-
Für die Anmeldung wird die Priorität der am 18. Dezember 2017 eingereichten
koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2017-0174560 beansprucht, deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme hierin einbezogen ist.
-
Die Erfindung betrifft eine Kühlmittelsteuereinheit und ein Motorkühlsystem mit derselben, welche die Aufwärmzeit und den Kraftstoffverbrauch reduzieren.
-
Ein Motor (z.B. ein Verbrennungsmotor) erzeugt Leistung durch Verbrennen von Kraftstoff. Ein Teil der Leistung, die von dem Motor erzeugt wird, wird zum Antreiben eines Fahrzeuges verwendet, und der andere Teil der Leistung wird als Wärmeenergie verbraucht. Insbesondere absorbiert ein Kühlmittel die Wärmeenergie während der Zirkulation durch den Motor und strahlt die absorbierte Wärme über einen Kühler (bzw. einen Radiator) ab.
-
Wenn die Kühlmitteltemperatur niedrig ist, erhöht sich die Reibungskraft infolge der erhöhten Viskosität des Motoröls, der Kraftstoffverbrauch steigt an, die Temperatur des Abgases steigt langsam an, so dass die Zeit zum Aktivieren eines Katalysators erhöht wird, und die Qualität des Abgases wird verschlechtert. Ferner wird auch die Zeit zum Aktivieren einer Heizung erhöht.
-
Wenn die Kühlmitteltemperatur übermäßig hoch ist, tritt ein Klopfen auf. Um das Auftreten des Klopfens zu unterdrücken, sollte der Zündzeitpunkt gesteuert werden. In diesem Falle kann die Motorleistung verschlechtert werden. Außerdem kann, wenn die Temperatur eines Schmiermittels übermäßig hoch ist, die Schmierung verschlechtert werden.
-
Daher bleibt die Kühlmitteltemperatur in einer bestimmten Position des Motors hoch, während die Kühlmitteltemperatur in einer anderen Position des Motors niedrig bleibt. In letzter Zeit wurde entwickelt und daran gearbeitet, dass die Zufuhr von Kühlmitteln zu verschiedenen Kühlkomponenten durch eine Kühlmittelsteuerventileinheit gesteuert wird.
-
Indessen sind, um das Kühlmittel, das zu einem Kühler, einer Heizung, einem Ölkühler usw. geführt wird, mittels einer Kühlmittelsteuerventileinheit zu steuern, mehrere Ventile in einem Gehäuse angeordnet, und ein Nocken ist derart konfiguriert, dass er wahlweise derartige Ventile anhebt. In diesem Falle dreht sich der Nocken und steuert das Öffnen oder Schließen der Ventile.
-
In dieser Konfiguration wurde jedoch festgestellt, dass ein Reibungsverschleiß zwischen dem Nocken und den Ventilen auftritt, und ein Spalt kann zwischen dem Nocken und den Ventilen gebildet werden. In diesem Falle kann es schwierig sein, den Öffnungs- oder Schließzeitpunkt der Ventile genau zu steuern, oder die Haltbarkeit der Komponenten kann verschlechtert werden. Daher können die Betriebs- und Wartungskosten steigen.
-
Mit der Erfindung werden eine Kühlmittelsteuerventileinheit und ein Motorkühlsystem mit demselben geschaffen, welche die Haltbarkeit und die Steuerungsgenauigkeit durch Beseitigen einer Struktur, bei welcher das Öffnen oder Schließen von Ventilen durch einen Nocken gesteuert wird, verbessern.
-
Eine Kühlmittelsteuerventileinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann ein Ventilgehäuse aufweisen, das einen Einlass, durch welchen hindurch ein Kühlmittel zugeführt wird, eine erste und eine zweite Kühlmittelkammer, die voneinander fluidisoliert sind, eine erste und eine zweite Passage, die den Einlass mit der ersten bzw. der zweiten Kühlmittelkammer verbinden, und einen ersten und einen zweiten Auslass aufweist, die mit der ersten bzw. der zweiten Kühlmittelkammer in Verbindung stehen. Die Kühlmittelsteuerventileinheit kann ferner aufweisen: ein erstes und ein zweites Ventil, die in der ersten bzw. der zweiten Passage derart angeordnet sind, dass sie in einer vorbestimmten Richtung bewegbar sind, und welche die erste bzw. die zweite Passage schließen und öffnen, eine Antriebsplatte, die über einen ersten und einen zweiten Schaft mit dem ersten bzw. dem zweiten Ventil verbunden ist und das erste und das zweite Ventil gleichzeitig in der vorbestimmten Richtung um eine Entfernung bewegt, und eine Betätigungseinrichtung, welche die Antriebsplatte in der vorbestimmten Richtung bewegt, um das Öffnen oder Schließen der ersten und der zweiten Passage zu steuern, wobei die erste Passage eine erste Länge entlang der vorbestimmten Richtung hat, die zweite Passage eine zweite Länge entlang der vorbestimmten Richtung hat, und die erste Länge kleiner als die zweite Länge ist, so dass die erste und die zweite Passage sequentiell (z.B. nacheinander) geöffnet werden, wenn sich die Antriebsplatte in der vorbestimmten Richtung bewegt.
