KR101039525B1

KR101039525B1 - 엔진 냉간 시동시 오일필터 파손방지를 위한 오일히팅장치

Info

Publication number: KR101039525B1
Application number: KR1020040110871A
Authority: KR
Inventors: 임성현
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2004-12-23
Filing date: 2004-12-23
Publication date: 2011-06-09
Also published as: KR20060072307A

Abstract

본 발명은 엔진 냉간 시동시 유동성이 저하된 저온상태의 오일을 유동성이 좋아지도록 가열하여 정상적으로 흐를 수 있도록 하므로서 오일필터의 파손을 방지할 수 있도록 하는 오일히팅장치에 관한 것으로, 엔진 시동과 함께 구동하면서 오일팬에 저장된 오일을 오일스트레이너로 흡입하여 공급하는 오일펌프와, 상기 오일펌프에서 공급되는 오일을 냉각시켜주는 오일쿨러와, 상기 오일쿨러에서 냉각된 오일을 여과하여 공급하는 오일필터를 구비하고 있는 오일순환계통에 있어서,

상기 오일펌프와 오일쿨러를 잇는 제1 연결통로 도중에 연결된 바이패스통로에 장설되는 솔레노이드밸브와; 상기 솔레노이드밸브를 제어하는 액츄레이터와; 상기 오일쿨러와 오일필터를 잇는 제2 연결통로 도중에 연결되는 히팅오일통로에 장설되는 일방향 밸브와; 상기 바이패스통로와 히팅오일통로 사이에 형성되어 바이패스통로를 통해 유입되는 오일을 순간 가열하여 제2 연결통로로 순환시키는 오일히터;를 더 포함하여 오일순환계통을 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 발명이다.

오일순환계통, 오일, 오일펌프, 오일필터, 바이패스통로, 솔레노이드밸브, 엑츄레이터, 오일히터, 컨트롤 유닛

Description

엔진 냉간 시동시 오일필터 파손방지를 위한 오일히팅장치{Oil heating apparatus}

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 오일순환계통의 개략도.

도 2는 본 발명의 오일히터의 단면도.

도 3은 도 2의 A-A선 단면도.

도 4는 본 발명의 오일히팅장치의 플로우챠트.

도 5는 종래 기술

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 오일순환계통 2 : 오일팬

3 : 오일펌프 4 : 오일스트레이너

5 : 오일쿨러 6 : 오일필터

7 : 제1 연결통로 71 : 바이패스통로

72 : 솔레노이드밸브 8 : 제2 연결통로

81 : 히팅오일통로 82 : 일방향 밸브

9 : 오일히터 91 : 하우징

92 : 고정체 93 : 히팅코일

94 : 오일히팅파이프 95 : 밧데리

96 : 전원콘넥터 ECU : 컨트롤 유닛

본 발명은 엔진 냉간 시동시 유동성이 저하된 저온상태의 오일을 유동성이 좋아지도록 가열하여 정상적으로 흐를 수 있도록 하므로서 오일필터의 파손을 방지할 수 있도록 하는 오일히팅장치에 관한 것이다.

일반적으로 기존 차량 엔진의 오일순환계통은 도 5의 도시와 같이 엔진에 시동을 걸면 오일펌프(100)가 구동하게 되며, 오일펌프가 구동하면 오일팬(200)에 저장된 오일은 오일스트레이너(300)로 펌핑되어 오일쿨러(400)를 순환하면서 적정온도로 냉각된 후 오일필터(500)로 유입되며, 상기 오일필터에서 이물질이 여과된 오일은 크랭크샤프트(600), 캠샤프트(700) 등으로 오일을 공급하는 엔진 메인갤러리로 순환한 후 다시 오일팬(200)에 저장되는 순환작동을 반복하게 된다.

그러나 상기와 같은 종래 기술의 오일순환계통은 엔진의 냉간 시동시 특히, 겨울철의 혹한기 때 엔진의 빠른 워밍업(Warming up)을 위해 엔진기어를 중립상태 또는 파킹상태(오토 차량에 한함)에서 무부하 급가속을 실시하게 될 때에는 오일필터의 여과지가 파손되는 현상이 나타나는 문제가 있다.

왜냐하면, 엔진의 냉간 시동시에는 오일의 점도가 높아져 유동성이 극히 나쁜 상태이기 때문에 냉간시동 초기에 무부하 급가속을 하게 되면 점도가 큰 오일이 오일필터(500)를 통과하는 과정에서 유동저항이 커지게 되며, 이러한 유동저항이 크면 클수록 여과지가 찢어지는 등의 파손율이 높아지게 된다.

그 일례로서, 버스의 경우 겨울철 엔진 냉간 시동시 일부 운전자들에 의해 엔진의 빠른 워밍업을 위해 기어를 중립상태로 놓고 엑셀레이터를 세게 밟아 무부하 급가속을 하게 되는 사례가 종종 발생되고 있기 때문에 그로 인하여 오일필터의 여과지가 찢어지는 문제가 발생되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술에서 나타나는 문제를 해결하기 위하여 제안된 것으로, 엔진의 냉간 시동시에는 저온상태의 오일이 곧바로 오일필터로 유입되지 않고 유동성이 좋아지는 점도의 상태로 가열되어 오일필터로 유입되도록 하므로서 무리한 무부하 급가속시에도 오일필터의 여과지가 찢어지는 현상이 발생되지 않도록 하는데 목적이 있으며, 또한 겨울철 혹한기에도 엔진의 냉간 시동시 오일순환계통에 유동성이 좋은 오일을 공급할 수 있도록 하므로서 엔진성능을 향상시킬 수 있도록 하는데 다른 목적을 두고 발명한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

엔진 시동과 함께 구동하면서 오일팬에 저장된 오일을 오일스트레이너로 흡입하여 공급하는 오일펌프와, 상기 오일펌프에서 공급되는 오일을 냉각시켜주는 오일쿨러와, 상기 오일쿨러에서 냉각된 오일을 여과하여 공급하는 오일필터를 구비하고 있는 오일순환계통에 있어서,

상기 오일펌프와 오일쿨러를 잇는 제1 연결통로 도중에 연결된 바이패스통로에 장설되는 솔레노이드밸브와;

상기 솔레노이드밸브를 제어하는 액츄레이터와;

상기 오일쿨러와 오일필터를 잇는 제2 연결통로 도중에 연결되는 히팅오일통로에 장설되는 일방향 밸브와;

상기 바이패스통로와 히팅오일통로 사이에 형성되어 바이패스통로를 통해 유입되는 오일을 순간 가열하여 제2 연결통로로 순환시키는 오일히터;

를 더 포함하여 오일순환계통을 구성하여서 된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 액츄레이터와 오일히터는 엔진수온을 감지하는 수온센서의 정보를 받아 동작하게 되는 콘트롤 유닛에 의하여 솔레노이드밸브를 제어하고, 또 밧데리로부터 전원을 공급받을 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 오일히터는 하우징과, 상기한 하우징보다 작은 크기로 형성되어 하우징 내부에 고정 설치되는 고정체와, 상기 하우징과 고정체 사이에 설치되는 히팅코일과, 상기 고정체의 내부에 나선상으로 설치되어 양단이 바이패스통로에 연결되는 오일히팅파이프로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 오일히터의 하우징은 세라믹과 같은 절연재질로 형성된 것임을 특징으로 한다.

또한, 상기 오일히터는 하우징의 일측에 밧데리와 히팅코일을 접속시키기 위한 전원콘넥터를 구비하고 있는 것임을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예를 첨부한 도면에 따라서 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 오일순환계통의 개략도이며, 도 2는 본 발 명의 오일히터의 단면도이고, 도 3은 도 2의 A-A선 단면도이며, 도 4는 본 발명의 오일히팅장치의 플로우챠트를 도시한 것이다.

도면부호 1은 오일순환계통을 나타내는 것으로, 상기 오일순환계통(1)은 오일을 저장하는 오일팬(2)과, 오일을 펌핑공급하는 오일펌프(3)과, 오일펌프에 연결되어 오일팬(2)에 저장된 오일을 여과하여 오일펌프로 보내주는 오일스트레이너(4)와, 상기 오일펌프(3)에서 펌핑된 오일을 냉각시켜주는 오일쿨러(5)와, 상기 오일쿨러(5)에서 냉각된 오일을 여과하는 오일필터(6)가 구비되어 있으며, 상기 오일필터(6)에서 여과된 오일은 엔진 메인 갤러리를 따라서 엔진 내부의 주요장치부 예를 들면, 크랭크 샤프트측, 캠샤프트 등등의 주요장치부로 공급되어 순환한 후 다시 오일팬(2)으로 귀환하는 작동을 반복하게 된다.

본 발명의 특징은, 엔지의 냉간 시동시 오일펌프(3)에 의해 펌핑된 오일이 저온상태로서 점도가 커서 유동성이 매우 나뿐 상태로 오일필터(6)에 공급되지 않고 가열되어 점도가 낮아 유동성이 좋은 상태로 변화되어 오일필터(6)로 공급될 수 있도록 한 것에 있다.

이를 위해, 상기 오일펌프(3)와 오일쿨러(5)를 잇는 제1 연결통로(7)의 도중에 연결된 바이패스통로(71)에 솔레노이드밸브(72)를 장설하며, 이 솔레노이드밸브(72)는 엔진수온을 감지하는 수온센서(도시 생략)의 정보를 받아 동작하는 콘트롤 유닛(ECU)으로부터 신호를 받아 작동하게 되는 액츄레이터(73)에 의하여 개폐작동이 제어되도록 구성되어 있으며, 또한 상기 오일쿨러(5)와 오일필터(6)를 잇는 제2 연결통로(8)의 도중에 연결되는 히팅오일통로(81)에 일방향 밸브(82)를 장설하며, 상기 바이패스통로(71)와 히팅오일통로(81)를 연결시켜주기 위한 오일히터(9)가 구성되어 있다.

상기 오일히터(9)는 세라믹과 같은 절연재질로서 원통형으로 형성된 하우징(91)과, 이 하우징보다 작은 크기를 가진 채 하부징(91) 내부 고정 설치되는 고정체(92)와, 이들 하우징(91)과 고정체(92) 사이에 나선상으로 권회된 상태로 설치되는 히팅코일(93)과, 상기 고정체(92)의 내측에 나선상으로 권회되어 양단이 바이패스통로(71) 및 히팅오일통로(81)에 연결되는 오일히팅파이프(94)로 구성되어 있으며, 또한 상기 오일히터(9)의 하우징(91) 일측에는 밧데리(95)로부터 히팅코일(93)에 전원을 공급하기 위한 전원콘넥터(96)가 설치되어 있다.

한편, 상기한 컨트롤 유닛(ECU)은 수온센서에서 보내온 정보로부터 액츄레이터(73)를 제어함과 동시에 밧데리(95)도 함께 제어하도록 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용에 대하여 설명하기로 한다.

엔진오일의 유동성이 급격히 떨어지는 -10℃ 이하의 온도조건에서 엔진 시동을 걸게 되면 콘트롤 유닛(ECU)은 수온센서로부터 엔진수온의 정보 즉, 수온이 -10℃ 이하라는 정보를 받게 되며, 이와 같이 엔진수온이 -10℃ 이하일 때에는 엔진오일은 점도가 매우 커져서 유동성이 극히 나쁜 상태로 있다는 것으로 인식하도록 프로그램되어 있는 컨트롤 유닛(ECU)은 곧바로 액츄레이터(73)를 작동시켜서 솔레노이드밸브(72)를 개방시키도록 한다.

상기와 같이 컨트롤 유닛에 의하여 솔레노이드밸브(72)가 개방되면 오일펌프(3)에서 펌핑공급되는 저온상태의 오일은 전량 오일쿨러(5)로 흐르지 않고 일부가 제1 연결통로(7) 도중에 연결되어 있는 바이패스통로(71)로 흘러서 오일히터(9)로 유입되는데, 이때 상기한 컨트롤 유닛(ECU)는 액츄레이터(73)를 제어하여 솔레노이드밸브(72)를 개방시킴과 동시에 밧데리(95)의 전원이 오일히터(9)의 히팅코일(93)에 공급되므로서 이에 따라 히팅코일(93)이 발열하여 고정체(92)를 가열시키게 되면 그 내측에 나선상으로 설치된 오일히팅파이프(94)도 가열된 상태가 되므로서 상기 바이패스통로(71)를 통해 오일히터(9)의 오일히팅파이프(94)로 유입되는 저온상태의 오일은 순간적으로 가열되어 유동성이 좋은 상태로 변화되어 히팅오일통로(81)에 장설된 일방향 밸브(82)를 통해 제2 연결통로(8)로 공급된다.

상기와 같이 오일히터(9)에서 가열된 오일은 오일쿨러(5)를 통해 제2 연결통로(8)로 흐르게 되는 저온상태의 오일과 합류하게 되는데, 이와 같이 합류된 저온상태의 오일은 가열된 오일에 의해 점도가 낮아지면서 유동성이 좋은 상태로 변화되어 오일필터(6)로 유입되므로서 오일필터(6)의 여과지는 유동저항을 발생되지 않게 되므로서 상기 오일필터(6)는 평상시와 같이 오일을 여과하여 엔진의 주요장치부로 오일을 원할하게 공급하게 되는 것이다(도 4 참조).

한편, 엔진이 구동하여 엔진수온이 일정온도 이상으로 높아지게 되면 오일도 점성이 낮아져 유동성이 좋은 상태가 되며, 이때에는 컨트롤 유닛(ECU)이 수온센서의 정보에 의하여 액츄레이터(73)를 동작시켜서 솔레노이드밸브(72)를 폐쇄작동시키게 되므로서 오일은 더 이상 오일히터(9)쪽으로 흐르지 않고 정상적으로 순환하게 된다. 즉, 오일펌프(3)→오일쿨러(5)→오일필터(6)→엔진메인갤러리→오일팬(2)으로 순환하는 작동을 반복하게 되는 것이다.

또한 오일이 정상적으로 순환하게 될 때 제2 연결통로(8)를 통해 오일쿨러(5)에서 오일필터(6)로 흐르는 오일은 일방향 밸브(82)에 의해 히팅오일통로(81)로 역류되지 않고 오일필터(6)쪽으로 흐르게 되는 것이다.

상기와 같은 본 발명에 의하면 겨울철 혹한기와 같은 영하의 날씨 조건에서의 엔진 냉간 시동시 오일의 점도가 떨어져 유동성이 극히 나쁠 때에도 엔진 오일을 유동성이 좋은 상태의 점도로 변화시킬 수 있으므로 오일이 정상상태로 흐르도록 하여 오일필터에 저항이 발생되지 않도록 하므로서 오일필터의 여과지가 찢어지는 현상을 방지할 수 있게 하는 효과가 있으며, 또한 엔진 냉간 시동시에도 오일필터가 정상적으로 오일을 여과할 수 있도록 하는 효과와 함께 엔진오일순환계통으로 공급된 오일이 엔진의 크랭크 샤프트, 캠샤프트 등등의 주요장치부의 윤활기능이 정상적으로 이루어지도록 하는 효과를 가져다주므로서 엔진성능을 향상시키고 엔진수명을 연장시켜주는 등의 이점을 제공할 수 있다.

Claims

엔진 시동과 함께 구동하면서 오일팬(2)에 저장된 오일을 오일스트레이너(4)로 흡입하여 공급하는 오일펌프(3)와, 상기 오일펌프에서 공급되는 오일을 냉각시켜주는 오일쿨러(5)와, 상기 오일쿨러에서 냉각된 오일을 여과하여 공급하는 오일필터(6)를 구비하고 있는 오일순환계통(1)에 있어서,

상기 오일펌프(3)와 오일쿨러(5) 사이를 잇는 제1 연결통로(7) 도중에 연결된 바이패스통로(71)에 장설되는 솔레노이드밸브(72)와;

상기 솔레노이드밸브를 제어하는 액츄레이터(73)와;

상기 오일쿨러(5)와 오일필터(6) 사이를 잇는 제2 연결통로 도중에 연결되는 히팅오일통로(81)에 장설되는 일방향 밸브(82)와;

상기 바이패스통로(71)와 히팅오일통로(81) 사이에 형성되어 바이패스통로를 통해 유입되는 오일을 순간 가열하여 제2 연결통로(8)로 순환시키는 오일히터;

를 더 포함하여 오일순환계통을 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 엔진 냉간 시동시 오일필터 파손방지를 위한 오일히팅장치.
제 1 항에 있어서,

상기 액츄레이터(73)와 오일히터(9)는 엔진수온을 감지하는 수온센서의 정보를 받아 동작하게 되는 콘트롤 유닛(ECU)에 의하여 솔레노이드밸브(72)를 제어하고, 또 밧데리(95)로부터 전원을 공급받을 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 엔진 냉간 시동시 오일필터 파손방지를 위한 오일히팅장치.
제 1 항에 있어서,

상기 오일히터(9)는 하우징(91)과, 상기한 하우징보다 작은 크기로 형성되어 하우징 내부에 고정 설치되는 고정체(92)와, 상기 하우징(91)과 고정체(92) 사이에 설치되는 히팅코일(93)과, 상기 고정체(92)의 내부에 나선상으로 설치되어 양단이 바이패스통로(71)에 연결되는 오일히팅파이프(94)로 구성된 것을 특징으로 하는 엔진 냉간 시동시 오일필터 파손방지를 위한 오일히팅장치.
제 3 항에 이어서,

상기 오일히터(9)의 하우징(91)은 세라믹과 같은 절연재질로 형성된 것임을 특징으로 하는 엔진 냉간 시동시 오일필터 파손방지를 위한 오일히팅장치.
제 3 항에 있어서,

상기 오일히터(9)는 하우징(91)의 일측에 밧데리(95)와 히팅코일(93)을 접속시키기 위한 전원콘넥터(96)를 구비하고 있는 것임을 특징으로 하는 엔진 냉간 시동시 오일필터 파손방지를 위한 오일히팅장치.