KR102621555B1 - engine cooling water flow variable control device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 엔진 실린더에 공급되는 냉각수의 유동을 가변 조절하기 위한 엔진 냉각수 유동 가변 조절 장치에 관한 것으로, 특히 실린더 블록에서 실린더 헤드측으로 흐르는 엔진 냉각수의 유동을 가변 제어할 수 있도록 구성되어, 엔진의 저부하 운전 시에는 실린더 블록의 온도 상승을 통해 연비 개선을 도모하고, 엔진의 고부하 운전 시에는 엔진 실린더마다 균등하게 냉각수를 공급하여 각 엔진 실린더간 냉각 평형 및 냉각수 유량을 확보하는 엔진 냉각수 유동 가변 조절 장치를 제공하는데 목적이 있다. The present invention relates to an engine coolant flow variable control device for variably controlling the flow of coolant supplied to an engine cylinder. In particular, it is configured to variably control the flow of engine coolant flowing from the cylinder block to the cylinder head, and is configured to variably control the flow of engine coolant flowing from the cylinder block to the cylinder head. An engine coolant flow variable control device that improves fuel efficiency by increasing the temperature of the cylinder block during load operation, and supplies coolant evenly to each engine cylinder during high load operation to ensure cooling balance and coolant flow rate between each engine cylinder. The purpose is to provide.
Description
본 발명은 엔진 냉각수 유동 가변 조절 장치에 관한 것으로, 상세하게는 엔진 실린더에 공급되는 냉각수의 유동을 가변 조절하기 위한 엔진 냉각수 유동 가변 조절 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a variable engine coolant flow control device, and more particularly, to a variable engine coolant flow control device for variably controlling the flow of coolant supplied to an engine cylinder.
일반적으로 엔진의 몸체가 되는 실린더 블럭과 실린더 헤드는 연소열에 의해서 고온이 되므로, 고온에 의해 실린더 블럭 및 실린더 헤드에 크랙이 발생되는 것을 방지하기 위해 실린더 블럭에 엔진 냉각수가 공급되는 냉각용 워터재킷이 구비되며, 또한 엔진의 각부를 윤활 및 냉각하기 위한 엔진 오일의 유동을 위해 오일갤러리 및 오일통로가 구비된다.In general, the cylinder block and cylinder head, which are the body of the engine, reach high temperatures due to combustion heat, so a cooling water jacket that supplies engine coolant to the cylinder block is installed to prevent cracks in the cylinder block and cylinder head due to high temperatures. In addition, an oil gallery and an oil passage are provided for the flow of engine oil to lubricate and cool each part of the engine.
한편, 최근 내연 기관의 연비 개선을 위해 엔진 냉각 채널의 유량을 능동적으로 제어하는 통합 유량 제어 기술이 적용되고 있다. Meanwhile, integrated flow control technology that actively controls the flow rate of the engine cooling channel has been recently applied to improve the fuel efficiency of internal combustion engines.
통합 유량 제어가 적용되는 엔진의 경우 대부분 실린더 헤드와 실린더 블록을 분리 냉각하는 스플릿 쿨링(split cooling) 기술이 적용된다. 상기 스플릿 쿨링 기술은 열부하가 높지 않은 영역에서 실린더 블록의 냉각수 유동을 제한하고 실린더 헤드측에만 냉각수를 유동시켜 상대적으로 실린더 블록의 온도를 높임으로써 엔진 오일의 온도 상승을 유도하여 엔진 마찰손실을 저감시켜 연비를 개선한다.In most engines with integrated flow control, split cooling technology is applied, which separately cools the cylinder head and cylinder block. The split cooling technology restricts the flow of coolant in the cylinder block in areas where heat load is not high and flows the coolant only to the cylinder head side, thereby increasing the temperature of the cylinder block relatively, thereby reducing engine friction loss by inducing a rise in engine oil temperature. Improve fuel efficiency.
그리고, 상기 통합 유량 제어가 적용되지 않는 엔진의 경우는 실린더별로 실린더 블록에서 실린더 헤드로 균등하게 냉각수가 공급되어 실린더 헤드에서 라디에이터로 엔진 냉각수가 흐르는 구조로 되어 있다. In addition, in the case of an engine to which the integrated flow control is not applied, coolant is supplied equally from the cylinder block to the cylinder head for each cylinder, and the engine coolant flows from the cylinder head to the radiator.
종래 스플릿 쿨링이 적용되는 경우, 실린더 블록의 온도만 유니크하게 상승시키는 장점이 있으나, 한방향으로만 냉각수가 흐르도록 제한되기 때문에 실린더별 냉각 평형에 문제가 존재하고 또한 고부하시 충분한 냉각수 흐름을 확보하기 어려운 문제가 있다. When conventional split cooling is applied, it has the advantage of uniquely increasing the temperature of the cylinder block, but because coolant is limited to flow in only one direction, there are problems with cooling balance for each cylinder, and it is difficult to secure sufficient coolant flow at high loads. there is a problem.
반면 상기 스플릿 쿨링이 미적용되는 경우, 실린더간 냉각 평형 및 충분한 냉각 유량의 확보는 가능하나, 스플릿 쿨링에 의해 구현가능한 연비 개선을 개대할 수 없는 단점이 있다.On the other hand, when the split cooling is not applied, it is possible to secure cooling balance between cylinders and sufficient cooling flow rate, but there is a disadvantage that the fuel efficiency improvement that can be achieved by split cooling cannot be improved.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 실린더 블록에서 실린더 헤드측으로 흐르는 엔진 냉각수의 유동을 가변 제어할 수 있도록 구성되어, 엔진의 저부하 운전 시에는 실린더 블록의 온도 상승을 통해 연비 개선을 도모하고, 엔진의 고부하 운전 시에는 엔진 실린더마다 균등하게 냉각수를 공급하여 각 엔진 실린더간 냉각 평형 및 냉각수 유량을 확보하는 엔진 냉각수 유동 가변 조절 장치를 제공하는데 목적이 있다. The present invention was developed in consideration of the above points, and is configured to variably control the flow of engine coolant flowing from the cylinder block to the cylinder head, thereby improving fuel efficiency by increasing the temperature of the cylinder block during low-load operation of the engine. The purpose is to provide a variable engine coolant flow control device that secures cooling balance and coolant flow rate between each engine cylinder by supplying coolant equally to each engine cylinder during high-load operation of the engine.
이에 본 발명에서는, 엔진 냉각을 위해 엔진의 실린더 블록과 실린더 헤드에 공급되는 냉각수의 유동을 제어하는 엔진 냉각수 유동 가변 조절 장치로서,Accordingly, in the present invention, an engine coolant flow variable control device that controls the flow of coolant supplied to the cylinder block and cylinder head of the engine for engine cooling, comprising:
실린더 블록의 워터자켓을 통해 냉각수를 공급받을 수 있도록 실린더 블록에 설치되며, 엔진 부하 조건에 따라 작동되어 실린더 헤드측으로 흐르는 냉각수의 유동 경로를 전환하는 유동제어밸브; 상기 유동제어밸브에 작동력을 공급하는 액추에이터; 엔진 부하 조건에 따라 상기 액추에이터의 작동을 제어하여 상기 유동제어밸브를, 각 엔진 실린더별로 실린더 블록에서 실린더 헤드측으로 냉각수 유동이 이루어지는 제1 쿨링 모드, 및 유동제어밸브의 일부로만(편측 단부로만) 유입된 뒤 각 엔진 실린더의 위치에서 실린더 헤드측으로 냉각수 유동이 이루어지는 제2 쿨링 모드 중 어느 하나의 모드로 작동시키는 제어기;를 포함하는 엔진 냉각수 유동 가변 조절 장치를 제공한다. A flow control valve installed on the cylinder block to supply coolant through the water jacket of the cylinder block and operating according to engine load conditions to change the flow path of coolant flowing toward the cylinder head; An actuator that supplies operating force to the flow control valve; The operation of the actuator is controlled according to engine load conditions, and the flow control valve is operated in a first cooling mode in which coolant flows from the cylinder block to the cylinder head for each engine cylinder, and flows in only to a part of the flow control valve (only to one end). A controller that operates in one of the second cooling modes in which coolant flows from the position of each engine cylinder to the cylinder head is provided.
구체적으로 상기 유동제어밸브는, 상기 실린더 블록의 워터자켓으로부터 공급되는 냉각수의 유동을 위한 상시 유로가 형성되어 있는 밸브바디; 각 엔진 실린더를 기준으로 실린더 블록에서 실린더 헤드측으로 직통하는 냉각수 유동을 형성하기 위해, 상기 밸브바디에 형성된 복수 개의 다이렉트홀; 상기 밸브바디의 편측 단부에 형성된 스플릿홀을 통해 우회하여 상기 상시 유로에 유입된 뒤 각 엔진 실린더를 기준으로 실린더 헤드측으로 냉각수 유동을 형성하기 위해, 상기 밸브바디에 형성된 복수 개의 인다이렉트홀; 상기 워터자켓으로부터 공급되는 냉각수를 상기 밸브바디의 편측 단부에서 상기 상시 유로로 공급하는 스플릿홀;로 구성될 수 있다. Specifically, the flow control valve includes a valve body in which a constant flow path is formed for the flow of coolant supplied from the water jacket of the cylinder block; A plurality of direct holes formed in the valve body to form a coolant flow directly from the cylinder block to the cylinder head based on each engine cylinder; a plurality of indirect holes formed in the valve body to form a coolant flow toward the cylinder head based on each engine cylinder after flowing into the regular flow path by bypassing a split hole formed at one end of the valve body; It may be composed of a split hole that supplies coolant supplied from the water jacket to the regular flow path at one end of the valve body.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 밸브바디에는 상기 액추에이터에 의해 구동력을 받아 상기 밸브바디를 일정각도 회전시키는 밸브링키지가 결합될 수 있고, 상기 밸브바디가 일정각도만큼 회전됨에 의해 상기 스플릿홀이 개방될 수 있다. 또한, 상기 밸브바디는 실린더 블록내에 회전가능하게 설치될 수 있으며, 상기 스플릿홀이 형성된 편측 단부의 반대편 단부가 막힌 구조로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 다이렉트홀과 인다이렉트홀은 각 엔진 실린더의 위치에 따라 밸브바디에 이격 형성될 수 있고, 상기 밸브바디의 회전방향을 기준으로, 상기 인다이렉트홀은 다이렉트홀과 일정각도를 두고 배치될 수 있다. 아울러, 상기 상시 유로는 상기 밸브바디에 중공 형태로 형성될 수 있으며, 상기 스플릿홀은 상기 다이렉트홀의 닫힘 및 인다이렉트홀의 열림 시 개방되어 상기 워터자켓으로부터 냉각수가 유입될 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the valve body may be coupled to a valve linkage that rotates the valve body by a certain angle by receiving a driving force from the actuator, and the split hole is opened by rotating the valve body by a certain angle. It can be open. Additionally, the valve body may be rotatably installed in the cylinder block, and an end opposite to one end where the split hole is formed may be formed in a closed structure. In addition, the direct hole and the indirect hole may be formed to be spaced apart from the valve body according to the position of each engine cylinder, and based on the rotation direction of the valve body, the indirect hole may be arranged at a certain angle from the direct hole. You can. In addition, the regular flow path may be formed in a hollow shape in the valve body, and the split hole may be opened when the direct hole is closed and the indirect hole is opened, allowing coolant to flow in from the water jacket.
한편 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 밸브바디에는 상기 액추에이터에 의해 구동력을 받아 상기 밸브바디를 일정거리만큼 직선 이동시키는 밸브링키지가 결합될 수 있고, 상기 밸브바디가 일정거리만큼 직선 이동됨에 의해 상기 스플릿홀이 개방될 수 있다. 또한 상기 밸브바디는 실린더 블록내에 직선 이동가능하게 설치될 수 있으며, 상기 스플릿홀이 형성된 편측 단부의 반대편 단부가 막힌 구조로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 밸브바디의 이동거리에 따라 상기 스플릿홀이 부분 개방되거나 전체 개방될 수 있고, 상기 스플릿홀의 부분 개방 시 복수 개의 인다이렉트홀 중 상기 스플릿홀과 근접하게 배치된 일부 인다이렉트홀만 개방될 수 있고, 상기 스플릿홀의 전체 개방 시 복수 개의 인다이렉트홀이 모두 개방될 수 있다. 여기서, 상기 스플릿홀과 근접하게 배치된 일부 인다이렉트홀은, 상기 스플릿홀의 부분 개방 시에도 개방될 수 있도록 밸브바디의 이동방향으로 연장 형성될 수 있다.Meanwhile, according to another embodiment of the present invention, a valve linkage may be coupled to the valve body to receive driving force from the actuator and move the valve body a certain distance in a straight line, and as the valve body moves in a straight line a certain distance, The split hole may be open. Additionally, the valve body may be installed to be linearly movable within the cylinder block, and the end opposite to the one end where the split hole is formed may be formed in a closed structure. In addition, the split hole may be partially opened or fully opened depending on the moving distance of the valve body, and when the split hole is partially opened, only some indirect holes arranged close to the split hole among the plurality of indirect holes may be opened. When all of the split holes are opened, all of the plurality of indirect holes can be opened. Here, some indirect holes disposed close to the split hole may be formed to extend in the direction of movement of the valve body so that they can be opened even when the split hole is partially opened.
