KR100251192B1

KR100251192B1 - Apparatus for safety of turbo charger

Info

Publication number: KR100251192B1
Application number: KR1019960079794A
Authority: KR
Inventors: 제상완
Original assignee: 정몽규; 현대자동차주식회사
Priority date: 1996-12-31
Filing date: 1996-12-31
Publication date: 2000-04-15
Also published as: KR19980060436A

Abstract

PURPOSE: A turbo charger protection apparatus is provided to prevent the damage of the turbo charger due to sudden acceleration of an engine by not driving the turbo charger at an initial starting of the engine, and to improve mobility with promptly stabilizing the rpm of the engine by suddenly accelerating the engine right after the starting. CONSTITUTION: A turbo charger protection apparatus includes a power switch element mounted between a turbine(T) rotated by exhaust gas and a blower(B) for transmitting power of the turbine to the blower or interrupting power, a water temperature sensor sensing the temperature of cooling water circulating an engine, and an ECU(2) controlling the power switch element according to a signal of the water temperature sensor, wherein the power switch element includes a rotary plate(3) integrated with the turbine and rotating, and electro magnets(4) integrately formed with the blower to be opposite to the rotary plate and contacted with the rotary plate with being driven by a control signal of the ECU.

Description

Turbocharger protector

본 발명은 엔진의 과급장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 터보차저(Turbo charger)식 과급장치에 관한 것이다.The present invention relates to a turbocharger of an engine, and more particularly to a turbocharger turbocharger.

일반적으로 과급장치는 대기압보다 높은 압력으로 엔진의 흡기 매니폴드에 공기를 압송하는 장치이며, 엔진의 배기 압력을 이용한 터보차저(Turbo charger)와 엔진의 회전 동력을 이용하는 루우츠 블로워(Roots blower)식 과급기가 있다.In general, the supercharger is a device that pumps air to the intake manifold of the engine at a pressure higher than atmospheric pressure, and a turbo charger using the exhaust pressure of the engine and a Roots blower type using the rotational power of the engine. There is a supercharger.

상기한 터보차저는 배기 매니폴드에서 방출되는 배기 가스의 압력을 이용하여 흡기 매니폴드에 가압 공기를 제공하는 것으로서, 제1도에 도시된 바와 같이 배기 매니폴드(50)에 설치되어 배기 가스에 의해 회전되는 터어빈(T)과, 흡기 매니폴드(60)에 형성되어 상기 터어빈(T)에 의해 발생된 회전력으로 회전되어 가압된 공기를 흡기 매니폴드(60)에 공급하는 블로워(B)와, 상기 터어빈(T)의 회전력을 블로워(B)로 전달하기 위한 샤프트(SH)로 구성되어 있다.The turbocharger provides pressurized air to the intake manifold using the pressure of the exhaust gas discharged from the exhaust manifold, and is installed in the exhaust manifold 50 as illustrated in FIG. A turbine (B) to be rotated, a blower (B) formed in the intake manifold (60), which is rotated by the rotational force generated by the turbine (T), and supplies pressurized air to the intake manifold (60); The shaft SH is configured to transmit the rotational force of the turbine T to the blower B.

상기와 같이 구성된 터보차저는 엔진의 배기 매니폴드(50)에서 배기 가스가 터어빈(T)을 고속으로 회전시키고, 상기 터어빈(T)의 회전은 상기 샤프트(SH)에 의해 블로워(B)를 회전시키게 되며, 상기 블로워(B)의 회전은 공기 흡입구에서 공기를 강제 흡입하여 흡기 매니폴드(60)에 전달한다. 물론, 상기 블로워(B)에서 흡기 매니폴드(60)로 공급되는 공기는 블로워(B)에 의해 가속된 상태이므로 이를 디퓨저를 사용하여 높은 압력의 공기로 변환시켜 흡기 매니폴드(60)에 전달하게 된다.In the turbocharger configured as described above, the exhaust gas rotates the turbine T at high speed in the exhaust manifold 50 of the engine, and the rotation of the turbine T rotates the blower B by the shaft SH. Rotation of the blower (B) forcibly sucks air from the air inlet and delivers it to the intake manifold 60. Of course, since the air supplied from the blower B to the intake manifold 60 is accelerated by the blower B, the air is converted into high pressure air using a diffuser to be delivered to the intake manifold 60. do.

상기와 같이 흡기 매니폴드(60)로 많은 양의 공기가 공급되면 엔진(E) 연소실은 흡기효율이 상승되어 더욱 원활한 연소작용으로 엔진(E)의 출력을 향상시키게 된다.As described above, when a large amount of air is supplied to the intake manifold 60, the combustion chamber of the engine E increases intake efficiency, thereby improving the output of the engine E by a smoother combustion action.

그런데, 상기한 바와 같은 과급장치는 엔진의 초기 시동시 엔진이 급가속하면 오일 부족 등의 이유로 인하여 치명적인 손상을 입게 되고, 상기와 같은 과급장치의 손상은 엔진의 출력에 악영향을 미치게 때문에 운전자는 항상 엔진을 일정 정도 워밍업한 후에 정상 구동시켜야 한다.However, the supercharger as described above is fatally damaged due to the lack of oil if the engine is rapidly accelerated during the initial start-up of the engine, and the driver is always affected because the damage of the supercharger adversely affects the output of the engine. After the engine has warmed up to a certain extent, it should run normally.

그러나, 운전자가 이를 무시하고 엔진의 초기 시동시 급가속함으로 인하여 터보차저가 손상을 입을 수 있고, 운전자가 상기 터보차저를 보호하기 위하여 엔진의 급가속을 제한하면 엔진의 초기 기동성이 약화되는 동시에 엔진의 공회전 회전수의 안정화를 용이하게 이룰 수 없게 되는 문제점이 있다.However, the driver may ignore this and the turbocharger may be damaged by the rapid acceleration during the initial start-up of the engine, and if the driver restricts the rapid acceleration of the engine to protect the turbocharger, the initial maneuverability of the engine is weakened and the engine There is a problem that can not easily achieve the stabilization of idle speed.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 엔진의 초기 시동시에는 상기한 과급장치가 구동하지 못하도록 하고, 엔진이 정상 구동시에는 상기한 과급장치가 구동하도록 하여 엔진의 초기 시동시 급가속으로부터 터보차저를 보호할 수 있는 터보차저 보호장치를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the problems described above, so that the supercharger does not operate when the engine is initially started, and the supercharger is driven when the engine is normally driven. It is an object of the present invention to provide a turbocharger protection device that can protect the turbocharger from rapid acceleration during initial startup.

도 1은 일반적인 터보차저의 구성도,1 is a configuration diagram of a typical turbocharger,

도 2는 본 발명에 따른 터보차저 보호장치의 구성도이다.2 is a block diagram of a turbocharger protection device according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1: 수온센서 2: ECU1: water temperature sensor 2: ECU

3: 회전판 4: 전자석3: turntable 4: electromagnet

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 터보차저 보호장치는 배기가스에 의해 회전하는 터어빈과 블로워 사이에 장착되어 상기 터어빈의 동력을 블로워로 전달하거나 차단하는 동력절환수단과, 엔진을 순환하는 냉각수의 수온을 감지하는 수온센서와, 상기 수온센서의 신호에 따라 상기 동력절환수단을 제어하는 ECU로 구성된 것을 특징으로 한다.Turbocharger protection device according to the present invention for achieving the above object is mounted between the turbine and the blower rotated by the exhaust gas and the power switching means for transmitting or blocking the power of the turbine to the blower, and the engine circulates The water temperature sensor for detecting the water temperature of the coolant, and the ECU for controlling the power switching means according to the signal of the water temperature sensor.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 터보차저 보호장치를 도시한 것으로서, 배기가스에 의해 회전하는 터어빈(T)과 블로워(B) 사이에 장착되어 상기 터어빈(T)의 동력을 블로워(B)로 전달하거나 차단하는 동력절환수단과, 엔진(E)을 순환하는 냉각수의 수온을 감지하는 수온센서(1)와, 상기 수온센서(1)의 신호에 따라 상기 동력절환수단을 제어하는 ECU(2)로 구성된다.Figure 2 shows a turbocharger protection device according to the invention, is mounted between the turbine (T) and the blower (B) rotated by the exhaust gas to transfer the power of the turbine (T) to the blower (B) or Power switching means for blocking, a water temperature sensor 1 for detecting the water temperature of the coolant circulating the engine (E), and the ECU (2) for controlling the power switching means in accordance with the signal of the water temperature sensor (1) do.

