(57)【要約】  本調整システムは、過給圧設定値を生成する手段（２１）と、この設定値を各ターボチャージャの圧縮比設定値に変換する手段（２２）とを具備し、この圧縮比設定値は各ターボチャージャの圧縮比を調整する第１レギュレータ（２３）と協働し、この第１レギュレータ（２３）はこれらのターボチャージャの各々の膨張比設定値（２５）の関数として各ターボチャージャの膨張比を調整する第２レギュレータ（２４）と協働する。本システムは更に、２個のターボチャージャの各々の出口の圧力を調整するための絞り弁を制御するアクチュエータを事前位置決めする手段を具備し、２個のレギュレータ（２３、２４）は、ターボチャージャの一方又は他方の出口の圧力を修正するアクチュエータを制御するように設計されたアービトレーションユニット（２７）と協働する。
2010529351.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２個のターボチャージャ段（２、３）、すなわち低圧（ＬＰ）ターボチャージャと高圧（ＨＰ）ターボチャージャとを有し、各ターボチャージャ（２、３）の動作領域が、各ターボチャージャ（２、３）に関連するバイパス回路を開閉するアクチュエータによって操作される絞り弁（１８、１９、２０）によって制御される内燃機関（１）の、過給圧を調整するためのシステムであって、
過給圧設定値を生成する手段（２１）と、
前記設定値を各ターボチャージャの圧縮比設定値に変換する手段（２２）であって、この圧縮比設定値が各ターボチャージャの圧縮比を調整する第１レギュレータ（２３）と協働し、この第１レギュレータ（２３）がこれらのターボチャージャの各々の膨張比設定値（２５）の関数として各ターボチャージャの膨張比を調整する第２レギュレータ（２４）と協働する手段と、
２個のターボチャージャの各々の出口の圧力を調整するための絞り弁を操作するアクチュエータを事前位置決めする手段と
を具備し、２個のレギュレータ（２３、２４）が、ターボチャージャの一方又は他方の出口の圧力を修正するアクチュエータを操作するように設計されたアービトレーションユニット（２７）と協働することを特徴とする、システム。
【請求項２】
高圧ターボチャージャ（３）の圧縮機の出口に接続されたバイパス回路の開放を制御する手段（２０）を具備し、この手段がアクチュエータと協働することによりこのバイパス回路の開放を行うことを特徴とする、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
エンジン回転数とターボチャージャ入口の空気流量の関数として低圧ターボチャージャ（２）の静的推定を行い、この推定に基づいて、高圧ターボチャージャの圧縮機の上流と下流の圧力を、次の等式：
−高圧圧縮機の上流の圧力の推定値＝大気圧の測定値×低圧圧縮比の推定値、
−高圧タービンの下流の圧力の推定値＝低圧タービンの下流の圧力の測定値×低圧タービンの膨張比
を用いて計算する手段を具備していることを特徴とする、請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項４】
マッピング操作によって過給圧設定値（２１）を生成する手段と、稼働ターボチャージャの過回転を防止するように前記設定値を補正する手段とを具備することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一つに記載のシステム。
【請求項５】
圧縮比レギュレータ（２４）がターボチャージャタービンの膨張比設定値（２５）を補正するように、２個のシステムレギュレータ（２３、２４）が協働することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一つに記載のシステム。
【請求項６】
高圧ターボチャージャが稼働しているとき、
−圧縮比設定値が高圧圧縮比設定値に一致し、
−圧縮比測定値が高圧圧縮比測定値に一致し、
−タービンの膨張比設定値が高圧タービンの膨張比設定値に一致し、
−タービンの膨張比測定値が高圧タービンの膨張比測定値に一致し、
−アクチュエータの事前位置決めが高圧アクチュエータ事前位置決めに一致し、且つ
−制御信号が高圧バイパス回路の弁の制御信号に一致する
ことを特徴とする、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
低圧ターボチャージャが稼働しているとき、
−圧縮比設定値が低圧圧縮比設定値に一致し、
−圧縮比測定値が低圧圧縮比測定値に一致し、
−タービンの膨張比設定値が低圧タービンの膨張比設定値に一致し、
−タービンの膨張比測定値が低圧タービンの膨張比測定値に一致し、
−アクチュエータの事前位置決めが低圧アクチュエータ事前位置決めに一致し、且つ
−制御信号が低圧バイパス回路の弁の制御信号に一致する
ことを特徴とする、請求項５又は６に記載のシステム。
【請求項８】
低圧及び高圧ターボチャージャの圧縮比設定値を生成する手段（２２）が、稼働中のターボチャージャの上流の圧力を測定又は推定する手段と、稼働中のターボチャージャの過回転数の制限を考慮するように圧縮比を制限する手段とを有することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一つに記載のシステム。
【請求項９】
低圧及び高圧ターボチャージャタービンの膨張設定値が、タービンの下流の圧力を補正することにより、圧縮比設定値によって決定されることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一つに記載のシステム。
【請求項１０】
低圧及び高圧ターボチャージャの出口の圧力を調整するアクチュエータを事前位置決めする手段（２６）が、ターボチャージャの一方又は他方にとって望ましい安定した動作に基づいて前記アクチュエータを事前位置決めするように設計されていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一つに記載のシステム。
【請求項１１】
アービトレーションユニット（２７）が、低圧レギュレータが作動しているときに高圧タービンに接続されたバイパス回路を開放し、且つ高圧レギュレータが作動しているときに低圧タービンに接続されたバイパス回路を閉鎖するように設計されていることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一つに記載のシステム。
【請求項１２】
高圧圧縮機の出口に接続されたバイパス回路の開放を制御する手段が、タービンの過回転の危険を回避するように、前記開放を制限する手段を有することを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一つに記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２個のターボチャージャ段を有する内燃機関、特にディーゼル型の内燃機関の過給圧を調整するためのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関に二段ターボチャージャを使用することにより、エンジンの出力とトルクを増大させ、効率を高め、そして燃料消費を低減することができる。
【０００３】
この過給モードでは、一方のターボチャージャが低圧ターボチャージャとして機能し、且つ低いエンジン回転数で作動し、他方のターボチャージャが高い回転数で作動し、且つ高圧ターボチャージャとして機能する。
【０００４】
これらの２個のターボチャージャの作動は調整システムによって制御される。
【０００５】
二段のターボチャージャを有する内燃機関の過給圧を調整するためのシステムは特に特許文献１、２及び３に記載されている。
【０００６】
これらの調整システムでは、２個のターボチャージャの動作領域がアクチュエータを操作する信号によって調整される。このアクチュエータ自体は２個のターボチャージャと関連するバイパス回路を開閉する絞り弁を作動させる。
【０００７】
出願人によって行われた試験において、公知の調整システムの上述のアクチュエータは、作動に信頼性を欠いており、高圧ターボチャージャの回転数の制御を維持することが不可能で、過回転の危険を生じ、そして２個のターボチャージャを作動させるためのアクチュエータを別々に事前位置決めする手段を備えていないことが判明した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】独国特許第１０１４４６６３号
【特許文献２】国際公開第２００５／２４２０１号
【特許文献３】仏国特許第２８７８２８５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、本発明の目的は、公知のシステムの欠点を克服することができる、二段ターボチャージャを備えたエンジンの過給圧を調整するためのシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的は、本発明に従い、２個のターボチャージャ段、すなわち低圧ターボチャージャと高圧ターボチャージャを有し、各ターボチャージャの動作領域が絞り弁によって制御され、この絞り弁が各ターボチャージャに関連するバイパス回路を開閉するアクチュエータによって操作される内燃機関の、過給圧を調整するためのシステムであって、過給圧設定値を生成する手段と、この設定値を各ターボチャージャの圧縮比設定値に変換する手段であって、この圧縮比設定値が各ターボチャージャの圧縮比を調整する第１レギュレータと協働し、この第１レギュレータがこれらのターボチャージャの各々の膨張比設定値の関数として各ターボチャージャの膨張比を調整する第２レギュレータと協働する手段と、２個のターボチャージャの各々の出口の圧力を調整するための絞り弁を操作するアクチュエータを事前位置決めする手段とを具備し、２個のレギュレータがターボチャージャの一方又は他方の出口の圧力を修正するアクチュエータを操作するように設計されたアービトレーションユニットと協働することを特徴とするシステムによって達成される。
【００１１】
好ましくは、このシステムは更に、高圧ターボチャージャの圧縮機の出口に接続されたバイパス回路の開放を制御する手段を具備し、この手段が、このバイパス回路の開放を行うためにアクチュエータと協働する。
【００１２】
有利には、本発明によるシステムは、エンジン回転数とターボチャージャ入口の空気流量の関数として低圧ターボチャージャの静的推定を行い、この推定に基づいて高圧ターボチャージャの圧縮機の上流と下流の圧力を、次の等式を用いて計算する手段を備える。
−高圧圧縮機の上流の圧力の推定値＝大気圧の測定値×低圧圧縮比の推定値
−高圧タービンの下流の圧力の推定値＝低圧タービンの下流の圧力の測定値×低圧タービンの膨張比。
【００１３】
本発明の他の特別な特徴によれば、
−システムが、マッピング操作によって過給圧設定値を生成する手段と、稼働ターボチャージャの過回転を防止するように上記設定値を補正する手段とを具備する。
−２個のシステムレギュレータが、圧縮比レギュレータがターボチャージャタービンの膨張比設定値を補正するように協働する。
−高圧ターボチャージャが稼働しているとき、
−圧縮比設定値が高圧圧縮比設定値に一致し、
−圧縮比測定値が高圧圧縮比測定値に一致し、
−タービンの膨張比設定値が高圧タービンの膨張比設定値に一致し、
−タービンの膨張比測定値が高圧タービンの膨張比測定値に一致し、
−アクチュエータの事前位置決めが高圧アクチュエータ事前位置決めに一致し、
−制御信号が高圧バイパス回路の弁の制御信号に一致する。
−低圧ターボチャージャが稼働しているとき、
−圧縮比設定値が低圧圧縮比設定値に一致し、
−圧縮比測定値が低圧圧縮比測定値に一致し、
−タービンの膨張比設定値が低圧タービンの膨張比設定値に一致し、
−タービンの膨張比測定値が低圧タービンの膨張比測定値に一致し、
−アクチュエータの事前位置決めが低圧アクチュエータ事前位置決めに一致し、
−制御信号が低圧バイパス回路の弁の制御信号に一致する。
−低圧及び高圧ターボチャージャの圧縮比設定値を生成する手段が、稼働中のターボチャージャの上流の圧力を測定又は推定する手段と、稼働中のターボチャージャの過回転数の制限を考慮するように圧縮比を制限する手段とを有する。
−低圧及び高圧ターボチャージャタービンの膨張設定値が、タービンの下流の圧力を補正することにより、圧縮比設定値によって決定される。
−低圧及び高圧ターボチャージャの出口の圧力を調整するアクチュエータを事前位置決めする手段が、ターボチャージャの一方又は他方にとって望ましい安定した動作に基づいて、上記アクチュエータを事前位置決めするように設計されている。
−アービトレーションユニットが、低圧レギュレータが作動しているときに高圧タービンに接続されたバイパス回路を開放し、高圧レギュレータが作動しているときに低圧タービンに接続されたバイパス回路を閉鎖するように設計されている。
−高圧圧縮機の出口に接続されたバイパス回路の開放を制御する手段が、タービンの過回転の危険を回避するように、上記開放を制限する手段を有する。
【００１４】
次の説明の過程において、本発明の他の特有の特徴及び効果が明らかになる。
【００１５】
添付図面は非制限的な例示を目的としたものである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】二段ターボチャージャと、本発明に従って過給圧を調整するためのシステムを有する電子制御ユニットとを備えた内燃機関を示す全体図である。
【図２】本発明による調整システムの全体構成を示す線図である。
【図３】低圧ターボチャージャの静的推定を示す線図である。
【図４】設定空気流量の決定を示す線図である。
【図５】過給圧設定値の決定を示す線図である。
【図６】高圧及び低圧レギュレータの構成を示す線図である。
【図７】低圧及び高圧圧縮比設定値の生成を示す線図である。
【図８】低圧及び高圧圧縮比の測定を示す線図である。
【図９】低圧及び高圧膨張比設定値の生成を示す線図である。
【図１０】低圧及び高圧アクチュエータの事前位置決めを示す線図である。
【図１１】低圧及び高圧アービトレーションユニットを示す線図である。
【図１２】図１１のアービトレーションを示す他の線図である。
【図１３】高圧圧縮機のバイパス回路の開放の制御を示す線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は二段ターボチャージャ２、３を有するディーゼル型内燃機関１を示している。
【００１８】
低圧（ＬＰ）ターボチャージャと呼ばれるターボチャージャ２は大気圧に連通している。
【００１９】
このターボチャージャの圧縮機の出口は、低圧熱交換器４を介して、高圧（ＨＰ）ターボチャージャと呼ばれるターボチャージャ３の圧縮機の入口に接続されている。
【００２０】
高圧ターボチャージャの圧縮機の出口は、高圧熱交換器６を介してエンジン１の吸気マニホルド５に接続されている。
【００２１】
エンジンの排気管７は、それぞれバイパス回路８と管路９を介して、低圧ターボチャージャのタービン及び高圧ターボチャージャのタービンに接続されている。
【００２２】
バイパス１０は排気を排気管路１１に直接運ぶ。
【００２３】
更に、弁１３を備えたバイパス１２は、排気の一部を吸気マニホルド５に再循環させることができる。
【００２４】
センサ１４は、吸気マニホルド５内の過給圧を測定する。
【００２５】
他のセンサ１５は、高圧ターボチャージャのタービンの上流の排気管７内の圧力を測定する。
【００２６】
第３の圧力センサ１６は、低圧ターボチャージャのタービンの下流の圧力を測定する。
【００２７】
温度センサ１７は、低圧ターボチャージャの圧縮機の入口の温度を測定する。
【００２８】
バイパス８、１０はそれぞれ、アクチュエータ（図示せず）によって作動させられる絞り弁１８、１９を備えている。
【００２９】
低圧熱交換器４を高圧熱交換器６に接続するバイパス２１内に、他の絞り弁２０を設けることができる。
【００３０】
モジュール２２は、エンジンの電子制御ユニットＥＣＵを表している。
【００３１】
この制御ユニットは本発明に従って過給圧を調整するためのシステムを含んでいる。
【００３２】
このシステムは複数の異なるセンサ１４、１５、１６、１７と絞り弁１８、１９、２０のアクチュエータとに接続されている。
【００３３】
上述の調整システムの構成は（図２参照）、
−過給圧設定値を生成するモジュール３１、
−上記モジュール３１と協働する、低圧又は高圧圧縮比設定値を求めるためのモジュール３２、
−上記モジュール３２と協働する、低圧又は高圧圧縮比を調整するためのモジュール３３、
−上記モジュール３３と協働する、低圧又は高圧膨張比を調整するためのモジュール３４であって、モジュール３５から受け取った低圧又は高圧膨張比設定値の関数として、及び低圧又は高圧アクチュエータ、すなわち図１に示す絞り弁１９、１８をそれぞれ作動させる低圧又は高圧アクチュエータの事前位置決め（モジュール３６参照）の関数として当該膨張比の調整を行うモジュール３４、
−モジュール３４のレギュレータと協働して、低圧ウエストゲート、すなわちシャッタ１９の操作（モジュール３８参照）又は高圧タービンのバイパス、すなわちシャッタ１８の操作（モジュール３９参照）を行うアービトレーションユニット３７、並びに
−バイパスの開閉を制御する（モジュール４１参照）、高圧圧縮機のバイパス回路用制御モジュール４０
を具備する。
【００３４】
高圧ターボチャージャの静的推定：
二段過給システムの場合、高圧システムの作動は低圧システムによって大きな影響を受ける。従って、定常的な作動中に低圧システムの末端の状態と高圧システムの入口の状態とを予測する静的推定値が使用される。これらの推定値は高圧システムの設定値及び後述のそのアクチュエータの事前位置決めを決定するために用いられる。
【００３５】
低圧システムの推定は、低圧システムの作動に対する外部条件の影響を考慮に入れることが望ましい。その結果、第二段において、高圧位置決め及び設定値に対する外部条件の影響を考慮することができる。
【００３６】
このために、図３に示した構成が低圧システムに影響を及ぼす周囲状態の変化を静的に推定するために提案される。
【００３７】
この図３において、
PdwnsTLPは低圧タービンの下流の圧力の測定値である。
PRtLPは低圧タービンの膨張比の推定値である。
TinCLPは低圧圧縮機の入口の空気温度の測定値である。
PRcLPは低圧圧縮比の推定値である。
【００３８】
空気流量の設定値は、図４に示すように、エンジンの回転数とトルクに対応して示される。
【００３９】
その結果、次式を用いて高圧システムの末端の状態を計算することができる。
高圧圧縮機の上流の圧力の推定値＝大気圧の測定値×低圧圧縮比の推定値
高圧タービンの下流の圧力の推定値＝低圧タービンの下流の圧力の測定値×低圧タービンの膨張比
【００４０】
これらのパラメータは残りの計算にとって重要である。パラメータは、ここで提案した方法で推定されるか、又はセンサによって測定される。
【００４１】
高圧システムが動作を停止している（すなわち、高圧圧縮機のバイパス回路と高圧タービンのバイパス回路が開放しているか、又は換言すると、絞り弁１８、２０が開放位置にある）ときに、これらの推定値は役に立たない。なぜなら、低圧圧縮機の上流の圧力と、低圧タービンの下流の圧力がセンサによって直接測定されるからである。
【００４２】
低圧タービンの下流の圧力は、粒子フィルタ（ＦＡＰ）の上流に配置された圧電センサによって測定可能である。圧力の変化は電圧に変換可能であり、この電圧は噴射計算器によって測定可能である。電圧が数値で表されると、対応表によってヘクトパスカル（ＨＰａ）に変換される。
【００４３】
低圧圧縮機の入口の空気温度は、ＮＴＣ（負の温度係数）抵抗型センサによって測定可能である。抵抗の変化は電圧に変換され、この電圧は噴射計算器によって測定可能である。電圧が数値的に表されると、この電圧は対応表によってケルビン度（Ｋ°）に変換される。
【００４４】
大気圧は、粒子フィルタ（ＦＡＰ）の上流に配置された圧電センサによって測定可能である。圧力の変化は電圧に変換され、この電圧は噴射計算器によって測定可能である。電圧が数値的に表されると、この電圧は対応表によってヘクトパスカル（ＨＰａ）に変換される。
【００４５】
過給圧設定値の生成
過給圧設定値はエンジン回転数と燃料流量に対応して示される。ターボチャージャの特に過回転を防止するために必要な周囲条件による補正は、稼働しているシステム次第で異なる。低圧システムが稼働している場合には、補正は簡単な過給の補正に似ている。それに対して、高圧システムが稼働している場合には、補正は高圧圧縮機の上流の状態と低圧圧縮機の下流の状態に依存する。
【００４６】
一方、ターボチャージャの作動はシステムの圧縮比に密接している。従って、圧縮機を保護するためには、過給圧設定値よりも圧縮比設定値を制限する方が良い。この変数はシステムの物理的挙動を表す。
【００４７】
よって、レギュレータ設定値は幾つかの段階で計算される。
−速度とエンジントルクに依存する簡単なマッピングによって得られる過給圧設定値を決定する第１段階。
−設定過給圧と、稼働しているターボチャージャの末端の状態に依存してターボチャージャを保護するための補正とを考慮して、稼働しているシステムの設定圧縮比を決定する第２段階。
【００４８】
従って、第１段階は、図５に示すように、エンジンの調整に対応する設定値を提供する簡単なマッピング操作からなっている。
【００４９】
高圧及び低圧調整システム
２個の調整システムは独立しており、２個の同じレギュレータ２３、２４を使用する。そのため、一方のシステムから他方のシステムに移るときにレギュレータを再初期化することで十分である。
【００５０】
２個のレギュレータはいわゆる「カスケード形」の構造である。すなわち、圧縮比レギュレータ２３はタービンの膨張比設定値を補正する。
【００５１】
第１のレギュレータ２３によって低圧又は高圧圧縮比を制御することができる一方、第２のレギュレータ２４によって低圧又は高圧タービンの膨張比を制御することができる。
【００５２】
各システムの圧縮比は、センサによって測定してもよいし、これらのセンサに置き換えられるモデルを用いて推定することができる。
【００５３】
図６は、高圧と低圧の調整システムの構成を示している。この構成によれば、高圧システムが作動しているとき、
−圧縮比設定値は高圧圧縮比設定値に一致し、
−圧縮比測定値は高圧圧縮比測定値に一致し、
−タービンの膨張比設定値は高圧タービンの膨張比設定値に一致し、
−タービンの膨張比測定値は高圧タービンの膨張比測定値に一致し、
−事前位置決めは高圧事前位置決めに一致し、そして
−制御信号は高圧バイパス制御信号に一致する。
【００５４】
更に、低圧システムが作動しているとき、
−圧縮比設定値は低圧圧縮比設定値に一致し、
−圧縮比測定値は低圧圧縮比測定値に一致し、
−タービンの膨張比設定値は低圧膨張比設定値に一致し、
−タービンの膨張比測定値は低圧タービンの膨張比測定値に一致し、
−事前位置決めは低圧事前位置決めに一致し、そして
−制御信号は低圧バイパス制御信号に一致する。
【００５５】
低圧及び高圧圧縮比設定値の生成
圧縮比設定値は、過給圧設定値と調整される圧縮機の上流の圧力とによって決定される。この圧力は測定又は推定可能である。低圧圧縮機の場合、この圧力は大気圧である。高圧圧縮機の場合、低圧圧縮機の出口圧力である。この場合、冷却用熱交換器の負荷の低減を考慮するために補正が必要である。
【００５６】
この時、簡単な過給システムに既知の方法と同様にして、稼働ターボチャージャの過回転数制限を考慮するために、設定圧縮比が制限される。
【００５７】
すると、図７に示すように、レギュレータが稼動システムに対応して設定値に作用する。
【００５８】
低圧及び高圧圧縮比の測定
この測定を図８に示す。
【００５９】
高圧システムが稼働しているとき、圧縮機の上流の圧力の測定は、高圧圧縮機の上流の圧力の推定値に一致している。
【００６０】
低圧システムが稼働しているとき、圧縮機の上流の圧力の測定値は、大気圧の測定値に一致している。
【００６１】
低圧及び高圧膨張設定値の生成
膨張比設定値は圧縮比設定値に依存し、タービンの下流の圧力の補正を伴う。これに関連して、図９に示した構成が提案される。
【００６２】
この構成に従い、高圧システムが稼働している場合には、圧縮比設定値は高圧圧縮比設定値に一致し、タービンの下流の圧力は高圧タービンの上流の圧力の推定値に一致する。
【００６３】
一方、低圧システムが稼働している場合には、圧縮比設定値は低圧圧縮比設定値に一致し、タービンの下流の圧力は低圧タービンの下流の圧力の測定値に一致する。
【００６４】
低圧及び高圧膨張比の測定
どちらのシステムが稼働していても（低圧又は高圧）、タービンの上流の圧力は、高圧タービンの上流に配置された同じ圧力センサから得られる。実際、低圧システムが稼働しているときには、バイパスタービンが完全に開放しているので、高圧タービンの上流の圧力は低圧タービンの上流の圧力に等しい。
【００６５】
この場合、高圧システムが稼働しているときには、高圧膨張比の測定値は、高圧タービンの上流の圧力の測定値を下流の圧力の推定値で除した値と一致する。
【００６６】
一方、低圧システムが稼働している場合には、低圧膨張比の測定値は、高圧タービンの上流の圧力の測定値を低圧タービンの下流の圧力の測定値で除した値と一致する。
【００６７】
低圧タービンの下流の圧力は、粒子フィルタ（ＦＡＰ）の上流に配置された圧電センサによって測定可能である。圧力の変化は電圧に変換され、この電圧は噴射計算器によって測定可能である。電圧が数値で表されると、対応表によってヘクトパスカル（ＨＰａ）に変換される。
【００６８】
低圧及び高圧アクチュエータの事前位置決め
事前位置決めの目的は、システムアクチュエータに望まれる安定した作動に対応する値でシステムアクチュエータを作動させることにより、閉鎖ループ形レギュレータの進行を確実にすることである。従って、アクチュエータの事前位置決めは、考慮されるターボチャージャの末端の状態の測定値又は推定値と、圧縮及び膨張比設定値とに依存する。上述の低圧システムの静的推定に基づいて、２個のシステム（高圧及び低圧）のこれらの状態を決定することができる。これに関連して、図１０に示した図表が提案される。
【００６９】
低圧及び高圧システムのアービトレーション
稼動しているシステムの操作は、レギュレータ出力によって行われる。他のシステムのアクチュエータは、マッピング操作によって所定の値に事前位置決めされる。低圧レギュレータが稼働しているとき、高圧タービンバイパスの操作は一般的に、完全に開放するように行われる。高圧タービンが稼働しているときに、低圧ウエストゲートは一般的に、閉鎖するように事前位置決めされるが、清掃のために開放するように事前位置決め可能である。
【００７０】
図１１は上記の操作を示している。
【００７１】
２個の調整システム（低圧又は高圧）のアービトレーションは、ヒステリシスを確実にするように、圧縮比設定値と測定値の間の誤差の符号に従って、膨張比レギュレータ２４の出力に依存する。よって、次の２つの遷移が可能である。
−低圧調整が行われている場合、レギュレータの出力がしきい値よりも高く、調整誤差が正であり、そして高圧レギュレータが稼働し、低圧レギュレータが稼働していない。
−高圧調整が行われている場合、レギュレータの出力がしきい値よりも低く、調整誤差が負であり、そして低圧レギュレータが稼働し、高圧レギュレータが稼働していない。
【００７２】
図１２は、上述の２個の調整システムのアービトレーションを例示している。
【００７３】
高圧圧縮機バイパスの制御
上述の手順に似た手順を用いることが提案される。しかしながら、２個のターボ間の遷移のために提案した手順を使用する場合には、高圧過回転の危険を避けるために、圧縮機バイパスの作動中の高圧タービンバイパスの開放状態を考慮に入れる必要がある。
【００７４】
この制御手順を図１３に示す。
【００７５】
換言すると、本発明によるシステムは、調整されるシステムに応じて高圧タービンバイパス又は低圧ウエストゲートに作用する２個のレギュレータ（圧縮比とタービン膨張比）からなる単一の調整システムによって制御される。２個の制御アクチュエータは続けて考慮される。すなわち、一方のアクチュエータが制限点に達すると、他のアクチュエータが使用される。従って、各システム（高圧又は低圧）の使用領域は、静的マッピングによって事前決定されず、動的である。すなわち、使用領域はシステムとレギュレータの状態に依存する。
【００７６】
更に、ターボチャージャの回転数と圧縮比が空気流量によって静的に結合しているので、本発明によるシステムは、タービンの過回転を回避するように、圧縮比を最大値に制限する。従来技術の構成は、この現象を考慮しない。本発明によるシステムは、過給圧設定値を各ターボチャージャの圧縮比設定値に変換する。この変換は、低圧システムが使用されると即座に行われるが、付加的な圧力センサを介して又はモデルを使用することによって行わなければならない。
【００７７】
従って、特に過度期の過回転の危険をレギュレータ設定値において考慮することができる。これは従来技術による構成では考慮されなかった。
【００７８】
最後に、アクチュエータの事前位置決めに関して、ターボチャージャの末端の状態の変化を考慮するように、アクチュエータを設計しなければならない。単一形過給システムの場合、これらの状態は大気状態とタービンの下流の圧力である。二段形過給システムの場合には、高圧システムの末端の状態は低圧システムに依存する。従って、モデル又はその他の手段によってこれらの状態を推定する必要がある。公知の場合よりも物理的であるこのアプローチは、アクチュエータの事前位置決めに関して多大の信頼性を確実にもたらし、そしてシステム分離によって準備時間を確実に短縮する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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