KR101637779B1

KR101637779B1 - 차량의 배기열 회수 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101637779B1
Application number: KR1020140180630A
Authority: KR
Inventors: 이준희; 이준용; 이명준
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2014-12-15
Filing date: 2014-12-15
Publication date: 2016-07-07
Also published as: US20160169080A1; CN105697126B; KR20160072672A; CN105697126A; US9790841B2

Abstract

본 발명은 냉각수 수온에 따라 냉각수 순환 회로를 흐르는 냉각수의 유로를 제어하여, 엔진의 빠른 웜업을 도모함으로써, 연비 향상과 에미션 안정화를 이루는 것을 목적으로 한다. 본 발명에 따른 배기열 회수 장치는, 엔진, 배기열 교환기 라디에이터, 수냉식 인터쿨러 및 수냉식 인터쿨러를 냉각하기 위한 서브 라디에이터를 연결하도록 배치된 냉각수 순환회로를 구비하고, 냉각수 수온에 따라, 엔진, 배기열 교환기, 라디에이터, 수냉식 인터쿨러 및 서브 라디에이터와 냉각수 순환회로를 연결하는 유로 상에 배치된 각각의 밸브를 제어함으로써, 냉각수와 흡입 공기의 온도를 제어하여, 엔진의 빠른 웜업을 도모하는 것을 기술적 특징으로 하고 있다.

Description

차량의 배기열 회수 장치 및 방법{EXHAUST HEAT RECOVERY SYSTEM OF VEHICLE AND METHOD THEREOF}

본 발명은 차량의 배기열 회수장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 냉각수의 온도 조건에 따라 배기열 열교환기, 엔진, 라디에이터, 수냉식 인터쿨러를 순환하는 냉각수의 수량을 능동적으로 제어하여, 냉간에서의 연비 향상을 꾀할 수 있는 배기열 회수 장치 및 방법에 관한 발명이다.

지구 온난화에 의해 전세계적으로 CO₂ 배출 및 연비 규제가 강화되고 있는 추세이다. 지금까지 자동차의 연비 향상 기술은 대부분 연소 과정과 동력전달과정을 개선하여 효율을 개선 향상시키는 것이었으나, 최근에는 배기가스로 손실되는 열량을 이용한 연비 개선 연구가 활발하게 진행되고 있다.

차량에서 사용되고 있는 연료의 열에너지 100% 중 자동차에 사용되는 내연기관의 열효율은 40%를 넘지 못하고, 30%의 열에너지는 배기가스로 대기 중에 배출되어 버려지고 있다.

배기열 회수장치는 이러한 버려지는 고온의 배기열을 사용하여, 자동차의 초기 시동 시에 냉각수를 가열함으로써, 엔진의 예열시간을 단축하여 연비 향상 및 배기가스 저감의 효과를 얻을 수 있는 장치이다.

그런데, 특허문헌 1에서와 같이, 종래의 배기열 회수 장치의 경우 배기열 회수 정도를 제어하기 위하여, 배기관의 끝단의 가변 밸브 등을 설치하여 가변 밸브의 개폐에 따라 배기가스를 바이패스시켜 배기열 회수 장치로 흐르는 배기가스의 공급량을 제어하는 등, 복잡한 바이패스 장치등이 필요하기 때문에, 장치의 부피가 증대되고 장착성이 저하되는 문제점이 있었다.

특허문헌 1) 대한민국 공개특허공보 10-2013-0012998호(2013.2.6.)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 배기열 회수 정도를 제어하기 위하여 배기가스나 냉각수의 복잡한 바이패스 장치를 사용하지 않고서도, 간단한 구조 및 제어 방법을 통해 신속하게 엔진을 예열시켜 연비를 향상시킬 수 있는 배기열 회수 장치 및 회수 장치의 제어 방법을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 배기열 회수 정도를 제어함에 있어서, 배기가스나 냉각수를 바이패스 시키는 방법을 사용하지 않고, 배기열 열교환기, 엔진, 라디에이터, 수냉식 인터쿨러 및 서브 라디에이터를 순환하는 냉각수 유로를 제어하여, 냉각수 유량 조절 및 흡입 공기의 온도 조절을 하도록 하는 것을 특징으로 한다.

보다 구체적으로는 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 엔진으로부터 배출되는 배기가스의 열에너지를 냉각수에 전열시켜 냉각수 온도를 상승시키는 배기열 교환기; 엔진과의 열교환을 통해 가열된 냉각수를 방열시키는 라디에이터; 냉각수를 이용하여 흡입 공기를 냉각시키는 수냉식 인터쿨러; 수냉식 인터쿨러에서 가열된 냉각수를 방열시키는 서브 라디에이터; 엔진, 배기열 교환기, 라디에이터, 수냉식 인터쿨러 및 서브 라디에이터를 연결하도록 배치된 냉각수 순환회로; 냉각수 순환회로를 따라 냉각수를 엔진, 배기열 교환기, 라디에이터, 수냉식 인터쿨러 및 서브 라디에이터를 통해 순환시키도록 하는 워터펌프; 배기열 교환기와 상기 냉각수 순환회로의 연결을 개폐하는 제1 밸브; 엔진과 상기 냉각수 순환회로의 연결을 개폐하는 제2 밸브; 냉각수 순환회로를 따라 공급되는 냉각수를, 수냉식 워터펌프와 서브 라디에이터로 분배하는 분배라인에 장착되는 제3 밸브; 라디에이터와 냉각수 순환회로의 연결을 개폐하는 제4 밸브; 냉각수 순환회로를 따라 순환하는 냉각수의 온도를 측정하는 온도 센서; 및 온도 센서에 의해 측정된 냉각수 수온에 따라 상기 제1 밸브, 제2 밸브, 제3 밸브 및 제4 밸브의 개도를 조절하도록 제어하는 제어부를 구비하는 배기열 회수 장치를 제공한다.

바람직하게는, 상기 엔진은 실린더 헤드와 실린더 블록 사이에 냉각수가 서로 연통되도록 하는 통로를 구비하고, 제2 밸브는, 상기 엔진의 실린더 헤드로부터 상기 냉각수 순환회로로의 냉각수 순환을 차단하는 실린더 헤드 측 밸브와, 엔진의 실린더 블록으로부터 냉각수 순환회로로의 냉각수 순환을 차단하는 실린더 블록 측 밸브로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 워터 펌프는 엔진의 상기 실린더 헤드에 장착되어, 캠축이나 크랭크 축으로부터 구동 벨트 등을 통해 회전력을 전달받아 구동되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제어부는, 제1 밸브 내지 제4 밸브의 개도를 조절하여, 온도 센서로부터 검출된 냉각수의 수온이 제1 온도 미만인 경우에는, 냉각수 및 흡입 공기를 예열하고, 온도 센서로부터 검출된 냉각수의 수온이 제1 온도 이상 제2 온도 미만인 경우에는, 냉각수를 예열하는 한편, 흡입 공기를 냉각하고, 온도 센서로부터 검출된 냉각수의 수온이 제2 온도 이상 제3 온도 미만인 경우에는, 냉각수 및 흡입 공기를 냉각하고, 온도 센서로부터 검출된 냉각수의 수온이 제3 온도 이상인 경우에는, 엔진을 냉각하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제어부는 상기 온도 센서로부터 검출된 냉각수의 수온이 제1 온도 미만인 경우에, 제1 밸브를 개방하여 배기열 교환기의 냉각수 유로를 개방하고, 제2 밸브 중 실린더 헤드 측 밸브를 개방하는 것과 더불어 실린더 블록 측 밸브를 폐쇄하여, 엔진의 실린더 헤드 측 냉각수 유로만을 개방함으로써 상기 엔진을 통과하는 냉각수 유량을 감소시키고, 제3 밸브를 제어하여, 수냉식 인터쿨러로 흐르는 냉각수 유로를 개방하는 한편, 서브 라디에이터로 흐르는 냉각수 유로를 차단하고, 제4 밸브를 폐쇄하여 라디에이터로 흐르는 냉각수 유로를 차단하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제어부는 상기 온도 센서로부터 검출된 냉각수의 수온이 제1 온도 이상 제2 온도 미만인 경우에, 제1 밸브를 개방하여 배기열 교환기의 냉각수 유로를 개방하고, 실린더 헤드 측 밸브와 실린더 블록 측 밸브를 개방하여, 엔진의 실린더 헤드 측 냉각수 유로와 실린더 블록 측 냉각수 유로를 모두 개방하고, 상기 제3 밸브를 제어하여, 수냉식 인터쿨러로 흐르는 냉각수 유로를 폐쇄하는 한편, 서브 라디에이터로 흐르는 냉각수 유로를 개방하고, 제4 밸브를 폐쇄하여 라디에이터로 흐르는 냉각수 유로를 차단하는 것을 특징으로 한다.

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바람직하게는, 상기 제어부는 온도 센서로부터 검출된 냉각수의 수온이 제2 온도 이상 제3 온도 미만인 경우에, 제1 밸브를 폐쇄하여 배기열 교환기의 냉각수 유로를 폐쇄하고, 실린더 헤드 측 밸브와 실린더 블록 측 밸브를 개방하여, 엔진의 실린더 헤드 측 냉각수 유로와 실린더 블록 측 냉각수 유로를 모두 개방하고, 제3 밸브를 제어하여, 수냉식 인터쿨러로 흐르는 냉각수 유로를 폐쇄하는 한편, 서브 라디에이터로 흐르는 냉각수 유로를 개방하고, 제4 밸브를 폐쇄하여 라디에이터로 흐르는 냉각수 유로를 차단하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제어부는 온도 센서로부터 검출된 냉각수의 수온이 제3 온도 이상인 경우에, 제1 밸브를 폐쇄하여 배기열 교환기의 냉각수 유로를 폐쇄하고, 실린더 헤드 측 밸브와 실린더 블록 측 밸브를 개방하여, 엔진의 실린더 헤드 측 냉각수 유로와 실린더 블록 측 냉각수 유로를 모두 개방하고, 제3 밸브를 제어하여, 수냉식 인터쿨러로 흐르는 냉각수 유로를 폐쇄하는 한편 서브 라디에이터로 흐르는 냉각수 유로를 개방하고, 제4 밸브를 개방하여 라디에이터로 흐르는 냉각수 유로를 개방하는 것을 특징으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 엔진, 배기열 교환기, 라디에이터, 수냉식 인터쿨러 및 수냉식 인터쿨러를 냉각하기 위한 서브 라디에이터를 따라 순환하는 냉각수 순환회로를 구비하는 차량의 배기열 회수 장치를 이용한 배기열 회수 방법으로서, 냉각수 수온을 검출하는 단계; 냉각수 수온이 미리 정해진 제1 온도 미만인 경우에, 엔진, 배기열 교환기 라디에이터, 수냉식 인터쿨러 및 서브 라디에이터 각각을 순환하는 냉각수 수량을 제어하여, 냉각수 및 흡입 공기를 예열하는 단계; 냉각수 수온이 미리 정해진 제1 온도 이상 제2 온도 미만인 경우, 엔진, 배기열 교환기 라디에이터, 수냉식 인터쿨러 및 서브 라디에이터 각각을 순환하는 냉각수 수량을 제어하여, 냉각수를 예열하고 흡입 공기를 냉각하는 단계; 냉각수 수온이 미리 정해진 제2 온도 이상 제3 온도 미만인 경우, 엔진, 배기열 교환기 라디에이터, 수냉식 인터쿨러 및 서브 라디에이터 각각을 순환하는 냉각수 수량을 제어하여, 냉각수 및 흡입 공기를 냉각하는 단계; 냉각수 수온이 미리 정해진 제3 온도 이상인 경우, 엔진, 배기열 교환기 라디에이터, 수냉식 인터쿨러 및 서브 라디에이터 각각을 순환하는 냉각수 수량을 제어하여, 엔진을 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 배기열 회수 방법을 제공한다.