여기서, 상기 동력절환수단은 터어빈(T)과 일체화되어 회전하는 회전판(3)과, 상기 회전판(3)과 대면하도록 블로워(B)와 일체화되어 형성되고 상기 ECU(2)의 제어신호에 의해 구동하면서 상기 회전판(3)과 접촉되는 전자석(4)으로 구성된다.Here, the power switching means is formed integrally with the blower (B) to face the rotary plate 3 and the rotary plate 3 is rotated integrally with the turbine (T) and driven by the control signal of the ECU (2) It consists of an electromagnet 4 in contact with the rotating plate (3).

상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention configured as described above are as follows.

ECU(2)는 엔진(E)을 순환하는 냉각수의 수온을 수온센서(1)를 통해 감지하고, 이를 통해 상기 엔진(E)이 초기 시동시인 지 또는 정상 구동시인 지를 감지한다.The ECU 2 detects the water temperature of the coolant circulating through the engine E through the water temperature sensor 1, and thereby detects whether the engine E is at initial startup or normal driving.

상기 엔진(E)이 초기 시동시, 상기 ECU(2)는 전자석(4)을 구동시키지 않는 바, 상기 전자석(4)에는 자장이 형성되지 않기 때문에 상기 전자석(4)과 회전판(3)이 이격되어 터어빈(T)이 회전하더라도 블로워(B)는 회전하지 않게 된다.When the engine E is initially started, the ECU 2 does not drive the electromagnet 4, and the electromagnet 4 and the rotating plate 3 are separated from each other because no magnetic field is formed in the electromagnet 4. As a result, even if the turbine T rotates, the blower B does not rotate.

그러나, 엔진(E)이 정상적으로 구동하여 냉각수의 수온이 상승하면, ECU(2)는 수온센서(1)를 통해 이를 감지하고 전자석(4)으로 전류를 도통시켜 상기 전자석(4)이 구동되도록 한다.However, when the engine E operates normally and the water temperature of the coolant rises, the ECU 2 detects this through the water temperature sensor 1 and conducts a current to the electromagnet 4 so that the electromagnet 4 is driven. .

상기 전자석(4)이 구동하면 상기 전자석(4)과 회전판(3) 사이에 인력이 발생하여 상기 전자석(4)과 회전판(3)이 접촉되는 바, 상기와 같은 상태에서 배기가스로 인하여 터어빈(T)이 회전하면 이 회전력은 회전판(3)과 전자석(4)을 통해 블로워(B)로 전달되고 상기 블로워(B)가 회전하게 된다.When the electromagnet 4 is driven, an attraction force is generated between the electromagnet 4 and the rotating plate 3 so that the electromagnet 4 and the rotating plate 3 come into contact with each other. When T) rotates, this rotational force is transmitted to the blower B through the rotating plate 3 and the electromagnet 4, and the blower B rotates.

즉, 엔진(E)의 초기 시동시에는 배기가스에 의해 터어빈(T)만이 공회전하고, 상기 엔진(E)의 정상 구동시에는 터보차저가 정상적으로 구동하도록 되어 있다.That is, only the turbine T idles by the exhaust gas at the time of initial start-up of the engine E, and the turbocharger drives normally when the engine E is normally driven.

이상과 같이, 본 발명은 엔진의 초기 시동시에는 터보차저가 구동하지 않도록 함으로써, 엔진의 급가속으로 인한 터보차저의 손상을 예방할 수 있으며, 상기 엔진이 시동 직후에도 급가속을 할 수 있게 되어 기동성이 향상되는 동시에 엔진 회전수가 신속하게 안정되는 효과를 얻을 수 있다.As described above, the present invention prevents the turbocharger from driving during the initial startup of the engine, thereby preventing damage to the turbocharger due to the rapid acceleration of the engine, and enables the rapid acceleration even after the engine starts immediately. This improves and at the same time obtains the effect of stabilizing the engine speed quickly.

Claims

Power switching means mounted between the turbine and the blower rotated by the exhaust gas to transfer or cut off the power of the turbine to the blower, a water temperature sensor for detecting the water temperature of the coolant circulating the engine, according to the signal of the water temperature sensor Turbocharger protection device comprising an ECU for controlling the power switching means.

The method of claim 1,

The power switching means is a turbocharger protection device, characterized in that consisting of a rotary plate integrally rotated with the turbine, and an electromagnet formed integrally with the blower to face the rotary plate and in contact with the rotary plate while being driven by the control signal of the ECU. .