KR20020037938A - 내연기관용 오일 필터 시스템 - Google Patents

Abstract

오일 필터에 의해 필터링 되는 오일의 압력을 이용하여 필터의 교환 시기를 판단하고, 이를 운전자에게 디스플레이 하는 기능을 갖는 내연기관용 오일 필터 시스템을 제공할 목적으로,

오일 유입구와 배출구를 구비하는 필터 하우징과;

상기 유입구를 통해 유입된 오일을 여과하도록 하우징 내부에 설치되는 여과지와;

오일 압력에 따라 바이패스 유로를 개방 및 폐쇄하는 볼 및 이 볼을 탄성적으로 지지하는 스프링으로 구성되며, 냉간 시동시 및 여과지의 오염시에 오일을 상기 바이패스 유로를 통해 내연기관에 공급하는 바이패스 밸브와;

상기 볼이 개방 작동되는 경우 신호를 출력하는 볼 감지 센서와;

상기 볼 감지 센서의 신호에 따라 필터 교환 신호를 출력하는 제어 유닛과;

상기 제어 유닛의 신호에 따라 필터 교환 메시지를 운전자에게 출력하는 디스플레이 수단;

을 포함하는 내연기관용 오일 필터 시스템을 제공한다.

Description

내연기관용 오일 필터 시스템{OIL FILTER SYSTEM FOR ENGINE}

본 발명은 오일 필터에 의해 필터링 되는 오일의 압력을 이용하여 필터의 교환 시기를 판단하고, 이를 운전자에게 디스플레이 하는 기능을 갖는 내연기관용 오일 필터 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 내연기관에 적용되는 윤활 시스템은 내연기관의 마찰 부분에 윤활용 오일을 일정압으로 공급 및 순환시켜 마찰 저항을 저감시킬 뿐만 아니라, 상기 부분의 냉각 및 부식 방지 또는 연소실의 기밀을 유지하기 위한 여러 가지 목적으로 사용되고 있다.

이와 같이 윤활용 오일을 내연기관에 공급하는 시스템을 살펴보면, 실린더 블록의 하부에는 오일팬이 구비되고, 실린더 블록의 일측에는 엔진의 구동력에 의해 작동되는 오일 펌프가 설치된다.

상기 오일 펌프의 유입관 단부에는 오일팬의 저부에 배치되는 오일 스크린이 구비되고, 오일 펌프의 토출관은 실린더 블록의 일측에 장착되는 오일 필터와 연결되며, 토출관에는 유압 조절 밸브를 갖는 바이패스 배관이 연결된다.

여기에서, 상기 유압 조절 밸브는 오일 압력이 일정치 이상일 때 상기 오일을 바이패스 배관을 통해 오일팬으로 배출하는 작용을 한다.

이러한 구성의 오일 공급 시스템에 있어서, 오일 내부의 이물질(금속 찌꺼기 및 먼지 등)을 여과하는 오일 필터는 도 1에 도시한 바와 같이, 오일 유입구(110)와 배출구(112)를 구비하는 필터 하우징(114)과, 유입구(110)를 통해 유입된 오일을 여과하도록 하우징 내부에 설치되는 여과지(116)와, 오일의 점도가 높은 냉간 시동시 및 여과지(116)의 오염시에 상기 오일이 여과지를 통과하지 않은 상태에서 내연기관에 공급되도록 하는 바이패스 밸브(118)를 포함한다.

그리고, 상기 바이패스 밸브는 볼(118a) 및 상기 볼(118a)을 탄성적으로 지지하는 스프링(118b)으로 구성된다.

이에 따라, 내연기관의 정상 작동시 오일 펌프에서 펌핑된 오일은 실선으로 도시한 화살표 방향을 따라 오일 유입구(110)를 통해 하우징(114) 내부로 유입되어 여과지(116)를 통과하면서 여과된 후 오일 배출구(112)를 통해 내연기관으로 공급되며, 이 때 바이패스 밸브의 유로는 스프링(118b)에 의해 하향 이동된 볼(118a)에 의해 폐쇄되어 있다.

그런데, 오일의 점도가 높은 냉간 시동시 및 장시간의 여과 작용으로 인해여과지가 오염되어 유압 회로에 높은 압력이 발생되면, 볼(118a)은 오일 유압에 의해 스프링(118b)을 압축하면서 상방향으로 이동되며, 오일 유입구(110)를 통해 유입된 오일은 볼(118a)의 상향 이동에 따라 개방된 바이패스 유로와 오일 배출구(112)를 통해 점선으로 도시한 화살표 방향을 따라 내연기관으로 공급된다.

그러나, 상기와 같은 오일 필터 시스템에 의하면 다음과 같은 문제점이 있다.

오일 필터는 엔진 운전 조건 및 환경에 의해 그 교환 주기가 결정되어야 하지만, 종래의 오일 필터 시스템에 의하면 교환 주기를 알 수 있는 방법이 없어 대부분의 운전자들은 운전 거리를 기준으로 교환 주기를 자의적으로 판단하여 오일 필터를 교환한다.

따라서, 적정한 필터 교환 시기 이전에 필터를 교환하는 경우에는 불필요한 교환으로 금전적인 손실을 야기시킴과 아울러 필요 이상의 환경 오염 물질을 배출하게 된다.

그리고, 적정한 교환 시기 이후에 필터를 교환하는 경우에는 오염된 오일 필터에 의해 엔진 윤활부로 공급되는 오일 유압이 낮아지게 되어 엔진 섭동계의 마모가 촉진되고, 이로 인해 엔진 수명이 단축되며 오일 소모가 증가되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 오일 필터에 의해 필터링 되는 오일의 압력을 이용하여 필터의교환 시기를 판단하고, 이를 운전자에게 디스플레이 하는 기능을 갖는 내연기관용 오일 필터 시스템을 제공하는 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 내연기관용 오일 필터 시스템의 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 내연기관용 오일 필터 시스템의 구성도.

도 3은 본 발명에 따른 내연기관용 오일 필터 시스템의 제어 흐름도.

도 4는 본 발명에 따른 오일 필터 시스템의 회로 구성도.

이를 실현하기 위하여 본 발명은,

오일 유입구와 배출구를 구비하는 필터 하우징과;

상기 유입구를 통해 유입된 오일을 여과하도록 하우징 내부에 설치되는 여과지와;

오일 압력에 따라 바이패스 유로를 개방 및 폐쇄하는 볼 및 이 볼을 탄성적으로 지지하는 스프링으로 구성되며, 냉간 시동시 및 여과지의 오염시에 오일을 상기 바이패스 유로를 통해 내연기관에 공급하는 바이패스 밸브와;

상기 볼이 개방 작동되는 경우 신호를 출력하는 볼 감지 수단과;

상기 볼 감지 수단의 신호에 따라 필터 교환 신호를 출력하는 제어 유닛과;

상기 제어 유닛의 신호에 따라 필터 교환 메시지를 운전자에게 출력하는 디스플레이 수단;을 포함하는 내연기관용 오일 필터 시스템을 제공한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 내연기관용 오일 필터 시스템의 구성도를 도시한 것이고, 도 3은 도 2의 제어 흐름도를 도시한 것이며, 도 4는 도 2의 회로 구성도를 도시한 것이다.

도시하지 않은 실린더 블록의 측벽에는 오일 펌프에 의해 펌핑된 오일을 여과하여 내연기관으로 공급하는 오일 필터(10)가 설치된다.

오일 필터(10)의 하우징(12)에는 오일 펌프와 연결되는 오일 유입구(14)와, 여과된 오일을 내연기관에 공급하는 오일 배출구(16)가 구비되며, 오일 유입구(14)와 배출구(16) 사이의 오일 유동 경로상에는 오일 내부의 이물질(금속 찌꺼기 및 먼지 등)을 여과하는 여과지(18)가 설치되며, 또한, 상기 하우징(12) 내부에는 오일의 점도가 높은 냉간 시동시 및 여과지(18)의 오염시에 상기 오일이 여과지를 통과하지 않은 상태에서 내연기관에 공급되도록 하는 바이패스 밸브(20)가 설치된다.

상기 바이패스 밸브(20)는 볼(20a) 및 상기 볼(20a)을 탄성적으로 지지하는 스프링(20b)으로 구성되며, 상기 볼(20a)은 오일 압력이 정상인 상태에서는 바이패스 유로를 폐쇄하도록 작동되고, 냉간 시동시 및 여과지 오염시에 오일 압력이 상승하면 바이패스 유로를 개방하도록 작동된다.

이러한 구성의 오일 필터 시스템에 있어서, 바이패스 밸브(20)의 하측에는 ECU(22)에 전기적으로 연결되는 플런저 하우징(24)이 제공되고, 하우징(24)의 내부에는 볼(18a)과 연동하는 플런저(26)가 스프링(28)에 의해 탄성적으로 설치되며, 플런저(26)에는 볼(18a)이 최대로 개방 작동될 때 하우징(24)과 접촉되는 접촉 단자부(26a)가 제공된다.

그리고, 상기 ECU(22)에는 냉각수 온도를 감지하는 온도 센서(30)가 전기적으로 연결된다.

이에 따라, 내연기관의 정상 작동시 오일 펌프에서 펌핑된 오일은 실선으로 도시한 화살표 방향을 따라 오일 유입구(14)를 통해 하우징(12) 내부로 유입되어여과지(18)를 통과하면서 여과된 후 오일 배출구(16)를 통해 내연기관으로 공급되며, 이 때 바이패스 밸브(20)의 유로는 스프링(20b)에 의해 하향 이동된 볼(20a)에 의해 폐쇄되어 있다.

그런데, 오일의 점도가 높은 냉간 시동시 및 장시간의 여과 작용으로 인해 여과지가 오염되어 유압 회로에 높은 압력이 발생되면, 볼(20a)은 오일 유압에 의해 스프링(20b)을 압축하면서 상방향으로 이동되며, 오일 유입구(14)를 통해 유입된 오일은 볼(20a)의 상향 이동에 따라 개방된 바이패스 유로와 오일 배출구(16)를 통해 점선으로 도시한 화살표 방향을 따라 내연기관으로 공급된다.

그리고, 볼(20a)의 상향 이동에 따라 플런저(26)가 스프링(28)에 의해 상방향으로 이동되면, 플런저(26)의 접촉 단자부(26a)가 플런저 하우징(24)과 접촉되어 통전 신호가 ECU(22)로 출력된다.

이때, ECU(22)는 수온 센서(30)에 의해 감지된 냉각수 온도가 설정치(90℃) 이상인가를 판단하여, 상기 온도가 설정치 이상이면 LED(32) 등의 디스플레이 수단을 통해 필터 교환 메시지를 출력한다.

여기에서, 상기 수온 센서(30)를 통해 냉각수 온도를 감지하는 것은 오일 유압 증가의 원인이 냉간 시동인가 또는 필터 오염인가를 판단하여 필터 오염시에만 필터 교환 메시지를 출력하도록 하기 위한 것이다.

이로써, 필터가 오염되는 경우를 정확히 감지하여 운전자가 이를 인지할 수 있도록 소정의 메시지를 출력함으로써, 오일 필터의 교환이 적절한 시점에서 이루어질 수 있게 된다.

상기에서는 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.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 오일 필터 시스템에 의하면, 오일 필터의 적절한 교환 시기를 운전자에게 디스플레이 함으로써 부적절한 시점에서 오일 필터를 교환함으로 인한 문제점들을 제거할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 오일 유입구와 배출구를 구비하는 필터 하우징과;

   상기 유입구를 통해 유입된 오일을 여과하도록 하우징 내부에 설치되는 여과지와;

   오일 압력에 따라 바이패스 유로를 개방 및 폐쇄하는 볼 및 이 볼을 탄성적으로 지지하는 스프링으로 구성되며, 냉간 시동시 및 여과지의 오염시에 오일을 상기 바이패스 유로를 통해 내연기관에 공급하는 바이패스 밸브와;

   상기 볼이 개방 작동되는 경우 신호를 출력하는 볼 감지 수단과;

   상기 볼 감지 수단의 신호에 따라 필터 교환 신호를 출력하는 제어 유닛과;

   상기 제어 유닛의 신호에 따라 필터 교환 메시지를 운전자에게 출력하는 디스플레이 수단;

   을 포함하는 내연기관용 오일 필터 시스템.
2. 제 1항에 있어서, 내연기관의 냉각수 온도를 감지하여 출력하는 수온 센서를 더 포함하는 내연기관용 오일 필터 시스템.
3. 제 2항에 있어서, 상기 제어 유닛은 상기 수온 센서에서 감지된 냉각수 온도가 설정치 이상이고, 상기 볼 감지 수단에서 볼 개방 작동이 감지된 경우에만 필터 교환 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 오일 필터 시스템.