바람직하게는, 냉각수 및 흡입 공기를 예열하는 단계는, 배기열 교환기를 순환하는 냉각수 유로를 개방하고, 엔진을 순환하는 냉각수 유로를 일부 차단하는 한편, 라디에이터를 순환하는 냉각수 유로를 차단하여, 냉각수를 예열하는 단계 및 수냉식 인터쿨러를 따라 순환하는 냉각수 유로를 개방하고, 서브 라디에이터를 따라 순환하는 냉각수 유로를 차단하여 흡입 공기를 예열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 냉각수를 예열하고 흡입 공기를 냉각하는 단계는, 배기열 교환기를 순환하는 냉각수 유로를 개방하고, 엔진을 순환하는 냉각수 유로를 모두 개방하는 것과 더불어, 라디에이터를 순환하는 냉각수 유로를 차단하여, 냉각수를 예열하는 단계 및, 수냉식 인터쿨러를 따라 순환하는 냉각수 유로를 차단하고, 서브 라디에이터를 따라 순환하는 냉각수 유로를 개방하여 흡입 공기를 냉각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 냉각수 및 흡입 공기를 냉각하는 단계는 배기열 교환기를 순환하는 냉각수 유로를 폐쇄하고, 엔진을 순환하는 냉각수 유로를 모두 개방하는 것과 더불어, 라디에이터를 순환하는 냉각수 유로를 차단하여, 냉각수를 냉각하는 단계 및, 수냉식 인터쿨러를 따라 순환하는 냉각수 유로를 차단하고, 서브 라디에이터를 따라 순환하는 냉각수 유로를 개방하여, 흡입 공기를 냉각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.,

바람직하게는, 상기 엔진을 냉각하는 단계는 배기열 교환기를 순환하는 냉각수 유로를 폐쇄하고, 엔진을 순환하는 냉각수 유로를 모두 개방하는 것과 더불어, 라디에이터를 순환하는 냉각수 유로를 개방하는 단계 및, 수냉식 인터쿨러를 따라 순환하는 냉각수 유로를 차단하고, 서브 라디에이터를 따라 순환하는 냉각수 유로를 개방하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 냉각수를 예열하는 단계는, 엔진의 실린더 블록 측을 순환하는 냉각수 유로를 차단하고, 엔진의 실린더 헤드 측을 순환하는 냉각수 유로를 개방함으로써, 엔진을 순환하는 냉각수 유로를 일부 차단하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 엔진의 실린더 블록 측을 순환하는 냉각수 유로 및 엔진의 실린더 헤드 측을 순환하는 냉각수 유로를 모두 개방함으로써, 엔진을 순환하는 냉각수 유로를 모두 개방하는 것을 특징으로 한다.

전술한 구성에 의하여, 본 발명은 냉각수나 배기가스의 복잡한 바이패스 유로를 구성하지 않고서도, 배기열 열교환기, 엔진, 라디에이터, 수냉식 인터쿨러를 순환하는 냉각수 유로를 제어하는 것에 의해, 엔진의 웜업 시간 및 촉매의 활성화 시간을 획기적으로 단축시켜, 연비를 저감하고, 안정된 배기가스 에미션을 달성할 수 있다.

도 1은 본 발명 실시예에 따른 차량의 배기열 회수장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량에서의 배기열 회수 절차를 도시한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량에서의 배기열 회수 장치에서의 냉각수 순환 흐름을 나타낸 개략도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량에서의 배기열 회수 장치에서의 냉각수 순환 흐름을 나타낸 개략도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량에서의 배기열 회수 장치에서의 냉각수 순환 흐름을 나타낸 개략도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량에서의 배기열 회수 장치에서의 냉각수 순환 흐름을 나타낸 개략도이다.

본 명세서 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 배기열 회수장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 배기열 회수 장치는, 배기열 교환기(10), 수냉식 인터쿨러(30), 서브 라디에이터(31), 라디에이터(40)와, 엔진(20), 배기열 교환기(10), 수냉식 인터쿨러(30), 서브 라디에이터(31) 및 라디에이터(40)를 연결하는 냉각수 순환 회로(120), 워터펌프(50), 제1 밸브 내지 제4 밸브(60, 70, 80, 90) ,온도 센서(100) 및 제어부(110)를 포함한다.

배기열 교환기(10)는 그 내부로 냉각수의 순환이 이루어지고, 엔진(20)으로부터의 배기가스의 열에너지를 냉각수에 전열시켜, 냉각수의 수온을 상승시킴으로써, 냉간에서의 엔진(20)의 웜업시간을 단축시킨다. 배기열 교환기(10)는 컨트롤 밸브인 제1 밸브(60)를 통해 냉국수 순환 회로(120)와 연통한다.

라디에이터(40)는 그 내부로 냉각수의 순환이 이루어지고, 엔진(20)의 웜업이 충분하게 이루어진 후, 엔진(20)의 연소열에 의해 수온이 상승된 냉각수를 방열시켜, 냉각수를 냉각한다. 라디에이터(40)는 컨트롤 밸브인 제4 밸브(90)를 통해 냉각수 순환 회로(120)와 연통한다.

수냉식 인터쿨러(30)는, 그 내부로 냉각수의 순환이 이루어지고, 엔진(20)으로 과급되는 고온의 흡입 공기와 냉각수를 열교환시킴으로써, 엔진(20)으로 흡입 공기가 유입되기 전에 냉각시킨다. 흡입 공기와의 열교환에 의해 온도가 상승된 냉각수는 수냉식 인터쿨러(30)와 순환 연결된 서브 라디에이터(31)를 통해 외부 공기와 열교환 함으로써 온도를 낮추어 주게 된다. 냉각수 순환 회로(120)를 통해 공급되는 냉각수는 3방향 밸브인 제3 밸브(80)를 통해, 수냉식 인터쿨러(30)와 서브 라디에이터(31)로 분기된다.

엔진(20)에 공급된 냉각수는, 엔진(20)의 실린더 헤드(21)와 실린더 블록(22) 내에 형성된 순환 유로를 따라 통과하면서 엔진을 냉각한다. 엔진(20)은 컨트롤 밸브인 제2 밸브(70)를 통해 냉각수 순환 회로(120)와 연통한다. 바람직하게는 실린더 헤드(21)와 실린더 블록(22) 내에 형성된 순환 유로는 각각 실린더 헤드 측 밸브(71)와 실린더 블록 측 밸브(72)를 통해 냉각수 순환 유로(120)와 연결된다. 또한 바람직하게는 실린더 헤드(21) 내에 형성된 순환 유로와 실린더 블록(22)에 형성된 순환 유로는 엔진(20) 내에서 서로 연통하도록 구성된다.

냉각수는, 워터펌프(50)에 의해, 냉각수 순환 회로(120)를 따라, 엔진(20), 배기열 교환기(10), 수냉식 인터쿨러(30) 서브 라디에이터(31) 및 라디에이터(40)를 순환한다. 바람직하게는 워터펌프(50)는 엔진(20)의 실린더 헤드(21)에 장착되며, 엔진(20)의 캠축이나 크랭크 축으로부터 구동 벨트 등을 통해 회전력을 전달받아 구동된다.

