CN102177323A - 发动机 - Google Patents

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Abstract

发动机(100)包括：可变式串联增压系统(7)，其由高压增压器(10)和低压增压器(20)构成；增压压力传感器(63)，其用于检测被可变式串联增压系统(7)加压后的吸入空气的压力；高压增压器旋转传感器(61)，其用于检测高压增压器(10)的高压增压器旋转速度；高压增压器可变驱动器(14)，其用于调节高压增压器(10)的容量；控制装置(60)，其能控制高压增压器可变驱动器(14)；控制装置(60)基于来自增压压力传感器(63)和高压增压器旋转传感器(61)的检测信号控制高压增压器可变驱动器(14)。

Description

发动机
技术领域
本发明涉及具备可变式串联增压系统的发动机的控制技术。
背景技术
以往，作为具有多个增压器的发动机，公知有具备串联增压系统的发动机。串联增压系统为如下这样的结构：在一个排气通路中串联地配置接受排气气体进行旋转的各个蜗轮，在一个进气通路中串联地配置用于对吸入空气进行加压的各个压缩器。
另外，通过适当调节排气气体的流速而将该排气气体导入构成增压器的涡轮来提高增压效率的可变容量型的增压器也是公知的。在此，将作为两个增压器对在一个进气通路中流动的吸入空气进行加压的串联增压系统的、增压器中的至少一个是可变容量型增压器的增压系统定义为可变式串联增压系统。专利文献1公开了具有可变式串联增压系统的发动机。
以往，可变容量型的增压器的容量的控制是使用利用增压压力传感器检测出的增压压力进行反馈控制。但是，增压压力相对于增压器的工作是间接的物理量，在不能高精度地控制增压器的容量这一点上不利。特别是对于具有多个可变容量型增压器的可变式串联增压系统，在不能进一步高精度地控制容量这一点上不利。
专利文献1：日本特开2006-29110号公报
发明内容
发明要解决的课题
因此，本发明的课题在于提供能高精度地控制可变式串联增压系统的发动机以及控制方法。
用于解决课题的方案
对用于解决本发明所要解决的课题的方法进行说明。
本发明的第一方式的发动机，其向各气缸分配利用一个进气通路导入的吸入空气，利用一个排气通路排出从各气缸集合的排气气体，该发动机包括：可变式串联增压系统，其由高压增压器和低压增压器构成，该高压增压器和低压增压器由接受在上述排气通路中流动的排气气体进行旋转的涡轮和被该涡轮驱动而对在上述进气通路中流动的吸入空气进行加压的压缩器构成；增压压力传感器，其用于检测经由上述可变式串联增压系统加压后的吸入空气的压力；高压增压器旋转传感器，其用于检测上述高压增压器的高压增压器旋转速度；高压增压器可变驱动器，其用于调节上述高压增压器的容量；控制装置，其能控制上述高压增压器可变驱动器，上述控制装置基于来自上述增压压力传感器和上述高压增压器旋转传感器的检测信号控制上述高压增压器可变驱动器。
本发明的第二方式在第一方式的发动机的基础上，其包括：旁通通路，其从构成上述高压增压器的涡轮的上游侧向下游侧旁通排气气体；旁通流量调节阀，其用于调节在上述旁通通路中流动的排气气体的流量；控制装置，其能控制上述高压增压器可变驱动器和上述旁通流量调节阀，上述控制装置基于来自上述增压压力传感器和上述高压增压器旋转传感器的检测信号控制上述高压增压器可变驱动器和上述旁通流量调节阀。
本发明的第三方式在第一方式的发动机的基础上，其包括：低压增压器旋转传感器，其用于检测上述低压增压器的低压增压器旋转速度；低压增压器可变驱动器，其用于调节上述低压增压器的容量，控制装置，其能控制上述低压增压器可变驱动器；上述控制装置基于来自上述增压压力传感器和上述低压增压器旋转传感器的检测信号控制上述低压增压器可变驱动器。
本发明的第四方式在第三方式的发动机的基础上，其包括：旁通通路，其用于从构成上述高压增压器的涡轮的上游侧向下游侧旁通排气气体；旁通流量调节阀，其用于调节在上述旁通通路中流动的排气气体的流量；控制装置，其能控制上述低压增压器可变驱动器和上述旁通流量调节阀，上述控制装置基于来自上述增压压力传感器和上述低压增压器旋转传感器的检测信号控制上述低压增压器可变驱动器和上述旁通流量调节阀。
本发明的第五方式在第三方式的发动机的基础上，其包括：旁通通路，其从构成上述高压增压器的涡轮的上游侧向下游侧旁通排气气体；旁通流量调节阀，其用于调节在上述旁通通路中流动的排气气体的流量；EGR通路，其将在上述排气通路中流动的排气气体的一部分导入到上述进气通路；EGR阀，其用于调节在上述EGR通路中流动的排气气体的流量；控制装置，其能控制上述EGR阀，上述控制装置基于来自上述增压压力传感器和上述高压增压器旋转传感器、上述低压增压器旋转传感器的检测信号算出在上述EGR通路中流动的排气气体的流量，根据算出结果控制上述EGR阀。
发明效果
作为本发明的效果，起到如下所示的效果。
采用本发明的第一方式，由于能将增压压力和高压增压器旋转速度作为反馈值调节增压器的容量，因此，能高精度地控制可变式串联增压系统。
采用本发明的第二方式，由于能将增压压力和高压增压器旋转速度作为反馈值调节增压器的容量，并且调节旁通流量调节阀的开度，因此，能高精度地控制可变式串联增压系统。
采用本发明的第三方式，由于将增压压力和低压增压器旋转速度作为反馈值调节增压器的容量，因此，能高精度地控制可变式串联增压系统。
采用本发明的第四方式，由于将增压压力和低压增压器旋转速度作为反馈值调节增压器的容量，并且调节旁通流量调节阀的开度，因此，能更高精度地控制可变式串联增压系统。
采用本发明的第五方式，由于将增压压力和高压增压器旋转速度、低压增压器旋转速度作为反馈值调节增压器的容量、并且调节旁通流量调节阀，因此，能高精度地控制可变式串联增压系统。另外，能算出在EGR通路中流动的排气气体的流量而高精度地控制EGR阀。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的发动机的整体结构的结构图。
图2是表示本发明的第一实施方式的发动机的控制流程的流程图。
图3是表示本发明的第一实施方式的发动机的另一控制流程的流程图。
图4是表示本发明的第二实施方式的发动机的整体结构的结构图。
图5是表示本发明的第二实施方式的发动机的控制流程的流程图。
图6是表示本发明的第二实施方式的发动机的另一控制流程的流程图。
图7是表示本发明的第三实施方式的发动机的整体结构的结构图。
符号说明
2    进气通路
3    排气通路
4    旁通通路
5    EGR通路
7    可变式串联增压系统
8    可变式串联增压系统
9    可变式串联增压系统
10   高压增压器
11   压缩器
12        涡轮
13        可动叶片
14        高压增压器可变驱动器
20        低压增压器
21        压缩器
22        涡轮
23        可动叶片
24        低压增压器可变驱动器
25        旁通流量调节阀
30        进气歧管
40        排气歧管
50        EGR装置
51        EGR阀
60        控制装置
61        高压增压器旋转传感器
62        低压增压器旋转传感器
63        增压压力传感器
100       发动机
200       发动机
300       发动机
Bpa       增压压力
Bpatrg    目标增压压力
Nta_hp    高压增压器旋转速度
ωctrg_hp 目标高压增压器旋转速度
Nta_lp    低压增压器旋转速度
ωctrg_lp 目标低压增压器旋转速度
具体实施方式
下面，说明发明的实施方式。
图1是表示本发明的第一实施方式的发动机100的整体结构的结构图。图2是表示本发明的第一实施方式的发动机100的控制流程的流程图，图3是表示本发明的第二实施方式的发动机100的另一控制流程的流程图。图4是表示本发明的第二实施方式的发动机200的整体结构的结构图。图5是表示本发明的第二实施方式的发动机200的控制流程的流程图。图6是表示本发明的第二实施方式的发动机20的另一控制流程的流程图。图7是表示本发明的第三实施方式的发动机300的整体结构的结构图。
实施方式1
首先，使用图1说明本发明的第一实施方式的发动机100的结构。本发明的第一实施方式的发动机100是直喷式6气缸柴油发动机，主要包括：连接进气通路2的进气歧管30、连接排气通路3的排气歧管40、利用喷射器向各气缸喷射储存的燃料的共轨式燃料喷射装置(以下称作燃料喷射装置)15。
另外，发动机100具备由高压增压器10和低压增压器20构成的可变式串联增压系统7。高压增压器10由接受在排气通路3中流动的排气气体进行旋转驱动的涡轮12和被该涡轮12旋转驱动而对在进气通路2中流动的吸入空气进行加压的压缩器11构成。另外，低压增压器20由接受在排气通路3中流动的排气气体进行旋转驱动的涡轮22和被该涡轮22旋转驱动而对在进气通路2中流动的吸入空气进行加压的压缩器21构成。另外，高压增压器10的压缩器11配置在低压增压器20的压缩器21的下游侧，高压增压器10的涡轮12配置在低压增压器20的涡轮22的上游侧。
另外，高压增压器10是可变容量型的增压器，该高压增压器10具备高压增压器可变驱动器14。该高压增压器可变驱动器14通过控制设于高压增压器10的可动叶片13来调节叶片开度。由此，能适当调节被导入到涡轮12中的排气气体的流速而在较大的运转区域提高增压效率。
在进气通路2中，从上游侧朝向进气歧管30配置有低压增压器20的压缩器21和用于对被该压缩器21加压后的吸入空气进行冷却的中间冷却器32，在进气通路2的下游侧配置有高压增压器10的压缩器11和用于对被该压缩器11加压后的吸入空气进行冷却的中间冷却器31。
在排气通路3中，从排气歧管40朝向下游侧配置有高压增压器10的涡轮12，在排气通路3的下游侧配置有低压增压器20的涡轮22。另外，设有从构成高压增压器10的涡轮12的上游侧向下游侧旁通排气气体的旁通通路4，在该旁通通路4的中途部设有旁通流量调节阀25。
控制装置60主要由中央处理装置、存储装置等构成。控制装置60经由放大器65与设于高压增压器10的高压增压器旋转传感器61电连接。另外，控制装置60还与设于进气歧管30的增压压力传感器63、其它传感器电连接，基于来自它们的电信号生成控制信号，并且向前述的高压增压器可变驱动器14等输出控制信号。以下，将由控制装置60进行的高压增压器10的可动叶片13的控制和旁通流量调节阀25的控制定义为增压器控制。
使用图2说明本发明的第一实施方式的发动机100的增压器控制。在发动机100的运转状态处于低旋转且低负荷状态即低输出运转状态时，控制装置60对高压增压器10的可动叶片13进行控制，使得高压增压器10能最有效地对吸入空气进行加压。
首先，控制装置60算出目标高压增压器旋转速度ωctrg_hp和目标增压压力Bpatrg(S110)。
目标高压增压器旋转速度ωctrg_hp是能够在高压增压器10中最有效地对吸入空气进行加压的压缩器11的旋转速度，是基于目标增压压力Bpatrg、存储于控制装置60的存储装置中的映射等而算出的。
目标增压压力Bpatrg是能够根据发动机100的运转状态使燃料的燃烧最适化的增压压力，是基于存储在控制装置60中的映射等而算出的。
控制装置60，作为条件(11)判断由高压增压器旋转传感器61检测出的高压增压器旋转速度Nta_hp与目标高压增压器旋转速度ωctrg_hp的差的绝对值是否小于规定值α11，作为条件(12)判断由增压压力传感器63检测出的增压压力Bpa与目标增压压力Bpatrg的差的绝对值是否小于规定值α12(S120)。
在S120中满足条件(11)、条件(12)的情况下，控制装置60判断为：高压增压器旋转速度Nta_hp是可变式串联增压系统7能最有效地对吸入空气进行加压的高压增压器10的增压器旋转速度，增压压力Bpa是最适于燃料的燃烧的增压压力。
另一方面，在S120中不满足条件(11)或条件(12)的情况下，控制装置60判断为：高压增压器旋转速度Nta_hp不是能最有效地对吸入空气进行加压的增压器旋转速度或者增压压力Bpa不是最适于燃料的燃烧的增压压力。
因此，控制装置60控制高压增压器10的可动叶片13而调节叶片开度直到满足条件(11)(S140)。接着，控制装置60控制高压增压器10的可动叶片13而调节叶片开度直到满足条件(12)(S150)。
这样，将高压增压器旋转速度Nta_hp和增压压力Bpa作为反馈值控制高压增压器10的可动叶片13，因此，能高精度地控制可变式串联增压系统7。
接着，使用图3说明本发明的第一实施方式的发动机100的另一增压器控制。
在发动机100的运转状态从低输出运转状态向高旋转且高负荷状态过渡、即向高输出运转状态过渡时，控制装置60控制可动叶片13，使得高压增压器10能最有效地对吸入空气进行加压。并且，控制旁通流量调节阀25，使得增压压力为最适于燃料的燃烧的增压压力。
控制装置60算出目标高压增压器旋转速度ωctrg_hp和目标增压压力Bpatrg(S210)。
目标高压增压器旋转速度ωctrg_hp是高压增压器10能最有效地对吸入空气进行加压的压缩器11的旋转速度，是基于目标增压压力Bpatrg、存储于控制装置60的存储装置中的映射等而算出的。
目标增压压力Bpatrg是能够根据发动机100的运转状态使燃料的燃烧最适化的增压压力，是基于存储在控制装置60中的映射等而算出的。
控制装置60，作为条件(13)判断由高压增压器旋转传感器61检测出的高压增压器旋转速度Nta hp与目标高压增压器旋转速度ωctrg_hp的差的绝对值是否小于规定值α13，作为条件(14)判断由增压压力传感器63检测出的增压压力Bpa与目标增压压力Bpatrg的差的绝对值是否小于规定值α14(S220)。
在S220中满足条件(13)、条件(14)的情况下，控制装置60判断为：高压增压器旋转速度Nta_hp是可变式串联增压系统7能最有效地对吸入空气进行加压的高压增压器10的增压器旋转速度，增压压力Bpa是最适于燃料的燃烧的增压压力。
另一方面，在S220中不满足条件(13)或条件(14)的情况下，控制装置60判断为：高压增压器旋转速度Nta_hp不是能最有效地对吸入空气进行加压的高压增压器10的增压器旋转速度或者增压压力Bpa不是最适于燃料的燃烧的增压压力。
因此，控制装置60调节旁通流量调节阀25而调节阀开度直到满足条件(13)(S240)。接着，控制装置60控制旁通流量调节阀25而调节阀开度直到满足条件(14)(S250)。
这样，将高压增压器旋转速度Nta_hp和增压压力Bpa作为反馈值控制高压增压器10的可动叶片13，并且控制旁通流量调节阀25，因此，能高精度地控制可变式串联增压系统7。
即，由于将与高压增压器10的工作有直接关系的高压增压器旋转速度Nta_hp作为反馈值，因此，能减少增压器控制的时间滞后。由此，能降低增压器Bpa高于目标增压器Bpatrg的超出规定(日文：オ一バ一シユ一ト)及增压器Bpa低于目标增压器Bpatrg的低于规定(日文：アンダ一シユ一ト)的发生。另外，由于将高压增压器旋转速度Nta_hp作为反馈值，因此，能不考虑高压增压器10的产品间的平衡而高精度地进行制造。
另外，在高压增压器10的高压增压器旋转速度Nta_hp超过规定值时，通过增加旁通流量调节阀25的开度，能避免过旋转。由此，高压增压器10不会超过能容许的最大旋转速度，提高了安全性，并且不需要作为安全装置使用的废气旁通阀等。
实施方式2
使用图4说明本发明的第二实施方式的发动机200的结构。本发明的第二实施方式的发动机200是直喷式6气缸柴油发动机，主要包括：连接进气通路2的进气歧管30、连接排气通路3的排气歧管40、利用喷射器向各气缸喷射储存的燃料的共轨式燃料喷射装置(以下称作燃料喷射装置)15。
另外，发动机200具备由高压增压器10和低压增压器20构成的可变式串联增压系统8。高压增压器10由接受在排气通路3中流动的排气气体进行旋转驱动的涡轮12和被该涡轮12旋转驱动而对在进气通路2中流动的吸入空气进行加压的压缩器11构成。另外，低压增压器20由接受在排气通路3中流动的排气气体进行旋转驱动的涡轮22和被该涡轮22旋转驱动而对在进气通路2中流动的吸入空气进行加压的压缩器21构成。另外，高压增压器10的压缩器11配置在低压增压器20的压缩器21的下游侧，高压增压器10的涡轮12配置在低压增压器20的涡轮22的上游侧。
另外，低压增压器20是可变容量型的增压器，该低压增压器20具备低压增压器可变驱动器24。该低压增压器可变驱动器24通过控制设于低压增压器20的可动叶片23来调节叶片开度。由此，能适当调节被导入到涡轮22中的排气气体的流速而在较大的运转区域提高增压效率。
在进气通路2中，从上游侧朝向进气歧管30配置有低压增压器20的压缩器21和用于对被该压缩器21加压后的吸入空气进行冷却的中间冷却器32，在进气通路2的下游侧配置有高压增压器10的压缩器11和用于对被该压缩器11加压后的吸入空气进行冷却的中间冷却器31。
在排气通路3中，从排气歧管40朝向下游侧配置有高压增压器10的涡轮12，在排气通路3的下游侧配置有低压增压器20的涡轮22。另外，还设有从构成高压增压器10的涡轮12的上游侧向下游侧旁通排气气体的旁通通路4，在该旁通通路4的中途部设有旁通流量调节阀25。
控制装置60主要由中央处理装置、存储装置等构成。控制装置60经由放大器65与设于低压增压器20的低压增压器旋转传感器62电连接。另外，该控制装置60与设于进气歧管30的增压压力传感器63、其它传感器电连接，基于来自它们的电信号生成控制信号，并且向前述的低压增压器可变驱动器24等输出控制信号。以下，将由控制装置60进行的低压增压器20的可动叶片23的控制和旁通流量调节阀25的控制定义为增压器控制。
使用图5说明本发明的第二实施方式的发动机200的增压器控制。在发动机200的运转状态处于低旋转且低负荷状态即低输出运转状态时，控制装置60对低压增压器20的可动叶片23进行控制，使得低压增压器20能最有效地对吸入空气进行加压。
控制装置60算出目标低压增压器旋转速度ωctrg_lp和目标增压压力Bpatrg(S310)。
目标低压增压器旋转速度ωctrg_lp是能够在低压增压器20中最有效地对吸入空气进行加压的压缩器21的旋转速度，是基于目标增压压力Bpatrg、存储于控制装置60的存储装置中的映射等而算出的。
目标增压压力Bpatrg是能够根据发动机200的运转状态使燃料的燃烧最适化的增压压力，是基于存储在控制装置60中的映射等而算出的。
控制装置60，作为条件(21)判断由低压增压器旋转传感器62检测出的低压增压器旋转速度Nta_lp与目标低压增压器旋转速度ωctrg_lp的差的绝对值是否小于规定值α21，作为条件(22)判断由增压压力传感器63检测出的增压压力Bpa与目标增压压力Bpatrg的差的绝对值是否小于规定值α22(S320)。
在S320中满足条件(21)、条件(22)的情况下，控制装置60判断为：低压增压器旋转速度Nta_lp是可变式串联增压系统8能最有效地对吸入空气进行加压的低压增压器20的增压器旋转速度，增压压力Bpa是最适于燃料的燃烧的增压压力。
另一方面，在S320中不满足条件(21)或条件(22)的情况下，控制装置60判断为：低压增压器旋转速度Nta_lp不是能最有效地对吸入空气进行加压的低压增压器20的增压器旋转速度或者增压压力Bpa不是最适于燃料的燃烧的增压压力。
因此，控制装置60控制低压增压器20的可动叶片23而调节叶片开度直到满足条件(21)(S340)。接着，控制装置60控制低压增压器20的可动叶片23而调节叶片开度直到满足条件(22)(S350)。
这样，将低压增压器旋转速度Nta_lp和增压压力Bpa作为反馈值控制低压增压器20的可动叶片23，因此，能高精度地控制可变式串联增压系统8。
接着，使用图6说明本发明的第二实施方式的发动机200的另一增压器控制。
在发动机200的运转状态从低输出运转状态向高旋转且高负荷状态过渡、即向高输出运转状态过渡时，控制装置60控制可动叶片23，使得低压增压器20能最有效地对吸入空气进行加压。并且，控制旁通流量调节阀25，使得增压压力为最适于燃料的燃烧的增压压力。
控制装置60算出目标低压增压器旋转速度ωctrg_lp和目标增压压力Bpatrg(S410)。
目标低压增压器旋转速度ωctrg_lp是低压增压器20能最有效地对吸入空气进行加压的压缩器21的旋转速度，是基于目标增压压力Bpatrg、存储于控制装置60的存储装置中的映射等而算出的。
目标增压压力Bpatrg是能够根据发动机100的运转状态使燃料的燃烧最适化的增压压力，是基于存储在控制装置60中的映射等而算出的。
控制装置60，作为条件(23)判断由低压增压器旋转传感器62检测出的低压增压器旋转速度Nta_lp与目标低压增压器旋转速度ωctrg_hp的差的绝对值是否小于规定值α23，作为条件(24)判断由增压压力传感器63检测出的增压压力Bpa与目标增压压力Bpatrg的差的绝对值是否小于规定值α24(S420)。
在S420中满足条件(23)、条件(24)的情况下，控制装置60判断为：高压增压器旋转速度Nta_lp是可变式串联增压系统7能最有效地对吸入空气进行加压的低压增压器10的增压器旋转速度，增压压力Bpa是最适于燃料的燃烧的增压压力。
另一方面，在S420中不满足条件(23)或条件(24)的情况下，控制装置60判断为：低压增压器旋转速度Nta_lp不是能最有效地对吸入空气进行加压的低压增压器20的增压器旋转速度或者增压压力Bpa不是最适于燃料的燃烧的增压压力。
因此，控制装置60调节旁通流量调节阀25而调节阀开度直到满足条件(23)(S440)。接着，控制装置60控制旁通流量调节阀25而调节阀开度直到满足条件(24)(S450)。
这样，将高压增压器旋转速度Nta_lp和增压压力Bpa作为反馈值控制低压增压器20的可动叶片23，并且控制旁通流量调节阀25，因此，能高精度地控制可变式串联增压系统8。
即，由于将与低压增压器20的工作有直接关系的低压增压器旋转速度Nta_lp作为反馈值，因此，能减少增压器控制的时间滞后。由此，能降低增压器Bpa高于目标增压器Bpatrg的超出规定及增压器Bpa低于目标增压器Bpatrg的低于规定的发生。另外，由于将低压增压器旋转速度Nta_lp作为反馈值，因此，能不考虑低压增压器20的产品间的平衡而高精度地进行制造。
另外，在低压增压器20的低压增压器旋转速度Nta_lp超过规定值时，通过增加旁通流量调节阀25的开度，能避免过旋转。由此，低压增压器20不会超过能容许的最大旋转速度，提高了安全性，并且不需要作为安全装置使用的废气旁通阀等。
实施方式3
使用图7说明本发明的第三实施方式的发动机300的结构。本发明的第三实施方式的发动机300是直喷式6气缸柴油发动机，主要包括：连接进气通路2的进气歧管30、连接排气通路3的排气歧管40、利用喷射器向各气缸喷射储存的燃料的共轨式燃料喷射装置(以下称作燃料喷射装置)15。
另外，发动机300具备由高压增压器10和低压增压器20构成的可变式串联增压系统9。高压增压器10由接受在排气通路3中流动的排气气体进行旋转驱动的涡轮12和被该涡轮12旋转驱动而对在进气通路2中流动的吸入空气进行加压的压缩器11构成。另外，低压增压器20由接受在排气通路3中流动的排气气体进行旋转驱动的涡轮22和被该涡轮22旋转驱动而对在进气通路2中流动的吸入空气进行加压的压缩器21构成。另外，高压增压器10的压缩器11配置在低压增压器20的压缩器21的下游侧，高压增压器10的涡轮12配置在低压增压器20的涡轮22的上游侧。
另外，高压增压器10和低压增压器20均是可变容量型的增压器，高压增压器10具备高压增压器可变驱动器14，低压增压器20具有低压增压器可变驱动器24。高压增压器可变驱动器14通过控制设于高压增压器10的涡轮12上的可动叶片13来调节叶片开度，低压增压器可变驱动器24通过控制设于低压增压器20的涡轮22上的可动叶片23来调节叶片开度。
高压增压器10和低压增压器20通过利用各可变驱动器14、24调节叶片开度，能适当调节被导入到各涡轮12、22中的排气气体的流速，在较大的运转区域提高增压效率。
在进气通路2中，从上游侧朝向进气歧管30配置有低压增压器20的压缩器21和用于对被该压缩器21加压后的吸入空气进行冷却的中间冷却器32，在进气通路2的下游侧配置有高压增压器10的压缩器11和用于对被该压缩器11加压后的吸入空气进行冷却的中间冷却器31。
在排气通路3中，从排气歧管40朝向下游侧配置有高压增压器10的涡轮12，在排气通路3的下游侧配置有低压增压器20的涡轮22。另外，还设有从构成高压增压器10的涡轮12的上游侧向下游侧旁通排气气体的旁通通路4，在该旁通通路4的中途部设有旁通流量调节阀25。
EGR装置50是将排气气体的一部分作为再循环气体混合到吸入空气中的装置。EGR装置50由将在排气歧管40中流动的排气气体的一部分导入到进气歧管30的EGR通路5、用于冷却在该EGR通路5中流动的排气气体的EGR冷却器53和用于调节在该EGR通路5中流动的再循环气体、即排气气体的流量的EGR阀51构成。
控制装置60主要由中央处理装置、存储装置等构成。控制装置60经由放大器65与设于高压增压器10的高压增压器旋转传感器61和设于低压增压器20的低压增压器旋转传感器62电连接。另外，控制装置还与设于进气歧管30的增压压力传感器63、其它传感器电连接，基于来自它们的电信号生成控制信号，并且向前述的EGR阀51等输出控制信号。以下，将由控制装置60进行的EGR阀51的控制定义为EGR控制。
在此，说明发动机300的EGR控制。控制装置60具有用于算出在EGR通路5中流动的再循环气体的流量的功能，由此，能将最适于发动机300的运转状态的量的再循环气体混合到吸入空气中。
再循环气体的流量是这样算出的：基于预先掌握的各增压器10、20的旋转速度和排气歧管40的排气气体压力的关系得到实际的排气气体压力，再根据增压压力和排气气体的压力差算出再循环气体的流量。
即，控制装置60预先存储表示各高压增压器10、20的旋转速度和排气歧管40的排气气体压力的关系的映射，首先调出与实际的各增压器10、20的旋转速度相对应的排气气体压力。然后，对由增压压力传感器63检测出的增压器和调出的排气气体压力进行比较而掌握压力差，根据该压力差算出在EGR通路5中流动的再循环气体的流量。
这样，通过使用高压增压器10和低压增压器20的各旋转速度能高精度地算出再循环气体的流量。并且，由于将算出的再循环气体的流量作为反馈值，因此，能高精度地控制EGR阀51。
另外，控制装置60具有算出在旁通通路4中流动的排气气体的流量的功能，由此，能调节旁通流量调节阀25，使得可变式串联增压系统9能最有效地对吸入空气进行加压。
在旁通通路4中流动的排气气体的流量是这样算出的：基于预先掌握的各增压器10、20的旋转速度的差异和在旁通通路4中流动的排气气体的流量的关系算出实际在旁通通路4中流动的排气气体的流量。
即，控制装置60预先存储表示各增压器10、20的旋转速度的差异和在旁通通路4中流动的排气气体的流量的关系的映射，调出与实际的各增压器10、20的旋转速度的差异相对应的在旁通通路4中流动的排气气体的流量。
这样，通过使用高压增压器10和低压增压器20的各旋转速度能高精度地算出在旁通通路4中流动的排气气体的流量。并且，将算出的在旁通通路4中流动的排气气体的流量作为反馈值，因此，能高精度地控制旁通流量调节阀25。
工业实用性
本发明能用于具有可变式串联增压系统的发动机。

Claims (5)

1.一种发动机，其向各气缸分配利用一个进气通路导入的吸入空气，利用一个排气通路排出从各气缸集合的排气气体，其特征在于，
该发动机包括：
可变式串联增压系统，其由高压增压器和低压增压器构成，该高压增压器和低压增压器由接受在上述排气通路中流动的排气气体进行旋转的涡轮和被该涡轮驱动而对在上述进气通路中流动的吸入空气进行加压的压缩器构成；
增压压力传感器，其用于检测经由上述可变式串联增压系统加压后的吸入空气的压力；
高压增压器旋转传感器，其用于检测上述高压增压器的高压增压器旋转速度；
高压增压器可变驱动器，其用于调节上述高压增压器的容量；
控制装置，其能控制上述高压增压器可变驱动器，
上述控制装置基于来自上述增压压力传感器和上述高压增压器旋转传感器的检测信号控制上述高压增压器可变驱动器。
2.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，
该发动机包括：
旁通通路，其从构成上述高压增压器的涡轮的上游侧向下游侧旁通排气气体；
旁通流量调节阀，其用于调节在上述旁通通路中流动的排气气体的流量；
控制装置，其能控制上述高压增压器可变驱动器和上述旁通流量调节阀，
上述控制装置基于来自上述增压压力传感器和上述高压增压器旋转传感器的检测信号控制上述高压增压器可变驱动器和上述旁通流量调节阀。
3.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，
该发动机包括：
低压增压器旋转传感器，其用于检测上述低压增压器的低压增压器旋转速度；
低压增压器可变驱动器，其用于调节上述低压增压器的容量，
控制装置，其能控制上述低压增压器可变驱动器，
上述控制装置基于来自上述增压压力传感器和上述低压增压器旋转传感器的检测信号控制上述低压增压器可变驱动器。
4.根据权利要求3所述的发动机，其特征在于，
该发动机包括：
旁通通路，其用于从构成上述高压增压器的涡轮的上游侧向下游侧旁通排气气体；
旁通流量调节阀，其用于调节在上述旁通通路中流动的排气气体的流量；
控制装置，其能控制上述低压增压器可变驱动器和上述旁通流量调节阀，
上述控制装置基于来自上述增压压力传感器和上述低压增压器旋转传感器的检测信号控制上述低压增压器可变驱动器和上述旁通流量调节阀。
5.根据权利要求3所述的发动机，其特征在于，
该发动机包括：
旁通通路，其从构成上述高压增压器的涡轮的上游侧向下游侧旁通排气气体；
旁通流量调节阀，其用于调节在上述旁通通路中流动的排气气体的流量；
EGR通路，其将在上述排气通路中流动的排气气体的一部分向上述进气通路导入；
EGR阀，其用于调节在上述EGR通路中流动的排气气体的流量；
控制装置，其能控制上述EGR阀，
上述控制装置基于来自上述增压压力传感器和上述高压增压器旋转传感器、上述低压增压器旋转传感器的检测信号算出在上述EGR通路中流动的排气气体的流量，根据算出结果控制上述EGR阀。
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