본 발명에 따른 엔진 냉각수 유동 가변 조절 장치에 의하면, 엔진 부하 조건에 따라 유동제어밸브의 작동 모드를 최적 제어하여, 엔진의 저부하 운전 시에는 실린더 블록의 온도 상승을 통해 연비 개선을 도모하고, 엔진의 고부하 운전 시에는 엔진 실린더마다 균등하게 냉각수를 공급하여 실린더간 냉각 평형 및 냉각수 유량을 확보할 수 있게 된다. According to the variable engine coolant flow control device according to the present invention, the operating mode of the flow control valve is optimally controlled according to engine load conditions, thereby improving fuel efficiency by increasing the temperature of the cylinder block during low-load operation of the engine, and improving engine coolant flow. During high-load operation, coolant is supplied equally to each engine cylinder to ensure cooling balance and coolant flow rate between cylinders.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 냉각수 유동 가변 조절 장치를 나타낸 구성도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유동제어밸브를 나타낸 단면도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유동제어밸브가 제1 쿨링 모드로 작동 시 냉각수 유동을 나타낸 도면
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유동제어밸브가 제2 쿨링 모드로 작동 시 냉각수 유동을 나타낸 도면
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유동제어밸브를 나타낸 도면
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유동제어밸브가 제1 쿨링 모드로 작동 시 냉각수 유동을 나타낸 도면
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유동제어밸브가 제2 쿨링 모드로 작동 시, 후진거리가 상대적으로 작을 때, 냉각수 유동을 나타낸 도면
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유동제어밸브가 제2 쿨링 모드로 작동 시, 후진거리가 클 때, 냉각수 유동을 나타낸 도면 1 and 2 are configuration diagrams showing a variable engine coolant flow control device according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a cross-sectional view showing a flow control valve according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a diagram showing coolant flow when the flow control valve according to an embodiment of the present invention operates in the first cooling mode.
Figure 5 is a diagram showing coolant flow when the flow control valve according to an embodiment of the present invention operates in the second cooling mode.
Figure 6 is a diagram showing a flow control valve according to another embodiment of the present invention.
Figure 7 is a diagram showing coolant flow when the flow control valve according to another embodiment of the present invention operates in the first cooling mode.
Figure 8 is a diagram showing the coolant flow when the flow control valve according to another embodiment of the present invention operates in the second cooling mode and the backward distance is relatively small.
Figure 9 is a diagram showing the coolant flow when the flow control valve according to another embodiment of the present invention operates in the second cooling mode and the backward distance is large.
이하, 본 발명을 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described so that those skilled in the art can easily carry it out.
본 발명에 따른 엔진 냉각수 유동 가변 조절 장치는, 엔진 냉각을 위해 엔진의 실린더 블록과 실린더 헤드에 공급되는 냉각수의 유동을 제어할 수 있는 밸브 장치로서, 엔진 부하 조건에 따라, 실린더 블록에서 실린더 헤드측으로 흐르는 엔진 냉각수의 유동을 가변 제어하여서, 엔진 고부하 영역에서는 엔진 실린더마다 균등하게 냉각수를 공급하여(제1 쿨링 모드) 엔진 실린더간 냉각 평형 및 냉각 유량을 확보할 수 있도록 하고, 엔진 저부하 영역에서는 실린더 블록의 냉각수 유동을 제한하여 실린더 블록의 온도를 상승시킴(제2 쿨링 모드)에 의해 연비 개선을 도모할 수 있도록 한다. 상기 제1 쿨링 모드의 경우 냉각수의 유동이 컨벤셔널 유동일 수 있다. The variable engine coolant flow control device according to the present invention is a valve device that can control the flow of coolant supplied to the cylinder block and cylinder head of the engine for engine cooling, from the cylinder block to the cylinder head according to engine load conditions. By variably controlling the flow of engine coolant, coolant is supplied equally to each engine cylinder in the engine high load area (first cooling mode) to ensure cooling balance and cooling flow rate between engine cylinders, and in the engine low load area, the cylinder By limiting the flow of coolant in the block to increase the temperature of the cylinder block (second cooling mode), fuel efficiency can be improved. In the case of the first cooling mode, the flow of coolant may be a conventional flow.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 냉각수 유동 가변 조절 장치는, 실린더 블록(1)의 내측에 회전 가능하게 설치되는 유동제어밸브(10)와, 상기 유동제어밸브(10)에 회전 작동력을 제공하는 액추에이터(20), 및 엔진 부하 조건에 따라 상기 액추에이터(20)의 작동을 제어하여 상기 유동제어밸브(10)를 제1 쿨링 모드와 제2 쿨링 모드 중 선택된 최적의 모드로 작동시키는 제어기(30)를 포함하여 구성될 수 있다.As shown in Figures 1 to 4, the engine coolant flow variable control device according to an embodiment of the present invention includes a flow control valve 10 rotatably installed inside the cylinder block 1, and the flow control valve 10. An actuator 20 that provides rotational operating force to the control valve 10, and controls the operation of the actuator 20 according to engine load conditions to control the flow control valve 10 in one of the first cooling mode and the second cooling mode. It may be configured to include a controller 30 that operates in the selected optimal mode.
상기 실린더 블록(1)에는 워터펌프에 의해 엔진 냉각수를 공급받는 워터자켓(2)이 구비되고, 상기 워터자켓(2)에 채워진 엔진 냉각수는 상기 워터펌프의 공급 압력에 의해 실린더 블록(1)에서 실린더 헤드(5)측으로 이동하게 된다. The cylinder block (1) is equipped with a water jacket (2) that receives engine coolant by a water pump, and the engine coolant filled in the water jacket (2) is discharged from the cylinder block (1) by the supply pressure of the water pump. It moves toward the cylinder head (5).
상기 실린더 블록(1)에는 냉각수 유동을 위한 냉각채널(3,6)이 형성되며, 상기 냉각채널(3,6)에 흐르는 냉각수 유동을 조절하기 위해 상기 냉각채널(3,6)의 중간 즉, 냉각채널(3)과 냉각채널(6) 사이에 상기 유동제어밸브(10)가 설치될 수 있다. 이를 위해 상기 실린더 블록(1)에는 유동제어밸브(10)가 작동가능하게 설치되는 장착홀(4)이 형성될 수 있으며, 상기 장착홀(4)은 실린더 블록(1)의 길이방향으로 일정길이를 갖고 길게 연장되어 형성될 수 있다.Cooling channels 3 and 6 for coolant flow are formed in the cylinder block 1, and in order to control the coolant flow flowing through the cooling channels 3 and 6, that is, in the middle of the cooling channels 3 and 6, The flow control valve 10 may be installed between the cooling channel 3 and the cooling channel 6. For this purpose, a mounting hole 4 in which the flow control valve 10 is operably installed may be formed in the cylinder block 1, and the mounting hole 4 has a certain length in the longitudinal direction of the cylinder block 1. It can be formed by extending long.
상기 유동제어밸브(10)는, 실린더 블록(1)의 워터자켓(2)을 통해 냉각수를 공급받을 수 있도록 실린더 블록(1)에 설치되며, 엔진 부하 조건에 따라 회전 작동되어 실린더 블록(1)의 워터자켓(2)으로부터 실린더 헤드(5)측으로 흐르는 냉각수의 유동 방향 및 경로를 전환할 수 있는 것으로, 실린더 블록(1)내에 회전가능하게 원형 외주면을 가지고 설치되는 밸브바디(11)와, 상기 밸브바디(11)에 형성되는 다이렉트홀(13)과 인다이렉트홀(14) 및 스플릿홀(15) 등을 포함하여 구성될 수 있다. The flow control valve 10 is installed in the cylinder block 1 to receive coolant through the water jacket 2 of the cylinder block 1, and is rotated according to engine load conditions to maintain the cylinder block 1. A valve body 11 rotatably installed with a circular outer peripheral surface in the cylinder block 1, which can change the flow direction and path of the coolant flowing from the water jacket 2 to the cylinder head 5, and the above. It may be configured to include a direct hole 13, an indirect hole 14, and a split hole 15 formed in the valve body 11.
상기 밸브바디(11)는 액추에이터(20)에 의해 구동력을 받아 밸브바디(11)를 일정각도 만큼 회전시킬 수 있는 밸브링키지(16)가 밸브바디(11)의 일측 단부에 결합되어 고정되고, 상기 밸브링키지(16)가 결합된 밸브바디(11)의 편측 단부의 반대편 단부가 막힌 구조로 형성된다. 상기 밸브링키지(16)는 압입 또는 용접에 의해 밸브바디(11)에 고정될 수 있다. The valve body 11 is fixed to one end of the valve body 11 with a valve linkage 16 capable of rotating the valve body 11 by a certain angle by receiving a driving force from the actuator 20. The opposite end of one end of the valve body 11 to which the valve linkage 16 is coupled is formed in a closed structure. The valve linkage 16 may be fixed to the valve body 11 by press fitting or welding.
상기 밸브바디(11)는 (엔진에 구비되는 복수 개의) 실린더(7)의 배열방향으로 연장되는 긴 파이프 모양으로 형성될 수 있으며, 실린더 블록(1)의 워터자켓(2)으로부터 공급되는(즉, 실린더 블록에서 실린더 헤드측으로 공급되는) 냉각수의 유동을 위한 직선형의 상시 유로(12)가 형성되어 있다. 상기 상시 유로(12)는, 밸브바디(11)에 중공 형태로 형성된 것일 수 있으며, 상기 유동제어밸브(10)의 작동 모드에 상관없이 상시 냉각수가 흐를 수 있다. The valve body 11 may be formed in the shape of a long pipe extending in the arrangement direction of the cylinders 7 (a plurality of provided in the engine), and is supplied from the water jacket 2 of the cylinder block 1 (i.e. , a straight, permanent flow path 12 is formed for the flow of coolant (supplied from the cylinder block to the cylinder head). The regular flow path 12 may be formed in a hollow shape in the valve body 11, and coolant may always flow regardless of the operating mode of the flow control valve 10.
상기 다이렉트홀(13)은 각각의 엔진 실린더(7)를 기준으로 실린더 블록(1)에서 실린더 헤드(5)측으로 직통하는 냉각수 유동을 형성하기 위한 것으로, 다이렉트홀(13)의 개방시 실린더 블록(1)에서 실린더 헤드(5)측으로 흐르는 냉각수가 밸브바디(11)의 상시 유로(12)를 최단거리로 직통하여(수직으로 관통하여) 흐르게 된다. The direct hole 13 is for forming a coolant flow directly from the cylinder block 1 to the cylinder head 5 based on each engine cylinder 7, and when the direct hole 13 is opened, the cylinder block ( The coolant flowing toward the cylinder head (5) in 1) flows directly (vertically penetrating) through the permanent flow path (12) of the valve body (11) in the shortest distance.
상기 인다이렉트홀(14)은 밸브바디(11)의 편측 단부에 형성된 스플릿홀(15)을 통해 우회하여 상기 상시 유로(12)에 유입된 뒤 상기 상시 유로(12)를 따라 흐르면서 각각의 실린더 헤드(5)측으로 냉각수 유동을 형성하기 위한 것으로, 인다이렉트홀(14)의 개방시 실린더 블록(1)에서 실린더 헤드(5)측으로 흐르는 냉각수가 밸브바디(11)의 상시 유로(12)를 통해 우회하여 실린더 헤드(5)측으로 흐르게 된다. The indirect hole 14 bypasses the split hole 15 formed at one end of the valve body 11 and flows into the regular flow path 12, and then flows along the regular flow path 12 to each cylinder head. This is to form a coolant flow toward the (5) side. When the indirect hole (14) is opened, the coolant flowing from the cylinder block (1) to the cylinder head (5) bypasses through the regular flow path (12) of the valve body (11). Thus, it flows toward the cylinder head (5).
상기 스플릿홀(15)은, 밸브링키지(16)가 결합된 밸브바디(11)의 편측 단부에 형성되어, 상기 다이렉트홀(13)의 닫힘 및 인다이렉트홀(14)의 열림 시 개방되는 것으로, 상기 스플릿홀(15)의 개방시 워터자켓(2)으로부터 유입된(공급된) 냉각수가 스플릿홀(15)을 통해 상시 유로(12)에 유입된다. The split hole 15 is formed at one end of the valve body 11 to which the valve linkage 16 is coupled, and is opened when the direct hole 13 is closed and the indirect hole 14 is opened. When the split hole 15 is opened, the cooling water flowing in (supplied) from the water jacket 2 always flows into the flow path 12 through the split hole 15.
상기 스플릿홀(15)은 액추에이터(20)의 구동력을 전달받은 밸브링키지(16)에 의해 상기 밸브바디(11)가 일정각도(예를 들어, 90°)만큼 회전됨에 의해 개방될 수 있다. The split hole 15 may be opened by rotating the valve body 11 by a certain angle (for example, 90°) by the valve linkage 16 that receives the driving force of the actuator 20.
상기의 다이렉트홀(13)과 인다이렉트홀(14)은 각 엔진 실린더(7)의 위치에 따라 밸브바디(11)에 이격 형성되고, 상기 밸브바디(11)의 회전방향을 기준으로, 상기 인다이렉트홀(14)은 다이렉트홀(13)과 일정각도를 두고 밸브바디(11)에 배치된다. 상기 스플릿홀(15)은 다이렉트홀(13)의 닫힘 및 인다이렉트홀(14)의 열림 시 개방되는 밸브바디(11)의 위치에 형성된다. The direct hole 13 and the indirect hole 14 are formed to be spaced apart from the valve body 11 according to the position of each engine cylinder 7, and based on the rotation direction of the valve body 11, the The direct hole 14 is disposed in the valve body 11 at a certain angle with the direct hole 13. The split hole 15 is formed at a position of the valve body 11 that opens when the direct hole 13 is closed and the indirect hole 14 is opened.
다시 말해, 엔진에 구비된 각 엔진 실린더(7)의 위치에 대응하여 다이렉트홀(13)과 인다이렉트홀(14)이 밸브바디(11)상에 배치되고, 이러한 다이렉트홀(13)의 개방 및 인다이렉트홀(14)의 닫힘 시 폐쇄되는 밸브바디(11)의 위치에 하나의 스플릿홀(15)이 형성될 수 있다. In other words, a direct hole 13 and an indirect hole 14 are disposed on the valve body 11 corresponding to the position of each engine cylinder 7 provided in the engine, and the opening and closing of these direct holes 13 When the indirect hole 14 is closed, a split hole 15 may be formed at a position of the valve body 11 that is closed.
구체적으로, 복수 개의 엔진 실린더 중 스플릿홀(15)에 가장 근접한 엔진 실린더를 제1 실린더라고 하면, 상기 제1 실린더의 전방에 배치된 다이렉트홀과 인다이렉트홀은 제1 실린더용 냉각수 유동홀이라고 할 수 있고, 제2 실린더의 전방에 배치된 다이렉트홀과 인다이렉트홀은 제2 실린더용 냉각수 유동홀이라고 할 수 있고, 제3 실린더의 전방에 배치된 다이렉트홀과 인다이렉트홀은 제3 실린더용 냉각수 유동홀이라고 할 수 있고, 제4 실린더의 전방에 배치된 다이렉트홀과 인다이렉트홀은 제4 실린더용 냉각수 유동홀이라고 할 수 있다. Specifically, if the engine cylinder closest to the split hole 15 among the plurality of engine cylinders is referred to as the first cylinder, the direct hole and indirect hole disposed in front of the first cylinder are referred to as coolant flow holes for the first cylinder. The direct hole and indirect hole disposed in front of the second cylinder can be said to be the coolant flow holes for the second cylinder, and the direct hole and indirect hole disposed in front of the third cylinder can be said to be the coolant flow hole for the third cylinder. It can be said to be a flow hole, and the direct hole and indirect hole disposed in front of the fourth cylinder can be said to be coolant flow holes for the fourth cylinder.
이러한 유동제어밸브(10)는 엔진 부하 조건에 따라 작동되어 제1 쿨링 모드 및 제2 쿨링 모드 중 하나의 모드로 가변 작동될 수 있다. This flow control valve 10 is operated according to engine load conditions and can be variably operated in one of the first cooling mode and the second cooling mode.
유동제어밸브(10)가 상기 제1 쿨링 모드로 작동되는 경우, 각 엔진 실린더(7)별로 실린더 블록(1)에서 실린더 헤드(5)측으로 직통하여 냉각수 유동이 이루어지게 되고, 그에 따라 밸브바디(11)의 상시 유로(12)에 냉각수가 유입되는 동시에 각 실린더 헤드(5)측으로 흐르는 냉각수 유동이 이루어진다. 즉, 유동제어밸브(10)가 제1 쿨링 모드로 작동되는 경우, 각 엔진 실린더(7)별로 실린더 블록(1)에서 실린더 헤드(5)측으로 흐르는 냉각수가 밸브바디(11)의 상시 유로(12)를 최단거리로 직통하여(수직으로 관통하여) 흐르게 되며, 각 엔진 실린더(7)마다 균등한 쿨링이 구현되어 냉각 평형이 확보되고 충분한 냉각 유량이 확보될 수 있다. When the flow control valve 10 is operated in the first cooling mode, coolant flows directly from the cylinder block 1 to the cylinder head 5 for each engine cylinder 7, and thus the valve body ( As coolant flows into the regular flow path 12 of 11), coolant flows toward each cylinder head 5. That is, when the flow control valve 10 is operated in the first cooling mode, the coolant flowing from the cylinder block 1 to the cylinder head 5 for each engine cylinder 7 is connected to the constant flow path 12 of the valve body 11. ) flows directly through (vertically penetrating) the shortest distance, and equal cooling is implemented for each engine cylinder (7), ensuring cooling balance and ensuring a sufficient cooling flow rate.
유동제어밸브(10)가 상기 제2 쿨링 모드로 작동되는 경우, 실린더 블록(1)의 워터자켓(2)에서 압송되는 냉각수가 스플릿홀(15)을 통해 밸브바디(11)의 편측 단부로 유입된 뒤 상시 유로(12)를 따라 흐르면서 각 실린더(7)의 위치에 대응하여 실린더 헤드(5)측으로 유동하게 된다. 즉, 유동제어밸브(10)가 제2 쿨링 모드로 작동되는 경우, 실린더 블록(1)에서 실린더 헤드(5)측으로 흐르는 냉각수가 밸브바디(11)의 상시 유로(12)를 통해 우회하여 수평방향으로(상시 유로의 연장방향으로) 흐르면서 인다이렉트홀(14)을 통해 실린더 헤드(5)측으로 유입되게 된다. When the flow control valve 10 is operated in the second cooling mode, the coolant pumped from the water jacket 2 of the cylinder block 1 flows into one end of the valve body 11 through the split hole 15. Afterwards, it flows along the constant flow passage 12 and flows toward the cylinder head 5 in response to the position of each cylinder 7. That is, when the flow control valve 10 is operated in the second cooling mode, the coolant flowing from the cylinder block 1 to the cylinder head 5 bypasses through the constant flow path 12 of the valve body 11 and flows in the horizontal direction. As it flows (in the direction in which the flow path extends), it flows into the cylinder head (5) through the indirect hole (14).
이와 같이 유동제어밸브(10)의 작동 모드를 엔진 부하 조건에 따라 가변 제어함으로써 실린더 블록(1)과 실린더 헤드(5) 사이에서 실제로 냉각수가 흐르는 냉각수 유동 경로를 선택적으로 전환하여 변경할 수 있다. 구체적으로, 엔진의 고부하 조건(예를 들어, 경사로 주행 등)에서 상기 유동제어밸브(10)가 제1 쿨링 모드로 작동됨에 의해 실린더(7)별 냉각 평형 및 냉각수 유량의 확보가 가능하며, 엔진의 저부하 조건(예를 들어, 평지 주행 등)에서 상기 유동제어밸브(10)가 제2 쿨링 모드로 작동됨에 의해 실린더 블록(1)의 온도 상승을 도모하여 엔진의 마찰손실을 저감하고 연비 개선을 구현할 수 있다. In this way, by variably controlling the operating mode of the flow control valve 10 according to engine load conditions, the coolant flow path through which coolant actually flows between the cylinder block 1 and the cylinder head 5 can be selectively switched and changed. Specifically, under high load conditions of the engine (e.g., driving on an incline, etc.), the flow control valve 10 is operated in the first cooling mode, thereby ensuring cooling balance and coolant flow rate for each cylinder 7, and ensuring the engine Under low load conditions (e.g., driving on flat ground, etc.), the flow control valve 10 operates in the second cooling mode to increase the temperature of the cylinder block 1, thereby reducing engine friction loss and improving fuel efficiency. can be implemented.
도 4에 나타낸 바와 같이, 유동제어밸브(10)가 제1 쿨링 모드로 작동되는 경우, 스플릿홀(15)과 인다이렉트홀(14)이 폐쇄됨과 동시에 다이렉트홀(13)이 개방되어, 실린더 블록(1)과 실린더 헤드(5) 사이에 냉각수 유동이 상기 다이렉트홀(13)에 의해 최단거리로 직통가능하게 되며, 각 엔진 실린더(7)의 위치마다 실린더 블록(1)에서 실린더 헤드(5)로 냉각수가 분배 공급된다.As shown in FIG. 4, when the flow control valve 10 is operated in the first cooling mode, the split hole 15 and the indirect hole 14 are closed and the direct hole 13 is opened, thereby The coolant flow between (1) and the cylinder head (5) is made possible through the direct hole (13) in the shortest distance, and at each position of each engine cylinder (7), the coolant flows from the cylinder block (1) to the cylinder head (5). Cooling water is distributed and supplied to the furnace.
이때 워터펌프에서 토출된 냉각수는 실린더 블록(1)을 냉각시킨 후 냉각채널(6)을 통과하여 실린더 헤드(5)로 공급된다. 실린더 헤드(5)의 각 실린더(7)별 위치로 공급된 냉각수는 한 방향으로 수렴되어 흘러 써모스탯으로 흐르게 되고 냉각수 온도에 따라 라디에이터를 따라 순환하거나 라디에이터를 바이패스하여 흐르게 된다. At this time, the coolant discharged from the water pump cools the cylinder block (1) and then passes through the cooling channel (6) and is supplied to the cylinder head (5). The coolant supplied to each cylinder (7) of the cylinder head (5) converges in one direction and flows to the thermostat. Depending on the coolant temperature, it circulates along the radiator or flows by bypassing the radiator.
도 5에 나타낸 바와 같이, 유동제어밸브(10)가 제2 쿨링 모드로 작동되는 경우, 밸브링키지(16)가 일정각도(예를 들어, 90°) 회전되어 다이렉트홀(13)이 폐쇄되고 스플릿홀(15)과 인다이렉트홀(14)이 개방되어, 워터펌프에서 압송되는 냉각수가 스플릿홀(15)을 통해 우회하여 상시 유로(12)에 유입된 뒤 상기 상시 유로(12)를 따라 흐르면서 상기 인다이렉트홀(14)과 냉각채널(6)을 통해 실린더 헤드(5)에 공급되게 된다. 이에 실린더 블록(1)에서의 냉각수 흐름이 극히 저하되어 냉각수 온도가 상승하는 효과가 발생한다. As shown in FIG. 5, when the flow control valve 10 is operated in the second cooling mode, the valve linkage 16 is rotated at a certain angle (for example, 90°) to close the direct hole 13 and split. The hole 15 and the indirect hole 14 are open, so that the coolant pumped from the water pump bypasses through the split hole 15 and flows into the regular flow path 12, and then flows along the regular flow path 12. It is supplied to the cylinder head (5) through the indirect hole (14) and the cooling channel (6). As a result, the coolant flow in the cylinder block 1 is extremely reduced, resulting in an increase in the coolant temperature.
여기서, 다이렉트홀(13)은 실린더 블록(1)의 냉각채널(3)과 냉각채널(6)에 각각 연통되도록 밸브바디(11)의 둘레방향으로 한 쌍이 배치되며, 예를 들어 180°의 간격을 두고 한 쌍의 다이렉트홀(13)이 마주하여 배치될 수 있다. Here, a pair of direct holes 13 are arranged in the circumferential direction of the valve body 11 to communicate with the cooling channel 3 and the cooling channel 6 of the cylinder block 1, for example, at an interval of 180°. A pair of direct holes 13 may be arranged facing each other.
또한, 인다이렉트홀(14)은 스플릿홀(15)의 개방시 함께 개방될 수 있도록 밸브바디(11)에 배치되며, 예를 들어 스플릿홀(15)과 180°의 간격을 두고 배치될 수 있다. 상기 스플릿홀(15)이 워터자켓(2)과 연통가능하게 연결될 때 상기 인다이렉트홀(14)은 실린더 헤드(5)에 이웃하는 냉각채널(6)과 연통가능하게 연결된다. In addition, the indirect hole 14 is disposed in the valve body 11 so that it can be opened together when the split hole 15 is opened, and can be disposed at a distance of 180° from the split hole 15, for example. . When the split hole 15 is connected in communication with the water jacket 2, the indirect hole 14 is connected in communication with the cooling channel 6 adjacent to the cylinder head 5.
이하, 도 6 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 엔진 냉각수 유동 가변 조절 장치에 대해 설명하도록 한다. Hereinafter, a variable engine coolant flow control device according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 to 9.
여기서, 앞서 설명한 일 실시예에 따른 엔진 냉각 유동 가변 조절 장치와 동일하거나 유사한 기술에 대해 중복되는 설명은 생략될 수 있다. Here, overlapping descriptions of technologies that are the same or similar to the engine cooling flow variable control device according to the previously described embodiment may be omitted.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 엔진 냉각수 유동 가변 조절 장치는, 실린더 블록(1)의 내측에 직선이동가능하게 설치되는 유동제어밸브(40)와, 상기 유동제어밸브(40)에 직선이동력을 제공하는 액추에이터(50), 및 엔진 부하 조건에 따라 상기 액추에이터(50)의 작동을 제어하여 상기 유동제어밸브(40)를 제1 쿨링 모드와 제2 쿨링 모드 중 선택된 최적의 모드로 작동시키는 제어기(60)를 포함하여 구성될 수 있다. As shown in FIGS. 6 and 7, the variable engine coolant flow control device according to another embodiment of the present invention includes a flow control valve 40 installed to be linearly movable inside the cylinder block 1, and the An actuator 50 that provides linear movement force to the flow control valve 40, and controls the operation of the actuator 50 according to engine load conditions to control the flow control valve 40 in the first cooling mode and the second cooling mode. It may be configured to include a controller 60 that operates in the optimal mode selected among the modes.
상기 유동제어밸브(40)는 실린더 블록(1)의 워터자켓(2)을 통해 냉각수를 공급받을 수 있도록 실린더 블록(1)에 설치되어, 엔진 부하 조건에 따라 회전 작동됨에 의해 실린더 블록(1)의 워터자켓(2)으로부터 실린더 헤드(5)측으로 흐르는 냉각수의 유동 방향 및 경로를 전환할 수 있는 것으로, 실린더 블록(1)내에 직선 이동가능하게 설치되는 밸브바디(41)와, 상기 밸브바디(41)에 형성되는 다이렉트홀(43)과 인다이렉트홀(44) 및 스플릿홀(45) 등을 포함하여 구성될 수 있다. The flow control valve 40 is installed on the cylinder block 1 to receive coolant through the water jacket 2 of the cylinder block 1, and rotates according to engine load conditions to cool the cylinder block 1. The flow direction and path of the coolant flowing from the water jacket 2 to the cylinder head 5 can be changed, and the valve body 41 is installed to be linearly movable in the cylinder block 1, and the valve body ( It may be configured to include a direct hole 43, an indirect hole 44, and a split hole 45 formed in 41).
상기 밸브바디(41)는 액추에이터(50)에 의해 구동력을 받아 밸브바디(41)를 일정거리 만큼 직선 이동시킬 수 있는 밸브링키지(46)가 밸브바디(41)의 일측 단부에 결합되어 고정되고, 상기 밸브링키지(46)가 결합된 밸브바디(41)의 편측 단부의 반대편 단부가 막힌 구조로 형성된다. The valve body 41 receives a driving force from the actuator 50, and a valve linkage 46, which can move the valve body 41 a certain distance in a straight line, is coupled and fixed to one end of the valve body 41, The opposite end of one end of the valve body 41 to which the valve linkage 46 is coupled is formed in a closed structure.
상기 밸브바디(41)는 실린더(7)의 배열방향으로 연장되는 긴 파이프 모양으로 형성될 수 있으며, 실린더 블록(1)의 워터자켓(2)으로부터 공급되는 냉각수의 유동을 위한 직선형의 상시 유로(42)가 형성되어 있다.The valve body 41 may be formed in the shape of a long pipe extending in the arrangement direction of the cylinder 7, and a straight permanent flow path for the flow of coolant supplied from the water jacket 2 of the cylinder block 1 ( 42) has been formed.
상기 스플릿홀(45)은 밸브링키지(46)가 결합된 밸브바디(41)의 편측 단부에 형성될 수 있으며, 실린더 블록(1)내 워터자켓(2)의 상측에서 상기 밸브바디(41)가 일정거리만큼 직선 이동됨에 의해 상기 스플릿홀(45)이 개방될 수 있다.The split hole 45 may be formed at one end of the valve body 41 to which the valve linkage 46 is coupled, and the valve body 41 is located on the upper side of the water jacket 2 in the cylinder block 1. The split hole 45 can be opened by moving it in a straight line a certain distance.
상기 스플릿홀(45)은 액추에이터(50)의 작동에 의한 밸브바디(41)의 이동거리에 따라 부분 개방되거나 또는 전체 개방될 수 있다. The split hole 45 may be partially opened or fully opened depending on the moving distance of the valve body 41 due to the operation of the actuator 50.
도 8에 도시된 바와 같이 상기 스플릿홀(45)이 부분 개방되는 경우 밸브바디(41)의 연장방향으로 배치된 복수 개의 인다이렉트홀(44) 중 상기 스플릿홀(45)과 근접하게 배치된 일부 인다이렉트홀(44-1)만 개방되고, 도 9에 도시된 바와 같이 상기 스플릿홀(45)이 전체 개방되는 경우 상기 복수 개의 인다이렉트홀(44)이 모두 개방된다. 도 8 및 도 9를 보면, 밸브바디(41)가 후진 이동되어 실린더 블록(1)의 외측으로 돌출될 때 스플릿홀(45)이 개방될 수 있다. As shown in FIG. 8, when the split hole 45 is partially opened, a portion of the plurality of indirect holes 44 arranged in the extending direction of the valve body 41 is arranged close to the split hole 45. When only the indirect hole 44-1 is opened and the entire split hole 45 is opened as shown in FIG. 9, all of the plurality of indirect holes 44 are opened. 8 and 9, when the valve body 41 moves backward and protrudes to the outside of the cylinder block 1, the split hole 45 may be opened.
이를 위해 상기 스플릿홀(45)과 근접하게 배치된 일부 인다이렉트홀(44-1)은, 상기 스플릿홀(45)의 부분 개방 시에도 개방될 수 있도록 밸브바디(41)의 직선 이동방향으로 연장 형성된다. 예를 들어, 스플릿홀(45)과 가장 근접하게 배치된 제1 실린더의 인다이렉트홀(44-1)만 밸브바디(41)의 이동방향으로 연장되어 길게 형성될 수 있다. 이때 상기 스플릿홀(45)은 다이렉트홀(43)보다 길게 연장되어 형성될 수 있다. 즉, 상기 스플릿홀(45)은 상기의 일부 인다이렉트홀(44-1)과 같이 밸브바디(41)의 이동방향으로 연장되어 형성될 수 있다. To this end, some indirect holes (44-1) arranged close to the split hole (45) extend in the direction of linear movement of the valve body (41) so that they can be opened even when the split hole (45) is partially opened. is formed For example, only the indirect hole 44-1 of the first cylinder disposed closest to the split hole 45 may be formed to be long and extend in the moving direction of the valve body 41. At this time, the split hole 45 may be formed to extend longer than the direct hole 43. That is, the split hole 45 may be formed to extend in the direction of movement of the valve body 41, like the partial indirect hole 44-1.
도 6 및 도 7을 보면, 실린더 헤드(5)와 이웃한 냉각채널(6)과 이웃하는 밸브바디(41)의 상면에 복수의 다이렉트홀(43)과 인다이렉트홀(44)이 형성되고, 실린더 블록(1)의 (워터자켓(2)에 이웃한) 냉각채널(3)과 이웃하는 밸브바디(41)의 하면에도 복수의 다이렉트홀(43)과 인다이렉트홀(44)이 형성된다. 이때 다이렉트홀(43)과 인다이렉트홀(44)이 밸브바디(41)의 연장방향으로 번갈아 배치되며, 밸브바디(41)의 하면에는 스플릿홀(45)이 형성된다. 6 and 7, a plurality of direct holes 43 and indirect holes 44 are formed on the upper surface of the valve body 41 adjacent to the cooling channel 6 adjacent to the cylinder head 5, A plurality of direct holes 43 and indirect holes 44 are also formed on the lower surface of the valve body 41 adjacent to the cooling channel 3 (adjacent to the water jacket 2) of the cylinder block 1. At this time, direct holes 43 and indirect holes 44 are alternately arranged in the extending direction of the valve body 41, and a split hole 45 is formed on the lower surface of the valve body 41.
아울러 상기 액추에이터(50)는 모터식 또는 공압식 등으로 구성될 수 있다. In addition, the actuator 50 may be configured as a motor type or pneumatic type.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 엔진 냉각수 유동 가변 조절 장치는 엔진 부하 조건에 따라 제1 쿨링 모드와 제2 쿨링 모드 중 최적의 모드로 냉각수 유동을 구현하게 되며, 그에 따라 열부하가 많은 엔진 또는 실린더 헤드 구조를 강건하게 하기 위한 2층 구조를 가지는 엔진 등에서도 스플릿 쿨링이 가능하게 된다. The engine coolant flow variable control device of the present invention configured as described above implements coolant flow in the optimal mode between the first cooling mode and the second cooling mode according to engine load conditions, and accordingly, an engine or cylinder head with a high heat load Split cooling is also possible in engines that have a two-layer structure to strengthen the structure.
이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.As the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and modifications by those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following patent claims are made. Improvements are also included in the scope of the present invention.
1 : 실린더 블록 2 : 워터자켓
3 : 냉각채널 4 : 장착홀
5 : 실린더 헤드 6 : 냉각채널
7 : 엔진 실린더
10 : 유동제어밸브 11 : 밸브바디
12 : 상시 유로 13 : 다이렉트홀
14 : 인다이렉트홀 15 : 스플릿홀
16 : 밸브링키지 20 : 액추에이터
30 : 제어기
40 : 유동제어밸브 41 : 밸브바디
42 : 상시 유로 43 : 다이렉트홀
44,44-1 : 인다이렉트홀 45 : 스플릿홀
46 : 밸브링키지 50 : 액추에이터
60 : 제어기1: Cylinder block 2: Water jacket
3: Cooling channel 4: Mounting hole
5: Cylinder head 6: Cooling channel
7: Engine cylinder
10: flow control valve 11: valve body
12: Regular Euro 13: Direct Hall
14: Indirect hole 15: Split hole
16: valve linkage 20: actuator
30: controller
40: flow control valve 41: valve body
42: Always Euro 43: Direct Hall
44,44-1: Indirect hole 45: Split hole
46: valve linkage 50: actuator
60: controller
Claims (11)
실린더 블록의 워터자켓을 통해 냉각수를 공급받을 수 있도록 실린더 블록에 설치되며, 엔진 부하 조건에 따라 작동되어 실린더 헤드측으로 흐르는 냉각수의 유동 경로를 전환하는 유동제어밸브;
상기 유동제어밸브에 작동력을 공급하는 액추에이터;
엔진 부하 조건에 따라 상기 액추에이터의 작동을 제어하여 상기 유동제어밸브를, 각 엔진 실린더별로 실린더 블록에서 실린더 헤드측으로 냉각수 유동이 이루어지는 제1 쿨링 모드, 및 유동제어밸브의 일부로만 유입된 뒤 각 엔진 실린더의 위치에서 실린더 헤드측으로 냉각수 유동이 이루어지는 제2 쿨링 모드 중 어느 하나의 모드로 작동시키는 제어기;
를 포함하는 엔진 냉각수 유동 가변 조절 장치.
