KR102540891B1 - 엔진 분리 냉각이 가능한 전자식 서모스탯 및 이를 이용한 엔진 냉각 시스템 - Google Patents

엔진 분리 냉각이 가능한 전자식 서모스탯 및 이를 이용한 엔진 냉각 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 엔진의 분리 냉각이 가능한 전자식 서모스탯 및 이를 이용한 엔진 냉각 시스템에 관한 발명이다. 본 발명에 따른 전자식 서모스탯은, 제1 입구를 통해 엔진의 실린더 헤드로부터 냉각수가 유입되고, 유입된 냉각수의 외부로의 공급 유량을 제어하기 위한 전자식 서모스탯으로서, 전자식 서모스탯의 제1 출구와 워터 펌프를 연결하는 제1 유로에 공급되는 유량을 제어하기 위한 제1 밸브와, 라디에이터의 출구측과 엔진의 실린더 블록을 연결하는 제2 유로를 흐르는 냉각수 유량을 제어하기 위한 제2 밸브를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

엔진 분리 냉각이 가능한 전자식 서모스탯 및 이를 이용한 엔진 냉각 시스템{ELECTRONIC THERMOSTAT CAPABLE OF SPLIT COOLING OF ENGINE AND ENGINE COOLING SYSTEM USING THE SAME}
본 발명은 전자식 서모스탯 및 이를 이용한 엔진 냉각 시스템에 관한 발명으로서, 보다 상세하게는 엔진의 분리 냉각 및 유량 제어가 가능한 전자식 서모스탯과 이를 이용한 엔진 냉각 시스템에 관한 발명이다.
서모스탯은 설정된 냉각수 온도에 따라 개방 또는 폐쇄됨으로써, 차량의 엔진 내부를 순환하는 바이패스 유량과 라디에이터 유량을 제어한다. 일반적인 기계식 서모스탯의 경우, 밸브 본체 내에 충진된 왁스가 냉각수 온도에 따라 응고하여 수축하거나 또는 용융하여 팽창함에 따라, 밸브가 상하방향으로 이동함으로써 유로를 개방 또는 폐쇄하게 된다. 이러한 기계식 서모스탯의 경우 냉각수 수온에 따라 개폐가 조절되는바, 능동적인 유로 개폐 조절이 불가하다. 한편, 이러한 문제점을 해결하기 위한 전자식 서모스탯의 경우, 특허문헌 1에서 개시된 바와 같이, 내부에 왁스를 가열할 수 있는 구동 히터를 구비함으로써 엔진의 운전 조건 및 환경 인자에 따라 냉각수 유로의 개방 및 폐쇄를 능동적으로 조절할 수 있다.
상기한 서모스탯을 적용함으로써, 엔진이 고부하 조건에서는 엔진의 내구성을 고려하여 냉각수 온도가 저온이 되도록 냉각수 유량을 제어하고, 저부하 조건에서는, 연비 및 성능 향상을 고려하여 냉각수 온도가 고온이 되도록 냉각수 유량을 제어한다.
한편, 연비와 엔진 성능을 더욱 개선하기 위해서는 엔진의 실린더 헤드와 실린더 블록을 분리 냉각하는 것이 보다 효과적이다.
특허문헌 1: 대한민국 등록특허 제10-1338468호(2013.12.10.)
그러나, 종래의 서모스탯을 이용한 엔진의 냉각 시스템의 경우,엔진의 헤드로부터 유입되거나 유출되는 냉각수의 수량만을 제어하거나, 또는 도 6에서 도시된 바와 같이, 엔진(200)의 실린더 헤드(210) 및 실린더 블록(220)의 분리 냉각을 실현하기 위하여, 실린더 헤드(210)에서의 냉각수 유량과 실린더 블록(220)에서의 냉각수 유량을 각각 제어하기 위한 헤드 서모스탯(100a)과 블록 서모스탯(100b)을 별도록 구비하도록 하고 있다. 이와 같은 경우, 엔진의 실린더 헤드와 실린더 블록을 분리 냉각하기 위한 서모스탯의 부품 점수가 증가할 뿐 아니라 별개의 서모스탯을 동시에 제어할 필요가 있기 때문에 제어가 복잡해 지는 문제가 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 1개의 전자식 서모스탯 만으로도 실린더 헤드 및 실린드 블록에서의 냉각수 유량을 제어할 수 있는 전자식 서모스탯 및 이를 이용한 엔진의 냉각 시스템을 제공하는 것에 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 제1 입구를 통해 엔진의 실린더 헤드로부터 냉각수가 유입되고, 유입된 냉각수의 외부로의 공급 유량을 제어하기 위한 전자식 서모스탯으로서, 전자식 서모스탯의 제1 출구와 워터 펌프를 연결하는 제1 유로에 공급되는 유량을 제어하기 위한 제1 밸브와, 라디에이터의 출구측과 엔진의 실린더 블록을 연결하는 제2 유로를 흐르는 냉각수 유량을 제어하기 위한 제2 밸브를 구비하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 제1 유로는, 라디에이터의 출구 측으로부터 워터 펌프로 연결되는 제3 유로로부터 제1 분기점에서 분기되어 서모스탯의 입구 측으로 연결된다.
바람직하게는, 제2 유로는, 제1 분기점보다 하류 측에서, 제3 유로로부터 분기되어 실린더 블록의 입구 측으로 연결된다.
바람직하게는, 제2 밸브는 제1 밸브의 이동에 따라 일체로 함께 이동한다.
바람직하게는 전자식 서모스탯의 제2 출구와 라디에이터 입구측을 연결하는 제4 유로로 공급되는 냉각수 유량을 제어하기 위한 제3 밸브를 더 구비할 수 있다.
바람직하게는 본 발명에 따른 전자식 서모스탯은, 제1 입구, 제1 출구 및 제2 출구가 형성되는 서모스탯 케이스, 서모스탯 케이스 내부에 구비되는 밸브 바디, 밸브 바디 내부에 충진되고, 온도에 따라 수축 또는 팽창하는 감온 부재를 구비하고, 밸브 바디의 상기 제1 출구 측에는 제1 밸브가 형성되고, 밸브 바디의 제2 출구 측에는 제3 밸브가 형성되고, 제1 밸브의 일측에는 제1 밸브와 소정 거리를 두고 제2 밸브가 일체로 형성되어 있고, 제1 밸브, 제2 밸브 및 제3 밸브를 구동시키기 위해서 감온 부재에 열을 가하는 구동히터를 더 포함한다.
바람직하게는, 제1 밸브, 제2 밸브 및 제3 밸브는 냉각수의 온도에 따라 연동해서 작동되고, 냉각수의 온도가 제1 온도 범위 내에 있을 때에는, 제1 밸브가 개방 상태에 있고, 이 때, 상기 제2 밸브가 폐쇄 상태가 되고, 제3 밸브는 폐쇄 상태가 되도록 한다.
바람직하게는, 냉각수의 온도가 제1 온도 범위 보다 높은 제2 온도 범위에 있을 때에는, 제1 밸브가 폐쇄 상태에 있고, 이 때, 제2 밸브도 폐쇄 상태가 되고, 제3 밸브는 개방 상태가 되도록 한다.
바람직하게는, 냉각수의 온도가 제2 온도 범위 보다 높은 제3 온도 범위에 있을 때에는, 제1 밸브가 폐쇄 상태에 있고, 이 때, 제2 밸브는 개방 상태가 되고, 제3 밸브는 개방 상태가 되도록 한다.
바람직하게는, 서모스탯 케이스에는, 저압 EGR 또는 히터 코어 입구로 연결되는 제3 출구가 형성된다.
바람직하게는, 서모스탯 케이스에는, 고압 EGR 또는 오일 쿨러 입구로 연결되는 제4 출구가 형성된다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 엔진의 냉각 시스템은, 전술한 전자식 서모스탯과, 엔진과, 엔진에 냉각수를 공급하기 위한 워터 펌프 및 전자식 서모스탯의 구동히터를 제어하여 제1 밸브, 제2 밸브 및 제3 밸브를 제어하기 위한 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
제어부는 냉각수의 온도가 제1 온도 범위 내에 있을 때에는, 제1 밸브가 개방 상태에 있고, 이 때, 제2 밸브가 폐쇄 상태가 되고, 제3 밸브는 폐쇄 상태가 되도록, 구동히터를 제어한다.
제어부는, 냉각수의 온도가 제1 온도 범위 보다 높은 제2 온도 범위에 있을 때에는, 제1 밸브가 폐쇄 상태에 있고, 이 때, 제2 밸브도 폐쇄 상태가 되고, 제3 밸브는 개방 상태가 되도록, 구동히터를 제어한다.
제어부는, 냉각수의 온도가 제2 온도 범위 보다 높은 제3 온도 범위에 있을 때에는, 제1 밸브가 폐쇄 상태에 있고, 이 때, 제2 밸브는 개방 상태가 되고, 제3 밸브는 개방 상태가 되도록, 구동히터를 제어한다.
제어부는, 냉각수의 온도가 제1 온도 범위 미만인 경우에는, 워터 펌프의 작동을 정지시켜 엔진 시스템 내의 냉각수의 유동을 정지시킨다.
본 발명에 따르면 1개의 전자식 서모스탯을 이용하여 실린더 블록과 실린더 헤드의 2개소의 온도 제어가 가능하게 되어 종래 2개의 서모스탯을 사용하는 것과 대비하여 제조 원가를 절감할 수 있으며, 엔진 내 관련 부품의 레이아웃을 간소화할 수 있다.
또한 전자식 서모스탯의 1개의 밸브의 움직임을 제어함으로써 동시에 3곳의 냉각수 유로에서의 유량을 통합적으로 제어할 수 있어 냉각수 유량 제어를 단순화할 수 있다.
본 발명에 따르면 1개의 전자식 서모스탯을 이용하여 실린더 블록과 실린더 헤드의 2개소의 분리 냉각을 실현할 수 있어, 연비 및 엔진 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 엔진의 냉간 조건에서는 블록 내에서의 냉각수 유동을 정지시켜 블록 내의 냉각수 및 오일 온도를 빠르게 상승시킬 수 있어 엔진 내부의 마찰을 저감할 수 있다.
또한, 엔진의 회전수, 엔진 부하, 외기 온도 등에 따른 냉각수 수온에 따라, 라디에이터, 실린더 블록 및 실린더 헤드로의 냉각수 유량을 적절히 제어할 수 있어 연비 및 엔진의 내구성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자식 서모스탯의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자식 서모스탯 내부의 단면도이다.
도 3a 내지 도 3d는, 냉각수 수온에 따른 본 발명의 전자식 서모스탯의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a 내지 도 4d는, 냉각수 수온에 따른 본 발명의 엔진 냉각 시스템 내에서의 냉각수 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자식 서모스탯을 이용한 엔진 냉각 시스템을 도시한 도면이다.
도 6은 종래의 전자식 서모스탯을 이용한 엔진 냉각 시스템을 도시한 도면이다.
이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자식 서모스탯의 개략적인 구성도이다.
도 1 및 도 2에서 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자식 서모스탯(100)은 서모스탯 케이스(10)를 구비하고, 서모스탯 케이스(10)에는 실린더 헤드(210)와 전자식 서모스탯(100) 사이를 연결하는 냉각수 유입 유로(1)와 접속되는 제1 입구(11), 전자식 서모스탯(100)과 워터 펌프(300)를 연결하는 제1 유로(2)와 접속되는 제1 출구(12) 및 라디에이터(400)의 입구측과 전자식 서모스탯(100)은 연결하는 제4 유로(5)와 접속되는 제2 출구(14)를 구비한다. 즉, 제1 입구(1)를 통해 엔진의 실린더 헤드(210)로부터의 냉각수가 전자식 서모스탯(100)으로 유입된 냉각수는 제1 출구(12)와 제2 출구(14)를 통해 각각 워터 펌프(300)와 라디에이터(400)로 유출되게 된다.
측면에서 보았을 때, 전자식 서모스탯(100)의 하방에는, 라디에이터(400)에 의해 냉각된 냉각수가, 라디에이터(400)의 출구 측으로부터 워터 펌프(300)를 향해 흐르도록 하는 제3 유로(4)가 설치된다. 그리고, 전자식 서모스탯(100)의 제1 출구(2)로부터 연장되는 제1 유로(2)는 제3 유로(4)의 제1 분기점(12a)에서 제3 유로(4)와 합유한다. 따라서, 제1 출구(2)로부터 유출되는 냉각수는 제1 분기점(12a)에서 합류하여, 라디에이터(400) 출구로부터 유출되는 냉각수와 함께 워터 펌프(300)로 향하게 된다.
그리고, 제3 유로(4)의 제1 분기점(12a)의 하류에 있는 제2 분기점(13a)에서는, 제3 유로(4)를 통해 워터 펌프(300)로 흐르는 냉각수의 일부가 실린더 블록(220)으로 향하도록, 제3 유로(4)가 분기되고, 분기된 유로는 실린더 블록(220)의 입구측과 연결되는 제2 유로(3)를 형성한다.
그리고, 전자식 서모스탯(100)은 제1 출구(12)를 통해 워터 펌프(300)로 유출되는 냉각수의 유량과 제2 출구(14)를 통해 라디에이터(400)로 유출되는 냉각수의 유량을 조절하기 위해 각각 제1 밸브(102)와 제3 밸브(104)를 구비한다. 후술하는 바와 같이, 제1 밸브(102)는 밸브 바디(101)의 하단에 설치되고, 제3 밸브(104는 밸브 바디(101)의 상단에 설치된다. 따라서, 밸브 바디(101) 내에 충진된 감온 부재(107)의 수축 및 팽창에 따라 일체로 상방과 하방으로 직선 이동함으로써 제1 출구(12) 및 제2 출구(14)의 개폐를 조절한다.
한편, 본 발명에 따른 전자식 서모스탯(100)은 실린더 블록(220)으로의 냉각수의 흐름을 조절하기 위한 제2 밸브(103)를 더 구비하고 있다. 도 1에서 도시된 바와 같이, 측면에서 보았을 때, 제2 밸브(103)는 제1 밸브(102)의 하방으로 연장되는 샤프트(110)의 일단에 일체로 형성된다. 보다 구체적으로는 제1 밸브(102)와 일체로 형성되는 샤프트(110)가 하방으로 연장하여 서모스탯 케이스(10)의 저부를 관통한다. 샤프트(110)가 관통되는 서모스탯 케이스(10)의 관통구의 내주면에는 베어링(111)이 설치되어, 샤프트(110)가 상하 방향으로 이동할 때 축 지지할 수 있도록 한다. 샤프트(110)의 하단에는 제2 밸브(103)가 일체로 설치된다. 따라서, 제1 밸브(102)가 상하 방향으로 이동하게 되면 그와 연동하여 제2 밸브(103)도 함께 상하 방향으로 이동하게 된다.
