KR100412567B1 - 오일팬의 엔진오일 자동 보충 공급시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 오일팬내의 엔진오일이 부족시 엔진정지후 일정시간 경과 후 엔진오일을 자동으로 보충하여 항상 적정량을 유지토록 하므로써 엔진의 윤활성과 엔진의 내구성을 향상시키고 엔진오일의 잦은 점검을 생략할 수 있는 오일팬의 엔진오일 자동보충공급시스템을 제공하는데 있다.

이를 위해 본 발명은 엔진오일을 저장하는 오일팬과;

오일팬의 적정오일레벨이 만탱크 레벨을 형성하도록 설치되는 레벨유지탱크와;

상기 레벨유지탱크보다 높은 위치에너지를 가지도록 설치되며, 상기 레벨유지탱크를 만탱크로 보충하기 위한 엔진오일을 수용하는 리저버탱크와;

상기 오일팬의 저부와 레벨유지탱크의 저부를 접속하는 하부오일보충라인과;

상기 레벨유지탱크의 상부와 리저버탱크의 하부를 연결하는 상부오일보충공급라인과;

상기 상부오일보충공급라인을 개폐하는 제1솔레노이드 밸브와;

상기 하부오일보충공급라인을 개폐하는 제2솔레노이드밸브와;

상기 레벨유지탱크의 만탱크 여부를 검출하는 수위감지센서와;

상기 수위감지센서로부터의 정보와 엔진의 운전정보 및 오일팬의 수위정보에 기초하여 상기 제1 및 제2솔레노이드 밸브를 선택적으로 개폐되도록 제어하여 오일팬이 항상 적정량의 수위를 유지토록 하는 전자제어장치;를 포함하여 구성되어 있다.

Description

오일팬의 엔진오일 자동 보충 공급시스템{Automatic oil supplying apparatus}

본 발명은 자동차 오일팬의 엔진오일 자동 보충공급 시스템에 관한 것이다.

엔진은 회전중에 많은 부품들이 서로 마찰하게 되는데, 마찰에 사용되는 힘은 실린더의 팽창 행정에서 얻은 힘에 대하여 저항이고 손실이며, 또, 부품끼리의 마찰은 부품을 마모시켜 수명을 단축시키고 엔진의 성능을 총합적으로 저하시키는 원인이 된다.

이때문에 엔진의 윤활은 엔진 내부의 마찰저항을 저감함과 동시에 엔진 내부의 냉각에 대해서도 중요한 의미를 가지고 있으며, 이를 위해 엔진에는 윤활과 냉각에 사용하는 엔진오일이 주입되어 있다.

일반적으로 엔진의 윤활과 냉각을 위해 사용되는 엔진오일은 실린더 블록 하부에 장착된 오일팬에 모아서 오일펌프로 퍼올려 엔진 각부, 예를 들면 엔진의 주요 운동 부위인 크랭크축, 커넥팅로드, 피스톤, 캠축 및 흡배기 밸브등에 급송되어진다.

엔진오일은 엔진 각부를 순환하는 동안 고온의 연소 가스열에 노출되어 장시간 사용되면 열화되거나, 엔진이 마모되어 생긴 금속입자등이 다량 포함되어 오염되거나 또는 블로바이가스등에 노출되어 묽어져 윤활기능이 저하 되기 때문에 일정주기, 예를들면 차량을 5000~10000km 정도 주행하면 새 오일로 교체해 주어야 엔진의 내구성을 저하시키지 않게 된다.

또, 차량의 엔진오일은 차량의 성능과 상태, 특히, 차량의 노후 정도에 따라 차량의 운행과 함께 조금씩 소모되어지게 된다.

이때문에 차량의 사용에 따라 엔진오일의 양이 요구되는 만큼의 양으로 일정하게 유지되지 않게 되면 시간이 지날수록 엔진오일이 점점 더 열화되어 윤활성능에 영향을 주게 된다.

이러한 문제점을 해소하기 위하여 종래의 경우 도 5에 도시하는 것과 같이 오일팬(20)에 별도의 리저버탱크(21)를 설치하고, 오일팬(20)의 오일레벨을 감지하여 기준치에 미치지 못하는 경우 솔레노이드 밸브(22)를 개방하여 리저버탱크(21)에 보관된 엔진오일을 오일팬(20)에 자동으로 보충공급해주고 있다.

그러나 상기한 엔진오일의 보충공급 방식은 오일팬(20)내의 오일의 레벨만을 고려하고 있기 때문에 오일의 레벨이 기준치에 못미치는 경우 엔진이 운전중일때도 계속적으로 오일이 공급되는 시스템이어서 적정 오일량의 유지가 곤란할 수 있다는 문제점이 나타나고 있다.

즉, 엔진의 운전중에는 오일팬(20)에 저장된 엔진오일이 엔진 전체로 공급되고 있기 때문에 엔진정지시를 기준으로 맞추어 놓은 오일레벨에 맞추어 계속적으로 오일이 공급되면 최종적으로는 적정 오일량 이상이 공급되어져 엔진작동시 크랭크샤프트가 엔진오일을 쳐서 엔진오일압에 변동이 생기고 엔진 성능도 저하되는 문제점이 그것이다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 제안한 것으로서 그의 목적으로 하는 것은 오일팬내의 엔진오일이 부족시 엔진정지후 일정시간 경과 후 엔진오일을 자동으로 보충하여 항상 적정량을 유지토록 하므로써 엔진의 윤활성과 엔진의 내구성을 향상시키고 엔진오일의 잦은 점검을 생략할 수 있는 오일팬의 엔진오일 자동보충공급시스템을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 엔진오일을 저장하는 오일팬과;

오일팬의 적정오일레벨이 만탱크 레벨을 형성하도록 설치되는 레벨유지탱크와;

상기 레벨유지탱크보다 높은 위치에너지를 가지도록 설치되며, 상기 레벨유지탱크를 만탱크로 보충하기 위한 엔진오일을 수용하는 리저버탱크와;

상기 오일팬의 저부와 레벨유지탱크의 저부를 접속하는 하부오일보충라인과;

상기 레벨유지탱크의 상부와 리저버탱크의 하부를 연결하는 상부오일보충공급라인과;

상기 상부오일보충공급라인을 개폐하는 제1솔레노이드밸브와;

상기 하부오일보충공급라인을 개폐하는 제2솔레노이드밸브와;

상기 레벨유지탱크의 만탱크 여부를 검출하는 수위감지센서와;

상기 수위감지센서로부터의 정보와 엔진의 운전정보 및 오일팬의 수위정보에 기초하여 상기 제1 및 제2솔레노이드 밸브를 선택적으로 개폐되도록 제어하여 오일팬이 항상 적정량의 수위를 유지토록 하는 전자제어장치;를 포함하여 구성되어 있다.

도 1은 본 발명에 의한 오일팬의 엔진오일 자동 보충공급 시스템을 나타내는 도면

도 2는 본 발명에 의한 레벨유지 탱크의 만탱크시 수위감지 센서의 작동 상태를 나타내는 도면

도 3은 동상 레벨유지탱크의 수위 강하시 수위감지센서의 작동 상태를 나타내는 도면

도 4는 본 발명의 작동 흐름도

도 5는 종래기술

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 오일팬 2 : 레벨유지탱크

3 : 하부오일보충공급라인 5 : 리저버탱크

6 : 상부오일보충공급라인 8 : 수위감지센서

9 : 상부고정단자 10 : 하부가동단자

11 : 시동키 12 : 전자제어장치

13 : rpm센서 14 : 냉각수온센서

15 : 오일온도센서 S₁: 제1솔레노이드밸브

S₂: 제2솔레노이드밸브

이하 본 발명의 구성을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 오일팬의 엔진오일 자동 보충공급 시스템을 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명에 의한 레벨유지탱크의 만탱크시 수위감지센서의 작동상태를 나타내는 도면이며, 도 3은 동상 레벨유지 탱크의 수위강하시 수위감지센서의 작동상태를 나타내는 도면이다.

그리고 도 4는 본 발명의 작동흐름도이다.

도면중 부호 1은 엔진 각부의 윤활과 냉각을 위해 공급하는 엔진오일을 저장하는 오일팬으로서 실린더 블록 하부에 장착된다.

상기 오일팬(1)의 일측에는 적정오일레벨(N)이 만탱크 수위로 되는 레벨유지탱크(2)가 설치되고, 그 오일팬(1)과 레벨유지탱크(2)의 저부는 하부오일보충공급라인(3)으로 연결되어 있으며, 그 하부 오일보충공급라인(3)을 개폐토록 제2솔레노이드밸브(S₂)가 설치되어 있다.

그리고 상기 레벨유지탱크(3)와는 별도로 리저버탱크(5)가 마련되어 있으며, 이 리저버탱크(5)는 상기 레벨유지탱크(2) 및 오일팬(1)보다 높은 위치에너지를 가지도록 설치되고, 리저버탱크(5)의 저부와 상기 레벨유지탱크(2)의 상부는 상부오일공급라인(6)이 접속하고 있으며, 이 상부오일공급라인(6)에는제1솔레노이드밸브(S₁)가 라인(6)을 개폐토록 설치되어 있다.

또, 상기 레벨유지탱크(2)의 상부에는 만탱크 수위를 감지할 수 있는 수위감지센서(8)가 설치되는데, 수위감지센서(8)는 상부고정단자(9)와 오일유면에 추종하여 승하강하는 플로우트체인 하부 가동단자(10)로 구성된 일종의 스위치로서 상하단자(9)(10)가 접촉하면 회로를 온 접속하여 만탱크 상태임을 나타내게 되고, 하부가동단자(10)가 하강하여 양쪽 단자(9)(10)가 떨어지게 되면 회로를 오프시켜 레벨유지탱크(2)내의 수위가 만 수위가 아닌 것으로 판정되도록 되어 있다(도2와 도3 참조).

이하 본 발명의 동작 흐름도를 참조하여 엔진오일의 보충공급 과정을 설명한다.

시동키(11)가 스위치 온 되면(단계 가), 전자제어장치(12)는 rpm센서(13), 냉각수온센서(14)와 오일온도센서(15)로부터 검출한 냉각수온과 엔진오일의 온도가 상온상태(대기온상태)인가 또는 엔진이 시동오프되어 있던 시간이 일정시간 이상인가를 판단하여(단계 나), 그 조건을 만족하면 후속 단계를 진행하고, 만족하지 아니하면 일정시간이 경과하기를 기다린후 후속 단계를 진행한다(단계 다).

이와같이 하는 이유는 엔진 각부로부터 엔진오일이 오일팬(1)으로 귀환한 안정상태를 엔진오일의 보충공급 기준으로 삼기 위해서이다.

다음 단계로 수위감지센서(8)가 온상태인가를 판단하여(단계 라) 아니라면 레벨유지탱크(2)내의 수위가 하강하여 만탱크 유지가 되고 있지 않은 상황이므로전자제어장치(12)는 이때 제1솔레노이드밸브(S₁)를 온(개방 작동시킴을 말함)시키고, 제2솔레노이드밸브(S₂)는 닫힘상태가 되도록 제어하여 리저버탱크(2)내에 저장된 엔진오일이 개방된 상부오일보충공급라인(6)을 통해 레벨유지탱크(2)로 내려와 만탱크를 만들게 되며, 이에따라 수위감지센서(8)가 온 상태가 되면 다음 단계를 진행하게 된다(단계 마).

수위감지센서(8)가 온 상태에서는 오일팬(1)내의 수위가 기준치 이상인가를 판단하여(단계 바), 기준치보다 낮은 경우에는 제1솔레노이드밸브(S₁)는 닫고, 제2솔레노이드밸브(S₂)는 개방시키게 된다(단계 사).

이에따라 레벨유지탱크(2)내의 엔진오일이 개방된 하부오일보충공급라인(3)을 통해 오일팬(1)으로 유입되어 오일팬(1)의 수위를 상승시키게 되며, 이는 양측 수위가 평형을 이루도록 엔진오일이 보충공급된다.

따라서 1회의 보충 공급만으로 오일팬(1)이 기준 수위를 유지할 수 없으므로 3회 정도(3~6회 범위) 단계(라)로 되돌아가는 루핑 동작을 실시(단계 아)한 후 종료하게 된다.

여기서 3회로 루핑 동작을 제한하는 이유는 끊임없이 솔레노이드 밸브(S₁)(S₂)가 반복적으로 개폐 작동되는 것을 차단하여 3~5회 정도 반복 실행하면 기준 수위에 어느정도 근접하기 때문이다.

상기 오일팬(1)의 수위가 기준치 이상인 경우로 판정되면 모든 솔레노이드밸브(S₁)(S₂)를 오프(off) 상태하에 둔채 종료한다.

