KR100433745B1 - 차량의압축공기장치용압축공기공급장치및그압축공기공급장치의제어방법 - Google Patents

차량의압축공기장치용압축공기공급장치및그압축공기공급장치의제어방법 Download PDF

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Abstract

공기 압축기(11)가 설치되고 있으며, 그 출구에서 압축공기 장치의 공급을 위해서 반송도관(17)이 공기건조기(18)에 인도되고 있다. 상기 반송도관(17)을 공기건조기(18)의 출구측에 있어서 적어도 2개의 부하회로(예를 들면 I 및 III)에 인도되고 있는 도관분기(17.1 및 17.3)로 분기되어 있다. 부하회로(I 및 III)에서의 압력은 압력센서(54.1 및 54.3)에 의해서 감시가능하다. 또한, 제어 전자 장치(57)가 설치되고 있으며, 그것에 이들 압력센서(54.1 및 54.3)가 접속되어 있다. 부하회로(I 및 III)는 프로그래밍 가능한 제어 전자 장치(57)에 의해서 전환가능한 각각의 반송도관분기(17.1 및 17.3)에 있는 차단부재(40.1 및 40.3)에 의해서 압축공기 공급부로부터 분리가능하다. 이것에 의해 압축공기의 부하회로(I 및 III)로의 공급 및 압축공기의, 1개의 회로에서 다른 회로로 옮기기 위한 인출은 제어 전자 장치(53)에 의해서 제어가능하다. 이 압축공기 공급장치는 상용차의 차량의 압축공기 장치에 사용가능하다.

Description

차량의 압축공기 장치용 압축공기 공급장치 및 그 압축공기 공급장치의 제어방법
유럽 특허출원공고 제 0523194호 공보로부터 차량의 압축공기 장치용의 이 형식의 압축공기 공급장치가 공지되어 있다. 여기에서, 압축공기를 공기건조기를 거쳐서 저장용기에 반송하기 위해서 차단가능한 공기압축기가 설치되어 있다. 저장용기에 배열설치되어 있는 압력센서가 제어되어 공급되는 공기의 압력을 감시한다. 그 압력값은 공기압축기를 온오프로 전환하기 위해서 제어 전자 장치에 의해서 평가된다. 또한, 장치내의 공기의 습도가 검출되고 또한 제어 전자 장치에 의해서 공기건조의 재생이 압력 및 습도에 의존해서 제어된다. 압축공기장치의 그 이상의 구성 및 압축공기 저장용기의 보호에 대해서는 유럽 특허출원공고 제0523194호 공보에는 아무런 기재도 없다.
독일법 및 국제적인 가이드라인에 의하면, 차량의 압축공기 장치에서는 브레이크회로의 고장시에 브레이크장치의 기능을 보조적으로 유지하기 위해서 압축공기부하회로를 복수개 설치할 것이 요구된다. 또한, 1개의 회로의 고장시에 손상되고 있지 않은 회로의 기능이 유지되도록 회로의 상호 보호가 규정되어 있다. 그러므로, 예를 들면 독일연방공화국 특허출원공개 제 4209034호 공보에 기재되어 있듯이, 압축공기 장치의 공기건조의 출구측에 반환 흐름이 제한되고 있는 복수의 오버플로우 밸브(overflow valve)가 배열설치되어 있으며, 이러한 복수개씩 하나의 보호밸브로 묶어지고 있다. 압축공기를 여러가지 부하회로에 분배하고 또한 1개의 회로의 고장시 및 공기압축기의 고장에 대해서 이것들을 상호 보호한다는 과제외에, 여기에서는 또한, 선택된 부하회로의 우선적인 충전이 보증되어 있다. 이 형식의 오버플로우 밸브에서는, 장치 고유의 개방 및 폐쇄압력은 구조적인 주어진 조건에 의거해서 고정적으로 조정설정되며 또한 차량의 압축공기 장치의 작동시에는 외부로 부터의 작용은 할 수 없게 되어 있다.
본 발명은 청구범위 제 1 항의 상위개념에 기재한 차량의 압축공기 장치용 압축공기 공급장치에 관한 것이다. 본 발명의 대상은 또한, 청구범위 제 14 항의 상위개념에 기재된 종류의 압축공기 공급장치의 제어방법이다.
도 1은 부하회로에 제어가능한 오버플로우 밸브를 구비한 압축공기 공급장치의 접속선도.
도 2는 부하회로에 직렬로 배설설치된 오버플로우 밸브 및 전환가능한 폐쇄부재를 구비한 도 1에 상응하는 접속선도.
도 3은 단순히 부하회로에 전환가능한 폐쇄부재를 구비한 압축공기 공급장치의 접속선도.
이것에 대해서 청구범위 제 1 항의 특징부분에 기재된 구성을 갖는 본 발명의 압축공기 공급장치는 압축공기의 부하회로로의 공급 및 다른 회로로 옮기기 위해 또는 공기건조기의 재생목적을 위한 압축공기의 1개의 회로에서의 꺼내기가 차량고유로 또는 압축공기장치 또는 차량의 작동조건에 의존해서 프로그래밍 가능한 제어 전자 장치에 의해서 선택되며 또한 제어 내지 조정할 수 있다는 이점을 갖고 있다. 이것에 의해 압축공기 공급장치의 이제까지의 「융통성이 없는」, 즉 고정된 작동법에 비해서 압축공기 장치의 한층 신속한 작동준비, 공기압축기의 작동시의 에너지 절약, 손상이 있는 회로에 있어서의 압축공기 소실에 대한 한층 높은 안전성, 부하회로의 여러가지의 변화가능한 압력값으로의 충전 및 공기건조기의 경제적인 요구에 맞는 재생이 실현된다. 압축공기의 공급장치를 여러가지 상이한 차량의 압축공기장치 또는 변화된 작동조건에 정합(整合)하기 위해서 단순히 상응하는 제어 엘리먼트의 삽입 내지 변경에 의해서 제어 전자 장치를 조작할 필요가 있을 뿐이다.
제 2 항 내지 제 13 항에 기재된 수단에 의해서 제 1 항에 기재된 압축공기 공급장치의 유리한 실시예 및 개량예가 가능하다.
제 2 항 및 제 3 항에 기재된 압축공기 공급장치의 장치적으로 매우 간단한 구성에 의해서, 작동안전성을 위협하지 않고 상기한 이점이 실현된다. 그 까닭은 제안되는 폐쇄부재, 압력센서 및 제어 전자 장치는 높은 작동 안전성을 갖고 있기 때문이다.
그러나, 예를 들면, 독일연방공화국 특허출원공개 제 4209034호 공보에 기재된 것과 같은 압축공기 장치의 상술한 공력식 및 기계식의 보호가 유지되어야 할때, 제 4 항에 기재된 공기공급장치의 구성은 유리한 실시예이다.
이것에 대해서, 제 5 항에 기재된 수단에 의해서 오버플로우 밸브를 제어 전자 장치에 의해서 직접 또는 제 6 항에 기재된 바와 같이 간접적으로 전환가능으로 하는 것에 의해서 장치적인 간소화가 실현된다.
제 7 항에 기재된 본 발명의 실시예에 의해, 공기압축기측에서도 부하측에서도, 제 5 항에 기재된 바와 같이 구성된 오버플로우 밸브의 전환때문에 제어압력의 적당한 사용이 보증된다.
제 8 항에 기재된 수단에 의해서, 근소한 확률이라고는 하지만 발생할 가능성이 있는 제어 전자 장치의 고장시에도 오버플로우 밸브를 쓴 부하회로의 상술한 공력식 및 기계식의 보호가 실현된다.
제 9 항에 기재된 본 발명의 실시예에서는 필연적으로 압축매체 공급장치의 전자제어의 가능성이 과부하보호를 위해서 쓰이는 동시에, 공기건조기의 재생제어를 위해서 쓰이는 안전성 밸브에도 확장된다.
이것에 대해서 압력제한 밸브로서의 안전밸브의 공지의 공력식 및 기계식으로 제어되는 실시예가 압축공기 공급장치에 있어서 유지되어야할 것이라면 제 10 항에 기재된 수단에 의해서 제어 전자 장치에 의한 그 제어도 가능해진다.
제 11 항 및 제 12 항에 기재된 수단에 의해서, 압축공기 장치의 상태를 감시하는 제어 전자 장치를 이용하여 간단하게 필요에 따르도록 아울러 경제적인 판단기준에 따라서 공기압축기를 작동시키든가 또는 압축공기 반송을 온오프할 수 있다. 그때 제 13 항에 기재된 본 발명의 실시예에 의하면 제어 전자 장치는 차량의 구동기관의 작동상태를 특징짓는 데이터를 이용할 수 있다.
제 14 항에 기재된 본 발명의 방법의 스텝에 의해서 특징지어지고 있는 제 1 항에 기재된 차량의 압축공기 장치용 압축공기 공급장치를 제어하기 위한 방법은 유리하게도 제어 전자 장치를 이용하여, 압력, 나아가서는 부하에도 의존하고 압축공기의 경우에 따라서 여러가지 상이한 목적을 위해서 쓰이는 부하회로로의 공급제어가 논리판단기준에 따라서 행해지도록 차량의 압축공기 장치에서의 공급측의 압축공기 관리에 대해서 영향을 끼칠 수 있다는 특징을 갖고 있다.
종속청구항 제 15 항 내지 제 30 항에 기재된 방법의 특징에 의해서 제 14 항에 기재된 방법의 유리한 실시예가 가능하다.
즉, 제 15 항에 기재된 수단에 의하면, 예를 들면 차량의 작동허가에 관한 규정의 요구를 만족할 수 있다.
제 16 항에 기재된 특징을 갖는 방법에 의해서 예를 들면 차량의 작동준비를 앞당겨서 실현할 수 있다.
또한, 제 17 항에 기재된 스텝을 갖는 방법에 의하면 유리하게도 선택된 회로가 비교적 높은 작동압력을 요구하든가 또는 예를 들면 차량의 공기 스프링 장치에 대해서 높여진 압축공기 소비를 가질때, 다른 부하회로를 높여진 압력부하로부터 방호할 수 있다.
제 18 항에 기재된 특징을 갖는 방법에 의해서 간단한 방법으로 공기압축기의 단시간의 투입접속을 회피할 수 있다.
제 19 항에 특징지어지고 있는 수단에 의해서, 예를 들면 밀봉되어 있지 않아 누설되는 부하회로에 있어서 압축공기장치의 계속하는 작동기간에 압축공기 손실 및 압축공기 공급장치의 높여진 부하를 회피할 수 있다.
압축공기장치의 이 형식의 상태는 유리하게도 제 20 항에 기재된 바와 같이 장해를 제외하기 위한 조치를 강구할 수 있게 차량의 운전자에게 알 수 있도록 된다.
차량의 경제적인 작동에 대해서 매우 유리한 것은 제 21 항에 기재된 방법의 스텝이다. 그 까닭은, 압축공기 공급장치의 통상의 작동법에 대해서 예를 들면 차량의 구동기관이 높은 출력레벨에서 작동되고 또한 그런 이유로 공기압축기의 접속이 잘되지 않는지 어떤지라는 다른 판단기준을 사용할 수 있기 때문이다.
제 22 항에 기재된 수단은 유리하게도 차량에 원래 구비되고 있는 운동에너지를 공기압축기의 구동에 대해서 이용할 수 있게 된다.
필요하지 않을 때는 반송되는 압축공기를 감압부의 방향에 제어하든가 또는 공기압축기를 필요에 따라서 구동부로부터 분리하든가 또는 구동된 공기압축기의 공기반송을 제어 전자 장치에 의해서 차단하는 것에 의해서 제 23 항 내지 제 25 항에 기재된 방법의 특징을 공기압축기의 작동을 위해서 이용할 수 있다. 그때, 제 24 항 및 제 25 항에 기재된 수단은 경제상의 관점에서 특별히 유리하다.
제 26 항에 기재된 방법은 압축공기 부하의 수지의 관점에서 유리하다. 그 이유로 이것에 의해 부하회로에 발생하는 압축공기에 대한 여러가지의 요구를 제어 전자 장치에 의해서 조정할 수 있기 때문이다.
제 27 항에 기재된 방법의 특징에 의해서 유리하게도 공기건조기의 재생을 위해서 특별건조한 압축공기가 이용되며, 그 결과 필요로되는 재생공기체적을 비교적 작게 억제할 수 있다.
상술한 수단을 대신해서 제 28항에 기재된 바와 같이 공지의 수법으로 공기건조기의 재생을 별개의 용기로부터 재생공기를 꺼내는 것에 의해서 행할 수 있다.
제어 전자 장치의 상응하는 프로그래밍에 의해서 재생제어를 위해서 여러가지의 제 20 항에 기재된 작동법이 가능하다.
또한, 제 30 항에 기재되어 있는 방법의 스텝의 사용의 경우에는 유리하게는차량의 계속하는 시동에 대해서 공기건조기를 완전한 건조능력으로써 준비하고, 또한 물방울 등의 물의 고임을 안전밸브의 영역에서 감압부의 방향에 놓는 재생공기에 의해서 불어대므로써 밸브의 동결을 방해할 수 있다. 그러므로 이 경우에 따라서는 안전밸브의 전기적인 가열은 불필요하다.
도면의 도 1에 개략적으로 도시되어 있는 차량의 압축공기 장치용의 압축공기장치(10.1)는 유리하게는 상용차에 사용되는 것이라고 정해지고 있다. 장치(10.1)는 공기 압축기(11)를 갖고 있으며, 그것은 전환 클러치(12)를 거쳐서 구동기관(13)에 연결되고 있다. 클러치(12)는 전기적으로 제어되어 전환가능하다. 그러므로 상응하는 조작수단(14)이 도시되어 있다.
공기압축기(11)에서 반송도관(17)이 재생가능한 공기건조기(18)에 인도되어 있다. 이 공기건조기(18)에 건조기의 입자물질에 흡수되는 공기압축기(11)에서 반송된 압축공기에서 꺼내어지는 습도를 측정하기 위한 습도센서(19)를 접속할 수 있다. 공기건조기(18)에 또한, 재생공기를 축적하기 위한 용기(20)를 접속할 수 있고, 그것은 역류방법에 있어서 재생가능한 입자물질의 제습시에 공기건조기에 공급된다. 또한, 반송도관(17)에 있어서 압축기(11)와 공기건조기(18)와의 사이에 습도센서(21)를 접속할 수 있고, 이것에 의해서 공기압축기(11)에 의해서 반송되는 압축공기 및 공기건조기(18)에서 도출되는 재생공기의 수분함량을 감시가능하다.
반송도관(17)에서 공기압축기(11)와 공기건조기(18)와의 사이에 감압부(24)와 통하고 있는 분기도관(25)이 나와 있다. 여기에는 압력제어밸브의 구조의 안전밸브(26)가 존재하고 있다. 이 밸브는 제어도관(27)을 거쳐서 조작되어서 차량의 압축공기 장치에서의 최대의 계(係)압력을 제한한다. 또한, 안전밸브(26)는 부가적인 조작수단(28)에 의해서 공력식으로 통과위치에 전환가능하다. 안전밸브(26)를 동결로부터 방호하기 위해서 전기적인 가열부(29)가 설치되어 있다.
반송도관(17)은 공기건조기(18)의 뒤에서 5개의 도관분기(17.1) 내지 (17.5)에 연속하여 있다. 공기건조기(18)의 출구측에 있어서, 반송도관(17)에서 스프링부하된 체크밸브(32)가 존재하고 있다. 그것은 공기건조기(18)의 방향에서 반송도관을 저지하고 있다. 체크밸브(32)에 대해서 스로틀(34)을 갖는 바이패스도관(33)이 우회하고 있으며 스로틀은 재생의 목적으로 공기를 공기건조기(18)에 교축해서 되돌리듯이 흘리는 것이다.
반송도관분기(17.1 내지 17.5)은 차량의 압축공기 장치의 압축공기 부하회로 (I) 내지 (Ⅴ)에 접속되어 있다(부하회로 I 내지 Ⅴ에 대해서는 다만 압축공기 저장용기(37.1 내지 37.5)가 도시되어 있다). 부하회로 (I) 및 (II)는 작동브레이크회로이며 또한 고정브레이크장치를 형성하는 부하회로 (III)와 같이 차량의 브레이크장치에 속한다. 회로 (Ⅳ)는 서브부하회로이며 또한 부하회로 (V)는 공기 스프링 회로이다.
반송도관분기(17.1) 내지 (17.5)의 각각에 반송방향에서 압축공기 부하회로 (I 내지 Ⅴ)의 저장용기(37.1 내지 37.5) 앞에 각각 제한된 반환류를 갖는 오버플로우 밸브(40.1 내지 40.5)가 존재하고 있다. 이것들의 오버플로우 밸브(40.1 내지 40.5)는 접속되고 있는 압축공기 부하회로 (I 내지 Ⅴ)의 압축공기 공급 및 압력보증을 위해서 이용되며, 그때 압축공기 공급은 공기압축기(11)에 의해서 반송되며 또한 공기건조기(18)에 있어서 건조된 압축공기의 부하회로로의 송출을 말한다. 반송도관분기(17.4)에 존재하는 오버플로우 밸브(40.4)와는 달라서 오버플로우 밸브(40.1 내지 40.3) 및 (40.5)는 부가적인 조작수단(41)에 의해서 배속되어 있는 도관분기를 폐쇄하는 위치에 전환가능한 폐쇄부재로서 실현되고 있다. 도 1에 도시한 실시예에서는 이것은 독일연방공화국 특허출원공개 제 4209034호 공보로부터 공지된 오버플로우 밸브의 실시예에서 제어공기가 공급가능한 제어실로 할 수 있는 공력식의 조작수단(41)이며 제어실에는 피스톤링을 폐쇄방향에 부하하는 압축스프링이 존재하고 있다. 이 실시예의 변형예에 있어서 조작수단(41)은 전자적인 것이어도 좋으며 전기기계적인 것이어도 좋다. 폐쇄부재로서 구성되고 있는(40.1) 내지 (40.3) 및 (40.5)는 일점쇄선으로 에워싸이고 있듯이 4회로보호밸브(42.1)의 구조로 일체구성할 수 있다.
공력식의 조작수단(41)은 각각 3포트 2위치방향 제어밸브로서 구성되어 있는파일롯 밸브(44.1 내지 40.4)에 의해서 전환가능하다. 또한 동일한 구조의 제 5의 파일롯 밸브(44.5)가 안전밸브(26)를 그 조작수단(28)을 거쳐서 전환할 수 있게 설치되어 있다. 파일롯 밸브(44.1 내지 44.5)는 스프링 조작되어서 각각의 조작수단(41 내지 28)에 인도되고 있는 제어도관분기(45.1 내지 45.5)이 대기로 환기되는 위치를 취한다. 이것에 대해서 제 2의 전자적으로 조작되는 위치에 있어서 제어도관분기(45.1 내지 45.5)는 도통전환되어 있다. 제어압력의 준비를 위해서 제어도관분기(45.1 내지 45.5)는 제어도관(46)을 거쳐서 공기건조기(18)의 하류측에 있어서 제어도관(43)에 접속되고 있는 동시에 제어도관(47)을 거쳐서 오버플로우 밸브(40.1)와 저장용기(37.1)의 사이에서 압축공기 부하회로 (I)의 반송도관분기(17, 1)에 접속되어 있다. 2개의 제어도관(46 및 47)은 체크 밸브(48 및 49)에 의해서 상호 보호되고 있으며, 이러한 밸브는 1개의 교환밸브(60)에 일체화할 수 있다. 압축공기 공급장치(10.1)의 작동법에 따라서 제어도관(46) 또는 제어도관(47)을 설치하는 것만으로 충분한 경우도 있다. 이 경우 체크밸브(48 및 49)는 생략할 수 있다.
압축공기 공급장치(10.1)는 또한 오버플로우 밸브(40.1)와 저장용기(37.1)의 사이에서 압축공기 부하회로 (I)의 반송도관분기(17.1)에 접속되어 있는 습도센서(53)가 속하고 있다. 또한, 상응하는 오버플로우 밸브(40.1 내지 40.3 및 40.5) 및 배속되어 있는 저장용기(37.1 내지 37.3 및 37.5)사이에서 상응하는 반송도관분기(17.1 내지 17.3 및 17.5)에 접속되어 있는 압축공기 부하회로 (I) 내지 (III) 및 (Ⅴ)에서의 압력을 감시하기 위한 압력센서(54.1 내지 54.3 및 54.5)가설치되어 있다.
압축공기 공급장치(10.1)의 구성부분은 또한, 그 프로그래밍에 상응해서 제어 및 조정기능을 실시 또한 이하에 제어 전자 장치로 나타내는 전자장치(57)이다. 제어 전자 장치(57)에는 전환 클러치(12)의 조작수단(14), 습도센서(19, 21 및 53), 파일롯 밸브(44.1 내지 44.5) 및 압력센서(54.1 내지 54.3 및 54.5)가 접속되어 있다. 제어 전자 장치(57)의 전압공급은 선로(58)을 거쳐서 행해진다. 제어 전자 장치(57)는 데이터버스(57)를 거쳐서 차량의 기관제어부에 접속되고 있으며, 또한, 선로(60)가 차량의 운전실에서의 압축공기 공급장치(10.1)의 상태지시부로 통하고 있다.
공기압축기(11)와 압축공기 저장용기(37.1 내지 37.5)와의 사이에 존재하는 압축공기 공급장치(10.1)의 모든 엘리멘트(element)는 도 1에 일점쇄선에 의해서 에워싸여 도시되어 있듯이 1개의 장치유닛(63)으로 마무리할 수 있다.
압축공기 공급장치(10.1)는 다음 기능을 갖고 있다:
압축공기 공급장치(10.1)의 밸브는 도 1에 도시한 위치를 취하며, 또한 그 구동기관(13)에 연결되어 있는 공기압축기(11)가 압축공기를 반송도관(17)으로 반송한다. 공기는 공기건조기(18)를 통과할 때 제습되며 또한 체크밸브(32)를 통과한 후 반송도관분기(17.1 내지 17.3 및 17.5)에 도달한다. 동시에 압축공기는 제어도관(46)을 통해서 압력제어밸브(44.1 내지 44.5)로 흐른다. 오버플로우 밸브(40.1 내지 40.3 및 40.5)의 개방압력을 상회하므로써 압축공기는 압축공기 부하회로 (I 내지 III 및 Ⅴ)의 저장용기(37, 1 내지 37, 3 및 37, 5)에 흐르고 또한 오버플로우 밸브(40, 4)의 개방후에, 반송도관분기(17.4)를 통해서 서브부하회로(IV)의 압축공기 저장용기(37.4)로 흐른다. 오버플로우 밸브(40.1 내지 40.3) 및 (40.5)의 개방압력은 기계적인 조정에 의해서 2개의 회로 (I) 및 (II)가 다른 회로 다른 회로 (III) 및 (Ⅴ)의 전에 하나 가득히 되게 조정설정할 수 있다. 차량의 시동에 의해서, 부하회로 (I 내지 II 및 Ⅴ)에서의 압력이 제어 전자 장치(57)에 의해서 압력센서(54.1 내지 54.3 및 54, 5)를 써서 지속적으로 감시된다. 그러므로, 제어 전자 장치(57)의 프로그래밍에 상응해서 압력에 의존해서 압축공기 부하회로 (I 내지 III 및 Ⅴ)의 충전에 영향을 끼칠 수 있다. 즉, 오버플로우 밸브(40.1 내지 40.3 및 40.5)의 개방압력이 마찬가지로 조정설정되어 있는 경우, 부하회로(I 및 II)의 우선된 충전은 파일롯 밸브(44.3 및 44.4)를 그 자석조작되는 위치에 전환함으로써 오버플로우 밸브(40.3 및 40.5)의 공력식 조작수단(41)에 제어공기가 도입되고, 이것들이 그 폐쇄위치를 취하게 하는 것에 의해서 실현할 수 있다. 2개의 오버플로우 밸브(40.3 및 40.5)는 이제, 배속되어 있는 부하회로 (III 및 IV 내지 V)를 압축공기 공급에서 분리하는 폐쇄부재로서 작용한다. 부하회로 (I 및 II)에서 작동압력에 이르는 것에 의해서 제어 전자 장치(57)에 의해서 기타의 회로의 폐쇄가 파일롯 밸브(44.3) 및 (44.4)의, 그 스프링 조작되는 위치로의 전환에 의해서 해방된다. 부하회로 (III 내지 V)는 이제 압축공기에 의해서 충전된다.
공기 스프링 회로 (V)를 다른 회로 (I 내지 IV)에 비해서 한층 높은 작동압력으로 충전하기 위해서, 제어 전자 장치(57)는 오버플로우 밸브(40, 1 내지 40, 3)를 압축공기공급을 저지하는 위치로 전환한다. 그러므로 이제 공기압축기(11)로부터 공급되는 압축공기는 압축공기 부하회로(V)로만 반송된다. 압력센서(54.5)에 의해서 감시되는 것인데, 회로(V)가 안전밸브(26)의 차단압력보다 아래쪽에 있는 작동압력에 이르는 것에 의해서 충전되어 있는 기타의 회로에서 공기압축기(11)의 반송을 차단할 수 있다. 높여진 압력레벨을 공기 스프링 회로 (V)에서 유지하기 위해서 오버플로우 밸브(40.5)는 제어공기를 그 조작수단(41)에 공급하는 것에 의해서 차단위치로 전환된다. 모든 오버플로우 밸브(40.1 내지 40.3 및 40.5)가 그 차단위치를 취하면, 차단되어 있는 공기 반송에 있어서 제어공기를 제어도관(47)에 의해서 회로(I)에서 꺼낼 수 있다.
회로 (I 내지 V)에 접속되어 있는 부하에 의해서, 압축공기는 여러가지 상이한 정도에서 소비된다. 제어 전자 장치(57)에 의해서 해소되는 오버플로우 밸브(40.1 내지 40.3)의 차단위치에서는 각각의 오버플로우 밸브의 압력이 폐쇄압력을 밑돌지 않는 한, 회로 (I 내지 IV)사이의 압력보상을 행할 수 있다. 상응하는 오버플로우 밸브의 차단위치를 유지하므로써 제어 전자 장치(57)는 공기 스프링 회로 (V)와는 다른 회로도 압축공기 교환에서 배제할 수가 있다. 제어 전자 장치(57)가 충전되어 있는 압축공기 부하회로에 있어서 실현된 제한압력이 압축공기 소비에 의해서 프로그램된 압력차이만큼 저하된 것을 검출하면 이 회로의 압축공기 공급이 재개된다. 예를 들면, 2개의 작동제어회로 (I 및 II)가 차량의 내리막시에 비교적 오래 지속하는 제동에 의해서 높여진 압축공기 소비를 해야 된다고 하면, 기타의 회로 (III 내지 V)는 압축공기 공급에서 배제되며 또한 우선적으로 2개의 작동제동회로 (I 및 II)가 공기반송에 의해서 충전된다. 그 제한압력에 이르는 것에 의해서회로 (I 및 II)는 분리되고 또한 경우에 따라서는 다른 회로가 충전된다.
따라서, 압축공기 부하회로 (I 내지 V)의 압축공기 공급이 초기충전, 회로의 충전의 순서, 여러가지의 상이한 작동압력의 조정설정, 회로에 있어서의 여러가지 상이한 압축공기 소비의 보상 및 회로의 재충전에 관한 제어 전자 장치(57)의 상응하는 프로그래밍에 의해서 광범위하게 변화할 수 있음을 알 수 있다. 프로그래밍에 대한 판단기준은 예를 들면 차량형식, 차량의 장비 및 그 작용법으로 할 수 있다.
제어전자창치(57)의 상응하는 프로그래밍에 의해서 공기압축기(11)의 동작을 제어할 수 있다. 제어 전자 장치(57)는 차량의 엔진브레이크때에, 압축공기 부하회로 (I 내지 V)의 충전을 위해서 차량의 운동에너지를 이용하기 위해서 공기압축기(11)를 투입접속할 수 있다. 이것은 계속해서 필요할때 비교적 낮은 목표압력을 갖는 다른 회로에 이 회로에서 압축공기를 충전하기 위해서, 회로를 작동압력에 대해서 높은 압력밸브로 충전하기 위해 이용할 수 있다. 이것에 대해서 구동기관(13)의 완전한 출력이 차량을 전진시키기 위해서 필요로 될 때, 제어 전자 장치(57)는 전자적 조작수단(41)의 제어에 의해서 공기압축기(11)를 전환 클러치(12)의 해리(解離)에 의해서 차단한다. 그러나, 이 주행상태에서 작동제동회로 (I 및 II)의 압력이 허용되지 않을 정도로 저하되면, 공기 압축기(11)는 제어 전자 장치(57)에 의해서 다시 투입접속된다.
차량이 구동기관(13)과 공기압축기(11)와의 사이에 전환 클러치(12)를 갖고 있지 않을 때에, 제어 전자 장치(57)가 파일롯 밸브(44.5)의 전환에 의해서 제어공기를 안전밸브(26)의 조작수단(28)으로 공급하고 또한 이것을 그 통과위치에 전환하는 것에 의해서 차량을 무부하작동으로 전환할 수 있다. 공기압축기(11)에 의해서 반송되는 공기는 이제 안전밸브(26)를 통해서 감압부(24)로 도출한다. 그러나 공기압축기(11)가 흡입밸브를 부작용위치로 전환하든가 또는 바이패스 접속을 공기압축기(11)의 흡입과 기밀실의 사이에서 전환할 수 있는 장치(도시생략)를 갖고 있는 쪽이 경제적이다.
공기 압축기(11)의 제어를 위해서, 제어 전자 장치(57)에 데이터버스(59)를 거쳐서 상응하는 데이터가 기관제어부에서 공급된다. 또한, 제어 전자 장치(57)는 차량의 운전실에 배열설치되어 있는 압축공기장치의 상태 표시부에 정보를 보내고 운전자에게 압축공기 부하회로 (I 내지 V)에서 어떤 압력상태가 존재하고 있는지 그리고 경우에 따라서 장해가 존재하고 있는지 어떤지를 지시할 수 있다. 부하회로에서 미리 결정된 압력 임계치를 밑돌고 있는 또는 이르고 있지 않을 때 제어 전자 장치(57)에 의해서 예를 들면 누설에 의한 결함이 검출되면, 상응하는 오버플로우 밸브의 저지위치로의 전환에 의해서 해당 부하회로가 압축공기 공급에서 분리된다.
공기건조기(18)의 재생의 개시 및 제어를 위해서 제어 전자 장치(57)는 습도센서(19, 21, 53)의 신호를 평가한다. 그밖에 제어 전자 장치(57)에는 반송되는 압축공기의 온도, 공기 압축기(11)의 회전수 및 기타에 관한 데이터를 송출할 수 있다. 제어 전자 장치(57)는 그 프로그래밍 및 압축공기 공급장치(10, 1)의 센서장비에 상응해서 공기건조기(18)의 재생지속시간을 공기량에 의존해서 압력에 의존해서 시간에 의존해서 또는 습도에 의존해서 제어하게 구성되어 있다. 제어 전자 장치(57)가 습도센서(53)의 측정값에 의거해서 부하회로(I)에 공급되는 압축공기가허용되지 않을 정도로 큰 습도 함유량을 갖고 있는 것을 검출하면 공기 압축기(11)의 공기반송이 작용하고 있지 않은 경우에 안전밸브(26)을 분리하는 것에 의해서 공기건조기(18)의 재생이 개시된다. 이때문에 바이패스도관(33)을 지나서 스로틀(34)를 거쳐서 공기건조기(18)에서의 입자물질을 공기반송방향과는 반대의 방향으로 흘리는 부화회로(I 내지 V)에서의 압축공기를 이용할 수 있다. 그때에 재생공기는 입자물질중에 축적되어 있는 습도를 흡수하고 또한 그것을 안전밸브(26)를 거쳐서 감압부(25)로 도출한다. 그때 오버플로우 밸브(40.1 내지 40.3 및 40.5)의 상응하는 전환에 의해서 재생공기가 최고의 압력레벨을 갖고 있는 부하회로에서 꺼내어지는 것을 보장할 수 있다. 또한, 재생공기는 공기건조기(18)의 선행하는 재생후 최초로 충전되며, 그 결과 특별건조한 공기를 포함하고 있는 부하회로에서 꺼내어진다. 그것을 대신해서, 공기건조기(18)의 재생은 용기(20)에 축적되어 있는 재생공기의 꺼내기에 의해서 행할 수도 있다. 재생의 지속시간은 제어 전자 장치(57)에 의해서 예를 들면 시간에 의존하고 또는 재생공기를 준비하는 부하회로의 압력강하에 의존해서 또는 공기건조기(18)에서 나오는 재생공기의 습도함유량의 습도센서(21)를 이용한 검출에 의해서 제어할 수 있다. 건조입자물질 중에 존재하는 습도센서(19)의 사용시, 건조입자물질의 습도 함유량에 의거해서 재생의 개시 및 종료가 제어된다.
주행작동 기간외에는 차량의 정지후도 공기건조기의 재생은 제어 전자 장치(57)에 의해서 다음과 같이 제어할 수 있다. 즉, 안전밸브(26)를 그 통과위치로 전환하고 또한 예를 들면 공기 스프링 회로 (V)에서의 재생공기 꺼내기의 경우에는 기타의 부하회로 (I 내지 IV)의 오버플로우 밸브(40.1 내지 40.3)를 차관위치로 전환한다. 압력강하에 의한 재생시 물의 집합은 안전밸브(26)의 영역에서 불어지므로 안전밸브의 동결을 방호하는 전기가열부(29)를 경우에 따라서는 생략할 수 있다. 재생종료후, 제어 전자 장치(57)에 의해서 파일롯 밸브(44.1 내지 44.3 및 44.5)의 그 스프링 조작되는 위치로 전환되는 것에 의해서 오버플로우 밸브(40.1 내지 40.3) 및 안전밸브(26)는 도시한 그 기본위치로 전환된다. 차량의 재시동시 완전한 건조능력을 가진 공기건조기(18)를 사용할 수 있다.
도 2에 도시한 압축공기 공급장치(10.2)의 제 2의 실시예는 제 1의 실시예와는 실질적으로 4회로 보호 밸브(42.2)가 부가적인 조작수단이 없는 오버플로우 밸브(65.1 내지 65.3 및 65.5)를 포함하고 있는 점에서 상이하다. 그것을 대신해서 반송도관분기(17.1 내지 17.3 및 17.5)에서 반송방향에 있어서 오버플로우 밸브의 뒤에 각각 그 포트(2)위치 방향 제어밸브(66.1 내지 66.3 내지 66.5)로서 실현되고 있는 고정밸브의 형태의 차단부재가 배열되어 있다. 방향제어밸브는 제어되지 않고 그 스프링 조작되는 통과위치를 취한다. 제 1 실시예의 경우와 마찬가지로 제어 전자 장치(57)에 의해서 파일롯 밸브(44.1 내지 49.4)를 써서 공력식 조작에 그 차단위치로 전환가능하다. 차단부재는 반송방향에서 오버플로우 밸브(65.1 내지 65.3 및 65.5)의 앞에 반송도관분기(17.1 내지 17.3 및 17.5)에 배열할 수도 있다. 마찬가지로, 압력센서(54.1 내지 54.3 및 54.5)를 구비하고 있는 압축공기 공급장치(10.2)의 기능은 도 1의 실시예의 경우와 같다.
이것에 대해서 도 3의 압축공기 공급장치(10.3)의 제 3의 실시예는 2개의 앞서의 실시예에 비해서 밸브 및 제어의 점에서 현저하게 간단화되어 있다. 여기에서 반송도관분기(17.1 내지 17.3 및 17.5)로 전환 가능한 차단부재로서 각각 스프링 조직되는 차단위치를 갖는 2 포트 위치방향 제어밸브(69.1 내지 69.3 및 69.5)가 존재하고 있다. 방향제어밸브는 제어 전자 장치(57)에 의해서 직접 전자조작에 의해서 그 통과위치로 전환가능하다. 이 압축공기 공급장치(10.3)도 압력센서(54.1 내지 54.3 및 54.5)를 이용한 부하회로 (I 내지 III 및 V)에서의 압력검출에 의거해서 제 1의 실시예에 상응해서 행해지는 수법으로 제어할 수 있다. 또한, 압축공기 공급장치의 안전밸브는 2 포트 2 위치방향 제어밸브(70)의 형태로 실현되고 있으며, 그것은 그 스프링 조작되는 차단위치에서 전자조작되어서 또는 전기기계적으로 제어 전자 장치(57)에 의해서 재생제어의 목적으로 통과위치에 전환가능하다. 안전상의 이유에서 차량 압축공기장치에 있어서의 허용 최고 압력을 제한하기 위해서 방향제어밸브(70)는 또한 제어선로(71)를 거쳐서 공력식으로 그 통과위치에 전환가능하다.
본 발명에 따른 압축공기장치는 한층 신속한 작동준비, 공기압축기 작동시의 에너지 절약, 손상이 있는 회로에 있어서의 압축공기소실에 대한 한층 높은 안전성, 부하회로의 여러가지의 변화 가능한 압력값의 충전 및 공기건조기의 경제적인 요구에 맞는 재생이 실현된다.

Claims (30)

  1. 차량의 압축공기 장치용의 압축공기 공급장치(10.1)이며, 공기 압축기(11)가 설치되고 있으며 그 공기 압축기의 출구에서 압축공기 장치로 공급하기 위해서 반송도관(17)이 공기건조기(18)로 인도되고 있으며, 상기 반송도관(17)에 감압부(24)를 향해서 제어하는 안전밸브(26)가 접속되어 있으며, 상기 공기건조기(18)의 출구측에서 상기 반송도관(17)에 적어도 1개의 압축공기 부하회로(예를 들면 I)가 접속되어 있으며, 상기 압축공기 부하회로는 압력센서(54.1)에 의해서 감시되고, 제어 전자 장치(57)가 설치되고 있으며, 그 제어 전자 장치에는 상기 압력센서(54.1) 및 상기 공기건조기(18)의 재생의 제어에 대한 적어도 1개의 전자밸브(44.5)가 접속되고 있으며 또한 그 제어 전자 장치는 상기 공기 압축기(11)의 압축공기 반송을 제어하는 형식의 압축공기 공급장치에 있어서,
    상기 반송도관(17)은 상기 공기건조기(18)의 출구측에서 적어도 2개의 부하회로(예를 들면 I, V)로 통하고 있는 도관분기(17.1, 17.5)로 분기되고 있으며,
    상기 부하회로(I, V)는 상기 프로그래밍 가능한 제어 전자 장치(57)에 의해서 전환 가능한 각각의 도관분기(17.1, 17.5)에 존재하고 있는 폐쇄부재(40.1, 40.5, 41)에 의해서 상기 압축공기 공급부에서 분리하는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 차량의 압축공기 장치용 압축공기 공급장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 폐쇄부재는 상기 도관분기(17.1, 17.5)에 배열설치되어 있는 고정밸브(66.1, 66.5; 69.1, 69.5)인 것을 특징으로 하는 차량의 압축공기 장치용 압축공기 공급장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 폐쇄부재는 스프링 조작되는 폐쇄위치를 갖는 전자적 또는 공력식으로 조작가능한 2 포트 2 위치 방향 제어밸브인 차량의 압축공기 장치용 압축공기 공급장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 폐쇄부재는 상기 도관분기(17.1, 17.5)에서 오버플로우 밸브(65.1, 65.5)의 앞 또는 뒤에 배열설치되어 있는 스프링 조작되는 통과위치를 갖는 2 포트 2 위치 방향제어밸브(66.1, 66.5)인 차량의 압축공기 장치용 압축공기 공급장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 폐쇄부재는 도관분기(17.1, 17.5)에 설치되어 있는 오버플로우 밸브(40.1, 40.5)이며, 그 오버플로우 밸브는 부가적인 공력식 조작수단(41) 또는 전자적 조작수단에 의해서 폐쇄위치로 전환가능한 차량의 압축공기 장치용 압축공기 공급장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 공력식 조작수단(41)의 제어도관(예를 들면 45.1)에 3 포트 2 위치 방향제어밸브로서 실현되어 있는 파일롯 밸브(44.1)가 배열설치되어 있는 차량의 압축공기 장치용 압축공기 공급장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 제어도관(46, 47)은 상기 공기건조기(18)의 출구측에서 상기 반송도관(17)에 접속되어 있든가 또는 상기 오버플로우 밸브(40.1)의 뒤의 압축공기 반송방향에서 부하회로(I)에 접속되어 있든가 또는 상기 제어도관(46, 47)은 상기 반송도관(17)에도 상기 부하회로(I)에도 접속되고 있으며, 그때 각각의 제어도관(46, 47)에 체크 밸브(48, 49)가 설치되어 있는 차량의 압축공기 장치용 압축공기 공급장치.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 파일롯 밸브(44.1)는 상기 제어 전자 장치(59)에 의해서 전자적으로 상기 제어도관(45.1, 46, 47)이 도통전환되어 있는 위치로 제어가능하며, 한편 그 파일롯 밸브는 스프링 조작되어서 그 제어도관(45.1, 46, 47)이 분리되고 또한 상기 오버플로우 밸브(40.1)로 통하고 있는 부분(45.1)이 환기되는 위치를 취하는 차량의 압축공기 장치용 압축공기 공급장치.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 안전밸브(70)는 2 포트 2 위치 방향제어밸브이며, 그 밸브는 스프링 조작되어 그 폐쇄위치를 취하고 또한 전자조작되고 또는 상기 제어 전자 장치(59)에 의해서 전자조작되고 또는 전기기계적으로 또는 상기 반송도관(10.3)에서의 압력에 의해서 압력통과위치로 전환가능한 차량의 압축공기 장치용 압축공기 공급장치.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 제어도관(46, 47)에서 압력제한 밸브로서 실현되고 있는 안전밸브(26)로 통하고 있는 도관분기(45.5)가 나오고 있으며, 그 도관분기는 부가적인 공력식의 조작수단(28)을 구비하고 있으며 또한 그 도관분기(45.5)에 설치되어 있는 전자적으로 조작가능한 3 포트 2 위치 방향제어밸브의 형태의 파일롯 밸브(44.5)에 의해서 도통위치에 전환가능한 차량의 압축공기 장치용 압축공기 공급장치.
  11. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 전자 장치(57)에 공기 압축기(11)를 그 구동기관(13)에서 분리하기 위한 클러치(12)에 대한 조작수단(14)이 접속되어 있는 차량의 압축공기 장치용 압축공기 공급장치.
  12. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 전자 장치(57)에 상기 공기 압축기(11)를 그 무부하 위치로 제어하기 위한 조작수단이 접속되어 있는 차량의 압축공기 장치용 압축공기 공급장치.
  13. 제 1 항, 제 11 항 또는 제 12 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어 전자 장치(57)는 데이터버스(59)를 거쳐서 차량의 기관제어부에 접속되어 있는 차량의 압축공기 장치용 압축공기 공급장치.
  14. 제 1 항의 차량의 압축공기 장치용 압축공기 공급장치(10.1)를 제어하는 방법이며, 적어도 1개의 압축공기 부하회로(예를 들면 I)에서의 압력에 의존해서 압축공기 장치의 압축공기 공급을 제어하는 제어 전자 장치(57)가 설치되어 있는 형식의 압축공기 공급장치의 제어방법에 있어서,
    압력은 상기 제어 전자 장치(57)에 의해서 적어도 2개의 부하회로(예를 들면 I, V)에서 감시되며, 상기 제어 전자 장치(57)는 회로에 의존한 프로그래밍된 제한압력에 의존해서 상기 부하회로(I, V)를 압축공기 공급부에서 분리하고,
    상기 제어 전자 장치(57)는 제한압력이 프로그래밍된 압력차이만큼 밑돌고 있는 경우 각각의 부하회로(I, V)를 상기 압축공기 공급부에 접속하는 것을 특징으로 하는 압축공기 공급장치의 제어방법.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 제어 전자 장치(57)는 압축공기를 충전하기 위한 부하회로(예를 들면 I)를 선택하고, 한편 다른 부하회로(V) 또는 기타의 부하회로(II 내지 V)는 충전에서 일시적으로 분리되는 압축공기 공급장치의 제어방법.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 제어 전자 장치(57)는 상기 부하회로(I 내지 V)를 프로그래밍된 순서에 따라 상기 압축공기 공급부에 접속하는 압축공기 공급장치의 제어방법.
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 제어 전자 장치(59)에 의해서 선택된 부하회로(V)는 적어도 1개의 다른 부하회로(I) 보다 높은 압력으로 충전되는 압축공기 공급장치의 제어방법.
  18. 제 14 항 또는 제 17 항에 있어서, 적어도 1개의 다른 부하회로(예를 들면 II)는 비교적 높은 압력을 갖는 부하회로(V)에서 충전되는 압축공기 공급장치의 제어방법.
  19. 제 14 항에 있어서, 상기 제어 전자 장치(57)는 미리 결정된 압력임계치를 밑돌고 있든가 또는 도달하고 있지 않은 경우에 해당하는 부하회로(예를 들면 II)를 압축공기 공급부에서 분리하는 압축공기 공급장치의 제어방법.
  20. 제 19 항에 있어서, 차량의 운전실에 배열설치되어 있는 압축공기장치의 상태표시부는 상기 제어 전자 장치(57)에 의해서 제어되는 압축공기 공급장치의 제어방법.
  21. 제 14 항에 있어서, 상기 제어 전자 장치(57)는 상기 부하회로(예를 들면 I, V)의 충전을 상기 회로에서의 압력 및 차량의 주행상태에 의존해서 제어하는 압축공기 공급장치의 제어방법.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 부하회로(예를 들면 I, V)의 충전은 차량의 구동기관(13)이 엔진브레이크 작동에 있을때 행해지는 압축공기 공급장치의 제어방법.
  23. 제 14 항에 있어서, 압축공기장치의 안전밸브(26)는 상기 제어 전자 장치(57)에 의해서 압축공기를 도출하는 위치에 그리고 상기 부하회로(예를 들면 I, V)의 차단부재(40.1, 40.5)는 차단위치에 전환가능한 압축공기 공급장치의 제어방법.
  24. 제 14 항에 있어서, 상기 공기 압축기(11)는 상기 제어 전자 장치(59)에 의해서 전환가능한 클러치(12)에 의해서 그 구동기관(13)에 접속가능한 압축공기 공급장치의 제어방법.
  25. 제 14 항에 있어서, 상기 공기 압축기(11)는 상기 제어 전자 장치(57)에 의해서 무부하 작동으로 전환가능한 압축공기 공급장치의 제어방법.
  26. 제 14 항에 있어서, 상기 압축공기 공급장치(10.1)에 배열설치되어 있는 공기건조기(18)의 재생을 위해서 필요로 하는 공기는 최고의 압력레벨에 있는 부하회로(예를 들면 V)에서 인출되고, 한편 1개 이상의 별도의 부하회로(예를 들면, I)에 속하는 차단부재(40.1)를 폐쇄위치에 유지하는 압축공기 공급장치의 제어방법.
  27. 제 14 항에 있어서, 상기 공기건조기(18)에 대한 재생공기는 선행하는 재생후 압축공기가 최초에 충전된 부하회로(예를 들면 I)에서 인출되는 압축공기 공급장치의 제어방법.
  28. 제 14 항에 있어서, 재생공기는 상기 공기건조기(18)에 접속되어 있는 재생공기용기(20)에서 인출되는 압축공기 공급장치의 제어방법.
  29. 제 26 항 내지 제 28 항중 어느 한 항에 있어서, 재생지속시간은 상기 제어 전자 장치(57)에 의해서 공기량에 의존해서, 압력에 의존해서, 시간에 의존해서 또는 습도에 의존해서 제어되는 압축공기 공급장치의 제어방법.
  30. 제 26 항 내지 제 28 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 공기건조기(18)의 재생은 상기 제어 전자 장치(57)에 의해서 차량의 정지후, 미리 제어가능한 안전밸브(26)를 그 통과위치로 전환 또한 부하회로(예를 들면 I)에서의 재생공기 인출의 경우 1개 이상의 다른 부하회로(예를 들면 V)의 차단부재(40.5)를 차단위치로 전환하는 것에 의해서 제어되고, 또한 재생의 종료시에는 상기 안전밸브(26) 및 상기 차단부재(40.5)는 전환되는 압축공기 공급장치의 제어방법.
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