喘振判定装置、喘振判定方法以及程序制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种喘振判定装置、喘振判定方法以及程序，该喘振判定装置具备喘振判定部，所述喘振判定部根据发动机转速和空气流量判定向发动机输出压缩空气的压缩机有无喘振。

Surge determination device, surge determination method, and program

The invention provides a surge judging device, surge judging method and program, the surge judging device determining part with the surge surge, determining part compressor according to engine speed and air flow to determine the compressed air to the engine output with no surge.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种喘振判定装置、喘振判定方法以及程序。本申请主张基于2014年10月14日在日本申请的日本专利申请2014-209814号的优先权，并将该内容引用于本说明书中。
技术介绍
在向发动机供给压缩空气的涡轮增压器的压缩机中，在流量少于入口与出口的压力比的情况下，有时发生喘振。压缩机的喘振是指在流量少于压力比的情况下发生的压缩机的异常运行状态。若发生喘振，则因空气流的剥离或再附着而引起流量或压力的振动。若喘振持续，则有可能导致压缩机破损，因此采取了用于避免喘振的对策。例如，采取了选定为了使工作点不进入喘振区域而具有富余的压缩机、并且活用表示压缩机的特性的映射图(参数)逻辑性地避免喘振之类的对策。但是，即使在采取了用于避免喘振的对策的情况下，压缩机的特性也会经长年等而发生改变，有可能发生喘振。因此，提出了用于判定有无喘振的技术。例如，在专利文献1中示出了涡轮压缩机，该涡轮压缩机设置有温度检测装置，并根据温度检测装置所检测出的温度进行喘振的判定，该温度检测装置对经过配置于多个压缩段之间的中间冷却器并流入下一段压缩机的气体的温度进行检测。以往技术文献专利文献专利文献1：日本专利第4433802号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题在检测气体等的温度来判定有无喘振的技术中，在需要设置温度传感器这一点上涉及装置的成本增加。本专利技术提供一种无需设置温度传感器而能够判定有无喘振的喘振判定装置、喘振判定方法以及程序。用于解决技术课题的手段根据本专利技术的第1方式的喘振判定装置，其具备喘振判定部，所述喘振判定部根据发动机转速和空气流量判定向发动机供给压缩空气的压缩机有无喘振。也可以使喘振判定装置具备判定条件设定部，所述判定条件设定部根据在判定为所述压缩机未发生喘振时的所述发动机转速和所述空气流量设定有无所述喘振的判定条件。也可以使所述判定条件设定部设定基于马氏距离(Mahalanobis′Distance)的所述判定条件。也可以在满足某一条件的状态持续规定时间以上的情况下，使所述喘振判定部判定为发生了喘振。也可以在满足某一条件的状态在规定时间内出现规定次数以上的情况下，使所述喘振判定部判定为发生了喘振。根据本专利技术的第2方式的喘振判定装置的喘振判定方法，该喘振判定方法具有喘振判定步骤，所述喘振判定步骤根据发动机转速和空气流量判定向发动机供给压缩空气的压缩机有无喘振。根据本专利技术的第3方式的程序，其用于使计算机执行喘振判定步骤，所述喘振判定步骤根据发动机转速和空气流量判定向发动机供给压缩空气的压缩机有无喘振。专利技术效果根据上述喘振判定装置、喘振判定方法以及程序，无需设置温度传感器而能够判定有无喘振。附图说明图1是表示本专利技术的一实施方式中的发动机系统的功能结构的概略框图。图2是表示在一实施方式中的压缩机发生了喘振的情况下的流量变动的例子的图表。图3是表示一实施方式中的发动机转速、空气流量各自的当前值与阈值之间的关系的例子的图表。图4是表示在一实施方式中喘振判定装置判定压缩机有无喘振的处理步骤的例子的流程图。具体实施方式以下，对本专利技术的实施方式进行说明，但是以下实施方式并不限定权利要求书所涉及的专利技术。并且，在实施方式中说明的特征的组合并非必须全部用于专利技术的解决手段。图1是表示本专利技术的一实施方式中的发动机系统的功能结构的概略框图。在图1中，发动机系统1具备涡轮增压器100、发动机200以及喘振判定装置300。涡轮增压器100具备涡轮110、轴120以及压缩机130。发动机200具备空气流量计(AirFlowMeter)210和转速计220。喘振判定装置300具备数据获取部310、存储部380以及控制部390。控制部390具备判定条件设定部391和喘振判定部392。涡轮增压器100是增压器的一种，将空气压缩并向发动机200输出。通过使发动机200利用涡轮增压器100压缩的空气燃烧燃料，能够增大发动机200的转矩或输出。涡轮110接收来自发动机200的排出气体的喷出(膨胀力)而生成旋转力。轴120将涡轮110生成的旋转力向压缩机130传递。利用轴120所传递的来自涡轮110的旋转力驱动压缩机130，压缩机130将从周围吸入的空气压缩并向发动机200输出。在流量少于压缩机130的入口与出口的压力比的情况下，有时发生喘振。若发生喘振，则因空气流的剥离或再附着而引起流量或压力的振动。图2是表示在压缩机130发生了喘振时的流量变动的例子的图表。图2的横轴表示时刻，纵轴表示发动机200的进气流量(压缩机130所输出的压缩空气的流量)。在图2中，进气流量下降，发生因喘振产生的进气流量的振动。发动机200将例如汽油等燃料和来自涡轮增压器100的压缩空气混合并使其燃烧而生成旋转力。发动机200能够作为汽车用的发动机或船舶用的发动机等各种各样的发动机。空气流量计210设置于发动机200的进气口，测量发动机200的进气的每单位时间的流量。空气流量计210也可以作为发动机200的一部分构成。或者，空气流量计210也可以为与发动机200分体的装置。在汽油车或柴油车等汽车中，大多规范地搭载有空气流量计。通过将这样规范地搭载的空气流量计用作空气流量计210，无需设置发动机系统1专用的空气流量计210而能够降低发动机系统1的设备成本。转速计220测量发动机200的每单位时间的转速(即，旋转速度)。在汽车中，大多规范地搭载有发动机转速计(tachometer)。通过将这样规范地搭载的发动机转速计用作转速计220，无需设置发动机系统1专用的转速计220而能够降低发动机系统1的设备成本。另外，即使在重新设置转速计220的情况下，也能够根据曲柄脉冲求出发动机转速，并能够以简单的结构实现转速计220。喘振判定装置300根据发动机200的转速和空气流量判定压缩机130有无喘振。喘振判定装置300也可以利用例如微型计算机(Microcomputer)等计算机来实现。并且，喘振判定装置300可以作为ECU(EngineControlunit)的功能实现等作为其他设备的一部分实现，也可以作为喘振判定专用的装置实现。数据获取部310获取表示发动机200的状态的信息。数据获取部310尤其获取空气流量计210所测量的发动机200的进气流量和转速计220所测量的发动机200的转速。存储部380利用喘振判定装置300所具有的存储设备来实现，存储各种信息。存储部380尤其存储数据获取部310所获取的信息的时序数据。控制部390控制喘振判定装置300的各部来进行各种处理。控制部390例如通过由喘振判定装置300所具有的CPU(CentralProcessingUnit，中央处理装置)从存储部380中读出并执行程序而实现。判定条件设定部391设定用于判定压缩机130有无喘振的判定基准。判定条件设定部391尤其根据转速计220所测量的发动机转速和空气流量计210所测量的空气流量设定用于判定压缩机130有无喘振的判定基准。在此，也可以使判定条件设定部391根据在判定为压缩机130未发生喘振时的发动机转速和空气流量设定压缩机130有无喘振的判定条件。例如，存储部380预先存储转速计220所测量的发动机转速的时序数据和空气流量计210所测量的空气流量的时序数据。然后，在定期检验时，若检验员事后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喘振判定装置，其具备喘振判定部，所述喘振判定部根据发动机转速和空气流量判定向发动机输出压缩空气的压缩机有无喘振。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.14 JP 2014-2098141.一种喘振判定装置，其具备喘振判定部，所述喘振判定部根据发动机转速和空气流量判定向发动机输出压缩空气的压缩机有无喘振。2.根据权利要求1所述的喘振判定装置，其具备判定条件设定部，所述判定条件设定部根据在判定为所述压缩机未发生喘振时的所述发动机转速和所述空气流量设定有无所述喘振的判定条件。3.根据权利要求2所述的喘振判定装置，其中，所述判定条件设定部设定基于马氏距离的所述判定条件。4.根据权利要求1至3中任一项所述的喘...

【专利技术属性】
技术研发人员：久保博义，山下幸生，后藤满文，坂本武蔵，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP