KR20190116422A - 전동 어시스트형 터보차저를 포함하는 시스템 및 그의 사용 방법 - Google Patents

전동 어시스트형 터보차저를 포함하는 시스템 및 그의 사용 방법 Download PDF

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KR20190116422A
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Abstract

압축기에 작동 가능하게 접속된 터빈, 상기 터빈의 유입구에 접속된 배기 도관, 상기 압축기의 유출구에 접속된 블리드 경로로서, 압축기 공기를 대기에 방출하는 개방 단부 또는 상기 압축기로부터 상기 터빈 내로 공기가 흐르도록 구성 배치된 상기 터빈의 상기 배기 도관 상류에 접속된 단부 중 적어도 하나를 포함하는 블리드 경로를 포함하는, 터보차저를 포함하는 제품.

Description

전동 어시스트형 터보차저를 포함하는 시스템 및 그의 사용 방법
관련 출원의 상호 참조
본 출원은 2017년 2월 15일자로 출원된 미국 특허출원 제15/433,376호의 이익을 주장한다.
기술분야
일반적으로 본 개시에 관련된 분야는 전동 어시스트형 터보차저 시스템 및 그의 사용방법을 포함한다.
배경
차량은 터보차저를 포함할 수 있다. 터보차저는 일반적으로 엔진으로부터 배출되는 배기 가스로부터 전력을 이용하기 위한 터빈, 및 터빈에 기계적으로 및/또는 전기적으로 결합되어 터빈에 의해 이용되는 전력을 직접적으로 또는 간접적으로, 및 즉시 또는 나중에 사용하는 압축기를 갖는다. 압축기 맵(compressor map)은 압축기 리그 테스트 결과를 기반으로 하거나 특수한 컴퓨터 프로그램에 의해 예측될 수도 있다. 대안적으로, 유사한 압축기의 맵은 적절하게 스케일링 될 수 있다. 압축기 맵의 좌측에 위치한 서지 영역 (서지 라인이라고도 불림)은 일반적으로 압축기 인듀서 스톨(compressor inducer stall)로 인해 발생하는 흐름의 불안정한 영역이다. 터보차저가 장시간 서지 상태로 작동하면 베어링 고장이 발생할 수 있다. 압축기 맵을 참조하는 경우, 서지 라인은 맵의 가장 좌측의 섬에 접하는 라인이다. 압축기 서지는 압축기 이후의 공기 압력이 실제로 압축기 자체가 물리적으로 유지할 수 있는 압력보다 높은 경우이다. 이 상태에 의해 압축기 휠 내의 공기 흐름이 백업되고 압력이 높아지며, 때로는 스톨(stall)된다. 급격한 서지의 경우, 터보의 스러스트 베어링이 파괴될 수 있으며, 때로는 압축기 휠 자체의 기계적 고장을 초래할 수 있다. 압축기가 서지 상태에 있으면, 압축기가 불안정하다. 서지 라인 우측의 안정된 영역에서 압축기를 작동시키는 것이 바람직하다. 상황에 따라서는 서지 제어 라인이 압축기의 작동 제한으로 이용될 수 있다. 제어 서지 라인은 일반적으로 서지 라인과 평행한 라인이며, 서지 라인 마진의 우측으로의 오프셋, 예를 들어, 서지 시의 유입구 체적 유량의 3 내지 10%이다. 상황에 따라서는, 압축기 맵 상에 있어 서지 제어 라인의 우측에서 또는 우측으로 압축기를 작동시키는 것이 바람직할 수 있다.
예시적인 변형예의 요약
다수의 변형예는 샤프트에 의해 압축기에 작동 가능하게 접속된 터빈 및 압축기에 접속되어 압축기의 구동을 보조하는 전기 모터, 터빈의 유입구에 접속된 배기 도관, 압축기의 유출구에 접속된 블리드 경로(bleed path)로서, 압축기로부터 터빈 내로 공기가 흐르도록 구성 배치된 터빈의 배기 도관 상류에 접속된 단부를 가지는 블리드 경로를 포함하는, 전동 어시스트형 터보차저를 포함하는 제품을 포함할 수 있다.
본 발명의 범위 내의 예시적인 변형예가 이하에 제공된 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 본 발명의 범위 내에서 변형예를 개시하고 있는 상세한 설명 및 특정 실시예는 단지 예시만을 위해 의도하는 것이지, 본 발명의 범위를 한정하는 것을 의도하지 않는다는 것을 이해해야 한다.
본 발명의 범위 내의 변형예의 선택적인 실시예는 상세한 설명 및 첨부 도면으로부터 더욱 완벽하게 이해될 것이다.
도 1은 다수의 변형예에 따른 전동 어시스트형 터보차저를 포함하는 시스템을 나타낸다.
도 2는 다수의 변형예에서 유용한 압축기 맵에 의해 부과된 서지 라인 제한을 나타내는 압축기 맵의 플롯이다.
예시적인 변형예의 구체적인 내용
변형예에 대한 이하의 설명은 본질적으로 단지 예시적인 것이며, 본 발명의 범위, 그의 적용 또는 용도를 결코 한정하는 것을 의도하지 않는다.
여기서 도 1을 참조하면, 다수의 변형예에 있어서, 시스템(10)이 제공될 수 있고, 시스템(10)은 엔진(12)를 포함할 수 있으며, 엔진(12)은 배기 도관(14)을 통해 엔진(12)을 나오는 배기를 생성한다. 배기 도관(14)의 일부는 엔진 및 터빈(16)에 접속되어 배기 가스가 터빈(16) 내로 흐르게 할 수 있다. 배기 도관(14)의 일부는 터빈(16)의 유출구에 접속될 수 있고 터빈(16)으로부터 대기로 가스를 방출하기 위한 개방 단부를 가질 수 있다 터빈(16)은 압축기(16), 상기 압축기(18)를 구동하기 위해 직접 사용되거나 배터리(21)에 저장되는 전기를 생성하기 위한 모터/발전기(20)에 기계적으로 접속될 수 있다. 제어기(23)는 배터리(21) 및/또는 모터/발전기(20)와 관련하며, 배터리(21)에 저장되거나 배터리(21)로부터 전달된 전력량을 제어하여 모터(20) 및 압축기(18)를 구동할 수 있다. 대안적으로, 제어 모듈(24)은 모터/발전기(20) 및 배터리(21)를 포함하는 다른 구성요소에 접속되어, 배터리(21)로부터의 전력의 저장 및 전달을 제어할 수 있다. 다수의 변형예에 있어서, 전기 발전기 및 전기 모터는 별도의 장치로서 제공될 수 있다. 다수의 변형예에 있어서, 전기 모터는 압축기와 터빈을 접속시키는 샤프트에 치합될 수 있고, 압축기의 휠에 치합될 수 있으며, 자기는 압축기에 접속된 샤프트 또는 압축기 휠에 제공될 수 있으며, 그리하여 모터가 압축기를 회전시킨다. 흡기 도관(22)이 제공될 수 있다. 흡기 도관(22)의 일부는 대기로부터 공기를 흡입하기 위한 개방 단부 및 압축기(18)의 유입구에 접속되어 거기에 공기를 공급하기 위한 다른 단부를 가질 수 있다. 흡기 도관(22)의 다른 부분은 일 단부에서 압축기(18)의 유출구에 접속되고 타 단부에서 엔진(12)에 접속되어 거기에 공기를 공급할 수 있다.
블리드 경로 (도관)(26)는 압축기(18)에 작동 가능하게 접속되어 압축기(18)로부터 공급된 공기의 일부 또는 전부가 엔진(12)으로 직접 들어 가지 않도록 할 수 있다. 다수의 변형예에 있어서, 블리드 경로(26)의 일부는 압축기(18)의 유출구에 접속될 수 있고, 터빈(16)의 배기 도관(14) 상류에 접속될 수 있다. 밸브(28)는 블리드 경로(26) 내에 작동 가능하게 배치되어 이를 통과하는 공기 흐름을 제어할 수 있다. 밸브(28)는 공기 또는 유압 방법에 의해 전기적으로 작동시킬 수 있고, 신속한 제어 및 이동을 위해 제어기(24)에 접속될 수 있다.
다수의 변형예에 있어서, 밸브(28)는 압축기 공기의 배출이 배기 도관(14) 내로 유입되도록 구성 배치될 수 있다. 제어기(24)는 밸브(26)에 접속되어 그의 이동을 신속하게 제어할 수도 있다. 다수의 변형예에 있어서, 연료 저장 용기(30)에는 내부에 연료가 공급되고 연료 저장 용기(30)는 압축기 블리드 경로(26)에 작동 가능하게 접속되어 블리드 경로(26) 내에 연료를 분사할 수 있다. 점화기(34)는 블리드 경로(26)내의 연료를 점화하도록 작동 가능하게 접속되어, 필요에 따라 터빈(16)을 통과하는 가스의 흐름을 증가시킬 수 있다.
압축기 블리드 경로 (도관)(26)는 압축기 서지를 회피하기 위해 이용될 수 있다. 낮은 엔진 속도에서도 압축기 서지가 발생할 수 있다. 전기 모터가 압축기를 구동하는 데 사용되거나 터빈에 기계적으로 접속된 압축기의 구동을 보조하는 데 사용되는 경우, 전력을 이용하여 모터 및 압축기를 빠르게 턴업(turn up)하며, 이는 압축기 블리드 경로(26)가 존재하지 않으면 압축기 서지를 초래할 수 있다. 압축기 블리드 경로(26)가 터빈(16)의 배기 도관(14) 상류에 접속되면, 터빈(16)을 통과하는 압력 및 흐름이 급격히 상승하여 엔진 토크의 급격한 상승을 초래할 수 있다.
도 2는 엔진이 1,000 내지 2,000 rpm의 비교적 저속인 경우, 좌단에 진한 흑색 점으로 표시되는 1,000 내지 2,000 rpm의 포인트는 압축기 맵의 외부이며, 즉, 그들은 서지된 라인의 좌측에 있음을 나타낸다. 배기 도관(14)으로 압축기 공기로 구성 배치된 압축기 블리드 경로(26)를 이용함으로써, 1,000 내지 2,000 RPM의 작동 포인트는 서지 라인의 내측에 있는 링으로 표시되는 포인트로 유지되거나 이동할 수 있으며, 1,000 rpm내지 8,000 rpm의 일정한 엔진 토크를 초래할 수 있다.
제어기(24)는 모터/발전기(20)에 접속되어 그의 작동을 제어할 수 있다. 다수의 변형예에 있어서, 하나 이상의 센서는, 모터/발전기(20), 또는 압축기에 접속된 모터와 함께 제공 및 연관되어, 모터/발전기(20), 또는 압축기에 접속된 모터의 전류 인입(current draw)이나 다른 작동 파라미터를 검출 또는 모니터링하여, 압축기(18)가 서지 상태에서 작동하는지 또는 서지 상태에 접근하고 있는지를 판정할 수 있다. 제어기(24)는 프로세서 및 데이터 저장 구성요소를 포함할 수 있다. 압축기 서지를 검출하기 위해 알고리즘, 룩업 테이블, 모델 등이 제어기(24)에 저장될 수 있다. 제어기(24)는 센서(25)로부터의 데이터를 사용하여 압축기(18)가 서지 상태에서 작동하고 있는지 또는 압축기가 서지 상태에 접근하고 있는지를 판정할 수 있다. 압축기(18)가 서지 상태에서 작동하고 있거나 압축기가 서지 상태에 접근하고 있다는 판정에 따라, 제어기(24)를 사용하여 밸브(28)을 조정하고, 압축기(18)로부터의 공기 배출을 대기로 방출시키거나, 또는 터빈(16)의 배기 도관(14) 상류로 유입시켜 압축기(18)를 안정 상태로 만들거나 압축기를 안정한 상태로 유지시킬 수 있다. 압축기(18)가 서지 상태에서 작동하고 있지 않거나 압축기(18)가 서지 상태에 접근하고 있지 않다고 제어기(24)가 판정하면, 제어기(24)를 사용해서 밸브(28)를 조정하여 이를 폐쇄할 수 있다. 다수의 변형예에 있어서, 일정 기간에 걸쳐 모터/발전기 모니터(20) 또는 압축기에 접속된 모터의 전류 인입을 제어기(24)로 분석하여 터보차저가 서지 상태에서 작동하고 있음을 나타내는 전류 인입에서 반복적인 피크 또는 스파이크가 있는지를 판정한다. 다수의 변형예에 있어서, 하나 이상의 센서(27, 29)는 시스템 내에, 예를 들어 압축기(18)의 유출구 또는 상기 유출구 부근의 흡기 도관(22) 내에 또는 엔진(12)의 연소실(31) 내에 배치될 수 있지만, 이에 제한되지는 않는다. 다수의 변형예에 있어서, 센서(27, 29)는 압축기 서지를 나타내는 다양한 파라미터 중 어느 하나를 감지할 수 있거나, 압축기가 서지 상태에 있거나 압축기가 소정의 범위 내에서 서지 상태에 접근하고 있음을 판정 또는 예측하는 데 사용될 수 있다. 다수의 변형예에 있어서, 센서(27, 29)는 압력, 소리 또는 진동을 감지할 수 있다. 다수의 변형예에 있어서, 센서(27, 29)는 모델, 룩업 테이블 또는 알고리즘을 사용하여 모터의 속도 또는 모터의 전류 인입을 판정하거나 추정하는 가상 센서일 수 있다.
다수의 변형예에 있어서, 제어기 및 센서(27, 29) (하드웨어 또는 가상 형태)는 모터의 속도 또는 압축기의 서지를 나타내는 모터의 전류 인입에 있어서 고주파 진동을 예를 들어 5 내지 20 Hz로 판정하는 데 사용될 수 있지만 이에 제한되지는 않는다. 다수의 변형예에 있어서, 속도 피드백 루프에서 모터를 제어하는 경우 속도 오스큘레이션(speed osculation)을 모니터링하여 서지를 관찰하거나 검출할 수 있다. 다수의 변형예에 있어서, 전류 또는 토크 피드백 루프에서 전류를 제어하는 경우 전류 오스큘레이션을 모니터링하여 서지를 관찰 또는 검출할 수 있다.
다음의 변형예의 설명은 단지 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 간주되는 구성요소, 요소, 동작, 제품 및 방법의 예시일 뿐이며, 여하튼 구체적으로 개시되거나 명시적으로 기재되지 않은 것에 의해 이러한 범위를 제한하려는 것은 아니다. 본 명세서에서 설명된 구성요소, 요소, 동작, 제품 및 방법은 본 명세서에서 명시적으로 설명된 것 이외의 것과 조합되고 재배치될 수 있고 여전히 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 간주된다.
변형예 1은 샤프트에 의해 압축기에 작동 가능하게 접속된 터빈 및 상기 압축기에 작동 가능하게 접속되어 상기 압축기의 구동을 보조하는 전기 모터, 상기 터빈의 유입구에 접속된 배기 도관, 상기 압축기의 유출구에 접속된 블리드 경로로서, 상기 압축기로부터 상기 터빈 내로 공기가 흐르도록 구성 배치된 상기 터빈의 상기 배기 도관 상류에 접속된 단부를 가지는 블리드 경로를 포함하는, 전동 어시스트형 터보차저를 포함하는 제품을 포함할 수 있다.
변형예 2는 상기 압축기로부터 상기 블리드 경로를 통과하는 공기의 흐름을 제어하도록 구성 배치된 상기 블리드 경로 내에 밸브를 추가로 포함하는, 변형예 1에 기재된 제품을 포함할 수 있다.
변형예 3은 상기 압축기로부터 상기 터빈 내로 공기가 흐르도록 구성 배치된 상기 터빈의 상기 배기 도관 상류에 접속된 상기 단부를 통과하는 공기의 흐름을 제어하도록 구성 배치된 상기 블리드 경로 내에 밸브를 추가로 포함하는, 변형예 1 내지 2에 기재된 제품을 포함할 수 있다.
변형예 4는 상기 밸브에 작동 가능하게 접속된 전기 액추에이터를 추가로 포함하며, 상기 전기 액추에이터에 접속되어 이를 제어하는 제어기를 추가로 포함하는, 변형예 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 제품을 포함할 수 있다.
변형예 5는 상기 모터가 모터/발전기인, 변형예 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 제품을 포함할 수 있다.
변형예 6은 상기 터빈에 접속된 전기 발전기를 추가로 포함하는, 변형예 1 내지 5 중 어느 하나에 기재된 제품을 포함할 수 있다.
변형예 7은 상기 압축기 블리드 경로에 작동 가능하게 접속되어 연료를 상기 블리드 경로 내로 분사하는 연료 분사기, 및 상기 블리드 경로에 작동 가능하게 접속되어 상기 블리드 경로 내의 연료를 점화시켜 상기 터빈을 통과하는 가스의 흐름을 증가시키는 점화기를 추가로 포함하는, 변형예 1 내지 6 중 어느 하나에 기재된 제품을 포함할 수 있다.
변형예 8은 압축기에 작동 가능하게 접속된 터빈, 상기 터빈의 유입구에 접속된 배기 도관, 상기 압축기의 유출구에 접속된 블리드 경로로서, 상기 압축기로부터 상기 터빈 내로 공기가 흐르도록 구성 배치된 상기 터빈의 상기 배기 도관 상류에 접속된 단부를 포함하는 블리드 경로, 상기 블리드 경로 내의 밸브, 상기 압축기의 회전을 보조하기 위해 접속된 전기 모터, 상기 전기 모터에 접속되어 이를 구동시키는 전원, 상기 밸브에 접속되어 상기 밸브의 이동을 제어하는 제어기로서, 상기 전기 모터에 접속되어 이를 제어하는 제어기, 상기 압축기의 작동을 감지하도록 구성 배치된 센서, 상기 센서로부터 데이터를 수신하여 상기 압축기가 서지 상태에서 작동하는지 또는 상기 압축기가 서지 상태에 접근하고 있는지를 판정하도록 구성 배치된 상기 제어기를 포함하는, 터보차저를 포함하는 제품을 제공하는 단계; 상기 전원으로부터 상기 모터에 전력을 공급하여 이를 구동하고, 상기 압축기를 회전시키는 단계; 상기 센서 및 상기 제어기를 사용하여 상기 압축기가 서지 상태에서 작동하고 있는지 또는 상기 압축기가 소정의 범위 내에서 서지 상태에 접근하고 있는지 중 적어도 하나를 판정하는 단계; 상기 압축기가 서지 상태에서 작동하고 있는지 또는 상기 압축기가 소정의 범위 내에서 서지 상태에 접근하고 있는지에 대한 판정에 따라, 상기 밸브를 조정하여 상기 블리드 경로 내의 공기의 흐름을 제어하는 단계;를 포함하는 방법을 포함할 수 있다.
변형예 9는 상기 밸브를 조정하여 상기 블리드 경로 내의 공기의 흐름을 제어하는 단계가, 상기 압축기가 서지 상태에서 작동하고 있거나 상기 압축기가 소정의 범위 내에서 서지 상태에 접근하고 있다고 판정되면, 상기 밸브를 개방하는 단계를 포함하는, 변형예 8에 기재된 제품을 포함할 수 있다.
변형예 10은 상기 밸브를 조정하여 상기 블리드 경로 내의 공기의 흐름을 제어하는 단계가, 상기 압축기가 서지 상태에서 작동하고 있다고 판정되면, 상기 밸브를 개방하는 단계를 포함하는, 변형예 8또는 9에 기재된 제품을 포함할 수 있다.
변형예 11은 상기 센서 및 상기 제어기를 사용하는 단계가 상기 센서 및 상기 제어기를 사용하여 상기 압축기가 서지 상태에서 작동하고 있는지를 판정하는 단계를 포함하는, 변형예 8 내지 10중 어느 하나에 기재된 제품을 포함할 수 있다.
변형예 12는 상기 센서 및 상기 제어기를 사용하여 상기 압축기가 서지 상태에서 작동하고 있는지를 판정하는 단계가 경시적으로 상기 모터의 전류 인입을 모니터링하는 단계, 및 상기 터보차저가 서지 상태에서 작동하고 있음을 나타내는 상기 전기 모터에 의한 전류 인입에 고주파 진동이 있는지를 판정하는 단계를 포함하는, 변형예 8 내지 11중 어느 하나에 기재된 제품을 포함할 수 있다.
변형예 13은 상기 센서 및 상기 제어기를 사용하여 상기 압축기가 서지 상태에서 작동하고 있는지를 판정하는 단계가 경시적으로 상기 모터의 속도를 모니터링하는 단계, 및 상기 터보차저가 서지 상태에서 작동하고 있음을 나타내는 상기 전기 모터의 속도에 고주파 진동이 있는지를 판정하는 단계를 포함하는, 변형예 8 내지 11중 어느 하나에 기재된 제품을 포함할 수 있다.
변형예 14는 압축기에 작동 가능하게 접속된 터빈, 상기 압축기에 작동 가능하게 연결되어 이를 구동시키는 전기 모터, 상기 터빈의 유입구에 접속된 배기 도관, 상기 압축기의 유출구에 접속된 블리드 경로로서, 상기 압축기로부터 상기 터빈 내로 공기가 흐르도록 구성 배치된 상기 터빈의 상기 배기 도관 상류에 접속된 단부를 포함하는 블리드 경로, 상기 제품 내의 센서로서, 압축기 서지를 나타내는 하나 이상의 파라미터를 감지하도록 구성 배치되거나, 상기 압축기가 서지 상태에 있거나 상기 압축기가 소정의 범위 내에서 서지 상태에 접근하고 있음을 판정 또는 예측하는 데 사용될 수 있는 센서를 포함하는, 터보차저를 포함하는 제품을 제공하는 단계; 상기 센서 및 상기 제어기를 사용하여 상기 압축기가 서지 상태에서 작동하고 있는지 또는 상기 압축기가 소정의 범위 내에서 서지 상태에 접근하고 있는지 중 적어도 하나를 판정하는 단계; 상기 압축기가 서지 상태에서 작동하고 있는지 또는 상기 압축기가 소정의 범위 내에서 서지 상태에 접근하고 있는지에 대한 판정에 따라, 상기 블리드 경로 내의 공기의 흐름을 조정하는 단계;를 포함하는 방법을 포함할 수 있다.
변형예 15는 상기 센서가 상기 전기 모터 또는 모터 속도에 의한 전류 인입을 감지하도록 구성 배치되는, 변형예 14에 기재된 방법을 포함할 수 있다.
변형예 16은 상기 센서 및 상기 제어기를 사용하여 상기 압축기가 서지 상태에서 작동하고 있는지를 판정하는 단계가 경시적으로 상기 전기 모터에 의한 전류 인입을 모니터링하는 단계, 및 상기 터보차저가 서지 상태에서 작동하고 있음을 나타내는 상기 모터에 의한 전류 인입에 고주파 진동이 있는지를 판정하는 단계를 포함하는, 변형예 14에 기재된 방법을 포함할 수 있다.
변형예 17은 상기 센서 및 상기 제어기를 사용하여 상기 압축기가 서지 상태에서 작동하고 있는지를 판정하는 단계가 경시적으로 상기 전기 모터의 속도를 모니터링하는 단계, 및 상기 터보차저가 서지 상태에서 작동하고 있음을 나타내는 상기 전기 모터의 속도에 고주파 진동이 있는지를 판정하는 단계를 포함하는, 변형예 14에 기재된 방법을 포함할 수 있다.
변형예 18은 상기 센서가 압력 센서인, 변형예 14에 기재된 방법을 포함할 수 있다.
변형예 19는 상기 제품이 상기 블리드 경로 내에 밸브를 추가로 포함하고, 상기 블리드 경로 내의 공기의 흐름을 조정하는 단계가 상기 밸브를 이동시키는 단계를 포함하는, 변형예 14 내지 18 중 어느 하나에 기재된 방법을 포함할 수 있다.
변형예 20은 상기 고주파가 5 내지 20 Hz의 범위인, 변형예 12에 기재된 방법을 포함할 수 있다.
변형예 21은 상기 고주파가 5 내지 20 Hz의 범위인, 변형예 13에 기재된 방법을 포함할 수 있다.
변형예 22는 상기 고주파가 5 내지 20 Hz의 범위인, 변형예 16에 기재된 방법을 포함할 수 있다.
변형예 23은 상기 고주파가 5 내지 20 Hz의 범위인, 변형예 17에 기재된 방법을 포함할 수 있다.
본 발명의 범위 내의 선택적인 변형예들의 상기 설명은 본질적으로 예시적인 것일 뿐이므로, 그의 변형예 또는 변경예는 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어나는 것으로 간주되지 않아야 한다.

Claims (23)

  1. 샤프트에 의해 압축기에 작동 가능하게 접속된 터빈 및 상기 샤프트에 작동 가능하게 연결되어 상기 압축기의 구동을 보조하는 전기 모터, 상기 터빈의 유입구에 접속된 배기 도관, 상기 압축기의 유출구에 접속된 블리드 경로로서, 상기 압축기로부터 상기 터빈 내로 공기가 흐르도록 구성 배치된 상기 터빈의 상기 배기 도관 상류에 접속된 단부를 가지는 블리드 경로를 포함하는, 전동 어시스트형 터보차저를 포함하는 제품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 압축기로부터 상기 블리드 경로를 통과하는 공기의 흐름을 제어하도록 구성 배치된 상기 블리드 경로 내에 밸브를 추가로 포함하는 제품.
  3. 제1항에 있어서, 상기 압축기로부터 상기 터빈 내로 공기가 흐르도록 구성 배치된 상기 터빈의 상기 배기 도관 상류에 접속된 상기 단부를 통과하는 공기의 흐름을 제어하도록 구성 배치된 상기 블리드 경로 내에 밸브를 추가로 포함하는 제품.
  4. 제1항에 있어서, 상기 밸브에 작동 가능하게 접속된 전기 액추에이터를 추가로 포함하며, 상기 전기 액추에이터에 접속되어 이를 제어하는 제어기를 추가로 포함하는 제품.
  5. 제1항에 있어서, 모터/발전기를 포함하는 상기 모터가 상기 터빈 및 압축기에 접속했던 제품.
  6. 제1항에 있어서, 상기 터빈에 접속된 전기 발전기를 추가로 포함하는 제품.
  7. 제1항에 있어서, 상기 압축기 블리드 경로에 작동 가능하게 접속되어 연료를 상기 블리드 경로 내로 분사하는 연료 분사기, 및 상기 블리드 경로에 작동 가능하게 접속되어 상기 블리드 경로 내의 연료를 점화시켜 상기 터빈을 통과하는 가스의 흐름을 증가시키는 점화기를 추가로 포함하는 제품.
  8. 압축기에 작동 가능하게 접속된 터빈, 상기 터빈의 유입구에 접속된 배기 도관, 상기 압축기의 유출구에 접속된 블리드 경로로서, 상기 압축기로부터 상기 터빈 내로 공기가 흐르도록 구성 배치된 상기 터빈의 상기 배기 도관 상류에 접속된 단부를 포함하는 블리드 경로, 상기 블리드 경로 내의 밸브, 상기 압축기의 회전을 보조하기 위해 접속된 전기 모터, 상기 전기 모터에 접속되어 이를 구동시키는 전원, 상기 밸브에 접속되어 상기 밸브의 이동을 제어하는 제어기로서, 상기 전기 모터에 접속되어 이를 제어하는 제어기, 상기 압축기의 작동을 감지하도록 구성 배치된 센서, 상기 센서로부터 데이터를 수신하여 상기 압축기가 서지 상태에서 작동하는지 또는 상기 압축기가 서지 상태에 접근하고 있는지를 판정하도록 구성 배치된 상기 제어기를 포함하는, 터보차저를 포함하는 제품을 제공하는 단계;
    상기 전원으로부터 상기 모터에 전력을 공급하여 이를 구동하고, 상기 압축기를 회전시키는 단계;
    상기 센서 및 상기 제어기를 사용하여 상기 압축기가 서지 상태에서 작동하고 있는지 또는 상기 압축기가 소정의 범위 내에서 서지 상태에 접근하고 있는지 중 적어도 하나를 판정하는 단계;
    상기 압축기가 서지 상태에서 작동하고 있는지 또는 상기 압축기가 소정의 범위 내에서 서지 상태에 접근하고 있는지에 대한 판정에 따라, 상기 밸브를 조정하여 상기 블리드 경로 내의 공기의 흐름을 제어하는 단계;를 포함하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 밸브를 조정하여 상기 블리드 경로 내의 공기의 흐름을 제어하는 단계가, 상기 압축기가 서지 상태에서 작동하고 있거나 상기 압축기가 소정의 범위 내에서 서지 상태에 접근하고 있다고 판정되면, 상기 밸브를 개방하는 단계를 포함하는 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 밸브를 조정하여 상기 블리드 경로 내의 공기의 흐름을 제어하는 단계가, 상기 압축기가 서지 상태에서 작동하고 있다고 판정되면, 상기 밸브를 개방하는 단계를 포함하는 방법.
  11. 제8항에 있어서, 상기 센서 및 상기 제어기를 사용하는 단계가 상기 센서 및 상기 제어기를 사용하여 상기 압축기가 서지 상태에서 작동하고 있는지를 판정하는 단계를 포함하는 방법.
  12. 제8항에 있어서, 상기 센서 및 상기 제어기를 사용하여 상기 압축기가 서지 상태에서 작동하고 있는지를 판정하는 단계가 경시적으로 상기 모터의 전류 인입을 모니터링하는 단계, 및 상기 터보차저가 서지 상태에서 작동하고 있음을 나타내는 상기 전기 모터에 의한 전류 인입에 고주파 진동이 있는지를 판정하는 단계를 포함하는 방법.
  13. 제8항에 있어서, 상기 센서 및 상기 제어기를 사용하여 상기 압축기가 서지 상태에서 작동하고 있는지를 판정하는 단계가 경시적으로 상기 모터의 속도를 모니터링하는 단계, 및 상기 터보차저가 서지 상태에서 작동하고 있음을 나타내는 상기 모터의 속도에 고주파 진동이 있는지를 판정하는 단계를 포함하는 방법.
  14. 압축기에 작동 가능하게 접속된 터빈, 상기 압축기에 작동 가능하게 연결되어 이를 구동시키는 전기 모터, 상기 터빈의 유입구에 접속된 배기 도관, 상기 압축기의 유출구에 접속된 블리드 경로로서, 상기 압축기로부터 상기 터빈 내로 공기가 흐르도록 구성 배치된 상기 터빈의 상기 배기 도관 상류에 접속된 단부를 포함하는 블리드 경로, 상기 제품 내의 센서로서, 압축기 서지를 나타내는 하나 이상의 파라미터를 감지하도록 구성 배치되거나, 상기 압축기가 서지 상태에 있거나 상기 압축기가 소정의 범위 내에서 서지 상태에 접근하고 있음을 판정 또는 예측하는 데 사용될 수 있는 센서를 포함하는, 터보차저를 포함하는 제품을 제공하는 단계;
    상기 센서 및 상기 제어기를 사용하여 상기 압축기가 서지 상태에서 작동하고 있는지 또는 상기 압축기가 소정의 범위 내에서 서지 상태에 접근하고 있는지 중 적어도 하나를 판정하는 단계;
    상기 압축기가 서지 상태에서 작동하고 있는지 또는 상기 압축기가 소정의 범위 내에서 서지 상태에 접근하고 있는지에 대한 판정에 따라, 상기 블리드 경로 내의 공기의 흐름을 조정하는 단계;를 포함하는 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 센서가 상기 전기 모터 또는 모터 속도에 의한 전류 인입을 감지하도록 구성 배치되는 방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 압축기에 연결되어 이를 구동시키는 모터가 상기 제품에 추가로 포함되고, 상기 센서 및 상기 제어기를 사용하여 상기 압축기가 서지 상태에서 작동하고 있는지를 판정하는 단계가 경시적으로 상기 전기 모터에 의한 전류 인입을 모니터링하는 단계, 및 상기 터보차저가 서지 상태에서 작동하고 있음을 나타내는 상기 모터에 의한 전류 인입에 고주파 진동이 있는지를 판정하는 단계를 포함하는 방법.
  17. 제14항에 있어서, 상기 압축기에 연결되어 이를 구동시키는 모터가 상기 제품에 추가로 포함되고, 상기 센서 및 상기 제어기를 사용하여 상기 압축기가 서지 상태에서 작동하고 있는지를 판정하는 단계가 경시적으로 상기 전기 모터의 속도를 모니터링하는 단계, 및 상기 터보차저가 서지 상태에서 작동하고 있음을 나타내는 상기 모터의 속도에 고주파 진동이 있는지를 판정하는 단계를 포함하는 방법.
  18. 제14항에 있어서, 상기 센서가 압력 센서인 방법.
  19. 제14항에 있어서, 상기 제품이 상기 블리드 경로 내에 밸브를 추가로 포함하고, 상기 블리드 경로 내의 공기의 흐름을 조정하는 단계가 상기 밸브를 이동시키는 단계를 포함하는 방법.
  20. 제12항에 있어서, 상기 고주파가 5 내지 20 Hz의 범위인 방법.
  21. 제13항에 있어서, 상기 고주파가 5 내지 20 Hz의 범위인 방법.
  22. 제16항에 있어서, 상기 고주파가 5 내지 20 Hz의 범위인 방법.
  23. 제17항에 있어서, 상기 고주파가 5 내지 20 Hz의 범위인 방법.
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