(57)【要約】【課題】サージング領域でもサージング発生を回避して過給圧を高めることができるようにする。【解決手段】ターボ過給機１９のコンプレッサ部２０より下流の吸気管１７には分岐管１８が並列接続されており、分岐管１８の途中には電動ロータリバルブ３６が設けられている。電動ロータリバルブ３６が作動されると、電動ロータリバルブ３６より上流の気体供給通路に吸気脈動が生じる。分岐管１８に対する吸気管１７の並列部１７１にはインタークーラ４１が設けられており、インタークーラ４１より上流の並列部１７１と吸気管１７との分岐部には電磁切り換え弁４２が設けられている。電磁切り換え弁４２が消磁されると、ターボ過給機１９のコンプレッサ部２０から送り出された空気は、並列部１７１へ流入可能、且つインタークーラ４１を流通不能である。エンジン低回転数領域では、電磁切り換え弁４２が消磁され、且つ電動ロータリバルブ３６が作動される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体供給通路上に設けられ、気体を加圧して供給する過給機と、
前記気体供給通路の前記過給機より下流側に設けられて前記過給機の下流側の前記気体供給通路にサージング周期よりも早い周期の吸気脈動を生成する吸気脈動生成手段とを備え、
前記過給機の過給状態がサージング領域内に位置する場合があるとともに、前記過給機の過給状態が少なくともサージング領域内に位置する場合に、前記吸気脈動生成手段は吸気脈動を生成する過給制御装置。
【請求項２】
前記過給機は、内燃機関に設けられたターボ過給機であり、前記吸気脈動生成手段は、前記ターボ過給機から前記内燃機関の燃焼室に至る気体供給通路に設けられている請求項１に記載の過給制御装置。
【請求項３】
前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、
前記吸気脈動生成手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記回転数検出手段により検出された回転数が予め設定された基準回転数以下のときには、前記吸気脈動生成手段により吸気脈動を生成する制御を行なう請求項２に記載の過給制御装置。
【請求項４】
前記過給機による過給状態を特定する過給状態特定手段と、
前記吸気脈動生成手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記過給状態特定手段により特定された過給状態に基づいて、前記吸気脈動生成手段により吸気脈動を生成する制御と吸気脈動を生成しない制御とを切り換える請求項１及び請求項２のいずれか１項に記載の過給制御装置。
【請求項５】
前記過給機による過給状態を調節する過給状態調節手段と、
前記吸気脈動生成手段を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記過給状態調節手段を制御して、前記過給機による過給状態がサージング領域内に位置するように調節する制御機能を備える請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の過給制御装置。
【請求項６】
前記気体供給通路は、第１通路と第２通路とに並列に分岐しており、前記第１通路にのみ前記過給機から気体を供給可能な第１供給状態と、前記第２通路にのみ前記ターボ過給機から吸気を供給可能な第２供給状態とに切り換え可能な供給切り換え手段が設けられており、前記吸気脈動生成手段は、前記第１通路に設けられており、前記吸気脈動生成手段により吸気脈動を生成するときには、前記供給切り換え手段を前記第１供給状態に切り換え制御する請求項２及び請求項３のいずれか１項に記載の過給制御装置。
【請求項７】
前記第２通路にインタークーラが設けられており、前記インタークーラは、前記第２通路を流れる空気を冷却する請求項６に記載の過給制御装置。
【請求項８】
前記吸気脈動生成手段は、気体の流通可能な開状態と、気体の流通不能な閉状態とに切り換えられる開閉切り換え弁であり、前記開状態と前記閉状態とに繰り返し切り換えることで吸気脈動を生成する請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の過給制御装置。
【請求項９】
前記吸気脈動生成手段は、ルーツポンプである請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の過給制御装置。
【請求項１０】
前記過給機は、一対のスクロール通路を有するツインエントリータービン型のターボチャージャである請求項２乃至請求項７のいずれか１項に記載の過給制御装置。
【請求項１１】
前記一対のスクロール通路間の連通・遮断を切り換え可能な切り換え手段を有する請求項１０に記載の過給制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターボ過給機から気体供給通路を経由して空気を供給する過給制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の吸気効率を高める過給機として、排気流の流勢を利用して過給を行う排気駆動式の過給機（ターボチャージャ）が多用されている（例えば、特許文献１，２参照）。ターボチャージャには、タービン側に設けたベーンを開閉して排気ガスの流速を調整し、この流速調整によって過給圧を調整可能にした可変ノズル型ターボチャージャがある。
【０００３】
ターボチャージャにおけるコンプレッサの上流側と下流側との圧力比が高くなり過ぎると、吸入空気が逆流するというサージングが発生する。
特許文献２に開示の発明では、エンジンへ空気を供給するターボチャージャと、電動過給機とが並設されている。サージング領域に入る前には吸気の一部をリサーキュレーション配管に戻して電動過給機の発電機能を活かす制御が行われ、このような制御によってサージングの回避が行われる。この場合、サーキュレーション配管に戻す吸気がターボチャージャ側に戻らないようにする必要があり、そのために特許文献２では、ターボチャージャのコンプレッサ部の下流に逆止弁が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−１４２２号公報
【特許文献２】特開２００７−７７８５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、サージング領域に入る前に吸気の一部をリサーキュレーション配管に戻すようにする方式では、過給状態がサージング領域に入り込んだ状態でサージングが解消されるわけではないので、低回転数領域での過給圧を高めることは期待できない。
【０００６】
本発明は、サージング領域でもサージング発生を回避して過給圧を高めることができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明の過給制御装置は、気体供給通路上に設けられ、気体を加圧して供給する過給機と、前記気体供給通路の前記過給機より下流側に設けられて前記過給機の下流側の前記気体供給通路にサージング周期よりも早い周期の吸気脈動を生成する吸気脈動生成手段とを備え、前記過給機の過給状態がサージング領域内に位置する場合があるとともに、前記過給機の過給状態が少なくともサージング領域内に位置する場合に、前記吸気脈動生成手段は吸気脈動を生成する。
【０００８】
時間平均の過給状態は、サージング領域内に位置しつつ、実過給状態はサージング領域と非サージング領域との境界をサージング周期よりも早い周期で繰り返し跨ぐ。過給状態は、ターボ過給機を通過する空気流量と、空気供給通路に関するターボ過給機の上流側と下流側との圧力比とによって表される。過給状態がサージング領域と非サージング領域との境界を繰り返し跨ぐようにすれば、過給状態がサージング領域に入っても、サージングは発生しない。この場合、過給状態がサージング領域と非サージング領域との境界を繰り返し跨ぐ際の繰り返し周期がサージング周期よりも短い周期であることが望ましい。
【０００９】
なお、特許文献１は、過給機による過給状態がサージング領域内に位置するような過給状態とするように制御することは記載されていないので、請求項１には含まれない。
好適な例では、前記過給機は、内燃機関に設けられたターボ過給機であり、前記吸気脈動生成手段は、前記ターボ過給機から前記内燃機関の燃焼室に至る気体供給通路に設けられている。
【００１０】
好適な例では、前記内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、前記吸気脈動生成手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記回転数検出手段により検出された回転数が予め設定された基準回転数以下のときには、前記吸気脈動生成手段により吸気脈動を生成する制御を行なう。
【００１１】
エンジン低回転数状態のときのサージング発生を回避しつつ、過給圧を高めることができる。
好適な例では、前記過給機による過給状態を特定する過給状態特定手段と、前記吸気脈動生成手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記過給状態特定手段により特定された過給状態に基づいて、前記吸気脈動生成手段により吸気脈動を生成する制御と吸気脈動を生成しない制御とを切り換える。
【００１２】
過給状態特定とは、過給状態を検出するものでも推測するものでも良い。
好適な例では、前記過給機による過給状態を調節する過給状態調節手段と、前記吸気脈動生成手段を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記過給状態調節手段を制御して、前記過給機による過給状態がサージング領域内に位置するように調節する制御機能を備える。
【００１３】
好適な例では、前記気体供給通路は、第１通路と第２通路とに並列に分岐しており、前記第１通路にのみ前記過給機から気体を供給可能な第１供給状態と、前記第２通路にのみ前記ターボ過給機から吸気を供給可能な第２供給状態とに切り換え可能な供給切り換え手段が設けられており、前記吸気脈動生成手段は、前記第１通路に設けられており、前記吸気脈動生成手段により吸気脈動を生成するときには、前記供給切り換え手段を前記第１供給状態に切り換え制御する。
【００１４】
内燃機関が低回転数のときには第１供給状態とし、内燃機関が高回転数のときには第２供給状態とすれば、吸気脈動生成手段を脈動生成状態とすることによってサージングをもたらすことなく過給することができる。
【００１５】
好適な例では、前記第２通路にインタークーラが設けられており、前記インタークーラは、前記第２通路を流れる空気を冷却する。
内燃機関が高回転数のときには過給圧が高くなって吸気温度が高くなる。内燃機関が高回転数のときには第２供給状態とすれば、高回転数のときの吸気がインタークーラによって冷却され、空気供給効率の低下が回避される。
【００１６】
好適な例では、前記吸気脈動生成手段は、気体の流通可能な開状態と、気体の流通不能な閉状態とに切り換えられる開閉切り換え弁であり、前記開状態と前記閉状態とに繰り返し切り換えることで吸気脈動を生成する。
【００１７】
開閉切り換え弁は、繰り返し周期（開閉周期）を適正に設定する上で簡便である。
好適な例では、前記吸気脈動生成手段は、ルーツポンプである。
非ターボ型のポンプは、作動停止状態では空気流通不能な状態であり、空気供給通路が第１通路と第２通路とに並列に分岐している場合には、非ターボ型のポンプを作動停止状態にすれば、第１通路での気体流通を遮断することができる。
【００１８】
好適な例では、前記過給機は、一対のスクロール通路を有するツインエントリータービン型のターボチャージャである。
好適な例では、前記一対のスクロール通路間の連通・遮断を切り換え可能な切り換え手段を有する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、サージング領域でもサージング発生を回避して過給圧を高めることができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１の実施形態を示し、（ａ）は、内燃機関の全体構成図。（ｂ）は、過給制御を説明するためのグラフ。
【図２】（ａ）は、電動ロータリバルブ３６の側断面図。（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図。
【図３】ターボ過給機１９の側断面図。（ｂ）は、図３（ａ）のＢ−Ｂ線断面図。制御ブロック図。
【図４】サージング防止制御プログラムを表すフローチャート。
【図５】第２の実施形態を示す内燃機関の全体構成図。
【図６】第３の実施形態を示し、（ａ）は、内燃機関の全体構成図。（ｂ）は、ターボ過給機１９Ａの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。
図１（ａ）に示すように、ディーゼルエンジン１０（内燃機関）は、図示しない複数のピストン及び各ピストンによって区画される複数の燃焼室１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄを備えている。燃焼室１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄを形成するシリンダ（図示略）に連結されたシリンダヘッド１２には燃焼室１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ毎に燃料噴射ノズル１３が取り付けられている。燃料（軽油）は、燃料ポンプ１４及びコモンレール１５を経由して燃料噴射ノズル１３へ供給され、燃料噴射ノズル１３は、各燃焼室１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄに燃料を噴射する。
【００２２】
シリンダヘッド１２にはインテークマニホールド１６が接続されている。インテークマニホールド１６には吸気管１７が接続されており、吸気管１７の途中にはターボ過給機１９のコンプレッサ部２０が設けられている。ターボ過給機１９は、排気ガス流によって作動される可変ノズル型ターボチャージャであり、ターボ過給機１９のコンプレッサ部２０より上流の吸気管１７内の空気がコンプレッサ部２０へ吸入されて送り出される。
【００２３】
シリンダヘッド１２にはエキゾーストマニホールド２３が接続されている。エキゾーストマニホールド２３には排気管２４が接続されている。燃焼室１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄから排出される排気ガスは、エキゾーストマニホールド２３、ターボ過給機１９のタービン部２１及び排気管２４を経由して大気に放出される。
【００２４】
図３（ａ）は、ターボ過給機１９の内部構造を示す。コンプレッサ部２０は、コンプレッサハウジング３０と、ロータシャフト２５に止着されたコンプレッサホイール２７とを備え、タービン部２１は、タービンハウジング３１と、ロータシャフト２５に止着されたタービンホイール２６とを備える。コンプレッサハウジング３０とタービンハウジング３１とは、センターハウジング２２を介して連結されている。
【００２５】
燃焼室１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄから排気管２４へ排出された排気ガスは、タービンハウジング３１内のスクロール通路３１１及び旋回通路３１２に送り込まれてタービンホイール２６の羽根２６１に吹き付けられ、タービンホイール２６、ロータシャフト２５及びコンプレッサホイール２７が一体的に回転する。回転するコンプレッサホイール２７は、コンプレッサ部２０より上流の吸気管１７内の空気をコンプレッサハウジング３０内のコンプレッサ通路３０１へ導入してコンプレッサ部２０より下流の吸気管１７へ送り出す。旋回通路３１２の途中には複数のノズルベーン２９が配設されている。
【００２６】
図３（ｂ）に示すように、ノズルベーン２９は、ノズルリング２８に回動可能に支持されている。ノズルベーン２９は、隣り合うノズルベーン２９間の流路断面積を変更可能である。
【００２７】
図３（ａ）に示すように、ノズルリング２８に対して回動可能な支軸４８にはアーム３７が止着されており、アーム３７にはユニゾンリング３２が離脱不能に係合されている。センターハウジング２２には支軸３３が回動可能に支持されており、支軸３３の一端には駆動アーム３４が止着されている。駆動アーム３４は、ユニゾンリング３２に係合されており、駆動アーム３４が支軸３３を中心にして回動すると、ユニゾンリング３２が回動する。
【００２８】
支軸３３の他端に止着された駆動レバー３５は、図示しないアクチュエータの作動によって支軸３３を中心にして回動される。駆動レバー３５が回動されると、駆動アーム３４及びユニゾンリング３２が回動し、ノズルベーン２９が回動される。つまり、ベーン開度が変更される。ベーン開度の増大は、タービン回転速度の低下をもたらし、空気流量が減少する。ベーン開度の低減は、タービン回転速度の増大をもたらし、空気流量が増大する。
【００２９】
図１（ａ）に示すように、ターボ過給機１９のコンプレッサ部２０より上流の吸気管１７にはエアフロメータ４３が設けられている。エアフロメータ４３は、コンプレッサ部２０より上流の吸気管１７を流れる空気の流量Ｆを検出する。インテークマニホールド１６には圧力検出器４４が設けられている。圧力検出器４４は、インテークマニホールド１６内の圧力（過給圧Ｐ１）を検出する。エアフロメータ４３によって検出された空気流量Ｆの情報及び圧力検出器４４によって検出された過給圧Ｐ１の情報は、制御コンピュータＣへ送られる。
【００３０】
制御コンピュータＣには大気圧検出器４５が信号接続されている。大気圧検出器４５によって得られた大気圧Ｐｏの検出情報は、制御コンピュータＣへ送られる。
ターボ過給機１９におけるサージングは、コンプレッサホイール２７の羽根２７１〔図３（ａ）参照〕から空気流が剥離して空気がこの剥離部分で逆流する現象である。図１（ｂ）は、サージング発生の有無を表すグラフである。図１（ｂ）のグラフにおける横軸は、空気流量Ｆを表し、縦軸は、過給圧Ｐ１と大気圧Ｐｏとの比Ｐ１／Ｐｏ（過給状態）を表す。領域Ｅは、サージングを生じない非サージング領域を表し、領域Ｇは、サージングを生じるサージング領域を表す。曲線Ｌは、非サージング領域Ｅとサージング領域Ｇとの境界を表す。
【００３１】
大気圧検出器４５、圧力検出器４４及び制御コンピュータＣは、ターボ過給機１９による過給状態を特定する過給状態特定手段を構成する。
作動線Ｋは、ターボ過給機１９による過給状態の移り変わりを示す線であり、図１（ｂ）における縦軸と横軸との交点から離れるに従ってエンジン回転数が高くなった時の過給状態を示している。又、本実施形態では、図１（ｂ）の作動線Ｋに示すように、ターボ過給機１９は、エンジン低回転時において過給状態がサージング領域Ｇ内となるように高過給率にて運転される。
【００３２】
図１（ａ）に示すように、ターボ過給機１９のコンプレッサ部２０より下流の吸気管１７には分岐管１８が並列接続されており、分岐管１８の途中には電動ロータリバルブ３６が設けられている。吸気管１７及び分岐管１８は、ターボ過給機１９から燃焼室１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄに至る気体供給通路を構成する。
【００３３】
図２（ａ）は、吸気脈動生成手段としての電動ロータリバルブ３６の内部構造を示す。電動ロータリバルブ３６は、変速可能な電動モータ３８と、電動モータ３８の出力軸３８１に止着された円筒形状の弁体３９と、弁体３９を回転可能に収容するバルブハウジング４０とを備える。バルブハウジング４０の周部には入口４０１と出口４０２とが形成されており、円筒形状の弁体３９には複数の弁孔３９１が入口４０１及び出口４０２に接続可能に形成されている。弁体３９が回転すると、複数の弁孔３９１の１つが入口４０１に間欠的に接続すると共に、複数の弁孔３９１の別の１つが出口４０２に間欠的に接続する。複数の弁孔３９１の１つが入口４０１に接続したときには、弁孔３９１の別の１つが出口４０２に接続する。この状態では、電動ロータリバルブ３６より上流の分岐管１８内の空気が入口４０１、円筒形状の弁体３９及び出口４０２を経由して、電動ロータリバルブ３６より下流の分岐管１８へ流通する。
【００３４】
電動ロータリバルブ３６は、気体の流通可能な開状態と、気体の流通不能な閉状態とに切り換えられる開閉切り換え弁である。
図１（ａ）に示すように、開閉切り換え弁である電動ロータリバルブ３６の電動モータ３８は、制御コンピュータＣの回転制御を受ける。
【００３５】
分岐管１８に対する吸気管１７の並列部１７１にはインタークーラ４１が設けられており、インタークーラ４１より上流の並列部１７１と分岐管１８との分岐部には電磁切り換え弁４２が設けられている。電磁切り換え弁４２が励磁されると、ターボ過給機１９のコンプレッサ部２０から送り出された空気がインタークーラ４１を流通可能、且つ分岐管１８へ流入不能である。電磁切り換え弁４２が消磁されると、ターボ過給機１９のコンプレッサ部２０から送り出された空気は、分岐管１８へ流入可能、且つインタークーラ４１を流通不能である。電磁切り換え弁４２の消磁状態は、コンプレッサ部２０から送り出された空気を分岐管１８（第１通路）へのみ供給する第１供給状態であり、電磁切り換え弁４２の励磁状態は、コンプレッサ部２０から送り出された空気を並列部１７１（第２通路）へのみ供給する第２供給状態である。
【００３６】
電磁切り換え弁４２は、第１通路（分岐管１８）にのみターボ過給機１９から空気を供給可能な第１供給状態と、第２通路（並列部１７１）にのみターボ過給機１９から空気を供給可能な第２供給状態とに切り換え可能な供給切り換え手段である。電磁切り換え弁４２は、制御コンピュータＣの励消磁制御を受ける。
【００３７】
吸気管１７の途中にはスロットル弁４７が設けられている。スロットル弁４７は、燃焼室１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄへ送られる空気流量を調整するためのものである。
制御コンピュータＣには、クランク角度検出器４６が信号接続されている。クランク角度検出器４６は、図示しないクランク軸の回転角度（クランク角度）を検出する。クランク角度検出器４６によって検出されたクランク角度情報は、制御コンピュータＣへ送られる。制御コンピュータＣは、クランク角度検出器４６によって検出されたクランク角度の情報に基づいて、エンジン回転数Ｎを算出する。制御コンピュータＣ及びクランク角度検出器４６は、内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段を構成する。
【００３８】
制御コンピュータＣは、図４にフローチャートで示すサージング防止制御プログラムに基づいてサージング防止制御を遂行する。以下、図４のフローチャートに基づいてサージング防止制御を説明する。
【００３９】
制御コンピュータＣは、大気圧検出器４５によって得られた大気圧Ｐｏの情報、圧力検出器４４によって得られた過給圧Ｐ１の情報、及びエアフロメータ４３によって得られた空気流量Ｆの情報を取り込むと共に、エンジン回転数Ｎを算出する（ステップＳ１）。制御コンピュータＣは、エンジン回転数Ｎと、予め設定された基準回転数Ｎｏとの大小比較を行なう（ステップＳ２）。
【００４０】
なお、基準回転数Ｎｏとは、エンジン回転数Ｎの上昇に伴ってサージングが発生しなくなることが推測される回転数に設定してある。詳細には、図１（ｂ）において、エンジン回転数Ｎが上昇するに伴い作動線Ｋ上を原点から離れる方向に沿って進み、エンジン回転数Ｎが或る回転数以上となると境界Ｌを越えて右側の非サージング領域Ｅに入る。このように、境界Ｌを越えて非サージング領域に入ることが推測されるエンジン回転数Ｎが基準回転数Ｎｏとして設定される。
【００４１】
エンジン回転数Ｎが基準回転数Ｎｏ以上である場合（ステップＳ２においてＹＥＳ）、制御コンピュータＣは、電磁切り換え弁４２を第２供給状態とすると共に、電動ロータリバルブ３６を作動させない（脈動生成停止状態）制御を遂行する（ステップＳ３）。これにより、ターボ過給機１９から送り出される空気がインタークーラ４１へ送られる。
【００４２】
そして、制御コンピュータＣは、大気圧Ｐｏと過給圧Ｐ１との比Ｐ１／Ｐｏと、空気流量Ｆとに基づいて、過給通常制御を遂行する（ステップＳ４）。過給通常制御とは、比Ｐ１／Ｐｏと空気流量Ｆとの組（Ｐ１／Ｐｏ，Ｆ）で表される過給状態〔以下、過給状態（Ｐ１／Ｐｏ，Ｆ）と記す〕が非サージング領域Ｅ〔図１（ｂ）に図示〕内にあるように、ターボ過給機１９におけるベーン開度を増減させる制御である。
【００４３】
ステップＳ２においてＮＯの場合（エンジン回転数Ｎが基準回転数Ｎｏに満たない場合）、制御コンピュータＣは、電磁切り換え弁４２を第１供給状態とすると共に、電動ロータリバルブ３６を作動させる（脈動生成状態）制御を遂行する（ステップＳ５）。これにより、電動ロータリバルブ３６が間欠的に開閉し、ターボ過給機１９から送り出される空気が分岐管１８へ送られ、分岐管１８へ送られた空気は、電動ロータリバルブ３６を通過して燃焼室１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄへ送られる。
【００４４】
電動ロータリバルブ３６が作動されると、電動ロータリバルブ３６より上流で吸気脈動が生成される。吸気脈動は、コンプレッサ部２０と電動ロータリバルブ３６との間の過給圧を繰り返し増減させ、過給圧Ｐ１が低減すると、比Ｐ１／Ｐｏが低減すると共に、空気流量Ｆが増大する。これにより、過給状態（Ｐ１／Ｐｏ，Ｆ）が非サージング領域Ｅに入る。吸気脈動の生成によって過給圧Ｐ１が増大すると、比Ｐ１／Ｐｏが増大すると共に、空気流量Ｆが低減する。これにより、過給状態（Ｐ１／Ｐｏ，Ｆ）がサージング領域Ｇ〔図１（ｂ）に図示〕に入る。つまり、過給状態（Ｐ１／Ｐｏ，Ｆ）は、電動ロータリバルブ３６の作動によって生成される吸気脈動によって、非サージング領域Ｅとサージング領域Ｇとの境界Ｌ〔図１（ｂ）に図示〕を繰り返し跨ぐことになる。一例として、図１（ｂ）における曲線Ｙ上を左右に移動することにより、過給状態（Ｐ１／Ｐｏ，Ｆ）が吸気脈動の生成によって非サージング領域Ｅとサージング領域Ｇとの境界Ｌを繰り返し跨ぐ。しかし、吸気脈動の周期をサージング周期よりも短く設定することで、過給状態（Ｐ１／Ｐｏ，Ｆ）がサージング領域Ｇに入っても、サージングは生じない。
【００４５】
本実施形態では、電動ロータリバルブ３６の開閉周期（生成される吸気脈動の周期）は、サージング周期よりも短い周期に設定されている。
制御コンピュータＣは、ターボ過給機１９による過給状態がサージング領域Ｇと非サージング領域Ｅとの境界Ｌを繰り返し跨ぐように、電動ロータリバルブ３６に対して脈動生成状態をもたらす制御を行なう制御手段である。
【００４６】
第１の実施形態では以下の効果が得られる。
（１）過給状態（Ｐ１／Ｐｏ，Ｆ）がサージング周期よりも短い周期でサージング領域Ｇと非サージング領域Ｅとを往復するため、過給状態（Ｐ１／Ｐｏ，Ｆ）がサージング領域Ｇに入っても、サージングは発生しない。従って、エンジン回転数が従来ではサージング発生をもたらすような低回転数のときでも、サージング発生を回避して過給圧を高めることが可能となり、エンジン低回転数領域での出力トルクが向上し、燃費が向上する。
【００４７】
本願発明者は、吸気脈動を生成して過給状態（Ｐ１／Ｐｏ，Ｆ）をサージング周期よりも短い周期でサージング領域Ｇと非サージング領域Ｅとを往復させた場合に、エンジン回転数Ｎが１２５０ｒｐｍ、時間平均圧力比Ｐ１／Ｐｏが１．４５であるときのサージング音発生の有無を聴覚によって確かめたが、サージング発生有の際のサージング音が生じていないことを確認している。
【００４８】
（２）エンジン回転数Ｎが基準回転数Ｎｏ以上の時（内燃機関が高回転数のとき）には過給圧が高くなって吸気温度が高くなるが、高回転数のときの吸気は、インタークーラ４１へ送られる。従って、内燃機関が高回転数のときの吸気は、インタークーラによって冷却され、空気供給効率の低下が回避される。
【００４９】
（３）電動ロータリバルブ３６によって生成される吸気脈動の周期は、電動ロータリバルブ３６の回転速度を調整することによって、簡単に設定できる。このような電動ロータリバルブ３６は、吸気脈動の周期を適正に設定する上で簡便である。
【００５０】
次に、図５の第２の実施形態を説明する。第１の実施形態と同じ構成部には同じ符号を用い、その詳細説明は省略する。
第２の実施形態では、吸気脈動生成手段としてルーツポンプ４９が用いられており、吸気管１７の並列部１７１には電磁開閉弁５２が設けられている。電磁開閉弁５２は、制御コンピュータＣの励消磁制御を受ける。電磁開閉弁５２が励磁されると、コンプレッサ部２０から送り出された空気がインタークーラ４１へ供給され、電磁開閉弁５２が消磁されると、コンプレッサ部２０から送り出された空気は、インタークーラ４１へ供給されない。
【００５１】
ルーツポンプ４９は、電動モータ５０を備えており、ルーツポンプ４９のロータハウジング５１内のロータ４９１，４９２は、電動モータ５０の作動によって互いに逆方向に回転される。ロータ４９１，４９２によってロータハウジング５１内に区画される吸入室５０１は、ルーツポンプ４９より上流の分岐管１８に連通しており、ロータ４９１，４９２によってロータハウジング５１内に区画される吐出室５０２は、ルーツポンプ４９より下流の分岐管１８に連通している。ルーツポンプ４９が作動されると、コンプレッサ部２０から送り出された空気が分岐管１８を経由して燃焼室１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄへ送られる。
【００５２】
吸入室５０１の容積は、ロータ４９１，４９２に伴って変動し、ルーツポンプ４９が作動されると、ルーツポンプ４９より上流の吸気管１７内に吸気脈動が生成される。ルーツポンプ４９が作動されるときには、電磁開閉弁５２が消磁される。
【００５３】
ルーツポンプ４９によって生成される吸気脈動の周期は、サージング周期よりも短くなるように設定されており、ルーツポンプ４９によって生成される吸気脈動は、第１の実施形態の場合と同様に、非サージング領域Ｅとサージング領域Ｇとの境界Ｌを繰り返し跨ぐように、過給状態（Ｐ１／Ｐｏ，Ｆ）を変動させる。
【００５４】
第２の実施形態では、第１の実施形態と同様の効果が得られる。非ターボ型のポンプであるルーツポンプ４９は、作動停止状態では空気流通不能な状態にあり、ルーツポンプ４９を作動停止状態にすれば、分岐管１８における空気流通を遮断することができる。
【００５５】
又、ルーツポンプ４９は、空気を過給することはしておらず、第１の実施形態の電動ロータリバルブ３６と同じく単に通路の開閉を断続的に行っているだけであるので、空気を過給するための電動ターボやスーパーチャージャ等と比較して、非常に小さな力で回転させている。
【００５６】
次に、図６（ａ），（ｂ）の第３の実施形態を説明する。第１の実施形態と同じ構成部には同じ符号を用い、その詳細説明は省略する。
図６（ｂ）に示すように、ターボ過給機１９Ａは、一対のスクロール通路３１３，３１４を備えているツインエントリータービン型であり、スクロール通路３１３，３１４の終端部には干渉切り換えベーン５３，５４が設けられている。
【００５７】
燃焼室１１Ａ，１１Ｄから排出された排気ガスは、排気管２４Ａ，２４Ｄ〔図６（ａ）参照〕を介してスクロール通路３１３へ送られ、燃焼室１１Ｂ，１１Ｃから排出された排気ガスは、排気管２４Ｂ，２４Ｃ〔図６（ａ）参照〕を介してスクロール通路３１４へ送られる。鎖線で示すように、干渉切り換えベーン５３，５４を開けば、スクロール通路３１３側の排気脈動とスクロール通路３１４側の排気脈動とを干渉させることができる。
【００５８】
出力が小さいエンジン低回転数領域では、タービン駆動力を高めて過給圧を高めるために前記した干渉切り換えベーン５３，５４を閉じてスクロール通路３１３側の排気脈動とスクロール通路３１４側の排気脈動とを干渉させないようにする。
【００５９】
排気脈動が大きいエンジン高回転数領域では、タービン部２１側がチョークしてタービン効率が悪くなる場合がある。このような場合には、スクロール通路３１３側の排気脈動とスクロール通路３１４側の排気脈動とを干渉させて排気脈動を減衰させることにより、通常の排気の静圧を利用してタービン駆動することができる。
【００６０】
本発明では以下のような実施形態も可能である。
○第１の実施形態において、インタークーラ４１を用いない場合には、第２の通路（並列部１７１）を無くし、エンジンの低回転数領域では電動ロータリバルブ３６を作動し、エンジンの高回転数領域では電動ロータリバルブ３６を開状態に維持するようにしてもよい。
【００６１】
○電磁クラッチを介してエンジンから駆動力を得るロータリバルブあるいはルーツポンプを吸気脈動生成手段として用いてもよい。
○エンジン回転数以外の要素に基づいて過給状態とサージング領域との関係を検知または推測して、過給状態がサージング領域に入ったら、又はサージング領域に入りそうになったら吸気脈動生成手段を作動して吸気脈動を生成し、過給状態が非サージング領域に入ったら吸気脈動生成手段による吸気脈動の生成を停止させるようにしてもよい。
【００６２】
○第１の実施形態において、エンジン低回転時に必ず吸気脈動を生成するようにしなくてもよい。例えば、エンジン低回転時であっても、吸気脈動を生成してサージング領域で運転する制御と、過給圧が低くなるように過給機のベーンを駆動して非サージング領域で運転する制御とを、所定の条件によって切り換えるようにしてもよい。
【００６３】
過給機のベーンの開度を調節する手段は、過給状態調節手段であり、制御コンピュータＣは、過給状態調節手段の調節状態を制御する制御手段である。つまり、制御コンピュータＣは、過給状態調節手段を制御して、過給機による過給状態がサージング領域内に位置するように調節する制御機能を備える。
【００６４】
○過給状態は、ベーン開度により調節する以外にも、ウエストゲートバルブ等により過給状態を制御するようにしても良い。
○過給状態を特に調節することなく元々サージング領域に入るような特性をもった過給機を用いれば、過給状態を調節する機構を備えなくても良い。
【００６５】
○電動ロータリバルブは、開閉を繰り返しているが、通路を開くことと、通路を絞ることとを繰り返し行うことで、吸気脈動を生成するようにしても良い。
○サージング周期を特定して、特定したサージング周期よりも早い周期の吸気脈動を生成するように吸気脈動生成手段を制御しても良い。
【００６６】
○サージング周期を特定せずにサージング周期の最大値を実験等により求めておき、吸気脈動生成手段が常にそのサージング周期の最大値よりも早い周期の一定の吸気脈動を生成するように制御しても良い。
【００６７】
○吸気脈動生成手段は特に制御せず、常にそのサージング周期の最大値よりも早い周期の一定の吸気脈動を生成する吸気脈動生成手段を用いても良い。
○燃料電池搭載車両に本発明を適用してもよい。この場合、空気は、電動のターボ式圧縮機によって燃料電池に送られ、吸気脈動生成手段は、ターボ式圧縮機より下流の気体供給通路に設けられる。
【００６８】
○ガソリンエンジンに本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１０…内燃機関としてのディーゼルエンジン。１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ…燃焼室。１９，１９Ａ…ターボ過給機。１７…吸気管。１７１…第２通路としての並列部。１８…気体供給通路を構成する第１通路としての分岐管。３１１，３１３，３１４…スクロール通路。３６…吸気脈動生成手段である開閉切り換え弁としての電動ロータリバルブ。４１…インタークーラ。４２…供給切り換え手段としての電磁切り換え弁。４９…開閉切り換え弁としてのルーツポンプ。Ｇ…サージング領域。Ｅ…非サージング領域。Ｌ…境界。Ｎ…エンジン回転数。Ｎｏ…基準回転数。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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