(57)【要約】【課題】  エンジンオイルの劣化を抑制するとともに過給効率の低下を抑制することができるクランクケース換気装置を提供する。【解決手段】  クランクケース換気装置１０は、過給機１０３の上流側と下流側とを接続する第１バイパス通路１１と、第１バイパス通路１１に設けられたエジェクタ１２と、第１バイパス通路１１に設けられた第１流量調整弁１９と、第１流量調整弁１９を駆動する第１駆動部２０と、内燃機関１０９の運転条件に基づき第１駆動部２０を制御してバイパス流量を制御可能な電子制御装置２５とを備える。したがって、内燃機関１０９の運転条件に基づきバイパス流量を制御することによって、第２吸入空気通路１０６の圧力Ｐ２が同じであってもエジェクタ１２が吸い込む換気量Ｑｐｃｖを制御することができるので、内燃機関１０９のクランクケース内に新気を過不足なしに導入し、ブローバイガスとあわせて排出することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関（１０９）のクランクケース（１１３）内のブローバイガスを吸入空気通路（１０２、１０６、１０８）に排出するクランクケース換気装置（１０、５０、７０、８０、９０、２００、２１０、２２０、２３０、２４０）であって、
前記吸入空気通路のうち過給機（１０３）からスロットル弁（１０７）までの間と、前記吸入空気通路のうち前記過給機に対し上流側（１０２）とを接続する第１バイパス通路（１１）と、
前記第１バイパス通路の一部を構成する絞り通路（１３、５２）、および、当該絞り通路に接続する吸込通路（１４、５５）を有するエジェクタ（１２、５１）と、
前記内燃機関内のブローバイガスが溜まる空間であるガス溜まり空間と、前記吸込通路とを接続するガス排出通路（１５）と、
前記吸入空気通路のうち前記過給機に対し上流側と、前記ガス溜まり空間とを接続する新気通路（１７）と、
前記第１バイパス通路に設けられる第１流量調整弁（１９、５７）と、
前記第１流量調整弁を駆動する第１駆動部（２０、６０、２４２）と、
前記内燃機関の運転条件に基づき前記第１駆動部を制御し、前記第１バイパス通路を流れる流体の流量を制御可能な流量制御手段（２５、７２、８２、２０１、２１１、２２１）と、
を備えることを特徴とするクランクケース換気装置。
【請求項２】
前記流量制御手段は、
前記内燃機関の運転条件に基づきブローバイガス発生量を推定するガス量推定手段（２９）と、
前記ガス量推定手段が推定したブローバイガス発生量に基づき前記第１駆動部を制御し、前記第１流量調整弁の弁開度を制御する弁開度制御手段（３５、２０６）と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載のクランクケース換気装置（１０、５０、７０、９０、２００、２１０、２２０、２３０、２４０）。
【請求項３】
前記ガス量推定手段は、エンジン回転数およびエンジン負荷率に基づきブローバイガス発生量を推定することを特徴とする請求項２に記載のクランクケース換気装置（１０、５０、７０、９０、２００、２１０、２２０、２３０、２４０）。
【請求項４】
前記エジェクタに対する上流側の圧力であるエジェクタ上流圧力（Ｐ４）を検出可能な圧力検出手段（４１、４２、２０４、２１２、２２２、２２３）をさらに備え、
前記弁開度制御手段（２０６）は、前記エジェクタ上流圧力に応じて前記第１流量調整弁の開度を制御することを特徴とする請求項２または３に記載のクランクケース換気装置（２００、２１０、２２０、２３０、２４０）。
【請求項５】
前記圧力検出手段は、前記吸入空気通路のうち前記過給機から前記スロットル弁までの間、または、前記第１バイパス通路のうち前記エジェクタに対し上流側に設けられている第１圧力センサ（２０４、２１２、２２２）から構成されていることを特徴とする請求項４に記載のクランクケース換気装置（２００、２１０、２３０、２４０）。
【請求項６】
前記圧力検出手段は、
前記スロットル弁の弁開度であるスロットル開度（θｔｈ）を検出可能なスロットルセンサ（４２）と、
前記吸入空気通路に吸入される空気の流量である吸気量（Ｑａ）を検出可能なエアフローセンサ（４１）と、
前記吸入空気通路のうち前記スロットル弁に対し下流側（１０８）に設けられ、前記スロットル弁に対する下流側の圧力であるスロットル下流圧力（Ｐ３）を検出可能な第２圧力センサ（２２２）と、
前記スロットル開度、前記吸気量および前記スロットル下流圧力に基づき前記エジェクタ上流圧力を推定する圧力推定手段（２２３）と、
から構成されていることを特徴とする請求項４に記載のクランクケース換気装置（２２０）。
【請求項７】
前記内燃機関の運転条件に基づきブローバイガス成分を推定するガス成分推定手段（７３）をさらに備え、
前記弁開度制御手段は、前記ガス成分推定手段が推定したブローバイガス成分に応じて前記第１流量調整弁の開度を制御することを特徴とする請求項２〜６のいずれか一項に記載のクランクケース換気装置（７０）。
【請求項８】
前記ガス成分推定手段は、エンジン回転数およびエンジン負荷率に基づき、ブローバイガス成分としてブローバイガスの水蒸気濃度を推定することを特徴とする請求項７に記載のクランクケース換気装置（７０）。
【請求項９】
前記新気通路を流れる新気の流量を検出可能な新気量検出手段（８１）をさらに備え、
前記流量制御手段（８２）は、前記新気量検出手段が検出した新気の流量に基づき前記第１流量調整弁の開度を制御することを特徴とする請求項１に記載のクランクケース換気装置（８０）。
【請求項１０】
前記第１バイパス通路のうち前記吸込通路に対し下流側と、前記吸入空気通路のうち前記スロットル弁に対し下流側（１０８）とを接続する第２バイパス通路（１６）と、
前記ガス排出通路、前記吸込通路または前記第２バイパス通路を開閉可能な第２流量調整弁（２２）と、
前記第２流量調整弁を駆動する第２駆動部（２３、６０）と、をさらに備え、
前記第１流量調整弁は、前記第１バイパス通路のうち前記吸込通路に対し上流側に設けられ、
前記流量制御手段（２５、７２、８２）は、前記内燃機関の運転条件に基づき前記第１駆動部と前記第２駆動部とを制御し、前記第１バイパス通路を流れる流体の流量と前記ガス排出通路を流れる流体の流量とを制御可能であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のクランクケース換気装置（１０、５０、７０、８０、９０）。
【請求項１１】
前記第１バイパス通路のうち前記エジェクタに対し上流側から分岐し、前記第１バイパス通路から分岐したまま、前記吸入空気通路の前記過給機に対し上流側に接続するブローオフ通路（２３１）と、
前記ブローオフ通路を開閉可能なブローオフバルブ（２０３）と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載のクランクケース換気装置（２３０、２４０）。
【請求項１２】
前記第１流量調整弁と前記ブローオフバルブとは、第１ニードル（２４５）を兼用する第１ニードルバルブ（２４１）から構成され、
前記第１ニードルは、前記第１駆動部（２４２）により、前記第１バイパス通路と前記ブローオフ通路とを全閉にする作動位置、前記第１バイパス通路を半開にしつつ前記ブローオフ通路を全閉にする作動位置、および、前記第１バイパス通路と前記ブローオフ通路とを全開にする作動位置に駆動させられることを特徴とする請求項１１に記載のクランクケース換気装置（２４０）。
【請求項１３】
前記吸込通路の出口（５６）は、前記絞り通路の絞り部（５３）の内壁に開口し、
前記第１流量調整弁と前記第２流量調整弁とは、第２ニードル（５８）を兼用するニードルバルブ（５７）から構成され、
前記第２駆動部（６０）は、前記第１駆動部（６０）と兼用であり、
前記ニードルは、前記絞り部に対し上流側から挿入可能であり、前記絞り部の入口（５４）を完全に塞ぐまで挿入されると前記第１バイパス通路を全閉にし、さらに前記吸込通路の前記出口を完全に塞ぐまで挿入されると前記吸込通路を全閉にすることを特徴とする請求項１０に記載のクランクケース換気装置（５０）。
【請求項１４】
前記ニードルは、先端部（５９）が先細りであり、前記絞り部への挿入量に応じて当該絞り部の通路断面積を小さくすることを特徴とする請求項１３に記載のクランクケース換気装置（５０）。
【請求項１５】
前記第２バイパス通路の通路断面積は、前記第１バイパス通路の通路断面積よりも小さいことを特徴とする請求項１０〜１４のいずれか一項に記載のクランクケース換気装置（１０、５０、７０、８０、９０、２００、２１０、２２０、２３０、２４０）。
【請求項１６】
前記第１バイパス通路は、前記過給機のコンプレッサー（１０４）のハウジング（１０５）と、前記吸入空気通路のうち前記過給機に対し上流側とを接続することを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一項に記載のクランクケース換気装置（１０、５０、７０、８０、９０、２００、２１０、２２０、２３０、２４０）。
【請求項１７】
前記第１バイパス流路に設けられる電気式オイルセパレータ（９１）と、
前記吸入空気通路のうち前記過給機と前記スロットル弁との間に設けられる吸気冷却装置（９２）と、をさらに備え、
前記第１バイパス通路は、前記吸入空気通路のうち前記過給機から前記吸気冷却装置までの間と、前記吸入空気通路のうち前記過給機に対し上流側とを接続することを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一項に記載のクランクケース換気装置（９０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クランクケース換気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関のクランクケース内に導入された新気をブローバイガスとともに吸入空気通路に排出することによってクランクケース内を換気するクランクケース換気装置が知られている。特許文献１に開示されたクランクケース換気装置は、吸入空気通路のうち過給機の下流側と上流側とを接続するバイパス通路に設けられたエジェクタによって、クランクケース内の新気をブローバイガスとともに吸い込むと同時にクランクケース内に新たに新気を導入する。エジェクタによる吸込量すなわち換気量は、バイパス通路を流れる流体の流量すなわちバイパス流量によって決まる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−９４５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されたクランクケース換気装置では、バイパス流量は過給機の下流側の圧力により決まる。ところが、過給機の下流側の圧力が同じであっても内燃機関の運転状態によってはブローバイガスの発生量が異なり、エジェクタによる換気量が不足する場合と過剰になる場合とが発生する。換気量が不足する場合は、クランクケース内に新気が導入されず、エンジンオイルがブローバイガスに晒されオイル劣化が促進するという問題が生じる。一方、換気量が過剰である場合は、過給効率の低下が大きいという問題が生じる。
【０００５】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、エンジンオイルの劣化を抑制するとともに過給効率の低下を抑制することができるクランクケース換気装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、内燃機関のクランクケース内に導入された新気をブローバイガスとともに吸入空気通路に排出すると同時にクランクケース内に新たに新気を導入するクランクケース換気装置であって、吸入空気通路のうち過給機の上流側と下流側とを接続する第１バイパス通路と、第１バイパス通路に設けられるエジェクタと、第１バイパス通路に設けられる第１流量調整弁と、第１流量調整弁を駆動する第１駆動部と、内燃機関の運転条件に基づき第１駆動部を制御し、第１バイパス通路を流れる流体の流量を制御可能な流量制御手段と、を備えることを特徴としている。
【０００７】
したがって、内燃機関の運転条件に基づき第１バイパス通路を流れる流体の流量を制御することにより、過給機の下流側の圧力に拘わらずエジェクタによる換気量を制御することができるので、クランクケース内に新気を過不足なしに導入し、ブローバイガスとあわせて吸込むことができる。そのため、エンジンオイルがブローバイガスに晒されることを抑制し、エンジンオイルの劣化を抑制することができる。また、クランクケース内の気圧の上昇を抑制することにより、ピストンの動きが阻害されることを抑制し、内燃機関の出力低下を抑制することができる。また、バイパス流量が過剰となることに起因した過給効率の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態によるクランクケース換気装置が適用された内燃機関および吸気システムの概略構成を示す図である。
【図２】図１のエジェクタおよびその周辺部を示す拡大図である。
【図３】図１の内燃機関のエンジン回転数と、エンジン負荷率と、ブローバイガス発生量との関係を示す図である。
【図４】図１の内燃機関のエンジン回転数と、エンジン負荷率と、第２吸入空気通路のうち過給機とスロットル弁との間の圧力との関係を示す図である。
【図５】図１の内燃機関のエンジン回転数と、第２吸入空気通路のうち過給機とスロットル弁との間の圧力と、ブローバイガス発生量との関係を示す図である。
【図６】図１の電子制御装置の機能を示すブロック図である。
【図７】図１の電子制御装置の制御演算処理を説明するフローチャートである。
【図８】図１の電子制御装置の弁開度決定処理を説明するフローチャートである。
【図９】本発明の第２実施形態によるクランクケース換気装置のエジェクタおよびその周辺部を示す図であって、絞り部の入口が全開であるときの図である。
【図１０】図９のエジェクタの絞り部の入口が半開であるときの図である。
【図１１】図９のエジェクタの絞り部の入口が全閉であるとともに、吸込通路の出口が全開であるときの図である。
【図１２】図９のエジェクタの吸込通路の出口が半開であるときの図である。
【図１３】図９のエジェクタの吸込通路の出口が全閉であるときの図である。
【図１４】図９のエジェクタの入口の通路断面積とバイパス流量との関係を示す線図上に、エジェクタの吸込力を示す領域図を重ねた図である。
【図１５】本発明の第３実施形態によるクランクケース換気装置が適用された内燃機関および吸気システムの概略構成を示す図である。
【図１６】図１５の電子制御装置の機能を示すブロック図である。
【図１７】図１５の内燃機関のエンジン回転数と、エンジン負荷率と、ブローバイガス中の水蒸気濃度との関係を示す図である。
【図１８】図１５の電子制御装置の制御演算処理を説明するフローチャートである。
【図１９】図１５の電子制御装置の弁開度決定処理を説明するフローチャートである。
【図２０】本発明の第４実施形態によるクランクケース換気装置が適用された内燃機関および吸気システムの概略構成を示す図である。
【図２１】エンジン負荷率が所定値であるときのエジェクタ上流圧力、バイパス流量、および換気量を、定常時と加速時とで比較して示す図である。
【図２２】図２０の電子制御装置の機能を示すブロック図である。
【図２３】図２０の電子制御装置の制御演算処理を説明するフローチャートである。
【図２４】図２０の電子制御装置の弁開度決定処理を説明するフローチャートである。
【図２５】本発明の第５実施形態によるクランクケース換気装置が適用された内燃機関および吸気システムの概略構成を示す図である。
【図２６】本発明の第６実施形態によるクランクケース換気装置が適用された内燃機関および吸気システムの概略構成を示す図である。
【図２７】図２６の電子制御装置の機能を示すブロック図である。
【図２８】図２６の電子制御装置の制御演算処理を説明するフローチャートである。
【図２９】図２６の電子制御装置の弁開度決定処理を説明するフローチャートである。
【図３０】本発明の第７実施形態によるクランクケース換気装置が適用された内燃機関および吸気システムの概略構成を示す図である。
【図３１】本発明の第８実施形態によるクランクケース換気装置が適用された内燃機関および吸気システムの概略構成を示す図である。
【図３２】図３１のニードルバルブの第１作動位置を示す図である。
【図３３】図３１のニードルバルブの第２作動位置を示す図である。
【図３４】図３１のニードルバルブの第３作動位置を示す図である。
【図３５】本発明の第９実施形態によるクランクケース換気装置が適用された内燃機関および吸気システムの概略構成を示す図である。
【図３６】図３５の電子制御装置の機能を示すブロック図である。
【図３７】図３５の電子制御装置の制御演算処理を説明するフローチャートである。
【図３８】図３５の電子制御装置の弁開度決定処理を説明するフローチャートである。
【図３９】本発明の第１０実施形態によるクランクケース換気装置が適用された内燃機関および吸気システムの概略構成を示す図である。
【図４０】図３９の第１吸入空気通路の流体の温度と、第２吸入空気通路のうちインタークーラに対し上流側の流体の温度と、第２吸入空気通路のうちインタークーラに対し下流側の流体の温度とを内燃機関の運転条件ごとに示した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づき説明する。実施形態同士で実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態によるクランクケース換気装置は、図１に示す内燃機関の吸気システムに適用されている。吸気システム１００は、エアクリーナ１０１から第１吸入空気通路１０２に取り込まれて過給機１０３で圧縮された空気を、第２吸入空気通路１０６とスロットル弁１０７と第３吸入空気通路１０８とを経由し内燃機関１０９に供給する。スロットル弁１０７は、内燃機関１０９に供給する空気の流量を調整可能である。第１吸入空気通路１０２は、特許請求の範囲に記載の「吸入空気通路のうち過給機に対し上流側」に相当する。第２吸入空気通路１０６は、特許請求の範囲に記載の「吸入空気通路のうち過給機からスロットル弁までの間」に相当する。第３吸入空気通路１０８は、特許請求の範囲に記載の「吸入空気通路のうちスロットル弁に対し下流側」に相当する。
【００１０】
内燃機関１０９は、吸気システム１００から供給された空気と燃料との混合気を燃焼室１１０内で燃焼させ、その燃焼時の爆発力によるピストン１１１の往復運動をクランクシャフト１１２で回転運動に変える。ブローバイガスとは、内燃機関１０９の圧縮行程および燃焼行程で燃焼室１１０からクランクケース１１３内に漏れ出たガスのことである。このブローバイガスは、エンジンオイルを劣化させるほか、クランクケース１１３内の気圧を上げてピストン１１１の動きを阻害するなどのトラブルを招く。そのため、クランクケース換気装置１０は、内燃機関１０９のクランクケース１１３内に導入された新気をブローバイガスとあわせて吸い込んで第１吸入空気通路１０２または第３吸入空気通路１０８に排出すると同時に、クランクケース内に新たに新気を導入することによって、クランクケース１１３内を換気し、上記トラブルを防ぐ。
【００１１】
先ず、クランクケース換気装置１０の構成を説明する。図１に示すように、クランクケース換気装置１０は、第１バイパス通路１１、エジェクタ１２、ガス排出通路１５、第２バイパス通路１６、新気通路１７、オイルセパレータ１８、第１流量調整弁１９、第１駆動部２０、第１逆止弁２１、第２流量調整弁２２、第２駆動部２３、第２逆止弁２４および電子制御装置２５を備えている。図１中の白抜き矢印は、新気を主とする流体の流れる方向を示すものであり、図１中のハッチング矢印は、ブローバイガスの流れる方向を示すものである。
第１バイパス通路１１は、過給機１０３のコンプレッサー１０４のハウジング１０５と第１吸入空気通路１０２とを接続している。
エジェクタ１２は、図２に示すように第１バイパス通路１１の一部を構成するノズル３６と、絞り通路１３と、絞り通路１３に接続する吸込通路１４とを有している。
【００１２】
図１に戻って、ガス排出通路１５は、クランクケース１１３内と吸込通路１４とを接続している。クランクケース１１３内は、内燃機関１０９内のブローバイガスが溜まる空間であり、特許請求の範囲に記載の「ガス溜まり空間」に相当する。
第２バイパス通路１６は、第１バイパス通路１１のうち吸込通路１４に対し下流側と第３吸入空気通路１０８とを接続している。第２バイパス通路１６の通路断面積は、第１バイパス通路１１の通路断面積よりも小さく設定されている。
新気通路１７は、第１吸入空気通路１０２のうち第１バイパス通路１１に対し上流側と、ヘッドカバー１１４内とを接続している。ヘッドカバー１１４内は、シリンダ１１５内の通路を通じてクランクケース１１３内に連通しており、「ガス溜まり空間」を構成している。
【００１３】
オイルセパレータ１８は、ガス排出通路１５の入口直前に設けられており、ブローバイガスから油分を除去する。
第１流量調整弁１９は、第１バイパス通路１１のうち吸込通路１４に対し上流側に設けられており、開度が連続的に変化するように第１バイパス通路１１を開閉可能である。
第１駆動部２０は、例えば電磁式であり、第１流量調整弁１９を開閉駆動可能である。
第１逆止弁２１は、第１バイパス通路１１のうち第２バイパス通路１６に対し下流側に設けられており、下流側から上流側への流体の流れを阻止する。
【００１４】
第２流量調整弁２２は、エジェクタ１２の吸込通路１４の入口付近に設けられており、開度が連続的に変化するように吸込通路１４を開閉可能である。
第２駆動部２３は、例えば電磁式であり、第２流量調整弁２２を開閉駆動可能である。
第２逆止弁２４は、第２バイパス通路１６の入口付近に設けられており、下流側から上流側への流体の流れを阻止する。
【００１５】
電子制御装置２５は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、および入出力装置などを備えたマイクロコンピュータから構成され、各種センサの検出信号に基づきプログラム処理を実行することにより第１駆動部２０および第２駆動部２３などを制御する。
電子制御装置２５には、エンジン回転数センサ４０、エアフローセンサ４１、スロットルセンサ４２およびブレーキセンサ４３などの検出信号が入力される。エンジン回転数センサ４０は、エンジン回転数Ｎｅを検出する。エアフローセンサ４１は、吸気システム１００に吸入される空気の流量である吸気量Ｑａを検出する。スロットルセンサ４２は、スロットル弁１０７の弁開度θｔｈを検出する。ブレーキセンサ４３は、図示しないブレーキが作動中であるときブレーキＯＮ信号Ｂｏｎを出力する。
【００１６】
内燃機関１０９では、エンジン回転数およびエンジン負荷率に応じて図３に示す量のブローバイガスが発生する。図３中のブローバイガス発生量Ｑｂは、クランクケース１１３内に流入するブローバイガスの流量である。ここで、第１吸入空気通路１０２の圧力をＰ１とし、第２吸入空気通路１０６の圧力をＰ２とし、第３吸入空気通路１０８の圧力をＰ３とする。図３および図４から導かれた図５に示すように、圧力Ｐ２が同じであってもエンジン回転数Ｎｅによってブローバイガス発生量Ｑｂが異なることがわかる。
図６に示すように、電子制御装置２５は、図３に示す関係から内燃機関１０９の運転条件に基づき第１駆動部２０と第２駆動部２３とを制御し、第１バイパス通路１１を流れる流体の流量であるバイパス流量と、ガス排出通路１５を流れる新気とブローバイガスとをあわせた流量である換気量Ｑｐｃｖとを制御するための各種機能を有している。電子制御装置２５は、流量制御手段として機能する。
【００１７】
急減速判定手段２６は、スロットル弁１０７の弁開度θｔｈおよびブレーキＯＮ信号Ｂｏｎに基づき車両が急減速状態か否かを判定する。
負荷率算出手段２７は、予め記憶された吸気量Ｑａおよびエンジン回転数Ｎｅとエンジン負荷率ＫＬとの関係から、吸気量Ｑａおよびエンジン回転数Ｎｅに基づきエンジン負荷率ＫＬを算出する。
軽負荷判定手段２８は、負荷率算出手段２７が算出したエンジン負荷率ＫＬに基づき内燃機関１０９が軽負荷状態か否かを判定する。
【００１８】
ガス量推定手段２９は、図３に示す関係からエンジン回転数Ｎｅおよびエンジン負荷率ＫＬに基づきブローバイガス発生量Ｑｂを推定する。
換気量設定手段３０は、ガス量推定手段２９が推定したブローバイガス発生量Ｑｂと、エンジンオイルの劣化抑制に必要な新気量である必要新気量αとに基づき、換気量Ｑｐｃｖの目標値である目標換気量Ｑｐｃｖ＊を設定する。本実施形態では、例えば次式（１）の関係から目標換気量Ｑｐｃｖ＊を設定する。
Ｑｐｃｖ＊＝Ｑｂ＋α・・・（１）
弁開度決定手段３１は、内燃機関１０９が軽負荷状態であるとき、予め記憶された目標換気量Ｑｐｃｖ＊と弁開度θ２との関係から目標換気量Ｑｐｃｖ＊に基づき第２流量調整弁２２の弁開度θ２を決定する。また、弁開度決定手段３１は、内燃機関１０９が軽負荷状態でないとき、すなわち内燃機関１０９が中負荷状態または高負荷状態であるとき、予め記憶された目標換気量Ｑｐｃｖ＊と弁開度θ１との関係から目標換気量Ｑｐｃｖ＊に基づき第１流量調整弁１９の弁開度θ１を決定する。
【００１９】
第１弁全閉手段３２は、内燃機関１０９が軽負荷状態であるとき、第１流量調整弁１９が全閉となるように第１駆動部２０を制御する。
第１弁全開手段３３は、車両が急減速状態であるとき、第１流量調整弁１９が全開となるように第１駆動部２０を制御する。
第２弁全開手段３４は、内燃機関１０９が中負荷状態または高負荷状態であるとき、第２流量調整弁２２が全開となるように第２駆動部２３を制御する。
弁開度制御手段３５は、弁開度決定手段３１が決定した弁開度θ１に基づき第１駆動部２０を制御してバイパス流量を制御し、また弁開度決定手段３１が決定した弁開度θ２に基づき第２駆動部２３を制御して換気量Ｑｐｃｖを制御する。
【００２０】
次に、電子制御装置２５の制御処理を図７および図８に基づき説明する。図７は、流量制御に係る制御演算処理のメインフローである。以下の処理は、電子制御装置２５のＲＯＭに記憶されたプログラムに基づき、内燃機関１０９の始動後から停止時まで所定時間毎に繰り返し実行される。また、以下の処理で用いられる各種パラメータは、例えばＲＡＭ等の記憶装置に随時記憶され、必要に応じて随時更新される。
【００２１】
図７の処理が開始すると、先ずステップＳ１００では、スロットル弁１０７の弁開度θｔｈおよびブレーキＯＮ信号Ｂｏｎに基づき車両が急減速状態か否かが判定される。以下、「ステップ」を省略し、単に記号「Ｓ」で示す。Ｓ１００の判定が否定された場合（Ｓ１００：Ｎｏ）、処理はＳ１１０に移行する。一方、Ｓ１００の判定が肯定された場合（Ｓ１００：Ｙｅｓ）、処理はＳ１９０に移行する。
【００２２】
Ｓ１１０では、吸気量Ｑａおよびエンジン回転数Ｎｅに基づきエンジン負荷率ＫＬが算出される。Ｓ１１０の後、処理はＳ１２０に移行する。
Ｓ１２０では、エンジン負荷率ＫＬに基づき内燃機関１０９が軽負荷状態か否かが判定される。Ｓ１２０の判定が肯定された場合（Ｓ１２０：Ｙｅｓ）、処理はＳ１３０に移行する。一方、Ｓ１２０の判定が否定された場合（Ｓ１２０：Ｎｏ）、処理はＳ１５０に移行する。
【００２３】
Ｓ１３０では、フラグＦ＝０とされる。Ｓ１３０の後、処理はＳ１４０に移行する。
Ｓ１４０では、第１流量調整弁１９が全閉とされる。Ｓ１４０の後、処理はＳ１７０に移行する。
Ｓ１５０では、フラグＦ＝１とされる。Ｓ１５０の後、処理はＳ１６０に移行する。
Ｓ１６０では、第２流量調整弁２２が全開とされる。Ｓ１６０の後、処理はＳ１７０に移行する。
【００２４】
Ｓ１７０では、第１流量調整弁１９の弁開度θ１および第２流量調整弁２２の弁開度θ２を決定するための弁開度決定処理が行われる。図８は、上記弁開度決定処理を示すサブフローである。図８の処理が開始すると、先ずＳ１７１では、エンジン回転数Ｎｅおよびエンジン負荷率ＫＬに基づきブローバイガス発生量Ｑｂが推定される。Ｓ１７１の後、処理はＳ１７２に移行する。
Ｓ１７２では、ブローバイガス発生量Ｑｂに基づき目標換気量Ｑｐｃｖ＊が設定される。Ｓ１７２の後、処理はＳ１７３に移行する。
【００２５】
Ｓ１７３では、フラグＦが０か否かが判定される。Ｓ１７３の判定が肯定された場合（Ｓ１７３：Ｙｅｓ）、処理はＳ１７４に移行する。一方、Ｓ１７３の判定が否定された場合（Ｓ１７３：Ｎｏ）、処理はＳ１７５に移行する。
Ｓ１７４では、目標換気量Ｑｐｃｖ＊に基づき第２流量調整弁２２の弁開度θ２が決定される。Ｓ１７４の後、処理は図８に示す一連のルーチンを抜け、図７に示すルーチンに戻る。
Ｓ１７５では、目標換気量Ｑｐｃｖ＊に基づき第１流量調整弁１９の弁開度θ１が決定される。Ｓ１７４の後、処理は図８に示す一連のルーチンを抜け、図７に示すルーチンに戻る。
【００２６】
図７に戻って、Ｓ１７０の後、処理はＳ１８０に移行する。
Ｓ１８０では、弁開度θ１または弁開度θ２に基づき第１流量調整弁１９または第２流量調整弁２２が制御される。Ｓ１８０の後、処理は図７に示す一連のルーチンを抜ける。
