KR100380065B1 - Air supply system for exhaust gas recirculation - Google Patents
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Abstract
로딩형 에어 콤푸레셔에서 대기중으로 방출되는 잉여공기를 배기가스 재순환 장치에 공급하여 이지알(EGR)비율(새로운 공기중의 배기 가스량) 통로에 매연 여과장치를 장착하여 엔진의 성능 향상을 꾀하기 위하여;To provide the exhaust gas recirculation apparatus with surplus air discharged into the atmosphere from the loaded air compressor to install a soot filtration device in the EGR ratio (new exhaust gas amount in the air) to improve the engine performance;
배기가스 재순환 장치의 이지알 밸브와 이지알 쿨러 사이의 재순환관에 에어를 공급하게 에어관로로 연결 설치되는 에어 콤푸레셔와,An air compressor connected to the air pipe to supply air to the recirculation pipe between the easy valve and the cooler of the exhaust gas recirculation device,
상기 에어관로를 통해 공급되는 에어의 과급압을 감지하게 설치되는 과급압 센서와,A boost pressure sensor installed to detect a boost pressure of the air supplied through the air line;
상기 에어관로에 에어의 대기 방출을 도모하게 설치되는 거버너와,A governor installed in the air pipe to promote air discharge;
상기 에어관로에 에어의 충진이 이루어지게 분지 에어관으로 나뉘어 설치되는 에어탱크와,An air tank which is divided into branch air pipes so that air is filled in the air pipe paths;
상기 분지 에어관이 연결된 에어관로에 재순환관에 에어의 공급을 제어하게 설치한 2웨이 밸브와,A two-way valve installed to control the supply of air to the recirculation pipe in an air pipe line to which the branch air pipe is connected;
상기 에어관로에 재순환관으로의 에어 공급을 제한하게 설치된 첵크밸브와,A check valve installed in the air line to restrict the air supply to the recirculation pipe,
상기 배기가스 재순환 장치의 방향전환밸브, 이지알 밸브, 과급압 센서, 2웨이 밸브와 전기적으로 연결되어 감지신호의 인식과 제어신호를 보내게 되는 전자제어장치를 포함하여 이루어지는 배기가스 재순환 장치의 보조 에어 공급장치를 제공하는데 있다.Auxiliary of the exhaust gas recirculation apparatus including an electronic control device that is electrically connected to the diverter valve, easy valve, boost pressure sensor, 2-way valve of the exhaust gas recirculation device and sends a detection signal and recognition of the detection signal To provide an air supply.
Description
본 발명은 배기가스 재순환 장치의 보조 에어 공급장치 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 로딩형 에어 콤푸레셔에서 대기중으로 방출되는 잉여공기를 배기가스 재순환 장치에 공급하여 의 이지알(EGR)비율( 새로운 공기중의 배기 가스량) 통로에 매연 여과장치를 장착하여 엔진의 성능 향상을 꾀한 배기가스 재순환 장치의 보조 에어 공급장치에 관한 것이다.The present invention relates to an auxiliary air supply device for an exhaust gas recirculation device and a control method thereof, and more particularly, to a ratio of EGR by supplying surplus air discharged to the atmosphere from a loading type air compressor to the exhaust gas recirculation device. (New exhaust gas amount in the air) The present invention relates to an auxiliary air supply device for an exhaust gas recirculation device in which a soot filtration device is installed in a passage to improve engine performance.
도1은 종래기술에 따른 배기가스 재순환 장치를 개략적으로 도시한 도면으로, 엔진(2)의 흡기관(4)에 형성한 바이패스 통로(6)와, 이 바이패스 통로(6)의 입구에 통로 전환 밸브(8)를 설치하고 있으며, 바이패스 통로(6)에는 이지알 쿨러(10)를 설치하고 있다.1 is a view schematically showing an exhaust gas recirculation apparatus according to the prior art, in which a bypass passage 6 formed in an intake pipe 4 of an engine 2 and an inlet of the bypass passage 6 are shown. The passage switching valve 8 is provided, and the EZR cooler 10 is provided in the bypass passage 6.
