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KR101807152B1 - 차량의 서지 방지 방법 및 시스템 - Google Patents

차량의 서지 방지 방법 및 시스템 Download PDF

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KR101807152B1
KR101807152B1 KR1020160155589A KR20160155589A KR101807152B1 KR 101807152 B1 KR101807152 B1 KR 101807152B1 KR 1020160155589 A KR1020160155589 A KR 1020160155589A KR 20160155589 A KR20160155589 A KR 20160155589A KR 101807152 B1 KR101807152 B1 KR 101807152B1
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valve
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노현우
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현대자동차 주식회사
기아자동차 주식회사
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Abstract

본 발명은 차량의 서지 방지 방법 및 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 매연 필터의 재생 또는 촉매의 탈황을 진행하는 도중에 완전 팁-아웃(full tip-out) 또는 부분적인 팁-아웃(partial tip-out) 시 서지 발생을 방지할 수 있는 차량의 서지 방지 방법 및 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 차량의 서지 방지 방법은 엔진 작동 모드가 매연 필터의 재생 모드 또는 촉매의 탈황 모드인지를 판단하는 단계; 엔진 작동 모드가 매연 필터의 재생 모드 또는 촉매의 탈황 모드이면, 토크 변화량을 계산하는 단계; 토크 변화량이 설정값 미만인지를 판단하는 단계; 토크 변화량이 설정값 미만이면, 흡기 압력이 배기 압력보다 설정 압력만큼 높은지를 판단하는 단계; 그리고 흡기 압력이 배기 압력보다 설정 압력만큼 높으면, EGR 밸브와 스로틀 밸브를 여는 단계;를 포함할 수 있다.

Description

차량의 서지 방지 방법 및 시스템{SYSTEM AND METHOD OF PREVENTING SURGE OF VEHICLE}
본 발명은 차량의 서지 방지 방법 및 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 매연 필터의 재생 또는 촉매의 탈황을 진행하는 도중에 완전 팁-아웃(full tip-out) 또는 부분적인 팁-아웃(partial tip-out) 시 서지 발생을 방지할 수 있는 차량의 서지 방지 방법 및 시스템에 관한 것이다.
차량의 폭발적인 증가에 따른 배기가스의 영향으로 환경문제는 심각한 상황에 봉착하고 있으며, 이에 따른 지구 온난화로 다양한 기상 이변이 속출되고 있는 상태이다. 따라서, 자동차 배기가스에 의한 환경 오염을 방지하기 위하여 각 나라에서는 엄격한 법규를 제정하여 차량의 배기가스에 대한 규제를 한층 강화하고 있다.
특히 디젤 엔진이 탑재되는 차량에 대한 배기가스의 규제는 더욱 강화되고 있어, 고압 직접 분사가 수행되는 커먼 레일 방식을 적용하여 차량의 성능 및 환경 규제에 대응하고 있다.
또한, 에어 클리너를 통해 유입되는 공기를 엔진의 연소실 속으로 밀어 넣어 주어 흡기 과급을 통해 공기 충진율을 높이게 되며, 이에 따라 엔진의 출력 향상 및 배기가스 저감을 도모하도록 하는 터보 챠져 시스템이 적용되고 있다.
통상적으로, 디젤 엔진이 장착되는 소형 상용 차량의 경우 흡배기계는 기존 승용 차량이나 승합 차량에 비하여 차량의 형상에 의한 이유로 인하여 복잡하고, 긴 레이아웃(Layout)이 요구된다.
따라서, 터보 챠져 전후의 압력 변동을 적절히 매칭할 수 없어 가속 페달을 팁 아웃하는 경우 엔진 RPM이 급격히 떨어지면서 터보 챠져로부터 과급되는 공기가 연소실로 공급되지 못하여 순간적으로 과급되어 흡기 압력이 연소실에서의 배기 압력보다 높아지는 역전 구간이 발생한다. 이때, 터보 챠져의 컴프레서에는 공기의 분압이 발생되고, 컴프레스에 의해 과급된 공기가 입구측으로 역류하여 공기의 온도를 상승시키는 서지가 발생된다.
한편, 차량에는 배기 가스에 포함된 입자상 물질을 포집하기 위한 매연 필터와 배기 가스에 포함된 유해한 물질을 정화하기 위한 촉매가 구비된다. 매연 필터에 포집된 입자상 물질이 설정량 이상이면 차량에 구비된 제어기는 포집된 입자상 물질을 태워 제거한다(이를 매연 필터의 '재생'이라 합니다.). 또한, 촉매에 피독된 황 성분이 설정량 이상이면 상기 제어기는 촉매의 탈황을 진행한다.
그런데, 매연 필터의 재생 또는 촉매의 탈황 도중에 완전 팁-아웃(full tip-out) 또는 부분적인 팁-아웃(partial tip-out)이 발생하면, 목표 공기량을 추종하기 위하여 스로틀 밸브가 닫히게 되고 터보 챠져의 컴프레서를 통과하는 유량이 감소하면서 서지가 발생한다. 이 때, 서지를 방지하기 위하여 배기가스 재순환(Exhaust Gas Recirculation; EGR) 밸브를 열게 되면, 배기 가스에 포함된 총탄화수소(THC)의 양이 많아 흡배기계에 구비된 각종 밸브들 또는 쿨러들이 파손될 수 있다. 따라서, 매연 필터의 재생 또는 촉매의 탈황 도중에 발생될 수 있는 서지를 방지하기 위한 기술이 필요한 실정이다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예는 별도의 장치를 추가하지 않고서도 매연 필터의 재생 또는 촉매의 탈황을 진행하는 도중에 완전 팁-아웃(full tip-out) 또는 부분적인 팁-아웃(partial tip-out) 시 서지 발생을 방지할 수 있는 차량의 서지 방지 방법 및 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예에 따른 차량의 서지 방지 방법은 엔진 작동 모드가 매연 필터의 재생 모드 또는 촉매의 탈황 모드인지를 판단하는 단계; 엔진 작동 모드가 매연 필터의 재생 모드 또는 촉매의 탈황 모드이면, 토크 변화량을 계산하는 단계; 토크 변화량이 설정값 미만인지를 판단하는 단계; 토크 변화량이 설정값 미만이면, 흡기 압력이 배기 압력보다 설정 압력만큼 높은지를 판단하는 단계; 그리고 흡기 압력이 배기 압력보다 설정 압력만큼 높으면, EGR 밸브와 스로틀 밸브를 여는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 토크 변화량은 가속 페달의 변위 변화로부터 계산될 수 있다.
상기 EGR 밸브와 스로틀 밸브는 각각 설정 시간 동안 설정값만큼 열 수 있다.
하나의 양상에서, 상기 EGR 밸브와 스로틀 밸브는 동시에 열리거나 닫힐 수 있다.
다른 양상에서, 상기 스로틀 밸브가 열린 후 상기 EGR 밸브가 열리고, 상기 스로틀 밸브와 상기 EGR 밸브는 동시에 닫힐 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 차량의 서지 방지 시스템은 공기를 공급 받는 흡기 매니폴드와 배기 가스를 배출하는 배기 매니폴드를 포함하는 엔진; 상기 흡기 매니폴드에 공급되는 공기의 양을 조절하도록 된 스로틀 밸브; 상기 배기 가스 중 일부를 흡기 매니폴드로 재순환시키며, 상기 재순환되는 배기 가스의 양을 조절하는 배기가스 재순환 밸브; 그리고 상기 스로틀 밸브와 배기가스 재순환 밸브의 개도를 조절하는 제어기;를 포함하며, 상기 제어기는 엔진 작동 모드가 매연 필터의 재생 모드 또는 촉매의 탈황 모드이고, 토크 변화량이 설정값 미만이며, 흡기 압력이 배기 압력보다 설정 압력만큼 높으면, EGR 밸브와 스로틀 밸브를 열도록 되어 있을 수 있다.
상기 제어기는 가속 페달의 변위 변화로부터 상기 토크 변화량을 계산할 수있다.
상기 제어기는 EGR 밸브와 스로틀 밸브를 각각 설정 시간 동안 설정값만큼 열 수 있다.
하나의 양상에서, 상기 제어기는 EGR 밸브와 스로틀 밸브를 동시에 열거나 닫을 수 있다.
다른 하나의 양상에서, 상기 제어기는 스로틀 밸브를 연 후 상기 EGR 밸브를 열고, 상기 스로틀 밸브와 상기 EGR 밸브를 동시에 닫을 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 매연 필터의 재생 또는 촉매의 탈황 도중 팁-아웃이 발생하더라도 별도의 장치를 추가하지 않고서도 서지 발생을 방지할 수 있다.
또한, 스로틀 밸브와 EGR 밸브를 모두 열기 때문에 흡기가 연소 없이 배기 가스로 배출된다. 이에 따라, 흡배기계에 구비된 각종 밸브들 또는 쿨러들의 파손을 방지할 수 있다.
더 나아가, 흡기 압력이 배기 압력보다 높은 경우에만 스로틀 밸브와 EGR 밸브를 모두 열기 때문에 흡기가 EGR 밸브를 통해 배기 파이프로 빠져 나가게 된다. 이 과정에서 EGR 경로 및 이에 장착된 밸브 및 쿨러에 붙어 있는 탄매를 제거할 수 있다.
그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 서지 방지 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 서지 방지 시스템에서 제어기의 입력과 출력을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 서지 방지 방법의 흐름도이다.
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.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 서지 방지 시스템의 개략도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 서지 방지 시스템은 엔진(10), 터보 챠져(40), 배기가스 재순환(Exhaust Gas Recirculation; EGR) 밸브(50) 및 제어기(100)를 포함한다.
엔진(10)은 연료와 공기가 혼합된 혼합기를 연소시켜 화학적 에너지를 기계적 에너지로 변환한다.
엔진(10)은 흡기 매니폴드(12)를 포함하며, 상기 흡기 매니폴드(12)는 흡기 파이프(20)에 연결되어 공기를 공급 받도록 되어 있다. 여기서, 흡기 파이프(20)는 공기를 흡기 매니폴드(12)에 공급하기 위하여 흡기 매니폴드(12)에 연결된 모든 파이프, 호스, 덕트를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다. 상기 흡기 파이프(20)에는 필터(22)와 스로틀 밸브(24)가 장착되어 있다.
상기 필터(22)는 흡기 파이프(20)를 통해 공급되는 흡기에 포함된 물질을 거른다.
상기 스로틀 밸브(24)는 상기 흡기 파이프(20)를 통해 공급되는 흡기의 양을조절한다. 상기 흡기의 양은 스로틀 밸브(24)의 개도에 따라 결정되고, 상기 스로틀 밸브(24)의 개도는 백분율로 표시될 수 있다. 예를 들어, 스로틀 밸브(24)의 개도가 100%이면 스로틀 밸브(24)가 완전히 열린 상태를 나타내며, 스로틀 밸브(24)의 개도가 0%이면 스로틀 밸브(24)가 완전히 닫힌 상태를 나타낸다.
상기 엔진(10)은 배기 매니폴드(14)를 포함하며, 연소 과정에서 발생된 배기 가스는 배기 매니폴드(14)에 모인 후 엔진(10) 밖으로 배출되게 된다. 상기 배기 매니폴드(14)는 배기 파이프(30)에 연결되어 배기 가스를 차량의 외부로 배출하도록 되어 있다. 여기서, 배기 파이프(30)는 배기 가스를 차량의 외부로 배출하기 위하여 배기 매니폴드(14)에 연결된 모든 파이프, 호스, 덕트를 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다. 상기 배기 파이프(30)에는 매연 필터(60)와 촉매(70)가 장착되어 있다.
상기 매연 필터(60)는 배기 가스에 포함된 입자상 물질을 포집한다. 통상적으로 매연 필터(60)는 복수개의 입구 채널과 출구 채널을 포함한다. 입구 채널은 그 일단이 개구되고 그 타단이 막혀 있어 배기 가스를 유입받는다. 또한, 출구 채널은 그 일단이 막혀 있고 그 타단이 개구되어 매연 필터(60) 내부의 배기 가스를 매연 필터(60)의 외부로 배출한다. 입구 채널을 통해 매연 필터(60)에 유입된 배기 가스는 입구 채널과 출구 채널을 분할하는 다공성의 격벽을 통해 출구 채널로 들어간 후, 출구 채널을 통해 매연 필터(60)로부터 배출된다. 배기 가스가 다공성의 격벽을 통과하는 과정에서 배기 가스에 포함된 입자상 물질이 포집된다.
한편, 상기 배기 파이프(30)에는 차압센서(도시하지 않음)가 장착되어 있다. 차압센서는 상기 매연 필터(60)의 전단부와 후단부의 압력 차이를 측정하고 이에 대한 신호를 제어기(100)에 전달한다. 제어기(100)는 상기 차압센서에서 측정된 압력 차이가 설정 압력 이상인 경우 상기 매연 필터(60)를 재생하도록 제어할 수 있다. 이 경우, 인젝터(도시하지 않음)에서 연료를 후분사함으로써 매연 필터(60) 내부에 포집된 입자상 물질을 연소시킬 수 있다.
촉매(70)는 매연 필터(60)의 후단 배기 파이프(30)에 장착되어 있으며, 배기 가스에 포함된 유해한 물질(HC, CO, NOx)을 정화한다. 특히 상기 촉매(70)가 질소산화물을 정화하는 경우 상기 촉매(70)는 염기성 물질을 포함한다. 이 경우, 배기 가스에 포함된 황산화물도 상기 촉매(70)에 흡장될 수 있다. 황산화물이 촉매(70)에 흡장됨에 따라 질소산화물의 정화 능력이 떨어지게 된다. 따라서, 촉매(70)에 흡장된 황산화물이 설정량 이상인 경우, 배기 가스의 온도를 높여 황산화물을 제거해야 한다. 이를 촉매(70)의 탈황이라 한다. 일반적으로, 촉매(70)의 탈황은 매연 필터(60)의 재생에 이어서 진행된다. 본 발명의 실시예에서, 상기 촉매(70)는 선택적 환원(Selective Catalytic Reduction; SCR) 촉매일 수 있으나, 이에 한정되지 아니한다.
또한, 상기 촉매(70)는 그 종류에 따라 배기 파이프(30) 상에서 위치가 달라질 수 있다. 예를 들어, 촉매(70)가 린 녹스 트랩(Lean NOx Trap; LNT) 촉매이면, 상기 촉매(70)는 매연 필터(60)의 전단 배기 파이프(30)에 장착될 수 있다. 따라서, 촉매(70)의 위치는 본 실시예에서 예시한 것에 한정되지 아니한다.
터보 챠져(40)는 상기 배기 가스의 에너지를 이용하여 흡기를 과급시키는 것으로 터빈과 컴프레서를 포함한다.
터빈은 상기 배기 파이프(30)에 장착되어 있으며, 배기 가스에 의하여 회전된다.
컴프레서는 상기 터빈에 축을 통하여 연결되어 터빈과 함께 회전한다. 컴프레서는 흡기 파이프(20)에 장착되어 흡기를 과급시킨다. 즉, 배기 가스에 의하여 터빈이 회전하면, 상기 터빈에 연결된 컴프레서가 회전하며 흡기를 증가시키게 된다.
EGR 밸브(50)는 배기 파이프(30)와 흡기 매니폴드(12) 사이에 장착되며, 흡기 매니폴드(12)로 재순환되는 배기 가스의 양을 조절하도록 되어 있다. 재순환 되는 배기 가스의 양은 EGR 밸브(50)의 개도에 따라 결정되고, 상기 EGR 밸브(50)의 개도는 백분율로 표시될 수 있다. . 예를 들어, EGR 밸브(50)의 개도가 100%이면 EGR 밸브(50)가 완전히 열린 상태를 나타내며, EGR 밸브(50)의 개도가 0%이면 EGR 밸브(50)가 완전히 닫힌 상태를 나타낸다. 도 1에 도시된 EGR 밸브(50)의 위치는 하나의 예를 나타내며, 필요에 따라 다른 위치에 위치할 수 있다. 따라서, EGR 밸브(50)는 흡기 매니폴드(12)로 재순환되는 배기 가스의 양을 조절할 수 있는 모든 밸브를 의미한다.
제어기(100)는 엔진(10)의 작동 상태에 따라 상기 스로틀 밸브(24)와 EGR 밸브(50)의 개도를 제어하도록 되어 있다. 상기 제어기(100)는 설정된 프로그램에 의해 동작하는 하나 이상의 프로세서로 구현될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 서지 방지 방법의 각 단계를 수행하도록 프로그래밍된 것일 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 서지 방지 시스템에서 제어기의 입력과 출력을 나타낸 블록도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 다른 차량의 서지 방지 시스템은 가속페달 위치 센서(Accelerator Position Sensor; APS)(110)와 흡기 압력 센서(120)를 더 포함한다.
가속페달 위치 센서(110)는 가속페달의 위치 또는 변위(즉, 가속페달이 밟힌 정도)를 검출하며, 이에 대한 신호를 상기 제어기(100)에 전달한다. 제어기(100)는 가속페달의 위치와 엔진(100의 작동 상태에 따라 스로틀 밸브(24)의 개도를 조절할 수 있다. 또한, 제어기(100)는 가속페달의 변위의 변화량으로부터 토크 변화량을 계산할 수 있다.
흡기 압력 센서(120)는 흡기 매니폴드(12) 또는 흡기 파이프(20)의 적절한 위치에 장착되어 있으며, 흡기의 압력을 검출하고, 이에 대한 신호를 상기 제어기(100)에 전달한다. 제어기(100)는 상기 흡기 압력 센서(120)의 검출값을 기초로 흡기의 양을 계산할 수도 있다.
제어기(100)는 상기 가속페달 위치 센서(110)와 흡기 압력 센서(120)에 전기적으로 연결되어 있으며, 상기 센서들의 검출값을 기초로 본 발명의 실시예에 따른 서지 방지 방법을 수행하기 위하여 스로틀 밸브(24)와 EGR 밸브(50)의 개도를 제어한다.
한편, 설명의 편의를 위해 최소한의 센서들만이 도 2에 기재하였으며, 도 2에 기재된 센서들 외의 다른 센서들이 차량에는 장착될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 서지 방지 방법의 흐름도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량의 서지 방지 방법은 엔진(10)이 작동하는 중(S200)에 수행된다. 즉, 엔진(10)이 작동 중이면, 제어기(100)는 엔진 작동 모드가 매연 필터 재생 모드 또는 탈황 모드(특히, 탈황 히팅 모드)인지를 판단한다(S210). 매연 필터(60)가 재생되기 시작하거나 촉매(70)가 탈황되기 시작하면, 엔진 작동 모드가 매연 필터 재생 모드 또는 탈황 모드임을 알려 주는 신호가 제어기(100)에 입력된다. 이 경우, 제어기(100)는 상기 신호에 따라 매연 필터(60)의 재생 또는 촉매(70)의 탈황을 제어하게 된다. 따라서, 제어기(100)는 상기 신호가 입력되었는지 여부를 확인한다.
S210 단계에서 엔진 작동 모드가 매연 필터 재생 모드 및 탈황 모드가 아니라면, 상기 방법은 S200 단계로 돌아간다.
S210 단계에서 엔진 작동 모드가 매연 필터 재생 모드 또는 탈황 모드이면, 제어기(100)는 토크 변화량을 계산한다(S220). 앞에서 언급한 바와 같이, 토크 변화량은 가속페달의 변위 변화로부터 계산될 수 있으나, 이에 한정되지 아니한다.
그 후, 제어기(100)는 토크 변화량이 설정값 미만인지를 판단한다(S230). 즉, 제어기(100)는 팁-아웃(가속페달을 누르던 발을 가속페달에서 완전히 또는 조금 떼는 동작)이 발생하였는지를 판단한다. 여기서, 설정값은 약 -60N·m/sec ~ -200N·m/sec일 수 있으나, 이에 한정되지 아니한다. S230 단계는 팁-아웃이 발생하였는지 여부 및 발생된 팁-아웃이 서지를 발생시킬 수 있는지 여부를 판단하기 위하여 수행된다.
S230 단계에서 토크 변화량이 설정값보다 크면(팁-아웃에서의 토크 변화량이므로 토크 변화량의 절대값은 작아짐), 상기 방법은 S200 단계로 돌아간다.
S230 단계에서 토크 변화량이 설정값보다 작으면(팁-아웃에서의 토크 변화량이므로 토크 변화량의 절대값은 커짐), 제어기(100)는 흡기 압력에서 배기 압력을 뺀 값이 설정압력보다 큰지를 판단한다(S240). 앞에서 언급한 바와 같이, 흡기 압력은 흡기 압력 센서(120)에 의하여 측정될 수 있으나, 이에 한정되지 아니한다. 또한, 배기 압력은 터빈의 베인 각도, 터빈의 스피드, 터빈의 입구 온도/압력, 터빈의 출구 온도/압력 등으로부터 계산될 수 있으나, 이에 한정되지 아니한다. 터빈의 입구 측에 별도의 압력 센서를 장착하여 배기 압력을 측정할 수 있다. 여기서, 상기 설정압력은 0~500hPa일 수 있으나, 이에 한정되지 아니한다.
S240 단계에서 흡기 압력에서 배기 압력을 뺀 값이 설정압력 이하이면, 상기 방법은 S200 단계로 돌아간다.
S240 단계에서 흡기 압력에서 배기 압력을 뺀 값이 설정압력보다 크면, 제어기(100)는 서지가 발생할 수 있다고 판단한다. 이에 따라, 제어기(100)는 스로틀 밸브(24)와 EGR 밸브(50)를 연다. 통상적으로, 매연 필터 재생 모드 또는 탈황 모드에서는 배기 가스에 포함된 THC(total HC)에 의하여 각종 밸브와 쿨러가 손상될 수 있기 때문에 스로틀 밸브(24)와 EGR 밸브(50)가 닫혀 있다. 그러나, 본 발명의 실시예에 따르면, 흡기 압력이 배기 압력보다 높아 깨끗한 신기가 배기로 흘러가 흡기 압력을 낮출 수 있다. 따라서, THC가 있는 배기 가스가 흡기 매니폴드(12)로 흐르지 않기 때문에 각종 밸브 및 쿨러가 손상될 가능성이 없다. 결과적으로, 본 발명의 실시예에 따르면, 흡기 압력이 배기 압력보다 높을 때에만 스로틀 밸브(24)와 EGR 밸브(50)를 열어 준다.
제어기(100)는 설정된 스로틀 밸브(24)의 개도와 설정된 스로틀 밸브(24)의 개구 시간만큼 상기 스로틀 밸브(24)를 열고, 설정된 EGR 밸브(50)의 개도와 설정된 EGR 밸브(50)의 개구 시간만큼 상기 EGR 밸브(50)를 열 수 있다. 예를 들어, 설정된 스로틀 밸브(24)의 개도는 90%~100%일 수 있고 설정된 EGR 밸브(50)의 개도는 30%~80%일 수 있으며 설정된 스로틀 밸브(24)의 개구 시간과 설정된 EGR 밸브(50)의 개구 시간은 모두 0.5sec~1sec일 수 있다. 또한, 스로틀 밸브(24)가 열린 기간과 EGR 밸브(50)가 열린 기간은 적어도 일부가 중첩될 수 있다. 예를 들어, 제어기(100)는 스로틀 밸브(24)와 EGR 밸브(50)를 동시에 열거나 닫을 수 있다. 다른 예에서는, 스로틀 밸브(24)를 연 후 EGR 밸브(50)를 열고, 스로틀 밸브(24)와 EGR 밸브(50)를 동시에 닫을 수 있다. 이 경우, 흡기가 EGR 밸브(50)를 통하여 배기 파이프(30)로 빠져 나감으로써 흡기 압력이 낮아져서 서지가 방지되게 된다. 또한, 흡기가 연소 없이 배기 파이프(30)로 빠져 나가므로 배기 파이프(30)를 흐르는 가스는 HC를 포함하고 있지 않다. 따라서, 흡배기계에 구비된 각종 밸브들 또는 쿨러들의 파손을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 흡기 압력이 배기 압력보다 높은 경우에만 스로틀 밸브(24)와 EGR 밸브(50)를 모두 열기 때문에 흡기가 EGR 밸브(50)를 통해 배기 파이프(30)로 빠져 나가게 된다. 이 과정에서 EGR 경로 및 이에 장착된 밸브 및 쿨러에 붙어 있는 탄매도 흡기와 함께 배기 파이프(30)로 이동한다. 상기 탄매는 매연 필터(60)에 포집되어 재생 시 제거될 수 있다.
