KR20050093094A - Apparatus for preventing a compressor of turbo-charger from a surge - Google Patents

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Abstract

본 발명은 터보 챠저의 컴프레서 서지 방지장치에 관한 것으로, 가속페달의 릴리즈를 감지하기 위한 가속페달센서와; 상기 가속페달센서에 의해 가속페달의 릴리즈가 감지되면 상기 배기가스재순환밸브를 완전히 개방시키는 제어유니트를 포함하여 구성되어, 흡기측의 공기를 배기측으로 배출시켜서 터보 챠저의 컴프레서 서지의 발생을 방지한다.The present invention relates to a compressor surge prevention device of a turbocharger, comprising: an accelerator pedal sensor for sensing a release of an accelerator pedal; When the accelerator pedal is sensed by the accelerator pedal sensor, the control unit is configured to completely open the exhaust gas recirculation valve, thereby discharging air on the intake side to the exhaust side to prevent the occurrence of the compressor surge of the turbocharger.

Description

터보 챠저의 컴프레서 서지 방지장치 {Apparatus for preventing a compressor of turbo-charger from a surge}Turbocharger compressor surge protector {Apparatus for preventing a compressor of turbo-charger from a surge}

본 발명은 터보 챠저가 구비된 디젤엔진 차량에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 터보 챠저에 의해 디젤엔진 측으로 공급되는 고압의 공기가 디젤엔진내로 전부 흡입되지 못하고 터보 챠저의 컴프레서 측으로 역류되어 발생되는 컴프레서의 서지를 방지하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a diesel engine vehicle equipped with a turbocharger, and more particularly, a high pressure air supplied to the diesel engine side by a turbocharger is not all sucked into the diesel engine, but is generated by flowing back to the compressor side of the turbocharger. A device for preventing surges.

최근 들어, 터보 챠저가 장착된 디젤엔진을 사용하는 차량들이 많이 제조되고 있다. 이와 같이 터보 챠저를 장착한 디젤엔진은, 엔진의 배기력을 이용하여 흡기압을 대기압 이상으로 높여 공급함으로써, 배기량이 같은 다른 엔진에 비해 다량의 공기를 엔진의 실린더내에 충진할 수 있어 엔진의 출력을 향상시킬 수 있다.Recently, many vehicles using a diesel engine equipped with a turbocharger have been manufactured. In this way, a diesel engine equipped with a turbocharger utilizes the exhaust power of the engine to increase the intake air pressure to atmospheric pressure or higher, so that a large amount of air can be filled in the cylinder of the engine compared to other engines having the same displacement, and thus the engine output is increased. Can improve.

또한, 터보 챠저에는 과도한 부스트압을 방지하기 위해 웨이스트 게이트(waste gate)가 설치되는데, 이러한 웨이스트 게이트는 터보 챠저에 의해 공급되는 고압의 공기가 미리 설정된 최대 압력에 도달하면 배기가스중의 일부를 바이패스시켜서 배기가스가 터빈의 회전에 사용되지 않도록 한다. 즉, 터보 챠저에 의해 공급되는 흡기압이 너무 크면 이상 연소가 발생되어 엔진이 손상될 우려가 있으므로, 배기가스를 바이패스시켜서 흡기압을 낮추는 것이다.The turbocharger is also equipped with a waste gate to prevent excessive boost pressure, which bypasses a portion of the exhaust gas when the high pressure air supplied by the turbocharger reaches a preset maximum pressure. So that no exhaust gas is used to rotate the turbine. In other words, if the intake pressure supplied by the turbocharger is too large, abnormal combustion may occur and the engine may be damaged, thereby bypassing the exhaust gas to lower the intake pressure.

또, 디젤엔진의 흡기다기관과 배기다기관을 연결하는 배기가스재순환통로와 이 통로를 개폐하는 배기가스재순환밸브(EGR valve)가 설치되어 있어, 상기 배기가스재순환밸브가 개방되면 배기가스의 일부분이 디젤엔진의 흡기측으로 공급됨에 따라 혼합기중에 포함되는 불활성 가스의 비율이 증가하여, 연소온도가 내려가게 되므로, 질소산화물의 발생을 억제할 수 있다.In addition, an exhaust gas recirculation passage connecting the intake manifold and the exhaust manifold of the diesel engine and an exhaust gas recirculation valve (EGR valve) for opening and closing the passage are provided. As it is supplied to the intake side of the engine, the ratio of the inert gas contained in the mixer increases, so that the combustion temperature is lowered, so that generation of nitrogen oxides can be suppressed.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술에 따른 터보 챠저를 장착한 디젤엔진 차량은, 차량 급가속 후 가속 페달을 릴리즈할 때 연료가 차단되면서 엔진알피엠이 급격히 떨어지고, 이로 인해 터보 챠저에 의해 디젤엔진 측으로 공급되는 고압의 공기가 디젤엔진에 전부 흡입되지 못하고 터보 챠저의 컴프레서 측으로 역류하여 컴프레서의 서지가 발생될 수 있다. 즉, 차량 급가속 후 가속 페달을 릴리즈할 때 부스트압이 배기압 보다 높아져서 고압, 고온의 흡기가 터보 챠저의 컴프레서 측으로 역류하여 컴프레서의 서지가 발생함에 따라, 터보 챠저의 수명이 단축될 뿐만 아니라 컴프레서의 성능이 저하되고, 컴프레서의 서지 소음이 크게 발생되는 문제점이 있었다.However, the diesel engine vehicle equipped with the turbocharger according to the related art as described above, when the fuel pedal is released when the accelerator pedal is released after rapid acceleration of the vehicle, the engine alpha drops sharply, thereby supplying the diesel engine to the diesel engine by the turbocharger. The high pressure air that is not fully sucked into the diesel engine flows back to the compressor side of the turbocharger, thereby generating a surge in the compressor. That is, when the accelerator pedal is released after rapid acceleration of the vehicle, the boost pressure becomes higher than the exhaust pressure so that the high pressure and high temperature intake flows back to the compressor side of the turbocharger, so that the surge surge occurs, thereby reducing the life of the turbocharger. There is a problem that the performance is lowered, the surge noise of the compressor is greatly generated.

이에, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로, 터보 챠저의 컴프레서 서지가 발생될 때 배기가스재순환밸브를 개방하여 흡기측의 공기를 배기측으로 배출시켜서 터보 챠저의 컴프레서 서지의 발생을 억제함으로써, 터보 챠저의 수명이 단축되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 컴프레서의 성능이 저하되는 것을 방지하며, 컴프레서의 서지 소음을 저감시킬 수 있는 터보 챠저의 컴프레서 서지 방지장치를 제공하는데 그 목적이 있다. Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, when the compressor surge of the turbocharger is generated, opening the exhaust gas recirculation valve to discharge the air on the intake side to the exhaust side to generate the compressor surge of the turbocharger The present invention provides a compressor surge suppressor for a turbocharger that can prevent the turbocharger from shortening its life and prevent the compressor performance from deteriorating and reduce the surge noise of the compressor. have.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 터보 챠저의 컴프레서 서지 방지장치는, 엔진의 배기력을 이용하여 흡기압을 높이기 위한 터보챠저와, 배기가스의 일부분을 흡기측으로 공급하기 위한 배기가스재순환밸브가 구비된 디젤엔진에 있어서, 가속페달의 릴리즈를 감지하기 위한 가속페달센서와; 상기 가속페달센서에 의해 가속페달의 릴리즈가 감지되면 상기 배기가스재순환밸브를 완전히 개방시키는 제어유니트를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.Compressor surge prevention device of the turbocharger according to the present invention for achieving the above object is a turbocharger for increasing the intake pressure by using the exhaust force of the engine, and exhaust gas for supplying a part of the exhaust gas to the intake side A diesel engine provided with a recirculation valve, comprising: an accelerator pedal sensor for sensing a release of an accelerator pedal; When the release of the accelerator pedal is detected by the accelerator pedal sensor, it characterized in that it comprises a control unit for completely opening the exhaust gas recirculation valve.

그리고, 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 터보 챠저의 컴프레서 서지 방지장치는, 엔진의 배기력을 이용하여 흡기압을 높이는 배리어블 지오메트리 터보챠저와; 배기가스의 일부분을 흡기측으로 공급하기 위한 배기가스재순환밸브와; 엔진알피엠과 연료분사량이 미리 설정된 조건을 만족하면 상기 배기가스재순환밸브를 완전히 개방시킴과 더불어 상기 배리어블 지오메트리 터보 챠저의 터빈의 베인 각도를 완전히 개방시키는 제어수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, a compressor surge prevention device of a turbocharger according to another exemplary embodiment of the present invention for achieving the above object includes: a variable geometry turbocharger for increasing intake pressure by using an exhaust force of an engine; An exhaust gas recirculation valve for supplying a portion of the exhaust gas to the intake side; And a control means for completely opening the exhaust gas recirculation valve and completely opening the vane angle of the turbine of the variable geometry turbocharger when the engine and fuel injection amount satisfy a preset condition.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 1실시예에 따른 터보 챠저의 컴프레서 서지 방지장치의 구성도이다. 1 is a configuration diagram of a compressor surge prevention device of a turbocharger according to an exemplary embodiment of the present invention.

상기 도 1에서, 참조부호 10은 디젤엔진, 20은 배기다기관, 30은 터보챠저, 40은 에어크리너, 50은 인터쿨러, 60은 흡기다기관, 70은 배기가스재순환밸브, 80은 제어유니트, 81~86은 각종 센서들이다.1, reference numeral 10 denotes a diesel engine, 20 denotes an exhaust manifold, 30 denotes a turbocharger, 40 denotes an air cleaner, 50 denotes an intercooler, 60 denotes an intake manifold, 70 denotes an exhaust gas recirculation valve, and 80 denotes a control unit. 86 are various sensors.

상기 터보챠저(30)는 터빈(31)과 컴프레서(35)를 포함하여 구성되어, 디젤엔진(10)에서 배기다기관(20)을 통해 배출되는 배기가스 에너지를 이용하여 에어크리너(40)를 통해 흡입되는 공기를 압축하여 인터쿨러(50) 및 흡기다기관(60)을 통해 디젤엔진(10)으로 공급하도록 되어 있다.The turbocharger 30 includes a turbine 31 and a compressor 35, through the air cleaner 40 using exhaust gas energy discharged from the diesel engine 10 through the exhaust manifold 20. Compressed air is compressed to be supplied to the diesel engine 10 through the intercooler 50 and the intake manifold 60.

또한, 상기 인터쿨러(50)는 상기 터보챠저(30)에 의해 압축된 공기를 냉각시켜서 압축된 공기의 온도를 떨어뜨리도록 되어 있다.In addition, the intercooler 50 cools the air compressed by the turbocharger 30 to lower the temperature of the compressed air.

또, 상기 배기가스재순환밸브(70)는 디젤엔진(10)의 흡기다기관(60)과 배기다기관(20)을 연결하는 배기가스재순환통로에 설치되어, 배기가스의 일부분이 디젤엔진(10)의 흡기측으로 공급하도록 되어 있다.In addition, the exhaust gas recirculation valve 70 is installed in an exhaust gas recirculation passage connecting the intake manifold 60 and the exhaust manifold 20 of the diesel engine 10, and a part of the exhaust gas is provided in the diesel engine 10. It is supplied to the intake side.

한편, 가속페달센서(81)는 가속페달의 릴리즈를 감지하여 제어유니트(80)로 입력하도록 되어 있고, 부스트압센서(82)는 디젤엔진(10)의 부스트압을 감지하여 제어유니트(80)로 입력하도록 되어 있으며, 배기압센서(83)는 디젤엔진(10)의 배기압을 감지하여 제어유니트(80)로 입력하도록 되어 있다.Meanwhile, the accelerator pedal sensor 81 detects the release of the accelerator pedal and inputs it to the control unit 80. The boost pressure sensor 82 senses the boost pressure of the diesel engine 10 and inputs it to the control unit 80. The exhaust pressure sensor 83 detects the exhaust pressure of the diesel engine 10 and inputs it to the control unit 80.

상기 차속센서(84)는 차속을 감지하여 제어유니트(80)로 입력하도록 되어 있고, 상기 변속단센서(85)는 자동변속기의 변속단을 감지하여 제어유니트(80)로 입력하도록 되어 있으며, 상기 수온센서(86)는 냉각수온을 감지하여 제어유니트(80)로 입력하도록 되어 있다.The vehicle speed sensor 84 detects a vehicle speed and inputs it to the control unit 80, and the shift stage sensor 85 detects a shift stage of the automatic transmission and inputs it to the control unit 80. The water temperature sensor 86 detects the cooling water temperature and inputs it to the control unit 80.

상기 제어유니트(80)는 상기 가속페달센서(81)에 의해 가속페달의 릴리즈가 감지되면 배기가스재순환밸브(70)를 완전히 개방시켜서, 상기 배기가스재순환밸브(70)를 통해 흡기측의 공기를 배기측으로 배출시켜서 터보 챠저의 컴프레서 서지의 발생을 방지하도록 되어 있다.When the control unit 80 detects the release of the accelerator pedal by the accelerator pedal sensor 81, the exhaust gas recirculation valve 70 is completely opened, and the air on the intake side is passed through the exhaust gas recirculation valve 70. The discharge to the exhaust side prevents the occurrence of the compressor surge in the turbocharger.

또한, 좀더 바람직하게는, 상기 제어유니트(80)가, 상기 가속페달센서(81)에 의해 가속페달의 릴리즈가 감지되고, 상기 부스트압이 배기압 보다 크며, 차속이 기준속도(바람직하게는 45Km/H) 이상이고, 자동변속기의 변속단이 4단이 아니고, 냉각수온이 기준온도(바람직하게는 60℃) 이상이면 상기 배기가스재순환밸브(70)를 완전히 개방시키도록 하여, 배기가스재순환밸브(70)의 완전 개방을 좀더 정밀한 조건으로 제어할 수 있다.Further, more preferably, the control unit 80, by the accelerator pedal sensor 81 is the release of the accelerator pedal, the boost pressure is greater than the exhaust pressure, the vehicle speed is a reference speed (preferably 45Km / H) or more, and if the speed change stage of the automatic transmission is not four, and the cooling water temperature is equal to or higher than the reference temperature (preferably 60 ° C), the exhaust gas recirculation valve 70 is completely opened, and the exhaust gas recirculation valve ( The complete opening of 70 can be controlled with more precise conditions.

도 2는 본 발명의 2실시예에 따른 터보 챠저의 컴프레서 서지 방지장치의 구성도로서, 상기한 본 발명의 2실시예는 본 발명의 1실시예에서 배기가스재순환밸브(70)를 완전히 개방시킬 때 터보챠저(30)의 터빈(31)에 구비된 웨이스트 게이트(33)를 함께 개방하도록 구성되어 있다는 점을 제외하고는 본 발명의 1실시예와 동일하다.2 is a configuration diagram of a compressor surge prevention device of a turbocharger according to a second embodiment of the present invention. The second embodiment of the present invention may completely open the exhaust gas recirculation valve 70 in the first embodiment of the present invention. The same as in the first embodiment of the present invention, except that the waste gate 33 provided in the turbine 31 of the turbocharger 30 is opened together.

상기 도 2에서, 참조부호 32는 웨이스트 게이트이고, 90은 웨이스트 구동수단으로서, 진공펌프(91)와 솔레노이드밸브(95)를 포함하여 구성된다.In FIG. 2, reference numeral 32 is a waste gate, and 90 is a waste driving means, and includes a vacuum pump 91 and a solenoid valve 95.

상기 웨이스트 게이트(32)는 터빈(31)에 구비되어, 미리 설정된 최대 과급압력에 도달하면 배기가스중의 일부를 바이패스시켜서 배기가스가 터빈(31)의 회전에 사용되지 않도록 한다.The waste gate 32 is provided in the turbine 31 so as to bypass a part of the exhaust gas when the preset maximum charging pressure is reached so that the exhaust gas is not used for rotation of the turbine 31.

그리고, 상기 솔레노이드밸브(95)는 제어유니트(80)의 제어에 따라 개방되어 상기 진공펌프(91)에 의해 생성되는 진공력을 상기 웨이스트 게이트(33)로 전달하여 상기 웨이스트 게이트(33)를 개방시키도록 되어 있다.In addition, the solenoid valve 95 is opened under the control of the control unit 80 to transfer the vacuum force generated by the vacuum pump 91 to the waste gate 33 to open the waste gate 33. It is supposed to be.

도 3은 본 발명의 3실시예에 따른 터보 챠저의 컴프레서 서지 방지장치의 구성도로서, 상기한 본 발명의 3실시예에서, 터보 챠저(100)는 배리어블 지오메트리 터보챠저(VGT; Variable Geometry Turbo-charger)이고, 엔진제어유니트(110)는 엔진알피엠센서(120)에 의해 측정되는 엔진알피엠과 미리 프로그램된 맵에 의해 결정되는 연료분사량이 미리 설정된 조건(바람직하게는, 엔진알피엠이 1700rpm 이상임과 더불어 연료분사량이 8Q(1스트로크 당 8mg) 이하)을 만족하면, 배기가스재순환밸브(70)를 완전히 개방시킴과 더불어 배리어블 지오메트리 터보챠저(100)의 터빈(101)에 구비된 베인의 각도를 완전히 개방시키도록 되어 있다.3 is a configuration diagram of a compressor surge prevention device of a turbocharger according to a third embodiment of the present invention. In the above-described third embodiment of the present invention, the turbocharger 100 is a variable geometry turbocharger (VGT). The engine control unit 110 is a fuel injection amount determined by the engine RMP measured by the engine RMP sensor 120 and a pre-programmed map (preferably, the engine RPM is 1700 rpm or more). In addition, if the fuel injection amount satisfies 8Q (8 mg / stroke or less), the exhaust gas recirculation valve 70 is fully opened and the angle of the vanes provided in the turbine 101 of the variable geometry turbocharger 100 is adjusted. It is intended to be fully open.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 터보 챠저의 컴프레서 서지 방지장치의 작용 및 효과를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effects of the compressor surge protection device of the turbocharger according to the present invention configured as described above in more detail.

본 발명의 1실시예에서, 디젤엔진(10)에서 연소된 배기가스는 배기다기관(20)을 통해 배출되고, 상기와 같이 배기다기관(20)을 통해 배출되는 배기가스가 터보챠저(30)의 터빈(31)을 회전시킨 다음 미도시된 소음기를 거쳐서 외부로 배출된다.In one embodiment of the present invention, the exhaust gas combusted in the diesel engine 10 is discharged through the exhaust manifold 20, the exhaust gas discharged through the exhaust manifold 20 as described above of the turbocharger 30 The turbine 31 is rotated and then discharged to the outside via a silencer (not shown).

그리고, 상기 터보챠저(30)의 터빈(31)에 축으로 연결된 컴프레서(35)는 에어크리너(40)를 통해 공급되는 공기를 압축하여 고압의 공기를 인터쿨러(40)로 공급하고, 상기 컴프레서(35)에 의해 압축된 고압의 공기는 인터쿨러(50)에서 냉각된 다음 흡기다기관(60)을 통해 디젤엔진(10)으로 공급된다.In addition, the compressor 35 coupled to the turbine 31 of the turbocharger 30 by shaft compresses the air supplied through the air cleaner 40 to supply high-pressure air to the intercooler 40, and the compressor ( The high pressure air compressed by 35 is cooled in the intercooler 50 and then supplied to the diesel engine 10 through the intake manifold 60.

또한, 상기 디젤엔진(10)에서 배출되는 배기가스중 일부는 배기가스재순환밸브(70)를 통해 흡기다기관(60)을 통해 디젤엔진(10)으로 공급된다.In addition, some of the exhaust gas discharged from the diesel engine 10 is supplied to the diesel engine 10 through the intake manifold 60 through the exhaust gas recirculation valve 70.

이때, 제어유니트(80)는 각종 센서들(81-86)의 감지신호를 입력받아서, 미리 프로그램된 조건을 만족하면 상기 배기가스재순환밸브(70)를 100% 개방하여 흡기측의 공기를 배기측으로 방출하여 흡기측의 부스트압을 낮추어 컴프레서(35)의 서지를 방지한다.At this time, the control unit 80 receives the detection signals of the various sensors 81-86, and when the pre-programmed condition is satisfied, the control unit 80 opens the exhaust gas recirculation valve 100% to open the air on the intake side to the exhaust side. It releases and the boost pressure on the intake side is reduced to prevent surge of the compressor 35.

예를 들어, 상기 제어유니트(80)는 가속페달센서(81)에 의해 가속페달의 릴리즈가 감지되면 상기 배기가스재순환밸브(70)를 완전히 개방시킨다.For example, the control unit 80 completely opens the exhaust gas recirculation valve 70 when the accelerator pedal release is detected by the accelerator pedal sensor 81.

또한, 좀더 정밀한 방법으로, 상기 제어유니트(80)는 가속페달센서(81)에 의해 가속페달의 릴리즈가 감지되고, 부스트압센서(82)에 의해 감지된 부스트압이 배기압센서(83)에 의해 감지된 배기압 보다 크며, 차속센서(84)에 의해 감지된 차속이 기준속도(바람직하게는 45Km/H) 이상이고, 변속단센서(85)에 의해 감지된 자동변속기의 변속단이 4단이 아니고, 수온센서(86)에 의해 가지된 냉각수온이 기준온도(바람직하게는 60℃) 이상이면 상기 배기가스재순환밸브(70)를 완전히 개방시켜서, 상기 배기가스재순환밸브(70)를 통해 흡기측의 공기를 배기측으로 배출시켜서 터보 챠저의 컴프레서 서지의 발생을 방지할 수 있다.In addition, in a more precise manner, the control unit 80 detects the release of the accelerator pedal by the accelerator pedal sensor 81, and the boost pressure sensed by the boost pressure sensor 82 is sensed by the exhaust pressure sensor 83. It is larger than the exhaust pressure, and the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 84 is higher than the reference speed (preferably 45 km / h), and the shift stage of the automatic transmission detected by the shift speed sensor 85 is not four. When the cooling water temperature held by the water temperature sensor 86 is equal to or higher than the reference temperature (preferably 60 ° C.), the exhaust gas recirculation valve 70 is completely opened, and the exhaust gas recirculation valve 70 is located on the intake side. Air can be discharged to the exhaust side to prevent the generation of compressor surges in the turbocharger.

한편, 본 발명의 2실시예에서는, 제어유니트(80)가 본 발명의 1실시예에서와 같이 각종 센서들(81-86)의 감지신호를 입력받아서, 미리 프로그램된 조건을 만족하여 상기 배기가스재순환밸브(70)를 100% 개방시킬 때, 솔레노이드밸브(95)도 함께 개방시켜서 진공펌프(91)에 의해 생성되는 진공력을 웨이스트 게이트(33)로 전달하여 상기 웨이스트 게이트(33)를 개방시킨다.Meanwhile, in the second embodiment of the present invention, the control unit 80 receives the detection signals of the various sensors 81-86 as in the first embodiment of the present invention, and satisfies the pre-programmed condition to exhaust the exhaust gas. When the recirculation valve 70 is opened 100%, the solenoid valve 95 is also opened to transfer the vacuum force generated by the vacuum pump 91 to the waste gate 33 to open the waste gate 33. .

즉, 풀(full) 서지가 발생될때는 본 발명의 1실시예와 같이 배기가스재순환밸브(70)만을 개방시켜도 컴프레서 서지가 방지되나, 라이트 팁 인(Light Tip In; 가속페달을 살짝 살짝 반복해서 밟는 상태)시에는 부스트압이 배기압 보다 커지지 않으므로 흡기측의 공기가 배기가스재순환밸브(70)를 통해 배기측으로 빠져나가지 못하는 경우가 생긴다.That is, when a full surge is generated, even if only the exhaust gas recirculation valve 70 is opened as in the first embodiment of the present invention, the compressor surge is prevented, but the light tip in is slightly repeatedly repeated. In the stepped state), since the boost pressure is not greater than the exhaust pressure, air on the intake side may not escape to the exhaust side through the exhaust gas recirculation valve 70.

따라서, 가속페달을 릴리즈할 때 웨이스트 게이트(33)를 개방시켜서 항상 부스트압이 배기압보다 높게 하여 흡기측의 공기가 배기가스재순환밸브(70)를 통해 배기측으로 빠져나가게 하여 컴프레서의 서지를 방지하는 것이다.Therefore, when releasing the accelerator pedal, the waste gate 33 is always opened so that the boost pressure is always higher than the exhaust pressure so that the air on the intake side escapes through the exhaust gas recirculation valve 70 to the exhaust side, thereby preventing the compressor from surge. .

또한, 본 발명의 3실시예에서는, 엔진제어유니트(110)가 엔진알피엠센서(120)에 의해 측정되는 엔진알피엠과 미리 프로그램된 맵에 의해 결정되는 연료분사량이 미리 설정된 조건(바람직하게는, 엔진알피엠이 1700rpm 이상임과 더불어 연료분사량이 8Q 이하)을 만족하여, 배기가스재순환밸브(70)를 100% 개방시킬 때, 배리어블 지오메트리 터보챠저(100)의 터빈(101)의 베인 각도를 완전히 개방시킨다.In addition, in the third embodiment of the present invention, the engine control unit 110 is a condition in which the fuel injection amount determined by the engine RPM measured by the engine RMP sensor 120 and the pre-programmed map (preferably, the engine AlPM is 1700rpm or more and fuel injection amount is 8Q or less), and when the exhaust gas recirculation valve 70 is opened 100%, the vane angle of the turbine 101 of the variable geometry turbocharger 100 is completely opened. .

즉, 풀(full) 서지가 발생될 때는 배기가스재순환밸브(70)만을 개방시켜도 컴프레서 서지가 방지되나, 라이트 팁 인(Light Tip In; 가속페달을 살짝 살짝 반복해서 밟는 상태)시에는 부스트압이 배기압 보다 커지지 않으므로 흡기측의 공기가 배기가스재순환밸브(70)를 통해 배기측으로 빠져나가지 못하는 경우가 생긴다.That is, when a full surge occurs, the compressor surge is prevented even by only opening the exhaust gas recirculation valve 70, but the boost pressure is increased when the light tip in is slightly stepped on. Since it is not larger than the air pressure, air on the intake side may not escape to the exhaust side through the exhaust gas recirculation valve 70.

따라서, 배리어블 지오메트리 터보 챠저(100)의 터빈(101)의 베인 각도를 완전히 개방시켜서, 터빈 챠저(100)의 속도를 급격히 저하시키고 터보 챠저(100)의 관성으로 밀어 넣는 공기량을 줄임과 동시에 배기압도 저하시켜주므로, 컴프레서의 서지를 방지할 수 있는 것이다.Accordingly, by completely opening the vane angle of the turbine 101 of the variable geometry turbocharger 100, the speed of the turbine charger 100 is drastically reduced and the amount of air pushed into the inertia of the turbocharger 100 is reduced while exhausting. Since the overwhelming decreases, surge suppression of the compressor can be prevented.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 터보 챠저의 컴프레서 서지가 발생될 때 배기가스재순환밸브를 개방하여 흡기측의 공기를 배기측으로 배출시켜서 터보 챠저의 컴프레서 서지의 발생을 억제함으로써, 터보 챠저의 수명이 단축되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 컴프레서의 성능이 저하되는 것을 방지하며, 컴프레서의 서지 소음을 저감시킬 수 있는 효과가 있다. As described above, according to the present invention, when the compressor surge of the turbocharger is generated, the exhaust gas recirculation valve is opened to discharge the air on the intake side to the exhaust side, thereby suppressing the occurrence of the compressor surge of the turbocharger, thereby reducing the life of the turbocharger. Not only can the shortening be prevented, but the performance of the compressor can be prevented from being lowered, and the surge noise of the compressor can be reduced.

도 1은 본 발명의 1실시예에 따른 터보 챠저의 컴프레서 서지 방지장치의 구성도,1 is a configuration diagram of a compressor surge prevention device of a turbocharger according to an embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명의 2실시예에 따른 터보 챠저의 컴프레서 서지 방지장치의 구성도,2 is a configuration diagram of a compressor surge prevention device of a turbocharger according to an exemplary embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 3실시예에 따른 터보 챠저의 컴프레서 서지 방지장치의 구성도이다.3 is a configuration diagram of a compressor surge prevention device of a turbocharger according to a third embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 디젤엔진 20 : 배기다기관10: diesel engine 20: exhaust manifold

30 : 터보챠저 31 : 터빈30: turbocharger 31: turbine

33 : 웨이스트 게이트 35 : 컴프레서 33: wastegate 35: compressor

40 : 에어크리너 50 : 인터쿨러40: air cleaner 50: intercooler

60 : 흡기다기관 70 : 배기가스재순환밸브60: intake manifold 70: exhaust gas recirculation valve

80 : 제어유니트 81 : 가속페달센서80: control unit 81: accelerator pedal sensor

82 : 부스트압센서 83 : 배기압센서82: boost pressure sensor 83: exhaust pressure sensor

84 : 차속센서 85 : 변속단센서84: vehicle speed sensor 85: shift speed sensor

86 : 수온센서 90 : 웨이스트 게이트 구동수단86: water temperature sensor 90: waste gate driving means

91 : 진공펌프 95 : 솔레노이드밸브91: vacuum pump 95: solenoid valve

100 : 배리어블 지오메트리 터보챠저100: Variable geometry turbocharger

101 : 터빈 103 : 컴프레서101 turbine 103 compressor

110 : 엔진제어유니트 120 : 엔진알피엠센서110: engine control unit 120: engine RPM sensor

Claims (7)

엔진의 배기력을 이용하여 흡기압을 높이기 위한 터보챠저와, 배기가스의 일부분을 흡기측으로 공급하기 위한 배기가스재순환밸브가 구비된 디젤엔진에 있어서, In a diesel engine provided with a turbocharger for increasing the intake pressure by using the exhaust force of the engine, and an exhaust gas recirculation valve for supplying a part of the exhaust gas to the intake side, 가속페달의 릴리즈를 감지하기 위한 가속페달센서와; 상기 가속페달센서에 의해 가속페달의 릴리즈가 감지되면 상기 배기가스재순환밸브를 완전히 개방시키는 제어유니트를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 터보 챠저의 컴프레서 서지 방지장치.An accelerator pedal sensor for detecting a release of the accelerator pedal; And a control unit for completely opening the exhaust gas recirculation valve when the release of the accelerator pedal is detected by the accelerator pedal sensor. 제 1 항에 있어서, 디젤엔진의 부스트압을 감지하는 부스트압센서와; 디젤엔진의 배기압을 감지하기 위한 배기압센서와; 차속을 감지하는 차속센서와; 자동변속기의 변속단을 감지하는 변속단센서와; 냉각수온을 감지하는 수온센서를 더 포함하는 한편, 상기 제어유니트는, 상기 가속페달센서에 의해 가속페달의 릴리즈가 감지되고, 상기 부스트압이 배기압 보다 크며, 차속이 기준속도 이상이고, 자동변속기의 변속단이 4단이 아니고, 냉각수온이 기준온도 이상이면 상기 배기가스재순환밸브를 완전히 개방시키는 것을 특징으로 하는 터보 챠저의 컴프레서 서지 방지장치.According to claim 1, Boost pressure sensor for detecting the boost pressure of the diesel engine; An exhaust pressure sensor for detecting exhaust pressure of the diesel engine; A vehicle speed sensor detecting a vehicle speed; A shift stage sensor configured to sense a shift stage of the automatic transmission; The control unit further includes a water temperature sensor for detecting a cooling water temperature, wherein the accelerator pedal detects the release of the accelerator pedal, the boost pressure is greater than the exhaust pressure, the vehicle speed is greater than the reference speed, and the automatic transmission The compressor surge prevention device of the turbocharger, characterized in that the exhaust gas recirculation valve is completely opened when the shift stage is not four gears and the cooling water temperature is higher than the reference temperature. 제 2 항에 있어서, 상기 기준속도는 45Km/H이고, 상기 기준온도는 60℃인 것을 특징으로 하는 터보 챠저의 컴프레서 서지 방지장치.The compressor surge suppressor of claim 2, wherein the reference speed is 45 km / h and the reference temperature is 60 ° C. 4. 제 1 항에 있어서, 상기 터보 챠저의 웨이스트 게이트를 개폐하기 위한 웨이스트 게이트 구동수단을 더 포함하는 한편, 상기 제어유니트는, 상기 배기가스재순환밸브를 완전히 개방시킴과 동시에 상기 웨이스트 게이트를 개방하도록 상기 웨이스트 게이트 구동수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 터보 챠저의 컴프레서 서지 방지장치.The waste gas driving apparatus of claim 1, further comprising waste gate driving means for opening and closing the waste gate of the turbocharger, while the control unit opens the waste gate while simultaneously opening the exhaust gas recirculation valve. Compressor surge prevention device for a turbocharger, characterized in that for controlling the gate drive means. 제 4 항에 있어서, 상기 웨이스트 게이트 구동수단은, 진공펌프와, 상기 제어유니트의 제어에 따라 개방되어 상기 진공펌프에 의해 생성되는 진공력을 상기 웨이스트 게이트로 전달하여 상기 웨이스트 게이트를 개방시키는 솔레노이드밸브를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 터보 챠저의 컴프레서 서지 방지장치. The solenoid valve according to claim 4, wherein the waste gate driving means opens a vacuum pump and a solenoid valve which is opened under the control of the control unit and transmits a vacuum force generated by the vacuum pump to the waste gate to open the waste gate. Compressor surge prevention device of a turbocharger, characterized in that configured to include. 엔진의 배기력을 이용하여 흡기압을 높이는 배리어블 지오메트리 터보챠저와; 배기가스의 일부분을 흡기측으로 공급하기 위한 배기가스재순환밸브와; 엔진알피엠과 연료분사량이 미리 설정된 조건을 만족하면 상기 배기가스재순환밸브를 완전히 개방시킴과 더불어 상기 배리어블 지오메트리 터보 챠저의 터빈의 베인 각도를 완전히 개방시키는 제어수단을 포함하여 구성된 터보 챠저의 컴프레서 서지 방지장치.A variable geometry turbocharger for increasing the intake pressure by using the exhaust force of the engine; An exhaust gas recirculation valve for supplying a portion of the exhaust gas to the intake side; Compressor surge protection of the turbocharger comprising control means for completely opening the exhaust gas recirculation valve and fully opening the vane angle of the turbine of the variable geometry turbocharger when the engine and fuel injection amount satisfy a preset condition. Device. 제 6 항에 있어서, 상기 제어수단은 엔진제어유니트이고, 상기 엔진제어유니트는 엔진알피엠이 1700rpm 이상임과 더불어 연료분사량이 8Q 이하에서, 상기 배기가스재순환밸브를 완전히 개방시킴과 더불어 상기 배리어블 지오메트리 터보 챠저의 터빈의 베인 각도를 완전히 개방시키는 것을 특징으로 하는 터보 챠저의 컴프레서 서지 방지장치. 7. The controllable geometry turbo according to claim 6, wherein the control means is an engine control unit, and the engine control unit has an engine RPM of 1700 rpm or more and a fuel injection amount of 8 Q or less. A compressor surge suppressor of a turbocharger, wherein the vane angle of the turbine of the charger is completely opened.
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