[发明专利]多级增压系统控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及对将高压涡轮增压器和低压涡轮增压器串联配置的多级增压系统进行控制的多级增压系统控制装置。

背景技术

作为这种装置，譬如日本特开昭62-113829号公报、日本特开平4-241730号公报、特开2005-146906号公报等有过记载。这些装置根据内燃机运转状态，使向高压涡轮增压器及低压涡轮增压器供给的排气的供给状态发生变化，由此来对增压模式进行切换。

具体是，譬如在日本特开2005-146906号公报等记载的装置中，设置绕过高压涡轮增压器的涡轮的旁通通路以及对通往该旁通通路的排气流量进行调节的排气旁通阀。

在这种装置上，根据内燃机运转状态调节上述排气旁通阀的开度。由此对增压模式进行切换。即，在内燃机转速较低的区域主要通过适于在小流量区域作动的小型高压涡轮增压器来实施增压(双增压模式)，而在内燃机转速较高的区域则是通过适于在大流量区域作动的大型低压涡轮增压器来实施增压(单增压模式)。

在大容量的低压涡轮增压器中，容易因涡轮的惯性大而导致响应滞后。因此，这种装置在实施增压模式切换时，有可能发生产生转矩级差、或因增压压力低于目标值而导致产生烟雾等不良现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多级增压系统控制装置，能够在将高压涡轮增压器与低压涡轮增压器串联配置的多级增压系统中更适当地进行增压模式的切换。

<构成>

本发明的应用对象、亦即多级增压系统具有装在内燃机的进排气通路间的高压涡轮增压器及低压涡轮增压器。

所述高压涡轮增压器具有由排气旋转驱动的高压涡轮和由于所述高压涡轮旋转而被旋转驱动从而对供气加压的高压压缩机。所述低压涡轮增压器具有：低压涡轮，其由在排气流通方向上的所述高压涡轮的下游侧流通的排气旋转驱动；以及低压压缩机，其随着所述低压涡轮旋转而被旋转驱动，从而在供气流通方向上的所述高压压缩机的上游侧对供气加压。

所述进排气通路构成为，能够在双增压模式与单增压模式之间进行增压模式切换。

此处，所述双增压模式是这样一种增压模式：通过将排气经过所述高压涡轮向所述低压涡轮供给来利用所述低压压缩机及所述高压压缩机实施增压。而所述单增压模式则是这样一种增压模式：使排气绕开所述高压涡轮而向所述低压涡轮供给，由此利用所述低压压缩机来实施增压。

本发明的多级增压系统控制装置对上述构成的多级增压系统实施控制。

本发明一个方案的特征在于，该多级增压系统控制装置具有低压侧增压压力取得装置和增压模式切换装置。

此处，所述低压侧增压压力取得装置用于取得与以所述双增压模式运转过程中所述低压压缩机出口处的供气压力相对应的低压侧增压压力取得值。另外，所述增压模式切换装置在所述低压侧增压压力取得值小于所述单增压模式下的目标增压压力时，禁止从所述双增压模式向所述单增压模式切换，而在所述低压侧增压压力取得值为所述目标增压压力以上(或超过所述目标增压压力)时则允许从所述双增压模式向所述单增压模式切换。

所述多级增压系统控制装置还可以具有低压侧增压压力上升装置。在所述低压侧增压压力取得值小于所述单增压模式下的所述目标增压压力时，该低压侧增压压力上升装置在使所述多级增压系统整体的增压压力保持一定的同时，使所述低压压缩机的所述出口处的供气压力上升。

所述高压涡轮增压器可以是具有设置于所述高压涡轮的排气入口的可变喷嘴的可变容量涡轮增压器。在上述构成中，也可以是，在所述低压侧增压压力取得值小于所述单增压模式下的所述目标增压压力时，所述低压侧增压压力上升装置在使绕开所述高压涡轮的排气比例增大的同时，将所述可变喷嘴向关闭侧控制。此时，所述低压侧增压压力上升装置在与所述高压涡轮的效率达到最高状态相比的开放侧控制所述可变喷嘴。

所述多级增压系统控制装置还可以具有单模式增压压力取得装置。该单模式增压压力取得装置用于取得与以所述单增压模式运转过程中所述多级增压系统整体的增压压力相对应的单模式增压压力取得值。

在这样的构成中，可以是，在所述单模式增压压力取得值小于所述双增压模式下的所述低压压缩机的所述出口处的供气压力的目标值时，所述增压模式切换装置禁止从所述单增压模式向所述双增压模式切换，而在所述单模式增压压力取得值为该目标值以上(或超过该目标值)时允许从所述单增压模式向所述双增压模式切换。

还可以是，所述单模式增压压力取得装置取得与在所述低压压缩机的所述出口处的供气压力相对应的低压侧增压压力取得值。