-
Das Ventilgehäuse kann ferner eine dritte Kühlmittelkammer, die von der ersten und der zweiten Kühlmittelkammer fluidisoliert ist, eine dritte Passage, die den Einlass mit der dritten Kühlmittelkammer verbindet, und einen dritten Auslass aufweisen, der mit der dritten Kühlmittelkammer verbunden ist.
-
Die Kühlmittelsteuerventileinheit kann ferner ein drittes Ventil aufweisen, das in der dritten Passage derart angeordnet ist, dass es in der vorbestimmten Richtung bewegbar ist, und das die dritte Passage schließt oder öffnet.
-
Die Antriebsplatte kann über einen dritten Schaft mit dem dritten Ventil verbunden sein und das erste, das zweite und das dritte Ventil gleichzeitig in der vorbestimmten Richtung um eine Entfernung bewegen. Die Betätigungseinrichtung kann die Antriebsplatte in der vorbestimmten Richtung bewegen, um das Öffnen oder Schließen der ersten, der zweiten und der dritten Passage zu steuern. Die dritte Passage kann eine dritte Länge in der vorbestimmten Richtung haben, und die dritte Länge kann größer als die zweite Länge sein, so dass die erste, die zweite und die dritte Passage sequentiell (bzw. nacheinander) geöffnet werden, wenn sich die Antriebsplatte in der vorbestimmten Richtung bewegt.
-
Die Betätigungseinrichtung kann ein Solenoidtyp sein.
-
Die Betätigungseinrichtung kann aufweisen: eine Antriebsstange, die ein Ende, das mit der Antriebsplatte verbunden ist, und ein anderes Ende entgegengesetzt zu dem einen Ende aufweist und sich in der vorbestimmten Richtung erstreckt, einen Anker, der mit dem anderen Ende der Antriebsstange gekuppelt ist, eine Spule, die um die Antriebsstange gewickelt ist und eine Kraft auf den Anker ausübt, um den Anker zu einer Seite in der vorbestimmten Richtung durch Aufnehmen eines elektrischen Stromes zu bewegen, und ein Federelement, das eine Federkraft auf den Anker zu der anderen Seite entgegengesetzt zu der einen Seite in der vorbestimmten Richtung ausübt.
-
Die Betätigungseinrichtung kann ferner einen Positionserfassungssensor aufweisen, der eine Position des Ankers erfasst.
-
Die Betätigungseinrichtung kann ein Zylindertyp sein, der durch Pneumatikdruck oder Hydraulikdruck betrieben wird.
-
Die Betätigungseinrichtung kann aufweisen: eine Antriebsstange, die ein Ende, das mit der Antriebsplatte verbunden ist, und ein anderes Ende entgegengesetzt zu dem einen Ende aufweist und sich in der vorbestimmten Richtung erstreckt, einen Kolben, der mit dem anderen Ende der Antriebsstange gekuppelt ist, eine Leitung zum Zuführen von Pneumatikdruck oder Hydraulikdruck zu dem Kolben, um den Kolben zu einer Seite in der vorbestimmten Richtung zu bewegen, ein Steuerventil, das an (bzw. in) der Leitung angeordnet ist und das Zuführen oder Abführen des Pneumatikdruckes oder des Hydraulikdruckes steuert, und ein Federelement, das eine Federkraft auf den Kolben (oder den Anker) zu der anderen Seite entgegengesetzt zu der einen Seite in der vorbestimmten Richtung ausübt.
-
Ein Motorkühlsystem gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung kann aufweisen: einen Zylinderblock, einen Zylinderkopf, der an dem Zylinderblock angeordnet ist, und eine Kühlmittelsteuerventileinheit, die ein Kühlmittel aufnimmt, das von dem Zylinderblock oder dem Zylinderkopf abgeführt wird, und die das Kühlmittel zu Kühlkomponenten führt, wobei die Kühlmittelsteuerventileinheit die Kühlmittelsteuerventileinheit gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist.
-
Die Kühlkomponenten können einen Niederdruck-Abgasrückführung(EGR)-Kühler, eine Heizung, ein EGR-Ventil, einen Ölkühler und einen Kühler (bzw. einen Radiator) aufweisen.
-
Der Niederdruck-EGR-Kühler und die Heizung können mit dem ersten Auslass derart verbunden sein, dass sie das Kühlmittel gleichzeitig aufnehmen, das EGR-Ventil und der Ölkühler können mit dem zweiten Auslass derart verbunden sein, dass sie das Kühlmittel gleichzeitig aufnehmen, und der Kühler kann mit dem dritten Auslass derart verbunden sein, dass er das Kühlmittel aufnimmt.
-
Gemäß den beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung tritt kein Verschleiß bzw. Abrieb zwischen einem Nocken und einem Schaft bzw. Stößel durch gleichzeitiges Anheben mehrerer Ventile ohne Verwendung des Nockens auf. Daher kann die Haltbarkeit der Kühlmittelsteuerventileinheit verbessert werden.
-
Außerdem können das Gewicht und die Kosten durch Vereinfachung der Eingriffsstrukturen der Komponenten reduziert werden.
-
Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
- 1 ein Schema eines Motorkühlsystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
- 2 einen Schnitt, der einen Zustand darstellt, in dem eine erste, eine zweite und eine dritte Passage in einer Kühlmittelsteuerventileinheit gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung geschlossen sind;
- 3 einen Schnitt, der einen Zustand darstellt, in dem eine erste Passage in einer Kühlmittelsteuerventileinheit gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung offen ist;
- 4 einen Schnitt, der einen Zustand darstellt, in dem eine erste und eine zweite Passage in einer Kühlmittelsteuerventileinheit gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung offen sind;
- 5 einen Schnitt, der einen Zustand darstellt, in dem eine erste, eine zweite und eine dritte Passage in einer Kühlmittelsteuerventileinheit gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung offen sind; und
- 6 einen Schnitt einer Kühlmittelsteuerventileinheit gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
-
Die hierin beschriebenen Zeichnungen sind lediglich für Erläuterungszwecke, und sind nicht dazu bestimmt, den Bereich der vorliegenden Offenbarung in irgendeiner Weise zu beschränken.
-
Die folgende Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur, und ist nicht dazu bestimmt, die vorliegende Offenbarung, Anmeldung oder Verwendungen zu beschränken. Es versteht sich, dass durch die Zeichnung hinweg entsprechende Bezugszeichen gleiche oder korrespondierende Teile und Merkmale bezeichnen.
-
Die Größe und Dicke jeder Konfiguration, die in den Zeichnungen gezeigt sind, sind zum Verständnis und zur Einfachheit der Beschreibung willkürlich dargestellt, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, und die Dicke von Schichten, Filmen, Paneelen, Bereichen usw. ist zur Deutlichkeit übertrieben.
-
Die Beschreibung von Komponenten, die zur Erläuterung der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform nicht notwendig sind, wird weggelassen, und dieselben Bauelemente sind in dieser Beschreibung mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
-
In der folgenden Beschreibung sind getrennte Bezeichnungen von Komponenten in erste, zweite und dergleichen zum Teilen der Bezeichnungen, da die Bezeichnungen von Komponenten dieselben wie jede anderen sind, und eine Reihenfolge davon ist nicht speziell beschränkt.
-
1 ist ein Schema eines Motorkühlsystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
-
Mit Bezug auf 1 weist ein Motorkühlsystem gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung einen Zylinderkopf 100, eine Kopfdichtung 105, einen Zylinderblock 110, einen Blockkühlmitteltemperatursensor 115, eine Kühlmittelsteuerventileinheit 120, einen Ventilkühlmitteltemperatursensor 130, ein Sicherheitsventil 135, einen Vorratsbehälter 170, einen Niederdruck-Abgasrückführung(EGR)-Kühler 125, eine Heizung 140, einen Kühler 145, ein EGR-Ventil 150, einen Ölkühler 155 und eine Kühlmittelpumpe 160 auf.
-
Der Zylinderblock 110 ist an dem Zylinderkopf 100 angeordnet, und die Kopfdichtung 105 ist zwischen dem Zylinderblock 110 und dem Zylinderkopf 100 angeordnet.
-
Die Kühlmittelpumpe 160 ist an einer Seite des Zylinderblocks 110 montiert, und die Kühlmittelsteuerventileinheit 120 ist an einer entgegengesetzten Seite des Zylinderkopfes 100 montiert.
-
Ein Kühlmittel, das von der Kühlmittelpumpe 160 gepumpt wird, wird der Seite des Zylinderblocks 110 zugeführt, ein Teil des Kühlmittels, das dem Zylinderblock 110 zugeführt wird, wird nach dem Hindurchtreten durch die Kopfdichtung 105 der Seite des Zylinderkopfes 100 zugeführt, und der andere Teil des Kühlmittels, der dem Zylinderblock 110 zugeführt wird, zirkuliert in dem Zylinderblock 110 und fließt zu der entgegengesetzten Seite des Zylinderblocks 110.
-
Das Kühlmittel, das zu der entgegengesetzten Seite des Zylinderblocks 110 fließt, tritt durch die Kopfdichtung 105 hindurch und wird der Kühlmittelsteuerventileinheit 120 zugeführt, die mit der entgegengesetzten Seite des Zylinderkopfes 100 im Eingriff steht.
-
Das Kühlmittel, das von der Seite des Zylinderblocks 110 zu der Seite des Zylinderkopfes 100 geführt wird, zirkuliert in dem Zylinderkopf 100 und fließt zu der entgegengesetzten Seite des Zylinderkopfes 100. Danach wird das Kühlmittel zu der Kühlmittelsteuerventileinheit 120 geführt, die an der entgegengesetzten Seite des Zylinderkopfes 100 montiert ist.
-
Die Kühlmittelsteuerventileinheit 120 nimmt wahlweise das Kühlmittel von dem Zylinderblock 110 auf und nimmt kontinuierlich das Kühlmittel von dem Zylinderkopf 100 entsprechend dem Betrieb der Kühlmittelpumpe 160 auf. Nach einem anderen Aspekt kann die Kühlmittelsteuerventileinheit 120 das Kühlmittel von dem Zylinderblock 110 oder dem Zylinderkopf 100 wahlweise oder kontinuierlich aufnehmen.
-
Der Zylinderblock 110 ist mit einem Blockkühlmitteltemperatursensor 115 versehen, welcher eine Temperatur des Kühlmittels, das durch den Zylinderblock 110 hindurchtritt, erfasst, und die Kühlmittelsteuerventileinheit 120 ist mit einem Ventilkühlmitteltemperatursensor 130 versehen, welcher die Temperatur des Kühlmittels, das durch die Kühlmittelsteuerventileinheit 120 hindurchtritt, erfasst.
-
Die Kühlmittelsteuerventileinheit 120 steuert die Zufuhr des Kühlmittels zu dem Niederdruck-EGR-Kühler 125, der Heizung 140, dem Kühler 145, dem EGR-Ventil 150 und dem EGR-Kühler 155.
-
Eine EGR-Leitung (nicht gezeigt) ist von einer Abgasleitung an einer Abstromseite eines Turboladers (nicht gezeigt) abgezweigt und mit einer Ansaugleitung verbunden. Der Niederdruck-EGR-Kühler 125 ist in der EGR-Leitung montiert und kühlt ein rückgeführtes Abgas (EGR-Gas). Die Heizung 140 ist derart konfiguriert, dass sie den Fahrgastraum eines Fahrzeuges aufwärmt.
-
Der Kühler 145 ist derart konfiguriert, dass er Wärme des Kühlmittels an die Atmosphäre abführt, und das EGR-Ventil 150 ist in der EGR-Leitung montiert und steuert eine Strömungsrate des EGR-Gases. Der Ölkühler 155 ist derart konfiguriert, dass er Öl kühlt, das in dem Motor zirkuliert.
-
Eine Abzweigleitung ist von einer Kühlmittelleitung abgezweigt, welche die Kühlmittelsteuerventileinheit 120 mit dem Kühler 145 verbindet, und ist mit der Kühlmittelpumpe 160 verbunden. Der Vorratsbehälter 170 ist in der Abzweigleitung angeordnet. Der Vorratsbehälter 170 sammelt Blasen in dem Kühlmittel, oder das Kühlmittel wird durch den Vorratsbehälter 170 in das Kühlsystem nachgefü llt.
-
Das Sicherheitsventil 135 kann ein Thermostat sein, das entsprechend der Kühlmitteltemperatur betrieben wird. Wenn die Kühlmittelsteuerventileinheit 120 defekt ist, und die Kühlmitteltemperatur steigt übermäßig an, öffnet das Sicherheitsventil 135 eine Bypasspassage, die mit dem Kühler 145 verbunden ist. Daher fließt, wenn das Sicherheitsventil 135 arbeitet, das Kühlmittel zu dem Kühler 145.
-
Hier bedeuten Kühlkomponenten Bauelemente, die das Kühlmittel tatsächlich verwenden, und umfassen den Zylinderkopf, den Zylinderblock, den Ölkühler, den EGR-Kühler, die Heizung, den Kühler, einen Getriebeölwärmer, das EGR-Ventil usw.
-
2 ist ein Schnitt, der einen Zustand darstellt, in dem eine erste, eine zweite und eine dritte Passage in einer Kühlmittelsteuerventileinheit gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung geschlossen sind.
-
Mit Bezug auf 2 weist die Kühlmittelsteuerventileinheit 120 ein Ventilgehäuse 230, eine erste Passage 220a, eine zweite Passage 220b, eine dritte Passage 220c, Ventile 235, Schäfte 215, eine Antriebsplatte 210, eine Betätigungseinrichtung 200, einen Einlass 250, einen ersten Auslass 251, einen zweiten Auslass 252 und einen dritten Auslass 253 auf.
-
Die Ventile 235 umfassen ein erstes Ventil 235a, ein zweites Ventil 235b und ein drittes Ventil 235c, und die Schäfte 215 umfassen einen ersten Schaft 215a, einen zweiten Schaft 215b und einen dritten Schaft 215c.
-
Das Ventilgehäuse 230 hat eine Seite in einer ersten Richtung, welche offen ist, und der Einlass 250 ist an der Seite in der ersten Richtung ausgebildet. Die Betätigungseinrichtung 200 ist an einer entgegengesetzten Seite des Ventilgehäuses 230 angeordnet. Außerdem sind zwei Seitenwände 300 und 310, welche sich in einer zweiten Richtung erstrecken, welche senkrecht zu der ersten Richtung ist, in dem Ventilgehäuse 230 ausgebildet. Die Seitenwände 300 und 310 sind getrennt voneinander angeordnet. Die erste Seitenwand 300 ist nahe an dem Einlass 250 angeordnet, und die zweite Seitenwand 310 ist nahe an der Betätigungseinrichtung 200 angeordnet. Außerdem sind zwei vertikale Wände 331 und 332, die sich in der ersten Richtung erstrecken, zwischen der ersten Seitenwand 300 und der zweiten Seitenwand 310 ausgebildet.
-
Drei Kühlmittelkammern 320a, 320b und 320c sind in dem Ventilgehäuse 230 durch die erste und die zweite Seitenwand 300 und 310 und die erste und die zweite vertikale Wand 331 und 332 gebildet. Die erste Kühlmittelkammer 320a steht mit dem ersten Auslass 251 in Fluidverbindung, die zweite Kühlmittelkammer 320b steht mit dem zweiten Auslass 252 in Fluidverbindung, und die dritte Kühlmittelkammer 320c steht mit dem dritten Auslass 253 in Fluidverbindung. Die erste, die zweite und die dritte Kühlmittelkammer 320a, 320b und 320c stehen nicht in Fluidverbindung miteinander. Das heißt, das Kühlmittel, das in die erste Kühlmittelkammer 320a fließt, fließt nicht in die zweite Kühlmittelkammer 320b oder die dritte Kühlmittelkammer 320c in dem Ventilgehäuse 230. Gleichermaßen fließt das Kühlmittel, das in die zweite Kühlmittelkammer 320b fließt, nicht in die erste und die dritte Kühlmittelkammer 320a und 320c in dem Ventilgehäuse 230, und das Kühlmittel, das in die dritte Kühlmittelkammer 320c fließt, fließt nicht in die erste und die zweite Kühlmittelkammer 320a und 320b in dem Ventilgehäuse 230.
-
Außerdem ist ein Antriebsraum 340 zwischen der zweiten Seitenwand 310 und der entgegengesetzten Seite des Ventilgehäuses 230 in der ersten Richtung ausgebildet, und die Antriebsplatte 210 ist in dem Antriebsraum 340 bewegbar angeordnet.
-
Die erste, die zweite und die dritte Passage 220a, 220b und 220c sind in der ersten Seitenwand 300 in der ersten Richtung ausgebildet, und eine erste, eine zweite und eine dritte Schaftöffnung 330a, 330b und 330c sind in der zweiten Seitenwand 310 in der ersten Richtung ausgebildet. Das erste, das zweite und das dritte Ventil 235a, 235b und 235c sind in der ersten, der zweiten bzw. der dritten Passage 220a, 220b und 220c angeordnet. Der erste, der zweite und der dritte Schaft 215a, 215b und 215c sind in der ersten, der zweiten bzw. der dritten Schaftöffnung 330a, 330b und 330c derart angeordnet, dass sie in der ersten Richtung bewegbar sind. Um die Luftdichtheit der ersten, der zweiten und der dritten Kühlmittelkammer 320a, 320b und 320c aufrechtzuerhalten, können Dichtungselemente in der ersten, der zweiten und der dritten Schaftöffnung 330a, 330b und 330c derart montiert sein, dass sie den ersten, den zweiten und den dritten Schaft 215 umschließen.
-
Der Einlass 250 nimmt das Kühlmittel von dem Zylinderkopf 100 oder dem Zylinderblock 110 auf. Das Kühlmittel, das über den Einlass 250 zu der Kühlmittelsteuerventileinheit 120 geführt wird, wird über wenigstens einen von dem ersten Auslass 251, dem zweiten Auslass 252 und dem dritten Auslass 253 zu den jeweiligen Kühlkomponenten geführt.
-
Das erste Ventil 235a ist in der ersten Passage 220a derart angeordnet, dass es in der ersten Richtung bewegbar ist, und öffnet oder schließt wahlweise die erste Passage 220a. Wenn das erste Ventil 235a die erste Passage 220a öffnet, fließt das Kühlmittel, das durch den Einlass 250 hindurchfließt, in die erste Kühlmittelkammer 320a und wird dann über den ersten Auslass 251 zu dem Niederdruck-EGR-Kühler 125 und der Heizung 140 geführt.
-
Das zweite Ventil 235b ist in der zweiten Passage 220b derart angeordnet, dass es in der ersten Richtung bewegbar ist, und öffnet oder schließt wahlweise die zweite Passage 220b. Wenn das zweite Ventil 235b die zweite Passage 220b öffnet, fließt das Kühlmittel, das durch den Einlass 250 hindurchfließt, in die zweite Kühlmittelkammer 320b und wird dann über den zweiten Auslass 252 zu dem EGR-Ventil 150 und dem Ölkühler 155 geführt.
-
Das dritte Ventil 235c ist in der dritten Passage 220c derart angeordnet, dass es in der ersten Richtung bewegbar ist, und öffnet oder schließt wahlweise die dritte Passage 220c. Wenn das dritte Ventil 235c die dritte Passage 220c öffnet, fließt das Kühlmittel, das durch den Einlass 250 hindurchfließt, in die dritte Kühlmittelkammer 320c und wird dann über den dritten Auslas 253 zu dem Kühler 145 geführt.
-
Der erste, der zweite und der dritte Schaft 215a, 215b und 215c erstrecken sich in der ersten Richtung. Ein Ende des ersten Schaftes 215a ist mit einer Seite des ersten Ventils 235a verbunden, und das entgegengesetzte Ende des ersten Schaftes 215a ist mit einer Seite der Antriebsplatte 210 verbunden. Ein Ende des zweiten Schaftes 215b ist mit einer Seite des zweiten Ventils 235b verbunden, und das entgegengesetzte Ende des zweiten Schaftes 215b ist mit der Seite der Antriebsplatte 210 verbunden. Ein Ende des dritten Schaftes 215c ist mit einer Seite des dritten Ventils 235c verbunden, und das entgegengesetzte Ende des dritten Schaftes 215c ist mit der Seite der Antriebsplatte 210 verbunden. Daher bewegen sich, wenn sich die Antriebsplatte 210 um eine Strecke in der ersten Richtung bewegt, der erste, der zweite und der dritte Schaft 215a, 215b und 215c und das erste, das zweite und das dritte Ventil 235a, 235b und 235c gleichzeitig um dieselbe Strecke in der ersten Richtung.
-
Die Betätigungseinrichtung 200 weist eine Antriebsstange 205 auf. Ein Ende der Antriebsstange 205 ist mit der entgegengesetzten Seite der Antriebsplatte 210 verbunden, und ein entgegengesetztes Ende der Antriebsstange 205 erstreckt sich in der ersten Richtung.
-
Die Betätigungseinrichtung 200 ist derart konfiguriert, dass sie die Antriebsstange 205 in der ersten Richtung bewegt. Die Betätigungseinrichtung 200 bewegt das erste, das zweite und das dritte Ventil 235a, 235b und 235c gleichzeitig um dieselbe Strecke in der ersten Richtung mittels der Antriebsplatte 210 und des ersten, des zweiten und des dritten Schaftes 215a, 215b und 215c.
-
Detaillierter ist die Betätigungseinrichtung 200 eine Betätigungseinrichtung des Solenoidtyps und weist ferner eine Spule 280, ein Federelement 282, einen Anker 284, ein Gehäuse 288 und einen Positionserfassungssensor 286 auf.
-
Das Gehäuse 288 ist an der entgegengesetzten Seite des Ventilgehäuses 230 in der ersten Richtung angeordnet, und die Spule 280, das Federelement 282 und der Anker 284 sind in dem Gehäuse 288 montiert. Außerdem ist die Antriebsstange 205 in dem Gehäuse 288 derart eingesetzt, dass sie in der ersten Richtung bewegbar ist.
-
Ein Ende der Antriebsstange 205 ist mit der Antriebsplatte 210 verbunden, und ein entgegengesetztes Ende der Antriebsstange 205 ist mit dem Anker 284 gekuppelt. Der Anker 284 ist parallel zu der Antriebsplatte 210 angeordnet.
-
Die Spule 280 ist um die Antriebsstange 205 herum angeordnet und übt eine Kraft auf den Anker 284 aus, um den Anker 284 zu der Seite in der ersten Richtung zu bewegen. Das heißt, wenn ein elektrischer Strom an die Spule 280 angelegt wird, bewegt sich der Anker 284 zu der Seite in der ersten Richtung. In diesem Falle bewegen sich auch das erste, das zweite und das dritte Ventil 235a, 235b und 235c, die über die Antriebsstange 205, die Antriebsplatte 210 und den ersten, den zweiten und den dritten Schaft 215a, 215b und 215c mit dem Anker 284 verbunden sind, zu der Seite in der ersten Richtung und können die erste, die zweite und die dritte Passage 220a, 220b und 220c öffnen.
-
Das Federelement 282 ist zwischen dem Anker 284 und einer entgegengesetzten Seite des Ventilgehäuses 230 angeordnet und übt eine Federkraft auf den Anker 284 zu einer entgegengesetzten Seite in der ersten Richtung aus. Das heißt, wenn kein elektrischer Strom an die Spule 280 angelegt wird, bewirkt das Federelement 282, dass sich der Anker 284 zu der entgegengesetzten Seite in der ersten Richtung bewegt. In diesem Falle bewegen sich das erste, das zweite und das dritte Ventil 235a, 235b und 235c, die über die Antriebsstange 205, die Antriebsplatte 210 und den ersten, den zweiten und den dritten Schaft 215a, 215b und 215c mit dem Anker 284 verbunden sind, zu der entgegengesetzten Seite in der ersten Richtung und können die erste, die zweite und die dritte Passage 220a, 220b und 220c schließen. Der Positionserfassungssensor 286 erfasst eine Position des Ankers 284, und die Steuereinrichtung 290 steuert den elektrischen Strom, der an die Spule 280 angelegt wird, entsprechend der Antriebsinformation, um die Position des Ankers 284 zu steuern. Daher kann das Öffnen oder Schließen der ersten, der zweiten und der dritten Passage 220a, 220b und 220c gesteuert werden.
-
Gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung öffnen die erste, die zweite und die dritte Passage 220a, 220b und 220c nacheinander, während sich der Anker 284 zu der Seite in der ersten Richtung bewegt. Zu diesem Zweck hat die erste Passage 220a eine erste Länge H1, die zweite Passage 220b hat eine zweite Länge H2, und die dritte Passage 220c hat eine dritte Länge H3. Hier bedeuten die Längen der ersten, der zweiten und der dritten Passage 220a, 220b und 220c Entfernungen von den Ausgangspositionen des ersten, des zweiten und des dritten Ventils 235a, 235b und 235c (d.h. den Positionen des ersten, des zweiten und des dritten Ventils 235a, 235b und 235c, wenn kein elektrischer Strom an die Spule 280 angelegt wird) zu den Enden der ersten, der zweiten bzw. der dritten Passage 220a, 220b und 220c in der ersten Richtung. Die dritte Länge H3 ist größer als die zweite Länge H2, und die zweite Länge H2 ist größer als die erste Länge H1. Daher öffnen, während sich der Anker 284 zu der Seite in der ersten Richtung bewegt, die erste, die zweite und die dritte Passage 220a, 220b und 220c der Reihe nach.
-
Wie in 2 gezeigt, hält, wenn kein elektrischer Strom an die Spule 280 angelegt wird, die Antriebsplatte 210 die Kontaktposition mit der entgegengesetzten Seite des Ventilgehäuses 230 in der ersten Richtung durch die Federkraft des Federelements 282 aufrecht. In diesem Falle bleiben das erste, das zweite und das dritte Ventil 235a, 235b und 235c in ihren Ausgangspositionen, und die erste, die zweite und die dritte Passage 220a, 220b und 220c sind alle geschlossen. Daher wird das Kühlmittel keiner der Kühlkomponenten zugeführt.
-
3 ist ein Schnitt, der einen Zustand darstellt, in dem eine erste Passage in einer Kühlmittelsteuerventileinheit gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung offen ist.
-
Wie in 3 gezeigt, steuert die Steuereinrichtung 290 den elektrischen Strom, der an die Spule 280 angelegt wird, basierend auf der Antriebsinformation, um den Anker 284 zu der Seite in der ersten Richtung um eine Entfernung zu bewegen, die größer als oder gleich wie die erste Länge H1 und kleiner als die zweite Länge H2 ist. Daher öffnet das erste Ventil 235a die erste Passage 220a, und das zweite und das dritte Ventil 235b und 235c schließen die zweite und die dritte Passage 220b und 220c.
-
Daher wird das Kühlmittel, das über den Einlass 250 zugeführt wird, zu dem Niederdruck-EGR-Kühler 125 und der Heizung 140 geführt und wird nicht zu dem EGR-Ventil 150, dem Ölkühler 155 und dem Kühler 145 geführt.
-
4 ist ein Schnitt, der einen Zustand darstellt, in dem eine erste und eine zweite Passage in einer Kühlmittelsteuerventileinheit gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung offen sind.
-
Die Steuereinrichtung 290 steuert den elektrischen Strom, der an die Spule 280 angelegt wird, basierend auf der Antriebsinformation, um den Anker 284 zu der Seite in der ersten Richtung um eine Entfernung zu bewegen, die größer als oder gleich wie die zweite Länge H2 und kleiner als die dritte Länge H3 ist. In diesem Falle bewegen sich das erste, das zweite und das dritte Ventil 235a, 235b und 235c alle zu der Seite in der ersten Richtung um die Entfernung, die größer als oder gleich wie die zweite Läng H2 und kleiner als die dritte Länge H3 ist. Daher öffnen das erste und das zweite Ventil 235a und 235b die erste und die zweite Passage 220a und 220b, und das dritte Ventil 235c schließt die dritte Passage 220c.
