CN106068368B - 发动机系统 - Google Patents
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Abstract
发动机系统从主增压机及副增压机运转的状态开始,使主增压机保持运转并关闭副涡轮机入口阀及副压缩机出口阀从而使副增压机停止,减少增压机的运转台数时,基于副增压机的转速决定具有规定的喘振边缘的停止时基准压力,副压缩机的出口压力高于所述停止时基准压力时开放放气阀,副压缩机的出口压力低于停止时基准压力时闭止放气阀。
Description
技术领域
本发明涉及具备多台增压机且可根据运转状况改变增压机运转台数的发动机系统。
背景技术
一般而言,在具备增压机的发动机系统中,会选定能在发动机主体为高负荷时高效运转的增压机。不过,从燃料消耗等观点来看,在多以中负荷及低负荷运转发动机主体的发动机系统中,存在具备主增压机和副增压机两台增压机的情况。该发动机系统中,在以高负荷运转发动机主体时使主增压机和副增压机两者运转,在以中负荷及低负荷运转发动机主体时仅使主增压机运转。如此构成,不仅在以高负荷运转发动机主体时可高效运转,在以中负荷及低负荷运转发动机主体也可高效运转。
又,具备使排气气体在发动机主体内再循环的EGR单元的发动机系统,相比于通常运转时,会在EGR运转时减少供给至增压机的排气气体的量,因此如果能根据EGR率和发动机负荷改变增压机的运转台数的话,可在防止增压机的喘振的同时高效运转。
为了在发动机继续运转同时减少增压机的运转台数,而应在主增压机运转的状态下使副增压机停止。此时,被主增压机升压的外气会逆流至副增压机,因此在改变增压机的运转台数的发动机系统中,副增压机的压缩机的出口侧需设置阀。关闭该阀则可防止逆流。不过,若在关闭该逆流防止用阀的状态下副增压机持续运转,则副增压机的压缩机的背压变高,因而发生喘振。所以,此种发动机系统中具备:将副增压机的压缩机和逆流防止用阀之间的空气导向外部的放气配管、和设置于该放气配管上的放气阀。而且,通过从关闭逆流防止用阀之前开放放气阀,以此避免喘振的发生(参见专利文献1至3)。
另,专利文献2中公开了一种船舶用柴油机关,其具备在副排气涡轮机增压机的压缩机部的出口压力为供气歧管的压力以上时变为打开状态的逆止阀。专利文献2记载的发明虽然可以防止逆流现象,但无法执行是否为喘振发生条件的判断。又,专利文献3记载的发明将专利文献2记载的发明的逆止阀替换为控制阀。该控制阀在压缩机部的出口压力和供气歧管的压力之间的压力差为规定值以下时变为打开状态。专利文献3记载的发明也无法执行是否为喘振发生条件的判断。由于根据任一配管内阀门前后的压力差这种副排气涡轮机增压机的喘振发生部位不同的部位与配管内状态数的因果关系而间接地施以控制,因而控制是有局限的。
现有技术文献:
专利文献:
专利文献1:日本特开昭60-166716号公报;
专利文献2:日本特开2009-167799号公报;
专利文献3:日本特开2011-47393号公报。
发明内容
发明要解决的问题:
如上,以往的发动机系统中,为了切实地避免喘振而提前开放放气阀,随后关闭逆流防止用阀。因此,本应向发动机主体供给的空气被排出至外部,其结果是供给至发动机主体的扫气气体的压力(扫气压力)下降,无法高效地运转发动机主体。
本发明鉴于如上缘由而形成,目的在于提供一种在改变增压机的运转台数时,可防止增压机发生喘振且可抑制发动机主体效率降低的发动机系统。
解决问题的手段:
根据本发明某形态的发动机系统,具备:发动机主体;具有主涡轮机及主压缩机的至少一台主增压机;相对于所述发动机主体与所述主增压机并列配置且具有副涡轮机及副压缩机的至少一台副增压机;设置于所述副涡轮机的入口侧的副涡轮机入口阀;设置于所述副压缩机的出口侧的副压缩机出口阀;将由所述副压缩机升压的外气从所述副压缩机出口阀的上游向外部引导的放气配管;设置于所述放气配管的放气阀;和控制装置;所述控制装置形成为如下结构:从所述主增压机及所述副增压机运转的状态开始,使所述主增压机保持运转并使所述副涡轮机入口阀及所述副压缩机出口阀关闭从而使所述副增压机停止,减少增压机的运转台数时,基于副增压机转速而决定具有规定的喘振边界的停止时基准压力,副压缩机出口压力高于所述停止时基准压力时使所述放气阀的开度增加,所述副压缩机出口压力低于所述停止时基准压力时使所述放气阀的开度减少。
根据上述结构,放气阀在副压缩机出口压力低于停止时基准压力时闭止。也就是说,发生喘振的可能性较低时,关闭放气阀从而将由副压缩机升压的外气供给至发动机主体。藉此,可抑制由副压缩机升压的空气无益地放出至外部,可抑制发动机主体的扫气压力降低。其结果是,减少增压机的运转台数时,可抑制发动机主体效率降低。
又,还可在上述发动机系统中,所述控制装置形成为在使所述放气阀的开度增加时所述副压缩机出口压力和所述停止时基准压力的差值越小所述放气阀的开度的增加量越小的结构。
根据上述结构,副压缩机的运转点未处于喘振区域附近时放气阀的开度的增加量变小。即,副压缩机发生喘振的可能性不高时,由副压缩机升压的外气几乎不会放出至外部。藉此,可更进一步抑制副压缩机发生喘振,同时提高扫气压力使发动机主体高效运转。
又,根据本发明某形态的发动机系统,具备:发动机主体;具有主涡轮机及主压缩机的至少一台主增压机;相对于所述发动机主体与所述主增压机并列配置且具有副涡轮机及副压缩机的至少一台副增压机;设置于所述副涡轮机的入口侧的副涡轮机入口阀;设置于所述副压缩机的出口侧的副压缩机出口阀;将由所述副压缩机升压的外气从所述副压缩机出口阀的上游向外部引导的放气配管;设置于所述放气配管的放气阀;和控制装置;所述控制装置形成为如下结构:从所述主增压机运转而所述副增压机停止的状态开始,使所述主增压机保持运转并打开所述副涡轮机入口阀及所述副压缩机出口阀从而使所述副增压机运转,增加增压机的运转台数时,基于副增压机转速而决定具有规定的喘振边缘的运转时基准压力,副压缩机出口压力高于所述运转时基准压力时使所述放气阀的开度增加,所述副压缩机出口压力低于所述运转时基准压力时使所述放气阀的开度减少。
根据上述结构,副压缩机的出口压力低于运转时基准压力时放气阀的开度减少。也就是说,发生喘振的可能性较低时,减小放气阀的开度从而将由副压缩机升压空气大量供给至发动机主体。藉此,可抑制由副压缩机升压的空气无益地放出至外部,抑制发动机主体的扫气压力降低。其结果是,增加增压机的运转台数时,可抑制发动机主体效率降低。
又,还可在上述发动机系统中,所述控制装置形成为在使所述放气阀的开度增加时所述副压缩机的出口压力和所述运转时基准压力的差值越小所述放气阀的开度的增加量越小的结构。
根据上述结构,副压缩机的运转点未处于喘振区域附近时,放气阀的开度的增加量变小。即,副压缩机发生喘振的可能性不高时,由副压缩机升压的外气几乎不会放出至外部。藉此,可更进一步地抑制副压缩机发生喘振,同时提高扫气压力使发动机主体高效运转。
又,还可在上述发动机系统中,所述控制装置形成为在增压机的运转台数增加时,开始开放所述副涡轮机入口阀后,副增压机转速达到规定的切换转速以上时开始所述副压缩机出口阀的开放,根据发动机负荷决定所述切换转速的结构。切换转速并非是在比较副压缩机的出口压力和扫气压力后决定的,而是如下考虑后决定的:预测从即将打开副压缩机出口阀之前至切换完成后为止的副压缩机的动作曲线(副压缩机流量和副压缩机出口压力的关系),以防止副压缩机喘振。
根据上述结构,增压机的运转台数增加时,预先关闭副压缩机出口阀直至副增压机转速达到切换转速,所以由主压缩机升压的外气不会逆流至副压缩机,可作为扫气供给至发动机主体。因此,可高效地运转发动机主体。又,切换转速根据发动机负荷而决定,因此可在避免喘振的同时更高效地运转发动机主体。
又,根据本发明的其他形态的发动机系统,具备:发动机主体;具有主涡轮机及主压缩机的至少一台主增压机;相对于所述发动机主体与所述主增压机并列配置且具有副涡轮机及副压缩机的至少一台副增压机;设置于所述副涡轮机的入口侧的副涡轮机入口阀;设置于所述副压缩机的出口侧的副压缩机出口阀;将由所述副压缩机升压的外气从所述副压缩机出口阀的上游向外部引导的放气配管;设置于所述放气配管的放气阀;和控制装置;所述控制装置形成为如下结构:从所述主增压机运转而所述副增压机停止的状态开始,使所述主增压机保持运转并打开所述副涡轮机入口阀及所述副压缩机出口阀从而使所述副增压机运转,增加增压机的运转台数时,在所述放气阀以规定的开度打开的状态下开始所述副涡轮机入口阀的开放后,副增压机转速达到规定的第一切换转速以上时开始所述放气阀的闭止,副增压机转速达到比所述第一切换转速大的第二切换转速以上时开始所述副压缩机出口阀的开放。
根据上述结构,在放气阀以某种程度关闭的状态下副压缩机出口阀开始打开,所以可抑制由副压缩机升压的外气通过放气阀放出至外部。又,可抑制由主压缩机升压的外气向副压缩机逆流。因此,可抑制发动机主体效率降低。
又,还可在上述发动机系统中,所述控制装置形成为基于发动机负荷决定具有规定的喘振边缘的所述副压缩机的第一切换动作点(副压缩机流量和副压缩机出口压力),并将通过所述第一切换动作点的压力曲线(副增压机各转速下的副压缩机流量和副压缩机出口压力的关系)的副增压机转速作为所述第一切换转速的结构。第一切换转速并非是在比较副压缩机的出口压力和扫气压力后决定的,而是如下考虑后决定的:基于发动机负荷,预测从即将开始关闭放气阀之前至即将开始打开副压缩机出口阀之前的副压缩机的动作曲线,以防止副压缩机喘振。
根据上述结构,基于发动机负荷决定第一切换动作点,再利用该第一切换动作点决定第一切换转速。因此,无需测定副压缩机出口压力等的压力即可控制放气阀的开闭。因此,根据其他条件,测定副压缩机出口压力等的压力的压力计是不需要的。
又,还可在上述发动机系统中,所述控制装置形成为基于发动机负荷决定具有规定的喘振边缘的所述副压缩机的第二切换动作点,并将通过所述第二切换动作点的压力曲线的副增压机转速作为所述第二切换转速的结构。第二切换转速并非是在比较副压缩机的出口压力和扫气压力后决定的,而是如下考虑后决定的:基于发动机负荷,预测从即将开始打开副压缩机出口阀之前至打开结束(切换完成)为止的副压缩机的动作曲线,以防止副压缩机喘振。
根据上述结构,基于发动机负荷决定第二切换动作点,再利用该第二切换动作点决定第二切换转速。因此,无需测定副压缩机出口压力等的压力即可决定开始开放副压缩机出口阀的正时。因此,根据其他条件,测定副压缩机出口压力等的压力的压力计是不需要的。
又,还可在上述发动机系统中,所述控制装置形成为在增压机的运转台数增加时,获取主压缩机出口压力,副增压机转速为所述第二切换转速以上且所获取的主压缩机出口压力小于所述第二切换动作点中的副压缩机出口压力时,开始打开副压缩机出口阀的结构。
基于发动机负荷决定开放副压缩机出口阀的正时时,在发动机负荷急剧变化的状况下,主压缩机出口压力可能会高于设想的压力,此时开放主压缩机出口阀则由主压缩机升压的外气可能会向副压缩机逆流。相对于此,在上述结构中,获取实际的主压缩机出口压力,在可能会发生逆流的情况下不开放副压缩机出口压力阀,因此可防止副压缩机出现逆流。
又,还可在上述发动机系统中,所述控制装置形成为将与获取的主压缩机出口压力相等的值作为第二切换压力,该第二切换压力下,将在发生喘振的副压缩机流量上增加规定流量的值作为第二切换流量,将为所述第二切换压力且为所述第二切换流量的动作点作为第二切换动作点,将通过所述第二切换动作点的压力曲线的副增压机转速作为所述第二切换转速的结构。
根据上述结构,不利用发动机负荷而基于主压缩机出口压力决定第二切换转速,因此即使在发动机负荷急剧变化的状况下增加副增压机的台数,也可防止副压缩机发生逆流。
又,还可在上述发动机系统中,所述控制装置形成为基于所获取的主压缩机出口压力推定发动机负荷,基于所推定的发动机负荷决定具有规定的喘振边缘的所述副压缩机的第一切换动作点,并将通过所述第一切换动作点的压力曲线的副增压机转速作为所述第一切换转速的结构。
根据上述结构,可基于主压缩机出口压力决定第一切换转速,不仅仅是第二切换转速,决定第一切换转速时也无需直接获取发动机负荷。即,运转台数增加控制下可省略发动机负荷的获取,所以运转台数减少控制下也可省略发动机负荷的获取,此时可使发动机系统简洁化。
又,还可在上述发动机系统中,所述控制装置形成为关闭所述放气阀时副增压机转速和所述第一切换转速的差值越小所述放气阀的开度的减少量越小的结构。
根据上述结构,可在副压缩机发生喘振的可能性较低时,迅速关闭放气阀,因此可进一步抑制发动机主体效率降低。
发明效果:
