KR20170079681A - EGR Valve Cooling System and Operating Method thereof - Google Patents

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KR20170079681A
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정진복
곽대영
김성준
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이래오토모티브시스템 주식회사
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Abstract

본 발명은 이지알밸브(EGR Valve)의 열에 의한 내구성 저하 문제를 개선하기 위하여 이지알밸브의 외부 온도를 낮춰줄 수 있는 시스템 및 그 운용방법에 대한 발명이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 이지알(EGR; Exhaust Gas Recirculation)밸브의 온도를 낮추기 위한 쿨링시스템에 있어서, 터빈과 컴프레서를 포함하는 터보차저; 내연기관으로부터 배출되는 배기가스 중 이지알밸브 측으로 분기된 제1유동을 냉각하기 위한 이지알쿨러; 및 상기 콤프레서에 의해 흡기된 제2유동을 냉각하기 위한 인터쿨러를 포함하되, 상기 이지알쿨러와 연동하면서 상기 인터쿨러를 통과하여 냉각된 제2유동을 상기 이지알밸브에 공급하는 에어쿨러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이지알밸브 쿨링시스템을 제공한다.The present invention relates to a system and method for operating an EGR valve that can lower the external temperature of an EGR valve to improve the durability of the EGR valve.
According to an embodiment of the present invention, there is provided a cooling system for reducing the temperature of an exhaust gas recirculation (EGR) valve, comprising: a turbocharger including a turbine and a compressor; An idle al cooler for cooling a first flow branched from an exhaust gas discharged from an internal combustion engine to an idle valve side; And an air cooler including an intercooler for cooling a second flow drawn by the compressor, wherein the air cooler interlocks with the idle al cooler and supplies the second flow cooled through the intercooler to the idle valve Wherein the valve system comprises:

Description

이지알 밸브 쿨링시스템 및 그 운용방법{EGR Valve Cooling System and Operating Method thereof}Technical Field [0001] The present invention relates to an EGR valve cooling system and an EGR valve cooling system,

본 발명은 이지알밸브(EGR Valve)의 열에 의한 내구성 저하 문제를 개선하기 위하여 이지알밸브의 외부 온도를 낮춰줄 수 있는 시스템 및 그 운용방법에 대한 발명이다. The present invention relates to a system and method for operating an EGR valve that can lower the external temperature of an EGR valve to improve the durability of the EGR valve.

일반적으로 디젤엔진은 가솔린에 비해 연비가 우수해 승용차, 버스, 트럭 등 상용차량과 산업계 전반에 널리 사용되고 있다. 그런데 디젤엔진 차량의 배기가스에는 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC), 질소산화물(NOx) 등의 유해물질이 포함된다. 이 중 질소산화물(NOx)은 고압, 고온 시에 산소와 질소가 결합하여 발생하는 것으로 산성비의 주요 원인이 되어 건물 부식 및 생태계 파괴를 일으키며, 인체에는 기관지염, 폐렴, 천식과 같은 각종 호흡기 질환의 원인으로 지목되고 있다. In general, diesel engines are more fuel efficient than gasoline and are widely used in commercial vehicles such as passenger cars, buses, trucks, and the whole industry. However, the exhaust gas of diesel engine vehicles contains harmful substances such as carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), and nitrogen oxides (NOx). Nitrogen oxides (NOx) are generated by the combination of oxygen and nitrogen at high pressure and high temperature, which causes corrosion of buildings and destruction of ecosystems as a major cause of acid rain, and causes human respiratory diseases such as bronchitis, pneumonia and asthma .

우리나라는 자동차의 배기가스규제에 대한 기준으로서 유럽의 기준을 따르고 있어 2014년부터 적용(상용차에는 2015년부터 적용)되는 유로 6의 기준에 발맞추어 더욱 강화된 규제가 시행되고 있다. 유로 6에 따르면 예컨대, 질소산화물(NOx)의 배출허용치를 중대형 디젤상용차의 경우 0.4g/kWh이하로 낮추어야 한다.Korea follows the European standards as a standard for exhaust gas regulation of automobiles, and regulations are being tightened in line with the standards of Euro 6, which will be applied from 2014 (for commercial vehicles to 2015). According to Euro 6, for example, the allowable emission of nitrogen oxides (NOx) should be reduced to 0.4 g / kWh or less for medium and large diesel commercial vehicles.

이러한 질소산화물을 억제하기 위하여 대기중으로 배출되는 배기가스 일부를 다시 흡기계통 측에 공급하여 최고 연소온도를 낮추고, 산소 공급을 줄여 질소산화물의 생성을 저감시키는 EGR(Exhaust Gas Recirculation) 시스템이 널리 사용된다.In order to suppress such nitrogen oxides, an exhaust gas recirculation (EGR) system is widely used in which a part of the exhaust gas discharged into the atmosphere is supplied to the intake system side again to lower the maximum combustion temperature and reduce the supply of oxygen to reduce the production of nitrogen oxides .

EGR 시스템에서는 대기중으로 배출되는 배기가스 일부를 다시 흡기계통 측에 공급하는 배기가스의 양에 따라 연료의 연소상태가 좌우되므로 엔진의 출력과 배출가스에 함유되는 질소산화물(NOx)에 영향을 미친다. In the EGR system, the combustion state of the fuel depends on the amount of the exhaust gas that is supplied to the intake system side part of the exhaust gas discharged to the atmosphere, thereby affecting the nitrogen oxide (NOx) contained in the engine output and the exhaust gas.

또한, 재순환되는 가스의 양뿐만 아니라 재순환되는 배기가스의 온도가 매우 중요하다. 재순환되는 가스를 냉각시켜 연소 온도를 낮추면 질소산화물을 저감시키는 효과가 있기 때문이다. In addition, the amount of recirculated gas as well as the temperature of the recirculated exhaust gas are very important. This is because cooling the recirculated gas to lower the combustion temperature has an effect of reducing nitrogen oxides.

상기와 같이, EGR 시스템에서는 엔진쪽으로 리턴되는 배기가스의 양과 온도가 중요한데 여기서 리턴되는 배기가스(이하 'EGR 가스'라 칭함)의 양을 제어하는 역할을 하는 것이 이지알밸브이다. As described above, in the EGR system, the amount and temperature of the exhaust gas returned to the engine are important, and the EGR valve serves to control the amount of the exhaust gas returned (hereinafter, referred to as 'EGR gas').

이지알밸브는 고온의 배기가스가 지나가는 유로와 인접하므로 엔진에서 나오는 배기가스의 온도를 고려하여 설계해야 한다. 최근 자동차 관련 산업계에서는 엔진의 효율성 향상 및 연비 저감 측면에서 엔진의 다운사이징이 하나의 트렌드인데, 이에 따라 엔진의 출력은 증가하지만 배기가스의 온도는 높아져 EGR 밸브의 Cooling 기능의 필요성이 증대되고 있다.The Eigar valve should be designed considering the temperature of the exhaust gas from the engine, because it is adjacent to the flow path of hot exhaust gas. In recent automobile industry, downsizing of the engine is one trend in terms of improving the efficiency of the engine and reducing the fuel consumption. As a result, the output of the engine increases, but the temperature of the exhaust gas increases, and the necessity of the cooling function of the EGR valve is increasing.

종래에는 이지알밸브를 Cooling 하기 위한 방법으로서 이지알밸브의 전단에 이지알쿨러를 구비하고 있으나, 자동차를 운용하면서 배기가스의 Carbon이 이지알밸브에 축적되면서 이지알쿨러의 효율이 떨어지는 문제가 있다. 이지알쿨러의 효율 저하로 인해 이지알밸브를 통과하는 배기가스의 온도는 증가하게 되고 종국엔 이지알밸브 전체의 내구성에 악영향을 미치게 된다. Conventionally, as a method for cooling an easy-to-open valve, an easy-to-cooler is provided at the front end of the easy-to-open valve. However, since the carbon of the exhaust gas is accumulated in the easy- . The temperature of the exhaust gas flowing through the easy valve is increased due to the decrease in the efficiency of the easy cooler, and eventually the durability of the entire idle valve is adversely affected.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 이지알쿨러와 병렬적으로 작동하는 에어쿨러를 구비함으로써 이지알쿨러의 효율 저하 측면을 보상하고, 이지알쿨러와 에어쿨러를 유기적으로 연동시킴으로써 이지알밸브의 온도를 효과적으로 낮추는 이지알밸브 쿨링시스템을 제공하는 데 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an air cooler that operates in parallel with an air cooler to compensate for a decrease in efficiency of the air cooler, It is an object of the present invention to provide an easy-to-open valve cooling system that effectively lowers the temperature of the intake valve.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 이지알(EGR; Exhaust Gas Recirculation)밸브의 온도를 낮추기 위한 쿨링시스템에 있어서, 터빈과 컴프레서를 포함하는 터보차저; 내연기관으로부터 배출되는 배기가스 중 이지알밸브 측으로 분기된 제1유동을 냉각하기 위한 이지알쿨러; 및 상기 콤프레서에 의해 흡기된 제2유동을 냉각하기 위한 인터쿨러를 포함하되, 상기 이지알쿨러와 연동하면서 상기 인터쿨러를 통과하여 냉각된 제2유동을 상기 이지알밸브에 공급하는 에어쿨러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이지알밸브 쿨링시스템 제공한다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a cooling system for reducing the temperature of an exhaust gas recirculation (EGR) valve, comprising: a turbocharger including a turbine and a compressor; An idle al cooler for cooling a first flow branched from an exhaust gas discharged from an internal combustion engine to an idle valve side; And an air cooler including an intercooler for cooling a second flow drawn by the compressor, wherein the air cooler interlocks with the idle al cooler and supplies the second flow cooled through the intercooler to the idle valve Wherein the valve system comprises:

일 실시예에 따르, 상기 에어쿨러의 배기 라인 상에 설치되는 분사노즐을 더 포함할 수 있다. According to one embodiment, the air conditioner may further include an injection nozzle installed on an exhaust line of the air cooler.

일 실시예에 따르면, 상기 냉각된 제2유동의 유량을 제어하도록 상기 에어쿨러의 흡기 라인 상에 설치되는 개폐밸브를 포함할 수 있다. According to one embodiment, it may include an on-off valve installed on the intake line of the air cooler to control the flow rate of the cooled second flow.

여기서, 상기 이지알밸브를 통과하는 이지알가스의 온도를 측정하는 제1센싱부와, 상기 이지알가스의 유량을 측정하는 제2센싱부를 포함할 수 있다.Here, the first sensing unit may measure the temperature of the azeotrope passing through the easy valve, and the second sensing unit may measure the flow rate of the azeotrope.

