[发明专利]排气涡轮增压器的喘振避免控制方法、喘振避免控制装置

说明书

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。

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。