(57)【要約】【課題】加速時の応答性能を向上できるエンジン過給装置を提供する。【解決手段】本発明のエンジン過給装置１０は、圧縮機３２に連結された排気タービン３０と、排気タービン３０に連結された駆動タービン４８と、加速時に駆動タービン４８に補助空気を供給するための蓄圧タンク３６と、を有している。そして、加速時には、駆動タービン４８に、蓄圧タンク３６に蓄圧されている補助圧縮空気を噴き付けることで、排気タービン３０の回転を助長させ、加速時に必要なエンジン１４への吸入空気量を圧縮機３２により補うことができるようになっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機に連結された排気タービンと、
前記排気タービンに連結された駆動タービンと、
加速時に前記駆動タービンに補助空気を供給するための蓄圧タンクと、
を有するエンジン過給装置。
【請求項２】
前記駆動タービンを駆動した後の前記補助空気をエンジンの吸気として送り込む補助空気流路を有する請求項１に記載のエンジン過給装置。
【請求項３】
前記補助空気流路は、一端が前記駆動タービンに連結され、他端が前記圧縮機の上流とインタークーラの上流とエンジンのインテークマニホールドとの少なくとも一つに連結された請求項２に記載のエンジン過給装置。
【請求項４】
前記排気タービンと前記駆動タービンとの連結部に設けられ、前記駆動タービンの回転数が前記排気タービンの回転数より高い場合にのみ前記駆動タービンの回転に前記排気タービンの回転を連動させるワンウエイクラッチを有する請求項１〜３の何れか１項に記載のエンジン過給装置。
【請求項５】
前記蓄圧タンクから前記駆動タービンへの流路または前記駆動タービンの下流に設けられ、前記蓄圧タンクから前記駆動タービンへの補助空気の流量を調整するための流量調整手段を有する請求項１〜４の何れか１項に記載のエンジン過給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ガソリンエンジンに搭載されるエンジン過給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジン過給装置としては、例えば、特許文献１、２のものが知られている。そして、特許文献１には、外部動力としての蓄圧タンクの圧縮空気を減圧弁で流量を調節しながら排気タービンに直接入れている例が開示されている。これにより、特許文献１では、ターボラグと呼ばれる過給の遅れによる出力向上のタイムラグを改善させている。また、特許文献２には、エンジンの吸気密度を上げるためにターボ過給機（１段目のターボチャージャー）で圧縮して高温になった空気を冷却するためターボ式の冷却器（２段目のターボチャージャー）を使用する例が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４７３５４３４号公報
【特許文献１】特許第３８２０１０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１では、アシスト空気を排気タービンに大量に導入すると、エンジンの背圧が上がり過ぎる。このため、アシスト空気を排気タービンに大量に導入できず、加速時の応答性能を大幅に改善することができない。また、特許文献２では、１段目のターボチャージャーによってエンジンの吸気流量が概ね決まるため、加速時の応答性能の大幅な向上には繋がらない。よって、この種のエンジン過給装置では、加速時の応答性能のさらなる向上が望まれている。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、加速時の応答性能を向上できるエンジン過給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】
前記課題を解決するために、請求項１に記載のエンジン過給装置は、圧縮機に連結された排気タービンと、前記排気タービンに連結された駆動タービンと、加速時に前記駆動タービンに補助空気を供給するための蓄圧タンクと、を有する。
【０００７】