그리고 바이패스 통로(6)와 배기 매니폴드(12)를 연결하면서 이지알 밸브(14)를 설치하고 있는 재순환관(16)을 형성하고 있다.And the recirculation pipe 16 which installs the EZ valve 14 is formed, connecting the bypass passage 6 and the exhaust manifold 12. As shown in FIG.
상기한 이지알 쿨러(10)는 배기온도(배기가스중 O₂농도)를 저감시켜 NOx을 줄일 수 있기 때문에 디젤엔진의 유해 저감장치로 사용되고 있다.Since the EZR cooler 10 can reduce the NOx by reducing the exhaust temperature (O 2 concentration in the exhaust gas), it is used as a harmful device of the diesel engine.
상기한 배기가스중의 질소산화물 저감을 위하여 이지알 비율(새로운 공기중의 배기 가스량)을 높이다 보면 새로운 공기량 및 연료량 부족으로 출력 저하가 발생하고 배기가스중의 그을음 성분 증가로 인하여 피스톤링 및 밸브 마모가 발생하게 되므로서 엔진 성능의 저하 및 내구력 부족, 오일 소모 과다로 이한 차량 상품성에 심각한 문제를 발생하게 되는 문제점이 있다.In order to reduce the nitrogen oxides in the exhaust gas, increasing the ratio of EZR (the amount of exhaust gas in the new air) causes a decrease in output due to the lack of a new air volume and fuel amount, and piston ring and valve wear due to the increase of soot in the exhaust gas. There is a problem that causes a serious problem in the vehicle marketability due to deterioration of engine performance and lack of durability, excessive oil consumption.
따라서 본 발명은 앞에서 언급한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 로딩형 에어 콤푸레셔에서 대기중으로 방출되는 잉여공기를 배기가스 재순환 장치에 공급하여 의 이지알(EGR)비율( 새로운 공기중의배기 가스량) 통로에 매연 여과장치를 장착하여 엔진의 성능 향상을 꾀한 배기가스 재순환 장치의 보조 에어 공급장치 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.Therefore, the present invention has been invented to solve the above-mentioned problems, an object of the present invention is to supply the surplus air discharged to the atmosphere from the load-type air compressor to the exhaust gas recirculation apparatus of the EEG ratio (EGR) The present invention provides an auxiliary air supply device for an exhaust gas recirculation device and a control method thereof by installing a soot filtration device in a passage of a new air).
도1은 종래기술에 따른 배기가스 재순환 장치를 개략적으로 도시한 도면.1 schematically shows an exhaust gas recirculation apparatus according to the prior art;
도2는 본 발명에 따른 배기가스 재순환 장치에 보조 에어 공급장치가 적용됨을 도시한 도면.Figure 2 shows that the auxiliary air supply device is applied to the exhaust gas recirculation apparatus according to the present invention.
도3은 본 발명에 따른 보조 에어 공급장치의 제어방법을 도시한 순서도.Figure 3 is a flow chart showing a control method of the auxiliary air supply apparatus according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
30. 배기가스 재순환 장치 32. 엔진30. Exhaust gas recirculation device 32. Engine
34. 배기 매니폴드 36. 재순환관34. Exhaust Manifold 36. Recirculation Line
40. 흡기 매니폴드 42. 흡기통로40. Intake manifold 42. Intake passage
44. 이지알 쿨러 46. 바이패스 통로44. EZR Cooler 46. Bypass passage
48. 전자제어장치 50. 통로 전환 밸브48. Electronic control device 50. Passage switching valve
이를 실현하기 위한 본 발명은The present invention for realizing this
배기가스 재순환 장치의 이지알 밸브와 이지알 쿨러 사이의 재순환관에 에어를 공급하게 에어관로로 연결 설치되는 에어 콤푸레셔와,An air compressor connected to the air pipe to supply air to the recirculation pipe between the easy valve and the cooler of the exhaust gas recirculation device,
상기 에어관로를 통해 공급되는 에어의 과급압을 감지하게 설치되는 과급압 센서와,A boost pressure sensor installed to detect a boost pressure of the air supplied through the air line;
상기 에어관로에 에어의 대기 방출을 도모하게 설치되는 거버너와,A governor installed in the air pipe to promote air discharge;
상기 에어관로에 에어의 충진이 이루어지게 분지 에어관으로 나뉘어 설치되는 에어탱크와,An air tank which is divided into branch air pipes so that air is filled in the air pipe paths;
상기 분지 에어관이 연결된 에어관로에 재순환관에 에어의 공급을 제어하게 설치한 2웨이 밸브와,A two-way valve installed to control the supply of air to the recirculation pipe in an air pipe line to which the branch air pipe is connected;
상기 에어관로에 재순환관으로의 에어 공급을 제한하게 설치된 첵크밸브와,A check valve installed in the air line to restrict the air supply to the recirculation pipe,
상기 배기가스 재순환 장치의 방향전환밸브, 이지알 밸브, 과급압 센서, 2웨이 밸브와 전기적으로 연결되어 감지신호의 인식과 제어신호를 보내게 되는 전자제어장치를 포함하여 이루어지는 배기가스 재순환 장치의 보조 에어 공급장치를 제공하는데 있다.Auxiliary of the exhaust gas recirculation apparatus including an electronic control device that is electrically connected to the diverter valve, easy valve, boost pressure sensor, 2-way valve of the exhaust gas recirculation device and sends a detection signal and recognition of the detection signal To provide an air supply.
엔진의 구동시 엔진 회전수를 검출하는 단계와,Detecting an engine speed when the engine is driven;
엔진의 부하를 검출하는 단계와,Detecting the load of the engine,
에어 콤푸레셔를 통해 공급되는 에어의 과급압을 검출하는 단계와,Detecting the boost pressure of the air supplied through the air compressor,
에어 압력〈 8.5bar 인가를 판단하는 단계와,Determining whether the air pressure <8.5 bar;
상기 단계에서 8.5bar보다 에어 압력이 작으면 에어탱크에 에어가 저장되게 2웨이 밸브의 제1포트는 개구(on)지시하고 제2포트는 차단(off)하게 지시하는 단계와,In this step, if the air pressure is less than 8.5bar, the first port of the two-way valve to indicate the opening (on) and the second port to turn off (off) so that the air is stored in the air tank,
상기 단계에서 8.5bar보다 에어 압력이 크면 이지알 컨트롤 영역인가를 판단하는 단계와,If the air pressure is greater than 8.5 bar in the step, determining whether it is an easy R control region;
상기 단계에서 이지알 컨트롤 영역이면 이지알 쿨러에 에어의 공급이 이루어지게 2웨이 밸브의 제1포트는 차단(off)하고 제2포트는 개구(on) 지시하게 되는 단계와,The first port of the two-way valve is turned off and the second port is instructed to open so that the air is supplied to the easy cooler in the step of the easy R control region;
상기 단계에서 이지알 컨트롤 영역이 아니면 2웨이 밸브의 제1,2포트를 차단 지령하는 단계와,Blocking the first and second ports of the two-way valve if not in the easy control region;
상기 단계에서 2웨이 밸브의 제어 작동후 리턴 제어되는 방법을 특징으로 하는 배기가스 재순환 장치의 보조 에어 공급장치의 제어방법을 제공하는데 있다.It is to provide a control method of the auxiliary air supply device of the exhaust gas recirculation device characterized in that the return control after the control operation of the two-way valve in the step.
이하, 본 발명의 바람직한 구성 및 작용을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the preferred configuration and operation of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도2는 본 발명에 따른 배기가스 재순환 장치에 보조 에어 공급장치가 적용됨을 도시한 도면이고, 도3은 본 발명에 따른 보조 에어 공급장치의 제어방법을 도시한 순서도이다.2 is a view showing that the auxiliary air supply apparatus is applied to the exhaust gas recirculation apparatus according to the present invention, Figure 3 is a flow chart showing a control method of the auxiliary air supply apparatus according to the present invention.
