KR20090118326A - 하이브리드 자동차의 슈퍼 차저 - Google Patents

Abstract

하이브리드 차량의 슈퍼차저가 개시되어 있다. 이러한 본 발명은, 가속 패달 감지부, ISG(integrated start generator), 모터 제어부 및 모터로부터 각각 제공되는 가속 의지 정보, 베터리 정보, 및 회전 속도 정보를 근거로 자동차의 총괄 제어하는 하이브리드 제어 장치; 및 외부로부터 공급되는 엔진 회전수, 공기 온도, 및 차량 속도를 근거로 상기 하이브리드 제어 장치에서 발생한 제어 신호에 따라 동작하는 상기 ISG의 구동력을 전달받아 흡입된 공기를 가압하여 엔진의 실린더 내 연소실측으로 인입시키는 공기 펌프를 구비하고 여기서, 공기 펌프는, 상기 ISG의 구동력을 전달받아 흡입된 공기를 실린더로 인입시키는 다수개의 임펠러와, 상기 다수개의 임펄러 중 하나의 임펄러의 회전축과 상기 ISG의 구동력을 엔진으로 전달하기 위한 상기 ISG의 풀리의 회전축이 결합되도록 설치되어 상기 ISG의 구동력을 상기 임펄러로 전달하는 회전축을 포함한다.

하이브리드, ISG, 공기 펌프

Description

하이브리드 자동차의 슈퍼 차저{SUPER CHARGER FOR HYBRID VEHICLE}

본 발명은 하이브리드 자동차의 슈퍼 차저에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하이브리드 자동차의 공기 펌프를 구조를 간단하게 설계할 수 있도록 한 장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 엔진은 흡기방치를 통하여 공기를 흡입하여 연소실에 인입시킴과 동시에 연료를 분사하여 공기와 연료가 혼합된 혼합기를 점화장치에 의하여 점화 연소시킴으로서 구동력을 발생하는 장치이다.

그리고 연소된 연소가스는 배기장치를 통하여 외부로 배출이 이루어진다. 상기한 엔진은 피스톤과 실린블록 및 헤드 그리고 상기한 실린더 헤드와 피스톤 사이에 연소실을 설치되는 구조로 이루어진다.

상기한 엔진이 구동력을 얻기 위하여 피스톤이 상하 왕복운동을 하면서 흡입 압축 폭발 배기 과정을 반복하게 된다. 이때 흡입과정에서 피스톤이 하강하는 부압을 이용하여 혼합기 또는 공기를 흡입하고 있으나, 이 부압에 의하여 충분한 혼합기가 인입되지 않게 되어 연료의 소모가 증대되고 따라서 연비가 감소하는 단점이 있게 된다.

따라서 연비를 향상시키고자 슈퍼 차저를 흡기 다기관에 설치하여 다량의 공기를 연소실 내에 공급시켜 엔진의 출력 및 회전력이 증대 및 연료 소비율을 향상시킨다. 상기한 슈퍼 차저는 엔진의 출력 향상을 도모하기 위하여 흡기 다기관에 설치되는 일종의 공기펌프이다.

종래의 자동차용 슈퍼 차저는 도 1에 도시된 바와 같이, 엔진(도시생략)의 구동력에 의하여 동력을 전달받아 회전하기 위해 엔진의 크랭크축과 결합되는 풀리(101)와 상기한 풀리(101)와 연결되어 외부의 공기를 엔진의 실린더 내 연소실측으로 인입시키는 공기펌프(103)를 도시하고 있다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 자동차용 슈퍼 차저(1)는 상기 서지 탱크(2)에 축 설치되고 일단에 설치된 모터(5)로 구동되며, 상기 모터(5)는 엔진의 회전수 또는 토크 센서(미도시됨)에 의한 신호에 의하여 그 회전수를 제어하도록 되어 있다. 여기서, 참조부호(6)는 임펠러로서, 상기 흡기 매니폴드(3)의 입구 대응위치의 상기 회전축(4)에 설치되는 임펠러(6)의 직경은 서지탱크(2)의 흡기 입구에서 말단부로 갈수록 크게 형성되어 있고, 임펠러(6)의 주위는 서지탱크(2)의 내면에 형성된 흡기 안내판(7)(7')에 포위되어 있으며, 임펠러(6)에는 흡기 유통공(8)이 뚫려 있는 것이다.

즉, 이러한 자동차용 슈퍼 차저의 경우 엔진이 가동됨과 동시에 그 회전수 또는 토크센서에 의한 신호에 의하여 모터(5)가 구동되고 회전축(4)이 회전하므로서 임펠러(6)의 회전에 의하여 흡기도관(9)으로 유입되는 흡기를 가압하여 흡기 매니폴드(3)를 통하여 엔진의 연소실에 급기 및 흡기한다. 상기와 같이 임펠러(6)의 회전에 의하여 흡기가 가압될 때 임펠러(6)의 직경은 서지탱크(2)의 흡기 입구에서 말관부로 갈수록 크게 형성되어 있고 임펠러(6)에는 유통공(8)이 뚫려 있으므로 흡기는 각 흡기 매니폴드(3)에 균등하게 분배되는 것이다.

따라서, 흡기 매니폴드 본체의 서지 탱크 내에 모터에 의하여 구동되는 직경이 다른 임펠러를 설치하여 급기를 가압하므로서 엔진 출력과 토크의 증대를 이룰수 있고, 임펠러에 의하여 급기를 각 실린더에 균등하게 분배하므로서 공연비가 일정하게 유지되어 연소가 양호하게 되는 것이다.

그러나, 상기의 공기 펌프는 모터, 회전축 및 직경이 다른 다수개의 임펠러로 구성되어 있으므로, 구조가 복잡하고 제조 원가가 증가할 뿐만 아니라 제조 공정이 복잡해지는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, ISG의 구동력에 따라 흡입된 공기를 가압하여 가압된 공기를 엔진의 실린더 내 연소실측으로 공급하는 공기 펌프가 간단하게 회전축 및 임펄러 만으로 구성되어 있으므로, 구조가 간단하여 제조 공정 및 제조 원가가 저렴하고 별도의 설치 공간을 차지하지 않아 엔진 룸의 공간 확보가 용이한 하이브리드 자동차의 슈퍼 차저를 제공하고자 함에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 관점에 따른 기술적 과제는,

가속 패달 감지부, ISG(integrated start generator), 모터 제어부 및 모터로부터 각각 제공되는 가속 의지 정보, 베터리 정보, 및 회전 속도 정보를 근거로 자동차의 총괄 제어하는 하이브리드 제어 장치;

외부로부터 공급되는 엔진 회전수, 공기 온도, 차량 속도를 근거로 상기 하이브리드 제어 장치에서 발생한 제어 신호에 따라 동작하는 상기 ISG의 구동력을 전달받아 흡입된 공기를 가압하여 엔진의 실린더 내 연소실측으로 인입시키는 공기 펌프를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 공기 펌프는

상기 ISG의 구동력을 전달받아 흡입된 공기를 실린더로 인입시키는 직경이 다른 두개의 임펠러와,

상기 두개의 임펄러 중 하나의 임펄러의 회전축과 상기 ISG의 구동력을 엔진으로 전달하기 위한 상기 ISG의 풀리의 회전축이 결합되도록 설치되어 상기 ISG의 구동력을 상기 임펄러로 전달하는 회전축을 포함한다.

본 발명에 의하면, 본 발명에 의하면, ISG의 구동력에 따라 흡입된 공기를 가압하여 가압된 공기를 엔진의 실린더 내 연소실측으로 공급하는 공기 펌프가 간단하게 회전축 및 임펄러 만으로 구성되어 있으므로, 구조가 간단하여 제조 공정 및 제조 원가가 저렴하고 별도의 설치 공간을 차지하지 않아 엔진 룸의 공간 확보가 용이한 효과를 얻을 수 있다

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 도면에 기재된 내용을 참조하여야 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 3은 본 발명에 따른 하이브리드 자동차의 슈퍼 차저의 구성을 보인 도이다.

우선, 본 발명에 따른 하이브리드 자동차의 슈퍼 차저는, 도 3에 도시된 바와 같이, 운전자의 가속 의지 정보 또는 제동 의지 정보에 따라 자동차의 총괄 제어하는 하이브리드 제어 장치(11)와, 상기 하이브리드 제어 장치(13)의 제어에 따라 동작하여 엔진 시동 및 엔진 정지 상태에서는 발전기로서 동작하여 충전하고 모터로 동작하는 엔진을 구동하는 ISG(integrated start generator)(15)와, 상기 하이브리드 제어 장치(11)의 제어에 따라 동작하여 엔진 시동 시 회전력을 주행하는 모터 및 모터 제어부(17)를 포함한다.

상기 엔진은 ISG(15)의 구동력을 전달받아 동작되는데, 외부로부터 흡입된 공기를 가압하여 엔진의 실린더 내 연소실측으로 인입시키는 공기 펌프(21)를 더 포함한다.

상기 공기 펌프(21)는 상기 ISG(15)의 구동력을 엔진에 전달하기 위한 풀리(31)의 회전축에 연장 설치되어 상기 ISG(15)의 구동력을 전달하는 회전축(33) 과, 상기 회전축(33)의 회전에 따라 순차 동작하여 흡입된 공기를 가압하여 엔진의 연소실로 인입시키는 각각의 다른 직경을 가지는 임펄러(35)를 포함한다.

따라서, 운전자의 가속 의지 및 차속 정보, 및 공기 온도 정보 및 엔진 회전수에 따라 엔진을 구동하기 위해 상기 하이브리드 제어 장치(11)는 상기 ISG(15)에 제어 신호를 제공하고, 이 제어 신호를 받은 상기 ISG(15)의 구동력은 풀리(31)를 통해 엔진에 제공된다. 이때 상기 ISG(15)의 구동력은 회전축(33)에 따라 전달되므로, 상기 임펠러(35)가 회전하게 되고, 이러한 임펠러(35)의 회전에 의하여 흡기도관(9)으로 유입되는 흡기를 가압하여 흡기 매니폴드(3)를 통하여 엔진의 연소실에 급기 및 흡기한다. 상기와 같이 임펠러(35)의 회전에 의하여 흡기가 가압될 때 임펠러(35)의 직경은 흡기 입구에서 말관부로 갈수록 크게 형성되어 있고 임펠러(35)에 의해 가압된 흡기는 흡기 매니폴드(3)에 분배된다.

따라서, 상기 ISG(15)의 구동력에 의하여 구동되는 직경이 다른 임펠러를 설치하여 급기를 가압하므로서 엔진 출력과 토크의 증대를 이룰 수 있고, 임펠러에 의하여 급기를 각 실린더에 균등하게 분배하므로서 공연비가 일정하게 유지되어 연소가 양호하게 되는 것이다. 즉, 흡입된 공기를 가압하여 실린더로 분배하는 연료 펌프(21)는 상기에서 설명한 바와 같이 회전축(33) 및 임펄러(35) 만으로 간단하게 구성된다.

이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시 예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명을 구현할 수 있음을 이해할 것이 다. 그러므로 상기 개시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.

도 1 및 도 2는 일반적인 자동차의 공기 펌프의 구성을 보인 도들이다.

도 3은 본 발명에 따른 하이브리드 자동차의 공기 펌프의 구성을 보인 도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

9 : 흡기 도관 3 : 흡기 매니홀드

11 : 하이브리드 제어 장치 15 : ISG

21 : 공기 펌프 31 : 풀리

33 : 회전축 35 : 임펠러

Claims (2)

1. 가속 패달 감지부, ISG(integrated start generator), 모터 제어부 및 모터로부터 각각 제공되는 가속 의지 정보, 베터리 정보, 및 회전 속도 정보를 근거로 자동차의 총괄 제어하는 하이브리드 제어 장치; 및

   외부로부터 공급되는 엔진 회전수, 공기 온도, 및 차량 속도를 근거로 상기 하이브리드 제어 장치에서 발생한 제어 신호에 따라 동작하는 상기 ISG의 구동력을 전달받아 흡입된 공기를 가압하여 엔진의 실린더 내 연소실측으로 인입시키는 공기 펌프를 구비하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 슈퍼 차저.
2. 제1항에 있어서, 상기 공기 펌프는,

   상기 ISG의 구동력을 전달받아 흡입된 공기를 실린더로 인입시키기 위해 직경이 다른 두개의 임펠러와,

   상기 ISG의 구동력을 엔진으로 전달하기 위한 상기 ISG의 풀리의 회전축과 상기 두개의 임펄러 중 하나의 임펄러의 회전축이 결합되도록 설치되어 상기 ISG의 구동력을 상기 임펄러로 전달하는 회전축을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량의 슈퍼 차저.

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