BR112013006039A2

BR112013006039A2 - válvula de controle.

Info

Publication number: BR112013006039A2
Application number: BR112013006039-5A
Authority: BR
Inventors: Tadayoshi Sato; Masanobu Matsusaka
Original assignee: Aisin Seiki Kabushiki Kaisha
Priority date: 2010-11-12
Filing date: 2011-10-18
Publication date: 2021-04-20
Also published as: BR112013006039B1; EP2607643B1; CN103119264B; JPWO2012063611A1; EP2607643A1; US20130161547A1; EP2607643A4; WO2012063611A1; JP5626606B2; CN103119264A

Abstract

VÁLVULA DE CONTROLE. A presente invenção refere-se a uma válvula de controle que dificilmente gera ruído a partir da vibração aplicada à mesma, enquanto consegue compactação e economia de consumo de energia da válvula. A válvula é incorporada em uma passagem de líquido de arrefecimento circulatório para circular líquido de arrefecimento entre um motor e um trocador de calor através de uma bomba. A válvula inclui um corpo principal tendo um canal de líquido de arrefecimento e uma sede de válvula, um corpo de válvula móvel entre uma posição afastada do assento da válvula e uma posição em contato com a sede da válvula, e um solenoide configurado para fazer com que o corpo da válvula seja aderido à sede da válvula com uma força magnética gerada em resposta à alimentação de energia elétrica ao mesmo. A válvula de controle é configurada de tal forma que a alimentação elétrica do solenoide é iniciada quanto uma chave de ignição do motor está sob seu estado ON (Ligado) e a bomba está parada.

Description

O PR o aaa ao aaa ao aaa aa a aa A o PA a A A a A a a at aos a a AA o PE A a a a aa aaa aa AAA 1/19 : Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "VÁLVULA DE CONTROLE". | CAMPO TÉCNICO A presente invenção refere-se a uma válvula de controle incor- poradaem uma passagem de circulação de líquido de arrefecimento entre um motor e um trocador de calor através de uma bomba e utilizada para controlar o fluxo do líquido de arrefecimento.

ANTECEDENTES TÉCNICOS Convencionalmente, como um exemplo de válvula de controle deste tipo, é conhecida uma válvula de solenoide que tem um corpo de vál- vula que é impelido para a sua direção de fechamento por uma mola. Quan- - do não é alimentada energia elétrica à bobina do solenoide, é proporcionado Ss um estado de válvula fechada, já que o corpo da válvula é aderido à sede da " válvula pela força de impulsão da mola. Quando a energia elétrica é alimen- tadaà bobina, é proporcionado um estado de válvula aberta, já que uma for- ça motriz no sentido de abertura da válvula é fornecida por uma força mag- nética que supera a força de pressão da mola resistente respectiva (vide, por exemplo, Documento de Patente 1).

LISTA DE REFERÊNCIA

LITERATURA DE PATENTE Documento de Patente 1: Publicação da Patente Japonesa Nº 2849791 (parágrafos [0012], [0013], Figura 4). Documento de Patente 2: Publicação de Pedido de Patente Ja- ponesa Não Examinado Nº 2002 — 340219 (parágrafos [0024], [0025], Figura 1)

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

PROBLEMA TÉCNICO Com a válvula de controle convencional descrita acima, o sole- noide supostamente fornecerá uma força de acionamento que pode sobre- pujaraforçade pressão da mola. Deste modo, existe um problema de que o alargamento do solenoide é inevitável. Além disso, o estado aberto da válvula é realizado com alimen-

7 tação elétrica para a bobina. Normalmente, porém, a maior parte do estado em uso é o estado aberto da válvula. Portanto, existe a necessidade de Ú manter a alimentação elétrica durante o estado em - uso, de modo que exis- te um problema de consumo elevado de energia elétrica.

Como uma solução para estes problemas, é concebível arranjar de tal modo que o corpo da válvula seja aderido à sede da válvula em asso- ciação com a alimentação elétrica à bobina do solenoide, assim concretizar o estado de válvula fechada. Neste caso, enquanto o corpo da válvula é mantido sob o estado aberto da válvula conforme recebe a força do líquido de arrefecimento que flui na passagem de circulação de líquido de arrefeci- mento, a operação de fechamento da válvula se baseia na aplicação de uma força combinada da força de pressão da mola e a força magnética do sole- ) noide na direção de fechamento da válvula. Por conseguinte, enquanto um ' estado fechado estável da válvula puder ser mantido, a mola e o solenoide podem ser feitos mais compactos do que à convenção acima descrita, e, além disso, o consumo de energia elétrica também pode ser reduzido.

Não obstante o acima exposto, no momento de nenhuma ali- mentação elétrica do solenoide quando nenhum líquido de arrefecimento estiver fluindo na passagem de circulação de líquido de arrefecimento, ape- nas a força de pressão da mola é aplicada ao corpo da válvula. Assim, a força de pressão é menor do que a disponível no momento da operação de fechamento da válvula. Então, se certa vibração for aplicada à válvula de controle em tal situação como acima, uma vibração simpática tende a ocor- rer no corpo da válvula, deste modo gerando ruído.

Em vista do que precede um objeto da presente invenção é for- necer uma válvula de controle que dificilmente gera ruído a partir da vibração aplicada à mesma, ao conseguir a compactação e economia de consumo de energia da válvula.

