(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却剤のための１つの入口（２０）と多数の出口（２２，２４，２６）を備える弁本体（１２）と、回転軸（ＸＸ）を中心として回転するようになっている調節部材（１４）と、調節部材（１４）に連結されて、調節部材（１４）を選択された角度位置まで移動させ、出口（２２，２４，２６）間での冷却剤の分配を制御するモータ（３０）とを有する自動車エンジンの冷却回路用制御弁であって、
調節部材（１４）に一体に回転するように連結されて調節部材（１４）の角度位置を示す出力信号（Ｓ）を供給する絶対位置センサ（５０）と、出力信号（Ｓ）を受信するようになっており、かつ前記モータ（３０）は、調節部材（１４）の角度位置を調節するために使用される位置コントローラ（ＣＰ）によって駆動されるようになっており、
電気モータ（３０）は、位置コントローラ（ＣＰ）の制御下で、時計回り、あるいは反時計回りの方向に選択的に回転可能であって、或る位置から他の位置への角度変位を最小にしうるようになっており、
前記調節部材（１４）の２つの連続する位置の間の最大移動角度は１８０°であることを特徴とする制御弁。
【請求項２】
絶対位置センサ（５０）は、調節部材（１４）の回転軸（２８）に直接載置されていることを特徴とする、請求項１に記載の制御弁。
【請求項３】
モータ（３０）は電動であり、調節部材（１４）の回転軸（２８）から偏位しており、かつ減速歯車機構（３４〜４８）によって調節部材（１４）に連結されている出力軸（３２）を有していることを特徴とする、請求項２に記載の制御弁。
【請求項４】
位置コントローラ（ＣＰ）は、車両エンジンの制御回路（ＣＣ）に含まれる熱管理ソフトウエア（ＬＧＴ）によって駆動されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１つに記載の制御弁。
【請求項５】
弁本体（１２）は、回転軸（ＸＸ）の方向に配置された１つの入口（２０）と、回転軸（ＸＸ）に対して半径方向に配置された少なくとも２つの出口（２２，２４，２６）とを有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１つに記載の制御弁。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載の制御弁（１０）を有することを特徴とする、自動車エンジン用冷却回路。
【請求項７】
制御弁（１０）は三方弁であり、その入口（２０）は、車両エンジン（５８）から到達する冷却剤のための取入口につながっており、その３つの出口（２２，２４，２６）は、それぞれ、冷却ラジエータ（６６）を含む前記回路の第１の枝路（６４）と、冷却ラジエータを迂回するバイパスを構成する前記回路の第２の枝路（７０）と、自動車の車室を暖房するためのユニットヒータ（７４）を含む前記回路の第３の枝路（７２）とにつながっていることを特徴とする、請求項６に記載の冷却回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車エンジンの冷却回路に関する。
【０００２】
より詳しくは、本発明は、冷却剤のための１つの入り口と多数の出口を備えたバルブ本体と、回転軸を中心として回転するようになっている調節部材と、調節部材に連結されて調節部材を選択された角位置まで移動させて出口間での冷却剤の分配を制御するモータとを有する、自動車エンジンの冷却回路用制御弁に関する。
【背景技術】
【０００３】
この型の制御弁は、本出願人による特許文献１及び特許文献２により公知である。
【０００４】
公知の制御弁は、一般的には、エンジンにつながる様になっている入口と、冷却ラジエータにつながる様になっているラジエータ出口と、冷却ラジエータを迂回するバイパスにつながる様になっているバイパス出口と、車両の車室を暖めるためのユニットヒータにつながる様になっているユニットヒータ出口とを有する三方弁である。
【０００５】
このような制御弁は、通常、選択したやり方により、調節部材の転位を制御するモータを有するアクチュエータによって駆動される。
【０００６】
公知の制御弁においては、弁の調節部材は、戻しばねによって、機械的な当接位置に戻される。この戻しばねは、当接することによって、弁を所定の位置に戻させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】仏国特許出願公開第２８５０７２６号明細書
【特許文献２】仏国特許出願公開第２９１６４７９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この公知の解決方法においては、ばねの力に恒久的に打ち勝つことが出来、かつこの当接の際の衝撃に耐えることができる大型の歯車を有するギアモータを選ぶことが必要となる。そのため、弁と歯車とを作動させるためのモータの寸法が大となり、かつ弁の全体の寸法が大となるといった影響をもたらす。
【０００９】
更に、この様な当接の場合、調節部材が或る角度位置から他の角度位置に移動する際、常に一定方向に回転しなければならなることになり、そのため、場合によっては、角変位は約３３５°にもなる。
【００１０】
本発明の目的は、主として、上記の欠点を解消することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的達成のため、本発明は、調節部材に一体に回転するように連結されて、調節部材の角度位置を表す出力信号を供給する絶対位置センサと、出力信号を受信するようになっており、かつ調節部材の角度位置を調節するのに用いられる位置コントローラによって駆動されるモータとを備える、上記で定義した型式の制御弁を提供するものである。
【００１２】
従って、調節部材の位置は、絶対位置センサ、即ち、相対型センサとは異なる、不変基準位置を獲得するセンサによって定められる。
【００１３】
この位置センサは、調節部材の角度位置を示す出力信号を出し、この出力信号は、位置コントローラに伝達される。
【００１４】
これらの条件の下で、本発明は、従来のコントロールバルブにおいて、機械的当接を無くし、従来存在していた戻しバネを省略することを可能とするものである。
【００１５】
これら当接とバネをなくすことによって、歯車は、エンジントルクではなく、出力トルクを伝えるような寸法であれば良くなり、小さな寸法のものとすることができる。
【００１６】
更に、機械的な当接をなくしたため、弁の全高を、ほぼ当接部の高さまで低くすることが出来る。
【００１７】
本発明の他の利点は、次の事実に基づくものである。即ち、機械的当接が無いため、調節部材は、時計回り、及び反時計回りに回転可能になり、危険等を冒して領域を通過すること無しに、正確な位置に到達してそれを認識するので、最短時間での移動が可能となる。
【００１８】
従って、機械的当接を行う弁の場合には、２つの位置の間の最大移動角度は約３３５°であるのに対し、本発明では１８０°である。
【００１９】
そのため、１つの位置から他の位置への移動は、従来のバルブに比べて大幅に速い。
【００２０】
本発明においては、絶対位置センサは、調節部材の回転軸に直接取付けられるので有利である。
【００２１】
モータは、調節部材の軸から偏位し、かつ減速歯車機構によって、調節部材に連結されている出力軸を備えているが好ましい。
【００２２】
モータは、位置コントローラの制御下で、調節部材が、時計周り又は反時計周りに選択的に回転可能であり、そのため、或る位置から他の位置への角度移動を最小限とすることが出来る。
【００２３】
位置コントローラは、車両エンジンの制御回路に含まれる熱管理ソフトウエアによって駆動されるのが好ましい。
【００２４】
本発明の好適な実施例においては、弁のボディは、回転軸の方向に配置された１つの入口と、回転軸に対して径方向に配置された少なくとも２つの出口を有する。
【００２５】
他の局面として、本発明は、前記で定義したような制御弁を有する、自動車エンジンのための冷却回路にも関する。
【００２６】
有利な一実施例においては、制御弁は三方弁であり、その入口は、車両エンジンから到達する冷却剤のための流入口につながり、その３つの出口は、それぞれ、冷却ラジエータを含む回路の第１の分枝路と、冷却ラジエータを迂回するバイパスを構成する同回路の第２の分枝路と、自動車の車室を暖房するためのユニットヒータを含む同回路の第３の分枝路とにつながっている。
【００２７】
以下の説明では、単なる例として、添付図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明による制御弁の平面図。
【図２】制御弁の制御回路の概略図。
【図３】制御弁の縦断面図。
【図４】本発明の制御弁を備える自動車エンジン冷却回路の回路図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１及び図３には、回転軸XXを中心にして回転可能な調節部材１４（図３）が装入された本体１２を有する制御弁１０を示してある。図示の例では、本体１２は、円筒形壁１４によって画定され、その中には、切頭端部壁１８を有する中実の円筒形部品の形状をなす調節部材１６が収容されている。
【００３０】
弁のボディ１２には、回転軸ＸＸ（図３）の方向を向く冷却剤入口孔２０が設けられている。また、この弁本体は、弁本体に対して半径方向を向く３つの出口孔２２、２４、２６を備えている。
【００３１】
図４に示す回路に関する後述の説明で分かるように、出口孔２２は、自動車エンジンの冷却ラジエータにつながり、出口孔２４は、冷却ラジエータを迂回するバイパスにつながり、出口孔２６は、車室を暖房するためのユニットヒータにつながるようになっている。
【００３２】
図１から分かるように、出口孔２２と出口孔２６は、互いにほぼ一直線上に位置し、出口孔２４は、出口孔２２と出口孔２６に対してほぼ直交している。
【００３３】
上記制御弁１０の一般的構造は、前記「先行技術文献」に記載の２つの文献から公知である。
【００３４】
図１から分かるように、調節部材１４は、弁のボディ１２から延びる軸２８を有している。調節部材１４は、例えばブラシ型のモータ３０によって回転駆動される。このモータ３０は、出力軸３２を備え、出力軸３２には歯付ホイール３６と噛合うピニオン３４がキー止めされ、ピニオン３４は、軸３８にキー止めされた歯付ホイール３６と噛合っている。軸２８には他のピニオン４０が楔止めされており、ピニオン４０は、軸４４に取付けられた歯付ホイール４２と噛合っている。軸４４には、調節部材の軸２８に取付けられた歯付ホイール４８と噛合うピニオン４６が楔止めされている。上記のピニオンと歯付ホイールの組み合わせは、モータの出力軸３２と、調節部材の軸２８との間に設けられた減速歯車又は歯車減速機構を構成している。
【００３５】
それ自体公知の構造を有する絶対位置センサ５０が、弁の調節部材の軸２８に直接取付けられている。このセンサ５０は、ロータ５２とステータ５４から構成されている。ロータ５２は軸２８に直接取付けられており、ステータ５４は、ロータ５２に面する弁本体に取付けられている。
【００３６】
絶対位置センサは、出力信号Ｓを供給する。出力信号Ｓは、軸３８の実際の角度位置を表し、従って、弁本体に対する調節部材の実際の角度位置を表し、更に、出口２２、２４、２６に対する実際の角度位置を表す。
【００３７】
この出力信号は、図１で概略的に示した、モータを駆動する位置コントローラＣＰに送られる。
【００３８】
図２は、制御回路全体をより詳細に示している。位置コントローラＣＰは、絶対位置センサに接続されている。絶対位置センサは、接地された線と、+５Vの電力が供給されている制御線と、位置コントローラＣＰに供給される制御信号の線との、３本の線を有する。位置コントローラＣＰは、２本の線によってモータ３０に接続されている。
【００３９】
位置コントローラＣＰは、自動車のエンジンの制御回路ＣＣに含まれる熱管理ソフトウエアＬＧＴによって駆動される。
【００４０】
この制御回路は、通常の方法で、自動車の熱機関の全パラメータを駆動する。
【００４１】
それ自体公知であって、直接には本発明の一部ではない手段、従って、ここではその詳細な説明は行わないが、そのような手段を用いて、選ばれたやり方に従って、位置コントローラを駆動するために、熱管理ソフトウエアＬＧＴが用いられる。
【００４２】
次に参照する４図は、自動車の熱機関５８を冷却するための回路５６を示している。この回路５６には、ポンプ６０の作用で、通常は不凍液を添加した水である冷却剤が廻っている。冷却剤は、熱機関によって温められ、制御弁１０の入口２０につながる出口６２を通って、熱機関から出て行く。制御弁の３つの出口２２，２４，２６は、それぞれ、回路５６の３本の枝路につながっている。
【００４３】
回路５６は、冷却ラジエータ６６と膨張タンク６８とを含む第１の枝路６４と、冷却ラジエータを迂回するバイパスを構成する枝路７０と、自動車の車室を暖房するために使用されるユニットヒータ７４を含む枝路７２とを有する。出口２２は、枝路６４（ラジエータ）につながり、出口２４は枝路７０（バイパス）につながり、出口２６は、枝路７２（ユニットヒータ）につながっている。
【００４４】
熱機関の温度と車室の暖房を最適にするために、この弁は、上記の３本の枝路内の冷却剤の流量を個別に管理しうるようになっている。特に、低温の状態でエンジンをスタートさせる場合には、冷却剤を、ラジエータを通さずに、バイパス枝路に循環させることが可能である。このスタート段階において、もし暖房を所望の場合には、冷却剤の流量の幾らか又は全部を、ユニットヒータに通すことも可能である。
【００４５】
冷却剤の温度が所定の温度に達したか、あるいは超えた場合には、冷却剤はラジエータを通り、バイパスを回避する。更に、暖房が所望されているか否かによって、冷却剤の一部を、ユニットヒータに通すことも、通さないこともできる。
【００４６】
これらの異なったやり方は、前述の熱管理ソフトウエアＬＧＴによって管理される。
【００４７】
従って、本発明は、従来の弁で行われていた機械的な当接、および設けられていた戻しバネを省くことを可能とする絶対位置センサによって、減少した容積を有する制御弁を採用することによって、調節部材の位置を管理することができる。
【００４８】
その結果として、弁の制御が簡素化され、更に、絶対位置センサが、或る位置から他の位置への移動経路を、場合によって、時計回り、あるいは反時計回りの回転方向を選択することを可能にし、この際、最大角度移動は１８０°となる。
【００４９】
本発明は、上記の型の弁に限定されず、入口と出口の構造や調節部材の構造が異なる他の弁にも適用可能である。
【００５０】
本発明は、自動車熱機関の冷却回路に適用することが出来る。
【符号の説明】
【００５１】
１０  制御弁
１２  ボディ
１４  調節部材
１６  円筒形壁
１８  切頭端部
２０  冷却剤入口孔
２２，２４，２６  出口孔
２８，３８，４４  軸
３０  モータ
３２  出力軸
３４，４０，４６  ピニオン
３６，４２，４８  歯付ホイール
５０  絶対位置センサ
５２  ロータ
５４  ステータ
５６  回路
５８  熱機関
６０  ポンプ
６２  出口
６４，７０，７２  分枝路
６６  冷却ラジエータ
６８  膨張タンク
７４  ユニットヒータ
ＸＸ  回転軸
Ｓ  出力信号
ＣＰ  位置コントローラ
ＣＣ  制御回路
ＬＧＴ  熱管理ソフトウエア
【図１】
0005770174.tif 000002
【図２】
0005770174.tif 000003
【図３】
0005770174.tif 000004
【図４】
0005770174.tif 000005