부스트 컨트롤러

Boost controller

터보차지 내연기관에서 부스트 컨트롤러는 터보차저가 생성하는 부스트 압력을 증가시키는 데 사용되는 장치입니다.웨이스트게이트에서 볼 수 있는 부스트 압력을 줄여 이를 실현합니다.

작동

3포트 솔레노이드 타입 부스트 컨트롤러
4포트 솔레노이드 타입 부스트 컨트롤러(듀얼 포트 웨이스트게이트에 사용)

부스트 컨트롤러의 목적은 웨이스트게이트의 기준 포트에서 볼 수 있는 부스트 압력을 줄여 웨이스트게이트가 설계된 [1]것보다 높은 부스트 압력을 허용하도록 속이는 것입니다.

많은 부스트 컨트롤러는 전기 솔레노이드에 의해 개폐되는 니들 밸브를 사용합니다.솔레노이드까지의 펄스 폭을 변화시킴으로써 솔레노이드 밸브가 일정 시간 동안 개방되도록 명령할 수 있다.그러면 밸브를 통과하는 공기 압력의 유량이 효과적으로 변경되어 웨이스트게이트의 기준 포트로 가는 대신 블리딩되는 공기의 양이 변경됩니다.솔레노이드는 공기 흐름을 제한하고 작동의 온/오프 특성을 고르게 하기 위해 공기 컨트롤 라인에 소경 제한 장치를 설치해야 할 수 있습니다.PID 컨트롤러가 장착된 2포트 솔레노이드 블리딩 시스템은 공장 터보차지 [citation needed]차량에서 일반적으로 사용되는 경향이 있습니다.

다른 설계로는 스테퍼 모터를 사용하는 것이 있습니다.이러한 설계에서는 모터의 위치와 속도에 따라 에어플로우를 미세하게 제어할 수 있지만 전체 에어플로우 능력이 낮을 수 있습니다.일부 시스템에서는 스테퍼 모터와 함께 솔레노이드를 사용하며, 스테퍼 모터는 미세 제어 및 솔레노이드 거친 제어를 가능하게 합니다.

제어 시스템

대부분의 현대적인 디자인은 전자 컨트롤 유닛을 사용하여 솔레노이드 또는 스테퍼 모터를 통해 부스트를 제어하는 전자식 부스트 컨트롤러입니다.작동 원리는 웨이스트게이트 액추에이터에 전달되는 공기압을 제어하는 기존 수동 부스트 컨트롤러와 동일합니다.전자 컨트롤러는 수동 [2]컨트롤러에 비해 부스트 압력 관리의 유연성을 높입니다.

전자식 부스트 컨트롤러의 작동은 두 가지 제어 시스템 중 하나로 관리할 수 있습니다.

  • 개방 루프는 제어 출력이 스로틀 각도 및/또는 엔진 속도(RPM)와 같은 다른 입력에 기초하는 단순한 옵션입니다. 개방 루프 시스템에는 부스트 압력 모니터링이 포함되어 있지 않기 때문에 부스트 압력은 외부 변수(예: 날씨 조건 또는 엔진 냉각수 온도)에 따라 달라질 수 있습니다.이 때문에 오픈루프 시스템은 [citation needed]일반적이지 않습니다.
  • 폐쇄 루프 시스템은 목표 부스트 압력을 가능한 한 가깝게 유지하기 위해 매니폴드 압력 센서의 피드백에 의존합니다.이러한 시스템은 보다 정교하고 다양한 상황에서 부스트 압력을 보다 정확하게 제어할 수 있습니다.

이점

부스트 컨트롤러는 웨이스트게이트를 더 자주 닫힌 위치에 유지함으로써 더 많은 배기 가스가 터보차저로 전달되도록 하여 터보 지연을 줄이고 부스트 임계값을 [citation needed]낮춥니다.

단점들

부스트 컨트롤러의 효과와 상관없이 웨이스트게이트 액추에이터 스프링이 너무 부드러우면 웨이스트게이트가 원하는 것보다 먼저 열릴 수 있습니다.이는 배기 가스 역압이 웨이스트게이트 밸브 자체를 밀어 넣어 밸브가 액추에이터를 아예 열리게 하기 때문입니다.따라서 웨이스트게이트 액추에이터의 특정 스프링 강성에 대한 부스트 컨트롤러의 효과에는 상한이 있습니다.

고장 시 과도한 부스트 압력을 방지하기 위해 부스트 컨트롤러는 고장 모드에서 압력이 블리딩되지 않도록 설계해야 합니다.예를 들어 솔레노이드 유형의 부스트 컨트롤러는 전원이 공급되지 않은 위치( 솔레노이드의 일반적인 고장 모드)에 있을 때 모든 공기를 웨이스트게이트로 보내야 합니다.그렇지 않으면 부스트 컨트롤러가 웨이스트게이트에 부스트 압력이 도달하지 않는 위치에 고착되어 부스트가 빠르게 제어 불능으로 상승할 수 있습니다.

또한 전자 시스템, 추가 호스, 솔레노이드 및 제어 시스템은 비용과 복잡성을 가중시킵니다.그럼에도 불구하고, 최근 대부분의 자동차 제조업체는 터보차지 [citation needed]엔진에 부스트 컨트롤러를 사용합니다.

대체 수단

과거에는 일부 흡기가 흡기 매니폴드에 도달하기 전에 이를 제한하거나 블리딩하여 부스트 압력을 제어했습니다.흡기를 제한하는 설계에서는 원하는 부스트에 접근할 때 흡기구에 나비 밸브를 사용하여 공기 흐름을 제한할 수 있습니다.흡기를 블리딩하여 배출하는 설계는 블로오프 밸브와 비슷하지만 원하는 부스트 압력을 지속적으로 유지합니다.이러한 방법은 효율성, 열 및 신뢰성의 큰 희생으로 인해 현대 시스템에서는 거의 사용되지 않습니다.

가변 형상 터보차저를 사용하여 부스트 레벨을 관리할 수 있으므로 외부 부스트 컨트롤러가 필요하지 않습니다.또한 웨이스트게이트 자체는 터보차저의 부스트 압력을 관리하는 데 사용된다는 점에서 부스트 컨트롤러와 유사한 기능을 가지고 있습니다.

레퍼런스

  1. ^ "Manual & Electronic Boost Controllers". www.summitracing.com. Retrieved 17 April 2022.
  2. ^ "How Turbo Boost Control Works". www.haltech.com. 13 August 2019. Retrieved 17 April 2022.