(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に設けられた排気絞り弁と、該排気絞り弁上流側の排気通路に弁を介して連通可能な蓄圧容器と、該蓄圧容器へ排気ガスを回収するように燃料カット実行中に前記排気絞り弁を閉弁制御する排気絞り弁制御手段とを備えた排気ガス回収装置であって、
燃料カット実行中か否かを判定する燃料カット判定手段と、
該燃料カット判定手段により肯定判定されたとき、該判定されたときから所定時間が経過するまで、前記排気絞り弁制御手段による前記排気絞り弁の閉弁制御を遅らせる遅延手段と、
前記排気絞り弁上流側の排気通路の温度を検出または推定する通路温度検出手段と、
該通路温度検出手段により検出または推定された前記排気絞り弁上流側の排気通路の温度が所定温度以下か否かを判定する通路温度判定手段と
を備え、
前記遅延手段は、前記燃料カット判定手段により肯定判定されたときから、前記通路温度判定手段により肯定判定されるまで、前記排気絞り弁制御手段による前記排気絞り弁の閉弁制御を遅らせる、ことを特徴とする排気ガス回収装置。
【請求項２】
前記蓄圧容器内の温度を検出または推定する容器内温度検出手段と、
該容器内温度検出手段により検出または推定された前記蓄圧容器内の温度が上限温度以下か否かを判定する容器内温度判定手段と、
該容器内温度判定手段により否定判定されたとき、前記排気絞り弁制御手段による前記排気絞り弁の閉弁制御を禁止する禁止手段と
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の排気ガス回収装置。
【請求項３】
前記蓄圧容器内の圧力を検出または推定する容器内圧力検出手段と、
該容器内圧力検出手段により検出または推定された前記蓄圧容器内の圧力が上限圧力以下か否かを判定する容器内圧力判定手段と、
該容器内圧力判定手段により否定判定されたとき、前記排気絞り弁制御手段による前記排気絞り弁の閉弁制御を禁止する第２禁止手段と
をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の排気ガス回収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気通路に設けられた排気絞り弁を閉弁して、該排気絞り弁上流側の排気通路から蓄圧容器へ排気ガスを回収する排気ガス回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
蓄圧容器内に高い圧力を有するガスを蓄え、そのガスを用いて種々の部材を作動させるあるいはその作動を補助することが提案されている。蓄圧容器内への高い圧力を有するガスの回収例が、特許文献１に開示されている。特許文献１に記載の装置では、まず、減速時燃料カットを行っているときに、排気通路に設けた排気絞り弁が閉じられて、該排気絞り弁上流側の排気通路の圧力が高められる。そして、この装置は、排気絞り弁上流側の排気通路の圧力が蓄圧容器内の圧力以上になったときに、蓄圧容器と排気絞り弁上流側の排気通路とをつなぐ通路に設けられた弁を開弁し、こうして高められた圧力をエネルギーとして蓄圧容器に回収するように構成されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１３８８１２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、特許文献１に記載の装置における、蓄圧容器と排気絞り弁上流側の排気通路とをつなぐ通路、そこに設けられた弁、蓄圧容器などは、一般的に、使用中に固有の寿命に至らないように、設計される。それ故、例えば、その弁を通過し得るガスの温度が高い場合、その弁には高い耐熱性が求められる。したがって、その分、その弁の設計の自由度は狭まることになる。
【０００５】
そこで、本発明はかかる点に鑑みて創案されたものであり、その目的は、蓄圧容器へ排気ガス回収を行うべく排気絞り弁が閉弁されているとき、該排気絞り弁上流側の排気通路の温度を低く抑えることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の排気ガス回収装置は、内燃機関の排気通路に設けられた排気絞り弁と、該排気絞り弁上流側の排気通路に弁を介して連通可能な蓄圧容器と、該蓄圧容器へ排気ガスを回収するように燃料カット実行中に前記排気絞り弁を閉弁制御する排気絞り弁制御手段とを備えた排気ガス回収装置であって、燃料カット実行中か否かを判定する燃料カット判定手段と、該燃料カット判定手段により肯定判定されたとき、該判定されたときから所定時間が経過するまで、前記排気絞り弁制御手段による前記排気絞り弁の閉弁制御を遅らせる遅延手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
かかる構成によれば、燃料カット実行中として燃料カット判定手段により肯定判定されたとき、該判定されたときから所定時間が経過するまで、遅延手段は、前記排気絞り弁制御手段による前記排気絞り弁の閉弁制御を遅らせるので、その所定時間の間に、排気絞り弁上流側の排気通路を流れる、空気を主とする排気ガスで、排気絞り弁上流側の排気通路をある程度にまで冷却することができる。そして、排気絞り弁の閉弁制御実行時までには、ある程度まで冷却された排気絞り弁上流側の排気通路に占める、そのような空気を主とする排気ガスの割合を高めることが可能になる。そして、排気絞り弁が閉弁されているときに、排気絞り弁上流側の排気通路へ次から次へと供給される排気ガスは、燃料カット実行中であるので、同様に主として空気から構成される。したがって、蓄圧容器へ排気ガス回収を行うべく排気絞り弁が閉弁されているとき、該排気絞り弁上流側の排気通路の温度を低く抑えることが可能になる。
【０００８】
具体的には、前記排気絞り弁上流側の排気通路の温度を検出または推定する通路温度検出手段と、該通路温度検出手段により検出または推定された前記排気絞り弁上流側の排気通路の温度が所定温度以下か否かを判定する通路温度判定手段とをさらに備え、前記遅延手段は、前記燃料カット判定手段により肯定判定されたときから、前記通路温度判定手段により肯定判定されるまで、前記排気絞り弁制御手段による前記排気絞り弁の閉弁制御を遅らせるとよい。こうすることで、排気絞り弁の閉弁制御時までに排気絞り弁上流側の排気通路の温度を確実に所定温度以下にできる。
【０００９】
また、前記排気絞り弁上流側の排気通路の温度を検出または推定する通路温度検出手段と、該通路温度検出手段により検出または推定された前記排気絞り弁上流側の排気通路の温度が冷却開始温度以下か否かを判定する第２通路温度判定手段とをさらに備え、前記遅延手段は、前記第２通路温度判定手段により肯定判定されたとき、該判定されたときから、前記排気絞り弁上流側の排気通路の温度が前記冷却開始温度よりも低い冷却完了温度になることが見込まれる時間が経過するまで、前記排気絞り弁制御手段による前記排気絞り弁の閉弁制御を遅らせるとよい。こうすることで、排気絞り弁の閉弁制御時までに排気絞り弁上流側の排気通路の温度を冷却完了温度まで下げることが可能になる。
【００１０】
また、前記蓄圧容器内の温度を検出または推定する容器内温度検出手段と、該容器内温度検出手段により検出または推定された前記蓄圧容器内の温度が上限温度以下か否かを判定する容器内温度判定手段と、該容器内温度判定手段により否定判定されたとき、前記排気絞り弁制御手段による前記排気絞り弁の閉弁制御を禁止する禁止手段とをさらに備えるとよい。こうすることで、蓄圧容器内の温度が上記上限温度を超える温度であるとき、蓄圧容器内への排気ガスの回収を禁止することが可能になる。
【００１１】
また、前記蓄圧容器内の圧力を検出または推定する容器内圧力検出手段と、該容器内圧力検出手段により検出または推定された前記蓄圧容器内の圧力が上限圧力以下か否かを判定する容器内圧力判定手段と、該容器内圧力判定手段により否定判定されたとき、前記排気絞り弁制御手段による前記排気絞り弁の閉弁制御を禁止する第２禁止手段とをさらに備えるとよい。こうすることで、蓄圧容器内の圧力が上記上限圧力を超える圧力であるとき、蓄圧容器内への排気ガスの回収を禁止することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳述する。まず、第１実施形態について説明する。
【００１３】
第１実施形態の排気ガス回収装置１が適用された車両の内燃機関システムの概略構成を図１に示す。内燃機関１０は、燃料である軽油を燃料噴射弁１２から圧縮状態にある燃焼室内に直接噴射することにより自然着火させる型式の内燃機関、すなわちディーゼル機関である。
【００１４】
気筒１４の燃焼室に臨むと共に吸気通路１６の一部を区画形成する吸気ポートは、シリンダヘッドに形成されていて、吸気弁によって開閉される。シリンダヘッドには、吸気通路１６の一部を区画形成する吸気マニホールド１８が接続され、さらにその上流側には同じく吸気通路１６の一部を区画形成する吸気管２０が接続されている。吸気管２０の上流端側には、吸気通路１６に導かれる空気中の塵埃などを除去するべくエアクリーナ２２が設けられている。また、スロットルアクチュエータ２４によって開度が調整されるスロットル弁２６が、吸気通路１６の途中に設けられている。
【００１５】
他方、気筒１４の燃焼室に臨むと共に排気通路２８の一部を区画形成する排気ポートは、シリンダヘッドに形成されていて、排気弁によって開閉される。シリンダヘッドには、排気通路２８の一部を区画形成する排気マニホールド３０が接続され、さらにその下流側には同じく排気通路２８の一部を区画形成する排気管３２が接続されている。なお、排気ガス浄化触媒が充填された触媒コンバータ３４が排気通路２８の途中に設けられている。
【００１６】
さらに、排気通路２８を流れる排気ガスの一部を吸気通路１６に導くために排気ガス還流（ＥＧＲ）装置３６が設けられている。ＥＧＲ装置３６は、排気通路２８と吸気通路１６とをつなぐＥＧＲ通路３８を区画形成するＥＧＲ管４０と、ＥＧＲ通路３８の連通状態調節用のＥＧＲ弁４２と、還流される排気ガス（ＥＧＲガス）冷却用のＥＧＲクーラ４４とを有している。ここでは、ＥＧＲ管４０上流側の一端は排気マニホールド３０に接続され、その下流側の他端は吸気マニホールド１８に接続されている。ＥＧＲ弁４２はＥＧＲクーラ４４下流側に設けられていて、その開度はアクチュエータ４６により調節される。ここではＥＧＲ弁４２はポペット式弁である。
【００１７】
さらに、排気通路２８に設けられて排気ガスにより回転駆動されるタービンホイール４８を含むタービン５０が排気管３２の途中に設けられている。これに対応して、タービンホイール４８に回転軸５２を介して同軸で連結され、タービンホイール４８の回転力で回転するようにしたコンプレッサホイール５４を含むコンプレッサ５６が吸気管２０の途中に設けられている。すなわち、内燃機関１０は、排気エネルギーを取り出すタービン５０と、タービン５０により取り出された排気エネルギーによって内燃機関１０に過給するコンプレッサ５６とを有するターボ過給機５８が設けられた、ターボ過給機付き内燃機関である。そして、コンプレッサ５６により圧縮された空気を冷却すべく、インタークーラ６０がコンプレッサ５６下流側の吸気通路に設けられている。
【００１８】
さらに、排気通路２８の途中には、排気絞り弁６２が設けられている。排気絞り弁６２は、ここではタービン５０下流側、且つ、触媒コンバータ３４上流側の排気通路に設けられているが、排気通路２８の他の箇所に設けられてもよい。ここでは排気絞り弁６２はバタフライ式弁であり、電動モータであるアクチュエータ６４により駆動される。排気絞り弁６２は、その閉弁時には排気通路２８を流れる排気ガスすなわち既燃ガス（燃焼ガスを含む。）や空気である流体を効果的にせき止め、そのような流体の排気絞り弁６２下流側への流れを概ね遮断する遮断弁として機能する。なお、排気絞り弁６２は、閉弁時に、排気通路の流路断面積を５０％程度減少させるような構成を有する弁であってもよく、あるいは、閉弁時に、排気通路２８を完全に閉塞するような構成を有する弁であってもよい。
【００１９】
また、排気絞り弁６２上流側の排気通路Ｊには、連通管６６によって区画形成された連通路６８がつなげられている。この連通路６８によって、排気絞り弁６２上流側の排気通路Ｊと蓄圧容器７０内との連通が可能にされている。蓄圧容器７０は、加圧されたガスを貯留することができる容器である。なお、ここでは、蓄圧容器７０は、相対的に小さな内容積を有する容器である。
【００２０】
蓄圧容器７０内と排気通路２８との連通状態の調節用に、連通路６８に流量制御弁７２が設けられている。なお、アクチュエータ７４によって流量制御弁７２は作動される。流量制御弁７２が開弁することで排気絞り弁６２上流側の排気通路Ｊと蓄圧容器７０内とは連通し、流量制御弁７２が閉弁することで連通路６８は遮断され、蓄圧容器７０内は密閉状態になる。なお、連通路６８は、タービンホイール４８上流側の排気通路Ｋにもつなげられているので、流量制御弁７２が開弁することで蓄圧容器７０内はタービンホイール４８上流側の排気通路Ｋに連通する。
【００２１】
ここで、上記蓄圧容器７０に関して、図２に基づいて詳細に説明する。図２には、向かって左側が断面図とされた蓄圧容器７０の拡大図が示されていて、蓄圧容器７０は図２では左右対称であるとして描かれている。蓄圧容器７０には、その下方部にガスすなわち圧力の出入口７０ｍが設けられている。換言すると、出入口７０ｍは、蓄圧容器７０が設置されたときに蓄圧容器７０の下方部に位置するように、蓄圧容器７０に設けられている。なお、ここでは、出入口７０ｍがそのような箇所に位置するように蓄圧容器７０を支持する部材の図示および説明は省略される。より具体的には、図２から明らかなように、出入口７０ｍは、蓄圧容器７０の最下部に位置するように設けられている。ただし、「下方」とは鉛直方向下向きの方向を指し、「下方部」とは下方の部位を指す。具体的には、出入口７０ｍは、蓄圧容器７０内に液体がある場合にその液体が自重により溜まる部位あるいはその近傍に設けられている。なお、出入口７０ｍは、蓄圧容器７０の充填口とその放出口とを兼ねている。ただし、この充填口はガスを充填するためのものであり、その放出口はガスを放出するためのものである。
【００２２】
蓄圧容器７０内には、ガスを吸着可能な吸着材７８が備えられている。吸着材７８は、主として活性炭から構成され、具体的には粉状体の活性炭を、ガスが流通可能な複数の孔を有して形成された網目状の袋体に詰めたものとして構成されている。なお、吸着材７８は、活性炭以外のものを主成分として構成されてもよく、活性炭、ゼオライト、アルミナ、カーボンモレキュラーシーブの内の少なくとも１つを含んで構成され得る。また、吸着材７８は、粉状体である以外に、成形体等のブロック状物であり得る。
【００２３】
さらに、蓄圧容器７０内には、フィルタ部材８０が設けられている。フィルタ部材８０は、ゼオライト系の物質を含んで構成され得、ここではゼオライトから構成されている。ゼオライトは、微細孔をもち、アルミノ珪酸塩を主成分とし、基本骨格として二酸化ケイ素からなる骨格を有している。ゼオライトは、その微細孔に水分子を吸着しまた放出することができ、また、硫黄分、例えばＳＯｘ（硫黄酸化物）といった有害排気ガス成分を吸着等することができる。本明細書では、フィルタ部材８０によって除去されるガス中の成分を不純物と称し得、この不純物には水分、ＰＭ、硫黄分といった排気ガス成分が含まれる。ただし、フィルタ部材８０は、ゼオライト以外のものを主成分として構成されてもよく、ゼオライト、シリカゲル、アルミナの内の少なくとも１つを含んで構成され得る。また、フィルタ部材８０は、粉状体であっても、成形体等のブロック状物から構成されてもよい。フィルタ部材８０が主として粉状体から構成される場合には、上記吸着材７８と同様に、それら粉状体は袋体に入れられて一体にされ得る。
【００２４】
ここでは、吸着材７８とフィルタ部材８０とは別の物質によって構成されている。これは、各々の用途および目的が相違するためである。しかしながら、吸着材７８とフィルタ部材８０とが同じものから構成されることを本発明は排除しない。
【００２５】
図２から明らかなように、吸着材７８と、蓄圧容器７０の充填口としての出入口７０ｍとの間に位置するように、フィルタ部材８０は蓄圧容器７０内に設けられている。これらの位置関係を確保するために、ここでは、支持部材８２が蓄圧容器７０内に配置される。支持部材８２は、吸着材７８と、フィルタ部材８０と、そして出入口７０ｍとの相互位置関係を明瞭にするべくそれらを離間させるセパレータとしても機能する。支持部材８２は、上側板状部材８２ｕと、そして下側板状部材８２ｄとを含んで構成されている。上側板状部材８２ｕおよび下側板状部材８２ｄには、ガスが適切に流通可能な程度の孔が複数個、全面に渡って形成されている。
【００２６】
蓄圧容器７０内の支持部材８２の下側板状部材８２ｄの下方側に空間Ｓが確保されるように、下側板状部材８２ｄは、出入口７０ｍから所定距離、離間して配置される。蓄圧容器７０内に水といった液体がある場合に、その液体を、吸着材７８およびフィルタ部材８０から切り離して、空間Ｓに溜めることを可能にするためである。それ故、空間Ｓを形成する蓄圧容器７０の一部を、水溜り部と称することができる。また、空間Ｓの上部端を形成する下側板状部材８２ｄは、出入口７０ｍと吸着材７８との間のガスが移動可能な領域を幅広に確保するためにも、出入口７０ｍから所定距離、離間して配置される。好ましくは、蓄圧容器７０の形状を、図２の平面外形をその中心軸Ｃ周りに回転してできた回転体そのものと考えると、下側板状部材８２ｄの外径Ａは、蓄圧容器７０の最大内径Ｂの５０％以上である。さらに好ましくは、下側板状部材８２ｄの蓄圧容器７０内の配置箇所の容器内断面（軸Ｃに直交）の断面積は、蓄圧容器７０の最大内径Ｂを有する箇所の容器内断面（軸Ｃに直交）の断面積の５０％以上であるとよい。
【００２７】
上記記載から明らかなように、蓄圧容器７０内には、下方側から上方側に向けて順に、出入口７０ｍ近傍の空間Ｓ、フィルタ部材８０、吸着材７８が位置付けられる。したがって、（連通路６８を介して）出入口７０ｍから蓄圧容器７０内に入ったガスは、空間Ｓを通過してフィルタ部材８０に至って、フィルタ部材８０で不純物が除かれてから、吸着材７８に至る。逆に、蓄圧容器７０内の吸着材７８側のガス、例えば吸着材７８によって吸着されたガスは、吸着材７８から離脱することで、吸着材７８から放出され、フィルタ部材８０に至って、フィルタ部材８０および空間Ｓを順に通過して、出入口７０ｍから（連通路６８へ）放出される。
【００２８】
ここで、蓄圧容器７０内に入れられる吸着材７８の量に関して説明する。図３に基づいて、蓄圧容器７０へのガスの回収充填量と吸着材量との関係について説明する。図３の各曲線は、試験システムにおいて、ゲージ圧で４５０ｋＰａの圧力を有する排気絞り弁６２上流側の排気通路Ｊ相当部に、大気圧状態の蓄圧容器７０内を連通させた場合の、蓄圧容器７０内の重量（増加）の変化を表している。この実験では、蓄圧容器７０内に吸着材を全く入れなかった場合（曲線α）と、吸着材７８を蓄圧容器７０にその半分だけ入れた場合（曲線β）と、吸着材７８を蓄圧容器７０内全体に入れた場合（曲線γ）とでの、蓄圧容器７０内の重量変化を比較した。なお、この実験では吸着材量を異ならせる以外は、排気絞り弁６２上流側の排気通路Ｊ相当部の圧力および蓄圧容器そのものの内容積等を同じにした。図３から明らかなように、蓄圧容器７０内と排気通路Ｊ相当部との連通開始から、いずれの場合も蓄圧容器７０の重量はほぼ一定割合で増加したが、吸着材量が多くなるほど重量増加期間は長くなった。そして、吸着材量が多いほど、重量増加幅が大きくなった。この重量増加は蓄圧容器７０内への継続したガス導入と相関関係があるので、吸着材量が多くなるほど、蓄圧容器７０内へのガス導入量が多くなることが分かる。この結果、蓄圧容器７０内にできる限り多くの吸着材７８を充填した方が、蓄圧容器７０内により多くのガスを充填することができる、すなわちより高密度にガスを蓄えることができることが明らかになった。それ故、吸着材量をできるだけ多くしつつ、不純物除去機能を適切に発揮するだけの量のフィルタ部材８０を入れ、かつ、水溜まり部として適切に機能すると共にガスの適切な循環移動を可能にするような大きさ、形状の空間Ｓを確保するように、蓄圧容器７０の形状等が設計されるとよいことが分かった。
【００２９】
なお、適量の吸着材７８とフィルタ部材８０とを上記の如く備え、かつ、空間Ｓを出入口７０ｍ近傍の下方部に形成した蓄圧容器７０を用いた、図３に結果を表した上記実験の如き実験では、ガス充填時にフィルタ部材８０で不純物を除き、他方、ガス放出時に空間Ｓの水分やそれら不純物をガス放出に乗じて蓄圧容器７０から排出することで、ガス充填あるいはガス放出に際して、同じような重量変化のグラフが得られた。つまり、所定圧力のガスを所定時間充填することを繰り返した場合、その時々の蓄圧容器７０の重量変化（重量増加）曲線は、概ね重なった。また逆に、内部が大気圧になるまでガスを放出することを繰り返した場合、その時々の蓄圧容器７０の重量変化（重量減少）曲線は、概ね重なった。したがって、上記構成を備えた蓄圧容器７０を用いることで、蓄圧容器において、高密度のガス充填とガス放出とを同じように繰り返すことができることが分かった。なお、このように蓄圧容器において、ガス充填およびガス放出（すなわち圧力回収および圧力放出）を同じように繰り返すことができたとき、ガス充填前の大気圧状態の蓄圧容器７０の重量と、ガス放出後の大気圧状態の蓄圧容器７０の重量とは、概ね同じであった。
【００３０】
さらに、内燃機関１０は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）９０に、各種値を求める（検出するあるいは推定する）ための信号を電気的に出力する各種センサ類を備えている。ここで、その内のいくつかを具体的に述べる。吸入空気量を検出するためのエアフローメーター９２が吸気管２０に備えられている。また、エアフローメーター９２近傍に吸入空気の温度を検出するための吸気温度センサ９４が、そしてインタークーラ６０下流側にも温度を検出するための吸気温度センサ９６が備えられている。また、吸気圧すなわち過給圧を検出するための圧力センサ９８が吸気管２０の途中に設けられている。また運転者によって操作されるアクセルペダル１００の踏み込み量に対応する位置、すなわちアクセル開度を検出するためのアクセル開度センサ１０２が備えられている。また、スロットル弁２６の開度を検出するためのスロットルポジションセンサ１０４も備えられている。さらに、ＥＧＲ弁４２の開度（ＥＧＲ開度）を検出するため、ここではそのリフト量を検出するためのバルブリフトセンサ１０６も備えられている。また、ピストンが往復動する、シリンダブロック（あるいはその近傍）には、連接棒を介してピストンが連結されているクランクシャフトのクランク回転信号を検出するためのクランクポジションセンサ１０８が取り付けられている。ここでは、このクランクポジションセンサ１０８は機関回転数（機関回転速度）を求めるための機関回転数センサとしても利用される。さらに、排気絞り弁６２上流側の排気通路Ｊの排気ガスの圧力を検出するための圧力センサ１１０および排気通路Ｊの温度を検出するための温度センサ１１２が備えられている。また、蓄圧容器７０内の圧力を検出するための圧力センサ１１４および蓄圧容器７０内の温度を検出するための温度センサ１１６も備えられている。さらに、内燃機関１０の冷却水温を検出するための温度センサ１１８が備えられている。また、内燃機関１０が搭載された車両の速度（車速）を検出するための車速センサ１２０も備えられている。
【００３１】
ＥＣＵ９０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器、入力インタフェース、出力インタフェース等を含むマイクロコンピュータで構成されている。入力インタフェースには、上記各種センサ類が電気的に接続されている。これら各種センサ類からの出力信号（検出信号）に基づき、予め設定されたプログラム（データを含む。）にしたがって円滑な内燃機関１０等の運転ないし作動がなされるように、ＥＣＵ９０は出力インタフェースから電気的に作動信号（駆動信号）を出力する。こうして、燃料噴射弁１２の作動、スロットル弁２６、ＥＧＲ弁４２、排気絞り弁６２および流量制御弁７２の各開度などが制御される。ただし、ＥＣＵ９０は、スロットル弁２６、ＥＧＲ弁４２、排気絞り弁６２、流量制御弁７２の各開度を制御するため、各アクチュエータ２４、４６、６４、７４に作動信号を出力する。
【００３２】
なお、ここでは、排気絞り弁制御手段は、排気絞り弁６２駆動用のアクチュエータ６４と、ＥＣＵ９０の一部とを含んで構成される。そして、ＥＧＲ弁制御手段は、ＥＧＲ弁４２駆動用のアクチュエータ４６とＥＣＵ９０の一部とを含んで構成される。さらに、流量制御弁制御手段は、流量制御弁７２駆動用のアクチュエータ７４と、ＥＣＵ９０の一部とを含んで構成され、そして、スロットル弁制御手段は、アクチュエータ２４とＥＣＵ９０の一部とを含んで構成される。そして、燃料カット実行中か否かを判定する燃料カット判定手段は、ＥＣＵ９０の一部を含んで構成され、また、排気絞り弁の閉弁制御を遅らせる遅延手段は、ＥＣＵ９０の一部を含んで構成される。また、排気ガス回収条件が満たされているか否かを判定する排気ガス回収条件判定手段も、ＥＣＵ９０の一部を含んで構成される。また、排気絞り弁上流側の排気通路の温度を検出または推定する通路温度検出手段は温度センサ１１２とＥＣＵ９０の一部とを含んで構成され、蓄圧容器７０内の温度を検出または推定する容器内温度検出手段は温度センサ１１６とＥＣＵ９０の一部とを含んで構成され、さらに、蓄圧容器７０内の圧力を検出または推定する容器内圧力検出手段は圧力センサ１１４とＥＣＵ９０の一部とを含んで構成される。そして、排気絞り弁６２上流側の排気通路Ｊの温度を判定する通路温度判定手段あるいは第２通路温度判定手段、蓄圧容器７０内の温度を判定する容器内温度判定手段、蓄圧容器７０内の圧力を判定する容器内圧力判定手段、および排気絞り弁６２の閉弁制御を禁止する禁止手段あるいは第２禁止手段の各々は、ＥＣＵ９０の一部を含んで構成される。
【００３３】
内燃機関１０では、エアフローメーター９２からの出力信号に基づいて求められる吸入空気量、クランクポジションセンサ１０８からの出力信号に基づいて求められる機関回転数など、すなわち機関負荷および機関回転数で表される機関運転状態に基づいて、通常は、燃料噴射量（燃料量）、燃料噴射時期が設定される。そして、それら燃料噴射量、燃料噴射時期に基づいて、燃料噴射弁１２からの燃料の噴射が行われる。
【００３４】
ただし、内燃機関１０では、クランクポジションセンサ１０８からの出力信号に基づいて求められる機関回転数が所定回転数（燃料カット回転数）以上であり、且つ、アクセル開度センサ１０２からの出力信号に基づいて求められるアクセル開度が０％、すなわちアクセルペダル１００が踏まれていないときに、燃料噴射弁１２からの燃料噴射が停止（燃料カット）されるように設定されている。すなわち、車両の走行中に機関回転数が予め設定された所定回転数領域にあり且つアクセル開度全閉状態にあるときに、燃料カットが行われる。ただし、このような燃料カット状態が続いて、機関回転数が低下して別の所定回転数（燃料カット復帰回転数）に達すると、燃料噴射は再開される。また、燃料カットが行われているときに、アクセルペダル１００が踏まれてアクセル開度が開き側に大きくなって０％を超えるようになった場合にも、燃料噴射は再開される。なお、燃料カットが行われているときは、概ね減速時に対応する。
【００３５】
そして、このように燃料カット状態のとき、上記スロットル弁２６が閉じ側に制御されるように、予め上記プログラムは設定されている。ただし、後述する排気ガス回収のときには、強制的にスロットル弁２６は開状態になるように制御される。なお、スロットル弁２６は内燃機関１０の始動時は全開に制御され、他方、内燃機関１０の停止時は全閉に制御される。そして、通常走行時には、機関状態および冷却水温などに応じて、スロットル弁２６の開度は適切な開度になるように制御される。
【００３６】
また、上記各種センサ類からの出力信号に基づいて定まる内燃機関１０の機関運転状態に基づいてＥＧＲ弁４２の開度は制御される。ここでは、機関運転状態の属する領域が高負荷側にあるほどＥＧＲ量が減少するように構築された、予め実験により定められたデータがＲＯＭに記憶されている。また、アクセルペダル１００が踏まれて内燃機関１０すなわち車両が加速される過渡期には、ＥＧＲ弁４２が一旦閉弁するように、機関運転状態に基づいて導き出されたＥＧＲ開度は補正される。
【００３７】
ところで、通常走行時、排気絞り弁６２は全開の開状態に保持制御されているので、排気通路２８を流れる排気ガスは触媒コンバータ３４を通過して外気に放出される。これに対して、排気ガス回収の所定条件が満たされたとき、排気絞り弁６２は閉状態になるように制御され、排気通路２８を流れる排気ガスは概ねせき止められる。そして、このようにしてせき止めた排気ガスを有効に活用して排気ガス回収（圧力エネルギー回収）すなわち蓄圧容器７０へのガス充填が行われる。
【００３８】
以下、排気ガス回収について、図４のフローチャートにしたがって詳細に説明する。ただし、図４のフローチャートは、所定時間毎、例えばおよそ８ｍｓ毎に繰り返されるものである。なお、以下の記載から明らかになるように、蓄圧容器７０内に回収される排気ガスは概ね空気であり、回収されるガスの温度は相対的に低いので、蓄圧容器７０に回収されたガスの熱による吸着材７８やフィルタ部材８０の劣化や性能低下はほとんど生じない。
【００３９】
ただし、以下で図４に基づいて説明される制御は、燃料カット実行中に、排気通路２８の排気絞り弁６２を閉弁制御して、排気絞り弁６２上流側の排気通路Ｊの圧力が蓄圧容器７０内の圧力以上になったときに、流量制御弁７２を開弁制御して、排気通路Ｊから蓄圧容器７０へ排気ガスすなわちこの排気ガスの有する圧力エネルギーを回収することを具体化した例である。
【００４０】
内燃機関１０が起動されると、まずＥＣＵ９０は、ステップＳ４０１において、回収フラグが「１」、すなわちＯＮであるか否かを判定する。ここで、回収フラグが「１」ということは、排気ガス回収が行われる所定条件が満たされていることを表す。これに対してそれが「０」ということは、排気ガス回収が行われる所定条件が満たされていないことを表す。初期状態では同回収フラグはリセットされているためここでは否定判定される。なお、本第１実施形態において、排気ガス回収のための所定条件が満たされるとは、以下の記載から明らかなように、燃料カット実行中であること、車速が所定車速以上であること、蓄圧容器７０内の圧力が所定圧以下であると共に蓄圧容器７０内の温度が所定温度以下であること、および、排気絞り弁６２上流側の排気通路Ｊの温度が所定温度以下であることの５つの要件が満たされることである。
【００４１】
ステップＳ４０１で否定判定されると、次ぐステップＳ４０３で、燃料カット実行中（燃料カット中）か否かが判定される。ここでは、具体的には、燃料カット中か否かは、燃料噴射量が「０」とされているか否かで判定される。ただし、上記した燃料カット実行条件が満たされているか否かの判定で代替されてもよい。なお、通常走行時には、概して、内燃機関１０により所定出力を生み出すべく、「０」より大きな燃料噴射量が上述の如く導かれて燃料噴射が行われている。それ故、そのようなときには、ステップＳ４０３において否定判定される。
【００４２】
上記ステップＳ４０３で燃料カット中として肯定判定されると、次ぐステップＳ４０５で、車速が所定車速以上か否かが判定される。車速が所定車速以上でないときに、排気絞り弁６２が閉弁されて、車両に望まれない減速ショックが生じるのを防ぐためである。
【００４３】
ステップＳ４０５で肯定判定されると、次ぐステップＳ４０７で蓄圧容器７０内の圧力（図４では容器内圧）が、蓄圧容器７０に許容される圧力であって、所定圧である予め決められてＲＯＭに記憶されている上限圧以下か否かが判定される。これは１つには、蓄圧容器７０内に十分な量の圧力すなわち排気ガスが蓄えられているときに、さらに排気ガス回収が行われることを防ぐためである。また、１つには、蓄圧容器７０内の圧力上昇により、蓄圧容器７０内の過度の温度上昇を生じさせないようにするためである。蓄圧容器７０内の圧力は圧力センサ１１４からの出力信号に基づいて求められる。ただし、ここでは、上限圧として、ゲージ圧で４００ｋＰａという値が設定されている。
【００４４】
ステップＳ４０７で肯定判定されると、次ぐステップＳ４０９で蓄圧容器７０内の温度（図４では容器内温度）が所定温度である、予め決められてＲＯＭに記憶されている上限温度以下か否かが判定される。上限温度は、吸着材７８の劣化を促さないような温度に定められている。例えば、上限温度は１００℃、より好ましくは５０℃であるとよいが、吸着材７８の構成要素によって適切な温度に定められ得る。
【００４５】
ステップＳ４０９で肯定判定されると、次ぐステップＳ４１１でスロットル弁２６が開弁するようにアクチュエータ２４に作動信号が出力される（スロットル弁２６が開弁制御される）。好ましくは、これによりスロットル弁２６の開度は全開開度に制御される。この結果、燃料カット実行中であるが故に、単に気筒１４を通過した空気が排気通路２８に至り、排気ガスとして処理されることになる。そして、このとき排気絞り弁６２は開弁状態にあるので、このような排気ガスは排気絞り弁６２を通過してより下流側に流れる。こうして、排気絞り弁６２上流側の排気通路Ｊの冷却が行われるようになる。
【００４６】
ステップＳ４１１の次のステップＳ４１３では、排気絞り弁６２上流側の排気通路Ｊの温度（図４では通路温度）が所定温度以下か否かが判定される。このステップＳ４１３での所定温度は好ましくは５０℃であるとよいが、他の温度であってもよい。ステップＳ４１３で否定判定されると該ルーチンは終了する。
【００４７】
次回以降のルーチンにおいて、燃料カット実行中であるが故にステップＳ４０３で肯定判定され、ステップＳ４０５からステップＳ４０９で肯定判定される限りは、ステップＳ４１３での上記判定が行われる。そして、ステップＳ４１３で排気絞り弁６２上流側の排気通路Ｊの温度が所定温度以下になったとして肯定判定されるようになると、排気ガス回収条件が満たされているとして、ステップＳ４１５で回収フラグが「１」にされる。これにより、上記通常時の制御よりも、排気ガス回収用の制御が優先して行われるようになる。
【００４８】
既に、排気ガス回収開始の前段階としてスロットル弁２６が開弁制御されているが、ステップＳ４１７では、さらに、流量制御弁７２が閉弁するようにアクチュエータ７４へ作動信号が出力され、ＥＧＲ弁４２が閉弁するようにアクチュエータ４６へ作動信号が出力され、排気絞り弁６２が閉弁するようにアクチュエータ６４へ作動信号が出力される。これにより、一般的には、流量制御弁７２は閉弁状態に維持され、ＥＧＲ弁４２は閉弁され、排気絞り弁６２は閉弁されることになる。こうして、該ルーチンは終了する。なお、ＥＧＲ弁４２の閉弁速度あるいはその時々の開度は、車両に意図しない減速ショックが生じないように定められてもよい。
【００４９】
このように本第１実施形態の排気ガス回収用の制御ではステップＳ４１３を経ることが必要とされるので、排気ガス回収を行うべく排気絞り弁６２を閉弁制御する時期は、連続したルーチンのステップＳ４０３で連続して肯定判定されるとき、その中で最も初めのステップＳ４０３で燃料カット中であるとして肯定判定されたときから、排気絞り弁６２上流側の排気通路Ｊの温度が所定温度以下になるまでの時間が経過するまで、実質的に遅らされる。したがって、燃料カット実行中に排気絞り弁６２が閉弁制御されるときまでに、排気絞り弁６２上流側の排気通路Ｊは十分に冷やされ、かつ、排気絞り弁６２が閉弁制御されるときに排気通路Ｊに存する排気ガスは主として空気から構成されることになる。
【００５０】
ここで、上記のように燃料カット実行開始後、排気絞り弁６２を閉弁する前に、所定時間あけることの効果を図５に基づいて説明する。図５のグラフ上に、車速と、排気マニホールド３０内の温度と、吸入空気量との関係例を表す。図５のグラフでは、それらの関係が同一時間軸上に表されている。時刻ｔ１で燃料カットが開始されて減速が開始されて、時刻ｔ３より早い時刻ｔ２で排気絞り弁６２が閉弁されたとき、車速、排気マニホールド３０内の温度、吸入空気量の各々は実線で表されるように変化する。これに対して、時刻ｔ１で燃料カットが開始されて減速が開始されて、時刻ｔ３で排気絞り弁６２が閉弁されたとき、排気マニホールド３０内の温度、吸入空気量の各々は点線で表されているように変化する。ただし、この場合、燃料カット開始後、まもなく、スロットル弁２６が強制的に開弁されている。
【００５１】
時刻ｔ２では、未だ排気マニホールド３０内の温度は高い状態である。そして、その状態で、時刻ｔ２で排気絞り弁６２が閉弁されると、排気通路に至った空気を主とする排気ガスは排気絞り弁６２でせき止められる。この結果、排気マニホールド３０の冷却は鈍り、他方、排気絞り弁６２上流側の排気通路Ｊの圧力が高まるので吸入空気量が減少することになる。したがって、図５に実線で示すように、排気マニホールド３０内の温度や吸入空気量は推移するようになる。
【００５２】
これに対して、時刻ｔ２よりも遅い時期である時刻ｔ３で排気絞り弁６２が閉弁される場合には、時刻ｔ１から時刻ｔ３までの間、排気絞り弁６２上流側の排気通路Ｊに次から次へと空気を主とする排気ガスが流れ、かつ、それが排気絞り弁６２を通過して下流側へと流れるので、排気絞り弁６２上流側の排気通路Ｊの冷却はより進行する。なお、この冷却度合いは、排気絞り弁６２の閉弁時期の遅延度合いによる。そして、ある程度まで排気通路Ｊが冷やされた状態で排気絞り弁６２が閉弁されるので、排気絞り弁６２上流側の排気通路Ｊにためられる排気ガスの温度は、上記の如く時刻ｔ２で排気絞り弁６２が閉弁される場合に比べて低くなる。
【００５３】
このように、燃料カット開始後、排気絞り弁６２を閉弁制御することを所定時間遅らせることで、排気絞り弁６２の閉弁開始時点までに、排気絞り弁６２上流側の排気通路Ｊの温度を所望の温度にまで下げることが可能である。そして、排気絞り弁６２を閉弁制御することで、排気絞り弁６２上流側の排気通路Ｊに排気ガスをせき止めてためるが、そのときには排気通路Ｊの温度が所望の低い温度にまで下げられているので、その排気ガスの温度を低い温度に維持することができる。そして、このように低い温度に保たれた排気ガスは、後述するように蓄圧容器７０内に回収される。
【００５４】
なお、ステップＳ４１３での判定に代えて、連続した複数のルーチンのステップＳ４０３で連続して肯定判定される内、初めに肯定判定されたときからの時間が所定時間経過したか否かの判定が行われてもよい。なお、この所定時間は、排気絞り弁６２上流側の排気通路Ｊの温度が上記ステップＳ４１３での上記所定温度以下になるまでの時間として、予め実験により求められてＲＯＭに記憶されるとよい。あるいは、この所定温度は、燃料カット実行開始時点での排気通路Ｊの温度などに応じてその都度定められてもよい。
【００５５】
なお、ステップＳ４０３からステップＳ４０９のいずれかで否定判定されると、ステップＳ４１９で、ステップＳ４１１でのスロットル弁２６の開弁が解除される。そして、スロットル弁２６は機関運転状態に基づいて制御されることになる。
【００５６】
ステップＳ４１５で回収フラグが「１」にされた後のルーチンのステップＳ４０１では、回収フラグが「１」であるので肯定判定される。ステップＳ４０１で肯定判定されると、次ぐステップＳ４２１で、上記ステップＳ４０３と同様に燃料カット中か否かが判定される。ここで肯定判定されると次ぐステップＳ４２３で、上記ステップＳ４０７と同様に蓄圧容器７０内の圧力が上記上限圧以下か否かが判定される。そして、ここで肯定判定されると次ぐステップＳ４２５で、上記ステップＳ４０９と同様に蓄圧容器７０内の温度が上記上限温度以下か否かが判定される。なお、ステップＳ４２１、Ｓ４２３、Ｓ４２５での判定が行われるのは、ステップＳ４１５で回収フラグが「１」にされた後、排気ガス回収の所定条件が満たされなくなったときに、排気ガス回収を終了するための制御をするためである。それ故、ステップＳ４２１からステップＳ４２５の前後あるいは間に、車速が所定車速以上か否かを上記ステップＳ４０５と同様に判定するステップが設けられてもよい。
【００５７】
さてステップＳ４２５で肯定判定されると次ぐステップＳ４２７で、蓄圧容器７０内の圧力が、排気絞り弁６２上流側の排気通路Ｊの圧力（図４中の「背圧」）以下か否かが判定される。このとき既に、排気絞り弁６２が閉弁制御されているので、時間の経過につれて、排気絞り弁６２によってせき止められた排気ガスの圧力（圧力エネルギー）は高くなる。そして、その圧力が排気ガス回収が可能な程度にまで高まっているのかを調べるために、ステップＳ４２７での判定が行われる。ステップＳ４２７で否定判定される場合には次ぐステップＳ４２９で、流量制御弁７２が閉弁するようにアクチュエータ７４に作動信号が出力される。これは、既に流量制御弁７２が閉じられている場合には、流量制御弁７２がそのまま閉弁状態に維持されることを意味している。他方、ステップＳ４２７で肯定判定される場合には次ぐステップＳ４３１で、流量制御弁７２が開弁するようにアクチュエータ７４に作動信号が出力される（開弁制御される）。これにより、排気絞り弁６２上流側の排気通路Ｊの高められた圧力を有する排気ガスは、連通路６８を介して、蓄圧容器７０内に回収される。
【００５８】
この排気ガス回収は燃料カット中に行われるので、このときに蓄圧容器７０内に回収される排気ガスは、上記の如く主として単なる空気で構成され、そして、低い温度を有するが故に高密度である。それ故、より多くの排気ガスを蓄圧容器７０内に回収することが可能になる。
【００５９】
高い圧力すなわち高い圧力エネルギーを有する排気ガス（ここでは主に空気）が回収されることで、図３に示すように蓄圧容器７０の重量増加が生じると共に、蓄圧容器７０内の圧力は増す。こうした回収は、上記ステップＳ４２１からステップＳ４２５のいずれかで否定判定されない限りは概ね続けて行われる。
【００６０】
排気ガス回収中に、ステップＳ４２１からステップＳ４２５のいずれかで否定判定されると、排気ガス回収を終了するための制御が行われる。それらのいずれかで否定判定されると次ぐステップＳ４３３で、スロットル弁２６の強制的な開弁が解除されるので、スロットル弁２６は通常の制御状態に復帰される。また、ＥＧＲ弁４２の強制的な閉弁が解除されるので、ＥＧＲ弁４２は通常の制御状態に復帰される。また、流量制御弁７２が閉弁するように、アクチュエータ７４へ作動信号が出力される。さらに、排気絞り弁６２が開弁するようにアクチュエータ６４へ作動信号が出力される。そして、次ぐステップＳ４３５で回収フラグが「０」にされる。この結果、内燃機関１０は排気ガス回収を行わない通常の制御状態に復帰される。
【００６１】
上記したように、燃料カット実行開始後、燃料カット時間が所定時間経過してから、排気絞り弁６２が閉弁されるので、排気絞り弁６２閉弁開始時に排気絞り弁６２上流側の排気通路Ｊにある排気ガスは、気筒１４を単に経てそこに至った空気から主として構成される。また、燃料カット時間が所定時間経過する間に、排気絞り弁６２上流側の排気通路Ｊはその空気を主とする排気ガスにより冷却され、その排気通路Ｊの温度は例えば５０℃といった温度にまで下げられる。その後、排気ガス回収用に排気絞り弁６２が閉弁されているとき、排気絞り弁６２上流側の排気通路Ｊにさらに供給される排気ガスは、その間燃料カットが実行されているので、主として空気から構成される。それ故、蓄圧容器７０へ排気ガス回収を行うべく排気絞り弁６２が閉弁されているとき、排気絞り弁６２上流側の排気通路Ｊの温度は低く抑えられるので、蓄圧容器７０へ回収され得る排気ガスは、十分に低い温度を有して高密度である。それ故、蓄圧容器７０内には、その内容積に対してより多くの排気ガスを回収して蓄積することが可能になる。また、それ故、連通管６６、流量制御弁７２、蓄圧容器７０が排気ガスの熱により劣化することを抑制することが可能になる。なお、このように蓄圧容器７０内に回収される排気ガスの温度は低温であるので、蓄圧容器７０内の吸着材７８等がその熱により劣化することは適切に抑制される。また、蓄圧容器７０内に回収される排気ガスはきれいなガスであり、その排気ガス中に含まれる有害排気ガス成分量は少ないので、その有害排気ガス成分による蓄圧容器７０自体および吸着材７８等の劣化を抑制することが可能になる。
【００６２】
このように、主として空気からなる排気ガスが蓄圧容器７０内に回収充填されるので、蓄圧容器７０内に出入口７０ｍから導かれた排気ガス中に、硫黄成分、ＰＭ、オイル分などが含まれていたとしても、それらの量は極わずかである。そして、排気ガス中の不純物はわずかにあり得るが、それらもフィルタ部材８０により適切に除去される。フィルタ部材８０によって取り除かれた、あるいは、高圧のために凝縮されて生成した水は、自重により下方に向けて移動して、好ましくは空間Ｓに溜まる。また、不純物としての硫黄成分や水分の一部などはフィルタ部材８０に吸着され得る。そして、フィルタ部材８０を通過した排気ガスのみが、放出可能に吸着材７８に吸着される。このように、排気ガスを回収充填するとき、蓄圧容器７０内に導かれた排気ガス中の不純物を吸着材７８上流側のフィルタ部材８０で適切に除去できるので、それら硫黄成分や水分などが吸着材７８に至ることをより確実に防止できる。したがって、吸着材７８のガス吸着性能低下を防ぐことが可能になる。
【００６３】
ところで、一般的なターボ過給機において、機関回転数が低回転域に属するときには、排気ガスの流量が少ないためにターボ過給機の回転が低いので、アクセルペダル１００が踏み込まれてから吸入空気の過給効果が現れるまでに時間的な遅れすなわちタイムラグがある。そこで、アクセルペダル１００が踏み込まれて車両が加速される過渡期に、速やかに過給圧を高めるべく、蓄圧容器７０内の圧力すなわち高圧のガスが利用される。蓄圧容器７０に回収された圧力の利用に関して図６のフローチャートにしたがって詳細に説明する。ただし、図６のフローチャートは、所定時間毎、例えばおよそ８ｍｓ毎に繰り返されるものである。
【００６４】
ただし、以下で図６に基づいて説明される制御は、加速要求があったとき、タービン回転数の上昇率を上げてターボ過給機の応答性向上を図るべく、タービン５０のタービンホイール４８へ向けて蓄圧容器７０内から圧力供給することを具体化した例である。
【００６５】
まず、ＥＣＵ９０は、ステップＳ６０１において、上記回収フラグが「０」、すなわちＯＦＦであるか否かを判定する。初期状態では同フラグはリセットされているためここでは肯定判定される。なお、ステップＳ６０１で否定判定されると、当該ルーチンは終了する。
【００６６】
ステップＳ６０１で肯定判定されると、次ぐステップＳ６０３では、アシストフラグが「１」、すなわちＯＮであるか否かが判定される。ここで、アシストフラグが「１」であるということは、ターボ過給器５８の作動をアシストする必要があることを表し、これに対してそれが「０」であるということは、そのような必要がないことを表す。初期状態では同アシストフラグはリセットされているためここでは否定判定される。
【００６７】
ステップＳ６０３で否定判定されると、次ぐステップＳ６０５では、機関回転数が所定回転数以下か否かが判定される。機関回転数が所定回転数より高いときには、過給器５８の作動に関してアシストの必要がないので、機関回転数が上記所定回転数を越えているときにはステップＳ６０５で否定判定されて、当該ルーチンは終了する。他方、ステップＳ６０５で機関回転数が所定回転数以下であるとして肯定判定されると、ステップＳ６０７へ進む。例えば、ステップＳ６０５の判定での所定回転数は３０００ｒｐｍである。
【００６８】
ステップＳ６０７では、加速か否かすなわち加速要求の有無が判定される。加速か否かの判定は、加速開始時期を求めることに等しく、アクセル開度に基づいて行われる。アクセル開度が所定値以上であり、且つ、アクセル開度が大きくなる方へ変化したときであって単位所定時間におけるその変化量すなわちその開き速度（アクセル開度開き速度）が所定速度を超えたときに、ＥＣＵ９０は加速、すなわち加速要求有りと判断する。より具体的には、ＥＣＵ９０は、アクセル開度センサ１０２からの出力信号に基づいてアクセル開度を求め、そのアクセル開度が例えば２０％開度以上であり、且つ、それのアクセル開度開き速度が、予め設定されてＲＯＭに記憶されている基準速度である上記所定速度を超えたとき、加速と判断する。ステップＳ６０７で肯定判定されると、次いでステップＳ６０９での判定が行われる。なお、ステップＳ６０７で否定判定されると、当該ルーチンは終了する。
【００６９】
ステップＳ６０９では、蓄圧容器７０内の圧力が所定圧以上か否かが判定される。この所定圧とは、ターボ過給機５８の作動アシストを行うのに最低限必要とされる圧力のことであり、予め実験により求められてＲＯＭに記憶されている。具体的には、この所定圧は、ゲージ圧で２００ｋＰａであり得る。なお、この所定圧は、タービンホイール４８上流側の排気通路Ｋの圧力に、例えば１００ｋＰａである余裕分の圧力を足した値であってもよい。そして、ステップＳ６０９で否定判定されると、該ルーチンは終了する。他方、ステップＳ６０９で肯定判定されると、次ぐステップＳ６１１でアシストフラグが「１」にされ、次ぐステップＳ６１３で流量制御弁７２が開弁するように、アクチュエータ７４へ作動信号が出力される（流量制御弁７２が開弁制御される）。このようにして、ターボ過給機５８の作動アシストが開始される。
【００７０】
そして、次回以降のルーチンでは、回収フラグが「０」であり、且つ、アシストフラグが「１」であるので、上記ステップＳ６０１およびステップＳ６０３でそれぞれ肯定判定される。次ぐステップＳ６１５では、上記ステップＳ６０５と同様に、機関回転数が所定回転数以下か否かが判定される。
【００７１】
そして、ステップＳ６１５で肯定判定されると、次ぐステップＳ６１７で、供給時間が経過していないか否かが判定される。ここで、判定対象となる時間は流量制御弁７２が開かれて連通路６８が開通したときからの経過時間である。ここではＥＣＵ９０は、内蔵するタイマ手段で、ステップＳ６１１に至ったときからの時間を計測し、この時間を経過時間と擬制して採用する。また、判定基準となる供給時間は、予め実験により求められて設定された所定時間であり、ここでは変数ではなく固定値とされて、ＲＯＭに記憶されている。ただし、ステップＳ６１７での判定に用いられる供給時間は可変とされてもよく、加速要求があったときの機関運転状態や、タービンホイール４８上流側の排気通路Ｋの圧力などに基づいて定められ得る。
【００７２】
ステップＳ６１７で供給時間が経過していないとして肯定判定されると、次ぐステップＳ６１９で、上記ステップＳ６０９と同様に、蓄圧容器７０内の圧力が上記所定圧以上か否かが判定される。そして、ここで肯定判定されると、当該ルーチンは終了する。
【００７３】
上記ステップＳ６１５から上記ステップＳ６１９のいずれかで否定判定されることで、ターボ過給器５８の作動アシストを終了するための制御が行われる。ステップＳ６１５からステップＳ６１９のいずれかで否定判定されると、ステップＳ６２１で流量制御弁７２が閉弁するように、アクチュエータ７４へ作動信号が出力される。そして、次ぐステップＳ６２３でアシストフラグが「０」にされる。これにより、該ルーチンは終了する。なお、これにより、タイマ手段はリセットされる。
【００７４】
ただし、一旦、ターボ過給機５８の作動アシストが開始された後、それを終了するか否かの判定には、上記ステップＳ６１５からステップＳ６１９の判定の他、さらに、加速（要求）が継続されているか否かの判定が加えられてもよい。加速が継続されていないときには、もはやターボ過給機５８の作動アシストを行う必要はないからである。具体的には、アクセル開度が加速要求有りと判定されたときのアクセル開度から所定量分閉じ側に変化したり、あるいはアクセル開度開き速度が負になってその大きさが所定量以上になったりしたとき、加速が継続されていないとして、作動アシストを終了するための上記制御（ステップＳ６２１およびステップＳ６２３）が行われ得る。
【００７５】
このように本第１実施形態では、フィルタ部材８０で不純物が除去され、そして吸着材７８のガス吸着能を利用して蓄圧容器７０内に高密度に充填されたガスは、放出されるとき、フィルタ部材８０や空間Ｓを通過して出入口７０ｍから放出されて、ターボ過給機５８の作動アシストに利用される。したがって、このときのガス放出に乗じて、空間Ｓに溜まった硫黄成分や窒素成分などを含み得る水やフィルタ部材８０に吸着された不純物を、蓄圧容器７０内から排出することが可能になる。なお、空間Ｓに水が有るか否かにかかわらず、それら不純物そのものも、場合によっては、自重により空間Ｓに集まり得、ガス放出に乗じて蓄圧容器７０内から排出され得る。
【００７６】
次に、本発明に係る第２実施形態について説明する。ただし、第２実施形態が適用された車両の内燃機関システムの構成、ここでの排気ガス放出用の制御は概ね上記第１実施形態のそれらと同じであるので、それらの説明は省略される。本第２実施形態は、排気ガス回収用の所定条件の一部およびその判定の点で、上記第１実施形態と相違するが、それ以外の点では上記第１実施形態との間に顕著な差はない。そこで、以下、その相違点についてのみ説明する。
【００７７】
上記第１実施形態では、概略的に、燃料カット実行開始から排気絞り弁６２上流側の排気通路Ｊの温度が所定温度以下になるまで待った後、排気絞り弁６２を閉弁したが、ここでは、燃料カット実行中の排気絞り弁６２上流側の排気通路Ｊの温度がクライテリア温度以下のとき、所定時間たってから、排気絞り弁６２が閉弁される。
【００７８】
ここで、クライテリア温度について説明する。図７に、第２実施形態の排気ガス回収用制御で用いられるマップ化されたデータが表されていて、このマップでは、排気マニホールド３０内の温度が、機関回転数と負荷率との関係で示されている。このマップには、燃料カット実行中の排気絞り弁６２上流側の排気通路Ｊの温度が、排気ガス回収を行うのに適した温度であるか否かを切り分ける境界が点線で記されている。この点線で示した境界線は、上記クライテリア温度の集まりとして形成されている。そして、このクライテリア温度は、排気絞り弁６２閉弁までに所定時間待つことで、排気通路Ｊの温度を適切な温度（例えば上記ステップＳ４１３での所定温度）にまで低下させることができるか否かの観点から定められている。ただし、本明細書において、クライテリア温度を冷却開始温度と称し得る。なお、図７に示すマップ化されたデータは、予め実験によって求められてＲＯＭに記憶されている。
【００７９】
ここで、本第２実施形態の排気ガス回収の制御を図８のフローチャートに基づいて説明する。ただし、図８のフローチャートのステップＳ８０１〜Ｓ８０９、Ｓ８１３、Ｓ８１７〜Ｓ８３７は、上記第１実施形態の図４のフローチャートのステップＳ４０１〜４０９、Ｓ４１１、Ｓ４１５〜Ｓ４３５に対応するので、これら重複するステップの説明を省略する。
【００８０】
本第２実施形態では、燃料カット中であるとしてステップＳ８０３で肯定判定されて、ステップＳ８０５からステップＳ８０９で肯定判定されると、ステップＳ８１１で、排気絞り弁６２上流側の排気通路Ｊの温度（図８では通路温度）が図７に表した冷却開始温度としてのクライテリア温度以下か否かが判定される。ここでは、燃料カット実行前の所定時期の負荷率と機関回転数とから図７に表した如きマップ化されたデータを検索することで、そのときの排気絞り弁６２上流側の排気通路Jの温度が推定される。そして、図７から、その温度が、クライテリア温度以下か否かが判定される。より具体的には、図７において、排気絞り弁６２上流側の排気通路Jの温度に対応する点が、点線よりも図中上側の領域にあるときには、否定判定され、それが点線上あるいはそれよりも図中下側の領域にあるときには、肯定判定される。ただし、負荷率は、燃料噴射量、アクセル開度、吸気通路の圧力などの内少なくとも１つに基づいて求められ得る。また、負荷率は、機関負荷で代替されてもよい。または、排気通路Ｊの温度は、そのときの車速などに基づいて推定されてもよい。
【００８１】
そして、ステップＳ８１１で肯定判定されると、ステップＳ８１３でスロットル弁２６が強制的に開弁される。そして次ぐステップＳ８１５で、所定時間経過したか否かが判定される。このときに判定対象となる時間は、排気絞り弁６２上流側の排気通路Ｊの温度がクライテリア温度以下としてステップＳ８１１で肯定判定されたときからの時間であるのが最も好ましく、その時間はタイマ手段により計測される。なお、このタイマ手段により計測される時間は、ステップＳ８２１あるいはステップＳ８１７に至ることでリセットされる。ここでは、ステップＳ８１５での所定時間は固定時間とされていて、予め実験により求められてＲＯＭに記憶されている。ただし、この所定時間は、排気絞り弁６２上流側の排気通路Ｊの温度が、排気通路Ｊの冷却を完了してよい温度（冷却完了温度）になることが見込まれる時間として、定められる。
【００８２】
そして、ステップＳ８１５で肯定判定されるようになると、排気絞り弁６２上流側の排気通路Ｊの温度が冷却完了温度（例えば上記ステップＳ４１３での所定温度）にまで低下したとみなして、ステップＳ８１７で回収フラグが「１」にされ、次ぐステップＳ８１９で排気絞り弁６２などが閉弁制御される。こうして該ルーチンは終了され、次回以降のルーチンが行われる。
【００８３】
本第２実施形態では、上記のように、排気絞り弁６２上流側の排気通路Ｊの温度がクライテリア温度以下のときにそれから所定時間待ってから排気絞り弁６２が閉弁されるが、これは、燃料カットが開始されたときから所定時間が経過するまで排気絞り弁６２の閉弁制御を遅らせることに含まれる。そして、これは、燃料カットが開始されたときから、排気絞り弁６２上流側の排気通路Ｊの温度が所定温度以下になるまで、排気絞り弁６２の閉弁制御を遅らせることに対応する。上記クライテリア温度は、所定時間待つことで、排気絞り弁６２上流側の温度が所定温度、好ましくは上記ステップＳ４１３での所定温度以下になるという観点から定められるからである。
【００８４】
なお、上記ステップＳ８１１では、図７のマップ化されたデータを用いて判定が行われたが、異なる方法で該判定と同様の判定がなされてもよい。例えば、温度センサ１１２からの出力信号に基づいて排気絞り弁６２上流側の排気通路Ｊの温度が求められ、他方、負荷率および機関回転数の少なくともいずれか一方に基づいて予め実験により求められてＲＯＭに記憶されているデータを検索することでクライテリア温度が求められるか、あるいは予め実験により求められてＲＯＭに記憶されているクライテリア温度が読み込まれる。そして、これらを比較することで、ステップＳ８１１での判定と同様の判定が行われてもよい。クライテリア温度は好ましくは、３００℃〜４００℃の間の温度であり、例えば３５０℃である。
【００８５】
また、本第２実施形態での排気絞り弁６２閉弁までの待ち時間である所定時間は、固定時間であるが、可変とされてもよい。例えば、その所定時間が可変とされる場合には、その所定時間は、クライテリア温度やクライテリア温度との差分に基づいてその都度設定され得る。これにより、所定時間経過後の排気絞り弁６２上流側の排気通路Ｊの温度をより確実に、図４のステップＳ４１３での上記所定温度以下にすることが可能になる。また、これにより、排気絞り弁６２を閉弁するまでに必要とされる時間を短縮させることが可能になる。
【００８６】
以上、本発明の２つの実施形態および変形例を説明したが、本発明はこれらに限定されない。例えば、上記両実施形態と異なるように、排気ガス回収のための所定条件が定められてもよい。例えば、燃料カット実行中であることと、燃料カット実行開始からの連続した燃料カット時間が所定時間を越えたこと、の２つのみが、排気ガス回収用の所定条件として課されてもよい。ただし、燃料カット開始からの連続した燃料カット時間が所定時間を越えたことには、排気絞り弁６２上流側の排気通路Ｊの温度が所定温度以下になることが関連付けられているとよい。
【００８７】
なお、上記第１実施形態では排気絞り弁６２上流側の排気通路Ｊの温度をセンサを用いて検出し、他方、上記第２実施形態では排気絞り弁６２上流側の排気通路Ｊの温度を機関回転数などに基づいて推定した。これと同様に、排気絞り弁６２上流側の排気通路Ｊの圧力や、蓄圧容器７０内の圧力や温度なども、推定されてもよい。ただし、本発明は、排気絞り弁６２上流側の排気通路Ｊの温度や圧力、および、蓄圧容器７０内の温度や圧力を求めることに関しては、種々のセンサを用いての検出や種々の検出値や制御データを用いての推定を許容する。
【００８８】
また、上記両実施形態では、蓄圧容器７０内に吸着材等を配置したが、これらは設けられなくてもよい。また、上記実施形態では、出入口７０ｍは充填口と放出口との役目を担ったが、充填口と放出口とは別々に設けられてもよい。充填口と放出口とが別々に設けられる場合、排気ガス回収用通路と排気ガス放出用通路とは完全に独立されるのが好ましい。また、充填口と放出口とが別々に設けられる場合、充填口から蓄圧容器内に充填される排気ガスはフィルタ部材を通過してからのみ吸着材に至ることができるように、それらの配置が定められるのがよい。ガスをフィルタ部材に通過させることで、吸着材にガス中の不純物が至ることを抑制できるので、吸着材の劣化を防止することができるからである。また、充填口と放出口とが別々に設けられる場合、吸着材に吸着されているガスは、フィルタ部材を通過することなしに、空間Ｓに至って放出口から排出されてもよい。蓄圧容器内のガスが少なくとも空間Ｓを通って放出口から放出されることで、空間Ｓの水や不純物を適切に排出することができるからである。さらに、フィルタ部材は、蓄圧容器の内部に配置されることに限定されず、その外部、例えば上記連通路６８に配置されてもよい。蓄圧容器に充填されるガスが吸着材に至る前に通過する箇所であれば、すなわち、蓄圧容器へのガス流における吸着材上流側の箇所であれば、フィルタ部材は種々の箇所に配置され得る。
【００８９】
なお、排気ガス回収用通路と圧力放出用通路とは上記実施形態の如くまとめられなくてもよい。排気ガス回収用通路と排気ガス放出用通路とが完全に分けられる場合には、排気ガス回収用通路に設けられる弁は逆止弁でもよい。
【００９０】
また、上記両実施形態では、加速するときに、タービン上流側の排気通路に蓄圧容器内の圧力が供給されたが、加速するときに限らず、要求過給量が増加するときにそのような圧力供給がなされてもよい。要求過給量が増加するときには、加速するとき、および、車両が上り坂に面して負荷が上昇した場合などの内燃機関への要求負荷が増加するときが含まれる。
【００９１】
なお、上記両実施形態では、蓄圧容器内の排気ガスすなわちそれが有する圧力を、ターボ過給器の作動アシストに用いることとした。しかしながら、これは蓄圧容器内の圧力すなわちガスの用途を制限するものではなく、それは種々の他の用途に用いられ得る。
【００９２】
また、上記両実施形態では、排気絞り弁６２はバタフライ式弁であったが、それ以外の形式の弁であってもよい。排気絞り弁６２は、例えば、ポペット式弁、シャッター式弁であり得る。なお、排気絞り弁６２として、排気ブレーキ用に設けられた弁が用いられてもよい。また、ＥＧＲ弁４２や流量制御弁７２は、ポペット式弁以外の形式の弁であってもよく、バタフライ式弁、シャッター式弁であり得る。なお、これら弁を駆動させる上記した種々のアクチュエータは、上記したものに限定されず、種々の、当業者が利用可能なアクチュエータ、例えば負圧ダイヤフラム方式のアクチュエータであり得る。
【００９３】
また、上記両実施形態では、蓄圧容器７０を１つ設けることにしたが、それは複数個設けられてもよい。そして蓄圧容器７０を２つ以上複数個設ける場合には、それら蓄圧容器７は車両に分散して配置され得る。
【００９４】
なお、上記両実施形態では、本発明をディーゼル機関に適用して説明したが、これに限定されず、本発明は、ポート噴射型式のガソリン機関、筒内噴射形式のガソリン機関等の各種の内燃機関に適用可能である。また、用いられる燃料は、軽油やガソリンに限らず、アルコール燃料、ＬＰＧ（液化天然ガス）等でもよい。また、本発明が適用される内燃機関の気筒数などはいくつであってもよい。
【００９５】
なお、上記２つの実施形態およびその変形例では本発明をある程度の具体性をもって説明したが、本発明については、特許請求の範囲に記載された発明の精神や範囲から離れることなしに、さまざまな改変や変更が可能であることは理解されなければならない。すなわち、本発明は特許請求の範囲およびその等価物の範囲および趣旨に含まれる修正および変更を包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】第１実施形態が適用された車両の内燃機関システムの概念図である。
【図２】蓄圧容器の部分断面拡大図である。
【図３】異なる量の吸着材を備える３つの蓄圧容器における、ガス充填時の容器重量変化を充填時間に対して表したグラフである。
【図４】第１実施形態の排気ガス回収用のフローチャートである。
【図５】燃料カット中の排気絞り弁の異なる閉弁時期に対する、車速と、排気マニホールド内の温度と、吸入空気量との関係例を表したグラフである。
【図６】第１実施形態の排気ガス放出用のフローチャートである。
【図７】第２実施形態での排気ガス回収用のマップ化されたデータを表した図でありであり、排気マニホールド内の温度を機関回転数と負荷率との関係で示したグラフである。
【図８】第２実施形態の排気ガス回収用のフローチャートである。
【符号の説明】
【００９７】
１０  内燃機関
４８  タービンホイール
５０  タービン
５８  ターボ過給機
６２  排気絞り弁
７０  蓄圧容器
７２  流量制御弁
【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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