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Diese
Anmeldung beansprucht die Priorität der
koreanischen Patentanmeldungen Nummer 10-2007-0085719 ,
die am 24. August 2007 beim koreanischen Amt für geistiges
Eigentum angemeldet wurde, wobei der gesamte Offenbarungsgehalt
davon durch Bezug darauf in die vorliegende Offenbarung miteinbezogen
wird.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Abgasrückführungs-Kühlmittel-Steuerungssystem
(EGR coolant control system). Insbesondere betrifft die vorliegende
Erfindung ein Abgasrückführungs-Kühlmittel-Steuerungssystem,
das die Durchflussmenge des Kühlmittels, welches einer
Abgasrückführungs-Kühlvorrichtung, einem Ölkühler
und so weiter zugeführt wird, steuern kann, so dass die
Kühlleistung verbessert werden kann.
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Zur
Verringerung von Schadgas ist in einem Fahrzeug ein Abgasrückführungssystem
(EGR – exhaust gas recirculation) vorgesehen.
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Üblicherweise
nehmen die Stickoxide (NOx) in dem Fall
zu, bei dem ein Luft-Kraftstoff-Verhältnis eines Luft-Kraftstoff-Gemisches
hoch ist, welches für eine ausreichende Verbrennung notwendig
ist. Daher mischt das Abgasrückführungssystem
Abgas eines Motors mit dem Luft-Kraftstoffgemisch bei beispielsweise
5–40%, wodurch sich der Betrag von Sauerstoff in dem Luft-Kraftstoff-Gemisch
reduziert und sich die Verbrennung verzögert, so dass die
Erzeugung von Stickoxiden (NOx) abgeschwächt
wird.
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Üblicherweise
ist die Temperatur der Abgase eines Motors sehr hoch, so dass eine
Kühlvorrichtung zur Kühlung der zurückgeführten
Abgase vorgesehen ist.
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Ein Ölkühler,
ein Kühler und so weiter benötigen im Betrieb
eines Fahrzeugs Kühlung, wobei üblicherweise die
Durchflussmenge des benötigten Kühlmittels zur
Kühlung im Verhältnis zur Drehzahl eines Motors
erhöht wird.
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Die
Kühlmittel-Durchflussmenge zur Kühlung der Abgasrückführungs-Kühlvorrichtung (EGR-Kühlvorrichtung),
des Ölkühlers und so weiter wird im Verhältnis
zur Drehzahl eines Motors zugeführt.
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Wie
in 1 gezeigt ist, nimmt die Steigung des EGR-Kühlerwirkungsgrades
schrittweise ab, wenn die Durchflussmenge verringert wird.
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Das
heißt, wenn das Kühlmittel gleichzeitig der Abgasrückführungs-Kühlvorrichtung
und dem Ölkühler im Verhältnis zur Drehzahl
des Motors zugeführt wird, wird bei hohen Drehzahlen das
Kühlmittel der Abgasrückführungs-Kühlvorrichtung übermäßig zugeführt,
wobei das Kühlmittel bei hohen Drehzahlen dem Ölkühler
unzureichend zugeführt wird.
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Die
vorstehend offenbarten Informationen sind nur für eine
Verbesserung des Verständnisses des Hintergrundes der Erfindung
gedacht und sollen nicht als eine Anerkennung oder eine Form der
Anregung verstanden sein, dass diese Informationen den Stand der
Technik darstellen, der dem Fachmann bekannt ist.
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Die
vorliegende Erfindung erfolgte im Bestreben, ein Abgasrückführungs-Kühlmittel-Steuerungssystem
bereitzustellen, das die Menge eines Kühlmittels steuern
kann, das einer Abgasrückführungs-Kühlvorrichtung,
einem Ölkühler usw. entsprechend einer Motordrehzahl
zugeführt wird.
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Ein
Abgasrückführungs-Kühlmittel-Steuerungssystem
gemäß einer beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann eine benötigte Menge eines
Kühlmittels reduzieren, so dass das Gesamtgewicht eines
Fahrzeugs verringert werden kann.
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Ein
Abgasrückführungs-Kühlmittel-Steuerungssystem
gemäß einer beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann ein mit einem Kühlmittelzuführrohr
verbundenes Kühlmittelauslassrohr, ein mit dem Kühlmittelzuführrohr
und dem Kühlmittelauslassrohr verbundenes Abgasrückführungs-Kühlmittelzuführrohr
und eine Kühlmittelsteuerungsplatte umfassen, die in einem
Verzweigungsabschnitt des Kühlmittelzuführrohrs,
des Kühlmittelauslassrohrs und des Abgasrückführungs-Kühlmittelzuführrohrs
angeordnet ist, wobei die Kühlmittelsteuerungsplatte die
Zuführung eines Kühlmittels steuert und ein Aktuator
die Kühlmittelsteuerungsplatte entsprechend einer Motordrehzahl
steuert.
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Der
Aktuator kann einen Körper, ein Druckzuführrohr
zur Zuführung von Druck zu dem Körper, eine in
dem Körper angeordnete Blende und ein elastisches Element
zum Abstützen der Blende aufweisen.
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Das
Druckzuführrohr kann mit einem Ansaugkrümmer verbunden
sein und einen Gegendruck des Ansaugkrümmers erhalten.
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Das
Druckzuführrohr kann mit einem Abgaskrümmer verbunden
sein und einen Gegendruck des Abgaskrümmers erhalten.
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Das
Druckzuführrohr kann mit dem Kühlmittelzuführrohr
verbunden sein und einen Druck des Kühlmittelzuführrohrs
erhalten.
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Ein
Abgasrückführungs-Kühlmittel-Steuerungssystem
gemäß beispielhafter Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung kann eine Menge eines Kühlmittels
steuern, das einer Abgasrückführungs-Kühlvorrichtung,
einem Ölkühler usw. entsprechend einer Drehzahl
eines Motors zugeführt wird.
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Ein
Abgasrückführungs-Kühlmittel-Steuerungssystem
gemäß beispielhafter Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung kann die maximal benötigte Menge
an Kühlmittel verringern, so dass das Gesamtgewicht eines
Fahrzeugs reduziert werden kann.
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1 ist
ein schematisches Diagramm, das Kühlwirkungsgrade entsprechend
einer Abgasrückführungs-Kühlmittel-Durchflussmenge
darstellt.
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2 ist
eine perspektivische Darstellung eines Abgasrückführungs-Kühlmittel-Steuerungssystems
gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
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3 ist
eine Darstellung, die den Betrieb des Abgasrückführungs-Kühlmittel-Steuerungssystems
gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung darstellt.
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4 ist
eine Vorderansicht eines Abgasrückführungs-Kühlmittel-Steuerungssystems
gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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5 ist
ein schematisches Diagramm, das eine Kühlmitteldurchflussmenge
entsprechend eines Motorbetriebsbereiches darstellt.
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Bezugszeichen,
die in den Zeichnungen verwendet werden, weisen Bezug zu den folgenden Hauptelementen
auf:
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- 100
- Kühlmittel-Steuerungsabschnitt
- 110
- Kühlmittelzuführrohr
- 120
- Kühlmittelauslassrohr
- 130
- Abgasrückführungs-Kühlmittelzuführrohr
- 200
- Aktuator
- 210
- Druckzuführrohr
- 220
- Körper
- 230
- Blende
- 240
- elastisches
Element
- 250
- Stange
- 260
- Drehschaft
- 270
- Kühlmittelverbindungsrohr
- 280
- Abgaskrümmer
- 290
- Ansaugkrümmer
- 300
- Kühlmittelsteuerungsplatte
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden im Detail mit Bezug
auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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2 ist
eine perspektivische Ansicht eines Abgasrückführungs-Kühlmittel-Steuerungssystems gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Mit
Bezug auf 2 umfasst ein Abgasrückführungs-Kühlmittel-Steuerungssystems
gemäß einer beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung einen Kühlmittel-Steuerungsabschnitt 100 und
einen Aktuator 200.
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Der
Kühlmittel-Steuerungsabschnitt 100 weist ein Kühlmittelzuführrohr 110,
ein mit dem Kühlmittelzuführrohr 110 verbundenes
Kühlmittelauslassrohr 120 und ein Abgasrückführungs-Kühlmittelzuführrohr 130 auf,
das mit dem Kühlmittelzuführrohr 110 und
dem Kühlmittelauslassrohr 120 verbunden ist.
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Das
Kühlmittelauslassrohr 120 führt einem Ölkühler
(nicht dargestellt) ein Kühlmittel zu, wobei das Abgasrückführungs-Kühlmittelzuführrohr 130 einer
Abgasrückführungs-Kühlvorrichtung (nicht
dargestellt) ein Kühlmittel zuführt.
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Eine
Kühlmittelsteuerungsplatte 300 ist in dem Kühlmittel-Steuerungsabschnitt 100 zur
Steuerung der Kühlmittelzuführung angeordnet.
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Der
Aktuator 200 ist mit der Kühlmittelsteuerungsplatte 300 verbunden,
um die Kühlmittelsteuerungsplatte 300 entsprechend
der Drehzahl eines Motors (nicht dargestellt) zu steuern.
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Der
Aktuator 200 umfasst einen Körper 220, ein
Druckzuführrohr 210 zur Zuführung eines
Druckes zu dem Körper 220, eine in dem Körper 220 angeordnete
Blende 230 und ein elastisches Element 240 zum
Halten der Blende 230.
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Die
Blende 230 ist mit einer Stange 250 verbunden,
die Stange 250 ist mit einem Drehschaft 260 verbunden,
und der Drehschaft 260 ist mit der Kühlmittelsteuerungsplatte 300 verbunden.
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3 ist
eine Darstellung, die den Betrieb des Abgasrückführungs-Kühlmittel-Steuerungssystems
gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung darstellt.
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Wie
in 3 dargestellt ist, wird die Kühlmittelsteuerungsplatte 300 entsprechend
einer Drehzahl eines Motors gesteuert, wobei die Menge der Kühlmittelzufuhr
von der Kühlmittelsteuerungsplatte 300 gesteuert
wird.
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Nachstehend
wird der Betrieb des Aktuators 200 erklärt.
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Eine
beispielhafte Ausführungsform, bei der das Druckzuführrohr 210 mit
einem Abgaskrümmer 280 verbunden ist, wird beschrieben.
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Wenn
die Drehzahl eines Motors (nicht dargestellt) erhöht wird,
wird der Druck in dem Aktuator 200 erhöht und
die Blende 230 treibt die Stange 250 an.
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Die
Kühlmittelsteuerungsplatte 300 wird von der Stange 250 gesteuert,
wie in 3 gezeigt ist, wobei die Kühlmittelmenge,
die dem Kühlmittelauslassrohr 120 zugeführt wird,
größer ist als die Kühlmittelmenge, die
dem Abgasrückführungs-Kühlmittelzuführrohr 130 zugeführt
wird.
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Das
Kühlmittelauslassrohr 120 führt dem Ölkühler
(nicht dargestellt) oder einem Kühler (nicht dargestellt)
bei hohen Motordrehzahlen eine relativ große Menge von
Kühlmittel zu, wodurch der Kühlwirkungsgrad erhöht
wird.
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Wenn
die Drehzahl des Motors (nicht dargestellt) verringert wird, wird
der Druck in dem Aktuator 200 verringert, wobei dann die
Kühlmittelsteuerungsplatte 300 mittels des elastischen
Elements 240 gesteuert wird. Dann, wie in 3 gezeigt
ist, ist die Menge des Kühlmittels, das dem Abgasrückführungs-Kühlmittelzuführrohr 130 zugeführt
wird, höher als die Menge des Kühlmittels, das
dem Kühlmittelauslassrohr 120 zugeführt
wird.
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Das
Abgasrückführungs-Kühlmittelzuführrohr 130 führt
der Abgasrückführungs-Kühlvorrichtung
(nicht dargestellt) bei niedrigen Motordrehzahlen eine relativ größere
Menge des Kühlmittels zu, wobei der Kühlwirkungsgrad
erhöht wird.
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Eine
beispielhafte Ausführungsform, bei der das Kühlmittelauslassrohr 120 mit
einem Ansaugkrümmer 290 verbunden ist, wird nun
beschrieben.
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Wenn
die Drehzahl eines Motors (nicht dargestellt) erhöht wird,
wird der Gegendruck in dem Ansaugkrümmer 290 erhöht.
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Wenn
der Gegendruck in dem Ansaugkrümmer 290 erhöht
wird, zieht die Blende 230 an der Stange 250.
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Bei
diesem Fall sind die Positionen des Kühlmittelzuführrohrs 110 und
des Kühlmittelauslassrohr 120 seitenvertauscht
gegenüber dem Fall, bei dem das Druckzuführrohr 210 mit
einem Abgaskrümmer 280 verbunden ist.
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Mit
Ausnahme der Positionen des Kühlmittelzuführrohrs 110 und
des Kühlmittelauslassrohrs 120 sind der Betrieb
des Aktuators 200 und die Steuerung der Kühlmittelzuführung
die gleichen, sodass eine detaillierte Beschreibung ausgelassen
wird.
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4 ist
eine Vorderansicht eines Abgasrückführungs-Kühlmittel-Steuerungssystems
gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Bei
dem Abgasrückführungs-Kühlmittel-Steuerungssystems
gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist ein Kühlmittelverbindungsrohr 270 mit
dem Kühlmittelzuführrohr 110 verbunden.
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Die
Durchflussmenge des Kühlmittels wird im Verhältnis
zu der Drehzahl des Motors verändert.
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Das
heißt, wenn die Drehzahl des Motors (nicht dargestellt)
erhöht wird, wird der Druck in dem Kühlmittelzuführrohr 110 erhöht.
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Daher
ist der Betrieb in dem Fall, bei dem das Kühlmittelverbindungsrohr 270 mit
dem Kühlmittelzuführrohr 110 verbunden
ist, identisch zu dem Fall, bei dem das Druckzuführrohr 210 mit
dem Abgaskrümmer 280 verbunden ist.
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Mit
Ausnahme, dass das Kühlmittelverbindungsrohr 270 mit
dem Kühlmittelzuführrohr 110 verbunden
ist, wird das Abgasrückführungs-Kühlmittel-Steuerungssystem
ebenso betrieben, als wenn das Druckzuführrohr 210 mit
dem Abgaskrümmer 280 verbunden ist, so dass eine
detaillierte Beschreibung des Betriebs ausgelassen wird.
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5 ist
ein schematisches Diagramm, das eine Kühlmitteldurchflussmenge
entsprechend eines Motorbetriebsbereiches darstellt.
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Wie
in 5 gezeigt ist, wird die maximale Kühlmitteldurchflussmenge
reduziert, wenn das Abgasrückführungs-Kühlmittel-Steuerungssystem
gemäß einer beispielhaften Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung betrieben wird.
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Wie
vorstehend beschrieben ist, ist die dem Ölkühler
oder dem Kühler zugeführte Kühlmittelmenge
größer als die der Abgasrückführungs-Kühlvorrichtung
zugeführte Kühlmittelmenge, wenn die Drehzahl
des Motors erhöht wird, wobei die der Abgasrückführungs-Kühlvorrichtung
zugeführte Kühlmittelmenge größer
ist als die dem Ölkühler oder dem Kühler
zugeführte Kühlmittelmenge, wenn die Drehzahl
des Motors verringert wird.
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Das
Abgasrückführungs-Kühlmittel-Steuerungssystem
gemäß der beispielhaften Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung kann eine maximal benötigte
Menge an Kühlmittel verringern, so dass das Gesamtgewicht
eines Fahrzeugs reduziert werden kann.
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Obgleich
die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
zu erläuternden Zwecken offenbart worden sind, wird der
Fachmann erkennen, dass verschiedene Änderungen, Hinzufügungen
und Substitutionen möglich sind, ohne vom Geltungsbereich
und vom Geiste der Erfindung abzuweichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - KR 10-2007-0085719 [0001]