KR19980057291A - Preheater of vehicle with turbo intercooler - Google Patents
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Abstract
본 발명은 터보 인터쿨러 장착 차량의 예열장치에 관한 것으로서, 공기공급관의 터보 챠저(19) 출구에 연결된 인터쿨러(20) 입구와 그 반대편의 출구 사이를 바이패스 하는 제1 공기통로(22)와, 공기배출관측의 상기 터보 챠저(19) 입구와 출구사이를 바이패스하는 제2 공기통로(24)와, 상기 인터쿨러(20) 입구와 출구 및 상기 제1 공기통로(22)의 입구 및 출구에 각각 설치된 솔레노이드 밸브와, 엔진 시동 스위치(SW1)가 예열 위치에 놓일 때 냉각수의 온도를 감지하고냉각수가 소정온도 이하일 때 상기 솔레노이드 밸브 구동 릴레이를 작동시켜 상기 터보챠저 및 인터쿨러(20)장치 각각의 입구와 출구를 닫는 동시에 제1 및 제2 공기통로를 개방시키는 제어회로를 구비하여 이루어진다. 본 발명에 의하면 대형 디젤 상용차에서 냉한기에 흡입공기의 예열이 필요할 때 터보 인터쿨러 장치로 통하는 공기 밸브를 차단하고 이를 바이패스하는 제1 및 제2의 공기통로를 열어 에어 히터에 의한 흡입공기의 예열효과를 증대시킴으로써 저온 시동성을 향상시킬 수 있다.The present invention relates to a preheater of a vehicle with a turbo intercooler, comprising: a first air passage (22) for bypassing an outlet between an inlet of an intercooler 20 connected to an outlet of a turbo charger 19 of an air supply pipe and an outlet on the opposite side thereof, and air A second air passage 24 for bypassing the inlet and outlet of the turbocharger 19 on the discharge pipe side, and an inlet and an outlet of the inlet and outlet of the intercooler 20 and the first air passage 22, respectively. When the solenoid valve and the engine start switch SW1 are in the preheating position, the temperature of the coolant is sensed, and when the coolant is below a predetermined temperature, the solenoid valve driving relay is activated to operate the inlet and the outlet of each of the turbocharger and intercooler 20 devices. And a control circuit for opening the first and second air passages at the same time. According to the present invention, the preheating effect of the intake air by the air heater is blocked by opening the first and second air passages that block and bypass the air valve to the turbo intercooler device when preheating of the intake air is required in a cold diesel vehicle. By increasing the low temperature startability can be improved.
Description
본 발명은 터보 인터쿨러 장착 차량의 예열장치에 관한 것이며, 특히 대형 상용차에 적용되는 터보 인터쿨러 엔진의 저온 시동성을 향상시키기 위한 예열장치의 제어회로에 관한 것이다.The present invention relates to a preheating device for a vehicle with a turbo intercooler, and more particularly to a control circuit of a preheating device for improving the low temperature startability of a turbo intercooler engine applied to a large commercial vehicle.
일반적으로 대형 디젤엔진에는 겨울철이나 한냉지에서와 같은 혹한 조건에서 엔진 시동성 향상 및 공전속도 안정화를 위해 흡기 매니폴드 전단에서 흡입공기를 예열하는 에어 히터(AIR HEATER)를 설치하고 있다.In general, large diesel engines are equipped with an air heater (heat heater) that preheats the intake air in front of the intake manifold to improve engine startability and stabilize idling speed in harsh conditions such as winter or cold climates.
한편, 이와 같은 대형 디젤엔진은 엔진출력의 향상을 위해 터보챠저 및 인터쿨러 장치를 장착하는 추세에 있으며, 여기서 흡기관으로 흡입되는 공기를 배기력에 의해 작동되는 터빈으로 압축하고 고온의 압축공기를 인터쿨러를 통하여 공기를 냉각시키고 있으므로 상기 에어히터와 터보 인터쿨러를 동시에 채택하고 있는 차량에서는 인터쿨러를 통해 냉각된 공기를 상기 에어 히터를 거쳐 다시 가열하게 되는 상반된 측면에 따라 예열 효율이 저하되는 단점이 있다.On the other hand, such large diesel engines tend to be equipped with a turbocharger and an intercooler device to improve the engine output, where the air drawn into the intake pipe is compressed into a turbine operated by the exhaust force and the hot compressed air is intercooled. Since the air is cooled through the air heater and the turbo intercooler, the preheating efficiency is lowered according to the opposite side of heating the air cooled by the intercooler again through the air heater.
이와 같은 단점을 개선하기 위해 에어히터를 하나 더 장착하여 사용하는 예가 있으나, 에어히터가 흡기관 주위에 설치되는 열선 코일로 이루어져 있기 때문에 가열시 배터리 전력낭비가 심하고 예열 효율면에서 불리한 문제점이 있었다.In order to improve such disadvantages, there is an example in which one more air heater is mounted and used. However, since the air heater is made of a hot wire coil installed around the intake pipe, battery power is severely consumed during heating and disadvantageous in terms of preheating efficiency.
본 발명의 목적은 에어히터의 예열 효과를 증대시켜 대형 디젤엔진 차량의 저온 시동성을 향상시키기 위해 터보 챠저와 인터쿨러를 연결하는 흡기관 및 배기관 사이에 전자밸브를 설치하고 엔진 예열시 이를 적절히 개폐조절하는 콘트롤러를 설치하여서 된 터보 인터쿨러 장착 차량의 예열장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to install a solenoid valve between the intake pipe and the exhaust pipe connecting the turbocharger and the intercooler to increase the preheating effect of the air heater to improve the low temperature startability of a large diesel engine vehicle and to properly open and control the engine when it is warmed up. The present invention provides a preheating device for a vehicle with a turbo intercooler installed by installing a controller.
도 1은 터보 인터쿨러 장착 차량의 예열장치를 나타낸 시스템 구성도.1 is a system configuration diagram showing a preheater of a vehicle equipped with a turbo intercooler.
도 2는 본 발명에 따른 예열장치의 제어회로를 나타낸 도면.2 is a view showing a control circuit of the preheating apparatus according to the present invention.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings
10: 엔진 11,11',12: 배기관 솔레노이드밸브10: engine 11,11 ', 12: exhaust pipe solenoid valve
13-16: 흡기관 솔레노이드밸브 17: 흡기 매니폴드13-16: Intake pipe solenoid valve 17: Intake manifold
18: 배기 매니폴드 19: 터보 챠저18: exhaust manifold 19: turbocharger
20: 인터쿨러 22, 24: 바이패스관20: intercooler 22, 24: bypass tube
30: 에어 히터 50: 프리히팅 콘트롤러30: air heater 50: preheating controller
SW1: 예열 스위치 S1: 수온센서SW1: preheat switch S1: water temperature sensor
RY1-RY3: 릴레이RY1-RY3: relay
이하 첨부도면을 참고로 본 발명의 일 실시예에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 터보 인터쿨러 장착 차량의 예열장치의 전체 시스템이 도시되어 있다.1, there is shown the entire system of a preheater of a vehicle with a turbo intercooler according to the present invention.
대형의 디젤 엔진 차량에서 터보 챠저(19)와 인터쿨러(20) 장치는 통상적으로 엔진(10)의 흡기 매니폴드(17) 및 배기 매니폴트(18)사이에서 공기공급관 및 공기배출관으로 연결되고, 에어히터(30)는 엔진의 흡기매니폴드 전단에 설치되어 흡입되는 공기를 가열시킨다.In a large diesel engine vehicle, the turbocharger 19 and the intercooler 20 device are typically connected between the intake manifold 17 and the exhaust manifold 18 of the engine 10 by an air supply line and an air discharge line. The heater 30 is installed at the front end of the intake manifold of the engine to heat the intake air.
