(57)【要約】【課題】吸気圧低下によりＰＣＶバルブのヒステリシス領域に入っても即座にブローバイガス還流及び換気を行い得るブローバイガス還元装置を提供する。【解決手段】ＰＣＶバルブと、吸気圧センサと、スロットルバルブ開度を制御する制御ユニットとを備え、制御ユニットが、吸気圧センサの検出情報に基づき、吸気管内圧力が所定圧力以上から所定圧力より低い圧力に低下したか判定する第１の判定手段と、ＰＣＶＰＣＶバルブのヒステリシス領域の圧力範囲情報を記憶保持するヒステリシス領域記憶手段と、吸気管内圧力がヒステリシス領域中にあるか判定する第２の判定手段と、吸気管内圧力が所定圧力より低い圧力に低下し、かつ、吸気管内圧力がヒステリシス領域中にあるとき、ＰＣＶバルブが閉弁から開弁に移行するのを助長するようスロットルバルブ開度を所定時間だけ低下させるスロットル開度制御手段とを含んでいる。【選択図】図３
2008184935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スロットルバルブが設けられた吸気管を有する内燃式のエンジンの前記吸気管内の圧力が所定圧力より低下したときに開弁し、前記エンジン内のブローバイガスを前記スロットルバルブより下流側で前記吸気管内に還流させるブローバイガス還流バルブと、
前記吸気管内の圧力を検出する吸気圧センサと、
前記吸気圧センサの検出情報に基づいて前記スロットルバルブの開度を制御する制御ユニットと、を備え、
前記制御ユニットが、
前記吸気圧センサの検出情報に基づき、前記吸気管内の圧力が前記所定圧力以上の圧力から前記所定圧力より低い圧力に低下したか否かを判定する第１の判定手段と、
前記吸気管内の圧力が上昇するときと前記吸気管内の圧力が低下するときとで前記吸気管内の圧力に対する前記ブローバイガス還流バルブの開度に相違が生じるヒステリシス領域の圧力範囲の情報を記憶保持するヒステリシス領域記憶手段と、
前記吸気圧センサの検出情報及び前記ヒステリシス領域記憶手段の記憶情報に基づき、前記吸気管内の圧力が前記ヒステリシス領域中にあるか否かを判定する第２の判定手段と、
前記第１の判定手段及び前記第２の判定手段の判定結果に基づき、前記吸気管内の圧力が前記所定圧力以上の圧力から前記所定圧力より低い圧力に低下し、かつ、前記吸気管内の圧力が前記ヒステリシス領域中にあると判定されたとき、前記ブローバイガス還流バルブが閉弁状態から開弁状態に移行するのを助長するように前記スロットルバルブの開度を所定時間だけ低下させるスロットル開度制御手段と、を含んで構成されているブローバイガス還元装置。
【請求項２】
前記ヒステリシス領域記憶手段が、前記吸気管内の圧力上昇により前記ブローバイガス還流バルブが全閉するときの前記吸気管内の圧力と前記吸気管内の圧力低下により前記ブローバイガス還流バルブが全閉状態から開弁し始めるときの前記吸気管内の圧力との差圧を、前記ヒステリシス領域の圧力範囲の情報として記憶保持し、
前記スロットル開度制御手段が、前記スロットルバルブの開度の低下によって前記吸気管内の圧力を前記差圧分だけ低下させることを特徴とする請求項１に記載のブローバイガス還元装置。
【請求項３】
前記第１の判定手段及び前記第２の判定手段の判定結果に基づき、前記吸気管内の圧力が前記所定圧力以上の圧力から前記所定圧力より低い圧力に低下し、かつ、前記吸気管内の圧力が前記ヒステリシス領域中にあると判定されたとき、前記スロットル開度制御手段が、前記スロットルバルブを所定時間だけ全閉させることを特徴とする請求項１又は２に記載のブローバイガス還元装置。
【請求項４】
前記スロットル開度制御手段が前記スロットバルブの開度を電子制御可能なスロットルアクチュエータを有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のブローバイガス還元装置。
【請求項５】
前記ブローバイガス還流バルブが、前記ブローバイガスが通過する弁座部を有する管状ボディと、前記弁座部に接近及び離隔するよう前記管状ボディ内に変位可能に収納された弁体部材と、前記管状ボディ及び前記弁体部材の間に介在し前記弁体部材を閉弁方向に付勢する弾性部材とによって構成されていることを特徴とする請求項１に記載のブローバイガス還元装置。
【請求項６】
前記吸気管内の圧力が正圧から負圧となり、かつ、その負圧の圧力値が前記ヒステリシス領域中にあるとき、前記スロットル開度制御手段が作動することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のブローバイガス還元装置。
【請求項７】
前記スロットルバルブより上流側の前記吸気管内の空気を、前記エンジンに装着されたヘッドカバー内に導入する新気導入手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のブローバイガス還元装置。
【請求項８】
前記エンジンに吸気を圧送する過給機が付設され、
前記吸気管内の圧力が前記過給機による過給に伴って正圧となる過給領域から前記エンジンの自然吸気によって前記吸気管内の圧力が負圧となる自然吸気領域に遷移し、かつ、前記負圧の圧力値が前記ヒステリシス領域中にあるとき、前記開度制御手段が作動することを特徴とする請求項６に記載のブローバイガス還元装置。
【請求項９】
前記過給機による過給がなされるとき、前記スロットルバルブより下流側の前記吸気管内の空気を前記エンジンに装着されたヘッドカバー内に導入する過給空気導入手段を備えたことを特徴とする請求項８に記載のブローバイガス還元装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃式のエンジンの燃焼室からクランクケースに漏れ出るブローバイガスを吸気系に戻すブローバイガス還元装置、例えば過給機付エンジン（以下、過給エンジンともいう）に好適なブローバイガス還元装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両に搭載される内燃式のエンジンにおいては、燃焼室からシリンダとピストンの間の隙間を通ってクランクケースの上部に未燃焼の混合気や燃焼済みの燃焼ガスを含んだブローバイガス（Blow−By Gases）が漏れ出ることから、エンジン内のエンジンオイルの劣化を防止すべく、クランクケース内をエンジンの吸気負圧を利用して換気するＰＣＶ（Positive Crankcase Ventilation）方式のブローバイガス還元装置が装備されている。
【０００３】
この装置に使用されるブローバイガス還流バルブ（以下、ＰＣＶバルブともいう）は、クランクケース内のブローバイガスをスロットルバルブより下流側の吸気管内に還流させる一方、吸気管内からクランクケース側への逆流を規制する機能を有している。したがって、過給エンジンにおいて過給時にスロットルバルブより下流側の吸気管圧力が正圧となっても、ＰＣＶバルブによって吸気管内からクランクケース側への逆流を阻止することができる。
【０００４】
従来のこの種のブローバイガス還元装置としては、例えば過給エンジンの換気経路上にＰＣＶバルブを設け、このＰＣＶバルブによってブローバイガスをスロットルバルブより下流側の吸気管内に還流させるようにしたものがある（例えば、特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開２００３−５６３５３号公報（第６欄、００２３段落、図５）
【特許文献２】特開２００３−３３２８８０号公報（第４欄、００１２段落、図１３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のような従来のブローバイガス還元装置にあっては、吸気管内の圧力が上昇するときと吸気管内の圧力が低下するときとで、吸気管内の圧力に対するＰＣＶバルブの開度に差が生じる、いわゆるヒステリシスが生じる。すなわち、ＰＣＶバルブは、例えば圧縮コイルスプリングにより閉弁方向に付勢したバルブピストンに吸気負圧を受圧させて開弁方向に変位させたり、ダイヤフラムを用いて吸気負圧を受圧させ、弁体に開弁方向の推力を加えたりする構成であるため、吸気圧が負圧から大気圧に上昇して閉弁するときと、吸気圧が大気圧から負圧に低下して開弁するときとでは、同一の吸気圧であってもＰＣＶバルブの開度に差が生じてしまう。そのため、過給により吸気管内の圧力が負圧から正圧となってＰＣＶバルブが全閉するときと、過給停止によりエンジンの自然吸気に戻ってＰＣＶバルブが全閉状態から開き始めるときとでは、吸気管内の圧力が相違することとなり、吸気管内の圧力が正圧と負圧に頻繁に変化するような過給エンジンの場合に、過給状態から自然吸気状態に遷移した後に吸気管負圧が小さい高負荷状態が続くと、ＰＣＶバルブのヒステリシスによってＰＣＶバルブが開弁しない状態が長くなってしまう。
【０００６】
そして、従来のブローバイガス還元装置にあっては、過給時にはＰＣＶバルブが閉じているためエンジン内の換気がなされず、上述のように自然吸気に遷移した後にまでＰＣＶバルブが開弁しない時間が長くなると、換気不足によってエンジンオイルの劣化が早期に進行してしまい、エンジンオイルによる各回転・摺動部の潤滑性能が低下してしまうとともに、ブローバイガスの還流がなされないために燃費も低下するという問題が生じる。
【０００７】
さらに、近時、過給機を、低速トルク増大や加速性能向上のみならず、直噴エンジン等と併用し、燃費向上を図った小型・高出力の過給機付エンジンを実現することが期待されてきたが、過給エンジンにおける換気時間が上述のように減少してしまうのでは、かかる過給エンジンへの期待に応えることができない。
【０００８】
本発明は、上述のような従来の課題に鑑みてなされたもので、ブローバイガス還流バルブのヒステリシスの影響を抑え、吸気圧低下によりそのバルブのヒステリシス領域に入っても即座にブローバイガスの還流及び換気を行うことのできるブローバイガス還元装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のブローバイガス還元装置は、上記目的達成のため、（１）スロットルバルブが設けられた吸気管を有する内燃式のエンジンの前記吸気管内の圧力が所定圧力より低下したときに開弁し、前記エンジン内のブローバイガスを前記スロットルバルブより下流側で前記吸気管内に還流させるブローバイガス還流バルブと、前記吸気管内の圧力を検出する吸気圧センサと、前記吸気圧センサの検出情報に基づいて前記スロットルバルブの開度を制御する制御ユニットと、を備え、前記制御ユニットが、前記吸気圧センサの検出情報に基づき、前記吸気管内の圧力が前記所定圧力以上の圧力から前記所定圧力より低い圧力に低下したか否かを判定する第１の判定手段と、前記吸気管内の圧力が上昇するときと前記吸気管内の圧力が低下するときとで前記吸気管内の圧力に対する前記ブローバイガス還流バルブの開度に相違が生じるヒステリシス領域の圧力範囲の情報を記憶保持するヒステリシス領域記憶手段と、前記吸気圧センサの検出情報及び前記ヒステリシス領域記憶手段の記憶情報に基づき、前記吸気管内の圧力が前記ヒステリシス領域中にあるか否かを判定する第２の判定手段と、前記第１の判定手段及び前記第２の判定手段の判定結果に基づき、前記吸気管内の圧力が前記所定圧力以上の圧力から前記所定圧力より低い圧力に低下し、かつ、前記吸気管内の圧力が前記ヒステリシス領域中にあると判定されたとき、前記ブローバイガス還流バルブが閉弁状態から開弁状態に移行するのを助長するように前記スロットルバルブの開度を所定時間だけ低下させるスロットル開度制御手段と、を含んで構成されている。
【００１０】
この構成により、吸気管内の圧力が低下してブローバイガス還流バルブのヒステリシス領域に入ったとしても、即座にスロットルバルブの開度が所定時間だけ低下し、吸気管内圧力の低下によってヒステリシス領域が実質的に縮小されることで、ブローバイガス還流バルブの開弁が助長される。したがって、吸気管負圧が小さくなる高負荷の状態が続いたとしても、ブローバイガスの還流及び換気が早期に開始されることになる。なお、ヒステリシス領域に入ったブローバイガス還流バルブが一旦開弁すると、その後は吸気管内の圧力が所定圧力まで上昇するときと同様の特性で（ヒステリシスの影響なしに）開度変化する。
【００１１】
上記構成を有するブローバイガス還元装置においては、（２）前記ヒステリシス領域記憶手段が、前記吸気管内の圧力上昇により前記ブローバイガス還流バルブが全閉するときの前記吸気管内の圧力と、前記吸気管内の圧力低下により前記ブローバイガス還流バルブが全閉状態から開弁し始めるときの前記吸気管内の圧力との差圧を、前記ヒステリシス領域の圧力範囲の情報として記憶保持し、前記スロットル開度制御手段が、前記スロットルバルブの開度の低下によって前記吸気管内の圧力を前記差圧分だけ低下させるものである。
【００１２】
この場合、吸気管内の圧力が低下してブローバイガス還流バルブのヒステリシス領域に入ったとしても、即座にスロットルバルブが所定時間だけ閉弁してヒステリシス領域に対応する差圧分だけ吸気管内の圧力が下げられ、ブローバイガス還流バルブが瞬間的に開弁する。したがって、吸気管負圧が小さい高負荷の状態でも、ブローバイガスの還流及び換気が確実に開始されることになる。
【００１３】
上記構成を有するブローバイガス還元装置においては、（３）前記第１の判定手段及び前記第２の判定手段の判定結果に基づき、前記吸気管内の圧力が前記所定圧力以上の圧力から前記所定圧力より低い圧力に低下し、かつ、前記吸気管内の圧力が前記ヒステリシス領域中にあると判定されたとき、前記スロットル開度制御手段が、前記スロットルバルブを所定時間だけ全閉させるのが好ましい。
【００１４】
この場合、スロットルバルブが閉弁するので、ヒステリシス領域に対応する吸気管内の負圧を最短時間で生じさせることができ、ブローバイガス還流バルブが瞬間的に開弁するとともに、スロットルバルブを本来の開度に即座に戻すことができる。
【００１５】
上記（１）〜（３）のいずれかの構成を有するブローバイガス還元装置は、（４）前記スロットル開度制御手段が前記スロットバルブの開度を電子制御可能なスロットルアクチュエータを有するのが望ましい。
【００１６】
これにより、瞬間的なスロットルバルブ操作で、かつ、その前後のスロットルバルブ開度に影響の少ない吸気管内圧力の制御ができる。
【００１７】
上記（１）の構成を有するブローバイガス還元装置においては、（５）前記ブローバイガス還流バルブが、前記ブローバイガスが通過する弁座部を有する管状ボディと、前記弁座部に接近及び離隔するよう前記管状ボディ内に変位可能に収納された弁体部材と、前記管状ボディ及び前記弁体部材の間に介在し前記弁体部材を閉弁方向に付勢する弾性部材とによって構成されていてもよい。
【００１８】
この構成により、簡素で信頼性の高いブローバイガス還元装置となる。
【００１９】
上記（１）〜（４）のいずれかの構成を有するブローバイガス還元装置においては、好ましくは、（６）前記吸気管内の圧力が正圧から負圧となり、かつ、その負圧の圧力値が前記ヒステリシス領域中にあるとき、前記開度制御手段が作動するのが好ましい。
【００２０】
この構成により、過給機が装備されたエンジンに好適となる。
【００２１】
また、上記（１）の構成を有するブローバイガス還元装置は、（７）前記スロットルバルブより上流側の前記吸気管内の空気を、前記エンジンに装着されたヘッドカバー内に導入する新気導入手段を備えたものであるのが好ましい。
【００２２】
これにより、エンジン内の確実な換気がなされる。
【００２３】
上記（６）の構成を有するブローバイガス還元装置は、（８）前記エンジンに吸気を圧送する過給機が付設され、前記吸気管内の圧力が前記過給機による過給に伴って正圧となる過給領域から前記エンジンの自然吸気によって前記吸気管内の圧力が負圧となる自然吸気領域に遷移し、かつ、前記負圧の圧力値が前記ヒステリシス領域中にあるとき、前記開度制御手段が作動するものであるのが好ましい。
【００２４】
これにより、過給機を装備したエンジンにおける換気時間が確保され、エンジンオイルの劣化が防止されるとともに燃費が向上する。
【００２５】
さらに、上記（８）の構成を有する場合、（９）前記過給機による過給がなされるとき、前記スロットルバルブより下流側の前記吸気管内の空気を前記エンジンに装着されたヘッドカバー内に導入する過給空気導入手段を備えているのが好ましい。
【００２６】
この構成により、過給時にも過給エンジン内の換気を行うことができ、エンジンオイルの劣化防止と更なる燃費向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、吸気管内の圧力が低下してブローバイガス還流バルブのヒステリシス領域に入ったとき、即座にスロットルバルブ開度を所定時間だけ低下させ、吸気管内圧力の低下によってヒステリシス領域が縮小されることで、ブローバイガス還流バルブの開弁が助長されるようにしているので、吸気管負圧が小さくなる高負荷の状態が続いたとしても、ブローバイガスの還流及び換気を早期に開始させることができ、エンジンのオイル劣化を抑えるとともに燃費を向上させることのできるブローバイガス還元装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２９】
図１〜図３は本発明に係るブローバイガス還元装置の一実施形態を示す図である。
【００３０】
図１に示すエンジン１０は、詳細は図示しないが、ヘッドカバー１１が装着されたシリンダヘッド１２、シリンダブロック１３及びクランクケース１４を有しており、シリンダヘッド１２とシリンダブロック１３によって複数の気筒１５が形成されている。各気筒１５内にはピストン１６が収納されており、そのピストン１６にはクランクケース１４内の図示しないクランクシャフトがコネクティングロッドを介して連結されている。また、シリンダヘッド１２内には動弁機構が収納されており、この動弁機構がクランクシャフトからの動力を基に（又はクランクシャフトと連動するよう独立して）駆動されるようになっている。クランクケース１４の下部にはオイルパン１８が設けられており、そこに潤滑用のオイルが収容されている。また、エンジン１０にはクランクシャフトの動力を基に駆動される例えば歯車ポンプからなるオイルポンプが設けられており、このオイルポンプによりオイルパン１８からエンジンオイルＬを汲み上げ、動弁機構のカムシャフトやロッカーアームやクランクシャフトの軸受け部等の各回転・摺動部を潤滑するようになっている。
【００３１】
各気筒１５内でピストン１６の図中上方に形成される燃焼室１７には、ピストン１６のストロークに応じて吸気管２１を通して空気が吸入されるとともにインジェクタによって燃料が噴射され、点火による燃焼室１７内の混合気の爆発・燃焼後の排気ガスが排気管２２から排気される。
【００３２】
吸気管２１と排気管２２の間には過給機２５が設けられている。この過給機２５は、図示しない内部の排気タービンを排気エネルギにより回転させてそれに連結した吸入空気コンプレッサを回転させる公知のもので、例えば通路切替えによって必要時にのみ給排気経路上に挿入される。勿論、過給機２５のタイプは特に限定されるものではない。
【００３３】
また、吸気管２１には、上流側からエアクリーナ３１、前記過給機２５、インタークーラ３２、スロットルバルブ３３、及び、吸気管２１内の圧力を検出する吸気圧センサ３４がそれぞれ装着されている。これらのそれぞれの構成自体は公知のものと同様である。
【００３４】
スロットルバルブ３３は、電子制御式のもので、その弁体部３３ａのバルブ開度を電子制御可能にする公知のスロットルアクチュエータ３３ｃ（図２参照）を有している。
【００３５】
一方、エンジン１０には、シリンダヘッド１２側（ヘッドカバー内）からクランクケース１４内に連通する図示しない換気通路が形成されており、その換気通路を通してエンジン１０内が図１中に白黒の矢印で示す流れ方向に空気の流れを生じさせて換気されるようになっている。
【００３６】
具体的には、エンジン１０側部にはＰＣＶオイルセパレータ４１及びＰＣＶバルブ４２（ブローバイガス還流バルブ）が装着されており、ＰＣＶバルブ４２とスロットルバルブ３３より下流側の吸気管２１の間にはＰＣＶホース４３が介装されている。
【００３７】
ＰＣＶバルブ４２は、吸気管２１内の圧力が所定圧力（負圧ゼロの状態である大気圧）より低下したときに開弁し、燃焼室１７からピストン１６の摺動隙間を通してクランクケース１４内に漏れ出るブローバイガスをスロットルバルブ３３より下流側で吸気管２１内に還流させることができる。また、ＰＣＶオイルセパレータ４１はクランクケース１４の上部からＰＣＶバルブ４２側に流れるブローバイガスから油分を除去するものである。
【００３８】
また、エアクリーナ３１の近傍には、スロットルバルブ３３より上流側の吸気管２１内の空気を、エンジン１０に装着されたヘッドカバー１１内に導入するホース４６が接続されており、ホース４６には上流側の吸気管２１内の空気をヘッドカバー１１内に導入する方向の流れのみを許容するワンウェイバルブ４７が装着されている。これらホース４６及びワンウェイバルブ４７は、ＰＣＶバルブ４２及びＰＣＶホース４３と共にエンジン１０の自然吸気時の換気システムを構成する。
【００３９】
さらに、スロットルバルブ３３より下流側の吸気管２１とヘッドカバー１１との間にはホース５１及び過給時換気バルブ５２が介装されており、ＰＣＶオイルセパレータ４１と過給機２５より上流側の吸気管２１の間には換気バルブ５６、ワンウェイバルブ５７、ホース５８、プレッシャリリーフバルブ５９が設けられている。そして、過給機２５による過給がなされるときには、過給によりスロットルバルブ３３より下流側の吸気管２１内の空気が正圧となって、ホース５１及び過給時換気バルブ５２を通しヘッドカバー１１内、すなわちエンジン１０内に新しい空気が導入されるとともに、ＰＣＶオイルセパレータ４１、換気バルブ５６、ワンウェイバルブ５７、ホース５８及びプレッシャリリーフバルブ５９を通して、クランクケース１４内の上部のブローバイガスが過給機２５より上流側に還流・排出されるようになっている。これらホース５１、過給時換気バルブ５２、換気バルブ５６、ワンウェイバルブ５７、ホース５８及びプレッシャリリーフバルブ５９は、過給によりスロットルバルブ３３より下流側の吸気管２１内が正圧となったとき、ヘッドカバー１１内に新しい空気を導入する過給空気導入手段６０を構成している。
【００４０】
図２に示すように、ＰＣＶバルブ４２は、ブローバイガスが通過する弁座部４２ｓ及び通路４２ｗを有する管状ボディ４２ａと、弁座部４２ｓに接近及び離隔するよう管状ボディ４２ａ内に変位可能に収納された弁体部材４２ｂと、管状ボディ４２ａ及び弁体部材４２ｂの間に介在し弁体部材４２ｂを閉弁方向に付勢する圧縮コイルスプリング４２ｃ（弾性部材）とによって構成されている。また、換気バルブ５２、５６も、それぞれＰＣＶバルブ４２とほぼ同様に構成されており、例えば図２に示すように、換気バルブ５２は、吸気管２１のスロットルバルブ３３より下流側から過給された吸気が導入される通路５２ｗ及び弁座部５２ｓを有するボディ５２ａと、弁座部５２ｓに接近及び離隔するようボディ５２ａ内に変位可能に収納された弁体部材５２ｂと、ボディ５２ａ及び弁体部材５２ｂの間に介在し弁体部材５２ｂを閉弁方向に付勢する弾性部材５２ｃとによって構成されている。さらに、換気バルブ５６も、同様に、ＰＣＶオイルセパレータ４１を通ったブローバイガスが導入される通路５６ｗ及び弁座部５６ｓを有するボディ５６ａと、弁座部５６ｓに接近及び離隔するようボディ５６ａ内に変位可能に収納された弁体部材５６ｂと、ボディ５６ａ及び弁体部材５６ｂの間に介在し弁体部材５６ｂを閉弁方向に付勢する弾性部材５６ｃとによって構成されている。
【００４１】
一方、吸気圧センサ３４の圧力検出情報はエンジンＥＣＵ１００に取り込まれ、エンジンＥＣＵ１００はスロットルバルブ３３の開度を所定時間毎に電子制御するようになっている。
【００４２】
エンジンＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３、バッテリーをバックアップ電源とするバックアップＲＡＭ（以下、Ｂ−ＲＡＭという）１０４に加えて、Ａ／Ｄ変換器やバッファ等を含む入力インターフェース回路１０６、ドライバ回路等を含む出力インターフェース回路１０７及び定電圧電源回路１０８を含んで構成されている。
【００４３】
このエンジンＥＣＵ１００は、吸気圧センサ３４の検出情報に基づき、吸気管２１内の圧力が所定圧力、例えば大気圧（負圧ゼロ）以上の圧力から大気圧より低い圧力に低下したか否かを判定する第１の判定手段として機能するようになっており、前記所定圧力に対応する判定の閾値情報をＢ−ＲＡＭ１０４に記憶している。また、エンジンＥＣＵ１００のＲＯＭ１０２には、入力インターフェース回路１０６に取り込まれる吸気圧センサ３４の出力に基づいて吸気管２１内の圧力（以下、吸気圧ともいう）を所定時間毎に検出し、前回検出した吸気圧の値と今回検出した吸気圧の値とをそれぞれ前記閾値と比較して、大気圧以上の圧力から大気圧より低い圧力に低下した直後であるか否かを判定する第１の判定判処理プログラムが格納されている。
【００４４】
また、Ｂ−ＲＡＭ１０４は、吸気管２１内の圧力が上昇するときと吸気管２１内の圧力が低下するときとで、吸気管２１内の圧力に対するＰＣＶバルブ４２の開度に相違が生じるヒステリシス領域Ａの圧力範囲の情報を記憶保持するヒステリシス領域記憶手段としての機能を有している。そして、エンジンＥＣＵ１００は、吸気圧センサ３４の検出情報とこのヒステリシス領域記憶手段の記憶情報とに基づいて、吸気管２１内の圧力がヒステリシス領域Ａ中にあるか否かを判定する第２の判定処理手段として機能するようになっており、ＲＯＭ１０２には、吸気圧センサ３４の検出情報とこのヒステリシス領域記憶手段の記憶情報とに基づいて、吸気管２１内の圧力がヒステリシス領域Ａ中にあるか否かを判定する第２の判定処理プログラムが格納されている。
【００４５】
具体的には、Ｂ−ＲＡＭ１０４は、吸気管２１内の圧力上昇によりＰＣＶバルブ４２が全閉するときの吸気管２１内（図２中の点Ｐ２）の圧力と、吸気管２１内の圧力低下によりＰＣＶバルブ４２が全閉状態から開弁し始めるときの吸気管２１内の圧力との差圧を、例えばヒステリシス領域Ａの圧力範囲の負圧側の境界点圧力（図３中の点Ｐｄ）の情報として記憶保持している。
【００４６】
さらに、エンジンＥＣＵ１００は、前記第１の判定手段及び前記第２の判定手段としてのそれぞれの判定結果に基づき、吸気管２１内の圧力が所定圧力、例えば大気圧（所定圧力）以上の圧力から大気圧より低い圧力に低下し、かつ、吸気管２１内の圧力がヒステリシス領域Ａ中にあると判定されたときに、ＰＣＶバルブ４２が閉弁状態から開弁状態に移行するのを助長するように、スロットルバルブ３３の開度を所定時間だけ低下させる、すなわち小さくするスロットル開度制御手段としての機能を併有している。ここにいう所定時間は、ＰＣＶバルブ４２が閉弁（全閉）状態から開弁状態に移行するのを有効に助長するのに足る時間であり、ＰＣＶバルブ４２のバルブ特性及びエンジン１０とそれを搭載した車両の要求特性に応じて設定され、Ｂ−ＲＡＭ１０４に予め記憶・格納される。
【００４７】
エンジンＥＣＵ１００は、また、図示しないセンサ群からアクセル開度や吸入空気量、車速、エンジン冷却水温等のセンサ情報を取り込むようになっており、例えば要求されたアクセル開度に対応してスロットルバルブ３３の開度をアクチュエータ３３ｃによりきめ細かに制御する一方で、吸気管２１内の圧力が正圧から負圧となり、かつ、その負圧の圧力値がヒステリシス領域Ａ中にあるときには、スロットルバルブ３３の開度を非常に短い所定時間だけ（すなわち瞬間的に）低下させる。具体的には、例えばスロットルバルブ３３を瞬間的に全閉状態にすることで、吸気管２１内の圧力をＢ−ＲＡＭ１０４に記憶している前記差圧分だけ低下させるようになっている。
【００４８】
本実施形態では、エンジン１０に吸気を圧送する過給機２５が付設されているので、正圧から負圧となるときとは、吸気管２１内の圧力が過給機２５による過給に伴って大気圧より大きい正圧となる過給領域から、エンジン１０の自然吸気によって吸気管２１内の圧力が負圧となる自然吸気領域に遷移するときである。
【００４９】
次に、作用について説明する。
【００５０】
エンジン１０の自然吸気（自然吸入）での運転時には、複数の気筒において、吸気、圧縮、爆発膨張及び排気の各行程が所定の爆発順で繰り返される。このとき、燃焼室１７内からシリンダとピストン１６の間の隙間を通ってクランクケース１４内の上部に未燃焼の混合気や燃焼済みの燃焼ガスを含んだブローバイガスが漏れ出てくる。
【００５１】
この状態においては、クランクケース１４内をエンジン１０の吸気負圧を利用して換気するＰＣＶバルブ４２が作動し、図１に黒矢印で示したような流れの経路で、エンジン１０内の換気がなされ、ブローバイガスが吸気系に還流する。また、ホース４６及びワンウェイバルブ４７によって、上流側の吸気管２１内の空気がヘッドカバー１１内に導入される。すなわち、エンジン１０内に吸入空気を取り込みながらブローバイガスを吸気系に還流させることで、エンジン１０内の換気がなされる。
【００５２】
また、過給機２５が作動する過給時には、過給によりスロットルバルブ３３より下流側の吸気管２１内の空気が正圧になると、ホース５１及び換気バルブ５２を通しヘッドカバー１１内、すなわちエンジン１０内に新しい空気が導入される。また、ＰＣＶオイルセパレータ４１、換気バルブ５６、ワンウェイバルブ５７、ホース５８及びプレッシャリリーフバルブ５９を通して、クランクケース１４内の上部のブローバイガスが過給機２５よりの上流側の吸気管２１内に還流・排出される。すなわち、エンジン１０内に過給された空気を取り込みながらブローバイガスを吸気系に還流させることで、エンジン１０内の換気がなされる。このとき、ＰＣＶバルブ４２は、吸気管２１内の圧力とクランクケース１４内からのブローバイガスの圧力とに応じて、吸気管２１内の圧力からクランクケース１４側への逆流を阻止する閉弁状態となっている。
【００５３】
一方、本実施形態のブローバイガス還元装置では、吸気管２１内の圧力が低下してＰＣＶバルブ４２のヒステリシス領域Ａに入ったとき、図２に示す例では、閉弁状態で密着していた弁体部材４２ｂと弁座部４２ｓとが離れ、圧縮コイルスプリング４２ｃが圧縮され始めるとき、即座にスロットルバルブ３３の開度が所定時間だけ小さくなり、吸気管２１内の圧力低下によってヒステリシス領域Ａが実質的に縮小されることになり（図３中の（１）〜（３）参照）、それによってＰＣＶバルブ４２の開弁が助長される。したがって、吸気管２１内の負圧が小さくなる高負荷の運転状態が続いたとしても、ブローバイガスの還流及び換気が早期に開始されることになる（図３中の（４）参照）。また、ヒステリシス領域Ａに入ったＰＣＶバルブ４２が一旦開弁すると、その後は、吸気管２１内の圧力が負圧ゼロ（図３中の吸気管圧力「０」）まで上昇するときと同様に開度変化する。
【００５４】
さらに、本実施形態では、吸気管２１内の圧力が低下してＰＣＶバルブ４２のヒステリシス領域Ａに入ったとしても、即座にスロットルバルブ３３が所定時間だけ閉弁してヒステリシス領域Ａに対応する差圧Ｐｄ分だけ吸気管内の圧力が下げられ、ＰＣＶバルブ４２が瞬間的に開弁する。したがって、吸気管２１内の負圧が小さい高負荷の状態でも、ブローバイガスの還流及びエンジン１０内の換気が確実に開始されることになる。
【００５５】
さらに、本実施形態では、エンジン１０が過給から自然吸気に遷移した直後にスロットルバルブ３３が瞬間的に閉弁するので、ヒステリシス領域Ａに対応する吸気管２１内の負圧を最短時間で生じさせることができ、ＰＣＶバルブ４２をヒステリシスの影響を受けることなく瞬間的に開弁させることができる。また、このようなＰＣＶバルブ４２の開弁操作を行った後、電子制御式のスロットルバルブ３３を要求負荷に応じた本来の目標開度に即座に復帰させることができる。すなわち、ＰＣＶバルブ４２のヒステリシス解消のためのスロットルバルブ操作は瞬間的で、かつ、その前後のスロットルバルブ３３の開度への影響を少なくすることができる。
【００５６】
このように、構造の簡素なＰＣＶバルブ４２を用いて簡素で信頼性の高いブローバイガス還元装置としながら、過給機２５を装備したエンジン１０において確実な換気が可能な換気システムを構築することができる。その結果、過給機を装備したエンジン１０における換気時間が十分に確保され、エンジンオイルＬの劣化が防止されるとともに、燃費が向上する。しかも、本実施形態では、過給時にも過給エンジン１０内の換気を行うことができるので、エンジンオイルＬの劣化防止と更なる燃費向上を図ることができる。
【００５７】
なお、上述の実施の形態においては、エンジン１０を過給機付のものとしたが、本発明は過給エンジンに限らず、自然吸気のみのエンジンに適用することもできる。この場合、低速、高エンジン回転が続くような状態でヒステリシス領域Ａ内に留まるような運転状態となる。また、図２には、ＰＣＶバルブを模式的に示したが、ばねの付勢方向や設置位置、弁構造が特に限定されるものでないことはいうまでもなく、例えばダイヤフラムに吸気負圧を受圧させてその受圧力を弁体部材に加え、弁体推力を発生させてもよい。
【００５８】
以上説明したように、本発明は、吸気管内圧力が低下してブローバイガス還流バルブのヒステリシス領域に入ったとき、即座にスロットルバルブ開度を所定時間だけ低下させ、吸気管内圧力の低下によってヒステリシス領域が縮小されることで、ブローバイガス還流バルブの開弁が助長されるようにしているので、吸気管負圧が小さくなる高負荷の状態が続いたとしても、ブローバイガスの還流及び換気を早期に開始させることができ、エンジンのオイル劣化を抑えるとともに燃費を向上させることのできるブローバイガス還元装置を提供することができるものであり、内燃エンジンの燃焼室からクランクケースに漏れ出るブローバイガスを吸気系に戻すブローバイガス還元装置全般に有用で、特に過給機付エンジンのブローバイガス還元装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施形態に係るブローバイガス還元装置の概略システム構成図である。
【図２】一実施形態に係るブローバイガス還元装置の要部ブロック図である。
【図３】一実施形態に係るブローバイガス還元装置の作用説明図である。
【符号の説明】
【００６０】
１０  エンジン
１１  ヘッドカバー
１２  シリンダヘッド
１３  シリンダブロック
１４  クランクケース
１５  気筒
１６  ピストン
１７  燃焼室
１８  オイルパン
２１  吸気管
２２  排気管
２５  過給機
３１  エアクリーナ
３２  インタークーラ
３３  スロットルバルブ
３３ａ  弁体部
３３ｃ  スロットルアクチュエータ
３４  吸気圧センサ
４１  ＰＣＶオイルセパレータ
４２  ＰＣＶバルブ（ブローバイガス還流バルブ）
４２ａ  管状ボディ
４２ｂ  弁体部材
４２ｃ  圧縮コイルスプリング（弾性部材）
４２ｓ  弁座部
４２ｗ  通路
４３  ＰＣＶホース
４６、５１、５８  ホース
４７、５７  ワンウェイバルブ
５２、５６  換気バルブ
６０  過給空気導入手段
１００  エンジンＥＣＵ（第１の判定手段、第２の判定手段、スロットル開度制御手段）
１０１  ＣＰＵ
１０２  ＲＯＭ
１０３  ＲＡＭ
１０４  Ｂ−ＲＡＭ（ヒステリシス領域記憶手段）
１０６  入力インターフェース回路
１０７  出力インターフェース回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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