KR100194561B1

KR100194561B1 - 차량 보조 히터 장치

Info

Publication number: KR100194561B1
Application number: KR1019960059737A
Authority: KR
Inventors: 여진구
Original assignee: 양재신; 대우자동차주식회사; 김덕중; 사단법인 고등기술연구원 연구조합
Priority date: 1996-11-29
Filing date: 1996-11-29
Publication date: 1999-06-15
Also published as: KR19980040524A

Abstract

본 발명은 차량 히터 장치에 관한 것으로, 냉간시동시 배기가스를 이용하여 빠른 시간 내에 만족할만한 히터 성능을 얻을 수 있도록 한 차량 보조 히터 장치에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 히터 외에 보조 히터를 구성하고, 냉간시동시 히터 동작 지시가 있으면 배기가스 재순환 장치를 이용하여 배기가스가 보조 히터를 지나도록 하는 장치를 제공함으로써 신속한 히터 성능을 얻을 수 있도록 하는 것이다.

이에 따라, 엔진 냉간시동시 히터 동작 지시가 있게 되면 배기가스 재순환을 이용한 보조 히터에 의해 차실내 온도를 신속하게 높일 수 있게 됨으로써 히터 성능에 대한 운전자의 신뢰성이 향상되며, 또한 초기 시동시 배출되는 배기가스의 양도 줄어들게 되어 매우 효과적이다.

Description

차량 보조 히터 장치

일반적으로 차량 냉간시동시에는 엔진의 온도를 조절하기 위해 엔진 내부를 순환하고 있는 냉각수의 온도에 의해 엔진이 난기되는데 시간이 걸리게 된다.

이에 추운 겨울날 시동을 건 후 얼마 뒤 히터를 동작시켜도 엔진이 충분히 난기되지 않았기 때문에 냉각수의 온도도 그리 높지 않은 상태에 있게 되어 차실내로 더운 공기가 공급되지 않게 된다.

결국, 엔진이 난기되는데 시간이 걸리기 때문에 히터 작동에 대한 만족할만한 결과도 오랜 시간이 지나야만 하는 것이다.

그런데, 이와 같은 문제점은 엔진의 냉간시동 시 온도가 제일 높은 곳을 히터 동작에 이용하게 되면 냉간시동에도 불구하고 신속한 히터 성능을 얻을 수 있게 될 것이다.

즉, 엔진이 동작할 경우 가장 고온 상태에 있는 것은 엔진 내부에서 혼합기가 연소된 후 배출되는 배기가스이므로 이 배기가스를 재순환시켜 이를 히터 동작에 이용한다면 냉간시동시 신속한 히터 성능을 얻을 수 있게 되는 것이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 고안된 것으로, 히터 외에 보조 히터를 구성하고, 냉간시동시 히터 동작 지시가 있으면 배기가스 재순환 장치를 이용하여 배기가스가 보조 히터를 지나도록 하는 장치를 제공함으로써 신속한 히터 성능을 얻을 수 있도록 함을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량 보조 히터 장치는, 배기 파이프와 플레늄 챔버를 배기공급 파이프로 연통되게 한 후, 이 배기공급 파이프의 중간부에 EGR 밸브를 설치하여 배기공급 파이프를 개폐시켜 배기가스를 재순환시키는 차량 배기가스 재순환 장치에 있어서, 엔진 냉간시동시 엔진이 충분히 난기될 때까지 히터로 흐르는 냉각수의 흐름을 차단하는 제어 밸브와; 상기 배기공급 파이프의 공급 시작 부분과 플레늄 챔버로 연결되는 배기공급 파이프의 끝부분을 연결하여 배기공급 파이프로 들어오는 배기가스의 일부가 지나가도록 형성된 보조 배기공급 파이프와; 히터와 같은 구조로 그 앞쪽에 장착되면서 상기 보조 배기공급 파이프의 중간에 설치되어 배기가스가 그 내부를 지나도록 형성된 보조 히터와; 상기 보조 배기공급 파이프의 입구를 개폐하는 제1보조 EGR 밸브와; 상기 보조 배기공급 파이프의 출구를 상기 제1보조 EGR 밸브와 동일한 동작으로 개폐하는 제2보조 EGR 밸브와; 엔진 냉간시동시 히터 동작 스위치가 입력되면 엔진이 충분히 난기될 때까지 상기 제어 밸브를 동작시켜 냉각수 흐름을 차단하면서 상기 제1및2보조 EGR 밸브를 동작시켜 배기가스가 상기 보조 배기공급 파이프를 통해 재순환되도록 하는 ECU를 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 차량 보조 히터 장치의 구성도,

도 2는 도 1에서 보조 히터 장착 위치도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 엔진 2 : 워터 재킷(Water Jacket)

3 : 히터(Heater) 4 : 배기 파이프

5 : 배기공급 파이프 6 : EGR 밸브(Exhaust Gas Recirculation Valve)

7 : 플레늄 챔버(Plenum Chamber) 8 : 히터 동작 스위치

10 : 제어 밸브 20 : 보조 배기공급 파이프

30 : 보조 히터 40 : 제1보조 EGR 밸브

50 : 제2보조 EGR밸브 60 : ECU(Electronic Control Unit)

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부 도면을 참조로 하여 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 차량 보조 히터 장치의 구성도, 도 2는 도 1에서 보조 히터의 장착 위치도이다.

본 발명의 구성을 설명하기 이전에 도 1을 참조하여 본 발명에서 이용한 배기가스 재순환 장치에 대해 설명하면 다음과 같다.

즉, 배기가스 재순환 장치는 배기가스 중의 일부를 흡기쪽으로 보내어 혼합기와 함께 연소실로 유입시키는 장치로서, 배기 파이프(4)와 플레늄 챔버(7)를 배기공급 파이프(5)로 연통되게 한 후, 이 배기공급 파이프(5)의 중간부에 EGR 밸브(6)를 설치하여 배기공급 파이프(5)를 개폐시켜 배기가스를 재순환시키도록 되어 있다. 이때, 상기 EGR 밸브(6)는 흡기 매니폴드의 진공도와 배기 파이프(4)의 배압이 일정 수준 이상이면 ECU(60)에 의해 동작한다.

이에 상기 배기가스 재순환 장치를 이용한 본 발명의 구성은 제어 밸브(10)와, 보조 배기공급 파이프(20)와, 보조 히터(30)와, 제1보조 EGR 밸브(40)와, 제2보조 EGR 밸브(50)와, ECU(60)를 포함한다.

상기 제어 밸브(10)는 엔진(1) 냉간시동시 엔진(1)이 충분히 난기될 때까지 엔진(1)의 워터 재킷(2)을 통해 히터(3)로 흐르는 냉각수의 흐름을 차단하는 것으로, 엔진(1) 내부에 있는 기존 냉각수로만 엔진(1)이 난기되도록 하여 엔진(1)의 난기가 빨리 이루어지도록 하기 위한 것이다.

상기 보조 배기공급 파이프(20)는 상기 배기공급 파이프(5)의 공급 시작 부분과 플레늄 챔버(7)로 연결되는 배기공급 파이프(5)의 끝부분을 연결하여 배기공급 파이프로 들어오는 배기가스의 일부가 지나가도록 형성된다.

상기 보조 히터(30)는 히터(3)와 같은 구조로 도 2에서와 같이 히터(3) 앞쪽에 장착되면서 상기 보조 배기공급 파이프(20)의 중간에 설치되어 배기가스가 그 내부를 지나도록 형성된다. 즉, 엔진(1) 냉간시동시 보조 히터(30)쪽으로 배기가스가 지나가게 되어 차실내로 공급될 외부 공기가 보조 히터(30)에 의해 신속하게 데워짐에 따라 차실내 온도가 올라가게 된다.

상기 제1보조 EGR 밸브(40)는 상기 보조 배기공급 파이프(20)의 입구를 개폐한다.

상기 제2보조 EGR 밸브(50)는 상기 보조 배기공급 파이프(20)의 출구를 상기 제1보조 EGR 밸브(40)와 동일한 동작으로 개폐한다.

상기 ECU(60)는 엔진(1) 냉간시동시 히터 동작 스위치(8)가 입력되면 엔진(1)이 충분히 난기될 때까지 상기 제어 밸브(10)를 동작시켜 냉각수 흐름을 차단하면서 상기 제1및2보조 EGR 밸브(40,50)를 동작시켜 배기가스가 보조 배기공급 파이프(20)를 통해 재순환되도록 한다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 동작은 다음과 같다.

추운 겨울철 엔진(1)을 처음 동작시킬 시, 즉 냉간시동 시 운전자가 차실내 온도를 높이기 위해 히터 동작 스위치(8)를 동작시키면 ECU(60)는 우선 제어 밸브(10)를 동작시켜 엔진(1)의 워터 재킷(2)으로부터 히터(3)로 흐르는 냉각수의 흐름을 차단한다.

그리고 나서, 제1보조 EGR 밸브(40)와 제2보조 EGR 밸브(50)를 동작시켜 보조 배기공급 파이프(20)의 입구와 출구가 열리도록 한다.

이에 엔진(1)의 연소실에서 연소되어 배출되는 배기가스의 일부가 배기가스 재순환 장치의 배기공급 파이프(5)로 들어오다가 그 일부가 다시 보조 배기공급 파이프(20)로 들어가게 된다. 그리고, 배기공급 파이프(5)를 통해 들어간 나머지 배기가스는 닫혀있는 EGR 밸브(6)에 부딪혀 다시 돌아오게 되므로 이 또한 보조 배기공급 파이프(20)로 유입된다.

이렇게 보조 배기공급 파이프(20)로 유입된 배기가스는 보조 히터(30)의 수개 코어를 통해 순환하다가 열린 제2보조 EGR 밸브(50)를 통해 배기가스 재순환 장치의 배기공급 파이프(5)로 나가게 된다.

이렇게 하여 히터(3) 앞쪽으로 들어오는 외부 공기는 히터(3) 바로 앞에 장착된 보조 히터(30) 내부의 배기가스의 열로 데워진 상태로 차실내로 유입된다.

결국, 냉간시동과 동시에 차실내 온도를 높일 수 있게 되는 것이다.

이후, 엔진(1) 내부의 냉각수 온도가 충분히 올라가게 되면, 즉 엔진(1)이 충분히 난기되면 ECU(60)에서 제1및2보조 EGR 밸브(40,50)를 오프시켜 보조 배기공급 파이프(20)의 입출구가 모두 차단되도록 하면서 제어 밸브(10)를 열어 충분히 데워진 냉각수가 히터(3)로 흐르도록 한다.

이에 히터 동작 스위치(8)가 계속 동작중이면 외부 공기는 보조 히터(30)가 아닌 히터(3) 내부의 냉각수에 의해 데워진 상태로 차실내로 유입된다.

그리고, 이때부터 ECU(60)에서는 EGR 밸브(6)를 제어하여 배기가스 재순환 장치를 동작시킨다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 엔진 냉간시동시 히터 동작 지시가 있게 되면 배기가스 재순환을 이용한 보조 히터에 의해 차실내 온도를 신속하게 높일 수 있게 됨으로써 히터 성능에 대한 운전자의 신뢰성이 향상되며, 또한 초기 시동시 배출되는 배기가스의 양도 줄어들게 되어 매우 효과적이다.

Claims

배기 파이프(4)와 플레늄 챔버(7)를 배기공급 파이프(5)로 연통되게 한 후, 이 배기공급 파이프(5)의 중간부에 EGR 밸브(6)를 설치하여 배기공급 파이프(5)를 개폐시켜 배기가스를 재순환시키는 차량 배기가스 재순환 장치에 있어서,

엔진(1) 냉간시동시 엔진(1)이 충분히 난기될 때까지 히터(3)로 흐르는 냉각수의 흐름을 차단하는 제어 밸브(10)와;

상기 배기공급 파이프(5)의 공급 시작 부분과 플레늄 챔버(7)로 연결되는 배기공급 파이프(5)의 끝부분을 연결하여 배기공급 파이프(5)로 들어오는 배기가스의 일부가 지나가도록 형성된 보조 배기공급 파이프(20)와;

히터(3)와 같은 구조로 그 앞쪽에 장착되면서 상기 보조 배기공급 파이프(20)의 중간에 설치되어 배기가스가 그 내부를 지나도록 형성된 보조 히터(30)와;

상기 보조 배기공급 파이프(20)의 입구를 개폐하는 제1보조 EGR 밸브(40)와;

상기 보조 배기공급 파이프(20)의 출구를 상기 제1보조 EGR 밸브(40)와 동일한 동작으로 개폐하는 제2보조 EGR 밸브(50)와;

엔진(1) 냉간시동시 히터 동작 스위치(8)가 입력되면 엔진(1)이 충분히 난기될 때까지 상기 제어 밸브(10)를 동작시켜 냉각수 흐름을 차단하면서 상기 제1및2보조 EGR 밸브(40,50)를 동작시켜 배기가스가 상기 보조 배기공급 파이프(20)를 통해 재순환되도록 하는 ECU(60)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 보조 히터(30) 장치.