KR20040041423A - 터보차저가 채용된 차량 - Google Patents

Abstract

터보차저가 채용된 차량이 개시된다. 개시된 터보차저가 채용된 차량은, 엔진과; 상기 엔진의 일측에 설치되고, 전자 클러치가 내장된 공기 압축기와; 차량의 감속시 및 엔진 브레이크시 불필요하게 발산되는 에너지를 ECU의 신호에 따라 상기 전자클러치를 작동시켜 상기 공기 압축기를 가동 및 저장되도록 상기 공기 압축기와 연결 설치된 압축탱크와; 상기 ECU의 신호에 따라 개폐되도록 상기 압축탱크와 연결 설치된 분사밸브와; 상기 분사밸브와 연결 설치되어 상기 압축탱크에 저장된 공기를 공급받는 터보차저;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 일반 터보차저 및 가변용량제어 터보차저가 채용된 차량에 비해 차량의 초기 가속 성능이 향상되고, 터보차저 차량의 문제점인 발진성능을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

터보차저가 채용된 차량{VEHICLE HAVING TURBOCHARGER}

본 발명은 터보차저가 채용된 차량에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 초기 가속 성능과 발진 성능을 향상시키기 위해 개선된 터보차저가 채용된 차량에 관한 것이다.

터보 인터쿨러 디젤엔진은 터빈과 컴프레서로 구성되는 터보차저가 채용되어 있어 흡입 공기량을 증가시켜 출력을 향상시키는 구조를 이루고 있다. 즉, 배기가스가 배기관을 통해 터빈을 통과하면서 이 터빈에 에너지를 공급하게 되고, 터빈은 축에 의해 연결된 컴프레서에 상기와 같은 에너지를 회전에너지로 전달하게 된다.

이때, 상기 컴프레서는 흡입공기를 압축한 후 이를 인터쿨러와 플래넘 챔버를 통해 흡기 매니폴드로 보냄으로써 흡입공기는 자연흡기엔진에 비해 높은 밀도로 엔진에 공급되는 것이다.

그러나 종래의 터보차저 장착 엔진은 차량이 발진시 터보 래그 현상으로 인해 흡입 공기량이 부족하여 그 출력이 일시적으로 적게 나오는 현상이 있으며, 특히 경사로에서 등판 발진시 터보랙 현상이 심하여 엔진의 출력저하 및 매연의 다량 방출 원인이 되는 문제점이 있다.

즉, 엔진의 부하나 회전수가 급격히 변화할 때 터빈에 전달되는 에너지의 일부만이 컴프레서로 전달되고, 나머지는 터보차저의 관성을 이긴 후 그 회전부품들을 가속시키는데 사용하는 관계로 엔진이 가속하거나 부하가 증가할 때 공급되는 부스트압은 동일한 순간 회전수와 연료량에 대해 정상상태일 때에 비하여 낮은 수준을 유지하는 폐단이 따랐다.

그러므로 상기와 같은 폐단으로부터 흡입 공기량이 그 분사연료량이 연소하는데 정상적으로 공급되는 공기량에 비하여 부족함을 의미하고, 이로 인해 엔진의 연소성능이 저하되어 스모크(smoke) 발생과 더불어 순간 토크 부족을 유발하게 되었다.

즉, 종래에는 터보차저의 관성으로 인해 컴프레서가 충분히 빨리 흡입공기를 공급하지 못함으로써 상기와 같은 터보 래그 현상은 불과 수 사이클의 엔진 회전기간 동안 무부하와 전부하 연료의 연료량 차이가 큰 높은 마력의 엔진일수록 심하게 발생되는 문제점이 있다.

그리고 가변용량 제어 터보차저(VGT) 엔진의 경우, 배기가스 에너지를 효율적으로 이용하기 위해서 터빈측에 베인 기구를 설치하여 성능 향상을 달성할 수 있지만 로터의 관성이 일반적인 터보차저(WGT) 대비 두 배 이상 커지므로 초기 발진 성능 및 등판 성능이 떨어지고, 상기 베인 기구 설치로 인하여 내구성이 떨어지고 가격이 증가되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 터보 래그의 발생 억제와 등판 성능 및 발진 가속 성능을 향상시키며, 가격을 저감되도록 한 터보차저가 채용된 차량을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 터보차저가 채용된 차량의 구성을 개략적으로 나타내 보인 도면.

도 2는 본 발명에 따른 터보차저가 채용된 차량의 작동을 순차적으로 나타내 보인 개략적인 플로차트.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10. 엔진

20. 공기 압축기

30. 압축탱크

32. 분사밸브

40. 터보차저

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 터보차저가 채용된 차량은, 엔진과; 상기 엔진의 일측에 설치되고, 전자 클러치가 내장된 공기 압축기와; 차량의 감속시 및 엔진 브레이크시 불필요하게 발산되는 에너지를 ECU의 신호에 따라 상기 전자클러치를 작동시켜 상기 공기 압축기를 가동 및 저장되도록 상기 공기 압축기와 연결 설치된 압축탱크와; 상기 ECU의 신호에 따라 개폐되도록 상기 압축탱크와 연결 설치된 분사밸브와; 상기 분사밸브와 연결 설치되어 상기 압축탱크에 저장된공기를 공급받는 터보차저;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1에는 본 발명에 따른 터보차저가 채용된 차량의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 터보차저가 채용된 차량은, 엔진(10)과, 이 엔진(10)의 일측에 설치되고 전자 클러치가 내장된 공기 압축기(20)와, 차량의 감속시 및 엔진 브레이크시 불필요하게 발산되는 에너지를 차량의 엔진제어장치인 ECU의 신호에 따라 전자클러치를 작동시켜 상기 공기 압축기(20)를 가동 및 저장되도록 공기 압축기(20)와 연결 설치된 압축탱크(30)와, 상기 ECU의 신호에 따라 개폐되도록 압축탱크(30)와 연결 설치된 분사밸브(32)와, 이 분사밸브(32)와 연결 설치되어 압축탱크(30)에 저장된 공기를 공급받는 터보차저(40)를 포함하여 구성된다.

상기 분사밸브(32)는 터보 래그 발생될 때 또는 주행정항이 증가될 때 오픈(open)되도록 이루어진다.

한편, 도 1에서 설명되지 않은 참조부호 C1 내지 C4는 엔진(10)의 실린더이고, 31은 릴리프 밸브이며, 50, 60, 70은 인터쿨러, 에어 클리너, 촉매변환기이다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 터보차저가 채용된 차량의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 2에는 본 발명에 따른 터보차저가 채용된 차량의 작동을 순차적으로 나타내 보인 개략적인 플로차트가 도시되어 있다.

도면을 다시 참조하면, 본 발명에 따른 터보차저가 채용된 차량은, 내리막길, 엔진 브레이크 및 감속시 차량에서 압력원인 공기 압축기(20)가 작동하는지 판단한다.(단계 110)

상기 단계 110에서 공기 압축기(20)가 작동된다고 판단되면 이 공기 압축기(20)에 내장된 전자클러치를 작동(on)시키고, 이를 압축용기인 압축탱크(30)에 저장한다.(단계 120,130) 상기 단계 130에서 압축용기의 압축탱크(30)가 규정압 이상이면 공기를 외기로 방출한다.(단계 131)

그리고 터보차저(40)의 터빈이 분출되고 있는지 판단된다.(단계 140)

상기 단계 140에서 터빈이 분출되면 엔진(10)의 출력이 증대된다.(단계 150)

한편, 상기 단계 110에서 압력원이 작동되지 않은 경우, 상기 전자클러치를 오프(off)시킨다.(단계 111)

상기한 바와 같이 본 발명은, 차량의 감속시 및 엔진 브레이크시 등 불필요하게 발산되는 에너지를 ECU의 신호에 따라 전자클러치를 작동시켜 공기 압축기(20)를 가동하여 압축탱크(30)에 저장한다.

그리고 차량의 터보 래그가 발생되는 조건 예컨대, 초기 발진, 추월 발진, 등판 가속 등에서 ECU의 신호에 따라 분사밸브(32)가 열려 압축탱크(30)에 저장된 공기가 초고압으로 터보차저(40)의 터빈(T)으로 공급되어 터빈 회전수가 급속히 고속 회전됨에 따라 부스트 압력 상승으로 엔진(10) 출력이 높아지고, 따라서 순간 가속 성능이 좋아지게 된다.

또한 언덕 주행과 같은 일반 주행시 주행 저항이 증가될 때, 상기 분사밸브(32)를 오픈시키게 되면 터빈의 회전수가 증가되고, 이에 따라 엔진(10)의 출력이 증대되고, 끈끈하고 강인한 엔진(10)으로 주행 능력 및 상품성이 향상된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 터보차저가 채용된 차량은 다음과 같은 효과를 갖는다.

일반 터보차저 및 가변용량제어 터보차저가 채용된 차량에 비해 차량의 초기 가속 성능이 향상되고, 터보차저 차량의 문제점인 발진성능을 향상시킬 수 있다.

그리고 차량의 파워가 떨어지는 경우 추가 부스트의 작동으로 강인한 엔진 토크를 유지할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (2)

1. 엔진과;

   상기 엔진의 일측에 설치되고, 전자 클러치가 내장된 공기 압축기와;

   차량의 감속시 및 엔진 브레이크시 불필요하게 발산되는 에너지를 ECU의 신호에 따라 상기 전자클러치를 작동시켜 상기 공기 압축기를 가동 및 저장되도록 상기 공기 압축기와 연결 설치된 압축탱크와;

   상기 ECU의 신호에 따라 개폐되도록 상기 압축탱크와 연결 설치된 분사밸브와;

   상기 분사밸브와 연결 설치되어 상기 압축탱크에 저장된 공기를 공급받는 터보차저;를 포함하는 것을 특징으로 하는 터보차저가 채용된 차량.
2. 제1항에 있어서,

   터보 래그 발생될 때 또는 주행정항이 증가될 때, 상기 분사밸브가 오픈되는 것을 특징으로 하는 터보차저가 채용된 차량.