KR20060001811A

KR20060001811A - 가변 구조 터보차저의 과도 응답 개선을 위한 제어 시스템

Info

Publication number: KR20060001811A
Application number: KR1020047021491A
Authority: KR
Inventors: 아흐마드사미어에스.
Original assignee: 허니웰 인터내셔널 인코포레이티드
Priority date: 2002-06-28
Filing date: 2003-06-30
Publication date: 2006-01-06
Also published as: JP2006508287A; WO2004027238A1; US20040000143A1; US6928817B2; AU2003247693A1; KR100953904B1; JP4445389B2

Abstract

가변 구조 터보차저용 제어 시스템은, 원하는 제어 신호 입력 및 이전 제어 신호 입력이 문턱 차이값을 초과하는 큰 편차가 발생할 때 펄스 제어 출력(24)을 선택하고, 작은 제어 신호 입력 차에 대해 일반 제어 신호(26)를 선택하는 관리자 로직(12)을 포함한다. 제어 시스템은, 입력 제어 신호 편차 또는 터보차저 내의 가변 구조 시스템의 실제 위치와 원하는 위치의 차이에 기반하여 펄스 제어 출력의 크기 및 지속시간을 계산한다.

터보차저, 과도 응답, 제어, 관리자 로직, 제어기, 액추에이터

Description

가변 구조 터보차저의 과도 응답 개선을 위한 제어 시스템{CONTROL SYSTEM FOR IMPROVED TRANSIENT RESPONSE IN A VARIABLE-GEOMETRY TURBOCHARGER}

본 출원은 2002년 6월 28일 제출한 미국 특허 가출원번호 60/392,923호 및 2003년 6월 24일 제출한 미국출원(출원번호 미지정)을 우선권 주장한다.

본 발명은 일반적으로 터보차저(turbocharger) 제어 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 가변 구조 터보차저의 과도 응답(transient response) 시간을 개선하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.

터보차저는 광범위의 속도 및 부하에서 엔진을 동작시키는데 사용된다. 터보차저 제어 시스템은, 터보차저의 터빈에 제공되는 배기가스를 제어함으로써, 터보차저에 의해 제공되는 부스트를 정밀하게 제어하는 방향으로 개발되어 왔다. 일반적으로, 터보차저에 의해 제공되는 부스트의 양을 제어하기 위한 제어 메커니즘은, 터빈 흡입 노즐의 구조를 효과적으로 변화시키는 몇 가지 형식의 가변 구조 메커니즘을 포함한다. 이와 같은 메커니즘은 예를 들어, 노즐 내에 다중 가동식(movable) 공력 베인(vain)을 포함하거나, 고정된 노즐 벽에 대해 축방향으로 이동 가능한 하나의 노즐 벽을 포함하는 베인을 갖거나 갖지 않는 피스톤을 포함한다. 이러한 메커니즘의 제어는 적용분야에 따라 변경되며, 공기압, 전기기계, 유압 및 전기-유압 작용 시스템을 포함할 수 있다. 이 작용 시스템의 제어는 개방 루프 또는 폐쇄 루브 또는 개방 및 폐쇄 루프의 조합일 수 있다.

터보차저의 제어는 엔진 배기 시스템의 고유한 지연(lag) 및 가변 구조 메커니즘의 기계적 요소의 과동 응답 시간에 의해 복잡해진다.

미국 특허 번호 6,269,642호에 개시된 가변 구조 터보차저(VGT)는 터빈 노즐에서 기류를 인도하고, 터보-지연을 방지하기 위해 노즐의 흐름 영역을 조정하고 엔진의 가속을 개선시키기 위한 베인을 사용한다. 가변 구조 터보차저는, 액추에이터(actuator) 피스톤 실린더 내외로 엔진 오일의 흐름을 제어하는 스풀(spool) 밸브를 작용시키는 전기 제어 신호를 이용한 전기-유압 작용 시스템을 채용한다. 베인을 회전시키기 위한 상기 액추에이터의 힘은 액추에이터 피스톤 실린더 양단의 압력차에 비례한다. 베인의 동적 응답은 오일 흐름 및 오일 압력의 함수이며, 다른 파라미터 중에, 공급 압력, 유체 온도, 주위 온도 및 밸브 부하와 같은 동작 조건에 따라 변화될 것이다. 이러한 효과는 터보차저 베인의 동적 응답을 느리게 하기에 충분하다. 많은 다른 방법이 더 빠른 동적 응답을 달성하기 위해 사용된다. 내부 밸브 파라미터(예를 들어, 노즐 및 오러피스(orifice) 크기, 탄성률, 스풀 직경, 스풀 변위 등)가 더 빠른 응답을 위해 조정되어야 할 것이다. 이러한 변화는, 적용 요건을 변화시키기 위해 추가적인 설계, 시험 및 비용을 필요로 한다.

유사한 제어 방법들이 터보차저 분야의 웨이스트게이트(wastegate) 및 다른 가변 구조 장치에서 이루어진다.

따라서, 터보차저에서 가변 구조 메커니즘의 동적 응답을 향상시키는 제어 시스템을 갖는 것이 바람직하다.

또한, 기존에 존재하는 요소의 변경 없이 기존의 가변 구조 메커니즘에 적용될 수 있는 제어 시스템을 갖는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 제어 시스템은 가변 구조 메커니즘을 조정하기 위해 제공된 제어 신호의 변화를 감시하는 관리자(supervisor) 로직을 포함한다. 상기 관리자 로직은 가변 구조 메커니즘을 조정하기 위해 일반 제어 신호 출력 및 신속한 펄스 응답 제어 신호 출력 중 하나를 선택한다. 기설정된 문턱값을 넘는 제어 신호의 큰 변화가 발생할 때, 상기 관리자 로직은 가변 구조 노즐의 동작을 초기화시키기 위해 계산된 크기 및 지속시간을 갖는 펄스를 제공하는 상기 신속한 펄스 응답 제어 출력을 선택한다. 상기 펄스는, 상기 관리자 로직이 존재하지 않을 때 통상적으로 적용될 수 있는 일반 제어 신호를 초과하는 값에 대한 상기 제어 신호에서의 가상 스텝(step) 변화를 포함한다. 펄스의 크기는 차이 파라미터(difference parameter)의 함수로써 결정된다. 상기 차이 파라미터는 원하는(즉, 일반) 제어 신호 값 및 제어 로직의 이전 주기에서 결정된 이전 제어 신호 값의 차이일 수 있다; 또는, 상기 차이 파라미터는 원하는 제어 신호 및 실제(측정된 또는 예측된) 제어 신호와의 차이일 수 있다. 제어 신호가 상기 문턱값 이하로 변화될 때, 상기 관리자 로직은 가변 구조 메커니즘을 조정하기 위해 일반 제어신호를 제공한다.

또한, 상기 펄스의 크기(또는 높이) 및 지속시간(또는 폭)은 본 발명의 일부 실시예에서 주위 환경 조건의 함수일 수 있다. 이는, 예를 들어, 추운 주위 온도 조건에서의 적용 및 그에 따른 밸브의 응답 조정에 유리할 수 있다.

이하, 일반적인 용어로 발명을 설명할 때 다음과 같은 첨부 도면이 참조될 것이다. 이 도면들은 반드시 일정한 축적으로 도시되지는 않는다:

도 1은 폐쇄 루프 시스템에 본 발명을 적용한 제어 시스템의 실시예를 도시한 도면이다;

도 2는 도 1에서 본 발명의 실시예에 의해 적용된 폐쇄 루프 제어 로직을 도시한 플로차트이다;

도 3은 개방 루프 시스템에 본 발명을 적용한 제어 시스템의 실시예를 도시한 도면이다;

도 4는 도 3에서 본 발명의 실시예에 의해 적용된 개방 루프 제어 로직을 도시한 플로차트이다;

도 5는 양의 차이값에 대해, 본 발명을 적용한 제어 시스템에 의해 생성된 시변화 펄스의 도면이다;

도 6은 음의 차이값에 대해, 본 발명을 적용한 제어 시스템의 의해 생성된 시변화 펄스의 도면이다;

도 7은 제어 시스템에 의해 계산된 도 5 및 도 6의 펄스에 대한 크기 및 지속시간을 나타내는 도면이다;

도 8은 제어 신호 및 일반 제어 신호와 본 발명에 따른 펄스 제어 신호에 대해 액추에이터의 전체 구동 범위에 대한 시간 함수로써 가변 구조 터보차저에서 생성된 액추에이터 변위 결과를 도시한 그래프이다;

도 9는 제어 신호 및 일반 제어 신호와 본 발명에 따른 펄스 제어 신호에 대해 액추에이터의 작은 구동 범위에 대한 시간 함수로써 가변 구조 터보차저에서 생성된 액추에이터 변위 결과를 도시한 그래프이다.

본 발명의 일 실시예는, 본 출원과 공통 출원인을 갖는 상기 인용한 미국 특허번호 6,269,642호(명칭: 가변 구조 터보차저)에서 정의된 것과 같은 가변 노즐 터보차저에 적용된다. 상기 미국 특허번호 6,269,642호는 본 출원에 참고문헌으로서 포함된다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 제어시스템의 제1 실시예가 도 1에 도시된다. 신속한 개선 펄스(Rapid Improvement Pulse : RIP, 이하 'RIP'라 함) 제어기(10)는, 원하는 제어값을 나타내는 엔진 시스템으로부터의 입력(14)을 수신하는 관리자 로직 회로 또는 배치(12)를 포함한다. 원하는 제어값은, 가변 구조 터보차저 기계 시스템의 위치에 따라 다양한 형태로 형성된다. 메모리(16)는 이전 샘플 간격 동안 이전 원하는 제어값을 저장한다. 다른 실시예에서 상기 메모리는 저장된 제어값의 조절을 위한 필터링 기능을 포함한다. 상기 이전 제어값은 상기 관리자 로직에 제2 입력(18)으로 제공된다. 입력 신호들은 분석되며, 스위치 선택 신호(20)가, 가변 구조 터보차저 위치 제어기(28)에 의해 결정된 펄스 제어 신호(24) 또는 일반 제어 신호(26)의 선택을 위해 스위치(22)에 제공된다. 선택 제어 신호가, 가변 노즐 베인(vane) 위치를 조정하기 위해 액추에이터(30)에 제공된다. 도 1에 도시된 실시예인 폐쇄 루프 제어 시스템에서, 센서(32) 또는 모델-기반 예측기(estimator)는, 전류, 가변 구조 부재(member)의 위치 또는 부스트와 같은 터보차저의 실제 동작 조건을 검출 또는 예측하며, 피드백 제어기의 피드백 합산기(36)와 상기 관리자 로직의 제3 입력(34)으로 실제 측정된 또는 예측된 값을 나타내는 피드백 신호를 제공한다. 상기 피드백 제어기는 가변 구조 터보차저 위치 제어기(28)로 입력되는 오차 신호(37)를 계산한다.

도 1의 RIP 제어기에 적용된 로직이 도 2에 도시된다. 각 샘플 구간에서, 상기 관리자 로직(12)은 단계(200)에서 원하는 제어값을 읽어 들인다. 전술한 바와 같이, 이 값은 적용된 로직 및 회로에 따라, 원하는 가변 구조 부재의 위치, 원하는 제어 전류, 또는 원하는 부스트값일 수 있다. 단계(202)에서, 상기 관리자 로직은 제1 파라미터인 델타를 계산한다. 상기 델타는 새로운 원하는 제어값 및 이전 원하는 값(메모리(16)에 저장된)의 차이다. 기설정된 문턱값인 감마(양수)는 단계(204)에서 델타와 비교되고, 델타가 +감마보다 크지 않으면, 단계(206)에서 델타가 -감마보다 작은지 결정된다. 상기 단계(204) 또는 단계(206)에서 정(affirmative) 의 결과가 생성되면, 상기 관리자 로직은 단계(208)에서 제2 파라미터인 알파를 결정한다. 상기 알파는 새로운 원하는 제어값에서 실제 측정된(예측된) 값을 감산한 값이다. 단계(210)에서, 상기 관리자 로직은 알파가 +제타(기설정된 제2 문턱값)보다 큰 값인지 검사하여, 그렇지 않으면 단계(212)에서 로직은 알파가 -제타보다 작은지 검사한다. 단계(210) 또는 단계(212)에서 정의 결과가 생성되면, 상기 관리자 로직은 단계(214)에서 RIP 펄스의 크기 및 지속시간(각각은 신호 높이 및 폭으로 기재될 수 있음)에 대한 값을 결정한다. 단계(216)에서 RIP 펄스 제어 신호(24)가, 액추에이터(30)에 펄스 신호에 위치한 스위치(22)에 제공된다. 펄스의 종단에서 또는 상기 제1 및 제2 파라미터인 델타 및 알파가 상기 문턱값인 감마 및 제타를 초과하지 않는 샘플 구간에서, 스위치(22)는 일반 제어 입력(26)에 위치한다. 예를 들어, 단계(206)가 부(negative)의 결과를 생성하면(델타가 -감마보다 작지 않으면), 로직은 단계(200)로 돌아간다.

개방 루프 시스템에 본 발명을 적용한 제어 시스템의 실시예가 도 3에 도시된다. 대부분의 개발 루프 시스템에서, 터보차저에 대한 제어 입력이, 구성요소(28)로 나타낸 룩업(look-up) 테이블 또는 다른 전달 함수 생성기에서, 변화하는 엔진 속도(N) 및 엔진 부하 백분율 또는 연료 흐름비(연료비)의 함수로서 정의된다. 관리자 로직(12), 이전 제어 신호 메모리(16) 및 스위치(22)를 포함하는 RIP 제어기의 구성요소들은 상기 도 1과 같은 연결 관계에서 전술한 것과 같이 동작한다. 개방 루프 RIP 제어기에 의해 적용된 로직이 도 4에 도시된다.

각 샘플 구간에서, 관리자 로직은 단계(400)에서 제어 신호를 읽어들인다. 전술한 바와 같이, 이 값은 엔진 속도 및 부하 백분율 또는 연료비의 함수일 수 있다. 단계(402)에서 관리자 로직이 제어 파라미터인 델타를 계산한다. 상기 델타는 새로운 제어 신호 및 이전 제어 신호의 차이다. 단계(404)에서, 기설정된 문턱값인 감마가 비교되고, 델타가 +감마보다 크지 않으면, 단계(406)에서 델타가 -감마보다 작은지를 결정한다. 상기 단계(404) 또는 단계(406)에서 정(true)의 결과가 생성되면, 단계(408)에서 관리자 로직이 RIP 펄스의 크기(또는 높이) 및 지속시간(또는 폭)에 대한 값을 결정한다. 스위치(22)가 펄스 입력에 위치하고, 펄스 신호는 액추에이터(30)에 제공된다. 펄스의 종단 또는 파라미터 델타가 문턱값 감마를 초과하지 않는 샘플 구간에서, 상기 스위치(22)는 일반 제어 입력(26)에 위치한다.

상기 실시예들에서 설명된 로직은, 마이크로프로세서, 프로그래머블 로직 어레이(PLA), 퍼지 로직, 신경망 또는 다른 분산 로직을 갖는 다양한 컴퓨터 하드웨어 또는 펌웨어 형태에서 실행될 수 있다.

+감마 문턱값을 초과하는 양의 델타값으로부터 도출되는 양의 펄스에 대하여, RIP 제어부에 의해 제공되는 펄스 출력의 일례가 도 5에 도시된다. 도 6은 -감마 문턱값을 초과하는 음의 델타값에 대한 펄스를 나타낸다. 각 경우에서 펄스의 높이 및 폭은, 개방 루프 시스템에서는 델타 파라미터의 함수 또는 폐쇄 루프 시스템에서는 알파 파라미터의 함수로서 관리자 로직에서 결정된다. 예를 들어, 도 7은 알파 또는 델타(시스템이 폐쇄 루프 또는 개방 루프인지에 따라)의 선형 함수로서 펄스의 폭과 펄스의 높이를 각각 나타낸다. 제어기에서 펄스 생성 함수의 실행은 메모리에 저장된 테이블을 이용한 테이블 룩업(look-up)에 의해 영향을 받을 수 있 다. 또는, 펄스 생성은, 베인 제어 시스템에 원하는 초기화 임펄스를 달성하기 위해 방정식 또는 전달 함수에 기반한 펄스 특성을 계산하는 것에 의해 영향을 받을 수 있다.

또한, 펄스 지속시간 또는 폭은 도 1에 도시된 것과 같이 원하는 제어값과 측정 또는 예측된 제어값 사이의 오차(37)의 함수로서 결정될 수 있다.

본 발명에 따른 RIP 제어기는 상기 인용한 미국 특허번호 6,269,642호에 나타난 것과 일반적으로 유사한 터보차저 시스템에서 실행된다. 터보차저용 제어 시스템은, 터빈 흡입 노즐에서 가변 베인의 위치를 제어하기 위해 폐쇄 루프 제어를 채용한다. 도 8은, 일반 입력 제어와 비교하여 본 발명의 RIP 제어부를 사용한 전체 범위(전체 폐쇄에서 전체 개방으로)의 베인 변위 제어에서 개선된 응답을 도시한다. RIP 제어기에 의해 생성된 펄스는 "□" 심벌로 표시되며, 일반 제어신호 출력은 "x"심벌로 표시된다. RIP 펄스 입력 신호에 대한 시간 함수로서 결과적인 베인 변위가 "◇" 심벌로 표시된 곡선으로 나타나며, "o" 심벌로 표시된 곡선은 일반 제어 입력 신호를 사용하여 얻어진 베인 변위를 나타낸다. 베인의 과도 응답 시간이 감소한 결과가 현저하게 나타난다.

도 9는 도 8과 동일한 도면이나, 작은 범위의 베인 변위에 대한 제어 신호 및 터보차저 베인의 과도 응답을 나타낸다. 변위의 응답에서 약간의 오버슈트가 있다는 점을 주지해야 할 것이다. 오버슈트의 양은 펄스 제어 신호의 크기 및 지속시간의 선택에 의해 제어될 수 있다. 오버슈트는, 페인 위치에 대한 지연을 유발시키는 부스트 압력의 응답을 빠르게 할 수 있는 잇점이 있다. 따라서, 베인 변위에 의 도적으로 오버슈트를 발생시킴으로써, 부스트 압력이 보다 빨리 원하는 레벨에 도달하게 할 수 있다.

짧은 시간 간격동안 RIP 펄스 입력 신호가 가변 구조 베인의 실제 원하는 위치에 해당하는 레벨의 오버슈트를 발생시키므로, 과도 응답 시간의 감소를 이룰 수 있다. 결과적으로, 이 짧은 시간간격 동안, 액추에이터는 RIP 펄스 신호의 크기에 상응하는 위치로 실질적으로 최대 속도로 움직이게 된다. 이러한 방식으로, 베인은, 액추에이터에 일반 입력 신호가 제공되는 것과 비교하여 보다 신속하게 실제 원하는 위치에 도달하게 된다. 일반 제어 신호의 경우, 액추에이터는 최대 속도보다 느린 속도로 이동하게 되고, 상기 속도는 베인이 원하는 위치에 도달하는데 소요되는 전체 시간 간격동안 실질적으로 일정하다.

본 발명에 따른 제어 시스템은 웨이스트게이트 제어 시스템 및 터보차저 분야에서 다른 가변 구조 배치에 적용될 수 있다.

본 명세서에 기재된 본 발명의 많은 변형예 및 실시예는 상기 설명 및 관련 도면을 이용하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 도출할 수 있을 것이다. 그러므로, 본 발명은 기재된 특정 실시예에 한정되는 것이 아니며, 다른 변형예 및 실시예는 첨부된 청구범위 내에 포함된 것으로 볼 수 있을 것이다. 본 명세서에 특정 용어가 사용되었더라도, 이는 일반적이고 설명적인 의미로 사용된 것이며 한정을 목적으로 한 것은 아니다.

Claims

엔진용 터보차저에서 가변 구조 메커니즘을 제어하기 위한 제어 시스템에 있어서,

상기 터보차저가 동작되는 원하는 동작 조건을 나타내는 원하는 제어값을 샘플링하고 이전의 샘플링 간격에서 결정된 원하는 제어값을 나타내는 이전 원하는 제어값을 샘플링하도록 구성 배치되며,

상기 원하는 제어값과 상기 이전 원하는 제어값 사이의 차이로서 제1 차이 파라미터를 결정하고, 상기 제1 차이 파라미터에 기반하여 제어 신호 출력을 생성하도록 추가로 구성 배치된 로직 배치를 포함하며,

상기 제어 신호 출력은, 상기 제1 차이 파라미터가 기설정된 제1 문턱값보다 클 때 제1 값을 갖고, 상기 제1 차이 파라미터가 기설정된 상기 제1 문턱값보다 크지 않을 때 상기 제1 값과 다른 제2 값을 가지며, 상기 로직 배치는 기설정된 크기 및 지속시간을 갖는 펄스로서 상기 제1값을 제공하도록 구성 배치된 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
제1항에 있어서, 상기 로직 배치는,

상기 제1 차이 파라미터의 함수로서 상기 펄스의 크기 및 지속시간을 결정하도록 구성 배치된 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
제1항에 있어서, 상기 로직 배치는,

주위 환경 조건의 함수로서 펄스의 크기 및 지속시간을 결정하도록 구성 배치된 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
제2항에 있어서, 상기 로직 배치는,

상기 제어 신호 출력이 펄스의 지속시간이 종료될 때 제2 값을 갖도록 구성 배치된 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
제1항에 있어서, 상기 로직 배치는,

제1 및 제2 조건을 스위칭하도록 구성 배치된 스위치를 포함하며,

상기 스위치는, 상기 제1 조건에서 상기 제1 값을 갖는 제어 신호 출력을 출력하고, 상기 제2 조건에서 상기 제2 값을 갖는 제어 신호 출력을 출력하며,

상기 로직 배치는 상기 제1 및 제2 조건을 스위칭하는 스위치의 스위칭 신호를 제공하도록 구성 배치된 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
제5항에 있어서,

상기 제어 신호 출력으로서 상기 제2 값은 일반 제어 신호를 포함하고,

상기 제어 시스템은, 현재 동작 조건에서 원하는 동작 조건으로 상기 터보차저를 구동시키기 위해 상기 일반 제어 신호를 생성하도록 구성 배치된 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
제6항에 있어서, 상기 제어기는,

개방 루프 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
제7항에 있어서, 상기 개방 루프 제어기는,

엔진 속도 및 상기 엔진의 부하 정도의 함수로서 상기 일반 제어 신호를 생성하도록 구성 배치된 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
제7항에 있어서, 상기 개방 루프 제어기는,

엔진 속도 및 상기 엔진의 연료비의 함수로서 상기 일반 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
제6항에 있어서, 상기 제어기는,

피드백 신호를 수신하고 상기 피드백 신호에 기반하여 상기 일반 제어 신호를 결정하는 폐쇄 루프 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
제10항에 있어서,

상기 로직 배치는, 상기 터보차저의 실제 동작 조건을 나타내는 실제 제어값을 샘플링하고, 상기 원하는 제어값 및 상기 실제 제어값 사이의 차이로서 제2 차이 파라미터를 결정하도록 구성 배치되며,

상기 제1 차이 파라미터가 상기 제1 문턱값보다 크거나 상기 제2 차이 파라미터가 상기 제2 문턱값보다 클 때, 상기 로직 배치는 상기 제1 값에서 제어 신호 출력을 생성하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
제11항에 있어서,

상기 실제 동작 조건을 검출하며, 상기 실제 제어값을 생성하고 상기 실제 제어값을 상기 로직 배치에 제공하도록 동작하는 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.

제1항에 있어서,

상기 이전 원하는 제어값을 저장하고, 상기 이전 원하는 제어값을 상기 로직 배치에 제공하도록 구성 배치된 메모리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
제12항에 있어서,

상기 메모리는 저장된 이전 원하는 제어값을 필터링하도록 구성 배치된 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
제1항에 있어서,

상기 가변 구조 메커니즘을 조정하도록 동작하는 액추에이터를 더 포함하며,

상기 액추에이터는 상기 로직 배치로부터 상기 제어 신호 출력을 수신하도록 배치된 것을 특징으로 하는 제어 시스템.
가변 구조 터보차저용 제어 시스템에 있어서,

제1 입력, 제2 입력 및 출력을 가지며, 상기 제1 입력 및 제2 입력 사이의 차이를 계산하고, 상기 차이의 값에 따라 출력으로 제1 값 또는 제2 값을 선택적으로 제공하며, 펄스 제어 신호를 출력하도록 구성 배치된 로직 회로;

상기 제1 입력에 원하는 제어 신호를 제공하는 수단;

상기 제2 입력에 이전 제어 신호를 제공하는 수단;

일반 제어 신호를 제공하도록 구성 배치된 제어기;

상기 일반 제어 신호 및 상기 펄스 제어 신호를 수신하고 스위치 출력을 가지며, 상기 로직 회로의 출력에 응답하며, 상기 로직 회로 출력의 제1 값에 응답하여 상기 스위치 출력으로 펄스 제어 신호를 제공하고 상기 로직 회로 출력의 제2 값에 응답하여 상기 스위치 출력으로 상기 일반 제어 신호를 제공하는 스위치; 및

상기 스위치 출력에 연결되며, 상기 터보차저의 가변 구조 메커니즘을 조정하도록 동작하는 액추에이터를 포함하는 제어 시스템.
엔진용 터보차저에서 가변 구조 메커니즘을 제어하기 위한 제어 방법에 있어서,

상기 터보차저가 동작하기 위한 원하는 동작 조건을 나타내는 원하는 제어값을 샘플링하는 단계;

이전 샘플 구간에서 결정된 원하는 제어값을 나타내는 이전 원하는 제어값을 샘플링하는 단계;

상기 원하는 제어값 및 이전 원하는 제어값 사이의 차이로서 제1 차이 파라미터를 결정하는 단계; 및

상기 제1 차이 파라미터에 기반하여 상기 가변 구조 메커니즘을 위한 액추에이터에 제어 신호 출력을 제공하는 단계를 포함하며,

상기 제1 차이 파라미터가 기설정된 제1 문턱값보다 클 때 상기 제어 신호 출력은 제1 값을 가지며, 상기 제1 차이 파라미터가 기설정된 상기 제1 문턱값보다 크지 않을 때 상기 제어 신호 출력은 제2 값을 가지며, 상기 제1 값은 기설정된 크기 및 지속시간을 갖는 펄스의 형태로 제공되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
제16항에 있어서,

상기 펄스의 크기 및 지속시간은 주변 환경 조건의 함수인 것을 특징으로 하는 제어 방법.
제16항에 있어서,

상기 펄스의 크기 및 지속시간은 상기 제1 차이 파라미터의 함수인 것을 특징으로 하는 제어 방법.
제16항에 있어서,

상기 펄스의 지속시간이 종료될 때 상기 제어 신호 출력이 상기 제2 값을 갖도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
제16항에 있어서,

상기 제2 값은 엔진 속도 및 상기 엔진의 부하 정도의 함수로서 결정되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
제16항에 있어서,

상기 제2 값은 엔진 속도 및 상기 엔진의 연료비의 함수로서 결정되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
제16항에 있어서,

상기 제2 값은 피드백 신호에 기반하여 결정되는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
제16항에 있어서,

상기 터보차저의 실제 동작 조건을 나타내는 실제 제어값을 샘플링하는 단계;

상기 원하는 제어값 및 실제 제어값의 차이로서 제2 차이 파라미터를 결정하는 단계; 및

상기 제1 차이 파라미터가 상기 제1 문턱값보다 크거나 상기 제2 차이 파라미터가 상기 제2 문턱값보다 클 때 상기 제1 값에서 상기 제어 신호 출력을 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
제16항에 있어서,

메모리에 상기 이전 원하는 제어값을 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
제24항에 있어서, 상기 저장된 이전 원하는 제어값을 필터링하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 제어방법.