KR20090100735A

KR20090100735A - 공기 현가 장치의 누설 검출 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20090100735A
Application number: KR1020080026117A
Authority: KR
Inventors: 김명훈
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2008-03-21
Filing date: 2008-03-21
Publication date: 2009-09-24

Abstract

본 발명은 공기 현가 장치의 누설 검출 방법에 관한 것으로, 컴프레서의 구동에 의해 압축된 공기를 공기 공급 라인을 통해 공급하여 리저버 탱크로 공급하여 압축 공기를 리저버 탱크 내에 일정한 압력으로 충전하도록 구성된 공기 현가 장치에서 상기 공기 공급 라인에 누설이 발생한 것을 검출하기 위한 공기 현가 장치의 누설 검출 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

이를 위해, 본 발명은, 컴프레서의 구동에 의해 압축된 공기를 공기 공급 라인을 통해 리저버 탱크로 공급하여 압축 공기를 상기 리저버 탱크 내에 일정한 압력으로 충전하도록 구성된 공기 현가 장치에서 상기 공기 공급 라인에 누설이 발생한 것을 검출하는 방법으로서, 상기 리저버 탱크의 충전시 기준이 되는 상기 리저버 탱크의 기준 압력 변화량을 설정하는 기준 압력 변화량 설정 단계와, 상기 컴프레서로부터 압축된 공기를 상기 리저버 탱크로 공급하여 압축 공기를 상기 리저버 탱크 내에 실제로 충전할 때 상기 리저버 탱크의 실제 압력 변화량을 측정하는 실제 압력 변화량 측정 단계와, 상기 실제 압력 변화량과 상기 기준 압력 변화량을 비교하는 압력 변화량 비교 단계와, 상기 압력 변화량 비교 단계에서의 비교 결과 상기 실제 압력 변화량이 상기 기준 압력 변화량보다 작으면 고장으로 판단하는 고장 판단 단계와, 상기 압력 변화량 비교 단계에서의 비교 결과 상기 실제 압력 변화량이 상기 기준 압력 변화량보다 작지 않으면 정상으로 판단하는 정상 판단 단계를 포함한다.

리저버 탱크, 기준 압력 변화량, 실제 압력 변화량,

Description

공기 현가 장치의 누설 검출 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR SENSING LEAKAGE IN AIR SUSPENSION}

본 발명은 공기 현가 장치의 누설 검출 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공기 현가 장치에서 컴프레서로부터 압축된 공기를 리저버 탱크로 공급하는 공기 공급 라인에 누설이 발생한 것을 검출할 수 있는 누설 검출 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 현가 장치는 노면으로부터의 충격을 흡수하여 승차감을 좋게 하면서 주행 안정성과 선회 특성이 향상되도록 하기 위해 구비되는 것으로서, 최근에는 공기를 이용하는 공기 현가 장치가 사용되고 있다.

공기 현가 장치는 압축 공기의 탄성을 이용하는 에어 스프링을 사용하기 때문에 미세진동까지 흡수하면서 유연한 탄성을 얻을 수 있어 승차감이 뛰어나고, 압축 공기압을 조절하는 것에 의해 하중에 관계없이 차고를 일정하게 유지시킬 수 있다. 공기 현가 장치는, 일차적으로 직접적인 충격은 유압을 이용하는 쇽업소버에 의해 흡수하고, 쇽업소버의 단점인 미세 진동이나 감쇠력의 급격한 작용 등은 에어 스프링에 의해 상쇄되고 보완할 수 있다.

이러한 공기 현가 장치에서는 컴프레서의 구동에 의해 압축된 공기를 공기 공급 라인을 통해 리저버 탱크로 공급하여 압축 공기를 리저버 탱크 내에 일정한 압력으로 충전하는데, 이 공기 공급 라인에 누설이 발생하면 압축된 공기가 리저버 탱크로 충분히 공급되지 않으므로 압축 공기가 리저버 탱크 내에 원하는 압력으로 충전되지 않는 문제가 있다.

따라서, 본 발명은, 이러한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 컴프레서의 구동에 의해 압축된 공기를 공기 공급 라인을 통해 공급하여 리저버 탱크로 공급하여 압축 공기를 리저버 탱크 내에 일정한 압력으로 충전하도록 구성된 공기 현가 장치에서 상기 공기 공급 라인에 누설이 발생한 것을 검출하기 위한 공기 현가 장치의 누설 검출 장치 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 컴프레서의 구동에 의해 압축된 공기를 공기 공급 라인을 통해 리저버 탱크로 공급하여 압축 공기를 상기 리저버 탱크 내에 일정한 압력으로 충전하도록 구성된 공기 현가 장치에서 상기 공기 공급 라인에 누설이 발생한 것을 검출하는 장치로서, 상기 리저버 탱크의 압력을 검출하는 압력 센서와, 상기 압력 센서가 전기적으로 접속되는 전자제어유닛을 포함한다.

또한, 본 발명은, 컴프레서의 구동에 의해 압축된 공기를 공기 공급 라인을 통해 리저버 탱크로 공급하여 압축 공기를 상기 리저버 탱크 내에 일정한 압력으로 충전하도록 구성된 공기 현가 장치에서 상기 공기 공급 라인에 누설이 발생한 것을 검출하는 방법으로서, 상기 리저버 탱크의 충전시 기준이 되는 상기 리저버 탱크의 기준 압력 변화량을 설정하는 기준 압력 변화량 설정 단계와, 상기 컴프레서로부터 압축된 공기를 상기 리저버 탱크로 공급하여 압축 공기를 상기 리저버 탱크 내에 실제로 충전할 때 상기 리저버 탱크의 실제 압력 변화량을 측정하는 실제 압력 변화량 측정 단계와, 상기 실제 압력 변화량과 상기 기준 압력 변화량을 비교하는 압력 변화량 비교 단계와, 상기 압력 변화량 비교 단계에서의 비교 결과 상기 실제 압력 변화량이 상기 기준 압력 변화량보다 작으면 고장으로 판단하는 고장 판단 단계와, 상기 압력 변화량 비교 단계에서의 비교 결과 상기 실제 압력 변화량이 상기 기준 압력 변화량보다 작지 않으면 정상으로 판단하는 정상 판단 단계를 포함한다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 공기 현가 장치의 누설 검출 장치 및 방법에 의하면, 컴프레서의 구동에 의해 압축된 공기를 공기 공급 라인을 통해 공급하여 리저버 탱크로 공급하여 압축 공기를 리저버 탱크 내에 일정한 압력으로 충전하도록 구성된 공기 현가 장치에서 상기 공기 공급 라인에 누설이 발생한 것을 검출할 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.

본 발명은 리저버 탱크의 충전시 리저버 탱크의 압력 증가의 정상 여부를 모 니터링하여 공기 공급 라인의 누설에 의한 비정상 변화를 판단하여 고장을 검출하기 위한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 공기 현가 장치는 컴프레서(1)의 구동에 의해 압축된 공기를 공기 공급 라인(L)을 통해 리저버 탱크(3)로 공급하여 압축 공기를 리저버 탱크(3) 내에 일정한 압력으로 충전하도록 구성되어 있다.

컴프레서(1)와 리저버 탱크(3) 사이의 공기 공급 라인(L)에는 밸브 블록(4)이 설치되어 있으며, 이 밸브 블록(4)에는 에어 스프링(6)이 또한 연결되어 있다.

리저버 탱크(3)의 압축 공기 충전시에는 압축 공기가 컴프레서(1)로부터 밸브 블록(4)을 거쳐 리저버 탱크(3)로 공급되고, 리저버 탱크(3)의 압축 공기를 이용하여 에어 스프링(6)을 상승시킬 때에는 압축 공기가 리저버 탱크(3)로부터 밸브 블록(4)을 거쳐 에어 스프링(6)으로 공급된다.

본 발명은 리저버 탱크(3)의 압력을 검출하는 압력 센서(5)를 포함한다. 이 압력 센서(5)는 밸브 블록(4)에 설치될 수도 있고, 리저버 탱크(3)에 설치될 수도 있고, 밸브 블록(4)과 리저버 탱크(3) 모두에 설치될 수도 있다. 본 실시예에서는 압력 센서(5)가 밸브 블록(4)과 리저버 탱크(3) 모두에 설치된 것으로 예시하였다.

그리고, 압력 센서(5)는 전자제어유닛(ECU)에 전기적으로 접속되어 있다. 한편, 압력 센서(5)는 압력 밸브와 함께 구성될 수도 있다.

이 전자제어유닛(ECU)은 컴프레서(1)에 전기적으로 접속되어 컴프레서(1)의 동작을 제어한다.

또한, 전자제어유닛(ECU)에는 대기압의 압력이 입력된다.

이하에서는 이러한 공기 현가 장치의 누설 검출 장치에 의해서 공기 현가 장치의 누설을 검출하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.

먼저, 본 발명의 공기 현가 장치의 누설 검출 방법의 원리에 대하여, 리저버 탱크(3)의 정상적인 압력 상승 곡선을 나타내는 도 2를 참조하면서 설명한다.

정상적으로 컴프레서(1)에서 압축 공기를 발생하여 리저버 탱크(3)에 압축 공기를 충전하게 되면 리저버 탱크(3)의 압력은 저압(P0)에서 시작하여 일정한 정도로 상승하다가 일정 압력에 도달하게 되면 전자제어유닛(ECU)의 제어에 의해서 충전이 중단되거나 전자제어유닛(ECU)의 제어에 의한 제한이 없다면 컴프레서(1)의 토출 압력에서 일정 압력(P3)까지 오르고 수렴되게 된다. 이 정상적인 압력 상승 곡선은 컴프레서(1)의 용량과 리저버 탱크(3)의 크기에 따라 공기 현가 장치의 특성으로 고정될 수 있다.

만약 컴프레서(1)와 리저버 탱크(3) 사이의 공기 공급 라인(L)에 누설이 발생하게 되면 정상적인 압력 상승 곡선 이하의 정도로 압력이 증가하거나 또는 압력이 증가하지 않게 된다. 이 차이를 통하여 컴프레서(1)와 리저버 탱크(3) 사이의 공기 공급 라인(L)에 누설이 발생한 것으로 판단하게 된다.

여기에서 고려해야 할 사항은 고도가 높아짐에 따라서 공기의 밀도가 낮아지므로 컴프레서(1)의 토출 압력이 떨어지는 것과 리저버 탱크(3)의 압력이 높이지면 압력의 상승 정도가 줄어든다는 것을 적용하여야 한다는 것이다.

도 3과 도 4는 고도와 리저버 탱크(3)의 압력을 고려하여 리저버 탱크(1)의 충전시 기준이 되는 기준 압력 변화량(ΔP1, ΔP2, ΔP3)을 설정하는 과정을 보여 준다.

동일한 고도에서는 리저버 탱크(3)의 압력이 높아짐에 따라 압력 증가가 둔화되므로 이에 맞추어 기준 압력 변화량을 설정하고, 고도가 올라가면 컴프레서(1)의 토출 압력이 떨어지므로 이에 맞추어 기준 압력 변화량을 설정한다.

이 기준 압력 변화량(ΔP1, ΔP2, ΔP3)은 복수의 시간 간격(T1, T2, T3)으로 설정된다. 전자 제어 유닛(ECU)에서는 리저버 탱크(3)의 충전시 기준 압력 변화량(ΔP1, ΔP2, ΔP3)을 대기압과 리저버 탱크(3)의 압력을 이용하여 설정한다

그리고, 도 5에 도시된 바와 같이, 컴프레서(1)로부터 압축된 공기를 리저버 탱크(3)로 공급하여 압축 공기를 리저버 탱크(3) 내에 실제로 충전할 때 리저버 탱크(3)의 실제 압력 변화량(ΔP1_m, ΔP2_m, ΔP3_m)을 측정하는데, 이 실제 압력 변화량(ΔP1_m, ΔP2_m, ΔP3_m)은 기준 압력 변화량(ΔP1, ΔP2, ΔP3)이 설정된 복수의 시간 간격(T1, T2, T3)에 상응하는 시간 간격으로 측정된다. 측정된 실제 압력 변화량(ΔP1_m, ΔP2_m, ΔP3_m)은 전자 제어 유닛(ECU)으로 보내어져 전자 제어 유닛(ECU)에서 기준 압력 변화량(ΔP1, ΔP2, ΔP3)과 비교된다.

전자 제어 유닛(ECU)에서는, 도 5에 도시된 바와 같이, 리저버 탱크(3)의 충전시에 측정된 리저버 탱크 압력의 실제 압력 변화량(ΔP1_m, ΔP2_m, ΔP3_m)이 시간 간격(T1, T2, T3)에 대해서 기준 변화량(ΔP1, ΔP2, ΔP3)보다 작으면 고장으로 판단하게 된다.

이러한 본 발명의 공기 현가 장치의 누설 검출 방법을 순서도로서 도 6에 나타내었다.

먼저, 기준 압력 변화량 설정 단계(S1)에서는, 리저버 탱크(3)의 충전시 기준이 되는 리저버 탱크(3)의 기준 압력 변화량(ΔP1, ΔP2, ΔP3)을 설정한다.

다음, 실제 압력 변화량 측정 단계(S2)에서는, 컴프레서(1)로부터 압축된 공기를 리저버 탱크(3)로 공급하여 압축 공기를 리저버 탱크(3) 내에 실제로 충전할 때 리저버 탱크(3)의 실제 압력 변화량(ΔP1_m, ΔP2_m, ΔP3_m)을 측정한다.

다음, 압력 변화량 비교 단계(S3)에서는 실제 압력 변화량(ΔP1_m, ΔP2_m, ΔP3_m)과 기준 압력 변화량(ΔP1, ΔP2, ΔP3)을 비교한다.

다음, 고장 판단 단계(S4)에서는, 압력 변화량 비교 단계(S3)에서의 비교 결과 실제 압력 변화량(ΔP1_m, ΔP2_m, ΔP3_m)이 기준 압력 변화량(ΔP1, ΔP2, ΔP3)보다 작으면 고장으로 판단한다.

다음, 정상 판단 단계(S5)에서는, 압력 변화량 비교 단계(S3)에서의 비교 결과 상기 실제 압력 변화량(ΔP1_m, ΔP2_m, ΔP3_m)이 상기 기준 압력 변화량(ΔP1, ΔP2, ΔP3)보다 작지 않으면 정상으로 판단한다.

본 명세서에 실시예로서 도시하지는 않았지만, 공기 현가 장치에서 공기 공급 라인의 누설 발생으로 인한 고장으로 판단되는 경우 운전석의 계기판에 경고등으로 표시할 수도 있다.

이상에서는 본 발명이 특정 실시예를 중심으로 하여 설명되었지만, 본 발명의 취지 및 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 변형, 변경 또는 수정이 당해 기술분야에서 있을 수 있으며, 따라서, 전술한 설명 및 도면은 본 발명의 기술사상을 한정하는 것이 아닌 본 발명을 예시하는 것으로 해석되어져야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 공기 현가 장치의 누설 검출 장치의 개략적인 구성도이다.

도 2는 리저버 탱크의 정상적인 압력 상승 곡선을 나타내는 그래프이다.

도 3은 고도와 리저버 탱크의 압력을 고려하여 리저버 탱크의 충전시 기준이 되는 기준 압력 변화량을 설정하는 과정을 보여주는 그래프로서, 고도가 낮은 경우를 도시한 그래프이다.

도 4는 고도와 리저버 탱크의 압력을 고려하여 리저버 탱크의 충전시 기준이 되는 기준 압력 변화량을 설정하는 과정을 보여주는 그래프로서, 고도가 높은 경우를 도시한 그래프이다.

도 5는 리저버 탱크의 기준 압력과 실제 측정한 압력을 동시에 나타낸 그래프이다.

도 6은 본 발명에 따른 공기 현가 장치의 누설 검출 방법의 순서도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

1 : 컴프레서 3 : 리저버 탱크

4 : 밸블 블록 5 : 압력 센서

6 : 에어 스프링

Claims

컴프레서의 구동에 의해 압축된 공기를 공기 공급 라인을 통해 리저버 탱크로 공급하여 압축 공기를 상기 리저버 탱크 내에 일정한 압력으로 충전하도록 구성된 공기 현가 장치에서 상기 공기 공급 라인에 누설이 발생한 것을 검출하는 장치로서,

상기 리저버 탱크의 압력을 검출하는 압력 센서와,

상기 압력 센서가 전기적으로 접속되는 전자제어유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 현가 장치의 누설 검출 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 컴프레서와 상기 리저버 탱크 사이의 상기 공기 공급 라인에는 밸브 블록이 설치되고,

상기 압력 센서는 상기 밸브 블록 또는 상기 리저버 탱크에 설치된 것을 특징으로 하는 공기 현가 장치의 누설 검출 장치.
컴프레서의 구동에 의해 압축된 공기를 공기 공급 라인을 통해 리저버 탱크로 공급하여 압축 공기를 상기 리저버 탱크 내에 일정한 압력으로 충전하도록 구성된 공기 현가 장치에서 상기 공기 공급 라인에 누설이 발생한 것을 검출하는 방법으로서,

상기 리저버 탱크의 충전시 기준이 되는 상기 리저버 탱크의 기준 압력 변화량을 설정하는 기준 압력 변화량 설정 단계와,

상기 컴프레서로부터 압축된 공기를 상기 리저버 탱크로 공급하여 압축 공기를 상기 리저버 탱크 내에 실제로 충전할 때 상기 리저버 탱크의 실제 압력 변화량을 측정하는 실제 압력 변화량 측정 단계와,

상기 실제 압력 변화량과 상기 기준 압력 변화량을 비교하는 압력 변화량 비교 단계와,

상기 압력 변화량 비교 단계에서의 비교 결과 상기 실제 압력 변화량이 상기 기준 압력 변화량보다 작으면 고장으로 판단하는 고장 판단 단계와,

상기 압력 변화량 비교 단계에서의 비교 결과 상기 실제 압력 변화량이 상기 기준 압력 변화량보다 작지 않으면 정상으로 판단하는 정상 판단 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 현가 장치의 누설 검출 방법.
청구항 3에 있어서,

상기 기준 압력 변화량은 복수의 시간 간격으로 설정되고,

상기 실제 압력 변화량은 상기 기준 압력 변화량이 설정된 복수의 시간 간격에 상응하는 시간 간격으로 측정되는 것을 특징으로 하는 공기 현가 장치의 누설 검출 방법.
청구항 4에 있어서,

상기 기준 압력 변화량은 고도를 고려하여 설정되는 것을 특징으로 하는 공기 현가 장치의 누설 검출 방법.
청구항 5에 있어서,

상기 기준 압력 변화량은 상기 리저버 탱크의 압력을 더 고려하여 설정되는 것을 특징으로 하는 공기 현가 장치의 누설 검출 방법.