(57)【要約】【課題】ブローバイガスの還元に起因して機関始動直後に燃焼状態が悪化することを抑制することのできる内燃機関のブローバイガス還元装置を提供する。【解決手段】内燃機関１０のブローバガス還元装置３０は、機関運転状態に基づいて設定される目標開度に応じてＰＣＶバルブ３６を制御することにより、クランクケース４０から吸気通路２２に還元されるブローバイガスの流量を制御する。機関始動後から所定期間Ｔ１が経過するまで全閉状態となるようにＰＣＶバルブ３６を制御する。【選択図】図１
2009216051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機関運転状態に基づいて算出される目標開度に応じてＰＣＶバルブを制御することにより、クランクケースから吸気通路に還元されるブローバイガスの流量を制御する内燃機関のブローバガス還元装置において、
機関始動後から所定期間が経過するまで前記ＰＣＶバルブの開度を所定開度以下に制限する制限手段を備える
ことを特徴とする内燃機関のブローバイガス還元装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関のブローバイガス還元装置において、
前記制限手段は前記所定期間に機関運転状態に基づいて設定される目標開度よりも前記ＰＣＶバルブの実際の開度が小さくなるように前記目標開度を補正する
ことを特徴とする内燃機関のブローバイガス還元装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の内燃機関のブローバイガス還元装置において、
前記制限手段は前記所定期間が経過するまで全閉状態となるように前記ＰＣＶバルブを制御する
ことを特徴とする内燃機関のブローバイガス還元装置。
【請求項４】
請求項２のいずれか一項に記載の内燃機関のブローバイガス還元装置において、
前記制限手段は、機関始動後からの経過期間が長くなるほど前記制限を緩和して前記ＰＣＶバルブの実開度が前記設定される目標開度に近づくように同ＰＣＶバルブを制御する
ことを特徴とする内燃機関のブローバイガス還元装置。
【請求項５】
請求項４に記載の内燃機関のブローバイガス還元装置において、
前記制限手段は、前記ＰＣＶバルブを全閉状態からその実開度が前記設定される目標開度に近づくようにこれを制御する
ことを特徴とする内燃機関のブローバイガス還元装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関のブローバイガス還元装置において、
前記制限手段は、機関始動時の機関運転状態に基づいて前記所定期間の長さを可変設定する
ことを特徴とする内燃機関のブローバイガス還元装置。
【請求項７】
請求項６に記載の内燃機関のブローバイガス還元装置において、
前記制限手段は、機関始動安定性の低い機関運転状態のときにはそうでないときに比べて前記所定期間を長い期間に設定する
ことを特徴とする内燃機関のブローバイガス還元装置。
【請求項８】
請求項７に記載の内燃機関のブローバイガス還元装置において、
前記制限手段は、機関冷却水の温度が低いときには同温度が高いときに比べて前記所定期間を長い期間に設定する
ことを特徴とする内燃機関のブローバイガス還元装置。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれか一項に記載の内燃機関のブローバイガス還元装置において、
前記制限手段は、機関潤滑油の燃料希釈度合が大きいときには同度合が小さいときに比べて前記所定期間を長い期間に設定する
ことを特徴とする内燃機関のブローバイガス還元装置。
【請求項１０】
請求項６〜９のいずれか一項に記載の内燃機関のブローバイガス還元装置において、
前記制限手段は、機関潤滑油の温度が高いときには同温度が低いときに比べて前記所定期間を長い期間に設定する
ことを特徴とする内燃機関のブローバイガス還元装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の内燃機関のブローバイガス還元装置において、
前記ＰＣＶバルブが全閉状態となるように同ＰＣＶバルブの開度変化を機械的に規制する規制部を含み、前記制限手段による前記ＰＣＶバルブの開度制御に先立ち前記規制部による規制を通じて前記ＰＣＶバルブが全閉状態となったときの状態を基準状態として学習する学習手段を更に備え、
前記制限手段は前記学習される基準状態に基づいて前記ＰＣＶバルブの作動指令値を生成する
ことを特徴とする内燃機関のブローバイガス還元装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機関運転状態に基づいてＰＣＶバルブを作動させることにより、クランクケースから吸気通路に還元されるブローバイガスの流量を制御する内燃機関のブローバガス還元装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関のブローバイガス還元装置は、クランクケースから吸気通路にブローバイガスを還元するＰＣＶ通路と、この通路に設けられてブローバイガスの流量を制御するＰＣＶバルブとを備えている。また、その一例としては、特許文献１に記載のブローバイガス還元装置が知られている。特許文献１に記載のブローバイガス還元装置においては、その上流側とその下流側との差圧に応じて作動する差圧作動式のＰＣＶバルブが採用されている。
【特許文献１】特開２００６―２５００８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、機関始動時においては、始動時噴射によって噴射された燃料が燃焼するのにともなって機関回転速度が吹け上がることから、これにともないＰＣＶバルブの上流側にある吸気通路の圧力がＰＣＶバルブの下流側にあるクランクケース内の圧力に対して大きく低下するようになる。また、この機関回転速度の吹け上がる程度はそのときどきの機関始動状態に応じて異なるものとなるため、吸気通路の圧力、ひいてはＰＣＶバルブを通じて同吸気通路に還元されるブローバイガスの流量も異なるものとなる。更に、ブローバイガスに含まれる燃料の濃度についてもそのときどきに応じて異なるものとなる。従って、仮にＰＣＶバルブの開度を機関始動直後に適した所定開度に設定していたとしても、ブローバイガスと共に吸気通路に導入される燃料及び空気の量はそのときの状況に応じて異なるものとなり、過度にリッチなブローバイガスや逆に過度にリーンなブローバイガスが吸気通路に導入されてしまうことがある。そしてこの結果、機関始動直後の燃焼状態が悪化するといった問題が生じる。
【０００４】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ブローバイガスの還元に起因して機関始動直後に燃焼状態が悪化することを抑制することのできる内燃機関のブローバイガス還元装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１に記載の発明は、機関運転状態に基づいて設定される目標開度に応じてＰＣＶバルブを制御することにより、クランクケースから吸気通路に還元されるブローバイガスの流量を制御する内燃機関のブローバガス還元装置において、機関始動後から所定期間が経過するまで前記ＰＣＶバルブの開度を所定開度以下に制限する制限手段を備えることをその要旨としている。
【０００６】
上記発明によれば、機関始動直後から所定期間が経過するまでは、ＰＣＶバルブの開度が所定開度以下に制限され、この制限を通じて吸気通路に還元されるブローバイガスの流量の増大が抑制されるようになる。従って、ブローバイガスの還元に起因して機関始動直後に燃焼状態が悪化することを抑制することができるようになる。
【０００７】
請求項１に記載の発明は、例えば機関始動後から所定期間が経過するまで全閉状態となるようにＰＣＶバルブを制御する等の態様をもって具体化できる他、請求項２に記載の発明によるように、所定期間に機関運転状態に基づいて設定される目標開度よりもＰＣＶバルブの実際の開度が小さくなるように同目標開度を補正するといった態様をもって具体化することができる。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の内燃機関のブローバイガス還元装置において、前記制限手段は前記所定期間が経過するまで全閉状態となるように前記ＰＣＶバルブを制御することをその要旨としている。
【０００９】
上記発明によれば、機関始動直後から所定期間が経過するまでは吸気通路へのブローバイガスの還元が停止される。従って、ブローバイガスの還元に起因して機関始動直後に燃焼状態が悪化することを確実に抑制することができるようになる。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項２のいずれか一項に記載の内燃機関のブローバイガス還元装置において、前記制限手段は、機関始動後からの経過期間が長くなるほど前記制限を緩和して前記ＰＣＶバルブの実開度が前記設定される目標開度に近づくように同ＰＣＶバルブを制御することをその要旨としている。
【００１１】
機関始動後から所定期間が経過した後は機関運転状態に基づいて設定される目標開度に応じてＰＣＶバルブが制御されるようになるが、ここで、同所定期間が経過した直後のＰＣＶバルブの開度に対して同所定期間が経過する直前のＰＣＶバルブの開度が大きく乖離していると、同所定期間が経過した直後にＰＣＶバルブを通じて吸気通路に還元されるブローバイガスの流量が急激に増大し、これにともない燃焼状態が悪化するといった問題が生じる。
【００１２】
この点、上記発明によれば、機関始動後からの経過期間が長くなるほどＰＣＶバルブを通じて吸気通路に還元されるブローバイガスの流量が徐々に増大されるようになる。このため、上記所定期間が経過した直後にＰＣＶバルブを通じて吸気通路に還元されるブローバイガスの流量が急激に増大することを抑制することができるようになる。その結果、上記所定期間が経過した直後に燃焼状態が悪化することを抑制することができるようになる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の内燃機関のブローバイガス還元装置において、前記制限手段は、前記ＰＣＶバルブを全閉状態からその実開度が前記設定される目標開度に近づくようにこれを制御することをその要旨としている。
【００１４】
上記発明によれば、機関始動直後はブローバイガスの還元が停止されているため、ブローバイガスの還元に起因する燃焼状態の悪化を確実に抑制することができる一方、その後、ＰＣＶバルブの実開度が機関運転状態に基づいて設定される目標開度に近づくように同ＰＣＶバルブを制御するようにしているため、上記所定期間が経過した直後にＰＣＶバルブを通じて吸気通路に還元されるブローバイガスの流量が急激に増大することが抑制されるようになる。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関のブローバイガス還元装置において、前記制限手段は、機関始動時の機関運転状態に基づいて前記所定期間の長さを可変設定することをその要旨としている。