이상과 같은 본 발명은 오일팬내에 엔진오일이 부족하여 보충해주어야 하는 경우 엔진이 정지후 시동시 엔진 각부에 공급된 오일이 오일팬으로 드레인 되는 것을 기다려 오일팬의 적정 수위가 만탱크로 된 레벨유지탱크의 오일을 오일팬에 보충공급하며, 레벨유지탱크의 수위가 강하하는 것은 리저버 탱크로부터 보충해주며, 이러한 보충 공급 작동을 오일팬내의 수위가 적정하게 유지될 때까지 반복하므로써 종래 적정량 이상이 보충 공급으로 인한 부작용을 방지하고 항상 걱정 없이 적정 수위를 자동으로 유지할 수 있어 엔진의 최적성능을 유지할 수 있게 되는 효과가 있다.

Claims (9)

1. 엔진오일을 저장하는 오일팬과;

   오일팬의 적정오일레벨이 만탱크 레벨을 형성하도록 설치되는 레벨유지탱크와;

   상기 레벨유지탱크보다 높은 위치에너지를 가지도록 설치되며, 상기 레벨유지탱크를 만탱크로 보충하기 위한 엔진오일을 수용하는 리저버탱크와;

   상기 오일팬의 저부와 레벨유지탱크의 저부를 접속하는 하부오일보충라인과;

   상기 레벨유지탱크의 상부와 리저버탱크의 하부를 연결하는 상부오일보충공급라인과;

   상기 상부오일보충공급라인을 개폐하는 제1솔레노이드밸브와;

   상기 하부오일보충공급라인을 개폐하는 제2솔레노이드밸브와;

   상기 레벨유지탱크의 만탱크 여부를 검출하는 수위감지센서와;

   상기 수위감지센서로부터의 정보와 엔진의 운전정보 및 오일팬의 수위정보에 기초하여 상기 제1 및 제2솔레노이드밸브를 선택적으로 개폐되도록 제어하여 오일팬이 항상 적정량의 수위를 유지토록 하는 전자제어장치;를 포함하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 오일팬의 엔진오일 자동 보충 공급 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 전자제어장치는 엔진의 시동키가 온될때 엔진오일의 보충공급을 위한제어를 수행하게 되는 것을 특징으로 하는 오일팬의 엔진오일 자동 보충 공급 시스템.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 전자제어장치는 엔진 rpm이 영이고, 냉각수온과 오일온도가 대기온이면 레벨유지탱크가 만탱크 상태인가를 확인하여 만탱크가 아니면 제1솔레노이드를 작동 제어하여 리저버탱크내의 엔진오일을 레벨유지탱크에 공급하여 만탱크를 만들어주게 되는 것을 특징으로 하는 오일팬의 엔진오일 자동 보충 공급 시스템.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 전자제어장치는 레벨유지탱크가 만탱크시 오일팬 수위가 기준수위 이하일때 제2솔레노이드밸브를 개방하여 레벨유지탱크내의 엔진오일을 오일팬에 공급해주도록 제어하는 것을 특징으로 하는 오일팬의 엔진오일 자동 보충 공급 시스템.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 전자제어장치는 오일팬내의 엔진오일이 기준수위에 도달할 때까지 상기 제1 및 제2솔레노이드밸브의 선택적인 온.오프 제어를 반복해서 수행하게 되는 것을 특징으로 하는 오일팬의 엔진오일 자동 보충 공급 시스템.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 전자제어장치는 오일팬이 기준수위에 도달할 때까지 3~5회 반복하여 제1및 제2솔레노이드밸브를 제어하게 되는 것을 특징으로 하는 오일팬의 엔진오일 자동 보충 공급 시스템.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 수위감지센서는 레벨유지탱크의 만탱크시 회로를 온 접속하고, 만탱크의 유지가 안될때는 회로를 오프하는 스위치인 것을 특징으로 하는 오일팬의 엔진오일 자동 보충 공급 시스템.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 수위감지센서는 레벨유지 탱크의 만탱크 수위 위치를 가지고 고정 설치되는 상부 고정 단자와, 그 수위에 추종하여 상하로 이동하여 상부 고정단자와 붙거나 떨어지게 되는 하부 가동단자로 구성되는 것을 특징으로 하는 오일팬의 엔진오일 자동 보충 공급 시스템.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 하부가동단자는 엔진오일에 뜨는 플로우트체인 것을 특징으로 하는 오일팬의 엔진오일 자동 보충 공급 시스템.