(57)【要約】【課題】経路内における凍結を抑制することが可能なブローバイガス還流装置を提供することを課題とする。【解決手段】内燃機関から排出されるブローバイガスを前記内燃機関に還流させるブローバイガス経路と、前記ブローバイガス経路およびブレーキ系のマスターバックに接続されたガス経路と、前記ブローバイガス経路に設けられ、前記ブローバイガス経路内の圧力を低下させることで、前記ブローバイガスを吸引して前記内燃機関に還流させ、かつ前記マスターバックに負圧を供給するポンプと、前記ブローバイガス経路の温度が所定の温度以下の場合、前記ブローバイガス経路の圧力が水の昇華圧以下になるように、前記ポンプを作動させる制御部と、を具備するブローバイガス還流装置。【選択図】図３
2017187003.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関から排出されるブローバイガスを前記内燃機関に還流させるブローバイガス経路と、
前記ブローバイガス経路およびブレーキ系のマスターバックに接続されたガス経路と、
前記ブローバイガス経路に設けられ、前記ブローバイガス経路内の圧力を低下させることで、前記ブローバイガスを吸引して前記内燃機関に還流させ、かつ前記マスターバックに負圧を供給するポンプと、
前記ブローバイガス経路の温度が所定の温度以下の場合、前記ブローバイガス経路の圧力が水の昇華圧以下になるように、前記ポンプを作動させる制御部と、を具備するブローバイガス還流装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はブローバイガス還流装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関においては、クランクケース内にブローバイガスが漏れ出ることがある。炭化水素（ＨＣ）を含むブローバイガスを大気に放出させないため、ブローバイガスを内燃機関に還流させるＰＣＶ（Positive Crankcase Ventilation）方式が用いられる。ブローバイガスの経路と、ブレーキ系のマスターバックに負圧を供給する経路を共通化することがある（特許文献１など）。例えばポンプにより負圧を発生させることでブローバイガスを内燃機関に還流させ、かつマスターバックを吸引する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１６４９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、低温環境下ではブローバイガス中の水分が凍結し、氷によりガスの経路が閉塞してしまう。また、ブレーキ系の空気の温度は低いため、氷が解凍しにくい。この結果、ブローバイガスの還流およびマスターバックへの負圧の供給が困難になる。
【０００５】
そこで、経路内における凍結を抑制することが可能なブローバイガス還流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】
【０００６】
上記目的は、内燃機関から排出されるブローバイガスを前記内燃機関に還流させるブローバイガス経路と、前記ブローバイガス経路およびブレーキ系のマスターバックに接続されたガス経路と、前記ブローバイガス経路に設けられ、前記ブローバイガス経路内の圧力を低下させることで、前記ブローバイガスを吸引して前記内燃機関に還流させ、かつ前記マスターバックに負圧を供給するポンプと、前記ブローバイガス経路の温度が所定の温度以下の場合、前記ブローバイガス経路の圧力が水の昇華圧以下になるように、前記ポンプを作動させる制御部と、を具備するブローバイガス還流装置によって達成できる。
【発明の効果】
【０００７】
経路内における凍結を抑制することが可能なブローバイガス還流装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１はブローバイガス還流装置を例示する概略構成図である。
【図２】図２（ａ）は水の状態図である。図２（ｂ）は負圧ポンプを作動させた際のブローバイガス経路内の圧力を例示する図である。
【図３】図３はＥＣＵが実行する制御の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本実施例のブローバイガス還流装置１００について説明する。図１はブローバイガス還流装置１００を例示する概略構成図である。
【００１０】
図１に示すように、ブローバイガス還流装置１００は、エンジン１０（内燃機関）、マスターバック２０、負圧ポンプ３０、ＥＣＵ４０（Engine Control Unit、制御部）、温度センサ４２および圧力センサ４４を備える。
【００１１】
エンジン１０は例えばガソリンを燃料としており、ブローバイガス経路１１およびインテークマニホールド１２が接続されている。インテークマニホールド１２からエンジン１０に吸気が供給され、燃焼後の排気は不図示の排気経路から車両の外に排出される。エンジン１０で発生するブローバイガスはブローバイガス経路１１からエンジン１０のクランクケースの外に排出される。
【００１２】
ブローバイガス経路１１の一端はエンジン１０に接続され、他端はＰＣＶバルブ３２を介してブローバイガス経路１３および１４に接続されている。ＰＣＶバルブ３２は三方弁であり、開閉することで、ブローバイガス経路１１、１３および１４それぞれにおけるガスの流量を調整することができる。ブローバイガス経路１３の一端はＰＣＶバルブ３２に接続され、他端はインテークマニホールド１２に接続されている。
【００１３】
ブローバイガス経路１４の一端はＰＣＶバルブ３２に接続され、他端はバルブ３４に接続されている。ブローバイガス経路１８の一端はバルブ３４に接続され、他端はインテークマニホールド１２に接続されている。ブローバイガス経路１８はブローバイガスを還流させる経路、およびマスターバック２０に負圧を供給する経路として機能する。負圧経路１６（ガス経路）の一端はマスターバック２０に接続され、他端はバルブ３４に接続されている。マスターバック２０が負圧経路１６およびブローバイガス経路１８内の負圧により吸引されることで、ブレーキをアシストすることができる。
【００１４】
バルブ３４は三方弁であり、ブローバイガス経路１４および１８、ならびに負圧経路１６におけるガスの流量を調整することができる。
【００１５】
負圧ポンプ３０はブローバイガス経路１８のバルブ３４より下流の部分に設けられており、ブローバイガス経路１８内の空気を吸引し、ブローバイガス経路１８内の圧力を低下させる。これによりブローバイガス経路１８内の圧力を負圧とし、ブローバイガスを引き込み、かつマスターバック２０に負圧を供給することができる。
【００１６】
温度センサ４２はブローバイガス経路１８の温度を測定する。圧力センサ４４はブローバイガス経路１８内の圧力を測定する。
【００１７】
ＥＣＵ４０は、図示せぬＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等から構成されるコンピュータである。ＥＣＵ４０は、温度センサ４２および圧力センサ４４からブローバイガス経路１８の温度および圧力を取得し、ＰＣＶバルブ３２およびバルブ３４の開度を制御し、さらに負圧ポンプ３０の作動状態を制御する。
【００１８】
インテークマニホールド１２の圧力が十分に低い場合、ＥＣＵ４０はＰＣＶバルブ３２を開き、ブローバイガス経路１１および１３を連通させる。ブローバイガスはエンジン１０からブローバイガス経路１１および１３を通じてインテークマニホールド１２へと流れ、エンジン１０に還流する。これによりエンジン１０のクランクケース内の圧力が低下する。
【００１９】
一方、インテークマニホールド１２の圧力が高い場合、ＥＣＵ４０はバルブ３４を開き、ブローバイガス経路１４および１８と負圧経路１６とを連通させる。さらにＥＣＵ４０は負圧ポンプ３０を作動させ、ブローバイガス経路１８内の圧力を低下させる。これにより、マスターバック２０に負圧を供給すると共に、ブローバイガス経路１４および１８を通じてブローバイガスをエンジン１０に還流させる。
【００２０】
図２（ａ）は水の状態図である。横軸は温度、縦軸は圧力を示す。圧力が昇華曲線より高い場合、温度の低下により、水分は固体（氷）になる。例えばブローバイガス経路１８の温度が水の凝固点以下（０℃以下）であり、かつブローバイガス経路１８内の圧力が昇華曲線より高い場合、ブローバイガス中の水分が凍結する可能性がある。そこで本実施例ではブローバイガス経路１８内の圧力を低下させ、図２（ａ）に斜線で示した昇華曲線より低い圧力とし、水分を気体（水蒸気）の状態に維持する。
【００２１】
図２（ｂ）は負圧ポンプ３０を作動させた際のブローバイガス経路１８内の圧力を例示する図である。横軸は時間、縦軸はブローバイガス経路１８内の圧力を示す。破線は負圧ポンプ３０が通常作動モードで作動したときの圧力、実線は負圧ポンプ３０が氷点下作動モードで作動したときの圧力を示す。図２（ｂ）に点線で示す圧力Ｐ０は昇華曲線以下の圧力であり、図２（ａ）の斜線の領域に含まれる。図２（ｂ）に示すように、負圧ポンプ３０が氷点下作動モードで作動すると、通常作動モードの場合よりも圧力が低下し、時間ｔ０で圧力Ｐ０に到達する。ブローバイガス経路１８内の圧力が昇華曲線以下の圧力Ｐ０となることで、ブローバイガス中の水分の凍結が抑制され、気体（水蒸気）の状態が維持される。
【００２２】
次に凍結抑制のためにＥＣＵ４０が実行する制御について説明する。図３はＥＣＵ４０が実行する制御の一例を示すフローチャートである。制御の開始時点ではバルブ３４は閉じているものとする。
【００２３】
図３に示すように、ＥＣＵ４０は、温度センサ４２を用いてブローバイガス経路１８の温度を取得する（ステップＳ１）。ＥＣＵ４０は、ブローバイガス経路１８の温度が水の凝固点（０℃）以下であるか否かを判断する（ステップＳ２）。
【００２４】
ブローバイガス経路１８の温度が凝固点より高い場合（ステップＳ２でＮｏ）、ＥＣＵ４０は負圧ポンプ３０を、図２（ｂ）に破線で示した通常作動モードで作動させる（ステップＳ３）。ステップＳ３の後、ＥＣＵ４０は制御を終了する。
【００２５】
ブローバイガス経路１８の温度が凝固点以下の場合（ステップＳ２でＹｅｓ）、ＥＣＵ４０は負圧ポンプ３０を、図２（ｂ）に実線で示した氷点下作動モードで作動させる（ステップＳ４）。
【００２６】
ＥＣＵ４０は、圧力センサ４４を用いてブローバイガス経路１８内の圧力を取得する（ステップＳ５）。ＥＣＵ４０は、ブローバイガス経路１８内の圧力が水の昇華圧以下であるか否かを判断する（ステップＳ６）。つまりＥＣＵ４０は、ブローバイガス経路１８内の圧力が、図２（ｂ）に示した圧力Ｐ０に到達しているか判断する。
【００２７】
ブローバイガス経路１８内の圧力が昇華圧より高い場合（ステップＳ６でＮｏ）、ＥＣＵ４０は制御を終了する。ブローバイガス経路１８内の圧力が昇華圧以下である場合（ステップＳ６でＹｅｓ）、ＥＣＵ４０はバルブ３４を開き、ブローバイガス経路１４および１８と負圧経路１６とを連通させる（ステップＳ７）。これにより、マスターバック２０に負圧を供給すると共に、ブローバイガスを、ブローバイガス経路１４および１８を通じてエンジン１０に還流させる。
【００２８】
本実施例によれば、上記のように、負圧ポンプ３０が氷点下作動モードで作動することにより、ブローバイガス経路１８内の圧力が水の昇華圧以下となる。その後に、バルブ３４が開き、ブローバイガスがブローバイガス経路１８に流れる。このため、ブローバイガス中の水分の凍結が抑制され、ブローバイガス経路１８の閉塞が抑制される。この結果、ブローバイガスをブローバイガス経路１８およびインテークマニホールド１２を通じてエンジン１０に還流させることができる。またマスターバック２０に負圧を供給することにより、ブレーキブースタの機能を得ることができる。
【００２９】
ブローバイガス経路１８の温度が例えば凝固点より高くなれば、ＥＣＵ４０は負圧ポンプ３０を通常作動モードに切り替える。これにより負圧ポンプ３０の負荷を低下させる。ＥＣＵ４０は図３のステップＳ２において、厳密に凝固点か否かではなく、例えば０．０１℃以下か否かを判断してもよい。
【００３０】
ブローバイガス経路１８の温度は、温度センサ４２により測定してもよいし、例えば車両の外の気温、エンジン１０の冷却水の温度などに基づいて、ＥＣＵ４０が推定してもよい。
【００３１】
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００３２】
１０                      エンジン
１１、１３、１４、１８    ブローバイガス経路
１２                      インテークマニホールド
１６                      負圧経路
２０                      マスターバック
３０                      負圧ポンプ
３２                      ＰＣＶバルブ
３４                      バルブ
４０                      ＥＣＵ
４２                      温度センサ
４４                      圧力センサ
１００                    ブローバイガス還流装置
【図１】
2017187003.tif 000003
【図２】
2017187003.tif 000004
【図３】
2017187003.tif 000005