KR20030030540A - 터보챠져 인터쿨러 디젤 엔진의 흡입공기 누출 모니터링방법 - Google Patents
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Abstract
흡기 누출시 연료 분사량을 제한하여 과다한 스모크 발생을 방지하고, 소량의 누출로 인한 소음발생 및 성능 저하등에 대한 진단 기능 강화와 신속한 대처가 이루어질 수 있도록 하여 과다한 스모크 배출 주행을 미연에 방지할 수 있도록 한 터보챠져 인터쿨러 디젤 엔진의 흡기 누출 모니터링 방법을 제공할 목적으로;
터보챠져 인터쿨러 디젤 엔진에 있어서,
각종 센서들로부터 입력되는 정보를 판독하여 현재 흡기계통의 모니터링 조건을 만족하는가를 판단하는 제1 단계와;
상기 제1 단계에서 모니터링 조건을 만족한다는 판단이 이루어지면, 에어 매스 센서와 부스트 플레셔 센서의 출력값이 일정 기준치 이내인가를 판단하는 제2 단계와;
상기 제2 단계의 판단 조건을 만족하지 못하면, 연료 분사량을 최소화할 수 있도록 연료계통을 제어하고, 운전자에게 경보하는 제3 단계로 이루어지는 터보챠져 인터쿨러 디젤 엔진의 흡입공기 누설 모니터링 방법을 제공한다.
Description
본 발명은 터보챠져 인터쿨러(Turbo Charger Intercooler) 디젤 엔진의 흡기 누출 모니터링 방법에 관한것으로서, 보다 상세하게는 흡기 누출시 연료 분사량을 제한하여 과다한 스모크 발생을 방지하고, 소량의 누출로 인한 소음발생 및 성능 저하등에 대한 진단 기능 강화와 조속환 대처가 이루어질 수 있도록 하여 과다한 스모크 배출 주행을 미연에 방지할 수 있도록 한 터보챠져 인터쿨러 디젤 엔진의 흡기 누출 모니터링 방법에 관한 것이다.
예컨대, 터보챠져 인터쿨러 디젤 엔진은 연소실로 공급되는 흡입 공기를 터보챠져로 과급하여 더 많은 공기가 유입되도록 성능 및 스모크 특성을 향상시킬 수있도록 하되, 흡입 공기가 압축되는 과정에서 온도가 상승되어 공기 밀도가 저하 되는 것을 방지하기 위하여 인터쿨러를 사용하는 흡기계통이 적용된 디젤엔진을 말한다.
상기에서 터보챠져는 엔진의 운전 영역에 따라 최적의 과급압을 형성할 수 있는 가변형상 터보가 적용되고, 인터쿨러는 차량의 레이아웃에 따라 후드형/ 범퍼형/ 인펜더형으로 분류되는데, 이들은 공통적으로 AIR to AIR 냉각방식을 채택하는 것이 통상적이다.
이러한 터보챠져 인터 쿨러 디젤 엔진의 흡기계통에서는 상기 터보챠져로부터 연소실까지는 흡입공기의 고압구간으로 형성되기 때문에 가능한 터보챠져로부터 연소실까지는 단일체로서 유로를 형성하는 것이 바람직하지만, 흡기계통의 구조상 이는 거의 불가능한 일이다.
이에따라 다수의 부품들을 상호 연결하는 구성으로 이루어져 있는 바, 초기 조립작업시 조립 오차등에 의해 고압의 흡기공기가 누출되는 경우가 있다.
이와같이 고압의 흡입공기가 누출되는 경우에는 과다한 스모크 발생과 기류음발생등 제반 문제점이 발생되는 바, 누출이 되더라도 이를 신속하게 발견하여 수리를 할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
그러나 종래의 터보챠져 인터쿨러 디젤엔진의 경우에 있어서는 고압의 흡입공기의 누출을 모니터링 할 수 있는 수단이 구비되어 있지 않고 있다.
이에따라 고압의 흡기공기가 누출되는 경우에는 흡입공기의 감소로 인하여엔진 성능이 저함됨은 물론 과다한 스모크가 발생되며, 기류음이 과다하게 발생되고, 터보챠져의 회전수 상승으로 고장 가능성이 커진다는 문제점을 내포하고 있다.
또한, 상기의 문제점 발생으로 당해 차량에 대한 상품성 저하와 이미지 손상으로 신뢰성이 저하되는 문제점을 내포하고 있다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 흡기 누출시 연료 분사량을 제한하여 과다한 스모크 발생을 방지하고, 소량의 누출로 인한 소음발생 및 성능 저하등에 대한 진단 기능 강화와 신속한 대처가 이루어질 수 있도록 하여 과다한 스모크 배출 주행을 미연에 방지할 수 있도록 한 터보챠져 인터쿨러 디젤 엔진의 흡기 누출 모니터링 방법을 제공함에 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 터버챠져 인터쿨러 디젤 엔진의 흡기 계통도.
도 2는 본 발명을 운용하기 위한 블록도.
도 3은 본 발명에 의한 모니터링 방법의 흐름도이다.
이를 실현하기 위하여 본 발명은, 터보챠져 인터쿨러 디젤 엔진에 있어서,
각종 센서들로부터 입력되는 정보를 판독하여 현재 흡기계통의 모니터링 조건을 만족하는가를 판단하는 제1 단계와;
상기 제1 단계에서 모니터링 조건을 만족한다는 판단이 이루어지면, 에어 매스 센서와 부스트 플레셔 센서의 출력값이 일정 기준치 이내인가를 판단하는 제2 단계와;
상기 제2 단계의 판단 조건을 만족하지 못하면, 연료 분사량을 최소화할 수 있도록 연료계통을 제어하고, 운전자에게 경보하는 제3 단계로 이루어지는 터보챠져 인터쿨러 디젤 엔진의 흡입공기 누설 모니터링 방법을 제공한다.
이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 터보챠져 인터쿨러 디젤엔진의 흡기 계통도로서, 미도시한 에어클리너에서 정화된 흡입공기는 제1 흡기호스(2)를 통해 터보챠져(4)로 유입된다.
그러면 이의 터보챠져(4)에서 과급되어 제2 흡기호스(6)를 통해 인터쿨러(8)로 유입되어 냉각되며, 이에 냉각된 흡입공기는 제3 흡기호스(10)와 흡기 매니폴드(12)를 통해 연소실로 공급되는 구성을 갖는다.
이러한 흡기계통에 있어서, 본 발명은 상기 터보챠져(4)의 상류측에 에어 매스센서(Air Mass Sensor, 20)를 배치하고, 흡기 매니폴드(12)에 부스트 프레셔 센서(Boost Pressure Sensor, 22)를 배치하여 이의 출력값을 근거로 흡입공기의 누출을 모니터링할 수 있도록 하였다.
도 2는 본 발명의 모니터링 방법을 운용하는 구성품들의 블록도로서, 정보검출수단으로는 상기 에어 매스 센서(20), 부스트 프레셔 센서(22), 엔진 RPM 센서(24), 엑셀페달 센서(26)로 이루어지는데, 상기 각 센서들이 검출하는 정보는 이미 공지된 내용이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 정보검출수단으로부터 검출된 각종의 신호를 엔진 제어유닛(ECU)에서 비교 판단하여, 현재 흡기계통에 흡입공기의 누출이 발생되고 있다고 판단되면, 연료계통(32)을 제어하여 연료 분사량을 제한하고, 경보수단(34)을 제어할 수 있도록 하고 있다.
상기에서 연료계통(32)은 연료 인젝터를 포함하는 인젝션 펌프등을 포함하며, 경보수단(34)으로는 운전석 계기판에 배치된 엔진 체크 램프 또는 경고 부져등을 예로들 수 가 있다.
도 3은 본 발명에 의한 모니터링 방법의 작동 흐름을 나타낸 도면으로서, 작동이 시작되면, 엔진 제어유닛(ECU)에서는 검출수단의 센서들로부터 각종의 정보를 읽어 들여 판독하게 된다(S100).
그리고 상기 정보로부터 현재 엔진의 모니터링 조건을 만족하는가를 판단하게 되는데(S110), 상기 모니터링 판단조건을 본 발명에서는 6가지로 설명하고 있다.
그 6가지 조건은 다음과 같다.
1.엔진의 회전수가 허용 기준 범위내인가?
2.연료 분사량이 허용 기준 범위내인가?
3. 액셀페달의 변화가 기준값 이상의 급격한 변화가 없는가?
4. EGR이 현재 오프상태인가.
5. 에어 매스 센서와 부스트 플레셔 센서에 이상이 없는가?
상기 조건에 의하여 모니터링 조건을 만족한다는 판단이 이루어지면, 에어 매스 센서(20)와 부스트 플레셔 센서(22)의 출력값이 일정 기준치 이내인가를 판단하게 된다(S120).
상기 단계에서 에어 매스 센서(20)와 부스트 플레셔 센서(22)의 출력값이 엔진 RPM과 액셀페달 작동등을 고려하여 설정된 기준값 이내라고 판단되면, 흡입공기의 누출이 발생되지 않은 것이므로 일반운전을 실시한다(S130).
그리고 상기 S120 단계에서 에어 매스 센서(20)와 부스트 플레셔 센서(22)의 출력값이 일정 기준값 이내가 아니라고 판단되면, 현재 흡입공기의 누출이 이루어지고 있다고 판단하여 연료 분사량을 최소화하고, 경보를 실시하게 된다(S140).
상기에서 에어 매스 센서(20)와 부스트 플레셔 센서(22)의 출력값이 기준값 이내가 아닐 때 흡입공기의 누출이 이루어지고 있다라고 판단할 수 있는 것은 과급압이 손실되어 동일 에어 매스 센서(20)의 출력값에서 부스트 플레셔 센서(22)의 출력값이 저하되기 때문인 것이다.
그리고 연료 분사량을 최소화하는 것은 흡입공기의 누출되는 경우에는 연소실에 유입되는 흡입 공기량이 감소되므로 이에 연료를 일반 운전과 같이 분사하면, 다량의 스모크 배출이 이루어지게 때문이다.
또한, 경보를 하는 것은 흡입공기의 누출됨을 운전자가 빨리 인식하여 이에따른 신속한 조치를 취함으로써, 과다한 스모크가 발생되는 상태로 차량이 운행되는 것을 방지하기 위함이다.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 흡기 누출시 연료 분사량을 제한하여 과다한 스모크 발생을 방지하고, 소량의 누출로 인한 소음발생 및 성능 저하등에 대한 진단 기능 강화와 신속한 대처가 이루어질 수 있도록 하여 과다한 스모크 배출 주행을 미연에 방지할 수 있는 발명인 것이다.
Claims (2)
- 터보챠져 인터쿨러 디젤 엔진에 있어서,각종 센서들로부터 입력되는 정보를 판독하여 현재 흡기계통의 모니터링 조건을 만족하는가를 판단하는 제1 단계와;상기 제1 단계에서 모니터링 조건을 만족한다는 판단이 이루어지면, 에어 매스 센서와 부스트 플레셔 센서의 출력값이 일정 기준치 이내인가를 판단하는 제2 단계와;상기 제2 단계의 판단 조건을 만족하지 못하면, 연료 분사량을 최소화할 수 있도록 연료계통을 제어하고, 운전자에게 경보하는 제3 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 터보챠져 인터쿨러 디젤 엔진의 흡입공기 누설 모니터링 방법.
- 청구항 1에 있어서, 흡기계통 모니터링 조건은 엔진의 회전수와 연료분사량이 허용 기준 범위 이내이고, 액셀페달의 변화가 기준값 이상의 급격한 변화가 없으며, EGR이 현재 오프 상태이고 에어 매스 센서와 부스트 플레셔 센서에 이상이 없을 때임을 특징으로 하는 터보챠져 인터쿨러 디젤 엔진의 흡입공기 누설 모니터링 방법.
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