した課題を解決するため、本発明に係る第１の車両の制御装置は、内燃機関と、ディフューザの内部に突出した突出状態と該ディフューザの外部に没入した没入状態との間で位置状態が可変な複数の可動ベーンを備えたコンプレッサを前記内燃機関の吸気通路に備えてなる過給器と、前記内燃機関のブローバイガスを前記吸気通路における前記ディフューザの上流区間に供給するブローバイガス供給路と、開閉状態に応じて前記ブローバイガス供給路を開放及び遮断可能な調整弁とを備えた車両を制御する装置であって、前記位置状態が前記突出状態であるか否かを判別する判別手段と、前記位置状態が前記突出状態であると判別された場合に前記調整弁を閉弁させる調整弁制御手段とを具備することを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る過給器は、流体（ここでは、コンプレッサインペラにより圧縮された吸入空気である）の運動エネルギの一部を圧力エネルギに変換することが可能な整流装置としてのディフューザに、整流子としての複数のベーン（羽根状の部材である）を備える。
【００１８】
本発明に係る第１の車両の制御装置に係る過給器は、このベーンの位置状態が、ベーン駆動機構の作用により、ディフューザ内部に突出した突出状態とディフューザ外部に没入した没入状態との間で切り替え可能に構成されており、所謂「スライド式可変ディフューザ」に類するディフューザ構造を有している。
【００１９】
一方、本発明に係る車両は、内燃機関の燃焼室からクランクケースに吹き抜けて来る未燃燃料と揮発潤滑油とを含んだブローバイガスが、ブローバイガス供給路を介してディフューザ上流側の吸気通路（コンプレッサ上流側の吸気通路と実質的に等価である）に還流される。このブローバイガス供給路には、開弁時に同供給路を開放し且つ閉弁時に同供給路を遮断する調整弁が付設されており、ブローバイガスは、この調整弁が少なくとも閉弁状態にない場合に同供給路に供給される。即ち、ブローバイガス供給路と調整弁とは、所謂ＰＣＶ（Positive Crankcase Ventilation）と称されるブローバイガス還流装置を構成する。
【００２０】
ここで、本発明に係る第１の車両の制御装置によれば、判別手段によりこのベーンの位置状態が上記突出状態であると判別された場合に、調整弁制御手段により上記調整弁が閉弁される。
【００２１】
ブローバイガスに含まれる揮発潤滑油（オイルミスト）が、デポジットとしてベーンに付着又は堆積する主因は、ベーンがこのブローバイガスの圧送経路上に位置することにある。ベーンが当該圧送経路上に位置する状態とは、ベーンの位置状態で言えば突出状態を意味する。
【００２２】
従って、ベーンが突出状態である場合に調整弁を閉弁させれば、少なくとも切り替え過渡期を除く定常的な期間においては、ベーンがブローバイガスに晒される事態が生じなくなる。即ち、本発明に係る第１の車両の制御装置によれば、可動式ディフューザベーンへのデポジットの付着又は堆積を抑制することが好適にして可能となるのである。
【００２３】
補足すると、本発明に係る第１の車両の制御装置は、ブローバイガスをコンプレッサ上流側に還流させた場合に可動式ディフューザベーンへデポジットが付着又は堆積するといった問題を、ブローバイガス中の揮発潤滑油量を低減する、或いはデポジットの付着速度又は堆積速度を緩和する等の各種旧来の技術思想とは全く異なる技術思想により解決するものである。
【００２４】
より具体的には、上記各種旧来の技術思想においては、ベーンがブローバイガスにデポジットの付着又は堆積を招来し得る程度に晒されること自体は、回避され難い既成事実として扱われており、それを前提としたデポジットの付着又は堆積抑制に主眼が置かれている。それに対して、本発明に係る第１の車両の制御装置は、デポジットの付着又は堆積が、ベーンがブローバイガスにデポジットの付着又は堆積を招来し得る程度に晒されることによって生じる点を見出し、そのような事態そのものを、可変ディフューザの状態に対応付けられた調整弁の開閉条件の設定により抑制しようとするものである。従って、上記旧来の技術思想に基づいた如何なる装置に対しても、デポジットの付着又は堆積抑制に関して明らかに有利である。
【００２５】
尚、調整弁制御手段のこのような作用は、ベーンの位置状態が上記突出状態であると判別された場合の少なくとも一部において、調整弁が閉弁されることを意味するものである。即ち、ベーンが突出状態を採る場合における調整弁の開弁が絶対的に禁止されることを意味しない。例えば、ベーンが突出状態にあると判別される期間において、ブローバイガスより生成されたデポジットがベーンに付着又は堆積しない、或いは付着又は堆積の度合いが許容範囲内に収まると判断される他の条件が策定され得る場合には、このような条件が満たされる一部の期間について調整弁が開弁されたところで、一向に問題はないのである。
【００２６】
