KR101990982B1 - 가변비례 솔레노이드밸브 제어 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 오일펌프의 오일 온도센서의 전기적 고장여부를 확인하는 단계, 상기 오일 온도센서의 전기적 고장여부를 확인하는 단계에 의해 전기적 고장이 확인되면, 상기 오일 온도센서의 센서출력 전압을 확인하는 단계 및 상기 오일 온도센서의 센서출력 전압을 확인하는 단계에 의해 확인된 상기 센서출력 전압이 기준 범위를 만족하면, 상기 센서출력 전압에 해당하는 오일의 온도 값에 따라 가변비례 솔레노이드밸브를 피드백 제어하는 단계를 포함하는 가변비례 솔레노이드 밸브 제어방법으로서, 본 발명에 의하면, 오일시스템의 고장상황에서도 단지 피드백제어가 아니라 보다 오일의 공급을 보다 상황에 맞도록 제어함으로써 엔진에 악영향을 최소화할 수 있게 한다.

Description

가변비례 솔레노이드밸브 제어 방법{CONTROL METHOD FO VARIABLE DISPLACEMENT SOLENOID VALVE}

본 발명은 오일펌프로부터의 오일 공급을 제어하는 가변비례 솔레노이드밸브를 제어하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 오일펌프는 로터 회전에 따른 압력 변화로 오일을 흡입해 실린더블록의 메인갤러리로 공급하며, 구동시 엔진의 고회전수에서 단위 회전당 펌핑체적을 줄이면 연비를 개선할 수 있게 된다.

종래에 오일펌프가 엔진이 필요로 하는 오일보다 큰 오일압력으로 오일을 공급하던 것에서, 오일 압력을 단계적으로 공급하는 시스템으로 발전된 후 최근에는 엔진의 회전수에 맞게 필요한 오일 압력만을 형성하여 공급함으로써 연비를 크게 향상시킬 수 있는 가변비례 오일 시스템이 개발되었다.

도 1에서 참조되는 이러한 시스템은 가변비례 솔레노이드 밸브(10)에 의해 제1 챔버(21)와 제2 챔버(22)의 압력차가 비례적으로 제어하여 오일압을 토출시키고, 캠링(40)은 스프링(30)에 의해 가변적으로 회동하여 제1 챔버(21)와 제2 챔버(22)의 체적을 변화시킨다.

그런데, 이와 같은 오일 시스템에서는 고장 상황이 발생되면, 피드백제어(Feedback Control)를 진행함으로써, 잘못된 듀티(%)를 출력하여 제어하게 된다.

그러한 고장의 예로서, 오일의 온도를 계측하는 온도센서의 고장인 상황, 오일의 압력을 계측하는 압력센서의 고장인 상황과 가변비례 솔레노이드 밸브 자체의 고장의 경우가 있다.

오일온도 센서가 고장시에는 다른 보완책은 존재하지 않으며, 오일압력 센서가 고장시에는 임의의 값으로 현재 오일압력을 대체함으로써 그에 따라 솔레노이드 밸브가 제어되게 된다.

예를 들어, 설정된 임의의 오일압력이 2,500hPa인 경우에 현재 압력 4,000hPa에서 고장이 발생되면, 대체된 오일압력(2,500hPa)보다 목표 오일압력(4,000hPa)이 크기 때문에 목표압력을 추종하지 못하며, 듀티가 점점 더 작게 제어된다.

그래서, 실제 압력은 4,000hPa보다 크게 제어되어 결국에는 최고압으로 제어되게 된다.

그리고, 현재 압력이 2,000hPa에서 고장이 발생되면, 대체된 오일압력(2,500hPa)보다 목표압력(2,000hPa)이 더 작기 때문에 목표압력을 추종하지 못하며, 듀티가 점점 더 크게 제어된다.

그래서, 실제 압력은 2,000hPa보다 작게 제어되어 결국에는 최소압으로 제어되게 된다.

이 경우에는 엔진에 필요한 만큼의 오일을 공급하지 못하게 되므로, 엔진 구동에 악영향을 주게 된다.

또한, 가변비례 솔레노이드밸브의 고장시에는 피드백제어를 수행한 후 최종단에서 듀티를 0%로 제어하게 된다.

이상의 배경기술에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 돕기 위한 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

한국공개특허공보 제10-2013-0056458호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명은 오일시스템의 고장상황에서도 단지 피드백제어가 아니라 보다 오일의 공급을 보다 상황에 맞도록 제어함으로써 엔진에 악영향을 최소화할 수 있는 가변비례 솔레노이드밸브 제어 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 관점에 의한 가변비례 솔레노이드밸브 제어 방법은, 차량의 오일펌프의 오일 온도센서의 전기적 고장여부를 확인하는 단계, 상기 오일 온도센서의 전기적 고장여부를 확인하는 단계에 의해 전기적 고장이 확인되면, 상기 오일 온도센서의 센서출력 전압을 확인하는 단계 및 상기 오일 온도센서의 센서출력 전압을 확인하는 단계에 의해 확인된 상기 센서출력 전압이 기준 범위를 만족하면, 상기 센서출력 전압에 해당하는 오일의 온도 값에 따라 가변비례 솔레노이드밸브를 피드백 제어하는 단계를 포함한다.

그리고, 상기 오일 온도센서의 센서출력 전압을 확인하는 단계에 의해 확인된 상기 센서출력 전압이 기준 범위를 만족하지 않으면, 모델링 오일온도를 산출하여 산출된 모델링 온도를 오일온도로 대체하여 가변비례 솔레노이드밸브를 피드백 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 모델링 오일온도는 차량의 냉각수온을 기준으로 산출하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 모델링 오일온도는 상기 냉각수온에 RPM, 외기온, 차속을 고려한 값을 가감하여 산출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 일 관점에 의한 가변비례 솔레노이드밸브 제어방법은, 차량의 오일펌프의 오일 압력센서의 전기적 고장여부를 확인하는 단계, 상기 오일 압력센서의 전기적 고장여부를 확인하는 단계에 의해 전기적 고장이 확인되면, 상기 오일 압력센서의 센서출력 전압을 확인하는 단계 및 상기 오일 압력센서의 센서출력 전압을 확인하는 단계에 의해 확인된 상기 센서출력 전압이 기준 범위를 만족하면, 상기 센서출력 전압에 해당하는 오일의 압력 값에 따라 가변비례 솔레노이드밸브를 피드백 제어하는 단계를 포함한다.

그리고, 상기 오일 압력센서의 센서출력 전압을 확인하는 단계에 의해 확인된 상기 센서출력 전압이 기준 범위를 만족하지 않으면, 피드백 제어를 중지시키고 듀티를 0%로 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 일 관점에 의한 가변비례 솔레노이드밸브 제어방법은, 차량의 오일펌프의 가변비례 솔레노이드밸브의 전기적 고장여부를 확인하는 단계, 상기 전기적 고장여부를 확인하는 단계에 의해 전기적 고장이 없는 경우, 상기 가변비례 솔레노이드밸브의 피드백제어를 수행하는 단계 및 상기 전기적 고장여부를 확인하는 단계에 의해 전기적 고장이 있는 경우, 상기 가변비례 솔레노이드밸브의 제어를 중지시키는 단계를 포함한다.

본 발명의 가변비례 솔레노이드밸브 제어 방법에 의하면, 오일시스템의 고장시 단지 피드백제어가 아닌 상황에 맞는 제어를 수행하여 오일을 공급함으로써 오일압력 부족에 따른 엔진 구동에 악영향을 최소화할 수 있게 한다.

즉, 오일온도와 압력센서 고장시 설정된 임의의 값에 의해 오일압력을 제어하는 것이 아니라, 현재 오일의 상태에 맞는 제어가 수행되게 하고, 가변비례 솔레노이드 밸브의 고장시에도 불필요한 피드백제어가 수행되지 않도록 한다.

도 1은 종래의 가변비례 오일시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2 및 도 3은 오일 온도센서 고장시 제어방법을 도시한 것이다.
도 4는 오일 압력센서 고장시 제어방법을 도시한 것이다.
도 5는 가변비례 솔레노이드밸브 고장시 제어방법을 도시한 것이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지의 기술이나 반복적인 설명은 그 설명을 줄이거나 생략하기로 한다.

이하, 도 2 및 도 5를 참조하여 본 발명의 각각의 실시예에 의한 가변비례 솔레노이드 밸브 제어방법을 설명하기로 한다.

본 발명에 의한 가변비례 솔레노이드 밸브 제어방법은 차량의 오일펌프에 고장이 발생하는 경우에 피드백제어 여부를 상황에 맞게 제어하여, 고장 상황에서도 엔진으로의 오일 공급을 보다 차량 상태에 맞게 제어할 수 있도록 하는 방법이다.

도 2 및 도 3은 오일 온도센서 고장시 제어방법을 도시한 것이고, 도 4는 오일 압력센서 고장시 제어방법을 도시한 것이며, 도 5는 가변비례 솔레노이드밸브 고장시 제어방법을 도시한 것이다.

도 2 및 도 3을 먼저 참조하면, 오일 온도센서의 전기적 고장여부가 확인되면(S11), 오일 온도센서의 센서출력 전압을 체크한다.

즉, 오일 온도센서의 센서출력 전압이 최저 임계값(Min Threshold)보다 크고 최고 임계값(Max Threshold)보다 작은지 여부를 확인한다(S12).

이는 실제 오일 온도에 가장 근접할 수 있는 오일 온도에 따라 솔레노이드밸브의 듀티를 제어하기 위함이다.

S12 결과, 오일 온도센서의 센서출력 전압이 기준 내에 있으면, 그 측정된 전압값에 해당하는 오일의 온도 값에 따라서 가변비례 솔레노이드밸브를 피드백 제어한다(S13).

그런데, S12 결과 오일 온도센서의 센서출력 전압이 기준 내에 있지 않으면, 모델링 오일온도를 오일온도로 하여 가변비례 솔레노이드밸브를 피드백 제어한다(S14).

이는 센서출력 전압에 의해서도 오일의 온도의 판단이 불가한 상황에서 단순히 임의의 온도값이 아닌 실제 오일온도에 가장 부합할 수 있도록 하는 모델링 오일온도를 계산하여 이에 따라 제어가 되게 하는 것이다.

도시와 같이, 냉각수온을 측정한 값을 기본으로 하여 오일의 온도를 모델링하는데, 오일온에 영향을 주는 인자로서는 RPM, 외기온, 차속이 있을 수 있으므로, 이들을 고려하여 오일온을 모델링한다.

즉, 냉각수온의 측정값에 RPM, 외기온, 차속의 데이터에 따라 맵핑된 보상값을 가감함으로써 오일온도를 모델링하는 것이다.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 의한 가변비례 솔레노이드밸브 제어 방법은 오일온도 센서의 고장시에 센서의 출력전압에 의한 판단값 또는 모델링 온도에 따라서 가변비례 솔레노이드밸브를 제어함으로써, 오일 압력이 최대한 적합할 수 있도록 제어하게 된다.

S14의 제어와 함께 MIL(Malfunction Indicator Lamp)이 점등될 수 있도록 한다(S15).

다음으로, 도 4를 먼저 참조하면, 오일 압력센서의 전기적 고장여부가 확인되면(S21), 오일 압력센서의 센서출력 전압을 체크한다.

즉, 오일 압력센서의 센서출력 전압이 최저 임계값(Min Threshold)보다 크고 최고 임계값(Max Threshold)보다 작은지 여부를 확인한다(S22).

이는 실제 오일 압력에 가장 근접할 수 있는 오일 압력에 따라 솔레노이드밸브의 듀티를 제어하기 위함이다.

S22 결과, 오일 압력센서의 센서출력 전압이 기준 내에 있으면, 그 측정된 전압값에 해당하는 오일의 압력 값에 따라서 가변비례 솔레노이드밸브를 피드백 제어한다(S23).

그런데, S22 결과 오일 압력센서의 센서출력 전압이 기준 내에 있지 않는 경우에는, 피드백 제어를 중지시키고, 듀티를 0%로 제어(S24)한 후 MIL을 점등시킨다(S25).

즉, 오일 압력센서의 센서출력값이 기준 범위 내에 있는 경우에는 그에 따라 제어를 수행하나, 그렇지 않은 경우에는 임의의 오일 압력에 따른 피드백 제어를 수행하는 것이 아니라 피드백제어를 중지시키도록 제어한다.

이는 잘못된 듀티에 의해 오일 공급을 제어하지 않고 곧바로 MIL을 점등시킴으로써 사용자가 인식할 수 있게 하여 적절한 조치가 가능하도록 하기 위한 것이다.

그리고, 도 5는 솔레노이드밸브의 고장시 제어방법이며, 먼저 합선/접지/OPEN 등의 전기적 고장여부가 확인되면(S31), 가변비례 솔레노이드밸브의 전기적 고장여부를 확인하고(S32), S32 결과 가변비례 솔레노이드밸브의 전기적 고장이 없다고 판단되는 경우에는 기존과 같이 가변비례 솔레노이드밸브를 피드백제어한다(S33).

그러나, 가변비례 솔레노이드밸브의 전기적 고장이 있는 것으로 판단되면, 피드백 제어를 중지시키고(S34), MIL을 점등 제어한다(S35).

즉, 가변비례 솔레노이드 밸브의 전기적 고장이 없으면 피드백제어를 수행하나, 그렇지 않은 경우에는 피드백제어를 수행하지 않고 중지시키도록 제어한다.

이는 잘못된 듀티에 의해 오일 공급을 제어하지 않고 곧바로 MIL을 점등시킴으로써 사용자가 인식할 수 있게 하여 적절한 조치가 가능하도록 하기 위한 것이다.

이상과 같은 본 발명은 예시된 도면을 참조하여 설명되었지만, 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이며, 본 발명의 권리범위는 첨부된 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.

S11 : 오일 온도센서의 전기적 고장여부 확인
S12 : 오일 온도센서의 출력 전압 확인
S13 : 오일 온도센서 출력 전압에 따른 피드백 제어
S14 : 모델링 오일온도에 따른 피드백 제어
S15 : MIL 점등

Claims (7)

1. 삭제
2. 삭제
3. 차량의 오일펌프의 오일 온도센서의 전기적 고장여부를 확인하는 단계;
   상기 오일 온도센서의 전기적 고장여부를 확인하는 단계에 의해 전기적 고장이 확인되면, 상기 오일 온도센서의 센서출력 전압을 확인하는 단계;
   상기 오일 온도센서의 센서출력 전압을 확인하는 단계에 의해 확인된 상기 센서출력 전압이 기준 범위를 만족하면, 상기 센서출력 전압에 해당하는 오일의 온도 값에 따라 가변비례 솔레노이드밸브를 피드백 제어하는 단계; 및
   상기 오일 온도센서의 센서출력 전압을 확인하는 단계에 의해 확인된 상기 센서출력 전압이 기준 범위를 만족하지 않으면, 모델링 오일온도를 산출하여 산출된 모델링 온도를 오일온도로 대체하여 가변비례 솔레노이드밸브를 피드백 제어하는 단계를 포함하고,
   상기 모델링 오일온도는 차량의 현재 냉각수온을 기준으로 산출하는 것을 특징으로 하는,
   가변비례 솔레노이드 밸브 제어방법.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 모델링 오일온도는 상기 냉각수온에 RPM, 외기온, 차속을 고려한 값을 가감하여 산출하는 것을 특징으로 하는,
   가변비례 솔레노이드 밸브 제어방법.
5. 차량의 오일펌프의 오일 압력센서의 전기적 고장여부를 확인하는 단계;
   상기 오일 압력센서의 전기적 고장여부를 확인하는 단계에 의해 전기적 고장이 확인되면, 상기 오일 압력센서의 센서출력 전압을 확인하는 단계;
   상기 오일 압력센서의 센서출력 전압을 확인하는 단계에 의해 확인된 상기 센서출력 전압이 기준 범위를 만족하면, 상기 센서출력 전압에 해당하는 오일의 압력 값에 따라 가변비례 솔레노이드밸브를 피드백 제어하는 단계; 및
   상기 오일 압력센서의 센서출력 전압을 확인하는 단계에 의해 확인된 상기 센서출력 전압이 기준 범위를 만족하지 않으면, 피드백 제어를 중지시키고 듀티를 0%로 제어하는 단계를 포함하는,
   가변비례 솔레노이드 밸브 제어방법.
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7. 삭제

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