(57)【要約】【課題】吸気通路へのブローバイガス導入と新気導入を簡易に高応答で切り替えること。【解決手段】ブローバイガス還流制御装置は、吸気通路3に設けられたスロットル弁21と、ブローバイガスを蓄積するクランクケース41と、クランクケース41に第１端43aが連通する第１通路43と、スロットル弁21より下流の吸気通路3に第２端44ｂが連通する第２通路44と、第１端45aから新気を導入する第３通路45と、第２通路44の第１端44aを、第１通路43の第２端43ｂ又は第３通路45の第２端45ｂに選択的に連通させるために切り替えられる三方切替弁47と、第２通路44の気体流量を制御する流量制御弁48と、電子制御装置（ＥＣＵ）50とを備える。ＥＣＵ50は、エンジン運転状態に応じてスロットル弁21より下流の吸気通路3へブローバイガス又は新気を選択的に流すためにエンジン運転状態に応じて三方切替弁47を制御し、その流量を調節するために流量制御弁48の開度を制御する。【選択図】図１
2017106326.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンで発生するブローバイガスを吸気通路へ流してエンジンへ還流させるブローバイガス還流制御装置であって、
前記吸気通路を流れる吸気量を調節するために前記吸気通路に設けられた吸気量調節弁と、
前記エンジンで発生するブローバイガスを蓄積するためのブローバイガス蓄積部と、
第１端と第２端を含み、前記ブローバイガス蓄積部に前記第１端が連通する第１の通路と、
第１端と第２端を含み、前記吸気量調節弁より下流の前記吸気通路に前記第２端が連通する第２の通路と、
第１端と第２端を含み、前記第１端から新気を導入する第３の通路と、
前記第１の通路の前記第２端と前記第２の通路の前記第１端と前記第３の通路の前記第２端との間に設けられ、前記第２の通路の前記第１端を、前記第１の通路の前記第２端又は前記第３の通路の前記第２端に選択的に連通させるために切り替えられる三方切替弁と、
少なくとも前記三方切替弁を制御するための制御手段と
を備え、前記制御手段は、前記エンジンの運転状態に応じて前記吸気量調節弁より下流の前記吸気通路へ前記ブローバイガス又は前記新気を選択的に流すために、前記エンジンの運転状態に応じて前記三方切替弁を制御することを特徴とするブローバイガス還流制御装置。
【請求項２】
前記第２の通路を流れる気体の流量を制御するために開度可変に構成された流量制御弁を更に備え、
前記制御手段は、前記吸気通路へ前記ブローバイガス又は前記新気が選択的に流れるときに、前記ブローバイガス又は前記新気の流量を制御するために、前記エンジンの運転状態に応じて前記流量制御弁の開度を制御することを特徴とする請求項１に記載のブローバイガス還流制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記エンジンのアイドル運転時又は通常運転時に、前記吸気通路へ前記ブローバイガスを流すために、前記第２の通路の前記第１端を前記第１の通路の前記第２端に連通させるように前記三方切替弁を制御す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流制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記エンジンの減速運転時又は停止時に、前記吸気通路へ前記新気を流すために、前記第２の通路の前記第１端を前記第３の通路の前記第２端に連通させるように前記三方切替弁を制御す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流制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記エンジンの停止時に、前記吸気通路へ前記新気を流すために、前記第２の通路の前記第１端を前記第３の通路の前記第２端に連通させるように前記三方切替弁を制御すると共に、前記流量制御弁を全開に制御することを特徴とする請求項２に記載のブローバイガス還流制御装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記エンジンのアイドル運転時、通常運転時又は減速運転時に、前記吸気通路へ前記ブローバイガス又は前記新気が選択的に流れるときに、前記吸気量調節弁を流れる吸気量を減少させるために、前記流量制御弁の開度に応じて前記吸気量調節弁の開度を補正することを特徴とする請求項２に記載のブローバイガス還流制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンジンで発生するブローバイガスを吸気通路へ流してエンジンへ還流させるブローバイガス還流制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献１に記載されるブローバイガス還流装置が知られている。この装置は、エンジンの吸気通路に設けられるスロットル弁と、スロットル弁より上流の吸気通路とエンジン本体との間を連結する新気導入通路と、エンジン本体とスロットル弁より下流の吸気通路との間を連結するブローバイガス還流通路と、ブローバイガス還流通路に設けられ、吸気通路の負圧に応じて開度が変わるＰＣＶ弁とを備える。また、この装置は、新気導入通路とスロットル弁より下流の吸気通路との間を連結する第２ブローバイガス還流通路と、第２ブローバイガス還流通路と新気導入通路とが交わる部分に設けられる切換弁とを備える。そして、この切換弁は、スロットル弁より下流の吸気通路内の負圧が所定値より大きい場合に、新気導入通路を開放し第２ブローバイガス還流通路を閉鎖すると共に、スロットル弁より下流の吸気通路内の負圧が所定値より小さい場合に、新気導入通路を閉鎖し第２ブローバイガス還流通路を開放するように構成される。従って、上記負圧が所定値より大きい場合は、スロットル弁より上流の吸気通路から新気導入通路を通ってエンジン本体に新気が導入されると共に、エンジン本体で発生したブローバイガスが、上記負圧により新気と共に引かれてブローバイガス還流通路を通ってスロットル弁より下流の吸気通路へ流れる。これによりエンジン本体内の掃気が図られることになる。一方、上記負圧が所定値より小さい場合は、新気導入通路からエンジン本体に新気が導入されることがなく、エンジン本体内のブローバイガスが、ブローバイガス還流通路及び第２ブローバイガス還流通路を流れてスロットル弁より下流の吸気通路へ流れ、エンジン本体へ還流されることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９-３０３１２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１に記載の装置では、切換弁の開閉切り換えがスロットル弁より下流の吸気通路の負圧に応じて制御されることから、切換弁の切り換え応答が遅れる傾向がある。この切換弁の応答遅れにより、第２ブローバイガス還流通路の閉鎖が遅れると、エンジン本体内のブローバイガスが新気と共に引かれて過剰に吸気通路へ流れるおそれがある。その結果、エンジン本体からのエンジンオイルの持ち去り量が増えたり、エンジン減速時には過剰なブローバイガスによってエンジン空燃比がオーバーリッチになったりするおそれがある。
【０００５】
ここで、新気導入通路の開閉とブローバイガス還流通路の開閉をそれぞれ高応答にするために、新気導入通路とブローバイガス還流通路のそれぞれに電動式の開閉切替弁を設けて電気的に制御することが考えられる。また、新気導入通路における新気の流量とブローバイガス還流通路におけるブローバイガスの流量それぞれを高精度に制御するために、それぞれの通路に高応答の電動式流量制御弁を設けて電気的に制御することが考えられる。しかしながら、このような構成にすると、装置の部品数が増え、コスト増となるばかりでなく、制御が複雑になってしまう。
【０００６】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、吸気通路に対するブローバイガスの導入と新気の導入を比較的簡素な構成により高応答に切り替えることを可能としたブローバイガス還流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に、請求項１に記載の発明は、エンジンで発生するブローバイガスを吸気通路へ流してエンジンへ還流させるブローバイガス還流制御装置であって、吸気通路を流れる吸気量を調節するために吸気通路に設けられた吸気量調節弁と、エンジンで発生するブローバイガスを蓄積するためのブローバイガス蓄積部と、第１端と第２端を含み、ブローバイガス蓄積部に第１端が連通する第１の通路と、第１端と第２端を含み、吸気量調節弁より下流の吸気通路に第２端が連通する第２の通路と、第１端と第２端を含み、第１端から新気を導入する第３の通路と、第１の通路の第２端と第２の通路の第１端と第３の通路の第２端との間に設けられ、第２の通路の第１端を、第１の通路の第２端又は第３の通路の第２端に選択的に連通させるために切り替えられる三方切替弁と、少なくとも三方切替弁を制御するための制御手段とを備え、制御手段は、エンジンの運転状態に応じて吸気量調節弁より下流の吸気通路へブローバイガス又は新気を選択的に流すために、エンジンの運転状態に応じて三方切替弁を制御することを趣旨とする。
【０００８】
上記発明の構成によれば、エンジンの運転状態に応じて三方切替弁が制御されることにより、第２の通路の第１端が、第１の通路の第２端又は第３の通路の第２端に選択的に連通され、吸気量調節弁より下流の吸気通路へブローバイガス又は新気が選択的に流される。従って、比較的応答性の高い一つの三方切替弁を制御するだけで、吸気通路へのブローバイガスと新気の導入が選択的に切り替えられる。
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、第２の通路を流れる気体の流量を制御するために開度可変に構成された流量制御弁を更に備え、制御手段は、吸気通路へブローバイガス又は新気が選択的に流れるときに、ブローバイガス又は新気の流量を制御するために、エンジンの運転状態に応じて流量制御弁の開度を制御することを趣旨とする。
【００１０】
上記発明の構成によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、吸気通路へブローバイガス又は新気が選択的に流れるときに、ブローバイガス又は新気の流量を制御するために、エンジンの運転状態に応じて流量制御弁の開度が制御される。従って、一つの流量制御弁を制御するだけで、吸気通路へ流れるブローバイガス又は新気の流量がエンジンの運転状態に応じて調節される。
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、制御手段は、エンジンのアイドル運転時又は通常運転時に、吸気通路へブローバイガスを流すために、第２の通路の第１端を第１の通路の第２端に連通させるように三方切替弁を制御することを趣旨とする。
【００１２】
上記発明の構成によれば、請求項１又は２に記載の発明の作用に加え、エンジンのアイドル運転時又は通常運転時には、比較的応答性の高い三方切替弁が制御されることで、吸気通路へブローバイガスが流される。
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、制御手段は、エンジンの減速運転時又は停止時に、吸気通路へ新気を流すために、第２の通路の第１端を第３の通路の第２端に連通させるように三方切替弁を制御することを趣旨とする。
【００１４】
上記発明の構成によれば、請求項１又は２に記載の発明の作用に加え、エンジンの減速運転時又は停止時には、比較的応答性の高い三方切替弁が制御されることで、吸気通路へ新気が流される。
【００１５】
上記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、制御手段は、エンジンの停止時に、吸気通路へ新気を流すために、第２の通路の第１端を第３の通路の第２端に連通させるように三方切替弁を制御すると共に、流量制御弁を全開に制御することを趣旨とする。