SOLUÇÃO DO PROBLEMA De acordo com um primeiro aspecto que caracteriza a presente invenção, uma válvula de controle incorporada em uma passagem de líquido de arrefecimento circulatório para circular líquido de arrefecimento entre um

- motor e um trocador de calor através de uma bomba, a válvula de controle compreendendo: Á Um corpo principal tendo um canal de líquido de arrefecimento e uma sede de válvula; Um corpo de válvula móvel entre uma posição afastada do as- sento da válvula e uma posição em contato com a sede da válvula, e Um solenoide configurado para fazer com que o corpo da válvula seja aderido à sede da válvula com uma força magnética gerada em respos- ta à alimentação de energia elétrica ao mesmo; Em que a alimentação elétrica do solenoide é iniciada quando uma chave de ignição do motor está em seu estado ON (Ligado) e a bomba T está parada. 7 Com o primeiro atributo de caracterização da presente invenção, , como descrito acima, o corpo da válvula pode ser mantido aderido ou assen- tado sobre a sede da válvula quando a chave de ignição do motor está sob seu estado “Ligado', isto é, quando o motor está pronto para ser ativado e a bomba está parada de modo que nenhum líquido de arrefecimento está flu- indo atualmente na passagem de circulação de líquido de arrefecimento.

Com este arranjo, quando o motor é ativado depois disso ou quando o motor aindanão é iniciado, mas o veículo equipado com este motor começa a fun- cionar, desse modo gera vibração, é possível impedir que essa vibração cause movimentos irregulares do corpo da válvula que por sua vez causará a batida repetida do mesmo contra a sede de válvula ou semelhantes.

Em outras palavras, a alimentação de energia elétrica do sole- noideéiniciadasob uma condição conhecida para provavelmente convidar à geração de ruído do corpo da válvula exposto à vibração, isto é, sob a con- dição parada da bomba.

Por conseguinte, o corpo da válvula pode ser aderi- do à sede da válvula de uma maneira fiável, evitando assim a vibração sim- pática do mesmo.

Como resultado, é possível evitar a geração de ruído do corpo da válvula em associação com a aplicação de uma vibração ao mesmo.

Além disso, também é possível conseguir uma melhoria da du-

E rabilidade através da prevenção eficaz do desgaste por atrito devido à bati- das repetidas entre o corpo da válvula e a sede da válvula. ' Além disso, a energia elétrica é consumida sob o estado de vál- vula fechada realizado com alimentação elétrica para o solenoide, porém, nenhuma energia elétrica é consumida de outra forma, ou seja, sob o estado de válvula aberta. Assim, sob a condição quando o líquido de arrefecimento está circulando na passagem de circulação líquido de arrefecimento (estado de válvula aberta), cuja condição ocupa a maior parte da condição em — uso da válvula de controle, nenhuma energia é alimentada ao solenoide. Como resultado, a economia no consumo de energia torna-se possível.

Além disso, no caso da disposição convencional, quando a força -* de pressão do solenoide é aplicada contra a força de impulsão da mola espi- 3 ral, o solenoide deve exercer tanto a força para fazer o corpo da válvula ade- : rir à sede da válvula e a força de resistência contra a mola espiral. Conside- rando que, no caso da disposição da presente invenção, nenhuma grande força é necessária para o solenoide, mas é suficiente para o solenoide man- ter o corpo da válvula aderido à sede da válvula. Assim, o solenoide pode ser fabricado compacto, de modo que a economia de espaço é tornada pos- sível.

De acordo com um segundo atributo que caracteriza a presente invenção, a válvula de controle é montado sobre um motor de um veículo híbrido, e a energia elétrica é fornecida ao solenoide em um modo de execu- ção acionado pelo motor do veículo com o motor estando desligado.

Um veículo híbrido é capaz de viajar com o motor isoladamente, mantendo o motor parado. Neste caso, a circulação do líquido de arrefeci- mento na passagem de circulação do líquido de arrefecimento, também é parada, assim o corpo da válvula e a sede da válvula são colocados sob uma condição recíproca de estarem simplesmente em contato uma com a outra na ausência de qualquer circulação de fluído. Consequentemente, a aderência entre o corpo da válvula e a sede da válvula tende a ser fraca. Portanto, se a vibração for aplicada ao mesmo, isto pode provocar movimen- tos irregulares do corpo de válvula no interior da válvula de controle, o qual

DRA O RRRNRRRUENNAN st Macs teia titia io RE E A 5/19 ] irá resultar em batidas repetidas entre este corpo da válvula e a sede da vál- vula, deste modo gerando ruído.

' Em seguida, com o segundo atributo que caracteriza a presente invenção, o corpo da válvula pode ser assentado sobre a sede da válvula de forma confiável com alimentação elétrica para o solenoide. Assim, a geração de ruído da válvula de controle no veículo híbrido pode ser evitada e os in- convenientes acima descritos podem ser evitados.

De acordo com um terceiro atributo que caracteriza a presente invenção, a válvula de controle é montada sobre um motor tendo a bomba que permite a mudança elétrica ou mecânica de estado de comunicação / não comunicação do líquido de arrefecimento, e - A energia elétrica é alimentada ao solenoide quando a tempera- tura do motor é igual ou menor do que uma primeira temperatura predeter- 7 minada e o motor está sendo operado com a bomba estando detida.

No caso da disposição acima descrita em que o motor inclui uma bomba que permite a mudança de estado de comunicação / não comunica- ção do líquido de arrefecimento, se for desejado realizar o aquecimento do motor, rapidamente porque a temperatura do motor está baixa atualmente, é possível comandar a bomba para o estado de não-comunicação para inter- romper a circulação do líquido de arrefecimento. Quando o veículo começa a se deslocar em seguida, existe a possibilidade de batidas entre o corpo da válvula e a sede da válvula. Com a válvula de controle tendo a disposição acima descrita, nenhum inconveniente, como acima referido ocorrerá uma vez que o corpo da válvula é mantido aderido à sede da válvula.

Com o terceiro atributo que caracteriza a presente invenção, a . geração de ruído a partir da válvula de controle de um veículo motorizado pode ser evitada com alimentação elétrica ao solenoide.

Isto é, quando o motor está sendo operado mantendo a bomba parada, a aderência do corpo da válvula a sede da válvula tende a ser instá- vel; ecom alimentação elétrica do solenoide sob tais condições, o corpo de válvula é impelido na direção de fechamento da válvula, de modo que a con- dição aderida mais estável entre o corpo da válvula e a sede da válvula pode ser mantida.

Como resultado, a geração de ruídos a partir do corpo da válvula associados à vibração pode ser evitada.

De acordo com um quarto atributo que caracteriza a presente in- venção,a passagem de circulação de líquido de arrefecimento para circula- ção no interior do motor é ramificada em uma passagem de circulação de líquido de arrefecimento no cabeçote do cilindro para circulação do líquido de arrefecimento no interior de um cabeçote de cilindro e uma passagem de circulação de líquido de arrefecimento no bloco de cilindros para a circulação dolíquido de arrefecimento no interior do bloco de cilindros; A válvula de controle é incorporada na passagem de circulação de líquido de arrefecimento no bloco de cilindros e inclui uma bomba que permite a mudança elétrica ou mecânica do estado de comunicação / não comunicação do líquido de arrefecimento, e A energia elétrica é alimentada ao solenoide quando a tempera- tura do motor é igual ou menor do que uma segunda temperatura predeter- minada e o motor estão sendo operados com a bomba sendo operada.

No caso da disposição acima descrita em que o motor inclui uma bomba que permite a mudança de estado de comunicação / não comunica- ção do líquido de arrefecimento, se for desejado realizar o aquecimento do motor, rapidamente porque a temperatura do motor está baixa atualmente, é possível comandar a bomba para o estado de não-comunicação para inter- romper a circulação do líquido de arrefecimento. Quando o veículo começa a rodar depois disso, existe a possibilidade de batidas entre o corpo da válvula easede da válvula. Com a válvula de controle tendo a disposição acima descrita, nenhum inconveniente, como acima referido ocorrerá uma vez que o corpo da válvula é mantido aderido à sede da válvula.

Com o quarto atributo que caracteriza a presente invenção, na parte do bloco de cilindros, a comunicação do líquido de arrefecimento para a passagem de circulação de bloco de cilindros pode ser bloqueada com a alimentação elétrica do solenoide. Por isso, é possível aumentar a tempera- tura da parte do bloco de cilindros rapidamente. Com isso, a temperatura do

CL CCCECZCcceccccccccCDDDNBÉÔNOÇENCOAAA A o .!u5 =“.">rRua—aEz"<-rrurrE*FH ER!) “À 7/19 7 óleo do motor pode ser aumentada rapidamente, reduzindo assim a perda de pressão por atrito. Como resultado, o efeito de aceleração do aquecimen- ' to pode ser obtido de forma suficiente. Além disso, o líquido de arrefecimen- to pode ser comunicado à parte do cabeçote do cilindro através da ativação da bomba mantendo a alimentação elétrica para o solenoide. Com isso, — mesmo se o motor experimentar uma condição de carga elevada durante sua operação de aquecimento, aumento acentuado da temperatura na parte do cabeçote do cilindro pode ser evitado, de forma que a ocorrência de cho- que térmico na parte do cabeçote do cilindro pode ser evitada. Além disso, mesmo se o líquido de refrigeração for alimentado à passagem de líquido de arrefecimento da cabeça do motor, o inconveniente de bolhas remanescen- -. tes pode ser evitado, de modo que a ocorrência de áreas quentes na parte 7 do cabeçote do cilindro pode ser evitada. : Acordo com um quinto atributo que caracteriza a presente inven- ção, a válvula de controle compreende ainda um elemento de impelir confi- gurado para gerar uma força de impulsão que permite que o corpo da válvu- la deixe o assento da válvula quando a pressão da bomba é aplicada ao corpo da válvula e que faz com que o corpo da válvula seja assentado na sede da válvula quando a pressão da bomba não é aplicada ao corpo da válvula.

Com o quinto atributo que caracteriza a presente invenção, é possível permitir a circulação do líquido de arrefecimento na passagem do líquido de arrefecimento. Considerando que, quando não está circulando líquido de arrefecimento na passagem do líquido de arrefecimento com a —paradada bomba, o corpo da válvula pode ser assentado sobre a sede da válvula.

Portanto, quando o corpo de válvula deve ser assentado sobre a sede da válvula com alimentação elétrica para o solenoide, um campo mag- nético pode ser formado facilmente no corpo da válvula e a sede da válvula — aderidos entre si. Como resultado, a operação de aderência do corpo da válvula pode ser efetuada de maneira confiável, e também não há necessi- dade de gerar qualquer força magnética excessiva no momento do início da

RN ———J— 8/19 " aderência. Ê Além disso, através da aplicação da força combinada da força ' de impulsão do solenoide e a força de impulsão do elemento de impelir o corpo de válvula, a aderência entre o corpo da válvula e da sede da válvula pode ser feita ainda mais estável e confiável. Como resultado de tudo o precedente, é possível ajustar a capa- | cidade requerida do pequeno solenoide, de modo que a compactação da | disposição da válvula de controle e a economia de consumo de energia da válvula de controle podem ser promovidas. De acordo com um sexto atributo que caracteriza a presente in- venção, uma válvula de controle que compreende: - Um corpo principal tendo um canal de líquido de arrefecimento e 7 uma sede de válvula; , Um corpo de válvula móvel entre uma posição afastada do as- sentoda válvula e uma posição em contato com a sede da válvula, e Um solenoide configurado para fazer com que o corpo da válvula seja aderido à sede da válvula com uma força magnética gerada em respos- ta à alimentação de energia elétrica ao mesmo; Em que o corpo principal, o corpo da válvula e o solenoide são incorporados em uma passagem de circulação de líquido de arrefecimento entre um motor montado em um veículo e um trocador de calor através de uma bomba, e A alimentação de energia elétrica do solenoide é controlada por um circuito de controle de tal forma que o circuito de controle inicia a alimen- tação de energia elétrica do solenoide quando o circuito determina a ocor- rência de vibrações no veículo.

Com o sexto atributo que caracteriza a presente invenção, con- forme descrito acima,quando o circuito de controle determina a ocorrência de vibração no veículo, o circuito de controle pode iniciar a alimentação elé- tricapara o solenoide. Depois disso, quando o motor é ativado ou quando o motor ainda não é iniciado, mas o veículo equipado com este motor começa a funcionar e ocorre vibração, o arranjo acima pode impedir movimentos ir- [”S”—xr«S%”Ss—-————

—————————>————— ———— ......——— 9/19 . regulares do corpo da válvula afetado por esta vibração e resultantes na ba- ' tida repetida entre o corpo da válvula e a sede de válvula. É Ou seja, uma vez que a alimentação elétrica do solenoide é ini- ciada quando o circuito de controle determina a ocorrência de vibração no veículo, corpo da válvula pode ser aderido à sede da válvula de um modo mais confiável, desse modo evitar a vibração simpática do mesmo. Como resultado, é possível evitar a geração de ruído do corpo da válvula em associação com a aplicação de uma vibração ao mesmo. Além disso, também é possível conseguir uma melhoria da du- rabilidade através da prevenção eficaz do desgaste por atrito devido às bati- das repetidas entre o corpo da válvula e a sede da válvula. . Além disso, a energia elétrica é consumida sob o estado de vál- , vula fechada realizado com alimentação elétrica para o solenoide, porém, nenhuma energia elétrica é consumida de outra forma, ou seja, sob o estado de válvula aberta. Assim, sob a condição quando o líquido de arrefecimento está circulando na passagem de circulação líquido de arrefecimento (estado de válvula aberta), cuja condição ocupa a maior parte da condição em — uso da válvula de controle, nenhuma energia é alimentada ao solenoide. Como resultado, a economia no consumo de energia torna-se possível. Além disso, no caso da disposição convencional, quando a força de pressão do solenoide é aplicada contra a mola espiral, o solenoide deve exercer tanto a força para fazer o corpo da válvula aderir à sede da válvula e a força de resistência contra a mola espiral. Considerando que, no caso da disposição da presente invenção, nenhuma grande força é necessária para o —solenoide, mas é suficiente para o solenoide apenas manter o corpo da vál- vula aderido à sede da válvula. Assim, o solenoide pode ser fabricado com- pacto, de modo que a economia de espaço é tornada possível.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A Figura 3 é um diagrama de um sistema de arrefecimento de umrmotor. A Figura 2 é uma seção vertical que mostra uma válvula de con- trole. a tt sssssssspsscsssssssssscs ss ssssssssssssssssssssa—— css 10/19 ' A Figura 3 é uma vista explicativa ilustrando uma condição de º comutação de uma chave.

' A Figura 4 é uma vista explicativa ilustrando uma condição de comutação de uma chave, e A Figura 5 é uma vista explicativa ilustrando uma condição de comutação de uma chave.

DESCRIÇÃO DE MODALIDADES Em seguida, a válvula de controle da presente invenção será descrita com referência aos desenhos anexos. A Figura 1 é um diagrama que mostra um sistema de arrefecimento do motor utilizando a válvula de controle de fluido de acordo com a presente invenção. Um motor 2 tem duas - vias de passagem para escoamento água de arrefecimento (líquido de arre- , fecimento), que está conectada a um radiador 3, a outra que está conectada á a um núcleo aquecedor 3, (um exemplo de um "trocador calor" na presente invenção).

O canal de escoamento do radiador 3 está conectado a uma vál- vula termostática 5. O canal de escoamento da válvula termostática 5 está conectado a uma bomba de água de 4 (correspondente a uma "bomba"). Além disso, o canal de escoamento da bomba de água 4 está conectado a um canalde entrada para o motor 2. Com estes canais de fluxo, a água de arrefecimento aquecida pelo motor 2 é introduzida no radiador 3 e arrefecida no mesmo, e esta água arrefecida é forçada a fluir através da válvula ter- mostática 5 e a bomba de água 4 de volta para o motor 2.

Por outro lado, a passagem do fluxo do motor 2 ao núcleo do aquecedor 6 incorpora uma válvula de controle de fluido 1 (correspondente à "válvula de controle"). O canal de escoamento do aquecedor do núcleo 6 está conectado a um outro canal de entrada para a válvula termostática 5. Com estes canais de fluxo, a água aquecida pelo motor 2 é introduzida no núcleo do aquecedor 6, através da válvula controle de fluido 1, de modo que o núcleoaquecedor6 aquece o ar presente dentro do veículo, e a água re- sultante arrefecida é então forçada a fluir de volta para o motor 2 através da válvula termostática 5 e a bomba de água 4. Esta passagem de circulação

ESSA RA RA RA A RA RAR RR MATRA A AAA A A EA O ES AESA OA ASAE, O RA Ato penas 11/19 f estendendo-se na válvula de controle fluido 1 será citada doravante como x uma "passagem de circulação de líquido de arrefecimento R". ' A válvula controle de fluido 1 está incorporada na passagem de circulação de líquido de arrefecimento R tal como descrito acima e utilizada para controlar escoamento da água de arrefecimento para o núcleo aquece- dor 6. A válvula controle de fluido 1 é fechada na ausência de pressão hidráulica desenvolvida na água de arrefecimento e é aberta em resposta a uma pressão hidráulica desenvolvida na água de arrefecimento. A válvula de controle de fluido 1 é mantida sob o estado de fechada com alimentação de energia elétrica à válvula de controle de fluido 1. . A Figura 2 (a) é uma vista em corte que mostra uma operação » de fechamento da válvula de controle fluido 1 e a Figura 2 (b) é uma vista í em corte que mostra uma operação de abertura da válvula controle de fluido 1 Um solenoide S, que pode ser ligado eletricamente a um circuito externo de acionamento c por meio de um conector Um solenoide S, que pode ser ligado eletricamente a um circuito externo de acionamento não ilus- trado é constituído por uma bobina 7 (núcleo) formada como um cilindro de paredes duplas de um material magnético tal como ferro e uma extensão de fio de cobre na bobina mantido dentro da bobina 7. A bobina 7 inclui uma parte de raio 8 interna e uma parte externa

9. O arame de cobre é enrolado em torno da parte de raio interno 8. Além disso, a bobina 7 está disposta dentro de uma carcaça 12 incluindo uma abertura de entrada 10 e um orifício de saída 11. No lado in- terno da parte de raio interior 8 da bobina 7, é formada uma passagem de líquido de arrefecimento 13 constituindo uma parte da passagem de circula- ção de líquido de arrefecimento R e comunicada com orifício de entrada 10. Um corpo de válvula 14, formada por um material magnético, tal como o ferro é apoiada de forma deslizante por uma tampa 16 através de uma parte de apoio 15, e a tampa 16 está disposta de tal modo a fechar a abertura da carcaça 17 formada no lado oposto da abertura de entrada 10.

- Uma sede de válvula 18, a qual entra em contato com o corpo de válvula 14 Er é formada sobre uma face flangeada da bobina 7 no lado oposto da abertura i de entrada 10. Entre o corpo de válvula 14 e da tampa 16, é fornecida uma mola espiral (que corresponde a um "meio de impelir") 19 para empurrar o corpoda válvula 14 para a sede da válvula 18.

O corpo de válvula 14 afasta-se da sede da válvula 18 pela força de impulsão da mola espiral 19 com a circulação, se houver, de água de ar- refecimento e entra em contato com a sede da válvula 18, para bloquear a comunicação da água de arrefecimento quando a circulação de água de ar- refecimento é interrompida. O solenoide S é capaz de trazer o corpo da válvula 14 para a . sede da válvula 18 e fazer aderir o primeiro à segunda, em resposta à ali- , mentação de energia elétrica ao seu fio de cobre. ' Esta válvula de controle de fluido 1 pode ser montada sobre um veículo híbrido, um veículo acionado motorizado, por exemplo, e o estado ligado e desligado da fonte de alimentação do solenoide S é controlado por uma unidade de controle central (que corresponde a um "circuito de contro- le") E montado no veículo, com base em dados relativos ao estado Liga- do/Desligado da chave de ignição, estado Ligado/Desligado de um motor de acionamento, estado Ligado/Desligado do motor e estado Ligado/Desligado da bomba de água.

Em seguida, alguns exemplos de esquema de controle para o solenoide S serão explicados por meio dos Casos 1-3, com referência às Figuras 3-5.

Caso 1 (vide Figura 1) | O veículo no qual a válvula da invenção está montada é um veíi- culo híbrido e como a bomba de água 4, se emprega uma que permite co- mutação elétrica (ou mecânica) de LIGA/DESLIGA.

Além disso, no interior do motor 2, a passagem é ramificada em uma passagem de líquido de arrefecimento para a circulação do líquido de arrefecimento em uma parte do cabeçote do cilindro 2A e uma passagem de líquido de arrefecimento para a circulação do líquido de arrefecimento em

CCN, VA MMVUM0AÓA TO 13/19 . uma parte do cabeçote do cilindro 2B (vide Figura 1). 7 Em resposta a uma operação LIGADO da chave de ignição, uma á corrida propulsada pelo motor é efetuada. No decurso desta, a bomba de água 4 é controlada para ficar DESLIGADA e energia elétrica é alimentada aosolenoide S (isto será descrito como LIGADO).

Neste caso, mesmo se a vibração gerada em associação com o funcionamento do veículo for aplicada à válvula de controle, conforme o cor- po de válvula 14 é mantido aderido à sede da válvula 18, é impedida a gera- ção de ruído devido à vibração simpática com a vibração acima.

Também quando o funcionamento do veículo é alternado da cor- rida movida a motor para a corrida movida pelo motor (mecanismo), imedia- - tamente após esta transição, a bomba de água 4 às vezes pode ser coman- 2 dada para ficar DESLIGADA até que a água de arrefecimento esteja aqueci- í da. Neste caso, o solenoide S será continuamente controlado para o estado Ligado durante o período até a bomba de água 4 seja comandada para o estado LIGADA. A este respeito, o seguinte deve ser observado. Mesmo se a bomba de água 4 for comandada para o estado LIGADA, se o solenoide S for continuamente comandado para ficar LIGADO, o estado aderido entre o corpo da válvula 14 e a sede de válvula 18 também será continuado, de mo- doque a condição de nenhuma água de arrefecimento circulando na passa- gem de circulação de líquido de arrefecimento R será continuada.

Depois disso, quando a bomba de água 4 é LIGADA para fazer circular a água de arrefecimento na passagem de circulação de líquido de arrefecimento R, o solenoide S será comandado para o Estado de sem ali- —mentação de energia (isto será descrito como estado DESLIGADO), de mo- do que o corpo da válvula 14 será afastado da sede de válvula 18 pela pres- são hidráulica da água de arrefecimento e a válvula de controle de fluido 1 é posta no estado aberto.

Por exemplo, este Caso 1 pode ser implementado no arranque — pelomotor do veículo híbrido, bem como sua corrida movida a motor e sua corrida movida pelo motor (mecanismo).

Além disso, o Caso 1 pode ser utilizado também, por exemplo, NNE tata e e e

SS 14/19 . no caso de uma corrida no reinício depois de esperar por um semáforo ou ? quando modo de corrida é comutado para a corrida movida a motor, a fim de ' manter o motor (mecanismo) a uma temperatura apropriada depois da redu- ção da mesma no decurso de uma corrida movida a motor numa longa ladei- raabaixo.

Caso 2 (vide Figura 4) O veículo no qual a válvula da invenção está montada é um vei- culo híbrido e como a bomba de água 4, se emprega uma que é operada em correspondência com a partida do motor (mecanismo) e que por si mesma não permite a sua comutação independentemente. Além disso, no interior do motor 2, ao contrário do Caso 1, entre r a bomba de água 4 e a válvula de controle de fluido 1, é fornecida apenas . uma rota de passagem de líquido de arrefecimento (não mostrada). " Em resposta a uma operação LIGADO da chave de ignição, uma corrida propulsada pelo motor é efetuada. No decurso desta, a bomba de água 4 é mantida sob o estado de DESLIGADA e o solenoide S é colocado sob o estado LIGADO.

Neste caso, mesmo se a vibração gerada em associação com o funcionamento do veículo for aplicada à válvula de controle, o corpo de vál- vula14é mantido aderido à sede da válvula 18, Assim, é impedida a gera- ção de ruído devido à vibração simpática com a vibração.

Além disso, quando o funcionamento do veículo é alternado da corrida movida a motor para a corrida movida pelo motor (mecanismo), a bomba de água 4 também é ligada em correspondência com o motor. Imedi- atamente após esta transição, a bomba de água 4 às vezes pode ser co- mandada para ficar DESLIGADA até que a água de arrefecimento presente dentro da parte do bloco de cilindros 2B é aquecida. Neste caso, o solenoide S será continuamente controlado para o estado Ligado durante o período até a bomba de água 4 seja comandada para o estado LIGADA. A este respeito, o seguinte deve ser observado. Mesmo se a bomba de água 4 for comanda- da para o estado LIGADA, se o solenoide S for continuamente comandado para ficar LIGADO, o estado aderido entre o corpo da válvula 14 e a sede de RCC a a

. válvula 18 também será continuado, de modo que a condição de nenhuma ? água de arrefecimento circulando na passagem de circulação de líquido de ' arrefecimento R será mantida. Depois disso, quando a bomba de água 4 é LIGADA para fazer circulara água de arrefecimento na passagem de circulação de líquido de arrefecimento R, o solenoide S será comandado para o Estado DESLIGA- DO, de modo que o corpo da válvula 14 será afastado da sede de válvula 18 pela pressão hidráulica da água de arrefecimento e a válvula de controle de fluido 1 é posta no estado aberto. Neste Caso 2, como no Caso 1, pode ser implementado no ar- ranque pelo motor do veículo híbrido, bem como sua corrida movida a motor - e sua corrida movida pelo motor (mecanismo). * Caso 3 (vide Figura 5) ' O veículo no qual a válvula da invenção está montada é um veí- culo motorizado e como a bomba de água 4, se emprega uma que permite comutação elétrica (ou mecânica) de LIGA/DESLIGA.

Além disso, no interior do motor 2, a passagem é ramificada em uma passagem de líquido de arrefecimento R1 para a circulação do líquido de arrefecimento em uma parte do cabeçote do cilindro 2A e uma passagem de circulação de líquido de arrefecimento R2 em uma parte do bloco de ci- lindros para a circulação do líquido de arrefecimento em uma parte do bloco de cilindros 2B (vide Figura 1).

Em resposta a uma operação LIGADO da chave de ignição, o motor é ligado/iniciado. No decurso disto, a bomba de água 4 é comandada paraficar DESLIGADA e o solenoide S é comandado para o estado LIGA- DO.

Neste caso, mesmo se a vibração gerada em associação com o funcionamento do veículo (ou vibração de acionamento do motor) for aplica- da à válvula de controle, conforme o corpo de válvula 14 é mantido aderido à sede da válvula 18, é impedida a geração de ruído devido à vibração simpá- tica com a vibração acima.

Quanto ao motor, perda de calor significativa ocorre a partir da

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TA eta A O, RO "ONES. mnmmmp—p—É£caÚuÔÓuuuuAnmm 16/19 - face da parede da parte do cabeçote do cilindro 2A e da face da parede da í parte do bloco de cilindros 2B cujas faces de parede estão posicionadas em ' torno da câmara de combustão do motor. Então, se a temperatura da parte do cabeçote do cilindro 2A ou a parte do bloco de cilindros 2B for baixa, a temperatura de uma quantidade de óleo de motor presente adjacente à face da parede da parte do bloco de cilindros 2B é diminuída, levando assim ao aumento da viscosidade do óleo. Como resultado, ocorre o inconveniente de atrito aumentado entre a parte do bloco de cilindros 2B e o anel do pistão ou êmbolo. Por esta razão, é desejável aquecer o motor rapidamente.

Em vista do acima exposto, na parte do bloco de cilindros 2B, solenoide o S é comandado para o estado LIGADO em resposta ao arran- - que do motor, deste modo, fazer com que o corpo de válvula 14 e a sede da » válvula 18 serem aderidos entre si para bloquear a introdução de água de E arrefecimento em uma passagem de circulação de líquido de arrefecimento R2em uma parte do bloco de cilindro, pelo que a temperatura na parte do bloco de cilindros 2B é aumentada rapidamente. Com isso, a temperatura do óleo do motor pode ser aumentada rapidamente de forma a reduzir a perda de pressão por atrito. Como resultado, o efeito de aceleração do a- quecimento pode ser obtido.

Por outro lado, a na parte da parede da parte do cabeçote do ci- lindro 2A é exposto a gás de combustão, tendo uma temperatura elevada, de modo que a temperatura da parte do cabeçote do cilindro 2A pode facilmen- te tornar-se mais elevada quando comparada com a parte do bloco de cilin- dros 2B, assim tendendo a provocar um choque térmico na parte do cabeço- tedocilindro 2A. Além disso, a parte do cabeçote do cilindro 2A está dispos- ta para cima da parte do bloco de cilindros 2B e fora disso, a passagem de circulação de líquido de arrefecimento R1 no cabeçote do cilindro se estende na parte do cabeçote do cilindro 2A de uma forma complicada, de modo a que as bolhas tendem a permanecer mais facilmente na água de arrefeci- “mento presente no interior da parte do cabeçote do cilindro 2A do que na água de arrefecimento presente, no interior da parte do bloco de cilindros 2B, assim tendendo a formar uma área de calor na parte do cabeçote do

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NNE QRO sa els" PIANO A aaa aaa dl A O A A A A O aaa 17/19 . cilindro 2A.

Em vista disso, controlando a bomba de água 4 também para o é estado LIGADO enquanto mantém a solenoide S sob o estado LIGADO, á- ' gua de arrefecimento pode ser forçada a circular na parte do cabeçote do cilindro 2A não mantendo nenhuma comunicação de água de arrefecimento para passagem de circulação de líquido de arrefecimento R2 do bloco de cilindros.

Com este arranjo, mesmo se o motor experimentar um estado de carga elevada durante seu aquecimento, aumento acentuado da temperatu- ra na parte do cabeçote do cilindro 2A pode ser efetivamente evitado, de forma que a ocorrência de choque térmico na parte da cabeça do cilindro pode ser restrito, Além disso, mesmo se a água de refrigeração for alimenta- da à passagem de líquido de arrefecimento R1 do cabeçote do cilindro, o . problema de bolhas remanescentes nele pode ser evitado, de tal modo que 2 a formação de uma área quente na parte do cabeçote do cilindro 2A pode ] ser evitada.

Depois disso, após a conclusão do aquecimento da parte do blo- co de cilindros 2B, o solenoide S será comandado para o estado DESLIGA- DO, de modo que o corpo da válvula 14 será afastado da sede de válvula 18 pela pressão hidráulica da água de arrefecimento e a válvula de controle de fluido 1 é posta no estado aberto e a água de arrefecimento começa a circu- larna passagem de circulação de líquido de arrefecimento R2 do bloco de cilindros.

Este caso 3 pode ser aplicador, por exemplo, á operação de a- quecimento do veículo motorizado.

Com a válvula de controle de fluido de acordo com a presente modalidade, mesmo se a vibração for aplicada à válvula durante seu estado fechado, a vibração simpática do corpo da válvula e a geração de ruído re- sultantes dali podem ser evitadas.

Além disso, com esta prevenção da vi- bração, o desgaste por atrito da válvula também pode ser evitado.

Além disso, uma vez que o corpo de válvula 14 é empurrado pe- lamola espiral 19, a condutividade do corpo da válvula é aumentada.

Assim, um campo magnético pode ser formado facilmente em resposta à alimenta- ção de energia elétrica ao solenoide S.

Assim sendo, não há necessidade de ..— sn

À Ar ra E 18/19

À à. gerar qualquer fluxo magnético excessivo na fase inicial de realização da À Í aderência. Como resultado, a capacidade necessária do solenoide pode ser | É definida pequena, por conseguinte, contribuir para compactação da válvula | de controle e economia de consumo de energia da válvula de controle. Í 5 — OutrasModalidades A seguir, outras modalidades serão descritas respectivamente. i <1> Os meios impelir não se limitam à mola espiral explicada na | modalidade anterior, mas pode ser uma mola pneumática, ou meios que uti- | i lizam magnetismo, etc.. Além disso, sem fornecer qualquer arranjo especial como os meios de impelir, o corpo da válvula 14 por si só pode ser configurado para - proporcionar uma função de impelir mediante, por exemplo, a gravidade afe- 7 tando a sua massa. i <2> A válvula de controle da presente invenção não está limita- daaquetem a forma descrita na modalidade anterior. As formas e a dispo- sição dos seus diversos componentes podem variar conforme necessário ou | apropriado. | Por exemplo, o solenoide S pode ser disposto do lado do corpo da válvula 14, ao invés do lado da sede da válvula 18. | 20 Incidentalmente, embora sinais de referência sejam fornecidos | na descrição precedente a fim de facilitar a referência aos desenhos anexos, deve notar-se que o fornecimento dos mesmos não é para limitar o escopo da presente invenção aos arranjos ilustrados nestes desenhos. Além disso, entende-se como uma questão de rotina que a presente invenção pode ser concretizada com várias modificações da mesma desde que tais modifica- ções não causem qualquer desvio em relação ao conceito essencial da pre- sente invenção. 1 APLICABILIDADE INDUSTRIAL | A presente invenção pode ser aplicada a uma válvula de contro- ledefluidotal como a água de arrefecimento e o óleo em um veículo.

A OO OSS 19/19 - LISTA DE SINAIS DE REFERÊNCIA F 1 válvula de controle de fluido (correspondente a uma "válvula ' de controle") 2 motor 4 bombade água 6 núcleo aquecedor (um exemplo de um trocador de calor) 13 passagem de líquido de arrefecimento 14 corpo da válvula 18 sede da válvula 19 mola espiral (correspondente a "meios de impelir") E unidade de controle central (que corresponde a um "circuito Ms de controle") v R passagem de circulação de líquido de arrefecimento : S solenoide

Claims

. REIVINDICAÇÕES f 1. Válvula de controle incorporada em uma passagem de líquido ' de arrefecimento circulatório para circular líquido de arrefecimento entre um motor e um trocador de calor através de uma bomba, a válvula de controle compreendendo: um corpo principal tendo um canal de líquido de arrefecimento e uma sede de válvula; um corpo de válvula móvel entre uma posição afastada do as- sento da válvula e uma posição em contato com a sede da válvula, e. um solenoide configurado para fazer com que o corpo da válvula seja aderido à sede da válvula com uma força magnética gerada em respos- - ta à alimentação de energia elétrica ao mesmo; r em que a alimentação elétrica do solenoide é iniciada quando f uma chave de ignição do motor está em seu estado ON (Ligado) e a bomba estáparada.
2. Válvula de controle de acordo com a reivindicação 1, em que a válvula de controle é montada sobre um motor de um veículo híbrido, e a energia elétrica é fornecida ao solenoide em um modo de execução aciona- do pelo motor do veículo com o motor estando desligado.
3. Válvula de controle de acordo com a reivindicação 1, em que a válvula de controle é montada sobre um motor tendo a bomba que permite a mudança elétrica ou mecânica de estado de comunicação / não comunica- ção do líquido de arrefecimento, e a energia elétrica é alimentada ao solenoide quando a tempera- turado motor é igual ou menor do que uma primeira temperatura predeter- minada e o motor está sendo operado com a bomba estando detida.
4. Válvula de controle de acordo com a reivindicação 1 ou 3, em que, a passagem de circulação de líquido de arrefecimento para circulação no interior do motor é ramificada em uma passagem de circulação de líquido de arrefecimento no cabeçote do cilindro para circulação do líquido de arre- fecimento no interior de um cabeçote de cilindro e uma passagem de circu- lação de líquido de arrefecimento no bloco de cilindros para a circulação do

DAI A AI TIETE A EAD OA A AA EEE A A E A A A A AA ATE A A AA AAA ACORDA A TDR Ao a a pa Ra RR Da REA NA REC RR 2/2 "” líquido de arrefecimento no interior do bloco de cilindros; í a válvula de controle é incorporada na passagem de circulação Í de líquido de arrefecimento no bloco de cilindros e inclui uma bomba que permite a mudança elétrica ou mecânica do estado de comunicação / não comunicação do líquido de arrefecimento, e a energia elétrica é alimentada ao solenoide quando a tempera- tura do motor é igual ou menor do que uma segunda temperatura predeter- minada e o motor está sendo operado com a bomba sendo operada.
5. Válvula de controle de acordo com qualquer uma das reivindi- cações 1 a 4, compreendendo ainda um elemento de impelir configurado para gerar uma força de impulsão que permite que o corpo da válvula deixe . o assento da válvula quando a pressão da bomba é aplicada ao corpo da v válvula e que faz com que o corpo da válvula seja assentado na sede da ' válvula quando a pressão da bomba não é aplicada ao corpo da válvula.
6. Válvula de controle compreendendo: um corpo principal tendo um canal de líquido de arrefecimento e uma sede de válvula; um corpo de válvula móvel entre uma posição afastada do as- sento da válvula e uma posição em contato com a sede da válvula, e um solenoide configurado para fazer com que o corpo da válvula seja aderido à sede da válvula com uma força magnética gerada em respos- ta à alimentação de energia elétrica ao mesmo; em que o corpo principal, o corpo da válvula e o solenoide são incorporados em uma passagem de circulação de líquido de arrefecimento entre um motor montado em um veículo e um trocador de calor através de uma bomba; e a alimentação de energia elétrica para o solenoide é controlada por um circuito de controle de tal forma que o circuito de controle inicia a a- limentação de energia elétrica para o solenoide quando o circuito determina a ocorrência de vibrações no veículo.