-
Daher wird das Kühlmittel, das über den Einlass 250 zugeführt wird, zu dem Niederdruck-EGR-Kühler 125, der Heizung 140, dem EGR-Ventil 150 und dem Ölkühler 155 geführt und wird nicht zu dem Kühler 145 geführt.
-
5 ist ein Schnitt, der einen Zustand darstellt, in dem eine erste, eine zweite und eine dritte Passage in einer Kühlmittelsteuerventileinheit gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung offen sind.
-
Wie in 5 gezeigt, steuert die Steuereinrichtung 290 den elektrischen Strom, der an die Spule 280 angelegt wird, basierend auf der Antriebsinformation, um den Anker 284 zu der Seite in der ersten Richtung um eine Entfernung zu bewegen, die größer als die dritte Länge H3 ist. In diesem Falle bewegen sich das erste, das zweite und das dritte Ventil 235a, 235b und 235c alle zu der Seite in der ersten Richtung um die Entfernung, die größer als die dritte Länge H3 ist. Daher öffnen das erste, das zweite und das dritte Ventil 235a, 235b und 235c alle die erste, die zweite und die dritte Passage 220a, 220b und 220c.
-
Daher wird das Kühlmittel, das über den Einlass 250 zugeführt wird, zu dem Niederdruck-EGR-Kühler 125, der Heizung 140, dem EGR-Ventil 150, dem Ölkühler 155 und dem Kühler 145 geführt.
-
6 ist ein Schnitt einer Kühlmittelsteuerventileinheit gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
-
Die Kühlmittelsteuerventileinheit gemäß einer anderen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist dieselbe wie die Kühlmittelsteuerventileinheit gemäß der beispielhaften Ausführungsform mit Ausnahme des Typs der Betätigungseinrichtung. Daher wird die Betätigungseinrichtung im Detail beschrieben.
-
Detaillierter ist die Betätigungseinrichtung 200' ein Zylindertyp, der durch Hydraulikdruck oder Pneumatikdruck betrieben wird, und weist die Antriebsstange 205, das Federelement 282, einen Kolben 605, ein Steuerventil 600, das Gehäuse 288 und den Positionserfassungssensor 286 auf.
-
Das Gehäuse 288 ist an der entgegengesetzten Seite des Ventilgehäuses 230 in der ersten Richtung angeordnet.
-
Das Ende der Antriebsstange 205 ist mit der Antriebsplatte 210 verbunden, und das entgegengesetzte Ende der Antriebsstange 205 ist mit einer Seite des Kolbens 605 gekuppelt. Der Kolben 605 ist in dem Gehäuse 288 derart angeordnet, dass er in der ersten Richtung bewegbar ist. Eine Kolbenkammer ist zwischen einer entgegengesetzten Seite des Kolbens 605 und dem Gehäuse 288 ausgebildet.
-
Das Federelement 282 ist zwischen dem Kolben 605 und der entgegengesetzten Seite des Ventilgehäuses 230 angeordnet und übt eine Federkraft auf den Kolben 605 zu der entgegengesetzten Seite in der ersten Richtung aus.
-
Eine Hydraulikdruck- oder eine Pneumatikdruck-Leitung 602 ist mit dem Gehäuse 288 verbunden und steht mit der Kolbenkammer in Fluidverbindung. Das Steuerventil 600 ist in der Leitung 602 angeordnet.
-
Der Positionserfassungssensor 286 erfasst eine Position des Kolbens 605, und die Steuereinrichtung 290 steuert das Steuerventil 600 entsprechend der Antriebsinformation, um die Position des Kolbens 605 zu steuern. Daher kann das Öffnen oder Schließen der ersten, der zweiten und der dritten Passage 220a, 220b und 220c gesteuert werden.
-
Hier wird, wenn die Steuereinrichtung 290 das Steuerventil 600 öffnet, der Hydraulikdruck oder der Pneumatikdruck zu der Kolbenkammer geführt, und der Kolben 605 bewegt sich zu der Seite in der ersten Richtung. In diesem Falle bewegen sich auch das erste, das zweite und das dritte Ventil 235a, 235b und 235c zu der Seite in der ersten Richtung und können die erste, die zweite und die dritte Passage 220a, 220b und 220c öffnen. Wenn das Steuerventil 600 den Hydraulikdruck oder den Pneumatikdruck von der Kolbenkammer freigibt, bewegt sich der Kolben 605 zu der entgegengesetzten Seite in der ersten Richtung durch das Federelement 282. In diesem Falle bewegen sich auch das erste, das zweite und das dritte Ventil 235a, 235b und 235c alle zu der entgegengesetzten Seite in der ersten Richtung und können die erste, die zweite und die dritte Passage 220a, 220b und 220c schließen.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
