KR102356911B1 - Valve - Google Patents

Valve Download PDF

Info

Publication number
KR102356911B1
KR102356911B1 KR1020200125882A KR20200125882A KR102356911B1 KR 102356911 B1 KR102356911 B1 KR 102356911B1 KR 1020200125882 A KR1020200125882 A KR 1020200125882A KR 20200125882 A KR20200125882 A KR 20200125882A KR 102356911 B1 KR102356911 B1 KR 102356911B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
duty
valve
section
power
rising
Prior art date
Application number
KR1020200125882A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이창훈
노의동
김정태
박준효
김솔
김대현
Original Assignee
주식회사 유니크
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 주식회사 유니크 filed Critical 주식회사 유니크
Priority to KR1020200125882A priority Critical patent/KR102356911B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102356911B1 publication Critical patent/KR102356911B1/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0603Multiple-way valves
    • F16K31/0624Lift 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
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0675Electromagnet aspects, e.g. electric supply therefor
    • 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
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0686Braking, pressure equilibration, shock absorbing
    • F16K31/0696Shock absorbing, e.g. using a dash-pot

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Magnetically Actuated Valves (AREA)

Abstract

The present invention relates to a valve. More specifically, the present invention relates to a valve which is able to control a valve power supply by a pulse width modulation method and minimize impact sound when operating. According to the present invention, the valve is able to control an external power supply by a pulse width modulation method, apply the power supply to a solenoid, and include a rise duty section, full duty section, retention duty section, and fall duty section, and minimize impact sound. In addition, according to the present invention, the valve is able to detect a position of a load by using a hall sensor, control the rise duty section to not cause impact sound on the load, and more definitely prevent the generation of impact sound. According to the present invention, the valve is able to detect the position of a load by using a hall sensor, and when controlling the solenoid in accordance with the fall duty section, controls the step by 0% of duty when the load moves to an off position, and reduce the time required for controlling the solenoid in accordance with the fall duty section.

Description

밸브{VALVE}valve{VALVE}

본 발명은 밸브에 대한 것으로서, 특히 밸브 전원을 펄스폭 변조 방식으로 제어하여 밸브 작동 시 충격음을 최소화한 밸브에 관한 것이다.The present invention relates to a valve, and more particularly, to a valve in which an impact noise is minimized when the valve is operated by controlling the valve power by a pulse width modulation method.

자동차는 구동력을 발생시키는 동력원의 형태에 따라 내연 기관 자동차, 하이브리드 전기 자동차 및 순수 전기 자동차로 구분할 수 있다.Vehicles can be classified into internal combustion engine vehicles, hybrid electric vehicles, and pure electric vehicles according to the type of power source that generates driving force.

내연 기관 자동차는 화석 연료를 연소시켜서 동력을 발생시키는 형태의 자동차로서, 현재 가장 많이 이용되는 자동차의 형태이다. 내연 기관 자동차의 연료로 사용되는 화석 연료의 고갈 문제와 환경 오염 문제를 해소하기 위해 하이브리드 전기 자동차와 순수 전기 자동차가 개발되고 그 보급률이 점차 증가하고 있다.An internal combustion engine vehicle is a type of vehicle that generates power by burning fossil fuel, and is currently the most used type of vehicle. In order to solve the problem of depletion of fossil fuels used as fuel for internal combustion engine vehicles and environmental pollution, hybrid electric vehicles and pure electric vehicles have been developed and their penetration rates are gradually increasing.

하이브리드 전기 자동차는 다시 다음과 같은 두 가지 서로 다른 형태로 구분할 수 있다.Hybrid electric vehicles can be divided into two different types as follows.

하이브리드 전기 자동차의 첫 번째 형태는, 모터와 내연 기관 엔진을 모두 구비하고 내연 기관 엔진의 구동력이나 제동 시 발생하는 회생 에너지를 이용하여 배터리를 충전하여 모터를 구동한다. 즉, 하이브리드 전기 자동차의 첫 번째 형태는 외부로부터 전력을 공급받지 않고 내부에서 생성되는 전력으로 배터리를 충전한다.A first type of hybrid electric vehicle includes both a motor and an internal combustion engine, and drives the motor by charging a battery using a driving force of the internal combustion engine or regenerative energy generated during braking. That is, in the first type of hybrid electric vehicle, the battery is charged with power generated from the inside without receiving power from the outside.

하이브리드 전기 자동차의 두번째 형태는, 모터와 내연 기관 엔진을 모두 구비하는 것은 첫 번째 형태와 동일하지만, 외부로부터 전력을 공급받아 배터리를 충전하는 방식이 추가된다. 즉, 하이브리드 전기 자동차의 두 번째 형태는 플러그 인 방식으로 외부로부터 전력을 공급받아 배터리를 충전할 수 있다. 이 형태가 앞서 언급한 플러그인 하이브리드 전기 자동차(PHEV)이다.The second type of the hybrid electric vehicle is the same as the first type in that it includes both a motor and an internal combustion engine, but a method of charging a battery by receiving electric power from the outside is added. That is, the second type of hybrid electric vehicle can charge the battery by receiving power from the outside in a plug-in method. This form is the aforementioned plug-in hybrid electric vehicle (PHEV).

순수 전기 자동차 역시 복수의 형태가 개발되고 보급되고 있다.Pure electric vehicles are also being developed and distributed in a plurality of forms.

수소 전기 자동차는 수소와 산소의 화학적 반응 시 발생하는 전기로 배터리를 충전하여 모터를 구동하는 형태이다. 수소 전기 자동차는 수소를 연료로 사용하여 전기를 생산하고 모터를 구동하기 때문에 외부로부터 전력을 공급받아 배터리를 충전하지 않는다.A hydrogen electric vehicle is a type of driving a motor by charging a battery with electricity generated during a chemical reaction between hydrogen and oxygen. Hydrogen electric vehicles use hydrogen as a fuel to generate electricity and drive a motor, so they do not receive power from the outside to charge the battery.

순수 전기 자동차의 또 다른 형태로는 수소 등의 연료를 사용하지 않고 배터리와 모터만을 구비하되, 외부로부터 전력을 공급받아 배터리를 충전하여 모터를 구동한다. 이 형태가 앞서 언급한 플러그인 전기 자동차(PEV)이다. Another form of a pure electric vehicle includes only a battery and a motor without using fuel such as hydrogen, but receives electric power from the outside and charges the battery to drive the motor. This form is the aforementioned plug-in electric vehicle (PEV).

한편, 상술한 내연 기관 자동차, 하이브리드 전기 자동차 및 순수 전기 자동차는 모두 구동계를 냉각하기 위해 냉각수를 순환시키는 시스템이 구비되어 있으며, 냉각수 순환 시스템에는 구동계로부터 발생된 열을 흡수하여 가열된 냉각수를 냉각하기 위한 라디에이터 및 삼방향 밸브를 포함한다.Meanwhile, the aforementioned internal combustion engine vehicle, hybrid electric vehicle, and pure electric vehicle all have a system for circulating coolant to cool the drive system, and the coolant circulation system absorbs heat generated from the drive system to cool the heated coolant. Includes radiator and three-way valve for

상기 삼방향 밸브는 냉각수의 입력을 위한 펌프측 포트, 냉각수의 출력을 위한 라디에이터 포트 및 바이패스 포트를 가지는 밸브 바디와, 상기 밸브 바디의 내측에 형성된 밸브 유로에서 직선 이동하며 상기 라디에이터 포트와 바이패스 포트를 개폐하는 밸브 스풀과, 상기 밸브 바디에 장착되어 전원이 인가되면 상기 밸브 스풀을 밀어서 상기 라디에이터 포트는 열리고 상기 바이패스 포트는 닫히는 방향으로 이동시키는 솔레노이드를 포함하여 구성된다.The three-way valve includes a valve body having a pump side port for input of cooling water, a radiator port and a bypass port for outputting cooling water, and linear movement in a valve flow path formed inside the valve body, and bypasses the radiator port and the bypass port. A valve spool for opening and closing the port, and a solenoid mounted on the valve body to push the valve spool when power is applied to open the radiator port and move the bypass port to close.

그런데, 종래의 삼방향 밸브는 외부 전원을 솔레노이드에 직접 인가하여 밸브 온/오프 시 솔레노이드에 포함된 로드에서 충격음이 발생하는 문제가 있다. 또한, 종래의 삼방향 밸브 외에도 솔레노이드 밸브는 밸브 온/오프 시 충격음이 발생하는 문제가 있어 이를 해결할 수 있는 기술이 요구된다.However, the conventional three-way valve has a problem in that an impact sound is generated from the rod included in the solenoid when the valve is turned on/off by directly applying an external power to the solenoid. In addition, in addition to the conventional three-way valve, the solenoid valve has a problem in which an impact sound is generated when the valve is turned on/off, so a technology capable of solving the problem is required.

본 발명의 목적은 밸브 온/오프 시 충격음을 감소시킬 수 있는 밸브를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a valve capable of reducing an impact sound when the valve is turned on/off.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The object of the present invention is not limited to the object mentioned above, and other objects and advantages of the present invention not mentioned can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the examples of the present invention. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the appended claims.

본 발명에 따른 밸브는 다수개의 유로가 형성된 밸브와, 다수개의 유로가 개폐되도록 로드를 이동시켜 밸브를 제어하는 솔레노이드, 및 솔레노이드에 밸브 작동 지령에 따라 외부 전원을 펄스 폭 변조 방식으로 레귤레이팅하여 인가하되, 듀티를 상승시키는 상승 듀티 구간과, 듀티 100%로 듀티를 상승시키는 풀 듀티 구간, 듀티 100% 미만에서 듀티 0% 이상 사이로 듀티를 유지시키는 유지 듀티 구간, 및 듀티 0%로 듀티를 하강시키는 하강 듀티 구간을 포함하는 전원으로 레귤레이팅하여 인가하는 제어부를 포함한다.The valve according to the present invention includes a valve having a plurality of flow paths, a solenoid controlling the valve by moving a rod to open and closing the plurality of flow paths, and regulating and applying external power in a pulse width modulation method according to a valve operation command to the solenoid However, a rising duty section in which the duty is raised, a full duty section in which the duty is raised to 100%, a holding duty section in which the duty is maintained between less than 100% of duty and 0% or more of duty 0%, and the duty is lowered to 0%. and a control unit for regulating and applying power including a falling duty section.

제어부는, 차량 제어기로부터 밸브 온 지령과 밸브 오프 지령을 포함하는 밸브 작동 지령을 수신하는 통신 모듈과, 통신 모듈이 수신한 밸브 작동 지령에 따라 전원을 제어하여 솔레노이드에 인가하는 전원 제어 모듈을 포함하고, 전원 제어 모듈은 차량 제어기로부터 밸브 온 지령 수신 시 상승 듀티 구간과 풀 듀티 구간 및 유지 듀티 구간을 포함하는 전원을 제어하여 솔레노이드에 인가한다.The control unit includes a communication module that receives a valve operation command including a valve on command and a valve off command from the vehicle controller, and a power control module that controls power according to the valve operation command received by the communication module and applies it to the solenoid, , the power control module controls the power including the rising duty section, the full duty section, and the maintenance duty section when receiving the valve on command from the vehicle controller and applies it to the solenoid.

상승 듀티 구간은, 듀티 0%에서 듀티 100% 미만까지 리니어하게 듀티를 상승시키는 리니어 상승 듀티 구간을 포함할 수 있다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 상승 듀티 구간은, 듀티 0%에서 듀티 100% 미만까지 듀티를 스텝 제어하는 스텝 상승 듀티 구간을 포함하도록 할 수도 있다. 더욱이, 상승 듀티 구간은 듀티 0%에서 듀티 100% 미만까지 듀티를 스텝 제어하는 서브 스텝 상승 듀티 구간과, 서브 스텝 상승 듀티 구간 이후에 서브 스텝 상승 듀티 구간에 따른 듀티에서 듀티 100% 미만까지 듀티를 리니어하게 상승시키는 서브 리니어 상승 듀티 구간을 포함할 수도 있다.The rising duty section may include a linear rising duty section in which duty is linearly increased from 0% of duty to less than 100% of duty. However, the present invention is not limited thereto, and the rising duty section may include a step rising duty section in which the duty is step-controlled from 0% duty to less than 100% duty. Furthermore, the rising duty section includes a sub-step rising duty section for step-controlling the duty from 0% duty to less than 100% duty, and after the sub-step rising duty section, the duty from the duty according to the sub-step rising duty section to less than 100% duty. It may include a sub-linear rising duty section that increases linearly.

전원 제어 모듈이 솔레노이드에 전원을 인가하면 로드에 구비된 자성체의 위치를 감지하는 위치 감지 모듈을 포함하고, 서브 리니어 상승 듀티 구간은, 자성체의 위치를 감지하여 듀티 100%로 솔레노이드를 제어하더라도 로드의 타격음이 발생하지 않을 위치까지 로드를 이동시키도록 듀티를 리니어하게 상승시킬 수도 있다.When the power control module applies power to the solenoid, it includes a position detection module that detects the position of the magnetic material provided in the rod, and the sub-linear rising duty section detects the position of the magnetic material and controls the solenoid at 100% duty even if the solenoid is The duty may be increased linearly to move the rod to a position where no hitting sound will occur.

하강 듀티 구간은 듀티 0%까지 리니어하게 듀티를 하강시킬 수 있다. 물론, 전원 제어 모듈은, 하강 듀티 구간 중, 자성체의 위치가 밸브 오프 시 위치로 이동하면 전원을 듀티 0%로 스텝 제어할 수도 있다.In the falling duty section, the duty may be linearly decreased to 0% of the duty. Of course, when the position of the magnetic material moves to the position when the valve is off during the descending duty section, the power control module may step-control the power to a duty of 0%.

하강 듀티 구간은, 유지 듀티 구간에서 듀티를 스텝 하강시키는 서브 스텝 하강 듀티 구간과, 서브 스텝 하강 듀티 구간에서 듀티 0%까지 듀티를 다시 하강시키는 서브 리니어 하강 듀티 구간을 포함할 수 있다.The falling duty section may include a sub-step falling duty section in which the duty is step-down in the sustain duty section, and a sub-linear falling duty section in which the duty is again lowered to 0% of the duty in the sub-step falling duty section.

전원 제어 모듈은, 서브 리니어 하강 듀티 구간 중, 자성체의 위치가 밸브 오프 시 위치로 이동하면 전원을 듀티 0%로 스텝 제어할 수 있다.The power control module may step-control the power to a duty of 0% when the position of the magnetic material moves to the position when the valve is off during the sub-linear descending duty section.

본 발명에 따른 밸브는 외부 전원을 펄스 폭 변조 방식으로 제어하여 솔레노이드에 인가하되, 상승 듀티 구간과 풀 듀티 구간, 유지 듀티 구간 및 하강 듀티 구간을 포함하도록 하여 충격음을 최소화할 수 있다.The valve according to the present invention controls the external power by a pulse width modulation method and applies it to the solenoid, but includes a rising duty section, a full duty section, a maintaining duty section, and a falling duty section to minimize the impact sound.

또한, 본 발명에 따른 밸브는 홀 센서를 이용하여 로드의 위치를 감지하여, 로드에서 충격음이 발생하지 않을 정도로 상승 듀티 구간을 제어함으로써 충격음 발생을 보다 확실하게 방지할 수 있다.In addition, the valve according to the present invention senses the position of the rod by using a hall sensor, and by controlling the lift duty section to such an extent that the impact sound does not occur in the rod, it is possible to more reliably prevent the occurrence of the impact sound.

본 발명에 따른 밸브는 홀 센서를 이용하여 로드의 위치를 감지하여, 하강 듀티 구간에 따라 솔레노이드 제어 시, 로드가 오프 위치로 이동하면 듀티 0%로 스텝 제어하여 하강 듀티 구간에 따른 솔레노이드 제어 시간을 감소시킬 수 있다.The valve according to the present invention detects the position of the rod by using a hall sensor, and when controlling the solenoid according to the descending duty section, when the rod moves to the off position, the solenoid control time according to the descending duty section is controlled by step control to 0% of the duty. can be reduced

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the above-described effects, the specific effects of the present invention will be described together while describing specific details for carrying out the invention below.

도 1은 본 발명에 따른 삼방향 밸브의 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 삼방향 밸브의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 삼방향 밸브를 도 1의 단면과 교차되는 방향에서 절개한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 삼방향 밸브에서 전원 제어 모듈에서 생성되는 전원의 파형이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 삼방향 밸브에서 전원 제어 모듈에서 생성되는 전원의 파형이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 삼방향 밸브에서 전원 제어 모듈에서 생성되는 전원의 파형이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 삼방향 밸브에서 전원 제어 모듈에서 생성되는 전원의 파형이다.
도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 삼방향 밸브에서 전원 제어 모듈에서 생성되는 전원의 파형이다.
도 9는 도 2의 "A"부분을 확대한 도면이다.
도 10과 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 삼방향 밸브의 개폐과정을 도시한 도면이다.
1 is a block diagram of a three-way valve according to the present invention.
2 is a cross-sectional view of a three-way valve according to the present invention.
3 is a cross-sectional view of the three-way valve according to the present invention, cut in a direction crossing the cross section of FIG.
4 is a waveform of power generated by the power control module in the three-way valve according to the first embodiment of the present invention.
5 is a waveform of power generated by the power control module in the three-way valve according to the second embodiment of the present invention.
6 is a waveform of power generated by the power control module in the three-way valve according to the third embodiment of the present invention.
7 is a waveform of power generated by the power control module in the three-way valve according to the fourth embodiment of the present invention.
8 is a waveform of power generated by the power control module in the three-way valve according to the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an enlarged view of part “A” of FIG. 2 .
10 and 11 are views showing the opening and closing process of the three-way valve according to an embodiment of the present invention.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above-described objects, features and advantages will be described below in detail with reference to the accompanying drawings, and accordingly, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to easily implement the technical idea of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to indicate the same or similar components.

이하에서는, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 삼방향 밸브를 설명하도록 한다. 여기서, 본 발명은 유로가 형성된 밸브와, 밸브의 유로를 개폐하며 전원에 의해 제어되는 솔레노이드를 포함하는 모든 방식의 솔레노이드 밸브에 적용될 수 있으나 설명의 편의상 삼방향 밸브를 기반으로 설명한다.Hereinafter, a three-way valve according to some embodiments of the present invention will be described. Here, the present invention can be applied to all types of solenoid valves including a valve having a flow path and a solenoid that opens and closes the flow path of the valve and is controlled by a power source, but for convenience of explanation, a three-way valve will be described.

도 1은 본 발명에 따른 삼방향 밸브의 블록도이다. 또한, 도 2는 본 발명에 따른 삼방향 밸브의 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 삼방향 밸브를 도 1의 단면과 교차되는 방향에서 절개한 단면도이다.1 is a block diagram of a three-way valve according to the present invention. In addition, FIG. 2 is a cross-sectional view of the three-way valve according to the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the three-way valve according to the present invention in a direction crossing the cross-section of FIG. 1 .

본 발명에 따른 삼방향 밸브는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 유체, 예를 들어, 냉각수의 흐름을 제어하는 밸브(100)와, 밸브(100)를 제어하는 솔레노이드(200), 밸브 작동 지령에 따라 솔레노이드(200)에 전원을 인가하는 제어부(300)를 포함한다.The three-way valve according to the present invention is, as shown in FIGS. 1 to 3, a valve 100 for controlling the flow of a fluid, for example, cooling water, a solenoid 200 for controlling the valve 100, a valve and a control unit 300 for applying power to the solenoid 200 according to an operation command.

도 1 내지 도 3을 참조하여 본 실시예에 따른 삼방향 밸브를 구성하는 각 구성요소(100~300)에 대해 좀 더 상세히 살펴보도록 한다.With reference to FIGS. 1 to 3 , each component 100 to 300 constituting the three-way valve according to the present embodiment will be described in more detail.

우선, 밸브(100)는 냉각수의 출입 및 이송을 위한 포트(112~116)와 유로(122~126)가 형성된 밸브 바디(110)를 포함한다.First, the valve 100 includes a valve body 110 in which ports 112 to 116 and flow passages 122 to 126 are formed for input and transfer of cooling water.

밸브 바디(110)의 일측에는 냉각수가 유입되는 공급포트(112)가 형성되고, 타측에는 냉각수가 배출되는 제1 배출포트(114) 및 제2배출포트(116)가 형성된다. 밸브 바디(110)의 내부에는 공급포트(112)에 연결된 공급유로(122)가 형성되며, 공급유로(122)에서 분기되어 제1 배출포트(114) 및 제2 배출포트(116)에 각각 연결된 제1 배출유로(124) 및 제2 배출유로(126)가 형성된다.A supply port 112 through which cooling water is introduced is formed on one side of the valve body 110 , and a first discharge port 114 and a second discharge port 116 through which the cooling water is discharged are formed on the other side of the valve body 110 . A supply passage 122 connected to the supply port 112 is formed inside the valve body 110 , and is branched from the supply passage 122 and connected to the first discharge port 114 and the second discharge port 116 , respectively. A first discharge passage 124 and a second discharge passage 126 are formed.

