本公開涉及進(jìn)行多段增壓的內(nèi)燃機的增壓系統(tǒng)及該增壓系統(tǒng)的控制方法。

背景技術(shù)：

使用了這樣一種渦輪增壓器：其利用流經(jīng)排氣通路的排出氣體使排氣渦輪機旋轉(zhuǎn)而驅(qū)動連結(jié)于該排氣渦輪機的渦輪壓縮機，由此對內(nèi)燃機進(jìn)行增壓。在這種渦輪增壓器中，已知一種通過將渦輪增壓機分別設(shè)于高壓側(cè)及低壓側(cè)而進(jìn)行兩級增壓，由此提高增壓效率的所謂的兩級渦輪系統(tǒng)。

例如在專利文獻(xiàn)1中，公開了在具有高壓段渦輪增壓器及低壓段渦輪增壓器的兩級渦輪系統(tǒng)中進(jìn)行如下控制：使設(shè)為將高壓段渦輪增壓器旁通的高壓段排氣旁通流路上的高壓段排氣旁通閥伴隨著排氣流量的增加而開閥，由此從使用高壓段排氣旁通流路的高壓段渦輪增壓器的工作區(qū)域轉(zhuǎn)變?yōu)椴皇褂酶邏憾闻艢馀酝髀返牡蛪憾螠u輪增壓器的工作區(qū)域。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利第4935094號

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題

在上述專利文獻(xiàn)1中，在轉(zhuǎn)變工作區(qū)域時僅對高壓段排氣閥進(jìn)行開度控制，而在一般的兩級渦輪增壓器系統(tǒng)中，一般是一邊調(diào)整配置于進(jìn)氣流路及排氣流路的多個閥的開度而對流路進(jìn)行切換控制，一邊進(jìn)行工作區(qū)域的轉(zhuǎn)變。在這樣的情況下，若在各工作區(qū)域中不順暢地控制多個閥，則有可能在切換這些閥時使增壓壓力變動，導(dǎo)致發(fā)動機輸出產(chǎn)生變動。在專利文獻(xiàn)1中，由于僅以單一的高壓段排氣閥為控制對象，因此不能解決這樣的問題。

根據(jù)本發(fā)明的至少一實施方式，目的在于提供一種能夠通過對設(shè)于進(jìn)氣流路及排氣流路的多個閥順暢地進(jìn)行控制來抑制切換時的增壓壓力變動的內(nèi)燃機的增壓系統(tǒng)及增壓系統(tǒng)的控制方法。

解決技術(shù)問題的技術(shù)手段

(1)為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的至少一實施方式的內(nèi)燃機的增壓系統(tǒng)包括：內(nèi)燃機；多個渦輪增壓機，其被來自所述內(nèi)燃機的排出氣體驅(qū)動；進(jìn)氣流路切換閥，其構(gòu)成為能夠切換所述內(nèi)燃機的進(jìn)氣流路；排氣流路切換閥，其構(gòu)成為能夠切換所述內(nèi)燃機的排氣流路；目標(biāo)增壓壓力計算部，其基于所述內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)計算目標(biāo)增壓壓力；增壓壓力檢測部，其檢測所述多個渦輪增壓機的增壓壓力；控制部，其基于根據(jù)所述目標(biāo)增壓壓力及所述增壓壓力算出的所述第一控制指標(biāo)，控制所述進(jìn)氣流路切換閥及所述排氣流路切換閥；所述第一控制指標(biāo)通過包含所述進(jìn)氣流路切換閥及所述排氣流路切換閥的開度作為變量的運算式算出。

根據(jù)上述(1)的方案，基于通過包含進(jìn)氣流路切換閥及排氣流路切換閥的開度作為變量的運算式算出的第一控制指標(biāo)，對進(jìn)氣流路切換閥及排氣流路切換閥進(jìn)行控制。由此，能夠?qū)⑦M(jìn)氣流路切換閥及排氣流路切換閥在控制上視為一體，因此能夠通過對設(shè)于進(jìn)氣流路及排氣流路的進(jìn)氣流路切換閥及排氣流路切換閥順暢地進(jìn)行控制，抑制切換時的增壓壓力變動。

(2)在幾個實施方式中，在上述(1)的方案的基礎(chǔ)上，還包括用于將所述第一控制指標(biāo)轉(zhuǎn)換為相對于所述增壓壓力具有線性特性的第二控制指標(biāo)的轉(zhuǎn)換表，所述控制部通過所述轉(zhuǎn)換表將基于所述目標(biāo)增壓壓力及所述增壓壓力算出的所述第二控制指標(biāo)轉(zhuǎn)換為所述第一控制指標(biāo)，并基于該第一控制指標(biāo)控制所述進(jìn)氣流路切換閥及所述排氣流路切換閥。

根據(jù)上述(2)的方案，基于相對于增壓壓力具有線性特性的第二控制指標(biāo)對進(jìn)氣流路切換閥及排氣流路切換閥進(jìn)行控制。由此，與基于相對于增壓壓力一般來說具有非線性特性的第一控制指標(biāo)進(jìn)行控制的情況相比，能夠以良好的精度及響應(yīng)性順暢地控制多個閥。

(3)在幾個實施方式中，在上述(1)或(2)的方案的基礎(chǔ)上，所述第二控制指標(biāo)被規(guī)定為，隨著該第二控制指標(biāo)的增加，在所述進(jìn)氣流路切換閥的開度從最大值起單調(diào)減少之后，所述排氣流路切換閥從最大值起單調(diào)減少。

(4)在幾個實施方式中，在上述(1)至(3)中任一項的方案的基礎(chǔ)上，所述多個渦輪增壓機包含：第一渦輪增壓機，其包括設(shè)于所述進(jìn)氣流路的第一渦輪壓縮機及設(shè)于所述排氣流路的第一排氣渦輪機；第二渦輪增壓機，其包括在所述進(jìn)氣流路中設(shè)為比所述第一渦輪壓縮機靠上游側(cè)的第二渦輪壓縮機及在所述排氣流路中設(shè)為比所述第一排氣渦輪機靠下游側(cè)的第二排氣渦輪機。

根據(jù)上述(4)的方案，能夠在包括第一渦輪增壓機及第二渦輪增壓機的所謂的多段增壓系統(tǒng)中起到上述效果。

(5)在幾個實施方式中，在上述(4)的方案的基礎(chǔ)上，所述進(jìn)氣流路包括：進(jìn)氣用串聯(lián)流路，其從外部經(jīng)由所述第一渦輪壓縮機及所述第二渦輪壓縮機連接于所述內(nèi)燃機；進(jìn)氣用旁通流路，其將所述第一渦輪壓縮機的出口側(cè)連接于所述第二渦輪壓縮機的出口側(cè)；所述排氣流路包括：排氣用串聯(lián)流路，其從所述內(nèi)燃機經(jīng)由所述第二排氣渦輪機及所述第一排氣渦輪機到達(dá)外部；排氣用第一旁通流路，其將所述第二排氣渦輪機的入口側(cè)與所述第一排氣渦輪機的入口側(cè)連接；排氣用第二旁通流路，其將所述排氣用第一旁通流路和所述排氣用串聯(lián)流路的下游側(cè)的連接點的下游側(cè)與所述第二排氣渦輪機的出口側(cè)連接；所述進(jìn)氣流路切換閥是設(shè)于所述進(jìn)氣用旁通流路的壓縮機旁通閥，所述排氣用切換閥是設(shè)于所述排氣用第一旁通流路的排氣流量控制閥。

根據(jù)上述(5)的方案，能夠基于上述控制指標(biāo)，高效地控制設(shè)于進(jìn)氣流路的壓縮機旁通閥和設(shè)于排氣流路的排氣流量控制閥。

