KR20090021802A

KR20090021802A - 차량의 엔진오일 소모량 측정장치 및 측정방법

Info

Publication number: KR20090021802A
Application number: KR1020070086631A
Authority: KR
Inventors: 김서영
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2007-08-28
Filing date: 2007-08-28
Publication date: 2009-03-04

Abstract

본 발명은 차량 운행 중에 소모되는 엔진오일의 양을 측정할 수 있도록 하는 차량의 엔진오일 소모량 측정장치 및 측정방법에 관한 것으로,

종래의 중량측정법(drain method)의 경우 많은 운전시간과 측정방법의 복잡성으로 인해 결과에 있어서 편차가 존재할 수 있게 되고, 배기가스분석법(Tracer method)은 시스템을 구축하는데 있어서 많은 비용과 노력이 소요되며, 유면측정법(level measurement method)은 정속 운전 조건에서만 측정이 가능하게 되는 등의 문제가 있었던 바,

엔진에 레벨센서(level sensor) 및 온도센서를 구비하는 측정유니트를 접속하고, 엔진과 측정유니트의 오일 압력이 같아질 때에 레벨센서의 전압을 측정하여 오일팬의 오일 질량 및 오일 소모량을 측정할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 본 발명에 의하면 더욱 저렴한 비용으로 측정장치를 구성할 수 있게 될 뿐 아니라 더욱 간편하고도 정확하게 오일 소모량을 측정할 수 있게 되므로 오일 소모량 측정에 필요한 인력 및 시간, 비용을 절감할 수 있게 되고, 차량의 성능 개선 및 원가절감에도 크게 기여할 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.

엔진오일, 측정유니트, 레벨센서, 오일 소모량

Description

차량의 엔진오일 소모량 측정장치 및 측정방법{a engine oil measuring apparatus for a vehicle and the measuring method thereof}

도 1은 본 발명의 구성도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

10 : 오일공급시스템 21 : 밸브블럭

24 : 커플링 30 : 오일팬

40 : 엔진 50 : 측정유니트

51 : 레벨센서 63, 65 : 온도센서

본 발명은 차량 운행 중에 소모되는 엔진오일의 양을 측정할 수 있도록 하는 차량의 엔진오일 소모량 측정장치 및 측정방법에 관한 것으로, 더 자세하게는 측정유니트 내부에 설치되는 레벨센서의 전압을 특정하여 오일팬 내의 오일질량을 측정 할 수 있도록 한 것에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 엔진오일은 엔진 내부에서 섭동부위의 마모 및 마찰저항을 최소화하고, 냉각 및 청정 작용을 통해 최대의 기계적 효율을 확보하는데 그 목적이 있다.

상기 엔진오일은 사용과정에서 피스톤 링 팩, 흡배기밸브 시스템을 통해 그 양이 점차 줄어들게 되는데, 이러한 엔진오일의 소모는 주행거리가 많은 상업용 차량에 있어서 유지비용을 증가시킬 뿐만 아니라 연소실의 카본퇴적 및 배출가스 증가의 원인이 된다.

따라서 피스톤 등 무빙계통 개발자는 이러한 엔진오일의 소모경로를 정확히 파악하고 그 양을 줄이고자 하는 노력을 계속하고 있는 실정이다.

한편 엔진오일의 소모량을 측정하는 방법은 중량측정법(drain method), 배기가스분석법(Tracer method), 유면측정법(level measurement method) 등이 알려져 있다.

상기에서 중량측정법(drain method)의 경우 현재 가장 신뢰할 수 있는 방법이지만 많은 운전시간과 측정방법의 복잡성으로 인해 결과에 있어서 편차가 존재할 수 있다.

그리고 배기가스분석법(Tracer method)은 연소실내에서 발생되는 오일소모를 보다 정확하게 알 수 있으나 그 시스템을 구축하는데 있어서 많은 비용과 노력이 소요된다.

한편 유면측정법(level measurement method)은 실시간으로 오일의 소모량을 측정할 수 있으나 이 방법은 정속 운전 조건에서만 측정이 가능하다고 알려져 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 실정을 감안하여 안출한 것이며, 그 목적이 보다 저렴한 비용으로 더욱 간편하고 정확하게 엔진오일 소모량을 측정할 수 있도록 하는 차량의 엔진오일 소모량 측정장치 및 측정방법을 제공하는 데에 있는 것이다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 엔진에 레벨센서(level sensor) 및 온도센서를 구비하는 측정유니트를 접속하고, 엔진과 측정유니트의 오일 압력이 같아질 때에 레벨센서의 전압을 측정하여 오일팬의 오일 질량을 파악함으로써 오일 소모량을 측정하는 것을 특징으로 하며, 이하 그 구체적인 기술내용을 첨부도면에 의거하여 더욱 자세히 설명하면 다음과 같다.

즉, 도 1에는 본 발명의 한 실시예의 구성도가 도시되어 있는 바, 본 발명의 차량 엔진오일 소모량 측정장치는 도 1과 같이 오일공급시스템(10)이 밸브블럭(21)과 커플링(24)을 거쳐 오일팬(30) 및 엔진(40)과 연결되는 것에 있어서, 상기 엔진(40)에 오일 질량을 측정하는 레벨센서(51)가 내장된 측정유니트(50)를 접속하는 동시에 측정유니트(50)를 밸브블럭(21)과 접속하고, 오일팬(30)과 측정유니트(50) 에 각각 온도센서(63)(65)를 설치하여서 되는 것이다.

도시된 실시예는 엔진(40)과 측정유니트(50)를 실리콘호스(45)를 통해 연결한 형태를 갖으며, 도면부호중 미설명부호 22는 연결파이프, 23은 연결호스이다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 있어서는 엔진(40)내의 오일 압력(P₁=ρ₁g₁h₁)과 측정유니트(50)내의 압력(P₂=ρ₂g₂h₂)이 다를 경우 서로 같아질 때까지 유동하다가 오일 높이 및 오일 압력이 같아지는 지점(ρ₁h₁=ρ₂h₂, h₁=h₂)에서 유동을 멈추게 되며, 이때의 레벨센서(51)의 전압을 측정하면 오일팬(30) 내의 오일의 질량을 간편하게 측정할 수 있다.

한편 오일의 질량은 일정(m₁=ρ₁V₁)하므로 정수압(ρ₁h₁)이 일정하게 된다.

따라서 오일팬(30) 내의 오일의 밀도가 변화하더라도 레벨센서(51) 내의 오일의 밀도가 변화하지 않는다면 레벨센서 게이지가 가리키는 높이는 변화가 없게 되므로 레벨센서(51)내의 오일의 온도를 일정하게 유지시켜 주어야 한다.

오일공급시스템(10)을 통해 일정량의 오일을 공급할 경우의 레벨센서(51)의 변화량 측정을 몇 회에 걸쳐 반복하여 오일팬(30) 내부의 오일의 양 또는 측정유니트(50) 내의 오일의 높이와 이에 비례한 측정 전압과의 관계를 설정하게 되면 오일 소모량을 파악할 수 있게 된다.

즉, 엔진오일의 온도가 높아지면 엔진의 각 부품에 붙어있는 오일의 두께가 감소하여 오일팬 내의 오일은 증가하게 되므로 오일팬 내의 오일양의 변화로 오일소모량을 예측하기 위해서는 오일 온도의 영향을 보상해 주어야 한다.

그러나 일반적인 정속운전조건(ex. Full load full speed)에서는 각 부품에 붙어있는 오일의 양은 일정하다고 할 수 있으며, 그에 따라 오일팬 내의 오일량의 변화 그래프를 통해 오일 소모량을 측정할 수 있다.

즉, 측정 시작구간에서의 평균오일량과 측정 마지막 구간에서의 평균오일량의 차이를 통해 오일 소모량(g)을 알 수 있고, 이를 운전시간으로 나누어주면 시간당 오일 소모량(g/hr)으로 나타낼 수 있다.

한편 엔진의 운전조건(엔진회전수, 냉각수온)이 변하는 경우에는 운전 중 오일의 점성이 변화하여 엔진 내부에 존재하는 오일량이 변화하게 되므로 이 경우 오일팬내의 오일의 양은 오일 소모에 의한 영향보다 오일의 밀도변화(온도변화)에 더 큰 영향을 받게 된다.

따라서 과도운전조건에서 오일소모를 측정하고자 한다면 과도운전모드 전후에 기준모드(ex. 15kgfm @ 1000rpm) 등의 오일소모가 상대적으로 적은 모드를 삽입하여 그때의 오일의 양의 각각 비교함으로서 과도운전 중 실제 오일소모량을 산출할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 엔진에 레벨센서(level sensor) 및 온도센서를 구비하는 측정유니트를 접속하고, 엔진과 측정유니트의 오일 압력이 같아질 때에 레벨센서의 전압을 측정하여 오일팬의 오일 질량 및 오일 소모량을 측정할 수 있도록 한 것으로, 본 발명에 의하면 더욱 저렴한 비용으로 측정장치를 구성할 수 있게 될 뿐 아니라 더욱 간편하고도 정확하게 오일 소모량을 측정할 수 있게 되므로 오일 소모량 측정에 필요한 인력 및 시간, 비용을 절감할 수 있게 되고, 차량의 성능 개선 및 원가절감에도 크게 기여할 수 있게 되는 등의 효과를 얻을 수 있게 된다.

Claims

오일공급시스템(10)이 밸브블럭(21)과 커플링(24)을 거쳐 오일팬(30) 및 엔진(40)과 연결되는 것에 있어서, 상기 엔진(40)에 오일 질량을 측정하는 레벨센서(51)가 내장된 측정유니트(50)를 접속하는 동시에 측정유니트(50)를 밸브블럭(21)과 접속하고, 오일팬(30)과 측정유니트(50)에 각각 온도센서(63)(65)를 설치한 것을 특징으로 하는 차량의 엔진오일 소모량 측정장치.
오일공급시스템(10)이 밸브블럭(21)과 커플링(24)을 거쳐 오일팬(30) 및 엔진(40)과 연결되고, 상기 엔진(40)에 오일 질량을 측정하는 레벨센서(51)가 내장된 측정유니트(50)가 접속되며, 오일팬(30)과 측정유니트(50)에 각각 온도센서(63)(65)를 설치된 차량의 엔진오일 소모량 측정장치에 있어서,

상기 오일공급시스템(10)을 통해 일정량의 오일을 엔진(40)에 공급할 때의 레벨센서(51)의 전압 변화를 측정하여 오일팬(30) 내부의 오일의 양 또는 측정유니트(50) 내의 오일의 높이와 이에 비례한 측정 전압과의 관계를 설정하여 오일 소모량을 파악하는 것을 특징으로 하는 차량의 엔진오일 소모량 측정방법.
제2항에 있어서, 일반적인 정속운전조건일 경우 오일팬 내의 오일량의 변화 그래프를 통해 오일 소모량을 측정하는 것을 특징으로 하는 차량의 엔진오일 소모량 측정방법.
제3항에 있어서, 측정 시작구간에서의 평균오일량과 측정 마지막 구간에서의 평균오일량의 차이를 통해 오일 소모량(g)을 파악하고, 이를 운전시간으로 나누어 시간당 오일 소모량(g/hr)을 파악하는 것을 특징으로 하는 차량의 엔진오일 소모량 측정방법.
제2항에 있어서, 엔진의 운전조건이 변하는 과도운전조건 경우 과도운전모드 전후에 오일소모가 상대적으로 적은 모드를 삽입하여 그때의 오일의 양의 각각 비교함으로서 과도운전 중 실제 오일소모량을 산출하는 것을 특징으로 하는 차량의 엔진오일 소모량 측정방법.