如上,根据上述发动机系统,可防止增压机发生喘振,同时在改变增压机运转台数的情况下抑制发动机主体效率降低。
附图说明
图1是根据第一实施形态的发动机系统整体的概略结构图;
图2是发动机系统的控制系统的框图;
图3是示出增压机运转台数减少控制方法的流程图;
图4是增压机运转台数减少控制时各阀的开度的时间图(time chart);
图5是示出喘振线和停止时基准压力关系的图表;
图6是副压缩机出口压力及扫气压力的时间图;
图7是示出第一实施形态的增压机运转台数增加控制的方法的流程图;
图8是第一实施形态的增压机运转台数增加控制时的各阀开度的时间图;
图9是示出发动机负荷和切换转速的关系的图表;
图10是根据图1的变形例的发动机系统的整体概略图;
图11是示出第二实施形态的增压机运转台数增加控制的方法的流程图;
图12是第二实施形态的增压机运转台数增加控制时的各阀开度及副增压机转速的时间图;
图13是示出发动机负荷与第一切换压力和第二切换压力的关系的图表;
图14是示出发动机负荷与第一切换流量和第二切换流量的关系的图表;
图15是对决定第二实施形态的第一切换转速及第二切换转速的方法进行说明的图;
图16是根据第三实施形态的发动机系统整体的概略结构图;
图17是示出第三实施形态的增压机运转台数增加控制的方法的流程图;
图18是示出第四实施形态的增压机运转台数增加控制的方法的流程图;
图19是示出主压缩机出口压力和发动机负荷的关系的图表;
图20是对决定第四实施形态的第二切换转速的方法进行说明的图;
图21是根据图1的其他变形例的发动机系统的整体概略图。
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的实施形态。以下,全部附图中相同或相当要素配以相同符号,并省略重复说明。
(第一实施形态)
首先说明第一实施形态。
<发动机系统的整体结构>
首先,说明根据本实施形态的发动机系统100的整体结构。图1是发动机系统100的整体的概略结构图。图1中,较粗的虚线表示排气气体的流动,较粗的实线表示扫气气体的流动。如图1所示,发动机系统100具备发动机主体10、主增压机20、副增压机30、副涡轮机入口阀41、副压缩机出口阀42、放气阀43。
本实施形态中的发动机主体10为船舶推进用主机,大型的二冲程柴油发动机。发动机主体10内设置有测定发动机主体10的转速(发动机转速)的发动机转速表11(参见图2)。又,发动机主体10具有调节燃料的喷射量的燃料供给装置12(参见图2)。另,发动机主体10为四冲程发动机亦可,为气体发动机或汽油发动机等亦可。以下的说明中的“扫气”在四冲程发动机的情况下换用“供气”来表示。
主增压机20是不论发动机主体10的运转状态如何始终运转的增压机。发动机主体10排出的排气气体通过主排气配管21供给至主涡轮机22。主涡轮机22借助供给的排气气体的能量转动。主涡轮机22和主压缩机23通过连接轴24连接,主压缩机23也随着主涡轮机22的转动而转动。主压缩机23转动时,从外部吸入的空气(外气)被升压,升压的外气作为扫气气体通过主扫气配管25供给至发动机主体10。
副增压机30是根据发动机主体10的运转状态运转或停止的增压机。副增压机30与主增压机20相对发动机主体10并列配置。另,副增压机30与主增压机20规格(容量)相同亦可规格不同亦可。发动机主体10排出的排气气体通过副排气配管31供给至副涡轮机32。副涡轮机32借助供给的排气气体的能量转动。副涡轮机32与副压缩机33通过连接轴34连接,副压缩机33也随着副涡轮机32的转动而转动。副压缩机33转动时,从外部吸入的空气(外气)被升压,升压的外气作为扫气气体通过副扫气配管35及主扫气配管25供给至发动机主体10。
本实施形态中,副扫气配管35与主扫气配管25连接。而且,主扫气配管25中比连接副扫气配管35的部分靠近下游处,设置有冷却扫气气体的空冷器50。不过,在不冷却扫气气体的情况以及在每个增压机20、30上均设置空冷器50的情况等,不使副扫气配管35与主扫气配管25连接而直接与发动机主体10连接亦可。另,副增压机30上设置有测定副增压机30(副压缩机33)的转速的副增压机转速表36。又,副压缩机33的出口附近设置有测定由副压缩机33升压的外气的压力(副压缩机出口压力)的副压缩机出口压力计37。
副涡轮机入口阀41是设置于副排气配管31且位于副涡轮机32的入口侧的阀。副压缩机出口阀42是设置于副扫气配管35且位于副压缩机33的出口侧的阀。副扫气配管35中比副压缩机出口阀42靠近上游侧的部分与放气配管44连接。放气配管44是将由副压缩机33升压的外气向外部引导的配管。放气阀43设置于该放气配管44。上述阀中,副涡轮机入口阀41及副压缩机出口阀42在本实施形态中为可切换为全闭或全开中任一个的开闭阀,但为可调节开度的调节阀亦可。这些阀的开闭切换会花费些时间(参见图4)。另一方面,放气阀43在本实施形态中,为可调节开度的调节阀。不过,放气阀43亦可为开闭阀且通过微动(inching)操作(开指令/闭指令引起的操作)调节开度。
<控制系统的结构>
接着,说明发动机系统100的控制系统的结构。图2是发动机系统100的控制系统的框图。如图2所示,发动机系统100具备控制发动机系统100整体的控制装置60。控制装置60例如由CPU、ROM、RAM等构成。
控制装置60与发动机转速表11、燃料供给装置12、副增压机转速表36及副压缩机出口压力计37电气连接。控制装置60基于这些机器的发送的信号,获取发动机转速、燃料喷射量、副增压机转速及副压缩机出口压力等。控制装置60基于来自上述各机器的输入信号进行各种运算,从而控制发动机系统100的各部。本实施形态中,控制装置60与副涡轮机入口阀41、副压缩机出口阀42及放气阀43电气连接,基于各种运算等的结果向这些机器发送控制信号。
<运转台数减少控制>
接着,说明从主增压机20及副增压机30运转的状态开始,使主增压机20保持运转而使副增压机30停止,从而减少增压机的运转台数的控制(运转台数减少控制)。图3是示出运转台数减少控制的方法的流程图。以下说明的运算及控制由控制装置60执行。又,图4是示出副涡轮机入口阀41、副压缩机出口阀42及放气阀43的各开度的时间图。另,图4为概念性示意,未必与实际值一致(以下说明的其他时间图及图表也同样如此)。
首先,处理开始,控制装置60同时关闭副涡轮机入口阀41和副压缩机出口阀42(步骤S1)。藉此,发动机主体10排出排气气体不会供给至副涡轮机32,副增压机30的转速逐渐降低。另,如图4所示,这些阀从全开到全闭会花费些时间。因此,从副涡轮机入口阀41开始关闭至副增压机30停止为止会花费些时间,因此,即使副涡轮机入口阀41开始关闭稍微延迟开始关闭副压缩机出口阀42,也可防止由主压缩机23升压的外气向副压缩机33逆流。
接着,控制装置60读取从副增压机转速表36及副压缩机出口压力计37发送的信号,并基于这些信号获取副增压机转速及副压缩机出口压力(步骤S2)。
接着,控制装置60基于步骤S2中获取的副增压机转速决定停止时基准压力(步骤S3)。此处,图5是示出副增压机30的各转速中副压缩机流量和副压缩机出口压力的关系的图,即示出各转速下压力曲线的图(压缩机映射图)。图中的粗线表示连接各转速下喘振发生点的线(喘振线)。图中的虚线是以距离喘振线具有规定间隔(喘振边缘)的形式预先设定的停止时基准压力线。上述“停止时基准压力”为该压力曲线与停止时基准压力线的交差点的压力。控制装置60存储副增压机30各个转速的停止时基准压力的数据。因此,可基于获取的副增压机30的转速决定停止时基准压力。
接着,控制装置60判断副压缩机出口压力是否大于停止时基准压力(步骤S4)。即,判断副压缩机33是否有发生喘振的危险性。判定为副压缩机出口压力为停止时基准压力以下时(步骤S4中为否),进入步骤S5。也就是说,判断为副压缩机33没有发生喘振的可能性时进入步骤S5。另一方面,判断为副压缩机出口压力大于停止时基准压力时(步骤S4中为是),进入步骤S6。也就是说,判断为副压缩机33有发生喘振的可能性时进入步骤S6。
副压缩机33没有发生喘振的可能性而进入步骤S5时,控制装置60向放气阀43发送控制信号而使放气阀43的开度减少。另一方面,副压缩机33有发生喘振的可能性而进入步骤S6时,控制装置60向放气阀43发送控制信号而使放气阀43的开度增加。另,本实施形态中,根据副压缩机出口压力与停止时基准压力的差值决定放气阀43的开度的变化量。也就是说,放气阀43的开度的增减量随着副压缩机出口压力和停止时基准压力的差值的减小而减小。
接着,经过步骤S5或S6后,控制装置60判断副增压机30是否已停止(步骤S7)。也就是说,判断副增压机转速是否为零。判定为副增压机30停止时(步骤S7中为是),结束处理。另一方面,判定为副增压机30未停止时(步骤S7中为否),返回步骤S2重复步骤S2~S8。
图4中示出放气阀43的开度的时间图的图(图4的下图)中,实线表示本实施形态中放气阀43的开度,虚线表示开始关闭副涡轮机入口阀41及副压缩机出口阀42的同时开始打开放气阀43的情况下(提前开放情况)放气阀43的开度。另,前述的专利文献1至3中记载的则在比虚线所示更早的正时开始打开放气阀43。如该图所示,本实施形态在副压缩机33没有发生喘振可能性时不会开始打开放气阀43,因此,与放气阀43开始打开正时提前的情况相比可延迟。再者,本实施形态中,放气阀43并非在一定比例下开度变大,在喘振发生的可能性较低时也会减少开度。藉此,可在不发生喘振的范围内尽量减小放气阀43的开度。
图6是示出副压缩机出口压力与扫气压力的时间变化的图。图6中,实线表示本实施形态的情况,虚线表示提前开放的情况(参见图4的下图)。首先,着眼于图6中示出副压缩机出口压力的时间变化的图(图6的上图),可知本实施形态的情况与提前开放的情况相比,放气阀43的开始打开有所延迟,因此副压缩机出口压力开始降低也会延迟。
接着,着眼于图6中示出扫气压力的时间变化的图(图6的下图),本实施形态的情况与提前开放的情况相比扫气压力的下降较少。其原因在于本实施形态中,即使副压缩机出口阀42开始关闭后,仍可将副压缩机33升压的外气作为扫气气体而利用。
如上,根据本实施形态,减少增压机的运转台数时,与以往考虑到喘振的发生而提前开始打开放气阀43的情况相比,不仅在停止副增压机30的期间,在停止之后也可抑制扫气压力的降低。因此,根据本实施形态,与以往相比可高效地运转发动机主体10。
<运转台数增加控制>
接着,说明从主增压机20运转而副增压机30停止的状态开始,使主增压机20保持运转并使副增压机30运转,从而增加增压机的运转台数的控制(运转台数增加控制)。图7是示出运转台数增加控制的方法的流程图。以下说明的运算及控制由控制装置60执行。又,图8是示出副涡轮机入口阀41、副压缩机出口阀42及放气阀43的开度的时间图。
首先,处理开始,控制装置60开放副涡轮机入口阀41(步骤S11)。藉此,排气气体供给至副涡轮机32从而副增压机30开始运转。另,副压缩机出口阀42不与副涡轮机入口阀41同时开放。其理由是:若副压缩机出口阀42在副增压机30的转速较低且副压缩机出口压力较小的状态下打开,则由主压缩机23升压的外气会逆流至副压缩机33。
接着,控制装置60读取从发动机转速表11、燃料供给装置12、副增压机转速表36及副压缩机出口压力计37发送的信号,并基于这些信号获取发动机负荷(根据发动机转速及燃料喷射量推定)、副增压机转速及副压缩机出口压力(步骤S12)。
接着,控制装置60决定切换转速(步骤S13)。此处所谓「切换转速」是指副压缩机出口阀42开放开始时的副增压机转速。切换转速取决于发动机负荷。具体而言,控制装置60存储与图9所示图表相对应的映射图数据,并基于获取的发动机负荷决定切换转速。另,如图9所示,切换转速随着发动机负荷增大而增大。
接着,控制装置60判断步骤S12中获取的副增压机转速是否为步骤S13中决定的切换转速以上(步骤S14)。判定为副增压机转速为切换转速以上时(步骤S14中为是),开始副压缩机出口阀42的开放(步骤S15),随后进入步骤S16。另一方面,判定为副增压机转速小于切换转速时(步骤S14中为否),越过步骤S15而进入步骤S16。
接着,控制装置60基于步骤S12中获取的副增压机转速决定运转时基准压力(步骤S16)。运转时基准压力是与前述停止时基准压力(参见图3的步骤S3)同样地具有预先设定的规定量的喘振边缘的压力。控制装置60存储每个副增压机转速的运转时基准压力的数据。因此,可基于获取的副增压机转速决定运转时基准压力。另,各副增压机转速中,运转时基准压力与停止时基准压力相同亦可。
接着,控制装置60判断副压缩机出口压力是否大于运转时基准压力(步骤S17)。即,判断副压缩机33是否具有发生喘振的危险性。判定为副压缩机出口压力为运转时基准压力以下时(步骤S17中为否),进入步骤S18。也就是说,判断为副压缩机33没有发生喘振的可能性时进入步骤S18。另一方面,判断为副压缩机出口压力大于运转时基准压力时(步骤S17中为是),进入步骤S19。也就是说,判断为副压缩机33有发生喘振的可能性时进入步骤S19。
副压缩机33没有发生喘振的可能性而进入步骤S18时,控制装置60向放气阀43发送控制信号从而减少放气阀43的开度。另一方面,副压缩机33有发生喘振的可能性而进入步骤S19时,控制装置60向放气阀43发送控制信号从而增加放气阀43的开度。另,增加放气阀43的开度时,放气阀43的开度的增减量随着副压缩机出口压力与运转时基准压力的差值变小而变小。
接着,经过步骤S18或S19后,控制装置60判断副压缩机出口阀42是否为全开(步骤S20)。另,副压缩机出口阀42是否为全开可通过副压缩机出口阀42的全闭/全开确认用限位开关或开放开始后的时间等来判断。判定为副压缩机出口阀42全开时(步骤S20中为是),结束处理。另一方面,判定为副压缩机出口阀42未全开时(步骤S20中为否),返回步骤S12重复步骤S12~S20。
如上,根据本实施形态的运转台数增加控制,以在不发生喘振的范围内尽可能减小放气阀43的开度(包括全闭)的形式进行控制。因此,对于由副压缩机33升压的外气,其向外部的排出得以抑制,且在副压缩机出口阀42开始打开时立刻作为扫气气体供给至发动机主体10。因此,可提高扫气压力,可高效运转发动机主体10。
另,本实施形态的运转台数增加控制中,基于发动机负荷及副增压机转速决定开放副压缩机出口阀42的正时。不过,开放副压缩机出口阀42的正时不限于此。例如,如图10所示,可以设置测定副压缩机出口阀42的前后压力差的压力差计38,并基于该前后压力差决定开放副压缩机出口阀42的正时。具体而言,可以在副压缩机出口阀42的上游侧的压力高于下游侧的压力时开放副压缩机出口阀42。
又,如图10所示,可以在空冷器50和发动机主体10之间设置测定扫气压力的扫气压力计39,当副压缩机出口压力和扫气压力的压力差超过规定的阈值时,开放副压缩机出口阀42。此外,作为副压缩机出口阀42,副压缩机33升压的外气流向发动机主体10,但也可采用使主压缩机23升压的外气不流向副压缩机33的逆止阀。
(第二实施形态)
接下来说明第二实施形态。本实施形态中,运转台数增加控制的方法不同于第一实施形态。以下说明本实施形态的运转台数增加控制。
图11是示出本实施形态的运转台数增加控制的方法的流程图。又,图12是示出副涡轮机入口阀41、副压缩机出口阀42及放气阀43的开度、以及副增压机30的转速的时间图。
如图11所示,运转台数增加控制的处理开始,控制装置60以达到规定的开度的形式开始放气阀43的开放(步骤S21),规定时间后开始副涡轮机入口阀41的开放(步骤S22)。开始副涡轮机入口阀41的开放以此开始运转副增压机30(图12参照)。
接着,控制装置60读取从发动机转速表11、燃料供给装置12、及副增压机转速表36发送的信号,并基于这些信号获取发动机负荷(根据发动机转速及燃料喷射量推定)及副增压机转速(步骤S23)。
接着,控制装置60决定第一切换动作点(副压缩机流量和副压缩机出口压力)(步骤S24)。“第一切换动作点”为具有规定的喘振边缘的副压缩机33的动作点,且为开始关闭放气阀43的点。借助于放气阀43的开闭,副压缩机33的动作点较大地变动,因此开始关闭放气阀43的正时不同则副压缩机33的动作曲线(动作点的轨迹)也会不同。本实施形态中,副压缩机33到达某个动作点时,放气阀43开始关闭,则在放气阀43即将开始关闭之前至副压缩机出口阀42即将开始打开之前的期间内不发生喘振,即,将满足该期间内动作曲线达不到喘振区域此种条件的动作点设定为第一切换动作点。不过,第一切换动作点随发动机负荷而变化。另,分别将第一切换动作点中副压缩机出口压力及副压缩机流量作为第一切换压力及第一切换流量(参见图15)。控制装置60存储与图13所示的第一切换压力的图表相对应的映射图数据,并基于该映射图数据与步骤S23中获取的发动机负荷决定第一切换压力。同样地,控制装置60存储与如图14所示的第一切换流量的图表相对应的映射图数据,并基于该映射图数据与步骤S23中获取的发动机负荷决定第一切换流量。另,如图13、图14所示,发动机负荷越大第一切换压力及第一切换流量越大。
接着,控制装置60决定第一切换转速(步骤S25)。本实施形态中,将通过副压缩机33的第一切换动作点的压力曲线的副增压机转速作为第一切换转速。例如,如图15所示,X%转速的压力曲线通过作为第一切换动作点的A时,将第一切换转速作为X%转速。另,根据发动机的运转状况等,副增压机转速达到第一切换转速时的副压缩机33的动作点可能与第一切换动作点不同。不过,第一切换动作点具有规定的喘振边缘,因此即使实际的动作点稍微偏离第一切换动作点,也能在放气阀43即将开始关闭之前至副压缩机出口阀42即将开始关闭之前的期间内避免副压缩机33的喘振。
接着,控制装置60判断副增压机转速是否为第一切换转速以上(步骤S26)。判定为副增压机转速为第一切换转速以上时(步骤S26中为是),开始放气阀43的闭止(步骤S27;参见图12)。另一方面,判定为副增压机转速小于第一切换转速时(步骤S26中为否),返回步骤S23重复步骤S23~S26。
经过步骤S27而开始放气阀43的闭止后,控制装置60再次读取从发动机转速表11、燃料供给装置12及副增压机转速表36发送的信号,并基于这些信号获取发动机负荷及副增压机转速(步骤S28)。
接着,控制装置60决定第二切换动作点(步骤S29)。“第二切换动作点”为具有规定的喘振边缘的副压缩机33的动作点,且为开始打开副压缩机出口阀42的点。与第一切换动作点同样地决定第二切换动作点。即,副压缩机33到达某个动作点时开始打开副压缩机出口阀42,则从副压缩机出口阀42即将开始打开之前至打开结束(切换完成)为止的期间内不发生喘振,即,将满足该期间内动作曲线达不到喘振区域此种条件的动作点设定为第二切换动作点。第二切换动作点也与第一切换动作点同样地随发动机负荷变化。另,分别将第二切换动作点中副压缩机出口压力及副压缩机流量作为第二切换压力及第二切换流量(参见图15)。控制装置60基于与图13、图14所示的第二切换压力的图表及第二切换流量相对应的映射图数据及发动机负荷,决定第二切换压力及第二切换流量。另,发动机负荷相同时,第二切换压力及第二切换流量应为分别高于第一切换压力及第一切换流量的值。
接着,控制装置60决定第二切换转速(步骤S30)。与第一切换转速的情况相同,将通过副压缩机33的第二切换动作点的压力曲线的副增压机转速作为第二切换转速。例如,如图15所示,Y%转速的压力曲线通过作为第二切换动作点的点B时,将第二切换转速作为Y%转速。另,第二切换压力及第二切换流量分别大于第一切换压力及第一切换流量,因此,第二切换转速高于第一切换转速。又,根据发动机的运转状况等,副增压机转速达到第二切换转速时的副压缩机的动作点可能与第二切换动作点不同。不过,第二切换动作点具有规定的喘振边缘,因此即使实际的动作点稍微偏离第二切换动作点,也可在副压缩机出口阀42即将开始打开之前至打开结束为止的期间内避免副压缩机33的喘振。
接着,控制装置60判断副增压机转速是否为第二切换转速以上(步骤S31)。判定为副增压机转速为第二切换转速以上时(步骤S31中为是),开始副压缩机出口阀42的开放(步骤S32;参见图12),随后结束处理。另一方面,判定为副增压机转速小于第二切换转速时(步骤S31中为否),返回步骤S28重复步骤S28~S31。
本实施形态的运转台数增加控制如上所述。运转台数增加控制如上执行,则如图12所示,在放气阀43以规定的开度打开的状态下副涡轮机入口阀41的开放开始后,放气阀43的闭止开始,进而其后副压缩机出口阀42的开放开始。也就是说,在放气阀43以某种程度关闭的状态下副压缩机出口阀42的开放开始,因此可抑制由副压缩机33升压的外气通过放气阀43放出至外部。又,由副压缩机33将外气充分升压,因此可抑制由主压缩机23升压的外气向副压缩机33逆流。因此,可抑制发动机主体10效率降低。又,本实施形态的运转台数增加控制中,副压缩机出口阀42及放气阀43的开闭基于副增压机转速而控制,因此可省略副压缩机出口压力的获取。因此,例如,运转台数减少控制基于时间表执行等,不仅在运转台数增加控制,在运转台数减少控制中也不使用副压缩机出口压力的情况下,可省略图1中的副压缩机出口压力计37。
另,以上,虽然说明了判定为副增压机转速为第一切换转速以上时开始放气阀43的闭止(步骤S26、S27),但关闭该放气阀43的速度、即放气阀43的开度的减少率(变化率)非定量亦可。例如,可以是副增压机转速与第一切换转速的差值越大关闭放气阀43的速度越大,即放气阀43的开度的减少量越大。根据上述结构,可在副压缩机33的喘振发生的可能性较低时,更迅速地关闭放气阀43,因此可进一步抑制发动机主体10效率降低。
(第三实施形态)
接下来说明第三实施形态。本实施形态在第二实施形态的运转台数增加控制上增加了规定的步骤。以下,以本实施形态中与第二实施形态不同的部分为中心进行说明。
图16是根据本实施形态的发动机系统200的整体概略结构图。如图16所示,根据本实施形态的发动机系统200中,主扫气配管25上设置有主压缩机出口压力计40,除此以外与根据图1所示的第一实施形态及第二实施形态的发动机系统100结构相同。主压缩机出口压力计40位于主压缩机23的出口侧且空冷器50的上游。主压缩机出口压力计40与控制装置60电气连接,控制装置60基于从主压缩机出口压力计40发送的信号获取主压缩机出口压力。
图17是示出本实施形态的运转台数增加控制的方法的流程图,相当于第二实施形态的图11。对比图17和图11可知,本实施形态的运转台数增加控制在第二实施形态的运转台数增加控制中增加了步骤S41、S42。第二实施形态中,控制装置60在步骤S29中判定副增压机转速为第二切换转速以上时开始副压缩机出口阀42的开放,但本实施形态在步骤S31中判定为副增压机转速为第二切换转速以上时,不会立刻开始副压缩机出口阀42的开放而进入步骤S41。
步骤S41中,控制装置60读取从主压缩机出口压力计40发送的信号,并基于该信号获取主压缩机出口压力。
接着,控制装置60判断步骤S41中获取的主压缩机出口压力是否为步骤S29中决定第二切换动作点时使用的第二切换压力以下(步骤S42)。主压缩机出口压力为第二切换压力以下时(步骤S42中为是),开始副压缩机出口阀42的开放(步骤S32),随后结束处理。另一方面,判定为主压缩机出口压力大于第二切换压力时(步骤S42中为否),返回步骤S28重复步骤S28~S31、S41、S42。
如上,本实施形态中,副增压机转速为第二切换转速以上,且主压缩机出口压力为第二切换压力以下时,初次开始副压缩机出口阀42的开放。
此处,即使船舶以定速航行,根据海的状况发动机负荷也可能会较大地变动。发动机负荷降低时对主压缩机出口压力以降低的形式进行控制,但发动机负荷降低后直至主压缩机出口压力降低为止需要花费一定的时间。因此,发动机负荷降低的同时执行运转台数增加控制的情况下,由于主压缩机出口压力仍处于较高状态,因而由主压缩机23升压的外气可能会向副压缩机33侧逆流。
相对于此,本实施形态中,主压缩机出口压力为第二切换压力以下时初次开始副压缩机出口阀42的开放。本就在副压缩机出口压力变为第二切换压力时开始副压缩机出口阀42的开放,所以副压缩机出口阀42的开放开始时的副压缩机出口压力为第二切换压力。因此,如本实施形态一般,主压缩机出口压力为第二切换压力以下时,副压缩机出口阀42的开放开始时,主压缩机出口压力小于副压缩机出口压力。因此,根据本实施形态,即使发动机负荷变动,由主压缩机23升压的外气也不会向副压缩机33侧逆流。
另,本实施形态中,使用主压缩机出口压力计40获取主压缩机出口压力,例如,可以在比主扫气配管25的空冷器50靠近下游处设置扫气压力计(参见图10的符号39),基于该扫气压力计所测定的扫气压力获取(推定)主压缩机出口压力。该点与后述的第四实施形态的情况相同。
(第四实施形态)
接下来说明第四实施形态。本实施形态与第二实施形态中决定第一切换转速及第二切换转速的方法不同。以下,以本实施形态中第一切换转速及第二切换转速的决定方法为中心进行说明。
根据本实施形态的发动机系统的整体结构与图16所示的第三实施形态的发动机系统200基本相同。即,根据本实施形态的发动机系统中,主扫气配管25上设置有主压缩机出口压力计40。
图18是示出本实施形态的运转台数增加控制的方法的流程图,相当于第二实施形态的图11。对比图18和图11可知,本实施形态的运转台数增加控制将第二实施形态的运转台数增加控制的步骤S23、S28、S29变为步骤S51、S53、S54,并增加了步骤S52。
第二实施形态中,经过步骤S22后,已获取了发动机负荷及副增压机转速(参见图11的步骤S23),本实施形态中,读取从主压缩机出口压力计40及副增压机转速表36发送的信号,并基于这些信号获取“主压缩机出口压力”及副增压机转速(步骤S51)。随后,控制装置60基于步骤S51中获取的主压缩机出口压力推定发动机负荷(步骤S52)。具体而言,控制装置60存储与图19所示的图表相对应的映射图数据,基于该映射图数据和获取的压缩机出口压力推定发动机负荷。另,如图19所示,所推定的发动机负荷随压缩机出口压力增大而增大。
然后与第二实施形态同样地,基于所推定的发动机负荷决定第一切换动作点(步骤S24),决定第一切换转速(步骤S24)。另,步骤S52中推定的发动机负荷与实际的发动机负荷会存在一定的误差,但如前述,第一切换动作点具有规定的喘振边缘,因此即使因该误差导致实际的动作点稍微偏离第一切换动作点,仍可在放气阀43即将开始关闭之前至副压缩机出口阀42即将开始打开之前的期间内防止副压缩机33的喘振。
又,本实施形态中,经过步骤S27后,与步骤S51同样地获取主压缩机出口压力及副增压机转速(步骤S53)。随后,控制装置60决定第二切换动作点(步骤S54)。具体而言,控制装置60将与步骤S53中获取的主压缩机出口压力相等的值作为第二切换压力。而且,该第二切换压力下,将在发生喘振的副压缩机33的流量上增加规定流量(边缘流量)的值作为第二切换流量。此外,将副压缩机出口压力为第二切换压力、且副压缩机流量为第二切换流量的动作点作为第二切换动作点。即,如图20所示,取得喘振线中作为第二切换压力(主压缩机出口压力)的点(喘振点)的点C,将从该点C向副压缩机流量的增加侧仅移动规定的边缘流量程度的点D作为第二切换动作点。
接着,图18的步骤S30中,将通过副压缩机33的第二切换动作点的压力曲线的副增压机转速作为第二切换转速。例如,如图20所示,Z%转速的压力曲线通过作为第二切换动作点的点D时,将第二切换转速作为Z%转速。决定了第二切换转速后的处理(步骤S31、S32)与第二实施形态相同。
另,上述的边缘流量的值并未特别限定。边缘流量可固定也可随主压缩机出口压力升高而变大等地进行变化。又,以上,虽然将从作为喘振点的点C向副压缩机流量的增加侧仅移动规定的边缘流量的点D作为第二切换动作点,但上述移动的方向不仅限于副压缩机流量的增加方向。例如,可以将从喘振点(点C)向副压缩机流量的增加侧仅移动规定的边缘流量,且向副压缩机压力的减少侧仅移动规定的边缘压力的点作为第二切换动作点。
如上,本实施形态中,不基于发动机负荷而基于主压缩机出口压力决定第一切换转速及第二切换转速,当副增压机转速为该第一切换转速以上时开始放气阀43的闭止,为该第二切换转速以上时开始副压缩机出口阀42的开放。如此,闭止放气阀43的正时及开放副压缩机出口阀42的正时不会受到发动机负荷的影响,因而在发动机负荷变动的状况下执行工作台数增加控制时是有效的。此外,执行第一实施形态的运转台数减少控制等,不仅在运转台数增加控制中,在运转台数减少控制中也不使用发动机负荷的情况下,可省略图2中控制装置60与发动机转速表11及燃料供给装置12之间的连接。
以上说明了第一至第四实施形态。以上,虽然说明了发动机系统100、200具备一台主增压机20和一台副增压机30的情况,但发动机系统100、200既可具备多台主增压机20,也可具备多台副增压机30。例如,如若是第一实施形态,发动机系统100可以如图21所示具备一台主增压机20和两台副增压机30。
工业应用性:
根据本发明的发动机系统,可在防止增压机发生喘振的同时,在改变增压机运转台数的情况下抑制发动机主体效率降低。因此,在根据运转状况改变增压机运转台数的发动机系统的技术领域大有裨益。
符号说明:
10 发动机主体;
20 主增压机;
22 主涡轮机;
23 主压缩机;
30 副增压机;
32 副涡轮机;
33 副压缩机;
41 副涡轮机入口阀;
42 副压缩机出口阀;
43 放气阀(blow-off valve);
44 放气配管;
60 控制装置;
100、200 发动机系统。
Claims (12)
1.一种发动机系统,具备:
发动机主体;
具有主涡轮机及主压缩机的至少一台主增压机;
相对于所述发动机主体与所述主增压机并列配置且具有副涡轮机及副压缩机的至少一台副增压机;
设置于所述副涡轮机的入口侧的副涡轮机入口阀;
设置于所述副压缩机的出口侧的副压缩机出口阀;
将由所述副压缩机升压的外气从所述副压缩机出口阀的上游向外部引导的放气配管;
设置于所述放气配管的放气阀;和
控制装置;
所述控制装置形成为如下结构:从所述主增压机及所述副增压机运转的状态开始,使所述主增压机保持运转并使所述副涡轮机入口阀及所述副压缩机出口阀关闭从而使所述副增压机停止,减少增压机的运转台数时,基于副增压机转速而决定停止时基准压力,副压缩机出口压力高于所述停止时基准压力时使所述放气阀的开度增加,所述副压缩机出口压力低于所述停止时基准压力时使所述放气阀的开度减少;
所述停止时基准压力是指以距离连接副增压机各转速下喘振发生点的线具有规定间隔的形式预先设定的停止时基准压力线与所述副增压机的各转速下压力曲线的交差点的压力。
2.根据权利要求1所述的发动机系统,其特征在于,所述控制装置形成为在使所述放气阀的开度增加时所述副压缩机出口压力和所述停止时基准压力的差值越小所述放气阀的开度的增加量越小的结构。
3.一种发动机系统,具备:
发动机主体;
具有主涡轮机及主压缩机的至少一台主增压机;
相对于所述发动机主体与所述主增压机并列配置且具有副涡轮机及副压缩机的至少一台副增压机;
设置于所述副涡轮机的入口侧的副涡轮机入口阀;
设置于所述副压缩机的出口侧的副压缩机出口阀;
将由所述副压缩机升压的外气从所述副压缩机出口阀的上游向外部引导的放气配管;
设置于所述放气配管的放气阀;和
控制装置;
所述控制装置形成为如下结构:从所述主增压机运转而所述副增压机停止的状态开始,使所述主增压机保持运转并开始开放所述副涡轮机入口阀后,当满足一定条件时打开所述副压缩机出口阀从而使所述副增压机运转,增加增压机的运转台数时,基于副增压机转速而决定运转时基准压力,副压缩机出口压力高于所述运转时基准压力时使所述放气阀的开度增加,所述副压缩机出口压力低于所述运转时基准压力时使所述放气阀的开度减少;
所述运转时基准压力是指以距离连接副增压机各转速下喘振发生点的线具有规定间隔的形式预先设定的压力线与所述副增压机的各转速下压力曲线的交差点的压力。
4.根据权利要求3所述的发动机系统,其特征在于,所述控制装置形成为在使所述放气阀的开度增加时所述副压缩机的出口压力和所述运转时基准压力的差值越小所述放气阀的开度的增加量越小的结构。
5.根据权利要求3或4所述的发动机系统,其特征在于,所述控制装置形成为在增压机的运转台数增加时,开始开放所述副涡轮机入口阀后,副增压机转速达到规定的切换转速以上时开始所述副压缩机出口阀的开放,根据发动机负荷决定所述切换转速的结构;
所述切换转速是指所述副压缩机出口阀开放开始时的所述副增压机转速。
6.一种发动机系统,具备:
发动机主体;
具有主涡轮机及主压缩机的至少一台的主增压机;
相对于所述发动机主体与所述主增压机并列配置且具有副涡轮机及副压缩机的至少一台副增压机;
设置于所述副涡轮机的入口侧的副涡轮机入口阀;
设置于所述副压缩机的出口侧的副压缩机出口阀;
将由所述副压缩机升压的外气从所述副压缩机出口阀的上游向外部引导的放气配管;
设置于所述放气配管的放气阀;和
控制装置;
所述控制装置形成为如下结构:从所述主增压机运转而所述副增压机停止的状态开始,使所述主增压机保持运转并打开所述副涡轮机入口阀及所述副压缩机出口阀从而使所述副增压机运转,增加增压机的运转台数时,在所述放气阀以规定的开度打开的状态下开始所述副涡轮机入口阀的开放后,副增压机转速达到规定的第一切换转速以上时开始所述放气阀的闭止,副增压机转速达到比所述第一切换转速大的第二切换转速以上时开始所述副压缩机出口阀的开放,
所述控制装置形成为基于发动机负荷决定距离连接副增压机各转速下喘振发生点的线具有规定间隔的所述副压缩机的第一切换动作点,并将通过所述第一切换动作点的压力曲线的副增压机转速作为所述第一切换转速的结构。
7.根据权利要求6所述的发动机系统,其特征在于,所述控制装置形成为基于发动机负荷决定距离连接副增压机各转速下喘振发生点的线具有规定间隔的所述副压缩机的第二切换动作点,并将通过所述第二切换动作点的压力曲线的副增压机转速作为所述第二切换转速的结构。
8.根据权利要求7所述的发动机系统,其特征在于,所述控制装置形成为在增压机的运转台数增加时,获取主压缩机出口压力,副增压机转速为所述第二切换转速以上且所获取的主压缩机出口压力小于所述第二切换动作点中的副压缩机出口压力时,开始打开副压缩机出口阀的结构。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的发动机系统,其特征在于,所述控制装置形成为关闭所述放气阀时所述副增压机转速和所述第一切换转速的差值越小所述放气阀的开度的减少量越小的结构。
10.一种发动机系统,具备:
发动机主体;
具有主涡轮机及主压缩机的至少一台的主增压机;
相对于所述发动机主体与所述主增压机并列配置且具有副涡轮机及副压缩机的至少一台副增压机;
设置于所述副涡轮机的入口侧的副涡轮机入口阀;
设置于所述副压缩机的出口侧的副压缩机出口阀;
将由所述副压缩机升压的外气从所述副压缩机出口阀的上游向外部引导的放气配管;
设置于所述放气配管的放气阀;和
控制装置;
所述控制装置形成为如下结构:从所述主增压机运转而所述副增压机停止的状态开始,使所述主增压机保持运转并打开所述副涡轮机入口阀及所述副压缩机出口阀从而使所述副增压机运转,增加增压机的运转台数时,在所述放气阀以规定的开度打开的状态下开始所述副涡轮机入口阀的开放后,副增压机转速达到规定的第一切换转速以上时开始所述放气阀的闭止,副增压机转速达到比所述第一切换转速大的第二切换转速以上时开始所述副压缩机出口阀的开放;
所述控制装置形成为如下结构:获取的主压缩机出口压力,将与获取的主压缩机出口压力相等的值作为切换压力,该切换压力下,将在发生喘振的副压缩机流量上增加规定流量的值作为切换流量,将为所述切换压力且为所述切换流量的动作点作为切换动作点,将通过所述切换动作点的压力曲线的副增压机转速作为所述第二切换转速。
11.根据权利要求10所述的发动机系统,其特征在于,所述控制装置形成为基于所获取的主压缩机出口压力推定发动机负荷,基于所推定的发动机负荷决定距离连接副增压机各转速下喘振发生点的线具有规定间隔的所述副压缩机的第一切换动作点,并将通过所述第一切换动作点的压力曲线的副增压机转速作为所述第一切换转速的结构。
12.根据权利要求10或11所述的发动机系统,其特征在于,所述控制装置形成为关闭所述放气阀时所述副增压机转速和所述第一切换转速的差值越小所述放气阀的开度的减少量越小的结构。
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---|---|---|---|---|
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JPS619526U (ja) * | 1984-06-22 | 1986-01-21 | 三菱自動車工業株式会社 | 排気過給機付きエンジン |
JP2762395B2 (ja) * | 1988-07-09 | 1998-06-04 | 株式会社日立製作所 | ツイン形排気タービン過給機 |
JP2656559B2 (ja) * | 1988-07-30 | 1997-09-24 | マツダ株式会社 | 過給機付エンジンの吸気構造 |
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JP4962403B2 (ja) * | 2008-05-07 | 2012-06-27 | トヨタ自動車株式会社 | 多段式ターボ過給システム |
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