車輛用冷卻液控制閥的制作方法
車輛用冷卻液控制閥的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種車輛用冷卻液控制閥，其構成為能將閥體的開狀態(tài)切換為流通通常量的流體的狀態(tài)和流通比其少的流體的狀態(tài)。具備：閥體，其具有磁性體，控制流體的流通；閥座，其構成流體的流路，能與閥體抵接而關閉流路；螺線管，其能利用磁力來維持閥體與閥座的抵接狀態(tài)；以及賦能機構，其將閥體向與流體的流通方向相反的方向賦能，閥體具備：第1閥體，其在螺線管發(fā)生作用時維持與閥座的抵接狀態(tài)；以及第2閥體，其能在該第1閥體抵接于閥座的狀態(tài)下使流體少量流通。
【專利說明】車輛用冷卻液控制閥
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)動機等的冷卻系統所用的車輛用冷卻液控制閥。
【背景技術】
[0002]為了提高燃料效率等，車輛的發(fā)動機在發(fā)動機溫度低的情況下進行暖機運轉，在發(fā)動機溫度上升后進行使該溫度大致固定的控制。為此，一般存在如下系統，發(fā)動機的冷卻系統通過恒溫閥的開閉，在冷卻水溫度低的情況下，關閉該閥來不經散熱器而是通過旁路使冷卻水循環(huán)，在冷卻水溫度變高的情況下，打開該閥來使冷卻水通過散熱器循環(huán)，從而使冷卻水溫恒定。另外，冷卻水在低溫狀態(tài)時通過暖機運轉能使發(fā)動機溫度提前上升到最佳溫度，其后使發(fā)動機溫度大致固定，以使燃燒穩(wěn)定來提高燃料效率。
[0003]在專利文獻I中公開了一種恒溫器，在發(fā)動機出口側的獨立的熱電偶感溫室設有到散熱器出口流路的通路，使得能夠考慮到散熱器出口側液溫進行工作。在該恒溫器的熱電偶中封入有熱膨脹的感溫臘，根據冷卻水溫使閥體進行開閉動作。而且，在熱電偶中組合有鎳鉻合金加熱器等發(fā)熱元件，使閥體開閉來對冷卻水溫進行電子控制。
[0004]在專利文獻2中公開了一種螺線管閥，其具有利用彈簧向閉方向賦能的可動部。螺線管閥構成為在線圈非勵磁時為閉狀態(tài)，在線圈勵磁時為開狀態(tài)，因此能迅速進行開閉狀態(tài)的切換。由此，在上述發(fā)動機的冷卻系統的發(fā)動機出口側設有螺線管閥的情況下，能立即進行冷卻水不通過散熱器而是通過旁路循環(huán)的閥閉狀態(tài)和冷卻水溫度變高的情況下冷卻水通過散熱器循環(huán)的閥開狀態(tài)的切換，閥的響應性良好。
_5] 現有技術文獻_6] 專利文獻
[0007]專利文獻1:特開2003-328753號公報
[0008]專利文獻2:特開2002-340219號公報
【發(fā)明內容】
[0009]在發(fā)動機的冷卻系統中,在來自發(fā)動機的冷卻水出口設有專利文獻2記載的螺線管閥的情況下，當使該螺線管閥為閉狀態(tài)時，冷卻系統整體的冷卻水的流動停止。在該狀態(tài)下，發(fā)動機內部的熱不向外部放出，因此會促進暖機。然而，在檢測到發(fā)動機內的溫度為規(guī)定溫度而使螺線管閥開放時，螺線管閥立即為開狀態(tài)，因此發(fā)動機外部未加熱的冷卻水一下流入發(fā)動機內部，促進了發(fā)動機的冷卻。在這種情況下，如圖11所示，發(fā)動機內的溫度急劇降低，發(fā)動機的燃燒變得不穩(wěn)定。
[0010]本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于提供一種車輛用冷卻液控制閥，其構成為能將閥體的開狀態(tài)切換為使通常量的流體流通的狀態(tài)和使比其少的流體流通的狀態(tài)。
[0011]本發(fā)明的車輛用冷卻液控制閥的第I特征構成在于，具備:閥體，其具有磁性體，控制流體的流通；閥座，其構成流體的流路，能與上述閥體抵接而關閉上述流路；螺線管，其利用磁力維持上述閥體與上述閥座的抵接狀態(tài)；以及賦能機構，其將上述閥體向與上述流體的流通方向相反的方向賦能，上述閥體具備:第I閥體，其在上述螺線管發(fā)生作用時維持與上述閥座的抵接狀態(tài)；以及第2閥體，其能在該第I閥體抵接于上述閥座的狀態(tài)下使上述流體少量流通。
[0012]根據本構成，具備:閥體，其具有磁性體，控制流體的流通；閥座，其構成流體的流路，能與閥體抵接而關閉流路；螺線管，其利用磁力使閥體向與閥座抵接側移動；以及賦能機構，其將閥體向與上述流體的流通方向相反的方向賦能，由此能在螺線管為通電狀態(tài)時，利用磁力維持閥體與閥座的抵接狀態(tài)，使閥體為閉狀態(tài)，當螺線管為非通電狀態(tài)時，不維持閥體與閥座的抵接狀態(tài)，使閥體為能流通流體的開狀態(tài)。
[0013]另外，閥體具備:第I閥體，其在螺線管發(fā)生作用時維持對閥座的抵接狀態(tài)；以及第2閥體，其能在該第I閥體維持抵接狀態(tài)的狀態(tài)下使流體少量流通，因此閥體能切換為第I閥體打開而使通常的流體流通的狀態(tài)和第2閥體打開而使少量的流體流通的狀態(tài)。由此，在檢測出發(fā)動機內的溫度為規(guī)定溫度，使冷卻液控制閥為開狀態(tài)時，能在初期打開第2閥體來使少量的冷卻液流入發(fā)動機。其結果是，能防止發(fā)動機內的溫度急劇降低，能穩(wěn)定地進行發(fā)動機中的燃燒。
[0014]本發(fā)明的車輛用冷卻液控制閥的第2特征構成在于，在上述第I閥體中形成有上述流體的流通孔，上述第2閥體構成為能切換為關閉上述流通孔的閉狀態(tài)和打開上述流通孔的開狀態(tài)，能利用來自上述第I閥體的上述螺線管的漏磁通維持上述閉狀態(tài)，并且能通過減少對上述螺線管的通電電流而變更為上述開狀態(tài)。
[0015]根據本構成，在第I閥體中形成有流體的流通孔，第2閥體能切換為關閉流通孔的閉狀態(tài)和打開流通孔的開狀態(tài)，在使第2閥體為開狀態(tài)時形成于第I閥體的流通孔打開，在該流通孔中流通流體從而能使流體少量流通。另外，第2閥體構成為能利用來自第I閥體的螺線管的漏磁通維持閉狀態(tài)，并且能通過減少對螺線管的通電電流來變更為開狀態(tài)，因此第I閥體和第2閥體能利用共用的螺線管的磁通維持閉狀態(tài)，也能僅通過使對螺線管的通電電流減少就變更為第2閥體的開狀態(tài)。這樣，將形成于第I閥體的流通孔設為流體的少量流通路徑，螺線管由第I閥體和第2閥體共享，能使冷卻液控制閥的結構簡易，緊湊地構成冷卻液控制閥本身。
[0016]本發(fā)明的車輛用冷卻液控制閥的第3特征構成在于，通過減少對上述螺線管的通電電流，從而利用通過上述流通孔的流體的流體壓力使上述第2閥體成為上述開狀態(tài)。
[0017]如本構成這樣，為了成為開狀態(tài)而利用流體的流體壓力，由此不需要特別設置使第2閥體為開狀態(tài)的構件，能使冷卻液控制閥的結構變簡單。
[0018]本發(fā)明的車輛用冷卻液控制閥的第4特征構成在于，上述賦能機構構成為通過上述第2閥體將上述第I閥體向閉方向賦能。
[0019]根據本構成，構成為賦能機構通過第2閥體將第I閥體向閉方向賦能，由此能利用I個賦能機構將第I閥體和第2閥體兩者向閉方向賦能。由此，能使第I閥體和第2閥體的賦能機構簡單化。
[0020]本發(fā)明的車輛用冷卻液控制閥的第5特征構成在于，根據發(fā)動機轉速而設定對上述螺線管的通電電流值。
[0021]在機械式的水泵中，冷卻水(冷卻液)的噴出壓也與發(fā)動機轉速成比例地上升。因此，當機械式水泵與車輛用冷卻液控制閥的流入口連接時，即使在為了打開第2閥體而減少對螺線管的通電電流的情況下，在發(fā)動機轉速高的區(qū)域，有可能受噴出壓上升的影響而第I閥體為開狀態(tài)。這樣，無法在車輛用冷卻液控制閥中實現小流量模式。
[0022]但是，根據本構成，當構成為根據發(fā)動機轉速設定對螺線管的通電電流值時，例如能與發(fā)動機轉速的上升相應地將用于使第2閥體開放的對螺線管的通電電流值設定得高。由此，在發(fā)動機轉速高的區(qū)域中，也能防止第I閥體立即為開狀態(tài)，能使第2閥體開放而使流體少量流通。
[0023]本發(fā)明的車輛用冷卻液控制閥的第6特征構成在于，上述閥體構成為能從閉狀態(tài)不經過上述第2閥體的少量流通狀態(tài)而轉變到打開上述第I閥體的開狀態(tài)。
[0024]在車輛行駛時等中，有時例如由于駕駛員的除霜請求等，需要立刻對發(fā)動機提供流體。在這種狀況下，與其進行抑制發(fā)動機的溫度變化的流體的少量流通控制，優(yōu)選冷卻液控制閥進行緊急性高的流體提供的控制。如本構成這樣，閥體構成為從閉狀態(tài)不經過上述第2閥體的少量流通狀態(tài)就能轉變到打開第I閥體的開狀態(tài)，則能根據需要立刻對發(fā)動機提供流體，提高冷卻液控制閥的操作性。
[0025]本發(fā)明的車輛用冷卻液控制閥的第7特征構成在于，上述螺線管至少具有I個線圈，具備變更上述線圈的有效匝數來進行對上述螺線管的控制的匝數變更部。
[0026]一般，螺線管的電磁力與流過線圈的電流和線圈匝數的積(安培-匝數)成比例。即，螺線管的電磁力能通過變更流過線圈的電流值和螺線管的線圈匝數中的任一個來進行控制。在此，變更流過線圈的電流值來控制螺線管的電磁力需要用于控制電流值的電流傳感器。另一方面，如本構成這樣，螺線管至少具有I個線圈，具備變更線圈的有效匝數來進行螺線管的控制的匝數變更部，能利用匝數變更部變更線圈的有效匝數從而切換對閥體的電磁力的大小。由此，不需要電流傳感器，控制螺線管的電磁力的構成變簡易。其結果是能進一步減少冷卻液控制閥的成本。
[0027]本發(fā)明的車輛用冷卻液控制閥的第8特征構成在于，在流入口和流出口之間并排設有上述第I閥體和上述第2閥體，具備設有上述第I閥體的第I閥內流路和具備上述第2閥體并繞過上述螺線管的第2閥內流路，上述第2閥體構成為能使形成于上述第2閥內流路的閥孔切換為閉狀態(tài)和開狀態(tài)，上述螺線管由于通電而被勵磁，由此使上述第I閥體和上述第2閥體維持閉狀態(tài)，能通過減少對上述螺線管的通電電流從而利用上述第2閥內流路的流體壓力使上述第2閥體變更為開狀態(tài)。
[0028]根據本構成，從流入口流入的流體經過設有第I閥體的第I閥內流路和設有第2閥體的第2閥內流路中的任一個從流出口流出。由此，通過使第I閥體為閉狀態(tài)、使第2閥體為開狀態(tài)，能使流體少量流通。另外，螺線管利用通電而被勵磁，由此使第I閥體和第2閥體維持閉狀態(tài)，通過減少對螺線管的通電電流，從而利用第2閥內流路的流體壓力將第2閥體變更為開狀態(tài)。這樣，第I閥體和第2閥體能利用共用的螺線管的磁通維持閉狀態(tài)，僅通過減少對螺線管的通電電流就能將第2閥體變更為開狀態(tài)。另外，螺線管由第I閥體和第2閥體共享，由此能使冷卻液控制閥的結構簡易。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]圖1是示出發(fā)動機冷卻系統的整體構成的概略圖。[0030]圖2是車輛用冷卻液控制閥的第I閥體和第2閥體為閉狀態(tài)時的截面圖。
[0031]圖3是車輛用冷卻液控制閥的第2閥體為開狀態(tài)時的截面圖。
[0032]圖4是車輛用冷卻液控制閥的第I閥體為開狀態(tài)時的截面圖。
[0033]圖5是示出發(fā)動機內溫度、控制閥流量、電流比與控制閥的開閉狀態(tài)的關系的圖。
[0034]圖6是第2實施方式的車輛用冷卻液控制閥的第I閥體和第2閥體為閉狀態(tài)時的截面圖。
[0035]圖7是第2實施方式的車輛用冷卻液控制閥的第I閥體為閉狀態(tài)而第2閥體為開狀態(tài)時的截面圖。
[0036]圖8是第2實施方式的車輛用冷卻液控制閥的第I閥體和第2閥體為開狀態(tài)時的截面圖。
[0037]圖9是示出發(fā)動機轉速與控制閥通電電流的關系的圖。
[0038]圖10是控制閥的開閉控制的流程圖。
[0039]圖11是示出發(fā)動機內溫度、控制閥流量、電流比與以往的控制閥的開閉狀態(tài)的關系的圖。
[0040]圖12是示出變更電流值來控制螺線管的電磁力的電路的圖。
[0041]圖13是示出變更線圈的有效匝數來控制螺線管的電磁力的電路的圖。
【具體實施方式】
[0042]以下基于【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的車輛用冷卻液控制閥的實施方式。
[0043]圖1是示出車輛中的發(fā)動機冷卻系統20的整體構成的說明。發(fā)動機21的冷卻水(冷卻液)流出口 22連接著散熱器23的流入口 24，散熱器23的流出口 25與恒溫閥26的流入口 27連接。恒溫閥26的流出口 28與水泵31的吸入口 32連接，水泵31的未圖示的噴出口與發(fā)動機21的未圖示的冷卻水(冷卻液)流入口連接。另一方面，發(fā)動機21的未圖示的制暖用流出口與車輛用冷卻液控制閥I的流入口 6 (參照圖2)連接。車輛用冷卻液控制閥I的流出口 7與暖風器33的流入口 34連接，暖風器33的流出口 35與恒溫閥26的旁通流入口 29連接。旁通流入口 29連通到流出口 28。
[0044]如圖2所示，車輛用冷卻液控制閥(以下稱為冷卻液控制閥)I具備:殼體8、閥座
14、能移動到從閥座14分離的位置和抵接于該閥座14的位置的閥體11以及能利用通電維持閥座14與閥體11的抵接的螺線管2。
[0045]閥體11包括位于流入口 6的上游側的第I閥體12以及位于流入口 6的下游側的第2閥體13。第I閥體12是通過抵接/分離于閥座14來進行開閉的閥體，在第I閥體12中形成有流體的流通孔12a。該流通孔12a是后述小流量的流體的流路。
[0046]殼體8具備:流入口 6、流出口 7、同心狀地與流入口 6相對形成的開口部15以及封閉開口部15的蓋體16，流出口 7沿著相對于流入口 6正交的方向設置。
[0047]螺線管2由利用未圖示的連接器與驅動電路電連接，并且卷繞于由鐵等磁性體成形的線軸3的內徑部4的外側，并保持在內徑部4和外徑部5之間的銅線構成。線軸3設置在具備流入口 6和流出口 7的殼體內。在線軸3的內徑部4的內側形成有閥內流路9，閥內流路9與流入口 6連通。
[0048]第I閥體12和第2閥體13由鐵等磁性體成形，第2閥體13由軸承部17可滑動地支撐于蓋體16。另外，第I閥體12也由未圖示的引導部可滑動地支撐于蓋體16。蓋體16設置為封閉形成于與流入口 6相反的一側的殼體8的開口部15。與第I閥體12抵接的閥座14形成于與線軸3的流入口 6相反的一側的法蘭面。在第2閥體13和蓋體16之間設有螺旋彈簧18作為賦能機構，螺旋彈簧18將第2閥體13向閥座14的方向賦能，通過第2閥體13也將第I閥體12向閥座14的方向賦能。
[0049]當螺線管2由于通電而被勵磁時，第I閥體12被吸附于閥座14，維持第I閥體12與閥座14的抵接狀態(tài)。該狀態(tài)為第I閥體12的閉狀態(tài)。當螺線管2由于通電而被勵磁時，第2閥體13利用螺線管2的漏磁通維持關閉第I閥體12的流通孔12a的閉狀態(tài)。
[0050]在發(fā)動機21停止時，水泵31也停止，因此在流入口 6不產生流體壓力。因此，第I閥體12由于螺旋彈簧18的賦能力而被賦能，保持抵接于閥座14的閉狀態(tài)(參照圖2)。此夕卜，本實施方式的水泵31包括機械式泵，但是與冷卻液控制閥I的流入口 6連接的水泵也可以是電動式泵。
[0051]在發(fā)動機21啟動時，螺線管2由于通電而被勵磁，對由磁性體成形的第I閥體12施加吸引力。冷卻液控制閥I的閥體11受到螺線管2的吸引力和螺旋彈簧18的賦能力抵接于閥座14，即使水泵31的噴出帶來的流體壓力作用于第I閥體12也會保持抵接于閥座14的狀態(tài)(閉狀態(tài))。此時，第2閥體13維持關閉第I閥體12的流通孔12a的閉狀態(tài)，因此閥體11 (第I閥體12，第2閥體13)為閉狀態(tài)(參照圖2)。
[0052]當發(fā)動機21內的溫度上升到規(guī)定溫度，給出對冷卻液控制閥I提供流體的請求時，螺線管2的通電電流值例如減弱到50%程度。這樣，第I閥體12維持抵接于閥座14的狀態(tài)，而第2閥體13由于通過形成于第I閥體12的流通孔12a的流體壓力而向開方向移動(參照圖3)。
[0053]當第2閥體13為開狀態(tài)時，形成于第I閥體12的流通孔12a打開，在該流通孔12a中流通流體從而能使流體少量流通。第2閥體13構成為能利用來自第I閥體12的螺線管2的漏磁通維持閉狀態(tài)，并且通過減少對螺線管2的通電電流而變更為開狀態(tài)，因此第I閥體12和第2閥體13利用共用的螺線管2的磁通維持閉狀態(tài)，僅通過減少對螺線管2的通電電流就能變更為第2閥體13的開狀態(tài)。
[0054]這樣，在檢測出發(fā)動機21內的溫度為規(guī)定溫度，使冷卻液控制閥I為開狀態(tài)時，能在初期打開第2閥體13來使少量的冷卻水流入發(fā)動機21。由此，如圖5所示，發(fā)動機21內的溫度在冷卻水被提供給發(fā)動機21后緩慢降低。其結果是，能防止發(fā)動機21內的溫度的急劇降低，能使發(fā)動機21中的燃燒穩(wěn)定進行。
[0055]在第2閥體13為開狀態(tài)的小流量模式后，當發(fā)動機21內的溫度再次為規(guī)定溫度時，解除對螺線管2的通電電流而開放第I閥體12。作用于第I閥體12的流體壓力能抵抗螺旋彈簧18的賦能力而使第I閥體12保持開狀態(tài)(參照圖4)。
[0056]冷卻水在發(fā)動機21的內部被加熱后，由散熱器23冷卻，通過恒溫閥26利用水泵31進行循環(huán)。在發(fā)動機21為低溫時，恒溫閥26為閉狀態(tài)。在制暖工作時，在發(fā)動機21的內部被加熱的冷卻水通過由流體壓力保持為開狀態(tài)的冷卻液控制閥I被提供給暖風器33，室內變暖。在暖風器33中冷卻的冷卻水通過恒溫閥26由水泵31進行循環(huán)。
[0057]冷卻液控制閥I不是利用感溫蠟等的熱膨脹來進行開動作，而是利用響應性良好、能用電流自由控制的螺線管2進行開動作，因此能加快制暖的效果，提高寒冷時的舒適性。另外，在閉狀態(tài)下，第I閥體12和閥座14抵接，磁性體間的距離接近，因此每單位電流的吸引力增大，并且，利用螺旋彈簧18的賦能力將閥體11(第I閥體12，第2閥體13)賦能為閉狀態(tài)，由此能減少螺線管2的電力消耗。而且，第2閥體13總是被螺旋彈簧18賦能，由此能抑制液壓脈動導致閥體11 (第I閥體12，第2閥體13)的振動。
[0058]另外，將形成于第I閥體12的流通孔12a作為流體的少量流通路徑，螺線管2由第I閥體12和第2閥體13共享，由此冷卻液控制閥I的結構簡易，能緊湊地構成冷卻液控制閥I本身。
[0059]〔第2實施方式〕
[0060]如圖6?圖8所示，在本實施方式中，冷卻液控制閥I在流入口 6和流出口 7之間并排設有第I閥體12和第2閥體13，構成為分別具備通過第I閥體12的第I閥內流路9和繞過上述螺線管2而通過第2閥體13的第2閥內流路19。穿過第2閥體13的第2閥內流路19形成在從流入口 6到螺線管2的外周的位置處，并且形成有閥孔19a。第2閥體13由未圖示的一端被樞支的螺旋彈簧等賦能為閉狀態(tài)。在第2閥體13的下游側的殼體8形成有與流出口 7連通的連通孔8a。
[0061]在圖6所示的冷卻液控制閥I中，第I閥體12、第2閥體13為閉狀態(tài)，在泵啟動時，螺線管2由于通電而被勵磁，對第I閥體12和第2閥體13施加吸引力。
[0062]圖7所示的冷卻液控制閥I表現為第I閥體12維持著閉狀態(tài)而第2閥體13為開狀態(tài)的小流量模式。螺線管2的通電電流值變弱，第2閥體13受到第2閥內流路19的流體壓力而成為開狀態(tài)。
[0063]圖8所示的冷卻液控制閥I表現為第I閥體12、第2閥體13均為開狀態(tài)的常開模式。螺線管2不通電，第I閥體12也受第I閥內流路9的流體壓力而成為開狀態(tài)。
[0064]〔第3實施方式〕
[0065]在機械式的水泵31中，冷卻水(冷卻液)的噴出壓也與發(fā)動機轉速成比例地上升。因此，即使為了打開第2閥體13而減少對螺線管的通電電流，也有可能在發(fā)動機轉速高的區(qū)域中受噴出壓的上升的影響而第I閥體12成為開狀態(tài)。這樣，在冷卻液控制閥I中無法實現小流量模式。
[0066]因此，在本實施方式中構成為根據發(fā)動機轉速設定對螺線管2的通電電流值。詳細地說，例如如圖9的坐標圖所示，隨著發(fā)動機轉速的上升將為了使第2閥體13開放而通電的電流值設定得高。從而，在發(fā)動機轉速高的區(qū)域中，也能使第I閥體12不開放，僅第2閥體13開放，從而實現小流量模式。
[0067]〔第4實施方式〕
[0068]在車輛行駛時等，在例如由駕駛員請求除霜操作的情況下，這可能是窗玻璃結霜等，并急需確保視野的緊急性高的狀況。在這種狀況下，與抑制發(fā)動機21內的冷卻水溫度的變化的流體的少量流通控制相比，優(yōu)選應優(yōu)先進行與緊急性高的流體提供相應的控制。
[0069]在本實施方式中，閥體11構成為能從閉狀態(tài)轉變到維持著關閉第2閥體13的狀態(tài)而打開第I閥體12的開狀態(tài)。如圖10的控制流程所示，在發(fā)生了小流量控制的請求(#01)的情況下，確認有無除霜請求(#02)，如果確認除霜請求存在，則使對螺線管2的通電截止(#03)，并且確認第I閥體12是否受流體壓力而為開狀態(tài)(#04)。
[0070]在發(fā)生了小流量控制的請求(#01)的情況下，確認有無除霜請求(#02)，如果沒有確認到除霜請求，則減弱對螺線管2的通電(#05)，進行第2閥體13受流體壓力而為開狀態(tài)的小流量控制。確認發(fā)動機21內的冷卻水溫度是否為規(guī)定溫度Tl以上(#06)，當為規(guī)定溫度Tl以上時使對螺線管2的通電截止(#03)。
[0071]這樣，在冷卻液控制閥I中如果閥體11構成為能從閉狀態(tài)轉變到維持著關閉第2閥體13的狀態(tài)而打開第I閥體12的開狀態(tài)，則能根據需要立刻對發(fā)動機21提供流體，提高冷卻液控制閥I的操作性。此外，駕駛員的上述緊急請求不限于除霜請求。
[0072]〔其它實施方式〕
[0073](I)在上述實施方式中，示出了將冷卻液控制閥I應用于開閉對暖風器33的流路的冷卻液控制閥的例子，但是也可以應用于開閉對散熱器23的流路的恒溫閥26。
[0074](2) 一般，螺線管的電磁力與流過線圈的電流與線圈匝數之積(安培-匝數)成比例。因此，螺線管的電磁力能通過變更流過線圈的電流值和螺線管的線圈匝數中的任一個來進行控制。在上述實施方式中，控制螺線管的電磁力的構成也可以采用利用流過線圈的電流進行控制的構成和利用線圈的有效匝數來進行控制的構成中的任一個。在此，線圈的有效匝數是指螺線管所具備的線圈整體匝數中的實際通電的線圈的匝數。
[0075]在利用流過線圈40的電流來控制螺線管2的電磁力的情況下，例如如圖12所示，在電源電路中配置電流傳感器50和ECU，基于電流傳感器50的值用ECU變更電流來進行控制。
[0076]在利用有效匝數來控制螺線管2的電磁力的情況下，螺線管構成為具備至少I個線圈和能變更線圈的有效匝數的匝數變更部。例如，如圖13所示，螺線管2的線圈卷線設有線圈41 (匝數NI)和線圈42 (匝數N2)，利用切換開關SW (設定部)將線圈的有效匝數切換為線圈41的匝數(NI)以及線圈41和線圈42的匝數(NI + N2)來變更通電的線圈匝數。這樣，能通過切換切換開關SW (匝數變更部)來變更線圈的有效匝數，切換對閥體11 (第I閥體12，第2閥體13)的電磁力的大小。由此，不需要電流傳感器50，控制螺線管2的電磁力的構成變簡易。其結果是能進一步減少冷卻液控制閥I的成本。
[0077]作為螺線管2中的匝數變更部的構成，也可以使觸點相對于I個線圈的位置移動來變更線圈的有效匝數。另外，可以使切換開關SW對多個線圈的觸點為3個以上，也可以使螺線管的線圈數為3個以上。另外，也可以在螺線管2的周向分散配置有能穩(wěn)定吸附于閥體11的多個線圈(例如6個)，通過對線圈整體通電或者僅對線圈的一部(例如均等間隔的3個)通電來變更有效匝數。
[0078](3)在上述實施方式中，作為冷卻液控制閥I的螺線管2，示出了采用在發(fā)動機21的啟動時被勵磁的狀態(tài)下維持與第I閥體12 (第2閥體13)的抵接的程度的弱螺線管的例子，但是螺線管2也可以采用在第I閥體12為開狀態(tài)(第I閥體12與閥座14分離的狀態(tài))后再次通電由此對抗流體壓力而使第I閥體12移動并抵接于閥座14的強力螺線管。
[0079](4)在上述實施方式中，冷卻液控制閥I的螺線管2設置在閥內流路9的周圍，但是也可以由于裝載方面等的理由而設置在遠離冷卻水流路的位置。在上述第2實施方式中，示出了螺線管2由第I閥體12和第2閥體13共享的例子，但是也可以與第I閥體12的螺線管2分開地具備吸附維持第2閥體13的螺線管。另外，閥體11的賦能機構采用了螺旋彈簧18，但是也可以用空氣彈簧、磁力、作用于閥體11的質量的重力等其它移動裝置來將閥體11向閉方向賦能。使冷卻水循環(huán)的方式不限于水泵31，也可以輔助性地采用蓄壓製坐
[0080](5)在上述實施方式中，將冷卻液控制閥I用于發(fā)動機21主體的冷卻系統中，但是也可以應用于設于排氣管的催化劑的冷卻系統或者液冷式油冷卻器等。此外，也可以被用作電動車輛所用的馬達、逆變器、二次電池、燃料電池等熱源的冷卻系統或者排熱回收系統的冷卻液控制閥。
[0081]工業(yè)h的可利用件
[0082]本發(fā)明的車輛用冷卻液控制閥能應用于各種車輛中的廣泛的冷卻對象。
【權利要求】
1.一種車輛用冷卻液控制閥， 具備: 閥體，其具有磁性體，控制流體的流通； 閥座，其構成流體的流路，能與上述閥體抵接而關閉上述流路； 螺線管，其利用磁力維持上述閥體與上述閥座的抵接狀態(tài)；以及 賦能機構，其將上述閥體向與上述流體的流通方向相反的方向賦能， 上述閥體具備--第I閥體，其在上述螺線管發(fā)生作用時維持與上述閥座的抵接狀態(tài)；以及第2閥體，其能在該第I閥體抵接于上述閥座的狀態(tài)下使上述流體少量流通。
2.根據權利要求1所述的車輛用冷卻液控制閥， 在上述第I閥體中形成有上述流體的流通孔，上述第2閥體構成為能切換為關閉上述流通孔的閉狀態(tài)和打開上述流通孔的開狀態(tài)，能利用來自上述第I閥體的上述螺線管的漏磁通維持上述閉狀態(tài)，并且能通過減少對上述螺線管的通電電流而變更為上述開狀態(tài)。
3.根據權利要求2所述的車輛用冷卻液控制閥， 通過減少對上述螺線管的通電電流，從而利用通過上述流通孔的流體的流體壓力使上述第2閥體成為上述開狀態(tài)。
4.根據權利要求1至3中的任一項所述的車輛用冷卻液控制閥， 上述賦能機構構成為通過上述第2閥體將上述第I閥體向閉方向賦能。
5.根據權利要求1至4中的任一項所述的車輛用冷卻液控制閥， 根據發(fā)動機轉速而設定對上述螺線管的通電電流值。
6.根據權利要求1至5中的任一項所述的車輛用冷卻液控制閥， 上述閥體構成為能從閉狀態(tài)不經過上述第2閥體的少量流通狀態(tài)而轉變到打開上述第I閥體的開狀態(tài)。
7.根據權利要求1至6中的任一項所述的車輛用冷卻液控制閥， 上述螺線管至少具有I個線圈，具備變更上述線圈的有效匝數來進行對上述螺線管的控制的匝數變更部。
8.根據權利要求1所述的車輛用冷卻液控制閥， 在流入口和流出口之間并排設有上述第I閥體和上述第2閥體， 具備設有上述第I閥體的第I閥內流路和具備上述第2閥體并繞過上述螺線管的第2閥內流路， 上述第2閥體構成為能使形成于上述第2閥內流路的閥孔切換為閉狀態(tài)和開狀態(tài)，上述螺線管由于通電而被勵磁，由此使上述第I閥體和上述第2閥體維持閉狀態(tài)，能通過減少對上述螺線管的通電電流從而利用上述第2閥內流路的流體壓力使上述第2閥體變更為開狀態(tài)。
【文檔編號】F01P7/16GK103748333SQ201280040508
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2012年10月24日 優(yōu)先權日:2011年11月4日
【發(fā)明者】松坂正宣, 佐藤忠祐, 弓指直人 申請人:愛信精機株式會社
【專利摘要】本發(fā)明提供一種車輛用冷卻液控制閥，其構成為能將閥體的開狀態(tài)切換為流通通常量的流體的狀態(tài)和流通比其少的流體的狀態(tài)。具備：閥體，其具有磁性體，控制流體的流通；閥座，其構成流體的流路，能與閥體抵接而關閉流路；螺線管，其能利用磁力來維持閥體與閥座的抵接狀態(tài)；以及賦能機構，其將閥體向與流體的流通方向相反的方向賦能，閥體具備：第1閥體，其在螺線管發(fā)生作用時維持與閥座的抵接狀態(tài)；以及第2閥體，其能在該第1閥體抵接于閥座的狀態(tài)下使流體少量流通。
【專利說明】車輛用冷卻液控制閥
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)動機等的冷卻系統所用的車輛用冷卻液控制閥。
【背景技術】
[0002]為了提高燃料效率等，車輛的發(fā)動機在發(fā)動機溫度低的情況下進行暖機運轉，在發(fā)動機溫度上升后進行使該溫度大致固定的控制。為此，一般存在如下系統，發(fā)動機的冷卻系統通過恒溫閥的開閉，在冷卻水溫度低的情況下，關閉該閥來不經散熱器而是通過旁路使冷卻水循環(huán)，在冷卻水溫度變高的情況下，打開該閥來使冷卻水通過散熱器循環(huán)，從而使冷卻水溫恒定。另外，冷卻水在低溫狀態(tài)時通過暖機運轉能使發(fā)動機溫度提前上升到最佳溫度，其后使發(fā)動機溫度大致固定，以使燃燒穩(wěn)定來提高燃料效率。
[0003]在專利文獻I中公開了一種恒溫器，在發(fā)動機出口側的獨立的熱電偶感溫室設有到散熱器出口流路的通路，使得能夠考慮到散熱器出口側液溫進行工作。在該恒溫器的熱電偶中封入有熱膨脹的感溫臘，根據冷卻水溫使閥體進行開閉動作。而且，在熱電偶中組合有鎳鉻合金加熱器等發(fā)熱元件，使閥體開閉來對冷卻水溫進行電子控制。
[0004]在專利文獻2中公開了一種螺線管閥，其具有利用彈簧向閉方向賦能的可動部。螺線管閥構成為在線圈非勵磁時為閉狀態(tài)，在線圈勵磁時為開狀態(tài)，因此能迅速進行開閉狀態(tài)的切換。由此，在上述發(fā)動機的冷卻系統的發(fā)動機出口側設有螺線管閥的情況下，能立即進行冷卻水不通過散熱器而是通過旁路循環(huán)的閥閉狀態(tài)和冷卻水溫度變高的情況下冷卻水通過散熱器循環(huán)的閥開狀態(tài)的切換，閥的響應性良好。
_5] 現有技術文獻_6] 專利文獻
[0007]專利文獻1:特開2003-328753號公報
[0008]專利文獻2:特開2002-340219號公報
【發(fā)明內容】
[0009]在發(fā)動機的冷卻系統中,在來自發(fā)動機的冷卻水出口設有專利文獻2記載的螺線管閥的情況下，當使該螺線管閥為閉狀態(tài)時，冷卻系統整體的冷卻水的流動停止。在該狀態(tài)下，發(fā)動機內部的熱不向外部放出，因此會促進暖機。然而，在檢測到發(fā)動機內的溫度為規(guī)定溫度而使螺線管閥開放時，螺線管閥立即為開狀態(tài)，因此發(fā)動機外部未加熱的冷卻水一下流入發(fā)動機內部，促進了發(fā)動機的冷卻。在這種情況下，如圖11所示，發(fā)動機內的溫度急劇降低，發(fā)動機的燃燒變得不穩(wěn)定。
[0010]本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于提供一種車輛用冷卻液控制閥，其構成為能將閥體的開狀態(tài)切換為使通常量的流體流通的狀態(tài)和使比其少的流體流通的狀態(tài)。
[0011]本發(fā)明的車輛用冷卻液控制閥的第I特征構成在于，具備:閥體，其具有磁性體，控制流體的流通；閥座，其構成流體的流路，能與上述閥體抵接而關閉上述流路；螺線管，其利用磁力維持上述閥體與上述閥座的抵接狀態(tài)；以及賦能機構，其將上述閥體向與上述流體的流通方向相反的方向賦能，上述閥體具備:第I閥體，其在上述螺線管發(fā)生作用時維持與上述閥座的抵接狀態(tài)；以及第2閥體，其能在該第I閥體抵接于上述閥座的狀態(tài)下使上述流體少量流通。
[0012]根據本構成，具備:閥體，其具有磁性體，控制流體的流通；閥座，其構成流體的流路，能與閥體抵接而關閉流路；螺線管，其利用磁力使閥體向與閥座抵接側移動；以及賦能機構，其將閥體向與上述流體的流通方向相反的方向賦能，由此能在螺線管為通電狀態(tài)時，利用磁力維持閥體與閥座的抵接狀態(tài)，使閥體為閉狀態(tài)，當螺線管為非通電狀態(tài)時，不維持閥體與閥座的抵接狀態(tài)，使閥體為能流通流體的開狀態(tài)。
[0013]另外，閥體具備:第I閥體，其在螺線管發(fā)生作用時維持對閥座的抵接狀態(tài)；以及第2閥體，其能在該第I閥體維持抵接狀態(tài)的狀態(tài)下使流體少量流通，因此閥體能切換為第I閥體打開而使通常的流體流通的狀態(tài)和第2閥體打開而使少量的流體流通的狀態(tài)。由此，在檢測出發(fā)動機內的溫度為規(guī)定溫度，使冷卻液控制閥為開狀態(tài)時，能在初期打開第2閥體來使少量的冷卻液流入發(fā)動機。其結果是，能防止發(fā)動機內的溫度急劇降低，能穩(wěn)定地進行發(fā)動機中的燃燒。
[0014]本發(fā)明的車輛用冷卻液控制閥的第2特征構成在于，在上述第I閥體中形成有上述流體的流通孔，上述第2閥體構成為能切換為關閉上述流通孔的閉狀態(tài)和打開上述流通孔的開狀態(tài)，能利用來自上述第I閥體的上述螺線管的漏磁通維持上述閉狀態(tài)，并且能通過減少對上述螺線管的通電電流而變更為上述開狀態(tài)。
[0015]根據本構成，在第I閥體中形成有流體的流通孔，第2閥體能切換為關閉流通孔的閉狀態(tài)和打開流通孔的開狀態(tài)，在使第2閥體為開狀態(tài)時形成于第I閥體的流通孔打開，在該流通孔中流通流體從而能使流體少量流通。另外，第2閥體構成為能利用來自第I閥體的螺線管的漏磁通維持閉狀態(tài)，并且能通過減少對螺線管的通電電流來變更為開狀態(tài)，因此第I閥體和第2閥體能利用共用的螺線管的磁通維持閉狀態(tài)，也能僅通過使對螺線管的通電電流減少就變更為第2閥體的開狀態(tài)。這樣，將形成于第I閥體的流通孔設為流體的少量流通路徑，螺線管由第I閥體和第2閥體共享，能使冷卻液控制閥的結構簡易，緊湊地構成冷卻液控制閥本身。
[0016]本發(fā)明的車輛用冷卻液控制閥的第3特征構成在于，通過減少對上述螺線管的通電電流，從而利用通過上述流通孔的流體的流體壓力使上述第2閥體成為上述開狀態(tài)。
[0017]如本構成這樣，為了成為開狀態(tài)而利用流體的流體壓力，由此不需要特別設置使第2閥體為開狀態(tài)的構件，能使冷卻液控制閥的結構變簡單。
[0018]本發(fā)明的車輛用冷卻液控制閥的第4特征構成在于，上述賦能機構構成為通過上述第2閥體將上述第I閥體向閉方向賦能。
[0019]根據本構成，構成為賦能機構通過第2閥體將第I閥體向閉方向賦能，由此能利用I個賦能機構將第I閥體和第2閥體兩者向閉方向賦能。由此，能使第I閥體和第2閥體的賦能機構簡單化。
[0020]本發(fā)明的車輛用冷卻液控制閥的第5特征構成在于，根據發(fā)動機轉速而設定對上述螺線管的通電電流值。
[0021]在機械式的水泵中，冷卻水(冷卻液)的噴出壓也與發(fā)動機轉速成比例地上升。因此，當機械式水泵與車輛用冷卻液控制閥的流入口連接時，即使在為了打開第2閥體而減少對螺線管的通電電流的情況下，在發(fā)動機轉速高的區(qū)域，有可能受噴出壓上升的影響而第I閥體為開狀態(tài)。這樣，無法在車輛用冷卻液控制閥中實現小流量模式。
[0022]但是，根據本構成，當構成為根據發(fā)動機轉速設定對螺線管的通電電流值時，例如能與發(fā)動機轉速的上升相應地將用于使第2閥體開放的對螺線管的通電電流值設定得高。由此，在發(fā)動機轉速高的區(qū)域中，也能防止第I閥體立即為開狀態(tài)，能使第2閥體開放而使流體少量流通。
[0023]本發(fā)明的車輛用冷卻液控制閥的第6特征構成在于，上述閥體構成為能從閉狀態(tài)不經過上述第2閥體的少量流通狀態(tài)而轉變到打開上述第I閥體的開狀態(tài)。
[0024]在車輛行駛時等中，有時例如由于駕駛員的除霜請求等，需要立刻對發(fā)動機提供流體。在這種狀況下，與其進行抑制發(fā)動機的溫度變化的流體的少量流通控制，優(yōu)選冷卻液控制閥進行緊急性高的流體提供的控制。如本構成這樣，閥體構成為從閉狀態(tài)不經過上述第2閥體的少量流通狀態(tài)就能轉變到打開第I閥體的開狀態(tài)，則能根據需要立刻對發(fā)動機提供流體，提高冷卻液控制閥的操作性。
[0025]本發(fā)明的車輛用冷卻液控制閥的第7特征構成在于，上述螺線管至少具有I個線圈，具備變更上述線圈的有效匝數來進行對上述螺線管的控制的匝數變更部。
[0026]一般，螺線管的電磁力與流過線圈的電流和線圈匝數的積(安培-匝數)成比例。即，螺線管的電磁力能通過變更流過線圈的電流值和螺線管的線圈匝數中的任一個來進行控制。在此，變更流過線圈的電流值來控制螺線管的電磁力需要用于控制電流值的電流傳感器。另一方面，如本構成這樣，螺線管至少具有I個線圈，具備變更線圈的有效匝數來進行螺線管的控制的匝數變更部，能利用匝數變更部變更線圈的有效匝數從而切換對閥體的電磁力的大小。由此，不需要電流傳感器，控制螺線管的電磁力的構成變簡易。其結果是能進一步減少冷卻液控制閥的成本。
[0027]本發(fā)明的車輛用冷卻液控制閥的第8特征構成在于，在流入口和流出口之間并排設有上述第I閥體和上述第2閥體，具備設有上述第I閥體的第I閥內流路和具備上述第2閥體并繞過上述螺線管的第2閥內流路，上述第2閥體構成為能使形成于上述第2閥內流路的閥孔切換為閉狀態(tài)和開狀態(tài)，上述螺線管由于通電而被勵磁，由此使上述第I閥體和上述第2閥體維持閉狀態(tài)，能通過減少對上述螺線管的通電電流從而利用上述第2閥內流路的流體壓力使上述第2閥體變更為開狀態(tài)。
[0028]根據本構成，從流入口流入的流體經過設有第I閥體的第I閥內流路和設有第2閥體的第2閥內流路中的任一個從流出口流出。由此，通過使第I閥體為閉狀態(tài)、使第2閥體為開狀態(tài)，能使流體少量流通。另外，螺線管利用通電而被勵磁，由此使第I閥體和第2閥體維持閉狀態(tài)，通過減少對螺線管的通電電流，從而利用第2閥內流路的流體壓力將第2閥體變更為開狀態(tài)。這樣，第I閥體和第2閥體能利用共用的螺線管的磁通維持閉狀態(tài)，僅通過減少對螺線管的通電電流就能將第2閥體變更為開狀態(tài)。另外，螺線管由第I閥體和第2閥體共享，由此能使冷卻液控制閥的結構簡易。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]圖1是示出發(fā)動機冷卻系統的整體構成的概略圖。[0030]圖2是車輛用冷卻液控制閥的第I閥體和第2閥體為閉狀態(tài)時的截面圖。
[0031]圖3是車輛用冷卻液控制閥的第2閥體為開狀態(tài)時的截面圖。
[0032]圖4是車輛用冷卻液控制閥的第I閥體為開狀態(tài)時的截面圖。
[0033]圖5是示出發(fā)動機內溫度、控制閥流量、電流比與控制閥的開閉狀態(tài)的關系的圖。
[0034]圖6是第2實施方式的車輛用冷卻液控制閥的第I閥體和第2閥體為閉狀態(tài)時的截面圖。
[0035]圖7是第2實施方式的車輛用冷卻液控制閥的第I閥體為閉狀態(tài)而第2閥體為開狀態(tài)時的截面圖。
[0036]圖8是第2實施方式的車輛用冷卻液控制閥的第I閥體和第2閥體為開狀態(tài)時的截面圖。
[0037]圖9是示出發(fā)動機轉速與控制閥通電電流的關系的圖。
[0038]圖10是控制閥的開閉控制的流程圖。
[0039]圖11是示出發(fā)動機內溫度、控制閥流量、電流比與以往的控制閥的開閉狀態(tài)的關系的圖。
[0040]圖12是示出變更電流值來控制螺線管的電磁力的電路的圖。
[0041]圖13是示出變更線圈的有效匝數來控制螺線管的電磁力的電路的圖。
【具體實施方式】
[0042]以下基于【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的車輛用冷卻液控制閥的實施方式。
[0043]圖1是示出車輛中的發(fā)動機冷卻系統20的整體構成的說明。發(fā)動機21的冷卻水(冷卻液)流出口 22連接著散熱器23的流入口 24，散熱器23的流出口 25與恒溫閥26的流入口 27連接。恒溫閥26的流出口 28與水泵31的吸入口 32連接，水泵31的未圖示的噴出口與發(fā)動機21的未圖示的冷卻水(冷卻液)流入口連接。另一方面，發(fā)動機21的未圖示的制暖用流出口與車輛用冷卻液控制閥I的流入口 6 (參照圖2)連接。車輛用冷卻液控制閥I的流出口 7與暖風器33的流入口 34連接，暖風器33的流出口 35與恒溫閥26的旁通流入口 29連接。旁通流入口 29連通到流出口 28。
[0044]如圖2所示，車輛用冷卻液控制閥(以下稱為冷卻液控制閥)I具備:殼體8、閥座
14、能移動到從閥座14分離的位置和抵接于該閥座14的位置的閥體11以及能利用通電維持閥座14與閥體11的抵接的螺線管2。
[0045]閥體11包括位于流入口 6的上游側的第I閥體12以及位于流入口 6的下游側的第2閥體13。第I閥體12是通過抵接/分離于閥座14來進行開閉的閥體，在第I閥體12中形成有流體的流通孔12a。該流通孔12a是后述小流量的流體的流路。
[0046]殼體8具備:流入口 6、流出口 7、同心狀地與流入口 6相對形成的開口部15以及封閉開口部15的蓋體16，流出口 7沿著相對于流入口 6正交的方向設置。
[0047]螺線管2由利用未圖示的連接器與驅動電路電連接，并且卷繞于由鐵等磁性體成形的線軸3的內徑部4的外側，并保持在內徑部4和外徑部5之間的銅線構成。線軸3設置在具備流入口 6和流出口 7的殼體內。在線軸3的內徑部4的內側形成有閥內流路9，閥內流路9與流入口 6連通。
[0048]第I閥體12和第2閥體13由鐵等磁性體成形，第2閥體13由軸承部17可滑動地支撐于蓋體16。另外，第I閥體12也由未圖示的引導部可滑動地支撐于蓋體16。蓋體16設置為封閉形成于與流入口 6相反的一側的殼體8的開口部15。與第I閥體12抵接的閥座14形成于與線軸3的流入口 6相反的一側的法蘭面。在第2閥體13和蓋體16之間設有螺旋彈簧18作為賦能機構，螺旋彈簧18將第2閥體13向閥座14的方向賦能，通過第2閥體13也將第I閥體12向閥座14的方向賦能。
[0049]當螺線管2由于通電而被勵磁時，第I閥體12被吸附于閥座14，維持第I閥體12與閥座14的抵接狀態(tài)。該狀態(tài)為第I閥體12的閉狀態(tài)。當螺線管2由于通電而被勵磁時，第2閥體13利用螺線管2的漏磁通維持關閉第I閥體12的流通孔12a的閉狀態(tài)。
[0050]在發(fā)動機21停止時，水泵31也停止，因此在流入口 6不產生流體壓力。因此，第I閥體12由于螺旋彈簧18的賦能力而被賦能，保持抵接于閥座14的閉狀態(tài)(參照圖2)。此夕卜，本實施方式的水泵31包括機械式泵，但是與冷卻液控制閥I的流入口 6連接的水泵也可以是電動式泵。
[0051]在發(fā)動機21啟動時，螺線管2由于通電而被勵磁，對由磁性體成形的第I閥體12施加吸引力。冷卻液控制閥I的閥體11受到螺線管2的吸引力和螺旋彈簧18的賦能力抵接于閥座14，即使水泵31的噴出帶來的流體壓力作用于第I閥體12也會保持抵接于閥座14的狀態(tài)(閉狀態(tài))。此時，第2閥體13維持關閉第I閥體12的流通孔12a的閉狀態(tài)，因此閥體11 (第I閥體12，第2閥體13)為閉狀態(tài)(參照圖2)。
[0052]當發(fā)動機21內的溫度上升到規(guī)定溫度，給出對冷卻液控制閥I提供流體的請求時，螺線管2的通電電流值例如減弱到50%程度。這樣，第I閥體12維持抵接于閥座14的狀態(tài)，而第2閥體13由于通過形成于第I閥體12的流通孔12a的流體壓力而向開方向移動(參照圖3)。
[0053]當第2閥體13為開狀態(tài)時，形成于第I閥體12的流通孔12a打開，在該流通孔12a中流通流體從而能使流體少量流通。第2閥體13構成為能利用來自第I閥體12的螺線管2的漏磁通維持閉狀態(tài)，并且通過減少對螺線管2的通電電流而變更為開狀態(tài)，因此第I閥體12和第2閥體13利用共用的螺線管2的磁通維持閉狀態(tài)，僅通過減少對螺線管2的通電電流就能變更為第2閥體13的開狀態(tài)。
[0054]這樣，在檢測出發(fā)動機21內的溫度為規(guī)定溫度，使冷卻液控制閥I為開狀態(tài)時，能在初期打開第2閥體13來使少量的冷卻水流入發(fā)動機21。由此，如圖5所示，發(fā)動機21內的溫度在冷卻水被提供給發(fā)動機21后緩慢降低。其結果是，能防止發(fā)動機21內的溫度的急劇降低，能使發(fā)動機21中的燃燒穩(wěn)定進行。
[0055]在第2閥體13為開狀態(tài)的小流量模式后，當發(fā)動機21內的溫度再次為規(guī)定溫度時，解除對螺線管2的通電電流而開放第I閥體12。作用于第I閥體12的流體壓力能抵抗螺旋彈簧18的賦能力而使第I閥體12保持開狀態(tài)(參照圖4)。
[0056]冷卻水在發(fā)動機21的內部被加熱后，由散熱器23冷卻，通過恒溫閥26利用水泵31進行循環(huán)。在發(fā)動機21為低溫時，恒溫閥26為閉狀態(tài)。在制暖工作時，在發(fā)動機21的內部被加熱的冷卻水通過由流體壓力保持為開狀態(tài)的冷卻液控制閥I被提供給暖風器33，室內變暖。在暖風器33中冷卻的冷卻水通過恒溫閥26由水泵31進行循環(huán)。
[0057]冷卻液控制閥I不是利用感溫蠟等的熱膨脹來進行開動作，而是利用響應性良好、能用電流自由控制的螺線管2進行開動作，因此能加快制暖的效果，提高寒冷時的舒適性。另外，在閉狀態(tài)下，第I閥體12和閥座14抵接，磁性體間的距離接近，因此每單位電流的吸引力增大，并且，利用螺旋彈簧18的賦能力將閥體11(第I閥體12，第2閥體13)賦能為閉狀態(tài)，由此能減少螺線管2的電力消耗。而且，第2閥體13總是被螺旋彈簧18賦能，由此能抑制液壓脈動導致閥體11 (第I閥體12，第2閥體13)的振動。
[0058]另外，將形成于第I閥體12的流通孔12a作為流體的少量流通路徑，螺線管2由第I閥體12和第2閥體13共享，由此冷卻液控制閥I的結構簡易，能緊湊地構成冷卻液控制閥I本身。
[0059]〔第2實施方式〕
[0060]如圖6?圖8所示，在本實施方式中，冷卻液控制閥I在流入口 6和流出口 7之間并排設有第I閥體12和第2閥體13，構成為分別具備通過第I閥體12的第I閥內流路9和繞過上述螺線管2而通過第2閥體13的第2閥內流路19。穿過第2閥體13的第2閥內流路19形成在從流入口 6到螺線管2的外周的位置處，并且形成有閥孔19a。第2閥體13由未圖示的一端被樞支的螺旋彈簧等賦能為閉狀態(tài)。在第2閥體13的下游側的殼體8形成有與流出口 7連通的連通孔8a。
[0061]在圖6所示的冷卻液控制閥I中，第I閥體12、第2閥體13為閉狀態(tài)，在泵啟動時，螺線管2由于通電而被勵磁，對第I閥體12和第2閥體13施加吸引力。
[0062]圖7所示的冷卻液控制閥I表現為第I閥體12維持著閉狀態(tài)而第2閥體13為開狀態(tài)的小流量模式。螺線管2的通電電流值變弱，第2閥體13受到第2閥內流路19的流體壓力而成為開狀態(tài)。
[0063]圖8所示的冷卻液控制閥I表現為第I閥體12、第2閥體13均為開狀態(tài)的常開模式。螺線管2不通電，第I閥體12也受第I閥內流路9的流體壓力而成為開狀態(tài)。
[0064]〔第3實施方式〕
[0065]在機械式的水泵31中，冷卻水(冷卻液)的噴出壓也與發(fā)動機轉速成比例地上升。因此，即使為了打開第2閥體13而減少對螺線管的通電電流，也有可能在發(fā)動機轉速高的區(qū)域中受噴出壓的上升的影響而第I閥體12成為開狀態(tài)。這樣，在冷卻液控制閥I中無法實現小流量模式。
[0066]因此，在本實施方式中構成為根據發(fā)動機轉速設定對螺線管2的通電電流值。詳細地說，例如如圖9的坐標圖所示，隨著發(fā)動機轉速的上升將為了使第2閥體13開放而通電的電流值設定得高。從而，在發(fā)動機轉速高的區(qū)域中，也能使第I閥體12不開放，僅第2閥體13開放，從而實現小流量模式。
[0067]〔第4實施方式〕
[0068]在車輛行駛時等，在例如由駕駛員請求除霜操作的情況下，這可能是窗玻璃結霜等，并急需確保視野的緊急性高的狀況。在這種狀況下，與抑制發(fā)動機21內的冷卻水溫度的變化的流體的少量流通控制相比，優(yōu)選應優(yōu)先進行與緊急性高的流體提供相應的控制。
[0069]在本實施方式中，閥體11構成為能從閉狀態(tài)轉變到維持著關閉第2閥體13的狀態(tài)而打開第I閥體12的開狀態(tài)。如圖10的控制流程所示，在發(fā)生了小流量控制的請求(#01)的情況下，確認有無除霜請求(#02)，如果確認除霜請求存在，則使對螺線管2的通電截止(#03)，并且確認第I閥體12是否受流體壓力而為開狀態(tài)(#04)。
[0070]在發(fā)生了小流量控制的請求(#01)的情況下，確認有無除霜請求(#02)，如果沒有確認到除霜請求，則減弱對螺線管2的通電(#05)，進行第2閥體13受流體壓力而為開狀態(tài)的小流量控制。確認發(fā)動機21內的冷卻水溫度是否為規(guī)定溫度Tl以上(#06)，當為規(guī)定溫度Tl以上時使對螺線管2的通電截止(#03)。
[0071]這樣，在冷卻液控制閥I中如果閥體11構成為能從閉狀態(tài)轉變到維持著關閉第2閥體13的狀態(tài)而打開第I閥體12的開狀態(tài)，則能根據需要立刻對發(fā)動機21提供流體，提高冷卻液控制閥I的操作性。此外，駕駛員的上述緊急請求不限于除霜請求。
[0072]〔其它實施方式〕
[0073](I)在上述實施方式中，示出了將冷卻液控制閥I應用于開閉對暖風器33的流路的冷卻液控制閥的例子，但是也可以應用于開閉對散熱器23的流路的恒溫閥26。
[0074](2) 一般，螺線管的電磁力與流過線圈的電流與線圈匝數之積(安培-匝數)成比例。因此，螺線管的電磁力能通過變更流過線圈的電流值和螺線管的線圈匝數中的任一個來進行控制。在上述實施方式中，控制螺線管的電磁力的構成也可以采用利用流過線圈的電流進行控制的構成和利用線圈的有效匝數來進行控制的構成中的任一個。在此，線圈的有效匝數是指螺線管所具備的線圈整體匝數中的實際通電的線圈的匝數。
[0075]在利用流過線圈40的電流來控制螺線管2的電磁力的情況下，例如如圖12所示，在電源電路中配置電流傳感器50和ECU，基于電流傳感器50的值用ECU變更電流來進行控制。
[0076]在利用有效匝數來控制螺線管2的電磁力的情況下，螺線管構成為具備至少I個線圈和能變更線圈的有效匝數的匝數變更部。例如，如圖13所示，螺線管2的線圈卷線設有線圈41 (匝數NI)和線圈42 (匝數N2)，利用切換開關SW (設定部)將線圈的有效匝數切換為線圈41的匝數(NI)以及線圈41和線圈42的匝數(NI + N2)來變更通電的線圈匝數。這樣，能通過切換切換開關SW (匝數變更部)來變更線圈的有效匝數，切換對閥體11 (第I閥體12，第2閥體13)的電磁力的大小。由此，不需要電流傳感器50，控制螺線管2的電磁力的構成變簡易。其結果是能進一步減少冷卻液控制閥I的成本。
[0077]作為螺線管2中的匝數變更部的構成，也可以使觸點相對于I個線圈的位置移動來變更線圈的有效匝數。另外，可以使切換開關SW對多個線圈的觸點為3個以上，也可以使螺線管的線圈數為3個以上。另外，也可以在螺線管2的周向分散配置有能穩(wěn)定吸附于閥體11的多個線圈(例如6個)，通過對線圈整體通電或者僅對線圈的一部(例如均等間隔的3個)通電來變更有效匝數。
[0078](3)在上述實施方式中，作為冷卻液控制閥I的螺線管2，示出了采用在發(fā)動機21的啟動時被勵磁的狀態(tài)下維持與第I閥體12 (第2閥體13)的抵接的程度的弱螺線管的例子，但是螺線管2也可以采用在第I閥體12為開狀態(tài)(第I閥體12與閥座14分離的狀態(tài))后再次通電由此對抗流體壓力而使第I閥體12移動并抵接于閥座14的強力螺線管。
[0079](4)在上述實施方式中，冷卻液控制閥I的螺線管2設置在閥內流路9的周圍，但是也可以由于裝載方面等的理由而設置在遠離冷卻水流路的位置。在上述第2實施方式中，示出了螺線管2由第I閥體12和第2閥體13共享的例子，但是也可以與第I閥體12的螺線管2分開地具備吸附維持第2閥體13的螺線管。另外，閥體11的賦能機構采用了螺旋彈簧18，但是也可以用空氣彈簧、磁力、作用于閥體11的質量的重力等其它移動裝置來將閥體11向閉方向賦能。使冷卻水循環(huán)的方式不限于水泵31，也可以輔助性地采用蓄壓製坐
[0080](5)在上述實施方式中，將冷卻液控制閥I用于發(fā)動機21主體的冷卻系統中，但是也可以應用于設于排氣管的催化劑的冷卻系統或者液冷式油冷卻器等。此外，也可以被用作電動車輛所用的馬達、逆變器、二次電池、燃料電池等熱源的冷卻系統或者排熱回收系統的冷卻液控制閥。
[0081]工業(yè)h的可利用件
[0082]本發(fā)明的車輛用冷卻液控制閥能應用于各種車輛中的廣泛的冷卻對象。
【權利要求】
1.一種車輛用冷卻液控制閥， 具備: 閥體，其具有磁性體，控制流體的流通； 閥座，其構成流體的流路，能與上述閥體抵接而關閉上述流路； 螺線管，其利用磁力維持上述閥體與上述閥座的抵接狀態(tài)；以及 賦能機構，其將上述閥體向與上述流體的流通方向相反的方向賦能， 上述閥體具備--第I閥體，其在上述螺線管發(fā)生作用時維持與上述閥座的抵接狀態(tài)；以及第2閥體，其能在該第I閥體抵接于上述閥座的狀態(tài)下使上述流體少量流通。
2.根據權利要求1所述的車輛用冷卻液控制閥， 在上述第I閥體中形成有上述流體的流通孔，上述第2閥體構成為能切換為關閉上述流通孔的閉狀態(tài)和打開上述流通孔的開狀態(tài)，能利用來自上述第I閥體的上述螺線管的漏磁通維持上述閉狀態(tài)，并且能通過減少對上述螺線管的通電電流而變更為上述開狀態(tài)。
3.根據權利要求2所述的車輛用冷卻液控制閥， 通過減少對上述螺線管的通電電流，從而利用通過上述流通孔的流體的流體壓力使上述第2閥體成為上述開狀態(tài)。
4.根據權利要求1至3中的任一項所述的車輛用冷卻液控制閥， 上述賦能機構構成為通過上述第2閥體將上述第I閥體向閉方向賦能。
5.根據權利要求1至4中的任一項所述的車輛用冷卻液控制閥， 根據發(fā)動機轉速而設定對上述螺線管的通電電流值。
6.根據權利要求1至5中的任一項所述的車輛用冷卻液控制閥， 上述閥體構成為能從閉狀態(tài)不經過上述第2閥體的少量流通狀態(tài)而轉變到打開上述第I閥體的開狀態(tài)。
7.根據權利要求1至6中的任一項所述的車輛用冷卻液控制閥， 上述螺線管至少具有I個線圈，具備變更上述線圈的有效匝數來進行對上述螺線管的控制的匝數變更部。
8.根據權利要求1所述的車輛用冷卻液控制閥， 在流入口和流出口之間并排設有上述第I閥體和上述第2閥體， 具備設有上述第I閥體的第I閥內流路和具備上述第2閥體并繞過上述螺線管的第2閥內流路， 上述第2閥體構成為能使形成于上述第2閥內流路的閥孔切換為閉狀態(tài)和開狀態(tài)，上述螺線管由于通電而被勵磁，由此使上述第I閥體和上述第2閥體維持閉狀態(tài)，能通過減少對上述螺線管的通電電流從而利用上述第2閥內流路的流體壓力使上述第2閥體變更為開狀態(tài)。
【文檔編號】F01P7/16GK103748333SQ201280040508
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2012年10月24日 優(yōu)先權日:2011年11月4日
【發(fā)明者】松坂正宣, 佐藤忠祐, 弓指直人 申請人:愛信精機株式會社
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