エンジンの燃料制御装置
【課題】過給機の作動開始及び停止の過渡時においても燃料噴射量を最適に維持するに好適なブローバイガス処理装置を備えるエンジンの燃料制御装置を提供する。
【解決手段】吸気通路１１のスロットル弁１５よりも上流位置に過給機１３を備え、前記吸気通路１１の過給機１３よりも上流位置を、第１ブローバイガス通路２１を介してクランクケースＣＣの内部に接続すると共に、流量制御弁２３を備える第２ブローバイガス通路２２を介して前記吸気通路１１のスロットル弁１５よりも下流位置をクランクケースＣＣに接続するブローバイガス処理装置を備えるエンジンＥの燃料制御装置であり、前記過給機１３の過給状態と非過給状態との間における動作移行時に一時的に燃料噴射量を増減調整する制御手段１０を備える。
【解決手段】吸気通路１１のスロットル弁１５よりも上流位置に過給機１３を備え、前記吸気通路１１の過給機１３よりも上流位置を、第１ブローバイガス通路２１を介してクランクケースＣＣの内部に接続すると共に、流量制御弁２３を備える第２ブローバイガス通路２２を介して前記吸気通路１１のスロットル弁１５よりも下流位置をクランクケースＣＣに接続するブローバイガス処理装置を備えるエンジンＥの燃料制御装置であり、前記過給機１３の過給状態と非過給状態との間における動作移行時に一時的に燃料噴射量を増減調整する制御手段１０を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブローバイガス処理装置を備えるエンジンの燃料制御装置に関し、特に、過給機の非作動時および作動時の両方においてブローバイガスの換気を行うブローバイガス処理装置を備えるエンジンに好適なエンジンの燃料制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から過給機の非作動時および作動時の両方にブローバイガスの換気を行うエンジンのブローバイガス処理装置が提案されている(特許文献１参照)。
【０００３】
これは、吸気通路のスロットル弁よりも上流位置に設けられた過給機と、吸気通路の過給機よりも上流位置をクランクケースの内部に接続する第１ブローバイガス通路と、吸気通路のスロットル弁よりも下流位置をクランクケースに接続する第２ブローバイガス通路と、第２ブローバイガス通路に設けられて吸気負圧により開弁し、クランクケース側から吸気通路の前記下流位置側へのブローバイガスの移動を許容する流量制御弁とを備える。そして、過給機による過給時に、閉弁した流量制御弁を通して吸気通路の前記下流位置側からクランクケース側への所定量の新気の移動を許容すべく、流量制御弁の弁座および弁体間に切欠を設けるようにしている。
【特許文献１】特開２００４−６０４７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来例のブローバイガス処理装置をエアフロメータにより計量した吸入空気量に基づいて燃料噴射量を設定する燃料制御装置を備えたエンジンに適用した場合、過給機の作動開始及び停止の過渡時にブローバイガス処理装置に流れる空気流の方向が変化するため、エアフロメータで検知した空気量と燃焼室に導入される空気量とが一時的に異なることとなる。このため、最適な燃料噴射量に対して一時的にリッチとなったりリーンとなったりして、未燃焼ＨＣの増加により燃費が悪化したり、トルク不足となり運転性が低下することが予想される。
【０００５】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、過給機の作動開始及び停止の過渡時においても燃料噴射量を最適に維持するに好適なブローバイガス処理装置を備えるエンジンの燃料制御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】
本発明は、吸気通路のスロットル弁よりも上流位置に過給機を備え、前記吸気通路の過給機よりも上流位置を、第１ブローバイガス通路を介してクランクケースの内部に接続すると共に、流量制御弁を備える第２ブローバイガス通路を介して前記吸気通路のスロットル弁よりも下流位置をクランクケースに接続するブローバイガス処理装置を備えるエンジンの燃料制御装置であり、前記過給機の過給状態と非過給状態との間における動作移行時に一時的に燃料噴射量を増減調整する制御手段を備える。
【発明の効果】
【０００７】
したがって、本発明では、過給時においてもブローバイガスの還流を可能とするブローバイガス処理装置を備えるエンジンの燃料制御装置であり、過給機の過給状態と非過給状態との間における動作移行時に一時的に燃料噴射量を増減調整する制御手段を備えるため、過給機の作動開始及び停止の過渡時においても燃料噴射量を最適に維持することができる。このため、最適な燃料噴射量に対して一時的にリッチとなったりリーンとなったりすることが抑制され、未燃焼ＨＣの増加により燃費が悪化したり、トルク不足となり運転性が低下することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明のエンジンのブローバイガス処理装置の一実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。図１は本発明を適用したブローバイガス処理装置を備えるエンジンの燃料制御装置の第１実施形態を示すシステム構成図、図２は使用する流量制御弁の断面図、図３は還流量制御用のマップ、図４は燃料噴射量補正制御のフローチャート、図５及び図６は過給機の作動時−非作動時の過渡時における作動状態を説明する説明図である。
【０００９】
図１において、自動車用のエンジンＥの吸気通路１１には、その吸気の流れの上流側から下流側に向けて、エアクリーナ１２、ターボチャージャ若しくはスーパチャージャの過給機を構成するコンプレッサ１３、インタークーラ１４、スロットル弁１５、図示しないコレクタおよび吸気マニホールド１６が配置される。吸気マニホールド１６とエンジンＥの図示しないクランクケース内とを接続する第２ブローバイガス通路２２に、エンジンＥのコントロールユニット１０により開度が制御される流量制御弁２３が配置され、また、ターボチャージャのコンプレッサ１３の上流とエンジンＥの図示しないクランクケース内とが第１ブローバイガス通路２１により接続されている。前記第１ブローバイガス通路２１と第２ブローバイガス通路２２とは、ブローバイガスが溜まるエンジンＥのクランクケースの内部を経由して互いに連通されている。前記ターボチャージャのコンプレッサ１３には、図示しないが、非過給時にターボチャージャをバイパスして吸気を通過させるバイパス通路及びバイパス弁が配置されている。なお、第１ブローバイガス通路２１、クランクケース内空間及び第２ブローバイガス通路２２は、総称してブローバイガス通路(符号なし)ともいう。
【００１０】
前記流量制御弁２３は、図２に示すように、弁座３１と弁座３１にスライド移動して嵌合する弁棒３２とから構成された弁部３０と、弁棒３２をスライド方向に駆動するステップモータ３５で構成された駆動部とを備える。
【００１１】