이때, 상기 제1센싱부의 측정온도가 기 설정된 온도상한값을 초과하거나 상기 제2센싱부의 측정유량이 기 설정된 유량상한값을 초과할 때, 상기 개폐밸브를 On 하는 것을 특징으로 할 수 있다. The on-off valve may be turned on when the measured temperature of the first sensing unit exceeds a pre-set upper temperature limit or the measured flow rate of the second sensing unit exceeds a predetermined upper limit of the flow rate.

일 실시예에 따르면, 상기 에어쿨러에 순환되는 냉각수를 공급시키는 냉각수 라인과 워터펌프를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the air cooler may include a coolant line and a water pump for supplying cooling water circulated to the air cooler.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 이지알(EGR; Exhaust Gas Recirculation)밸브의 온도를 낮추기 위한 쿨링시스템에 있어서, 터빈과 콤프레서를 포함하는 터보차저; 내연기관으로부터 배출되는 배기가스 중 이지알밸브 측으로 분기된 제1유동을 냉각하기 위한 이지알쿨러; 및 상기 콤프레서에 의해 흡기된 제2유동을 냉각하기 위한 인터쿨러를 포함하되, 상기 이지알쿨러와 연동하면서 상기 인터쿨러를 통과하여 냉각된 제2유동을 상기 이지알밸브에 공급하는 에어쿨링 라인과, 상기 에어쿨링 라인을 On/Off하는 개폐밸브를 더 포함하고 상기 에어쿨링 라인 상에 설치되어 상기 이지알밸브에 냉각된 제2유동을 분사하는 분사노즐을 포함하는 이지알 밸브 쿨링시스템을 제공할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a cooling system for lowering the temperature of an exhaust gas recirculation (EGR) valve, comprising: a turbocharger including a turbine and a compressor; An idle al cooler for cooling a first flow branched from an exhaust gas discharged from an internal combustion engine to an idle valve side; And an air cooling line including an intercooler for cooling a second flow drawn by the compressor, wherein the air cooling line cooperates with the idler cooler and supplies the second flow cooled through the intercooler to the idler valve, And an injection nozzle which further includes an on / off valve for turning on / off the air cooling line and which is installed on the air cooling line and injects the cooled second flow to the easy valve, can be provided .

또한, (a) 이지알가스의 온도 및 유량을 측정하는 단계; (b) 이지알쿨러를 이용하여 내연기관으로부터 배출되는 배기가스 중 이지알밸브 측으로 분기된 제1유동을 냉각하는 단계; (c) 인터쿨러를 이용하여 상기 콤프레서에 의해 흡기된 제2유동을 냉각하는 단계; (d) 냉각된 제2유동을 상기 이지알밸브에 공급하는 단계;를 포함하되, 상기 (d)단계는 상기 이지알가스의 측정온도가 기 설정된 온도상한값을 초과하거나 상기 이지알가스의 측정유량이 기 설정된 유량상한값을 초과할 때 수행되는 것을 특징으로 하는 이지알밸브 쿨링시스템의 운용방법을 제공할 수 있다.(A) measuring the temperature and flow rate of the azeotrope gas; (b) cooling the first flow of exhaust gas discharged from the internal combustion engine to the idler valve side using an easy-to-cooler; (c) cooling the second flow drawn by the compressor using an intercooler; (d) supplying the cooled second flow to the easy valve, wherein the step (d) comprises: if the measured temperature of the rare gas exceeds a predetermined upper temperature limit or the measured flow rate of the rare gas When the flow rate of the refrigerant is greater than a predetermined upper limit value of the flow rate.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 이지알쿨러와 병렬적으로 마련된 에어쿨러를 마련함으로써 이지알쿨러의 효율 저하 문제를 보상할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, an air cooler provided in parallel with the air cooler can be provided to compensate for the problem of efficiency reduction of the air cooler.

아울러, 이지알밸브를 통해 흐르는 배기가스를 실시간 센싱하고 획득한 센싱정보이용하여 이지알쿨러와 에어쿨러를 유기적으로 연동시킴으로써 이지알밸브의 온도를 효율적으로 관리할 수 있게 된다. In addition, it is possible to efficiently manage the temperature of the idle valve by sensing the exhaust gas flowing through the idle valve in real time and organically interlocking the idle cooler and the air cooler by using the obtained sensing information.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이지알밸브 쿨링시스템의 개략도이다.
도 2는 도 1과 다른 실시예에 따른 이지알밸브 쿨링시스템의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱부가 구비된 이지알밸브 쿨링시스템을 나타내는 모식도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이지알밸브 쿨링시스템의 운용방법에 대한 블럭도이다.Figure 1 is a schematic diagram of an easy-to-open valve cooling system in accordance with one embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram of an easy-to-open valve cooling system according to an embodiment of the present invention, which is different from that of FIG.
3 is a schematic diagram showing an easy valve cooling system having a sensing unit according to an embodiment of the present invention.
4 is a block diagram of an operation method of an easy valve cooling system according to an embodiment of the present invention.

이하 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지는 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.The embodiments described below are provided so that those skilled in the art can easily understand the technical idea of the present invention, and thus the present invention is not limited thereto. In addition, the matters described in the attached drawings may be different from those actually implemented by the schematic drawings to easily describe the embodiments of the present invention.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있거나 접속되어 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다. It is to be understood that when an element is referred to as being connected or connected to another element, it may be directly connected or connected to the other element, but it should be understood that there may be other elements in between.

그리고 여기서의 "연결"이란 일 부재와 타 부재의 직접적인 연결, 간접적인 연결을 포함하며, 접착, 부착, 체결, 접합, 결합 등 모든 물리적인 및 전기적인 연결을 의미할 수 있다. As used herein, the term " connection "includes direct and indirect connection of one member to another member, and may refer to all physical and electrical connections such as adhesion, attachment, fastening, bonding,

또한 '제1, 제2' 등과 같은 표현은 복수의 구성들을 구분하기 위한 용도로만 사용된 표현으로써, 구성들 사이의 순서나 기타 특징들을 한정하지 않는다.Also, the expressions such as 'first, second', etc. are used only to distinguish a plurality of configurations, and do not limit the order or other features between configurations.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 표현하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. "포함한다" 또는 "가진다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하기 위한 것으로, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들이 부가될 수 있는 것으로 해석될 수 있다.The singular forms "a", "an" and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise. The word "comprise" or "having" is used herein to mean that a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof is included in the description, A step, an operation, an element, a part, or a combination thereof.

이하, 도1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 이지알밸브 쿨링시스템(EGR Valve Cooling System)에 대해 설명한다.Hereinafter, an EGR valve cooling system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이지알밸브 쿨링시스템의 개략도이다. 도 2는 도 1과 다른 실시예에 따른 이지알밸브 쿨링시스템의 개략도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이지알밸브 쿨링시스템의 제어방법을 나타내는 모식도이다.Figure 1 is a schematic diagram of an easy-to-open valve cooling system in accordance with one embodiment of the present invention. 2 is a schematic diagram of an easy-to-open valve cooling system according to an embodiment of the present invention, which is different from that of FIG. FIG. 3 is a schematic view showing a control method of an easy valve cooling system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 이지알밸브 쿨링시스템은 터빈(21)과 컴프레서(22)를 포함하는 터보차저(20); 내연기관(10)으로부터 배출되는 배기가스 중 이지알밸브 측으로 분기된 제1유동(101)을 냉각하기 위한 이지알쿨러(30); 및 상기 콤프레서(22)에 의해 흡기된 제2유동(201)을 냉각하기 위한 인터쿨러(40)를 포함할 수 있다. Referring to Figure 1, an easy to operate valve cooling system of the present invention includes a turbocharger 20 including a turbine 21 and a compressor 22; An idle al cooler (30) for cooling a first flow (101) diverted to an idle valve side of exhaust gas discharged from the internal combustion engine (10); And an intercooler (40) for cooling the second flow (201) drawn by the compressor (22).

특히, 본 발명은 상기 이지알쿨러(30)와 연동하면서, 상기 인터쿨러(40)를 통과하여 냉각된 제2유동(202)을 상기 이지알밸브(1)에 공급하는 에어쿨러(50)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이지알밸브 쿨링시스템이다. Particularly, the present invention further includes an air cooler 50 that interlocks with the idle al cooler 30 and supplies the second flow 202 cooled through the intercooler 40 to the idle valve 1 Wherein the first and second valves are connected to each other.

내연기관의 연소실에서 연소된 배기가스는 배기매니폴드(11)를 거쳐 배기되고, 배기매니폴드(11) 후단에서 분기되어 일부는 이지알밸브(1) 측으로 재순환되고, 일부는 터보차저(20)측으로 배기된다. The exhaust gas burned in the combustion chamber of the internal combustion engine is exhausted through the exhaust manifold 11, branched at the downstream end of the exhaust manifold 11, partly recirculated to the side valve 1, .

이지알밸브(1) 측으로 재순환되는 배기는 이지알쿨러(30)를 통과하며 내연기관(10)에 재흡기 되기에 적당한 온도로 낮춰지는데, 이때 본 발명의 온도 저감의 목적이 되는 이지알밸브가 배기가스의 유량조절 역할을 하는 것이다.The exhaust gas recirculated to the EGR valve 1 is lowered to a temperature suitable for re-intake to the internal combustion engine 10 through the EZ cooler 30. At this time, And serves to control the flow rate of the exhaust gas.

터보차저 측으로 향한 배기가스는 외부로 배출되되 터빈(21)을 통해서 배기에너지가 회수되고, 회수된 에너지를 이용하여 콤프레서(22)에 의해 압축된 가스가 새로이 인터쿨러(40) 측으로 공급된다. 이때, 콤프레서(22)에 의해 압축된 가스를 제2유동(201)이라 특정할 수 있고, 제2유동(201)은 인터쿨러(40)를 지나면서 내연기관(10)에 흡기 되기에 적당한 온도로 냉각된 제2유동(202)으로 바뀌게 된다. Exhaust gas directed to the turbocharger side is discharged to the outside, exhaust energy is recovered through the turbine 21, and gas compressed by the compressor 22 is supplied to the intercooler 40 side by using the recovered energy. At this time, the gas compressed by the compressor 22 can be designated as the second flow 201, and the second flow 201 can be passed through the intercooler 40 at a temperature suitable for being sucked into the internal combustion engine 10 And is converted into the cooled second flow 202.

본 발명은 상기 냉각된 제2유동(202)을 에어쿨러(50)를 통해 이지알밸브(1)로 공급해주는 시스템에 대한 것으로서, 종래에는 이지알밸브(1) 냉각을 위해 이지알쿨러(30)에 전적으로 의지했던 것과 달리 역할을 분담하여 이지알쿨러(30)의 부하를 줄일 수 있다. 이로 인해 장기간 운용을 통한 이지알쿨러(30)의 효율 저하에도 불구하고 이지알밸브(1)의 내구성을 담보할 수 있게 된다.The present invention relates to a system for supplying the cooled second flow (202) to an easy valve (1) through an air cooler (50) The load of the easy cooler 30 can be reduced by sharing the role. Therefore, the durability of the easy valve 1 can be ensured in spite of the decrease of the efficiency of the easy cooler 30 through long-term operation.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 에어쿨러(50)는 에어쿨링 라인(51), 쿨링튜브(52), 개폐밸브(53), 분사노즐(54)등을 포함할 수 있다.2, the air cooler 50 of the present invention may include an air cooling line 51, a cooling tube 52, an on-off valve 53, an injection nozzle 54, and the like.

