(57)【要約】【課題】過給器とＥＧＲ機構とを備えた内燃機関において、過給器における脈動発生を抑制することである。【解決手段】複数気筒１，２，３のうち第３気筒３の排気を吸気通路２０に環流する排気還流通路３０と、吸気通路２０の空気を過給する過給器５０とを備えた内燃機関１００であって、過給器５０は、排気通路３０に設けられ、排気通路３０の排気により駆動される第１のタービン５１と、第１のタービン５１に連結されて排気還流通路４０に設けられ、排気還流通路４０の排気により駆動される第２のタービン５２と、第１のタービン５１及び第２のタービン５２に連結されて吸気通路２０に設けられ、第１のタービン５１及び第２のタービン５２の駆動力により駆動されるコンプレッサ５３とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気通路から供給される空気と燃料との混合気を燃焼して排気通路に排気する複数気筒を有する内燃機関であって、
前記複数気筒のうち少なくとも１つの気筒の排気を前記吸気通路に環流する排気還流通路と、
前記吸気通路の空気を過給する過給器と、
前記排気還流通路に介装され、還流される排気と燃料との混合気を改質する改質器と、
を備え、
前記過給器は、
前記排気通路に設けられ、前記排気通路の排気により駆動される第１のタービンと、
第１のタービンに連結されて前記排気還流通路に設けられ、前記排気還流通路の排気により駆動される第２のタービンと、
第１のタービン及び第２のタービンに連結されて前記吸気通路に設けられ、第１のタービン及び第２のタービンの駆動力により駆動されるコンプレッサと、
を備えることを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関であって、
前記改質器は、前記排気還流通路における第２のタービンの上流側に配置されることを特徴とする内燃機関。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の内燃機関であって、
前記排気通路における第１のタービンの上流側と下流側とを連通する第１の連通路と、
第１の連通路を開閉する第１のウエストゲートバルブと、
前記排気還流通路における第２のタービンの上流側と下流側とを連通する第２連通路と、
第２の連通路を開閉する第２のウエストゲートバルブと、
を備えたことを特徴とする内燃機関。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の内燃機関であって、
第１のタービンと第２のタービンとを連結する軸に設けられており、第１のタービンと第２のタービンとの連結を断続する断続手段と、
第２のタービンの上流側に設けられ、前記排気通路と前記排気還流通路とを連通する第３の連通路と、
第３の連通路を開閉する第１の開閉弁と、
前記排気還流通路を開閉する第２の開閉弁と、
を備えたことを特徴とする内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に関し、特に、過給器及びＥＧＲを備えた内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関においては、熱効率を向上すること、すなわち、燃費を向上することが求められている。熱効率を向上するために、過給器を内燃機関に設けることや、内燃機関において排気を吸気通路に環流する機構（ＥＧＲ）を設けることが知られている。また、過給器とＥＧＲ機構とを内燃機関に設けた構成もある（例えば、特許文献１参照）。特に、ＥＧＲ機構では、還流される排気と燃料との混合気を改質する改質器を排気還流通路に設けている（例えば、特許文献２、３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−０３７７４５号公報
【特許文献２】特開２０１４−１０１７７２号公報
【特許文献３】特開２００８−０９５５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の過給器とＥＧＲ機構とを備えた内燃機関において、特許文献２に記載の構成を用いた場合、全気筒のうち一部の気筒をＥＧＲとして利用することになる。この場合、排気は、過給器を通過するものと、排気還流通路の改質器を通過するものとに分かれることになる。すなわち、内燃機関の排気は、過給器と排気還流通路の改質器とに向かう２つの経路に分かれる。
【０００５】
この結果、過給器は、排気還流通路の改質器を通過する排気以外の排気によって、そのタービンが駆動されることになり、タービンの駆動が不連続になる。この理由について説明する。例えば、４気筒の内燃機関の場合、第１気筒・第４気筒・第２気筒・第３気筒・第１気筒・第４気筒・・・の順番に排気するので、過給器のタービンにもこの順番で排気が通過する。このため、タービンは連続的に駆動されるので、過給器のコンプレッサも連続的に吸気通路の空気を過給することができる。
【０００６】
しかし、第４気筒を排気還流通路の改質器に通過させると、排気の順番は、第１気筒・休・第２気筒・第３気筒・第１気筒・休・・・となり不連続となる。このため、タービンの駆動も不連続になって、過給器のコンプレッサによる吸気通路の空気の過給も不連続となる。
【０００７】
この結果、過給器により過給される空気に脈動が発生し、内燃機関の各気筒に流入するガス量が安定しないため出力が変動する。また、燃焼安定性も低下するため、熱効率も低下する。また、排気にも脈動が発生することになり、排気還流通路の改質器を通過する排気量が不安定になり、改質器の触媒における排気の接触時間が変動して安定した改質が困難になる。
【０００８】
そこで、本発明では、過給器とＥＧＲ機構とを備えた内燃機関において、過給器における脈動発生を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の内燃機関は、吸気通路から供給される空気と燃料との混合気を燃焼して排気通路に排気する複数気筒を有する内燃機関であって、前記複数気筒のうち少なくとも１つの気筒の排気を前記吸気通路に環流する排気還流通路と、前記吸気通路の空気を過給する過給器と、前記排気還流通路に介装され、還流される排気と燃料との混合気を改質する改質器とを備え、前記過給器は、前記排気通路に設けられ、前記排気通路の排気により駆動される第１のタービンと、第１のタービンに連結されて前記排気還流通路に設けられ、前記排気還流通路の排気により駆動される第２のタービンと、第１のタービン及び第２のタービンに連結されて前記吸気通路に設けられ、第１のタービン及び第２のタービンの駆動力により駆動されるコンプレッサとを備えることを特徴とする。
【００１０】
また、前記改質器は、前記排気還流通路における第２のタービンの上流側に配置されることを特徴とする。
【００１１】
また、前記排気通路における第１のタービンの上流側と下流側とを連通する第１の連通路と、第１の連通路を開閉する第１のウエストゲートバルブと、前記排気還流通路における第２のタービンの上流側と下流側とを連通する第２連通路と、第２の連通路を開閉する第２のウエストゲートバルブとを備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、第１のタービンと第２のタービンとを連結する軸に設けられており、第１のタービンと第２のタービンとの連結を断続する断続手段と、第２のタービンの上流側に設けられ、前記排気通路と前記排気還流通路とを連通する第３の連通路と、第３の連通路を開閉する第１の開閉弁と、前記排気還流通路を開閉する第２の開閉弁とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、排気還流通路の排気を過給器の駆動に使用するので、過給器における脈動発生を抑制することができ、過給器を安定して駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態を示す内燃機関の概略構成図である。
【図２】第２の実施形態を示す内燃機関の概略構成図である。
【図３】第２の実施形態を示す第１、２のタービンの拡大図である。
【図４】第２の実施形態を示す第１、２のタービンの拡大図である。
【図５】第３の実施形態を示す内燃機関の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
自動車等に搭載される本発明の第１の実施形態の内燃機関１００について説明する。図１は、直列３気筒の火花点火式の内燃機関１００の概略構成図である。なお、図１においては火花点火を行うプラグの図示を省略している。
【００１６】
図１に示すように、内燃機関１００の第１気筒１、第２気筒２、第３気筒３には、気筒内に直接燃料を噴射する燃料噴射弁１１、１２、１３がそれぞれ設けられている。これら燃料噴射弁１１、１２、１３は、燃料タンク１４に接続されている。
【００１７】
第１気筒１、第２気筒２、第３気筒３には、吸気通路２０から分岐する第１の吸気通路２１、第２の吸気通路２２、第３の吸気通路２３がそれぞれ接続されている。吸気通路２０には、スロットル弁２４と、吸気通路２０の流通する空気を冷却するインタークーラー２５とが配置されている。
【００１８】
また、第１気筒１、第２気筒２には、これら気筒内の燃焼ガスを排気する第１の排気通路３１、第２の排気通路３２がそれぞれ接続されている。第１の排気通路３１及び第２の排気通路３２は、その後合流して一つの排気通路３０を形成する。第３気筒３には、気筒内の燃焼ガスを吸気通路２０に環流する排気還流通路４０が接続されている。
【００１９】
排気還流通路４０には、還流される排気に燃料を噴射する燃料噴射弁４１が設けられている。燃料噴射弁４１は燃料タンク１４に接続されている。また、排気還流通路４０には、還流される排気と燃料との混合気を改質する改質器４２と、改質器４２の下流側にクーラー４３とがそれぞれ介装されている。
【００２０】
改質器４２は、ロジウム系の触媒が担持されたハニカム構造を備え、排気と燃料との混合気が改質器４２を通過する際に、排気熱によって触媒が加熱されて混合気を改質する。
【００２１】
クーラー４３は、吸気通路２０に還流する排気還流ガス（ＥＧＲガス）を冷却するものであって、改質器４２の下流側に配置されている。
【００２２】
内燃機関１００は、吸気通路２０から供給される空気を加圧する過給器５０を備えている。過給器５０は、吸気通路２０の空気を過給して内燃機関１００の第１、２、３気筒１，２，３に供給する。過給器５０は、排気通路３０に設けられた第１のタービン５１と、排気還流通路４０に設けられた第２のタービン５２と、吸気通路２０に設けられたコンプレッサ５３とを備えている。第１のタービン５１、第２のタービン５２及びコンプレッサ５３は、回転軸５４の同軸上に配置されており、回転軸５４を介して一体的に構成されている。
【００２３】
第１のタービン５１は排気通路３０の排気により回転駆動される。第２のタービン５２は、排気還流通路４０において、改質器４２の下流側に配置されている。換言すると、改質器４２は、排気還流通路４０の第２のタービン５２の上流側に配置されている。このため、第２のタービン５２は、改質器４２による改質後の混合気（ＥＧＲガス）により回転駆動される。コンプレッサ５３は第１のタービン５１及び第２のタービン５２の回転駆動力により駆動される。
【００２４】
第１のタービン５１及び第２のタービン５２は、排気流量、排気温度、排気圧力等の違いを考慮して、その大きさ等がそれぞれ設定されている。すなわち、第１のタービン５１は、第１気筒１、第２気筒２の２気筒の排気により駆動されるので、第３気筒３のみで駆動される第２のタービン５２よりも大きく設定されている。
【００２５】
特に、内燃機関１００の負荷、回転数に応じて改質器４２の改質反応率を予め把握することができるので、改質器４２の通過後の排気流量、排気温度、排気圧力等も把握することができる。このため、第２のタービン５２は、これら予め把握可能な各種情報に基づいて、その大きさ等が設定されている。
【００２６】
次に、内燃機関１００の動作について説明する。第１気筒１において燃焼した燃焼ガスは、第１の排気通路３１を介して排気通路３０に排出される。排気通路３０に排出された排気は、第１のタービン５１を回転駆動してその後車外に排出される。第１のタービン５１の回転駆動により、コンプレッサ５３が回転駆動されて吸気通路２０の空気を過給する。第２気筒２において燃焼した燃焼ガスも同様に、第２の排気通路３２を介して排気通路３０に排出される。排気通路３０に排出された排気は、第１のタービン５１を回転駆動してその後車外に排出される。第１のタービン５１の回転駆動により、コンプレッサ５３が回転駆動されて、吸気通路２０の空気を過給する。
【００２７】
一方、第３気筒３において燃焼した燃焼ガスは、排気還流通路４０に排出されて、改質器４２に送られる。改質器４２に向かう排気には、燃料噴射弁４１から燃料が噴射されて、排気と燃料との混合気となり、改質器４２に流入して混合気は改質される。改質後の混合気（ＥＧＲガス）は、第２のタービン５２を回転駆動して、その後クーラー４３によって冷却されて吸気通路２０に環流される。また、第２のタービン５２の回転駆動により、コンプレッサ５３が回転駆動されて吸気通路２０の空気を過給する。
【００２８】
このように、コンプレッサ５３は、内燃機関１００の全ての気筒である第１気筒１、第２気筒２、第３気筒３の排気により、連続的に回転駆動されるので、過給器５０により過給される空気の脈動が低減される。この結果、内燃機関１００に導入されるガス量の脈動も低減されて出力や熱効率の低下を抑制することができる。
【００２９】
また、内燃機関１００におけるガス量や燃焼の脈動が低減されるので、排気脈動も低減される。この結果、排気還流通路４０の改質器４２を通過する排気量が安定し、改質器４２の触媒における排気接触時間も安定して、改質性能の低下を抑制することができる。
【００３０】
さらに、改質器４２は、排気還流通路４０の第２のタービン５２の上流側に配置されているので、改質器４２には、第３気筒３からの高温高圧力の排気が流入する。改質器４２において、高温であれば反応率が向上し、高圧力の排気を改質すると多量のメタンが生成される。このメタンを含むＥＧＲガスを吸気通路２０に環流することにより、内燃機関１００の各気筒において燃焼性が向上して、対ノッキング性を向上することができる。なお、図１に示す内燃機関１００において、気筒数及び気筒配置はこれに限られるものではない。
【００３１】
次に、本発明の第２の実施形態の内燃機関２００について説明する。図２は、内燃機関２００の概略構成図である。図２において、図１における構成と同構成のものには同符号を付してその説明を省略する。
【００３２】
図２に示すように、排気通路３０には、排気通路３０における第１のタービン５１の上流側と下流側とを連通する、すなわち、第１のタービン５１をバイパスする第１の連通路６１が設けられている。この第１の連通路６１には、第１の連通路６１を開閉する第１のウエストゲートバルブ６２が設けられている。
【００３３】
排気還流通路４０には、排気還流通路４０における第２のタービン５２の上流側と下流側とを連通する、すなわち、第２のタービン５２をバイパスする第２の連通路６３が設けられている。第２の連通路６３には、第２の連通路６３を開閉する第２のウエストゲートバルブ６４が設けられている。
【００３４】
第２気筒２の第２の排気通路３２と第３気筒３の排気還流通路４０とは、第３の連通通路６５によって連通されている。第３の連通通路６５には、この通路を開閉する第１の開閉弁６６が設けられている。第１のウエストゲートバルブ６２、第２のウエストゲートバルブ６４及び第１の開閉弁６６は、後述する制御部７０に電気的に接続されており、制御部７０によってその開閉が制御される。
【００３５】
図２において、回転軸５４には、回転軸５４の回転数を検出する回転センサ５５が設けられている。回転センサ５５の検出信号は、第１のウエストゲートバルブ６２、第２のウエストゲートバルブ６４及び第１の開閉弁６６等作動を制御する制御部７０に入力される。制御部７０は、回転軸５４の回転状態に基づいて回転軸５４に回転変動が発生しているかを判断する。すなわち、制御部７０は、回転軸５４に回転変動が発生している場合、コンプレッサ５３の回転が不安定であり、過給器５０により過給される空気に脈動が発生していると判断する。
【００３６】
次に、制御部７０による第１の開閉弁６６、第１、２のウエストゲートバルブ６２，６４の作動制御について説明する。制御部７０は、通常時には、第１の実施形態と同様の制御を行う。すなわち、第１の開閉弁６６を閉状態とし、第１、２のウエストゲートバルブ６２，６４も閉状態とする。この状態では、排気通路３０の排気は、第１のタービン５１を回転駆動し、排気還流通路４０の排気は第２のタービン５２を回転駆動する。これら第１、２のタービン５１，５２の回転駆動により、コンプレッサ５３が回転駆動されて吸気通路２０の空気が過給されて各気筒に供給される。
【００３７】
第１、２のウエストゲートバルブ６２，６４を作動する場合の制御について説明する。  図３、４は、第１、２のタービン５１，５２、第１、２のウエストゲートバルブ６２，６４の周辺の拡大図である。まず、図３において、改質器４２の触媒劣化や触媒再生等により触媒性能が低下した場合について説明する。改質器４２の触媒性能が低下すると、改質器４２において排気のエネルギ回収が低減するために、通常時よりも多い排気エネルギを有する排気が第２のタービン５２を通過する。このため、排気通路３０における排気エネルギと、排気還流通路４０における排気エネルギとに差が発生して、回転軸５４に回転変動が発生する。制御部７０は、回転センサ５５からの検出信号に基づいて、回転軸５４に回転変動が発生していると判断する。
【００３８】
図３において、図中矢印Ｆ１で示すように、第１気筒１の排気及び第２気筒２の排気は、第１の排気通路３１及び第２の排気通路３２を介して、排気通路３０を通り、第１のタービン５１を回転駆動する。一方、排気還流通路４０では、制御部７０が、第２のウエストゲートバルブ６４を開状態とする。この際、制御部７０は、回転軸５４の回転変動に応じて、第２のウエストゲートバルブ６４の開度を調整する。
【００３９】
第２のウエストゲートバルブ６４が開状態になることによって、改質器４２の排気は、第２のタービン５２を通過するもの（図３中矢印Ｆ２参照）と、第２の連通路６３を通過するもの（図３中矢印Ｆ３参照）とに分かれる。このため、第２のタービン５２を回転駆動する排気エネルギが低減されて、第１のタービン５１を回転駆動する排気通路３０の排気エネルギと略同じ排気エネルギとされる。この結果、第１のタービン５１と第２のタービン５２とは、略同じ排気エネルギで回転駆動されるので、回転軸５４の回転変動が抑制されて、吸気通路２０における脈動が抑制される。
【００４０】
次に、ＥＧＲ率を向上する場合について説明する。ＥＧＲ率を向上するとは、改質器４２に多くの排気を流入させて、多くのＥＧＲガスを吸気通路２０に環流することである。この場合には、図３に示すように、通常は閉状態である第３の連通通路６５の第１の開閉弁６６を開状態とする。第１の開閉弁６６を開状態とすることによって、図３中矢印Ｆ４で示すように、第２気筒２の排気が排気還流通路４０に流入して改質器４２を通過する。なお、図中矢印を付していないが、第１気筒１の排気が排気還流通路４０に流入して改質器４２を通過することもある。
【００４１】
その結果、第２のタービン５２には、第２気筒２の排気と第３気筒３の排気とが通過することになるので、第１のタービン５１と第２のタービン５２との回転がばらついて、回転軸５４に回転変動が発生する。
【００４２】
制御部７０は、回転センサ５５からの検出信号に基づいて、回転軸５４に回転変動が発生していると判断して、第２のウエストゲートバルブ６４を開状態とする。第２のウエストゲートバルブ６４が開状態となることによって、改質器４２からの排気は、第２のタービン５２を通過するもの（図３中矢印Ｆ２参照）と、第２の連通路６３を通過するもの（図３中矢印Ｆ３参照）とに分かれる。このため、第２のタービン５２を回転駆動する排気エネルギが低減されて、第１のタービン５１を回転駆動する排気通路３０の排気エネルギと略同じ排気エネルギとされる。そして、第１のタービン５１と第２のタービン５２とは、略同じ排気エネルギで回転駆動されるので、回転軸５４の回転変動が抑制されて、吸気通路２０における脈動が抑制される。
【００４３】
なお、図３において、第２のウエストゲートバルブ６４の開度と、第２の連通路６３を通過する排気量との関係は、予め実験やシミュレーション等によって把握することができ、この把握結果に基づいて、第２のウエストゲートバルブ６４の開度を調整して、第２のタービン５２をバイパスする排気量を調整する。
【００４４】
次に、図４において、改質器４２の改質反応を促進する場合について説明する。改質器４２の改質反応を促進するためには、第３気筒３の点火遅角や排気バルブの早開き等の制御を行うことによって排気温度を上昇させて改質反応率を向上する。
【００４５】
この場合には、改質器４２において排気のエネルギ回収が増加するために、通常時よりも少ない排気エネルギの排気が第２のタービン５２を通過する。このため、排気通路３０における排気エネルギと、排気還流通路４０における排気エネルギとに差が発生して、回転軸５４に回転変動が発生する。制御部７０は、回転センサ５５からの検出信号に基づいて、回転軸５４に回転変動が発生していると判断する。
【００４６】
図４において、図中矢印Ｆ４で示すように、第３気筒３の排気は、排気還流通路４０を通り、第２のタービン５２を回転駆動する。一方、排気通路３０では、制御部７０が、第１のウエストゲートバルブ６２を開状態とする。この際、制御部７０は、回転軸５４の回転変動に応じて、第１のウエストゲートバルブ６２の開度を調整する。
【００４７】
第１のウエストゲートバルブ６２が開状態となることによって、排気通路３０の排気は、第１のタービン５１を通過するもの（図４中矢印Ｆ５参照）と、第１の連通路６１を通過するもの（図４中矢印Ｆ６参照）とに分かれる。このため、第１のタービン５１を回転駆動する排気エネルギが低減されて、第２のタービン５２を回転駆動する排気エネルギと略同じ排気エネルギとされる。第１のタービン５１と第２のタービン５２とは、略同じ排気エネルギで回転駆動されるので、回転軸５４の回転変動が抑制されて、吸気通路２０における脈動が抑制される。
【００４８】
なお、図４においても図３と同様に、第１のウエストゲートバルブ６２の開度と、第１の連通路６１を通過する排気量との関係は、予め実験やシミュレーション等によって把握することができ、この把握結果に基づいて、第１のウエストゲートバルブ６２の開度を調整して第１のタービン５１をバイパスする排気量を調整する。
【００４９】
このように、第１のタービン５１と第２のタービン５２との回転にばらつきが生じた場合でも、第１のウエストゲートバルブ６２と第２のウエストゲートバルブ６４との開状態として、その開度を調整することによって、第１のタービン５１と第２のタービン５２との回転のばらつきを抑制することができる。この結果、第１のタービン５１と第２のタービン５２との回転のばらつきによる過給器５０の空気脈動を低減することができる。
【００５０】
次に、本発明の第３の実施形態の内燃機関３００について説明する。図５は、内燃機関３００の概略構成図である。図５において、図１、２における構成と同構成のものには同符号を付してその説明を省略する。
【００５１】
図５に示すように、排気還流通路４０のクーラー４３の下流側には、排気還流通路４０を開閉する第２の開閉弁４４が設けられている。第２の開閉弁４４は、通常時は開状態であり、制御部７０によってその開閉が制御される。
【００５２】
回転軸５４における第１のタービン５１と第２のタービン５２とを連結する軸部分には、第１のタービン５１と第２のタービン５２との連結を断続する断続手段５６が設けられている。断続手段５６としては、例えば、電磁式のクラッチが用いられる。断続手段５６は、通常時には、第１のタービン５１と第２のタービン５２とを連結しており、制御部７０によってその断続が制御される。
【００５３】
この断続手段５６の断続制御について説明する。断続手段５６は、排気の吸気通路２０への還流を行わない場合、すなわち、ＥＧＲを行わない場合に切断制御される。ＥＧＲを行わない場合とは、内燃機関３００の出力が必要である場合、ＥＧＲを行うと内燃機関３００の燃焼効率が低下する場合、内燃機関３００の負荷が小さい場合、つまり、排気温度が低くて、排気と燃料との混合気を改質することが困難である場合である。
【００５４】
これらＥＧＲを行わない場合には、まず、第１の開閉弁６６を開状態とするとともに、第２の開閉弁４４を閉状態とする。第１の開閉弁６６、第２の開閉弁４４の作動によって、排気還流通路４０は閉鎖されてＥＧＲが停止される。このとき、第３気筒３の排気は、図５中矢印Ｆ７で示すように、排気通路３０に流入する。
【００５５】
続いて断続手段５６を切断状態とする。断続手段５６を切断状態とすることによって、第１のタービン５１と第２のタービン５２とが切り離される。図５中矢印Ｆ８、Ｆ９で示す第１気筒１、第２気筒２からの排気は、第１の実施形態と同様に、排気通路３０を通り、第１のタービン５１を通過して、第１のタービン５１を回転駆動する。また、第３気筒３からの排気も、排気通路３０を通り、第１のタービン５１を通過して、第１のタービン５１を回転駆動する。
【００５６】
このように、ＥＧＲを行う場合には、第３気筒３の排気により、第２のタービン５２を回転駆動し、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。ＥＧＲを行わない場合には、第２のタービン５２が第１のタービン５１から切り離されて、第１のタービン５１のみでコンプレッサ５３を回転駆動する。この際、第１のタービン５１には、全ての気筒からの排気が連続的に通過するので、コンプレッサ５３は連続的に回転駆動されて、過給器５０により過給される空気の脈動が低減される。
【００５７】
また、第１のタービン５１を回転駆動する際には、第２のタービン５２が切り離されているので、第２のタービン５２の重量による影響を受けず、第１のタービン５１の回転効率を向上することができる。よって、ＥＧＲを行う場合とＥＧＲを行わない場合とで、第１のタービン５１と第２のタービン５２とを使い分けることができるので、状況に応じてコンプレッサ５３を効率的に回転駆動することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１  第１気筒、２  第２気筒、３  第３気筒、１１，１２，１３，４１  燃料噴射弁、１４  燃料タンク、２０  吸気通路、２１  第１の吸気通路、２２  第２の吸気通路、２３  第３の吸気通路、２４  スロットル弁、２５  インタークーラー、３０  排気通路、３１  第１の排気通路、３２  第２の排気通路、４０  排気還流通路、４２  改質器、４３  クーラー、４４  第２の開閉弁、５０  過給器、５１  第１のタービン、５２  第２のタービン、５３  コンプレッサ、５４  回転軸、５５  回転センサ、５６  断続手段、６１  第１の連通路、６２  第１のウエストゲートバルブ、６３  第２の連通路、６４  第２のウエストゲートバルブ、６５  第３の連通通路、６６  第１の開閉弁、７０  制御部、１００，２００，３００  内燃機関。
【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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