(57)【要約】  内燃エンジン用のＰＣＶバルブ及び汚染制御システムである。該ＰＣＶバルブは、内燃エンジンのクランクケースからブローバイガスを放出するのに適した、インレットとアウトレットを備える。前記ＰＣＶバルブのインレットは、エンジンオイルインレットチューブ上のエンジンオイルキャップのポートと、流体連通下にある。前記ＰＣＶバルブは、前記エンジンオイルキャップに統合されるか、又はホースによって該キャップに接続されてもよい。前記ＰＣＶバルブのアウトレットは、放出されたブローバイガスを、前記エンジンの燃焼室に通じる燃料／空気のインレットに向ける。前記ＰＣＶバルブと前記エンジンオイルキャップの組み合わせは、内燃エンジンへの前記システムの取り付けを容易にする。【選択図】図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚染制御システムであって：
内燃エンジンの作動特性を監視するためにセンサーに接続されるコントローラであって、該コントローラは、エンジン真空圧を選択的に調節して、内燃エンジンから出るブローバイガスの流体流量を調節可能に増加又は減少するように構成される、コントローラ；及び
内燃エンジンのクランクケースからブローバイガスを放出するのに適したＰＣＶバルブであって、該ＰＣＶバルブのインレットは、ブローバイガスが給油口チューブを通ってクランクケースへと放出されるように、内燃エンジンのエンジンオイルキャップのポートと流体連通下にあり、前記ＰＣＶバルブのアウトレットは、内燃エンジンの燃料／空気のインレットと流体連通下にあり、ここで、ＰＣＶバルブは、第１段がコントローラにより配向され、第２段がＯＭＥ設定と適合する２段チェック弁を備えており、前記チェック弁は、コントローラが機能しないという事象において十分な真空圧下でのみ開放する、ＰＣＶバルブ
を含むことを特徴とする汚染制御システム。
【請求項２】
ＰＣＶバルブのインレットは、エンジンオイルキャップのポートと同じ範囲に延在する、ことを特徴とする請求項１に記載の汚染制御システム。
【請求項３】
ＰＣＶバルブのインレットがエンジンオイルキャップのポートであるように、ＰＣＶバルブはエンジンオイルキャップと一体形成される、ことを特徴とする請求項２に記載の汚染制御システム。
【請求項４】
エンジンオイルキャップ中のポート上にフィルタースクリーンを更に含む、請求項１に記載の汚染制御システム。
【請求項５】
ＰＣＶバルブのアウトレットは、ＯＥＭ汚染制御システム上のリサイクルラインと流体連通下にあり、ＯＥＭ汚染制御システムはクランクケースから直接放出される、ことを特徴とする請求項１に記載の汚染制御システム。
【請求項６】
燃料／空気のインレットは、吸気マニホルド、燃料配管、空気配管、又は外気吸気口を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の汚染制御システム。
【請求項７】
燃料／空気のインレットは、内燃エンジン上の過給機に送り込むエアーフィルター用の外気吸気口である、ことを特徴とする請求項６に記載の汚染制御システム。
【請求項８】
ＰＣＶバルブからのアウトレットと流体連通下にあるオイル分離器であって、オイル分離器からのオイルアウトレットは内燃エンジンのクランクケースと流体連通下にあり、オイル分離器からのガスアウトレットは内燃エンジンの燃料／空気のインレットと流体連通下にある、オイル分離器を更に含む、請求項１に記載の汚染制御システム。
【請求項９】
前記内燃エンジンは、ガソリン、メタノール、ディーゼル、エタノール、圧縮天然ガス、液体プロパンガス、水素、又はアルコールをベースとする燃料を燃焼するように構成される、ことを特徴とする請求項１に記載の汚染制御システム。
【請求項１０】
前記コントローラは、ブローバイガスの産生が減少する間にエンジン真空圧を減らすことでＰＣＶバルブを通る流体流量を減らし、且つ、ブローバイガスの産生が増加する間にエンジン真空圧を増やすことでＰＣＶバルブを通る流体流量を増やす、ことを特徴とする請求項１に記載の汚染制御システム。
【請求項１１】
前記コントローラは、予めプログラムされたソフトウェアプログラム、フラッシュアップデート可能なソフトウェアプログラム、又は行動学習ソフトウェアプログラムを含む、ことを特徴とする請求項１０に記載の汚染制御システム。
【請求項１２】
前記コントローラは、ワイヤレス送信器又はワイヤレス受信器を含む、ことを特徴とする請求項１１に記載の汚染制御システム。
【請求項１３】
前記コントローラは、エンジンＲＰＭセンサーに繋いだウィンドウスイッチを含み、ここで、エンジン真空圧は、予め定めたエンジンＲＰＭ、又はウィンドウスイッチによって設定された多数のエンジンＲＰＭに基づいて調節される、ことを特徴とする請求項１０に記載の汚染制御システム。
【請求項１４】
前記コントローラは、内燃エンジンの起動後の予め定めた期間の間、ブローバイガスの流体流動を妨げるために、オンディレータイマを備える、ことを特徴とする請求項１に記載の汚染制御システム。
【請求項１５】
前記予め定めた期間は、時間、エンジン温度、又はエンジンＲＰＭと相関関係にある、ことを特徴とする請求項１４に記載の汚染制御システム。
【請求項１６】
前記センサーは、エンジン温度センサー、点火プラグセンサー、加速度センサー、ＰＣＶバルブセンサー、又は排気センサーを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の汚染制御システム。
【請求項１７】
前記作動特性は、エンジン温度、エンジンシリンダの量、実時間の加速度計算、又はエンジンＲＰＭを含む、ことを特徴とする請求項１６に記載の汚染制御システム。
【請求項１８】
内燃エンジンのクランクケースからブローバイガスを放出するのに適したＰＣＶバルブであって、該ＰＣＶバルブは：
エンジンオイルキャップのポートと流体連通下にあるインレットであって、該エンジンオイルキャップは、クランクケースまでの給油口チューブに取り付けられるように構成される、インレット；
内燃エンジンの燃料／空気のインレットと流体連通するように構成されるアウトレット；及び
インレットとアウトレットの間の２段チェック弁であって、該チェック弁の第１段は、コントローラに応答するソレノイド機構によって開閉されるように構成され、前記チェック弁の第２段は、予め定めた閾値よりも大きな内燃エンジン中の真空圧下でのみ開くように閉鎖位置に付勢される、２段チェック弁
を含むことを特徴とするＰＣＶバルブ。
【請求項１９】
前記ＰＣＶバルブのインレットは、ホースによってエンジンオイルキャップのポートに流体接続される、ことを特徴とする請求項１８に記載のＰＣＶバルブ。
【請求項２０】
前記ＰＣＶバルブのインレットは、エンジンオイルキャップのポートと同じ範囲に延在する、ことを特徴とする請求項１８に記載のＰＣＶバルブ。
【請求項２１】
前記インレットが前記エンジンオイルキャップのポートであるように、前記エンジンオイルキャップはＰＣＶバルブと一体形成される、ことを特徴とする請求項２０に記載のＰＣＶバルブ。
【請求項２２】
エンジンオイルキャップ中のポートを覆うフィルタースクリーンを更に含む、請求項１８に記載のＰＣＶバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は全体的に、汚染を制御するためのシステムに関する。より具体的に、本発明は、排出物を削減し、且つエンジン性能を向上させるために、ＰＣＶバルブアセンブリを通じて再利用するためのエンジン燃料の副産物をフィルタ処理するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
標準の内燃機関の基本操作は、燃焼工程の型、シリンダの量、及び所望の使用／機能性に基づいて、幾らか異なる。例えば、従来の２ストロークエンジンにおいて、オイルは、クランクケースに入る前に、燃料及び空気と予め混合される。オイル／燃料／空気の混合物は、吸気中にピストンによって生成される真空により、クランクケースへと吸引される。オイル／燃料の混合物は、クランクケース中にあるシリンダ壁、クランクシャフト、及びコンロッド軸受のために潤滑を提供する。標準のガソリンエンジンにおいて、燃料はその後、燃焼室中で圧縮され、燃料を燃焼させる点火プラグにより点火される。ディーゼルエンジンには点火プラグは存在せず、そのため、ディーゼルエンジンにおける燃焼は、燃焼室中の加熱と圧縮の結果としてのみ生じる。ピストンはその後、下方に押され、及び排気ガスは、ピストンが排気口を露出すると、シリンダから出ることが可能となる。ピストンの運動は、クランクケース中の残りのオイル／燃料を加圧し、追加の新しいオイル／燃料／空気がシリンダに突入するのを可能にし、それにより、残りの排気ガスを排気口から押し出す。プロセス自体が繰り返されると、推進力によりピストンを圧縮行程に戻す。
【０００３】
代替的に、４ストロークエンジンにおいて、クランクシャフト及びコンロッド軸受のオイル潤滑は、燃料／空気の混合物と離れている。ここで、クランクケースは主に空気とオイルで満たされる。別個のソースから、燃料と空気を受け取り且つ混合するのは、吸気マニホルドである。吸気マニホルド中の燃料／空気の混合物は燃焼室へと吸引され、該燃焼室では、該混合物が（標準ガソリンエンジン中の）点火プラグによって点火され、そして燃焼する。ディーゼルエンジンにおいて、燃料／空気の混合物は、燃焼室中の加熱と圧力によって点火される。燃焼室は、ピストンシリンダ内のピストンの外径の周囲に配置される１セットのピストンリングにより、大部分が密閉される。これにより、２ストロークエンジンにおけるように、オイルが燃焼行程の一部として燃焼することが可能となるよりむしろ、クランクケース中にオイルが保管される。あいにく、ピストンリングはピストンシリンダを完全に密封することができない。結果的に、シリンダを円滑にすることを目的としたクランクケースオイルは、代わりに、燃焼室へと吸引され、燃焼工程中に燃焼する。付加的に、燃焼していない燃料を含む燃焼廃ガス、及びシリンダ中の排気ガスは同時に、ピストンリングを通過し、クランクケースに入る。クランクケースに入る廃ガスは共通して、「ブローバイ」又は「ブローバイガス」と呼ばれる。
【０００４】
ブローバイガスは主に、炭化水素（燃焼していない燃料）、二酸化炭素、又は水蒸気などの汚染物質から成り、その全てはエンジンのクランクケースに有害である。クランクケース中のブローバイガスの量は、吸気マニホルド中の炭化水素の濃度の数倍であり得る。大気中にこれらの気体を放出するだけで、大気汚染が増加する。しかし、クランクケース中のブローバイガスを捕捉することにより、汚染物質が空気から凝縮して、そこに経時的に蓄積することが可能となる。凝結した汚染物質は、潤滑油を希釈する、クランクケースの内部にある侵食性の酸とスラッジを形成する。これにより、シリンダとクランクシャフトを円滑にするオイルの能力が減少する。クランクケースの構成部品（例えば、クランクシャフト及びコネクティングロッド）を適切に円滑にしない劣化油は、エンジン性能が乏しくなる要因となり得る。不適切なクランクケースの潤滑は、ピストンリングの不必要な摩耗に起因し、この摩耗は同時に、燃焼室とクランクケースの間のシールの品質を下げる。エンジンが老朽化するにつれ、ピストンリングとシリンダ壁の間の隙間は増加し、結果として、大量のブローバイガスがクランクケースに入る。クランクケースに入る、あまりに多くのブローバイガスにより、電力損失、及びエンジンの故障さえも生じ得る。更に、ブローバイガス中の凝縮水により、エンジン部が錆びる場合もある。
【０００５】
これらの問題は、ディーゼルエンジンにおいて特に問題である。ディーゼルエンジンは、ガソリンよりも遥かに油分が多く且つ重いディーゼル燃料を燃焼させる。燃焼すると、ディーゼル燃料は、発癌物質、粒子状物質（煤煙）、及びＮＯｘ（窒素汚染物質）を生成する。このため、大抵のディーゼルエンジンは、排気管から黒いスモッグを吐き出す大型トレーラートラックのイメージ（ｉｍａｇｅｓ）に関係する。同様に、ディーゼルエンジンのクランクケース中で生成されたブローバイガスは、ガソリンのブローバイガスよりも遥かに油分が多く、且つ重い。従って、ディーゼルエンジン用のクランクケース通気システムが、クランクケース中のブローバイガスの存在を改善するために開発された。一般的に、クランクケース通気システムは、ポジティブクランクケース通気（ｐｏｓｉｔｉｖｅ  ｃｒａｎｋｃａｓｅ  ｖｅｎｔｉｌａｔｉｏｎ）（ＰＣＶ）バルブから、吸気マニホルドへと、ブローバイガスを排出して再燃焼させる。ディーゼルエンジンにおいて、ディーゼルブローバイガスは、ガソリンエンジン中のものよりも遥かに重く、油分が多い。そのため、ディーゼルブローバイガスは、吸気マニホルドを通じて再利用され得る前に、フィルタ処理されねばならない。
【０００６】
ＰＣＶバルブは、ブローバイガスを、クランクケースから、吸気マニホルドに戻して再循環させ（即ち、放出する）、燃焼中に空気／燃料の新たな供給により再度燃焼させる。このことは、有害なブローバイガスは大気へと放出されるだけではないため、特に望ましい。クランクケース通気システムはまた、クランクケースを可能な限り清潔に保つために、クランクケース中のブローバイガスを制限する、又は理想的には排除するように設計されねばならない。初期のＰＣＶバルブは、単純な一方向のチェック弁を含んでいた。これらＰＣＶバルブは、正しく機能するために、クランクケースと吸気マニホルドの間の圧力差に単に依存していた。ピストンが吸気中に下方へ移動すると、吸気マニホルド中の気圧は、周囲の雰囲気よりも低くなる。この結果は共通して「エンジン負圧（ｅｎｇｉｎｅ  ｖａｃｕｕｍ）」と呼ばれる。該負圧は、吸気マニホルドの方へと空気を吸引する。従って、空気は、間に導路を設けるＰＣＶバルブを通って、クランクケースから、吸気マニホルドへと吸引され得る。ＰＣＶバルブは基本的に、ブローバイガスがクランクケースから吸気マニホルドへと放出するための一方向経路を開く。圧力差が変わる（即ち、吸気マニホルド中の圧力がクランクケース中の圧力よりも比較的高くなる）場合、ＰＣＶバルブは閉じ、ガスが吸気マニホルドを出てクランクケースに入るのを妨げる。従って、ＰＣＶバルブは、ガスがクランクケースから吸気マニホルドへと一方向で流れることのみを可能にする、「ポジティブ」クランクケース通気システムである。一方向のチェック弁は基本的に、全か無の（ａｌｌ−ｏｒ−ｎｏｔｈｉｎｇ）バルブである。つまり、バルブは、吸気マニホルド中の圧力が比較的クランクケース中の圧力未満である間は、完全に開いている。代替的に、バルブは、クランクケース中の圧力が吸気マニホルド中の圧力より比較的低いと、完全に閉じている。一方向のチェック弁に基づくＰＣＶバルブは、任意の所定時間でクランクケースに存在するブローバイガスの量の変化の原因とはなり得ない。クランクケース中のブローバイガスの量は、異なる運転条件下で、及びエンジンの構造（ｍａｋｅ）とモデルによって異なる。
【０００７】
ＰＣＶバルブの設計は、基礎的な一方向のチェック弁にわたって向上されており、クランクケースから吸気マニホルドへと放出されるブローバイガスの量をより良く調節することが可能である。１つのＰＣＶバルブの設計は、バネを使用することで、ブローバイガスがクランクケースから吸気マニホルドへと流れる通気口に対して、円錐又は円盤などの内部絞り機構を位置付ける。内部絞り機構は、バネ張力に対するエンジン負圧のレベルに比例する距離で、通気口に近接して位置する。バネの目的は、クランクケースと吸気マニホルドの間の真空圧変動に応答することである。この設計は、全か無のチェック弁を改善するように意図される。例えば、アイドリング時に、エンジン負圧は高い。たとえエンジンが比較的小量のブローバイガスを生成しているとしても、バネで付勢した絞り機構は、大きな圧力差を考慮して大量のブローバイガスを放出するよう設定される。バネは、クランクケースから吸気マニホルドまでの気流を実質的に可能にするよう、内部絞り機構を位置付ける。加速中、エンジン負圧は、エンジン負荷の増加により減少する。結果的に、たとえエンジンがより多くのブローバイガスを生成していても、バネは、クランクケースから吸気マニホルドまでの気流を少なくするよう、内部絞り機構を下へ押し返すことができる。その後、加速度が減少し（即ち、エンジン負荷が減少する）、車両が一定の巡航速度に近づくと、真空圧は増加する。再び、バネにより、内部絞り機構を通気口から離し、クランクケースから吸気マニホルドまでの気流を実質的に可能にする位置へと引き戻す。この状況において、圧力差に基づいてクランクケースから吸気マニホルドまでの気流を増加するのが望ましいのは、エンジンが、より高いエンジンＲＰＭのため、巡航速度でより多くのブローバイガスを生成するからである。従って、エンジン負圧及びバネで付勢した絞り機構に単に依存する、前述の改善されたＰＣＶバルブは、特に車両が絶えず速度を変える状況（例えば、都市部での運転、又は道路交通の渋滞）において、クランクケースから吸気マニホルドまでのブローバイガスの通気を最適化しない。
【０００８】
クランクケース通気の１つの主要な態様は、エンジン負圧が、エンジン速度よりもむしろエンジン負荷に応じて異なり、且つフローバイガスの量が、部分的に、エンジン負荷よりむしろエンジン速度に応じて異なる、ということである。例えば、エンジン速度が比較的一定のまま（例えば、アイドリング又は一定速度での運転）である場合、エンジン負圧はより高い。故に、エンジンのアイドリング中に存在するエンジン負圧の量（恐らく、毎分９００回転（ｒｐｍ））は、エンジンが幹線道路上を一定速度で巡航している場合に存在する量（例えば、２，５００〜２，８００ｒｐｍの間）と、本質的に同じである。ブローバイガスが生成される速度は、９００ｒｐｍの場合よりも、２，５００ｒｐｍの場合に遥かに高い。しかし、バネに基づくＰＣＶバルブが、２，５００ｒｐｍと９００ｒｐｍの間のブローバイガス産生の差を占めることができないのは、バネに基づくＰＣＶバルブが、これらの異なるエンジン速度で吸気マニホルドとクランク室の間の同様の圧力差を経験するためである。バネは、気圧中の変化に応答するだけであり、これは、エンジン速度よりもむしろエンジン負荷の機能である。例えば、加速する場合、又は坂を登る場合、エンジン負荷は典型的に増加する。車両が加速すると、ブローバイガスの産生は増加するが、増加したエンジン負荷により、エンジン負圧は減少する。故に、バネに基づくＰＣＶバルブは、加速中にクランクケースから不適切な量のブローバイガスを放出することがある。前記バネに基づくＰＣＶバルブシステムが、ブローバイガス産生に基づいてブローバイガスを放出することができないのは、バネがエンジン真空に応答するのみであるためである。
【０００９】
Ｃｏｌｌｉｎｓに対する米国特許第５，２２８，４２４号（その内容は引用により本明細書に組み込まれる）は、クランクケースから吸気マニホルドへのブローバイガスの通気を調節する、２段階のバネに基づくＰＣＶバルブの例である。具体的に、Ｃｏｌｌｉｎｓは、クランクケースと吸気マニホルドの間の気流を調節するために、中に２枚のディスクを備えるＰＣＶバルブを開示している。第１ディスクは、中に１セットの開口部を備え、通気口と第２ディスクとの間に配置される。第２ディスクの大きさは、第１ディスク中の開口部を覆うほどの大きさである。真空がほとんど又は全く存在しない場合、第２ディスクは、第１ディスクに対して保持され、結果として、両方のディスクが通気口に対して保持される。新たな結果として、ほとんどの気流が、ＰＣＶバルブを通らない。エンジン負圧の増加により、ディスクがバネに対して押され、通気口から離され、それにより、より多くの気流が、クランクケースから、ＰＣＶバルブを通り、吸気マニホルドに戻るよう流れることが、可能となる。エンジン負圧の単なる存在により、第２ディスクは、第１ディスクから外れ（ｕｎｓｅａｔ）、その結果、少量のブローバイガスが、第１ディスクの前述の開口部を通ってエンジンのクランクケースから放出する。エンジンが、低い一定の速度で作動している（例えば、アイドリング）ことをスロットル位置が示す場合は常に、第１ディスクは典型的に、通気口を実質的に覆う。車両の加速に際して、第１ディスクは通気口から移動して、ブローバイガスがクランクケースから出る速度を増加させる。エンジンが、一定であるが高速度で加速又は作動していることをスロットル位置が示す場合、第１ディスクも、通気口から外れる。第１円盤の位置は、スロットル位置に大きく基づき、第２ディスクの位置は、吸気マニホルドとクランクケースの間の真空圧に大いに基づく。しかし、ブローバイガスの産生は、単に、真空圧、スロットル位置、又は組み合わせに基づくものではない。代わりに、ブローバイガスの産生は、エンジン負荷を含む複数の異なる要因に基づく。従って、エンジン負荷が同様のスロットル位置で異なる場合、ＣｏｌｌｉｎｓのＰＣＶバルブはまた、クランクケースから吸気マニホルドへとブローバイガスを不適当に放出する。
【００１０】
ＰＣＶバルブシステムの維持は、重要であり、且つ比較的単純である。潤滑油は、経時的にその中で捕捉される有害な汚染物質を取り除くために、定期的に交換されねばならない。適切な間隔（典型的に３，０００〜６，０００マイルごと）で潤滑油を交換しないと、ＰＣＶバルブシステムはスラッジで汚染される場合がある。塞がれたＰＣＶバルブシステムは結局のところ、エンジンを傷つけることになる。ＰＣＶバルブシステムは、潤滑油が適切な頻度で交換されると仮定するエンジンの寿命のために、清潔なままでなければならない。
【００１１】
先行技術の汚染制御システムは、ブローバイガスを再利用するために、ブローバイガスを含むクランクケース又は同様のエンジンルームに穿刺する又は穴を空けることを必要としていた。前述の、クランクケースに穿刺する又は穴を空けることは、エンジンブロックを傷つける、又はその他にエンジンの保全を損なう危険性がある。加えて、エンジンにＰＣＶバルブを設置する行為は、ＯＥＭ又はアフターサービス市場に拘らず、新しいＰＣＶバルブをエンジンルームに取り付ける、又は除去及び交換に既存のＰＣＶバルブを利用することに関する困難のため、複雑な又は時間を消費するプロセスである。
【００１２】
従って、設置が更に容易で、好都合で、且つあまりコストがかからない、汚染制御システム又は対応するＰＣＶバルブが、必要とされる。本発明は、これらのニーズを満たし、且つ他の関連する利点を提供する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、内燃エンジンのクランクケースからブローバイガスを放出するのに適した、ＰＣＶバルブを対象とする。進歩性のあるＰＣＶバルブのインレットは、エンジンオイルキャップのポートと流体連通下にあり、該エンジンオイルキャップは、クランクケースまでの給油口チューブに取り付けられるように構成される。進歩性のあるＰＣＶバルブのアウトレットは、内燃エンジンの燃料／空気のインレットと流体連通するように構成される。進歩性のあるＰＣＶバルブは、インレットとアウトレットの間に２段チェック弁を備える。チェック弁の第１段は、コントローラに応答するソレノイド機構によって開かれる又は閉じられるように構成される。チェック弁の第２段は、予め定めた閾値より大きな内燃エンジン中の真空圧下でのみ開くように、閉鎖位置において付勢される。
【００１４】
ＰＣＶバルブのインレットは、ホースによりエンジンオイルキャップのポートへと流体接続され得る。代替的に、ＰＣＶバルブのインレットは、エンジンオイルキャップのポートと同じ範囲に延在し（ｃｏ−ｅｘｔｅｎｓｉｖｅ  ｗｉｔｈ）、それにより、エンジンオイルキャップはＰＣＶバルブと一体形成され、ＰＣＶバルブのインレットはエンジンオイルキャップのポートである。フィルタースクリーンは、好ましくはエンジンオイルキャップ中のポートを覆う。
【００１５】
汚染制御システムにおいて、ＰＣＶバルブは再度、内燃エンジンのクランクケースからブローバイガスを放出するのに適している。ブローバイガスがクランクケースの給油口チューブを通って放出されるように、ＰＣＶバルブのインレットは、内燃エンジンのエンジンオイルキャップのポートと流体連通下にある。ＰＣＶバルブのアウトレットは、内燃エンジンの燃料／空気のインレットと流体連通下にある。ＰＣＶバルブは再度、２段チェック弁を備えており、その第１段は、コントローラによって配向され、第２段は、コントローラが機能しないという事象において十分な真空圧下でのみチェック弁が開くように、ＯＥＭ設定と適合する。コントローラは、内燃エンジンの作動特性を監視するセンサーに接続される。コントローラは、エンジン真空圧を選択的に調節して、内燃エンジンから出るブローバイガスの流体流量を調節可能に増加又は減少するように構成される。
【００１６】
ＰＣＶバルブのインレットは、エンジンオイルキャップのポートと同じ範囲に延在し得、それにより、ＰＣＶバルブは、エンジンオイルキャップと一体形成され、ＰＣＶバルブのインレットはエンジンオイルキャップのポートである。
【００１７】
フィルタースクリーンは、エンジンオイルキャップ中のポート上に含まれ得る。
【００１８】
ＰＣＶバルブのアウトレットは、ＯＥＭ汚染制御システムのリサイクル配管と流体連通下にあり、ここで、ＯＥＭ汚染制御システムはクランクケースから直接放出され、リサイクル配管は燃料／空気のインレットまで供給される。燃料／空気のインレットは、吸気マニホルド、燃料配管、空気配管、又は外気吸気口でもよい。燃料／空気のインレットは、内燃エンジン上の過給機に送り込むエアーフィルター用の外気吸気口でもよい。
【００１９】
前記システムはまた、ＰＣＶバルブからのアウトレットと流体連通下にある。オイル分離器からのオイルアウトレットは、内燃エンジンのクランクケースと流体連通下にある。オイル分離器のガスアウトレットは、内燃エンジンの燃料／空気のインレットと流体連通下にある。
【００２０】
内燃エンジンは、ガソリン、メタノール、ディーゼル、エタノール、圧縮天然ガス、液体プロパンガス、水素、又はアルコールをベースとする燃料で作動し得る。
【００２１】
コントローラは、ブローバイガスの産生が減少する間にエンジン真空圧を減らすことでＰＣＶバルブを通る流体流量を減らし、且つ、ブローバイガスの産生が増加する間にエンジン真空圧を増やすことでＰＣＶバルブを通る流体流量を増やし得る。コントローラは好ましくは、予めプログラムされたソフトウェアプログラム、フラッシュアップデート可能なソフトウェアプログラム、又は行動学習ソフトウェアプログラムを含む。コントローラはまた、ワイヤレス送信器又はワイヤレス受信器を含んでもよい。コントローラは更に、エンジンＲＰＭセンサーに繋いだウィンドウスイッチを含み、ここで、エンジン真空圧は、予め定めたエンジンＲＰＭ、又はウィンドウスイッチによって設定された多数のエンジンＲＰＭに基づいて調節される。
【００２２】
コントローラはまた、内燃エンジンの起動後の予め定めた期間の間、ブローバイガスの流体流動を妨げるために、オンディレータイマを含み得る。オンディレータイマの予め定めた期間は、時間、エンジン温度又はエンジンＲＰＭと相関関係にあってもよい。センサーは、エンジン温度センサー、点火プラグセンサー、加速度センサー、ＰＣＶバルブセンサー、又は排気センサーを含む。加えて、前記作動特性は、エンジン温度、エンジンシリンダの量、実時間の加速度計算、又はエンジンＲＰＭを含む。
【００２３】
本発明の他の機能及び利点は、ほんの一例ではあるが本発明の原理を示す添付図面と合わせて得られる、以下のより詳細な記載から明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
添付図面は本発明を示す。
【図１】多数のセンサーと作動的に接続されたコントローラと、ＰＣＶバルブとを備える、ディーゼルエンジン用の汚染制御デバイスを示す略図である。
【図２】燃焼ベースのエンジン中のＰＣＶバルブシステムの全体的な機能性を示す略図である。
【図３】燃焼ベースのエンジン中のＰＣＶバルブシステムの代替的実施形態の全体的な機能性を示す略図である。
【図４】燃焼ベースのエンジン中のＰＣＶバルブシステムの別の代替的実施形態の全体的な機能性を示す略図である。
【図５】進歩性のあるシステムを用いて使用するための、オイルキャップと一体化したＰＣＶバルブの斜視図である。
【図６】図５のＰＣＶバルブとオイルキャップの分解斜視図である。
【図７】気流絞り機構のアセンブリを示す、図６のＰＣＶバルブの部分分解斜視図である。
【図８】気流絞り機構の部分的な押下を示す、図６のＰＣＶバルブの部分分解斜視図である。
【図９】気流が無いことを示す、図５の線９−９に沿って得られるＰＣＶバルブの断面図である。
【図１０】気流が制限されることを示す、図５の線１０−１０に沿って得られるＰＣＶバルブの断面図である。
【図１１】気流が満ちていることを示す、図５の線１１−１１に沿って得られるＰＣＶバルブの別の断面図である。
【図１２】進歩性のあるシステムを用いて使用するための、オイルキャップと一体化したＰＣＶバルブの代替的実施形態の斜視図である。
【図１３】本発明のオイル分離器の斜視図である。
【図１４】図１３のオイル分離器の分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明を示す目的のための図面に示されるように、内燃エンジン用の汚染制御システムに関する本発明は、全体的に参照番号（１０）により言及される。図１において、汚染制御システム（１０）は全体的に、好ましくは自動車（１６）のフード（１４）の下に取り付けられるコントローラ（１２）を備えるように図示される。コントローラ（１２）は、実時間の作動状態と、自動車（１６）の性能を監視及び測定する、複数のセンサーの何れか１つに電気接続される。コントローラ（１２）は、ＰＣＶバルブ（１８）のデジタル制御を通じて内燃エンジン中のエンジン負圧を調節することにより、ブローバイガスの流量を調節する。コントローラ（１２）は、センサーから実時間入力を受け取り、該センサーは、エンジン温度センサー（２０）、バッテリセンサー（２４）ＰＣＶバルブセンサー（２６）、エンジンＲＰＭセンサー（２８）、及び加速度センサー（３０）、並びに排気センサー（３２）を含み得る。コントローラ（１２）によりセンサー（２０）乃至（３２）から得たデータは、以下により詳しく記載されるように、ＰＣＶバルブ（１８）を調節するために使用される。
【００２６】
コントローラ（１２）はまた、車両エンジン中の他のデバイスを制御する場合がある。コントローラ（１２）は、オイルフィルター又はオイル分離器（１９）からのオイルの流れを制御する場合がある。コントローラ（１２）はまた、エンジン温度を調節する場合があり、通気したコンディショニングチャンバ（ａｅｒａｔｅｄ  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ  ｃｈａｍｂｅｒ）は、燃料を再導入する前に燃料を通気及び混合することにより、燃料配管又は真空マニホルドに燃料が戻るよう調整するように設計される。コントローラ（１２）はまた、汚染制御システム（１０）が機能しない場合にパージシステムを調節する場合があり、該パージシステムは、エンジンをＯＥＭシステム（ＯＥＭ  ＰＣＶシステム又は他のタイプのブローバイガス管理システムであろうと）に戻す。コントローラ（１２）はまた、エンジンのオペレーターに警報を提供する場合がある。該警報は、エンジンの実際の感知された状態を報告し、且つ機能していない場合に警報を受け取るように、ＬＥＤ読取りを点滅する場合がある。アラーム又は照射信号などの警報は、感知された状態を伝達することができる。コントローラ（１２）は、フラッシュメモリー又は他の同様のデバイスにより完全にアップグレード可能である。このことは、同じコントローラ（１２）とシステム（１０）が、全て異なるタイプの燃料により事実上任意のタイプのエンジンを作動させることができたことを意味する。汚染制御システム（１０）は、任意の内燃機関に適応可能である。例えば、汚染制御システム（１０）は、ガソリン、メタノール、ディーゼル、エタノール、圧縮天然ガス（ＣＮＧ）、液体プロパンガス（ＬＰＧ）、水素、アルコールをベースとするエンジン、又は事実上任意の他の可燃性ガス、及び／又は蒸気をベースとするエンジンと共に、使用され得る。前記システムは、２ストローク及び４ストロークのＩＣエンジンと、全ての光媒体と、丈夫な構成とを備える。
【００２７】
図２乃至４は、内燃エンジン（３６）用の汚染制御システム（１０）の概略図を描く。これらの図に示されるように、ＰＣＶバルブ（１８）（及び随意に、オイル分離器（１９））は、エンジン（３６）のクランクケース（３５）と吸気マニホルド（３８）の間に配置される。作動時、吸気マニホルド（３８）は、空気配管（４２）を介して空気を受け取る。空気フィルター（４４）は、汚染制御システム（１０）に入る外気をフィルタ処理するために、空気配管（４２）と吸気配管（４６）の間に配置してもよい。吸気マニホルド（３８）中の空気は、ピストン（５０）が上死点からシリンダ（４８）内で下方に下がると、ピストンシリンダ（４８）に送達される。ピストン（５０）が下方に下がると、真空が燃焼室（５２）内に生成される。従って、クランクシャフト（３４）の速度の半分で回転する入力カムシャフト（５４）は、入力バルブ（５６）を開き、それにより吸気マニホルド（３８）をエンジン負圧にさらすように設計される。故に、空気が、吸気マニホルド（３８）から燃焼室（５２）へと吸引される。
【００２８】
一旦、ピストン（５０）がピストンシリンダ（４８）の底部にあると、真空効果は終わり、空気はこれ以上、吸気マニホルド（３８）から燃焼室（５２）へと吸引されない。この時点で、ピストン（５０）は、ピストンシリンダ（４８）上に後方に動かし始め、燃焼室（５２）中の空気は圧縮されるようになる。次に、燃料が、燃料配管（４０）から燃焼室（５２）に直接注入される。この注入は更に、圧縮空気配管からの圧縮空気によって助長され得る。燃料のタイプによって、燃焼が、スパーク、圧縮、加熱、又は他の既知の方法により生成され得る。燃焼室に注入された後、燃料は点火する。
【００２９】
燃焼室（５２）において点火した燃料／空気の急膨張は、シリンダ（４８）内のピストン（５０）の低下を引き起こす。燃焼後、排気カムシャフト（６０）が排気バルブ（６２）を開くことで、燃焼室（５２）から燃焼ガスが漏出し、排気配管（６４）から出るのを可能にする。典型的に、燃焼サイクル中、排気ガス、即ち「ブローバイガス」の余剰部分は、ピストン（５０）のヘッド（６８）中に取り付けられる一対のピストンリング（６６）によりスリップする（ｓｌｉｐ  ｂｙ）。
【００３０】
これらブローバイガスは、高圧及び高温のガスとしてクランクケース（３５）に入る。経時的に、これらブローバイガス中の、炭化水素、一酸化炭素、亜酸化窒素、及び二酸化炭素などの有害排気ガス、同様に粒子も、気体状態から凝縮する又は沈降し、クランクケース（３５）の内部を覆い、クランクケース（３５）内の構造を円滑にするオイル（７０）と混ざり得る。ディーゼルの汚染制御システム（１０）は、クランクケース（３５）から燃焼取り込み（ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ  ｉｎｔａｋｅ）へと戻るこれらブローバイガスの内容物を再利用して、エンジン（３６）によって燃焼させるように設計される。これは、クランクケース（３５）と吸気マニホルド（３８）の間の圧力差を使用して達成される。
【００３１】
図２は、ＰＣＶバルブ（１８）が、エンジンオイルキャップ（３７）を通ってクランクケース（３５）との連通下にある実施形態を示す。エンジンオイルキャップ（３７）は、クランクケース（３５）へと続くフィラーチューブ（３９）のオイルインレット上に取り付けられる。オイルインレットチューブ（３９）は好ましくは、オイルがエンジン（３６）に加えられるのと同じポートである。この実施形態において、ＰＣＶバルブ（１８）は、ＰＣＶバルブ（１８）のインレットポート（８４）がキャップ（３７）を通り抜けて、インレットチューブ（３９）に開通するように、エンジンオイルキャップ（３７）に統合される。このように、ブローバイガスは、クランクケース（３５）から、インレットチューブ（３９）を上昇し、そしてキャップ（３７）を通って吸引される。フィルタースクリーン（８５）（図５）は、ブローバイガスがスクリーン（８５）を通過するとブローバイガスから少なくとも一部のオイルを捕捉且つ除去するために、キャップ（３７）の内部に含まれてもよい。ＰＣＶバルブ（１８）からのアウトレット（８６）は、燃焼室（５２）にブローバイガスを戻すために、吸気マニホルド（３８）と流体連通下にある。ブローバイガスを、吸気マニホルド（３８）、空気配管（４２）、外気配管（４６）、又は燃料配管（４０）に直接送り込んでもよい。特定のタイプのエンジン（３６）において、特に、真空と陽圧の間の作動状態を交互に行う過給機（４５）を備えたものにおいて、ブローバイガスは好ましくは、過給機（４５）の前にエアーフィルター（４４）に送り込まれる。ＰＣＶバルブ（１８）は、本明細書に別記されるように制御されるよう、コントローラ（１２）に電気接続される。
【００３２】
図３は、ＰＣＶバルブ（１８）が再度、エンジンオイルキャップ（３７）を通ってクランクケース（３５）との連通下にある代替的実施形態を示す。しかし、この実施形態において、ＰＣＶバルブ（１８）は、ホース（４３）によってエンジンオイルキャップ（３７）に接続される。ホース（４３）は、キャップ（３７）を通って、マッチングポート（ｍａｔｃｈｉｎｇ  ｐｏｒｔ）（８７）を備えたＰＣＶバルブ（１８）のインレットポート（８４）に接続される。初期の実施形態と同様に、ブローバイガスは、クランクケース（３５）から、インレットチューブ（３９）を上昇し、キャップ（３７）とホース（４３）を通って、ＰＣＶバルブ（１８）へと吸引される。フィルタースクリーン（８５）は、キャップ（３７）の内部に含まれてもよい。ＰＣＶバルブ（１８）からのアウトレット（８６）は、燃焼室（５２）にブローバイガスを戻すために、吸気マニホルド（３８）と流体連通下にある。しかし、ＰＣＶバルブ（１８）からのアウトレット（８６）は、以下に記載のように、最初にオイル分離器（１９）を通過し得る。オイル分離器（１９）のアウトレット（１７４）からのブローバイガスを、吸気マニホルド（３８）、空気配管（４２）、外気配管（４６）、又は燃料配管（４０）に直接送り込んでもよい。ＰＣＶバルブ（１８）は、本明細書に別記されるように制御されるよう、コントローラ（１２）に電気接続される。
【００３３】
図４は、ＰＣＶバルブ（１８）が再度、エンジンオイルキャップ（３７）を通ってクランクケース（３５）との連通下にある別の代替的実施形態を示す。この実施形態において、ＰＣＶバルブ（１８）は、エンジンオイルキャップ（３７）に統合されるが、図３に示されるように構成されてもよい。他の実施形態のように、ブローバイガスは、クランクケース（３５）から、インレットチューブ（３９）を上昇し、そしてキャップ（３７）を通って吸引される。再び、フィルタースクリーン（８５）は、キャップ（３７）の内部に含まれてもよい。この実施形態において、ＰＣＶバルブ（１８）は、クランクケース（３５）の出口ポート（７２）に接続されるＯＥＭ  ＰＣＶバルブシステムに繋げて設置される。通気配管（７４）は、出口ポート（７２）をＯＥＭ  ＰＣＶバルブ（２１）に接続し、それは、次に戻り配管（７６）によって吸気マニホルド（３８）又は他のエンジンインレットに接続される。ＰＣＶバルブ（１８）からのアウトレット（８６）は、同じ手段により燃焼室（５２）にブローバイガスを戻すために、ＯＥＭ  ＰＣＶシステムの戻り配管（７６）と流体連通下にある。ＰＣＶバルブ（１８）は、本明細書に別記されるように制御されるよう、コントローラ（１２）に電気接続される。この実施形態において、ブローバイガスは大抵、最も容易な経路として、進歩性のあるシステムのＰＣＶバルブ（１８）を通過することになる。ＯＥＭ  ＰＣＶシステムは、進歩性のあるＰＣＶバルブシステム（１０）に見出されるものよりも小さな穴又はポートを備える傾向がある。ブローバイガスの流量が、圧力差、即ち、ピストンサイクル中に生成される真空に依存するため、ブローバイガスは、最も制限のない経路を進むことになる。
【００３４】
作動時に、ブローバイガスは、ＰＣＶバルブ（１８）を通って比較的高圧力のクランクケース（３５）を出て、その後、記載されるようにエンジン（３６）の燃焼室（５２）に戻る。燃料配管（４０）は、より純粋な燃料蒸気を受け取る場合があり、その一方で、あまり純粋でないブローバイガスは、ブローバイ配管（４１）を介して、クランクケース（３５）から吸気マニホルド（３８）まで放出され得る。このプロセスは、図１に示されるコントローラ（１２）によってデジタル処理で調整される。燃料配管（４０）への燃料蒸気は、エンジン（３６）に再導入される前に、燃料フィルタに通され得る。
【００３５】
図５におけるＰＣＶバルブ（１８）は、一般に、一対の電気的接続部（７８）を介してコントローラ（１２）に電気接続される。コントローラ（１２）は、電気的接続部（７８）を介してＰＣＶバルブ（１８）を通って流れるブローバイガスの量を少なくとも部分的に調節する。図５において、ＰＣＶバルブ（１８）は、剛性の外側ハウジング（８２）の一部を包含する、ゴムハウジング（８０）を含む。接続ワイヤー（７８）は、その中の開口部（図示せず）を介して、外側ハウジング（８２）から外に延出する。好ましくは、外側ハウジング（８２）は、単一構造（ｕｎｉｔａｒｙ）であり、吸気穴（８４）および排気穴（８６）を含む。一般に、コントローラ（１２）は、吸気穴（８４）に入り、排気穴（８６）を出る、ブローバイガスの流量を調節するための、外側ハウジング（８２）内部の絞り機構を操作する。
【００３６】
図６は、分解斜視図でのＰＣＶバルブ（１８）を例証する。ゴムハウジング（８０）は、外側ハウジング（８２）に実質的に密閉するエンドキャップ（８８）を覆い、これによって、ソレノイド機構（９０）および気流絞り機構（９２）を包み込んでいる。ソレノイド機構（９０）は、ソレノイド（９６）内に配置されたプランジャー（９４）を含む。接続ワイヤー（７８）は、ソレノイド（９６）を操作し、その中の開口部（９８）を介してエンドキャップ（８８）を通って伸張する。同様に、ゴムハウジング（８０）は、接続ワイヤー（７８）がコントローラ（１２）に電気接続されることを可能にするための、開口部（図示せず）を含む。
【００３７】
一般に、吸気マニホルド（３８）にあるエンジン負圧によって、ブローバイガスは、ＰＣＶバルブ（１８）において、クランクケース（３５）から引き出され、吸気穴（８４）を通って、排気穴（８６）を出る。図６に示される気流絞り機構（９２）は、クランクケース（３５）から吸気マニホルド（３８）に放出されるブローバイガスの量を調節する１つの機構である。汚染制御システム（１０）が、より多いブローバイガスの産生期間の間に、クランクケース（３５）から放出されたブローバイガスの量を増加させることができる、およびより少ないブローバイガスの産生期間の間に、クランクケース（３５）から放出されたブローバイガスの量を減少させることができるために、ブローバイガスの空気流量の調節には特に利点がある。コントローラ（１２）は、自動車（１６）の全体的な効率および操作を監視するために、複数のセンサー（２０−３２）に連結され、センサー（２０−３２）によって得られた測定に従い、ブローバイガスの再利用を最大限にするために、実時間でＰＣＶバルブ（１８）を操作する。
【００３８】
ブローバイの作動特性および産生は、個々のエンジンが設置される各エンジンおよび各自動車にとって特有である。自動車の燃料効率を最大限にし、有害な排ガスを減少し、オイルおよび他のガスを再利用し、およびクランクケース内の汚染物質を除去するために、汚染制御システム（１０）を、工場または生産後に（ｐｏｓｔ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ）設置することができる。汚染制御システム（１０）の目的は、ブローバイガスの産生に基づいて、クランクケース（３５）からブローバイガスを戦略的に放出し、ブローバイガスをフィルタ処理し、ブローバイガスから出てくるかもしれないオイルおよび燃料を再利用することである。したがって、コントローラ（１２）は、エンジン速度および他の作動特性、およびセンサー（２０−３２）によって得られた実時間測定に基づいて、ＰＣＶバルブ（１８）をデジタルで調節且つ制御する。汚染制御システム（１０）は、エネルギーの生成に使用される又は工業目的に使用される、固定されたエンジンに統合されてもよい。
【００３９】
特に、自動車のエンジン速度および他の作動特性に基づくブローバイガスの放出によって、炭化水素、一酸化炭素、酸化窒素、二酸化炭素、および微粒子の排出の全体的な量が減少する。汚染制御システム（１０）は、これらのガスおよび微粒子を、燃焼サイクルで燃やすことによって再利用する。大量の汚染物質が排気を介してエンジンから排出されることはもはやなくなる。したがって、汚染制御システム（１０）は、各エンジンに対して大気汚染を４０乃至５０パーセントも減少させ、１ガロン当たりの出力を２０乃至３０パーセントも増加させ、馬力性能を増加させ、エンジン摩耗（その中の低炭素の滞留が原因）を減少させ、およびオイル交換の頻度をおよそ１０分の１減少させることができる。アメリカ合衆国が、１日当たりおよそ８億７千万ガロンの石油を消費していることを考えれば、汚染制御システム（１０）によるブローバイガスの再利用を介した１５パーセントの減少は、アメリカ合衆国だけで１日当たりおよそ１億３千万ガロンの石油を節約していることになる。世界中で、１日当たり、ほぼ３３億ガロンの石油が消費されており、これは結果として、毎日およそ５億ガロンの石油が節約されることになるだろう。
【００４０】
１つの実施形態において、ＰＣＶバルブ（１８）の吸気穴（８４）に入るブローバイガスの量は、図６で一般に示されるように、気流絞り機構（９２）によって調節される。気流絞り機構（９２）は、後部（１０２）、中間部（１０４）、および前部（１０６）を有するロッド（１００）を含む。前部（１０６）は、後部（１０２）および中間部（１０４）よりわずかに短い直径を有している。前ばね（１０８）は、ロッド（１００）の前面（１１０）を含む、中間部（１０４）および前部（１０６）にわたって同心円状に配置される。前ばね（１０８）は、吸気穴（８４）から前面（１１０）へと直径が短くなるコイルばねであることが好ましい。くぼみカラー（ｉｎｄｅｎｔ ｃｏｌｌａｒ）（１１２）は、後部（１０２）と中間部（１０４）を分離し、後部スナップリング（１１４）がロッド（１００）に付着し得るポイントを提供する。前ばね（１０８）の直径は、後部スナップリング（１１４）の直径より、およそ又はわずかに短くあるべきである。後部スナップリング（１１４）は、片側面上で前ばね（１０８）と係合し、後ばね（１１６）は、ソレノイド（９６）の近くのより長い直径から、後部スナップリング（１１４）の直径とほぼ同じ大きさの又はそれよりわずかに短い直径まで、次第に小さくなる（ｔａｐｅｒｓ）。後ばね（１１６）は、コイルばねであることが好ましく、ソレノイド（９６）の前面（１１８）と後部スナップリング（１１４）と間で楔着される（ｗｅｄｇｅｄ）。前部（１０６）はまた、前部スナップリング（１２２）の取り付けのポイントを提供する、くぼみカラー（ｉｎｄｅｎｔｅｄ ｃｏｌｌａｒ）（１２０）を含む。前部スナップリング（１２２）の直径は、小さくなった前ばね（１０８）よりの直径よりも短い。前部スナップリング（１２２）は、ロッド（１００）の前部（１０６）上で前部ディスク（ｆｒｏｎｔ ｄｉｓｋ）（１２４）を固定して保持する。したがって、前部ディスク（１２４）は、前部スナップリング（１２２）と前面（１１０）との間で固定して楔着される。前部ディスク（１２４）は、ロッド（１００）の前部（１０６）を摺動可能に係合するように構成された内径を有する。前ばね（１０８）の大きさは、以下に記載されるように、後部ディスク（ｒｅａｒ ｄｉｓｋ）（１２６）に係合するように合わせられる。
【００４１】
前部ディスク（１２４）および後部ディスク（１２６）は、吸気穴（８４）に入り、排気穴（８６）を出る、ブローバイガスの量を決定する（ｇｏｖｅｒｎ）。図７および８は、ソレノイド機構（９０）に組み付けられた、およびゴムハウジング（８０）と外側ハウジング（８２）の外側にある、気流絞り機構（９２）を例証する。したがって、プランジャー（９４）は、示されるように、ソレノイド（９６）の後部内に収まる。接続ワイヤー（７８）は、ソレノイド（９６）に連結され、ソレノイド（９６）に送達された電流を調節することによって、ソレノイド（９６）内のプランジャー（９４）の位置を決定する。ソレノイド（９６）を通る電流を増加または減少させることによって、それに応じて、その中で生成された磁場が増加または減少する。磁化プランジャー（９４）は、ソレノイド（９６）内へと又はそこから摺動することによって、磁場の変化に対応する。接続ワイヤー（７８）を通ってソレノイド（９６）に送達された電流を増加させることによって、ソレノイド（９６）中の磁場が増加し、磁化プランジャー（９４）は、ソレノイド（９６）内でさらに押し下げられる（ｄｅｐｒｅｓｓ）。反対に、接続ワイヤー（７８）を介してソレノイド（９６）に供給された電流を減少させることによって、その中の磁場が減少し、磁化プランジャー（９４）は、ソレノイド（９６）の内部から摺動して外に出る。より詳細に本明細書で示されるように、ソレノイド（９６）内のプランジャー（９４）の位置付けは、任意の時間で吸気穴（８４）に入り得るブローバイガスの量を少なくとも部分的に決定する。これは、プランジャー（９４）の、ロッド（１００）及びそれに固定された対応する前部ディスク（１２４）との相互作用によって達成される。
【００４２】
図７は、閉鎖位置の気流絞り機構（９２）を明確に例証する。ロッド（１００）の後部（１０２）は、ソレノイド（９６）の内径とほぼ同じ大きさの外径を有する。したがって、ロッド（１００）は、ソレノイド（９６）内で摺動可能である。外側ハウジング（８２）中のロッド（１００）の位置は、図９乃至１１でより具体的に示されるように、後部（１０６）のプランジャー（９４）との係合によって、プランジャー（９４）の位置に依存する。図７において示されるように、後ばね（１１６）は、ソレノイド（９６）の前面（１１８）と後部スナップリング（１１４）との間で圧縮される。これは、次に（ｉｎ ｔｕｒｎ）後部ディスク（１２６）を前部ディスク（１２４）に圧縮する。同様に、前ばね（１０８）は、後部スナップスプリング（１１４）と後部ディスク（１２６）との間で圧縮される。図８において示されるように、これによって、後部ディスク（１２６）を、前部ディスク（１２４）から分離することができる。
【００４３】
図９乃至１１で一層よく示されるように（図５の線９−９、１０−１０、および１１−１１に沿って得られた）、前部ディスク（１２４）は，脚部（１３２）の直径より短い直径を有する伸張部（１３０）を含む。後部ディスク（１２６）の脚部（１３２）は、小さくなった前ばね（１０８）の直径とほぼ同じ大きさである。このように、前ばね（１０８）は、後部ディスク（１２６）の伸張部（１３０）上に収まり、直径がより長いその脚部（１３２）の平面に係合する。後部ディスク（１２６）の内径は、ロッド（１００）の中間部（１０４）の外径とほぼ同じ大きさであり、これは、中間部（１０４）または後部（１０２）いずれの直径よりも短い。この点で、前部ディスク（１２４）は、前面（１１０）と前部スナップリング（１２２）との間のロッド（１００）の前部（１０６）上で適所に固定される。したがって、前部ディスク（１２４）の位置は、プランジャー（９４）に連結されるようなロッド（１００）の位置に依存する。プランジャー（９４）は、上に記載されるように、接続ワイヤー（７８）によって送達された電流の量に依存して、ソレノイド（９６）内へと又はそこから出て摺動する。
【００４４】
図８は、ＰＣＶバルブ（１８）を例証し、ここで、クランクケース（３５）と吸気マニホルド（３８）との間で作られた真空の増加によって、後部ディスク（１２６）は、吸気穴（８４）から離れて引っ込み、それによって、空気を通すことができる。この状況では、後部ディスク（１２６）にかけられたエンジン真空圧は、前ばね（１０８）によってかけられた相反する力に優る（ｏｖｅｒｃｏｍｅ）はずである。ここで、少量のブローバイガスが、前部ディスク（１２４）において一対の開口部（１３４）を介してＰＣＶバルブ（１８）を通り抜け得る。
【００４５】
図９乃至１１は、汚染制御システム（１０）によるＰＣＶバルブ（１８）の機能性をより具体的に例証する。図９は、閉鎖位置でのＰＣＶバルブ（１８）を例証する。ここで、ブローバイガスは吸気穴（８４）に入らない。示されるように、前部ディスク（１２４）は、吸気穴（８４）において定義されるフランジ（１３６）にぴったりくっついている。後部ディスク（１２６）の脚部（１３２）の直径は、気流が吸気穴（８４）を通るのを防ぐために、前部ディスク（１２４）において開口部（１３４）上に延び、それを包含する。この位置において、プランジャー（９４）は、ソレノイド（９６）内に配置され、これによって、ロッド（１００）を吸気穴（８４）へと押しつける。後ばね（１１６）は、それによって、ソレノイド（９６）の前面（１１８）と後部スナップリング（１１４）との間で圧縮される。同様に、前ばね（１０８）は、後部スナップリング（１１４）と後部ディスク（１２６）の脚部（１３２）との間で圧縮される。
【００４６】
図１０は、後部ディスク（１２６）を前部ディスク（１２４）にぴったりくっつけて位置付けるために、クランクケースに対して吸気マニホルドによってかけられた真空圧が、前ばね（１０８）によってかけられた圧力よりも大きい状態を例証する実施形態である。この場合、後部ディスク（１２６）は、ロッド（１００）の外径に沿って摺動することができ、それによって、前部ディスク（１２４）において開口部（１３４）が開く。矢印で示されるように、限定された量のブローバイガスが、吸気穴（８４）を通ってＰＣＶバルブ（１８）に入るようにされる。もちろん、ブローバイガスは、矢印で示されるように、排気穴（８６）を通ってＰＣＶバルブ（１８）を出る。図１０において示される位置において、前部ディスク（１２４）がフランジ（１３６）に付けられた（ｓｅａｔｅｄ）ままであるために、ブローバイガスの気流はまだ制限されている。したがって、開口部（１３４）を通ることが可能なのは、限定された気流だけである。エンジン負圧を増加させることによって、結果的に、後部ディスク（１２６）に対してかけられた気圧が増加する。したがって、前ばね（１０８）は、後部ディスク（１２６）が前部ディスク（１２４）から離れて移動し続けるようにさらに圧縮され、それによって、さらなるブローバイガスを逃がすためのより大きな気流経路が作り出される。さらに、コントローラ（１２）によって決定されるように、ソレノイド（９６）中のプランジャー（９４）は、前ばね（１０８）および後ばね（１１６）に多かれ少なかれ圧力をかけるために、ロッド（１００）をＰＣＶバルブ（１８）内に位置付けて、吸気穴（８４）を通る気流を制限または許容する。
【００４７】
図１１は、接続ワイヤー（７８）を通る電流を変化させることによって、プランジャー（９４）をソレノイド（９６）内から引き出して、さらなる気流が吸気穴（８４）を通って流れるように許容される、別の状態を例示する。ソレノイド（９６）を通って流れる電流を減少させることによって、その中で生成された対応する磁場が減少し、磁化プランジャー（９４）を引っ込ませることが可能となる。したがって、ロッド（１００）は、プランジャー（９４）によって吸気穴（８４）から離れて引っ込む。これによって、前部ディスク（１２４）は、フランジ（１３６）から外され、それにより、さらなる気流が、前部ディスク（１２４）の外径まわりの吸気穴（８４）に入ることが可能となる。もちろん、吸気穴（８４）を通って排気穴（８６）を出る気流の増加によって、クランクケース（３５）から吸気マニホルド（３８）へのブローバイガスの放出が増加する。１つの実施形態において、プランジャー（９４）によって、ロッド（１００）は、外側ハウジング（８２）内からずっと引き出され、その結果、前部ディスク（１２４）および後部ディスク（１２６）が、吸気穴（８４）を通って排気穴（８６）を出る気流を制限することはなくなる。これは特に、高いエンジンＲＰＭおよび高いエンジン負荷で望ましく、ここで増加した量のブローバイガスが、エンジンによって産生される。エンジン負荷は、ＲＰＭより産生されているブローバイガスの量のより確実な指標である。さらに、固定されたエンジン、すなわち、ジェネレーター、または送信向きではないエンジンは、一定のＲＰＭで実行される。したがって、システム（１０）またはＰＣＶバルブ（１８）は、感知された負荷条件に基づいて、または周期的なオン/オフのサイクル（すなわち、２分間オン−２分間オフ）で、制御されることが好ましい。もちろん、前ばね（１０８）および後ばね（１１６）は、ＰＣＶバルブ（１８）が汚染制御システム（１０）に組み込まれる具体的な自動車に従って、別々に評価され得る。
【００４８】
コントローラ（１２）は、接続ワイヤー（７８）を介してソレノイド（９６）内の電流を増加または減少させることによって、ソレノイド（９６）内のプランジャー（９４）の配置を効果的に決定する。コントローラ（１２）自体は、スイッチ、タイマー、インターバルタイマー、リレー付き（ｗｉｔｈ ｒｅｌａｙ）タイマー、または当該技術分野で既知の他の車両制御モジュールを含む、様々な電子回路のいずれか１つを含んでよい。コントローラ（１２）は、これらの制御モジュールの１つ以上の操作に応じてＰＣＶバルブ（１８）を操作する。例えば、コントローラ（１２）は、Ｂａｋｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｘ ｏｆ Ｂｅｃｋｌｙ， Ｗ． ＶＡによって提供される、ＲＷＳウィンドウスイッチモジュール（ＲＷＳ ｗｉｎｄｏｗ ｓｗｉｔｃｈ ｍｏｄｕｌｅ）を含み得る。ＲＷＳモジュールは、予め選択されたエンジンＲＰＭ上で起動する、およびより高い予め選択されたエンジンＲＰＭ上で停止する電気スイッチである。ＲＷＳモジュールは、出力がＲＰＭのウィンドウ中に起動されるため、「ウィンドウスイッチ（ｗｉｎｄｏｗ ｓｗｉｔｃｈ）」であると考えられる。ＲＷＳモジュールは、例えば、クランクケース（３５）から放出されたブローバイガスの空気流量を調節するために、エンジンＲＰＭセンサー（２８）とともに作動し得る。
【００４９】
好ましくは、ＲＷＳモジュールは、ソレノイド（９６）内のプランジャー（９４）の位置を設定するときに、大抵のタコメーターによって使用される標準的なコイル信号とともに作動する。自動車のタコメーターは、実時間のエンジンＲＰＭを測定するデバイスである。１つの実施形態において、ＲＷＳモジュールは、ブローバイガスの産生が最小限であるときに、低いエンジンＲＰＭでソレノイド（９６）内のプランジャー（９４）を起動し得る。ここで、プランジャー（９４）は、図９で一般に示されるように、ロッド（１００）を吸気穴（８４）へと押し進め、その結果、前部ディスク（１２４）はフランジ（１３６）に付けられることになる。この点で、たとえエンジン負圧が高くても、ＰＣＶバルブ（１８）は、少量のブローバイガスを、前部ディスク（１２４）において開口部（１３４）を介してクランクケースから吸気マニホルドに放出する。高いエンジン負圧は、ブローバイガスを開口部（１３４）に通し、それによって、後部ディスク（１２６）を前部ディスク（１２４）から遠ざけ、前ばね（１０８）を圧縮する。アイドリング時に、ＲＷＳモジュールは、ソレノイド（９６）を起動させて、前部ディスク（１２４）がフランジ（１３６）から外れるのを防ぎ、それによって、大量の空気がエンジンクランクケースと吸気マニホルドとの間で流れるのを防ぐ。これは、たとえエンジン負圧が比較的高くても、エンジン内で産生されたブローバイガスの量が比較的少ないために、低いエンジンＲＰＭであることが特に望ましい。明らかに、コントローラ（１２）は、クランクケース（３５）から放出されたブローバイガスの空気流量を設定するために、汚染制御システム（１０）の他の構成要素と同時にＰＣＶバルブ（１８）を調節することができる。
【００５０】
ブローバイガスの産生は、加速中に、エンジン負荷の増加中に、およびより高いエンジンＲＰＭを有するときに増加する。したがって、ＲＷＳモジュールは、ソレノイド（９６）に流れる電流を切る（ｔｕｒｎ ｏｆｆ）か又は減少させ得、その結果、プランジャー（９４）は、ソレノイド（９６）の内部から引き出され、それによって、前部ディスク（１２４）をフランジ（１３）から外し（図１１）、より多くのブローバイガスがクランクケース（３５）から吸気マニホルド（３８）に放出されることを可能にする。これらの機能性は、選択されたＲＰＭで、またはＲＷＳモジュールに予めプログラムされた、選択されたＲＰＭの与えられた範囲内で生じ得る。ＲＷＳモジュールは、自動車が、より高いＲＰＭなどの、別の予め選択されたＲＷＳを上回る（ｅｃｌｉｐｓｅｓ）ときに再起動し得、それによって、プランジャー（９４）をソレノイド（９６）内に再び係合させる。代替的な実施形態において、様々なＲＷＳモジュールが、プランジャー（９４）をソレノイド（９６）の内部から選択的に進める（ｓｔｅｐ）ために使用されてもよい。例えば、ソレノイド（９６）に送達された電流によって、最初に、プランジャー（９４）は、９００ｒｐｍで前部ディスク（１２４）を吸気穴（８４）のフランジ（１３６）に係合させ得る。１７００ｒｐｍで、ＲＷＳモジュールは第１段（ｆｉｒｓｔ ｓｔａｇｅ）を起動させ得、ここでソレノイド（９６）に送達された電流は、２分の１に減少される。この場合、プランジャー（９４）は、ソレノイド（９６）内から途中で（ｈａｌｆｗａｙ）引き出され、それによって、ブローバイガスを流すために吸気穴（８４）を部分的に開ける。例えば、エンジンＲＰＭが、２，５００に達するときに、ＲＷＳモジュールは、ソレノイド（９６）に流れる電流を除去し、その結果、プランジャー（９４）は、ソレノイド（９６）内から完全に引き出され、吸気穴（８４）を完全に開ける。この位置において、前部ディスク（１２４）および後部ディスク（１２６）が、吸気穴（８４）と排気穴（８６）との間の気流をより長く（ａｎｄ ｌｏｎｇｅｒ）制限することが特に好ましい。段（ｓｔａｇｅｓ）は、エンジンＲＰＭまたは他のパラメーターによって調節され得、計算が、コントローラ（１２）によって、およびセンサー（２０−３２）からの読み取りに基づいて行われ得る。
【００５１】
コントローラ（１２）は、予めプログラムされるか、インストール後にプログラムされるか、さもなければ、具体的な自動車または車載診断（ＯＢＤ）の規格を満たすようにアップデートまたはフラッシュ処理（ｆｌａｓｈｅｄ）され得る。１つの実施形態において、コントローラ（１２）には、自己学習ソフトウェアが備え付けられ、それによって、（ＲＷＳモジュールの場合の）スイッチは、ソレノイド（９６）を起動または停止するのに、またはソレノイド（９６）においてプランジャー（９４）の位置に進むのに最適な時に適応することで、燃料効率を最適に増加させ、大気汚染を減少させる。特に好ましい実施形態において、コントローラ（１２）は、センサー（２０−３２）によって得られた実時間測定に基づいて、ブローバイガスの放出を最適化する。例えば、コントローラ（１２）は、自動車（１６）が、排気センサー（３２）からのフィードバックを介して、増加した量の有害な排気を排出することを決定し得る。この場合、コントローラ（１２）は、ソレノイド（９６）の内部からのプランジャー（９４）の引っ込みを促進して（ａｃｔｉｖａｔｅ ｗｉｔｈｄｒａｗａｌ）、クランクケースの内部から更なるブローバイガスを放出し、排気センサー（３２）によって測定されるような自動車（１６）の排気を介して放出された汚染物質の量を減少させ得る。
【００５２】
別の実施形態において、コントローラ（１２）には、パワーを示す、およびコントローラ（１２）がエンジン速度パルスを受けるために待機していることを示すように点滅する（ｆｌａｓｈｅｓ）、ＬＥＤが備え付けられている。また、ＬＥＤは、コントローラ（１２）が正しく機能しているかどうかを測るために使用されてもよい。ＬＥＤは、自動車が指定されたＲＰＭに達するまで点滅し、その時点（ｐｏｉｎｔ）で、コントローラ（１２）は、接続ワイヤー（７８）を介してソレノイド（９６）に送達された電流を変化させる。特に好ましい実施形態において、コントローラ（１２）は、エンジンＲＰＭが起動時点より１０パーセント低下するまで、ソレノイド（９６）に送達された電流の量を維持する。この機構はヒステリシス（ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ）と呼ばれる。ヒステリシスは、エンジンＲＰＭが、比較的短い期間で、設定値を超える又は下回るときに、チャタリングとしても知られる、オン/オフのパルシングを除去するために、汚染制御システム（１０）に組み入れられる。ヒステリシスはまた、上に記載されるような電子ベースのステップシステム（ｓｔｅｐ ｓｙｓｔｅｍ）に組み入れられてもよい。
【００５３】
コントローラ（１２）にはまた、Ａｄｄｉｓｏｎ， ＩＩＩのＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ ＆ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ， Ｉｎｃ．によって製造された、ＫＨ１ Ａｎａｌｏｇ Ｓｅｒｉｅｓ Ｏｎ Ｄｅｌａｙのタイマーなどの、Ｏｎ Ｄｅｌａｙのタイマーが備え付けられてもよい。初期のスタートアップ中の使用には、遅延タイマーが特に好ましい。低いエンジンＲＰＭでは、ブローバイガスはほとんど産生されない。したがって、ソレノイド（９６）および対応するプランジャー（９４）の起動を遅らせるために、遅延タイマーはコントローラ（１２）に統合されてもよい。好ましくは、遅延時間は、前部ディスク（１２４）がフランジ（１３６）にぴったりくっついたままであるように、プランジャー（９４）がソレノイド（９６）内に完全に挿入されたままであり、それによって、吸気穴（８４）に入るブローバイガスの気流の量を制限することを確かなものとする。遅延タイマーは、予め定められた期間（例えば１分）後に、吸気穴（８４）から前部ディスク（１２４）および後部ディスク（１２６）のいずれか１つの放出を促進させるように設定され得る。代替的に、遅延タイマーは、エンジン温度センサー（２０）によって測定された、エンジン温度、エンジンＲＰＭセンサー（２８）または加速度計センサー（３０）のいずれかによって測定された、エンジンＲＰＭ、バッテリセンサ（２４）、または排気センサー（３２）に応じて、コントローラ（１２）によって設定され得る。遅延は、前述の読み取りのいずれかに依存した可変範囲を含み得る。また、可変タイマーは、ＲＷＳスイッチに統合されてもよい。
【００５４】
コントローラ（１２）は、好ましくは、図１において一般に示されるように、自動車（１６）のフード（１４）の内部に取り付けられる。コントローラ（１２）には、示されるようにユーザーがコントローラ（１２）を付けることを可能にする、装備品補助キットが包装されてもよい。電気的に、コントローラ（１２）には、任意の適切な１２ボルトの回路遮断器によって動力が供給される。コントローラ（１２）を有するキットは、アダプターを含んでもよく、ここで１１２ボルトの回路遮断器は、回路パネルから取り除かれて、ＰＣＶバルブ（１８）の接続ワイヤー（７８）に一方向に接続するアダプター（図示せず）と交換され得、そのため、汚染制御システム（１０）を設置するユーザーは、コントローラ（１２）とＰＣＶバルブ（１８）との間のワイヤーを交差させる（ｃｒｏｓｓ）ことができない。コントローラ（１２）はまた、コントローラ（１２）によって読み取り、保存、または計算された、実時間の計算および測定、保存されたデータ、または他の情報にアクセスまたはそれらをダウンロードするために、リモートコントロールまたは携帯用装置を介して、無線でアクセスされ得る。
【００５５】
汚染制御システム（１０）の別の態様において、コントローラ（１２）は、エンジン動作周波数に基づいてＰＣＶバルブ（１８）を調節する。例えば、コントローラ（１２）は、エンジンが共鳴周波数を通ると、プランジャー（９４）を起動または停止し得る。好ましい実施形態において、コントローラ（１２）は、エンジンが共鳴周波数を通るまで、クランクケース（３５）から吸気マニホルド（３８）へのすべての気流を遮断する。コントローラ（１２）はまた、上に記載されるように、様々な作動条件で、エンジンの感知された周波数に基づいてＰＣＶバルブ（１８）を調節するようにプログラムされ得る。
【００５６】
さらに、汚染制御システム（１０）は、ガソリン、メタノール、ディーゼル、エタノール、圧縮天然ガス（ＣＮＧ）、液体プロパンガス（ＬＰＧ）、水素、およびアルコールをベースとするエンジン、又は事実上任意の他の可燃性ガス、及び/又は蒸気をベースとするエンジンを含む、広範囲のエンジンとともに使用可能である。汚染制御システム（１０）はまた、より大きな固定式エンジンと使用され得るか、またはボートまたは他の重機と使用され得る。さらに、汚染制御システム（１０）は、エンジンまたは車両の性能を測定する複数のセンサーと組み合わせて、１つ以上のコントローラ（１２）および１つ以上のＰＣＶバルブ（１８）を含んでもよい。汚染制御システム（１０）の使用は、上に詳細に記載されるように、自動車と関連しており、単に好ましい実施形態である。もちろん、汚染制御システム（１０）は、再利用および再使用され得る、排気ガスを産生する燃焼性材料を使用する種々様々な領域にわたって適用されている。
【００５７】
汚染制御システム（１０）の別の態様において、コントローラ（１２）は、ＰＣＶバルブ（１８）の制御を変調し得る。ＰＣＶバルブ（１８）の主要な機能性は、クランクケース（３５）と吸気マニホルド（３８）との間のエンジン負圧の量を制御することである。ソレノイド（９６）内のプランジャー（９４）の位置付けは、クランクケース（３５）から吸気マニホルド（３８）に移動するブローバイガスの空気流量を大きく左右する。幾つかのシステムにおいて、クランクケース（３５）と吸気マニホルド（３８）との間の相対圧力が、相手先商標製造会社（ＯＥＭ）に従って、特定の閾値を下回らないことを確認するために、ＰＣＶバルブ（１８）は気流を調節し得る。コントローラ（１２）が機能しない場合、汚染制御システム（１０）は、デフォルトでＯＥＭ設定に戻り、ここでＰＣＶバルブ（１８）は、２段チェック弁として機能する。汚染制御システム（１０）の特に好ましい態様は、フラッシュアップデート可能なコントローラ（１２）を含むことによる、現在および将来のＯＢＤ標準との適合性である。さらに、汚染制御システム（１０）の操作は、現在のＯＢＤおよびＯＢＤ−ＩＩのシステムの作動条件に影響しない。コントローラ（１２）は、標準的なＯＢＤプロトコルに従ってアクセスおよび問い合わせされ得、フラッシュアップデートは、コントローラ（１２）が将来のＯＢＤ標準と適合性があるままであるために、バイオス（ｂｉｏｓ）を変更され得る。好ましくは、コントローラ（１２）は、クランクケース（３５）と吸気マニホルド（３８）との間のエンジン負圧を調節するようにＰＣＶバルブ（１８）を操作し、それによって、その間の空気流量を決定して、システム（１０）内にブローバイガスを最適に放出する。
【００５８】
汚染制御システム（１０）の別の態様において、コントローラ（１２）は、例えば、ＰＣＶバルブ（１８）に関して、上に詳細に記載されるように、操作上の構成要素の起動及び/又は停止を調節し得る。このような調節は、例えば、前述のＲＷＳスイッチ、オンディレータイマ、または他の電子回路を介して達成され、前述の制御上の構成要素を、デジタル的に起動するか、停止するか、または選択的に中間に位置付ける。例えば、コントローラ（１２）は、１乃至２分間の期間にわたって、ＰＣＶバルブ（１８）を選択的に起動し得、その後、１０分間ＰＣＶバルブ（１８）を選択的に停止し得る。これらの起動／停止のシーケンスは、例えば、駆動スタイルに基づいて、予め定められたシーケンスまたは学習したシーケンスに従って設定され得る。予めプログラムされたタイミングシーケンスは、コントローラ（１２）のフラッシュアップデートを介して変更されてもよい。
【００５９】
図１２は、エンジンオイルキャップ（３７）と一体化したＰＣＶバルブ（１８）の代替的実施形態を例証する。図５に示される実施形態とは異なり、本実施形態は、エルボコネクターまたはベンドコネクター（ｅｌｂｏｗ ｏｒ ｂｅｎｄ ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ）によってエンジンオイルキャップ（３７）に付けられるＰＣＶバルブ（１８）を有する。このエルボコネクターまたはベンドコネクターは、エンジンオイルキャップ（３７）がエンジンオイルインレット（３９）に付けられているときに、ＰＣＶバルブ（１８）を、低プロファイル（ｌｏｗ ｐｒｏｆｉｌｅ）に、すなわち、一般に水平な位置に配向する。ＰＣＶバルブ（１８）のこの低プロファイル位置は、エンジン（３６）の表面に沿って一般に動作する（ｒｕｎｓ）ように配向される。これは特に、エンジンオイルインレット（３９）がエンジン（３６）の上部にあり、フード（１４）がエンジン（３６）を超えるクリアランス（ｃｌｅａｒｎｃｅ）をほとんど提供しない、エンジンルームにおいて有用である。角度または屈曲は９０度の角度であることが好ましいが、特定のエンジン設計が必要とされると、他の角度で表わされてもよい。ＰＣＶバルブ（１８）は、上に記載される実施形態と同じ方法で機能する。
【００６０】
ＰＣＶバルブ（１８）から伸張するワイヤー（７８）は、コントローラ（１２）への接続を促進するために、防水コネクター（７９ａ）、（７９ｂ）を含んでもよい。
【００６１】
図１３および１４は、オイル分離器（１９）に対する構成を例証する。オイル分離器（１９）は、上部部分（１６６）および底部部分（１６８）を備えるキャ二スター（１３４）を有する。キャ二スター（１３４）には、インレットポート（１７２）およびアウトレットポート（１７４）とともにハンドル（１７０）が付けられている。図１４は、図１３のオイル分離器（１９）を反転させた配向の、オイル分離器（１９）を分解図で示す。ハンドル（１７０）が、ねじ（１７６）または他の類似した取り付け手段によって上部部分（１６６）に付けられていることが分かる。上部部分（１６６）の内部は、インレットチャンバー（１７８）およびアウトレットチャンバー（１８０）に分けられる。金属スクリーン（１８２）が、インレットチャンバー（１７８）およびアウトレットチャンバー（１８０）の開口部にわたって配置される。金属スクリーン（１８２）は、好ましくは、ねじ（１８４）によって適所に保持される。底部部分（１６８）の内部は、好ましくは、ブローバイガスから凝縮されたオイルを捕らえるように構成された、オープンチャンバー（図示せず）を含む。底部部分（１６８）は、スチールウール（１８６）または他の類似したメッシュ層材料を含み得る。底部部分（１６８）の下側は、排油口（１３８）を含む。
【００６２】
オイル分離器（１９）は、上部部分（１６６）と底部部分（１６８）との間に配置されたＯリングまたはガスケット（１８８）をさらに含む。Ｏリング（１８８）は、圧力下の操作中に、漏出しないようにオイル分離器（１９）を密閉する。上部部分（１６６）と底部部分（１６８）は、好ましくは、ねじカップリング、ラグおよびチャネル、または止めねじなどの、長持ちするが着脱可能な接続によって一緒に固定される。当業者は、上部部分（１６６）と底部部分（１６８）を一緒に固定する様々な手段を理解するだろう。
【００６３】
完全に組み立てられたときに、オイル分離器（１９）は、ブローバイガスをインレットポート（１７２）に通してインレットチャンバー（１７８）へと運ぶ。その後、ガスは、金属スクリーン（１８２）を通って底部部分（１６８）に達する。ブローバイガスが金属スクリーン（１８２）を通ると、そこに含有されたオイルの一部は、凝縮され、内部チャンバーの底部に流出する。その後、ブローバイガスは、メッシュ層（１８６）上を及びそれを通って進み、ここで更なるオイルが、ブローバイガスからさらに凝縮され、内部チャンバーの底部に残る。その後、クランクケースと吸気マニホルドとの間の圧力差によって作り出された真空によって、ブローバイガスは、金属スクリーン（１８２）を通ってアウトレットチャンバー（１８０）へと上向きに引かれる。金属スクリーン（１８２）を通るこの第２経路は、ブローバイガスから追加のオイルをさらに凝縮する。金属スクリーン（１８２）およびメッシュ層（１８６）はまた、ブローバイガス中の微粒子と他の汚染物質をフィルタ処理する助けとなる。一旦アウトレットチャンバー（１８０）へと引かれると、ブローバイガスは、様々な実施形態で記載されるように、アウトレットポート（１７４）を通って放出され、運ばれる。
【００６４】
前述の記載を考慮すると、ディーゼルエンジンのための汚染制御システムに関する本発明が、ディーゼルエンジンとともに使用される、オイルフィルターおよびＰＣＶバルブを含むことが、当業者によって理解される。要約すると、加速中および重い負荷を引っ張る（ｈａｕｌｉｎｇ ｈｅａｖｙ ｌｏａｄｓ）間に、ディーゼルエンジンは、燃料蒸気、オイル、および他の汚染物質を含む、ブローバイガスを産生するだろう。このブローバイガスは、クランクケースからオイルフィルターに放出される。本明細書では、ブローバイガスは、一連のメッシュフィルターを通り、ここでオイルと他の汚染物質は、燃料蒸気からフィルタ処理される。汚染物質は、メッシュフィルター内で捕らえられるが、一方で、オイルは、オイルフィルターの底部に凝縮される。凝縮したオイルは、オイルフィルターの底部から出てクランクケースに戻される。
【００６５】
浄化された燃料蒸気は、ＰＣＶバルブを通ってオイルフィルターから吸引され、再燃焼のためにエンジンに戻される。ＰＣＶバルブは、可変量の燃料蒸気を現在のエンジン要件に依存してバルブに通す、コントローラに接続される。燃料蒸気は、一旦ＰＣＶバルブを通ると、燃料配管経由で、または吸気マニホルドを通してエンジンに戻される。
【００６６】
いくつかの実施形態が、例示目的で詳細に記載されているが、本発明の範囲および精神から逸脱することなく、様々な変更が各実施形態に対してなされ得る。したがって、本発明は、添付の請求項以外によっては制限されない。
【図６】
2015530523.tif 000003
【図７】
2015530523.tif 000004
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１３】
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【図１４】
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【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１２】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年6月22日(2015.6.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚染制御システムであって：
内燃エンジンの作動特性を監視するためにセンサーに接続されるコントローラであって、該コントローラは、エンジン真空圧を選択的に調節して、内燃エンジンから出るブローバイガスの流体流量を調節可能に増加又は減少するように構成される、コントローラ；及び
内燃エンジンのクランクケースからブローバイガスを放出するのに適したＰＣＶバルブであって、該ＰＣＶバルブのインレットは、ブローバイガスが給油口チューブを通ってクランクケースへと放出されるように、内燃エンジンのエンジンオイルキャップのポートと流体連通下にあり、前記ＰＣＶバルブのアウトレットは、内燃エンジン上の過給機に接続されたエアーフィルター上の外気吸気口と流体連通下にあり、ここで、ＰＣＶバルブは、第１段がコントローラにより配向され、第２段がＯＭＥ設定と適合する２段チェック弁を備えており、前記チェック弁は、コントローラが機能しないという事象において十分な真空圧下でのみ開放する、ＰＣＶバルブ
を含むことを特徴とする汚染制御システム。
【請求項２】
ＰＣＶバルブのインレットは、エンジンオイルキャップのポートと同じ範囲に延在する、ことを特徴とする請求項１に記載の汚染制御システム。
【請求項３】
ＰＣＶバルブのインレットがエンジンオイルキャップのポートであるように、ＰＣＶバルブはエンジンオイルキャップと一体形成される、ことを特徴とする請求項２に記載の汚染制御システム。
【請求項４】
エンジンオイルキャップ中のポート上にフィルタースクリーンを更に含む、請求項１に記載の汚染制御システム。
【請求項５】
ＰＣＶバルブのアウトレットは、ＯＥＭ汚染制御システム上のリサイクルラインと流体連通下にあり、ＯＥＭ汚染制御システムはクランクケースから直接放出される、ことを特徴とする請求項１に記載の汚染制御システム。
【請求項６】
ＰＣＶバルブからのアウトレットと流体連通下にあるオイル分離器であって、オイル分離器からのオイルアウトレットは内燃エンジンのクランクケースと流体連通下にあり、オイル分離器からのガスアウトレットはエアーフィルター上の外気吸気口と流体連通下にある、オイル分離器を更に含む、請求項１に記載の汚染制御システム。
【請求項７】
前記内燃エンジンは、ガソリン、メタノール、ディーゼル、エタノール、圧縮天然ガス、液体プロパンガス、水素、又はアルコールをベースとする燃料を燃焼するように構成される、ことを特徴とする請求項１に記載の汚染制御システム。
【請求項８】
前記コントローラは、ブローバイガスの産生が減少する間にエンジン真空圧を減らすことでＰＣＶバルブを通る流体流量を減らし、且つ、ブローバイガスの産生が増加する間にエンジン真空圧を増やすことでＰＣＶバルブを通る流体流量を増やす、ことを特徴とする請求項１に記載の汚染制御システム。
【請求項９】
前記コントローラは、予めプログラムされたソフトウェアプログラム、フラッシュアップデート可能なソフトウェアプログラム、又は行動学習ソフトウェアプログラムを含む、ことを特徴とする請求項８に記載の汚染制御システム。
【請求項１０】
前記コントローラは、ワイヤレス送信器又はワイヤレス受信器を含む、ことを特徴とする請求項９に記載の汚染制御システム。
【請求項１１】
前記コントローラは、エンジンＲＰＭセンサーに繋いだウィンドウスイッチを含み、ここで、エンジン真空圧は、予め定めたエンジンＲＰＭ、又はウィンドウスイッチによって設定された多数のエンジンＲＰＭに基づいて調節される、ことを特徴とする請求項８に記載の汚染制御システム。
【請求項１２】
前記コントローラは、内燃エンジンの起動後の予め定めた期間の間、ブローバイガスの流体流動を妨げるために、オンディレータイマを備える、ことを特徴とする請求項１に記載の汚染制御システム。
【請求項１３】
前記予め定めた期間は、時間、エンジン温度、又はエンジンＲＰＭと相関関係にある、ことを特徴とする請求項１２に記載の汚染制御システム。
【請求項１４】
前記センサーは、エンジン温度センサー、点火プラグセンサー、加速度センサー、ＰＣＶバルブセンサー、又は排気センサーを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の汚染制御システム。
【請求項１５】
前記作動特性は、エンジン温度、エンジンシリンダの量、実時間の加速度計算、又はエンジンＲＰＭを含む、ことを特徴とする請求項１４に記載の汚染制御システム。
【請求項１６】
内燃エンジンのクランクケースからブローバイガスを放出するのに適したＰＣＶバルブであって、該ＰＣＶバルブは：
エンジンオイルキャップのポートと流体連通下にあるインレットであって、該エンジンオイルキャップは、クランクケースまでの給油口チューブに取り付けられるように構成される、インレット；
内燃エンジン上の過給機に接続されたエアーフィルター上の外気吸気口と流体連通するように構成されるアウトレット；及び
インレットとアウトレットの間の２段チェック弁であって、該チェック弁の第１段は、コントローラに応答するソレノイド機構によって開閉されるように構成され、前記チェック弁の第２段は、予め定めた閾値よりも大きな内燃エンジン中の真空圧下でのみ開くように閉鎖位置に付勢される、２段チェック弁
を含むことを特徴とするＰＣＶバルブ。
【請求項１７】
前記ＰＣＶバルブのインレットは、ホースによってエンジンオイルキャップのポートに流体接続される、ことを特徴とする請求項１６に記載のＰＣＶバルブ。
【請求項１８】
前記ＰＣＶバルブのインレットは、エンジンオイルキャップのポートと同じ範囲に延在する、ことを特徴とする請求項１６に記載のＰＣＶバルブ。
【請求項１９】
前記インレットが前記エンジンオイルキャップのポートであるように、前記エンジンオイルキャップはＰＣＶバルブと一体形成される、ことを特徴とする請求項１８に記載のＰＣＶバルブ。
【請求項２０】
エンジンオイルキャップ中のポートを覆うフィルタースクリーンを更に含む、請求項１６に記載のＰＣＶバルブ。
【国際調査報告】
2015530523.tif 000017