KR100999608B1 - Ｅｇｒ 냉각수 제어 시스템 - Google Patents

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Abstract

EGR 냉각수 제어 시스템은 냉각수 공급관, 상기 냉각수 공급관과 연결된 냉각수 배출관, 상기 냉각수 공급관과 상기 냉각수 배출관과 연결된 EGR 냉각수 공급관, 상기 냉각수 공급관, 상기 냉각수 배출관 및 상기 EGR 냉각수 공급관이 연결된 부분에 냉각수의 공급을 조절하도록 구비된 냉각수 조절판 및 엔진의 회전수에 따라 상기 냉각수 조절판을 조절하도록 구비된 엑추에이터를 포함한다.
EGR 냉각수 제어 시스템, EGR 냉각,

Description

ＥＧＲ 냉각수 제어 시스템 {CONTROL SYSTEM FOR EGR COOLANT}
본 발명은 EGR 냉각수 제어 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 엔진의회전수에 따라 EGR 냉각장치와 오일 쿨러 등에 공급되는 냉각수를 조절하여 냉각 효율을 높일 수 있는 EGR 냉각수 제어 시스템에 관한 것이다.
배기가스 재순환(exhaust gas recirculation; EGR) 시스템은 유해 배기가스의 저감을 위해 차량에 장착되는 시스템이다.
일반적으로, NOx는 혼합기 중에 공기의 비율이 높아서 연소가 잘될 때 증가한다. 따라서, 배기가스 재순환 시스템은 엔진에서 배출되는 배기가스의 일부(예를 들어 5~40%)를 다시 혼합기에 섞어 혼합기 속의 산소량을 줄이고 연소를 방해하여 NOx의 발생을 억제하는 시스템이다.
그런데, 엔진에서 배출되는 배기가스는 매우 고온이므로 재순환 배기가스의 온도를 낮추기 위한 냉각장치가 통상적으로 구비된다.
또한 차량의 구성요소 중 오일 쿨러나 라디에이터 등의 부품도 차량의 운행시 냉각이 필요하고 일반적으로 냉각수에 의하여 냉각되며, 엔진의 회전수가 증가할수록 필요한 냉각수의 양도 많아지게 된다.
이러한 EGR 냉각장치와 오일 쿨러 등에 공급되는 냉각수는 엔진의 회전수에 비례하여 공급된다.
그러나 EGR 냉각장치는 도1에 도시된 바와 같이 냉각수 유량이 증가할수록 냉각 효율 증가가 감소하는 경향이 있다.
즉, EGR 냉각장치와 오일 쿨러 등에 동시에 냉각수가 엔진의 회전수에 비례하여 공급되면 고속에서는 EGR 냉각장치에 냉각수가 과잉 공급되는 경향이 있고, 오일 쿨러 등에는 냉각수가 필요한 양보다 적게 공급되어 냉각 효율이 저하되는 경향이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 엔진의 회전수에 따라 EGR 냉각장치와 오일 쿨러 등에 공급되는 냉각수의 양을 조절하는 EGR 냉각 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 차량에 필요한 최대 필요 냉각수량을 작게 하여 차량 전체의 중량을 줄일 수 있는 EGR 냉각 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 의한 EGR 냉각수 제어 시스템 는 냉각수 공급관, 상기 냉각수 공급관과 연결된 냉각수 배출관, 상기 냉각수 공급관과 상기 냉각수 배출관과 연결된 EGR 냉각수 공급관, 상기 냉각수 공급관, 상기 냉각수 배출관 및 상기 EGR 냉각수 공급관이 연결된 부분에 냉각수의 공급을 조절하도록 구비된 냉각수 조절판 및 엔진의 회전수에 따라 상기 냉각수 조절판을 조절하도록 구비된 엑추에이터를 포함한다.
상기 엑추에이터는 몸체, 상기 몸체에 압력을 전달도록 구비된 압력 공급관, 상기 몸체 내에 구비된 다이어프램 및 상기 다이어 프램을 지지하는 탄성체를 포함할 수 있다.
상기 압력 공급관은 흡기 매니폴드와 연결되어 상기 흡기 매니폴드의 압력을전달할 수 있다.
상기 압력 공급관은 배기 매니폴드와 연결되어 상기 배기 매니폴드의 압력을 전달할 수 있다.
상기 압력 공급관은 상기 냉각수 공급관과 연결되어 상기 냉각수의 압력을 전달할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 EGR 냉각수 제어 시스템은 엔진의 회전수에 따라 EGR 냉각장치와 오일 쿨러나 라디에이터 등에 공급하는 냉각수 양을 조절할 수 있어 냉각 효율을 높일 수 있다.
최대 필요 냉각수량을 작게 할 수 있어 차량 전체의 중량을 줄일 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 의한 EGR 냉각수 제어 시스템의 사시도이다.
도2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 EGR 냉각수 제어 시스템은 냉각수 조절부(100)와 엑추에이터(200)를 포함한다.
상기 냉각수 조절부(100)는 냉각수 공급관(110), 상기 냉각수 공급관(110)과 연결된 냉각수 배출관(120), 및 상기 냉각수 공급관(110)과 상기 냉각수 배출관(120)과 연결된 EGR 냉각수 공급관(130)을 포함한다.
상기 냉각수 배출관(120)은 오일 쿨러(미도시)에 냉각수를 공급하고, EGR 냉각수 공급관(130)은 EGR 냉각장치(미도시)에 냉각수를 공급한다.
상기 냉각수 조절부(100)에는 냉각수의 공급을 조절하도록 냉각수 조절판(300)이 구비된다.
상기 엑추에이터(200)는 엔진(미도시)의 회전수에 따라 상기 냉각수 조절판(300)을 조절하도록 상기 냉각수 조절판(300)과 연결된다.
상기 엑추에이터(200)는 몸체(220), 상기 몸체(220)에 압력을 전달하도록 구비된 압력 공급관(210), 상기 몸체(220) 내에 구비된 다이어프램(230) 및 상기 다이어 프램(230)을 지지하는 탄성체(240)을 포함한다.
상기 다이어프램(230)은 로드(250)와 연결되고, 상기 로드(250)는 회전 축(260)과 연결되며, 상기 회전 축(260)은 상기 냉각수 조절판(300)과 연결된다.
도3는 본 발명의 일 실시예에 의한 EGR 냉각수 제어 시스템의 동작을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도3에 도시된 바와 같이 엔진의 회전수에 따라 상기 냉각수 조절판(300)이 조절되고, 상기 냉각수 조절판(300)에 의하여 냉각수의 공급량이 조절된다.
이하에서 상기 엑추에이터의 작동에 대하여 설명한다.
먼저, 상기 압력 공급관(210)이 배기 매니폴드(280)에 연결된 경우를 설명한다.
엔진(미도시)의 회전수가 증가하게 되면 상기 엑추에이터(200) 내의 압력이 증가하게 되고 상기 다이어프램(230)이 상기 로드(250)를 밀게 된다.
그러면, 상기 로드(250)에 의하여, 도3에 도시된 바와 같이, 상기 냉각수 조절판(300)이 조절되고, 냉각수는 상기 EGR 냉각수 공급관(130)보다 상기 냉각수 배출관(120)으로 더 많이 공급된다.
상기 냉각수 배출관(120)은 오일 쿨러(미도시)나 라디에이터(미도시)에 높은 엔진 회전수에서 냉각수를 상대적으로 많이 공급하여 냉각효율이 증대된다.
다시 엔진(미도시)의 회전수가 감소하게 되면 상기 엑추에이터(200) 내의 압력이 감소하게 되고 상기 탄성체(240)에 의하여 상기 냉각수 조절판(300)이 조절되어 냉각수는, 도3에 도시된 바와 같이, 상기 냉각수 배출관(120)보다 EGR 냉각수 공급관(130)으로 더 많이 공급된다.
상기 EGR 냉각수 공급관(130)은 EGR 냉각장치(미도시)에 낮은 엔진 회전수에서 냉각수를 상대적으로 많이 공급하여 냉각효율이 증대된다.
다음으로 상기 압력 공급관(210)이 흡기 매니폴드(290)에 연결된 경우를 설명한다.
엔진(미도시)의 회전수가 증가하면 흡기 매니폴드(290)의 상대적인 압력이 낮아진다.
엔진(미도시)의 회전수가 증가하게 되면 상기 엑추에이터(200) 내의 상대적인 압력이 낮아져 상기 다이어프램(230)이 상기 로드(250)를 당기게 된다.
따라서, 상기 설명한 상기 압력 공급관(210)이 배기 매니폴드에 연결된 경우와 달리 상기 냉각수 공급관(110)과 상기 냉각수 배출관(120)의 위치가 반대로 된다.
상기 냉각수 공급관(110)과 상기 냉각수 배출관(120)의 위치를 제외하고 상기 엑추에이터(200)와 냉각수의 공급량 변화는 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
도4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 EGR 냉각수 제어 시스템의 정면도이다.
본 발명의 다른 실시예에서는 압력 공급관(270)이 냉각수 공급관(110)에 연결되어 있다.
냉각수는 엔진 회전수에 비례하여 공급량이 변하게 된다.
즉, 엔진(미도시) 회전수가 증가하면 냉각수 공급관(110) 내의 압력이 증가하게 된다.
따라서, 상기 압력 공급관(270)이 상기 냉각수 공급관(110)에 연결된 경우 상기 압력 공급관(210)이 배기 매니폴드(280)에 연결된 경우와 동일한 작동을 하게 된다.
상기 압력 공급관(270)이 상기 냉각수 공급관(110)에 연결된 것을 제외하고 상기 압력 공급관(210)이 배기 매니폴드(280)에 연결된 경우와 동일한 작동을 하게 되므로 자세한 설명은 생략한다.
도6은 엔진의 작동영역에 따른 냉각수 공급 유량을 개략적으로 비교하는 그 래프이다.
도6에 나타난 바와 같이 본 발명의 실시예에 의한 EGR 냉각수 제어 시스템이 작동되는 경우 최대 냉각수량이 작아지게 된다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 EGR 냉각수 제어 시스템은 엔진의 회전수가 높은 경우에는 EGR 냉각장치보다 오일 쿨러나 라디에이터 등에 더 많은 냉각수를 공급하고, 엔진의 회전수가 낮은 경우에는 오일 쿨러나 라디에이터 등보다 EGR 냉각장치에 더 많은 냉각수를 공급하여 전체적으로 냉각 효율을 높일 수 있다.
또한, 최대 필요 냉각수량을 작게 할 수 있어 차량 전체의 중량을 줄일 수 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
도 1은 EGR 냉각장치의 냉각수 유량에 따른 냉각 효율을 개략적으로 나타내는 그래프이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 의한 EGR 냉각수 제어 시스템의 사시도이다.
도3는 본 발명의 일 실시예에 의한 EGR 냉각수 제어 시스템의 동작을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 EGR 냉각수 제어 시스템의 정면도이다.
도5은 엔진의 작동영역에 따른 냉각수 공급 유량을 개략적으로 비교하는 그래프이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100: 냉각수 조절부 110: 냉각수 공급관
120: 냉각수 배출관 130: EGR 냉각수 공급관
200: 엑추에이터 210: 압력 공급관
220: 몸체 230: 다이어프램
240: 탄성체 250: 로드
260: 회전 축 270: 냉각수 연결관
280: 배기 매니폴드 290: 흡기 매니폴드
300: 냉각수 조절판

Claims (5)

  1. 냉각수 공급관;
    상기 냉각수 공급관과 연결된 냉각수 배출관;
    상기 냉각수 공급관과 상기 냉각수 배출관과 연결된 EGR 냉각수 공급관;
    상기 냉각수 공급관, 상기 냉각수 배출관 및 상기 EGR 냉각수 공급관이 연결된 부분에 냉각수의 공급을 조절하도록 구비된 냉각수 조절판; 및
    엔진의 회전수에 따라 상기 냉각수 조절판을 조절하도록 구비된 엑추에이터;
    를 포함하는 EGR 냉각수 제어 시스템.
  2. 제1항에서,
    상기 엑추에이터는,
    몸체;
    상기 몸체에 압력을 전달하도록 구비된 압력 공급관;
    상기 몸체 내에 구비된 다이어프램; 및
    상기 다이어 프램을 지지하는 탄성체;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 EGR 냉각수 제어 시스템.
  3. 제2항에서,
    상기 압력 공급관은 흡기 매니폴드와 연결되어 상기 흡기 매니폴드의 압력을전달하는 것을 특징으로 하는 EGR 냉각수 제어 시스템.
  4. 제2항에서,
    상기 압력 공급관은 배기 매니폴드와 연결되어 상기 배기 매니폴드의 압력을전달하는 것을 특징으로 하는 EGR 냉각수 제어 시스템.
  5. 제2항에서,
    상기 압력 공급관은 상기 냉각수 공급관과 연결되어 상기 냉각수의 압력을 전달하는 것을 특징으로 하는 EGR 냉각수 제어 시스템.
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