【００１６】
上記発明の構成によれば、請求項２に記載の発明の作用に加え、エンジンの停止時には、吸気通路へ新気が流されるときに、流量制御弁が全開となるので、三方切替弁と流量制御弁に新気が最大限に流れてその中のブローバイガスが掃気される。
【００１７】
上記目的を達成するために、請求項６に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、制御手段は、エンジンのアイドル運転時、通常運転時又は減速運転時に、吸気通路へブローバイガス又は新気が選択的に流れるときに、吸気量調節弁を流れる吸気量を減少させるために、流量制御弁の開度に応じて吸気量調節弁の開度を補正することを趣旨とする。
【００１８】
上記発明の構成によれば、請求項２に記載の発明の作用に加え、エンジンのアイドル運転時、通常運転時又は減速運転時には、流量制御弁の開度に応じて吸気量調節弁の開度が減少補正されるので、エンジンに供給される空気量が、ブローバイガス又は新気の流入分に応じて減少補正され、空気量が過剰になることがない。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に記載の発明によれば、吸気通路に対するブローバイガスの導入と新気の導入とを比較的簡素な構成により高応答に切り替えることができる。
【００２０】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、比較的簡素な構成により吸気通路へ流れるブローバイガスの流量と新気の流量を高精度に調節することができる。
【００２１】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、エンジンのアイドル運転時又は通常運転時には、吸気通路へ高応答にブローバイガスを導入することができる。
【００２２】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、エンジンの減速運転時又は停止時には、吸気通路へ高応答に新気を導入することができる。
【００２３】
請求項５に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明の効果に加え、エンジンの停止時には、三方切替弁と流量制御弁に残るブローバイガスを最大限に掃気することができ、三方切替弁と流量制御弁の凍結を抑えることができ、装置の信頼性を向上させることができる。
【００２４】
請求項６に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明の効果に加え、エンジンのアイドル運転時、通常運転時又は減速運転時には、エンジンに供給される混合気の空燃比を適正に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】一実施形態に係り、ガソリンエンジンシステムを示す概略構成図。
【図２】一実施形態に係り、第１のブローバイガス還流制御の処理内容を示すフローチャート。
【図３】一実施形態に係り、第２のブローバイガス還流制御の処理内容を示すフローチャート。
【図４】（ａ）スロットル開度、（ｂ）流量制御弁の開度、（ｃ）三方切替弁のＯＮとＯＦＦ、（ｄ）ＥＧＲ率とＥＧＲ開度及び（ｅ）空燃比の挙動を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明におけるブローバイガス還流制御装置を具体化した一実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００２７】
図１に、この実施形態におけるガソリンエンジンシステムを概略構成図により示す。このエンジンシステムは、レシプロタイプのエンジン１を備える。エンジン１の吸気ポート２には、吸気通路３が接続され、排気ポート４には、排気通路５が接続される。吸気通路３の入口には、エアクリーナ６が設けられる。エアクリーナ６より下流の吸気通路３には、排気通路５との間に、吸気通路３における吸気を昇圧させるための過給機７が設けられる。
【００２８】
過給機７は、吸気通路３に配置されたコンプレッサ８と、排気通路５に配置されたタービン９と、コンプレッサ８とタービン９を一体回転可能に連結する回転軸１０とを含む。過給機７は、排気通路５を流れる排気によりタービン９を回転させて回転軸１０を介してコンプレッサ８を一体的に回転させることにより、吸気通路３における吸気を昇圧させる、すなわち過給を行うようになっている。
【００２９】
過給機７に隣接して排気通路５には、タービン９を迂回する排気バイパス通路１１が設けられる。この排気バイパス通路１１には、ウェイストゲートバルブ１２が設けられる。ウェイストゲートバルブ１２により排気バイパス通路１１を流れる排気が調節されることにより、タービン９に供給される排気流量が調節され、タービン９及びコンプレッサ８の回転速度が調節され、過給機７による過給圧が調節されるようになっている。
【００３０】
吸気通路３において、過給機７のコンプレッサ８とエンジン１との間には、インタークーラ１３が設けられる。このインタークーラ１３は、コンプレッサ８により昇圧されて高温となった吸気を適温に冷却するためのものである。インタークーラ１３とエンジン１との間の吸気通路３には、サージタンク３ａが設けられる。また、インタークーラ１３より下流であってサージタンク３ａより上流の吸気通路３には、電動式の電子スロットル装置１４が設けられる。電子スロットル装置１４は、吸気通路３に配置されるバタフライ形のスロットル弁２１と、そのスロットル弁２１を開閉駆動するためのＤＣモータ２２と、スロットル弁２１の開度（スロットル開度）ＴＡを検出するためのスロットルセンサ２３とを備える。電子スロットル装置１４は、運転者によるアクセルペダル２６の操作に応じてＤＣモータ２２が駆動されることにより、スロットル弁２１の開度が調節されるように構成される。電子スロットル装置１４は、本発明の吸気量調節弁の一例に相当する。また、タービン９より下流の排気通路５には、排気を浄化するための排気触媒としての触媒コンバータ１５が設けられる。
【００３１】
エンジン１には、燃焼室１６に燃料を噴射供給するためのインジェクタ２５が設けられる。インジェクタ２５には、燃料タンク（図示略）から燃料が供給されるようになっている。また、エンジン１には、各気筒に対応して点火プラグ２９が設けられる。各点火プラグ２９は、イグナイタ３０から出力される高電圧を受けて点火動作する。各点火プラグ２９の点火時期は、イグナイタ３０による高電圧の出力タイミングにより決定される。点火プラグ２９とイグナイタ３０により点火装置が構成される。
【００３２】
この実施形態において、エンジン１には排気還流（ＥＧＲ）装置が設けられる。このＥＧＲ装置は、低圧ループ式であって、エンジン１の燃焼室１６から排気通路５へ排出される排気の一部をＥＧＲガスとして吸気通路３へ流して燃焼室１６へ還流させるＥＧＲ通路１７と、ＥＧＲ通路１７におけるＥＧＲガスの流れを調節するためにＥＧＲ通路１７に設けられたＥＧＲ弁１８とを備える。ＥＧＲ通路１７は、触媒コンバータ１５より下流の排気通路５と、コンプレッサ８より上流の吸気通路３との間に設けられる。すなわち、ＥＧＲ通路１７の出口１７ａは、コンプレッサ８より上流の吸気通路３に接続され、ＥＧＲ通路１７の入口１７ｂは、触媒コンバータ１５より下流の排気通路５に接続される。これにより、排気通路５を流れる排気の一部がＥＧＲガスとしてＥＧＲ通路１７を介して吸気通路３へ流れ、燃焼室１６へ還流させるようになっている。ＥＧＲ通路１７には、同通路１７を流れるＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラ２０が設けられる。この実施形態で、ＥＧＲ弁１８は、ＥＧＲクーラ２０より下流のＥＧＲ通路１７に配置される。ＥＧＲ弁１８は、ポペット弁として、かつ、電動弁として構成される。ＥＧＲ弁１８は、ＤＣモータ３１と、ＤＣモータ３１により駆動される弁体３２と、弁体３２が着座する弁座３３とを備える。ＤＣモータ３１が駆動し弁体３２がストローク運動することにより、弁座３３に対する弁体３２の開度が調節されるようになっている。
【００３３】
この実施形態において、このガソリンエンジンシステムは、エンジン１で発生したブローバイガスを吸気通路３（スロットル弁２１より下流かつサージタンク３ａより上流の特定部位３ｂ）へ流してエンジン１へ還流させるブローバイガス還流制御装置を備える。この装置は、電子スロットル装置１４と、エンジン１で発生するブローバイガスを蓄積するためのブローバイガス蓄積部とを含む。ブローバイガス蓄積部は、エンジン１のクランクケース４１と、シリンダヘッドカバー４２とを含む。クランクケース４１とシリンダヘッドカバー４２は、エンジン１に設けられた連通路１ｂを介して互いに連通する。
【００３４】
また、この装置は、第１端４３ａと第２端４３ｂを含み、クランクケース４１に第１端４３ａが連通する第１の通路４３と、第１端４４ａと第２端４４ｂを含み、電子スロットル装置１４より下流の吸気通路３の特定部位３ｂに第２端４４ｂが連通する第２の通路４４と、第１端４５ａと第２端４５ｂを含み、第１端４５ａから新気が導入される第３の通路４５とを備える。第３の通路４５の第１端４５ａは、エアクリーナ６とＥＧＲ通路１７の出口１７ａとの間の吸気通路３に連通する。また、第３の通路４５には、第１端４６ａと第２端４６ｂを含み、第３の通路４５の途中に第１端４６ａが連通する第４の通路４６が設けられる。第４の通路４６の第２端４６ｂは、シリンダヘッドカバー４２に連通する。更に、この装置は、第１の通路４３の第２端４３ｂと第２の通路４４の第１端４４ａと第３の通路４５の第２端４５ｂとの間に設けられ、第２の通路４４の第１端４４ａを、第１の通路４３の第２端４３ｂ又は第３の通路４５の第２端４５ｂに選択的に連通させるために切り替えられる三方切替弁４７と、第２の通路４４を流れる気体の流量を制御するための流量制御弁４８とを備える。
【００３５】
三方切替弁４７は周知の電動切替弁であり、電気的にＯＮされることにより、第２の通路４４の第１端４４ａが第１の通路４３の第２端４３ｂに連通するように流路が切り替えられ、スロットル弁２１より下流の吸気通路３に対するブローバイガスの導入が許容されるようになっている（以下、この切り替え状態を「ＰＣＶ側」の切り替え状態と言う。）。また、この三方切替弁４７は、電気的にＯＦＦされることにより、第２の通路４４の第１端４４ａが第３の通路４５の第２端４５ｂに連通するように流路が切り替えられ、スロットル弁２１より下流の吸気通路３に対する新気の導入が許容されるようになっている（以下、この切り替え状態を「新気導入側」の切り替え状態と言う。）。流量制御弁４８は、開度可変に構成された周知の電動弁である。流量制御弁４８より下流の第２の通路４４には、気体の逆流を規制するための逆止弁４９が設けられる。この逆止弁４９は、吸気通路３から流量制御弁４８へ向かう気体の流れを規制し、その逆向きの流れを許容するように構成される。ここで、一般に三方切替弁４７の開閉切り替えの応答性は、流量制御弁４８を所定開度から全閉に閉弁したり、全閉から所定開度に開弁したりするときの応答性より速いと考えられる。
【００３６】
この実施形態では、エンジン１の運転状態に応じて燃料噴射制御、点火時期制御、吸気量制御、ＥＧＲ制御及びブローバイガス還流制御等をそれぞれ実行するために、インジェクタ２５、イグナイタ３０、電子スロットル装置１４のＤＣモータ２２、ＥＧＲ弁１８のＤＣモータ３１、三方切替弁４７及び流量制御弁４８をそれぞれエンジン１の運転状態に応じて制御するための電子制御装置（ＥＣＵ）５０が設けられる。ＥＣＵ５０は、中央処理装置（ＣＰＵ）と、所定の制御プログラム等を予め記憶したり、ＣＰＵの演算結果等を一時的に記憶したりする各種メモリと、これら各部と接続される外部入力回路及び外部出力回路とを備える。ＥＣＵ５０は、本発明の制御手段の一例に相当する。外部出力回路には、イグナイタ３０、インジェクタ２５、ＤＣモータ２２，３１、三方切替弁４７及び流量制御弁４８が接続される。外部入力回路には、スロットルセンサ２３をはじめエンジン１の運転状態を検出するための各種センサ等２７，５１〜５７が接続され、各種エンジン信号が入力されるようになっている。
【００３７】
ここで、各種センサとして、スロットルセンサ２３の他に、アクセルセンサ２７、吸気圧センサ５１、回転速度センサ５２、水温センサ５３、エアフローメータ５４、空燃比センサ５５、吸気温センサ５６及びイグニションスイッチ（ＩＧＳＷ）５７が設けられる。アクセルセンサ２７は、アクセルペダル２６の操作量であるアクセル開度ＡＣＣを検出する。吸気圧センサ５１は、サージタンク３ａにおける吸気圧ＰＭを検出する。すなわち、吸気圧センサ５１は、スロットル弁２１より下流のサージタンク３ａにおける吸気圧ＰＭを検出するようになっている。回転速度センサ５２は、エンジン１のクランクシャフト１ａの回転角（クランク角）を検出するとともに、そのクランク角の変化をエンジン１の回転速度（エンジン回転速度）ＮＥとして検出する。水温センサ５３は、エンジン１の冷却水温ＴＨＷを検出する。エアフローメータ５４は、エアクリーナ６の直下流の吸気通路３を流れる吸気量Ｇａを検出する。空燃比センサ５５は、触媒コンバータ１５の直上流の排気通路５に設けられ、排気中の空燃比Ａ/Ｆを検出する。吸気温センサ５６は、エアクリーナ６に設けられ、エアクリーナ６に吸入される吸気の温度（吸気温）ＴＨＡを検出する。イグニションスイッチ５７は、運転席に設けられ、エンジン１を始動するために運転者によりＯＮ操作され、エンジン１を停止するために運転者によりＯＦＦ操作される。これら各種センサ等２３，２７，５１〜５７は、エンジン１の運転状態を検出するための運転状態検出手段に相当する。
【００３８】
この実施形態で、ＥＣＵ５０は、エンジン１の全運転領域において、エンジン１の運転状態に応じてＥＧＲ制御を実行するためにＥＧＲ弁１８を制御するようになっている。また、ＥＣＵ５０は、通常は、エンジン１の加速運転時又は定常運転時に検出される運転状態に基づきＥＧＲ弁１８を開弁制御し、エンジン１の停止時、アイドル運転時又は減速運転時にＥＧＲ弁１８を閉弁制御するようになっている。
【００３９】
この実施形態で、ＥＣＵ５０は、運転者の要求に応じてエンジン１を運転するために、アクセル開度ＡＣＣに基づいて電子スロットル装置１４を制御するようになっている。また、ＥＣＵ５０は、エンジン１の加速運転時又は定常運転時にアクセル開度ＡＣＣに基づき電子スロットル装置１４を開弁制御し、エンジン１の停止時又は減速運転時に電子スロットル装置１４を閉弁制御するようになっている。これにより、スロットル弁２１は、エンジン１の加速運転時又は通常運転時には開弁され、エンジン１の停止時又は減速運転時には閉弁されるようになっている。
【００４０】
ここで、この実施形態のブローバイガス還流制御装置では、スロットル弁２１より下流の吸気通路３に対するブローバイガス又は新気の導入を制御するために、一例として、ＥＣＵ５０が以下のような第１及び第２のブローバイガス還流制御を実行するようになっている。
【００４１】
先ず、第１のブローバイガス還流制御について説明する。図２に、その制御の内容をフローチャートにより示す。処理がこのルーチンへ移行すると、先ず、ステップ１００で、ＥＣＵ５０は、各種センサ等２３，２７，５１〜５３，５６の検出値に基づきスロットル開度ＴＡ、アクセル開度ＡＣＣ、エンジン負荷ＫＬ、エンジン回転速度ＮＥ、冷却水温ＴＨＷ及び吸気温ＴＨＡをそれぞれ取り込む。
【００４２】
次に、ステップ１１０で、ＥＣＵ５０は、エンジン回転速度ＮＥとエンジン負荷ＫＬにより目標新気開度ＴＡＣＶを算出する。ＥＣＵ５０は、この目標新気開度ＴＡＣＶを、例えば、所定のマップを参照することにより算出することができる。
【００４３】
次に、ステップ１２０で、ＥＣＵ５０は、エンジン回転速度ＮＥとエンジン負荷ＫＬにより目標ＰＣＶ開度ＴＰＣＶを算出する。ＥＣＵ５０は、この目標ＰＣＶ開度ＴＰＣＶを、例えば、所定のマップを参照することにより算出することができる。
【００４４】
次に、ステップ１３０で、ＥＣＵ５０は、目標新気開度ＴＡＣＶにより、減速運転時及びアイドル運転時におけるスロットル弁２１のアイドル補正開度ＫＴＡＣＶを算出する。ＥＣＵ５０は、このアイドル補正開度ＫＴＡＣＶを、例えば、所定のマップを参照することにより算出することができる。
【００４５】
次に、ステップ１４０で、ＥＣＵ５０は、エンジン回転速度ＮＥにより、減速運転時及びアイドル運転時におけるスロットル弁２１の目標アイドル開度ＴＡＩＤＬを算出する。ＥＣＵ５０は、この目標アイドル開度ＴＡＩＤＬを、例えば、所定のマップを参照することにより算出することができる。
【００４６】
次に、ステップ１５０で、ＥＣＵ５０は、上記算出された目標アイドル開度ＴＡＩＤＬからアイドル補正開度ＫＴＡＣＶを減算することにより最終目標アイドル開度ＦＴＡＩＤＬを算出する。
【００４７】
次に、ステップ１６０で、ＥＣＵ５０は、エンジン１が減速しているか否かを判断する。ＥＣＵ５０は、この判断を、例えば、アクセル開度ＡＣＣに基づき判断することができる。ＥＣＵ５０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ１７０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ２７０へ移行する。
【００４８】
ステップ１７０では、ＥＣＵ５０は、三方切替弁４７をＯＮからＯＦＦへ切り替える。これにより、三方切替弁４７が、吸気通路３へ新気を流すために、第２の通路４４の第１端４４ａを第３の通路４５の第２端４５ｂに連通させるように流路が切り替えられる。
【００４９】
次に、ステップ１８０で、ＥＣＵ５０は、三方切替フラグＸ３ＷＡＹを「０」に設定する。
【００５０】
次に、ステップ１９０では、ＥＣＵ５０は、三方切替フラグＸ３ＷＡＹを「０」に切り替えた後、「３秒」が経過したか否かを判断する。この「３秒」という時間は例示に過ぎない。ＥＣＵ５０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ２００へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ２４０へ移行する。
【００５１】
ステップ２４０では、ＥＣＵ５０は、流量制御弁４８を目標新気開度ＴＡＣＶに制御する。
【００５２】
次に、ステップ２５０で、ＥＣＵ５０は、流量制御弁４８の実開度ＲＴＡＣＶを取り込む。ＥＣＵ５０は、例えば、流量制御弁４８からの電気信号を監視することで、この実開度ＲＴＡＣＶを取り込むことができる。その後、ＥＣＵ５０は、処理をステップ２３０へ移行する。
【００５３】
一方、ステップ２００で、ＥＣＵ５０は、流量制御弁４８を閉弁し、ステップ２１０で、流量制御弁４８の実開度ＲＴＡＣＶを取り込む。ＥＣＵ５０は、例えば、流量制御弁４８からの電気信号を監視することで、この実開度ＲＴＡＣＶを取り込むことができる。
【００５４】
次に、ステップ２２０で、ＥＣＵ５０は、目標ＰＣＶ開度ＴＰＣＶが実開度ＲＴＡＣＶ以上であるか否かを判断する。ＥＣＵ５０は、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ２３０へ移行し、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ２９０へ移行する。
【００５５】
そして、ステップ２５０又はステップ２２０から移行してステップ２３０では、目標アイドル開度ＴＡＩＤＬから実開度ＲＴＡＣＶを減算することにより最終目標アイドル開度ＦＴＡＩＤＬを算出する。
【００５６】
その後、ステップ２６０で、ＥＣＵ５０は、電子スロットル装置１４を最終目標アイドル開度ＦＴＡＩＤＬに制御し、処理をステップ１００へ戻す。
【００５７】
一方、ステップ２２０から移行してステップ２９０では、ＥＣＵ５０は、三方切替弁４７をＯＦＦからＯＮへ切り替える。これにより、三方切替弁４７が、吸気通路３へブローバイガスを流すために、第２の通路４４の第１端４４ａを第１の通路４３の第２端４３ｂに連通させるように流路が切り替えられる。
【００５８】
次に、ステップ３００で、ＥＣＵ５０は、三方切替フラグＸ３ＷＡＹを「１」に設定する。
【００５９】
次に、ステップ３１０で、ＥＣＵ５０は、目標アイドル開度ＴＡＩＤＬを最終目標アイドル開度ＦＴＡＩＤＬとして設定する。
【００６０】
その後、ステップ３２０で、ＥＣＵ５０は、流量制御弁４８を目標ＰＣＶ開度ＴＰＣＶに制御し、処理をステップ２６０へ移行する。これにより、吸気通路３へ所要のブローバイガスが供給される。
【００６１】
一方、ステップ２７０では、ＥＣＵ５０は、エンジン１がアイドルか否かを判断する。ＥＣＵ５０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ２８０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ３３０へ移行する。
【００６２】
次に、ステップ２８０では、ＥＣＵ５０は、三方切替フラグＸ３ＷＡＹが「１」であるか否かを判断する。ＥＣＵ５０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ３２０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ１９０へ移行する
【００６３】
ステップ３３０では、ＥＣＵ５０は、三方切替弁４７をＯＦＦからＯＮへ切り替える。これにより、三方切替弁４７が、吸気通路３へブローバイガスを流すために、第２の通路４４の第１端４４ａを第１の通路４３の第２端４３ｂに連通させるように流路が切り替えられる。
【００６４】
次に、ステップ３４０で、ＥＣＵ５０は、三方切替フラグＸ３ＷＡＹを「１」に設定し、処理をステップ３２０へ移行する。
【００６５】
上記第１のブローバイガス還流制御によれば、ＥＣＵ５０は、エンジン１の運転状態に応じて電子スロットル装置１４（スロットル弁２１）より下流の吸気通路３へブローバイガス又は新気を選択的に流すために、エンジン１の運転状態に応じて三方切替弁４７を制御すると共に、流量制御弁４８を開弁するようになっている。また、ＥＣＵ５０は、吸気通路３へブローバイガス又は新気が選択的に流れるときに、ブローバイガス又は新気の流量を制御するために、エンジン１の運転状態に応じて流量制御弁４８の開度を制御するようになっている。更に、ＥＣＵ５０は、エンジン１のアイドル運転時又は通常運転時に、吸気通路３へブローバイガスを流すために、第２の通路４４の第１端４４ａを第１の通路４３の第２端４３ｂに連通させるように三方切替弁４７を制御するようになっている。また、ＥＣＵ５０は、エンジン１の減速運転時又は停止時に、吸気通路３へ新気を流すために、第２の通路４４の第１端４４ａを第３の通路４５の第２端４５ｂに連通させるように三方切替弁４７を制御するようになっている。加えて、ＥＣＵ５０は、吸気通路３へブローバイガス又は新気が選択的に流れるときに、電子スロットル装置１４（スロットル弁２１）を流れる吸気量Ｇａを減少させるために、流量制御弁４８の開度に応じて電子スロットル装置１４の開度を補正するようになっている。
【００６６】
次に、第２のブローバイガス還流制御について説明する。図３に、その制御の内容をフローチャートにより示す。処理がこのルーチンへ移行すると、先ず、ステップ４００で、ＥＣＵ５０は、イグニションスイッチ５７がＯＦＦか否か、すなわち、エンジン１が停止されたか否かを判断する。ＥＣＵ５０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ４１０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ４５０へ移行する。
【００６７】
ステップ４１０では、ＥＣＵ５０は、三方切替弁４７をＯＮからＯＦＦへ切り替える。これにより、三方切替弁４７が、吸気通路３へ新気を流すために、第２の通路４４の第１端４４ａを第３の通路４５の第２端４５ｂに連通させるように流路が切り替えられる。
【００６８】
次に、ステップ４２０で、ＥＣＵ５０は、三方切替フラグＸ３ＷＡＹを「０」に設定する。
【００６９】
次に、ステップ４３０で、ＥＣＵ５０は、流量制御弁４８を全開に制御する。これにより、第１端４５ａが過給機７のコンプレッサ８より上流の吸気通路３に連通する第３の通路４５と、一端がスロットル弁２１より下流の吸気通路３に連通する第２の通路４４とが、最大限の通路面積をもって連通することになる。
【００７０】
次に、ステップ４４０で、ＥＣＵ５０は、エンジン停止を実行する。すなわち、ＥＣＵ５０は、インジェクタ２５による燃料供給を停止し、点火装置による点火動作を停止することによりエンジン１を停止させる。その後、ＥＣＵ５０は処理をステップ４００へ戻る。
【００７１】
一方、ステップ４００から移行してステップ４５０では、ＥＣＵ５０は、エンジン１の停止要求か否かを判断する。すなわち、ＥＣＵ５０は、何らかの理由によりエンジン１への停止要求が有るか否かを判断する。ＥＣＵ５０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ４１０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ４６０へ移行する。
【００７２】
ステップ４６０では、ＥＣＵ５０は、三方切替フラグＸ３ＷＡＹを「０」に切り替えた後「３秒」が経過したか否かを判断する。この「３秒」という時間は例示に過ぎない。ＥＣＵ５０は、この判断結果が肯定となる場合は処理をステップ４７０へ移行し、この判断結果が否定となる場合は処理をステップ４００へ戻す。
【００７３】
ステップ４７０では、ＥＣＵ５０は、三方切替弁４７をＯＦＦからＯＮへ切り替える。これにより、三方切替弁４７が、吸気通路３へブローバイガスを流すために、第２の通路４４の第１端４４ａを第１の通路４３の第２端４３ｂに連通させるように流路が切り替えられる。
【００７４】
次に、ステップ４８０で、ＥＣＵ５０は、三方切替フラグＸ３ＷＡＹを「１」に設定し、処理をステップ４００へ戻す。
【００７５】
上記第２のブローバイガス還流制御によれば、ＥＣＵ５０は、エンジン１の停止時に、吸気通路３へ新気を流すために、第２の通路４４の第１端４４ａを第３の通路４５の第２端４５ｂに連通させるように三方切替弁４７を制御すると共に、流量制御弁４８を全開に開弁するようになっている。
【００７６】
以上説明したこの実施形態のブローバイガス還流制御装置によれば、エンジン１の運転状態に応じて三方切替弁４７が制御されることにより、第２の通路４４の第１端４４ａが、第１の通路４３の第２端４３ｂ又は第３の通路４５の第２端４５ｂに選択的に連通される。また、流量制御弁４８が開弁されることにより、第２の通路４４が開放される。これにより、電子スロットル装置１４（スロットル弁２１）より下流の吸気通路３へブローバイガス又は新気が選択的に流される。従って、比較的応答性の高い一つの三方切替弁４７と一つの流量制御弁４８を制御するだけで、吸気通路３へのブローバイガスと新気の導入が選択的に応答性良く切り替えられる。すなわち、この実施形態では、従前とは異なり、吸気通路に対して新気導入通路とブローバイガス還流通路の２系統の配管を接続することなく、新気導入通路とブローバイガス還流通路のそれぞれを高応答に開閉を切り替える開閉切替弁を設けることなく、吸気通路３へブローバイガス又は新気が選択的に応答性良く導入される。このため、吸気通路３に対するブローバイガスの導入と新気の導入を比較的簡素な構成により高応答に切り替えることができる。この結果、比較的低コストな装置を実現することができる。
【００７７】
この実施形態によれば、吸気通路３へブローバイガス又は新気が選択的に流れるときに、ブローバイガス又は新気の流量を制御するために、エンジン１の運転状態に応じて流量制御弁４８の開度が制御される。従って、一つの流量制御弁４８を制御するだけで、吸気通路３へ流れるブローバイガス又は新気の流量がエンジン１の運転状態に応じて調節される。すなわち、この実施形態では、新気流量とブローバイガス流量それぞれを高精度に制御するために、従前とは異なり、新気導入通路とブローバイガス還流通路のそれぞれに電動式の流量制御弁を設ける必要がない。このため、比較的簡素な構成により吸気通路３へ流れるブローバイガスの流量と新気の流量を高精度に調節することができる。この意味でも、比較的低コストな装置を実現することができる。
【００７８】
ここで、例えば、エンジン１の高負荷運転時には、ブローバイガスの要求流量が大きく、エンジン１の減速運転時には、ブローバイガスの要求流量が小さい。従って、エンジン１が高負荷運転から減速運転へ急変した場合は、流量制御弁４８は高開度状態のままで、三方切替弁４７をＰＣＶ側から新気導入側へ切り替えることで、吸気通路３に対するブローバイガスの導入を新気の導入へ高応答に切り替えることができる。この点、三方切替弁４７の高応答性をブローバイガスと新気の切り替えに反映させることができる。
【００７９】
この実施形態によれば、エンジン１のアイドル運転時又は通常運転時に、比較的応答性の高い三方切替弁４７と流量制御弁４８が制御されることにより、吸気通路３へブローバイガスが流される。このため、エンジン１のアイドル運転時又は通常運転時には、吸気通路３へ高応答にブローバイガスを導入することができる。
【００８０】
この実施形態によれば、エンジン１の減速運転時又は停止時に、比較的応答性の高い三方切替弁４７と流量制御弁４８が制御されることにより、吸気通路３へ新気が流される。このため、エンジン１の減速運転時又は停止時には、吸気通路３へ高応答に新気を導入することができる。特に、エンジン１の減速運転時には、吸気通路３へ高応答に新気を導入することができるので、エンジン１につき、過剰ＥＧＲ率による減速失火と空燃比のリッチずれを回避することができる。
【００８１】
図４に、（ａ）スロットル開度ＴＡ、（ｂ）流量制御弁４８の開度、（ｃ）三方切替弁４７のＯＮとＯＦＦ、（ｄ）ＥＧＲ率とＥＧＲ開度及び（ｅ）空燃比の挙動をタイムチャートにより示す。図４（ａ）〜（ｃ）において、時刻ｔ１でスロットル開度ＴＡが減少し始め、減速が開始されると、時刻ｔ２で、三方切替弁４７がＯＮからＯＦＦへ切り替えられる。すなわち、三方切替弁４７が、ブローバイガスを吸気通路３へ流す「ＰＣＶ側」から新気を吸気通路３へ流す「新気導入側」へ切り替えられる。また、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間では、流量制御弁４８の開度が緩やかに減少する。その後、流量制御弁４８の開度は、時刻ｔ２から時刻ｔ３の間で緩やかに増加し、時刻ｔ３から時刻ｔ５の間で一定となり、時刻ｔ５から時刻ｔ７の間で緩やかに減少する。その後、時刻ｔ７で、三方切替弁４７がＯＦＦからＯＮへ切り替えられると、すなわち「新気導入側」から「ＰＣＶ側」へ切り替えられると、流量制御弁４８が低開度で一定となる。
【００８２】
ここで、図４において、時刻ｔ１で減速が開始されると、図４（ｄ）に示すように、時刻ｔ１から時刻ｔ３の間で、ＥＧＲ弁１８の開度（ＥＧＲ開度）が所定開度から全閉へ減少する。このとき、三方切替弁４７の切り替えが時刻ｔ２まで遅れるので、図４（ｄ）に示すように、ＥＧＲ率の低下開始も時刻ｔ２まで遅れる。しかし、その後、吸気通路３へ新気が導入されるので、ＥＧＲ率は、図４（ｄ）に１点鎖線で示す許容ＥＧＲ率の範囲内で減少することになり、エンジン１の減速失火を未然に防止することができる。これに対し、従来の応答性の低い新気導入弁を使用した場合には、図４（ｄ）に破線で示すように、時刻２から時刻ｔ４の間でＥＧＲ率が許容ＥＧＲ率を上回り、失火が生じてしまう。本実施形態では、このような失火を回避することができる。
【００８３】
一方、図４において、時刻ｔ１で減速が開始されても、三方切替弁４７の「ＰＣＶ側」から「新気導入側」への切り替えが時刻ｔ２まで遅れる。そのため、図４（ｅ）に示すように、その間に空燃比で僅かにリッチずれが生じる。しかし、時刻ｔ２から三方切替弁４７が「新気導入側」となるので、その後は空燃比をストイキに保つことができ、リッチずれを回避することができる。これに対し、従来のステップモータ駆動の電動式ＰＣＶ弁を使用した場合には、図４（ｅ）に破線で示すように、時刻ｔ１から時刻ｔ４の間で過大なリッチずれが生じてしまう。本実施形態では、このようなリッチずれを回避することができる。
【００８４】
この実施形態によれば、エンジン１のアイドル運転時、通常運転時又は減速運転時には、流量制御弁４８の開度に応じて電子スロットル装置１４（スロットル弁２１）の開度が減少補正されるので、エンジン１に供給される空気量が、ブローバイガス又は新気の流入分に応じて減少補正され、空気量が過剰になることがない。このため、エンジン１のアイドル運転時、通常運転時又は減速運転時には、エンジン１に供給される混合気の空燃比を適正に制御することができる。
【００８５】
また、この実施形態では、エンジン１の停止時には、吸気通路３へ新気を流すために、三方切替弁４７が切り替えられると共に流量制御弁４８が開弁される。従って、エンジン１の停止時に、三方切替弁４７と流量制御弁４８に新気が流れ、三方切替弁４７と流量制御弁４８の中に残るブローバイガスが掃気される。このため、エンジン１の停止中に外気温度が低下しても三方切替弁４７と流量制御弁４８の凍結を抑えることができ、装置の信頼性を向上させることができる。また、エンジン１の停止時には、吸気通路３へ新気が流れるときに、流量制御弁４８が全開となるので、三方切替弁４７と流量制御弁４８に新気が最大限に流れてその中のブローバイガスが掃気される。このため、エンジンの停止時には、三方切替弁４７と流量制御弁４８に残るブローバイガスを最大限に掃気することができ、三方切替弁４７と流量制御弁４８の凍結を抑えることができ、装置の信頼性を向上させることができる。
【００８６】
なお、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して実施することもできる。
【００８７】
（１）前記実施形態では、第２の通路４４に流量制御弁４８と逆止弁４９を設けたが、第２の通路４４からこれら流量制御弁４８と逆止弁４９の両方を省略したり、流量制御弁４８又は逆止弁４９を省略したりすることもできる。
【００８８】
（２）前記実施形態では、第１の通路４３の第１端４３ａを、ブローバイガス蓄積部であるクランクケース４１に連通させたが、第１の通路の第１端をブローバイガス蓄積部であるヘッドカバーに連通させることもできる。
【００８９】
（３）前記実施形態では、低圧ループ式のＥＧＲ装置を備えたガソリンエンジンシステムに本発明を具体化したが、本発明を、高圧ループ式のＥＧＲ装置を備えたガソリンエンジンシステムに具体化したり、ＥＧＲ装置を持たないエンジンシステムに具体化したりすることもできる。
【００９０】
（４）前記実施形態では、エンジン１の停止時に、吸気通路３へ新気を流すために、第２の通路４４の第１端４４ａを第３の通路４５の第２端４５ｂに連通させるように三方切替弁４７を制御すると共に、流量制御弁４８を全開に開弁したが、流量制御弁４８については、全開にすることなく全開より小さい中間的な所定の開度に開弁することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
この発明は、車両に搭載されるガソリンエンジンシステムに利用することができる。
【符号の説明】
【００９２】
１  エンジン
３  吸気通路
１４  電子スロットル装置（吸気量調節弁）
４１  クランクケース（ブローバイガス蓄積部）
４２  シリンダヘッドカバー（ブローバイガス蓄積部）
４３  第１の通路
４３ａ  第１端（入口側）
４３ｂ  第２端（出口側）
４４  第２の通路
４４ａ  第１端（入口側）
４４ｂ  第２端（出口側）
４５  第３の通路
４５ａ  第１端（入口側）
４５ｂ  第２端（出口側）
４６  第４の通路
４６ａ  第１端（入口側）
４６ｂ  第２端（出口側）
４７  三方切替弁
４８  流量制御弁
５０  ＥＣＵ（制御手段）
【図１】
2017106326.tif 000003
【図２】
2017106326.tif 000004
【図３】
2017106326.tif 000005
【図４】
2017106326.tif 000006