請求項１に記載のエンジン過給装置では、エンジンから排出される排気ガスが、排気タービンを回転させ、それに伴って排気タービンに連結された圧縮機が吸入空気を圧縮する。この圧縮された吸入空気がエンジンに供給されることで、エンジンの出力を向上させることができる。また、加速時には、蓄圧タンクから補助空気（例えば、圧縮空気）が駆動タービンに供給され（言い換えれば、吹き付けられ）ることで、駆動タービンに連結された排気タービンの回転を助長させることができる。このため、加速時に必要なエンジンへの吸入空気量を圧縮機により補うことができる。また、蓄圧タンクからの補助空気が駆動タービンに供給される構成のため、蓄圧タンクからの補助空気が排気タービンに供給される従来技術のように背圧が上がり過ぎることもない。これにより、加速時におけるエンジンの出力向上のタイムラグを大幅に改善することができ、加速時の応答性能が向上する。
【０００８】
請求項２に記載のエンジン過給装置は、請求項１に記載のエンジン過給装置において、前記駆動タービンを駆動した後の前記補助空気をエンジンの吸気として送り込む補助空気流路を有する。
【０００９】
請求項２に記載のエンジン過給装置では、駆動タービンを駆動した後の補助空気が、補助空気流路によって、エンジンの吸気として送り込まれる。このため、補助空気によって、エンジンの吸入空気の温度を下げることができ、吸入空気の密度を増大させることができる。この結果、加速時に必要なエンジンへの吸入空気量を確保することができ、加速時の応答性能がさらに向上する。
【００１０】
請求項３に記載のエンジン過給装置は、請求項２に記載のエンジン過給装置において、前記補助空気流路は、一端が前記駆動タービンに連結され、他端が前記圧縮機の上流とインタークーラの上流とエンジンのインテークマニホールドとの少なくとも一つに連結されている。
【００１１】
請求項３に記載のエンジン過給装置では、駆動タービンを駆動した後の補助空気が、補助空気流路によって圧縮機に送り込まれることによって、エンジンの吸入空気の温度を下げることができ、吸入空気の密度を増大させることができる。このため、加速時に必要なエンジンへの吸入空気量を確保することができる。また、駆動タービンを駆動した後の補助空気が、補助空気流路によってエンジンのインテークマニホールドに直接導入されることによって、加速初期の筒内吸入空気圧を上げることができる。この結果、加速時の応答性能がさらに向上する。
【００１２】
請求項４に記載のエンジン過給装置は、請求項１〜３の何れか１項に記載のエンジン過給装置において、前記排気タービンと前記駆動タービンとの連結部に設けられ、前記駆動タービンの回転数が前記排気タービンの回転数より高い場合にのみ前記駆動タービンの回転に前記排気タービンの回転を連動させるワンウエイクラッチを有する。
【００１３】
請求項４に記載のエンジン過給装置では、排気タービンと駆動タービンとの連結部に設けられたワンウエイクラッチによって、駆動タービンの回転数が排気タービンの回転数より高い場合にのみ駆動タービンの回転に排気タービンの回転を連動させる。このため、駆動タービンの回転数が排気タービンの回転数より高くない場合、すなわち、同じか低い場合には、駆動タービンの回転に排気タービンの回転が連動しない。この結果、駆動タービンの回転数が不足している場合に、駆動タービンが排気タービンの増速を妨げることがない。
【００１４】
請求項５に記載のエンジン過給装置は、請求項１〜４の何れか１項に記載のエンジン過給装置において、前記蓄圧タンクから前記駆動タービンへの流路または前記駆動タービンの下流に設けられ、前記蓄圧タンクから前記駆動タービンへの補助空気の流量を調整するための流量調整手段を有する。
【００１５】
請求項５に記載のエンジン過給装置では、蓄圧タンクから駆動タービンへの流路または駆動タービンの下流に設けられた流量調整手段によって、蓄圧タンクから駆動タービンに供給される補助空気の流量を調整することができる。このため、駆動タービンの発生動力を調整することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上詳述したように、請求項１に記載の本発明によれば、加速時の応答性能を向上させることができる。
【００１７】
請求項２に記載の本発明によれば、加速時の応答性能をさらに向上させることができる。
