KR20210032152A - 차량의 오일펌프 제어 방법 - Google Patents

차량의 오일펌프 제어 방법 Download PDF

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김성식
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임현규
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 차량의 오일펌프 제어 방법에 관한 것으로서, 저 오일압력 제어시 엔진 부품 윤활 불량의 문제와 고 오일압력 제어시 연비 저하 및 배기가스 배출 불량의 문제를 모두 해결할 수 있는 개선된 오일펌프 제어 방법을 제공하는데 주된 목적이 있는 것이다. 상기한 목적을 달성하기 위해, 제어부에서 운전정보 검출부에 의해 검출되는 엔진 운전상태 또는 운전조건 정보가 취득되는 단계; 상기 제어부에서 취득된 엔진 운전상태 또는 운전조건 정보에 기초하여 정해진 교번 모드의 조건을 만족하는지를 판단하는 단계; 상기 제어부가 상기 교번 모드의 조건을 만족하는 것으로 판단한 경우, 엔진 오일의 압력이 정해진 고압 목표값을 추종하도록 오일펌프 시스템의 작동을 제어하는 고압 작동 제어와, 엔진 오일의 압력이 정해진 저압 목표값을 추종하도록 오일펌프 시스템의 작동을 제어하는 저압 작동 제어를 차례로 수행하는 교번 모드 제어 단계를 포함하는 차량의 오일펌프 제어 방법이 개시된다.

Description

차량의 오일펌프 제어 방법{Method for controlling oil pump of vehicle}
본 발명은 차량의 오일펌프 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 저 오일압력 제어시 엔진 부품 윤활 불량의 문제와 고 오일압력 제어시 연비 저하 및 배기가스 배출 불량의 문제를 모두 해결할 수 있는 개선된 오일펌프 제어 방법에 관한 것이다.
엔진은 많은 부품들로 구성되고, 엔진 구동 중 부품들은 구동부에서 서로 접촉하면서 운동한다.
엔진에서 부품들이 서로 접촉하면서 운동하는 경우 마찰로 인해 열이 발생하고, 마찰열로 인한 부품들의 손상을 방지하기 위해 냉각수나 오일과 같은 냉각유체가 사용된다.
이중에서 오일은 부품들의 마찰을 감소시키기 위한 윤활작용을 하기도 하는데, 오일펌프가 작동함에 따라 오일이 엔진의 각 부분으로 보내진다.
예를 들어, 엔진의 피스톤이나 크랭크축과 같은 운동부위에 윤활작용을 하는 오일을 공급할 수 있도록 오일펌프를 포함하는 오일공급장치를 구비한다.
이때, 오일은 실린더 블록의 일측에 구비되는 오일 갤러리로 공급된 뒤, 오일 갤러리에 연결된 쿨링젯으로 공급되는데, 쿨링젯은 피스톤을 향해 오일을 분사하도록 설치된다.
종래의 오일펌프는 엔진회전수에 비례하여 토출유량이 조절될 수 있도록 크랭크 샤프트에 연결되는데, 이로 인하여 엔진회전수(RPM)에 비례하여 토출유량 또한 커지게 된다.
하지만, 종래의 오일펌프는 오일에 의한 윤활상태에 상관없이 엔진회전수에만 비례하여 오일을 토출 및 공급하기 때문에 엔진 연비를 떨어뜨리는 문제점을 가지고 있다.
따라서, 오일펌프에 의해 해당 엔진회전수에서 필요로 하는 오일압력만큼만 가해지도록 밸브를 제어하여 연비를 향상시키는 가변용량 오일펌프 시스템이 개발되어 사용되고 있다.
특히, 연비 향상을 위해 연속가변용량 오일펌프 시스템이 개발되어 엔진 운전조건에 따라 오일압력을 다양하게 제어하고 있다.
예를 들면, 연비 향상의 효과를 극대화하기 위해 저 RPM 영역에서는 상대적으로 낮은 저 오일압력(low oil pressure)으로 제어하고, 고 RPM 영역에서는 상대적으로 높은 고 오일압력(high oil pressure)으로 제어한다.
그러나, 연속가변용량 오일펌프 시스템의 경우에도 다음과 같은 문제점이 있다.
먼저, 연비 향상의 효과를 얻기 위한 저 오일압력(low oil pressure) 제어로 인해 쿨링젯 작동이 불가하여 피스톤 스커프 등의 윤활 측면에서 불리함이 발생할 수 있다.
또한, 엔진의 내구성을 고려하여 고 오일압력(high oil pressure)으로 제어할 경우, 목표로 하는 연비 향상 효과를 얻기 어려우며, 쿨링젯 작동에 따른 피스톤 온도 하락으로 인해 PN(Particulate Number) 등에서 배기가스 성능 불량의 문제를 야기할 수 있다.
엔진 냉간 시동 등 연료량 과다 및 금속 부품 간극 축소 조건과 일반 운전 조건을 포함하는 전 운전 영역에서 피스톤 쿨링젯을 통해 오일을 분사할 경우 피스톤 스커프 등의 내구성은 확보할 수 있는데, 냉간 조건에서 피스톤 쿨링젯을 작동할 경우 PN 등의 배기가스 배출 성능이 악화될 수 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로서, 저 오일압력 제어시 엔진 부품 윤활 불량의 문제와 고 오일압력 제어시 연비 저하 및 배기가스 배출 불량의 문제를 모두 해결할 수 있는 개선된 차량의 오일펌프 제어 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따르면, 제어부에서 운전정보 검출부에 의해 검출되는 엔진 운전상태 또는 운전조건 정보가 취득되는 단계; 상기 제어부에서 취득된 엔진 운전상태 또는 운전조건 정보에 기초하여 오일펌프 시스템의 작동을 제어하기 위한 복수의 제어 모드 중 정해진 조건을 만족하는 제어 모드를 선택하는 단계; 및 상기 제어부에서 엔진 오일의 압력을 상기 선택된 제어 모드에 해당하는 목표값으로 제어할 수 있도록 오일펌프 시스템의 작동을 제어하는 단계를 포함하는 차량의 오일펌프 제어 방법을 제공한다.
여기서, 상기 복수의 제어 모드는 교번 모드를 포함하고, 상기 제어부는, 정해진 교번 모드의 조건을 만족하여 상기 교번 모드가 선택되면, 상기 오일펌프 시스템의 작동을 제어하는 단계에서, 엔진 오일의 압력이 정해진 고압 목표값을 추종하도록 오일펌프 시스템의 작동을 제어하는 고압 작동 제어와, 엔진 오일의 압력이 정해진 저압 목표값을 추종하도록 오일펌프 시스템의 작동을 제어하는 저압 작동 제어를 차례로 수행하는 교번 모드 제어를 실시하도록 설정될 수 있다.
또한, 상기 복수의 제어 모드는 시동시 고압 모드를 더 포함하고, 상기 제어부는, 정해진 시동시 고압 모드의 조건을 만족하여 상기 시동시 고압 모드가 선택되면, 상기 오일펌프 시스템의 작동을 제어하는 단계에서, 엔진 오일의 압력이 정해진 고압 목표값을 추종하도록 오일펌프 시스템의 작동을 제어하는 시동시 고압 모드 제어를 실시하도록 설정될 수 있다.
또한, 상기 운전정보 검출부는 엔진 오일의 온도인 유온 또는 엔진 냉각수의 온도인 수온을 검출하는 온도센서, 및 엔진회전수를 검출하는 엔진회전수 센서를 포함하고, 상기 제어부는, 차량에서 엔진 시동 요구가 검출된 뒤, 엔진회전수 센서에 의해 검출된 엔진회전수가 설정회전수에 도달한 상태이고, 온도센서에 의해 검출된 유온 또는 수온이 설정된 하임계온도 이하이면, 상기 시동시 고압 모드의 조건을 만족하는 것으로 판단하도록 설정될 수 있다.
또한, 상기 제어부는 온도센서에 의해 검출된 유온 또는 수온이 상기 하임계온도를 초과하면서 정해진 상임계온도 미만이면, 상기 교번 모드의 조건을 만족하는 것으로 판단하도록 설정될 수 있다.
또한, 상기 시동시 고압 모드 제어는, 상기 제어부에 저장된 설정정보를 이용하여 현재의 유온 또는 수온에 따른 고압 유지시간을 결정하는 과정; 고압 작동이 온(on) 된 후 고압 시간을 카운트하고, 고압 시간이 카운트되는 동안 엔진 오일의 압력이 정해진 고압 목표값을 추종하도록 오일펌프 시스템의 작동을 제어하는 고압 작동 제어 과정; 및 상기 오일펌프 시스템의 작동이 제어되는 고압 시간이 상기 결정된 고압 유지시간에 도달하면, 상기 고압 작동 제어를 종료하는 과정을 포함할 수 있다.
또한, 상기 운전정보 검출부는 엔진 오일의 온도인 유온 또는 엔진 냉각수의 온도인 수온을 검출하는 온도센서를 포함하고, 상기 제어부는 온도센서에 의해 검출된 유온 또는 수온이 정해진 온도범위 이내이면, 상기 교번 모드의 조건을 만족하는 것으로 판단하도록 설정될 수 있다.
또한, 상기 교번 모드 제어는, 상기 제어부에 저장된 설정정보를 이용하여 현재의 유온 또는 수온에 따른 고압 유지시간을 결정하는 과정; 고압 작동이 온(on) 된 후 고압 시간을 카운트하고, 고압 시간이 카운트되는 동안 엔진 오일의 압력이 정해진 고압 목표값을 추종하도록 오일펌프 시스템의 작동을 제어하는 고압 작동 제어 과정; 상기 오일펌프 시스템의 작동이 제어되는 고압 시간이 상기 결정된 고압 유지시간에 도달하면, 고압 작동 제어를 종료하고, 현재의 유온 또는 수온을 다시 확인하는 과정; 상기 제어부에 저장된 설정정보를 이용하여 상기 다시 확인된 현재의 유온 또는 수온에 따른 저압 유지시간을 결정하는 과정; 저압 작동이 온(on) 된 후 저압 시간을 카운트하고, 저압 시간이 카운트되는 동안 엔진 오일의 압력이 정해진 저압 목표값을 추종하도록 오일펌프 시스템의 작동을 제어하는 저압 작동 제어 과정; 상기 오일펌프 시스템의 작동이 제어되는 저압 시간이 상기 결정된 저압 유지시간에 도달하면, 저압 작동 제어를 종료하는 과정; 및 엔진 오프 요구가 검출되기 전까지 상기 정해진 교번 모드의 조건을 만족하면, 상기 교번 모드 제어의 과정들을 반복하는 과정을 포함할 수 있다.
또한, 상기 고압 유지시간을 결정하는 과정 이후, 상기 결정된 고압 유지시간이 0 sec인지를 확인하는 과정을 더 포함하고, 상기 고압 유지시간이 0 sec가 아닌 경우 상기 교번 모드 제어의 과정들을 수행하도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 고압 유지시간이 0 sec인 경우, 상기 제어부는, 저압 작동을 온(on) 하여 저압 시간을 카운트하고, 저압 시간이 카운트되는 동안 엔진 오일의 압력이 정해진 저압 목표값을 추종하도록 오일펌프 시스템의 작동을 제어하도록 설정될 수 있다.
또한, 상기 제어부는 온도센서에 의해 검출된 유온 또는 수온이 상기 상임계온도 이상이면, 엔진 오일의 압력이 정해진 고압 목표값을 추종하도록 오일펌프 시스템의 작동을 제어하는 고온 고압 모드의 제어를 실시하도록 설정될 수 있다.
또한, 상기 운전정보 검출부는 운전자에 의한 가속페달 조작상태를 검출하는 가속페달 센서를 포함하고, 상기 복수의 제어 모드는 고압 모드를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 제어 모드를 선택하는 단계에서, 가속페달 센서의 신호로부터 정해진 급가속 조건을 만족하는 것으로 판단한 경우 고압 모드를 선택하고, 상기 고압 모드가 선택되면, 상기 오일펌프 시스템의 작동을 제어하는 단계에서, 엔진 오일의 압력이 정해진 고압 목표값을 추종하도록 오일펌프 시스템의 작동을 제어하는 고압 모드 제어를 실시하도록 설정될 수 있다.
또한, 상기 복수의 제어 모드는 고압 모드를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 제어 모드를 선택하는 단계에서, 엔진 운전상태 또는 운전조건으로부터 엔진 노크 발생 조건임을 판단한 경우 고압 모드를 선택하고, 상기 고압 모드가 선택되면, 상기 오일펌프 시스템의 작동을 제어하는 단계에서, 엔진 오일의 압력이 정해진 고압 목표값에 도달하도록 오일펌프 시스템의 작동을 제어하는 고압 모드 제어를 실시하도록 설정될 수 있다.
이로써, 본 발명에 따른 차량의 오일펌프 제어 방법에 의하면, 저 오일압력 제어시의 엔진 부품 윤활 불량 문제, 고 오일압력 제어시의 연비 저하 및 배기가스 배출 불량의 문제를 모두 해결할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차량의 오일펌프 제어 과정을 수행하는 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명에서 엔진 운전상태 또는 운전조건에 따른 오일압력 제어상태를 개략적으로 예시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 오일펌프 제어 과정 전체를 나타내는 순서도이다.
도 4는 본 발명에 따른 오일펌프 제어 과정에서 시동시 고압 모드가 수행되는 과정을 나타내는 순서도이다.
도 5는 본 발명에 따른 오일펌프 제어 과정에서 교번 모드가 수행되는 과정을 나타내는 순서도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명은 차량에서 엔진에 부품 냉각 및 윤활을 위한 오일을 공급하는 오일펌프의 제어 방법에 관한 것으로서, 저 오일압력 제어시 부품 윤활 불량의 문제와 고 오일압력 제어시 연비 저하 및 배기가스 배출 불량의 문제를 모두 해결할 수 있도록 개선된 연속가변용량 오일펌프 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명에서는, 종래 기술에 따른 오일펌프 제어 방법에서 장점과 단점이 공존하던 문제를 보완하기 위해, 유온 또는 수온, 엔진 운전상태 또는 운전조건에 따라 시동시 일시적 고압 제어(후술하는 시동시 고압 모드 제어임)와 저압-고압의 교번 제어(후술하는 교번 모드 제어임)가 선택적으로 수행된다.
여기서, 유온은 엔진 부품의 윤활 및 냉각을 위한 엔진 오일의 온도를 의미하고, 수온은 엔진 온도를 나타내는 엔진 냉각수의 온도를 의미하며, 이는 이하의 설명에서도 마찬가지이다.
본 발명에서 시동시 고압 모드 제어는, 냉시동 등 윤활 측면의 불리함이 있고 피스톤 등 엔진 부품의 내구성을 위해 쿨링젯을 통한 오일 분사가 필요한 조건일 때, 시동시 유온 또는 수온에 따라 정해지는 시간 동안 수행되며, 고압 제어 후에는 저압 제어로 복귀할 수 있다.
상기 시동시 고압 모드 제어는 엔진 운전상태 또는 운전조건이 시동시의 정해진 조건을 만족할 때 수행되고, 현재의 유온 또는 수온에 따라 결정되는 유지시간 동안 오일압력을 미리 정해진 고압상태의 압력 목표값(고압 목표값)으로 유지하는 제어가 수행되는 과정을 포함한다.
여기서, 유지시간은 유온 또는 수온 조건에 따라 배출 성능에 영향을 주지 않는 한도 내의 시간으로 설정될 수 있고, 시동시 고압 제어의 압력 목표값은 피스톤 쿨링젯 개변압 이상의 압력, 즉 쿨링젯을 통해 오일이 분사될 수 있는 고압의 압력으로 설정될 수 있다.
이로써, 시동시 고압 모드의 제어가 수행되면 배기가스 배출 성능에 대한 악영향 없이 엔진 부품의 내구성 증대가 가능해진다.
본 발명에서 시동시라 하더라도 고압 모드 제어가 실시되지 않는 유온 또는 수온의 범위가 설정될 수 있고, 이는 시동시마다 무조건적인 고압 모드의 제어가 수행되는 것은 아님을 의미한다.
즉, ISG(Idle Stop & Go) 시스템이 탑재된 차량의 경우, 신호 대기시 등 정차상태에서 엔진이 오프된 뒤 차량 출발시에는 엔진 재시동이 이루어지는데, 이때의 엔진 재시동시에는 엔진 부품에 이미 오일이 충분히 공급되어 충전된 상태이므로 쿨링젯을 통한 오일 분사가 불필요하다.
또한, 상기한 엔진 재시동시에는 유온 또는 수온이 일정 수준 이상의 높은 온도를 나타내므로, ISG 작동에 따른 통상의 엔진 재시동시에 정해진 유온 또는 수온 범위 내에서 시동시 고압 모드의 제어가 수행되지 않도록 할 수 있다.
그리고, 본 발명에서는 유온 또는 수온이 설정범위 이내일 때 연비 향상이 가능해지는 일정 시간 동안의 저압 작동과, 피스톤 쿨링젯 분사가 가능한 일정 시간 동안의 고압 작동을 교대로 수행함으로써, 연비 향상과 더불어, 피스톤 스커프 등의 내구성이 확보될 수 있도록 한다.
또한, 후술하는 바와 같이, 저압 작동과 고압 작동이 교대로 수행되도록 제어하는 교번 모드에서 고압 작동의 유지시간(고압 유지시간)이 0 sec인 유온 또는 수온 범위가 설정될 수 있다.
교번 모드에서 유온 또는 수온에 따라 고압 작동의 유지시간이 0 sec이면, 고압 작동 없이 저압 작동만이 수행되도록 제어하게 된다.
또한, 혹한지 및 겨울철의 낮은 외기온도로 인해 엔진 오일의 웜업(warm-up)이 느린 경우에는 시동시 뿐만이 아니라 엔진 아이들 상태(정차나 크립 주행시)에서도 장시간 엔진 냉간 조건의 노출이 불가피하므로, 본 발명에서는 설정된 온도구간의 도달 여부에 따라 저압-고압의 교번 제어가 수행된다.
본 발명에서 저압 작동 및 그 제어는 정해진 수준의 낮은 오일압력(low oil pressure) 상태를 유지하도록 오일펌프 시스템을 작동 및 제어하는 것을 의미하고, 고압 작동 및 그 제어는 정해진 수준의 높은 오일압력 상태(high oil pressure)를 유지하도록 오일펌프 시스템을 작동 및 제어하는 것을 의미한다.
특히, 고압 작동 및 그 제어는 오일압력을 쿨링젯 개변압 이상의 압력으로 제어하는 것으로, 유온 또는 수온이 설정된 온도구간 내에 있을 때, 저압 작동과 함께 쿨링젯 분사를 위한 일정 시간의 고압 작동이 교대로 이루어지도록 함으로써, 연비 향상과 엔진 부품의 내구성 향상을 동시에 도모한다.
그 밖에, 유온 또는 수온이 저압 작동과 고압 작동의 교번이 이루어지는 상기 온도구간보다 높은 고온 상태가 되면, 고압 작동이 이루어지도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차량의 오일펌프 제어 과정을 수행하는 장치의 구성도로서, 도시된 바와 같이, 오일펌프 제어 과정을 수행하는 장치는 운전정보 검출부(10), 제어부(20) 및 오일펌프 시스템(30)을 포함한다.
여기서, 오일펌프 시스템(30)은 연속가변용량 오일펌프 시스템이 될 수 있고, 오일압력을 고압과 저압 등의 정해진 목표값에 따라 제어하는 것이 가능한 오일펌프 시스템이면 적용 가능하다.
이하의 설명에서 오일압력은 오일펌프 시스템(30)에 의해 엔진으로 공급되는 오일의 압력, 보다 상세하게는 엔진의 피스톤 쿨링젯에 공급되는 오일의 압력을 의미하는 것일 수 있다.
상기 운전정보 검출부(10)는 엔진 운전상태 또는 운전조건에 대한 실시간 정보를 검출하는 구성부로서, 여기서 엔진 운전상태 또는 운전조건에 대한 실시간 정보는 유온(오일 온도) 또는 수온(냉각수 온도) 정보, 엔진 시동 및 오프 정보, 그리고 엔진회전수 정보를 포함하는 것일 수 있다.
이때, 상기 운전정보 검출부(10)는 유온을 검출하는 온도센서(11)나 수온을 검출하는 온도센서, 그리고 엔진회전수를 검출하는 엔진회전수 센서(12)를 포함할 수 있다.
이에 더하여, 상기 운전정보 검출부(10)는 엔진 시동(engine start) 및 오프(engine off)에 따른 신호를 출력하는 시동스위치(13)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 유온을 검출하는 온도센서(11)와 수온을 검출하는 온도센서, 엔진회전수를 검출하는 엔진회전수 센서(12)는 차량에 장착되어 사용되고 있는 공지의 센서이며, 시동스위치(13) 또한 차량에 이미 장착되어 있는 공지 구성이다.
상기 엔진회전수 센서(12)는 캠축에 설치된 센서 또는 크랭크축에 설치된 센서가 될 수 있다.
