KR102417368B1

KR102417368B1 - 오일 압력 스위치 및 이를 이용한 피스톤 쿨링 오일 제트의 고장 진단 장치 및 방법

Info

Publication number: KR102417368B1
Application number: KR1020170175196A
Authority: KR
Inventors: 한상봉; 최추생; 이상석
Original assignee: 현대자동차 주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2017-12-19
Filing date: 2017-12-19
Publication date: 2022-07-05
Also published as: DE102018126025A1; US20190195735A1; US11009426B2; US11467062B2; CN109931144B; CN109931144A; KR20190073938A; US20210231529A1

Abstract

오일 압력 스위치 및 이를 이용한 피스톤 쿨링 오일 제트의 고장 진단 장치 및 방법이 개시된다.
본 발명의 실시 예에 따른 피스톤 쿨링 제트의 고장 진단 장치는 피스톤 냉각을 위한 오일이 흐르는 오일 유로가 형성되는 피스톤 오일 쿨링 제트의 고장 진단 장치에 있어서, 상기 오일 유로를 선택적으로 개폐하는 솔레노이드 밸브; 상기 오일 유로에 설치되고 상기 오일 유로를 흐르는 오일 압력에 따라 스위치 출력단을 통해 출력 신호를 출력하고, 상기 스위치 출력단의 전단에 병렬 저항이 전기적으로 연결되는 오일 압력 스위치; 및 일단이 제어 전원과 전기적으로 연결되고 타단은 상기 오일 압력 스위치의 스위치 출력단과 커넥터를 통해 전기적으로 연결되는 제어 저항을 포함하고, 상기 솔레노이드 밸브의 개폐를 제어하며, 상기 스위치 출력단과 전기적으로 연결되는 제어 입력단의 입력 전압으로부터 상기 솔레노이드 밸브와 상기 오일 압력 스위치의 고장을 판단하는 제어기;를 포함할 수 있다.

Description

오일 압력 스위치 및 이를 이용한 피스톤 쿨링 오일 제트의 고장 진단 장치 및 방법 {OIL PRESSURE SWITCH, APPARATUS FOR DIAGNOZING PISTON COOLING OIL JET, AND METHOD USING THE SAME}

본 발명은 오일 압력 스위치 및 이를 이용한 피스톤 쿨링 오일 제트의 고장 진단 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로, 피스톤 쿨링 오일 제트(PCJ: piston cooling oil jet)는 피스톤으로 오일을 분사하여 고온 및 고압 상태에 노출된 피스톤의 온도를 낮추도록 하여, 피스톤의 내열성 및 내구성을 유지하기 위한 장치이다.

이를 위해, 피스톤 쿨링 오일 제트는 실린더 블록에 설치되고, 오일 제트와 메인 갤러리 사이로 엔진 오일이 순환되는 오일 유로가 형성된다. 오일 유로에는 엔진 오일을 압송하는 오일 펌프가 설치되고, 오일 유로를 개폐하는 솔레노이드 밸브가 설치된다. 솔레노이드 밸브가 개방되면 오일 펌프에 의해 압송되는 엔진 오일이 오일 유로를 따라 흐르고, 오일 제트는 피스톤 쿨링 오일 제트로 유입된 오일 압력에 의해 피스톤으로 엔진 오일을 분사한다. 이때, 피스톤으로 분사된 오일은 오일 팬으로 드레인되어 재순환된다. 이때, 오일 유로에는 엔진 오일의 압력을 측정하는 오일 압력 스위치가 설치된다. 오일 압력 스위치는 오일 유로내의 오일 압력을 측정한다. 이때, 솔레노이드 밸브의 고장을 진단하기 위해서는 별도의 오일 압력 센서에서 검출되는 신호로부터 솔레노이드 밸브 및/또는 오일 압력 스위치의 고장을 판단하게 된다.

또한, 최근 들어, OBD(On-Board Diagnostics) 장착이 의무화되고, 그 규제가 강화되고 있다. 즉, OBD 규제에 따르면, 차량의 에미션 부품의 고장을 진단하는 부품은 해당 부품 자신의 고장 진단 장치도 구비하여야 한다.

