KR20170033715A - Exhaust and intake bypass control system and control method thereof - Google Patents

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Abstract

Disclosed are an exhaust and intake bypass control system, and a control method thereof. The exhaust and intake bypass control system includes a control unit and an exhaust gas recirculation (EGR) assembly having an inlet through which an exhaust gas is received and a first outlet through which the exhaust gas is discharged connected to an exhaust manifold and an intake manifold in a fluidic manner respectively; a cooling core cooling the exhaust gas arranged in a main passage formed in one inner side; and a bypass passage of the exhaust gas formed on the other inner side. The EGR assembly comprises: an EGR valve of which a degree of opening and whether being opened or not are controlled by the control unit in accordance to operational conditions; an EGR bypass valve; and a bypass control valve. The EGR valve, the EGR bypass valve, and the bypass control valve are mounted in the inlet, a rear side of the cooling core, and a second outlet respectively.

Description

배기 및 흡기 바이패스 제어 시스템 및 그 제어 방법{EXHAUST AND INTAKE BYPASS CONTROL SYSTEM AND CONTROL METHOD THEREOF}[0001] EXHAUST AND INTAKE BYPASS CONTROL SYSTEM AND CONTROL METHOD THEREOF [0002]

본 발명은 배기 및 흡기 바이패스 제어 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진의 운전 조건에 따라 배기가스 후처리 장치의 촉매의 온도를 상승시키거나 흡기 써징을 조절하는 배기 및 흡기 바이패스 제어 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an exhaust and intake bypass control system and a control method thereof, and more particularly to an exhaust and intake bypass control system for controlling exhaust and intake by- Path control system and a control method thereof.

일반적으로 디젤엔진에서는 보다 큰 출력을 얻을 수 있도록 터보차저(turbocharger)와 인터쿨러(intercooler) 등을 추가로 구비한다.Generally, in a diesel engine, a turbocharger and an intercooler are additionally provided so as to obtain a larger output.

이와 같이 터보차저를 적용한 디젤엔진은 터보차저의 콤프레서에 의해 배기가스나 외부 공기를 압축시키고, 이때 발생하는 압축된 배기가스나 신기(new air)를 엔진으로 공급한다.In this way, the diesel engine using the turbocharger compresses the exhaust gas or the outside air by the compressor of the turbocharger, and supplies the compressed exhaust gas or new air generated at this time to the engine.

하지만, 급속히 압축된 신기는 터보차저의 열과 그 압축과정에서 발생하는 열을 흡수하여 밀도가 낮아지게 되고, 결과적으로 엔진 실린더 내의 충전효율을 떨어뜨린다.However, the rapidly compressed compressor absorbs the heat generated by the turbocharger and the heat generated during the compression process, resulting in a lowered density, resulting in a decrease in the charging efficiency in the engine cylinder.

이에, 인터쿨러를 사용함으로써 신기, 즉 과급공기(supercharged air)를 냉각하여 높은 밀도를 얻을 수 있으며, 그 결과 보다 많은 공기를 엔진 실린더 내로 흡입시켜 높은 출력을 얻을 수 있다.Thus, by using the intercooler, a high density can be obtained by cooling the supercharged air, that is, supercharged air, and as a result, more air can be sucked into the engine cylinder to obtain high output.

더불어서, 디젤엔진에는 대기 오염물질 중의 하나인 질소산화물(NOx)의 배출을 줄이기 위해 배기가스 재순환(exhaust gas recirculation; EGR) 시스템이 장착된다.In addition, diesel engines are equipped with an exhaust gas recirculation (EGR) system to reduce the emission of NOx, one of the air pollutants.

질소산화물은 고압, 고온 시에 산소와 질소가 결합하여 발생하는 유해 가스이므로, 이를 억제하기 위하여 EGR 시스템은 대기 중으로 배출되는 배기가스 일부를 흡기계통 측에 공급하여 최고 연소 온도를 낮추고, 산소 공급을 줄여 질소산화물의 생성을 저감시킨다.Since the nitrogen oxide is harmful gas generated by the combination of oxygen and nitrogen at high pressure and high temperature, in order to suppress it, the EGR system supplies a part of exhaust gas discharged into the atmosphere to the intake system side to lower the maximum combustion temperature, Reduces the production of reduced nitrogen oxides.

EGR 시스템은 고온의 배기가스를 재순환시켜야 하므로 이를 냉각하기 위한 EGR 쿨러를 구비할 수 있다.Since the EGR system needs to recycle exhaust gas at a high temperature, an EGR cooler for cooling the exhaust gas can be provided.

한편, 배기가스 규제에 대비하여 터보차저의 터빈 후방에는 배기가스를 정화시키는 후처리 장치가 장착될 수 있고, 차량의 전자 제어 유닛(Electronic Control Unit; ECU)은 후처리 장치의 촉매가 효율적으로 그 기능을 수행하도록 후처리 장치 전단 온도를 제어한다.A post-treatment device for purifying the exhaust gas can be mounted on the rear of the turbine of the turbocharger in order to regulate the exhaust gas, and an electronic control unit (ECU) of the vehicle can efficiently control the catalyst of the post- Control the post-treatment device shear temperature to perform the function.

일반적으로, 촉매의 온도가 일정 온도 이상일 때 그 정화 또는 재생 성능이 우수해진다. 따라서, 촉매의 온도가 낮을 때는 촉매의 승온을 위해 ECU는 연료를 추가적으로 분사할 수 있는데, 이는 연비가 나빠지는 요인이다.Generally, when the temperature of the catalyst is higher than a certain temperature, the purification or regeneration performance is excellent. Therefore, when the temperature of the catalyst is low, the ECU can additionally inject fuel to raise the temperature of the catalyst, which is a cause of poor fuel efficiency.

또한, EGR 시스템을 장착한 차량에서 엔진의 운전 조건에 따라 압축된 신기 또는 흡기가스가 역류하는 써징 현상이 발생할 수 있다. 흡기 써징은 차량 운행 중 변속 시 또는 엔진 회전수의 급격한 하락 시 주로 발생한다. 흡기가스는 신기와 배기가스의 혼합가스를 의미한다.In addition, in a vehicle equipped with an EGR system, a swirling phenomenon may occur in which a compressed fresh air or an intake gas flows backward according to an operation condition of the engine. Intake surge occurs mainly during gear shifting or sudden drop in engine speed during vehicle operation. The intake gas means a mixed gas of a fresh gas and an exhaust gas.

상기한 바와 같이, 촉매 온도를 상승시키기 위해 연비가 희생되는 문제 및 흡기 써징 문제에 대해 효과적인 대처가 필요하다.As described above, there is a need to effectively cope with a problem of sacrificing fuel economy and an intake surging problem in order to raise the catalyst temperature.

도1은 종래의 EGR 쿨러 어셈블리의 개략도이다.1 is a schematic view of a conventional EGR cooler assembly.

도1을 참조하면, 종래 기술은 바이패스밸브(5)를 활용함으로써 엔진의 냉간 시에는 냉각되지 않은 고온의 EGR 가스를 흡기매니폴드로 공급하고, 엔진의 열간 시에는 냉각코어를 통과함으로써 냉각된 저온의 EGR 가스를 흡기매니폴드로 공급한다. 이를 통해, 엔진의 냉간 시에 고온 EGR 가스의 공급됨으로써 엔진이 신속하게 승온되고, 후처리 장치 전단 온도가 상승될 수 있다.Referring to FIG. 1, the prior art uses a bypass valve 5 to supply high-temperature EGR gas, which has not been cooled, to the intake manifold when the engine is cold. When the engine is hot, Temperature EGR gas to the intake manifold. As a result, by supplying the high-temperature EGR gas in the cold state of the engine, the engine can be quickly heated, and the post-treatment apparatus front end temperature can be raised.

또한, 종래 기술은 터보차저의 터빈으로 공급되는 배기가스를 바이패스시켜 후처리 장치 전단으로 공급하기도 하며 이를 통해 촉매 온도를 신속히 상승시킬 수도 있다. 그러나, 터빈으로 공급되는 배기가스의 바이패스를 위해 추가적인 밸브 장치가 필요하므로 원가가 상승되고, 흡기 써징 문제는 여전히 해결되지 않는다.Also, the prior art bypasses the exhaust gas supplied to the turbine of the turbocharger and supplies the exhaust gas to the front end of the post-treatment apparatus, thereby rapidly raising the catalyst temperature. However, an additional valve device is required for bypassing the exhaust gas supplied to the turbine, so that the cost is increased, and the intake surging problem is still not solved.

본 발명의 목적은, 상기한 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 엔진의 운전 조건에 따라 배기가스 후처리 장치의 촉매 온도를 신속히 상승시키거나 흡기 써징을 조절함과 동시에 연비를 개선하고 원가를 줄이는 배기 및 흡기 바이패스 제어 시스템 및 그 제어 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to solve the above problems and to provide an exhaust gas purifying apparatus and a exhaust gas purifying apparatus which are capable of rapidly increasing a catalyst temperature of an exhaust gas purifying apparatus or regulating intake surging, An intake bypass control system and a control method thereof.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는, 제어부 그리고 배기가스가 유입되는 인렛은 배기매니폴드와, 배기가스가 유출되는 제1아웃렛은 흡기매니폴드와 유체적으로 연결되고, 상기 제1아웃렛 측에 배기가스 후처리 장치 전방과 유체적으로 연결되는 제2아웃렛이 형성되며, 내부 일측에 형성된 주통로에 배기가스를 냉각시키는 냉각코어가 배치되고, 내부 타측에는 배기가스의 우회통로가 형성되는 배기가스 재순환(Exhaust Gas Recirculation; EGR) 쿨러 어셈블리를 포함하며, 상기 EGR 쿨러 어셈블리는, 상기 제어부에 의해, 운전 조건에 따라 개도량 및 개폐 여부가 제어되는 EGR밸브, EGR바이패스밸브, 그리고 바이패스제어밸브를 더 포함하고, 상기 EGR밸브, 상기 EGR바이패스밸브, 그리고 상기 바이패스제어밸브는 각기 상기 인렛 측, 상기 냉각코어 후방 측, 그리고 상기 제2아웃렛 측에 장착되는 것을 특징으로 하는 배기 및 흡기 바이패스 제어 시스템이 제공될 수 있다.In one or more embodiments of the present invention, the control unit and the inlet into which the exhaust gas is introduced are in fluid communication with an exhaust manifold, and the first outlet through which exhaust gas flows out is connected to the intake manifold, A second outlet fluidly connected to the front of the exhaust gas post-treatment apparatus is formed, a cooling core for cooling the exhaust gas is disposed in a main passage formed on one side of the exhaust gas purifier, and an exhaust gas Wherein the EGR cooler assembly includes an EGR valve, an EGR bypass valve, and a bypass control valve, which are controlled by the control unit according to operation conditions and are opened or closed, and an exhaust gas recirculation (EGR) Wherein the EGR valve, the EGR bypass valve, and the bypass control valve are respectively connected to the inlet side, the rear side of the cooling core, Hitting can be provided with exhaust and intake by-pass control system, characterized in that mounted to the second outlet side.

상기 EGR바이패스밸브는, 개방 시에는 상기 우회통로가 상기 제1아웃렛 및 상기 제2아웃렛과 연통되고 상기 냉각코어 후단은 폐쇄되며, 폐쇄 시에는 상기 우회통로가 상기 제2아웃렛과만 연통되고 상기 냉각코어 후단은 개방되도록 될 수 있다.Wherein the EGR bypass valve is configured such that when the valve is opened, the bypass passage communicates with the first outlet and the second outlet, the rear end of the cooling core is closed, and the bypass passage communicates only with the second outlet, The rear end of the cooling core can be made open.

상기 EGR밸브가 개방되고 상기 EGR바이패스밸브가 폐쇄되며 상기 바이패스제어밸브가 개방되는 경우, 상기 인렛으로 유입되는 배기가스의 일부는 상기 냉각코어를 통과하여 상기 흡기매니폴드로 유동하고, 상기 우회통로를 통과하는 배기가스는 상기 제2아웃렛을 통해 상기 후처리 장치 전방으로 유동할 수 있다.When the EGR valve is opened and the EGR bypass valve is closed and the bypass control valve is opened, a part of the exhaust gas flowing into the inlet flows to the intake manifold through the cooling core, Exhaust gas passing through the passageway may flow forward through the second outlet to the post-treatment apparatus.

상기 EGR밸브가 폐쇄되고 상기 EGR바이패스밸브가 개방되며 상기 바이패스제어밸브가 개방되는 경우, 상기 흡기매니폴드로부터 신기 또는 흡기가스가 상기 제1아웃렛을 통해 유입되어 상기 제2아웃렛을 통해 상기 후처리 장치 전방으로 유동할 수 있다.When the EGR valve is closed and the EGR bypass valve is opened and the bypass control valve is opened, fresh air or intake gas is introduced from the intake manifold through the first outlet, It can flow forward in the processing apparatus.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는, 부스트값이 제1설정값 보다 큰지 판단하는 제1단계를 포함하고, 상기 제1단계가 긍정인 경우, 상기 EGR밸브, 상기 EGR바이패스밸브, 그리고 상기 바이패스제어밸브를 각기 개방, 폐쇄, 그리고 개방하는 것을 특징으로 하는 배기 및 흡기 바이패스 제어 시스템의 제어 방법이 제공될 수 있다.In one or more embodiments of the present invention, the method includes determining whether the boost value is greater than a first set value, and when the first step is affirmative, determining whether the EGR valve, the EGR bypass valve, And the bypass control valve is opened, closed, and opened, respectively.

상기 제1단계가 부정인 경우, 상기 제어 방법은, 아이들 운전 중이거나 상기 후처리 장치가 수동 재생 중인지 판단하는 제2단계를 더 포함할 수 있다.If the first step is negative, the control method may further include a second step of determining whether the idle operation is being performed or the post-processing apparatus is being manually regenerated.

상기 제2단계가 긍정인 경우, 상기 제어 방법은, 상기 EGR밸브, 상기 EGR바이패스밸브, 그리고 상기 바이패스제어밸브를 각기 개방, 폐쇄, 그리고 개방할 수 있다.When the second step is affirmative, the control method may open, close, and open the EGR valve, the EGR bypass valve, and the bypass control valve, respectively.

상기 제2단계가 부정인 경우, 상기 제어 방법은, 상기 바이패스제어밸브를 폐쇄할 수 있다.If the second step is negative, the control method may close the bypass control valve.

본 발명의 하나 또는 다수의 실시 예에서는, 운전 조건이 흡기 써징 발생 조건에 해당하는지 판단하는 제3단계를 포함하고, 상기 제3단계가 긍정인 경우, 상기 EGR밸브, 상기 EGR바이패스밸브, 그리고 상기 바이패스제어밸브를 각기 폐쇄, 개방, 그리고 개방하는 것을 특징으로 하는 배기 및 흡기 바이패스 제어 시스템의 제어 방법이 제공될 수 있다.In one or more embodiments of the present invention, the method includes a third step of determining whether an operation condition corresponds to an intake surging occurrence condition, and when the third step is affirmative, the EGR valve, the EGR bypass valve, And the bypass control valve is closed, opened, and opened, respectively, according to a control method of the exhaust and intake bypass control system.

상기 제3단계가 부정인 경우, 상기 제어 방법은, 상기 바이패스제어밸브를 폐쇄할 수 있다.If the third step is negative, the control method may close the bypass control valve.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 엔진의 운전 조건에 따라 배기가스 후처리 장치의 촉매 온도가 신속히 상승되고 흡기 써징이 효과적으로 조절되며, 아울러 연비가 개선되고 원가가 절감된다.As described above, according to the present invention, the catalyst temperature of the exhaust gas after-treatment apparatus is rapidly raised according to the operating condition of the engine, the intake surging is effectively controlled, fuel economy is improved, and the cost is reduced.

도1은 종래의 EGR 쿨러 어셈블리의 개략도이다.
도2는 본 발명의 실시 예에 따른 배기 및 흡기 바이패스 제어 시스템의 개략적인 구성도이다.
도3은 본 발명의 실시 예에 따른 EGR 쿨러 어셈블리의 후처리 장치 승온 시의 작동도이다.
도4는 본 발명의 실시 예에 따른 EGR 쿨러 어셈블리의 흡기 써징 제어 시의 작동도이다.
도5는 본 발명의 실시 예에 따른 배기 및 흡기 바이패스 제어 방법의 후처리 장치 승온 시의 순서도이다.
도6은 본 발명의 실시 예에 따른 배기 및 흡기 바이패스 제어 방법의 흡기 써징 제어 시의 순서도이다.1 is a schematic view of a conventional EGR cooler assembly.
2 is a schematic block diagram of an exhaust and intake bypass control system according to an embodiment of the present invention.
3 is an operation diagram of the EGR cooler assembly according to the embodiment of the present invention when the post-treatment apparatus is heated.
FIG. 4 is an operation diagram of the intake throttling control of the EGR cooler assembly according to the embodiment of the present invention.
5 is a flow chart of the post-treatment device at the time of temperature rise in the exhaust and intake bypass control method according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flow chart for controlling intake and exhaust of the exhaust and intake bypass control method according to the embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이러한 실시 예는 본 발명에 따른 일 실시 예로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현할 수 있으므로, 본 발명의 권리범위는 이하에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다 할 것이다. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to be illustrative of the invention, and are not intended to limit the scope of the inventions. I will do it.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 구성요소의 이름이 해당 구성요소의 기능을 한정하지 않는다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise. Also, the name of a component does not limit the functionality of that component.

도2는 본 발명의 실시 예에 따른 배기 및 흡기 바이패스 제어 시스템의 개략적인 구성도이다.2 is a schematic block diagram of an exhaust and intake bypass control system according to an embodiment of the present invention.

도2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 배기 및 흡기 바이패스 제어 시스템은, 제어부(10) 그리고 배기가스가 유입되는 인렛(11)은 배기매니폴드(3)와, 배기가스가 유출되는 제1아웃렛(21)은 흡기매니폴드(4)와 유체적으로 연결되고, 상기 제1아웃렛(21) 측에 배기가스 후처리 장치(6) 전방과 유체적으로 연결되는 제2아웃렛(22)이 형성되며, 내부 일측에 형성된 주통로(12)에 배기가스를 냉각시키는 냉각코어(13)가 배치되고, 내부 타측에는 배기가스의 우회통로(14)가 형성되는 배기가스 재순환(Exhaust Gas Recirculation; EGR) 쿨러 어셈블리(20)를 포함하여 구성될 수 있다.2, an exhaust and intake bypass control system according to an embodiment of the present invention includes a control unit 10 and an inlet 11 through which exhaust gas flows, an exhaust manifold 3, The first outlet 21 is in fluid communication with the intake manifold 4 and has a second outlet 22 on the first outlet 21 side that is fluidly connected to the front of the exhaust gas after- A cooling core 13 for cooling the exhaust gas is disposed in the main passage 12 formed at one side of the inside and exhaust gas recirculation (exhaust gas recirculation) (EGR) cooler assembly 20.

상기 제어부(10)는 전자 제어 유닛(Electronic Control Unit; ECU)일 수 있다.The controller 10 may be an electronic control unit (ECU).

또한, 상기 EGR 쿨러 어셈블리(20)는 상기 제어부(10)에 의해, 운전 조건에 따라 개도량 및 개폐 여부가 제어되는 EGR밸브(23), EGR바이패스밸브(24), 그리고 바이패스제어밸브(25)를 더 포함하고, 상기 EGR밸브(23), 상기 EGR바이패스밸브(24), 그리고 상기 바이패스제어밸브(25)는 각기 상기 인렛(11) 측, 상기 냉각코어(13) 후방 측, 그리고 상기 제2아웃렛(22) 측에 장착될 수 있다.The EGR cooler assembly 20 includes an EGR valve 23, an EGR bypass valve 24, and a bypass control valve (not shown), which are controlled by the control unit 10, Wherein the EGR valve (23), the EGR bypass valve (24), and the bypass control valve (25) are located on the inlet (11) side, the rear side of the cooling core (13) And to the second outlet 22 side.

상기한 구성에 의해, 상기 후처리 장치(6)의 승온이 필요할 때는 상기 배기매니폴드(3)에서 유출되는 배기가스가 상기 EGR밸브(23)로 유입된 후 상기 EGR 쿨러 어셈블리(20)의 상기 우회통로(14)를 지나 상기 바이패스제어밸브(25)를 통해 상기 후처리 장치(6) 전방으로 유동하게 된다. 이러한 상황은 도2의 일점쇄선 화살표로 표시된다. 일점쇄선 화살표로 표시되는 배기가스는 상기 우회통로(14)를 지나는 냉각되지 않은 고온의 EGR 가스이므로, 상기 후처리 장치(6)를 신속히 승온시킬 수 있다.The exhaust gas flowing out from the exhaust manifold 3 flows into the EGR valve 23 and then flows into the EGR cooler assembly 20 after the exhaust gas from the exhaust manifold 3 flows into the EGR cooler assembly 20. [ Through the bypass passage 14 and through the bypass control valve 25 to the front of the post-treatment apparatus 6. [ This situation is indicated by the one-dot chain line arrow in Fig. The exhaust gas indicated by the one-dot chain line arrow is a high-temperature EGR gas not passing through the bypass passage 14, so that the post-treatment device 6 can be rapidly heated.

또한, 흡기 써징이 발생하는 상황에서는 압축된 신기 또는 흡기가스의 역류 현상에 의해 상기 흡기매니폴드(4)에서 유출되는 고압의 신기 또는 흡기가스가 상기 EGR 쿨러 어셈블리(20)의 상기 EGR바이패스밸브(24)를 통해 유입되고 상기 바이패스제어밸브(25)를 통해 상기 후처리 장치(6) 전방으로 유동하게 된다. 이로써, 고압의 신기 또는 흡기가스가 상기 흡기매니폴드(4)로부터 인터쿨러나 콤프레서 측으로 역류하지 않고, 배기 계통으로 효과적으로 배출될 수 있게 된다. 이러한 상황은 도2의 이점쇄선 화살표로 표시된다.In a situation where intake surging occurs, a high-pressure fresh air or intake gas flowing out from the intake manifold 4 due to a back flow phenomenon of a compressed fresh air or intake gas is supplied to the EGR bypass valve (not shown) of the EGR cooler assembly 20, (24) and flows forward through the bypass control valve (25) to the post-treatment unit (6). Thereby, high-pressure fresh air or intake gas can be effectively discharged to the exhaust system without flowing backward from the intake manifold 4 to the intercooler or the compressor side. This situation is indicated by the two-dot chain arrow in Fig.

도3은 본 발명의 실시 예에 따른 EGR 쿨러 어셈블리의 후처리 장치 승온 시의 작동도이다.3 is an operation diagram of the EGR cooler assembly according to the embodiment of the present invention when the post-treatment apparatus is heated.

도4는 본 발명의 실시 예에 따른 EGR 쿨러 어셈블리의 흡기 써징 제어 시의 작동도이다.FIG. 4 is an operation diagram of the intake throttling control of the EGR cooler assembly according to the embodiment of the present invention.

도3과 도4를 참조하면, 상기 EGR바이패스밸브(24)는 개방 시에는 상기 우회통로(14)가 상기 제1아웃렛(21) 및 상기 제2아웃렛(22)과 연통되고 상기 냉각코어(13) 후단은 폐쇄되며, 폐쇄 시에는 상기 우회통로(14)가 상기 제2아웃렛(22)과만 연통되고 상기 냉각코어(13) 후단은 개방되도록 될 수 있다. 이로써, 앞서 설명된 바와 같은 후처리 장치(6) 승온 기능 및 흡기 써징 제어 기능이 효과적으로 수행될 수 있다.3 and 4, when the EGR bypass valve 24 is opened, the bypass passage 14 communicates with the first outlet 21 and the second outlet 22, and the cooling core 13) is closed, and the bypass passage 14 communicates only with the second outlet 22 and the rear end of the cooling core 13 can be opened when it is closed. As a result, the post-processing device 6 temperature raising function and the intake surging control function as described above can be effectively performed.

도3을 참조하면, 상기 EGR밸브(23)가 개방되고 상기 EGR바이패스밸브(24)가 폐쇄되며 상기 바이패스제어밸브(25)가 개방되는 경우, 상기 인렛(11)으로 유입되는 배기가스의 일부는 상기 냉각코어(13)를 통과하여 상기 흡기매니폴드(4)로 유동하고, 상기 우회통로(14)를 통과하는 배기가스는 상기 제2아웃렛(22)을 통해 상기 후처리 장치(6) 전방으로 유동할 수 있다.3, when the EGR valve 23 is opened, the EGR bypass valve 24 is closed, and the bypass control valve 25 is opened, the exhaust gas flowing into the inlet 11 A part of which flows through the cooling core 13 to the intake manifold 4 and the exhaust gas passing through the bypass passage 14 flows through the second outlet 22 to the post- It can flow forward.

도3의 일점쇄선 화살표로 표시된 배기가스가 앞서 설명된 후처리 장치(6) 승온 기능을 수행하게 된다. 이점쇄선 화살표는 상기 냉각코어(13)를 통과함으로써 냉각되는 저온 EGR 가스를 나타낸다. 저온 EGR 가스는 흡기매니폴드(4)로 공급된다.The exhaust gas indicated by the one-dot chain line arrow in Fig. 3 performs the post-treatment device 6 temperature raising function described above. The chain line arrow indicates the low temperature EGR gas that is cooled by passing through the cooling core (13). The low temperature EGR gas is supplied to the intake manifold 4.

도4를 참조하면, 상기 EGR밸브(23)가 폐쇄되고 상기 EGR바이패스밸브(24)가 개방되며 상기 바이패스제어밸브(25)가 개방되는 경우, 상기 흡기매니폴드(4)로부터 신기 또는 흡기가스가 상기 제1아웃렛(21)을 통해 유입되어 상기 제2아웃렛(22)을 통해 상기 후처리 장치(6) 전방으로 유동할 수 있다. 이로써, 앞서 설명된 흡기 써징 제어 기능이 효과적으로 수행된다.4, when the EGR valve 23 is closed and the EGR bypass valve 24 is opened and the bypass control valve 25 is opened, the intake manifold 4 is opened, Gas may flow through the first outlet 21 and flow through the second outlet 22 to the front of the post-treatment apparatus 6. Thereby, the above-described intake air surging control function is effectively performed.

도5는 본 발명의 실시 예에 따른 배기 및 흡기 바이패스 제어 방법의 후처리 장치 승온 시의 순서도이다.5 is a flow chart of the post-treatment device at the time of temperature rise in the exhaust and intake bypass control method according to the embodiment of the present invention.

도6은 본 발명의 실시 예에 따른 배기 및 흡기 바이패스 제어 방법의 흡기 써징 제어 시의 순서도이다.FIG. 6 is a flow chart for controlling intake and exhaust of the exhaust and intake bypass control method according to the embodiment of the present invention.

도5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 배기 및 흡기 바이패스 제어 방법은 부스트값이 제1설정값(B1) 보다 큰지 판단하는 제1단계(S10)를 포함할 수 있다. 상기 제1단계(S10)가 긍정인 경우, 상기 제어 방법은 상기 EGR밸브(23), 상기 EGR바이패스밸브(24), 그리고 상기 바이패스제어밸브(25)를 각기 개방, 폐쇄, 그리고 개방할 수 있다. 이로써, 고온의 배기가스가 후처리 장치(6) 전단으로 바이패스 될 수 있다(S15).Referring to FIG. 5, the exhaust and intake bypass control method according to the embodiment of the present invention may include a first step (S10) of determining whether the boost value is greater than a first set value B1. If the first step S10 is affirmative, the control method is to open, close and open the EGR valve 23, the EGR bypass valve 24 and the bypass control valve 25, respectively . Thereby, the hot exhaust gas can be bypassed to the front end of the post-treatment apparatus 6 (S15).

상기 부스트값은 현재 운전 조건에서 필요한 공기량을 상기 제어부(10)에 맵핑하여 관리할 수 있다. 상기 제1설정값(B1)은, 부스트값이 상기 제1설정값(B1) 보다 커질 때, 터보차저의 터빈일이 과다한 것으로 판단될 수 있는 값으로 설정될 수 있다. 따라서, 상기 부스트값이 상기 제1설정값(B1) 보다 커지면 터빈의 압축 일이 필요한 양 보다 과다한 것이므로 그 일부가 후처리 장치(6) 승온 기능에 활용될 수 있는 것이다.The boost value can be managed by mapping the amount of air required in the current operating condition to the controller 10. [ The first set value B1 may be set to a value that can be determined to be excessive when the boost value is greater than the first set value B1. Accordingly, if the boost value is larger than the first set value B1, the compression work of the turbine is more than necessary, so that a part of the boost value can be utilized in the post-processor 6.

단, 상기 제어 방법은, 상기 제1단계(S10)가 부정인 경우, 아이들 운전 중이거나 상기 후처리 장치(6)가 수동 재생 중인지 판단하는 제2단계(S20)를 더 포함할 수 있다.However, the control method may further include a second step (S20) of determining whether the idle operation is being performed or the post-processing device 6 is being manually regenerated when the first step (S10) is negative.

상기 제2단계(S20)가 긍정인 경우, 상기 제어 방법은 상기 EGR밸브(23), 상기 EGR바이패스밸브(24), 그리고 상기 바이패스제어밸브(25)를 각기 개방, 폐쇄, 그리고 개방할 수 있다(S15). 이로써, 아이들 운전 중이거나 상기 후처리 장치(6)가 수동 재생 중인 경우에도, 후처리 장치(6)의 터빈의 압축 일의 일부를 승온 기능에 활용함으로써 상기 후처리 장치(6)를 신속히 승온시킬 수 있다. 이에 따라, 아이들 운전 중에도 배기가스가 신속히 정화되며, 후처리 장치(6)의 수동 재생도 신속히 수행할 수 있게 된다.If the second step S20 is affirmative, the control method is to open, close and open the EGR valve 23, the EGR bypass valve 24 and the bypass control valve 25, respectively (S15). This makes it possible to rapidly raise the temperature of the post-treatment apparatus 6 by utilizing a part of the compression work of the turbine of the post-treatment apparatus 6 for the temperature increase function even when the idle operation or the post-treatment apparatus 6 is in manual regeneration . As a result, the exhaust gas is quickly cleaned even during the idle operation, and manual regeneration of the post-treatment apparatus 6 can be performed quickly.

상기 제2단계(S20)가 부정인 경우, 상기 제어 방법은 상기 바이패스제어밸브(25)를 폐쇄할 수 있다(S25). 이 경우, 배기가스가 후처리 장치(6) 전단으로 바이패스 되지 않으며, 상기 EGR바이패스밸브(24)의 개방 시 고온의 배기가스가 흡기매니폴드(4)로 공급되어 연소실로 유입되고, 폐쇄 시 냉각된 배기가스가 상기 흡기매니폴드(4)를 통해 연소실로 공급된다. 이는 배기가스가 냉각코어(13)가 배치된 주통로(12)를 지나는지, 우회통로(14)를 지나는지 여부에 달려있다.If the second step S20 is negative, the control method may close the bypass control valve 25 (S25). In this case, the exhaust gas is not bypassed to the front end of the post-treatment apparatus 6, and the exhaust gas of high temperature when the EGR bypass valve 24 is opened is supplied to the intake manifold 4 and flows into the combustion chamber, Cooled exhaust gas is supplied to the combustion chamber through the intake manifold (4). This depends on whether the exhaust gas passes through the main passage 12 in which the cooling core 13 is disposed or through the bypass passage 14. [

도6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 배기 및 흡기 바이패스 제어 방법은 운전 조건이 흡기 써징 발생 조건에 해당하는지 판단하는 제3단계(S30)를 포함할 수 있다. 상기 제3단계(S30)가 긍정인 경우, 상기 제어 방법은 상기 EGR밸브(23), 상기 EGR바이패스밸브(24), 그리고 상기 바이패스제어밸브(25)를 각기 폐쇄, 개방, 그리고 개방할 수 있다(S35). 이로써, 그러지 않으면 콤프레서 및 에어클리너 측으로 역류했을 신기 또는 흡기가스가, 앞서 설명된 바와 같이, 배기 계통으로 바이패스 되어 효과적으로 배출된다.Referring to FIG. 6, the exhaust and intake bypass control method according to the embodiment of the present invention may include a third step (S30) of determining whether the operation condition corresponds to the intake surging occurrence condition. If the third step S30 is affirmative, the control method is to close, open and open the EGR valve 23, the EGR bypass valve 24 and the bypass control valve 25, respectively (S35). As a result, the fresh air or the intake gas which would otherwise flow back to the compressor and the air cleaner side is effectively bypassed to the exhaust system as described above.

앞서 설명된 바와 같이, 상기 흡기 써징 발생 조건은 변속 또는 급감속 등의 운전 조건을 의미한다.As described above, the intake surging occurrence condition means an operation condition such as a shift or a sudden deceleration.

상기 제어 방법은, 상기 제3단계(S30)가 부정인 경우, 상기 바이패스제어밸브(25)를 폐쇄할 수 있다(S36). 이 경우, 압축된 신기 또는 흡기가스가 후처리 장치(6) 전단으로 바이패스 되지 않으며, 상기 EGR바이패스밸브(24)의 개방 시 고온의 배기가스가 흡기매니폴드(4)로 공급되어 연소실로 유입되고, 폐쇄 시 냉각된 배기가스가 상기 흡기매니폴드(4)를 통해 연소실로 공급된다. 이는 배기가스가 냉각코어(13)가 배치된 주통로(12)를 지나는지, 우회통로(14)를 지나는지 여부에 달려있다.If the third step S30 is negative, the control method may close the bypass control valve 25 (S36). In this case, the compressed fresh air or the intake gas is not bypassed to the front end of the post-treatment device 6, and exhaust gas of high temperature when the EGR bypass valve 24 is opened is supplied to the intake manifold 4, And the exhaust gas that is introduced and cooled at the time of closing is supplied to the combustion chamber through the intake manifold 4. This depends on whether the exhaust gas passes through the main passage 12 in which the cooling core 13 is disposed or through the bypass passage 14. [

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, And all changes to the scope that are deemed to be valid.

3: 배기매니폴드 4: 흡기매니폴드
6: 후처리 장치 10: 제어부
11: 인렛 12: 주통로
13: 냉각코어 14: 우회통로
20: EGR 쿨러 어셈블리 21: 제1아웃렛
22: 제2아웃렛 23: EGR밸브
24: EGR바이패스밸브 25: 바이패스제어밸브3: Exhaust manifold 4: Intake manifold
6: Post-processing apparatus 10:
11: inlet 12: main passage
13: cooling core 14: bypass passage
20: EGR cooler assembly 21: first outlet
22: second outlet 23: EGR valve
24: EGR bypass valve 25: bypass control valve

Claims (10)

제어부; 그리고
배기가스가 유입되는 인렛은 배기매니폴드와, 배기가스가 유출되는 제1아웃렛은 흡기매니폴드와 유체적으로 연결되고, 상기 제1아웃렛 측에 배기가스 후처리 장치 전방과 유체적으로 연결되는 제2아웃렛이 형성되며, 내부 일측에 형성된 주통로에 배기가스를 냉각시키는 냉각코어가 배치되고, 내부 타측에는 배기가스의 우회통로가 형성되는 배기가스 재순환(Exhaust Gas Recirculation; EGR) 쿨러 어셈블리;
를 포함하며,
상기 EGR 쿨러 어셈블리는,
상기 제어부에 의해, 운전 조건에 따라 개도량 및 개폐 여부가 제어되는 EGR밸브, EGR바이패스밸브, 그리고 바이패스제어밸브를 더 포함하고,
상기 EGR밸브, 상기 EGR바이패스밸브, 그리고 상기 바이패스제어밸브는 각기 상기 인렛 측, 상기 냉각코어 후방 측, 그리고 상기 제2아웃렛 측에 장착되는 것을 특징으로 하는 배기 및 흡기 바이패스 제어 시스템.A control unit; And
A first outlet through which the exhaust gas flows is connected to an exhaust manifold and a first outlet through which the exhaust gas flows is fluidly connected to the intake manifold and is connected to the first outlet side in fluid communication with the front of the exhaust gas post- 2 outlet, an exhaust gas recirculation (EGR) cooler assembly in which a cooling core for cooling the exhaust gas is disposed in a main passage formed at one side of the exhaust gas recirculation passage, and a bypass passage for exhaust gas is formed in the other side thereof;
/ RTI >
The EGR cooler assembly includes:
Further comprising an EGR valve, an EGR bypass valve, and a bypass control valve controlled by the control unit according to operation conditions,
Wherein the EGR valve, the EGR bypass valve, and the bypass control valve are mounted on the inlet side, the rear side of the cooling core, and the second outlet side, respectively. 제1항에 있어서,
상기 EGR바이패스밸브는,
개방 시에는 상기 우회통로가 상기 제1아웃렛 및 상기 제2아웃렛과 연통되고 상기 냉각코어 후단은 폐쇄되며, 폐쇄 시에는 상기 우회통로가 상기 제2아웃렛과만 연통되고 상기 냉각코어 후단은 개방되도록 된 것을 특징으로 하는 배기 및 흡기 바이패스 제어 시스템.The method according to claim 1,
The EGR bypass valve includes:
The bypass passage is communicated with the first outlet and the second outlet and the rear end of the cooling core is closed so that the bypass passage communicates only with the second outlet and the rear end of the cooling core is opened And the intake and exhaust bypass control system. 제1항에 있어서,
상기 EGR밸브가 개방되고 상기 EGR바이패스밸브가 폐쇄되며 상기 바이패스제어밸브가 개방되는 경우,
상기 인렛으로 유입되는 배기가스의 일부는 상기 냉각코어를 통과하여 상기 흡기매니폴드로 유동하고, 상기 우회통로를 통과하는 배기가스는 상기 제2아웃렛을 통해 상기 후처리 장치 전방으로 유동하는 것을 특징으로 하는 배기 및 흡기 바이패스 제어 시스템.The method according to claim 1,
When the EGR valve is opened and the EGR bypass valve is closed and the bypass control valve is opened,
A part of the exhaust gas flowing into the inlet flows through the cooling core to the intake manifold and the exhaust gas passing through the bypass passage flows toward the front of the post-treatment apparatus through the second outlet Exhaust and intake bypass control system. 제1항에 있어서,
상기 EGR밸브가 폐쇄되고 상기 EGR바이패스밸브가 개방되며 상기 바이패스제어밸브가 개방되는 경우,
상기 흡기매니폴드로부터 신기 또는 흡기가스가 상기 제1아웃렛을 통해 유입되어 상기 제2아웃렛을 통해 상기 후처리 장치 전방으로 유동하는 것을 특징으로 하는 배기 및 흡기 바이패스 제어 시스템.The method according to claim 1,
When the EGR valve is closed and the EGR bypass valve is opened and the bypass control valve is opened,
Wherein intake or intake gas from the intake manifold flows through the first outlet and flows toward the front of the post-treatment apparatus through the second outlet. 제1항의 배기 및 흡기 바이패스 제어 시스템의 제어 방법에 있어서,
부스트값이 제1설정값 보다 큰지 판단하는 제1단계;
를 포함하고,
상기 제1단계가 긍정인 경우,
상기 EGR밸브, 상기 EGR바이패스밸브, 그리고 상기 바이패스제어밸브를 각기 개방, 폐쇄, 그리고 개방하는 것을 특징으로 하는 배기 및 흡기 바이패스 제어 시스템의 제어 방법.The control method for an exhaust and intake bypass control system according to claim 1,
Determining whether the boost value is greater than a first set value;
Lt; / RTI >
If the first step is affirmative,
Wherein the EGR valve, the EGR bypass valve, and the bypass control valve are opened, closed, and opened, respectively. 제5항에 있어서,
상기 제1단계가 부정인 경우,
아이들 운전 중이거나 상기 후처리 장치가 수동 재생 중인지 판단하는 제2단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배기 및 흡기 바이패스 제어 시스템의 제어 방법.6. The method of claim 5,
If the first step is negative,
A second step of determining whether the idle operation is being performed or the post-processing apparatus is being manually regenerated;
Further comprising the steps of: determining whether the intake and exhaust bypass control system is in an idle state; 제6항에 있어서,
상기 제2단계가 긍정인 경우,
상기 EGR밸브, 상기 EGR바이패스밸브, 그리고 상기 바이패스제어밸브를 각기 개방, 폐쇄, 그리고 개방하는 것을 특징으로 하는 배기 및 흡기 바이패스 제어 시스템의 제어 방법.The method according to claim 6,
If the second step is affirmative,
Wherein the EGR valve, the EGR bypass valve, and the bypass control valve are opened, closed, and opened, respectively. 제6항에 있어서,
상기 제2단계가 부정인 경우,
상기 바이패스제어밸브를 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 배기 및 흡기 바이패스 제어 시스템의 제어 방법.The method according to claim 6,
If the second step is negative,
And the bypass control valve is closed. 제1항의 배기 및 흡기 바이패스 제어 시스템의 제어 방법에 있어서,
운전 조건이 흡기 써징 발생 조건에 해당하는지 판단하는 제3단계;
를 포함하고,
상기 제3단계가 긍정인 경우,
상기 EGR밸브, 상기 EGR바이패스밸브, 그리고 상기 바이패스제어밸브를 각기 폐쇄, 개방, 그리고 개방하는 것을 특징으로 하는 배기 및 흡기 바이패스 제어 시스템의 제어 방법.The control method for an exhaust and intake bypass control system according to claim 1,
A third step of determining whether the operating condition corresponds to an intake surging occurrence condition;
Lt; / RTI >
If the third step is affirmative,
Wherein the EGR valve, the EGR bypass valve, and the bypass control valve are closed, opened, and opened, respectively. 제9항에 있어서,
상기 제3단계가 부정인 경우,
상기 바이패스제어밸브를 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 배기 및 흡기 바이패스 제어 시스템의 제어 방법.10. The method of claim 9,
If the third step is negative,
And the bypass control valve is closed.
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