KR20070063877A - 보조과급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보조과급장치에 관한 것으로, 차량을 급가속시킬 때에 공기압축기를 이용해서 블레이드를 회전시켜 외기를 흡입하여 보다 많은 양의 공기가 터보차저로 공급되게 함으로써, 급가속시의 엔진출력과 응답성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 공기흡입의 부족으로 인한 미연소 배기가스의 방출량도 줄이면서 연료소비율도 향상시킬 수 있도록 하기 위해, 공기를 흡입해서 터보차저로 압송하는 다수개의 블레이드와, 상기 블레이드에 압축공기를 분사하는 압축공기 분사수단, 가속페달의 조작상태와 인터쿨러의 부스터압을 감지해서 상기 분사수단을 제어하는 제어수단을 구비하고 있다.

Description

보조과급장치{Supplementary turbo charger}

도 1은 본 발명에 따른 보조과급장치가 터보차저에 연결된 상태도,

도 2는 본 발명에 따른 보조과급장치의 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 고정브라켓의 상세도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1-터보차저 2-보조과급장치

3-공기 흡입구 4-블레이드

5-노즐 6-공기압축기

7-솔레노이드밸브 8-가속페달감지센서

9-부스터압감지센서

본 발명은 차량의 보조과급장치에 관한 것으로, 특히 차량의 가속시에 공기압축기를 이용해서 터빈을 회전시켜 보조과급이 이루어지도록 한 보조과급장치에 관한 것이다.

종래 차량에 설치되는 터보차저는 배기가스에 의해 회전하도록 설치된 터빈 과, 엔진의 실린더에 공기를 압송하는 블로워가 하나의 샤프트에 회전자로 결합되어, 엔진의 배기가스 방출시에 상기 터빈이 배기가스에 의해 회전하고, 상기 터빈의 회전은 상기 샤프트를 통해 블로워에 전달되어서 블로워도 일체로 회전하며, 상기 블로워의 회전으로 공기 흡입구로부터 공기가 흡입되어 가압 및 가속되어서 엔진의 흡기매니폴더로 공급되는 구조로 되어 있다.

그런데, 상기와 같은 종래의 터보차저 구조에서는, 엔진의 저속 운전영역에서는 배기가스에 의한 터빈의 회전속도와 블로워의 회전속도가 낮아서 엔진에 충분한 공기를 공급하지 못하게 되고, 급가속 운전시에는 상기 터빈의 출력이 충분히 형성될 때까지 시간이 걸리므로 응답성이 낮을 뿐만 아니라 순간적으로 공기를 충분히 공급하지 못해서 공연비가 저하되어 매연이 발생하게 된다고 하는 결점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 사정을 감안하여 안출된 것으로, 차량을 급가속시킬 때에 공기압축기를 이용해서 블레이드를 회전시켜 외기를 흡입하여 보다 많은 양의 공기가 터보차저로 공급되게 함으로써, 급가속시의 엔진출력과 응답성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 공기흡입의 부족으로 인한 미연소 배기가스의 방출량도 줄이면서 연료소비율도 향상시킬 수 있도록 한 보조과급장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 공기를 흡입해서 터보차저로 압송하는 다수개의 블레이드와, 상기 블레이드에 압축공기를 분사하는 압축공기 분사수단, 가속페달의 조작상태와 인터쿨러의 부스터압을 감지해서 상기 분사수단을 제어하는 제어수단을 구비하고 있다.

바람직하기로는, 상기 분사수단이 상기 다수개의 블레이드에 압축공기를 분사하는 노즐과, 이 노즐에 압축공기를 공급하는 공기압축기를 갖추고, 상기 제어수단이 상기 공기압축기와 상기 노즐 사이의 관로를 개폐하는 솔레노이드밸브를 갖춘 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제어수단이 가속페달감지센서를 매개로 가속페달의 조작유무를 판단하고, 가속페달이 조작된 경우에는 부스터압감지센서를 매개로 부스터압을 감지하며, 부스터압이 목표 부스터압보다 작은 경우에는 상기 솔레노이드밸브에 제어전류를 인가하여 상기 관로를 개방시키도록 된 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1에는 본 발명에 따른 보조과급장치가 터보차저와 연결된 상태가 도시되어 있는 바, 즉 터보차저(1)에 보조과급장치(2)가 직렬로 배치되어 있고, 상기 보조과급장치에는 공기 흡입구(3)가 형성되어 있어서, 상기 보조과급장치에서 공기 흡입구를 통해 공기를 흡입해서 압축한 다음에 상기 터보차저로 공급하게 되어 있다.

상기 터보차저(1)에는 블로워(1a)가 회전축에 매개로 회전되게 설치되고, 상기 보조과급장치의 회전축(2a)에는 다수개의 블레이드(4)가 원주방향으로 일체로 고정되게 부착되고, 상기 블레이드(4)에 압축공기를 분사하는 노즐(5)이 상기 보조 과급장치의 하우징(2b) 내부로 돌출하게 설치되어 있으며, 상기 노즐(5)은 공기압축기(6)와 관로를 통해 연결되어 있다.

상기 관로를 개폐하는 솔레노이드밸브(7)가 관로에 설치되고, 상기 솔레노이드밸브(7)를 개폐를 제어하기 위해 솔레노이드밸브는 엔진제어유니트(ECU)의 출력단에 접속되어 있고, 상기 엔진제어유니트이 입력단에는 가속페달의 조작을 감지하는 가속감지센서(8)와 인터쿨러에 설치되어 부스터압을 감지하는 부스터압감지센서(9)가 각각 접속되어 있다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 회전축(2a)에 다수개의 블레이드(4)를 구비한 블레이드축(4a)이 일체로 회전되게 결합되고, 상기 회전축(2a)은 베어링(2c)을 매개로 고정브라켓(2d)을 통해 상기 하우징(2b)에 회전가능하게 지지되며, 상기 고정브라켓(2d)은 도 3에 자세히 도시된 바와 같이 원주방향으로 120도의 각도를 두고 3개가 장착되어 있다.

이에 따라, 운전자가 차량을 가속시킬 목적으로 가속페달을 조작하게 되면, 엔진제어유니트가 상기 가속감지센서를 매개로 가속페달의 조작을 감지하고, 차량의 가속이 감지되면 상기 부스터압감지센서를 매개로 부스터압이 기히 설정된 목표 압력인가를 판별하게 되면, 만일 부스터압이 설정된 압력보다 작은 것으로 판단되면 상기 솔레노이드밸브에 제어전류를 인가하게 된다.

즉, 부스터압이 목표 압력에 도달하지 않게 된 경우는 운전자가 차량을 급가속시킬 때에 터보차저의 블로워에 의해 형성된 공기압이 충분하지 못한 경우인 바, 이 때에 보조과급장치를 작동시켜 흡입 공기량을 증가시키게 된다.

상기와 같이 엔진제어유니트에 의해 솔레노이드밸브가 개방되게 되면, 공기압축기에서 압축공기가 솔레노이드밸브를 통해서 노즐을 매개로 상기 블레이드에 분사되게 되고, 블레이드는 분사된 공기압력으로 회전하면서 공기 흡입구를 통해 공기를 빠른 속도로 흡입하여 터보차저의 블로워로 공급함으로써, 터보차저를 통한 공기공급이 증대되어 엔진으로 원활한 공기흡입이 이루어져서 엔진의 출력을 향상시킴과 더불어 운전자의 급가속 의지에 상응하는 응답성도 향상되게 되며, 급가속으로 인한 배기가스의 매연도 줄일 수 있게 된다.

한편, 가속페달이 조작되지 않거나 부스터압이 목표 부스터압인 경우에는 상기 엔진제어유니트가 솔레노이드밸브에 인가한 제어전류를 차단해서 솔레노이드밸브를 폐쇄시킴으로써, 보조과급장치를 작동되지 않게 되고, 터보차저에 의한 공기과급만이 이루어지게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 보조과급장치에 의하면, 차량을 급가속시킬 때에 공기압축기를 이용해서 블레이드를 회전시켜 외기를 흡입하여 보다 많은 양의 공기가 터보차저로 공급되게 함으로써, 급가속시의 엔진출력과 응답성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 공기흡입의 부족으로 인한 미연소 배기가스의 방출량도 줄이면서 연료소비율도 향상시키는 등의 효과가 있게 된다.

Claims (4)

1. 공기를 흡입해서 터보차저로 압송하는 다수개의 블레이드와, 상기 블레이드에 압축공기를 분사하는 압축공기 분사수단, 가속페달의 조작상태와 인터쿨러의 부스터압을 감지해서 상기 분사수단을 제어하는 제어수단을 구비한 보조과급장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 분사수단이 상기 다수개의 블레이드에 압축공기를 분사하는 노즐과, 이 노즐에 압축공기를 공급하는 공기압축기를 갖추고, 상기 제어수단이 상기 공기압축기와 상기 노즐 사이의 관로를 개폐하는 솔레노이드밸브를 갖춘 것을 특징으로 하는 보조과급장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 제어수단이 가속페달감지센서를 매개로 가속페달의 조작유무를 판단하고, 가속페달이 조작된 경우에는 부스터압감지센서를 매개로 부스터압을 감지하며, 부스터압이 목표 부스터압보다 작은 경우에는 상기 솔레노이드밸브에 제어전류를 인가하여 상기 관로를 개방시키도록 된 것을 특징으로 하는 보조과급장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 다수개의 블레이드가 공기 흡입구를 갖춘 하우징내에 베어링을 매개로 회전가능하게 장착된 샤프트를 결합되고, 상기 베어링은 상기 하우징내에서 다수개의 고정브라켓을 매개로 지지된 것을 특징으로 하는 보조과급장 치.

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