(57)【要約】【課題】内燃機関の始動直後から安定してブローバイガスの流量特性を変化させることができるＰＣＶバルブの制御装置を提供する。【解決手段】内燃機関の停止後に閉状態となるＰＣＶバルブ１を、内燃機関の始動直前状態であり、かつ外気温度検出信号が寒冷温度信号であるときに、コントローラによってブローバイガス通路２の通路開口面積を最大限に変化させるような位置まで３回の開閉動作が行われるように制御している。また、ＰＣＶバルブ１を、コントローラによって内燃機関が停止してから１時間経過後、３時間経過後、および６時間経過後にそれぞれ３回ずつ開閉動作させるように制御している。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブローバイガス通路の通路開口面積を変化させてブローバイガスの流量特性を変化させるＰＣＶバルブの制御装置であって、
上記ＰＣＶバルブは、内燃機関の始動直前にブローバイガス通路の通路開口面積を最大限に変化させるような位置まで開閉動作されるように制御されていることを特徴とするＰＣＶバルブの制御装置。
【請求項２】
上記請求項１に記載のＰＣＶバルブの制御装置において、
内燃機関の始動直前におけるＰＣＶバルブの開閉動作は、寒冷時にのみ行われるように制御されていることを特徴とするＰＣＶバルブの制御装置。
【請求項３】
上記請求項１または請求項２に記載のＰＣＶバルブの制御装置において、
ＰＣＶバルブは、内燃機関が停止してから所定時間経過後に開閉動作されるように制御されていることを特徴とするＰＣＶバルブの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のブローバイガス還元装置（以下、ＰＣＶ（ポジティブ・クランクケース・ベンチレーション）装置と称する）に使用されるＰＣＶバルブの制御装置に関し、特に、内燃機関の始動直後から安定してブローバイガスの流量特性を変化させるようにする対策に係わる。
【背景技術】
【０００２】
一般に、内燃機関には、シリンダとピストンとの隙間からクランクケース内に吹き込まれたブローバイガスを吸気系に導くためのＰＣＶ装置が備えられている。つまり、このＰＣＶ装置によって、一酸化炭素や炭化水素などを含むブローバイガスを内燃機関の吸気系を経て燃焼室に送り込み、このブローバイガスの大気中への放出を防止し、またオイルパンに貯留されているオイルの劣化を防止するようにしている。
【０００３】
そして、ＰＣＶ装置には、ブローバイガスを吸気系に導くブローバイガス通路の通路開口面積を変化させることによってブローバイガスの流量特性を変化させるＰＣＶバルブが備えられている。このＰＣＶバルブの一例として、下記の特許文献１に開示されているように、電磁弁によりＰＣＶバルブを構成し、このＰＣＶバルブを開閉動作させることによって、内燃機関の運転状態に応じてブローバイガスの流量特性を変化させるように制御しているものが従来より採用されており、このＰＣＶバルブを開閉動作させることによってブローバイガスの吸気系への還流量（流量特性）を調整するようにしている。
【特許文献１】特開平８−３３８２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ブローバイガス通路内を流通するブローバイガス中には、オイルやスラッジなどの異物が混在していることがある。
【０００５】
その場合、内燃機関の停止後にＰＣＶバルブが閉状態になると、クランクケースと吸気系との間での高低差により、ブローバイガス通路内を下ってきたブローバイガス中の異物がＰＣＶバルブに堰き止められて付着するおそれがあり、これによってＰＣＶバルブを閉位置（閉状態）に固着させてしまうおそれがある。このため、内燃機関の始動後にブローバイガスの流量特性を変化させる上でＰＣＶバルブを微妙な開度となるように開閉動作させようとしても、ＰＣＶバルブの開度調整ができず、内燃機関の始動直後から安定してブローバイガスの流量特性を変化させることができない。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、内燃機関の始動直後から安定してブローバイガスの流量特性を変化させることができるＰＣＶバルブの制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明では、ブローバイガス通路の通路開口面積を変化させてブローバイガスの流量特性を変化させるＰＣＶバルブの制御装置を前提とする。そして、上記ＰＣＶバルブを、内燃機関の始動直前にブローバイガス通路の通路開口面積を最大限に変化させるような位置まで開閉動作させるように制御している。
【０００８】
