CN102272426B - 多级增压系统控制装置 - Google Patents

Abstract

当与以双增压模式运转过程中低压压缩机的出口处的供气压力相对应的低压侧增压压力取得值小于单增压模式下的目标增压压力时，禁止从双增压模式向单增压模式切换，而在该低压侧增压压力取得值为目标增压压力以上时则允许从双增压模式向单增压模式切换。或者，当在以单增压模式运转过程中增压压力小于双增压模式下的低压压缩机的出口处的供气压力目标值时，禁止从单增压模式向双增压模式切换，而在增压压力为该目标值以上时则允许从单增压模式向双增压模式切换。

Description

多级增压系统控制装置

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。

本发明另一个方案的特征在于，多级增压系统控制装置具有单模式增压压力取得装置和增压模式切换装置。

此处，所述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。不过也可以是，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。

另外，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。

<作用、效果>

在具有这样的构成的本发明的多级增压系统控制装置中，在产生了增压模式的切换要求时，能够取得与在以当前的增压模式运转过程中所述低压压缩机的增压压力相对应的值(所述低压侧增压压力取得值或所述单模式增压压力取得值)。

并且，在该取得值为切换后的增压模式下所述低压压缩机的所述出口处的供气压力的目标值(在切换后的增压模式是单增压模式时，可与所述目标值同样看待的、作为所述多级增压系统整体的目标增压压力)以上时，典型的是比该目标值高时，向所要求的增压模式切换。

因此，在本发明的多级增压系统控制装置中，当切换增压模式时，所述低压压缩机的所述出口处的供气压力不发生变化，或发生变化时始终是从高压侧变化成低压侧。从而，在切换增压模式时，无须使大惯性的所述低压涡轮增压器(所述低压涡轮及所述低压压缩机)加速。

从而，根据本发明能够更适当地实施将所述高压涡轮增压器和所述低压涡轮增压器串联配置而成的所述多级增压系统中的增压模式的切换。

附图说明

图1是表示应用本发明一实施方式的内燃机系统整体结构的概略图。

图2是表示图1所示的内燃机系统的动作情况的曲线图。

图3是表示图1所示的内燃机系统的动作情况的曲线图。

图4是表示图1所示的内燃机系统的动作情况的曲线图。

图5是表示由图1所示的本实施方式的控制装置实施的、从双增压模式向单增压模式切换的增压模式切换处理一具体例的流程图。

图6是表示由图1所示的本实施方式的控制装置实施的、从单增压模式向双增压模式切换的增压模式切换处理一具体例的流程图。

具体实施方式

以下参照附图说明本发明的实施方式。不过，如后所述，当然本发明不受以下所述的实施方式的具体结构任何限定。而如果将能够对本实施方式所作的各种变更插入到对该实施方式的说明中，则会妨碍对实施方式首尾一贯性的理解，因此将在末尾汇总说明。

<第1实施方式的内燃机系统的构成>

图1是表示应用了本发明一实施方式的内燃机系统ES整体构成的概略图。如图1所示，该内燃机系统ES具有：内燃机1、进气通路2、排气通路3、高压涡轮增压器4(包含高压涡轮4a及高压压缩机4b)、低压涡轮增压器5(包含低压涡轮5a及低压压缩机5b)、以及控制装置6。

进气通路2及排气通路3与内燃机1连接。高压涡轮增压器4及低压涡轮增压器5装在进气通路2及排气通路3间。在本实施例中，高压涡轮增压器4及低压涡轮增压器5串联排列。即，高压涡轮4a配置在排气流通方向上低压涡轮5a的上游侧。另外，高压压缩机4b配置在进气流通方向上低压压缩机5b的下游侧。控制装置6对内燃机1、进气通路2、排气通路3、高压涡轮增压器4以及低压涡轮增压器5的各部分的动作实施控制。

以下详细说明本实施例的内燃机系统ES各部分的结构。不过，关于内部冷却器或催化剂等辅机类，凡与本发明主要部分无关的均适当地省略图示。

在本实施例中，在内燃机1中串联排列着多个(4个)汽缸11。另外，在该内燃机1中，与各汽缸11对应地分别设有用于向各汽缸11内供给燃料的喷射器12。

所述进气通路2及排气通路3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，双增压模式是这样一种增压模式：通过将排气经过高压涡轮4a向低压涡轮5a供给来利用低压压缩机5b及高压压缩机4b实施增压。而单增压模式则是这样一种增压模式：将排气绕开高压涡轮4a而向低压涡轮5a供给，由此利用低压压缩机5b来实施增压。

具体是，本实施方式的进气通路2具有：进气岐管21、主进气通路22、进气旁通通路23、以及供气切换阀24。主进气通路22将进气岐管21、高压压缩机4b以及低压压缩机5b串联连接。

进气旁通通路23将主进气通路22中的高压压缩机4b和低压压缩机5b之间的位置与高压压缩机4b的下游侧的位置连接，由此使经过了低压压缩机5b的进气绕开高压压缩机4b而向进气岐管21流动。在该进气旁通通路23中装着供气切换阀24。该供气切换阀24根据其开度来调节进气旁通通路23中的流路截面积。

本实施方式的排气通路3具有：排气岐管31、主排气通路32、高压侧排气旁通通路33、低压侧排气旁通通路34、排气切换阀35、以及排气旁通阀36。主排气通路32将排气岐管31、高压涡轮4a以及低压涡轮5a串联连接。

高压侧排气旁通通路33绕开高压涡轮4a而将排气岐管31与低压涡轮5a连接。

具体是，高压侧排气旁通通路33将主排气通路32中的高压涡轮4a和低压涡轮5a之间的位置与排气岐管31连接。即，高压侧排气旁通通路33能够绕开高压涡轮增压器4而向低压涡轮增压器5供给排气。

将低压侧排气旁通通路34设置成绕开低压涡轮5a。具体是，将低压侧排气旁通通路34设置成，将主排气通路32中的高压涡轮4a和低压涡轮5a之间的位置与低压涡轮5a的下游侧的位置连接。

在高压侧排气旁通通路33中装着排气切换阀35。排气切换阀35根据其开度来调节高压侧排气旁通通路33中的流路截面积。

即，该排气切换阀35根据其开度来调节针对高压涡轮增压器4及低压涡轮增压器5的排气供给状态，由此来切换增压模式。

在低压侧排气旁通通路34中装着排气旁通阀36。该排气旁通阀36根据其开度来调节低压侧排气旁通通路34中的流路截面积。即，该排气旁通阀36根据其开度来调节针对低压涡轮增压器5的排气供给状态，

如上所述，高压涡轮增压器4具有由排气旋转驱动的高压涡轮4a和由于该高压涡轮4a旋转而被旋转驱动从而对供气加压的高压压缩机4b，除此之外，还具有高压侧可变叶片式喷嘴41。即，在本实施方式中，高压涡轮增压器4作为所谓的可变容量涡轮增压器而构成。高压侧可变叶片式喷嘴41被设置于高压涡轮增压器4上的高压涡轮4a的排气入口处，能够根据其开度来变更高压涡轮4a的A/R比。

同样，低压涡轮增压器5具有：由在排气流通方向上高压涡轮4a的下游侧流通的排气旋转驱动的低压涡轮5a，以及由于这样的低压涡轮5a旋转而被旋转驱动从而在供气流通方向上高压压缩机4b的上游侧对供气加压的低压压缩机5b，除止之外，还具有低压侧可变叶片式喷嘴51。

即，在本实施方式中，低压涡轮增压器5作为最大容量比高压涡轮增压器4大的可变容量涡轮增压器而构成。低压侧可变叶片式喷嘴51被设置于低压涡轮增压器5上的低压涡轮5a的排气入口处，能够根据其开度来变更低压涡轮5a的A/R比。

<<控制装置>>

作为本发明的多级增压系统控制装置的一个实施方式的控制装置6具有构成本发明各装置的电子控制单元60(以下简称为“ECU60”)。

ECU60具有：CPU60a、ROM60b、RAM60c、备份RAM60d、接口60e、以及双向总线60f。CPU60a、ROM60b、RAM60c、备份RAM60d、以及接口60e通过双向总线60f而相互连接。

CPU60a执行对内燃机系统ES中各部分的动作进行控制的程序。ROM60b中预先存储由CPU60a执行的程序以及在执行该程序时参照的映射等(除了映射以外，还包括图表或关系式等，以下同样。)或参数及其它数据。

RAM60c构成为，能够在CPU60a执行程序时根据需要暂时存储数据。备份RAM60d构成为，能够在电源接通后在CPU60a实际执行程序时适当地存储数据，并且在电源切断后仍保持已存储的数据。

接口60e构成为，与后述的各种传感器电连接，并将来自这些传感器的检测信号传递到CPU60a。另外，接口60e还与喷射器12、供气切换阀24、排气切换阀35、排气旁通阀36、高压侧可变叶片式喷嘴41、低压侧可变叶片式喷嘴51等各作动部之间电连接，从而能够将用于使这些作动部作动的作动信号从CPU60a传递到这些作动部。即，ECU60基于各种传感器的输出信号来取得内燃机1的运转状态，并基于该运转状态来控制作动部，包括控制喷射器12的燃料喷射量或喷射正时等。

空气流量计61被设置于进气通路2中低压涡轮5a的上游侧，该空气流量计61产生与进气的每单位时间的质量流量(吸入空气流量Ga)对应的输出电压。低压侧增压传感器62被设置于主进气通路22中紧接在低压压缩机5b之后的位置，该低压侧增压传感器62产生与低压压缩机5b出口处的供气压力对应的输出电压。高压侧增压传感器63被安装在进气岐管21中，该高压侧增压传感器63产生与最终的进气压力、亦即作为系统整体的增压压力对应的输出电压。

<动作概要>

图2以至图4是表示图1所示的内燃机系统ES的动作情况的曲线图。

图2中的(i)表示增压模式被从双增压模式切换到单增压模式时增压压力的变化情况。该图中的(ii)则表示在双增压模式下将增压压力控制成一定压力时高压侧可变叶片式喷嘴41的开度与排气切换阀35的开度之间的关系。而该图中的(iii)则表示高压侧可变叶片式喷嘴41的开度与高压涡轮4a的效率之间的关系。

图3中的(i)表示在双增压模式下将增压压力控制成一定压力时高压侧可变叶片式喷嘴41的开度与排气切换阀35的开度之间的关系(是与图2中的(ii)对应的图)。该图中的(ii)表示在双增压模式下将增压压力控制成一定压力时高压侧可变叶片式喷嘴41的开度与双增压模式下的利用高压涡轮增压器4进行增压的增压比例之间的关系。该图中的(iii)表示高压侧可变叶片式喷嘴41的开度与高压涡轮4a的效率之间的关系(是与图2中的(iii)对应的图)。该图中的(iv)表示在双增压模式下将增压压力控制成一定压力时高压侧可变叶片式喷嘴41的开度与燃料消耗率之间的关系。

此处，在图2及图3中，“VN开度”的数值越大(图中越是向右)，则越是高压侧可变叶片式喷嘴41被关闭的状态(即，当VN开度＝100％时，高压侧可变叶片式喷嘴41完全关闭)。

图4表示增压模式从单增压模式切换到双增压模式时增压压力的变化情况。

以下使用图1至图4说明本实施方式的内燃机系统ES的动作概要。

<<从双增压模式向单增压模式的切换>>

从图2中的(i)可知，一旦从在以双增压模式运转过程中低压压缩机5b出口处的供气压力(epclpout)比单增压模式下的目标增压压力(epimtrgl)低的状态(参照图中A)直接向单增压模式进行增压模式切换，则如图中单点划线所示，会产生较大的增压压力级差。

为此，在本实施例中，当在以双增压模式运转过程中低压压缩机5b出口处的供气压力(epclpout)小于单增压模式下的目标增压压力(epimtrgl)时，禁止从双增压模式向单增压模式切换。而当在以双增压模式运转过程中低压压缩机5b出口处的供气压力(epclpout)为单增压模式下的目标增压压力(epimtrgl)以上时(典型的情况是epclpout比epimtrgl高)，则允许从双增压模式向单增压模式切换。

具体是，在上述状态A下，当产生了将增压模式从双增压模式切换到单增压模式的要求时，在实施增压模式切换之前，为了使利用低压涡轮增压器5进行增压的增压比例增大，将排气切换阀35向打开方向驱动。由此使绕开高压涡轮4a的排气的比例增大，且使向低压涡轮增压器5供给的排气能量增加(其间使增压模式切换待机，即暂时禁止)。

此处，如果不改变高压侧可变叶片式喷嘴41的开度而使排气切换阀35向打开方向作动，则通过高压涡轮4a的排气的能量就会减少，由此，与利用低压涡轮增压器5进行增压的增压比例的增加量相比，利用高压涡轮增压器4进行增压的增压比例的减少量更大。这样一来，会降低系统整体的增压压力。

为此，伴随于用于增加利用低压涡轮增压器5进行增压的的增压比例而进行的排气切换阀35的打开动作，为了抑制系统整体的增压压力下降，将高压侧可变叶片式喷嘴41向关闭方向驱动。

这样一来，便如图2中的(i)所示，作为系统整体的增压压力(epim)保持一定的同时，在以双增压模式运行过程中的低压压缩机5b的出口处的供气压力(epclpout)变成与单增压模式下的目标增压压力(epimtrgl)相同或比其高的状态(参照图中B)。在成为这样的状态后，实施增压模式的切换。

这样，在本实施例中，在产生了向单增压模式的增压模式切换要求时，如果此时的双增压模式下的运转状态为上述的状态A，则在暂且经过状态B后，实施向单增压模式的增压模式切换。另一方面，当该要求产生时的双增压模式下的运转状态为上述的状态B时，就将增压模式从该状态B直接切换成单增压模式。

由此，当在将增压模式从双增压模式切换成单增压模式之际，低压压缩机5b的出口处的供气压力发生变化时，始终是从高压侧向低压侧变化。即，在向单增压模式转移之际，增压压力相对于目标增压压力始终从高压侧向低压侧变化。

从而，无须在增压模式切换时刻使大惯性低压涡轮增压器5(低压涡轮5a及低压压缩机5b)加速，就能够有效地防止切换后的单增压模式下的增压压力比目标增压压力低的情况。即，能够将增压压力控制在目标值以上，并且能够有效地防止产生上述那种增压压力级差。

从而，根据本实施方式，能够在将增压模式从双增压模式向单增压模式切换之际有效地防止转矩级差、产生烟雾、以及限制喷射量导致的性能降低等不良现象的发生。

此处，在本实施方式中，在从上述的状态A向状态B转移之际，以高压涡轮4a的效率变成最高的开度(最高有效开度θVNmax：譬如60％)为上限来进行高压侧可变叶片式喷嘴41的关闭动作(前提是，在产生向单增压模式的增压模式切换要求之前以双增压模式运转过程中，对高压侧可变叶片式喷嘴41的开度进行反馈控制，以使VN开度成为比最高有效开度θVNmax更加打开的状态)。理由如下：

如图3所示，在通过伴随着高压侧可变叶片式喷嘴41的关闭动作而进行的排气切换阀35的打开动作，使利用低压涡轮增压器5进行增压的增压比例增加时，在超过最高有效开度θVNmax的VN开度的区域(图中虚线右侧的区域)燃料消耗率急剧恶化。而在最高有效开度θVNmax以下的VN开度的区域(图中虚线左侧的区域)，则不仅能够提高高压涡轮4a的效率，还能尽量抑制燃料消耗率的恶化。

<<从单增压模式向双增压模式的切换>>

从图4可知，当在以单增压模式运行过程中作为系统整体的增压压力(epim)比在增压模式切换后的双增压模式下的低压压缩机5b的出口处的供气压力的目标值(epclpouttrg)低时，在实施增压模式切换之际，需要使大惯性的低压涡轮增压器5(低压涡轮5a及低压压缩机5b)加速。

另外，在从单增压模式向双增压模式切换时，需要使利用高压涡轮增压器4的增压和利用低压涡轮增压器5的增压双方都增加，因此有排气能量不足的倾向。

从而，一旦在这种情况下实施了增压模式切换，则如图中一点划线所示，会产生较大的增压压力级差。

为此，在本实施例中，当在以单增压模式运转过程中作为系统整体的增压压力(epim：此时可以与低压压缩机5b出口处的供气压力(epclpout)一样看待)小于双增压模式下的低压压缩机5b的出口处的供给压力的目标值(epclpouttrg)时，禁止从单增压模式向双增压模式切换。

而当在以单增压模式运转过程中作为系统整体的增压压力(epim)为双增压模式下的低压压缩机5b的出口处的供气压力的目标值(epclpouttrg)以上时(典型的是epim比epclpouttrg高时)，允许从单增压模式向双增压模式切换。

由此，当在将增压模式从单增压模式向双增压模式切换之际，低压压缩机5b的出口处的供气压力发生变化时，始终是从高压侧向低压侧变化。

从而，无须在增压模式切换时刻使大惯性低压涡轮增压器5(低压涡轮5a及低压压缩机5b)加速，就能够有效地防止切换后的双增压模式下的增压压力比目标增压压力低的情况。即，能够将增压压力控制在目标值以上，并且能够有效地防止产生上述那样的增压压力级差。

从而，根据本实施方式，能够在将增压模式从单增压模式向双增压模式切换之际有效地防止转矩级差、产生烟雾、以及限制喷射量导致的性能降低等不良现象的发生。

<动作的具体示例>

以下说明具有上述构成的本实施方式的控制装置6的动作的具体例。不过，在表示流程的附图中，将“步骤”简称为“S”。

<<从双增压模式向单增压模式的切换>>

图5是表示由图1所示的本实施方式的控制装置6(ECU60)实施的、从双增压模式向单增压模式切换的增压模式切换处理的一具体例的流程图。在产生将增压模式从双增压模式向单增压模式切换的要求时，CPU60a执行图5所示的增压模式切换程序500。

一旦开始了程序500的处理，则首先在步骤510取得单模式目标增压压力epimtrgl。基于由各种传感器(包括油门开度传感器等图中未示的传感器)取得的运转状态和存储在ROM60b中的映射等取得该单模式目标增压压力epimtrgl。

然后，在步骤520取得低压压缩机出口压力epclpout。在本实施方式中，基于低压侧增压压力传感器62的输出取得该低压压缩机出口压力epclpout。接着，处理进入步骤530，判定低压压缩机出口压力epclpout是否在单模式目标增压压力epimtrgl以上。

当低压压缩机出口压力epclpout为单模式目标增压压力epimtrgl以上时(步骤530＝是)，处理进入步骤540，将增压模式从双增压模式切换成单增压模式，且结束本程序。

另一方面，当低压压缩机出口压力epclpout小于单模式目标增压压力epimtrgl时(步骤530＝否)，禁止在这一时刻切换增压模式，处理进入步骤550。

在步骤550，为了增加利用低压涡轮增压器5进行增压的增压比例使排气切换阀35进行打开动作，并且为了保持作为系统整体的增压压力而使高压侧可变叶片式喷嘴41进行关闭动作。接着，处理返回到步骤520。然后，在低压压缩机出口压力epclpout成为单模式目标增压压力epimtrgl以上的时刻(步骤530＝是)，处理进入步骤540，将增压模式从双增压模式切换成单增压模式，且结束本程序。

<<从单增压模式向双增压模式的切换>>

图6是表示由图1所示的本实施方式的控制装置6(ECU60)实施的、从单增压模式向双增压模式切换的增压模式切换处理的一具体例的流程图。在产生了将增压模式从单增压模式向双增压模式切换的要求时，CPU60a执行图6所示的增压模式切换程序600。

一旦开始了程序600的处理，则首先在步骤610取得能够与在以单增压模式运转过程中作为系统整体的增压压力(epim)一样看待的低压压缩机出口压力epclpout。

然后在步骤620取得双模式低压压缩机出口压力目标值epclpouttrg。基于由各种传感器(包括油门开度传感器等图中未示的传感器)取得的运转状态和存储在ROM60b中的映射等取得该双模式低压压缩机出口压力目标值epclpouttrg。

接着，处理进入步骤630，判定低压压缩机出口压力epclpout是否在双模式低压压缩机出口压力目标值epclpouttrg以上。

当低压压缩机出口压力epclpout为双模式低压压缩机出口压力目标值epclpouttrg以上时(步骤630＝是)，处理进入步骤640，将增压模式从单增压模式切换成双增压模式，且结束本程序。

而当低压压缩机出口压力epclpout小于双模式低压压缩机出口压力目标值epclpouttrg时(步骤630＝否)，禁止在这一时刻切换增压模式，处理进入步骤650。

在步骤650，使低压侧可变叶片式喷嘴51进行关闭动作。接着，处理返回步骤610。然后，在低压压缩机出口压力epclpout成为双模式低压压缩机出口压力目标值epclpouttrg以上的时刻(步骤630＝是)，处理进入步骤640，将增压模式从单增压模式切换成双增压模式，且结束本程序。

<变形例>

此外，如上所述，上述实施方式只是申请人在本发明申请时作为最佳示例举出的本发明的代表性的实施方式。因此本发明当然不受上述实施方式任何限制。从而，当然可以在不改变本发明本质部分的范围内对上述实施方式作种种变更。

以下例举几个有代表性的变形例。

当然，变形例不限于以下例举的。另外，可以在技术上不发生矛盾的范围内将多个变形例的全部或部分适当地组合应用。

不应基于上述实施方式或下述变形例的记载而对本发明(尤其是构成解决本发明的技术问题的方案的各构成要素的作用、功能上的描述)作限定解释。这种限定解释会对(以先申请原则急于申请)申请人的利益造成不当损害，并且给仿冒者带来不当利益，这是不允许的。

譬如，本发明能够应用于汽油发动机、柴油发动机、甲烷发动机、生物乙醇发动机以及其它任意类型的内燃机。也不特别限定汽缸数量或汽缸排列方式(串联、V型、水平相向)。

另外，本发明不限于上述实施方式中记载的具体的控制方式。

譬如，有时图2中(i)所示的状态A有可能并非增压压力反馈控制的结果，而是由于低压涡轮增压器5的响应滞后导致的。此时，可以将图5的流程的步骤550中的处理，置换成一定时间进行待机的处理，来取代使排气切换阀35进行打开动作和使高压侧可变叶片式喷嘴41进行关闭动作。

可以利用基于高压侧增压压力传感器63的输出而取得的作为系统整体的增压压力(系统增压压力epim)，来取代图6的流程中的低压压缩机出口压力epclpout。

另外，即使没有低压侧增压压力传感器62和高压侧增压压力传感器63，也可以利用基于空气流量计61等其它传感器的输出而取得的其他内燃机运转参数来对低压压缩机出口压力epclpout和系统增压压力epim进行在线推定。

另外，不言而喻，能够将图5流程中的步骤530和图6流程中的步骤630中的不等号变更为不含“＝”的形式(与此相应，当然可以对上述流程的说明再进行变更)。

此外，在不改变本发明本质性部分的范围内，未特别提及的变形例当然也包括在本发明的范围内。另外，对于在构成解决本发明技术问题的方案的各要素中的进行了作用和功能性描述的要素，除了上述实施方式和变形例中所记载的具体结构外，还包括能够实现该作用和功能的任何结构。

能够将本说明书中引用的在先申请和公报的公开内容(包括说明书及附图)作为构成本说明书的一部分的内容引用。

Claims (5)

1.一种多级增压系统控制装置，用于对多级增压系统进行控制，所述多级增压系统具有高压涡轮增压器、低压涡轮增压器和进排气通路，

所述高压涡轮增压器具有：高压涡轮，其被排气旋转驱动；和高压压缩机，其由于所述高压涡轮旋转而被旋转驱动，从而对供气加压，

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；和低压压缩机，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，所述双增压模式是将排气经过所述高压涡轮向所述低压涡轮供给，由此通过所述低压压缩机及所述高压压缩机来实施增压的模式，所述单增压模式是将排气绕开所述高压涡轮而向所述低压涡轮供给，由此通过所述低压压缩机来实施增压的模式，

该多级增压系统控制装置的特征在于，具有：

低压侧增压压力取得单元，其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；

增压模式切换单元，其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时允许从所述双增压模式向所述单增压模式切换；和

低压侧增压压力上升单元，其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，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单元在使绕过所述高压涡轮的排气的比例增大的同时将所述可变喷嘴向关闭侧控制，

所述低压侧增压压力上升单元在与所述高压涡轮的效率达到最高的状态相比的开放侧控制所述可变喷嘴。

2.如权利要求1所述的多级增压系统控制装置，其特征在于，

还具有单模式增压压力取得单元，该单模式增压压力取得单元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，所述增压模式切换单元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时允许从所述单增压模式向所述双增压模式切换。

3.如权利要求2所述的多级增压系统控制装置，其特征在于，

所述单模式增压压力取得单元用于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。

4.一种多级增压系统控制装置，用于对多级增压系统进行控制，所述多级增压系统具有高压涡轮增压器、低压涡轮增压器和进排气通路，

所述高压涡轮增压器具有：高压涡轮，其由排气旋转驱动；和高压压缩机，其由于所述高压涡轮旋转而被旋转驱动，从而对供气加压，

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；和低压压缩机，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，所述双增压模式是将排气经过所述高压涡轮向所述低压涡轮供给，由此通过所述低压压缩机及所述高压压缩机来实施增压的模式，所述单增压模式是将排气绕开所述高压涡轮而向所述低压涡轮供给，由此通过所述低压压缩机来实施增压的模式，

该多级增压系统控制装置的特征在于，具有：

单模式增压压力取得单元，其用于取得与在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；和

增压模式切换单元，其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出口处的供气压力的目标值时，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时允许从所述单增压模式向所述双增压模式切换。

5.如权利要求4所述的多级增压系统控制装置，其特征在于，

所述单模式增压压力取得单元用于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。

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