상기 제어부(20)는 차량에서 엔진 시동(engine start) 요구와 엔진 오프(engine off) 요구를 검출하고, 엔진 시동 요구에 따라 엔진이 시동되어 온(engine on) 상태가 되면, 온도센서(11)의 신호로부터 현재의 유온 또는 수온 정보를 취득하며, 엔진회전수 센서(12)의 신호로부터 현재의 엔진회전수 정보를 취득한다.
여기서, 엔진 시동은 운전자가 시동스위치(13)를 온(on) 조작하여 이루어지는 엔진 시동과, 엔진 오프 상태에서 공지의 정해진 조건을 만족하여 이루어지는 엔진 시동을 모두 포함한다.
또한, 제어부(20)에는 저압 작동과 고압 작동의 제어를 위해 각각의 압력 목표값, 즉 저압 목표값과 고압 목표값이 미리 설정된다.
이에 더하여, 제어부(20)에는 저압 작동을 유지하는 저압 유지시간과 고압 작동을 유지하는 고압 유지시간이 유온 또는 수온에 따른 시간 값으로 미리 설정된다.
즉, 저압 작동을 유지하는 저압 유지시간과 고압 작동을 유지하는 고압 유지시간이 유온 또는 수온에 따른 시간 값으로 설정된 설정정보가 제어부(20)에 미리 입력 및 저장되어 사용되는 것이다.
이에 제어부(20)에서는 상기 설정정보로부터 현재의 유온 또는 수온에 해당하는 저압 유지시간과 고압 유지시간이 결정될 수 있으며, 이때 상기 설정정보는 유온 또는 수온에 따라 저압 유지시간과 고압 유지시간이 설정된 맵 또는 테이블, 선도 등이 될 수 있다.
상기 설정정보는 동일 사양의 차량에 대해 선행 평가 및 시험 과정에서 얻어진 데이터를 이용하여 취득 내지 튜닝될 수 있는 것으로, 제어부(20)에 미리 입력 및 저장되어 압력 유지시간, 즉 상기 고압 유지시간과 저압 유지시간을 결정하는데 이용된다.
도 2는 엔진 운전상태 또는 운전조건에 따른 오일압력 제어상태를 개략적으로 예시한 도면으로, 좌측에는 엔진 시동(engine start) 직후 또는 엔진 아이들 상태(정차 또는 크립 주행시 등)에서 유온(또는 수온)이 하임계온도(예, 20℃) 이하일 때 정해진 시간 동안 고압 작동 제어가 실시되는 시동시 고압 모드의 상태가 예시되어 있다.
또한, 도 2의 우측에는 설정된 온도구간, 즉 하임계온도를 초과하고 상임계온도 미만인 온도구간에서 정해진 시간 동안의 고압 작동 및 제어와 저압 작동 및 제어가 교대로 수행되는 교번 모드의 상태가 예시되어 있다.
또한, 제어부(20)에는 고압 작동시의 압력 목표값과 저압 작동시의 압력 목표값이 미리 설정되며, 고압 작동시와 저압 작동시 오일압력을 각각의 설정된 압력 목표값이 되도록 제어하게 된다.
즉, 시동시 고압 모드에서의 압력 목표값(고압 목표값), 그리고 교번 모드에서의 고압 작동을 위한 압력 목표값(고압 목표값)과 저압 작동을 위한 압력 목표값(저압 목표값)이 제어부(20)에 미리 설정되는 것이며, 시동시 고압 모드에서의 압력 목표값(고압 목표값)과 교번 모드에서의 압력 목표값(고압 목표값)은 같거나 다른 값으로 설정될 수 있다.
본 발명에서 시동시 고압 모드와 교번 모드에서 각각의 고압 제어, 교번 모드에서의 저압 제어는 정해진 유지시간 동안 실시되며, 여기서 유지시간은 전술한 바와 같이 현재의 유온 또는 수온에 해당하는 시간으로 결정된다.
그리고, 유온 또는 수온에 따른 고압 작동의 유지시간(고압 유지시간)은 시동시 고압 모드와 교번 모드가 구분되어 동일한 유온 또는 수온이라 하더라도 다르게 설정될 수 있고, 또는 두 모드에서 동일한 유온 또는 수온이라면 같게 설정될 수 있다.
또한, 도 2의 중앙에는 오일 온도에 따라 구분 설정된 오일압력 제어 모드가 예시되고 있다.
도 2의 중앙에 예시된 바와 같이, 시동시나 엔진 아이들 상태에서 유온이 하임계온도 이하의 저온 조건, 즉 0℃ 미만의 냉간 조건과 0 ~ 20℃인 저온 조건에서 제어부(20)에 의해 시동시 고압 모드가 선택된다.
또한, 하임계온도를 초과하고 상임계온도 미만인 온도구간에서는 정해진 시간 동안의 고압 작동과 저압 작동이 교대로 수행되는 교번 모드가 선택되며, 정해진 시간 동안의 고압 작동 동안에만 쿨링젯을 통해 피스톤에 오일이 분사될 수 있으므로, 교번 모드에서는 저압 유지시간을 주기로 하는 주기적인 쿨링젯 오일 분사가 이루어지게 된다.
그리고, 유온(또는 수온)이 상임계온도 이상인 조건에서는, 유온이 하임계온도 이하일 때와 마찬가지로, 오일압력을 설정된 고압의 압력 목표값이 되도록 제어하는 고온 고압 모드가 실시된다.
상기 고온 고압 모드에서의 고압 유지시간 역시 제어부(20)에서 현재의 유온 또는 수온에 해당하는 시간으로 결정되도록 할 수 있고, 이를 위해 고온 고압 모드에 대해서도 유온 또는 수온에 따라 유지시간이 설정된 설정정보가 제어부(20)에 미리 입력 및 저장되어 사용될 수 있다.
한편, 하기 표 1과 표 2는 시동시 고압 모드와 교번 모드에서 고압 작동의 유지시간과 저압 작동의 유지시간을 설정한 테이블 형태의 설정정보를 예시한 것이다.
Figure pat00001
Figure pat00002
표 1은 시동시 고압 모드에서 온도구간별 설정되는 고압 유지시간을 나타내는 표이고, 표 2는 교번 모드에서 온도구간별 설정되는 고압 유지시간과 저압 유지시간을 나타내는 표이다.
표 1 및 표 2에서 유온 또는 수온의 각 온도구간(제1~10구간)은 온도범위 형태로 정해질 수 있는 것으로, 각 모드의 제어 동안 현재의 유온 또는 수온이 특정 온도구간의 온도범위 내에 속하는 경우, 그 특정 온도구간에 해당하는 X, Y 또는 Z의 시간(sec)이 해당 모드의 고압 작동 또는 저압 작동을 유지하는 유지시간으로 결정된다.
그리고, 표 1 및 표 2에서 유온 또는 수온의 전체 온도구간(제1~10구간) 중 유지시간이 같은 온도구간이 존재할 수 있다.
또한, 표 1 및 표 2의 두 모드(시동시 고압 모드와 교번 모드) 간에 온도범위가 서로 동일한 온도구간이라 하더라도, 그리고 두 모드 간에 온도범위가 적어도 일부 중복되는 온도구간이 있더라도, 모드가 다르면 유지시간은 다르게 설정될 수 있고, 경우에 따라서는 같은 유지시간이 설정될 수도 있다.
시동시 고압 모드의 고압 목표값(PH_target1)과 교번 모드의 고압 목표값(PH_target2)은 같거나 다를 수 있고, 교번 모드에서 유지시간이 0 sec인 온도구간이 존재할 수 있다.
표 1 및 표 2에서 'PL_target'은 교번 모드에서의 저압 목표값을 나타낸다.
이와 같이 본 발명에서는 엔진 운전상태 또는 운전조건 정보에 기초하여 모드를 선택 및 판단하고, 나아가 표 1 및 표 2와 같은 설정정보를 이용하여 현재의 유온 또는 수온 상태에 따라 선택된 모드의 고압 유지시간 또는 저압 유지시간을 결정한다.
이하에서는 본 발명에 따른 오일펌프 제어 과정에 대해 도면을 참조하여 좀 더 구체적으로 설명하기로 한다.
먼저, 도면에 대해 설명하면, 도 3은 본 발명에 따른 오일펌프 제어 과정 전체를 나타내는 순서도이다.
또한, 도 4는 본 발명에 따른 오일펌프 제어 과정에서 시동시 고압 모드가 수행되는 과정을 나타내는 순서도이고, 도 5는 본 발명에 따른 오일펌프 제어 과정에서 교번 모드가 수행되는 과정을 나타내는 순서도이다.
즉, 도 4의 순서도는 도 3에서 S5 단계인 시동시 고압 모드 제어 수행 과정을 상세히 나타낸 것이고, 도 5의 순서도는 도 3에서 S7 단계인 교번 모드 제어 수행 과정을 상세히 나타낸 것이다.
먼저, 도 3에 나타낸 바와 같이, 제어부(20)는 차량에서 엔진 시동 요구가 검출되고 나면(S2), 운전정보 검출부(10)를 통해 엔진 운전상태 또는 운전조건 정보를 취득하게 된다(S3).
이때, 제어부(20)는 운전자에 의해 조작된 시동스위치(13)의 신호로부터 엔진 시동 요구를 검출하거나, 미도시된 엔진 제어기(EMS:Engine Management System)의 신호로부터 엔진 시동 요구를 검출할 수 있다.
또한, 제어부(20)는 엔진 시동 요구가 검출되고 난 후 엔진이 시동되어 온(on) 상태가 되면, 운전정보 검출부(10)의 온도센서(11)를 통해 실시간 온도 정보를 취득하고, 엔진회전수 센서(12)를 통해 시동시 엔진회전수 정보를 취득한다.
제어부는 실시간 온도 정보로서 전술한 바와 같이 온도센서(11)를 통해 오일 온도인 유온 정보 또는 냉각수 온도인 수온 정보를 취득한다.
이어 제어부(20)는 취득된 정보에 기초하여 모드별 조건을 만족하는지를 판단하는데(S4,S6), 엔진 시동 요구 검출 후 엔진회전수 센서(12)를 통해 검출된 엔진회전수가 미리 정해진 설정회전수에 도달하는지를 판단하고, 설정회전수에 도달한 경우 시동이 이루어진 것으로 판단하여 온도센서(11)를 통해 검출된 현재의 유온 또는 수온이 시동시 고압 모드의 조건을 만족하는지를 판단한다(S4).
이때, 제어부(20)는 현재의 유온 또는 수온이 하임계온도 이하인 경우 시동시 고압 모드 조건을 만족하는 것으로 판단하고, 이어 도 4에 나타낸 시동시 고압 모드 제어를 수행한다(S5).
반면, 제어부(20)는 엔진 구동 중 현재의 유온 또는 수온이 하임계온도를 초과하고 상임계온도 미만인 경우 교번 모드 조건을 만족하는 것으로 판단하고(S6), 도 5에 나타낸 교번 모드 제어를 수행한다(S7).
또한, 제어부(20)는 현재의 유온 또는 수온이 상임계온도 이상인 경우 고온 고압 모드 조건을 만족하는 것으로 판단하여 고온 고압 모드 제어를 수행한다(S8).
상기와 같이 시동시 고압 모드, 교번 모드, 그리고 고온 고압 모드 중 어느 하나의 모드가 수행되고 나면, 제어부(20)는 엔진 오프 요구가 검출되기 전까지 오일펌프 제어 과정을 반복하며, 오일펌프 제어 과정 중 엔진 오프 요구가 검출되면(S9) 엔진 오프와 동시에 오일펌프 제어 과정을 종료한다.
한편, 제어부(20)는 시동시 고압 모드 조건을 만족하는 것으로 판단하여 시동시 고압 모드 제어를 시작하면(S11), 도 4에 나타낸 바와 같이 현재의 유온 또는 수온(T)을 다시 확인하고(S12), 현재의 유온 또는 수온에 따른 고압 유지시간(X)을 저장된 설정정보를 이용하여 결정한다(S13).
이어 제어부(20)는 고압 작동을 온(on) 하게 되는데(S14), 고압 작동 온(on) 이후 시간을 카운트하고(S15), 시간 카운트 동안 오일압력이 정해진 고압 목표값(PH_target_1)을 추종하도록 하는 오일압력 제어를 실시한다(S16).
이때, 상기 고압 유지시간 동안, 제어부(20)는 오일압력이 낮은 상태라면 오일펌프 시스템(30)의 작동을 제어하여 고압 목표값(PH_target_1)에 도달하도록 오일압력을 상승시키고, 이어 오일압력이 고압 목표값을 추종할 수 있도록 오일펌프 시스템(30)의 작동을 제어한다.
이어 제어부(20)는 카운트한 시간이 고압 유지시간(X)에 도달하는지를 판단하고(S17), 고압 유지시간에 도달한 경우 고압 작동 제어를 종료한다(S18).
이어 제어 과정은 도 3에서 ② 위치로 이동한다.
다음으로, 도 3의 S4 단계에서 제어부(20)가 시동시 고압 모드의 조건을 만족하지 않는 것으로 판단한 경우, 현재의 유온 또는 수온으로부터 정해진 교번 모드의 조건을 만족하는지를 확인한다(S6).
이때, 상기 교번 모드의 조건을 만족하는 것으로 판단한 경우, 제어부(20)는 교번 모드의 제어를 시작한다(도 3의 S7, 도 5의 S21)).
교번 모드의 제어가 시작되면(S21), 도 5에 나타낸 바와 같이 현재의 유온 또는 수온(T)를 다시 확인하고(S22), 현재의 유온 또는 수온에 따른 고압 유지시간(Y)을 저장된 설정정보를 이용하여 결정한다(S23).
이어 제어부(20)는 고압 유지시간(Y)이 0 sec인지를 확인하고(S24), 만약 0 sec이면 저압 작동을 온(on) 하게 되는데(S25), 이때 고압 작동은 불필요하므로 제어부(20)에 의해 저압 작동만이 실시된다(S26).
즉, 제어부(20)가 오일압력이 정해진 저압 목표값(PL_target)을 추종하도록 하는 오일압력 제어를 실시한다.
이때, 제어부(20)는 오일압력이 높은 상태라면 오일펌프 시스템(30)의 작동을 제어하여 저압 목표값(PL_target)에 도달하도록 오일압력을 낮추고, 이어 오일압력이 저압 목표값을 추종할 수 있도록 오일펌프 시스템(30)의 작동을 제어한다(S26).
이와 같이 제어부(20)에 의해 오일펌프 시스템(30)이 저압 작동하도록 제어되는 것은, 오일펌프 시스템(30)의 고압 작동은 실시되지 않는 것이므로, 고압 작동과 저압 작동이 교대로 번갈아 실시되는 교번 모드라 할 수 없고, 실질적으로 교번 모드는 종료된 것이라 할 수 있다.
즉, 도 5에서 S25 단계 및 S26 단계는 교번 모드가 실질적으로 종료된 제어 단계라 할 수 있는 것이며, S26 단계에서 저압 목표값을 추종하는 오일압력 제어가 실시되는 동안 및 그 이후의 제어 과정은 도 3에서 ④의 위치라 할 수 있다.
반면, S24 단계에서 고압 유지시간(Y)이 0 sec가 아닌 것으로 판단한 경우, 제어부(20)는 먼저 고압 작동을 온(on) 하게 되는데(S27), 고압 작동 온(on) 이후 시간을 카운트하고(S28), 오일압력이 정해진 고압 목표값(PH_target_2)을 추종하도록 하는 오일압력 제어를 실시한다(S29).
이때, 상기 고압 유지시간 동안, 제어부(20)는 오일압력이 낮은 상태라면 오일펌프 시스템(30)의 작동을 제어하여 고압 목표값(PH_target_2)에 도달하도록 오일압력을 상승시키고, 이어 오일압력이 고압 목표값을 추종할 수 있도록 오일펌프 시스템(30)의 작동을 제어한다.
이어 제어부(20)는 카운트한 시간이 고압 유지시간(Y)에 도달하는지를 판단하고(S30), 카운트한 시간이 고압 유지시간(Y)에 도달한 경우 고압 작동을 위한 제어를 종료하며(S31), 이로써 오일펌프 시스템(30)의 고압 작동이 종료된다.
이어 제어부(20)는 현재의 유온 또는 수온(T)를 다시 확인하고(S32), 현재의 유온 또는 수온에 따른 저압 유지시간(Z)을 저장된 설정정보를 이용하여 결정한다(S33).
이어 제어부(20)는 저압 작동을 온(on) 하게 되는데(S34), 저압 작동 온(on) 이후 시간을 카운트하고(S35), 오일압력이 정해진 저압 목표값(PL_target)을 추종하도록 하는 오일압력 제어를 실시한다(S36).
이때, 상기 저압 유지시간 동안, 제어부(20)는 오일압력이 높은 상태라면 오일펌프 시스템(30)의 작동을 제어하여 저압 목표값(PH_target_1)에 도달하도록 오일압력을 낮추고, 이어 오일압력이 저압 목표값을 추종할 수 있도록 오일펌프 시스템(30)의 작동을 제어한다.
이어 제어부(20)는 카운트한 시간이 저압 유지시간(Z)에 도달하는지를 판단하고(S37), 저압 유지시간(Z)에 도달한 경우 저압 작동을 위한 제어를 종료하며(S38), 이로써 오일펌프 시스템(30)의 저압 작동이 종료된다.
이어 제어 과정은 도 3에서 ④ 위치로 이동한다.
즉, 상기한 고압 작동과 저압 작동을 한 사이클로 하여, 고압 작동과 저압 작동이 차례로 각각의 유지시간 동안 실시되는 한 사이클의 오일압력 제어가 이루어지고 나면, 도 3의 ④ 위치로 이동하는 것이다.
이로써, 그 이후에 다시 도 3의 S4 단계에서 시동시 고압 모드 조건을 만족하지 않는 동시에, 도 3의 S6 단계에서 교번 모드 조건을 만족하면, 다시 도 5에 나타낸 교번 모드 제어가 수행된다(도 3의 S7 단계 및 도 5 참조).
이때, 제어부(20)가 현재의 유온 또는 수온에 따른 고압 유지시간(Y)을 결정한 뒤, 제어부(20)의 제어하에, S25 단계 및 S26 단계의 저압 작동만이 실시되거나, S27 단계에서 S38 단계의 제어 과정을 거치는 동안 다시 한 사이클의 고압 작동과 저압 작동이 차례로 실시된다.
결국, 고압 작동과 저압 작동이 실시된 후 다시 도 3의 ④ 위치로 이동하고, 이후 다시 S4 단계 및 S6 단계를 거쳐 도 5에 나타낸 바와 같은 고압 작동과 저압 작동이 계속해서 교대로 반복 수행될 수 있고, 이후 상기한 제어 과정이 엔진 오프 요구가 검출되기 전까지 계속해서 반복 수행될 수 있다.
그러나, 이전까지 교번 모드의 작동이 실시되었다 하더라도, S4 단계에서 제어부(20)가 시동시 고압 모드 조건을 만족하는 것으로 판단하였다면 S5 단계의 시동시 고압 모드 제어로 전환될 수 있고, 도 4의 시동시 고압 모드 제어 과정이 실시될 수 있다.
또한, S6 단계에서 제어부(20)가 교번 모드 조건을 만족하지 않는 것으로 판단한 경우, 고온 고압 모드 제어를 수행하고(S8), 이때 제어부(20)는 현재의 유온 또는 수온에 해당하는 고압 유지시간을 설정정보를 이용하여 결정한 뒤, 상기 결정된 고압 유지시간동안 오일압력을 정해진 고압 목표값이 되도록 제어한다.
즉, 제어부(20)가 오일펌프 시스템(30)의 작동을 제어하여 고압 목표값에 도달하도록 오일압력을 제어하고, 고압 유지시간 동안 오일압력이 고압 목표값을 추종할 수 있도록 오일펌프 시스템(30)의 작동을 제어한다.
이어 제어부(20)는 카운트한 시간이 고압 유지시간에 도달한 경우 고온 고압 모드를 종료하고, 도 3의 S9 단계로 이동한다.
본 발명에서 고압 작동과 저압 작동이 교대로 수행되는 교번 모드의 제어에 있어, 상기 저압은 오일 압력의 기본 제어 압력 수준 대비 낮은 압력과 더불어, 오일 압력의 기본 제어 압력과 동등한 수준의 압력, 즉, 기본 제어 목표 대비 추가적인 변동이 요구되지 않는 일반 매핑 압력을 포함하는 의미이다.
이와 같이 하여, 본 발명에 따른 오일펌프 제어 방법에 대해 상세히 설명하였으며, 상술한 바와 같이 현재의 유온 또는 수온이 정해진 온도구간 이내의 온도 상태일 때 저압과 고압의 교번 작동 제어, 즉 교번 모드의 제어가 수행되도록 할 수 있고, 특히 정해진 시간 동안의 고압 작동에 의해 피스톤 쿨링젯에서의 오일 분사가 이루어지도록 할 수 있다.
한편, 급가속시 가속감 및 운전성 향상을 위해 CVVT(Continuously Variable Valve Timing) 작동의 응답성 증대가 필요하고, 이때 ETC의 개도 속도가 급가속인 조건을 만족할 경우 제어부(20)가 고압 작동을 위한 제어(즉, 고압 모드)를 실시하도록 설정될 수 있다.
이때, 제어부(20)가 운전정보 검출부(10) 중 운전자에 의한 가속페달 조작상태를 검출하는 가속페달 센서(Accelerator Pedal Position Sensor, APS)(14)의 신호를 입력받도록 구비되고, APS(14)의 신호로부터 현재의 차량 운전상태가 정해진 급가속 조건을 만족하는 것으로 판단한 경우 오일압력이 정해진 고압 목표값을 추종하도록 오일펌프 시스템의 작동을 제어하는 고압 모드를 실시하도록 설정될 수 있다.
이 경우에서 제어부(20)는 가속페달 조작깊이(또는 조작량)을 나타내는 APS 신호의 증가 속도(상승 기울기)가 설정값 이상인 경우 급가속 조건을 만족하는 것으로 판단하도록 설정될 수 있고, 고압 작동을 위해 오일펌프 시스템(30)의 작동을 제어하게 된다.
이와 같이 제어부(20)가 급가속 조건을 만족하는 것으로 판단한 경우 오일압력의 고압 제어를 통해 CVVT 응답성을 확보하여 가속감 향상이 가능하도록 한다.
그리고, 본 발명의 또 다른 실시예로서, 제어부(20)가 차량에서 노크(knock) 발생 조건(엔진 고온/고부하 운전조건 등)임을 판단한 경우 저압 작동에서 고압 작동으로 전환하여 고압 작동을 위한 제어를 실시하도록 설정될 수 있다.
이를 위해, 제어부(20)는 차량 네트워크를 통해 노크 시그널을 입력받도록 구비될 수 있고, 노크 시그널로부터 현재의 엔진 운전상태 또는 운전조건이 엔진 노크 발생 조건임을 판단한 경우, 오일압력이 정해진 고압 목표값에 도달하도록 오일펌프 시스템의 작동을 제어하는 고압 모드를 실시하도록 설정될 수 있다.
여기서, 제어부(20)는 오일압력이 고압 목표값에 도달하면 고압 모드를 종료하도록 설정될 수 있고, 또는 고압 모드 시작 후 정해진 유지시간 동안 고압 모드를 유지한 후 종료하도록 설정될 수도 있다.
또한, 상기 노크 시그널은 노크 센서가 출력하는 전기적 신호일 수 있다.
이를 통해 고압 작동 동안 쿨링젯을 통한 오일 분사가 이루어지도록 할 수 있고, 오일 분사를 통해 노크 발생을 억제할 수 있으며, 엔진 노크로 인한 소음 발생을 방지할 수 있는 것은 물론, 점화시기 지각에 따른 가속감 불량 등의 운전성 저하 문제를 개선할 수 있게 된다.
이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당 업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
10 : 운전정보 검출부
11 : 온도센서
12 : 엔진회전수 센서
13 : 시동스위치
14 : 가속페달 센서(APS)
20 : 제어부
30 : 오일펌프 시스템

Claims (13)

  1. 제어부에서 운전정보 검출부에 의해 검출되는 엔진 운전상태 또는 운전조건 정보가 취득되는 단계;
    상기 제어부에서 오일펌프 시스템의 작동을 제어하기 위한 복수의 제어 모드 중, 상기 취득된 엔진 운전상태 또는 운전조건 정보에 기초하여 정해진 조건을 만족하는 제어 모드가 선택되는 단계; 및
    상기 제어부에서 엔진 오일의 압력을 상기 선택된 제어 모드에 해당하는 목표값으로 제어할 수 있도록 오일펌프 시스템의 작동을 제어하는 단계를 포함하는 차량의 오일펌프 제어 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 제어 모드는 교번 모드를 포함하고,
    상기 제어부는, 정해진 교번 모드의 조건을 만족하여 상기 교번 모드가 선택되면, 상기 오일펌프 시스템의 작동을 제어하는 단계에서, 엔진 오일의 압력이 정해진 고압 목표값을 추종하도록 오일펌프 시스템의 작동을 제어하는 고압 작동 제어와, 엔진 오일의 압력이 정해진 저압 목표값을 추종하도록 오일펌프 시스템의 작동을 제어하는 저압 작동 제어를 차례로 수행하는 교번 모드 제어를 실시하는 것을 특징으로 하는 차량의 오일펌프 제어 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 제어 모드는 시동시 고압 모드를 포함하고,
    상기 제어부는, 정해진 시동시 고압 모드의 조건을 만족하여 상기 시동시 고압 모드가 선택되면, 상기 오일펌프 시스템의 작동을 제어하는 단계에서, 엔진 오일의 압력이 정해진 고압 목표값을 추종하도록 오일펌프 시스템의 작동을 제어하는 시동시 고압 모드 제어를 실시하는 것을 특징으로 하는 차량의 오일펌프 제어 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 운전정보 검출부는 엔진 오일의 온도인 유온 또는 엔진 냉각수의 온도인 수온을 검출하는 온도센서, 및 엔진회전수를 검출하는 엔진회전수 센서를 포함하고,
    상기 제어부는, 차량에서 엔진 시동 요구가 검출된 뒤, 엔진회전수 센서에 의해 검출된 엔진회전수가 설정회전수에 도달한 상태이고, 온도센서에 의해 검출된 유온 또는 수온이 설정된 하임계온도 이하이면, 상기 시동시 고압 모드의 조건을 만족하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 오일펌프 제어 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제어부는 온도센서에 의해 검출된 유온 또는 수온이 상기 하임계온도를 초과하면서 정해진 상임계온도 미만이면, 상기 교번 모드의 조건을 만족하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 오일펌프 제어 방법.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 시동시 고압 모드 제어는,
    상기 제어부에 저장된 설정정보를 이용하여 현재의 유온 또는 수온에 따른 고압 유지시간을 결정하는 과정;
    고압 작동이 온(on) 된 후 고압 시간을 카운트하고, 고압 시간이 카운트되는 동안 엔진 오일의 압력이 정해진 고압 목표값을 추종하도록 오일펌프 시스템의 작동을 제어하는 고압 작동 제어 과정; 및
    상기 오일펌프 시스템의 작동이 제어되는 고압 시간이 상기 결정된 고압 유지시간에 도달하면, 상기 고압 작동 제어를 종료하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 오일펌프 제어 방법.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 운전정보 검출부는 엔진 오일의 온도인 유온 또는 엔진 냉각수의 온도인 수온을 검출하는 온도센서를 포함하고,
    상기 제어부는 온도센서에 의해 검출된 유온 또는 수온이 정해진 온도범위 이내이면, 상기 교번 모드의 조건을 만족하는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 차량의 오일펌프 제어 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 교번 모드 제어는
    상기 제어부에 저장된 설정정보를 이용하여 현재의 유온 또는 수온에 따른 고압 유지시간을 결정하는 과정;
    고압 작동이 온(on) 된 후 고압 시간을 카운트하고, 고압 시간이 카운트되는 동안 엔진 오일의 압력이 정해진 고압 목표값을 추종하도록 오일펌프 시스템의 작동을 제어하는 고압 작동 제어 과정;
    상기 오일펌프 시스템의 작동이 제어되는 고압 시간이 상기 결정된 고압 유지시간에 도달하면, 고압 작동 제어를 종료하고, 현재의 유온 또는 수온을 다시 확인하는 과정;
    상기 제어부에 저장된 설정정보를 이용하여 상기 다시 확인된 현재의 유온 또는 수온에 따른 저압 유지시간을 결정하는 과정;
    저압 작동이 온(on) 된 후 저압 시간을 카운트하고, 저압 시간이 카운트되는 동안 엔진 오일의 압력이 정해진 저압 목표값을 추종하도록 오일펌프 시스템의 작동을 제어하는 저압 작동 제어 과정;
    상기 오일펌프 시스템의 작동이 제어되는 저압 시간이 상기 결정된 저압 유지시간에 도달하면, 저압 작동 제어를 종료하는 과정; 및
    엔진 오프 요구가 검출되기 전까지 상기 정해진 교번 모드의 조건을 만족하면, 상기 교번 모드 제어의 과정들을 반복하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 오일펌프 제어 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 고압 유지시간을 결정하는 과정 이후, 상기 결정된 고압 유지시간이 0 sec인지를 확인하는 과정을 더 포함하고, 상기 고압 유지시간이 0 sec가 아닌 경우 상기 교번 모드 제어의 과정들을 실시하는 것을 특징으로 하는 차량의 오일펌프 제어 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 고압 유지시간이 0 sec인 경우, 상기 제어부는, 저압 작동을 온(on) 하여 저압 시간을 카운트하고, 저압 시간이 카운트되는 동안 엔진 오일의 압력이 정해진 저압 목표값을 추종하도록 오일펌프 시스템의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 차량의 오일펌프 제어 방법.
  11. 청구항 5에 있어서,
    상기 제어부는 온도센서에 의해 검출된 유온 또는 수온이 상기 상임계온도 이상이면, 엔진 오일의 압력이 정해진 고압 목표값을 추종하도록 오일펌프 시스템의 작동을 제어하는 고온 고압 모드의 제어를 실시하는 것을 특징으로 하는 차량의 오일펌프 제어 방법.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 운전정보 검출부는 운전자에 의한 가속페달 조작상태를 검출하는 가속페달 센서를 포함하고,
    상기 복수의 제어 모드는 고압 모드를 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 제어 모드를 선택하는 단계에서, 가속페달 센서의 신호로부터 정해진 급가속 조건을 만족하는 것으로 판단한 경우 고압 모드를 선택하고,
    상기 고압 모드가 선택되면, 상기 오일펌프 시스템의 작동을 제어하는 단계에서, 엔진 오일의 압력이 정해진 고압 목표값을 추종하도록 오일펌프 시스템의 작동을 제어하는 고압 모드 제어를 실시하는 것을 특징으로 하는 차량의 오일펌프 제어 방법.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 제어 모드는 고압 모드를 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 제어 모드를 선택하는 단계에서, 엔진 운전상태 또는 운전조건으로부터 엔진 노크 발생 조건임을 판단한 경우 고압 모드를 선택하고,
    상기 고압 모드가 선택되면, 상기 오일펌프 시스템의 작동을 제어하는 단계에서, 엔진 오일의 압력이 정해진 고압 목표값에 도달하도록 오일펌프 시스템의 작동을 제어하는 고압 모드 제어를 실시하는 것을 특징으로 하는 차량의 오일펌프 제어 방법.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT524987B1 (de) * 2021-04-30 2023-06-15 Avl List Gmbh Verfahren zum Einstellen einer wirksamen Länge einer Pleuelstange
CN114294119B (zh) * 2021-12-29 2023-07-14 重庆潍柴发动机有限公司 发动机的控制方法、发动机及船舶
CN114320521B (zh) * 2021-12-29 2023-08-01 浙江吉利控股集团有限公司 一种机油泵控制方法、控制装置及发动机***
CN114412766B (zh) * 2022-01-17 2024-01-23 三一汽车制造有限公司 泵送速度控制方法、装置、泵送***及作业机械
CN114738075B (zh) * 2022-05-05 2023-03-17 一汽解放汽车有限公司 基于机油压力的发动机输出扭矩控制方法、装置及车辆
GB2618838A (en) * 2022-05-20 2023-11-22 Caterpillar Energy Solutions Gmbh Cooling system for a gas engine piston, gas engine, cooling method for gas engine piston

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE9115265U1 (de) * 1991-12-09 1993-04-08 Joseph Vögele AG, 6800 Mannheim Vorrichtung zum Schmieren von Zylindern
JPH06101439A (ja) * 1992-09-22 1994-04-12 Mazda Motor Corp エンジンの制御装置
KR100251911B1 (ko) * 1996-12-21 2000-04-15 정몽규 자동차의 오일압력 조절장치
JP4941269B2 (ja) * 2007-10-15 2012-05-30 トヨタ自動車株式会社 エンジンの油圧制御装置
KR101294046B1 (ko) * 2007-12-14 2013-08-07 현대자동차주식회사 실린더 헤드용 오일커버
JP5321149B2 (ja) * 2009-03-04 2013-10-23 トヨタ自動車株式会社 内燃機関
GB2472812A (en) * 2009-08-19 2011-02-23 Gm Global Tech Operations Inc Method of operating an oil supply using an estimated future oil pressure
US8499738B2 (en) * 2010-03-01 2013-08-06 GM Global Technology Operations LLC Control systems for a variable capacity engine oil pump
DE102011008680A1 (de) * 2011-01-15 2012-07-19 MAN Truck & Bus Aktiengesellschaft Ölversorgungseinrichtung für eine Brennkraftmaschine, insbesondere für ein Kurbelgehäuse einer Brennkraftmaschine
WO2012100344A1 (en) * 2011-01-28 2012-08-02 Magna Powertrain Inc. Oil pump with selectable outlet pressure
US9260986B2 (en) * 2012-01-31 2016-02-16 Ford Global Technologies, Llc Oil pressure scheduling based on engine acceleration
JP5821865B2 (ja) * 2013-02-05 2015-11-24 トヨタ自動車株式会社 内燃機関のオイルジェット異常判定装置および内燃機関の制御装置
CN104213953B (zh) * 2013-05-31 2017-06-06 上海汽车集团股份有限公司 车辆二级机油泵控制***及方法
US9618155B2 (en) * 2013-12-19 2017-04-11 Lincoln Industrial Corporation Apparatus and method for controlling a lubrication unit using flow rate feedback
CN105041408A (zh) * 2015-08-13 2015-11-11 奇瑞汽车股份有限公司 发动机电控机油泵的控制***及其控制方法
FR3059356B1 (fr) * 2016-11-28 2018-11-30 Renault S.A.S Systeme de lubrification d'un moteur a combustion interne
DK179521B1 (en) * 2017-12-13 2019-02-05 Hans Jensen Lubricators A/S A large slow-running two-stroke engine, a method of lubricating it, and an injector with a step-wise hydraulic pumping system for such engine and method
CN109236402B (zh) * 2018-10-29 2020-04-24 台州滨海吉利发动机有限公司 用于润滑油泵的控制方法及***
CN109695489B (zh) * 2018-12-29 2020-11-10 台州滨海吉利发动机有限公司 暖机阶段可变排量机油泵控制方法、装置、控制器和车辆
US11035265B2 (en) * 2019-09-06 2021-06-15 Ford Global Technologies, Llc Methods and system for an engine lubrication system with a three-stage oil cooler bypass valve

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