KR101186222B1 - Method for controlling vehicle and Turbocharger - Google Patents
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Abstract
터빈으로 공급되는 유량 셋팅을 최적화하여 안정적인 터보차저의 성능을 구현하기 위해, 터빈으로 공급되는 실제 유량을 조절하여 설정된 목표 유량에 근접될 때, 상기 유량을 순간적으로 변동시켜 목표 유량으로 조절하는 것을 특징으로 한다.In order to optimize the flow rate setting supplied to the turbine to realize stable turbocharger performance, the actual flow rate supplied to the turbine is adjusted so that the flow rate is instantaneously changed to the target flow rate when approaching the set target flow rate. It is done.
Description
본 발명은 차량에 구비된 터보차저의 성능 향상을 위한 차량용 터보차저의 제어방법 및 이를 이용한 터보자처에 관한 것이다.The present invention relates to a control method of a vehicle turbocharger for improving the performance of a turbocharger provided in a vehicle and a turbocharger using the same.
일반적으로, 차량용 터보차저는 엔진의 실린더에 공급되는 공기량과 밀도를 대기압 이상으로 가압하고, 이를 공급시켜 엔진의 출력을 증대시키기 위해 설치된다.In general, a vehicle turbocharger is installed to pressurize the amount and density of air supplied to the cylinder of the engine above atmospheric pressure and to supply the engine to increase the output of the engine.
첨부된 도 1을 참조하여 종래의 일반적인 터보차저의 구성에 대해 설명한다.With reference to the accompanying Figure 1 will be described the configuration of a conventional general turbocharger.
종래의 터보차저(1')는 터보차저 하우징 내부에 흡기 압축기(1a)와, 터빈(1b)이 배치되고, 상기 흡기 압축기(1a)와 터빈(1b)을 연결하기 위해 샤프트(1c)가 마련된다.In the conventional turbocharger 1 ', an intake compressor 1a and a turbine 1b are disposed inside the turbocharger housing, and a shaft 1c is provided to connect the intake compressor 1a and the turbine 1b. do.
또한, 상기 터빈(1b)에는 유입되는 공기량을 조절하기 위해 상기 터빈(1b)의 원주 방향에 다수개의 베인이 회전 가능하도록 배치되고, 상기 베인을 작동 가능하게 하는 액추에이터(미도시)가 별도로 마련된다.In addition, a plurality of vanes are rotatably disposed in the circumferential direction of the turbine 1b in order to adjust the amount of air flowing into the turbine 1b, and an actuator (not shown) for operating the vanes is provided separately. .
상기 터보차저(1')는 엔진(2)에서 발생된 배기가스가 터빈(1b)으로 공급될 수 있으며, 상기 터빈(1b)은 배기가스에 의해 회전 작동된다.The turbocharger 1 'may be supplied with exhaust gas generated from the
상기 샤프트(1c)는 터빈(1b)과 동축으로 연결된 공기 압축기(1a)를 함께 회전 가능하게 할 수 있다. 이로 인해 외부 공기가 흡입 압축되어 엔진(2)으로 공급된다.The shaft 1c may enable the air compressor 1a coaxially connected with the turbine 1b to rotate together. As a result, the outside air is suction-compressed and supplied to the
이와 같이 사용되는 터보차저(1')는 차량의 배기량에 따라 터빈(1b)으로 공급되는 공기량에 대한 셋팅(Setting)을 실시하고, 셋팅된 공기량에 따라서 베인의 회전각이 변화되면서 상기 터빈(1b)으로 공급되는 공기량이 변화된다.The turbocharger 1 'used as described above sets the amount of air supplied to the turbine 1b according to the displacement of the vehicle, and changes the vane rotation angle according to the set amount of air, thereby changing the turbine 1b. The amount of air supplied to) changes.
그러나, 종래에는 터빈(1b)에 공급되는 공기량에 대한 정확한 셋팅이 부정확하게 이루어짐으로써, 터보차저(1')가 갖는 성능을 안정적으로 구현하기 어려운 문제점이 유발되었다.However, in the related art, the accurate setting of the amount of air supplied to the turbine 1b is made incorrectly, which causes a problem that it is difficult to stably implement the performance of the turbocharger 1 '.
본 발명의 목적은 상술한 종래 기술의 문제점을 극복하기 위해 터빈으로 공급되는 유량 셋팅을 최적화하여 안정적인 터보차저의 성능을 구현 가능하게 하는 데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to optimize the flow rate setting supplied to the turbine in order to overcome the problems of the prior art described above to enable the performance of a stable turbocharger.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의한 차량용 터보차저의 제어방법 및 이를 이용한 터보자처는 터보차저의 터빈으로 공급되는 유량 셋팅을 위해 목표 유량을 설정하는 단계; 및 상기 터빈으로 공급되는 실제 유량을 조절하여 설정된 목표 유량에 근접될 때, 상기 유량을 순간적으로 변동시켜 목표 유량으로 조절 가능하게 하는 유량 조절 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다In order to achieve the above object, a control method of a vehicle turbocharger according to the present invention and a turbocharger using the same set a target flow rate for setting a flow rate supplied to a turbine of a turbocharger. step; And a flow rate adjusting step of adjusting the actual flow rate supplied to the turbine to approach the set target flow rate, thereby enabling the flow rate to be adjusted to the target flow rate.
상기 유량 조절 단계는 터보 차저에 구비된 베인을 오픈 방향으로 작동시켜, 터빈으로 공급되는 유량을 조절하는 제1 유량 조절 단계를 더 포함할 수 있다.The flow rate adjusting step may further include a first flow rate adjusting step of controlling the flow rate supplied to the turbine by operating the vane provided in the turbocharger in the open direction.
상기 제1 유량 조절 단계는 터빈으로 공급되는 유량이 최소 유량에서부터 시작되는 것을 특징으로 한다The first flow rate adjusting step is characterized in that the flow rate supplied to the turbine starts from the minimum flow rate
상기 유량 조절 단계는 터보차저로 공급되는 유량을 증가시켰다가, 다시 감소시키면서 목표 유량에 근접하는 제2 유량 조절 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The flow rate adjusting step may further include a second flow rate adjusting step of increasing the flow rate supplied to the turbocharger and then decreasing the flow rate to approach the target flow rate.
상기 유량 조절 단계의 유량 변동은 목표 유량보다는 상대적으로 높은 유량으로 변동되는 것을 특징으로 한다.The flow rate variation of the flow rate adjusting step is characterized in that the flow rate is changed to a relatively higher flow rate than the target flow rate.
상기 유량 조절 단계의 유량 변동은 변동 전 유량보다 10% 증가된 유량으로 유량 변동이 이루어지는 것을 특징으로 한다.The flow rate fluctuation of the flow rate adjusting step is characterized in that the flow rate fluctuations at a flow rate increased by 10% from the flow rate before the fluctuation.
상기 유량 조절 단계의 유량 변동은 적어도 1회 이상 이루어지는 것을 특징으로 한다.The flow rate variation of the flow rate adjusting step is characterized in that at least one or more times.
상기 제2 유량 조절 단계는 현재 유량이 설정된 목표 유량에 근접될 경우에는, t초간 현재의 상태를 유지하는 것을 특징으로 한다.The second flow rate adjusting step is characterized in that when the current flow rate is close to the set target flow rate, the current state is maintained for t seconds.
상기 목표 유량은 터보 차저 내부로 유입되는 최소 유량(Min Flow)을 기준으로 셋팅이 이루어지는 것을 특징으로 한다.The target flow rate may be set based on a minimum flow rate (Min Flow) flowing into the turbocharger.
상기 최소 유량은 엔진 배기량에 따라 상이하게 셋팅되는 것을 특징으로 한디.The minimum flow rate is set differently according to the engine displacement Handi.
상기 유량 조절 단계는 목표 유량을 만족한 이후에 현재 상태의 유량과, 베인과 연결된 링크 로드의 위치를 메모리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The step of adjusting the flow rate may further include storing the flow rate of the current state and the position of the link rod connected to the vane after satisfying the target flow rate.
상기 유량 조절 단계는 목표 유량이 메모리 된 이후에 N회 동안 터빈으로 공급되는 유량이 목표 유량을 만족하는지 반복 시험하는 테스트 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The flow rate adjusting step may further include a test step of repeatedly testing whether the flow rate supplied to the turbine meets the target flow rate for N times after the target flow rate is memorized.
본 발명에 의한 터보자처는 배기가스의 압력에 의해 회전되는 터빈을 갖는 터보 차저와; 상기 터빈으로 유입되는 통로의 개도 상태를 조절 가능하게 하는 베인(Vane)과; 상기 베인과 연결되고, 베인을 동시에 개폐 가능하게 하는 링크 로드, 상기 링크 로드에 구동력을 제공하는 모터를 포함하는 액추에이터; 및 상기 터보 차저의 유량 셋팅시, 상기 링크 로드가 오픈 방향을 향해 순간적으로 이동되도록 상기 액추에이터를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to the present invention, a turbocharger includes: a turbocharger having a turbine that is rotated by a pressure of exhaust gas; A vane configured to adjust an opening degree of a passage flowing into the turbine; An actuator connected to the vane, the actuator including a link rod for opening and closing the vane at the same time, and a motor providing a driving force to the link rod; And a control unit controlling the actuator such that the link rod is momentarily moved in the open direction when the flow rate of the turbocharger is set.
상기 제어부는 링크 로드에 소정의 시간과, 횟수를 갖으며 작동되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.The controller is characterized in that for controlling the link load to be operated at a predetermined time and a number of times.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 차량용 터보차저의 제어방법 및 이를 이용한 터보자처는 차량의 배기량에 따라 터보차저의 영점 셋팅이 가능해짐으로써, 터보차저가 장착된 차량의 성능을 향상시키는 효과가 있다.As described above, the control method of the vehicle turbocharger and the turbocharger using the same according to the present invention can set the zero point of the turbocharger according to the displacement of the vehicle, thereby improving the performance of the vehicle equipped with the turbocharger. have.
본 발명에 의한 차량용 터보차저의 제어방법 및 이를 이용한 터보자처는 기준 공기량을 기준으로 셋팅이 이루어지므로, 보다 정밀한 셋팅이 이루어지는 효과가 있다.In the control method of the vehicle turbocharger and the turbocharger using the same according to the present invention, since the setting is made based on the reference air amount, there is an effect that more precise setting is made.
도 1은 종래의 터보차저를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 의한 차량용 처보차저의 구성을 개략적으로 도시한 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 차량용 터보차저의 제어방법에 의한 순서도.
도 4는 본 발명에 의한 차량용 터보차저의 제어방법에 의해 시간에 따른 유량 변화를 파형으로 도시한 그래프.
도 5는 본 발명에 의한 차량용 터보차저의 제어방법에 의한 순서도에 따른 각 단계를 그래프상에 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 의한 차량용 터보차저의 제어방법에 의해 n회 반복 후의 유량 변화를 도시한 표이다.1 is a view schematically showing a conventional turbocharger.
Figure 2 is a perspective view schematically showing the configuration of a car charger for a vehicle according to the present invention.
3 is a flowchart illustrating a control method of a vehicle turbocharger according to the present invention.
Figure 4 is a graph showing a waveform of the flow rate changes over time by the control method of the vehicle turbocharger according to the present invention.
5 is a graph showing each step according to the flowchart of the control method of the vehicle turbocharger according to the present invention on a graph.
6 is a table showing a change in flow rate after n iterations by the control method of the vehicle turbocharger according to the present invention.
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 의한 차량용 터보차저의 제어방법 및 이를 이용한 터보자처의 실시예를 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of a vehicle turbocharger control method according to the present invention and a turbo self destination using the same.
첨부된 도 2를 참조하여 본 발명에 의한 터보차저의 주요 구성을 설명한다.With reference to the accompanying Figure 2 will be described the main configuration of the turbocharger according to the present invention.
터보차저(1)는 압축기(110)와 터빈(100)이 내장되는 하우징이 마련될 수 있다. 상기 압축기(110)와 터빈(100)은 회전축(120)의 양단에 각각 결합 될 수 있다.The
상기 터빈(100)에는 회전축(120)에 고정된 터빈 블레이드(102)를 더 포함할 수 있으며, 상기 터빈 블레이드(102)로 공급되는 유량을 선택적으로 조절 가능하게 하는 베인(10)이 다수 개가 배치될 수 있다.The
상기 베인(10)은 터빈 블레이드(102)의 원주 방향 상에 다수 개가 동일 간격으로 배치될 수 있으며, 상기 베인(10)의 회전각이 오픈 또는 클로즈 방향으로 변화되면서 터빈(100)으로 공급되는 유량의 변화가 이루어지게 된다.A plurality of
상기 터보차저(1)에는 베인(10)이 동시에 오픈 방향 또는 클로즈 방향으로 회전 가능하도록 구동력을 제공하는 액추에이터(200)가 마련될 수 있다.The
상기 액추에이터(200)는 통상의 모터가 사용될 수 있으며, 상기 베인(10)의 회전을 안정적으로 작동 가능하게 하는 다른 밸브로의 대처도 가능함을 밝혀 둔다.As the
상기 베인(10)과 액추에이터(200) 사이에는, 상기 액추에이터(200)의 구동력을 전달받아 베인(10)에게 전달하는 링크 로드(210)가 구비될 수 있다.A
상기 링크 로드(210)는 링크(Link)와 로드(rod)의 조합으로 구성될 수 있다.The
상기 터보차저(1)는 유량 셋팅시, 상기 링크 로드(210)가 오픈 방향을 향해 순간적으로 이동되도록 상기 액추에이터(200)를 제어하는 제어부(300)를 더 포함할 수 있다.The
상기 제어부(300)는 링크 로드(210)에 소정의 시간과, 횟수를 갖으며 작동되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.The
여기서 링크 로드(210)가 오픈 방향으로 이동되는 시간과 횟수에 대해 특별히 한정하지는 않으나, 본 발명의 실시예에서는 1회 이상 t초간 이동될 수 있다.The
이를 위해 상기 제어부(300)는 모터에 구비된 모터축을 t초간 오픈 방향으로 이동시킬 수 있다.To this end, the
이와 같이 구성되는 본 발명의 차량용 터보차저의 제어방법에 대해 첨부된 도 3을 참조하여 설명한다.A control method of the vehicle turbocharger of the present invention configured as described above will be described with reference to FIG. 3.
터보차저(1)의 터빈(100)으로 공급되는 유량 셋팅을 위해 목표 유량을 설정하는 단계(ST100)가 구비될 수 있다. 본 실시예에서 상기 목표 유량은 변동 가능함을 밝혀 둔다.Setting the target flow rate for the flow rate setting supplied to the
또한, 상기 목표 유량은 베인의 영점 셋팅을 위해 설정된 유량을 의미한다.In addition, the target flow rate means a flow rate set for zero setting of the vane.
상기 베인의 영점은 차량마다 상이함을 밝혀 둔다.The vane's zero point is found to be different for each vehicle.
상기 제어부(300)는 설정된 목표 유량에 실제 유량이 근접될 때, 상기 유량을 순간적으로 변동시켜 목표 유량으로 조절 가능하게 하는 유량 조절 단계(ST200)를 포함할 수 있다.The
상기 유량 조절 단계(ST200)는 터보 차저에 구비된 베인을 오픈 방향으로 작동시켜, 터빈으로 공급되는 유량을 조절하는 제1 유량 조절 단계(ST110)를 더 포함할 수 있다.The flow rate adjusting step ST200 may further include a first flow rate adjusting step ST110 for controlling the flow rate supplied to the turbine by operating the vane provided in the turbocharger in the open direction.
상기 제1 유량 조절 단계(ST110)는 터빈으로 공급되는 유량이 최소 유량에서부터 시작될 수 있다.In the first flow rate adjusting step ST110, the flow rate supplied to the turbine may be started from the minimum flow rate.
왜냐하면, 상기 터보차저는 최소 유량(Min Flow)일 때, 베인(10)에 가해지는 배기가스의 압력이 가장 높게 가해지므로, 상기한 상태에서 터빈으로 공급되는 공기량에 대해 정확한 셋팅이 이루어질 경우에는, 다른 유량 변화 구간에서도 베인의 안정적인 작동을 도모할 수 있기 때문이다.Because, when the turbocharger is the minimum flow (Min Flow), the pressure of the exhaust gas applied to the
이와 같이 셋팅을 실시할 경우에는, 상기 최소 유량 이외의 구간에서 베인(10)의 위치에 따른 정확한 유량이 산출되고, 이에 따라 터보차저의 성능을 향상시킬 수 있기 때문이다.This is because when the setting is performed in this way, an accurate flow rate according to the position of the
상기 최소 유량은 엔진 배기량에 따라 상이하게 셋팅될 수 있다. 예를 들어서, 배기량이 1500cc인 차량과 3000cc인 차량의 최소 유량은 동일 할 수 없으며, 상기 최소 유량 또한 각 배기량과 엔진의 다양한 조건에 맞추어 셋팅될 수 있음을 밝혀 둔다.The minimum flow rate may be set differently according to the engine displacement. For example, it should be noted that the minimum flow rate of a vehicle having an exhaust volume of 1500 cc and a vehicle having a 3000 cc quantity cannot be the same, and the minimum flow rate can also be set according to various conditions of each displacement and the engine.
상기 유량 조절 단계(ST200)는 터보차저로 공급되는 유량을 증가시켰다가, 다시 감소시키면서 목표 유량에 근접하는 제2 유량 조절 단계(ST220)를 더 포함할 수 있다.The flow rate adjusting step ST200 may further include a second flow rate adjusting step ST220 approaching the target flow rate while increasing and decreasing the flow rate supplied to the turbocharger.
상기 유량 조절 단계(ST200)의 유량 변동은 목표 유량보다는 상대적으로 높은 유량으로 변동되는 것이 바람직하다.The flow rate variation of the flow rate adjusting step ST200 is preferably changed to a relatively high flow rate than the target flow rate.
상기 유량 조절 단계(ST200)의 유량 변동은 변동 전 유량보다 10% 증가된 유량으로 유량 변동이 이루어질 수 있다.The flow rate fluctuation of the flow rate adjusting step ST200 may be a flow rate fluctuation at a
상기 유량 조절 단계(ST200)의 유량 변동은 적어도 1회 이상 이루어지는 것을 특징으로 한다.The flow rate fluctuation of the flow rate adjusting step (ST200) is characterized in that at least one or more times.
상기 제2 유량 조절 단계(ST220)는 현재 유량이 설정된 목표 유량에 근접될 경우에는, t초간 현재의 상태를 유지될 수 있다.The second flow rate adjusting step ST220 may maintain the current state for t seconds when the current flow rate is close to the set target flow rate.
상기 목표 유량은 터보 차저 내부로 유입되는 최소 유량(Min Flow)을 기준으로 셋팅이 이루어지는 것이 바람직하다.The target flow rate is preferably set based on the minimum flow rate (Min Flow) flowing into the turbocharger.
상기 최소 유량은 엔진 배기량에 따라 상이하게 셋팅될 수 있다.The minimum flow rate may be set differently according to the engine displacement.
상기 유량 조절 단계(ST200)는 목표 유량을 만족한 이후에 현재 상태의 유량과, 베인과 연결된 링크 로드의 위치를 메모리(ST230)하는 단계를 더 포함할 수 있다.The flow rate adjusting step ST200 may further include memory ST230 of a flow rate in a current state and a position of a link rod connected to the vane after the target flow rate is satisfied.
이와 같이 메모리하는 이유는, 목표 유량을 만족시킨 현재 베인의 위치에 따른 링크 로드(210)의 위치를 메모리 시킴으로써, 상기 목표 유량을 기준으로 터보차저(1)로 유입되는 공기량에 따라 액추에이터(200)의 전반적인 거동이 맵핑(Mapping) 가능하기 때문이다.The reason for the memory as described above is to remember the position of the
즉, 상기 목표 유량을 영점으로 하여, 액추에이터(200)에 구비된 모터의 작동 상태를 셋팅하면, 모터의 구동력을 전달받는 링크 로드(210) 또한 상기 셋팅된 모터의 작동 상태에 따라 베인(10)과 연동하여 작동이 이루어질 수 있기 때문이다.That is, when the target flow rate is set to zero, when the operating state of the motor provided in the
따라서, 목표 유량에 대해 셋팅이 이루어지면, 액추에이터(200) 또한 상기 목표 유량을 기준으로 셋팅 가능하기 때문에 메모리(ST230) 하는 것이 바람직하다.Therefore, when the setting is made with respect to the target flow rate, since the
상기 유량 조절 단계(ST200)는 목표 유량이 메모리 된 이후에 N회 동안 터빈으로 공급되는 유량이 목표 유량을 만족하는지 반복 시험하는 테스트 단계(ST240)를 더 포함할 수 있다.The flow rate adjusting step ST200 may further include a test step ST240 for repeatedly testing whether the flow rate supplied to the turbine satisfies the target flow rate for N times after the target flow rate is memorized.
상기 테스트 단계(ST240)는 현재의 유량이 목표 유량에 만족된 상태에서, 현재 유량이 다시 변동되는 경우에도 기 셋팅된 목표 유량에 따라 액추에이터(200)의 작동이 이루어지는지 재차 확인하기 위해서 실시한다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.The test step ST240 is performed to check whether the
이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 차량용 터보차저의 제어방법에 의한 실시예를 첨부된 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명한다.An embodiment of a control method of a vehicle turbocharger according to the present invention configured as described above will be described with reference to FIGS. 3 to 5.
참고로 도 4에 도시된 X축은 시간이고, Y축은 유량(kg/h)을 나타낸다.For reference, the X axis shown in FIG. 4 represents time, and the Y axis represents flow rate (kg / h).
또한, A는 터빈으로 공급되는 유량의 파형을 나타낸 것이고, B는 액추에이터에 전달되는 명령 신호에 따른 파형을 나타낸 것이고, C는 액추에이터의 작동에 따라 제어부로 입력되는 피드백 신호 파형을 도시한 그래프이다.In addition, A is a waveform of the flow rate supplied to the turbine, B is a waveform according to the command signal transmitted to the actuator, C is a graph showing the feedback signal waveform input to the control unit according to the operation of the actuator.
작업자는 터보차저(1)의 유량 셋팅을 위한 목표 유량을 설정(ST100)한다.The operator sets a target flow rate for setting the flow rate of the turbocharger 1 (ST100).
상기 목표 유량은 본 실시예를 설명하기 위해 제시된 것이며, 차량의 배기량에 따라서 변경 가능함을 밝혀 둔다.The target flow rate is presented to explain the present embodiment, and it can be seen that it can be changed depending on the displacement of the vehicle.
제어부(300)는 터보차저(1)의 목표 유량을 메모리하고, 상기 터보차저(1)의 터빈으로 유량을 공급한다.The
제어부(300)는 터빈(100)으로 공급되는 유량이 조절되도록 액추에이터(200)에 제어 명령을 전송하고, 상기 액추에이터(200)를 작동시켜 링크 로드(210)에 구동력이 전달되도록 제어를 실시한다.The
상기 링크 로드(210)가 일측 방향으로 이동되면, 이와 연동하여 베인(10)이 오픈 방향으로 이동(ST210)되면서, 상기 터빈(100)으로 공급되는 유량이 변동 된다.When the
제어부(300)는 현재 터빈(100)으로 유입되는 유량이 스텝 1의 유량보다 작은 양이 유입되는지 판단(ST10)한다.The
만약, 현재유량이 스텝 1의 유량보다 작을 경우에는, 상기 터빈(100)으로 공급되는 유량을 서서히 증가시킨다.If the current flow rate is smaller than the flow rate in
예를 들어 현재 터빈(100)으로 공급되는 유량이 스텝 2에 해당되는 유량 이하일 경우(ST12) 에는 베인(10)을 초당 1도 속도로 오픈 방향으로 이동(ST212)되도록, 액추에이터(200)의 작동 상태를 제어한다.For example, when the flow rate currently supplied to the
제어부(300)는 액추에이터(200)로 명령 신호(B)를 전달하고, 상기 액추에이터(200)는 명령 신호(B)를 입력받아, 링크 로드(210)를 작동시킨다.The
상기 링크 로드(210)가 작동된 이후에 링크 로드(210)의 위치에 따른 피드백 신호(C)가 제어부(300)에 전송된다.After the
제어부(300)는 터빈(100)으로 공급되는 유량을 실시간으로 체크 하면서, 상기 터빈(100)으로 공급되는 유량을 스텝 1 유량에서부터 스텝 2 유량까지 증가(ST220)시킨다.The
제어부(300)는 현재 유량이 스텝 2 유량이거나, 그 이상일 경우에는 목표 유량에 근접되도록, 유량을 단계적으로 조절한다. 이를 보다 상세하게 설명한다.The
제어부(300)는 소정의 시간이 경과 한 후에, 현재 터빈(100)으로 공급되는 유량이 목표 유량에 근접되도록 유량을 감소시키고, 이를 확인하며, 현재 유량이 스텝 3에 해당되는 유량 이상인지 판단(ST16)한다.After a predetermined time elapses, the
만약, 상기 유량이 스텝 3 유량 이상일 경우(ST16)에는, 링크 로드(210)가 특정 시간(초당 0.5도) 동안 오픈 또는 클로즈 되도록(ST214) 되도록, 액추에이터(200)의 작동 상태를 제어한다.If the flow rate is greater than or equal to the step 3 flow rate (ST16), the operating state of the
이와 같이 제어부(300)는 터빈(100)으로 공급되는 유량이 목표 유량에 근접되도록 유량을 변화시키고, 터빈(100)으로 공급되는 유량이 목표유량과 유사하거나, 같은 상태인지 실시간으로 액추에이터(200)의 내부에 구비된 센서를 통해 감지한다.As such, the
제어부(300)는 터빈(100)으로 공급되는 현재의 유량이 목표유량과 유사할 경우에는 링크 로드(210)를 오픈 방향으로 이동시킨다.The
상기 링크 로드(210)가 오픈 방향으로 이동되면, 베인(10)도 함께 오픈 방향으로 이동되면서, 상기 베인(10)의 개도량이 오픈 방향으로 증가 된다.When the
이때, 상기 베인(10)의 개도량은 오픈 상태로 지속 되는 것이 아니라, 적어도 1회 이상 t초간 유량이 변동된 상태가 유지된다.At this time, the opening amount of the
여기서, 제어부(300)는 베인(10)의 개도량이 순간적으로 오픈 방향으로 증가되도록 링크 로드(210)의 작동 상태를 제어하는 것이 바람직하다.Here, the
이와 같이, 베인(10)의 개도량 증가에 따라 터빈으로 공급되는 유량 또한 순간적으로 증가되고, 증가 전의 유량보다 최소 10% 증가된 유량으로 유량 변동이 이루어질 수 있다.As such, as the opening amount of the
본 실시예에서는 목표유량까지 증가 되면서, 상기 목표 유량을 초과하여 공급되는 유량이 급속하게 상승 될 수 있다.In this embodiment, while increasing to the target flow rate, the flow rate supplied over the target flow rate can be rapidly increased.
이와 같이 목표 유랑 근처에서 유량 변동을 실시하는 이유는, 유량 변동 초기에 한 번 유량을 증가시킨 상태에서 유량을 감소시켜가면서 목표 유량을 향해 접근한 후에, 한번 더 목표 유량에 이르러서 유량 변동을 실시함으로써, 상기 목표 유량에 가깝게 근접시키기 위해서이다.The reason for the flow rate fluctuation near the target flow path is to approach the target flow rate while decreasing the flow rate while increasing the flow rate once at the beginning of the flow rate fluctuation, and then the flow rate fluctuation is reached once again by reaching the target flow rate. In order to bring it closer to the target flow rate.
또한, 유량 변동 시점을 목표 유량보다 상대적으로 높은 유량으로 초기에 실시하지 않는 이유는, 목표 유량과 유량 변동이 이루어지는 초기의 유량과의 편차가 너무 크게 벌어지므로, 상기 유량 변동 시점을 초기에 실시하지 않는 것이 바람직하다.The reason why the flow rate fluctuation point is not initially performed at a flow rate relatively higher than the target flow rate is because the deviation between the target flow rate and the initial flow rate at which the flow rate fluctuation is made is too large, so that the flow rate fluctuation point is not performed initially. It is preferable not to.
또한, 유량 변동폭을 변동 전 유량의 10%내외에서 실시하는 이유는, 변동 전 유량과 변동 후 유량의 편차를 최소화하여 보다 용이하게 목표 유량에 근접시키기 위해서이다.The reason why the flow rate fluctuation range is about 10% of the flow rate before the fluctuation is to minimize the deviation between the flow rate before the fluctuation and the flow rate after the fluctuation so as to more easily approach the target flow rate.
만약, 변동 전 유량과 변동 후 유량의 편차가 10%를 넘어설 경우에는, 목표 유량에 근접하기 위한 오차 발생이 증가 될 수 있기 때문에 위와 같이 실시하는 것이 바람직하다.If the deviation between the flow rate before the fluctuation and the flow rate after the fluctuation exceeds 10%, it is preferable to carry out as described above because the occurrence of errors for approaching the target flow rate may increase.
제어부(300)는 목표 유량과 근접된 상태가 5초간 유지되는지 판단한다. 이때 상기 유량의 오차 범위는 목표 유량을 기준으로 1kg/h ~ 2kg/h이상 또는 이하로 한다.The
이를 만족시킬 경우(ST19)에는, 현재 터빈(100)으로 공급되는 유량과 액추에이터의 상태를 메모리(ST230)한다.If this is satisfied (ST19), the flow rate currently supplied to the
여기서 제어부(300)는 현재 상태의 액추에이터와 연결된 링크 로드(210)의 위치를 별도의 메모리하고, 또한, 모터축의 회전량도 함께 메모리 한다.In this case, the
제어부(300)는 메모리된 유량에 따라 액추에이터가 목표 유량에 맞추어 작동되는지 시험하기 위해, 목표 유량에 따른 반복 시험을 다수회 실시(ST240)하고, 이를 만족할 경우에는 목표 유량이 안정적으로 셋팅된 것으로 판단한다.The
첨부된 도 6을 참조하여 유량 셋팅 값에 따른 반복 테스트에 따른 결과를 설명한다.With reference to the accompanying Figure 6 will be described the results of the iterative test according to the flow rate setting value.
본 발명은 목표 유량을 72kg/h로 설정하여 유량 셋팅이 이루어졌으며, 보다 상세하게는 평균 72.33kg/h의 유량으로 목표 유량의 셋팅이 이루어졌다.In the present invention, the flow rate setting was performed by setting the target flow rate to 72 kg / h, and more specifically, the target flow rate was set to an average flow rate of 72.33 kg / h.
이에 따른 실험을 반복적으로 실시한 결과, 평균 71.75kg/h의 결과값이 산출된 것을 알 수 있다. 이는 목표 유량에 불과 0.58kg/h의 차이로 근접되게 유량 조절이 이루어진 것을 입증하는 것이다.As a result of repeated experiments, it can be seen that an average value of 71.75 kg / h was calculated. This proves that the flow rate adjustment was made close to the target flow rate of 0.58 kg / h.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에서 청구된 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation in the scope of the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various modifications may be made and equivalents may be resorted to without departing from the scope of the appended claims.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1 : 터보차저 10 : 베인
100 : 터빈 110 : 압축기
102 : 터빈 블레이드 200 : 액추에이터
300 : 제어부Description of the Related Art [0002]
1: turbocharger 10: vane
100
102
300:
Claims (14)
상기 터빈으로 공급되는 실제 유량을 조절하여 설정된 목표 유량에 근접될 때, 상기 유량을 순간적으로 변동시켜 목표 유량으로 조절 가능하게 하는 유량 조절 단계를 포함하되,
상기 유량 조절 단계는
터보 차저에 구비된 베인을 오픈 방향으로 작동시켜, 터빈으로 공급되는 유량을 조절하는 제1 유량 조절 단계와,
상기 유량 조절 단계는
터보차저로 공급되는 유량을 증가시켰다가, 다시 감소시키면서 목표 유량에 근접하는 제2 유량 조절 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 터보차저의 제어방법.
Set the target flow rate for setting the flow rate to the turbine of the turbocharger step; And
When the flow rate is close to the set target flow rate by adjusting the actual flow rate is supplied to the turbine, the flow rate step of adjusting the instantaneous flow rate to include a target flow rate,
The flow rate adjusting step
A first flow rate adjusting step of controlling the flow rate supplied to the turbine by operating the vane provided in the turbocharger in the open direction;
The flow rate adjusting step
And a second flow rate adjusting step of increasing a flow rate supplied to the turbocharger and then decreasing the flow rate to approach the target flow rate.
상기 제1 유량 조절 단계는
터빈으로 공급되는 유량이 최소 유량에서부터 시작되는 것을 특징으로 하는 차량용 터보차저의 제어방법.
The method according to claim 1,
The first flow rate adjusting step
A control method of a vehicle turbocharger, characterized in that the flow rate supplied to the turbine starts from the minimum flow rate.
상기 유량 조절 단계의 유량 변동은 목표 유량보다는 상대적으로 높은 유량으로 변동되는 것을 특징으로 하는 차량용 터보차저의 제어방법.The method according to claim 1,
The flow rate variation of the flow rate adjustment step is a control method of a vehicle turbocharger, characterized in that for changing to a relatively high flow rate than the target flow rate.
상기 유량 조절 단계의 유량 변동은 변동 전 유량보다 10% 증가된 유량으로 유량 변동이 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 터보차저의 제어방법.The method according to claim 1,
The flow rate variation of the flow rate adjusting step is a control method of a vehicle turbocharger, characterized in that the flow rate changes to a flow rate increased by 10% than the flow rate before the change.
상기 유량 조절 단계의 유량 변동은 적어도 1회 이상 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 터보차저의 제어방법.The method according to claim 1,
Fluctuation of the flow rate of the flow rate adjustment step is a control method of a vehicle turbocharger, characterized in that at least one or more times.
상기 제2 유량 조절 단계는
현재 유량이 설정된 목표 유량에 근접될 경우에는, t초간 현재의 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 차량용 터보차저의 제어방법.The method according to claim 1,
The second flow rate adjusting step
If the current flow rate is close to the set target flow rate, the control method of the vehicle turbocharger, characterized in that to maintain the current state for t seconds.
상기 목표 유량은
터보 차저 내부로 유입되는 최소 유량(Min Flow)을 기준으로 셋팅이 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 터보차저의 제어방법.The method according to claim 1,
The target flow rate is
Control method of a vehicle turbocharger, characterized in that the setting is made based on the minimum flow (Min Flow) flowing into the turbocharger.
상기 최소 유량은
엔진 배기량에 따라 상이하게 셋팅되는 것을 특징으로 하는 차량용 터보차저의 제어방법.10. The method of claim 9,
The minimum flow rate is
Differently set according to engine displacement Control method of a vehicle turbocharger, characterized in that.
상기 유량 조절 단계는
목표 유량을 만족한 이후에 현재 상태의 유량과, 베인과 연결된 링크 로드의 위치를 메모리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 터보차저의 제어방법.The method according to claim 1,
The flow rate adjusting step
And after the target flow rate is satisfied, storing the flow rate of the current state and the position of the link rod connected to the vane.
상기 유량 조절 단계는
목표 유량이 메모리 된 이후에 N회 동안 터빈으로 공급되는 유량이 목표 유량을 만족하는지 반복 시험하는 테스트 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 터보차저의 제어방법.The method according to claim 1,
The flow rate adjusting step
And a test step of repeatedly testing whether the flow rate supplied to the turbine for N times after the target flow rate is memorized satisfies the target flow rate.
상기 터빈으로 유입되는 통로의 개도 상태를 조절 가능하게 하는 베인(Vane);
상기 베인과 연결되고, 베인을 동시에 개폐 가능하게 하는 링크 로드, 상기 링크 로드에 구동력을 제공하는 모터를 포함하는 액추에이터; 및
상기 터보 차저의 유량 셋팅시, 상기 링크 로드가 오픈 방향을 향해 순간적으로 이동되도록 상기 액추에이터를 제어하는 제어부를 포함하되,
상기 제어부는 터보차저의 터빈으로 공급되는 유량 셋팅을 위해 목표 유량을 설정하는 단계; 및
상기 터빈으로 공급되는 실제 유량을 조절하여 설정된 목표 유량에 근접될 때, 상기 유량을 순간적으로 변동시켜 목표 유량으로 조절 가능하게 하는 유량 조절 단계를 수행하되,
상기 유량 조절 단계는
터보 차저에 구비된 베인을 오픈 방향으로 작동시켜, 터빈으로 공급되는 유량을 조절하는 제1 유량 조절 단계와,
상기 유량 조절 단계는
터보차저로 공급되는 유량을 증가시켰다가, 다시 감소시키면서 목표 유량에 근접하는 제2 유량 조절 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 터보차저. A turbocharger having a turbine that is rotated by the pressure of exhaust gas;
A vane configured to adjust an opening degree of a passage flowing into the turbine;
An actuator connected to the vane, the actuator including a link rod for opening and closing the vane at the same time, and a motor providing a driving force to the link rod; And
When the flow rate setting of the turbocharger, including a control unit for controlling the actuator so that the link rod is moved instantaneously in the open direction,
The control unit sets a target flow rate for setting the flow rate supplied to the turbine of the turbocharger step; And
When adjusting the actual flow rate supplied to the turbine to approach the set target flow rate, it performs a flow rate adjustment step that allows the flow rate to be instantaneously adjusted to the target flow rate,
The flow rate adjusting step
A first flow rate adjusting step of controlling the flow rate supplied to the turbine by operating the vane provided in the turbocharger in the open direction;
The flow rate adjusting step
And a second flow rate adjusting step of increasing the flow rate supplied to the turbocharger and then decreasing the flow rate to approach the target flow rate.
상기 제어부는
링크 로드에 소정의 시간과, 횟수를 갖으며 작동되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 터보차저.The method of claim 13,
The control unit
A turbocharger for a vehicle, characterized in that controlled to be operated at a predetermined time and a number of times on the link rod.
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