KR20190028087A - 피스톤 쿨링 장치 고장 진단 방법 및 진단 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 피스톤 쿨링 장치의 고장 여부를 판단하기 위한 진단 방법 및 진단 시스템에 관한 것으로서, 피스톤 쿨링 장치의 오일 분사를 위한 솔레이노이드 밸브의 열림 또는 닫힘 명령 지시 중 가변 비례 제어 오일 펌프의 압력을 변경하고, 오일 펌프의 압력 변화에 따른 피스톤 쿨링 장치 유로의 오일 압력 변화를 모니터링함으로써, 피스톤 쿨링 장치의 장 여부를 판단하도록 한 것을 특징으로 한다.

Description

피스톤 쿨링 장치 고장 진단 방법 및 진단 시스템{PISTON COOLING APPARATUS IMALFUNCTION DECISION METHOD AND SYSTEM}
본 발명은 피스톤 쿨링 장치의 고장을 진단하기 위한 방법에 관한 것으로서, 특히, 엔진의 시동 중에도 피스톤 쿨링 제트의 고장 발생 여부의 진단이 가능한 진단 방법 및 진단 시스템에 관한 발명이다.
피스톤 쿨링 장치는 고온 및 고압 하에 노출된 피스톤을 냉각하여 피스톤의 내열성 및 내구성을 유지하고자 하는 장치이다. 피스톤 쿨링 장치의 일종으로서 피스톤 쿨링 제트는 엔진의 피스톤의 내부로 오일팬의 오일을 분사하여 고온 및 고압 하에 노출된 피스톤을 냉각하도록 하고 있다.
최근 배출 가스 관련 법규가 강화됨에 따라 엔진의 냉간 상황에서는 솔레노이드 밸브로 상기한 피스톤 쿨링 제트로 향하는 유로를 막아 엔진의 웜업에 도움을 주고 배출 가스의 생성을 억제하도록 하는 피스톤 쿨링 제트의 솔레노이드 밸브 시스템이 적용되고 있다.
도 4는 특허문헌 1에서 개시된 피스톤 쿨링 제트의 솔레노이드 밸브 시스템의 구체적인 구성을 도시한 도면이다.
도 4에서 도시한 바와 같이, 실린더 블록(12)에는 각 피스톤(16)에 오일을 분사하는 쿨링 제트(18)가 각각 설치된다. 실린더 블록(12)의 하측에는 크랭크 케이스(20)가 구비되고, 크랭크 케이스(20)의 하측에는 오일을 저장하는 오일팬(22)이 구비되어 있는데, 크랭크 케이스(20)의 내부에는 쿨링 제트(18)에 연통된 서브 갤러리(24)가 설치되며, 각 쿨링 제트(18)의 오일 유입구에는 후술하는 전자 제어 유닛의 제어에 의해 개폐되는 솔레노이드 밸브(26)가 설치되고, 서브 갤러리(24)의 내부 오일을 일정한 압력으로 유지하도록 오일팬(22) 내부의 오일을 펌핑하는 오일펌프(28)가 오일팬(22) 내부에 설치된다.
그리고, 서브 갤러리(24) 내부의 오일 압력을 감지하도록 서브 갤러리(24)에 설치된 오일 압력센서(30)와, 오일팬(22) 내부의 오일 온도를 감지하도록 오일팬(22) 내부에 설치된 오일 온도센서(32)와, 피스톤의 위치를 감지하도록 실린더 블록(12)에 설치된 피스톤 위치감지센서(34)와, 크랭크의 회전을 감지하여 엔진의 속도를 감지하는 엔진 속도센서(36)와, 오일 온도센서(32)와 피스톤 위치감지센서(34)와 상기 엔진 속도센서(36)의 신호를 입력받아 솔레노이드 밸브(26)를 제어하는 한편 상기 오일 압력센서(30)의 신호를 입력받아 상기 오일펌프(28)를 제어하는 전자 제어 유닛(38 : ECU)이 구비된다.
그리고, 오일 펌프(28)와 상기 서브 갤러리(24)를 연통시키는 관로에는 쿨링 제트(18)에서 오일을 분사하지 않는 한 서브 갤러리(24) 내부에 일정한 오일 압력을 유지하도록 오일의 역류를 방지하는 체크 밸브(40)가 설치된다.
특허문헌 1: 대한민국 특허 출원공개공보 제2004-0029739호(2004.4.08.)
상기한 피스톤 쿨링 제트 솔레노이드 밸브 시스템의 경우, 배출 가스에 영향을 주는 부품이므로, 주기적인 고장 진단을 수행하는 것이 필수적이다. 따라서, 종래에는 이를 위하여 피스톤 쿨링 제트의 유로에 오일 압력 스위치 또는 센서가 구비되도록 하고 있다. 오일 압력 스위치 또는 센서는 피스톤 쿨링 제트 유로 상의 오일 압력 변화를 모니터링 함으로써, 피스톤 쿨링 제트의 솔레노이드 밸브가 열림 고착(open stuck) 또는 닫힘 고착(closing stuck) 상태인지를 판별하게 된다.
그런데, 이러한 종래의 솔레노이드 밸브 고장 판단 방법은 그 특성상 엔진의 시동이 걸린 이후에는 사용할 수가 없게 된다. 이는, 피스톤 쿨링 제트의 솔레노이드 밸브가 최초로 열린 이후에는 피스톤 쿨링 제트의 열림 또는 닫힘 상태와는 상관없이 피스톤 쿨링 제트의 오일 유로에 압력이 형성되게 되어 진단이 불가하게 되기 때문이다.
따라서, 종래의 솔레노이드 밸브 고장 판단 방법은 시동이 Off된 상태이거나 또는 키 온(key-on) 상태인 경우에만 사용되며, 피스톤 쿨링 제트의 솔레노이드 밸브의 최초 열림 이후인 엔진의 시동 후에는 솔레노이드 밸브의 고장 판단이 불가하게 되며, 실제로 진단 결과도 부정확한 경우가 많았다.
본 발명은 상기한 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 엔진의 시동 중에도 피스톤 쿨링 제트의 고장 발생 여부의 정확한 진단이 가능한 진단 방법 및 진단 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 피스톤 쿨링 장치의 솔레노이드 밸브 고장 진단 방법에서는, 피스톤 쿨링 장치의 오일 분사를 위한 솔레이노이드 밸브의 열림 또는 닫힘 명령 지시 중 가변 비례 제어 오일 펌프의 압력을 변경하고, 오일 펌프의 압력 변화에 따른 피스톤 쿨링 제트 유로의 오일 압력 변화를 모니터링함으로써, 피스톤 쿨링 오일 장치의 솔레노이드 밸브의 고장 여부를 판단하도록 한다.
보다 구체적으로는, 본 발명에 따른 피스톤 쿨링 장치의 솔레노이드 밸브 고장 진단 방법에서는, 솔레노이드 밸브에 닫힘 명령이 내려진 상태인 경우, 가변 비례 제어 오일 펌프의 오일 토출 압력을 변경하는 단계; 피스톤 쿨링 장치로 공급되는 오일의 압력을 모니터링하는 오일 압력 스위치에 변화가 발생하였는지 여부를 판단하는 단계; 오일 압력 스위치에 의해 오일 유로의 압력 변화를 모니터링 한 결과, 오일 유로의 압력에 변화가 발생한 경우, 피스톤 쿨링 장치의 솔레노이드 밸브에 열림 고착(Open-Stuck)의 고장이 발생한 것으로 판단하는 단계;를 포함한다.
보다 구체적으로는, 본 발명에 따른 피스톤 쿨링 장치의 솔레노이드 밸브 고장 진단 방법에서는, 솔레노이드 밸브에 열림 명령이 내려진 상태인 경우, 가변 비례 제어 오일 펌프의 오일 토출 압력을 변경하는 단계; 피스톤 쿨링 장치로 공급되는 오일의 압력을 모니터링하는 오일 압력 스위치에 변화가 발생하였는지 여부를 판단하는 단계; 오일 압력 스위치에 의해 오일 유로의 압력 변화를 모니터링 한 결과, 오일 유로의 압력에 변화가 발생하지 아니한 경우, 피스톤 쿨링 장치의 솔레노이드 밸브에 닫힘 고착(closing-Stuck)의 고장이 발생한 것으로 판단하는 단계;를 포함한다.
보다 바람직하게는, 피스톤 쿨링 장치에 고장이 발생한 것으로 판단되는 경우, 고장 표시 수단을 이용하여 운전자에게 피스톤 쿨링 제트의 고장 발생 사실을 경고하는 단계를 더 포함한다.
보다 바람직하게는, 피스톤 쿨링 장치에 고장이 발생한 것으로 판단되는 경우, 엔진의 냉각수 온도가 미리 정해진 온도 이상인 경우에, 엔진 출력을 제한하는 제어를 실시하도록 한다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 피스톤 쿨링 장치의 솔레노이드 밸브 고장 진단 시스템은, 실린더 블록에 설치되어 오일팬 내의 오일을 피스톤에 분사시키는 피스톤 쿨링 제트; 피스톤 쿨링 장치로 공급되는 오일의 압력을 모니터링하는 오일 압력 스위치 또는 오일 압력 센서; 엔진의 오일 압력을 형성하기 위한 가변 비례 제어 오일 펌프; 오일 펌프에 의해 형성된 오일을 상기 피스톤 쿨링 젯으로 공급하는 공급 유로를 개폐하는 피스톤 쿨링 제트 솔레이노이드 밸브; 가변 비례 제어 오일 펌프를 제어하는 것과 더불어, 상기 오일 압력 스위치 또는 오일 압력 센서로부터 오일 압력 값의 변화 여부에 대한 정보를 전달받아, 피스톤 쿨링 제트의 솔레노이드 밸브의 고장 여부를 판단하는 제어부(ECU, Electronic Control Unit)을 포함한다.
보다 바람직하게는, 상기 제어부는 피스톤 쿨링 제트 솔레노이드 밸브에 열림 또는 닫힘 명령을 지시하는 것과 더불어, 가변 비례 제어 오일 펌프의 오일 토출 압력을 변경하도록 제어한 후 오일 압력 스위치로부터 오일 압력에 변화가 발생하였는지 여부를 판단함으로써, 피스톤 쿨링 제트의 고장 여부를 판단한다.
보다 바람직하게는, 피스톤 쿨링 제트 솔레노이드 밸브에 닫힘 명령이 내려진 상태인 경우, 상기 제어부가, 상기 가변 비례 제어 오일 펌프의 오일 토출 압력을 변경하였을 때에, 상기 오일 압력 스위치로부터 오일 압력에 변화가 발생한 것으로 판단되면, 피스톤 쿨링 장치에 열림 고착의 고장이 발생한 것으로 판단한다.
보다 바람직하게는, 피스톤 쿨링 제트 솔레노이드 밸브에 열림 명령이 내려진 상태인 경우, 상기 제어부가 상기 가변 비례 제어 오일 펌프의 오일 토출 압력을 변경하였을 때에, 상기 오일 압력 스위치로부터 오일 압력에 변화가 발생하지 아니한 것으로 판단되면, 피스톤 쿨링 장치에 닫힘 고착의 고장이 발생한 것으로 판단한다.
보다 바람직하게는, 본 발명에 따른 피스톤 쿨링 장치의 솔레노이드 밸브 고장 진단 시스템은 피스톤 쿨링 장치의 솔레노이드 밸브에 고장이 발생된 것으로 판단되는 경우, 운전자에게 고장 발생 사실을 경고하기 위한 고장 표시 수단을 더 구비하도록 한다.
보다 바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 피스톤 쿨링 장치의 솔레노이드 밸브에 닫힘 고착으로 인한 고장이 발생한 것으로 판단되는 경우, 엔진의 냉각수 온도가 미리 정해진 온도 이상인 경우에, 엔진 출력을 제한하는 제어를 실시하도록 한다.
본 발명에 따르면, 연비 향상효과를 위해 적용된 가변 비례 제어 오일펌프를 이용하여 오일압력 변화에 따라 피스톤 쿨링 장치의 고착으로 인한 고장 판정을 엔진 시동 후에도 효과적으로 행할 수 있다.
본 발명에 따르면, 피스톤 쿨링 장치의 솔레노이드 밸브에 열림 고착 또는 닫힘 고착의 발생시 엔진 경고등 또는 표시장치에 표시하여 배기가스 과다 배출을 방지할 수 있다.
본 발명에 따르면, 피스톤 쿨링 장치의 솔레노이드 밸브에 닫힘 고착 발생시 엔진 온도가 일정 이상으로 증가하게 되면 엔진 출력을 제한함으로써, 엔진의 파손을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 피스톤 쿨링 제트 시스템의 솔레노이드 밸브 고장 진단 시스템을 도시한 블록도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 피스톤 쿨링 제트 시스템의 솔레노이드 밸브 고장 진단 방법을 도시한 순서도.
도 3은 본 발명의 다른 바람직한 일 실시예에 따른 피스톤 쿨링 제트 시스템의 솔레노이드 밸브 고장 진단 방법을 도시한 순서도.
도 4는 피스톤 쿨링 제트 솔레노이드 밸브 시스템을 개략적으로 도시한 도면.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 피스톤 쿨링 제트 시스템의 솔레노이드 밸브 고장 진단 시스템을 도시한 블록도이다.
도 1에서 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 피스톤 쿨링 제트 시스템의 솔레노이드 밸브 고장 진단 시스템은 피스톤 쿨링 제트(100), 오일 압력 센서(200), 가변 비례 제어 오일 펌프(300), 피스톤 쿨링 제트 솔레노이드 밸브(400) 및 제어부(ECU)(500)로 구성된다.
피스톤 쿨링 제트(100)는 앞서 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이, 실린더 블록에 설치되어 오일팬 내의 오일을 피스톤에 분사시켜 피스톤을 냉각하는 장치이다.
가변 비례 제어 오일 펌프(300)는 제어부(500)에서 요청하는 듀티에 따라 엔진 오일 압력을 형성하는 장치이다. 가변 비례 제어 오일 펌프(300)는 낮은 회전수 영역까지 오일 압력의 제어가 가능하고 부하에 따라 유압을 조절할 수 있어, 연비 저감량을 증가시키기 위하여 적용되는 장치이다.
피스톤 쿨링 제트 솔레이노이드 밸브(400)는 오일 펌프에서 형성된 오일을 피스톤 쿨링 제트로 공급하는 유로를 개방하거나 닫도록 하는 역할을 수행한다. 피스톤 쿨링 제트 솔레이노이드 밸브(400)에 의해 유로가 개방되면, 일정 압력 이상에서 피스톤 하단부로 오일이 분사되어 피스톤을 냉각하게 된다. 또한, 엔진의 웜업이 필요한 경우에는, 피스톤 쿨링 제트 솔레이노이드 밸브(400)를 이용하여 유로를 폐쇄한다.
오일 압력 스위치 또는 오일 압력 센서(200)는 피스톤 쿨링 오일 제트(100)로 공급되는 오일의 공급 유로 상에 위치하여, 피스톤 쿨링 오일 제트(100)로 공급되는 오일의 압력을 모니터링하고, 모니터링 결과를 제어부(500)에 송신하는 역할을 수행하는 장치이다.
제어부(ECU)(500)는 상술한 바와 같이, 제어 듀티를 요청하여 가변 비례 제어 오일 펌프(300)를 제어함으로써, 가변 비례 제어 오일 펌프(300)로부터 토출되는 오일 압력을 제어한다. 또한 제어부(500)는, 오일 압력 스위치 또는 오일 압력 센서(200)로부터 오일 압력 값의 변화 여부에 대한 정보를 전달받아, 피스톤 쿨링 제트 솔레노이드 밸브(400)의 고장 여부를 판단한다.
보다 구체적으로는 제어부(500)는, 피스톤 쿨링 제트 솔레노이드 밸브(400)에 닫힘 명령이 내려진 상태인 경우, 가변 비례 제어 오일 펌프(300)의 오일 토출 압력을 변경하도록 제어 듀티를 요청한다. 그리고, 오일 압력 스위치 또는 센서(400)를 이용하여, 오일 토출 압력의 변경 후에, 피스톤 쿨링 제트(100)로의 오일 경로 상의 오일 압력에 변화가 발생하였는지 여부를 모니터링 한다.
만약, 피스톤 쿨링 제트 솔레노이드 밸브(400)에 열림 고착의 고장이 발생된 경우에는 피스톤 쿨링 제트 솔레노이드 밸브(400)에 닫힘 명령이 내려져도 피스톤 쿨링 제트(100)로의 오일 경로는 열림 상태로 그대로 유지되게 된다. 따라서, 제어부(500)에 의해 가변 비례 제어 오일 펌프(300)를 제어하여 오일 토출 압력을 변경하면, 그에 따라 피스톤 쿨링 제트(100)로의 오일 경로 상의 오일 압력에도 변화가 발생하게 된다.
바람직하게는, 오일 압력에 변화가 발생한 경우는, 가변 비례 제어 오일 펌프(300)에 의한 오일 토출 압력의 변화 전후에, 오일 경로 상의 오일 압력이 미리 정해진 소정 범위를 초과하여 변화한 경우를 의미할 수도 있다. 여기서 소정 범위는, 피스톤 쿨링 제트 솔레노이드 밸브(400)에 고착에 따른 고장이 발생한 것으로 신뢰성 높게 판정할 수 있는 기준이 되는 압력 변화값이다.
따라서, 제어부(500)는 오일 압력 스위치 또는 오일 압력 센서(200)에 의해, 피스톤 쿨링 제트(100)로의 오일 경로 상의 오일 압력에 변화가 발생한 것으로 판단되면, 피스톤 쿨링 오일 제트에 열림 고착의 고장이 발생한 것으로 판단한다.
상기한 일 실시예와 달리, 피스톤 쿨링 제트 솔레노이드 밸브에 열림 명령이 내려진 상태인 경우, 본 발명의 다른 바람직한 일 실시예에 따르면, 제어부(500)는, 상술한 일 실시예와 마찬가지로 가변 비례 제어 오일 펌프(300)의 오일 토출 압력을 변경하도록 제어 듀티를 요청한다. 그리고, 오일 압력 스위치 또는 센서(400)를 이용하여, 오일 토출 압력의 변경 후에, 피스톤 쿨링 제트(100)로의 오일 경로 상의 오일 압력에 변화가 발생하였는지 여부를 모니터링 한다.
만약, 피스톤 쿨링 제트 솔레노이드 밸브(400)에 닫힘 고착의 고장이 발생된 경우에는 피스톤 쿨링 제트 솔레노이드 밸브(400)에 열림 명령이 내려져도 피스톤 쿨링 제트(100)로의 오일 경로는 닫힘 상태로 그대로 유지되게 된다. 따라서, 따라서, 제어부(500)에 의해 가변 비례 제어 오일 펌프(300)를 제어하여 오일 토출 압력을 변경하는 경우에도, 피스톤 쿨링 제트(100)로의 오일 경로 상의 오일 압력에는 변화가 없게 된다.
그리고, 제어부(500)는 피스톤 쿨링 제트(100)로의 오일 경로 상의 오일 압력에 변화가 발생하지 아니한 것으로 판단되면, 피스톤 쿨링 오일 제트에 닫힘 고착의 고장이 발생한 것으로 판단한다. 여기서, 오일 압력에 변화가 발생하지 아니한 경우는, 가변 비례 제어 오일 펌프(300)에 의한 오일 토출 압력의 변화 전후에 압력 변화가 전혀 없는 경우는 물론 미리 정해진 소정 범위의 한도 내에서만 오일 압력에 변화가 발생한 경우도 포함한다.
또한, 피스톤 쿨링 오일 제트 솔레노이드 밸브(400)에 닫힘 고착으로 인한 고장이 발생하는 경우에는, 피스톤 쿨링 오일 제트(100)에 오일이 공급되지 못하여, 피스톤을 효과적으로 냉각할 수 없게 된다. 따라서, 피스톤 쿨링 오일 제트 솔레노이드 밸브(400)에 닫힘 고착으로 인한 고장이 발생한 것으로 판단되는 경우, 제어부(500)는 과열로 인한 엔진 파손을 방지하기 위하여 엔진의 출력을 제한하는 제어를 실시하는 것이 바람직하다.
예컨대, 제어부(500)는 엔진의 냉각수 온도를 측정하여 엔진의 냉각수 온도가 미리 정해진 온도 이상인 경우, 엔진 과열을 방지하기 위해, 엔진의 출력 토크를 제한하는 등의 제어를 실시하여 엔진 출력을 제한할 수 있다.
한편, 본원 바람직한 다른 일 실시예에 의하면, 피스톤 쿨링 제트 시스템의 솔레노이드 밸브 고장 진단 시스템은, 제어부(500)에 의해, 피스톤 쿨링 오일 제트 솔레노이드 밸브(400)에 고장이 발생된 것으로 판단되는 경우, 운전자에게 고장 발생 사실을 경고하기 위한 고장 표시 수단(600)을 더 구비한다.
바람직하게는 고장 표시 수단(600)은 엔진 경고등을 점등하거나, 또는 운전석의 클러스터에 고장 발생 사실을 표시하도록 함으로써, 운전자에게 고장 발생 사실을 경고할 수 있다. 이를 통해, 운전자는 피스톤 쿨링 오일 제트 시스템에 이상이 발생한 것을 인식하게 되어, 정비를 실시하는 등의 적절한 대응을 실행할 수 있게 된다.
또한, 바람직하게는 고장 표시 수단(600)은, 피스톤 쿨링 오일 제트 시스템의 고장과 관련된 DTC(Diagnostic Trouble Code)를 차량 내의 저장 장치에 저장할 수도 있다.
도 2는, 도 1에서 도시된 고장 진단 시스템을 이용하여 피스톤 쿨링 제트 시스템의 솔레노이드 밸브의 고장을 진단하는 방법의 바람직한 일 실시예를 도시한 순서도이다.
도 2의 실시예에서는, 피스톤 쿨링 제트(100)의 솔레노이드 밸브(400)에는 피스톤 쿨링 제트(100)로의 오일 공급 유로를 폐쇄하도록 하는 명령이 내려져 있는 상태이다(S100).
이러한 상태에서 제어부(500)는 가변 비례 제어 오일 펌프(300)에 제어 듀티를 요청하여 펌프로부터 토출되는 오일 압력을 변경하도록 제어한다(S110). 이 때는 오일 토출 압력을 증가시키는 방향으로 제어하여도 좋고, 오일 토출 압력을 감소시키는 방향으로 제어하여도 좋다. 오일 토출 압력의 상승 또는 하강과는 상관없이 그 이전과 오일 토출 압력에 변화가 발생하도록 가변 비례 제어 오일 펌프(300)를 제어할 수 있으면 된다.
다음으로 제어부(500)는 오일 압력 스위치 또는 센서(200)로부터, 오일 토출 압력의 변경 후에, 피스톤 쿨링 제트(100)로의 오일 경로 상의 오일 압력에 변화가 발생하였는지 여부를 모니터링 한다(S120).
S110 단계에서의 오일 토출 압력의 변경 후에 S120 단계를 통해, 피스톤 쿨링 제트(100)로의 오일 경로 상의 오일 압력에 변화를 감지하게 되는 경우, 전술한 바와 같이, 제어부(500)는 피스톤 쿨링 제트 솔레노이드 밸브(400)에 열림 고착의 고장이 발생한 것으로 판정한다(S130).
그리고, 제어부는 고장 표시 수단(600)을 이용하여, 엔진 경고등을 점등하거나, 또는 운전석의 클러스터에 고장 발생 사실을 표시하도록 함으로써, 운전자에게 피스톤 쿨링 제트 시스템에 고장이 발생한 사실을 경고할 수 있다(S140).
도 3은, 도 1에서 도시된 고장 진단 시스템을 이용하여 피스톤 쿨링 제트 시스템의 솔레노이드 밸브의 고장을 진단하는 방법의 바람직한 다른 일 실시예를 도시한 순서도이다.
도 2의 실시예와 달리 도 3의 실시예에서는, 피스톤 쿨링 제트(100)의 솔레노이드 밸브(400)에는 피스톤 쿨링 제트(100)로의 오일 공급 유로를 개방하도록 하는 명령이 내려져 있는 상태이다(S200).
이러한 상태에서 제어부(500)는 가변 비례 제어 오일 펌프(300)에 제어 듀티를 요청하여 펌프로부터 토출되는 오일 압력을 변경하도록 제어한다(S110). 이때에는 전술한 바와 같이, 오일 토출 압력의 상승 또는 저하와는 상관없이 그 이전과 오일 토출 압력에 변화가 발생하도록 가변 비례 제어 오일 펌프(300)를 제어할 수 있으면 된다.
다음으로 제어부(500)는 오일 압력 스위치 또는 센서(200)로부터, 오일 토출 압력의 변경 후에, 피스톤 쿨링 제트(100)로의 오일 경로 상의 오일 압력에 변화가 없는 지 여부를 모니터링 한다(S220).
S210 단계에서의 오일 토출 압력의 변경 후에 S220 단계를 통해, 피스톤 쿨링 제트(100)로의 오일 경로 상의 오일 압력에 변화가 없는 것을 감지하게 되는 경우, 전술한 바와 같이, 제어부(500)는 피스톤 쿨링 제트 솔레노이드 밸브(400)에 닫힘 고착의 고장이 발생한 것으로 판정한다(S230).
그리고, 도 2에서 도시된 실시예와 마찬가지로, 제어부(500)는 고장 표시 수단(600)을 이용하여, 엔진 경고등을 점등하거나, 또는 운전석의 클러스터에 고장 발생 사실을 표시하도록 함으로써, 운전자에게 피스톤 쿨링 제트 시스템에 고장이 발생한 사실을 경고할 수 있다(S240).
또한, 제어부(500)는 피스톤 쿨링 제트 솔레노이드 밸브(400)에 닫힘 고착의 고장이 발생한 것으로 판정하는 경우, 엔진 과열로 인한 엔진 손상을 방지하기 위하여, 엔진의 냉각수 온도가 미리 설정된 소정값 이상인 경우에, 엔진의 출력 토크를 제한하는 등의 제어를 통해, 엔진의 출력을 제한한다(S250).
상기한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 엔진이 시동한 후에도, 가변 비례 제어 오일펌프를 이용하여 토출 오일 압력을 의도적으로 변화시킴으로써, 피스톤 쿨링 제트의 솔레노이드 밸브의 고착으로 인한 고장 판정을 정확도 높게 행할 수 있다.
또한, 상기한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 피스톤 쿨링 제트 솔레노이드 밸브(400)에 열림 고착 또는 닫힘 고착의 발생시 엔진 경고등 또는 표시장치에 표시하여 배기가스 과다 배출을 방지할 수 있다.
또한 상기한 본 발명의 실시예에 따르면, 피스톤 쿨링 제트 솔레노이드 밸브(400)에 닫힘 고착 발생시 엔진 온도가 일정 이상으로 증가하게 되면 엔진 출력을 제한함으로써, 엔진의 파손을 방지할 수 있다.
12 : 실린더 블록 16 : 피스톤
18 : 쿨링 제트 20 : 크랭크 케이스
22 : 오일팬 24 : 서브 갤러리
26 : 솔레노이드 밸브 28 : 오일펌프
30 : 오일 압력센서 32 : 오일 온도센서
34 : 피스톤 위치감지센서 36 : 엔진 속도센서
38 : 전자제어유닛 40 : 체크밸브
100: 피스톤 쿨링 제트 200: 오일 압력 스위치/센서
300: 가변 비례 제어 오일 펌프 400: 피스톤 쿨링 제트 솔레노이드 밸브
500: 제어부 600: 고장 표시 수단

Claims (11)

  1. 피스톤 쿨링 장치의 오일 분사를 위한 솔레이노이드 밸브의 열림 또는 닫힘 명령 지시 중 가변 비례 제어 오일 펌프의 압력을 변경하고, 오일 펌프의 압력 변화에 따른 피스톤 쿨링 장치의 유로의 오일 압력 변화를 모니터링함으로써, 피스톤 쿨링 오일 장치의 솔레노이드 밸브의 고장 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 피스톤 쿨링 장치의 솔레노이드 밸브 고장 진단 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 솔레노이드 밸브에 닫힘 명령이 내려진 상태인 경우,
    상기 가변 비례 제어 오일 펌프의 오일 토출 압력을 변경하는 단계;
    상기 피스톤 쿨링 장치로 공급되는 오일의 압력을 모니터링하는 오일 압력 스위치에 변화가 발생하였는지 여부를 판단하는 단계;
    오일 압력 스위치에 의해 오일 유로의 압력 변화를 모니터링 한 결과, 오일 유로의 압력에 변화가 발생한 경우, 피스톤 쿨링 장치의 솔레노이드 밸브에 열림 고착(Open-Stuck)의 고장이 발생한 것으로 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 피스톤 쿨링 장치의 솔레노이드 밸브 고장 진단 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 솔레노이드 밸브에 열림 명령이 내려진 상태인 경우,
    상기 가변 비례 제어 오일 펌프의 오일 토출 압력을 변경하는 단계;
    상기 피스톤 쿨링 장치로 공급되는 오일의 압력을 모니터링하는 오일 압력 스위치에 변화가 발생하였는지 여부를 판단하는 단계;
    오일 압력 스위치에 의해 오일 유로의 압력 변화를 모니터링 한 결과, 오일 유로의 압력에 변화가 발생하지 아니한 경우, 피스톤 쿨링 오일 장치의 솔레노이드 밸브에 닫힘 고착(closing-Stuck)의 고장이 발생한 것으로 판단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 피스톤 쿨링 장치의 솔레노이드 밸브 고장 진단 방법.
  4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    피스톤 쿨링 장치에 고장이 발생한 것으로 판단되는 경우, 고장 표시 수단을 이용하여 운전자에게 피스톤 쿨링 장치의 고장 발생 사실을 경고하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피스톤 쿨링 장치의 솔레노이드 밸브 고장 진단 방법.
  5. 청구항 3에 있어서,
    피스톤 쿨링 장치에 고장이 발생한 것으로 판단되는 경우,
    엔진의 냉각수 온도가 미리 정해진 온도 이상인 경우에, 엔진 출력을 제한하는 제어를 실시하는 것을 특징으로 하는 피스톤 쿨링 장치의 솔레노이드 밸브 고장 진단 방법.
  6. 실린더 블록에 설치되어 오일팬 내의 오일을 피스톤에 분사시키는 피스톤 쿨링 장치;
    피스톤 쿨링 장치로 공급되는 오일의 압력을 모니터링하는 오일 압력 스위치 또는 오일 압력 센서;
    엔진의 오일 압력을 형성하기 위한 가변 비례 제어 오일 펌프;
    오일 펌프에 의해 형성된 오일을 상기 피스톤 쿨링 젯으로 공급하는 공급 유로를 개폐하는 피스톤 쿨링 장치의 솔레이노이드 밸브;
    상기 가변 비례 제어 오일 펌프를 제어하는 것과 더불어, 상기 오일 압력 스위치 또는 오일 압력 센서로부터 오일 압력 값의 변화 여부에 대한 정보를 전달받아, 피스톤 쿨링 장치의 솔레노이드 밸브의 고장 여부를 판단하는 제어부(ECU, Electronic Control Unit)을 포함하는 것을 특징으로 하는 피스톤 쿨링 장치의 솔레노이드 밸브 고장 진단 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제어부는 상기 피스톤 쿨링 장치의 솔레노이드 밸브에 열림 또는 닫힘 명령을 지시하는 것과 더불어, 상기 가변 비례 제어 오일 펌프의 오일 토출 압력을 변경하도록 제어한 후 상기 오일 압력 스위치로부터 오일 압력에 변화가 발생하였는지 여부를 판단함으로써, 피스톤 쿨링 장치의 고장 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 피스톤 쿨링 장치의 솔레노이드 밸브 고장 진단 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 피스톤 쿨링 장치의 솔레노이드 밸브에 닫힘 명령이 내려진 상태인 경우, 상기 제어부가, 상기 가변 비례 제어 오일 펌프의 오일 토출 압력을 변경하였을 때에, 상기 오일 압력 스위치로부터 오일 압력에 변화가 발생한 것으로 판단되면, 피스톤 쿨링 장치에 열림 고착의 고장이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 피스톤 쿨링 장치의 솔레노이드 밸브 고장 진단 시스템.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 피스톤 쿨링 장치의 솔레노이드 밸브에 열림 명령이 내려진 상태인 경우, 상기 제어부가 상기 가변 비례 제어 오일 펌프의 오일 토출 압력을 변경하였을 때에, 상기 오일 압력 스위치로부터 오일 압력에 변화가 발생하지 아니한 것으로 판단되면, 피스톤 쿨링 장치에 닫힘 고착의 고장이 발생한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 피스톤 쿨링 장치의 솔레노이드 밸브 고장 진단 시스템.
  10. 청구항 6에 있어서,
    상기 피스톤 쿨링 장치의 솔레노이드 밸브에 고장이 발생된 것으로 판단되는 경우, 운전자에게 고장 발생 사실을 경고하기 위한 고장 표시 수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 피스톤 쿨링 장치의 솔레노이드 밸브 고장 진단 시스템.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 피스톤 쿨링 장치의 솔레노이드 밸브에 닫힘 고착으로 인한 고장이 발생한 것으로 판단되는 경우, 엔진의 냉각수 온도가 미리 정해진 온도 이상인 경우에, 엔진 출력을 제한하는 제어를 실시하는 것을 특징으로 하는 피스톤 쿨링 장치의 솔레노이드 밸브 고장 진단 시스템.
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