상기 공기공급관측에서 터보 챠저(19) 출구와 연통되는 인터쿨러(20) 입구와 그 반대편의 출구 사이를 바이패스 하는 제1 공기통로(22)를 설치하고, 공기배출관측에서 상기 터보 챠저(19) 입구와 출구사이를 바이패스하는 제2 공기통로(24)를 설치한다.A first air passage 22 is provided which bypasses the inlet of the intercooler 20 communicating with the outlet of the turbocharger 19 on the air supply side and the outlet on the opposite side thereof, and the turbocharger 19 on the air exhaust side. A second air passage 24 is installed which bypasses the inlet and the outlet.
또한 상기 인터쿨러(20) 입구와 출구에 각각 솔레노이드 밸브(13, 14)를 설치하고, 상기 제 1 바이패스관(22)의 입구 및 출구에도 솔레노이드 밸브(15, 16)를 설치한다. 또한 상기 공기배출관측 터보 챠저(19)의 입구와 출구에 각각 솔레노이드밸브(11, 12)를 설치하고 상기 제2 바이패스관(24) 중간에 솔레노이드 밸브(11')를 설치한다.In addition, the solenoid valves 13 and 14 are installed at the inlet and the outlet of the intercooler 20, and the solenoid valves 15 and 16 are also installed at the inlet and the outlet of the first bypass pipe 22. In addition, the solenoid valves 11 and 12 are installed at the inlet and the outlet of the air discharge tube turbocharger 19, respectively, and the solenoid valve 11 'is installed at the middle of the second bypass pipe 24.
상기 흡기 솔레노이드 밸브(13,14,15,16) 및 배기 솔레노이드 밸브 (11,12, 11')의 개폐를 제어하면서 상기 에어 히터(30)를 작동시키기 위한 제어장치가 도 2에 나타나 있다.A control device for operating the air heater 30 while controlling the opening and closing of the intake solenoid valves 13, 14, 15, 16 and the exhaust solenoid valves 11, 12, 11 ′ is shown in FIG. 2.
배터리 전원(B)이 릴레이(RY1, RY2, RY3)의 접접을 통해 각기 상기 에어히터(30), 솔레노이드 밸브(11-14) 및 솔레노이드 밸브(15,16,11')로 연결되는 한편 엔진 시동 스위치(SW1)의 예열단자를 통해 프리히팅 콘트롤러(50)의 입력단에 연결된다. 상기 프리히팅 콘트롤러(50)의 다른 한 입력단에는 라디에이터 냉각수의 온도를 감지하는 수온센서(S1)가 연결되고, 상기 프리히팅 콘트롤러(50)의 출력단은 상기 에어히터 구동용 릴레이(RY1) 및 솔레노이드 밸브 구동 릴레이(RY2, RY3)의 액츄에이터 코일에 연결된다.The battery power source B is connected to the air heater 30, the solenoid valves 11-14 and the solenoid valves 15, 16, and 11 'through the contact of the relays RY1, RY2, and RY3, respectively, while starting the engine. It is connected to the input terminal of the preheating controller 50 through the preheating terminal of the switch SW1. The other input terminal of the preheating controller 50 is connected to a water temperature sensor S1 for sensing the temperature of the radiator cooling water, and the output terminal of the preheating controller 50 is the air heater driving relay RY1 and the solenoid valve. It is connected to the actuator coils of the drive relays RY2 and RY3.
여기서, 상기 릴레이(RY1, RY2)의 접점은 상시 오프(off)되어있고, 상기 릴레이 (RY3)의 접접은 상시 온(on)상태로 설정된다.Here, the contacts of the relays RY1 and RY2 are always off, and the contacts of the relay RY3 are always set to an on state.
위와 같은 구성의 터보 인터쿨러 장착 차량의 예열장치에서, 운전자가 시동 키 스위치(SW1)를 예열위치에 두었을 때 콘트롤러(50)는 수온센서(S1)로부터 냉각수온을 검출하여 엔진 냉각수가 기준온도, 예를들어 -5℃ 이하인 것을 감지하면 출력단에서 릴레이 구동신호를 발생시킨다.In the preheating device of a vehicle with a turbo intercooler having the above configuration, when the driver puts the start key switch SW1 in the preheating position, the controller 50 detects the coolant temperature from the water temperature sensor S1, so that the engine coolant is supplied with the reference temperature, For example, if it detects below -5 ℃, relay output signal is generated at the output.
릴레이 구동신호는 에어히터 구동용 릴레이(RY1) 및 상기 솔레노이드 밸브 구동 릴레이(RY2, RY3)의 액츄에이터 코일을 여자시켜 릴레이 RY1 및 RY2의 접점을 온 시키고, 릴레이 RY3의 접점을 오프 시킨다.The relay drive signal excites the actuator coils of the air heater driving relay RY1 and the solenoid valve driving relays RY2 and RY3 to turn on the contacts of the relays RY1 and RY2 and turn off the contacts of the relay RY3.
릴레이 RY1 및 RY2의 접점이 온 됨에 의해 배터리 전원이 에어히터(30)에 공급되어 히터가 발열되면서 상기 솔레노이드 밸브(11- 14)에 전원이 공급되어 밸브가 열린상태로부터 닫히도록 작동된다. 이와 동시에 릴레이 RY3의 접점이 오프됨에 의해 솔레노이드 밸브(11', 15, 16)가 닫힘 위치에서 열림위치로 작동된다.When the contacts of the relays RY1 and RY2 are turned on, battery power is supplied to the air heater 30 to heat the heater, and the solenoid valves 11-14 are supplied with power to operate the valve from the open state. At the same time, the solenoid valves 11 ', 15, 16 are operated from the closed position to the open position by turning off the contact of the relay RY3.
따라서, 상기 제1 바이패스관(22)이 개방되고, 상기 인터쿨러(20)의 입구 및 출구에 설치된 솔레노이드 밸브(13, 14)가 닫히는 동시에 상기 공기배출관측의 터보 챠저(19) 입구와 출구의 솔레노이드 밸브(11, 12)가 닫히면서 제2 바이패스관(24)의 솔레노이드 밸브(24)가 열려진다.Accordingly, the first bypass pipe 22 is opened, and the solenoid valves 13 and 14 provided at the inlet and outlet of the intercooler 20 are closed, and at the inlet and outlet of the turbocharger 19 on the side of the air discharge pipe. The solenoid valve 24 of the second bypass pipe 24 is opened while the solenoid valves 11 and 12 are closed.
이에 의해 흡기관(17)으로 공급되는 공기는 인터쿨러 장치(20)를 통하지 않고 제1 바이패스관(22)을 거쳐 바로 에어히터(30)에 의해 가열된다. 엔진(10)에서 연소된 혼합기는 배기관(18)을 거쳐 제2 바이패스관(24)을 통해 밖으로 배출된다.As a result, the air supplied to the intake pipe 17 is directly heated by the air heater 30 via the first bypass pipe 22 without passing through the intercooler device 20. The mixer burned in the engine 10 is discharged out through the second bypass pipe 24 via the exhaust pipe 18.
따라서, 예열동작시에 엔진은 터보 챠저 및 인터쿨러가 장착되지 않은 것과 같이 흡배기가 이루어지고, 이에 의해 상기 에어히터(30)에 의한 가열효율이 향상된다.Therefore, in the preheating operation, the engine is provided with the intake and exhaust as if the turbocharger and the intercooler are not mounted, whereby the heating efficiency by the air heater 30 is improved.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 대형 디젤 상용차에서 냉한기에 흡입공기의 예열이 필요할 때 터보 인터쿨러 장치로 통하는 공기 밸브를 차단하고 이를 바이패스하는 제1 및 제2의 공기통로를 열어 에어 히터에 의한 흡입공기의 예열효과를 증대시킴으로써 저온 시동성을 향상시킬 수 있는 특출한 효과가 있다.As described above, according to the present invention, when the preheating of the intake air is required in a cold diesel engine in a large diesel commercial vehicle, an air heater is opened by opening the first and second air passages that bypass and bypass the air valves to the turbo intercooler device. By increasing the preheating effect of intake air, there is an extraordinary effect that can improve low temperature startability.
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