KR101745935B1 - 밸브 개방 초기 구간에서의 개도 정밀 제어가 가능한 egr 밸브 - Google Patents

밸브 개방 초기 구간에서의 개도 정밀 제어가 가능한 egr 밸브 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량용 EGR 밸브에 관한 것으로서, 상세하게는 EGR밸브의 개방 초기 시점에서 재순환되는 배기 가스의 유입량에 대한 정밀한 제어를 할 수 있는 발명에 관한 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, EGR유로를 개폐하는 밸브 부재와;
상기 밸브 부재의 개도를 감지하며 상기 밸브 부재의 개도에 매칭되는 출력전압값을 출력하는 센서부와; 상기 센서부와 연결되어 상기 센서 출력값에 의하여 상기 밸브 부재의 개도를 인식하고, 상기 밸브 부재를 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 밸브 부재의 개도 변화 추이와, 상기 센서부의 출력값의 변화 추이는 선형적인 관계를 유지하되, 상기 밸브 부재가 EGR 유로를 개방한 이후 초기 개방구간인 제1구간에서 상기 밸브 부재의 개도와 상기 센서의 출력값 간의 선형 그래프의 기울기와, 상기 제1구간을 지난 후 최대 개방 상태에 이르는 제2구간에서 상기 밸브 부재의 개도와 상기 센서의 출력값 간의 선형 그래프의 기울기가 서로 다르게 구현되는 것을 특징으로 하는 차량용 EGR 밸브를 제공한다.

Description

밸브 개방 초기 구간에서의 개도 정밀 제어가 가능한 EGR 밸브{ An EGR valve being capable of fine controlling openness in an early period of the valve openning}
본 발명은 차량용 EGR 밸브에 관한 것으로서, 상세하게는 EGR밸브의 개방 초기 시점에서 재순환되는 배기 가스의 유입량에 대한 정밀한 제어를 할 수 있는 발명에 관한 것이다.
일반적으로 자동차에 설치된 엔진에서 배기되는 배기가스에서 발생되는 질소산화물(NOx)의 생성을 억제하기 위하여 현재 가장 많이 사용하고 있는 방법은 냉각된 배기가스의 일부를 혼합기에 더하여 실린더 내로 흡입시키는 EGR(Exhaust Gas Recirculation) 밸브를 사용하고 있다.
이러한 EGR밸브의 구성은 한국 등록 특허 10-1225681 에 나타나고 있다.
EGR밸브의 구성을 보면, 유입구와 배출구가 형성되는 하우징과, 상기 유입구를 선택적으로 개폐하는 밸브 부재와, 밸브 부재의 왕복운동을 유발하는 액츄에이터를 구비한다.
밸브 부재와 액츄에이터 사이에는 동력을 전달하는 동력전달장치가 마련되는데, 이러한 동력전달장치는 복수의 기어 모듈과, 캠으로 구성되고, 캠에 밸브 부재가 연결된다.
캠 내부에는 곡선 형태의 장공, 즉 캠 그루브가 형성되고, 캠 그루브 내부에는 롤러가 마련되며, 롤러는 밸브 부재의 밸브 스템에 연결된다.
밸브 스템의 하부에는 밸브 플레이트가 마련되어, 유입구를 개폐한다.
EGR 밸브의 유입구는 엔진의 배기매니폴드와 연결되어 있고, EGR밸브의 배출구는 엔진의 흡기 매니폴드와 연결되어 있어서, 상기 액츄에이터 및 밸브 부재의 동작에 따라서 엔진의 배기 매니폴드에서 토출되는 배기가스의 일부가 상기 EGR밸브에 의하여 선택적으로 엔진의 흡기 매니폴드로 이동한다.
종래의 EGR밸브에서 밸브 부재의 개폐상태는 동력 전달 장치, 구체적으로는 기어 모듈의 회전축에 마련되는 자석과, 이 자석에서 발생하는 자기장을 센싱하는 센서에 의하여 측정이 되었다.
액츄에이터가 작동하면, 기어모듈 및 캠이 회전하고, 캠의 회전에 따라 밸브 부재가 상하로 이동하였다.
한편, 기어 모듈의 회전에 따라서 자석도 회전였고, 자석의 회전에 따라서 센서에서 측정되는 자기장 값이 달라졌다. 자기장 값이 달라짐에 따라서 최종적으로 밸브 부재가 얼마나 움직였는지 알 수 있었다.
자기장을 센싱하는 센서는 센싱한 자기장값에 따라서 기 설정된 출력전압을 출력하고, EGR 센서의 제어부는 이 출력전압을 받아서 현재의 밸브 부재의 개방 상태를 인지할 수 있고, 이 정보를 ECU에 전달할 수 있다.
EGR 센서는 통상 1~4V의 출력값 범위에서 전압을 출력한다. 그리고, 이 출력값 범위는 밸브 스템의 이동 거리에 대응되는데, 보통 0 ~ 6mm가 된다.
센서의 출력값과 이동 거리 간의 관계를 보면, 단일의 기울기를 갖는 선형 그래프로 구현될 수 있다.
이 상태에서 센서의 출력값의 구간(1~4V)는, 예를 들어, 16개의 구간으로 분할될 수 있고, 이동 거리의 구간(0~6mm)도 16개의 구간으로 분할될 수 있다.
그리고, 16개의 구간은 등분될 수 있다.
이론적으로 밸브 스템의 이동 거리가 선형적으로 변화할 수록 배기 가스의 유입량도 선형적으로 변화해야 한다.
그런데, EGR밸브가 개방되는 초기에 유입되는 배기가스량이 급격하게 증가하기 때문에, 이로 인하여 배기 가스에 대한 정밀한 제어가 어려웠다.
이는 이동 거리의 동작 구간이 등분되어 나뉘어 있기 때문이다.
따라서, 배기가스 유입량의 정밀한 제어를 위해서 배기 가스 유입 초기에 밸브 스템의 동작이 보다 세밀하게 이루어져야 한다는 필요성이 제기되었다.
본 발명은 이와 같은 필요성을 충족하기 위해서 마련된 것으로서, EGR밸브가 개방되는 초기 구간, 즉, 밸브 부재의 이동거리 또는 밸브 부재의 개방각도가 작은 구간에서 밸브 부재의 동작 방식 및 이를 움직임을 반영한 센서 전압의 출력 방식이 그 외 구간보다 보다 미세하게 구현됨으로써, EGR밸브 개방 초기에서의 배기 가스 유입량의 미세한 제어가 가능한 발명을 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, EGR유로를 개폐하는 밸브 부재와;상기 밸브 부재의 개도를 감지하며 상기 밸브 부재의 개도에 매칭되는 출력전압값을 출력하는 센서부와; 상기 센서부와 연결되어 상기 센서 출력값에 의하여 상기 밸브 부재의 개도를 인식하고, 상기 밸브 부재를 제어하는 제어부를 포함하되,
상기 밸브 부재의 개도 변화 추이와, 상기 센서부의 출력값의 변화 추이는 선형적인 관계를 유지하되, 상기 밸브 부재가 EGR 유로를 개방한 이후 초기 개방구간인 제1구간에서 상기 밸브 부재의 개도와 상기 센서의 출력값 간의 선형 그래프의 기울기와, 상기 제1구간을 지난 후 최대 개방 상태에 이르는 제2구간에서 상기 밸브 부재의 개도와 상기 센서의 출력값 간의 선형 그래프의 기울기가 서로 다르게 구현되는 것을 특징으로 하는 차량용 EGR 밸브를 제공한다.
또한, 본 발명은 EGR유로를 개폐하는 밸브 플레이트 및 밸브 스템을 포함하는 밸브 부재와; 상기 밸브 플레이트와 연결되며 상하 방향으로 이동하는 밸브 스템과; 상기 밸브 스템의 이동 거리를 측정하는 센서부와, 상기 센서부와 연결되어 상기 센서의 출력값에 의하여 상기 밸브 부재의 이동 거리를 인식하고, 상기 밸브 부재를 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 밸브 스템의 이동거리의 변화 추이와 상기 센서부의 출력값의 변화 추이는 선형적인 관계를 유지하되, 상기 밸브 플레이트가 EGR 유로를 개방한 이후 초기 개방구간인 제1구간에서 상기 밸브 스템의 이동거리와 상기 센서의 출력값 간의 선형 그래프의 기울기와, 상기 제1구간을 지난 후 최대 개방 상태에 이르는 제2구간에서 상기 밸브 스템의 이동 거리와 상기 센서의 출력값 간의 선형 그래프의 기울기가 서로 다르게 구현되는 것을 특징으로 하는 차량용 EGR 밸브를 제공한다.
또한, 본 발명은 EGR유로를 개폐하는 밸브 플레이트 및 회전축을 포함하는 밸브 부재와; 상기 밸브 부재의 개방 각도를 측정하는 센서부와, 상기 센서부와 연결되어 상기 센서 출력값에 의하여 상기 밸브 부재의 개방 각도를 인식하고, 상기 밸브 부재를 제어하는 제어부를 포함하되,
상기 밸브 부재의 개방 각도의 변화 추이와 상기 센서의 출력값의 변화 추이는 선형적인 관계를 유지하되, 상기 밸브 부재가 EGR 유로를 개방한 이후 초기 개방구간인 제1구간에서 상기 밸브 부재의 개방 각도와 상기 센서부의 출력값 간의 선형 그래프의 기울기와, 상기 제1구간을 지난 후 최대 개방 상태에 이르는 제2구간에서 상기 밸브 부재의 개방 각도와 상기 센서부의 출력값 간의 선형 그래프의 기울기가 서로 다르게 구현되는 것을 특징으로 하는 차량용 EGR 밸브를 제공한다.
이와 같은 본 발명에 의해서 밸브 부재의 개방 초기 구간에서 밸브 부재의 개도를 최대한 미세하게 제어할 수 있고, 이렇게 미세하게 제어되는 밸브 부재의 개도를 센서의 출력값과 매칭시킬 수 있다.
특히, 종래 기술에서 EGR 유로 개방 초기 구간을 표시하는 출력값이 비교적 허술하게 설정되어 개방 초기 구간을 정밀하게 제어할 수 있는 데이터를 제공하지 못하였으나, 본 발명에서는 개방 초기 구간에서 밸브 부재의 미세한 움직임을 나타낼 수 있는 다수의 센서 출력값을 설정함으로써 밸브 부재의 정밀 제어를 위한 데이터를 제공할 수 있다.
따라서, EGR밸브의 제어부 및 ECU 입장에서 밸브 개방 초기 엔진으로 재유입되는 배기 가스가 갑작스럽게 급증하는 현상을 방지하고, 재유입되는 배기 가스량을 미세하게 제어할 수 있는 장점이 있다.
도1은 본 발명에 의한 고압 EGR밸브의 사시도이다
도2는 본 발명에 의한 고압 EGR밸브의 분해 사시도이다
도3은 본 발명에 의한 고압 EGR밸브에서 밸브 부재가 개폐되는 과정을 도시한 개략도이다.
도4는 본 발명에 의한 고압 EGR밸브에서 밸브 부재가 개방 초기인 상태와, 그 후의 상태를 도시한 개략도이다.
도5는 본 발명에 의한 저압 EGR밸브에서 밸브 부재가 개방된 상태 및 폐쇄된 상태를 도시한 측단면도이다.
도6는 본 발명에 의한 고압 또는 저압 EGR밸브의 제어 블럭도이다.
도7a은 본 발명에 의한 고압 EGR 밸브 및 종래 기술에서 밸브 부재의 이동거리와 센서의 출력 전압 간의 관계를 도시한 그래프이다.
도7b은 본 발명에 의한 저압 EGR 밸브 및 종래 기술에서 밸브 부재의 이동거리와 센서의 출력 전압 간의 관계를 도시한 그래프이다.
도8은 본 발명과 종래 기술에서 배기가스의 유입 유량과 센서의 출력 전압 간의 관계를 도시한 그래프이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 이외의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.
이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 본 발명에 따른 실시예들을 첨부 도면을 참조하면서 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도1에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 고압 EGR밸브(1)는 하우징(100)을 포함한다.
상기 하우징(100)의 상부 일측에는 구동모터(도2참조, 3)가 설치되는 모터설치부(111)가 마련되며, 하우징(100)의 하부에는 배기가스가 유동할 수 있는 EGR 유로(121)가 구비된다.
하우징(100)에는 밸브 부재(200)이 마련되는데, 밸브 부재(200)은 하우징(100)에 설치되는 밸브커버(300)에 의하여 덮여서 외부 노출이 방지된다.
밸브 부재(200)은 EGR 유로(121)에 설치되어 EGR 유로(121)에 대하여 상하운동을 함으로써 EGR 유로(121)를 개폐한다.
하우징(100)의 하부에는 EGR 유로(121)의 유입구(121a)가 마련되고, 하우징(100) 하부 일측, EGR 유로(121) 일측에는 EGR 유로(121)의 배출구(121b)가 마련된다.
밸브 부재(200)의 상하이동에 따라서 EGR 유로(121)의 유입구(121a) 및 배출구(121b)가 선택적으로 연통되거나 연통이 차단된다.
후술하겠지만, 밸브 부재(200)은 모터설치부(111)에 마련되는 구동모터(도2참조, 3)로부터 동력을 전달받아서 동작을 할 수 있다.
도2는 본 발명에 의한 EGR밸브(1)의 전개사시도이다.
도2는 앞방향에서 바라본 전개사시도이다.
하우징(100)은 제1하우징(110)과 제2하우징(120)으로 나뉜다.
제1하우징(110)은 상부에 마련되고, 제2하우징(120)은 하부에 마련되어 서로 결합될 수 있다.
제1하우징(110)의 일측에는 모터설치부(111)가 마련된다.
모터설치부(111)의 옆에는 밸브 부재(200)이 설치되며, 밸브 부재(200)은 상하방향으로 배치되고, 모터설치부(111) 및 모터설치부(111)에 설치되는 구동모터(3)는 수평방향으로 배치된다.
모터설치부(111)의 옆에는 밸브 부재(200)과 연결되는 회전축(430)이 설치되는 설치판(112)이 마련되며, 설치판(112)과 모터설치부(111)는 일체로 마련될 수 있다.
밸브 부재(200)은 회전축(430)과 연결되어 회전가능하게 마련되는 작동캠(210)과, 작동캠(210)과 연결되어 작동캠(210)의 회전에 따라서 상하방향으로 이동하는 밸브 부재(220)를 포함한다.
밸브 부재(220)는 상부 스템(221)과, 상부 스템(221)과 연결되는 하부 스템(222), 하부 스템(222)의 하단부에 마련되어 하우징(100)에 마련되는 배기가스 유입구(121a)를 선택적으로 차단하는 밸브 플레이트(223)를 포함한다.
여기서 상부 스템(221)과 하부 스템(222)이 밸브 스템을 이룬다.
상부 스템(221)의 상부 일측에는 롤러(224)가 마련되는데, 롤러(224)는 작동캠(210)의 안내홈(211)에 삽입된다.
따라서, 작동캠(210)이 회전을 하면 롤러(224)는 안내홈(211)을 따라서 이동을 하는데, 안내홈(211)과 상대운동을 한다.
롤러(224)의 운동에 의하여 상부 스템(221)은 상하이동을 하고, 이에 따라서 하부 스템(222) 및 밸브 플레이트(223)도 상하운동을 수행함으로써 배기가스 유입구(121a)를 선택적으로 개폐한다.
한편, 제1하우징(110)에는 밸브 부재(200)을 덮어서 이들의 노출을 방지하는 밸브커버(300)가 마련된다.
밸브커버(300)의 측면은 설치판(112)에 설치되고, 밸브커버(300)의 하면은 제1하우징(110)의 바닥면(113)에 설치되어 작동캠(210), 상부 스템(221), 하부 스템(222)의 상부가 외부에 노출되는 것을 방지한다.
한편, 상부 스템(221)과 제1하우징(110)의 바닥면(113)의 상면사이에는 탄성부재(230)가 마련된다. 탄성부재(230)는 코일스프링으로 구성되는 것이 바람직하다.
탄성부재(230)의 상단부는 상부 스템(221)의 하단부에 닿고, 탄성부재(230)의 하단부는 제1하우징(110)의 바닥면에 닿게 된다.
탄성부재(230)는 상부 스템(221)을 탄성가능하게 지지한다.
작동캠(210)의 회전에 의하여 상부 스템(221)이 아래로 내려가고, 밸브 플레이트(223)가 배기가스 유입구(121a)를 개방한 상태에서 상부 스템(221)을 하강시킨 동력이 사라지면 탄성부재(230)의 탄성복원력에 의하여 상부 스템(221)이 위로 올라간다.
이에 의하여 밸브 플레이트(223)가 배기가스 유입구(121a)를 폐쇄한다.
구동모터(3)와 작동캠(210)은 복수의 기어로 구성되는 동력전달부(400)에 의하여 연결된다.
동력전달부(400)는 구동모터(3)의 모터축(30)에 마련되는 피니언 기어(405)와, 피니언 기어(405)와 치합되는 제1기어(410)와, 제1기어(410)와 치합되는 제2기어(420)를 포함한다.
제2기어(420)의 회전중심에는 작동캠(210)과 연결되는 회전축(430)이 삽입되어 고정된다.
제1기어(410)는 평기어로 구성되면서, 복층기어로 구성되는데 상대적으로 직경이 큰 제1기어층(411)은 피니언 기어(405)와 치합되고, 상대적으로 직경이 작은 제2기어층(412)은 제2기어(420)와 치합된다.
제2기어(420)는 그 외주면의 일부에만 치형이 형성되는데, 이는 작동캠(210)의 회전궤적에 대응되는 것이다.
회전축(430)은 제2기어(420) 및 작동캠(210)을 연결한다.
회전축(430)의 주위에는 탄성복원부재(440)가 설치된다.
탄성복원부재(440)는 제2기어(420)와 제1하우징(110) 사이를 연결한다.
탄성복원부재(440)의 일단부는 제2기어(420)에 연결되고, 타단부는 제1하우징(110)에 연결된다. 구체적으로는 설치판(112)의 후면에 마련되는 홈에 끼워진다.
구동모터(3)의 동작에 의하여 제1,2기어(410,420)가 회전하는 경우, 탄성복원부재(440)는 비틀려서 탄성복원력을 보유하고 있다가 구동모터(3)에 이상이 생기거나 구동모터(3)에 전류공급이 중단되어 회전력을 상실하면 탄성복원력에 의하여 원상태로 복귀하면서 제2기어(420)를 원래 상태로 회전시킨다.
이에 의하여 상기 작동캠(210)도 원래 상태로 회전될 수 있다.
동력 전달부(400)의 일 구성요소인 제2기어(420)의 표면에는 호 형상의 자석(420a)이 배치된다.
그리고, 하우징(100) 내부에는 자석(420a)의 자기장을 감지하는 센서부(미도시)가 마련되는데, 센서부는 홀(hall) 센서로 구성되는 것이 바람직하다.
구동모터(3)의 동작에 의하여 동력 전달부(400)가 동작하고, 이에 의하여 밸브 부재(200)가 동작하는데, 제2기어(420)의 표면에 자석(420a)을 배치하여, 자석이 회전하고, 그 회전에 따라서 자기장이 달라지므로, 변화된 자기장 값에 따라서 밸브 부재(200)가 얼마나 동작하였는지 알아낼 수 있다
그리고 센서부에는 각 자기장값에 매칭되는 출력전압이 세팅된다.
따라서, 밸브 부재(220)의 이동 거리 변화에 따라서 자기장이 변화하고, 이에 대응되는 전압이 센서부에서 출력된다.
이 출력 전압을 제어부에서 감지하여 현재 밸브 부재(220)의 개방 상태를 인지할 수 있다.
도3(a) 내지 (c)는 작동 캠(210)의 동작에 따른 밸브 부재(220)의 개폐상태를 도시한 것이다.
도3에서 밸브 플레이트(223) 하부에 있는 것은 밸브 플레이트(223)의 개방시점을 측정하기 위한 이동 거리 측정장치(도4, 510)의 핀(511)이다.
도3(a)에 도시한 바와 같이, 구동모터(도2참조, 3)가 동작하지 않으면, 작동캠(210)도 회전하지 않고, 밸브 부재(220)도 하강 이동하지 않아서, 밸브 플레이트(223)가 유입구(121a)를 폐쇄한 상태를 유지한다.
도3(b)에서 도시한 바 같이, 구동모터가 동작하면, 작동캠(210)이 회전을 한다.
다만, 도3(a)에서 나타난 바와 같이, 롤러(224)와 안내홈(211) 상면(211a)간에 갭(G)이 형성되는데, 작동캠(210)이 회전을 하여도 안내홈(211)이 롤러(224)의 최상단부에 닿아서 전까지는 밸브 부재(220)가 하강하지 않는다.
즉, 구동모터(3)가 동작을 하고, 동력전달부(도2참조, 400) 및 회전축(도2참조, 430) 및 작동캠(210)이 회전 동작을 함에도 불구하고, 안내홈(211)의 상면(211a)과 롤러(224)의 최 상단부 간의 갭(G)인 사(死) 영역(dead zone)이 있어서, 갭(G)이 완전하게 사라질 때까지는 밸브 부재(220)가 하강 동작하지 않는다.
따라서, 밸브 플레이트(223)가 유입구(121a)를 폐쇄한 상태를 유지한다.
한편, 도3(c)에서 도시한 바와 같이, 안내홈(211)의 상면(211a)이 롤러(224)의 상단에 닿고 작동캠(210)이 더 회전을 하여, 안내홈(211)의 상면(211a)이 롤러(224)를 누르면, 그제서야 밸브 부재(220)가 하강을 하고, 이에 따라서 밸브 플레이트(223)가 유입구(121a)를 개방하여, 배기가스가 유입구(121a)로 유입된다.
이때, 밸브 플레이트(223)의 하부에 마련되는 밸브 개도 측정 장치(610)의 핀(511)이 밸브 플레이트(223)의 이동 거리를 감지할 수 있다.
밸브 개도 측정 장치(510)는 후술할 센서 출력 정보 보정용 단말기(520)에 연결되어서, 밸브 플레이트(223)의 실제 이동 거리를 알려줄 수 있다.
도4(a)는 밸브 플레이트(223)가 개방된 초기 상태를 나타내고, 도4(b)는 밸브 플레이트(223)이 개방된 초기 상태를 지나서 중기 또는 후기 상태를 도시한 것이다.
도5는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 것으로서, 저압 EGR밸브(600)를 도시한 것이다. 저압 EGR(600)는 그 내부에 유로가 형성되는 하우징(610)과, 하우징(610)내부에 회동운동을 하는 밸브 부재(620)를 포함한다.
밸브 부재(620)는 밸브 플레이트(621) 및 밸브 플레이트(621)에 연결되어 회전운동을 하는 회전축(622)을 포함한다.
회전축(622)은 구동부(미도시)와 연결되는데, 구동부는 구동모터 및 기어 모듈로 구성되어 회전축(622)에 회전력을 전달한다.
여기서 기어 모듈을 동력전달부라고도 정의할 수 있다.
예를 들어서 구동모터의 모터축에는 피니언 기어(미도시)가 장착되고, 기어 모듈은 여러 개의 상호 치합 연결되는 기어로 구성되고, 그 중 하나가 피니언 기어와 연결되는 한편, 다른 하나는 회전축(622)과 연결될 수 있다.
밸브 플레이트(621)의 개방상태는 회전축(622)의 회전 상태를 통해서 알 수 있으므로 회전축(622)의 회전 상태를 감지하기 위해서 회전축(622) 자체 또는 회전축(622)에 직접 연결된 기어에 자석(미도시)이 설치되고, 그 인근에는 홀 센서로 구성되는 센서부가 설치된다.
한편, 밸브 플레이트(621)은 밸브 시트(630)에 닿는다. 밸브 시트(630)의 내부에는 EGR유로(631)가 마련되어 그 부분으로 배기 가스가 선택적으로 유입될 수 있다.
도5(b)에서 도시한 바와 같이, 밸브 플레이트(621)가 밸브 시트(630)와 접촉하여 EGR유로(631)를 덮는 경우에는 배기가스 유입이 차단되고, 도5(a)에서 도시한 바와 같이, 밸브 플레이트(621)가 밸브 시트(630)와 떨어져서 EGR유로(631)를 개방하는 경우에는 배기가스가 유입되어 신기(fresh air)와 섞여서 엔진으로 재유입된다.
고압 EGR밸브에서 도4(a)와 같이 EGR 유로 개방 초기 경우 또는 저압 EGR 밸브에서 도5(a)의 점선으로 표시한 것과 같은 개방된 초기의 경우, 좁은 틈으로 다량의 배기 가스가 갑작스럽게 유입되는 특성이 있다.
따라서, 초기 개방 구간에서의 밸브 부재의 이동 거리 제어는 중기 또는 후기 구간에서의 이동 거리 제어보다 매우 정밀하게 이루어져야 하는 것이 필요하다.
특히 EURO-6와 같이 강화된 배기 가스 규제에 대응하기 위해서는 개방 초기 구간은 제어 가능한 적은 유량을 구현하는 것이 필요하다.
이를 위해서는 밸브의 개방 초기 구간에서의 움직임과 그 이후의 구간에의 움직임을 다르게 하는 한편, 밸브의 개방 초기 구간에서의 밸브의 개도의 변화와 센서의 출력 전압의 변화의 관계가, 밸브 개방 중후기 구간에서의 밸브의 개도 변화와 센서의 출력 전압의 변화 관계가 서로 달라지는 것이 필요하다.
즉, 밸브의 개방 초기 구간에서 밸브 개도와 센서 출력값과의 관계를 나타내는 선형 그래프의 기울기(제1기울기)와 밸브의 개방 중후기 구간에서 밸브 개도와 센서 출력값과의 관게를 나타내는 선형 그래프의 기울기(제2기울기)가 서로 다르게 하되, 전자(제1기울기)가 후자(제2기울기)보다 작게 한다.
이에 의하여 밸브의 개방 초기 구간에서 밸브 부재의 작은 개도의 변화가 미세한 센서의 출력 변화로 나타남으로써, 이를 바탕으로 제어부에서 밸브 부재의 미세한 개도 변화를 인식할 수 있고, 이에 따라서 EGR유로로 들어오는 유량을 미세하게 조정할 수 있다.
즉, 센서 출력의 미세한 변화를 포함하는 출력 데이터를 기반으로 제어부가 밸브 부재의 미세한 개도 조절을 수행할 수 있다.
도6는 본 발명의 구조를 간단하게 나타내는 블록도이다.
본 발명이 적용되는 고압 EGR밸브 및 저압 EGR밸브는 액츄에이터가 되는 구동모터(3, 603)와, 이와 연결되는 동력 전달부(400, 640), 그리고 동력 전달부(400, 640)로부터 동력을 전달받아서 유입구를 개폐하는 밸브 부재(220, 620)를 구비한다.
동력 전달부(400, 640)는 상술한 바와 같이 기어들과 회전축으로 구성된다.
고압 EGR밸브에서 밸브 부재(220)는 롤러(224)와, 롤러(224)가 회동가능하게 연결되는 밸브 스템(221,222), 밸브 플레이트(223)로 구성되고, 저압 EGR밸브에서 밸브 부재(620)은 밸브 플레이트(621) 및 회전축(622)로 구성된다.
밸브 개도 측정 장치(510)는 EGR밸브를 구성하는 것은 아니고, EGR밸브가 얹혀지는 측정장치이다.
밸브 개도 측정 장치(510)는 고압 EGR밸브나 저압 EGR밸브의 밸브 부재와 연결되어 밸브 부재의 개도를 측정한다.
즉, 고압 EGR밸브의 경우, 밸브 플레이트 하면에 닿는 핀(511)을 구비하여, 밸브 플레이트(도3,4참조, 223)가 하강하여 개방되는 경우, 개방되는 이동 거리를 측정한다.
한편, 저압 EGR밸브의 경우 밸브 플레이트(621)나 이와 연결된 회전축(622)의 회전 각도를 측정하여 개방 정도를 측정할 수 있다.
한편, 동력 전달부(400,640)에는 자석(420a, 620a)이 장착되고, EGR밸브 하우징(100, 610) 내부에는 자석(420a, 620a)의 자기장 변화를 측정하는 센서부(460, 660)가 마련된다.
센서부(460, 660)는 홀(hall) 센서로 구성되는 것이 바람직하다.
센서부(460, 660)는 센서 제어부(461, 661)와, 자석의 자기장을 인식하는 자기장 인식부(462, 662)와, 외부의 전압을 입력받는 전압 입력부(463, 663)와, 인식한 자기장의 값에 따라서 미리 세팅된 전압을 출력하는 전압 출력부(464, 664)를 포함한다.
예를 들어, 전압 입력부(463, 663)에 5V의 전압이 입력되면, 전압 출력부(464, 664)는 밸브 플레이트가 개방되기 시작하는 시점에서 미리 정해진 전압을 출력할 수 있다.
한편 센서 출력 정보 보정용 단말기(520)는 밸브 개도 측정 장치(510) 및 센서부(460, 660)와 연결되어, 각 EGR밸브(1)의 밸브 플레이트(223, 621)의 이동 거리 정보, 그리고, 개도(이동 거리 또는 회전 각도) 변화시의 자기장의 변화를 인식할 수 있다.
작업자는 개도(이동 거리 또는 회전 각도) 변화시 변화되는 자기장과 출력 전압을 매칭시켜 설정할 수 있다.
따라서, 밸브 부재(220, 620)의 개방 정도가 변함에 따라서, 출력 전압이 변하고, 이 출력 전압이 제어부(470, 670) 및 ECU(600)으로 전달된다.
이에 의해서 제어부(470, 670) 및 ECU(700)에서는 현재 밸브 부재(220, 620)의 개폐 상태 및 개방 정도(이동 거리 또는 회전 각도)를 인식할 수 있다.
도7a은 종래 고압 EGR 밸브 및 본 발명에 의한 고압 EGR밸브에서 센서부의 출력 전압과 이동 거리(또는 리프트) 간의 관계 그래프를 도시한 것이다.
여기서 (1)로 표시된 것은 종래 기술에서의 관계 그래프이고, (2-1) 및 (2-2)로 표시된 선은 본 발명에 의한 관계 그래프이다.
여기서 센서 출력 범위는 1~4 V 이고, 이동 거리의 범위는 0~6 mm 이다.
종래 기술이든, 본 발명이든, 밸브 부재가 폐쇄 상태 즉, 이동 거리가 0인 경우에는 이론적으로 4V가 출력되고, 밸브 부재가 최대 개방 상태, 즉, 이동 거리가 6mm인 경우에는 1V가 출력된다.
다만, 도3(a)에서 나타난 바와 같이, 롤러(224)와 안내홈(211) 상면(211a)간에 갭(G)이 형성되는데, 작동캠(210)이 회전을 하여도 안내홈(211)이 롤러(224)의 최상단부에 닿아서 전까지는 밸브 부재(220)가 하강하지 않는다.
그리고, 도3(b)에서 나타난 바와 같이, 롤러(224)와 안내홈(211) 상면(211a)이 접촉하여, 롤러(224)가 하강하기 시작하는 경우, 실제 밸브 부재(220)의 하강 운동을 하여 EGR유로가 개방 된다.
실제 EGR유로가 개방되기 시작하는 경우의 출력 전압을 3. 96V라고 하면, 4V 에서 3. 96V 의 범위는 밸브 부재가 폐쇄 상태를 유지하는 일종의 데드존(dead zone)이 된다.
그리고, 밸브 부재(220)가 하강하면, 출력 전압이 감소한다.
종래 기술에서는 출력 전압과 이동 거리간의 관계가 단일의 기울기를 형성하는 선형 그래프(1)로 구현되었다.
그리고 도시하지 않았지만 단일의 기울기를 갖는 선형 그래프(1)는 여러 개의 구간으로 나뉘어 세팅되었다.
그런데, 이와 같이 단일의 기울기를 갖는 선형 그래프 관계가 되면, 개방 초기에 다량의 배기 가스가 유입되어 이를 제어하기 어려워진다.
따라서, 본 발명에서는 개방 구간을 제1구간과 제2구간으로 나누고, 2 개의 구분되는 구간에서 출력전압과 이동 거리 간의 관계가 서로 다른 기울기를 갖는 두 개의 선형 그래프를 이루어도록 수정하였다.
여기서 개방 시작 후 초기 구간을 제1구간이라고 정의하고, 개방 중기 및 후기 구간을 제2구간이라고 정의하였다.
제1구간의 선형 그래프는 (2-1)로 표시하였고, 제2구간의 선형 그래프는 (2-2)로 표시하였다.
제1 구간의 선형 그래프(2-1)의 기울기는 제2구간의 선형 그래프(2-2)에 비해서 작게 형성되는 것이 바람직하다.
즉, 제1구간에서 이동 거리를 미세하게 변화시키는 경우, 이러한 미세한 변화를 센서부가 센싱하여 출력 전압으로 대부분 나타내기 위함이다.
종래 기술의 선형 그래프(1)의 경우, 이동 거리 1mm의 경우, 이를 표현하는 센서부의 출력전압이 3.5V였으나, 본 발명의 경우, 3. 5V의 출력전압은 0.4mm의 이동 거리를 의미한다.
종래 기술이나 본 발명이나 모두 선형 그래프를 구현하기 위해서는 복수의 이격된 지점을 연결하는데, 종래 기술의 경우, 개방 구간 및 출력 전압 구간을 각각 하나의 통일된 구간을 상정하고, 특정한 개방 지점(특정한 이동 거리 값)과 특정한 출력 값을 연계시킴으로써 도출되는 좌표값(X축-센서값, Y축- 이동 거리 값)을 여러개를 취하고, 이 여러개의 좌표값을 연결하여 단일의 기울기를 갖은 우상향 선형 그래프를 얻는다.
이에 반하여, 본 발명의 경우, 밸브 부재의 개방 구간을 제1구간과, 제2구간으로 나눈다. 그리고 출력 전압 구간도 제1구간과 제2구간으로 나눈다.
예를 들어 밸브 부재의 개방 제1구간은 리프트 량이 0.1~.0.6mm 이고, 개방 2구간은 리프트 량이 0.6mm~ 6 mm 인 구간으로 정의하고, 출력전압 제1구간은 4V~3.5V, 출력전압 제2구간은 3.5V~1V라고 하자.
여기서 구간의 크기는 상황에 따라서 변할 수 있음은 물론이다.
이 경우, 실제 개방이 일어나기 시작하는 개방 시작 리프트값(예, 0.1mm)에 출력값 3.96V를 매칭 시키고, 개방 제1구간의 종료지점인 0.4mm에 출력값 3.5V를 매칭시킨다.
그리고, (3.96V, 0.1mm)의 지점과, (3.5V, 0.4mm) 지점을 연결하는 우상향 선형 그래프를 그리면, 이로부터 관계식이 도출되고, 이에 의하여 제1구간 내의 각 이동 거리와 출력 전압을 매칭 시킬 수 있다.
한편, 개방 제2구간(예, 0.4mm ~ 6mm)과, 출력 전압 제2구간(3.5V~1V)의 경우에도 위와 같은 방식을 통해서 선형 그래프를 얻을 수 있고, 이에 의하여 제2구간 내의 각 이동 거리와 출력 전압을 매칭시킬 수 있다.
다만, 제1구간에서의 선형 그래프의 기울기는 제2구간에서의 선형 그래프의 기울기보다 작게 되어야 한다.
종래 기술에서는 개방 초기 구간의 기울기가 본 발명에 초기 구간에서의 기울기보다 현저하게 크게 된다.
따라서, 출력전압의 변화폭에 비해서 개도량의 변화폭이 커지기 때문에, 센서 출력 전압을 수신하여, 밸브의 개도량을 감지하는 제어부 입장에서는 밸브 개도량의 미세변화를 추적할 수 없었고, 이를 기반으로 한 밸브 개도의 미세 제어도 어려웠다.
그런데, 본 발명의 경우, 종래 기술에 비해서 초기 출력 전압 구간(제1구간)이 담당하는 개방 구간이 짧아졌기 때문에, 그만큼 출력 전압의 변화의 미세한 변화와 밸브 개도의 미세 변화가 매칭이 될 수 있다.
이에 이하여 제어부는 출력 전압의 미세 변화를 통해서 밸브 개도의 미세 변화를 인식하고, 이를 기반으로 밸브의 개도를 미세 제어할 수 있다.
이러한 밸브 개도의 미세 제어는 EGR유로의 초기 개방에서의 재유입 되는 배기 가스량의 폭증을 방지하고, 적은 유량의 재유입을 유도할 수 있음을 의미한다.
한편, 본 발명의 제2구간의 종료점과 종래 기술의 종료점은 동일하며, 유량의 최대(max)구간을 의미한다.
이는 본 발명이 밸브의 개방 초기에서는 유량의 미세 제어를 할 수 있고, 밸브의 개방 중기 및 후기 구간에서는 종래 기술에서 구현했었던 최대 유량 유입을 달성할 수 있음을 의미한다.
따라서, 제1구간에서는 배기 유입량이 저유량이 될 수 있도록 제어할 수 있고, 제2구간에서는 배기 유입량의 최대 유입량 관리를 할 수 있다.
도7b은 종래 저압 EGR 밸브 및 본 발명에 의한 저압 EGR밸브에서 센서부의 출력 전압과 이동 거리(또는 리프트) 간의 관계 그래프를 도시한 것이다.
여기서 (1)로 표시된 것은 종래 기술에서의 관계 그래프이고, (2-1) 및 (2-2)로 표시된 선은 본 발명에 의한 관계 그래프이다.
여기서 센서 출력 범위는 1~4 V 이고, 개방 각도 범위는 0~90도 이다.
종래 기술이든, 본 발명이든, 밸브 부재가 폐쇄 상태 즉, 개방각도가 0도인 경우에는 4V가 출력되고, 밸브 부재가 최대 개방 상태, 즉, 개방각도가 90도인 경우에는 1V가 출력된다.
밸브 부재가 폐쇄 상태를 유지하다가 회전축(622)의 회전에 의하여 회동하여 EGR유로(631)을 개방하기 시작하면, 출력 전압이 감소한다.
고압EGR밸브에서처럼 저압 EGR밸브의 종래 기술에서도 출력 전압과 개방 각도의 관계가 단일의 기울기를 형성하는 선형 그래프(1)로 구현되었다.
그리고 도시하지 않았지만 단일의 기울기를 갖는 선형 그래프(1)는 여러 개의 구간으로 나뉘어 세팅되었다.
이와 같이 단일의 기울기를 갖는 선형 그래프 관계가 되면, 개방 초기에 다량의 배기 가스가 유입되어 이를 제어하기 어려워진다.
따라서, 개방 구간을 제1구간과 제2구간으로 나누고, 2 개의 구분되는 구간에서 출력전압과 개방 각도의 관계가 서로 다른 기울기를 갖는 두 개의 선형 그래프를 이루어도록 수정하였다.
여기서 개방 시작 후 초기 구간을 제1구간이라고 정의하고, 개방 중기 및 후기 구간을 제2구간이라고 정의하였다.
제1구간의 선형 그래프는 (2-1)로 표시하였고, 제2구간의 선형 그래프는 (2-2)로 표시하였다.
제1 구간의 선형 그래프(2-1)의 기울기는 제2구간의 선형 그래프(2-2)에 비해서 작게 형성되는 것이 바람직하다.
즉, 제1구간에서 이동 거리를 미세하게 변화시키는 경우, 이러한 미세한 변화를 센서부가 센싱하여 출력 전압으로 대부분 나타내기 위함이다.
종래 기술의 선형 그래프(1)의 경우, 개방 각도가 15도인 경우, 이를 표현하는 센서부의 출력전압이 3.5V였으나, 본 발명의 경우, 3.5V의 출력전압은 개방각도가 6도임을 나타낸다.
종래 기술이나 본 발명이나 모두 선형 그래프를 구현하기 위해서는 복수의 이격된 지점을 연결한다.
종래 기술의 경우, 개방 구간 및 출력 전압 구간을 각각 하나의 통일된 구간을 상정하고, 특정한 개방 지점(특정한 이동 거리 값)과 특정한 출력 값을 연계시킴으로써 도출되는 좌표값(X축-센서값, Y축- 이동 거리 값)을 여러개를 취하고, 이 여러개의 좌표값을 연결하여 단일의 기울기를 갖은 우상향 선형 그래프를 얻는다.
이에 반하여, 본 발명의 경우, 밸브 부재의 개방 구간을 제1구간과, 제2구간으로 나눈다. 그리고 출력 전압 구간도 제1구간과 제2구간으로 나눈다.
예를 들어 밸브 부재의 개방 제1구간은 개방각도가 0.1 ~ 6 도이고, 개방 2구간은 개방각도가 6 ~ 90도 인 구간으로 정의하고, 출력전압 제1구간은 4V~3.5V, 출력전압 제2구간은 3.5V~1V라고 하자.
여기서 구간의 크기는 상황에 따라서 변할 수 있음은 물론이다.
이 경우, 실제 개방이 일어나기 시작하는 개방 시작각도(예, 0.1도)에 출력값 3.99V를 매칭 시키고, 개방 제1구간의 종료지점인 6도에 출력값 3.5V를 매칭시킨다.
그리고, (3.99V, 0.1도)의 지점과, (3.5V, 6도) 지점을 연결하는 우상향 선형 그래프를 그리면, 이로부터 관계식이 도출되고, 이에 의하여 제1구간 내의 개방 각도와 출력 전압을 매칭 시킬 수 있다.
한편, 개방 제2구간(예, 0.6V~6V)과, 출력 전압 제2구간(3.5V~1V)의 경우에도 위와 같은 방식을 통해서 선형 그래프를 얻을 수 있고, 이에 의하여 제2구간 내의 각 이동 거리와 출력 전압을 매칭시킬 수 있다.
다만, 제1구간에서의 선형 그래프의 기울기는 제2구간에서의 선형 그래프의 기울기보다 작게 되어야 한다.
종래 기술에서는 개방 초기 구간의 기울기가 본 발명에 초기 구간에서의 기울기보다 현저하게 크게 된다.
따라서, 출력전압의 변화폭에 비해서 개방각도의 변화폭이 커지기 때문에, 센서 출력 전압을 수신하여, 밸브의 개도량(개방각도)을 감지하는 제어부 입장에서는 밸브 개도량(개방각도)의 미세변화를 추적할 수 없었고, 이를 기반으로 한 밸브 개도(개방각도)의 미세 제어도 어려웠다.
그런데, 본 발명의 경우, 종래 기술에 비해서 초기 출력 전압 구간(제1구간)이 담당하는 개방 구간이 짧아졌기 때문에, 그만큼 출력 전압의 변화의 미세한 변화와 밸브 개도(개방각도)의 미세 변화가 매칭이 될 수 있다.
이에 이하여 제어부는 출력 전압의 미세 변화를 통해서 밸브 개도의 미세 변화를 인식하고, 이를 기반으로 밸브의 개도(개방각도)를 미세 제어할 수 있다.
이러한 밸브 개도(개방각도)의 미세 제어는 EGR유로의 초기 개방에서의 재유입 되는 배기 가스량의 폭증을 방지하고, 적은 유량의 재유입을 유도할 수 있음을 의미한다.
한편, 본 발명의 제2구간의 종료점과 종래 기술의 종료점은 동일하며, 유량의 최대(max)구간을 의미한다.
이는 본 발명이 밸브의 개방 초기에서는 유량의 미세 제어를 할 수 있고, 밸브의 개방 중기 및 후기 구간에서는 종래 기술에서 구현했었던 최대 유량 유입을 달성할 수 있음을 의미한다.
따라서, 제1구간에서는 배기 유입량이 저유량이 될 수 있도록 제어할 수 있고, 제2구간에서는 배기 유입량의 최대 유입량 관리를 할 수 있다.
본 발명에 따른 고압 EGR 밸브나, 저압 EGR밸브에서 제1구간에서 밸브 부재의 이동 거리가 차지하는 비율은 전체 이동 거리의 5~10% 인 것이 바람직하고, 제1구간에서 출력 전압이 차지하는 비율은 전체 출력 전압 대비 10~20% 인 것이 바람직하다.
도8은 본 발명과 종래 기술에서 센서의 출력 전압의 변화와 재순환 유입되는 배기 가스의 유량과의 관계를 나타낸 그래프이다.
X축은 4V를 0%, 1V를 100%로 하여 그 변화량을 백분율로 표시한 것이고, Y축은 EGR유로에 유입되는 배기 가스량을 kg/h로 표시하였다.
여기서 (1)은 종래 기술에 의한 센서의 출력 전압의 변화와 재순환 유입되는 배기 가스의 유량과의 관계 그래프이고, (2)는 본 발명에 의한 센서의 출력 전압의 변화와 재순환 유입되는 배기 가스의 유량과의 관계 그래프이다.
그리고, (2-1)은 도7a에서 개시된 제1구간에서의 센서의 출력 전압의 변화와 재순환 유입되는 배기 가스의 유량과의 관계 그래프이고, (2-2)는 도7a에서 개시된 제2구간에서의 센서의 출력 전압의 변화와 재순환 유입되는 배기 가스의 유량과의 관계 그래프이다.
이 그래프가 갖는 기술적 의미는 고압 EGR밸브 뿐만 아니라 저압 EGR밸브에도 공히 유효하다.
(2-1) 그래프의 용이한 식별을 위해서, (2-1) 그래프를 박스 내에 표시하였다.
출력 전압의 변화는 곧 밸브 부재의 이동 거리(개방각도)의 변화를 의미한다.
따라서, 기존 기술의 경우, 밸브 부재의 개방 시점 이후 초기 구간에서 이동 거리(또는 개방각도)의 변화폭이 크기 때문에, 유입되는 배기 가스의 유량이 급격하게 증가한다.
그런데, 본 발명의 경우, 밸브 부재의 개방 시점 이후 초기 구간에서 이동 거리(또는 개방각도)의 변화 폭이 종래 기술보다 현저하게 작다. 즉, 미세한 밸브 부재의 조정이 가능하다는 의미이다.
그러므로 종래 기술과 비교해볼때 초기 구간에서의 배기가스의 유입량이 천천히 증가할 수 있다. 따라서, 배기 가스의 유입량의 미세한 증감 조절이 가능하다.
이상과 같이 본 발명을 도면에 도시한 실시예를 참고하여 설명하였으나, 이는 발명을 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 발명의 상세한 설명으로부터 다양한 변형 또는 균등한 실시예가 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 권리범위는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 결정되어야 한다.
1: 고압 EGR밸브 600: 저압 EGR 밸브
200, 620: 밸브 부재

Claims (15)

  1. EGR유로를 개폐하는 밸브 부재와;
    상기 밸브 부재의 개도를 감지하며 상기 밸브 부재의 개도에 매칭되는 출력전압값을 출력하는 센서부와;
    상기 센서부와 연결되어 상기 센서 출력값에 의하여 상기 밸브 부재의 개도를 인식하고, 상기 밸브 부재를 제어하는 제어부를 포함하되,
    상기 밸브 부재의 개도 변화 추이와, 상기 센서부의 출력값의 변화 추이는 선형적인 관계를 유지하되,
    상기 밸브 부재가 EGR 유로를 개방한 이후 초기 개방구간인 제1구간에서 상기 밸브 부재의 개도와 상기 센서의 출력값 간의 선형 그래프의 기울기와,
    상기 제1구간을 지난 후 최대 개방 상태에 이르는 제2구간에서 상기 밸브 부재의 개도와 상기 센서의 출력값 간의 선형 그래프의 기울기가 서로 다르게 구현되며,
    상기 제1구간에서의 센서 출력값과 밸브 부재 개도 간의 관계를 나타내는 선형 그래프의 기울기는 상기 제2구간에서의 센서 출력값과 밸브 부재 개도 간의 관계를 나타내는 선형 그래프의 기울기보다 작게 형성되고,
    상기 밸브 부재가 완전 폐쇄 상태에서 개방되기 시작하여 완전 개방 상태로 진행되는 과정 중 제1구간에서 개방 동작을 수행하는 경우에 통과하는 가스의 유량 및 개도의 변화량이, 제2구간에서의 선형 그래프의 기울기가 제1구간에서 적용되었을 경우의 통과하는 가스의 유량 및 개도의 변화량보다 적게 됨으로써, 제2구간에 비해서 제1구간에서의 밸브 개도의 미세 제어가 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 EGR 밸브.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1구간은;
    상호 구분되는 적어도 둘 이상의 개도값을 포함하는 개방 제1구간과,
    상기 개방 제1구간에 존재하는 개도값에 각각 매칭되는 복수의 센서 출력값을 포함하는 출력 전압 제1구간에 의하여 구현되는 것을 특징으로 하는 차량용 EGR 밸브.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 개방 제1구간의 비율은 전체 이동 거리 대비 5~10%이며,
    상기 출력 전압 제1구간의 비율은 전체 출력 전압 구간 대비 10~20% 인 것을 특징으로 하는 차량용 EGR 밸브.
  5. 제1항 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1구간은 상호 이격되며 선형적으로 연결되는 복수 개의 지점을 포함하되, 각 이격된 지점은 서로 다른 복수의 개도값과, 이에 매칭되는 서로 다른 출력값이 매칭되어 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 EGR밸브.
  6. EGR유로를 개폐하는 밸브 플레이트 및 밸브 스템을 포함하는 밸브 부재와;
    상기 밸브 플레이트와 연결되며 상하 방향으로 이동하는 밸브 스템과;
    상기 밸브 스템의 이동 거리를 측정하는 센서부와,
    상기 센서부와 연결되어 상기 센서의 출력값에 의하여 상기 밸브 부재의 이동 거리를 인식하고, 상기 밸브 부재를 제어하는 제어부를 포함하되,
    상기 밸브 스템의 이동거리의 변화 추이와 상기 센서부의 출력값의 변화 추이는 선형적인 관계를 유지하되,
    상기 밸브 플레이트가 EGR 유로를 개방한 이후 초기 개방구간인 제1구간에서 상기 밸브 스템의 이동거리와 상기 센서의 출력값 간의 선형 그래프의 기울기와,
    상기 제1구간을 지난 후 최대 개방 상태에 이르는 제2구간에서 상기 밸브 스템의 이동 거리와 상기 센서의 출력값 간의 선형 그래프의 기울기가 서로 다르게 구현되며,
    상기 제1구간에서의 센서 출력값과 밸브 부재 개도 간의 관계를 나타내는 선형 그래프의 기울기는 상기 제2구간에서의 센서 출력값과 밸브 부재 개도 간의 관계를 나타내는 선형 그래프의 기울기보다 작게 형성되고,
    상기 밸브 부재가 완전 폐쇄 상태에서 개방되기 시작하여 완전 개방 상태로 진행되는 과정 중 제1구간에서 개방 동작을 수행하는 경우에 통과하는 가스의 유량 및 개도의 변화량이, 제2구간에서의 선형 그래프의 기울기가 제1구간에서 적용되었을 경우의 통과하는 가스의 유량 및 개도의 변화량보다 적게 됨으로써, 제2구간에 비해서 제1구간에서의 밸브 개도의 미세 제어가 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 EGR 밸브.
  7. 삭제
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1구간은;
    상호 구분되는 복수의 이동 거리값을 포함하는 이동 거리 제1구간과,
    상기 이동 거리 제1구간에 존재하는 밸브 스템의 복수의 이동 거리값에 각각 매칭되는 복수의 센서 출력값을 포함하는 출력 전압 제1구간에 의하여 구현되는 것을 특징으로 하는 차량용 EGR 밸브.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 이동 거리 제1구간의 비율은 전체 이동 거리 대비 5~10%이며,
    상기 출력 전압 제1구간의 비율은 전체 출력 전압 구간 대비 10~20% 인 것을 특징으로 하는 차량용 EGR 밸브.
  10. 제6항 또는 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1구간은 상호 이격되며 선형적으로 연결되는 복수 개의 지점을 포함하되, 각 이격된 지점은 서로 다른 복수의 이동 거리 값과, 이에 매칭되는 서로 다른 복수의 출력값이 매칭되어 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 EGR밸브.
  11. EGR유로를 개폐하는 밸브 플레이트 및 회전축을 포함하는 밸브 부재와;
    상기 밸브 부재의 개방 각도를 측정하는 센서부와,
    상기 센서부와 연결되어 상기 센서 출력값에 의하여 상기 밸브 부재의 개방 각도를 인식하고, 상기 밸브 부재를 제어하는 제어부를 포함하되,
    상기 밸브 부재의 개방 각도의 변화 추이와 상기 센서의 출력값의 변화 추이는 선형적인 관계를 유지하되,
    상기 밸브 부재가 EGR 유로를 개방한 이후 초기 개방구간인 제1구간에서 상기 밸브 부재의 개방 각도와 상기 센서부의 출력값 간의 선형 그래프의 기울기와,
    상기 제1구간을 지난 후 최대 개방 상태에 이르는 제2구간에서 상기 밸브 부재의 개방 각도와 상기 센서부의 출력값 간의 선형 그래프의 기울기가 서로 다르게구현되며,
    상기 제1구간에서의 센서 출력값과 밸브 부재 개도 간의 관계를 나타내는 선형 그래프의 기울기는 상기 제2구간에서의 센서 출력값과 밸브 부재 개도 간의 관계를 나타내는 선형 그래프의 기울기보다 작게 형성되고,
    상기 밸브 부재가 완전 폐쇄 상태에서 개방되기 시작하여 완전 개방 상태로 진행되는 과정 중 제1구간에서 개방 동작을 수행하는 경우에 통과하는 가스의 유량 및 개도의 변화량이, 제2구간에서의 선형 그래프의 기울기가 제1구간에서 적용되었을 경우의 통과하는 가스의 유량 및 개도의 변화량보다 적게 됨으로써, 제2구간에 비해서 제1구간에서의 밸브 개도의 미세 제어가 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 EGR 밸브.
  12. 삭제
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1구간은;
    상호 구분되는 복수의 개방 각도 값을 포함하는 개방각도 제1구간과;
    상기 개방 각도 제1구간에 존재하는 복수의 개방 각도 값에 각각 매칭되는 복수의 센서 출력값을 포함하는 출력 전압 제1구간에 의하여 구현되는 것을 특징으로 하는 차량용 EGR 밸브.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 개방 각도 제1구간의 비율은 전체 이동 거리 대비 5~10%이며,
    상기 출력 전압 제1구간의 비율은 전체 출력 전압 구간 대비 10~20% 인 것을 특징으로 하는 차량용 EGR 밸브.
  15. 제11항 또는 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1구간은 상호 이격되며 선형적으로 연결되는 복수 개의 지점을 포함하되, 각 이격된 지점은 서로 다른 복수의 개방 각도값과, 이에 매칭되는 서로 다른 복수의 출력 전압값이 매칭되어 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 EGR밸브.


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