本申請要求2014年12月3日提交的韓國專利申請第10-2014-0172136號的優(yōu)先權(quán)，該申請的全部內(nèi)容結(jié)合于此用于通過該引用的所有目的。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及一種具有冷卻液控制閥的發(fā)動機系統(tǒng)，其能夠通過將冷卻液控制閥布置在發(fā)動機的冷卻液的入口側(cè)，并將冷卻液控制閥和冷卻液泵聯(lián)接，來簡化冷卻系統(tǒng)的總體布局并提高冷卻液的控制穩(wěn)定性。

背景技術(shù)：

發(fā)動機利用燃油燃燒來產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力，并且將剩余的能量作為熱能排出。特別地，當冷卻液在發(fā)動機、加熱器以及散熱器內(nèi)循環(huán)時，冷卻液吸收并排出熱能。

當發(fā)動機的冷卻液溫度較低時，油的粘度會增加，從而加大摩擦力和燃油消耗量；并且廢氣的溫度會緩慢地升高，從而延長了催化劑的激活時間，使得廢氣質(zhì)量降低。此外，用于使加熱器的功能正?；臅r間會被延長，從而使得乘客或駕駛員感到寒冷。

如果發(fā)動機的冷卻液的溫度過高，會產(chǎn)生爆震，并且為了抑制爆震的產(chǎn)生而調(diào)整點火時間會降低性能。此外，如果潤滑油的溫度過高，潤滑作用會變差。

因此，單個的冷卻液控制閥已經(jīng)被應用于控制多個冷卻元件，以使得在特定的部位冷卻液溫度保持較高，而在另外的部位冷卻液溫度保持較低。

在這些冷卻元件中，汽缸體和汽缸蓋尤為重要，并且有關分別地冷卻汽缸體和汽缸蓋的技術(shù)的研究已經(jīng)在進行。

雖然單個的冷卻液控制閥已經(jīng)被使用，但是用于控制從發(fā)動機(汽缸體和汽缸蓋)排出的冷卻液的出口控制方案和用于控制供應到發(fā)動機的冷卻液的入口控制方案仍被普遍使用。

在冷卻液溫度的快速波動下出口控制方案會失效，溫度控制的精度會下降，并且冷卻液控制閥的耐久性會變差。

并且，對于入口控制方案，冷卻液泵和冷卻液控制閥一并安裝在發(fā)動機的冷卻液入口側(cè)。當冷卻液控制閥和冷卻液泵安裝在發(fā)動機的冷卻液入口側(cè)時，冷卻系統(tǒng)的整體布局會變得復雜。

公開于背景技術(shù)部分的上述信息僅僅旨在加深對本發(fā)明背景技術(shù)的理解，因此其可包含的信息并不構(gòu)成在本國已為本領域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的各個方面致力于提供一種具有冷卻液控制閥的發(fā)動機系統(tǒng)，其能夠適當?shù)貞獙鋮s液溫度的快速波動，提高溫度控制的精度，并且能夠利用閥殼體和泵殼體的聯(lián)接結(jié)構(gòu)來簡化冷卻系統(tǒng)的布局。

根據(jù)本發(fā)明的各個方面，一種具有冷卻液控制閥的發(fā)動機系統(tǒng)可以包括：筒形閥，其具有一側(cè)敞開的管道結(jié)構(gòu)并包括冷卻液通道，該冷卻液通道形成于從筒形閥的內(nèi)周面到筒形閥的外周面的預設位置以使冷卻液從其中經(jīng)過；閥殼體，其配置為使得所述筒形閥能夠旋轉(zhuǎn)地布置在其中，并且該閥殼體具有連接至所述閥殼體并對應于所述冷卻液通道的連接管道；閥門驅(qū)動裝置，其布置在所述閥殼體的一個端部以帶動所述筒形閥旋轉(zhuǎn)，從而連接所述連接管道和所述冷卻液通道；泵殼體，其布置在所述筒形閥的一個端部以對應于所述筒形閥的敞開側(cè)，該泵殼體具有布置在其中的泵輪，并且聯(lián)接至所述閥殼體；泵驅(qū)動裝置，其布置為帶動所述泵輪旋轉(zhuǎn)；以及泵排出管路，其連接至所述泵殼體以將由所述泵輪泵送的冷卻液傳輸?shù)狡左w。

由所述泵輪泵送的冷卻液可以通過所述泵排出管路供應到所述汽缸體，并且被供應到所述汽缸體的一部分冷卻液可以被供應向布置在所述汽缸體上面的汽缸蓋。

被供應到所述汽缸體的剩余部分的冷卻液被供應向油冷器。

從所述汽缸蓋排出的冷卻液可以被分配到廢氣再循環(huán)(EGR)冷卻器、加熱器芯或散熱器。

所述連接管道可以包括：第一連接管道，其配置為將從EGR冷卻器和加熱器芯排出的冷卻液供應到所述閥殼體的內(nèi)側(cè)；第二連接管道，其配置為將從散熱器排出的冷卻液供應到所述閥殼體的內(nèi)側(cè)；以及第三連接管道，其配置為將從油冷器排出的冷卻液供應到所述閥殼體的內(nèi)側(cè)。

所述筒形閥和所述泵輪可以布置為在水平方向上彼此毗鄰。

所述筒形閥和所述泵輪可以布置為在垂直方向上彼此毗鄰。

所述泵殼體和所述閥殼體可以整體地形成。

密封件可以介于所述閥殼體的內(nèi)周面和所述筒形閥的外周面之間，從而所述密封件對應于所述連接管道。

所述EGR冷卻器和所述加熱器芯可以布置在單個冷卻液管路中。

所述筒形閥和所述泵輪可以布置為使其旋轉(zhuǎn)中心軸彼此對齊或垂直。

根據(jù)本發(fā)明各種實施方案，由于冷卻液控制閥安裝在發(fā)動機的冷卻液入口側(cè)，從而提高了冷卻液的溫度控制精度；并且由于冷卻液控制閥和冷卻液泵聯(lián)接成作為單個模塊配置，從而簡化了冷卻系統(tǒng)的布局。

此外，由于冷卻液控制閥分別地冷卻汽缸蓋和汽缸體，并且分別地控制在EGR冷卻器、加熱器芯、油冷器以及散熱器內(nèi)循環(huán)的冷卻液，因此能夠提高控制效率和冷卻系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性。

應當理解，此處所使用的術(shù)語“車輛”或“車輛的”或其它類似術(shù)語一般包括機動車輛，例如包括運動型多用途車輛(SUV)、大客車、卡車、各種商用車輛的乘用汽車，包括各種舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合動力車輛、電動車輛、可插式混合動力電動車輛、氫動力車輛以及其它替代性燃料車輛(例如源于非石油的能源的燃料)。正如此處所提到的，混合動力車輛是具有兩種或更多動力源的車輛，例如汽油動力和電力動力兩者的車輛。

通過納入本文的附圖以及隨后與附圖一起用于說明本發(fā)明的某些原理的具體實施方式，本發(fā)明的方法和裝置所具有的其他特征和優(yōu)點 將更為具體地變得清楚或得以闡明。

附圖說明

圖1為顯示了根據(jù)本發(fā)明的具有冷卻液控制閥的示例性發(fā)動機系統(tǒng)內(nèi)冷卻液的整體流動的流程圖。

圖2為根據(jù)本發(fā)明的具有冷卻液控制閥的示例性發(fā)動機系統(tǒng)的局部截面圖。

圖3為根據(jù)本發(fā)明的具有冷卻液控制閥的示例性發(fā)動機系統(tǒng)的局部截面圖。

圖4為有關本發(fā)明的冷卻液控制閥的局部截面圖。

應當了解，附圖并非按比例地繪制，而是圖示性地簡化呈現(xiàn)各種特征以顯示本發(fā)明的基本原理。本發(fā)明所公開的本發(fā)明的具體設計特征(包括例如具體尺寸、方向、位置和形狀)將部分地由具體所要應用和使用的環(huán)境來確定。

具體實施方式

下面將詳細參考本發(fā)明的各個實施方案，這些實施方案的示例被顯示在附圖中并描述如下。盡管本發(fā)明將與示例性實施方案相結(jié)合進行描述，應當理解本說明書并非旨在將本發(fā)明限制為那些示例性實施方案。相反，本發(fā)明旨在不但覆蓋這些示例性實施方案，而且覆蓋可以被包括在由所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)的各種選擇形式、修改形式、等價形式及其它實施方案。

圖1為顯示了根據(jù)本發(fā)明各種實施方案的具有冷卻液控制閥的發(fā)動機系統(tǒng)內(nèi)冷卻液的整體流動的流程圖。

參考圖1，發(fā)動機系統(tǒng)包括：冷卻液控制閥100、汽缸蓋110、汽缸體120、油冷器130、散熱器140、加熱器芯150、廢氣再循環(huán)(EGR)冷卻器160以及冷卻液泵170。

冷卻液泵170與冷卻液控制閥100整體地聯(lián)接，并且泵送從冷卻液控制閥100排出的冷卻液以將冷卻液供應到汽缸體120。

供應到汽缸體120的冷卻液被分配到汽缸蓋110，流經(jīng)汽缸體的冷卻液被排出到油冷器130，并且供應到汽缸蓋110的冷卻液被分配到 EGR冷卻器160、加熱器芯150以及散熱器140。加熱器芯150和EGR冷卻器160由單個冷卻液管路連接。

此外，從加熱器芯150和EGR冷卻器160排出的冷卻液、從油冷器130排出的冷卻液以及從散熱器140排出的冷卻液再循環(huán)至冷卻液控制閥100，以供冷卻液泵170重新泵送。

因此，當冷卻液控制閥100阻擋從加熱器芯150和EGR冷卻器160排出的冷卻液時，冷卻液不會循環(huán)至加熱器芯150和EGR冷卻器160；當冷卻液控制閥100阻擋從油冷器130排出的冷卻液時，冷卻液不會循環(huán)至油冷器130和汽缸體120；并且當冷卻液控制閥100阻擋從散熱器140排出的冷卻液時，冷卻液不會循環(huán)至散熱器140。

此外，當冷卻液控制閥100阻擋從加熱器芯150、EGR冷卻器160以及散熱器140排出的冷卻液時，冷卻液不會循環(huán)至汽缸蓋110。

在本發(fā)明的各種實施方案中，加熱器芯150用來利用暖循環(huán)冷卻液加熱車輛的內(nèi)部空間；EGR冷卻器160用來冷卻從排氣管路到進氣管路循環(huán)的再循環(huán)廢氣；散熱器140用來向外釋放冷卻液的熱量；并且油冷器130用來冷卻循環(huán)經(jīng)過汽缸蓋110或汽缸體120的油。

如上所述，冷卻液控制閥100和冷卻液泵170可以整體地聯(lián)接以減少裝配成本并簡化布局。

此外，由于入口控制方案代替出口控制方案被應用到冷卻液中，因此能夠提高發(fā)動機的冷卻液穩(wěn)定性，并且由于在汽缸體120、汽缸蓋110、EGR冷卻器160、加熱器芯150以及散熱器140內(nèi)循環(huán)的冷卻液由單個冷卻液控制閥100分別地進行控制，因此整個冷卻系統(tǒng)能夠被有效地控制。

圖2為根據(jù)本發(fā)明的各種實施方案的具有冷卻液控制閥的發(fā)動機系統(tǒng)的局部截面圖。

參考圖2，冷卻液控制閥100包括筒形閥320、閥殼體302、電機殼體300、旋轉(zhuǎn)軸315、第一連接管道240、第二連接管道242以及第三連接管道244，并且冷卻液泵170包括泵殼體220、泵輪200、泵電機210以及泵排出管道230。

閥殼體302與泵殼體220整體地形成，其內(nèi)安裝有電機360的電機殼體300布置在閥殼體302的一個端部，并且筒形閥320安裝在閥 殼體302內(nèi)。

筒形閥320具有管狀結(jié)構(gòu)，其中筒形閥320內(nèi)部為空心且一側(cè)敞開，并且冷卻液通道321形成于從內(nèi)周面到外周面的預設位置。如上所述，三條冷卻液通道321可以形成于預設位置。

筒形閥320由旋轉(zhuǎn)軸315連接至電機殼體300的電機360，并且布置為根據(jù)電機360的旋轉(zhuǎn)相對于旋轉(zhuǎn)軸315旋轉(zhuǎn)。

泵輪200布置在與筒形閥320的另一端距離預設間隔處的泵殼體220內(nèi)，并且泵電機210布置為帶動泵輪200旋轉(zhuǎn)。當泵輪200由泵電機210帶動旋轉(zhuǎn)時，筒形閥320內(nèi)的當前冷卻液被沿著泵輪200的徑向吸收與泵送。

由泵輪200泵送的冷卻液通過泵排出管道230被直接供應到汽缸體120的冷卻液室。

根據(jù)本發(fā)明的各種實施方案，第一連接管道240、第二連接管道242以及第三連接管道244連接至閥殼體302以對應于冷卻液通道321。第一連接管道240接收來自加熱器芯150和EGR冷卻器160的冷卻液；第二連接管道242接收來自散熱器140的冷卻液；并且第三連接管道244接收來自油冷器130的冷卻液。

此外，密封件324插置于閥殼體302的內(nèi)周面與筒形閥320之間，以使得密封件324對應于第一、第二以及第三連接管道240、242及244，從而提高冷卻液的控制精度。

如上所述，閥殼體302和泵輪200沿著水平方向布置，并且閥殼體302的一個敞開部分布置為與泵輪200毗鄰，從而使泵輪200的引入口阻力最小化。

此處，泵輪200的旋轉(zhuǎn)中心軸與筒形閥320的旋轉(zhuǎn)中心軸對齊。此外，泵輪200的旋轉(zhuǎn)中心軸與筒形閥320的旋轉(zhuǎn)中心軸可以布置為平行，而非同軸。

圖3為根據(jù)本發(fā)明的各種實施方案的具有冷卻液控制閥的發(fā)動機系統(tǒng)的局部截面圖。下面將描述與圖2的各種實施方案的不同之處。

參考圖3，電機殼體300、筒形閥320、泵輪200以及泵電機210沿著向上方向垂直地布置。

在本發(fā)明的各種實施方案中，泵電機210、泵輪200、筒形閥320 以及電機殼體300可以沿著向上方向垂直地布置。

如上所述，由于閥殼體302和泵輪200沿著垂直方向布置，并且閥殼體302的上敞開部分布置為與泵輪200毗鄰，從而使泵輪200的引入口阻力最小化。

此處，泵輪200的旋轉(zhuǎn)中心軸與筒形閥320的旋轉(zhuǎn)中心軸布置為彼此垂直。此外，泵輪200和筒形閥320可以布置為使得泵輪200的旋轉(zhuǎn)中心軸與筒形閥320的旋轉(zhuǎn)中心軸對齊。

如上所述，由于筒形閥320和泵輪200沿著垂直方向布置，整個冷卻液泵170和冷卻液控制閥100沿著長度方向垂直或水平地布置，從而聯(lián)接至發(fā)動機的布局可以被不同地修改。

圖4為有關本發(fā)明的冷卻液控制閥的局部截面圖。圖4所示的冷卻液控制閥是為了更好地理解本發(fā)明，并且根據(jù)本發(fā)明的冷卻液控制閥的結(jié)構(gòu)在某些部件上不同于先前所描述的實施方案中的冷卻液控制閥結(jié)構(gòu)。

參考圖4，冷卻液控制閥100包括其內(nèi)安裝有電機360的電機殼體300、由電機帶動旋轉(zhuǎn)的輸出齒輪305以及由輸出齒輪305帶動旋轉(zhuǎn)的從動輪310。從動輪310布置為帶動筒形閥320旋轉(zhuǎn)。

筒形閥320具有兩端敞開的管狀結(jié)構(gòu)，并且具有形成于沿著其長度方向的中心部分的空間。由中心部分的空間通往外表面的冷卻液通道321形成于筒形閥320內(nèi)。

在其內(nèi)安裝有筒形閥320的閥殼體302中，第一入口管道325布置在閥殼體302的一個端部并且電機殼體300連接至閥殼體302的另一個端部。

在閥殼體302中，布置有連接至散熱器140的散熱器供應管道340、連接至汽缸蓋的第二入口管道330以及連接至加熱器的加熱器供應管道335。

密封件324布置在筒形閥320的外周面上，散熱器供應管道340的前端部插入到密封件324的內(nèi)側(cè)，并且彈性元件326將密封件324彈性地推向筒形閥320的外周面，從而形成密封結(jié)構(gòu)。

控制單元根據(jù)運行狀況(即冷卻液溫度、入口溫度等等)來控制電機殼體300內(nèi)的電機，以由輸出齒輪305和從動輪310帶動筒形閥 320相對于旋轉(zhuǎn)軸315旋轉(zhuǎn)，所述旋轉(zhuǎn)軸315沿著筒形閥320的中心軸在長度方向上布置。

此外，當筒形閥320的通道321對應于第一入口管道325或第二入口管道330時，冷卻液流通。

為了方便解釋和精確限定所附權(quán)利要求，術(shù)語“上”、“下”、“內(nèi)”和“外”等等被用于參考附圖中所顯示的這些特征的位置來描述示例性實施方式的特征。

前面對本發(fā)明具體示例性實施方案所呈現(xiàn)的描述是出于說明和描述的目的。前面的描述并不旨在成為窮舉的，也并不旨在把本發(fā)明限制為所公開的精確形式，顯然，根據(jù)上述教導很多改變和變化都是可能的。選擇示例性實施方案并進行描述是為了解釋本發(fā)明的特定原理及其實際應用，從而使得本領域的其它技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種示例性實施方案及其不同選擇形式和修改形式。本發(fā)明的范圍意在由所附權(quán)利要求書及其等價形式所限定。