Ｓ１９０では、第１流量調整弁１９が全開とされる。Ｓ１９０の後、処理は図７に示す一連のルーチンを抜ける。
【００２７】
次に、クランクケース換気装置１０の作動を説明する。
（１）軽負荷状態
内燃機関１０９が軽負荷状態であるとき、第１流量調整弁１９は全閉とされ、エジェクタ１２は吸込力を発生しない。このとき、圧力Ｐ１は負圧となり、またクランクケース１１３内はガス排出通路１５と第１バイパス通路１１と第２バイパス通路１６とを通じて第３吸入空気通路１０８に繋がるため、クランクケース１１３内のブローバイガスが新気とともにガス排出通路１５と第１バイパス通路１１と第２バイパス通路１６とを経由して第３吸入空気通路１０８に排出される。換気量Ｑｐｃｖは、電子制御装置２５により第２流量調整弁２２の弁開度θ２が調整されることによって（Ｑｐｃｖ＞Ｑｂ）となるように制御されるため、換気量Ｑｐｃｖとブローバイ発生量Ｑｂとの差に相当する新気がクランクケース１１３内に随時導入される。内燃機関１０９が軽負荷状態であるときＰ２＞Ｐ１＞Ｐ３となるため、第１吸入空気通路１０２の流体が第１バイパス通路１１に流入しようとするが、その流入は第１逆止弁２１により防がれる。
【００２８】
（２）中負荷状態および高負荷状態
内燃機関１０９が中負荷状態または高負荷状態であるとき、第２流量調整弁２２は全開とされるとともに第１流量調整弁１９は開けられ、エジェクタ１２は吸込力を発生させる。クランクケース１１３内のブローバイガスは、新気とともにエジェクタ１２に吸い込まれ、第１バイパス通路１１の流れに乗って第１吸入空気通路１０２に排出される。換気量Ｑｐｃｖは、電子制御装置２５により第１流量調整弁１９の弁開度θ１が調整されることによって（Ｑｐｃｖ＞Ｑｂ）となるように制御されるため、換気量Ｑｐｃｖとブローバイ発生量Ｑｂとの差に相当する新気がクランクケース１１３内に随時導入される。内燃機関が中負荷状態または高負荷状態であるときＰ２≧Ｐ３＞Ｐ１となるため、第３吸入空気通路１０８の流体が第２バイパス通路１６を通じて第１バイパス通路１１に流入しようとするが、その流入は第２逆止弁２４により防がれる。
【００２９】
（３）急減速状態
車両が急減速状態であるとき、第１流量調整弁１９が全開とされ、上昇する第２吸入空気通路１０６の圧力Ｐ２が第１バイパス通路１１を通じて第１吸入空気通路１０２に逃がされる。
【００３０】
以上説明したように、第１実施形態によるクランクケース換気装置１０は、過給機１０３の上流側と下流側とを接続する第１バイパス通路１１と、第１バイパス通路１１に設けられたエジェクタ１２と、第１バイパス通路１１に設けられた第１流量調整弁１９と、第１流量調整弁１９を駆動する第１駆動部２０と、内燃機関１０９の運転条件に基づき第１駆動部２０を制御してバイパス流量を制御可能な電子制御装置２５と、を備えることを特徴としている。
したがって、内燃機関１０９の運転条件に基づきバイパス流量を制御することにより、第２吸入空気通路１０６の圧力Ｐ２に拘わらず換気量Ｑｐｃｖを制御することができるので、クランクケース１１３内に新気を過不足なしに導入し、ブローバイガスとあわせて吸い込むことができる。そのため、エンジンオイルがブローバイガスに晒されることを抑制し、エンジンオイルの劣化を抑制することができる。また、クランクケース１１３内の気圧の上昇を抑制することにより内燃機関１０９の出力低下を抑制することができる。また、バイパス流量が過剰となることに起因した過給効率の低下を抑制することができる。
【００３１】
また、第１実施形態では、電子制御装置２５は、内燃機関１０９の運転条件に基づきブローバイガス発生量Ｑｂを推定するガス量推定手段２９、および、ガス量推定手段２９が推定したブローバイガス発生量Ｑｂに基づき第１流量調整弁１９の弁開度θ１を制御する弁開度制御手段３５の機能を有している。上記内燃機関１０９の運転条件は、エンジン回転数Ｎｅおよびエンジン負荷率ＫＬである。したがって、ブローバイガス発生量Ｑｂに応じて換気量Ｑｐｃｖを制御することができる。
【００３２】
また、第１実施形態によるクランクケース換気装置１０は、第１バイパス通路１１のうち吸込通路１４に対し下流側と第３吸入空気通路１０８とを接続している第２バイパス通路１６、ガス排出通路１５を開閉可能な第２流量調整弁２２、および、第２流量調整弁２２を駆動する第２駆動部２３を備えている。電子制御装置２５は、内燃機関１０９の運転条件に基づき第１駆動部２０と第２駆動部２３とを駆動し、バイパス流量と換気量Ｑｐｃｖとを制御可能である。
したがって、第３吸入空気通路１０８で負圧が発生しているとき第１流量調整弁１９を閉じることにより、ブローバイガスおよび新気をガス排出通路１５と第１バイパス通路１１と第２バイパス通路１６とを経由し第３吸入空気通路１０８に排出することができる。このとき、第２流量調整弁２２の弁開度θ２を制御することにより換気量Ｑｐｃｖを制御することができるので、クランクケース１１３内に新気を過不足なしに導入することができる。
【００３３】
また、第１実施形態では、車両が急減速状態と判定されたとき第１流量調整弁１９を全開にすることにより、過給機１０３とスロットル弁１０７との間で上昇する圧力Ｐ２を第１バイパス通路１１を通じて第１吸入空気通路１０２に逃がすことができる。
【００３４】
また、第１実施形態では、第１バイパス通路１１は、過給機１０３のハウジング１０５と第１吸入空気通路１０２とを接続している。過給機１０３のハウジング１０５内は、過給機１０３からスロットル弁１０７までの間で特に圧力が高いので、エジェクタ１２を通過する流体の流速が比較的速くなり、エジェクタ１２の吸込力を増大させることができる。
【００３５】
ここで、急減速状態であるとき圧力Ｐ３は負圧となることから、第１バイパス通路１１の流体は第２バイパス通路１６を経由して第３吸入空気通路１０８にも流れようとする。しかし、第１実施形態では、第２バイパス通路１６の通路断面積は、第１バイパス通路１１の通路断面積よりも小さい。したがって、急減速時に第１流量調整弁１９が全開とされたとき、第１バイパス通路１１の流体の多くは第１吸入空気通路１０２に向かう。そのため、第１バイパス通路１１の流体が第２バイパス通路１６を経由して第３吸入空気通路１０８に向かうことを抑制し、内燃機関１０９の混合気が薄くなることを抑制可能である。
【００３６】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態によるクランクケース換気装置を図９〜図１４に基づき説明する。クランクケース換気装置５０は、第１実施形態のエジェクタ１２に代えてエジェクタ５１を備え、第１実施形態の第１流量調整弁１９、第１駆動部２０、第２流量調整弁２２および第２駆動部２３に代えて、ニードルバルブ５７および駆動部６０を備えている。
エジェクタ５１は、第１バイパス通路１１の一部を構成する絞り通路５２と、絞り通路５２に接続する吸込通路５５とを有している。吸込通路５５の出口５６は、絞り通路５２の絞り部５３の内壁に開口している。
【００３７】
ニードルバルブ５７のニードル５８は、エジェクタ５１の絞り部５３に対し上流側から挿入可能であり、図１１に示すように絞り部５３の入口５４を完全に塞ぐまで挿入されると第１バイパス通路１１を全閉にする。ニードル５８は、先端部５９が先細りであり、図９に示す全開位置から図１０に示す半開位置を経て図１１に示す全閉位置までの間で、絞り部５３への挿入量が大きいほど絞り部５３の入口５４の通路断面積を小さくする。
また、ニードル５８は、図１３に示すように吸込通路５５の出口５６を完全に塞ぐまで挿入されると吸込通路５５を全閉にする。図１１に示す全開位置から図１２に示す半開位置を経て図１３に示す全閉位置までの間で、絞り部５３への挿入量が大きいほど吸込通路５５の出口５６の通路断面積を小さくする。ニードルバルブ５７は、エジェクタ一体型流量調整弁である。
【００３８】
第２実施形態によれば、ニードルバルブ５７は第１流量調整弁と第２流量調整弁とを兼ねるので、部品点数が少なくなり、体格を小さくすることができる。
また、第２実施形態によれば、バイパス流量が小さくなるようにニードル５８の絞り部５３への挿入量を大きくするほど絞り部５３の入口５４の通路断面積が小さくなり、絞り部５３を通過する流体の流速が速くなる。したがって、図１４において第２実施形態を示す実線と、第１実施形態を示す一点鎖線とで比較するように、バイパス流量Ｑｂｐが所定値Ｑｂｐ１であるときの通路断面積Ａを所定値Ａ１とした場合、バイパス流量Ｑｂｐが同じ値Ｑｂｐ２であっても第２実施形態の方がエジェクタ５１の吸込力を大きくすることができる。
【００３９】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態によるクランクケース換気装置を図１５〜図１９に基づき説明する。内燃機関１０９では、クランクケース１１３の内壁面の温度が低いときブローバイガスに含まれる水蒸気が結露し易く、結露水がエンジンオイルを劣化させるという問題がある。図１５に示すクランクケース換気装置７０の電子制御装置７２は、第１実施形態の電子制御装置２５が有する機能に加え、結露発生を防止するための機能をさらに有している。
図１５に示すように、電子制御装置７２には、第１実施形態の各センサに加えて水温センサ７１の検出信号が入力される。水温センサ７１は、内燃機関１０９の冷却水の水温Ｔｗを検出する。
【００４０】
図１６に示すように、電子制御装置７２は、水蒸気濃度推定手段７３と、露点温度算出手段７４と、換気量増量判定手段７５と、換気量設定手段７６とを有している。
水蒸気濃度推定手段７３は、図１７に示す関係からエンジン回転数Ｎｅおよびエンジン負荷率ＫＬに基づき、クランクケース１１３内に流入するブローバイガス中の水蒸気濃度Ｃｗを推定する。水蒸気濃度推定手段７３は、特許請求の範囲に記載の「ガス成分推定手段」に相当し、水蒸気濃度Ｃｗは、特許請求の範囲に記載の「ブローバイガス成分」に相当する。
【００４１】
露点温度算出手段７４は、予め記憶された水蒸気濃度Ｃｗと露点温度Ｔｒとの関係から、水蒸気濃度Ｃｗに基づき露点温度Ｔｒを推定する。
換気量増量判定手段７５は、露点温度Ｔｒと水温Ｔｗとに基づき、換気量Ｑｐｃｖを増量するか否かを判定する。露点温度Ｔｒが水温Ｔｗよりも大きいとき換気量Ｑｐｃｖを増量すると判定し、露点温度Ｔｒが水温Ｔｗ以下のとき換気量Ｑｐｃｖを増量しないと判定する。
【００４２】
換気量設定手段７６は、換気量増量判定手段７５が換気量Ｑｐｃｖを増量しないと判定した場合、第１実施形態の換気量設定手段３０と同様に目標換気量Ｑｐｃｖ＊を設定する。換気量設定手段７６は、換気量増量判定手段７５が換気量Ｑｐｃｖを増量すると判定した場合、換気量Ｑｐｃｖを増量しないと判定した場合と比べて目標換気量Ｑｐｃｖ＊が増量されるように、水蒸気濃度Ｃｗとブローバイガス発生量Ｑｂと水温Ｔｗとに基づき目標換気量Ｑｐｃｖ＊を設定する。
【００４３】
次に、電子制御装置７２の制御処理を図１８および図１９に基づき説明する。図１８は、流量制御に係る制御演算処理のメインフローである。以下の処理は、電子制御装置７２のＲＯＭに記憶されたプログラムに基づき、内燃機関１０９の始動後から停止時まで所定時間毎に繰り返し実行される。また、以下の処理で用いられる各種パラメータは、例えばＲＡＭ等の記憶装置に随時記憶され、必要に応じて随時更新される。
【００４４】
図１８のＳ２００では、第１流量調整弁１９の弁開度θ１および第２流量調整弁２２の弁開度θ２を決定するための弁開度決定処理が行われる。図１９は、上記弁開度決定処理を示すサブフローである。図１９の処理が開始すると、先ずＳ２０１では、エンジン回転数Ｎｅおよびエンジン負荷率ＫＬに基づき、クランクケース１１３内に流入するブローバイガス中の水蒸気濃度Ｃｗが算出される。Ｓ２０１の後、処理はＳ２０２に移行する。
Ｓ２０２では、水蒸気濃度Ｃｗに基づき露点温度Ｔｒが推定される。Ｓ２０２の後、処理はＳ１７１に以降する。
【００４５】
Ｓ１７１のあと実行されるＳ２０３では、露点温度Ｔｒと水温Ｔｗとに基づき、換気量Ｑｐｃｖを増量するか否かが判定される。露点温度Ｔｒが水温Ｔｗよりも大きいとき換気量Ｑｐｃｖを増量すると判定され、露点温度Ｔｒが水温Ｔｗ以下のとき換気量Ｑｐｃｖを増量しないと判定される。Ｓ２０３の判定が肯定された場合（Ｓ２０３：Ｙｅｓ）、処理はＳ２０４に移行する。一方、Ｓ２０３の判定が否定された場合（Ｓ２０３：Ｎｏ）、処理はＳ１７２に移行する。
Ｓ２０４では、水蒸気濃度Ｃｗとブローバイガス発生量Ｑｂと水温Ｔｗとに基づき目標換気量Ｑｐｃｖ＊が設定される。Ｓ２０４の後、処理は図１９に示す一連のルーチンを抜け、図１８に示すルーチンに戻る。
【００４６】
第３実施形態によれば、ブローバイガス中の水蒸気の露点温度Ｔｒが水温Ｔｗよりも大きいとき目標換気量Ｑｐｃｖ＊が増量されるので、ブローバイガス中の水蒸気濃度Ｃｗを下げることができ、クランクケース１１３内での結露を抑制することができる。そのため、エンジンオイルの劣化を抑制することができる。
【００４７】
（第４実施形態）
本発明の第４実施形態によるクランクケース換気装置を図２０〜図２４に基づき説明する。
スロットル開度が時間と共に変化する過渡運転時におけるクランクケース１１３の換気について考える。図２１には、エンジン負荷率が所定値であるときのエジェクタ上流圧力、バイパス流量、および換気量を、定常時と加速時とで比較して示している。エジェクタ上流圧力は、第１バイパス通路１１のうちエジェクタ１２に対する上流側の圧力である。図２１を見て分かるように、定常時と加速時とでは、エジェクタ上流圧力、バイパス流量および換気量の全てが異なる。つまり、内燃機関１０９の運転条件が同じであっても、スロットル弁１０７を開く速度が違えば、第２吸入空気通路１０６の圧力Ｐ２および過給機１０３のハウジング１０５内の圧力は異なってくる。そのため、同じ量を換気する場合でも第１流量調整弁１９の弁開度θ１を変える必要がある。本実施形態によるクランクケース換気装置２００の電子制御装置２０１は、過渡運転時におけるクランクケース１１３の換気をより正確に行うための機能を有している。
【００４８】
図２０に示すように、クランクケース換気装置２００は、第２吸入空気通路１０６と第１吸入空気通路１０２とを接続するブローオフ通路２０２と、ブローオフ通路２０２を開閉可能なブローオフバルブ２０３とを備えている。本実施形態ではブローオフバルブ２０３は機械式である。また、電子制御装置２０１には、圧力センサ２０４の検出信号が入力される。圧力センサ２０４は、第１バイパス通路１１のうちエジェクタ１２に対して上流側に設けられ、エジェクタ上流圧力Ｐ４を直接的に検出する。圧力センサ２０４は、特許請求の範囲に記載の「圧力検出手段」および「第１圧力センサ」に相当する。
【００４９】
図２２に示すように、電子制御装置２０１は、弁開度決定手段２０５および弁開度制御手段２０６を有している。
弁開度決定手段２０５は、予め記憶された目標換気量Ｑｐｃｖ＊とエジェクタ上流圧力Ｐ４と弁開度θ１との関係から、目標換気量Ｑｐｃｖ＊およびエジェクタ上流圧力Ｐ４に基づき弁開度θ１を決定する。
弁開度制御手段２０６は、弁開度決定手段２０５が決定した弁開度θ１に基づき第１駆動部２０を制御してバイパス流量を制御し、換気量Ｑｐｃｖを制御する。
【００５０】
次に、電子制御装置２０１の制御処理を図２３および図２４に基づき説明する。図２３は、流量制御に係る制御演算処理のメインフローである。以下の処理は、電子制御装置２０１のＲＯＭに記憶されたプログラムに基づき、内燃機関１０９の始動後から停止時まで所定時間毎に繰り返し実行される。また、以下の処理で用いられる各種パラメータは、例えばＲＡＭ等の記憶装置に随時記憶され、必要に応じて随時更新される。
【００５１】
図２３のＳ２２０では、第１流量調整弁１９の弁開度θ１を決定するための弁開度決定処理が行われる。図２４は、上記弁開度決定処理を示すサブフローである。図２４のＳ２２１では、ブローバイガス発生量Ｑｂとエジェクタ上流圧力Ｐ４とに基づき目標換気量Ｑｐｃｖ＊が設定される。Ｓ２２１の後、処理は図２４に示す一連のルーチンを抜け、図２３に示すルーチンに戻る。図２３のＳ２２２では、弁開度θ２に基づき第１流量制御弁１９が制御される。
【００５２】
第４実施形態によれば、適切な弁開度θ１で第１流量制御弁１９を制御し、過渡運転時におけるクランクケース１１３の換気をより正確に行うことができる。
また、第４実施形態によれば、圧力センサ２０４により第３吸入空気通路１０８の圧力Ｐ３を推定し、当該推定値をエンジン制御の補正に用いることができる。そのため、第３吸入空気通路１０８に圧力センサを設ける必要がない。
【００５３】
（第５実施形態）
本発明の第５実施形態によるクランクケース換気装置を図２５に基づき説明する。
図２５に示すように、クランクケース換気装置２１０の電子制御装置２１１には、第２吸入空気通路１０６に設けられた圧力センサ２１２の検出信号が入力される。圧力センサ２１２が検出する第２吸入空気通路１０６の圧力Ｐ２は、エジェクタ上流圧力Ｐ４とみなすことができる。圧力センサ２１２は、特許請求の範囲に記載の「第１圧力センサ」に相当する。電子制御装置２１１は、エジェクタ上流圧力Ｐ４として圧力Ｐ２を用いる以外は第４実施形態と同様の構成である。
第５実施形態によれば、第４実施形態と同様に、適切な弁開度θ１で第１流量制御弁１９を制御し、過渡運転時におけるクランクケース１１３の換気をより正確に行うことができる。
【００５４】
（第６実施形態）
本発明の第６実施形態によるクランクケース換気装置を図２６〜図２９に基づき説明する。
図２６に示すように、クランクケース換気装置２２０の電子制御装置２２１には、第３吸入空気通路１０８に設けられた圧力センサ２２２の検出信号が入力される。圧力センサ２２２は、特許請求の範囲に記載の「第２圧力センサ」に相当する。また、圧力センサ２２２が検出する第３吸入空気通路１０８の圧力Ｐ３は、特許請求の範囲に記載の「スロットル弁に対する下流側の圧力であるスロットル下流圧力」に相当する。
【００５５】
図２７に示すように、電子制御装置２２１は、圧力推定手段２２３を有している。圧力推定手段２２３は、弁開度θｔｈ、吸気量Ｑａ、および圧力Ｐ３に基づきエジェクタ上流圧力Ｐ４を推定する。スロットルセンサ４２、エアフローセンサ４１、圧力センサ２２２、および電子制御装置２２１の圧力推定手段２２３は、特許請求の範囲に記載の「圧力検出手段」を構成している。電子制御装置２２１は、圧力推定手段２２３が推定した値をエジェクタ上流圧力Ｐ４として用いる以外は第４実施形態と同様の構成である。
【００５６】
次に、電子制御装置２２１の制御処理を図２８および図２９に基づき説明する。図２８は、流量制御に係る制御演算処理のメインフローである。以下の処理は、電子制御装置２２１のＲＯＭに記憶されたプログラムに基づき、内燃機関１０９の始動後から停止時まで所定時間毎に繰り返し実行される。また、以下の処理で用いられる各種パラメータは、例えばＲＡＭ等の記憶装置に随時記憶され、必要に応じて随時更新される。
【００５７】
図２８のＳ２３０では、第１流量調整弁１９の弁開度θ１を決定するための弁開度決定処理が行われる。図２９は、上記弁開度決定処理を示すサブフローである。図２９のＳ２３１では、弁開度θｔｈ、吸気量Ｑａ、および圧力Ｐ３に基づきエジェクタ上流圧力Ｐ４が推定される。Ｓ２３１の後、処理は図２９に示す一連のルーチンを抜け、図２８に示すルーチンに戻る。
【００５８】
第６実施形態によれば、第４実施形態と同様に、適切な弁開度θ１で第１流量制御弁１９を制御し、過渡運転時におけるクランクケース１１３の換気をより正確に行うことができる。
また、第６実施形態によれば、従来から第３吸入空気通路１０８に設けられている圧力センサ２２２を用いてエジェクタ上流圧力Ｐ４を推定しているので、直接的にエジェクタ上流圧力を計測する必要がない。
【００５９】
（第７実施形態）
本発明の第７実施形態によるクランクケース換気装置を図３０に基づき説明する。
図３０に示すように、クランクケース換気装置２３０では、ブローオフ通路２３１は、第１バイパス通路１１のうちエジェクタ１２に対し上流側から分岐し、第１吸入空気通路１０２のうち第１バイパス通路１１の出口と過給機１０３との間に接続している。
【００６０】
第７実施形態によれば、第４実施形態と同様の効果を奏し、さらに、ブローオフ通路２３１の第２吸入空気通路１０６からの分岐を第１バイパス通路１１と共通化することができる。
また、第７実施形態では、ブローオフ通路２３１は、第１バイパス通路１１から分岐したまま第１吸入空気通路１０２に接続している。そのため、第１バイパス通路１１のうちエジェクタ１２に対し下流側にブローオフ通路２３１が接続される形態において、ブローオフバルブ２０３が開いたときにエジェクタ１２の出口が高圧になり、エジェクタ１２が機能しないという問題、またはエジェクタ１２内を流体が逆流するという問題を解消することができる。
【００６１】
（第８実施形態）
本発明の第８実施形態によるクランクケース換気装置を図３１〜図３４に基づき説明する。
クランクケース換気装置２４０は、第７実施形態の第１流量調整弁１９、第１駆動部２０、およびブローオフバルブ２０３に代えて、ニードルバルブ２４１および駆動部２４２を備えている。ニードルバルブ２４１のニードル２４５は、第１バイパス通路１１とブローオフ通路２３１との分岐部２４３に対しブローオフ通路２３１の下流側から挿入可能である。駆動部２４２は、ニードル２４５を、図３２に示す第１作動位置と、図３３に示す第２作動位置と、図３４に示す第３作動位置とに駆動可能である。
【００６２】
第１作動位置では、ニードル２４５は、第１バイパス通路１１とブローオフ通路２３１とを全閉にする。
第２作動位置では、ニードル２４５は、第１バイパス通路１１を半開にしつつブローオフ通路２３１を全閉にする。このとき、駆動部２４２は、ニードル２４５の位置を細かく調整することによって、第１バイパス通路１１の開度を連続的に制御することができる。
第３作動位置では、ニードル２４５は、第１バイパス通路１１とブローオフ通路２３１とを全開にする。
第８実施形態によれば、ニードルバルブ２４１は第１流量調整弁とブローオフバルブとを兼ねるので、部品点数が少なくなり、体格を小さくすることができる。
【００６３】
（第９実施形態）
本発明の第９実施形態によるクランクケース換気装置を図３５〜図３８に基づき説明する。図３５に示すように、クランクケース換気装置８０は、新気通路１７を流れる新気の流量である新気量Ｑｎを検出可能な流量計８１を備えている。電子制御装置８２には、流量計８１の検出信号が入力される。
図３６に示すように、電子制御装置８２が有している弁開度決定手段８３は、新気量Ｑｎに基づき第１流量調整弁１９の弁開度θ１および第２流量調整弁２２の弁開度θ２を制御する。具体的には、弁開度決定手段８３は、内燃機関１０９が軽負荷状態であるとき、流量計８１が検出する新気量Ｑｎが必要新気量αに一致するように第２流量調整弁２２の弁開度θ２をフィードバック制御する。また、弁開度決定手段８３は、内燃機関１０９が中負荷状態または高負荷状態であるとき、流量計８１が検出する新気量Ｑｎが必要新気量αに一致するように第１流量調整弁１９の弁開度θ１をフィードバック制御する。
【００６４】
次に、電子制御装置８２の制御処理を図３７および図３８に基づき説明する。図３７は、流量制御に係る制御演算処理のメインフローである。以下の処理は、電子制御装置７２のＲＯＭに記憶されたプログラムに基づき、内燃機関１０９の始動後から停止時まで所定時間毎に繰り返し実行される。また、以下の処理で用いられる各種パラメータは、例えばＲＡＭ等の記憶装置に随時記憶され、必要に応じて随時更新される。
【００６５】
図３７のＳ２１０では、第１流量調整弁１９の弁開度θ１および第２流量調整弁２２の弁開度θ２を決定するための弁開度決定処理が行われる。図３８は、上記弁開度決定処理を示すサブフローである。図３８の処理が開始し、Ｓ１７３の判定が肯定された場合（Ｓ１７３：Ｙｅｓ）、Ｓ２１１において新気量Ｑｎが必要新気量αに一致するように第２流量調整弁２２の弁開度θ２がフィードバック制御される。Ｓ２１１の後、処理は図３８に示す一連のルーチンを抜け、図３７に示すルーチンに戻る。
Ｓ１７３の判定が否定された場合（Ｓ１７３：Ｎｏ）、Ｓ２１２において新気量Ｑｎが必要新気量αに一致するように第１流量調整弁１９の弁開度θ１がフィードバック制御される。Ｓ２１２の後、処理は図３８に示す一連のルーチンを抜け、図３７に示すルーチンに戻る。
【００６６】
第９実施形態によれば、流量計８１が検出した新気量Ｑｎに基づき各流量調整弁の弁開度を制御することによって、ブローバイガス発生量Ｑｂを推定する手段を持たずとも正確に換気量Ｑｐｃｖを制御することができる。
【００６７】
（第１０実施形態）
本発明の第１０実施形態によるクランクケース換気装置を図３９、図４０に基づき説明する。図３９に示すように、クランクケース換気装置９０は、オイルセパレータ１８に代えて、第１バイパス通路１１のうちエジェクタ１２に対し下流側に設けられた電気式オイルセパレータ９１を備えている。電気式オイルセパレータ９１は、ブローバイガスに含まれるオイルミストを捕集するものであって、高電圧を印加した電極からコロナ放電を発生させることにより高いオイルミスト分離機能を発揮し、圧損も少ない。
【００６８】
ここで、図４０は、第１吸入空気通路１０２の流体の温度Ｔ１と、第２吸入空気通路１０６のうちインタークーラ９２に対し上流側の流体の温度Ｔ２と、第２吸入空気通路１０６のうちインタークーラ９２に対し下流側の流体の温度Ｔ３とを内燃機関１０９の運転条件ごとに示した図である。インタークーラ９２は、特許請求の範囲に記載の「吸気冷却装置」に相当する。図４０に示すように、ブローバイガス中に含まれる水分量が最大であるときの露点温度Ｔｒ１よりも常に高いのは温度Ｔ２のみである。第１０実施形態によれば、第２吸入空気通路１０６のうちインタークーラ９２に対し上流側から第１バイパス通路１１が分岐しているため、電気式オイルセパレータ９１を通過する流体の温度は温度Ｔ２であり、露点温度Ｔｒ１よりも高い。したがって、電気式オイルセパレータ９１の電極付近でブローバイガス中の水蒸気が結露して放電が不安定になることを回避可能である。
【００６９】
（他の実施形態）
本発明の他の実施形態では、第２バイパス通路および第２流量調整弁が設けられなくてもよい。その場合、第１流量調整弁がエジェクタに対し下流側に設けられてもよい。
本発明の他の実施形態では、エンジン回転数およびエンジン負荷率以外の内燃機関の運転条件に基づきブローバイガス発生量またはブローバイガス成分を推定してもよい。
本発明の他の実施形態では、必要新気量は、予め設定される一定値であってもよいし、内燃機関の運転条件に応じて変動する変動値であってもよい。
本発明の他の実施形態では、第１バイパス通路は、過給機のハウジングではなく、第２吸入空気通路のどこに接続していてもよい。
本発明の他の実施形態では、第２バイパス通路は、ガス排出通路から分岐して第３吸入空気通路に接続されてもよい。
本発明の他の実施形態では、ニードルバルブのニードルの先端部は、先細りでなくてもよい。
【００７０】
本発明の他の実施形態では、第４〜第８実施形態の構成に加えて、第２流量調整弁および第２駆動部が設けられ、電子制御装置が内燃機関の運転条件に基づき第２駆動部を制御してガス排出通路を流れる流体の流量を制御するように構成してもよい。
本発明の他の実施形態では、ブローバイガスの水蒸気濃度に代えて、ブローバイガス中のＮＯｘ濃度やＳＯｘ濃度、あるいは未燃燃料量などを推定し、その推定値に基づき弁開度を制御してもよい。
前述の実施形態では、車両が急減速状態のとき第１流量調整弁を全開にすることによって過給機とスロットル弁との間の圧力を逃がしていたが、本発明の他の実施形態では、過給機とスロットル弁との間の圧力に応じて機械的に作動する機械式弁により圧力を逃がしてもよい。上記機械式弁は、第１流量調整弁と一体に構成することにより部品点数を削減し得る。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
【符号の説明】
【００７１】
１０、５０、７０、８０、９０、２００、２１０、２２０、２３０、２４０・・・クランクケース換気装置
１１・・・第１バイパス通路
１２、５１・・・エジェクタ
１３・・・絞り通路
１４・・・吸込通路
１５・・・ガス排出通路
１９、５７・・・第１流量調整弁
２０、６０、２４２・・・第１駆動部
２５、７２、８２・・・流量制御手段
【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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【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１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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