【００１６】
上記発明によれば、機関始動直後にＰＣＶバルブを通じて吸気通路に還元されるブローバイガスの流量の増大を抑制する期間を、機関始動時の機関運転状態に基づいて適切な長さに設定することができるようになる。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の内燃機関のブローバイガス還元装置において、前記制限手段は、機関始動安定性の低い機関運転状態のときにはそうでないときに比べて前記所定期間を長い期間に設定することをその要旨としている。
【００１８】
上記発明によれば、機関始動安定性の低い機関運転状態のときには、ＰＣＶバルブを通じて吸気通路に還元されるブローバイガスの流量の増大を抑制する期間が長くされる。このため、燃焼状態の悪化を的確に抑制することができるようになる。一方、機関始動安定性がある程度確保できる機関運転状態のときには、ＰＣＶバルブを通じて吸気通路に還元されるブローバイガスの流量の増大を抑制する期間が短くされる。このため、燃焼状態の悪化を抑制しつつ、クランクケース内の換気機能が制限される期間を短いものとすることができるようになる。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、請求項８に記載の発明によるように、機関冷却水の温度が低いときには同温度が高いときに比べて所定期間を長い期間に設定するといった態様をもって具体化することができる。
【００２０】
請求項９に記載の発明は、請求項６〜８のいずれか一項に記載の内燃機関のブローバイガス還元装置において、前記制限手段は、機関潤滑油の燃料希釈度合が大きいときには同度合が小さいときに比べて前記所定期間を長い期間に設定することをその要旨としている。
【００２１】
機関潤滑油の燃料希釈度合が大きいときには同度合が小さいときに比べてブローバイガスに含まれる燃料の濃度が高くなる。そのため、機関始動直後にＰＣＶバルブを通じて吸気通路に還元されるブローバイガスの流量の増大を抑制する期間を、こうした機関潤滑油の燃料希釈度合に拘わらず一定期間とすると、機関潤滑油の燃料希釈度合が大きいときには、ＰＣＶバルブの開度の制限が解除された後に、リッチなブローバイガスが吸気通路に導入されることに起因して機関始動直後の燃焼状態が悪化するといった問題が生じるおそれがある。
【００２２】
この点、上記発明によれば、機関潤滑油の燃料希釈度合を加味して上記所定期間が設定されるようになるため、ブローバイガスの還元に起因して機関始動直後の燃焼状態が悪化することを的確に抑制することができるようになる。
【００２３】
請求項１０に記載の発明は、請求項６〜９のいずれか一項に記載の内燃機関のブローバイガス還元装置において、前記制限手段は、機関潤滑油の温度が高いときには同温度が低いときに比べて前記所定期間を長い期間に設定することをその要旨としている。
【００２４】
機関潤滑油の温度が高いときには同温度が低いときに比べて機関潤滑油に含まれる燃料の揮発が進行し、ブローバイガスに含まれる燃料の濃度が高くなる。そのため、機関始動直後にＰＣＶバルブを通じて吸気通路に還元されるブローバイガスの流量の増大を抑制する期間を、こうした機関潤滑油の温度に拘わらず一定期間とすると、機関潤滑油の温度が高いときには、ＰＣＶバルブの開度の制限が解除された後に、リッチなブローバイガスが吸気通路に導入されることに起因して機関始動直後の燃焼状態が悪化するといった問題が生じるおそれがある。
【００２５】
この点、上記発明によれば、機関潤滑油の温度を加味して上記所定期間が設定されるようになるため、ブローバイガスの還元に起因して機関始動直後の燃焼状態が悪化することを的確に抑制することができるようになる。なお、機関潤滑油の燃料希釈度合が大きいときには同度合が小さいときに比べて上記所定期間を長い期間に設定するとともに、機関潤滑油の温度が高いときには同温度が低いときに比べて上記所定期間を長い期間に設定するようにすることが望ましい。
【００２６】
請求項１１に記載の発明は、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の内燃機関のブローバイガス還元装置において、前記ＰＣＶバルブが全閉状態となるように同ＰＣＶバルブの開度変化を機械的に規制する規制部を含み、前記制限手段による前記ＰＣＶバルブの開度制御に先立ち前記規制部による規制を通じて前記ＰＣＶバルブが全閉状態となったときの状態を基準状態として学習する学習手段を更に備え、前記制限手段は前記学習される基準状態に基づいて前記ＰＣＶバルブの作動指令値を生成することをその要旨としている。
【００２７】
センサ等を通じてＰＣＶバルブの開度を監視しない構成にあっては、何らかの原因によりＰＣＶバルブの作動指令値に対応する開度とＰＣＶバルブの実際の開度とがずれることがある。そして、こうしたずれが発生した状況下においてＰＣＶバルブの開度を制御するようにしても、同ＰＣＶバルブの実際の開度が目標開度と一致しなくなるため、必要以上のブローバイガスが吸気通路に還元されてしまうこととなる。
【００２８】
この点、上記発明によれば、ＰＣＶバルブの実際の開度と目標開度とを一致させることができ、上述したような問題の発生についてもこれを未然に抑制することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図１〜図５を参照して、本発明にかかる内燃機関のブローバイガス還元装置を具体化した一実施形態について説明する。
図１に、ブローバイガス還元装置を有する車両用筒内噴射式ガソリンエンジン（以下、「エンジン１０」）の概略構成を示す。
