KR19980054278A - 차량 엔진의 과급기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량엔진의 과급기에 관한 것으로, 종래 터보차저는 엑셀페달을 밟은 후 다소 시간 지연이 있은 후에 과급효과가 나타나는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 예시도면 도 2 에서와 같이 엔진의 배기가스의 에너지를 다시 이용하여 배기관에 터빈을 설치하고, 이러한 터빈이 발전기로 발전시키게 하는 한편 터보차져의 회전축에 모우터를 설치하고, 모우터의 구동 전원을 발전기로 부터 공급받되, 모우터는 엑셀페달을 밟음과 동시에 작동되도록 모우터와 발전기 사이에 릴레이 스위치를 연결하고, 릴레이 스위치는 스로틀 포지션 센서의 아이들 스위치의 제어를 받아 아이들 스위치가 단락 됨과 동시에 릴레이 스위치가 접점되도록 하여 스로틀 밸브가 개도됨과 동시에 모우터가 작동되어 과급이 수행되는 것이다.

Description

차량 엔진의 과급기

본 발명은 차량엔진의 과급기에 관한 것이다.

통상 대기압보다 높은 압력으로 엔진에 공기를 송압하는 것을 과급이라 하며, 이로 인해 배기량이 같은 엔진에서도 다량으로 공기를 충전할 수 있으며, 이것에 따라 연료의 분사량을 증가시키면 엔진의 출력을 향상시킬 수 있다.

이러한 과급은 컴프레셔를 통해 흡기포트로 공기를 송압하며, 상기 컴프레셔의 구동 수단으로서 엔진의 구동력을 이용한 것과, 고온고압의 배기가스 에너지를 이용한 것이 있으며, 통상적으로 전자를 슈퍼차저, 후자를 터보차저라 부르고 있다.

여기서, 슈퍼차저는 에어컴프레셔의 종류에 따라, 후크식, 나선형식, 베인식 등 여러가지로 분류되며, 상술된 바와 같이 상기 에어컴프레셔의 구동수단으로 엔진의 구동력을 이용하기 위해, 상기 에어컴프레셔의 구동축은 엔진의 크랭크축과 풀리벨트로 결합되어 있다.

예시도면 도 1은 상기 과급기중 터보차저를 나타낸 부분절개 사시도와 개요도로서, 그 구조는 도시된 바와 같이 터빈(2)과 컴프레셔의 블로어(3)가 회전자로서 동일한 회전축(4)의 양단에 장치되며, 각각 터빈케이스, 블로어베이스, 베어링 케이스안에 내장되어 있다.

따라서, 엔진의 배기가스는 터빈케이스로 들어가 터빈(2)을 회전시키고 터빈(2)과 회전축(4)으로 결합된 블로어(3)도 동시에 구동되어 실린더(5)로 과급되는 것이다.

이러한 터보차저(1)는 배기가스에 의존하므로 배기가스의 양이 증가하면 터빈의 회전수가 높아지고, 동시에 블로어의 회전수가 높아져 더욱 많은 공기를 실린더로 공급하게 된다.

즉, 운전자가 엑셀 페달을 밟게 되면 스로틀 밸브가 더욱 개도되고, 뒤이어 엔진의 연소행정이 활발해져 배기가스의 양 및 배출속도가 증가되고, 그 결과로써 터빈(2)의 회전수가 높아져 엑셀페달을 밟을 수록 과급이 더욱 원활히 수행되는 것이다.

그러나, 이러한 터보차저(1)는 엑셀페달을 밟은 후 다소 시간 지연이 있은 후에 과급효과가 나타나는 문제점이 있었다.

즉, 전기된 바와 같이 터보차저(1)는 배기가스의 흐름을 이용하는데, 엑셀페달을 밟아 스로틀밸브가 개도되고 뒤이어 연소행정이 활발히 일어나 배기가스의 양과 배출속도가 증가된후 터빈(2)의 회전속도가 증가되어야 이에 따라 블로어(3)의 회전속도도 증가되므로 이러한 엑셀페달의 작동과 블로어(3)의 회전수 증가 사이에는 상당한 지연 시간이 존재하는 것이다.

이에 본 발명은 상기 문제점을 해소하기 위한 차량 엔진의 과급기를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

이를 위한 본 발명은 엔진의 배기가스의 에너지를 다시 이용하여 배기관에 터빈을 설치하고, 이러한 터빈이 발전기로 발전시키게 하는 한편 터보차져의 회전축에 모우터를 설치하고, 모우터의 구동 전원을 발전기로 부터 공급받되, 모우터는 엑셀페달을 밟음과 동시에 작동되도록 모우터와 발전기 사이에 릴레이 스위치를 연결하고, 릴레이 스위치는 스로틀 포지션 센서의 아이들 스위치의 제어를 받아 아이들 스위치가 단락 됨과 동시에 릴레이 스위치가 접점되도록 하여 스로틀 밸브가 개도됨과 동시에 모우터가 작동되어 과급이 수행되는 것이다.

도 1 (가)는 터보차져의 부분절개 사시도,

(나)는 종래 터보차져의 개요도,

도 2 (가)는 본 발명에 따른 터보차져의 개요도,

(나)는 본 발명에 터보차져의 작동을 나타낸 블럭도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

3 - 블로어,4 -회전축,

10 - 배기관,12 - 터빈,

14 - 발전기,16 - 모우터,

18 - 릴레이스위치,20 - 스로틀바디,

22 - 아이들스위치,24 - 구동축.

이하 첨부된 예시도면과 함께 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 차량 엔진의 배기관(10)에 터빈(12)을 갖는 발전기(14)가 설치됨과 더불어, 터보차져의 회전축(4)에 모우터(16)가 설치되고, 모우터(16)와 발전기(14)는 릴레이 스위치(18)를 매개로 연결되며, 릴레이 스위치(18)는 스로틀 바디(20)의 아이들 스위치(22)에 연결되어 스로틀 밸브가 개도됨과 동시에 모우터(16)가 구동되는 구조인 차량 엔진의 과급기이다.

예시도면 도 2 는 본 발명에 따른 과급기를 나타낸 설명도이다.

본 발명은 터보차저(1)외 회전축(4)에 모우터(16)의 구동축(24)이 연결되어 엑셀페달을 밟음과 동시에 즉 스로틀밸브가 개도됨과 동시에 모우터(16)가 블로어(3)도 회전시키도록 하였다.

이를 위해 스로틀 밸브가 개도됨과 동시에 모우터(16)로 구동시킬 제어 수단이 필요하며 또한 모우터(16)에 구동 전원 역시 필요하다.

따라서 본 발명은 모우터(16)의 구동 전원으로서 별도의 발전기(16)를 설치하였으며, 이러한 발전기(16)의 동력원은 배기가스의 흐름을 다시 이용하였다.

즉, 엔진의 배기관(10)에 터빈(12)이 설치되고 이러한 터빈(12)에 배기 흐름에 의해 회전되어 발전되도록 하고, 이를 모우터(16)의 구동 전원으로 사용한 것이다.

한편, 이러한 모우터(16)는 전기된 바와 같이 엑셀페달을 밟음과 동시에 구동되어야 하므로 모우터(16)와 발전기(14)는 릴레이 스위치(18)를 매개로 연결되어 있으며, 릴레이 스위치(18)는 아이들 스위치(22)의 제어를 받도록 된 것이다.

여기서, 아이들 스위치(22)는 스로틀 바디(20)의 스로틀 포지션 센서에 위치된 스위치로 스로틀 밸브의 개도 각도중 아이들 상태인 스로틀 밸브의 전폐 신호를 ECU(Electronic Control Unit)에 송출하는 스위치이다.

아이들 스위치(22)가 접점 상태이면 ECU가 이를 스로틀 밸브의 전폐상태로 인식하며 아이들 스위치(22)의 접점이 개방되면 즉 스로틀 밸브가 개도됨과 동시에 그 송출 전압이 달라져 ECU가 이로 부터 연료분사등을 제어하게 되는 것이다.

따라서, 본 발명은 이러한 아이들 스위치(22)가 릴레이 스위치(18)로 제어하도록 하였으며, 아이들 스위치(22)의 접점이 개방되면 릴레이 스위치(18)가 접점되도록 하여 발전기(14)로 부터 전원이 모우터(16)로 공급되는 것이다.

따라서 사용자가 엑셀페달을 밟음과 동시에 아이들 스위치(22)로 부터 릴레이 스위치(18)가 접점되고 모우터(16)가 구동되어 블로어(3)의 회전수가 증가되어 시간 지연 없이 과급이 수행되는 것이다.

상술된 바와 같이 본 발명에 따르면 흡기관에 설치된 발전기를 구동전원으로 하고 아이들 스위치로 부터 릴레이 스위치를 구동하여 터보차져의 블로어를 회전시키므로써 엑셀페달을 밟음과 동시에 과급이 수행되는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 차량 엔진의 배기관(10)에 터빈(12)을 갖는 발전기(14)가 설치됨과 더불어, 터보차져의 회전축(4)에 모우터(16)가 설치되고, 모우터(16)와 발전기(14)는 릴레이 스위치(18)를 매개로 연결되며, 릴레이 스위치(18)는 스로틀 바디(20)의 아이들 스위치(22)에 연결되어 스로틀 밸브가 개도됨과 동시에 모우터(16)가 구동되는 구조인 것을 특징으로 하는 차량 엔진의 과급기.