KR101664081B1 - 수냉식 인터쿨러를 갖는 엔진시스템 - Google Patents

수냉식 인터쿨러를 갖는 엔진시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101664081B1
KR101664081B1 KR1020150092460A KR20150092460A KR101664081B1 KR 101664081 B1 KR101664081 B1 KR 101664081B1 KR 1020150092460 A KR1020150092460 A KR 1020150092460A KR 20150092460 A KR20150092460 A KR 20150092460A KR 101664081 B1 KR101664081 B1 KR 101664081B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
water
condensed water
engine
condensate
groove
Prior art date
Application number
KR1020150092460A
Other languages
English (en)
Inventor
한승철
이경민
Original Assignee
현대자동차 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차 주식회사 filed Critical 현대자동차 주식회사
Priority to KR1020150092460A priority Critical patent/KR101664081B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101664081B1 publication Critical patent/KR101664081B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04Cooling of air intake supply
    • F02B29/045Constructional details of the heat exchangers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation, materials, or manufacturing and assembly
    • F02B29/0468Water separation or drainage means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00Liquid cooling
    • F01P3/12Arrangements for cooling other engine or machine parts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00Controlling of coolant flow
    • F01P7/14Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04Cooling of air intake supply
    • F02B29/0406Layout of the intake air cooling or coolant circuit
    • F02B29/0437Liquid cooled heat exchangers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04Cooling of air intake supply
    • F02B29/045Constructional details of the heat exchangers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation, materials, or manufacturing and assembly
    • F02B29/0475Constructional details of the heat exchangers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation, materials, or manufacturing and assembly the intake air cooler being combined with another device, e.g. heater, valve, compressor, filter or EGR cooler, or being assembled on a special engine location
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/17Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the intake system
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23Layout, e.g. schematics
    • F02M26/25Layout, e.g. schematics with coolers having bypasses
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23Layout, e.g. schematics
    • F02M26/28Layout, e.g. schematics with liquid-cooled heat exchangers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/14Supports; Fastening devices; Arrangements for mounting thermometers in particular locations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 수냉식 인터쿨러를 갖는 엔진시스템에 의하면, 연료를 공기와 혼합하여 연소시키도록 배치되는 엔진, 상기 엔진으로 공급되는 공기를 냉각시키도록 배치되는 수냉식인터쿨러, 및 온도를 감지하도록 상기 수냉식인터쿨러의 하류측에 배치되어 온도감지센서를 포함하고, 상기 엔진으로 공급되는 공기통로에 응축수가 모이는 응축수고임홈이 형성되고, 상기 응축수고임홈의 안쪽에 상기 온도감지센서가 배치될 수 있다.

Description

수냉식 인터쿨러를 갖는 엔진시스템{ENGINE SYSTEM HAVING WATER COOLED INTERCOOLER}
본 발명은 터보차저에서 압축된 공기를 수냉식으로 냉각시키고, 발생되는 응축수를 효과적으로 감지하고, 제거하여 엔진의 작동안정성을 효과적으로 향상시킬 수 있는 수냉식 인터쿨러를 갖는 엔진시스템에 관한 것이다.
일반적으로 디젤엔진은 가솔린엔진에 비하여 연료의 소모가 적고 효율이 좋다고 알려져 있다. 통상 40%정도의 효율을 내고 있으며, 이는 디젤엔진의 고압축비에 따른 것이다.
최근의 엔진에서는 보다 큰 출력을 얻을 수 있도록 터보차저(Turbo charge)와 인터쿨러(Inter cooler) 등을 추가로 구비한다. 이와 같이 터보차저를 적용한 엔진은 터보차저의 압축기에 의해 배기가스나 외부공기를 흡입하여 압축시키고, 이때 발생된 과급공기(고온의 압축공기)를 엔진측으로 공급한다.
하지만, 급속히 압축된 공기는 터보차저의 열과 그 압축과정에서 발생하는 열을 흡수하여 밀도가 낮아지게 되고, 결과적으로 엔진 연소실 내의 충전효율을 떨어뜨린다.
이에, 인터쿨러를 사용함으로써 과급공기를 냉각하여 높은 밀도를 얻을 수 있으며, 그 결과 보다 많은 공기를 엔진 연소실 내로 흡입시켜 높은 출력을 얻을 수 있다.
아울러, 차량에 탑재되는 대부분의 디젤엔진(diesel engine)과 일부 가솔린 엔진에는 배기가스 규제에 대응하기 위해 배기가스 재순환 시스템이 설치된다.
이러한 배기가스 재순환 시스템은 엔진에서 배출되는 배기가스의 일부를 실린더의 흡기 장치로 되돌림으로써 엔진의 연소 온도를 내리고, 질소산화물(NOx)의 발생량을 저감시키며, 연료소모를 줄일 수 있다.
한편, 수냉식 인터쿨러를 사용할 경우에, 겨울철 외기 조건에서 이지알가스에 의해서 응축수가 발생하고, 응축수가 과도하게 발생할 경우에, 엔진이 비정상적으로 작동될 수 있다.
아울러, 수냉식 인터쿨러로 냉각수를 순환시키는 냉각수펌프(EWP)가 고장상태일 때, 터보차저에 의해서 발생되는 고온고압의 공기에 의해서 수냉식 인터쿨러의 코어에 크랙이 발생하고, 냉각수가 연소실로 유입되어 엔진이 고장날 수 있다.
종래기술로써, 등록번호10-0887968, 공개번호10-2007-0061722, 및 공개번호10-2011-0063169호가 있다.
본 발명의 목적은 흡기온도, 및 컴프레서의 출구 압력(흡기매니폴드압력)에 따라서 온도값을 모델링하고, 이러한 모델링온도값과 센서에 의해서 감지되는 센서온도값 사이에 응답성 차이에 따라서 응축수의 생성을 판단하여 엔진의 고장을 미연에 방지할 수 있는 수냉식 인터쿨러를 갖는 엔진시스템을 제공하는 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 수냉식 인터쿨러를 갖는 엔진시스템에 의하면, 연료를 공기와 혼합하여 연소시키도록 배치되는 엔진, 상기 엔진으로 공급되는 공기를 냉각시키도록 배치되는 수냉식인터쿨러, 및 온도를 감지하도록 상기 수냉식인터쿨러의 하류측에 배치되어 온도감지센서를 포함하고, 상기 엔진으로 공급되는 공기통로에 응축수가 모이는 응축수고임홈이 형성되고, 상기 응축수고임홈의 안쪽에 상기 온도감지센서가 배치될 수 있다.
상기 온도감지센서에서 전송되는 신호를 통해서 센서감지온도를 연산하고, 상기 센서감지온도와 미리 설정된 모델링온도 사이에 차이값을 연산하고, 상기 차이값에 따라서 상기 응축수고임홈에 응축수가 존재하는 지를 판단하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 엔진에서 배출되는 배출가스의 일부를 상기 흡기라인으로 재순환시키는 재순환라인에 설치되는 재순환밸브를 더 포함하고, 상기 재순환밸브의 개도율을 제어하여 상기 응축수고임홈에 모인 응축수를 제거하는 응축수제거모드를 수행할 수 있다.
상기 재순환밸브 및 재순환배기가스를 냉각시키는 이지알쿨러를 바이패스하는 바이패스라인에 설치되는 바이패스밸브를 더 포함하고, 상기 바이패스밸브의 개도율을 제어하여 상기 응축수고임홈에 모인 응축수를 제거하는 응축수제거모드를 수행할 수 있다.
상기 수냉식인터쿨러로 냉각수를 순환시키는 냉각수펌프를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 냉각수펌프의 유량을 제어하여 상기 응축수고임홈에 모인 응축수를 제거하는 응축수제거모드를 수행할 수 있다.
상기 응축수고임홈에 응축수가 존재하는 것으로 판단되면, 상기 제어부는 응축수제거모드를 수행하고, 상기 응축수제거모드가 수행된 후에, 다시 상기 응축수고임홈에 응축수가 존재하는 것으로 판단되면, 상기 수냉식인터쿨러로 냉각수를 펌핑하는 냉각수펌프의 전원을 차단할 수 있다.
상기 응축수제거모드가 수행된 후에, 다시 상기 응축수고임홈에 응축수가 존재하는 것으로 판단되면, 상기 제어부는 에러신호를 발생시킬 수 있다.
상기 엔진의 흡기측으로 하부로 경사진 경사면에 상기 응축수고임홈이 형성될 수 있다.
상기 엔진으로 공기를 과급하도록 상기 수냉식인터쿨러의 상류측에 배치되는 터보차저를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 수냉식 인터쿨러를 갖는 엔진시스템은, 연료를 공기와 혼합하여 연소시키도록 배치되는 엔진, 상기 엔진으로 공급되는 공기를 냉각시키도록 배치되는 수냉식인터쿨러, 상기 수냉식인터쿨러의 하류측에 배치되는 온도감지센서를 포함하고, 상기 엔진으로 공급되는 공기통로에 응축수가 모이는 응축수고임홈 형성되고, 상기 온도감지센서는 상기 응축수고임홈의 안쪽에 배치되는 수냉식 인터쿨러를 가지며, 상기 엔진의 운전상태에 따른 상기 엔진으로 유입되는 공기의 모델링온도를 선택하는 단계, 상기 온도감지센서에 의해서 상기 엔진으로 유입되는 공기의 센서감지온도를 감지하는 단계, 상기 모델링온도와 상기 센서감지온도 사이에 차이값을 연산하는 단계, 및 상기 차이값에 따라서 상기 응축수고임홈에 응축수가 고인지를 판단하는 단계를 수행할 수 있다.
상기 응축수고임홈에 응축수가 고인것으로 판단되면, 상기 응축수고임홈에 고인 응축수가 제거되도록 상기 수냉식인터쿨러를 순환하는 냉각유량을 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 냉각유량을 제어하는 단계에서, 상기 수냉식인터쿨러로 냉각수를 펌핑하는 냉각수펌프의 회전수를 제어할 수 있다.
상기 응축수고임홈에 응축수가 고인것으로 판단되면, 상기 응축수고임홈에 고인 응축수가 제거되도록 상기 엔진의 배기측에서 상기 응축수고임홈의 상류측으로 순환되는 배기가스를 제어하는 이지알밸브를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 응축수고임홈에 응축수가 고인것으로 판단되면, 상기 응축수고임홈에 고인 응축수가 제거되도록 상기 이지알밸브 및 재순환 배기가스를 냉각시키는 이지알쿨러를 바이패스하는 바이패스라인에 설치되는 바이패스밸브를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 차이값에 따라서 상기 응축수고임홈에 응축수가 고인 것으로 판단되면, 상기 응축수고임홈에 고인 응축수를 제거하기 위한 제거모드를 수행하고, 상기 제거모드가 수행된 후에 상기 응축수고임홈에 응축수가 고인것으로 판단되면, 상기 수냉식인터쿨러로 냉각수를 펌핑하는 냉각수펌프의 회전수를 제어할 수 있다.
상기 차이값에 따라서 상기 응축수고임홈에 응축수가 고인 것으로 판단되면, 상기 응축수고임홈에 고인 응축수를 제거하기 위한 제거모드를 수행하고, 상기 제거모드가 수행된 후에 상기 응축수고임홈에 응축수가 고인것으로 판단되면, 에러신호를 발생시킬 수 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따라서, 흡기온도, 및 컴프레서의 출구 압력(흡기매니폴드압력)에 따라서 온도값을 모델링하고, 이러한 모델링온도값과 센서에 의해서 감지되는 센서온도값 사이에 응답성 차이에 따라서 응축수의 생성을 판단하여 엔진의 고장을 미연에 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수냉식 인터쿨러를 갖는 엔진시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수냉식 인터쿨러를 갖는 엔진시스템의 개략적인 구조를 보여준다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수냉식 인터쿨러를 갖는 엔진시스템에서 흡기온의 모델값과 감지값의 변화를 보여주는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수냉식 인터쿨러를 갖는 엔진시스템의 제어방법을 보여주는 플로우차트이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수냉식 인터쿨러를 갖는 엔진시스템의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 엔진시스템은 온도감지센서(100), 흡기매니폴드(110), 이지알바이패스밸브(120), 이지알밸브(122), 수냉식인터쿨러(130), 냉각수펌프(140), 터보차저(170), 제어부(150), 및 저장부(160)를 포함한다.
상기 온도감지센서(100)는 흡기라인 또는 상기 흡기매니폴드(110)의 내부에 장착되어 엔진(220)의 흡기측으로 공급되는 공기 또는 응축수의 온도를 감지하고, 감지신호를 상기 제어부(150)로 전송한다.
상기 이지알밸브(122)는 상기 엔진(220)의 배기측에서 흡기측으로 배기가스를 재순환시키는 이지알라인에 배치되고, 상기 제어부(150)는 상기 이지알밸브(122)의 개도율을 제어할 수 있다.
상기 이지알바이패스밸브(120)는 배기가스가 이지알쿨러(124)를 바이패스하도록 제어한다. 즉, 상기 이지알바이패스밸브(120)에 의해서 재순환 배기가스가 상기 이지알쿨러(124)를 지나지 않을 경우에, 높은 온도를 가질 수 있다. 아울러, 상기 이지알밸브(122) 및 상기 이지알바이패스밸브(120)의 개도율에 따라서 상기 엔진(220)의 흡기측의 응축수를 제거할 수 있다.
상기 수냉식인터쿨러(130)는 상기 터보차저(170)에 의해서 압축된 고온고압의 공기를 냉각시켜 상기 엔진(220)의 흡기측으로 공급하고, 상기 냉각수펌프(140)는 상기 수냉식인터쿨러(130)로 냉각수를 순환시킨다.
상기 제어부(150)는 상기 온도감지센서(100)에서 감지되는 센서감지온도와 상기 데이터 저장부(160)에서 선택된 모델링온도값에 따라서 응축수의 고임을 판단하고, 상기 이지알바이패스밸브(120), 상기 이지알밸브(122), 및 상기 냉각수펌프(140)를 각각 제어할 수 있다.
상기 모델링온도값은 상기 흡기매니폴드(110)를 지나는 공기의 압력과 외기온도 등에 의해서 미리 설정된 맵테이블로부터 선택될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제어부(150)는 상기 흡기매니폴드(110) 내부의 압력을 감지하는 압력센서(미도시)를 통해서 흡기압력과 외기온센서(미도시)에 의해서 감지되는 외기온에 따라서 선택되는 모델링온도값을 선택하고, 상기 온도감지센서(100)에 의해서 감지되는 센서감지온도와 모델링온도값 사이에 응답성 차이를 이용하여 응축수의 발생을 판단할 수 있다.
상기 제어부(150)는 설정된 프로그램에 의하여 동작하는 하나 이상의 마이크로 프로세서로 구현될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 후술하는 본 발명의 실시예에 따른 방법을 수행하기 위한 일련의 명령을 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수냉식 인터쿨러를 갖는 엔진시스템의 개략적인 구조를 보여준다.
도 2를 참조하면, 엔진시스템은 흡기라인을 따라서 터보차저(170), 수냉식인터쿨러(130), 온도감지센서(100), 및 엔진(220)이 배치된다.
상기 터보차저(170)는 공기를 압축하여 공급하고, 상기 수냉식인터쿨러(130)는 상기 냉각수펌프(140)에서 펌핑되는 냉각수를 이용하여 압축된 공기를 냉각시키며, 상기 엔진(220)은 공급되는 공기에 연료를 분사하고, 연료와 공기의 연소를 통해서 회전력을 발생시킨다.
상기 엔진(220)에서 배출되는 배출가스의 일부는 이지알라인을 따라서 상기 수냉식인터쿨러(130)의 상류측 또는 상기 수냉식인터쿨러(130)의 하류측으로 재순환된다.
본 발명의 실시예에서 상기 이지알라인에는 재순환배기가스를 제어하는 이지알밸브(122)가 배치되고, 재순환 배기가스를 냉각시키는 이지알쿨러(124)가 배치된다.
상기 이지알쿨러(124)와 상기 이지알밸브(122)를 바이패스하는 바이패스라인이 형성되고, 상기 바이패스라인에는 재순환배기가스를 바이패스시키도록 바이패스밸브(120)가 배치된다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제어부(150)는 상기 바이패스밸브(120)와 상기 이지알밸브(122)의 개도율을 제어하여 재순환배기가스의 흐름을 제어할 수 있다.
도시한 바와 같이, 상기 엔진(220)의 흡기측에는 상기 흡기매니폴드(110)가 장착되고, 상기 흡기매니폴드(110)에 상기 수냉식인터쿨러(130)가 직접 체결될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 흡기매니폴드(110)의 안쪽에는 응축수가 고일 수 있는 응축수고임홈(230)이 형성되고, 상기 응축수고임홈(230) 안쪽에 상기 온도감지센서(100)가 배치된다.
전술한 바와 같이, 상기 응축수고임홈(230)은 상기 흡기매니폴드(110)의 안쪽에 형성될 수 있고, 상기 수냉식인터쿨러(130)의 하류측 흡기라인의 일측에 형성될 수 있다.
아울러, 상기 응축수고임홈(230)에 응축수(200)가 고일 경우에, 상기 온도감지센서(100)가 고인 응축수(200)에 의해서 잠길 수 있다. 따라서, 상기 온도감지센서(100)가 응축수(200)에 잠긴 경우에 상기 온도감지센서(100)의 응답성은 느려진다.
즉, 상기 온도감지센서(100)가 응축수(200)에 잠기지 않을 경우에, 흡기온의 변동에 따라서 감지되는 온도는 변동성이 커지고, 상기 온도감지센서(100)가 응축수(200)에 잠기는 경우에, 응축수(200)의 온도에 따라서 감지되는 온도의 변동성이 작아진다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수냉식 인터쿨러를 갖는 엔진시스템에서 흡기온의 모델값과 감지값의 변화를 보여주는 그래프이다.
도 3을 참조하면, 가로축은 시간을 나타내고, 세로축은 상기 온도감지센서(100)에 의해서 감지되는 압축공기의 센서감지온도 및 응축수온도, 및 상기 흡기매니폴드(110) 내부 공기의 모델링온도를 각각 보여준다.
압축공기의 센서감지온도와 모델링온도는 서로 비슷한 응답성을 가지고, 응축수의 온도는 응답성이 떨어진다. 따라서, 상기 모델링온도와 상기 온도감지센서(100)에서 감지되는 센서감지온도 사이에 응답성 차이가 발생할 경우에, 상기 온도감지센서(100)는 응축수의 온도를 감지하는 것으로 판단될 수 있다.
즉, 상기 제어부(150)는 상기 온도감지센서(100)에서 감지되는 센서감지온도와 상기 모델링온도 사이에 응답성 차이가 발생하는 것으로 판단되면, 상기 응축수고임홈(230)에 응축수가 고인것으로 판단할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 응축수고임홈(230)에 응축수가 고이는 경우는 크게 공기에 포함된 수분이 응축되는 경우와 상기 수냉식인터쿨러(130)에서 냉각수가 새는 경우를 포함할 수 있다.
공기에 포함된 수분이 응축되는 경우에는 이지알밸브(122)와 이지알바이패스밸브(120) 등을 제어하거나 상기 수냉식인터쿨러(130)로 공급되는 냉각수의 유량을 줄여서 응축수를 제어할 수 있다. 그러나, 상기 수냉식인터쿨러(130)에서 냉각수가 새는 경우에는 상기 냉각수펌프(140)의 작동을 멈추고, 에러신호를 발생시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 수냉식 인터쿨러를 갖는 엔진시스템의 제어방법을 보여주는 플로우차트이다.
도 4를 참조하면, S400에서 상기 흡기매니폴드(110)의 내부 압력과 외기온 등에 의해서 미리 설정된 맵테이블로부터 모델링온도값을 선택하고, S405에서 상기 온도감지센서(100)에 의해서 감지되는 센서감지온도를 선택한다.
