JP6137995B2 - ターボ過給式エンジン及びその負荷投入方法 - Google Patents
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Description
本発明は、燃料と空気との混合気を燃焼室において圧縮して燃焼させることにより回転動力を発生するエンジン本体と、
前記エンジン本体の排気路に設けられるタービンに前記燃焼室から排出される排ガスを供給し、前記タービンに連結される状態で吸気路に設けられるコンプレッサによって前記燃焼室に吸気される新気を圧縮する過給機と、
前記エンジン本体の回転速度を目標回転速度に維持する回転速度維持手段とを備えたターボ過給式エンジン及びその負荷投入方法に関する。
前記エンジン本体の排気路に設けられるタービンに前記燃焼室から排出される排ガスを供給し、前記タービンに連結される状態で吸気路に設けられるコンプレッサによって前記燃焼室に吸気される新気を圧縮する過給機と、
前記エンジン本体の回転速度を目標回転速度に維持する回転速度維持手段とを備えたターボ過給式エンジン及びその負荷投入方法に関する。
エンジン本体が発生する回転動力にて回転駆動されるエンジン駆動式発電機では、負荷の急変に対する追従性が求められる。特に、非常用発電機である場合、エンジン本体を起動させた直後の無負荷の状態から、なるべく大きな負荷を速やかに投入できることが求められる（初期負荷投入）。エンジン本体の定格出力に対する初期投入負荷の割合である初期負荷投入率が高ければ、停電が発生しても優先的に給電が必要な重要負荷に迅速且つ安定的に給電することができる。
一方で、排ガスの排気エネルギーにて回転するタービンと当該タービンに連結され回転駆動されるコンプレッサとからなる過給機を備えたターボ過給式エンジンでは、負荷が急増した際、エンジン本体の調速装置の遅れに加え、過給機の応答遅れにより、迅速に必要な新気をエンジン本体に供給することができず、出力軸の回転速度が低下し、ストール（エンジン停止）に至る場合がある。
このような課題に対し、初期負荷投入時に過給機の回転上昇、つまり吸気圧力の上昇による投入燃料量の増加を促すために、初期負荷投入時にタービン前に圧縮窒素を導入するもの（特許文献１を参照）、初期負荷投入時に一時的に空気補充源から圧縮空気をエンジン本体に供給するもの（特許文献２を参照）、初期負荷投入時に大きな負荷を投入する前に小さな負荷を投入するように負荷投入状態を切り替えるもの（特許文献３を参照）等が、提案されている。
一方で、排ガスの排気エネルギーにて回転するタービンと当該タービンに連結され回転駆動されるコンプレッサとからなる過給機を備えたターボ過給式エンジンでは、負荷が急増した際、エンジン本体の調速装置の遅れに加え、過給機の応答遅れにより、迅速に必要な新気をエンジン本体に供給することができず、出力軸の回転速度が低下し、ストール（エンジン停止）に至る場合がある。
このような課題に対し、初期負荷投入時に過給機の回転上昇、つまり吸気圧力の上昇による投入燃料量の増加を促すために、初期負荷投入時にタービン前に圧縮窒素を導入するもの（特許文献１を参照）、初期負荷投入時に一時的に空気補充源から圧縮空気をエンジン本体に供給するもの（特許文献２を参照）、初期負荷投入時に大きな負荷を投入する前に小さな負荷を投入するように負荷投入状態を切り替えるもの（特許文献３を参照）等が、提案されている。
また、エンジン本体の回転速度を目標回転速度に維持するのではなく自動車の速度に応じて変動する自動車用のターボ過給式エンジンとして、排気路におけるタービンの出口側と入口側とを接続するウエストゲート路と、当該ウエストゲート路に配置されたウエストゲート弁とを備えたものが知られている（特許文献４を参照）。
しかしながら、上記特許文献１〜３に開示の技術の夫々には、以下に示す課題があった。特許文献１に開示の技術では、圧縮窒素を常備する必要があり、高コストになると共に、構成が複雑となる。
特許文献２に開示の技術では、エンジン本体が発生する回転動力で非常用発電機兼用の常用発電機を回転駆動する場合、運転中に吸気圧力の一部を蓄圧することが可能であるが、エンジン本体が非常用発電機を回転駆動する場合は、上記特許文献１に開示の技術と同じく、圧縮空気を常備する必要があり高コストになると共に、構成が複雑となる。
特許文献３に開示の技術では、負荷投入状態を切り替える必要があり、その負荷切替に適合する負荷を準備する必要があり、汎用性に欠けるという問題があった。
また、特許文献４に開示の自動車用エンジンでは、負荷に関係なく加速初期にウエストゲート弁を開放するものであるが、回転速度を目標回転数に維持するにあたり、エンジンの出力の応答性を向上するために、負荷投入時のウエストゲート弁の作動を行う点については検討されているものではなかった。
特許文献２に開示の技術では、エンジン本体が発生する回転動力で非常用発電機兼用の常用発電機を回転駆動する場合、運転中に吸気圧力の一部を蓄圧することが可能であるが、エンジン本体が非常用発電機を回転駆動する場合は、上記特許文献１に開示の技術と同じく、圧縮空気を常備する必要があり高コストになると共に、構成が複雑となる。
特許文献３に開示の技術では、負荷投入状態を切り替える必要があり、その負荷切替に適合する負荷を準備する必要があり、汎用性に欠けるという問題があった。
また、特許文献４に開示の自動車用エンジンでは、負荷に関係なく加速初期にウエストゲート弁を開放するものであるが、回転速度を目標回転数に維持するにあたり、エンジンの出力の応答性を向上するために、負荷投入時のウエストゲート弁の作動を行う点については検討されているものではなかった。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、比較的簡易な構成を維持しながらも、初期負荷投入に対するエンジン出力の応答性が高く、エンジン本体がストールに陥ることを防止できるターボ過給式エンジン及びその負荷投入方法を提供することにある。
この目的を達成するための本発明に係るターボ過給式エンジンは、
燃料と空気との混合気を燃焼室において圧縮して燃焼させることにより回転動力を発生するエンジン本体と、
前記エンジン本体の排気路に設けられるタービンに前記燃焼室から排出される排ガスを供給し、前記タービンに連結される状態で吸気路に設けられるコンプレッサによって前記燃焼室に吸気される新気を圧縮する過給機と、
前記エンジン本体の回転速度を目標回転速度に維持する回転速度維持手段とを備えたターボ過給式エンジンであって、
その第１特徴構成は、
前記排気路における前記タービンの出口側と入口側とを接続するウエストゲート路と、当該ウエストゲート路に配置されたウエストゲート弁とを備えると共に、
前記エンジン本体への初期負荷の投入時に前記ウエストゲート弁を開放状態に維持するウエストゲート開放処理を実行し、前記エンジン本体への初期負荷の投入後に前記ウエストゲート弁を閉塞させるウエストゲート閉塞処理を実行する過給制御手段を備えた点にある。
燃料と空気との混合気を燃焼室において圧縮して燃焼させることにより回転動力を発生するエンジン本体と、
前記エンジン本体の排気路に設けられるタービンに前記燃焼室から排出される排ガスを供給し、前記タービンに連結される状態で吸気路に設けられるコンプレッサによって前記燃焼室に吸気される新気を圧縮する過給機と、
前記エンジン本体の回転速度を目標回転速度に維持する回転速度維持手段とを備えたターボ過給式エンジンであって、
その第１特徴構成は、
前記排気路における前記タービンの出口側と入口側とを接続するウエストゲート路と、当該ウエストゲート路に配置されたウエストゲート弁とを備えると共に、
前記エンジン本体への初期負荷の投入時に前記ウエストゲート弁を開放状態に維持するウエストゲート開放処理を実行し、前記エンジン本体への初期負荷の投入後に前記ウエストゲート弁を閉塞させるウエストゲート閉塞処理を実行する過給制御手段を備えた点にある。
上記ターボ過給式エンジンの第１特徴構成によれば、エンジン本体において、排気路におけるタービンの出口側と入口側とを接続するウエストゲート路が設けられ、そのウエストゲート路にウエストゲート弁が配置される。そして、回転速度維持手段によりエンジン本体の回転速度が目標回転速度に維持されている状態において、上記ウエストゲート開放処理が実行されてエンジン本体への初期負荷の投入時にウエストゲート弁が開放状態に維持されると、当該ウエストゲート路における排ガスの通流が許容された状態となるので、排気路におけるタービンの入口側圧力が同タービンの出口側圧力（略大気圧）と同程度まで低下し、排気行程におけるポンピングロスが低減される。
また、ウエストゲート弁を開放状態とすることで、タービンの回転動力が低減されて、結果、過給機の回転速度が低下した状態になるが、そもそも初期負荷の投入時の低負荷域では、吸気路において新気の流れを絞って（新気の圧力を減圧して）燃焼室に吸気するため、過給機本来の機能が活用されておらず、大気圧以上の過給は必要ない。即ち、初期負荷投入時において、ウエストゲート弁を開放状態とすることにより過給機の回転速度が低下したとしても、新気の流れの絞り具合が緩和されるだけで、エンジン出力の低下等については抑制することができる。
よって、このような状態にて、エンジン本体へ初期負荷が投入されることにより、上記ポンピングロスが低減されて、その負荷に対するエンジン本体が発生する回転動力の仕事量であるエンジン出力の応答性が改善されることになる。
また、初期負荷の投入後においては、上記ウエストゲート開放処理により開放状態とされたウエストゲート弁は上記ウエストゲート閉塞処理が実行されることにより閉塞される。すると、ウエストゲート路における新気の通流が禁止された状態となるので、タービンの出口側圧力に対して入口側圧力が大きくなってタービンの回転速度が上昇し、コンプレッサによる新気の圧縮が十分に行われるようになり、結果、エンジン効率を向上して一層安定した運転状態を維持することができる。
従って、本発明により、比較的簡易な構成を維持しながらも、初期負荷投入に対するエンジン出力の応答性が高く、エンジン本体がストールに陥ることを防止できるターボ過給式エンジン及びその負荷投入方法を提供することができる。
また、ウエストゲート弁を開放状態とすることで、タービンの回転動力が低減されて、結果、過給機の回転速度が低下した状態になるが、そもそも初期負荷の投入時の低負荷域では、吸気路において新気の流れを絞って（新気の圧力を減圧して）燃焼室に吸気するため、過給機本来の機能が活用されておらず、大気圧以上の過給は必要ない。即ち、初期負荷投入時において、ウエストゲート弁を開放状態とすることにより過給機の回転速度が低下したとしても、新気の流れの絞り具合が緩和されるだけで、エンジン出力の低下等については抑制することができる。
よって、このような状態にて、エンジン本体へ初期負荷が投入されることにより、上記ポンピングロスが低減されて、その負荷に対するエンジン本体が発生する回転動力の仕事量であるエンジン出力の応答性が改善されることになる。
また、初期負荷の投入後においては、上記ウエストゲート開放処理により開放状態とされたウエストゲート弁は上記ウエストゲート閉塞処理が実行されることにより閉塞される。すると、ウエストゲート路における新気の通流が禁止された状態となるので、タービンの出口側圧力に対して入口側圧力が大きくなってタービンの回転速度が上昇し、コンプレッサによる新気の圧縮が十分に行われるようになり、結果、エンジン効率を向上して一層安定した運転状態を維持することができる。
従って、本発明により、比較的簡易な構成を維持しながらも、初期負荷投入に対するエンジン出力の応答性が高く、エンジン本体がストールに陥ることを防止できるターボ過給式エンジン及びその負荷投入方法を提供することができる。
本発明に係るターボ過給式エンジンの第２特徴構成は、上記ターボ過給式エンジンの第１特徴構成に加えて、
前記吸気路において前記コンプレッサの下流側にスロットル弁が配置され、
前記エンジン本体への初期負荷の投入に伴って、前記回転速度維持手段が前記エンジン本体の回転速度の維持制御を実行することにより前記スロットル弁の開度が拡大される点にある。
前記吸気路において前記コンプレッサの下流側にスロットル弁が配置され、
前記エンジン本体への初期負荷の投入に伴って、前記回転速度維持手段が前記エンジン本体の回転速度の維持制御を実行することにより前記スロットル弁の開度が拡大される点にある。
上記ターボ過給式エンジンの第２特徴構成によれば、エンジン本体への初期負荷の投入に伴って、回転速度維持手段は、エンジン出力を上昇させてエンジン本体の回転速度を維持する維持制御を実行するにあたり、コンプレッサの下流側に設けられたスロットル弁の開度を急激に拡大させてエンジン本体に導かれる燃料及び混合気の流量を急激に増加させたり、燃料供給量を急激に増加させたりする。また、後者のように、燃料供給量を急激に増加させる場合には、燃焼室に吸気される混合気の空燃比を所望の空燃比に維持するために、空気供給量を増加させるべくスロットル弁の開度が急激に拡大される。
即ち、吸気路においてコンプレッサの下流側にスロットル弁を配置すれば、その開度の迅速な拡大により、エンジン出力を上昇させて、エンジン本体への初期負荷投入に対応することができる。
また、ウエストゲート開放処理が実行されて過給機の回転速度が低下した状態になると、コンプレッサの出口側の圧力である過給圧力が低下するが、それに合わせてスロットル弁の開度が若干拡大されることで、燃焼室への吸気圧の低下を迅速に回避して、安定した運転状態を維持することができる。
即ち、吸気路においてコンプレッサの下流側にスロットル弁を配置すれば、その開度の迅速な拡大により、エンジン出力を上昇させて、エンジン本体への初期負荷投入に対応することができる。
また、ウエストゲート開放処理が実行されて過給機の回転速度が低下した状態になると、コンプレッサの出口側の圧力である過給圧力が低下するが、それに合わせてスロットル弁の開度が若干拡大されることで、燃焼室への吸気圧の低下を迅速に回避して、安定した運転状態を維持することができる。
本発明に係るターボ過給式エンジンの第３特徴構成は、上記ターボ過給式エンジンの第１乃至第２特徴構成の何れかに加えて、
前記エンジン本体に対して、前記初期負荷に続いて残負荷が投入され、
前記過給制御手段が、前記エンジン本体への前記残負荷の投入前に前記ウエストゲート閉塞処理を実行する点にある。
前記エンジン本体に対して、前記初期負荷に続いて残負荷が投入され、
前記過給制御手段が、前記エンジン本体への前記残負荷の投入前に前記ウエストゲート閉塞処理を実行する点にある。
上記ターボ過給式エンジンの第３特徴構成によれば、初期負荷の投入後において、上記ウエストゲート閉塞処理を実行してコンプレッサによる新気の圧縮が十分に行われるようになってから、初期負荷に続く残負荷を投入するので、中負荷域及び高負荷域においても高い応答性で安定してエンジン出力を漸次上昇させることができる。
尚、このようにウエストゲート開放処理を実行した状態で投入する初期負荷については、エンジン出力の応答性を考慮して、エンジン本体の定格出力に対して０％以上かつ４０％以下の範囲内であることが好ましい。そして、ウエストゲート閉塞処理実行後に定格出力までに投入される残負荷については、一回で投入しても構わないが、複数回に分けて投入することでエンジンの安定性を確保することが望ましい。
尚、このようにウエストゲート開放処理を実行した状態で投入する初期負荷については、エンジン出力の応答性を考慮して、エンジン本体の定格出力に対して０％以上かつ４０％以下の範囲内であることが好ましい。そして、ウエストゲート閉塞処理実行後に定格出力までに投入される残負荷については、一回で投入しても構わないが、複数回に分けて投入することでエンジンの安定性を確保することが望ましい。
本発明に係るターボ過給式エンジンの第４特徴構成は、上記ターボ過給式エンジンの第１乃至第３特徴構成の何れかに加えて、
前記初期負荷の投入後且つ前記ウエストゲート閉塞処理の実行前に、前記エンジン本体の出力不足が発生した場合に、前記ウエストゲート弁の開度を縮小側に補正する補正処理を実行する補正手段を備えた点にある。
前記初期負荷の投入後且つ前記ウエストゲート閉塞処理の実行前に、前記エンジン本体の出力不足が発生した場合に、前記ウエストゲート弁の開度を縮小側に補正する補正処理を実行する補正手段を備えた点にある。
上記ターボ過給式エンジンの第４特徴構成によれば、初期負荷の投入後且つウエストゲート閉塞処理の実行前において、例えばスロットル弁の開度が全開状態でそれ以上拡大できない状況で、エンジン本体の出力不足が発生したとしても、上記補正処理を実行することで、スロットル弁の開度の拡大に頼ることなくエンジン本体の出力不足を解消して、エンジン本体の回転速度を目標回転速度に維持することができる。
即ち、上記補正処理において、ウエストゲート弁の開度を縮小側に補正すれば、過給機の回転速度を上昇させて、新気に対する過給圧力を上昇させることができ、結果、エンジン出力を適度に増加させることができる。
即ち、上記補正処理において、ウエストゲート弁の開度を縮小側に補正すれば、過給機の回転速度を上昇させて、新気に対する過給圧力を上昇させることができ、結果、エンジン出力を適度に増加させることができる。
本発明に係るターボ過給式エンジンの第５特徴構成は、上記ターボ過給式エンジンの第１乃至第４特徴構成の何れかに加えて、
前記初期負荷の投入後且つ前記ウエストゲート閉塞処理の実行前に、前記エンジン本体の出力不足が発生した場合に、前記燃焼室に吸気される混合気の空燃比を燃料リッチ側に補正する補正処理を実行する補正手段を備えた点にある。
前記初期負荷の投入後且つ前記ウエストゲート閉塞処理の実行前に、前記エンジン本体の出力不足が発生した場合に、前記燃焼室に吸気される混合気の空燃比を燃料リッチ側に補正する補正処理を実行する補正手段を備えた点にある。
上記ターボ過給式エンジンの第５特徴構成によれば、初期負荷の投入後且つウエストゲート閉塞処理の実行前において、例えばスロットル弁の開度が全開状態でそれ以上拡大できない状況で、エンジン本体の出力不足が発生したとしても、上記補正処理を実行することで、スロットル弁の開度の拡大に頼ることなくエンジン本体の出力不足を解消して、エンジン本体の回転速度を目標回転速度に維持することができる。
即ち、上記補正処理において、燃焼室に吸気される混合気の空燃比を燃料リッチ側に補正すれば、１サイクルあたりの燃焼室への燃料投入量を増加させることができ、結果、エンジン出力を適度に増加させることができる。
即ち、上記補正処理において、燃焼室に吸気される混合気の空燃比を燃料リッチ側に補正すれば、１サイクルあたりの燃焼室への燃料投入量を増加させることができ、結果、エンジン出力を適度に増加させることができる。
尚、上記第４乃至第５特徴構成において、エンジン本体の出力不足は、目標回転速度に対するエンジン本体の回転速度の偏差や目標出力に対するエンジン出力の偏差などを監視することで判定することができる。
また、上記第４特徴構成と上記第５特徴構成とを組み合わせて、補正処理において、ウエストゲート弁の開度の縮小側への補正と、燃焼室に吸気される混合気の空燃比の燃料リッチ側への補正との両方を行えば、エンジン本体の出力不足を早期且つ確実に解消することができる。
また、上記第４特徴構成と上記第５特徴構成とを組み合わせて、補正処理において、ウエストゲート弁の開度の縮小側への補正と、燃焼室に吸気される混合気の空燃比の燃料リッチ側への補正との両方を行えば、エンジン本体の出力不足を早期且つ確実に解消することができる。
本発明に係るターボ過給式エンジンの第６特徴構成は、上記ターボ過給式エンジンの第１乃至第５特徴構成の何れかに加えて、
前記吸気路における前記コンプレッサの出口側と入口側とを接続する吸気バイパス路と、当該吸気バイパス路に配置された吸気バイパス弁とを備えると共に、
前記過給制御手段が、前記エンジン本体への初期負荷の投入時に、前記ウエストゲート開放処理と共に前記吸気バイパス弁を開放状態に維持する吸気バイパス開放処理を実行し、前記エンジン本体への初期負荷の投入後に、前記ウエストゲート閉塞処理と共に前記吸気バイパス弁を閉塞させる吸気バイパス閉塞処理を実行する点にある。
前記吸気路における前記コンプレッサの出口側と入口側とを接続する吸気バイパス路と、当該吸気バイパス路に配置された吸気バイパス弁とを備えると共に、
前記過給制御手段が、前記エンジン本体への初期負荷の投入時に、前記ウエストゲート開放処理と共に前記吸気バイパス弁を開放状態に維持する吸気バイパス開放処理を実行し、前記エンジン本体への初期負荷の投入後に、前記ウエストゲート閉塞処理と共に前記吸気バイパス弁を閉塞させる吸気バイパス閉塞処理を実行する点にある。
上記ターボ過給式エンジンの第６特徴構成によれば、初期負荷投入時において、上述したようにウエストゲート開放処理が実行されて過給機の回転速度が低下している間は、それに連動して、上記吸気バイパス開放処理が実行されて、吸気バイパス路に配置された吸気バイパス弁が開放状態となる。すると、吸気路におけるコンプレッサの出口側と入口側とを接続する吸気バイパス路における新気の通流が許容された状態となるので、回転速度が低下したコンプレッサを介して新気を吸気する場合と比較して、吸気路における圧力損失が低減されることになり、結果、吸気行程におけるポンピングロスが低減される。
よって、初期投入に対するエンジン出力の応答性を一層向上することができる。
よって、初期投入に対するエンジン出力の応答性を一層向上することができる。
本発明に係るターボ過給式エンジンの第７特徴構成は、上記ターボ過給式エンジンの第６特徴構成に加えて、
前記過給制御手段が、前記エンジン本体への初期負荷の投入後において、前記ウエストゲート閉塞処理を実行した後に、前記吸気バイパス閉塞処理を実行する点にある。
前記過給制御手段が、前記エンジン本体への初期負荷の投入後において、前記ウエストゲート閉塞処理を実行した後に、前記吸気バイパス閉塞処理を実行する点にある。
上記ターボ過給式エンジンの第７特徴構成によれば、初期負荷投入後において、ウエストゲート閉塞処理及び吸気バイパス閉塞処理を実行して、ウエストゲート弁及び吸気バイパス弁を閉塞させるにあたり、吸気バイパス弁が開放されてコンプレッサに圧縮負荷がかからない状態で、ウエストゲート弁が吸気バイパス弁に先駆けて閉塞されて、タービンの回転動力が増加されることになる。すると、過給機の回転速度を一時的に高めることができる。その後、過給機の回転速度が高い状態で、吸気バイパス弁が閉塞されて、コンプレッサによる新気の圧縮を開始されるので、過給圧力を迅速に上昇させることができ、例えば、初期負荷に続く残負荷の投入に備えることができる。
この目的を達成するための本発明に係るターボ過給式エンジンの負荷投入方法は、
燃料と空気との混合気を燃焼室において圧縮して燃焼させることにより回転動力を発生するエンジン本体と、
前記エンジン本体の排気路に設けられるタービンに前記燃焼室から排出される排ガスを供給し、前記タービンに連結される状態で吸気路に設けられるコンプレッサによって前記燃焼室に吸気される新気を圧縮する過給機と、
前記エンジン本体の回転速度を目標回転速度に維持する回転速度維持手段とを備えたターボ過給式エンジンの負荷投入方法であって、
その特徴構成は、
前記排気路における前記タービンの出口側と入口側とを接続するウエストゲート路と、当該ウエストゲート路に配置されたウエストゲート弁とを設け、
前記エンジン本体への初期負荷の投入時に前記ウエストゲート弁を開放状態に維持するウエストゲート開放処理を実行し、前記エンジン本体への初期負荷の投入後に前記ウエストゲート弁を閉塞させるウエストゲート閉塞処理を実行する点にある。
燃料と空気との混合気を燃焼室において圧縮して燃焼させることにより回転動力を発生するエンジン本体と、
前記エンジン本体の排気路に設けられるタービンに前記燃焼室から排出される排ガスを供給し、前記タービンに連結される状態で吸気路に設けられるコンプレッサによって前記燃焼室に吸気される新気を圧縮する過給機と、
前記エンジン本体の回転速度を目標回転速度に維持する回転速度維持手段とを備えたターボ過給式エンジンの負荷投入方法であって、
その特徴構成は、
前記排気路における前記タービンの出口側と入口側とを接続するウエストゲート路と、当該ウエストゲート路に配置されたウエストゲート弁とを設け、
前記エンジン本体への初期負荷の投入時に前記ウエストゲート弁を開放状態に維持するウエストゲート開放処理を実行し、前記エンジン本体への初期負荷の投入後に前記ウエストゲート弁を閉塞させるウエストゲート閉塞処理を実行する点にある。
即ち、本発明に係るターボ過給式エンジンの負荷投入方法は、これまで説明した本発明に係るターボ過給式エンジンにより好適に実行されるものであるため、同様の作用効果を奏することができる。
本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
図１に示すターボ過給式エンジン１００は、天然ガス等の燃料ガスＦ（燃料の一例）と空気Ａとの混合気Ｍを燃焼室２６ａにおいて圧縮して燃焼させることにより出力軸５０を回転させる形態で回転動力を発生するエンジン本体２６と、エンジン本体２６の排気路２７に設けられるタービン３２に燃焼室２６ａから排出される排ガスＥを供給し、タービン３２に連結される状態で吸気路２０に設けられるコンプレッサ３１によって燃焼室２６ａに吸気される新気としての混合気Ｍを圧縮する過給機３０とを備え、更には、センサ等の検出結果が入力され、その入力信号に基づいて制御弁などの各種補機を制御して、エンジン１００の運転を制御するコンピュータからなるエンジンコントロールユニット（以下、ＥＣＵと呼ぶ。）４０が備えられている。
図１に示すターボ過給式エンジン１００は、天然ガス等の燃料ガスＦ（燃料の一例）と空気Ａとの混合気Ｍを燃焼室２６ａにおいて圧縮して燃焼させることにより出力軸５０を回転させる形態で回転動力を発生するエンジン本体２６と、エンジン本体２６の排気路２７に設けられるタービン３２に燃焼室２６ａから排出される排ガスＥを供給し、タービン３２に連結される状態で吸気路２０に設けられるコンプレッサ３１によって燃焼室２６ａに吸気される新気としての混合気Ｍを圧縮する過給機３０とを備え、更には、センサ等の検出結果が入力され、その入力信号に基づいて制御弁などの各種補機を制御して、エンジン１００の運転を制御するコンピュータからなるエンジンコントロールユニット（以下、ＥＣＵと呼ぶ。）４０が備えられている。
この種のエンジン１００は、詳細な図示は省略するが、吸気路２０から燃焼室２６ａに新気として吸気された混合気Ｍを、ピストンの上昇により圧縮した状態で点火プラグにて火花点火して燃焼・膨張させることで、ピストンを押し下げて出力軸５０から回転動力を出力すると共に、燃焼により発生した排ガスＥは、燃焼室２６ａから排気路２７に押し出され、外部に排出される。
吸気路２０には、空気Ａを浄化するエアクリーナ２１、空気Ａに燃料ガスＦを適切な比率で混合するベンチュリー式のミキサ１４、及びミキサ１４にて混合された混合気Ｍを圧縮するコンプレッサ３１、開度調整により燃焼室２６ａへの混合気Ｍの吸気量を調整可能なスロットル弁２４、混合気Ｍを冷却するインタークーラ２５が、その上流側から記載順に設けられている。
即ち、吸気路２０において、ミキサ１４で燃料ガスＦと空気Ａとを混合して生成された混合気Ｍは、コンプレッサ３１により圧縮された後に、スロットル弁２４を介して所定の流量に調整され、インタークーラ２５にて冷却されて、エンジン本体２６の燃焼室２６ａに導入される。
即ち、吸気路２０において、ミキサ１４で燃料ガスＦと空気Ａとを混合して生成された混合気Ｍは、コンプレッサ３１により圧縮された後に、スロットル弁２４を介して所定の流量に調整され、インタークーラ２５にて冷却されて、エンジン本体２６の燃焼室２６ａに導入される。
ミキサ１４に燃料ガスＦを導く燃料供給路１１には、ミキサ１４の上流側の吸気路２０における燃焼用空気の圧力と燃料供給路１１における燃料ガスＦの圧力の差を一定に保つ差圧レギュレータ１２、ミキサ１４を介して燃焼室２６ａに供給される燃料ガスＦの供給量を調整する燃料供給量調整弁１３が設けられている。
出力軸５０には、出力軸５０の回転速度をエンジン本体２６の回転速度として計測する回転速度センサ５１が設けられている。
そして、ＥＣＵ４０は、回転速度センサ５１にて計測されたエンジン本体２６の回転速度に基づいて、燃料供給量調整弁１３の開度を制御して燃焼室２６ａへの燃料ガスＦの供給量を調整することによって、エンジン本体２６の回転速度を所望の目標回転速度に維持する回転速度維持手段４２として機能する。
そして、ＥＣＵ４０は、回転速度センサ５１にて計測されたエンジン本体２６の回転速度に基づいて、燃料供給量調整弁１３の開度を制御して燃焼室２６ａへの燃料ガスＦの供給量を調整することによって、エンジン本体２６の回転速度を所望の目標回転速度に維持する回転速度維持手段４２として機能する。
また、排気路２７には、排ガスＥの酸素濃度を検出する酸素センサ５３が設けられている。
そして、ＥＣＵ４０は、酸素センサ５３で検出された排ガスＥの酸素濃度に基づいて、スロットル弁２４の開度を制御することによって、ミキサ１４に供給された燃料ガスＦに対する空気Ａの混合割合を調整して、ミキサ１４で生成される混合気Ｍの空燃比を理論空燃比等の所望の空燃比に維持する空燃比制御手段４３として機能する。
そして、ＥＣＵ４０は、酸素センサ５３で検出された排ガスＥの酸素濃度に基づいて、スロットル弁２４の開度を制御することによって、ミキサ１４に供給された燃料ガスＦに対する空気Ａの混合割合を調整して、ミキサ１４で生成される混合気Ｍの空燃比を理論空燃比等の所望の空燃比に維持する空燃比制御手段４３として機能する。
過給機３０は、エンジン本体２６の排気路２７に設けられるタービン３２に燃焼室２６ａから排出される排ガスＥを供給し、タービン３２に連結される状態で吸気路２０に設けられるコンプレッサ３１によって燃焼室２６ａに吸気される混合気Ｍを圧縮するターボ式の過給機として構成されている。即ち、この過給機３０は、排気路２７を通流する排ガスＥのエンタルピー及び運動エネルギーによりタービン３２を回転させ、このタービン３２の回転力により吸気路２０に配置されたコンプレッサ３１を回転駆動する形態で、吸気路２０を通流する新気としての混合気Ｍを圧縮した状態で燃焼室２６ａに供給する所謂過給を行う。
また、この種のターボ式の過給機３０は、比較的高出力で運転が行わる際には、タービン３２への排ガスＥの供給量が増加することで、かかるタービン３２及びそれに連結されたコンプレッサ３１の回転速度（以下「過給機３０の回転速度」と呼ぶ。）が増加し、結果、コンプレッサ３１の出口側圧力、即ち吸気路２０におけるコンプレッサ３１とスロットル弁２４との間の圧力（以下「過給圧力」と呼ぶ。）が増加する。一方、比較的低出力で運転が行われる際には、タービン３２への排ガスＥの供給量が減少することで、過給機３０の回転速度が低下し、結果、過給圧力が低下する。
また、この種のターボ式の過給機３０は、比較的高出力で運転が行わる際には、タービン３２への排ガスＥの供給量が増加することで、かかるタービン３２及びそれに連結されたコンプレッサ３１の回転速度（以下「過給機３０の回転速度」と呼ぶ。）が増加し、結果、コンプレッサ３１の出口側圧力、即ち吸気路２０におけるコンプレッサ３１とスロットル弁２４との間の圧力（以下「過給圧力」と呼ぶ。）が増加する。一方、比較的低出力で運転が行われる際には、タービン３２への排ガスＥの供給量が減少することで、過給機３０の回転速度が低下し、結果、過給圧力が低下する。
出力軸５０には非常用発電機２８が接続されており、出力軸５０で出力した回転動力が非常用発電機２８の駆動源として利用される。
非常用発電機２８には、電力線及び開閉器５２を介して電力負荷２９が接続されており、例えば、停電時において外部からの起動指令信号を受けたＥＣＵ４０によりエンジン本体２６が起動され、出力軸５０を回転させた状態で開閉器５２が開状態（電力通流を遮断する状態）から閉状態（電力通流を許容する状態）に切り替えられることで、非常用発電機２８に対して電力負荷２９で要求される電力に相当する発電負荷が投入され、それに伴って出力軸５０に対して非常用発電機２８を回転駆動するために必要な回転負荷が投入される。以下、このようにエンジン本体２６を起動してからの初期段階において開閉器５２を開状態から閉状態に切り替えてエンジン本体２６の出力軸５０に回転負荷を投入することを初期負荷の投入と呼ぶ場合がある。
非常用発電機２８には、電力線及び開閉器５２を介して電力負荷２９が接続されており、例えば、停電時において外部からの起動指令信号を受けたＥＣＵ４０によりエンジン本体２６が起動され、出力軸５０を回転させた状態で開閉器５２が開状態（電力通流を遮断する状態）から閉状態（電力通流を許容する状態）に切り替えられることで、非常用発電機２８に対して電力負荷２９で要求される電力に相当する発電負荷が投入され、それに伴って出力軸５０に対して非常用発電機２８を回転駆動するために必要な回転負荷が投入される。以下、このようにエンジン本体２６を起動してからの初期段階において開閉器５２を開状態から閉状態に切り替えてエンジン本体２６の出力軸５０に回転負荷を投入することを初期負荷の投入と呼ぶ場合がある。
吸気路２０におけるコンプレッサ３１の出口側（吸気路２０においてコンプレッサ３１の下流側且つスロットル弁２４の上流側）と入口側（吸気路２０においてコンプレッサ３１の上流側且つミキサ１４の下流側）とを接続する、言い換えればコンプレッサ３１をバイパスする吸気バイパス路６０が設けられており、この吸気バイパス路６０には開度調整可能な吸気バイパス弁６１が設けられている。
更に、排気路２７におけるタービン３２の入口側（排気路２７において燃焼室２６ａの下流側且つタービン３２の上流側）と出口側（排気路２７においてタービン３２の下流側且つ酸素センサ５３の上流側）とを接続する、言い換えればタービン３２をバイパスするウエストゲート路６２が設けられており、このウエストゲート路６２には開度調整可能なウエストゲート弁６３が設けられている。
そして、ＥＣＵ４０は、エンジン本体２６への初期負荷の投入時にウエストゲート弁６３を開放状態に維持するウエストゲート開放処理を実行し、エンジン本体２６への初期負荷の投入後にウエストゲート弁６３を閉塞させるウエストゲート閉塞処理を実行する過給制御手段４１として機能する。
そして、ＥＣＵ４０は、エンジン本体２６への初期負荷の投入時にウエストゲート弁６３を開放状態に維持するウエストゲート開放処理を実行し、エンジン本体２６への初期負荷の投入後にウエストゲート弁６３を閉塞させるウエストゲート閉塞処理を実行する過給制御手段４１として機能する。
〔第１実施形態〕
以下、第１実施形態のターボ過給式エンジン１００の詳細構成について、図２及び図３を参照して、負荷投入方法の処理フロー及び状態遷移状態と合わせて説明する。
ＥＣＵ４０は、エンジン本体２６への起動指令があると、当該起動指令に基づいて、燃料供給量調整弁１３の開度調整等を行いながら、エンジン本体２６を起動させる（図２の＃０１）。
その後、ＥＣＵ４０が機能する回転速度維持手段４２は、回転速度センサ５１にて計測されるエンジン本体２６の回転速度に基づいて、エンジン本体２６の回転速度が一定の目標回転速度Ｒｔとなるように、燃料供給量調整弁１３の開度を制御する回転速度維持制御を実行する（図２の＃０２）。尚、ＥＣＵ４０は、エンジン本体２６が起動されている間、当該回転速度維持制御を実行し続ける。
また、このようにエンジン本体２６が初期負荷Ｑ１が投入される前の無負荷状態では、スロットル弁２４の開度が最も小さい開度Ｓ１に維持されている。
以下、第１実施形態のターボ過給式エンジン１００の詳細構成について、図２及び図３を参照して、負荷投入方法の処理フロー及び状態遷移状態と合わせて説明する。
ＥＣＵ４０は、エンジン本体２６への起動指令があると、当該起動指令に基づいて、燃料供給量調整弁１３の開度調整等を行いながら、エンジン本体２６を起動させる（図２の＃０１）。
その後、ＥＣＵ４０が機能する回転速度維持手段４２は、回転速度センサ５１にて計測されるエンジン本体２６の回転速度に基づいて、エンジン本体２６の回転速度が一定の目標回転速度Ｒｔとなるように、燃料供給量調整弁１３の開度を制御する回転速度維持制御を実行する（図２の＃０２）。尚、ＥＣＵ４０は、エンジン本体２６が起動されている間、当該回転速度維持制御を実行し続ける。
また、このようにエンジン本体２６が初期負荷Ｑ１が投入される前の無負荷状態では、スロットル弁２４の開度が最も小さい開度Ｓ１に維持されている。
次に、ＥＣＵ４０が機能する過給制御手段４１は、初期負荷投入指令があると、当該投入指令に基づいて行われるエンジン本体２６への初期負荷Ｑ１の投入時に、ウエストゲート開放処理を実行する（図２の＃０３、＃０４）。
説明を加えると、初期負荷Ｑ１の投入が行われる直前、即ち、エンジン出力が略０の出力である無負荷状態において、図３の＃０４のタイミングで、過給制御手段４１は、タービン３２をバイパスするウエストゲート路６２に設けられたウエストゲート弁６３の開度を、閉塞側の開度Ｗ１（約０％）からその開度よりも大きい開放側の開度Ｗ２（約５０％）に変化させる形態で、ウエストゲート弁６３を開放させる。
すると、ウエストゲート路６２における排ガスＥの通流が許容された状態となるので、排気路２７におけるタービン３２の入口側圧力が同タービン３２の出口側圧力（略大気圧）と同程度まで低下することになり、結果、排気行程におけるポンピングロスが低減される。
説明を加えると、初期負荷Ｑ１の投入が行われる直前、即ち、エンジン出力が略０の出力である無負荷状態において、図３の＃０４のタイミングで、過給制御手段４１は、タービン３２をバイパスするウエストゲート路６２に設けられたウエストゲート弁６３の開度を、閉塞側の開度Ｗ１（約０％）からその開度よりも大きい開放側の開度Ｗ２（約５０％）に変化させる形態で、ウエストゲート弁６３を開放させる。
すると、ウエストゲート路６２における排ガスＥの通流が許容された状態となるので、排気路２７におけるタービン３２の入口側圧力が同タービン３２の出口側圧力（略大気圧）と同程度まで低下することになり、結果、排気行程におけるポンピングロスが低減される。
ウエストゲート弁６３を開放状態とすることで、タービン３２の回転動力が低減されて、結果、過給機３０の回転速度が低下した状態になる。そこで、ウエストゲート開放処理による過給機３０の回転速度の低下に合わせてスロットル弁２４の開度が、開度Ｓ１からそれよりも若干大きい開度Ｓ２に拡大されて、当該スロットル弁２４の出口側圧力、言い換えれば燃焼室２６ａへの吸気圧力が一定に維持されて、エンジン出力の変動が抑制される。
また、このウエストゲート開放処理では、ウエストゲート弁６３の開放後の開度を、全開（１００％）とすると、コンプレッサ３１の回転が略停止して、初期負荷Ｑ１の投入に必要な吸気量を確保できなくなる場合がある。そこで、本実施形態では、ウエストゲート開放処理（図２の＃０４）において、ウエストゲート弁６３の開放後の開度を、約５０％の開度Ｗ２としている。これにより、タービン３２の回転動力を適度に低減しながら、コンプレッサ３１を適度に回転させて、必要な吸気量を確保することができる。
そして、ＥＣＵ４０は、ウエストゲート開放処理が実行され、ポンピングロスが低減されている状態で、初期負荷Ｑ１（例えば定格負荷（１００％負荷）に対して約４０％の負荷）の投入を実行する。即ち、エンジン本体２６の回転動力にて非常用発電機２８を、回転駆動し始める（図２の＃０５）。
このとき、ポンピングロスが低減されていることで負荷への応答性が高くなっているので、投入された初期負荷Ｑ１に対して、そのエンジン出力を良好に追従させることができる。結果、エンジン本体２６では、初期負荷Ｑ１の投入に追従して適切に混合気Ｍが供給されることとなり、初期負荷Ｑ１が投入された後に、大幅に回転速度を落としてストールに陥ることが防止される。
尚、このウエストゲート開放処理により拡大されるウエストゲート弁６３の開度Ｗ２は、初期負荷Ｑ１の投入前後のウエストゲート路６２における排ガスＥの流量の変化や燃焼室２６ａからの排ガスＥの排出量の変化等に応じて適宜設定される。
このとき、ポンピングロスが低減されていることで負荷への応答性が高くなっているので、投入された初期負荷Ｑ１に対して、そのエンジン出力を良好に追従させることができる。結果、エンジン本体２６では、初期負荷Ｑ１の投入に追従して適切に混合気Ｍが供給されることとなり、初期負荷Ｑ１が投入された後に、大幅に回転速度を落としてストールに陥ることが防止される。
尚、このウエストゲート開放処理により拡大されるウエストゲート弁６３の開度Ｗ２は、初期負荷Ｑ１の投入前後のウエストゲート路６２における排ガスＥの流量の変化や燃焼室２６ａからの排ガスＥの排出量の変化等に応じて適宜設定される。
エンジン本体２６への初期負荷Ｑ１の投入に伴って、回転速度維持手段４２が、エンジン出力を上昇させてエンジン本体２６の回転速度を維持する維持制御を実行するにあたり、燃料供給量調整弁１３の弁開度を増加させて燃料ガスＦの供給量を増加させる。更に、この燃料供給量調整弁１３の開度増加に伴って、空燃比制御手段４３が、燃焼室２６ａに吸気される混合気Ｍの空燃比を所望の空燃比に維持するために、空気供給量を増加させるべくスロットル弁２４の開度を、例えば最も大きい１００％開度である開度Ｓ５に拡大する。
ＥＣＵ４０が機能する過給制御手段４１は、エンジン本体２６への初期負荷Ｑ１の投入後において、エンジン回転速度が目標回転速度Ｒｔに維持された段階で、ウエストゲート閉塞処理を実行する（図２の＃０６）。
説明を加えると、初期負荷Ｑ１の投入後が開始されてから、初期負荷投入時間が経過すると、初期負荷Ｑ１の投入が完了したと判定して、図３の＃０６のタイミングで、過給制御手段４１は、ウエストゲート路６２に設けられたウエストゲート弁６３の開度を、開放側の開度Ｗ２からその開度よりも小さい閉塞側の開度Ｗ１（略０％）に変化させる形態で、ウエストゲート弁６３を閉塞させる。
すると、ウエストゲート路６２における排ガスＥの通流が禁止された状態となるので、タービン３２の出口側圧力（略大気圧）に対して入口側圧力（排気圧力）が大きくなってタービン３２の回転速度が上昇し、コンプレッサ３１による混合気Ｍの圧縮が十分に行われるようになり、結果、エンジン効率を向上して一層安定した運転状態が維持されることになる。
説明を加えると、初期負荷Ｑ１の投入後が開始されてから、初期負荷投入時間が経過すると、初期負荷Ｑ１の投入が完了したと判定して、図３の＃０６のタイミングで、過給制御手段４１は、ウエストゲート路６２に設けられたウエストゲート弁６３の開度を、開放側の開度Ｗ２からその開度よりも小さい閉塞側の開度Ｗ１（略０％）に変化させる形態で、ウエストゲート弁６３を閉塞させる。
すると、ウエストゲート路６２における排ガスＥの通流が禁止された状態となるので、タービン３２の出口側圧力（略大気圧）に対して入口側圧力（排気圧力）が大きくなってタービン３２の回転速度が上昇し、コンプレッサ３１による混合気Ｍの圧縮が十分に行われるようになり、結果、エンジン効率を向上して一層安定した運転状態が維持されることになる。
尚、本実施形態では、初期負荷投入完了の判定につき、エンジン本体への初期負荷を投入した後で、初期負荷投入時間（一定時間）が経過したときに、初期負荷投が完了したと判定するが、エンジン本体２６の回転速度やエンジン本体２６にて回転駆動される非常用発電機２８が出力する発電電力の周波数の変動が収まったときに、初期負荷投入が完了したと判定するように構成しても構わない。
また、ウエストゲート弁６３を閉塞状態とすることで、タービン３２の回転動力が増加されて、結果、過給機３０の回転速度が上昇した状態になる。そこで、ウエストゲート閉塞処理による過給機３０の回転速度の上昇に合わせてスロットル弁２４の開度が、開度Ｓ５からそれよりも小さい開度Ｓ３に縮小されて、当該スロットル弁２４の出口側圧力、言い換えれば燃焼室２６ａへの吸気圧力が一定に維持されて、エンジン出力の変動が抑制される。
そして、このように初期負荷Ｑ１の投入（図２の＃０５）及びウエストゲート閉塞処理（図２の＃０６）を実行した後に、初期負荷に続いて投入される残負荷が投入される（図２の＃０７）。尚、図３では、初期負荷Ｑ１に続く残負荷を、第２負荷Ｑ２及び第３負荷Ｑ３に分けて段階的に投入する例を示している。
また、この残負荷Ｑ２，Ｑ３に際しては、ウエストゲート弁６３は閉塞状態を維持しているため、負荷の投入に伴ってスロットル弁２４の開度が漸次拡大することになる。具体的には、第２負荷Ｑ２の投入に伴ってスロットル弁２４の開度が開度Ｓ３からそれよりも大きい開度Ｓ４に拡大し、第３負荷Ｑ３の投入に伴ってスロットル弁２４の開度が開度Ｓ４からそれよりも大きい開度Ｓ５に拡大して略全開の状態となる。
また、この残負荷Ｑ２，Ｑ３に際しては、ウエストゲート弁６３は閉塞状態を維持しているため、負荷の投入に伴ってスロットル弁２４の開度が漸次拡大することになる。具体的には、第２負荷Ｑ２の投入に伴ってスロットル弁２４の開度が開度Ｓ３からそれよりも大きい開度Ｓ４に拡大し、第３負荷Ｑ３の投入に伴ってスロットル弁２４の開度が開度Ｓ４からそれよりも大きい開度Ｓ５に拡大して略全開の状態となる。
また、これまで説明してきた本実施形態の負荷投入方法において、吸気路２０におけるコンプレッサ３１をバイパスする吸気バイパス路６０に配置された吸気バイパス弁６１は、常時閉状態に維持しても構わないが、上記ウエストゲート弁６３の開閉動作と同期して開閉させても構わない。
即ち、過給制御手段４１は、エンジン本体２６への初期負荷Ｑ１の投入時に、ウエストゲート開放処理（図２の＃０４）と共に吸気バイパス弁６１を開放状態に維持する吸気バイパス開放処理を実行し、エンジン本体２６への初期負荷Ｑ１の投入後に、ウエストゲート閉塞処理（図２の＃０６）と共に吸気バイパス弁６１を閉塞させる吸気バイパス閉塞処理を実行する。
すると、ウエストゲート開放処理（図２の＃０４）を実行して過給機３０の回転速度が低下した際に、上記吸気バイパス開放処理が実行されて、吸気バイパス路６０における混合気Ｍの通流が許容された状態となるので、吸気路２０における圧力損失が低減されることになり、結果、吸気行程におけるポンピングロスが低減されることになる。
即ち、過給制御手段４１は、エンジン本体２６への初期負荷Ｑ１の投入時に、ウエストゲート開放処理（図２の＃０４）と共に吸気バイパス弁６１を開放状態に維持する吸気バイパス開放処理を実行し、エンジン本体２６への初期負荷Ｑ１の投入後に、ウエストゲート閉塞処理（図２の＃０６）と共に吸気バイパス弁６１を閉塞させる吸気バイパス閉塞処理を実行する。
すると、ウエストゲート開放処理（図２の＃０４）を実行して過給機３０の回転速度が低下した際に、上記吸気バイパス開放処理が実行されて、吸気バイパス路６０における混合気Ｍの通流が許容された状態となるので、吸気路２０における圧力損失が低減されることになり、結果、吸気行程におけるポンピングロスが低減されることになる。
〔第２実施形態〕
次に、第２実施形態のターボ過給式エンジン１００の詳細構成について、図４及び図５を参照して、負荷投入方法の処理フロー及び状態遷移と合わせて説明する。
尚、上記第１実施形態と重複する説明については割愛する場合がある。
次に、第２実施形態のターボ過給式エンジン１００の詳細構成について、図４及び図５を参照して、負荷投入方法の処理フロー及び状態遷移と合わせて説明する。
尚、上記第１実施形態と重複する説明については割愛する場合がある。
ＥＣＵ４０は、上記第１実施形態と同様に、エンジン本体２６を起動させ（図４の＃０１）、続いて回転速度維持制御を実行する（図４の＃０２）。
次に、ＥＣＵ４０が機能する過給制御手段４１は、初期負荷投入指令があると、当該投入指令に基づいて行われるエンジン本体２６への初期負荷Ｑ１の投入時に、ウエストゲート開放処理を実行する（図４の＃０３、＃０４−１）。
説明を加えると、初期負荷Ｑ１の投入が行われる直前、即ち、エンジン出力が略０の出力である無負荷状態において、図５の＃０４のタイミングで、過給制御手段４１は、タービン３２をバイパスするウエストゲート路６２に設けられたウエストゲート弁６３の開度を、閉塞側の開度Ｗ１（約０％）から全開（１００％）の開度Ｗ３に変化させる形態で、ウエストゲート弁６３を開放させ、排気行程におけるポンピングロスが低減される。
次に、ＥＣＵ４０が機能する過給制御手段４１は、初期負荷投入指令があると、当該投入指令に基づいて行われるエンジン本体２６への初期負荷Ｑ１の投入時に、ウエストゲート開放処理を実行する（図４の＃０３、＃０４−１）。
説明を加えると、初期負荷Ｑ１の投入が行われる直前、即ち、エンジン出力が略０の出力である無負荷状態において、図５の＃０４のタイミングで、過給制御手段４１は、タービン３２をバイパスするウエストゲート路６２に設けられたウエストゲート弁６３の開度を、閉塞側の開度Ｗ１（約０％）から全開（１００％）の開度Ｗ３に変化させる形態で、ウエストゲート弁６３を開放させ、排気行程におけるポンピングロスが低減される。
また、ウエストゲート開放処理による過給機３０の回転速度の低下に合わせてスロットル弁２４の開度が、開度Ｓ１からそれよりも若干大きい開度Ｓ２’に拡大されて、エンジン出力の変動が抑制される。
尚、本実施形態では、ウエストゲート開放処理（図４の＃０４−１）において、ウエストゲート弁６３の開度を、上記第１実施形態での開度Ｗ２（約５０％）よりも大きい開度Ｗ３（約１００％）に拡大しているため、スロットル弁２４の開度も、上記第１実施形態での開度Ｓ２よりも大きい開度Ｓ２’に拡大されることになる。
尚、本実施形態では、ウエストゲート開放処理（図４の＃０４−１）において、ウエストゲート弁６３の開度を、上記第１実施形態での開度Ｗ２（約５０％）よりも大きい開度Ｗ３（約１００％）に拡大しているため、スロットル弁２４の開度も、上記第１実施形態での開度Ｓ２よりも大きい開度Ｓ２’に拡大されることになる。
更に、ＥＣＵ４０が機能する過給制御手段４１は、上記ウエストゲート開放処理（図４の＃０４−１）と同時に、吸気バイパス弁６１を開放状態に維持する吸気バイパス開放処理（図４の＃０４−２）を実行して、吸気行程におけるポンピングロスを低減する。
そして、ＥＣＵ４０は、ウエストゲート開放処理及び吸気バイパス開放処理が実行され、ポンピングロスが低減されている状態で、初期負荷Ｑ１（例えば定格負荷（１００％負荷）に対して４０％の負荷）の投入を実行する（図４の＃０５）。
ＥＣＵ４０が機能する過給制御手段４１は、エンジン本体２６への初期負荷Ｑ１の投入後において、エンジン回転速度が目標回転速度Ｒｔに維持されることを待たずに、その前の段階で、ウエストゲート閉塞処理を実行する（図４の＃０６−１）。
説明を加えると、初期負荷Ｑ１の投入に伴ってスロットル弁２４の開度が全開の開度Ｓ５に到達した時点で、初期負荷Ｑ１の投入が完了したと判定して、図５の＃０６のタイミングで、過給制御手段４１は、ウエストゲート路６２に設けられたウエストゲート弁６３の開度を、開放側の開度Ｗ３からその開度よりも小さい閉塞側の開度Ｗ１（略０％）に変化させる形態で、ウエストゲート弁６３を閉塞させる。
更に、ＥＣＵ４０が機能する過給制御手段４１は、上記ウエストゲート閉塞処理（図４の＃０６−１）と同時に、吸気バイパス弁６１を閉塞状態に維持する吸気バイパス閉塞処理（図４の＃０６−２）を実行して、過給機３０による混合気Ｍの過給を行える状態とする。
説明を加えると、初期負荷Ｑ１の投入に伴ってスロットル弁２４の開度が全開の開度Ｓ５に到達した時点で、初期負荷Ｑ１の投入が完了したと判定して、図５の＃０６のタイミングで、過給制御手段４１は、ウエストゲート路６２に設けられたウエストゲート弁６３の開度を、開放側の開度Ｗ３からその開度よりも小さい閉塞側の開度Ｗ１（略０％）に変化させる形態で、ウエストゲート弁６３を閉塞させる。
更に、ＥＣＵ４０が機能する過給制御手段４１は、上記ウエストゲート閉塞処理（図４の＃０６−１）と同時に、吸気バイパス弁６１を閉塞状態に維持する吸気バイパス閉塞処理（図４の＃０６−２）を実行して、過給機３０による混合気Ｍの過給を行える状態とする。
すると、ウエストゲート路６２における排ガスＥの通流が禁止された状態となるので、タービン３２の出口側圧力（略大気圧）に対して入口側圧力（排気圧力）が大きくなってタービン３２の回転速度が上昇し、コンプレッサ３１による混合気Ｍの圧縮が十分に行われるようになり、結果、エンジン回転速度が迅速に目標回転速度Ｒｔへ復帰し、併せてエンジン効率を向上して一層安定した運転状態が維持されることになる。
また、ウエストゲート閉塞処理による過給機３０の回転速度の上昇に合わせてスロットル弁２４の開度が、開度Ｓ５からそれよりも小さい開度Ｓ３に縮小されて、エンジン出力の変動が抑制される。
また、ウエストゲート閉塞処理による過給機３０の回転速度の上昇に合わせてスロットル弁２４の開度が、開度Ｓ５からそれよりも小さい開度Ｓ３に縮小されて、エンジン出力の変動が抑制される。
〔第３実施形態〕
次に、第３実施形態のターボ過給式エンジン１００の詳細構成について、図６〜図１０を参照して、負荷投入方法の処理フロー及び状態遷移と合わせて説明する。
尚、上記第１及び第２実施形態と重複する説明については割愛する場合がある。
次に、第３実施形態のターボ過給式エンジン１００の詳細構成について、図６〜図１０を参照して、負荷投入方法の処理フロー及び状態遷移と合わせて説明する。
尚、上記第１及び第２実施形態と重複する説明については割愛する場合がある。
ＥＣＵ４０は、上記第１及び第２実施形態と同様に、エンジン本体２６を起動させ（図６の＃０１）、続いて回転速度維持制御を実行する（図６の＃０２）。
次に、ＥＣＵ４０が機能する過給制御手段４１は、上記第１及び第２実施形態と同様に、初期負荷投入指令があると、当該投入指令に基づいて行われるエンジン本体２６への初期負荷Ｑ１の投入が行われる直前において、ウエストゲート開放処理を実行し（図６の＃０３、＃０４−１、図８の＃０４）、それと同時に、吸気バイパス弁６１を開放状態に維持する吸気バイパス開放処理（図６の＃０４−２、図８の＃０４）を実行する。
そして、ＥＣＵ４０は、ウエストゲート開放処理及び吸気バイパス開放処理が実行され、ポンピングロスが低減されている状態で、初期負荷Ｑ１（例えば定格負荷（１００％負荷）に対して４０％の負荷）の投入を実行する（図６及び図８の＃０５）。
すると、エンジン本体２６への初期負荷Ｑ１の投入に伴って、回転速度維持手段４２が、エンジン出力を上昇させてエンジン本体２６の回転速度を維持する維持制御を実行するにあたり、燃料供給量調整弁１３の弁開度を増加させて燃料ガスＦの供給量を増加させる。更に、この燃料供給量調整弁１３の開度増加に伴って、空燃比制御手段４３が、燃焼室２６ａに吸気される混合気Ｍの空燃比を所望の空燃比に維持するために、空気供給量を増加させるべくスロットル弁２４の開度を、例えば最も大きい１００％開度である開度Ｓ５に拡大する。
次に、ＥＣＵ４０が機能する過給制御手段４１は、上記第１及び第２実施形態と同様に、初期負荷投入指令があると、当該投入指令に基づいて行われるエンジン本体２６への初期負荷Ｑ１の投入が行われる直前において、ウエストゲート開放処理を実行し（図６の＃０３、＃０４−１、図８の＃０４）、それと同時に、吸気バイパス弁６１を開放状態に維持する吸気バイパス開放処理（図６の＃０４−２、図８の＃０４）を実行する。
そして、ＥＣＵ４０は、ウエストゲート開放処理及び吸気バイパス開放処理が実行され、ポンピングロスが低減されている状態で、初期負荷Ｑ１（例えば定格負荷（１００％負荷）に対して４０％の負荷）の投入を実行する（図６及び図８の＃０５）。
すると、エンジン本体２６への初期負荷Ｑ１の投入に伴って、回転速度維持手段４２が、エンジン出力を上昇させてエンジン本体２６の回転速度を維持する維持制御を実行するにあたり、燃料供給量調整弁１３の弁開度を増加させて燃料ガスＦの供給量を増加させる。更に、この燃料供給量調整弁１３の開度増加に伴って、空燃比制御手段４３が、燃焼室２６ａに吸気される混合気Ｍの空燃比を所望の空燃比に維持するために、空気供給量を増加させるべくスロットル弁２４の開度を、例えば最も大きい１００％開度である開度Ｓ５に拡大する。
しかし、スロットル弁２４の開度が全開状態になったとしても、ウエストゲート開放処理により過給機３０の回転速度が低下した状態では、エンジン出力が不足して、エンジン本体２６の回転速度が目標回転速度Ｒｔに対して大幅（例えば１００ｒｐｍ程度）に低下する場合がある。
そこで、ＥＣＵ４０は、初期負荷の投入（図６及び図８の＃０５）後、且つ、ウエストゲート閉塞処理の実行（図６の＃０６−１、図８の＃０６）前に、エンジン本体２６の出力不足が発生した場合に、後述する所定の補正処理（図６の＃０５−１）を実行する補正手段として機能する。そして、この補正処理を実行することで、スロットル弁２４の開度の拡大に頼ることなくエンジン本体２６の出力不足が解消されて、エンジン本体２６の回転速度が目標回転速度Ｒｔに維持される。
以下、この補正処理の詳細について、図７に基づいて説明を加える。
そこで、ＥＣＵ４０は、初期負荷の投入（図６及び図８の＃０５）後、且つ、ウエストゲート閉塞処理の実行（図６の＃０６−１、図８の＃０６）前に、エンジン本体２６の出力不足が発生した場合に、後述する所定の補正処理（図６の＃０５−１）を実行する補正手段として機能する。そして、この補正処理を実行することで、スロットル弁２４の開度の拡大に頼ることなくエンジン本体２６の出力不足が解消されて、エンジン本体２６の回転速度が目標回転速度Ｒｔに維持される。
以下、この補正処理の詳細について、図７に基づいて説明を加える。
この補正処理では、先ず、目標回転速度Ｒｔに対するエンジン本体２６の回転速度の偏差（以下「回転速度偏差」と呼ぶ。）が、所定の基準値ΔＲｔ（例えば１００ｒｐｍ程度）を超えたか否かが判定される（図７の＃１１）。
そして、回転速度偏差が基準値ΔＲｔを超えた場合には、ウエストゲート弁６３の開度が、開度Ｗ３（約１００％）からそれよりも小さい開度Ｗ２（約５０％）に変化させる形態で縮小される（図７及び図８の＃１２−１）。
更に、このようにウエストゲート弁６３の開度の縮小（図７及び図８の＃１２−１）と同時に、吸気バイパス弁６１の開度についても開度Ｉ３（約１００％）からそれよりも小さい開度Ｉ２（約５０％）に変化させる形態で縮小される（図７及び図８の＃１２−２）。
すると、ウエストゲート路６２における排ガスＥの通流が制限され（絞られ）、タービン３２の出口側圧力（略大気圧）に対して入口側圧力（排気圧力）が大きくなってタービン３２の回転速度がある程度上昇する。そして、コンプレッサ３１による混合気Ｍの圧縮がある程度行われるようになり、結果、エンジン出力が適度に増加することになる。
そして、回転速度偏差が基準値ΔＲｔを超えた場合には、ウエストゲート弁６３の開度が、開度Ｗ３（約１００％）からそれよりも小さい開度Ｗ２（約５０％）に変化させる形態で縮小される（図７及び図８の＃１２−１）。
更に、このようにウエストゲート弁６３の開度の縮小（図７及び図８の＃１２−１）と同時に、吸気バイパス弁６１の開度についても開度Ｉ３（約１００％）からそれよりも小さい開度Ｉ２（約５０％）に変化させる形態で縮小される（図７及び図８の＃１２−２）。
すると、ウエストゲート路６２における排ガスＥの通流が制限され（絞られ）、タービン３２の出口側圧力（略大気圧）に対して入口側圧力（排気圧力）が大きくなってタービン３２の回転速度がある程度上昇する。そして、コンプレッサ３１による混合気Ｍの圧縮がある程度行われるようになり、結果、エンジン出力が適度に増加することになる。
尚、図６において、吸気バイパス開放処理（＃０４−２）や吸気バイパス閉塞処理（＃０６−２）が行われない場合には、図７における補正処理において、吸気バイパス弁６１の開度の縮小処理（＃１２−２）は省略されることになる。
更に、このウエストゲート弁６３の開度の縮小（図７及び図８の＃１２−１）並びに吸気バイパス弁６１の開度の縮小（図７及び図８の＃１２−２）と同時に、燃料供給量調整弁１３の開度が所定量拡大されることで、燃焼室２６に吸気される混合気Ｍの空気比がλ０（例えば１．８程度）からλ１（例えば１．２程度）に変化する形態で、当該混合気Ｍの空燃比が燃料リッチ側に補正される（図７及び図８の＃１２−３）。
すると、１サイクルあたりの燃焼室２６への燃料投入量が増加し、結果、エンジン出力が適度に増加することによる。
そして、このような補正処理が実行されてエンジン出力が増加することで、エンジン本体２６の出力不足が解消されて、エンジン回転速度が目標回転速度Ｒｔに維持されることになる。
すると、１サイクルあたりの燃焼室２６への燃料投入量が増加し、結果、エンジン出力が適度に増加することによる。
そして、このような補正処理が実行されてエンジン出力が増加することで、エンジン本体２６の出力不足が解消されて、エンジン回転速度が目標回転速度Ｒｔに維持されることになる。
このような補正処理（図６の＃０５−１）の実行後において、エンジン回転速度が目標回転速度Ｒｔに維持された段階で、ウエストゲート閉塞処理（図６の＃０６−１）を実行した後に、吸気バイパス閉塞処理（図６の＃０６−２）を実行する。
即ち、初期負荷Ｑ１を投入（図６の＃０５）した後において、吸気バイパス弁６１が開放状態で維持されて吸気バイパス路６０における混合気Ｍの通流が許容され、コンプレッサ３１に圧縮負荷がかからない状態で、ウエストゲート弁６３が閉塞されて、ウエストゲート路６２における排ガスＥの通流が禁止された状態となり、タービン３２の回転動力が増加されることになる。すると、過給機３０の回転速度が一時的に高くなる。その後、過給機３０の回転速度が高い状態で、吸気バイパス弁６１が閉塞されて、コンプレッサ３１による混合気Ｍの圧縮を開始されるので、過給圧力が迅速に上昇することになり、初期負荷Ｑ１に続く第２負荷Ｑ２の投入に備えられる。
即ち、初期負荷Ｑ１を投入（図６の＃０５）した後において、吸気バイパス弁６１が開放状態で維持されて吸気バイパス路６０における混合気Ｍの通流が許容され、コンプレッサ３１に圧縮負荷がかからない状態で、ウエストゲート弁６３が閉塞されて、ウエストゲート路６２における排ガスＥの通流が禁止された状態となり、タービン３２の回転動力が増加されることになる。すると、過給機３０の回転速度が一時的に高くなる。その後、過給機３０の回転速度が高い状態で、吸気バイパス弁６１が閉塞されて、コンプレッサ３１による混合気Ｍの圧縮を開始されるので、過給圧力が迅速に上昇することになり、初期負荷Ｑ１に続く第２負荷Ｑ２の投入に備えられる。
尚、本第３実施形態では、補正処理（図６の＃０５−１）において、ウエストゲート弁６３の開度の縮小処理（図７及び図８の＃１２−１）と、燃焼室２６に吸気される混合気Ｍの空燃比の燃料リッチ側への補正処理（図７及び図８の＃１２−３）との両方を行うように構成したが、別に、これら処理の何れか一方のみを行うように構成しても構わない。
また、図８においては、燃焼室２６に吸気される混合気Ｍの空燃比の燃料リッチ側への補正処理（＃１２−３）を、ウエストゲート弁６３の開度の縮小処理（図７及び図８の＃１２−１）よりも早い段階で開始するようにしたが、これら処理を同時に又は逆の順序で行っても構わない。
また、図８においては、燃焼室２６に吸気される混合気Ｍの空燃比の燃料リッチ側への補正処理（＃１２−３）を、ウエストゲート弁６３の開度の縮小処理（図７及び図８の＃１２−１）よりも早い段階で開始するようにしたが、これら処理を同時に又は逆の順序で行っても構わない。
〔その他の実施形態〕
最後に、本発明のその他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
（１）上記実施形態では、回転速度維持手段４２が、エンジン本体２６の回転速度を所望の目標回転速度に維持するために燃料供給量調整弁１３の開度を制御し、空燃比制御手段４３が、ミキサ１４で生成される混合気Ｍの空燃比を理論空燃比等の所望の空燃比に維持するためにスロットル弁２４の開度を制御するように構成したが、逆に、回転速度維持手段４２がスロットル弁２４の開度を調整することでエンジン本体２６の回転速度を所望の目標回転速度に維持し、空燃比制御手段４３が燃料供給量調整弁１３の開度を制御することで、ミキサ１４で生成される混合気Ｍの空燃比を理論空燃比等の所望の空燃比に維持するように構成しても構わない。
最後に、本発明のその他の実施形態について説明する。尚、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
（１）上記実施形態では、回転速度維持手段４２が、エンジン本体２６の回転速度を所望の目標回転速度に維持するために燃料供給量調整弁１３の開度を制御し、空燃比制御手段４３が、ミキサ１４で生成される混合気Ｍの空燃比を理論空燃比等の所望の空燃比に維持するためにスロットル弁２４の開度を制御するように構成したが、逆に、回転速度維持手段４２がスロットル弁２４の開度を調整することでエンジン本体２６の回転速度を所望の目標回転速度に維持し、空燃比制御手段４３が燃料供給量調整弁１３の開度を制御することで、ミキサ１４で生成される混合気Ｍの空燃比を理論空燃比等の所望の空燃比に維持するように構成しても構わない。
（２）上記実施の形態では、初期負荷投入指令があった場合にウエストゲート開放処理を実行した上で初期負荷が投入される場合について説明したが、初期投入指令の入力がなく初期負荷が投入されるような場合には、エンジンを起動した直後に無条件にウエストゲート開放処理を実行しておくことで、初期負荷の投入に備えるように構成しても構わない。
本発明は、燃料と空気との混合気を燃焼室において圧縮して燃焼させることにより回転動力を発生するエンジン本体と、
前記エンジン本体の排気路に設けられるタービンに前記燃焼室から排出される排ガスを供給し、前記タービンに連結される状態で吸気路に設けられるコンプレッサによって前記燃焼室に吸気される新気を圧縮する過給機と、
前記エンジン本体の回転速度を目標回転速度に維持する回転速度維持手段とを備えたターボ過給式エンジン及びその負荷投入方法として好適に利用可能である。
前記エンジン本体の排気路に設けられるタービンに前記燃焼室から排出される排ガスを供給し、前記タービンに連結される状態で吸気路に設けられるコンプレッサによって前記燃焼室に吸気される新気を圧縮する過給機と、
前記エンジン本体の回転速度を目標回転速度に維持する回転速度維持手段とを備えたターボ過給式エンジン及びその負荷投入方法として好適に利用可能である。
２０ ：吸気路
２４ ：スロットル弁
２６ ：エンジン本体
２６ａ ：燃焼室
２７ ：排気路
３０ ：過給機
３１ ：コンプレッサ
３２ ：タービン
４１ ：過給制御手段
４２ ：回転速度維持手段
６０ ：吸気バイパス路
６１ ：吸気バイパス弁
６２ ：ウエストゲート路
６３ ：ウエストゲート弁
１００ ：ターボ過給式エンジン
Ａ ：空気
Ｅ ：排ガス
Ｆ ：燃料ガス
Ｍ ：混合気（新気）
Ｑ１ ：初期負荷
Ｑ２ ：第２負荷（残負荷）
Ｑ３ ：第３負荷（残負荷）
Ｒｔ ：目標回転速度
２４ ：スロットル弁
２６ ：エンジン本体
２６ａ ：燃焼室
２７ ：排気路
３０ ：過給機
３１ ：コンプレッサ
３２ ：タービン
４１ ：過給制御手段
４２ ：回転速度維持手段
６０ ：吸気バイパス路
６１ ：吸気バイパス弁
６２ ：ウエストゲート路
６３ ：ウエストゲート弁
１００ ：ターボ過給式エンジン
Ａ ：空気
Ｅ ：排ガス
Ｆ ：燃料ガス
Ｍ ：混合気（新気）
Ｑ１ ：初期負荷
Ｑ２ ：第２負荷（残負荷）
Ｑ３ ：第３負荷（残負荷）
Ｒｔ ：目標回転速度
Claims (8)
- 燃料と空気との混合気を燃焼室において圧縮して燃焼させることにより回転動力を発生するエンジン本体と、
前記エンジン本体の排気路に設けられるタービンに前記燃焼室から排出される排ガスを供給し、前記タービンに連結される状態で吸気路に設けられるコンプレッサによって前記燃焼室に吸気される新気を圧縮する過給機と、
前記エンジン本体の回転速度を目標回転速度に維持する回転速度維持手段とを備えたターボ過給式エンジンであって、
前記排気路における前記タービンの出口側と入口側とを接続するウエストゲート路と、当該ウエストゲート路に配置されたウエストゲート弁とを備えると共に、
前記エンジン本体への初期負荷の投入時に前記ウエストゲート弁を開放状態に維持するウエストゲート開放処理を実行し、前記エンジン本体への初期負荷の投入後に前記ウエストゲート弁を閉塞させるウエストゲート閉塞処理を実行する過給制御手段を備えたターボ過給式エンジン。 - 前記吸気路において前記コンプレッサの下流側にスロットル弁が配置され、
前記エンジン本体への初期負荷の投入に伴って、前記回転速度維持手段が前記エンジン本体の回転速度の維持制御を実行することにより前記スロットル弁の開度が拡大される請求項１に記載のターボ過給式エンジン。 - 前記エンジン本体に対して、前記初期負荷に続いて残負荷が投入され、
前記過給制御手段が、前記エンジン本体への前記残負荷の投入前に前記ウエストゲート閉塞処理を実行する請求項１又は２に記載のターボ過給式エンジン。 - 前記初期負荷の投入後且つ前記ウエストゲート閉塞処理の実行前に、前記エンジン本体の出力不足が発生した場合に、前記ウエストゲート弁の開度を縮小側に補正する補正処理を実行する補正手段を備えた請求項１〜３の何れか１項に記載のターボ過給式エンジン。
- 前記初期負荷の投入後且つ前記ウエストゲート閉塞処理の実行前に、前記エンジン本体の出力不足が発生した場合に、前記燃焼室に吸気される混合気の空燃比を燃料リッチ側に補正する補正処理を実行する補正手段を備えた請求項１〜４の何れか１項に記載のターボ過給式エンジン。
- 前記吸気路における前記コンプレッサの出口側と入口側とを接続する吸気バイパス路と、当該吸気バイパス路に配置された吸気バイパス弁とを備えると共に、
前記過給制御手段が、前記エンジン本体への初期負荷の投入時に、前記ウエストゲート開放処理と共に前記吸気バイパス弁を開放状態に維持する吸気バイパス開放処理を実行し、前記エンジン本体への初期負荷の投入後に、前記ウエストゲート閉塞処理と共に前記吸気バイパス弁を閉塞させる吸気バイパス閉塞処理を実行する請求項１〜５の何れか１項に記載のターボ過給式エンジン。 - 前記過給制御手段が、前記エンジン本体への初期負荷の投入後において、前記ウエストゲート閉塞処理を実行した後に、前記吸気バイパス閉塞処理を実行する請求項６に記載のターボ過給式エンジン。
- 燃料と空気との混合気を燃焼室において圧縮して燃焼させることにより回転動力を発生するエンジン本体と、
前記エンジン本体の排気路に設けられるタービンに前記燃焼室から排出される排ガスを供給し、前記タービンに連結される状態で吸気路に設けられるコンプレッサによって前記燃焼室に吸気される新気を圧縮する過給機と、
前記エンジン本体の回転速度を目標回転速度に維持する回転速度維持手段とを備えたターボ過給式エンジンの負荷投入方法であって、
前記排気路における前記タービンの出口側と入口側とを接続するウエストゲート路と、当該ウエストゲート路に配置されたウエストゲート弁とを設け、
前記エンジン本体への初期負荷の投入時に前記ウエストゲート弁を開放状態に維持するウエストゲート開放処理を実行し、前記エンジン本体への初期負荷の投入後に前記ウエストゲート弁を閉塞させるウエストゲート閉塞処理を実行するターボ過給式エンジンの負荷投入方法。
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