JP2019105198A - 冷却水制御弁装置、および、それを用いたエンジン冷却システム - Google Patents

冷却水制御弁装置、および、それを用いたエンジン冷却システム Download PDF

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Abstract

【課題】エンジンとの取付面における冷却水の漏れを抑制可能な冷却水制御弁装置を提供する。【解決手段】ハウジング30は、内部空間、エンジン10の外壁に当接可能に形成された平面状の取付面390、内部空間に連通しつつ取付面390に開口するよう形成されエンジンブロック11を流れた冷却水が流入する第1入口ポート301、および、エンジンヘッド12を流れた冷却水が流入する第2入口ポート302、ならびに、内部空間と外部とを連通する出口ポート351、352を有している。バルブ40は、ハウジング30の内部空間に設けられ、回転することにより、第1入口ポート301および第2入口ポート302と出口ポート351、352との間の連通を制御可能である。ハウジング30は、取付面390がエンジンブロック11の外壁であるブロック外壁13に当接するようエンジン10に取り付けられる。【選択図】図1

Description

本発明は、冷却水制御弁装置、および、それを用いたエンジン冷却システムに関する。
従来、エンジンに取り付けられ、エンジンを流れる冷却水の流量を制御可能な冷却水制御弁装置が知られている。例えば、特許文献1に記載された冷却水制御弁装置は、ハウジングが、エンジンの外壁に当接可能に形成された平面状の取付面、および、当該取付面に開口する2つの入口ポートを有している。
特開2013−177843号公報
特許文献1の冷却水制御弁装置は、ハウジングが、エンジンブロックおよびエンジンヘッドを有するエンジンに取り付けられる。ここで、エンジンブロックの外壁には、エンジンブロックを流れた冷却水が流出する流出口が形成され、エンジンヘッドの外壁には、エンジンヘッドを流れた冷却水が流出する流出口が形成されている。そして、冷却水制御弁装置のハウジングは、取付面に形成された2つの入口ポートのうち一方がエンジンブロックに形成された流出口に接続し、取付面に形成された2つの入口ポートのうち他方がエンジンヘッドに形成された流出口に接続しつつ、取付面がエンジンの外壁に当接するようエンジンに取り付けられる。
特許文献1の冷却水制御弁装置のハウジングの取り付け対象であるエンジンでは、エンジンブロックおよびエンジンヘッドのそれぞれに流出口が形成されているため、冷却水制御弁装置は、取付面がエンジンブロックとエンジンヘッドとの境界を跨った状態でエンジンに取り付けられることとなる。そのため、エンジンブロックとエンジンヘッドとの境界において段差が生じている場合、エンジンの外壁と冷却水制御弁装置の取付面との間に隙間が生じるおそれがある。これにより、当該隙間を経由して冷却水が漏れ出すおそれがある。
本発明の目的は、エンジンとの取付面における冷却水の漏れを抑制可能な冷却水制御弁装置、および、エンジン冷却システムを提供することにある。
本発明は、エンジンブロック(11)およびエンジンヘッド(12)を有するエンジン(10)に取り付けられ、エンジンを流れる冷却水の流量を制御可能な冷却水制御弁装置(1)であって、ハウジング(30)とバルブ(40)とを備えている。ハウジングは、内部空間(300)、エンジンの外壁に当接可能に形成された平面状の取付面(390)、内部空間に連通しつつ取付面に開口するよう形成されエンジンブロックを流れた冷却水が流入する第1入口ポート(301)、および、エンジンヘッドを流れた冷却水が流入する第2入口ポート(302)、ならびに、内部空間と外部とを連通する少なくとも1つの出口ポート(351、352)を有している。バルブは、ハウジングの内部空間に設けられ、回転することにより、第1入口ポートおよび第2入口ポートと出口ポートとの間の連通を制御可能である。
エンジンブロックを流れた冷却水が流出する第1流出口(21)、および、エンジンヘッドを流れた冷却水が流出する第2流出口(22)は、エンジンブロックまたはエンジンヘッドのいずれか一方の外壁に集約されている。ハウジングは、第1入口ポートおよび第2入口ポートのそれぞれが第1流出口および第2流出口のそれぞれに接続しつつ、取付面がエンジンブロックまたはエンジンヘッドのいずれか一方の外壁(13、14)に当接するようエンジンに取り付けられる。
本発明では、冷却水制御弁装置のハウジングは、第1流出口および第2流出口がエンジンブロックまたはエンジンヘッドのいずれか一方の外壁に集約されたエンジンを取り付け対象とし、取付面がエンジンブロックまたはエンジンヘッドのいずれか一方の外壁に当接するようエンジンに取り付けられる。そのため、エンジンブロックとエンジンヘッドとの境界において段差が生じたとしても、エンジンの外壁と冷却水制御弁装置の取付面との間に隙間が生じるのを抑制することができる。これにより、当該隙間を経由して冷却水が漏れ出すのを抑制することができる。
第1実施形態による冷却水制御弁装置を適用したエンジン冷却システムを示す模式図。 第1実施形態による冷却水制御弁装置を示す平面図。 図2のIII−III線断面図。 図2のIV−IV線断面図。 第1実施形態による冷却水制御弁装置のバルブが回転可能範囲の端部に位置する状態を示す断面図。 図2のVI−VI線断面図。 第1実施形態による冷却水制御弁装置のシール部およびその近傍を示す断面図。 第1実施形態による冷却水制御弁装置のバルブの回転位置とバルブ開口部の開口の割合との関係を示す図。 第1実施形態による冷却水制御弁装置のハウジングをエンジンに取り付けた状態を示す模式的断面図。 第2実施形態による冷却水制御弁装置を示す断面図。 第2実施形態による冷却水制御弁装置を示す断面図。 第3実施形態による冷却水制御弁装置を適用したエンジン冷却システムを示す模式図。 第4実施形態による冷却水制御弁装置のハウジングをエンジンに取り付けた状態を示す模式的断面図。
以下、複数の実施形態による冷却水制御弁装置を図面に基づき説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。また、複数の実施形態において実質的に同一の構成部位は、同一または同様の作用効果を奏する。
(第1実施形態)
第1実施形態による冷却水制御弁装置、および、それを適用したエンジン冷却システムを図1に示す。
エンジン冷却システム100は、例えば図示しない車両に搭載される。図1に示すように、エンジン冷却システム100は、エンジン10、冷却水制御弁装置1、ウォーターポンプ2、ラジエータ3等を備えている。また、車両には、ヒータコア4が設けられている。
エンジン10は、エンジンブロック11、エンジンヘッド12を有している。エンジンブロック11は、外郭を形成する複数の外壁のうちの1つであるブロック外壁13を有している。ブロック外壁13は、平面状に形成されている。エンジンヘッド12は、外郭を形成する複数の外壁のうちの1つであるヘッド外壁14を有している。ヘッド外壁14は、平面状に形成されている。なお、エンジン10は、例えばブロック外壁13およびヘッド外壁14が、鉛直方向および車両の前後方向に対し略平行となるよう、かつ、車両の車幅方向に対し略垂直となるよう車両に搭載される。
エンジンブロック11とエンジンヘッド12とは、ブロック外壁13とヘッド外壁14とが略同一平面上に位置するよう互いに接合されている。エンジンブロック11は、エンジンヘッド12に対し鉛直方向下側に位置している。エンジン10の内側には、エンジンブロック11とエンジンヘッド12とに跨るようにして燃焼室110が形成されている。燃焼室110において燃料が燃焼することにより、エンジン10から駆動力が出力され、車両が走行する。
エンジンブロック11のブロック外壁13とは反対側の外壁には、第1流入口15が形成されている。エンジンヘッド12のヘッド外壁14とは反対側の外壁には、第2流入口16が形成されている。エンジンブロック11のブロック外壁13には、第1流出口21および第2流出口22が形成されている。
エンジン10の内側には、ブロック流路17、ヘッド流路18が形成されている。ブロック流路17は、第1流入口15と第1流出口21とを接続するようエンジンブロック11に形成されている。ヘッド流路18は、第2流入口16と第2流出口22とを接続するよう形成されている。ここで、ヘッド流路18は、第2流入口16側の大部分がエンジンヘッド12に形成されており、第2流出口22側の端部のみがエンジンブロック11に形成されている。
ウォーターポンプ2の吐出口は、第1流入口15、第2流入口16のそれぞれに接続される。冷却水制御弁装置1は、後述するハウジング30に形成された第1入口ポート301、第2入口ポート302がそれぞれ第1流出口21、第2流出口22に接続するようエンジン10に取り付けられる。冷却水制御弁装置1のハウジング30に形成された出口ポート351、出口ポート352は、それぞれ、ヒータコア4の入口、ラジエータ3の入口に接続される。ラジエータ3の出口、ヒータコア4の出口は、ウォーターポンプ2の吸入口に接続される。
ブロック流路17、ヘッド流路18には、冷却水が充填されている。ウォーターポンプ2が作動すると、ウォーターポンプ2の吐出口から冷却水が吐出され、第1流入口15、第2流入口16を経由してブロック流路17、ヘッド流路18のそれぞれに流入する。ブロック流路17、ヘッド流路18のそれぞれを流れた冷却水は、第1流出口21、第2流出口22を経由して冷却水制御弁装置1のハウジング30内に流入する。ここで、ハウジング30内に設けられたバルブ40の回転位置により、第1入口ポート301および第2入口ポート302と出口ポート351および出口ポート352との連通状態が変化する。
バルブ40の回転位置により第1入口ポート301または第2入口ポート302と出口ポート351とが連通すると、冷却水が出口ポート351を経由してヒータコア4に流入する。これにより、車両内を暖房することができる。ヒータコア4で放熱した冷却水は、ウォーターポンプ2の吸入口に流入し、再び吐出口から吐出され、エンジン10のブロック流路17またはヘッド流路18に流入する。
バルブ40の回転位置により第1入口ポート301または第2入口ポート302と出口ポート352とが連通すると、冷却水が出口ポート352を経由してラジエータ3に流入する。これにより、冷却水は、放熱し、温度が低下する。ラジエータ3で放熱し温度の低下した冷却水は、ウォーターポンプ2の吸入口に流入し、再び吐出口から吐出され、エンジン10のブロック流路17またはヘッド流路18に流入する。温度の低下した冷却水がブロック流路17またはヘッド流路18を流れることで、燃焼室110における燃料の燃焼等で温度の上昇したエンジン10を冷却することができる。
本実施形態では、ブロック流路17がエンジンブロック11に形成され、ヘッド流路18の大部分がエンジンヘッド12に形成されているため、冷却水によりエンジンブロック11とエンジンヘッド12とをそれぞれ効率的に冷却することができる。上述したように、本実施形態では、エンジンブロック11を流れた冷却水が流出する第1流出口21、および、エンジンヘッド12を流れた冷却水が流出する第2流出口22は、エンジンブロック11の外壁であるブロック外壁13に集約されている。
図2〜6に示すように、冷却水制御弁装置1は、ハウジング30、バルブ40、駆動部50、シール部61〜63、制御部としての電子制御ユニット(以下、「ECU」という)70等を備えている。ハウジング30は、ハウジング本体31、ハウジング蓋部32、カバー33、迂回流路形成部34、パイプ部35、支持部36等を有している。
ハウジング本体31は、例えば樹脂により略矩形の箱状に形成されている。ハウジング本体31の内側には、内部空間300が形成されている。ハウジング本体31の外郭を形成する複数の外壁のうちの1つには、取付面390が形成されている。取付面390は、平面状に形成されている。取付面390には、内部空間300側へ凹む凹部391が複数形成されている(図3参照)。
取付面390には、第1入口ポート301、第2入口ポート302が開口するよう形成されている。第2入口ポート302は、内部空間300に連通している。ハウジング本体31の取付面390の外縁部には、固定部315〜317が形成されている。固定部315は、第1入口ポート301の近傍に形成されている。固定部316は、第2入口ポート302の近傍に形成されている。固定部317は、第1入口ポート301および第2入口ポート302から所定距離離れた位置に形成されている。なお、固定部315〜317にも、取付面390の一部が形成されている。
固定部315〜317のそれぞれには、固定穴部318が形成されている。本実施形態では、ハウジング本体31は、第1入口ポート301および第2入口ポート302のそれぞれが第1流出口21および第2流出口22のそれぞれに接続しつつ、取付面390がエンジンブロック11のブロック外壁13に当接するようエンジン10に取り付けられる。ここで、固定部315〜317の固定穴部318のそれぞれにボルト19が挿通され、エンジンブロック11にねじ込まれることにより、ハウジング本体31がエンジンブロック11に固定される。なお、ハウジング本体31は、取付面390が、ヘッド外壁14には当接することなく、ブロック外壁13にのみ当接するようにしてエンジン10に取り付けられる(図6参照)。
ハウジング本体31の外郭を形成する複数の外壁のうち取付面390に対し垂直な外壁であって、ハウジング本体31がエンジン10に取り付けられた状態において車両の前後方向の前側を向く外壁には、ハウジング開口部320が形成されている。ハウジング開口部320は、内部空間300に連通している。ハウジング蓋部32は、ハウジング開口部320を塞ぐようにしてハウジング本体31に設けられている。カバー33は、ハウジング蓋部32のハウジング本体31とは反対側を覆うようにして設けられている。
ハウジング本体31には、筒状空間部311〜314が形成されている。筒状空間部311〜313は、ハウジング本体31の外郭を形成する複数の外壁のうち取付面390に対し垂直な外壁であって、ハウジング本体31がエンジン10に取り付けられた状態において鉛直方向の上側を向く外壁である特定外壁310と内部空間300とを接続するよう形成されている。すなわち、筒状空間部311〜313は、特定外壁310に開口している。筒状空間部311〜313は、ハウジング本体31がエンジン10に取り付けられた状態において軸が鉛直方向に沿うよう略円筒状に形成されている。また、筒状空間部311〜313は、所定の間隔をおいて車両の前後方向に並ぶようハウジング本体31に形成されている。なお、本実施形態では、筒状空間部311の内径と筒状空間部312の内径とは略同じである。筒状空間部313の内径は、筒状空間部311の内径および筒状空間部312の内径より大きい。筒状空間部314は、第2入口ポート302と内部空間300とを連通するよう略円筒状に形成されている。
支持部36は、略円筒状の支持筒部361を3つ有している。3つの支持筒部361は、互いの軸が平行となるよう、かつ、所定の間隔をおいて直線状に並ぶよう形成されている。支持部36は、3つの支持筒部361のそれぞれが、筒状空間部311〜313のそれぞれに位置するようハウジング本体31に設けられている。
ハウジング本体31には、流路空間部319が形成されている。流路空間部319は、特定外壁310と第1入口ポート301とを接続するよう形成されている。ここで、流路空間部319は、第1入口ポート301から、取付面390に対し垂直な方向へ延びた後、鉛直方向上側へ折れ曲がり、鉛直方向に沿って特定外壁310まで延びるよう形成されている。
迂回流路形成部34は、例えば樹脂により形成されている。迂回流路形成部34は、支持部36のハウジング本体31とは反対側の面のうち流路空間部319および筒状空間部311に対応する部位を覆うようにして支持部36に固定されている。迂回流路形成部34の内側の空間は、流路空間部319と筒状空間部311とを接続している。これにより、流路空間部319、迂回流路形成部34の内側、筒状空間部311に、迂回流路303が形成されている。ここで、迂回流路303は、流路空間部319において第1入口ポート301から、取付面390に対し垂直な方向へ延びた後、鉛直方向上側へ折れ曲がり鉛直方向上側へ延び、迂回流路形成部34の内側において車両の前後方向の前側へ折れ曲がって前後方向に延びた後、鉛直方向下側へ折れ曲がり、筒状空間部311を鉛直方向に沿って延びて内部空間300に連通するよう形成されている。すなわち、迂回流路形成部34は、内部空間300を迂回するようにして第1入口ポート301と内部空間300とを連通する迂回流路303の少なくとも一部を形成している。
パイプ部35は、例えば樹脂により形成されている。パイプ部35は、支持部36のハウジング本体31とは反対側の面のうち筒状空間部312、313に対応する部位を覆うようにして支持部36に固定されている。パイプ部35は、筒状空間部312を経由して内部空間300と外部とを連通する筒状の出口ポート351、筒状空間部313を経由して内部空間300と外部とを連通する筒状の出口ポート352を有している。なお、出口ポート352の内径は、出口ポート351の内径より大きい。上述したように、出口ポート351はヒータコア4に接続され、出口ポート352はラジエータ3に接続される。本実施形態では、迂回流路形成部34とパイプ部35とは、一体に形成されている。
バルブ40は、ハウジング本体31の内部空間300に設けられている。バルブ40は、バルブ本体41、バルブシャフト42を有している。バルブ本体41は、例えば樹脂により筒状に形成されている。バルブシャフト42は、例えば金属により棒状に形成されている。バルブシャフト42は、軸がバルブ本体41の軸と一致するようバルブ本体41と一体に形成されている。
バルブシャフト42は、一端がハウジング本体31の内壁に設けられた軸受部材により回転可能に支持され、他端がハウジング蓋部32により回転可能に支持されている。これにより、バルブ40は、ハウジング30によりバルブ本体41の軸周りに回転可能に支持されている。なお、バルブシャフト42の他端は、ハウジング蓋部32とカバー33との間の空間に突出している。
バルブ本体41には、バルブ開口部401〜404が形成されている。バルブ開口部401〜404は、バルブ本体41の内周壁と外周壁とを接続するよう形成されている。バルブ開口部401、402、404,403は、この順でバルブ本体41の軸方向に並ぶよう所定の間隔をおいて形成されている。バルブ開口部401は、バルブ本体41の軸方向において筒状空間部311に対応する位置に形成されている。そのため、第1入口ポート301は、筒状空間部311およびバルブ開口部401を経由してバルブ本体41の内側の空間に連通可能である。バルブ開口部402は、バルブ本体41の軸方向において筒状空間部312に対応する位置に形成されている。そのため、出口ポート351は、筒状空間部312およびバルブ開口部402を経由してバルブ本体41の内側の空間に連通可能である。バルブ開口部403は、バルブ本体41の軸方向において筒状空間部313に対応する位置に形成されている。そのため、出口ポート352は、筒状空間部313およびバルブ開口部403を経由してバルブ本体41の内側の空間に連通可能である。バルブ開口部404は、バルブ本体41の軸方向において第2入口ポート302に対応する位置に形成されている。そのため、第2入口ポート302は、筒状空間部314およびバルブ開口部404を経由してバルブ本体41の内側の空間に連通可能である。なお、バルブ開口部401の軸方向の大きさとバルブ開口部402の軸方向の大きさは略同じである。バルブ開口部403の軸方向の大きさは、バルブ開口部401の軸方向の大きさおよびバルブ開口部402の軸方向の大きさより大きい。
バルブ開口部401、402、403は、それぞれ、バルブ本体41の周方向の一部において形成されている。なお、バルブ開口部401、402、403がバルブ本体41の周方向において形成される範囲は、それぞれ異なる。そのため、バルブ本体41の回転位置により、第1入口ポート301、出口ポート351および出口ポート352とバルブ本体41の内側の空間との連通状態が変化する。一方、バルブ開口部404は、バルブ本体41の周方向の全範囲に亘って形成されている。そのため、バルブ本体41の回転位置にかかわらず、第2入口ポート302とバルブ本体41の内側の空間とは、常に連通している。
駆動部50は、ハウジング蓋部32とカバー33との間の空間に設けられている。駆動部50は、モータ51、ギア部52を有している。モータ51は、通電によりモータシャフトからトルクを出力する。ギア部52は、モータシャフトとバルブシャフト42の他端との間に設けられている。モータ51のモータシャフトから出力されたトルクは、ギア部52を経由してバルブシャフト42に伝達される。これにより、バルブ40がバルブ本体41の軸回りに回転する。なお、カバー33には、コネクタ部331が形成されている。当該コネクタ部331には、後述するECU70が接続される。
シール部61〜63は、それぞれ、筒状空間部311〜313に設けられている。シール部61〜63は、いずれも、シール部材601、スリーブ602、バルブシール603、スプリング604を有している。シール部61〜63を構成する部材は同様のため、そのうちのシール部63について図7に基づき説明する。シール部材601は、例えばゴム等により環状に形成されている。シール部材601は、支持部36の支持筒部361の内壁に設けられている。スリーブ602は、例えば金属により筒状に形成されている。スリーブ602は、一方の端部の外周壁がシール部材601の内周壁と摺動可能、かつ、軸方向に往復移動可能に設けられている。
バルブシール603は、例えば樹脂により環状に形成されている。バルブシール603は、スリーブ602と同軸となるようスリーブ602の他端に設けられている。バルブシール603のスリーブ602とは反対側には、環状の当接面600が形成されている。当接面600は、バルブ本体41の外周壁に当接可能である。スプリング604は、支持筒部361とスリーブ602の他端との間に設けられている。スプリング604は、スリーブ602の他端を介してバルブシール603をバルブ本体41の外周壁に押し付けている。これにより、バルブシール603の当接面600がバルブ本体41の外周壁に密着する。そのため、当接面600とバルブ本体41の外周壁との間が液密に保持される。よって、バルブシール603のバルブ本体41側の開口がバルブ開口部403と重なっていない状態、すなわち、バルブ開口部403が閉状態のとき、スリーブ602の内側の空間と、内部空間300のうちバルブ本体41の径方向外側の空間との間は遮断される。したがって、バルブ開口部403が閉状態のとき、出口ポート352と内部空間300のうちバルブ本体41の径方向外側の空間との連通を確実に遮断できる。
筒状空間部311、312に設けられたシール部61、62についても、シール部63と同様に機能する。すなわち、バルブ開口部401が閉状態のとき、第1入口ポート301と内部空間300のうちバルブ本体41の径方向外側の空間との連通を確実に遮断できる。また、バルブ開口部402が閉状態のとき、出口ポート351と内部空間300のうちバルブ本体41の径方向外側の空間との連通を確実に遮断できる。
次に、ECU70によるバルブ40の回転位置の制御について説明する。ECU70は、演算手段としてのCPU、記憶手段としてのROM、RAM、EEPROM、入出力手段としてのI/O等を有する小型のコンピュータである。ECU70は、車両の各部に設けられた各種センサからの信号等の情報に基づき、ROM等に格納されたプログラムに従い演算を実行し、車両の各種装置および機器の作動を制御する。このように、ECU70は、非遷移的実体的記録媒体に格納されたプログラムを実行する。このプログラムが実行されることで、プログラムに対応する方法が実行される。
ECU70は、モータ51への通電を制御することによりモータ51の作動を制御し、バルブ40の回転位置を制御可能である。ECU70は、バルブシャフト42の他端の近傍に設けた回転センサ71によりバルブ40の回転位置を検出可能である。ECU70は、回転センサ71により検出したバルブ40の回転位置に基づき、バルブ40の回転位置が目標の回転位置になるようモータ51の作動を制御する。
バルブ40の回転位置(度)と、バルブ開口部401〜403のバルブシール603の内側における開口の割合、すなわち、バルブシール603の当接面600における開口面積に対するバルブ開口部401〜403の開口面積の割合(%)との関係を図8に示す。バルブ40は、図8に示す回転位置の範囲で回転可能である。
バルブ40の回転位置が0のとき、すなわち、バルブ40が図4に示す状態のとき、バルブ開口部401についての開口の割合R1、バルブ開口部402についての開口の割合R2、バルブ開口部403についての開口の割合R3は、いずれも0%である。このとき、筒状空間部311、312、313のそれぞれに設けられたバルブシール603の当接面600における開口は、バルブ本体41の外周壁により閉塞されており、すべて閉弁状態となっている。よって、第1入口ポート301および第2入口ポート302と出口ポート351および出口ポート352との間のすべての連通が遮断されている。なお、バルブ40の回転位置が0からa1までの範囲において、R1、R2、R3は、いずれも0%である。
バルブ40の回転位置がa1からa2に変化すると、バルブ開口部402についての開口の割合R2は、0%から徐々に上昇し、a2において100%に達する。よって、バルブ40の回転位置がa1からa2に変化すると、ヘッド流路18から第2流出口22、第2入口ポート302、内部空間300および出口ポート351を経由してヒータコア4側に流れる冷却水の流量が増大する。なお、R2は、バルブ40の回転位置がa2からバルブ40の回転可能範囲の端部までの範囲において一定(100%)である。
バルブ40の回転位置がa3からa4に変化すると、バルブ開口部401についての開口の割合R1は、0%から徐々に上昇し、a4において約50%に達する。よって、バルブ40の回転位置がa3からa4に変化すると、ブロック流路17から第1流出口21、第1入口ポート301および迂回流路303を経由して内部空間300に流入する冷却水の流量が増大する。なお、R1は、バルブ40の回転位置がa4からa7までの範囲において一定(約50%)である。
バルブ40の回転位置がa5からa6に変化すると、バルブ開口部403についての開口の割合R3は、0%から徐々に上昇し、a6において100%に達する。よって、バルブ40の回転位置がa5からa6に変化すると、内部空間300から出口ポート352を経由してラジエータ3側に流れる冷却水の流量が増大するとともに、内部空間300から出口ポート351を経由してヒータコア4側に流れる冷却水の流量が減少する。なお、R3は、バルブ40の回転位置がa6からバルブ40の回転可能範囲の端部までの範囲において一定(100%)である。
バルブ40の回転位置がa7からa8に変化すると、バルブ開口部401についての開口の割合R1は、約50%から徐々に低下し、a8において約25%となる。よって、バルブ40の回転位置がa7からa8に変化すると、ブロック流路17から第1流出口21、第1入口ポート301および迂回流路303を経由して内部空間300に流入する冷却水の流量が減少するとともに、ヘッド流路18から第2流出口22および第2入口ポート302を経由して内部空間300に流入する冷却水の流量が増大する。なお、R1は、バルブ40の回転位置がa8からa9までの範囲において一定(約25%)である。
バルブ40の回転位置がa9からa10に変化すると、バルブ開口部401についての開口の割合R1は、約25%から徐々に上昇し、a10において100%に達する。よって、バルブ40の回転位置がa9からa10に変化すると、ブロック流路17から第1流出口21、第1入口ポート301および迂回流路303を経由して内部空間300に流入する冷却水の流量が増大する。なお、R1は、バルブ40の回転位置がa10からバルブ40の回転可能範囲の端部までの範囲において一定(100%)である。
バルブ40の回転位置がa10からバルブ40の回転可能範囲の端部までの範囲では、R1、R2、R3は、いずれも100%である。すなわち、このとき、筒状空間部311、312、313のそれぞれに設けられたバルブシール603の当接面600における開口は、バルブ本体41の外周壁により閉塞されておらず、すべて開弁状態となっている(図5参照)。よって、第1入口ポート301および第2入口ポート302と出口ポート351および出口ポート352との間のすべての連通が許容されている。
ECU70は、バルブ40の回転位置が0からa1の範囲となるよう制御することで、第1入口ポート301に対応するシール部61、出口ポート351に対応するシール部62および出口ポート352に対応するシール部63の当接面600の開口をバルブ本体41の外周壁で閉塞し、第1入口ポート301および第2入口ポート302と出口ポート351および出口ポート352との間のすべての連通を遮断することができる。このように、ECU70が、第1入口ポート301および第2入口ポート302と出口ポート351および出口ポート352との間のすべての連通を遮断するようバルブ40の回転位置を0からa1の範囲に制御することを「全閉制御」という。
ECU70は、バルブ40の回転位置がa3からa4の範囲となるよう制御することで、ブロック流路17から第1入口ポート301を経由して内部空間300へ流入する冷却水の流量を調整することができる。このように、ECU70が、第1入口ポート301を経由して内部空間300へ流入する冷却水の流量を調整するようバルブ40の回転位置をa3からa4の範囲に制御することを「流入調整制御」という。
ECU70は、バルブ40の回転位置がa5からa6の範囲となるよう制御することで、出口ポート351および出口ポート352を経由してハウジング30の外部へ流出する冷却水の流量を調整することができる。このように、ECU70が、出口ポート351および出口ポート352を経由してハウジング30の外部へ流出する冷却水の流量を調整するようバルブ40の回転位置をa5からa6の範囲に制御することを「流出調整制御」という。
ECU70は、バルブ40の回転位置がa7からa8の範囲となるよう制御することで、第1入口ポート301を経由して内部空間300へ流入する冷却水の流量を減らしつつ、第2入口ポート302を経由して内部空間300へ流入する冷却水の流量を増やすことができる。このように、ECU70が、第1入口ポート301を経由して内部空間300へ流入する冷却水の流量を減らしつつ、第2入口ポート302を経由して内部空間300へ流入する冷却水の流量を増やすようバルブ40の回転位置をa7からa8の範囲に制御することを「ポート間流量調整制御」という。
ECU70は、エンジン10の運転状況等に応じて、上記「全閉制御」、「流入調整制御」、「流出調整制御」、「ポート間流量調整制御」を実行可能である。ECU70は、例えばエンジン10の始動冷間時、「全閉制御」を実行することにより、エンジン10における冷却水の流通を止め、エンジン10を早期に暖めることができる。これにより、エンジン10の摺動抵抗を低下させ、燃費を向上するとともに、エミッションを低減することができる。
ECU70は、例えばラジエータ3で冷却水を冷却する前、「流入調整制御」を実行することにより、ブロック流路17に冷却水を流すことで、ブロック流路17における冷却水の沸騰を抑制することができる。
ECU70は、例えばエンジン10の通常運転時、「流出調整制御」を実行することにより、エンジン10の温度を適切な温度に調整できるため、ノッキングを抑制し、エンジン10の運転効率を適切な状態に維持することができる。
ECU70は、例えばエンジン10の高負荷運転時、「ポート間流量調整制御」を実行することにより、エンジンヘッド12側の冷却を強化できるため、エンジン10の運転効率を適切な状態に維持することができる。
図2に示すように、本実施形態の冷却水制御弁装置1が適用される車両では、エンジン10のブロック外壁13およびヘッド外壁14に対向する位置に電力変換装置5が設けられている。電力変換装置5は、エンジン10とともに車両の駆動源として機能する図示しないモータに供給する電力を調整するものである。ここで、エンジン10のブロック外壁13およびヘッド外壁14と電力変換装置5との間には、狭小空間Ssが形成されている。狭小空間Ssの大きさは、比較的小さい。
本実施形態の冷却水制御弁装置1のうちECU70以外の部分は、狭小空間Ssに設けられる。本実施形態では、バルブ40を迂回するようにして第1入口ポート301と内部空間300とを連通する迂回流路303をハウジング30に形成している。ハウジング30がエンジン10に取り付けられた状態において、迂回流路303は、第1入口ポート301から電力変換装置5に向かって取付面390に対し垂直な方向に延びた後、取付面390に対し平行な方向である鉛直方向上側へ延び、その後、車両の前後方向の前側へ延び、さらに鉛直方向下側へ延びて内部空間300に接続するよう形成されている。ここで、迂回流路303の内部空間300側の端部に相当する筒状空間部311には、軸が取付面390に対し平行になるような姿勢で筒状のシール部61が設けられている。
本実施形態では、上述のように、迂回流路303の一部を、取付面390に対し平行な方向へ延びるよう形成しているため、取付面390に対し垂直な方向におけるハウジング30の体格を小さくすることができる。また、軸方向に所定の長さを有するシール部61を、軸が取付面390に対し平行になるよう設けることにより、シール部61を設ける場合において、ハウジング30の取付面390に対し垂直な方向の体格が大きくなることを抑制できる。したがって、第1入口ポート301をエンジン10側に向けてハウジング30をエンジン10に取り付ける場合、および、第1入口ポート301とバルブ40との間にシール部61を設ける場合でも、エンジン10のブロック外壁13およびヘッド外壁14に面する狭小空間Ssに冷却水制御弁装置1のハウジング30を容易に配置することができる。
また、本実施形態では、ハウジング本体31の外郭を形成する複数の外壁のうち同一の方向、すなわち、鉛直方向上側を向く外壁である特定外壁310に開口するよう筒状空間部311〜313を形成し、筒状空間部311〜313のそれぞれにシール部61〜63を設けている。これにより、シール部61〜63を筒状空間部311〜313のそれぞれに設けるとき、ハウジング本体31を回転させたりする必要はなく、冷却水制御弁装置1の製造に係る作業効率を向上することができる。
図9に示すように、本実施形態では、ハウジング30の取付面390が平面状に形成され、エンジン10のブロック外壁13も平面状に形成されている。冷却水制御弁装置1のハウジング30は、第1流出口21および第2流出口22がエンジンブロック11の外壁であるブロック外壁13に集約されたエンジン10を取り付け対象とし、取付面390がブロック外壁13に当接するようエンジン10に取り付けられる。
以上説明したように、(1)本実施形態は、エンジンブロック11およびエンジンヘッド12を有するエンジン10に取り付けられ、エンジン10を流れる冷却水の流量を制御可能な冷却水制御弁装置1であって、ハウジング30とバルブ40とを備えている。ハウジング30は、内部空間300、エンジン10の外壁に当接可能に形成された平面状の取付面390、内部空間300に連通しつつ取付面390に開口するよう形成されエンジンブロック11を流れた冷却水が流入する第1入口ポート301、および、エンジンヘッド12を流れた冷却水が流入する第2入口ポート302、ならびに、内部空間300と外部とを連通する出口ポート351、352を有している。バルブ40は、ハウジング30の内部空間300に設けられ、回転することにより、第1入口ポート301および第2入口ポート302と出口ポート351、352との間の連通を制御可能である。
エンジンブロック11を流れた冷却水が流出する第1流出口21、および、エンジンヘッド12を流れた冷却水が流出する第2流出口22は、エンジンブロック11の外壁であるブロック外壁13に集約されている。ハウジング30は、第1入口ポート301および第2入口ポート302のそれぞれが第1流出口21および第2流出口22のそれぞれに接続しつつ、取付面390がエンジンブロック11の外壁であるブロック外壁13に当接するようエンジン10に取り付けられる。
本実施形態では、冷却水制御弁装置1のハウジング30は、第1流出口21および第2流出口22がエンジンブロック11の外壁であるブロック外壁13に集約されたエンジン10を取り付け対象とし、取付面390がエンジンブロック11の外壁であるブロック外壁13に当接するようエンジン10に取り付けられる。そのため、エンジンブロック11とエンジンヘッド12との境界において段差が生じたとしても、エンジン10の外壁と冷却水制御弁装置1の取付面390との間に隙間が生じるのを抑制することができる。これにより、当該隙間を経由して冷却水が漏れ出すのを抑制することができる。
また、(2)本実施形態では、バルブ40は、軸周りに回転可能な筒状のバルブ本体41、ならびに、バルブ本体41の内周壁と外周壁とを接続するよう形成されバルブ本体41の回転位置により第1入口ポート301、第2入口ポート302、出口ポート351、352のそれぞれに連通可能なバルブ開口部401、404、402、403を有している。本実施形態は、シール部61〜63をさらに備えている。シール部61〜63は、環状の当接面600を有し、第1入口ポート301、第2入口ポート302、出口ポート351、352とバルブ40との間のうち第1入口ポート301とバルブ40との間、出口ポート351とバルブ40との間、および、出口ポート352とバルブ40との間において当接面600がバルブ本体41の外周壁に当接するよう設けられ、当接面600とバルブ本体41の外周壁との間を液密に保持可能である。これにより、第1入口ポート301とバルブ40との間、出口ポート351とバルブ40との間、および、出口ポート352とバルブ40との間がバルブ本体41の外周壁により閉塞されたときの冷却水の漏れを抑制することができる。
また、(3)本実施形態では、ハウジング30は、内部空間300を形成するハウジング本体31、ならびに、内部空間300とハウジング本体31の外壁とを接続するよう形成されバルブ開口部401、404、402、403と第1入口ポート301、第2入口ポート302、出口ポート351、352のそれぞれとを連通可能な筒状空間部311、314、312、313を有している。シール部61〜63は、筒状空間部311〜313のそれぞれにおいて当接面600がバルブ本体41の外周壁に当接するよう設けられている。シール部61〜63が設けられた筒状空間部311〜313は、ハウジング本体31の外郭を形成する複数の外壁のうち同一の方向を向く外壁である特定外壁310に開口している。そのため、シール部61〜63を筒状空間部311〜313のそれぞれに設けるとき、ハウジング本体31を回転させたりする必要はなく、冷却水制御弁装置1の製造に係る作業効率を向上することができる。
また、(4)本実施形態では、ハウジング30は、内部空間300を形成するハウジング本体31、および、バルブ40を迂回するようにして第1入口ポート301と内部空間300とを連通する迂回流路303の少なくとも一部を形成する迂回流路形成部34を有している。そのため、迂回流路303の一部を、取付面390に対し平行な方向へ延びるよう形成すれば、取付面390に対し垂直な方向におけるハウジング30の体格を小さくすることができる。これにより、第1入口ポート301をエンジン10側に向けてハウジング30をエンジン10に取り付ける場合でも、エンジン10の外壁に面する狭小空間Ssに冷却水制御弁装置1のハウジング30を容易に配置することができる。なお、軸が取付面390に対し平行になるようシール部61を迂回流路303に設ければ、シール部61を備える構成であってもハウジング30の体格の増大を抑えることができる。
また、(5)本実施形態では、ハウジング30は、出口ポート351、352を形成しつつハウジング本体31とは別体に形成されたパイプ部35をさらに有している。迂回流路形成部34は、パイプ部35と一体に形成されている。そのため、部品点数を削減することができ、部品製造および組付けに関する工数を低減することができる。これにより、製造コストを低減できる。また、迂回流路303の一部を形成する配管等を別途組付ける必要がない。
また、(6)本実施形態は、モータ51、および、制御部としてのECU70をさらに備えている。モータ51は、バルブ40を回転駆動可能である。ECU70は、モータ51の作動を制御することでバルブ40の回転位置を制御可能である。ECU70は、第1入口ポート301および第2入口ポート302と出口ポート351、352との間のすべての連通を遮断するようバルブ40の回転位置を制御する全閉制御、第1入口ポート301を経由して内部空間300へ流入する冷却水の流量を調整するようバルブ40の回転位置を制御する流入調整制御、出口ポート351、352を経由してハウジング30の外部へ流出する冷却水の流量を調整するようバルブ40の回転位置を制御する流出調整制御、および、第1入口ポート301を経由して内部空間300へ流入する冷却水の流量を減らしつつ、第2入口ポート302を経由して内部空間300へ流入する冷却水の流量を増やすようバルブ40の回転位置を制御するポート間流量調整制御を実行可能である。そのため、エンジン10の運転状況に応じてエンジン10を流れる冷却水の流量を適切に調整することができる。
また、(7)本実施形態によるエンジン冷却システム100は、上記冷却水制御弁装置1と、上記エンジン10と、を備えている。そのため、エンジン冷却システム100において、上述の種々の効果を奏することができる。
(第2実施形態)
第2実施形態による冷却水制御弁装置を図10、11に示す。第2実施形態は、ハウジング30の構成等が第1実施形態と異なる。
第2実施形態では、ハウジング30は、第1実施形態で示した迂回流路形成部34を有していない。また、ハウジング本体31には、迂回流路303は形成されておらず、筒状空間部311は、第1入口ポート301と内部空間300とを連通するよう略円筒状に形成されている。シール部61は、当接面600がバルブ本体41の外周壁に当接するよう筒状空間部311に設けられている(図11参照)。第2実施形態では、取付面390に対し垂直な方向におけるハウジング30の体格が、第1実施形態と比べて大きい。
第2実施形態は、上述した点以外の構成については第1実施形態と同様である。そのため、第1実施形態と同様の構成については、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
(第3実施形態)
第3実施形態による冷却水制御弁装置を図12に示す。第3実施形態は、ハウジング30の取り付け対象等が第1実施形態と異なる。
第3実施形態では、第1流出口21および第2流出口22は、エンジンヘッド12のヘッド外壁14に形成されている。よって、ヘッド流路18は、第2流入口16と第2流出口22とを接続するようエンジンヘッド12に形成されている。ブロック流路17は、第1流入口15と第1流出口21とを接続するよう形成されている。ここで、ブロック流路17は、第1流入口15側の大部分がエンジンブロック11に形成されており、第1流出口21側の端部のみがエンジンヘッド12に形成されている。このように、本実施形態では、エンジンブロック11を流れた冷却水が流出する第1流出口21、および、エンジンヘッド12を流れた冷却水が流出する第2流出口22は、エンジンヘッド12の外壁であるヘッド外壁14に集約されている。
本実施形態では、冷却水制御弁装置1のハウジング30は、第1流出口21および第2流出口22がエンジンヘッド12の外壁であるヘッド外壁14に集約されたエンジン10を取り付け対象とし、取付面390がヘッド外壁14に当接するようエンジン10に取り付けられる。
第3実施形態は、上述した点以外の構成については第1実施形態と同様である。そのため、第1実施形態と同様の構成については、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
以上説明したように、(1)本実施形態では、エンジンブロック11を流れた冷却水が流出する第1流出口21、および、エンジンヘッド12を流れた冷却水が流出する第2流出口22は、エンジンヘッド12の外壁であるヘッド外壁14に集約されている。ハウジング30は、第1入口ポート301および第2入口ポート302のそれぞれが第1流出口21および第2流出口22のそれぞれに接続しつつ、取付面390がエンジンヘッド12の外壁であるヘッド外壁14に当接するようエンジン10に取り付けられる。
本実施形態では、冷却水制御弁装置1のハウジング30は、第1流出口21および第2流出口22がエンジンヘッド12の外壁であるヘッド外壁14に集約されたエンジン10を取り付け対象とし、取付面390がエンジンヘッド12の外壁であるヘッド外壁14に当接するようエンジン10に取り付けられる。そのため、エンジンブロック11とエンジンヘッド12との境界において段差が生じたとしても、エンジン10の外壁と冷却水制御弁装置1の取付面390との間に隙間が生じるのを抑制することができる。これにより、当該隙間を経由して冷却水が漏れ出すのを抑制することができる。
(第4実施形態)
第4実施形態による冷却水制御弁装置を図13に示す。第4実施形態は、ハウジング30の構成等が第1実施形態と異なる。
第4実施形態では、ハウジング本体31は、ポート筒部392を有している。ポート筒部392は、第2入口ポート302の径方向外側において取付面390から略円筒状に突出するよう形成されている。エンジンブロック11には、流出口凹部23が形成されている。流出口凹部23は、第2流出口22と同軸にブロック外壁13から略円筒状に凹むよう形成されている。流出口凹部23の内径は、ポート筒部392の外径より大きい。
ハウジング本体31は、第1入口ポート301が第1流出口21に接続し、ポート筒部392が流出口凹部23に嵌ることで第2入口ポート302が第2流出口22に接続しつつ、取付面390がエンジンブロック11の外壁であるブロック外壁13に当接するようエンジン10に取り付けられる。本実施形態では、第1実施形態と同様、エンジンブロック11とエンジンヘッド12との境界において段差が生じたとしても、エンジン10の外壁と冷却水制御弁装置1の取付面390との間に隙間が生じるのを抑制することができる。これにより、当該隙間を経由して冷却水が漏れ出すのを抑制することができる。
(他の実施形態)
本発明の他の実施形態では、シール部は、第1入口ポート301、第2入口ポート302、出口ポート351、352とバルブ40との間のうち少なくとも1箇所に設けることとしてもよい。また、シール部を設けないこととしてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、シール部が設けられる複数の筒状空間部は、ハウジング本体31の外郭を形成する複数の外壁のうち同一の方向を向く外壁である特定外壁310だけでなく別の外壁に開口していてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、迂回流路は、バルブ40を迂回するようにして第2入口ポート302と内部空間300とを連通するよう形成されていてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、迂回流路形成部34は、パイプ部35と別体に形成されていてもよい。また、迂回流路形成部34またはパイプ部35は、ハウジング本体31と一体に形成されていてもよい。また、本発明の他の実施形態では、モータ51の作動を制御する制御部は、ハウジング30内、例えばカバー33の内側に設けられていてもよい。また、本発明の他の実施形態では、制御部を備えていなくてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、迂回流路形成部34またはパイプ部35は、支持部36と一体に形成されていてもよい。
また、本発明の他の実施形態では、ハウジング30は、出口ポートを1つ、または、3つ以上有する構成でもよい。このように、本開示は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
1 冷却水制御弁装置、10 エンジン、11 エンジンブロック、12 エンジンヘッド、13 ブロック外壁(外壁)、14 ヘッド外壁(外壁)、21 第1流出口、22 第2流出口、30 ハウジング、300 内部空間、301 第1入口ポート、302 第2入口ポート、351、352 出口ポート、390 取付面、40 バルブ

Claims (7)

  1. エンジンブロック(11)およびエンジンヘッド(12)を有するエンジン(10)に取り付けられ、前記エンジンを流れる冷却水の流量を制御可能な冷却水制御弁装置(1)であって、
    内部空間(300)、前記エンジンの外壁に当接可能に形成された平面状の取付面(390)、前記内部空間に連通しつつ前記取付面に開口するよう形成され前記エンジンブロックを流れた冷却水が流入する第1入口ポート(301)、および、前記エンジンヘッドを流れた冷却水が流入する第2入口ポート(302)、ならびに、前記内部空間と外部とを連通する少なくとも1つの出口ポート(351、352)を有するハウジング(30)と、
    前記内部空間に設けられ、回転することにより、前記第1入口ポートおよび前記第2入口ポートと前記出口ポートとの間の連通を制御可能なバルブ(40)と、を備え、
    前記エンジンブロックを流れた冷却水が流出する第1流出口(21)、および、前記エンジンヘッドを流れた冷却水が流出する第2流出口(22)は、前記エンジンブロックまたは前記エンジンヘッドのいずれか一方の外壁(13、14)に集約されており、
    前記ハウジングは、前記第1入口ポートおよび前記第2入口ポートのそれぞれが前記第1流出口および前記第2流出口のそれぞれに接続しつつ、前記取付面が前記エンジンブロックまたは前記エンジンヘッドのいずれか一方の外壁に当接するよう前記エンジンに取り付けられる冷却水制御弁装置。
  2. 前記バルブは、軸周りに回転可能な筒状のバルブ本体(41)、ならびに、前記バルブ本体の内周壁と外周壁とを接続するよう形成され前記バルブ本体の回転位置により前記第1入口ポート、前記第2入口ポートおよび前記出口ポートのそれぞれに連通可能な複数のバルブ開口部(401、404、402、403)を有し、
    環状の当接面(600)を有し、前記第1入口ポート、前記第2入口ポートまたは前記出口ポートと前記バルブとの間のうち少なくとも1箇所において前記当接面が前記バルブ本体の外周壁に当接するよう設けられ、前記当接面と前記バルブ本体の外周壁との間を液密に保持可能なシール部(61、62、63)をさらに備える請求項1に記載の冷却水制御弁装置。
  3. 前記ハウジングは、前記内部空間を形成するハウジング本体(31)、ならびに、前記内部空間と前記ハウジング本体の外壁とを接続するよう形成され複数の前記バルブ開口部と前記第1入口ポート、前記第2入口ポートおよび前記出口ポートのそれぞれとを連通可能な複数の筒状空間部(311、314、312、313)を有し、
    前記シール部は、複数の前記筒状空間部のうち2以上の前記筒状空間部のそれぞれにおいて前記当接面が前記バルブ本体の外周壁に当接するよう、複数設けられ、
    複数の前記筒状空間部のうち前記シール部が設けられた2以上の前記筒状空間部は、前記ハウジング本体の外郭を形成する複数の外壁のうち同一の方向を向く外壁である特定外壁(310)に開口している請求項2に記載の冷却水制御弁装置。
  4. 前記ハウジングは、前記内部空間を形成するハウジング本体(31)、および、前記バルブを迂回するようにして前記第1入口ポートまたは前記第2入口ポートと前記内部空間とを連通する迂回流路(303)の少なくとも一部を形成する迂回流路形成部(34)を有する請求項1〜3のいずれか一項に記載の冷却水制御弁装置。
  5. 前記ハウジングは、前記出口ポートを形成しつつ前記ハウジング本体とは別体に形成されたパイプ部(35)をさらに有し、
    前記迂回流路形成部は、前記パイプ部と一体に形成されている請求項4に記載の冷却水制御弁装置。
  6. 前記バルブを回転駆動可能なモータ(51)と、
    前記モータの作動を制御することで前記バルブの回転位置を制御可能な制御部(70)と、をさらに備え、
    前記制御部は、
    前記第1入口ポートおよび前記第2入口ポートと前記出口ポートとの間のすべての連通を遮断するよう前記バルブの回転位置を制御する全閉制御、
    前記第1入口ポートを経由して前記内部空間へ流入する冷却水の流量を調整するよう前記バルブの回転位置を制御する流入調整制御、
    前記出口ポートを経由して前記ハウジングの外部へ流出する冷却水の流量を調整するよう前記バルブの回転位置を制御する流出調整制御、および、
    前記第1入口ポートを経由して前記内部空間へ流入する冷却水の流量を減らしつつ、前記第2入口ポートを経由して前記内部空間へ流入する冷却水の流量を増やすよう前記バルブの回転位置を制御するポート間流量調整制御を実行可能である請求項1〜5のいずれか一項に記載の冷却水制御弁装置。
  7. 請求項1〜6のいずれか一項に記載の冷却水制御弁装置と、
    前記エンジンと、
    を備えるエンジン冷却システム(100)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110741192B (zh) 2017-06-14 2022-03-22 株式会社电装 阀装置
US11285778B2 (en) 2017-06-14 2022-03-29 Denso Corporation Valve device
JP7192467B2 (ja) 2018-05-31 2022-12-20 株式会社デンソー バルブ装置
CN115574120A (zh) 2018-05-31 2023-01-06 株式会社电装 阀装置
JP7415995B2 (ja) 2021-03-23 2024-01-17 株式会社デンソー 流路切替弁

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009113366A1 (ja) * 2008-03-12 2009-09-17 本田技研工業株式会社 内燃機関の冷却装置
JP2011202585A (ja) * 2010-03-25 2011-10-13 Toyota Motor Corp 冷媒流通制御装置および車両の冷却装置
JP2013177843A (ja) * 2012-02-28 2013-09-09 Mikuni Corp 冷却水制御バルブ装置
JP2014190296A (ja) * 2013-03-28 2014-10-06 Daihatsu Motor Co Ltd 内燃機関
JP5889106B2 (ja) * 2012-05-24 2016-03-22 株式会社ミクニ ロータリ式バルブ
JP2017003035A (ja) * 2015-06-11 2017-01-05 株式会社デンソー バルブ装置および流体制御装置
WO2017130598A1 (ja) * 2016-01-28 2017-08-03 株式会社デンソー 弁装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101713742B1 (ko) * 2015-08-25 2017-03-22 현대자동차 주식회사 냉각수 제어밸브유닛을 갖는 엔진시스템
DE102016110318B3 (de) 2016-06-03 2017-06-29 Pierburg Gmbh Drehschieberventil zur unabhängigen Regelung einer Kühlmittelströmung eines Motorblocks einer Verbrennungskraftmaschine

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009113366A1 (ja) * 2008-03-12 2009-09-17 本田技研工業株式会社 内燃機関の冷却装置
JP2011202585A (ja) * 2010-03-25 2011-10-13 Toyota Motor Corp 冷媒流通制御装置および車両の冷却装置
JP2013177843A (ja) * 2012-02-28 2013-09-09 Mikuni Corp 冷却水制御バルブ装置
JP5889106B2 (ja) * 2012-05-24 2016-03-22 株式会社ミクニ ロータリ式バルブ
JP2014190296A (ja) * 2013-03-28 2014-10-06 Daihatsu Motor Co Ltd 内燃機関
JP2017003035A (ja) * 2015-06-11 2017-01-05 株式会社デンソー バルブ装置および流体制御装置
WO2017130598A1 (ja) * 2016-01-28 2017-08-03 株式会社デンソー 弁装置

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