그러나 종래 기술에 의하면, 피스톤 쿨링 제트의 솔레노이드 밸브와 오일 압력 스위치의 고장을 진단하기 위해서는 별도의 오일 압력 센서가 필요하기 때문에, 차량의 제조 원가가 증가하는 문제가 발생한다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 별도의 오일 압력 센서를 구비하지 않고, 피스톤 쿨링 제트의 솔레노이드 밸브와 오일 압력 스위치의 고장을 진단할 수 있는 오일 압력 스위치 및 이를 이용한 피스톤 쿨링 오일 제트의 고장 진단 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 오일 압력 스위치는 피스톤 오일 쿨링 제트의 오일 유로에 설치되어 오일 압력을 진단하는 오일 압력 스위치에 있어서, 오일 압력에 따라 상하 방향으로 이동하는 플런저가 설치되는 상부 바디와 하부 바디; 상기 플런저의 이동에 따라 고정판과 선택적으로 접촉하는 이동판; 상기 상부 바디와 상기 하부 바디의 사이에 설치되어 상기 이동판과 선택적으로 접촉하는 고정판; 상기 이동판이 상기 고정판과 접촉되는 방향으로 탄성력을 제공하는 스프링; 상기 이동판의 상기 고정판의 접촉에 따른 출력 신호를 출력하는 출력단자; 및 상기 출력 단자와 전기적으로 연결되고 제어기의 제어 저항과 전기적으로 연결되는 병렬 저항;을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 피스톤 쿨링 제트의 고장 진단 장치는 피스톤 냉각을 위한 오일이 흐르는 오일 유로가 형성되는 피스톤 오일 쿨링 제트의 고장 진단 장치에 있어서, 상기 오일 유로를 선택적으로 개폐하는 솔레노이드 밸브; 상기 오일 유로에 설치되고 상기 오일 유로를 흐르는 오일 압력에 따라 스위치 출력단을 통해 출력 신호를 출력하고, 상기 스위치 출력단의 전단에 병렬 저항이 전기적으로 연결되는 오일 압력 스위치; 및 일단이 제어 전원과 전기적으로 연결되고 타단은 상기 오일 압력 스위치의 스위치 출력단과 커넥터를 통해 전기적으로 연결되는 제어 저항을 포함하고, 상기 솔레노이드 밸브의 개폐를 제어하며, 상기 스위치 출력단과 전기적으로 연결되는 제어 입력단의 입력 전압으로부터 상기 솔레노이드 밸브와 상기 오일 압력 스위치의 고장을 판단하는 제어기;를 포함할 수 있다.

상기 제어 입력단의 입력 전압이 제1 설정 전압으로부터 설정된 범위 이내이면, 상기 제어기는 상기 제어기와 상기 오일 압력 스위치가 전기적으로 연결되지 않은 것으로 판단할 수 있다.

상기 제1 설정 전압은 상기 제어 전원의 출력 전압으로 설정될 수 있다.

상기 제어 입력단의 입력 전압이 제2 설정 전압으로부터 설정된 범위 이내이면, 상기 제어기는 상기 오일 압력 스위치 내부의 병렬 저항이 소손된 것으로 판단할 수 있다.

상기 제2 설정 전압은 접지단의 출력 전압으로 설정될 수 있다.

상기 제어기로부터 상기 솔레노이드 밸브가 차단되도록 제어하는 차단 신호가 출력되고 상기 제어 입력단의 입력 전압이 제3 설정 전압으로부터 설정 범위 이내이면, 상기 제어기는 상기 솔레노이드 밸브가 개방된 상태에서 고착된 것으로 판단할 수 있다.

상기 제3 설정 전압은 상기 병렬 저항 중의 어느 하나의 저항과 상기 제어 저항이 직렬 연결되었을 때, 상기 제어 전원에서 출력되는 전압이 상기 병렬 저항 중의 어느 하나의 저항에 인가되는 전압으로 설정될 수 있다.

상기 제어기로부터 상기 솔레노이드 밸브가 개방되도록 제어하는 개방 신호가 출력되고 상기 제어 입력단의 입력 전압이 제4 설정 전압으로부터 설정 범위 이내이면, 상기 제어기는 상기 솔레노이드 밸브가 차단된 상태에서 고착된 것으로 판단할 수 있다.

상기 제4 설정 전압은 상기 병렬 저항의 합성 저항과 상기 제어 저항이 직렬 연결되었을 때, 상기 제어 전원에서 출력되는 전압이 상기 합성 저항에 인가되는 전압으로 설정될 수 있다.

상기 병렬 저항을 구성하는 각각의 저항, 및 상기 제어 저항의 크기는 서로 다르게 설정될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 피스톤 쿨링 제트의 고장 진단 방법은 오일 유로를 개폐하는 솔레노이드 밸브, 상기 솔레노이드 밸브의 개폐에 따라 스위치 출력단을 통해 출력 신호를 출력하고 병렬 저항과 전기적으로 연결되는 스위치 출력단을 통해 출력 신호를 출력하는 오일 압력 스위치, 및 일단이 전원과 전기적으로 연결되고 타단은 상기 스위치 출력단과 전기적으로 연결되는 제어 저항을 포함하는 제어기를 포함하는 피스톤 쿨링 제트의 고장 진단 방법에 있어서, 상기 제어기에 의해, 상기 제어 입력단의 입력 전압이 제1 설정 전압으로부터 설정 범위 이내인지 여부를 판단하는 단계; 상기 제어기에 의해, 상기 제어 입력단의 입력 전압이 제2 설정 전압으로부터 설정 범위 이내인지 여부를 판단하는 단계; 상기 제어기에 의해, 상기 솔레노이드 밸브가 차단되도록 차단 신호가 출력되었을 때 상기 제어 입력단의 입력 전압이 제3 설정 전압으로부터 설정 범위 이내인지 여부를 판단하는 단계; 상기 제어기에 의해, 상기 솔레노이드 밸브가 개방되도록 제어하는 개방 신호가 출력되었을 때 상기 제어 입력단의 입력 전압이 제4 설정 전압으로부터 설정 범위 이내인지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 제어 입력단의 입력 전압으로부터 상기 솔레노이드 밸브와 상기 오일 압력 스위치의 고장을 판단하는 단계;를 포함할 수 있다.

상기 제어 입력단의 입력 전압이 제1 설정 전압으로부터 설정된 범위 이내이면, 상기 제어기는 상기 제어기와 상기 오일 압력 스위치가 단선된 것으로 판단할 수 있다.

상기 제어 입력단의 입력 전압이 제3 설정 전압으로부터 설정 범위 이내이면, 상기 제어기는 상기 솔레노이드 밸브가 개방된 상태에서 고착된 것으로 판단할 수 있다.

상기 제어 입력단의 입력 전압이 제4 설정 전압으로부터 설정 범위 이내이면, 상기 제어기는 상기 솔레노이드 밸브가 차단된 상태에서 고착된 것으로 판단할 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 의한 오일 압력 스위치 및 이를 이용한 피스톤 쿨링 오일 제트의 고장 진단 장치 및 방법에 의하면, 별도의 오일 압력 센서에 의하지 않고, 오일 압력 스위치와 솔레노이드 밸브의 고장을 진단할 수 있기 때문에, 차량의 제조 원가를 절감할 수 있다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 피스톤 오일 쿨링 제트의 고장 진단 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 오일 압력 스위치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 오일 압력 스위치의 병렬 저항을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 오일 압력 스위치와 제어기의 관계를 도시한 회로도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 피스톤 쿨링 오일 제트의 고장 진단 방법을 도시한 순서도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제어 입력단의 입력 전압에 따른 고장 판단을 도시한 도표이다.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 의한 피스톤 오일 쿨링 제트의 고장 진단 장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 피스톤 오일 쿨링 제트의 구성을 도시한 블록도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 피스톤 오일 쿨링 제트의 고장 진단 장치는 엔진 오일을 오일 유로(12)를 통해 엔진으로 압송하는 오일 펌프(10), 상기 오일 유로(12)를 개폐하는 솔레노이드 밸브(30), 및 상기 오일 유로(12)에 설치되는 오일 압력 스위치(100)(OPS: oil pressure switch), 및 상기 오일 펌프(10)와 상기 솔레노이드 밸브(30)의 동작을 제어하는 제어기(90)를 포함한다.

상기 오일 펌프(10)는 오일 팬에 일시적으로 저장된 엔진 오일을 흡입하여 윤활이 필요한 부분으로 토출하는 장치이다. 상기 오일 펌프(10)에 의해 펌핑된 엔진 오일은 오일 펌프(10) 내부에서 고압으로 압축되어 토출된다.

상기 오일 펌프(10)에서 토출되는 엔진 오일은 오일 유로(12)를 통해 메인 갤러리(20)와 서브 갤러리(40)를 통해 피스톤 쿨링 제트로 공급되고, 피스톤 쿨링 제트(50)에 의해 상기 오일 펌프(10)에서 펌핑된 고압의 엔진 오일이 피스톤으로 분사된다.

상기 오일 펌프(10)와 상기 메인 갤러리(20)는 메인 오일 유로(12)를 통해 연결되고, 상기 메인 갤러리(20)와 상기 서브 갤러리(40)는 서브 오일 유로(12)를 통해 연결된다. 이하, 설명의 편의를 위해 메인 오일 유로(12)와 서브 오일 유로(12)를 통칭하여 오일 유로(12)라 한다.

상기 메인 갤러리(20)와 상기 서브 갤러리(40) 사이의 오일 유로(12)에는 상기 솔레노이드 밸브(30)가 설치되고, 상기 솔레노이드 밸브(30)는 엔진 부하 및/또는 엔진의 온도에 따라 상기 제어기(90)에 의해 개폐된다.

상기 오일 유로(12)에 설치되는 오일 압력 스위치(100)는 상기 오일 유로(12)를 흐르는 엔진 오일의 오일 압력에 따라 출력 신호를 출력한다.

상기 제어기(90)는 상기 오일 펌프(10)와 상기 솔레노이드 밸브(30)의 동작을 제어하는 제어 신호를 출력하고, 상기 오일 압력 스위치(100)에서 출력되는 출력 신호로부터 상기 솔레노이드 밸브(30)와 상기 오일 압력 스위치(100)의 고장 여부를 판단한다.

이를 위해, 상기 제어기(90)는 설정된 프로그램에 의하여 작동하는 하나 이상의 프로세서로 구비될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 본 발명의 실시예에 따른 피스톤 오일 쿨링 제트의 고장 진단 방법의 각 단계를 수행하도록 되어 있다.

이하에서는, 상기 오일 압력 스위치의 구성에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 오일 압력 스위치의 구성을 도시한 도면이다. 그리고 도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 오일 압력 스위치의 병렬 저항을 도시한 도면이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 오일 압력 스위치(100)는 상부 바디(120)와 하부 바디(110)가 협력하여 내부 공간을 형성한다. 상기 상부 바디(120)와 상기 하부 바디(110)는 일체로 형성될 수도 있다. 상기 상부 바디(120)와 상기 하부 바디(110)는 실린더 블록(도시는 생략)과 결합되는데, 상기 실린더 블록과 결합되는 상부 바디(120)와 하부 바디(110)는 접지단으로서의 기능을 수행한다.

상기 하부 바디(110)에는 상기 오일 유로(12)와 연통(fluidly communicated)하는 중앙 유로(112)가 형성된다.

상기 하부 바디(110)와 상기 상부 바디(120)의 사이에는 상기 중앙 유로(112)를 통해 공급되는 엔진 오일의 압력에 따라 상하 방향으로 이동하는 플런저(130)(plunger)가 설치된다. 상기 플런저(130)는 상기 상부 바디(120)와 상기 하부 바디(110)의 사이에 설치되는 고정판(140)을 관통하여 상하 방향으로 이동한다.

상기 고정판(140)의 상부에는 이동판(150)이 설치되고, 상기 이동판(150)은 상기 플런저(130)의 이동에 따라 상하 방향으로 이동한다. 상기 이동판(150)의 상부에는 상기 이동판(150)이 상기 고정판(140)과 접촉하는 방향으로 탄성력을 제공하는 스프링(160)이 설치된다. 상기 중앙 유로(112)를 통해 엔진 오일의 압력이 공급되지 않으면, 상기 스프링(160)에 의해 상기 이동판(150)이 상기 고정판(140)에 접촉된다. 반면, 상기 중앙 유로(112)를 통해 엔진 오일의 압력이 공급되면, 상기 플런저(130)가 상측으로 이동하면서 상기 이동판(150)은 상기 고정판(140)과 분리된다.

상기 상부 바디(120)에는 병렬 저항(170)이 설치되고, 상기 병렬 저항(170)은 상부 바디(120)에 설치되는 스위치 출력단(190)과 전기적으로 연결된다. 상기 스위치 출력단(190)은 커넥터를 통해 상기 제어기(90)와 전기적으로 연결된다.

상기 병렬 저항(170)은 제1 저항(171)과 제2 저항(172)을 포함한다. 상기 제1 저항(171)의 일단은 상기 스위치 출력단(190)과 전기적으로 연결되고 타단은 상기 스프링(160)을 통해 상기 이동판(150)과 전기적으로 연결되고, 상기 제2 저항(172)의 일단은 상기 스위치 출력단(190)과 전기적으로 연결되고 타단은 상기 상부 바디(120)와 전기적으로 연결된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 이동판(150)과 상기 고정판(140)이 접촉되면, 상기 제1 저항(171)은 상기 스프링(160), 상기 이동판(150), 및 상기 고정판(140)을 통해 상기 상부 바디(120)와 전기적으로 연결된다. 따라서, 스위치 출력단(190)은 제1 저항(171) 및 제2 저항(172)과 전기적으로 병렬 연결된다.

반면, 상기 이동판(150)이 상기 고정판(140)과 분리되면, 상기 제1 저항(171)은 상기 상부 바디(120)와 전기적으로 연결되지 않기 때문에, 상기 제1 저항(171)의 타단은 단선된다. 따라서, 스위치 출력단(190)은 제2 저항(172)과 전기적으로 직렬 연결된다.

즉, 상기 이동판(150)의 이동에 따라 상기 이동판(150)과 고정판(140)이 선택적으로 접촉함으로써, 상기 이동판(150)과 상기 고정판(140)은 스위치로서의 기능을 한다.

상기 오일 압력 스위치(100)의 스위치 출력단(190)과 전기적으로 연결되는 상기 제어기(90)는 제어 전원(91)과 연결되는 제어 저항(93)을 포함하고, 상기 제어 저항(93)의 단부에는 제어 입력단(95)이 구비된다.

상기 제어 입력단(95)과 상기 스위치 출력단(190)은 커넥터를 통해 전기적으로 연결되어, 상기 스위치 출력단(190)을 통해 입력되는 오일 압력 스위치(100)의 출력 신호로부터 상기 솔레노이드 밸브(30)와 상기 오일 압력 스위치(100)의 고장 여부를 판단한다.

한편, 상기 오일 압력 스위치(100)의 병렬 저항(170)을 구성하는 제1 저항(171)과 제2 저항(172), 및 상기 제어기(90)의 제어 저항(93)의 크기는 각각 서로 다르게 설정되는 것이 바람직하다.

이하에서는, 본 발명의 실시 예에 따른 피스톤 쿨리 제트의 고장 진단 방법에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 피스톤 쿨링 오일 제트의 고장 진단 방법을 도시한 순서도이다. 그리고 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제어 입력단(95)의 입력 전압에 따른 고장 판단을 도시한 도표이다.

설명의 편의를 위해, 상기 제어 저항(93)의 크기는 20키로오옴, 제1 저항(171)의 크기는 16/3키로오옴, 제2 저항(172)의 크기는 80키로오옴이고, 제어 전원(91)에서 출력되는 전압은 5V를 예로 들어 설명한다. 이때, 병렬 저항(170)의 크기는 5키로오옴이 된다.

도 6 내지 도 7을 참조하면, 상기 제어기(90)는 상기 오일 압력 스위치(100)의 출력단으로부터 상기 제어기(90)로 입력되는 상기 제어 입력단(95)의 입력 전압이 제1 설정 전압으로부터 설정 범위 이내인지 여부를 판단한다(S10).

상기 제1 설정 전압은 제어 전원(91)에서 출력되는 출력 전압(5V)이고 설정 범위는 5V에서 편차를 고려한 전압 범위(예를 들어, 0.2V)이다.

즉, 상기 오일 압력 스위치(100)와 상기 제어기(90)가 정상적으로 연결된 상태에서는, 상기 스위치 출력단(190)에서는 상기 이동판(150)과 고정판(140)의 접촉 여부에 따라 특정 전압이 출력되어 제어 입력단(95)으로 입력되어야 한다.

그러나 상기 제어 입력단(95)으로 입력되는 입력 전원이 제1 설정 전압(5V)으로부터 설정 범위(예를 들어, 5V~4.8V) 이내이면, 상기 제어기(90)와 오일 압력 스위치(100)가 연결되지 않은 상태이거나, 또는 제어 입력단(95)이 제어 전원(91)과 단락된 것으로 판단할 수 있다(S20).

즉, 제어 입력단(95)이 단선되면, 제어 저항(93)의 영향을 받지 않기 때문에 제어 전원(91)과 연결된 제어 입력단(95)에서는 제어 전원(91)에서 출력되는 전압(5V)이 출력된다.

상기 제어기(90)는 상기 오일 압력 스위치(100)의 출력단으로부터 상기 제어기(90)로 입력되는 상기 제어 입력단(95)의 입력 전압이 제2 설정 전압으로부터 설정 범위 이내인지 여부를 판단한다(S30).

상기 제2 설정 전압은 접지단의 출력 전압(0V)이고 설정 범위는 0V에서 편차를 고려한 전압 범위(예를 들어, 0.2V)이다.

즉, 즉, 상기 오일 압력 스위치(100)와 상기 제어기(90)가 정상적으로 연결된 상태에서는, 상기 스위치 출력단(190)에서는 상기 이동판(150)과 고정판(140)의 접촉 여부에 따라 특정 전압이 출력되어 제어 입력단(95)으로 입력되어야 한다.

그러나 제어 입력단(95)을 입력되는 입력 전원이 제2 설정 전압(0V)으로부터 설정 범위(예를 들어, 0V~0.2V) 이내이면, 상기 제어기(90)는 오일 압력 스위치(100) 내부의 병렬 저항(170)이 소손된 것으로 판단할 수 있다(S40).

즉, 오일 압력 스위치(100) 내부의 병렬 저항(170)이 소손되면 제어 입력단(95)이 접지단과 단락되어, 제어 입력단(95)의 입력 전압은 0V가 된다.

상기 제어기(90)는 상기 솔레노이드 밸브(30)가 차단되도록 차단 신호(close signal)을 출력하고(S50), 상기 제어기(90)는 상기 오일 압력 스위치(100)의 출력단으로부터 상기 제어기(90)로 입력되는 상기 제어 입력단(95)의 입력 전압이 제3 설정 전압으로부터 설정 범위 이내인지 여부를 판단한다(S60).

상기 제3 설정 전압은 제2 저항(172)과 제어 저항(93)이 직렬 연결되었을 때, 제어 전원(91)에서 출력되는 전압(5V)이 제2 저항(172)에 인가되는 전압을 의미하고, 상기 설정 범위는 편차를 고려한 전압 범위(예를 들어, ㅁ0.2V)이다.

즉, 정상적인 상태에서는 상기 솔레노이드 밸브(30)가 차단되면 상기 오일 유로(12)로 엔진 오일이 흐르지 않기 때문에, 상기 오일 압력 스위치(100)의 이동판(150)과 고정판(140)은 접촉되고, 제어 저항(93)은 제1 저항(171)과 제2 저항(172)의 합성 저항과 직렬 연결된다. 따라서, 전압 분배 원칙에 따라 제어 전원(91)에서 출력되는 전압(5V)은 제어 저항(93)과 합성 저항으로 분배되고, 합성 저항에 인가되는 전압(4Vㅁα)이 제어 입력단(95)의 입력 전압이 된다.

하지만, 솔레노이드 밸브(30)가 개방된 상태에서 고착되면, 제어기(90)로부터 차단 신호가 출력되어도 솔레노이드 밸브(30)는 개방된 상태를 유지하고, 오일 유로(12)에는 엔진 오일이 흐른다. 따라서, 오일 유로(12)를 흐르는 엔진 오일의 압력에 의해 상기 이동판(150)은 고정판(140)과 분리되기 때문에, 제1 저항(171)은 개방되고, 제어 저항(93)과 제2 저항(172)만이 직렬 연결된다. 그리고 제어 전원(91)에서 출력되는 전압(5V)은 제어 저항(93)과 제2 저항(172)으로 분배되고, 제2 저항(172)에 인가되는 전압(1Vㅁ0.2V)이 제어 입력단(95)의 입력 전압이 된다.

따라서, 이러한 경우 상기 제어기(90)는 상기 솔레노이드 밸브(30)가 개방된 상태에서 고착된 것으로 판단할 수 있다(S70).

상기 제어기(90)는 상기 솔레노이드 밸브(30)가 개방되도록 개방 신호(open signal)를 출력하고(S80)하고, 상기 제어기(90)는 상기 오일 압력 스위치(100)의 출력단으로부터 상기 제어기(90)로 입력되는 상기 제어 입력단(95)의 입력 전압이 제4 설정 전압으로부터 설정 범위 이내인지 여부를 판단한다(S90).

상기 제4 설정 전압은 제어 저항(93)과 병렬 저항(170)의 합성 저항이 직렬 연결되었을 때, 제어 전원(91)에서 출력되는 전압(5V)이 제어 입력단(95)(합성 저항)에 인가되는 전압을 의미하고, 상기 설정 범위는 편차를 고려한 전압 범위(예를 들어, ㅁ0.2V)이다.

즉, 정상적인 상태에서는 상기 솔레노이드 밸브(30)가 개방되면 상기 오일 유로(12)로 엔진 오일이 흐르기 때문에, 상기 오일 압력 스위치(100)의 이동판(150)과 고정판(140)은 분리되고, 제어 저항(93)은 제2 저항(172)과 직렬 연결된다. 따라서, 전압 분배 원칙에 따라 제어 전원(91)에서 출력되는 전압(5V)은 제어 저항(93)과 제2 저항(172)으로 분배되고, 제2 저항(172)에 인가되는 전압(1Vㅁα)가 제어 입력단(95)의 입력 전압이 된다.

하지만, 솔레노이드 밸브(30)가 차단된 상태에서 고착되면, 제어기(90)로부터 개방 신호가 출력되어도 솔레노이드 밸브(30)는 차단된 상태를 유지하고, 오일 유로(12)에는 엔진 오일이 흐르지 않는다. 따라서, 상기 이동판(150)과 고정판(140)은 접촉되기 때문에, 제1 저항(171)과 제2 저항(172)은 병렬 저항(170)으로서 기능하고, 제어 저항(93)은 병렬 저항(170)의 합성 저항과 직렬 연결된다. 그리고 제어 전원(91)에서 출력되는 전압(5V)는 제어 저항(93)과 합성 저항으로 분배되고, 합성 저항에 인가되는 전압(4Vㅁ0.2V)이 제어 입력단(95)의 입력 전압이 된다.

따라서, 이러한 경우 상기 제어기(90)는 상기 솔레노이드 밸브(30)가 차단된 상태에서 고착된 것으로 판단할 수 있다(S100).

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 별도의 오일 압력 센서를 사용하지 않고도, 솔레노이드 밸브(30)와 오일 압력 스위치(100)의 고장 여부를 판단할 수 있다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

10: 오일 펌프
12: 오일 유로
20: 메인 갤러리
30: 솔레노이드 밸브
40: 서브 갤러리
50: 피스톤 쿨링 제트
60: 오일 온도/압력 센서
90: 제어기
91: 제어 전원
93: 제어 저항
95: 제어 입력단
99: 프로세서
100: 오일 압력 스위치
110: 하부 바디
112: 중앙 유로
120: 상부 바디
130: 플런저
140: 고정판
150: 이동판
160: 스프링
170: 병렬 저항
171: 제1 저항
172: 제2 저항
190: 스위치 출력단

Claims

삭제
피스톤 냉각을 위한 오일이 흐르는 오일 유로가 형성되는 피스톤 오일 쿨링 제트의 고장 진단 장치에 있어서,
상기 오일 유로를 선택적으로 개폐하는 솔레노이드 밸브;
상기 오일 유로에 설치되고 상기 오일 유로를 흐르는 오일 압력에 따라 스위치 출력단을 통해 출력 신호를 출력하고, 상기 스위치 출력단의 전단에 병렬 저항이 전기적으로 연결되는 오일 압력 스위치; 및
일단이 제어 전원과 전기적으로 연결되고 타단은 상기 오일 압력 스위치의 스위치 출력단과 커넥터를 통해 전기적으로 연결되는 제어 저항을 포함하고, 상기 솔레노이드 밸브의 개폐를 제어하며, 상기 스위치 출력단과 전기적으로 연결되는 제어 입력단의 입력 전압으로부터 상기 솔레노이드 밸브와 상기 오일 압력 스위치의 고장을 판단하는 제어기;
를 포함하는 피스톤 쿨링 제트의 고장 진단 장치.
제2항에 있어서,
상기 제어 입력단의 입력 전압이 제1 설정 전압으로부터 설정된 범위 이내이면,
상기 제어기는 상기 제어기와 상기 오일 압력 스위치가 전기적으로 연결되지 않은 것으로 판단하는 피스톤 쿨링 제트의 고장 진단 장치.
제3항에 있어서,
상기 제1 설정 전압은 상기 제어 전원의 출력 전압으로 설정되는 피스톤 쿨링 제트의 고장 진단 장치.
제2항에 있어서,
상기 제어 입력단의 입력 전압이 제2 설정 전압으로부터 설정된 범위 이내이면,
상기 제어기는 상기 오일 압력 스위치 내부의 병렬 저항이 소손된 것으로 판단하는 피스톤 쿨링 제트의 고장 진단 장치.
제5항에 있어서,
상기 제2 설정 전압은 접지단의 출력 전압으로 설정되는 피스톤 쿨링 제트의 고장 진단 장치.
제2항에 있어서,
상기 제어기로부터 상기 솔레노이드 밸브가 차단되도록 제어하는 차단 신호가 출력되고 상기 제어 입력단의 입력 전압이 제3 설정 전압으로부터 설정 범위 이내이면,
상기 제어기는 상기 솔레노이드 밸브가 개방된 상태에서 고착된 것으로 판단하는 피스톤 쿨링 제트의 고장 진단 장치.
제7항에 있어서,
상기 제3 설정 전압은
상기 병렬 저항 중의 어느 하나의 저항과 상기 제어 저항이 직렬 연결되었을 때, 상기 제어 전원에서 출력되는 전압이 상기 병렬 저항 중의 어느 하나의 저항에 인가되는 전압으로 설정되는 피스톤 쿨링 제트의 고장 진단 장치.
제2항에 있어서,
상기 제어기로부터 상기 솔레노이드 밸브가 개방되도록 제어하는 개방 신호가 출력되고 상기 제어 입력단의 입력 전압이 제4 설정 전압으로부터 설정 범위 이내이면,
상기 제어기는 상기 솔레노이드 밸브가 차단된 상태에서 고착된 것으로 판단하는 피스톤 쿨링 제트의 고장 진단 장치.
제9항에 있어서,
상기 제4 설정 전압은
상기 병렬 저항의 합성 저항과 상기 제어 저항이 직렬 연결되었을 때, 상기 제어 전원에서 출력되는 전압이 상기 합성 저항에 인가되는 전압으로 설정되는 피스톤 쿨링 제트의 고장 진단 장치.
제2항에 있어서,
상기 병렬 저항을 구성하는 각각의 저항, 및 상기 제어 저항의 크기는 서로 다르게 설정되는 피스톤 쿨링 제트의 고장 진단 장치.
오일 유로를 개폐하는 솔레노이드 밸브, 상기 솔레노이드 밸브의 개폐에 따라 스위치 출력단을 통해 출력 신호를 출력하고 병렬 저항과 전기적으로 연결되는 스위치 출력단을 통해 출력 신호를 출력하는 오일 압력 스위치, 및 일단이 제어 전원과 전기적으로 연결되고 타단의 제어 입력단이 상기 스위치 출력단과 전기적으로 연결되는 제어 저항을 포함하는 제어기를 포함하는 피스톤 쿨링 제트의 고장 진단 방법에 있어서,
상기 제어기에 의해, 상기 제어 입력단의 입력 전압이 제1 설정 전압으로부터 설정 범위 이내인지 여부를 판단하는 단계;
상기 제어기에 의해, 상기 제어 입력단의 입력 전압이 제2 설정 전압으로부터 설정 범위 이내인지 여부를 판단하는 단계;
상기 제어기에 의해, 상기 솔레노이드 밸브가 차단되도록 차단 신호가 출력되었을 때 상기 제어 입력단의 입력 전압이 제3 설정 전압으로부터 설정 범위 이내인지 여부를 판단하는 단계;
상기 제어기에 의해, 상기 솔레노이드 밸브가 개방되도록 제어하는 개방 신호가 출력되었을 때 상기 제어 입력단의 입력 전압이 제4 설정 전압으로부터 설정 범위 이내인지 여부를 판단하는 단계; 및
상기 제어 입력단의 입력 전압으로부터 상기 솔레노이드 밸브와 상기 오일 압력 스위치의 고장을 판단하는 단계;
를 포함하는 피스톤 쿨링 제트의 고장 진단 방법.
제12항에 있어서,
상기 제어 입력단의 입력 전압이 제1 설정 전압으로부터 설정된 범위 이내이면,
상기 제어기는 상기 제어기와 상기 오일 압력 스위치가 단선된 것으로 판단하는 피스톤 쿨링 제트의 고장 진단 방법.
제13항에 있어서,
상기 제1 설정 전압은
상기 제어 전원의 출력 전압으로 설정되는 피스톤 쿨링 제트의 고장 진단 방법.
제12항에 있어서,
상기 제어 입력단의 입력 전압이 제2 설정 전압으로부터 설정된 범위 이내이면,
상기 제어기는 상기 오일 압력 스위치 내부의 병렬 저항이 소손된 것으로 판단하는 피스톤 쿨링 제트의 고장 진단 방법.
제15항에 있어서,
상기 제2 설정 전압은
접지단의 출력 전압으로 설정되는 피스톤 쿨링 제트의 고장 진단 방법.
제12항에 있어서,
상기 제어 입력단의 입력 전압이 제3 설정 전압으로부터 설정 범위 이내이면,
상기 제어기는 상기 솔레노이드 밸브가 개방된 상태에서 고착된 것으로 판단하는 피스톤 쿨링 제트의 고장 진단 방법.
제17항에 있어서,
상기 제3 설정 전압은
상기 병렬 저항 중의 어느 하나의 저항과 상기 제어 저항이 직렬 연결되었을 때, 상기 제어 전원에서 출력되는 전압이 상기 병렬 저항 중의 어느 하나의 저항에 인가되는 전압으로 설정되는 피스톤 쿨링 제트의 고장 진단 방법.
제12항에 있어서,
상기 제어 입력단의 입력 전압이 제4 설정 전압으로부터 설정 범위 이내이면,
상기 제어기는 상기 솔레노이드 밸브가 차단된 상태에서 고착된 것으로 판단하는 피스톤 쿨링 제트의 고장 진단 방법.
제19항에 있어서,
상기 제4 설정 전압은
상기 병렬 저항의 합성 저항과 상기 제어 저항이 직렬 연결되었을 때, 상기 제어 전원에서 출력되는 전압이 상기 합성 저항에 인가되는 전압으로 설정되는 피스톤 쿨링 제트의 고장 진단 방법.