CN108699951A - 排气涡轮增压器的喘振避免控制方法、喘振避免控制装置 - Google Patents

Abstract

提供一种排气涡轮增压器的喘振避免控制方法，该排气涡轮增压器具有通过来自发动机的排气进行旋转的涡轮及由涡轮驱动进行旋转的压缩机，通过在全开至全闭之间控制能够对压缩机的工作点进行调节的操作装置的开度，避免排气涡轮增压器的喘振，其中，具备：喘振探测步骤，在每个规定定时判定压缩机的工作点是否位于喘振工作区域；喘振避免开度算出步骤，算出使在喘振探测步骤中被判定为位于喘振工作区域的压缩机的工作点移动到喘振工作区域外所需的操作装置的喘振避免开度；校正开度算出步骤，基于在喘振探测步骤中被判定为位于喘振工作区域的压缩机的工作点的移动速度，算出操作装置的校正开度；开度指令值算出步骤，基于喘振避免开度和校正开度，算出操作装置的开度指令值。

Description

排气涡轮增压器的喘振避免控制方法、喘振避免控制装置

技术领域

本公开涉及增压器的控制装置，特别地，涉及避免增压器喘振的技术。

背景技术

在用于汽车等的发动机中，广泛知晓如下的排气涡轮增压器，即，为了提升发动机的输出，利用发动机的排气能量使涡轮旋转，通过与涡轮同轴地连结的压缩机将吸入空气(进气)压缩而供应给发动机。另外，VG(Variable Geometry、可变几何截面)涡轮增压器或带WG阀(Wastegate、废气旁通阀)的涡轮增压器等具有可变机构的涡轮增压器(增压器)的采用正在增加。通过这类可变机构来控制增压器的工作条件，由此，将增压压力调节成与发动机的工作状态相适应的压力，实现发动机的燃料消耗量改善和驾驶性能的提升。另一方面，增压器因工作条件的不同，有时会陷入被称作喘振的异常工作状态。由于喘振与涡轮增压器的损坏相关联，因而，在探测到喘振的情况下尽早地进行用于避免其发生的避免动作(避免控制)是重要的。

一般来说，喘振是能够通过压力或流量、温度等的变动来探测的。例如，专利文献1～2中，通过压缩机的入口及出口处的压力的压力比、和相对于压缩机的进气的流入量(进气量)，检测工作时压缩机的工作点。然后，确认所检测的工作点是否位于在压缩机映像图上被定义的有可能发生喘振的喘振工作区域，在工作点位于喘振工作区域的情况下执行喘振的避免动作。另外，作为喘振的避免动作的具体方法，如专利文献1，已知有：将压缩机旁通阀的开度或VG(可变喷嘴机构)的喷嘴开度、WG阀的开度等操作装置的开度设为全开。也有不将操作装置的开度设为全开的方法，专利文献2中公开了如下内容，即，在打开压缩机旁通阀时，相对于构成喘振工作区域和正常工作区域的边界的喘振线，设定对压缩机旁通阀的响应性加以考量的防喘振线，以防喘振线为基准控制工作点，从而带裕度地防止喘振的发生。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特许第5120343号

专利文献2：(日本)特开2012－180746号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，上述现有技术中存在下面说明的课题。例如，VG涡轮增压器中，通过控制可变喷嘴机构的喷嘴开度，将压缩机的增压压力控制为基于发动机的工作状态所决定的目标增压压力。然后，如后述的图6所示，对应于控制喷嘴开度以形成与发动机工作状态的变化相对应的目标增压压力，假定如下情况(R0→R2)，即，压缩机的工作点从压缩机映像图上的正常工作区域(Rn)移动到喘振工作区域(Rs)的规定的位置。在该情况下，例如在以与工作点的移动时间相比足够短的周期对工作点进行监视的情况下，探测位于压缩机映像图上的正常工作区域的工作点(R0)在下一瞬间位于喘振工作区域(R1)。进一步地，在该探测后仍未执行喘振的避免动作的情况下，工作点随着时间推移而在喘振工作区域中移动至上述的规定位置(R2)。即，若将最初判定为喘振工作区域的工作点称为第一喘振工作点(R1)，则该第一喘振工作点(R1)相对于工作点在喘振工作区域中移动至上述规定位置(R2)的整个期间，相当于构成中途的(过渡时的)工作点。然后，例如，当仅利用上述第一喘振工作点(R1)的信息(压缩机映像图上的坐标点)算出开度指令值时，由于是以过渡时的工作点(R1)算出开度指令值，故而，可产生如下情况：因该喘振工作点(R1)以后的工作点的移动，不能使工作点移动到喘振工作区域外的正常工作区域。

在这种状况下，为了避免喘振，如下方式是有效的，即，在探测到压缩机的工作点进入喘振工作区域的时刻，使操作装置的开度全开，但是，同时增压压力将大幅下降，故而存在从该状态起再加速延迟这样的课题。另外，针对喘振带裕度地进行控制的方法中，特别地，在工作点停留在判定为喘振工作区域的工作点附近那样的情况下，将在需要程度以上增大操作装置的开度，不能使压缩机工作在直至喘振线的边界附近为止的区间。因此，增压压力降低需要程度以上，并且不能最大限度地发挥压缩机的性能。

鉴于上述情况，本发明的至少一实施方式的目的在于，提供在喘振的避免控制中能够抑制增压压力的过度下降的排气涡轮增压器的喘振避免控制方法。

用于解决课题的技术方案

(1)本发明的至少一实施方式的排气涡轮增压器的喘振避免控制方法中，

该排气涡轮增压器具有通过来自发动机的排气进行旋转的涡轮及由所述涡轮驱动进行旋转的压缩机，通过在全开至全闭之间控制能够对所述压缩机的工作点进行调节的操作装置的开度，避免所述排气涡轮增压器的喘振，其特征在于，具备：

喘振探测步骤，在每个规定定时判定所述压缩机的工作点是否位于喘振工作区域；

喘振避免开度算出步骤，算出使在所述喘振探测步骤中被判定为位于所述喘振工作区域的所述压缩机的工作点移动到所述喘振工作区域外所需的所述操作装置的喘振避免开度；

校正开度算出步骤，基于在所述喘振探测步骤中被判定为位于所述喘振工作区域的所述压缩机的工作点的移动速度，算出所述操作装置的校正开度；

开度指令值算出步骤，基于所述喘振避免开度和所述校正开度，算出所述操作装置的开度指令值。

根据上述(1)的构成，能够对压缩机的工作点进行调节的成为压缩机旁通阀、废气旁通阀、可变喷嘴机构等的操作装置的开度指令值(开度)是基于喘振避免开度和校正开度而算出的。喘振避免开度是根据压缩机的工作点朝与发动机工作状态的变化相对应的目标增压压力移动期间的过渡时的工作点(喘振工作点)而算出的开度。另外，校正开度是与来自喘振工作点的工作点的移动速度相关的指标。这样，在随着发动机工作状态的变化而移动的压缩机的工作点的过渡时，对基于该过渡时的喘振工作点而算出的喘振避免开度加上上述的校正开度而算出开度指令值，从而，与将操作装置的开度设为全开的情况或带一定裕度地控制在开侧相比，能够将压缩机的工作点控制在喘振工作区域外(正常工作区域)的喘振线附近。由此，能够在喘振的避免控制中抑制增压压力的过度下降，能够更接近极限地发挥压缩机的性能，并且能够容易地进行从操作装置的开度为了避免喘振被改变的状态起的再加速。另外，通过在压缩机的工作点移动的过渡时算出开度指令值，能够快速地执行喘振的避免动作，能够更可靠地避免喘振的发生。

(2)数个实施方式中，在上述(1)的构成中，

所述校正开度算出步骤以如下方式算出所述校正开度，即，所述校正开度根据所述移动速度的大小而增大，

所述开度指令值算出步骤将所述校正开度与所述喘振避免开度相加，从而算出所述操作装置的开度指令值。

根据上述(2)的构成，设想来自喘振工作点的工作点的移动速度越大，压缩机的出口压力相对于入口压力的压力比越增大，故而，增大开度指令值以便进一步降低压力比。反言之，来自喘振工作点的移动速度越小，开度指令值越小。这样，通过根据来自喘振工作点的工作点的移动速度调节开度指令值，能够将压缩机的工作点从喘振工作点移动至喘振线的边界附近。由此，能够在喘振的避免控制中抑制增压压力的过度下降。

(3)数个实施方式中，在上述(1)～(2)的构成中，

所述操作装置是压缩机旁通阀，该压缩机旁通阀设于所述发动机的进气通路中的将所述压缩机的下游侧和上游侧连通的压缩机旁通通路。

根据上述(3)的构成，能够通过控制在所述压缩机旁通通路设置的压缩机旁通阀的开度来避免喘振。另外，通过压缩机旁通阀，能够直接降低压缩机的出口压力相对于入口压力的压力比，故而，能够提高与喘振的避免动作相对应的压缩机工作点的控制响应性。

(4)数个实施方式中，在上述(1)～(2)的构成中，

所述操作装置是可变喷嘴机构，该可变喷嘴机构能够调节向所述涡轮流入的排气的流速。

根据上述(4)的构成，能够通过控制可变喷嘴机构的喷嘴开度来避免喘振。另外，通过将VG涡轮增压器具备的可变喷嘴机构设为操作装置，能够抑制成本的增加。

(5)数个实施方式中，在上述(1)～(2)的构成中，

所述操作装置是废气旁通阀，该废气旁通阀设于所述发动机的排气通路中的将所述涡轮的下游侧和上游侧连通的涡轮旁通通路。

根据上述(5)的构成，能够通过控制在涡轮旁通通路设置的废气旁通阀的开度来避免喘振。另外，通过将带废气旁通阀的涡轮增压器具备的废气旁通阀设为操作装置，能够抑制成本的增加。

(6)数个实施方式中，在上述(3)～(5)的构成中，

还具备：目标增压压力算出步骤，基于所述发动机的转速和加速踏板开度，算出所述压缩机的下游侧的目标增压压力；

增压压力检测步骤，检测所述压缩机的下游侧的增压压力；

开度控制步骤，控制能够调节向所述涡轮流入的排气的流速的可变喷嘴机构的喷嘴开度，以使所述增压压力与所述目标增压压力一致；

在所述压缩机的工作点由所述喘振探测步骤判定为不位于所述喘振工作区域的情况下，执行所述目标增压压力算出步骤、所述增压压力检测步骤、及所述开度控制步骤。

根据上述(6)的构成，在压缩机的工作点位于正常工作区域的情况下，能够通过可变喷嘴机构将实际的增压压力控制为与发动机的工作状态相对应的目标增压压力。另外，在压缩机的工作点位于喘振工作区域的情况下，能够通过操作装置(压缩机旁通阀、可变喷嘴机构、废气旁通阀)，进行喘振的避免。

(7)数个实施方式中，在上述(3)的构成中，

还具备：目标增压压力算出步骤，基于所述发动机的转速和加速踏板开度，算出所述压缩机的下游侧的目标增压压力；

增压压力检测步骤，检测所述压缩机的下游侧的增压压力；

开度控制步骤，控制在所述发动机的排气通路中的将所述涡轮的下游侧和上游侧连通的涡轮旁通通路设置的废气旁通阀的开度，以使所述增压压力与所述目标增压压力一致；

在所述压缩机的工作点由所述喘振探测步骤判定为不位于所述喘振工作区域的情况下，执行所述目标增压压力算出步骤、所述增压压力检测步骤、及所述开度控制步骤。

根据上述(7)的构成，在压缩机的工作点位于正常工作区域的情况下，能够通过废气旁通阀将实际的增压压力控制为与发动机的工作状态相对应的目标增压压力。另外，在压缩机的工作点位于喘振工作区域的情况下，能够通过操作装置(压缩机旁通阀)进行喘振的避免。

(8)本发明的至少一实施方式的排气涡轮增压器的喘振避免控制装置中，

该排气涡轮增压器具有通过来自发动机的排气进行旋转的涡轮及由所述涡轮驱动进行旋转的压缩机，通过在全开至全闭之间控制能够对所述压缩机的工作点进行调节的操作装置的开度，避免所述排气涡轮增压器的喘振，其特征在于，具备：

喘振探测部，在每个规定定时判定所述压缩机的工作点是否位于喘振工作区域；

喘振避免开度算出部，算出使在所述喘振探测部中被判定为位于所述喘振工作区域的所述压缩机的工作点移动到所述喘振工作区域外所需的所述操作装置的喘振避免开度；

校正开度算出部，基于在所述喘振探测部中被判定为位于所述喘振工作区域的所述压缩机的工作点的移动速度，算出所述操作装置的校正开度；

开度指令值算出部，基于所述喘振避免开度和所述校正开度，算出所述操作装置的开度指令值。

根据上述(8)的构成，能够提供执行上述(1)的喘振避免控制方法的喘振避免控制装置。由此，能够在喘振的避免控制中抑制增压压力的过度下降，能够更接近极限地发挥压缩机的性能，并且能够容易地进行从操作装置的开度为了避免喘振被改变的状态起的再加速。另外，通过在压缩机的工作点移动的过渡时算出开度指令值，能够快速地执行喘振的避免动作，能够更可靠地避免喘振的发生。

(9)数个实施方式中，在上述(8)的构成中，

所述校正开度算出部以如下方式算出所述校正开度，即，所述校正开度根据所述移动速度的大小而增大，

所述开度指令值算出部将所述校正开度与所述喘振避免开度相加，从而算出所述操作装置的开度指令值。

根据上述(9)的构成，能够提供执行上述(2)的喘振避免控制方法的喘振避免控制装置。由此，能够在喘振的避免控制中抑制增压压力的过度下降。

(10)数个实施方式中，在上述(8)～(9)的构成中，

所述操作装置是压缩机旁通阀，该压缩机旁通阀设于所述发动机的进气通路中的将所述压缩机的下游侧和上游侧连通的压缩机旁通通路。

根据上述(10)的构成，与上述(3)同样地，能够提高与喘振的避免动作相对应的压缩机工作点的控制响应性，并且避免喘振。

(11)数个实施方式中，在上述(8)～(9)的构成中，

所述操作装置是可变喷嘴机构，该可变喷嘴机构能够调节向所述涡轮流入的排气的流速。

根据上述(11)的构成，与上述(4)同样地，能够通过控制可变喷嘴机构的喷嘴开度来避免喘振。另外，通过将VG涡轮增压器具备的可变喷嘴机构设为操作装置，能够抑制成本的增加。

(12)数个实施方式中，在上述(8)～(9)的构成中，

所述操作装置是废气旁通阀，该废气旁通阀设于所述发动机的排气通路中的将所述涡轮的下游侧和上游侧连通的涡轮旁通通路。

根据上述(12)的构成，与上述(5)同样地，能够通过控制在涡轮旁通通路设置的废气旁通阀的开度来避免喘振。

(13)数个实施方式中，在上述(10)～(12)的构成中，

还具备：目标增压压力算出部，基于所述发动机的转速和加速踏板开度，算出所述压缩机的下游侧的目标增压压力；

增压压力检测部，检测所述压缩机的下游侧的增压压力；

开度控制部，控制能够调节向所述涡轮流入的排气的流速的可变喷嘴机构的喷嘴开度，以使所述增压压力与所述目标增压压力一致；

在所述压缩机的工作点由所述喘振探测部判定为不位于所述喘振工作区域的情况下，执行所述目标增压压力算出部、所述增压压力检测部、及所述开度控制部。

根据上述(13)的构成，与上述(6)同样地，在压缩机的工作点位于正常工作区域的情况下，能够通过可变喷嘴机构将实际的增压压力控制为与发动机的工作状态相对应的目标增压压力。另外，在压缩机的工作点位于喘振工作区域的情况下，能够通过操作装置(压缩机旁通阀、可变喷嘴机构、废气旁通阀)，进行喘振的避免。

(14)数个实施方式中，在上述(10)的构成中，

还具备：

目标增压压力算出部，基于所述发动机的转速和加速踏板开度，算出所述压缩机的下游侧的目标增压压力；

增压压力检测部，检测所述压缩机的下游侧的增压压力；

开度控制部，控制在所述发动机的排气通路中的将所述涡轮的下游侧和上游侧连通的涡轮旁通通路设置的废气旁通阀的开度，以使所述增压压力与所述目标增压压力一致；

在所述压缩机的工作点由所述喘振探测部判定为不位于所述喘振工作区域的情况下，执行所述目标增压压力算出部、所述增压压力检测部、及所述开度控制部。

根据上述(14)的构成，与上述(7)同样地，在压缩机的工作点位于正常工作区域的情况下，能够通过废气旁通阀将实际的增压压力控制为与发动机的工作状态相对应的目标增压压力。另外，在压缩机的工作点位于喘振工作区域的情况下，能够通过操作装置(压缩机旁通阀)进行喘振的避免。

发明效果

根据本发明的至少一实施方式，可提供一种在喘振的避免控制中能够抑制增压压力的过度下降的排气涡轮增压器的喘振避免控制方法。

附图说明

图1是概略性表示具备本发明一实施方式的排气涡轮增压器的喘振避免控制装置的发动机系统的图，VG涡轮增压器具备作为操作装置的压缩机旁通阀。

图2是概略性表示具备本发明一实施方式的排气涡轮增压器的喘振避免控制装置的发动机系统的图，VG涡轮增压器具备作为操作装置的废气旁通阀。

图3是概略性表示具备本发明一实施方式的排气涡轮增压器的喘振避免控制装置的发动机系统的图，VG涡轮增压器将可变喷嘴机构(VG)也用作操作装置。

图4是概略性表示具备本发明一实施方式的排气涡轮增压器的喘振避免控制装置的发动机系统的图，带废气旁通阀的涡轮增压器具备作为操作装置的压缩机旁通阀。

图5是表示本发明一实施方式的排气涡轮增压器的喘振避免控制方法的流程图。

图6是表示本发明一实施方式的压缩机映像图的图。

图7是表示本发明一实施方式的喘振避免控制装置的构成的框图。

图8是说明本发明一实施方式的增压压力控制的框图。

图9是表示本发明一实施方式的增压压力控制方法的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的数个实施方式进行说明。其中，就作为实施方式所记载或附图中所表示的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等而言，其不旨在对本发明的范围构成限定，只不过是单纯的说明例。

另一方面，“包括”、“具有”、“具备”、“包含”或“含有”一构成要素这样的表述并非将其他构成要素的存在排除在外的排他性表述。

图1～图4是概略性表示具备本发明一实施方式的排气涡轮增压器2的喘振避免控制装置3的发动机系统1的图。如图1～图4所示，发动机1具备排气涡轮增压器2和喘振避免控制装置3。图1～图4中例示了汽油发动机的发动机系统1，但本发明也能够适用于柴油发动机。另外，发动机系统1可适用于汽车、卡车、巴士、船舶、工业用发动机等各种领域。

以下，对发动机1具备的各构成进行说明。

如图1～图4所示，排气涡轮增压器2具有涡轮2T和压缩机2C，涡轮2T通过来自发动机4(发动机主体)的排气进行旋转，压缩机2C由涡轮2T驱动进行旋转。更详细来说，设于发动机4的进气通路5的压缩机2C和设于发动机4的排气通路6的涡轮2T由旋转轴2S连结。并且，从发动机4的燃烧室41排出的排气经过排气通路6朝外部流出时使涡轮2T旋转，由此，与涡轮2T以同轴结合的压缩机2C旋转，对流经进气通路5的进气进行压缩。

图1～图4中表示的实施方式中，如图示，进气通路5由上游侧进气通路51及下游侧进气通路52形成，上游侧进气通路51将进气的取入口即未图示的进气道和压缩机2C的入口(进气流入口)连通，下游侧进气通路52将压缩机2C的出口(进气排出口)和发动机4的进气口43连通。并且，从进气道(未图示)吸入的空气(进气)朝着发动机4的燃烧室41以上游侧进气通路51、下游侧进气通路52的顺序流经进气通路5。在流经上游侧进气通路51时，进气在经过设于上游侧进气通路51的空气滤清器54从而将进气中所含的灰尘和尘埃等异物去除后，从入口向出口经过压缩机2C时被压缩。另外，由压缩机2C压缩的进气在朝着燃烧室41流经下游侧进气通路52时，依次经过中间冷却器55、节气门56，中间冷却器55设于下游侧进气通路52，用于通过冷却来提高进气密度，节气门56用于根据加速踏板13的操作量(加速踏板开度Ac)来调节进气的流量(进气量W)。之后，进气与从燃料喷射喷嘴57喷射的燃料混合而进入燃烧室41。

另一方面，排气通路6由上游侧排气通路61和下游侧排气通路62形成，上游侧排气通路61将发动机4的排气口44和涡轮2T的入口(排气流入口)连通，下游侧排气通路62将涡轮2T的出口(排气排出口)和外部连通。并且，燃烧室41中因燃烧产生的排气(燃烧气体)朝着外部以上游侧排气通路61、下游侧排气通路62的顺序流经排气通路6。经过排气通路6的上游侧排气通路61的排气在从入口向出口经过涡轮2T时使涡轮2T旋转。之后，经过下游侧排气通路62流向外部。

另外，在进气通路5和排气通路6设有各种传感器，用于检测工作中的增压器2的增压压力或压缩机2C的工作点，各种传感器产生的检测结果用于如后述的喘振避免控制装置3进行的喘振避免控制或增压压力控制。图1～图4所示的实施方式中，如图示，为了检测压缩机2C产生的增压压力(出口压力Po)，增压压力传感器24设于下游侧进气通路52。另外，能够检测压缩机2C的入口的压力(入口压力Pi)的入口压力传感器25、和能够检测进入压缩机2C的进气量W的进气量传感器26设于上游侧进气通路51。另外，通过出口压力Po相对于入口压力Pi的压力比Pf(Po/Pi)及进气量W，得到压缩机2C的工作点。需要说明的是，能够取得压缩机2C的工作点或增压压力即可，也可以使用与上述不同的传感器，还可以采用其他的方法。

在此，分别说明图1～图4中表示的实施方式的增压器2时，如图示，图1～图3的增压器2是VG(Variable Geometry、可变几何截面)涡轮增压器(可变容量式涡轮增压器)。VG涡轮增压器具有可变喷嘴机构72，该可变喷嘴机构72能够调节向涡轮2T(涡轮动叶片)流入的排气的流速。并且，与发动机4的工作状态相匹配地调节可变喷嘴机构72的喷嘴开度，调节朝向涡轮动叶片的排气压力，由此，将以最优条件控制增压压力。例如，如公知地，在发动机4低速旋转时减小喷嘴开度而提高排气压力，反之，在发动机4高速旋转时增大喷嘴开度。需要说明的是，如图示，图2的增压器2也可以是具备废气旁通阀73(Wastegate Valve)的带废气旁通阀的涡轮增压器。此外，例如，也可以通过后述的发动机4的转速N(rpm)、加速踏板开度Ac(％)，监视发动机4的工作状态。

另一方面，如图示，图4的增压器2与图2的增压器2同是带废气旁通阀(WastegateValve)的涡轮增压器。废气旁通阀73设于发动机4的排气通路6中的将涡轮2T的下游侧和上游侧连通的涡轮旁通通路63。换言之，排气通路6具备将上游侧排气通路61和下游侧排气通路62连通的涡轮旁通通路63，以将涡轮2T旁通。并且，该废气旁通阀73构成为，设于涡轮旁通通路63，从而能够根据废气旁通阀73的开度控制经过涡轮旁通通路63的排气的排气流量。后述的喘振避免控制装置3与发动机4的工作状态相匹配地操作使阀进行动作的机构即执行机构72a，从而在全开位置至全闭位置之间控制该废气旁通阀73的开度。例如，在全闭位置，将经过涡轮旁通通路63的排气的流动完全截断。在全开位置，在涡轮旁通通路63允许最大限度的排气的流动。另外，在全闭位置与全开位置之间的中间开度，允许与开度相对应的排气的流动。例如，发动机4低速旋转时将废气旁通阀73的开度设在闭侧从而提高排气压力，反之，发动机4高速旋转时将开度设在开侧。

而且，图1～图3的VG(可变喷嘴机构72)及图4的废气旁通阀73均通过控制涡轮2T的转速来控制压缩机2C的转速，用于如下的增压压力控制，即，该增压压力控制用于使实际的增压压力(出口压力Po)与成为增压压力目标值的目标增压压力Pt一致。由此，可实现发动机4燃料消耗降低。该增压压力控制在如下情况下进行，即，压缩机2C的工作点处于后述的正常工作区域Rn。需要说明的是，增压压力控制将后述。

另外，图1、图4所示的实施方式中，作为图2、图3所示的实施方式中没有的构成，如图示，进气通路5具备将压缩机2C的下游侧和上游侧连通的压缩机旁通通路53。换言之，压缩机旁通通路53连通上游侧进气通路51和下游侧进气通路52，以将压缩机2C旁通。并且，在该压缩机旁通通路53设有压缩机旁通阀71，构成为能够根据其开度控制经过压缩机旁通通路53的进气的流量。更详细来说，后述的喘振避免控制装置3操作执行机构71a，从而在全开位置至全闭位置之间控制压缩机旁通阀71的开度。例如，在全闭位置，将经过压缩机旁通通路53的进气的流动完全截断。在全开位置，在压缩机旁通通路53允许最大限度的进气的流动。另外，在全闭位置与全开位置之间的中间开度，允许与开度相对应的进气的流动。

喘振避免控制装置3是用于如下目的的装置(参照图1～图4)，即，通过在全开至全闭之间控制能够对压缩机2C的工作点进行调节的操作装置7的开度，避免上述的排气涡轮增压器2的喘振。图1、图4所示的实施方式中，操作装置7是设于压缩机旁通通路53的压缩机旁通阀71。该情况下，与将可变喷嘴机构72或废气旁通阀73作为操作装置7的情况相比，通过将压缩机旁通阀71作为操作装置7，能够更直接地降低压缩机2C的压力比Pf，故而，能够提高与喘振的避免动作相对应的压缩机工作点的控制响应性。另一方面，图2所示的实施方式中，操作装置7是设于涡轮旁通通路63的废气旁通阀73。图3所示的实施方式中，操作装置7是上述的可变喷嘴机构72，另外，就可变喷嘴机构72而言，也用于增压压力控制(后述)。上述情况下，在可变喷嘴机构72或带废气旁通阀73的增压器2中，无需新设压缩机旁通阀71，能够抑制成本的增加。

并且，喘振避免控制装置3执行以下说明的排气涡轮增压器2的喘振避免控制方法。

以下，使用图5～6说明排气涡轮增压器2的喘振避免控制方法(以下，适当地称作喘振避免控制方法)。图5是表示本发明一实施方式的排气涡轮增压器2的喘振避免控制方法的流程图。另外，图6是表示本发明一实施方式的压缩机映像图Cm的图。如图5所示，喘振避免控制方法具备喘振探测步骤(S1～S3)、喘振避免开度算出步骤(S4)、校正开度算出步骤(S5)、和开度指令值算出步骤(S6)。

以下，顺着图5的流程说明喘振避免控制方法。需要说明的是，以下，在图1～图4所示的实施方式中，以执行图5的喘振避免控制方法进行说明。另外，将位于后述的喘振工作区域Rs的压缩机2C的工作点称作喘振工作点(图6的R1、R2)。

在图5的步骤S1～S3中执行喘振探测步骤。喘振探测步骤(S1～S3)是判定压缩机2C的工作点是否位于喘振工作区域Rs的步骤，其随着在每个规定定时进行图5的流程，而在每个规定定时进行。图5所示的实施方式中，上述的规定定时为周期性的定时。但是，本发明不限于该实施方式，在其他数个实施方式中，也可以是以压缩机2C的工作点发生变化时等规定定时执行。另外，该喘振探测步骤包括工作点算出步骤(S1)和喘振判定步骤(S2)。

具体来说，在图5的步骤S1中，执行将压缩机2C的工作点算出的工作点算出步骤。压缩机2C的工作点是用于探测喘振的指标，图1～图4所示的实施方式中，为出口压力Po相对于入口压力Pi的压力比Pf(Po/Pi)及进气量W。算出该压力比Pf及进气量W所需的信息例如利用上述的各种传感器而取得。

另外，在步骤S2中，执行对步骤S1中算出的压缩机2C的工作点是否位于喘振工作区域Rs进行判定的喘振判定步骤。更详细来说，通过比较压缩机2C的工作点和压缩机映像图Cm，判定压缩机2C的工作点位于压缩机映像图Cm上的哪个区域。一般来说，压缩机映像图Cm是以压力比Pf为纵轴、以进气量W为横轴的映像图(参照图6)。并且，可通过压缩机2C的工作点位于映像图上的何处，判断增压器2的工作区域及效率。图6中表示压缩机映像图Cm的一部分，如图示，以喘振线L为边界，喘振工作区域Rs位于左侧，正常工作区域Rn位于右侧。喘振工作区域Rs是喘振有可能发生的区域，正常工作区域Rn是增压器2正常工作的区域。

在下一步骤S3中，作为喘振判定步骤(S2)产生的判定结果，在判定为压缩机2C的工作点位于正常工作区域Rn的情况下，结束图5的流程。反之，在判定为压缩机2C的工作点位于喘振工作区域Rs的情况下，为了执行用于避免喘振的动作，进至步骤S4。图6中，作为例子示出了三个压缩机2C的工作点(R0、R1、R2)，表示如下状态，即，在某一定时，压缩机映像图Cm上的位于正常工作区域Rn的工作点R0在下一定时移动到位于喘振工作区域Rs的工作点R1，进一步移动到下一工作点R2。在该示例的情况下，在喘振探测步骤(S1～S3)中探测到的工作点为R0时，就这样结束流程。反之，工作点为R1或R2时，进至下一步骤S4以后的用于避免喘振的动作(喘振的避免动作)。

在步骤S4中，执行将喘振避免开度Ds算出的喘振避免开度算出步骤。喘振避免开度算出步骤(S4)是如下的步骤，即，算出使喘振探测步骤(S1～S2)中被判定为位于喘振工作区域Rs的压缩机2C的工作点移动到喘振工作区域Rs外所需的操作装置7的喘振避免开度Ds。该喘振避免开度Ds是基于喘振工作点(图6中为R1)算出的开度。例如，也可以是，通过使用表示上述压力比Pf、进气量W、喘振避免开度Ds之间的关系的避免开度映像图Md，根据步骤S1中算出的压力比Pf、进气量W算出喘振避免开度Ds。避免开度映像图Md是通过实验等预先准备的。

在步骤S5中，执行将校正开度Dc算出的校正开度算出步骤。校正开度算出步骤(S5)是如下的步骤，即，基于喘振探测步骤(S1～S3)中被判定为位于喘振工作区域Rs的压缩机2C的工作点的移动速度V，算出操作装置7的校正开度Dc。图6所示的实施方式中，该校正开度Dc是基于喘振工作点(图6中为R1)的移动速度V算出的。该移动速度V可根据两个压缩机2C的工作点算出。具体来说，能够根据工作点从工作点R0移动到工作点R1时的时间、和压缩机映像图Cm上的工作点R0与工作点R1的距离算出，由于基于最早检测到的喘振工作点算出，故而可快速地算出移动速度V。或者，也可以使用工作点R2等从工作点R1进一步前进的压缩机2C的工作点，也能够根据工作点从工作点R1移动到工作点R2时的时间、和压缩机映像图Cm上的从工作点R1至工作点R2的距离算出。然后，通过使用表示移动速度V与校正开度Dc的关系的校正开度映像图Mc，也可以根据移动速度V算出校正开度Dc。由该校正开度映像图Mc得到的校正开度Dc既可以是与喘振避免开度Ds同量纲的值，也可以是表示用于校正喘振避免开度Ds的校正系数的值。校正开度映像图Mc是通过实验等预先准备的。

在步骤S6中，执行将开度指令值D算出的开度指令值算出步骤。开度指令值算出步骤(S6)是基于喘振避免开度Ds和校正开度Dc算出操作装置7的开度指令值D的步骤。具体来说，通过运算喘振避免开度Ds和校正开度Dc，算出开度指令值D。例如，在喘振避免开度Ds和校正开度Dc具有同量纲的情况下，进行加法、减法等的运算；如果校正开度Dc是上述的校正系数，则也可以进行乘法、除法等的运算。

另外，图5所示的实施方式中，在步骤S7中执行操作装置控制步骤。操作装置控制步骤(S7)是将算出的开度指令值D向操作装置7输出的步骤。根据该开度指令值D，控制使操作装置7的开度发生变化的机构(执行机构71a、73a、可变喷嘴机构72)。然后，在执行步骤S7后，结束图5的流程。

但是，本发明不限于上述的实施方式。例如，其他数个实施方式中，喘振探测步骤(图5的S1～S3)也可以是以如下方式执行，即，算出图5的步骤S1中算出的压缩机2C的工作点的移动速度V，基于该移动速度V，预测位于正常工作区域Rn的压缩机2C的工作点在下一定时是否将移动到喘振工作区域Rs。使用图6具体说明时，基于在工作点R0之前算出的工作点R01及工作点R0，算出位于正常工作区域Rn的工作点R0的移动速度V。然后，图5的步骤S1中算出的最新的工作点R0在基于算出的移动速度V被预测为在下一定时将移动到工作点R1等、被预测为将移动到喘振工作区域Rs的情况下，在图5的步骤S2中判定为压缩机2C的工作点位于喘振工作区域Rs，执行图5的步骤S4～步骤S7。例如，也可以是，将这样的在当前时刻位于正常工作区域Rn但被预测为在下一定时将移动到喘振工作区域Rs的工作点(图6中为R0)视作喘振工作点，基于该工作点(图6中为R0)且使用上述的避免开度映像图Md等，算出喘振避免开度Ds。或者，还可以是，将基于位于正常工作区域Rn的压缩机2C的工作点的移动速度V而算出的、被预测为将位于喘振工作区域Rs的压缩机2C的工作点即预测工作点(图6中为R1)暂时替换成作为预测基础的工作点(图6中为R0)并视作喘振工作点，使用该预测工作点和上述的避免开度映像图Md等，算出喘振避免开度Ds。另外，校正开度Dc如上述是基于由R0及R01算出的上述移动速度V而算出的。由此，能够以前馈方式执行喘振探测步骤。需要说明的是，在通过上述的方法判定为压缩机2C的工作点位于正常工作区域Rn的情况下，结束图5的流程。

在此，对如上所述基于喘振避免开度Ds及校正开度Dc算出操作装置7的开度指令值D的理由进行说明。本发明中，为了抑制喘振的避免动作的执行引起的增压压力的过度下降，尽可能地将操作装置7的开度控制在中间开度而非全开(图5的步骤S4～S7)。这是因为，例如，虽然将操作装置7的开度设为全开时能够避免喘振，但由于增压压力最大限度地下降，将产生从该状态起的再加速延迟这样的课题。并且，在压缩机映像图Cm上，与将操作装置7的开度控制在全开的情况相比，将操作装置7的开度控制在中间开度的情况下，压缩机2C的工作点将从喘振工作点移动到更靠喘振线L附近的正常工作区域Rn。

例如，如图6所示，随着发动机4的工作状态的变化等，在压缩机映像图Cm上，压缩机2C的工作点朝着与发动机4的工作状态的变化相对应的规定位置(例如，工作点R2或工作点R2以后的工作点)移动的情况下，如上所述，以工作点R1表示的喘振工作点相当于如下工作点，即，相对于以上述规定位置为终点的整个区间成为中途的过渡时的工作点。然后，仅基于该过渡时的喘振工作点(R1)的信息(压缩机映像图Cm上的坐标点)，决定操作装置7的开度以使喘振工作点(R1)移动到喘振线L附近的正常工作区域Rn的情况下(即，开度指令值D＝喘振避免开度Ds)，由于该喘振工作点(R1)以后的工作点的移动，最终可产生如下情况，即，不能使压缩机2C的工作点移动到正常工作区域Rn。在想要避免这种状况的情况下，可考虑如下方法，即，以成为需要程度以上的大的开度的方式，带裕度地算出喘振避免开度Ds，例如，以根据移动速度V和校正开度Dc，求出具有可使喘振工作点可靠地移动到正常工作区域Rn那样的更大的值的喘振避免开度Ds的方式，作成避免开度映像图Md等。但是，该方法中，将导致该裕度量的在需要程度以上的大的增压压力的下降。因此，本发明中，当检测到压缩机2C的工作点位于喘振工作区域Rs时，如上述不仅使用喘振避免开度Ds，还使用校正开度Dc算出开度指令值D，从而能够根据移动速度V调节开度指令值D，使压缩机2C的工作点移动到喘振线L附近的正常工作区域Rn。

需要说明的是，以上，关于图5的步骤S4～S7，以基于最初被判定为位于喘振工作区域的压缩机2C的工作点(图6的工作点R1)而进行的方式进行了说明，但不限于此。基于压缩机2C的工作点朝着与发动机4的工作状态的变化相对应的规定位置移动时的过渡时的喘振工作点，执行图5的步骤S4～S7即可。例如，其他数个实施方式中，也可以是，基于图6的工作点R2、或时间上在工作点R2以后的过渡时的工作点而执行。

根据上述的构成，在随着发动机4的工作状态的变化而移动的压缩机2C的工作点的过渡时，通过将上述校正开度Dc与基于该过渡时的喘振工作点算出的喘振避免开度Ds相加而算出开度指令值D，与将操作装置7的开度设为全开的情况或带一定裕度地控制在开侧相比，能够将压缩机2C的工作点控制在正常工作区域Rn的更靠喘振线L附近。由此，能够在喘振的避免控制中抑制增压压力的过度下降，能够更接近极限地发挥压缩机2C的性能，并且能够容易地进行从操作装置7的开度为了避免喘振被改变的状态起的再加速。另外，通过在压缩机2C的工作点的移动的过渡时算出开度指令值D，能够快速地执行喘振的避免动作，能够更可靠地避免喘振的发生。

另外，数个实施方式中，也可以是，校正开度算出步骤(图5的S5)以校正开度Dc根据移动速度V的大小而增大的方式，算出校正开度Dc，开度指令值算出步骤(图5的S6)将校正开度Dc与喘振避免开度Ds相加从而算出操作装置7的开度指令值D。这是由于设想到来自喘振工作点的压缩机2C的工作点的移动速度V越大压力比Pf(Po/Pi)越增大，故而为了更降低压力比Pf而增大开度指令值D。反言之，来自喘振工作点的移动速度V越小，开度指令值D越小。如此，根据来自喘振工作点的工作点的移动速度V调节开度指令值D，从而能够将压缩机2C的工作点从喘振工作点移动到喘振线L的边界附近。由此，能够在喘振的避免控制中抑制增压压力的过度下降。

接着，使用图7对执行上述喘振避免控制方法(图5)的喘振避免控制装置3的具体构成进行说明。图7是表示本发明一实施方式的喘振避免控制装置3的构成的框图。如图7所示，喘振避免控制装置3具备喘振探测部31、喘振避免开度算出部32、校正开度算出部33和开度指令值算出部34。该喘振避免控制装置3由ECU(电子控制装置)等计算机构成，具备未图示的CPU(处理器)、及ROM或RAM这样的存储器(存储装置)。并且，CPU按照主存储装置中装入的程序的命令进行动作(数据的运算等)，从而实现上述各功能部。需要说明的是，在喘振避免控制装置3的存储器(未图示)中储存有上述的压缩机映像图Cm(图6)、避免开度映像图Md、校正开度映像图Mc，使各功能部构成为能够访问存储器(未图示)且参照所需的映像图。

以下，分别说明喘振避免控制装置3的上述各功能部。

喘振探测部31在每个规定定时判定压缩机2C的工作点是否位于喘振工作区域Rs。即，执行与上述的喘振避免控制方法的喘振探测步骤(图5的步骤S1～S3)相对应的处理。图7所示的实施方式中，分别向喘振探测部31输入来自增压压力传感器24的出口压力Po(增压压力)、来自入口压力传感器25的入口压力Pi、和来自进气量传感器26的进气量W。然后，喘振探测部31算出出口压力Po相对于入口压力Pi的压力比Pf(Po/Pi)，执行由压力比Pf及进气量W确定的压缩机2C的工作点是否位于喘振工作区域Rs的喘振判定。另外，喘振探测部31分别与喘振避免开度算出部32和校正开度算出部33连接，构成为，将判定为喘振工作点的压缩机2C的工作点的信息(压力比Pf及进气量W)分别输出至喘振避免开度算出部32和校正开度算出部33。需要说明的是，规定定时例如为运算周期、或基于运算周期决定的周期性间隔等周期性定时。

喘振避免开度算出部32算出使在喘振探测部31中被判定为位于喘振工作区域Rs的压缩机2C的工作点移动到喘振工作区域Rs外所需的操作装置7的喘振避免开度Ds。即，执行与上述的喘振避免控制方法的喘振避免开度算出步骤(图5的步骤S4)相对应的处理。图7所示的实施方式中，喘振避免开度算出部32通过参照上述的避免开度映像图Md，根据从喘振探测部31输入的喘振工作点的信息(压力比Pf及进气量W)，算出喘振避免开度Ds。另外，喘振避免开度算出部32与开度指令值算出部34连接，构成为将算出的喘振避免开度Ds输出至开度指令值算出部34。

校正开度算出部33基于在喘振探测部31中被判定为位于喘振工作区域Rs的压缩机2C的工作点的移动速度V，算出操作装置7的校正开度Dc。即，执行与上述的喘振避免控制方法的校正开度算出步骤(图5的步骤S5)相对应的处理。图7所示的实施方式中，校正开度算出部33当从喘振探测部31被输入喘振工作点的信息(压力比Pf及进气量W)时，算出校正开度Dc。具体来说，图7所示的实施方式中，对压力比Pf和进气量W分别进行微分后，对其分别进行平方。然后，将压力比Pf的微分值的平方和进气量W的微分值的平方相加，根据由此得到的将移动速度V平方后的值算出移动速度V。然后，校正开度算出部33使用表示移动速度V与校正开度Dc的关系的校正开度映像图Mc，根据算出的移动速度V算出校正开度Dc。另外，校正开度算出部33与开度指令值算出部34连接，构成为将算出的校正开度D输出至开度指令值算出部34。

开度指令值算出部34基于喘振避免开度Ds和校正开度Dc，算出操作装置7的开度指令值D。即，执行与上述的喘振避免控制方法的开度指令值算出步骤(图5的步骤S6)相对应的处理。图7所示的实施方式中，开度指令值算出部34分别与喘振避免开度算出部32和校正开度算出部33连接，构成为从喘振避免开度算出部32向其输入喘振避免开度Ds，从校正开度算出部33向其输入校正开度Dc。然后，对输入的喘振避免开度Ds及校正开度Dc加以运算，从而算出开度指令值D。更具体来说，上述的校正开度算出部33以校正开度Dc根据大小而变大的方式，算出校正开度Dc。另外，开度指令值算出部34将校正开度Dc与喘振避免开度Ds相加，从而算出操作装置7的开度指令值D。

另外，开度指令值算出部34与操作装置7连接，构成为将开度指令值D输出至操作装置7。由此，将操作装置7控制为与开度指令值D相对应的开度。

根据上述的构成，能够提供分别执行上述各实施方式的喘振避免控制方法的喘振避免控制装置3。由此，能够在喘振的避免控制中抑制增压压力的过度下降。

以下，使用图8～图9对上述的增压压力控制进行说明。图8是说明本发明一实施方式的增压压力控制的框图。图8所示的实施方式中，增压压力控制通过增压压力控制部8被执行，增压压力控制部8作为喘振避免控制装置3具备的一个功能部而实现。但是，本发明不限于该实施方式，增压压力控制也可以通过其他的ECU(电子控制装置)或专用的ECU进行。需要说明的是，关于图8的喘振探测部31、喘振避免开度算出部32、校正开度算出部33、开度指令值算出部34，由于与使用上述图7说明的内容相同，故而省略。

如果详细说明，则如图8所示，增压压力控制部8具备：目标增压压力算出部81，基于发动机4的转速N和加速踏板开度Ac，算出压缩机2C的下游侧的目标增压压力Pt；增压压力检测部82，检测压缩机2C的下游侧的增压压力；开度控制部83，控制所述可变喷嘴机构的喷嘴开度或废气旁通阀的开度，以使增压压力与目标增压压力Pt一致。图8所示的实施方式中，加速踏板开度Ac(％)为加速踏板13的操作量相对于最大操作量的比例，是基于可检测加速踏板13的操作量的加速踏板开度传感器14的检测值等而取得的。既可以如图8所示，在目标增压压力算出部81的前级算出加速踏板开度Ac，也可以是，目标增压压力算出部81基于加速踏板开度传感器14产生的检测值算出加速踏板开度Ac。另外，发动机4的转速N(rpm)使用可检测发动机4的转速N的传感器(未图示)而取得。另外，目标增压压力算出部81具备表示发动机4的转速N(rpm)、加速踏板开度Ac(％)、目标增压压力Pt(kPa)之间的关系的目标增压压力映像图86。然后，目标增压压力算出部81当被输入发动机4的转速N和加速踏板开度Ac时，参照处于上述未图示的存储器上的目标增压压力映像图86，从而算出目标增压压力Pt。

增压压力检测部82与上述的增压压力传感器24连接，被输入实际的增压压力，从而检测增压压力(出口压力Po)。

另外，开度控制部83由比较部84和反馈控制部85构成，比较部84算出目标增压压力Pt与增压压力的差分，反馈控制部85接受比较部84产生的算出结果的输入，通过PID等反馈控制，控制不具有上述操作装置7的作用的增压压力控制装置9(图1～图3的可变喷嘴机构72、图4的废气旁通阀73)各自的开度。而且，反馈控制部85决定与比较部84产生的算出结果相对应的可变喷嘴机构72的喷嘴开度或废气旁通阀73的开度(增压压力控制时开度I)，并且将增压压力控制时开度I输出至上述的增压压力控制装置9，执行反馈控制，以使由比较部84算出的差分变小。

另外，图8所示的实施方式中，目标增压压力算出部81、增压压力检测部82及开度控制部83构成为，在上述喘振探测部31判定为压缩机2C的工作点不位于喘振工作区域Rs的情况下，执行处理。具体来说，如图8所示，目标增压压力算出部81与上述喘振探测部31连接。而且构成为：喘振探测部31将判定了喘振工作点的信号信息输出至目标增压压力算出部81，并且目标增压压力算出部81基于从喘振探测部31输入的信号信息判断是否执行处理。由此，在执行喘振的避免动作(图5的步骤S4～S7)时停止增压压力控制。换言之，在算出的压缩机2C的工作点位于正常工作区域Rn的情况下，执行增压压力控制；在压缩机2C的工作点位于喘振工作区域Rs的情况下，进行如下切换，即，执行喘振避免控制方法(图5)中的喘振的避免动作。

由此，在压缩机2C的工作点位于正常工作区域Rn的情况下，能够将实际的增压压力控制为与发动机4的工作状态相对应的目标增压压力Pt。另一方面，在压缩机2C的工作点位于喘振工作区域Rs的情况下，能够执行喘振的避免动作，而不受增压压力控制继续执行的情况的影响。特别地，图3所示的实施方式中，可变喷嘴机构72起到操作装置7及增压压力控制装置9这两者的作用，故而，通过切换控制，能够可靠地执行希望的控制而不进行复杂的控制。需要说明的是，其他数个实施方式中，也可以在图1～2、4所示的实施方式中，同时进行基于喘振避免动作的操作装置7的开度的控制、和基于增压压力控制的增压压力控制装置9的开度的控制。

图9是表示本发明一实施方式的增压压力控制方法的流程图。如图9所示，增压压力控制方法具备目标增压压力算出步骤(S91)、增压压力检测步骤(S92)、和开度控制步骤(S93)。顺着图9的流程对上述各步骤进行说明。需要说明的是，以下，在图1～图4所示的实施方式中，以通过具有上述构成的喘振避免控制装置3等执行图9的增压压力控制的方式进行说明。

在步骤S91中，执行将目标增压压力Pt算出的目标增压压力算出步骤。该目标增压压力算出步骤(S91)是如下步骤，即，基于发动机4的转速N和加速踏板开度Ac，算出压缩机2C的下游侧的目标增压压力Pt。例如，加速踏板开度Ac也可以是，加速踏板13的操作量相对于最大操作量的比例。并且，也可以通过参照表示发动机4的转速N(rpm)、加速踏板开度Ac(％)、目标增压压力Pt(kPa)之间的关系的目标增压压力映像图86，根据发动机4的转速N(rpm)及加速踏板开度Ac(％)，算出目标增压压力Pt(kPa)。

在步骤S92中，执行对压缩机2C的下游侧的增压压力(出口压力Po)进行检测的增压压力检测步骤。例如，也可以使用增压压力传感器24检测增压压力。

在步骤S93中，执行如下开度控制步骤，即，控制增压压力控制装置9的开度，以使增压压力与目标增压压力Pt一致。也就是说，开度控制步骤(S93)中，控制可变喷嘴机构72的喷嘴开度(图1～图3的实施方式)、或废气旁通阀73(图4的实施方式)，以使增压压力与目标增压压力Pt一致。

另外，上述的目标增压压力算出步骤(S91)、增压压力检测步骤(S92)、及开度控制步骤(S93)也可以在如下情况下执行，即，通过喘振探测步骤(图5的S1～S3)判定为压缩机2C的工作点不位于喘振工作区域Rs的情况。由此，在压缩机2C的工作点位于正常工作区域Rn的情况下，能够将实际的增压压力控制为与发动机4的工作状态相对应的目标增压压力Pt。另一方面，在压缩机2C的工作点位于喘振工作区域Rs的情况下，能够执行喘振的避免动作，而不受增压压力控制继续执行的情况的影响。

本发明不限于上述实施方式，也包括对上述实施方式加以变形的方式、及将这些方式适当组合的方式。

例如，图3所示的实施方式中，可变喷嘴机构72起到操作装置7及增压压力控制装置9这两者的作用，但在其他数个实施方式中，在带废气旁通阀的涡轮增压器中，也可以构成为，不设置压缩机旁通阀71或可变喷嘴机构72，废气旁通阀73与图3中表示的实施方式同样地起到操作装置7及增压压力控制装置9这两者的作用。

标记说明

1 发动机系统

13 加速踏板

14 加速踏板开度传感器

2 增压器

2C 压缩机

2S 旋转轴

2T 涡轮

24 增压压力传感器

25 入口压力传感器

26 进气量传感器

3 喘振避免控制装置

31 喘振探测部

32 喘振避免开度算出部

33 校正开度算出部

34 开度指令值算出部

4 发动机

41 燃烧室

43 进气口

44 排气口

5 进气通路

51 上游侧进气通路

52 下游侧进气通路

53 压缩机旁通通路

54 空气滤清器

55 中间冷却器

56 节气门

57 燃料喷射嘴

6 排气通路

61 上游侧排气通路

62 下游侧排气通路

63 涡轮旁通通路

7 操作装置

71 压缩机旁通阀

71a 执行机构

72 可变喷嘴机构

73 废气旁通阀

73a 执行机构

8 增压压力控制部

81 增压压力算出部

82 增压压力检测部

83 开度控制部

84 比较部

85 反馈控制部

86 增压压力映像图

9 增压压力控制装置

D 开度指令值

Dc 校正开度

Ds 喘振避免开度

Mc 校正开度映像图

Md 避免开度映像图

Cm 压缩机映像图

Rn 正常工作区域

Rs 喘振工作区域

R01 工作点

R0 工作点

R1 工作点(喘振工作点)

R2 工作点(喘振工作点)

L 喘振线

Pf 压力比

Pi 入口压力

Po 出口压力(增压压力)

Pt 目标增压压力

N 发动机的转速

Ac 加速踏板开度

I 增压压力控制时开度

W 进气量

V 移动速度

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种排气涡轮增压器的喘振避免控制方法，该排气涡轮增压器具有通过来自发动机的排气进行旋转的涡轮及由所述涡轮驱动进行旋转的压缩机，通过在全开至全闭之间控制能够对所述压缩机的工作点进行调节的操作装置的开度，避免所述排气涡轮增压器的喘振，其特征在于，具备：

喘振探测步骤，在每个规定定时判定所述压缩机的工作点是否位于喘振工作区域；

喘振避免开度算出步骤，算出使在所述喘振探测步骤中被判定为位于所述喘振工作区域的所述压缩机的工作点移动到所述喘振工作区域外所需的所述操作装置的喘振避免开度；

校正开度算出步骤，基于在所述喘振探测步骤中被判定为位于所述喘振工作区域的所述压缩机的工作点的移动速度，算出所述操作装置的校正开度；

开度指令值算出步骤，基于所述喘振避免开度和所述校正开度，算出所述操作装置的开度指令值；

所述校正开度算出步骤以如下方式算出所述校正开度，即，所述校正开度根据所述移动速度的大小而增大，

所述开度指令值算出步骤将所述校正开度与所述喘振避免开度相加，从而算出所述操作装置的开度指令值。

2.如权利要求1所述的排气涡轮增压器的喘振避免控制方法，其特征在于，

所述操作装置是压缩机旁通阀，该压缩机旁通阀设于所述发动机的进气通路中的将所述压缩机的下游侧和上游侧连通的压缩机旁通通路。

3.如权利要求1所述的排气涡轮增压器的喘振避免控制方法，其特征在于，

所述操作装置是可变喷嘴机构，该可变喷嘴机构能够调节向所述涡轮流入的排气的流速。

4.如权利要求1所述的排气涡轮增压器的喘振避免控制方法，其特征在于，

所述操作装置是废气旁通阀，该废气旁通阀设于所述发动机的排气通路中的将所述涡轮的下游侧和上游侧连通的涡轮旁通通路。

5.如权利要求2～4中任一项所述的排气涡轮增压器的喘振避免控制方法，其特征在于，还具备：

目标增压压力算出步骤，基于所述发动机的转速和加速踏板开度，算出所述压缩机的下游侧的目标增压压力；

增压压力检测步骤，检测所述压缩机的下游侧的增压压力；

开度控制步骤，控制能够调节向所述涡轮流入的排气的流速的可变喷嘴机构的喷嘴开度，以使所述增压压力与所述目标增压压力一致；

在所述压缩机的工作点由所述喘振探测步骤判定为不位于所述喘振工作区域的情况下，执行所述目标增压压力算出步骤、所述增压压力检测步骤、及所述开度控制步骤。

6.如权利要求2所述的排气涡轮增压器的喘振避免控制方法，其特征在于，还具备：

目标增压压力算出步骤，基于所述发动机的转速和加速踏板开度，算出所述压缩机的下游侧的目标增压压力；

增压压力检测步骤，检测所述压缩机的下游侧的增压压力；

开度控制步骤，控制在所述发动机的排气通路中的将所述涡轮的下游侧和上游侧连通的涡轮旁通通路设置的废气旁通阀的开度，以使所述增压压力与所述目标增压压力一致；

在所述压缩机的工作点由所述喘振探测步骤判定为不位于所述喘振工作区域的情况下，执行所述目标增压压力算出步骤、所述增压压力检测步骤、及所述开度控制步骤。

7.一种排气涡轮增压器的喘振避免控制装置，该排气涡轮增压器具有通过来自发动机的排气进行旋转的涡轮及由所述涡轮驱动进行旋转的压缩机，通过在全开至全闭之间控制能够对所述压缩机的工作点进行调节的操作装置的开度，避免所述排气涡轮增压器的喘振，其特征在于，具备：

喘振探测部，在每个规定定时判定所述压缩机的工作点是否位于喘振工作区域；

喘振避免开度算出部，算出使在所述喘振探测部中被判定为位于所述喘振工作区域的所述压缩机的工作点移动到所述喘振工作区域外所需的所述操作装置的喘振避免开度；

校正开度算出部，基于在所述喘振探测部中被判定为位于所述喘振工作区域的所述压缩机的工作点的移动速度，算出所述操作装置的校正开度；

开度指令值算出部，基于所述喘振避免开度和所述校正开度，算出所述操作装置的开度指令值；

所述校正开度算出部以如下方式算出所述校正开度，即，所述校正开度根据所述移动速度的大小而增大，

所述开度指令值算出部将所述校正开度与所述喘振避免开度相加，从而算出所述操作装置的开度指令值。

8.如权利要求7所述的排气涡轮增压器的喘振避免控制装置，其特征在于，

所述操作装置是压缩机旁通阀，该压缩机旁通阀设于所述发动机的进气通路中的将所述压缩机的下游侧和上游侧连通的压缩机旁通通路。

9.如权利要求7所述的排气涡轮增压器的喘振避免控制装置，其特征在于，

所述操作装置是可变喷嘴机构，该可变喷嘴机构能够调节向所述涡轮流入的排气的流速。

10.如权利要求7所述的排气涡轮增压器的喘振避免控制装置，其特征在于，

所述操作装置是废气旁通阀，该废气旁通阀设于所述发动机的排气通路中的将所述涡轮的下游侧和上游侧连通的涡轮旁通通路。

11.如权利要求8～10中任一项所述的排气涡轮增压器的喘振避免控制装置，其特征在于，还具备：

目标增压压力算出部，基于所述发动机的转速和加速踏板开度，算出所述压缩机的下游侧的目标增压压力；

增压压力检测部，检测所述压缩机的下游侧的增压压力；

开度控制部，控制能够调节向所述涡轮流入的排气的流速的可变喷嘴机构的喷嘴开度，以使所述增压压力与所述目标增压压力一致；

在所述压缩机的工作点由所述喘振探测部判定为不位于所述喘振工作区域的情况下，执行所述目标增压压力算出部、所述增压压力检测部、及所述开度控制部。

12.如权利要求8所述的排气涡轮增压器的喘振避免控制装置，其特征在于，还具备：

目标增压压力算出部，基于所述发动机的转速和加速踏板开度，算出所述压缩机的下游侧的目标增压压力；

增压压力检测部，检测所述压缩机的下游侧的增压压力；

开度控制部，控制在所述发动机的排气通路中的将所述涡轮的下游侧和上游侧连通的涡轮旁通通路设置的废气旁通阀的开度，以使所述增压压力与所述目标增压压力一致；

在所述压缩机的工作点由所述喘振探测部判定为不位于所述喘振工作区域的情况下，执行所述目标增压压力算出部、所述增压压力检测部、及所述开度控制部。

Claims (14)

1.一种排气涡轮增压器的喘振避免控制方法，该排气涡轮增压器具有通过来自发动机的排气进行旋转的涡轮及由所述涡轮驱动进行旋转的压缩机，通过在全开至全闭之间控制能够对所述压缩机的工作点进行调节的操作装置的开度，避免所述排气涡轮增压器的喘振，其特征在于，具备：

喘振探测步骤，在每个规定定时判定所述压缩机的工作点是否位于喘振工作区域；

喘振避免开度算出步骤，算出使在所述喘振探测步骤中被判定为位于所述喘振工作区域的所述压缩机的工作点移动到所述喘振工作区域外所需的所述操作装置的喘振避免开度；

校正开度算出步骤，基于在所述喘振探测步骤中被判定为位于所述喘振工作区域的所述压缩机的工作点的移动速度，算出所述操作装置的校正开度；

开度指令值算出步骤，基于所述喘振避免开度和所述校正开度，算出所述操作装置的开度指令值。

2.如权利要求1所述的排气涡轮增压器的喘振避免控制方法，其特征在于，

所述校正开度算出步骤以如下方式算出所述校正开度，即，所述校正开度根据所述移动速度的大小而增大，

所述开度指令值算出步骤将所述校正开度与所述喘振避免开度相加，从而算出所述操作装置的开度指令值。

3.如权利要求1或2所述的排气涡轮增压器的喘振避免控制方法，其特征在于，

所述操作装置是压缩机旁通阀，该压缩机旁通阀设于所述发动机的进气通路中的将所述压缩机的下游侧和上游侧连通的压缩机旁通通路。

4.如权利要求1或2所述的排气涡轮增压器的喘振避免控制方法，其特征在于，

所述操作装置是可变喷嘴机构，该可变喷嘴机构能够调节向所述涡轮流入的排气的流速。

5.如权利要求1或2所述的排气涡轮增压器的喘振避免控制方法，其特征在于，

所述操作装置是废气旁通阀，该废气旁通阀设于所述发动机的排气通路中的将所述涡轮的下游侧和上游侧连通的涡轮旁通通路。

6.如权利要求3～5中任一项所述的排气涡轮增压器的喘振避免控制方法，其特征在于，还具备：

目标增压压力算出步骤，基于所述发动机的转速和加速踏板开度，算出所述压缩机的下游侧的目标增压压力；

增压压力检测步骤，检测所述压缩机的下游侧的增压压力；

开度控制步骤，控制能够调节向所述涡轮流入的排气的流速的可变喷嘴机构的喷嘴开度，以使所述增压压力与所述目标增压压力一致；

在所述压缩机的工作点由所述喘振探测步骤判定为不位于所述喘振工作区域的情况下，执行所述目标增压压力算出步骤、所述增压压力检测步骤、及所述开度控制步骤。

7.如权利要求3所述的排气涡轮增压器的喘振避免控制方法，其特征在于，还具备：

目标增压压力算出步骤，基于所述发动机的转速和加速踏板开度，算出所述压缩机的下游侧的目标增压压力；

增压压力检测步骤，检测所述压缩机的下游侧的增压压力；

开度控制步骤，控制在所述发动机的排气通路中的将所述涡轮的下游侧和上游侧连通的涡轮旁通通路设置的废气旁通阀的开度，以使所述增压压力与所述目标增压压力一致；

在所述压缩机的工作点由所述喘振探测步骤判定为不位于所述喘振工作区域的情况下，执行所述目标增压压力算出步骤、所述增压压力检测步骤、及所述开度控制步骤。

8.一种排气涡轮增压器的喘振避免控制装置，该排气涡轮增压器具有通过来自发动机的排气进行旋转的涡轮及由所述涡轮驱动进行旋转的压缩机，通过在全开至全闭之间控制能够对所述压缩机的工作点进行调节的操作装置的开度，避免所述排气涡轮增压器的喘振，其特征在于，具备：

喘振探测部，在每个规定定时判定所述压缩机的工作点是否位于喘振工作区域；

喘振避免开度算出部，算出使在所述喘振探测部中被判定为位于所述喘振工作区域的所述压缩机的工作点移动到所述喘振工作区域外所需的所述操作装置的喘振避免开度；

校正开度算出部，基于在所述喘振探测部中被判定为位于所述喘振工作区域的所述压缩机的工作点的移动速度，算出所述操作装置的校正开度；

开度指令值算出部，基于所述喘振避免开度和所述校正开度，算出所述操作装置的开度指令值。

9.如权利要求8所述的排气涡轮增压器的喘振避免控制装置，其特征在于，

所述校正开度算出部以如下方式算出所述校正开度，即，所述校正开度根据所述移动速度的大小而增大，

所述开度指令值算出部将所述校正开度与所述喘振避免开度相加，从而算出所述操作装置的开度指令值。

10.如权利要求8或9所述的排气涡轮增压器的喘振避免控制装置，其特征在于，

所述操作装置是压缩机旁通阀，该压缩机旁通阀设于所述发动机的进气通路中的将所述压缩机的下游侧和上游侧连通的压缩机旁通通路。

11.如权利要求8或9所述的排气涡轮增压器的喘振避免控制装置，其特征在于，

所述操作装置是可变喷嘴机构，该可变喷嘴机构能够调节向所述涡轮流入的排气的流速。

12.如权利要求8或9所述的排气涡轮增压器的喘振避免控制装置，其特征在于，

所述操作装置是废气旁通阀，该废气旁通阀设于所述发动机的排气通路中的将所述涡轮的下游侧和上游侧连通的涡轮旁通通路。

13.如权利要求10～12中任一项所述的排气涡轮增压器的喘振避免控制装置，其特征在于，还具备：

目标增压压力算出部，基于所述发动机的转速和加速踏板开度，算出所述压缩机的下游侧的目标增压压力；

增压压力检测部，检测所述压缩机的下游侧的增压压力；

开度控制部，控制能够调节向所述涡轮流入的排气的流速的可变喷嘴机构的喷嘴开度，以使所述增压压力与所述目标增压压力一致；

在所述压缩机的工作点由所述喘振探测部判定为不位于所述喘振工作区域的情况下，执行所述目标增压压力算出部、所述增压压力检测部、及所述开度控制部。

14.如权利要求10所述的排气涡轮增压器的喘振避免控制装置，其特征在于，还具备：

目标增压压力算出部，基于所述发动机的转速和加速踏板开度，算出所述压缩机的下游侧的目标增压压力；

增压压力检测部，检测所述压缩机的下游侧的增压压力；

开度控制部，控制在所述发动机的排气通路中的将所述涡轮的下游侧和上游侧连通的涡轮旁通通路设置的废气旁通阀的开度，以使所述增压压力与所述目标增压压力一致；

在所述压缩机的工作点由所述喘振探测部判定为不位于所述喘振工作区域的情况下，执行所述目标增压压力算出部、所述增压压力检测部、及所述开度控制部。