그 후, 제어기(100)는 본 발명의 실시예에 따른 서지 방지 방법을 종료한다. 이에 따라, 제어기(100)는 정해진 로직에 따라 매연 필터 재생 모드 또는 탈황 모드에서 스로틀 밸브(24)와 EGR 밸브(50)를 제어하게 된다. 상기 정해진 로직은 종래 기술에 따른 매연 필터 재생 로직 또는 탈황 로직일 수 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

Claims (10)

  1. 엔진 작동 모드가 매연 필터의 재생 모드 또는 촉매의 탈황 모드인지를 판단하는 단계;
    엔진 작동 모드가 매연 필터의 재생 모드 또는 촉매의 탈황 모드이면, 토크 변화량을 계산하는 단계;
    토크 변화량이 설정값 미만인지를 판단하는 단계;
    토크 변화량이 설정값 미만이면, 흡기 압력이 배기 압력보다 설정 압력만큼 높은지를 판단하는 단계; 그리고
    흡기 압력이 배기 압력보다 설정 압력만큼 높으면, EGR 밸브와 스로틀 밸브를 여는 단계;
    를 포함하는 차량의 서지 방지 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 토크 변화량은 가속 페달의 변위 변화로부터 계산되는 것을 특징으로 하는 차량의 서지 방지 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 EGR 밸브와 스로틀 밸브는 각각 설정 시간 동안 설정값만큼 여는 것을 특징으로 하는 차량의 서지 방지 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 EGR 밸브와 스로틀 밸브는 동시에 열리거나 닫히는 것을 특징을 하는 차량의 서지 방지 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 스로틀 밸브가 열린 후 상기 EGR 밸브가 열리고, 상기 스로틀 밸브와 상기 EGR 밸브는 동시에 닫히는 것을 특징으로 하는 차량의 서지 방지 방법.
  6. 공기를 공급 받는 흡기 매니폴드와 배기 가스를 배출하는 배기 매니폴드를 포함하는 엔진;
    상기 흡기 매니폴드에 공급되는 공기의 양을 조절하도록 된 스로틀 밸브;
    상기 배기 가스 중 일부를 흡기 매니폴드로 재순환시키며, 상기 재순환되는 배기 가스의 양을 조절하는 EGR 밸브; 그리고
    상기 스로틀 밸브와 EGR 밸브의 개도를 조절하는 제어기;
    를 포함하며,
    상기 제어기는 엔진 작동 모드가 매연 필터의 재생 모드 또는 촉매의 탈황 모드이고, 토크 변화량이 설정값 미만이며, 흡기 압력이 배기 압력보다 설정 압력만큼 높으면, EGR 밸브와 스로틀 밸브를 열도록 되어 있는 차량의 서지 방지 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어기는 가속 페달의 변위 변화로부터 상기 토크 변화량을 계산하는 것을 특징으로 하는 차량의 서지 방지 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제어기는 EGR 밸브와 스로틀 밸브를 각각 설정 시간 동안 설정값만큼 여는 것을 특징으로 하는 차량의 서지 방지 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제어기는 EGR 밸브와 스로틀 밸브를 동시에 열거나 닫는 것을 특징을 하는 차량의 서지 방지 시스템.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제어기는 스로틀 밸브를 연 후 상기 EGR 밸브를 열고, 상기 스로틀 밸브와 상기 EGR 밸브를 동시에 닫는 것을 특징으로 하는 차량의 서지 방지 시스템.
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