[发明专利]用于配装有涡轮增压器的内燃发动机的控制设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于配装有涡轮增压器的内燃发动机的控制设备。

背景技术

例如，日本专利申请公开No.10-89106(JP-A-10-89106)描述了一种 配装有涡轮增压器的内燃发动机。该内燃发动机具有打开和关闭通向涡轮 的第一排气通道的第一排气门以及打开和关闭不通向涡轮的第二排气通 道的第二排气门。在该内燃发动机中，在高速区域内，在膨胀行程结束前 打开第一排气门并在排气行程的前半程中打开第二排气门。此外，该内燃 发动机在旁通涡轮增压器的涡轮的通道中具有用于控制增压压力和涡轮 转速的废气旁通阀。

例如，日本专利申请公开No.5-263671(JP-A-5-263671)也描述了一 种配装有涡轮增压器的内燃发动机。与在JP-A-10-89106中所描述的内燃 发动机类似，该内燃发动机也具有打开和关闭通向涡轮的第一排气通道的 第一排气门以及打开和关闭不通向涡轮的第二排气通道的第二排气门。该 内燃发动机进一步具有用于气门的液压驱动设备，该液压驱动设备用于以 彼此独立的方式打开和关闭每个气缸中的第一排气门和第二排气门。

尽管JP-A-10-89106中所公开的控制设备具有用于独立驱动第一排气 门和第二排气门的升程量的可变气门机构，但是也需要用于控制增压压力 和涡轮转速的废气旁通阀。此外，在JP-A-5-263671中所描述的用于气门 的液压驱动设备能够执行对第一排气门和第二排气门的升程量和工作角 的无级调节，但是具有对升程量等进行无级调节这种功能的气门系统需要 复杂的部件结构及控制。

发明内容

本发明提供了一种用于配装有涡轮增压器的内燃发动机的控制设备， 所述控制设备能够在不依靠废气旁通阀并且采用简单的气门系统构造的 情况下控制供应至涡轮增压器的排气能的量。

本发明的一方面涉及一种用于配装有涡轮增压器的内燃发动机的控制 设备。用于配装有涡轮增压器的内燃发动机的控制设备，其中，所述内燃 发动机包括：涡轮增压器，所述涡轮增压器对进气进行增压；第一排气通 道，所述第一排气通道连接至所述涡轮增压器的涡轮；第一排气门，所述 第一排气门打开和关闭所述第一排气通道；第二排气通道，所述第二排气 通道不连接至所述涡轮；以及第二排气门，所述第二排气门打开和关闭所 述第二排气通道。用于配装有涡轮增压器的内燃发动机的控制设备包括： 可变排气门机构，所述可变排气门机构能够改变所述第一排气门和所述第 二排气门中的作为被切换排气门的一个排气门的气门开启特性；以及控制 装置，所述控制装置用于调节供应至所述涡轮的排气能的量。所述可变排 气门机构具有凸轮并驱动所述被切换排气门，所述凸轮具有多个凸轮轮 廓。所述可变排气门机构能够分级地切换所述多个凸轮轮廓。所述控制装 置通过切换所述多个凸轮轮廓来调节供应至所述涡轮的排气能的量。

依据上述方面，能够在不依靠废气旁通阀的情况下执行供应至所述涡 轮的排气能的量的控制，并且相比设置了能够连续调节被切换排气门的气 门开启特性的可变气门机构的情况，通过采用相对简单的气门系统构造实 现了成本降低。

在上述方面中，所述内燃发动机可进一步包括：排气旁通通道，所述 排气旁通通道旁通所述涡轮并连接所述涡轮的入口侧和所述涡轮的出口 侧；以及废气旁通阀，所述废气旁通阀设置在所述排气旁通通道的中间区 段。所述控制装置可切换所述多个凸轮轮廓，使得当所述废气旁通阀的开 度比目标开度大预定值或更多时，第二排气通道侧的排气流量增加。

依据上述方面，可控制所述开度以将废气旁通阀的开度维持于目标开 度，并且使得既能够通过切换凸轮轮廓来调节排气流量，又能够通过废气 旁通阀的开度调节来调节排气流量。因此，能够防止由于将废气旁通阀的 开度控制成过大值所导致的涡轮的能量回收效率的降低，并能够在内燃发 动机的运转区域的宽范围内执行有效的扫气。

在上述方面中，所述控制装置可通过切换所述多个凸轮轮廓来调节增 压压力和涡轮转速中的至少一个。

在上述方面中，分级地切换所述多个凸轮轮廓可以是分多级执行的或 者是以无级的方式执行的。

依据上述方面，能够在不依靠废气旁通阀的情况下执行增压压力和涡 轮转速中的至少一个的控制，并且相比设置了能够连续调节作为切换对象 的排气门的气门开启特性的可变气门机构的情况，通过采用相对简单的气 门系统构造实现了成本降低。