前記弁部３０の弁座３１は、弁棒３２に嵌り合う穴３１Ａと、穴３１Ａの壁面に軸方向一端側(図中の下側)で浅く軸方向他端側で深く形成されて穴３１Ａの軸方向に延びる複数の溝で形成された弁開口部３１Ｂを備える。また、弁部３０の弁棒３２は、前記弁座３１の穴３１Ａに嵌り込み、軸方向先端側に移動されることで、弁開口面積を減少させて、閉弁に至り、軸方向に引込まれる(図中上方に移動させる)ことで弁開口面積を増加させるようにしている。
【００１２】
前記駆動部は、ケース３６に回転可能に支持され前記弁棒３２に対してねじ係合したロータ３７と、ロータ３７の周囲に隙間を介して配置されたステータ３８とからなり、指令されたステップ数に応じてロータ３７の回転角度位置を制御するステップモータ３５で構成されている。そして、コントロールユニット１０よりの指令ステップ数に応じてロータ３７の回転角度位置が調整され、指令ステップ数がゼロである場合にはロータ３７にねじ係合している弁棒３２を最前進位置にスライド移動させて弁座３１の下端位置に係合させて弁開口面積を最少(閉弁)とする。また、指令ステップ数に応じて弁棒３２を後退させて弁座３１との相対隙間を増加させて、その弁開度を調整可能としている。このように、駆動力が大きいステップモータ３５を使用することで、過給圧がかかった状態でも流量制御弁２３が作動させることができ、流量制御ができる。また、過給圧がエンジンＥ内に直接加わることが防止できる。
【００１３】
前記コントロールユニット１０には、吸気マニホールド１６(コレクタ)の圧力を検出するマニホールド圧センサ２５よりのマニホールド圧信号、エアクリーナ１２下流の吸気通路１１の圧力を検出する大気圧センサ２４よりの大気圧信号及びエアフロメータ２６よりの吸入空気量信号、アクセルペダルの踏込み量を検出するアクセル開度センサ２７よりのアクセル開度信号、エンジンＥの図示しないクランク角度を検出するポジションセンサ２８よりのエンジン回転数信号、等が入力される。そして、これらの入力信号に基づいて、前記流量制御弁２３の開度を制御する他、スロットル弁１５の開度、燃料噴射弁２９の燃料噴射量、点火時期、過給機の動作等を制御する。
【００１４】
以上の構成のエンジンＥのブローバイガス処理装置は、アクセル開度がゼロ近辺であり且つエンジン回転数が低いアイドリング運転状態、及び、アクセルペダルの踏込みが少なくターボチャージャが非作動となるエンジンＥの低負時には、エンジンＥが発生する吸気負圧により、新気がエアクリーナ１２、コンプレッサ１３(図示しないバイパスバルブ)、インタークーラ１４、スロットル弁１５及び吸気マニホールド１６を経てエンジンＥに吸入される。このとき、吸気マニホールド１６に作用する吸気負圧で、エアクリーナ１２を通過した新気の一部がコンプレッサ１３上流から第１ブローバイガス通路２１、クランクケース、第２ブローバイガス通路２２および流量制御弁２３、吸気マニホールド１６を経てエンジンＥに吸入される。クランクケース内のブローバイガスは前記新気と共にエンジンＥに吸入されることで、クランクケースの換気が行われてブローバイガスに含まれるＮＯｘ等によるエンジンＥの潤滑油の劣化が最小限に抑えられる。
【００１５】
その際の還流量は、図３に示すように、アイドリング運転状態においては、例えば、１２［Ｌ／ｍｉｎ］と最少とされ、エンジン回転数が低中速回転領域(例えば、〜５０００［ｒｐｍ］)においては、例えば、６０［Ｌ／ｍｉｎ］と最大流量とされ、高速回転領域(例えば、５０００［ｒｐｍ］〜)では、例えば、３０［Ｌ／ｍｉｎ］と半減されるよう設定されている。このように、高速回転領域で還流量を少なく制御することでオイル消費の低減が可能である。そして、目標とする換気量となるよう、吸気マニホールド１６及び上流側吸気通路１１間の圧力差に応じて流量制御弁２３の弁開度が調整される。
【００１６】
また、アクセルペダルの踏込みが大きくターボチャージャが作動するエンジンＥの高負荷時には、コンプレッサ１３の下流側の吸気通路１１に設けられた吸気マニホールド１６に過給圧が発生するため、吸気マニホールド１６の内圧がクランクケースの内圧よりも高くなる。このため、吸気マニホールド１６内の高圧の新気が前記第２ブローバイガス通路２２及び流量制御弁２３を通過し、クランクケース、第１ブローバイガス通路２１を経てコンプレッサ１３上流側に還流する。その際に、クランクケース内のブローバイガスは前記新気と共に上流側吸気通路１１に戻されてエンジンＥに吸入されることで、クランクケースの換気が行われてブローバイガスに含まれるＮＯｘ等によるエンジンＥの潤滑油の劣化が最小限に抑えられる。
【００１７】
その際の還流量は、図３に示すように、エンジン回転数が低中速回転領域(例えば、〜５０００［ｒｐｍ］)においては、例えば、６０［Ｌ／ｍｉｎ］と最大流量とされ、高速回転領域(例えば、５０００［ｒｐｍ］〜)では、例えば、３０［Ｌ／ｍｉｎ］と半減されるよう設定されている。そして、目標とする換気量となるよう、吸気マニホールド１６及び上流側吸気通路１１間の圧力差に応じて流量制御弁２３の弁開度が調整される。
【００１８】
図４に示すルーチンは過給状態から非過給状態、若しくは、非過給状態から過給状態への過渡時における燃料噴射量を補正制御するフローチャートであり、コントロールユニット１０において実行される。以下、これについて説明する。
【００１９】
先ずステップ１において、アクセル開度センサ２７よりのアクセル開度信号、上流側吸気通路１１の圧力と吸気マニホールド１６の圧力とが大気圧センサ２４及びマニホールド圧センサ２５よりの圧力信号、過給機の作動状態、エアフロメータ２６による吸入空気量、等が読込まれ、ステップＳ２へ進む。ステップＳ２では、現在のアクセル開度の前回値に対する開度差が設定値を超えているか否かが判定され、超えている場合にステップ３へ進み、過給機の作動状態が、過給状態から非過給状態、若しくは、非過給状態から過給状態へ変化したか否かが判定され、ここで、過給状態が変化した場合に、次のステップ４へ進んで、燃料噴射量の補正制御が開始される。
【００２０】
しかしながら、ステップ２の現在のアクセル開度の前回値に対する開度差が設定値を超えているか否かの判定、または、ステップ３の過給機の作動状態の変化判定のいずれかが否定される場合には、燃料噴射量の補正制御が開始されず、今回の処理ステップが終了される。
【００２１】
燃料噴射量の補正制御が開始されるステップ４では、大気圧センサ２４及びマニホールド圧センサ２５よりの圧力信号により両者間の圧力差と流量制御弁２３の開度とに基づいて、その時点の流量制御弁２３を通過しているブローバイガスの還流量が演算され、ステップ５へ進む。
【００２２】
ステップ５では、ステップ２でのアクセル開度の変化が増加であるか否かが判定され、増加である場合とは過給機の作動が開始された場合でありステップ６へ進み、減少である場合とは過給機の作動が停止された場合でありステップ７へ進む。
【００２３】
