KR100682396B1 - 항공기 급유차의 전자식 연료제어 시스템 - Google Patents

항공기 급유차의 전자식 연료제어 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 항공기 급유차의 전자식 연료제어 시스템에 관한 것으로, 차량에 연료탱크가 탑재되어 구비되고 노즐과 공급라인을 통해 연결되며, 상기 연료탱크에 저장된 연료를 배출하여 공급하기 위한 펌프와 필터 및 유량계가 공급라인 상에 연결 설치되는 항공기 급유차의 연료제어 시스템에 있어서; 상기 공급라인 상에는 펌프의 주변에 배출되는 연료의 배출 압력 및 유량을 조절하기 위한 볼밸브가 연결 설치되고 상기 볼밸브의 조정을 위한 액추에이터가 각각 연결 설치되며, 상기 액추에이터는 컨트롤부로부터 제어명령을 받아 볼밸브를 각각 비례 조정하도록 구성되며, 상기 컨트롤부는 제어시스템의 구동정보를 갖는 DIS 및 상기 DIS의 구동정보를 부호화하는 엔코더로부터 부호화된 흐름데이터와 상기 공급라인의 끝부분에 연결된 디지털압력전송기로부터 급유연료의 압력데이터와 공기의 압력데이터를 실시간 전달받도록 하는 기술이 개시된다.
본 발명에 의하면 급유연료의 변화되는 압력에 실시간으로 전자식 비례제어를 행하므로 급유시 유량특성 및 급유효율을 높일 수 있고 신뢰성을 제고할 수 있으며 사용 및 조정이 용이할뿐만 아니라 고가부품인 PCV, BPV 및 벤투리 등이 불필요하게 되며 에어 누설현상을 없앨 수 있다.

Description

항공기 급유차의 전자식 연료제어 시스템{ELECTRONIC FUELING CONTROL SYSTEM FOR AVIATION REFUELLERS}
도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 항공기 급유차의 전자식 연료제어 시스템을 나타낸 블록도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 연료탱크 20 : 펌프
30 : 필터 40 : 유량계
50 : 노즐 60 : 디지털압력전송기
72 : DIS 74 : 엔코더
80 : 컨트롤부 90 : 교정기
BV1, BV2 : 볼밸브 A1, A2 : 액추에이터
본 발명은 항공기 급유차의 급유연료를 제어하기 위한 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전자식 시스템으로 구성하여 급유시 유량특성 및 급유 효율을 향상시킬 수 있고 에어 누설현상을 없앨 수 있으며 시스템 조정이 간단해질 뿐만 아니라 제작원가를 절감할 수 있는 항공기 급유차의 전자식 연료제어 시스템에 관한 것이다.
종래 항공기 급유차의 급유연료 제어시스템은 대부분 에어(air) 관련 압력과 연료 관련 압력의 변화를 이용하여 기계적으로 컨트롤하도록 구성되어 있다.
이에 따라, 고가 부품인 압력제어밸브(PCV)와 바이패스밸브(BPV) 및 연료 압력의 검출을 위한 벤투리(venturi)가 필수적으로 장착된다.
결국, 종래의 항공기 급유차의 연료제어 시스템은 기계식 구성으로 시스템이 복잡하고 조정이 어려우며 에어 누설현상(air leakage)이 자주 발생할 뿐만 아니라 급유 개시 작동시간과 급유 종료 작동시간을 정확하게 조절하기가 어려워 오버슈트(over-shoot) 현상이 발생하며 제작원가가 과다하게 소요되는 문제점을 노정시켰다.
본 발명은 상기 문제점 등을 감안하여 창출된 것으로서, 그 목적으로 하는 바는 디지털 압력전송을 통해 급유되고 있는 압력을 검출하고 이때의 압력변화를 이용하여 볼밸브를 비례제어함으로써 급유시 유량특성 및 급유효율을 향상시킬 수 있고 에어 누설현상을 없앨 수 있으며 시스템 조정을 간단하게 할 수 있도록 할 뿐만 아니라 기존 기계식 구성에 있어서의 PCV, BPV 및 벤투리 등의 고가 부품을 없앨 수 있어 제작원가를 크게 절감할 수 있는 항공기 급유차의 전자식 연료제어 시스템을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
차량에 연료탱크가 탑재되어 구비되고 노즐과 공급라인을 통해 연결되며, 상기 연료탱크에 저장된 연료를 배출하여 공급하기 위한 펌프와 필터 및 유량계가 공급라인 상에 연결 설치되는 항공기 급유차의 연료제어 시스템에 있어서;
상기 공급라인 상에는 펌프의 주변에 배출되는 연료의 배출 압력 및 유량을 조절하기 위한 볼밸브가 연결 설치되고 상기 볼밸브의 조정을 위한 액추에이터가 각각 연결 설치되며, 상기 액추에이터는 컨트롤부로부터 제어명령을 받아 볼밸브를 각각 비례 조정하도록 구성되며, 상기 컨트롤부는 제어시스템의 구동정보를 갖는 DIS 및 이 DIS의 구동정보를 부호화하는 엔코더로부터 부호화된 흐름데이터와 상기 공급라인의 끝부분에 연결된 디지털압력전송기로부터 급유연료의 압력데이터와 공기의 압력데이터를 실시간 전달받도록 구성함을 특징으로 한다.
이때, 상기 컨트롤부에는 비례제어의 수행을 위해 산출된 표준데이터 값이 저장되도록 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.
도 1 빛 도 2는 본 발명에 의한 항공기 급유차의 전자식 연료제어 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 의한 항공기 급유차의 전자식 연료제어 시스템은 차량에 연료탱크(10)가 탑재되어 구비되고 노즐(50)과 공급라인(SL)을 통해 연결되며 상기 연료탱크(10)에 저장된 연료를 배출하여 공급하기 위한 펌프(20)가 공급라인(SL) 상에 설치된다.
공급라인(SL)에는 펌프(20)의 주변에 배출되는 연료의 배출 압력 및 유량을 조절하기 위한 볼밸브(BV1, BV2)가 설치되고 상기 볼밸브(BV1, BV2)의 조정을 위한 액추에이터(A1, A2)가 각각 연결 설치되며, 상기 액추에이터(A1, A2)는 컨트롤부(80)로부터 제어명령을 받아 볼밸브(BV1, BV2)를 각각 비례 조정하도록 구성된다.
또한, 공급라인(SL)에는 볼밸브(BV2)가 연결된 전방에 필터(30)를 구비하여 연료탱크로(10)부터 배출된 연료를 여과 처리한 후 노즐(50)로 공급되도록 구성된다.
그리고, 연료탱크(10)에서 배출되어 노즐(50)측으로 이송되는 연료의 공급유량을 측정하도록 유량계(40)가 연결 설치되고, 유량계(40)에 제어시스템의 구동정보(예를 들면, 연료의 공급유량측정치 등)를 갖는 DIS(Driver Information System; 72) 및 이 DIS(72)의 구동정보를 부호화하는 엔코더(74)가 연결 설치되며, 엔코더(74)를 통해 부호화시킨 데이터를 컨트롤부(80)로 보내도록 구성된다.
또한, 공급라인(SL)의 끝부분에 디지털압력전송기(60)를 연결하고 공급되는 연료의 압력을 체크하여 디지털신호로 급유연료의 압력상태를 컨트롤부(80)로 보내도록 구성된다.
컨트롤부(80)는 엔코더(74) 및 디지털압력전송기(60)로부터 유량측정치 등의 구동정보 및 급유되는 연료의 압력정보를 실시간으로 전달받고 이와 동시에 제어된 공기의 압력정보를 전달받도록 구성되며, 이들로부터 전달된 실시간 정보를 통해 액추에이터를 제어하여 볼밸브를 비례제어하도록 구성된다.
이때, 컨트롤부(80)는 급유시 압력 및 유량흐름을 비례제어를 통해 조절함과 아울러 급유 압력과 급유 유량 및 흐름 비율을 디스플레이하도록 구성된다.
또한, 컨트롤부(80)는 도 2에서와 같이 비례제어의 수행을 위해 교정기(90)로부터 교정된 표준데이터를 전송받도록 구성되며 데이터가 백업되게 한다.
여기서, 교정기(90)는 상술한 제어시스템을 갖는 노즐(50)에 개별 흐름을 갖는 다기관인 매니폴드(Manifold; 1)를 연결한 상태에서 실제 매니폴드(1) 압력치와 디지털압력전송기(60)에서의 압력치를 받아 이들을 상호 대비하여 교정된 표준데이터를 산출하게 된다.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 의한 항공기 급유차의 전자식 연료제어 시스템의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 매니폴드(1)를 이용한 데이터를 얻기 위하여 교정기(90)를 통해 제어 시스템의 기준으로 사용하기 위한 교정된 표준데이터를 산출하여 컨트롤부(80)의 중앙처리장치(CPU)에 저장시킨다.
펌프(20)의 작동에 의해 연료탱크(10)에서 연료가 배출되어 공급라인(SL)을 타고 노즐(50)측으로 공급되기 시작하고 필터(30)에서 여과된 후 공급된다.
연료의 급유가 시작되면 유량계(40)에서 유량을 측정하여 DIS(72)로 보내고 유량 등 급유연료의 구동정보가 엔코더(74)에 의해 컨트롤부(80)가 읽을 수 있도록 데이터 부호화 처리된 후 컨트롤부(80)로 각종 흐름데이터가 전달된다.
또한, 급유연료의 압력을 디지털압력전송기(60)가 측정하여 컨트롤부(80)로 연료의 압력상태를 데이터로 전달하게 된다.
엔코더(74) 및 디지털압력전송기(60)로부터 급유연료의 압력과 유량 및 흐름비율 등 연료관련 데이터를 전달받고 이와 동시에 공기 압력데이터를 전달받은 컨트롤부(80)는 중앙처리장치에 기 저장된 교정된 표준데이터와 비교하여 액추에이터(A1, A2)를 제어함으로써 압력변화에 따라 볼밸브(BV1, BN2)를 즉각 비례제어하게 된다.
따라서, 본 발명은 급유연료의 전자제어에 의해 급유 개시 작동시간과 급유 종료 작동시간을 마음대로 조정할 수 있는 등 시스템 조정이 자유롭고 간단하게 행해지며 급유차량의 제작시 공급라인을 기존의 기계식 구성에 비해 간소화할 수 있을 뿐만 아니라 정밀한 제어로 급유시 유량특성 및 급유효율을 높일 수 있다.
또한, 전자식 제어를 통해 에어 누설현상을 없앨 수 있고 오버슈트현상을 최소화시킬 수 있으며 기존 기계식 구성에서 필수적으로 장착되던 PCV, BPV 및 벤투 리 등 고가부품을 없앨 수 있어 제작원가를 절감할 수 있음은 물론 신뢰성 제고와 함께 유지관리를 용이하게 한다.
한편, 본 발명에 의한 항공기 급유차의 전자식 연료제어 시스템은 상술한 바와 같은 구체적인 실시예 및 첨부한 도면을 참조하여 설명하였으나, 이에 특별히 한정된다 할 수 없으며, 본 발명 청구범위의 해석에 따른 기술적 사상의 유사범주 내에서 행해지는 다양한 변형 및 수정들은 본 발명에 귀속될 수 있다 할 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 항공기 급유차의 전자식 연료제어 시스템에 의하면, 급유연료의 변화되는 압력에 실시간으로 전자식 비례제어를 행하여 일정한 압력 및 유량으로 연료를 급유되게 하는 시스템으로 급유시 유량특성 및 급유효율을 높일 수 있고 정밀성이 우수해 신뢰성을 제고할 수 있으며 시스템이 전자제어되므로 사용 및 조정을 용이하게 할 수 있다.
또한, 기존 기계식 구성에서 필수적으로 장착되던 PCV, BPV 및 벤투리 등의 고가부품을 없앨 수 있어 제작원가를 절감할 수 있고 에어 누설현상의 제거 및 오버슈트현상을 최소화시킬 수 있다.

Claims (2)

  1. 차량에 연료탱크(10)가 탑재되어 구비되고 노즐(50)과 공급라인(SL)을 통해 연결되며, 상기 연료탱크(10)에 저장된 연료를 배출하여 공급하기 위한 펌프(20)와 필터(30) 및 유량계(40)가 공급라인(SL) 상에 연결 설치되는 항공기 급유차의 연료제어 시스템에 있어서;
    상기 공급라인(SL) 상에는 펌프(20)의 주변에 배출되는 연료의 배출 압력 및 유량을 조절하기 위한 볼밸브(BV1, BV2)가 연결 설치되고 상기 볼밸브(BV1, BV2)의 조정을 위한 액추에이터(A1, A2)가 각각 연결 설치되며,
    상기 액추에이터(A1, A2)는 컨트롤부(80)로부터 제어명령을 받아 볼밸브(BV1, BV2)를 각각 비례 조정하도록 구성되며,
    상기 컨트롤부(80)는 제어시스템의 구동정보를 갖는 DIS(72) 및 상기 DIS(72)의 구동정보를 부호화하는 엔코더(74)로부터 부호화된 흐름데이터와 상기 공급라인(SL)의 끝부분에 연결된 디지털압력전송기(60)로부터 급유연료의 압력데이터와 공기의 압력데이터를 실시간 전달받도록 구성되게 하는 것을 특징으로 하는 항공기 급유차의 전자식 연료제어 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 노즐(50)에 개별 흐름을 갖는 다기관인 매니폴드(1)를 연결한 상태에서 실제 매니폴드(1) 압력치와 디지털압력전송기(60)에서의 압력치를 받아 이들을 상 호 대비하여 교정된 표준데이터를 산출해내는 교정기(90)를 구비하는 것을 특징으로 하는 항공기 급유차의 전자식 연료제어 시스템.
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