JP2009092122A - 蓄圧装置およびこれを備えた内燃機関 - Google Patents

Abstract

【課題】蓄圧容器を含む蓄圧装置において、蓄圧容器内から水といった液体および不純物の少なくとも一方を適切に排出する。
【解決手段】本発明では、蓄圧装置７１の蓄圧容器７０の下方部に放出口７０ｍが設けられる。蓄圧容器７０の下方部に放出口が設けられるので、蓄圧容器７０内の水といった液体は放出口側に集まる。したがって、蓄圧容器７０内のガスを蓄圧容器７０内から放出するとき、そのガス放出に乗じて液体や不純物を蓄圧容器７０内から排出することが可能になる。
【選択図】図２

Description

本発明は、圧力を回収すると共に圧力を放出することができる蓄圧容器を含む蓄圧装置および、これを備えた内燃機関に関する。

蓄圧容器内の高い圧力を有するガスを用いて、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。その一例として、蓄圧容器内の圧縮空気を用いて、内燃機関に搭載されたターボ過給機の過渡応答性を向上させるようにしたターボ過給機の加速装置が特許文献１に開示されている。この装置は、機関運転状態に応じて圧縮空気を排気ポートとタービンとの間に供給可能な空気供給機構を備えていて、この空気供給機構は、ポンプから吐出された圧縮空気を蓄圧して保持可能な蓄圧容器と、該蓄圧容器内の圧縮空気を排気ポートとタービンとの間に供給する弁機構とを備えている。

他方、複数の成分を有するガスの安定した吸着、放出を可能とするガス貯蔵タンクが特許文献２に開示されている。このガス貯蔵タンクは、ガス吸排口を有するタンク本体と、ガスを吸着する吸着材をタンク本体内に充填した吸着部材とを備えて構成され、該吸着部材は細孔径が異なる複数の吸着材層を有している。そして、このガス貯蔵タンクを天然ガスの貯蔵タンクとして構成する場合、吸着材として、ゼオライト、活性炭、およびシリカの少なくとも１つを用いることが可能である。

特開昭６２−２７６２２１号公報 特開２００３−２８３９７号公報

上記特許文献１に記載の装置を車両に搭載する場合、車両の縮小化および圧縮空気の放出時期拡大の観点から、蓄圧容器を小型化することが望まれると共に蓄圧容器内により多くのガスを蓄えることが望まれる。

ところで、蓄圧容器内に蓄えられるガスは、例えば上記したように空気であるので、水分を含み得、その結果、蓄圧容器内にガスが高圧で蓄えられることで、蓄圧容器内には凝縮されて生成した水が溜まり得る。この水を蓄圧容器内にそのまま放置したのでは、ガスを蓄えることに用いることができる蓄圧容器内の容積が実質的に減少することになり、蓄圧容器に回収され得る圧縮ガス量の減少を招くことになる。また、蓄圧容器内に蓄えられるガスが排気ガスである場合には、蓄圧容器内に溜まった水には硫黄分などが混入あるいは溶け得る。このような硫黄分などを含む水が蓄圧容器内に溜まり続ける場合には、蓄圧容器自体を耐食性の優れた材料から作ることが求められることになるので、蓄圧容器の設計の自由度は低下する。さらに、蓄圧容器内に蓄えられるガスが排気ガスである場合には、ガスの回収充填に伴い、粒子状物質（ＰＭ：Paticulate Matter）といった不純物も蓄圧容器内に回収され得る。このような不純物を放置すると、蓄圧容器にデポジットが生成する可能性が高まる。しかしながら、例えば、上記特許文献２に記載のガス貯蔵タンクでは、内部に溜まる水といった液体や不純物に関しては何ら触れられていない。

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、蓄圧容器内から水といった液体および不純物の少なくともいずれか一方を適切に排出することにある。

上記目的を達成するため、本発明の蓄圧装置は、加圧されたガスを貯留する蓄圧容器を含む蓄圧装置において、前記蓄圧容器の下方部に前記ガスを放出するための放出口を設けたことを特徴とする。

かかる構成によれば、蓄圧容器の下方部に放出口が設けられるので、蓄圧容器内の水といった液体や不純物は放出口側に集まる。したがって、蓄圧容器内の圧力すなわちガスを蓄圧容器の放出口から放出するとき、その放出に乗じて、水といった液体や不純物を蓄圧容器から適切に排出することが可能になる。

好ましくは、前記蓄圧装置において、前記蓄圧容器内にガスを吸着可能な吸着材が備えられているとよい。こうすることで、蓄圧容器内に高密度にガスを蓄えることが可能になる。

前記放出口は、前記蓄圧容器の充填口を兼ねているとよい。こうすることで、蓄圧装置の構成をより単純化することが可能になる。さらに、前記蓄圧容器に充填されるガスが前記吸着材に至る前に通過する箇所に、フィルタ部材が設けられているとよい。こうすることで、ガスが蓄圧容器内に充填されるとき、そのガス中の不純物をフィルタ部材で除去し、不純物除去後のガスを吸着材に至らせることが可能になる。また、前記放出口が前記蓄圧容器の充填口を兼ねていて、かつ、前記蓄圧容器に充填されるガスが前記吸着材に至る前に通過する箇所に、フィルタ部材が設けられている場合には、蓄圧容器へのガス充填時に、そのガス中の不純物をフィルタ部材で除去し、不純物除去後のガスを吸着材に至らせることが可能になると共に、蓄圧容器からのガス放出時に、吸着材からフィルタ部材を通過して放出されるガスによってフィルタ部材で除去されたガス中の不純物を、フィルタ部材下流側に排出することが可能になる。ただし、前記フィルタ部材は、ゼオライト系の物質を含んでいるとよい。

前記種々の蓄圧装置において、前記蓄圧容器内に蓄えられるガスは排気ガスおよび空気の内の少なくともいずれか一方であるとよい。具体的には、蓄圧容器内に蓄えられるガスが排気ガスである場合、蓄圧装置は、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から前記蓄圧容器へ圧力回収を行うべく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さらに備え、前記蓄圧容器は、前記排気絞り弁上流側の排気通路に連通可能に設けられているとよい。こうすることで、蓄圧容器内に内燃機関の排気通路から圧力回収すなわち高圧の排気ガスを回収充填することが可能になる。

また、上記目的を達成するため、本発明の内燃機関は、前述の種々の形態の蓄圧装置を備えたことを特徴とする。かかる構成によれば、内燃機関に備えられた蓄圧装置の蓄圧容器の下方部に放出口が設けられるので、蓄圧容器内の水といった液体や不純物は放出口側に集まる。したがって、蓄圧容器内のガスを蓄圧容器内から放出するとき、そのガス放出に乗じて水といった液体や不純物を蓄圧容器から排出することが可能になる。

具体的には、上記内燃機関は、前記内燃機関の排気通路に設けられたタービンホイールを有するタービンを含むターボ過給機と、前記タービンホイールに前記蓄圧容器内の圧力を供給可能にすべく設けられた制御弁と、要求過給量が増加するときに前記タービンホイールの回転駆動の補助用に前記蓄圧容器内の圧力を前記タービンホイールに供給すべく前記制御弁を開弁制御する制御弁制御手段とを備えているとよい。こうすることで、要求過給量が増加するときに、ターボ過給機のタービンホイールに蓄圧容器内の圧力すなわちガスが供給されるので、ターボ過給機の過給性能を向上させることが可能になる。

本発明によれば、蓄圧容器内から液体および不純物の少なくともいずれか一方を適切に排出することができるという、優れた効果が発揮される。

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。

実施形態が適用された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。

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フォルド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。

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フォルド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。

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フォルド３０に接続され、その下流側の他端は吸気マニフォルド１８に接続されている。ＥＧＲ弁４２はＥＧＲクーラ４４よりも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。

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下流側に設けられている。

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の上流側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。本実施形態では排気絞り弁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燃焼ガス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よりも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。

