KR102451877B1 - 냉각수 제어밸브 유닛, 및 이를 구비한 엔진시스템 - Google Patents

냉각수 제어밸브 유닛, 및 이를 구비한 엔진시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진시스템은 실린더 블럭 위에 실린더 헤드가 배치되는 엔진, 상기 실린더 헤드에서 배출되는 냉각수를 공급받는 제1냉각수수요처, 상기 제1냉각수수요처에서 배출되는 냉각수를 제어하고, 상기 실린더 블럭의 냉각수 입구측으로 냉각수를 공급하도록 배치되고, 상기 실린더 블럭의 냉각수 출구에서 배출되는 냉각수를 제어하고, 상기 실린더 헤드에서 배출되는 냉각수를 공급받으며, 제2냉각수수요처로 냉각수를 분배하는 냉각수 제어밸브 유닛, 및 상기 냉각수 제어밸브 유닛을 구동하도록 배치되는 액추에이터를 포함할 수 있다.

Description

냉각수 제어밸브 유닛, 및 이를 구비한 엔진시스템{ENGINE SYSTEM HAVING COOLANT CONTROL VALVE}
본 발명은 냉각수가 필요한 냉각요소들로 분배되는 냉각수를 각각 제어하고, 냉각성능을 증가시키며, 냉각수온의 제어정밀도를 향상시킬 수 있는 냉각수 제어밸브 유닛, 및 이를 구비한 엔진시스템에 관한 것이다.
엔진은 연료의 연소에 의해서 회전력을 발생시키고, 나머지는 열에너지로 배출된다. 특히, 냉각수는 엔진, 히터, 및 라디에이터를 순환하면서 열에너지를 흡수하고, 이를 외부로 방출한다.
엔진의 냉각수 온도가 낮으면, 오일의 점성이 높아져서 마찰력이 증가하고, 연료소모가 늘어나는 경향이 있고, 배기가스의 온도가 천천히 상승하여 촉매가 활성화되는 시간이 길어지고, 배기가스의 품질이 저하될 수 있다. 아울러, 히터의 기능이 정상화되는 시간이 길어져서 승객 및 운전자가 추울 수 있다.
엔진의 냉각수 온도가 과도하면, 노킹이 발생하고, 이를 억제하기 위해서 점화시기를 조절하여 성능이 저하될 수 있다. 또한, 윤활유의 온도가 과도하면 윤활작용이 저하될 수 있다.
따라서, 엔진의 특정부위는 냉각수의 온도를 높게 유지하고, 다른 부위는 낮게 유지하는 등 하나의 밸브를 통해서 여러 개의 냉각요소를 제어하는 하나의 냉각수 제어밸브가 적용되고 있다.
한편, 하나의 냉각수 제어밸브 유닛이 라디에이터, 히터 코어, 이지알 쿨러, 오일 쿨러, 또는 실린더 블럭을 지나는 냉각수를 각각 제어하는 기술이 연구되고 있으며, 레이아웃을 개선할 수 있는 냉각수 제어밸브 유닛의 구조에 대한 연구가 함께 진행되고 있다.
하나의 냉각수 제어밸브 유닛을 이용하여 보다 많은 냉각요소들(라디에이터, 히터 코어, 이지알 쿨러, 오일 쿨러 등)로 분배되는 냉각수를 제어하고, 냉각성능을 향상시킬 수 있다.
선행문헌으로써, 일본 특개2015-59615가 있다.
한편, 냉각수 제어밸브 유닛을 실린더 헤드의 냉각수 배출통로 측에 설치하는 출구제어방법이 있고, 냉각수 제어밸브 유닛을 실린더 블럭의 냉각수 입구측에 설치하는 입구제어방법이 있는데, 입구제어방법은 냉각수온을 보다 정밀하게 제어할 수 있으나, 실린더 블럭에서 배출되는 냉각수도 제어하기 위해서 실린더 블럭에서 배출되는 냉각수가 상기 냉각수 제어밸브 유닛 측으로 전달되어, 라디에이터의 냉각용량이 저하되고, 냉각되지 않은 냉각수가 다시 실린더 블럭으로 재순환된 냉각성능이 저하될 수 있다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명의 목적은 실린더 블럭의 냉각수 입구측으로 들어가는 냉각수와 실린더 헤드 및 실린더 블럭에서 배출되는 냉각수를 각각 제어하여, 냉각수온의 제어정밀도를 향상시키고, 전체적인 냉각성능을 향상시킬 수 있는 냉각수 제어밸브 유닛, 및 이를 구비한 엔진시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 냉각수 제어밸브 유닛은, 파이프타입으로 내주면에서 외주면으로 설정된 위치에 적어도 하나의 제1 냉각수통로가 형성되는 제1 로터리 밸브, 상기 제1 로터리 밸브와 동축상에 배치되고, 파이프타입으로 내주면에서 외주면으로 설정된 위치에 적어도 하나의 제2 냉각수통로가 형성되는 제2 로터리 밸브, 상기 제1 로터리 밸브와 상기 제2 로터리 밸브가 회전가능하게 배치되고, 상기 제1,2로터리밸브의 개방된 양단부와, 상기 제1,2냉각수통로와 대응하는 설정된 위치에 연결라인이 연결되는 밸브 하우징, 및 상기 밸브 하우징 안에서 상기 제1,2로터리밸브를 회전시키도록 배치되는 액추에이터를 포함할 수 있다.
상기 제1,2로터리밸브에서 상기 제1,2로터리밸브가 마주하는 부분은 폐쇄되고, 그 반대측은 개방될 수 있다.
상기 제1 로터리 밸브와 상기 제2 로터리 밸브의 회전중심축 상에 배치되어, 상기 제1,2로터리밸브를 연결하는 회전 샤프트를 포함하고, 상기 액추에이터는 상기 회전 샤프트를 회전시키도록 배치될 수 있다.
상기 회전 샤프트에 형성된 웜휠 기어, 및 상기 웜휠 기어와 외접하는 웜 기어를 포함하고, 상기 액추에이터는 상기 웜 기어를 회전시켜, 상기 제1,2로터리밸브를 회전시키도록 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진시스템은 실린더 블럭 위에 실린더 헤드가 배치되는 엔진, 상기 실린더 헤드에서 배출되는 냉각수를 공급받는 제1냉각수수요처, 상기 제1냉각수수요처에서 배출되는 냉각수를 제어하고, 상기 실린더 블럭의 냉각수 입구측으로 냉각수를 공급하도록 배치되고, 상기 실린더 블럭의 냉각수 출구에서 배출되는 냉각수를 제어하고, 상기 실린더 헤드에서 배출되는 냉각수를 공급받으며, 제2냉각수수요처로 냉각수를 분배하는 냉각수 제어밸브 유닛, 및 상기 냉각수 제어밸브 유닛을 구동하도록 배치되는 액추에이터를 포함할 수 있다.
상기 냉각수 제어밸브 유닛은, 상기 제1냉각수수요처에서 배출되는 냉각수를 제어하고, 상기 실린더 블럭의 냉각수 입구측으로 냉각수를 공급하도록 배치되는 제1 유닛, 및 상기 실린더 블럭의 냉각수 출구에서 배출되는 냉각수를 제어하고, 상기 실린더 헤드에서 배출되는 냉각수를 공급받으며, 상기 제2냉각수수요처로 냉각수를 분배하는 제2냉각수 제어밸브 유닛을 포함할 수 있다.
상기 제1냉각수수요처는, 오일과 열교환되는 오일 쿨러 또는 재순환 배기가스와 열교환되는 이지알 쿨러를 포함할 수 있다.
상기 제2냉각수수요처는, 차량의 실내공기와 열교환되는 히터 코어 또는 외부공기와 열교환되는 라디에이터를 포함할 수 있다.
상기 제2냉각수수요처와 상기 제1냉각수 제어밸브 유닛에서 배출되는 냉각수는 상기 실린더 블럭의 냉각수 입구측으로 공급될 수 있다.
상기 실린더 블럭의 냉각수 입구측으로 냉각수를 펌핑하도록 배치되는 냉각수 펌프를 포함할 수 있다.
상기 실린더 블럭으로 공급된 냉각수의 일부는 상기 실린더 헤드 측으로 분배되고, 나머지가 상기 실린더 블럭을 지날 수 있다.
상기 냉각수 제어밸브 유닛은, 파이프타입으로 내주면에서 외주면으로 설정된 위치에 적어도 하나의 제1 냉각수통로가 형성되는 제1 로터리 밸브, 상기 제1 로터리 밸브와 동축상에 배치되고, 파이프타입으로 내주면에서 외주면으로 설정된 위치에 적어도 하나의 제2 냉각수통로가 형성되는 제2 로터리 밸브, 및 상기 제1,2로터리밸브에서 상기 제1,2로터리밸브가 마주하는 부분은 폐쇄되고, 그 반대측은 개방되며, 상기 제1 로터리 밸브와 상기 제2 로터리 밸브가 회전가능하게 배치되고, 상기 제1,2로터리밸브의 개방된 양단부와, 상기 제1,2냉각수통로와 대응하는 설정된 위치에 연결라인이 연결된 밸브 하우징을 포함할 수 있다.
상기 제1 로터리 밸브와 상기 제2 로터리 밸브의 회전중심축 상에 배치되어, 상기 제1,2로터리밸브를 연결하는 회전 샤프트를 포함하고, 상기 액추에이터는 상기 회전 샤프트를 회전시키도록 배치될 수 있다.
상기 회전 샤프트에 형성된 웜휠 기어, 및 상기 웜휠 기어와 외접하는 웜 기어를 포함하고, 상기 액추에이터는 상기 웜 기어를 회전시켜, 상기 제1,2로터리밸브를 회전시키도록 배치될 수 있다.
상기 제1 로터리 밸브에서 일단부 개방된 출구를 통해서 배출되는 냉각수는 상기 실린더 블럭의 냉각수 입구측과 연결되고, 상기 제2 로터리 밸브에서 티단부 개방된 입구는 상기 실린더 헤드에서 배출되는 냉각수를 공급받을 수 있다.
냉각수온에 따라서 상기 액추에이터를 제어하여 상기 실린더 블럭, 상기 제1냉각수수요처, 및 상기 제2냉각수수요처를 흐르는 냉각수를 각각 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따라서, 하나의 냉각수 제어밸브 유닛을 이용하여 엔진의 출구측에서 배출되는 냉각수와 입구측으로 들어가는 냉각수를 각각 제어하여, 엔진의 냉각수를 신속하고 정확하게 제어할 수 있고, 전체적인 냉각효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 실린더 블럭을 지나는 냉각수를 제어하고, 실린더 헤드를 지나는 냉각수를 각각 제어하여 냉각효율을 향상시킬 수 있다.
뿐만 아니라, 냉각수 제어밸브 유닛을 엔진의 입구측과 출구측의 위치에 관계없이 설치하여, 전체적인 레이아웃을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 제어밸브 유닛의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진시스템에서 제1조건에서 냉각수의 전체적인 흐름을 보여주는 개략적인 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진시스템에서 제2조건에서 냉각수의 전체적인 흐름을 보여주는 개략적인 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진시스템에서 제3조건과 제4조건에서 냉각수온을 보여주는 표이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
단, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.
단, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하여 설명한다.
하기의 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진시스템의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 엔진시스템은 주요 구성요소들로써 실린더 헤드(100), 실린더 블럭(110), 이지알 쿨러(120), 오일 쿨러(130), 냉각수 펌프(140), 히터 코어(150), 라디에이터(160), 냉각수 제어밸브 유닛(170), 및 제어부(190)를 포함하고, 상기 냉각수 제어밸브 유닛(170)은 액추에이터(173), 제1 유닛(171), 및 제2 유닛(172)을 포함한다.
상기 실린더 블럭(110) 위에 상기 실린더 헤드(100)가 배치되고, 상기 냉각수 펌프(140)는 상기 실린더 블럭(110)의 냉각수 입구측으로 냉각수를 펌핑한다.
상기 냉각수 펌프(140)에서 펌핑된 냉각수는 상기 실린더 블럭(110)의 일측에 형성된 냉각수 입구측으로 펌핑되고, 펌핑된 냉각수의 일부는 상기 실린더 헤드(100)의 일측으로 이동한다.
그리고, 냉각수는 상기 실린더 블럭(110)과 상기 실린더 헤드(100)를 흐르고, 상기 실린더 헤드(100)와 상기 실린더 블럭(110)의 타측에 형성된 냉각수 출구 측으로 배출될 수 있다.
상기 실린더 헤드(100)의 냉각수 출구에서 배출되는 냉각수는 상기 오일 쿨러(130)와 상기 이지알 쿨러(120)로 분배된다. 그리고, 상기 제2 유닛(172)의 냉각수 입구 측으로 공급된다.
또한, 상기 실린더 블럭(110)의 타측에 형성된 냉각수 출구에서 배출되는 냉각수는 상기 제2 유닛(172)으로 공급되고, 상기 제2 유닛(172)으로 공급된 냉각수는 각각 상기 히터 코어(150)와 상기 라디에이터(160)로 각각 공급될 수 있다.
상기 제2 유닛(172)은 상기 실린더 블럭(110)과 상기 실린더 헤드(100)에서 배출되는 냉각수를 각각 공급받되, 상기 실린더 블럭(110)에서 배출되는 냉각수를 제어하고, 상기 실린더 헤드(100)로부터는 항시 냉각수를 공급받을 수 있다.
그리고, 상기 제2 유닛(172)은 상기 히터 코어(150)와 상기 라디에이터(160)로 공급되는 냉각수를 각각 제어할 수 있다.
상기 제1 유닛(171)은 상기 오일 쿨러(130)와 상기 이지알 쿨러(120)로부터 배출되는 냉각수를 각각 제어할 수 있고, 상기 제1 유닛(171)의 냉각수 출구는 상기 냉각수 펌프(140)의 흡입측과 연결되어 냉각수를 상기 냉각수 펌프(140)로 전달할 수 있다.
상기 제어부(190)는 상기 액추에이터(173)를 통해서 냉각수온에 따라서 상기 제1 유닛(171)과 상기 제2 유닛(172)을 동시에 제어할 수 있다.
따라서, 상기 제어부(190)는 상기 냉각수 제어밸브 유닛(170)을 통해서 상기 오일 쿨러(130), 상기 이지알 쿨러(120), 상기 실린더 블럭(110), 상기 라디에이터(160), 및 상기 히터 코어(150)를 지나는 냉각수를 각각 제어할 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 냉각수 제어밸브 유닛(170)의 양단부에는 냉각수 입구와 냉각수 출구가 각각 형성된다. 여기서, 냉각수 입구는 상기 제2 유닛(172)의 외측 단부에 형성되고, 냉각수 출구는 상기 제1 유닛(171)의 외측 단부에 형성된다.
본 발명의 실시예에 따른 제어부(190)는 설정된 프로그램에 의하여 동작하는 하나 이상의 마이크로 프로세서로 구현될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 후술하는 본 발명의 실시예에 따른 방법 및 검사를 수행하기 위한 일련의 명령을 포함할 수 있다.
아울러, 상기 오일 쿨러(130), 상기 이지알 쿨러(120), 상기 실린더 헤드(100), 상기 실린더 블럭(110), 상기 냉각수 펌프(140), 상기 히터 코어(150), 및 상기 라디에이터(160)의 구조 및 기능에 대해서는 종래기술을 참조한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 제어밸브 유닛의 개략적인 단면도이다.
도 2를 참조하면, 냉각수 제어밸브 유닛(170)은 주요 구성요소들로써 액추에이터(173), 웜 기어(202), 웜휠 기어(204), 회전 샤프트(200), 제1 로터리 밸브(221), 제2 로터리 밸브(222), 제1 냉각수통로(231), 제2 냉각수통로(232), 냉각수 입구(212), 냉각수 출구(211), 및 밸브 하우징(210)을 포함한다.
