专利名称：带增压器的内燃机的控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及利用内燃机的废气的能量来被驱动的带增压器(涡轮增压器)的内燃机的控制装置。
背景技术：
以往，作为带增压器的内燃机的控制装置，已知一种两个涡轮增压器串联地被安装于排气通道及进气通道的装置(串联式二级增压器)(例如，参照日本特开2007-263033 号公报)。具体而言，该文献所记载的装置具备第一涡轮增压器和型号比第一涡轮增压器大的第二涡轮增压器。第一涡轮增压器具备第一涡轮，其被安装于排气通道并通过废气的能量被驱动；以及第一压缩机，其被安装于进气通道并通过第一涡轮的驱动被驱动。第二涡轮增压器具备第二涡轮，其被安装于比第一涡轮靠下游的排气通道，通过废气的能量被驱动，型号大于第一涡轮(容量大，外径大)；以及第二压缩机，其被安装于比第一压缩机靠上游的上述进气通道，通过第二涡轮的驱动被驱动，型号大于第一压缩机(容量大，外径大)。上述文献所记载的装置具备第一排气旁通通道，其迂回连通比第一涡轮靠上游的排气通道与第一、第二涡轮之间的排气通道；以及第一进气旁通通道，其迂回连通第一、 第二压缩机间的进气通道与比第一压缩机靠下游的上述进气通道。在第一排气旁通通道夹装了调整第一排气旁通通道的最小开口截面积(第一排气旁通面积)的第一排气控制阀， 在第一进气旁通通道夹装了调整第一进气旁通通道的最小开口截面积(第一进气旁通面积)的第一进气控制阀。然而，上述文献所记载的装置，通常如图12所示设有有如下所述的三个控制区域，即，相对于吸入空气流量与增压压力比的组合，只利用第一涡轮增压器的增压效果的区域(第一涡轮利用区域)、利用第一、第二涡轮增压器的双方的增压效果的区域(双涡轮利用区域)以及只利用第二涡轮增压器的增压效果的区域(第二涡轮利用区域)。增压压力比是指比第一压缩机靠下游的进气通道的压力相对于比第二压缩机靠上游的进气通道的压力之比。吸入空气流量是指通过进气通道的空气的流量(每单位时间的空气量)。图12所示的曲线L1、L2分别为基于第一、第二涡轮增压器的所谓喘振线及粉笔线划出的线，由曲线Li、L2围成的区域分别表示能够发挥第一、第二涡轮增压器的增压效果的区域(第一、第二涡轮增压器的可使用区域)。第一涡轮利用区域与由曲线Ll围成的区域中的吸入空气流量相对于曲线Sl小的一侧对应，双涡轮利用区域则与由曲线Ll围成的区域中的吸入空气流量相对于曲线Sl大的一侧对应。第二涡轮利用区域与由曲线L2围成的区域中的吸入空气流量相对于曲线Ll大的一侧对应。在第一涡轮利用区域中，第一排气旁通面积成为其最小值(例如，0)，并且第一进气旁通面积成为其最小值(例如，0)。即，所有的废气通过第一涡轮的同时所有的进气通过第一压缩机。由此，第一涡轮因通过第一涡轮的所有的废气的能量而被旋转驱动，并且第一压缩机被旋转驱动，发挥第一涡轮增压器的增压效果。另一方面，向第二涡轮流入的所有废气已通过了第一涡轮。在废气通过第一涡轮时，其废气的能量由于驱动第一涡轮而被消耗。从而，向第二涡轮流入的废气的能量变得足够小。因此，第一涡轮(从而，第二压缩机)不被旋转驱动或者不被充分旋转驱动，无法发挥第二涡轮增压器的增压效果。以上，在第一涡轮利用区域中，获得了第一涡轮旋转但第二涡轮不旋转或不充分旋转的状态，从而只发挥第一涡轮增压器的增压效果。在双涡轮利用区域中，与第一涡轮利用区域一样，第一进气旁通面积成为其最小值(例如，0)，而第一排气旁通面积被调整为其最小值与最大值之间的中间值。S卩，所有的进气通过第一压缩机，而一部分废气通过第一涡轮并且剩余的废气不通过第一涡轮而是(通过第一排气旁通通道)直接流入第二涡轮。由此，第一涡轮(从而，第一压缩机)借助通过第一涡轮的“一部分废气”的能量而被旋转驱动，从而发挥第一涡轮增压器的增压效果。另一方面，“剩余废气”不是为了驱动第一涡轮而消耗能量，而是流入第二涡轮。从而，向第二涡轮流入的废气的能量成为某种程度大的值。因此，第二涡轮(从而，第二压缩机)被旋转驱动，发挥第二涡轮增压器的增压效果。以上，在双涡轮利用区域中，得到第一、第二涡轮均旋转的状态，发挥第一、第二涡轮增压器的双方的增压效果。在第二涡轮利用区域中，第一排气旁通面积成为其最大值，且第一进气旁通面积成为其最大值。即，所有的(几乎所有的)废气直接流入第二涡轮而不是通过第一涡轮(通过第一排气旁通通道)，并且所有的(几乎所有的)进气不通过第一压缩机(通过第一进气旁通通道)。由此，第一涡轮(从而，第一压缩机)不被旋转驱动或者不被充分地旋转驱动，不发挥第一涡轮增压器的增压效果。另一方面，所有的(几乎所有的)的废气流入第二涡轮而不是为了驱动第一涡轮而能量被消耗掉。因此，流入第二涡轮的废气的能量变得足够大。因此，第二涡轮(从而，第二压缩机)被旋转驱动，发挥第二涡轮增压器的增压效果。以上，在第二涡轮利用区域中，得到第一涡轮不旋转或者不充分旋转但第二涡轮旋转的状态，发挥只由第二涡轮增压器带来的增压效果。然而，吸入空气流量较强地依赖于内燃机的运转速度，随着运转速度的增大(减少)而吸入空气流量增大(减少)(参照后述的图8)。因此，在搭载上述的带增压器的内燃机的车辆加速的过程中，由于运转速度增大，所以吸入空气流量增大。该过程与图12中控制区域向第一涡轮利用区域一双涡轮利用区域一第二涡轮利用区域转移对应。现在，假设如下所述的情况，S卩，在吸入空气流量与增压压力比的组合(控制区域)处于双涡轮利用区域的状态下，通过车辆的加速，控制区域从双涡轮利用区域向第二涡轮利用区域转移(参照图12中的点a — b)。在该情况下，伴随控制区域从双涡轮利用区域向第二涡轮利用区域的转移，第一排气旁通面积从中间值立即切换为最大值，且第一进气旁通面积从最小值立即切换为最大值。通过该第一排气旁通面积的从中间值向最大值的切换，排气阻力立即急减。由此，第一涡轮的上游的排气压(以下，简称作“排气压”)立即急增。其结果，在刚进行上述切换之后，由于燃烧效率增大等原因而发生内燃机的输出转矩瞬间增大的现象(参照后述的图9中的AGD0此外，通过第一排气旁通面积从中间值向最大值的切换、以及第一进气旁通面积从最小值向最大值的切换，不被旋转驱动的第一涡轮(从而，第一压缩机)的转速，由于第一涡轮以及第一压缩机的惯性，在短期间内在充分大(能够充分发挥增压效果)的区域内维持之后，较为缓慢地减少。因此，增压压力(流入燃烧室的进气的压力)也从比上述切换稍延迟的时刻起较为缓慢地减少。其结果，发生从比上述切换(从而，输出转矩的瞬间增大)稍延迟的时刻起内燃机的输出转矩较为缓慢地减少的现象(参照后述的图9中的 AG2)。以上，在通过车辆的加速而控制区域从双涡轮利用区域向第二涡轮利用区域转移的情况下，刚转移之后发生首先由于排气压的急减而内燃机的输出转矩瞬间增大，之后由于增压压力的减少而该输出转矩较为缓慢地减少的现象。因此，搭载了内燃机的车辆的乘员，能够作为较大的输出转矩阶梯差感知到转矩的增减方向彼此相反的该一系列的现象。在此，如果只发生“由增压压力的减少引起的输出转矩的减少”(即，如果不发生 “由排气压的急减引起的输出转矩的瞬间增大”)，则在控制区域的转移之后通过车辆的运转者较大地踩踏加速踏板而能够极力减少前述的转矩阶梯差。但是，实际上，由于在输出转矩的减少之间发生输出转矩的瞬间增大，因此很难通过对加速踏板的操作减少前述的转矩阶梯差。从以上可知，优选为抑制“由排气压的急减引起的输出转矩的瞬间增大”的发生。 但是，该输出转矩的增大是瞬间性的。因此，使用基于输出转矩的检测值的燃料喷射量的反馈控制来抑制输出转矩的瞬间增大是极其困难的。以上的问题，不仅发生在上述的串联式二级增压器中，还可能发生在将两个涡轮增压器相对于排气通道以及进气通道并排夹装的增压器(并排式二级增压器)。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而做出的，其目的在于，提供一种带增压器的内燃机的控制装置，在通过车辆的加速而从双涡轮利用区域向第二涡轮利用区域转移时，能够适当地抑制“由排气压的急减引起的内燃机的输出转矩的瞬间增大”的发生。本发明所涉及的控制装置不仅应用于串联式二级增压器还应用于并排式二级增压器。首先，对将本发明所涉及的控制装置应用于串联式二级增压器的情况进行说明。在该情况下，本发明所涉及的控制装置的机械结构与上述的控制装置相同。在本发明所涉及的控制装置中，判定单元判定增压压力比与吸入空气流量的组合(即、控制区域)是处于双涡轮利用区域，还是处于第二涡轮利用区域(相对于双涡轮利用区域在吸入空气流量大的一侧邻接的区域)。在此，判定单元还可构成为还判定运转状态是否处于第一涡轮利用区域(相对于双涡轮利用区域在吸入空气流量小的一侧邻接的区域)。在本发明所涉及的控制装置中，与上述的控制装置一样，控制单元在判定出控制区域处于双涡轮利用区域的情况下，第一排气旁通面积被调整为其最小值与最大值之间的中间值且第一进气旁通面积成为其最小值(双涡轮利用区域对应控制)。在判定出控制区域处于第二涡轮利用区域的情况下，第一排气旁通面积成为其最大值且第一进气旁通面积成为其最大值(第二涡轮利用区域对应控制)。此外，在判定出控制区域处于第一涡轮利用区域的情况下，第一排气旁通面积成为其最小值且第一进气旁通面积成为其最小值(第一涡轮利用区域对应控制)。在此，第一排气旁通面积的最小值、以及第一进气旁通面积的最小值例如可以为0或者0附近的微小值。本发明所涉及的控制装置的特征在于，喷射基于内燃机的运转状态决定的量的燃料的上述燃料喷射单元，基于控制区域从上述双涡轮利用区域转移到上述第二涡轮利用区域，来在规定的整个期间进行使上述燃料的喷射量(前馈地)减少的减量控制。即，燃料喷射单元构成为，通常(非减量控制中)喷射基于内燃机的运转状态决定的基本燃料喷射量的燃料，在减量控制中喷射比上述基本燃料喷射量少的量的燃料。上述减量控制既可以在控制区域从双涡轮利用区域移动到第二涡轮利用区域时刻开始进行，也可以在基于该控制区域的转移而执行的第一排气旁通面积以及第一进气旁通面积的切换时刻(切换指示时刻，或者切换完成时刻)开始进行。由此，在通过车辆的加速而控制区域从双涡轮利用区域向第二涡轮利用区域转移的情况下，在刚转移之后开始进行减量控制，通过喷射量的减少使输出转矩减少。通过该输出转矩的减少，能够抑制上述控制区域刚转移之后发生的“由排气压的急减引起的输出转矩的瞬间增大”。即，能够以与基于该喷射量的减少的输出转矩的减少对应的量减少上述的转矩阶梯差(车辆的乘员所能感知的转矩阶梯差)。并且，在控制区域的转移之后通过车辆的运转者较大地踩踏加速踏板能够极其容易的减少上述的转矩阶梯差。在上述本发明所涉及的控制装置中，上述减量控制中的上述燃料的喷射量的(从上述基本燃料喷射量的)减少量，适合基于上述内燃机的运转速度和上述燃料的喷射量来决定。伴随控制区域从双涡轮利用区域向第二涡轮利用区域的转移而进行的第一排气旁通面积从中间值向最大值的切换引起的排气压的减少量，与内燃机的运转速度和喷射量的组合具有较大的相关性。并且，该排气压的减少量越大，“由排气压的急减引起的输出转矩的瞬间增大”的程度越大。因此，“由排气压的急减引起的输出转矩的瞬间增大”的程度， 也与内燃机的运转速度和喷射量的组合具有较大的相关性。按照上述结构，减量控制中的燃料的减少量(不进行减量控制的情况下发生)可根据“由排气压的急减引起的输出转矩的瞬间增大”的程度来决定。因此，能够与内燃机的运转状态(运转速度和喷射量的组合) 无关地稳定地将“由排气压的急减引起的输出转矩的瞬间增大”设为极小。其中，上述结构还可记载为，基于上述内燃机的运转速度和上述燃料的喷射量来决定由上述第一排气旁通面积的切换引起的排气压的减少量，并基于上述决定的排气压的减少量来决定上述减量控制中的上述燃料的喷射量的(从上述基本燃料喷射量的)减少量。此外，在上述本发明所涉及的控制装置中，适合构成为，在控制区域从上述双涡轮利用区域转移到上述第二涡轮利用区域的情况下，基于上述内燃机的运转速度和上述燃料的喷射量，来决定是否执行上述减量控制。在判定出执行上述减量控制的情况下，执行上述减量控制，在判定出不执行上述减量控制的情况下，不执行上述减量控制。在由上述第一排气旁通面积的切换引起的排气压的减少量足够小的情况下，“由排气压的急减引起的输出转矩的瞬间增大”的程度也足够小，因此，减量控制的必要性极其低。按照上述结构，能够抑制在减量控制的必要性极其低的情况下执行减量控制不必要地执行的事态的发生易。此外，在上述本发明所涉及的控制装置中，适合构成为，基于控制区域从上述双涡轮利用区域转移到上述第二涡轮利用区域的时刻开始进行上述减量控制，并且其后流入上述内燃机的燃烧室的进气的压力(增压压力)开始减少这一判定，来结束上述减量控制。如上所述，“由增压压力的减少引起的输出转矩的减少”，在比控制区域从双涡轮利用区域向第二涡轮利用区域的转移稍延迟的时刻起开始进行。另一方面，排气压的急减 (从而，输出转矩的瞬间增大)，在增压压力的减少开始的时刻附近结束。因此，按照上述结构，能够将减量控制的结束时期设定在设当的时期(=排气压的急减结束的时期的附近)。 此外，由此，不需要用于对排气压的急减的结束进行检测的排气压传感器。此外，在上述本发明所涉及的控制装置中，还可具备迂回连通第一、第二涡轮之间的排气通道和比第二涡轮靠下游的上述排气通道的第二排气旁通通道、和被安装于第二排气旁通通道且调整第二排气旁通通道的最小开口截面积(第二排气旁通面积)的第二排气控制阀。在该情况下，通常第二排气旁通面积成为其最小值(例如，0)。另一方面，只在运转状态处于第二涡轮利用区域中的吸入空气流量大的一侧的部分(旁通区域)区域的情况下，第二排气旁通面积可成为其最大值。由此，在运转速度大的运转区域，废气的一部分通过第二排气旁通通道，从而能够抑制流入第二涡轮的废气的流量的增加。其结果，能够抑制伴随运转速度的增大而发生过剩的增压效果。以上，对本发明所涉及的控制装置应用于串联式二级增压器的情况进行了说明。 以上所说明的内容本身(以及，与以上说明的内容等价的内容)，同样能够应用到本发明所涉及的控制装置应用于并排式二级增压器的情况。
图1为将本发明的第一实施方式所涉及的控制装置应用于带串联式二级增压器的内燃机的整个系统的简要结构图。图2为表示规定图1所示的装置所应用的增压压力比和吸入空气流量的组合、与所选择的控制区域的关系的映像图的图表。图3为表示由图1所示的装置执行的对于各控制区域的增压控制内容的图。图4为表示由图1所示的装置执行的用于执行对控制区域的选择的程序的流程图。图5为表示由图1所示的装置执行的用于执行对排气压急减期间的判定的程序的流程图。图6为表示由图1所示的装置执行的用于执行对燃料喷射的控制的程序的流程图。图7为表示规定排气压减少量与由排气压减少引起的与转矩增加部分相当的喷射量的关系的映像图的图表。图8为表示内燃机转速以及喷射量与吸入空气流量的关系的图表。图9为表示加速中控制区域从B区域向C区域转移时的各种物理量的变化的一例的时序图。图10为将本发明的第二实施方式所涉及的控制装置应用于带并排式二级增压器的内燃机的整个系统的简要结构图。图11为表示由图10所示的装置执行的对于各控制区域的增压控制内容的图。图12为表示规定以往的装置所应用的增压压力比和吸入空气流量的组合与所选择的控制区域的关系的映像图的图表。
具体实施例方式以下，参照附图，对本发明所涉及的带增压器的内燃机的控制装置的各实施方式进行说明。(第一实施方式)图1表示本发明的第一实施方式所涉及的带串联式二级增压器的内燃机的控制装置10的简要结构。该控制装置10具备内燃机(柴油机)主体20、进气系统30、排气系统40、第一涡轮增压器50以及第二涡轮增压器60。在内燃机主体20串联配置有四个汽缸21。在各汽缸21的上部，配设有朝向各汽缸21喷射燃料的缸内喷射阀22。在各汽缸21的压缩行程后半期(压缩上止点附近)，从各缸内喷射阀22喷射燃料，使柴油燃烧。进气系统30具备进气通道31、和与进气通道31连通的进气歧管32。在进气通道3按照从上游朝向下游的顺序配设有空气滤清器33、节气门34以及中冷器35。利用该进气系统30向内燃机主体20供给空气。排气系统40具备排气通道41、和与排气通道41连通的排气歧管42。排气系统40具备EGR气体通道43和催化剂44。EGR气体通道43将比第一涡轮51靠上游的排气通道41与比节气门34靠下游的进气通道31相连，并在EGR气体通道43夹装有EGR控制阀。催化剂44为所谓的否吸留催化剂。利用该排气系统40向外部放出来自内燃机主体20的废气。第一涡轮增压器50具备第一涡轮51和第一压缩机52。第一涡轮51与第一压缩机52通过涡轮轴53而同轴地且能够一体旋转地连接。第一涡轮51被安装于排气通道41，通过废气的能量被旋转驱动。第一压缩机52被安装于进气通道31，通过第一涡轮51被旋转驱动。此外，在第一涡轮增压器50中设有包围第一涡轮51周围的多个喷嘴Nh，供废气在朝向第一涡轮51流动时通过的喷嘴Nh的开口的面积(第一排气流入面积)可变。该喷嘴Nh还被称作“可变更第一涡轮增压器50中的所输出的第一涡轮51的旋转能相对于所输出的废气的能量的特性的机构”。喷嘴Nh由未图示的致动器被驱动。第二涡轮增压器60具备第二涡轮61和第二压缩机62。第二涡轮61与第二压缩机62通过涡轮轴63同轴地且能够一体旋转地连接。第二涡轮61被安装于比第一涡轮51靠下游的排气通道41，通过废气的能量被旋转驱动。第二压缩机62配设于比第一压缩机52靠上游的进气通道31，通过第二涡轮61被旋转驱动。第二涡轮61的外径大于第一涡轮51的外径。S卩，第二涡轮61的型号比第一涡轮51的大(容量大)。同样地，第二压缩机62的外径大于第一压缩机52的外径。S卩，第二压缩机62的型号比第一压缩机52的大(容量大)。进气系统30具备第一吸入旁通通道36。第一吸入旁通通道36迂回而连通比第一压缩机52靠下游且比节气门34靠上游的进气通道31和第一、第二压缩机52、62之间的进气通道31。在第一吸入旁通通道36夹装有控制阀Vhi。利用控制阀Vhi调整第一进气旁通通道36的最小开口截面积(第一进气旁通面积)。控制阀Vhi由未图示的致动器被驱动。排气系统40具备第一排气旁通通道46和第二排气旁通通道47。第一排气旁通通道46迂回而连通比第一涡轮51靠上游的排气通道41和第一、第二涡轮51、61之间的排气通道41。第二排气旁通通道47迂回而连通第一、第二涡轮51、61之间的排气通道41和比第二涡轮61靠下游且比催化剂44靠上游的排气通道41。在第一、第二排气旁通通道46、47分别夹装有控制阀Vhe、Vie。利用控制阀Vhe、 Vle分别调整第一、第二排气旁通通道46、47的最小开口截面积(第一、第二排气旁通面积)。控制阀Vhe、Vle由未图示的致动器分别被驱动。另一方面，该控制装置10具备热敏空气流量计81、压力传感器82 84和转速传感器85。空气流量计81用于检测在比第二压缩机62靠上游的进气通道31内流动的吸入空气的空气流量(吸入空气流量)Ga(质量流量、每单位时间的质量)。压力传感器82、83 分别用于检测比第二压缩机62靠上游的进气通道31的压力、以及比第一压缩机52靠下游且比节气门34靠上游的进气通道31的压力。压力传感器84用于检测比节气门34(且中冷器3 靠下游的进气通道31的压力(进气歧管内的压力、以下还称作“增压压力Pim”)。 转速传感器85用于检测内燃机的曲轴(未图示)的转速(内燃机转速)NE。该控制装置10还具备由CPU等构成的E⑶(电子控制装置)91。E⑶91与上述传感器81 85电连接。此外，E⑶91向CPU供给来自传感器81 85的信号，并且按照CPU 的指示，分别向喷嘴Nh的致动器、控制阀Vhi、Vhe、Vle的致动器等送出驱动信号。(增压控制)下面，参照图2 图7，对如上所述地构成的带增压器的内燃机的控制装置所执行的控制阀Vhi、Vhe、Vle以及喷嘴Nh的控制(增压控制)进行说明。在本例子中，如图2所示，对于吸入空气流量( 与增压压力比R的组合，设定了四个控制区域，即只利用第一涡轮增压器50的增压效果的区域(A区域)、利用第一、第二涡轮增压器50、60双方的增压效果的区域(B区域)、只利用第二涡轮增压器60的增压效果的区域(C区域)以及只利用第二涡轮增压器60的增压效果的同时限制其增压效果的一部分的区域(D区域)。增压压力比R是指比第一压缩机52靠下游(且比节气门34靠上游)的进气通道 31的压力P3相对于比第二压缩机62靠上游的进气通道31的压力Pl之比(P3/P1)。作为压力P1、P3，可以分别使用从压力传感器82、83检测出的值，也可以分别使用按照公知方法之一推定出的值。图2所示的曲线Li、L2(实线)分别为，基于第一、第二涡轮增压器50、60的所谓喘振线以及粉笔线划出的线。即，由曲线L1、L2围成的区域分别表示能够发挥第一、第二涡轮增压器50、60的增压效果的区域(换言之，第一、第二涡轮增压器50、60的可使用区域)。 第一涡轮增压器50的可使用区域中的吸入空气流量( 的最小值为“0”且最大值为G1。第一涡轮增压器50的可使用区域中的增压压力比R的最大值为Rl。第二涡轮增压器60的可使用区域中的吸入空气流量( 的最小值为G3(< Gl)且最大值为G4(>G1)。第二涡轮增压器60的可使用区域中的增压压力比R的最大值为R2( > Rl)。A区域为在第一涡轮增压器50的可使用区域中相对于曲线Sl (虚线)吸入空气流量( 小的一侧的区域。因此，A区域中的吸入空气流量( 的最大值为G2。B区域为在第一涡轮增压器50的可使用区域中相对于曲线Sl吸入空气流量( 大的一侧的区域。因此， B区域中的吸入空气流量( 的最大值为Gl。
C区域为在由曲线L2围成的区域中相对于曲线Ll吸入空气流量( 大的一侧且相对于曲线S2(虚线)吸入空气流量( 小的一侧的区域。因此，C区域中的吸入空气流量 Ga的最大值为G5。D区域为在由曲线L2围成的区域中相对于曲线S2吸入空气流量( 大的一侧的区域。因此，D区域中的吸入空气流量( 的最大值为G4。以下，参照图3，对于各区域对应的增压控制进行说明。在图3中，“闭”表示开口面积(开度)按照最小值(在本例中为“0”)调整为恒定不变的状态。“开”表示开口面积 (开度)按照最大值调整为恒定不变的状态。“中间”表示开口面积(开度)调整为最小值与最大值间的中间值(能够变动的值)的状态。“任意”表示未调整开口面积(开度)的状态(可取任意值的状态)。如图3所示，在与A区域对应的控制中，将控制阀Vhe设为“闭”，将控制阀Vhi设为“闭”，将控制阀Vle设为“闭”，并且将喷嘴Nh设为“中间”。即，由于控制阀Vhe为“闭，， 所以所有的废气通过第一涡轮51，并且由于控制阀Vhi为“闭”所以所有的进气通过第一压缩机52。借助通过第一涡轮51的所有的废气的能量而第一涡轮51被旋转驱动，其结果，第一压缩机52被旋转驱动。由此，发挥第一涡轮增压器50的增压效果。该第一涡轮增压器 50的增压效果可通过喷嘴Nh的开度(中间值)的调整来进行调整。另一方面，由于控制阀Vle为“闭”，所以通过了第一涡轮51的所有的废气流入第二涡轮61。在此，废气通过第一涡轮51之际，其废气的能量由于驱动第一涡轮51而被消耗。因此，流入第二涡轮61的废气的能量变得足够小。因此，第二涡轮61(因此，第二压缩机6 不被旋转驱动或者不被充分地旋转驱动。其结果，不发挥第二涡轮增压器的增压效果。以上，在与A区域对应的控制中，得到了虽然第一涡轮51旋转但第二涡轮61不旋转或者不充分旋转的状态，发挥了只由第一涡轮增压器50带来的增压效果。如图3所示，与B区域对应的控制，相对于与A区域对应的控制，不同之处只在于， 将控制阀Vhe从“闭”变更为“中间”的点上。即，由于控制阀Vhe为“中间”，所以一部分废气通过第一涡轮51，并且剩余的废气(不通过第一涡轮51)通过第一排气旁通通道46而直接流入第二涡轮61。由此，借助通过第一涡轮51的“一部分废气”能而第一涡轮51 (从而，第一压缩机5 被旋转驱动，发挥了第一涡轮增压器的增压效果。另一方面，“剩余的废气”流入第二涡轮61而不是为了驱动第一涡轮51而能量被消耗掉。因此，流入第二涡轮61的废气的能量为某种程度大的值。因此，第二涡轮61(从而，第二压缩机6 被旋转驱动，发挥了第二涡轮增压器60的增压效果。以上，在与B区域对应的控制中，得到了第一、第二涡轮51、61均旋转的状态，发挥了由第一、第二涡轮增压器50、60双方带来的增压效果。如图3所示，与C区域对应的控制，相对于与B区域对应的控制，不同之处在于，将控制阀Vhe从“中间”变更为“开”，将控制阀Vhi从“闭”变更为“开”，并且将喷嘴Nh从“中间”变更为“任意”的点上。即，由于控制阀Vhe为“开”，所以所有的(几乎所有的)废气通过(不通过第一涡轮51)第一排气旁通通道46而直接流入第二涡轮61。因此，无需控制喷嘴Nh，喷嘴Nh成为“任意”。由此，第一涡轮51 (从而，第一压缩机5 不被旋转驱动或者不被充分旋转驱动，不发挥第一涡轮增压器50的增压效果。此外，由于控制阀Vhi为 “开”，所以所有的(几乎所有的)进气不通过(通过第一进气旁通通道36)第一压缩机52。 因此，假设第一压缩机52被旋转驱动，也不会发挥第一涡轮增压器50的增压效果。
另一方面，所有的(几乎所有的)的废气流入第二涡轮61而不是为了驱动第一涡轮51而能量被消耗掉。因此，流入第二涡轮61的废气的能量变得充分大。因此，第二涡轮61(从而，第二压缩机6 被旋转驱动，发挥了第二涡轮增压器60的增压效果。以上，在与C区域对应的控制中，得到了第一涡轮51不旋转或者不充分旋转但第二涡轮61旋转的状态，发挥了只由第二涡轮增压器60带来的增压效果。如图3所示，与D区域对应的控制，相对于与C区域对应的控制，不同之处只在于，将控制阀Vle从“闭”变更为“开”的点上。即，在D区域中，与C区域一样，发挥了只由第二涡轮增压器60带来的增压效果，另一方面通过了第一排气旁通通道46的废气的一部分(不通过第二涡轮61)通过第二排气旁通通道47。由此，能够抑制向第二涡轮61流入的废气流量的增加。其结果，能够抑制伴随内燃机转速的增大而引起的过剩的增压效果的一部分。下面，参照图4 6所示的流程图，对本装置的增压控制的实际动作进行说明。这些流程图所示的程序由E⑶91内的CPU来执行。首先，对图4所示的“控制区域的选择”程序(routine)进行说明。该程序每经过规定的时刻(例如，8msec)都反复执行一次。首先，在步骤405中，取得增压压力比R和吸入空气流量( 的当前值，并基于所取得的R与( 的组合(以下，还称作“当前运转状态”)、和图2所示的映像图，从A区域、B区域、C区域以及D区域中选择一个控制区域。然后，在步骤410中，执行与所选择的控制区域对应的上述的增压控制(参照图3)，结束本程序的本次的处理。下面，说明图5所示的对排气压P4的“P4急减期间的判定”程序(routine)。该程序也是每经过规定的时刻(例如，8msec)都反复执行一次。排气压P4是指比第一涡轮51靠上游的排气通道41的压力(排气歧管内的压力)。首先，在步骤505中，判定指示器F是否为“0”。在此，指示器F在其值为“0”时表示不是“P4急减期间”，其值为“1”时表示“P4急减期间”。"P4急减期间”是指在从控制区域的B区域向C区域转移时由从控制阀Vhe的“中间”向“开”的变更引起的排气压P4急剧减少的期间(参照后述的图9的时刻tl t2)。现在，对作为不是P4急减期间(F = 0)的情况继续说明。在该情况(在步骤505中判定为“是”)下，在步骤510中判定出是否为“加速中”，当判定出“否”的情况下，结束本程序的本次的处理。在此，“加速中”是指内燃机转速NE增大的状态(搭载该内燃机的车辆的速度增大的状态)。在“加速中”的情况(在步骤510中判定为“是”)下，在步骤515中，判定控制区域是否刚刚从B区域转移到C区域，当判定出“否”的情况下，结束本程序的本次的处理。在该步骤515中，具体而言，判定由图4的步骤405选择的控制区域是否刚刚从B区域转移到C区域，或者判定通过步骤410的执行是否指示控制阀Vhe从“中间”变更为“开”且控制阀Vhi按照指示是否刚刚从“闭”变更为“开”，或者判定通过步骤410的执行控制阀Vhe实际上是否完成从“中间”向“开”的变更且控制阀Vhi实际上是否刚刚完成从“闭”向“开的变更等。在控制区域刚刚从B区域转移到C区域的情况(在步骤515中判定为“是”)下，在步骤520中，基于表格MapAP和当前的(最新的)燃料喷射量Fi以及当前的内燃机转速NE，来决定由控制阀Vhe的从“中间”向“开”的变更引起的排气压P4的减少量ΔΡ。表格MapAP为规定ΔΡ与“Fi以及NE的组合”的关系的表格(映像图)，通过实验、模拟等而可预先取得。接着，在步骤525中，判定ΔΡ是否比预先设定的微小值(一定值)A大，当判定出“否”的情况下，结束本程序的本次的处理。另一方面，在Δ P比A大的情况(在步骤525中判定为“是”)下，在步骤530中， 将指示器F的值从“0”变更为“ 1 ”。接着，在步骤535中，基于表格Map Δ Fmax和在步骤520 中取得的排气压Ρ4的减少量ΔΡ，来决定与由排气压Ρ4的急减引起的瞬间转矩增加部分相当的(与转矩增加部分等价的)喷射量Fmax (参照后述的图9)。然后，结束本程序的本次的处理。其中，喷射量Fmax还可记载为，只用喷射量的增加来实现与由排气压Ρ4的急减引起的瞬间转矩增加分(峰值)相等的转矩增加的情况中的喷射量的增加部分。如图7所示，表格Map AFmax为规定Δ fmax与ΔΡ的关系的表格(映像图)，通过实验、模拟等可预先取得。如图7所示，ΔΡ越大Afmax越大。它的依据在于ΔΡ越大由 Ρ4的急减引起的瞬间转矩增加量越大。以上，在加速中且控制区域刚刚从B区域转移到C区域之后且排气压Ρ4的减少量 ΔΡ比微小值A大的情况下，将指示器F的值从“0”变更为“1”。即，从不是“Ρ4急减期间” 的状态变更为“Ρ4急减期间”的状态。并且，在该情况下，基于ΔΡ(从而，基于Fi和NE)算出Afmax。其中，可以省略步骤510以及步骤525中的任意一方或者双方。这样，在指示器F的值从“0”变更为“ 1，，时，在之后的步骤505中判定为“否”，执行步骤M0。在步骤540中，判定是否结束P4急减期间，当判定为“否”的情况下，结束本程序的本次的处理。对P4急减期间已结束的判定，例如在作出(控制区域从B区域转移到C 区域之后)增压压力Pim开始减少这一判定的时刻进行(参照后述的图9的时刻t2)。它的依据在于排气压P4的急减(从而，输出转矩的瞬间增大)在增压压力开始减少的时刻附近结束。然后，在作出P4急减期间结束这一判定的情况(在步骤MO中判定为“是”)下， 在步骤M5中将指示器F的值从“1”变更为“0”，结束本程序的本次的处理。由此，从“P4 急减期间”状态变更为不是“P4急减期间”的状态。下面，对图6所示的“燃料喷射控制”程序(routine)进行说明。该程序是在燃料喷射的汽缸(燃料喷射汽缸)中每次到来比燃料喷射的时期(例如，压缩上止点附近)提前与规定的曲柄角度相当的量的时期都反复执行一次。首先，在步骤605中，基于表格Mapi^base和当前的增压压力Pim以及当前的内燃机转速NE，来决定基本燃料喷射量！^！紹。接着，在步骤610中，判定是否为指示器F = 0。 首先，对不是“P4急减期间”的情况(在步骤610中判定为“是”)进行说明。在该情况下， 在步骤615中，将燃料喷射量Fi设定为与!^base相等的值。然后，在步骤630中对燃料喷射汽缸的缸内喷射阀21下达与Fi相等的量的燃料的喷射指示，结束本程序的本次的处理。 这样，在不是“P4急减期间”的情况下，喷射与!^base相等的量的燃料。另一方面，在该状态下，由于控制区域从B区域向C区域的转移而指示器F的值从 “0”变化为“1”时(即，从不是“P4急减期间”的情况向“P4急减期间”的情况转移时)，在步骤610中判定为“否”并执行步骤620。在步骤620中，基于在之前的步骤535中算出的 Δ fmax，来算出喷射量的减量分Δ F。
接着，在步骤625中，将燃料喷射量Fi设定为Wi^base减去AF的值。然后，执行上述的步骤630的处理，结束本程序的本次的处理。由此，在P4急减期间，喷射从i^base减去AF的量的燃料。这样，在P4急减期间中执行的代替“与!^base相等的量”而喷射“从Fbase减去Δ F的量”的燃料的控制称作“减量控制”。在Ρ4急减期间中，减量部分Δ F可以利用Afmax设定为一定，还可设定为在不超出Afmax的范围内使该减量分AF变化。例如，AF可以设定成，在Ρ4急减期间的开始以后从0向Afmax逐渐增大。以上，对本装置的增压控制的实际动作进行了说明。(基于减量控制的作用、效果)以下，对Ρ4急减期间中执行的减量控制的作用、效果进行说明。如图8所示，吸入空气流量( 较强地依赖于内燃机转速NE，随着内燃机转速NE的增大(减少)吸入空气流量Ga增大(减少)。因此，在搭载了该内燃机10的车辆加速的过程中，由于NE增大所以Ga增大。该过程在图2中与控制区域向A区域一B区域一C区域一D区域的转移对应。现在，假设如下一种情况，S卩，在控制区域处于B区域的状态下，由于车辆的加速而控制区域从B区域向C区域转移(在图2中，参照点a — b)。以下，参照图9进行说明。图9为在时刻tl以前控制区域处于B区域，且在该状态下通过车辆的加速而在时刻tl控制区域从B区域向C区域转移的情况中的各种物理量的变化的一例。在时刻tl以前，由于控制区域处于B区域，所以控制阀Vhe为“中间”，控制阀Vhi为“闭”。由此，第一、第二涡轮51、61均被旋转驱动，从而发挥由第一、第二涡轮增压器50、60双方带来的增压效果。当变为时刻tl时，由于控制区域从B区域向C区域转移，所以控制阀Vhe从“中间”切换为“开”，控制阀Vhi从“闭”切换为“开”。通过该控制阀Vhe从“中间”向“开”切换，第一排气旁通通道46的开口面积增大，刚刚过时刻tl之后废气的排气阻力立即急减。由此，刚过时刻tl之后到时刻t2排气压P4也立即急增。这样，将排气压P4急减的期间(时刻tl t2)称作“P4急减期间”。P4急减期间的P4的减少量ΔP较大地依赖于燃料喷射量Fi以及内燃机转速ΝΕ。因此，在图5的步骤520中，基于Fi以及NE的组合来取得该Δ P。此外，通过控制阀Vhe从“中间”向“开”的切换、以及控制阀Vhi从“闭”向“开”的切换，第一涡轮51不被旋转驱动。这样，不被旋转驱动的第一涡轮51 (从而，第一压缩机52)的转速，主要随着第一涡轮51以及第一压缩机52的惯性而减少。其结果，第一涡轮51 (从而，第一压缩机52)的转速在时刻tl以后在短期间内在充分大(能够充分发挥增压效果)的区域内被维持之后，从该区域脱离并较为缓慢地减少。因此，增压压力Pim也从比时刻tl稍稍延迟的时刻起较为缓慢地减少。增压压力Pim开始减少的时期与P4急减期间的结束时期(P4结束减少的时期，时刻t2)大致一致。因此，在图5的步骤540中，基于Pim的减少开始时期来判定P4急减期间的结束。在此，首先，对与本例不同地在P4急减期间不执行上述的减量控制的情况(S卩，在P4急减期间中Fi维持为!^base的情况，参照图9中的虚线)进行说明。在该情况下，在P4急减期间(时刻tl t2)，由于排气压P4的急减而燃烧效率增大等原因，发生内燃机的输出转矩瞬间增大的现象(参照图9中的AGl)。并且，由于增压压力Pim从时刻t2附近起较为缓慢地减少的原因，在时刻t2附近以后发生内燃机的输出转矩较为缓慢地减少的现象(参照图9中的AG2)。这样，在不执行上述的减量控制的情况下，首先，发生在P4急减期间(时刻tl t2)由于排气压P4的急减而内燃机的输出转矩瞬间增大，且在P4急减期间结束之后(时刻 t2以后)由于增压压力Pim的减少而该输出转矩较为缓慢地减少的现象。换言之，发生输出转矩的增减方向彼此相反的一系列的现象。因此，车辆的乘员能够作为较大的转矩阶梯差(AG1+AG2)感知到该一系列的现象。其中，从P4急减期间经过足够的时间后，增压压力Pim由于第二涡轮增压器60的增压效果的增大而增大。相对于此，在本例中，在整个P4急减期间(时刻tl t2)，执行上述的减量控制， 使Fi Wm3ase减少与减量部分AF相当的量，从而使输出转矩减少(参照图9中的实线)。 在图9所示的例子中，该减量分AF在P4急减期间，在时刻tl成为“0”，在时刻t2成为 AFmax，并且被设定成随着时间的推移逐渐增大。之所以这样设定减量部分AF，是因为在不执行减量控制的情况下在P4急减期间输出转矩随着时间的推移而逐渐增大。由此，能够极力抑制“由排气压P4的急减引起的输出转矩的瞬间增大”。其中，在图9所示的例子中，代替在P4急减期间结束后(时刻t2以后)减量部分 Δ F立即被设定为0，使减量部分八F从Afmax逐渐向0减少。由此，能够抑制由于阶段性地变更Fi而可能产生的新的转矩阶梯差的发生。以上，通过减量控制的执行，能够比不执行减量控制的情况，以与基于Fi的减少的输出转矩的减少部分(大约为AGl量)相当的量减少上述的转矩阶梯差。进而，在控制区域的转移之后(时刻tl以后)通过车辆的驾驶者较大地踩踏加速踏板，能够进一步减少该转矩阶梯差。如以上的说明，本发明所涉及的带增压器的内燃机的控制装置的第一实施方式具备串联式二级增压器。按照第一实施方式，在通过车辆的加速而控制区域从B区域向C区域转移的情况下，通过减量控制的执行而能够抑制“由排气压P4的急减引起的内燃机的输出转矩的瞬间增大”的发生。其结果，能够减少在控制区域从B区域向C区域转移之后乘员所能感知的转矩阶梯差。(第二实施方式)下面，对本发明的带增压器的内燃机的控制装置的第二实施方式进行说明。如图 10所示，第二实施方式与具备串联式二级增压器上述第一实施方式的不同之处在于，具备并排式二级增压器的点上。在图10中，对于与图1所示的结构相同或者等价的结构，标记与图1中的标号相同的标号。如图10所示，在第二实施方式中，进气通道31在分岔点Rl分岔为第一、第二进气通道31h、311，并且上述第一、第二进气通道31h、311在合流点R2合流。排气通道41在分岔点Ql分岔为第一、第二排气通道41h、411，并且上述第一、第二排气通道41h、411在合流点Q2合流。第一、第二涡轮51、61分别被安装于第一、第二排气通道41h、411。第一、第二压缩机52、62分别被安装于第一、第二进气通道31h、311。其中，在第一涡轮51的周围不具备喷嘴Nh。第一吸入旁通通道36迂回连通第一压缩机52的上游的第一进气通道31h和第一压缩机52的下游的第一进气通道31h。在第一吸入旁通通道36夹装有控制阀Vhi。同样地，第二吸入旁通通道37迂回连通第二压缩机62的上游的第二进气通道311和第二压缩机62的下游的第二进气通道311。在第二吸入旁通通道37夹装有控制阀Vli。利用控制阀Vli调整第二进气旁通通道37的最小开口截面积(第二进气旁通面积)。控制阀Vli由未图示的致动器来被驱动。第一排气旁通通道46迂回连通第一涡轮51的上游的第一排气通道41h和第一涡轮51的下游的第一排气通道41h。在第一排气旁通通道46夹装有控制阀Vhe。同样地，第二排气旁通通道47迂回连通第二涡轮61的上游的第二排气通道411和第二涡轮61的下游的第二排气通道411。在第二排气旁通通道47夹装有控制阀Vie。在第二实施方式中，像与图3对应的图11那样调整控制阀￥&、￥1^、￥16、￥11，分别实现与A D各区域对应的增压控制。由于对上述控制阀Vhe、Vhi、Vie、Vli的调整是公知的，因此在此省略对它们的详细说明。如图11所示，在第二实施方式中，与上述第一实施方式一样，通过车辆的加速而控制区域从B区域转移到C区域，从而控制阀Vhe从“中间”切换为“开”，控制阀Vhi从“闭”切换为“开”。因此，与上述第一实施方式一样，由于发生由(在不执行上述的减量控制的情况)排气压P4的急减引起的输出转矩的瞬间增大、以及由其后的增压压力Pim的减少带来的该输出转矩的减少，所以发生较大的转矩阶梯差。因此，在第二实施方式中，也与上述第一实施方式一样，在控制区域从B区域向C区域转移的情况下，通过执行与上述一样的减量控制，能够抑制“由排气压P4的急减引起的内燃机的输出转矩的瞬间增大”的发生。即，得到了与上述第一实施方式实质上完全相同的作用、效果。本发明并不限定于上述第一、第二实施方式，在本发明的范围内可采用各种变形例。例如，在上述第一、第二实施方式中，设有第二排气旁通通道47以及控制阀Vle，但还可以省略这些。此外，在上述第一实施方式中还可以省略喷嘴Nh。此外，在上述第一、第二实施方式中，在由图2中的曲线L2围成的区域中相对于曲线Ll吸入空气流量( 大的一侧的区域被划分为C区域和D区域，但C区域和D区域还可统一为一个C区域。此外，在上述第一实施方式中，还可设置迂回连通比第二压缩机62靠上游的进气通道31和第一、第二压缩机52、62间的进气通道31的第二吸入旁通通道和被安装于第二吸入旁通通道的控制阀Vli。在该情况下，控制阀Vli按照与控制阀Vle的开闭模式相同的模式进行开闭。并且，在上述第一实施方式中，与第一涡轮51的喷嘴Nh—样地具备包围第二涡轮61的周围的多个喷嘴Ni。
权利要求
1.一种带增压器的内燃机的控制装置， 该带增压器的内燃机的控制装置具备第一涡轮增压器，其具备第一涡轮和第一压缩机，其中，上述第一涡轮被安装于内燃机的排气通道，利用上述内燃机的废气的能量而被驱动，上述第一压缩机被安装于上述内燃机的进气通道，利用上述第一涡轮的驱动而被驱动；第二涡轮增压器，其具备比上述第一涡轮大的第二涡轮和比上述第一压缩机大的第二压缩机，其中，上述第二涡轮被安装于比上述第一涡轮靠下游的上述排气通道，利用上述内燃机的废气的能量而被驱动，上述第二压缩机被安装于比上述第一压缩机靠上游的上述进气通道，利用上述第二涡轮的驱动而被驱动；第一排气旁通通道，其迂回式地连通比上述第一涡轮靠上游的上述排气通道和上述第一涡轮、第二涡轮之间的上述排气通道；第一进气旁通通道，其迂回式地连通上述第一压缩机、第二压缩机之间的上述进气通道和比上述第一压缩机靠下游的上述进气通道；第一排气控制阀，其被安装于上述第一排气旁通通道，用于调整上述第一排气旁通通道的最小开口截面积亦即第一排气旁通面积；第一进气控制阀，其被安装于上述第一进气旁通通道，用于调整上述第一进气旁通通道的最小开口截面积亦即第一进气旁通面积；压力比取得单元，其取得比上述第一压缩机靠下游的上述进气通道的压力与比上述第二压缩机靠上游的上述进气通道的压力之比亦即增压压力比； 流量取得单元，其取得经过上述进气通道的空气的流量；判定单元，其判定上述增压压力比与上述空气流量的组合是位于双涡轮利用区域还是位于第二涡轮利用区域，其中，上述双涡轮利用区域是利用上述第一涡轮增压器、第二涡轮增压器双方的增压效果的区域，而上述第二涡轮利用区域是只利用上述第二涡轮增压器的增压效果的区域，并且该第二涡轮利用区域邻接于相对于上述双涡轮利用区域而言上述空气流量较大的一侧；控制单元，其对上述第一排气控制阀以及上述第一进气控制阀进行控制，以在判定为上述增压压力比与上述空气流量的组合位于上述双涡轮利用区域的情况下，使上述第一排气旁通面积成为其最小值与最大值间的中间值且上述第一进气旁通面积成为其最小值，并且对上述第一排气控制阀以及上述第一进气控制阀进行控制，以在判定为上述增压压力比与上述空气流量的组合位于上述第二涡轮利用区域的情况下，使上述第一排气旁通面积成为其最大值且上述第一进气旁通面积成为其最大值；以及燃料喷射单元，其喷射基于上述内燃机的运转状态而决定的量的燃料， 该带增压器的内燃机的控制装置的特征在于，上述燃料喷射单元构成为，基于上述增压压力比与上述空气流量的组合从上述双涡轮利用区域转移到了上述第二涡轮利用区域的这一情况，在规定期间进行使上述燃料的喷射量减少的减量控制。
2.一种带增压器的内燃机的控制装置，该带增压器的内燃机的控制装置应用于具备排气通道和进气通道的内燃机，其中，上述排气通道在途中分岔为第一排气通道和第二排气通道，上述进气通道是在途中第一进气通道和第二进气通道汇合的进气通道，该带增压器的内燃机的控制装置具备第一涡轮增压器，其具备第一涡轮和第一压缩机，其中，上述第一涡轮被安装于上述第一排气通道，利用上述内燃机的废气的能量而被驱动，上述第一压缩机被安装于上述第一进气通道，利用上述第一涡轮的驱动而被驱动；第二涡轮增压器，其具备比上述第一涡轮大的第二涡轮和比上述第一压缩机大的第二压缩机，其中，上述第二涡轮被安装于上述第二排气通道，利用上述内燃机的废气的能量而被驱动，上述第二压缩机被安装于上述第二进气通道，利用上述第二涡轮的驱动而被驱动；第一排气旁通通道，其迂回式地连通比上述第一涡轮靠上游的上述第一排气通道和比上述第一涡轮靠下游的上述第一排气通道；第一进气旁通通道，其迂回式地连通比上述第一压缩机靠上游的上述第一进气通道和比上述第一压缩机靠下游的上述第一进气通道；第二排气旁通通道，其迂回式地连通比上述第二涡轮靠上游的上述第二排气通道和比上述第二涡轮靠下游的上述第二排气通道；第二进气旁通通道，其迂回式地连通比上述第二压缩机靠上游的上述第二进气通道和比上述第二压缩机靠下游的上述第二进气通道；第一排气控制阀，其被安装于上述第一排气旁通通道，用于调整上述第一排气旁通通道的最小开口截面积亦即第一排气旁通面积；第一进气控制阀，其被安装于上述第一进气旁通通道，用于调整上述第一进气旁通通道的最小开口截面积亦即第一进气旁通面积；第二排气控制阀，其被安装于上述第二排气旁通通道，用于调整上述第二排气旁通通道的最小开口截面积亦即第二排气旁通面积；第二进气控制阀，其被安装于上述第二进气旁通通道，用于调整上述第二进气旁通通道的最小开口截面积亦即第二进气旁通面积；压力比取得单元，其取得比上述第一进气通道、第二进气通道的汇合部靠下游的上述进气通道的压力与比上述第一压缩机、第二压缩机靠上游的上述进气通道的压力之比亦即增压压力比；流量取得单元，其取得经过上述进气通道的空气的流量；判定单元，其判定上述增压压力比与上述空气流量的组合是位于双涡轮利用区域还是位于第二涡轮利用区域，其中，上述双涡轮利用区域是利用上述第一涡轮增压器、第二涡轮增压器双方的增压效果的区域，而上述第二涡轮利用区域是只利用上述第二涡轮增压器的增压效果的区域，并且该第二涡轮利用区域邻接于相对于上述双涡轮利用区域而言上述空气流量较大的一侧；控制单元，其对上述第一排气控制阀、第二排气控制阀以及上述第一进气控制阀、第二进气控制阀进行控制，以在判定为上述增压压力比与上述空气流量的组合位于上述双涡轮利用区域的情况下，使上述第一排气旁通面积成为其最小值与最大值之间的中间值，使上述第一进气旁通面积成为其最小值，使上述第二排气旁通面积成为其最小值与最大值之间的中间值，且使上述第二进气旁通面积成为其最小值，并且对上述第一排气控制阀、第二排气控制阀以及上述第一进气控制阀、第二进气控制阀进行控制，以在判定为上述增压压力比与上述空气流量的组合位于上述第二涡轮利用区域的情况下，使上述第一排气旁通面积成为其最大值，使上述第一进气旁通面积成为其最大值，使上述第二排气旁通面积成为其最小值，且使上述第二进气旁通面积成为其最小值；以及燃料喷射单元，其喷射基于上述内燃机的运转状态而决定的量的燃料， 该带增压器的内燃机的控制装置的特征在于，上述燃料喷射单元构成为，基于上述增压压力比与上述空气流量的组合从上述双涡轮利用区域转移到了上述第二涡轮利用区域这一情况，在规定期间进行使上述燃料的喷射量减少的减量控制。
3.根据权利要求1或2所述的带增压器的内燃机的控制装置，其特征在于， 上述燃料喷射单元构成为，基于上述内燃机的运转速度和上述燃料的喷射量，来决定在上述减量控制中使上述燃料的喷射量减少的量。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的带增压器的内燃机的控制装置，其特征在于， 上述燃料喷射单元构成为，在上述增压压力比与上述空气流量的组合从上述双涡轮利用区域转移到了上述第二涡轮利用区域的情况下，基于上述内燃机的运转速度与上述燃料的喷射量，来决定是否执行上述减量控制。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的带增压器的内燃机的控制装置，其特征在于， 上述燃料喷射单元构成为，在上述增压压力比与上述空气流量的组合从上述双涡轮利用区域转移到了上述第二涡轮利用区域的时刻，开始进行上述减量控制，并且根据判定为在其后将要流入上述内燃机的燃烧室的进气的压力开始减少这一判定结果，来结束上述减量控制。
6.根据权利要求1所述的带增压器的内燃机的控制装置，其特征在于， 上述判定单元构成为，还判定上述增压压力比与上述空气流量的组合是否位于第一涡轮利用区域，其中，上述第一涡轮利用区域是只利用上述第一涡轮增压器的增压效果的区域，并且该第一涡轮利用区域邻接于相对于上述双涡轮利用区域而言上述空气流量较小的一侧， 上述控制单元构成为，对上述第一排气控制阀以及上述第一进气控制阀进行控制，以在判定为上述增压压力比与上述空气流量的组合位于上述第一涡轮利用区域的情况下，使上述第一排气旁通面积成为其最小值且上述第一进气旁通面积成为其最小值。
7.根据权利要求2所述的带增压器的内燃机的控制装置，其特征在于， 上述判定单元构成为，还判定上述增压压力比与上述空气流量的组合是否位于第一涡轮利用区域，其中，上述第一涡轮利用区域是只利用上述第一涡轮增压器的增压效果的区域，并且该第一涡轮利用区域邻接于相对于上述双涡轮利用区域而言上述空气流量较小的一侧， 上述控制单元构成为，对上述第一排气控制阀、第二排气控制阀以及上述第一进气控制阀、第二进气控制阀进行控制，以在判定为上述增压压力比与上述空气流量的组合位于上述第一涡轮利用区域的情况下，使上述第一排气旁通面积成为其最小值且上述第一进气旁通面积成为其最小值，使上述第二排气旁通面积成为其最大值且上述第二进气旁通面积成为其最大值。
8.根据权利要求1所述的带增压器的内燃机的控制装置，其特征在于，具备第二排气旁通通道，其迂回式地连通上述第一涡轮、第二涡轮之间的上述排气通道和比上述第二涡轮靠下游的上述排气通道；以及第二排气控制阀，其被安装于上述第二排气旁通通道，用于调整上述第二排气旁通通道的最小开口截面积亦即第二排气旁通面积，上述控制单元构成为，对上述第二排气控制阀进行控制，以只在上述增压压力比与上述空气流量的组合位于上述第二涡轮利用区域中的上述空气流量较大的一侧的部分亦即旁通区域的情况下，使上述第二排气旁通面积成为其最大值，除此之外的情况下，使上述第二排气旁通面积成为其最小值。
9.根据权利要求2所述的带增压器的内燃机的控制装置，其特征在于，上述控制单元构成为，对上述第二排气控制阀进行控制，以在上述增压压力比与上述空气流量的组合位于上述第二涡轮利用区域中的上述空气流量较大的一侧的部分亦即旁通区域的情况下，使上述第二排气旁通面积成为其最大值而不是成为其最小值。
全文摘要
第一增压器和型号比第一增压器大的第二增压器串联地被安装于吸排气通道。在利用第一、第二增压器双方的增压效果的区域(B区域)中，将被安装于迂回第一增压器的涡轮的通道上的排气控制阀的开度设为中间，将被安装于迂回第一增压器的压缩机的通道上的进气控制阀的开度设为最小。在只利用第二增压器的增压效果的区域(C区域)中，将排气控制阀以及进气控制阀的开度均设为最大。在通过车辆的加速而从B区域向C区域转移之际，在刚转移后的规定的整个期间使燃料喷射量减少。能够抑制伴随转移而可能产生的“由排气压的急减引起的内燃机地输出转矩的瞬间在增大”的发生，能够减少乘员所能感知的转矩阶梯差。
文档编号F02B37/013GK102575573SQ20098015618
公开日2012年7月11日 申请日期2009年10月26日 优先权日2009年10月26日
发明者伊吹卓, 富田哲司, 广泽义久 申请人:丰田自动车株式会社