An engine coolant flow variable control device that controls the flow of coolant supplied to the cylinder block and cylinder head of the engine for engine cooling, comprising:
A flow control valve installed on the cylinder block to supply coolant through the water jacket of the cylinder block and operating according to engine load conditions to change the flow path of coolant flowing toward the cylinder head;
An actuator that supplies operating force to the flow control valve;
The flow control valve controls the operation of the actuator according to engine load conditions, a first cooling mode in which coolant flows from the cylinder block to the cylinder head for each engine cylinder, and only a part of the flow control valve flows into each engine cylinder. A controller that operates in any one of the second cooling modes in which coolant flows from the position to the cylinder head;
An engine coolant flow variable control device comprising a.
상기 유동제어밸브는,
상기 실린더 블록의 워터자켓으로부터 공급되는 냉각수의 유동을 위한 상시 유로가 형성되어 있는 밸브바디;
각 엔진 실린더를 기준으로 실린더 블록에서 실린더 헤드측으로 직통하는 냉각수 유동을 형성하기 위해, 상기 밸브바디에 형성된 복수 개의 다이렉트홀;
상기 밸브바디의 편측 단부에 형성된 스플릿홀을 통해 우회하여 상기 상시 유로에 유입된 뒤 각 엔진 실린더를 기준으로 실린더 헤드측으로 냉각수 유동을 형성하기 위해, 상기 밸브바디에 형성된 복수 개의 인다이렉트홀;
상기 워터자켓으로부터 공급되는 냉각수를 상기 밸브바디의 편측 단부에서 상기 상시 유로로 공급하는 스플릿홀;
로 구성된 것을 특징으로 하는 엔진 냉각수 유동 가변 조절 장치.
In claim 1,
The flow control valve is,
A valve body having a constant flow path for the flow of coolant supplied from the water jacket of the cylinder block;
A plurality of direct holes formed in the valve body to form a coolant flow directly from the cylinder block to the cylinder head based on each engine cylinder;
a plurality of indirect holes formed in the valve body to form a coolant flow toward the cylinder head based on each engine cylinder after being bypassed through a split hole formed at one end of the valve body and flowing into the regular flow path;
a split hole that supplies coolant supplied from the water jacket to the regular flow path at one end of the valve body;
An engine coolant flow variable control device comprising:
상기 밸브바디에는 상기 액추에이터에 의해 구동력을 받아 상기 밸브바디를 일정각도 회전시키는 밸브링키지가 결합되고, 상기 밸브바디가 일정각도만큼 회전됨에 의해 상기 스플릿홀이 개방되는 것을 특징으로 하는 엔진 냉각수 유동 가변 조절 장치.
In claim 2,
A valve linkage is coupled to the valve body to rotate the valve body by a certain angle by receiving a driving force from the actuator, and the split hole is opened by rotating the valve body by a certain angle. Variable control of engine coolant flow. Device.
상기 밸브바디는 실린더 블록내에 회전가능하게 설치되며, 상기 스플릿홀이 형성된 편측 단부의 반대편 단부가 막힌 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 엔진 냉각수 유동 가변 조절 장치.
In claim 2,
The valve body is rotatably installed in the cylinder block, and an end opposite to one end where the split hole is formed is formed in a closed structure.
상기 다이렉트홀과 인다이렉트홀은 각 엔진 실린더의 위치에 따라 밸브바디에 이격 형성되고, 상기 밸브바디의 회전방향을 기준으로, 상기 인다이렉트홀은 다이렉트홀과 일정각도를 두고 배치된 것을 특징으로 하는 엔진 냉각수 유동 가변 조절 장치.
In claim 2,
The direct hole and the indirect hole are formed to be spaced apart from the valve body according to the position of each engine cylinder, and based on the rotation direction of the valve body, the indirect hole is arranged at a certain angle from the direct hole. Engine coolant flow variable control device.
상기 밸브바디에는 상기 액추에이터에 의해 구동력을 받아 상기 밸브바디를 일정거리만큼 직선 이동시키는 밸브링키지가 결합되고, 상기 밸브바디가 일정거리만큼 직선 이동됨에 의해 상기 스플릿홀이 개방되는 것을 특징으로 하는 엔진 냉각수 유동 가변 조절 장치.
In claim 2,
The valve body is coupled to a valve linkage that receives driving force from the actuator to move the valve body a certain distance in a straight line, and the split hole is opened when the valve body moves a certain distance in a straight line. Flow variable control device.
상기 밸브바디는 실린더 블록내에 직선 이동가능하게 설치되며, 상기 스플릿홀이 형성된 편측 단부의 반대편 단부가 막힌 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 엔진 냉각수 유동 가변 조절 장치.
In claim 2,
The valve body is installed to be linearly movable in the cylinder block, and the end opposite to the one end where the split hole is formed is formed in a closed structure.
상기 밸브바디의 이동거리에 따라 상기 스플릿홀이 부분 개방되거나 전체 개방되고, 상기 스플릿홀의 부분 개방 시 복수 개의 인다이렉트홀 중 상기 스플릿홀과 근접하게 배치된 일부 인다이렉트홀만 개방되고, 상기 스플릿홀의 전체 개방 시 복수 개의 인다이렉트홀이 모두 개방되는 것을 특징으로 하는 엔진 냉각수 유동 가변 조절 장치.
In claim 2,
Depending on the moving distance of the valve body, the split hole is partially opened or fully opened, and when the split hole is partially opened, only some indirect holes arranged close to the split hole among the plurality of indirect holes are opened, and the split hole of the split hole is opened. An engine coolant flow variable control device characterized in that all of the plurality of indirect holes are opened when fully opened.
상기 스플릿홀과 근접하게 배치된 일부 인다이렉트홀은, 상기 스플릿홀의 부분 개방 시에도 개방될 수 있도록 밸브바디의 이동방향으로 연장 형성된 것을 특징으로 하는 엔진 냉각수 유동 가변 조절 장치.
In claim 8,
Some indirect holes disposed close to the split hole are extended in the direction of movement of the valve body so that they can be opened even when the split hole is partially opened.
상기 상시 유로는 상기 밸브바디에 중공 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 엔진 냉각수 유동 가변 조절 장치.
In claim 2,
The variable engine coolant flow control device, characterized in that the permanent flow path is formed in a hollow shape in the valve body.
상기 스플릿홀은 상기 다이렉트홀의 닫힘 및 인다이렉트홀의 열림 시 개방되어 상기 워터자켓으로부터 냉각수가 유입되는 것을 특징으로 하는 엔진 냉각수 유동 가변 조절 장치.In claim 2,
The split hole is opened when the direct hole is closed and the indirect hole is opened, so that coolant flows in from the water jacket.
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