상기 제1 로터리 밸브(221)는 파이프 형태를 가지며, 내주면에서 외주면으로 개방된 제1 냉각수통로(231)가 설정된 위치에 형성된다. 그리고, 상기 제2 로터리 밸브(222)는 상기 제1 로터리 밸브(221)와 동축상에 배치되는 파이프 형태를 가지며, 내주면에서 외주면으로 개방된 제2 냉각수통로(232)가 설정된 위치에 형성된다.
상기 제1,2로터리밸브(221, 222)에서 상기 제1,2로터리밸브(221, 222)가 마주하는 부분은 폐쇄되고, 상기 제1 로터리 밸브(221)의 일단부와 상기 제2 로터리 밸브(222)의 타단부는 각각 개방된다. 즉, 상기 제1 로터리 밸브(221)의 일단부 개방부에는 냉각수 출구(211)가 형성되고, 상기 제2 로터리 밸브(222)의 타단부 개방부에는 냉각수 입구(212)가 형성된다.
상기 회전 샤프트(200)는 상기 제1,2로터리밸브(221, 222)의 회전중심축에 배치되고, 상기 제1,2로터리밸브(221, 222)를 연결하여, 이들과 함께 회전하는 구조를 갖는다. 그리고, 상기 회전 샤프트(200)의 길이방향 중심부에는 웜휠 기어(204)가 배치되고, 이에 웜 기어(202)가 외접한다.
상기 액추에이터(173)는 상기 웜 기어(202)를 회전시키도록 배치되고, 상기 액추에이터(173)는 상기 웜 기어(202), 상기 웜휠 기어(204), 및 상기 회전 샤프트(200)를 통해서 상기 제1,2로터리밸브(221, 222)를 회전시키도록 배치된다.
상기 제1,2로터리밸브(221, 222)는 상기 밸브 하우징(210) 내부에서 회전가능하게 배치되고, 상기 제1,2로터리밸브(221, 222)에 형성된 제1,2냉각수통로(231, 232)와 대응하여 연결파이프(도면부호 미표시)들이 상기 밸브 하우징(210)에 연결되며, 상기 밸브 하우징(210)의 양단부에는 상기 제1,2로터리밸브(221, 222)의 개방부와 대응하여 냉각수 출구와 냉각수 입구가 각각 형성된다.
상기 제1 로터리 밸브(221)에 형성된 제1 냉각수통로 중 제1은 상기 이지알 쿨러(120)로부터 배출되는 냉각수를 제어하도록 구성되고, 제2는 상기 오일 쿨러(130)로부터 배출되는 냉각수를 제어하도록 구성된다.
상기 제2 로터리 밸브(222)에 형성된 제2 냉각수통로(232) 중 제1은 히터 코어(150)로 공급되는 냉각수를 제어하도록 구성되고, 제2는 상기 실린더 블럭(110)으로부터 배출되는 냉각수를 제어하도록 구성되며, 제3은 상기 라디에이터(160)로 배출되는 냉각수를 제어하도록 구성된다.
아울러, 상기 제1 로터리 밸브(221)와 상기 밸브 하우징(210)의 일단부에 형성된 상기 냉각수 출구(211)는 상기 실린더 블럭(110)의 냉각수 입구측으로 냉각수를 배출하고, 타단부에 형성된 냉각수 입구(212)는 상기 실린더 헤드(100)의 냉각수 배출측으로부터 냉각수를 공급받는다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진시스템에서 제1조건에서 냉각수의 전체적인 흐름을 보여주는 개략적인 구성도이다.
도 3을 참조하면, 제1조건(온간조건: 냉각수온이 섭씨 90도 이하이고, 40도보다 높음)에서, 상기 냉각수 펌프(140)가 냉각수를 펌핑하고, 상기 실린더 블럭(110)을 통해서 상기 실린더 헤드(100)로 냉각수를 공급한다.
상기 냉각수 제어밸브 유닛(170)은 상기 실린더 헤드(100)에서 배출되는 냉각수를 상기 히터 코어(150)로 공급하고, 상기 오일 쿨러(130)와 상기 이지알 쿨러(120)에서 배출되는 냉각수를 순환시킨다.
여기서, 상기 실린더 블럭(110)의 냉각수 출구측은 상기 냉각수 제어밸브 유닛(170)에 의해서 차단되어 상기 실린더 블럭(110)을 따라서 냉각수를 흐르지 않는다. 아울러, 상기 냉각수 제어밸브 유닛(170)은 상기 라디에이터(160)로 냉각수를 분배하지 않는다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진시스템에서 제2조건에서 냉각수의 전체적인 흐름을 보여주는 개략적인 구성도이다.
도 4를 참조하면, 제2조건(열간조건: 냉각수온이 섭씨 105도 이하이고, 90도보다 높음)에서, 상기 냉각수 펌프(140)가 냉각수를 펌핑하고, 상기 실린더 블럭(110)을 통해서 상기 실린더 헤드(100)로 냉각수를 공급한다.
상기 냉각수 제어밸브 유닛(170)은 상기 실린더 헤드(100)에서 배출되는 냉각수를 상기 히터 코어로 공급하고, 상기 오일 쿨러(130)와 상기 이지알 쿨러(120)에서 배출되는 냉각수를 순환시킨다.
여기서, 상기 실린더 블럭(110)의 냉각수 출구측은 상기 냉각수 제어밸브 유닛(170)에 의해서 차단되어 상기 실린더 블럭(110)을 따라서 냉각수를 흐르지 않는다. 아울러, 상기 냉각수 제어밸브 유닛(170)은 상기 라디에이터(160)로 냉각수를 분배한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진시스템에서 제3조건과 제4조건에서 냉각수온을 보여주는 표이다.
도 5를 참조하면, 제3조건(냉간조건: 냉각수온이 섭씨 40도 이하)에서, 또한, 상기 냉각수 제어밸브 유닛(170)은 상기 실린더 헤드(100)에서 배출되는 냉각수를 상기 히터 코어(150)로 공급하지 않고, 상기 오일 쿨러(130)와 상기 이지알 쿨러(120)의 배출측을 차단한다.
아울러, 상기 실린더 블럭(110)의 냉각수 출구측은 상기 냉각수 제어밸브 유닛(170)에 의해서 차단되어 상기 실린더 블럭(110)을 따라서 냉각수를 흐르지 않는다. 아울러, 상기 냉각수 제어밸브 유닛(170)은 상기 라디에이터(160)로 냉각수를 분배하지 않는다.
도 5를 참조하면, 제4조건(과열조건: 냉각수온이 105도보다 높음)에서, 상기 냉각수 펌프(140)가 냉각수를 펌핑하고, 상기 실린더 블럭(110)을 통해서 상기 실린더 헤드(100)로 냉각수를 공급한다.
상기 냉각수 제어밸브 유닛(170)은 상기 실린더 헤드(100)에서 배출되는 냉각수를 상기 히터 코어(150)로 공급하고, 상기 오일 쿨러(130)와 상기 이지알 쿨러(120)에서 배출되는 냉각수를 순환시킨다.
여기서, 상기 실린더 블럭(110)의 냉각수 출구측은 상기 냉각수 제어밸브 유닛(170)에 의해서 개방되어 상기 실린더 블럭(110)을 따라서 냉각수를 흐르고, 상기 냉각수 제어밸브 유닛(170)은 상기 라디에이터(160)로 냉각수를 분배한다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
100: 실린더 헤드 110: 실린더 블럭
120: 이지알 쿨러 130: 오일 쿨러
140: 냉각수 펌프 150: 히터 코어
160: 라디에이터 170: 냉각수 제어밸브 유닛
173: 액추에이터 171: 제1 유닛
172: 제2 유닛

Claims (17)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 실린더 블럭 위에 실린더 헤드가 배치되는 엔진;
    상기 실린더 헤드에서 배출되는 냉각수를 공급받는 제1냉각수수요처;
    상기 제1냉각수수요처에서 배출되는 냉각수를 제어하고, 상기 실린더 블럭의 냉각수 입구측으로 냉각수를 공급하도록 배치되며, 상기 실린더 블럭의 냉각수 출구에서 배출되는 냉각수를 제어하고, 상기 실린더 헤드에서 배출되는 냉각수를 공급받으며, 제2냉각수수요처로 냉각수를 분배하는 냉각수 제어밸브 유닛; 및
    상기 냉각수 제어밸브 유닛을 구동하도록 배치되는 액추에이터;를 포함하며,
    상기 냉각수 제어밸브 유닛은, 상기 제1냉각수수요처에서 배출되는 냉각수를 제어하고, 상기 실린더 블럭의 냉각수 입구측으로 냉각수를 공급하도록 배치되는 제1 유닛과, 상기 실린더 블럭의 냉각수 출구에서 배출되는 냉각수를 제어하고, 상기 실린더 헤드에서 배출되는 냉각수를 공급받으며, 상기 제2냉각수수요처로 냉각수를 분배하는 제2 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진시스템.
  6. 삭제
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1냉각수수요처는,
    오일과 열교환되는 오일 쿨러 또는 재순환 배기가스와 열교환되는 이지알 쿨러를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브 유닛을 구비한 엔진시스템.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제2냉각수수요처는,
    차량의 실내공기와 열교환되는 히터 코어 또는 외부공기와 열교환되는 라디에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브 유닛을 구비한 엔진시스템.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 제2냉각수수요처와 상기 제1 유닛에서 배출되는 냉각수는 상기 실린더 블럭의 냉각수 입구측으로 공급되는 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브 유닛을 구비한 엔진시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 실린더 블럭의 냉각수 입구측으로 냉각수를 펌핑하도록 배치되는 냉각수 펌프;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브 유닛을 구비한 엔진시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 실린더 블럭으로 공급된 냉각수의 일부는 상기 실린더 헤드 측으로 분배되고, 나머지가 상기 실린더 블럭을 지나는 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브 유닛을 구비한 엔진시스템.
  12. 제5항에 있어서,
    상기 냉각수 제어밸브 유닛은,
    파이프타입으로 내주면에서 외주면으로 설정된 위치에 적어도 하나의 제1 냉각수통로가 형성되는 제1 로터리 밸브;
    상기 제1 로터리 밸브와 동축상에 배치되고, 파이프타입으로 내주면에서 외주면으로 설정된 위치에 적어도 하나의 제2 냉각수통로가 형성되는 제2 로터리 밸브; 및
    상기 제1 로터리 밸브와 상기 제2 로터리 밸브가 회전가능하게 배치되고, 상기 제1,2로터리밸브의 개방된 양단부와, 상기 제1,2냉각수통로와 대응하는 설정된 위치에 연결라인이 연결된 밸브 하우징;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브 유닛을 구비한 엔진시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 로터리 밸브와 상기 제2 로터리 밸브의 회전중심축 상에 배치되어, 상기 제1,2로터리밸브를 연결하는 회전 샤프트; 를 포함하고,
    상기 액추에이터는 상기 회전 샤프트를 회전시키도록 배치되는 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브 유닛을 구비한 엔진시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 회전 샤프트에 형성된 웜휠 기어; 및
    상기 웜휠 기어와 외접하는 웜 기어; 를 포함하고,
    상기 액추에이터는 상기 웜 기어를 회전시켜, 상기 제1,2로터리밸브를 회전시키도록 배치된 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브 유닛을 구비한 엔진시스템.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제1 로터리 밸브에서 일단부 개방된 출구를 통해서 배출되는 냉각수는 상기 실린더 블럭의 냉각수 입구측과 연결되고,
    상기 제2 로터리 밸브에서 티단부 개방된 입구는 상기 실린더 헤드에서 배출되는 냉각수를 공급받는 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브 유닛을 구비한 엔진시스템.
  16. 제13항에 있어서,
    냉각수온에 따라서 상기 액추에이터를 제어하여 상기 실린더 블럭, 상기 제1냉각수수요처, 및 상기 제2냉각수수요처를 흐르는 냉각수를 각각 제어하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브 유닛을 구비한 엔진시스템.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 제1,2로터리밸브에서 상기 제1,2로터리밸브가 마주하는 부분은 폐쇄되고, 그 반대측은 개방된 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브 유닛을 구비한 엔진시스템.
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