この特定事項により、ＰＣＶバルブは、内燃機関の始動直前にブローバイガス通路の通路開口面積を最大限に変化させるような位置まで開閉動作するように制御されているので、オイルやスラッジなどの異物がＰＣＶバルブに付着していても、内燃機関の始動直前にブローバイガス通路の通路開口面積を最大限に変化させるような位置まで開閉動作するＰＣＶバルブによって異物が跳ね飛ばされてその異物によるＰＣＶバルブの固着が解消され、内燃機関の始動直後からのＰＣＶバルブの微妙な開度調整が可能となって、安定してブローバイガスの流量特性を変化させることが可能となる。
【０００９】
特に、内燃機関の始動直前でのＰＣＶバルブを開閉動作させるタイミングを特定するものとして、以下の構成が掲げられる。
【００１０】
つまり、内燃機関の始動直前におけるＰＣＶバルブの開閉動作を、寒冷時にのみ行うように制御している。
【００１１】
この特定事項により、配置上の制約から外気に触れる位置に配置されることが多いために内燃機関の運転停止後に温度が急激に低下する寒冷時のブローバイガス通路内においてブローバイガス中の水分が結露してその結露水がＰＣＶバルブ付近で溜まって凍結しても、内燃機関の始動直前にブローバイガス通路の通路開口面積を最大限に変化させるような位置まで開閉動作するＰＣＶバルブによって凍結した結露水が粉砕されてその凍結した結露水によるＰＣＶバルブの固着が解消され、寒冷時の内燃機関の始動直後からのＰＣＶバルブの微妙な開度調整が可能となって、安定してブローバイガスの流量特性を変化させることが可能となる。
【００１２】
更に、ＰＣＶバルブを、内燃機関が停止してから所定時間経過後に開閉動作させるように制御している場合には、配置上の制約から外気に触れる位置に配置されることが多いために内燃機関の停止後に温度が低下するブローバイガス通路内においてブローバイガス中の水分が結露してその結露水がＰＣＶバルブ付近で溜まっていても、内燃機関が停止してから所定時間経過後に開閉動作するＰＣＶバルブによって、ＰＣＶバルブ付近に溜まった結露水がその都度円滑に流通され、オイルやスラッジなどの異物の付着または結露水の凍結によるＰＣＶバルブの固着をより効果的に防止することが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
以上、要するに、内燃機関の始動直前にブローバイガス通路の通路開口面積を最大限に変化させるような位置まで開閉動作させるようにＰＣＶバルブを制御することで、内燃機関の始動直前にブローバイガス通路の通路開口面積を最大限に変化させるような位置まで開閉動作するＰＣＶバルブによってＰＣＶバルブに付着する異物を跳ね飛ばしてＰＣＶバルブの固着を解消し、内燃機関の始動直後からのＰＣＶバルブの微妙な開度調整を可能にしてブローバイガスの流量特性を安定して変化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
図１は、ＰＣＶバルブの縦断面図であって、このＰＣＶバルブ１は、内燃機関のシリンダとピストンとの隙間からクランクケース内に吹き込まれたブローバイガスをインテークマニホールドに導くブローバイガス通路２の途中に介設されている。このブローバイガス通路２は、上流端がクランクケースに接続された上流側通路部２１と、下流端がインテークマニホールドに接続された下流側通路部２２とに分割されている。そして、ブローバイガス通路２の上流側通路部２１の下流端がＰＣＶバルブ１のボディ１１の上流側接続部１２（図１では下側）に、下流側通路部２２の上流端がＰＣＶバルブ１のボディ１１の下流側接続部１３（図１では右側）にそれぞれ接続されている。この場合、ブローバイガス通路２は、クランクケースとインテークマニホールドとの間で高低差が存在している上、配置上の制約から外気に触れる位置に配置されている。
【００１６】
また、ＰＣＶバルブ１のボディ１１内において上流側接続部１２と下流側接続部１３とが交わる交差部空間１４には、先端部が円錐形に形成された円柱状の弁体１５が軸方向となる下流側接続部１３側に移動可能に配設されている。この弁体１５は、下流側接続部１３側に移動した際にその先端部が下流側接続部１３の基端（図１では左端）に対し当接して交差部空間１４を閉塞するようになっている。つまり、弁体１５は、その移動位置に応じてブローバイガス通路２（交差部空間１４）の通路開口面積を可変するように構成されている。
【００１７】
そして、ＰＣＶバルブ１のボディ１１内における弁体１５の基端部端面（図１では左側の端面）にはシャフト１６が一体的に設けられており、そのシャフト１６の端部には強磁性の金属から成る円柱状のプランジャ１７が固設されている。この場合、ＰＣＶバルブ１のボディ１１内は、弁体１５を摺動自在に支持する支持部材１９によって、各接続部１２，１３内および交差部空間１４と、シャフト１６、プランジャ１７およびコイル１８（後述する）を収容する基端部側空間１０とに区画されている。
【００１８】
上記プランジャ１７の外周部には空隙を存してコイル１８が設けられており、このコイル１８は、コントロールユニット３と電気的に接続されている。このコントロールユニット３には、外気温度を検出する外気温度センサ４が電気的に接続されており、外気温度センサ４からの外気温度検出信号がコントロールユニット３に入力されるようになっている。また、コントロールユニット３には、内燃機関の始動直前状態を検出する始動直前状態検出センサ５からの始動直前状態検出信号が入力されるようになっている。この始動直前状態検出センサ５は、イグニッションキーやカードキーなどを挿入するといった内燃機関を始動させる上で最初に行う操作が行われたことを検出するものである。そして、ＰＣＶバルブ１は、ＨＣ（炭化水素）を多量に含むブローバイガスをインテークマニホールドに負圧により導く際の導入量をブローバイガス通路２の通路開口面積を変化させることによってブローバイガスの流量特性を変化させるために供され、このＰＣＶバルブ１によるブローバイガス通路２の通路開口面積の変化をコントロールユニット３によって制御するようにしている。このコントロールユニット３は、タイマ機能を備えている。
【００１９】
次に、コントロールユニット３による内燃機関の始動時のＰＣＶバルブ１の制御を図３および図４のフローチャートに基づいて説明する。
【００２０】
まず、図４のフローチャートのステップＳＴ１において、内燃機関が停止状態であるか否かを判定し、このステップＳＴ１の判定が、内燃機関が停止状態であるＹＥＳの場合には、ステップＳＴ２で、イグニッションキー又はカードキーが挿入されたか否かを判定、具体的には、内燃機関の始動直前状態を検出する始動直前状態検出センサ５からの始動直前状態検出信号が入力されたか否かを判定する。そして、このステップＳＴ２の判定が、イグニッションキー又はカードキーが挿入（図３に示すＡ時点）されたＹＥＳの場合には、ステップＳＴ３において、外気温度センサ４から入力された外気温度検出信号が寒冷温度信号（例えば１０°Ｃ以下の寒冷温度信号）であるか否かを判定する。
【００２１】
このステップＳＴ３の判定が、外気温度センサ４からの外気温度検出信号が寒冷温度信号であるＹＥＳの場合には、ステップＳＴ４において、図３に示すように、内燃機関の始動直前にブローバイガス通路２（交差部空間１４）の通路開口面積を最大限に変化させるような位置までＰＣＶバルブ１を始動前動作（例えば３回の開閉動作）させる。この場合、内燃機関の始動直前のＰＣＶバルブ１は、１０Ｈｚ程度の周波数で３回の開閉動作が行われるように制御されている。
【００２２】
それから、ステップＳＴ５において、イグニッションをＯＮ（図３に示すＢ時点）した後、ステップＳＴ６で、内燃機関を始動する。この場合、内燃機関の始動直後のＰＣＶバルブ１は、２０Ｈｚ程度の周波数帯で開閉動作が行われるように制御されている。
【００２３】
ここで、コントロールユニット３による内燃機関の停止後のＰＣＶバルブ１の制御を図５のフローチャートに基づいて説明する。
【００２４】
まず、図５のフローチャートのステップＳＴ１１において、内燃機関が停止したか否かを検出し、この判定が、内燃機関が停止したＹＥＳの場合には、ステップＳＴ１２で、コントロールユニット３内のタイマ機能を作動させる。
【００２５】
そして、ステップＳＴ１３において、タイマ機能により内燃機関が停止してから１時間が経過した時点で、ステップＳＴ１４で、ブローバイガス通路２（交差部空間１４）の通路開口面積を最大限に変化させるような位置までＰＣＶバルブ１を開閉動作（例えば３回の開閉動作）させる。
【００２６】
その後、ステップＳＴ１５において、コントロールユニット３内のタイマをリセットするとともに、タイマ機能を再作動させる。そして、ステップＳＴ１６において、上記ステップＳＴ１５においてリセットしたタイマが２時間経過した時点（内燃機関の停止後から３時間経過した時点）で、ステップＳＴ１７で、ブローバイガス通路２（交差部空間１４）の通路開口面積を最大限に変化させるような位置までＰＣＶバルブ１を開閉動作（例えば３回の開閉動作）させる。
【００２７】
それから、ステップＳＴ１８において、コントロールユニット３内のタイマをリセットするとともに、タイマ機能を再作動させる。そして、ステップＳＴ１９において、上記ステップＳＴ１８においてリセットしたタイマが３時間経過した時点（内燃機関の停止後から６時間経過した時点）で、ステップＳＴ２０で、ブローバイガス通路２（交差部空間１４）の通路開口面積を最大限に変化させるような位置までＰＣＶバルブ１を開閉動作（例えば３回の開閉動作）させる。
【００２８】
つまり、ＰＣＶバルブ１は、内燃機関が停止してから１時間経過後、３時間経過後、および６時間経過後にそれぞれ３回ずつ開閉動作するように制御されている。
【００２９】
このように、上記実施形態では、内燃機関の停止後に閉状態となるＰＣＶバルブ１は、イグニッションキー又はカードキーが挿入されることによって始動直前状態検出センサ５からの始動直前状態検出信号が入力された内燃機関の始動直前状態であり、かつ外気温度センサ４からの外気温度検出信号が寒冷温度信号であるときに、ブローバイガス通路２（交差部空間１４）の通路開口面積を最大限に変化させるような位置まで３回の開閉動作が行われるように制御されているので、配置上の制約から外気に触れる位置に配置されることが多いために内燃機関の運転停止後に温度が急激に低下する寒冷時のブローバイガス通路２内においてブローバイガス中の水分が結露してその結露水がＰＣＶバルブ１付近で溜まって凍結しても、内燃機関の始動直前にブローバイガス通路２の通路開口面積を最大限に変化させるような位置まで開閉動作するＰＣＶバルブ１によって、凍結した結露水が粉砕されてその凍結した結露水によるＰＣＶバルブ１の固着が解消される。しかも、クランクケースとインテークマニホールドとの間での高低差によってブローバイガス通路２（下流側通路部２２）内を下ってきたブローバイガス中のオイルミストやスラッジなどの異物がＰＣＶバルブ１に堰き止められて付着していても、内燃機関の始動直前にブローバイガス通路２の通路開口面積を最大限に変化させるような位置まで開閉動作するＰＣＶバルブ１によって異物が跳ね飛ばされてその異物によるＰＣＶバルブ１の固着も解消される。これにより、内燃機関の始動直後からのＰＣＶバルブ１の微妙な開度調整が可能となり、安定してブローバイガスの流量特性を変化させることができる。
【００３０】
また、上記実施形態では、ＰＣＶバルブ１は、内燃機関が停止してから所定時間経過後（１時間経過後、３時間経過後、および６時間経過後）にそれぞれ３回ずつ開閉動作するように制御されているので、ブローバイガス通路２内（下流側通路部２２内）においてブローバイガス中の水分が結露してその結露水がＰＣＶバルブ１付近で溜まっていても、内燃機関が停止してから１時間経過後、３時間経過後、および６時間経過後に３回ずつ開閉動作するＰＣＶバルブ１によって、ＰＣＶバルブ１付近に溜まった結露水がその都度円滑に流通され、オイルやスラッジなどの異物の付着または結露水の凍結によるＰＣＶバルブ１の固着をより効果的に防止することができることになる。
【００３１】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の変形例を包含している。例えば、上記実施形態では、内燃機関の始動直前状態でありかつ外気温度検出信号が寒冷温度信号であるときに、ブローバイガス通路２の通路開口面積を最大限に変化させるような位置まで３回の開閉動作を行うようにＰＣＶバルブ１を制御したが、寒冷時を問わず、内燃機関の始動直前状態であれば、ブローバイガス通路の通路開口面積を最大限に変化させるような位置まで開閉動作を行うようにＰＣＶバルブが制御されていてもよい。
【００３２】
また、上記実施形態では、内燃機関が停止してから１時間経過後、３時間経過後、および６時間経過後に３回ずつＰＣＶバルブ１を開閉動作させるように制御したが、内燃機関が停止してから所定時間経過後（例えば１時間経過後）に１回だけＰＣＶバルブが開閉動作されるように制御されていてもよい。
【００３３】
更に、上記実施形態では、内燃機関の始動直前にＰＣＶバルブ１を３回開閉動作させるように制御したが、内燃機関の始動直前にＰＣＶバルブが１回または２回開閉動作するように制御されていてもよいのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態に係わるＰＣＶバルブの閉塞状態での断面図である。
【図２】ＰＣＶバルブの開放状態での断面図である。
【図３】寒冷時の内燃機関の始動時におけるＰＣＶバルブの開閉動作の制御状態を示すタイムチャート図である。
【図４】コントロールユニットによる内燃機関の始動時のＰＣＶバルブの制御の流れを示すフローチャート図である。
【図５】コントロールユニットによる内燃機関の停止後のＰＣＶバルブの制御の流れを示すフローチャート図である。
【符号の説明】
【００３５】
１        ＰＣＶバルブ
２        ブローバイガス通路
３        コントローラ（制御装置）
【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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