アクセル開度が増加されて過給機が作動された場合に進むステップ６では、燃料噴射量(減量)補正してステップ８へ進む。前記燃料噴射量(減量)補正は、例えば、(エアフロメータ２６による吸入空気量−流量制御弁２３による還流量)／エアフロメータによる吸入空気量、により演算する。これは、エアフロメータ２６による吸入空気量の全量が過給機によりコレクタ(吸気マニホールド１６)へ供給されるがその増量(還流量分)が追いつかない(時間遅れを伴う)ため、その一部がコレクタ(吸気マニホールド１６)から分流されてブローバイガス通路へ流れることに起因する。このため、一時的にエアフロメータ２６により計測した流量に対して流量制御弁２３へ流れる還流量を減算した空気量が燃焼室に導かれることとなり、その分(割合(エアフロメータ２６による吸入空気量−流量制御弁２３による還流量)／エアフロメータ２６による吸入空気量)だけ燃料噴射量を減量させないと、燃焼室内の空燃比がリッチ(過濃化)となることを意味する。
【００２４】
また、アクセル開度が減少されて過給機が非作動とされた場合に進むステップ７では、燃料噴射量(増量)補正してステップ８へ進む。前記燃料噴射量(増量)補正は、例えば、(エアフロメータ２６による吸入空気量＋流量制御弁２３による還流量)／エアフロメータ２６による吸入空気量、により演算する。これは、エアフロメータ２６による吸入空気量の全量にブローバイガスの還流量を加えた空気量が過給機によりコレクタ(吸気マニホールド１６)へ供給されていたものが、スロットル弁開度の減少と過給機の停止により絞られるが、直ぐにはブローバイガス通路への還流量を差引いた流量へは時間遅れを伴う。また、スロットル弁開度の減少と過給機の停止により、ブローバイガス通路への強制逆流する還流量が発生され、コレクタ(吸気マニホールド１６)へ流入させることとなる。このため、一時的にコレクタ(吸気マニホールド１６)へ流入する空気は、エアフロメータ２６による吸入空気量前後の空気量とブローバイガス通路を還流する還流量とが加算されたものとなる。即ち、一時的にエアフロメータ２６により計測した流量に対して流量制御弁２３へ流れる還流量を加算した空気量が燃焼室に導かれることとなり、その分(割合(エアフロメータ２６による吸入空気量＋流量制御弁２３による還流量)／エアフロメータ２６による吸入空気量)だけ燃料噴射量を増量させないと、燃焼室内の空燃比がリーン(希薄化)となることを意味する。
【００２５】
そして、ステップ８では、コレクタ(吸気マニホールド１６)内の圧力が目的とした圧力(過給圧若しくは負圧)で安定したか否かが判定され、圧力変化の途中にある場合には、ステップ４〜ステップ６、若しくは、ステップ４〜ステップ７が繰り返し実行される。コレクタ(吸気マニホールド１６)内の圧力は時間の経過に伴って変化し、これに伴いステップ４での流量制御弁２３を通過する還流量も変化してゆく。そして、ステップ８でコレクタ(吸気マニホールド１６)内の圧力が目的とした圧力(過給圧若しくは負圧)で安定したと判定された場合には、ステップ９へ進み、過渡時の燃料補正制御を終了させて、一連の処理を終了させる。
【００２６】
図５はアクセル開度が減少されて過給機が非作動とされた場合の吸気流動状態を説明する説明図であり、図６はアクセル開度が増加されて過給機が作動とされた場合の吸気流動状態を説明する説明図である。
【００２７】
先ず、アクセル開度が減少されて過給機が作動状態から非作動状態に変化される場合の吸気流動状態を、図５の説明図に基づいて説明する。
【００２８】
図５（Ａ）は過給時の状態を示し、吸入空気量Ｆ１がエアフロメータ２６で計測され、第１ブローバイガス通路２１から戻る還流量Ｆ２と合流され、スーパチャージャで構成された過給機１３により下流に送られ、スロットル弁１５を介してコレクタ１６Ａ(吸気マニホールド１６)に導入される(導入量Ｆ１＋Ｆ２）。この時のコレクタ圧は過給機１３による供給により正圧となっている。導入された空気は、一部(Ｆ２)がブローバイガス通路２２に分流され流量制御弁２３を経由してエンジンＥのクランクケースＣＣ内に供給される。そして、残余の空気量（Ｆ１）が燃焼室Ａに導入される。
【００２９】
この状態からアクセルペダルを急激に戻すと連動してスロットル開度も急激に減少し、過給機１３の過給動作が停止される。スロットル弁開度の減少と過給機１３の停止により、吸気通路１１を介してのコレクタ１６Ａへの流入が絞られるが、その慣性によりコレクタ１６Ａへの流入が継続され、直ぐには第１ブローバイガス通路２１への還流量Ｆ２を差引いた流量（Ｆ１−Ｆ２）への流量変化は時間遅れを伴う。
【００３０】
一方、スロットル弁開度の減少と過給機１３の停止により、第１ブローバイガス通路２１への強制逆流する還流量Ｆ２が発生され、ブローバイガス通路を経由してコレクタ１６Ａ(吸気マニホールド１６)へ流入させる還流量Ｆ２は急激に増加する。この還流量Ｆ２は、マニホールド負圧と大気圧との差圧と流量制御弁２３の開度とにより決定され、マニホールド圧の負圧への低下に応じて増加される。
【００３１】
このため、図５（Ｂ）に示すように、一時的にコレクタ１６Ａへ流入する空気は、吸気通路１１を経由して導入される吸入空気量(Ｆ１前後)とブローバイガス通路を還流する還流量(Ｆ２)とが加算された空気量（Ｆ１＋Ｆ２）となり、これがエンジンＥの燃焼室に導入されることとなる。
【００３２】
即ち、一時的にエアフロメータ２６により計測した流量Ｆ１分に流量制御弁２３へ流れる還流量Ｆ２を加算した空気流（Ｆ１＋Ｆ２）が燃焼室Ａに導かれることとなり、その分(割合(エアフロメータ２６による吸入空気量Ｆ１＋流量制御弁２３による還流量Ｆ２)／エアフロメータ２６による吸入空気量Ｆ１)だけ燃料噴射量を増量させて(ステップ７)、燃焼室Ａ内の空燃比がリーン(希薄化)となることを防止することができる。
【００３３】
なお、上記過渡時の変化は、コレクタ圧(吸気マニホールド圧)が所定値に安定されることにより、吸気通路１１を流れる空気量が(Ｆ１−Ｆ２)と収束し、ブローバイガス通路を流れる空気量が（Ｆ２）と収束することにより、非過給時の燃料噴射量に移行可能となり、一連の補正制御が終了される。
【００３４】
次に、アクセル開度が増加されて過給機１３が非作動状態から作動状態に変化される場合の吸気流動状態を、図６の説明図に基づいて説明する。
【００３５】
図６（Ａ）は非過給時の状態を示し、吸入空気量Ｆ１がエアフロメータ２６で計測され、第１ブローバイガス通路２１への還流量Ｆ２を分流し、スーパチャージャで構成された過給機１３をバイパスするバイパスバルブＢを経由して下流に送られ、スロットル弁１５を介してコレクタ１６Ａ(吸気マニホールド１６)に導入される(導入量Ｆ１−Ｆ２）。この時のコレクタ圧は過給機１３の非作動により負圧となっている。導入された空気(Ｆ１−Ｆ２)は、エンジンＥのクランクケースＣＣ内及び流量制御弁２３を経由する第２ブローバイガス通路２２からの還流空気（Ｆ２）と合流して、空気量（Ｆ１）として燃焼室Ａに導入される。
【００３６】
この状態からアクセルペダルを急激に踏込むと連動してスロットル開度も急激に増大し、過給機１３の過給動作が開始される。スロットル弁開度の増加と過給機１３の動作開始により、吸気通路１１を介してのコレクタ１６Ａへの流入が促進されるが、その空気の慣性によりコレクタ１６Ａへの流入増加が遅れ、直ぐには第２ブローバイガス通路２２への還流量Ｆ２を加算した流量（Ｆ１＋Ｆ２）への流量変化は時間遅れを伴う。
【００３７】
一方、スロットル弁開度の増加と過給機１３の作動開始により、コレクタ１６Ａ(吸気マニホールド１６)から第２ブローバイガス通路２２への分流する還流量Ｆ２が発生され、コレクタ圧(吸気マニホールド圧)の上昇に伴い、第２ブローバイガス通路２２へ流入させる還流量Ｆ２は急激に増加する。この還流量Ｆ２は、マニホールド圧と大気圧との差圧と流量制御弁２３の開度とにより決定され、マニホールド圧の正圧への上昇に応じて増加される。
【００３８】
このため、図６（Ｂ）に示すように、一時的に、吸気通路１１を経由して導入される吸入空気量(Ｆ１相当)から第２ブローバイガス通路２２へ還流する還流量(Ｆ２)を減算した空気量（Ｆ１−Ｆ２）がコレクタ１６Ａに残り、これがエンジンＥの燃焼室Ａに導入されることとなる。
【００３９】
即ち、一時的にエアフロメータ２６により計測した流量Ｆ１分から流量制御弁２３へ流れる還流量Ｆ２を減算した空気流（Ｆ１−Ｆ２）が燃焼室Ａに導かれることとなり、その分(割合(エアフロメータ２６による吸入空気量Ｆ１−流量制御弁２３による還流量Ｆ２)／エアフロメータ２６による吸入空気量Ｆ１)だけ燃料噴射量を減量させて(ステップ６)、燃焼室Ａ内の空燃比がリッチ(過濃化)となることを防止することができる。
【００４０】
なお、上記過渡時の変化は、コレクタ圧(吸気マニホールド圧)が所定値に安定されることにより、吸気通路１１を流れる空気量が(Ｆ１＋Ｆ２)と収束し、ブローバイガス通路を流れる空気量が（Ｆ２）と収束することにより、過給時の燃料噴射量に移行可能となり、一連の補正制御が終了される。
【００４１】
本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。
【００４２】
（ア）吸気通路１１のスロットル弁１５よりも上流位置に過給機１３を備え、前記吸気通路１１の過給機１３よりも上流位置を、第１ブローバイガス通路２１を介してクランクケースＣＣの内部に接続すると共に、流量制御弁２３を備える第２ブローバイガス通路２２を介して前記吸気通路１１のスロットル弁１５よりも下流位置をクランクケースＣＣに接続するブローバイガス処理装置を備えるエンジンＥの燃料制御装置であり、前記過給機１３の過給状態と非過給状態との間における動作移行時に一時的に燃料噴射量を増減調整する制御手段１０を備える。このため、過給機１３の作動開始及び停止の過渡時においても燃料噴射量を最適に維持することができ、最適な燃料噴射量に対して一時的にリッチとなったりリーンとなったりすることが抑制され、未燃焼ＨＣの増加により燃費が悪化したり、トルク不足となり運転性が低下することを防止できる。
【００４３】
(イ)一時的な燃料噴射量の増減調整は、過給機１３の過給状態と非過給状態とでブローバイガス通路に対して流動方向が反転されるブローバイガスの還流量に基づいて制御されるため、燃焼室Ａに導入される空気量の増減に対応することができる。
【００４４】
(ウ)一時的に燃料噴射量を増減調整は、過給機１３の非過給状態から過給状態への動作移行時には減量補正されるため、燃焼室Ａ内の空燃比が過濃となることを抑制でき、未燃焼ＨＣの排出を低減でき、燃費を向上させることができる。
【００４５】
(エ)一時的に燃料噴射量を増減調整は、過給機１３の過給状態から非過給状態への動作移行時には増量補正されるため、燃焼室Ａ内の空燃比が希薄となることを抑制でき、出力トルクが一時的に不足して運転性が悪化することを抑制できる。
【００４６】
(オ)一時的に燃料噴射量を増減調整は、過給機１３の過給状態と非過給状態との間における動作移行後の前記スロットル弁１５下流の吸気マニホールド１６の圧力変化が収束する時点で終了されるため、過渡時の制御が定常状態まで継続されることはない。
【００４７】
(カ)吸気通路１１のスロットル弁１５より下流側の吸気マニホールド１６内の圧力を検出するマニホールド圧センサ２５と、前記過給機１３より上流の吸気通路１１内の圧力を検出する大気圧センサ２４と、を備え、前記ブローバイガスの還流量は、マニホールド圧センサ２５及び大気圧センサ２４で検出された両圧力の圧力差と前記流量制御弁２３の弁開度とにより演算されるため、高精度のブローバイガスの還流量を判定でき、燃料噴射量を精度よく補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施形態を示すブローバイガス処理装置を備えるエンジンの燃料制御装置の第１実施形態を示すシステム構成図。
【図２】同じく使用する流量制御弁の断面図。
【図３】還流量制御用のマップ。
【図４】燃料噴射量補正制御のフローチャート。
【図５】過給機の作動時−非作動時の過渡時における作動状態を説明する説明図。
【図６】過給機の非作動時−作動時の過渡時における作動状態を説明する説明図。
【符号の説明】
【００４９】
Ｅ エンジン
１０ コントロールユニット
１１ 吸気通路
１２ エアクリーナ
１３ コンプレッサ（過給機）
１４ インタークーラ
１５ スロットル弁
１６ 吸気マニホールド（コレクタ）
２１ 第１ブローバイガス通路
２２ 第２ブローバイガス通路
２３ 流量制御弁
２４ 大気圧センサ
２５ マニホールド圧センサ
２９ 燃料噴射弁
３５ ステップモータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブローバイガス処理装置を備えるエンジンの燃料制御装置に関し、特に、過給機の非作動時および作動時の両方においてブローバイガスの換気を行うブローバイガス処理装置を備えるエンジンに好適なエンジンの燃料制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から過給機の非作動時および作動時の両方にブローバイガスの換気を行うエンジンのブローバイガス処理装置が提案されている(特許文献１参照)。
【０００３】
これは、吸気通路のスロットル弁よりも上流位置に設けられた過給機と、吸気通路の過給機よりも上流位置をクランクケースの内部に接続する第１ブローバイガス通路と、吸気通路のスロットル弁よりも下流位置をクランクケースに接続する第２ブローバイガス通路と、第２ブローバイガス通路に設けられて吸気負圧により開弁し、クランクケース側から吸気通路の前記下流位置側へのブローバイガスの移動を許容する流量制御弁とを備える。そして、過給機による過給時に、閉弁した流量制御弁を通して吸気通路の前記下流位置側からクランクケース側への所定量の新気の移動を許容すべく、流量制御弁の弁座および弁体間に切欠を設けるようにしている。
【特許文献１】特開２００４−６０４７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来例のブローバイガス処理装置をエアフロメータにより計量した吸入空気量に基づいて燃料噴射量を設定する燃料制御装置を備えたエンジンに適用した場合、過給機の作動開始及び停止の過渡時にブローバイガス処理装置に流れる空気流の方向が変化するため、エアフロメータで検知した空気量と燃焼室に導入される空気量とが一時的に異なることとなる。このため、最適な燃料噴射量に対して一時的にリッチとなったりリーンとなったりして、未燃焼ＨＣの増加により燃費が悪化したり、トルク不足となり運転性が低下することが予想される。
【０００５】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、過給機の作動開始及び停止の過渡時においても燃料噴射量を最適に維持するに好適なブローバイガス処理装置を備えるエンジンの燃料制御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】
本発明は、吸気通路のスロットル弁よりも上流位置に過給機を備え、前記吸気通路の過給機よりも上流位置を、第１ブローバイガス通路を介してクランクケースの内部に接続すると共に、流量制御弁を備える第２ブローバイガス通路を介して前記吸気通路のスロットル弁よりも下流位置をクランクケースに接続するブローバイガス処理装置を備えるエンジンの燃料制御装置であり、前記過給機の過給状態と非過給状態との間における動作移行時に一時的に燃料噴射量を増減調整する制御手段を備える。
【発明の効果】
【０００７】
したがって、本発明では、過給時においてもブローバイガスの還流を可能とするブローバイガス処理装置を備えるエンジンの燃料制御装置であり、過給機の過給状態と非過給状態との間における動作移行時に一時的に燃料噴射量を増減調整する制御手段を備えるため、過給機の作動開始及び停止の過渡時においても燃料噴射量を最適に維持することができる。このため、最適な燃料噴射量に対して一時的にリッチとなったりリーンとなったりすることが抑制され、未燃焼ＨＣの増加により燃費が悪化したり、トルク不足となり運転性が低下することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明のエンジンのブローバイガス処理装置の一実施形態を図１〜図６に基づいて説明する。図１は本発明を適用したブローバイガス処理装置を備えるエンジンの燃料制御装置の第１実施形態を示すシステム構成図、図２は使用する流量制御弁の断面図、図３は還流量制御用のマップ、図４は燃料噴射量補正制御のフローチャート、図５及び図６は過給機の作動時−非作動時の過渡時における作動状態を説明する説明図である。
【０００９】
図１において、自動車用のエンジンＥの吸気通路１１には、その吸気の流れの上流側から下流側に向けて、エアクリーナ１２、ターボチャージャ若しくはスーパチャージャの過給機を構成するコンプレッサ１３、インタークーラ１４、スロットル弁１５、図示しないコレクタおよび吸気マニホールド１６が配置される。吸気マニホールド１６とエンジンＥの図示しないクランクケース内とを接続する第２ブローバイガス通路２２に、エンジンＥのコントロールユニット１０により開度が制御される流量制御弁２３が配置され、また、ターボチャージャのコンプレッサ１３の上流とエンジンＥの図示しないクランクケース内とが第１ブローバイガス通路２１により接続されている。前記第１ブローバイガス通路２１と第２ブローバイガス通路２２とは、ブローバイガスが溜まるエンジンＥのクランクケースの内部を経由して互いに連通されている。前記ターボチャージャのコンプレッサ１３には、図示しないが、非過給時にターボチャージャをバイパスして吸気を通過させるバイパス通路及びバイパス弁が配置されている。なお、第１ブローバイガス通路２１、クランクケース内空間及び第２ブローバイガス通路２２は、総称してブローバイガス通路(符号なし)ともいう。
【００１０】
前記流量制御弁２３は、図２に示すように、弁座３１と弁座３１にスライド移動して嵌合する弁棒３２とから構成された弁部３０と、弁棒３２をスライド方向に駆動するステップモータ３５で構成された駆動部とを備える。
【００１１】
前記弁部３０の弁座３１は、弁棒３２に嵌り合う穴３１Ａと、穴３１Ａの壁面に軸方向一端側(図中の下側)で浅く軸方向他端側で深く形成されて穴３１Ａの軸方向に延びる複数の溝で形成された弁開口部３１Ｂを備える。また、弁部３０の弁棒３２は、前記弁座３１の穴３１Ａに嵌り込み、軸方向先端側に移動されることで、弁開口面積を減少させて、閉弁に至り、軸方向に引込まれる(図中上方に移動させる)ことで弁開口面積を増加させるようにしている。
【００１２】
前記駆動部は、ケース３６に回転可能に支持され前記弁棒３２に対してねじ係合したロータ３７と、ロータ３７の周囲に隙間を介して配置されたステータ３８とからなり、指令されたステップ数に応じてロータ３７の回転角度位置を制御するステップモータ３５で構成されている。そして、コントロールユニット１０よりの指令ステップ数に応じてロータ３７の回転角度位置が調整され、指令ステップ数がゼロである場合にはロータ３７にねじ係合している弁棒３２を最前進位置にスライド移動させて弁座３１の下端位置に係合させて弁開口面積を最少(閉弁)とする。また、指令ステップ数に応じて弁棒３２を後退させて弁座３１との相対隙間を増加させて、その弁開度を調整可能としている。このように、駆動力が大きいステップモータ３５を使用することで、過給圧がかかった状態でも流量制御弁２３が作動させることができ、流量制御ができる。また、過給圧がエンジンＥ内に直接加わることが防止できる。
【００１３】
前記コントロールユニット１０には、吸気マニホールド１６(コレクタ)の圧力を検出するマニホールド圧センサ２５よりのマニホールド圧信号、エアクリーナ１２下流の吸気通路１１の圧力を検出する大気圧センサ２４よりの大気圧信号及びエアフロメータ２６よりの吸入空気量信号、アクセルペダルの踏込み量を検出するアクセル開度センサ２７よりのアクセル開度信号、エンジンＥの図示しないクランク角度を検出するポジションセンサ２８よりのエンジン回転数信号、等が入力される。そして、これらの入力信号に基づいて、前記流量制御弁２３の開度を制御する他、スロットル弁１５の開度、燃料噴射弁２９の燃料噴射量、点火時期、過給機の動作等を制御する。
【００１４】
以上の構成のエンジンＥのブローバイガス処理装置は、アクセル開度がゼロ近辺であり且つエンジン回転数が低いアイドリング運転状態、及び、アクセルペダルの踏込みが少なくターボチャージャが非作動となるエンジンＥの低負時には、エンジンＥが発生する吸気負圧により、新気がエアクリーナ１２、コンプレッサ１３(図示しないバイパスバルブ)、インタークーラ１４、スロットル弁１５及び吸気マニホールド１６を経てエンジンＥに吸入される。このとき、吸気マニホールド１６に作用する吸気負圧で、エアクリーナ１２を通過した新気の一部がコンプレッサ１３上流から第１ブローバイガス通路２１、クランクケース、第２ブローバイガス通路２２および流量制御弁２３、吸気マニホールド１６を経てエンジンＥに吸入される。クランクケース内のブローバイガスは前記新気と共にエンジンＥに吸入されることで、クランクケースの換気が行われてブローバイガスに含まれるＮＯｘ等によるエンジンＥの潤滑油の劣化が最小限に抑えられる。
【００１５】
その際の還流量は、図３に示すように、アイドリング運転状態においては、例えば、１２［Ｌ／ｍｉｎ］と最少とされ、エンジン回転数が低中速回転領域(例えば、〜５０００［ｒｐｍ］)においては、例えば、６０［Ｌ／ｍｉｎ］と最大流量とされ、高速回転領域(例えば、５０００［ｒｐｍ］〜)では、例えば、３０［Ｌ／ｍｉｎ］と半減されるよう設定されている。このように、高速回転領域で還流量を少なく制御することでオイル消費の低減が可能である。そして、目標とする換気量となるよう、吸気マニホールド１６及び上流側吸気通路１１間の圧力差に応じて流量制御弁２３の弁開度が調整される。
【００１６】
また、アクセルペダルの踏込みが大きくターボチャージャが作動するエンジンＥの高負荷時には、コンプレッサ１３の下流側の吸気通路１１に設けられた吸気マニホールド１６に過給圧が発生するため、吸気マニホールド１６の内圧がクランクケースの内圧よりも高くなる。このため、吸気マニホールド１６内の高圧の新気が前記第２ブローバイガス通路２２及び流量制御弁２３を通過し、クランクケース、第１ブローバイガス通路２１を経てコンプレッサ１３上流側に還流する。その際に、クランクケース内のブローバイガスは前記新気と共に上流側吸気通路１１に戻されてエンジンＥに吸入されることで、クランクケースの換気が行われてブローバイガスに含まれるＮＯｘ等によるエンジンＥの潤滑油の劣化が最小限に抑えられる。
【００１７】
その際の還流量は、図３に示すように、エンジン回転数が低中速回転領域(例えば、〜５０００［ｒｐｍ］)においては、例えば、６０［Ｌ／ｍｉｎ］と最大流量とされ、高速回転領域(例えば、５０００［ｒｐｍ］〜)では、例えば、３０［Ｌ／ｍｉｎ］と半減されるよう設定されている。そして、目標とする換気量となるよう、吸気マニホールド１６及び上流側吸気通路１１間の圧力差に応じて流量制御弁２３の弁開度が調整される。
【００１８】
図４に示すルーチンは過給状態から非過給状態、若しくは、非過給状態から過給状態への過渡時における燃料噴射量を補正制御するフローチャートであり、コントロールユニット１０において実行される。以下、これについて説明する。
【００１９】
先ずステップ１において、アクセル開度センサ２７よりのアクセル開度信号、上流側吸気通路１１の圧力と吸気マニホールド１６の圧力とが大気圧センサ２４及びマニホールド圧センサ２５よりの圧力信号、過給機の作動状態、エアフロメータ２６による吸入空気量、等が読込まれ、ステップＳ２へ進む。ステップＳ２では、現在のアクセル開度の前回値に対する開度差が設定値を超えているか否かが判定され、超えている場合にステップ３へ進み、過給機の作動状態が、過給状態から非過給状態、若しくは、非過給状態から過給状態へ変化したか否かが判定され、ここで、過給状態が変化した場合に、次のステップ４へ進んで、燃料噴射量の補正制御が開始される。
【００２０】
しかしながら、ステップ２の現在のアクセル開度の前回値に対する開度差が設定値を超えているか否かの判定、または、ステップ３の過給機の作動状態の変化判定のいずれかが否定される場合には、燃料噴射量の補正制御が開始されず、今回の処理ステップが終了される。
【００２１】
燃料噴射量の補正制御が開始されるステップ４では、大気圧センサ２４及びマニホールド圧センサ２５よりの圧力信号により両者間の圧力差と流量制御弁２３の開度とに基づいて、その時点の流量制御弁２３を通過しているブローバイガスの還流量が演算され、ステップ５へ進む。
【００２２】
ステップ５では、ステップ２でのアクセル開度の変化が増加であるか否かが判定され、増加である場合とは過給機の作動が開始された場合でありステップ６へ進み、減少である場合とは過給機の作動が停止された場合でありステップ７へ進む。
【００２３】
アクセル開度が増加されて過給機が作動された場合に進むステップ６では、燃料噴射量(減量)補正してステップ８へ進む。前記燃料噴射量(減量)補正は、例えば、(エアフロメータ２６による吸入空気量−流量制御弁２３による還流量)／エアフロメータによる吸入空気量、により演算する。これは、エアフロメータ２６による吸入空気量の全量が過給機によりコレクタ(吸気マニホールド１６)へ供給されるがその増量(還流量分)が追いつかない(時間遅れを伴う)ため、その一部がコレクタ(吸気マニホールド１６)から分流されてブローバイガス通路へ流れることに起因する。このため、一時的にエアフロメータ２６により計測した流量に対して流量制御弁２３へ流れる還流量を減算した空気量が燃焼室に導かれることとなり、その分(割合(エアフロメータ２６による吸入空気量−流量制御弁２３による還流量)／エアフロメータ２６による吸入空気量)だけ燃料噴射量を減量させないと、燃焼室内の空燃比がリッチ(過濃化)となることを意味する。
【００２４】
また、アクセル開度が減少されて過給機が非作動とされた場合に進むステップ７では、燃料噴射量(増量)補正してステップ８へ進む。前記燃料噴射量(増量)補正は、例えば、(エアフロメータ２６による吸入空気量＋流量制御弁２３による還流量)／エアフロメータ２６による吸入空気量、により演算する。これは、エアフロメータ２６による吸入空気量の全量にブローバイガスの還流量を加えた空気量が過給機によりコレクタ(吸気マニホールド１６)へ供給されていたものが、スロットル弁開度の減少と過給機の停止により絞られるが、直ぐにはブローバイガス通路への還流量を差引いた流量へは時間遅れを伴う。また、スロットル弁開度の減少と過給機の停止により、ブローバイガス通路への強制逆流する還流量が発生され、コレクタ(吸気マニホールド１６)へ流入させることとなる。このため、一時的にコレクタ(吸気マニホールド１６)へ流入する空気は、エアフロメータ２６による吸入空気量前後の空気量とブローバイガス通路を還流する還流量とが加算されたものとなる。即ち、一時的にエアフロメータ２６により計測した流量に対して流量制御弁２３へ流れる還流量を加算した空気量が燃焼室に導かれることとなり、その分(割合(エアフロメータ２６による吸入空気量＋流量制御弁２３による還流量)／エアフロメータ２６による吸入空気量)だけ燃料噴射量を増量させないと、燃焼室内の空燃比がリーン(希薄化)となることを意味する。
【００２５】
そして、ステップ８では、コレクタ(吸気マニホールド１６)内の圧力が目的とした圧力(過給圧若しくは負圧)で安定したか否かが判定され、圧力変化の途中にある場合には、ステップ４〜ステップ６、若しくは、ステップ４〜ステップ７が繰り返し実行される。コレクタ(吸気マニホールド１６)内の圧力は時間の経過に伴って変化し、これに伴いステップ４での流量制御弁２３を通過する還流量も変化してゆく。そして、ステップ８でコレクタ(吸気マニホールド１６)内の圧力が目的とした圧力(過給圧若しくは負圧)で安定したと判定された場合には、ステップ９へ進み、過渡時の燃料補正制御を終了させて、一連の処理を終了させる。
【００２６】
図５はアクセル開度が減少されて過給機が非作動とされた場合の吸気流動状態を説明する説明図であり、図６はアクセル開度が増加されて過給機が作動とされた場合の吸気流動状態を説明する説明図である。
【００２７】
先ず、アクセル開度が減少されて過給機が作動状態から非作動状態に変化される場合の吸気流動状態を、図５の説明図に基づいて説明する。
【００２８】
図５（Ａ）は過給時の状態を示し、吸入空気量Ｆ１がエアフロメータ２６で計測され、第１ブローバイガス通路２１から戻る還流量Ｆ２と合流され、スーパチャージャで構成された過給機１３により下流に送られ、スロットル弁１５を介してコレクタ１６Ａ(吸気マニホールド１６)に導入される(導入量Ｆ１＋Ｆ２）。この時のコレクタ圧は過給機１３による供給により正圧となっている。導入された空気は、一部(Ｆ２)がブローバイガス通路２２に分流され流量制御弁２３を経由してエンジンＥのクランクケースＣＣ内に供給される。そして、残余の空気量（Ｆ１）が燃焼室Ａに導入される。
【００２９】
この状態からアクセルペダルを急激に戻すと連動してスロットル開度も急激に減少し、過給機１３の過給動作が停止される。スロットル弁開度の減少と過給機１３の停止により、吸気通路１１を介してのコレクタ１６Ａへの流入が絞られるが、その慣性によりコレクタ１６Ａへの流入が継続され、直ぐには第１ブローバイガス通路２１への還流量Ｆ２を差引いた流量（Ｆ１−Ｆ２）への流量変化は時間遅れを伴う。
【００３０】
一方、スロットル弁開度の減少と過給機１３の停止により、第１ブローバイガス通路２１への強制逆流する還流量Ｆ２が発生され、ブローバイガス通路を経由してコレクタ１６Ａ(吸気マニホールド１６)へ流入させる還流量Ｆ２は急激に増加する。この還流量Ｆ２は、マニホールド負圧と大気圧との差圧と流量制御弁２３の開度とにより決定され、マニホールド圧の負圧への低下に応じて増加される。
【００３１】
このため、図５（Ｂ）に示すように、一時的にコレクタ１６Ａへ流入する空気は、吸気通路１１を経由して導入される吸入空気量(Ｆ１前後)とブローバイガス通路を還流する還流量(Ｆ２)とが加算された空気量（Ｆ１＋Ｆ２）となり、これがエンジンＥの燃焼室に導入されることとなる。
【００３２】
即ち、一時的にエアフロメータ２６により計測した流量Ｆ１分に流量制御弁２３へ流れる還流量Ｆ２を加算した空気流（Ｆ１＋Ｆ２）が燃焼室Ａに導かれることとなり、その分(割合(エアフロメータ２６による吸入空気量Ｆ１＋流量制御弁２３による還流量Ｆ２)／エアフロメータ２６による吸入空気量Ｆ１)だけ燃料噴射量を増量させて(ステップ７)、燃焼室Ａ内の空燃比がリーン(希薄化)となることを防止することができる。
【００３３】
なお、上記過渡時の変化は、コレクタ圧(吸気マニホールド圧)が所定値に安定されることにより、吸気通路１１を流れる空気量が(Ｆ１−Ｆ２)と収束し、ブローバイガス通路を流れる空気量が（Ｆ２）と収束することにより、非過給時の燃料噴射量に移行可能となり、一連の補正制御が終了される。
【００３４】
次に、アクセル開度が増加されて過給機１３が非作動状態から作動状態に変化される場合の吸気流動状態を、図６の説明図に基づいて説明する。
【００３５】
図６（Ａ）は非過給時の状態を示し、吸入空気量Ｆ１がエアフロメータ２６で計測され、第１ブローバイガス通路２１への還流量Ｆ２を分流し、スーパチャージャで構成された過給機１３をバイパスするバイパスバルブＢを経由して下流に送られ、スロットル弁１５を介してコレクタ１６Ａ(吸気マニホールド１６)に導入される(導入量Ｆ１−Ｆ２）。この時のコレクタ圧は過給機１３の非作動により負圧となっている。導入された空気(Ｆ１−Ｆ２)は、エンジンＥのクランクケースＣＣ内及び流量制御弁２３を経由する第２ブローバイガス通路２２からの還流空気（Ｆ２）と合流して、空気量（Ｆ１）として燃焼室Ａに導入される。
【００３６】
この状態からアクセルペダルを急激に踏込むと連動してスロットル開度も急激に増大し、過給機１３の過給動作が開始される。スロットル弁開度の増加と過給機１３の動作開始により、吸気通路１１を介してのコレクタ１６Ａへの流入が促進されるが、その空気の慣性によりコレクタ１６Ａへの流入増加が遅れ、直ぐには第２ブローバイガス通路２２への還流量Ｆ２を加算した流量（Ｆ１＋Ｆ２）への流量変化は時間遅れを伴う。
【００３７】
一方、スロットル弁開度の増加と過給機１３の作動開始により、コレクタ１６Ａ(吸気マニホールド１６)から第２ブローバイガス通路２２への分流する還流量Ｆ２が発生され、コレクタ圧(吸気マニホールド圧)の上昇に伴い、第２ブローバイガス通路２２へ流入させる還流量Ｆ２は急激に増加する。この還流量Ｆ２は、マニホールド圧と大気圧との差圧と流量制御弁２３の開度とにより決定され、マニホールド圧の正圧への上昇に応じて増加される。
【００３８】
このため、図６（Ｂ）に示すように、一時的に、吸気通路１１を経由して導入される吸入空気量(Ｆ１相当)から第２ブローバイガス通路２２へ還流する還流量(Ｆ２)を減算した空気量（Ｆ１−Ｆ２）がコレクタ１６Ａに残り、これがエンジンＥの燃焼室Ａに導入されることとなる。
【００３９】
即ち、一時的にエアフロメータ２６により計測した流量Ｆ１分から流量制御弁２３へ流れる還流量Ｆ２を減算した空気流（Ｆ１−Ｆ２）が燃焼室Ａに導かれることとなり、その分(割合(エアフロメータ２６による吸入空気量Ｆ１−流量制御弁２３による還流量Ｆ２)／エアフロメータ２６による吸入空気量Ｆ１)だけ燃料噴射量を減量させて(ステップ６)、燃焼室Ａ内の空燃比がリッチ(過濃化)となることを防止することができる。
【００４０】
なお、上記過渡時の変化は、コレクタ圧(吸気マニホールド圧)が所定値に安定されることにより、吸気通路１１を流れる空気量が(Ｆ１＋Ｆ２)と収束し、ブローバイガス通路を流れる空気量が（Ｆ２）と収束することにより、過給時の燃料噴射量に移行可能となり、一連の補正制御が終了される。
【００４１】
本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。
【００４２】
（ア）吸気通路１１のスロットル弁１５よりも上流位置に過給機１３を備え、前記吸気通路１１の過給機１３よりも上流位置を、第１ブローバイガス通路２１を介してクランクケースＣＣの内部に接続すると共に、流量制御弁２３を備える第２ブローバイガス通路２２を介して前記吸気通路１１のスロットル弁１５よりも下流位置をクランクケースＣＣに接続するブローバイガス処理装置を備えるエンジンＥの燃料制御装置であり、前記過給機１３の過給状態と非過給状態との間における動作移行時に一時的に燃料噴射量を増減調整する制御手段１０を備える。このため、過給機１３の作動開始及び停止の過渡時においても燃料噴射量を最適に維持することができ、最適な燃料噴射量に対して一時的にリッチとなったりリーンとなったりすることが抑制され、未燃焼ＨＣの増加により燃費が悪化したり、トルク不足となり運転性が低下することを防止できる。
【００４３】
(イ)一時的な燃料噴射量の増減調整は、過給機１３の過給状態と非過給状態とでブローバイガス通路に対して流動方向が反転されるブローバイガスの還流量に基づいて制御されるため、燃焼室Ａに導入される空気量の増減に対応することができる。
【００４４】
(ウ)一時的に燃料噴射量を増減調整は、過給機１３の非過給状態から過給状態への動作移行時には減量補正されるため、燃焼室Ａ内の空燃比が過濃となることを抑制でき、未燃焼ＨＣの排出を低減でき、燃費を向上させることができる。
【００４５】
(エ)一時的に燃料噴射量を増減調整は、過給機１３の過給状態から非過給状態への動作移行時には増量補正されるため、燃焼室Ａ内の空燃比が希薄となることを抑制でき、出力トルクが一時的に不足して運転性が悪化することを抑制できる。
【００４６】
(オ)一時的に燃料噴射量を増減調整は、過給機１３の過給状態と非過給状態との間における動作移行後の前記スロットル弁１５下流の吸気マニホールド１６の圧力変化が収束する時点で終了されるため、過渡時の制御が定常状態まで継続されることはない。
【００４７】
(カ)吸気通路１１のスロットル弁１５より下流側の吸気マニホールド１６内の圧力を検出するマニホールド圧センサ２５と、前記過給機１３より上流の吸気通路１１内の圧力を検出する大気圧センサ２４と、を備え、前記ブローバイガスの還流量は、マニホールド圧センサ２５及び大気圧センサ２４で検出された両圧力の圧力差と前記流量制御弁２３の弁開度とにより演算されるため、高精度のブローバイガスの還流量を判定でき、燃料噴射量を精度よく補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施形態を示すブローバイガス処理装置を備えるエンジンの燃料制御装置の第１実施形態を示すシステム構成図。
【図２】同じく使用する流量制御弁の断面図。
【図３】還流量制御用のマップ。
【図４】燃料噴射量補正制御のフローチャート。
【図５】過給機の作動時−非作動時の過渡時における作動状態を説明する説明図。
【図６】過給機の非作動時−作動時の過渡時における作動状態を説明する説明図。
【符号の説明】
【００４９】
Ｅ エンジン
１０ コントロールユニット
１１ 吸気通路
１２ エアクリーナ
１３ コンプレッサ（過給機）
１４ インタークーラ
１５ スロットル弁
１６ 吸気マニホールド（コレクタ）
２１ 第１ブローバイガス通路
２２ 第２ブローバイガス通路
２３ 流量制御弁
２４ 大気圧センサ
２５ マニホールド圧センサ
２９ 燃料噴射弁
３５ ステップモータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気通路のスロットル弁よりも上流位置に過給機を備え、前記吸気通路の過給機よりも上流位置を、第１ブローバイガス通路を介してクランクケースの内部に接続すると共に、流量制御弁を備える第２ブローバイガス通路を介して前記吸気通路のスロットル弁よりも下流位置をクランクケースに接続するブローバイガス処理装置を備えるエンジンの燃料制御装置であり、
前記過給機の過給状態と非過給状態との間における動作移行時に一時的に燃料噴射量を増減調整する制御手段を備えることを特徴とするエンジンの燃料制御装置。
【請求項２】
前記一時的な燃料噴射量の増減調整は、過給機の過給状態と非過給状態とで前記ブローバイガス通路に対して流動方向が反転されるブローバイガスの還流量に基づいて制御されることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの燃料制御装置。
【請求項３】
前記一時的な燃料噴射量の増減調整は、過給機の非過給状態から過給状態への動作移行時には減量補正されることを特徴とする請求項２に記載のエンジンの燃料制御装置。
【請求項４】
前記一時的な燃料噴射量の増減調整は、過給機の過給状態から非過給状態への動作移行時には増量補正されることを特徴とする請求項２に記載のエンジンの燃料制御装置。
【請求項５】
前記一時的な燃料噴射量の増減調整は、前記過給機の過給状態と非過給状態との間における動作移行後の前記スロットル弁下流の吸気マニホールドの圧力変化が収束する時点で終了されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一つに記載のエンジンの燃料制御装置。
【請求項６】
前記吸気通路のスロットル弁より下流側の吸気マニホールド内の圧力を検出するマニホールド圧センサと、
前記過給機より上流の吸気通路内の圧力を検出する大気圧センサと、を備え、
前記ブローバイガスの還流量は、マニホールド圧センサ及び大気圧センサで検出された両圧力の圧力差と前記流量制御弁の弁開度とにより演算されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一つに記載のエンジンの燃料制御装置。
【請求項１】
吸気通路のスロットル弁よりも上流位置に過給機を備え、前記吸気通路の過給機よりも上流位置を、第１ブローバイガス通路を介してクランクケースの内部に接続すると共に、流量制御弁を備える第２ブローバイガス通路を介して前記吸気通路のスロットル弁よりも下流位置をクランクケースに接続するブローバイガス処理装置を備えるエンジンの燃料制御装置であり、
前記過給機の過給状態と非過給状態との間における動作移行時に一時的に燃料噴射量を増減調整する制御手段を備えることを特徴とするエンジンの燃料制御装置。
【請求項２】
前記一時的な燃料噴射量の増減調整は、過給機の過給状態と非過給状態とで前記ブローバイガス通路に対して流動方向が反転されるブローバイガスの還流量に基づいて制御されることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの燃料制御装置。
【請求項３】
前記一時的な燃料噴射量の増減調整は、過給機の非過給状態から過給状態への動作移行時には減量補正されることを特徴とする請求項２に記載のエンジンの燃料制御装置。
【請求項４】
前記一時的な燃料噴射量の増減調整は、過給機の過給状態から非過給状態への動作移行時には増量補正されることを特徴とする請求項２に記載のエンジンの燃料制御装置。
【請求項５】
前記一時的な燃料噴射量の増減調整は、前記過給機の過給状態と非過給状態との間における動作移行後の前記スロットル弁下流の吸気マニホールドの圧力変化が収束する時点で終了されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一つに記載のエンジンの燃料制御装置。
【請求項６】
前記吸気通路のスロットル弁より下流側の吸気マニホールド内の圧力を検出するマニホールド圧センサと、
前記過給機より上流の吸気通路内の圧力を検出する大気圧センサと、を備え、
前記ブローバイガスの還流量は、マニホールド圧センサ及び大気圧センサで検出された両圧力の圧力差と前記流量制御弁の弁開度とにより演算されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一つに記載のエンジンの燃料制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−９０８１１（Ｐ２０１０−９０８１１Ａ）
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２６１８６３（Ｐ２００８−２６１８６３）
【出願日】平成２０年１０月８日（２００８．１０．８）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月８日（２００８．１０．８）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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