쿨링튜브(52)는 양단이 개방되어 냉각된 제2유동(202)이 흐를 수 있도록 구성되고, 내부에 유로가 형성된 내부격벽 등이 형성될 수 있다. 쿨링튜브(52)의 일 측에는 냉각수 라인(62)이 인접하게 형성되고 워터펌프(60)를 이용하여 냉각수를 순환시킴으로써 냉각된 제2유동(202)의 온도를 더욱 미세하게 조절이 가능하게 된다. 여기서 냉각수 라인(62) 및 워터펌프(60)는 도 3과 함께 상세히 후술하기로 한다. The cooling tube 52 is configured such that both ends of the cooling tube 52 are opened to allow the cooled second flow 202 to flow, and an internal partition wall having a flow path formed therein can be formed. The cooling water line 62 is formed adjacent to one side of the cooling tube 52 and the temperature of the cooled second flow 202 can be finely adjusted by circulating the cooling water using the water pump 60. Here, the cooling water line 62 and the water pump 60 will be described later in detail with reference to Fig.

분사노즐(54)은 에어쿨링 라인(51) 상에 배치되어 쿨링튜브(52)를 통과한 유동을 이지알밸브(1) 측으로 분사한다. 이지알밸브(1)에 분사되는 위치 및 각도는 다양하게 설정될 수 있다. 예컨대, 이지알밸브(1)에 형성되는 배기가스 유로상에 직접 분사되도록 분사노즐(54) 위치를 설정할 수도 있고, 이지알밸브(1)에서 배기가스의 영향을 가장 많이 받는 영역인 이지알밸브(1)의 실링수단과 밸브핀틀에 대향여 분사노즐(54)의 위치를 설정할 수도 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 실질적으로 이지알밸브(1)의 온도를 효율적으로 낮출 수 있는 위치이면 족하다. 분사노즐(54)을 통해 분사된 유동은 이지알쿨러(30)를 통과한 배기가스 유동과 혼합하여 분기된 제1유동(101)에 비해 현저히 낮아진 온도를 가진채로 흡기매니폴드(12)로 흡기된다.The injection nozzle 54 is disposed on the air cooling line 51 and injects the flow that has passed through the cooling tube 52 toward the easy valve 1 side. The position and angle of the ejection valve 1 can be set variously. For example, the position of the injection nozzle 54 may be set so as to be directly injected onto the exhaust gas flow path formed in the easy valve 1, and the position of the injection nozzle 54, which is the region most affected by the exhaust gas, The position of the injection nozzle 54 opposed to the sealing means of the valve body 1 and the valve pintle can be set. However, the present invention is not limited thereto, and it is sufficient that the temperature of the EZ valve 1 can be effectively lowered. The flow injected through the injection nozzle 54 is mixed with the exhaust gas flow that has passed through the isothermal cooler 30 and is supplied to the intake manifold 12 through the intake manifold 12 while having a temperature significantly lower than the branched first flow 101. [ do.

본 발명의 개폐밸브(53)는 냉각된 제2유동의 유량을 제어할 수 있도록 마련되는 것으로서, 에어쿨러의 흡기 라인 상 즉, 에어쿨링 라인(51) 상에 설치되는 On/ Off 밸브가 해당될 수 있다. The on / off valve (53) of the present invention is provided to control the flow rate of the cooled second flow, and on / off valve installed on the air line of the air cooler, that is, on the air cooling line .

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 이지알밸브를 통과하는 이지알가스의 온도를 측정하는 제1센싱부와, 상기 이지알가스의 유량을 측정하는 제2센싱부를 포함할 수 있다. 도 3을 함께 참조하여, 상기 제1센싱부와 제2센싱부를 이용한 이지알밸브 쿨링시스템의 제어방법에 대하여 설명하기로 한다. In addition, according to an embodiment of the present invention, a first sensing unit for measuring the temperature of the easy gas passing through the easy valve, and a second sensing unit for measuring the flow rate of the easy gas. Referring to FIG. 3, a control method of the easy valve cooling system using the first sensing unit and the second sensing unit will be described.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱부가 구비된 이지알밸브 쿨링시스템을 나타내는 모식도이다.3 is a schematic diagram showing an easy valve cooling system having a sensing unit according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이지알밸브 쿨링시스템은 ECU 또는 VCU(Vehicle Control Unit)에 제어될 수 있다. The easy valve cooling system of the present invention can be controlled by an ECU or a VCU (Vehicle Control Unit).

이지알밸브(1)의 일측에 마련되는 제1센싱부는 제1센싱라인(71)과 전기적으로 연결되어 이지알가스의 온도를 실시간 측정할 수 있게 된다. 여기서 제1센싱부는 열전대(thermocouple)이 해당될 수 있고, 그 측정 대상 및 위치는 다양하게 변형될 수 있다. 예컨대, 유로 상에 직접 노출되어 이지알가스의 온도를 측정하는 방식이거나, 이지알밸브(1)의 유로를 형성하는 하우징의 온도를 측정하는 방식일 수 있다. The first sensing unit provided on one side of the EZ valve 1 is electrically connected to the first sensing line 71 so that the temperature of the EZ gas can be measured in real time. Here, the first sensing unit may be a thermocouple, and the measurement object and the position may be variously modified. For example, the method may be a method of directly measuring the temperature of the isoglass by being exposed directly on the flow path, or a method of measuring the temperature of the housing forming the flow path of the easy valve 1.

이지알밸브(1)의 일측에 마련되는 제2센싱부는 제2센싱라인(72)과 전기적으로 연결되어 이지알가스의 유량을 측정할 수 있게 된다. 유량 측정방법으로는 면적당 유속을 관측하여 측정하는 면적식 유량측정 방법 또는 관내 압력을 관측하여 유량을 측정하는 방법등을 모두 포함한다. 아울러 상기 제1센싱부의 원리를 응요하여 온도 관측을 통한 유량 측정 등의 방법도 해당될 수 있다. The second sensing part provided on one side of the easy valve (1) is electrically connected to the second sensing line (72) to measure the flow rate of the rare gas. The flow rate measurement method includes both an area-type flow rate measurement method in which the flow velocity per area is measured and a flow rate measurement method in which the pressure in the pipe is observed. The method of measuring the flow rate through the temperature measurement may also be applied to the principle of the first sensing unit.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1센싱부의 측정온도가 기 설정된 온도상한값을 초과하거나 상기 제2센싱부의 측정유량이 기 설정된 유량상한값을 초과할 때, 상기 개폐밸브(53를 On 하는 것을 특징으로 할 수 있다. 즉, 온도와 유량을 각각 제어변수로 설정하여, 어느 일 변수가 설정값을 넘게되면 개폐밸브를 열어 냉각된 제2유동을 이지알밸브로 공급할 수 있게 한다.According to an embodiment of the present invention, when the measured temperature of the first sensing unit exceeds a preset upper limit temperature or the measured flow rate of the second sensing unit exceeds a preset upper limit of the flow rate, That is, the temperature and the flow rate are set as control variables, respectively, and when one of the variables exceeds the set value, the open / close valve is opened to supply the cooled second flow to the easy valve.

이러한 작동은 도 3에 도시된 바와 같이 ECU(또는 VCU)와 에어쿨러(50)를 상호 연결하는 제1명령전달라인(73)을 통해 제어명령을 송/수신함으로써 이루어진다. 이때, 측정온도와 측정유량에 따라, 개폐밸브(53)의 개폐 각도 등도 미세하게 조절가능하다. This operation is performed by transmitting / receiving a control command through a first command transfer line 73 interconnecting the ECU (or VCU) and the air cooler 50 as shown in Fig. At this time, the opening and closing angle of the opening / closing valve 53 and the like can be finely adjusted according to the measured temperature and the measured flow rate.

한편, 도 3에 도시된 워터펌프(60)는 통상적으로 이지알쿨러(30)에 냉각수를 순환 공급하는 구성이지만, 본 발명의 에어쿨러(50) 측에도 냉각수를 순환 공급하도록 설치될 수 있으며, 이 워터펌프(60) 구성또한 ECU(또는 VCU)와 제2명령전달라인(74)을 통해 연결되어 있어 상호간의 냉각수 순환 제어명령을 송/수신할 수 있으며 이를 통해 이지알밸브(1)의 미세한 온도 조절이 가능하다.Meanwhile, the water pump 60 shown in FIG. 3 is configured to circulate and supply cooling water to the air cooler 30, but it may be installed to circulate and supply cooling water to the air cooler 50 of the present invention. The configuration of the water pump 60 is also connected to the ECU (or VCU) through the second command transfer line 74 and can transmit / receive cooling water circulation control commands to / Adjustable.

나아가, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이지알밸브 쿨링시스템은 터빈(21)과 콤프레서(22)를 포함하는 터보차저(20); 내연기관(10)으로부터 배출되는 배기가스 중 이지알밸브(1) 측으로 분기된 제1유동(101)을 냉각하기 위한 이지알쿨러(30); 및 상기 콤프레서(22)에 의해 흡기된 제2유동(201)을 냉각하기 위한 인터쿨러(40)를 포함하되, 상기 이지알쿨러(30)와 연동하면서 상기 인터쿨러(40)를 통과하여 냉각된 제2유동(201)을 상기 이지알밸브(1)에 공급하는 에어쿨링 라인(51)과, 상기 에어쿨링 라인(51)을 On/Off하는 개폐밸브(53)를 더 포함하고 상기 에어쿨링 라인 상에 설치되어 상기 이지알밸브(1)에 냉각된 제2유동을 공급하는 분사노즐(54)을 포함할 수 있다. Further, an easy-to-open valve cooling system according to another embodiment of the present invention includes a turbocharger 20 including a turbine 21 and a compressor 22; An idle al cooler (30) for cooling a first flow (101) diverted to an idle valve (1) side of exhaust gas discharged from an internal combustion engine (10); And an intercooler (40) for cooling a second flow (201) drawn by the compressor (22), wherein the second flow (201) is cooled by passing through the intercooler (40) Further comprising an air cooling line (51) for supplying the flow (201) to the easy valve (1) and an on / off valve (53) for turning on / off the air cooling line (51) And an injection nozzle 54 installed to supply the cooled second flow to the easy valve 1.

본 실시예에 전술했던 실시예와 차이점은 별도의 쿨링튜브(52)를 구비하지않는 점이며, 에어쿨링 라인(51)과 개폐밸브(53), 분사노즐(54) 만으로 이지알쿨러(30)와 연동하여 이지알밸브(1) 온도를 조절하는 것을 특징으로 한다는 것이다. 경우에 따라, 쿨링튜브(52)를 구비하지 않고도 이지알밸브(1) 온도 조절이 가능하며 이는 전술했던 실시예에 비교했을 때 경제성 측면에서 큰 이점이 있다. The present embodiment differs from the foregoing embodiment in that a separate cooling tube 52 is not provided and only the air cooler line 51, the on-off valve 53, and the spray nozzle 54 are used, So that the temperature of the easy valve 1 is controlled. In some cases, the temperature of the quick release valve 1 can be adjusted without providing the cooling tube 52, which is a great economical advantage as compared with the above-described embodiment.

마지막으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 이지알밸브 쿨링시스템의 운용방법에 대해서 설명하기로 한다. Finally, an operation method of the easy valve cooling system according to an embodiment of the present invention will be described.

본 발명의 이지알밸브 쿨링시스템의 운용방법은 (a) 이지알가스의 온도 및 유량을 측정하는 단계(S410); (b) 이지알쿨러를 이용하여 내연기관으로부터 배출되는 배기가스 중 이지알밸브 측으로 분기된 제1유동을 냉각하는 단계(S420); (c) 인터쿨러를 이용하여 상기 콤프레서에 의해 흡기된 제2유동을 냉각하는 단계(S430); 및 (d) 냉각된 제2유동을 상기 이지알밸브에 공급하는 단계(S440);를 포함하되, 상기 (d)단계는 상기 이지알가스의 측정온도가 기 설정된 온도상한값을 초과하거나 상기 이지알가스의 측정유량이 기 설정된 유량상한값을 초과할 때 수행되는 것을 특징으로 할 수 있다.The method for operating the easy valve cooling system of the present invention includes the steps of: (a) measuring the temperature and flow rate of the isogar gas (S410); (b) cooling (S420) a first flow of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine to the idle valve side using an easy-to-cooler; (c) cooling the second flow drawn by the compressor using an intercooler (S430); And (d) supplying a cooled second flow to the gas valve (S440), wherein the step (d) comprises: if the measured temperature of the inert gas exceeds a predetermined upper temperature limit, And when the measured flow rate of the gas exceeds a preset upper limit value of the flow rate.

이지알가스의 온도 및 유량을 실시간으로 측정하면서 이지알밸브의 온도를 추정하고, 이지알밸브의 목표 적정 온도를 설정할 수 있다. 측정온도 또는 측정유량이 각각 설정된 온도상한값, 유량상한값을 초과하는 경우 냉각된 제2유동을 이지알밸브에 공급하게 된다. It is possible to estimate the temperature of the easy valve while setting the temperature and flow rate of the easy gas in real time, and set the target proper temperature of the easy valve. When the measured temperature or the measured flow rate exceeds the set upper and lower flow rate limits, respectively, the cooled second flow is supplied to the EZL valve.

이상의 실시예에 따른 S410 내지 S440의 단계는 도면부호에 각각의 순서가 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 이지알가스의 온도 및 유량 측정단계(S410) 그 이전에 분기된 제1유동을 냉각하는 단계(S420), 및 흡기된 제2유동을 냉각하는 단계(S430)가 먼저 수행될 수도 있다. 또한, 본 발명의 분기된 제1유동을 냉각하는 단계(S420)보다 흡기된 제2유동을 냉각하는 단계(S430)가 먼저 수행될 수도 있다.The steps of S410 to S440 according to the above-described embodiments are not limited to the respective orderings. For example, the step S420 of cooling the first flow branching before the temperature and flow measuring step S410 of the azeotrope gas and the step S430 of cooling the intake flow of the second flow may be performed first. In addition, the step of cooling the intake flow of the second flow (S430) may be performed earlier than the step of cooling the branched first flow of the present invention (S420).

본 명세서는 그 제시된 구체적인 용어에 의해 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 따라서, 이상에서 기술한 실시예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 본 발명의 일 실시예들에 대한 개조, 변경 및 변형을 가할 수 있다. The present specification is not intended to limit the present invention by the specific terms given. 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, Modifications, alterations, and modifications can be made.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the foregoing description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalents thereof are deemed to be included in the scope of the present invention. .

1 : 이지알밸브
10 : 내연기관
11 : 배기매니폴드
12 : 흡기매니폴드
20 : 터보차저
21 : 터빈
22 : 콤프레서
30 : 이지알쿨러
40 : 인터쿨러
50 : 에어쿨러
60 : 워터펌프
61 : 냉각수 라인
62 : 냉각수 라인
101 : 제1유동
201 : 제2유동
202 : 냉각된 제2유동1: Easy Valve
10: Internal combustion engine
11: Exhaust manifold
12: Intake manifold
20: Turbocharger
21: Turbine
22: Compressor
30: Easy Al Cooler
40: intercooler
50: Air cooler
60: Water pump
61: Cooling water line
62: Cooling water line
101: first flow
201: second flow
202: cooled second flow

Claims (8)

이지알(EGR; Exhaust Gas Recirculation)밸브의 온도를 낮추기 위한 쿨링시스템에 있어서,
터빈과 콤프레서를 포함하는 터보차저;
내연기관으로부터 배출되는 배기가스 중 이지알밸브 측으로 분기된 제1유동을 냉각하기 위한 이지알쿨러; 및
상기 콤프레서에 의해 흡기된 제2유동을 냉각하기 위한 인터쿨러를 포함하되,
상기 이지알쿨러와 연동하면서, 상기 인터쿨러를 통과하여 냉각된 제2유동을 상기 이지알밸브에 공급하는 에어쿨러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이지알밸브 쿨링시스템.A cooling system for reducing the temperature of an exhaust gas recirculation (EGR) valve,
A turbocharger including a turbine and a compressor;
An idle al cooler for cooling a first flow branched from an exhaust gas discharged from an internal combustion engine to an idle valve side; And
And an intercooler for cooling the second flow drawn by the compressor,
Further comprising an air cooler operatively coupled to the idle alcohole to supply the second flow cooled through the intercooler to the idle valve. 제1항에 있어서,
상기 에어쿨러의 배기 라인 상에 설치되는 분사노즐을 더 포함하는 이지알밸브 쿨링시스템.The method according to claim 1,
Further comprising an injection nozzle mounted on an exhaust line of the air cooler. 제1항에 있어서,
상기 냉각된 제2유동의 유량을 제어하도록 상기 에어쿨러의 흡기 라인 상에 설치되는 개폐밸브를 포함하는 이지알 쿨링시스템.The method according to claim 1,
And an on-off valve installed on an intake line of the air cooler to control a flow rate of the cooled second flow. 제3항에 있어서,
상기 이지알밸브를 통과하는 이지알가스의 온도를 측정하는 제1센싱부와, 상기 이지알가스의 유량을 측정하는 제2센싱부를 포함하는 이지알밸브 쿨링시스템.The method of claim 3,
A first sensing unit for measuring a temperature of the azeel gas passing through the easy valve, and a second sensing unit for measuring a flow rate of the easy gas. 제4항에 있어서,
상기 제1센싱부의 측정온도가 기 설정된 온도상한값을 초과하거나 상기 제2센싱부의 측정유량이 기 설정된 유량상한값을 초과할 때, 상기 개폐밸브를 On 하는 이지알밸브 쿨링시스템.5. The method of claim 4,
Wherein the on-off valve is turned on when the measured temperature of the first sensing unit exceeds a preset upper limit temperature or the measured flow rate of the second sensing unit exceeds a preset upper limit of the flow rate. 제1항에 있어서,
상기 에어쿨러에 순환되는 냉각수를 공급시키는 냉각수 라인과 워터펌프를 포함하는 이지알밸브 쿨링시스템.The method according to claim 1,
And a cooling water line for supplying cooling water circulated to the air cooler and a water pump. 이지알(EGR; Exhaust Gas Recirculation)밸브의 온도를 낮추기 위한 쿨링시스템에 있어서,
터빈과 콤프레서를 포함하는 터보차저;
내연기관으로부터 배출되는 배기가스 중 이지알밸브 측으로 분기된 제1유동을 냉각하기 위한 이지알쿨러; 및
상기 콤프레서에 의해 흡기된 제2유동을 냉각하기 위한 인터쿨러를 포함하되,
상기 이지알쿨러와 연동하면서 상기 인터쿨러를 통과하여 냉각된 제2유동을 상기 이지알밸브에 공급하는 에어쿨링 라인과, 상기 에어쿨링 라인을 On/Off하는 개폐밸브를 더 포함하고 상기 에어쿨링 라인 상에 설치되어 상기 이지알밸브에 냉각된 제2유동을 분사하는 분사노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 이지알밸브 쿨링시스템.A cooling system for reducing the temperature of an exhaust gas recirculation (EGR) valve,
A turbocharger including a turbine and a compressor;
An idle al cooler for cooling a first flow branched from an exhaust gas discharged from an internal combustion engine to an idle valve side; And
And an intercooler for cooling the second flow drawn by the compressor,
An air cooling line for interlocking with the idle cooler and supplying the second flow cooled through the intercooler to the idle valve, and an on / off valve for on / off the air cooling line, And an injection nozzle for injecting the cooled second flow to the easy valve. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 이지알밸브 쿨링시스템의 운용방법에 있어서,
(a) 이지알가스의 온도 및 유량을 측정하는 단계;
(b) 이지알쿨러를 이용하여 내연기관으로부터 배출되는 배기가스 중 이지알밸브 측으로 분기된 제1유동을 냉각하는 단계;
(c) 인터쿨러를 이용하여 상기 콤프레서에 의해 흡기된 제2유동을 냉각하는 단계;
(d) 냉각된 제2유동을 상기 이지알밸브에 공급하는 단계;를 포함하되,
상기 (d)단계는 상기 이지알가스의 측정온도가 기 설정된 온도상한값을 초과하거나 상기 이지알가스의 측정유량이 기 설정된 유량상한값을 초과할 때 수행되는 것을 특징으로 하는 이지알밸브 쿨링시스템의 운용방법.


8. A method of operating an easy-to-open valve cooling system according to any one of claims 1 to 7,
(a) measuring the temperature and the flow rate of the azeotrope gas;
(b) cooling the first flow of exhaust gas discharged from the internal combustion engine to the idler valve side using an easy-to-cooler;
(c) cooling the second flow drawn by the compressor using an intercooler;
(d) supplying a cooled second flow to the easy valve,
Wherein the step (d) is performed when the measured temperature of the azeotrope gas exceeds a preset upper temperature limit or when the measured flow rate of the azeotrope gas exceeds a preset upper limit of the flow rate. Way.


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* Cited by examiner, † Cited by third party
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