KR19990041131A - 터보 차져 장착 차량의 흡기 역류 방지장치 - Google Patents

Abstract

스로틀 밸브의 닫힘시 역류되는 압축공기를 신속하게 배출하여 흡기소음의 저감과 터보 차져의 성능을 더욱 향상시킬 수 있도록 한 터보 차져 장착 차량의 흡기 역류 방지장치를 제공목적으로;

터보 차져가 적용되는 자동차에 있어서, 터보 차져와 스로틀 바디를 연통시키는 덕트상에 이의 내압에 따라 내부 압축공기를 전기적인 작동에 의하여 배출시키는 바이패스 수단을 배치하여 이루어지는 터보 차져 장착 차량의 흡기 역류 방지장치를 제공한다.

Description

터보 차져 장착 차량의 흡기 역류 방지장치

본 발명은 터보 차져가 장착된 차량에 있어서의 흡기계통내에서 흡기가 역류되는 것을 방지하여 터보 차져의 성능을 향상시킬 수 있도록 한 터보 차져 장착 차량의 흡기 역류 방지장치에 관한 것이다.

예컨데, 자동차에 있어서의 터보 차져는 배기가스의 에너지로 배기 터빈을 돌리면 이것에 직결되어 있는 컴프레셔로 흡입공기를 압축 공급하여 엔진의 출력을 향상시키는 장치이다.

이와 같은 터빈 차져가 장착된 차량의 흡배기 계통의 구성을 살펴보면 도 3에서와 같이, 외부의 공기는 에어 클리너(100)를 통과하면서 여과되어 터보 차져(102)측으로 공급되면 배기가스에 의하여 회전하는 컴프레셔(104)의 작동으로 압축되어 스로틀 바디(106)측으로 공급된다.

그러면 스로틀 바디(106)내의 스로틀 밸브(108)에 의하여 공기 유입량이 결정되어 서어지 탱크(110)로 유입되면 이의 서어지 탱크(110)에서 일시 저장되었다가 엔진의 연소실(112)로 공급되는 구성을 갖는다.

그리고 상기 연소실(112)에 공급될 때에는 연료 인젝터(114)로부터 공급되는 연료와 혼합되어 연소실(112)로 공급되며, 이의 연소실(112)에서 연소된 배기가스는 배기 매니폴드(116)를 통해 터보 차져(102)로 공급되어 이의 터빈(118)를 회전시킨 후에 삼원 촉매(120)를 통과하면서 정화되고, 머풀러(122)를 통해 외부로 배출되는 구성을 갖는다.

이에 따라 엔진이 시동된 상태에서 배기가스가 배출되면, 터보 차져는 이의 배기가스 압력에 의하여 터빈(118)이 회전하고, 이의 터빈 회전에 의하여 컴퓨레셔(104)가 회전하면서 흡입공기를 압축 공급하게 되는 것이다.

그러나 상기와 같은 구조에 있어서는 차량의 운행중에 갑자기 감속을 위하여 밟고 있던 가속페달로부터 발을 떼면, 스로틀 밸브가 닫히게 되는데, 이때, 터보 차져에 의하여 공급되는 흡입 압축공기가 스로틀 밸브와 충돌하게 되는 바, 이의 충돌에 의하여 역류는 물론 공기의 충돌 소음이 발생된다.

그리고 상기와 같이 흡입 공기가 역류되는 경우에는 터보 차져의 컴프레셔에 회전저항으로 작용하게 되어 과급효과를 떨어지게 한다는 문제점을 내포하고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 스로틀 밸브의 닫힘시 역류되는 압축공기를 신속하게 배출하여 흡기소음의 저감과 터보 차져의 성능을 더욱 향상시킬 수 있도록 한 터보 차져 장착 차량의 흡기 역류 방지장치를 제공함에 있다.

도 1은 본 발명의 적용상태를 보이기 위한 터보 차져 장착차량의 흡배기 계통도.

도 2는 본 발명에 적용되는 바이패스 수단의 구성도.

도 3은 종래 기술을 설명하기 위한 터보 차져 장착차량의 흡배기 계통도이다.

상기 목적을 실현하기 위하여 본 발명은, 터보 차져가 적용되는 자동차에 있어서, 터보 차져와 스로틀 바디를 연통시키는 덕트상에 이의 내압에 따라 내부 압축공기를 전기적인 작동에 의하여 배출시키는 바이패스 수단을 배치하여 이루어지는 터보 차져 장착 차량의 흡기 역류 방지장치를 제공한다.

그리고 상기에서 바이패스 수단은 스로틀 포지션 센서 및 덕트내의 압력을 감지하는 압력센서의 신호에 따른 전자제어유닛의 제어에 따라 덕트의 일측을 외부와 연통시키는 유로상에 배치된 바이패스 밸브가 개폐 동작되도록 형성한 것을 특징으로 한다.

이에 따라 상기 덕트내의 압력이 상승되는 경우 이를 대기 중으로 방출시킴으로써, 덕트내의 내압 상승으로 인하여 터보 차져의 성능이 저하되는 것을 방지하게 되는 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명의 적용부위를 나타내기 위한 흡배기 계통의 구성도로서, 흡기과정을 살펴보면, 외부의 공기는 에어 클리너(2)를 통과하면서 여과되어 터보차져(4)측으로 공급되면 배기가스에 의하여 회전하는 컴프레셔(6)의 작동으로 압축되어 스로틀 바디(8)측으로 공급되며, 이때, 터보 차져(4)측으로 유입되는 공기는 에어 플로우 센서(10)에 의하여 그 유량이 측정된다.

그리고 상기의 과정을 거쳐 스로틀 바디(8)로 공급된 공기는 스로틀 밸브(12)에 의하여 공기 유입량이 결정되어 서어지 탱크(14)로 유입되면 이의 서어지 탱크(14)에서 일시 저장되었다가 흡기 매니폴드(16)를 통해 밸브가 열리는 엔진의 해당 연소실(18)로 공급되는 구성을 갖는다.

상기와 같이, 연소실(18)에 공급될 때에는 연소실 입구측에 배치된 연료 인젝터(20)로부터 분사되는 연료와 혼합되어 혼합기의 상태로 연소실(18)에 공급되며, 이의 연소실(18)에서 연소된 배기가스는 배기 매니폴드(22)를 통해 터보 차져(4)로 공급되어 이의 터빈(24)를 회전시킨 후에 삼원 촉매(26)를 통과하면서 정화되고, 머풀러(28)를 통해 외부로 배출되는 구성을 갖는다.

이러한 흡배기 계통에 있어서, 본 발명은 상기 터보 차져(4)와 스로틀 바디(10)를 연결하는 덕트(30)상에 바이패스 수단인 바이패스 밸브(32)가 배치된다.

상기 바이패스 밸브(32)는 도 2에서와 같이 솔레노이드 밸브로 이루어져 전자제어유닛(34)에 의하여 제어되는데, 이의 전자제어유닛(34)은 스로틀 포지션 센서(36)로부터 입력되는 신호와 덕트(30)내의 압력을 센싱하는 압력센서(38)로부터 입력되는 신호에 따라 상기 바이패스 밸브(32)를 온/오프 동작시키게 된다.

즉, 전자제어유닛(34)에서는 스로틀 포지션 센서(36)로부터 입력되는 신호의 변화율을 계산하여 스로틀 밸브(12)가 일정치 이상의 속도로 급하게 변화하고, 덕트(30)의 내의 압력이 기준압력 이상이면 바이패스 밸브(32)를 온 작동시키고, 그 기준치 이하이면 오프 동작을 계속 유지하게 되는 것이다.

상기에서 바이패스 밸브(32)를 형성하는 솔레노이드 밸브는 통상적으로 전원이 인가되면 내부의 플러져(40)가 스프링(42)의 탄성력을 극복하면서 후퇴하여 유로(44)를 개방시키는 통상의 것이므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

그리고 상기에서 바이패스 밸브(32)를 솔레노이드 밸브로 형성한 것으로 설명하고 있으나 이에 한정되는 것은 아니고, 전기적으로 동작되면서 선택적으로 유로를 개폐시킬 수 있는 것이면 어느 것이나 사용할 수 있음은 물론이다.

이에 따라 차량이 주행중에 운전자가 감속 또는 정지를 위하여 가속페달로부터 발을 떼면 스로틀 밸브(12)가 닫히게 되고, 이의 닫힘은 스로틀 포지션 센서(36)에 의하여 감지되어 전기적인 신호로 전자제어유닛(34)으로 보내진다.

그러면 전자제어유닛(34)에서는 이를 기 입력되어진 기준치와 비교 판단하여 기준치 이상일 때에는 바이패스 밸브(32)를 온 동작시켜 덕트(30)의 내의 공기를 대중으로 배출하게 된다.

그리고 덕트(30)내의 압력이 일정치 이상일 때에도 상기와 동일한 작동을 실시하게 된다.

이상에서와 같이, 본 발명에 의하면, 차량의 주행중 스로틀 밸브의 닫힘으로 인한 흡기의 역류 및 덕트내의 압력 상승시 이를 기준치 이하로 유지되도록 함으로써, 흡기의 역류 또는 내압상승에 의하여 터보 차져의 컴프레셔에 회전저항으로 작용하는 것을 방지하여 터보 차져의 성능을 더욱 향상시킬 수 있는 발명인 것이다.

Claims (3)

1. 터보 차져가 적용되는 자동차에 있어서, 터보 차져와 스로틀 바디를 연통시키는 덕트상에 이의 내압에 따라 내부 압축공기를 전기적인 작동에 의하여 배출시키는 바이패스 수단을 배치하여 이루어짐을 특징으로 터보 차져 장착 차량의 흡기 역류 방지장치.
2. 청구항 1에 있어서, 바이패스 수단은 스로틀 포지션 센서 및 덕트내의 압력을 감지하는 압력센서의 신호에 따른 전자제어유닛의 제어에 따라 덕트의 일측을 외부와 연통시키는 유로상에 배치된 바이패스 밸브가 개폐 동작되도록 형성함을 특징으로 하는 터보 차져 장착 차량의 흡기 역류 방지장치.
3. 청구항 2에 있어서, 바이패스 밸브는 솔레노이드 밸브로 형성함을 특징으로 하는 터보 차져 장착 차량의 흡기 역류 방지장치.