(57)【要約】【課題】排気エネルギーを有効に利用しつつ排気干渉を抑制する。【解決手段】排気通路に、１または排気行程が重ならない２以上の気筒に接続される第１独立排気通路１５ｆと、第１独立排気通路１５ｆに連通する気筒とは異なる１または排気行程が重ならない２以上の気筒に接続される第２独立排気通路１５ｒと、これら独立排気通路の下流端が集合した集合部１３０＿ａとを設け、過給用タービン６４を第１独立排気通路１５ｆの途中に設け、発電用タービン７４を、軸流式のタービンとして集合部１３０＿ａに設けるとともに、コンプレッサ６２の過給圧の目標値に対する不足量が所定量以上の場合は、モータ・ジェネレータ７２をモータとして作動させてモータ・ジェネレータ７２によって発電用タービン７４の上流側の圧力が低下する方向に発電用タービン７４を回転駆動させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の気筒と、各気筒に導入される吸気が流通する吸気通路と、各気筒から排出される排気が流通する排気通路と、前記排気通路に設けられる過給用タービンおよび前記吸気通路に設けられるコンプレッサを含むターボ過給機とを備えたターボ過給機付エンジンであって、
前記排気通路に設けられて当該排気通路を流通する排気のエネルギーを受けて回転する発電用タービンと、
当該発電用タービンにより駆動されて発電可能であるとともに、電力の供給を受けて当該発電用タービンを回転駆動可能なモータ・ジェネレータと、
前記モータ・ジェネレータを制御する制御手段とを備え、
前記排気通路は、１つの気筒または排気行程が互いに重ならない２つ以上の気筒に接続される第１独立排気通路と、当該第１独立排気通路に連通する気筒とは異なる１つの気筒または排気行程が互いに重ならない２つ以上の気筒に接続される第２独立排気通路と、これら独立排気通路の下流端が集合した集合部と、当該集合部から下流側に延びる共通通路とを備え、
前記過給用タービンは、前記第１独立排気通路の途中に配設されており、
前記発電用タービンは、前記集合部に配設された軸流式のタービンからなるタービン本体と、前記第１独立排気通路および前記第２独立排気通路から互いに独立して排気を前記タービン本体に導入する第１導入部と第２導入部とを有し、
前記制御手段は、前記コンプレッサの過給圧の目標値に対する不足量が所定量以上の場合は、前記モータ・ジェネレータをモータとして作動させて当該モータ・ジェネレータによって前記排気通路のうち前記発電用タービンよりも上流側の部分の圧力が低下する方向に前記発電用タービンを回転駆動させることを特徴とするターボ過給機付エンジン。
【請求項２】
請求項１に記載のターボ過給機付エンジンにおいて、
前記制御手段は、前記コンプレッサの過給圧の目標値に対する不足量が所定量以上であって前記モータ・ジェネレータをモータとして作動させる場合において、前記発電用タービンの回転数が予め設定された目標発電用タービン回転数になるように前記モータ・ジェネレータに供給する電力を制御することを特徴とするターボ過給機付エンジン。
【請求項３】
請求項１または２に記載のターボ過給機付エンジンにおいて、
前記排気通路は、前記第１独立排気通路と前記共通通路とを連通して前記第１独立排気通路の排気のうち前記発電用タービンに流入する前の排気を当該発電用タービンを迂回しつつ前記共通通路に導くバイパス通路と、当該バイパス通路を開閉可能なバイパス弁とをさらに有し、
前記制御手段は、前記バイパス弁の開度を変更可能であって、前記過給圧の不足量が所定量以上の場合は、前記バイパス弁の開度を全開よりも小さい開度とすることを特徴とするターボ過給機付エンジン。
【請求項４】
請求項３に記載のターボ過給機付エンジンにおいて、
前記制御手段は、前記過給圧の不足量が所定量未満で、かつ、前記モータ・ジェネレータに対して発電要求が出されている場合は、当該モータ・ジェネレータをジェネレータとして作動させて発電を行わせるとともに、当該モータ・ジェネレータに対して要求される発電量が所定発電量以上の場合は、前記バイパス弁の開度を全開よりも小さい開度とする一方、前記要求される発電量が前記所定発電量未満の場合は、前記バイパス弁の開度を全開にすることを特徴とするターボ過給機付エンジン。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のターボ過給機付エンジンにおいて、
前記吸気通路は、各気筒に独立してそれぞれ接続される独立吸気通路と、当該独立吸気通路の上流端がそれぞれ接続された共通の吸気共通通路とを有し、
前記コンプレッサは前記吸気共通通路に配設されていることを特徴とするターボ過給機付エンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の気筒と、各気筒に導入される吸気が流通する吸気通路と、各気筒から排出される排気が流通する排気通路と、前記排気通路に設けられる過給用タービンおよび前記吸気通路に設けられるコンプレッサを含むターボ過給機とを備えたターボ過給機付エンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
前記ターボ過給機付エンジンの一例として、下記特許文献１のものが知られている。この特許文献１のターボ過給機付エンジンでは、排気通路にターボ過給機のタービン（過給用タービン）が配設されるとともに、当該過給用タービンのさらに下流側の排気通路に、発電機を駆動するためのタービン（発電用タービン）が配設されている。
【０００３】
このように、過給用タービンの下流側に発電用タービンが配設された特許文献１のターボ過給機付エンジンによれば、過給用タービンを通過した後の排気のエネルギーを利用して発電用タービンを駆動し、本来であれば捨てられる排気エネルギーの一部を電力に変換する（発電する）ことができるので、排気エネルギーのより有効な利用を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１０８３３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記特許文献１のターボ過給機付エンジンでは、エンジンからの排気が一様に過給用タービンに流入するため、排気干渉が生じて掃気性能が低下し、これによりエンジン出力が確保できないという問題がある。すなわち、前記特許文献１のターボ過給機付エンジンのように過給用タービンの上流側において各気筒の排気が集合する構成では、所定の気筒から排気が排出された際にこの排気の圧力波が前記の集合部を介して他の気筒に伝達され、これによりこの他の気筒からの排気の排出が阻害されるおそれがある。
【０００６】
本発明は、前記のような事情に鑑みてなされたものであり、排気エネルギーを有効に利用しつつ排気干渉を抑制することが可能なターボ過給機付エンジン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】
【０００７】
前記課題を解決するためのものとして、本発明は、複数の気筒と、各気筒に導入される吸気が流通する吸気通路と、各気筒から排出される排気が流通する排気通路と、前記排気通路に設けられる過給用タービンおよび前記吸気通路に設けられるコンプレッサを含むターボ過給機とを備えたターボ過給機付エンジンであって、前記排気通路に設けられて当該排気通路を流通する排気のエネルギーを受けて回転する発電用タービンと、当該発電用タービンにより駆動されて発電可能であるとともに、電力の供給を受けて当該発電用タービンを回転駆動可能なモータ・ジェネレータと、前記モータ・ジェネレータを制御する制御手段とを備え、前記排気通路は、１つの気筒または排気行程が互いに重ならない２つ以上の気筒に接続される第１独立排気通路と、当該第１独立排気通路に連通する気筒とは異なる１つの気筒または排気行程が互いに重ならない２つ以上の気筒に接続される第２独立排気通路と、これら独立排気通路の下流端が集合した集合部と、当該集合部から下流側に延びる共通通路とを備え、前記過給用タービンは、前記第１独立排気通路の途中に配設されており、前記発電用タービンは、前記集合部に配設された軸流式のタービンからなるタービン本体と、前記第１独立排気通路および前記第２独立排気通路から互いに独立して排気をタービン本体に導入する第１導入部と第２導入部とを有し、前記制御手段は、前記コンプレッサの過給圧の目標値に対する不足量が所定量以上の場合は、前記モータ・ジェネレータをモータとして作動させて当該モータ・ジェネレータによって前記排気通路のうち前記発電用タービンよりも上流側の部分の圧力が低下する方向に前記発電用タービンを回転駆動させることを特徴とするものである（請求項１）。
【０００８】
本発明によれば、排気通路に、過給用タービンとモータ・ジェネレータとが設けられているため、排気のエネルギーを過給と発電とに有効に利用することができる。
【０００９】
しかも、排気通路に、それぞれ１つの気筒または排気行程が互いに重ならない２つ以上の気筒に接続される第１独立排気通路と第２独立排気通路とが設けられるとともに、第１独立排気通路の途中に過給用タービンが設けられて、第１独立排気通路と第２独立排気通路とが過給用タービンよりも上流側の部分において集合しないように構成されている。そのため、排気干渉を抑制することができる。
【００１０】
ここで、このように第１独立排気通路にのみ過給用タービンを配設した場合、一部の気筒の排気のみが過給用タービンに流入することになるため、過給用タービンを駆動する駆動力が小さくなり過給性能が悪化するおそれがある。
【００１１】
これに対して、本発明では、過給圧の目標値に対する不足量が所定量以上の場合は、モータ・ジェネレータがモータとして作動して、発電用タービンよりも上流側の部分から下流側に排気が吸い出されるため、発電用タービンよりも上流側の圧力すなわち過給用タービンの背圧を低減することができる。従って、過給用タービンの前後の圧力比を高くして過給性能を高くすることができる。
【００１２】
しかも、本発明では、前記のように、モータ・ジェネレータに第２独立排気通路の排気が流入するようになっている。そのため、第２独立排気通路に接続された気筒からの排気によってモータの回転を補助させることができる。具体的には、第２独立排気通路に接続された気筒からのブローダウンガス（気筒から排気が排出された直後の高圧のガス）によってモータに回転力を付与することができる。従って、モータを駆動するための電力を少なく抑えることができ、排気干渉の抑制および過給性能の悪化を抑制しながらシステム全体のエネルギー効率を高めることができる。
【００１３】
本発明において、前記制御手段は、前記コンプレッサの過給圧の目標値に対する不足量が所定量以上であって前記モータ・ジェネレータをモータとして作動させる場合において、前記発電用タービンの回転数が予め設定された目標発電用タービン回転数になるように前記モータ・ジェネレータに供給する電力を制御するのが好ましい（請求項２）。
【００１４】
このようにすれば、簡単な構成で、ブローダウンガスのエネルギーを発電用タービンの回転に利用して、電力消費を小さく抑えながら、過給用タービンの下流側の圧力を適切に低減することができる。具体的には、この構成では、目標回転数で回転している発電用タービンにブローダウンガスが流入し、これによって発電用タービンの回転数が上昇しようとすると、モータに供給される電力が小さく抑えられることになる。従って、発電用タービンの回転数を目標値に維持しつつ、モータでの消費電力を小さく抑えることができる。
【００１５】
前記構成において、前記排気通路は、前記第１独立排気通路と前記共通通路とを連通して前記第１独立排気通路の排気のうち前記発電用タービンに流入する前の排気を当該発電用タービンを迂回しつつ前記共通通路に導くバイパス通路と、当該バイパス通路を開閉可能なバイパス弁とをさらに有し、前記制御手段は、前記バイパス弁の開度を変更可能であって、前記過給圧の不足量が所定量以上の場合は、前記バイパス弁の開度を全開よりも小さい開度とするのが好ましい（請求項３）。
【００１６】
このようにすれば、バイパス通路開閉弁の開閉によって、過給用タービンを通過した排気のうち発電用タービンに流入する量とこれを迂回して流下する量とを変更することができる。そして、過給圧の不足量が所定量以上となりモータ・ジェネレータがモータとして作動するとバイパス弁の開度が全開よりも小さい開度とされて発電用タービンに流入する量が多くされるので、モータにより駆動された発電用タービンによってより多くの排気を下流側に吸い出し過給用タービンの背圧をより低下させることができる。従って、過給圧をより確実に高めることができる。
【００１７】
また、前記構成において、前記制御手段は、前記過給圧の不足量が所定量未満で、かつ、前記モータ・ジェネレータに対して発電要求が出されている場合は、当該モータ・ジェネレータをジェネレータとして作動させて発電を行わせるとともに、当該モータ・ジェネレータに対して要求される発電量が所定発電量以上の場合は、前記バイパス弁の開度を全開よりも小さい開度とする一方、前記要求される発電量が前記所定発電量未満の場合は、前記バイパス弁の開度を全開にするのが好ましい（請求項４）。
【００１８】
このようにすれば、要求される発電量が所定発電量以上の場合には、発電用タービンに流入する排気の量を多くして発電量を多く確保することができる一方、発電量が所定発電量未満の場合には、過給用タービンの背圧および第１独立排気通路に接続される気筒の背圧を小さく抑えて過給能力および掃気性能を高く確保することができる。
【００１９】
また、本発明において、前記吸気通路は、各気筒に独立してそれぞれ接続される独立吸気通路と、当該独立吸気通路の上流端がそれぞれ接続された共通の吸気共通通路とを有し、前記コンプレッサは前記吸気共通通路に配設されているのが好ましい（請求項５）。
【００２０】
このようにすれば、各気筒の吸気効率をより均一に高めることができ、安定して高いエンジン出力を得ることができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように、本発明のターボ過給機付エンジンによれば、排気エネルギーを有効に利用しつつ排気干渉を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態にかかるターボ過給機付エンジンの全体構成を概略的に示す平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】ＶＧＴの概略断面図である。
【図４】発電用タービンの概略断面図である。
【図５】図１の一部拡大図である。
【図６】エンジンの制御ブロックを示した図である。
【図７】モータ・ジェネレータ等の制御手順を示したフローチャートである。
【図８】モータ・ジェネレータでの消費電力等の変化を示したタイムチャートである。
【図９】他の実施形態に係る発電用タービンの概略断面図である。
【図１０】図９の発電用タービンの概略断面図である。
【図１１】他の実施形態にかかるターボ過給機付エンジンの全体構成を概略的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（１）第１実施形態
図１は、本発明の一実施形態にかかるターボ過給機付エンジンの全体構成を概略的に示した図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。図１では、エンジン本体２を側面からみた状態で示している。以下では、図１の左右方向を前後方向といい、図１における左を前、図１における右を後という。
【００２４】
本実施形態のエンジンは、走行用の動力源として車両に搭載された２ロータのロータリエンジン（ロータリーピストンエンジン）であり、２つのロータ収容室１５（気筒、前側に位置する第１ロータ収容室１５ｆ、後側に位置する第２ロータ収容室１５ｒ）を有するエンジン本体２と、エンジン本体２に燃焼用の空気を導入するための吸気通路１２０と、エンジン本体２で生成された燃焼ガス（排気）を排出するための排気通路１３０とを備えている。
【００２５】
エンジン本体２の各ロータ収容室１５には、それぞれ、ロータ１７（前側に位置する第１ロータ１７ｆ、後側に位置する第２ロータ１７ｒ）が収容されている。各ロータ１７は、前後方向に延びる出力軸としてのエキセントリックシャフト２３に対して、遊星回転運動するように支持されている。
【００２６】
エンジン本体２は、各ロータ１７の外周をそれぞれ囲むロータハウジング３（第１ロータ１７ｆの外周を囲む第１ロータハウジング３ｆ、第２ロータ１７ｒの外周を囲む第２ロータハウジング３ｒ）と、これらロータハウジング３（３ｆ，３ｒ）間に配置されるインターミディエイトハウジング５と、各ロータハウジング３のインターミディエイトハウジング５と反対側の側部にそれぞれ配置されるサイドハウジング７（第１ロータハウジング３ｆの前側の側部に配置される第１サイドハウジング７ｆ、第２ロータハウジング３ｒの後側の側部に配置される第２サイドハウジング７ｒ）を有する。
【００２７】
第１ロータ収容室１５ｆは、第１ロータハウジング３ｆとインターミディエイトハウジング５と第１サイドハウジング７ｆとによって形成されている。第２ロータ収容室１５ｒは、第２ロータハウジング３ｒとインターミディエイトハウジング５と第２サイドハウジング７ｒとによって形成されている。
【００２８】
各ロータハウジング３の内周面１３は、平行トロコイド曲線に沿って延びている。これに伴い、ロータ収容室１５は、エキセントリックシャフト２３の軸線Ｘの一方側からこの軸線Ｘに沿う方向にこれらを見たときに、繭のような形状であって上下に延びる長軸Ｙと左右に延びる短軸Ｚとで規定される略楕円形状となっている。
【００２９】
ロータ収容室１５内には、ロータ１７によって３つの作動室２１が区画されている。そして、ロータ１７の回転に伴い３つの作動室２１，２１，２１は軸線Ｘまわりに移動し、各作動室２１，２１，２１にて吸気、圧縮、膨張（燃焼）及び排気の各行程が行われる。
【００３０】
第１ロータ１７ｆと第２ロータ１７ｒとは、エキセントリックシャフト２３の回転角度において互いに１８０度の位相差で回転し、第１ロータ収容室１５ｆと第２ロータ収容室１５ｒとでは、エキセントリックシャフト２３の回転角度において１８０度ずれて、吸気、圧縮、膨張（燃焼）および排気の各行程がそれぞれ行われる。
【００３１】
図２に示した例では、各ロータ１７は、それぞれ、図２において矢印で示すように反時計回りに回転し、右上側の領域において概ね吸気行程が行われ、左上側の領域において概ね圧縮行程が行われ、左下側の領域において概ね膨張（燃焼）行程が行われ、右下側の領域において概ね排気行程が行われる。
【００３２】
インターミディエイトハウジング５と各サイドハウジング７とには、それぞれ各ロータ収容室１５と連通してこれらに吸気を導入するための吸気ポート４１および各ロータ収容室１５と連通してこれらから排気をそれぞれ導出するための排気ポート４３が形成されている。
【００３３】
ここで、本実施形態では、各ロータ収容室１５の吸気ポート４１は各サイドハウジング７（７ｆ，７ｒ）とインターミディエイトハウジング５にそれぞれ同様に形成される一方、排気ポート４３については、インターミディエイトハウジング５に一方のロータ収容室１５の排気ポート４３のみが形成されるようになっている。
【００３４】
具体的には、第１ロータ収容室１５ｆに吸気を導入する吸気ポート４１ｆは、インターミディエイトハウジング５および第１サイドハウジング７ｆの上側部分にそれぞれ形成されている。第２ロータ収容室１５ｒに吸気を導入する吸気ポート４１ｒも、インターミディエイトハウジング５および第２サイドハウジング７ｒの下側部分に形成されている。
【００３５】
一方、第１ロータ収容室１５ｆから排気を導出する排気ポート４３ｆは、インターミディエイトハウジング５および第１サイドハウジング７ｆの下側部分にそれぞれ形成されているのに対して、第２ロータ収容室１５ｒから排気を導出する排気ポート４３ｒは、第２サイドハウジング７ｒの下側部分にのみ形成されている。
【００３６】
なお、本実施形態では、いわゆるサイド排気方式が採用されており、吸気ポート４１よび排気ポート４３の各開口の位置および形状は、同じロータ収容室１５において吸気ポート４１が開口している期間と排気ポート４３が開口している期間とがオーバーラップしないように設定されている。
【００３７】
各ロータハウジング３には、ロータ１７の回転方向に沿って並ぶ２つの点火プラグ３７，３９が取り付けられている。これら２つの点火プラグ３７，３９は、各ロータ収容室１５の圧縮ないし膨張行程にある作動室２１に臨んでおり、作動室２１内の混合気に点火する。
【００３８】
また、インターミディエイトハウジング５には、各ロータ収容室１５内に燃料を供給するためのインジェクタ（不図示）が取り付けられている。このインジェクタは、インターミディエイトハウジング５に形成された吸気ポート４１内に燃料を噴射する。
【００３９】
図１に示すように、各吸気ポート４１は吸気通路１２０と連通している。吸気通路１２０には、上流側から順に、コンプレッサ６２、インタークーラ１２１、スロットルバルブ１２２が設けられている。
【００４０】
コンプレッサ６２は、ターボ過給機６０の構成部品である。すなわち、このエンジン２は、排気通路１３０に設けられて排気により回転駆動される過給用タービン６４と、この過給用タービン６４により回転駆動されるコンプレッサ６２とを含むターボ過給機６０を有しており、排気のエネルギーを利用して吸気通路１２０内の吸気が過給される。
【００４１】
本実施形態では、吸気通路１２０は、コンプレッサ６２およびスロットルバルブ１２２よりも下流側において各ロータ収容室１５に向かって分岐しており、コンプレッサ６２によって過給された吸気は全ロータ収容室１５に導入される。すなわち、吸気通路１２０は、その上流側部分を構成する一本の吸気共通通路１２８と、各ロータ収容室１５に独立してそれぞれ接続される独立吸気通路１２９とを有しており、コンプレッサ６２は吸気共通通路１２８に設けられている。
【００４２】
各排気ポート４３は、排気通路１３０と連通している。
【００４３】
排気通路１３０は、第１ロータ収容室１５ｆの２つの排気ポート４３ｆに連通してこれら排気ポート４３ｆから延びる第１独立排気通路１３１ｆと、第２ロータ収容室１５ｒの排気ポート４３ｒに連通してこの排気ポート４３ｒから延びる第２独立排気通路１３１ｒと、これら独立排気通路１３１ｆ，１３１ｒの下流端が集合した集合部１３０＿ａと、集合部１３０＿ａから下流側に延びる共通の共通通路１３２とを有する。本実施形態では、排気通路１３０は、さらに、第１独立排気通路１３１ｆと共通通路１３２とを連通して、第１独立排気通路１３１ｆと第２独立排気通路１３１ｒとの接続部分をバイパスするバイパス通路１３３と、バイパス通路１３３を開閉するバイパス弁１３８とを有する。
【００４４】
過給用タービン６４は、第１独立排気通路１３１ｆに設けられている。従って、過給用タービン６４には、第１独立排気通路１３１ｆに接続される第１ロータ収容室１５ｆから排出された排気のみが流入する。
【００４５】
過給用タービン６４は、複数の翼を有しこれら翼に排気が衝突することで回転するインペラである。また、過給用タービン６４は、図３に示すように、ＶＧＴ（Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｇｅｏｍｅｔｒｙ  Ｔｕｒｂｉｎｅ）であり、過給用タービン６４の周囲には、角度変更可能な複数のノズルベーン６４ｂが設けられているとともに、各ノズルベーン６４ｂと連携されたロッド６４ｃと、ロッド６４ｃを進退駆動することにより各ノズルベーン６４ｂの角度を変更するベーンアクチュエータ６４ｄとが設けられている。ベーンアクチュエータ６４ｄおよびロッド６４ｃによってノズルベーン６４ｂが閉方向（隣接するノズルベーン６４ｂどうしの距離を狭める方向）に駆動されると、過給用タービン６４に流入する排気の流路の面積は小さくなり、過給用タービン６４に流入する排気の流速が増大する。
【００４６】
このように、本実施形態では、各ノズルベーン６４ｂと、ロッド６４ｃと、ベーンアクチュエータ６４ｄとが、過給用タービン６４に流入する排気の流路面積を変更して、過給用タービン６４に流入する排気の流速を変更可能な手段として機能する。
【００４７】
排気通路１３０には、過給用タービン６４に加えて、排気のエネルギーを受けて回転する発電用タービン７４が設けられている。
【００４８】
発電用タービン７４は、第１独立排気通路１３１ｆと第２独立排気通路１３１ｒの各下流端どうしが接続される部分である集合部１３０＿ａに設けられており、発電用タービン７４には、第１独立排気通路１３１ｆに接続される第１ロータ収容室１５ｆから排出された排気と、第２独立排気通路１３１ｆに接続される第２ロータ収容室１５ｒから排出された排気がともに流入する。
【００４９】
ただし、発電用タービン７４には、これら各ロータ収容室１５ｆ，１５ｒからの排気が互いに独立した状態で流入するようになっている。
【００５０】
発電用タービン７４の内部構造を示した図４および図５を用いて具体的に説明する。図４は、発電用タービン７４をその回転軸と直交する面で切断したときの概略構成図であり、図５は、図１の一部拡大図である。
【００５１】
これら図４、図５に示すように、発電用タービン７４の本体（タービン本体）７４ｄは、周方向（回転方向）に並ぶ複数の動翼７４ａを有し、排気が回転軸７４ｂに沿ってこれら動翼７４ａに流入することで回転する軸流式のタービンである。さらに、この発電用タービン７４は、周方向について互いに異なる位置に第１導入部７５ｆと第２導入部７５ｒとを有し、これら導入部７５ｆ，７５ｒから個別に排気が動翼７４ａ側に流入するように構成されたツインエントリー式のタービンである。そして、第１導入部７５ｆが、第１ロータ収容室１５ｆに接続された第１独立排気通路１３１ｆと連通され、第２導入部７５ｒが第２ロータ収容室１５ｒに接続された第２独立排気通路１３１ｒと連通されている。従って、前記のように、発電用タービン７４には、第１導入部７５ｆおよび第１独立排気通路１３１ｆを介して第１ロータ収容室１５ｆからの排気が導入されるとともに、これとは独立して、第２導入部７５ｒおよび第２独立排気通路１３１ｒを介して第２ロータ収容室１５ｒから排気が導入される。
【００５２】
なお、図に示した例では、発電用タービン７４は、静翼を有しない１段式の軸流式タービンである。また、第１導入部７５ｆと第２導入部７５ｒとは、回転軸７４ｂを挟んで対称となる位置に配置されている。
【００５３】
図１に示すように、発電用タービン７４は、モータ・ジェネレータ７２と連結されている。モータ・ジェネレータ７２は、発電用タービン７４により回転駆動されることで発電する。具体的には、モータ・ジェネレータ７２は、発電用タービン７４と連動して回転するロータコイルを有しており当該ロータコイルの回転に伴う電磁誘導により発電を行う。モータ・ジェネレータ７２で生成された電力は、車両に搭載された図外の各種電気機器に供給されるか、もしくはバッテリに蓄電される。
【００５４】
ここで、モータ・ジェネレータ７２は、さらに、モータとしての機能を有している。すなわち、モータ・ジェネレータ７２は、電力の供給を受けることで発電用タービン７４を強制的に回転駆動させることが可能となっている。そして、モータ・ジェネレータ７２が電力の供給を受けてモータとして作動すると、発電用タービン７４は、排気に対して、その上流側から下流側に向かって吸い出すように作用する。具体的には、発電用タービン７４は、第１導入部７５ｆを介して第１独立排気通路１３１ｆから共通通路１３２に向かって排気を吸い出すとともに、第２導入部７５ｒを介して第２独立排気通路１３１ｒから共通通路１３２に向かって排気を吸い出す。
【００５５】
ここで、バイパス通路１３３は、前記のように、第１独立排気通路１３１ｆと共通通路１３２とを連通して、第１独立排気通路１３１ｆと第２独立排気通路１３１ｒとの接続部分すなわち発電用タービン７４の設置部分をバイパスしている。従って、バイパス弁１３８が開弁している状態では、第１独立排気通路１３１ｆ内の排気の一部は、発電用タービン７４に流入することなく共通通路１３２に流入する。
【００５６】
共通通路１３２のうちバイパス通路１３３が接続された部分よりも下流側の部分には、排気を浄化するための触媒装置１３９が配置されている。
【００５７】
（２）制御系
次に、図６を用いて、エンジンシステムの制御系について説明する。本実施形態のエンジンシステムは、車両に搭載されたＥＣＵ（エンジン制御ユニット、制御手段）５００によって制御される。ＥＣＵ５００は、周知のとおり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｆ等から構成されるマイクロプロセッサである。
【００５８】
ＥＣＵ５００には、各種センサからの情報が入力される。例えば、ＥＣＵ５００は、エキセントリックシャフト２３の回転数すなわちエンジンの回転数を検出するためのエンジン回転数センサＳＮ１、各ロータ収容室１５に導入される吸気量を検出するためのエアフローセンサＳＮ２、車両に設けられて運転者により操作されるアクセルペダル（不図示）の開度を検出するアクセル開度センサＳＮ３、過給圧（吸気通路１２０のうちコンプレッサ６２の下流側の圧力）を検出する過給圧センサＳＮ４等と電気的に接続されており、これらのセンサからの入力信号を受け付ける。また、ＥＣＵ５００には、バッテリの電圧や、各種電気機器の操作信号が入力される。
【００５９】
ＥＣＵ５００は、各センサＳＮ１〜ＳＮ４からの入力信号等に基づいて種々の演算等を実行し、過給用タービン６４、モータ・ジェネレータ７２を制御するためのＭＧ制御装置７８、バイパス弁１３８およびその他のエンジンの各部（点火プラグ３７，３８、インジェクタ、スロットルバルブ１２２等）にそれぞれ制御信号を出力する。
【００６０】
具体的には、ＥＣＵ５００は、過給用タービン６４のベーンアクチュエータ６４ｄに駆動信号を出力して過給用タービン６４のノズルベーン６４ｂの角度（以下、適宜、ＶＧＴ開度という）を制御する。
【００６１】
ここで、ＶＧＴ開度は、その値が大きいほど過給用タービン６４の各翼に向かう排気の流通通路の流路面積が大きくなり、その値が小さいほどこの流路面積が小さく絞られるようになるパラメータである。
【００６２】
また、ＥＣＵ５００は、ＭＧ制御装置７８に指令を出してモータ・ジェネレータ７２を制御する。ＭＧ制御装置７８は、この指令に応じて、モータ・ジェネレータ７２をモータとして作動させるかジェネレータとして作動させるかを切り替える。また、ＭＧ制御装置７８は、モータ・ジェネレータ７２のロータコイルに印加される磁化用の電流を変更することでモータ・ジェネレータ７２がジェネレータ７２として発電するときの発電量を変更する。また、ＭＧ制御装置７８は、モータ・ジェネレータ７２に供給する電力を変更することでモータ・ジェネレータ７２がモータとして駆動するときのモータ回転数等を制御する。本実施形態では、モータ・ジェネレータ７２がモータとして駆動する場合において、ＭＧ制御装置７８は、モータ・ジェネレータ７２の回転数ひいては発電用タービン７４の回転数がＥＣＵ５００によって指定された目標回転数となるようにモータ・ジェネレータ７２に付与する電力を変更する。
【００６３】
また、ＥＣＵ５００は、バイパス弁１３８を開閉するアクチュエータを駆動して、バイパス弁１３８の開度を変更する。本実施形態では、バイパス弁１３８は、全開と全閉との２パターンの間で切り替えられる。
【００６４】
ＥＣＵ５００による、ＶＧＴ開度、モータ・ジェネレータ７２、バイパス弁１３８に対する制御内容について図７のフローチャートを用いて説明する。
【００６５】
まず、ＥＣＵ５００は、ステップＳ１にて、エンジン回転数、アクセル開度、過給圧、要求発電量等を読み込む。
【００６６】
本実施形態では、ＥＣＵ５００は、バッテリの残量が所定量以下になった場合や、バッテリに接続されている電気機器での負荷が増加した場合等に、ジェネレータ７２に対する発電要求があると判定する。また、ＥＣＵ５００は、これらバッテリの残量や電気機器での負荷に基づいて、モータ・ジェネレータ７２での発電量の要求値である要求発電量を決定する。
【００６７】
ステップＳ１の後は、ステップＳ２に進む。ステップＳ２では、過給圧の目標値である目標過給圧を運転条件に応じて設定する。例えば、ＥＣＵ５００は、目標過給圧をエンジン回転数とエンジン負荷とに関するマップで記憶しており、ステップＳ２において、現在のエンジン回転数とエンジン負荷とに応じた値をこのマップから抽出する。なお、エンジン負荷はエンジン回転数とアクセル開度等から算出される。
【００６８】
次に、ステップＳ３にて、ＶＧＴ開度を基本ＶＧＴ開度に設定する。基本ＶＧＴ開度は、定常状態において目標過給圧を実現することのできるＶＧＴの開度であって、予め実験等により設定されている。例えば、ＥＣＵ５００は、基本ＶＧＴ開度をエンジン回転数とエンジン負荷とに関するマップで記憶しており、ステップＳ３において、現在のエンジン回転数とエンジン負荷とに応じた値をこのマップから抽出する。この例において、基本ＶＧＴ開度はエンジン負荷が高いほど閉じ側の値に設定されている。
【００６９】
次に、ステップＳ４にて、実際の過給圧の目標過給圧に対する不足量が予め設定された基準不足量（所定量）以上か否かを判定する。すなわち、ＥＣＵ５００は、目標過給圧から実際の過給圧を差し引いた値が、基準不足量以上か否かを判定する。
【００７０】
ステップＳ４の判定がＮＯであって、前記不足量が基準不足量未満の場合、すなわち、過給圧が目標過給圧付近である、あるいは、過給圧が目標過給圧以上である場合は、ステップＳ１０に進む。
【００７１】
ステップＳ１０では、モータ・ジェネレータ７２に対する発電要求があるか否かを判定する。
【００７２】
ステップＳ１０の判定がＮＯであって発電要求がない場合は、ステップＳ１１に進む。ステップＳ１１では、モータ・ジェネレータ７２の駆動を停止する。すなわち、モータ・ジェネレータ７２のロータコイルへの磁化用の電流の印加を停止する。
【００７３】
ステップＳ１１の後は、ステップＳ１２に進み、バイパス弁１３８を全開とする。
【００７４】
このように、本実施形態では、過給圧の不足量が基準不足量未満であり、かつ、モータ・ジェネレータ７２に対して発電要求が出されていない場合は、モータ・ジェネレータ７２の駆動が停止されるとともにバイパス弁１３８が開弁される。そして、これにより、第１ロータ収容室１５ｆから排出された排気の一部は、バイパス通路１３３を通り、発電用タービン７４を迂回して流下する。
【００７５】
一方、ステップＳ１０の判定がＹＥＳであって発電要求がある場合はステップＳ２１に進む。そして、ステップＳ２１にて、モータ・ジェネレータ７２をジェネレータとして駆動する。具体的には、モータ・ジェネレータ７２のロータコイルに磁化用の電流を印加して、ジェネレータとして作動させる。また、このとき、モータ・ジェネレータ７２での発電量が要求発電量となるように、前記磁化用の電流値を要求発電量に応じた値とする。これにより、発電用タービン７４の回転に伴ってモータ・ジェネレータ７２は要求発電量が実現されるように発電を行う。
【００７６】
ステップＳ２１の次は、ステップＳ２２に進む。ステップＳ２２では、要求発電量が予め設定された基準発電量以上か否かを判定する。基準発電量は、比較的大きい値であって、エンジンから排出される排気のエネルギーをすべて発電用タービン７４に流入させて発電を行う必要があると推定される量に設定されている。なお、基準発電量は、予め実験等により決定されている。
【００７７】
ステップＳ２２の判定がＮＯであって、要求発電量が基準発電量未満であって比較的小さい場合は、ステップＳ１２に進み、バイパス弁１３８を全開とする。
【００７８】
一方、ステップＳ２２の判定がＹＥＳであって、要求発電量が基準発電量以上であって比較的大きい場合は、ステップＳ２３に進む。ステップＳ２３では、バイパス弁１３８を全閉とする。
【００７９】
このように、本実施形態では、過給圧の不足量が基準不足量未満であり、かつ、モータ・ジェネレータ７２に対して発電要求が出されている場合は、モータ・ジェネレータ７２はジェネレータとして駆動される。
【００８０】
ただし、この場合において要求発電量が基準発電量未満のときは、モータ・ジェネレータ７２の駆動が停止されているときと同様に、バイパス弁１３８は全開とされる。そして、これに伴い、第１ロータ収容室１５ｆから排出された排気の一部は、バイパス通路１３３を通り発電用タービン７４を迂回して流下する。従って、この状態では、第１ロータ収容室１５ｆの排気の一部と第２ロータ収容室１５ｒの排気の全部とによって、発電用タービン７４およびモータ・ジェネレータ７２が駆動される。
【００８１】
一方、前記のようにモータ・ジェネレータ７２がジェネレータ７２として駆動される場合において、要求発電量が基準発電量以上のときは、バイパス弁１３８は全閉とされる。従って、このときは、第１ロータ収容室１５ｆから排出された排気の全部と、第２ロータ収容室１５ｒから排出された排気の全部、すなわち、エンジン本体２からの排気の全量が発電用タービン７４に導入され、これにより発電用タービン７４およびモータ・ジェネレータ７２が駆動される。
【００８２】
一方、ステップＳ４での判定がＹＥＳであって過給圧の不足量が基準不足量以上の場合は、ステップＳ３１に進む。例えば、加速時であって過給圧の立ち上がりが遅れるとステップＳ４での判定はＹＥＳとなり、ステップＳ３１に進む。
【００８３】
ステップＳ３１では、ＶＧＴ開度を閉じ側の開度にする。具体的には、ＶＧＴ開度を基本ＶＧＴ開度よりも閉じ側の開度にする。例えば、加速に伴ってエンジン負荷が増大した場合には、基本ＶＧＴ開度も変更されるが、本実施形態では、さらにＶＧＴ開度をこの基本ＶＧＴ開度よりも閉じ側の開度にする。そして、これにより、過給用タービン６４に流入する排気の流速を高めて過給用タービン６４およびコンプレッサ６２の回転を高める。なお、本実施形態では、基本ＶＧＴ開度からの変更量（補正量）は、過給圧の不足量に応じて決定され、この不足量が大きいほど変更量は大きく設定されて、ＶＧＴ開度はより閉じ側の開度とされる。
【００８４】
ステップＳ３１の後はステップＳ３２に進む。ステップＳ３２では、発電用タービン７４をモータ・ジェネレータ７２によって強制的に回転駆動させる上での発電用タービン７４の回転数の目標値である目標発電用タービン回転数を設定する。
【００８５】
目標発電用タービン回転数は、例えば、エンジン回転数とエンジン負荷および過給圧の不足量等に応じて予め設定されてＥＣＵ５００に記憶されており、ＥＣＵ５００は、現在のエンジン回転数等とに応じた値をこのマップから抽出する。
【００８６】
ステップＳ３２の後はステップＳ３３に進む。ステップＳ３３では、モータ・ジェネレータ７２をモータとして駆動する。そして、ステップＳ３３の後に進むステップＳ３４において、発電用タービン７４の回転数がステップＳ３２で設定した目標発電用タービン回転数となるようにモータ・ジェネレータ７２を制御する。具体的には、ＥＣＵ５００からこれらの指令を受けて、ＭＧ制御装置７８が発電用タービン７４の回転数に応じてモータ・ジェネレータ７２に供給する電力を変更する。
【００８７】
ステップＳ３４の後はステップＳ３５に進む。ステップＳ３５では、バイパス弁１３８を閉弁する（既に閉弁されている場合は閉弁を維持する）。
【００８８】
ステップＳ３５の後はステップＳ３６に進む。ステップＳ３６では、過給圧の不足量が基準不足量未満に低下したか否かを判定する。この判定がＹＥＳであって過給圧が目標過給圧付近に到達した場合には、処理を終了する（ステップＳ１に戻る）。一方、ステップＳ３６の判定がＮＯであって過給圧がまだ目標過給圧に対して基準不足量以上不足している場合は、ステップＳ３１に戻る。そして、ステップＳ３１〜ステップＳ３６を繰り返す。
【００８９】
このように、本実施形態では、過給圧の不足量が基準不足量以上の場合は、モータ・ジェネレータ７２をモータとして駆動する。これにより、モータ・ジェネレータ７２によって強制的に回転駆動された発電用タービン７４により、発電用タービン７４よりも上流側の部分の排気が下流側に吸い出される。なお、このとき、前記のようにバイパス弁１３８は閉弁される。そのため、第１独立排気通路１３１ｆ内の排気の全量と第２独立排気通路１３１ｒ内の排気の全量とに対して発電用タービン７４の回転力が作用して、エンジン本体２から排出された排気の全量が下流側に吸い出される。
【００９０】
（３）作用等
以上のように、本実施形態では、排気通路１３０に、過給用タービン６４に加えて、発電用タービン７４が設けられて、排気のエネルギーによって過給が行われるとともに、発電が行われる。従って、排気のエネルギーを有効に利用することができる。
【００９１】
そして、第１ロータ収容室１５ｆに接続されて過給用タービン６４が配設される第１独立排気通路１３１ｆと、第２ロータ収容室１５ｒに接続される第２独立排気通路１３１ｒとがそれぞれ独立して設けられるとともに、第１独立排気通路１３１ｆの途中に過給用タービン６４が配設されている。また、これら独立排気通路１３１ｆ，１３１ｒが集合する集合部１３０＿ａに発電用タービン７４が設けられ、かつ、発電用タービン７４の互いに独立した導入部７５ｆ，７５ｒにそれぞれ個別に各独立排気通路１３１ｆ，１３１ｒが接続されている。そのため、一方の独立排気通路１３１ｆ，１３１ｒ内の排気および圧力波が、集合部１３０＿ａを介して、他方の独立排気通路１３１ｆ，１３１ｒに流入および伝播するのを抑制することができる。すなわち、排気干渉が生じるのを抑制することができる。
【００９２】
しかしながら、このように排気通路１３０を第１独立排気通路１３１ｆと第２独立排気通路１３１ｒとに分けて、一方の第１独立排気通路１３１ｆに過給用タービン６４を設けた構成では、過給用タービン６４には、エンジン２から排出される排気のうち第１ロータ収容室１５ｆからの排気しか流入しない。そのため、過給能力が低くなるおそれがある。
【００９３】
これに対して、本実施形態では、前記のように、発電用タービン７４に接続されたモータ・ジェネレータ７２がモータとして発電用タービン７４を強制的に回転駆動し、これにより、発電用タービン７４が第１導入部７５ｆを介して第１独立排気通路１３１ｆから共通通路１３２に向かって排気を吸い出すことができるようになっている。そのため、第１独立排気通路１３１ｆのうち過給用タービン６４よりも下流側の部分の圧力すなわち過給用タービン６４の背圧を低下させることができ、過給用タービン６４の過給能力を高く確保することができる。
【００９４】
さらに、前記のように、発電用タービン７４には、第２導入部７５ｒを介して第２独立排気通路１３１ｒおよび第２ロータ収容室１５ｒが接続されており、発電用タービン７４を第２ロータ収容室１５ｒからの排気によって回転させることができるようになっている。そのため、この第２ロータ収容室１５ｒからの排気によって発電用タービン７４の回転を補助することができ、発電用タービン７４およびモータ・ジェネレータ７２を回転させるための電力を少なく抑えることができる。
【００９５】
特に、本実施形態では、発電用タービン７４の回転数が目標発電用タービン回転数となるようにモータ・ジェネレータ７２に供給される電力が変更される。そのため、比較的簡単な構成で、第２ロータ収容室１５ｒからの排気によって発電用タービン７４の回転が補助された際に、これに応じてモータ・ジェネレータ７２に供給される電力を小さくすることができる。
【００９６】
図８を用いて具体的に説明する。
【００９７】
図８は、発電用タービン７４を強制的に回転駆動させたときの各パラメータの時間変化を示したものである。図８には、上から順に、第２独立排気通路１３１ｒ内の圧力、発電用タービン７４の回転数、モータ・ジェネレータ７２に供給される電力、過給用タービン６４の背圧（第１独立排気通路１３１ｆのうち過給用タービン６４と発電用タービン７４との間の部分の圧力）、を示している。
【００９８】
図８に示されるように、モータ・ジェネレータ７２が所定の電力を受けてモータとして作動して発電用タービン７４を強制的に回転駆動させている状態において、時刻ｔ１等において第２ロータ収容室１５ｒから第２独立排気通路１３１ｒに高圧の排気が排出されると、この高圧の排気を受けて発電用タービン７４の回転は上昇する。すなわち、発電用タービン７４の回転数が、モータ・ジェネレータ７２の駆動によって目標発電用タービン回転数に制御されている状態から上昇する。このとき、前記のように、ＥＣＵ５００（ＭＧ制御装置７８）は、発電用タービン７４の回転数が目標発電用タービン回転数になるように制御する。従って、発電用タービン７４の回転数が目標発電用タービン回転数に向けて低下するように、モータ・ジェネレータ７２に供給される電力は低減される。このようにして、本実施形態では、発電用タービン７４の回転数が適切な値に制御されつつ、モータ・ジェネレータ７２に供給される電力を低く抑えることができる。
【００９９】
特に、図８に示すように、第２独立排気通路１３１ｒには、第２ロータ収容室１５ｒの排気ポート４３ｒの開弁直後に非常に高圧の排気（いわゆるブローダウンガス）が周期的に排出されており、この高圧の排気によって発電用タービン７４を回転駆動させることができるため、モータ・ジェネレータ７２に供給する電力を確実に低くすることができる。
【０１００】
そして、このように、発電用タービン７４がブローダウンガスおよびモータ・ジェネレータ７２によって強制的に回転駆動されることで、過給用タービンの背圧は、図８の破線で示す値から実線で示す値に低減され、過給用タービン６４の過給能力が高められる。
【０１０１】
なお、図８の第２独立排気通路１３１ｒ内の圧力において、破線は、モータ・ジェネレータ７２がモータとして作動していない場合の圧力を示している。すなわち、モータ・ジェネレータ７２が電力を受けてモータとして回転駆動している場合は、第２独立排気通路１３１ｒ内の排気も下流側に吸い出され、第２独立排気通路１３１ｒ内の圧力も低下する。また、図８では、ブローダウンガスのエネルギーのみによって発電用タービン７４の回転数を目標発電用タービン回転数とすることができる場合を例示しており、この場合には、この図に示されるように、ブローダウンガスの排出期間中モータ・ジェネレータ７２への電力供給は停止される。
【０１０２】
また、本実施形態では、第１独立排気通路１３１ｆと共通通路１３２とを連通して発電用タービン７４をバイパスするバイパス通路１３３が設けられるとともに、これを開閉するバイパス弁１３８が設けられている。そして、過給圧の不足量が基準不足量以上の場合および要求発電量が基準発電量以上の場合はバイパス弁１３８が閉弁される一方、過給圧の不足量が基準不足量未満で且つ発電要求が基準発電量未満の場合はバイパス弁１３８が開弁されるようになっている。そのため、過給圧の不足量が基準不足量以上の場合には、発電用タービン７４によって第１独立排気通路１３１ｆ内の排気の全量を下流側に吸い出すことができ、過給用タービン６４の背圧をより確実に低下させることができる。また、要求発電量が基準発電量以上の高い場合には、発電用タービン７４に第１独立排気通路１３１ｆ内の排気の全量を導入することができ、発電用タービン７４およびモータ・ジェネレータ７２の回転駆動力を高めて発電量を要求に応じた高い値にすることができる。また、過給圧の不足量が基準不足量未満で且つ要求発電量が少ない場合には、第１独立排気通路１３１ｆ内の排気の一部を発電用タービン７４をバイパスして流下させることで、第１独立排気通路１３１ｆ内の圧力ひいては過給用タービン６４の背圧を低下させることができ、過給能力を高く確保することができる。
【０１０３】
（４）変形例
前記実施形態では、発電用タービン７４がツインエントリー式のタービンである場合について説明したが、発電用タービン７４の具体的構成はこれに限らない。例えば、図９および図１０に示すように、２スクロール式のタービン２７４であって、内周側と外周側とに排気の導入部２７５ｆ，２７５ｒが独立して形成されたタービンを用いてもよい。なお、この場合において、いずれの導入部２７５ｆ，２７５ｒに過給用タービン６４が配設された第１独立排気通路１３１ｆを接続してもよいが、内周側に設けられた第１導入部２７５ｆに過給用タービン６４が配設された第１独立排気通路１３１ｆを接続し、外周側に設けられた第２導入部２７５ｒに第２独立排気通路１３１ｒを接続すれば、第２独立排気通路１３１ｒを流下するブローダウンガスによって発電用タービン７４を効果的に回転させることができるため、発電用タービン７４による排気の吸出し効果すなわち過給用タービン６４の背圧低減効果をより高めることができる。また、発電量を高くすることができる。
【０１０４】
前記実施形態では、第２ロータ収容室１５ｒの排気ポート４３ｒが第２サイドハウジング７ｒにのみ設けられた場合について説明したが、この排気ポート４３ｒは、第２サイドハウジング７ｒに加えてインターミディエイトハウジング５に設けられていてもよい。
【０１０５】
また、ロータ収容室の数は２つに限らず３つ以上であってもよい。なお、この場合には、前記のように排気干渉を抑制するべく、一の独立排気通路には、排気行程が互いに重ならない気筒の排気ポートを接続する。
【０１０６】
また、エンジンはレシプロエンジンであってもよい。エンジンを４気筒直列のレシプロエンジンとした場合の例を図１１に示す。この例では、排気行程が互いに重ならない第１気筒２１５ａと第３気筒２１５ｃとに第１独立排気通路１３１ｆが接続され、排気行程が互いに重ならない第２気筒２１５ｂと第４気筒２１５ｄとに第２独立排気通路１３１ｒが接続されている。そして、第２独立排気通路１３１ｒに過給用タービン６４が配設され、これら独立排気通路１３１ｆ，１３１ｒの接続部分に発電用タービン７４が配設される。なお、この図において、前記実施形態と同様の要素については同じ符号を付している。
【０１０７】
また、前記実施形態では、各ロータ収容室１５ｆ，１５ｒにそれぞれ接続される独立吸気通路１２９の上流端が接続される吸気共通通路１２８にコンプレッサ６２を設け、コンプレッサ６２により過給された吸気が全ロータ収容室１５ｆ，１５ｒに導入される場合について説明したが、一方のロータ収容室１５ｆ，１５ｒに接続される吸気独立通路にコンプレッサ６２を設け、一方のロータ収容室１５ｆ，１５ｒにのみ過給された吸気が流入するようにしてもよい。
【０１０８】
ただし、前記実施形態のように、過給された吸気を全ロータ収容室１５ｆ，１５ｒに導入すれば、各ロータ収容室１５ｆ，１５ｒでの出力をより均一にすることができ、回転変動等を抑制することができる。
【０１０９】
また、前記実施形態では、過給圧の不足量が基準不足量以上の場合にバイパス弁１３８を全閉とする場合について説明したが、この場合においてバイパス弁１３８の開度を全閉よりも大きくかつ全開よりも小さい開度としてもよい。この場合には、第１独立排気通路１３１ｆ内の排気の一部がバイパス通路１３３を流下することによる過給用タービン６４の背圧の低減効果を得ることができる。従って、この場合においても、発電用タービン７４による吸出し効果と合わせて過給用タービン６４の背圧を適切に低減して過給能力を高めることができる。
【０１１０】
また、前記実施形態では、過給圧の不足量が基準不足量未満かつ要求発電量が基準発電量以上の場合に、バイパス弁１３８を全閉とする場合について説明したが、この場合においても、バイパス弁１３８の開度を全閉よりも大きくかつ全開よりも小さい開度としてもよい。ただし、バイパス弁１３８を全閉とすれば、発電用タービン７４により多くの排気を導入することができ、発電量を高くすることができる。
【符号の説明】
【０１１１】
１５  ロータ収容室（気筒）
６２  コンプレッサ
６４  過給用タービン
７２  モータ・ジェネレータ
７４  発電用タービン
１２０  吸気通路
１３０  排気通路
１３０＿ａ  集合部
１３１ｆ  第１独立排気通路
１３１ｒ  第２独立排気通路
１３３  バイパス通路
１３８  バイパス弁
【図１】
2017155655.tif 000003
【図２】
2017155655.tif 000004
【図３】
2017155655.tif 000005
【図４】
2017155655.tif 000006
【図５】
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【図６】
2017155655.tif 000008
【図７】
2017155655.tif 000009
【図８】
2017155655.tif 000010
【図９】
2017155655.tif 000011
【図１０】
2017155655.tif 000012
【図１１】
2017155655.tif 000013