内燃机的增压系统及增压系统的控制方法技术方案

内燃机的增压系统基于根据目标增压压力和实际的增压压力算出的第一控制指标，控制分别设于进气流路及排气流路的进气流路切换阀及排气流路切换阀，目标增压压力根据内燃机的运转状态算出。第一控制指标通过包含进气流路切换阀及排气流路切换阀的开度作为变量的运算式算出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】内燃机的增压系统及增压系统的控制方法
本公开涉及进行多段增压的内燃机的增压系统及该增压系统的控制方法。
技术介绍
使用了这样一种涡轮增压器：其利用流经排气通路的排出气体使排气涡轮机旋转而驱动连结于该排气涡轮机的涡轮压缩机，由此对内燃机进行增压。在这种涡轮增压器中，已知一种通过将涡轮增压机分别设于高压侧及低压侧而进行两级增压，由此提高增压效率的所谓的两级涡轮系统。例如在专利文献1中，公开了在具有高压段涡轮增压器及低压段涡轮增压器的两级涡轮系统中进行如下控制：使设为将高压段涡轮增压器旁通的高压段排气旁通流路上的高压段排气旁通阀伴随着排气流量的增加而开阀，由此从使用高压段排气旁通流路的高压段涡轮增压器的工作区域转变为不使用高压段排气旁通流路的低压段涡轮增压器的工作区域。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利第4935094号
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题在上述专利文献1中，在转变工作区域时仅对高压段排气阀进行开度控制，而在一般的两级涡轮增压器系统中，一般是一边调整配置于进气流路及排气流路的多个阀的开度而对流路进行切换控制，一边进行工作区域的转变。在这样的情况下，若在各工作区域中不顺畅地控制多个阀，则有可能在切换这些阀时使增压压力变动，导致发动机输出产生变动。在专利文献1中，由于仅以单一的高压段排气阀为控制对象，因此不能解决这样的问题。根据本专利技术的至少一实施方式，目的在于提供一种能够通过对设于进气流路及排气流路的多个阀顺畅地进行控制来抑制切换时的增压压力变动的内燃机的增压系统及增压系统的控制方法。解决技术问题的技术手段(1)为了解决上述技术问题，本专利技术的至少一实施方式的内燃机的增压系统包括：内燃机；多个涡轮增压机，其被来自所述内燃机的排出气体驱动；进气流路切换阀，其构成为能够切换所述内燃机的进气流路；排气流路切换阀，其构成为能够切换所述内燃机的排气流路；目标增压压力计算部，其基于所述内燃机的运转状态计算目标增压压力；增压压力检测部，其检测所述多个涡轮增压机的增压压力；控制部，其基于根据所述目标增压压力及所述增压压力算出的所述第一控制指标，控制所述进气流路切换阀及所述排气流路切换阀；所述第一控制指标通过包含所述进气流路切换阀及所述排气流路切换阀的开度作为变量的运算式算出。根据上述(1)的方案，基于通过包含进气流路切换阀及排气流路切换阀的开度作为变量的运算式算出的第一控制指标，对进气流路切换阀及排气流路切换阀进行控制。由此，能够将进气流路切换阀及排气流路切换阀在控制上视为一体，因此能够通过对设于进气流路及排气流路的进气流路切换阀及排气流路切换阀顺畅地进行控制，抑制切换时的增压压力变动。(2)在几个实施方式中，在上述(1)的方案的基础上，还包括用于将所述第一控制指标转换为相对于所述增压压力具有线性特性的第二控制指标的转换表，所述控制部通过所述转换表将基于所述目标增压压力及所述增压压力算出的所述第二控制指标转换为所述第一控制指标，并基于该第一控制指标控制所述进气流路切换阀及所述排气流路切换阀。根据上述(2)的方案，基于相对于增压压力具有线性特性的第二控制指标对进气流路切换阀及排气流路切换阀进行控制。由此，与基于相对于增压压力一般来说具有非线性特性的第一控制指标进行控制的情况相比，能够以良好的精度及响应性顺畅地控制多个阀。(3)在几个实施方式中，在上述(1)或(2)的方案的基础上，所述第二控制指标被规定为，随着该第二控制指标的增加，在所述进气流路切换阀的开度从最大值起单调减少之后，所述排气流路切换阀从最大值起单调减少。(4)在几个实施方式中，在上述(1)至(3)中任一项的方案的基础上，所述多个涡轮增压机包含：第一涡轮增压机，其包括设于所述进气流路的第一涡轮压缩机及设于所述排气流路的第一排气涡轮机；第二涡轮增压机，其包括在所述进气流路中设为比所述第一涡轮压缩机靠上游侧的第二涡轮压缩机及在所述排气流路中设为比所述第一排气涡轮机靠下游侧的第二排气涡轮机。根据上述(4)的方案，能够在包括第一涡轮增压机及第二涡轮增压机的所谓的多段增压系统中起到上述效果。(5)在几个实施方式中，在上述(4)的方案的基础上，所述进气流路包括：进气用串联流路，其从外部经由所述第一涡轮压缩机及所述第二涡轮压缩机连接于所述内燃机；进气用旁通流路，其将所述第一涡轮压缩机的出口侧连接于所述第二涡轮压缩机的出口侧；所述排气流路包括：排气用串联流路，其从所述内燃机经由所述第二排气涡轮机及所述第一排气涡轮机到达外部；排气用第一旁通流路，其将所述第二排气涡轮机的入口侧与所述第一排气涡轮机的入口侧连接；排气用第二旁通流路，其将所述排气用第一旁通流路和所述排气用串联流路的下游侧的连接点的下游侧与所述第二排气涡轮机的出口侧连接；所述进气流路切换阀是设于所述进气用旁通流路的压缩机旁通阀，所述排气用切换阀是设于所述排气用第一旁通流路的排气流量控制阀。根据上述(5)的方案，能够基于上述控制指标，高效地控制设于进气流路的压缩机旁通阀和设于排气流路的排气流量控制阀。(6)为了解决上述技术问题，本专利技术的至少一实施方式的内燃机的增压系统的控制方法是内燃机的增压系统的控制方法，所述内燃机的增压系统包括：内燃机；多个涡轮增压机，其被来自所述内燃机的排出气体驱动；进气流路切换阀，其构成为能够切换所述内燃机的进气流路；排气流路切换阀，其构成为能够切换所述内燃机的排气流路；所述内燃机的增压系统的控制方法包括：目标增压压力计算工序，基于所述内燃机的运转状态计算目标增压压力；增压压力检测工序，检测所述多个涡轮增压机的增压压力；控制工序，基于根据所述目标增压压力及所述增压压力算出的所述第一控制指标，控制所述进气流路切换阀及所述排气流路切换阀；所述第一控制指标通过包含所述进气流路切换阀及所述排气流路切换阀的开度作为变量的运算式算出。上述(6)的方案能够通过上述内燃机的增压系统(包含上述各种方式)适当地实施。专利技术效果根据本专利技术的至少一实施方式，可以提供一种能够通过对设于进气流路及排气流路的多个阀顺畅地进行控制来抑制切换时的增压压力变动的内燃机的增压系统及增压系统的控制方法。附图说明图1是表示本专利技术的一实施方式的内燃机的增压系统的整体构成的示意图。图2是用功能模块表示实施例1的控制装置中的控制逻辑的示意图。图3是表示第一控制指标与压缩机旁通阀及排气流量控制阀的开度之间的关系的线图。图4是分工序表示通过图2的控制逻辑实施的控制方法的流程图。图5是表示第二控制指标与增压压力之间的关系的特性线图。图6是表示第二控制指标与压缩机旁通阀及排气流量控制阀之间的关系的线图。图7是表示第一控制指标与第二控制指标之间的关系的线图。图8是用功能模块表示实施例2的控制装置中的控制逻辑的示意图。图9是分工序表示通过图8的控制逻辑实施的控制方法的流程图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的几个实施方式进行说明。不过，被记载为实施方式的或者附图中所示的构成部件的尺寸、材质、形状及其相对配置等并非是要将本专利技术的范围限定于此，其只不过是说明例而已。例如，“在某一方向上”、“沿(沿着)某一方向”、“平行”、“正交”、“中心”、“同心”或者“同轴”等表示相对或者绝对配置的表述，不仅严格地表示那样的配置，还表示以公差、或者以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃机的增压系统，其特征在于，包括：内燃机；多个涡轮增压机，其被来自所述内燃机的排出气体驱动；进气流路切换阀，其构成为能够切换所述内燃机的进气流路；排气流路切换阀，其构成为能够切换所述内燃机的排气流路；目标增压压力计算部，其基于所述内燃机的运转状态计算目标增压压力；增压压力检测部，其检测所述多个涡轮增压机的增压压力；控制部，其基于根据所述目标增压压力及所述增压压力算出的所述第一控制指标，控制所述进气流路切换阀及所述排气流路切换阀；所述第一控制指标通过包含所述进气流路切换阀及所述排气流路切换阀的开度作为变量的运算式算出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种内燃机的增压系统，其特征在于，包括：内燃机；多个涡轮增压机，其被来自所述内燃机的排出气体驱动；进气流路切换阀，其构成为能够切换所述内燃机的进气流路；排气流路切换阀，其构成为能够切换所述内燃机的排气流路；目标增压压力计算部，其基于所述内燃机的运转状态计算目标增压压力；增压压力检测部，其检测所述多个涡轮增压机的增压压力；控制部，其基于根据所述目标增压压力及所述增压压力算出的所述第一控制指标，控制所述进气流路切换阀及所述排气流路切换阀；所述第一控制指标通过包含所述进气流路切换阀及所述排气流路切换阀的开度作为变量的运算式算出。2.如权利要求1所述的内燃机的增压系统，其特征在于，还包括用于将所述第一控制指标转换为相对于所述增压压力具有线性特性的第二控制指标的转换表，所述控制部通过所述转换表将基于所述目标增压压力及所述增压压力算出的所述第二控制指标转换为所述第一控制指标，并基于该第一控制指标控制所述进气流路切换阀及所述排气流路切换阀。3.如权利要求2所述的内燃机的增压系统，其特征在于，所述第二控制指标被规定为，随着该第二控制指标的增加，在所述进气流路切换阀的开度从最大值起单调减少之后，所述排气流路切换阀从最大值起单调减少。4.如权利要求1至3中任一项所述的内燃机的增压系统，其特征在于，所述多个涡轮增压机包含：第一涡轮增压机，其包括设于所述进气流路的第一涡轮压缩机及设于所述排气流路的第一排气涡轮机；第二涡轮增压机，其包括在所述进气流路中设为比所述第一涡轮压缩机靠上游侧的第二涡轮压缩机及在所述排气流...

【专利技术属性】
技术研发人员：久保博义，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP