KR19990059855A - 자동차 터보 차저의 보호방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진 출력의 상태에 따라 터보 차저의 한계 속도내에서는 연료량을 보상하지 않은 상태에서 연료를 분사하도록 하고 터보 차저의 한계 속도 이상에서는 대기압 상태에 따라 연료량을 보상하여 연료를 분사하도록 하므로써 엔진 출력의 저하없이 터보 차저를 보호하기 위하여, 차량의 운행정보를 판독하는 제1단계와; 터보 차저의 회전 속도가 문제가 되지 않는 구간을 판별하기 위하여 엔진 회전수가 설정된 한계 속도내에 포함되는지를 비교 판단하는 제2단계와; 엔진 회전수가 설정된 한계 속도 이상 또는 한계 속도 이하인 것으로 판단되면 대기압 보정에 의해 감소된 연료량으로 분사하는 신호를 출력하는 제3단계와; 엔진 회전수가 설정된 한계 속도내에 포함되는 것으로 판단되면 대기압 보정이 이루어지지 않은 연료량으로 분사하는 신호를 출력하는 제4단계로 이루어지는 자동차 터보 차저의 보호 방법에 관한 것이다.

Description

자동차 터보 차저의 보호 방법

본 발명은 자동차의 터보 차저에 관한 것으로서, 터보 차저의 회전 속도가 내구 한계를 넘어서지 않도록 연료량을 보상하는 자동차 터보 차저 보호 방법에 관한 것이다.

일반적으로 터보 차저를 장착하여 엔진에서 배출되는 배기 가스의 에너지를 이용하여 배기 터빈을 돌리고 이것에 직결된 컴프레서로 엔진에 공기를 다시 유입시켜 엔진 출력을 향상시키고 있다.

터보 차저는 1개의 축 양끝에 각도가 서로 다른 터빈을 설치하여 하우징의 한쪽은 흡기 다기관에 연결하고 다른 한쪽을 배기 다기관에 연결한다. 엔진의 배기 행정에서 배기가스가 배출되면서 배기쪽의 터빈을 회전시키면 흡입쪽의 임펠러도 회전하므로 임펠러 중심 부근의 공기는 원심력을 받아 외곽으로 가속되어 디퓨저에 들어간다. 디퓨저는 공기통로의 면적이 크기 때문에 공기의 속도 에너지가 압력 에너지로 바꾸어 압축되어 실린더에 공급하므로 체적효율이 향상된다.

그런데 고지대에서는 공기량에 비해 연료량이 많아 혼합기가 농후해져 터보 차저의 회전 속도가 높아져 터보 차저 내구한계 속도를 넘어서게 되는 문제점이 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 엔진 출력의 상태에 따라 터보 차저의 한계 속도내에서는 연료량을 보상하지 않은 상태에서 연료를 분사하도록 하고 터보 차저의 한계 속도 이상에서는 대기압 상태에 따라 연료량을 보상하여 연료를 분사하도록 하므로써 엔진 출력의 저하없이 터보 차저를 보호할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명을 실현하기 위한 자동차 터보 차저 보호를 위한 장치에 관한 블록도이고,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 터보 차저 보호를 위한 방법에 관한 순서도이고,

도 3은 터보 차저 보호를 위하여 연료량을 보정하는 데이터를 도시한 도표이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은

차량의 운행정보를 판독하는 제1단계와;

터보 차저의 회전 속도가 문제가 되지 않는 구간을 판별하기 위하여 엔진 회전수가 설정된 한계 속도내에 포함되는지를 비교 판단하는 제2단계와;

엔진 회전수가 설정된 한계 속도 이상 또는 한계 속도 이하인 것으로 판단되면 대기압 보정에 의해 감소된 연료량으로 분사하는 신호를 출력하는 제3단계와;

엔진 회전수가 설정된 한계 속도내에 포함되는 것으로 판단되면 대기압 보정이 이루어지지 않은 연료량으로 분사하는 신호를 출력하는 제4단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명의 구성을 도 1을 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.

대기압을 검출하는 대기압 센서(11)와, 흡입되는 공기량을 검출하는 흡기량 센서(12)와, 엔진의 회전 속도를 검출하는 엔진 회전수 센서(13)와, 상기 각 센서(11~13)의 신호를 종합하여 최적의 연료량으로 분사신호를 출력하는 엔진 제어부(20)와, 엔진 제어부(20)에서 출력되는 연료 분사 신호만큼 연료를 분사하는 인젝터(30)와, 인젝터(30)에서 분사한 연료와 흡입공기를 혼합하여 연소시키는 연소실(41)과, 연소실(41)에서 연소된 후 배출되는 배기 가스를 처리하는 배기관(42)과, 배기관(42)으로 배출되는 가스를 유입받아 열에너지를 운동에너지로 변환하는 터보 차저(43)와, 터보 차저(43)에 의해 얻어지는 에너지를 연소실(30)로 재흡입시키는 컴프레서(44)로 이루어진다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 동작을 도 2를 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.

먼저 전원이 인가되면 각 장치는 해당 동작을 수행한다.

따라서 엔진 제어부(20)는 각 센서(11~13)로부터 인가되는 신호를 종합하여 운행 정보를 판독한다(S100).

S100에서 판독되는 신호중 엔진 회전수 센서(13)로부터 인가되는 신호를 이용하여 터보 차저의 회전 속도가 문제가 되는 일부 구간 고속, 고부하 영역을 분별하기 위하여 엔진 회전수가 한계 속도(MAX_RPM)이상이고 최저 속도(MIN_RPM)이하인지를 비교 판단한다(S200).

S200에서 엔진 회전수가 한계 속도(MAX_RPM) 이상 및 최저 속도(MIN_RPM)이하 인 것으로 판정되면 대기압 센서(11)로부터 검출되는 대기압에 따라 맵핑된 연료 감량분 만큼 연료를 감소시켜 인젝터(30)에 최종 연료 분사신호를 출력한다(S310).

상기 대기압에 따라 맵핑된 연료 감량분은 도 3에 도시된 바와 같이 각 대기압 상태에 따라 연료 감량분을 설정한 것이며 이 연료 감량분은 실험에 의하여 얻어지는 데이터이다.

따라서 터보 차저의 한계 속도를 넘는 구간에서는 연료량을 감소시켜 연소하므로 그 폭발력이 약화되어 터보 차저의 회전속도가 내구 한계 속도가 넘지 않게 된다.

그러나 S200에서 엔진 회전수가 한계 속도(MAX_RPM) 이상이 아니고 최저 속도(MIN_RPM)이하도 아닌 것으로 판정되면 흡기량 센서(12)로부터 인가되는 흡기량에 비례하는 연료량으로 맵핑하고 대기압 보정을 하지 않은 상태로 인젝터(30)에 연료 분사 신호를 출력한다(S320).

따라서 엔진 회전수가 고속, 고부하 상태가 아니면 대기압 보정에 대한 연료 감량을 수행하지 않으므로 엔진의 출력이 저하되지 않게 된다.

본 발명은 터보 차저의 내구 한계를 저하시키는 구간에서는 연료량을 감소시켜 연소하므로 터보 차저의 회전 속도를 일정량 낮춰 주므로써 터보 차저를 보호할 수 있고, 내구 한계 저하 구간이 아니면 연료량을 감소시키지 않은 상태에서 연소하므로 엔진의 출력이 저하되지 않는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 차량의 운행정보를 판독하는 제1단계와;

   터보 차저의 회전 속도가 문제가 되지 않는 구간을 판별하기 위하여 엔진 회전수가 설정된 한계 속도내에 포함되는지를 비교 판단하는 제2단계와;

   엔진 회전수가 설정된 한계 속도 이상 또는 한계 속도 이하인 것으로 판단되면 대기압 보정에 의해 감소된 연료량으로 분사하는 신호를 출력하는 제3단계와;

   엔진 회전수가 설정된 한계 속도내에 포함되는 것으로 판단되면 대기압 보정이 이루어지지 않은 연료량으로 분사하는 신호를 출력하는 제4단계로 이루어지는 자동차 터보 차저의 보호 방법.
2. 청구항 1에 있어서, 제3단계에서 대기압 보정은 시험을 통해서 대기압 하강에 따라 터보 차저의 속도가 어느 정도 상승하는지를 파악하여 대기압에 따른 연료 감소량을 맵핑하는 것을 특징으로 하는 자동차 터보 차저의 보호 방법.
3. 청구항 1에 있어서, 제4단계는 흡기량에 따라 설정되는 연료량만큼 분사하는 것을 특징으로 하는 자동차 터보 차저의 보호 방법.