KR20160077560A - System and method for controlling a limphome mode using electronic waste gate - Google Patents

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이수민
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주식회사 현대케피코
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Abstract

The present invention relates to a system and a method for controlling a limp home mode using an electronic waste gate actuator (EWGA), forcibly controlling an EWGA motor by a specific duty in case that a fault of the EWGA occurs or controlling a throttle valve in a limp home mode when controlling boost pressure of a turbo charger through an EWGA, thereby preventing overpower of an engine by reducing the boost pressure. According to the present invention, the system for controlling a limp home mode using an EWGA comprises: an EWGA part, a fault detection part, a dump value driving part, an electronic throttle body control (ETC) part and an electronic control unit (ECU). The WEGA part controls the flow of exhaust gas discharged from an engine. The fault detection part detects a fault state of the EWGA. The dump value driving part controls boost pressure of an exhaust passage allowing the exhaust gas discharged from the engine to flow by opening and closing the dump valve. The ETC part controls the throttle valve for controlling the quantity of induced air flowing in an air supply passage to supply air to the engine. The ECU performs conversion to a limp home mode when a fault of the EWGA part is detected and forcibly controls the motor output of the EWGA part by a specific duty during a specific time in accordance with a set value.

Description

전자식 웨이스트 게이트를 통한 림프홈 모드 제어 방법 및 시스템{System and method for controlling a limphome mode using electronic waste gate}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a method and system for controlling a limp home mode through an electronic wastegate,

본 발명은 전자식 웨이스트 게이트를 통한 림프홈 모드 제어 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 전자식 웨이스트 게이트(Electric Waste Gate Assembly, 이하 EWGA)를 통하여 터보 과급기(Turbo Charger)의 부스트 압력(Boost Pressure)을 제어할 때, EWGA의 고장이 발생 할 경우 EWGA 모터를 특정 듀티(duty)로 강제로 제어하거나, 림프홈(Limphome) 모드로 스로틀(Throttle) 밸브를 제어하여 부스트 압력을 감소시켜 엔진의 과다 출력을 방지할 수 있도록 하는 전자식 웨이스트 게이트를 통한 림프홈 모드 제어 방법 및 시스템에 관한 것이다.
[0001] The present invention relates to a method and system for controlling a limb groove mode through an electronic wastegate, and more particularly, to a method and system for controlling a boom pressure of a turbocharger through an electronic wastegate (EWGA) When the EWGA malfunction occurs, the EWGA motor is controlled to a specific duty or the throttle valve is controlled in the limpome mode to reduce the boost pressure and increase the engine's over- And more particularly to a method and system for controlling a limp home mode through an electronic wastegate.

일반적으로 차량에 장착된 ETC(Electronic Throttle body Control) 시스템은 전기적으로 컴퓨터에 의해 스로틀 밸브의 개도각을 조절하여 차량의 주행이 이루어지도록 하는 것이다. 이를 위해 운전자의 엑셀페달 답입량을 감지하기 위한 제1 및 제2 엑셀페달 위치센서(APS:Accel Pedal position Sensor)를 구비하고 있으며, 이 2개의 APS로부터의 감지정보에 대응하여 스로틀 밸브의 개도각을 제어한다.Generally, an electronic throttle body control (ETC) system installed in a vehicle electrically controls the opening angle of a throttle valve by a computer so that a vehicle can be driven. To this end, first and second accelerator pedal position sensors (APS) for detecting an amount of the driver's excursion of the accelerator pedal are provided. In response to detection information from the two APSs, .

이러한 ETC 시스템은 자체 또는 컴포넌트(Component)에 고장 발생시 엔진 출력 감소(Limited Performance), 강제 대기(Forced Idle) 모드, 해당 실린더 작동 중지(Power Management), 엔진 정지(Engine Shut down) 등을 실행하는 림프홈 모드(Limphome mode)로 제어하게 된다. 즉, 림프홈 모드는 ETC 제어 관련 중요 부품, 예를 들면, 엑셀페달 위치센서의 고장 시 엔진 제어가 불가능한 것으로 판단하여 최소한의 운전만이 가능하도록 제어하는 것이다.This ETC system is a system that performs a limited performance, a forced idle mode, a corresponding cylinder operation stop (Power Management), and an engine stop (engine shut down) when a failure occurs in itself or in a component. And it is controlled in the home mode (limpome mode). In other words, the limp home mode is determined to be impossible to control the engine when an important part related to ETC control, for example, an Excel pedal position sensor fails, so that only the minimum operation is possible.

한편, 차량의 연료에 사용되는 가솔린이나 경유에 비해 유해 배기 물질을 현저히 줄일 수 있는 대체 에너지를 사용하는 차량의 개발이 이루어지고 있다.On the other hand, development of a vehicle using alternate energy that can significantly reduce harmful exhaust substances compared to gasoline or light oil used for vehicle fuel is being developed.

그 일환으로 천연가스(CNG:Compressed Natural Gas)를 연료로 사용하는 CNG 차량에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있으며, CNG는 가솔린 등에 비해 연소 효율이 좋고 운전이 조용하며, 대기오염이 적으며 경제적인 장점이 있다.As a part of this research, CNG vehicles using natural gas (CNG: Compressed Natural Gas) have been actively studied, and CNG is more efficient than gasoline in combustion efficiency, quiet operation, There are advantages.

이러한 CNG 엔진은 버스 등의 대형 차량에 적용되고 있는데, 이러한 버스 등의 대형 차량은 엔진으로부터 고출력이 요구되는 바, CNG 엔진의 흡기 시스템에 터보 과급(Turbo Charger) 시스템이 적용되고 있다.Such a CNG engine is applied to a large-sized vehicle such as a bus. Since a large-sized vehicle such as a bus requires a high output from the engine, a turbocharger system is applied to the intake system of the CNG engine.

터보 과급 시스템은 배기 에너지를 활용하여 흡기 압력을 높일 수 있으므로 연비를 개선하고 고출력, 저공해의 목적을 달성하는데 매우 유용한 장치로써, 대기압보다 높은 압력으로 엔진에 공기를 송입하여 과급함으로써, 배기량이 같은 엔진에서도 다량으로 공기를 충전할 수 있으며, 연료의 분사량 증가에 따라 엔진의 출력을 향상시킬 수 있다.The turbo supercharging system is an extremely useful device for improving the fuel efficiency and achieving the purpose of high output and low pollution because it can increase the intake pressure by utilizing the exhaust energy. By supercharging the air to the engine at a pressure higher than atmospheric pressure, The air can be charged in a large amount, and the output of the engine can be improved in accordance with the increase of the fuel injection quantity.

여기서, 터보 과급기는 배기가스의 유동하는 에너지를 이용하여 터빈을 회전시키게 되고, 회전축으로 연결된 블로어를 통해 공기를 흡입하고 가압하여 엔진의 실린더로 보내게 된다. 이런 기능을 하는 터보 과급기에는 엔진의 운전조건에 대응하여 배기가스의 유동을 제어하기 위해 액추에이터를 포함하는 웨이스트 게이트 밸브 어셈블리(Waste Gate valve Assembly, EWGA)가 설치되며, EWGA는 웨이스트 게이트 밸브 제어장치에 의해 제어된다.Here, the turbocharger rotates the turbine using the energy of the exhaust gas, sucks the air through the blower connected to the rotary shaft, pressurizes the air, and sends it to the cylinder of the engine. In the turbo supercharger having such a function, a wasted gate valve assembly (EWGA) including an actuator is installed to control the flow of the exhaust gas in accordance with the engine operating conditions, and the EWGA is connected to a wastegate valve control device .

그런데, EWGA를 통하여 터보 과급기의 부스트 압력(Boost Pressure)을 제어하다가 EWGA에 고장이 발생할 경우에는 부스트 압력의 제어가 불가능하게 된다. 즉, EWGA의 전개(Open) 상황에서 고장이 발생할 경우에는 부스트 압력을 형성하지 못하게 되므로 터보 과급기를 사용한 과급 효과가 사라지게 된다. 또한, EWGA의 전폐(Closed) 상황에서 고장이 발생할 경우에는 전폐 위치에서 고정이 되기 때문에 항상 부스트 압력이 형성됨에 따라 원하지 않는 과급 효과가 발생된다. 이는 엔진 과다 출력으로 이어져 엔진 제어 시 많은 문제점을 야기할 수 있다.
However, when the EWGA controls the boost pressure of the turbocharger and the EWGA fails, the control of the boost pressure becomes impossible. That is, when a failure occurs in the EWGA open state, the boost pressure is not formed, and the supercharging effect using the turbocharger is lost. In addition, when a failure occurs in the EWGA closed state, since it is fixed at the full closing position, an undesired supercharging effect is generated as the boost pressure is always generated. This leads to excessive output of the engine, which can cause many problems in engine control.

한국 공개특허공보 제2003-0030199호(공개일 : 2003년04월18일)Korean Unexamined Patent Publication No. 2003-0030199 (Disclosure Date: April 18, 2003)

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 전자식 웨이스트 게이트(EWGA)를 통하여 터보 과급기(Turbo Charger)의 부스트 압력(Boost Pressure)을 제어할 때, EWGA의 고장이 발생 할 경우 EWGA 모터를 특정 듀티(duty)로 강제로 제어하거나, 림프홈(Limphome) 모드로 스로틀(Throttle) 밸브를 제어하여 부스트 압력을 감소시켜 엔진의 과다 출력을 방지할 수 있도록 하는 전자식 웨이스트 게이트를 통한 림프홈 모드 제어 방법 및 시스템을 제공함에 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above problems and provide an EWGA motor control apparatus for controlling an EWGA motor when a boost pressure of a turbocharger is controlled through an electronic wastegate (EWGA) A method of controlling a limp home mode through an electronic wastegate that can be controlled by duty or by controlling a throttle valve in a limpome mode to prevent excessive output of the engine by reducing the boost pressure And a system.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 엔진으로부터 배출되는 배기가스의 유동을 조절하는 EWGA부; 상기 EWGA부의 고장 상태를 감지하는 고장 감지부; 상기 엔진으로부터 배출되는 배기가스가 유통되는 배기통로 상의 부스트 압력에 대해 덤프밸브를 개폐하여 조절하는 덤프밸브 구동부; 상기 엔진에의 급기를 위한 급기 통로 내를 유통하는 흡입 공기의 유량을 조절하는 스로틀 밸브를 제어하기 위한 ETC부; 및 상기 EWGA부의 고장 감지시, 림프홈 모드로 전환하여, 상기 EWGA부의 모터 출력을 설정(Setting) 된 일정 값에 따라 특정 듀티(Duty)로 특정 시간만큼 강제로 제어하는 전자 제어부(ECU)를 포함하는, 전자식 웨이스트 게이트를 통한 림프홈 모드 제어 시스템이 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided an exhaust gas purification system comprising: an EWGA unit for regulating the flow of exhaust gas discharged from an engine; A failure detection unit for detecting a failure state of the EWGA unit; A dump valve driving unit for opening and closing the dump valve with respect to the boost pressure on the exhaust passage through which the exhaust gas discharged from the engine flows; An ETC unit for controlling a throttle valve for regulating a flow rate of intake air flowing through an air supply passage for supplying air to the engine; And an electronic control unit (ECU) for switching to a limp home mode when a failure is detected in the EWGA unit, and forcibly controlling a motor output of the EWGA unit by a specific time with a specific duty according to a set constant value A limp home mode control system through an electronic wastegate is provided.