上述した課題を解決するため、本発明に係る第２の車両の制御装置は、内燃機関と、ディフューザの内部に吸入空気の流路面積が最小となる基準位置に対する回転角が可変な複数の可動ベーンを備えたコンプレッサを前記内燃機関の吸気通路に備えてなる過給器と、前記内燃機関のブローバイガスを前記吸気通路における前記ディフューザの上流区間に供給するブローバイガス供給路と、開閉状態に応じて前記ブローバイガス供給路を開放及び遮断可能な調整弁とを備えた車両を制御する装置であって、前記回転角が基準値以上であるか否かを判別する判別手段と、前記回転角が基準値以上であると判別された場合に前記調整弁を閉弁させる調整弁制御手段とを具備することを特徴とする。
【００２７】
本発明に係る第２の車両の制御装置に係る過給器は、上記の表現を借りれば、ベーンが突出状態において採り得る位置状態が、段階的にせよ連続的にせよ複数規定される、所謂「スイング式可変ディフューザ」に類するディフューザ構造を有している。より具体的には、ベーンは、ディフューザ内部において予め設定された範囲で回転可能に構成される。
【００２８】
ここで、ベーンによって規定される吸入空気の流路面積が最小となる位置を基準位置として仮定すると、ベーンの回転角の大小は、夫々流路面積の大小に対応する。これ以降、ベーンの回転角が相対的に大きい状態を適宜「ベーンが開いている」と、またベーンの回転角が相対的に小さい状態を適宜「ベーンが閉じている」と、夫々表現することとする。
【００２９】
本発明に係る第２の車両の制御装置によれば、判別手段によりこのベーンの回転角が基準値以上であると判別された場合に、調整弁制御手段により上記調整弁が閉弁される。
【００３０】
ここで、回転角が基準値以上である場合とは、流路面積が相対的に大きい場合であり、過給圧及び吸入空気量が等しい条件下で比較すれば、即ち吸入空気の流速が相対的に遅くなる場合に相当する。従って、回転角が基準値以上である場合とは、ベーンへのデポジットの付着又は堆積の可能性からみれば、当該可能性が相対的にみて高い場合に相当する。
【００３１】
従って、本発明に係る第２の車両の制御装置によれば、ベーンの回転角に係る基準値を、事前にせよ、リアルタイムにせよ適切に設定することによって、ベーンへのデポジットの付着又は堆積を抑制することが可能となるのである。
【００３２】
ここで特に、当該基準値が、例えば予め実験的に、経験的に、理論的に又はシミュレーション等に基づいて、それ未満の角度領域ではデポジットの付着又は堆積が無視し得る程度に収まり得る値等として設定されていれば、ベーンへのデポジットの付着又は堆積は理想的には殆ど生じない。尚、このような角度領域を規定する基準値は、好適には、吸入空気量相当値及び過給圧相当値に応じて可変である。
【００３３】
尚、本発明に係る第２の車両の制御装置も、上述した本発明に係る第１の車両の制御装置と同様に、ブローバイガスをコンプレッサ上流側に還流させた場合に可動式ディフューザベーンへデポジットが付着又は堆積するといった問題を、ブローバイガス中の揮発潤滑油量を低減する、或いはデポジットの付着速度又は堆積速度を緩和する等の各種旧来の技術思想とは全く異なる技術思想により解決するものである。
【００３４】
より具体的には、上記各種旧来の技術思想においては、ベーンがブローバイガスにデポジットの付着又は堆積を招来し得る程度に晒されること自体は、回避され難い既成事実として扱われており、それを前提としたデポジットの付着又は堆積抑制に主眼が置かれている。
【００３５】
それに対して、本発明に係る第２の車両の制御装置は、デポジットの付着又は堆積が、ベーンがブローバイガスにデポジットの付着又は堆積を招来し得る程度に晒されることによって生じる点を見出し、そのような事態そのものを、可変ディフューザの状態に対応付けられた調整弁の開閉条件の設定により抑制しようとするものである。従って、上記旧来の技術思想に基づいた如何なる装置に対してもデポジットの付着又は堆積抑制に関して明らかに有利である。
【００３６】
尚、本発明に係る第２の車両の制御装置において前提とされる過給器と、上述した本発明に係る第１の車両の制御装置において前提とされる過給器とは、異なるものでなくてもよい。即ち、本発明に係る過給器とは、ベーンがディフューザ外部に没入可能な構成を有すると共に、突出状態において所定範囲で回転可能に構成されていてもよい。このような構成においては、上記第１及び第２の車両の制御装置に加え、それら両方の技術的特徴を兼有する装置をも適用可能であることは言うまでもない。
【００３７】
本発明に係る第１及び第２の車両の制御装置の一の態様では、前記コンプレッサの出口における吸入空気の流速を特定する特定手段を更に具備し、前記調整弁制御手段は、前記特定された流速が基準値未満である場合に前記調整弁を閉弁させる。
【００３８】
この態様によれば、特定手段により、コンプレッサの出口における吸入空気の流速が特定される。尚、「コンプレッサの出口」とは、コンプレッサインペラの出口であってもよいし、ディフューザの入口であってもよいし、ディフューザの出口であってもよく、少なくともコンプレッサによる過給を受けた吸入空気が導かれる流路部分を包括する概念である。
【００３９】
また、特定手段に係る「特定」とは、特定対象を直接的に又は間接的に検出、算出、導出、同定、推定、選択又は取得すること等を包括する概念であって、その実践的態様についての限定を伴わない趣旨である。
【００４０】
この態様によれば、調整弁制御手段は、特定手段により特定される流速が基準値未満である場合に調整弁を閉弁させる。
【００４１】
コンプレッサ出口における吸入空気の流速とは、ブローバイガス導入時におけるブローバイガスの流速と等価であり、ブローバイガスの流速の高低は、即ち、ベーンへのデポジットの付着又は堆積の度合いの小大と夫々対応する。従って、この態様によれば、上述したスイング式可変ディフューザであれ、スライド式可変ディフューザであれ、可動式ベーンへのデポジットの付着又は堆積を抑制することが可能となる。
【００４２】
尚、流速に係る基準値とは、上述したベーンの回転角の基準値と同様に、予め実験的に、経験的に、理論的に又はシミュレーション等に基づいて、それ以上の流速領域ではデポジットの付着又は堆積が無視し得る程度に収まり得る値等として設定され得るが、ベーンの回転角の大小が当該流速の小大に夫々対応することは明らかであって、応用的見地から言えば、流速の基準値は、ベーンの回転角によって代替的に規定されてもよい。即ち、実践的運用面において、調整弁制御手段は、ベーンの回転角を判断指標としてもよい。
【００４３】
尚、スライド式可変ディフューザの如くベーンの回転角が固定されている（即ち、回転しない）ディフューザ構造においても、基準位置に対し任意の回転角を有する点に変わりはなく、デポジットの付着又は堆積と関連付けた基準値との比較判別を介して、調整弁の開閉条件を的確に設定することは容易にして可能である。
【００４４】
本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車両の構成を概念的に表してなる概略構成図である。
【図２】図１の車両におけるＶＧＣの模式的な拡大平面断面図である。
【図３】図１の車両においてＥＣＵにより実行されるＰＣＶ制御のフローチャートである
【図４】本発明の第２実施形態に係る車両の構成を概念的に表してなる概略構成図である。
【図５】図４においてコンプレッサインペラから上流側吸気通路の方向を見た概略平面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るＰＣＶ制御のフローチャートである。
【図７】図５のＰＣＶ制御に係り、吸気流速が基準値を超える条件を視覚的に例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
＜発明の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の好適な各種実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
＜実施形態の構成＞
始めに、図１を参照して、本発明の第１実施形態に係る車両１０の構成について一部その動作を交えて説明する。ここに、図１は、車両１０の構成を概念的に表してなる概略構成図である。
【００４７】
図１において、車両１０は、本発明に係る「車両」の一例であり、ＥＣＵ１００、エンジン２００及びターボ過給器３００を備える。
【００４８】
ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等を備え、エンジン２００及びターボ過給器３００の動作を制御可能に構成された電子制御ユニットであり、本発明に係る「車両の制御装置」の一例であり、また上述した「第１の車両の制御装置」の一例である。ＥＣＵ１００は、ＲＯＭに格納された制御プログラムに従って、後述するＰＣＶ制御を実行可能に構成されている。
【００４９】
尚、ＥＣＵ１００は、本発明に係る「判別手段」及び「調整弁制御手段」の一例として機能するように構成された一体の電子制御ユニットであり、これら各手段に係る動作は、全てＥＣＵ１００によって実行されるように構成されている。但し、本発明に係るこれら各手段の物理的、機械的及び電気的な構成はこれに限定されるものではなく、例えばこれら各手段は、複数のＣＰＵ、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＥＣＵ、各種処理ユニット、各種コントローラ或いは各種コンピュータシステム等として構成されていてもよい。
【００５０】
エンジン２００は、ガソリンを燃料とする、本発明に係る「内燃機関」の一例たる直列４気筒ガソリンエンジンである。エンジン２００の概略について説明すると、エンジン２００は、シリンダブロック２０１に４本の気筒２０２が並列した構成を有している。燃料たるガソリンは吸気ポートに噴射され、吸入行程において、空気と混合された混合気として気筒内部に吸入される。この気筒内部において、吸入空気は、圧縮行程における着火装置の着火制御により着火し、燃焼室内で燃焼する。
【００５１】
この燃焼に伴う燃焼エネルギは、不図示のピストン及びコネクティングロッドを介してクランクシャフト（不図示）を駆動することにより運動エネルギに変換される。このクランクシャフトの回転は、車両１０の駆動輪に伝達され、当該車両の走行が可能となる。
【００５２】
尚、本発明において、「内燃機関」とは、燃料の燃焼エネルギを運動エネルギに変換して動力として取り出すことが可能な機関を包括する概念であり、例えば燃料種別、燃料の燃焼形態、気筒数、気筒配列、着火態様、燃料の供給態様、動弁系の構成或いは吸排気系の構成等、その実践的態様は、エンジン２００のものに限定されない。
【００５３】
排気行程において各気筒から排出される排気は、排気マニホールド２０３に集約され、排気マニホールド２０３に接続された排気管２０４に導かれる。ここで、車両１０は、ターボ過給器３００を備えており、排気管２０４に導かれた排気は、このターボ過給器３００の後述するタービンブレード３１２に熱エネルギを供与した後、下流側の触媒装置（不図示）に導かれる構成となっている。尚、ターボ過給器３００の詳細については後述する。
【００５４】
一方、上流側吸気管２０５には、不図示のエアクリーナを介して外界から空気が吸入される。この吸入空気は、ターボ過給器３００を構成する後述のコンプレッサインペラ３４２の回転により圧縮され、コンプレッサ３４０の下流側に設置された下流側吸気管２０６に供給されると共に、この下流側吸気管２０６に設置されたインタークーラ２０７へ供給される。インタークーラ２０７は、圧縮後の吸入空気を冷却して過給効率を向上させるための冷却装置である。
【００５５】
尚、上流側吸気管２０５は、車両１０の吸気通路のうち、コンプレッサ３４０よりも上流側の通路部分を意味し、本発明に係る「吸気通路におけるディフューザの上流区間」に相当する。
【００５６】
下流側吸気管２０６におけるインタークーラ２０７の下流側には、スロットル弁２０８が設置されている。スロットル弁２０８は、開閉状態に応じて吸入空気を調量する弁であり、ＥＣＵ１００と電気的に接続されたアクチュエータにより、その開閉状態が制御される構成となっている。即ち、スロットル弁２０８は、所謂電子制御スロットル装置の一部を構築している。
【００５７】
下流側吸気管２０６は、スロットル弁２０８の下流側において吸気マニホールド２０９に連結されている。吸気マニホールド２０９は、シリンダブロック２０１内に形成された各気筒に対応する吸気ポートに接続されている。吸気マニホールド２０９に導かれた吸入空気は、この吸気ポートにおいて霧状に噴射されるガソリンと混合され、先に述べたように、各気筒における不図示の吸気弁の開弁時に気筒内に吸入される。
【００５８】
上流側吸気管２０５には、エアフローメータ２１０が設置されている。エアフローメータ２１０は、外界から吸入される吸入空気の量たる吸入空気量Ｇａを検出可能なセンサである。エアフローメータ２１０は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出された吸入空気量Ｇａは、ＥＣＵ１００により一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
【００５９】
下流側吸気管２０６には、インマニ圧センサ２１１が設置されている。インマニ圧センサ２１１は、吸気マニホールド２０９に設置された、吸気マニホールド内の圧力たるインマニ圧Ｐｉｍを検出可能なセンサである。インマニ圧センサ２１１は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、検出されたインマニ圧Ｐｉｍは、ＥＣＵ１００により一定又は不定の周期で参照される構成となっている。
【００６０】
ターボ過給器３００は、排気熱を回収してタービンブレード３１２を回転駆動し、当該タービンブレード３１２と一体に回転するコンプレッサインペラ３４２の流体圧縮作用を利用して吸入空気を大気圧以上に過給可能な、本発明に係る「過給器」の一例である。
【００６１】
ターボ過給器３００は、ＶＮＴ（Variable Nozzle Turbine：可変ノズルタービン）３１０、ＶＮＴアクチュエータ３２０、ターボ回転軸３３０、ＶＧＣ（可変ジオメトリコンプレッサ）３４０及びＶＧＣアクチュエータ３５０を備える。
【００６２】
ＶＮＴ３１０は、タービンハウジング３１１、タービンブレード３１２及びノズルベーン３１３を備える。
【００６３】
タービンハウジング３１１は、タービンブレード３１２及びノズルベーン３１３を収容する筐体である。
【００６４】
タービンブレード３１２は、排気管２０４に導かれた排気の圧力（即ち、排気圧）によりターボ回転軸３３０を中心として回転可能に構成された、セラミック製の回転翼車である。
【００６５】
ノズルベーン３１３は、タービンハウジング３１１においてタービンブレード３１２に対する排気の入り口に相当する排気インレット部に、タービンブレード３１２を囲むように等間隔で複数設置された、羽根状部材である。これらノズルベーン３１３の各々は、不図示のリンク式回動機構により所定の回転軸を中心として当該排気インレット部内で一斉に回動可能であり、その開閉状態に応じて、排気管２０４とタービンブレード３１２との連通面積（ノズルベーンによって規定される排気流路の流路面積である）を変化させることが可能である。当該連通面積は、ノズルベーン３１３が全閉状態である場合に最小となり、全開状態である場合に最大となる。
【００６６】
ここで、連通面積が小さくなれば排気の流速が高まるため、排気量が比較的小さい軽負荷領域においては、このノズルベーン３１３を閉じ側に制御することによって、効率的にタービンブレード３１２を駆動することが可能となる。
【００６７】
ＶＮＴアクチュエータ（ＶＮＴＡ）３２０は、ノズルベーン３１３を回動させる上述したリンク式回動機構に備わる各リンクに対し、ノズルベーン３１３を一斉に回動させるための駆動力を付与可能な油圧式のアクチュエータである。このＶＮＴアクチュエータ３２０における油圧制御ユニットは、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、ノズルベーン３１３の開閉状態は、エンジン２００の運転条件に応じてＥＣＵ１００により制御される構成となっている。
【００６８】
尚、ノズルベーン３１３の制御態様は、公知のものであってよく、ここではその詳細を省略する。但し、定性的には、軽負荷領域においては先述したようにノズルベーン３１３は閉じ側に制御され、高負荷領域においてはノズルベーン３１３による排気の調速作用は必要ないため、エンジン背圧の上昇を避けるべくノズルベーン３１３は開き側に制御される。
【００６９】
ターボ回転軸３３０は、タービンブレード３１２と後述するコンプレッサインペラ３４２とを連結する回転軸体である。ターボ回転軸３３０により相互に連結された構成を採るため、コンプレッサインペラ３４２とタービンブレード３１２とは略一体に回転する。
【００７０】
ＶＧＣ３４０は、コンプレッサハウジング３４１、コンプレッサインペラ３４２、ディフューザベーン３４３及びディフューザ３４４を備える。
【００７１】
コンプレッサハウジング３４１は、コンプレッサインペラ３４２、ディフューザベーン３４３及びディフューザ３４４を収容する筐体である。
【００７２】
コンプレッサインペラ３４２は、エアクリーナを介して外界から上流側吸気管２０５に吸入された空気を、タービンブレード３１２の回転に伴う回転により生じる圧力により下流側吸気管２０６へ圧送供給可能に構成されている。このコンプレッサインペラ３４２による吸入空気の圧送効果により、所謂過給が実現される構成となっている。
【００７３】
ディフューザベーン３４３は、コンプレッサハウジング３４１においてコンプレッサインペラ３４２を介して供給される吸入空気の流速を調整して圧力エネルギを取り出すディフューザ３４４に、コンプレッサインペラ３４２を囲むように等間隔で複数設置された羽根状部材である。
【００７４】
このディフューザベーン３４３は、先述したノズルベーン３１３と異なり、ディフューザ３４４内での位置は固定されている。一方で、ディフューザベーン３４３は、ＶＧＣアクチュエータ３５０の作用により、その位置状態として、ディフューザ３４４内に突出した突出状態と、ディフューザ３４４外に没入した没入状態とを採ることが可能である。
【００７５】
ここで、図２を参照し、ディフューザベーン３４３の位置状態について説明する。ここに、図２は、ＶＧＣ３４０の模式的な拡大平面断面図である。尚、同図において、図１と重複する箇所には、同一の符合を付してその説明を適宜省略することとする。
【００７６】
図２において、ＶＧＣ３４０は、格納部３４５を備える。格納部３４５は、コンプレッサインペラ３４２のタービンブレード３１２側においてコンプレッサハウジング３４１に固定された、コンプレッサインペラ３４２と連通する空間である。尚、格納部３４５は、コンプレッサハウジング３４１と一体に構成されていてもよい。
【００７７】
一方、各ディフューザベーン３４３には、リンクロッド３４６が固定されており、このリンクロッド３４６は、リンクプレート３４７に固定されている。
【００７８】
他方、図２において、ＶＧＣアクチュエータ３５０は、油圧コントローラ３５１、パワーシリンダ３５２及びピストン３５３を備える。油圧コントローラ３５１は、パワーシリンダ３５２の油圧室に加わる油圧を制御する、不図示の油圧配管、油圧ポンプ及び油圧制御バルブ等の総体である。この油圧ポンプ及び油圧制御バルブは、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、ＥＣＵ１００によりその駆動状態が制御される構成となっている。
【００７９】
パワーシリンダ３５２は、内部に油圧室とピストン３５３の一部とを収容する筒状部材である。
【００８０】
ピストン３５３は、パワーシリンダ３５２内に形成された油圧室内を往復運動（図２においては左右方向の往復運動）可能に構成された摺動体である。このピストン３５３のパワーシリンダ３５３とは逆側の端部は、先述したリンクプレート３４７に接続されている。
【００８１】
ここで、油圧コントローラ３５１を介してパワーシリンダ３５２の油圧室に然るべき油圧が加えられると、ピストン３５３は、図２において左方向、即ち、リンクプレート３４７を格納部３４５に押圧する方向へ移動する。リンクプレート３４７には、既に述べたようにリンクロッド３４６を介してディフューザベーン３４３が連結されているため、リンクプレート３４７がこのように移動すると、ディフューザベーン３４３もまた図２における左方向、即ちディフューザ３４４側に移動する。その結果、ディフューザベーン３４３は、ディフューザ３４４内に突出した状態（即ち、本発明に係る「突出状態」の一例である）となる。図２（ａ）には、ディフューザベーン３４３の位置状態が、この突出状態である様子が示される。
【００８２】
一方、油圧コントローラ３５１を介して油圧室の油圧が然るべき格納側油圧まで低下すると、ピストン３５３は、図２において右方向、即ち、リンクプレート３４７を格納部３４５から離間させる方向へ移動する。リンクプレート３４７には、既に述べたようにリンクロッド３４６を介してディフューザベーン３４３が連結されているため、リンクプレート３４７がこのように移動すると、ディフューザベーン３４３もまた図２における右方向、即ちディフューザ３４４から離間する側に移動する。その結果、ディフューザベーン３４３は、ディフューザ３４４内に突出した上述の突出状態から、格納部３４５に格納された格納状態（即ち、本発明に係る「没入状態」の一例である）となる。図２（ｂ）には、ディフューザベーン３４３の位置状態が、この格納状態である様子が示される。
【００８３】
ここで、格納部３４５の詳細な構成について補足すると、格納部３４５には、ディフューザベーン３４３を格納するための、個々のディフューザベーン３４３に対応する格納穴が形成されており、ディフューザベーン３４３は、格納状態において、この格納穴に格納される構成となっている。この格納穴は、ディフューザベーン３４３と略等しい形状を有しており、格納状態において、ディフューザベーン３４３がディフューザ３４４内の雰囲気に晒されない構成となっている。
【００８４】
尚、ディフューザベーン３４３の位置状態の制御態様は、公知のものであってよく、ここではその詳細を省略する。但し、定性的には、エンジン２００が全負荷領域で稼動している場合等、コンプレッサインペラ３４２に十分な吸入空気が流入する条件下においては、固定されたディフューザベーン３４３がディフューザ３４４における吸入空気の流路を塞ぐことによるチョーキングが生じないように、ディフューザベーン３４３の位置状態は、上記格納状態とされる。一方、エンジン２００が係る全負荷以外の負荷領域で稼動している場合等、コンプレッサインペラ３４２に十分な吸入空気が流入しない条件下においては、コンプレッササージ等による過給効果の低下を防ぐ目的から、ディフューザベーン３４３の位置状態は、上述した突出状態に制御される。
【００８５】
図１に戻り、エンジン２００は、ＰＣＶ（Positive Crankcase Ventilation）通路２１２及びＰＣＶバルブ２１３が設けられている。
【００８６】
ＰＣＶ通路２１２は、エンジン２００のシリンダブロックに形成されたブローバイガス通路を介して、不図示のクランクケース（クランクシャフトの下方（図では奥行き方向））と連通する、本発明に係る「ブローバイガス供給路」の一例たる管状部材である。ＰＣＶ通路２１２の他方端部は、上流側吸気管２０５に接続されており、その内部で相互に連通している。従って、ＰＣＶ通路２１２は、吸気管負圧を利用して、クランクケースからブローバイガスをＶＧＣ３４０上流側に還流させることが可能である。
【００８７】
ＰＣＶバルブ２１３は、ＰＣＶ通路２１２に設けられた弁体と、この弁体の開閉状態を制御する駆動部とを備えた電子制御式バルブである。この弁体が開弁状態にあると、上述したブローバイガスの還流がなされ、閉弁状態にあると、上述したブローバイガスの還流は停止する。この駆動部は、ＥＣＵ１００と電気的に接続されており、ＰＣＶバルブ２１３の開閉状態は、ＥＣＵ１００によって上位に制御される。
【００８８】
＜実施形態の動作＞
続いて、本実施形態の動作について説明する。
【００８９】
＜ＰＣＶバルブの駆動制御＞
ここで、ＰＣＶ通路２１２を介して供給されるブローバイガスは、エンジン２００の潤滑油たるエンジンオイルが霧化されたオイルミストを少なからず含んでいる。そのため、何らの対策も講じられない場合には、ＰＣＶ通路２１２を介して吸気系へ還流する過程において、主としてこのオイルミストや各種塵芥を含むデポジットが、ディフューザベーン３４３へ付着又は堆積して、ディフューザベーン３４３の良好な動作を妨げる可能性がある。
【００９０】
一方、本実施形態では、ＥＣＵ１００がＰＣＶ制御を実行することによって、ディフューザベーン３４３へのデポジットの付着又は堆積を抑制することが可能となっている。ここで、図３を参照し、ＰＣＶ制御の詳細について説明する。ここに、図３は、ＰＣＶ制御のフローチャートである。
【００９１】
図１において、ＥＣＵ１００は、ディフューザベーン３４３が上述した突出状態にあるか否かを判別する（ステップＳ１０１）。ディフューザベーン３４３が突出状態にある場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、ＰＣＶバルブ２１３を全閉状態に制御する（ステップＳ１０２）。ディフューザベーン３４３が格納状態にある場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、ＰＣＶバルブ２１３を全開状態に制御する（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０２又はステップＳ１０３が実行されると、処理はステップＳ１０１に戻される。ＰＣＶ制御はこのようにして実行される。
【００９２】
このように、本実施形態によれば、ＰＣＶバルブ２１３は、ディフューザベーン３４３がディフューザ３４４内の雰囲気に晒される突出状態を採る場合には、全閉状態に制御される。また特に、ディフューザベーン３４３がディフューザ３４４内の雰囲気に晒されない格納状態を採る場合には、全開状態に制御される。
【００９３】
このため、ディフューザベーン３４３がオイルミストを含むブローバイガスに晒される事態が生じることはなく、ディフューザベーン３４３へのデポジットの付着又は堆積を言わば予防的見地から良好に抑制することが可能となるのである。
【００９４】
尚、ＰＣＶ通路２１２を介したブローバイガスの還流は、エンジン２００の高負荷時において顕著に必要となる。一方で、エンジン２００の高負荷時には、上述したようにディフューザベーン３４３が格納状態を採るから、本実施形態に係るＰＣＶ制御が、ブローバイガスの処理とは無関係なターボ過給器３００側の要請と背反することはなく、合理的である。
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【００９５】
＜実施形態の構成＞
始めに、図４を参照し、第２実施形態の構成について説明する。ここに、図４は、本発明の第２実施形態に係る車両２０の構成を概念的に表してなる概略構成図である。尚、同図において、図１と重複する箇所には同一の符合を付してその説明を適宜省略することとする。
【００９６】
図４において、車両２０は、ＶＧＣ３４０及びＶＧＣアクチュエータ３５０に替えて、夫々ＶＧＣ３６０及びＶＧＣアクチュエータ３７０を備える点において、第１実施形態に係る車両２０と相違する構成となっている。
【００９７】
第２実施形態に係る車両２０において、ＶＧＣ３６０は、ディフューザベーン３６１を備える。ディフューザベーン３６１の各々は、不図示のリンク式回動機構（ＶＮＴのノズルベーンと同様のものである）により、所定の回転軸を中心として当該ディフューザ３４４内で一斉に回動可能であり、その開閉状態に応じて、ディフューザ３４４における吸入空気の流路面積を変化させることが可能である。
【００９８】
尚、ＶＧＣアクチュエータ３７０は、このリンク式回動機構の各リンクに対し、ディフューザベーン３６１の回動を促す駆動力を付与可能な公知のアクチュエータである。ＶＧＣアクチュエータ３７０もまた、ＥＣＵ１００と電気的に接続され、ＥＣＵ１００によりその動作が制御される構成となっている。
【００９９】
ここで、図５を参照し、ディフューザベーン３６１の構成について説明する。ここに、図５は、コンプレッサインペラ３４２から上流側吸気通路２０５の方向を見た概略平面図である。尚、同図において、図４と重複する箇所には、同一の符合を付してその説明を適宜省略することとする。
【０１００】
図５において、コンプレッサインペラ３４２の外周部には、複数のディフューザベーン３６１が配設される。このディフューザベーン３６１は、ディフューザベーン３４３と異なり、ディフューザ３４４外へ格納されることはなく、その代わりに、ディフューザ３４４内で回動可能に構成されている。
【０１０１】
図５（ａ）には、ディフューザベーン３６１が基準位置にある場合が示される。基準位置とは、ディフューザベーン３６１によって規定される吸入空気の流路面積が最小となる位置である。
【０１０２】
一方、図５（ｂ）には、ディフューザベーン３６１が、上記基準位置から回転角α（矢線参照）で回動した状態が示される。基準位置に対し回転した状態では、基本的に、回転角αが大きい程、ディフューザベーン３６１により規定される吸入空気の流路面積が大きくなる。
【０１０３】
流路の連通面積が小さくなれば吸入空気の流速が高まるため、過給効果が比較的小さい軽負荷領域においては、このディフューザベーン３６１を閉じ側（基準位置側）に制御することによって、過給効率を向上させることが可能となる。一方、ディフューザベーン３６１の回転角を一定に維持したまま過給を行うと、吸入空気量が、チョーキングが発生するチョーク流量に到達してチョーキングを生じさせる可能性が高くなる。そのため、ディフューザベーン３６１は、軽負荷運転から高負荷運転への移行（概ね、過給圧の上昇と一義的である）に伴って、段階的に開き側、即ち回転角が増大する側へ駆動制御される。尚、ディフューザベーン３６１の回転角αは、不図示の回転角センサにより検出され、回転角センサと電気的に接続されたＥＣＵ１００が適宜参照可能となっている。
【０１０４】
＜実施形態の動作＞
第２実施形態においても、ＥＣＵ１００がＰＣＶ制御を実行することにより、ディフューザベーンへのデポジットの付着又は堆積を抑制することが可能である。
【０１０５】
ここで、図６を参照し、ＰＣＶ制御の詳細について説明する。ここに、図６は、ＰＣＶ制御のフローチャートである。尚、同図において、図３と重複する箇所には同一の符合を付してその説明を適宜省略することとする。
【０１０６】
図６において、ＥＣＵ１００は、ディフューザベーン３６１の回転角α、インマニ圧Ｐｉｍ及び吸入空気量Ｇａを取得する（ステップＳ２０１）。
【０１０７】
次に、ＥＣＵ１００は、取得された各値に基づいて、吸気流速Ｕｖが基準値Ｕｖｔｈ未満であるか否かを判別する（ステップＳ２０２）。ここで、吸気流速とは、ＶＧＣ３６０の出口（ここでは、ディフューザ３４４の出口とする）における吸入空気の速度である。
【０１０８】
吸気流速Ｕｖが基準値Ｕｖｔｈ未満である場合（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）、ＥＣＵ１００は、ＰＣＶバルブ２１３を全閉状態とし（ステップＳ１０２）、吸気流速Ｕｖが基準値Ｕｖｔｈ以上である場合には（ステップＳ２０２：ＮＯ）、ＥＣＵ１００は、ＰＣＶバルブ２１３１を全開状態とする（ステップＳ１０３）。
【０１０９】
ここで、基準値Ｕｖｔｈは、予め実験的に、それ以上の吸気流速が担保されていれば、ディフューザベーン３６１にデポジットが付着又は堆積しないものとして定められた流速値である。即ち、算出された吸気流速Ｕｖが基準値Ｕｖｔｈ以上である場合には、ディフューザベーン３６１がブローバイガスに晒されたとしても、実践上問題はないのである。
【０１１０】
ここで、図７を参照し、基準値Ｕｖｔｈについて補足する。ここに、図７は、吸気流速Ｕｖが基準値Ｕｖｔｈを超える条件を視覚的に説明する図である。
【０１１１】
図７において、縦軸にインマニ圧Ｐｉｍ、横軸に吸入空気量Ｇａを配した座標系において、ＶＧＣ３６０の動作特性は図示実線の如くに例示される。尚、図７は、ディフューザベーン３６１の回転角がある値を採る場合の例である。
【０１１２】
ここで、吸気流速Ｕｖが基準値Ｕｖｔｈを超える高流速領域は、図示ハッチング領域として示される。即ち、ＥＣＵ１００は、その時点のインマニ圧Ｐｉｍ及び吸入空気量Ｇａによって規定される動作点が、その時点のディフューザベーン３６１の回転角αに応じた高流速領域にない場合に、ＰＣＶバルブ２１３を全閉状態とするのである。
【０１１３】
ＥＣＵ１００のＲＯＭには、図７に相当する関係（即ち、インマニ圧Ｐｉｍと吸入空気量Ｇａとによって規定される動作点領域における高流速領域の位置情報）が、予めディフューザベーン３６１の回転角毎に数値化されてなる流速マップが格納されている。先のステップＳ２０２において、ＥＣＵ１００は、その時点の回転角αに対応する流速マップを参照し、その時点のインマニ圧Ｐｉｍ及び吸入空気量Ｇａにより規定される動作点が、高流速領域にないか否かを判別する構成となっている。
【０１１４】
即ち、ステップＳ２０１に係る各値の取得とは、間接的に吸入空気の流速Ｕｖを求める処理に他ならず、本発明に係る「吸入空気の流速を特定する特定手段」の動作の一例となる。
【０１１５】
ところで、ディフューザベーン３６１の回転角の大小が夫々吸気流速Ｕｖの小大に対応する点に鑑みれば、ＥＣＵ１００は、流速マップを、その時点のインマニ圧Ｐｉｍ及び吸入空気量Ｇａによって規定される動作点が、高流速領域から逸脱する限界点としての上限回転角を求めるために使用することもできる。
【０１１６】
このような場合、吸気流速Ｕｖが基準値Ｕｖｔｈ未満であるか否かの判別は、ディフューザベーン３６１の回転角αが基準値以上であるか否かを判別する処理に置換することもできる。即ち、本実施形態に係るＰＣＶ制御は、回転角が基準値以上である場合に調整弁によりブローバイガス供給路を閉塞させる、本発明の第２の車両の制御装置の動作の一例である。
【０１１７】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う車両の制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
本発明は、可変ディフューザを備えた過給器とブローバイガスを還流させる装置とを備えた車両に適用可能である。
【符号の説明】
【０１１９】
１０…車両、１００…ＥＣＵ、２００…エンジン、２０２…気筒、２０４…排気管、２０５…上流側吸気管、３１０…ＶＮＴ、３４０…ＶＧＣ、３４３…ディフューザベーン、３４４…ディフューザ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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