KR101807143B1 - 터보차저의 터빈휠 온도 측정 장치, 및 그 온도 측정 장치를 이용한 엔진 제어방법 - Google Patents

터보차저의 터빈휠 온도 측정 장치, 및 그 온도 측정 장치를 이용한 엔진 제어방법 Download PDF

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Abstract

터보차저의 터빈휠 온도 측정 장치는 가이드(guide), 보호부, 및 시그널(singal) 처리부를 포함한다. 가이드(guide)는 터빈휠에서 발생되는 적외선을 통과시키고 냉각수 통로를 포함한다. 보호부는 적외선을 감지(sensing)하는 옵티컬 헤드(optical head)를 보호한다. 시그널(singal) 처리부는 상기 감지된 적외선의 신호를 처리하여 터빈휠의 온도를 측정한다.

Description

터보차저의 터빈휠 온도 측정 장치, 및 그 온도 측정 장치를 이용한 엔진 제어방법{Device for measuring temperature of turbine wheel in turbocharger, and engine control method using temperature measurement device for turbine wheel}
본 발명은 차량의 터보차저에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 터보차저의 터빈휠 온도 측정 장치, 및 터보차저의 터빈휠 온도 측정 장치를 이용한 엔진 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로, 차량에 있어서 엔진에서 발생되는 동력은 연소실 내로 유입되는 공기량 및 연료량에 의존된다. 즉, 엔진의 출력을 높이기 위해서는 연소실 내로 더 많은 공기와 연료를 공급해야 하는데, 이를 위해서는 연소실의 크기를 증가시켜야 한다. 하지만, 연소실의 크기가 증가됨에 따라 엔진의 중량 및 크기가 증가되는 문제점이 발생된다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해 엔진의 용적증대 없이 엔진의 출력을 증대시킬 수 있는 터보차저가 사용되고 있다. 부연하여 설명하면, 엔진의 실린더 내로 흡입되는 흡기의 압력을 대기압력보다 높이고 실린더 안의 공기량을 증가시키게 되면 사이클 당 엔진 출력을 증대시킬 수 있다.
이러한 터보차저는 배출되는 배기가스가 터보차저의 터빈 휠을 회전시키고 동일축에 연결된 공기압축기의 휠이 터빈 휠과 같이 회전됨으로써 연소실 내로 압축된 공기를 제공하여 엔진의 출력을 증대시킨다. 이렇게, 터보차저는 버려지는 배기가스를 이용하여 엔진의 출력을 증대시킴으로써 연비향상, 엔진의 소형화, 유해물질 감소, 및 엔진출력 증대효과를 얻을 수 있다.
터보 차저는 과급(supercharging)으로 인해 실린더 안의 압력이 높아지면 노킹(knocking) 현상이 발생되는 가솔린 엔진보다는 노킹이 발생하지 않는 디젤엔진에 널리 사용된다.
터보차저는 배기 에너지를 회수하는 터빈 휠 및 압축공기를 실린더로 보내는 컴프레서 휠이 동일 축의 양끝에 배치되며, 각각의 휠은 배기와 공기의 흐름을 유도하는 하우징(housing)이 감싸고 있다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명이 해결하려는 기술적 과제(목적)는 터보차저의 터빈휠 온도 측정 장치, 및 상기 온도 측정 장치를 이용한 엔진 제어방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결(달성)하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 터보차저의 터빈휠 온도 측정 장치는, 터빈휠에서 발생되는 적외선을 통과시키고 냉각수 통로를 포함하는 가이드(guide); 상기 적외선을 감지(sensing)하는 옵티컬 헤드(optical head)를 보호하는 보호부; 및 상기 감지된 적외선의 신호를 처리하여 상기 터빈휠의 온도를 측정하는 시그널(singal) 처리부를 포함할 수 있다.
상기 보호부는 상기 가이드를 통해 전달되는 적외선을 투과시키는 렌즈를 포함하고, 상기 렌즈는 초고온용 유리를 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 터보차저의 터빈휠 온도 측정 장치를 이용한 엔진 제어방법은, 제어기가, 터보차저의 터빈휠 온도 측정 장치에 의해 측정된 상기 터보차저의 터빈휠의 온도가 제1 기준값을 초과하는 지 여부를 판단하는 단계; 상기 터빈휠의 온도가 상기 제1 기준값을 초과할 때, 상기 제어기가 엔진 실린더에 공급되는 연료의 비율이 농후한(rich) 상태가 되도록 제어하는 단계; 및 상기 터빈휠의 온도가 상기 기준값 이하일 때, 상기 제어기가 상기 엔진 실린더에 공급되는 연료의 비율이 희박한(lean) 상태가 되도록 제어하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 터보차저의 터빈휠 온도 측정 장치를 이용한 엔진 제어방법은, 현재 터빈휠의 온도와, 상기 현재 터빈휠의 온도 직전 단계의 터빈휠의 온도 사이의 차이가 제2 기준값 이하인 것으로 판단될 때, 상기 제어기가 상기 터보차저의 고장을 경고하는 경고등이 점등하도록 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 터보차저의 터빈휠 온도 측정 장치를 이용한 엔진 제어방법은, 상기 제어기가 상기 터보차저를 포함하는 차량이 급가속 조건인 지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하며, 상기 급가속 조건으로 판단될 때, 상기 경고등이 점등하도록 제어하는 단계가 진행될 수 있다.
상기 터보차저의 터빈휠 온도 측정 장치를 이용한 엔진 제어방법은, 상기 제어기가 상기 엔진 실린더에 공급되는 공기량을 조절하는 스로틀 밸브(throttle valve)의 상태가 상기 스로틀 밸브의 열림을 나타내는 부스팅(Boosting) 조건인 지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하며, 상기 부스팅(Boosting) 조건으로 판단될 때, 상기 급가속 조건인 지 여부를 판단하는 단계가 진행될 수 있다.
전술한 본 발명의 실시예에 따른 터보차저의 터빈휠 온도 측정 장치, 및 온도 측정 장치를 이용한 엔진 제어방법은, 터빈휠의 온도를 측정할 수 있으므로, 터빈휠을 포함하는 터보차져의 내구신뢰성을 증대시킬 수 있다.
본 발명의 실시예는 터빈휠 온도와 같은 터보차져 파라미터(Parameter)를 이용하여 차량의 엔진 고장(Failure)을 경고(Warning)하여 엔진을 보호하거나 또는 터빈휠의 금속면 온도에 근거한 제어 시스템을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 엔진 연소실(또는 엔진 실린더)에 공급되는 연료에 대한 린(Lean) 제어(희박 제어)를 수행할 수 있으므로 고속연비를 개선시킬 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 사용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여, 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터보차저의 터빈휠 온도 측정 장치를 설명하는 블락 다이어그램(block diagram)이다.
도 2는 도 1에 도시된 터보차저의 터빈휠 온도 측정 장치의 실시예를 설명하는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 옵티컬 헤드, 보호부, 및 가이드의 실시예를 설명하는 도면(종단면도)이다.
도 4는 도 3에 도시된 옵티컬 헤드, 보호부, 및 가이드를 포함하는 장치의 분해도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 터보차저의 터빈휠 온도 측정 장치를 이용한 엔진의 제어방법을 설명하는 흐름도(flowchart)이다.
본 발명, 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는, 본 발명의 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용이 참조되어야 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하는 것에 의해, 본 발명을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 나타낼 수 있다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 이 명세서에서, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 구성요소를 사이에 두고 "전기적 또는 기계적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(통상의 기술자)에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
터보차저의 터빈에 유입되는 이물질에 의한 윤활(lubrication) 불량 또는 터보차저의 터빈 전단(front)에 유입되는 배기 가스의 높은 온도(예, 950℃ 이상의 온도) 때문에, 터빈휠의 샤프트(turbine wheel shaft) 및 터빈휠의 블레이드(blade)가 파손될 수 있다.
현재의 관련기술은 터빈휠 금속면의 온도를 평가(측정)할 수 없으므로, 터빈휠 샤프트 및 터빈휠의 블레이드의 파손을 방지할 수 없다. 따라서 A/F(air-fuel ratio, 공연비)에 대해 무조건 Rich(농후) 제어가 수행되어야 하므로, 고속에서 연비가 불리할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터보차저의 터빈휠 온도 측정 장치를 설명하는 블락 다이어그램(block diagram)이다. 상기 터보차저의 터빈휠 온도 측정 장치는 차량의 터보차저에 포함된 터빈휠의 금속면 온도 측정시스템으로도 언급될 수 있다.
도 1을 참조하면, 터보차저의 터빈휠 온도 측정 장치는 시그널(singal) 처리부(도 2의 100)에 포함된 시그널(signal) 수신부(101), 유리 섬유(fiber) 케이블과 같은 광 케이블(Optical cable)(110), 광 케이블(110)을 통해 시그널(signal) 수신부(101)에 연결된 옵티컬 헤드(optical head)(115), 보호부(Protector)(120), 및 가이드(guide)(125)를 포함한다. 상기 터보차저의 터빈휠 온도 측정 장치는 고온방사계(Pyrometer)인 적외선 방사센서로도 언급될 수 있다. 상기 적외선 방사센서는 레이저를 이용하여 방사센서에 포함된 렌즈(lens)의 초점을 맞추고, 1700℃까지의 온도를 측정할 수 있다.
가이드(guide)(125)는 터빈휠(도 2의 130)의 금속면(131)(또는 금속면의 레드 스팟(red spot))에서 발생되는 적외선을 통과시키고 워터 자켓(water jacket)과 같은 냉각수 통로를 포함할 수 있다. 가이드(guide)(125)는 터빈휠을 통해 유입되는 배기 가스(gas)를 통과시킬 수도 있다. 배기 가스의 온도는, 예를 들어, 950(℃)일 수 있다. 가이드(guide)(125)는 원통(원기둥)의 형태를 가질 수 있다.
보호부(120)는 상기 적외선을 감지(sensing)하는 옵티컬 헤드(optical head)(115)를 보호할 수 있다. 보호부(120) 및 옵티컬 헤드(optical head)(115) 각각은 원통(원기둥)의 형태를 가질 수 있다.
시그널(singal) 처리부(processor)는 시그널(signal) 수신부(101)을 통해 수신된 상기 감지된 적외선의 신호를 처리(분석)하여 상기 터빈휠의 온도를 측정 및 평가할 수 있다. 시그널(singal) 처리부는 상기 측정된 터빈휠의 온도를 터보차저의 터빈휠 온도 측정 장치에 포함된 디스플레이부(display unit)에 표시하도록 제어할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 터보차저의 터빈휠 온도 측정 장치의 실시예를 설명하는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 터보차저의 터빈휠 온도 측정 장치는 시그널(singal) 처리부(100)에 연결된 전원(140) 및 chiller(냉각기)(150)를 더 포함할 수 있다.
chiller(냉각기)(150)는 가이드(guide)(125)를 냉각시키는 냉각수(예, 물)를 생성하여 가이드(125)에 공급할 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 옵티컬 헤드, 보호부, 및 가이드의 실시예를 설명하는 도면(종단면도)이다. 도 4는 도 3에 도시된 옵티컬 헤드, 보호부, 및 가이드를 포함하는 장치의 분해도이다.
도 2, 도 3, 및 도 4를 참조하면, 옵티컬 헤드(115)는 옵티컬 헤드부(optical head unit)(114)를 고정시키는 고정 프로브(fixed probe)(116)와, 옵티컬 헤드(115)를 보호부(120)에 고정시키는 고정 너트(fixing Nut)(118)과, 옵티컬 헤드(115)를 보호부(120)의 내부에 고정시키는 O-ring들(오링 들)(117, 119)을 포함할 수 있다. 옵티컬 헤드부(optical head unit)(114)는 적외선을 감지할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 옵티컬 헤드부(optical head unit)(114)는 렌즈(lens)를 포함할 수 있다.
보호부(120)는 초고온 렌즈와 같은 렌즈(lens)(121)와, 옵티컬 프로브(optical probe)(123)를 포함한다. 렌즈(121)는 가이드(125)를 통해 전달(제공 또는 가이드(guide))되는 적외선을 투과(또는 통과)시키고, 2000℃에 견딜 수 있는 초고온용 유리(glass) 재질(소재)로 이루어질 수 있다. 렌즈(121)는 특수 접합법인 유리와 SUS(Steel Use Stainless) 사이의 접합에 사용되는 초정밀 접합법에 의해 보호부(120)의 몸체(body)인 옵티컬 프로브(optical probe)(123)의 전단(front)에 접합될 수 있다. 옵티컬 프로브(optical probe)(123)는 1700℃ 온도와, 3000bar 압력을 견딜 수 있는 소재(물질)(예, SUS 물질(material))로 이루어질 수 있다. 옵티컬 프로브(optical probe)(123)의 상부에는, 옵티컬 헤드(115)를 보호부(120)에 고정시키기 위한 screw thread(나사산)(124)이 형성될 수 있다.
가이드(125)는 냉각수 통로인 워터 자켓(water jacket)(미도시)과, 쿨링 호스(Cooling hose)(미도시)에 연결되는 니플들(nipples)(126, 127)을 포함할 수 있다.
동 와셔(copper washer)와 같은 와셔(washer)(122)가 보호부(120)의 상부와 가이드(125) 사이에 배치될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 터보차저의 터빈휠 온도 측정 장치를 이용한 엔진의 제어방법을 설명하는 흐름도(flowchart)이다. 상기 터빈 휠 온도 측정 장치는 도 1에 도시된 장치일 수 있다.
도 5를 참조하면, 부스팅(Boosting) 조건 판단 단계(305)에서 제어기는 엔진 실린더에 공급되는 공기량을 조절하는 스로틀 밸브(throttle valve)의 상태(state)가 스로틀 밸브(throttle valve)의 열림(open)을 지시(indication)하는 부스팅(Boosting) 조건(condition)인 지 여부를 판단할 수 있다. 부연하여 설명하면, 상기 제어기는 스로틀 포지션 센서(throttle position sensor)의 신호(출력신호)를 이용하여 컴프레서(compressor, 압축기)의 후단(rear) 압력이 예를 들어 1.1 bar 이상인 지 여부를 판단할 수 있다. 상기 터보차저는 배기가스의 에너지로 배기 터빈인 터빈 휠을 돌리면 배기 터빈에 직결된 컴프레서(compressor)가 엔진 실린더에 공기를 밀어 넣어 엔진 출력을 향상시키는 장치일 수 있다. 컴프레서의 휠(wheel)은 터보차저의 터빈 휠에 연결될 수 있다.
상기 제어기는, 예를 들어, 프로그램에 의하여 동작하는 하나 이상의 마이크로프로세서(microprocessor) 또는 상기 마이크로프로세서를 포함하는 하드웨어일 수 있고, 상기 프로그램은 본 발명의 실시예에 따른 터빈휠 온도 측정 장치를 이용한 엔진의 제어방법을 수행하기 위한 일련의 명령을 포함할 수 있다. 제어기는 상기 터빈휠 온도 측정 장치를 포함하는 차량의 전체 동작을 제어할 수도 있다.
부스팅(Boosting) 조건 판단 단계(305)에서 부스팅 조건에 해당되는 것으로 판단될 때, 프로세스(process)인 터빈휠 온도 측정 장치를 이용한 엔진의 제어방법은 급가속 조건 판단 단계(310)로 진행될 수 있다.
급가속 조건 판단 단계(310)에 따르면, 상기 제어기는 가속 페달 센서(acceleration pedal sensor)(acceleration position sensor 또는 acceleration pedal position sensor, APS)의 신호(출력신호)를 이용하여 상기 터빈 휠 온도 측정 장치를 포함하는 차량(또는 차량의 엔진)이 급가속 조건(상태)인 지 여부를 판단할 수 있다. 상기 급가속 조건은, 예를 들어, 스로틀 밸브의 개도량(open value)이 90% 이상인 조건일 수 있다. 가속 페달 센서는 가속 페달의 위치값(가속 페달이 눌린 정도)을 지속적으로 측정할 수 있다. 가속 페달이 완전히 눌린 경우에는 가속 페달의 위치값이 100%이고, 가속 페달이 눌리지 않은 경우에는 가속 페달의 위치값이 0%일 수 있다.
급가속 조건 판단 단계(310)에서 급가속 조건에 해당되는 것으로 판단될 때, 프로세스(process)는 온도 비교 단계(315)로 진행될 수 있다.
온도 비교 단계(315)에 따르면, 상기 제어기는 상기 터보차저의 터빈 휠 온도 측정 장치에 의해 측정된 현재 터빈휠(또는 터빈휠의 금속면)의 온도와, 현재 터빈휠의 온도 직전 단계(stage)의 터빈휠의 온도 사이의 차이(ΔT)가 제2 기준값(예, 50℃) 이하인 지 여부를 판단할 수 있다. 상기 터빈 휠 온도 측정 장치의 온도 측정 시간 간격은, 예를 들어, 0.001 또는 0.01(second) 일 수 있다.
터빈휠(또는 터빈휠의 금속면) 온도의 갑작스러운 온도 하강(Drop)은 터보차져의 베어링(bearing) 고장(Failure) 또는 터보차져 내의 오일링(oil ring) 고장(Failure)에 의한 오일(oil) 누유(oil leak) 때문일 수 있다. 1ms 단위로 터빈휠의 온도가 평가(측정)될 때, 10℃ 이상의 터빈휠 금속면 온도 변화는 불가능할 수 있다.
온도 비교 단계(315)에서 현재 터빈휠의 온도와, 현재 터빈휠의 온도 직전 단계의 터빈휠의 온도 사이의 차이(ΔT)가 제2 기준값(예, 50℃) 이하인 것으로 판단될 때, 프로세스(process)는 고장 경고등 점등 단계(320)로 진행될 수 있다.
고장 경고등 점등 단계(320)에 따르면, 갑작스런 온도 하강(Drop)이므로 상기 제어기는 터보차져의 고장(Failure)을 경고하는 경고등을 점등시킬 수 있다. 상기 점등된 경고등은 차량 운전자에게 제공되어 운전자가 엔진 고장(Failure)을 방지하는 조치(action)를 취하도록 할 수 있다. 상기 조치는, 예를 들어, 운전자에 의한 차량 감속 조치일 수 있다.
온도 측정 단계(325)에 따르면, 고장 경고등 점등 단계(320) 후, 상기 제어기는 상기 터빈 휠 온도 측정 장치의 출력 신호(측정 신호)를 이용하여 터빈휠 금속면의 온도를 측정할 수 있다.
비교 단계(330)에 따르면, 상기 제어기는 상기 터빈휠 온도 측정 장치에 의해 측정된 터빈휠 금속면의 온도가 제1 기준값(A)을 초과하는 지 여부를 판단할 수 있다. 상기 터빈휠 온도 측정 장치는 터보차저의 터빈휠에서 발생되는 적외선을 통과시키고 냉각수 통로를 포함하는 가이드(guide)와, 상기 적외선을 감지(sensing)하는 옵티컬 헤드(optical head)를 보호하는 보호부를 포함할 수 있다.
상기 A 값은 터빈휠이 인코넬(Inconel) 재질(물질)로 이루어진 경우 870℃이고, 터빈휠이 MAR 재질로 이루어진 경우 920℃일 수 있다. 터빈휠 금속면의 온도(예, 1500℃)가 제1 기준값(A)을 초과할 때, 프로세스(process)는 리치(rich) 제어 단계(335)로 진행되고, 터빈휠 금속면의 온도가 기준값(A) 이하일 때, 프로세스(process)는 린(lean) 제어 단계(340)로 진행될 수 있다.
배기 가스(Gas)의 온도는, 예를 들어, 950℃일 수 있으나, 차량 운전조건에 따른 터보차져의 스크롤부(scroll unit) 조건(구조)에 따라 터빈휠 금속면 온도가 상기 제1 기준값(예, 870℃)를 넘어갈 수 있다. 상기 스크롤부(scroll unit)는 터빈휠을 감싸는 하우징(housing)과 터빈휠 사이에 위치하고 배기 가스가 유동(flow)하는 통로를 의미한다.
본 발명의 실시예는 배기 가스 온도(Gas Temp.)를 근거로 하는 제어가 아닌, 터빈휠 금속면 온도를 근거로 하는 제어일 수 있다. 배기 가스 온도(Gas Temp.)와 터빈휠 금속면 온도 2개의 변수를 모두 측정하여 엔진을 제어할 수 있으나, 터보차저의 중요한(Critical) 구성요소인 터빈휠의 금속면 온도측정에 근거한 제어가 제어 및 비용 측면에서 더 효율적일 수 있다.
리치(rich) 제어 단계(335)에 따르면, 상기 제어기는 엔진의 공연비(A/F, air-fuel ratio)에 대해 Rich(농후) 제어(또는 농후 모드(mode) 제어)를 수행할 수 있다. 부연하여 설명하면, 제어기는 차량에 포함된 엔진 실린더(Engine Cylinder)에 공급되는 연료의 비율(또는 연료의 중량 비율)이 농후한(rich) 상태가 되도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어기는 14.5: 1을 기준으로 공연비에서 연료의 비율이 0.1씩 농후(Rich)해지도록 공연비(A/F)를 제어할 수 있다. 상기 Rich(농후) 제어가 수행될 때(즉, 공연비가 리치(rich) 상태가 되도록 제어될 때) 엔진으로부터 배출되는 배기가스의 온도는 하강하므로 터빈휠의 파손이 방지되는 것에 의해 터보차져의 내구성이 증대될 수 있다.
린(lean) 제어 단계(340)에 따르면, 상기 제어기는 엔진의 공연비(A/F)에 대해 Lean(희박) 제어(또는 희박 모드(mode) 제어)를 수행할 수 있다. 부연하여 설명하면, 제어기는 엔진 실린더(Engine Cylinder)에 공급되는 연료의 비율(또는 연료의 중량 비율)이 희박한(Lean) 상태가 되도록 제어할 수 있다.
예를 들어, 제어기는 14.5: 1을 기준으로 공연비에서 연료의 비율이 0.1씩 희박(Lean)해지도록 공연비(A/F)를 제어할 수 있다. 상기 Lean(희박) 제어가 수행될 때 엔진으로부터 배출되는 배기가스의 온도는 상승되므로 고속 연비(고속주행연비)가 개선될 수 있다.
본 발명의 실시예에서 사용되는 구성요소 또는 “~부(unit)” 또는 블록 또는 모듈은 메모리 상의 소정 영역에서 수행되는 태스크, 클래스, 서브 루틴, 프로세스, 오브젝트, 실행 쓰레드, 프로그램과 같은 소프트웨어(software)나, FPGA(fieldprogrammable gate array)나 ASIC(application-specific integrated circuit)과 같은 하드웨어(hardware)로 구현될 수 있으며, 또한 상기 소프트웨어 및 하드웨어의 조합으로 이루어질 수도 있다. 상기 구성요소 또는 '~부' 등은 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체에 포함되어 있을 수도 있고, 복수의 컴퓨터에 그 일부가 분산되어 분포될 수도 있다.
이상에서와 같이, 도면과 명세서에서 실시예가 개시되었다. 여기서, 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이며 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명으로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 시그널 처리부
115: 옵티컬 헤드
120: 보호부
125: 가이드
130: 터빈 휠

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 터보차저의 터빈휠 온도 측정 장치를 이용한 엔진 제어방법에 있어서,
    제어기가, 터보차저의 터빈휠 온도 측정 장치에 의해 측정된 상기 터보차저의 터빈휠의 온도가 제1 기준값을 초과하는 지 여부를 판단하는 단계;
    상기 터빈휠의 온도가 상기 제1 기준값을 초과할 때, 상기 제어기가 엔진 실린더에 공급되는 연료의 비율이 농후한(rich) 상태가 되도록 제어하는 단계; 및
    상기 터빈휠의 온도가 상기 제1 기준값 이하일 때, 상기 제어기가 상기 엔진 실린더에 공급되는 연료의 비율이 희박한(lean) 상태가 되도록 제어하는 단계;
    를 포함하는 터보차저의 터빈휠 온도 측정 장치를 이용한 엔진 제어방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 터보차저의 터빈휠 온도 측정 장치를 이용한 엔진 제어방법은,
    현재 터빈휠의 온도와, 상기 현재 터빈휠의 온도 직전 단계의 터빈휠의 온도 사이의 차이가 제2 기준값 이하인 것으로 판단될 때, 상기 제어기가 상기 터보차저의 고장을 경고하는 경고등이 점등하도록 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터보차저의 터빈휠 온도 측정 장치를 이용한 엔진 제어방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 터보차저의 터빈휠 온도 측정 장치를 이용한 엔진 제어방법은,
    상기 제어기가 상기 터빈휠 온도 측정 장치를 포함하는 차량이 급가속 조건인 지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하며,
    상기 급가속 조건으로 판단될 때, 상기 경고등이 점등하도록 제어하는 단계가 진행되는 것을 특징으로 하는 터보차저의 터빈휠 온도 측정 장치를 이용한 엔진 제어방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 터보차저의 터빈휠 온도 측정 장치를 이용한 엔진 제어방법은,
    상기 제어기가 상기 엔진 실린더에 공급되는 공기량을 조절하는 스로틀 밸브(throttle valve)의 상태가 상기 스로틀 밸브의 열림을 나타내는 부스팅(Boosting) 조건인 지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하며,
    상기 부스팅(Boosting) 조건으로 판단될 때, 상기 급가속 조건인 지 여부를 판단하는 단계가 진행되는 터보차저의 터빈휠 온도 측정 장치를 이용한 엔진 제어방법.
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