KR102518588B1 - 응축수 배출을 위한 엔진 시스템 및 이를 이용한 제어 방법 - Google Patents

응축수 배출을 위한 엔진 시스템 및 이를 이용한 제어 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102518588B1
KR102518588B1 KR1020170171813A KR20170171813A KR102518588B1 KR 102518588 B1 KR102518588 B1 KR 102518588B1 KR 1020170171813 A KR1020170171813 A KR 1020170171813A KR 20170171813 A KR20170171813 A KR 20170171813A KR 102518588 B1 KR102518588 B1 KR 102518588B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
egr
line
valve
recirculation
intake
Prior art date
Application number
KR1020170171813A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190071077A (ko
Inventor
최추생
Original Assignee
현대자동차 주식회사
기아 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, 기아 주식회사 filed Critical 현대자동차 주식회사
Priority to KR1020170171813A priority Critical patent/KR102518588B1/ko
Publication of KR20190071077A publication Critical patent/KR20190071077A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102518588B1 publication Critical patent/KR102518588B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F02M26/52Systems for actuating EGR valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/005Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for draining or otherwise eliminating condensates or moisture accumulating in the apparatus
    • 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
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

응축수 배출을 위한 엔진 시스템 및 이를 이용한 제어 방법이 개시된다.
본 발명의 실시예에 따른 응축수 배출을 위한 엔진 시스템은 연료의 연소에 의해 구동력을 발생시키는 연소실을 포함하는 엔진, 상기 연소실로 공급되는 흡기 가스가 유입되는 흡기 라인을 통해 상기 연소실로 공급되는 공기량을 조절하는 스로틀 밸브, 상기 연소실에서 배출되는 배기 가스가 흐르는 배기 라인에 구비되고 상기 연소실에서 배출되는 배기 가스에 의해 회전하는 터빈과 상기 흡기 라인에 구비되고 상기 터빈과 연동하여 회전하고 외기를 압축하는 컴프레서 포함하는 터보차저, 상기 터보차저 후단의 배기 라인에서 분기되어 상기 흡기 라인으로 합류하는 EGR 라인, 상기 EGR 라인에 배치되어 상기 EGR 라인을 흐르는 배기 가스를 냉각시키는 EGR 쿨러, 및 상기 EGR 쿨러 하류의 EGR 라인에 설치되는 EGR 밸브를 포함하는 EGR 장치, 상기 엔진 상류의 흡기 라인에서 분기되어 상기 EGR 쿨러와 상기 EGR 밸브 사이의 EGR 라인으로 합류하는 재순환 라인, 및 상기 재순환 라인에 설치되는 재순환 밸브를 포함할 수 있다.

Description

응축수 배출을 위한 엔진 시스템 및 이를 이용한 제어 방법 {ENGINE SYSTEM FOR EXHAUSTING WATER AND METHOD USING THE SAME}
본 발명은 응축수 배출을 위한 엔진 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 EGR 쿨러에 고인 응축수를 배기 라인을 통해 배출시킬 수 있는 응축수 배출을 위한 엔진 시스템 및 방법에 관한 것이다.
자동차의 엔진은 외부로부터 유입된 공기를 연료와 적절한 비율로 혼합하여 연소시켜 동력을 발생한다.
엔진의 구동으로 동력을 발생시키는 과정에서 연소를 위해 외부의 공기를 충분히 공급하여야만 원하는 출력과 연소 효율을 얻을 수 있다. 이를 위해, 엔진의 연소 효율을 높이기 위해 연소용 공기를 과급시켜 주는 장치로서 터보차저 (turbocharger)가 사용되고 있다.
일반적으로 터보차저는 엔진으로부터 배출되는 배기가스의 압력을 이용하여 터빈을 돌린 후, 그 회전력을 이용하여 연소실로 고압의 공기를 공급하여 엔진의 출력을 높이는 장치이다. 터보차저는 대부분의 디젤 엔진에 적용되고 있으며, 최근에는 가솔린 엔진에도 적용되고 있다.
또한, 배기 가스에 포함된 질소산화물(nitrous oxide; NOx)은 주요한 대기오염물질로 규제되고 있으며, 이러한 NOx의 배출을 줄이기 위한 많은 연구가 진행되고 있다.
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 5~20%)를 다시 혼합기에 섞어 혼합기 속의 산소량을 줄이고 연소를 방해하여 NOx의 발생을 억제하는 시스템이다.
대표적인 배기가스 재순환 시스템으로 저압 EGR(low pressure EGR) 장치가 있다. 저압 EGR 장치는 터보차저의 터빈을 통과한 배기가스를 컴프레서 전단의 흡기 통로로 재순환시킨다. 이때, 저압 EGR 쿨러를 통해 재순환되는 배기 가스를 냉각시킨다.
그러나 배기가스 재순환 시스템에 의해 재순환되는 배기 가스는 일반적으로 온도와 습도가 매우 높다. 재순환되는 배기가스가 쿨러(cooler)에 의해 냉각될 때, 응축수가 발생하는데, 이때 발생된 응축수가 EGR 쿨러 또는 재순환 통로(예를 들어, EGR 통로) 등에 고이는 현상이 발생한다. 응축수는 배기 가스에 포함된 각종 유해성분으로 인해 산성도가 매우 높기 때문에, EGR 쿨러 또는 재순환 통로를 부식시키는 문제가 발생한다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
일본 공개특허공보 특개2014-034959호(2014.02.24.)
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, EGR 쿨러 또는 EGR 통로에 고인 응축수를 배기 라인을 통해 외부로 배출시킬 수 있는 응축수 배출을 위한 엔진 시스템 및 이를 이용한 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 응축수 배출을 위한 엔진 시스템은 연료의 연소에 의해 구동력을 발생시키는 연소실을 포함하는 엔진, 상기 연소실로 공급되는 흡기 가스가 유입되는 흡기 라인을 통해 상기 연소실로 공급되는 공기량을 조절하는 스로틀 밸브, 상기 연소실에서 배출되는 배기 가스가 흐르는 배기 라인에 구비되고 상기 연소실에서 배출되는 배기 가스에 의해 회전하는 터빈과 상기 흡기 라인에 구비되고 상기 터빈과 연동하여 회전하고 외기를 압축하는 컴프레서 포함하는 터보차저, 상기 터보차저 후단의 배기 라인에서 분기되어 상기 흡기 라인으로 합류하는 EGR 라인, 상기 EGR 라인에 배치되어 상기 EGR 라인을 흐르는 배기 가스를 냉각시키는 EGR 쿨러, 및 상기 EGR 쿨러 하류의 EGR 라인에 설치되는 EGR 밸브를 포함하는 EGR 장치, 상기 엔진 상류의 흡기 라인에서 분기되어 상기 EGR 쿨러와 상기 EGR 밸브 사이의 EGR 라인으로 합류하는 재순환 라인, 및 상기 재순환 라인에 설치되는 재순환 밸브를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 응축수 배출을 위한 엔진 시스템은 상기 스로틀 밸브, 상기 터보차저, 상기 EGR 밸브 및 상기 재순환 밸브의 동작을 제어하는 제어기를 더 포함하고, 상기 제어기는 상기 터보차저가 동작하는 운전 영역에 따라 상기 상기 스로틀 밸브, 상기 EGR 밸브 및 상기 재순환 밸브의 개폐를 조절할 수 있다.
상기 제어기는 상기 터보차저가 작동하는 운전 영역에서 팁아웃(tip-out) 발생시 상기 스로틀 밸브와 상기 EGR 밸브를 차단하고 상기 재순환 밸브를 개방할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 응축수 배출을 위한 엔진 시스템의 제어 방법은 엔진, EGR 장치, 및 터보차저를 포함하는 엔진 시스템의 제어 방법에 있어서, 운전 정보 감지부로부터 엔진의 요구 토크, 요구 속도, 차속, 및 가속 페달 센서의 신호를 검출하는 단계, 제어기에 의해, 요구 토크 및 요구 속도로부터 터보차저가 동작하는 운전 영역인지 여부를 판단하는 단계, 상기 제어기에 의해, 차속 및 가속 페달 센서의 신호로부터 팁아웃이 발생되는지 여부를 판단하는 단계, 상기 제어기에 의해, 상기 터보차저가 동작하는 운전 영역 및 팁 아웃(tip-out)여부에 따라 상기 엔진으로 공급되는 흡기량을 조절하는 스로틀 밸브의 개폐, 상기 EGR 장치의 EGR 밸브의 개폐, 상기 엔진 상류의 흡기 라인에서 분기되어 상기 EGR 쿨러와 EGR 밸브 사이의 EGR 라인으로 합류하는 재순환 라인에 설치되는 재순환 밸브의 개폐를 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 터보차저가 작동하는 운전 영역에서 팁아웃(tip-out) 발생시 상기 스로틀 밸브와 상기 스로틀 밸브를 차단하고 상기 재순환 밸브를 개방할 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 의한 응축수 배출을 위한 엔진 시스템 및 이를 이용한 제어 방법에 의하면, EGR 쿨러 또는 EGR 통로에 고인 응축수를 배기 라인을 통해 외부로 배출시킴으로써, 높은 산성도를 가진 응축수에 의해 EGR 쿨러 또는 EGR 통로가 부식되는 것을 방지할 수 있다.
이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 응축수 배출을 위한 엔진 시스템의 구성을 도시한 개념도이다.
도 2은 본 발명의 실시예에 따른 응축수 배출을 위한 엔진 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 응축수 배출을 위한 엔진 시스템의 동작을 설명한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 응축수가 배출되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 의한 응축수 배출을 위한 엔진 시스템에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 응축수 배출을 위한 엔진 시스템의 구성을 도시한 개념도이다. 그리고 도 2은 본 발명의 실시예에 따른 응축수 배출을 위한 엔진 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 응축수 배출을 위한 엔진 시스템(이하, '엔진 시스템'이라 한다)은 엔진(20), 터보차저(70), 인터쿨러(16), 저압 EGR 장치(50), 운전 정보 감지부(80), 및 제어기(90)를 포함한다.
상기 엔진(20)은 연료의 연소에 의해 구동력을 발생시키는 다수의 연소실(21)을 포함한다. 상기 엔진(20)에는 상기 연소실(21)로 공급되는 흡기 가스가 흐르는 흡기 라인(10)과, 상기 연소실(21)에서 배출되는 배기 가스가 흐르는 배기 라인(30)이 구비된다.
상기 엔진(20)의 전단에는 복수의 연소실(21)로 공급되는 공기를 분배하는 흡기 매니폴드(23)가 설치되고, 상기 흡기 매니폴드(23)에는 스로틀 밸브(25)가 설치된다. 상기 스로틀 밸브(25)의 개도량에 따라 흡기 매니폴드(23)를 통해 연소실(21)로 공급되는 공기량이 조절된다.
상기 배기 라인(30)에는 상기 연소실(21)에서 배출되는 배기 가스에 포함된 각종 유해 물질을 정화시키는 배기 가스 정화 장치(60)가 구비될 수 있다. 상기 배기 가스 정화 장치(60)는 질소 산화물을 정화하기 위한 LNT(lean NOx trap), 디젤 산화 촉매(diesel oxidation catalyst) 및 디젤 매연 필터(diesel particulate filter)를 포함할 수 있다.
상기 터보차저(70)는 상기 흡기 라인(10)을 통해 유입되는 흡기 가스(외기+재순환 가스)를 압축하여 상기 연소실(21)로 공급한다. 상기 터보차저(70)는 상기 배기 라인(30)에 구비되고 상기 연소실(21)에서 배출되는 배기 가스에 의해 회전하는 터빈(71), 및 상기 터빈(71)과 연동하여 회전하고 흡기 가스를 압축하는 컴프레서(72)를 포함한다.
상기 터빈(71) 상류의 배기 라인(30)에서 분기되어 상기 터빈(71) 하류의 배기 라인(30)으로 합류하는 배기 바이패스 라인(32)이 형성되고, 상기 배기 바이패스 라인(32)에는 웨이스트 게이트 밸브(34)가 설치된다. 상기 웨이스트 게이트 밸브(34)는 상기 제어기(90)의 제어 신호에 의해 동작되고, 상기 웨이스트 게이트 밸브(34)의 개도량에 따라 상기 터빈(71)으로 공급되는 배기 가스량이 조절된다.
상기 저압 EGR 장치(50) (LP-EGR: low pressure exhaust gas recirculation apparatus)는 저압 EGR 라인(52), 저압 EGR 쿨러(56), 및 저압 EGR 밸브(54)를 포함한다. 본 발명의 실시 예에서는 저압 EGR 장치를 예로 들어 설명하지만, 다른 유형의 EGR 장치(예를 들면, 고압 EGR 장치)가 적용될 수도 있다.
상기 저압 EGR 라인(52)은 상기 터보차저(70) 후단의 배기 라인(30)에서 분기되어 상기 흡기 라인(10)으로 합류한다. 상기 저압 EGR 쿨러(56)는 상기 저압 EGR 라인(52)에 배치되고, 상기 저압 EGR 라인(52)을 흐르는 배기 가스를 냉각시킨다. 상기 저압 EGR 밸브(54)는 상기 저압 EGR 라인(52)과 상기 흡기 라인(10)이 합류하는 지점에 배치되고, 상기 흡기 라인(10)으로 유입되는 배기 가스량을 조절한다. 여기서, 상기 저압 EGR 라인(52)을 통해 상기 흡기 라인(10)으로 공급되는 배기 가스를 재순환 가스라고 한다.
상기 흡기 라인(10)에는 인터쿨러(16)가 설치된다. 인터쿨러(16)는 상기 상기 흡기 라인(10)을 통해 유입되는 흡기 가스를 냉각수와의 열 교환을 통해 냉각시킨다. 즉, 상기 터보차저(70)에 의해 압축된 흡기 가스는 온도가 높아져 팽창하기 때문에, 상기 연소실(21)로 공급되는 흡기 가스의 산소 밀도가 낮아지고, 이로 인해, 상기 엔진(20)에서 요구하는 토크를 출력하기 어렵다. 따라서, 상기 인터쿨러(16)를 통해 흡기 가스를 냉각시켜 흡기 가스의 밀도를 증가시켜 엔진(20)의 연소 효율을 향상시킨다.
본 발명의 실시 예에 따른 엔진 시스템은 상기 EGR 쿨러(56)에 고인되는 응축수를 상기 배기 라인(30)을 통해 외부로 배출시키기 위해 상기 엔진 상류의 흡기 라인(10)에서 분기되어 상기 EGR 쿨러(56)와 상기 EGR 밸브(54) 사이의 EGR 라인(52)으로 합류하는 재순환 라인(12), 및 상기 흡기 라인(10)과 재순환 라인(12)이 합류하는 지점에 설치되는 재순환 밸브(14)를 포함한다. 바람직하게는, 상기 재순환 밸브(14)는 상기 인터쿨러(16)의 입구 또는 출구에 일체로 형성된다.
상기 제어기(90)는 상기 엔진(20), 상기 터보차저(70), 상기 웨이스트 게이트 밸브(34), 상기 EGR 밸브(54), 상기 스로틀 밸브(25) 및 상기 재순환 밸브(14)의 동작을 제어한다.
상기 제어기(90)는 설정된 프로그램에 의하여 작동하는 하나 이상의 프로세서로 구비될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 본 발명의 실시 예에 따른 엔진 제어 방법의 각 단계를 수행하도록 되어 있다.
상기 제어기(90)는 운전 정보 감지부(80)에서 감지되는 운전자의 요구 토크와 요구 속도에 따라 상기 터보차저(70)가 동작하는 운전 영역인지 여부를 판단하고, 상기 터보차저(70) 운전 영역에 따라 상기 재순환 밸브(14)의 개폐를 조절한다.
상기 운전 정보 감지부(80)는 운전자의 요구 토크와 요구 속도를 측정하고, 측정된 요구 토크와 요구 속도를 상기 제어기(90)로 전송된다. 운전자의 요구 토크와 요구 속도는 차량에 구비된 APS(acceleration pedal sensor)를 통해 감지될 수 있다.
상기 제어기(90)는 상기 운전 정보 감지부(80)에서 감지된 요구 토크와 요구 속도로부터 상기 터보차저(70)가 작동되는 운전 영역인지 여부를 판단한다. 예를 들어, 상기 터보차저(70)가 작동되는 운전 영역은 고속 고부하 영역이고, 상기 터보차저(70)가 작동되지 않는 영역은 상대적으로 저속 저부하 영역일 수 있다.
그리고 상기 운전 정보 감지부(80)는 차량 주행 시에 운전자에 의해 팁아웃(tip-out)이 발생되는지 여부를 감지하여, 상기 제어기(90)로 전송한다. 팁아웃이 발생되는지 여부는 차량의 현재 속도 및 가속 페달 센서(APS: acceleration pedal sensor) 및 브레이크 페달 센서(BPS: brake pedal sensor)로부터 출력되는 신호로부터 판단할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 실시 예에 따른 엔진 시스템의 동작에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 응축수 배출을 위한 엔진 시스템의 동작을 설명한 순서도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 운전 정보 감지부(80)는 엔진(20)의 요구 토크, 요구 속도, 차속, APS 신호, 및 BPS 신호를 포함하는 운전 정보를 검출하고, 검출된 요구 토크 및 요구 속도를 상기 제어기(90)로 전송한다(S10).
상기 제어기(90)는 터보차저(70)가 동작하는 운전 영역인지 여부와 팁아웃이 발생되는지 여부에 따라 상기 스로틀 밸브(25), 상기 EGR 밸브(54), 및 상기 재순환 밸브(14)의 개폐를 제어한다.
상기 제어기(90)는 상기 요구 토크 및 요구 속도로부터 상기 터보차저(70)가 동작하는 운전 영역인지 여부와, 차량이 가속 중에 운전자가 팁아웃(tip-out)하는지 여부를 판단한다(S20).
구체적으로, 차량이 가속 중에 운전자가 팁아웃(tip-out)하는 경우, 상기 제어기(90)는 엔진(20)의 출력을 줄이기 위해 상기 연소실(21)로 공기가 공급되는 것을 차단하도록 상기 스로틀 밸브(25)가 차단되도록 제어한다(S30).
그리고 상기 제어기(90)는 상기 EGR 밸브(54)가 차단되도록 제어하고, 상기 재순환 밸브(14)가 개방되도록 제어한다.
이와 같이, 터보차저(70)가 동작될 때 팁아웃이 발생하면, 엔진 출력을 줄이기 위해 연소실(21)로 공급되는 공기를 차단하기 위해 상기 스로틀 밸브(25)가 차단된다. 이때, 터보차저(70)의 터빈(71)의 관성에 의해 터보차저(70)의 컴프레서(72) 하류와 스로틀 밸브(25) 사이의 흡기 라인(10)에는 과급 압력(turbocharged air)형성된다.
그리고 EGR 라인(52)으로 유입된 고온 다습한 배기 가스는 EGR 쿨러(56)에서 냉각되면서 응축수가 생성되는데, 이때 생성된 응축수는 EGR 쿨러(56) 내부에 고이게 된다.
이때, EGR 밸브(54)가 차단되고 재순환 밸브(14)가 개방되면, 흡기 라인(10)에 형성된 높은 압력의 공기가 재순환 라인(12)과 EGR 라인(52)을 역류하여 EGR 쿨러(56)로 공급되고, EGR 쿨러(56)에 고인 응축수는 EGR 라인(52)과 배기 라인(30)을 역류하여 외부로 배출된다(도 4 참조).
이와 같이, EGR 쿨러에 고인 응축수가 외부로 배출됨에 따라, 강산성의 응축수가 응축수에 고이게 되는 것을 방지할 수 있고, 이로 인해 EGR 쿨러와 주변 부품이 강산성의 응축수에 의해 부식되는 것을 방지할 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10: 흡기 라인
12: 재순환 라인
14: 재순환 밸브
16: 인터쿨러
20: 엔진
21: 연소실
23: 흡기 매니폴드
30: 배기 라인
32: 배기 바이패스 라인
34: 웨이스트 게이트 밸브
50: EGR 장치
52: EGR 라인
54: EGR 밸브
56: EGR 쿨러
60: 배기 가스 정화 장치
70: 터보차저
72: 터빈
74: 컴프레서
80: 운전 정보 감지부
90: 제어기

Claims (5)

  1. 연료의 연소에 의해 구동력을 발생시키는 연소실을 포함하는 엔진;
    상기 연소실로 공급되는 흡기 가스가 유입되는 흡기 라인을 통해 상기 연소실로 공급되는 공기량을 조절하는 스로틀 밸브;
    상기 연소실에서 배출되는 배기 가스가 흐르는 배기 라인에 구비되고 상기 연소실에서 배출되는 배기 가스에 의해 회전하는 터빈과 상기 흡기 라인에 구비되고 상기 터빈과 연동하여 회전하고 외기를 압축하는 컴프레서 포함하는 터보차저;
    상기 터보차저 후단의 배기 라인에서 분기되어 상기 흡기 라인으로 합류하는 EGR 라인, 상기 EGR 라인에 배치되어 상기 EGR 라인을 흐르는 배기 가스를 냉각시키는 EGR 쿨러, 및 상기 EGR 쿨러 하류의 EGR 라인에 설치되는 EGR 밸브를 포함하는 EGR 장치;
    상기 엔진 상류의 흡기 라인에서 분기되어 상기 EGR 쿨러와 상기 EGR 밸브 사이의 EGR 라인으로 합류하는 재순환 라인;
    상기 재순환 라인에 설치되는 재순환 밸브; 및
    상기 스로틀 밸브, 상기 터보차저, 상기 EGR 밸브 및 상기 재순환 밸브의 동작을 제어하는 제어기;
    를 포함하고,
    상기 제어기는 상기 터보차저가 동작하는 운전 영역에 따라 상기 상기 스로틀 밸브, 상기 EGR 밸브 및 상기 재순환 밸브의 개폐를 조절하며, 상기 터보차저가 작동하는 운전 영역에서 팁아웃(tip-out) 발생시 상기 스로틀 밸브와 상기 EGR 밸브를 차단하고 상기 재순환 밸브를 개방하여,
    상기 흡기 라인에 형성된 높은 압력의 공기가 상기 재순환 라인과 상기 EGR 라인을 역류하여 상기 EGR 쿨러로 공급되어, 상기 EGR 쿨러에 고인 응축수가 상기 EGR 라인과 상기 배기 라인을 역류하여 외부로 배출되는 엔진 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 엔진, EGR 장치, 및 터보차저를 포함하는 엔진 시스템의 제어 방법에 있어서,
    운전 정보 감지부로부터 엔진의 요구 토크, 요구 속도, 차속, 및 가속 페달 센서의 신호를 검출하는 단계;
    제어기에 의해, 요구 토크 및 요구 속도로부터 터보차저가 동작하는 운전 영역인지 여부를 판단하는 단계;
    상기 제어기에 의해, 차속 및 가속 페달 센서의 신호로부터 팁아웃이 발생되는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 제어기에 의해, 상기 터보차저가 동작하는 운전 영역 및 팁 아웃(tip-out)여부에 따라 상기 엔진으로 공급되는 흡기량을 조절하는 스로틀 밸브의 개폐, 상기 EGR 장치의 EGR 밸브의 개폐, 상기 엔진 상류의 흡기 라인에서 분기되어 EGR 쿨러와 EGR 밸브 사이의 EGR 라인으로 합류하는 재순환 라인에 설치되는 재순환 밸브의 개폐를 조절하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 터보차저가 작동하는 운전 영역에서 팁아웃(tip-out) 발생시 상기 스로틀 밸브와 상기 스로틀 밸브를 차단되고 상기 재순환 밸브가 개방되어,
    상기 흡기 라인에 형성된 높은 압력의 공기가 상기 재순환 라인과 상기 EGR 라인을 역류하여 상기 EGR 쿨러로 공급되어, 상기 EGR 쿨러에 고인 응축수가 상기 EGR 라인과 배기 라인을 역류하여 외부로 배출되는 엔진 시스템의 제어 방법.
  5. 삭제
KR1020170171813A 2017-12-14 2017-12-14 응축수 배출을 위한 엔진 시스템 및 이를 이용한 제어 방법 KR102518588B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170171813A KR102518588B1 (ko) 2017-12-14 2017-12-14 응축수 배출을 위한 엔진 시스템 및 이를 이용한 제어 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170171813A KR102518588B1 (ko) 2017-12-14 2017-12-14 응축수 배출을 위한 엔진 시스템 및 이를 이용한 제어 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190071077A KR20190071077A (ko) 2019-06-24
KR102518588B1 true KR102518588B1 (ko) 2023-04-05

Family

ID=67056142

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170171813A KR102518588B1 (ko) 2017-12-14 2017-12-14 응축수 배출을 위한 엔진 시스템 및 이를 이용한 제어 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102518588B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102347738B1 (ko) * 2020-09-23 2022-01-07 현대자동차주식회사 하이브리드 엔진에서 응축수 분할 유입 제어 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014034959A (ja) * 2012-08-10 2014-02-24 Aisan Ind Co Ltd 過給機付きエンジンの排気還流装置
JP2014218967A (ja) * 2013-05-10 2014-11-20 スズキ株式会社 内燃機関の排気ガス還流装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014034959A (ja) * 2012-08-10 2014-02-24 Aisan Ind Co Ltd 過給機付きエンジンの排気還流装置
JP2014218967A (ja) * 2013-05-10 2014-11-20 スズキ株式会社 内燃機関の排気ガス還流装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190071077A (ko) 2019-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101846886B1 (ko) 엔진 시스템 및 이를 이용한 엔진 제어 방법
US7047742B2 (en) Turbocharged engine and method for preventing surging in compressor
CN106121873B (zh) 具有低压egr系统的发动机及其控制方法
US8596252B2 (en) Emission control system for an engine having a two-stage turbocharger
JP5187123B2 (ja) 内燃機関の制御装置
CN107489563B (zh) 具有排气再循环装置的发动机系统以及控制该发动机系统的方法
WO2007066833A1 (ja) 内燃機関の排気浄化システム
RU2569397C2 (ru) Способ эксплуатации бензинового двигателя с наддувом (варианты) и бензиновый двигатель
JP2014034959A (ja) 過給機付きエンジンの排気還流装置
JP2012017708A (ja) 内燃機関の吸気絞り弁制御方法
KR101683495B1 (ko) 터보차저를 갖는 엔진 시스템
KR102518588B1 (ko) 응축수 배출을 위한 엔진 시스템 및 이를 이용한 제어 방법
JP5679185B2 (ja) 内燃機関の制御装置
KR20180031517A (ko) 엔진 시스템 및 이를 이용한 제어 방법
KR101896327B1 (ko) 엔진 시스템 및 이를 이용한 제어 방법
JP2012246803A (ja) 内燃機関の制御装置
KR20180068752A (ko) 엔진의 흡기계의 수분 배출 시스템 및 방법
KR20170128714A (ko) 배기가스 재순환 시스템
JP4206934B2 (ja) 内燃機関用過給システム
JP6073644B2 (ja) 排圧調整バルブの制御装置
JP3743232B2 (ja) 内燃機関の白煙排出抑制装置
JP2008038622A (ja) 内燃機関の排気浄化装置、及び方法
KR101655192B1 (ko) 저압 이지알 시스템을 갖는 엔진
KR102286736B1 (ko) 엔진 시스템 및 제어 방법
JP2014148940A (ja) 過給機付き内燃機関の制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant