KR20210119801A - Auxiliary power unit control system and method - Google Patents

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KR20210119801A
KR20210119801A KR1020200036426A KR20200036426A KR20210119801A KR 20210119801 A KR20210119801 A KR 20210119801A KR 1020200036426 A KR1020200036426 A KR 1020200036426A KR 20200036426 A KR20200036426 A KR 20200036426A KR 20210119801 A KR20210119801 A KR 20210119801A
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김도형
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    • F02C9/16—Control of working fluid flow
    • F02C9/20—Control of working fluid flow by throttling; by adjusting vanes

Abstract

Disclosed is an auxiliary power unit control system. More specifically, disclosed is an auxiliary power unit control system which comprises: a first sensor measuring an opening degree of a guide vane placed on an entrance of a compressor; a second sensor measuring discharge pressure of a fluid discharged from the compressor; a third sensor detecting a malfunction of the first sensor; and a control unit controlling the opening degree of the guide vane. The control unit includes: a first signal generation unit connected to the second sensor and generating a first signal based on the measured pressure; and a second signal generation unit connected to the first sensor and generating a second signal based on the measured opening angle of the guide vane. The control unit is capable of changing the control method of the discharge pressure based on the operation status of the first sensor, which is detected by the third sensor. The present invention aims to provide an auxiliary power unit control system which is capable of improving stability.

Description

보조 동력 유닛 제어 시스템 및 방법{Auxiliary power unit control system and method}Auxiliary power unit control system and method

본 발명은 보조 동력 유닛을 제어하기 위한 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for controlling an auxiliary power unit.

항공기 탑재용 보조 동력 유닛(Auxiliary Power Unit; APU)은 항공기 꼬리부분에 장착된 소형 터빈 엔진이다. 보조 동력 유닛의 주요기능은 전원과 에어소스를 제공하는 것이며, 일부 보조 동력 유닛은 항공기에 부가 추동력을 제공할 수도 있다. An aircraft-mounted auxiliary power unit (APU) is a small turbine engine mounted on the tail of an aircraft. The main function of auxiliary power units is to provide power and an air source, and some auxiliary power units may also provide additional thrust to the aircraft.

보조 동력 유닛은 비행기에 압축 공기를 제공하기 위한 부하 압축기를 구비하고, 이러한 부하 압축기를 제어하기 위해 입구 가이드 베인과 서지 제어 밸브를 구비할 수 있다. 보조 동력 유닛의 시동 시에는 보조 동력 유닛에 걸리는 부하를 최소화하여 최단 시간에 시동 절차를 마무리하기 위해 입구 가이드 베인을 최대 닫힘 위치로 이동시켜야 하고, 보조 동력 유닛의 정지 시에는 축 하중, 정지 시간, 정비성 등을 고려하여 입구 가이드 베인을 특정 위치로 이동시켜야 하므로, 보조 동력 유닛 제어 시스템에 있어서 가이드 베인의 위치를 제어하는 것이 중요하다.The auxiliary power unit may have a load compressor for providing compressed air to the airplane, and may have an inlet guide vane and a surge control valve for controlling this load compressor. When starting the auxiliary power unit, In order to minimize the load on the auxiliary power unit and complete the starting procedure in the shortest time, the inlet guide vane should be moved to the maximum closed position. Since the guide vanes must be moved to a specific position, it is important to control the position of the guide vanes in the auxiliary power unit control system.

그러나, 보조 동력 유닛의 작동 중에 가이드 베인의 위치를 측정하는 위치 센서 또는 위치 제어기가 손상되거나 오작동하는 경우, 보조 동력 유닛을 제어하는 전체 시스템이 정상 작동하지 않는 문제점이 존재한다.However, when the position sensor or the position controller for measuring the position of the guide vane is damaged or malfunctions during the operation of the auxiliary power unit, there is a problem that the entire system for controlling the auxiliary power unit does not operate normally.

본 발명의 목적은 보조 동력 유닛이 안정적으로 동작할 수 있는 보조 동력 유닛 제어 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an auxiliary power unit control system and method in which the auxiliary power unit can operate stably.

본 발명의 일 실시예에 따른 보조 동력 유닛 제어 시스템은, 압축기의 입구에 배치되는 가이드 베인의 개방 정도를 측정하는 제1 센서와, 상기 압축기에서 토출되는 상기 유체의 토출 압력을 측정하는 제2 센서와, 상기 제1 센서의 오작동을 감지하는 제3 센서와, 상기 가이드 베인의 개방 정도를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 제2 센서와 연결되어, 측정된 토출 압력에 기초하여 제1 신호를 생성하는 제1 신호 생성부와, 상기 제1 센서와 연결되어, 측정된 상기 가이드 베인의 개방 정도에 기초하여 제2 신호를 생성하는 제2 신호 생성부를 구비하고, 상기 제어부는 상기 제3 센서에서 감지된 상기 제1 센서의 작동 상태에 기초하여 상기 토출 압력의 제어 방식을 변경 가능할 수 있다.Auxiliary power unit control system according to an embodiment of the present invention, a first sensor for measuring an opening degree of a guide vane disposed at an inlet of a compressor, and a second sensor for measuring a discharge pressure of the fluid discharged from the compressor and a third sensor for detecting a malfunction of the first sensor, and a control unit for controlling an opening degree of the guide vane, wherein the control unit is connected to the second sensor and receives a second sensor based on the measured discharge pressure. A first signal generating unit for generating a first signal, and a second signal generating unit connected to the first sensor to generate a second signal based on the measured degree of opening of the guide vane, wherein the control unit includes the second signal generating unit The control method of the discharge pressure may be changed based on the operation state of the first sensor detected by the third sensor.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 제1 제어 모드에서, 상기 제2 신호 생성부가 상기 제1 신호 생성부에서 전달받은 상기 제1 신호를 기초로 생성한 상기 제2 신호로 상기 가이드 베인의 위치를 제어하거나, 제2 제어 모드에서, 상기 제2 신호 생성부를 우회하여 상기 제1 신호 생성부가 상기 제1 신호로 상기 가이드 베인의 위치를 제어할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the control unit, in a first control mode, guides the second signal generation unit to the second signal generated based on the first signal received from the first signal generation unit The position of the vane may be controlled or, in the second control mode, the first signal generating unit may control the position of the guide vane with the first signal by bypassing the second signal generating unit.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제어부는 상기 제1 제어 모드와 상기 제2 제어 모드 간의 제어 방식의 전환이 가능할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the control unit may be capable of switching a control method between the first control mode and the second control mode.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제어부는, 상기 제3 센서가 상기 제1 센서의 오작동을 감지하면 상기 제1 제어 모드에서 상기 제2 제어 모드로 제어 방식을 전환할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the controller may switch a control method from the first control mode to the second control mode when the third sensor detects a malfunction of the first sensor.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 제어 모드에서, 상기 제어부는 상기 압축기에서 토출되는 유체의 목표 압력을 설정하고, 상기 제2 센서에서 상기 제1 신호에 의해 제어된 상기 가이드 베인의 위치에 따른 상기 유체의 압력이 측정되면, 상기 제1 신호 생성부는 상기 제2 센서로부터 측정된 압력을 피드백 받아 상기 유체의 압력이 상기 목표 압력과 동일해지도록 상기 가이드 베인의 개방 정도를 조절할 수 있다.In one embodiment of the present invention, in the second control mode, the control unit sets a target pressure of the fluid discharged from the compressor, and the position of the guide vane controlled by the first signal from the second sensor When the pressure of the fluid according to

본 발명의 실시예들에 따른 보조 동력 유닛 제어 시스템 및 방법은, 가이드 베인의 위치 측정을 생략하고, 압축기의 토출 압력만을 측정하여 가이드 베인을 제어함으로써, 가이드 베인의 위치를 측정하는 센서의 고장 또는 오작동 시에도 보조 동력 유닛의 토출 압력 제어를 수행할 수 있다. 이에 의해, 보조 동력 유닛 제어 시스템의 안정성을 향상시킬 수 있다.Auxiliary power unit control system and method according to embodiments of the present invention, by omitting the measurement of the position of the guide vane and controlling the guide vane by measuring only the discharge pressure of the compressor, the failure of the sensor for measuring the position of the guide vane or It is possible to perform discharge pressure control of the auxiliary power unit even in the event of a malfunction. Thereby, the stability of the auxiliary power unit control system can be improved.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보조 동력 유닛 제어 시스템을 간략히 도시한다.
도 2는 도 1의 보조 동력 유닛 제어 시스템에서 가이드 베인의 개방 정도 변화에 따른 압축기의 토출 압력 변화를 나타내는 그래프이다.
도 3은 도 1의 보조 동력 유닛 제어 시스템의 제1 제어 모드에서의 제어 방식을 보여주는 회로도이다.
도 4는 도 1의 보조 동력 유닛 제어 시스템의 제2 제어 모드에서의 제어 방식을 보여주는 회로도이다.
도 5는 도 1의 보조 동력 유닛 제어 시스템의 작동 흐름을 보여주는 블록도이다.1 schematically illustrates an auxiliary power unit control system according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a graph illustrating a change in discharge pressure of a compressor according to a change in an opening degree of a guide vane in the auxiliary power unit control system of FIG. 1 .
FIG. 3 is a circuit diagram showing a control method in a first control mode of the auxiliary power unit control system of FIG. 1 .
FIG. 4 is a circuit diagram showing a control method in a second control mode of the auxiliary power unit control system of FIG. 1 .
5 is a block diagram showing an operation flow of the auxiliary power unit control system of FIG. 1 .

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. Since the present invention can apply various transformations and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 각 도면에서, 구성요소는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In addition, in each drawing, components are exaggerated, omitted, or schematically illustrated for convenience and clarity of description, and the size of each component does not fully reflect the actual size.

각 구성요소의 설명에 있어서, 상(on)에 또는 하(under)에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(on)과 하(under)는 직접 또는 다른 구성요소를 개재하여 형성되는 것을 모두 포함하며, 상(on) 및 하(under)에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.In the description of each component, in the case where it is described as being formed on or under, both on and under are formed directly or through other components. Including, the standards for the upper (on) and the lower (under) will be described with reference to the drawings.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and in the description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components are given the same reference numerals, and the overlapping description thereof will be omitted. do.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보조 동력 유닛 제어 시스템을 간략히 도시한다. 도 2는 도 1의 보조 동력 유닛 제어 시스템에서 가이드 베인의 개방 정도 변화에 따른 압축기의 토출 압력 변화를 나타내는 그래프이다. 도 3은 도 1의 보조 동력 유닛 제어 시스템의 제1 제어 모드에서의 제어 방식을 보여주는 회로도이고, 도 4는 도 1의 보조 동력 유닛 제어 시스템의 제2 제어 모드에서의 제어 방식을 보여주는 회로도이다. 도 5는 도 1의 보조 동력 유닛 제어 시스템의 작동 흐름을 보여주는 블록도이다.1 schematically illustrates an auxiliary power unit control system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a graph illustrating a change in discharge pressure of a compressor according to a change in an opening degree of a guide vane in the auxiliary power unit control system of FIG. 1 . FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a control method in a first control mode of the auxiliary power unit control system of FIG. 1 , and FIG. 4 is a circuit diagram illustrating a control method in a second control mode of the auxiliary power unit control system of FIG. 1 . FIG. 5 is a block diagram showing an operation flow of the auxiliary power unit control system of FIG. 1 .

보조 동력 유닛(APU)은 압축기(100)와 가이드 베인(200) 및 서지 제어 밸브(300)를 구비하는 부하 압축기 유닛과, 엔진 압축기(510)와 터빈(520)을 구비하는 엔진 유닛(500)을 포함할 수 있다. 이때, 보조 동력 유닛(APU)으로 유입되는 유체 중 일부는 엔진 압축기(510) 및 터빈(520)으로 진입하여 보조 동력 유닛(APU)을 회전시킨 후, 배기부(미도시)를 통해 배출될 수 있다. 보조 동력 유닛(APU)으로 유입되는 유체 중 다른 일부는 압축기(100)에 진입하고, 압축기(100)에 의해 가압되어 항공기 엔진에 사용되는 압축 공기를 생성시킬 수 있다. 이때, 보조 동력 유닛(APU)의 회전자의 회전속도는 일정하므로, 유체가 유입되는 보조 동력 유닛(APU)의 입구에는 유량 조절 밸브로서 가이드 베인이 설치될 수 있다. 이에 의해, 보조 동력 유닛(APU)은 압축 공기에 대한 항공기의 요구에 따라, 실시간으로 가이드 베인의 개방 정도(즉, 가이드 베인의 개도)를 조절하여, 압축기(100)로 진입하는 유체의 양을 제어할 수 있다.The auxiliary power unit (APU) is a load compressor unit including a compressor 100 , a guide vane 200 and a surge control valve 300 , and an engine unit 500 including an engine compressor 510 and a turbine 520 . may include. At this time, some of the fluid flowing into the auxiliary power unit (APU) enters the engine compressor 510 and the turbine 520 to rotate the auxiliary power unit (APU), and then may be discharged through an exhaust unit (not shown). have. Another part of the fluid flowing into the auxiliary power unit (APU) may enter the compressor 100 , and may be pressurized by the compressor 100 to generate compressed air used in an aircraft engine. At this time, since the rotational speed of the rotor of the auxiliary power unit (APU) is constant, a guide vane as a flow control valve may be installed at the inlet of the auxiliary power unit (APU) into which the fluid flows. Thereby, the auxiliary power unit (APU) adjusts the opening degree of the guide vanes (ie, the opening degree of the guide vanes) in real time according to the aircraft's demand for compressed air, thereby controlling the amount of fluid entering the compressor 100 . can be controlled

도 1을 참조하면, 보조 동력 유닛 제어 시스템(10)은, 압축기(100)와, 가이드 베인(200)과, 서지 제어 밸브(Surge Control Valve; SCV, 300)와, 제어부(400)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the auxiliary power unit control system 10 may include a compressor 100 , a guide vane 200 , a surge control valve (SCV, 300 ), and a control unit 400 . can

압축기(100)는 일정한 입구 조건을 갖는 유체를 흡입하여 압력을 상승시켜 운용 중인 유체 시스템이나 설비에 압축된 유체를 공급할 수 있다. 압축기(100)에는 원심형 압축기 또는 축류형 압축기 등 다양한 형식의 압축기가 사용될 수 있다.The compressor 100 may supply the compressed fluid to an operating fluid system or facility by increasing the pressure by sucking the fluid having a constant inlet condition. As the compressor 100, various types of compressors, such as a centrifugal compressor or an axial compressor, may be used.

일반적으로 압축기(100)의 입구(110)에 공급 배관(미도시)이 연결되고 압축기(100)의 출구(120)에 배출 배관이 연결되므로, 압축기(100)가 공급 배관으로 공급되는 유체를 흡입하여 압축된 유체를 배출 배관(L)으로 배출할 수 있다. 이때, 압축기(100)의 입구(110)에는 가이드 베인(200)의 개방 정도를 측정하는 제1 센서(11)가 구비되고, 압축기(100)의 출구(120)에는 압축기(100)로부터 토출되는 유체의 압력을 측정하는 제2 센서(12)가 구비될 수 있다. 압축기(100)를 통과하는 유체는 기체 또는 유체는 액체일 수 있으나, 이하에서는, 압축기(100)를 통과하는 유체가 기체인 실시예를 중심으로 설명하기로 한다.In general, since a supply pipe (not shown) is connected to the inlet 110 of the compressor 100 and a discharge pipe is connected to the outlet 120 of the compressor 100 , the compressor 100 sucks the fluid supplied to the supply pipe. Thus, the compressed fluid can be discharged to the discharge pipe (L). At this time, the first sensor 11 for measuring the degree of opening of the guide vane 200 is provided at the inlet 110 of the compressor 100 , and the outlet 120 of the compressor 100 is discharged from the compressor 100 . A second sensor 12 for measuring the pressure of the fluid may be provided. The fluid passing through the compressor 100 may be a gas or the fluid may be a liquid. Hereinafter, an embodiment in which the fluid passing through the compressor 100 is a gas will be mainly described.

가이드 베인(200)은 압축기(100)의 입구(110)의 개방 면적을 조절할 수 있다. 가이드 베인(200)은 압축기(100)의 입구(110)에 배치되는 입구 가이드 베인(Inlet guide vane, IGV)일 수 있다.The guide vane 200 may adjust the open area of the inlet 110 of the compressor 100 . The guide vane 200 may be an inlet guide vane (IGV) disposed at the inlet 110 of the compressor 100 .

가이드 베인(200)은 복수개의 베인을 구비할 수 있다. 이러한 경우, 가이드 베인(200)은 복수개의 베인의 각도를 조절함으로써 가이드 베인(200)의 개방 각도를 조절하고, 이에 의해 압축기(100)의 입구(110)의 개방 면적을 조절할 수 있다. 이에 의해, 압축기(100)로 유입되는 유체의 양을 제어할 수 있다. 가이드 베인(200)은 예를 들어, 유압 실린더, 유압 모터 또는 전기 모터 등에 의해 작동될 수 있다. The guide vane 200 may include a plurality of vanes. In this case, the guide vane 200 may adjust the opening angle of the guide vane 200 by adjusting the angles of the plurality of vanes, thereby adjusting the opening area of the inlet 110 of the compressor 100 . Accordingly, the amount of fluid flowing into the compressor 100 can be controlled. The guide vane 200 may be operated by, for example, a hydraulic cylinder, a hydraulic motor or an electric motor.

가이드 베인(200)은 제어부(400)로부터 인가되는 제1 신호(S1) 또는 제2 신호(S2) 중 적어도 하나의 신호에 의해 작동되는 IGV 구동부(미도시)에 연결될 수 있다. 따라서, 가이드 베인(200)은 제어부(400)로부터 인가되는 제1 신호(S1) 또는 제2 신호(S2) 중 적어도 하나의 신호에 의해 작동함으로써 압축기(100)의 입구(110)의 개방 면적을 조절할 수 있다. The guide vane 200 may be connected to an IGV driver (not shown) operated by at least one of the first signal S1 and the second signal S2 applied from the controller 400 . Accordingly, the guide vane 200 operates by at least one of the first signal S1 or the second signal S2 applied from the control unit 400 to control the open area of the inlet 110 of the compressor 100 . can be adjusted

압축기(100)가 전체 유체 제어 시스템의 압력 저항보다 큰 압력을 생산하지 못하는 경우, 압축기(100)의 내부에서 주기적인 유동의 역류 현상이 발생하는데, 이를 '서지(surge)'라고도 한다. 서지 현상이 발생하면 유동이 주기적으로 역류함으로 인하여 압력과 유량이 섭동함으로써 기계적인 진동을 발생시켜, 압축기(100)의 성능을 저하시키고 압축기(100)의 수명을 단축시킬 수 있다. 따라서, 압축기 제어에 있어서 서지 현상의 발생을 방지하는 것이 중요하다. When the compressor 100 fails to produce a pressure greater than the pressure resistance of the entire fluid control system, a periodic reverse flow phenomenon occurs in the compressor 100 , which is also referred to as a 'surge'. When a surge phenomenon occurs, mechanical vibration is generated by perturbation of pressure and flow rate due to periodic backflow of the flow, thereby reducing the performance of the compressor 100 and shortening the life of the compressor 100 . Therefore, it is important to prevent the occurrence of a surge phenomenon in compressor control.

서지 제어 밸브(300)는 압축기(100)에서의 서지 현상을 방지할 수 있다. 서지 제어 밸브(300)는 압축기(100)의 입구(110)와 출구(120)를 연결하는 바이패스 라인(B)에 배치될 수 있다. 이때, 서지 제어 밸브(300)는 바이패스 라인(B)의 개폐를 제어할 수 있다.The surge control valve 300 may prevent a surge phenomenon in the compressor 100 . The surge control valve 300 may be disposed in the bypass line B connecting the inlet 110 and the outlet 120 of the compressor 100 . At this time, the surge control valve 300 may control the opening and closing of the bypass line (B).

바이패스 라인(B)은 압축기(100)를 경유하지 않고 압축기(100)의 출구(120)와 압축기(100)의 입구(110)를 연결할 수 있다. 즉, 바이패스 라인(15)이 개방되면 압축기(100)에서 유출된 유체가 압축기(100)의 입구(110)로 흘러, 압축기(100)의 출구(120) 측의 압력과 입구(110) 측의 압력의 차이는 감소되고 압축기(100)로 유입되는 유량은 증가할 수 있다. The bypass line B may connect the outlet 120 of the compressor 100 and the inlet 110 of the compressor 100 without passing through the compressor 100 . That is, when the bypass line 15 is opened, the fluid discharged from the compressor 100 flows to the inlet 110 of the compressor 100 , and the pressure at the outlet 120 side of the compressor 100 and the inlet 110 side The difference in the pressure of , may decrease and the flow rate flowing into the compressor 100 may increase.

따라서, 서지 제어 밸브(300)는 바이패스 라인(B)의 개폐를 제어함으로써, 압축기(100)의 역류를 방지하는 기능을 수행할 수 있다. 일 예로, 서지 제어 밸브(300)는 전자적 제어가 가능하도록 전자 제어 밸브로서 구현될 수 있다. Accordingly, the surge control valve 300 may perform a function of preventing the reverse flow of the compressor 100 by controlling the opening and closing of the bypass line B. For example, the surge control valve 300 may be implemented as an electronic control valve to enable electronic control.

제어부(400)는 가이드 베인(200)과 전기적으로 연결되어, 가이드 베인(200)의 개방 정도를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(400)는 서지 제어 밸브(300)와 전기적으르 연결되어, 서지 제어 밸브(300)의 작동을 제어할 수 있다.The controller 400 may be electrically connected to the guide vane 200 to control the degree of opening of the guide vane 200 . In addition, the control unit 400 may be electrically connected to the surge control valve 300 to control the operation of the surge control valve 300 .

제어부(400)는 예를 들어, 보조 동력 유닛 제어 시스템(10)의 제어용 컴퓨터에 장착되는 회로기판이나, 회로기판에 장착되는 컴퓨터 칩이나, 컴퓨터 칩에 내장되거나 제어용 컴퓨터에 내장되는 소프트웨어 등의 형태로 구현될 수 있다. 일 예로, 제어부(400)는 PID 제어기일 수 있다.The control unit 400 is, for example, in the form of a circuit board mounted on a control computer of the auxiliary power unit control system 10, a computer chip mounted on the circuit board, or software embedded in a computer chip or embedded in a control computer. can be implemented as For example, the controller 400 may be a PID controller.

제어부(400)는 제1 신호(S1)를 생성하는 제1 신호 생성부(410)와, 제2 신호(S2)를 생성하는 제2 신호 생성부(420)를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 제1 신호 생성부(410)는 제2 센서(12)와 연결되어, 제2 센서(12)에서 측정된 압력에 기초하여 제1 신호(S1)를 생성할 수 있다. 제2 신호 생성부(420)는 제1 센서(11)와 연결되어, 제1 센서(11)에서 측정된 가이드 베인(200)의 개방 정도에 기초하여 제2 신호(S2)를 생성할 수 있다. The controller 400 may include a first signal generator 410 that generates a first signal S1 and a second signal generator 420 that generates a second signal S2 . In this case, the first signal generator 410 may be connected to the second sensor 12 to generate the first signal S1 based on the pressure measured by the second sensor 12 . The second signal generator 420 may be connected to the first sensor 11 to generate a second signal S2 based on the degree of opening of the guide vane 200 measured by the first sensor 11 . .

또한, 제어부(400)는 서지 제어 밸브(300)를 제어하는 SCV 제어부(미도시)를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 서지 제어 밸브(300)는 SCV 제어부(430)에 전기적으로 연결될 수 있다. 이때, SCV 제어부는 서지 제어 밸브(300)의 작동을 제어할 수 있다. 일 실시예로서, 서지 제어 밸브(300)는, SCV 제어부에서 인가되는 밸브 제어 신호에 의해 작동되는 SCV 구동부(미도시)에 연결될 수 있다. 이러한 경우, 서지 제어 밸브(300)는 밸브 제어 신호에 의해 작동함으로써, 압축기(100)의 역류를 방지하는 기능을 수행할 수 있다.Also, the control unit 400 may include an SCV control unit (not shown) for controlling the surge control valve 300 . In this case, the surge control valve 300 may be electrically connected to the SCV control unit 430 . In this case, the SCV control unit may control the operation of the surge control valve 300 . As an embodiment, the surge control valve 300 may be connected to an SCV driving unit (not shown) operated by a valve control signal applied from the SCV control unit. In this case, the surge control valve 300 may perform a function of preventing the reverse flow of the compressor 100 by operating according to the valve control signal.

도 2를 참조하면, 보조 동력 유닛 제어 시스템(10)이 구동되면, 제어부(400)에 압축기(100)의 성능 곡선(P)이 설정되고, 상기한 성능 곡선(P)에 따른 서지라인(surge line, SL)이 설정될 수 있다. 이러한 경우, 압축기(100)는 작동점(O)을 설정하고 운전하게 된다. 이때, 도 2의 그래프 상에 나타난 제1 작동점(O1)에서 제2 작동점(O2)까지의 영역이 압축기(100)의 작동 영역(operating range)을 의미하고, 상기한 작동영역 및 성능 곡선(P)은 가이드 베인(200)을 제어함으로써 변할 수 있다.Referring to FIG. 2 , when the auxiliary power unit control system 10 is driven, the performance curve P of the compressor 100 is set in the control unit 400 , and a surge line according to the performance curve P is set. line, SL) can be set. In this case, the compressor 100 sets the operating point O and operates. At this time, the area from the first operating point O1 to the second operating point O2 shown on the graph of FIG. 2 means the operating range of the compressor 100, and the operating range and performance curve described above. (P) can be changed by controlling the guide vane (200).

가이드 베인(200)의 개방 정도를 제어하여, 압축기(100)의 토출 압력을 제어 수 있다. 여기서, 토출 압력은, 유체가 입구(110)를 통해 압축기(100)로 유입된 후 압축기(100)에서 가압되어 압축기(100)로부터 토출되는 유체의 압력을 의미할 수 있다. 도 2의 그래프에 도시된 바와 같이, 가이드 베인(200)의 개도가 변경되는 경우, 이에 따라 토출 압력도 변경될 수 있다. 이때, 토출 압력은 가이드 베인(200)의 개도에 비례하여 변할 수 있다. 예를 들어, 토출 압력을 높이기 위해서는 가이드 베인(200)의 개도가 증가하는 방향으로 가이드 베인(200)의 개방 각도를 제어하거나, 토출 압력을 낮추기 위해서는 가이드 베인(200)의 개도가 감소하는 방향으로 가이드 베인(200)의 개방 각도를 제어할 수 있다.By controlling the degree of opening of the guide vane 200 , the discharge pressure of the compressor 100 may be controlled. Here, the discharge pressure may refer to the pressure of the fluid discharged from the compressor 100 after the fluid is introduced into the compressor 100 through the inlet 110 and is pressurized by the compressor 100 . As shown in the graph of FIG. 2 , when the opening degree of the guide vane 200 is changed, the discharge pressure may be changed accordingly. In this case, the discharge pressure may be changed in proportion to the opening degree of the guide vane 200 . For example, in order to increase the discharge pressure, the opening angle of the guide vanes 200 is controlled in a direction in which the opening degree of the guide vanes 200 is increased, or in order to decrease the discharge pressure, the opening angle of the guide vanes 200 is decreased in a direction in which the opening degree is decreased. The opening angle of the guide vane 200 may be controlled.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 제어부(400)가 가이드 베인(200)의 위치를 조절하여 압축기(100)의 토출 압력을 제어하는 제어 방식은 제1 제어 모드(first control mode)와 제2 제어 모드(second control mode)를 포함할 수 있다. 3 to 5 , the control method in which the control unit 400 controls the discharge pressure of the compressor 100 by adjusting the position of the guide vane 200 is a first control mode and a second control mode. It may include a second control mode.

일 실시예로서, 제1 제어 모드에서 제어부(400)가 압축기(100)의 토출 압력을 제어하는 방법은 아래와 같을 수 있다.As an embodiment, the method in which the controller 400 controls the discharge pressure of the compressor 100 in the first control mode may be as follows.

우선, 사용자로부터 제어부(400)에 입력 신호(Si)가 인가되고, 이에 따라 제1 신호 생성부(410)는 입력신호(Si)에 기초하여 압축기(100)에서 토출되는 유체의 목표 압력을 설정할 수 있다. 그리고 제1 신호 생성부(410)는 설정한 목표 압력에 기초하여 제2 신호 생성부(420)를 제어하기 위한 제1 신호(S1)를 생성할 수 있으며, 이때 제1 신호(S1)에는 목표 압력을 달성하기 위해 산출된 가이드 베인(200)의 개방 각도가 포함될 수 있다. 제1 신호 생성부(410)는 생성된 제1 신호(S1)를 제2 신호 생성부(420)로 전달할 수 있다.First, an input signal Si is applied to the control unit 400 from a user, and accordingly, the first signal generation unit 410 sets a target pressure of the fluid discharged from the compressor 100 based on the input signal Si. can In addition, the first signal generator 410 may generate a first signal S1 for controlling the second signal generator 420 based on the set target pressure, and in this case, the first signal S1 includes the target pressure. The calculated opening angle of the guide vane 200 to achieve the pressure may be included. The first signal generator 410 may transmit the generated first signal S1 to the second signal generator 420 .

다음, 제2 신호 생성부(420)는 전달 받은 제1 신호(S1)에 따라 가이드 베인(200)의 위치를 제어할 수 있다. 구체적으로, 제2 신호 생성부(420)는 제1 센서(11)로부터 측정된 가이드 베인(200)의 위치에 대한 정보를 전달받고, 전달받은 위치 정보 및 제1 신호 생성부(410)로부터 전달받은 제1 신호(S1)에 기초하여, 압축기(100)이 토출 압력이 목표 압력으로 제어되도록 가이드 베인(200)의 위치를 조절하기 위한 제2 신호(S2)를 생성할 수 있다. 그리고, 제2 신호 생성부(420)는 생성된 제2 신호(S2)를 IGV 구동부(미도시)로 전달할 수 있다.Next, the second signal generator 420 may control the position of the guide vane 200 according to the received first signal S1 . Specifically, the second signal generating unit 420 receives information on the position of the guide vane 200 measured from the first sensor 11 , and transmits the received position information and the first signal generating unit 410 . Based on the received first signal S1 , the compressor 100 may generate a second signal S2 for adjusting the position of the guide vane 200 so that the discharge pressure is controlled to the target pressure. In addition, the second signal generator 420 may transmit the generated second signal S2 to the IGV driver (not shown).

다음, IGV 구동부는 전달받은 제2 신호(S2)에 기초해, 가이드 베인(200)의 개방 각도가 산출된 개방 각도가 되도록 가이드 베인(200)을 조절할 수 있으며, 이때 제1 센서(11)는 조절된 가이드 베인(200)의 위치를 측정할 수 있다. 이에 따라, 가이드 베인(200)의 개방 정도가 조절됨으로써, 압축기(100)의 토출 압력이 목표 압력으로 조절될 수 있다. 이때, 제2 센서(12)는 조절된 토출 압력을 측정할 수 있다. 이러한 경우, 일 실시예로서 제2 센서(12)에서 측정된 압력이 목표 압력과 상이하다면, 제1 신호 생성부(410)는 제2 센서(12)에서 측정된 토출 압력에 기초하여, 제2 신호 생성부(420)를 제어하기 위한 새로운 제1 신호(S1)를 생성할 수 있다. 그리고 제2 신호 생성부(420)는 제1 센서(11)에서 측정된 가이드 베인(200)의 위치와, 제1 신호 생성부(410)에서 새롭게 생성된 제1 신호(S1)에 기초하여, 가이드 베인(200)의 위치를 조절하기 위한 새로운 제2 신호(S2)를 생성할 수 있다. 이에 따라 가이드 베인(200)의 위치는 재조절될 수 있다. 이에 의하면, 제어부(400)에 의해 제어되는 가이드 베인(200)의 위치 및 압축기(100)의 토출 압력을 실시간으로 측정하고, 측정된 값들에 기초하여 토출 압력의 정밀한 제어가 가능할 수 있다. 또한, 보조 동력 유닛 제어 중에 예상치 못한 사고 등의 원인에 의해 가이드 베인(200)의 위치 또는 토출 압력이 변하더라고, 이러한 오류를 실시간으로 감지하여 오류를 바로 잡음으로써 제어의 안전성을 향상시킬 수 있다.Next, the IGV driving unit may adjust the guide vane 200 so that the opening angle of the guide vane 200 becomes the calculated opening angle based on the received second signal S2, and in this case, the first sensor 11 is The position of the adjusted guide vane 200 may be measured. Accordingly, by adjusting the degree of opening of the guide vane 200 , the discharge pressure of the compressor 100 may be adjusted to the target pressure. In this case, the second sensor 12 may measure the adjusted discharge pressure. In this case, as an embodiment, if the pressure measured by the second sensor 12 is different from the target pressure, the first signal generating unit 410 based on the discharge pressure measured by the second sensor 12, A new first signal S1 for controlling the signal generator 420 may be generated. And the second signal generator 420 is based on the position of the guide vane 200 measured by the first sensor 11 and the first signal S1 newly generated by the first signal generator 410, A new second signal S2 for adjusting the position of the guide vane 200 may be generated. Accordingly, the position of the guide vane 200 may be readjusted. Accordingly, the position of the guide vane 200 controlled by the controller 400 and the discharge pressure of the compressor 100 may be measured in real time, and precise control of the discharge pressure may be possible based on the measured values. In addition, even if the position or discharge pressure of the guide vane 200 is changed due to an unexpected accident or the like during control of the auxiliary power unit, the safety of the control can be improved by detecting such an error in real time and correcting the error.

다른 실시예로서, 제2 제어 모드에서 제어부(400)가 압축기(100)의 토출 압력을 제어하는 방법은 아래와 같을 수 있다.As another embodiment, a method for the controller 400 to control the discharge pressure of the compressor 100 in the second control mode may be as follows.

사용자로부터 제어부(400)에 입력 신호(Si)가 인가되고, 이에 따라 제1 신호 생성부(410)는 인가된 입력 신호(Si)에 기초하여 압축기(100)에서 토출되는 유체의 목표 압력을 설정할 수 있다. 그리고 제1 신호 생성부(410)는 가이드 베인(200)의 위치를 제어하기 위한 제1 신호(S1)를 생성할 수 있다. 제1 신호 생성부(410)는 생성된 제1 신호(S1)를, 제2 신호 생성부(420)를 거치지 않고 우회하여 IGV 구동부로 전달할 수 있다. 이러한 경우 제1 신호 생성부(410)에서 생성된 제1 신호(S1)는 가이드 베인(200)의 위치를 제어하기 위한 신호일 수 있으며, 이때 제1 신호(S1)는 목표 압력을 달성하기 위해 산출된 가이드 베인(200)의 개방 각도를 포함할 수 있다.An input signal Si is applied to the controller 400 from the user, and accordingly, the first signal generator 410 sets a target pressure of the fluid discharged from the compressor 100 based on the applied input signal Si. can In addition, the first signal generator 410 may generate a first signal S1 for controlling the position of the guide vane 200 . The first signal generator 410 may bypass the generated first signal S1 without going through the second signal generator 420 and transfer it to the IGV driver. In this case, the first signal S1 generated by the first signal generator 410 may be a signal for controlling the position of the guide vane 200 , in which case the first signal S1 is calculated to achieve the target pressure. It may include an opening angle of the guide vane 200 .

다음, IGV 구동부는 전달받은 제1 신호(S1)에 기초하여 가이드 베인(200)의 개방 각도를 조절함으로써 압축기(100)의 토출 압력을 제어할 수 있다. 구체적으로 IGV 구동부는 전달받은 제1 신호(S1)에 기초해, 가이드 베인(200)의 개방 각도가 산출된 개방 각도가 되도록 가이드 베인(200)을 조절할 수 있다. 이에 따라, 가이드 베인(200)의 개방 정도가 조절됨으로써 압축기(100)의 토출 압력이 목표 압력으로 조절될 수 있다.Next, the IGV driving unit may control the discharge pressure of the compressor 100 by adjusting the opening angle of the guide vane 200 based on the received first signal S1 . Specifically, the IGV driver may adjust the guide vane 200 so that the opening angle of the guide vane 200 becomes the calculated opening angle based on the received first signal S1 . Accordingly, the discharge pressure of the compressor 100 may be adjusted to a target pressure by adjusting the degree of opening of the guide vane 200 .

다음, 제2 센서(12)는 제1 신호(S1)에 의해 제어된 토출 압력을 측정할 수 있다. 제1 신호 생성부(410)는 제2 센서(12)로부터 측정된 압력 정보를 피드백(feedback)받을 수 있다. 일 실시예로서, 피드백 받은 토출 압력이 목표 압력과 상이하다면, 제1 신호 생성부(410)는 측정된 토출 압력에 기초하여, 가이드 베인(200)을 제어하기 위한 새로운 제1 신호(S1)를 생성할 수 있다. 그리고, IGV 구동부는 제1 신호 생성부(410)에서 새롭게 생성된 제1 신호(S1)에 기초하여 가이드 베인(200)의 개방 정도를 재조절할 수 있다. 이에 의해, 제어부(400)가 제1 센서(11) 및 제2 신호 생성부(420)에 의한 가이드 베인(200)의 위치 측정 및 제어 단계를 생략하고, 제2 센서(12)에서 측정된 토출 압력을 이용해 제1 신호 생성부(410)가 압축기(100)를 제어함으로써, 보조 동력 유닛 제어 시스템(10) 제어 알고리즘을 단순화하고, 압축기(100) 제어에 소모되는 시간을 단축할 수 있다.Next, the second sensor 12 may measure the discharge pressure controlled by the first signal S1 . The first signal generator 410 may receive feedback from the pressure information measured from the second sensor 12 . As an exemplary embodiment, if the fed back discharge pressure is different from the target pressure, the first signal generator 410 generates a new first signal S1 for controlling the guide vane 200 based on the measured discharge pressure. can create In addition, the IGV driver may readjust the degree of opening of the guide vane 200 based on the first signal S1 newly generated by the first signal generator 410 . Accordingly, the controller 400 omits the position measurement and control step of the guide vane 200 by the first sensor 11 and the second signal generator 420 , and the discharge measured by the second sensor 12 . By using the pressure to control the compressor 100 by the first signal generator 410 , the auxiliary power unit control system 10 control algorithm may be simplified and the time consumed for controlling the compressor 100 may be reduced.

제어부(400)는 제1 제어 모드와 제2 제어 모드 간에 제어 방식을 전환할 수 있다. 구체적으로, 제어부(400)는 제1 센서(11)의 오작동 여부에 따라 제어 방식을 제1 제어 모드에서 제2 제어 모드로 전환하거나, 제2 제어 모드에서 제1 제어 모드로 전환할 수 있다. 이러한 경우, 보조 동력 유닛 제어 시스템(10)은 제1 센서(11) 에 연결되어, 제1 센서(11) 의 오작동 여부를 검출하는 제3 센서(13)를 더 구비할 수 있다. 제3 센서(13)는 일 실시예로서, 제1 센서(11)의 출력을 검출하고, 제1 센서(11)의 출력이 정상 출력 범위를 벗어나는 경우 제1 센서(11)가 오작동 중인 것으로 판단할 수 있다.The controller 400 may switch the control method between the first control mode and the second control mode. Specifically, the control unit 400 may switch the control method from the first control mode to the second control mode or from the second control mode to the first control mode according to whether the first sensor 11 malfunctions. In this case, the auxiliary power unit control system 10 may further include a third sensor 13 connected to the first sensor 11 to detect whether the first sensor 11 malfunctions. As an embodiment, the third sensor 13 detects the output of the first sensor 11 , and when the output of the first sensor 11 is out of the normal output range, it is determined that the first sensor 11 is malfunctioning can do.

일 실시예로서, 제어부(400)가 제1 제어 모드와 제2 제어 모드 간의 제어 방식을 전환하는 과정은 아래와 같을 수 있다.As an embodiment, the process of the controller 400 switching the control method between the first control mode and the second control mode may be as follows.

우선, 사용자로부터 제어부(400)에 입력 신호(Si)가 인가될 수 있다(S111). 제1 신호 생성부(410)는 인가된 입력 신호(Si)에 기초하여 압축기(100)에서 토출되는 유체의 목표 압력을 설정할 수 있다(S112). 그리고, 제1 신호 생성부(410)는 가이드 베인(200)의 위치를 제어하기 위한 제1 신호(S1)를 생성할 수 있다(S113).First, an input signal Si may be applied from the user to the controller 400 ( S111 ). The first signal generator 410 may set a target pressure of the fluid discharged from the compressor 100 based on the applied input signal Si ( S112 ). In addition, the first signal generator 410 may generate a first signal S1 for controlling the position of the guide vane 200 ( S113 ).

다음, 제3 센서(13)가 제1 센서(11) 의 오작동을 감지할 수 있다. 일 실시예로서, 제3 센서(13)가 제1 센서(11) 의 오작동을 감지하지 못하면(S120), 제1 신호 생성부(410)는 제1 신호(S1)를 제2 신호 생성부(420)로 전달하고, 이에 따라 제2 신호 생성부(420)는 제2 신호(S2)를 생성할 수 있다(S131). 그런 다음, 제2 신호(S2)에 의해 가이드 베인(200)의 위치가 조절되고, 조절된 가이드 베인(200)의 위치를 제1 센서(11)에서 측정할 수 있다(S132). 이에 따라, 압축기(100)의 토출 압력이 목표 압력으로 제어되고, 제어된 토출 압력을 제2 센서(12)에서 측정할 수 있다(S133). 다른 실시예로서, 제3 센서(13)가 제1 센서(11) 의 오작동을 감지하면(S120), 제1 신호 생성부(410)는 제1 신호(S1)로 가이드 베인(200)의 위치를 조절할 수 있다(S141). 이에 따라, 압축기(100)의 토출 압력을 제어하고, 제어된 토출 압력을 측정할 수 있다(S142). 이때, 측정된 압력이 목표 압력과 동일한 경우, 제1 신호(S1)에 의한 가이드 베인(200)의 제어를 중단할 수 있다. Next, the third sensor 13 may detect a malfunction of the first sensor 11 . As an embodiment, if the third sensor 13 does not detect a malfunction of the first sensor 11 ( S120 ), the first signal generator 410 transmits the first signal S1 to the second signal generator ( S120 ). 420), and accordingly, the second signal generator 420 may generate the second signal S2 (S131). Then, the position of the guide vane 200 is adjusted by the second signal S2, and the adjusted position of the guide vane 200 may be measured by the first sensor 11 (S132). Accordingly, the discharge pressure of the compressor 100 may be controlled to the target pressure, and the controlled discharge pressure may be measured by the second sensor 12 ( S133 ). As another embodiment, when the third sensor 13 detects a malfunction of the first sensor 11 ( S120 ), the first signal generator 410 uses the first signal S1 as the first signal S1 to determine the position of the guide vane 200 . can be adjusted (S141). Accordingly, it is possible to control the discharge pressure of the compressor 100 and measure the controlled discharge pressure (S142). At this time, when the measured pressure is the same as the target pressure, the control of the guide vane 200 by the first signal S1 may be stopped.

즉, 제어부(400)는 보조 동력 유닛(APU)의 시동 후, 제3 센서(13)가 제1 센서(11)의 오작동을 감지하면, 압축기(100)의 토출 압력 제어 방식을 제1 제어 모드에서 제2 제어 모드로 제어 방식을 전환할 수 있다. 이러한 경우, 상술한 바와 같이 제어부(400)는 제1 신호 생성부(410)가 제1 신호(S1)를 가이드 베인(200)으로 전달하여 가이드 베인(200)의 개방 각도를 제어함으로써, 압축기(100)의 토출 압력을 제어할 수 있다. 이러한 제어에 의하면, 보조 동력 유닛 제어 시스템(10)은 제1 센서(11)의 오작동 또는 고장이 있더라도 제어부(400)의 제어 방식을 백업 제어로서의 제2 제어 모드로 전환하여, 압축기(100)의 토출 압력을 제어할 수 있다. 이에 의해, 보조 동력 유닛 제어 시스템(10) 작동 중에, 제1 센서(11)가 기능을 수행하지 못하는 경우에도, 제1 신호 생성부(410)가 제2 신호 생성부(420)를 우회하여 가이드 베인(200)을 직접 제어함으로써, 보조 동력 유닛 제어 시스템(10) 전체가 중단되거나 오작동하는 것을 방지하고, 보조 동력 유닛 제어의 안정성을 향상시킬 수 있다.That is, when the third sensor 13 detects a malfunction of the first sensor 11 after starting the auxiliary power unit APU, the control unit 400 sets the discharge pressure control method of the compressor 100 to the first control mode. The control method may be switched from the to the second control mode. In this case, as described above, the control unit 400 controls the opening angle of the guide vane 200 by allowing the first signal generating unit 410 to transmit the first signal S1 to the guide vane 200, so that the compressor ( 100) of the discharge pressure can be controlled. According to this control, the auxiliary power unit control system 10 converts the control method of the control unit 400 to the second control mode as a backup control even if there is a malfunction or failure of the first sensor 11 , The discharge pressure can be controlled. Accordingly, during the operation of the auxiliary power unit control system 10 , even when the first sensor 11 does not perform a function, the first signal generating unit 410 bypasses the second signal generating unit 420 to guide By directly controlling the vanes 200, it is possible to prevent the entire auxiliary power unit control system 10 from being stopped or malfunction, and to improve the stability of auxiliary power unit control.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 보조 동력 유닛 제어 시스템(10) 및 그 방법은, 가이드 베인(200)의 위치 측정에 기초한 가이드 베인(200)의 제어 루프를 생략하고, 압축기(100)의 토출 압력만을 측정하고 이를 기초로 가이드 베인(200)을 제어함으로써, 가이드 베인(200)의 위치를 측정하는 센서의 고장 또는 오작동 시에도 보조 동력 유닛의 토출 압력 제어를 수행할 수 있다. 이에 의해, 보조 동력 유닛 제어의 안정성을 향상시킬 수 있다. As described above, the auxiliary power unit control system 10 and method according to the embodiments of the present invention omit the control loop of the guide vane 200 based on the position measurement of the guide vane 200, and the compressor ( By measuring only the discharge pressure of 100) and controlling the guide vane 200 based on this, the discharge pressure control of the auxiliary power unit can be performed even when a sensor measuring the position of the guide vane 200 fails or malfunctions. Thereby, the stability of the auxiliary power unit control can be improved.

이상에서는 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.In the above, the embodiments shown in the drawings have been described with reference to, but these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

10: 보조 동력 유닛 제어 시스템
11: 제1 센서
12: 제2 센서
13: 제3 센서
100: 압축기
110: 입구
120: 출구
200: 가이드 베인
300: 서지 제어 밸브
400: 제어부
410: 제1 신호 생성부
420: 제2 신호 생성부
500: 엔진부
510: 엔진 압축기
520: 터빈10: auxiliary power unit control system
11: first sensor
12: second sensor
13: third sensor
100: compressor
110: entrance
120: exit
200: guide vane
300: surge control valve
400: control unit
410: first signal generator
420: second signal generator
500: engine unit
510: engine compressor
520: turbine

Claims (5)

압축기의 입구에 배치되는 가이드 베인의 개방 정도를 측정하는 제1 센서;
상기 압축기에서 토출되는 유체의 토출 압력을 측정하는 제2 센서;
상기 제1 센서의 오작동을 감지하는 제3 센서; 및
상기 가이드 베인의 개방 정도를 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는
상기 제2 센서와 연결되어, 측정된 토출 압력에 기초하여 제1 신호를 생성하는 제1 신호 생성부; 및
상기 제1 센서와 연결되어, 측정된 상기 가이드 베인의 개방 정도에 기초하여 제2 신호를 생성하는 제2 신호 생성부;를 구비하고,
상기 제어부는 상기 제3 센서에서 감지된 상기 제1 센서의 작동 상태에 기초하여 상기 토출 압력의 제어 방식을 변경 가능한, 보조 동력 유닛 제어 시스템.a first sensor for measuring the degree of opening of the guide vane disposed at the inlet of the compressor;
a second sensor for measuring a discharge pressure of the fluid discharged from the compressor;
a third sensor for detecting a malfunction of the first sensor; and
A control unit for controlling the degree of opening of the guide vane,
the control unit
a first signal generator connected to the second sensor to generate a first signal based on the measured discharge pressure; and
a second signal generator connected to the first sensor to generate a second signal based on the measured degree of opening of the guide vane; and
The control unit is capable of changing the control method of the discharge pressure based on the operation state of the first sensor sensed by the third sensor, the auxiliary power unit control system. 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
제1 제어 모드(first control mode)에서, 상기 제2 신호 생성부가 상기 제1 신호 생성부에서 전달받은 상기 제1 신호를 기초로 생성한 상기 제2 신호로 상기 가이드 베인의 위치를 제어하거나,
제2 제어 모드(second control mode)에서, 상기 제2 신호 생성부를 우회하여 상기 제1 신호 생성부가 상기 제1 신호로 상기 가이드 베인의 위치를 제어하는, 보조 동력 유닛 제어 시스템.According to claim 1,
The control unit is
In a first control mode, the second signal generator controls the position of the guide vanes with the second signal generated based on the first signal received from the first signal generator,
In a second control mode (second control mode), the auxiliary power unit control system, bypassing the second signal generating unit, the first signal generating unit controls the position of the guide vane with the first signal. 제2항에 있어서,
상기 제어부는 상기 제1 제어 모드와 상기 제2 제어 모드 간의 제어 방식의 전환이 가능한, 보조 동력 제어 시스템.3. The method of claim 2,
and the control unit is capable of switching a control method between the first control mode and the second control mode. 제3항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 제3 센서가 상기 제1 센서의 오작동을 감지하면 상기 제1 제어 모드에서 상기 제2 제어 모드로 제어 방식을 전환하는, 보조 동력 유닛 제어 시스템.4. The method of claim 3,
The control unit, when the third sensor detects a malfunction of the first sensor, switches the control method from the first control mode to the second control mode, the auxiliary power unit control system. 제2항에 있어서,
상기 제2 제어 모드에서
상기 제어부는 상기 압축기에서 토출되는 유체의 목표 압력을 설정하고,
상기 제2 센서에서 상기 제1 신호에 의해 제어된 상기 가이드 베인의 위치에 따른 상기 유체의 압력이 측정되면, 상기 제1 신호 생성부는 상기 제2 센서로부터 측정된 압력을 피드백 받아 상기 유체의 압력이 상기 목표 압력과 동일해지도록 상기 가이드 베인의 개방 정도를 조절하는, 보조 동력 유닛 제어 시스템.3. The method of claim 2,
in the second control mode
The control unit sets a target pressure of the fluid discharged from the compressor,
When the pressure of the fluid according to the position of the guide vane controlled by the first signal is measured by the second sensor, the first signal generating unit receives the pressure measured from the second sensor as feedback to increase the pressure of the fluid An auxiliary power unit control system that adjusts an opening degree of the guide vane to be equal to the target pressure.
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