KR100325742B1 - 자동차 엔진의 배기개스환류 제어장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

스로틀 밸브가 설치되어 있는 흡기관의 일부에 설치되어 있는 배기개스 환류관의 일측에 설치되는 제어밸브와, 상기한 흡기관의 부압을 감지하기 위한 부압센서와, 상기한 배기개스 환류관을 흐르는 배기개스온도를 감지하기 위한 배기온도센서와, 엔진 회전수, 부하 등과 같은 각종 정보를 감지하기 위한 기타 센서부와, 상기한 부압센서로부터 입력되는 신호를 이용하여 제어밸브의 듀티 사이클을 제어함과 동시에 배기 온도센서로부터 입력되는 신호를 이용하여 제어밸브의 고장상태를 표시하기 위한 제어신호를 출력하는 제어수단과, 고장상태를 표시하기 위한 고장램프를 포함하여 이루어지며,
부압감지 센서를 이용하여 감지된 부압에 대응하여 미리 설정되어 있는 배기개스 환류율에 따라 제어밸브의 듀티 사이클을 제어함으로써 배기개스 환류량을 정확하게 조정할 수 있을 뿐만 아니라 배기온도를 이용하여 제어밸브의 고장상태를 표시할 수 있는, 자동차 엔진의 배기개스환류 제어장치 및 방법을 제공한다.

