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KR101683530B1 - 냉각수 제어밸브를 갖는 엔진시스템 - Google Patents

냉각수 제어밸브를 갖는 엔진시스템 Download PDF

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Publication number
KR101683530B1
KR101683530B1 KR1020150161802A KR20150161802A KR101683530B1 KR 101683530 B1 KR101683530 B1 KR 101683530B1 KR 1020150161802 A KR1020150161802 A KR 1020150161802A KR 20150161802 A KR20150161802 A KR 20150161802A KR 101683530 B1 KR101683530 B1 KR 101683530B1
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KR
South Korea
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cooling water
valve
rotary valve
connection passage
rotary
Prior art date
Application number
KR1020150161802A
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이효조
정태만
한상필
정우열
이용규
Original Assignee
현대자동차 주식회사
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Publication date
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 냉각수 제어밸브를 갖는 엔진시스템은, 제1밸브공간과 제2밸브공간이 격벽을 사이에 두고 양측에 형성되고, 상기 격벽에는 연결통로가 형성된 밸브하우징, 상기 제1밸브공간에 배치되고, 그 내주면에서 외주면으로 설정된 위치에 제1냉각수통로들이 형성되고, 이들 중 하나는 상기 연결통로와 대응하는 위치에 형성된 제1로터리밸브, 상기 제2밸브공간에 배치되고, 그 내주면에서 외주면으로 설정된 위치에 제2냉각수통로들이 형성되고 이들 중 하나는 상기 연결통로와 대응하는 위치에 형성된 제2로터리밸브, 및 상기 밸브하우징에서 상기 연결통로와 대응하지 않는 상기 제1냉각수통로들 및 상기 제2냉각수통로들과 대응하는 위치에 각각 연결되어, 상기 제1로터리밸브 및 상기 제2로터리밸브를 지나는 냉각수가 분배되는 분배라인들, 및 상기 제1로터리밸브와 상기 제2로터리밸브를 회전시키도록 배치되는 구동부를 포함하고, 상기 제1로터리밸브와 상기 제2로터리밸브의 회전위치에 따라서 상기 연결통로와 대응하는 상기 제1,2냉각수통로가 서로 연결될 수 있다.

Description

냉각수 제어밸브를 갖는 엔진시스템{ENGINE SYSTEM HAVING COOLANT CONTROL VALVE}
본 발명은 라디에이터, 히터, 오일쿨러 등으로 분배되는 냉각수를 각각 제어하여 전체적인 냉각효율을 향상시키고 연료소모를 줄일 수 있는 냉각수 제어밸브를 갖는 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, 냉각수의 온도가 온간조건에서 비교적 낮은 온도의 실린더블럭의 냉각수가 오일쿨러 및 이지알쿨러로 공급되어 오일온도 하강으로 연료소모가 증가할 수 있고, 이지알쿨러의 온도가 과냉될 수 있으며, 냉각수의 온도가 고온조건에서는 비교적 높은 온도의 실린더헤드의 냉각수가 오일쿨러 및 이지알쿨러로 공급되어 오일온도가 과열될 수 있고, 이지알쿨러의 온도도 과열될 수 있다.
본 발명의 목적은 냉각수의 온도에 따라서 오일쿨러와 이지알쿨러로 최적의 온도를 갖는 냉각수를 공급하여 연료소모를 줄이고 재순환 배기가스를 효과적으로 냉각시킬 수 있는 냉각수 제어밸브를 갖는 엔진시스템을 제공하는 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 제어밸브를 갖는 엔진시스템은, 제1밸브공간과 제2밸브공간이 격벽을 사이에 두고 양측에 형성되고, 상기 격벽에는 연결통로가 형성된 밸브하우징, 상기 제1밸브공간에 배치되고, 그 내주면에서 외주면으로 설정된 위치에 제1냉각수통로들이 형성되고, 이들 중 하나는 상기 연결통로와 대응하는 위치에 형성된 제1로터리밸브, 상기 제2밸브공간에 배치되고, 그 내주면에서 외주면으로 설정된 위치에 제2냉각수통로들이 형성되고 이들 중 하나는 상기 연결통로와 대응하는 위치에 형성된 제2로터리밸브, 및 상기 밸브하우징에서 상기 연결통로와 대응하지 않는 상기 제1냉각수통로들 및 상기 제2냉각수통로들과 대응하는 위치에 각각 연결되어, 상기 제1로터리밸브 및 상기 제2로터리밸브를 지나는 냉각수가 분배되는 분배라인들, 및 상기 제1로터리밸브와 상기 제2로터리밸브를 회전시키도록 배치되는 구동부를 포함하고, 상기 제1로터리밸브와 상기 제2로터리밸브의 회전위치에 따라서 상기 연결통로와 대응하는 상기 제1,2냉각수통로가 서로 연결될 수 있다.
실린더헤드에서 배출되는 냉각수는 상기 제1로터리밸브의 중심부로 공급되고, 실린더블럭에서 배출되는 냉각수는 상기 제2로터리밸브의 중심부로 공급될 수 있다.
상기 분배라인들은, 실내공기를 가열하도록 배치된 히터코어와 연결된 제1분배라인, 냉각수의 열을 외부로 방열하도록 배치된 라디에이터와 연결된 제2분배라인, 엔진을 순환하는 오일을 냉각 또는 가열하도록 배치되는 오일쿨러와 연결된 제3분배라인, 및 배기라인에서 흡기라인으로 재순환되는 배기가스를 냉각시키도록 배치된 이지알쿨러와 연결된 제4분배라인을 포함할 수 있다.
상기 구동부는 모터, 상기 모터에 의해서 회전하는 구동기어, 상기 구동기어와 외접하고, 상기 제1로터리밸브와 함께 회전하도록 배치된 제1피동기어, 및 상기 제1피동기어와 외접하고, 상기 제2로터리밸브와 함께 회전하도록 배치된 제2피동기어를 포함할 수 있다.
냉각수의 온도에 따라서 상기 구동부를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 냉각수의 온도가 제1설정온도보다 낮은 냉간상태에서, 상기 제1,2,3,4분배라인들로 냉각수가 흐르지 않도록, 상기 제1로터리밸브와 상기 제2로터리밸브의 회전위치를 제어할 수 있다.
상기 제어부는 냉각수의 온도가 제1설정온도보다 높고, 제2설정온도보다 낮은 저온상태에서, 상기 제1분배라인으로는 냉각수가 흐르고, 상기 제2,3,4분배라인들로 냉각수가 흐르지 않도록, 상기 제1로터리밸브와 상기 제2로터리밸브의 회전위치를 제어할 수 있다.
상기 제어부는 냉각수의 온도가 제2설정온도보다 높고, 제3설정온도보다 낮은 온간상태에서, 상기 제1,3,4분배라인들로는 냉각수가 흐르고, 상기 제2분배라인으로 냉각수가 흐르지 않도록, 상기 제1로터리밸브와 상기 제2로터리밸브의 회전위치를 제어하고, 상기 제1,2로터리밸브는 상기 연결통로를 개방시킬 수 있다.
상기 제어부는 냉각수의 온도가 제3설정온도보다 높은 열간상태에서, 상기 제1,2,3,4분배라인들로는 냉각수가 흐르도록, 상기 제1로터리밸브와 상기 제2로터리밸브의 회전위치를 제어하고, 상기 제1,2로터리밸브는 상기 연결통로를 폐쇄시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 냉각수 제어밸브를 갖는 엔진시스템은, 제1밸브공간과 제2밸브공간이 격벽을 사이에 두고 양측에 형성되고, 상기 격벽에는 연결통로가 형성된 밸브하우징, 상기 제1밸브공간에 배치되고, 그 내주면에서 외주면으로 설정된 위치에 제1냉각수통로들이 형성되고, 이들 중 하나는 상기 연결통로와 대응하는 위치에 형성된 제1로터리밸브, 상기 제2밸브공간에 배치되고, 그 내주면에서 외주면으로 설정된 위치에 제2냉각수통로들이 형성되고 이들 중 하나는 상기 연결통로와 대응하는 위치에 형성된 제2로터리밸브, 및 상기 밸브하우징에서 상기 연결통로와 대응하지 않는 상기 제1냉각수통로들 및 상기 제2냉각수통로들과 대응하는 위치에 각각 연결되어, 상기 제1로터리밸브 및 상기 제2로터리밸브를 지나는 냉각수가 분배되는 분배라인들, 및 구동부를 통해서 상기 제1로터리밸브와 상기 제2로터리밸브를 회전시키도록 배치되어 상기 연결통로와 대응하는 상기 제1,2냉각수통로가 서로 선택적으로 연결되도록 하는 제어부를 포함할 수 있다
상기 제어부는 냉각수의 온도가 제2설정온도보다 높고, 제3설정온도보다 낮은 온간상태에서, 상기 제1로터리밸브와 상기 제2로터리밸브의 회전위치를 제어하여, 상기 제1,2로터리밸브는 상기 연결통로를 개방시키고, 상기 제1로터리밸브의 상기 제1냉각수통로 중 하나를 통해서 히터코어로 냉각수를 공급하고, 상기 제2로터리밸브의 상기 제2냉각수통로들을 통해서 오일쿨러와 이지알쿨러로 냉각수를 공급할 수 있다.
상기 제어부는 냉각수의 온도가 제3설정온도보다 높은 열간상태에서, 상기 제1로터리밸브와 상기 제2로터리밸브의 회전위치를 제어하여, 상기 제1,2로터리밸브는 상기 연결통로를 폐쇄시키고, 상기 제1로터리밸브의 상기 제1냉각수통로들을 히터코어 및 라디에이터로 냉각수를 공급하고, 상기 제2로터리밸브의 상기 제2냉각수통로들을 통해서 오일쿨러와 이지알쿨러로 냉각수를 공급할 수 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따라서, 냉각수제어밸브를 실린더헤드와 실린더블록에 대응하여 제1,2밸브공간을 분리하고, 운행조건에 따라서 이를 선택적으로 연결하여 냉각시스템의 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 온간상태에서 제1,2밸브공간이 연결통로를 통해서 연결되어, 냉각수가 서로 혼합되도록 하여 비교적 고온의 실린더헤드의 냉각수가 오일쿨러를 통해서 오일의 온도를 상승시켜 연료소모를 줄 일 수 있고, 이지알쿨러의 온도를 최적화할 수 있다.
특히, 열간상태에서 제1,2밸브공간이 서로 폐쇄되어, 실린더헤드와 실린더블럭에서 배출된 냉각수가 서로 혼합되지 않도록 하여, 비교적 냉각수의 온도가 낮은 실린더블럭의 냉각수를 이용하여 오일쿨러 및 이지알쿨러를 효율적으로 냉각시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 제어밸브를 갖는 엔진시스템에서 냉각수의 전체적인 흐름을 보여주는 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 제어밸브의 개략적인 길이방향 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 제어밸브의 개략적인 폭방향 단면도이다.
도 4a 내지 4d는 본 발명이 실시예에 따른 엔진시스템에서 운행조건에 따른냉각수의 흐름을 보여주는 흐름도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 제어밸브를 갖는 엔진시스템에서 냉각수의 전체적인 흐름을 보여주는 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 엔진시스템은 히터코어(100), 냉각수제어밸브(110), 라디에이터(120), 실린더헤드(130), 실린더블럭(140), 오일쿨러(150), 이지알쿨러(160), 냉각수펌프(170), 및 제어부(180)를 포함한다.
상기 히터코어(100)는 공급되는 따뜻한 냉각수를 이용하여 차량의 실내공기를 데우도록 배치되고, 상기 오일쿨러(150)는 공급되는 냉각수를 이용하여 엔진 또는 변속기를 순환하는 오일을 냉각시키거나 데우는 기능을 수행하도록 배치된다.
상기 이지알쿨러(160)는 공급되는 냉각수를 이용하여 재순환되는 배기가스를 냉각시키는 기능을 수행하고, 상기 라디에이터(120)는 공급되는 냉각수의 열을 외부로 방출하는 기능을 수행한다.
상기 실린더블럭(140) 위에 상기 실린더헤드(130)가 배치되고, 상기 냉각수펌프(170)는 상기 실린더블럭(140)의 일측으로 냉각수를 펌핑하며, 상기 실린더블럭(140)으로 공급된 냉각수의 일부는 상기 실린더헤드(130)의 일측 하부로 공급되고, 나머지는 상기 실린더블럭(140)을 지난다.
그리고, 상기 실린더헤드(130)에서 배출되는 냉각수와 상기 실린더블럭(140)에서 배출되는 냉각수는 각각 상기 냉각수제어밸브(110)로 공급될 수 있는 구조를 갖는다.
상기 냉각수제어밸브(110)는 상기 실린더헤드(130)에서 공급된 냉각수를 상기 히터코어(100)와 상기 라디에이터(120)로 분배하도록 설정되고, 상기 실린더블럭(140)에서 공급된 냉각수를 상기 오일쿨러(150)와 상기 이지알쿨러(160)로 분배하도록 설정된다.
아울러, 상기 실린더헤드(130)와 상기 실린더블럭(140)에서 공급된 냉각수는 운전조건에 따라서 상기 냉각수제어밸브(110) 내부에서 서로 혼합되거나 혼합되지 않을 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제어부(180)는 엔진의 운행조건이나 냉각수의 온도에 따라서 상기 냉각수제어밸브(110)를 제어하여 전체적인 냉각수시스템을 효율적으로 신속하게 제어할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 제어밸브의 개략적인 길이방향 단면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 제어밸브의 개략적인 폭방향 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 냉각수제어밸브(110)는 제1로터리밸브(255a), 실링부재(265), 제1냉각수통로(250a), 제1밸브공간(276), 구동기어(205), 모터(200), 제1피동기어(210), 연결통로(270), 제2피동기어(215), 밸브하우징(260), 제2냉각수통로(250b), 제2밸브공간(278), 제2로터리밸브(255b), 및 격벽(280)을 포함한다. 그리고, 상기 밸브하우징(260)의 외측에서 설정된 위치에는 각각 제1분배라인(292), 제2분배라인(294), 제3분배라인(296), 및 제4분배라인(298)이 연결된다.
상기 밸브하우징(260)의 상부측에는 상기 실린더헤드(130)와 대응하는 위치에 제1밸브공간(276)이 형성되고, 하부측에는 상기 실린더블럭(140)과 대응하는 위치에 제2밸브공간(278)이 형성된다.
상기 제1밸브공간(276)과 상기 제2밸브공간(278) 사이에는 상기 격벽(280)이 형성되고, 상기 격벽(280)에는 상기 제1밸브공간(276)과 상기 제2밸브공간(278)을 서로 연결할 수 있는 연결통로(270)가 형성된다.
상기 제1밸브공간(276)에는 파이프 형태의 제1로터리밸브(255a)가 배치되고, 상기 제1밸브공간(276)의 내주면과 상기 제1로터리밸브(255a)의 외주면은 서로 대응하는 형태를 갖는다.
상기 제1로터리밸브(255a)에는 내주면에서 외주면으로 설정된 위치에 3개의 제1냉각수통로(250a)가 형성된다. 본 발명의 실시예에서, 제1냉각수통로(250a)가 3개이지만, 설계사양에 따라서 변경될 수 있다. 상기 제1냉각수통로(250a) 중 가운데 것은 상기 연결통로(270)와 대응하는 위치에 형성된다.
아울러, 상기 제1분배라인(292) 및 상기 제2분배라인(294)은 상기 밸브하우징(260)의 상부측에 설정된 간격을 두고 상기 밸브하우징(260)으로 연결되고, 상기 제1로터리밸브(255a)에는 상기 제1,2분배라인(292, 294)에 대응하는 위치에 상기 제1냉각수통로(250a)가 각각 형성된다.
그리고, 상기 밸브하우징(260)의 상기 제1밸브공간(276)의 내주면과 상기 제1로터리밸브(255a)의 외주면 사이에는 실링부재(265)가 개재되고, 상기 실링부재(265)는 실링구조를 통해서 상기 제1냉각수통로(250a)를 통해서 상기 제1분배라인(292)으로 분배되는 냉각수가 이탈되는 것을 방지하고, 상기 제1냉각수통로를 통해서 상기 제2분배라인으로 분배되는 냉각수가 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 실린더헤드(130)에서 배출되는 냉각수는 상기 밸브하우징(260)의 일측 상부를 통해서 상기 제1로터리밸브(255a)의 중심부로 공급되고, 공급된 냉각수는 상기 제1냉각수통로(250a)를 통해서 상기 제1분배라인(292) 또는 상기 제2분배라인(294)으로 각각 분배된다. 여기서, 상기 제1분배라인(292)은 상기 히터코어(100)와 연결되고, 상기 제2분배라인(294)은 상기 라디에이터(120)와 연결된다.
상기 제2밸브공간(278)에는 파이프 형태의 제2로터리밸브(255b)가 배치되고, 상기 제2밸브공간(278)의 내주면과 상기 제2로터리밸브(255b)의 외주면은 서로 대응하는 형태를 갖는다.
상기 제2로터리밸브(255b)에는 내주면에서 외주면으로 설정된 위치에 3개의 제2냉각수통로(250b)가 형성된다. 본 발명의 실시예에서, 제2냉각수통로(250b)가 3개이지만, 설계사양에 따라서 변경될 수 있다. 상기 제2냉각수통로(250b) 중 가운데 것은 상기 연결통로(270)와 대응하는 위치에 형성된다.
아울러, 상기 제3분배라인(296) 및 상기 제4분배라인(298)은 상기 밸브하우징(260)의 하부측에 설정된 간격을 두고 상기 밸브하우징(260)으로 연결되고, 상기 제2로터리밸브(255b)에는 상기 제3,4분배라인(296, 298)에 대응하는 위치에 상기 제2냉각수통로(250b)가 각각 형성된다.
그리고, 상기 밸브하우징(260)의 상기 제2밸브공간(278)의 내주면과 상기 제2로터리밸브(255b)의 외주면 사이에는 실링부재(265)가 개재되고, 상기 실링부재(265)는 실링구조를 통해서 상기 제2냉각수통로(250b)를 통해서 상기 제3분배라인(296)으로 분배되는 냉각수가 이탈되는 것을 방지하고, 상기 제1냉각수통로(250a)를 통해서 상기 제4분배라인(298)으로 분배되는 냉각수가 제3분배라인(296)으로 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 실린더블럭(140)에서 배출되는 냉각수는 상기 밸브하우징(260)의 일측 하부를 통해서 상기 제2로터리밸브(255b)의 중심부로 공급되고, 공급된 냉각수는 상기 제2냉각수통로(250b)를 통해서 상기 제3분배라인(296) 또는 상기 제4분배라인(298)으로 각각 분배된다. 여기서, 상기 제3분배라인(296)은 상기 오일쿨러(150)와 연결되고, 상기 제4분배라인(298)은 상기 이지알쿨러(160)와 연결된다.
상기 밸브하우징(260)의 타측에는 상기 제1로터리밸브(255a)와 함께 회전하는 제1피동기어(210)가 배치되고, 상기 제2로터리밸브(255b)와 함께 회전하는 제2피동기어(215)가 배치되며, 상기 제1피동기어(210)와 상기 제2피동기어(215)는 서로 외접한다.
그리고, 상기 제1피동기어(210)와 상기 구동기어(205)가 외접하며, 상기 모터(200)는 상기 제1구동기어(205)를 회전시키도록 배치된다.
본 발명의 실시예에서, 상기 모터(200)가 제어부에 의해서 회전하면, 상기 구동기어(205)가 회전하고, 상기 구동기어(205)는 상기 제1피동기어(210)와 상기 제1로터리밸브(255a)를 함께 회전시키며, 상기 제1피동기어(210)는 상기 제2피동기어(215)와 상기 제2로터리밸브(255b)를 함께 회전시키는 구조를 갖는다.
따라서, 하나의 모터(200)를 통해서 두 개의 제1,2로터리밸브(255a, b)를 동시에 제어할 수 있으며, 상기 제1,2로터리밸브(255a, b)의 회전위치에 따라서 상기 연결통로(270)가 선택적으로 연결될 수 있고, 상기 제1,2,3,4분배라인(292, 294, 296, 298)으로 냉각수를 선택적으로 분배할 수 있다.
도 4a 내지 4d는 본 발명이 실시예에 따른 엔진시스템에서 운행조건에 따른냉각수의 흐름을 보여주는 흐름도이다.
도 4a를 참조하면, 냉각수의 온도가 제1설정온도보다 낮은 냉간상태에서 상기 제어부(180)는 상기 모터(200)를 제어하여 상기 제1,2,3,4분배라인(292, 294, 296, 298)들로 냉각수가 흐르지 않도록, 상기 제1로터리밸브(255a)와 상기 제2로터리밸브(255b)의 회전위치를 제어한다. 따라서, 상기 실린더헤드(130)와 상기 실린더블럭(140)을 지나는 냉각수는 정지 또는 최소화되어 엔진의 워밍업 시간을 단축할 수 있다.
도 4b를 참조하면, 냉각수의 온도가 제1설정온도보다 높고, 제2설정온도보다 낮은 저온상태에서, 상기 제어부(180)는 상기 모터(200)를 제어하여 상기 제1분배라인(292)으로는 냉각수가 흐르고, 상기 제2,3,4분배라인(294, 296, 298)들로 냉각수가 흐르지 않도록, 상기 제1로터리밸브(255a)와 상기 제2로터리밸브(255b)의 회전위치를 제어한다.
따라서, 상기 실린더헤드(130)를 지나는 냉각수를 이용하여, 상기 히터코어(100)로 냉각수를 적절하게 분배할 수 있다. 이때, 상기 연결통로(270)는 폐쇄되어, 상기 실린더헤드(130)를 지난 냉각수는 상기 제1로터리밸브(255a)로 공급된다.
도 4c를 참조하면, 냉각수의 온도가 제2설정온도보다 높고, 제3설정온도보다 낮은 온간상태에서, 상기 제어부(180)는 상기 모터(200)를 제어하여 상기 제1,3,4분배라인(292, 296, 298)들로는 냉각수가 흐르고, 상기 제2분배라인(294)으로 냉각수가 흐르지 않도록, 상기 제1로터리밸브(255a)와 상기 제2로터리밸브(255b)의 회전위치를 제어한다.
따라서, 상기 실린더헤드(130) 및 상기 실린더블럭(140)을 지나는 냉각수를 이용하여, 상기 히터코어(100), 상기 이지알쿨러(160), 및 상기 오일쿨러(150)로 냉각수를 적절하게 분배할 수 있다. 이때, 상기 연결통로(270)는 개방되어, 상기 실린더헤드(130) 및 상기 실린더블럭(140)을 지난 냉각수는 상기 제1로터리밸브(255a)와 상기 제2로터리밸브(255b)로 각각 공급되고, 혼합될 수 있다.
여기서, 상기 실린더헤드(130)에서 배출되는 비교적 온도가 높은 냉각수가 상기 오일쿨러(150) 및 상기 이지알쿨러(160)로 공급되어 엔진오일의 온도 상승으로 연비를 상승시키고, 상기 이지알쿨러(160)의 온도를 최적화할 수 있다.
도 4d를 참조하면, 냉각수의 온도가 제3설정온도보다 높은 열간상태에서, 상기 제어부(180)는 상기 모터(200)를 제어하여 상기 제1,2,3,4분배라인(292, 294, 296, 298)들로는 냉각수가 흐르도록, 상기 제1로터리밸브(255a)와 상기 제2로터리밸브(255b)의 회전위치를 제어한다.
따라서, 상기 실린더헤드(130) 및 상기 실린더블럭(140)을 지나는 냉각수를 이용하여, 상기 히터코어(100), 상기 오일쿨러(150), 상기 이지알쿨러(160), 및 상기 라디에이터(120)로 냉각수를 적절하게 분배할 수 있다.
이때, 상기 연결통로(270)는 개방되어, 상기 실린더헤드(130) 및 상기 실린더블럭(140)을 지난 냉각수는 상기 제1로터리밸브(255a)와 상기 제2로터리밸브(255b)로 각각 공급되고, 혼합될 수 있다.
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: 히터코어 110: 냉각수제어밸브
120: 라디에이터 130: 실린더헤드
140: 실린더블럭 150: 오일쿨러
160: 이지알쿨러 170: 냉각수펌프
180: 제어부 200: 모터
205: 구동기어 210: 제1피동기어
215: 제2피동기어 250a: 제1냉각수통로
250b: 제2냉각수통로 255a: 제1로터리밸브
255b: 제2로터리밸브 260: 밸브하우징
265: 실링부재 270: 연결통로
276: 제1밸브공간 278: 제2밸브공간
280: 격벽 292: 제1분배라인
294: 제2분배라인 296: 제3분배라인
298: 제4분배라인

Claims (12)

  1. 제1밸브공간과 제2밸브공간이 격벽을 사이에 두고 양측에 형성되고, 상기 격벽에는 연결통로가 형성된 밸브하우징;
    상기 제1밸브공간에 배치되고, 그 내주면에서 외주면으로 설정된 위치에 제1냉각수통로들이 형성되고, 이들 중 하나는 상기 연결통로와 대응하는 위치에 형성된 제1로터리밸브;
    상기 제2밸브공간에 배치되고, 그 내주면에서 외주면으로 설정된 위치에 제2냉각수통로들이 형성되고 이들 중 하나는 상기 연결통로와 대응하는 위치에 형성된 제2로터리밸브; 및
    상기 밸브하우징에서 상기 연결통로와 대응하지 않는 상기 제1냉각수통로들 및 상기 제2냉각수통로들과 대응하는 위치에 각각 연결되어, 상기 제1로터리밸브 및 상기 제2로터리밸브를 지나는 냉각수가 분배되는 분배라인들; 및
    상기 제1로터리밸브와 상기 제2로터리밸브를 회전시키도록 배치되는 구동부; 를 포함하고,
    상기 제1로터리밸브와 상기 제2로터리밸브의 회전위치에 따라서 상기 연결통로와 대응하는 상기 제1,2냉각수통로가 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브를 갖는 엔진시스템.
  2. 제1항에서,
    실린더헤드에서 배출되는 냉각수는 상기 제1로터리밸브의 중심부로 공급되고,
    실린더블럭에서 배출되는 냉각수는 상기 제2로터리밸브의 중심부로 공급되는 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브를 갖는 엔진시스템.
  3. 제2항에서,
    상기 분배라인들은,
    실내공기를 가열하도록 배치된 히터코어와 연결된 제1분배라인;
    냉각수의 열을 외부로 방열하도록 배치된 라디에이터와 연결된 제2분배라인;
    엔진을 순환하는 오일을 냉각 또는 가열하도록 배치되는 오일쿨러와 연결된 제3분배라인; 및
    배기라인에서 흡기라인으로 재순환되는 배기가스를 냉각시키도록 배치된 이지알쿨러와 연결된 제4분배라인;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브를 갖는 엔진시스템.
  4. 제1항에서,
    상기 구동부는
    모터;
    상기 모터에 의해서 회전하는 구동기어;
    상기 구동기어와 외접하고, 상기 제1로터리밸브와 함께 회전하도록 배치된 제1피동기어; 및
    상기 제1피동기어와 외접하고, 상기 제2로터리밸브와 함께 회전하도록 배치된 제2피동기어;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브를 갖는 엔진시스템.
  5. 제3항에서,
    냉각수의 온도에 따라서 상기 구동부를 제어하는 제어부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브를 갖는 엔진시스템.
  6. 제5항에서,
    상기 제어부는
    냉각수의 온도가 제1설정온도보다 낮은 냉간상태에서,
    상기 제1,2,3,4분배라인들로 냉각수가 흐르지 않도록, 상기 제1로터리밸브와 상기 제2로터리밸브의 회전위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브를 갖는 엔진시스템.
  7. 제5항에서,
    상기 제어부는
    냉각수의 온도가 제1설정온도보다 높고, 제2설정온도보다 낮은 저온상태에서,
    상기 제1분배라인으로는 냉각수가 흐르고, 상기 제2,3,4분배라인들로 냉각수가 흐르지 않도록, 상기 제1로터리밸브와 상기 제2로터리밸브의 회전위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브를 갖는 엔진시스템.
  8. 제5항에서,
    상기 제어부는
    냉각수의 온도가 제2설정온도보다 높고, 제3설정온도보다 낮은 온간상태에서,
    상기 제1,3,4분배라인들로는 냉각수가 흐르고, 상기 제2분배라인으로 냉각수가 흐르지 않도록, 상기 제1로터리밸브와 상기 제2로터리밸브의 회전위치를 제어하고, 상기 제1,2로터리밸브는 상기 연결통로를 개방시키는 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브를 갖는 엔진시스템.
  9. 제5항에서,
    상기 제어부는
    냉각수의 온도가 제3설정온도보다 높은 열간상태에서,
    상기 제1,2,3,4분배라인들로는 냉각수가 흐르도록, 상기 제1로터리밸브와 상기 제2로터리밸브의 회전위치를 제어하고, 상기 제1,2로터리밸브는 상기 연결통로를 폐쇄시키는 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브를 갖는 엔진시스템.
  10. 제1밸브공간과 제2밸브공간이 격벽을 사이에 두고 양측에 형성되고, 상기 격벽에는 연결통로가 형성된 밸브하우징;
    상기 제1밸브공간에 배치되고, 그 내주면에서 외주면으로 설정된 위치에 제1냉각수통로들이 형성되고, 이들 중 하나는 상기 연결통로와 대응하는 위치에 형성된 제1로터리밸브;
    상기 제2밸브공간에 배치되고, 그 내주면에서 외주면으로 설정된 위치에 제2냉각수통로들이 형성되고 이들 중 하나는 상기 연결통로와 대응하는 위치에 형성된 제2로터리밸브; 및
    상기 밸브하우징에서 상기 연결통로와 대응하지 않는 상기 제1냉각수통로들 및 상기 제2냉각수통로들과 대응하는 위치에 각각 연결되어, 상기 제1로터리밸브 및 상기 제2로터리밸브를 지나는 냉각수가 분배되는 분배라인들; 및
    구동부를 통해서 상기 제1로터리밸브와 상기 제2로터리밸브를 회전시키도록 배치되어 상기 연결통로와 대응하는 상기 제1,2냉각수통로가 서로 선택적으로 연결되도록 하는 제어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브를 갖는 엔진시스템.
  11. 제10항에서,
    상기 제어부는
    냉각수의 온도가 제2설정온도보다 높고, 제3설정온도보다 낮은 온간상태에서,
    상기 제1로터리밸브와 상기 제2로터리밸브의 회전위치를 제어하여, 상기 제1,2로터리밸브는 상기 연결통로를 개방시키고,
    상기 제1로터리밸브의 상기 제1냉각수통로 중 하나를 통해서 히터코어로 냉각수를 공급하고, 상기 제2로터리밸브의 상기 제2냉각수통로들을 통해서 오일쿨러와 이지알쿨러로 냉각수를 공급하는 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브를 갖는 엔진시스템.
  12. 제10항에서,
    상기 제어부는
    냉각수의 온도가 제3설정온도보다 높은 열간상태에서,
    상기 제1로터리밸브와 상기 제2로터리밸브의 회전위치를 제어하여, 상기 제1,2로터리밸브는 상기 연결통로를 폐쇄시키고,
    상기 제1로터리밸브의 상기 제1냉각수통로들을 히터코어 및 라디에이터로 냉각수를 공급하고, 상기 제2로터리밸브의 상기 제2냉각수통로들을 통해서 오일쿨러와 이지알쿨러로 냉각수를 공급하는 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브를 갖는 엔진시스템.
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