온도 센서(100)는 냉각수 순환 회로(120) 상에 구비되어, 냉각수 순환 회로(120)를 따라 순환하는 냉각수의 수온을 검출한다.

제어부(110)는 온도 센서(100)로부터 전달되는 냉각수 수온에 관한 정보를 전달받아, 제1 밸브(60), 제2 밸브(70), 제3 밸브(80), 제4 밸브(90)의 개도를 조절함으로써, 배기열 교환기(10), 엔진(20), 수냉식 인터쿨러(30), 서브 라디에이터(31)와 라디에이터(40)로 유입되는 냉각수의 수량 또는 경로를 제어한다.

예를 들어, 온도 센서(100)로부터 검출되는 냉각수 수온이 제1 온도 미만(예컨대 냉각수 수온인 30도 미만)인 경우에는 냉간 시동 상황으로서, 엔진의 신속한 웜업을 위해, 냉각수의 신속한 온도 상승을 도모할 필요가 있다.

따라서, 제어부(110)는 제1 밸브(60)를 개방하여, 배기열 교환기(10)로 냉각수가 유입되도록 하는 한편, 제4 밸브(90)를 차단함으로써, 라디에이터(40)로의 냉각수 유입을 차단한다. 또한, 냉간 시에는 실린더 블록(22)을 냉각수에 의해 냉각시킬 필요가 없기 때문에, 제어부(110)는 실린더 블록(22) 측 밸브(72)를 차단하고, 실린더 헤드(21) 측 밸브(71)를 개방하여, 냉각수가 실린더 헤드(21) 만을 통과하여 냉각수 순환 회로(120)를 순환하도록 할 수 있다. 이를 통해, 엔진(20)을 통과하는 냉각수량을 감소시키고, 배기열 교환기(10)를 통과하는 냉각수량을 증가시켜, 냉각수를 신속하게 예열할 수 있다.

또한, 제어부(110)는 제3 밸브(80)를 제어하여, 배기열 교환기(10)를 통해 예열된 냉각수를 수냉식 인터쿨러(30)에 공급하는 것과 더불어, 서브 라디에이터(31)로 분기되는 유로를 폐쇄함으로써, 예열된 냉각수를 이용하여, 엔진(20)에 흡입되는 흡입 공기를 예열할 수 있다.

이와 같이, 냉각수 수온이 제1 온도 미만인 경우에, 제1 밸브 내지 제4 밸브(60, 70, 80, 90)를 제어함으로써, 냉각수 및 흡입 공기를 예열하여, 엔진을 신속하게 웜업할 수 있다.

도 3에서는 냉각수 수온이 제1 온도 미만인 경우에, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 냉각수 순환 회로를 따라 순환하는 냉각수 흐름을 도시하고 있다. 도 3의 도시 내용에 따르면, 워터펌프(50)에 의해 펌핑된 냉각수는 엔진(20)의 실린더 헤드(21), 배기열 교환기(10), 수냉식 인터쿨러(30) 사이를 순환하게 된다.

한편, 온도 센서(100)로부터 검출되는 냉각수 수온이 제1 온도 이상 제2 온도 미만인 경우에는 엔진의 웜업이 일정 정도 완료된 상황이므로, 엔진(20)으로의 냉각수 공급량을 증가시키는 한편, 엔진의 출력을 높이기 위하여 엔진(20)으로의 흡입 공기를 냉각시킬 필요가 있다.

따라서, 냉각수의 수온이 제1 온도 미만인 경우와 마찬가지로, 제어부(110)는 제1 밸브(60)를 개방하여, 배기열 교환기(10)로 냉각수가 유입되도록 하는 한편, 제4 밸브(90)를 차단함으로써, 라디에이터(40)로의 냉각수 유입을 차단한다. 그리고, 엔진(20)으로의 냉각수의 공급량을 증가시키기 위하여, 제어부(110)는 실린더 블록(22) 측 밸브(72) 및 실린더 헤드(21) 측 밸브(71)를 모두 개방하여, 다량의 냉각수가 실린더 헤드(21)와 실린더 블록(22) 전체를 순환하도록 할 수 있다. 이를 통해, 엔진(20)을 통과하는 냉각수량을 증가시키는 것과 더불어 냉각수를 예열할 수 있다.

또한, 제어부(110)는 제3 밸브(80)를 제어하여, 배기열 교환기(10)를 통해 예열된 냉각수가 수냉식 인터쿨러(30)에 공급되는 유로를 폐쇄하는 것과 더불어, 서브 라디에이터(31)로 분기되는 유로를 개방한다. 이를 통해, 서브 라디에이터(31)에 의해 냉각된 냉각수를 이용하여, 엔진(20)에 흡입되는 흡입 공기를 냉각할 수 있다. 따라서, 전체적으로 엔진(20)에 공급되는 냉각수량을 증가시킬 수 있으며, 흡입 공기의 온도 상승에 따른 엔진의 출력 저하를 막을 수 있다.

도 4에서는 냉각수 수온이 제1 온도 이상 제2 온도 미만인 경우에, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 냉각수 순환 회로를 따라 순환하는 냉각수 흐름을 도시하고 있다. 도 4의 도시 내용에 따르면, 워터펌프(50)에 의해 펌핑된 냉각수는 엔진(20)의 실린더 헤드(21), 실린더 블록(22), 배기열 교환기(10)를 순환하는 것과 더불어 서브 라디에이터(31)를 통과하여 냉각된 냉각수가 수냉식 인터쿨러(30)에 유입되게 된다.

한편, 온도 센서(100)로부터 검출되는 냉각수 수온이 제2 온도 이상 제3 온도 미만인 경우에는 엔진의 웜업이 완료된 상태이므로, 배기열 회수 및 고온의 흡입 공기에 의해 엔진의 온도가 상승되지 않도록, 냉각수와 흡입 공기 모두를 냉각할 필요가 있다.

따라서, 제어부(110)는 제1 밸브(60)를 폐쇄하여, 배기열 교환기(10)로 냉각수가 유입되는 것을 차단하여, 엔진(20)의 배기열로 인한 냉각수 과열을 방지한다. 또한, 엔진이 과열된 상태에 있는 것이 아니므로, 제4 밸브(90)를 차단함으로써 라디에이터(40)로 냉각수가 유입되는 것을 억제한다. 그리고, 엔진(20)으로의 냉각수의 공급량을 증가시키기 위하여, 제어부(110)는 실린더 블록(22) 측 밸브(72) 및 실린더 헤드(21) 측 밸브(71)를 모두 개방하여, 다량의 냉각수가 실린더 헤드(21)와 실린더 블록(22) 전체를 순환하도록 할 수 있다. 이를 통해, 엔진(20)을 통과하는 냉각수량을 증가시키는 것과 더불어 냉각수를 충분히 냉각할 수 있다.

또한, 제어부(110)는 제3 밸브(80)를 제어하여, 배기열 교환기(10)를 통해 예열된 냉각수가 수냉식 인터쿨러(30)에 공급되는 유로를 폐쇄하는 것과 더불어, 서브 라디에이터(31)로 분기되는 유로를 개방한다. 이를 통해, 서브 라디에이터(31)에 의해 냉각된 냉각수를 이용하여, 엔진(20)에 흡입되는 흡입 공기를 냉각할 수 있다. 따라서, 전체적으로 엔진(20)에 공급되는 냉각수량을 증가시킬 수 있으며, 배기열 회수 흡입 공기 온도 상승에 따른 엔진의 온도 상승을 막고, 흡입 공기의 온도 상승에 따른 엔진의 출력 저하를 막을 수 있다.

도 5에서는 냉각수 수온이 제2 온도 이상 제3 온도 미만인 경우에, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 냉각수 순환 회로를 따라 순환하는 냉각수 흐름을 도시하고 있다. 도 5의 도시 내용에 따르면, 워터펌프(50)에 의해 펌핑된 냉각수는 엔진(20)의 실린더 헤드(21), 실린더 블록(22)을 순환하는 것과 더불어 서브 라디에이터(31)를 통과하여 냉각된 냉각수가 수냉식 인터쿨러(30)에 유입되게 된다.

한편, 온도 센서(100)로부터 검출되는 냉각수 수온이 제3 온도 이상인 경우에는, 냉각수가 과열된 상태이므로, 신속하게 엔진(20)에 다량의 냉각수가 공급되도록 하는 한편, 신속하게 냉각수의 수온을 떨어뜨릴 필요가 있다.

따라서, 제어부(110)는 제1 밸브(60)를 폐쇄하여, 배기열 교환기(10)로 냉각수가 유입되는 것을 차단하여, 엔진(20)의 배기열로 인한 냉각수 과열을 방지한다. 또한, 제4 밸브(90)를 개방함으로써, 라디에이터(40)로 냉각수가 유입되도록 하여, 냉각수를 방열시켜 냉각수의 수온을 떨어뜨리도록 한다. 그리고, 엔진(20)으로의 냉각수의 공급량을 증가시키기 위하여, 제어부(110)는 실린더 블록(22) 측 밸브(72) 및 실린더 헤드(21) 측 밸브(71)를 모두 개방하여, 다량의 냉각수가 실린더 헤드(21)와 실린더 블록(22) 전체를 순환하도록 할 수 있다. 이를 통해, 엔진(20)을 통과하는 냉각수량을 증가시키는 것과 더불어 냉각수를 냉각할 수 있다.

또한, 제어부(110)는 제3 밸브(80)를 제어하여, 배기열 교환기(10)를 통해 예열된 냉각수가 수냉식 인터쿨러(30)에 공급되는 유로를 폐쇄하는 것과 더불어, 서브 라디에이터(31)로 분기되는 유로를 개방한다. 이를 통해, 서브 라디에이터(31)에 의해 냉각된 냉각수를 이용하여, 엔진(20)에 흡입되는 흡입 공기를 냉각할 수 있다.

상기 제어를 통해, 신속하게 냉각수의 수온을 떨어뜨리고, 엔진으로 공급되는 냉각수의 수량을 증가시킬 수 있으며, 엔진으로 과급되는 흡입 공기를 냉각시켜, 엔진의 과열을 방지할 수 있으며, 흡입 공기의 온도 상승에 따른 엔진의 출력 저하를 막을 수 있다.

도 6에서는 냉각수 수온이 제3 온도 이상인 경우에, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 냉각수 순환 회로를 따라 순환하는 냉각수 흐름을 도시하고 있다. 도 6의 도시 내용에 따르면, 워터펌프(50)에 의해 펌핑된 냉각수는 엔진(20)의 실린더 헤드(21), 실린더 블록(22) 라디에이터(40)를 순환하는 것과 더불어 서브 라디에이터(31)를 통과하여 냉각된 냉각수가 수냉식 인터쿨러(30)에 유입되게 된다.

전술한 배기열 회수 장치를 이용한 본 발명의 배기열 회수 방법에 대해서 도 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 온도 센서(100)를 이용하여 냉각수 순환 회로(120)를 따라 순환하는 냉각수의 수온을 검출한다(S100).

다음으로, 냉각수의 수온이 미리 정해진 제1 온도 미만인지 여부를 판단(S110)하여, 냉각수 수온이 제1 온도 미만인 경우에는 냉간 상태에서의 시동이 On 된 상태로서, 엔진의 웜업이 필요한 것으로 판단하여, 냉각수 예열 및 흡입 공기 예열 단계를 진행한다.

구체적으로는 배기열 교환기(10)와 냉각수 순환 회로(120) 사이의 유로를 개폐하는 제1 밸브(60) 및 엔진(20)과 냉각수 순환 회로(120) 사이의 유로를 개폐하는 제2 밸브(70)의 개도를 조절(S300)한다. 예를 들어, 전술한 바와 같이, 실린더 블록(22) 측 밸브(72)를 차단하고, 실린더 헤드(21) 측 밸브(71)를 개방하여, 냉각수가 실린더 헤드(21) 만을 통과하여 냉각수 순환 회로(120)를 순환하도록 함으로써, 엔진(20)을 순환하는 냉각수량을 감소시키는 것과 더불어 제1 밸브(60)를 개방함으로써, 배기열 교환기(10)를 순환하는 냉각수량을 증가(S400) 시킨다.

또한, 제4 밸브(90)를 제어(S500) 함으로써, 라디에이터(40)로 유입되는 냉각수량을 감소(S600)시키거나, 라디에이터(40)로의 냉각수 유입을 차단시킴으로써, 냉각수 수온이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 상기한 S300 내지 S600 단계를 통해, 냉각수 예열이 이루어질 수 있다.

또한, 제3 밸브(80)를 제어(S700)함으로써, 수냉식 인터쿨러(30)로 유입되는 냉각수량을 증가(S800)시키고, 서브 라디에이터(31)로 분기되는 유로를 폐쇄(S900)함으로써, 전술한 바와 같이, 흡입 공기의 예열이 이루어질 수 있다.

냉각수의 수온이 제1 온도 이상인 것으로 검출된 경우에는, 냉각수의 수온이 미리 정해진 제2 온도 미만인지 여부를 판단(S210)하여, 냉각수 수온이 제2 온도 미만인 경우에는 엔진의 웜업이 일정정도 이루어진 것으로 판단하여, 냉각수 예열 및 흡입 공기 냉각 단계를 진행한다.

구체적으로는 배기열 교환기(10)와 냉각수 순환 회로(120) 사이의 유로를 개폐하는 제1 밸브(60) 및 엔진(20)과 냉각수 순환 회로(120) 사이의 유로를 개폐하는 제2 밸브(70)의 개도를 조절(S310)한다. 예를 들어, 전술한 바와 같이, 실린더 블록(22) 측 밸브(72) 및 실린더 헤드(21) 측 밸브(71)를 모두 개방하여, 냉각수가 실린더 헤드(21)와 실린더 블록(22) 모두를 순환하도록 함으로써, 엔진(20)을 순환하는 냉각수량을 증가시키는 것과 더불어, 제1 밸브(60)를 개방함으로써, 배기열 교환기(10)를 순환하는 냉각수량을 증가(S410) 시킨다.

또한, 제4 밸브(90)를 제어(S510) 함으로써, 라디에이터(40)로 유입되는 냉각수량을 감소(S610)시키거나, 라디에이터(40)로의 냉각수 유입을 차단시킴으로써, 냉각수 수온이 지나치게 저하되는 것을 방지할 수 있다.

상기한 S310 내지 S610 단계를 통해, 냉각수 예열이 이루어질 수 있다.

또한, 제3 밸브(80)를 제어(S710)함으로써, 수냉식 인터쿨러(30)로 유입되는 냉각수량을 감소(S810)시키거나, 수냉식 인터쿨러(30)로의 냉각수 유입을 차단하는 것과 더불어 서브 라디에이터(31)로 분기되는 유로를 개방(S910)하여, 전술한 바와 같이, 흡입 공기의 냉각이 이루어질 수 있다.

냉각수의 수온이 제2 온도 이상인 것으로 검출된 경우에는, 냉각수의 수온이 미리 정해진 제3 온도 미만인지 여부를 판단(S220)하여, 냉각수 수온이 제3 온도를 미만인 경우에는, 엔진의 웜업이 완료된 것으로 판단하여, 냉각수 및 흡입 공기 냉각 단계를 진행한다.

구체적으로는 배기열 교환기(10)와 냉각수 순환 회로(120) 사이의 유로를 개폐하는 제1 밸브(60) 및 엔진(20)과 냉각수 순환 회로(120) 사이의 유로를 개폐하는 제2 밸브(70)의 개도를 조절(S320)한다. 예를 들어, 전술한 바와 같이, 실린더 블록(22) 측 밸브(72) 및 실린더 헤드(21) 측 밸브(71)를 모두 개방하여, 냉각수가 실린더 헤드(21)와 실린더 블록(22) 모두를 순환하도록 함으로써, 엔진(20)을 순환하는 냉각수량을 증가시키는 것과 더불어, 제1 밸브(60)를 조절함으로써, 배기열 교환기(10)를 순환하는 냉각수량을 감소(S420) 시키거나 배기열 열교환기(10)로의 냉각수 유입을 차단한다.

또한, 제4 밸브(90)를 제어(S520) 함으로써, 라디에이터(40)로의 순환 유로를 폐쇄하거나, 라디에이터(40)로 유입되는 냉각수량을 감소(S620)시킴으로써, 냉각수 수온이 지나치게 낮아지는 것을 방지할 수 있다.

상기한 S320 내지 S620 단계를 통해, 냉각수 냉각이 이루어질 수 있다.

또한, 제3 밸브(80)를 제어(S720)함으로써, 수냉식 인터쿨러(30)로 유입되는 냉각수량을 감소(S820)시키거나, 수냉식 인터쿨러(30)로의 냉각수 유입을 차단하는 것과 더불어 서브 라디에이터(31)로 분기되는 유로를 개(S920)방하여, 전술한 바와 같이, 흡입 공기의 냉각이 이루어질 수 있다.

냉각수의 수온이 미리 정해진 제3 온도 이상인 경우에는, 엔진이 과열된 것으로 판정하여, 엔진 온도 및 냉각수 수온을 신속히 저하시킬 수 있도록 엔진 냉각 단계를 실시한다.

구체적으로는 배기열 교환기(10)와 냉각수 순환 회로(120) 사이의 유로를 개폐하는 제1 밸브(60) 및 엔진(20)과 냉각수 순환 회로(120) 사이의 유로를 개폐하는 제2 밸브(70)의 개도를 조절(S330)한다. 예를 들어, 전술한 바와 같이, 실린더 블록(22) 측 밸브(72) 및 실린더 헤드(21) 측 밸브(71)를 모두 개방하여, 냉각수가 실린더 헤드(21)와 실린더 블록(22) 모두를 순환하도록 함으로써, 엔진(20)을 순환하는 냉각수량을 증가시키는 것과 더불어, 제1 밸브(60)를 조절함으로써, 배기열 교환기(10)를 순환하는 냉각수량을 감소(S430) 시키거나 배기열 열교환기(10)로의 냉각수 유입을 차단한다.

또한, 제4 밸브(90)를 제어(S530)하여, 라디에이터(40)로의 순환 유로를 개방하여 라디에이터(40)로 유입되는 냉각수량을 증가(S630)시킴으로써, 냉각수를 신속히 방열시켜, 냉각수 수온을 저하시킬 수 있다. 상기한 S330 내지 S630 단계를 통해, 신속한 냉각수 냉각이 이루어질 수 있다.

또한, 제3 밸브(80)를 제어(S730)함으로써, 수냉식 인터쿨러(30)로 유입되는 냉각수량을 감소(S830)시키거나, 수냉식 인터쿨러(30)로의 냉각수 유입을 차단하는 것과 더불어 서브 라디에이터(31)로 분기되는 유로를 개방(S930)하여, 전술한 바와 같이, 흡입 공기의 냉각이 이루어질 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것이 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

10: 배기열 열교환기 20: 엔진
21: 실린더블록 22: 실린더 헤드
30: 수냉식 인터쿨러(WCAC) 31: 서브 라디에이터
40: 라디에이터 50: 워터펌프
60: 제1 밸브 70: 제2 밸브
71: 실린더 헤드 측 밸브 72: 실린더 블록 측 밸브
80: 제3 밸브 90: 제4 밸브
100: 온도센서 110: 제어부
120: 냉각수 순환 회로

Claims

엔진으로부터 배출되는 배기가스의 열에너지를 냉각수에 전열시켜 냉각수 온도를 상승시키는 배기열 교환기;
엔진과의 열교환을 통해 가열된 냉각수를 방열시키는 라디에이터;
냉각수를 이용하여 흡입 공기를 냉각시키는 수냉식 인터쿨러;
상기 수냉식 인터쿨러에서 가열된 냉각수를 방열시키는 서브 라디에이터;
상기 엔진, 배기열 교환기, 라디에이터, 수냉식 인터쿨러 및 서브 라디에이터를 연결하도록 배치된 냉각수 순환회로;
상기 냉각수 순환회로를 따라 상기 냉각수를 엔진, 배기열 교환기, 라디에이터, 수냉식 인터쿨러 및 서브 라디에이터를 통해 순환시키도록 하는 워터펌프;
상기 배기열 교환기와 상기 냉각수 순환회로의 연결을 개폐하는 제1 밸브;
상기 엔진과 상기 냉각수 순환회로의 연결을 개폐하는 제2 밸브;
상기 냉각수 순환회로를 따라 공급되는 냉각수를, 상기 수냉식 인터쿨러와 상기 서브 라디에이터로 분배하는 분배라인에 장착되는 제3 밸브;
상기 라디에이터와 상기 냉각수 순환회로의 연결을 개폐하는 제4 밸브;
상기 냉각수 순환회로를 따라 순환하는 냉각수의 온도를 측정하는 온도 센서; 및
상기 온도 센서에 의해 측정된 냉각수 수온에 따라 상기 제1 밸브, 제2 밸브, 제3 밸브 및 제4 밸브의 개도를 조절하도록 제어하는 제어부를 구비하고,
상기 제어부는, 상기 제1 밸브 내지 상기 제4 밸브의 개도를 조절하여,
상기 온도 센서로부터 검출된 냉각수의 수온이 제1 온도 미만인 경우에는, 상기 냉각수 및 상기 흡입 공기를 예열하고,
상기 온도 센서로부터 검출된 냉각수의 수온이 제1 온도 이상 제2 온도 미만인 경우에는, 상기 냉각수를 예열하는 한편, 상기 흡입 공기를 냉각하고,
상기 온도 센서로부터 검출된 냉각수의 수온이 제2 온도 이상 제3 온도 미만인 경우에는, 상기 냉각수 및 상기 흡입 공기를 냉각하고,
상기 온도 센서로부터 검출된 냉각수의 수온이 제3 온도 이상인 경우에는, 상기 엔진을 냉각하는 것을 특징으로 하는 배기열 회수 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 엔진은 실린더 헤드와 실린더 블록 사이에 냉각수가 서로 연통되도록 하는 통로를 구비하고,
상기 제2 밸브는, 상기 엔진의 실린더 헤드로부터 상기 냉각수 순환회로로의 냉각수 순환을 차단하는 실린더 헤드 측 밸브와, 상기 엔진의 실린더 블록으로부터 상기 냉각수 순환회로로의 냉각수 순환을 차단하는 실린더 블록 측 밸브로 이루어지는 것을 특징으로 하는 배기열 회수 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 워터 펌프는 상기 엔진의 상기 실린더 헤드에 장착되어, 캠축이나 크랭크 축으로부터 구동 벨트 등을 통해 회전력을 전달받아 구동되는 것을 특징으로 하는 배기열 회수 장치.
삭제
청구항 2에 있어서,
상기 제어부는 상기 온도 센서로부터 검출된 냉각수의 수온이 제1 온도 미만인 경우에,
상기 제1 밸브를 개방하여 상기 배기열 교환기의 냉각수 유로를 개방하고, 상기 제2 밸브 중 상기 실린더 헤드 측 밸브를 개방하는 것과 더불어 상기 실린더 블록 측 밸브를 폐쇄하여, 상기 엔진의 실린더 헤드 측 냉각수 유로만을 개방함으로써 상기 엔진을 통과하는 냉각수 유량을 감소시키고,
상기 제3 밸브를 제어하여, 상기 수냉식 인터쿨러로 흐르는 냉각수 유로를 개방하는 한편, 상기 서브 라디에이터로 흐르는 냉각수 유로를 차단하고,
상기 제4 밸브를 폐쇄하여 라디에이터로 흐르는 냉각수 유로를 차단하는 것을 특징으로 하는 배기열 회수 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 제어부는 상기 온도 센서로부터 검출된 냉각수의 수온이 제1 온도 이상 제2 온도 미만인 경우에,
상기 제1 밸브를 개방하여 상기 배기열 교환기의 냉각수 유로를 개방하고, 상기 실린더 헤드 측 밸브와 상기 실린더 블록 측 밸브를 개방하여, 상기 엔진의 실린더 헤드 측 냉각수 유로와 상기 실린더 블록 측 냉각수 유로를 모두 개방하고,
상기 제3 밸브를 제어하여, 상기 수냉식 인터쿨러로 흐르는 냉각수 유로를 폐쇄하는 한편, 상기 서브 라디에이터로 흐르는 냉각수 유로를 개방하고,
상기 제4 밸브를 폐쇄하여 라디에이터로 흐르는 냉각수 유로를 차단하는 것을 특징으로 하는 배기열 회수 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 제어부는 상기 온도 센서로부터 검출된 냉각수의 수온이 제2 온도 이상 제3 온도 미만인 경우에,
상기 제1 밸브를 폐쇄하여 상기 배기열 교환기의 냉각수 유로를 폐쇄하고, 상기 실린더 헤드 측 밸브와 상기 실린더 블록 측 밸브를 개방하여, 상기 엔진의 실린더 헤드 측 냉각수 유로와 상기 실린더 블록 측 냉각수 유로를 모두 개방하고,
상기 제3 밸브를 제어하여, 상기 수냉식 인터쿨러로 흐르는 냉각수 유로를 폐쇄하는 한편, 상기 서브 라디에이터로 흐르는 냉각수 유로를 개방하고,
상기 제4 밸브를 폐쇄하여 라디에이터로 흐르는 냉각수 유로를 차단하는 것을 특징으로 하는 배기열 회수 장치.
청구항 2에 있어서,
상기 제어부는 상기 온도 센서로부터 검출된 냉각수의 수온이 제3 온도 이상인 경우에,
상기 제1 밸브를 폐쇄하여 상기 배기열 교환기의 냉각수 유로를 폐쇄하고, 상기 실린더 헤드 측 밸브와 상기 실린더 블록 측 밸브를 개방하여, 상기 엔진의 실린더 헤드 측 냉각수 유로와 상기 실린더 블록 측 냉각수 유로를 모두 개방하고,
상기 제3 밸브를 제어하여, 상기 수냉식 인터쿨러로 흐르는 냉각수 유로를 폐쇄하는 한편, 상기 서브 라디에이터로 흐르는 냉각수 유로를 개방하고,
상기 제4 밸브를 개방하여 라디에이터로 흐르는 냉각수 유로를 개방하는 것을 특징으로 하는 배기열 회수 장치.
엔진, 배기열 교환기, 라디에이터, 수냉식 인터쿨러 및 수냉식 인터쿨러를 냉각하기 위한 서브 라디에이터를 따라 순환하는 냉각수 순환회로를 구비하는 차량의 배기열 회수 장치를 이용한 배기열 회수 방법으로서,
냉각수 수온을 검출하는 단계;
상기 냉각수 수온이 미리 정해진 제1 온도 미만인 경우에, 엔진, 배기열 교환기 라디에이터, 수냉식 인터쿨러 및 서브 라디에이터 각각을 순환하는 냉각수 수량을 제어하여, 냉각수 및 흡입 공기를 예열하는 단계;
상기 냉각수 수온이 미리 정해진 제1 온도 이상 제2 온도 미만인 경우, 엔진, 배기열 교환기 라디에이터, 수냉식 인터쿨러 및 서브 라디에이터 각각을 순환하는 냉각수 수량을 제어하여, 냉각수를 예열하고 흡입 공기를 냉각하는 단계;
상기 냉각수 수온이 미리 정해진 제2 온도 이상 제3 온도 미만인 경우, 엔진, 배기열 교환기 라디에이터, 수냉식 인터쿨러 및 서브 라디에이터 각각을 순환하는 냉각수 수량을 제어하여, 냉각수 및 흡입 공기를 냉각하는 단계;
상기 냉각수 수온이 미리 정해진 제3 온도 이상인 경우, 엔진, 배기열 교환기 라디에이터, 수냉식 인터쿨러 및 서브 라디에이터 각각을 순환하는 냉각수 수량을 제어하여, 엔진을 냉각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 배기열 회수 방법.
청구항 9에 있어서,
상기 냉각수 및 흡입 공기를 예열하는 단계는,
상기 배기열 교환기를 순환하는 냉각수 유로를 개방하고, 상기 엔진을 순환하는 냉각수 유로를 일부 차단하는 한편, 상기 라디에이터를 순환하는 냉각수 유로를 차단하여, 상기 냉각수를 예열하는 단계 및,
상기 수냉식 인터쿨러를 따라 순환하는 냉각수 유로를 개방하고, 상기 서브 라디에이터를 따라 순환하는 냉각수 유로를 차단하여 상기 흡입 공기를 예열하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 배기열 회수 방법.
청구항 9에 있어서,
상기 냉각수를 예열하고 흡입 공기를 냉각하는 단계는,
상기 배기열 교환기를 순환하는 냉각수 유로를 개방하고, 상기 엔진을 순환하는 냉각수 유로를 모두 개방하는 것과 더불어, 상기 라디에이터를 순환하는 냉각수 유로를 차단하여, 상기 냉각수를 예열하는 단계 및,
상기 수냉식 인터쿨러를 따라 순환하는 냉각수 유로를 차단하고, 상기 서브 라디에이터를 따라 순환하는 냉각수 유로를 개방하여 상기 흡입 공기를 냉각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 배기열 회수 방법.
청구항 9에 있어서,
상기 냉각수 및 흡입 공기를 냉각하는 단계는
상기 배기열 교환기를 순환하는 냉각수 유로를 폐쇄하고, 상기 엔진을 순환하는 냉각수 유로를 모두 개방하는 것과 더불어, 상기 라디에이터를 순환하는 냉각수 유로를 차단하여, 상기 냉각수를 냉각하는 단계 및,
상기 수냉식 인터쿨러를 따라 순환하는 냉각수 유로를 차단하고, 상기 서브 라디에이터를 따라 순환하는 냉각수 유로를 개방하여, 상기 흡입 공기를 냉각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 배기열 회수 방법.
청구항 9에 있어서,
상기 엔진을 냉각하는 단계는
상기 배기열 교환기를 순환하는 냉각수 유로를 폐쇄하고, 상기 엔진을 순환하는 냉각수 유로를 모두 개방하는 것과 더불어, 상기 라디에이터를 순환하는 냉각수 유로를 개방하는 단계 및,
상기 수냉식 인터쿨러를 따라 순환하는 냉각수 유로를 차단하고, 상기 서브 라디에이터를 따라 순환하는 냉각수 유로를 개방하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 배기열 회수 방법.
청구항 10에 있어서,
상기 냉각수를 예열하는 단계는,
상기 엔진의 실린더 블록 측을 순환하는 냉각수 유로를 차단하고, 상기 엔진의 실린더 헤드 측을 순환하는 냉각수 유로를 개방함으로써, 상기 엔진을 순환하는 냉각수 유로를 일부 차단하는 것을 특징으로 하는 차량의 배기열 회수 방법.
청구항 11 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
상기 엔진의 실린더 블록 측을 순환하는 냉각수 유로 및 상기 엔진의 실린더 헤드 측을 순환하는 냉각수 유로를 모두 개방함으로써, 상기 엔진을 순환하는 냉각수 유로를 모두 개방하는 것을 특징으로 하는 차량의 배기열 회수 방법.