CN108699953B - 引擎系统及其控制方法 - Google Patents

Abstract

在直列地配置有高压级涡轮增压器(11)及低压级涡轮增压器(12)的引擎系统(10)中，控制装置(40)被构成为进行如下控制：在从多级增压Cm切换到单级增压Cs时，在先仅打开排气旁通阀(23)后，使进气旁通阀(21)比排气旁通阀(23)打开的定时更晚地打开。

Description

引擎系统及其控制方法

技术领域

本公开涉及引擎系统及其控制方法，更详细而言，涉及在直列地配置有多个涡轮增压器的引擎系统中，避免在切换涡轮增压器的增压状态时发生异响的引擎系统及其控制方法。

背景技术

提出了一种直列地配置有多个涡轮增压器，并对由多个涡轮增压器进行的多级增压、以及由一个涡轮增压器进行的单级增压进行切换的引擎系统(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-151038号公报

发明内容

发明要解决的课题

在上述引擎系统中，在多级增压中，通过关闭排气旁通阀及进气旁通阀两者，从而也使多个涡轮增压器中的被配置在进气通道中的下游侧的高压级涡轮增压器进行增压。另一方面，在单级增压中，通过打开排气旁通阀及进气旁通阀两者，从而停止高压级涡轮增压器的增压，并用其余的涡轮增压器进行增压。

但是，在从多级增压切换到单级增压时，即，从高压级涡轮增压器进行增压的状态切换到减少该增压的状态时，存在产生异响这样的问题。

就此，发明人发现：该异响存在于高压级涡轮增压器的压缩机的增压压力较高的状态，是因在该压缩机的前后的压力差较大时打开进气旁通阀而产生的。

在多级增压时，进气旁通阀和排气旁通阀变为大致关闭的状态。即，变为进气旁路被进气旁通阀划分成两个区间的状态。因此，在这两个区间中，就产生了压力差。若在像这样产生了压力差的状态下，打开进气旁通阀，从而较高侧的压力泄向较低侧，则会产生异响。

本公开提供一种能够在直列地配置有多个涡轮增压器的引擎系统中，避免在切换涡轮增压器的增压状态时的压力差所产生的异响的引擎系统及其控制方法。

用于解决课题的手段

根据本公开的一个实施方式，一种引擎系统，其包括：多个涡轮增压器，其被直列地配置；进气旁路，其绕过上述多个涡轮增压器中的被配置在进气通道中的下游侧的高压级涡轮增压器的高压级压缩机；进气旁通阀，其对通过上述进气旁路的进气的流量进行调节；排气旁路，其绕过上述高压级涡轮增压器的高压级涡轮；以及排气旁通阀，其对通过上述排气旁路的排气气体的流量进行调节，该引擎系统包括控制装置，该控制装置控制上述进气旁通阀及上述排气旁通阀的开闭，上述控制装置被构成为进行如下控制：在从关闭上述进气旁通阀及上述排气旁通阀两者，从而上述高压级涡轮增压器进行增压的状态，切换到打开上述进气旁通阀及上述排气旁通阀两者，从而上述高压级涡轮增压器的增压停止的状态时，在仅打开上述排气旁通阀后，使上述进气旁通阀比上述排气旁通阀打开的定时更晚地打开。

此外，根据本公开的一个实施方式，一种引擎系统的控制方法，该引擎系统直列地配置有多个涡轮增压器，在该方法中，在从关闭进气旁通阀来切断绕过上述多个涡轮增压器中的被配置在进气通道中的下游侧的高压级涡轮增压器的高压级压缩机的进气旁路，并且关闭排气旁通阀来切断绕过上述高压级涡轮增压器的高压级涡轮的排气旁路，从而使上述高压级涡轮增压器进行增压的状态，切换到打开上述进气旁通阀来开放上述进气旁路，并且打开上述排气旁通阀来开放上述排气旁路，从而停止上述高压级涡轮增压器的增压的状态时，包含仅打开上述排气旁通阀的步骤、以及在仅打开上述排气旁通阀后，使上述进气旁通阀比上述排气旁通阀打开的定时更晚地打开的步骤。

作为更具体的打开进气旁通阀的定时，也可以是进气通道中的高压级压缩机的上游侧的压力与下游侧的压力的压力差变为阈值以下之时，或者，还可以是该压力差变为零时，即，上游侧的压力与下游侧的压力变得相等时。

因此，在上述引擎系统中，也可以包括直接地或间接地取得进气通道中的高压级压缩机的上游侧的压力与下游侧的压力的压力差的压力差取得装置。作为该压力差取得装置，作为直接地取得压力差的装置，例示取得进气通道中的高压级压缩机的上游侧的进气的压力与下游侧的进气的压力的两个压力传感器。此外，作为间接地取得压力差的装置，例示取得排气旁通阀的开阀状态的开阀状态取得装置。

作为用两个压力传感器来谋求打开进气旁通阀的定时的控制，例示在经由两个压力传感器而取得的压力差变为预先设定的阈值以下时，或者，在变为零时，打开进气旁通阀的控制。

此外，作为用开阀状态取得装置来谋求打开进气旁通阀的定时的控制，例示经由开阀状态取得装置来取得先打开的排气旁通阀的开阀状态，并根据其开阀状态来预测该压力差，从而打开进气旁通阀的控制。另外，这里所说的开阀状态是根据控制装置的控制信号而发生变化的排气旁通阀的状态，表示排气旁通阀所打开的开度、以及其打开的时间等。

更具体而言，其为如下控制：作为排气旁通阀的开阀状态，取得排气旁通阀的开度被维持在被预先设定的允许开度以上的维持时间，从而在该维持时间达到被预先设定的允许时间时，打开进气旁通阀。

发明效果

根据上述引擎系统及其控制方法，在从高压级涡轮增压器进行增压的状态切换到该增压停止的状态时，首先仅打开排气旁通阀，然后使进气旁通阀比排气旁通阀打开的定时更晚地打开。

即，因为通过先打开排气旁通阀，从而排气气体会绕过高压级涡轮，从而降低高压级涡轮增压器的转速，所以能够降低高压级压缩机的增压压力。然后，通过在该高压级压缩机的前后的压力差变小的状态下，或者，在其变为零的状态下，打开进气旁通阀，从而能够避免异响的产生。

另外，能够通过直接对压力差进行监控，在压力差变为阈值以下，或者，变为零时，使进气旁通阀打开，从而可靠地避免异响的产生。

另一方面，不直接对压力差进行监控，而是通过根据排气旁通阀的开阀状态来间接地进行预测，使进气旁通阀打开，从而无需对该压力差进行感测的传感器。由此，能够谋求成本降低。

附图说明

图1是例示由本公开的实施方式构成的引擎系统的多级增压时的状态的构成图。

图2是例示由本公开的实施方式构成的引擎系统的单级增压时的状态的构成图。

图3是例示图1的引擎系统的运转状态下的进行多级增压的区域、以及进行单级增压的区域的特性图。

图4的(a)和图4的(b)是例示经过时间中的压力差与各阀的开度的关系的相关图，图4的(a)表示背景技术的相关，图4的(b)表示由本公开的实施方式构成的引擎系统的控制方法中的相关。

图5是例示由本公开的第一实施例构成的引擎系统的构成图。

图6是例示由本公开的第一实施例构成的引擎系统的控制方法的流程图。

图7是例示由本公开的第二实施例构成的引擎系统的构成图。

图8是例示由本公开的第二实施例构成的引擎系统的控制方法的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图，说明本公开的实施方式和基于该实施方式的实施例。图1、2例示了本公开的引擎系统10的实施方式的构成。图5例示了第一实施例的构成，图7例示了第二实施例的构成。

如图1、2所示，实施方式的引擎系统10为直列地配置有多个涡轮增压器，即，高压级涡轮增压器11及低压级涡轮增压器12的引擎系统。

高压级涡轮增压器11被配置在进气通道13中的下游侧且排气通道14中的上游侧，高压级压缩机15和高压级涡轮16被构成为，经由旋转轴而连结。低压级涡轮增压器12被配置在进气通道13中的上游侧且排气通道14中的下游侧，低压级压缩机17和低压级涡轮18被构成为，经由旋转轴而连结。

此外，该引擎系统10被构成为，包括：进气旁路20，其绕过高压级压缩机15；进气旁通阀21，其对通过该进气旁路20的进气A1的流量进行调节；排气旁路22，其绕过高压级涡轮16；以及排气旁通阀23，其对通过该排气绕过22的排气气体G1的流量进行调节。

在该引擎系统10中，当进气旁通阀21及排气旁通阀23两者关闭时，进气绕过20及排气绕过22两者被切断。由此，被切换到用多个涡轮增压器进行增压的，即，除了低压级涡轮增压器12以外，高压级涡轮增压器11也为增压的状态的多级增压Cm。另一方面，当进气旁通阀21及排气旁通阀23两者打开时，进气绕过20及排气绕过22两者被开放。由此，被切换到高压级涡轮增压器11被绕过，仅用低压级涡轮增压器12进行增压的状态，即，停止了高压级涡轮增压器11的增压的状态的单级增压Cs。

此外，在该引擎系统10中，尤其是在利用单级增压Cs对进气A1进行增压的情况下，利用废气旁通阀25来调节流入到低压级涡轮18的排气气体G1的流量，上述废气旁通阀25被配置在对流入到低压级涡轮18的排气气体G1进行分流的废气旁通道24上。

另外，进气旁通阀21、排气旁通阀23、以及废气旁通阀25通过空气缸或油压缸、电动马达基于控制信号而被供给动作流体(压缩空气或油)，从而进行动作，并以该动作流体的流量来调节其开度。另外，作为这些阀，也可以是用电磁体的磁力来使阀体进行动作的电磁阀。

若更具体地进行说明，则如图1所示，在多级增压Cm时，被排出到排气通道14的排气气体G1按高压级涡轮16及低压级涡轮18的顺序通过，并对它们进行驱动。另一方面，进气A1从外部被吸入到进气通道13，按低压级压缩机17及高压级压缩机15的顺序通过，由它们进行压缩，从而变为高温，并由中冷器27进行冷却。

另一方面，如图2所示，在单级增压Cs时，被排出到排气通道14的排气气体G1经由排气绕过22来绕过高压级涡轮16。由此，高压级涡轮16的驱动被停止。关于绕过高压级涡轮16的排气气体G1，其一部分利用废气旁通阀25来驱动低压级涡轮18。其余部分经由废气旁通道24来绕过低压级涡轮18。另一方面，进气A1被从外部吸入到进气通道13，由低压级压缩机17压缩，从而变为高温，并在通过经由进气绕过20来绕过高压级压缩机15后，由中冷器27进行冷却。

并且，在该引擎系统10中，由多级增压Cm或单级增压Cs中的一者压缩的进气A1被从进气歧管28供给到引擎本体29的汽缸30。被供给到汽缸30的进气A1在被与从喷射器31喷射的燃料混合并燃烧，从而产生热能之后，变为排气气体G1，并被从排气歧管32排出到排气通道14。此外，在此时产生的热能使曲轴33发生旋转，该旋转动力由未图示的动力传递机构传递到驱动轮。

这种引擎系统10包括控制装置40，该控制装置40控制进气旁通阀21及排气旁通阀23的开闭。并且，该控制装置40进行如下控制：在从多级增压Cm切换到单级增压Cs时，首先仅打开排气旁通阀23，并使进气旁通阀21比排气旁通阀23打开的定时更晚地打开。

更具体而言，引擎系统10进一步被构成为包括压力差取得装置50，该压力差取得装置50可直接地或间接地取得进气通道13中的高压级压缩机15的上游侧的压力P1与下游侧的压力P2的压力差ΔPx(P2－P1)。并且，控制装置40被构成为进行如下控制：首先仅打开排气旁通阀23，在取得的压力差ΔPx变为零时，打开进气旁通阀21。

控制装置40由进行各种处理的CPU、可对用于进行该各种处理的程序或处理结果等进行读写的内部存储装置、以及各种接口等构成。该控制装置40经由信号线而被连接在进气旁通阀21、排气旁通阀23、废气旁通阀25、以及喷射器31上，并在它们之间输入/输出控制信号。此外，该控制装置40经由信号线而被连接在油门开度传感器41、引擎转速传感器42、以及MAP传感器43等各种传感器上，并取得这些传感器的检测值。另外，该控制装置40经由信号线而被连接在压力差取得装置50上，并取得压力差ΔPx。

压力差取得装置50为直接地或间接地取得压力差ΔPx的装置。另外，所谓间接地取得压力差ΔPx是指，不对压力进行检测，而是对压力差ΔPx进行预测。作为该压力差取得装置50，虽然只要能够取得压力差ΔPx，就并不被特别地限定，但是优选例示由在图5中说明的第一实施例的开度传感器45及计时器46构成的开阀状态取得装置51、或者由在图7中说明的第二实施例的压力传感器52、53。

压力P1为进气通道13中的高压级压缩机15的上游侧且低压级压缩机17的下游侧的进气A1的压力，且为低压级压缩机17的出口压力。压力P2为进气通道13中的高压级压缩机15的下游侧的压力，且为高压级压缩机15的出口压力。另外，也可以是，将压力P1设为进气绕过20中的进气旁通阀21的上游侧的压力，将压力P2设为进气绕过20中的进气旁通阀21的下游侧的压力。

作为控制装置40的执行程序，例示增压控制程序。该增压控制程序为通过基于引擎系统10的运转状态的开环控制、或基于目标增压压力和实际增压压力的闭环控制来调节进气旁通阀21、排气旁通阀23、以及废气旁通阀25的各自的开度的程序。此外，该增压控制程序也是对多级增压Cm和单级增压Cs进行切换的程序。

图3例示了引擎系统10的运转状态下的、基于多级增压Cm来进行增压的多级增压区域Rm、以及基于单级增压Cs来进行增压的单级增压区域Rs。

控制装置40通过基于与油门开度传感器41所检测到的油门开度Ap——即油门踏板47的踏入量相应的输出扭矩Te、以及引擎转速传感器42所检测到的引擎转速Ne的闭环控制来调节各阀的开度。具体而言，通过预先使如根据预先实验或试验而制作的图3所示的设定表数据存储在内部存储装置中，并参照该设定表数据来调节各阀的开度，从而对多级增压Cm和单级增压Cs进行切换。另外，在设定表数据中，也可以不使用输出扭矩Te，而是使用油门开度Ap、或基于该油门开度Ap而算出的燃料喷射量、或者目标增压压力。

另外，控制装置40也可以算出该引擎系统10的运转状态下的目标增压压力，并将该目标增压压力与单级增压Cs时的推定增压压力进行比较，从而通过闭环控制来调节各阀的开度。另外，控制装置40也可以将该目标增压压力与MAP传感器43所检测到的实际增压压力进行比较，从而通过开环控制来调节各阀的开度。

以下，作为控制装置40的功能，参照图4，说明该引擎系统10的控制方法，即从多级增压Cm切换到单级增压Cs时的控制方法。另外，该控制为从多级增压Cm切换到单级增压Cs时所进行的控制，并以该切换为触发器。

图4的(a)和图4的(b)例示了该控制方法中的经过时间Tx与从多级增压Cm到单级增压Cs的切换指令、压力P1及压力P2、进气旁通阀21的开度θy、以及排气旁通阀23的开度θx的关联。另外，图4的(a)例示了现有技术中的关联，图4的(b)例示了该实施方式的控制中的关联。

在图4的(a)的现有技术中，首先，在时间T1，引擎系统10的运转区域从多级增压区域Rm变为单级增压区域Rs，控制装置40开始从多级增压Cm到单级增压Cs的切换。在该时间T1，控制装置40同时开始打开进气旁通阀21及排气旁通阀23。即，因为是在产生了压力差ΔPx的状态下打开进气旁通阀21的，所以在时间T5，压力P2因压力差ΔPx而泄向低压级压缩机17侧。这便是产生异响的机制。

另一方面，在上述引擎系统10的控制方法中，如图4的(b)所示，首先，在时间T1，引擎系统10的运转区域从多级增压区域Rm变成单级增压区域Rs，控制装置40开始从多级增压Cm到单级增压Cs的切换。在该时间T1，控制装置40仅开始打开排气旁通阀23。另外，在打开排气旁通阀23时，为了避免高压级涡轮增压器11的转速急剧发生变化，优选的是，根据经过时间，逐渐地将排气旁通阀23向全开侧打开。并且，在时间T2，控制装置40最终将排气旁通阀23设为全开的开度(100％)。

当排气旁通阀23打开时，因为排气气体G1会绕过高压级涡轮增压器11的高压级涡轮16，所以高压级涡轮增压器11的转速会降低。并且，由于该高压级涡轮增压器11的转速的降低，高压级压缩机15的增压压力，即压力P2会降低。作为其结果，压力P2接近压力P1。

接着，在时间T3，压力P1与压力P2变得相等，在经由压力差取得装置50取得的压力差ΔPx变为零时，控制装置40打开进气旁通阀21。然后，在时间T4，控制装置40最终将进气旁通阀21设为全开的开度。以上，该控制方法结束。

另外，虽然排气旁通阀23的开度θx优选的是，直到压力差ΔPx变为零之前变为全开的开度，但是也可以不必变为全开的开度。作为直到压力差ΔPx变为零为止的开度θx，只要为被设定在高压级涡轮16的转速能够充分降低的全开的开度近前的允许开度θa以上即可。

此外，虽然进气旁通阀21优选的是在压力差ΔPx变为零时打开，但是并不被限定于压力差ΔPx变为零时。例如，也可以在压力差ΔPx变为被预先设定的阈值ΔPa以下时将其打开。阈值ΔPa被设定为能够判定已成为在打开进气旁通阀21时不产生异响的压力差的值。作为该阈值ΔPa，被设定为比打开排气旁通阀23前的压力差ΔP1小的值。

进而，从多级增压Cm切换到单级增压Cs的指令被发出，从开始打开排气旁通阀23之后到进气旁通阀21结束打开为止的期间ΔTx为包含从排气旁通阀23打开之后压力P2接近压力P1所需的允许时间ta的期间。

作为该期间ΔTx，例示比从切换到该引擎系统10中的单级增压Cs之后，到切换到多级增压Cm为止的时间中的最短时间更短的时间。另外，最短时间可以预先通过预先实验或试验来求得。如此，当该期间ΔTx比该最短时间更短时，引擎系统10的运转状态为多级增压Cm与单级增压Cs的切换在短时间内频发的状态，从而能够避免进气旁通阀21的响应延迟。即，在按多级增压Cm、单级增压Cs、多级增压Cm的顺序进行了切换的情况下，会避免在单级增压Cs中进气旁通阀21还没结束打开时，就切换到多级增压Cm的情况。

在该期间ΔTx中，优选的是，根据打开排气旁通阀23前的压力差ΔP1和排气旁通阀23的开度θx来设定。压力差ΔP1基于高压级涡轮16和低压级涡轮18的旋转状況，即，从引擎系统10排出的排气气体G1的排气流量而发生变化。

期间ΔTx相对于压力差ΔP1成正相关，压力差ΔP1越大，期间ΔTx越是被扩大，另一方面，压力差ΔP1越小，期间ΔTx越是被缩短。此外，该期间ΔTx相对于排气旁通阀23的开度θx成负相关，开度θx越大，期间ΔTx越是被缩短，另一方面，开度θx越小，期间ΔTx越是被扩大。

即，该期间ΔTx的最大值为在多级增压Cm时的压力P1与压力P2的压力差ΔPx的最大值ΔPmax的状态下进行切换的情况下，将排气旁通阀23的开度θx维持在允许开度θa时的值。

如上所述，在实施方式的引擎系统10中，进行如下这样的控制：在时间T1，在进气旁通阀21打开前，仅排气旁通阀23开始打开，在时间T3，在压力P1与压力P2变得相等时，进气旁通阀21开始打开。

如此，在进气旁通阀21打开前，仅排气旁通阀23打开，然后，能够通过在压力P1与压力P2的压力差ΔPx变小的状态下，打开进气旁通阀21，从而避免因从多级增压Cm切换到单级增压Cs时的压力差ΔPx而导致产生异响。

接着，以下，参照图5及图6所示的第一实施例、以及图7及图8所示的第二实施例，进一步详细地说明上述实施方式。

如图5所示，在第一实施例中，作为压力差取得装置，被构成为包括由开度传感器45和计时器46构成的开阀状态取得装置51。并且，控制装置40被构成为进行如下控制：经由该开阀状态取得装置51来取得比打开进气旁通阀21先打开的排气旁通阀23的开阀状态，从而基于该开阀状态来调节打开进气旁通阀21的定时。

更具体而言，控制装置40被构成为进行如下控制：取得排气旁通阀23的开度θx被维持在被预先设定的允许开度θa以上的维持时间tx作为开阀状态，并在该维持时间tx达到被预先设定的允许时间ta时，打开进气旁通阀21。

开阀状态取得装置51为取得开度θx及打开之后的维持时间tx来作为先打开的排气旁通阀23的开阀状态的装置。虽然只要该开阀状态取得装置51能够取得排气旁通阀23的开阀状态，就不被特别地限定，但是优选例示由开度传感器45和计时器46构成的装置。

开度传感器45为取得排气旁通阀23的开度θx的传感器。该开度传感器45与取得进气旁通阀21的开度θy的开度传感器44相同，是开闭进气旁通阀21及排气旁通阀23所必需的传感器。即，在控制进气旁通阀21及排气旁通阀23的开闭时，必须被设置。作为该开度传感器45，除了能够直接取得开度θx的传感器之外，也例示根据动作流体的对空气缸或油压缸的供给量(流入调节阀的开度)或那些缸的动作长、或者来自控制装置40的指示电流而间接取得的传感器。

计时器46为被内置在控制装置40中，并对排气旁通阀23的打开的时间tx进行计数的计时器。另外，该计时器46除此之外，也被使用于引擎系统10的控制。

以下，作为控制装置40的功能，参照图6的流程图，说明该第一实施例中的引擎系统10的控制方法。

在引擎系统10的运转状态变为单级增压区域Rs，并从多级增压Cm切换到单级增压Cs的情况下，首先，控制装置40仅打开排气旁通阀23(S10)。

接着，控制装置40经由开度传感器45来取得排气旁通阀23的开度θx(S20)。接着，控制装置40判定所取得的开度θx是否变为被预先设定的允许开度θa以上(S30)。在该步骤中，在判定开度θx为允许开度θa以上时，前进到下一步。另一方面，在判定开度θx在允许开度θa以下时，再次地，取得开度θx(S20)。

接着，控制装置40利用计时器46，取得从开度θx变为允许开度θa以上之后的维持时间tx。具体而言，将开度θx变为允许开度θa以上的时间设为零，每隔单位时间t，计时器46就在该时间上加上该单位时间t，并对维持时间tx进行计数(S40)。

接着，控制装置40判定从开度θx变为允许开度θa以上之后的维持时间tx是否变为被预先设定的允许时间ta以上(S50)。在该步骤中，在判定维持时间tx为允许时间ta以上时，前进到下一步。另一方面，在判定维持时间tx在允许时间ta以下时，再次地，取得开度θx(S20)。

允许时间ta被设定为高压级涡轮16和高压级压缩机15的转速降低，从而压力P2接近压力P1所需的时间。更优选的是，被设定为压力P1与压力P2变得相等，即压力差ΔPx变为零所需的时间。

压力差ΔPx变为零所需的时间相对于排气旁通阀23打开前的压力差ΔP1成正相关，压力差ΔP1越大，其越是扩大，另一方面，压力差ΔP1越小，其越是缩短。此外，压力差ΔPx变为零所需的时间相对于排气旁通阀23的开度θx成负相关，开度θx越大，其越是缩短，另一方面，开度θx越小，其越是扩大。另外，在比压力P1与压力P2变得相等所需的时间更晚的时间，不会产生压力P1与压力P2的背离。

因此，通过预先实验或试验，在设定了多级增压Cm时的压力P1与压力P2的压力差ΔPx的最大值Δpmax作为排气旁通阀23打开时的压力差，并设定了允许开度θa作为开度θx的状况下，可以预先测定该允许时间ta。通过像这样将允许时间ta预先设定为从多级增压Cm切换到单级增压Cs时的最大值，从而能够可靠地判定压力差ΔPx变为零。

但是，若延长该允许时间ta，则会存在期间ΔTx变长，在打开进气旁通阀21之前会产生响应延迟的风险。因此，该允许时间ta优选的是，将从期间ΔTx中分别减去进气旁通阀21及排气旁通阀23从全闭到变为全开的时间后所得到的时间设为最大值。如此，通过对于该允许时间ta，考虑进去进气旁通阀21及排气旁通阀23从全闭到变为全开的时间，从而即使引擎系统10的运转状态在短时间内发生变化，也能够避免进气旁通阀21的响应延迟。

另外，也可以是，以压力差ΔP1和开度θx为参数，求得设定了该允许时间ta的设定表数据，将其预先存储在内部存储装置中，并根据该设定表数据来算出该允许时间ta。在该情况下，有利于避免打开进气旁通阀21之前所产生的响应延迟。

接着，控制装置40打开进气旁通阀21(S60)。当该步骤结束时，该控制方法结束。

如上所述，在该第一实施例中，取得比打开进气旁通阀21先打开的排气旁通阀23的开阀状态，基于所取得的该开阀状态来设定允许时间Ta，并在经过该允许时间Ta后，使进气旁通阀21打开。由此，不必直接取得压力P1及压力P2，就能够间接地预测到压力差ΔPx变成了零。作为其结果，实际上，在该压力差变小时，能够打开进气旁通阀21，并能够避免切换高压级涡轮增压器11的增压时产生异响。

此外，因为开阀状态取得装置51能够由开度传感器45及计时器46这样的被标准地设置在引擎系统10中的装置来构成，所以无需设置特別的传感器，就能够谋求成本降低。

如图7所示，在第二实施例中，作为压力差取得装置，被构成为包括压力传感器52、53。并且，控制装置40被构成为进行如下控制：经由这两个压力传感器52、53来监控压力差ΔPx，在该压力差ΔPx变为被预先设定的阈值ΔPa以下时，优选在变为零时，打开进气旁通阀21。

压力传感器52为被配置在从低压级压缩机17的出口到高压级压缩机15的入口之间的进气通道13上，并取得压力P1的传感器。另外，该压力传感器52也可以被配置在从进气通道13与进气绕过20的分岔部到进气旁通阀21的进气绕过20上。

压力传感器53为被配置在从高压级压缩机15的出口到中冷器27之间的进气通道13上，并取得压力P2的传感器。另外，该压力传感器53也可以被配置在从进气旁通阀21到进气通道13与进气绕过20的合流部为止的进气绕过20上。此外，也可以被构成为：被配置在中冷器27的下游侧的进气通道13上的MAP传感器43代替该压力传感器53来检测压力P2。但是，若考虑因经由中冷器27而导致的温度变化或压损等所引起的变化，则期望被配置在比中冷器27靠上游侧。

以下，作为控制装置40的功能，参照图8的流程图，说明该第二实施例中的引擎系统10的控制方法。

在引擎系统10的运转状态变为单级增压区域Rs，并从多级增压Cm切换到单级增压Cs的情况下，首先，控制装置40仅打开排气旁通阀23(S10)。

接着，控制装置40经由压力传感器52、53来取得压力差ΔPx(S70)。接着，控制装置40判定压力差ΔPx是否变为零(S80)。在该步骤中，在判定压力差ΔPx变为零时，前进到下一步。另一方面，在判定压力差ΔPx未变为零，即为超过了零的值时，再次地，取得压力差ΔPx(S70)。

接着，控制装置40打开进气旁通阀21(S60)。当该步骤结束时，该控制方法结束。

如上所述，虽然在该第二实施例中，需要另行设置压力传感器52、53来作为压力差取得装置50，但是能够直接取得压力差ΔPx。并且，因为通过在所取得的该压力差ΔPx变为零时打开进气旁通阀21，从而可靠地避免在压力差ΔPx超过零这样的状态下使进气旁通阀21打开，所以能够更可靠地避免在切换高压级涡轮增压器11的增压时产生异响。

本申请基于2016年2月12日申请的日本专利申请(特愿2016-024481)，并将其内容作为参照援引于此。

工业可利用性

根据本公开的引擎系统及其控制方法，能够在直列地配置有多个涡轮增压器的引擎系统中，避免切换涡轮增压器的增压状态时的压力差所导致的异响的产生。

附图标记说明

10引擎系统 11高压级涡轮增压器 12低压级涡轮增压器 20进气旁路 21进气旁通阀 22排气旁路 23排气旁通阀 40控制装置 50压力差取得装置

Claims (4)

1.一种引擎系统，包括：多个涡轮增压器，其被直列地配置；进气旁路，其绕过上述多个涡轮增压器中的被配置在进气通道中的下游侧的高压级涡轮增压器的高压级压缩机；进气旁通阀，其对通过上述进气旁路的进气的流量进行调节；排气旁路，其绕过上述高压级涡轮增压器的高压级涡轮；以及排气旁通阀，其对通过上述排气旁路的排气气体的流量进行调节；

该引擎系统包括控制装置，该控制装置控制上述进气旁通阀及上述排气旁通阀的开闭；

上述控制装置进行如下控制：在从关闭上述进气旁通阀及上述排气旁通阀两者，从而上述高压级涡轮增压器进行增压的状态，切换到打开上述进气旁通阀及上述排气旁通阀两者，从而上述高压级涡轮增压器的增压停止的状态时，在仅打开上述排气旁通阀后，使上述进气旁通阀比上述排气旁通阀打开的定时更晚地打开；

该引擎系统包括压力差取得装置，该压力差取得装置直接地或间接地取得上述进气通道中的上述高压级压缩机的上游侧的压力与下游侧的压力的压力差；

上述控制装置被构成为进行如下控制：在仅打开上述排气旁通阀后，在经由上述压力差取得装置而取得的压力差变为被预先设定的阈值以下时，打开上述进气旁通阀；

作为上述压力差取得装置，包括取得比打开上述进气旁通阀之前打开的上述排气旁通阀的开阀状态的开阀状态取得装置；

上述控制装置被构成为进行如下控制：基于经由上述开阀状态取得装置而取得的开阀状态来调节打开上述进气旁通阀的定时；

上述控制装置被构成为进行如下控制：经由上述开阀状态取得装置，判定所取得的排气旁通阀的开度是否变为预先设定的允许开度以上，作为上述开阀状态，取得从排气旁通阀的开度变为允许开度以上之后的维持时间，在该维持时间达到被预先设定的允许时间时，打开上述进气旁通阀。

2.如权利要求1所述的引擎系统，其中，

上述控制装置被构成为进行如下控制：在上述压力差变为零时，打开上述进气旁通阀。

3.如权利要求1所述的引擎系统，其中，

上述允许时间被设定为上述进气通道中的上述高压级压缩机的下游侧的进气的压力与上游侧的进气的压力变为相等所需的时间。

4.一种引擎系统的控制方法，其中，

该引擎系统直列地配置有多个涡轮增压器；

在该控制方法中，

在从关闭进气旁通阀来切断绕过这些多个涡轮增压器中的被配置在进气通道中的下游侧的高压级涡轮增压器的高压级压缩机的进气旁路，并且关闭排气旁通阀来切断绕过该高压级涡轮增压器的高压级涡轮的排气旁路，从而使该高压级涡轮增压器进行增压的状态，切换到打开上述进气旁通阀来开放上述进气旁路，并且打开上述排气旁通阀来开放上述排气旁路，从而停止上述高压级涡轮增压器的增压的状态时，包含：

仅打开上述排气旁通阀的步骤，以及

在仅打开上述排气旁通阀后，使上述进气旁通阀比上述排气旁通阀打开的定时更晚地打开的步骤；

在从使上述高压级涡轮增压器进行增压的状态，切换到停止该高压级涡轮增压器的增压的状态时，包含：

仅打开上述排气旁通阀的步骤，

在仅打开上述排气旁通阀后，直接地、或间接地取得上述进气通道中的上述高压级压缩机的上游侧的压力与下游侧的压力的压力差的步骤，

判定上述压力差是否变为被预先设定的阈值以下的步骤，

在上述压力差变为上述阈值以下时，打开上述进气旁通阀的步骤，

取得比打开上述进气旁通阀之前打开的上述排气旁通阀的开阀状态的步骤，

基于所取得的开阀状态来调节打开上述进气旁通阀的定时的步骤，

判定所取得的排气旁通阀的开度是否变为预先设定的允许开度以上，作为上述开阀状态，取得从排气旁通阀的开度变为允许开度以上之后的维持时间，在该维持时间达到被预先设定的允许时间时，打开上述进气旁通阀的步骤。

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