KR101354227B1 - 에어탱크 퍼지 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 에어탱크 퍼지 제어 방법에 관한 것으로서, 특히 컴프레셔에서 에어를 압축하는 제1단계(S10)와; 상기 제1단계(S10)에서 에어압축 후 카트리지를 통해 수분을 제거하는 제2단계(S20)와; 상기 제2단계(S20)를 통해 수분이 제거된 에어를 에어탱크에 보관하는 제3단계(S30)와; 상기 제3단계(S30)의 에어탱크 내부 압력을 측정 및 판단하는 제4단계(S40)와; 상기 제4단계(S40)에서 에어탱크 내부 압력이 소정 압력을 초과하는 경우 제1솔레노이드밸브를 작동시키는 제5단계(S50)와; 상기 제5단계(S50) 후 제2솔레노이드밸브 작동 가능 여부를 판단하는 제6단계(S60)와; 상기 제6단계(S60)에서 제2솔레노이드밸브 작동 가능 시 제2솔레노이드밸브를 작동시키는 제7단계(S70)와; 상기 제7단계(S70)에서 제2솔레노이드밸브 작동 시 퍼지밸브를 작동시켜 카트리지 성능 향상을 통해 상기 에어탱크의 수분을 제거하는 제8단계(S80)와; 상기 제8단계(S80)에서 상기 에어탱크 수분 제거 후 에어탱크 내부 압력을 재측정 및 판단하는 제9단계(S90)와; 상기 제9단계(S90)에서 에어탱크의 내부 압력이 소정 압력 미만인 경우 상기 제1솔레노이드밸브와 제2솔레노이드밸브를 오프시키는 제10단계(S100)로 구성되어, 연비와 내구성을 증대시키고, 카트리지의 교체 수명을 예측하여 상품성을 향상시키는데 효과가 있도록 하는 것이다.

Description

에어탱크 퍼지 제어 방법{Purge control method of air tank}
본 발명은 에어탱크 퍼지 제어 방법에 관한 것으로서, 특히 에어탱크의 퍼지 회수를 최적화하고 카트리지 성능저하 시기를 파악하기 위한 에어탱크 퍼지 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 대형트럭이나 버스 등의 차량의 공압 브레이크, 에어 서스펜션, 시트, 에어컨 등의 공압 사용 장치에 수분이 포함된 공기를 공급하게 되면 이상작동을 유발할 수 있게 된다.
예를 들면 공압 브레이크의 경우 수분이 포함된 공기가 공급되면 제동토크의 저하나 좌우 편심 제동 등을 유발할 수 있게 된다.
한편, 종래의 에어탱크는 도 1에 도시된 바와 같이 에이피유(APU; Air Pressure Control Unit, 10)를 포함하며, 에이피유(10)는 카트리지를 구비하여 대형트럭이나 버스 등의 차량의 공압 브레이크, 에어 서스펜션, 시트, 에어컨 등의 공압 사용 장치에 수분이 없는 공기를 제공할 수 있게 한다.
이때, 에이피유(10) 설계 시에는 에어 컴프레셔와 접속되는 입구 측의 온도가 75℃ 이하일 것, 출구 측의 온도가 30℃ 이하일 것, 내부온도가 65℃ 이하를 유지할 것 등을 요구하고 있다.
그러나, 종래의 에어탱크는 에이피유의 카트리지 재생을 위한 퍼지(purge) 횟수가 과다하게 발생되기 때문에 연비가 저하되고, 카트리지 수명이 저하되어 상품성이 낮아지게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해소하기 위한 에어탱크 퍼지 제어 방법에 관한 것으로서, 특히 에어탱크의 퍼지 회수를 최적화하고 카트리지 성능저하 시기를 파악하기 위한 것을 목적으로 한다.
이러한 본 발명은 컴프레셔에서 에어를 압축하는 제1단계와; 상기 제1단계에서 에어압축 후 카트리지를 통해 수분을 제거하는 제2단계와; 상기 제2단계를 통해 수분이 제거된 에어를 에어탱크에 보관하는 제3단계와; 상기 제3단계의 에어탱크 내부 압력을 측정 및 판단하는 제4단계와; 상기 제4단계에서 에어탱크 내부 압력이 소정 압력을 초과하는 경우 제1솔레노이드밸브를 작동시키는 제5단계와; 상기 제5단계 이후 제2솔레노이드밸브 작동 가능 여부를 판단하는 제6단계와; 상기 제6단계에서 제2솔레노이드밸브 작동 가능 시 제2솔레노이드밸브를 작동시키는 제7단계와; 상기 제7단계에서 제2솔레노이드밸브 작동 시 퍼지밸브를 작동시켜 카트리지 성능 향상을 통해 상기 에어탱크의 수분을 제거하는 제8단계와; 상기 제8단계에서 상기 에어탱크 수분 제거 후 에어탱크 내부 압력을 재측정 및 판단하는 제9단계와; 상기 제9단계에서 에어탱크의 내부 압력이 소정 압력 미만인 경우 상기 제1솔레노이드밸브와 제2솔레노이드밸브를 오프시키는 제10단계;를 포함함으로써 달성된다.
이때, 상기 제5단계와 제7단계는 제1솔레노이드밸브 및 제2솔레노이드밸브 작동 시 에이피유(APU)를 작동시키도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 제3단계는 상기 에어탱크 내부에 온습도계가 구비되도록 하여 상기 에어탱크 내부의 온도 및 습도를 측정하는 제3-1단계와; 상기 에어탱크 내부의 온습도계가 전자제어부(ECU)와 연동되도록 하여 상기 에어탱크의 이슬점 온도를 측정하는 제3-2단계와; 상기 에어탱크 내부의 온도와 이슬점 온도 차이가 15도 미만인지 측정 및 판단하는 제3-3단계와; 상기 제3-3단계에서 상기 에어탱크 내부의 온도와 이슬점 온도 차이가 15도 미만인 경우 제2솔레노이드밸브를 작동시키는 제3-4단계;를 더 포함하도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 제5단계의 소정 압력은 11.5 bar로 설정하며, 제10단계의 소정 압력은 10.8 bar로 설정하도록 하는 것이 바람직하다.
이상과 같은 본 발명은 에어탱크의 퍼지 작동 횟수를 감소시켜 연비를 향상시키는 동시에 카트리지 작동 횟수도 저감시켜 내구성을 증대시키고, 카트리지의 교체 수명을 예측할 수 있게 하여 상품성을 향상시키는데 효과가 있는 발명인 것이다.
도 1은 종래의 에어탱크의 에이피유를 도시하는 도면,
도 2는 본 발명의 에어탱크 퍼지 제어 방법을 도시하는 흐름도,
도 3은 본 발명의 에어탱크 퍼지 제어 방법의 제3-1단계 내지 제3-4단계를 도시하는 흐름도,
도 4는 본 발명의 에어탱크 퍼지 제어 방법을 도시하는 구성도.
본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 에어탱크 퍼지 제어 방법은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 컴프레셔에서 에어를 압축하는 제1단계(S10)와, 카트리지를 통해 수준을 제거하는 제2단계(S20)와, 에어를 보관하는 제3단계(S30)와, 에어탱크의 압력을 측정 및 판단하는 제4단계(S40)와, 제1솔레노이드밸브를 작동시키는 제5단계(S50)와, 제2솔레노이드밸브 작동 가능 여부를 판단하는 제6단계(S60)와, 제2솔레노이드밸브를 작동시키는 제7단계(S70)와, 퍼지밸브를 작동시키는 제8단계(S80)와, 에어탱크의 압력을 재측정 및 판단하는 제9단계(S90)와, 제1솔레노이드밸브와 제2솔레노이드밸브를 오프시키는 제10단계(S100)를 포함한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1단계(S10)는 컴프레셔를 통해 에어를 압축시키는 단계이다.
제2단계(S20)는 제1단계(S10)에서 에어를 압축시킨 후 카트리지를 통해 압축된 에어의 수분을 제거하는 단계이다.
제3단계(S30)는 제2단계(S20)를 통해 수분이 제거된 에어를 에어탱크에 보관하는 단계이다.
이때, 에어탱크 내부에는 후술하게 될 온습도계(온도 및 습도를 측정)가 장착되도록 하여 에어탱크 내부의 온도 및 습도 데이터를 측정할 수 있게 한다.
제4단계(S40)는 제3단계(S30)의 에어탱크 내부 압력을 측정하고, 측정된 내부 압력이 소정 압력을 초과하는 경우에는 다음 단계인 제5단계(S50)로 이동하게 되며, 소정 압력 이하인 경우에는 다시 에어탱크 내부 압력을 측정하게 된다.
이때, 에어탱크 내부의 소정 압력은 11.5 bar로 설정하는 것이 바람직하다.
제5단계(S50)는 제4단계(S40)에서 에어탱크 내부 압력이 11.5 bar를 초과하는 경우 제1솔레노이드밸브를 작동시키는 단계이다.
제6단계(S60)는 제5단계(S50) 이후 제2솔레노이드밸브 작동 가능 여부를 판단하는 단계로, 제2솔레노이드밸브가 작동이 가능하게 되면 다음 단계인 제7단계(S70)로 진행하게 되며, 제2솔레노이드밸브가 작동 가능하지 않게 되면, 후술하게 될 제9단계(S90)로 진행하게 된다.
제7단계(S70)는 제6단계(S60)에서 제2솔레노이드밸브 작동 가능 시 제2솔레노이드밸브를 작동시키는 단계이다.
한편, 제5단계(S50)와 제7단계(S70)는 제1솔레노이드밸브 및 제2솔레노이드밸브 작동 시 에이피유(APU)를 작동시키도록 하여 후술하게 될 퍼지밸브 작동이 가능하게 하는 것이 바람직하다.
제8단계(S80)는 제7단계(S70)에서 제2솔레노이드밸브 작동 시 퍼지밸브(purge valve)를 작동시켜 에어를 대기로 방출하게 되며, 카트리지 성능 향상을 통해 에어탱크의 수분을 제거하는 것이 가능하게 하는 단계이다.
제9단계(S90)는 제8단계(S80)에서 에어탱크 수분 제거 후 에어탱크 내부의 압력을 재측정하는 단계로, 측정된 내부 압력이 소정 압력 보다 낮은 경우에는 다음 단계인 제10단계(S100)로 이동하게 되며, 소정 압력 이상인 경우에는 다시 에어탱크 내부 압력을 측정하게 된다.
이때, 에어탱크 내부의 소정 압력은 10.8 bar로 설정하는 것이 바람직하다.
제10단계(S100)는 제9단계(S90)에서 에어탱크 내부의 압력이 10.8 bar 미만인 경우 제1솔레노이드밸브와 제2솔레노이드밸브를 오프시키는 단계이다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이 수분이 제거된 에어를 에어탱크에 보관하는 제3단계(S30)는 온도 및 습도를 측정하는 제3-1단계(S31)와, 이슬점 온도를 측정하는 제3-2단계(S32)와, 온도 차이를 측정 및 판단하는 제3-3단계(S33)와, 제2솔레노이드를 작동시키는 제3-4단계(S34)를 더 포함한다.
제3-1단계(S31)는 에어탱크 내부에 온습도계가 구비되도록 하여 에어탱크 내부의 온도 및 습도를 측정하는 단계이다.
제3-2단계(S32)는 제3-1단계(S31)의 에어탱크 내부의 온습도계가 전자제어부(ECU, Electronic Control Unit)와 연동되도록 하여 전자제어부를 통해 에어탱크의 이슬점 온도를 측정하게 되는 단계이다.
제3-3단계(S33)는 에어탱크 내부의 온도와 이슬점 온도 차이를 측정하는 단계로, 에어탱크 내부 온도와 이슬점 온도의 차이가 15도 보다 낮은지 측정하여, 15도 보다 낮으면 다음 단계로 진행하게 되며, 15도 보다 높으면 에어탱크 내부의 온도 및 습도를 측정하는 제3-1단계(S31)로 이동하여 온도 및 습도를 재측정하게 되는 단계이다.
제3-4단계(S34)는 제3-3단계(S33)에서 에어탱크 내부의 온도와 이슬점 온도 차이가 15도 미만인 경우 제2솔레노이드밸브를 작동시키는 단계이다.
도 4는 본 발명인 에어탱크 퍼지 제어 방법에 대한 구성도를 도시한 것으로, 컴프레셔와 에어히터가 에이피유와 연결되며, 에이피유는 온습도계가 구비된 에어탱크와 연결되고, 온습도계는 전자제어부(ECU)와 연동되어 에어탱크의 온도 및 습도 데이터를 통해 이슬점 온도를 계산하여 에어탱크 내부의 온도에서 이슬점 온도를 마이너스(-)한 온도가 15도 보다 낮은 경우 제2솔레노이드밸브를 작동시켜 에어탱크의 퍼지 작동을 시작하도록 한다.
이처럼, 본 발명은 에어탱크의 퍼지 작동을 제어하여 작동 횟수를 감소시킴으로써 카트리지 작동 횟수도 저감시켜 내구성을 증대시키고, 카트리지의 교체 수명을 예측할 수 있게 하는 동시에 연비를 향상시킬 수 있게 한다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
S10 : 제1단계 S20 : 제2단계
S30 : 제3단계 S31 : 제3-1단계
S32 : 제3-2단계 S33 : 제3-3단계
S34 : 제3-4단계 S40 : 제4단계
S50 : 제5단계 S60 : 제6단계
S70 : 제7단계 S80 : 제8단계
S90 : 제9단계 S100 : 제10단계

Claims (4)

  1. 컴프레셔에서 에어를 압축하는 제1단계와;
    상기 제1단계에서 에어압축 후 카트리지를 통해 수분을 제거하는 제2단계와;
    상기 제2단계를 통해 수분이 제거된 에어를 에어탱크에 보관하는 제3단계와;
    상기 제3단계의 에어탱크 내부 압력을 측정하여 에어탱크 내부 압력이 소정 압력을 초과하는지 판단하는 제4단계와;
    상기 제4단계에서 에어탱크 내부 압력이 소정 압력을 초과하는 경우 제1솔레노이드밸브를 작동시키는 제5단계와;
    상기 제5단계의 제1솔레노이드밸브 작동 여부에 따라 제2솔레노이드밸브의 작동 가능 여부를 판단하는 제6단계와;
    상기 제6단계에서 제1솔레노이드밸브 작동 시 제2솔레노이드밸브도 작동 가능하다고 판단하여 제2솔레노이드밸브를 작동시키는 제7단계와;
    상기 제7단계에서 제2솔레노이드밸브 작동 시 퍼지밸브를 작동시켜 카트리지를 통해 상기 에어탱크의 수분을 제거하는 제8단계와;
    상기 제8단계에서 상기 에어탱크 수분 제거 후 에어탱크 내부 압력을 재측정하여 에어탱크 내부 압력이 소정 압력 미만인지 판단하는 제9단계와;
    상기 제9단계에서 에어탱크의 내부 압력이 소정 압력 미만인 경우 상기 제1솔레노이드밸브와 제2솔레노이드밸브를 오프시키는 제10단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 에어탱크 퍼지 제어 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제5단계와 제7단계는 제1솔레노이드밸브 및 제2솔레노이드밸브 작동 시 에이피유(APU)를 작동시키는 것을 특징으로 하는 에어탱크 퍼지 제어 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제3단계는
    상기 에어탱크 내부에 온습도계가 구비되도록 하여 상기 에어탱크 내부의 온도 및 습도를 측정하는 제3-1단계와;
    상기 에어탱크 내부의 온습도계가 전자제어부(ECU)와 연동되도록 하여 상기 에어탱크의 이슬점 온도를 측정하는 제3-2단계와;
    상기 에어탱크 내부의 온도와 이슬점 온도 차이가 15도 미만인지 측정 및 판단하는 제3-3단계와;
    상기 제3-3단계에서 상기 에어탱크 내부의 온도와 이슬점 온도 차이가 15도 미만인 경우 제2솔레노이드밸브를 작동시키는 제3-4단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에어탱크 퍼지 제어 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제5단계의 소정 압력은 11.5 bar로 설정하며, 제10단계의 소정 압력은 10.8 bar로 설정하는 것을 특징으로 하는 에어탱크 퍼지 제어 방법.
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