内燃机的增压系统

摘要

提供一种内燃机的增压系统，其是使用小型涡轮增压机并且结构简单的两级涡轮系统。该两级涡轮系统具有：内燃机(1)；利用来自于该内燃机(1)的排气气体驱动的两基涡轮增压机(2A、2B)；多个控制阀(V1～V5)，其切换吸入内燃机(1)的吸气气体与来自于内燃机(1)的排气气体的流路；控制该多个控制阀(V1～V5)及涡轮增压机(2A、2B)的控制装置，其中，两基涡轮增压机(2A、2B)由同一涡轮容量的涡轮增压机构成，并且作为排气流路上游侧的高压侧的涡轮增压机(2A)起作用，作为排气流路下游侧的低压侧的涡轮增压及(2B)起作用，通过切换使用了所述控制阀(V1～V5)的流路，具有以下模式：串联连接两基涡轮增压机(2A、2B)的串联模式；气体仅流向高压侧的涡轮增压机(2A)或低压侧的涡轮增压机(2B)的一段增压模式；并联连接两基涡轮增压机(2A、2B)的并联模式。

权利要求

1.一种内燃机的增压系统，其具有：内燃机；通过来自于该内燃机的排气气体驱动的多个涡轮增压机；分别切换吸入内燃机的吸气气体和来自于内燃机的排气气体的流路的流路切换阀；控制该流路切换阀及所述涡轮增压机的控制装置，该内燃机的增压系统的特征在于，所述多个涡轮增压机具有：排气流路最下游侧的第一涡轮增压机以及该第一涡轮增压机的排气流路上游侧的第二涡轮增压机，向所述内燃机内吸入的吸气气体的吸气流路具有：吸气用串联流路，其经由所述第一涡轮增压机的涡轮压缩机及所述第二涡轮增压机的涡轮压缩机与内燃机连接；吸气用分流流路，其从所述第一涡轮增压机的涡轮压缩机的出口侧与所述第二涡轮增压机的涡轮压缩机的出口侧连结；吸气用并联流路，其连接于该吸气用分流流路与所述吸气用串联流路的上游侧的连接位置的下游侧，使吸气气体流入；一个流路切换阀，其设置于所述吸气用并联流路与所述吸气用串联流路的连接位置，仅进行吸气流路的切换；开闭阀，其设置于所述吸气用分流流路；

来自所述内燃机的排气气体的排气流路具有：排气用串联流路，其从内燃机经由所述第二涡轮增压机及所述第一涡轮增压机直到外部；排气用第一分流流路，其连结所述第二涡轮增压机的涡轮的入口侧与所述第一涡轮增压机的涡轮的入口侧；排气用第二分流流路，其连结该排气用第一分流流路与所述排气用串联流路的下游侧的连接位置的上游侧和所述第一涡轮增压机的涡轮的出口侧；一个流路切换阀，其设置于该第二分流流路与所述排气用串联流路的上游侧的连接位置，仅进行排气流路的切换；流量控制阀，其设置于所述排气用第一分流流路，能够连续地控制流量；

通过对使用了所述开闭阀、所述流量控制阀和所述吸气流路及排气流路各自的流路切换阀这四个阀的流路进行切换以及流量控制，构成以下可以切换的模式：串联增压模式，所述第一涡轮增压机与第二涡轮增压机串联连接；一段增压模式，气体仅流向所述第一涡轮增压机或第二涡轮增压机；并联增压模式，所述第一涡轮增压机与第二涡轮增压机并联连接；可变两级模式，在所述串联增压模式中对向所述第一涡轮增压机和所述第二涡轮增压机流入的排气气体流量实施可变控制；

所述控制装置由内燃机的转速及燃料喷射量算出目标增压压力，将该目标增压压力与向内燃机中流入的当前的增压压力比较，在当前增压压力小于所述目标增压压力时，设为所述串联增压模式，在当前增压压力大于所述目标增压压力时，设为所述并联增压模式，在所述串联增压模式中，对应于目标增压压力对设置于所述排气用第一分流流路的流量控制阀进行控制，在所述第二涡轮增压机增压前后的压力比处于规定值以下时，实施从所述可变两级模式向所述并联增压模式过渡的控制。

2.如权利要求1所述的内燃机的增压系统，其特征在于，所述多个涡轮增压机由同一涡轮容量的涡轮增压机构成。

3.如权利要求1所述的内燃机的增压系统，其特征在于，具有：

低压涡轮控制用流路，其连结所述排气用第一分流流路的流量控制阀的下游侧与低压侧的涡轮增压机的下游侧；

流量控制阀，其设置于该低压涡轮控制用流路。

4.如权利要求1所述的内燃机的增压系统，其特征在于，所述第二涡轮增压机是可变流量涡轮。

5.如权利要求1所述的内燃机的增压系统，其特征在于，所述第二涡轮增压机是可变容量涡轮。

6.如权利要求1所述的内燃机的增压系统，其特征在于，所述第二涡轮增压机是双涡形管式。

说明书

内燃机的增压系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种内燃机的增压系统，其具有内燃机及多个基的涡轮增压机。 背景技术

[0002] 以往，公知一种两级涡轮系统作为具有内燃机及多基的涡轮增压机的内燃机的增压系统，其在高压段设置小型涡轮增压机，在低压段设置大型涡轮增压机(例如，参考专利文献1至4)。

[0003] 利用图8至图12对由该大型涡轮增压机及小型涡轮增压机组合而成的两级涡轮系统进行说明。图8表示现有的两级涡轮系统的一个例子。如图所示，现有的两级涡轮系统具有：内燃机1；利用来自于该内燃机1的排气气体驱动的两基涡轮增压机2A、2B。另外，该两级涡轮系统具有：三个控制阀V1～V3，其切换吸入内燃机1的吸气气体及来自于内燃机1的排气气体的流路；控制装置3，其控制该三个控制阀V1～V3及涡轮增压机2A、2B。这里，控制阀V1～V3分别作为分流阀、流量控制阀及废气阀门起作用。 [0004] 另外，该两级涡轮系统在内燃机1的上游侧(供气通路部)具有中间冷却器5，该中间冷却器5保持涡轮增压机压缩加热的空气的压力并冷却。而且，该两级涡轮系统具有：
用于向涡轮增压机2B的压缩机侧流入净化的空气的空气净化器4A；流动来自于涡轮增压机2A、2B的涡轮侧的排气气体的消音器4B。

[0005] 其次，对使用以上所述结构的两级涡轮系统的控制图型进行说明。 [0006] 图9是表示发动机转速在1000～1250rpm左右的完全两段增压状态的气体的流动。在该状态下，控制阀V1～V3全部关闭。吸入空气通过涡轮增压机2B及涡轮增压机2A的压缩机侧流入中间冷却器5，之后流入内燃机1。接着，来自于内燃机1的排气气体经由涡轮增压机2A及涡轮增压机2B的涡轮侧，以及消音器4B向外部排出。在图9中，涡轮增压机2A与比涡轮增压机2A大型的涡轮增压机2B串联连接。

[0007] 图10是表示发动机转速在1250～2500rpm左右的可变两段增压状态的气体的流动。在该状态下，控制阀V1、V3关闭，控制阀V2半开。因为控制阀V2是流量控制阀，所以利用该开启情况对流量进行适宜地控制。由于该控制阀V2的存在，对流向涡轮增压机2A的排气气体的流量进行控制，对涡轮的输出进行控制。经由涡轮增压机2A的排气气体与经由控制阀V2的排气气体合流后向涡轮增压机2B流入。经由该涡轮增压机2B及消音器4B的排气气体向外部排出。

[0008] 图11表示发动机在转速2500～3500rpm左右的状态的气体流动。在该状态下，控制阀V3关闭，控制阀V1、V2开放。在该情况下，因为具有控制阀V1、V2的流路与通过涡轮增压机2A的流路相比，流路剖面面积大，所以大部分的空气及排气气体在控制阀V1或V2侧流动，涡轮增压机2A不怎么动作，处于空转状态。

[0009] 图12是表示发动机转速在3500rpm以上的状态的气体的流动。在该状态下，控制阀V1、V2处于开放状态，控制阀V3处于半开状态。通过该控制阀V3的控制情况对流向涡轮增压机2B的涡轮侧的排气气体的流量进行控制，对涡轮增压机2B的输出进行控制。 [0010] 如图9～图12所示，内燃机1处于低、中速时(1000～2500rpm)为两段增压，内燃机1处于高速时(2500rpm～)只是涡轮增压机(低压涡轮)2B的一段增压。另外，也可以仅是涡轮增压机(高压涡轮)2A的一段增压，该涡轮系统相对于负载变动的自由度高。 [0011] 另外，专利文献5所公开的两级涡轮系统，在低速、低负载时，两基涡轮进行串联地动作，在高速、高负载时进行并联地动作。

[0012] 专利文献1：(日本)特开昭58-190516号公报

[0013] 专利文献2：(日本)特开昭61-291725号公报

[0014] 专利文献3：(日本)特开2006-97684号公报

[0015] 专利文献4：(日本)特表2008-514842号公报

[0016] 专利文献5：(日本)特开平4-164123号公报

[0017] 但是，在所述内燃机的增压系统中，即使在高速、高负载时(图11及图12)，为了达到输出目标必须进行两段增压，如果进行两段增压，则会产生由于压缩机侧的温度升高而必须改变涡轮增压机的中间冷却或材质等的问题。在涡轮系统中，要求发动机高输出化及提高加速性，希望使用结构简 单并且尽可能惯性小的小型涡轮。

[0018] 另外，在专利文献5中，虽然只将两基涡轮向串联模式或并联模式切换，但是在发动机高速的情况下，压缩机侧变为两段，利用废气阀门对两基涡轮流量进行调整，而很难进行稳定地控制。

发明内容

[0019] 本发明是鉴于以上现有技术的课题而作出的，目的在于提供一种内燃机的增压系统，其使用小型涡轮增压机并且结构简单。

[0020] 本发明的内燃机的增压系统具有：内燃机；利用来自于该内燃机的排气气体驱动的多个涡轮增压机；分别切换吸入内燃机的吸气气体与来自于内燃机的排气气体的流路的流路切换阀；控制该流路切换阀及所述涡轮增压机的控制装置，该内燃机的增压系统的特征在于，所述多个涡轮增压机具有：排气流路最下游侧的第一涡轮增压机以及在该第一涡轮增压机的排气流路上游侧的第二涡轮增压机，通过切换使用了所述流路切换阀的流路，可以切换地构成以下模式：串联地连接所述第一涡轮增压机与第二涡轮增压机的串联增压模式；气体仅流向所述第一涡轮增压机或第二涡轮增压机的一段增压模式；并联地连接所述第一涡轮增压机或第二涡轮增压机的并联增压模式。

[0021] 如果该发明是两个小型涡轮增压机的串联增压模式，通过实施从完全两级向可变两级过渡的控制，提高涡轮增压机的应答性，在发动机加速时是有利的。另外，当该发明为并联增压模式时，能够适当地对应需要大流量的高速的控制领域。另外，一段增压模式，在部分负载的控制领域，通过适当地组合，使气体只流向第一涡轮增压机或第二涡轮增压机，能够极细地控制以对应使用用途为目标的发动机的性能。另外，因为是设置并且控制管道及控制阀的结构，所以结构简单，并且也很难发生系统故障。

[0022] 本发明的特征在于，流向所述内燃机的吸气流路具有：经由所述第一涡轮增压机的涡轮压缩机及所述第二涡轮增压机的涡轮压缩机与内燃机连接的吸气用串联流路；从所述第一涡轮增压机的涡轮压缩机的出口侧与所述第二涡轮增压机的涡轮压缩机的出口侧连接的吸气用分流流路；吸气用并联流路，其位于该吸气用分流流路与所述吸气用串联流露的上游侧的连接位置的下游侧，并且与所述第二涡轮增压机的涡轮压缩机的出口侧连接；设置于所述吸气用并联流路与所述吸气用串联流路的连接位置的流路切换阀；设置于 所述吸气用分流流路的开闭阀，来自于所述内燃机的排气流路具有：从内燃机经由所述第二涡轮增压机及所述第一涡轮增压机直到外部的排气用串联流路；连结所述第二涡轮增压机的涡轮入口侧与所述第一涡轮增压机的涡轮入口侧的排气用第一分流流路；连结该排气用第一分流流路与所述排气用串联流路的连接位置的上游侧和所述第一涡轮增压机的涡轮出口侧的排气用第二分流流路；设置于该第二分流流路与所述排气用串联流路的上游侧的连接位置的流路切换阀；设置于所述排气用第一分流流路的流量控制阀。 [0023] 本发明是简单的结构，其在吸气流路及排气流路分别设置两个控制阀并且利用控制装置进行切换，由此，能够切换串联增压模式、并联增压模式及一段增压模式。特别是，通过设置于排气用第一分流流路的流量控制阀，能够控制流向高压侧的涡轮增压机与低压侧的涡轮增压机的排气气体的流量，能够准确地对应变化的发动机的性能要求。例如，在串联增压机中，对应于目标增压压力控制该流量控制阀，实施从可变两级模式向并联增压模式过渡的控制，由此也有利于提高超越的加速性。

[0024] 本发明优选的是，所述多个涡轮增压机由同一涡轮容量的涡轮增压机构成。 [0025] 在该发明中，由于使用同一涡轮容量的两基涡轮增压机，如果在低速、中速时处于串联增压模式，则能够用小型涡轮之间的组合代替现有的大型涡轮与小型涡轮的组合，达到系统的小型化和低惯性。另外，在大流量侧的并联增压模式的情况下，通过适当的压力平衡减少压力损失。即，能够使用小型的涡轮增压机并且结构简单。

[0026] 本发明优选的是，具有：连结所述排气用第一分流流路的流量控制阀的下游侧与低压侧的涡轮增压机的下游侧的低压涡轮控制用流路；设置于该低压涡轮控制用流路的流量控制阀。

[0027] 该发明设置低压涡轮控制用流路，能够利用流量控制阀对在低压侧的涡轮增压机流动的排气气体的量进行微控制。

[0028] 本发明的特征在于，优选的是，所述第二涡轮增压机是可变流量涡轮。 [0029] 本发明，当发动机加速时，可变流量涡轮的流量控制阀关闭，提高向内侧涡形管的流通，加快涡轮应答性，提高发动机的加速性能。另外，通过调整流量控制阀的开度，扩大对应的发动机运转状态的控制范围。

[0030] 本发明的特征在于，优选的是，所述第二涡轮增压机是可变容量涡轮。 [0031] 该发明，例如，通过缩小涡轮的可变喷嘴，减少涡轮流量，增大涡轮容量，在高速、高负载时是有利的。另外，因为能够对应运转状态控制缩小量，所以更能够对增压的偏差进行抑制。

[0032] 本发明的特征在于，优选的是，所述第二涡轮增压机是双涡形管式(ツインスク一ル式)。

[0033] 该发明更加提高了发动机加速时的低流量侧的涡轮应答性，提高加速性能。 [0034] 在本发明的内燃机的增压系统中，如果是串联增压模式则使增压压力上升，提高涡轮增压机的应答性，在加速时是有利的。如果是并联增压模式，则能够增大吸气流量，在高速、高负载时是有利的。虽然如现有的大型涡轮与小型涡轮而成为处于并联增压模式，因为增压压力的平衡崩溃所以需要逆止阀及管道径的调整等，这些都与部品数量的增加和压力的损失有关，但是本发明不会发生这样的问题。

[0035] 通过对串联增压模式及并联增压模式以外的高压段模式和低压段模式进行适当地组合，能够极细地发挥以对应使用用途为目标的发动机的性能。另外，因为是设置并且控制管道及控制阀的结构，所以使结构简单，很难发生系统故障。

[0036] 因为使用同一涡轮容量的两基涡轮增压机，所以用小型涡轮之间的组合代替现有的大型涡轮与小型涡轮的组合，达到系统的小型化和低惯性。

附图说明

[0037] 图1是表示本发明的内燃机增压系统的一个实施方式模式的说明图。 [0038] 图2是表示改善图1的内燃机的增压系统的模式的说明图。

[0039] 图3是表示更具体化的图2的内燃机的增压系统的说明图。

[0040] 图4是表示串联连接两基涡轮增压机的串联增压模式的说明图。 [0041] 图5是表示气体仅向低压涡轮流动的一段增压模式(低压段模式)的说明图。 [0042] 图6是表示并联连接两基涡轮增压机的并联增压模式的说明图。 [0043] 图7是表示向并联增压模式改变情况下的控制阀的控制方法的流程图。 [0044] 图8是表示现有的内燃机的增压系统(两极涡轮系统)的说明图。 [0045] 图9是表示串联连接大型涡轮与小型涡轮的情况下的气体的流动的说 明图。 [0046] 图10是表示打开流量控制阀进行流量控制的情况下的气体的流动的说明图。 [0047] 图11是表示大型涡轮动作，小型涡轮处于空转状态的情况下的气体流动的说明图。

[0048] 图12是表示打开废气阀门对流向大型涡轮的流量进行控制的情况下的气体的流动的说明图。

具体实施方式

[0049] 以下，参考图示的实施方式对本发明进行详细地说明。但是，不限定对该实施方式所记载的结构部品的尺寸、材质、形状及其相对位置等特别地说明，本发明的范围不限定于此。

[0050] 图1是表示本发明的内燃机的增压系统(两级涡轮系统)的一个实施方式。本实施方式的涡轮增压机具有：内燃机1；利用来自于该内燃机1的排气气体驱动的第一涡轮增压机2A及第二涡轮增压机2B。另外，该涡轮增压机具有：切换吸入内燃机1的吸气气体与来自于内燃机1的排气气体的流路的流路切换阀V3、V4；控制该流路切换阀V3、V4及涡轮增压机2A、2B的未图示的控制装置(图3的符号3)。这里，控制装置包含进行运算处理的计算机和向控制阀的线圈流动电流的直流电源等。

[0051] 两基涡轮增压机2A、2B由同一涡轮容量的涡轮增压机构成，并且在串联增压模式的情况下，排气流路上游侧的涡轮增压机2A作为高压涡轮起作用，排气流路下游侧的涡轮增压机2B作为低压涡轮起作用。这里，同一涡轮容量的涡轮增压机的涡轮容量相同，因为通过发动机的气缸数和排气集管形状(エキマニ一)、长度来维持压力平衡，所以也可以设置并改变压缩机侧的衬片(ホイル)径、涡形管或可变机构。

[0052] 空气作为吸气气体流入内燃机1的燃烧室，因为从内燃机1的燃烧室排出排气气体，所以包含控制阀等的流路能够分为吸气流路与排气流路。

[0053] 这里，首先，对吸气流路进行说明。流向内燃机1的吸气流路具有：经由低压侧的涡轮增压机2B的涡轮压缩机及高压侧的涡轮增压机2A的涡轮压缩机并与内燃机1连接的吸气用串联流路T1；从高压侧的涡轮增压机2A的涡轮压缩机的出口侧与低压侧的涡轮增压机2B的涡轮压缩机的出口侧连结的吸气用分流流路T2。另外，该吸气流路具有吸气用并联流路T3，该吸气用并联流路T3在吸气用流路T2与吸气用串联流路T1的上游侧的连接位置的下游侧并且与高压侧的涡轮增压机2A的涡轮压缩机的出口侧连接。 [0054] 另外，该吸气流路具有：设置于吸气用并联流路T3与吸气用串联流路T1的连接位置的流路切换阀V4；设置于吸气用分流流路T2的开闭阀V1。另外，开闭阀V1与流路切换阀V4作为分流阀起作用。在开闭阀V1使用比例控制阀可以进行连续的流量控制。另外，流路切换阀V4是开关双向阀，只进行流路的切换，不具有流量控制功能。 [0055] 其次，对排气流路进行说明。来自于内燃机1的排气流路具有：从内燃机1经由高压侧的涡轮增压机2A及低压侧的涡轮增压机2B直到外部（例如，外气中或消音器）的排气用串联流路T4；连结高压侧的涡轮增压机2A的涡轮入口侧与低压侧的涡轮增压机2B的涡轮入口侧的排气用第一分流流路T5；连结该排气用第一分流流路T5与排气用串联流路T4的连接位置的上游侧和低压侧的涡轮增压机2B的涡轮的出口侧的排气用第二分流流路T6。另外，排气用第一分流流路T5可以直接与涡轮增压机2B的上游侧入口连接，也可以与排气用串联流路T4连接。

[0056] 另外，排气流路具有：设置于第二分流流路T6与排气用串联流路T4的上游侧的连接位置的流路切换阀V3；设置于排气用第一分流流路T5的流量控制阀V2。另外，流路切换阀V3作为分流阀起作用，流量控制阀V2作为流量控制阀起作用。流路切换阀V3是开关双向阀，只进行流路的切换，不具有流量控制功能。在流量控制阀V2上使用比例控制阀，可以进行连续的流量控制。

[0057] 其次，相对于图1的两级涡轮系统的排气流路，图2所示的两级涡轮系统设置有低压涡轮控制用流路T7，该低压涡轮控制用流路T7将排气用第一分流流路T5的流量控制阀V2的下游侧与低压侧的涡轮增压机2B的下游侧连结。该低压涡轮控制用流路T7设置有比例开闭阀V5。利用该比例开闭阀V5，对在低压侧的涡轮增压机2B流动的排气气体的量进行微控制。另外，比例开闭阀V5作为废气阀门起作用。

[0058] 图1及图2所示的本实施方式的两极涡轮系统，通过切换使用控制阀V1～V4的流路，具有以下模式：将两基涡轮增压机2A、2B串联连接的串联增压模式；切换流路使排气气体仅流向高压侧的涡轮增压机2A或低压侧的涡轮增压机2B的一段增压模式；将两基涡轮增压机2A、2B并联连接的并联增压模式。

[0059] 图3是具体地表示图2的两级涡轮系统。如图所示，在图2说明的基础上，该系统具备：控制涡轮增压机2A、2B及控制阀V1～V5的控制装置3；冷却流入内燃机1的空气的中间冷却器5。向控制装置3输入来自于压力传感器P1～P4的输出，该压力传感器P1～P4设置于流路中，对控制阀V1～V5进行适当地控制。

[0060] 图4是表示两基涡轮增压机2A、2B动作的串联增压模式的情况下的气体的流动。如图所示，空气顺次通过涡轮增压机2B及涡轮增压机2A，而且通过中间冷却器5后流入内燃机1。接着，来自于内燃机1的排气气体流入涡轮增压机2A，经由流路切换阀V3及涡轮增压机2B向外部排出。

[0061] 图5是表示气体仅向涡轮增压机2A或2B流动的一段增压模式的情况下的气体的流动。因为涡轮增压机2A、2B的涡轮容量相同，所以可以使用任意一个增压机。在发动机的部分负载的情况下使用该模式。例如，如图所示，空气仅流入低压侧的涡轮增压机2B，经由中间冷却器5流入内燃机1。接着，来自于内燃机1的排气气体经由流量控制阀V2流入涡轮增压机2B，之后，向外部排出。在该模式时，如果比例开闭阀V5适当地打开(间歇地或者对开度进行比例控制)，则能够对流入涡轮增压机2B的排气气体的流量进行控制。 [0062] 图6是表示并联连接两基涡轮增压机2A、2B的并列增压模式的情况下的气体的流动。如图所示，空气从两个流路向本涡轮系统流入，各流路与低压侧的涡轮增压机2A或高压侧的涡轮增压机2B连接。经由该涡轮增压机2A、2B的空气合流，通过中间冷却器5向内燃机1流入。来自于内燃机1的排气气体分别以不同的流路流入高压侧的涡轮增压机2A与低压侧的涡轮增压机2B，即，并列地流入。经过涡轮增压机2A、2B的排气气体被合流并且被向外部排出。

[0063] 图7是表示切换并联增压模式的情况下的处理的流动，即，控制阀的控制方法的流程图。

[0064] 首先，在步骤S1中，向图3所示的内燃机1随时读入发动机转速(NE)、燃料喷射量(Qfinj)及现在的增压压力(Pi＝P4)。其次，在步骤S2中，读入来自于控制阀V1～V5的阀信号。其次，在步骤S3中，利用发动机转速(NE) 及燃料喷射量(Qfinj)随时算出目标的增压压力(Pt)。

[0065] 其次，在步骤S4中，判断Pi是否大于Pt。如果Pi不大于Pt则在步骤S5中，判断控制阀V1、V2是否全部关闭。如果控制阀V1、V2没有全部关闭则进入步骤S6将其全部关闭，并返回步骤S1。另外，如果控制阀V1、V2全部关闭则进入步骤S7进行流量控制阀V2的反馈控制，对流向涡轮增压机2A、2B的流量及其比例进行控制。接着，返回步骤S1。 [0066] 在步骤S4中，如果Pi大于Pt，则进入步骤S8，判断P2/P1是否大于规定值。如果P2/P1不大于规定值则进入步骤S9，切换控制阀V4使涡轮增压机2A、2B并联。接着，返回步骤S1。另外，如果P2/P1大于规定值，则进入步骤S10，读入压力传感器P1、P2的压力值。 [0067] 其次，判断步骤S11中的P3/P2是否大于规定值。如果P3/P2不大于规定值，则步骤S12的控制阀V1、V2全开，向V3、V4并联模式切换，进行控制阀V5的反馈控制，对流向涡轮增压机2B的流量进行微控制。接着，返回步骤S1。另外，如果P3/P2大于规定值，则进行步骤S13的控制阀V2的反馈控制，对流向涡轮增压机2A、2B的流量及其比例进行控制。接着，返回步骤S1。

[0068] 在本实施方式的两级涡轮系统中，因为使用同一涡轮容量的两基涡轮增压机2A、2B，所以用小型涡轮之间的组合代替现有的大型涡轮与小型涡轮的组合，达到系统小型化和低惯性。如果处于串联增压模式则增压压力上升，提高涡轮增压机2A、2B的应答性，在加速时是有利的。对应于发动机转速的增加，在空气必须向发动机流动的情况下，如果处于并联增压模式，则能够使吸气流量增大，在高速、高负载时是有利的。当如现有的大型涡轮与小型涡轮组合进行并联增压模式时，虽然因为增压压力的平衡崩溃，必须使用逆止阀而与部品数量的增加及压力损失的增大有关，但是本实施方式不会发生该问题。 [0069] 适当地对串联增压模式及并联增压模式以外的一段增压模式进行组合，能够发挥对应使用用途的目标的发动机的性能。另外，因为设置管道和控制阀的控制结构，所以使结构简单，很难发生系统故障。

[0070] 另外，本实施方式的两级涡轮系统是简单的结构，其在吸气流路和排气流路设置控制阀V1～V4，并利用控制装置进行切换(参考图1)，能够切换串联增压模式、并联增压模式及一段增压模式。特别是，通过设置于排气用 第一分流流路T5的流量控制阀V2，能够对流向高压侧的涡轮增压机2A及低压侧的涡轮增压机2B的排气气体的流量进行控制，能够准确地对应变化的发动机性能的要求。例如，在串联增压模式中，对应于目标的增压压力对流量控制阀V2进行控制(开闭控制及开度控制)，通过实施从可变两级模式向并联增压模式过渡的控制，也有利于提高超越前方车辆的加速性。

[0071] 以上，虽然对本发明进行说明，但是本发明不限定于以上所述实施方式，在不脱离其本质的范围内，也可以是其他的变形。

[0072] 例如，作为高压侧的涡轮增压机2A，也可以使用可变容量涡轮(VGT：Variable Geometry Turbo)。VGT能够改变涡轮容量，当内燃机处于低旋转时，通过缩小该可变叶片，减少涡轮侧的喉部的面积，通过增加排气气体的流速加快应答性。另外，能够根据发动机的负载变化进行细微地控制。另外，作为高压侧的涡轮增压机2A，也可以使用可变流量涡轮(VFT：Variable Flow Turbo)。如果如此，当发动机加速时，因为能够通过缩小可变流量涡轮的流量，与VGT一样有效地提高涡轮的应答性。即，在低速、低负载时是有利的。另外，VFT与VGT相比，涡轮内外被分割为两半，虽然不能够进行细微的喉部调整，但是在简单的结构这一点上是不同的。

[0073] 另外，例如，作为高压侧的涡轮增压机2A，也可以使用双涡形管式。如果如此，当发动机加速时与通常的涡轮涡形管相比流速加快，提高涡轮的应答性。

[0074] 另外，在所述实施方式中，虽然使用开闭阀V1，但是除了能够使用结构、成本有利的仅能切换打开和关闭的阀体作为该开闭阀V1，也可以使用连续地从打开向关闭状态过渡的比例开闭阀。

[0075] 另外，在所述实施方式中，虽然对使用流路切换阀V3、V4的例子进行说明，但是除了能够使用结构、成本有利的双向阀作为该流路切换阀V3、V4，当然也可以使用三通阀以上的阀体。

[0076] 在本发明的两级涡轮系统中，能够使用小型的涡轮增压机并且使结构简单。本发明可以适用于所有搭载涡轮增压机的车辆、船舶及飞机。