KR100369138B1 - 내연기관의 가변 노즐 터보챠져 응답 향상 방법 - Google Patents

Abstract

차량 출발시 터보 래그에 의해 늦게 형성되는 부스트 압력에 의존하지 않고 엑셀레이터 페달 신호에 의해 가변 노즐 터보챠저가 일찍 응답하게 하므로서 출발시의 터보 래그를 감소시키고 차량의 출발성을 개선하기 위하여

엔진 회전수, 엑셀 페달 개도, 부스트 압력을 판단하는 단계와,

엔진 회전수가 공회전 범위인가를 판단하는 단계와,

엔진 회전수 공회전 범위가 아니면 정상 가변 노즐 터보챠져 모드맵으로 작동하는 단계와,

상기에서 엔진 회전수가 공회전 범위이면 엑셀 페달의 작동 설정치를 판단하여 설정치 이하이면 공회전 범위를 다시 판단하게 하는 단계와,

상기에서 엑셀 페달이 설정치 이상 작동하면 부스트 압력의 설정치를 판단하여 설정치 이상이면 공회전 범위를 다시 판단하게 하는 단계와,

상기 부스트 압력이 설정치 이하이면 가변 노즐 터보챠져 출발 모드맵으로 작동을 지시하는 단계와,

부스트 압력의 설정치를 판단하여 그 이하면 다시 가변 노즐 터보챠져 출발 모드맵 작동 단계로 리턴하게 하는 단계와,

부스트 압력이 설정치 이상이면 정상 가변 노즐 터보챠져 모드맵 작동 단계를 수행하게 제어되는 내연기관의 가변 노즐 터보챠져 응답 향상 방법을 제공하는데 있다.

Description

내연기관의 가변 노즐 터보챠져 응답 향상 방법{RESPONSE IMPROVE METHOD OF VARIABLE NOZZLE TURBO CHARGER}

본 발명은 내연기관의 가변 노즐 터보챠져 응답 향상 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량 출발시 터보 래그에 의해 늦게 형성되는 부스트 압력에 의존하지 않고 엑셀레이터 페달 신호에 의해 가변 노즐 터보챠저가 일찍 응답하게 하므로서 출발시의 터보 래그를 감소시키고 차량의 출발성을 개선한 내연기관의 가변 노즐 터보챠져 응답 향상 방법에 관한 것이다.

일반적으로 가변 노즐 터보챠져(Variable Nozzle Turbo charger)는 터빈쪽의 단면적을 변화시켜서 부스팅 되는 공기량과 백압력을 조절하게 한다.

이때 가변 노즐 터보챠져는 제어 전자제어장치가 엔진의 회전수와 부스트 압력을 읽어 거기에 해당하는 터빈 단면적이 얻어지도록 노즐을 변화시켜 터보챠져를 제어하게 된다.

상기한 차량 출발시 터보 래그에 부압이 발생하는 구간이 생기며, 이로 인해 적절한 부스트 압력을 얻을 때까지는 상당한 시간이 소요되는 문제점이 있다.

특히 가변 노즐 터보챠져의 경우 매칭 특성상 일반적인 웨이스트 게이트 터보챠져에 비해 더 큰 사이즈의 터보챠져를 사용하게 되므로 저속 구간 및 출발시 이와 같은 문제가 더 커지게 되는데, 이로 인해 출발시 응답성 부족은 물론 터보챠져에 의한 부스팅이 늦어져 공기량이 부족하여 저속시 매연 악화 및 폐일 스모크 과다의 원인이 되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 앞에서 언급한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 차량 출발시 터보 래그에 의해 늦게 형성되는 부스트 압력에 의존하지 않고 엑셀레이터 페달 신호에 의해 가변 노즐 터보챠저가 일찍 응답하게 하므로서 출발시의 터보 래그를 감소시키고 차량의 출발성을 개선한 내연기관의 가변 노즐 터보챠져 응답 향상 방법을 제공하는데 있다.

도1은 본 발명에 따른 가변 노즐 터보챠저 응답성 향상 장치의 구성을 도시한 도면.

도2는 본 발명에 따른 가변 노즐 터보챠저 응답성 향상 방법을 도시한 순서도.

이를 실현하기 위한 본 발명은

엔진 회전수, 엑셀 페달 개도, 부스트 압력을 판단하는 단계와,(S1)

엔진 회전수가 공회전 범위인가를 판단하는 단계와,(S2)

엔진 회전수가 공회전 범위 내에서 벗어나면 정상 가변 노즐 터보챠져 모드맵으로 작동하는 단계와,(S3)

엑셀 페달이 설정치 이상 작동 했는가를 판단하는 단계와,(S4)

부스트 압력이 설정치 이하인가를 판단하는 단계와, (S5)

상기 단계에서 엑셀 페달 설정치 이하 작동과 부스트 압력이 설정치 이상인가로 판단되면 엔진 회전수가 공회전 범위 인가 단계로 리턴이 이루어지면서 부스트 압력이 설정치 이하이면 가변 노즐 터보챠져 출발 모드맵으로 작동을 지시하는 단계와, (S6)

상기 단계에서 부스트 압력의 설정치를 판단하는 단계와,(S7)

상기 단계에서 부스트 압력이 설정치 이하면 다시 가변 노즐 터보챠져 출발 모드맵 작동 단계로 리턴하고 부스트 압력이 설정치 이상이면 정상 가변 노즐 터보챠져 모드맵 작동 단계를 수행하게(S3) 제어되는 내연기관의 가변 노즐 터보챠져 응답 향상 방법을 제공하는데 있다.

이하 본 발명의 바람직한 구성 및 작용을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명에 따른 가변 노즐 터보챠저 응답성 향상 장치의 구성을 도시한 도면이고, 도2는 본 발명에 따른 가변 노즐 터보챠저 응답성 향상 방법을 도시한 순서도이다.

가변 노즐 터보챠져 응답성 향상 장치(2)는 엔진 회전수 센서(4)와, 엑셀 페달 스위치(6)와 부스트 압력 센서(8)로 부터 전기적인 신호를 인가 받는 전자제어장치(10)와, 이 전자제어장치(10)가 가변 노즐 터보챠져 액츄에이터(12)를 제어하게 되어 있다.

상기 가변 노즐 터보챠져 액츄에이터(12)에 의해 가변 노즐 터보챠져(14)가 작동하여 엔진의 부스트 압력을 증대시키게 연결되고 있다.

이때 엔진(16)의 구동으로 진공 펌프(18)의 에어압은 솔레노이드 밸브(20)의 작동으로 가변 노즐 터보챠져 액츄에이터(12)를 에어를 공급하게 되어 있다.

상기한 바와 같이 이루어지는 본 발명의 작용은 전자제어장치(10)가 엔진 회전수 센서(4), 엑셀 페달 스위치(6), 부스트 압력 감지 센서(8)을 통해 압력을 판단한다.(S1)

이에 엔진 회전수 센서(4)를 통해 엔진 회전수가 공회전 범위인가를 판단하여(S2) 엔진 회전수가 공회전 범위를 벗어나면 정상적으로 가변 노즐 터보챠져(14) 작동 모드맵으로 작동하게 한다.(S3)

상기에서 엔진 회전수가 공회전 범위이면 엑셀 페달 스위치(6)를 통해 엑셀 페달이 설정치 이상의 작동을 하였나 판단하여 (S4) 설정치 이하이면 공회전 범위를 다시 판단(S2)하게 한다.

그리고 상기에서 엑셀 페달이 엑셀 페달 스위치(6)를 통해 설정치 이상 작동하면 부스트 압력의 설정치를 부스트 압력 감지 센서(8)를 통해 판단하여(S5) 설정치 이상이면 공회전 범위를 다시 판단(S2)하게 한다.

상기 부스트 압력 감지 센서(8)를 통한 부스트 압력이 설정치 이하이면 가변 노즐 액츄에이터(12)를 가변 노즐 터보챠져(14)를 작동시켜 출발 모드맵으로 작동을 지시한다. (S6)

이때 가변 노즐 터보챠저 액츄에이터(12)에는 솔레노이드 밸브(20)를 통해 진공 펌프(18)의 에어압을 공급받게 한다.

이에 따라 부스트 압력의 설정치를 판단하여(S7) 그 이하면 다시 가변 노즐 터보챠져 출발 모드맵 작동 단계(S6)로 리턴시킨다.

그렇지 않고 부스트 압력 감지 센서(8)에 의한 부스트 압력이 설정치 이상이면 정상적으로 진공 펌프(18)의 에어를 솔레노이드 밸브(20)를 제어하여 가변 노즐 터보챠져 액츄에이터(12)로 하여금 가변 노즐 터보챠져(14)를 작동시킴으로서 빨리 응답하게 하여 가변 노즐 터보챠져 모드맵 작동 단계(S3)를 수행하게 제어한다.

즉, 엑셀 페달의 작동이 부스트 압력 형성보다 훨씬 빠르기 때문에 엑셀 페달의 신호가 출발 모드일 경우 가변 노즐 터보챠져(14)를 먼저 작동 시킴으로서 출발성을 향상시켜 응답 지연을 감소시켜 제어하게 한다.

가변 노즐 터보챠져(14) 작동 맵을 부스트 압력 감지시와 공회전 범위가 아닐 때 작동하게 2개 작성하여 그중 하나를 출발시 저속 구간에서 가변 노즐 터보챠져 작동 응답성을 높히게 한 기술이다.

출발시 터보챠져의 응답성이 향상되어 출발성이 향상된다.

터보챠져 응답성 향상으로 저속 구간에서의 매연 저감 및 구동 실패 매연을 개선하게 된다.

Claims (4)

1. 엔진 회전수, 엑셀 페달 개도, 부스트 압력을 입력하는 단계와,(S1)

   엔진 회전수가 공회전 범위인가를 판단하는 단계와,(S2)

   엔진 회전수가 공회전 범위 내에서 벗어나면 정상 가변 노즐 터보챠져 모드맵으로 작동하는 단계와,(S3)

   엔진 회전수가 공회전 범위내에 있을 경우 엑셀 페달이 설정치 이상으로 작동 했는가를 판단하는 단계와,(S4)

   엑셀 페달이 설정치 이상으로 작동하면, 부스트 압력이 설정치 이하인가를 판단하는 단계와,(S5)

   부스트 압력이 설정치 이하이면 가변 노즐 터보챠져 출발 모드맵으로 작동을 지시하는 단계와,(S6)

   부스트 압력의 설정치를 재판단하는 단계와,(S7)

   부스트 압력이 설정치 이상이면 정상 가변 노즐 터보챠져 모드맵 작동 단계를 수행하게(S3) 제어하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변 노즐 터보챠져 응답 향상 방법.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 부스트 압력이 설정치 이하인가를 판단하는 단계(S5)에서 부스트 압력이 설정치 이상이면 (S2)단계로 리턴하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변 노즐 터보챠져 응답 향상방법.
4. 제1항에 있어서, 부스트 압력의 설정치를 재판단하는 단계(S7)에서 부스트 압력이 설정치 이하이면 (S6)단계로 리턴하는 것을 특징으로 하는 내연기관의 가변 노즐 터보챠져 응답 향상방법.