KR20010101148A - 순차적인 터보챠징 시스템을 제어하는 시스템 및 방법 - Google Patents

순차적인 터보챠징 시스템을 제어하는 시스템 및 방법 Download PDF

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KR20010101148A
KR20010101148A KR1020017007136A KR20017007136A KR20010101148A KR 20010101148 A KR20010101148 A KR 20010101148A KR 1020017007136 A KR1020017007136 A KR 1020017007136A KR 20017007136 A KR20017007136 A KR 20017007136A KR 20010101148 A KR20010101148 A KR 20010101148A
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더블유.트럼바우어 마이클
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빌 시이 파나고스
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Abstract

본 발명은 모드 스위치 유지 상태(92)의 존재중 증가한 터보챠저 가속도을 성취하기위해 가해진 엔진 토오므(80)를 동적 엔진 토오크 제한값(74)으로 제한하는 순차적인 터보챠징 시스템(60)을 이용하여 내연기관(62)을 제어하는 방법으로
모드 스위치 유지상태(92)의 존재는 순차적인 터보챠징 시스템(60)이 일차 터보챠저(52)가 작동하는 제 1모드로 작동한다는 것을 나타내고 일차 및 이차 터보챠저(52, 54)가 작동하는 제 1모드로 시스템(60)을 작동하기에 바람지하다는 것을 나타낸다.
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Description

순차적인 터보챠징 시스템을 제어하는 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING A SEQUENTIAL TURBOCHARGING SYSTEM}
내연기관의 제어에 있어서는, 종래의 실무있어서는 휘발성 및 비휘발성 메모리 및 입력 및 출력 드라이버 회로 장치을 가지는 전자 제어 유닛 및 엔진 및 이와 관련된 시스템의 여러 기능을 제어하기 위해 저장된 명령 세트를 실행할 수 있는 프로세서를 이용한다. 특정의 전자제어 유닛은 여러 기능을 제어하기 위해 여러 센서, 액츄에이터 및 기타 전자 제어유닛과 연결되어 있으며, 상기 여러 기능은 연료 전달, 변속 제어 및 순차적인 터보차징(torbocharging) 시스템 제어 또는 다수의 여러 특성을 포함할 수 있다.
본 발명은 순차적인 터보챠징 시스템을 이용하여 내연기관을 제어하는 시스템 및 방법에 관한 것이다
도 1은 순차적인 터보챠징 시스템을 이용하여 내연기관을 제어하는 제어시스템의 개략도.
도 2는 터빈 속도 에러 신호을 토대로 동적 엔진 토오크 제한값을 결정하는 본 발명의 폐 루우프 제어 시스템의 개략도.
도 3은 순차적인 터빈챠징 시스템을 이용하여 내연기관을 제어하는 본 발명의 방법을 도시한 블록도.
터보 차저(turbocharger)는 터빈과 콤프레셔로 구성되어 있다. 엔진의 배기 가스의 압력에 의해, 터빈이 스핀된다. 터빈은 동일 샤프트상에 일반적으로 장착된 콤프레셔를 구동한다. 스피하고 있는 콤프레셔는 연소중 증가된 동력을 생성하는 터보 보스트 압력(turbo boost pressure)을 발생한다. 터빈 흡입구에 있는 배기 바이패스 밸브는 터보차저 및 엔진 부품을 보호하기 위해 보스트 압력의 양을 제한한다. 보스트 압력이 소정의 값에 도달 할때, 배기 바이패스 밸브는 배기 메니폴드로 직접 통과하는 배기가스의 부분에 대해 바이패스를 제공하도록 개방된다.
순차적인 터보차징 시스템에 있어서, 다수의 터버차저가 마련된다. 엔진 컨트롤러는 엔진 작동상태를 기반으로 필요에 따라 터보차저를 작동시킨다. 순차적인 터보차징 시스템의 하나의 형태는 이중 터보차징 시스템으로, 이 시스템에 있어서의 일차 터보차져가 향상 작동 중이며, 이차 터보차저 사이에 필요에 따라 엔진 콘트롤러에 의해 선택적으로 작동된다.
순차적인 이중 터보차징 시스템은 선박용 엔진에 이용된다. 순차적인 이중형 터보차징 시스템을 포함하는 기존의 순차적인 이중 터보차징 시스템이 상업상 성공적이 었던 많은 분야에 이용되고 있지만, 기순의 시스템은 몇몇 단점을 가지고 있다. 스포츠-고기잡와 같은 중형 보트상에서, 이는 가속중 엔진에 하중이 많이 가해지는 경우, 단일 터보 모드로부터 이중 터보 모드로의 스위칭이 때때로, 엔진을 오버로드하여 회복할 수 없는 상태로 될수 있다.
엔진은 보스트 압력을 재 구축하여 가속하도록 재차 단일 터보 모드로 스위치되어야 한다. 단일 터보 모드로부터 이중 터보 모드로의 스위치시의 오버로딩은 시스템이 이중 터보 모드로 최종적으로 유지되기전에 수차례 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 터보차저 샤프트 속도를 제어하기 위해 가해진 엔진 토오크을 제한하는 순차적인 터보챠징 시스템을 제어함과 동시에, 터보챠져 모드 스위치 유지 상태동안 상당히 높은 샤프트 가속도를 성취하도록 샤프트 속도를제어하는 개량된 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적 및 기타의 목적 및 본 발명의 특성을 성취하는 데에 있어서, 순차적인 터보챠징 시스템을 이용하여 내연기관을 제어하는 방법이 마련된다.
순차적인 터보챠징 시스템은 일차 터보챠저와 이차 터보차저를 포함한다. 이 순차적인 터보챠징 시스템은 일차 터보챠저가 작동하는 반면, 이차 터보 챠저가 비작동하지 않는 제 1 모드로 작동할수 있다. 이 순차적인 터보챠징 시스템은 일차 터보챠저와 이차 터보챠저 모두가 작동하는 제 2모드로 작동할 수 있다.
이 방법은 순차적인 터보챠징 시스템이 제 1 모드로 작동하고 있는 모드 스위칭 유지 상태의 존재여부를 결정하는 단계를 포함하며, 이는 순차적인 터보챠징 시스템을 제 1모드로 작동시키는 것이 바람직하다. 모드 스위치 유지 상태의 존재 여부을 기반으로 터보챠저 샤프트 속도 제한 값이 결정된다. 일차 터보챠저는 일차 터보챠저 셔프트 속도에 대한 현재값을 결정하도록 감지된다. 일차 터보챠저 샤프트 속도와 터보챠저 샤프트 속도 제한 값에 대한 현재값을 기반으로 에러 신호가 결정된다. 에러 신호를 기반으로 동적 엔진 토오크 제한 값이 결정된다. 가해진 엔진속도는 동적 엔진 토오크 제한값일 경우, 동적 엔진 토오크 제한 값은 일차 터보챠저 샤프트 속도에 대한 현재값을 터보챠져 샤프트 속도 제한 값으로 트랙(track)하도록 결정된다.
이 방법은 또한, 동적 엔진토오크 제한 값으로 가해진 엔진 토오크를 제한하는 단계를 포함한다. 모드 스위치 유지 상태의 존재 중의 터보챠저 샤프트 속도 제한 값은 모드 스위치 상태의 부재중 터보챠저 샤프트 속도 제한을 크게 초과하여모드 스위치 유지 상태의 존재로 인해 에러신호가 크게 증가하게 된다.
증가한 에러 신호에의해 동적 엔진 토오크 제한 값이 크게 증가하게 된다. 장점으로는, 증가한 터보챠저 샤프트 가속도는 터보챠저 모드 스위치가 유지하고 있을 경우(이는 터보챠저의 통전시에 오버로딩의 가능성을 감소시킨다) 성취된다는 것이다.
터보챠저 샤프트 속도 제한 값은 엔진 속도에 기반을 두는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명을 수행 할때, 순차적인 터보챠징 시스템을 이용하여 내연기관을 제어하는 제어 시스템이 마련된다. 이 제어 시스템은 일차 터보챠저 샤프트 속도에 대한 현재값을 결정하기 위해 일차 터보챠저을 감지하는 감지 장치를 포함한다. 또한, 제어 시스템은 모드 스위치 유지 상태의 존재 여부를 결정하고, 터보챠저 샤프트 속도 제한 값을 결정하고, 에러신호를 결정하고, 가해진 엔진 토오크을 동적 엔진 토오크 제한 값으로 제한하는 제어 논리를 더 포함한다. 모드 스위치 유지 상태의 존재 동안의 터보챠저 샤프트 속도 제한 값이 모드 스위치 유지상태의 부재 동안의 터보챠저 샤프트 속도 제한 값을 크게 초과한다. 이와 같이, 모드 스위치 유지 상태로 인해 에러신호가 크게 증가하여 동적 엔진 토오크 제한 값이 크게 증가하게 된다.
또한, 본 발명을 수행하는데 있어서, 컴퓨터 판독가능한 기록 매체가 제공된다. 컴퓨터 판독가능한 기록매체상에는, 순차적인 터보챠징 시스템을 이용하여 내연기관을 갖는 차량을 제어하기 위해 엔진 콘트롤러에 의해 실행가능한 명령을 나타내는 정보가 기록된다. 컴퓨터 판독가능한 기록 매체는, 또한 모드 스위치 유지상태의 존재여부를 결정하는 명령과, 터보챠저 샤프트 속도 제한 값을 결정하는 명령과, 일차 터보챠저를 감지하는 명령과, 에러 신호를 결정하는 명령을 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능한 기록매체는 동적 엔진 토오크 제한값을 결정하는 명령과, 가해진 엔진 토오크를 동적 엔진 토오크 제한값으로 제한하는 명령을 포함한다. 모드 스위치 유지상태의 존재동안의 터보챠저 샤프트 속도 제한 값은 모드 스위치 유지상태의 부재동안의 터보챠지 샤프트 속도 제한 값을 상당히 초과한다. 이렇기 때문에, 모드 스위치 유지 상태가 상당히 증가한 에러 신호로되어 동적 엔진 토오크 제한 값이 상당히 증가하게 된다.
본 발명의 실시예와 관련된 장점은 많다. 예를들면, 본 발명의 시스템과 방법은 터보챠저 샤프트 속도을 유지하기위해 최종 토오크를 효과적으로 제한할 수 있음과 동시에, 모드 스위치 유지 상태가 존재 할때, 상당히 증가한 터보챠저 샤프트 가속도을 성취할 수 있다. 증가한 샤프트 가속도는 엔진을 오버로드하고 이차 터보챠지을 통전 할때 보스트 압력을 상당히 상실할 가능성을 감소시킨다.
상기 목적 및 기타 목적, 특징 및 본발명의 장점들은 수반한 도면을 참조하면서 상세한 설명을 설명함으로써 분명해 질 것이다.
도 1은 순차적인 터보챠징 시스템을 제어하는 시스템을 도시한다. 일반적으로 참조번호(10)으로 표시된 시스템은 다수의 실린더를 가지는 엔진(12)을 포함하며 각각의 실린더는 연료 분사기(10)에 의해 공급된다. 바람직한 실시예에서, 엔진(12)은 4, 6, 12, 16 또는 24 실린더 디젤기관, 또는 기타의 바람직한 실린더을 갖는 디젤기관과 같은 압축-점화 내연기관이다. 연료 분사기(14)는 공지되어 있듯이, 하나이상의 높거나 낮은 압력펌프(도시되지 않음)에 연결된 서플라이로부터 가압연료를 수용한다. 또한, 본 발명의 실시예는 다수의 유닛 펌프(도시되지 않음)을 이용하며 각각의 펌프는 연료를 분사기(14)중 하나에 공급한다.
시스템(10)은 연소중 증가한 동력을 만들기 위해 공기를 실린더에 흡입하는 순차적인 터보챠징 시스템(50)을 포함한다. 순차적인 터보챠징 시스템(50)은 순차적인 이중 터보챠징 시스템으로, 이는 일차 터버챠저(52)와 이차 터버챠차저54)를 포함한다. 엔진 배기가 라인(56)을 따라 터보챠저 터빈 유입구에 로우터된다. 엔진 공기 흡입구에 흡입된 공기는 콤프레셔을 통해 로우터되고 공기 유입구 라인(58)을 통해 엔진에 로우터된다. 주지해야 할것은 순차적인 이중 터보챠징 시스템은 예시적의 목적으로 도시했고 본 발명의 시스템과 방법은 부가적인 터보챠저가 통전하는모드를 보조하기위해 다중 터보 순차적인 터보챠징 시스템에 이용된다. 즉, 본 명세서에서 사용한 "제 1모드"란 본 명세서에서 사용한 "제 2모드"을 의미하는 것보다 작은 작동의 터보챠저을 갖는 작동하는 모드를 의미한다.
또한, 본 명세서에서 사용된 용어"일차 터보챠저"란, 제 1모드로 작동하고 있을 때, 작동하는 하나 또는 한세트의 터보챠저을 의미하고, 본 명세서에서 사용한 "이차 터보챠저"는 "제 1모드"에서 작동하지 않고 "제 2모드"변화할때 작동되는 단일 또는 한 세트의 터보챠져를 의미한다. 따라서, 통상인은 이중형 시스템이 단순이 예시적인 순차적인 터보챠징 시스템의 기술에서 본발명의 기재의 폭넓은 응용을 이해할 수 있을 것이고 본 발명의 이해를 용이하기게 하기 위해 설명되었다.
시스템(10)은 엔진(12)의 대응하는 작동 상태 또는 파라미터를 나타내는 신호를 발생하는 여러 센서(20)와, 터보챠징 시스템(50) 및 기타 차량 부품을 포함한다. 센서(20)는 입력 포트(24)를 개재하여 콘트롤러(22)와 전기 작동상태에 있다. 콘트롤러(22)는 데이터 및 제어 버스(30)을 개재하여 여러 컴퓨터 판독가능한 기록매체(28)와 통신하는 마이크로 컴퓨터(236)를 포함하는 것이 바람직 하다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체(28)는 판독 전용 메모리(ROM)(32), 램덤 액세스 메모리(RAM) (34) 및 키프 어라이브 메모리(KAM)(36)등으로 기능하는 다수의 공지된 디바이스를 포함한다. 컴퓨터 판독 가능한 기록매체는 콘트롤러(22)와 같은 컴퓨터를 경유하여 실행가능한 명령을 나타내는 데이터을 기록할 수 있는 다수의 공지된 물리적인 디바이스에 의해 수행된다. 공지된 장치는 열거한 제한은 되지 않지만, PROM, EPROM, EEPROM, 플래쉬 메모리 외에 일시적 또는 영구적인 데이터 저장을 할수 있는 자기, 광학 및 결합매체를 포함한다. 컴퓨터 판독가능한 기록 매체(28)는 엔진(12), 차량 변속기(도시되지 않음), 터보챠징 시스템(50)등과 같은 차량의 여러 시스템 및 서브 시스템의 제어를 실행하기 위해 소프트웨어, 펌웨어, 마이크로 크드 및 또는 회로 장치를 개재하여 제어논리를 수행한다. 콘트롤러(22)는 입력 포트(24)를 개재하여 센서(20)으로부터 신호를 수용하여 출력 포트(38)을 개재하여 여러 액츄에이터 및/또는 부품에 제공되는 출력신호를 발생시킨다.
신호가 시스템 작동에 대한 정보를 차량 운전자에 연결하기 위해 라이트(42)와 같은 여러 인디케이터를 포함하는 디스플레이 장치(40)에 제공된다.
데이터, 검사 및 프로그래밍 인터패이스(44)는 또한, 플러그(46)을 개재하여 콘트롤러(22)에 선택적으로 접속되어 이들 사이에서 여러 정보를 교환한다.
인터패이스(44)는 커피큐레이션 세팅, 캘리브레이션 변수, 고장 임계치, 제어논리와 같은 컴퓨터 판독가능한 기록매체내의 값을 변경시키는데 이용되고, 또한 록업 테이블(look-up table)로 수행되는 것이 바람직한 터버챠저 샤프트 속도제한값 맵을 포함한다.
동작시, 콘트롤러(22)는 센서(20)로부터 신호를 수신하여 최종 또는 가해진 토오크를 제한함으로써 일차 터보차저 샤프트 속도를 제어하도록 제어논리를 수행한다. 또한, 콘트롤러(22)는 터보쳐저 샤프트 속도 제한 값을 증가함으로써 터보챠져 모드 스위치 유지 상태가 존재하는 경우, 콘트롤러(22)는 제어논리를 수행하여 매우 증가된 일차 터보 챠져 샤프트 가속도를 성취한다. 이 증가한 터보챠져 샤프트 가속도는 엔진을 오버로딩하고, 또한 시스템이 미리 폐쇄된 부가적인 배기 통로을 개방함으로써 이차 터버챠저를 통전하는 경우, 복구할수 없는 점까지 보스트압력을 상실할 가능성을 감소 시킨다.
바람직한 실시예에서, 콘트롤러(22)는 Detroit Diesel Corporation , Detroit ,Michigan으로부터 얻은 DDCE콘트롤러이다. 이 콘트롤러의 여러 기타 특성이 미국특허 제 5, 477, 827 및 5,445, 128호에 개재되어 있고 이를 참고로 본 명세서에 참고로 포함했다.
도 1을 계속 참조하면, 마이크로프로세서(26)와 같은 논리 콘트롤러는 연료분사기(14)에 전달된 신호를 제어한다. 마이크로프로세서(26)는 운전자의 요구 및 현재 운전상태를 기반으로하여 임시 및 바람직한 엔진 토오크를 산출한다. 이러한 일시적인 엔진 토오크는 본발명에 의한 동적 엔진 토오크 제한 값에의해 제한될 수 있다. 다음, 연료 분사기(14)에 전달된 신호는 (토오크 제한후 적절할때) 가해진 엔진 토오크가 토대된다. 순차적인 터보챠저 시스템(50)에서, 마이크로프로세서(26)는 예를들어, 단일 또는 다중 터보 모드와 같은 동작의 터보챠저 시스템 모드를 결정한다. 동적 토오크 제한 및 터보 모드 선택은 마이크로프로세서(26)의 기능에 포함될수 있거나 터보챠저 제어를 위해 콘트롤러(22)와 통신상태에 있는 독립 제어 유닛을 포함하는 하드웨어 및 소프트웨어 제어에 공지된 기타의 방식으로 수행될 수 있다.
당업자가 이해할수 있듯이, 논리제어는 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어 와 소프트웨어의 결합으로 수행될 수 있다. 여러 기능이 DDEC콘트롤러와 같은 프로그램된 마이크로 프로세서에 의해 수행되는 것이 바람직 하지만, 제공된 전기, 전자 또는 집적회로에 의해 수행되는 하나이상의 기능을 포함할 수 있다. 또한, 알수 있듯이, 제어논리는 다수의 공지된 프로그래밍 및 처리 기술 또는 전략 중 어느하나를 이용하여 실행할 수 있고, 또한 본명세서에서 편이상 예시된 순서 또는 시퀸스로 제한하지는 않는다. 예를들어, 인터럽트(interrupt) 또는 이벤트(event) 구도처리는 차량기관 또는 변속기의 제어와 같은 실시간 제어 응용에 일반적으로 이용된다. 마찬가지로, 병렬 처리 또는 다중 업무 시스템 및 방법은 본발명의 목적, 특징 및 장점을 성취하기 위해 이용된다. 본 발명은 예시된 제어 논리를 수행하는데 이용되는 특정의 프로그래밍 언어, 연산 시스템 또는프로세서와는 무관하다.
도 2를 참조하면, 동적 엔진 토오크 제한 값은 터보챠저 샤프트 속도르 유지하기위해 최종 또는 가해진 토오크를 제어하는데 이용되고 바람직하기로는, 동적 엔진 토오크 제한 값은 모드 스위치 유지 상태가 존재하는 경우, 터보챠저 샤프트의 급속 가속도를 성취하기 위해 제어된다. 토오크 제한은 일반적으로 60으로 표시된 폐 루우프 제어 시스템을 토대로 결정되는 것이 바람직하다.
폐루우프 제어시스템(60)에서, 엔진(62)는 기계장치로 이곳에서 일차 터보 챠저에 대한 현재값이 측정된다. 이 측정된 일차 터보챠저 샤프트 속도(64)는 부의 단자에서 합산기(66)에 입력이다. 터보챠저 샤프트 속도 제한 값(68)은 합산기(66)의 양의 단자에 입력된다. 이 터보챠저 샤프트 속도 제한 값은 모드 스위치 유지상태의 존재여부를 기반으로 결정된다.
특히, 모드 스위치 유지 상태의 부재 중, 터보챠져 샤프트 속도 제한값은 정상 엔진 작동에 충분한 값으로 설정된다. 모드 스위치 유지 상태의 존재 중에는,터보챠저 샤프트 속도 제한값이 정상작동 중 터보 챠저 샤프트 속도 제한 값을 초과하는 값에 설정된다. 이 모드 스위치 유지 상태의 존재 중의 제한 값은 터보챠저 샤프트의 바람직한 증가한 가속도를 성취하기에 충분한 양으로 모드 스위치 유지 상태의 부재중의 제한값을 초과한다. 즉, 터보챠저 샤프트 속도 제한값은 모드 스위치 유지 상태의 존재여부를 포함하는 엔진 상태를 기반으로 한다. 개발중, 본 발명자는 순차적인 터보챠징 시스템을 이용한 특정한 내연기관에 대해, 상이한 엔진 상태에서 터보챠저 샤프트 속도 제한값에 대한 값은 실험적이거나 실질적인 시험에의해 최상으로 발견된다는 것을 알았다. 터보챠저 샤프트 속도 제한 값을 제어시스템에 부여하는 적절한 방법은 엔진 콘트롤러에 의해 액세스할 수 있는 록업 테이블을 이용하는 것이다.
합산기(66)의 출력에서의 에러 신호(69)는 일차 터보챠저 샤프트 속도에 대한 현재값(64)과 터보챠저 샤프트 속도 제한값(68)을 기반으로 한다. 에러 신호(69)가 터보 속도에 대한 실질적인 값과 직접적인 표준합으로 나타나 있을 지라도, 에러 신호를 발생하는 다른 방법은 폐 루우프 시스템과 같은 트랙킹 제어 시스템의 당업자가 알수 있듯이, 적절한 것이다,
콘트롤러(70)는 엔진(62)에 이용할수 있는 신호를 얻기 위해 에러 신호(69)를 처리하는 하나의 적절한 방법이다. 콘트롤러(70)는 블록(72)에서 합께 표시된 비례 성분과 집적 성분을 포함하는 것이 바람직하다. 에러 신호(69)는 동적 엔진 토오크 제한(74)을 발생하기 위해 비례 및 집적부분(72)을 통해 공급한다. 물론, 비례 및 직접 부분의 이용은 동적 엔지 토오크 제한(74)을 결정하는 하나의 적절한기술이고 또다른 기술은 측정된 터보 속도(64)가 터보 속도(68)에 트랙하도록 동적 엔진 토오크 제한을 결정하기 위해 이용된다.
잠재적인 토오크(76)는 엔진 콘트롤러(22, 도 1)에 의해 공급된다. 리미터(78)는 가해진 엔진 토오크(80)를 동적 엔진 토오크 제한 값(74)으로 제한한다. 이러한 이유 때문에, 폐쇄 루우프 제어 시스템(60)은 토오크 리미터(78)가 작동할때, 측정된 터보 속도(64)를 터보 속도 제한(68)에 효과적으로 트랙한다.
가해진 토오크(80)가 (엔진 가속도중)동적 엔진 토오크 한계(74)로 항상 제한 되도록 리미터(78)가 엔진 가속중 항상 통전한다. 이렇기 때문에, 증가한 터보챠저 샤프트 가속이 모드 스위치 유지 상태가 존재하는 경우, 본 발명에 의해 터보 속도 제한(68)의 값을 증가시키므로써 성취된다. 즉, 작동시, 측정된 터보 속도(64)가 콘트롤러(70)로 인해 제어된 방식으로 터보 속도 제한(68)에 접근한다. 터보 챠저 샤프트 속도 가속의 급속한 증가가 바람직한 경우, 본 발명에 따라 터보챠저 샤프트 속도 제한값(68)이 증가하여 콘트롤러(70)로 하여금, 토오크 제한(74)을 증가시키므로써 신속하게 응답하게하여 가해진 토오크(80)가 충분이 증가하에 된다. 또한, 터보챠저 샤프트 과속을 방지하기 위해 폐 루우프 제어 시스템(60)이 이용되는 것이 바람직하다는 것을 알수 있다. 그러나 본 발명의 목적은 터보챠저 샤프트 속도와 반드시 관련이 없이 모드 스위치 전에 급속한 샤프트 가속도를 성취하도록 터보챠저를 제어하는 것이다.
도 3을 참조하면, 순차적인 터보챠징 시스템을 이용하여 내연기관을 제어하는 본 발명의 방법이 일반적으로 90으로 표시되어 있다. 블록(92)에서, 모드 스위치 유지 상태의 존재여부가 결정된다. 블록(94)에서는 터보챠저 샤프트 속도 제한 값이 모드 스위치 유지 상태의 존재여부를 기반으로 결정된다. 터버챠저 샤프트 속도 제한 값은 엔진 rpm을 포함하는 엔진 상태를 기반으로 한다. 블록(96)에서는 일차 챠저가 일차 터버챠저 속도에 대한 현재값을 결정하도록 감지된다. 물론, 상술했듯이, 용어 "일차 터보챠저"는 시스템 작동의 "일차 모드"에서 작동하는 터보챠저의 그룹을 의미한다. 이러한 실시예에서, "일차 터보챠저"샤프트 속도을 감지하는 것은 제 1모드에서 작동하는 터보챠저 중 어느 하나의 샤프트 속도를 감지하거나, 평균 샤프트 속도를 결정하거나 당업자가 알수 있는 기타기술에 의해 수행될수 있다.
블록(98)에서, 에러 신호가 결정된다. 이 에러 신호는 일차 터보챠저 샤프트 속도에 대한 현재값과 터보챠저 샤프트 속도 제한값을 기반으로한다. 블록(100)에서, 동적 엔진 토오크 제한 값이 결정된다. 이 제한 값은 일차 터보챠저 샤프트 속도에 대한 현재 값을 터보챠저 샤프트 속도 제한 값에 트랙하도록 에러 신호를 기반으로 한다. 블록(102)에서, 가해진 엔진 토오크가 동적 엔진 토오크 제한 값으로 제한 된다. 동적 엔진 토오크 제한값은 터보챠저 샤프트 속도 제한값을 토대로 변한다는 것을 알수 있다. 따라서, 동적 엔진 토오크 제한은 모드 스위치 유지 상태의 부재중보다 모드 스위치 유지 상태의 존재동안 보다 크다.
이러한 이유 때문에, 모드 스위치 유지 상태의 존재로 인해 에러신호가 상당히 증가하게 되어 동적 엔진 토오크 제한 값이 상당히 증가하게 된다. 물론, 모드스위치 유지 상태의 존재하는동안의 토오크 제한의 상대치는 터보챠저 샤프트 가속도로 바람직한 증가를 야기 하기에 충분한 양까지 달라야 한다. 따라서, 모드 스위치전의 바람직한 샤프트의 양은 엔진 간에서 변화하고 특정한 엔진에 대한 적절한 샤프트 가속도가 당업자가 알수 있듯이, 엔진시험에 의해 형성된다.
본 발명을 수행하는 최선의 방법이 상세히 설명되었을 지라도, 본발명에 능숙한 이는 다음 청구항에 한정되어 있듯이 여러 다른 설계와 실시예를 인정할 것이다.

Claims (9)

  1. 순차적인 터보챠징 시스템은 일차 터보챠저와 이차 터보챠저를 포함하며, 일차 터보챠저가 작동하는 반면, 이차 터보챠저가 작동하지 않는 제 1모드로 작동할수 있고, 또한, 일차 터보챠저와 이차 터보챠저 모두가 작동하는 제 2모드로 작동할수 있으며, 상기 순차적인 터보챠징 시스템을 이용하여 내연기관을 제어하는 방법에 있어서,
    순차적인 터보챠징 시스템이 제 1모드로 작동하고 또한 제 2모드로 순차적인 터보챠징 시스템을 작동하는 것이 바람직한 모드 스위치 유지 상태의 존재 여부를 결정하는 단계와;
    모드 스위치 유지 상태의 존재 여부를 기반으로 터보챠저 샤프트 속도 제한 값을 결정하는 단계와;
    일차 터보챠저 샤프트 속도에 대한 현재값을 결정하기 위해 일차 터보챠저를 감지하는 단계와;
    일차 터보챠저 샤프트 속도에 대한 현재값과 터보챠저 샤프트 속도 제한 속도값을 기반으로 에러신호를 결정하는 단계와;
    일차 터보챠저 샤프트 속도에 대한 현재값을 터보챠저 샤프트 속도 제한 값에 트랙하도록 에러 신호를 기반으로 동적 엔진 토오크 제한값을 결정하는 단계와;
    동적 엔진 토오크 제한 값으로 가해진 엔진 토오크를 제한하는 단계를 구비하여;,
    모드 스위치 유지 상태의 존재중 터보챠저 샤프트 속도 제한 값이 모드 스위치 유지 상태의 부재중의 터보챠저 샤프트 속도 제한을 초과하여, 모드 스위치 유지 상태의 존재로 인해 에러신호가 상당히 증가하게 되어 동적 엔진 토오크 제한값이 상당히 증가하는 것을 특징으로 하는 내연기관 제어 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    터보챠저 샤프트 속도 제한값을 결정하는 단계는 엔진속도를 기반으로 터보챠저 샤프트 속도 제한 값을 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로하는 내연기관 제어 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    일차 터보챠저와 이차 터보챠저 모두가 작동하도록 제 1모드로부터 제 2모드로 순차적인 터보챠징 시스템의 모드를 스위치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관 제어 방법.
  4. 순차적인 터보챠징 시스템은 일차 터보챠저와 이차 터보챠저를 포함하며, 일차 터보챠저가 작동하는 반면, 이차 터보챠저가 작동하지 않는 제 1모드로 작동할수 있고, 또한, 일차 터보챠저와 이차 터보챠저 모두가 작동하는 제 2모드로 작동할수 있으며, 상기 순차적인 터보챠징 시스템을 이용하여 내연기관을 제어하는 시스템에 있어서,
    일차 터보챠저 샤프트 속도에 대한 현재값을 결정하기 위해 일차 터보챠저을 감지하는 감지장치와;
    순차적인 터보챠징 시스템이 제 1모드로 작동하고 순차적인 터보챠징 시스템을 제 2모드로 작동하기에 바람직한 모드 스위칭 유지 상태의 존재여부를 결정하는 제어논리와;
    모드 스위치 유지 상태의 존재 여부를 기반으로 터보챠저 샤프트 속도 제한 값을 결정하는 제어논리와;
    일차 터보챠저 샤프트 속도에 대한 현재값과 터보챠저 샤프트 속도 제한값을 기반으로한 에러신호를 결정하는 제어논리와;
    일차 터보챠저 샤프트 속도에 대한 현재값을 터보챠저 햐트트 속도 제한 값에 트랙하도록 에러신호를 기반으로 동적 엔진 토오크 제한 값을 결정하는 제어논리와;
    동적 엔진 토오크 제한값으로 가해진 엔진 토오크를 제한하는 제어논리를 구비하여,
    모드 스위치 유지 상태의 존재중의 터보챠저 샤프트 속도 제한 값이 모드 스위치 유지 상태의 부재중의 터보챠저 샤프트 속도 제한을 상당히 초과하여 모드 스위치 유지 상태의 존재로 인해 에러신호가 상당히 증가하여 동적 엔진 토오크 제한값이 상당히 증가하는 것을 특징으로 하는 내연기관 제어 시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    터보챠저 샤프트 속도 제한 값은 엔진속도를 기반으로하는 것을 특징으로하는 내연기관 제어 시스템.
  6. 제 4항에 있어서,
    일차 터보챠저와 이차 터버챠저 모두가 작동하도록 제 1모드로부터 제 2모드로 순차적인 터보챠징 시스템의 모드를 스위칭하는 제어논리를 더 포함하는 것을 특징으로하는 내연기관 제어 시스템.
  7. 순차적인 터보챠징 시스템은 일차 터보챠저와 이차 터보챠저를 포함하고, 일차 터보챠저가 작동하는 반면 이차 터보챠저가 작동하지 않는 제 1모드로 작동할수 있으며, 또한 일차 터보 챠저와 이차 터보챠저 모두가 작동하는 제 2모드로 작동할수 있으며,
    상기 순차적인 터보챠징 시스템을 이용하여 내연기관을 갖는 차량을 제어하기 위해 엔진 콘트롤러에 의해 실행할수 있는 명령을 나타내는 저장된 정보를 갖는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 있어서,
    순차적인 터보챠징 시스템이 제 1모드로 작동하고 제 2 모드로 순차적인 토보챠징 시스템을 작동하기에 바람직한 모드 스위치 유지 상태의 존재 여부를 결정하는 명령과;
    모드 스위치 유지 상태의 존재여부를 기반으로 터보챠저 샤프트 속도 제한값을 결정하는 명령과;
    일차 터보챠저 샤프트 속도에 대한 현재값을 결정하기위해 일차 터보챠저을 감지하는 명령과;
    일차 터보챠저 샤프트 속도에 대한 현재값과 터보챠저 샤프트 속도 제한 값을 토대로 에러신호를 결정하는 명령과;
    일차 터보챠저 샤프트 속도에 대한 현재 값을 터보챠저 샤프트 속도 제한값에 트랙하도록 에러신호를 기반으로 동적 엔진 토오크 제한값을 결정하는 명령과;
    가해진 엔진 토오크를 동적 엔진 토오크 제한값으로 제한하는 명령을 구비하여,
    모드 스위치 유지 상태의 존재 동안의 터보챠저 샤프트 속도 제한값이 모드 스위치 유지상태의 부재중의 터보챠저 샤프트 속도제한을 상당히 초과하여 모드 스위치 유지 상태의 존재로 인해 에러신호가 상당히 증가하게 되어 동적 엔지 토오크 제한 값이 상당히 증가하게 되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독가능한 기록매체.
  8. 제 7항에 있어서,
    터보챠저 샤프트 속도 제한값을 결정하는 명령은 엔진 속도를 기반으로 터보챠저 샤프트 속도 제한값을 결정하는 명령을 더 포함하는 것을 특징으로하는 컴퓨터 판독가능한 기록매체.
  9. 제 7항에 있어서,
    일차 터보챠저와 이차 터보챠저 모두를 작동하도록 제 1모드로부터 제 2모드로 순차적인 터보챠징 시스텀의 모드를 스위칭하는 명령을 더 포함하는 것을 특징으로하는 컴퓨터 판독가능한 기록매체.
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