KR100993370B1 - Exhaust gas supplied device of vehicle - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고온의 배기 가스를 연소실로 유입 또는 냉각수 통로로 유입시켜 냉시동성 및 히터 성능을 향상시킬 수 있는 차량의 배기 가스 공급장치에 관한 것으로, 배기 가스가 유입되는 입구 통로 측에 장착되어 개폐됨에 따라 배기 가스량을 조정하는 제1 밸브와; 배기 가스의 배출 통로 측에 장착되어 외부로부터 공급되는 제어신호의 입력에 따라 개폐되어 배기 가스압을 조정하는 제2 밸브와; 제1 밸브와 제2 밸브 사이에 형성되는 배기 가스 통로에 장착되어 개폐됨에 따라 연소실 또는 냉각수 통로로 배기 가스의 유입을 단속하는 마스터 밸브와; 제2 밸브와 마스터 밸브 사이의 통로에 장착되어 개폐됨에 따라 제2 밸브를 통과한 배기 가스를 마스터 밸브측으로 유입되도록 조절하는 제어 밸브와; 고압의 배기 가스를 일시 저장하여 마스터 밸브로 전달할 수 있는 공간을 제공하는 마스터 실린더와; 흡기 온도 센서와 냉각수 온도 센서로부터 입력되는 신호를 분석하여 입력되는 흡기 온도 및 냉각수 온도 값과 설정 값을 비교하여 입력되는 각각의 온도 값이 설정 값 보다 낮을 경우 제2 밸브로 닫힘 제어신호를 공급하여 제2 밸브를 닫히게(Close)하여 배기 가스 압력을 상승시키는 제어동작을 수행하는 엔진 제어부(ECU)를 포함하여 구성한다.

Figure R1020040108193

차량, 배기 가스, 밸브, 제어 밸브, 마스터 밸브

The present invention relates to a vehicle exhaust gas supply device that can improve the cold startability and the heater performance by introducing a high temperature exhaust gas into the combustion chamber or into the cooling water passage, and is mounted and opened on the inlet passage side through which the exhaust gas is introduced. A first valve for adjusting the exhaust gas amount accordingly; A second valve mounted on the exhaust passage side of the exhaust gas and opened and closed according to an input of a control signal supplied from the outside to adjust the exhaust gas pressure; A master valve mounted on the exhaust gas passage formed between the first valve and the second valve to open and close the exhaust valve to control the inflow of the exhaust gas into the combustion chamber or the cooling water passage; A control valve mounted on a passage between the second valve and the master valve to control the exhaust gas passing through the second valve to flow into the master valve side; A master cylinder providing a space for temporarily storing the high pressure exhaust gas and delivering it to the master valve; Analyzes the signals input from the intake temperature sensor and the coolant temperature sensor, compares the input intake temperature and coolant temperature values with the set values, and supplies a closing control signal to the second valve when each temperature value is lower than the set value. The engine control unit ECU performs a control operation of increasing the exhaust gas pressure by closing the second valve.

Figure R1020040108193

Vehicle, exhaust gas, valve, control valve, master valve

Description

차량의 배기 가스 공급장치{EXHAUST GAS SUPPLIED DEVICE OF VEHICLE}Exhaust gas supply of vehicle {EXHAUST GAS SUPPLIED DEVICE OF VEHICLE}

도 1은 디젤 엔진의 공기 가열장치의 장착 위치를 도시한 도면.1 shows a mounting position of an air heater of a diesel engine.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 배기 가스 공급장치의 구성을 도시한 도면.2 is a view showing the configuration of an exhaust gas supply apparatus of a vehicle according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 차량의 배기 가스 공급장치에 관한 것이다.The present invention relates to an exhaust gas supply apparatus of a vehicle.

통상적으로, 디젤 엔진이 장착된 차량의 경우 겨울철 냉시동성 향상을 위해 도 1에 도시된 바와 같이 글로우 플러그(110, Glow-Plug, 예열 플러그) 또는 공기 히터(120, Air Heater) 방식이 채택되고 있다.In general, in the case of a vehicle equipped with a diesel engine, a glow plug 110 or a glow plug 110 or an air heater 120 is adopted as shown in FIG. 1 to improve cold startability in winter. .

두 방식 모두 차가운 공기를 전기적으로 가열하여 엔진 냉시동성을 개선하는 것이다.Both approaches improve the engine cold start by electrically heating cold air.

종래 기술에 따른 디젤 엔진의 공기 가열에 관련된 기술의 작동 원리를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operating principle of the technology related to the air heating of the diesel engine according to the prior art as follows.

먼저, 종래 기술에서 주로 사용하는 두 방식 모두 스위치 온/오프(ON/OFF)에 의해 전기적으로 흡입 공기의 온도를 높이는 방식이다. First, both methods mainly used in the related art are methods of raising the temperature of the intake air electrically by switching on / off.                         

물론, 흡입 공기의 온도 상승에 의해 연소실내 온도가 높아지므로 냉시동성을 향상시킬 수 있다.Of course, since the temperature in the combustion chamber is increased by the temperature rise of the intake air, cold startability can be improved.

그런데, 위와 같은 방법을 사용하는 경우 종래에는 외기의 차가운 공기의 온도를 가열하여 연소실내 온도를 상승시키므로, 시간적 소비가 많았다.However, in the case of using the above method, since the temperature in the combustion chamber is raised by heating the temperature of cold air of the outside air, the time consumption is large.

즉, 시동 시간이 길어지고, 시동기(Starter)등 전기 부품의 부하를 증가시키는 문제점이 있다.That is, there is a problem that the startup time is long and increases the load of electrical components such as a starter.

그리고, 시동 후 히터(Heater)의 정상 작동(냉각수 완전히 히팅(Heating)) 시간을 단축시키는 데는 기존의 방식으로 곤란한 문제점이 있다.In addition, there is a problem in the conventional manner in shortening the normal operation (heating of the coolant) completely after the start of the heater.

본 발명의 목적은 고온의 배기 가스를 연소실로 유입 또는 냉각수 통로로 유입시켜 냉시동성 및 히터 성능을 향상시킬 수 있는 차량의 배기 가스 공급장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide an exhaust gas supply apparatus of a vehicle that can improve the cold startability and heater performance by introducing a high temperature exhaust gas into the combustion chamber or into the cooling water passage.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 차량의 배기 가스 공급장치에 있어서, 배기 가스가 유입되는 입구 통로 측에 장착되어 개폐됨에 따라 배기 가스량을 조정하는 제1 밸브와; 배기 가스의 배출 통로 측에 장착되어 외부로부터 공급되는 제어신호의 입력에 따라 개폐되어 배기 가스압을 조정하는 제2 밸브와; 상기 제1 밸브와 제2 밸브 사이에 형성되는 배기 가스 통로에 장착되어 개폐됨에 따라 연소실 또는 냉각수 통로로 배기 가스의 유입을 단속하는 마스터 밸브와; 상기 제2 밸브와 마스터 밸브 사이의 통로에 장착되어 개폐됨에 따라 상기 제2 밸브를 통과한 배기 가스를 상기 마스터 밸브측으로 유입되도록 조절하는 제어 밸브와; 고압의 배기 가스를 일시 저장하여 상기 마스터 밸브로 전달할 수 있는 공간을 제공하는 마스터 실린더와; 흡기 온도 센서와 냉각수 온도 센서로부터 입력되는 신호를 분석하여 입력되는 흡기 온도 및 냉각수 온도 값과 설정 값을 비교하여 입력되는 각각의 온도 값이 설정 값 보다 낮을 경우 상기 제2 밸브로 닫힘 제어신호를 공급하여 상기 제2 밸브를 닫히게(Close)하여 배기 가스 압력을 상승시키는 제어동작을 수행하는 엔진 제어부(ECU)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an exhaust gas supply apparatus of a vehicle, comprising: a first valve mounted on a side of an inlet passage through which exhaust gas is introduced and adjusted to open and close the exhaust gas amount; A second valve mounted on the exhaust passage side of the exhaust gas and opened and closed according to an input of a control signal supplied from the outside to adjust the exhaust gas pressure; A master valve mounted on the exhaust gas passage formed between the first valve and the second valve to open and close to regulate the inflow of the exhaust gas into the combustion chamber or the cooling water passage; A control valve mounted on a passage between the second valve and the master valve to control the exhaust gas passing through the second valve to flow into the master valve side; A master cylinder for temporarily storing high pressure exhaust gas and providing a space for delivering the exhaust gas to the master valve; Analyzes the signals input from the intake air temperature sensor and the coolant temperature sensor, compares the intake air temperature and the coolant temperature value with the set value, and supplies a closing control signal to the second valve when the input temperature value is lower than the set value. And an engine control unit (ECU) configured to close the second valve to close the second valve to increase the exhaust gas pressure.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 발명의 설명을 위해 예시한 것으로 본 발명이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. While many specific details, such as the following description and the annexed drawings, are shown to provide a more general understanding of the invention, these specific details are illustrated for the purpose of explanation of the invention and are not meant to limit the invention thereto. And a detailed description of known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 배기 가스 공급장치의 구성을 도시한 도면이다.2 is a view showing the configuration of an exhaust gas supply apparatus of a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 차량의 배기 가스 공급장치의 구성을 설명한다.Referring to Figure 2 will be described the configuration of the vehicle exhaust gas supply apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예는 도 2에 도시된 바와 같이 제1 밸브(210), 제2 밸브(220), 마스터 밸브(230)(Master Valve), 제어 밸브(240)(Control Valve), 마스터 실린더(250)(Master Cylinder)를 포함하여 구성한다. 2, the first valve 210, the second valve 220, the master valve 230 (Master Valve), the control valve 240 (Control Valve), and the master cylinder (as shown in FIG. 2). 250) (Master Cylinder).                     

제1 밸브(210)는 배기 가스가 유입되는 입구 통로 측에 장착되어 개폐됨에 따라 배기 가스량을 조정한다.The first valve 210 is mounted on the inlet passage side through which the exhaust gas flows and is opened and closed to adjust the exhaust gas amount.

제2 밸브(220)는 배기 가스의 배출 통로 측에 장착되어 엔진 제어부(ECU)로부터 공급되는 제어신호의 입력에 따라 개폐되어 배기 가스압을 조정한다.The second valve 220 is mounted on the exhaust passage side of the exhaust gas and opened and closed according to an input of a control signal supplied from the engine control unit ECU to adjust the exhaust gas pressure.

엔진 제어부는 흡기 온도 센서와 냉각수 온도 센서로부터 입력되는 신호를 분석하여 입력되는 흡기 온도 및 냉각수 온도 값과 설정 값을 비교하여 입력되는 각각의 온도 값이 설정 값 보다 낮을 경우 제2 밸브(220)로 닫힘 제어신호를 공급하여 제2 밸브(220)를 닫히게(Close)하여 배기 가스 압력을 상승시키는 제어동작을 수행한다.The engine controller analyzes the signals input from the intake air temperature sensor and the coolant temperature sensor, compares the intake air temperature and the coolant temperature value with the set values, and when the input temperature is lower than the set value, the engine control unit returns to the second valve 220. By supplying a close control signal to close the second valve 220 (Close) to perform a control operation to increase the exhaust gas pressure.

이와는 달리, 엔진 제어부는 입력되는 흡기 온도 및 냉각수 온도 값이 설정 값에 해당되면 제2 밸브(220)로 열림 제어신호를 공급하여 제2 밸브(220)를 열리게(Open)하여 배기 가스를 배출시키는 제어동작을 수행한다.In contrast, the engine controller supplies an open control signal to the second valve 220 to open the second valve 220 when the input intake temperature and the coolant temperature correspond to a set value, thereby discharging the exhaust gas. Perform the control operation.

마스터 밸브(230)는 제1 밸브(210)와 제2 밸브(220) 사이에 형성되는 배기 가스 통로에 장착되어 개폐됨에 따라 연소실 또는 냉각수 통로로 배기 가스의 유입을 단속한다.The master valve 230 is mounted in the exhaust gas passage formed between the first valve 210 and the second valve 220 to open and close to regulate the inflow of the exhaust gas into the combustion chamber or the cooling water passage.

제어 밸브(240)는 제2 밸브(220)와 마스터 밸브(230) 사이의 통로에 장착되어 개폐됨에 따라 제2 밸브(220)를 통과한 배기 가스를 마스터 밸브(230)측으로 유입되도록 조절한다.As the control valve 240 is mounted in the passage between the second valve 220 and the master valve 230 and is opened and closed, the control valve 240 adjusts the exhaust gas passing through the second valve 220 to flow into the master valve 230.

마스터 실린더(250)는 고압의 배기 가스를 일시 저장하여 마스터 밸브(230)로 전달할 수 있는 공간을 제공한다. The master cylinder 250 temporarily provides a space for temporarily storing the high pressure exhaust gas and transferring the exhaust gas to the master valve 230.                     

도 2를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 차량의 배기 가스 공급장치의 작동 원리를 설명한다.Referring to Figure 2 will be described the operating principle of the exhaust gas supply apparatus of a vehicle according to an embodiment of the present invention.

먼저, 엔진 제어부(ECU)에서 흡기 온도 센서와 냉각수 온도 센서로부터 입력되는 신호를 분석하여 입력되는 흡기 온도 및 냉각수 온도 값과 설정 값을 비교한다.First, the engine controller ECU analyzes a signal input from the intake air temperature sensor and the coolant temperature sensor, and compares the input intake air temperature and the coolant temperature value with a set value.

만약, 입력되는 흡기 온도 및 냉각수 온도 값이 비교되는 설정 값 보다 낮을 경우 엔진 제어부는 제2 밸브(220)를 닫히게(Close)하여 배기 가스 압력을 상승시키는 제어동작을 수행한다.If the input intake temperature and the coolant temperature are lower than the set value compared with each other, the engine controller closes the second valve 220 to increase the exhaust gas pressure.

이때, 요구되는 배기 가스 압력값에 도달하면 제어 밸브(240)는 열리게(Open)되고 제어 밸브(240)를 통해 유입되는 배기 가스가 마스터 실린더(250) 내로 유입된다.At this time, when the required exhaust gas pressure value is reached, the control valve 240 is opened and the exhaust gas flowing through the control valve 240 is introduced into the master cylinder 250.

유입된 고압의 배기 가스는 마스터 밸브(230)를 열리게(Open)하여 연소실 또는 냉각수 통로로 고온의 배기 가스를 배출한다.The introduced high pressure exhaust gas opens the master valve 230 to discharge the high temperature exhaust gas into the combustion chamber or the coolant passage.

한편, 엔진 내 흡기 온도 및 냉각수 온도가 정상 작동 조건이 되면, 즉 흡기 온도 센서와 냉각수 온도 센서로부터 입력되는 신호를 분석하여 입력되는 흡기 온도 및 냉각수 온도 값이 설정 값에 해당되면, 엔진 제어부는 제2 밸브를 열리게(Open)하여 배기 가스를 배출시키는 제어동작을 수행한다.On the other hand, when the intake temperature and the coolant temperature in the engine become the normal operating conditions, that is, when the intake temperature and the coolant temperature values input by analyzing the signals input from the intake temperature sensor and the coolant temperature sensor correspond to the set values, the engine control unit is further configured. 2 Opens the valve to control the exhaust gas.

배기 가스는 머플러를 통해 배출되므로 통상의 엔진 사이클(Cycle)로 환원된다.Exhaust gases are exhausted through the muffler and are therefore reduced to normal engine cycles.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량의 배기 가스 공급장치는 별도의 전기적 소모 없이 엔진의 배기 가스를 이용하여 냉시동성 및 히터(Heater) 성능을 향상시킬 수 있다. As described above, the exhaust gas supply apparatus of the vehicle according to the present invention may improve cold startability and heater performance by using exhaust gas of the engine without additional electric consumption.

또한, 겨울철 초기 시동 시간 및 냉각수 히팅(Heating) 시간을 단축시킬 수 있다.In addition, the initial winter start-up time and the cooling water heating time can be shortened.

또한, 전기 소모량을 감소시키므로 전기 부품의 용량 축소가 가능하여 엔진 무게 절감 및 탑재성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, since the electric consumption is reduced, the capacity of the electric components can be reduced, thereby reducing the engine weight and improving the mountability.

Claims (2)

차량의 배기 가스 공급장치에 있어서,In the vehicle exhaust gas supply apparatus, 배기 가스가 유입되는 입구 통로 측에 장착되어 개폐됨에 따라 배기 가스량을 조정하는 제1 밸브와;A first valve mounted on a side of an inlet passage through which the exhaust gas flows and adjusting the amount of the exhaust gas as it is opened and closed; 배기 가스의 배출 통로 측에 장착되어 외부로부터 공급되는 제어신호의 입력에 따라 개폐되어 배기 가스압을 조정하는 제2 밸브와;A second valve mounted on the exhaust passage side of the exhaust gas and opened and closed according to an input of a control signal supplied from the outside to adjust the exhaust gas pressure; 상기 제1 밸브와 제2 밸브 사이에 형성되는 배기 가스 통로에 장착되어 개폐됨에 따라 연소실 또는 냉각수 통로로 배기 가스의 유입을 단속하는 마스터 밸브와;A master valve mounted on the exhaust gas passage formed between the first valve and the second valve to open and close to regulate the inflow of the exhaust gas into the combustion chamber or the cooling water passage; 상기 제2 밸브와 마스터 밸브 사이의 통로에 장착되어 개폐됨에 따라 상기 제2 밸브를 통과한 배기 가스를 상기 마스터 밸브측으로 유입되도록 조절하는 제어 밸브와;A control valve mounted on a passage between the second valve and the master valve to control the exhaust gas passing through the second valve to flow into the master valve side; 고압의 배기 가스를 일시 저장하여 상기 마스터 밸브로 전달할 수 있는 공간을 제공하는 마스터 실린더와;A master cylinder for temporarily storing high pressure exhaust gas and providing a space for delivering the exhaust gas to the master valve; 흡기 온도 센서와 냉각수 온도 센서로부터 입력되는 신호를 분석하여 입력되는 흡기 온도 및 냉각수 온도 값과 설정 값을 비교하여 입력되는 각각의 온도 값이 설정 값 보다 낮을 경우 상기 제2 밸브로 닫힘 제어신호를 공급하여 상기 제2 밸브를 닫히게(Close)하여 배기 가스 압력을 상승시키는 제어동작을 수행하는 엔진 제어부(ECU)를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 차량의 배기 가스 공급장치.Analyzes the signals input from the intake air temperature sensor and the coolant temperature sensor, compares the intake air temperature and the coolant temperature value with the set value, and supplies a closing control signal to the second valve when the input temperature value is lower than the set value. And an engine control unit (ECU) configured to close the second valve to increase the exhaust gas pressure. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 엔진 제어부는 입력되는 흡기 온도 및 냉각수 온도 값이 설정 값에 해당되면 상기 제2 밸브로 열림 제어신호를 공급하여 상기 제2 밸브를 열리게(Open)하여 배기 가스를 배출시키는 제어동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 차량의 배기 가스 공급장치.The engine controller is configured to perform a control operation of discharging exhaust gas by supplying an open control signal to the second valve to open the second valve when the input intake temperature and the coolant temperature value correspond to a set value. An exhaust gas supply apparatus for a vehicle.
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