KR20010047577A - Ｅｅｇｒ 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 핀틀의 상하 운동에 의한 변위를 보다 정밀하게 측정할 수 있는 EEGR 밸브에 관한 것으로, 전기적인 배기가스 재순환 밸브에 있어서, 상기 밸브를 개폐시키는 개폐수단에 장착되어 상기 개폐수단의 이동에 연동되는 자성코아; 상기 자성코아의 이동 변위량에 대응되는 전기신호를 발생하는 유도코일 및; 상기 유도코일의 전기신호를 상기 개폐수단의 이동을 제어하는 제어기에 전달하는 신호전달수단을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

ＥＥＧＲ 밸브{EEGR VALVE}

본 발명은 EEGR 밸브에 관한 것으로, 특히 핀틀의 상하 운동에 의한 변위를 보다 정밀하게 측정할 수 있는 선형가변 차동변압기(Linear Variable Differential Transformer:이하에서는 LVDT라 함)를 이용한 EEGR 밸브에 관한 것이다.

전기적인 배기가스 재순환 밸브(Electric Exhaust Gas Recirculation:이하에서는 EEGR 밸브라 함)는 내연기관에서 배출되는 배기가스에서 질소산화물의 양을 줄이기 위해 널리 사용되고 있다.

도 1은 전술한 EEGR 밸브의 개략적인 구조단면도이다.

도 1에서 도시한 바와 같이 EEGR 밸브는 배기 매니폴드(도시하지 않음)에서 유입되는 가스의 통로가 형성되어 있는 베이스(1), 베이스(1)의 상부에 체결되고 전체적으로 원통형인 쉘(9), 그리고 쉘(9)의 상부에 핀틀(3)의 변위를 측정하는 센서(13)로 구성되어 있다.

베이스(1)는 내연기관의 배기 매니폴드의 표면에 배치되는 것으로서, 배기 매니폴드에 EEGR 밸브의 분리가능한 부착을 위해 구비된 소정의 관통구멍을 갖춘 플랜지가 구성되어 있다.

쉘(9)은 중심축(17) 상으로 상하 운동을 하는 핀틀(3), 핀틀(3)로 구동력을 전달하는 솔레노이드 코일 조립체(5)가 구성되어 있다. 핀틀(3)의 하부에는 베이스(3)에 형성된 상기 가스통로를 개폐하는 차단판(15)이 구성되어 있다.

도 2는 전술한 센서(13)의 상세도이다.

도 2에 도시한 바와 같이 센서(13)는 핀틀(3)을 탄성력에 의하여 고정된 위치에 유지시키는 탄성부재(21), 핀틀(3)의 상하 변위측정을 위한 저항 패턴(27)이 형성된 세라믹 플레이트(31), 핀틀(3) 상부에서 고정 연장된 이동부(29)에 고정되어 핀틀(3)의 상하운동에 따라 세라믹 플레이트(31)의 저항 패턴(27) 위를 접촉하면서 슬라이딩하는 도체발(Moving Contact Member)(25)이 구성되어 있다.

전술한 EEGR 밸브는 엔진의 동작에 따라 솔레노이드 코일 조립체(5)로부터 전달되는 구동력 및 탄성부재(21)의 탄성력에 의하여 핀틀(3)이 상하운동을 하고, 핀틀(3)과 일체로 된 차단판(15)이 배기가스를 차단하도록 되어 있다. 이때, 도체발(25)과 저항 패턴(27)과의 접촉점이 변하게 됨에 따라 출력전압(Vo)이 가변되어 핀틀(3)의 변위를 측정할 수 있다.

전술한 바와 같이 종래의 EEGR 밸브는 핀틀의 변위 측정시 저항의 변화에 의한 포텐쇼미터를 이용하였다.

그런데, 종래의 EEGR 밸브는 핀틀의 상하 운동에 의하여 포텐쇼미터의 도체발의 운동을 유발시키도록 되어 있는 바, 도체발이 세라믹 플레이트 위의 저항 패턴과 접촉하는 운동이 반복되면 도체발 및 저항 패턴의 마모가 생기는 문제점이 있었다.

또한, 상기 도체발 및 저항 패턴의 마모에 의하여 밸브의 수명이 짧아지게 되는 문제가 있었으며, 핀틀의 변위를 정밀하게 측정하는 것이 어렵다는 문제가 있었다.

이에, 본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 핀틀의 상하 운동에 의한 변위를 LVDT를 사용하여 측정할 수 있게 함으로써 포텐쇼미터에 의한 방식에 비해 고정밀도의 변위 측정을 할 수 있는 EEGR 밸브를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 EEGR 밸브의 개략적인 구조단면도.

도 2는 도 1에서의 센서의 상세단면도.

도 3은 본 발명의 EEGR 밸브에서의 센서의 상세단면도.

도 4는 도 3에서의 센서의 전기적인 구성도.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

1 : 베이스 3 : 핀틀

5 : 솔레노이드 코일 조립체 9 : 쉘

13 : 센서 15 : 차단판

17 : 중심축 21 : 탄성부재

25 : 도체발 27 : 저항 패턴

31 : 세라믹 플레이트 43 : 자성 코아

47 : 코일 49 : 가이드

51 : 오실레이터 53 : 1차측 코일

57 : 증폭기

본 발명에 따른 EEGR 밸브는 전기적인 배기가스 재순환 밸브에 있어서, 상기 밸브를 개폐시키는 개폐수단에 장착되어 상기 개폐수단의 이동에 연동되는 자성코아; 상기 자성코아의 이동 변위량에 대응되는 전기신호를 발생하는 유도코일 및; 상기 유도코일의 전기신호를 상기 개폐수단의 이동을 제어하는 제어기에 전달하는 신호전달수단을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 유도코일의 1차측에는 오실레이터가 연결되고, 2차측과 상기 제어기 사이에 증폭기가 연결되는 것이 바람직하다.

이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 대해서 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 EEGR 밸브에서 센서의 상세단면도이다.

도 3에서 도시한 바와 같이 본 발명의 센서(40)는 일측이 지지부재(42)에 결합하고 타측이 핀틀(3)의 상부에 결합하여 구동력을 갖지 않을 때의 핀틀(3)의 위치를 탄성력에 의하여 고정시키는 탄성부재(45), 탄성부재(45)가 핀틀(3)의 운동방향과 동일한 방향으로 탄성력을 최대로 발휘할 수 있도록 안내를 위한 안내홈을 형성하는 가이드(49), 일측이 핀틀(3)의 상부에 고정되고 탄성부재(45) 및 지지부재(42)를 관통하여 연장되는 연장봉의 타측의 끝단에 설치되는 자성체의 코아(43), 자성코아(43)의 상하 운동에 의해 유도기전력을 발생하는 유도코일(47)이 구성되어 있다.

핀틀(3)이 솔레노이드 코일 조립체(5)의 구동력 및 탄성부재(45)의 탄성력에 의하여 상하 운동함에 따라 연장봉에 결합된 자성코아(43)가 상하 운동을 수행하게 된다. 이에 따라서 유도코일(47)에 유도기전력이 발생되며, 이때 유도기전력은 자성코아(43)의 상하로 변하는 변위량에 대응되어 가변된다.

도 4는 전술한 센서의 전기적인 구성도이다.

도 4에 도시한 바와 같이 센서(40)는 1차측 코일(53)과 2차측 코일(47a, 47b)의 중앙부에서 자성코아(43)가 직선적인 왕복 운동을 하고, 자성코아(43)의 왕복 운동에 의하여 오실레이터(51)로부터 공급되는 교류전압이 1차측 코일(53)에서 2차측 코일(47a, 47b)에 유기된다. 이때, 2차측 코일(47a, 47b)에는 자성코아(43)의 변위에 대응되어 가변적인 전압신호가 유기된다.

2차측 코일(47a, 47b)에 유기된 전압은 증폭기(57)에 의해서 증폭되어 자성코아(43), 즉 핀틀(3)의 변위에 비례하는 전압신호를 얻을 수 있게 된다.

이후, 도시하지 않은 CPU는 증폭기에서 출력되는 전압신호를 근거로 밸브의 개폐 정도를 판단하여 밸브 제어를 수행하게 된다.

본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따르면, 종래의 접촉저항에 의한 포텐쇼미터에 비해 핀틀의 변위량에 대해서 고정밀도의 측정이 가능하게 되는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 LVDT를 이용함으로써 진동 등의 외부 가진에도 강한 내진동성의 특성을 지닌다.

Claims (2)

1. 전기적인 배기가스 재순환 밸브에 있어서,

   상기 밸브를 개폐시키는 개폐수단에 장착되어 상기 개폐수단의 이동에 연동되는 자성코아;

   상기 자성코아의 이동 변위량에 대응되는 전기신호를 발생하는 유도코일 및;

   상기 유도코일의 전기신호를 상기 개폐수단의 이동을 제어하는 제어기에 전달하는 신호전달수단을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전기적인 배기가스 재순환 밸브.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 유도코일의 1차측에는 오실레이터가 연결되고, 2차측과 상기 제어기 사이에 증폭기가 연결되는 것을 특징으로 하는 전기적인 배기가스 재순환 밸브.