【００１８】
請求項３に記載の本発明によれば、加速時の応答性能をさらに向上させることができる。
【００１９】
請求項４に記載の本発明によれば、駆動タービンの回転数が不足している場合に、駆動タービンが排気タービンの増速を妨げることがない。
【００２０】
請求項５に記載の本発明によれば、駆動タービンの発生動力を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態に係るエンジン過給装置を備えたエンジンシステムの全体構成を示す図である。
【図２】図１に示される制御装置の動作を表すフローチャートである。
【図３】本発明の第２実施形態に係るエンジン過給装置を備えたエンジンシステムの全体構成を示す図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係るエンジン過給装置を備えたエンジンシステムの全体構成を示す図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係るエンジン過給装置を備えたエンジンシステムの全体構成を示す図である。
【図６】本発明の第１、３、４実施形態、比較例１、２に係るエンジンシステムのシリンダ平均有効圧特性の比較を示すグラフである。
【図７】本発明の第１、３、４実施形態、比較例１、２に係るエンジンシステムの筒内吸入空気量特性の比較を示すグラフである。
【図８】本発明の第１、３、４実施形態、比較例１、２に係るエンジンシステムの筒内吸入空気圧特性の比較を示すグラフである。
【図９】本発明の第３、４実施形態に係るエンジンシステムの筒内吸入空気温度特性の比較を示すグラフである。
【図１０】本発明の第１、３、４実施形態、比較例１、２に係るエンジンシステムのターボ回転数特性の比較を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
［第一実施形態］
本発明の第１実施形態について説明する。
なお、図１には、本発明の第１実施形態に係るエンジン過給装置１０を備えたエンジンシステムＳ１の全体構成が示されている。
【００２３】
図１に示すように、エンジンシステムＳ１は、例えば、乗用自動車等の車両に搭載されるものであり、エンジン過給装置１０と、エアクリーナ１２と、エンジン１４とを備えている。
【００２４】
エアクリーナ１２及びエンジン１４は、従来と同様の構成とされており、エンジン１４は、インタークーラ１６と、インテークマニホールド（吸気管）１８と、エンジン本体２０と、エキゾースト（排気）マニホールド２２とを有している。また、エキゾーストマニホールド２２には、排気通路２４が接続されており、エンジン本体２０には複数のシリンダ２０Ａが設けられている。
【００２５】
エンジン過給装置１０は、排気タービン３０、圧縮機３２、ローターシャフト３４、蓄圧タンク３６、逆止弁３８、補助圧縮空気配管４０、補助圧縮空気供給装置４２、流量調整手段の一例としての流量調整電磁弁４４、圧縮空気配管４６、駆動タービン４８、ワンウエイクラッチ５０及び制御装置５２を含んで構成される。さらに、本第１実施形態では、駆動タービン４８の排気空気を圧縮機３２に導入する補助空気流路６０と、駆動タービン４８の排気空気をインテークマニホールド１８に直接供給する補助空気流路６２とが設けられている。そして、補助空気流路６０には流量調整弁６４が設けられており、この流量調整弁６４を制御装置５２で制御することによって、駆動タービン４８からの空気を圧縮機３２の入口とインテークマニホールド１８とにそれぞれに供給できるようになっている。
【００２６】
但し、インテークマニホールド１８は、圧縮機３２の回転増加にともない圧力が増加し、駆動タービン４８を通過した蓄圧タンク３６からの空気圧よりも高くなると、インテークマニホールド１８から駆動タービン４８へ空気が逆流する。このため、補助空気流路６２に逆止弁６６を設けている。
【００２７】
排気タービン３０の回転軸と駆動タービン４８の回転軸とはワンウエイクラッチ５０を介して連結されており、駆動タービン４８の回転数が排気タービン３０の回転数より高い場合にのみ駆動タービン４８の回転に排気タービン３０の回転を連動させるようになっている。
【００２８】
排気タービン３０には、エンジン本体２０のシリンダ２０Ａから排出される排気ガスがエキゾーストマニホールド２２と排気通路２４とを介して吹き付けられ、この排気ガスにより、排気タービン３０が回転するようになっている。また、排気タービン３０の回転に伴って、排気タービン３０とローターシャフト３４を介して接続される圧縮機３２も同様に回転するようになっている。このとき、エアクリーナ１２を介して圧縮機３２に供給される吸入空気は、圧縮機３２の回転によって圧縮された後、インタークーラ１６を通過してその温度が下げられる。その後、圧縮された吸入空気は、インテークマニホールド１８を介してエンジン本体２０の各シリンダ２０Ａ内に供給されるようになっている。
【００２９】
これにより、エンジン本体２０の各シリンダ２０Ａ内に多量の空気を供給することができるため、エンジン１４の出力を向上させることができるようになっている。
【００３０】
さらに、本第１実施形態では、排気タービン３０の回転軸にワンウエイクラッチ５０を介して回転軸が連結された駆動タービン４８に、蓄圧タンク３６に蓄えられている補助圧縮空気が吹き付けられるようになっている。
【００３１】
また、補助圧縮空気は補助圧縮空気供給装置４２により生成されるようになっており、生成された補助圧縮空気は、補助圧縮空気配管４０を介して蓄圧タンク３６内に蓄えられる。このとき、蓄圧タンク３６内に蓄えられた補助圧縮空気が補助圧縮空気配管４０を逆流しないように、補助圧縮空気配管４０には、補助圧縮空気供給装置４２から蓄圧タンク３６の側へのみ補助圧縮空気が流れることを許容する逆止弁３８が設けられている。
【００３２】
なお、補助圧縮空気供給装置４２は、例えば、圧縮ポンプやターボ圧縮機、または、複数本のシリンダ２０Ａのうち数本を燃焼させずにピストンにより圧縮された空気を導入する等の構成となっている。また、制御装置５２は、例えば、ＥＣＵ等により構成されている。
【００３３】
蓄圧タンク３６に蓄えられた補助圧縮空気は、圧縮空気配管４６を介して駆動タービン４８に吹き付けられるようになっている。このとき、流量調整電磁弁段４４は、制御装置５２の制御の下に、駆動タービン４８に吹き付けられる補助圧縮空気の流量を調整するようになっている。例えば、流量調整電磁弁段４４が閉じた状態にある場合には、駆動タービン４８には、補助圧縮空気は吹き付けられない。他方、流量調整電磁弁段４４が開いた状態にある場合には、駆動タービン４８には、流量調整電磁弁段４４の開きの度合い（つまり、開口面積）に応じた流量の補助圧縮空気が吹き付けられるようになっている。
【００３４】
また、駆動タービン４８の回転数が排気タービン３０の回転数より高い場合には、ワンウエイクラッチ５０を介して、駆動タービン４８の回転に排気タービン３０の回転を連動させるようになっている。その結果、排気タービン３０の回転数を増大させることができる。特に、加速時におけるエンジン１４の低速回転域のように排気ガスの排出量が少ない場合であっても、排気タービン３０の回転数を好適に増加させることができるようになっている。
【００３５】
（作用及び効果）
次に、本発明の第１実施形態に係るエンジン過給装置１０の作用及び効果について図２、図６〜図１０に従って説明する。
【００３６】
なお、図２には、制御装置５２の動作を表すフローチャートの一例が示されている。また、図６には、同一排気タービン、同一圧縮機を備えた各エンジン過給装置において、同一エンジンにおける同一エンジン回転数での低負荷から全開（ＷＯＴ）加速への加速時におけるシリンダ平均有効圧力特性が示されている。また、図７には筒内吸入空気量特性、図８には筒内吸入空気圧特性、図９には筒内吸入空気温度特性、図１０にはターボ回転数特性が示されている。なお、各図において、従来技術（特許第４７３５４３４号公報）に示されるエンジン過給装置を備えたエンジンシステムである比較例１を一点鎖線、蓄圧タンクを持たない一般的なエンジン過給装置を備えたエンジンシステムである比較例２を二点鎖線、前述した第１実施形態を太い実線、後述する第３実施形態を細い実線、後述する第４実施形態を破線で示している。
【００３７】
また、各図において、比較例２に係るエンジン過給装置では、エンジンからの排気のみで排気タービンが回転するようになっており、比較例１及び第１、３、４実施形態では、時刻０〜１秒の間に同一量の圧縮空気を使用している。
【００３８】
図２に示すように、制御装置５２では、先ず、加速を開始したか否かが判定される（ステップＳ１０１）。例えば、一例として、第１実施形態に係るエンジン過給装置１０が搭載された車両の前後加速度を加速度センサにより直接的に検出することで、加速を開始したか否かを判定する。
【００３９】
ステップＳ１０１における判定の結果、加速を開始していない（例えば、車両が停止している、車両が概ね等速で走行している、或いは車両が減速している）と判定された場合には、ステップＳ１０１に戻り、加速を開始したか否かの判定動作が継続される。
【００４０】
他方、ステップＳ１０１における判定の結果、加速を開始していると判定された場合には、制御装置５２の制御の下に、流量調整電磁弁４４の開口面積が調整される（ステップＳ１０２）。例えば、制御装置５２の制御の下に、流量調整電磁弁４４の開口面積が最大となるように（つまり、流量調整電磁弁４４が全開状態となるように）、流量調整電磁弁４４の開口面積が設定される。このため、蓄圧タンク３６に蓄えられた補助圧縮空気は、最大の流量を維持しながら駆動タービン４８に吹き付けられる。
【００４１】
なお、制御装置５２による流量調整電磁弁４４の開口面積の調整は、車両の特性やエンジン１４の特性やエンジン過給装置１０の特性等に応じて、車両毎に個々に、テーブル等により規定されていることが好ましい。或いは、車両の特性やエンジン１４の特性やエンジン過給装置１０の特性に応じて、制御装置５２の制御の下に、その都度最適な値が算出されてもよい。この場合、調整のタイミングや流量調整電磁弁４４の開口面積等と、車両の特性やエンジン１４の特性やエンジン過給装置１０の特性との相関関係を、例えば実験的に、経験的、数学的若しくは理論的に、又はシミュレーション等を用いて算出してもよい。このテーブルや算出された値に基づいて、制御装置５２は、流量調整電磁弁４４の駆動信号値を設定し、駆動信号を流量調整電磁弁４４に供給することで、目標応答を満たすようになっている。
【００４２】
従って、本第１実施形態では、加速時に、蓄圧タンク３６に蓄えられている補助圧縮空気を駆動タービン４８に噴き付けることで、排気タービン３０の回転を助長させ、加速時に必要なエンジン１４への吸入空気量を圧縮機３２により補うことができる。また、従来技術（比較例１）のように蓄圧タンクからの補助空気が排気タービンに供給される構成とは異なり、本第１実施形態では背圧が上がり過ぎることもない。よって、本第１実施形態では、加速時におけるエンジン１４の出力向上のタイムラグ（つまり、ターボラグ）を大幅に改善することができ、加速時の応答性能を向上できる。
【００４３】
また、本第１実施形態では、駆動タービン４８で仕事をした空気が断熱膨張により低温になり、補助空気流路６０によって圧縮機３２に導入されるため、圧縮機３２で圧縮された後の吸入空気温度が低下する。この結果、エンジン本体２０の各シリンダ２０Ａへの空気密度を上げることができる。また、インタークーラ１６の負担を低減できる。さらに、駆動タービン４８で仕事をした空気が断熱膨張により低温になり、補助空気流路６２によってインテークマニホールド１８にも直接導入される。このため、加速初期の各シリンダ２０Ａの筒内吸入空気圧を上げることができる。従って、各シリンダ２０Ａへの吸入空気量が増大して、さらに応答性が向上する。
【００４４】
また、本第１実施形態では、流量調整電磁弁４４によって、駆動タービン４８に供給する補助空気の流量を調整することができるため、駆動タービン４８の発生動力が調整できる。この結果、流量調整電磁弁４４が減圧弁の機能を果たす。さらに、流量調整電磁弁４４によって、エンジン１４のインテークマニホールド１８に送り込む補助空気量を調整することができる。
【００４５】
また、本第１実施形態では、排気タービン３０と駆動タービン４８との連結部に設けられた、ワンウエイクラッチ５０によって、駆動タービン４８の回転数が排気タービン３０の回転数より高い場合にのみ駆動タービン４８の回転に排気タービン３０の回転を連動させる。このため、駆動タービン４８の回転数が排気タービン３０の回転数より高くない場合、すなわち、同じか低い場合には、駆動タービン４８の回転に排気タービン３０の回転が連動しない。この結果、駆動タービン４８の回転数が不足している場合に、駆動タービン４８が排気タービン３０の増速を妨げることがない。
【００４６】
従って、本第１実施形態では、比較例１、２に比べて、図８に太い実線で示すように、加速時の筒内吸入空気圧を上げることができ、図７に太い実線で示すように、筒内吸入空気量を増大することができる。この結果、図６に太い実線で示すように、シリンダ平均有効圧を上げることができ、図１０に太い実線で示すように、ターボ回転数が増大し応答性が向上する。
【００４７】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図３には、本発明の第２実施形態に係るエンジン過給装置１１０を備えたエンジンシステムＳ２の全体構成が示されている。
【００４８】
図３に示すように、エンジンシステムＳ２は、上述の本発明の第１実施形態に係るエンジンシステムＳ１に対し、エンジン過給装置１０の代わりに、エンジン過給装置１１０が備えられている。このエンジン過給装置１１０は、上述の本発明の第１実施形態に係るエンジン過給装置１０に対し、補助空気流路６０と流量調整弁６４が設けられていない。このため、第１実施形態に比べて構成が簡単になっている。
【００４９】
但し、インテークマニホールド１８は、圧縮機３２の回転増加にともない圧力が増加し、駆動タービン４８を通過した蓄圧タンク３６からの空気圧よりも高くなると、インテークマニホールド１８から駆動タービン４８へ空気が逆流する。このため、補助空気流路６２には逆止弁６６と三方弁６８が設けられている。そして、インテークマニホールド１８の圧力が高い場合には、逆止弁６６で空気の逆流を防止し、駆動タービン４８からの空気を、三方弁６８を通して大気中に解放するようになっている。
【００５０】
これにより、本第２実施形態では、加速時に、蓄圧タンク３６に蓄えられている補助圧縮空気を駆動タービン４８に噴き付けることで、排気タービン３０の回転を助長させ、加速時に必要なエンジン１４への吸入空気量を圧縮機３２により補うことができる。また、本第２実施形態では、蓄圧タンクから補助空気が排気タービンに供給される従来技術（比較例１）のように背圧が上がり過ぎることもない。さらに、本第２実施形態では、駆動タービン４８で仕事をした空気が断熱膨張により低温になりインテークマニホールド１８に直接導入される。このため、加速初期の各シリンダ２０Ａの筒内吸入空気圧を上げることができる。この結果、本第２実施形態では、加速時におけるエンジン１４の出力向上のタイムラグを大幅に改善することができ、加速時の応答性能が向上する。
【００５１】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
図４には、本発明の第３実施形態に係るエンジン過給装置１２０を備えたエンジンシステムＳ３の全体構成が示されている。
【００５２】
図４に示すように、エンジンシステムＳ３は、上述の本発明の第１実施形態に係るエンジンシステムＳ１に対し、エンジン過給装置１０の代わりに、エンジン過給装置１２０が備えられている。このエンジン過給装置１２０は、上述の本発明の第１実施形態に係るエンジン過給装置１０に対し、補助空気流路６２、流量調整弁６４及び逆止弁６６が設けられていない。このため、第１、２実施形態に比べて構成が簡単になっている。
【００５３】
これにより、本第３実施形態では、加速時に、蓄圧タンク３６に蓄えられている補助圧縮空気を駆動タービン４８に噴き付けることで、排気タービン３０の回転を助長させ、加速時に必要なエンジン１４への吸入空気量を圧縮機３２により補うことができる。また、本第３実施形態では、蓄圧タンクから補助空気が排気タービンに供給される従来技術（比較例１）のように背圧が上がり過ぎることもない。さらに、本第３実施形態では、駆動タービン４８で仕事をした空気が補助空気流路６０を通って断熱膨張により低温になり圧縮機３２に導入される。このため、圧縮機３２で圧縮された後の吸入空気温度が低下し、エンジン本体２０の各シリンダ２０Ａへの空気密度を上げることができ、吸入空気量が増大する。この結果、本第３実施形態では、加速時におけるエンジン１４の出力向上のタイムラグを大幅に改善することができ、加速時の応答性能が向上する。また、インタークーラ１６の負担を低減できる。
【００５４】
従って、本第３実施形態では、図９に細い実線で示すように加速時の筒内吸入空気温度が後述する破線で示す第４実施形態に比べ下がる。また、比較例１、２に比べて、図８に細い実線で示すように加速時の筒内吸入空気圧を上げることができ、図７に細い実線で示すように筒内吸入空気量を増大することができる。また、比較例１、２に比べて、図６に細い実線で示すようにシリンダ平均有効圧を上げることができ、図１０に細い実線で示すようにターボ回転数が増大し応答性が向上する。
【００５５】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
図５には、本発明の第４実施形態に係るエンジン過給装置１３０を備えたエンジンシステムＳ４の全体構成が示されている。
【００５６】
図５に示すように、エンジンシステムＳ４は、上述の本発明の第１実施形態に係るエンジンシステムＳ１に対し、エンジン過給装置１０の代わりに、エンジン過給装置１３０が備えられている。このエンジン過給装置１３０は、上述の本発明の第１実施形態に係るエンジン過給装置１０に対し、補助空気流路６０、補助空気流路６２、流量調整弁６４及び逆止弁６６が設けられておらず、駆動タービン４８の排気空気を大気中に解放するようになっている。このため、第１、２、３実施形態に比べて構成が簡単になっている。
【００５７】
これにより、本第４実施形態では、加速時に蓄圧タンク３６に蓄えられた補助圧縮空気が駆動タービン４８に吹き付けられるので、ワンウエイクラッチ５０を介して連結された排気タービン３０の回転を助長させることができる。このため、加速時に必要なエンジン１４への吸入空気量を圧縮機３２により補うことができる。また、本第４実施形態では、蓄圧タンクから補助空気が排気タービンに供給される従来技術（比較例１）のように背圧が上がり過ぎることもない。
【００５８】
従って、本第４実施形態では、比較例１、２に比べて、図８に破線で示すように加速時の筒内吸入空気圧を上げることができ、図７に破線で示すように筒内吸入空気量を増大することができる。また、比較例１、２に比べて、図６に破線で示すようにシリンダ平均有効圧を上げることができ、図１０に破線で示すようにターボ回転数が増大し応答性が向上する。
【００５９】
（その他の実施形態）
以上に於いては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、流量調整電磁弁４４を流量調整手段の一具体例として説明したが、流量調整手段は必ずしも流量調整電磁弁である必要はなく、蓄圧タンクから駆動タービンへの補助空気の流量を調整することができれば、流量調整電磁弁４４の代わりに、可変翼を設けた可変ノズルタービンや電磁開閉バルブ等の他の流量調整手段を使用することができる。また、流量調整手段を駆動タービンの下流に設けてもよい。
【符号の説明】
【００６０】
１０、１１０、１２０、１３０    エンジン過給装置
１２    エアクリーナ
１４    エンジン
１６    インタークーラ
１８    インテークマニホールド
２０    エンジン本体
２０Ａ    シリンダ
２２    エキゾーストマニホールド
２４    排気通路
３０    排気タービン
３２    圧縮機
３４    ローターシャフト
３６    蓄圧タンク
３８    逆止弁
４０    補助圧縮空気配管
４２    補助圧縮空気供給装置
４４    流量調整電磁弁（流量調整手段）
４６    圧縮空気配管
４８    駆動タービン
５０    ワンウエイクラッチ
５２    制御装置
６０    補助空気流路
６２    補助空気流路
６４    流量調整弁
６８    三方弁
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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