또한, 상기 전자 제어부는, 상기 EWGA부의 고장 감지 시, 림프홈 모드로 전환하여 상기 ETC부를 통해 스로틀 밸브를 제어해 상기 EWGA부의 고장에 따른 부스트 압력에 대응되도록 상기 급기 통로 내를 유통하는 흡입 공기의 유량을 조절하게 된다.When the EWGA unit detects a failure, the electronic control unit switches to the limp home mode to control the throttle valve through the ETC unit, so that the intake air flowing through the air supply passage corresponding to the boost pressure corresponding to the failure of the EWGA unit The flow rate is adjusted.

또한, 상기 전자 제어부는, 상기 EWGA부의 고장 감지 시, 림프홈 모드로 전환하고 상기 덤프 밸브를 열어서 부스트 압력을 제거하게 된다.In addition, when the EWGA unit detects a failure, the electronic control unit switches to the limp home mode and opens the dump valve to remove the boost pressure.

또한, 상기 전자 제어부는, 상기 EWGA부의 고장 감지 시, 림프홈 모드로 전환하고 상기 부스트 압력이 형성되지 않도록 상기 엔진의 출력 토크의 목표값을 제한하게 된다.In addition, the electronic control unit switches to the limp home mode when the failure of the EWGA unit is detected, and limits the target value of the output torque of the engine so that the boost pressure is not formed.

그리고, 상기 EWGA부의 모터 출력에 대해 설정(Setting) 된 일정 값은 전폐(Closed) 상태에서 전개(Open) 상태로의 위치 전환이 가능한 듀티(Duty) 및 적용시간에 대해 시험을 통해 설정된 값이라 할 수 있다.
The predetermined value set for the motor output of the EWGA unit is a value set through a test for a duty and an application time at which the position can be switched from a closed state to an open state .

한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, (a) 엔진으로부터 배출되는 배기가스의 유동을 조절하는 EWGA부의 고장 상태를 감지하는 단계; (b) 상기 EWGA부의 고장 감지시 림프홈 모드로 전환하는 단계; 및 (c) 상기 EWGA부의 모터 출력을 설정(Setting) 된 일정 값에 따라 특정 듀티(Duty)로 특정 시간만큼 강제로 제어하는 단계를 포함하는, 전자식 웨이스트 게이트를 통한 림프홈 모드 제어 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for controlling an EWGA engine, the method comprising: (a) detecting a failure state of an EWGA portion that regulates a flow of exhaust gas discharged from an engine; (b) switching to a limp home mode when a failure of the EWGA unit is detected; And (c) forcibly controlling a motor output of the EWGA unit by a specific time with a specific duty according to a set constant value, wherein the limp home mode control method is provided through an electronic wastegate .

또한, 상기 (c) 단계에서, 상기 EWGA부의 모터 출력에 대해 설정(Setting) 된 일정 값은 전폐(Closed) 상태에서 전개(Open) 상태로의 위치 전환이 가능한 듀티(Duty) 및 적용시간에 대해 시험을 통해 설정된 값이다.In the step (c), the predetermined value set for the motor output of the EWGA unit may be set to a duty that is capable of switching a position from a closed state to an open state, It is the value set through the test.

또한, 상기 (c) 단계는, 상기 EWGA부의 고장에 따른 부스트 압력에 대응되게 급기 통로 내를 유통하는 흡입 공기의 유량을 조절하도록 ETC부를 통해 스로틀 밸브를 제어하게 된다.Also, in the step (c), the throttle valve is controlled through the ETC unit to adjust the flow rate of the intake air flowing in the air supply passage corresponding to the boost pressure corresponding to the failure of the EWGA unit.

또한, 상기 (c) 단계는, 덤프 밸브를 열어서 부스트 압력을 제거하게 된다.In the step (c), the dump valve is opened to remove the boost pressure.

그리고, 상기 (c) 단계는, 상기 엔진으로부터 배출되는 배기가스의 배기통로 상의 부스트 압력이 형성되지 않도록 상기 엔진의 출력 토크의 목표값을 제한하게 된다.
In the step (c), the target value of the output torque of the engine is limited so that the boost pressure on the exhaust passage of the exhaust gas discharged from the engine is not formed.

본 발명에 의하면, 전자식 웨이스트 게이트(EWGA)를 통하여 터보 과급기(Turbo Charger)의 부스트 압력(Boost Pressure)을 제어할 때, EWGA의 고장이 발생하더라도 EWGA 모터를 특정 듀티(duty)로 특정 시간만큼 강제로 제어하거나, 림프홈(Limphome) 모드로 스로틀(Throttle) 밸브를 제어하게 됨으로써, 부스트 압력을 감소시켜 엔진의 과다 출력을 방지할 수 있다.According to the present invention, when the boost pressure of the turbo charger is controlled through the electronic wastegate (EWGA), even if the EWGA failure occurs, the EWGA motor is forced to a specific duty Or by controlling the throttle valve in the limpome mode, it is possible to prevent the excessive output of the engine by reducing the boost pressure.

또한, 전자식 웨이스트 게이트 밸브 어셈블리의 고장이 난 경우에 덤프 밸브(Dump Valve)를 열어서 부스트 압력을 제거하거나, 최종적으로 출력되는 토크의 값을 제한함으로써, 안전 위치(Safety Position)를 확보하여 과도한 과급 효과를 방지할 수 있다.
In addition, in the event of failure of the electronic wastegate valve assembly, the dump valve is opened to remove the boost pressure, or the value of the finally output torque is limited, thereby securing the safety position, Can be prevented.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 EWGA가 적용되는 엔진의 터보 과급기의 구조를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 EWGA를 통한 림프홈 모드 제어 시스템의 구성 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전자식 웨이스트 게이트를 통한 림프홈 모드 제어 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 EWGA부의 터보 부스팅 동작을 위한 실제 공기량과 기 설정된 목표 공기량의 그래프를 나타낸 도면이다. 1 is a view showing a structure of a turbocharger of an engine to which an EWGA is applied according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a limb home mode control system through an EWGA according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
3 is a flowchart illustrating a method of controlling a limp home mode through an electronic wastegate according to an embodiment of the present invention.
4 is a graph showing a graph of actual air amount and predetermined target air amount for the turbo boosting operation of the EWGA unit according to the embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 특정한 실시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that it is not intended to be limited to the particular embodiments of the invention but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

본 발명에 따른 전자식 웨이스트 게이트를 통한 림프홈 모드 제어 방법 및 시스템의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 첨부도면을 참조하여 설명함에 있어 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A method and system for controlling a limp home mode through an electronic wastegate according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components will be denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 EWGA가 적용되는 엔진의 터보 과급기의 구조를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a structure of a turbocharger of an engine to which an EWGA is applied according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명이 적용되는 터보 과급기(100)에 있어서, 엔진(52)에는, 급기 매니폴드(56)를 통해 급기 통로(58)가 접속되는 동시에, 배기 매니폴드(54)를 통해 배기 통로(60)가 접속되어 있다.Referring to FIG. 1, in the turbo supercharger 100 to which the present invention is applied, the engine 52 is connected to an air supply passage 58 through an air supply manifold 56 and an exhaust manifold 54 And an exhaust passage 60 is connected to the exhaust passage.

터보 과급기(100)에 있어서, 급기 통로(58)에는 컴프레서(70a)가 설치되어 있다. 컴프레서(70a)는 터빈(70b)에 동축 구동되는 것이다. 급기 통로(58)의 컴프레서(70a)보다 하류측에는 급기 통로(58)를 흐르는 흡입 공기와 대기에서 열교환을 행하는 인터쿨러(62)가 설치되어 있다. In the turbocharger (100), a compressor (70a) is provided in the air supply passage (58). The compressor 70a is coaxially driven by the turbine 70b. An air cooler 62 is provided downstream of the compressor 70a in the air supply passage 58 for performing heat exchange with the intake air flowing through the air supply passage 58 in the atmosphere.

또한, 급기 통로(58)의 인터쿨러(62)보다도 하류측에는, 급기 통로(58) 내를 유통하는 흡입 공기의 유량을 조절하는 스로틀 밸브(64)가 설치되어 있다.A throttle valve 64 is provided on the downstream side of the intercooler 62 of the air supply passage 58 to adjust the flow rate of the intake air flowing through the air supply passage 58.

또한, 배기 통로(60)에는 터빈(70b)이 설치되어 있다. 터빈(70b)은, 엔진(52)으로부터의 배기 가스에 의해 구동되는 것이다. 배기 통로(60)에는 터빈(70b)의 배기 가스 입구측으로부터 출구측에 접속되어 터빈(70b)을 바이패스하는 바이패스 통로(2)가 설치되어 있다. 바이패스 통로(2)에는 바이패스 통로(2)를 개폐하는 웨이스트 게이트 밸브(4)가 설치되어 있다.The exhaust passage 60 is provided with a turbine 70b. The turbine 70b is driven by the exhaust gas from the engine 52. [ The exhaust passage 60 is provided with a bypass passage 2 connected to the exhaust side from the exhaust gas inlet side of the turbine 70b and bypassing the turbine 70b. In the bypass passage 2, a waste gate valve 4 for opening and closing the bypass passage 2 is provided.

이러한 구성에 의해, 엔진(52)이 운전되면, 엔진(52)으로부터의 배기 가스가 배기 매니폴드(54)에 집합하여, 배기 통로(60)를 통해 터빈(70b)으로 송입되고, 배기 가스에 의해 터빈(70b)을 구동시킨다.With this configuration, when the engine 52 is operated, the exhaust gas from the engine 52 is collected in the exhaust manifold 54, is sent to the turbine 70b through the exhaust passage 60, Thereby driving the turbine 70b.

터보 과급기(100)에 있어서는, 터빈(70b)의 구동에 의해 컴프레서(70a)가 동축 구동되어 급기를 가압한다. 가압된 급기는, 인터쿨러(62), 급기 통로(58)를 거쳐 급기 매니폴드(56)를 통해 엔진(52)에 공급된다.In the turbocharger 100, the compressor 70a is coaxially driven by driving the turbine 70b to pressurize the supply air. The pressurized air supply is supplied to the engine 52 through the air supply manifold 56 via the intercooler 62, the air supply passage 58, and the like.

여기서, 터보 과급기(100)의 과회전을 방지하는 경우에, 웨이스트 게이트 밸브(4)를 개방으로 하여, 엔진(52)으로부터의 배기 가스를 바이패스 통로를 유통시켜 터빈(70b)을 바이패스시키는 운전을 실시한다.Here, when the turbo supercharger 100 is prevented from over-rotation, the waste gate valve 4 is opened, and the exhaust gas from the engine 52 flows through the bypass passage to bypass the turbine 70b Carry out the operation.

즉, 터보 과급기(100)는, 컴프레서(70a)의 출구압을 검출하여, 출구압이 미리 설정된 임계값 이상이 되었을 때에, 웨이스트 게이트 밸브(4)를 개방하여, 배기 가스가 터빈(70b)을 바이패스하는 운전을 함으로써 과회전을 방지할 수 있다.
That is, the turbocharger 100 detects the outlet pressure of the compressor 70a, opens the waste gate valve 4 when the outlet pressure reaches a predetermined threshold value or more, and exhausts the exhaust gas to the turbine 70b The over-rotation can be prevented by performing the bypass operation.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 EWGA를 통한 림프홈 모드 제어 시스템의 구성 예를 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a limb home mode control system through an EWGA according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 EWGA를 통한 림프홈 모드 제어 시스템(200)은, EWGA(Waste Gate valve Assembly)부(210), 고장 감지부(220), 덤프밸브 구동부(230), ETC(Electronic Throttle body Control)부(240) 및 전자 제어부(Electronic Control Unit, 이하 ECU)(250)를 포함한다.Referring to FIG. 2, a limb home mode control system 200 through an EWGA according to an embodiment of the present invention includes an EWGA (Waste Gate Valve Assembly) unit 210, a failure detection unit 220, a dump valve driver 230 An Electronic Throttle Body Control (ETC) unit 240, and an Electronic Control Unit (ECU) 250.

EWGA부(210)는 엔진(52)으로부터 배출되는 배기가스의 유동을 조절한다.The EWGA portion 210 regulates the flow of the exhaust gas discharged from the engine 52.

고장 감지부(220)는 EWGA부(210)의 고장 상태를 감지한다.The failure detection unit 220 detects a failure state of the EWGA unit 210.

덤프밸브 구동부(230)는 엔진(52)으로부터 배출되는 배기가스가 유통되는 배기통로 상의 부스트 압력에 대해 덤프밸브를 개폐하여 조절한다. The dump valve driving unit 230 adjusts the dump valve by opening / closing the dump valve with respect to the boost pressure on the exhaust passage through which the exhaust gas discharged from the engine 52 flows.

ETC부(240)는 엔진(52)에의 급기를 위한 급기 통로 내를 유통하는 흡입 공기의 유량을 조절하는 스로틀 밸브(64)를 제어한다.The ETC unit 240 controls the throttle valve 64 for regulating the flow rate of the intake air flowing in the air supply passage for supplying air to the engine 52.

ECU(250)는 EWGA부(210)의 고장 감지시, 림프홈 모드로 전환하여, EWGA부의 모터 출력을 설정(Setting) 된 일정 값에 따라 특정 듀티(Duty)로 특정 시간만큼 강제로 제어한다.When the EWGA unit 210 detects a failure, the ECU 250 switches to the limp home mode and forcibly controls the motor output of the EWGA unit by a specific time with a specific duty according to a set constant value.

여기서, EWGA부의 모터 출력에 대해 설정(Setting) 된 일정 값은 전폐(Closed) 상태에서 전개(Open) 상태로의 위치 전환이 가능한 듀티(Duty) 및 적용시간에 대해 시험을 통해 설정된 값이라 할 수 있다.Here, the predetermined value set for the motor output of the EWGA part may be a value set through a test for a duty and an application time which can switch the position from the closed state to the open state. have.

또한, ECU(250)는, EWGA부의 고장 감지 시, 림프홈 모드로 전환하여 ETC부를 통해 스로틀 밸브를 제어해 상기 EWGA부의 고장에 따른 부스트 압력에 대응되도록 급기 통로 내를 유통하는 흡입 공기의 유량을 조절하게 된다.Further, when a failure of the EWGA unit is detected, the ECU 250 switches to the limp home mode and controls the throttle valve through the ETC unit so that the flow rate of the intake air flowing through the air supply passage corresponding to the boost pressure corresponding to the failure of the EWGA unit .

또한, ECU(250)는, EWGA부의 고장 감지 시, 림프홈 모드로 전환하고 덤프 밸브를 열어서 부스트 압력을 제거하게 된다.Further, when a failure of the EWGA unit is detected, the ECU 250 switches to the limp home mode and opens the dump valve to remove the boost pressure.

또한, ECU(250)는, EWGA부의 고장 감지 시, 림프홈 모드로 전환하고 부스트 압력이 형성되지 않도록 엔진의 출력 토크의 목표값을 제한하게 된다.
Further, when a failure of the EWGA portion is detected, the ECU 250 switches to the limp groove mode and restricts the target value of the output torque of the engine so that the boost pressure is not formed.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전자식 웨이스트 게이트를 통한 림프홈 모드 제어 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a method of controlling a limp home mode through an electronic wastegate according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전자식 웨이스트 게이트를 통한 림프홈 모드 제어 시스템(200)은, 차량의 시동 후, ECU(250)가 스로틀 밸브(64)를 개방하게 되고, 스로틀 밸브를 통해 유입되는 공기량을 측정한다(S310).Referring to FIG. 3, in the limp home mode control system 200 through the electronic wastegate according to the embodiment of the present invention, after the start of the vehicle, the ECU 250 opens the throttle valve 64, (S310).

이때, 스로틀 밸브(64)의 전, 후단에는 PTP(Pre Throttle Pressure) 센서와 MAP(Manifold Absolute Pressure) 센서가 각각 장착되어 있으며, 각 PTP 센서와 MAP 센서는 스로틀 밸브를 통해 유입되는 공기량을 측정해 ECU(250)로 전달한다.At this time, a PTP (Pre Throttle Pressure) sensor and a MAP (Manifold Absolute Pressure) sensor are respectively installed at the front and rear of the throttle valve 64. Each PTP sensor and the MAP sensor measures the amount of air introduced through the throttle valve To the ECU (250).

이어, ECU(250)는 스로틀 밸브를 통해 유입되는 공기량에 따라 터보 과급기(100)의 터보 부스팅 작동 유무를 판단한다(S320).Next, the ECU 250 determines whether or not the turbocharger 100 operates in accordance with the amount of air flowing through the throttle valve (S320).

여기서, 스로틀 밸브로 유입되는 공기량이 충분하여 터보 부스팅이 필요하지 않는 경우에(S330-아니오), 터보 과급기(100)의 터보 부스팅의 작동 없이 제어를 종료하게 된다.Here, if the amount of air flowing into the throttle valve is sufficient and the turbo boosting is not required (S330: No), the control is terminated without the turbo boosting operation of the turbocharger 100.

그러나, 스로틀 밸브로 유입되는 공기량이 충분하지 못하여 터보 부스팅이 필요한 경우(S330-예), ECU(250)는 터보 부스팅 목표값과 기 설정된 MAP 데이터를 비교하여 EWGA부(210)를 작동시킨다(S340).However, if the amount of air flowing into the throttle valve is insufficient and the turbo boosting is required (S330-YES), the ECU 250 compares the turbo boosting target value with predetermined MAP data to operate the EWGA unit 210 (S340 ).

이때, EWGA부(210)는 도시하지 않았지만 에어탱크와 액추에이터가 공압라인을 통해 연결되고, 에어탱크로부터 공급되는 공압을 액추에이터에 선택적으로 유입시키는 솔레노이드 밸브를 포함한다. 또한, 터보 과급기(100)에 장착된 웨이스트 게이트 밸브가 액추에이터에 연결되고, 솔레노이드 밸브와 액추에이터 사이에 압력센서가 설치된다.At this time, the EWGA unit 210 includes a solenoid valve (not shown) connected to the air tank and the actuator through a pneumatic line and selectively introducing the air pressure supplied from the air tank into the actuator. Further, a wastegate valve mounted on the turbocharger 100 is connected to the actuator, and a pressure sensor is provided between the solenoid valve and the actuator.

즉, ECU(250)는 터보 부스팅 목표값과 기 설정된 MAP 데이터를 비교하여 솔레노이드 밸브를 작동시키고, 솔레노이드 밸브가 작동되면, 압력센서를 이용해 솔레노이드 밸브를 통해 액추에이터로 공급되는 공기압이 기준압력인지를 판단한다. That is, the ECU 250 compares the turbo boosting target value with predetermined MAP data to operate the solenoid valve. When the solenoid valve is operated, the ECU 250 determines whether the air pressure supplied to the actuator through the solenoid valve using the pressure sensor is a reference pressure do.

ECU(250)는 압력센서를 통해 측정된 공기압이 기준압력보다 높거나 낮으면, 측정값에 따라 솔레노이드 밸브의 개도량을 조절한다. The ECU 250 adjusts the opening amount of the solenoid valve according to the measured value when the air pressure measured through the pressure sensor is higher or lower than the reference pressure.

그러나, 압력센서를 통해 측정된 공기압이 기준압력으로 판단되면, ECU(250)는 액추에이터를 통해 웨이스트 게이트 밸브를 작동시킨다. However, when the air pressure measured through the pressure sensor is determined as the reference pressure, the ECU 250 operates the wastegate valve through the actuator.

따라서, EWGA부(210)는 도 4에 도시된 바와 같이 엔진 실린더로 유입되는 실제 공기량과 기 설정된 MAP 데이터의 목표 공기량을 유사하게 유지시키는 터보 부스팅 동작을 실행하는 것이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 EWGA부의 터보 부스팅 동작을 위한 실제 공기량과 기 설정된 목표 공기량의 그래프를 나타낸 도면이다. Accordingly, the EWGA unit 210 executes the turbo boosting operation to maintain the actual air amount flowing into the engine cylinder similarly to the target air amount of the predetermined MAP data, as shown in FIG. 4 is a graph showing a graph of actual air amount and predetermined target air amount for the turbo boosting operation of the EWGA unit according to the embodiment of the present invention.

이어, ECU(250)가 고장 감지부(220)를 통해 엔진으로부터 배출되는 배기가스의 유동을 조절하는 EWGA부의 고장 상태를 감지한다(S350).Then, the ECU 250 senses the failure state of the EWGA part that controls the flow of the exhaust gas discharged from the engine through the failure detection part 220 (S350).

이어, ECU(250)는 EWGA부의 고장 감지시(S360) 림프홈 모드로 전환한다(S370).Subsequently, the ECU 250 switches to the limp home mode when a failure of the EWGA unit is detected (S360) (S370).

여기서, 림프홈 모드는 ETC 제어 관련 중요 부품 중 하나가 고장난 경우 엔진 제어가 불가능한 것으로 판단하여 최소한의 운전만이 가능하도록 제어하는 상태를 의미한다.Here, the limp home mode means a state in which it is determined that the engine control is impossible when one of the important parts related to the ETC control is failed, and the engine is controlled so that only the minimum operation is possible.

따라서, ECU(250)는 EWGA부의 모터 출력을 설정(Setting) 된 일정 값에 따라 특정 듀티(Duty)로 특정 시간만큼 강제로 제어한다(S380).Accordingly, the ECU 250 forcibly controls the motor output of the EWGA unit by a specific time with a specific duty according to a set constant value (S380).

이때, EWGA부의 모터 출력에 대해 설정된 일정 값은 전폐(Closed) 상태에서 전개(Open) 상태로의 위치 전환이 가능한 듀티(Duty) 및 적용시간에 대해 다수 회의 시험을 통해 설정된 값이다.At this time, the predetermined value set for the motor output of the EWGA part is a value set through a plurality of tests for a duty and an application time which can switch the position from the closed state to the open state.

또한, ECU(250)는, EWGA부의 고장에 따른 부스트 압력에 대응되게 급기 통로 내를 유통하는 흡입 공기의 유량을 조절하도록 ETC부를 통해 스로틀 밸브를 제어하게 된다.Further, the ECU 250 controls the throttle valve through the ETC unit so as to adjust the flow rate of the intake air flowing in the air supply passage corresponding to the boost pressure corresponding to the failure of the EWGA unit.

또한, ECU(250)는, 덤프밸브 구동부(230)를 통해 덤프 밸브를 열어서 부스트 압력을 제거할 수 있다.Further, the ECU 250 may open the dump valve through the dump valve driving unit 230 to remove the boost pressure.

그리고, ECU(250)는, 엔진으로부터 배출되는 배기가스의 배기통로 상의 부스트 압력이 형성되지 않도록 엔진의 출력 토크의 목표값을 제한할 수 있다.Then, the ECU 250 can limit the target value of the output torque of the engine so that the boost pressure on the exhaust passage of the exhaust gas discharged from the engine is not formed.

전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 전자식 웨이스트 게이트(EWGA)를 통하여 터보 과급기(Turbo Charger)의 부스트 압력(Boost Pressure)을 제어할 때, EWGA의 고장이 발생 할 경우 EWGA 모터를 특정 듀티(duty)로 강제로 제어하거나, 림프홈(Limphome) 모드로 스로틀(Throttle) 밸브를 제어하여 부스트 압력을 감소시켜 엔진의 과다 출력을 방지할 수 있도록 하는 전자식 웨이스트 게이트를 통한 림프홈 모드 제어 방법 및 시스템을 실현할 수 있다.As described above, according to the present invention, when the boost pressure of the turbo charger is controlled through the electronic wastegate (EWGA), when the EWGA failure occurs, the EWGA motor can be operated at a specific duty, And a throttle valve is controlled in a limpome mode to reduce the boost pressure so as to prevent an excessive output of the engine, thereby realizing a limp home mode control method and system using an electronic wastegate .

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims and their equivalents. Only. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.

본 발명은 전자식 웨이스트 게이트(EWGA)를 통하여 터보 과급기(Turbo Charger)의 부스트 압력(Boost Pressure)을 제어할 때, EWGA의 고장이 발생 할 경우 EWGA 모터를 특정 듀티(duty)로 강제로 제어하거나, 림프홈(Limphome) 모드로 스로틀(Throttle) 밸브를 제어하여 부스트 압력을 감소시켜 엔진의 과다 출력을 방지할 수 있도록 하는 전자식 웨이스트 게이트를 통한 림프홈 모드 제어 방법 및 시스템에 적용할 수 있다.
The present invention controls the EWGA motor to a specific duty when a failure of the EWGA occurs when the boost pressure of the turbocharger is controlled through the electronic wastegate (EWGA) The present invention can be applied to a method and system for controlling a limp home mode through an electronic wastegate that controls a throttle valve in a limpome mode to reduce boost pressure to prevent excessive output of the engine.

100 : 터보 과급기 2 : 바이패스 통로
4 : EWGA 52 : 엔진
54 : 배기 매니폴드 56 : 급기 매니폴드
58 : 급기 통로 60 : 배기 통로
62 : 인터쿨러 64 : 스로틀 밸브
70a : 컴프레서 70b : 터빈
200 : 림프홈 모드 제어 시스템 210 : EWGA부
220 : 고장 감지부 230 : 덤프밸브 구동부
240 : ETC부 250 : ECU100: Turbocharger 2: Bypass passage
4: EWGA 52: engine
54: exhaust manifold 56: supply manifold
58: Supply passage 60: Exhaust passage
62: intercooler 64: throttle valve
70a: compressor 70b: turbine
200: Limb home mode control system 210: EWGA part
220: failure detection unit 230: dump valve drive unit
240: ETC section 250: ECU

Claims (10)

엔진으로부터 배출되는 배기가스의 유동을 조절하는 전자식 웨이스트 게이트 액추에이터(EWGA)부;
상기 전자식 웨이스트 게이트 액추에이터(EWGA)부의 고장 상태를 감지하는 고장 감지부;
상기 엔진으로부터 배출되는 배기가스가 유통되는 배기통로 상의 부스트 압력에 대해 덤프밸브를 개폐하여 조절하는 덤프밸브 구동부;
상기 엔진에의 급기를 위한 급기 통로 내를 유통하는 흡입 공기의 유량을 조절하는 스로틀 밸브를 제어하기 위한 전자식 스로틀 밸브 제어(ETC)부; 및
상기 전자식 웨이스트 게이트 액추에이터(EWGA)부의 고장 감지시, 림프홈 모드로 전환하여, 상기 전자식 웨이스트 게이트 액추에이터(EWGA)부의 모터 출력을 설정(Setting) 된 일정 값에 따라 특정 듀티(Duty)로 특정 시간만큼 강제로 제어하는 전자 제어부(ECU);
를 포함하는, 전자식 웨이스트 게이트를 통한 림프홈 모드 제어 시스템.
An electronic wastegate actuator (EWGA) portion for regulating the flow of exhaust gas discharged from the engine;
A failure detection unit for detecting a failure state of the electronic wastegate actuator (EWGA) unit;
A dump valve driving unit for opening and closing the dump valve with respect to the boost pressure on the exhaust passage through which the exhaust gas discharged from the engine flows;
An electronic throttle valve control (ETC) unit for controlling a throttle valve for regulating a flow rate of intake air flowing in an air supply passage for supplying air to the engine; And
When the failure of the electronic wastegate actuator (EWGA) is detected, the mode of the electronic wastegate actuator (EWGA) is switched to the limp home mode so that the motor output of the electronic wastegate actuator (EWGA) An electronic control unit (ECU) for forcibly controlling;
Wherein the limb home mode control system includes a plurality of electronic wastegates.
청구항 1에 있어서,
상기 전자 제어부는, 상기 전자식 웨이스트 게이트 액추에이터(EWGA)부의 고장 감지 시, 림프홈 모드로 전환하여 상기 전자식 스로틀 밸브 제어(ETC)부를 통해 스로틀 밸브를 제어해 상기 전자식 웨이스트 게이트 액추에이터(EWGA)부의 고장에 따른 부스트 압력에 대응되도록 상기 급기 통로 내를 유통하는 흡입 공기의 유량을 조절하는 것을 특징으로 하는 전자식 웨이스트 게이트를 통한 림프홈 모드 제어 시스템.
The method according to claim 1,
When the electronic wastegate actuator (EWGA) unit detects a failure, the electronic control unit switches to the limp groove mode and controls the throttle valve through the electronic throttle valve control unit (ETC) to stop the electronic wastegate actuator (EWGA) Wherein the flow rate of the intake air flowing through the air supply passage is adjusted to correspond to the boost pressure according to the boost pressure.
청구항 1에 있어서,
상기 전자 제어부는, 상기 전자식 웨이스트 게이트 액추에이터(EWGA)부의 고장 감지 시, 림프홈 모드로 전환하고 상기 덤프 밸브를 열어서 부스트 압력을 제거하는 것을 특징으로 하는 전자식 웨이스트 게이트를 통한 림프홈 모드 제어 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the electronic control unit switches to a limp home mode when the electronic wastegate actuator (EWGA) unit detects a failure, and opens the dump valve to remove the boost pressure.
청구항 1에 있어서,
상기 전자 제어부는, 상기 전자식 웨이스트 게이트 액추에이터(EWGA)부의 고장 감지 시, 림프홈 모드로 전환하고 상기 부스트 압력이 형성되지 않도록 상기 엔진의 출력 토크의 목표값을 제한하는 것을 특징으로 하는 전자식 웨이스트 게이트를 통한 림프홈 모드 제어 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the electronic control unit switches the mode to the limp groove mode when the failure of the electronic wastegate actuator (EWGA) unit is detected and limits the target value of the output torque of the engine so that the boost pressure is not formed. Through lymph home mode control system.
청구항 1에 있어서,
상기 전자식 웨이스트 게이트 액추에이터(EWGA)부의 모터 출력에 대해 설정(Setting) 된 일정 값은 전폐(Closed) 상태에서 전개(Open) 상태로의 위치 전환이 가능한 듀티(Duty) 및 적용시간에 대해 시험을 통해 설정된 값인 것을 특징으로 하는 전자식 웨이스트 게이트를 통한 림프홈 모드 제어 시스템.
The method according to claim 1,
The predetermined value set for the motor output of the electronic wastegate actuator (EWGA) section is tested for duty and application time which can be switched from the closed state to the open state. Wherein the limp home mode control system is a set value.
(a) 엔진으로부터 배출되는 배기가스의 유동을 조절하는 전자식 웨이스트 게이트 액추에이터(EWGA)부의 고장 상태를 감지하는 단계;
(b) 상기 전자식 웨이스트 게이트 액추에이터(EWGA)부의 고장 감지시 림프홈 모드로 전환하는 단계; 및
(c) 상기 전자식 웨이스트 게이트 액추에이터(EWGA)부의 모터 출력을 설정(Setting) 된 일정 값에 따라 특정 듀티(Duty)로 특정 시간만큼 강제로 제어하는 단계;
를 포함하는, 전자식 웨이스트 게이트를 통한 림프홈 모드 제어 방법.
(a) detecting a fault condition of an electronic wastegate actuator (EWGA) portion for regulating the flow of exhaust gas discharged from an engine;
(b) switching to a limp home mode when a failure of the electronic wastegate actuator (EWGA) is detected; And
(c) forcibly controlling a motor output of the electronic wastegate actuator (EWGA) unit by a specific time with a specific duty according to a set constant value;
Wherein the method comprises the steps of:
청구항 6에 있어서,
상기 (c) 단계에서, 상기 전자식 웨이스트 게이트 액추에이터(EWGA)부의 모터 출력에 대해 설정(Setting) 된 일정 값은 전폐(Closed) 상태에서 전개(Open) 상태로의 위치 전환이 가능한 듀티(Duty) 및 적용시간에 대해 시험을 통해 설정된 값인 것을 특징으로 하는 전자식 웨이스트 게이트를 통한 림프홈 모드 제어 방법.
The method of claim 6,
In the step (c), the predetermined value set for the motor output of the electronic wastegate actuator (EWGA) unit may be a duty that is capable of switching the position from the closed state to the open state, Wherein the threshold value is set by a test for an application time.
청구항 6에 있어서,
상기 (c) 단계는, 상기 전자식 웨이스트 게이트 액추에이터(EWGA)부의 고장에 따른 부스트 압력에 대응되게 급기 통로 내를 유통하는 흡입 공기의 유량을 조절하도록 전자식 스로틀 밸브 제어(ETC)부를 통해 스로틀 밸브를 제어하는 것을 특징으로 하는 전자식 웨이스트 게이트를 통한 림프홈 모드 제어 시스템.
The method of claim 6,
In the step (c), the throttle valve is controlled through an electronic throttle valve control (ETC) unit to adjust the flow rate of the intake air flowing in the supply passage corresponding to the boost pressure in response to the failure of the electronic wastegate actuator (EWGA) Wherein the limp home mode control system comprises an electronic wastegate.
청구항 6에 있어서,
상기 (c) 단계는, 덤프 밸브를 열어서 부스트 압력을 제거하는 것을 특징으로 하는 전자식 웨이스트 게이트를 통한 림프홈 모드 제어 시스템.
The method of claim 6,
Wherein the step (c) includes the step of opening the dump valve to remove the boost pressure.
청구항 6에 있어서,
상기 (c) 단계는, 상기 엔진으로부터 배출되는 배기가스의 배기통로 상의 부스트 압력이 형성되지 않도록 상기 엔진의 출력 토크의 목표값을 제한하는 것을 특징으로 하는 전자식 웨이스트 게이트를 통한 림프홈 모드 제어 시스템.The method of claim 6,
Wherein the step (c) limits the target value of the output torque of the engine so that the boost pressure on the exhaust passage of the exhaust gas discharged from the engine is not formed.
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