排気通路２８の内、排気弁と排気絞り弁６２との間の排気通路（弁間通路）Ｐには、管部材６６により区画形成された管路６８が連通され、その管路６８により排気通路２８と蓄圧容器７０内とは連通可能にされている。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。蓄圧容器７０は、弁間通路Ｐであればいずれの場所、例えば排気マニフォルド３０にも接続され得るが、ここでは蓄圧容器７０は、排気通路２８の内、排気絞り弁６２上流側であって、タービン５０上流側の箇所に接続されている。管路６８の径は排気通路２８の径に比べて小さい。蓄圧容器７０内と排気通路２８との連通状態の調節用に、管路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７３によって流量制御弁７２は開閉作動されるが、流量制御弁７２が開弁することで蓄圧容器７０内と排気通路２８とは連通し、他方、流量制御弁７２が閉弁することで蓄圧容器７０内と排気通路２８との連通は遮断され、蓄圧容器７０内は概略的に密閉状態になる。なお、ここでは流量制御弁７２はポペット式弁である。

なお、後述するように排気通路２８の圧力（圧力エネルギー）は、管路６８を介しての排気ガスの移動を通じて排気通路２８から蓄圧容器７０内に回収される。他方、蓄圧容器７０内に蓄えられた圧力は、管路６８を介しての排気ガスの移動を通じて、蓄圧容器７０内から排気通路２８に放出されて利用に供される。すなわち、本実施形態では、蓄圧容器７０内への圧力回収およびそこからの圧力利用は、同じ管路６８を介して行われる。

そして、ここでは、蓄圧容器７０内に回収された排気ガスすなわちそれが有する圧力は、加速要求があったときに、特に加速初期に、管路６８を介して、排気通路２８の内、タービンホイール４８上流側の排気通路Ｑへ放出される。放出された圧力はターボ過給機５８のタービン５０のタービンホイール４８の回転駆動に用いられる。これにより、ターボ過給機５８の応答性向上が図られる。

ここで、蓄圧装置７１の主要構成要素である上記蓄圧容器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７０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内の液体がその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。

蓄圧容器７０内には、ガスを吸着可能な吸着材７４が備えられている。吸着材７４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７４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７４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。

さらに、蓄圧容器７０内には、フィルタ部材７６が設けられている。フィルタ部材７６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７６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７６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７６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７６が主として粉状体から構成される場合には、上記吸着材７４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。

ここでは、吸着材７４とフィルタ部材７６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７４とフィルタ部材７６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。

図２から明らかなように、吸着材７４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７６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７８が蓄圧容器７０内に配置される。支持部材７８は、吸着材７４と、フィルタ部材７６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７８は、上側板状部材７８ｕと、そして下側板状部材７８ｄとから構成されている。上側板状部材７８ｕおよび下側板状部材７８ｄ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。

蓄圧容器７０内の支持部材７８の下側板状部材７８ｄの下方側に空間Ｓが確保されるように、下側板状部材７８ｄは、出入口７０ｍから所定距離、離間されて配置される。蓄圧容器７０内の水といった液体を、吸着材７４およびフィルタ部材７６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７８ｄは、出入口７０ｍと吸着材７４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、離間させて配置される。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７８ｄの外形Ａは、蓄圧容器７０の最大内径Ｂの５０％以上であり得る。さらに好ましくは、下側板状部材７８ｄ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。

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７６、吸着材７４が位置付けられる。したがって、（管路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７６に至って、フィルタ部材７６で不純物が除かれてから、吸着材７４に至る。逆に、蓄圧容器７０内の吸着材７４側のガス、例えば吸着材７４によって吸着されたガスは、吸着材７４から離脱することで、吸着材７４から放出され、フィルタ部材７６に至って、フィルタ部材７６および空間Ｓを順に通過して、出入口７０ｍから（管路６８へ）放出される。

ここで、蓄圧容器７０内に入れられる吸着材７４の量に関して説明する。図３に基づいて、蓄圧容器７０への圧力すなわち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の各グラフは、試験システムにおいて、ゲージ圧で４５０ｋＰａの圧力を有する弁間通路Ｐ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７４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７４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、弁間通路Ｐ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４から明らかなように、蓄圧容器７０内と弁間通路Ｐ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７４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、吸着材量を出来るだけ多くしつつ、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７６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。

なお、適量の吸着材７４とフィルタ部材７６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７６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。

さらに、内燃機関１０は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）８０に、各種値を検出（導出あるいは推定）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８２が吸気管２０に備えられている。また、エアフローメーター８２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８４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８６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８８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９０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９２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９４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９６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９８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９８は機関回転数（機関回転速度）を検出するための機関回転数センサとしても利用される。さらに、弁間通路Ｐの排気ガスすなわち燃焼ガスや空気である流体の圧力を検出するための圧力センサ１００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１０２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１０４が備えられている。

ＥＣＵ８０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、前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にしたがって円滑な内燃機関１０の運転ないし作動がなされるように、ＥＣＵ８０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、ＥＣＵ８０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、７３に作動信号を出力する。

なお、ここでは、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７３と、ＥＣＵ８０の一部とを含んで構成される。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、ＥＣＵ８０の一部とを含んで構成される。加速要求判定手段は、アクセル開度センサ９２と、ＥＣＵ８０の一部とを含んで構成される。ＥＧＲ弁制御手段は、ＥＧＲ弁４２駆動用のアクチュエータ４６とＥＣＵ８０の一部とを含んで構成される。

内燃機関１０では、エアフローメーター８２からの出力信号に基づいて導出される吸入空気量、クランクポジションセンサ９８からの出力信号に基づいて導出さ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。

ただし、内燃機関１０では、クランクポジションセンサ９８からの出力信号に基づいて導出さ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９２からの出力信号に基づいて導出されるアクセル開度が０％、すなわちアクセルペダル９０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９０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。

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、予め上記プラグラムは設定されている。ただし、後述する圧力回収すなわちガス回収充填のときには、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。

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。ただし、後述する圧力回収に際しては、ＥＧＲ弁４２も、機関運転状態にかかわらず、強制的に閉弁するように制御される。また、アクセルペダル９０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出されたＥＧＲ開度は補正される。

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、圧力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を流れる流体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流体を有効に活用して圧力回収（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。

以下、圧力回収について、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、およそ２０ｍｓ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７４やフィルタ部材７６の劣化や性能低下はほとんど生じない。

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上流側の弁間通路Ｐ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Ｐ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を回収することを具体化した例である。

内燃機関１０が起動されると、まずＥＣＵ８０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、圧力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、圧力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、本実施形態において、圧力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、および、蓄圧容器７０内の圧力が所定圧以下であることの２つが満たされることである。

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。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て、該ルーチンは終了する。

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、蓄圧容器７０内の圧力（図４中の「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。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、さらに圧力回収が行われることを防ぐためである。蓄圧容器７０内の圧力は圧力センサ１０２からの出力信号に基づいて導出される。なお、このステップＳ４０５で否定判定されると、該ルーチンは終了する。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。

ステップＳ４０５で肯定判定されると、次ぐステップＳ４０７で、圧力回収の所定条件が満たされているとして、上記回収フラグが「１」にされる。これにより、内燃機関１０の通常の上記制御よりも、圧力回収用の制御が優先して行われることになる。そして、ステップＳ４０９に至ると、流量制御弁７２が閉弁するように、アクチュエータ７３に作動信号が出力される。流量制御弁７２は基本的には閉弁されているので、流量制御弁７２は閉状態に保たれることになる。次ぐステップＳ４１１では、排気絞り弁６２が閉弁するように、アクチュエータ６４に作動信号が出力される（排気絞り弁６２が閉弁制御される）。こうして当該ルーチンは終了する。

なお、このように回収フラグが「１」にされるとき（実質的に回収フラグが「１」の間は）、ＥＧＲ弁４２が閉弁し、且つ、スロットル弁２６が開弁するように、各アクチュエータ４６、２４に作動信号が出力される。これにより、ここではＥＧＲ弁４２は全閉の閉状態になり、スロットル弁２６は全開の開状態になる。これは、圧力回収をより適切に行うべく、弁間通路Ｐの圧力をより適切に高めるためである。なお、このとき、ＥＧＲ弁４２は、弁間通路Ｐの圧力に応じた速度で閉側に駆動され得る。

次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Ｓ４１３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Ｓ４１５で、上記ステップＳ４０５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。なお、ステップＳ４１３およびステップＳ４１５での判定が行われるのは、ステップＳ４０７で回収フラグが「１」にされた後、圧力回収の所定条件が満たされなくなったときに、圧力回収を終了する制御をするためである。

さてステップＳ４１５で肯定判定されると次ぐステップＳ４１７で、蓄圧容器７０内の圧力が、弁間通路Ｐ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、その圧力が回収可能な程度にまで高まっているかを調べるために、ステップＳ４１７での判定が行われる。ステップＳ４１７で否定判定される場合には次ぐステップＳ４１９で、流量制御弁７２が閉弁するようにアクチュエータ７３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が閉じたままにされることを意味している。他方、ステップＳ４１７で肯定判定される場合には次ぐステップＳ４２１で、流量制御弁７２が開弁するようにアクチュエータ７３に作動信号が出力される。これにより、弁間通路Ｐの高められた圧力は、管路６８を介した排気ガスの移動を伴いつつ、蓄圧容器７０内に回収される。

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。こうした圧力回収は、上記ステップＳ４１３あるいはステップＳ４１５で否定判定されない限りは概ね続けて行われる。

圧力回収中に、ステップＳ４１３あるいはステップＳ４１５で否定判定されるに至ると、圧力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Ｓ４２３で、流量制御弁７２が閉弁するように、アクチュエータ７３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Ｓ４２５で回収フラグが「０」にされる。この結果、内燃機関１０は圧力回収を行わない通常の制御状態に復帰される。そして、ＥＧＲ弁４２やスロットル弁２６は機関運転状態に基づいて制御されるようになる。

このような工程を経ることで、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。蓄圧容器７０内に出入口７０ｍから導かれた排気ガス中の硫黄成分、ＰＭ、オイル分や水分などはフィルタ部材７６により除去される。フィルタ部材７６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７６に吸着され得る。そして、フィルタ部材７６を通過した排気ガスのみが、放出可能に吸着材７４に吸着されることになる。このように、ガスを回収充填するとき、フィルタ部材７６で、蓄圧容器７０内に導かれた排気ガス中の不純物を吸着材７４上流側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７４に至ることを防止できる。したがって、吸着材７４のガス吸着性能低下を防ぐことが可能になる。

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９０を踏み込んで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９０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５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５のフローチャートは、およそ２０ｍｓ毎に繰り返されるものである。

ただし、以下で図５に基づいて説明される圧力放出用の制御は、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。

まず、ＥＣＵ８０は、ステップＳ５０１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Ｓ５０１で否定判定されると、当該ルーチンは終了する。

ステップＳ５０１で肯定判定されると、次ぐステップＳ５０３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。

ステップＳ５０３で否定判定されると、次ぐステップＳ５０５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Ｓ５０５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Ｓ５０５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Ｓ５０７へ進む。例えば、ステップＳ５０５の判定での所定回転数は３０００ｒｐｍである。

ステップＳ５０７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、加速開始時期を検出することに等しく、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、ＥＣＵ８０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、ＥＣＵ８０は、アクセルポジションセンサ９２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Ｓ５０７で肯定判定されると、次いでステップＳ５０９での判定がなされる。なお、ステップＳ５０７で否定判定されると、当該ルーチンは終了する。なお、加速要求有りとして肯定判定されるようになるとステップＳ５０９へ進むが、他方、このときには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る。

ステップＳ５０９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Ｑ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Ｓ５０９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Ｓ５０９で肯定判定されると、次ぐステップＳ５１１でアシストフラグが「１」にされ、次ぐステップＳ５１３で流量制御弁７２が開弁するように、アクチュエータ７３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。

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Ｓ５０１およびステップＳ５０３でそれぞれ肯定判定される。次ぐステップＳ５１５では、上記ステップＳ５０５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。

そして、ステップＳ５１５で肯定判定されると、次ぐステップＳ５１７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が開かれたときからの経過時間である。ここではＥＣＵ８０は、内蔵するタイマ手段で、ステップＳ５１１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、０．５秒から１．５秒、特に好ましくは１．０秒に設定されて予めＲＯＭに記憶されている。ただし、ステップＳ５１７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Ｑの圧力などに基づいて定められ得る。

ステップＳ５１７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Ｓ５１９で、上記ステップＳ５０９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。

上記ステップＳ５１５から上記ステップＳ５１９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Ｓ５１５からステップＳ５１９のいずれかで否定判定されると、ステップＳ５２１で流量制御弁７２が閉弁するように、アクチュエータ７３へ作動信号が出力される。そして、次ぐステップＳ５２３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。

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Ｓ５１５からステップＳ５１９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Ｓ５２１およびステップＳ５２３）が行われ得る。

このように本実施形態では、フィルタ部材７６で不純物が除去され、そして吸着材７４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７６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７６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。

このように本実施形態では、蓄圧容器７０への圧力回収すなわちガス充填と蓄圧容器７０からの圧力放出すなわちガス放出とが、実行される。このとき、蓄圧容器７０には吸着材７４が備えられているので、より多くのガスを効率よく蓄圧容器７０内へ充填することができ、他方、蓄圧容器７０内に蓄えられたガスは蓄圧容器７０内に高密度に存在するので蓄圧容器７０内のガスを適切な時期に適切な長さ分、より適切に放出利用することが可能になる。

以上、上記したように、内燃機関１０に備えられた蓄圧装置７１は、蓄圧容器７０および蓄圧容器７０へのガスすなわち圧力の出入を制御する機構を含んで構成されている。そして、蓄圧容器７０が吸着材７４とフィルタ部材７６とを備えると共に、空間Ｓを下方部に備える蓄圧容器７０の下方部に充填口および放出口を兼ねる出入口７０ｍが設けられていて、出入口７０ｍからガス充填およびガス放出がなされる。したがって、蓄圧容器７０内へのガス充填時には、充填されるガスから不純物を適切に分離除去して、ガスを蓄圧容器７０内に高密度に蓄えることが可能になる。他方、蓄圧容器７０内からのガス放出時には、放出されるガスによって、空間Ｓの水分や不純物を蓄圧容器７０内から排出することができると共に、吸着材７４側からフィルタ部材７６を通過して放出されるガスの移動によってフィルタ部材７６周囲やそれに吸着された不純物を脱離させてフィルタ部材７６から吹き飛ばすなどして、フィルタ部材７６からそれらを排出することが可能になる。これらにより、蓄圧容器７０においてガス充填およびガス放出が繰り返されても、吸着材７４に不純物が至ることを適切に防止できるので、吸着材７４の劣化を抑制することが可能になる。したがって、吸着材７４のガス吸着能を高レベルに維持でき、蓄圧装置７１が高性能を有し続けることが可能になる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、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、充填口から蓄圧容器内に充填される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、例えば上記管路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。

また、上記実施形態では、蓄圧容器７０に回収されるのは燃料カット時の排気ガスであったが、蓄圧容器に蓄えられるのは、このようなガスに限定されない。例えば、燃料カット実行中以外のときに排気通路から排気ガスすなわちその圧力が蓄圧容器に回収されて蓄えられてもよい。ただし、蓄圧容器７０内に回収されるガスの温度は５０℃以下であることが好ましい。なぜならば、蓄圧容器７０内の吸着材の吸着性能が温度に依存するためである。あるいは、コンプレッサの駆動により加圧された大気すなわち空気を蓄圧容器に蓄えてもよい。この場合、蓄圧容器への圧力供給装置として、エアコンプレッサ、圧力導入（回収）弁が設けられ、このエアコンプレッサは電動モータもしくはクランクシャフトの回転力を用いて駆動され得る。

また、上記実施形態では、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。また、上記実施形態では、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、蓄圧容器内の圧力をターボ過給機の作動補助用に用いる場合には、タービンのタービンホイールの回転駆動を補助するために蓄圧容器の圧力が供給されるのであれば、他の箇所に圧力が供給されてもよい。例えば、タービンのタービンハウジングに直接的に蓄圧容器内の圧力を供給可能にする通路が連通されてもよい。より好ましくは、タービンホイールへより効果的に圧力を供給するために、蓄圧容器からの圧力供給を可能にする通路の最下流側に圧力を増すためのノズルが設けられるとよい。

なお、上記実施形態では、蓄圧容器内の圧力を、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。

なお、排気通路２８と蓄圧容器７０とをつなぐ圧力回収用の通路と、ターボ過給機といった種々の部品と蓄圧容器７０とをつなぐ圧力放出用の通路とは分けられてもよく、圧力回収用の通路と圧力放出用の通路とが分けられる場合には、圧力回収用の通路に設けられる弁は逆止弁であってもよい。なお、この場合、圧力回収用の通路は蓄圧容器の充填口に連通され、他方、圧力放出用の通路は蓄圧容器の放出口に連通され得る。

また、上記実施形態では、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。

また、上記実施形態では、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７８は車両に分散して配置され得る。

なお、上記実施形態では、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。

なお、上記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。

実施形態が適用された内燃機関システムの概念図である。 蓄圧容器の部分断面拡大図である。 異なる量の吸着材を備える３つの蓄圧容器における、ガス充填時すなわち圧力回収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。 実施形態の圧力回収用の制御フローチャートである。 実施形態の圧力放出用の制御フローチャートである。

符号の説明

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
７１ 蓄圧装置
７４ 吸着材
７６ フィルタ部材
７８ 支持部材
７８ｕ 上側板状部材
７８ｄ 下側板状部材
８０ 流量制御弁
Ｃ 中心軸

Claims (9)

1. 加圧されたガスを貯留する蓄圧容器を含む蓄圧装置において、
   前記蓄圧容器の下方部に前記ガスを放出するための放出口を設けたことを特徴とする蓄圧装置。
2. 前記蓄圧容器内にガスを吸着可能な吸着材が備えられていることを特徴とする請求項１に記載の蓄圧装置。
3. 前記放出口は、前記蓄圧容器の充填口を兼ねていることを特徴とする請求項１または２に記載の蓄圧装置。
4. 前記蓄圧容器に充填されるガスが前記吸着材に至る前に通過する箇所に、フィルタ部材が設けられていることを特徴とする請求項２または３に記載の蓄圧装置。
5. 前記フィルタ部材は、ゼオライト系の物質を含んでいることを特徴とする請求項４に記載の蓄圧装置。
6. 前記蓄圧容器内に蓄えられるガスは排気ガスおよび空気の内の少なくともいずれか一方であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の蓄圧装置。
7. 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から前記蓄圧容器へ圧力回収を行うべく前記排気絞り弁を閉弁制御する排気絞り弁制御手段と
   をさらに備え、
   前記蓄圧容器は、前記排気絞り弁上流側の排気通路に連通可能に設けられていることを特徴とする請求項６に記載の蓄圧装置。
8. 請求項１から７のいずれかに記載の蓄圧装置を備えたことを特徴とする内燃機関。
9. 前記内燃機関の排気通路に設けられたタービンホイールを有するタービンを含むターボ過給機と、
   前記タービンホイールに前記蓄圧容器内の圧力を供給可能にすべく設けられた制御弁と、
   要求過給量が増加するときに前記タービンホイールの回転駆動の補助用に前記蓄圧容器内の圧力を前記タービンホイールに供給すべく前記制御弁を開弁制御する制御弁制御手段と
   を備えていることを特徴とする請求項８に記載の内燃機関。

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