KR20150128155A - Three-stage turbo-charger system and control method of the same - Google Patents

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KR20150128155A KR1020140055059A KR20140055059A KR20150128155A KR 20150128155 A KR20150128155 A KR 20150128155A KR 1020140055059 A KR1020140055059 A KR 1020140055059A KR 20140055059 A KR20140055059 A KR 20140055059A KR 20150128155 A KR20150128155 A KR 20150128155A
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Abstract

Disclosed is a three-stage turbocharger system. The disclosed three-stage turbocharger comprises: (i) first and second turbochargers connected to an exhaust and an intake manifold of an engine where a turbine leading end side and both sides of the exhaust manifold are connected through a vent pipe to drive each turbine through an exhaust gas generated in the engine; (ii) a three-stage turbocharger to connect the turbine leading end side and the exhaust manifold through a manifold connected to the vent pipe; (iii) a control valve installed in the manifold to supply the exhaust gas to the vent pipe only by closing the manifold, and supplying the exhaust gas to the vent pipe and the manifold at the same time by opening the manifold; (iv) a control unit to drive only the first and second turbochargers by closing the control valve and controlling the control valve by a revolution count by opening the control valve such that the first, second, and third turbochargers are driven at the same time; and (v) the turbine rear end sides of the first and second turbochargers connected to a first exhaust catalytic converter, and the turbine rear end side of the third turbocharger connected to a second exhaust catalytic converter.

Description

3단 터보 차저 시스템 및 그 제어방법{THREE-STAGE TURBO-CHARGER SYSTEM AND CONTROL METHOD OF THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a three-stage turbocharger system and a control method thereof,

본 발명의 실시 예는 3단 터보 차저 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진의 터보 랙 현상을 개선시키며, 배기 가스의 빠른 촉매 활성화를 통해 최근 강화되고 있는 배기 규제에 대응할 수 있는 3단 터보 차저 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.An embodiment of the present invention relates to a three-stage turbocharger system, and more particularly, to a three-stage turbocharger system capable of improving the turbo rack phenomenon of an engine, System and a control method thereof.

일반적으로, 터보 차저는 엔진으로부터 배출되는 배기 가스의 압력을 이용하여 터빈을 회전시키며, 이 때의 회전력을 이용하여 연소실로 고압의 공기를 과급하여 엔진의 출력을 높이는 장치이다.Generally, a turbocharger rotates a turbine using the pressure of exhaust gas discharged from an engine, and boosts the output of the engine by supercharging high-pressure air to the combustion chamber by using the rotational force at this time.

최근에는 터보 차저의 터보 랙 현상에 대응하고 엔진의 출력을 높이기 위하여 고압의 배기 가스에 구동되는 고압 터빈을 갖는 고압단 터보 차저와 저압의 배기 가스에 구동되는 저압 터빈을 갖는 저압단 터보 차저로 구성되는 2단 터보 차저가 이용되고 있다.Recently, it is composed of a high-pressure turbocharger with a high-pressure turbine driven by a high-pressure exhaust gas and a low-pressure turbocharger with a low-pressure turbine driven by a low-pressure exhaust gas in order to cope with the turbocharging phenomenon of the turbocharger and to increase the output of the engine. A two-stage turbocharger is used.

도 1은 종래 기술에 따른 2단 터보 차저 시스템의 개략도이다.1 is a schematic diagram of a prior art two-stage turbocharger system.

도 1을 참조하면, 종래의 2단 터보 차저 시스템은 엔진(101)의 배기 매니 폴드(103)와 각각 연결되는 저압단 터보 차저(105) 및 고압단 터보 차저(107)로 구성된다.Referring to FIG. 1, a conventional two-stage turbocharger system is composed of a low-pressure turbocharger 105 and a high-pressure turbocharger 107 connected to the exhaust manifold 103 of the engine 101, respectively.

그리고 상기 저압단 터보 차저(105) 및 고압단 터보 차저(107)에는 과급 공기를 인터 쿨러(109)로 공급하기 위한 과급관(111)이 연결된다.The high pressure turbocharger (105) and the high pressure turbocharger (107) are connected to a supercharging tube (111) for supplying supercharging air to the intercooler (109).

그리고 상기 저압단 터보 차저(105)의 후단에는 제1 배기 촉매 컨버터(113)가 연결되고 상기 고압단 터보 차저(107)의 후단에는 제2 배기 촉매 컨버터(115)가 각각 배관을 통해 연결되어 이루어진다.A first exhaust catalytic converter 113 is connected to the rear end of the low pressure turbocharger 105 and a second exhaust catalytic converter 115 is connected to the rear end of the high pressure turbocharger 107 through a pipe .

그러나, 이러한 종래의 2단 터보 차저 시스템은, 저속 영역 또는 차량의 정지 후 출발 시 저속 터보 랙 현상이 발생하여 엔진의 출력 저하와 함께 다량의 매연이 방출되는 문제점이 발생하였다.However, in such a conventional two-stage turbocharger system, a low-speed turbo rack phenomenon occurs at a low speed region or at the start of a vehicle after the vehicle is stopped, and a large amount of soot is discharged along with a decrease in output of the engine.

즉, 상기 저압단 터보 차저(107)에서 공급되는 과급 공기의 공기량이 분사연료를 연소시키기 위해 정상적으로 공급되는 과급 공기량에 비해 부족하기 때문에, 엔진(101)의 연소성능이 저하되고 매연의 발생과 함께 엔진의 출력이 저하되는 원인이 되었다.That is, since the air amount of the supercharging air supplied from the low-pressure turbocharger 107 is insufficient as compared with the supercharging air amount normally supplied for combusting the injected fuel, the combustion performance of the engine 101 is lowered, Causing the output of the engine to drop.

본 발명의 실시 예는 저압의 3단 터보 차저를 구성하여, 엔진의 회전 속도에 따라 3단 터보 차저를 선택적으로 구동시켜 엔진의 출력을 높이고 터보 랙을 개선하며, 배기 가스를 엔진의 저속 영역 및 고속 영역에 따라 분리하여 배출함으로 배기 가스의 빠른 촉매 활성화를 통해 최근 강화되고 있는 배기 규제에 대응할 수 있는 3단 터보 차저 시스템 및 그 제어방법을 제공하고자 한다.The embodiment of the present invention constitutes a low-pressure three-stage turbocharger which selectively drives the three-stage turbocharger according to the rotational speed of the engine to improve the output of the engine and improve the turbo rack, A three-stage turbocharger system and a control method thereof, which can cope with exhaust emission regulations which are recently being strengthened through rapid catalytic activation of exhaust gas by separating and discharging according to a high-speed region.

본 발명의 실시 예에 따른 3단 터보 차저 시스템은, ⅰ) 엔진의 배기 매니 폴드와 흡기 매니 폴드에 각각 연결되며, 상기 엔진에서 발생하는 배기 가스를 통해 각각의 터빈이 구동되도록 상기 터빈 전단 측과 상기 배기 매니 폴드의 양측이 배기관을 통해 각각 연결된 제1,2 터보 차저와, ⅱ) 상기 배기관에 각각 연결되는 분기관을 통해 터빈 전단 측과 배기 매니 폴드를 연결하는 제3 터보 차저와, ⅲ) 상기 분기관을 폐쇄하여 상기 배기관 측에만 배기 가스를 공급하고, 상기 분기관을 개방하여 상기 배기관 및 분기관에 동시에 배기 가스를 공급하도록 상기 분기관에 설치되는 제어 밸브와, ⅳ) 상기 제어 밸브를 폐쇄하여 상기 제1,2 터보 차저 만을 구동시키며, 상기 제어 밸브를 개방하여 상기 제1,2 터보 차저 및 제3 터보 차저가 동시에 구동되도록 상기 엔진의 회전수에 따라 상기 제어 밸브를 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 제1,2 터보 차저의 터빈 후단 측은 제1 배기 촉매 컨버터와 연결되며, 상기 제3 터보 차저의 터빈 후단 측은 제2 배기 촉매 컨버터와 연결될 수 있다.The three-stage turbocharger system according to the embodiment of the present invention includes: i) an exhaust manifold connected to the exhaust manifold and the intake manifold of the engine, the exhaust manifold including: A third turbocharger connecting both sides of the exhaust manifold through an exhaust pipe, and ii) a third turbocharger connecting a front end of the turbine and an exhaust manifold through a branch pipe connected to the exhaust pipe, respectively, iii) A control valve installed in the branch pipe to close the branch pipe to supply exhaust gas only to the exhaust pipe side and open the branch pipe to supply exhaust gas to the exhaust pipe and the branch pipe at the same time; So that the first and second turbochargers can be driven simultaneously by opening the control valve, Wherein the turbine rear end side of the first and second turbochargers is connected to a first exhaust catalytic converter and the rear end side of the turbine of the third turbocharger is connected to a second exhaust catalytic converter Lt; / RTI >

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 3단 터보 차저 시스템에 있어서, 상기 제1,2 터보 차저의 압축기 후단 측에 각각 연결되는 제1,2 과급관과, 상기 제1,2 터보 차저의 제1,2 과급관을 서로 연결하며, 상기 제3 터보 차저의 압축기 전단 측과 연결되는 과급 합류관과, 상기 제3 터보 차저의 압축기 후단 측에 연결되는 제3 과급관을 포함할 수 있다.Further, in the three-stage turbocharger system according to the embodiment of the present invention, the first and second superchargers connected to the rear end side of the compressor of the first and second turbochargers, And a third supercharging tube connected to a downstream end of the compressor of the third turbocharger, the supercharging turbine being connected to the upstream side of the compressor of the third turbocharger, and the third supercharging tube being connected to the downstream side of the compressor of the third turbocharger.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 3단 터보 차저 시스템에 있어서, 상기 제1,2 터보 차저의 터빈 후단 측에 각각 연결되는 제1,2 배기 파이프 및 상기 제3 터보 차저의 후단 측에 연결되는 제3 배기 파이프를 포함하며, 상기 제1 및 제2 배기 파이프는 상호 연결되며, 상기 제1 배기 촉매 컨버터와 연결될 수 있다.In the three-stage turbocharger system according to the embodiment of the present invention, the first and second exhaust pipes connected to the rear end of the turbine of the first and second turbochargers, respectively, and the first and second exhaust pipes connected to the rear end of the third turbocharger And a third exhaust pipe, wherein the first and second exhaust pipes are interconnected and can be connected to the first exhaust catalytic converter.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 3단 터보 차저 시스템에 있어서, 상기 제3 배기 파이프는, 상기 제2 배기 촉매 컨버터와 연결될 수 있다.Further, in the three-stage turbocharger system according to the embodiment of the present invention, the third exhaust pipe may be connected to the second exhaust catalytic converter.

또한, 본 발명 실시 예에 따른 3단 터보 차저 시스템에 있어서, 상기 제어부는, 상기 엔진의 저속 회전 시, 상기 제어 밸브를 폐쇄하여, 상기 제1 터보 차저 만을 구동시킬 수 있다.Further, in the three-stage turbocharger system according to the embodiment of the present invention, the control unit may close only the first turbocharger by closing the control valve when the engine rotates at low speed.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 3단 터보 차저 시스템에 있어서, 상기 제어부는, 상기 엔진의 고속 회전 시, 상기 제어 밸브를 개방하여 상기 제1,2 터보 차저 및 제3 터보 차저를 동시에 구동시킬 수 있다.Also, in the three-stage turbocharger system according to the embodiment of the present invention, the control unit may open the control valve at the time of high-speed rotation of the engine to simultaneously drive the first and second turbochargers and the third turbocharger .

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 3단 터보 차저 시스템의 제어방법은, 3단 터보 처저 시스템을 제어하기 위한 것으로, (a) RPM 검출센서를 통해 엔진의 회전수를 검출하여 엔진 회전수가 저속 영역 및 고속 영역인지를 판단하고, (b) 상기 엔진 회전수가 저속 영역인 것으로 판단되면, 배기 매니 폴드와 제1,2 터보 차저를 연결하는 배기관에서 분기되어 상기 배기 매니 폴드와 제3 터보 차저를 연결하는 분기관 상의 제어 밸브를 폐쇄시키며 제1,2 터보 차저 만을 구동시키고, (c) 상기 엔진 회전수가 고속 영역인 것으로 판단되면, 상기 제어 밸브를 개방시키며 상기 제1,2 터보 차저 및 제3 터보 차저를 동시에 구동시키는 과정을 포함할 수 있다.The control method of the three-stage turbocharger system according to the embodiment of the present invention is for controlling a three-stage turbo-chopper system. The control method comprises the steps of: (a) detecting the number of revolutions of the engine through the RPM detection sensor, And (b) if it is determined that the engine speed is in a low speed region, branching from an exhaust pipe connecting the exhaust manifold and the first and second turbochargers to connect the exhaust manifold and the third turbocharger (C) opening the control valve when it is determined that the engine speed is in a high speed region, and closing the first and second turbochargers and the third turbocharger And driving the charger at the same time.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 3단 터보 차저 시스템의 제어방법에 있어서, 상기 (b)과정에서는, 상기 제어 밸브를 폐쇄 시켜, 상기 분기관으로 배기 가스 공급을 차단하고 상기 배기관 측에만 배기 가스를 공급하여 상기 제1,2 터보 차저 만을 구동시킬 수 있다.In the control method of the three-stage turbocharger system according to the embodiment of the present invention, in the step (b), the control valve is closed to shut off the supply of exhaust gas to the branch pipe, So that only the first and second turbochargers can be driven.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 3단 터보 차저 시스템의 제어방법에 있어서, 상기 (c)과정에서는, 상기 제어 밸브를 개방시켜, 상기 배기관 및 분기관으로 배기 가스를 공급하여 상기 제1,2 터보 차저 및 제3 터보 차저를 동시에 구동시킬 수 있다.In the control method of the three-stage turbocharger system according to the embodiment of the present invention, in the step (c), the control valve is opened to supply the exhaust gas to the exhaust pipe and the branch pipe, The turbocharger and the third turbocharger can be driven simultaneously.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 3단 터보 차저 시스템의 제어방법에 있어서, 상기 (b)과정에서는, 상기 제1,2 터보 차저의 터빈 후단 측에서 배기되는 배기 가스를 상기 제1,2 터보 차저와 연결된 제1 배기 촉매 컨버터를 통해 외부로 배출할 수 있다.In the control method of the three-stage turbocharger system according to the embodiment of the present invention, in the step (b), the exhaust gas exhausted from the rear end side of the turbine of the first and second turbochargers, And can be discharged to the outside through the first exhaust catalytic converter connected to the charger.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 3단 터보 차저 시스템의 제어방법에 있어서, 상기 (c)과정에서는, 상기 제1,2 터보 차저의 터빈 후단 측에서 배기되는 배기 가스를 상기 제1,2 터보 차저와 연결된 제1 배기 촉매 컨버터를 통해 외부로 배출하고, 상기 제3 터보 차저의 터빈 후단 측에서 배기되는 배기 가스를 제3 터보 차저와 연결된 제2 배기 촉매 컨버터를 통해 외부로 배출할 수 있다.In the control method of the three-stage turbocharger system according to the embodiment of the present invention, in the step (c), the exhaust gas exhausted from the rear end side of the turbine of the first and second turbochargers, The exhaust gas discharged from the rear end of the turbine of the third turbocharger may be discharged to the outside through a second exhaust catalytic converter connected to the third turbocharger.

본 발명의 실시 예들은 엔진에 3단의 터보 차저를 장착함으로 엔진의 회전 속도에 따라 엔진의 저속 회전 시 제1,2 터보 차저 만을 구동시키고 엔진의 고속 회전 시 제1,2 터보 차저 및 제3 터보 차저를 동시에 구동시켜 엔진의 출력을 높일 수 있고 저속 영역 및 고속 영역에서의 터보 랙을 개선할 수 있다.In the embodiments of the present invention, the three-stage turbocharger is mounted on the engine to drive only the first and second turbochargers when the engine rotates at a low speed according to the rotation speed of the engine, The turbocharger can be driven at the same time to increase the output of the engine and improve the turbo rack in the low speed region and the high speed region.

또한, 본 발명의 실시 예에서는, 엔진의 저속 및 고속 영역에서 배기되는 배기 가스를 각각 분리하여 배출함으로 배기 촉매 컨버터의 효율을 높여 배기 가스의 빠른 촉매 활성화가 가능하여 최근 강화되고 있는 배기 규제에 효과적인 대응이 가능하다.Further, in the embodiment of the present invention, the exhaust gas discharged from the low-speed and high-speed regions of the engine is separated and discharged, thereby increasing the efficiency of the exhaust catalytic converter to enable quick catalyst activation of the exhaust gas, It is possible to respond.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니 된다.
도 1은 종래 기술에 따른 2단 터보 차저 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시 예에 따른 3단 터보 차저 시스템의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시 예에 따른 3단 터보 차저 시스템의 제어방법을 설명하기 위한 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명의 예시적인 실시 예에 따른 3단 터보 차저 시스템의 제어 방법을 설명하기 위한 플로우-챠트이다.
도 5는 본 발명의 예시적인 실시 예에 따른 3단 터보 차저 시스템에 있어 엔진의 저속 영역에서 배기 가스와 과급 공기의 흐름을 나타낸 개략도이다.
도 6은 본 발명의 예시적인 실시 예에 따른 3단 터보 차저 시스템에 있어 엔진의 고속 영역에서 배기 가스와 과급 공기의 흐름을 나타낸 개략도이다.These drawings are for the purpose of describing an exemplary embodiment of the present invention, and therefore the technical idea of the present invention should not be construed as being limited to the accompanying drawings.
1 is a schematic diagram of a prior art two-stage turbocharger system.
2 is a schematic diagram of a three-stage turbocharger system in accordance with an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a block diagram illustrating a control method of a three-stage turbocharger system according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 is a flow chart for explaining a control method of a three-stage turbocharger system according to an exemplary embodiment of the present invention.
5 is a schematic diagram showing the flow of exhaust gas and boost air in the low speed region of the engine in a three-stage turbocharger system according to an exemplary embodiment of the present invention.
6 is a schematic diagram showing the flow of exhaust gas and supercharging air in the high-speed region of the engine in a three-stage turbocharger system according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed.

그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.In the following detailed description, the names of components are categorized into the first, second, and so on in order to distinguish them from each other in the same relationship, and are not necessarily limited to the order in the following description.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.

또한, 명세서에 기재된 "...유닛", "...수단", "...부", "...부재" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.It should be noted that terms such as " ... unit ", "unit of means "," part of item ", "absence of member ", and the like denote a unit of a comprehensive constitution having at least one function or operation it means.

도 2는 본 발명의 예시적인 실시 예에 따른 3단 터보 차저 시스템의 개략도이다.2 is a schematic diagram of a three-stage turbocharger system in accordance with an exemplary embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 3단 터보 차저 시스템은 6기통의 V 형 엔진에 구성되는 것으로, 제1,2 터보 차저(5,7) 및 제3 터보 차저(9)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the three-stage turbocharger system according to the embodiment of the present invention is configured as a six-cylinder V-type engine, and includes first and second turbochargers 5 and 7 and a third turbocharger 9 .

상기 제1,2 터보 차저(5,7)는 터빈(5a,7a)을 통해 엔진(1)의 배기 매니 폴드(3)와 연결되며, 압축기(5b,7b)를 통해 흡기 매니 폴드(미도시)와 연결된다.The first and second turbochargers 5 and 7 are connected to the exhaust manifold 3 of the engine 1 via the turbines 5a and 7a and are connected to the intake manifolds 5b and 7b through the compressors 5b and 7b ).

여기서, 엔진(1)에서 발생하는 배기 가스를 통해 각각의 터빈(5a,7a)이 구동되도록 제1,2 터보 차저(5,7)의 터빈(5a,7a) 전단 측과 배기 매니 폴드(3) 양측은 배기관(11)을 통해 각각 연결된다.The front ends of the turbines 5a and 7a of the first and second turbochargers 5 and 7 and the front ends of the turbine 5a and 7a are connected to the front ends of the exhaust manifolds 3 and 4 so that the respective turbines 5a and 7a are driven through the exhaust gas generated from the engine 1. [ ) Are connected to each other through an exhaust pipe (11).

그리고 상기 제3 터보 차저(9)는 위에서 언급한 바 있는 배기관(11)에 각각 연결되는 분기관(13)을 통해 터빈(9a) 전단 측과 배기 매니 폴드(3)를 연결한다.The third turbocharger 9 connects the front end of the turbine 9a to the exhaust manifold 3 through a branch pipe 13 connected to the exhaust pipe 11 as described above.

여기서, 상기 제3 터보 차저(9)에는 터빈(9a) 전단 측에 분기관(13)이 양측으로 연결되어 배기 가스가 공급되므로, 제3 터보 차저(9)의 터빈(9a)을 구성하는 터빈 하우징(미도시)에는 분기관(13)이 연결되어 터빈(9a)의 회전 방향에 맞게 배기 가스를 공급하는 한 쌍의 배기 공급홀(미도시)이 구비된다.Since the branch pipe 13 is connected to both sides of the third turbocharger 9 on the upstream side of the turbine 9a and the exhaust gas is supplied to the turbine 9a of the third turbocharger 9, A pair of exhaust gas supply holes (not shown) are provided in the housing (not shown) to connect the branch pipes 13 to supply the exhaust gas in accordance with the rotational direction of the turbine 9a.

또한, 상기 제3 터보 차저(9)와 배기 매니 폴드(3)를 연결하는 상기 분기관(13)에는 한 쌍의 제어 밸브(39)가 설치된다.A pair of control valves 39 are provided in the branch pipe 13 connecting the third turbocharger 9 and the exhaust manifold 3.

이러한 제어 밸브(39)는 제어부(41)에 의해 제어되는데, 그 제어부(41)는 엔진(1)의 회전수에 따라 제1,2 터보 차저(5,7) 및 제3 터보 차저(9)의 구동을 제어할 수 있다.This control valve 39 is controlled by the control section 41. The control section 41 controls the first and second turbochargers 5 and 7 and the third turbocharger 9 according to the rotational speed of the engine 1. [ Can be controlled.

이하, 상기 제1,2 터보 차저(5,7) 및 제3 터보 차저(9)의 연결 구조를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the connection structure of the first and second turbochargers 5 and 7 and the third turbocharger 9 will be described in detail.

우선 상기 제1,2 터보 차저(5,7)의 압축기(5b,7b) 전단 측에는 외부의 공기를 흡기하는 흡기관(15)이 각각 연결되며, 제1,2 터보 차저(5,7)의 압축기(5b,7b) 후단 측에는 제1,2 과급관(17,19)이 각각 연결된다.An intake tube 15 for sucking outside air is connected to the upstream side of the compressors 5b and 7b of the first and second turbochargers 5 and 7, The first and second superchargers 17 and 19 are connected to the rear ends of the compressors 5b and 7b, respectively.

여기서, 상기 제1,2 과급관(17,19)은 제3 터보 차저(9)의 압축기(9b) 전단 측과 연결되는 과급 합류관(21)에 의해 서로 연결될 수 있다.The first and second supercharging tubes 17 and 19 may be connected to each other by a supercharging tube 21 connected to the front end of the compressor 9b of the third turbocharger 9. [

또한, 상기 과급 합류관(21)이 연결된 상기 제3 터보 차저(9)의 압축기(9b) 후단 측에는 제3 과급관(23)이 연결되며, 상기 제3 과급관(23)은 인터 쿨러(37)의 전단 측에 연결된다.The third turbine 23 is connected to the rear end of the compressor 9b of the third turbocharger 9 connected to the boost turbine 21 and the third turbine 23 is connected to the intercooler 37 ).

또한, 상기 인터 쿨러(37)의 후단 측은 흡기 매니 폴드(미도시)와 연결되는 공급관(25)을 통해 인터 쿨러(37)와 연결되며, 제1,2 터보 차저(5,7)의 터빈(5a,7a)의 후단 측에는 제1,2 배기 파이프(27,29)가 각각 연결된다.The rear end of the intercooler 37 is connected to the intercooler 37 through a supply pipe 25 connected to an intake manifold and is connected to the turbine of the first and second turbochargers 5, 5a, 7a are connected to the first and second exhaust pipes 27, 29, respectively.

상기 제1,2 배기 파이프(27,29)는 상호 연결되며, 제1 배기 촉매 컨버터(33)와 연결된다.The first and second exhaust pipes 27 and 29 are interconnected and connected to the first exhaust catalytic converter 33.

한편, 상기 제3 터보 차저(9)의 후단 측에는 제3 배기 파이프(31)가 연결되고, 제3 배기 파이프(31)는 제2 배기 촉매 컨버터(35)와 연결된다.A third exhaust pipe 31 is connected to the rear end of the third turbocharger 9 and a third exhaust pipe 31 is connected to the second exhaust catalytic converter 35.

도 3은 본 발명의 예시적인 실시 예에 따른 3단 터보 차저 시스템의 제어방법을 설명하기 위한 블록 구성도이다.3 is a block diagram illustrating a control method of a three-stage turbocharger system according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 의한 제어부(41)는 RPM 검출센서(43)를 통해 엔진(1)의 회전수를 검출하고, 엔진(1)의 회전수에 따라 제어 밸브(39)의 개방 및 폐쇄, 제1,2 터보 차저(5,7) 및 제3 터보 차저(9)의 구동을 제어하게 된다.3, the control unit 41 according to the embodiment of the present invention detects the number of revolutions of the engine 1 via the RPM detection sensor 43 and controls the number of revolutions of the control valve 39 , And controls the driving of the first and second turbochargers (5, 7) and the third turbocharger (9).

도 4는 본 발명의 예시적인 실시 예에 따른 3단 터보 차저의 시스템의 제어 방법을 설명하기 위한 플로우-챠트이다.4 is a flowchart illustrating a method of controlling a system of a three-stage turbocharger according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 3단 터보 차저 시스템의 제어 방법은 다음과 같다.Referring to FIG. 4, the control method of the three-stage turbocharger system according to the embodiment of the present invention is as follows.

본 발명의 실시 예에서는 RPM 검출센서(43)를 통해 엔진(1)의 회전수를 검출한다(S11단계).In the embodiment of the present invention, the number of revolutions of the engine 1 is detected through the RPM detection sensor 43 (step S11).

그러면 상기 RPM 검출센서(43)는 검출 신호를 제어부(41)로 출력한다. 이에 상기 제어부(41)는 RPM 검출센서(43)의 검출 신호 값과 기 설정된 기준 값을 비교하여, 엔진(1)의 회전수가 저속 영역인지 고속 영역인지를 판단한다(S12 단계).Then, the RPM detection sensor 43 outputs a detection signal to the control unit 41. The control unit 41 compares the detection signal value of the RPM detection sensor 43 with a preset reference value to determine whether the number of revolutions of the engine 1 is a low speed region or a high speed region (step S12).

이때, 상기 RPM 검출센서(43)에서 검출된 엔진(1)의 회전수가 1500RPM 미만 이면, 상기 제어부(41)는 엔진(1)의 회전수가 저속 영역에 속하는 것으로 판단하고, 상기 엔진(1)의 회전수가 1500RPM 이상이면, 상기 제어부(41)는 엔진(1)의 회전수가 고속 영역에 속하는 것으로 판단한다.If the number of revolutions of the engine 1 detected by the RPM detection sensor 43 is less than 1500 RPM, the control unit 41 determines that the number of revolutions of the engine 1 belongs to the low speed region, If the number of revolutions is 1500 RPM or more, the control section 41 determines that the number of revolutions of the engine 1 belongs to the high speed region.

여기서, 상기 엔진(1)의 회전수가 저속 영역 인 경우, 상기 제어부(41)는 상기 제어 밸브(39)에 제어 신호를 인가하여, 분기관(13)을 폐쇄시킨다(S13단계).Here, when the rotational speed of the engine 1 is in the low speed region, the control unit 41 applies a control signal to the control valve 39 to close the branch pipe 13 (step S13).

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 엔진(1)의 저속 영역에서 상기 제어 밸브(39)를 폐쇄하여 제1,2 터보 차저(5,7)를 구동시킬 수 있다(S14단계).Therefore, in the embodiment of the present invention, the first and second turbochargers 5 and 7 can be driven by closing the control valve 39 in the low speed region of the engine 1 (step S14).

도 5는 본 발명의 예시적인 실시 예에 따른 3단 터보 차저 시스템에 있어 엔진의 저속 영역에서 배기 가스와 과급 공기의 흐름을 나타낸 개략도이다.5 is a schematic diagram showing the flow of exhaust gas and boost air in the low speed region of the engine in a three-stage turbocharger system according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 엔진(1)에서 배기되는 배기 가스는 배기 매니 폴드(3)를 통해 배기관(11)으로 배기 된다.Referring to Fig. 5, the exhaust gas exhausted from the engine 1 is exhausted to the exhaust pipe 11 through the exhaust manifold 3.

이때, 상기 제어 밸브(39)는 제어부(41)의 제어 신호를 통해 폐쇄되어 분기관(13)을 차단시킨 상태에 있으므로, 배기 가스는 배기관(11)을 통해 제1,2 터보 차저(5,7)의 터빈(5a,7a) 전단 측으로 공급된다. 그리면, 상기 제1,2 터보 차저(5,7)의 터빈(5a,7a)은 공급된 배기 가스를 통해 구동된다.Since the control valve 39 is closed through the control signal of the control unit 41 to block the branch pipe 13, the exhaust gas is discharged through the exhaust pipe 11 to the first and second turbochargers 5, 7 are supplied to the front ends of the turbines 5a, 7a. Thus, the turbines 5a and 7a of the first and second turbochargers 5 and 7 are driven through the supplied exhaust gas.

이에, 상기 제1,2 터보 차저(5,7)의 터빈(5a,7a)이 구동됨에 따라, 상기 제1,2 터보 차저(5,7)의 압축기(5b,7b)가 구동하게 되고, 상기 흡기관(15)을 통해 외부 공기가 압축기(5b,7b) 전단 측으로 흡입된다.As the turbines 5a and 7a of the first and second turbochargers 5 and 7 are driven, the compressors 5b and 7b of the first and second turbochargers 5 and 7 are driven, Outside air is sucked to the front end side of the compressors (5b, 7b) through the intake pipe (15).

이와 같이, 상기 흡기관(15)에서 흡기된 외부 공기는 상기 제1,2 터보 차저(5,7)의 압축기(5b,7b)에 의해 고압의 과급 공기로 압축되어 제1,2 과급관(17,19)을 경유하여 압축기(9b) 전단 측의 과급 합류관(21)으로 합류된다.The external air taken in by the intake pipe 15 is compressed by high-pressure supercharging air by the compressors 5b and 7b of the first and second turbochargers 5 and 7, 17 and 19 to the charge supercharging tube 21 on the front end side of the compressor 9b.

그리고, 상기 과급 합류관(21)에 합류된 과급 공기는 제3 터보 차저(9) 압축기(9b)를 경유하며, 제3 터보 차저(9) 압축기(9b)의 후단 측의 제3 과급관(23)을 통해 인터 쿨러(37)로 공급된다.The supercharging air joined to the charging supercharger tube 21 passes through the third turbocharger 9 compressor 9b and flows through the third supercharging tube 9b at the rear end side of the third turbocharger 9 compressor 9b 23 to the intercooler 37.

상기 인터 쿨러(37)를 통과한 과급 공기는 공급관(25)을 통해 흡기 매니 폴드(미도시)로 공급된다.The supercharging air passing through the intercooler 37 is supplied to an intake manifold (not shown) through a supply pipe 25.

그리고, 상기 제1,2 터보 차저(5,7)의 터빈(5a,7a) 후단 측에서 배출되는 배기 가스는 제1,2 배기 파이프(27,29)를 통해 배기 되고, 제1 배기 촉매 컨버터(33)를 거치며 정화된 상태로 배출된다.The exhaust gas discharged from the rear ends of the turbines 5a and 7a of the first and second turbochargers 5 and 7 is exhausted through the first and second exhaust pipes 27 and 29, (33) and discharged in a purified state.

한편, 도 4에서와 같이 상기 엔진(1)의 회전수가 고속 영역인 경우, 상기 제어부(41)는 제어 밸브(39)에 제어 신호를 인가하여, 분기관(13)을 개방시킨다(S21단계).4, when the number of rotations of the engine 1 is high, the controller 41 applies a control signal to the control valve 39 to open the branch pipe 13 (step S21) .

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 엔진(1)의 고속 영역에서 상기 제어 밸브(39)를 개방하여 제1,2 터보 차저(5,7) 및 제3 터보 차저(9)를 동시에 구동시킬 수 있다(S22단계).Therefore, in the embodiment of the present invention, the control valve 39 can be opened in the high-speed region of the engine 1 to simultaneously drive the first and second turbochargers 5, 7 and the third turbocharger 9 (Step S22).

도 6은 본 발명의 예시적인 실시 예에 따른 3단 터보 차저 시스템에 있어 엔진의 고속 영역에서 배기 가스와 과급 공기의 흐름을 나타낸 개략도이다.6 is a schematic diagram showing the flow of exhaust gas and supercharging air in the high-speed region of the engine in a three-stage turbocharger system according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 엔진(1)에서 배기되는 배기 가스는 배기 매니 폴드(3)를 통해 배기관(11)으로 배기된다.Referring to Fig. 6, the exhaust gas exhausted from the engine 1 is exhausted to the exhaust pipe 11 through the exhaust manifold 3.

이때, 상기 제어 밸브(39)는 제어부(41)의 제어 신호를 통해 개방되어 분기관(13)을 개방시킨 상태에 있으므로, 배기 가스는 배기관(11) 및 분기관(13)을 통해 제1,2 터보 차저(5,7)의 터빈(5a,7a) 및 제3 터보 차저(9)의 터빈(9a) 전단 측으로 공급된다. At this time, since the control valve 39 is opened through the control signal of the control unit 41 to open the branch pipe 13, the exhaust gas flows through the exhaust pipe 11 and the branch pipe 13, The turbines 5a and 7a of the two turbochargers 5 and 7 and the front end of the turbine 9a of the third turbocharger 9 are supplied.

그러면, 상기 제1,2 터보 차저(5,7)의 터빈(5a,7a)과 제3 터보 차저(9)의 터빈(9a)은 공급된 배기 가스를 통해 구동된다.The turbines 5a and 7a of the first and second turbochargers 5 and 7 and the turbine 9a of the third turbocharger 9 are driven through the supplied exhaust gas.

상기 제1,2 터보 차저(5,7)의 터빈(5a,7a)에 대한 구동은 위에서 상세히 설명하였으므로 하기에서는 상세한 설명을 생략한다.The driving of the first and second turbochargers 5 and 7 with respect to the turbines 5a and 7a has been described in detail above, and a detailed description thereof will be omitted.

상기 제1,2 터보 차저(5,7)의 압축기(5b,7b)에 의해 고압으로 압축된 과급 공기는 제1,2 과급관(17,19)를 경유하여 압축기(9b) 전단 측의 과급 합류관(21)으로 합류되며, 제3 터보 차저(9)의 압축기(9b)는 과급 공기를 재 과급 시킨 후 제3 과급관(23)을 통해 인터 쿨러(37)로 공급한다.The supercharged air compressed at high pressure by the compressors 5b and 7b of the first and second turbochargers 5 and 7 is supercharged at the upstream side of the compressor 9b via the first and second supercharging tubes 17 and 19. [ And the compressor 9b of the third turbocharger 9 supercharges the supercharging air and then supplies the supercharged air to the intercooler 37 through the third supercharger 23.

상기 인터 쿨러(37)를 통과한 과급 공기는 공급관(25)을 통해 흡기 매니 폴드(미도시)로 공급된다.The supercharging air passing through the intercooler 37 is supplied to an intake manifold (not shown) through a supply pipe 25.

한편, 상기 제1,2 터보 차저(5,7)의 터빈(5a,7a) 후단 측에서 배출되는 배기 가스는 제1,2 배기 파이프(27,29)를 통해 배기 되고, 제1 배기 촉매 컨버터(33)를 거치며 정화된 상태로 배출된다.The exhaust gas discharged from the rear ends of the turbines 5a and 7a of the first and second turbochargers 5 and 7 is exhausted through the first and second exhaust pipes 27 and 29, (33) and discharged in a purified state.

또한, 상기 제3 터보 차저(9) 터빈(9a) 후단 측에서 배출되는 배기 가스는 제3 배기 파이프(31)를 통해 배기 되고, 제2 배기 촉매 컨버터(35)를 거치며 정화된 상태로 배출된다.The exhaust gas discharged from the rear end side of the turbine 9a of the third turbocharger 9 is exhausted through the third exhaust pipe 31 and discharged through the second exhaust catalytic converter 35 in a purified state .

지금까지 설명한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 3단 터보 차저 시스템 및 그 제어 방법에 의하면, 상기 엔진(1)에 3단의 터보 차저를 장착하여, 엔진(1)의 저속 영역에서는 제1,2 터보 차저(5,7)를 구동시켜 저속 영역에서 분사 연료의 연소에 필요한 적절한 과급 공기를 공급함으로써 엔진(1)의 토크를 높여 저속 터보 랙을 개선할 수 있으며, 엔진(1)의 고속 영역에서는 제1,2 터보 차저(5,7) 및 제3 터보 차저(9)를 동시에 구동시켜 고속 영역에서 분사 연료의 연소에 필요한 적절한 과급 공기를 공급함으로써 엔진(1)의 토크를 높여 고속 터보 랙을 개선할 수 있다.As described above, according to the three-stage turbocharger system and the control method thereof according to the embodiment of the present invention, the engine 1 is equipped with the three-stage turbocharger, and in the low-speed region of the engine 1, 2 turbochargers 5 and 7 are driven to supply appropriate supercharging air necessary for combustion of the injected fuel in the low speed region to improve the torque of the engine 1 to improve the low speed turbo rack, The first and second turbochargers 5 and 7 and the third turbocharger 9 are simultaneously driven to supply appropriate boost air required for combustion of the injected fuel in the high speed region to increase the torque of the engine 1, Can be improved.

더 나아가, 본 발명의 실시 예에서는, 엔진(1)의 저속 영역에서 배기 되는 배기 가스는 제1 배기 촉매 컨버터(33)를 통해 배출하고, 엔진(1)의 고속 영역에서는 배기되는 배기 가스는 제1 배기 촉매 컨버터(33) 및 제2 배기 촉매 컨버터(35)를 통해 각각 분리하여 배출함으로써 배기 가스의 빠른 촉매 활성화가 가능하여 최근 강화되고 있는 배기 규제에 효과적인 대응이 가능하다.Furthermore, in the embodiment of the present invention, the exhaust gas exhausted in the low speed region of the engine 1 is exhausted through the first exhaust catalytic converter 33, and the exhaust gas exhausted in the high- 1 exhaust catalytic converter 33 and the second exhaust catalytic converter 35, respectively, so that it is possible to quickly activate the exhaust gas, thereby effectively coping with the recent exhaust emission regulations.

이상에서 본 발명의 실시 예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 본 명세서에서 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사상을 이해하는 당업자는 동일한 기술적 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 권리 범위 내에 든다고 할 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Other embodiments may easily be proposed by adding, changing, deleting, adding, etc., but this is also within the scope of the present invention.

1: 엔진 3: 배기 매니 폴드
5: 제1 터보 차저 7: 제2 터보 차저
5a: 터빈 7a: 터빈
5b: 압축기 7b: 압축기
9: 제3 터보 차저 11: 배기관
9a: 터빈 13: 분기관
9b: 압축기 15: 흡기관
17: 제1 과급관 19: 제2 과급관
21: 과급 합류관 23: 제3 과급관
25: 공급관 27: 제1 배기 파이프
29: 제2 배기 파이프 31: 제3 배기 파이프
33 : 제1 배기 촉매 컨버터 35: 제2 배기 촉매 컨버터
37: 인터 쿨러 39:제어 밸브
41: 제어부 43: RPM 검출센서1: Engine 3: Exhaust manifold
5: first turbocharger 7: second turbocharger
5a: Turbine 7a: Turbine
5b: compressor 7b: compressor
9: Third turbocharger 11: Exhaust pipe
9a: turbine 13: branch tube
9b: compressor 15: intake pipe
17: 1st supercharger 19: 2nd supercharger
21: Charge collecting hall 23: Third class hall
25: supply pipe 27: first exhaust pipe
29: second exhaust pipe 31: third exhaust pipe
33: first exhaust catalytic converter 35: second exhaust catalytic converter
37: Intercooler 39: Control valve
41: control unit 43: RPM detection sensor

Claims (11)

엔진의 배기 매니 폴드와 흡기 매니 폴드에 각각 연결되며, 상기 엔진에서 발생하는 배기 가스를 통해 각각의 터빈이 구동되도록 상기 터빈 전단 측과 상기 배기 매니 폴드의 양측이 배기관을 통해 각각 연결된 제1,2 터보 차저;
상기 배기관에 각각 연결되는 분기관을 통해 터빈 전단 측과 배기 매니 폴드를 연결하는 제3 터보 차저;
상기 분기관을 폐쇄하여 상기 배기관 측에만 배기 가스를 공급하고, 상기 분기관을 개방하여 상기 배기관 및 분기관에 동시에 배기 가스를 공급하도록 상기 분기관에 설치되는 제어 밸브; 및
상기 제어 밸브를 폐쇄하여 상기 제1,2 터보 차저 만을 구동시키며, 상기 제어 밸브를 개방하여 상기 제1,2 터보 차저 및 제3 터보 차저가 동시에 구동되도록 상기 엔진의 회전수에 따라 상기 제어 밸브를 제어하는 제어부;
를 포함하며,
상기 제1,2 터보 차저의 터빈 후단 측은 제1 배기 촉매 컨버터와 연결되며, 상기 제3 터보 차저의 터빈 후단 측은 제2 배기 촉매 컨버터와 연결되는 것을 특징으로 하는 3단 터보 차저 시스템.The first and second exhaust manifolds are connected to the exhaust manifold and the intake manifold of the engine, respectively. The front and rear sides of the turbine and the exhaust manifold are connected to each other through an exhaust pipe so that each turbine is driven through exhaust gas generated from the engine. Turbocharger;
A third turbocharger connecting the front end of the turbine and the exhaust manifold through branch pipes respectively connected to the exhaust pipes;
A control valve installed in the branch pipe to close the branch pipe to supply exhaust gas to only the exhaust pipe side and open the branch pipe to supply exhaust gas to the exhaust pipe and the branch pipe at the same time; And
The control valve is closed to drive only the first and second turbochargers and the control valve is opened so that the first and second turbochargers and the third turbocharger are driven simultaneously, A control unit for controlling the control unit;
/ RTI >
Wherein a rear end of the turbine of the first and second turbochargers is connected to a first exhaust catalytic converter and a rear end of the turbine of the third turbocharger is connected to a second exhaust catalytic converter. 제1항에 있어서,
상기 제1,2 터보 차저의 압축기 후단 측에 각각 연결되는 제1,2 과급관;
상기 제1,2 터보 차저의 제1,2 과급관을 서로 연결하며, 상기 제3 터보 차저의 압축기 전단 측과 연결되는 과급 합류관; 및
상기 제3 터보 차저의 압축기 후단 측에 연결되는 제3 과급관
을 포함하는 것을 특징으로 하는 3단 터보 차저 시스템.The method according to claim 1,
A first and a second supercharging tubes respectively connected to the rear ends of the compressors of the first and second turbochargers;
A supercharging turbine coupling the first and second superchargers of the first and second turbochargers to each other and connected to a front end side of the compressor of the third turbocharger; And
And a third turbocharger, which is connected to the compressor rear end side,
Lt; RTI ID = 0.0 > 3, < / RTI > 제2항에 있어서,
상기 제1,2 터보 차저의 터빈 후단 측에 각각 연결되는 제1,2 배기 파이프; 및
상기 제3 터보 차저의 후단 측에 연결되는 제3 배기 파이프를 포함하며,
상기 제1 및 제2 배기 파이프는 상호 연결되며, 상기 제1 배기 촉매 컨버터와 연결되는 것을 특징으로 하는 3단 터보 차저 시스템.3. The method of claim 2,
First and second exhaust pipes connected to the rear end of the turbine of the first and second turbochargers, respectively; And
And a third exhaust pipe connected to a rear end side of the third turbocharger,
Wherein the first and second exhaust pipes are interconnected and connected to the first exhaust catalytic converter. 제3항에 있어서,
상기 제3 배기 파이프는,
상기 제2 배기 촉매 컨버터와 연결되는 것을 특징으로 하는 3단 터보 차저 시스템.The method of claim 3,
Wherein the third exhaust pipe comprises:
And the second exhaust catalytic converter is connected to the second exhaust catalytic converter. 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 엔진의 저속 회전 시, 상기 제어 밸브를 폐쇄하여, 상기 제1,2 터보 차저 만을 구동시키는 것을 특징으로 하는 3단 터보 차저 시스템.The method according to claim 1,
Wherein,
And when the engine is running at a low speed, closing the control valve to drive only the first and second turbochargers. 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 엔진의 고속 회전 시, 상기 제어 밸브를 개방하여 상기 제1,2 터보 차저 및 제3 터보 차저를 동시에 구동시키는 것을 특징으로 하는 3단 터보 차저 시스템.The method according to claim 1,
Wherein,
Wherein the control valve is opened to simultaneously drive the first and second turbochargers and the third turbocharger when the engine rotates at a high speed. 청구항 1 내지 6항 중 어느 한 항의 3단 터보 처저 시스템을 제어하기 위한 것으로,
(a) RPM 검출센서를 통해 엔진의 회전수를 검출하여 엔진 회전수가 저속 영역 및 고속 영역인지를 판단하고,
(b) 상기 엔진 회전수가 저속 영역인 것으로 판단되면, 배기 매니 폴드와 제1,2 터보 차저를 연결하는 배기관에서 분기되어 상기 배기 매니 폴드와 제3 터보 차저를 연결하는 분기관 상의 제어 밸브를 폐쇄시키며 제1,2 터보 차저 만을 구동시키고,
(c) 상기 엔진 회전수가 고속 영역인 것으로 판단되면, 상기 제어 밸브를 개방시키며 상기 제1,2 터보 차저 및 제3 터보 차저를 동시에 구동시키는 과정을 포함하는 3단 터보 차저 시스템의 제어 방법.A turbo chopper system for controlling a three-stage turbo chopper system according to one of claims 1 to 6,
(a) detecting the number of revolutions of the engine through the RPM detection sensor to determine whether the number of revolutions of the engine is in a low speed region or a high speed region,
(b) closing the control valve on the branch pipe branching from the exhaust pipe connecting the exhaust manifold and the first and second turbochargers and connecting the exhaust manifold and the third turbocharger, when it is determined that the engine speed is in the low speed region So that only the first and second turbochargers are driven,
(c) opening the control valve and simultaneously driving the first and second turbochargers and the third turbocharger when it is determined that the engine speed is in a high speed region. 제7항에 있어서,
상기 (b)과정에서는,
상기 제어 밸브를 폐쇄 시켜, 상기 분기관으로 배기 가스 공급을 차단하고 상기 배기관 측에만 배기 가스를 공급하여 상기 제1,2 터보 차저 만을 구동시키는 것을 특징으로 하는 3단 터보 차저 시스템의 제어방법.8. The method of claim 7,
In the step (b)
Wherein the control valve is closed to shut off exhaust gas supply to the branch pipe and supply exhaust gas to only the exhaust pipe side to drive only the first and second turbochargers. 제7항에 있어서,
상기 (c)과정에서는,
상기 제어 밸브를 개방시켜, 상기 배기관 및 분기관으로 배기 가스를 공급 하여 상기 제1,2 터보 차저 및 제3 터보 차저를 동시에 구동시키는 것을 특징으로 하는 3단 터보 차저 시스템의 제어방법.8. The method of claim 7,
In the step (c)
And the control valve is opened to supply the exhaust gas to the exhaust pipe and the branch pipe to simultaneously drive the first and second turbochargers and the third turbocharger. 제8항에 있어서,
상기 (b)과정에서는,
상기 제1,2 터보 차저의 터빈 후단 측에서 배기되는 배기 가스를 상기 제1,2 터보 차저와 연결된 제1 배기 촉매 컨버터를 통해 외부로 배출하는 것을 특징으로 하는 3단 터보 차저 시스템의 제어방법.9. The method of claim 8,
In the step (b)
Wherein the exhaust gas discharged from the rear end of the turbine of the first and second turbochargers is discharged to the outside through a first exhaust catalytic converter connected to the first and second turbochargers. 제9항에 있어서,
상기 (c)과정에서는,
상기 제1,2 터보 차저의 터빈 후단 측에서 배기되는 배기 가스를 상기 제1,2 터보 차저와 연결된 제1 배기 촉매 컨버터를 통해 외부로 배출하고,
상기 제3 터보 차저의 터빈 후단 측에서 배기되는 배기 가스를 제3 터보 차저와 연결된 제2 배기 촉매 컨버터를 통해 외부로 배출하는 것을 특징으로 하는 3단 터보 차저 시스템의 제어방법.10. The method of claim 9,
In the step (c)
The exhaust gas discharged from the turbine rear end side of the first and second turbochargers is discharged to the outside through a first exhaust catalytic converter connected to the first and second turbochargers,
Wherein the exhaust gas exhausted from the rear end of the turbine of the third turbocharger is discharged to the outside through a second exhaust catalytic converter connected to the third turbocharger.
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