KR20030018907A - Turbo charger for hybrid vehicles - Google Patents
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Abstract
하이브리드 차량용 터보차저장치가 개시된다. 개시된 하이브리드 차량용 터보차저장치는, 블레이드와, 상기 블레이드를 지지하여 상기 블레이드를 회동되게 하는 블레이드축으로 구비된 압축기와; 상기 블레이드축에 설치되고, 스테이터 및 로터가 구비되어 상기 블레이드축을 구동하는 구동장치와; 상기 구동장치에 연결 설치되고, 하이브리드 차량의 축전지의 DC 전류를 삼상 AC로 변환시키도록 구비된 인버터;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 엔진출력 제어성능이 향상되고, 터보차저의 휘슬소음을 감소시킬 수 있는 이점이 있다.A hybrid vehicle turbocharger is disclosed. The disclosed hybrid vehicle turbocharger includes: a compressor having a blade and a blade shaft supporting the blade to rotate the blade; A driving device installed on the blade shaft and provided with a stator and a rotor to drive the blade shaft; And an inverter connected to the driving device and provided to convert DC current of the storage battery of the hybrid vehicle into three-phase AC. According to the present invention, the engine output control performance is improved, there is an advantage that can reduce the whistle noise of the turbocharger.
Description
본 발명은 하이브리드 차량용 터보차저(turbo charger)장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진출력 제어성능이 향상되고, 터보차저 휘슬 소음(whistlenoise) 이 저감될 수 있도록 개선된 하이브리드 차량용 터보차저장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a turbocharger device for a hybrid vehicle, and more particularly, to an improved turbocharger device for a hybrid vehicle to improve engine output control performance and to reduce turbocharger whistlenoise. .
하이브리드 차량의 구동원은 대게 디젤엔진과 삼상 유도전동기를 사용한다. 따라서 엔진을 사용할 경우, 엔진의 출력에 영향을 미치는 터보차저는 디젤엔진에 맞도록 고안된 형식이다. 즉, 배기압을 이용하여 흡기 충전성능을 향상시켜 엔진의 출력을 상승시키는 것이다.The driving source of the hybrid vehicle is usually a diesel engine and a three-phase induction motor. Therefore, when using the engine, the turbocharger that affects the output of the engine is designed to fit the diesel engine. In other words, by utilizing the exhaust pressure, the intake charge performance is improved to increase the output of the engine.
이와 같이 디젤 엔진에 장착되는 터보차저는 도 1에 도시된 바와 같이 터빈(10)과 압축기(20)로 이루어지는 것이 대부분이다. 이 터보차저는 엔진의 배기 압력을 이용하여 터빈 블레이드(turbine blade)(11)를 회전시키고, 이 터빈 블레이드(11)와 연결되어 있는 축(12)이 회전하여 압축기(20)의 블레이드(21)를 회전시켜서 흡기량을 증가시켜 엔진의 출력을 향상시킨다.In this way, the turbocharger mounted on the diesel engine is mostly composed of the turbine 10 and the compressor 20, as shown in FIG. The turbocharger rotates the turbine blade 11 by using the exhaust pressure of the engine, and the shaft 12 connected to the turbine blade 11 rotates so that the blade 21 of the compressor 20 is rotated. Rotate to increase the intake air volume to improve engine output.
그런데, 상기와 같은 구성으로 이루어진 종래의 터보차저는 필연적으로, 두 블레이드(11,21)에 걸리는 부하의 차이로 인하여 도 2에 도시된 바와 같이, 축(12)이 상하좌우 방향(화살표 방향)으로 진동이 발생하게 된다. 이러한 축진동이 배기관을 통하여 공기를 가진시켜서 소음을 발생시키게 된다.However, in the conventional turbocharger having the above configuration, inevitably, as shown in FIG. Vibration occurs. This axial vibration causes the air to excite through the exhaust pipe to generate noise.
이러한 소음을 터보차저의 휘슬소음이라고 한다. 이 휘슬소음은 블레이드축 (12)의 길이가 길어지면 축(12)의 거동 또한 커져서 증가하게 된다.This noise is called the whistle noise of the turbocharger. This whistle noise increases as the length of the blade shaft 12 increases, so that the behavior of the shaft 12 also increases.
또한 이 터보차저의 흡기압축 성능이 배기량에 전적으로 의존하기 때문에 엔진의 출력을 원하는 데로 제어하기 어렵다. 그리고 배기측의 고온이 터보차저에 전달됨에 따라 냉각계 신설 및 열해 가능성이 존재한다.In addition, since the intake and compression performance of the turbocharger depends entirely on the displacement, it is difficult to control the engine output as desired. And as the high temperature of the exhaust side is transmitted to the turbocharger, there is a possibility of establishing and cooling the cooling system.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 삼상 교류전원을 이용하여 터보차저 휘슬소음을 저감시키고, 엔진 출력 제어성능이 향상될 수 있도록 한 하이브리드 차량용 터보차저장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and provides a turbo vehicle storage value for a hybrid vehicle to reduce the turbocharger whistle noise and improve the engine output control performance by using a three-phase AC power source. have.
도 1 및 도 2는 일반적인 터보차저장치를 개략적으로 나타내 보인 도면.1 and 2 schematically show a typical turbo vehicle storage value.
도 3은 본 발명에 따른 하이브리드 차량용 터보차저장치의 구성을 개략적으로 나타내 보인 도면.3 is a view schematically showing the configuration of a turbocharger device for a hybrid vehicle according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 하이브리드 차량용 터보차저장치의 작동을 순차적으로 나타낸 플로차트.Figure 4 is a flow chart sequentially showing the operation of the turbocharger device for a hybrid vehicle according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
30. 압축기31. 블레이드30. Compressor blade
32. 블레이드축33. RPM센서32. Blade Shaft 33. RPM sensor
40. 구동장치41. 스테이터40. Driving device 41. Stator
42. 로터50. 축전지42. Rotor 50. Battery
60. 인버터70. ECU60. Inverter 70. ECU
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하이브리드 차량용 터보차저장치는, 블레이드와, 상기 블레이드를 지지하여 상기 블레이드를 회동되게 하는 블레이드축으로 구비된 압축기와; 상기 블레이드축에 설치되고, 스테이터 및 로터가 구비되어 상기 블레이드축을 구동하는 구동장치와; 상기 구동장치에 연결 설치되고, 하이브리드 차량의 축전지의 DC 전류를 삼상 AC로 변환시키도록 구비된 인버터;를 포함하는 것을 그 특징으로 한다.Turbo vehicle storage device for a hybrid vehicle of the present invention for achieving the above object, the blade and a compressor provided with a blade shaft for supporting the blade to rotate the blade; A driving device installed on the blade shaft and provided with a stator and a rotor to drive the blade shaft; And an inverter connected to the driving device and provided to convert DC current of the storage battery of the hybrid vehicle into three-phase AC.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3에는 본 발명에 따른 하이브리드 차량용 터보차저장치를 개략적으로 나타낸 구성도가 도시되어 있다. 여기에서는 일반적인 하이브리드 차량용 터보차저장치의 구성 설명은 생략하고, 본 발명의 특징에 따른 구성만을 설명하기로 한다.3 is a block diagram schematically showing a turbo vehicle storage value for a hybrid vehicle according to the present invention. Here, the description of the configuration of the general hybrid vehicle turbocharger is omitted, and only the configuration according to the features of the present invention will be described.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 하이브리드 차량용 터보차저장치는, 블레이드(31)와, 상기 블레이드(31)를 지지하여 블레이드(31)를 회동되게 하는 블레이드축(32)으로 구비된 압축기(30)와, 상기 블레이드축(32)에 설치되고, 스테이터 (stator)(41) 및 로터(rotor)(42)가 구비되어 블레이드축(32)을 구동하는 구동장치(40)와, 상기 구동장치(40)에 연결 설치되고, 하이브리드 차량의 축전지(50)의 DC 전류를 삼상 AC로 변환시키도록 구비된 인버터(inverter)(60)를 포함하여 구성된다.Referring to the drawings, a turbo vehicle storage device for a hybrid vehicle according to the present invention includes a blade 31 and a compressor 30 provided with a blade shaft 32 supporting the blade 31 to rotate the blade 31. And a drive device 40 installed on the blade shaft 32 and provided with a stator 41 and a rotor 42 to drive the blade shaft 32, and the drive device 40. It is configured to include an inverter (60) connected to and installed, and configured to convert the DC current of the storage battery 50 of the hybrid vehicle into three-phase AC.
상기 하이브리드 차량에 설치된 ECU(70)에 압축기의 RPM을 감지하여 송신하는 RPM센서(33)가 압축기(30)의 일측에 설치된다.The RPM sensor 33 for detecting and transmitting the RPM of the compressor to the ECU 70 installed in the hybrid vehicle is installed at one side of the compressor 30.
그리고 상기 스테이터(41)에는 벡터(vector) 제어방식으로 여자를 만드는 스테이터코일(stator coil)이 구비된다.And the stator 41 is provided with a stator coil (stator coil) for making the excitation in a vector (vector) control method.
상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 하이브리드 차량용 터보차저장치의 작동순서를 순차적으로 나타낸 플로차트가 도 4에 도시되어 있다.4 is a flowchart sequentially showing the operation sequence of the turbocharger device for a hybrid vehicle according to the present invention having the configuration as described above.
여기에서는 일반적인 하이브리드 차량용 터보차저장치의 작동 설명은 생략하고, 본 발명의 특징만을 설명하기로 한다.Here, the description of the operation of the general hybrid vehicle turbocharger is omitted, and only the features of the present invention will be described.
도면을 참조하면, 우선, 측정 터보차저 RPM과 요구 터보차저 RPM을 상기 RPM 센서(33)에 의해 ECU(70)에 전달한다.(단계 110)Referring to the figure, first, the measured turbocharger RPM and the required turbocharger RPM are transmitted to the ECU 70 by the RPM sensor 33 (step 110).
이어서, 상기 ECU(70)에서 터보차저 회전속력 제어 변수값 예컨대 여자전류, 전압 등을 설정한다.(단계 120)Subsequently, the ECU 70 sets a turbocharger rotational speed control variable value such as an excitation current, a voltage, and the like (step 120).
상기 인버터(60)에서 스테이터(41)에 여자 전류 공급한다.(단계 130)The inverter 60 supplies an exciting current to the stator 41. (Step 130)
그리고 상기 스테이터(41)에 회전 여자전류를 발생시켜 로터(42) 주변에 이 로터 회전 자계를 발생시킨다.(단계 140)Then, a rotation exciting current is generated in the stator 41 to generate the rotor rotating magnetic field around the rotor 42 (step 140).
또한 상기 ECU(70)에서 터보차저 요구 회전속력과 실 회전속력을 비교하여 제어변수를 피드백제어(feed back control)(PI제어)한다.(단계 150)In addition, the ECU 70 compares the turbocharger's required rotational speed with the actual rotational speed to feed back control (PI control) (step 150).
이어서, 요구 터보차저 회전속력과 실 회전속력 일치되는지 보고, 어느 정도 범위 안에 들면 OK로 한다.Subsequently, it is determined whether the required turbocharger rotational speed matches the actual rotational speed, and if it is within a certain range, OK.
한편, 상기 단계 150에서, 회전속력이 불일치하게 되면 상기 단계 120 이후 플로(flow)를 재 수행한다.On the other hand, in step 150, if the rotation speed is inconsistent, the flow is performed again after step 120.
상술한 바와 같이, 하이브리드 차량에서는 삼상 유도전동기와 엔진을 동시에 사용 가능하게 하기 위하여 축전지(50)의 DC 전류를 삼상 AC로 변환시켜주는 인버터(60)가 구비되어 있다. 이 인버터(60)를 이용하여 도 3에 도시된 바와 같이 터빈측 블레이드를 사용하지 않고, 스테이터(41)와 로터(42)를 블레이드축(32)에 장착하여 압축기(30)의 블레이드(31)만을 구동시킬 수 있다. 따라서 터보차저 축의 길이를 반으로 감소시킬 수 있다.As described above, the hybrid vehicle is provided with an inverter 60 for converting the DC current of the battery 50 into three-phase AC in order to enable the three-phase induction motor and the engine to be used simultaneously. Using the inverter 60, the stator 41 and the rotor 42 are mounted on the blade shaft 32 without using the turbine side blade as shown in FIG. 3, so that the blade 31 of the compressor 30 is mounted. Can only drive Thus, the length of the turbocharger shaft can be reduced in half.
그리고 본 발명의 터보차저장치는, 벡터 제어방식을 이용하여 터보차저의 회전을 마음대로 조정할 수 있다. 즉, 상기 스테이터(41)의 n개의 극(pole)에 공급되는 여자전류 및 전압의 크기와 위상을 적당히 변화시키면 로터(42)에 유도 기전력이 생기게 된다. 이러한 여자전류가 회전을 하게 만들면 로터(42)에 걸리는 자계가 회전함으로써 로터(42) 자체가 회전하는 원리이다.And the turbocharger storage value of this invention can adjust the rotation of a turbocharger freely using a vector control system. That is, if the magnitude and phase of the excitation current and voltage supplied to the n poles of the stator 41 are appropriately changed, the induced electromotive force is generated in the rotor 42. When the excitation current is made to rotate, the magnetic field applied to the rotor 42 rotates, thereby rotating the rotor 42 itself.
이렇게 하면 터보차저의 흡입공기 압축 성능을 제어할 수 있어서 엔진의 출력을 조정할 수 있다. 또한 블레이드축(32)의 길이가 반으로 감소함으로써 휘슬소음이 저감된다. 그리고 본 발명의 터보장치는 배기계와 별도로 설치할 수 있어 고온에 노출되지 않는 다는데 장점이 있다.In this way, the intake air compression performance of the turbocharger can be controlled to adjust the engine output. In addition, whistle noise is reduced by reducing the length of the blade shaft 32 in half. And the turbo device of the present invention has the advantage that it can be installed separately from the exhaust system is not exposed to high temperatures.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 하이브리드 차량용 터보차저장치는, 엔진출력 제어성능이 향상되고, 터보차저의 휘슬소음을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the turbo vehicle storage device for a hybrid vehicle according to the present invention has an effect of improving engine output control performance and reducing whistle noise of the turbocharger.
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.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent embodiments are possible. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.
Claims (3)
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| KR1020010053508A KR20030018907A (en) | 2001-08-31 | 2001-08-31 | Turbo charger for hybrid vehicles |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030052034A (en) * | 2001-12-20 | 2003-06-26 | 현대자동차주식회사 | Egr apparatus for hybrid vehicles |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR870002360A (en) * | 1985-08-30 | 1987-03-31 | 도비야마 가즈오 | Controller of supercharger of internal combustion engine |
| JPH0211822A (en) * | 1988-06-29 | 1990-01-16 | Isuzu Motors Ltd | Driving device for turbocharger equipped with rotary electric machine |
| JPH06146911A (en) * | 1992-10-30 | 1994-05-27 | Isuzu Motors Ltd | Control device of rotary electric machine for turbo charger |
| KR970055102U (en) * | 1996-03-20 | 1997-10-13 | Engine turbocharger drive | |
| KR980002704A (en) * | 1996-06-07 | 1998-03-30 | 김영귀 | Engine's electric turbo compound system |
-
2001
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR870002360A (en) * | 1985-08-30 | 1987-03-31 | 도비야마 가즈오 | Controller of supercharger of internal combustion engine |
| JPH0211822A (en) * | 1988-06-29 | 1990-01-16 | Isuzu Motors Ltd | Driving device for turbocharger equipped with rotary electric machine |
| JPH06146911A (en) * | 1992-10-30 | 1994-05-27 | Isuzu Motors Ltd | Control device of rotary electric machine for turbo charger |
| KR970055102U (en) * | 1996-03-20 | 1997-10-13 | Engine turbocharger drive | |
| KR980002704A (en) * | 1996-06-07 | 1998-03-30 | 김영귀 | Engine's electric turbo compound system |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030052034A (en) * | 2001-12-20 | 2003-06-26 | 현대자동차주식회사 | Egr apparatus for hybrid vehicles |
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