發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】發(fā)動機(jī)系統(tǒng)從主增壓機(jī)及副增壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)開始，使主增壓機(jī)保持運(yùn)轉(zhuǎn)并關(guān)閉副渦輪機(jī)入口閥及副壓縮機(jī)出口閥從而使副增壓機(jī)停止，減少增壓機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)時，基于副增壓機(jī)的轉(zhuǎn)速決定具有規(guī)定的喘振邊緣的停止時基準(zhǔn)壓力，副壓縮機(jī)的出口壓力高于所述停止時基準(zhǔn)壓力時開放放氣閥，副壓縮機(jī)的出口壓力低于停止時基準(zhǔn)壓力時閉止放氣閥。
【專利說明】
發(fā)動機(jī)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及具備多臺增壓機(jī)且可根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況改變增壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]—般而言，在具備增壓機(jī)的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)中，會選定能在發(fā)動機(jī)主體為高負(fù)荷時高效運(yùn)轉(zhuǎn)的增壓機(jī)。不過，從燃料消耗等觀點(diǎn)來看，在多以中負(fù)荷及低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)主體的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)中，存在具備主增壓機(jī)和副增壓機(jī)兩臺增壓機(jī)的情況。該發(fā)動機(jī)系統(tǒng)中，在以高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)主體時使主增壓機(jī)和副增壓機(jī)兩者運(yùn)轉(zhuǎn)，在以中負(fù)荷及低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)主體時僅使主增壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。如此構(gòu)成，不僅在以高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)主體時可高效運(yùn)轉(zhuǎn)，在以中負(fù)荷及低負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)主體也可高效運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0003]又，具備使排氣氣體在發(fā)動機(jī)主體內(nèi)再循環(huán)的EGR單元的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，相比于通常運(yùn)轉(zhuǎn)時，會在EGR運(yùn)轉(zhuǎn)時減少供給至增壓機(jī)的排氣氣體的量，因此如果能根據(jù)EGR率和發(fā)動機(jī)負(fù)荷改變增壓機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)的話，可在防止增壓機(jī)的喘振的同時高效運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0004]為了在發(fā)動機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)同時減少增壓機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)，而應(yīng)在主增壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下使副增壓機(jī)停止。此時，被主增壓機(jī)升壓的外氣會逆流至副增壓機(jī)，因此在改變增壓機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)中，副增壓機(jī)的壓縮機(jī)的出口側(cè)需設(shè)置閥。關(guān)閉該閥則可防止逆流。不過，若在關(guān)閉該逆流防止用閥的狀態(tài)下副增壓機(jī)持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，則副增壓機(jī)的壓縮機(jī)的背壓變高，因而發(fā)生喘振。所以，此種發(fā)動機(jī)系統(tǒng)中具備:將副增壓機(jī)的壓縮機(jī)和逆流防止用閥之間的空氣導(dǎo)向外部的放氣配管、和設(shè)置于該放氣配管上的放氣閥。而且，通過從關(guān)閉逆流防止用閥之前開放放氣閥，以此避免喘振的發(fā)生(參見專利文獻(xiàn)I至3)。
[0005]另，專利文獻(xiàn)2中公開了一種船舶用柴油機(jī)關(guān)，其具備在副排氣渦輪機(jī)增壓機(jī)的壓縮機(jī)部的出口壓力為供氣歧管的壓力以上時變?yōu)榇蜷_狀態(tài)的逆止閥。專利文獻(xiàn)2記載的發(fā)明雖然可以防止逆流現(xiàn)象，但無法執(zhí)行是否為喘振發(fā)生條件的判斷。又，專利文獻(xiàn)3記載的發(fā)明將專利文獻(xiàn)2記載的發(fā)明的逆止閥替換為控制閥。該控制閥在壓縮機(jī)部的出口壓力和供氣歧管的壓力之間的壓力差為規(guī)定值以下時變?yōu)榇蜷_狀態(tài)。專利文獻(xiàn)3記載的發(fā)明也無法執(zhí)行是否為喘振發(fā)生條件的判斷。由于根據(jù)任一配管內(nèi)閥門前后的壓力差這種副排氣渦輪機(jī)增壓機(jī)的喘振發(fā)生部位不同的部位與配管內(nèi)狀態(tài)數(shù)的因果關(guān)系而間接地施以控制，因而控制是有局限的。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn):
專利文獻(xiàn):
專利文獻(xiàn)1:日本特開昭60 —166716號公報；
專利文獻(xiàn)2:日本特開2009 —167799號公報；
專利文獻(xiàn)3:日本特開2011 — 47393號公報。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明要解決的問題:
如上，以往的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)中，為了切實(shí)地避免喘振而提前開放放氣閥，隨后關(guān)閉逆流防止用閥。因此，本應(yīng)向發(fā)動機(jī)主體供給的空氣被排出至外部，其結(jié)果是供給至發(fā)動機(jī)主體的掃氣氣體的壓力(掃氣壓力)下降，無法高效地運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)主體。
[0008]本發(fā)明鑒于如上緣由而形成，目的在于提供一種在改變增壓機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)時，可防止增壓機(jī)發(fā)生喘振且可抑制發(fā)動機(jī)主體效率降低的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)。
[0009]解決問題的手段:
根據(jù)本發(fā)明某形態(tài)的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，具備:發(fā)動機(jī)主體;具有主渦輪機(jī)及主壓縮機(jī)的至少一臺主增壓機(jī);相對于所述發(fā)動機(jī)主體與所述主增壓機(jī)并列配置且具有副渦輪機(jī)及副壓縮機(jī)的至少一臺副增壓機(jī);設(shè)置于所述副渦輪機(jī)的入口側(cè)的副渦輪機(jī)入口閥；設(shè)置于所述副壓縮機(jī)的出口側(cè)的副壓縮機(jī)出口閥;將由所述副壓縮機(jī)升壓的外氣從所述副壓縮機(jī)出口閥的上游向外部引導(dǎo)的放氣配管;設(shè)置于所述放氣配管的放氣閥；和控制裝置;所述控制裝置形成為如下結(jié)構(gòu):從所述主增壓機(jī)及所述副增壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)開始，使所述主增壓機(jī)保持運(yùn)轉(zhuǎn)并使所述副渦輪機(jī)入口閥及所述副壓縮機(jī)出口閥關(guān)閉從而使所述副增壓機(jī)停止，減少增壓機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)時，基于副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速而決定具有規(guī)定的喘振邊界的停止時基準(zhǔn)壓力，副壓縮機(jī)出口壓力高于所述停止時基準(zhǔn)壓力時使所述放氣閥的開度增加，所述副壓縮機(jī)出口壓力低于所述停止時基準(zhǔn)壓力時使所述放氣閥的開度減少。
[0010]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，放氣閥在副壓縮機(jī)出口壓力低于停止時基準(zhǔn)壓力時閉止。也就是說，發(fā)生喘振的可能性較低時，關(guān)閉放氣閥從而將由副壓縮機(jī)升壓的外氣供給至發(fā)動機(jī)主體。藉此，可抑制由副壓縮機(jī)升壓的空氣無益地放出至外部，可抑制發(fā)動機(jī)主體的掃氣壓力降低。其結(jié)果是，減少增壓機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)時，可抑制發(fā)動機(jī)主體效率降低。
[0011]又，還可在上述發(fā)動機(jī)系統(tǒng)中，所述控制裝置形成為在使所述放氣閥的開度增加時所述副壓縮機(jī)出口壓力和所述停止時基準(zhǔn)壓力的差值越小所述放氣閥的開度的增加量越小的結(jié)構(gòu)。
[0012]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，副壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)未處于喘振區(qū)域附近時放氣閥的開度的增加量變小。即，副壓縮機(jī)發(fā)生喘振的可能性不高時，由副壓縮機(jī)升壓的外氣幾乎不會放出至外部。藉此，可更進(jìn)一步抑制副壓縮機(jī)發(fā)生喘振，同時提高掃氣壓力使發(fā)動機(jī)主體高效運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0013]又，根據(jù)本發(fā)明某形態(tài)的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，具備:發(fā)動機(jī)主體;具有主渦輪機(jī)及主壓縮機(jī)的至少一臺主增壓機(jī);相對于所述發(fā)動機(jī)主體與所述主增壓機(jī)并列配置且具有副渦輪機(jī)及副壓縮機(jī)的至少一臺副增壓機(jī);設(shè)置于所述副渦輪機(jī)的入口側(cè)的副渦輪機(jī)入口閥；設(shè)置于所述副壓縮機(jī)的出口側(cè)的副壓縮機(jī)出口閥;將由所述副壓縮機(jī)升壓的外氣從所述副壓縮機(jī)出口閥的上游向外部引導(dǎo)的放氣配管;設(shè)置于所述放氣配管的放氣閥；和控制裝置;所述控制裝置形成為如下結(jié)構(gòu):從所述主增壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)而所述副增壓機(jī)停止的狀態(tài)開始，使所述主增壓機(jī)保持運(yùn)轉(zhuǎn)并打開所述副渦輪機(jī)入口閥及所述副壓縮機(jī)出口閥從而使所述副增壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，增加增壓機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)時，基于副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速而決定具有規(guī)定的喘振邊緣的運(yùn)轉(zhuǎn)時基準(zhǔn)壓力，副壓縮機(jī)出口壓力高于所述運(yùn)轉(zhuǎn)時基準(zhǔn)壓力時使所述放氣閥的開度增加，所述副壓縮機(jī)出口壓力低于所述運(yùn)轉(zhuǎn)時基準(zhǔn)壓力時使所述放氣閥的開度減少。
[0014]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，副壓縮機(jī)的出口壓力低于運(yùn)轉(zhuǎn)時基準(zhǔn)壓力時放氣閥的開度減少。也就是說，發(fā)生喘振的可能性較低時，減小放氣閥的開度從而將由副壓縮機(jī)升壓空氣大量供給至發(fā)動機(jī)主體。藉此，可抑制由副壓縮機(jī)升壓的空氣無益地放出至外部，抑制發(fā)動機(jī)主體的掃氣壓力降低。其結(jié)果是，增加增壓機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)時，可抑制發(fā)動機(jī)主體效率降低。
[0015]又，還可在上述發(fā)動機(jī)系統(tǒng)中，所述控制裝置形成為在使所述放氣閥的開度增加時所述副壓縮機(jī)的出口壓力和所述運(yùn)轉(zhuǎn)時基準(zhǔn)壓力的差值越小所述放氣閥的開度的增加量越小的結(jié)構(gòu)。
[0016]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，副壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)點(diǎn)未處于喘振區(qū)域附近時，放氣閥的開度的增加量變小。即，副壓縮機(jī)發(fā)生喘振的可能性不高時，由副壓縮機(jī)升壓的外氣幾乎不會放出至外部。藉此，可更進(jìn)一步地抑制副壓縮機(jī)發(fā)生喘振，同時提高掃氣壓力使發(fā)動機(jī)主體高效運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0017]又，還可在上述發(fā)動機(jī)系統(tǒng)中，所述控制裝置形成為在增壓機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)增加時，開始開放所述副渦輪機(jī)入口閥后，副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到規(guī)定的切換轉(zhuǎn)速以上時開始所述副壓縮機(jī)出口閥的開放，根據(jù)發(fā)動機(jī)負(fù)荷決定所述切換轉(zhuǎn)速的結(jié)構(gòu)。切換轉(zhuǎn)速并非是在比較副壓縮機(jī)的出口壓力和掃氣壓力后決定的，而是如下考慮后決定的:預(yù)測從即將打開副壓縮機(jī)出口閥之前至切換完成后為止的副壓縮機(jī)的動作曲線(副壓縮機(jī)流量和副壓縮機(jī)出口壓力的關(guān)系)，以防止副壓縮機(jī)喘振。
[0018]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，增壓機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)增加時，預(yù)先關(guān)閉副壓縮機(jī)出口閥直至副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到切換轉(zhuǎn)速，所以由主壓縮機(jī)升壓的外氣不會逆流至副壓縮機(jī)，可作為掃氣供給至發(fā)動機(jī)主體。因此，可高效地運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)主體。又，切換轉(zhuǎn)速根據(jù)發(fā)動機(jī)負(fù)荷而決定，因此可在避免喘振的同時更高效地運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)主體。
[0019]又，根據(jù)本發(fā)明的其他形態(tài)的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，具備:發(fā)動機(jī)主體;具有主渦輪機(jī)及主壓縮機(jī)的至少一臺主增壓機(jī);相對于所述發(fā)動機(jī)主體與所述主增壓機(jī)并列配置且具有副渦輪機(jī)及副壓縮機(jī)的至少一臺副增壓機(jī);設(shè)置于所述副渦輪機(jī)的入口側(cè)的副渦輪機(jī)入口閥；設(shè)置于所述副壓縮機(jī)的出口側(cè)的副壓縮機(jī)出口閥;將由所述副壓縮機(jī)升壓的外氣從所述副壓縮機(jī)出口閥的上游向外部引導(dǎo)的放氣配管;設(shè)置于所述放氣配管的放氣閥；和控制裝置；所述控制裝置形成為如下結(jié)構(gòu):從所述主增壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)而所述副增壓機(jī)停止的狀態(tài)開始，使所述主增壓機(jī)保持運(yùn)轉(zhuǎn)并打開所述副渦輪機(jī)入口閥及所述副壓縮機(jī)出口閥從而使所述副增壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，增加增壓機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)時，在所述放氣閥以規(guī)定的開度打開的狀態(tài)下開始所述副渦輪機(jī)入口閥的開放后，副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到規(guī)定的第一切換轉(zhuǎn)速以上時開始所述放氣閥的閉止，副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到比所述第一切換轉(zhuǎn)速大的第二切換轉(zhuǎn)速以上時開始所述副壓縮機(jī)出口閥的開放。
[0020]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在放氣閥以某種程度關(guān)閉的狀態(tài)下副壓縮機(jī)出口閥開始打開，所以可抑制由副壓縮機(jī)升壓的外氣通過放氣閥放出至外部。又，可抑制由主壓縮機(jī)升壓的外氣向副壓縮機(jī)逆流。因此，可抑制發(fā)動機(jī)主體效率降低。
[0021]又，還可在上述發(fā)動機(jī)系統(tǒng)中，所述控制裝置形成為基于發(fā)動機(jī)負(fù)荷決定具有規(guī)定的喘振邊緣的所述副壓縮機(jī)的第一切換動作點(diǎn)(副壓縮機(jī)流量和副壓縮機(jī)出口壓力)，并將通過所述第一切換動作點(diǎn)的壓力曲線(副增壓機(jī)各轉(zhuǎn)速下的副壓縮機(jī)流量和副壓縮機(jī)出口壓力的關(guān)系)的副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速作為所述第一切換轉(zhuǎn)速的結(jié)構(gòu)。第一切換轉(zhuǎn)速并非是在比較副壓縮機(jī)的出口壓力和掃氣壓力后決定的，而是如下考慮后決定的:基于發(fā)動機(jī)負(fù)荷，預(yù)測從即將開始關(guān)閉放氣閥之前至即將開始打開副壓縮機(jī)出口閥之前的副壓縮機(jī)的動作曲線，以防止副壓縮機(jī)喘振。
[0022]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，基于發(fā)動機(jī)負(fù)荷決定第一切換動作點(diǎn)，再利用該第一切換動作點(diǎn)決定第一切換轉(zhuǎn)速。因此，無需測定副壓縮機(jī)出口壓力等的壓力即可控制放氣閥的開閉。因此，根據(jù)其他條件，測定副壓縮機(jī)出口壓力等的壓力的壓力計(jì)是不需要的。
[0023]又，還可在上述發(fā)動機(jī)系統(tǒng)中，所述控制裝置形成為基于發(fā)動機(jī)負(fù)荷決定具有規(guī)定的喘振邊緣的所述副壓縮機(jī)的第二切換動作點(diǎn)，并將通過所述第二切換動作點(diǎn)的壓力曲線的副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速作為所述第二切換轉(zhuǎn)速的結(jié)構(gòu)。第二切換轉(zhuǎn)速并非是在比較副壓縮機(jī)的出口壓力和掃氣壓力后決定的，而是如下考慮后決定的:基于發(fā)動機(jī)負(fù)荷，預(yù)測從即將開始打開副壓縮機(jī)出口閥之前至打開結(jié)束(切換完成)為止的副壓縮機(jī)的動作曲線，以防止副壓縮機(jī)喘振。
[0024]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，基于發(fā)動機(jī)負(fù)荷決定第二切換動作點(diǎn)，再利用該第二切換動作點(diǎn)決定第二切換轉(zhuǎn)速。因此，無需測定副壓縮機(jī)出口壓力等的壓力即可決定開始開放副壓縮機(jī)出口閥的正時。因此，根據(jù)其他條件，測定副壓縮機(jī)出口壓力等的壓力的壓力計(jì)是不需要的。
[0025]又，還可在上述發(fā)動機(jī)系統(tǒng)中，所述控制裝置形成為在增壓機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)增加時，獲取主壓縮機(jī)出口壓力，副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速為所述第二切換轉(zhuǎn)速以上且所獲取的主壓縮機(jī)出口壓力小于所述第二切換動作點(diǎn)中的副壓縮機(jī)出口壓力時，開始打開副壓縮機(jī)出口閥的結(jié)構(gòu)。
[0026]基于發(fā)動機(jī)負(fù)荷決定開放副壓縮機(jī)出口閥的正時時，在發(fā)動機(jī)負(fù)荷急劇變化的狀況下，主壓縮機(jī)出口壓力可能會高于設(shè)想的壓力，此時開放主壓縮機(jī)出口閥則由主壓縮機(jī)升壓的外氣可能會向副壓縮機(jī)逆流。相對于此，在上述結(jié)構(gòu)中，獲取實(shí)際的主壓縮機(jī)出口壓力，在可能會發(fā)生逆流的情況下不開放副壓縮機(jī)出口壓力閥，因此可防止副壓縮機(jī)出現(xiàn)逆流。
[0027]又，還可在上述發(fā)動機(jī)系統(tǒng)中，所述控制裝置形成為將與獲取的主壓縮機(jī)出口壓力相等的值作為第二切換壓力，該第二切換壓力下，將在發(fā)生喘振的副壓縮機(jī)流量上增加規(guī)定流量的值作為第二切換流量，將為所述第二切換壓力且為所述第二切換流量的動作點(diǎn)作為第二切換動作點(diǎn)，將通過所述第二切換動作點(diǎn)的壓力曲線的副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速作為所述第二切換轉(zhuǎn)速的結(jié)構(gòu)。
[0028]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，不利用發(fā)動機(jī)負(fù)荷而基于主壓縮機(jī)出口壓力決定第二切換轉(zhuǎn)速，因此即使在發(fā)動機(jī)負(fù)荷急劇變化的狀況下增加副增壓機(jī)的臺數(shù)，也可防止副壓縮機(jī)發(fā)生逆流。
[0029]又，還可在上述發(fā)動機(jī)系統(tǒng)中，所述控制裝置形成為基于所獲取的主壓縮機(jī)出口壓力推定發(fā)動機(jī)負(fù)荷，基于所推定的發(fā)動機(jī)負(fù)荷決定具有規(guī)定的喘振邊緣的所述副壓縮機(jī)的第一切換動作點(diǎn)，并將通過所述第一切換動作點(diǎn)的壓力曲線的副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速作為所述第一切換轉(zhuǎn)速的結(jié)構(gòu)。
[0030]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，可基于主壓縮機(jī)出口壓力決定第一切換轉(zhuǎn)速，不僅僅是第二切換轉(zhuǎn)速，決定第一切換轉(zhuǎn)速時也無需直接獲取發(fā)動機(jī)負(fù)荷。即，運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)增加控制下可省略發(fā)動機(jī)負(fù)荷的獲取，所以運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)減少控制下也可省略發(fā)動機(jī)負(fù)荷的獲取，此時可使發(fā)動機(jī)系統(tǒng)簡潔化。
[0031]又，還可在上述發(fā)動機(jī)系統(tǒng)中，所述控制裝置形成為關(guān)閉所述放氣閥時副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速和所述第一切換轉(zhuǎn)速的差值越小所述放氣閥的開度的減少量越小的結(jié)構(gòu)。
[0032]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，可在副壓縮機(jī)發(fā)生喘振的可能性較低時，迅速關(guān)閉放氣閥，因此可進(jìn)一步抑制發(fā)動機(jī)主體效率降低。
[0033]發(fā)明效果:
如上，根據(jù)上述發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，可防止增壓機(jī)發(fā)生喘振，同時在改變增壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)的情況下抑制發(fā)動機(jī)主體效率降低。
【附圖說明】
[0034]圖1是根據(jù)第一實(shí)施形態(tài)的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)整體的概略結(jié)構(gòu)圖；
圖2是發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的框圖；
圖3是示出增壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)減少控制方法的流程圖；
圖4是增壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)減少控制時各閥的開度的時間圖(time chart)；
圖5是示出喘振線和停止時基準(zhǔn)壓力關(guān)系的圖表；
圖6是副壓縮機(jī)出口壓力及掃氣壓力的時間圖；
圖7是示出第一實(shí)施形態(tài)的增壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)增加控制的方法的流程圖；
圖8是第一實(shí)施形態(tài)的增壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)增加控制時的各閥開度的時間圖；
圖9是示出發(fā)動機(jī)負(fù)荷和切換轉(zhuǎn)速的關(guān)系的圖表；
圖10是根據(jù)圖1的變形例的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的整體概略圖；
圖11是示出第二實(shí)施形態(tài)的增壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)增加控制的方法的流程圖；
圖12是第二實(shí)施形態(tài)的增壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)增加控制時的各閥開度及副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速的時間圖；
圖13是示出發(fā)動機(jī)負(fù)荷與第一切換壓力和第二切換壓力的關(guān)系的圖表；
圖14是示出發(fā)動機(jī)負(fù)荷與第一切換流量和第二切換流量的關(guān)系的圖表；
圖15是對決定第二實(shí)施形態(tài)的第一切換轉(zhuǎn)速及第二切換轉(zhuǎn)速的方法進(jìn)行說明的圖；
圖16是根據(jù)第三實(shí)施形態(tài)的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)整體的概略結(jié)構(gòu)圖；
圖17是示出第三實(shí)施形態(tài)的增壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)增加控制的方法的流程圖；
圖18是示出第四實(shí)施形態(tài)的增壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)增加控制的方法的流程圖；
圖19是不出主壓縮機(jī)出口壓力和發(fā)動機(jī)負(fù)荷的關(guān)系的圖表；
圖20是對決定第四實(shí)施形態(tài)的第二切換轉(zhuǎn)速的方法進(jìn)行說明的圖；
圖21是根據(jù)圖1的其他變形例的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的整體概略圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]以下參照【附圖說明】本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)。以下，全部附圖中相同或相當(dāng)要素配以相同符號，并省略重復(fù)說明。
[0036](第一實(shí)施形態(tài))
首先說明第一實(shí)施形態(tài)。
[0037]<發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)>
首先，說明根據(jù)本實(shí)施形態(tài)的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)100的整體結(jié)構(gòu)。圖1是發(fā)動機(jī)系統(tǒng)100的整體的概略結(jié)構(gòu)圖。圖1中，較粗的虛線表示排氣氣體的流動，較粗的實(shí)線表示掃氣氣體的流動。如圖1所示，發(fā)動機(jī)系統(tǒng)100具備發(fā)動機(jī)主體10、主增壓機(jī)20、副增壓機(jī)30、副渦輪機(jī)入口閥41、副壓縮機(jī)出口閥42、放氣閥43。
[0038]本實(shí)施形態(tài)中的發(fā)動機(jī)主體10為船舶推進(jìn)用主機(jī)，大型的二沖程柴油發(fā)動機(jī)。發(fā)動機(jī)主體1內(nèi)設(shè)置有測定發(fā)動機(jī)主體1的轉(zhuǎn)速(發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速)的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表11 (參見圖2)。又，發(fā)動機(jī)主體10具有調(diào)節(jié)燃料的噴射量的燃料供給裝置12(參見圖2)。另，發(fā)動機(jī)主體10為四沖程發(fā)動機(jī)亦可，為氣體發(fā)動機(jī)或汽油發(fā)動機(jī)等亦可。以下的說明中的“掃氣”在四沖程發(fā)動機(jī)的情況下?lián)Q用“供氣”來表示。
[0039]主增壓機(jī)20是不論發(fā)動機(jī)主體10的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)如何始終運(yùn)轉(zhuǎn)的增壓機(jī)。發(fā)動機(jī)主體10排出的排氣氣體通過主排氣配管21供給至主渦輪機(jī)22。主渦輪機(jī)22借助供給的排氣氣體的能量轉(zhuǎn)動。主渦輪機(jī)22和主壓縮機(jī)23通過連接軸24連接，主壓縮機(jī)23也隨著主渦輪機(jī)22的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。主壓縮機(jī)23轉(zhuǎn)動時，從外部吸入的空氣(外氣)被升壓，升壓的外氣作為掃氣氣體通過主掃氣配管25供給至發(fā)動機(jī)主體10。
[0040]副增壓機(jī)30是根據(jù)發(fā)動機(jī)主體10的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)或停止的增壓機(jī)。副增壓機(jī)30與主增壓機(jī)20相對發(fā)動機(jī)主體10并列配置。另，副增壓機(jī)30與主增壓機(jī)20規(guī)格(容量)相同亦可規(guī)格不同亦可。發(fā)動機(jī)主體10排出的排氣氣體通過副排氣配管31供給至副渦輪機(jī)32。副渦輪機(jī)32借助供給的排氣氣體的能量轉(zhuǎn)動。副渦輪機(jī)32與副壓縮機(jī)33通過連接軸34連接，副壓縮機(jī)33也隨著副渦輪機(jī)32的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。副壓縮機(jī)33轉(zhuǎn)動時，從外部吸入的空氣(夕卜氣)被升壓，升壓的外氣作為掃氣氣體通過副掃氣配管35及主掃氣配管25供給至發(fā)動機(jī)主體10 ο
[0041]本實(shí)施形態(tài)中，副掃氣配管35與主掃氣配管25連接。而且，主掃氣配管25中比連接副掃氣配管35的部分靠近下游處，設(shè)置有冷卻掃氣氣體的空冷器50。不過，在不冷卻掃氣氣體的情況以及在每個增壓機(jī)20、30上均設(shè)置空冷器50的情況等，不使副掃氣配管35與主掃氣配管25連接而直接與發(fā)動機(jī)主體10連接亦可。另，副增壓機(jī)30上設(shè)置有測定副增壓機(jī)30(副壓縮機(jī)33)的轉(zhuǎn)速的副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速表36。又，副壓縮機(jī)33的出口附近設(shè)置有測定由副壓縮機(jī)33升壓的外氣的壓力(副壓縮機(jī)出口壓力)的副壓縮機(jī)出口壓力計(jì)37。
[0042]副渦輪機(jī)入口閥41是設(shè)置于副排氣配管31且位于副渦輪機(jī)32的入口側(cè)的閥。副壓縮機(jī)出口閥42是設(shè)置于副掃氣配管35且位于副壓縮機(jī)33的出口側(cè)的閥。副掃氣配管35中比副壓縮機(jī)出口閥42靠近上游側(cè)的部分與放氣配管44連接。放氣配管44是將由副壓縮機(jī)33升壓的外氣向外部引導(dǎo)的配管。放氣閥43設(shè)置于該放氣配管44。上述閥中，副渦輪機(jī)入口閥41及副壓縮機(jī)出口閥42在本實(shí)施形態(tài)中為可切換為全閉或全開中任一個的開閉閥，但為可調(diào)節(jié)開度的調(diào)節(jié)閥亦可。這些閥的開閉切換會花費(fèi)些時間(參見圖4)。另一方面，放氣閥43在本實(shí)施形態(tài)中，為可調(diào)節(jié)開度的調(diào)節(jié)閥。不過，放氣閥43亦可為開閉閥且通過微動(inching)操作(開指令/閉指令引起的操作)調(diào)節(jié)開度。
[0043]<控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)>
接著，說明發(fā)動機(jī)系統(tǒng)100的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。圖2是發(fā)動機(jī)系統(tǒng)100的控制系統(tǒng)的框圖。如圖2所示，發(fā)動機(jī)系統(tǒng)100具備控制發(fā)動機(jī)系統(tǒng)100整體的控制裝置60。控制裝置60例如由CPU、ROM、RAM等構(gòu)成。
[0044]控制裝置60與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表11、燃料供給裝置12、副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速表36及副壓縮機(jī)出口壓力計(jì)37電氣連接。控制裝置60基于這些機(jī)器的發(fā)送的信號，獲取發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、燃料噴射量、副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速及副壓縮機(jī)出口壓力等。控制裝置60基于來自上述各機(jī)器的輸入信號進(jìn)行各種運(yùn)算，從而控制發(fā)動機(jī)系統(tǒng)100的各部。本實(shí)施形態(tài)中，控制裝置60與副渦輪機(jī)入口閥41、副壓縮機(jī)出口閥42及放氣閥43電氣連接，基于各種運(yùn)算等的結(jié)果向這些機(jī)器發(fā)送控制信號。
[0045]<運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)減少控制>
接著，說明從主增壓機(jī)20及副增壓機(jī)30運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)開始，使主增壓機(jī)20保持運(yùn)轉(zhuǎn)而使副增壓機(jī)30停止，從而減少增壓機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)的控制(運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)減少控制)。圖3是示出運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)減少控制的方法的流程圖。以下說明的運(yùn)算及控制由控制裝置60執(zhí)行。又，圖4是示出副渦輪機(jī)入口閥41、副壓縮機(jī)出口閥42及放氣閥43的各開度的時間圖。另，圖4為概念性示意，未必與實(shí)際值一致(以下說明的其他時間圖及圖表也同樣如此)。
[0046]首先，處理開始，控制裝置60同時關(guān)閉副渦輪機(jī)入口閥41和副壓縮機(jī)出口閥42(步驟SI)。藉此，發(fā)動機(jī)主體10排出排氣氣體不會供給至副渦輪機(jī)32，副增壓機(jī)30的轉(zhuǎn)速逐漸降低。另，如圖4所示，這些閥從全開到全閉會花費(fèi)些時間。因此，從副渦輪機(jī)入口閥41開始關(guān)閉至副增壓機(jī)30停止為止會花費(fèi)些時間，因此，即使副渦輪機(jī)入口閥41開始關(guān)閉稍微延遲開始關(guān)閉副壓縮機(jī)出口閥42，也可防止由主壓縮機(jī)23升壓的外氣向副壓縮機(jī)33逆流。
[0047]接著，控制裝置60讀取從副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速表36及副壓縮機(jī)出口壓力計(jì)37發(fā)送的信號，并基于這些信號獲取副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速及副壓縮機(jī)出口壓力(步驟S2)。
[0048]接著，控制裝置60基于步驟S2中獲取的副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速決定停止時基準(zhǔn)壓力(步驟S3)。此處，圖5是示出副增壓機(jī)30的各轉(zhuǎn)速中副壓縮機(jī)流量和副壓縮機(jī)出口壓力的關(guān)系的圖，即示出各轉(zhuǎn)速下壓力曲線的圖(壓縮機(jī)映射圖)。圖中的粗線表示連接各轉(zhuǎn)速下喘振發(fā)生點(diǎn)的線(喘振線)。圖中的虛線是以距離喘振線具有規(guī)定間隔(喘振邊緣)的形式預(yù)先設(shè)定的停止時基準(zhǔn)壓力線。上述“停止時基準(zhǔn)壓力”為該壓力曲線與停止時基準(zhǔn)壓力線的交差點(diǎn)的壓力。控制裝置60存儲副增壓機(jī)30各個轉(zhuǎn)速的停止時基準(zhǔn)壓力的數(shù)據(jù)。因此，可基于獲取的副增壓機(jī)30的轉(zhuǎn)速決定停止時基準(zhǔn)壓力。
[0049]接著，控制裝置60判斷副壓縮機(jī)出口壓力是否大于停止時基準(zhǔn)壓力(步驟S4)。即，判斷副壓縮機(jī)33是否有發(fā)生喘振的危險性。判定為副壓縮機(jī)出口壓力為停止時基準(zhǔn)壓力以下時(步驟S4中為否)，進(jìn)入步驟S5。也就是說，判斷為副壓縮機(jī)33沒有發(fā)生喘振的可能性時進(jìn)入步驟S5。另一方面，判斷為副壓縮機(jī)出口壓力大于停止時基準(zhǔn)壓力時(步驟S4中為是)，進(jìn)入步驟S6。也就是說，判斷為副壓縮機(jī)33有發(fā)生喘振的可能性時進(jìn)入步驟S6。
[0050]副壓縮機(jī)33沒有發(fā)生喘振的可能性而進(jìn)入步驟S5時，控制裝置60向放氣閥43發(fā)送控制信號而使放氣閥43的開度減少。另一方面，副壓縮機(jī)33有發(fā)生喘振的可能性而進(jìn)入步驟S6時，控制裝置60向放氣閥43發(fā)送控制信號而使放氣閥43的開度增加。另，本實(shí)施形態(tài)中，根據(jù)副壓縮機(jī)出口壓力與停止時基準(zhǔn)壓力的差值決定放氣閥43的開度的變化量。也就是說，放氣閥43的開度的增減量隨著副壓縮機(jī)出口壓力和停止時基準(zhǔn)壓力的差值的減小而減小。
[0051 ] 接著，經(jīng)過步驟S5或S6后，控制裝置60判斷副增壓機(jī)30是否已停止(步驟S7)。也就是說，判斷副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速是否為零。判定為副增壓機(jī)30停止時(步驟S7中為是)，結(jié)束處理。另一方面，判定為副增壓機(jī)30未停止時(步驟S7中為否)，返回步驟S2重復(fù)步驟S2?S8。
[0052]圖4中示出放氣閥43的開度的時間圖的圖(圖4的下圖)中，實(shí)線表示本實(shí)施形態(tài)中放氣閥43的開度，虛線表示開始關(guān)閉副渦輪機(jī)入口閥41及副壓縮機(jī)出口閥42的同時開始打開放氣閥43的情況下(提前開放情況)放氣閥43的開度。另，前述的專利文獻(xiàn)I至3中記載的則在比虛線所示更早的正時開始打開放氣閥43。如該圖所示，本實(shí)施形態(tài)在副壓縮機(jī)33沒有發(fā)生喘振可能性時不會開始打開放氣閥43，因此，與放氣閥43開始打開正時提前的情況相比可延遲。再者，本實(shí)施形態(tài)中，放氣閥43并非在一定比例下開度變大，在喘振發(fā)生的可能性較低時也會減少開度。藉此，可在不發(fā)生喘振的范圍內(nèi)盡量減小放氣閥43的開度。
[0053]圖6是示出副壓縮機(jī)出口壓力與掃氣壓力的時間變化的圖。圖6中，實(shí)線表示本實(shí)施形態(tài)的情況，虛線表示提前開放的情況(參見圖4的下圖)。首先，著眼于圖6中示出副壓縮機(jī)出口壓力的時間變化的圖(圖6的上圖)，可知本實(shí)施形態(tài)的情況與提前開放的情況相比，放氣閥43的開始打開有所延遲，因此副壓縮機(jī)出口壓力開始降低也會延遲。
[0054]接著，著眼于圖6中示出掃氣壓力的時間變化的圖(圖6的下圖)，本實(shí)施形態(tài)的情況與提前開放的情況相比掃氣壓力的下降較少。其原因在于本實(shí)施形態(tài)中，即使副壓縮機(jī)出口閥42開始關(guān)閉后，仍可將副壓縮機(jī)33升壓的外氣作為掃氣氣體而利用。
[0055]如上，根據(jù)本實(shí)施形態(tài)，減少增壓機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)時，與以往考慮到喘振的發(fā)生而提前開始打開放氣閥43的情況相比，不僅在停止副增壓機(jī)30的期間，在停止之后也可抑制掃氣壓力的降低。因此，根據(jù)本實(shí)施形態(tài)，與以往相比可高效地運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)主體10。
[0056]<運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)增加控制>
接著，說明從主增壓機(jī)20運(yùn)轉(zhuǎn)而副增壓機(jī)30停止的狀態(tài)開始，使主增壓機(jī)20保持運(yùn)轉(zhuǎn)并使副增壓機(jī)30運(yùn)轉(zhuǎn)，從而增加增壓機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)的控制(運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)增加控制)ο圖7是示出運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)增加控制的方法的流程圖。以下說明的運(yùn)算及控制由控制裝置60執(zhí)行。又，圖8是示出副渦輪機(jī)入口閥41、副壓縮機(jī)出口閥42及放氣閥43的開度的時間圖。
[0057]首先，處理開始，控制裝置60開放副渦輪機(jī)入口閥41(步驟SI I)。藉此，排氣氣體供給至副渦輪機(jī)32從而副增壓機(jī)30開始運(yùn)轉(zhuǎn)。另，副壓縮機(jī)出口閥42不與副渦輪機(jī)入口閥41同時開放。其理由是:若副壓縮機(jī)出口閥42在副增壓機(jī)30的轉(zhuǎn)速較低且副壓縮機(jī)出口壓力較小的狀態(tài)下打開，則由主壓縮機(jī)23升壓的外氣會逆流至副壓縮機(jī)33。
[0058]接著，控制裝置60讀取從發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表11、燃料供給裝置12、副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速表36及副壓縮機(jī)出口壓力計(jì)37發(fā)送的信號，并基于這些信號獲取發(fā)動機(jī)負(fù)荷(根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速及燃料噴射量推定)、副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速及副壓縮機(jī)出口壓力(步驟S12)。
[0059]接著，控制裝置60決定切換轉(zhuǎn)速(步驟S13)。此處所謂「切換轉(zhuǎn)速」是指副壓縮機(jī)出口閥42開放開始時的副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速。切換轉(zhuǎn)速取決于發(fā)動機(jī)負(fù)荷。具體而言，控制裝置60存儲與圖9所示圖表相對應(yīng)的映射圖數(shù)據(jù)，并基于獲取的發(fā)動機(jī)負(fù)荷決定切換轉(zhuǎn)速。另，如圖9所示，切換轉(zhuǎn)速隨著發(fā)動機(jī)負(fù)荷增大而增大。
[0060]接著，控制裝置60判斷步驟S12中獲取的副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速是否為步驟S13中決定的切換轉(zhuǎn)速以上(步驟S14)。判定為副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速為切換轉(zhuǎn)速以上時(步驟S14中為是)，開始副壓縮機(jī)出口閥42的開放(步驟S15)，隨后進(jìn)入步驟S16。另一方面，判定為副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速小于切換轉(zhuǎn)速時(步驟S14中為否)，越過步驟S15而進(jìn)入步驟S16。
[0061]接著，控制裝置60基于步驟S12中獲取的副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速決定運(yùn)轉(zhuǎn)時基準(zhǔn)壓力(步驟S16)。運(yùn)轉(zhuǎn)時基準(zhǔn)壓力是與前述停止時基準(zhǔn)壓力(參見圖3的步驟S3)同樣地具有預(yù)先設(shè)定的規(guī)定量的喘振邊緣的壓力?？刂蒲b置60存儲每個副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速的運(yùn)轉(zhuǎn)時基準(zhǔn)壓力的數(shù)據(jù)。因此，可基于獲取的副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速決定運(yùn)轉(zhuǎn)時基準(zhǔn)壓力。另，各副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速中，運(yùn)轉(zhuǎn)時基準(zhǔn)壓力與停止時基準(zhǔn)壓力相同亦可。
[0062]接著，控制裝置60判斷副壓縮機(jī)出口壓力是否大于運(yùn)轉(zhuǎn)時基準(zhǔn)壓力(步驟S17)。即，判斷副壓縮機(jī)33是否具有發(fā)生喘振的危險性。判定為副壓縮機(jī)出口壓力為運(yùn)轉(zhuǎn)時基準(zhǔn)壓力以下時(步驟S17中為否)，進(jìn)入步驟S18。也就是說，判斷為副壓縮機(jī)33沒有發(fā)生喘振的可能性時進(jìn)入步驟S18。另一方面，判斷為副壓縮機(jī)出口壓力大于運(yùn)轉(zhuǎn)時基準(zhǔn)壓力時(步驟S17中為是)，進(jìn)入步驟S19。也就是說，判斷為副壓縮機(jī)33有發(fā)生喘振的可能性時進(jìn)入步驟S19。
[0063]副壓縮機(jī)33沒有發(fā)生喘振的可能性而進(jìn)入步驟S18時，控制裝置60向放氣閥43發(fā)送控制信號從而減少放氣閥43的開度。另一方面，副壓縮機(jī)33有發(fā)生喘振的可能性而進(jìn)入步驟S19時，控制裝置60向放氣閥43發(fā)送控制信號從而增加放氣閥43的開度。另，增加放氣閥43的開度時，放氣閥43的開度的增減量隨著副壓縮機(jī)出口壓力與運(yùn)轉(zhuǎn)時基準(zhǔn)壓力的差值變小而變小。
[0064]接著，經(jīng)過步驟S18或S19后，控制裝置60判斷副壓縮機(jī)出口閥42是否為全開(步驟S20)。另，副壓縮機(jī)出口閥42是否為全開可通過副壓縮機(jī)出口閥42的全閉/全開確認(rèn)用限位開關(guān)或開放開始后的時間等來判斷。判定為副壓縮機(jī)出口閥42全開時(步驟S20中為是)，結(jié)束處理。另一方面，判定為副壓縮機(jī)出口閥42未全開時(步驟S20中為否)，返回步驟S12重復(fù)步驟S12?S20。
[0065]如上，根據(jù)本實(shí)施形態(tài)的運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)增加控制，以在不發(fā)生喘振的范圍內(nèi)盡可能減小放氣閥43的開度(包括全閉)的形式進(jìn)行控制。因此，對于由副壓縮機(jī)33升壓的外氣，其向外部的排出得以抑制，且在副壓縮機(jī)出口閥42開始打開時立刻作為掃氣氣體供給至發(fā)動機(jī)主體10。因此，可提高掃氣壓力，可高效運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)主體10。
[0066]另，本實(shí)施形態(tài)的運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)增加控制中，基于發(fā)動機(jī)負(fù)荷及副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速決定開放副壓縮機(jī)出口閥42的正時。不過，開放副壓縮機(jī)出口閥42的正時不限于此。例如，如圖10所示，可以設(shè)置測定副壓縮機(jī)出口閥42的前后壓力差的壓力差計(jì)38，并基于該前后壓力差決定開放副壓縮機(jī)出口閥42的正時。具體而言，可以在副壓縮機(jī)出口閥42的上游側(cè)的壓力高于下游側(cè)的壓力時開放副壓縮機(jī)出口閥42。
[0067]又，如圖10所示，可以在空冷器50和發(fā)動機(jī)主體10之間設(shè)置測定掃氣壓力的掃氣壓力計(jì)39，當(dāng)副壓縮機(jī)出口壓力和掃氣壓力的壓力差超過規(guī)定的閾值時，開放副壓縮機(jī)出口閥42。此外，作為副壓縮機(jī)出口閥42，副壓縮機(jī)33升壓的外氣流向發(fā)動機(jī)主體10，但也可采用使主壓縮機(jī)23升壓的外氣不流向副壓縮機(jī)33的逆止閥。
[0068](第二實(shí)施形態(tài))
接下來說明第二實(shí)施形態(tài)。本實(shí)施形態(tài)中，運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)增加控制的方法不同于第一實(shí)施形態(tài)。以下說明本實(shí)施形態(tài)的運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)增加控制。
[0069]圖11是示出本實(shí)施形態(tài)的運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)增加控制的方法的流程圖。又，圖12是示出副渦輪機(jī)入口閥41、副壓縮機(jī)出口閥42及放氣閥43的開度、以及副增壓機(jī)30的轉(zhuǎn)速的時間圖。
[0070]如圖11所示，運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)增加控制的處理開始，控制裝置60以達(dá)到規(guī)定的開度的形式開始放氣閥43的開放(步驟S21)，規(guī)定時間后開始副渦輪機(jī)入口閥41的開放(步驟S22)。開始副渦輪機(jī)入口閥41的開放以此開始運(yùn)轉(zhuǎn)副增壓機(jī)30(圖12參照)。
[0071]接著，控制裝置60讀取從發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表11、燃料供給裝置12、及副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速表36發(fā)送的信號，并基于這些信號獲取發(fā)動機(jī)負(fù)荷(根據(jù)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速及燃料噴射量推定)及副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速(步驟S23)。
[0072]接著，控制裝置60決定第一切換動作點(diǎn)(副壓縮機(jī)流量和副壓縮機(jī)出口壓力)(步驟S24)Z‘第一切換動作點(diǎn)”為具有規(guī)定的喘振邊緣的副壓縮機(jī)33的動作點(diǎn)，且為開始關(guān)閉放氣閥43的點(diǎn)。借助于放氣閥43的開閉，副壓縮機(jī)33的動作點(diǎn)較大地變動，因此開始關(guān)閉放氣閥43的正時不同則副壓縮機(jī)33的動作曲線(動作點(diǎn)的軌跡)也會不同。本實(shí)施形態(tài)中，副壓縮機(jī)33到達(dá)某個動作點(diǎn)時，放氣閥43開始關(guān)閉，則在放氣閥43即將開始關(guān)閉之前至副壓縮機(jī)出口閥42即將開始打開之前的期間內(nèi)不發(fā)生喘振，S卩，將滿足該期間內(nèi)動作曲線達(dá)不到喘振區(qū)域此種條件的動作點(diǎn)設(shè)定為第一切換動作點(diǎn)。不過，第一切換動作點(diǎn)隨發(fā)動機(jī)負(fù)荷而變化。另，分別將第一切換動作點(diǎn)中副壓縮機(jī)出口壓力及副壓縮機(jī)流量作為第一切換壓力及第一切換流量(參見圖15)。控制裝置60存儲與圖13所示的第一切換壓力的圖表相對應(yīng)的映射圖數(shù)據(jù)，并基于該映射圖數(shù)據(jù)與步驟S23中獲取的發(fā)動機(jī)負(fù)荷決定第一切換壓力。同樣地，控制裝置60存儲與如圖14所示的第一切換流量的圖表相對應(yīng)的映射圖數(shù)據(jù)，并基于該映射圖數(shù)據(jù)與步驟S23中獲取的發(fā)動機(jī)負(fù)荷決定第一切換流量。另，如圖13、圖14所示，發(fā)動機(jī)負(fù)荷越大第一切換壓力及第一切換流量越大。
[0073]接著，控制裝置60決定第一切換轉(zhuǎn)速(步驟S25)。本實(shí)施形態(tài)中，將通過副壓縮機(jī)33的第一切換動作點(diǎn)的壓力曲線的副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速作為第一切換轉(zhuǎn)速。例如，如圖15所示，X%轉(zhuǎn)速的壓力曲線通過作為第一切換動作點(diǎn)的A時，將第一切換轉(zhuǎn)速作為X%轉(zhuǎn)速。另，根據(jù)發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況等，副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到第一切換轉(zhuǎn)速時的副壓縮機(jī)33的動作點(diǎn)可能與第一切換動作點(diǎn)不同。不過，第一切換動作點(diǎn)具有規(guī)定的喘振邊緣，因此即使實(shí)際的動作點(diǎn)稍微偏離第一切換動作點(diǎn)，也能在放氣閥43即將開始關(guān)閉之前至副壓縮機(jī)出口閥42即將開始關(guān)閉之前的期間內(nèi)避免副壓縮機(jī)33的喘振。
[0074]接著，控制裝置60判斷副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速是否為第一切換轉(zhuǎn)速以上(步驟S26)。判定為副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速為第一切換轉(zhuǎn)速以上時(步驟S26中為是)，開始放氣閥43的閉止(步驟S27;參見圖12)。另一方面，判定為副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速小于第一切換轉(zhuǎn)速時(步驟S26中為否)，返回步驟S23重復(fù)步驟S23?S26。
[0075]經(jīng)過步驟S27而開始放氣閥43的閉止后，控制裝置60再次讀取從發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表11、燃料供給裝置12及副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速表36發(fā)送的信號，并基于這些信號獲取發(fā)動機(jī)負(fù)荷及副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速(步驟S28)。
[0076]接著，控制裝置60決定第二切換動作點(diǎn)(步驟S29)Z‘第二切換動作點(diǎn)”為具有規(guī)定的喘振邊緣的副壓縮機(jī)33的動作點(diǎn)，且為開始打開副壓縮機(jī)出口閥42的點(diǎn)。與第一切換動作點(diǎn)同樣地決定第二切換動作點(diǎn)。即，副壓縮機(jī)33到達(dá)某個動作點(diǎn)時開始打開副壓縮機(jī)出口閥42，則從副壓縮機(jī)出口閥42即將開始打開之前至打開結(jié)束(切換完成)為止的期間內(nèi)不發(fā)生喘振，即，將滿足該期間內(nèi)動作曲線達(dá)不到喘振區(qū)域此種條件的動作點(diǎn)設(shè)定為第二切換動作點(diǎn)。第二切換動作點(diǎn)也與第一切換動作點(diǎn)同樣地隨發(fā)動機(jī)負(fù)荷變化。另，分別將第二切換動作點(diǎn)中副壓縮機(jī)出口壓力及副壓縮機(jī)流量作為第二切換壓力及第二切換流量(參見圖15)?？刂蒲b置60基于與圖13、圖14所示的第二切換壓力的圖表及第二切換流量相對應(yīng)的映射圖數(shù)據(jù)及發(fā)動機(jī)負(fù)荷，決定第二切換壓力及第二切換流量。另，發(fā)動機(jī)負(fù)荷相同時，第二切換壓力及第二切換流量應(yīng)為分別高于第一切換壓力及第一切換流量的值。
[0077]接著，控制裝置60決定第二切換轉(zhuǎn)速(步驟S30)。與第一切換轉(zhuǎn)速的情況相同，將通過副壓縮機(jī)33的第二切換動作點(diǎn)的壓力曲線的副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速作為第二切換轉(zhuǎn)速。例如，如圖15所示，Y%轉(zhuǎn)速的壓力曲線通過作為第二切換動作點(diǎn)的點(diǎn)B時，將第二切換轉(zhuǎn)速作為Υ%轉(zhuǎn)速。另，第二切換壓力及第二切換流量分別大于第一切換壓力及第一切換流量，因此，第二切換轉(zhuǎn)速高于第一切換轉(zhuǎn)速。又，根據(jù)發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況等，副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到第二切換轉(zhuǎn)速時的副壓縮機(jī)的動作點(diǎn)可能與第二切換動作點(diǎn)不同。不過，第二切換動作點(diǎn)具有規(guī)定的喘振邊緣，因此即使實(shí)際的動作點(diǎn)稍微偏離第二切換動作點(diǎn)，也可在副壓縮機(jī)出口閥42即將開始打開之前至打開結(jié)束為止的期間內(nèi)避免副壓縮機(jī)33的喘振。
[0078]接著，控制裝置60判斷副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速是否為第二切換轉(zhuǎn)速以上(步驟S31)。判定為副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速為第二切換轉(zhuǎn)速以上時(步驟S31中為是)，開始副壓縮機(jī)出口閥42的開放(步驟S32;參見圖12)，隨后結(jié)束處理。另一方面，判定為副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速小于第二切換轉(zhuǎn)速時(步驟S31中為否)，返回步驟S28重復(fù)步驟S28?S31。
[0079]本實(shí)施形態(tài)的運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)增加控制如上所述。運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)增加控制如上執(zhí)行，則如圖12所示，在放氣閥43以規(guī)定的開度打開的狀態(tài)下副渦輪機(jī)入口閥41的開放開始后，放氣閥43的閉止開始，進(jìn)而其后副壓縮機(jī)出口閥42的開放開始。也就是說，在放氣閥43以某種程度關(guān)閉的狀態(tài)下副壓縮機(jī)出口閥42的開放開始，因此可抑制由副壓縮機(jī)33升壓的外氣通過放氣閥43放出至外部。又，由副壓縮機(jī)33將外氣充分升壓，因此可抑制由主壓縮機(jī)23升壓的外氣向副壓縮機(jī)33逆流。因此，可抑制發(fā)動機(jī)主體10效率降低。又，本實(shí)施形態(tài)的運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)增加控制中，副壓縮機(jī)出口閥42及放氣閥43的開閉基于副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速而控制，因此可省略副壓縮機(jī)出口壓力的獲取。因此，例如，運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)減少控制基于時間表執(zhí)行等，不僅在運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)增加控制，在運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)減少控制中也不使用副壓縮機(jī)出口壓力的情況下，可省略圖1中的副壓縮機(jī)出口壓力計(jì)37。
[0080]另，以上，雖然說明了判定為副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速為第一切換轉(zhuǎn)速以上時開始放氣閥43的閉止(步驟S26、S27)，但關(guān)閉該放氣閥43的速度、即放氣閥43的開度的減少率(變化率)非定量亦可。例如，可以是副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速與第一切換轉(zhuǎn)速的差值越大關(guān)閉放氣閥43的速度越大，即放氣閥43的開度的減少量越大。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，可在副壓縮機(jī)33的喘振發(fā)生的可能性較低時，更迅速地關(guān)閉放氣閥43，因此可進(jìn)一步抑制發(fā)動機(jī)主體10效率降低。
[0081 ](第三實(shí)施形態(tài))
接下來說明第三實(shí)施形態(tài)。本實(shí)施形態(tài)在第二實(shí)施形態(tài)的運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)增加控制上增加了規(guī)定的步驟。以下，以本實(shí)施形態(tài)中與第二實(shí)施形態(tài)不同的部分為中心進(jìn)行說明。
[0082]圖16是根據(jù)本實(shí)施形態(tài)的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)200的整體概略結(jié)構(gòu)圖。如圖16所示，根據(jù)本實(shí)施形態(tài)的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)200中，主掃氣配管25上設(shè)置有主壓縮機(jī)出口壓力計(jì)40，除此以外與根據(jù)圖1所示的第一實(shí)施形態(tài)及第二實(shí)施形態(tài)的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)100結(jié)構(gòu)相同。主壓縮機(jī)出口壓力計(jì)40位于主壓縮機(jī)23的出口側(cè)且空冷器50的上游。主壓縮機(jī)出口壓力計(jì)40與控制裝置60電氣連接，控制裝置60基于從主壓縮機(jī)出口壓力計(jì)40發(fā)送的信號獲取主壓縮機(jī)出口壓力。
[0083]圖17是示出本實(shí)施形態(tài)的運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)增加控制的方法的流程圖，相當(dāng)于第二實(shí)施形態(tài)的圖11。對比圖17和圖11可知，本實(shí)施形態(tài)的運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)增加控制在第二實(shí)施形態(tài)的運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)增加控制中增加了步驟S41、S42。第二實(shí)施形態(tài)中，控制裝置60在步驟S29中判定副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速為第二切換轉(zhuǎn)速以上時開始副壓縮機(jī)出口閥42的開放，但本實(shí)施形態(tài)在步驟S31中判定為副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速為第二切換轉(zhuǎn)速以上時，不會立刻開始副壓縮機(jī)出口閥42的開放而進(jìn)入步驟S41。
[0084]步驟S41中，控制裝置60讀取從主壓縮機(jī)出口壓力計(jì)40發(fā)送的信號，并基于該信號獲取主壓縮機(jī)出口壓力。
[0085]接著，控制裝置60判斷步驟S41中獲取的主壓縮機(jī)出口壓力是否為步驟S29中決定第二切換動作點(diǎn)時使用的第二切換壓力以下(步驟S42)。主壓縮機(jī)出口壓力為第二切換壓力以下時(步驟S42中為是)，開始副壓縮機(jī)出口閥42的開放(步驟S32)，隨后結(jié)束處理。另一方面，判定為主壓縮機(jī)出口壓力大于第二切換壓力時(步驟S42中為否)，返回步驟S28重復(fù)步驟328?531、541、542。
[0086]如上，本實(shí)施形態(tài)中，副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速為第二切換轉(zhuǎn)速以上，且主壓縮機(jī)出口壓力為第二切換壓力以下時，初次開始副壓縮機(jī)出口閥42的開放。
[0087]此處，即使船舶以定速航行，根據(jù)海的狀況發(fā)動機(jī)負(fù)荷也可能會較大地變動。發(fā)動機(jī)負(fù)荷降低時對主壓縮機(jī)出口壓力以降低的形式進(jìn)行控制，但發(fā)動機(jī)負(fù)荷降低后直至主壓縮機(jī)出口壓力降低為止需要花費(fèi)一定的時間。因此，發(fā)動機(jī)負(fù)荷降低的同時執(zhí)行運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)增加控制的情況下，由于主壓縮機(jī)出口壓力仍處于較高狀態(tài)，因而由主壓縮機(jī)23升壓的外氣可能會向副壓縮機(jī)33側(cè)逆流。
[0088]相對于此，本實(shí)施形態(tài)中，主壓縮機(jī)出口壓力為第二切換壓力以下時初次開始副壓縮機(jī)出口閥42的開放。本就在副壓縮機(jī)出口壓力變?yōu)榈诙袚Q壓力時開始副壓縮機(jī)出口閥42的開放，所以副壓縮機(jī)出口閥42的開放開始時的副壓縮機(jī)出口壓力為第二切換壓力。因此，如本實(shí)施形態(tài)一般，主壓縮機(jī)出口壓力為第二切換壓力以下時，副壓縮機(jī)出口閥42的開放開始時，主壓縮機(jī)出口壓力小于副壓縮機(jī)出口壓力。因此，根據(jù)本實(shí)施形態(tài)，即使發(fā)動機(jī)負(fù)荷變動，由主壓縮機(jī)23升壓的外氣也不會向副壓縮機(jī)33側(cè)逆流。
[0089]另，本實(shí)施形態(tài)中，使用主壓縮機(jī)出口壓力計(jì)40獲取主壓縮機(jī)出口壓力，例如，可以在比主掃氣配管25的空冷器50靠近下游處設(shè)置掃氣壓力計(jì)(參見圖10的符號39)，基于該掃氣壓力計(jì)所測定的掃氣壓力獲取(推定)主壓縮機(jī)出口壓力。該點(diǎn)與后述的第四實(shí)施形態(tài)的情況相同。
[0090](第四實(shí)施形態(tài))
接下來說明第四實(shí)施形態(tài)。本實(shí)施形態(tài)與第二實(shí)施形態(tài)中決定第一切換轉(zhuǎn)速及第二切換轉(zhuǎn)速的方法不同。以下，以本實(shí)施形態(tài)中第一切換轉(zhuǎn)速及第二切換轉(zhuǎn)速的決定方法為中心進(jìn)行說明。
[0091]根據(jù)本實(shí)施形態(tài)的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)與圖16所示的第三實(shí)施形態(tài)的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)200基本相同。即，根據(jù)本實(shí)施形態(tài)的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)中，主掃氣配管25上設(shè)置有主壓縮機(jī)出口壓力計(jì)40。
[0092]圖18是示出本實(shí)施形態(tài)的運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)增加控制的方法的流程圖，相當(dāng)于第二實(shí)施形態(tài)的圖11。對比圖18和圖11可知，本實(shí)施形態(tài)的運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)增加控制將第二實(shí)施形態(tài)的運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)增加控制的步驟S23、S28、S29變?yōu)椴襟ES51、S53、S54，并增加了步驟S52。
[0093]第二實(shí)施形態(tài)中，經(jīng)過步驟S22后，已獲取了發(fā)動機(jī)負(fù)荷及副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速(參見圖11的步驟S23)，本實(shí)施形態(tài)中，讀取從主壓縮機(jī)出口壓力計(jì)40及副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速表36發(fā)送的信號，并基于這些信號獲取“主壓縮機(jī)出口壓力”及副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速(步驟S51)。隨后，控制裝置60基于步驟S51中獲取的主壓縮機(jī)出口壓力推定發(fā)動機(jī)負(fù)荷(步驟S52)。具體而言，控制裝置60存儲與圖19所示的圖表相對應(yīng)的映射圖數(shù)據(jù)，基于該映射圖數(shù)據(jù)和獲取的壓縮機(jī)出口壓力推定發(fā)動機(jī)負(fù)荷。另，如圖19所示，所推定的發(fā)動機(jī)負(fù)荷隨壓縮機(jī)出口壓力增大而增大。
[0094]然后與第二實(shí)施形態(tài)同樣地，基于所推定的發(fā)動機(jī)負(fù)荷決定第一切換動作點(diǎn)(步驟S24)，決定第一切換轉(zhuǎn)速(步驟S24)。另，步驟S52中推定的發(fā)動機(jī)負(fù)荷與實(shí)際的發(fā)動機(jī)負(fù)荷會存在一定的誤差，但如前述，第一切換動作點(diǎn)具有規(guī)定的喘振邊緣，因此即使因該誤差導(dǎo)致實(shí)際的動作點(diǎn)稍微偏離第一切換動作點(diǎn)，仍可在放氣閥43即將開始關(guān)閉之前至副壓縮機(jī)出口閥42即將開始打開之前的期間內(nèi)防止副壓縮機(jī)33的喘振。
[0095]又，本實(shí)施形態(tài)中，經(jīng)過步驟S27后，與步驟S51同樣地獲取主壓縮機(jī)出口壓力及副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速(步驟S53)。隨后，控制裝置60決定第二切換動作點(diǎn)(步驟S54) ο具體而言，控制裝置60將與步驟S53中獲取的主壓縮機(jī)出口壓力相等的值作為第二切換壓力。而且，該第二切換壓力下，將在發(fā)生喘振的副壓縮機(jī)33的流量上增加規(guī)定流量(邊緣流量)的值作為第二切換流量。此外，將副壓縮機(jī)出口壓力為第二切換壓力、且副壓縮機(jī)流量為第二切換流量的動作點(diǎn)作為第二切換動作點(diǎn)。即，如圖20所示，取得喘振線中作為第二切換壓力(主壓縮機(jī)出口壓力)的點(diǎn)(喘振點(diǎn))的點(diǎn)C，將從該點(diǎn)C向副壓縮機(jī)流量的增加側(cè)僅移動規(guī)定的邊緣流量程度的點(diǎn)D作為第二切換動作點(diǎn)。
[0096]接著，圖18的步驟S30中，將通過副壓縮機(jī)33的第二切換動作點(diǎn)的壓力曲線的副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速作為第二切換轉(zhuǎn)速。例如，如圖20所示，Z%轉(zhuǎn)速的壓力曲線通過作為第二切換動作點(diǎn)的點(diǎn)D時，將第二切換轉(zhuǎn)速作為Z %轉(zhuǎn)速。決定了第二切換轉(zhuǎn)速后的處理(步驟S31、S32)與第二實(shí)施形態(tài)相同。
[0097]另，上述的邊緣流量的值并未特別限定。邊緣流量可固定也可隨主壓縮機(jī)出口壓力升高而變大等地進(jìn)行變化。又，以上，雖然將從作為喘振點(diǎn)的點(diǎn)C向副壓縮機(jī)流量的增加側(cè)僅移動規(guī)定的邊緣流量的點(diǎn)D作為第二切換動作點(diǎn)，但上述移動的方向不僅限于副壓縮機(jī)流量的增加方向。例如，可以將從喘振點(diǎn)(點(diǎn)C)向副壓縮機(jī)流量的增加側(cè)僅移動規(guī)定的邊緣流量，且向副壓縮機(jī)壓力的減少側(cè)僅移動規(guī)定的邊緣壓力的點(diǎn)作為第二切換動作點(diǎn)。
[0098]如上，本實(shí)施形態(tài)中，不基于發(fā)動機(jī)負(fù)荷而基于主壓縮機(jī)出口壓力決定第一切換轉(zhuǎn)速及第二切換轉(zhuǎn)速，當(dāng)副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速為該第一切換轉(zhuǎn)速以上時開始放氣閥43的閉止，為該第二切換轉(zhuǎn)速以上時開始副壓縮機(jī)出口閥42的開放。如此，閉止放氣閥43的正時及開放副壓縮機(jī)出口閥42的正時不會受到發(fā)動機(jī)負(fù)荷的影響，因而在發(fā)動機(jī)負(fù)荷變動的狀況下執(zhí)行工作臺數(shù)增加控制時是有效的。此外，執(zhí)行第一實(shí)施形態(tài)的運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)減少控制等，不僅在運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)增加控制中，在運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)減少控制中也不使用發(fā)動機(jī)負(fù)荷的情況下，可省略圖2中控制裝置60與發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速表11及燃料供給裝置12之間的連接。
[0099]以上說明了第一至第四實(shí)施形態(tài)。以上，雖然說明了發(fā)動機(jī)系統(tǒng)100、200具備一臺主增壓機(jī)20和一臺副增壓機(jī)30的情況，但發(fā)動機(jī)系統(tǒng)100、200既可具備多臺主增壓機(jī)20，也可具備多臺副增壓機(jī)30。例如，如若是第一實(shí)施形態(tài)，發(fā)動機(jī)系統(tǒng)100可以如圖21所示具備一臺主增壓機(jī)20和兩臺副增壓機(jī)30。
[0100]工業(yè)應(yīng)用性:
根據(jù)本發(fā)明的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，可在防止增壓機(jī)發(fā)生喘振的同時，在改變增壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)的情況下抑制發(fā)動機(jī)主體效率降低。因此，在根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況改變增壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的技術(shù)領(lǐng)域大有裨益。
[0101]符號說明:
10發(fā)動機(jī)主體；
20主增壓機(jī)；
22主渦輪機(jī)；
23主壓縮機(jī)；
30副增壓機(jī)；
32副渦輪機(jī)；
33副壓縮機(jī)；
41副渦輪機(jī)入口閥；
42副壓縮機(jī)出口閥；
43放氣閥(blow-off valve)；
44放氣配管；
60控制裝置；
100、200發(fā)動機(jī)系統(tǒng)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，具備: 發(fā)動機(jī)主體； 具有主渦輪機(jī)及主壓縮機(jī)的至少一臺主增壓機(jī)； 相對于所述發(fā)動機(jī)主體與所述主增壓機(jī)并列配置且具有副渦輪機(jī)及副壓縮機(jī)的至少一臺副增壓機(jī)； 設(shè)置于所述副渦輪機(jī)的入口側(cè)的副渦輪機(jī)入口閥； 設(shè)置于所述副壓縮機(jī)的出口側(cè)的副壓縮機(jī)出口閥； 將由所述副壓縮機(jī)升壓的外氣從所述副壓縮機(jī)出口閥的上游向外部引導(dǎo)的放氣配管； 設(shè)置于所述放氣配管的放氣閥;和 控制裝置； 所述控制裝置形成為如下結(jié)構(gòu):從所述主增壓機(jī)及所述副增壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)開始，使所述主增壓機(jī)保持運(yùn)轉(zhuǎn)并使所述副渦輪機(jī)入口閥及所述副壓縮機(jī)出口閥關(guān)閉從而使所述副增壓機(jī)停止，減少增壓機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)時，基于副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速而決定具有規(guī)定的喘振邊緣的停止時基準(zhǔn)壓力，副壓縮機(jī)出口壓力高于所述停止時基準(zhǔn)壓力時使所述放氣閥的開度增加，所述副壓縮機(jī)出口壓力低于所述停止時基準(zhǔn)壓力時使所述放氣閥的開度減少。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置形成為在使所述放氣閥的開度增加時所述副壓縮機(jī)出口壓力和所述停止時基準(zhǔn)壓力的差值越小所述放氣閥的開度的增加量越小的結(jié)構(gòu)。3.一種發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，具備: 發(fā)動機(jī)主體； 具有主渦輪機(jī)及主壓縮機(jī)的至少一臺主增壓機(jī)； 相對于所述發(fā)動機(jī)主體與所述主增壓機(jī)并列配置且具有副渦輪機(jī)及副壓縮機(jī)的至少一臺副增壓機(jī)； 設(shè)置于所述副渦輪機(jī)的入口側(cè)的副渦輪機(jī)入口閥； 設(shè)置于所述副壓縮機(jī)的出口側(cè)的副壓縮機(jī)出口閥； 將由所述副壓縮機(jī)升壓的外氣從所述副壓縮機(jī)出口閥的上游向外部引導(dǎo)的放氣配管； 設(shè)置于所述放氣配管的放氣閥;和 控制裝置； 所述控制裝置形成為如下結(jié)構(gòu):從所述主增壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)而所述副增壓機(jī)停止的狀態(tài)開始，使所述主增壓機(jī)保持運(yùn)轉(zhuǎn)并打開所述副渦輪機(jī)入口閥及所述副壓縮機(jī)出口閥從而使所述副增壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，增加增壓機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)時，基于副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速而決定具有規(guī)定的喘振邊緣的運(yùn)轉(zhuǎn)時基準(zhǔn)壓力，副壓縮機(jī)出口壓力高于所述運(yùn)轉(zhuǎn)時基準(zhǔn)壓力時使所述放氣閥的開度增加，所述副壓縮機(jī)出口壓力低于所述運(yùn)轉(zhuǎn)時基準(zhǔn)壓力時使所述放氣閥的開度減少。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置形成為在使所述放氣閥的開度增加時所述副壓縮機(jī)的出口壓力和所述運(yùn)轉(zhuǎn)時基準(zhǔn)壓力的差值越小所述放氣閥的開度的增加量越小的結(jié)構(gòu)。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置形成為在增壓機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)增加時，開始開放所述副渦輪機(jī)入口閥后，副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到規(guī)定的切換轉(zhuǎn)速以上時開始所述副壓縮機(jī)出口閥的開放，根據(jù)發(fā)動機(jī)負(fù)荷決定所述切換轉(zhuǎn)速的結(jié)構(gòu)。6.一種發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，具備: 發(fā)動機(jī)主體； 具有主渦輪機(jī)及主壓縮機(jī)的至少一臺的主增壓機(jī)； 相對于所述發(fā)動機(jī)主體與所述主增壓機(jī)并列配置且具有副渦輪機(jī)及副壓縮機(jī)的至少一臺副增壓機(jī)； 設(shè)置于所述副渦輪機(jī)的入口側(cè)的副渦輪機(jī)入口閥； 設(shè)置于所述副壓縮機(jī)的出口側(cè)的副壓縮機(jī)出口閥； 將由所述副壓縮機(jī)升壓的外氣從所述副壓縮機(jī)出口閥的上游向外部引導(dǎo)的放氣配管； 設(shè)置于所述放氣配管的放氣閥;和 控制裝置； 所述控制裝置形成為如下結(jié)構(gòu):從所述主增壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)而所述副增壓機(jī)停止的狀態(tài)開始，使所述主增壓機(jī)保持運(yùn)轉(zhuǎn)并打開所述副渦輪機(jī)入口閥及所述副壓縮機(jī)出口閥從而使所述副增壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，增加增壓機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)時，在所述放氣閥以規(guī)定的開度打開的狀態(tài)下開始所述副渦輪機(jī)入口閥的開放后，副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到規(guī)定的第一切換轉(zhuǎn)速以上時開始所述放氣閥的閉止，副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到比所述第一切換轉(zhuǎn)速大的第二切換轉(zhuǎn)速以上時開始所述副壓縮機(jī)出口閥的開放。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置形成為基于發(fā)動機(jī)負(fù)荷決定具有規(guī)定的喘振邊緣的所述副壓縮機(jī)的第一切換動作點(diǎn)，并將通過所述第一切換動作點(diǎn)的壓力曲線的副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速作為所述第一切換轉(zhuǎn)速的結(jié)構(gòu)。8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置形成為基于發(fā)動機(jī)負(fù)荷決定具有規(guī)定的喘振邊緣的所述副壓縮機(jī)的第二切換動作點(diǎn)，并將通過所述第二切換動作點(diǎn)的壓力曲線的副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速作為所述第二切換轉(zhuǎn)速的結(jié)構(gòu)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置形成為在增壓機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)臺數(shù)增加時，獲取主壓縮機(jī)出口壓力，副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速為所述第二切換轉(zhuǎn)速以上且所獲取的主壓縮機(jī)出口壓力小于所述第二切換動作點(diǎn)中的副壓縮機(jī)出口壓力時，開始打開副壓縮機(jī)出口閥的結(jié)構(gòu)。10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置形成為如下結(jié)構(gòu):獲取的主壓縮機(jī)出口壓力，將與獲取的主壓縮機(jī)出口壓力相等的值作為第二切換壓力，該第二切換壓力下，將在發(fā)生喘振的副壓縮機(jī)流量上增加規(guī)定流量的值作為第二切換流量，將為所述第二切換壓力且為所述第二切換流量的動作點(diǎn)作為第二切換動作點(diǎn)，將通過所述第二切換動作點(diǎn)的壓力曲線的副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速作為所述第二切換轉(zhuǎn)速。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置形成為基于所獲取的主壓縮機(jī)出口壓力推定發(fā)動機(jī)負(fù)荷，基于所推定的發(fā)動機(jī)負(fù)荷決定具有規(guī)定的喘振邊緣的所述副壓縮機(jī)的第一切換動作點(diǎn)，并將通過所述第一切換動作點(diǎn)的壓力曲線的副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速作為所述第一切換轉(zhuǎn)速的結(jié)構(gòu)。12.根據(jù)權(quán)利要求6至11中任一項(xiàng)所述的發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置形成為關(guān)閉所述放氣閥時所述副增壓機(jī)轉(zhuǎn)速和所述第一切換轉(zhuǎn)速的差值越小所述放氣閥的開度的減少量越小的結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】F02B37/00GK106068368SQ201580012093
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2015年3月4日 公開號201580012093.2, CN 106068368 A, CN 106068368A, CN 201580012093, CN-A-106068368, CN106068368 A, CN106068368A, CN201580012093, CN201580012093.2, PCT/2015/1153, PCT/JP/15/001153, PCT/JP/15/01153, PCT/JP/2015/001153, PCT/JP/2015/01153, PCT/JP15/001153, PCT/JP15/01153, PCT/JP15001153, PCT/JP1501153, PCT/JP2015/001153, PCT/JP2015/01153, PCT/JP2015001153, PCT/JP201501153
【發(fā)明人】秋山隼太, 橋本大, 山添直隆, 中島隆博, 野上哲男, 植村育大, 吉澤克浩, 東田正憲
【申請人】川崎重工業(yè)株式會社