배기가스 재순환 장치(30)는 엔진(32)의 배기가스가 배출되는 배기매니폴드(34)에 연결한 재순환관(36)의 이지알 밸브(38)와, 흡기 매니폴드(40)의 흡기통로(42)를 바이패스하게 형성하면서 이지알 쿨러(44)를 설치한 바이패스 통로(46)와, 이 바이패스 통로(46)를 통해 신기의 공급이 전자제어장치(48)의 신호에 의해 선택적으로 이루어지게 통로 전환 밸브(50)를 설치하여 이루어지고 있다.The exhaust gas recirculation device 30 is an intake passage of the inlet manifold 40 and the easy valve 38 of the recirculation pipe 36 connected to the exhaust manifold 34 through which the exhaust gas of the engine 32 is discharged. The bypass passage 46 in which the 42 is bypassed and the EZC cooler 44 is installed, and the supply of air via the bypass passage 46 is selectively selected by the signal of the electronic controller 48. It is made by installing the passage switching valve 50 to be made.
여기에 보조 에어 공급장치(52)는 배기가스 재순환 장치(30)에 에어 콤푸레셔(54), 과급압 센서(56), 거버너(58), 2웨이 밸브(60), 에어탱크(62), 첵크밸브(64)를 구성하여 이루어지고 있다.The auxiliary air supply 52 is connected to the exhaust gas recirculation device 30 by the air compressor 54, the boost pressure sensor 56, the governor 58, the two-way valve 60, the air tank 62, and the shank. The valve 64 is constituted.
에어 콤푸레셔(54)는 배기가스 재순환 장치(30)의 이지알 밸브(38)와 이지알 쿨러(44) 사이의 재순환관(36)에 에어를 공급하게 에어관로(66)로 연결 설치되고 있다.The air compressor 54 is connected to the air pipe line 66 so as to supply air to the recirculation pipe 36 between the easy valve 38 and the easy cooler 44 of the exhaust gas recirculation apparatus 30.
과급압 센서(56)는 에어관로(66)를 통해 공급되는 에어 콤푸레셔(54) 에어의 과급압을 감지하게 에어관로(66)측에 설치되고 있다.The boost pressure sensor 56 is installed on the air line 66 to sense the boost pressure of the air of the air compressor 54 supplied through the air line 66.
거버너(58)는 에어관로(66)에 에어압이 8.5bar 이상되면 폭발방지를 위해 에어의 대기 방출을 도모하게 설치되고 있다.The governor 58 is installed in the air duct 66 so as to release the air to prevent explosion when the air pressure is 8.5 bar or more.
에어탱크(62)는 에어관로(66)에 에어의 충진이 이루어지게 분할된 분지 에어관(68)으로 연결 설치되고 있다.The air tank 62 is connected to the branch air pipe 68 which is divided so that the air is filled in the air pipe 66.
2웨이 밸브(60)는 통상의 밸브로 에어탱크(62)에 에어를 충진하거나 재순환관(36)측으로 에어 공급을 선택 제어하게 제1,2포트(70)(72)를 형성하면서 에어관로(66)에 설치하고 있다.The two-way valve 60 is a conventional valve to fill the air tank 62 or to form the first and second ports 70 and 72 to selectively control the air supply to the recirculation pipe 36. 66).
첵크밸브(64)는 에어관로(66)에 재순환관(36)으로의 에어 공급을 제한하게설치되고 있다.The check valve 64 is provided in the air line 66 so as to restrict the air supply to the recirculation pipe 36.
전자제어장치(48)는 배기가스 재순환 장치(30)의 통로 전환 밸브(50), 이지알 밸브(38), 과급압 센서(56), 2웨이 밸브(60)와 전기적으로 연결되어 감지신호의 인식과 전기적 신호로 제어하게 연결 설치되고 있다.The electronic controller 48 is electrically connected to the passage switching valve 50, the IG valve 38, the boost pressure sensor 56, the two-way valve 60 of the exhaust gas recirculation device 30, It is connected to control by recognition and electric signal.
상기한 바와 같이 이루어지는 본 발명의 작용을 설명하면, 엔진(32)의 구동시 엔진의 회전수(S10)와 부하(S20)를 전자제어장치(48)가 검출하면서 이지알 밸브(38)와 통로 전환 밸브(50)를 제어하여 신기와 배기가스가 이지알 쿨러(44)를 거쳐 흡기 매니폴드(40)를 통과하여 엔진의 연소실에 공급될 때;Referring to the operation of the present invention made as described above, the electronic control device 48 detects the engine speed (S10) and the load (S20) of the engine at the time of driving the engine 32 and passage passage 38 When the switching valve 50 is controlled so that the freshener and the exhaust gas are supplied to the combustion chamber of the engine through the intake manifold 40 via the EG cooler 44;
전자제어장치(48)가 에어 콤푸레셔(54)에 의해 생성된 에어의 과급압을 에어관로(66)측에 설치된 과급압 센서(56)를 통해 감지한다.The electronic controller 48 detects the boost pressure of the air generated by the air compressor 54 through the boost pressure sensor 56 installed on the air line 66.
이때 감지된 에어 압력이 8.5bar보다 작으면 2웨이 밸브(60)의 제1포트(70)는 개구(on)지시하고 제2포트(72)는 차단(off)하게 지시하여 에어관로(66)에 연결된 분지 에어관(68)을 통해 에어탱크(62)에 에어가 저장되게 한다.At this time, if the detected air pressure is less than 8.5bar, the first port 70 of the two-way valve 60 indicates the opening (on) and the second port 72 instructs to shut off (off) the air pipe line 66 Air is stored in the air tank 62 through the branch air pipe 68 connected to.
그리고 8.5bar보다 에어 압력이 크고 이지알 컨트롤 영역으로 판단되면 2웨이 밸브(60)의 제1포트(70)는 차단(off)하고 제2포트(72)는 개구(on) 지시하여 에어관로(66)통해 공급된 에어에 의해 첵크밸브(64)의 개구와 동시에 재순환관(36)으로 유입되는 배기가스와 흡기관(42)을 통해 유입되는 신기와 더불어 이지알 쿨러(44)를 통해 엔진의 연소실에 공급이 이루어지게 된다.If the air pressure is greater than 8.5 bar and it is determined as the easy control region, the first port 70 of the two-way valve 60 is turned off and the second port 72 is instructed to be opened to indicate that the air port ( 66 through the EZR cooler 44 together with the exhaust gas flowing into the recirculation pipe 36 and the fresh air flowing through the intake pipe 42 at the same time as the opening of the check valve 64 by the air supplied therethrough. Supply to the combustion chamber is made.
또, 8.5bar보다 에어 압력이 크고 이지알 컨트롤 영역이 아니면 2웨이 밸브(60)의 제1,2포트(70)(72)를 차단하고, 에어는 거버너(58)를 통해 대기중으로에어의 방출이 이루어지게 된다.If the air pressure is larger than 8.5 bar and not in the easy control area, the first and second ports 70 and 72 of the 2-way valve 60 are blocked, and the air is discharged into the atmosphere through the governor 58. This is done.
상기한 바와 같이 2웨이 밸브(60)의 제어 과정후에는 다시 리턴하여 반복 제어된다.As described above, after the control process of the two-way valve 60 is returned to control repeatedly.
질소산화물의 유해 배기가스 저감 향상이 이루어진다.Improved reduction of harmful emissions of nitrogen oxides is achieved.
에어 콤푸레셔에 의한 잉여 에어를 배기가스 저감에 이용할 수 있게 되는 효과가 있다.There is an effect that the excess air by the air compressor can be used to reduce the exhaust gas.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |