KR20190035104A - Vehicle having Anti Emulsion Air Management System and Emulsion Elimination Method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이멀전 에어 매니지먼트 시스템에 관한 것으로, 특히 시스템에 축적된 이멀젼(Emulsion)이 압축공기로 강제 배출되는 안티 이멀전 에어 매니지먼트 시스템 적용된 차량의 이멀전 제거 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로 차량의 에어 매니지먼트 시스템(Air Management System, 이하 AMS)은 압축공기를 생성하고, 생성된 압축 공기를 작동 기체로 FULL AIR BRAKE 시스템에 공급함으로써 상용차 특히 전기 버스의 제동에 사용되는 압축공기를 관리한다.Generally, the air management system (AMS) of a vehicle generates compressed air and supplies the generated compressed air to the FULL AIR BRAKE system as an operating gas, thereby managing the compressed air used for braking the commercial vehicle, especially the electric bus do.
이를 위해 상기 AMS는 압축공기를 생성하는 에어컴프레서, 고온다습의 압축공기내 수분과 오일을 분리하는 오일분리기로 작용하는 셉 쿨러(Separator Cooler), 압축공기를 제습히는 에어 드라이어로 작용하는 APU(Air Processing Unit)(또는 EAPU(Electronic Air Processing Unit)), 압축공기를 충전하는 에어탱크, 압축공기가 흐르는 공기라인회로 및 에어탱크 내 압축공기를 소모하는 PR(Power Reduction) 신호회로를 구성요소로 한다. 또한 상기 AMS는 에어컴프레서의 모터, 셉 쿨러의 배출포트, APU의 배출포트, 에어탱크의 배출포트 등을 동작 제어하는 컨트롤러를 포함한다.To this end, the AMS includes an air compressor for producing compressed air, a Separator cooler serving as an oil separator for separating moisture and oil from the compressed air of high temperature and high humidity, an APU (air conditioner) (Or Electronic Air Processing Unit) (EAPU), an air tank for charging compressed air, an air line circuit for compressed air, and a power reduction (PR) signal circuit for consuming compressed air in the air tank do. The AMS also includes a controller for controlling the operation of the motor of the air compressor, the discharge port of the SEP cooler, the discharge port of the APU, the discharge port of the air tank, and the like.
상기 AMS의 레이아웃 측면에서, 상기 공기라인회로는 압축공기라인으로 에어컴프레서와 셉 쿨러, APU 및 에어탱크를 연결하며, 상기 PR 신호회로는 PR(Power Reduction) 제어라인으로 에어컴프레서와 셉 쿨러 및 APU를 연결한다.In view of the layout of the AMS, the air line circuit connects the air compressor, the SEP cooler, the APU and the air tank to the compressed air line, and the PR signal circuit is connected to the air compressor, the SEP cooler, Lt; / RTI >
상기 AMS는 동작측면에서, 충전 모드, 재생모드, PR(Power Reduction)모드를 구현한다. 상기 충전 모드는 에어컴프레서 토출된 고온다습한 압축공기가 셉 쿨러, APU를 거쳐 에어탱크로 저장되면서 대기압~10.0bar까지 에어탱크에 압력이 생성되는 작동과정이다. 상기 재생모드는 에어탱크 내 10bar 압력 도달 시 APU내 재생 포트를 열어 에어탱크 공기를 역류시키고, 에어컴프레서에서 토출된 압축공기 중 습공기의 수분을 걸려 카트리지(cartridge)내 함유된 수분을 APU 배기포트를 통해 대기로 배출함으로써 카트리지의 제습 기능을 회복시켜주는 재생을 위한 작동과정이다. 상기 PR모드는 CUT-OUT 압력(가동중지 압력)의 시점에 APU내 PR 포트를 열어 압력 신호를 에어컴프레서에 전달하고, 공기 소모를 위해 에어 탱크내 압축된 공기로 각종 시스템을 작동하며, 에어컴프레서를 CUT-IN 압력(재가동 압력)이 도달할 때까지 무부하 상태로 만들어 동력소모를 절감시켜주는 작동과정이다.In terms of operation, the AMS implements a charging mode, a regeneration mode, and a power reduction (PR) mode. The charging mode is an operation process in which pressure is generated in the air tank from atmospheric pressure to 10.0 bar while the compressed air of high temperature and high humidity discharged from the air compressor is stored in the air tank via the SEP cooler and the APU. In the regeneration mode, when the pressure reaches 10 bar in the air tank, the regeneration port in the APU is opened to flow back the air tank air and moisture of the humidifier in the compressed air discharged from the air compressor is caught to transfer moisture contained in the cartridge to the APU exhaust port To the atmosphere, thereby restoring the dehumidification function of the cartridge. The PR mode opens the PR port in the APU at the time of the CUT-OUT pressure (stoppage of the operation), transfers the pressure signal to the air compressor, operates various systems with compressed air in the air tank for air consumption, To a no-load state until the CUT-IN pressure (re-start pressure) is reached, thereby reducing power consumption.
그러므로 상기 AMS는 원심분리 원리의 셉 쿨러로 압축공기에서 분리된 물과 오일을 이물질로 포집하고, 이물질 APU PR 신호로 개방되는 셉쿨러 배기 포트를 통해 외부로 배출함으로써 에어컴프레서의 실린더 윤활을 위해 사용된 엔진오일이 압축공기에 포함된 경우라도 이멀젼(Emulsion, 물과 기름이 섞인 혼합물)의 생성을 최소화하여 준다.Therefore, the AMS is a centrifugal separator, which collects water and oil separated from compressed air as foreign substances and discharges it to the outside through a sepcurator exhaust port opened by a foreign matter APU PR signal to be used for cylinder lubrication of an air compressor Minimizes the generation of emulsion (mixture of water and oil) even when the engine oil is contained in the compressed air.
하지만 상기 AMS의 운영모드는 셉 쿨러가 제거하지 못한 압축 공기내 수분과 오일로 인해 APU 내부에서 생성되는 이멀전(물과 오일 혼합물)을 외부(즉, 대기)로 배출하는데 한계가 있고, 이는 APU 내부에서 이멀전이 축적되는 한 원인으로 발전될 수밖에 없다.However, the operating mode of the AMS has a limitation in discharging the emulsion (water and oil mixture) generated inside the APU to the outside (that is, the atmosphere) due to the moisture and oil in the compressed air that the SEP cooler can not remove, It is inevitable that it is caused by the accumulation of emulsion inside.
더구나 AMS는 PR모드로 CUT-OUT 압력(가동중지 압력)의 시점에 APU내 PR 포트를 열어주고 있으나, 이 경우 에어컴프레서가 OFF로 동작 중지됨으로써 APU의 이멀젼이 외부로 배출되는 성능을 더욱 약화시키는 역효과를 가져오고 있다.In addition, the AMS opens the PR port in the APU at the time of the CUT-OUT pressure (stoppage pressure) in the PR mode, but in this case, the air compressor is turned off, thereby further weakening the performance of the emulsion of the APU Has brought adverse effects.
그 결과 AMS는 밸브류 적용 고무 부식과 에어 드라이어(또는 카트리지)의 주성분인 실리카겔 접착에 의한 제습성능 저하를 가져오는 오일 폐해, 밸브 및 에어탱크에 응결되어 부식 및 겨울철 빙결을 가져오는 수분 폐해로 부터 자유로울 수 없게 된다.As a result, AMS can be used for the prevention of oil depletion due to valve corrosion and rubber dehumidification due to adhesion of silica gel, which is the main component of air dryer (or cartridge), corrosion caused by corrosion in valves and air tanks, I can not be free.
이에 상기와 같은 점을 감안한 본 발명은 충전 모드, 재생모드, PR모드에 더해 에어 컴프레서의 압축공기를 이용해 APU내 이멀전이 외부 배출되는 이멀전 제거모드를 더 수행함으로써 이멀전의 APU 내부 축적을 차단하고, 특히 엔진의 키 오프(key off)시 에어 컴프레서와 APU가 연계된 잔류 공기압 제거가 이루어지는 잔류압력 제거모드를 더 수행함으로써 에어 컴프레서의 모터 과부하도 방지되는 안티 이멀전 에어 매니지먼트 시스템 적용 차량 및 이멀전 제거 방법의 제공에 목적이 있다.In addition to the charging mode, the regeneration mode, and the PR mode, the present invention further includes an emulsion elimination mode in which the emulsion in the APU is discharged to the outside by using the compressed air of the air compressor, thereby blocking internal accumulation of the APU , An anti-disturbance air management system which prevents the overload of the motor of the air compressor by further performing the residual pressure removal mode in which residual air pressure associated with the air compressor and the APU is removed when the engine is key off, The purpose of the removal method is to provide.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 에어 매니지먼트 시스템은 에어 탱크로 저장되는 에어 컴프레서의 압축공기가 셉 쿨러에서 이물질의 성분이 걸러진 후 APU에서 이멀전의 성분이 걸러지고, 상기 이멀전의 외부 배출시 상기 APU의 내부로 공급되는 상기 압축공기가 생성되도록 상기 에어 컴프레서를 소정 시간동안 재 동작시켜주는 인버터가 포함되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the air management system of the present invention is characterized in that after the components of foreign matter are filtered by the compressed air of the air compressor stored in the air tank, the components of the emulsion are filtered by the APU, And an inverter for restarting the air compressor for a predetermined time so as to generate the compressed air supplied to the inside of the APU.
바람직한 실시예로서, 상기 인버터는 전기신호회로를 형성하고, 상기 전기신호회로는 상기 APU로 이어진 APU 전기신호라인, 상기 에어 컴프레서로 이어진 모터 전기신호라인, 상기 셉 쿨러와 상기 APU를 연결하여 ON 전기신호에서 닫히는 반면 OFF 전기신호에서 열리는 이멀전 제거 밸브로 이어진 이멀전 제거 밸브라인, 상기 에어 탱크와 상기 APU를 연결하여 ON 전기신호에서 닫히는 반면 OFF 전기신호에서 열리는 잔류압력 제거 밸브로 이어진 잔류압력 제거 밸브라인으로 구분된다.In a preferred embodiment, the inverter forms an electrical signal circuit, which comprises an APU electrical signal line leading to the APU, a motor electrical signal line leading to the air compressor, The emulsion removal valve line connected to the emulsion elimination valve which is closed in the signal while being closed in the OFF electrical signal, the residual pressure which is connected to the air tank and the APU to be closed in the ON electrical signal, Valve line.
바람직한 실시예로서, 상기 인버터는 상기 에어탱크로 상기 압축공기를 충진시켜주는 충진모드에서 상기 APU 전기신호라인과 상기 모터 전기신호라인의 각 전기신호를 OFF로 유지시키고, 상기 이멀전 제거 밸브라인과 상기 잔류압력 제거 밸브라인의 각 전기신호를 ON으로 유지시켜준다.In a preferred embodiment, the inverter maintains each electric signal of the APU electric signal line and the motor electric signal line OFF in a charging mode for filling the compressed air with the air tank, And maintains each electric signal of the residual pressure eliminating valve line ON.
바람직한 실시예로서, 상기 인버터는 상기 에어탱크의 압축공기를 상기 APU로 역류시켜 상기 APU를 재생시켜주는 재생모드에서 상기 APU 전기신호라인의 전기신호를 OFF에서 ON으로 전환시키는 반면 상기 모터 전기신호라인의 전기신호를 OFF로 유지시키고, 상기 이멀전 제거 밸브라인과 상기 잔류압력 제거 밸브라인의 각 전기신호를 ON으로 유지시켜준다.As a preferred embodiment, the inverter switches the electric signal of the APU electric signal line from OFF to ON in a regeneration mode in which compressed air of the air tank is returned to the APU to regenerate the APU, And maintains the electric signals of the emulsion elimination valve line and the residual pressure elimination valve line ON.
바람직한 실시예로서, 상기 인버터는 상기 APU내 상기 이멀젼을 외부로 배출시켜주는 이멀전 제거 모드에서 상기 APU 전기신호라인과 상기 모터 전기신호라인의 각 전기신호를 OFF에서 ON으로 전환시키고, 상기 이멀전 제거 밸브라인과 상기 잔류압력 제거 밸브라인의 각 전기신호를 ON으로 유지시켜준다.In a preferred embodiment, the inverter switches the electric signals of the APU electric signal line and the motor electric signal line from OFF to ON in an emulsion removal mode in which the emulsion in the APU is discharged to the outside, And maintains the electric signals of the distillate elimination valve line and the residual pressure elimination valve line ON.
바람직한 실시예로서, 상기 인버터는 상기 셉 쿨러의 상기 이물질을 외부로 배출시켜주는 PR 모드에서 상기 APU 전기신호라인의 전기신호를 OFF에서 ON으로 전환시키는 반면 상기 모터 전기신호라인의 전기신호를 ON으로 유지시키고, 상기 이멀전 제거 밸브라인의 전기신호를 ON에서 OFF로 전환시키는 반면 상기 잔류압력 제거 밸브라인의 전기신호를 ON으로 유지시켜준다.In a preferred embodiment, the inverter switches the electric signal of the APU electric signal line from OFF to ON in a PR mode for discharging the foreign matter of the SEP cooler to the outside, while turning ON the electric signal of the motor electric signal line And maintains the electric signal of the remanent elimination valve line ON while the electric signal of the remanence elimination valve line is switched from ON to OFF.
바람직한 실시예로서, 상기 인버터는 엔진의 키오프(key off)시 상기 에어 컴프레서의 토출관로 내 잔존 공기를 빼내주는 잔류압력 제거 모드에서 상기 APU 전기신호라인과 상기 모터 전기신호라인의 각 전기신호를 OFF로 유지시키고, 상기 이멀전 제거 밸브라인의 전기신호를 ON으로 유지시키는 반면 상기 잔류압력 제거 밸브라인의 전기신호를 ON에서 OFF로 전환시켜준다.In a preferred embodiment of the present invention, the inverter converts each electric signal of the APU electric signal line and the motor electric signal line in a residual pressure removal mode in which residual air in the discharge pipe of the air compressor is taken out when the engine is key off OFF, and maintains the electric signal of the emulsion elimination valve line ON, while switching the electric signal of the residual pressure elimination valve line from ON to OFF.
바람직한 실시예로서, 상기 에어 컴프레서와 상기 셉 쿨러, 상기 APU, 상기 에어 탱크는 공기라인회로로 연결되고, 상기 공기라인회로는 상기 에어 컴프레서와 상기 셉 쿨러를 연결하는 셉 쿨러 공기라인, 상기 셉 쿨러와 상기 APU를 연결하는 APU 공기 라인, 상기 APU와 상기 에어탱크를 연결하는 에어탱크 공기라인으로 구분된다.In a preferred embodiment, the air compressor, the SEP cooler, the APU, and the air tank are connected by an air line circuit, the air line circuit including a SEP cooler air line connecting the SEP air cooler and the SEP cooler, An APU air line connecting the APU with the air tank, and an air tank air line connecting the APU and the air tank.
그리고 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량은 압축공기를 생성하는 에어 컴프레서, 상기 압축공기의 정화로 이물질이 축적되는 셉 쿨러, 상기 압축공기의 정화로 이멀전이 축적되는 APU, 상기 압축공기가 정화된 상태로 저장되는 에어 탱크로 이루어진 에어 매니지먼트 장치; 상기 이멀전의 외부 배출을 위해 상기 APU의 내부로 공급되는 상기 압축공기가 생성되도록 상기 에어 컴프레서를 동작시켜주는 인버터;가 포함되는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a vehicle comprising: an air compressor for generating compressed air; a SEP cooler for accumulating foreign matter in the compressed air; an APU for storing the purified air emulsion in the compressed air; An air tank for storing the purified air in a purified state; And an inverter for operating the air compressor to generate the compressed air supplied to the inside of the APU for the external discharge of the emulsion.
바람직한 실시예로서, 상기 인버터는 인버터제어기와 연계되고, 상기 인버터제어기는 상기 에어 컴프레서의 동작제어 수행, 상기 셉 쿨러의 셉 쿨러 배출포트의 개폐제어, 상기 APU의 APU 배출포트의 개폐제어 수행, 엔진의 키오프(key off)를 검출하는 컨트롤러와 CAN(Controller Area Network)으로 연계되며, 상기 에어 매니지먼트 장치는 전기 자동차에 적용된다.As a preferred embodiment, the inverter is associated with an inverter controller, and the inverter controller performs an operation control of the air compressor, an opening / closing control of a SEP cooler discharge port of the SEP cooler, an opening / closing control of an APU discharge port of the APU, And a controller area network (CAN) that detects a key off of the air management device, and the air management device is applied to an electric vehicle.
또한 그리고 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이멀전 제거 방법은 (A) 에어 매니지먼트 장치를 구성하는 에어 컴프레서의 압축공기가 셉 쿨러에서 이물질의 성분이 걸러진 후 APU에서 이멀전의 성분이 걸러져 에어 탱크로 저장되는 충진모드, 상기 충진모드에 이어져 상기 에어탱크의 압축공기를 상기 APU로 역류시켜 상기 APU를 재생시켜주는 재생모드, 상기 재생모드에 이어져 상기 APU내 상기 이멀젼을 외부로 배출시켜주는 이멀전 제거 모드, 상기 이멀전 제거 모드에 이어져 상기 셉 쿨러의 상기 이물질을 외부로 배출시켜주는 PR 모드로가 엔진의 시동 후 컨트롤러에 의해 순차적으로 수행되는 단계; (B) 상기 에어 컴프레서의 토출파이프 내 잔류 공기업을 제거해주는 잔류압력 제거 모드가 상기 엔진의 키오프(key off)시 상기 컨트롤러에 의해 수행되는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the emulsion removal method of the present invention is characterized in that (A) the compressed air of the air compressor constituting the air management apparatus is filtered by a component of foreign matter in the SEP cooler, A regeneration mode for regenerating the APU by flowing back the compressed air of the air tank to the APU following the filling mode, and a regeneration mode for discharging the emulsion in the APU to the outside, An emulsion removal mode, and a PR mode in which the foreign material of the SEP cooler is discharged to the outside after the emulsion removal mode is sequentially performed by the controller after startup of the engine; (B) a residual pressure removal mode for removing the residual common business in the discharge pipe of the air compressor is performed by the controller when the engine is key off.
바람직한 실시예로서, 상기 컨트롤러는 인버터와 연계되고, 상기 인버터는 상기 에어 컴프레서, 상기 셉 쿨러, 상기 APU, 상기 에어 탱크와 전기신호회로를 형성하고; 상기 전기신호회로는 상기 APU에 ON,OFF 전기신호를 전송하는 APU 전기신호라인, 상기 에어 컴프레서의 모터에 ON,OFF 전기신호를 전송하는 모터 전기신호라인, 상기 셉 쿨러와 상기 APU의 공기통로를 연결하는 이멀전 제거 밸브에 ON,OFF 전기신호를 전송하는 이멀전 제거 밸브라인, 상기 에어 탱크와 상기 APU의 공기통로를 연결하는 잔류압력 제거 밸브에 ON,OFF 전기신호를 전송하는 잔류압력 제거 밸브라인으로 구분된다.In a preferred embodiment, the controller is associated with an inverter and the inverter forms an electrical signal circuit with the air compressor, the SEP cooler, the APU, and the air tank; The electric signal circuit includes an APU electric signal line for transmitting an ON / OFF electric signal to the APU, a motor electric signal line for transmitting an ON / OFF electric signal to the motor of the air compressor, an air passage for the AP cooler A residual pressure eliminating valve line for transmitting ON and OFF electric signals to the emulsion removing valve to be connected, a residual pressure eliminating valve line for transmitting ON and OFF electric signals to the residual pressure eliminating valve for connecting the air tank and the air passage of the APU, Line.
바람직한 실시예로서, 상기 이멀전 제거 밸브라인은 상기 이멀전 제거 모드에서 ON 전기신호가 OFF 전기신호로 전환되어 상기 이멀전 제거 밸브를 열어주고, 상기 이멀전 제거 모드는 소정시간동안 이루어지는 상기 에어 컴프레서의 재 동작으로 압축공기를 생성하며, 생성된 상기 압축공기가 상기 APU의 내부로 공급되어 상기 APU의 내부에 쌓여진 상기 이멀전이 외부로 배출된다.In a preferred embodiment, the emulsion elimination valve line opens the emulsion elimination valve by switching the ON electrical signal to the OFF electrical signal in the emulsion elimination mode, and the emulsion elimination mode is a mode in which the air compressor And the generated compressed air is supplied to the inside of the APU so that the emulsion accumulated inside the APU is discharged to the outside.
바람직한 실시예로서, 상기 잔류압력 제거 밸브라인은 상기 잔류압력 제거 모드에서 ON 전기신호가 OFF 전기신호로 전환되어 상기 잔류압력 제거 밸브를 열어주고, 상기 잔류압력 제거모드는 상기 잔류 공기압을 형성하는 잔류된 압축공기가 상기 APU의 APU 배기포트를 통해 대기로 배출된다.In a preferred embodiment, the residual pressure eliminating valve line is configured such that, in the residual pressure eliminating mode, the ON electrical signal is switched to an OFF electrical signal to open the residual pressure eliminating valve, Compressed air is discharged to the atmosphere through the APU exhaust port of the APU.
이러한 본 발명의 안티 이멀전 에어 매니지먼트 시스템은 에어 컴프레서와 APU를 밸브와 연계된 전기신호회로로 연계함으로써 에어 컴프레서 가동에 의한 안티 이멀전 성능으로 이멀전의 APU 외부 배출이 용이하게 된다. 더불어 본 발명의 안티 이멀전 에어 매니지먼트 시스템은 이멀전의 영향이 큰 전기버스에 적합함으로써 FULL AIR BRAKE 성능 유지에 보다 효과적으로 기여할 수 있다.In the anti-imperial air management system of the present invention, the air compressor and the APU are connected to the electric signal circuit associated with the valve, so that the anti-emulsion performance due to the operation of the air compressor facilitates the discharge from the APU before the emulsion. In addition, the anti-imperial air management system of the present invention can contribute more effectively to the maintenance of the full air brake performance by adapting to the electric bus having a large influence of the emulsion.
그리고 본 발명의 차량은 이멀전 제거 성능이 강화된 안티 이멀전 에어 매니지먼트 시스템을 적용함으로써 밸브류 적용 고무 부식과 에어 드라이어(또는 카트리지)의 주성분인 실리카겔 접착에 의한 제습성능 저하를 가져오는 오일 폐해, 밸브 및 에어탱크에 응결되어 부식 및 겨울철 빙결을 가져오는 수분 폐해로 부터 자유롭게 된다.In addition, the vehicle of the present invention has an anti-emulsion air management system in which emulsion removal performance is enhanced. Thus, it is possible to reduce the dehumidification performance of the valve due to rubber corrosion and adhesion of silica gel, which is a main component of the air dryer (or cartridge) It is free from water hazards that condense on valves and air tanks to cause corrosion and winter icing.
또한 본 발명의 이멀전 제거 방법은 에어 컴프레서와 APU를 이어주는 밸브와 연계된 전기신호회로의 제어로 에어 컴프레서를 강제 구동하고, 에어 컴프레서의 구동에 의한 뜨거운 압축공기로 APU 내부의 이멀전을 외부로 배출시킴으로써 이멀전 제거 효율이 크게 향상된다. 더불어 본 발명의 이멀전 제거로직은 향상된 이멀전 제거 효율로 에어 매니지먼트 시스템의 성능 개선 및 FULL AIR BRAKE 적용 차량의 성능 개선에 보다 효과적이다.Further, in the emulsion removal method of the present invention, the air compressor is forcedly driven by the control of the electric signal circuit associated with the valve connecting the air compressor and the APU, and the hot compressed air generated by the air compressor drives the emulsion inside the APU to the outside The emulsion removal efficiency is greatly improved. In addition, the emulsion elimination logic of the present invention is more effective in improving the performance of the air management system and improving the performance of the full air brake applied vehicle by the improved emulsion removal efficiency.
도 1은 본 발명의 차량에 적용된 안티 이멀전 에어 매니지먼트 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 APU의 회로 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 안티 이멀전 에어 매니지먼트 시스템의 이멀전 제거 방법의 순서도이고, 도 4는 본 발명에 따른 안티 이멀전 에어 매니지먼트 시스템의 충전모드 시 동작 상태이며, 도 5는 본 발명에 따른 충전모드 시 APU의 동작 상태이고, 도 6은 본 발명에 따른 안티 이멀전 에어 매니지먼트 시스템의 재생모드 시 동작 상태이며, 도 7은 본 발명에 따른 재생 모드 시 APU의 동작 상태이고, 도 8은 본 발명에 따른 이멀전 제거 모드와 PR 모드의 적용 조건의 예이며, 도 9는 본 발명에 따른 안티 이멀전 에어 매니지먼트 시스템의 이멀전 제거 모드 시 동작 상태이고, 도 10은 본 발명에 따른 안티 이멀전 에어 매니지먼트 시스템의 PR 모드 시 동작 상태이며, 도 11은 본 발명에 따른 안티 이멀전 에어 매니지먼트 시스템의 잔류압력 제거 모드 시 동작 상태이다.FIG. 1 is a configuration diagram of an anti-disturbance air management system applied to a vehicle of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram of an APU according to the present invention, and FIG. 3 is a block diagram of an anti- FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation of the anti-disturbance air management system according to the present invention. FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation of the APU according to an embodiment of the present invention. FIG. 7 is an operational state of the APU in the regenerative mode according to the present invention, FIG. 8 is an example of application conditions of the emulsion elimination mode and the PR mode according to the present invention , FIG. 9 is an operational state of the anti-imperial air management system according to the present invention in the emulsion elimination mode, FIG. 10 is a flowchart illustrating an anti- The PR mode operating state of the system, 11 is a residual pressure to remove the anti-emulsion air management system according to the invention in operation state mode.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시 예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which illustrate exemplary embodiments of the present invention. The present invention is not limited to these embodiments.
도 1을 참조하면, 차량(1)은 에어 매니지먼트 시스템(Air Management System, 이하 AMS)(1-1)를 구비하고, 상기 AMS(1-1)는 안티 이멀전을 수행하는 에어 매니지먼트 장치(30)와 함께 컨트롤러(10) 및 인버터 제어기(20)를 포함한다. 특히, 차량(1)은 리우 UN회의(1992년) 이후 교토의정서(1997년) 및 발리로드맵(2007년)의 국제논의에 호응하는 국내의 지속가능 교통 물류 발전법(2009.12.10. 시행) 및 저탄소 녹색성장 기본법(2010.04.14. 시행)의 충족을 위한 전기버스와 같은 전기 자동차이다.1, the
구체적으로 상기 컨트롤러(10)와 상기 인버터 제어기(20)는 CAN(Controller Area Network)으로 통신회로를 형성하여 AMS(1-1)의 메인 제어기로 동작한다. 일례로, 상기 컨트롤러(10)는 충진모드, 재생모드, 이멀전 제거모드, PR(Power Reduction)모드, 잔류압력 제거모드로 에어 매니지먼트 장치(30)를 제어한다.Specifically, the
일례로, 상기 충진모드는 에어 컴프레서(31)의 구동으로 에어탱크(34)의 압력이 대기압에서 10.0bar까지 생성한다. 상기 재생모드는 10bar의 압력 도달시 공기 역류로 습공기의 수분을 대기로 배출한다. 상기 이멀전 제거모드는 재생시 일정시간(예, 40초) 동안 구동된 에어 컴프레서(31)의 압축 공기로 APU(Air Processing Unit)(33)의 이멀젼을 강제로 대기에 배출한다. 상기 PR모드는 셉 쿨러(32)의 하단에 포집된 이물질을 대기로 배출한다. 상기 잔류압력 제거모드는 엔진의 키오프(key off)시 에어 컴프레서(31)와 APU(33)를 이어주는 관로의 압력을 대기로 배출 함으로써 잔존 공기압에 의한 모터 과부하를 방지한다. 반면 상기 인버터 제어기(20)는 컨트롤러(10)의 이멀전 제거모드와 PR모드시 컨트롤러(10)와 연계된 전기신호로 인버터(36)를 제어한다.For example, the filling mode generates the pressure of the
구체적으로 상기 에어 매니지먼트 장치(30)는 에어 컴프레서(31), 셉 쿨러(32), APU(33), 에어탱크(34), 이멀전 제거 밸브(35-1), 잔류압력 제거 밸브(35-2) 및 인버터(36)를 하드웨어로 하고, 공기라인회로(37)와 전기신호회로(38)를 시스템 연결회로로 구성한다.Specifically, the
일례로, 상기 하드웨어인 에어 컴프레서(31), 셉 쿨러(32), APU(33), 에어탱크(34), 이멀전 제거 밸브(35-1), 잔류압력 제거 밸브(35-2) 및 인버터(36)는 하기와 같다.For example, the above hardware, the
상기 에어 컴프레서(31)는 전기신호로 동작하는 모터를 구비한 전동식 에어 컴프레서이며, 충전모드와 재생모드에서 컨트롤러(10)의 제어에 의한 동작(ON)과 이멀전 제거모드에서 컨트롤러(10)와 연계된 인버터 제어기(20)로 제어되는 인버터(36)에서 나온 ON의 전기신호로 동작(ON)되어 습한 고온고압의 압축공기를 생성하는 반면 PR모드, 잔류압력 제거모드에서 동작 정지(OFF)된다.The
상기 셉 쿨러(32)는 원심분리 원리로 에어 컴프레서(31)의 습한 고온고압의 압축공기에서 물과 오일(에어컴프레서의 실린더 윤활을 위해 사용된 엔진오일의 일부)을 분리 시켜 내부에 포집하고, 인버터(36)를 거친 APU PR 신호를 받아 셉 쿨러 배기 포트(32a)를 개방시켜 외부(대기)로 포집 이물질을 배출시켜 준다.The
상기 APU(33)는 셉 쿨러(32)로 모두 제거되지 못해 내부로 유입된 물과 오일이 만든 이멀젼을 충전모드에 이어진 재생모드와 이멀전 제거모드에서 일정시간(약 40초)동안 강제로 구동되는 에어 컴프레셔(31)의 뜨거운 압축공기룰 유입하고, 인버터(36)에서 나온 ON의 APU PR 신호로 열린 APU 배기 포트(33a)를 통해 이멀젼을 배출시켜 준다. 특히 상기 APU 배기 포트(33a)는 잔류압력 제거모드에서 인버터(36)를 통한 잔류압력 제거 밸브(35-2)의 OFF로 열린 잔류압력제거라인(37C)에 연통된 APU 잔류압력 라인포트(도시되지 않음)과 연결됨으로써 시동 OFF시 잔존하는 잔류압력을 외부로 배출시켜 준다. 또한 상기 APU(33)는 PR모드에서 인버터(36)를 통한 이멀전 제거 밸브(35-1)의 OFF로 열린 이멀전 제거 밸브라인(37B)에 연결된 APU 잔류압력 라인 포트(도시되지 않음)를 통해 이멀젼을 셉쿨러(32)쪽으로 배출시켜 준다.The APU 33 can not be completely removed by the
상기 에어탱크(34)는 에어 컴프레서(31)의 업축공기를 10.0bar로 충진하고, 10bar의 압력 도달에 따른 재생모드에서 컨트롤러(10)의 제어로 열려진 에어탱크 배기포트(34a)를 통한 압축 공기 역류로 압축 공기의 수분을 대기로 배출한다.The
상기 이멀전 제거 밸브(35-1)와 상기 잔류압력 제거 밸브(35-2)는 솔레노이드 밸브로서, 전기신호가 가면(ON) 밸브를 닫고 반면 전기 신호가 중단되면(OFF) 밸브를 열어준다. 특히 상기 이멀전 제거 밸브(35-1)는 이멀전 제거모드와 PR모드에서 컨트롤러(10)와 연계된 인버터(36)의 ON에서 OFF 또는 OFF에서 ON 전기신호 전환으로 셉 쿨러(32)의 셉 쿨러 배기 포트(32a)와 더불어 APU 잔류압력 라인포트와 APU 이멀전 제거 라인 포트에 연계된 APU(33)의 APU 배기포트(33a)에 대한 개폐 동작을 구현한다.The emulsion elimination valve (35-1) and the residual pressure elimination valve (35-2) are solenoid valves, and an electric signal closes the ON valve and opens the valve when the electric signal is interrupted (OFF). Particularly, the emulsion elimination valve 35-1 can be switched from ON to OFF or from OFF to ON signal of the
상기 잔류압력 제거 밸브(35-2)는 엔진의 KEY OFF에 의한 잔류압력 제거모드에서 컨트롤러(10)와 연계된 인버터(36)의 OFF 전기신호로 오픈됨으로써 APU 잔류압력 라인포트(예, APU 4번 포트)로 전달된 고압 공기로 APU 배기포트(33a)를 열어 줌으로써 에어 컨프레셔(31)와 APU(33) 사이 관로의 압력을 대기로 배출시켜 준다.The residual pressure elimination valve 35-2 is opened by the OFF electric signal of the
그 결과 상기 잔류압력 제거 밸브(35-2)의 동작은 엔진의 KEY OFF시 에어 컴프레서(31)의 모터 구동시 토출 파이프 내의 공기압이 잔존된 경우 모터 과부하에 의한 에러 메시지 및 정지 원인을 제거하여 준다.As a result, the operation of the residual pressure eliminating valve 35-2 removes the error message caused by the motor overload and the cause of stopping when the air pressure in the discharge pipe remains when the motor of the
상기 인버터(36)는 에어 컴프레서(31)에 모터 전기신호를 보내고 동시에 이멀전 제거 밸브(35-1)와 잔류압력 제거 밸브(35-2)의 각각에 대한 전기신호를 ON, OFF로 전환하여 준다.The
일례로 상기 시스템 연결회로의 공기라인회로(37)는 공기충전라인(37A), PR 라인(37B) 및 잔류압력제거라인(37C)으로 구성되고, 상기 시스템 연결회로의 전기신호회로(38)는 APU 전기신호라인(38A), 모터 전기신호라인(38B), 이멀전 제거 밸브라인(38C) 및 잔류압력 제거 밸브라인(38D)으로 구성된다.For example, the air line circuit 37 of the system connection circuit is composed of an
상기 공기충전라인(37A)은 에어 컴프레서(31)와 셉 쿨러(32)를 연결하는 셉 쿨러 공기라인(37A-1), 셉 쿨러(32)와 APU(33)를 연결하는 APU 공기 라인(37A-2), APU(33)와 에어탱크(34)를 연결하는 에어탱크 공기라인(37A-3)으로 구분된다. 상기 PR 라인(37B)은 APU(33)에서 이멀전 제거 밸브(35-1)를 연결하는 APU 인출 라인(37B-1), 이멀전 제거 밸브(35-1)에서 셉 쿨러(32)를 연결하는 셉 쿨러 연결 라인(37B-2)으로 구분된다. 상기 잔류압력제거라인(37C)은 에어탱크(34)에서 잔류압력 제거 밸브(35-2)를 연결하는 에어탱크 인출 라인(37C-1), 잔류압력 제거 밸브(35-2)에서 APU(33)를 연결하는 APU 연결 라인(37C-2)으로 구분된다.The
상기 전기신호회로(38)는 컨트롤러(10)에 연계된 인버터 제어기(20)와 전기회로를 구성하는 인버터(36)를 중심으로 에어 컴프레서(31)와 APU(33), 이멀전 제거 밸브(35-1) 및 잔류압력 제거 밸브(35-2)에 연계된다. 이를 위해 상기 전기신호회로(38)는 APU 전기신호라인(38A), 모터 전기신호라인(38B), 이멀전 제거 밸브라인(38C) 및 잔류압력 제거 밸브라인(38D)로 구분된다. 상기 APU 전기신호라인(38A)은 인버터(36)와 APU(33)로 이어져 이멀전 제거모드와 PR모드에서 APU 배출 포트(33a) 또는 APU 서킷(circuit)(도 2 참조)으로 ON 전기신호를 보내준다. 상기 모터 전기신호라인(38B)은 인버터(36)와 에어 컴프레서(31)의 모터로 이어져 이멀전 제거모드와 PR 모드 시 모터로 전기신호를 보내준다. 상기 이멀전 제거 밸브라인(38C)은 인버터(36)와 이멀전 제거 밸브(35-1)로 이어져 이멀전 제거모드와 PR 모드 시 이멀전 제거 밸브(35-1)의 ON,OFF 전기신호를 전환시켜 준다. 상기 잔류압력 제거 밸브라인(38D)은 인버터(36)와 잔류압력 제거 밸브(35-2)로 이어져 잔류압력 제거모드 시 잔류압력 제거 밸브라인(38D)의 ON,OFF 전기신호를 전환시켜 준다.The electric signal circuit 38 is composed of an
도 2의 APU(33)에 대한 세부 구성을 참조하면, 상기 APU(33)는 압축공기의 유입을 위한 에어공급포트(예, APU 1번 포트) 및 배출 포트가 형성되면서 내부로 밸브(체크 밸브 및 보호밸브)가 내장된 APU 밸브 바디(33-1), APU 밸브 바디(33-1)와 결합되어 유입된 압축공기에서 물과 오일을 빼앗는 건조제(desiccant) 알갱이가 내장된 카트리지(33-2), 바디(33-1)에 구비되어 컨트롤러(10)의 제어신호나 인버터(36)의 전기신호에 의한 개폐제어로 대기와 연통되는 APU 배기포트(33a)를 포함한다.2, the
특히 상기 APU 밸브 바디(33-1)에는 APU 배기포트(33a)와 연결된 APU 서킷(circuit)을 더 포함한다. 상기 APU 서킷은 동작을 위한 각종 전기소자로 제어회로를 구성하고, 에어 컴프레서(31)에 이어진 샙 쿨러(32)와 APU 공기 라인(37A-2)으로 연결된 에어공급포트가 퍼지밸브로 연결되며, 상기 퍼지밸브는 APU 배출포트(33a)와 PR 모드에서 10bar의 압축공기를 배출시키는 PR 포트와 연결됨으로써 APU 배출포트(33a)와 PR 포트의 개폐 동작을 달리하여 준다.Particularly, The body 33-1 further includes an APU circuit connected to the
한편 도 3은 AMS(1-1)를 안티 이멀전으로 동작시켜 주는 이멀전 제거 방법의 순서도로서, 이를 도 4 내지 도 11을 참조로 상세히 설명한다. 이하 제어 주체는 인버터(36)를 거치도록 인버터 제어기(20)와 연계 동작되거나 또는 독자적으로 동작되는 컨트롤러(10)이고, 제어 대상은 에어 컴프레서(31), 셉 쿨러(32), APU(33), 에어탱크(34), 이멀전 제거 밸브(35-1), 잔류압력 제거 밸브(35-2) 및 인버터(36)이다.Meanwhile, FIG. 3 is a flowchart of the emulsion elimination method for operating the AMS (1-1) as an anti-emulsion, which will be described in detail with reference to FIG. 4 to FIG. The control subject is an
먼저 컨트롤러(10)는 S10과 같이 차량(1)의 엔진에 대한 시동 ON이 검출되면, 압축공기충전과 이물질제거 및 이멀전 제거가 이루어지도록 AMS(1-1)의 동작을 제어하며, 상기 AMS(1-1)의 동작제어는 S20의 충전모드, S30의 재생모드, S40의 이멀전 제거모드, S50의 PR모드, S60의 잔류압력 제거모드로 구분된다.First, the
S20의 충진모드에서 컨트롤러(10)는 S21의 에어 컴프레서 동작단계, S22의 1차 전기신호회로 형성단계, S23의 공기충전라인 형성단계, S24의 압축공기 충진단계, S25의 에어 탱크 충진압 도달단계로 구분된 충전모드 동작을 구현한다.In the filling mode of S20, the
도 4를 참조하면, 컨트롤러(10)는 모터 구동을 위한 ON 신호로 에어 컴프레서(31)를 동작시켜주고(S21), APU 전기신호라인(38A)과 모터 전기신호라인(38B)의 OFF 전기신호유지와 함께 이멀전 제거 밸브라인(38C)과 잔류압력 제거 밸브라인(38D)의 ON 전기신호유지로 1차 전기신호회로를 형성시켜주며(S22), 셉 쿨러 배기포트(32a)와 APU 배기포트(33a)의 닫힘 유지로 공기충전라인을 형성함으로써 셉 쿨러 공기라인(37A-1)과 APU 공기 라인(37A-2) 및 에어탱크 공기라인(37A-3)이 서로 연통되도록 하고(S23), 에어 컴프레서(31)에서 생성된 압축공기를 셉 쿨러(32)와 APU(33)에서 물과 오일 및 이물질이 걸러진 상태로 에어탱크(34)로 충진시키고(S24), 이러한 압축공기 충진을 에어 탱크 충진압인 약 10.0bar 도달 시까지 지속한다(S25). 이 경우 컨트롤러(10)는 S20의 충전모드에서 컨버터 제어기(20)와 연계되지 않고 에어 컴프레서(31)를 직접 제어함을 예시하나 이멀전 제거모드와 같이 컨버터 제어기(20)와 연계되어 컨버터(36)의 전기신호로 모터를 구동할 수 있다.4, the
상기 충진모드에서 도 5의 APU(33)의 동작 상태를 참조하면, APU(33)는 에어 컴프레서(31)의 압축공기를 APU 1번 포트로 유입시키고, 유입된 압축 공기는 카트리지(33-2)의 내부 외벽을 타고 올라가 카트리지 내부의 건조제 알갱이를 통과하면서 많은 양의 수분을 건조제의 표면에 빼앗겨 건조한 압축공기로 전환되며, 건조한 압축공기는 APU 바디(33-1)내장된 밸브(체크 밸브 및 회로 보호 밸브)를 거쳐 에어탱크(34)로 보내진다.Referring to the operating state of the
그러므로 충진모드는 에어 컴프레서(31)에서 토출된 압축공기가 에어탱크(34)로 저장되는 과정으로 대기압~10.0bar까지 에어탱크(34)에 압력이 생성되는 구간을 의미한다.Therefore, the filling mode means a period in which pressure is generated in the
S30의 재생모드에서 컨트롤러(10)는 S31의 에어 컴프레서 동작단계, S32의 2차 전기신호회로 형성단계, S33의 공기역류라인 형성단계, S34의 압축공기 배출단계, S35의 카트리지 재생완료 단계로 구분된 재생모드 동작을 구현한다.In the regeneration mode of S30, the
도 6을 참조하면, 컨트롤러(10)는 모터 구동을 위한 ON 신호로 에어 컴프레서(31)를 동작시켜주고(S31), APU 전기신호라인(38A)의 ON 전기신호 전환과 모터 전기신호라인(38B)의 OFF 전기신호유지 및 이멀전 제거 밸브라인(38C)및 잔류압력 제거 밸브라인(38D)의 ON 전기신호유지로 2차 전기신호회로를 형성시켜주며(S32), 셉 쿨러 배기포트(32a)의 닫힘과 APU 배기포트(33a)의 열림으로 공기역류라인을 형성시켜 주고(S33), 에어탱크 공기라인(37A-3)을 통해 에어 탱크(34)의 역류된 압축공기가 APU 배출포트(33a)에서 대기로 빠져나가는 압축공기배출의 동작을 수행하고(S34), 이러한 압축공기 배출을 설정된 카트리지 재생 완료시 시까지 지속한다(S35).6, the
상기 재생모드에서 도 7의 APU(33)의 동작 상태를 참조하면, APU(33)는 에어탱크(34)의 충진 후 에어탱크(34)에서 역류된 건조한 압축공기를 APU 바디(33-1)를 거쳐 카트리지(33-2)로 보내주고, 카트리지(33-2)로 역류된 건조한 압축공기가 건조제의 표면에 포집된 수분을 빼앗아 APU 바디(33-1)의 3번 포트로 들어가 대기 중으로 배출된다. 이로부터 건조제의 재생이 이루어짐으로써 다음 충진 과정에서 카트리지(33-2)의 수분 포집이 다시 이루어질 수 있다.Referring to the operation state of the
도 8을 참조하면, PR 모드가 Cut-out 압력 시점에서 압력 신호가 에어 컴프레서(31)쪽으로 전달되도록 APU내 PR 포트를 열어주면서 각종 시스템동작에 에어 탱크(34)내 압축공기를 소모시킴으로써 동력소모가 절감되는 에어 컴프레서(31)의 무부하 동작 상태를 Cut-in 압력 도달 시까지 제어 후 중단하는 반면 재생모드는Cut-out 압력 시점에서 시작하여 Cut-in 압력 도달 전까지 제어 후 중단하는 차이가 있다. 이 경우 상기 Cut-out 압력은 10.0bar 이고 Cut-in 압력은 8.8bar로 설정된다.Referring to FIG. 8, when the PR mode opens the PR port in the APU so that the pressure signal is transmitted to the
그러므로 충진모드에 이어진 재생모드는 에어탱크(34)의 10bar 충진 압력 도달 상태에서 APU(33)의 APU 바디(33-1)에 구비된 재생 포트를 열어 에어탱크(34)의 압축 공기를 역류시켜 줌으로써 카트리지(33-2)내 함유된 수분을 APU 배기포트(33a)를 통해 대기로 배출하고, 이를 통해 수분에 젖은 카트리지(33-2)의 건조제를 재생하여 에어 컴프레서(31)에서 생성된 압축공기의 수분이 APU(33)에서 지속적으로 걸러지도록 하는 과정을 의미한다.Therefore, in the regeneration mode following the filling mode, the regeneration port provided in the APU body 33-1 of the
S40의 이멀전 제거모드에서 컨트롤러(10)는 S41의 에어 컴프레서 중지단계, S42의 3차 전기신호회로 형성단계, S43의 에어 컴프레서 동작단계, S44의 이멀전 배출 공기라인 형성단계, S45의 이멀전 외부 배출단계, S46의 작동시간 도달 단계로 구분된 이멀전 제거모드 동작을 구현한다.In the emulsion elimination mode of S40, the
도 9를 참조하면, 컨트롤러(10)는 모터 정지를 위한 OFF 신호로 에어 컴프레서(31)를 동작 중지시키거나 동작 중지 상태를 확인한다(S41). 이어 컨트롤러(10)는 이멀전 제거 밸브라인(38C)과 잔류압력 제거 밸브라인(38D)의 ON 전기신호유지 상태에서 APU 전기신호라인(38A)과 모터 전기신호라인(38B)의 ON 전기신호 전환으로 3차 전기신호회로를 형성시켜 에어 컴프레서(31)가 인버터(36)로 동작되도록 한다(S42~S43). 이후 컨트롤러(10)는 셉 쿨러 배기포트(32a)의 닫힘과 APU 배기포트(33a)의 열림으로 이멀전 배출 공기라인을 형성시켜 주고(S44), 에어 컴프레서(31)에서 생성되어 셉 쿨러(32)를 거쳐 APU(33)로 들어온 압축공기가 APU 바디(33-1)와 카트리지(33-2)의 이멀전을 APU 배출포트(33a)에서 대기로 배출시켜주는 이멀전 외부 배출의 동작을 수행하고(S45), 이러한 이멀전 외부 배출을 약 40초의 작동시간 도달 시까지 지속한다(S46).Referring to FIG. 9, the
그러므로 재생모드에 이어진 이멀전 제거모드는 APU(33)에서 이멀전 제거 밸브(35-1)로 전달된 압력의 에어 신호가 인버터(36)에 전기신호로 인식되면, 컨트롤러(10)와 연계된 인버터(36)에서 이멀전 외부 배출의 작동시간인 약 40초 동안 에어 컴프레서(31)에 대한 전기신호 및 잔류압력 제거 밸브(35-2)에 대한 전기 신호의 ON에서 OFF 전환을 지연시켜줌으로써 약 40초 동안 구동된 에어 컴프레서(31)의 압축 공기로 APU(32)의 쌓인 이멀젼이 강제로 APU 배기포트(33a)를 통해 대기로 배출한다.Therefore, in the emulsion elimination mode that has been performed in the regeneration mode, when the air signal of the pressure transmitted from the
S50의 PR 모드에서 컨트롤러(10)는 S51의 에어 컴프레서 중지단계, S52의 4차 전기신호회로 형성단계, S53의 PR라인 형성단계, S54의 이물질 외부배출단계, S55의 Cut-in 압력 도달단계, S56의 시동 OFF 검출 단계로 구분된 PR 모드 동작을 구현한다.In the PR mode of S50, the
도 10을 참조하면, 컨트롤러(10)는 모터 정지를 위한 OFF 신호로 에어 컴프레서(31)를 동작 중지시키고(S51), 이멀전 제거 밸브라인(38C)의 OFF 전기신호 전환과 잔류압력 제거 밸브라인(38D)의 ON 전기신호 유지와 함께 APU 전기신호라인(38A)의 ON 전기신호 전환과 모터 전기신호라인(38B)의 OFF 전기신호 전환으로 4차 전기신호회로를 형성시켜주며(S52), 셉 쿨러 배기포트(32a)의 열림과 APU 배기포트(33a)의 닫힘으로 PR라인을 형성시켜 주고(S53), 에어 탱크(34)의 압축공기가 APU(33)의 이멀전 제거 밸브라인(37B)에 연결된 APU 이멀전 제거 라인 포트를 거쳐 이멀전 제거 밸브(35-1)로 연결된 셉 쿨러(32)로 보내진 후 셉 쿨러(32)에 축적된 이물질과 함께 셉 쿨러 배출포트(32a)에서 대기로 배출시켜주는 이물질 외부 배출의 동작을 Cut-out 압력 시점에서 수행하고(S54), 이러한 이물질 외부 배출을 Cut-in 압력 도달 시까지 지속한다(S55).10, the
그러므로 PR 모드는 APU(33)의 에어 신호로 이멀전 제거 밸브(35-1)가 전기 신호의 ON에서 OFF 전환으로 열려짐으로써 에어 탱크(34)에서 APU(33)와 이멀전 제거 밸브(35-1)를 거친 압축 공기가 셉 쿨러(32)로 공급되고, 압축 공기로 밀려난 셉쿨러 배기포트 실린더가 셉 쿨러 배기 포트(32a)를 열어줌으로써 셉 쿨러(32)의 하단에 포집된 이물질이 셉 쿨러 배기 포트(32a)를 통해 대기로 배출한다.Therefore, in the PR mode, the emulsion elimination valve 35-1 is opened from the ON state to the OFF state of the electric signal by the air signal of the
한편 컨트롤러(10)는 PR 모드에서 S56의 Cut-in 압력 도달 후 엔진의 시동 OFF를 검출한다. 그 결과 컨트롤러(10)는 시동 OFF가 아닌 경우 PR 모드 동작 중지와 함께 안티 이멀전을 위한 AMS(1-1)의 동작 제어를 중단하면서 이멀전 제거 방법을 초기화하고 반면, 시동 OFF인 경우 S60의 잔류압력 제거모드로 전환된다.On the other hand, the
S60의 잔류압력 제거모드에서 컨트롤러(10)는 S61의 에어 컴프레서 중지단계, S62의 5차 전기신호회로단계, S63의 잔류압력 배출 공기라인 형성단계로 구분된 잔류압력 제거모드 동작을 구현한다.In the residual pressure removal mode of S60, the
도 11을 참조하면, 컨트롤러(10)는 모터 정지를 위한 OFF 신호로 에어 컴프레서(31)를 동작 중지시키고(S61), APU 전기신호라인(38A)의 OFF 전기신호 유지와 함께 이멀전 제거 밸브라인(38C)의 ON 전기신호 유지와 잔류압력 제거 밸브라인(38D)의 OFF 전기신호 전환으로 5차 전기신호회로를 형성시켜주며(S62), 셉 쿨러 배기포트(32a)의 닫힘과 APU 배기포트(33a)의 열림을 형성하면서 잔류압력제거라인(37C)에 연통된 APU 잔류압력 라인포트와 잔류압력 배출 공기라인을 APU 배기포트(33a)로 연결함으로써 잔류압력을 빼내준 후 제어를 종료한다(S63).11, the
그러므로 PR 모드에 이어진 잔류압력 제거모드는 컨트롤러(10)에 의한 엔진의 Key off 인식은 인버터(36)의 OFF 전기신호를 ON으로 전환함으로써 잔류압력 제거 밸브(35-2)가 열려지고, 잔류압력 제거 밸브(35-2)의 열림은 압축 공기가 APU(32)의 APU 잔류압력 라인포트(예, APU 4번 포트)로 전달됨으로써 에어 컴프레서(31)와 APU(33)를 이어주는 공기충전라인(37A)에 잔존된 압력이 APU 배기포트(33a)를 통해 대기로 배출한다. 그 결과 에어 컴프레서(31)의 토출 파이프에는 모터 과부하 에러 메시지 및 모터 동작 정지의 원인이던 잔류 공기압이 형성되지 않음으로써 에어 컴프레서(31)는 정상적인 모터 구동으로 압축 공기를 생성한다.Therefore, in the residual pressure removal mode that has been carried out in the PR mode, the key off detection of the engine by the
한편 하기 표1은 S20의 충전모드, S30의 재생모드, S40의 이멀전 제거모드, S50의 PR모드, S60의 잔류압력 제거모드에 대한 동작 상태이다. 이 경우 재생의 작동모드에서 APU 배기포트의 열림은 APU 배기포트(33a)이고, PR의 작동모드에서 APU 배기포트의 열림은 APU 이멀전 제거 라인 포트의 열림이며, 시동 OFF시 잔류압력제거의 작동모드에서 APU 배기포트의 열림은 APU 잔류압력 라인포트의 열림을 의미한다.On the other hand, Table 1 below shows the operating states for the charging mode of S20, the regeneration mode of S30, the emulsion elimination mode of S40, the PR mode of S50, and the residual pressure removal mode of S60. In this case, the opening of the APU exhaust port in the regeneration operating mode is the
전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 에어 매니지먼트 시스템(1)은 에어 컴프레서(31)가 생성한 압축공기를 에어 탱크(34)에 저장하여 공압으로 공급하는 에어 매니지먼트 장치(30), 셉 쿨러(32)로 이물질 제거된 압축공기에서 제거한 이멀전을 축적한 APU(33)의 내부로 압축공기가 공급되도록 에어 컴프레서(31)를 동작시켜주는 인버터(36), 인버터(36)의 제어로 에어 탱크(34)의 충전모드, 셉 쿨러(32)의 재생모드, APU(33)의 이멀전 제거모드, APU(33)의 PR모드, 에어 컴프레서(31)의 잔류압력 제거모드로 구분된 이멀전 제거로직이 수행되는 컨트롤러(10)를 포함함으로써 APU(33)의 이멀전 제거 시 에어 컴프레서(31)에서 생성된 뜨거운 압축공기가 사용된다.As described above, the
1 : 차량
1-1 : 에어 매니지먼트 시스템
10 : 컨트롤러
20 : 인버터 제어기
30 : 에어 매니지먼트 장치
31 : 에어 컴프레서
32 : 셉 쿨러
32a : 셉 쿨러 배기 포트
33 : APU(Air Processing Unit)
33-1 : APU 밸브 바디
33-2 : 카트리지
33a : APU 배기포트
34 : 에어탱크
34a : 에어탱크 배기포트
35-1 : 이멀전 제거 밸브
35-2 : 잔류압력 제거 밸브
36 : 인버터
37 : 공기라인회로
37A : 공기충전라인
37A-1 : 셉 쿨러 공기라인
37A-2 : APU 공기 라인
37A-3 : 에어탱크 공기라인
37B : PR 라인
37B-1 : APU 인출 라인
37B-2 : 셉 쿨러 연결 라인
37C : 잔류압력제거라인
37C-1 : 에어탱크 인출 라인
37C-2 : APU 연결 라인
38 : 전기신호회로
38A : APU 전기신호라인
38B : 모터 전기신호라인
39C : 이멀전 제거 밸브라인
39D : 잔류압력 제거 밸브라인1: Vehicle 1-1: Air Management System
10: controller 20: inverter controller
30: Air management device
31: Air Compressor 32: Seph cooler
32a: SEP cooler exhaust port 33: APU (Air Processing Unit)
33-1: APU valve body 33-2: Cartridge
33a: APU exhaust port 34: air tank
34a: Air tank exhaust port 35-1: Immersion elimination valve
35-2: Residual pressure relief valve
36: inverter 37: air line circuit
37A:
37A-2:
37B:
37B-2: Seph
37C-1: Air
38:
38B: motor electric signal line
39C: Emulsion elimination valve line 39D: Residual pressure elimination valve line
Claims (17)
가 포함되는 것을 특징으로 하는 에어 매니지먼트 시스템.
Compressed air of an air compressor stored in an air tank is filtered by a Separator Cooler to remove components of the emulsion from an APU (Air Processing Unit), and supplied to the inside of the APU An inverter for re-operating the air compressor to generate the compressed air
And an air-fuel ratio sensor.
The air management system according to claim 1, wherein the re-operation of the air compressor by the inverter is controlled by a time limit.
The APU of claim 1, wherein the inverter forms an electrical signal circuit, the electrical signal circuit comprising: an APU electrical signal line leading to the APU; a motor electrical signal line leading to the air compressor; And a residual pressure eliminating valve line leading to an emulsion eliminating valve line leading to the eliminating valve and a residual pressure eliminating valve connecting the air tank and the APU.
4. The air management system according to claim 3, wherein the emulsion elimination valve and the residual pressure elimination valve are solenoid valves.
5. The air management system of claim 4, wherein said solenoid valve is operated to open in an OFF electrical signal while being closed in an ON electrical signal.
The inverter according to claim 3, wherein the inverter maintains each electric signal of the APU electric signal line and the motor electric signal line OFF in a charging mode for filling the compressed air with the air tank, And maintains each electric signal of the residual pressure eliminating valve line ON.
The inverter according to claim 3, wherein the inverter switches the electric signal of the APU electric signal line from OFF to ON in a regeneration mode for regenerating the APU by flowing back the compressed air of the air tank to the APU, And maintains the electric signals of the emulsion elimination valve line and the residual pressure elimination valve line ON.
The inverter according to claim 3, wherein the inverter switches each electric signal of the APU electric signal line and the motor electric signal line from OFF to ON in an emulsion elimination mode in which the emulsion in the APU is discharged to the outside, And the electric signal of the residual pressure eliminating valve line and the residual pressure eliminating valve line are kept ON.
[Claim 3] The inverter according to claim 3, wherein the inverter switches the electric signal of the APU electric signal line from OFF to ON in a PR mode for discharging the foreign substance of the SEP cooler to the outside, while turning the electric signal of the motor electric signal line ON And maintains an electric signal of the remanent elimination valve line ON while switching an electric signal of the remanence elimination valve line from ON to OFF.
The inverter according to claim 3, wherein the inverter converts each electric signal of the APU electric signal line and the motor electric signal line in a residual pressure removal mode in which residual air in the discharge pipe of the air compressor is taken out when the engine is key off OFF, and switches the electric signal of the residual pressure eliminating valve line from ON to OFF while keeping the electric signal of the emulsion elimination valve line ON.
The air compressor according to claim 1, wherein the air compressor, the SEP cooler, the APU, and the air tank are connected by an air line circuit, and the air line circuit includes a SEP cooler air line connecting the SEP air cooler and the SEP cooler, An APU air line connecting the APU and the APU, and an air tank air line connecting the APU and the air tank.
상기 이멀전의 외부 배출을 위해 상기 APU의 내부로 공급되는 상기 압축공기가 생성되도록 상기 에어 컴프레서를 동작시켜주는 인버터;
가 포함되는 것을 특징으로 하는 차량.
An air compressor for generating compressed air, a Separator cooler for accumulating foreign matter by the purification of the compressed air, an APU (Air Processing Unit) for accumulating the purifying flow emulsion of the compressed air, An air management device composed of an air tank to be stored;
An inverter for operating the air compressor to generate the compressed air supplied to the interior of the APU for external discharge of the emulsion;
≪ / RTI >
The engine control system according to claim 12, wherein the inverter is associated with an inverter controller, wherein the inverter controller performs an operation control of the air compressor, an opening / closing control of the SEP cooler discharge port of the SEP cooler, And a CAN (Controller Area Network) for detecting a key off of the vehicle.
(B) 상기 에어 컴프레서의 토출파이프 내 잔류 공기업을 제거해주는 잔류압력 제거 모드가 상기 엔진의 키오프(key off)시 상기 컨트롤러에 의해 수행되는 단계;
로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이멀전 제거 방법.
(A) a filling mode in which compressed air of an air compressor constituting an air management apparatus is filtered by an APU (Air Processing Unit) after a component of foreign matter is filtered by a separator cooler and is stored in an air tank, Mode, a regeneration mode in which compressed air in the air tank is returned to the APU to regenerate the APU, an emulsion elimination mode in which the regeneration mode is followed by discharging the emulsion in the APU to the outside, A PR mode in which the foreign material of the SEP cooler is discharged to the outside in a mode followed by a controller after starting the engine;
(B) a residual pressure removal mode for removing the remaining state-of-the-art in the discharge pipe of the air compressor is performed by the controller when the engine is key off;
Wherein the step of removing the imaged particles is performed.
[16] The method according to claim 14, wherein the emulsion elimination mode is a mode in which compressed air is generated by re-operation of the air compressor, and the generated compressed air is supplied to the interior of the APU, Wherein the emulsion removal method comprises the steps of:
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KR101320669B1 (en) * | 2013-07-23 | 2013-10-18 | 주식회사 건영기계 | Control method of screw compressor |
KR20140074592A (en) * | 2012-12-10 | 2014-06-18 | 현대자동차주식회사 | An Emulsion Reducing Apparatus and the Method Thereof |
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KR101320669B1 (en) * | 2013-07-23 | 2013-10-18 | 주식회사 건영기계 | Control method of screw compressor |
KR20160056137A (en) | 2014-11-11 | 2016-05-19 | 현대자동차주식회사 | Air Supply and Storage System and Control Method Using Air Management System |
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