【００３０】
エンジン１０には、その燃焼室１２内に燃料を直接噴射するインジェクタ１４と、このインジェクタ１４により噴射された燃料と空気との混合気に点火する点火プラグ１６とが設けられている。
【００３１】
燃焼室１２に接続される排気通路１８には、排気に含まれるＨＣ及びＣＯ及びＮＯｘを浄化する触媒装置２０が設けられている。一方、燃焼室１２に接続される吸気通路２２には、スロットルモータ２４によって開閉駆動されるスロットルバルブ２６が設けられている。また、吸気通路２２においてスロットルバルブ２６の吸気下流側にはサージタンク２８が設けられている。吸気通路２２を通じて燃焼室１２に供給される吸入空気はこのスロットルバルブ２６の開度に基づいて調量される。
【００３２】
またエンジン１０には、クランクケース４０内のブローバイガスを吸気通路２２に還元するためのブローバイガス還元装置３０が設けられている。このブローバイガス還元装置３０は、吸気通路２２においてスロットルバルブ２６の吸気上流側からクランクケース４０内に空気を導入する導入通路３２と、クランクケース４０内から吸気通路２２においてスロットルバルブ２６の吸気下流側にブローバイガスを還元するＰＣＶ通路３４と、同ＰＣＶ通路３４においてのブローバイガスの流量を制御する電子制御式のＰＣＶバルブ３６とにより構成されている。このＰＣＶバルブ３６はバルブを駆動するアクチュエータとしてステップモータを備えており、アクチュエータによりバルブの開度が変更されると、これにともないクランクケース４０から吸気通路２２へ還元されるブローバイガスの流量が変更されるようになる。また、ＰＣＶバルブ３６は、同バルブ３６が全閉状態となるように同バルブ３６の開度変化を機械的に規制する規制部（図示略）を備えている。
【００３３】
更にエンジン１０には、その運転状態を検出するための各種センサが設けられている。すなわち、クランクシャフト４２の近傍には、その回転速度（以下、「機関回転速度ＮＥ」）を検出する回転速度センサ５１が設けられている。また、アクセルペダル４４の近傍には、その操作量（以下、「アクセル操作量ＡＣＣＰ」）を検出するアクセルセンサ５２が設けられている。また、スロットルバルブ２６の近傍には、その開度（以下、「スロットル開度ＴＡ」）を検出するスロットルセンサ５３が設けられている。また、このスロットルバルブ２６の吸気上流側には、吸気通路２２を通過する吸入空気の質量流量（以下、「吸気量ＧＡ」）を検出するエアフローメータ５４が設けられている。また、シリンダブロック１１には、機関冷却水の温度（以下、「機関冷却水温ＴＨＷ」）を検出する水温センサ５５が設けられている。更に、触媒装置２０の排気上流側には、排気の酸素濃度を検出する空燃比センサ５６が設けられている。これら各センサ５１〜５６の検出信号は、エンジン１０の各種制御を実行する電子制御装置６０に入力される。この電子制御装置６０への通電の実行及び停止の切り換え、並びにエンジン１０の運転及び停止の切り換えはイグニッションスイッチ（以下、「Ｉ／Ｇスイッチ６１」）の操作位置の変更に基づいて行われる。
【００３４】
電子制御装置６０は、各種制御を実行するためのプログラム及び演算用マップ、並びに制御の実行に際して算出される各種データ等を記憶するメモリを備えて構成されており、上記各センサ５１〜５６をはじめとする各種センサの出力値により把握される機関運転状態等に基づいて、例えば次の各制御を実行する。すなわち、Ｉ／Ｇスイッチ６１の操作位置の変更に基づいてクランクシャフト４２に連結されているスタータモータ（図示略）を駆動するとともにインジェクタ１４から燃料を噴射してエンジン１０を始動させる機関始動制御を実行する。また、クランクケース４０から吸気通路２２に還元されるブローバイガスの流量を制御するためのＰＣＶバルブ３６の開度制御を実行する。
【００３５】
これらのうちＰＣＶバルブ３６の開度制御では、基本的には、機関運転状態に基づいて設定される目標開度ＰＴに応じてＰＣＶバルブ３６を制御する。具体的には、図２に示すマップを参照して、機関回転速度ＮＥ及び機関負荷ＫＬに基づいて目標開度ＰＴを設定し、ＰＣＶバルブ３６の実際の開度ＰＡが目標開度ＰＴとなるようにＰＣＶバルブ３６の作動指令値ＥＰを生成する。なお、機関負荷ＫＬとして、そのときの吸入空気量ＧＡと、そのときの機関回転速度ＮＥにおいて得られる吸入空気量の最大値である最大吸入空気量ＧＡｍａｘとの比「ＧＡ／ＧＡｍａｘ」を用いている。
【００３６】
ところで、機関始動時においては、始動時噴射によって噴射された燃料が燃焼するのにともなって機関回転速度ＮＥが吹け上がることから、これにともないＰＣＶバルブ３６の上流側にある吸気通路２２の圧力がＰＣＶバルブ３６の下流側にあるクランクケース４０内の圧力に対して大きく低下するようになる。また、この機関回転速度ＮＥの吹け上がる程度はそのときどきの機関始動状態に応じて異なるものとなるため、吸気通路２２の圧力、ひいてはＰＣＶバルブ３６を通じて同吸気通路２２内に還元されるブローバイガスの流量も異なるものとなる。更に、ブローバイガスに含まれる燃料の濃度についてもそのときどきに応じて異なるものとなる。従って、仮にＰＣＶバルブ３６の開度を機関始動直後に適した所定開度に設定していたとしても、ブローバイガスとともに吸気通路２２に導入される燃料及び空気の量はそのときの状況に応じて異なるものとなり、過度にリッチなブローバイガスや逆に過度にリーンなブローバイガスが吸気通路２２に導入されてしまうことがある。そしてこの結果、機関始動直後の燃焼状態が悪化するといった問題が生じる。
【００３７】
そこで、機関始動後から所定期間が経過するまでＰＣＶバルブ３６の開度ＰＡを所定開度以下に制限することにより、この制限を通じて吸気通路２２に還元されるブローバイガスの流量が増大することを抑制するようにしている。本実施形態では、機関始動後から第１の所定期間Ｔ１が経過するまで全閉状態となるようにＰＣＶバルブ３６を制御することにより、機関始動直後から第１の所定期間Ｔ１が経過するまでは吸気通路２２へのブローバイガスの還元を停止するようにしている。
【００３８】
ところで、本実施形態のブローバイガス還元装置３０においては、センサ等を通じてＰＣＶバルブ３６の開度ＰＡを監視しない構成であることから、何らかの原因によりＰＣＶバルブ３６の作動指令値ＥＰに対応する開度と、ＰＣＶバルブ３６の実際の開度ＰＡとがずれることがある。そして、こうしたずれが発生した状況下においてＰＣＶバルブ３６の開度を制御するようにしても、同ＰＣＶバルブ３６の実際の開度ＰＡが目標開度ＰＴと一致しなくなるため、必要以上のブローバイガスが吸気通路２２に還元されてしまうこととなる。
【００３９】
そこで、本実施形態では、ＰＣＶバルブ３６の開度制御に先立ち同バルブ３６の規制部による規制を通じて同バルブ３６が全閉状態となったときの状態を基準状態として学習することにより、ＰＣＶバルブ３６の実際の開度ＰＡと目標開度ＰＴとを一致させて、上述したような問題の発生についてもこれを未然に抑制するようにしている。
【００４０】
次に、図３を参照して、上述したＰＣＶバルブ３６の開度制御の具体的な処理手順について説明する。なお、同図は、この開度制御の処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示される一連の処理は、機関始動制御が開始されたときに一度だけ実行される。
【００４１】
この一連の処理では、まず、機関始動制御が開始された直後に、ＰＣＶバルブ３６の開度変化がその規制部により機械的に規制されるまで同バルブ３６を制御する、いわゆる全閉突き当て処理を行う（ステップＳ１０１）。そして、次に、そのときの状態を基準状態として学習する（ステップＳ１０２）。
【００４２】
こうしてＰＣＶバルブ３６の基準状態の学習が完了すると、次に、機関回転速度ＮＥが所定の回転速度ＮＥＳ以上であるか否かを判断する（ステップＳ１０３）。この所定の回転速度ＮＥＳは機関始動が完了したことを判断するためのものであり、ここでは所定の回転速度ＮＥＳを「４００ｒｐｍ」に設定している。そして、上記判断処理の結果、機関回転速度ＮＥが所定の回転速度ＮＥＳ以上ではない旨判断したときには（ステップＳ１０３：「ＮＯ」）、機関回転速度ＮＥが所定の回転速度ＮＥＳ以上である旨の判断結果が得られるまで当該判断処理が一定の間隔をおいて繰り返し実行される。一方、機関回転速度ＮＥが所定の回転速度ＮＥＳ以上である旨判断したときには（ステップＳ１０３：「ＹＥＳ」）、次に、先の図２に示すマップを参照して、そのときの機関回転速度ＮＥ及び機関負荷ＫＬに基づいて目標開度ＰＴを設定する。そして、ＰＣＶバルブ３６の実際の開度ＰＡが目標開度ＰＴとなるようにＰＣＶバルブ３６の作動指令値（以下、「基本作動指令値ＥＰＢ」）を設定する（ステップＳ１０４）。そして、次に、図４に示すマップを参照して、機関回転速度ＮＥが所定の回転速度ＮＥＳ以上であると判断されてからの経過期間（以下、「機関始動後からの経過期間Ｔ」）に基づいて機関始動後からの経過期間Ｔに基づいて補正係数ＫＰを設定する（ステップＳ１０５）。
【００４３】
こうして補正係数ＫＰを設定すると、次に、基本作動指令値ＥＰＢに対して補正係数ＫＰを乗じることにより最終作動指令値ＥＰＦを設定し（ステップＳ１０６）、次に、この最終作動指令値ＥＰＦに基づいてＰＣＶバルブ３６を制御する（ステップＳ１０７）。
【００４４】
こうしたステップＳ１０４からステップＳ１０７までの各処理を行うと、次に、機関始動後からの経過期間Ｔが第２の所定期間Ｔ２以上であるか否かを判断する（ステップＳ１０８）。その結果、機関始動後からの経過期間Ｔが第２の所定期間Ｔ２以上ではない旨判断したときには（ステップＳ１０８：「ＮＯ」）、ＰＣＶバルブ３６の開度制御の終了条件が成立していないものとして上記ステップＳ１０４からステップＳ１０７までの各処理を繰り返し実行する。一方、機関始動後からの経過期間Ｔが第２の所定期間Ｔ２以上である旨判断したときには（ステップＳ１０８：「ＹＥＳ」）、ＰＣＶバルブ３６の開度制御の終了条件が成立したものとしてこの一連の処理を終了する。なお、この一連の処理を終了した後においては、上記設定される基本作動指令値ＥＰＢに基づいてＰＣＶバルブ３６を制御するようにしてもよい。
【００４５】
ここで、図４のマップを参照して、機関始動後からの経過期間Ｔと補正係数ＫＰとの関係について説明する。
機関始動後からの経過期間Ｔが第１の所定期間Ｔ１となるまでは補正係数ＫＰは「０」に設定されている。これにより、第１の所定期間Ｔ１において機関運転状態に基づいて設定される目標開度ＰＴ、すなわち基本作動指令値ＥＰＢに応じたＰＣＶバルブ３６の開度よりも、ＰＣＶバルブ３６の実際の開度ＰＡ、すなわち最終作動指令値ＥＰＦに応じたＰＣＶバルブ３６の開度ＰＡが小さくなるように上記目標開度ＰＴが補正されるようになる。一方、機関始動後からの経過期間Ｔが第１の所定期間Ｔ１となってから第２の所定期間Ｔ２となるまでは、経過期間Ｔが増大するほど補正係数ＫＰが徐々に増大するように設定されている。これにより、機関始動後からの経過期間Ｔが第１の所定期間Ｔ１となってから第２の所定期間Ｔ２となるまでは、機関始動後からの経過期間Ｔが長くなるほどＰＣＶバルブ３６の開度を所定開度以下にする制限が緩和され、最終作動指令値ＥＰＦに応じたＰＣＶバルブ３６の開度ＰＡが、基本作動指令値ＥＰＢに応じた開度に近づくように上記目標開度ＰＴが補正されるようになる。
【００４６】
このように、機関始動後からの経過期間Ｔが第１の所定期間Ｔ１となってから第２の所定期間Ｔ２となるまでの期間において、経過期間Ｔが長くなるほど補正係数ＫＰが徐々に増大するように設定している理由について以下に説明する。
【００４７】
機関始動後からの経過期間Ｔが第１の所定期間Ｔ１となった直後に、ＰＣＶバルブ３６の開度ＰＡを機関運転状態に基づいて設定される目標開度ＰＴ、すなわち基本作動指令値ＥＰＢに応じた目標開度ＰＴとすると、上記経過期間Ｔが第１の所定期間Ｔ１となる直前のＰＣＶバルブ３６の開度（ここでは全閉開度）とその直後の開度ＰＴとが大きく乖離することとなる。その結果、上記経過期間Ｔが第１の所定期間Ｔ１となった直後にＰＣＶバルブ３６を通じて吸気通路２２に還元されるブローバイガスの流量が急激に増大し、これにともない燃焼状態が悪化するといった問題が生じる。これに対して、本実施形態では、上記態様をもって補正係数ＫＰを設定しているため、上記経過期間Ｔが第１の所定期間Ｔ１となってから第２の所定期間Ｔ２となるまでの期間において、上記経過期間Ｔが長くなるほどＰＣＶバルブ３６を通じて吸気通路２２に還元されるブローバイガスの流量が徐々に増大されるようになる。これにより、上記経過期間Ｔが第１の所定期間Ｔ１となった直後にＰＣＶバルブ３６を通じて吸気通路２２に還元されるブローバイガスの流量が急激に増大することを抑制するようにしている。
【００４８】
次に、図５のタイミングチャートを参照して、上記ＰＣＶバルブ３６の開度制御の実行にともなう（ａ）Ｉ／Ｇスイッチ６１の操作位置の推移、（ｂ）機関冷却水温ＴＨＷの推移、（ｃ）機関回転速度ＮＥの推移、（ｄ）機関始動後からの経過期間Ｔの推移、（ｅ）機関負荷ＫＬの推移、（ｆ）吸入空気量ＧＡの推移、（ｇ）ＰＣＶバルブ３６の作動指令値ＥＰの推移、及び（ｈ）補正係数ＫＰの推移の一例について説明する。
【００４９】
時刻ｔ１において、Ｉ／Ｇスイッチ６１の操作位置が「ＯＦＦ」から「ＯＮ」に変更されると（図５（ａ））、スタータモータが駆動されるとともにインジェクタ１４から燃料が噴射されることにより機関始動が開始される。そして、こうした始動時噴射によって噴射された燃料が燃焼するのにともなって機関回転速度ＮＥは拭け上がるようになる（図５（ｃ））。ここで、時刻ｔ２において、機関回転速度ＮＥが所定の回転速度ＮＥＳに達すると、機関始動後からの経過期間Ｔがカウントされるようになる（図５（ｄ））。また、時刻ｔ１以降において、機関回転速度ＮＥが拭け上がると、これにともない吸気通路２２の圧力が大きく低下し、吸入空気量ＧＡが増大するようになる（図５（ｆ））。また、機関回転速度ＮＥが拭け上がると、これにともない最大吸入空気量ＧＡｍａｘが吸入空気量ＧＡよりも増大するようになり、吸入空気量ＧＡと最大吸入空気量ＧＡｍａｘとの比「ＧＡ／ＧＡｍａｘ」である機関負荷ＫＬは低下するようになる（図５（ｅ））。
【００５０】
一方、時刻ｔ１において機関始動制御が開始されると、その後の時刻ｔ２まで、ＰＣＶバルブ３６の全閉突き当て処理を行うべくＰＣＶバルブ３６の作動指令値ＥＰは全閉開度に応じた値ＥＰ０に維持される（図５（ｇ））。
【００５１】
ここで、図５（ｇ）中に一点鎖線にて示すように、時刻ｔ２の直前から時刻ｔ４までの期間において、基本作動指令値ＥＰＢは上記値ＥＰ０よりも大きな値、すなわちＰＣＶバルブ３６が開弁状態となる値に維持される。
【００５２】
これに対して、図５（ｇ）中に実線にて示すように、時刻ｔ１から時刻ｔ３までの期間、すなわち機関始動後からの経過期間Ｔが第１の所定期間Ｔ１となるまでの期間において、最終作動指令値ＥＰＦは上記値ＥＰ０とされ、ＰＣＶバルブ３６は全閉状態となるように制御される。また、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの期間、すなわち機関始動後からの経過期間Ｔが第１の所定期間Ｔ１となってから第２の所定期間Ｔ２となるまでの期間においては、最終作動指令値ＥＰＦは徐々に増大され、ＰＣＶバルブ３６はその開度が徐々に大きくなるように制御される。そして、時刻ｔ４において、最終作動指令値ＥＰＦは上記基本作動指令値ＥＰＢに一致するようになる。
【００５３】
以上説明した本実施形態にかかる内燃機関のブローバガス還元装置によれば、以下に示す作用効果が得られるようになる。
（１）機関始動後から所定期間Ｔ１が経過するまでＰＣＶバルブ３６の開度を所定開度以下に制限することとした。これにより、機関始動直後から所定期間Ｔ１が経過するまでは、ＰＣＶバルブ３６の開度が所定開度以下に制限され、この制限を通じて吸気通路２２に還元されるブローバイガスの流量の増大が抑制されるようになる。従って、ブローバイガスの還元に起因して機関始動直後に燃焼状態が悪化することを抑制することができるようになる。
【００５４】
（２）機関始動後から所定期間Ｔ１が経過するまで全閉状態となるようにＰＣＶバルブ３６を制御することとした。これにより、機関始動直後から所定期間Ｔ１が経過するまでは吸気通路２２へのブローバイガスの還元が停止される。従って、ブローバイガスの還元に起因して機関始動直後に燃焼状態が悪化することを確実に抑制することができるようになる。
【００５５】
（３）機関始動後からの経過期間Ｔが長くなるほどＰＣＶバルブ３６の開度を所定開度以下にする制限を緩和して、ＰＣＶバルブ３６の実開度ＰＡが目標開度ＰＴに近づくように同ＰＣＶバルブ３６を制御することとした。これにより、機関始動後からの経過期間Ｔが長くなるほどＰＣＶバルブ３６を通じて吸気通路２２に還元されるブローバイガスの流量が徐々に増大されるようになる。このため、上記所定期間Ｔ１が経過した直後にＰＣＶバルブ３６を通じて吸気通路２２に還元されるブローバイガスの流量が急激に増大することを抑制することができるようになる。その結果、上記所定期間Ｔ１が経過した直後に燃焼状態が悪化することを抑制することができるようになる。
【００５６】
（４）ＰＣＶバルブ３６を全閉状態からその実開度ＰＡが、機関回転速度に基づいて設定される目標開度ＰＴに近づくようにこれを制御することとした。このように、機関始動直後はブローバイガスの還元が停止されているため、ブローバイガスの還元に起因する燃焼状態の悪化を確実に抑制することができる一方、その後、ＰＣＶバルブ３６の実開度ＰＡが機関運転状態に基づいて設定される目標開度ＰＴに近づくように同ＰＣＶバルブ３６を制御するようにしている。このため、上記所定期間Ｔ１が経過した直後にＰＣＶバルブ３６を通じて吸気通路２２に還元されるブローバイガスの流量が急激に増大することが抑制されるようになる。
【００５７】
（５）ＰＣＶバルブ３６が全閉状態となるように同バルブ３６の開度変化を機械的に規制する規制部を含み、上記ＰＣＶバルブ３６の開度制御に先立ち同規制部による規制を通じてＰＣＶバルブ３６が全閉状態となったときの状態を基準状態として学習し、この学習される基準状態に基づいてＰＣＶバルブ３６の作動指令値を生成することとした。これにより、ＰＣＶバルブ３６の実際の開度ＰＡと目標開度ＰＴとを一致させることができ、同バルブ３６の実際の開度ＰＡが目標開度ＰＴと一致しなくなることに起因して必要以上のブローバイガスが吸気通路２２に還元されてしまうといった問題の発生についてもこれを未然に抑制することができるようになる。
【００５８】
なお、本発明にかかる内燃機関のブローバガス還元装置は、上記実施形態にて例示した構成に限定されるものではなく、これを適宜変更した例えば次のような形態として実施することもできる。
【００５９】
・上記実施形態では、機関回転速度ＮＥ及び機関負荷ＫＬに基づいて基本作動指令値ＥＰＢ、すなわち目標開度ＰＴを設定するようにしているが、目標開度ＰＴを設定するためのパラメータはこれらに限られるものではなく、機関運転状態を把握することのできるものであればこれを任意のパラメータに変更することができる。
【００６０】
・上記実施形態では、ＰＣＶバルブ３６が全閉状態となるように同バルブ３６の開度変化を機械的に規制する規制部を含むものとし、上記ＰＣＶバルブ３６の開度制御に先立ち、同バルブ３６を同規制部に突き当てるとともに、そのときの状態を基準状態として学習するようにしている。しかし、本発明にかかる突き当て処理及び学習処理はこれに限られるものではない。他に例えば、ＰＣＶバルブ３６が全開状態となるように同バルブ３６の開度変化を機械的に規制する規制部を含むものとし、上記ＰＣＶバルブ３６の開度制御に先立ち、ＰＣＶバルブ３６を同規制部に突き当てるとともに、そのときの状態を基準状態として学習するようにしてもよい。
【００６１】
・上記実施形態では、機関始動後に実行される上記ＰＣＶバルブ３６の開度制御に先立ち、ＰＣＶバルブ３６の突き当て処理及び学習処理を行うようにしているが、こうした突き当て処理及び学習処理は本発明に必須のものではなく、これを割愛することもできる。
【００６２】
・上記実施形態では、ＰＣＶバルブ３６の開度ＰＡが閉弁状態に制御される第１の所定期間Ｔ１を一定値としているが、本発明にかかる所定期間は一定値に限られるものではない。他に例えば、機関潤滑油の燃料希釈度合を推定し、図６に示すように、同度合ＲＦが大きいときには同度合ＲＦが小さいときに比べて上記第１の所定期間ＴＸを長い期間に設定するようにしてもよい。すなわち、機関潤滑油の燃料希釈度合ＲＦが大きいときには同度合ＲＦが小さいときに比べてブローバイガスに含まれる燃料の濃度が高くなる。そのため、上記第１の所定期間を、上記燃料希釈度合ＲＦに拘わらず一定期間とすると、機関潤滑油の燃料希釈度合ＲＦが大きいときには、ＰＣＶバルブ３６の開度の制限が解除された後に、リッチなブローバイガスが吸気通路２２に導入されることに起因して機関始動直後の燃焼状態が悪化するといった問題が生じるおそれがある。この点、上述したように、機関潤滑油の燃料希釈度合ＲＦを加味して第１の所定期間ＴＸを設定するようにすれば、ブローバイガスの還元に起因して機関始動直後の燃焼状態が悪化することを的確に抑制することができるようになる。
【００６３】
・また例えば、機関潤滑油の温度を検出し、図７に示すように、機関潤滑油の温度ＴＯＩＬが高いときには同温度ＴＯＩＬが低いときに比べて上記第１の所定期間ＴＸを長い期間に設定するようにしてもよい。すなわち、機関潤滑油の温度ＴＯＩＬが高いときには同温度ＴＯＩＬが低いときに比べて機関潤滑油に含まれる燃料の揮発が進行し、ブローバイガスに含まれる燃料の濃度が高くなる。そのため、上記第１の所定期間を、機関潤滑油の温度ＴＯＩＬに拘わらず一定期間とすると、機関潤滑油の温度ＴＯＩＬが高いときには、ＰＣＶバルブ３６の開度の制限が解除された後に、リッチなブローバイガスが吸気通路２２に導入されることに起因して機関始動直後の燃焼状態が悪化するといった問題が生じるおそれがある。この点、上述したように、機関潤滑油の温度ＴＯＩＬを加味して上記第１の所定期間ＴＸを設定するようにすれば、ブローバイガスの還元に起因して機関始動直後の燃焼状態が悪化することを的確に抑制することができるようになる。
【００６４】
・また、機関潤滑油の燃料希釈度合ＲＦが大きいときには同度合ＲＦが小さいときに比べて上記第１の所定期間ＴＸを長い期間に設定するとともに、機関潤滑油の温度ＴＯＩＬが高いときには同温度ＴＯＩＬが低いときに比べて上記第１の所定期間ＴＸを長い期間に設定するようにすれば、ブローバイガスの還元に起因して機関始動直後の燃焼状態が悪化することを一層的確に抑制することができるようになる。
【００６５】
・また例えば、図８に示すように、機関冷却水温ＴＨＷが低いときには同温度ＴＨＷが高いときに比べて所定期間ＴＸを長い期間に設定するようにしてもよい。すなわち、機関始動安定性の低い機関運転状態のときにはそうでないときに比べて所定期間ＴＸを長い期間に設定するようにしてもよい。この場合、機関冷却水温ＴＨＷが低いときのように機関始動安定性の低い機関運転状態のときには、ＰＣＶバルブ３６を通じて吸気通路２２に還元されるブローバイガスの流量の増大を抑制する期間が長くされる。このため、燃焼状態の悪化を的確に抑制することができるようになる。一方、機関冷却水温ＴＨＷが高いときのように機関始動安定性がある程度確保できる機関運転状態のときには、ＰＣＶバルブ３６を通じて吸気通路２２に還元されるブローバイガスの流量の増大を抑制する期間が短くされる。このため、燃焼状態の悪化を抑制しつつ、クランクケース４０内の換気機能が制限される期間を短いものとすることができるようになる。
【００６６】
・上記実施形態のように、ＰＣＶバルブ３６を全閉状態とする最終作動指令値ＥＰＦから、機関運転状態に基づいて設定される基本作動指令値ＥＰＢに近づくように作動指令値ＥＰを設定することが、機関始動直後にブローバイガスの還元に起因する燃焼状態の悪化を確実に抑制する一方、その後、上記所定期間が経過した直後にＰＣＶバルブ３６を通じて吸気通路２２に還元されるブローバイガスの流量が急激に増大することを抑制する上では有効ではある。しかし、こうしたブローバイガスの流量の急激な増大が問題とならないような場合であれば、例えば図９に示すように、ＰＣＶバルブ３６を全閉状態とする最終作動指令値ＥＰＦから、機関運転状態に基づいて設定される基本作動指令値ＥＰＢへと作動指令値ＥＰを急激に変更することもできる。
【００６７】
・上記実施形態では、機関始動後からの経過期間Ｔが所定期間となるまで全閉状態となるようにＰＣＶバルブ３６を制御することにより、ＰＣＶバルブ３６の開度を所定開度以下に制限するようにしている。しかし、こうした所定期間におけるＰＣＶバルブ３６の開度は全閉開度に限られるものではなく、機関運転状態に基づいて設定される目標開度ＰＴよりも小さい開度であればこれを任意に設定することができる。
【００６８】
要するに、機関始動後から所定期間Ｔが経過するまでＰＣＶバルブ３６の開度ＰＡを所定開度以下に制限するものであればよい。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明にかかる内燃機関のブローバイガス還元装置の一実施形態について、同装置が適用される車両用筒内噴射式ガソリンエンジンの概略構成を示す構成図。
【図２】同実施形態の基本作動指令値を設定するためのマップ。
【図３】同実施形態におけるＰＣＶバルブの開度制御の処理手順を示すフローチャート。
【図４】同実施形態の補正係数を設定するためのマップ。
【図５】同実施形態におけるＰＣＶバルブの開度制御の実行にともなうタイミングチャートであって、（ａ）Ｉ／Ｇスイッチの操作位置の推移、（ｂ）機関冷却水温の推移、（ｃ）機関回転速度の推移、（ｄ）機関始動後からの経過期間の推移、（ｅ）機関負荷の推移、（ｆ）吸入空気量の推移、（ｇ）ＰＣＶバルブの作動指令値の推移、及び（ｈ）補正係数の推移を示すタイミングチャート。
【図６】本発明にかかる内燃機関のブローバイガス還元装置の変形例について、第１の所定期間を設定するためのマップ。
【図７】本発明にかかる内燃機関のブローバイガス還元装置の他の変形例について、第１の所定期間を設定するためのマップ。
【図８】本発明にかかる内燃機関のブローバイガス還元装置の他の変形例について、第１の所定期間を設定するためのマップ。
【図９】本発明にかかる内燃機関のブローバイガス還元装置の他の変形例について、ＰＣＶバルブの作動指令値の推移を示すタイムチャート。
【符号の説明】
【００７０】
１０…エンジン、１１…シリンダブロック、１２…燃焼室、１４…インジェクタ、１６…点火プラグ、１８…排気通路、２０…触媒装置、２２…吸気通路、２４…スロットルモータ、２６…スロットルバルブ、２８…サージタンク、３０…ブローバイガス還元装置、３２…導入通路、３４…ＰＣＶ通路、３６…ＰＣＶバルブ、４０…クランクケース、４２…クランクシャフト、５１…回転速度センサ、５２…アクセルセンサ、５３…スロットルセンサ、５４…エアフローメータ、５５…水温センサ、５６…空燃比センサ、６０…電子制御装置（制限手段、学習手段）、６１…Ｉ／Ｇスイッチ。
【図１】
2009216051.tif 000003
【図２】
2009216051.tif 000004
【図３】
2009216051.tif 000005
【図４】
2009216051.tif 000006
【図５】
2009216051.tif 000007
【図６】
2009216051.tif 000008
【図７】
2009216051.tif 000009
【図８】
2009216051.tif 000010
【図９】
2009216051.tif 000011