KR20080052061A - 차량의 이지알 쿨러 제어장치 및 방법 - Google Patents

차량의 이지알 쿨러 제어장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량에 장착되는 이지알(Exhaust Gas Recirculation)로, EGR 쿨러 내부의 냉각수 온도와 EGR 가스의 온도를 최적으로 제어하여 EGR 쿨러 내부에 카본 등의 이물질이 퇴적되는 것을 방지하는 것이다.
본 발명은 엔진의 연소 후, 배기관로를 통하여 배출되는 배출가스의 일부를 EGR 통로를 통해 흡기관로 측으로 재순환시켜 재 연소기키는 차량의 이지알 제어장치에 있어서, 상기 EGR 통로 상에 소정 위치에 장착되고, 냉각수 관로를 통해 엔진과 연결되어 순환되는 냉각수에 의해 흡기관로 측으로 재순환되는 배출가스의 온도를 조절하는 EGR 쿨러를 포함하고,상기 EGR 쿨러의 입구측 및 출구측에 설치되어 EGR 쿨러에 유입되는 배출가스와 EGR 쿨러에서 유출되는 배출가스의 온도를 검출하는 제1,제2온도센서, 연료펌프와 EGR 쿨러를 연결하는 냉각수 관로의 소정 위치에 장착되어 EGR 쿨러에 유입되는 냉각수 량을 조정하는 제어밸브, 엔진 회전수와 엔진 부하, EGR 쿨러에서 유출되는 냉각수 온도, EGR 쿨러에 유입되는 배출가스 온도 및 EGR 쿨러에서 배출되는 배출가스 온도에 따라 상기 제어밸브의 개폐를 제어하는 제어부를 더 포함한다.
EGR 밸브, 재순환 배출가스, 제어밸브, EGR 쿨러, 카본 퇴적

Description

차량의 이지알 쿨러 제어장치 및 방법{EXHAUST GAS RECIRCULATION CONTROL SYSTEM FOR VEHICLE AND METHOD THEREOF}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 이지알 제어장치에 대한 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량에서 이지알 제어 수행에 대한 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
13 : EGR 밸브 15 : EGR 쿨러
25 : 제어밸브 50 : 제어부
본 발명은 차량에 장착되는 이지알(Exhaust Gas Recirculation) 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 EGR 쿨러 내부의 냉각수 온도와 EGR 가스의 온도를 최적으로 제어하여 EGR 쿨러 내부에 카본 등의 이물질이 퇴적되는 것을 방지하는 차량의 이지알 쿨러 제어장치 및 방법에 관한 것이다.
통상적으로, 차량에는 엔진에서 발생된 배기가스 중에서 질소산화물(NOx)을 감소시키기 위한 방법으로 EGR(배기가스 재순환)장치를 적용하고 있다.
NOx는 질소와 산소가 연소실에서 고온 고압의 화염을 통과할 때 생성되는 것으로 연소 온도가 높을수록 발생량이 많아진다.
따라서, EGR장치는 연소온도를 낮추기 위하여 배기가스의 일부를 연소실로 재 유입시켜 주는 장치이다.
EGR장치를 사용하는 경우 EGR 가스속에 포함되어 있는 입자성 물질(PM)과 그을음(Soot)로 인하여 EGR 쿨러와 흡기 시스템에 카본이 퇴적되는 문제가 있다.
특히, 그을음 성분이 많고 EGR율이 높은 디젤 엔진에서는 그 문제가 더욱 심각하다.
EGR 쿨러나 흡기시스템 내부에 퇴적되는 카본은 습식 형태(Wet Type)과 건식 형태(Dry Type)로 구분된다.
건식 형태는 카본내에 오일이나 휘발성 물질 수분이 적어서 EGR 가스의 유량이 많은 경우에 쉽게 떨어지는 특징을 가지고 있다.
이에 반하여, 습식 형태는 불완전 연소에 따라 휘발성 물질과 수분, 오일 등이 접착제 역할을 하여 EGR 쿨러 파이프나 흡기 시스템 그리고 흡기 가열 히터등에 쉽게 부착되고 이러한 상태로 굳어져 퇴적되는 것을 의미한다.
이러한 습식 형태의 카본이 흡기관이나 EGR 쿨러에 부착되면 점점 성장하게 되고 이로 인하여 EGR 쿨러의 내부를 막히게 하거나 흡기관 내부에 많은 양의 카본이 퇴적된다.
오일과 연료성분 이외에 습식 형태의 카본이 생성되는 조건 중 하나가 EGR 가스의 온도와 EGR 쿨러 냉각수의 온도이다.
즉, EGR 쿨러의 냉각수 온도가 낮고, EGR 가스의 양이 작으면서 온도가 낮은 경우에는 EGR 가스가 급속히 냉각되어 수분이 많이 포함되고 카본의 퇴적에 더 좋은 조건이 형성되어 퇴적속도는 더 빠르게 진행된다.
반대로, EGR 쿨러의 냉각수 온도가 높고, EGR 가스의 양이 많으면서 온도가 높은 경우에는 EGR 가스 온도가 높게 되면 가스 중 일부의 온도는(유동이 원활하지 않은 곳) 260도 이상이 되고 이 경우 습식 형태의 카본은 EGR 쿨러에 부착되어 딱딱한 하드 카본 형태로 진행된다.
이러한 카본은 무척 단단하게 부착되어 제거하기가 불가능하며 이 역시 카본의 퇴적에 용이한 조건을 형성하여 카본 퇴적속도를 빠르게 진행시킨다.
카본이 습식 형태와 건식 형태로 되어지는 데에는 오일이나 연료가 불안전 연소된 EGR 가스의 영향과 EGR쿨러 내부의 유동, EGR 쿨러의 냉각조건과 밀접한 영향을 가지고 있다.
이러한 인자중 오일이나 연료에 포함된 성분에 의해 생성되는 점성이 강한 물질을 제어하는 것은 오일과 연료의 선택과 연소에 의해 해결하고 있고, EGR 쿨러 내부의 가스유동은 가스의 온도와 양 그리고 EGR 쿨러 내부 가스관의 형상등에 의해 가스관 또는 흡기 시스템에 부착된 카본을 클린닝하는 방법을 사용하고 있다.
대한민국특허출원 2004-107664호 및 2001-4923호에는 EGR 시기와 양을 제어하는 맵에 EGR 쿨러를 클리닝하는 시기를 설정하고, EGR을 제어하는 도중에 고온의 EGR 가스를 다량으로 EGR 쿨러에 유압시킴으로써, 습식 형태의 카본을 건식 형태의 카본으로 변화시키거나 부착된 카본을 떨어뜨리도록 하는 기술이 제시되어 있으나, 이러한 기술은 카본 클리닝을 위해 EGR 율을 임의로 제어하게 되어 질소산화물의 저감 제어에 악영향을 초래시키게 되는 단점이 있다.
대한민국특허출원 2004-110870호 및 2003-95296호에는 EGR 쿨러의 내부에 인젝터를 장착하고, EGR 오프시 혹은 필요시에 인젝터를 통해 가압된 공기를 분사하여 퇴적된 카본을 제거하는 기술이 제시되어 있으나, 이러한 기술은 건식 형태의 카본 제거는 용이하나 습식 형태의 카본 제거는 어렵고, 장치를 구성하는데 복잡하며 고가의 비용이 소요되는 문제점이 발생한다.
또한, 대한민국특허출원 2004-97320호에서는 EGR 쿨러의 전단부에 그을음 제거 촉매나 필터를 설치하여 EGR 쿨러로 유입되는 카본을 근본적으로 적게하는 기술이 제시되어 있으나, 이 기술은 카본의 제거 효율은 뛰어나지만 비용이 비싸고 촉매나 필터를 재생 또는 클리닝하여야 하는 2차적인 문제가 발생한다.
또한, 대한민국특허출원 2004-97300호에서는 EGR 쿨러의 전단부에 히터를 장착하여 그을음이나 카본을 2차 연소시키는 기술이 제시되어 있으나, 이 기술은 그을음이 연소되는 과정에서 히터의 손상이 발생되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 습식 형태의 카본 생성이 EGR 가스의 냉각 조건에 영향을 받는 점을 착안하여 EGR 가스의 양과 온도, 유속 그리고 연료의 양에 따라 EGR 쿨러로 유입되는 냉각수 양의 조정을 통해 EGR 쿨러 내부의 냉각수 온도와 EGR 가스의 온도 차이를 최적으로 제어하여 습식 형태의 카본 생성을 방지시켜, 카본의 퇴적이 발생되지 않도록 한 것이다.
상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 엔진의 연소 후, 배기관로를 통하여 배출되는 배출가스의 일부를 EGR 통로를 통해 흡기관로 측으로 재순환시켜 재 연소기키는 차량의 이지알 제어장치에 있어서,
상기 EGR 통로 상에 소정 위치에 장착되고, 냉각수 관로를 통해 엔진과 연결되어 순환되는 냉각수에 의해 흡기관로 측으로 재순환되는 배출가스의 온도를 조절하는 EGR 쿨러를 포함하고,
상기 EGR 쿨러의 입구측 및 출구측에 설치되어 EGR 쿨러에 유입되는 배출가스와 EGR 쿨러에서 유출되는 배출가스의 온도를 검출하는 제1,제2온도센서;
연료펌프와 EGR 쿨러를 연결하는 냉각수 관로의 소정 위치에 장착되어 EGR 쿨러에 유입되는 냉각수 량을 조정하는 제어밸브;
엔진 회전수와 엔진 부하, EGR 쿨러에서 유출되는 냉각수 온도, EGR 쿨러에 유입되는 배출가스 온도 및 EGR 쿨러에서 배출되는 배출가스 온도에 따라 상기 제어밸브의 개폐를 제어하는 제어부를 더 포함한다.
또한, 본 발명은 엔진 시동 온에 따라 검출되는 엔진 회전수, 엔진 부하, EGR 쿨러 냉각수온, EGR 쿨러를 유입 및 유출하는 재순환 배출가스의 온도를 검출하는 과정; EGR 밸브에 의해 배출가스 재순환 제어가 실행되고 있는지 판단하는 과정; 배출가스 재순환 제어가 실행되고 있지 않으면 이지알 쿨러에 냉각수가 순환되 지 않도록 차단하고, 배출가스 재순환 제어가 실행되고 있으면 EGR 쿨러에서 배출되는 재순환 배출가스의 온도가 제1기준온도 이하인지 판단하는 과정; 상기 EGR 쿨러에서 배출된 재순환 배출가스의 온도가 제1기준온도 이하이면, 재순환 배출가스의 과냉각으로 판단하여 EGR 쿨러에 유입되는 냉각수 량을 단계적으로 10씩 감소시키는 과정; 상기 EGR 쿨러에서 배출된 재순환 배출가스의 온도가 제1기준온도 이상이면 제2기준온도 이상인지 판단하는 과정; 제2기준온도 이상이면 하드 카본의 퇴적으로 판단하여 EGR 쿨러에 유입되는 냉각수 량을 단계적으로 10%씩 증가시켜 재순환 배출가스의 온도가 제1기준온도 이상 제2기준온도 이하의 범위에서 수렴되게 제어하는 과정을 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.
그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 이지알 쿨러 제어장치의 개략적인 구성도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예는, 엔진룸 내에 설치되어 흡입공기를 정화하는 에어 클리너(1)가 흡입공기를 이송하는 흡기관로(3)와 연결된다.
상기 흡기관로(3)는 흡기 매니폴드(5)를 통하여 연소실(7)과 연결되며, 연소실(7)은 연소된 배출가스가 배출되는 배기관로(9)와 연결된다.
상기 배기관로(9)에는 EGR 통로(11)가 분기되고, 분기된 EGR 통로(11)는 다시 상기 흡기관로(3)와 연결된다.
상기 EGR 통로(11)내에는 엔진의 상태에 따라 선택적으로 EGR 통로(11)를 개폐하여 EGR 가스의 재순환 량을 결정하는 EGR 밸브(13)가 설치된다.
상기 EGR 밸브(13)의 개폐량은 냉각 수온, 엔진 부하, 엔진 회전수 등의 조건에 따라 결정되며, 제어부(50)에서 인가되는 듀티 제어신호에 의해 그 개폐량이 제어된다.
또한, 상기 EGR 통로(11)상의 일측에는 EGR 가스의 온도를 조정하는 EGR 쿨러(15)가 설치된다.
상기 EGR 쿨러(15)는 냉각수 관로(23)를 통해 엔진(7)과 연결되어 냉각수의 순환이 이루어지며, 엔진(7)에 장착되는 워터펌프(21)의 작동에 의해 가압되어 공급에서 냉각수를 순환시켜 EGR 가스의 온도를 조정한다.
상기 EGR 쿨러(15)의 내부에는 냉각수가 순환되는 유로는 코일 형식으로 길이 방향으로 배치되어 냉각 효율이 높아지도록 한다.
상기 EGR 쿨러(15)의 입구측에 제1온도센서(31)가 장착되어, EGR 쿨러(15)에 유입되는 EGR 가스의 온도 정보를 제어부(50)에 제공한다.
상기 EGR 쿨러(15)의 출구측에 제2온도센서(33)가 장착되어 EGR 쿨러(15)에 의해 조절된 EGR 가스의 온도 정보를 검출하여 제어부(50)에 제공한다.
상기 EGR 쿨러(15)의 출구측에 연결되는 냉각수 관로(23)에 수온센서(35)가 장착되어, EGR 쿨러(15)를 통과한 냉각수의 온도 정보를 제어부(50)에 제공한다.
상기 연료펌프(21)와 EGR 쿨러(15)를 연결하여, 냉각수를 EGR 쿨러(15)에 공급하여 주는 냉각수 관로(23)의 소정 위치에 제어밸브(25)가 장착되며, 상기 제어밸브(25)는 제어부(50)의 제어신호에 의해 개폐량이 조정되어 EGR 쿨러(15)에 유입되어지는 냉각수의 량을 조정한다.
상기 제어밸브(25)는 단순 온/오프 밸브 혹은 모터의 작동에 따라 개폐량이 조정되는 밸브로 적용될 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 모터의 작동에 의해 개폐량이 조정되는 밸브를 적용한 것으로 한다.
즉, 냉각수 량의 조정을 통해 EGR 쿨러(15)의 냉각 기능을 제어한다.
전술한 같은 기능을 포함하여 이루어지는 본 발명에서 이지알 쿨러를 제어하는 동작에 대하여 설명하면 다음과 같다.
엔진의 시동이 온되면 연소실(7)에서 연소된 배출가스는 배기관로(9)를 통해 배출되고, 그 중 일부가 EGR 통로(11)로 유입된다.
이때, 제어부(50)는 엔진의 각종 제어정보, 즉 도시되지 않은 센서로부터의 엔진 회전수, 부하, 냉각수온 등의 정보를 검출하고, EGR 통로(11)에 설치된 제1온도센서(31)로부터 EGR 쿨러(15)에 유입되는 EGR 가스의 온도를 검출하며, 제2온도센서(33)로부터 EGR 쿨러(15)를 통과한 다음 연소실(7)로 재유입되는 EGR 가스의 온도를 검출한다(S101).
상기 검출된 정보를 분석하여 엔진의 충분한 웜업이 이루어진 상태이고, EGR 밸브(13)가 개방되어 있는 상태인지를 판단한다(S102).
상기 S102의 판단에서 EGR 밸브(13)가 개방되어 있지 않은 상태이면 EGR 밸브(13)가 개방되어지기까지 제어밸브(25)를 100% 오프시켜 EGR이 적용되지 않는 상태에서 냉각수가 EGR 쿨러(15)를 순환하는 것을 방지하며, EGR 제어의 초기시점에서 EGR 가스가 불필요하게 냉각되는 현상을 방지하여 준다(S103).
그러나, 상기 S102의 판단에서 EGR 밸브(13)가 개방되어 있는 상태이면 제2온도센서(33)에서 검출되는 EGR 가스의 온도가 설정된 제1기준온도 이하인지를 판단한다(S104).
상기 제1기준온도는 엔진 형식별로 반복적인 엔진 시험을 통해 결정되는 온도이고, 습식 형태의 카본이 생성되지 않는 온도를 지칭하며, 일 예를 들어 100 ~ 150℃의 사이에서 결정된다.
습식 형태의 카본에 포함된 수분을 제거하면서 엔진 성능을 하락시키지 않는 온도의 EGR 가스를 흡기 매니폴더에 재 공급하기 위해서는 EGR 가스의 양과 온도에 따라 EGR 쿨러(15)를 순환하는 냉각수 온도를 제어해야 한다.
즉, EGR 쿨러(15)를 순환하는 냉각수 온도는 엔진 회전속도와 EGR 가스의 양과 온도에 밀접한 관계가 있다.
따라서, 냉각수 온도의 측면에서만 볼 때는 워밍업이 끝난 엔진(7)에서의 엔진 냉각수 온도는 85~90도 일정하므로 엔진 회전속도에 비례하여 EGR 쿨러(15)로 유입되는 냉각수 량이 많아지게 된다.
즉 동일한 엔진 회전 속도시에는 엔진 부하나 EGR 율에 따라 EGR 쿨러(15)의 냉각수 온도는 달라지게 된다.
상기 S104의 판단 결과 EGR 가스의 온도가 설정된 제1기준온도에 미달되는 상태이면 재순환되는 EGR 가스가 과 냉각되어 연소실(7)에서의 연소에 불완전 연소를 유발시키며, 이에 따라 습식 형태의 카본이 배출되는 상태로 판단한다.
따라서, 제어부(50)는 제어밸브(25)를 제어하여 제어밸브(25)를 설정된 기준값, 예를 들어 10% 씩 단계별로 오프시켜 EGR 쿨러(15)에 유입되는 냉각수 량을 줄여줌으로서, EGR 가스의 온도가 상승되도록 유도하며 EGR 가스의 온도가 설정된 제1기준온도에 도달할 때까지 반복한다(S105).
그러나, 상기 S104의 판단에서 EGR 가스의 온도가 설정된 제1기준온도 이상을 유지하는 상태이면 설정된 제2기준온도를 초과하였는지를 판단한다(S106).
상기 제2기준온도는 엔진 형식별로 반복적인 엔진 시험을 통해 결정되는 온도이고, 하드 카본이 퇴적되지 않는 온도를 지칭한다.
상기 S106의 판단에서 EGR 가스의 온도가 제2기준온도를 초과한 상태이면 EGR 가스에 의해 EGR 쿨러(15) 내부 및 흡기 시스템에 하드 카본이 퇴적되는 상황이며, 고무나 플라스틱으로 이루어지는 부품의 손상이 발생될 수 있는 상황으로 판단한다.
따라서, 제어부(50)는 제어밸브(25)를 설정된 기준값, 예를 들어 10%씩 단계별로 개방시켜 냉각수의 유입량을 늘려주어 EGR 가스의 냉각 효율이 높게 유지되도록 하며, 이러한 과정을 반복하여 EGR 가스의 온도가 제1기준온도 이상 제2기준온도의 범위에서 수렴하도록 한다(S107).
상기한 과정은 엔진의 시동이 온을 유지하는 상태에서 반복적으로 수행하고, 엔진의 시동 오프가 검출되면 EGR 쿨러의 제어 동작을 종료한다(S108).
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하므로 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 역시 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 EGR 가스의 양과 온도에 따라 EGR 쿨러의 냉각수 온도 제어를 통해 EGR 쿨러 내부의 냉각수와 EGR 가스의 온도 차이를 최적으로 제어하여, 습식 형태의 카본에 포함된 수분을 제거하여 카본의 퇴적이 발생되지 않도록 하고, EGR율에 영향을 초래하지 않아 엔진 성능에 영향을 초래하지 않는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 엔진의 연소 후, 배기관로를 통하여 배출되는 배출가스의 일부를 EGR 통로를 통해 흡기관로 측으로 재순환시켜 재 연소기키는 차량의 이지알 제어장치에 있어서,
    상기 EGR 통로 상에 소정 위치에 장착되고, 냉각수 관로를 통해 엔진과 연결되어 순환되는 냉각수에 의해 흡기관로 측으로 재순환되는 배출가스의 온도를 조절하는 EGR 쿨러를 포함하고,
    상기 EGR 쿨러의 입구측 및 출구측에 설치되어 EGR 쿨러에 유입되는 배출가스와 EGR 쿨러에서 유출되는 배출가스의 온도를 검출하는 제1,제2온도센서;
    연료펌프와 EGR 쿨러를 연결하는 냉각수 관로의 소정 위치에 장착되어 EGR 쿨러에 유입되는 냉각수 량을 조정하는 제어밸브;
    엔진 회전수와 엔진 부하, EGR 쿨러에서 유출되는 냉각수 온도, EGR 쿨러에 유입되는 배출가스 온도 및 EGR 쿨러에서 배출되는 배출가스 온도에 따라 상기 제어밸브의 개폐를 제어하는 제어부를 더 포함하는 차량의 이지알 쿨러 제어장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 EGR 밸브가 배출가스 재순환을 제어하지 않는 경우에는 제어밸브를 100% 오프시켜 EGR 쿨러에 냉각수가 순환되는 것을 차단하는 것을 특징으로 하는 차량의 이지알 쿨러 제어장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 배출가스 재순환이 제어되는 상태에서 EGR 쿨러에서 배출되는 배출가스의 온도가 제1기준온도 이하이면 재순환 배출가스의 과냉각으로 판단하여 제어밸브의 폐쇄를 일정량씩 단계별로 제어하여 배출가스의 온도가 제1기준온도 이상을 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 차량의 이지알 쿨러 제어장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1기준온도는 엔진 형식별로 반복적인 엔진 시험을 통해 결정되는 온도이고, 습식 형태의 카본이 생성되지 않는 온도를 지칭하며, 100 ~ 150℃의 사이에서 결정되는 것을 특징으로 하는 차량의 이지알 쿨러 제어장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 배출가스 재순환이 제어되는 상태에서 EGR 쿨러에서 배출되는 배출가스의 온도가 제2기준온도 이상이면 재순환 배출가스의 과열로 판단하여 제어밸브의 개방을 일정량씩 단계별로 제어하여 배출가스의 온도가 제1기준온도 이상, 제2기준온도 이하를 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 차량의 이지알 쿨러 제어장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2기준온도는 엔진 형식별로 반복적인 엔진 시험을 통해 결정되는 온도로, 하드 카본이 생성 퇴적되지 않는 온도를 지칭하는 것을 특징으로 하는 차량의 이지알 쿨러 제어장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는 EGR 쿨러 내부의 냉각수 온도와 재순환 배출가스의 온도를 습식 형태 및 건식 형태의 카본이 생성되지 않는 온도 조건으로 유지하는 것을 특징으로 하는 차량의 이지알 쿨러 제어장치.
  8. 엔진 시동 온에 따라 검출되는 엔진 회전수, 엔진 부하, EGR 쿨러 냉각수온, EGR 쿨러를 유입 및 유출하는 재순환 배출가스의 온도를 검출하는 과정;
    EGR 밸브에 의해 배출가스 재순환 제어가 실행되고 있는지 판단하는 과정;
    배출가스 재순환 제어가 실행되고 있지 않으면 이지알 쿨러에 냉각수가 순환되지 않도록 차단하고, 배출가스 재순환 제어가 실행되고 있으면 EGR 쿨러에서 배출되는 재순환 배출가스의 온도가 제1기준온도 이하인지 판단하는 과정;
    상기 EGR 쿨러에서 배출된 재순환 배출가스의 온도가 제1기준온도 이하이면, 재순환 배출가스의 과냉각으로 판단하여 EGR 쿨러에 유입되는 냉각수 량을 단계적으로 10씩 감소시키는 과정;
    상기 EGR 쿨러에서 배출된 재순환 배출가스의 온도가 제1기준온도 이상이면 제2기준온도 이상인지 판단하는 과정;
    제2기준온도 이상이면 하드 카본의 퇴적으로 판단하여 EGR 쿨러에 유입되는 냉각수 량을 단계적으로 10%씩 증가시켜 재순환 배출가스의 온도가 제1기준온도 이상 제2기준온도 이하의 범위에서 수렴되게 제어하는 과정을 포함하는 차량의 이지알 쿨러 제어방법.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102937057A (zh) * 2012-10-29 2013-02-20 长城汽车股份有限公司 一种发动机废气再循环系统
KR101307311B1 (ko) * 2012-07-09 2013-09-10 공주대학교 산학협력단 배기가스 처리장치
CN109238930A (zh) * 2018-09-18 2019-01-18 西华大学 一种研究重力场对颗粒沉积影响的试验系统及试验方法
CN115217681A (zh) * 2022-07-29 2022-10-21 潍柴动力股份有限公司 Egr系统的控制方法、egr系统、车辆和存储介质

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101307311B1 (ko) * 2012-07-09 2013-09-10 공주대학교 산학협력단 배기가스 처리장치
CN102937057A (zh) * 2012-10-29 2013-02-20 长城汽车股份有限公司 一种发动机废气再循环系统
CN109238930A (zh) * 2018-09-18 2019-01-18 西华大学 一种研究重力场对颗粒沉积影响的试验系统及试验方法
CN109238930B (zh) * 2018-09-18 2020-11-10 西华大学 一种研究重力场对颗粒物沉积影响的试验系统及试验方法
CN115217681A (zh) * 2022-07-29 2022-10-21 潍柴动力股份有限公司 Egr系统的控制方法、egr系统、车辆和存储介质
CN115217681B (zh) * 2022-07-29 2024-05-17 潍柴动力股份有限公司 Egr系统的控制方法、egr系统、车辆和存储介质

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