KR20050068650A - 차량의 가속충격 저감장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 가속충격 저감장치 및 그 방법에 관한 것으로, 가속페달의 개도각을 인지하는 가속페달센서와 연결된 배큠모듈레이터(1)와, 배큠모듈에이터(1)와 접속되는 연결부(3)를 갖추고서 터보챠저(5) 일측에 설치되는 웨이스트 게이트 액츄에이터(7), 가속페달센서에서 감지한 신호를 입력받아 시스템을 제어하는 ECU(9)를 갖추고서, 가속페달센서로부터의 신호에 의해 가속페달이 오프상태인가를 판단하여 차량이 급가속후 페달이 오프된 것인지 여부를 판단하는 단계와, 페달오프인 경우 배큠묘듈레이터(1)로 제어신호를 인가시키는 단계, 웨이스트 게이트 액츄에이터(7)를 동작시켜 터보휠을 작동시키는 배기가스를 인위적으로 배출하는 단계를 단계적으로 거치면서, ECU(9)로 웨스트게이트 액츄에이터(7)를 동작시켜 웨스트게이트를 인위적으로 개방시키므로써 배기가스를 바이패스 시켜 부스터 압력이 급격하게 상승하는 것을 방지할 수 있고, 터빈의 오버 스피드를 방지할 수 있도록 되어 있다.

Description

차량의 가속충격 저감장치 및 그 방법{Acceleration Shock Decreasing Device and Method thereof}

본 발명은 차량의 가속충격을 저감하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 운전자가 급가속 후 가속페달에서 발을 떼었을 때 웨이스트 게이트를 열어 배기가스를 배출시키므로써 부스트 압력의 과도한 상승 및 압력변동을 방지하고, 터빈휠의 오버스피드를 방지할 수 있도록 된 차량 급가속시 가속충격저감장치 및 그 방법에 관한 것이다.

엔진이 구동되려면 실린더에서 연소작용이 이루어져야 하고 실린더내에서 연소작용을 행하기 위해서는 공기와 연료가 섞인 혼합기가 실린더로 공급되어야 하는데, 실린더로 흡입되는 공기의 양은 운전자가 가속페달을 많이 밟았을 때 스로틀밸브의 개도각이 커져 많은 공기가 실린더내로 공급되고 운전자가 가속페달을 적게 밟으면 스로틀밸브의 개도각이 작아져 적은 양의 공기가 실린더내로 공급되므로 운전자의 의지에 따라 조절 될 수 있는 것이다.

도 5는 종래 사용예에 따른 내연기관의 터보차저의 연결구성을 도시한 것으로, 엔진실린더(50)와 연결되어 배기가스로 구동되는 터빈휠(52) 및, 인터쿨러(54)와 연결되어 흡입공기를 실린더(50)로 압송시키는 컴프레서 휠(56)이 구비되어, 엔진실린더(50)에서 배출된 배기가스 일부가 터빈휠(52)에 공급되고 이에 따라 터빈휠(52)의 회전을 증가시키고 동축상에 설치된 컴프레서휠(56)을 구동시켜 강제적으로 흡입공기를 엔진실린더(50)로 공급됨에 따라 연료분사량을 증가시켜 폭발행정시에 더 높은 출력을 낸다.

그러나, 상기와 같은 구성을 갖는 터보차저(58)는 자연흡기식 엔진에 비해 엔진출력을 증강시키기는 하지만, 원리상 엔진의 배기가스 유량이 상대적으로 적은 저속운전영역에서는 그 효과를 기대하기 어렵다.

한편, 이 같은 터보차량에는 과급압을 컨트롤하는 장치로 바이패스 포트를 개폐시키는 웨이스트 게이트 밸브가 설치되는데, 이 밸브는 터보차저에서 기준이상의 과급압이 형성되면 터빈으로 유입되는 배기가스중 일부를 터빈출구로 바이패스시켜 터빈의 회전속도를 감속시켜 과급압을 조정하는 것이다.

그런데 운전자가 차량을 급발진 시킨 상태에서 가속페달로부터 발을 떼면 연료공급이 중단되면서 엔진회전수가 급격하게 떨어져 과급공기를 흡입하지 못하게 되므로 벽에 부딪히는 것 같은 충격파가 발생되고 순간적으로 발생되는 압력변동으로 인한 소음이 발생된다.

즉, 급발진으로 인해 피크압력이 형성되면 컴프레서의 공기가 엔진으로 흡입되지 못하고 디퓨저에서의 공기유동률(air flow rate)이 급격하게 떨어지며, 컴프레서 입구로 뜨거운 공기 일부가 역류되면서 온도를 증가시켜 서지발생에 의한 압력변동으로 인해 소음이 발생되는데, 이는 터보가 장착된 대부분의 차량에서 발생되는 문제이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 운전자가 차량을 급가속 시킨 다음 가속페달에서 발을 떼었을 때 인위적으로 웨이스트 게이트를 열어 배기가스를 배출시킴으로써 부스트 압력이 형성되는 것을 억제하여 맥동현상으로 인한 소음발생을 방지하고, 이로 인해 터빈휠의 오버 스피드를 방지하여 정숙한 차량주행을 도모한 차량 급가속시 가속충격 저감장치 및 그 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량 가속충격 저감장치는, 가속페달의 개도각을 인지하는 가속페달센서와 전기적으로 연결된 배큠모듈레이터와, 배큠모듈레이터와 접속되는 연결부를 갖추고서 터보챠저 일측에 설치되는 웨이스트 게이트 액츄에이터, 가속페달센서에서 감지한 신호를 입력받아 시스템을 제어하는 ECU를 갖춘 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명 차량 가속충격 저감방법은, 가속페달센서로부터의 신호에 의해 가속페달이 오프상태인가를 판단하여 차량이 급가속후 페달이 오프된 것인지 여부를 판단하는 단계와, 페달오프인 경우 배큠묘듈레이터로 제어신호를 인가시키는 단계, 웨이스트 게이트 액츄에이터를 동작시켜 터보휠을 작동시키는 배기가스를 인위적으로 배출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명이 적용된 터보챠저의 사용상태도이고, 도 2는 도 1에서의 웨이스트 게이트 액츄에이터의 개략도이며, 도 3은 본 발명에 따른 가속충격 저감장치의 블록도로써, 본 발명은 도면에 도시된 것과 같이, 가속페달의 개도각을 인지하는 가속페달센서와 전기적으로 연결된 배큠모듈레이터(1)와, 배큠모듈레이터(1)와 접속되는 연결부(3)를 갖추고서 터보챠저(5) 일측에 설치되는 웨이스트 게이트 액츄에이터(7), 가속페달센서에서 감지한 신호를 입력받아 시스템을 제어하는 ECU(9)로 구성된다.

다음에는 상기와 같은 구성에 의해 본 발명의 차량의 가속충격 저감방법을 실행하는 제어수순에 대해 설명한다.

ECU(9)는 가속페달센서로부터의 신호에 의해 가속페달이 오프상태인가를 판단하여 차량이 급가속후 페달이 오프된 것인지 여부를 판단한다(제 1단계, S1)

제 1단계에서는 가속페달의 개도가 0%이면 급가속 후 페달이 오프된 것으로 판단한다.

ECU(9)는 페달오프인 경우에 배큠묘듈레이터(1)로 제어신호를 인가(제 2단계,S2)시키고, 웨이스트 게이트 액츄에이터(7)를 동작(제 3단계,S3)시켜 로드(11)를 신장시키므로써 웨이스트 게이트를 개방시켜 터보휠을 작동시키는 배기가스를 인위적으로 배출한다.

상기와 같은 제어수순을 통해 배큠을 이용하여 웨스트게이트 액츄에이터(7)를 동작시켜 로드(11)를 신장시키면 웨스트게이트가 열려지면서 배기가스를 바이패스시키게 되므로써 부스터 압력이 급격하게 상승하는 것을 방지할 수 있고, 터빈의 회전속도를 감속시켜 주므로 오버 스피드를 방지할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 운전자가 차량을 급가속 시킨 다음 가속페달에서 발을 떼었을 때 웨이스트 게이트를 통해 배기가스를 인위적으로 배출시킴으로써 부스트 압력이 형성되는 것을 억제하여 맥동현상으로 인한 소음발생을 방지하고, 이로 인해 터빈휠의 오버 스피드를 방지하여 정숙한 차량주행을 도모할 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용된 터보챠저의 사용상태도,

도 2는 도 1에서의 웨이스트 게이트 액츄에이터의 개략도,

도 3은 본 발명에 따른 가속충격 저감장치의 블럭도,

도 4는 본 발명의 차량 급가속시 가속충격 저감방법을 실행하는 제어순서도,

도 5는 종래 사용예에 따른 터보챠저의 구성도,

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1 - 배큠모듈레이터 3 - 연결부

5 - 터보챠저 7 - 웨이스트게이트 액츄에이터

9 - ECU 11 - 로드,

Claims (3)

1. 가속페달의 개도각을 인지하는 가속페달센서와 전기적으로 연결된 배큠모듈레이터(1)와, 배큠모듈레이터(1)와 접속되는 연결부(3)를 갖추고서 터보챠저(5) 일측에 설치되는 웨이스트 게이트 액츄에이터(7) 및, 가속페달센서에서 감지한 신호를 입력받아 시스템을 제어하는 ECU(9)를 갖춘 차량의 가속충격 저감장치.
2. 가속페달센서로부터의 신호에 의해 가속페달이 오프상태인가를 판단하여 차량이 급가속후 페달이 오프된 것인지 여부를 판단하는 단계와, 페달오프인 경우 배큠묘듈레이터(1)로 제어신호를 인가시키는 단계, 웨이스트 게이트 액츄에이터(7)를 동작시켜 터보휠을 작동시키는 배기가스를 인위적으로 배출하는 단계를 포함하는 차량의 가속충격 저감방법.
3. 제 2항에 있어서, 페달오프 여부는 가속페달의 개도가 0%일 때 급가속 후 페달이 오프된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 가속충격 저감방법.