特許 6393298 エンジンのブローバイガス供給装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6393298

(24)【登録日】2018年8月31日

(45)【発行日】2018年9月19日

(54)【発明の名称】エンジンのブローバイガス供給装置

(51)【国際特許分類】

   F01M 13/00 20060101AFI20180910BHJP

   F02B 37/00 20060101ALI20180910BHJP

【ＦＩ】

   F01M13/00 M

   F01M13/00 L

   F02B37/00 301F

   F02B37/00 302E

【請求項の数】7

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2016-176901(P2016-176901)

(22)【出願日】2016年9月9日

(65)【公開番号】特開2018-40338(P2018-40338A)

(43)【公開日】2018年3月15日

【審査請求日】2017年5月2日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】110002066

【氏名又は名称】特許業務法人筒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小澤 智也

【審査官】 小林 勝広

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−０９６３５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０１−１１５８１４（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｍ １１／００−１３／０６

Ｆ０２Ｂ ３３／００−４１／１０、４７／０８−４７／１０

Ｆ０２Ｄ ２３／００−２３／０２

Ｆ０２Ｍ ２６／００−２６／７４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

吸入空気を圧縮するコンプレッサを備えたエンジンに設けられ、前記コンプレッサの上流側にブローバイガスを還流させるエンジンのブローバイガス供給装置であって、
前記コンプレッサの入力ポートに接続され、前記入力ポートに吸引される吸入空気を案内する上流側通路と、
前記コンプレッサの出力ポートに接続され、前記出力ポートから吐出される吸入空気を案内する下流側通路と、
前記上流側通路に接続され、前記エンジンの内部から前記上流側通路にブローバイガスを案内するガス通路と、
前記上流側通路と前記下流側通路とに接続され、前記下流側通路から前記上流側通路に吸入空気を案内するバイパス通路と、
前記バイパス通路に設けられ、前記下流側通路から前記上流側通路に吸入空気を案内する連通状態と、前記下流側通路から前記上流側通路に向かう吸入空気を遮断する遮断状態と、に切り替えられるバルブ機構と、
外気温度が氷点を下回る場合には前記バルブ機構を連通状態に制御する一方、外気温度が氷点を上回る場合には前記バルブ機構を遮断状態に制御するバルブ制御部と、
を有し、
前記バルブ制御部は、前記エンジンが始動されてから第１時間を経過するまでは、外気温度が氷点を下回っても前記バルブ機構を遮断状態に制御する、
エンジンのブローバイガス供給装置。

【請求項2】

吸入空気を圧縮するコンプレッサを備えたエンジンに設けられ、前記コンプレッサの上流側にブローバイガスを還流させるエンジンのブローバイガス供給装置であって、
前記コンプレッサの入力ポートに接続され、前記入力ポートに吸引される吸入空気を案内する上流側通路と、
前記コンプレッサの出力ポートに接続され、前記出力ポートから吐出される吸入空気を案内する下流側通路と、
前記上流側通路に接続され、前記エンジンの内部から前記上流側通路にブローバイガスを案内するガス通路と、
前記上流側通路と前記下流側通路とに接続され、前記下流側通路から前記上流側通路に吸入空気を案内するバイパス通路と、
前記バイパス通路に設けられ、前記下流側通路から前記上流側通路に吸入空気を案内する連通状態と、前記下流側通路から前記上流側通路に向かう吸入空気を遮断する遮断状態と、に切り替えられるバルブ機構と、
外気温度が氷点を下回る場合には前記バルブ機構を連通状態に制御する一方、外気温度が氷点を上回る場合には前記バルブ機構を遮断状態に制御するバルブ制御部と、
を有し、
前記バルブ制御部は、前記バルブ機構を連通状態に制御する際に、運転手の要求トルクに基づいて前記バルブ機構の連通量を制限する、
エンジンのブローバイガス供給装置。

【請求項3】

請求項１に記載のエンジンのブローバイガス供給装置において、
前記バルブ制御部は、前記エンジンが始動されてから前記第１時間よりも長い第２時間を経過した後には、外気温度が氷点を下回っても前記バルブ機構を遮断状態に制御する、エンジンのブローバイガス供給装置。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれか１項に記載のエンジンのブローバイガス供給装置において、
前記ガス通路は、前記上流側通路において、前記バイパス通路の接続箇所よりも下流側に接続される、エンジンのブローバイガス供給装置。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれか１項に記載のエンジンのブローバイガス供給装置において、
前記バルブ制御部は、前記バルブ機構を連通状態に制御する際に、外気温度が低いほどに前記バルブ機構の連通量を拡大する、エンジンのブローバイガス供給装置。

【請求項6】

請求項１〜５のいずれか１項に記載のエンジンのブローバイガス供給装置において、
前記バルブ制御部は、前記バルブ機構を連通状態に制御する際に、前記下流側通路を流れる吸入空気の温度が低いほどに前記バルブ機構の連通量を拡大する、エンジンのブローバイガス供給装置。

【請求項7】

請求項１、３〜６のいずれか１項に記載のエンジンのブローバイガス供給装置において、
前記バルブ制御部は、前記バルブ機構を連通状態に制御する際に、運転手の要求トルクに基づいて前記バルブ機構の連通量を制限する、エンジンのブローバイガス供給装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コンプレッサの上流側にブローバイガスを還流させるエンジンのブローバイガス供給装置に関する。

【背景技術】

【0002】

エンジンのクランク室には、シリンダとピストンとの隙間を通じて燃焼室からブローバイガスが流入する。また、クランク室と吸気系とは、ブローバイガスを案内する配管を介して互いに接続されている。これにより、クランク室から吸気系にブローバイガスを還流させることができ、ブローバイガスを燃焼室に戻して燃焼させることができる。また、ターボチャージャを備えたエンジン、つまり吸気系に吸入空気を圧縮するコンプレッサを備えたエンジンが開発されている（特許文献１参照）。このコンプレッサを備えたエンジンにおいては、コンプレッサ下流側の吸気管圧力が上昇するため、コンプレッサ上流側の吸気管にブローバイガスを供給することが必要である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開昭５８−０５９３４８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

前述したように、コンプレッサを備えたエンジンにおいては、コンプレッサ上流側の吸気管にブローバイガスが供給されるが、このブローバイガスには水分が含まれている。このため、外気温度が氷点下である場合には、吸入空気によってブローバイガスの水分が凍結し、コンプレッサに対して氷を吸引させてしまう虞がある。このように、コンプレッサに対して氷を吸引させることは、コンプレッサを損傷させる要因であることから、ブローバイガスに含まれる水分の凍結を抑制することが求められている。

【0005】

本発明の目的は、ブローバイガスに含まれる水分の凍結を抑制することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のエンジンのブローバイガス供給装置は、吸入空気を圧縮するコンプレッサを備えたエンジンに設けられ、前記コンプレッサの上流側にブローバイガスを還流させるエンジンのブローバイガス供給装置であって、前記コンプレッサの入力ポートに接続され、前記入力ポートに吸引される吸入空気を案内する上流側通路と、前記コンプレッサの出力ポートに接続され、前記出力ポートから吐出される吸入空気を案内する下流側通路と、前記上流側通路に接続され、前記エンジンの内部から前記上流側通路にブローバイガスを案内するガス通路と、前記上流側通路と前記下流側通路とに接続され、前記下流側通路から前記上流側通路に吸入空気を案内するバイパス通路と、前記バイパス通路に設けられ、前記下流側通路から前記上流側通路に吸入空気を案内する連通状態と、前記下流側通路から前記上流側通路に向かう吸入空気を遮断する遮断状態と、に切り替えられるバルブ機構と、外気温度が氷点を下回る場合には前記バルブ機構を連通状態に制御する一方、外気温度が氷点を上回る場合には前記バルブ機構を遮断状態に制御するバルブ制御部と、を有し、前記バルブ制御部は、前記エンジンが始動されてから第１時間を経過するまでは、外気温度が氷点を下回っても前記バルブ機構を遮断状態に制御する。
本発明のエンジンのブローバイガス供給装置は、吸入空気を圧縮するコンプレッサを備えたエンジンに設けられ、前記コンプレッサの上流側にブローバイガスを還流させるエンジンのブローバイガス供給装置であって、前記コンプレッサの入力ポートに接続され、前記入力ポートに吸引される吸入空気を案内する上流側通路と、前記コンプレッサの出力ポートに接続され、前記出力ポートから吐出される吸入空気を案内する下流側通路と、前記上流側通路に接続され、前記エンジンの内部から前記上流側通路にブローバイガスを案内するガス通路と、前記上流側通路と前記下流側通路とに接続され、前記下流側通路から前記上流側通路に吸入空気を案内するバイパス通路と、前記バイパス通路に設けられ、前記下流側通路から前記上流側通路に吸入空気を案内する連通状態と、前記下流側通路から前記上流側通路に向かう吸入空気を遮断する遮断状態と、に切り替えられるバルブ機構と、外気温度が氷点を下回る場合には前記バルブ機構を連通状態に制御する一方、外気温度が氷点を上回る場合には前記バルブ機構を遮断状態に制御するバルブ制御部と、を有し、前記バルブ制御部は、前記バルブ機構を連通状態に制御する際に、運転手の要求トルクに基づいて前記バルブ機構の連通量を制限する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、外気温度が氷点を下回る場合には、バイパス通路に設けられるバルブ機構が連通状態に制御される。これにより、下流側通路から上流側通路に吸入空気を案内することができ、上流側通路を流れる吸入空気を暖めることができ、ブローバイガスに含まれる水分の凍結を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】車両に搭載されるパワーユニットの一例を示す概略図である。

【図2】エンジンの構成を示す概略図である。

【図3】本発明の一実施の形態であるエンジンのブローバイガス供給装置を示す概略図である。

【図4】（ａ）はエアバイパスバルブを遮断状態に制御したときの吸入空気の流れを示す説明図であり、（ｂ）はエアバイパスバルブを連通状態に制御したときの吸入空気の流れを示す説明図である。

【図5】エアバイパス制御の実行手順の一例を示すフローチャートである。

【図6】エアバイパス制御の実行手順の一例を示すフローチャートである。

【図7】エアバイパスバルブの要制御期間の一例を示す図である。

【図8】エアバイパスバルブの目標開度の一例を示す線図である。

【図9】エアバイパスバルブの上限開度の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は車両に搭載されるパワーユニット１０の一例を示す概略図である。図１に示すように、車体１１に搭載されるパワーユニット１０は、エンジンルーム１２からフロアトンネル１３にかけて縦置きに配置されている。パワーユニット１０は、エンジン１４と、これに連結されるトランスミッション１５と、を有している。エンジン１４の前部には、図示しないタイミングチェーン等を覆うチェーンカバー１６が取り付けられている。このチェーンカバー１６によって区画されるチェーン室１７は、エンジン１４の内部を構成する空間であり、後述するシリンダブロック２０，２１内のクランク室６５に連通する空間である。また、エンジン１４の下方には、過給機であるターボチャージャ１８が設置されている。

【0010】

図２はエンジン１４の構成を示す概略図である。図２に示すように、エンジン１４は、一方のシリンダバンクを構成するシリンダブロック２０と、他方のシリンダバンクを構成するシリンダブロック２１と、一対のシリンダブロック２０，２１に支持されるクランク軸２２と、を有している。シリンダブロック２０，２１にはシリンダボア２３が形成されており、シリンダボア２３にはピストン２４が収容されている。また、クランク軸２２とピストン２４とは、コネクティングロッド２５を介して連結されている。

【0011】

それぞれのシリンダブロック２０，２１には、動弁機構を備えたシリンダヘッド２６，２７が取り付けられている。また、それぞれのシリンダヘッド２６，２７には、吸気ポート２８および排気ポート２９が形成されている。シリンダヘッド２６，２７の吸気ポート２８には吸気系３０が接続されており、シリンダヘッド２６，２７の排気ポート２９には排気系３１が接続されている。さらに、シリンダブロック２０，２１の下部には、オイルを貯留するオイルパン３２が取り付けられている。

【0012】

吸気系３０は、エアクリーナボックス４０、第１吸気ダクト４１、コンプレッサ４２、第２吸気ダクト４３、インタークーラ４４、スロットルバルブ４５、および吸気マニホールド４６等によって構成される。図２に矢印ａ１で示すように、エアクリーナボックス４０を通過した吸入空気は、第１吸気ダクト４１、コンプレッサ４２、第２吸気ダクト４３、インタークーラ４４、スロットルバルブ４５、および吸気マニホールド４６を経て、シリンダヘッド２６，２７の吸気ポート２８に供給される。また、第１吸気ダクト４１には、吸入空気の流量を検出するエアフローメータ４７が設けられている。

【0013】

排気系３１は、排気マニホールド５０、タービン５１、排気管５２等によって構成される。図２に矢印ａ２で示すように、排気ポート２９から排出される排気ガスは、排気マニホールド５０、タービン５１および排気管５２を経て、外部に排出される。なお、排気管５２には、図示しない触媒コンバータや消音器が接続されており、排気ガスは触媒コンバータや消音器を経て外部に排出される。

【0014】

［ブローバイガス供給装置］
本発明の一実施の形態であるエンジン１４のブローバイガス供給装置６０について説明する。図３は本発明の一実施の形態であるブローバイガス供給装置６０を示す概略図である。なお、図３において、図２に示す部品と同様の部品については、同一の符号を付してその説明を省略する。

【0015】

図３に示すように、エンジン１４には、ブローバイガスを吸気系３０に還流させて再燃焼させるブローバイガス供給装置６０が設けられている。ブローバイガス供給装置６０は、チェーンカバー１６と第１吸気ダクト４１とを接続する第１ブローバイ配管（ガス通路）６１と、シリンダブロック２１と吸気マニホールド４６とを接続する第２ブローバイ配管６２と、を備えている。また、第２ブローバイ配管６２には、流路面積を調整するＰＣＶバルブ６３が設けられている。なお、ＰＣＶとは「Positive Crankcase Ventilation」を略記したものである。エンジン１４の燃焼室６４からクランク室６５に漏れたブローバイガスは、第１ブローバイ配管６１または第２ブローバイ配管６２を介して吸気系３０に供給される。

【0016】

例えば、スロットル開度が小さい場合には、吸気マニホールド４６の内圧が低下して負圧になるため、図２に矢印ｂ１で示すように、クランク室６５に漏れたブローバイガスは、ＰＣＶバルブ６３および第２ブローバイ配管６２を経て吸気マニホールド４６に供給される。このとき、第１吸気ダクト４１を流れる空気の一部は、第１ブローバイ配管６１を経てチェーン室１７に供給される。一方、スロットル開度が大きく、コンプレッサ４２によって吸入空気が過給されている場合には、吸気マニホールド４６の内圧が上昇して正圧になるため、ＰＣＶバルブ６３が閉塞される。このとき、ブローバイガスは、クランク室６５と第１吸気ダクト４１との圧力バランスにより、図２に矢印ｂ２で示すように、第１ブローバイ配管６１を経て第１吸気ダクト４１に供給される。このブローバイガス供給装置６０を用いることにより、ブローバイガスをエンジン１４の燃焼室６４に向けて供給することができ、ブローバイガスを燃焼させることができる。

【0017】

図３に示すように、コンプレッサ４２の入力ポート４２ｉには、入力ポート４２ｉに吸引される吸入空気を案内する第１吸気ダクト（上流側通路）４１が接続されている。また、コンプレッサ４２の出力ポート４２ｏには、出力ポート４２ｏから吐出される吸入空気を案内する第２吸気ダクト（下流側通路）４３が接続されている。さらに、第１吸気ダクト４１と第２吸気ダクト４３とは、バイパス配管（バイパス通路）７０を介して接続されている。コンプレッサ４２を迂回するバイパス配管７０には、電磁制御バルブであるエアバイパスバルブ（バルブ機構）７１が設けられている。なお、エアバイパスバルブ７１は、連通ポート７２を開閉する弁体７３と、弁体７３を移動させるソレノイド部７４と、を有している。

【0018】

エアバイパスバルブ７１は、弁体７３を移動させて連通ポート７２を開放する連通状態と、弁体７３を移動させて連通ポート７２を遮断する遮断状態と、に切り替えられる。エアバイパスバルブ７１を連通状態に制御することにより、第２吸気ダクト４３から第１吸気ダクト４１に吸入空気を案内することができる。一方、エアバイパスバルブ７１を遮断状態に制御することにより、第２吸気ダクト４３から第１吸気ダクト４１に向かう吸入空気を遮断することができる。また、エアバイパスバルブ７１を連通状態に制御する際には、エアバイパスバルブ７１の連通量つまり開度を連続的または段階的に調整することが可能である。このように、エアバイパスバルブ７１の開度を調整することにより、第２吸気ダクト４３から第１吸気ダクト４１に戻される吸入空気の流量（以下、還流量と記載する。）を調整することが可能である。

【0019】

また、エアバイパスバルブ７１を制御するため、ブローバイガス供給装置６０にはコンピュータ等によって構成されるコントローラ（バルブ制御部）７５が設けられている。コントローラ７５には、エアフローメータ４７に設けられる第１温度センサ７６、吸気マニホールド４６に設けられる第２温度センサ７７、車両の走行速度を検出する車速センサ７８、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ７９、運転手によるアクセルペダルの操作量を検出するアクセルセンサ８０等の各種センサが接続されている。コントローラ７５は、各種センサから送信される各種信号に基づいて、エアバイパスバルブ７１の開度を制御する。なお、第１温度センサ７６は、第１吸気ダクト４１に取り込まれた吸入空気の温度（以下、外気温度と記載する。）を検出する温度センサである。また、第２温度センサ７７は、吸気マニホールド４６に取り込まれた吸入空気の温度（以下、インマニ温度と記載する。）を検出する温度センサである。

【0020】

［エアバイパス制御（概要）］
前述したように、コンプレッサ４２によって吸入空気を過給する場合には、吸気マニホールド４６の内圧が上昇することから、ブローバイガスは第１ブローバイ配管６１から第１吸気ダクト４１に供給される。このように、ブローバイガスはコンプレッサ４２の上流側に供給されるが、このブローバイガスには水分が含まれていることから、ブローバイガスに含まれる水分の凍結を抑制することが求められている。すなわち、ブローバイガス内の水分が凍結した場合には、コンプレッサ４２に氷が吸い込まれてコンプレッサ４２を損傷させる虞があるため、コンプレッサ４２の上流側における氷の生成を抑制することが求められている。そこで、コントローラ７５は、ブローバイガスに含まれる水分の凍結を抑制するため、エアバイパスバルブ７１の開度を制御するエアバイパス制御を実行する。

【0021】

図４（ａ）はエアバイパスバルブ７１を遮断状態に制御したときの吸入空気の流れを示す説明図であり、図４（ｂ）はエアバイパスバルブ７１を連通状態に制御したときの吸入空気の流れを示す説明図である。図４（ａ）に示すように、例えば、外気温度つまり吸入空気の温度が０℃を上回る状況では、第１吸気ダクト４１においてブローバイガス内の水分が凍結しないため、エアバイパスバルブ７１は遮断状態に制御される。一方、図４（ｂ）に示すように、例えば、外気温度つまり吸入空気の温度が０℃を下回る状況では、第１吸気ダクト４１においてブローバイガス内の水分が凍結する虞があるため、エアバイパスバルブ７１は連通状態に制御される。

【0022】

このように、エアバイパスバルブ７１を連通状態に制御することにより、バイパス配管７０を介して第２吸気ダクト４３から第１吸気ダクト４１に吸入空気の一部を戻すことができる。すなわち、第２吸気ダクト４３を流れる吸入空気は、コンプレッサ４２によって断熱圧縮された吸入空気であるため、第１吸気ダクト４１を流れる吸入空気に比べて高温の空気である。このため、第２吸気ダクト４３から第１吸気ダクト４１に対して高温の吸入空気を還流させることにより、図４（ｂ）に範囲Ｘで示すように、コンプレッサ４２の入力ポート４２ｉに流入する吸入空気を暖めることができる。

【0023】

これにより、ブローバイガスが流入する吸入空気の温度を、氷点である０℃よりも高く維持することができるため、ブローバイガスに含まれる水分の凍結を防止することができ、氷の吸い込みに伴うコンプレッサ４２の損傷を防止することができる。また、図４（ｂ）に示すように、第１ブローバイ配管６１は、第１吸気ダクト４１において、バイパス配管７０の接続箇所７０ｃよりも下流側に接続される。すなわち、第１吸気ダクト４１に対する第１ブローバイ配管６１の接続箇所６１ｃは、第１吸気ダクト４１に対するバイパス配管７０の接続箇所７０ｃよりも、入力ポート４２ｉに近づけて設けられている。これにより、吸入空気に対してブローバイガスが流入する前に、流入先の吸入空気を暖めておくことができるため、ブローバイガスの水分の凍結を効果的に抑制することができる。

【0024】

［エアバイパス制御（フローチャート）］
以下、エアバイパス制御の実行手順をフローチャートに沿って説明する。図５および図６はエアバイパス制御の実行手順の一例を示すフローチャートである。なお、図５および図６においては、エアバイパスバルブ７１を「ＡＢＶ」と略記している。

【0025】

図５に示すように、ステップＳ１０では、外気温度が０℃（氷点）以下であるか否かが判定される。外気温度が０℃を下回る場合には、ブローバイガス内の水分が凍結する虞があることから、ステップＳ１１に進み、エアバイパスバルブ７１の要制御期間であるか否かが判定される。ここで、図７はエアバイパスバルブ７１の要制御期間の一例を示す図である。図７に示すように、エアバイパスバルブ７１の要制御期間とは、エンジン始動後の所定期間（時刻ｔ１〜ｔ２）であり、ブローバイガスに含まれる水分量が増加する期間である。図５に示すように、ステップＳ１１において、エアバイパスバルブ７１の要制御期間から外れていると判定された場合には、ブローバイガス内の水分量が少ないことから、ステップＳ１２に進み、エアバイパスバルブ７１の開度が０％に制御され、エアバイパスバルブ７１が全閉つまり遮断状態に制御される。なお、ステップＳ１０において、外気温度が０℃を上回る場合には、ブローバイガス内の水分が凍結する虞がないことから、同様にステップＳ１２に進み、エアバイパスバルブ７１が遮断状態に制御される。

【0026】

図７に示すように、エンジン１４が始動されてから時刻ｔ１に到達するまで、つまりエンジン１４が始動されてから第１時間Ｔ１が経過するまでは、エンジン１４の油温等が十分に上昇していないため、クランク室６５内における凝縮水の蒸発量が少なくブローバイガスに含まれる水分量が少ない状況である。また、エンジン１４が始動されてから時刻ｔ１を経過した状況とは、エンジン１４の油温等が上昇して凝縮水の蒸発量が多くなるため、ブローバイガスに含まれる水分量も多くなる状況である。さらに、エンジン１４が始動されてから時刻ｔ２を経過した状況、つまりエンジン１４が始動されてから第１時間Ｔ１よりも長い第２時間Ｔ２を経過した状況とは、蒸発に伴って凝縮水自体が減少していることから、ブローバイガスに含まれる水分量も少なくなる状況である。このように、エアバイパスバルブ７１の要制御期間においては、ブローバイガスに含まれる水分量が増加することから、ブローバイガス内の水分を凍結させないように、エアバイパスバルブ７１が連通状態に制御される。

【0027】

図５に示すように、外気温度が０℃以下であり、かつエアバイパスバルブ７１の要制御期間であると判定された場合には、ステップＳ１３に進み、外気温度とインマニ温度とに基づいて、エアバイパスバルブ７１の目標開度Ｔａが設定される。ここで、図８はエアバイパスバルブ７１の目標開度Ｔａの一例を示す線図である。図８に示すように、外気温度が０℃を下回る場合には、外気温度が低いほどに目標開度Ｔａが大きく設定される。また、図８に矢印α１で示すように、インマニ温度が低い場合には目標開度Ｔａが大きく設定される一方、矢印β１で示すように、インマニ温度が高い場合には目標開度Ｔａが小さく設定される。

【0028】

すなわち、エアクリーナボックス４０から第１吸気ダクト４１に流入する吸入空気の温度が低い場合には、第１吸気ダクト４１を流れる吸入空気の温度を０℃以上に暖め難いことから、吸入空気の還流量を増加させる必要がある。同様に、第２吸気ダクト４３から第１吸気ダクト４１に戻される吸入空気の温度が低い場合には、第１吸気ダクト４１を流れる吸入空気の温度を０℃以上に暖め難いことから、吸入空気の還流量を増加させる必要がある。このため、外気温度が低いほどにエアバイパスバルブ７１の開度つまり連通量は拡大され、インマニ温度が低いほどにエアバイパスバルブ７１の開度つまり連通量は拡大される。

【0029】

なお、前述の説明では、インマニ温度つまり吸気マニホールド４６を流れる吸入空気の温度に基づいて、コンプレッサ４２によって断熱圧縮された吸入空気の温度、つまり第２吸気ダクト４３を流れる吸入空気の温度を推定しているが、これに限られることはない。例えば、第２吸気ダクト４３に温度センサを設けることで吸入空気の温度を直接的に検出し、この吸気温度に基づいて目標開度Ｔａを設定しても良い。また、エンジン回転数や吸気マニホールド内圧等に基づいて、コンプレッサ４２によって断熱圧縮された吸入空気の温度を推定し、この吸気温度に基づいて目標開度Ｔａを設定しても良い。

【0030】

図５に示すように、ステップＳ１４では、運転手の要求トルクに基づいてエアバイパスバルブ７１の上限開度Ａｍａｘが設定される。ここで、図９はエアバイパスバルブ７１の上限開度Ａｍａｘの一例を示す図である。図９に示すように、要求トルクとエンジン回転数とに基づいて、エアバイパスバルブ７１の上限開度Ａｍａｘが設定されている。すなわち、エアバイパスバルブ７１の開度を拡大させた場合には、吸入空気の還流量が増加して過給圧力が低下し、エンジントルクが低下することになる。このため、運転手の要求トルクを確保する観点から、エアバイパスバルブ７１には上限開度Ａｍａｘが設定される。図９に示すように、エンジン回転数がＮｅ１であり、かつ要求トルクがＴｅ１である場合には、エアバイパスバルブ７１の上限開度Ａｍａｘとして上限開度Ｍ１（例えば６０％）が設定される。また、図９に矢印α２で示すように、アクセル開度の増加等によって要求トルクが上がった場合には、エアバイパスバルブ７１の上限開度Ａｍａｘとして上限開度Ｍ１よりも小さな上限開度Ｍ２（例えば４０％）が設定される。一方、図９に矢印β２で示すように、アクセル開度の減少等によって要求トルクが下がった場合には、エアバイパスバルブ７１の上限開度Ａｍａｘとして上限開度Ｍ１よりも大きな上限開度Ｍ３（例えば８０％）が設定される。なお、コントローラ７５は、車速やアクセル開度等に基づいて運転手の要求トルクを算出する機能を有している。

【0031】

図５に示すように、ステップＳ１５では、エアバイパスバルブ７１の目標開度Ｔａが、上限開度Ａｍａｘ以下であるか否かが判定される。ステップＳ１５において、目標開度Ｔａが上限開度Ａｍａｘ以下であると判定された場合には、吸入空気を還流させた場合であっても要求トルクを確保することができるため、ステップＳ１６に進み、目標開度Ｔａに基づいてエアバイパスバルブ７１の開度が制御される。一方、ステップＳ１５において、目標開度Ｔａが上限開度Ａｍａｘより大きいと判定された場合には、吸入空気の還流によって要求トルクが不足するため、ステップＳ１７に進み、エアバイパスバルブ７１が遮断状態に制御される。続いて、ステップＳ１８では、エアバイパスバルブ７１を遮断してから所定時間が経過したか否かが判定される。ステップＳ１８において、エアバイパスバルブ７１を遮断してから所定時間が経過していない場合には、エアバイパスバルブ７１の遮断状態が継続される。このように、要求トルクが不足する虞がある場合には、所定時間に渡ってエアバイパスバルブ７１が遮断されるため、エンジントルクを十分に確保することができ、車両のドライバビリティを向上させることができる。なお、エアバイパスバルブ７１を遮断し続けた場合には、ブローバイガス内の水分を凍結させる虞があることから、エアバイパスバルブ７１の遮断を許可する所定時間は、実験やシミュレーション等に基づいて氷を成長させない時間に設定される。

【0032】

ステップＳ１８において、エアバイパスバルブ７１を遮断してから所定時間が経過したと判定された場合には、ステップＳ１９に進み、エアバイパスバルブ７１の目標開度Ｔａが設定され、ステップＳ２０に進み、エアバイパスバルブ７１の上限開度Ａｍａｘが設定される。続くステップＳ２１において、目標開度Ｔａが上限開度Ａｍａｘ以下であると判定された場合、つまりアクセルペダルの踏み込み等が解除されて要求トルクが低下した場合には、ステップＳ１６に進み、目標開度Ｔａに基づいてエアバイパスバルブ７１の開度が制御される。一方、ステップＳ２１において、目標開度Ｔａが上限開度Ａｍａｘを越えると判定された場合、つまりアクセルペダルの踏み込み等が継続されて要求トルクが維持される場合には、ブローバイガスに含まれる水分の凍結を抑制するため、ステップＳ２２に進み、強制的に要求トルクを引き下げるトルク制限処理が実行される。

【0033】

続いて、トルク制限処理の実行手順について説明する。要求トルクを引き下げるトルク制限処理においては、ステップＳ３０において、エアバイパスバルブ７１の目標開度Ｔａが設定される。ステップＳ３１では、要求トルクから所定トルクを減算することで要求トルクが引き下げられ、続くステップＳ３２では、引き下げられた要求トルクに基づいてエアバイパスバルブ７１の上限開度Ａｍａｘが設定される。そして、ステップＳ３３において、目標開度Ｔａが上限開度Ａｍａｘ以下であると判定された場合には、ステップＳ３４に進み、目標開度Ｔａに基づいてエアバイパスバルブ７１の開度が制御される。一方、ステップＳ３３において、目標開度Ｔａが上限開度Ａｍａｘを越えると判定された場合には、ステップＳ３５に進み、上限開度Ａｍａｘに基づいてエアバイパスバルブ７１の開度が制御される。このように、目標開度Ｔａまたは上限開度Ａｍａｘに基づいて、エアバイパスバルブ７１の開度が制御されると、ステップＳ３６に進み、トルク制限処理の開始から所定時間が経過したか否かが判定される。ステップＳ３６において、所定時間が経過していないと判定された場合には、ステップＳ３０に戻り、前述したトルク制限処理が継続される。一方、ステップＳ３６において、所定時間が経過したと判定された場合には、トルク制限処理を終了させてルーチンを抜ける。

【0034】

これまで説明したように、外気温度が０℃を下回る場合には、エアバイパスバルブ７１が連通状態に制御される一方、外気温度が０℃を上回る場合には、エアバイパスバルブ７１が遮断状態に制御される。これにより、ブローバイガスが流入する吸入空気を暖めることができるため、ブローバイガスに含まれる水分の凍結を防止することができる。また、外気温度が０℃を下回る場合であっても、エアバイパスバルブ７１の要制御期間から外れる場合には、エアバイパスバルブ７１が遮断状態に制御される。つまり、エンジン１４が始動されてから第１時間Ｔ１を経過するまでは、外気温度が０℃を下回る場合であってもエアバイパスバルブ７１が遮断状態に制御される。また、エンジン１４が始動されてから第２時間Ｔ２を経過した後には、外気温度が０℃を下回る場合であってもエアバイパスバルブ７１が遮断状態に制御される。これにより、ブローバイガスに含まれる水分量が少ない場合には、エアバイパスバルブ７１が遮断状態に制御されるため、エンジントルクを確保することができ、車両のドライバビリティを向上させることができる。

【0035】

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。前述の説明では、バルブ機構として開度を連続的または段階的に調整可能なエアバイパスバルブ７１を用いているが、これに限られることはなく、バルブ機構としては連通状態と遮断状態とに切り替えられるバルブ機構であれば良い。また、前述の説明では、外気温度つまり第１吸気ダクト４１内の吸気温度に基づいて目標開度Ｔａを設定し、かつインマニ温度つまり第２吸気ダクト４３内の吸気温度に基づいて目標開度Ｔａを設定しているが、これに限られることはない。例えば、第１吸気ダクト４１を流れる吸入空気の温度だけに基づいて目標開度Ｔａを設定しても良く、第２吸気ダクト４３を流れる吸入空気の温度だけに基づいて目標開度Ｔａを設定しても良い。また、要制御期間であるか否かをエンジン１４が始動されてからの時間で判断するようにしたが、エンジン１４の水温や油温、あるいはそれらの組み合わせによって判断しても良い。

【0036】

前述の説明では、氷点つまり水の凝固点として０℃を挙げているが、これに限られることはなく、不純物等によってブローバイガスに含まれる水分の凝固点が０℃以外である場合には、氷点として０℃以外の温度を採用しても良い。また、図示する例では、エンジン１４として水平対向エンジンを用いているが、これに限られることはなく、他の形式のエンジンであっても良い。また、前述の説明では、コンプレッサ４２として、エンジン１４の排気エネルギーによって駆動されるターボチャージャ１８のコンプレッサを用いているが、これに限られることはなく、エンジン１４の出力軸によって駆動されるスーパチャージャのコンプレッサを用いても良い。

【0037】

前述の説明では、第１ブローバイ配管６１をチェーンカバー１６に接続しているが、これに限られることはなく、ブローバイガスが流れる空間を区画する他の部材に第１ブローバイ配管６１を接続しても良い。例えば、エンジン１４の側部に取り付けられるロッカーカバー８１に、第１ブローバイ配管６１を接続しても良い。つまり、ロッカーカバー８１によって区画されるロッカー室８２は、チェーンカバー１６によって区画されるチェーン室１７と同様に、クランク室６５に連通するとともにブローバイガスが流れる空間である。また、第１ブローバイ配管６１をシリンダブロック２０，２１に接続しても良いことはいうまでもない。このように、クランク室６５、チェーン室１７およびロッカー室８２は、何れもエンジン１４の内部を構成する空間であり、ブローバイガスが流れる空間である。

【符号の説明】

【0038】

１４ エンジン
１７ チェーン室（エンジンの内部）
４１ 第１吸気ダクト（上流側通路）
４２ コンプレッサ
４２ｉ 入力ポート
４２ｏ 出力ポート
４３ 第２吸気ダクト（下流側通路）
６０ ブローバイガス供給装置
６１ 第１ブローバイ配管（ガス通路）
６１ｃ 接続箇所
６５ クランク室（エンジンの内部）
７０ バイパス配管（バイパス通路）
７０ｃ 接続箇所
７１ エアバイパスバルブ（バルブ機構）
７５ コントローラ（バルブ制御部）
８２ ロッカー室（エンジンの内部）
Ｔ１ 第１時間
Ｔ２ 第２時間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】