제1 배출포트(114)와 제1 배출유로(124)는 공급유로(122)의 상부에 위치되고, 제2 배출포트(116)와 제2 배출유로(126)는 공급유로(122)의 하부에 위치된다. 즉, 제1 배출포트(114)와 제1 배출유로(124), 그리고 제2 배출포트(116)와 제2 배출유로(126)는 공급유로(122)를 기준으로 서로 대향하게 형성 및 위치된다.The first discharge port 114 and the first discharge passage 124 are located above the supply passage 122 , and the second discharge port 116 and the second discharge passage 126 are located in the lower portion of the supply passage 122 . is located in That is, the first discharge port 114 and the first discharge passage 124 , and the second discharge port 116 and the second discharge passage 126 are formed and positioned to face each other with respect to the supply passage 122 . .

제1 배출유로(124)와 제2 배출유로(126)에는 공급유로(122) 측으로 돌출된 제1 밸브시트(134)와 제2 밸브시트(136)가 마련된다. 제1 밸브시트(134)와 제2 밸브시트(136)는 제1 배출포트(114)와 제2 배출포트(116)를 개폐하는 업소버(150)와의 접촉면적을 최소화하면서도 밀봉성능을 극대화하기 위한 것으로, 공급유로(122) 측으로 갈수록 직경이 작아지는 테이퍼 형상으로 형성된다.A first valve seat 134 and a second valve seat 136 protruding toward the supply passage 122 are provided in the first discharge passage 124 and the second discharge passage 126 . The first valve seat 134 and the second valve seat 136 are for maximizing the sealing performance while minimizing the contact area with the absorber 150 for opening and closing the first discharge port 114 and the second discharge port 116. As such, it is formed in a tapered shape with a diameter decreasing toward the supply passage 122 side.

도면에 도시된 바와 같이, 제1 밸브시트(134)는 제1 배출유로(124) 상에 설치되어 냉각수의 이동을 안내하는 가이드(132)의 하단에 형성되고, 제2 밸브시트(136)는 제2 배출유로(126)의 상단에 직접 형성된다.As shown in the drawing, the first valve seat 134 is formed at the lower end of the guide 132 installed on the first discharge passage 124 to guide the movement of the coolant, and the second valve seat 136 is It is formed directly on the upper end of the second discharge passage 126 .

이처럼 제1 밸브시트(134)를 가이드(132)에 형성한 후 밸브 바디(110)에 조립할 경우 밸브 바디(110)의 제작이 용이할 뿐만 아니라 제작비용을 절감할 수 있다.In this way, when the first valve seat 134 is formed on the guide 132 and then assembled to the valve body 110 , the valve body 110 can be easily manufactured and the manufacturing cost can be reduced.

밸브 바디(110)의 내부에는 솔레노이드(200)에 의해 왕복운동을 하는 로드(140)가 구비된다. 로드(140)는 솔레노이드(200)를 상하로 관통하도록 결합되며, 그 하단이 제1 배출유로(124), 즉 가이드(132)의 내부에 위치된다.The rod 140 reciprocating by the solenoid 200 is provided inside the valve body 110 . The rod 140 is coupled to penetrate the solenoid 200 up and down, and the lower end thereof is located inside the first discharge passage 124 , that is, the guide 132 .

로드(140)의 하단에는 스터드(142)가 연장된다. 스터드(142)는 로드(140)의 길이방향으로 연장되되 로드(140)보다 작은 직경을 가진 샤프트 형상이다. 스터드(142)의 중단에는 후술할 업소버(150)와의 결합을 위한 걸림홈(144)이 형성된다.A stud 142 is extended at the lower end of the rod 140 . The stud 142 has a shaft shape extending in the longitudinal direction of the rod 140 and having a smaller diameter than the rod 140 . At the middle of the stud 142, a locking groove 144 for coupling with the absorber 150 to be described later is formed.

스터드(142)의 하단에는 피봇캠(146)이 형성된다. 피봇캠(146)은 로드(140)의 길이방향으로 돌출되고 로드(140)보다 큰 직경을 가진 샤프트 형상이되, 하단으로 갈수록 직경이 작아지는 샤프트 형상이다. 이때, 피봇캠(146)의 하단 외주연은 라운드 처리되는데, 이는 후술할 업소버(150)의 회전 시 간섭을 방지하기 위한 것이다.A pivot cam 146 is formed at the lower end of the stud 142 . The pivot cam 146 protrudes in the longitudinal direction of the rod 140 and has a shaft shape having a larger diameter than the rod 140 , and has a shaft shape with a smaller diameter toward the bottom. At this time, the lower outer periphery of the pivot cam 146 is rounded, which is to prevent interference during rotation of the absorber 150, which will be described later.

로드(140)의 하단, 즉 피봇캠(146)에는 로드(140)의 축방향에 대해 자유 회전이 가능한 업소버(150)가 결합된다. 즉, 업소버(150)는 로드(140)의 하단에 피봇(pivot) 결합된다The lower end of the rod 140 , that is, the pivot cam 146 , is coupled with an absorber 150 , which is freely rotatable in the axial direction of the rod 140 . That is, the absorber 150 is pivotally coupled to the lower end of the rod 140 .

업소버(150)는, 제1 배출유로(124) 상에 위치되고 로드(140)의 길이방향으로 연장된 샤프트 형상의 제1 몸체(152a)와, 공급유로(122)와 배출유로(124,126)의 분기점에 위치되며 원판 형상을 가진 제2 몸체(152b)로 이루어진다.The absorber 150 is located on the first discharge passage 124 and has a shaft-shaped first body 152a extending in the longitudinal direction of the rod 140, the supply passage 122 and the discharge passages 124 and 126 of the first body 152a. It is located at the branch point and consists of a second body (152b) having a disk shape.

제1 몸체(152a)의 상단에는 피봇캠(146)을 회전 가능하게 지지하는 소켓(154)이 형성된다. 소켓(154)은 피봇캠(146)이 삽입 및 결합될 수 있도록 상부로 개방된 컵 형상으로 형성되며, 소켓(152)의 중단 내주면에는 피봇캠(146)을 고정하기 위한 걸림돌기(156)가 형성된다.A socket 154 for rotatably supporting the pivot cam 146 is formed at the upper end of the first body 152a. The socket 154 is formed in a cup shape that is opened upward so that the pivot cam 146 can be inserted and coupled, and a locking protrusion 156 for fixing the pivot cam 146 is provided on the middle inner circumferential surface of the socket 152 . is formed

걸림돌기(156)는 피봇캠(146)과 소켓(154)의 결합 시 걸림홈(144)에 삽입 및 고정되는 부분이며, 소켓(154)의 입구 측에 형성되는 제1 경사면(156a)과, 소켓(154)의 바닥 측에 형성되는 제2 경사면(156b)으로 형성된다. 이때, 제1 경사면(156a)과 제2 경사면(156b)을 서로 다른 기울기로 이룬다.The locking protrusion 156 is a part inserted and fixed to the locking groove 144 when the pivot cam 146 and the socket 154 are coupled, and a first inclined surface 156a formed on the inlet side of the socket 154, It is formed with a second inclined surface 156b formed on the bottom side of the socket 154 . At this time, the first inclined surface 156a and the second inclined surface 156b are formed at different inclinations.

피봇캠(146)과 소켓(154)이 원터치 방식으로 결합될 수 있도록 소켓(154)의 둘레에는 복수의 슬릿(158)이 형성된다. 슬릿(158)은 피봇캠(146)의 삽입방향으로 연장되되 상부가 개방된 형태로, 피봇캠(146)의 삽입 시 소켓(154)의 상단이 확장(탄성 변형)될 수 있도록 한다.A plurality of slits 158 are formed around the socket 154 so that the pivot cam 146 and the socket 154 can be coupled in a one-touch manner. The slit 158 extends in the insertion direction of the pivot cam 146 and has an open upper portion, so that the upper end of the socket 154 can be expanded (elastically deformed) when the pivot cam 146 is inserted.

한편, 슬릿(158)이 형성된 소켓(154)의 둘레에는 고정링(159)이 설치된다. 고정링(159)은 소켓(154)의 확장(탄성 변형)을 제한함으로써 소켓(154)이 피봇캠(146)에서 임의로 분리되는 것을 방지한다.On the other hand, a fixing ring 159 is installed around the socket 154 in which the slit 158 is formed. The retaining ring 159 prevents the socket 154 from being arbitrarily separated from the pivot cam 146 by limiting the expansion (elastic deformation) of the socket 154 .

상술한 바와 같이, 로드(140)와 업소버(150)는 스터드(142) 및 피봇캠(146)과 소켓(154)를 통해 피봇 결합된다. 따라서, 업소버(150)는 로드(140)의 축방향에 대해 자유 회전 가능하다. 이때, 업소버(150)의 자유 회전 시 로드(140)와 간섭이 발생하지 않도록 로드(140)와 업소버(150) 사이에는 소정의 간극(G1, G2)이 형성된다.As described above, the rod 140 and the absorber 150 are pivotally coupled to the stud 142 and the pivot cam 146 through the socket 154 . Accordingly, the absorber 150 is freely rotatable with respect to the axial direction of the rod 140 . In this case, predetermined gaps G1 and G2 are formed between the rod 140 and the absorber 150 to prevent interference with the rod 140 during free rotation of the absorber 150 .

간극(G1, G2)은, 로드(140)의 하단과 업소버(150)의 상단 사이에 형성된 제1간극(G1)과, 피봇캠(146)의 하단과 소켓(154)의 바닥 사이에는 제2간극(G2)으로 이루어진다. 이때, 제1간극(G1) 제2간극(G2)보다 크게 형성되어 업소버(150)의 자유 회전 시 간섭이 발생하지 않도록 한다.The gaps G1 and G2 are a first gap G1 formed between the lower end of the rod 140 and the upper end of the absorber 150 , and a second gap between the lower end of the pivot cam 146 and the bottom of the socket 154 . It consists of a gap (G2). In this case, the first gap G1 is formed to be larger than the second gap G2 so that interference does not occur during free rotation of the absorber 150 .

여기서, 로드(140)의 하단 외주연은 소정의 반경으로 라운드 처리되는데, 이는 업소버(150)의 자유 회전 시 로드(140)와의 접촉에 의한 간섭을 방지하기 위함이다.Here, the lower outer periphery of the rod 140 is rounded to a predetermined radius, which is to prevent interference due to contact with the rod 140 during free rotation of the absorber 150 .

한편, 로드(140)와 업소버(150)가 피봇 결합되고, 피봇캠(146)과 소켓(154)이 원터치 방식으로 결합될 수 있도록, 피봇캠(146)을 포함한 로드(140)와 소켓(154)을 포함한 업소버(150)는 서로 다른 재질로 제작되는 것이 바람직하다. 예컨대, 피봇캠(146)을 포함한 로드(140)는 금속재질로 제작되고, 소켓(154)을 포함한 업소버(150)는 합성수지재질로 제작될 수 있다.On the other hand, the rod 140 and the socket 154 including the pivot cam 146 so that the rod 140 and the absorber 150 are pivotally coupled, and the pivot cam 146 and the socket 154 can be coupled in a one-touch manner. ), including the absorber 150, is preferably made of different materials. For example, the rod 140 including the pivot cam 146 may be made of a metal material, and the absorber 150 including the socket 154 may be made of a synthetic resin material.

이처럼, 로드(140)와 업소버(150)가 이종 재질로 제작될 경우 부품의 경량화를 실현할 수 있으며, 로드(140)와 업소버(150)를 상술한 피봇 결합 외에 다양한 방식으로도 결합시킬 수 있어 설계 자유도를 향상시킬 수 있다.In this way, when the rod 140 and the absorber 150 are made of different materials, weight reduction of parts can be realized, and the rod 140 and the absorber 150 can be combined in various ways in addition to the above-described pivot coupling. The degree of freedom can be improved.

전술한 바와 같이, 업소버(150)의 하단에는 원판 형상을 가진 제2몸체(152b)가 형성된다. 제2몸체(152b)는 공급유로(122)와 배출유로(124, 126)의 분기점에 위치되고, 로드(140)에 의해 왕복운동을 하며 배출포트(114, 116)를 선택적으로 개폐하는 밀봉부재이다. 이때, 제2몸체(152b)의 둘레에는 탄성체인 밀봉씰(162)이 마련되는데, 밀봉씰(162)은 밸브시트(134, 136)에 압착 가능한 소정의 탄성을 가진 재질로 제작되며, 이중 사출 방식으로 제2몸체(152b)에 접합된다.As described above, the second body 152b having a disk shape is formed at the lower end of the absorber 150 . The second body 152b is located at the branch point of the supply passage 122 and the discharge passages 124 and 126, and is reciprocally moved by the rod 140 and a sealing member selectively opening and closing the discharge ports 114 and 116. to be. At this time, a sealing seal 162 which is an elastic body is provided around the second body 152b, and the sealing seal 162 is made of a material having a predetermined elasticity that can be pressed against the valve seats 134 and 136, and is double-injected. It is joined to the second body (152b) in this way.

다른 한편, 밸브 바디(110)와 솔레노이드(200) 사이에는 피스톤씰(170)이 구비된다. 피스톤 씰(170)은 로드(140)의 왕복운동을 안내함과 동시에 밸브 바디(110)을 통해 이송되는 냉각수가 솔레노이드(200) 측으로 유입되는 것을 방지하는 역할을 한다.On the other hand, a piston seal 170 is provided between the valve body 110 and the solenoid 200 . The piston seal 170 serves to guide the reciprocating motion of the rod 140 and to prevent the coolant transferred through the valve body 110 from flowing into the solenoid 200 side.

도 2와 도 3을 참조하여 솔레노이드(200)를 살펴보면, 케이스(210)와, 케이스(210)의 내부에 설치된 보빈(220)과, 보빈(220)의 외주면에 감긴 코일(230)과, 보빈(220)의 상부 및 하부에 각각 결합되는 요크(240) 및 코어(250)와, 요크(240)와 코어(250) 사이의 거리를 유지시키는 가이드(260)와, 요크(240)의 내부에 이동 가능하게 설치된 플런저(270)와, 플런저(270)를 상향으로 탄성 지지하는 스프링(280)을 포함한다.Looking at the solenoid 200 with reference to FIGS. 2 and 3 , a case 210 , a bobbin 220 installed inside the case 210 , a coil 230 wound around the outer peripheral surface of the bobbin 220 , and a bobbin The yoke 240 and the core 250 coupled to the upper and lower portions of 220, respectively, and the guide 260 for maintaining the distance between the yoke 240 and the core 250, and the yoke 240 inside It includes a plunger 270 movably installed, and a spring 280 for elastically supporting the plunger 270 upward.

케이스(210)는 상면이 개방되고 하면이 밀폐된 컵(cup) 형상이다. 케이스(210)의 내부에는 공간이 형성되고, 공간에는 상술한 부품(220~270)이 설치된다. 케이스(210)의 상단 내주면에는 요크(240)가 안착된다. 이때, 케이스(210)의 상단은 솔레노이드(200)의 상단을 감싸도록 컬링(curling) 처리되어, 케이스(210)의 내부에 설치된 부품(220~270)의 유동을 방지하고 케이스(210)의 상부로 이물질이 유입되는 것을 방지한다.The case 210 has a cup shape with an open upper surface and a closed lower surface. A space is formed inside the case 210 , and the above-described parts 220 to 270 are installed in the space. The yoke 240 is seated on the upper inner peripheral surface of the case 210 . At this time, the upper end of the case 210 is curled to surround the upper end of the solenoid 200 to prevent the flow of the components 220 to 270 installed inside the case 210 and to the upper portion of the case 210 . to prevent foreign matter from entering.

보빈(220)은 중공의 스풀(spool) 형상이다. 보빈(220)의 외주면에는 자기장을 발생시키는 코일(230)이 감긴다. 이러한 보빈(220)은 코일(230)과 코어(250) 사이, 코일(230)과 플런저(270) 사이를 전기적으로 차단할 수 있도록 합성수지로 제작된다.The bobbin 220 has a hollow spool shape. A coil 230 for generating a magnetic field is wound around the outer peripheral surface of the bobbin 220 . The bobbin 220 is made of synthetic resin so as to electrically block between the coil 230 and the core 250 and between the coil 230 and the plunger 270 .

코일(230)은, 전원이 인가될 경우 보빈(220)의 주위에 자기장을 발생시키는 도선이며, 보빈(220)의 외주면에 촘촘하고 균일하게 감겨 원통 형상을 이룬다. 전원 인가 시 코일(230)에서 발생된 자기장은 코어(250)에 의해 유도되어 플런저(270)를 상승시킨다. 이때, 자기장의 세기는 코일(230)을 따라 흐르는 전류의 세기와 보빈(220)에 감긴 코일(230)의 수에 비례한다. 따라서 코일(230)에 강한 전류를 인가하거나 코일(230)을 많이 감을수록 강한 자기장이 발생하므로 플런저(270)의 이동을 확실하게 제어할 수 있다.The coil 230 is a conducting wire that generates a magnetic field around the bobbin 220 when power is applied, and is tightly and uniformly wound around the outer circumferential surface of the bobbin 220 to form a cylindrical shape. When power is applied, the magnetic field generated in the coil 230 is induced by the core 250 to raise the plunger 270 . At this time, the strength of the magnetic field is proportional to the strength of the current flowing along the coil 230 and the number of coils 230 wound around the bobbin 220 . Therefore, as a strong current is applied to the coil 230 or a stronger magnetic field is generated as the coil 230 is wound more, the movement of the plunger 270 can be reliably controlled.

요크(240)와 코어(250)는 코일(230)에서 발생한 자기장을 유도하는 고정철심이다. 요크(240)의 내부에는 플런저(270)의 왕복운동을 위한 공간이 형성되고, 코어(250)의 내부에는 로드(140)의 왕복운동을 위한 공간이 형성된다.The yoke 240 and the core 250 are fixed iron cores that induce a magnetic field generated by the coil 230 . A space for the reciprocating motion of the plunger 270 is formed inside the yoke 240 , and a space for the reciprocating motion of the rod 140 is formed inside the core 250 .

플런저(270)는 코일(230)에서 발생한 자기장에 의해 왕복운동을 하는 가동철심이다.The plunger 270 is a movable iron core that reciprocates by the magnetic field generated by the coil 230 .

스프링(280)은 코어(250)와 플런저(270) 사이에 개재되어 플런저(270)를 상향으로 탄성 지지하는 통상의 코일 스프링이다.The spring 280 is a conventional coil spring interposed between the core 250 and the plunger 270 to elastically support the plunger 270 upward.

제어부(300)는 솔레노이드(200)에 인가되는 전원을 제어함으로써 솔레노이드(200)가 밸브(100)를 제어할 수 있도록 한다. 이를 위해서, 제어부(300)는 도 1에 도시된 바와 같이, 통신으로 밸브 작동 지령을 수신하는 통신 모듈(310)과, 수신한 밸브 작동 지령에 따라 코일에 인가되는 전원을 제어하는 전원 제어 모듈(320) , 로드(140)의 위치를 감지하는 위치 감지 모듈(330)을 포함한다.The control unit 300 controls the power applied to the solenoid 200 so that the solenoid 200 can control the valve 100 . To this end, as shown in FIG. 1 , the control unit 300 includes a communication module 310 that receives a valve operation command through communication, and a power control module that controls power applied to the coil according to the received valve operation command ( 320), and a position detection module 330 for detecting the position of the rod 140.

통신 모듈(310)은 차량의 제어기로부터 밸브 작동 지령을 수신한다. 여기서, 밸브 작동 지령은 밸브 온 지령과 밸브 오프 지령을 포함한다. 밸브 온 지령은 로드(140)가 하강하도록 솔레노이드(200)의 코어에 전원을 인가하도록 하는 명령이며, 밸브 오프 지령은 로드(140)가 상승하도록 솔레노이드(200)의 코어에 전원을 차단하도록 하는 명령이다. 또한, 본 발명은 삼방향 밸브(100)가 전기 자동차에 적용되는 것을 예시하며, 이에 따라 통신 모듈(310)은 LIN(Local Interconnect Network) 통신으로 차량 제어기와 통신을 수행하여 밸브 작동 지령을 수신할 수 있다.The communication module 310 receives a valve operation command from a controller of the vehicle. Here, the valve operation command includes a valve-on command and a valve-off command. The valve on command is a command to apply power to the core of the solenoid 200 so that the rod 140 descends, and the valve off command is a command to cut off power to the core of the solenoid 200 so that the load 140 rises. to be. In addition, the present invention exemplifies that the three-way valve 100 is applied to an electric vehicle, and accordingly, the communication module 310 communicates with the vehicle controller through LIN (Local Interconnect Network) communication to receive a valve operation command. can

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 삼방향 밸브에서 전원 제어 모듈에서 생성되는 전원의 파형이다. 여기서, 도 4 내지 도 8의 전원 파형에서 X축은 시간이고 Y축은 듀티이다.4 is a waveform of power generated by the power control module in the three-way valve according to the first embodiment of the present invention. Here, in the power waveforms of FIGS. 4 to 8 , the X-axis is time and the Y-axis is duty.

전원 제어 모듈(320)은 통신 모듈(310)이 수신한 밸브 작동 지령에 따라 외부, 예를 들어, 차량 배터리로부터 인가된 전원을 레귤레이팅하여 코일에 인가한다. 여기서, 밸브 작동 지령은 밸브 온 지령과 밸브 오프 지령을 포함하며, 밸브 온 지령 시 전원 제어 모듈(320)은 예를 들어, 차량 배터리로부터 인가된 12v를 5v로 변환하여 코일에 인가하며, 밸브 오프 지령 시 전원 제어 모듈(320)은 코일에 인가되는 전원을 0v로 한다. 본 발명에 따른 전원 제어 모듈(320)을 구체적으로 설명하기에 앞서, 본 발명에 따른 전원은 듀티를 상승시키는 상승 듀티 구간과, 밸브를 온 시키는 100% 듀티 구간인 풀 듀티 구간, 100% 듀티에서 밸브의 온을 유지시킬 수 있을 정도로 듀티를 하강시켜 유지시키는 유지 듀티 구간, 및 밸브를 오프 시키기 위해 듀티를 0%까지 하강시키는 하강 듀티 구간으로 구성 및 정의된다. 또한, 상승 듀티 구간은 듀티를 리니어하게 상승시키는 리니어 상승 듀티 구간과, 듀티를 계단식으로 상승시키는 스텝 상승 듀티 구간 중 선택되거나 혼용될 수 있다. 또한, 하강 듀티 구간 역시, 듀티를 리니어하게 하강시키는 리니어 하강 듀티 구간과, 듀티를 계단식으로 하강시키는 스텝 하강 듀티 구간 중 선택되거나 혼용될 수 있다.The power control module 320 regulates power applied from the outside, for example, a vehicle battery, according to the valve operation command received by the communication module 310 and applies it to the coil. Here, the valve operation command includes a valve ON command and a valve OFF command, and when the valve ON command is performed, the power control module 320 converts, for example, 12v applied from the vehicle battery into 5v and applies it to the coil, and the valve is off When commanded, the power control module 320 sets the power applied to the coil to 0v. Prior to describing the power control module 320 according to the present invention in detail, the power according to the present invention is a rising duty section for increasing duty and a 100% duty section for turning on the valve in a full duty section, 100% duty It is composed and defined as a holding duty section in which the duty is lowered and maintained enough to keep the valve on, and a lowering duty section in which the duty is lowered to 0% to turn off the valve. Also, the rising duty section may be selected from among a linear rising duty section in which the duty is linearly increased and a step rising duty section in which the duty is increased in a stepwise manner, or may be mixed. In addition, the descending duty section may also be selected from among a linear descending duty period for linearly descending a duty and a step descending duty period for descending a duty stepwise or may be mixed.

본 발명은 전원 제어 모듈(320)이 밸브 온 지령 시 입력되는 밸브 온 전류와 밸브 오프 지령 시 입력되는 밸브 오프 전류를 생성하되 차량 배터리로부터 인가된 전원의 듀티비를 제어하여 생성한다. 이를 위해서, 전원 제어 모듈(320)은 도 4에 도시된 바와 같이, 밸브 온 지령 시 듀티 0%에서 일정 듀티, 예를 들어, 90% 듀티까지 리니어하게 듀티를 상승시키는, 즉, 리니어 상승 듀티 구간인 상승 듀티 구간과, 일정 듀티에서 100% 듀티까지 스텝 제어 후 일정 시간 유지하는 풀 듀티 구간, 및 풀 듀티 구간 유지 후 미리 정해진 전류값, 예를 들어, 0.8A로 전류를 인하시켜 유지하는 유지 듀티 구간의 듀티비를 갖는 전원을 생성한다. 또한, 밸브 오프 지령 시 유지 듀티 구간 이후 듀티를 0%까지 리니어하게 듀티를 하강시키는, 즉, 리니어 하강 듀티 구간인 하강 듀티 구간을 갖는 전원을 생성한다. 물론, 전술된 유지 듀티 구간의 전류값은 본 발명에 따른 삼방향 밸브가 적용되는 대상에 따라 달라질 수 있다.In the present invention, the power control module 320 generates a valve-on current input when a valve-on command is received and a valve-off current input when a valve-off command is generated by controlling the duty ratio of the power applied from the vehicle battery. To this end, as shown in FIG. 4 , the power control module 320 linearly increases the duty from 0% duty to a constant duty, for example, 90% duty when the valve on command is commanded, that is, a linear increase duty section. In a rising duty section, a full duty section in which a constant time is maintained after step control from a constant duty to 100% duty, and a holding duty maintained by lowering the current to a predetermined current value, for example, 0.8A after maintaining the full duty section A power source having a duty ratio of a section is generated. Also, when the valve-off command is issued, the duty is linearly decreased to 0% after the maintenance duty section, ie, power having a falling duty section that is a linear falling duty section is generated. Of course, the current value of the above-described maintenance duty section may vary depending on the target to which the three-way valve according to the present invention is applied.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 삼방향 밸브에서 전원 제어 모듈에서 생성되는 전원의 파형이다.5 is a waveform of power generated by the power control module in the three-way valve according to the second embodiment of the present invention.

한편, 본 발명은 상승 듀티 구간과 하강 듀티 구간을 스텝 제어 할 수도 있다. 이는 도 5에 도시된 바와 같이, 상승 듀티 구간과 풀 듀티 구간, 유지 듀티 구간 및 하강 듀티 구간으로 이루어지되, 상승 듀티 구간으로 서브 스텝 상승 듀티 구간(①)과 서브 리니어 상승 듀티 구간(②)을 포함한다. 이에 따라, 밸브 온 지령 시, 듀티 0%에서 일정 듀티(로드(140)가 완전히 이동하지 않는 범위)까지 스텝 제어, 즉, 서브 스텝 상승 듀티 구간(①)을 갖는 전원을 생성한다. 또한, 서브 스텝 상승 듀티 구간(①) 이후 로드(140)를 100% 스텝 제어하더라도 타격음이 나지 않는 듀티까지 리니어하게 듀티를 상승시키는 서브 리니어 상승 듀티 구간(②)을 생성한 후 100% 스텝 제어하여 일정시간 유지(③)하도록 한다. 이후, 미리 정해진 전류값, 예를 들어, 0.8A로 전류를 인하시켜 유지하는 유지 듀티 구간(④)의 듀티비를 갖는 전원을 생성한다. 여기서, 유지 듀티 구간(④)은 유지 듀티 구간에서 계단식으로 전류를 하강시키는 스텝 제어를 수행하거나, 도 5에 도시된 바와 같이 리니어하게 듀티를 하강시킨 후 유지하도록 할 수도 있다. 한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전원에서 하강 듀티 구간으로 위치 감지 모듈(330)을 이용하지 않고 리니어 하강 듀티 구간이나 스텝 하강 듀티 구간을 각각 적용하거나 병용할 수 있으며, 후술될 제4 실시예 또는 제5 실시예에 따른 하강 듀티 구간을 적용할 수도 있다.Meanwhile, in the present invention, the rising duty section and the falling duty section can be step-controlled. As shown in FIG. 5, it consists of a rising duty section, a full duty section, a maintenance duty section, and a falling duty section, and a sub-step rising duty section (①) and a sub-linear rising duty section (②) include Accordingly, at the time of the valve-on command, a power source having a step control, that is, a sub-step rising duty section (①) is generated from duty 0% to a certain duty (range in which the rod 140 does not completely move). In addition, after creating a sub-linear rising duty section (②) that increases the duty linearly to a duty where no hitting sound is produced even if the load 140 is 100% step controlled after the sub-step rising duty section (①), 100% step control is performed. It should be maintained for a certain period of time (③). Thereafter, a power having a duty ratio of a sustain duty section (④) is generated by lowering the current to a predetermined current value, for example, 0.8A. Here, in the maintenance duty section (④), the step control for decreasing the current stepwise in the maintenance duty section may be performed, or the duty may be linearly decreased and then maintained as shown in FIG. 5 . On the other hand, without using the position detection module 330 as a falling duty section in the power source according to the second embodiment of the present invention, a linear falling duty section or a step falling duty section can be applied or used together, respectively, and a fourth implementation to be described later The falling duty section according to the example or the fifth embodiment may be applied.

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 삼방향 밸브에서 전원 제어 모듈에서 생성되는 전원의 파형이다.6 is a waveform of power generated by the power control module in the three-way valve according to the third embodiment of the present invention.

본 발명은 후술될 위치 감지 모듈(330)을 이용하여 전원을 제어할 수도 있다. 도 6을 참조하면, 본 실시예는 전술된 제2 실시예와 유사하게, 서브 스텝 상승 듀티 구간(①)과 서브 리니어 상승 듀티 구간(②)을 포함하는 상승 듀티 구간과, 풀 듀티 구간(③) 및 유지 듀티 구간(④)으로 전원이 구성되되, 서브 리니어 상승 듀티 구간(②)을 후술될 위치 감지 모듈(330)을 이용하여 생성한다. 즉, 로드(140)의 위치를 실시간으로 감지하여 로드(140)를 100% 스텝 제어하더라도 타격음이 나지 않는 거리까지 위치 제어한다. 여기서, 위치 제어는 비례 제어(Proportional Control, P 제어), 비례 적분 제어(Proportional Integral Control, PI 제어) 또는 비례 적분 미분 제어(Proportional Integral Derivation Control, PID 제어)로 수행할 수 있다. 본 발명의 제3 실시예를 보다 상세하게 설명하면, 전원 제어 모듈(320)은 듀티 0%에서 플런저가 완전히 이동 않는 일정 듀티까지 스텝 제어하는 서브 스텝 상승 듀티 구간(①)과, 서브 스텝 상승 듀티 구간(①) 후 홀 센서(331)로 위치 신호를 실시간으로 수신하여 로드(130)를 100% 스텝 제어하더라도 타격음이 나지 않는 거리까지 위치 제어하는 서브 리니어 상승 듀티 구간(②), 서브 리니어 상승 듀티 구간(②) 후 100% 스텝 제어하여 일정 시간 유지하는 풀 듀티 구간(③), 및 미리 정해진 전류값, 예를 들어, 0.8A로 전류를 인하시켜 유지하는 유지 듀티 구간(④)을 포함하도록 전원을 생성한다. 여기서, 본 발명의 제3 실시예에 따른 스텝 제어, 즉, 서브 스텝 상승 듀티 구간(①)은 전술된 제2 실시예에 따른 스텝 상승 듀티 구간보다 낮은 듀티로 제어된다. 한편, 본 발명의 제3 실시예에 따른 전원에서 하강 듀티 구간으로 위치 감지 모듈(330)을 이용하지 않고 리니어 하강 듀티 구간이나 스텝 하강 듀티 구간을 각각 적용하거나 병용할 수 있으며, 후술될 제4 실시예 또는 제5 실시예에 따른 하강 듀티 구간을 적용할 수도 있다.In the present invention, power may be controlled by using a position sensing module 330 to be described later. Referring to FIG. 6 , the present embodiment, similar to the second embodiment described above, includes a rising duty section including a sub-step rising duty section (①) and a sub-linear rising duty section (②), and a full duty section (③) ) and the holding duty section (④), the power is configured, and the sub-linear rising duty section (②) is generated using the position detection module 330 to be described later. That is, the position of the rod 140 is sensed in real time, and the position is controlled up to a distance where no hitting sound is produced even if the rod 140 is 100% step-controlled. Here, the position control may be performed by proportional control (Proportional Control, P control), proportional integral control (PI control), or proportional integral derivative control (PID control). If the third embodiment of the present invention will be described in more detail, the power control module 320 includes a sub-step rising duty section (①) for step-controlling from duty 0% to a constant duty in which the plunger does not move completely, and a sub-step rising duty After the section (①), the sub-linear rising duty section (②), sub-linear rising duty that receives the position signal in real time with the hall sensor 331 and controls the position to a distance where no hitting sound is produced even if the rod 130 is 100% step-controlled. Power to include a full duty section (③) that is maintained for a certain time by 100% step control after section (②), and a maintenance duty section (④) that lowers the current to a predetermined current value, for example, 0.8A create Here, the step control according to the third embodiment of the present invention, that is, the sub-step rising duty section (①) is controlled with a lower duty than the step rising duty section according to the above-described second embodiment. On the other hand, without using the position detection module 330 as a falling duty section in the power source according to the third embodiment of the present invention, a linear falling duty section or a step falling duty section can be applied or used together, respectively, and a fourth embodiment to be described later The falling duty section according to the example or the fifth embodiment may be applied.

도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 삼방향 밸브에서 전원 제어 모듈에서 생성되는 전원의 파형이다.7 is a waveform of power generated by the power control module in the three-way valve according to the fourth embodiment of the present invention.

본 발명은 도 7에 도시된 바와 같이, 하강 듀티 구간으로 리니어 하강 듀티 구간을 포함하도록 할 수 있다. 이 경우, 유지 듀티 구간에서 듀티 0%까지 리니어하게 듀티를 하강시키며, 전술된 실시예에 따른 전원에 하강 듀티 구간으로 리니어 하강 듀티 구간이 포함되도록 할 수 있다. 여기서, 리니어 하강 듀티 구간에 따른 전원을 인가하는 중 홀 센서(331)로부터 로드(140)의 위치를 실시간으로 인가 받아 로드(140)가 오프 위치로 이동하면 듀티 하강 중이더라도 바로 듀티 0%로 스텝 제어하여 하강 듀티 구간에 따른 제어 시간을 감소시킬 수도 있다.In the present invention, as shown in FIG. 7 , a linear falling duty section may be included as the falling duty section. In this case, the duty may be linearly decreased up to duty 0% in the sustain duty section, and the linear falling duty section may be included in the power source according to the above-described embodiment as the falling duty section. Here, when the position of the rod 140 is applied in real time from the hall sensor 331 while the power is applied according to the linear descending duty section and the rod 140 moves to the off position, the duty is immediately stepped to 0% even while the duty is falling. It is also possible to reduce the control time according to the falling duty section by controlling it.

도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 삼방향 밸브에서 전원 제어 모듈에서 생성되는 전원의 파형이다.8 is a waveform of power generated by the power control module in the three-way valve according to the fifth embodiment of the present invention.

본 발명은 하강 듀티 구간으로 밸브가 완전히 닫히지 않는 거리까지 듀티를 스텝 제어하는 서브 스텝 하강 듀티 구간과, 듀티 0%까지 리니어하게 하강시키는 서브 리니어 하강 듀티 구간을 포함하도록 할 수 있다. 여기서, 도 8에 도시된 바와 같이, 서브 리니어 하강 듀티 구간(①) 중, 홀 센서(331)로부터 로드(140)의 위치를 실시간으로 인가 받아 로드(140)가 오프 위치로 이동된 것이 감지되면 듀티 하강 중이라도 바로 듀티 0%로 스텝 제어(②)하여 제어 시간을 단축시킬 수도 있다. 이 경우, 전술된 제4 실시예보다 밸브 오프 제어 시간을 단축시킬 수 있다.The present invention may include a sub-step lowering duty section in which the duty is step-controlled to a distance where the valve is not completely closed as a lowering duty section, and a sub-linear lowering duty section in which the duty is linearly lowered to 0%. Here, as shown in FIG. 8 , when it is detected that the position of the rod 140 is received from the hall sensor 331 in real time and the rod 140 is moved to the off position during the sub-linear descending duty section (①), Even while the duty is falling, the control time can be shortened by performing step control (②) with duty 0%. In this case, the valve-off control time can be shortened compared to the fourth embodiment described above.

또한, 전원 제어 모듈(320)은 출력되는 전압, 즉, 코일에 인가되는 전압을 측정한 후 피드백하여 전원 제어 모듈(320)에서 출력되는 전압이 항상 일정하도록 할 수 있다. 이와 같이 전원 제어 모듈(320)이 밸브 작동 지령에 의해 코일에 전원을 인가할 경우, 차량 제어기의 구성을 단순화할 수 있으며 외부 환경 조건에 상관없이 코일에 일정한 전류가 인가되도록 할 수 있어 동일한 성능을 구현할 수 있다. 또한, 본 발명은 밸브 작동 지령에 따라 코일에 인가되는 전압을 듀티비를 통해 조절할 수 있기 때문에 로드(140) 위치도 제어가 가능하다. 즉, 본 발명은 온오프 밸브(100) 외에도 비례제어 밸브(100)로도 구동이 가능하다. 더욱이, 본 발명은 작동 환경에 따라 밸브(100) 제어 전류의 프로그래밍이 가능하도록 할 수도 있다. 물론, 전원 제어 모듈(320)은 차량 배터리로부터 인가된 전원을 코일에 직접 인가할 수도 있다. 이 경우, 밸브 작동 지령과 전원 제어 모듈(320)은 생략되며, 차량의 제어기가 차량 배터리 전원을 직접 제어하여 코일에 인가한다.In addition, the power control module 320 may measure the output voltage, that is, the voltage applied to the coil, and then feed it back so that the voltage output from the power control module 320 is always constant. In this way, when the power control module 320 applies power to the coil according to the valve operation command, the configuration of the vehicle controller can be simplified, and a constant current can be applied to the coil regardless of external environmental conditions, thereby providing the same performance. can be implemented In addition, since the present invention can adjust the voltage applied to the coil through the duty ratio according to the valve operation command, the position of the rod 140 is also controllable. That is, the present invention can be driven by the proportional control valve 100 in addition to the on-off valve 100 . Moreover, the present invention may enable programming of the valve 100 control current according to the operating environment. Of course, the power control module 320 may directly apply power applied from the vehicle battery to the coil. In this case, the valve operation command and the power control module 320 are omitted, and the vehicle controller directly controls the vehicle battery power and applies it to the coil.

위치 감지 모듈(330)은 전원 제어 모듈(320)이 코일에 전원을 인가하면 로드(140)의 위치를 감지한다. 이는 위치 감지 모듈(330)이 로드(140)에 구비된 자성체(148)의 자기장을 감지함으로써 수행할 수 있으며, 이를 위해서, 위치 감지 모듈(330)은 자성체(148)의 자기장을 감지하여 전압을 생성하는 홀 센서(331)와, 홀 센서(331)에서 생성된 전압을 기반으로 로드(140)의 위치를 판단하는 위치 판단 모듈(332)을 포함한다.The position detection module 330 detects the position of the load 140 when the power control module 320 applies power to the coil. This can be performed by the position sensing module 330 sensing the magnetic field of the magnetic body 148 provided in the rod 140, and for this purpose, the position sensing module 330 detects the magnetic field of the magnetic body 148 to detect the voltage. It includes a hall sensor 331 to generate and a position determination module 332 to determine the position of the rod 140 based on the voltage generated by the hall sensor 331 .

홀 센서(331)는 홀 효과를 이용하여 자기장의 방향과 크기를 알아내는 소자로서, 자기장의 방향과 크기에 따라 상이한 전압을 생성한다. 홀 센서(331)는 도 3에 도시된 바와 같이, 자성체(148)의 측면에 위치될 수 있다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 홀 센서(331)가 자성체(148)의 상부에 위치될 수도 있다.위치 판단 모듈(332)은 홀 센서(331)에서 생성된 전압의 크기를 미리 저장된 기준 전압과 비교하여 로드(140)의 위치를 판단한다. 또한, 위치 판단 모듈(332)은 로드(140)의 위치를 판단하기 위해서, 전압 데이터베이스(332a)와, 전압 비교 모듈(332b)을 포함한다.The Hall sensor 331 is a device that detects the direction and magnitude of a magnetic field using the Hall effect, and generates different voltages according to the direction and magnitude of the magnetic field. As shown in FIG. 3 , the Hall sensor 331 may be located on a side surface of the magnetic body 148 . However, the present invention is not limited thereto, and the Hall sensor 331 may be located above the magnetic body 148 . The position determination module 332 stores the magnitude of the voltage generated by the Hall sensor 331 in advance. The position of the load 140 is determined by comparing it with the reference voltage. In addition, the position determination module 332 includes a voltage database 332a and a voltage comparison module 332b to determine the position of the load 140 .

전압 데이터베이스(332a)는 로드(140)의 위치, 즉, 자성체(148)의 위치에 따라 상이한 전압을 저장한다. 전압 데이터베이스(332a)에 저장되는 기준 전압은 홀 센서(331)의 자성체의 거리나 자성체의 자성, 밸브마다 상이할 수 있는 로드의 가동범위 등에 따라 달라질 수 있다. 본 실시예는 전압 데이터베이스(332 a)에 저장되는 기준 전압으로 1v에서 3.5v까지를 예시한다. 또한, 기준 전압이 1v일 경우 자성체(148)는 홀 센서(331)에서 멀리 이격된 상태인 밸브(100) 온 상태이며, 기준 전압이 3.5v일 경우 자성체(148)는 홀 센서(331)에서 가장 근접한 상태인 밸브(100) 오프 상태이다. 본 발명은 1v와 3.5v 뿐만 아니라 0.1v또는 0.5v마다의 로드(140) 위치에 따른 기준 전압을 정의하여 전압 데이터베이스(332a)에 저장할 수 있다. 이 경우, 1v에서 3.5v까지 전압을 등분하여 밸브(100) 온/오프 상황이 아닌 자성체(148)의 위치를 대응시켜 전압 데이터베이스(332a)에 저장하며, 자성체(148)의 위치에 따라 로드(140)의 위치를 대략적으로 판단할 수 있다. 예를 들어, 기준 전압이 1.25v이면 자성체(148) 위치는 로드(140) 가동범위에서 중간에 위치하고 있는 것으로 판단하고, 1.25v 이하일 경우 로드(140) 가동범위에서 중간 아래에 위치하는 것으로 판단할 수 있다. 또한, 기준 전압이 1.25v를 초과하는 범위는 로드(140) 가동범위에서 중간 위에 위치하는 것으로 판단한다.The voltage database 332a stores different voltages according to the position of the load 140 , that is, the position of the magnetic body 148 . The reference voltage stored in the voltage database 332a may vary depending on the distance of the magnetic material of the Hall sensor 331 or the magnetism of the magnetic material, the movable range of the rod that may be different for each valve, and the like. This embodiment exemplifies 1v to 3.5v as the reference voltage stored in the voltage database 332a. In addition, when the reference voltage is 1v, the magnetic material 148 is in the on-state of the valve 100 in a state spaced apart from the Hall sensor 331 , and when the reference voltage is 3.5v, the magnetic material 148 is in the Hall sensor 331 . The valve 100, which is the closest state, is in an off state. According to the present invention, a reference voltage according to the position of the load 140 is defined every 0.1v or 0.5v as well as 1v and 3.5v and stored in the voltage database 332a. In this case, the voltage is divided from 1v to 3.5v to correspond to the position of the magnetic material 148, not the valve 100 on/off situation, and stored in the voltage database 332a, and according to the position of the magnetic material 148, the load ( 140) can be roughly determined. For example, if the reference voltage is 1.25v, it is determined that the position of the magnetic material 148 is located in the middle in the movable range of the rod 140, and if it is 1.25v or less, it is determined that it is located below the middle in the movable range of the rod 140. can In addition, the range in which the reference voltage exceeds 1.25v is determined to be located above the middle in the movable range of the load 140 .

전압 비교 모듈(332b)은 홀 센서(331)에서 생성된 전압과 전압 데이터베이스(332a)에 저장된 기준 전압을 비교하여 자성체(148), 즉, 로드(140)의 위치를 판단한다. 여기서, 전압 비교 모듈(332b)은 홀 센서 생성 전압이 1v 이하일 경우 모두 1v로 하며, 3.5v 이상일 경우 모두 3.5v로 판단한다. 예를 들어, 홀 센서 생성 전압이 3.5v 이상일 경우 밸브(100)가 온된 상태이고, 1v 이하일 경우 밸브(100)가 오프된 상태로 인식한다.상술한 구조에 의해서, 본 발명에 따른 밸브는 외부 전원을 펄스 폭 변조 방식으로 제어하여 솔레노이드에 인가하되, 상승 듀티 구간과 풀 듀티 구간, 유지 듀티 구간 및 하강 듀티 구간을 포함하도록 하여 충격음을 최소화할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 밸브는 홀 센서를 이용하여 로드의 위치를 감지하여, 로드에서 충격음이 발생하지 않을 정도로 상승 듀티 구간을 제어함으로써 충격음 발생을 보다 확실하게 방지할 수 있다. 본 발명에 따른 밸브는 홀 센서를 이용하여 로드의 위치를 감지하여, 하강 듀티 구간에 따라 솔레노이드 제어 시, 로드가 오프 위치로 이동하면 듀티 0%로 스텝 제어하여 하강 듀티 구간에 따른 솔레노이드 제어 시간을 감소시킬 수 있다.The voltage comparison module 332b compares the voltage generated by the Hall sensor 331 with the reference voltage stored in the voltage database 332a to determine the position of the magnetic material 148 , that is, the load 140 . Here, the voltage comparison module 332b determines that all of the Hall sensor generated voltages are 1v or less, and all 3.5v when the Hall sensor voltage is greater than or equal to 3.5v. For example, if the Hall sensor generated voltage is 3.5v or more, the valve 100 is in an on state, and if it is 1v or less, the valve 100 is recognized as an off state. Power is controlled by the pulse width modulation method and applied to the solenoid, but the impact sound can be minimized by including a rising duty section, a full duty section, a maintaining duty section, and a falling duty section. In addition, the valve according to the present invention senses the position of the rod by using a hall sensor, and by controlling the lift duty section to such an extent that the impact sound does not occur in the rod, it is possible to more reliably prevent the occurrence of the impact sound. The valve according to the present invention detects the position of the rod by using a hall sensor, and when controlling the solenoid according to the descending duty section, when the rod moves to the off position, the solenoid control time according to the descending duty section is controlled by step control to 0% of the duty. can be reduced

도 9 내지 도 11을 참조하여 본 실시예에 따른 삼방향 밸브의 개폐과정을 살펴보도록 한다.The opening and closing process of the three-way valve according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 9 to 11 .

도 9는 본 실시예에 따른 삼방향 밸브에 전원이 인가되지 않은 상태이다. 이 상태에서 로드(140)는 솔레노이드(도 1의 200)의 스프링(도 1의 280)에 의해 탄성 지지되어 요크(도 1의 240) 측으로 이동하게 된다.9 is a state in which power is not applied to the three-way valve according to the present embodiment. In this state, the rod 140 is elastically supported by the spring (280 in FIG. 1) of the solenoid (200 in FIG. 1) and moves toward the yoke (240 in FIG. 1).

로드(140)의 이동 시 업소버(150)는 제1 배출유로(124) 측으로 이동하여 제1 밸브시트(134)에 밀착되어 제1 배출포트(114)를 폐쇄한다. 반면, 업소버(150)가 제1 배출유로(124) 측으로 이동하면 제2 밸브시트(136)에서 이격되므로 제2 배출포트(116)가 개방된다. 따라서 공급포트(112)를 통해 유입된 냉각수가 공급유로(122), 제2 배출유로(126)를 거쳐 제2 배출포트(116)로 배출된다.When the rod 140 moves, the absorber 150 moves toward the first discharge passage 124 and is in close contact with the first valve seat 134 to close the first discharge port 114 . On the other hand, when the absorber 150 moves toward the first discharge passage 124 , since it is spaced apart from the second valve seat 136 , the second discharge port 116 is opened. Accordingly, the cooling water introduced through the supply port 112 is discharged to the second discharge port 116 through the supply passage 122 and the second discharge passage 126 .

도 11은 본 실시예에 따른 삼방향 밸브에 전원이 인가되지 않은 상태이다. 이 상태에서 로드(140)는 솔레노이드(도 1의 200)에서 발생한 자기장에 의해 코어(도 1의 250) 측으로 이동하게 된다.11 is a state in which power is not applied to the three-way valve according to the present embodiment. In this state, the rod 140 moves toward the core (250 in FIG. 1) by the magnetic field generated by the solenoid (200 in FIG. 1).

로드(140)의 이동 시 업소버(150)는 제2 배출유로(126) 측으로 이동하여 제2 밸브시트(136)에 밀착되어 제2 배출포트(116)를 폐쇄한다. 반면, 업소버(150)가 제2 배출유로(126) 측으로 이동하면 제1 밸브시트(134)에서 이격되므로 제1 배출포트(114)가 개방된다. 따라서 공급포트(112)를 통해 유입된 냉각수가 공급유로(122), 제1 배출유로(124)를 거쳐 제1 배출포트(114)로 배출된다.When the rod 140 moves, the absorber 150 moves toward the second discharge passage 126 and is in close contact with the second valve seat 136 to close the second discharge port 116 . On the other hand, when the absorber 150 moves toward the second discharge passage 126 , since it is spaced apart from the first valve seat 134 , the first discharge port 114 is opened. Accordingly, the cooling water introduced through the supply port 112 is discharged to the first discharge port 114 through the supply passage 122 and the first discharge passage 124 .

한편, 본 실시예에 따른 삼방향 밸브는 로드(140)와 업소버(150)가 피봇 결합된 구조이므로, 가공 및 조립 시 공차(또는 오차) 등에 의해 로드(140)의 축이 다소 틀어지거나 휘더라도 피봇 결합된 업소버(150)에 의해 보정될 수 있다.On the other hand, since the three-way valve according to this embodiment has a structure in which the rod 140 and the absorber 150 are pivotally coupled, even if the shaft of the rod 140 is slightly twisted or bent due to tolerances (or errors) during processing and assembly, etc. It can be compensated by a pivotally coupled absorber 150 .

도 10에 도시된 바와 같이, 로드(140)의 축이 틀어지거나 휠 경우 업소버(150)가 기울어지므로 제2밸브시트(136)에 확실하게 밀착될 수 없다. 그러나, 본 실시예의 경우 로드(140)와 업소버(150)가 피봇 결합되므로 업소버(150)가 제2 밸브시트(136)와 접촉하는 과정에서 피봇캠(146)과 소켓(154)를 통해 회전을 하며 정위치로 보정되어 제2 배출포트(116)을 확실하게 폐쇄할 수 있다.As shown in FIG. 10 , when the shaft of the rod 140 is twisted or bent, the absorber 150 is inclined and thus cannot be securely attached to the second valve seat 136 . However, in the present embodiment, since the rod 140 and the absorber 150 are pivotally coupled, the absorber 150 rotates through the pivot cam 146 and the socket 154 in the process of contacting the second valve seat 136 . And it is corrected to the position, it is possible to securely close the second discharge port (116).

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다. 예를 들어, 본 발명은 삼방향 밸브에 제어부가 적용된 것을 예시로 하여 설명하였으나, 삼방향 밸브 이외의 2방향 밸브 등에도 본 발명의 제어부가 적용될 수 있다.As described above, the present invention has been described with reference to the illustrated drawings, but the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed in the present specification. It is obvious that variations can be made. In addition, although the effects according to the configuration of the present invention have not been explicitly described and described while describing the embodiments of the present invention, it is natural that the effects predictable by the configuration should also be recognized. For example, although the present invention has been described by taking as an example that the control unit is applied to the three-way valve, the control unit of the present invention may be applied to a two-way valve other than the three-way valve.

100: 밸브 110: 밸브 바디
112: 공급포트 114: 제1 배출포트
116: 제2 배출포트 122: 공급유로
124: 제1 배출유로 126: 제2 배출유로
132: 가이드 134: 제1 밸브시트
136: 제2 밸브시트 140: 로드
142: 스터드 144: 걸림홈
146: 피봇캠 150: 업소버
152a: 제1 몸체 152b: 제2 몸체
154: 소켓 156: 걸림돌기
158: 슬릿 159: 고정링
162: 밀봉씰 170: 피스톤 씰
200: 솔레노이드 300: 제어부
310: 통신 모듈 320: 전원 제어 모듈
330: 위치 감지 모듈 331: 홀 센서
332: 위치 판단 모듈 332a: 전압 데이터베이스
332b: 전압 비교 모듈
100: valve 110: valve body
112: supply port 114: first discharge port
116: second discharge port 122: supply flow path
124: first discharge passage 126: second discharge passage
132: guide 134: first valve seat
136: second valve seat 140: rod
142: stud 144: catch groove
146: pivot cam 150: absorber
152a: first body 152b: second body
154: socket 156: snag
158: slit 159: retaining ring
162: sealing seal 170: piston seal
200: solenoid 300: control unit
310: communication module 320: power control module
330: position detection module 331: hall sensor
332: position determination module 332a: voltage database
332b: Voltage Comparison Module

Claims (10)

다수개의 유로가 형성된 밸브와,
상기 다수개의 유로가 개폐되도록 로드를 이동시켜 상기 밸브를 제어하는 솔레노이드,
상기 솔레노이드에 밸브 작동 지령에 따라 외부 전원을 펄스 폭 변조 방식으로 레귤레이팅하여 인가하되, 듀티를 상승시키는 상승 듀티 구간과, 듀티 100%로 듀티를 상승시키는 풀 듀티 구간, 듀티 100% 미만에서 듀티 0% 이상 사이로 듀티를 유지시키는 유지 듀티 구간, 및 듀티 0%로 듀티를 하강시키는 하강 듀티 구간을 포함하는 전원으로 레귤레이팅하여 인가하며, 상기 솔레노이드에 전원이 인가되면 상기 로드에 구비된 자성체의 위치를 감지하는 위치 감지 모듈을 가지는 제어부를 포함하며,
상기 상승 듀티 구간은 듀티 0%에서 듀티 100% 미만까지 듀티를 스텝 제어하는 서브 스텝 상승 듀티 구간과, 상기 서브 스텝 상승 듀티 구간 이후에 상기 서브 스텝 상승 듀티 구간에 따른 듀티에서 듀티 100% 미만까지 듀티를 리니어하게 상승시키는 서브 리니어 상승 듀티 구간을 포함하고, 상기 서브 리니어 상승 듀티 구간은, 상기 자성체의 위치를 감지하여 듀티 100%로 상기 솔레노이드를 제어하더라도 상기 로드의 타격음이 발생하지 않을 위치까지 상기 로드를 이동시키도록 듀티를 리니어하게 상승시키는 밸브.
A valve having a plurality of flow passages formed therein;
a solenoid for controlling the valve by moving the rod to open and close the plurality of flow paths;
In accordance with the valve operation command, external power is regulated and applied to the solenoid in a pulse width modulation method, but a rising duty section in which the duty is raised, a full duty section in which the duty is increased to 100%, and a duty of 0 when the duty is less than 100% % or more is applied by regulating with power including a holding duty section for maintaining the duty and a falling duty section for lowering the duty to 0%, and when power is applied to the solenoid, the position of the magnetic material provided in the load is determined Includes a control unit having a position sensing module to detect,
The rising duty section includes a sub-step rising duty section for step-controlling duty from duty 0% to less than 100% of duty, and a duty from duty according to the sub-step rising duty section after the sub-step rising duty section to less than 100% of duty. includes a sub-linear rising duty section for linearly raising A valve that increases the duty linearly to move the
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
차량 제어기로부터 밸브 온 지령과 밸브 오프 지령을 포함하는 밸브 작동 지령을 수신하는 통신 모듈과,
상기 통신 모듈이 수신한 밸브 작동 지령에 따라 전원을 제어하여 상기 솔레노이드에 인가하는 전원 제어 모듈을 포함하고,
상기 전원 제어 모듈은 상기 차량 제어기로부터 밸브 온 지령 수신 시 상기 상승 듀티 구간과 상기 풀 듀티 구간 및 상기 유지 듀티 구간을 포함하는 전원을 제어하여 상기 솔레노이드에 인가하는 밸브.
According to claim 1,
The control unit is
A communication module for receiving a valve operation command including a valve on command and a valve off command from the vehicle controller;
A power control module that controls power according to the valve operation command received by the communication module and applies it to the solenoid,
The power control module controls the power including the rising duty section, the full duty section, and the maintenance duty section when receiving the valve on command from the vehicle controller to apply the control power to the solenoid.
제2항에 있어서,
상기 상승 듀티 구간은, 듀티 0%에서 듀티 100% 미만까지 리니어하게 듀티를 상승시키는 리니어 상승 듀티 구간을 포함하는 밸브.
3. The method of claim 2,
The rising duty section is a valve including a linear rising duty section for linearly increasing duty from 0% duty to less than 100% duty.
제2항에 있어서,
상기 상승 듀티 구간은, 듀티 0%에서 듀티 100% 미만까지 듀티를 스텝 제어하는 스텝 상승 듀티 구간을 포함하는 밸브.
3. The method of claim 2,
The rising duty section is a valve including a step rising duty section for step-controlling duty from 0% duty to less than 100% duty.
삭제delete 삭제delete 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하강 듀티 구간은 듀티 0%까지 리니어하게 듀티를 하강시키는 밸브.
5. The method according to any one of claims 2 to 4,
The lowering duty section is a valve for linearly lowering the duty up to 0% of duty.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전원 제어 모듈은,
상기 하강 듀티 구간 중, 상기 자성체의 위치가 밸브 오프 시 위치로 이동하면 전원을 듀티 0%로 스텝 제어하는 밸브.
5. The method according to any one of claims 2 to 4,
The power control module,
During the descending duty section, when the position of the magnetic material moves to the position when the valve is off, the valve controls the power to 0% duty.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하강 듀티 구간은, 상기 유지 듀티 구간에서 듀티를 스텝 하강시키는 서브 스텝 하강 듀티 구간과, 상기 서브 스텝 하강 듀티 구간에서 듀티 0%까지 듀티를 다시 하강시키는 서브 리니어 하강 듀티 구간을 포함하는 밸브.
5. The method according to any one of claims 2 to 4,
The lowering duty section includes a sub-step lowering duty section for step-down the duty in the maintenance duty section, and a sub-linear lowering duty section for lowering the duty to 0% again in the sub-step lowering duty section.
제9항에 있어서,
상기 전원 제어 모듈은,
상기 서브 리니어 하강 듀티 구간 중, 상기 자성체의 위치가 밸브 오프 시 위치로 이동하면 전원을 듀티 0%로 스텝 제어하는 밸브.
10. The method of claim 9,
The power control module,
During the sub-linear descending duty section, when the position of the magnetic material moves to the position when the valve is off, the valve controls the power to 0% duty.
KR1020200125882A 2020-09-28 2020-09-28 Valve KR102356911B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200125882A KR102356911B1 (en) 2020-09-28 2020-09-28 Valve

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200125882A KR102356911B1 (en) 2020-09-28 2020-09-28 Valve

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102356911B1 true KR102356911B1 (en) 2022-02-07

Family

ID=80253153

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200125882A KR102356911B1 (en) 2020-09-28 2020-09-28 Valve

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102356911B1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020050579A1 (en) * 2000-10-31 2002-05-02 Near Timothy P. PWM voltage clamp for driver circuit of an electric fluid dispensing gun and method
KR20050079199A (en) * 2004-02-04 2005-08-09 위니아만도 주식회사 Method for controling solenoid valve for reducting noise
JP2015206386A (en) * 2014-04-18 2015-11-19 株式会社デンソー solenoid valve control device
KR20160008791A (en) * 2014-07-15 2016-01-25 (주)모토닉 Control appartus and mehtod of flow control valve for high presure fuel pump
KR102137404B1 (en) * 2019-05-21 2020-07-24 (주)솔텍 Solenoid valve with function of variable force for high pressure
KR20200104472A (en) * 2019-02-26 2020-09-04 주식회사 유니크 3way valve

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020050579A1 (en) * 2000-10-31 2002-05-02 Near Timothy P. PWM voltage clamp for driver circuit of an electric fluid dispensing gun and method
KR20050079199A (en) * 2004-02-04 2005-08-09 위니아만도 주식회사 Method for controling solenoid valve for reducting noise
JP2015206386A (en) * 2014-04-18 2015-11-19 株式会社デンソー solenoid valve control device
KR20160008791A (en) * 2014-07-15 2016-01-25 (주)모토닉 Control appartus and mehtod of flow control valve for high presure fuel pump
KR20200104472A (en) * 2019-02-26 2020-09-04 주식회사 유니크 3way valve
KR102137404B1 (en) * 2019-05-21 2020-07-24 (주)솔텍 Solenoid valve with function of variable force for high pressure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11255457B2 (en) Solenoid valve
US8181668B2 (en) Pressure reducing valve for gas
US5889405A (en) Method of detecting fault in electromagnetically-actuated intake or exhaust valve
US7255074B2 (en) Linear EMV actuator using permanent magnet and electromagnet
CN105009232A (en) Method for controlling an injection process of a magnetic injector
US7095599B2 (en) Fuel injector and its control method
KR102166945B1 (en) Three way valve
KR102356911B1 (en) Valve
US20230032430A1 (en) Solenoid, damping force adjustment mechanism, and damping force adjustable shock absorber
JP5976104B2 (en) Operation method of fuel supply device
KR102174116B1 (en) 3way valve
US6390078B1 (en) Two stage concentric EGR valves
CN203347945U (en) Hall-type linear power-driven EGR (exhaust gas recirculation) valve
KR102155221B1 (en) 3way valve
US6474320B1 (en) Linear electric EGR valve with damped movement
US6674352B2 (en) Moving-coil electromagnetic actuator, particularly for a control valve, with resilient element incorporated in the coil
EP1092082A2 (en) Injector egr valve and system
JP2019027408A (en) Solenoid valve driving device
KR20140147176A (en) solenoid valve
KR102483515B1 (en) Solenoid valve for electric controll suspension
JP6483547B2 (en) Control device for internal combustion engine
KR102531675B1 (en) Valve apparatus for coolant of vehicle
CN211975221U (en) EGR valve with water cooling
CN107075985B (en) The actuating system of the valve of internal combustion engine
US11885430B2 (en) Electromechanical valve and method of assembly

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant