(57)【要約】【課題】ブローバイガスに含まれる液体成分が吸気通路内に滞留することを抑制する。【解決手段】制御装置は、吸入空気量ＧＡを所定量α以下とする運転状態が所定期間、継続したことを条件に、吸気バルブの開閉タイミングを進角させることで、圧縮行程での吸気バルブの開弁期間を短くするとともに、スロットルバルブを操作して同スロットルバルブの開度を小さくする（ステップＳ１００〜Ｓ１０２）。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気バルブの開閉タイミングを変更する可変機構と、吸気通路のうちスロットルバルブよりも下流側に接続されて前記吸気通路へとブローバイガスを還流させるブローバイガス通路と、を備えたエンジンの制御装置であって、
吸入空気量を所定量以下とする運転状態が所定期間、継続したことを条件に、前記吸気バルブの開閉タイミングを進角させることで、圧縮行程での前記吸気バルブの開弁期間を短くするとともに、前記スロットルバルブを操作して同スロットルバルブの開度を小さくする
ことを特徴とするエンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンジンの制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンでは、ブローバイガスを吸気通路に還流させることが行われている（例えば、特許文献１）。吸気通路に還流されたブローバイガスは、新気とともに燃焼室に導入され、再び燃焼に供される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１５１０６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ブローバイガスは、オイルなどの液体成分を含んでいる。例えば、エンジンの低負荷運転時など、吸気通路における負圧が小さい場合には、吸気通路における流速が遅いため、ブローバイガスに含まれる液体成分が吸気通路内に滞留し易くなる。エンジンの高負荷運転時には、吸気通路内の流速が速くなることに起因して、滞留していた液体成分がまとまって燃焼室に導入され、燃焼状態が悪化する虞がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するためのエンジンの制御装置は、吸気バルブの開閉タイミングを変更する可変機構と、吸気通路のうちスロットルバルブよりも下流側に接続されて前記吸気通路へとブローバイガスを還流させるブローバイガス通路と、を備えたエンジンの制御装置であって、吸入空気量を所定量以下とする運転状態が所定期間、継続したことを条件に、前記吸気バルブの開閉タイミングを進角させることで、圧縮行程での前記吸気バルブの開弁期間を短くするとともに、前記スロットルバルブを操作して同スロットルバルブの開度を小さくする。
【０００６】
圧縮行程での吸気バルブの開弁期間を短くすることによって、エンジンから吸気通路へと押し戻される吸気の量を減少させつつ、さらにスロットルバルブの開度を小さくする。このため、吸気通路の負圧が大きくなることに伴って、吸気通路内の流速が速くなるため、仮に吸気通路に液体成分が滞留していたとしても、該液体成分が燃焼室へと排出される。したがって、ブローバイガスに含まれる液体成分が吸気通路内に滞留することを抑制できる。また、圧縮行程での吸気バルブの開弁期間を短くすることに起因する吸入空気量の増大は、スロットルバルブの開度を小さくすることによって抑制されるため、エンジンにおけるトルクの増加が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】エンジン及びその制御装置の模式図。
【図２】吸気側可変機構及びスロットルバルブの制御手順を示すフローチャート。
【図３】吸気バルブ及び排気バルブの開閉タイミングを示す模式図。
【図４】吸気バルブ及び排気バルブの開閉タイミングを示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、エンジンの制御装置の一実施形態について説明する。
図１に示すように、制御装置１０の制御対象であるエンジン２０は、吸気通路２１を備えている。エンジン２０は、吸気通路２１の流路断面積を調整するスロットルバルブ２２を備えている。エンジン２０は、吸気通路２１のうちスロットルバルブ２２よりも下流側に、燃料を噴射する燃料噴射弁２３を備えている。
【０００９】
エンジン２０は、シリンダ２４と、ピストン２５と、クランク軸２６と、クランクケース２７と、を備えている。エンジン２０は、シリンダ２４とピストン２５によって区画された燃焼室２８を備えている。クランク軸２６は、クランクケース２７に収容されている。エンジン２０は、吸気通路２１と燃焼室２８とを接続する吸気ポート２９を備えている。
【００１０】
エンジン２０は、吸気ポート２９を開閉する吸気バルブ３０を備えている。燃料と空気との混合ガスは、エンジン２０が吸気行程へと移行することに伴って、吸気バルブ３０が開弁されることにより、吸気通路２１から燃焼室２８へと吸入される。
【００１１】
エンジン２０は、排気通路３５と、当該排気通路３５と燃焼室２８とを接続する排気ポート３６と、を備えている。エンジン２０は、排気ポート３６を開閉する排気バルブ３８を備えている。既燃焼ガスは、エンジン２０が排気行程へと移行することに伴って、排気バルブ３８が開弁されることにより、燃焼室２８から排気通路３５へと排出される。
【００１２】
エンジン２０は、クランク軸２６の回転に連動して回転する吸気側のカム軸４０と、クランク軸２６の回転に連動して回転する排気側のカム軸４１と、を備えている。吸気バルブ３０は、吸気側のカム軸４０の回転に伴って開閉される。排気バルブ３８は、排気側のカム軸４１の回転に伴って開閉される。
【００１３】
エンジン２０は、吸気バルブ３０の開閉タイミングを変更する可変機構としての吸気側可変機構４５と、排気バルブ３８の開閉タイミングを変更する排気側可変機構４６と、を備えている。
【００１４】
吸気側可変機構４５は、クランク軸２６に対する吸気側のカム軸４０の相対回転位相を調整することにより、吸気バルブ３０の開閉タイミングを進角側又は遅角側へと変更可能に構成されている。排気側可変機構４６は、クランク軸２６に対する排気側のカム軸４１の相対回転位相を進角側又は遅角側へと調整することにより、排気バルブ３８の開閉タイミングを変更可能に構成されている。例えば、可変機構４５，４６は、油圧によって動作するものであってもよいし、電動モータを駆動源として動作するものであってもよい。
【００１５】
エンジン２０は、クランクケース２７から吸気通路２１へとブローバイガスを還流させるブローバイガス通路４９を備えている。ブローバイガス通路４９は、クランクケース２７、及び吸気通路２１のうちスロットルバルブ２２よりも下流側に接続されている。
【００１６】
次に、エンジン２０の制御装置１０について説明する。
制御装置１０は、各種の処理を行うＣＰＵと、ＣＰＵの処理結果やＣＰＵのプログラムを記憶するメモリと、を備えている。
【００１７】
制御装置１０には、車両が備えているアクセルペダル５０の操作量を検知するアクセルペダルセンサ５１が接続されている。制御装置１０には、スロットルバルブ２２の開度（以下、スロットル開度と示す）を検知する開度センサ５２が接続されている。制御装置１０には、燃焼室２８への吸入空気量ＧＡを検知する流量センサ５３が接続されている。制御装置１０は、センサ５１〜５３が検知結果に応じて出力する検知信号を取り込む。
【００１８】
制御装置１０は、センサ５１〜５３から取り込んだ検知信号に基づいてエンジン２０の運転状態を把握するとともに、その把握した運転状態に応じて、スロットルバルブ２２の開度、燃料噴射弁２３による燃料噴射、及び可変機構４５，４６によるカム軸４０，４１の相対回転位相の変更に係る処理を実行する。
【００１９】
次に、制御装置１０が行う処理のうち、スロットルバルブ２２及び可変機構４５，４６を制御することにより吸気通路２１から燃焼室２８へとブローバイガスの液体成分を排出するための排出処理について、その作用及び効果を説明する。なお、排出処理は、所定の制御周期をもって繰り返し実行される。
【００２０】
図２に示すように、制御装置１０は、吸入空気量ＧＡを所定量α以下とする運転状態であるか否かを判定する（ステップＳ１００）。例えば、吸入空気量ＧＡを所定量α以下とする運転状態であるか否かは、流量センサ５３から取り込んだ検知信号に基づき特定する吸入空気量ＧＡに基づいて判定できる。吸入空気量ＧＡを所定量α以下とする運転状態は、いわゆる低負荷運転時である。
【００２１】
吸入空気量ＧＡを所定量α以下とする運転状態である場合（ステップＳ１００：ＹＥＳ）、制御装置１０は、継続時間Ｔ１が所定期間としての所定時間ａより長いか否かを判定する（ステップＳ１０１）。継続時間Ｔ１は、吸入空気量ＧＡを所定量α以下とする運転状態が継続している時間を示す。
【００２２】
例えば、吸入空気量ＧＡを所定量α以下とする運転状態の継続時間が所定時間ａより短ければ、吸気通路２１に滞留した液体成分が、高負荷運転状態へと移行した際にまとまって燃焼室２８へと吸入されたとしても燃焼状態の悪化が生じ難い。
【００２３】
継続時間Ｔ１が所定時間ａより長い場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、制御装置１０は、吸気バルブ３０の開閉タイミングを進角させるとともに、スロットル開度を閉側へ変更する（ステップＳ１０２）。
【００２４】
図３に示すように、制御装置１０は、ステップＳ１０２の処理において、吸気バルブ３０の開弁タイミングをＩＶＯ１からＩＶＯ２へと、吸気バルブ３０の閉弁タイミングをＩＶＣ１からＩＶＣ２へと、その作用角を一定に保ったままそれぞれに進角させる。なお、制御装置１０は、ステップＳ１０２の処理において、作用角を一定に保たなくてもよい。
【００２５】
この実施形態では、吸気バルブ３０の開閉タイミングを進角させることで、圧縮行程での吸気バルブ３０の開弁期間が短くなる。このため、圧縮行程において、エンジン２０の燃焼室２８から吸気通路２１へと押し戻される吸気の量を減少させることが可能になる。さらに、この実施形態では、スロットルバルブ２２の開度を小さくすることから、吸気通路２１の負圧が大きくなり、これに伴って吸気通路２１内の流速が速くなる。
【００２６】
したがって、この実施形態では、仮に吸気通路２１内に液体成分が滞留していたとしても、該液体成分を低負荷運転時においても燃焼室２８へと導入し、燃焼に供することができる。また、この実施形態では、液体成分が新たに吸気通路２１内に滞留することを抑制できる。
【００２７】
また、圧縮行程での吸気バルブ３０の開弁期間を短くすることに起因する吸入空気量ＧＡの増大は、スロットルバルブ２２の開度を小さくすることによって抑制されるため、エンジン２０におけるトルクの増加が抑制される。したがって、この実施形態では、運転状態を低負荷に維持したまま、吸気通路２１における液体成分の滞留を抑制することができる。
【００２８】
また、制御装置１０は、ステップＳ１０２の処理において、排気バルブ３８の開弁タイミングをＥＶＯ１からＥＶＯ２へと、排気バルブ３８の閉弁タイミングをＥＶＣ１からＥＶＣ２へと、その作用角を一定に保ったままそれぞれに進角させる。即ち、制御装置１０は、排気バルブ３８の開閉タイミングを進角させる。なお、制御装置１０は、作用角を一定に保たなくてもよい。
【００２９】
そして、この実施形態において、進角前のバルブオーバーラップ量θ１と、進角後のバルブオーバーラップ量θ２とは、同一又は略同一に設定されている。
例えば、図４に示すように、吸気バルブ３０の開閉タイミングだけを進角させる場合、進角後のバルブオーバーラップ量θ３は、進角前のバルブオーバーラップ量θ１に比して増大してしまう。ここで、バルブオーバーラップ量θが増大した場合には、排気ポート３６から燃焼室２８へと吸入される既燃焼ガスの量が増大することに伴って、吸気通路２１の負圧が小さくなってしまう。即ち、吸気通路２１における流速を速くし難くなる。
【００３０】
これに対して、この実施形態では、排気ポート３６から燃焼室２８へと吸入される既燃焼ガスの量を低減することによって、吸気ポート２９から燃焼室２８へと吸入される混合ガスの量が低下することを抑制し、結果として吸気通路２１の負圧を大きくできる。そして、この実施形態では、吸気通路２１内の流速が速くなることから、吸気通路２１における液体成分の滞留をさらに抑制することができる。
【００３１】
ステップＳ１０２の処理を行った後、図２に示すように、制御装置１０は、継続時間Ｔ２が所定時間ｂより長いか否かを判定する（ステップＳ１０３）。継続時間Ｔ２は、吸気バルブ３０の開閉タイミングを進角させるとともに、スロットル開度を閉側へ変更した状態が継続している時間を示す。
【００３２】
例えば、吸気バルブ３０の開閉タイミングを進角させるとともに、スロットル開度を閉側へ変更した状態の継続時間が所定時間ｂより長ければ、吸気通路２１に滞留した液体成分の大部分を燃焼室２８に排出できる。
【００３３】
継続時間Ｔ２が所定時間ｂより長い場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、制御装置１０は、吸気バルブ３０の開閉タイミング及びスロットル開度を、ステップＳ１０２の処理を行う直前の状態へ戻す（ステップＳ１０４）。
【００３４】
ステップＳ１０４の処理を終了した場合、及び吸入空気量ＧＡを所定量α以下とする運転状態ではない場合（ステップＳ１００：ＮＯ）、制御装置１０は、継続時間Ｔ１及び継続時間Ｔ２にゼロを設定してリセットする（ステップＳ１０５）。その後、制御装置１０は、排出処理を終了する。
【００３５】
継続時間Ｔ１が所定時間ａより長くない場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、制御装置１０は、継続時間Ｔ１に所定時間ΔＴを加算して新たな継続時間Ｔ１とする（ステップＳ１０６）。その後、制御装置１０は、排出処理を終了する。
【００３６】
継続時間Ｔ２が所定時間ｂより長くない場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、制御装置１０は、継続時間Ｔ２に所定時間ΔＴを加算して新たな継続時間Ｔ２とする（ステップＳ１０７）。その後、制御装置１０は、排出処理を終了する。
【００３７】
なお、上記実施形態は、以下のようにその構成を変更して実施することもできる。また各変更例を適宜組み合わせて実施することもできる。
・制御装置１０は、ステップＳ１０２の処理において、進角後のバルブオーバーラップ量θ２が、進角前のバルブオーバーラップ量θ１よりも小さくなるように、バルブ３０，３８の開閉タイミングを制御してもよい。
【００３８】
・制御装置１０は、ステップＳ１０２の処理において、吸気バルブ３０の開閉タイミングを進角させるのと同時に、排気バルブ３８の開閉タイミングを進角させるものの、進角後のバルブオーバーラップ量θ２が、進角前のバルブオーバーラップ量θ１よりも大きくなってもよい。このように構成しても、排気バルブ３８の開閉タイミングを進角させない構成と比較して、バルブオーバーラップ量θが大きくならないようにすることで、吸気通路２１の負圧を大きくできる。
【００３９】
・制御装置１０は、ステップＳ１０２の処理において、排気バルブ３８の開閉タイミングを進角させなくてもよい。但し、吸気通路２１の負圧を大きくする観点からは、上記実施形態のように構成することが好ましい。
【００４０】
・エンジン２０は、レシプロエンジンに限らず、ロータリーエンジンであってもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１０…制御装置、２０…エンジン、２１…吸気通路、２２…スロットルバルブ、３０…吸気バルブ、４５…吸気側可変機構（可変機構）、４９…ブローバイガス通路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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