JP7122949B2 - 流量制御装置、これを含む冷却システムおよびその制御方法 - Google Patents

流量制御装置、これを含む冷却システムおよびその制御方法 Download PDF

Info

Publication number
JP7122949B2
JP7122949B2 JP2018226610A JP2018226610A JP7122949B2 JP 7122949 B2 JP7122949 B2 JP 7122949B2 JP 2018226610 A JP2018226610 A JP 2018226610A JP 2018226610 A JP2018226610 A JP 2018226610A JP 7122949 B2 JP7122949 B2 JP 7122949B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cooling water
supply line
water supply
cooling
cylinder head
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018226610A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020020335A (ja
Inventor
イ、ヒョ、ジョ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hyundai Motor Co
Original Assignee
Hyundai Motor Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hyundai Motor Co filed Critical Hyundai Motor Co
Publication of JP2020020335A publication Critical patent/JP2020020335A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7122949B2 publication Critical patent/JP7122949B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00Liquid cooling
    • F01P3/02Arrangements for cooling cylinders or cylinder heads
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00Controlling of coolant flow
    • F01P7/14Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F01P7/165Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control characterised by systems with two or more loops
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00Controlling of coolant flow
    • F01P7/14Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P5/00Pumping cooling-air or liquid coolants
    • F01P5/10Pumping liquid coolant; Arrangements of coolant pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P5/00Pumping cooling-air or liquid coolants
    • F01P5/10Pumping liquid coolant; Arrangements of coolant pumps
    • F01P5/12Pump-driving arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/32Details
    • F16K1/34Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K27/00Construction of housing; Use of materials therefor
    • F16K27/02Construction of housing; Use of materials therefor of lift valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/002Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by temperature variation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/14Indicating devices; Other safety devices
    • F01P11/16Indicating devices; Other safety devices concerning coolant temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00Liquid cooling
    • F01P3/02Arrangements for cooling cylinders or cylinder heads
    • F01P2003/027Cooling cylinders and cylinder heads in parallel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00Controlling of coolant flow
    • F01P7/14Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P2007/146Controlling of coolant flow the coolant being liquid using valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2025/00Measuring
    • F01P2025/08Temperature
    • F01P2025/40Oil temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2025/00Measuring
    • F01P2025/08Temperature
    • F01P2025/42Intake manifold temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2025/00Measuring
    • F01P2025/60Operating parameters
    • F01P2025/62Load
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2025/00Measuring
    • F01P2025/60Operating parameters
    • F01P2025/66Vehicle speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2031/00Fail safe
    • F01P2031/16Fail safe using melting materials
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2050/00Applications
    • F01P2050/22Motor-cars
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2060/00Cooling circuits using auxiliaries
    • F01P2060/04Lubricant cooler
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Temperature-Responsive Valves (AREA)

Description

本発明は、運転条件により供給される冷却水を制御してウォームアップ時間を短縮し、冷却効率を向上させることができる流量制御装置、これを含む冷却システムおよびその制御方法に関する。
エンジンは、燃料の燃焼により回転力を発生させながら熱エネルギーを外部に排出する。特に、冷却水は、エンジンなどを循環しながら熱エネルギーを吸収し、これをラジエータなどを通じて外部に放出する。
エンジンの冷却水温度が低ければ、オイルの粘性が高くなって摩擦力が増加し、燃料消耗が増え、排気ガスの温度が徐々に上昇して触媒が活性化する時間が長くなる。また、排気ガスの品質が低下することがあり、ヒーターの機能が正常化する時間が長くなって乗客および運転者に不便を与えることがある。
エンジンの冷却水温度が過熱されると、ノッキングが発生し、これを抑制するために点火時期を調節しなければならないため、エンジンの性能が低下することがある。また、潤滑油の温度が過度な場合には潤滑作用が低下することがある。
燃費性能、暖房性能および冷却性能を極大化するためには、可変ウォーターポンプ、電子式サーモスタット、流量制御バルブを用いるが、レイアウトが複雑で、高価であるという問題がある。
この背景技術の部分に記載された事項は、発明の背景に対する理解を増進させるために作成されたものであり、この技術が属する分野における通常の知識を有する者にすでに知られた従来の技術でない事項を含むことができる。
本発明の目的は、単純な構成でウォームアップ時間を短縮し、冷却効率を向上させることができる流量制御装置、これを含む冷却システムおよびその制御方法を提供することにある。
本発明の実施例による流量制御装置は、冷却水が流入される流入口、冷却水が流出される流出口、第1冷却水供給ラインおよび第2冷却水供給ラインが形成された冷却水制御部ハウジング、前記冷却水制御部ハウジングに装着されて冷却水を供給するウォーターポンプ、前記第1冷却水供給ラインを選択的に遮断するバルブプレート、前記第2冷却水供給ラインを選択的に遮断するバルブピストン、前記バルブプレートと前記バルブピストンを選択的に移動させて前記第1冷却水供給ラインおよび前記第2冷却水供給ラインを選択的に開閉する駆動部、および前記駆動部の作動を制御する制御器を含んでもよい。
前記制御部ハウジングには、前記バルブピストンが移動可能に挿入される案内隔壁が形成されてもよい。
前記ウォーターポンプは、機械式ウォーターポンプであってもよい。
前記ウォーターポンプは、電気ウォーターポンプであり、前記制御器は、前記電気ウォーターポンプの作動を制御することができる。
前記駆動部は、前記バルブプレートおよび前記バルブピストンに結合し、ワックスが充填されたサーモスタットハウジングおよび前記サーモスタットハウジングを弾性支持するスプリング、前記サーモスタットハウジングの移動を案内するガイドロッドおよび前記ガイドロッドを通じて前記ワックスに熱を伝達する電気ヒーターを含んでもよい。
前記駆動部は、前記バルブプレートおよび前記バルブピストンに結合する作動ロッド、前記作動ロッドを弾性支持するスプリングおよび前記作動ロッドと結合して前記作動ロッドを選択的に移動させるソレノイドを含んでもよい。
本発明の実施例による冷却システムは、上部シリンダーヘッド、前記上部シリンダーヘッドに冷却水を供給する上部ライン、前記上部シリンダーヘッドと結合する下部シリンダーヘッド、前記下部シリンダーヘッドに冷却水を供給する下部ライン、前記下部シリンダーヘッドと結合するエンジンブロックおよび前記エンジンブロックに冷却水を供給するブロックラインを含むエンジン、前記下部シリンダーヘッドから冷却水の供給を受ける複数個の熱交換要素、前記上部シリンダーヘッドおよび前記エンジンブロックから冷却水の供給を受けるラジエータ、前記複数個の熱交換要素および前記ラジエータから冷却水が流入される流入口が形成され、前記下部ラインと連結される流出口が形成され、前記上部ラインと連結された第1冷却水供給ラインおよび前記ブロックラインと連結された第2冷却水供給ラインが形成された冷却水制御部ハウジング、前記冷却水制御部ハウジングに装着されて冷却水を供給するウォーターポンプ、前記第1冷却水供給ラインを選択的に遮断するバルブプレート、前記第2冷却水供給ラインを選択的に遮断するバルブピストン、前記バルブプレートと前記バルブピストンを選択的に移動させて前記第1冷却水供給ラインおよび前記第2冷却水供給ラインを選択的に開閉する駆動部および前記下部シリンダーヘッドの冷却水温度を測定して該当信号を出力する第1水温センサーおよび前記エンジンブロックの冷却水温度を測定して該当信号を出力する第2水温センサーを含む車両作動状態信号部および前記車両作動状態信号部の出力信号により駆動部の作動を制御する制御器を含んでもよい。
前記制御部ハウジングには、前記バルブピストンが移動可能に挿入される案内隔壁が形成されてもよい。
前記ウォーターポンプは、機械式ウォーターポンプであってもよい。
前記ウォーターポンプは、電気ウォーターポンプであり、前記制御器は、前記電気ウォーターポンプの作動を制御することができる。
前記駆動部は、前記バルブプレートおよび前記バルブピストンに結合し、ワックスが充填されたサーモスタットハウジング、前記サーモスタットハウジングを弾性支持するスプリング、前記サーモスタットハウジングの移動を案内するガイドロッドおよび前記ガイドロッドを通じて前記ワックスに熱を伝達する電気ヒーターを含んでもよい。
前記駆動部は、前記バルブプレートおよび前記バルブピストンに結合する作動ロッド、前記作動ロッドを弾性支持するスプリングおよび前記作動ロッドと結合して前記作動ロッドを選択的に移動させるソレノイドを含んでもよい。
本発明の実施例による冷却システム制御方法は、前記冷却システムに適用可能である。
前記制御器が前記第2水温センサの出力信号が設定された冷間条件に該当するか否かを判断し、前記冷却条件に該当すると、前記第1冷却水供給ラインおよび前記第2冷却水供給ラインが閉じられるように前記駆動部の作動を制御することができる。
前記制御器が前記第1水温センサの出力信号が設定された温間条件に該当するか否かを判断し、前記温間条件に該当すると、前記第1冷却水供給ラインは開かれ、前記第2冷却水供給ラインが閉じられるように前記駆動部の作動を制御することができる。
前記制御器が前記第2水温センサの出力信号が設定された熱間条件に該当するか否かを判断し、前記熱間条件に該当すると、前記第1冷却水供給ラインと前記第2冷却水供給ラインが開かれるように前記駆動部の作動を制御することができる。
本発明の実施例による流量制御装置、これを含む冷却システムおよびその制御方法によれば、単純な構成でウォームアップ時間を短縮し、冷却効率を向上させることができる。
本発明の実施例による冷却システムのブロック図である。 本発明の実施例による冷却システムの構成図である。 本発明の実施例による流量制御装置の冷間時の作動を示した図面である。 本発明の実施例による冷却システムの冷間時の作動を示した構成図である。 本発明の実施例による流量制御装置の温間時の作動を示した図面である。 本発明の実施例による冷却システムの温間時の作動を示した構成図である。 本発明の実施例による流量制御装置の熱間時の作動を示した図面である。 本発明の実施例による冷却システムの熱間時の作動を示した構成図である。 本発明の他の実施例による流量制御装置を示した図面である。
以下、本発明の実施例を添付した図面を参照して詳細に説明する。
ただし、図面に示された各構成の大きさおよび厚さは、説明の便宜のために任意に示したため、本発明が必ず図面に示されたものに限定されるのではなく、多くの部分および領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。
ただし、本発明の実施例を明確に説明するために、説明上不必要な部分は省略し、明細書全体にわたって同一または類似する構成要素については同一の図面符号を付与して説明する。
下記の説明で構成の名称を第1、第2などに区分したことは、その構成の名称が同一でこれを区分するためのものであり、必ずその順序に限定されるのではない。
図1は、本発明の実施例による冷却システムのブロック図であり、図2は、本発明の実施例による冷却システムの構成図である。
図1および図2を参照すれば、本発明の実施例による冷却システムは、車両作動状態信号部10の出力信号により後述する駆動部60の作動を制御する制御器30を含む。
前記車両作動状態信号部10は、第1水温センサー12、第2水温センサー14、エンジンオイル温度を測定して該当信号を出力する油温センサー16、吸気温度を測定して該当信号を出力する吸気温センサー18、アクセルペダルの位置を測定して該当信号を出力するアクセル開度センサー20および車速を測定して該当信号を出力する車速センサー22を含む。
前記制御器30は、設定されたプログラムにより動作する一つ以上のマイクロプロセッサによりそれぞれ実現されてもよく、前記設定されたプログラムは、後述する本発明の実施例による方法を行うための一連の命令を含んでもよい。
本発明の実施例による冷却システムは、エンジン1を含み、前記エンジン1は、上部シリンダーヘッド5、前記上部シリンダーヘッド5に冷却水を供給する上部ライン101、前記上部シリンダーヘッド5と結合する下部シリンダーヘッド7、前記下部シリンダーヘッド7に冷却水を供給する下部ライン103、前記下部シリンダーヘッド7と結合するエンジンブロック3および前記エンジンブロック3に冷却水を供給するブロックライン105を含む。
前記第1水温センサー12は、前記下部シリンダーヘッド7の冷却水温度を測定して該当信号を出力するように装着され、前記第2水温センサー14は、前記エンジンブロック3の冷却水温度を測定して該当信号を出力するように装着される。
本発明の実施例による冷却システムは、前記下部シリンダーヘッド7から冷却水の供給を受ける複数個の熱交換要素および前記上部シリンダーヘッド5および前記エンジンブロック3から冷却水の供給を受けるラジエータ40を含む。
前記複数個の熱交換要素は、例えば、LP-EGRクーラー44、ヒーター46、オイルクーラー47、HP-EGRクーラー48を含んでもよく、リザーバタンク42には前記ラジエータ40に流れる冷却水の一部が分岐されてもよい。しかし、前記複数個の熱交換装置は、図面に示された装置に限定されるのではなく、冷却水と熱交換する多様な形態の装置を含んでもよい。
図3は、本発明の実施例による流量制御装置の冷間時の作動を示した図面である。
図2および図3を参照すれば、本発明の実施例による冷却システムは、流量制御装置52を含む。
前記流量制御装置52は、前記複数個の熱交換要素および前記ラジエータ40から冷却水が流入される流入口51が形成され、前記下部ライン103と連結される流出口53が形成され、前記上部ライン101と連結された第1冷却水供給ライン55および前記ブロックライン105と連結された第2冷却水供給ライン56が形成された冷却水制御部ハウジング54、前記冷却水制御部ハウジング54に装着されて冷却水を供給するウォーターポンプ50、前記第1冷却水供給ライン55を選択的に遮断するバルブプレート62、前記第2冷却水供給ライン56を選択的に遮断するバルブピストン64、前記バルブプレート62と前記バルブピストン64を選択的に移動させて前記第1冷却水供給ライン55および前記第2冷却水供給ライン56を選択的に開閉する駆動部60を含む。
前記ウォーターポンプ50に装着されたブレード110の回転により冷却水が前記流入口51から前記流出口53、前記第1冷却水供給ライン55および前記第2冷却水供給ライン56に供給される。
前記流量制御装置52で供給する冷却水は、前記エンジン1に供給され、アウトレットフィッティング90を通じて前記ラジエータ40および複数個の熱交換要素を経て前記流量制御装置52に伝達される。
図2および図3に示されているように、本発明の実施例による冷却システムは、シリンダーヘッドが前記上部シリンダーヘッド5と下部シリンダーヘッド7に分離され、冷却水も分離供給されて前記エンジン1の冷却効率が向上することができる。つまり、燃焼室と隣接した前記下部シリンダーヘッド7に前記流出口53から冷却水が供給されてノッキング防止が可能であり、前記エンジンブロック3と前記上部シリンダーヘッド5に冷却水が選択的に供給されて前記エンジン1の効率的な冷却が可能である。
前記冷却水制御部ハウジング54には、前記バルブピストン64が移動可能に挿入される案内隔壁58が形成される。
前記ウォーターポンプ50は、機械式ウォーターポンプであってもよく、電気ウォーターポンプであってもよい。
前記ウォーターポンプ50が電気ウォーターポンプである場合、前記制御器30は前記電気ウォーターポンプの作動を制御して冷却水流量を制御することもできる。
前記駆動部60は、電気サーモスタット61であってもよい。
つまり、前記駆動部60は、前記バルブプレート62および前記バルブピストン64に結合し、ワックス66が充填されたサーモスタットハウジング68、前記サーモスタットハウジング68を弾性支持するスプリング72、前記サーモスタットハウジング68の移動を案内するガイドロッド70および前記ガイドロッド70を通じて前記ワックス66に熱を伝達する電気ヒーター74を含む。
前記制御器30が前記車両作動状態信号部10から出力される信号により前記電気ヒーター74の作動を制御して前記ワックス66に熱を加えると、前記ワックス66の膨張により前記バルブプレート62と前記バルブピストン64が移動するようになる。
前記冷却水制御部ハウジング54でパーティション57が延長形成され、前記バルブプレート62と接触して前記第1冷却水供給ライン55を選択的に遮断する。
図4は、本発明の実施例による冷却システムの冷間時の作動を示した構成図である。
以下、図3および図4を参照して本発明の実施例による冷却システムの冷間時の作動を説明する。
前記制御器30が前記第2水温センサー14の出力信号が設定された冷間条件に該当するか否かを判断し、前記冷却条件に該当すると、前記第1冷却水供給ライン55および前記第2冷却水供給ライン56が閉じられるように前記駆動部60の作動を制御する。
前記冷間条件は、例えば、前記エンジンブロック3の冷却水温度が約50度以下に設定されてもよく、これは始動後の一定時間まであってもよい。
冷間時に前記第1冷却水供給ライン55および前記第2冷却水供給ライン56は閉鎖され、前記エンジン1の速いウォームアップが可能である。
また、前記流出口53と前記下部ライン103を通じて前記下部シリンダーヘッド7のみに冷却水が流れ、前記下部シリンダーヘッド7を経た冷却水は前記オイルクーラー47に伝達されて冷間時のオイル温度を速く上げることができる。
図5は、本発明の実施例による流量制御装置の温間時の作動を示した図面であり、図6は、本発明の実施例による冷却システムの温間時の作動を示した構成図である。
以下、図5および図6を参照して本発明の実施例による冷却システムの温間時の作動を説明する。
前記制御器30が前記第1水温センサー12の出力信号が設定された温間条件に該当するか否かを判断し、前記温間条件に該当すると、前記第1冷却水供給ライン55は開かれ、前記第2冷却水供給ライン56が閉じられるように前記駆動部60の作動を制御する。
前記温間条件は、例えば、前記下部シリンダーヘッド7の冷却水温度が約90度以上に設定されてもよい。
前記温間条件では、前記上部シリンダーヘッド5と連結された第1冷却水供給ライン55は開かれ、前記エンジンブロック3と連結された前記第2冷却水供給ライン56は閉じられた状態を維持するように前記制御器30が前記駆動部60を制御する。つまり、図5に示されているように、前記案内隔壁58により前記バルブピストン64が開かれず、前記バルブプレート62のみが開かれるように前記電気ヒーター74が作動する。
前記温間条件では、前記上部シリンダーヘッド5と前記下部シリンダーヘッド7に冷却水が供給されてノッキングなど防止が可能であり、前記エンジンブロック3には冷却水が供給されず、前記エンジンブロック3の温度を相対的に高めることができるため、燃費向上が可能である。
前記上部シリンダーヘッド5を通過した冷却水は、前記ラジエータ40を通過しながら冷却される。
図7は、本発明の実施例による流量制御装置の熱間時の作動を示した図面であり、図8は、本発明の実施例による冷却システムの熱間時の作動を示した構成図である。
以下、図7および図8を参照して本発明の実施例による冷却システムの熱間時の作動を説明する。
前記制御器30が前記第2水温センサー14の出力信号が設定された熱間条件に該当するか否かを判断し、前記熱間条件に該当すると、前記第1冷却水供給ライン55と前記第2冷却水供給ライン56が開かれるように前記駆動部60の作動を制御する。
前記熱間条件は、例えば、前記エンジンブロック3の冷却水温度が約105度以上に設定されてもよい。
前記熱間条件では、前記上部シリンダーヘッド5と連結された第1冷却水供給ライン55と前記エンジンブロック3と連結された前記第2冷却水供給ライン56が全て開かれるように前記制御器30が前記駆動部60を制御する。つまり、図7に示されているように、前記バルブピストン64と前記バルブプレート62が全て開かれるように前記電気ヒーター74が作動する。
前記熱間条件では、前記上部シリンダーヘッド5、前記下部シリンダーヘッド7および前記エンジンブロック3に全て冷却水が供給されて前記エンジン1の過熱を防止することができる。
図9は、本発明の他の実施例による流量制御装置を示した図面である。
以下、図1、図2、図3および図9を参照して本発明の他の実施例による流量制御装置を説明する。
図9を説明するに当たり、理解の便宜のために前述した構成と同一または類似する構成は同一または類似する参照番号を用い、反復する説明は省略する。
図9に示された流量制御装置は、前述した駆動部60(81)にソレノイドが適用される。
つまり、図9に示された駆動部81は、前記バルブプレート62および前記バルブピストン64に結合する作動ロッド83、前記作動ロッド83を弾性支持するスプリング85および前記作動ロッド83と結合して前記作動ロッド83を選択的に移動させるソレノイド87を含む。
前記制御器30は、前述した前記車両作動状態信号部10の出力信号により前記ソレノイド87の作動を制御し、前記ソレノイド87が前記バルブプレート62および前記バルブピストン64を押して前記第1冷却水供給ライン55および前記第2冷却水供給ライン56を全て遮断するか、前記第1冷却水供給ライン55のみを開放するか、または前記第1冷却水供給ライン55および前記第2冷却水供給ライン56を全て開放するようになる。
図9に示された流量制御装置は、本発明の実施例による冷却システムおよびその制御方法に適用可能であり、反復する説明は省略する。
前述した前記冷間条件、前記温間条件および前記熱間条件は、前記車両作動状態信号部10の出力信号により多様な条件で設定されてもよく、これによって車両の作動状態によるエンジンおよび冷却システムの効率的な冷却が可能である。
例えば車速が相対的に速い場合、外気による冷却が可能であるため、前記冷間条件、前記温間条件および前記熱間条件に該当する基準冷却水温度は相対的に高く設定されてもよい。
また、例えば、前記アクセル開度センサー20の出力信号が相対的に高くなると、前記エンジン1の負荷が増加して冷却水温度が高くなることが予想されるため、前記冷間条件、前記温間条件および前記熱間条件に該当する基準冷却水温度は相対的に低く設定されることもできる。
以上で本発明に関する好ましい実施例を説明したが、本発明は、前記実施例に限定されず、本発明の実施例から当該発明が属する技術分野における通常の知識を有する者による容易に変更されて均等であると認められる範囲のすべての変更を含む。
1:エンジン
3:エンジンブロック
5:上部シリンダーヘッド
7:下部シリンダーヘッド
10:車両作動状態信号部
12:第1水温センサー
14:第2水温センサー
16:油温センサー
18:吸気温センサー
20:アクセル開度センサー
22:車速センサー
30:制御器
40:ラジエータ
42:リザーバタンク
44:LP-EGRクーラー
46:ヒーター
47:オイルクーラー
48:HP-EGRクーラー
50:ウォーターポンプ
51:流入口
52:流量制御装置
53:流出口
54:冷却水制御部ハウジング
55:第1冷却水供給ライン
56:第2冷却水供給ライン
58:案内隔壁
60:駆動部
62:バルブプレート
64:バルブピストン
66:ワックス
68:サーモスタットハウジング
70:ガイドロッド
72:スプリング
74:電気ヒーター
83:作動ロッド
85:スプリング
87:ソレノイド
101:上部ライン
103:下部ライン
105:ブロックライン
110:ブレード

Claims (15)

  1. 冷却水が流入される流入口、冷却水が流出される流出口、第1冷却水供給ラインおよび第2冷却水供給ラインが形成された冷却水制御部ハウジング;
    前記冷却水制御部ハウジングに装着されて冷却水を供給するウォーターポンプ;
    前記第1冷却水供給ラインを選択的に遮断するバルブプレート;
    前記第2冷却水供給ラインを選択的に遮断するバルブピストン;
    前記バルブプレートと前記バルブピストンを選択的に移動させて前記第1冷却水供給ラインおよび前記第2冷却水供給ラインを選択的に開閉する駆動部;および
    前記駆動部の作動を制御する制御器;
    を含む流量制御装置。
  2. 前記冷却水制御部ハウジングには、前記バルブピストンが移動可能に挿入される案内隔壁が形成された、請求項1に記載の流量制御装置。
  3. 前記ウォーターポンプは、機械式ウォーターポンプである、請求項2に記載の流量制御装置。
  4. 前記ウォーターポンプは、電気ウォーターポンプであり、
    前記制御器は、前記電気ウォーターポンプの作動を制御する、請求項2に記載の流量制御装置。
  5. 前記駆動部は、
    前記バルブプレートおよび前記バルブピストンに結合し、ワックスが充填されたサーモスタットハウジング;
    前記サーモスタットハウジングを弾性支持するスプリング;
    前記サーモスタットハウジングの移動を案内するガイドロッド;および
    前記ガイドロッドを通じて前記ワックスに熱を伝達する電気ヒーター;
    を含む、請求項2に記載の流量制御装置。
  6. 前記駆動部は、
    前記バルブプレートおよび前記バルブピストンに結合する作動ロッド;
    前記作動ロッドを弾性支持するスプリング;および
    前記作動ロッドと結合して前記作動ロッドを選択的に移動させるソレノイド;
    を含む、請求項2に記載の流量制御装置。
  7. 上部シリンダーヘッド、前記上部シリンダーヘッドに冷却水を供給する上部ライン、前記上部シリンダーヘッドと結合する下部シリンダーヘッド、前記下部シリンダーヘッドに冷却水を供給する下部ライン、前記下部シリンダーヘッドと結合するエンジンブロックおよび前記エンジンブロックに冷却水を供給するブロックラインを含むエンジン;
    前記下部シリンダーヘッドから冷却水の供給を受ける複数個の熱交換要素;
    前記上部シリンダーヘッドおよび前記エンジンブロックから冷却水の供給を受けるラジエータ;
    前記複数個の熱交換要素および前記ラジエータから冷却水が流入される流入口が形成され、前記下部ラインと連結される流出口が形成され、前記上部ラインと連結された第1冷却水供給ラインおよび前記ブロックラインと連結された第2冷却水供給ラインが形成された冷却水制御部ハウジング;
    前記冷却水制御部ハウジングに装着されて冷却水を供給するウォーターポンプ;
    前記第1冷却水供給ラインを選択的に遮断するバルブプレート;
    前記第2冷却水供給ラインを選択的に遮断するバルブピストン;
    前記バルブプレートと前記バルブピストンを選択的に移動させて前記第1冷却水供給ラインおよび前記第2冷却水供給ラインを選択的に開閉する駆動部;および
    前記下部シリンダーヘッドの冷却水温度を測定して該当信号を出力する第1水温センサーおよび前記エンジンブロックの冷却水温度を測定して該当信号を出力する第2水温センサーを含む車両作動状態信号部;および
    前記車両作動状態信号部の出力信号により駆動部の作動を制御する制御器;
    を含む冷却システム。
  8. 前記冷却水制御部ハウジングには、前記バルブピストンが移動可能に挿入される案内隔壁が形成された、請求項7に記載の冷却システム。
  9. 前記ウォーターポンプは、機械式ウォーターポンプである、請求項8に記載の冷却システム。
  10. 前記ウォーターポンプは、電気ウォーターポンプであり、
    前記制御器は、前記電気ウォーターポンプの作動を制御する、請求項8に記載の冷却システム。
  11. 前記駆動部は、
    前記バルブプレートおよび前記バルブピストンに結合し、ワックスが充填されたサーモスタットハウジング;
    前記サーモスタットハウジングを弾性支持するスプリング;
    前記サーモスタットハウジングの移動を案内するガイドロッド;および
    前記ガイドロッドを通じて前記ワックスに熱を伝達する電気ヒーター;
    を含む、請求項8に記載の冷却システム。
  12. 前記駆動部は、
    前記バルブプレートおよび前記バルブピストンに結合する作動ロッド;
    前記作動ロッドを弾性支持するスプリング;および
    前記作動ロッドと結合して前記作動ロッドを選択的に移動させるソレノイド;
    を含む、請求項8に記載の冷却システム。
  13. 請求項7に記載の冷却システム制御方法において、
    前記制御器が前記第2水温センサーの出力信号が設定された冷間条件に該当するか否かを判断し、前記冷間条件に該当すると、前記第1冷却水供給ラインおよび前記第2冷却水供給ラインが閉じられるように前記駆動部の作動を制御する冷却システム制御方法。
  14. 前記制御器が前記第1水温センサーの出力信号が設定された温間条件に該当するか否かを判断し、前記温間条件に該当すると、前記第1冷却水供給ラインは開かれ、前記第2冷却水供給ラインが閉じられるように前記駆動部の作動を制御する、請求項13に記載の冷却システム制御方法。
  15. 前記制御器が前記第2水温センサーの出力信号が設定された熱間条件に該当するか否かを判断し、前記熱間条件に該当すると、前記第1冷却水供給ラインと前記第2冷却水供給ラインが開かれるように前記駆動部の作動を制御する、請求項13に記載の冷却システム制御方法。
JP2018226610A 2018-07-31 2018-12-03 流量制御装置、これを含む冷却システムおよびその制御方法 Active JP7122949B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2018-0089319 2018-07-31
KR1020180089319A KR102451921B1 (ko) 2018-07-31 2018-07-31 유량 제어 장치, 이를 포함하는 냉각 시스템 및 그 제어 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020020335A JP2020020335A (ja) 2020-02-06
JP7122949B2 true JP7122949B2 (ja) 2022-08-22

Family

ID=69168475

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018226610A Active JP7122949B2 (ja) 2018-07-31 2018-12-03 流量制御装置、これを含む冷却システムおよびその制御方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10968811B2 (ja)
JP (1) JP7122949B2 (ja)
KR (1) KR102451921B1 (ja)
CN (1) CN110778388B (ja)
DE (1) DE102018220792A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021106946A1 (de) 2020-03-26 2021-09-30 Magna Closures Inc. Integrierter controller mit sensoren für verriegelungsgehäuse

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004270652A (ja) 2003-03-12 2004-09-30 Mazda Motor Corp エンジンの冷却装置
US20050268866A1 (en) 2002-11-16 2005-12-08 Hansjorg Finkbeiner Thermostatic valve for a cooling system of an internal combustion engine
JP4729399B2 (ja) 2005-12-26 2011-07-20 シャープ株式会社 画像記録装置のフレーム構造体、およびこれを備えた画像記録装置
JP2011241773A (ja) 2010-05-19 2011-12-01 Toyota Motor Corp エンジン冷却装置
JP2012197729A (ja) 2011-03-22 2012-10-18 Toyota Motor Corp エンジン
JP2016138513A (ja) 2015-01-28 2016-08-04 株式会社Ihiシバウラ エンジン
JP2016160872A (ja) 2015-03-04 2016-09-05 日立オートモティブシステムズ株式会社 流量制御弁

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4729399Y1 (ja) * 1967-12-01 1972-09-04
US3907199A (en) * 1974-11-18 1975-09-23 Ford Motor Co Combination engine cooling system and passenger compartment heating system for an automotive vehicle
DE9102294U1 (de) * 1991-02-27 1992-06-25 Behr-Thomson Dehnstoffregler GmbH & Co, 7014 Kornwestheim Thermostatventil
JP2660771B2 (ja) 1991-03-08 1997-10-08 株式会社クボタ エンジンの水冷装置の入口制御式サーモスタット・ウォータポンプ取付装置
FR2703730B1 (fr) * 1993-04-05 1995-06-23 Vernet Sa Perfectionnements aux circuits de refroidissement à liquide, pour moteurs à combustion interne.
DE29500897U1 (de) * 1995-01-20 1996-05-30 Behr-Thomson Dehnstoffregler Gmbh & Co, 70806 Kornwestheim Thermostatventil
JP3552543B2 (ja) * 1998-07-29 2004-08-11 株式会社デンソー 液冷式内燃機関の冷却装置
FR2811709B1 (fr) * 2000-07-17 2003-02-21 Vernet Sa Dispositif thermostatique pilote a commande proportionnelle, a element thermostatique de securite
US6595165B2 (en) * 2000-11-06 2003-07-22 Joseph Fishman Electronically controlled thermostat
US6843209B2 (en) * 2001-06-20 2005-01-18 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Engine cooling water passage structure and gas/liquid separator for engine cooling system
KR20030067942A (ko) * 2002-02-09 2003-08-19 현대자동차주식회사 가변제어방식의 전자식 서모스탯
FR2856161B1 (fr) * 2003-06-11 2007-02-16 Vernet Sa Vanne thermostatique pour un circuit de circulation de fluide et moteur thermique associe a un circuit de refroidissement comportant une telle vanne
KR100727165B1 (ko) * 2004-07-13 2007-06-13 현대자동차주식회사 전자 제어식 서머스탯을 적용한 냉각 시스템 및 그 제어방법
CN101419475A (zh) * 2008-11-18 2009-04-29 奇瑞汽车股份有限公司 一种用于混合动力车整车控制器寿命测试的冷却系统
JP5565283B2 (ja) * 2010-11-17 2014-08-06 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の冷却装置
JP5760774B2 (ja) * 2011-07-11 2015-08-12 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の冷却装置
JP2014070630A (ja) * 2012-10-02 2014-04-21 Daimler Ag 車両用廃熱回収システム
KR101500367B1 (ko) * 2013-07-29 2015-03-09 현대자동차 주식회사 차량용 자동변속기의 유압공급시스템
JP6401123B2 (ja) * 2015-08-04 2018-10-03 トヨタ自動車株式会社 冷却水循環装置
KR101703627B1 (ko) * 2015-10-13 2017-02-07 현대자동차 주식회사 냉각수 제어밸브유닛을 갖는 엔진시스템
KR102394550B1 (ko) * 2016-11-03 2022-05-04 현대자동차 주식회사 냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진
CN206338117U (zh) * 2016-12-15 2017-07-18 科派特汽车配件工贸联合股份公司 感温阀、水泵单元、内燃机循环冷却系统以及车辆
CN206886696U (zh) * 2017-05-18 2018-01-16 湖北谷城新和有限公司 一种片碱机冷却水管喷头
KR102429023B1 (ko) * 2017-12-18 2022-08-03 현대자동차 주식회사 냉각수 제어 밸브유닛, 및 이를 구비한 엔진 냉각시스템

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050268866A1 (en) 2002-11-16 2005-12-08 Hansjorg Finkbeiner Thermostatic valve for a cooling system of an internal combustion engine
JP2004270652A (ja) 2003-03-12 2004-09-30 Mazda Motor Corp エンジンの冷却装置
JP4729399B2 (ja) 2005-12-26 2011-07-20 シャープ株式会社 画像記録装置のフレーム構造体、およびこれを備えた画像記録装置
JP2011241773A (ja) 2010-05-19 2011-12-01 Toyota Motor Corp エンジン冷却装置
JP2012197729A (ja) 2011-03-22 2012-10-18 Toyota Motor Corp エンジン
JP2016138513A (ja) 2015-01-28 2016-08-04 株式会社Ihiシバウラ エンジン
JP2016160872A (ja) 2015-03-04 2016-09-05 日立オートモティブシステムズ株式会社 流量制御弁

Also Published As

Publication number Publication date
KR102451921B1 (ko) 2022-10-06
US10968811B2 (en) 2021-04-06
CN110778388A (zh) 2020-02-11
CN110778388B (zh) 2022-04-12
JP2020020335A (ja) 2020-02-06
US20200040802A1 (en) 2020-02-06
KR20200013990A (ko) 2020-02-10
DE102018220792A1 (de) 2020-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101713742B1 (ko) 냉각수 제어밸브유닛을 갖는 엔진시스템
US9051870B2 (en) Coolant circuit for internal combustion engine with inlet-side flow control
US7263954B2 (en) Internal combustion engine coolant flow
KR20150080660A (ko) 엔진의 냉각시스템
KR102398887B1 (ko) 차량용 냉각시스템의 제어방법
JP2007107522A (ja) 燃焼機関の冷却システム
JP2015502497A (ja) 車両の冷却システムの冷却液を冷却する装置及び方法
JP2003148145A (ja) 二つのサーモスタットを用いたエンジン冷却システム
JP2007529661A (ja) クーラントによって冷却される内燃機関用のクーラント回路
KR101588792B1 (ko) 엔진 냉각 시스템
JP7122949B2 (ja) 流量制御装置、これを含む冷却システムおよびその制御方法
KR102451920B1 (ko) 유량 제어 밸브, 이를 포함하는 냉각 시스템 및 그 제어 방법
KR102487183B1 (ko) 차량용 냉각 시스템
JP2004360680A (ja) エンジン冷却水の流れ制御用サーモスタット装置とエンジン温度制御方法およびシステム
KR102478089B1 (ko) 차량용 냉각시스템 제어방법
US20190383201A1 (en) Thermostat and cooling system having the same
KR102451919B1 (ko) 오일-냉각수 통합 제어 장치
JP2004301032A (ja) エンジンの冷却装置
KR101047752B1 (ko) 유체의 열 교환용 밸브
JP2014070501A (ja) オイル冷却構造
KR100727165B1 (ko) 전자 제어식 서머스탯을 적용한 냉각 시스템 및 그 제어방법
CN110388254B (zh) 电恒温器、具有电恒温器的冷却系统及其控制方法
JP7488134B2 (ja) 冷却システム
JP2019065804A (ja) 内燃機関の保温制御装置
JP2008223725A (ja) 内燃機関の冷却装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210625

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220627

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220712

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220809

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7122949

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150