KR20220075785A - 연비 향상을 위한 차량용 eapu 모듈 제어 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 연비 향상을 위한 차량용 EAPU 모듈 제어 방법에 관한 것으로서, 에어 컴프레셔; 에어 탱크; 및 상기 에어 컴프레셔로부터 공급되는 에어에 포함된 유분, 이물질, 수분 중 어느 하나를 필터링하는 카트리지; 상기 필터링된 에어를 상기 에어 탱크로 공급하는 EAPU 밸브; 및 상기 EAPU 밸브를 제어하는 ECU를 포함하는 상용 차량용 지능형 EAPU 모듈의 제어 방법에 관한 것이다. 상기 ECU는, 1) 상기 카트리지에 필터링된 습한 공기가 일정량을 초과하는 경우 재생을 작동하는 모드, 2) Cut-off 전에 카트리지가 제습할 용량을 넘는다고 판단되는 경우 즉시 재생을 작동하는 모드, 3) 차량의 정차시에 자연 누기에 의해 소모될 공기의 일부분을 엔진을 오프한 후 재생에 사용하는 모드, 중 어느 하나 이상을 수행하는,연비 향상을 위한 차량용 EAPU 모듈 제어 방법을 제공한다.
Description
본 발명은 연비 향상을 위한 차량용 EAPU 모듈 제어 방법에 관한 것으로서, 에어 컴프레셔; 에어 탱크; 및 상기 에어 컴프레셔로부터 공급되는 에어에 포함된 유분, 이물질, 수분 중 어느 하나를 필터링하는 카트리지; 상기 필터링된 에어를 상기 에어 탱크로 공급하는 EAPU 밸브; 및 상기 EAPU 밸브를 제어하는 ECU를 포함하는 상용 차량용 지능형 EAPU 모듈의 제어 방법에 관한 것이다. 상기 ECU는, 1) 상기 카트리지에 필터링된 습한 공기가 일정량을 초과하는 경우 재생을 작동하는 모드, 2) Cut-off 전에 카트리지가 제습할 용량을 넘는다고 판단되는 경우 즉시 재생을 작동하는 모드, 3) 차량의 정차시에 자연 누기에 의해 소모될 공기의 일부분을 엔진을 오프한 후 재생에 사용하는 모드, 중 어느 하나 이상을 수행하는,연비 향상을 위한 차량용 EAPU 모듈 제어 방법을 제공한다.
전자식 APU(Air Processing Unit)은 기본적으로 공기압축기를 통해 생성된 압축 공기에 포함되어 있는 유분, 수분 및 오염물질 등을 걸러낸 이후 압축공기를 사용하게 될 공압 장치들을 보호하는 시스템으로 에어컴프레셔, EAPU valve Assy, ECU, 에어탱크, 브레이크챔버, 서스펜션 벨로우즈, 셉쿨러, 3Way 밸브가 있다. 이는 도 1에 전체적으로 도시되어 있다.
이중 EAPU 밸브 어셈블리의 각 부품별 기능은 다음과 같다. 도 2에는 이에 대한 설명을 도시하고 있다.
카트리지 어셈블리는 컴프레셔에서 유입된 에어의 유분 및 수분을 필터링한다. 밸브 바디 인렛 어셈블리는 컴프레셔에서 에어를 입력받아 카트리지를 통해 여과된 공기를 기계 및 전자적 제어로 각 포트에 에어를 공급하고 서지 탱크에서 에어를 입력받아 카트리지 회생 기능을 진행하는 안전 밸브 모듈이다.
10 써컷 프로텍션 밸브 아웃렛 어셈블리는 인렛 밸브에서 필터링된 에어를 각 포트별로 설정 압력을 높여서 공급하고, 설정압력을 낮춰서 차단하는 안전밸브 모듈이다.
PCB 어셈블리는 차량의 ECU와 통신하여 EAPU 최적 작동을 제어하며 습도 계산에 따른 지능적 재생 및 압력라인 압력체크, 동결방지, 온/오프 보드 자가 진단 진행을 한다.
본 발명은 EAPU 밸브가 차량 시스템 정보를 모니터링 하여 재생 사이클을 제어함으로써 필요한 에너지 소비를 예방하고 필요시 적정량만을 재생하여 에너지 효율을 높이는 지능형 EAPU 밸브의 제어 방법을 제공하고자 한다.
또한, 기존의 APU 밸브에 비해 엔진 시동 오프시에 충진 라인 파이프에 에어를 배출함으로써 냉간시 결빙을 예방하고자 한다.
본 발명에서는 상기의 과제를 해결하기 위해 다음과 같은 해결 수단을 제공한다.
에어 컴프레셔; 에어 탱크; 및 상기 에어 컴프레셔로부터 공급되는 에어에 포함된 유분, 이물질, 수분 중 어느 하나를 필터링하는 카트리지; 상기 필터링된 에어를 상기 에어 탱크로 공급하는 EAPU 밸브; 및 상기 EAPU 밸브를 제어하는 ECU를 포함하는 상용 차량용 지능형 EAPU 모듈의 제어 방법에 있어서
상기 ECU는,
1) 상기 카트리지에 필터링된 습한 공기가 일정량을 초과하는 경우 재생을 작동하는 모드,
2) Cut-off 전에 카트리지가 제습할 용량을 넘는다고 판단되는 경우 즉시 재생을 작동하는 모드,
3) 차량의 정차시에 자연 누기에 의해 소모될 공기의 일부분을 엔진을 오프한 후 재생에 사용하는 모드, 중 어느 하나 이상을 수행하는,
연비 향상을 위한 차량용 EAPU 모듈 제어 방법을 제공한다.
또한, 상기 ECU는,
1) 차량의 CAN을 통하여 가속 페달의 정보를 받아 엔진의 고출력이 필요하다고 판단시 상기 에어 컴프레셔의 작동을 오프시키는 모드,
2) 엔진 시동시 작동 부하를 줄이기 위해 에어 컴프레셔를 1 내지 2초 동안 무부하 상태로 작동하는 모드,
3) 엔진 시동을 오프한 경우, 충진 라인 파이프의 에어를 배출함으로써 냉간시 결빙을 예방하는 모드, 중 어느 하나 이상을 수행할 수 있다.
본 발명은 EAPU 밸브가 차량 시스템 정보를 모니터링 하여 재생 사이클을 제어함으로써 필요한 에너지 소비를 예방하고 필요시 적정량만을 재생하여 에너지 효율을 높이는 지능형 EAPU 밸브를 제공하는 효과가 있다.
또한, 기존의 APU 밸브에 비해 엔진 시동 오프시에 충진 라인 파이프에 에어를 배출함으로써 냉간시 결빙을 예방하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에서 EAPU 모듈이 사용되는 차량의 시스템 구성도
도 2는 본 발명에서 EAPU 모듈의 구성도
도 3은 본 발명에서 EAPU 모듈의 제어 회로도
도 4는 본 발명에서 EAPU 모듈의 제어 회로도
도 5는 본 발명에서 EAPU 모듈의 제어 회로도
도 6은 본 발명에서 EAPU 모듈에 사용되는 카트리지의 구성도
도 2는 본 발명에서 EAPU 모듈의 구성도
도 3은 본 발명에서 EAPU 모듈의 제어 회로도
도 4는 본 발명에서 EAPU 모듈의 제어 회로도
도 5는 본 발명에서 EAPU 모듈의 제어 회로도
도 6은 본 발명에서 EAPU 모듈에 사용되는 카트리지의 구성도
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "~상에" 라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
본 발명에서는 상기의 과제를 해결하기 위해 다음과 같은 해결 수단을 제공한다.
에어 컴프레셔; 에어 탱크; 및 상기 에어 컴프레셔로부터 공급되는 에어에 포함된 유분, 이물질, 수분 중 어느 하나를 필터링하는 카트리지; 상기 필터링된 에어를 상기 에어 탱크로 공급하는 EAPU 밸브; 및 상기 EAPU 밸브를 제어하는 ECU를 포함하는 상용 차량용 지능형 EAPU 모듈의 제어 방법에 관한 것이다.
상기 ECU는, 1) 상기 카트리지에 필터링된 습한 공기가 일정량을 초과하는 경우 재생을 작동하는 모드, 2) Cut-off 전에 카트리지가 제습할 용량을 넘는다고 판단되는 경우 즉시 재생을 작동하는 모드, 3) 차량의 정차시에 자연 누기에 의해 소모될 공기의 일부분을 엔진을 오프한 후 재생에 사용하는 모드, 중 어느 하나 이상을 수행하는,연비 향상을 위한 차량용 EAPU 모듈 제어 방법을 제공한다.
또한, 상기 ECU는, 1) 차량의 CAN을 통하여 가속 페달의 정보를 받아 엔진의 고출력이 필요하다고 판단시 상기 에어 컴프레셔의 작동을 오프시키는 모드, 2) 엔진 시동시 작동 부하를 줄이기 위해 에어 컴프레셔를 1 내지 2초 동안 무부하 상태로 작동하는 모드, 3) 엔진 시동을 오프한 경우, 충진 라인 파이프의 에어를 배출함으로써 냉간시 결빙을 예방하는 모드, 중 어느 하나 이상을 수행할 수 있다.
본 발명의 구체적인 구성에 대해서는 다음과 같다.
본 발명은 에어 컴프레셔; 에어 탱크; 및 상기 에어 컴프레셔로부터 공급되는 에어에 포함된 유분, 이물질, 수분 중 어느 하나를 제거하여 상기 에어 탱크로 공급하는 EAPU 밸브;를 포함하는 상용 차량용 지능형 EAPU 모듈에 관한 것이다.
상기 EAPU 밸브는, 상기 에어 컴프레셔로부터 에어가 흡기되는 흡기 포트,
상기 에어 컴프레셔로부터 공급되는 에어의 유분, 이물질, 수분 중 어느 하나 이상을 필터링하는 카트리지; 상기 필터링된 에어를 상기 에어 탱크로 공급하는 배기 포트; 및 상용 차량의 ECU와 통신하여 EAPU 최적 작동을 제어하며 습도 계산에 따른 지능적 재생 및 압력 체크, 동결방지, 온/오프 보드 자가 진단 중 어느 하나 이상을 수행하는 PCB 모듈을 포함한다.
상기 EAPU 밸브는, 평상시에는 상기 에어 탱크로 연결된 라인의 압력을 평형으로 유지하여 에어 공급 및 재생시 상기 에어 컴프레셔가 작동되는 시간을 최소화시켜 연료소비를 줄이는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에서 EAPU 모듈이 사용되는 차량의 시스템 구성도, 도 2는 본 발명에서 EAPU 모듈의 구성도, 도 3은 본 발명에서 EAPU 모듈의 제어 회로도, 도 4는 본 발명에서 EAPU 모듈의 제어 회로도, 도 5는 본 발명에서 EAPU 모듈의 제어 회로도, 도 6은 본 발명에서 EAPU 모듈에 사용되는 카트리지의 구성도를 나타낸다.
EAPU란 차량의 컴프레셔의 공기압을 측정해 컴프레셔의 효율적인 동작을 돕고, 컴프레셔 공기 중의 수분 및 유분 제습을 하는 장치이다.
도 3은 EAPU 밸브 시스템의 필터링 및 에어 공급 구성도를 도시하고 있다.
1단계로, 컴프레셔에서 에어가 충전포트 1 내지 3을 통하여 공급되면 카트리지를 통과하며 에어에 포함된 유분, 이물질, 수분이 필터링되고 이후 메인 체크 밸브를 거쳐 에어가 공급되는 구조이다.
공급된 에어는 압력 밸브를 거쳐 각 에어 탱크에 공급이 진행되고, 공급압을 압력센서에서 체크하여 최적의 압력을 관리한다.
에어 공급에 대한 제어는 EAPU에 장착된 ECU가 컴프레셔를 제어한다.
2단계로, EAPU 밸브 어셈블리 필터의 회생 단계이다. 도 4에서는 이에 대해 자세하게 설명하고 있다.
차량이 무부하 상태일때를 ECU가 체크하여 ESS 솔레노이드 밸브와 재생 솔레노이드 밸브를 작동시킨다. 솔레노이드 밸브가 열리면 브레이크용 에어 탱크의 건조한 에어의 압력이 높아지고, 충전 포트를 통해 유입되는 컴프레셔의 압력이 더해져서 12.5bar 조건이 되어 언로더 밸브가 오픈되면 회생이 진행된다.
회생 진행시 발생되는 소음을 최소화하기 위하여 소음기를 통해 배출하는 것이 바람직하다.
3단계로, EAPU 밸브 어셈블리의 합력 평형 상태이다.(Blocked)
평상시 모드로 ESS 솔레노이드 밸브만 ON 되어 EAPU 밸브에서 에어 탱크로 연결된 에어 탱크 라인까지 압력을 평형으로 유지하여 에어 공급 및 재생시 작업 진행시 컴프레셔가 작동되는 시간을 최소화시켜 연료소비를 줄이게 된다.
도 6은 카트리지(필터)의 구성을 도시하고 있는 도면이다. 컴프레셔에서 유입된 에어의 유분, 이물질, 수분을 필터링한다.
필터링 구조는, 1) 큰입자 이물질 및 유분을 1차 필터에서 포집하여 유분은 카트리지 바닥으로 포집한다. 2) 2차로 제오라이트가 수분을 필터링하여 차량에 공급한다.
재상구조는, 1) 서지탱크내의 건조한 공기가 카트리지 내로 유입하고, 2) 건조한 공기가 수분을 흡수한 후, 3) 배출밸브를 통해 배출되는 구조이다.
밸브 바디 인렛 어셈블리에 대해 설명한다. 컴프레셔에서 에어를 입력받아 카트리지를 통해 여과된 공기를 기계 및 전자적 제어로 아웃렛 밸브에 에어를 공급하고 서지탱크에서 에어를 입력받아 카트리지 회생기능을 진행하는 안전밸브 모듈이다.
멤브레인 기술 기반의 멀티 채널의 압력밸브구조를 제공한다. 시스템 압력은 솔레노이드 밸브로 제어하며 압력레벨은 공압식 밸브로 제어한다. 밸브 내 과압 생성시 안전밸브 작동으로 압력을 배출한다. 모든 회로에 안전밸브 또는 체크 밸브를 배치한다. 카트리지와 컴프레셔 사이의 라인은 차단후에도 압력을 유지한다.
10 서킷 프로텍션 밸브 아웃렛 어셈블리에 대해 설명한다. 인렛 밸브에서 필터링된 에어를 각 포트별로 설정 압력을 높여서 공급하고, 설정압력을 낮추서 차단시키는 안전 밸브 모듈이다. 멤브레인 기술 기반의 멀티 채널 압력 밸브이다. 압력 조절 밸브 기능이 포함된다. 각 아웃렛 포트 별로 체크 및 안전밸브 장착으로 역류 방지 및 일정 압력이 형성되었을 때 밸브가 오픈된다.
PCB 어셈블리에 대해 설명한다. 압력과 ESS 를 제어하며 2개의 압력센서로 브레이크 공급라인 압력을 체크한다. 2개의 솔레노이드 밸브로 ESS, 회생, 과압을 제어한다.
히터 장착 및 차량 시동 오프시 자동회생 진행으로 인한 동결을 방지한다. DOVR 단계동안 브레이크 시스템에어 즉시 충전한다. 엔지 시동시 컴프레셔를 정지한다. 내리막 주행시 컴프레셔를 가동하고, 오르막 주행시 컴프레셔 정지한다. 차량 시스템 정보 모니터링 최적 재생시간 및 타이밍을 제어한다. 차량 가속 출원시 전출력 사용을 위해 컴프레셔를 정지한다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명이 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
EAPU 모듈
Claims (2)
- 에어 컴프레셔; 에어 탱크; 및 상기 에어 컴프레셔로부터 공급되는 에어에 포함된 유분, 이물질, 수분 중 어느 하나를 필터링하는 카트리지; 상기 필터링된 에어를 상기 에어 탱크로 공급하는 EAPU 밸브; 및 상기 EAPU 밸브를 제어하는 ECU를 포함하는 상용 차량용 지능형 EAPU 모듈의 제어 방법에 있어서
상기 ECU는,
1) 상기 카트리지에 필터링된 습한 공기가 일정량을 초과하는 경우 재생을 작동하는 모드,
2) Cut-off 전에 카트리지가 제습할 용량을 넘는다고 판단되는 경우 즉시 재생을 작동하는 모드,
3) 차량의 정차시에 자연 누기에 의해 소모될 공기의 일부분을 엔진을 오프한 후 재생에 사용하는 모드, 중 어느 하나 이상을 수행하는,
연비 향상을 위한 차량용 EAPU 모듈 제어 방법
- 청구항 1에 있어서,
상기 ECU는,
1) 차량의 CAN을 통하여 가속 페달의 정보를 받아 엔진의 고출력이 필요하다고 판단시 상기 에어 컴프레셔의 작동을 오프시키는 모드,
2) 엔진 시동시 작동 부하를 줄이기 위해 에어 컴프레셔를 1 내지 2초 동안 무부하 상태로 작동하는 모드,
3) 엔진 시동을 오프한 경우, 충진 라인 파이프의 에어를 배출함으로써 냉간시 결빙을 예방하는 모드, 중 어느 하나 이상을 수행하는,
연비 향상을 위한 차량용 EAPU 모듈 제어 방법
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101428266B1 (ko) | 2012-12-10 | 2014-08-07 | 현대자동차주식회사 | 고도정보를 이용한 ｅａｐｕ 제어 장치 |
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2020
- 2020-11-30 KR KR1020200164256A patent/KR20220075785A/ko unknown
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR102654786B1 (ko) | 2022-11-25 | 2024-04-03 | 재단법인 자동차융합기술원 | 에어 프로세싱 유니트 시뮬레이션 시스템 |
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