도 1에서 도시된 바와 같이, 제2 밸브(103)는, 제3 유로(4)의 제2 분기점(13a)에서 제3 유로(4)와 제2 유로(3)가 접속되는 입구(13)를 개폐한다. 도 1에서 도시된 바와 같이, 제2 밸브(103)가 상사점에 있을 때, 즉, 밸브 바디(101) 내에 충진된 감온 부재(107)가 수축하였을 때에는 제2 밸브(103)에 의해 입구(13)가 폐쇄된다. 그리고, 냉각수 수온이 올라가거나 또는 구동 히터(106)의 가열에 의해 감온 부재(107)가 팽창하게 되면, 제1 밸브(102)의 하강하게 되고, 그와 연동하여 제2 밸브(103)도 하강함에 따라 입구(13)가 개방되도록 구성된다.
바람직하게는 서모스탯 케이스(10)에는 LP EGR 또는 히터 코어로 냉각수가 유출되는 제3 출구(15) 및 HP EGR 또는 오일 쿨러로 냉각수가 유출되는 제4 출구(16)를 구비할 수 있다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자식 서모스탯(100)의 서모스탯 케이스(11) 내부를 도시한 단면도이다.
전자식 서모스탯(100)의 서모스탯케이스(11) 내부에는 밸브바디(203)가 장착된다. 밸브바디(203)의 내부에는 감온 부재로서 왁스(107)가 충진되어 있고, 그 내부에는 구동히터(106)가 구비되어, 커넥터(105)로부터 공급되는 전류를 이용하여 왁스(107)를 가열한다. 구동히터(106)는 제어부(800)와 CAN 통신 등으로 연결되어, 제어부(800) 제어 듀티 신호에 따라 왁스(107를 소정 온도로 가열한다. 왁스(107)는 냉각수의 수온 또는 구동히터(106)의 가열에 따라 응고하여 수축하거나 또는 용융하여 팽창하고, 그에 따라 밸브바디(203)는 상하 방향으로 이동하게 된다.
그리고, 밸브바디(101)의 상단부에는, 라디에이터(400)로 냉각수가 유출되는 제2 출구(14)를 선택적으로 차단하는 제3 밸브(104)가 일체로 형성된다. 서모스탯케이스(11) 내부에는 제1 밸브 스프링(112)이 배치된다, 제1 밸브 스프링(112)의 상단부는 제3 밸브(104)의 하단부를 상부 방향으로 탄성지지하고, 제1 밸브 스프링(112)의 하단부는 서모스탯 케이스(11)의 하부 프레임(109)에 지지된다. 냉각수 온도가 낮고, 구동히터(106)에 의해 왁스(107)가 가열되지 않을 때에는, 왁스(107)는 팽창하지 않는다. 따라서, 제1 밸브 스프링(103)의 탄성력에 의해 제3 밸브(104)를, 밸브 시트인 상부 프레임(108)에 가압시켜, 상부 프레임(108)에 형성된 제2 출구(14)를 폐쇄한다. 그리고 전자식 서모스탯(100) 내부로 유입되는 냉각수 온도가 높거나, 구동히터(106)에 의해 왁스(107)가 가열되면, 왁스(107)가 팽창하기 시작하여, 제3 밸브(104)가 상부 프레임(108)으로부터 이격되는 방향으로 이동하여 상부 프레임(108)에 형성된 제2 출구(14)를 개방한다.
그리고, 밸브바디(102)의 하단부에는 워터 펌프(300)로 냉각수가 유출되는 제1 출구(12)를 선택적으로 차단하는 제1 밸브(102)가 일체로 형성된다. 그리고 제2 밸브 스프링(113)이 구비되어, 제2 밸브 스프링(113)의 상단부는 서모스탯 케이스(11)의 하부 프레임에 의해 지지되고, 제2 밸브 스프링(113)의 하단부는 제1 밸브(102)의 상면에 의해 지지된다. 따라서, 냉각수 온도가 낮고, 구동히터(106)에 의해 왁스(107)가 가열되지 않을 때에는, 제1 출구(2)가 개방 상태가 유지되고, 전자식 서모스탯(100) 내부로 유입되는 냉각수 온도가 높거나, 구동히터(106)에 의해 왁스(107)가 가열되면 제3 밸브(104)와 연동하여 하방으로 이동함으로써 제1 출구(2)를 폐쇄한다.
제1 밸브(102)의 하방에는 제1 밸브(102)로부터 소정 간격만큼 이격되어 제2 밸브(103)가 일체로 형성된다. 제1 밸브(102)의 하면으로부터 하방으로 샤프트(110)가 일체로 연장되고 연장되는 샤프트(110)의 하단에 제2 밸브(102)가 일체로 연결됨으로써 제1 밸브(102)와 제2 밸브(103)가 일체로 형성되게 된다. 따라서, 제1 밸브(102)가, 왁스(107)의 수축 또는 팽창에 의해 상방 또는 하방으로 이동할 때 그와 연동하여 제2 밸브(103)도 상방 또는 하방으로 이동함으로써 전술한 바와 같이, 실린더 블록(220)으로 향하는 제2 유로(3)의 입구(13)를 개방 또는 폐쇄한다.
도 3a 내지 도 3d는, 냉각수 수온에 따른 본 발명의 전자식 서모스탯의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a는 엔진이 냉간 조건에 있고, 제어부(800)에 의해 구동 히터(106)가 구동되지 않는 상태에서의 전자식 서모스탯(100)의 동작 상태를 도시한 도면이다.
도 3a에서 도시된 예에서는 냉각수 수온이 낮기 때문에 왁스(107)가 수축된 상태에 있고 때라서, 밸브바디(101)가 상사점에 위치한다. 따라서, 제1 밸브(102), 제2 밸브(103) 및 제3 밸브(104)도 모두 상사점에 위치함으로써, 라디에이터(400)의 입구를 향한 제4 유로(5)는 제3 밸브(104)에 의해 폐쇄되고, 워터 펌프(300)를 향한 제1 유로(2)는 제1 밸브(102)에 의해 개방 상태에 있으며, 실린더 블록(220)을 향한 제2 유로(3)는 제2 밸브(103)에 의해 닫혀 있는 상태가 된다. 즉, 제2 유로(3)와 제3 유로(5)는 폐쇄되고, 제1 유로(2)는 개방된 상태이다.
도 3b에서 도시된 예는 도 3a 보다 냉각수 수온이 약간 상승하거나 또는 구동히터(106)에 의해 왁스가 일부 가열된 상태에서의 전자식 서모스탯(100)의 동작 상태를 도시한 도면이다.
냉각수 수온 상승 등에 의해 왁스(107)가 팽창을 시작하면서 밸브바디(101)가 하강하고 그에 따라 제1 밸브(102), 제2 밸브(103) 및 제3 밸브(104)도 모두 상사점으로부터 약간 하강한 상태에 있다. 이 때에는 상부 프레임(108)으로부터 제3 밸브(104)가 이격됨으로써 제4유로(5)가 개방되고, 하강한 제1 밸브(102)에 의해 제1 유로(2)의 제1 출구(12)는 폐쇄된다. 한편, 제2 밸브(103)의 경우, 제1 밸브(102)와 연동하여 하방으로 하강하였지만, 여전히 제2 유로(3)의 상측 측벽이 제2 밸브(103)의 본체와 서로 맞닿아 있어 제2 유로(3)의 입구(13)가 막혀있는 상태이다. 즉, 제1 유로(2)와 제2 유로(3)는 폐쇄되고, 제3 유로(5)는 개방된 상태이다.
도 3c에서 도시된 예는 도 3b 보다 냉각수 수온이 더 상승하거나 또는 구동히터(106)에 의해 왁스가 더 상태에서의 전자식 서모스탯(100)의 동작 상태를 도시한 도면이다.
이 상태에서는 도 3b에서 도시된 상태와 마찬가지로, 제3 유로(5)는 제3 밸브(104)에 의해 폐쇄되고, 제1 유로(2)는 제1 밸브(102)에 의해 폐쇄된 상태이다.
그러나, 도 3b에 도시된 상태보다 제2 밸브(103)가 더 하강하게된 결과, 제2 유로(3)의 상측 측벽과 제2 밸브(103)가 서로 이격하게 되어, 제2 유로(3)의 입구(13)가 개방된다. 즉, 제1 유로(2)는 폐쇄되고, 제2 유로(3)와 제3 유로(5)는 개방된 상태가 된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 전자식 서모스탯(100)을 이용하면 1개의 서모스탯을 제어함으로써 동시에 3곳의 냉각수 유량을 제어할 수 있으며, 특히, 실린더 헤드(210)부터의 냉각수 유량과 실린더 블록(220)으로의 냉각수 유량을 각각 제어할 수 있어 분리 냉각을 실현할 수 있다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자식 서모스탯을 이용한 엔진 냉각 시스템을 도시한 도면이다.
도 5에서 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전자식 서모스탯을 갖는 엔진 냉각 시스템은, 실린더 헤드(210) 및 실린더 블록(220)으로 이루어지는 엔진(200), 도 1에서 도시된 전자식 서모스탯(100) 및 전자식 서모스탯(100)을 제어하기 위한, 도 2에서 도시된 제어부(800)를 구비힌다.
그리고, 이러한 엔진 냉각 시스템에 의해서, 바람직하게는 엔진(200), 워터 펌프(300), 라디에이터(400), 냉각수 저장 탱크(500), 오일쿨러(610), HP EGR 쿨러(620), LP EGR 쿨러(710), 히터코어(720)로 이루어지는 엔진 시스템의 냉각이 이루어진다.
냉각수 저장 탱크(500)에 의해 저장된 냉각수는 워터 펌프(300)에 의해 펌핑되어 엔진(200)의 실린더 헤드(220)로 유입되어 엔진을 냉각시킨다. 엔진(200)을 냉각시킨 냉각수는 냉각수 유입 유로(1)로 흘러, 전자식 서모스탯(100)의 제1 입구(11)를 통해 전자식 서모스탯(100)으로 공급된다.
전자식 서모스탯(100)로 공급된 냉각수는 엔진의 구동 조건, 냉각 수온에 따라, 라디에이터(400), 워터 펌프(300) 및 실린더 블록(220)으로 선택적으로 공급된다. 그리고, 바람직하게는 유입된 냉각수의 일부는, 제3 출구(15)를 통해, LP EGR 쿨러(710) 또는 히터 코어(720)로 공급되고, 또한 일부의 냉각수는 제4 출구(16)를 통해, HP EGR 쿨러(620) 또는 오일 쿨러(610)로 공급된다. 한편, 도 5에서 도시된 예에서는 냉각수가 HP EGR 쿨러(620) 등에 상시 공급되는 것으로 도시하고 있으나, 본 발명은 상기한 실시예에 제한되지 않으며, 별도의 유량 제어 밸브를 구비하여 해당 부품에 대한 냉각수 공급량을 별도로 제어하는 것도 가능하다.
여기서, 오일쿨러(610)는 공급되는 냉각수에 의해서 오일을 쿨링시키거나 오일을 히팅시키는 기능을 하고, 히터코어(720)는 공급되는 냉각수에 의해서 차량의 실내공기를 가열하는 기능을 수행한다. 그리고, 라디에이터(400)는 고온의 냉각수의 열을 외부로 방출하는 기능을 수행한다. 그리고 LP EGR 쿨러(710)와 HP EGR 쿨러(620)은 각각, 엔진(200) 흡기계로 공급되기 전에 LP EGR 가스와 HP EGR 가스를 냉각하는 기능을 수행한다.
도 4a 내지 도 4d는, 냉각수 수온에 따른 본 발명의 엔진 냉각 시스템 내에서의 냉각수 흐름을 설명하기 위한 도면이다. 도면에서 굵은 선으로 표시된 부분은 냉각수가 흐르고 있는 부분을 나타낸 것이다.
도 4a는 엔진(200)의 동작 조건이 냉간 조건일 때의 냉각수 흐름을 나타내는 도면이다. 냉각수의 온도가 제1 온도 범위보다 낮은 엔진의 냉간 상태(예컨대, 대략 50℃ 이하)인 경우, 신속한 웜업을 위해 냉각수의 유동을 정지시켜 냉각수의 온도를 최대한 빨리 상승시킬 필요가 있다. 따라서, 제어부(800)는 워터 펌프(300)의 작동을 정지시켜 엔진 시스템 내부에서의 냉각수 유동을 정지시킨다.
도 4b는 엔진의 동작 조건이 냉간 조건에서 온간 조건으로 전환될 때의 냉각수 흐름의 일 예를 나타내는 도면이다. 이 상태에서는 냉각수의 온도 범위가 제1 온도 범위에 있는 상태이다. 엔진이 도 4a보다 냉각수 온도가 상승한 온간 상태인 경우, 전자식 서모스탯(100)이 도 3a의 상태에 있도록 제어부(800)는 전자식 서모스탯(100)의 구동히터(106)를 제어한다. 즉, 라디에이터(400)의 입구를 향한 제4 유로(5)는 제3 밸브(104)에 의해 폐쇄되고, 워터 펌프(300)를 향한 제1 유로(2)는 제1 밸브(102)에 의해 개방 상태에 있으며, 실린더 블록(220)을 향한 제2 유로(3)는 제2 밸브(103)에 의해 닫혀 있는 상태가 된다. 즉, 제2 유로(3)와 제3 유로(5)는 폐쇄되고, 제1 유로(2)는 개방된 상태이다. 따라서, 실린더 블록(220) 및 라디에이터(400)로는 냉각수가 흐르지 않는다. 이를 통해, 엔진(200)의 웜업의 진행시 마찰을 저감시킬 수 있고, 연비를 향상시킬 수 있다.
도 4c는 엔진의 동작 조건이 온간 조건에서 열간 조건으로 전환될 때의 냉각수 흐름의 일 예를 나타내는 도면이다. 이 상태에서는 냉각수의 온도 범위가 제1 온도 범위 보다 높은 제2 온도 범위(예컨대, 냉각수 온도가 90℃ 이상)에 있는 상태이다. 엔진이 도 4b보다 냉각수 온도가 상승한 열간 상태인 경우, 전자식 서모스탯(100)이 도 3b의 상태에 있도록 제어부(800)는 전자식 서모스탯(100)의 구동히터(106)를 제어한다. 워터 펌프(300)를 향한 제1 유로(2)와 실린더 블록(220)을 향한 제2 유로(3)는 폐쇄되고, 라디에이터(400)를 향하는 제3 유로(5)는 개방된 상태이다. 도 4b의 상태에서와 달리 전자식 서모스탯(100)은 제3 밸브(104)를 개방하여, 라디에이터(400)로 과열된 냉각수를 공급시켜 냉각수를 냉각시킨다. 한편, 전자식 서모스탯(100)의 열림 온도는 엔진(200)이 저속 및 저부하 조건에서는 높게 설정하고, 고속 및 고부하 조건에서는 낮게 설정하는 것이 바람직하다.
도 4d는 냉각수의 온도가 열간 조건을 초과한 상태로 전환될 때의 냉각수 흐름의 일 예를 나타내는 도면이다. 이 상태에서는 냉각수의 온도 범위가 제2 온도 범위 보다 높은 제3 온도 범위(예컨대, 냉각수 온도가 105℃ 이상)에 있는 상태이다. 엔진이 도 4c보다 냉각수 온도가 상승한 과열 상태인 경우, 전자식 서모스탯(100)이 도 3c의 상태에 있도록 제어부(800)는 전자식 서모스탯(100)의 구동히터(106)를 제어한다. 즉, 워터 펌프(300)를 향한 제1 유로(2)는 폐쇄되고, 실린더 블록(220)을 향한 제2 유로(3)와 라디에이터(400)를 향하는 제3 유로(5)는 개방된 상태가 된다. 엔진(200)이 과열 상태에 있는 경우 실린더 블록(220)으로의 냉각수 유량을 증가시켜 엔진(200)을 신속히 냉각시킬 필요가 있다. 따라서, 실린더 블록(220)을 향한 제2 유로(3)를 개방하도록 제어된다. 그리고, 냉각수를 신속히 냉각시켜 엔진(200)을 조속히 냉각시킬 수 있도록, 바이패스 유로인 제1 유로(2)를 폐쇄하여, 라디에이터(400)로 흐르는 냉각수량을 증가시킨다.
이와 같이, 본 발명에 따른 엔진 냉각 시스템에서는, 엔진의 회전수, 엔진 부하, 외기 온도 등에 따른 냉각수 수온에 따라, 라디에이터, 실린더 블록 및 실린더 헤드로의 냉각수 유량을 적절히 제어할 수 있어 연비 및 엔진의 내구성을 향상시킬 수 있다.
이상의 본 발명은 도면에 도시된 실시 예(들)를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형이 이루어질 수 있으며, 상기 설명된 실시예(들)의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해여야 할 것이다.
100: 전자식 서모스탯 200: 엔진
300: 워터 펌프 400: 라디에이터
500: 냉각수 저장탱크 610: 오일 쿨러
620: HP EGR 쿨러 710: LP EGR 쿨러
720: 히터 코어 800: 제어부

Claims (16)

  1. 엔진의 냉각 시스템에 있어서,
    제1 입구를 통해 상기 엔진의 실린더 헤드로부터 냉각수가 유입되고, 유입된 냉각수의 외부로의 공급 유량을 제어하기 위한 전자식 서모스탯,
    상기 전자식 서모스탯의 제1 출구와 워터 펌프를 연결하는 제1 유로에 공급되는 유량을 제어하기 위한 제1 밸브와,
    라디에이터의 출구측과 상기 엔진의 실린더 블록을 연결하는 제2 유로를 흐르는 냉각수 유량을 제어하기 위한 제2 밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 엔진의 냉각 시스템
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 유로는, 상기 라디에이터의 출구 측으로부터 상기 워터 펌프로 연결되는 제3 유로로부터 제1 분기점에서 분기되어 상기 전자식 서모스탯의 입구 측으로 연결되는 것을 특징으로 하는 엔진의 냉각 시스템
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제2 유로는, 상기 제1 분기점보다 하류 측에서, 제3 유로로부터 분기되어 상기 실린더 블록의 입구 측으로 연결되는 것을 특징으로 하는 엔진의 냉각 시스템
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 밸브는 상기 제1 밸브의 이동에 따라 일체로 함께 이동하는 것을 특징으로 하는 엔진의 냉각 시스템
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 전자식 서모스탯의 제2 출구와 상기 라디에이터 입구측을 연결하는 제4 유로로 공급되는 냉각수 유량을 제어하기 위한 제3 밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 엔진의 냉각 시스템
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1 입구, 상기 제1 출구 및 상기 제2 출구가 형성되는 서모스탯 케이스,
    상기 서모스탯 케이스 내부에 구비되는 밸브 바디,
    상기 밸브 바디 내부에 충진되고, 온도에 따라 수축 또는 팽창하는 감온 부재를 포함하고,
    상기 밸브 바디의 상기 제1 출구 측에는 상기 제1 밸브가 형성되고,
    상기 밸브 바디의 상기 제2 출구 측에는 상기 제3 밸브가 형성되고,
    상기 제1 밸브의 일측에는 상기 제1 밸브와 소정 거리를 두고 상기 제2 밸브가 일체로 형성되어 있고
    상기 제1 밸브, 제2 밸브 및 상기 제3 밸브를 구동시키기 위해서 상기 감온 부재에 열을 가하는 구동히터를 더 포함하는 엔진의 냉각 시스템
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1 밸브, 제2 밸브 및 제3 밸브는 냉각수의 온도에 따라 연동해서 작동되고,
    냉각수의 온도가 제1 온도 범위 내에 있을 때에는, 상기 제1 밸브가 개방 상태에 있고, 이 때, 상기 제2 밸브가 폐쇄 상태가 되고, 상기 제3 밸브는 폐쇄 상태가 되는 것을 특징으로 하는 엔진의 냉각 시스템
  8. 청구항 7에 있어서,
    냉각수의 온도가 상기 제1 온도 범위 보다 높은 제2 온도 범위에 있을 때에는, 상기 제1 밸브가 폐쇄 상태에 있고, 이 때, 상기 제2 밸브도 폐쇄 상태가 되고, 상기 제3 밸브는 개방 상태가 되는 것을 특징으로 하는 엔진의 냉각 시스템
  9. 청구항 8에 있어서,
    냉각수의 온도가 상기 제2 온도 범위 보다 높은 제3 온도 범위에 있을 때에는, 상기 제1 밸브가 폐쇄 상태에 있고, 이 때, 상기 제2 밸브는 개방 상태가 되고, 상기 제3 밸브는 개방 상태가 되는 것을 특징으로 하는 엔진의 냉각 시스템
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 서모스탯 케이스에는, 저압 EGR 또는 히터 코어 입구로 연결되는 제3 출구가 형성되는 엔진의 냉각 시스템
  11. 청구항 6에 있어서,
    상기 서모스탯 케이스에는, 고압 EGR 또는 오일 쿨러 입구로 연결되는 제4 출구가 형성되는 엔진의 냉각 시스템
  12. 청구항 6에 있어서,
    상기 전자식 서모스탯의 상기 구동히터를 제어하여 상기 제1 밸브, 상기 제2 밸브 및 상기 제3 밸브를 제어하기 위한 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 엔진의 냉각 시스템.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제어부는
    냉각수의 온도가 제1 온도 범위 내에 있을 때에는, 상기 제1 밸브가 개방 상태에 있고, 이 때, 상기 제2 밸브가 폐쇄 상태가 되고, 상기 제3 밸브는 폐쇄 상태가 되도록, 상기 구동히터를 제어하는 것을 특징으로 하는 엔진의 냉각 시스템.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 제어부는,
    냉각수의 온도가 상기 제1 온도 범위 보다 높은 제2 온도 범위에 있을 때에는, 상기 제1 밸브가 폐쇄 상태에 있고, 이 때, 상기 제2 밸브도 폐쇄 상태가 되고, 상기 제3 밸브는 개방 상태가 되도록, 상기 구동히터를 제어하는 것을 특징으로 하는, 엔진의 냉각 시스템.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 제어부는,
    냉각수의 온도가 상기 제2 온도 범위 보다 높은 제3 온도 범위에 있을 때에는, 상기 제1 밸브가 폐쇄 상태에 있고, 이 때, 상기 제2 밸브는 개방 상태가 되고, 상기 제3 밸브는 개방 상태가 되도록, 상기 구동히터를 제어하는 특징으로 하는, 엔진의 냉각 시스템.
  16. 청구항 13에 있어서,
    상기 제어부는,
    냉각수의 온도가 제1 온도 범위 미만인 경우에는, 상기 워터 펌프의 작동을 정지시켜 엔진 시스템 내의 냉각수의 유동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 엔진의 냉각 시스템.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060162676A1 (en) 2004-12-04 2006-07-27 Ian Pegg Engine cooling system
US20090308335A1 (en) 2006-05-08 2009-12-17 Pasquale Dipaola Vehicle Cooling System with Directed Flows
KR101316879B1 (ko) 2012-04-09 2013-10-08 현대자동차주식회사 전자식 서모스탯
KR101338468B1 (ko) 2012-10-17 2013-12-10 현대자동차주식회사 전자식 써모스탯의 제어방법 및 그 시스템
JP2014218237A (ja) 2013-04-08 2014-11-20 株式会社デンソー 車両用熱管理システム
US20160109890A1 (en) 2014-10-21 2016-04-21 Ford Global Technologies, Llc Wax thermostat

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3433319A1 (de) * 1984-09-11 1986-03-20 M.A.N. Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8500 Nürnberg Einkreiskuehlung fuer ladeluftgekuehlte schiffsmotoren
DE10253469A1 (de) * 2002-11-16 2004-05-27 Daimlerchrysler Ag Thermostatventil für ein Kühlsystem einer Brennkraftmaschine
JP5039803B2 (ja) * 2010-03-04 2012-10-03 日本サーモスタット株式会社 内燃機関の冷却装置
KR20120050845A (ko) * 2010-11-11 2012-05-21 현대자동차주식회사 자동차 엔진의 냉각수 순환회로
JP6330768B2 (ja) * 2015-09-16 2018-05-30 トヨタ自動車株式会社 エンジン冷却装置
KR102394564B1 (ko) * 2016-12-13 2022-05-04 현대자동차 주식회사 수온감지 안전밸브 유닛, 이를 구비한 냉각수 제어밸브 유닛, 및 이를 구비한 엔진시스템

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060162676A1 (en) 2004-12-04 2006-07-27 Ian Pegg Engine cooling system
US20090308335A1 (en) 2006-05-08 2009-12-17 Pasquale Dipaola Vehicle Cooling System with Directed Flows
KR101316879B1 (ko) 2012-04-09 2013-10-08 현대자동차주식회사 전자식 서모스탯
KR101338468B1 (ko) 2012-10-17 2013-12-10 현대자동차주식회사 전자식 써모스탯의 제어방법 및 그 시스템
US20140103124A1 (en) 2012-10-17 2014-04-17 Hyundai Motor Company Control system of electrical thermostat and the system thereof
JP2014218237A (ja) 2013-04-08 2014-11-20 株式会社デンソー 車両用熱管理システム
US20160109890A1 (en) 2014-10-21 2016-04-21 Ford Global Technologies, Llc Wax thermostat

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