(6)為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的至少一實施方式的內(nèi)燃機的增壓系統(tǒng)的控制方法是內(nèi)燃機的增壓系統(tǒng)的控制方法，所述內(nèi)燃機的增壓系統(tǒng)包括：內(nèi)燃機；多個渦輪增壓機，其被來自所述內(nèi)燃機的排出氣體驅(qū)動；進(jìn)氣流路切換閥，其構(gòu)成為能夠切換所述內(nèi)燃機的進(jìn)氣流路；排氣流路切換閥，其構(gòu)成為能夠切換所述內(nèi)燃機的排氣流路；所述內(nèi)燃機的增壓系統(tǒng)的控制方法包括：目標(biāo)增壓壓力計算工序，基于所述內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)計算目標(biāo)增壓壓力；增壓壓力檢測工序，檢測所述多個渦輪增壓機的增壓壓力；控制工序，基于根據(jù)所述目標(biāo)增壓壓力及所述增壓壓力算出的所述第一控制指標(biāo)，控制所述進(jìn)氣流路切換閥及所述排氣流路切換閥；所述第一控制指標(biāo)通過包含所述進(jìn)氣流路切換閥及所述排氣流路切換閥的開度作為變量的運算式算出。

上述(6)的方案能夠通過上述內(nèi)燃機的增壓系統(tǒng)(包含上述各種方式)適當(dāng)?shù)貙嵤?/p>

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明的至少一實施方式，可以提供一種能夠通過對設(shè)于進(jìn)氣流路及排氣流路的多個閥順暢地進(jìn)行控制來抑制切換時的增壓壓力變動的內(nèi)燃機的增壓系統(tǒng)及增壓系統(tǒng)的控制方法。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的一實施方式的內(nèi)燃機的增壓系統(tǒng)的整體構(gòu)成的示意圖。

圖2是用功能模塊表示實施例1的控制裝置中的控制邏輯的示意圖。

圖3是表示第一控制指標(biāo)與壓縮機旁通閥及排氣流量控制閥的開度之間的關(guān)系的線圖。

圖4是分工序表示通過圖2的控制邏輯實施的控制方法的流程圖。

圖5是表示第二控制指標(biāo)與增壓壓力之間的關(guān)系的特性線圖。

圖6是表示第二控制指標(biāo)與壓縮機旁通閥及排氣流量控制閥之間的關(guān)系的線圖。

圖7是表示第一控制指標(biāo)與第二控制指標(biāo)之間的關(guān)系的線圖。

圖8是用功能模塊表示實施例2的控制裝置中的控制邏輯的示意圖。

圖9是分工序表示通過圖8的控制邏輯實施的控制方法的流程圖。

具體實施方式

以下，參照附圖對本發(fā)明的幾個實施方式進(jìn)行說明。不過，被記載為實施方式的或者附圖中所示的構(gòu)成部件的尺寸、材質(zhì)、形狀及其相對配置等并非是要將本發(fā)明的范圍限定于此，其只不過是說明例而已。

例如，“在某一方向上”、“沿(沿著)某一方向”、“平行”、“正交”、“中心”、“同心”或者“同軸”等表示相對或者絕對配置的表述，不僅嚴(yán)格地表示那樣的配置，還表示以公差、或者以可取得相同功能的程度的角度、距離相對地發(fā)生了位移的狀態(tài)。

再如，四邊形形狀、圓筒形狀等表示形狀的表述，不僅表示幾何學(xué)上嚴(yán)格意義下的四邊形形狀、圓筒形狀等形狀，還表示在可取得相同效果的范圍內(nèi)包含凹凸部、倒角部等的形狀。

而且，“包括”、“含有”、“具備”、“包含”或者“具有”一構(gòu)成要素這一表述并非是將其他構(gòu)成要素的存在排除在外的排他性表述。

圖1是表示本發(fā)明的一實施方式的內(nèi)燃機1的增壓系統(tǒng)(兩級渦輪系統(tǒng))2的整體構(gòu)成的示意圖。

內(nèi)燃機1例如是四缸柴油發(fā)動機，通過使從進(jìn)氣系統(tǒng)4取入的進(jìn)氣在燃燒室6中與從蓄壓室(未圖示)供給的燃料進(jìn)行壓縮點火燃燒，產(chǎn)生動力。在燃燒室6中產(chǎn)生的排出氣體經(jīng)由排氣系統(tǒng)8向外部排出。

此外，內(nèi)燃機1當(dāng)然也可以是汽油發(fā)動機。

增壓系統(tǒng)2具有第一渦輪增壓機10a及第二渦輪增壓機10b。第一渦輪增壓機10a包括渦輪壓縮機12a及排氣渦輪機14a。第二渦輪增壓機10b包括渦輪壓縮機12b及排氣渦輪機14b。這兩個渦輪增壓機10a、10b是大致同一渦輪容量的渦輪增壓機，在為串聯(lián)增壓模式的情況下，位于排氣流路上游側(cè)的第一渦輪增壓機10a作為高壓渦輪增壓機發(fā)揮功能，位于排氣流路下游側(cè)的第二渦輪增壓機10b作為低壓渦輪增壓機發(fā)揮功能。

進(jìn)氣系統(tǒng)4包括從外部經(jīng)由第一渦輪增壓機10a的渦輪壓縮機12a及第二渦輪增壓機10b的渦輪壓縮機12b連接于內(nèi)燃機1的進(jìn)氣用串聯(lián)流路t1和將第一渦輪增壓機10a的渦輪壓縮機12a的出口側(cè)連接于第二渦輪增壓機10b的渦輪壓縮機12b的出口側(cè)的進(jìn)氣用旁通流路t2。另外，在進(jìn)氣用旁通流路t2上設(shè)有作為進(jìn)氣流路切換閥的壓縮機旁通閥v1。壓縮機旁通閥v1是比例控制閥，構(gòu)成為能夠根據(jù)開度連續(xù)地控制流量。

此外，在進(jìn)氣用串聯(lián)流路t1與進(jìn)氣用旁通流路t2的下游側(cè)的合流部位13與內(nèi)燃機1之間，設(shè)有用于對經(jīng)過渦輪增壓機壓縮加熱的供給氣體進(jìn)行冷卻的中間冷卻器16。另外，在進(jìn)氣系統(tǒng)4的入口附近，設(shè)有用于對進(jìn)入氣體進(jìn)行凈化的空氣凈化器18。

排氣系統(tǒng)8包括從內(nèi)燃機1經(jīng)由第二渦輪增壓機10b的排氣渦輪機14b及第一渦輪增壓機10a的排氣渦輪機14a到達(dá)外部的排氣用串聯(lián)流路t3、將第二渦輪增壓機10b的排氣渦輪機14b的入口側(cè)與第一渦輪增壓機10a的排氣渦輪機14a的入口側(cè)連接的排氣用第一旁通流路t4和將排氣用第一旁通流路t4與排氣用串聯(lián)流路t3的下游側(cè)的連接點的下游側(cè)與第二渦輪增壓機10b的排氣渦輪機14b的出口側(cè)連接的排氣用第二旁通流路t5。另外，在排氣用第一旁通流路t4上設(shè)有排氣流量控制閥v2，在排氣用第二旁通流路t5上設(shè)有廢氣旁通閥v3。排氣流量控制閥v2及廢氣旁通閥v3均為排氣用切換閥，以能夠根據(jù)開度連續(xù)地控制流量的方式構(gòu)成為比例控制閥。

此外，在排氣系統(tǒng)8中的排氣用串聯(lián)流路t3與排氣用第二旁通流路t5的下游側(cè)的合流部位21的下游側(cè)，設(shè)有消音用的消音器19。

增壓系統(tǒng)1包括作為控制單元的控制裝置20?？刂蒲b置20是運算處理單元，例如由微處理器那樣的運算處理裝置構(gòu)成?？刂蒲b置20構(gòu)成為，能夠通過控制壓縮機旁通閥v1、排氣流量控制閥v2及廢氣旁通閥v3，從而對進(jìn)氣系統(tǒng)4及排氣系統(tǒng)8的流路進(jìn)行切換。

具體而言，為了實施后述的控制，控制裝置20包括基于運轉(zhuǎn)狀態(tài)計算目標(biāo)增壓壓力的目標(biāo)增壓壓力計算部22、對渦輪增壓機的增壓壓力進(jìn)行檢測的增壓壓力檢測部24和基于目標(biāo)增壓壓力與增壓壓力之間的偏差對與所述壓縮機旁通閥v1及排氣流量控制閥v2的開度對應(yīng)的第一控制指標(biāo)進(jìn)行反饋控制的反饋控制部26。

此外，反饋控制是例如pid控制。

<實施例1>

圖2是用功能模塊表示圖1的控制裝置20中的控制邏輯的示意圖。在實施例1中，引入用于集中控制壓縮機旁通閥及排氣流量控制閥的第一控制指標(biāo)θ。壓縮機旁通閥v1的開度在例如0～100％的范圍內(nèi)變動。為了將其標(biāo)準(zhǔn)化而引入θ(值是0～1)。排氣流量控制閥v2的開度在例如0～100％的范圍內(nèi)變動。為了將其標(biāo)準(zhǔn)化而引入θ(值是1～2)。壓縮機旁通閥v1的開度、排氣流量控制閥v2的開度、θ的關(guān)系如圖3所示。

在此，圖3是表示第一控制指標(biāo)與壓縮機旁通閥v1及排氣流量控制閥v2的開度之間的關(guān)系的線圖，具體而言，第一控制指標(biāo)θ被設(shè)定為，在0≤θ＜1的范圍內(nèi)僅取決于壓縮機旁通閥v1的開度，在1≤θ＜2的范圍內(nèi)僅取決于排氣流量控制閥v2的開度。亦即，規(guī)定為：在第一控制指標(biāo)θ連續(xù)變化的情況下，在0≤θ＜1的范圍內(nèi)僅壓縮機旁通閥v1根據(jù)第一控制指標(biāo)θ而動作，在1≤θ≤2的范圍內(nèi)僅排氣流量控制閥v2動作。由此，設(shè)定為以θ＝1為界切換控制壓縮機旁通閥v1及排氣流量控制閥v2。

接著，參照圖4對基于圖2的控制邏輯實施的控制方法具體進(jìn)行說明。圖4是分工序表示通過圖2的控制邏輯實施的控制方法的流程圖。

首先，目標(biāo)增壓壓力計算部22求出運轉(zhuǎn)狀態(tài)對應(yīng)的目標(biāo)增壓壓力pt(步驟s11)。在此，通過例如燃料噴射量及發(fā)動機轉(zhuǎn)速把握運轉(zhuǎn)狀態(tài)，根據(jù)該運轉(zhuǎn)狀態(tài)確定目標(biāo)增壓壓力pt。在例如駕駛員踏下加速踏板而要求增大輸出的情況下，隨著燃料噴射量及發(fā)動機轉(zhuǎn)速的增加，目標(biāo)增壓壓力pt也增加。目標(biāo)增壓壓力pt與運轉(zhuǎn)狀態(tài)的這種關(guān)系預(yù)先被作為映射(未圖示)存儲于存儲器等存儲裝置，通過讀出該映射，能夠計算目標(biāo)增壓壓力pt。

接著，增壓壓力檢測部24通過取得來自進(jìn)氣管4中的比合流部位13靠下游側(cè)的位置處設(shè)置的增壓壓力傳感器17的檢測信號，從而取得增壓壓力的實測值(以下，適當(dāng)稱作“實際增壓壓力”)p(步驟s12)。然后，減法器25取得在步驟s11中求出的目標(biāo)增壓壓力pt以及在步驟s12中取得的實際增壓壓力p，并輸出其偏差δp(步驟s13)。該偏差δp被輸入到pid控制器26，通過運算而輸出反饋成分θpid(步驟s14)。

此外，pid控制部26中對反饋成分θpid的運算例如通過下式進(jìn)行：操作量θpid＝kp×偏差+ki×偏差的累積值+kd×與前次偏差之差(2)。在此，右邊的第一項是比例項，第二項是積分項，第三項是微分項。此外，上式中的系數(shù)kp、ki、kd通過用試湊法從實際控制的結(jié)果求出最佳值來進(jìn)行設(shè)定即可，例如能夠使用步驟響應(yīng)法、極限靈敏度法等公知方法。

另外，在本實施例中，作為附加要素，設(shè)置前饋控制部28。前饋控制部28取得主要干擾因素，并為了抑制因該主要干擾因素而產(chǎn)生的增壓壓力的變動(紊亂)而輸出前饋成分θff(步驟s15)。該前饋成分θff在加法器29中與反饋成分θpid相加，通過下式求出第一控制指標(biāo)θ(步驟s16)：θ＝θpid+θff(3)。通過這樣設(shè)置前饋控制部28，提高對干擾輸入的響應(yīng)性。

然后，基于根據(jù)上式(3)算出的第一控制指標(biāo)θ對壓縮機旁通閥v1及排氣流量控制閥v2進(jìn)行控制(步驟s17)。這樣，在本實施例中，通過基于第一控制指標(biāo)θ將壓縮機旁通閥v1及排氣流量控制閥v2在控制上視為一體，能夠順暢地實施多個閥控制。

<實施例2>

在上述實施例1中，通過將來自pid控制部26的反饋成分作為第一控制指標(biāo)θ輸出，對壓縮機旁通閥v1及排氣流量控制閥v2進(jìn)行控制，但一般第一控制指標(biāo)θ相對于增壓壓力具有非線性特性，因此在控制性上留有改善的余地。這可以通過以下說明的實施例2來消除。

圖5是表示第二控制指標(biāo)τ與增壓壓力p之間的關(guān)系的特性線圖，圖6是表示第二控制指標(biāo)τ與壓縮機旁通閥v1及排氣流量控制閥v2之間的關(guān)系的線圖，圖7是表示第一控制指標(biāo)θ與第二控制指標(biāo)τ之間的關(guān)系的線圖。

注意，在圖5至圖7中，圓形形狀(空心)的符號表示與壓縮機旁通閥v1對應(yīng)的數(shù)據(jù)，三角形形狀(空心)的符號表示與排氣流量控制閥v2對應(yīng)的數(shù)據(jù)。

在實施例2中，將pid控制部26的反饋輸出作為相對于增壓壓力具有線性特性的第二控制指標(biāo)τ而輸出。如圖5所示，第二控制指標(biāo)τ相對于增壓壓力具有線性特性。另外，如圖6所示，第二控制指標(biāo)τ具有與壓縮機旁通閥v1及排氣流量控制閥v2的開度對應(yīng)的特性。

這種第二控制指標(biāo)τ與上述第一控制指標(biāo)θ之間能夠相互轉(zhuǎn)換。具體而言，存儲器等存儲裝置中預(yù)先存儲如圖7所示那樣規(guī)定第一控制指標(biāo)θ與第二控制指標(biāo)τ之間的關(guān)系的轉(zhuǎn)換表30，該轉(zhuǎn)換表30可適當(dāng)讀出。從具有非線性特性的第一控制指標(biāo)θ向具有線性特性的第二控制指標(biāo)轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換式一般較為復(fù)雜，因此通過將其如此作為轉(zhuǎn)換表30而預(yù)先規(guī)定，可減輕處理負(fù)擔(dān)，由此可減輕存儲器容量、提高處理速度從而獲得良好的響應(yīng)性。

接著，參照圖8及圖9對實施例2的控制方法進(jìn)行說明。圖8是用功能模塊表示實施例2的控制裝置20中的控制邏輯的示意圖，圖9是分工序表示通過圖8的控制邏輯實施的控制方法的流程圖。

注意，圖8的步驟s21至s23與圖4(實施例1)的步驟s11至s13相同，因此省略重復(fù)的說明。

pid控制器26取得從減法器25輸出的偏差δp，并通過運算計算出反饋成分τpid(步驟s24)。反饋成分τpid通過下式算出：操作量τpid＝kp×偏差+ki×偏差的累積值+kd×與前次偏差之差(4)。在此，右邊的第一項是比例項，第二項是積分項，第三項是微分項。此外，上式中的系數(shù)kp、ki、kd通過用試湊法從實際控制的結(jié)果求出最佳值來進(jìn)行設(shè)定即可，例如能夠使用步驟響應(yīng)法、極限靈敏度法等公知方法。

另一方面，與實施例1相同，前饋控制部28輸出因主要干擾因素而產(chǎn)生的前饋成分θff(步驟s25)。該前饋成分θff在通過轉(zhuǎn)換表30轉(zhuǎn)換為與第二控制指標(biāo)τ對應(yīng)的前饋成分τff之后(步驟s26)，在加法器29中與反饋成分τpid相加。由此，通過下式獲得作為操作量的第二控制指標(biāo)τ(步驟s27)：τ＝τpid+τff(5)。

這樣獲得的第二控制指標(biāo)τ被使用轉(zhuǎn)換表30轉(zhuǎn)換為第一控制指標(biāo)θ(步驟s27)，將第二控制指標(biāo)τ轉(zhuǎn)換為第一控制指標(biāo)θ(步驟s28)。然后，基于該第一控制指標(biāo)θ控制壓縮機旁通閥v1及排氣流量控制閥v1(步驟s29)。

如上所述，根據(jù)實施例2，能夠基于相對于增壓壓力具有線性特性的第二控制指標(biāo)τ對壓縮機旁通閥v1及排氣流量控制閥v2進(jìn)行控制，因此能夠以良好的響應(yīng)性順暢地控制多個閥。

工業(yè)實用性

本公開能夠用于進(jìn)行多段增壓的內(nèi)燃機的增壓系統(tǒng)及該增壓系統(tǒng)的控制方法。

附圖標(biāo)記說明

1增壓系統(tǒng)

2內(nèi)燃機(發(fā)動機)

4進(jìn)氣系統(tǒng)

6燃燒室

8排氣系統(tǒng)

10a高壓側(cè)渦輪增壓機

10b低壓側(cè)渦輪增壓機

12a高壓側(cè)渦輪壓縮機

12b低壓側(cè)渦輪壓縮機

13合流部位

14a高壓側(cè)排氣渦輪機

14b低壓側(cè)排氣渦輪機

16中間冷卻器

18空氣凈化器

19消音器

20控制裝置

21合流部位

22目標(biāo)增壓壓力計算部

24增壓壓力檢測部

25減法器

26pid控制部

28前饋控制部

29加法器

30轉(zhuǎn)換表

權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)

1.一種內(nèi)燃機的增壓系統(tǒng)，其特征在于，包括：

內(nèi)燃機；

多個渦輪增壓機，其被來自所述內(nèi)燃機的排出氣體驅(qū)動；

進(jìn)氣流路切換閥，其構(gòu)成為能夠切換所述內(nèi)燃機的進(jìn)氣流路；

排氣流路切換閥，其構(gòu)成為能夠切換所述內(nèi)燃機的排氣流路；

目標(biāo)增壓壓力計算部，其基于所述內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)計算目標(biāo)增壓壓力；

增壓壓力檢測部，其檢測所述多個渦輪增壓機的增壓壓力；

控制部，其基于根據(jù)所述目標(biāo)增壓壓力及所述增壓壓力算出的所述第一控制指標(biāo)，控制所述進(jìn)氣流路切換閥及所述排氣流路切換閥；

所述第一控制指標(biāo)通過包含所述進(jìn)氣流路切換閥及所述排氣流路切換閥的開度作為變量的運算式算出，

還包括用于將所述第一控制指標(biāo)轉(zhuǎn)換為相對于所述增壓壓力具有線性特性的第二控制指標(biāo)的轉(zhuǎn)換表，

所述控制部通過所述轉(zhuǎn)換表將基于所述目標(biāo)增壓壓力及所述增壓壓力算出的所述第二控制指標(biāo)轉(zhuǎn)換為所述第一控制指標(biāo)，并基于該第一控制指標(biāo)控制所述進(jìn)氣流路切換閥及所述排氣流路切換閥。

2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機的增壓系統(tǒng)，其特征在于，

所述第二控制指標(biāo)被規(guī)定為，隨著該第二控制指標(biāo)的增加，在所述進(jìn)氣流路切換閥的開度從最大值起單調(diào)減少之后，所述排氣流路切換閥從最大值起單調(diào)減少。

3.如權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)燃機的增壓系統(tǒng)，其特征在于，

所述多個渦輪增壓機包含：

第一渦輪增壓機，其包括設(shè)于所述進(jìn)氣流路的第一渦輪壓縮機及設(shè)于所述排氣流路的第一排氣渦輪機；

第二渦輪增壓機，其包括在所述進(jìn)氣流路中設(shè)為比所述第一渦輪壓縮機靠上游側(cè)的第二渦輪壓縮機及在所述排氣流路中設(shè)為比所述第一排氣渦輪機靠下游側(cè)的第二排氣渦輪機。

4.如權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃機的增壓系統(tǒng)，其特征在于，

所述進(jìn)氣流路包括：

進(jìn)氣用串聯(lián)流路，其從外部經(jīng)由所述第一渦輪壓縮機及所述第二渦輪壓縮機連接于所述內(nèi)燃機；

進(jìn)氣用旁通流路，其將所述第一渦輪壓縮機的出口側(cè)連接于所述第二渦輪壓縮機的出口側(cè)；

所述排氣流路包括：

排氣用串聯(lián)流路，其從所述內(nèi)燃機經(jīng)由所述第二排氣渦輪機及所述第一排氣渦輪機到達(dá)外部；

排氣用第一旁通流路，其將所述第二排氣渦輪機的入口側(cè)與所述第一排氣渦輪機的入口側(cè)連接；

排氣用第二旁通流路，其將所述排氣用第一旁通流路和所述排氣用串聯(lián)流路的下游側(cè)的連接點的下游側(cè)與所述第二排氣渦輪機的出口側(cè)連接；

所述進(jìn)氣流路切換閥是設(shè)于所述進(jìn)氣用旁通流路的壓縮機旁通閥，

所述排氣用切換閥是設(shè)于所述排氣用第一旁通流路的排氣流量控制閥。

5.一種內(nèi)燃機的增壓系統(tǒng)的控制方法，

所述內(nèi)燃機的增壓系統(tǒng)包括：

內(nèi)燃機；

多個渦輪增壓機，其被來自所述內(nèi)燃機的排出氣體驅(qū)動；

進(jìn)氣流路切換閥，其構(gòu)成為能夠切換所述內(nèi)燃機的進(jìn)氣流路；

排氣流路切換閥，其構(gòu)成為能夠切換所述內(nèi)燃機的排氣流路；

所述內(nèi)燃機的增壓系統(tǒng)的控制方法的特征在于，包括：

目標(biāo)增壓壓力計算工序，基于所述內(nèi)燃機的運轉(zhuǎn)狀態(tài)計算目標(biāo)增壓壓力；

增壓壓力檢測工序，檢測所述多個渦輪增壓機的增壓壓力；

控制工序，基于根據(jù)所述目標(biāo)增壓壓力及所述增壓壓力算出的所述第一控制指標(biāo)，控制所述進(jìn)氣流路切換閥及所述排氣流路切換閥；

所述第一控制指標(biāo)通過包含所述進(jìn)氣流路切換閥及所述排氣流路切換閥的開度作為變量的運算式算出，

還包括用于將所述第一控制指標(biāo)轉(zhuǎn)換為相對于所述增壓壓力具有線性特性的第二控制指標(biāo)的轉(zhuǎn)換表，

所述控制部通過所述轉(zhuǎn)換表將基于所述目標(biāo)增壓壓力及所述增壓壓力算出的所述第二控制指標(biāo)轉(zhuǎn)換為所述第一控制指標(biāo)，并基于該第一控制指標(biāo)控制所述進(jìn)氣流路切換閥及所述排氣流路切換閥。