KR20060060940A - 자동차의 하이브리드 터보차져 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차의 하이브리드 터보차져에 관한 것으로서 특히, 자동차의 엔진의 공기 흡입량을 증대시키기 위한 터보차져(turbo-charger)에 있어서, 엔진 저회전 영역에서 터보차져의 터빈 회전수를 향상시키기 위한 것으로, 자동차의 엔진의 연소실로 자동차의 흡입공기를 공급하기 위한 임펠러(10)와; 상기 임펠러(10)에 회전축(20)이 연결되며, 상기 엔진의 연소에 의하여 발생하는 엔진 배기가스에 의하여 회전되는 터빈(30)과; 상기 회전축(20)에 연결되어, 모터(41)를 통하여 엔진 저회전 구간에서 상기 회전축(20)에 회전력을 제공하는 회전보강부(40)를 포함하여 구성되어, 터보차져의 저회전 구간에서의 효율성을 향상시킬 수 있는 것이다.

터보차져, 흡입, 회전보강.

Description

자동차의 하이브리드 터보차져 {Turbo-charger of hybrid type for automobile}

도 1은 일반적인 자동차의 터보차져의 일례를 나타내는 개략도,

도 2는 본 발명의 자동차의 하이브리드 터보차져의 일 실시예를 나타내는

개략도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 임펠러 20 : 회전축

30 : 터빈 40 : 회전보강부

41 : 모터 42 : 연결부

43 : 마그네틱 클러치 44 : 제어유닛

본 발명은 자동차의 하이브리드 터보차져에 관한 것으로서 특히, 자동차의 엔진의 공기 흡입량을 증대시키기 위한 터보차져(turbo-charger)에 있어서, 엔진 저회전 영역에서 터보차져의 터빈 회전수를 향상시킴으로써, 터보차져의 저회전 구간에서의 효율성을 향상시킬 수 있는 자동차의 하이브리드 터보자쳐에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 자연 흡기 엔진은 대기압 이상의 공기를 흡입할 수 없기 때문에, 실제로 자동차 엔진은 자동차 배기량의 80% 정도 이상은 흡입할 수 없도록 되어있다.

이와 같은 종래 자동차 엔진의 흡기성능의 한계를 극복하기 위하여 강제적으로 흡기용량을 배가시키는 터보차져(turbo-charger) 및 슈퍼차져(super-charger)라 불리는 장치가 사용되고 있다.

도 1은 일반적인 자동차의 터보차져의 일례를 나타내는 개략도로서, 이러한 터보차져의 작동은 다음과 같이 이루어진다.

즉, 자동차의 흡입공기는 임펠러(1)의 회전을 통하여 엔진의 연소실로 공급되어 연소되고, 이때 발생된 엔진 배기가스가 배출되면서 터빈(2)을 회전시키게 되고, 이어서 머플러(소음기)로 배출되게 된다.

따라서 공기여과기로부터 흡입되는 공기를 빠른 속도로 흡입시켜 연소실로 공급함으로써 연소효율을 높여 엔진의 출력을 향상시킬 수 있는 것이다.

특히, 많은 양의 공기를 필요로 하는 고속 주행시에는 연소실로부터 배출되 는 배기가스의 양이 증가되어 터빈(2)을 고속으로 회전시키기 위한 충분한 힘이 전달되어 보다 빠르게 공기를 공급할 수 있다.

그러나 상기와 같은 터보차져의 경우에 엔진의 저속 회전구간에서는 배출되는 배기가스의 양이 적어 터빈(2)을 회전시키기 위한 충분한 동력이 공급되지 못하므로, 엔진의 저속구간에서는 효율이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 결점을 해소하기 위한 것으로, 엔진 저회전 영역에서 터보차져의 터빈 회전수를 향상시킴으로써, 터보차져의 저회전 구간에서의 효율성을 향상시킬 수 있는 자동차의 하이브리드 터보자쳐를 제공하고자 한다.

이러한 본 발명은, 자동차의 엔진의 연소실로 자동차의 흡입공기를 공급하기 위한 임펠러와; 상기 임펠러에 회전축이 연결되며, 상기 엔진의 연소에 의하여 발생하는 엔진 배기가스에 의하여 회전되는 터빈과; 상기 회전축에 연결되어, 모터를 통하여 엔진 저회전 구간에서 상기 회전축에 회전력을 제공하는 회전보강부를 포함하여 구성함으로써 달성된다.

본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 자동차의 하이브리드 터보차져의 일 실시예를 나타내는 개략도로서, 본 발명은, 자동차의 엔진의 연소실로 자동차의 흡입공기를 공급하기 위한 임펠러(10)와; 상기 임펠러(10)에 회전축(20)이 연결되며, 상기 엔진의 연소에 의하여 발생하는 엔진 배기가스에 의하여 회전되는 터빈(30)과; 상기 회전축(20)에 연결되어, 모터(41)를 통하여 엔진 저회전 구간에서 상기 회전축(20)에 회전력을 제공하는 회전보강부(40)를 포함하여 구성되는 것을 그 기술상의 특징으로 한다.

상기 회전보강부(40)는, 상기 모터(41)의 동력을 회전축(20)에 전달하는 연결부(42)와; 상기 모터(41)와 연결부(42) 사이에서 모터(41)의 구동력의 연결을 단속하는 마그네틱 클러치(43)와; 상기 모터(41)와 마그네틱 클러치(43)를 제어하는 제어유닛(44)을 포함하여 구성하는 것이 바람직하다.

그리하여, 상기 제어유닛(44)에서는 상기 마그네틱 클러치(43)를 제어하여, 상기 모터(41)의 구동력을 엔진 저회전 구간에서만 상기 연결부(42)에 연결하도록 함으로써, 엔진 저회전 구간에서 회전수를 보강하는 것이다.

이하, 상기 도 2를 참고하여 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 상기한 바와 같이, 터보차져가 설치된 엔진에 있어서, 엔진 저회전 구간에서 회전보강부(40)의 구동력을 제공함으로써, 터보차져가 엔진 저회전 구간에서 효율이 저하되는 것을 개선할 수 있는 것이다.

통상 터보차져 엔진은 엔진 저회전 구간에서는 터빈(30)이 회전할 정도의 충 분한 배기압이 발생하지 않으므로 엔진의 출력이 오히려 저하될 수 있는데, 이때 상기 회전부강부(40)는 모터(41)를 제어하여 그 구동력을 임펠러(10)와 터빈(30)을 연결하는 회전축(20)에 전달하는 것이다.

이와 같이 회전축(20)에 동력을 전달하는 연결부(42)는 벨트나 기어 등 다양한 동력전달수단이 사용될 수 있다.

이때, 특정 엔진 회전수에서만 상기 모터(41)의 구동력이 전달될 수 있도록 마그네틱 클러치(43)를 사용하게 되는데, 상기 모터(41)와 마그네틱 클러치(43)는 별도의 제어유닛(44)을 통하여 제어되게 된다.

그리하여 특정 엔진 회전수를 설정하여, 이 특정 엔진 회전수 이하에서만 상기 회전보강부(40)가 동작하도록 할 수도 있는 것이다.

상기 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구체적으로 설명하기 위한 일례로서, 본 발명의 범위는 상기의 도면이나 실시예에 한정되지 않는다.

이상과 같은 본 발명은 엔진 저회전 영역에서 터보차져의 터빈 회전수를 향상시킴으로써, 터보차져의 저회전 구간에서의 효율성을 향상시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (2)

1. 자동차의 엔진의 연소실로 자동차의 흡입공기를 공급하기 위한 임펠러와;

   상기 임펠러에 회전축이 연결되며, 상기 엔진의 연소에 의하여 발생하는 엔진 배기가스에 의하여 회전되는 터빈과;

   상기 회전축에 연결되어, 모터를 통하여 엔진 저회전 구간에서 상기 회전축에 회전력을 제공하는 회전보강부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 하이브리드 터보차져.
2. 제 1항에 있어서, 상기 회전보강부는,

   상기 모터의 동력을 회전축에 전달하는 연결부와;

   상기 모터와 연결부 사이에서 모터의 구동력의 연결을 단속하는 마그네틱 클러치와;

   상기 모터와 마그네틱 클러치를 제어하여, 모터의 구동력을 엔진 저회전 구간에서만 상기 연결부에 연결하는 제어유닛을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 하이브리드 터보차져.

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