S410에서 상기 모델링온도값과 센서감지온도 사이에 응답성 차이를 연산하고, 그 응답성 차이가 설정범위를 초과하면 S415를 수행하고, 그렇지 않으면 S445가 수행된다.
상기 제어부(150)는 상기 응축수고임홈(230)에 응축수가 고인것으로 판단하고, S415에서 상기 이지알바이패스밸브(120)와 상기 이지알밸브(122)의 개도율을 각각 제어하여 응축수를 제거할 수 있다.
S420에서 상기 모델링온도값과 센서감지온도 사이에 응답성 차이를 연산하고, 그 응답성 차이가 설정범위를 초과하면 S425를 수행하고, 그렇지 않으면 S445가 수행된다.
상기 제어부(150)는 상기 응축수고임홈(230)에 응축수가 고인것으로 판단하고, S425에서 상기 수냉식인터쿨러(130)로 냉각수를 펌핑하는 냉각수펌프의 부하를 줄일 수 있다. 따라서, 상기 수냉식인터쿨러(130)를 지나는 냉각수 유량이 줄고, 압축공기의 온도가 상승될 수 있다.
그리고, S430에서 상기 모델링온도값과 센서감지온도 사이에 응답성 차이를 연산하고, 그 응답성 차이가 설정범위를 초과하면 S435 또는 S440을 수행하고, 그렇지 않으면 S445가 수행된다.
S435에서 상기 수냉식인터쿨러(130)로 냉각수를 공급하는 상기 냉각수펌프(140)의 작동을 멈추고, S440에서는 에러신호를 발생시키고, 이를 운전자에게 알려줄 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.
100: 온도감지센서 110: 흡기매니폴드
120: 바이패스밸브 122: 이지알밸브
124: 이지알쿨러 130: 수냉식인터쿨러
140: 냉각수펌프 150: 제어부
160: 저장부 170: 터보차저
200: 응축수 220: 엔진
230: 응축수고임홈

Claims (16)

  1. 연료를 공기와 혼합하여 연소시키도록 배치되는 엔진;
    상기 엔진으로 공급되는 공기를 냉각시키도록 배치되는 수냉식인터쿨러;
    상기 수냉식인터쿨러의 하류측에서 상기 엔진으로 공급되는 공기통로에 응축수가 모이는 응축수고임홈이 형성되고, 상기 응축수고임홈은 상기 엔진의 흡기측으로 하부로 경사진 경사면에 형성되며, 상기 응축수고임홈의 안쪽에 고인 응축수에 의해서 잠기도록 배치되는 온도감지센서; 및
    상기 온도감지센서에서 전송되는 신호를 통해서 센서감지온도를 연산하고, 상기 센서감지온도와 미리 설정된 모델링온도 사이에 차이값을 연산하고, 상기 차이값에 따라서 상기 응축수고임홈에 응축수가 존재하는 지를 판단하는 제어부; 를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 응축수고임홈에 응축수가 존재하는 것으로 판단되면, 응축수제거모드를 수행하고,
    상기 응축수제거모드가 수행된 후에, 다시 상기 응축수고임홈에 응축수가 존재하는 것으로 판단되면, 상기 수냉식인터쿨러로 냉각수를 펌핑하는 냉각수펌프의 전원을 차단하고,
    상기 응축수제거모드가 수행된 후에, 다시 상기 응축수고임홈에 응축수가 존재하는 것으로 판단되면, 에러신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 수냉식 인터쿨러를 갖는 엔진시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에서,
    상기 엔진에서 배출되는 배출가스의 일부를 흡기라인으로 재순환시키는 재순환라인에 설치되는 재순환밸브; 를 더 포함하고,
    상기 재순환밸브의 개도율을 제어하여 상기 응축수고임홈에 모인 응축수를 제거하는 응축수제거모드를 수행하는 것을 특징으로 하는 수냉식 인터쿨러를 갖는 엔진시스템.
  4. 제3항에서,
    상기 재순환밸브 및 재순환배기가스를 냉각시키는 이지알쿨러를 바이패스하는 바이패스라인에 설치되는 바이패스밸브; 를 더 포함하고,
    상기 바이패스밸브의 개도율을 제어하여 상기 응축수고임홈에 모인 응축수를 제거하는 응축수제거모드를 수행하는 것을 특징으로 하는 수냉식 인터쿨러를 갖는 엔진시스템.
  5. 제1항에서,
    상기 수냉식인터쿨러로 냉각수를 순환시키는 냉각수펌프; 를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 냉각수펌프의 유량을 제어하여 상기 응축수고임홈에 모인 응축수를 제거하는 응축수제거모드를 수행하는 것을 특징으로 하는 수냉식 인터쿨러를 갖는 엔진시스템.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에서,
    상기 엔진으로 공기를 과급하도록 상기 수냉식인터쿨러의 상류측에 배치되는 터보차저; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수냉식 인터쿨러를 갖는 엔진시스템.
  10. 연료를 공기와 혼합하여 연소시키도록 배치되는 엔진, 상기 엔진으로 공급되는 공기를 냉각시키도록 배치되는 수냉식인터쿨러, 상기 수냉식인터쿨러의 하류측에 배치되는 온도감지센서를 포함하고, 상기 엔진으로 공급되는 공기통로에 응축수가 모이는 응축수고임홈 형성되고, 상기 응축수고임홈은 상기 엔진의 흡기측으로 하부로 경사진 경사면에 형성되며, 상기 온도감지센서는 상기 응축수고임홈의 안쪽에 배치되고, 고인 응축수에 의해서 잠기도록 배치되는 수냉식 인터쿨러를 갖는 엔진시스템의 제어방법에 있어서,
    상기 엔진의 운전상태에 따른 상기 엔진으로 유입되는 공기의 모델링온도를 선택하는 단계;
    상기 온도감지센서에 의해서 감지되는 센서감지온도를 감지하는 단계;
    상기 모델링온도와 상기 센서감지온도 사이에 차이값을 연산하는 단계; 및
    상기 차이값에 따라서 상기 응축수고임홈에 응축수가 고인지를 판단하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 수냉식 인터쿨러를 갖는 엔진시스템의 제어방법.
  11. 제10항에서,
    상기 응축수고임홈에 응축수가 고인것으로 판단되면, 상기 응축수고임홈에 고인 응축수가 제거되도록 상기 수냉식인터쿨러를 순환하는 냉각유량을 제어하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 수냉식 인터쿨러를 갖는 엔진시스템의 제어방법.
  12. 제11항에서,
    상기 냉각유량을 제어하는 단계에서, 상기 수냉식인터쿨러로 냉각수를 펌핑하는 냉각수펌프의 회전수를 제어하는 것을 특징으로 하는 수냉식 인터쿨러를 갖는 엔진시스템의 제어방법.
  13. 제10항에서,
    상기 응축수고임홈에 응축수가 고인것으로 판단되면, 상기 응축수고임홈에 고인 응축수가 제거되도록 상기 엔진의 배기측에서 상기 응축수고임홈의 상류측으로 순환되는 배기가스를 제어하는 이지알밸브를 제어하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 수냉식 인터쿨러를 갖는 엔진시스템의 제어방법.
  14. 제13항에서,
    상기 응축수고임홈에 응축수가 고인것으로 판단되면, 상기 응축수고임홈에 고인 응축수가 제거되도록 상기 이지알밸브 및 재순환 배기가스를 냉각시키는 이지알쿨러를 바이패스하는 바이패스라인에 설치되는 바이패스밸브를 제어하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 수냉식 인터쿨러를 갖는 엔진시스템의 제어방법.
  15. 제10항에서,
    상기 차이값에 따라서 상기 응축수고임홈에 응축수가 고인 것으로 판단되면,
    상기 응축수고임홈에 고인 응축수를 제거하기 위한 제거모드를 수행하고,
    상기 제거모드가 수행된 후에 상기 응축수고임홈에 응축수가 고인것으로 판단되면,
    상기 수냉식인터쿨러로 냉각수를 펌핑하는 냉각수펌프의 회전수를 제어하는 것을 특징으로 하는 수냉식 인터쿨러를 갖는 엔진시스템의 제어방법.
  16. 제10항에서,
    상기 차이값에 따라서 상기 응축수고임홈에 응축수가 고인 것으로 판단되면,
    상기 응축수고임홈에 고인 응축수를 제거하기 위한 제거모드를 수행하고,
    상기 제거모드가 수행된 후에 상기 응축수고임홈에 응축수가 고인것으로 판단되면,
    에러신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 수냉식 인터쿨러를 갖는 엔진시스템의 제어방법.
KR1020150092460A 2015-06-29 2015-06-29 수냉식 인터쿨러를 갖는 엔진시스템 KR101664081B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150092460A KR101664081B1 (ko) 2015-06-29 2015-06-29 수냉식 인터쿨러를 갖는 엔진시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150092460A KR101664081B1 (ko) 2015-06-29 2015-06-29 수냉식 인터쿨러를 갖는 엔진시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101664081B1 true KR101664081B1 (ko) 2016-10-24

Family

ID=57256788

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150092460A KR101664081B1 (ko) 2015-06-29 2015-06-29 수냉식 인터쿨러를 갖는 엔진시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101664081B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115420505A (zh) * 2022-08-24 2022-12-02 东风汽车集团股份有限公司 一种发动机的废气再循环系统的试验方法和试验装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010223179A (ja) * 2009-03-25 2010-10-07 Toyota Industries Corp 低圧egr装置を備えた内燃機関
JP2012087718A (ja) * 2010-10-21 2012-05-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd エンジン給気冷却装置及びこれを備えたエンジン
JP2012215142A (ja) * 2011-04-01 2012-11-08 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気制御装置
JP2015078637A (ja) * 2013-10-16 2015-04-23 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の制御装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010223179A (ja) * 2009-03-25 2010-10-07 Toyota Industries Corp 低圧egr装置を備えた内燃機関
JP2012087718A (ja) * 2010-10-21 2012-05-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd エンジン給気冷却装置及びこれを備えたエンジン
JP2012215142A (ja) * 2011-04-01 2012-11-08 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気制御装置
JP2015078637A (ja) * 2013-10-16 2015-04-23 日立オートモティブシステムズ株式会社 内燃機関の制御装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115420505A (zh) * 2022-08-24 2022-12-02 东风汽车集团股份有限公司 一种发动机的废气再循环系统的试验方法和试验装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4688770B2 (ja) 排出ガス再循環装置を持つエンジンの制御装置及び制御方法
US9670831B2 (en) Temperature control apparatus for intercooler
RU2555091C2 (ru) Устройство и способ защиты компрессора и охладителя воздуха турбонаддува в двигателе внутреннего сгорания, двигатель внутреннего сгорания и устройство управления
CN101289965B (zh) 废气再循环估算系统
US8763394B2 (en) System and method for operating a turbocharged system
CN101988447A (zh) 内燃发动机的控制方法
KR101947045B1 (ko) 응축수 제거를 위한 엔진 시스템
US11530631B2 (en) Engine oil state control device
JP5742469B2 (ja) 内燃機関の排気再循環システム
US20160319732A1 (en) Engine system and controller, control system and control method for engine system
KR101664081B1 (ko) 수냉식 인터쿨러를 갖는 엔진시스템
JP4341423B2 (ja) 内燃機関用過給システム
JP4061742B2 (ja) エンジンの排気ガス還流装置
KR101759852B1 (ko) 내연기관의 제어 장치 및 제어 방법
CN108167082B (zh) 一种egr率控制系统及方法
US20190093536A1 (en) Exhaust purification device of engine
KR101091634B1 (ko) 디젤엔진의 저압 이지알 제어방법
CN103133156A (zh) 废气回流量调节装置
JP5738576B2 (ja) 水温センサ故障判定装置
KR101766070B1 (ko) 터보차저의 냉각 시스템
JP2015121156A (ja) 内燃機関の制御装置
KR20130130488A (ko) 터보 차져 시스템
JP6098598B2 (ja) エンジンの排気還流制御装置
AU2019222845B2 (en) System for controlling engine and method for controlling engine
CN115217692B (zh) 进气歧管积水导出结构、方法及控制系统

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant