KR101875655B1 - 엔진의 오일공급 시스템 - Google Patents

엔진의 오일공급 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101875655B1
KR101875655B1 KR1020160159255A KR20160159255A KR101875655B1 KR 101875655 B1 KR101875655 B1 KR 101875655B1 KR 1020160159255 A KR1020160159255 A KR 1020160159255A KR 20160159255 A KR20160159255 A KR 20160159255A KR 101875655 B1 KR101875655 B1 KR 101875655B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
engine
oil
engine oil
outlet
flow control
Prior art date
Application number
KR1020160159255A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180060125A (ko
Inventor
장문휘
Original Assignee
현대자동차 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차 주식회사 filed Critical 현대자동차 주식회사
Priority to KR1020160159255A priority Critical patent/KR101875655B1/ko
Publication of KR20180060125A publication Critical patent/KR20180060125A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101875655B1 publication Critical patent/KR101875655B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00—Pressure lubrication
    • F01M1/02—Pressure lubrication using lubricating pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M1/00—Pressure lubrication
    • F01M1/16—Controlling lubricant pressure or quantity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M11/00—Component parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M9/00
    • F01M11/0004—Oilsumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M11/00—Component parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M9/00
    • F01M11/02—Arrangements of lubricant conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M11/00—Component parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M9/00
    • F01M11/03—Mounting or connecting of lubricant purifying means relative to the machine or engine; Details of lubricant purifying means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M5/00—Heating, cooling, or controlling temperature of lubricant; Lubrication means facilitating engine starting
    • F01M5/002—Cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M9/00—Lubrication means having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01M1/00 - F01M7/00
    • F01M9/10—Lubrication of valve gear or auxiliaries
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01M—LUBRICATING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; LUBRICATING INTERNAL COMBUSTION ENGINES; CRANKCASE VENTILATING
    • F01M5/00—Heating, cooling, or controlling temperature of lubricant; Lubrication means facilitating engine starting
    • F01M5/002—Cooling
    • F01M2005/004—Oil-cooled engines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

본 발명은 엔진 오일의 손실 및 오일펌프의 동력손실을 최소화할 수 있는 엔진의 오일공급 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 엔진의 오일공급 시스템은, 엔진 오일이 저장되는 엔진 오일 섬프로부터 엔진에 엔진 오일을 공급하는 엔진의 오일공급 시스템으로서, 상기 엔진의 오일공급 시스템은, 상기 엔진 오일 섬프의 엔진 오일이 엔진에 공급되도록 펌핑하는 비례제어 오일펌프 및 상기 비례제어 오일펌프의 작동을 제어하는 엔진 컨트롤 유닛을 포함할 수 있고, 상기 비례제어 오일펌프는 엔진에 필요한 엔진 오일의 양에 비례하여 엔진 오일을 공급하도록 제어될 수 있다.

Description

엔진의 오일공급 시스템{OIL CONTROL SYSTEM FOR ENGINE}
본 발명은 엔진의 오일공급 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진 오일의 손실이 최소화된 엔진의 오일공급 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차의 엔진은 불꽃점화 방식을 사용하는 가솔린 엔진 및 압축점화 방식을 사용하는 디젤 엔진 등의 내연 기관으로 분류된다.
상기 가솔린 엔진 및 디젤 엔진은 적어도 하나 이상의 실린더, 상기 실린더 내에서 왕복 운동하는 피스톤, 상기 피스톤의 왕복 운동을 회전 운동으로 변환하는 크랭크 샤프트, 및 상기 크랭크 샤프트와 상기 피스톤을 연결하는 커넥팅 로드를 포함한다.
상기 크랭크 샤프트는 크랭크 케이스 내에 설치되고, 각 실린더의 폭발 행정에 의해 전달받은 힘에 의한 상기 피스톤의 직선운동을 커넥팅 로드와의 연동에 의해 회전 운동으로 전환하여 엔진의 회전력을 출력한다. 또한, 각 실린더의 흡입, 압축, 및 배기 행정에서는 상기 크랭크 샤프트의 회전 운동이 따라 상기 피스톤의 왕복직선운동으로 변환된다.
상기 크랭크 샤프트는 주축인 크랭크 저널, 상기 커넥팅 로드가 장착되는 크랭크 핀, 및 중량의 균형을 조절하는 밸런스 웨이트로 구성된다. 또한, 상기 커넥팅 로드의 양단 중 피스톤 핀에 의해 상기 피스톤과 연결되는 일단을 소단부(small-end)라 하고, 상기 크랭크 핀에 의해 상기 크랭크 샤프트와 연결되는 부분을 대단부(big-end)라 한다.
상기 크랭크 샤프트의 주축인 크랭크 저널은 메인 베어링에 지지되고, 상기 크랭크 샤프트의 크랭크 핀과 상기 커넥팅 로드의 대단부의 사이에는 커넥팅 로드 베어링이 장착되며, 큰 하중을 받으면서 고속으로 회전 하는 엔진 구성요소의 각 연결부에는 추가적인 베어링이 구비될 수 있다.