Description

자동차 엔진의 배기개스환류 제어장치 및 방법{AN EGR CONTROL DEVICE FOR THE CAR AND METHOD THEREOF}
이 발명은 자동차 엔진의 배기개스환류 제어장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 말하자면 부압감지 센서를 이용하여 감지된 부압에 대응하여 미리 설정되어 있는 배기개스 환류율에 따라 제어밸브의 듀티 사이클을 제어함으로써 배기개스 환류량을 정확하게 조정할 수 있을 뿐만 아니라 배기온도를 이용하여 제어밸브의 고장상태를 표시할 수 있는, 자동차 엔진의 배기개스환류 제어장치 및 방법에 관한 것이다.
자동차에서 배출되는 개스는 주로 배기 파이프에서 나오는 배기개스(약 60%)와, 기관의 크랭크 케이스에서 배출되는 블로바이 개스(약 25%)와, 연료탱크나 기화기 등에서 증발하는 연료 증발개스(약 15%)로 나눌 수가 있다. 상기한 바와 같은 자동차의 배출개스로 인한 대기의 오염을 방지하는 것이 인류의 환경 위생상 중요한 문제로 부각되었으며, 그 규제가 세계적으로 점점 더 강화되고 있는 실정이다.
자동차의 배출개스중에서도 배기개스는 연료가 실린더안에서 연소한 다음에 배기 파이프를 통해서 외부로 배출되는 개스를 말하는데, 상기한 배기개스의 성분은 대부분이 해가 없는 수증기(H2O), 질소(N2), 탄산개스(CO2) 등으로 이루어져 있으나, 유해물질로서 일산화탄소(CO)와, 탄화수소(HC)와, 질소 산화물(NOX)과, 그외에 약간의 납산화물과 탄소입자(흑연) 등이 함유되어 있기 때문에 인체에 치명적인 해를 끼치고 있다.
상기한 배기개스중에서 질소 산화물(NOX)의 저감대책으로서 EGR(Exhaust Gas Recirculation) 방식이 가장 유효하여 널리 사용되고 있다. 이 방식은 배기개스의 일부를 연소실에 환류하여 연소온도를 저하시켜 질소 산화물(NOX)을 저감시키는 것이다. 그러나, 배기개스를 다량으로 환류시키게 되면 수트나 HC를 악화시키고 또 환류개스중의 수트나 황산화물에 의해 실린더의 접동부의 마멸이나 윤활유의 열화를 촉진시키기 때문에 비교적 저부하의 운전역에서 소량으로 억제하여 사용하지 않으면 안된다. 따라서 배기개스 환류량을 정확하게 제어하는 것은 매우 중요한 일이다.
종래에는 단순하게 솔레노이드 밸브를 이용하여 배기개스의 환류를 제어하였기 때문에 배기개스 환류량을 정확하게 제어할 수가 없을 뿐만 아니라, 솔레노이드 밸브가 고장이 난 경우에 이를 운전자에게 표시하지 못하는 문제점이 있다.
이 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 부압감지 센서를 이용하여 감지된 부압에 대응하여 미리 설정되어 있는 배기개스 환류율에 따라 제어밸브의 듀티 사이클을 제어함으로써 배기개스 환류량을 정확하게 조정할 수 있을 뿐만 아니라 배기온도를 이용하여 제어밸브의 고장상태를 표시할 수 있는, 자동차 엔진의 배기개스환류 제어장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
도 1은 이 발명의 실시예에 따른 자동차 엔진의 배기개스환류 제어장치의 구성도이다.
도 2는 이 발명의 실시예에 따른 자동차 엔진의 배기개스환류 제어방법의 동작 흐름도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 흡기관 20 : 부압센서
30 : 배기온도센서 40 : 기타 센서부
50 : 제어부 60 : 제어밸브
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 장치의 구성은, 스로틀 밸브가 설치되어 있는 흡기관의 일부에 설치되어 있는 배기개스 환류관의 일측에 설치되는 제어밸브와, 상기한 흡기관의 부압을 감지하기 위한 부압센서와, 상기한 배기개스 환류관을 흐르는 배기개스온도를 감지하기 위한 배기온도센서와, 엔진 회전수, 부하 등과 같은 각종 정보를 감지하기 위한 기타 센서부와, 상기한 부압센서로부터 입력되는 신호를 이용하여 제어밸브의 듀티 사이클을 제어함과 동시에 배기 온도센서로부터 입력되는 신호를 이용하여 제어밸브의 고장상태를 표시하기 위한 제어신호를 출력하는 제어수단과, 고장상태를 표시하기 위한 고장램프를 포함하여이루어진다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 방법의 구성은, 동작이 시작되면 흡기관의 부압과 배기개스 온도를 포함하여 엔진 회전수, 부하와 같은 각종 정보를 읽어들이는 단계와, 상기한 각종 정보로부터 미리 설정되어 있는 대응 듀티 사이클을 읽어내어 이에따라 제어밸브를 제어하는 단계와, 배기 온도센서로부터 읽어들인 배기온도값과 설정값을 서로 비교하여 배기온도값이 설정값 이하가 아닌 경우에 고장코드를 메모리에 기억시킴과 동시에 고장램프를 점등하여 표시하는 단계를 포함하여 이루어진다.
이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하기로 한다.
도 1은 이 발명의 실시예에 따른 자동차 엔진의 배기개스환류 제어장치의 구성도이다. 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 이 발명의 실시예에 따른 자동차 엔진의 배기개스환류 제어장치의 구성은, 스로틀 밸브가 설치되어 있는 흡기관(10)의 일부에 설치되어 있는 배기개스 환류관의 일측에 설치되는 제어밸브(60)와, 흡기관(10)의 부압을 감지하기 위한 부압센서(20)와, 배기개스 환류관의 배기개스온도를 감지하기 위한 배기온도센서(30)와, 엔진 회전수, 부하 등과 같은 각종 정보를 감지하기 위한 기타 센서부(40)와, 상기한 부압센서(20)로부터 입력되는 신호를 이용하여 제어밸브(60)의 듀티 사이클을 제어함과 동시에 배기 온도센서(30)로부터 입력되는 신호를 이용하여 제어밸브(60)의 고장상태를 표시하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부(50)를 포함하여 이루어진다.
도 2는 이 발명의 실시예에 따른 자동차 엔진의 배기개스환류 제어방법의 동작 흐름도이다. 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 이 발명의 실시예에 따른 자동차 엔진의 배기개스환류 제어방법의 구성은, 전원이 인가되면 동작이 시작되는 단계(S10)와, 동작이 시작되면 흡기관의 부압과 배기개스 온도를 포함하여 엔진 회전수, 부하와 같은 각종 정보를 읽어들이는 단계(S20)와, 상기한 각종 정보로부터 설정된 듀티 사이클로 제어밸브를 제어하는 단계(S30)와, 배기 온도센서로부터 읽어들인 배기온도값과 설정값을 서로 비교하는 단계(S40)와, 배기온도값이 설정값 이하인지를 판단하는 단계(S50)와, 배기온도값이 설정값 이하가 아닌 경우에 고장코드를 메모리에 기억시킴과 동시에 고장램프를 점등하여 표시하는 단계(S60)와, 동작을 종료하는 단계(S70)를 포함하여 이루어진다.
상기한 구성에 의한, 이 발명의 실시예에 따른 자동차 엔진의 배기개스환류 제어장치 및 방법의 작용은 다음과 같다.
전원이 인가되면 제어부(50)의 내부 메모리에 프로그램화되어 저장되어 있는 도2의 동작수순이 제어부(50)에 의해 실행됨으로써 이 발명의 실시에에 따른 자동차 엔진의 배기개스 환류 제어장치의 동작이 시작된다(S10). 동작이 시작되면, 제어부(50)는 부압 센서(20)로부터 입력되는 신호를 이용하여 흡기관(10)의 부압을 감지하고, 배기온도센서(30)로부터 입력되는 신호를 이용하여 배기개스 환류관의 배기개스 온도를 감지함과 동시에 기타 센서부(40)로부터 입력되는 신호를 이용하여 엔진 회전수, 부하와 같은 각종 정보를 읽어들인다(S20).
다음에, 제어부(50)는상기한 흡기관의 부압 및 이를 보정하기 위한 엔진 회전수, 부하 등과 같은 각종 정보에 따라 미리 실험치에 의해 설정되어 맵형태로 내부 메모리에 저장되어 있는 듀티 사이클을 읽어내어, 상기한 듀티 사이클에 따라 제어밸브(60)의 개폐동작을 제어한다(S30).
이어서, 제어부(50)는 배기 온도센서(30)로부터 읽어들인 배기온도값과 설정값을 서로 비교하여(S40), 배기온도값이 설정값 이하인지를 판단하고(S50), 배기온도값이 설정값 이하가 아닌 경우에 제어밸브(60)가 제대로 동작되지 않는 것으로 간주하여 이에 대응하는 고장코드를 내부 메모리에 기억시킴과 동시에 고장램프(도시되지 않음)를 점등하여 제어밸브(60)가 고장상태에 있음을 표시한 후(S60), 동작을 종료하게 된다(S70).
이상의 설명에서와 같이 이 발명의 실시예에서, 부압감지 센서를 이용하여 감지된 부압에 대응하여 미리 설정되어 있는 배기개스 환류율에 따라 제어밸브의 듀티 사이클을 제어함으로써 배기개스 환류량을 정확하게 조정할 수 있을 뿐만 아니라 배기온도를 이용하여 제어밸브의 고장상태를 표시할 수 있는 효과를 가진 자동차 엔진의 배기개스환류 제어장치 및 방법을 제공할 수가 있다. 이 발명의 이와 같은 효과는 자동차 엔진 분야에서 이 발명의 기술적 범위를 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형되어 이용될 수가 있다.

Claims (2)

  1. 스로틀 밸브가 설치되어 있는 흡기관의 일부에 설치되어 있는 배기개스 환류관의 일측에 설치되는 제어밸브와, 상기한 흡기관의 부압을 감지하기 위한 부압센서와, 상기한 배기개스 환류관을 흐르는 배기개스온도를 감지하기 위한 배기온도센서와, 엔진 회전수, 부하 등과 같은 각종 정보를 감지하기 위한 기타 센서부와, 상기한 부압센서로부터 입력되는 신호를 이용하여 제어밸브의 듀티 사이클을 제어함과 동시에 배기 온도센서로부터 입력되는 신호를 이용하여 제어밸브의 고장상태를 표시하기 위한 제어신호를 출력하는 제어수단과, 고장상태를 표시하기 위한 고장램프를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 엔진의 배기개스환류 제어장치.
  2. 동작이 시작되면 흡기관의 부압과 배기개스 온도를 포함하여 엔진 회전수, 부하와 같은 각종 정보를 읽어들이는 단계와, 상기한 각종 정보로부터 미리 설정되어 있는 대응 듀티 사이클을 읽어내어 이에따라 제어밸브를 제어하는 단계와, 배기 온도센서로부터 읽어들인 배기온도값과 설정값을 서로 비교하여 배기온도값이 설정값 이하가 아닌 경우에 고장코드를 메모리에 기억시킴과 동시에 고장램프를 점등하여 표시하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 엔진의 배기개스환류 제어장치.
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