이러한 메인 베어링 및 커넥팅 로드 베어링과 같이 엔진에 구비되는 베어링들을 통상적으로 엔진 베어링이라 통칭하며, 각 엔진 베어링들에는 윤활을 위해 엔진 오일이 공급된다. 특히, 메인 베어링 및 커넥팅 로드 베어링에 윤활을 위해 공급되는 엔진 오일의 비율은 엔진에 공급되는 엔진 오일 양의 40% 이상을 차지한다.
하지만, 엔진의 저속 및 저부하 시에는 엔진에 공급되는 엔진 오일 양의 40% 이상이 엔진 베어링에 요구되지 않으며, 그럼에도 불필요한 엔진 오일이 과도하게 공급됨에 따라 엔진 오일의 손실이 야기될 수 있다. 또한, 불필요한 엔진 오일이 엔진 베어링에 공급되는 양에 비례하여 엔진에 엔진 오일이 공급되도록 펌핑하는 오일펌프의 동력손실이 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 엔진 오일의 손실 및 오일펌프의 동력손실을 최소화할 수 있는 엔진의 오일공급 시스템을 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 엔진의 오일공급 시스템은, 엔진 오일이 저장되는 엔진 오일 섬프로부터 엔진에 엔진 오일을 공급하는 엔진의 오일공급 시스템일 수 있다.
상기 엔진의 오일공급 시스템은, 상기 엔진 오일 섬프의 엔진 오일이 엔진에 공급되도록 펌핑하는 비례제어 오일펌프 및 상기 비례제어 오일펌프의 작동을 제어하는 엔진 컨트롤 유닛을 포함할 수 있다.
상기 비례제어 오일펌프는 엔진에 필요한 엔진 오일의 양에 비례하여 엔진 오일을 공급하도록 제어될 수 있다.
상기 엔진의 오일공급 시스템은, 엔진을 구성하는 회전요소에 제공되는 엔진 베어링에 공급되는 엔진 오일의 양을 조절하도록 상기 비례제어 오일펌프와 상기 엔진 베어링의 사이에 배치되는 유량제어 밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 유량제어 밸브의 작동은 상기 엔진 컨트롤 유닛에 의해 제어될 수 있다.
상기 유량제어 밸브는, 엔진 오일이 유입 및 유출되는 밸브 바디; 상기 엔진 컨트롤 유닛과 연결되고, 상기 엔진 컨트롤 유닛의 제어에 따라 작동하는 액츄에이터; 상기 밸브 바디의 내부에서 상기 액츄에이터의 작동에 따라 왕복운동 하도록 구비되는 플런저; 상기 밸브 바디에 엔진 오일을 받아들이도록 상기 밸브 바디에 형성되는 유입구; 및 상기 밸브 바디로부터 엔진 오일을 유출시키도록 상기 밸브 바디에 형성되는 유출구를 포함할 수 있다.
상기 유량제어 밸브는 상기 플런저가 이동에 따라 상기 유출구의 개방량이 4단계로 듀티제어 될 수 있다.
상기 유출구의 개방량은 1단계로부터 2단계 및 3단계를 거쳐 4단계로 갈수록 커질 수 있다.
상기 유출구의 개방량은 1, 2, 3, 및 4단계가 1:2:3:4의 비를 가질 수 있다.
상기 비례제어 오일펌프를 통과한 엔진 오일은 엔진 오일을 냉각시키는 오일 쿨러, 엔진 오일을 여과하는 오일 필터, 및 엔진의 각 부품에 엔진 오일을 전달하는 오일 갤러리를 순차적으로 경유하여 엔진에 공급될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 엔진의 오일공급 시스템은, 엔진 오일이 저장되는 엔진 오일 섬프; 상기 엔진 오일 섬프로부터 전달된 엔진 오일을 냉각시키는 오일 쿨러; 상기 오일 쿨러를 경유한 엔진 오일을 여과하는 오일 필터; 상기 오일 필터를 경유한 엔진 오일을 엔진의 각 부품에 전달하는 오일 갤러리; 및 상기 엔진 오일 섬프로부터 필요한 양만큼의 엔진 오일이 엔진에 공급되도록 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 엔진 오일 섬프와 상기 오일 쿨러의 사이에 배치되어 엔진에 요구되는 양만큼 엔진 오일을 공급하도록 작동하는 비례제어 오일펌프; 상기 오일 갤러리와 엔진을 구성하는 회전요소에 제공되는 엔진 베어링의 사이에 배치되어 상기 엔진 베어링의 윤활에 필요한 양만큼 엔진 오일을 공급하도록 작동하는 유량제어 밸브; 및 상기 비례제어 오일펌프 및 상기 유량제어 밸브의 작동을 제어하는 엔진 컨트롤 유닛을 포함할 수 있다.
상기 비례제어 오일펌프는 엔진에 요구되는 엔진 오일의 양에 따라 비례제어 될 수 있다.
상기 유량제어 밸브는 상기 엔진 베어링에 요구되는 엔진 오일의 양에 따라 듀티제어 될 수 있다.
상기 유량제어 밸브의 작동은 엔진의 구동상태에 따라 통과하는 엔진 오일의 양이 달라지도록 4단계로 제어될 수 있다.
상기 유량제어 밸브는, 엔진 오일이 통과하는 밸브 바디; 상기 엔진 컨트롤 유닛의 제어에 따라 작동하는 액츄에이터; 상기 액츄에이터의 작동에 따라 상기 밸브 바디의 내부에서 이동하는 플런저; 상기 밸브 바디에 엔진 오일을 받아들이는 유입구; 및 상기 밸브 바디로부터 엔진 오일을 유출시키고, 상기 플런저가 이동에 따라 개방량이 제어되는 유출구를 포함할 수 있다.
상기 유출구가 개방된 단면적은 1단계로부터 2단계 및 3단계를 거쳐 4단계로 갈수록 커질 수 있다.
상기 유량제어 밸브의 1단계 작동상태에서 상기 유출구의 단면적과 상기 유출구가 개방된 단면적의 비는 4:1이고, 상기 유량제어 밸브의 2단계 작동상태에서 상기 유출구의 단면적과 상기 유출구가 개방된 단면적의 비는 2:1이며, 상기 유량제어 밸브의 3단계 작동상태에서 상기 유출구의 단면적과 상기 유출구가 개방된 단면적의 비는 4:3이고, 상기 유량제어 밸브의 4단계 작동상태에서 상기 유출구의 단면적과 상기 유출구가 개방된 단면적의 비는 1:1일 수 있다.
상기 엔진 컨트롤 유닛의 제어에 따라 상기 비례제어 오일펌프가 일정량의 엔진 오일을 상기 오일 갤러리에 공급하고, 상기 유량제어 밸브가 상기 오일 갤러리에 공급된 엔진 오일 중 일정량을 상기 엔진 베어링에 공급함으로써 상기 엔진 베어링 이외의 엔진 부품에 공급되는 엔진 오일의 양이 유지될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 엔진 컨트롤 유닛의 제어에 따라 펌핑량이 제어되는 비례제어 오일펌프가 적용됨으로써, 오일펌프의 동력손실을 최소화될 수 있다.
또한, 엔진 컨트롤 유닛의 제어에 따라 엔진 베어링에 공급되는 엔진 오일의 양을 듀티제어 하는 유량제어 밸브가 적용됨으로써, 엔진 오일의 손실이 최소화될 수 있디.
나아가, 오일펌프 동력손실 및 엔진 오일 손실의 최소화에 따라 궁극적으로 연비 향상이 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 엔진의 오일공급 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 엔진의 오일공급 시스템에 적용된 유량제어 밸브의 구성도이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 엔진의 오일공급 시스템에 적용된 유량제어 밸브의 작동도이다.
도 7은 종래기술에 따른 엔진의 오일공급 시스템의 구성도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 엔진의 오일공급 시스템의 구성도이고, 도 7은 종래기술에 따른 엔진의 오일공급 시스템의 구성도이다
도 7에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 엔진의 오일공급 시스템(200)은 엔진 오일 섬프(202), 오일펌프(204), 오일 쿨러(206), 오일 필터(208), 및 오일 갤러리(210)를 포함한다.
상기 엔진 오일 섬프(202)는 엔진 오일이 저장되는 오일 팬(oil pan)의 일부분으로서, 자동차가 언덕길을 주행할 때에 엔진이 기울어져도 엔진 오일이 충분히 고일 수 있도록 형성된다. 이러한 엔진 오일 섬프(202)에는 상기 오일 펌프(204)의 흡입구에 연결된 스트레이너(도시하지 않음)가 설치되고, 상기 스트레이너의 기능에 의해 엔진 오일이 상기 오일 펌프(204)로 계속 빨아올려질 수 있다.
상기 오일펌프(204)는 상기 엔진 오일 섬프(202) 내의 엔진 오일을 흡입하고 가압하여 엔진의 각 윤활부에 공급하도록 기능한다. 즉, 상기 오일펌프(204)는 윤활을 위해 엔진 오일이 공급되도록 엔진 오일을 펌핑(pumping)한다.
상기 오일 쿨러(206)는 엔진 오일을 냉각시키는 장치이다. 엔진 오일은 엔진의 각 윤활부에 공급되어 윤활을 수행함과 동시에 엔진의 각 부분을 냉각시키는 역할을 수행하며, 이러한 냉각을 위해 상기 오일 쿨러(206)를 경유하면서 냉각된다.
상기 오일 필터(208)는 엔진 오일을 여과하고, 마모된 금속의 찌꺼기나 카본 덩어리 등의 이물질을 제거하는 장치이다.
상기 오일 갤러리(210)는 엔진의 실린더 블록(도시하지 않음)에 설치되어 엔진 오일을 각 부품에 전달하는 오일 통로이다.
상기 엔진 오일 섬프(202) 내의 엔진 오일은 상기 오일펌프(204), 오일 쿨러(206), 및 오일 필터(208)를 경유하여 상기 오일 갤러리(210)에 공급된다.
상기 오일 갤러리(210)에 공급된 엔진 오일은 피스톤 쿨링젯(212), 엔진 베어링(218), 캠샤프트(214), 및 오일 요구 부품(216)에 공급된다.
상기 피스톤 쿨링젯(212)은 피스톤(도시하지 않음)을 냉각시키기 위한 오일을 분사하는 오일 젯(oil jet)을 말한다.
상기 엔진 베어링(218)은 크랭크 샤프트(도시하지 않음)의 주축인 크랭크 저널에 제공되는 메인 베어링 및 상기 크랭크 샤프트의 크랭크 핀과 커넥팅 로드(도시하지 않음)의 대단부의 사이에 제공되는 커넥팅 로드 베어링 등과 같이 엔진을 구성하는 회전요소에 제공되는 베어링을 통칭한다.
상기 캠샤프트(214)는 엔진의 흡기밸브 및 배기밸브를 개폐하기 위한 캠과 함께 회전하는 축이다.
상기 오일 요구 부품(216)은 엔진 오일이 공급되는 비율이 높은 상기 피스톤 쿨링젯(212), 엔진 베어링(218), 및 캠샤프트(214) 이외에 엔진 오일의 공급이 필요한 엔진의 다른 부품들을 의미한다.
이러한 엔진 오일 섬프(202), 오일펌프(204), 오일 쿨러(206), 오일 필터(208), 및 오일 갤러리(210)는 엔진 오일의 공급을 위한 기본적인 구성요소이며, 상기 피스톤 쿨링젯(212), 엔진 베어링(218), 캠샤프트(214), 및 오일 요구 부품(216)과 함께 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하, 당업자)에게 자명하므로 이에 대한 더 이상의 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 엔진의 오일공급 시스템(100)은 오일 섬프(102), 오일 쿨러(106), 오일 필터(108), 오일 갤러리(110), 및 오일 제어부(120)를 포함하며, 피스톤 쿨링젯(112), 엔진 베어링(126), 캠샤프트(114), 및 오일 요구 부품(116)에 엔진 오일을 공급하는 시스템이다.
여기서, 상기 엔진 오일 섬프(102), 오일 쿨러(106), 오일 필터(108), 오일 갤러리(110), 피스톤 쿨링젯(112), 엔진 베어링(126), 캠샤프트(114), 및 오일 요구 부품(116)의 설명은 종래기술에 따른 엔진의 오일공급 시스템(200)의 상기 엔진 오일 섬프(202), 오일 쿨러(206), 오일 필터(208), 오일 갤러리(210), 피스톤 쿨링젯(212), 엔진 베어링(218), 캠샤프트(214), 및 오일 요구 부품(216)의 설명과 동일하므로 이에 대한 반복적인 성명은 생략하기로 한다.
상기 오일 제어부(120)는 비례제어 오일펌프(124), 유량제어 밸브(122), 및 엔진 컨트롤 유닛(125)를 포함한다.
상기 비례제어 오일펌프(124)는 상기 엔진 오일 섬프(102) 내의 엔진 오일을 흡입하고 가압하여 엔진의 각 윤활부에 공급하도록 기능한다. 즉, 상기 비례제어 오일펌프(124)는 엔진에 필요한 엔진 오일을 공급하기 위해 엔진 오일을 펌핑하도록 상기 종래기술에 따른 오일펌프(204)와 동일한 기본적인 기능을 갖는다. 한편, 상기 비례제어 오일펌프(124)는 상기 종래기술에 따른 오일펌프(204)와 달리 엔진에 요구되는 양만큼 엔진 오일을 공급하도록 작동한다.
상기 유량제어 밸브(122)는 상기 엔진 베어링(126)의 윤활에 필요한 엔진 오일의 양만큼 상기 엔진 베어링(126)에 엔진 오일을 공급하도록 작동한다.
상기 엔진 컨트롤 유닛(125)은 상기 비례제어 오일펌프(124) 및 상기 유량제어 밸브(122)의 작동을 제어한다. 즉, 상기 비례제어 오일펌프(124)는 상기 엔진 컨트롤 유닛(125)에 의해 엔진에 요구되는 엔진 오일의 양에 비례하여 오일을 공급하도록 비례제어 된다. 또한, 상기 유량제어 밸브(122)는 상기 엔진 컨트롤 유닛(125)에 의해 상기 엔진 베어링(126)의 윤활에 요구되는 양만큼 엔진 오일을 공급하도록 제어된다. 여기서, 상기 엔진 컨트롤 유닛(125)은 센서들(도시하지 않음)로부터 전기적인 신호를 전달받아 전기적인 제어를 수행하는 통상의 엔진 컨트롤 유닛(ECU: engine control unit)일 수 있다.
상기 엔진 컨트롤 유닛(125)과 상기 비례제어 오일펌프(124)는 전기적인 신호를 주고받도록 연결되고, 상기 비례제어 오일펌프(124)의 엔진 오일 펌핑량은 상기 엔진 컨트롤 유닛(125)으로부터 전달받은 전기적인 신호에 따라 제어된다. 또한, 상기 엔진 컨트롤 유닛(125)과 상기 유량제어 밸브(122)는 전기적인 신호를 주고받도록 연결되고, 상기 유량제어 밸브(122)의 개방량은 상기 엔진 컨트롤 유닛(125)으로부터 전달받은 전기적인 신호에 따라 4단계로 듀티제어 된다.
상기 엔진 오일 섬프(102) 내의 엔진 오일은 상기 비례제어 오일펌프(124), 오일 쿨러(106), 및 오일 필터(108)를 경유하여 상기 오일 갤러리(110)에 공급된다. 또한, 상기 오일 갤러리(110)에 공급된 엔진 오일은 피스톤 쿨링젯(112), 캠샤프트(114), 오일 요구 부품(116), 및 엔진 베어링(126)에 공급된다. 이 때, 상기 엔진 베어링(126)에 공급되는 엔진 오일은 상기 오일 갤러리(110)와 상기 엔진 베어링(126)의 사이에 배치된 상기 유량제어 밸브(122)를 경유하면서 그 양이 조절된다.
다시 말해, 상기 엔진 컨트롤 유닛(125)의 제어에 따라 상기 비례제어 오일펌프(124)가 엔진에 필요한 일정량의 엔진 오일을 펌핑하여 상기 오일 갤러리(110)에 공급하면, 상기 엔진 컨트롤 유닛(125)의 제어에 따라 상기 유량제어 밸브(122)가 상기 엔진 베어링(126)에 필요한 일정량의 엔진 오일을 통과시킴으로써 상기 피스톤 쿨링젯(112), 캠샤프트(114), 및 오일 요구 부품(116)에 공급되는 엔진 오일의 양은 부족하지 않게 유지된다. 한편, 엔진에 필요한 엔진 오일 및 상기 엔진 베어링(126)에 필요한 엔진 오일의 일정량은 당업자에 의해 엔진의 상태에 따라 기설정된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 엔진의 오일공급 시스템에 적용된 유량제어 밸브의 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 유량제어 밸브(122)는 액츄에이터(122a), 밸브 바디(122b), 플런저(122c), 유입구(122d), 및 유출구(122e)를 포함한다.
상기 액츄에이터(122a)는 상기 엔진 컨트롤 유닛(125)과 연결되고, 상기 엔진 컨트롤 유닛(125)의 제어에 따라 작동한다.
상기 밸브 바디(122b)는 엔진 오일이 유입 및 유출되는 상기 유량제어 밸브(122)의 하우징이다.
상기 플런저(122c)는 상기 밸브 바디(122b)의 내부에서 상기 액츄에이터(122a)의 작동에 따라 왕복운동 하도록 구비된다. 또한, 상기 액츄에이터(122a)의 작동에 따라 상기 플런저(122c)가 이동하여 상기 유량제어 밸브(122)의 개방량은 4단계로 듀티제어 된다. 도 2에는 상기 플런저(122c)의 왕복운동 방향 및 엔진 오일이 유입 및 유출되는 방향이 화살표로 도시되었다.
상기 유입구(122d)는 상기 밸브 바디(122b)에 형성되며, 상기 밸브 바디(122b)에 엔진 오일을 받아들이는 통로이다. 또한, 상기 유입구(122d)는 상기 유량제어 밸브(122)와 상기 오일 갤러리(110)를 연결하는 오일 갤러리 연결통로(110p)와 연통된다. 즉, 상기 오일 갤러리(110)를 경유한 엔진 오일 중 일부는 상기 오일 갤러리 연결통로(110p) 및 상기 유입구(122d)를 순차적으로 통과하여 상기 밸브 바디(122b)의 내부에 유입된다.
상기 유출구(122e)는 상기 밸브 바디(122b)에 형성되며, 상기 밸브 바디(122b)로부터 엔진 오일을 유출시키는 통로이다. 또한, 상기 유출구(122e)는 상기 유량제어 밸브(122)와 상기 엔진 베어링(126)을 연결하는 베어링 연결통로(126p)와 연통된다. 즉, 상기 밸브 바디(122b)의 내부를 경유한 엔진 오일은 상기 유출구(122e)를 통하여 상기 베어링 연결통로(126p)에 유출되고, 상기 베어링 연결통로(126p)를 통하여 상기 엔진 베어링(126)에 공급된다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 엔진의 오일공급 시스템에 적용된 유량제어 밸브의 작동도이다.
설명의 편의상, 상기 유량제어 밸브(122)의 작동은 상기 플런저(122c)가 상하로 왕복운동 하고, 상기 유입구(122d)는 항시 완전히 개방되도록 상기 플런저(122c)의 하면에 대향하여 배치되며, 상기 유출구(122e)는 상기 플런저(122c)가 왕복운동에 따라 개방량(O)이 달라지도록 상기 플런저(122c)의 측면에 인접하여 배치되는 것을 기준으로 설명하기로 한다.
도 3은 상기 유량제어 밸브(122)의 1단계 작동상태를 보여준다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 유량제어 밸브(122)의 1단계 작동상태는 상기 유출구(122e)의 개방량(O)이 최소인 상태이다. 또한, 상기 유출구(122e)는 항시 개방되어야 함에 따라 상기 유량제어 밸브(122)의 1단계 작동상태는 액츄에이터가 작동하지 않는 상태일 수 있다. 나아가, 상기 유출구(122e)가 직사각형이라고 가정할 때에 상기 유량제어 밸브(122)의 1단계 작동상태에서 상기 유출구(122e)의 개방 높이(O)는 상기 유출구(122e)의 높이(D)의 1/4이 된다. 한편, 도 3 내지 도6에는 이해를 돕기 위해 상기 유출구(122e) 높이(D) 대비 상기 유출구(122e)의 개방 높이(O)의 비가 4:1인 것이 도시되었으나, 상기 유출구(122e)의 형상은 한정되지 않으며 도시된 높이의 비는 상기 유출구(122e)의 단면적(D) 대비 상기 유출구(122e) 개방량의 단면적(O)을 나타낸다.
도 4는 상기 유량제어 밸브(122)의 2단계 작동상태를 보여준다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 유량제어 밸브(122)의 2단계 작동상태는 상기 유량제어 밸브(122)의 1단계 작동상태와 비교하여 상기 플런저(122a)가 상방으로 이동함에 따라 상기 유출구(122e)의 개방량(O)이 큰 상태이다. 또한, 상기 유량제어 밸브(122)의 2단계 작동상태에서 상기 유출구(122e)의 단면적(D)과 상기 유출구(122e)가 개방된 양의 단면적(O)의 비는 2:1일 수 있다.
도 5는 상기 유량제어 밸브(122)의 3단계 작동상태를 보여준다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 유량제어 밸브(122)의 3단계 작동상태는 상기 유량제어 밸브(122)의 2단계 작동상태와 비교하여 상기 플런저(122a)가 상방으로 이동함에 따라 상기 유출구(122e)의 개방량(O)이 큰 상태이다. 또한, 상기 유량제어 밸브(122)의 3단계 작동상태에서 상기 유출구(122e)의 단면적(D)과 상기 유출구(122e)가 개방된 양의 단면적(O)의 비는 4:3일 수 있다.
도 5는 상기 유량제어 밸브(122)의 4단계 작동상태를 보여준다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 유량제어 밸브(122)의 4단계 작동상태는 상기 유량제어 밸브(122)의 3단계 작동상태와 비교하여 상기 플런저(122a)가 상방으로 이동함에 따라 상기 유출구(122e)의 개방량(O)이 큰 상태이다. 또한, 상기 유량제어 밸브(122)의 4단계 작동상태에서 상기 유출구(122e)의 단면적(D)과 상기 유출구(122e)가 개방된 양의 단면적(O)의 비는 1:1일 수 있다.
한편, 상기 유출구(122e)의 단면적(D)과 관계없이 상기 유량제어 밸브(122)의 1, 2, 3, 및 4단계의 상기 유출구(122e) 개방량(O) 비는 1:2:3:4일 수 있으며, 1단계로부터 2단계 및 3단계를 거쳐 4단계로 갈수록 상기 유출구(122e) 개방량(O)이 커지도록 그 비율은 다르게 설정될 수 있다. 또한, 상기 유량제어 밸브(122)의 1, 2, 3, 및 4단계는 엔진의 구동상태에 따라 구현되며, 순차적으로 구현되는 것은 아니다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 엔진 컨트롤 유닛(125)의 제어에 따라 펌핑량이 제어되는 비례제어 오일펌프(124)가 적용됨으로써, 오일펌프(124)의 동력손실을 최소화될 수 있다. 또한, 엔진 컨트롤 유닛(125)의 제어에 따라 엔진 베어링(126)에 공급되는 엔진 오일의 양을 듀티제어 하는 유량제어 밸브(122)가 적용됨으로써, 엔진 오일의 손실이 최소화될 수 있디. 나아가, 오일펌프 동력손실 및 엔진 오일 손실의 최소화에 따라 궁극적으로 연비 향상이 구현될 수 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
100: 엔진의 오일공급 시스템
102: 오일 섬프 106: 오일 쿨러
108: 오일 필터 110: 오일 갤러리
110p: 오일 갤러리 연결통로
112: 피스톤 쿨링젯 114: 캠샤프트
116: 오일 요구 부품
120: 오일 제어부 122: 유량제어 밸브
122a: 액츄에이터 122b: 밸브 바디
122c: 플런저 122d: 유입구
122e: 유출구
124: 오일펌프 125: 엔진 컨트롤 유닛
126: 엔진 베어링 126p: 베어링 연결통로

Claims (15)

  1. 엔진 오일이 저장되는 엔진 오일 섬프로부터 엔진에 엔진 오일을 공급하는 엔진의 오일공급 시스템에 있어서,
    상기 엔진 오일 섬프의 엔진 오일이 엔진에 공급되도록 펌핑하는 비례제어 오일펌프;
    상기 비례제어 오일펌프의 작동을 제어하는 엔진 컨트롤 유닛; 및
    엔진을 구성하는 회전요소에 제공되는 엔진 베어링에 공급되는 엔진 오일의 양을 조절하도록 상기 비례제어 오일펌프와 상기 엔진 베어링의 사이에 배치되는 유량제어 밸브;
    를 포함하되,
    상기 비례제어 오일펌프는 엔진에 필요한 엔진 오일의 양에 비례하여 엔진 오일을 공급하도록 제어되며, 상기 유량제어 밸브의 작동은 상기 엔진 컨트롤 유닛에 의해 제어되고,
    상기 유량제어 밸브는,
    엔진 오일이 유입 및 유출되는 밸브 바디;
    상기 엔진 컨트롤 유닛과 연결되고, 상기 엔진 컨트롤 유닛의 제어에 따라 작동하는 액츄에이터;
    상기 밸브 바디의 내부에서 상기 액츄에이터의 작동에 따라 왕복운동 하도록 구비되는 플런저;
    상기 밸브 바디에 엔진 오일을 받아들이도록 상기 밸브 바디에 형성되는 유입구; 및
    상기 밸브 바디로부터 엔진 오일을 유출시키도록 상기 밸브 바디에 형성되는 유출구;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진의 오일공급 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 플런저가 이동에 따라 상기 유출구의 개방량이 4단계로 듀티제어 되는 것을 특징으로 하는 엔진의 오일공급 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 유출구의 개방량은 1단계로부터 2단계 및 3단계를 거쳐 4단계로 갈수록 커지는 것을 특징으로 하는 엔진의 오일공급 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 유출구의 개방량은 1, 2, 3, 및 4단계가 1:2:3:4의 비를 갖는 것을 특징으로 하는 엔진의 오일공급 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 비례제어 오일펌프를 통과한 엔진 오일은 엔진 오일을 냉각시키는 오일 쿨러, 엔진 오일을 여과하는 오일 필터, 및 엔진의 각 부품에 엔진 오일을 전달하는 오일 갤러리를 순차적으로 경유하여 엔진에 공급되는 것을 특징으로 하는 엔진의 오일공급 시스템.
  7. 엔진 오일이 저장되는 엔진 오일 섬프;
    상기 엔진 오일 섬프로부터 전달된 엔진 오일을 냉각시키는 오일 쿨러;
    상기 오일 쿨러를 경유한 엔진 오일을 여과하는 오일 필터;
    상기 오일 필터를 경유한 엔진 오일을 엔진의 각 부품에 전달하는 오일 갤러리; 및
    상기 엔진 오일 섬프로부터 필요한 양만큼의 엔진 오일이 엔진에 공급되도록 제어하는 제어부;
    를 포함하되,
    상기 제어부는,
    상기 엔진 오일 섬프와 상기 오일 쿨러의 사이에 배치되어 엔진에 요구되는 양만큼 엔진 오일을 공급하도록 작동하는 비례제어 오일펌프;
    상기 오일 갤러리와 엔진을 구성하는 회전요소에 제공되는 엔진 베어링의 사이에 배치되어 상기 엔진 베어링의 윤활에 필요한 양만큼 엔진 오일을 공급하도록 작동하는 유량제어 밸브; 및
    상기 비례제어 오일펌프 및 상기 유량제어 밸브의 작동을 제어하는 엔진 컨트롤 유닛;
    을 포함하고,
    상기 유량제어 밸브는,
    엔진 오일이 통과하는 밸브 바디;
    상기 엔진 컨트롤 유닛의 제어에 따라 작동하는 액츄에이터;
    상기 액츄에이터의 작동에 따라 상기 밸브 바디의 내부에서 이동하는 플런저;
    상기 밸브 바디에 엔진 오일을 받아들이는 유입구; 및
    상기 밸브 바디로부터 엔진 오일을 유출시키고, 상기 플런저가 이동에 따라 개방량이 제어되는 유출구;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진의 오일공급 시스템.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서,
    상기 비례제어 오일펌프는 엔진에 요구되는 엔진 오일의 양에 따라 비례제어 되는 것을 특징으로 하는 엔진의 오일공급 시스템.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 유량제어 밸브는 상기 엔진 베어링에 요구되는 엔진 오일의 양에 따라 듀티제어 되는 것을 특징으로 하는 엔진의 오일공급 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 유량제어 밸브의 작동은 엔진의 구동상태에 따라 통과하는 엔진 오일의 양이 달라지도록 4단계로 제어되는 것을 특징으로 하는 엔진의 오일공급 시스템.
  12. 삭제
  13. 제7항에 있어서,
    상기 유출구가 개방된 단면적은 1단계로부터 2단계 및 3단계를 거쳐 4단계로 갈수록 커지는 것을 특징으로 하는 엔진의 오일공급 시스템.
  14. 제7항에 있어서,
    상기 유량제어 밸브의 1단계 작동상태에서 상기 유출구의 단면적과 상기 유출구가 개방된 단면적의 비는 4:1이고,
    상기 유량제어 밸브의 2단계 작동상태에서 상기 유출구의 단면적과 상기 유출구가 개방된 단면적의 비는 2:1이며,
    상기 유량제어 밸브의 3단계 작동상태에서 상기 유출구의 단면적과 상기 유출구가 개방된 단면적의 비는 4:3이고,
    상기 유량제어 밸브의 4단계 작동상태에서 상기 유출구의 단면적과 상기 유출구가 개방된 단면적의 비는 1:1인 것을 특징으로 하는 엔진의 오일공급 시스템.
  15. 제7항에 있어서,
    상기 엔진 컨트롤 유닛의 제어에 따라 상기 비례제어 오일펌프가 일정량의 엔진 오일을 상기 오일 갤러리에 공급하고, 상기 유량제어 밸브가 상기 오일 갤러리에 공급된 엔진 오일 중 일정량을 상기 엔진 베어링에 공급함으로써 상기 엔진 베어링 이외의 엔진 부품에 공급되는 엔진 오일의 양이 유지되는 것을 특징으로 하는 엔진의 오일공급 시스템.
KR1020160159255A 2016-11-28 2016-11-28 엔진의 오일공급 시스템 KR101875655B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160159255A KR101875655B1 (ko) 2016-11-28 2016-11-28 엔진의 오일공급 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160159255A KR101875655B1 (ko) 2016-11-28 2016-11-28 엔진의 오일공급 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180060125A KR20180060125A (ko) 2018-06-07
KR101875655B1 true KR101875655B1 (ko) 2018-07-06

Family

ID=62621995

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160159255A KR101875655B1 (ko) 2016-11-28 2016-11-28 엔진의 오일공급 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101875655B1 (ko)

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06137123A (ja) * 1992-10-26 1994-05-17 Suzuki Motor Corp 潤滑装置
JPH07102931A (ja) * 1993-09-30 1995-04-18 Suzuki Motor Corp ２サイクルエンジンのオイルポンプ
KR200212886Y1 (ko) * 1997-12-30 2001-02-15 정몽규 엔진 오일 공급 시스템
KR20050041021A (ko) * 2003-10-29 2005-05-04 현대자동차주식회사 디젤 엔진 차량의 윤활 시스템
KR20070037085A (ko) * 2005-09-30 2007-04-04 현대자동차주식회사 진공을 이용한 오일젯 전자제어장치
KR20130056458A (ko) * 2011-11-22 2013-05-30 현대자동차주식회사 연속제어타입 가변오일펌프유닛
KR101505775B1 (ko) * 2014-04-15 2015-03-26 명화공업주식회사 하나의 챔버와 2방 밸브를 이용한 2단 가변 오일펌프
JP2015110908A (ja) * 2013-12-06 2015-06-18 大豊工業株式会社 ターボチャージャの潤滑油供給機構
KR101637757B1 (ko) * 2014-12-03 2016-07-07 현대자동차주식회사 오일공급압조절 타입 비례제어 가변오일펌프 및 이를 적용한 상용차량 엔진
KR20160131644A (ko) * 2015-05-08 2016-11-16 현대자동차주식회사 자동차 엔진의 오일 펌프

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06137123A (ja) * 1992-10-26 1994-05-17 Suzuki Motor Corp 潤滑装置
JPH07102931A (ja) * 1993-09-30 1995-04-18 Suzuki Motor Corp ２サイクルエンジンのオイルポンプ
KR200212886Y1 (ko) * 1997-12-30 2001-02-15 정몽규 엔진 오일 공급 시스템
KR20050041021A (ko) * 2003-10-29 2005-05-04 현대자동차주식회사 디젤 엔진 차량의 윤활 시스템
KR20070037085A (ko) * 2005-09-30 2007-04-04 현대자동차주식회사 진공을 이용한 오일젯 전자제어장치
KR20130056458A (ko) * 2011-11-22 2013-05-30 현대자동차주식회사 연속제어타입 가변오일펌프유닛
JP2015110908A (ja) * 2013-12-06 2015-06-18 大豊工業株式会社 ターボチャージャの潤滑油供給機構
KR101505775B1 (ko) * 2014-04-15 2015-03-26 명화공업주식회사 하나의 챔버와 2방 밸브를 이용한 2단 가변 오일펌프
KR101637757B1 (ko) * 2014-12-03 2016-07-07 현대자동차주식회사 오일공급압조절 타입 비례제어 가변오일펌프 및 이를 적용한 상용차량 엔진
KR20160131644A (ko) * 2015-05-08 2016-11-16 현대자동차주식회사 자동차 엔진의 오일 펌프

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180060125A (ko) 2018-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10947894B2 (en) Oil supply device
GB2431219A (en) Piston oil spray cooling system with two nozzles
KR101959852B1 (ko) 대형 2 행정 압축 점화 내연기관용 실린더 윤활 장치
US4156416A (en) Engine driven vacuum pump
CN105189977A (zh) 用于控制多缸发动机的控制装置
CN1202351C (zh) 润滑油泵机组
JP5691511B2 (ja) 内燃機関用ピストンのオイル供給装置
US7938094B2 (en) Internal combustion engine
US6450146B1 (en) High pressure pump with a close-mounted valve for a hydraulic fuel system
KR101875655B1 (ko) 엔진의 오일공급 시스템
CN210509320U (zh) 一种车辆润滑***
EP0239303A2 (en) Reciprocatory internal combustion engine
US7603986B2 (en) Fuel adjustment and filtering device for a high-pressure pump
US6402480B1 (en) Lubrication passage for swash plate type compressor
CN106285828A (zh) 一种汽车发动机可变气门升程***油路结构
KR101500386B1 (ko) 가변 압축비 장치
JP2009209835A (ja) エンジンの給油装置
US20150192058A1 (en) Selective internal distribution of engine motor oil
CN111655982B (zh) 用于控制连杆轴承的润滑的方法
EP0242044B1 (en) Gas compressors
KR20180081553A (ko) 구동 시스템 및 관련 모터 차량
US2703076A (en) Valve hydraulic control device for internal-combustion engines
KR100216826B1 (ko) 자동차 엔진의 과급기
GB2562497A (en) Fluid pump
US6854431B2 (en) Internal combustion engine comprising a hydraulic system

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant