YOKEDA KAZUYA (JP)
KATAYAMA YUSAKU (JP)
WO2018105711A1 | 2018-06-14 |
JP2010201323A | 2010-09-16 |
\¥0 2020/175466 28 卩(:170? 2020 /007465 請求の範囲 [請求項 1 ] 圧縮空気を送出するコンブレッサと圧縮乾燥空気を貯留するエアタ ンクとの間に設けられており、 水分を捕捉する乾燥剤を含むフィルタ を有する、 空気乾燥回路と、 前記空気乾燥回路を制御する制御装置と、 を備え、 前記制御装置は、 前記コンプレッサが駆動して前記圧縮空気が前記 フィルタに対し送出されて前記エアタンクに対し供給される供給動作 時に、 前記エアタンクに貯留された前記圧縮乾燥空気の乾燥状態を水 分量から判定し、 前記圧縮乾燥空気の前記乾燥状態に基づき、 前記圧縮乾燥空気を前 記フィルタに逆方向に通過させて前記フィルタを通過した流体を排出 口から排出する再生動作を実行するか否かを決定するように構成され ている、 空気供給システム。 [請求項 2] 前記制御装置は、 前記エアタンクの圧力情報と前記コンブレッサの 空気吐出量とを取得し、 前記エアタンクの圧力変化に基づき前記エアタンクに貯留された前 記圧縮乾燥空気の消費量を算出し、 前記圧縮乾燥空気の消費量と前記空気吐出量とを用いて、 前記圧縮 乾燥空気の水分量を算出するように構成されている、 請求項 1 に記載の空気供給システム。 [請求項 3] 前記制御装置は、 前記圧縮乾燥空気の圧力が前記再生動作を行う力 ッ トアウト圧に到達し且つ前記圧縮乾燥空気の前記乾燥状態が所定条 件を満たさないときに前記再生動作を実行するように構成されている 請求項 1又は 2に記載の空気供給システム。 [請求項 4] 前記制御装置は、 前記圧縮乾燥空気の前記圧力が前記カツ トアウト 圧に到達し且つ前記圧縮乾燥空気の乾燥状態が所定値を満たすときに \¥0 2020/175466 29 卩(:170? 2020 /007465 、 前記空気乾燥回路の前記圧縮乾燥空気を前記フィルタに前記逆方向 に通過させて前記フィルタを通過した流体を前記排出口から排出する パージ動作を実行するように構成されている、 請求項 3に記載の空気供給システム。 [請求項 5] 前記空気乾燥回路に接続された分岐路と前記排出口とを連通する排 出弁と、 前記フィルタから前記エアタンクに向かう順方向の流れと前記エア タンクから前記フィルタに向かう逆方向の流れとを切り替える再生制 御弁とを備え、 前記制御装置は、 前記排出弁及び前記再生制御弁を制御するように 構成されている、 請求項 1〜 4のいずれか一項に記載の空気供給システム。 [請求項 6] 圧縮空気を送出するコンブレッサと圧縮乾燥空気を貯留するエアタ ンクとの間に設けられており、 水分を捕捉する乾燥剤を含むフィルタ を有する、 空気乾燥回路と、 前記空気乾燥回路を制御する制御装置と、 を備える空気供給システ ムの制御方法であって、 前記制御装置が、 前記コンプレッサが駆動して前記圧縮空気が前記フィルタに対し送 出されて前記エアタンクに対し供給される供給動作時に、 前記エアタ ンクに貯留された前記圧縮乾燥空気の乾燥状態を水分量から判定し、 前記圧縮乾燥空気の前記乾燥状態に基づき、 前記圧縮乾燥空気を前 記フィルタに逆方向に通過させて前記フィルタを通過した流体を排出 口から排出する再生動作を実行するか否かを決定する、 空気供給システムの制御方法。 [請求項 7] 圧縮空気を送出するコンブレッサと圧縮乾燥空気を貯留するエアタ ンクとの間に設けられており、 水分を捕捉する乾燥剤を含むフィルタ を有する、 空気乾燥回路と、 前記空気乾燥回路を制御する制御装置と \¥0 2020/175466 30 卩(:170? 2020 /007465 、 を備える空気供給システムの制御プログラムであって、 前記制御装 置を、 前記コンプレツサが駆動して前記圧縮空気が前記フィルタに対し送 出されて前記エアタンクに対し供給される供給動作時に、 前記エアタ ンクに貯留された前記圧縮乾燥空気の乾燥状態を水分量から判定する 乾燥状態判定部、 及び 前記圧縮乾燥空気の前記乾燥状態に基づき、 前記圧縮乾燥空気を前 記フィルタに逆方向に通過させて前記フィルタを通過した流体を排出 口から排出する再生動作を実行するか否かを決定する、 再生動作実行 決定部として機能させる、 空気供給システムの制御プログラム。 |
発明の名称 :
空気供給システム、 空気供給システムの制御方法、 及び空気供給システム の制御プログラム
技術分野
[0001 ] 本開示は、 空気供給システム、 空気供給システムの制御方法、 及び空気供 給システムの制御プログラムに関する。
背景技術
[0002] トラック、 バス、 建機等の車両においては、 コンブレッサから送られる圧 縮空気を利用して、 ブレーキシステム及びサスペンションシステ ム等を含む 、 空気圧システムが制御されている。 この圧縮空気には、 大気中に含まれる 水分及びコンプレッサ内を潤滑する油分等、 液状の不純物が含まれている。 水分及び油分を多く含む圧縮空気が空気圧シ ステム内に入ると、 鲭の発生及 びゴム部材の膨潤等を招き、 作動不良の原因となる可能性がある。 このため 、 コンブレッサの下流には、 圧縮空気中の水分及び油分等の不純物を除去 す る圧縮空気乾燥装置が設けられている。
[0003] 圧縮空気乾燥装置は、 乾燥剤及び各種バルブを備えている。 圧縮空気乾燥 装置は、 圧縮空気から水分等を除去する口ード運転 (除湿動作) を行う。 除 湿動作によって生成された圧縮乾燥空気は、 貯留部に貯留される。 また、 圧 縮空気乾燥装置の清浄機能は、 圧縮乾燥空気の通過量に応じて低下する。 こ のため、 圧縮空気乾燥装置は、 乾燥剤に吸着された油分及び水分を乾燥剤か ら取り除き、 取り除いた油分及び水分をドレンとして放出 するアンロード運 転 (再生動作) を行う (例えば、 特許文献 1参照) 。
先行技術文献
特許文献
[0004] 特許文献 1 :特開 2 0 1 0 _ 2 0 1 3 2 3号公報
発明の概要 \¥0 2020/175466 2 卩(:170? 2020 /007465 発明が解決しようとする課題
[0005] ところで、 圧縮空気乾燥装置は、 貯留部の圧力に基づいて除湿動作と再生 動作とを切り替えている。 貯留部に貯留された圧縮乾燥空気の消費が継 続し たときには、 再生動作に切り替わらず除湿動作が継続され て、 貯留部に貯留 された圧縮乾燥空気の水分量が増加するおそ れがある。 そこで、 圧縮乾燥空 気の乾燥状態を維持することが求められてい る。
[0006] 本開示の目的は、 圧縮乾燥空気の乾燥状態を維持することので きる空気供 給システム及び空気供給システムの制御方法 を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0007] 上記課題を解決する空気供給システムは、 圧縮空気を送出するコンブレッ サと圧縮乾燥空気を貯留するエアタンクとの 間に設けられ水分を捕捉する乾 燥剤を含むフィルタを有する空気乾燥回路と 、 前記空気乾燥回路を制御する 制御装置とを備え、 前記制御装置は、 前記コンブレッサが駆動して前記圧縮 空気が前記フィルタに送出されて前記エアタ ンクに供給される供給動作時に 、 前記エアタンクに貯留された前記圧縮乾燥空 気の乾燥状態を水分量から判 定して、 前記圧縮乾燥空気を前記フィルタに逆方向に 通過させて前記フィル 夕を通過した流体を排出口から排出する再生 動作を実行するか否かを決定す る。
[0008] 上記課題を解決する空気供給システムの制御 方法は、 圧縮空気を送出する コンブレッサと圧縮乾燥空気を貯留するエア タンクとの間に設けられ水分を 捕捉する乾燥剤を含むフィルタを有する空気 乾燥回路と、 前記空気乾燥回路 を制御する制御装置とを備える空気供給シス テムの制御方法であって、 前記 制御装置が、 前記コンブレッサが駆動して前記圧縮空気が 前記フィルタに送 出されて前記エアタンクに供給される供給動 作時に、 前記エアタンクに貯留 された前記圧縮乾燥空気の乾燥状態を水分量 から判定して、 前記圧縮乾燥空 気を前記フィルタに逆方向に通過させて前記 フィルタを通過した流体を排出 口から排出する再生動作を実行するか否かを 決定する。
[0009] 上記課題を解決する空気供給システムの制御 プログラムは、 圧縮空気を送 \¥0 2020/175466 3 卩(:170? 2020 /007465
出するコンブレッサと圧縮乾燥空気を貯留 するエアタンクとの間に設けられ ており、 水分を捕捉する乾燥剤を含むフィルタを有す る、 空気乾燥回路と、 前記空気乾燥回路を制御する制御装置と、 を備える空気供給システムの制御 プログラムであって、 前記制御装置を、 前記コンブレッサが駆動して前記圧 縮空気が前記フィルタに対し送出されて前記 エアタンクに対し供給される供 給動作時に、 前記エアタンクに貯留された前記圧縮乾燥空 気の乾燥状態を水 分量から判定する乾燥状態判定部、 及び、 前記圧縮乾燥空気の前記乾燥状態 に基づき、 前記圧縮乾燥空気を前記フィルタに逆方向に 通過させて前記フィ ルタを通過した流体を排出口から排出する再 生動作を実行するか否かを決定 する、 再生動作実行決定部として機能させる。
[0010] 上記構成によれば、 供給動作時に、 圧縮乾燥空気の乾燥状態を水分量から 判定して再生動作を実行するか否かを決定す る。 このため、 供給動作が実行 されて乾燥剤の再生が不足しているときに再 生動作が実行される。 よって、 圧縮乾燥空気の乾燥状態を維持することがで きる。
[001 1 ] 上記空気供給システムについて、 前記制御装置は、 前記エアタンクの圧力 情報と前記コンブレッサの空気吐出量とを取 得し、 前記エアタンクの圧力変 化に基づき前記エアタンクに貯留された前記 圧縮乾燥空気の消費量を算出し 、 前記圧縮乾燥空気の消費量と前記空気吐出量 とを用いて、 前記圧縮乾燥空 気の水分量を算出するように構成されてよい 。
[0012] エアタンクに圧縮乾燥空気を供給しつつ、 ブレーキや再生動作により圧縮 乾燥空気を消費するときには、 エアタンクの圧縮乾燥空気の水分量を算出す ることは難しい。 そこで、 上記構成によれば、 エアタンクの圧力変化とコン プレッサの空気吐出量とから圧縮乾燥空気の 消費量を算出して、 消費される 圧縮乾燥空気に含まれる水分量を算出するこ とにより、 ブレーキや再生動作 により圧縮乾燥空気が消費された後のエアタ ンクの水分量を正確に推定する ことができる。
[0013] 上記空気供給システムについて、 前記制御装置は、 前記圧縮乾燥空気の圧 力が前記再生動作を行うカッ トアウト圧に到達し且つ前記圧縮乾燥空気の 前 \¥0 2020/175466 4 卩(:170? 2020 /007465
記乾燥状態が所定条件を満たさないときに 前記再生動作を実行するように構 成されてよい。
[0014] 圧縮乾燥空気の供給と消費とが行われて前記 圧縮乾燥空気の圧力がカッ ト アウト圧に到達せずに圧縮乾燥空気の供給が 継続されると、 フィルタによる 乾燥能力が低下する。 そこで、 上記構成によれば、 前記圧縮乾燥空気の圧力 がカッ トアウト圧に到達せず、 圧縮乾燥空気の乾燥状態が所定条件を満たさ ないときに再生動作を実行することによって 乾燥剤を再生して、 圧縮乾燥空 気の乾燥状態を維持することができる。
[0015] 上記空気供給システムについて、 前記制御装置は、 前記圧縮乾燥空気の前 記圧力が前記カッ トアウト圧に到達し且つ前記圧縮乾燥空気の 乾燥状態が所 定条件を満たすときに、 前記空気乾燥回路の前記圧縮乾燥空気を前記 フィル 夕に前記逆方向に通過させて前記フィルタを 通過した流体を前記排出口から 排出するパージ動作を実行するように構成さ れてよい。
[0016] 上記構成によれば、 圧縮乾燥空気の乾燥状態が所定条件を満たす ときには 、 エアタンクの圧縮乾燥空気をフィルタに逆方 向に通過させる再生動作では なく、 空気乾燥回路の圧縮乾燥空気をフィルタに逆 方向に通過させるパージ 動作が行われる。 このため、 エアタンクの圧縮乾燥空気の消費を抑制する こ とができる。
[0017] 上記空気供給システムについて、 前記空気乾燥回路に接続された分岐路と 前記排出口とを連通する排出弁と、 前記フィルタから前記エアタンクに向か う順方向の流れと前記エアタンクから前記フ ィルタに向かう逆方向の流れと を切り替える再生制御弁とを備えてよく、 前記制御装置は、 前記排出弁及び 前記再生制御弁を制御するように構成されて よい。
[0018] 上記構成によれば、 排出弁と再生制御弁とを制御装置が制御する ことで、 供給動作及び再生動作を行うことができる。
発明の効果
[0019] 本開示によれば、 圧縮乾燥空気の乾燥状態を維持することがで きる。
図面の簡単な説明 \¥0 2020/175466 5 卩(:170? 2020 /007465
[0020] [図 1]空気供給システムの第 1実施形態の概略構成を示す構成図。
[図 2]図 2八は図 1の実施形態の空気乾燥回路の第 1動作モード及び第 7動作 モードを示す図、 図 2巳は図 1の実施形態の空気乾燥回路の第 2動作モード を示す図、 図 2〇は図 1の実施形態の空気乾燥回路の第 3動作モード及び第 8動作モードを示す図、 図 2 0〜図 2 はそれぞれ図 1の実施形態の空気乾 燥回路の第 4〜第 6動作モードを示す図。
[図 3]図 1の実施形態の空気乾燥回路の動作の遷移を す遷移図。
[図 4]図 1の実施形態の空気乾燥回路の第 1動作モードからの遷移を示すフロ —ナヤート。
[図 5]図 1の実施形態の空気乾燥回路の第 2動作モード及び第 3動作モードか らの遷移を示すフローチヤート。
[図 6]図 1の実施形態の空気乾燥回路の第 5動作モードからの遷移を示すフロ —ナヤート。
[図 7]図 1の実施形態の空気乾燥回路の第 7動作モードからの遷移を示すフロ —ナヤート。
[図 8]図 1の実施形態の空気乾燥回路の第 8動作モードからの遷移を示すフロ —ナヤート。
[図 9]空気供給システムの第 2実施形態におけるタンク空気水分飽和度を 出 する処理を示す概略図。
発明を実施するための形態
[0021] (第 1実施形態)
図 1〜図 8を参照して、 空気供給システムの第 1実施形態について説明す る。 空気供給システムは、 トラック、 バス、 建機等の車両に搭載されている 。 空気供給システムにより供給された圧縮乾燥 空気は、 車両に搭載されたブ レーキシステム等の空圧機器に用いられる。
[0022] <空気供給システム 1 0 >
図 1 を参照して空気供給システム 1 〇について説明する。 空気供給システ ム 1 0は、 コンブレッサ 4と、 空気乾燥回路 1 1 と、 制御装置としての巳〇 U (E l e c t r o n i c Co n t r o l U n i t) 80とを備える。
[0023] E C U 80は、 複数の配線 E 6 1〜 E 67を介して空気乾燥回路 1 1 に接 続されている。 ECU 80は、 演算部、 通信インターフェース部、 揮発性記 憶部、 不揮発性記憶部を備えている。 演算部は、 コンピュータプロセッサで あって、 不揮発性記憶部 (記憶媒体) に記憶された空気供給プログラムにし たがって、 空気乾燥回路 1 1 を制御するように構成されている。 演算部は、 自身が実行する処理の少なくとも一部を、 AS I C等の回路により実現して もよい。 空気供給プログラムは、 一つのコンビュータプロセッサによって実 行されてもよいし、 複数のコンビュータプロセッサによって実行 されてもよ い。 また、 E C U 80は、 空気乾燥回路 1 1の動作の結果を記憶する記憶部 80 Aを備える。 記憶部 80 Aは、 不揮発性記憶部又は揮発性記憶部であり 、 上記制御プログラムが記憶された記憶部と同 一のものであってもよいし、 異なるものであってもよい。
[0024] ECU 80は、 CAN (Co n t r o l l e r A r e a N e t wo r k) 等の車載ネッ トワークを介して、 例えばエンジン ECU、 ブレーキ EC U等、 車両に搭載された他の ECU (図示略) に接続されている。 ECU 8 0は、 それらの ECUから、 車両状態を示す情報を取得する。 車両状態を示 す情報には、 例えば、 イグニッシヨンスイッチのオフ情報、 車速、 エンジン の駆動情報等が含まれる。
[0025] コンブレッサ 4の状態は、 ECU 80からの指令値に基づいて、 空気を圧 縮して送出する稼働状態 (負荷運転) と、 空気の圧縮を行わない非稼働状態 (空運転) との間で切り替えられる。 コンブレッサ 4は、 エンジン等の回転 駆動源から伝達された動力で稼働する。
[0026] 空気乾燥回路 1 1は、 いわゆる、 エアドライヤである。 空気乾燥回路 1 1 は、 ECU 80に接続され、 負荷運転中のコンブレッサ 4から送られた圧縮 空気から該圧縮空気に含まれる水分等を除去 する。 空気乾燥回路 1 1は、 乾 燥された後の圧縮空気 (以下、 圧縮乾燥空気) を、 供給回路 1 2へ送出する 。 供給回路 1 2に対し供給された圧縮乾燥空気は、 エアタンク 30に貯留さ \¥0 2020/175466 7 卩(:170? 2020 /007465
れる。
[0027] エアタンク 3 0に貯留された圧縮乾燥空気は、 車両に搭載されたブレーキ システム等の空圧機器に供給される。 例えば、 車両が降坂路又は市街地を走 行する状況等、 ブレーキが作動される頻度が高い場合には、 エアタンク 3 0 に貯留された圧縮乾燥空気の消費量が多くな る。 逆に、 ブレーキが作動され る頻度が低い場合には、 エアタンク 3 0に貯留された圧縮乾燥空気の消費量 が少なくなる。
[0028] 空気乾燥回路 1 1は、 メンテナンス用ポート 1 2を有している。 メンテ ナンス用ポート 1 2は、 メンテナンスの際にそれを通じて空気乾燥回 路 1 1 に空気を供給するためのポートである。
[0029] <空気乾燥回路 1 1 >
空気乾燥回路 1 1は、 ケース 1 1 八 (図 2八参照) の内部等にフィルタ 1 7を備えている。 フィルタ 1 7は、 コンブレッサ 4と供給回路 1 2とを接続 する空気供給通路 1 8の途中に設けられている。 なお、 フィルタ 1 7は、 乾 燥剤を含む。 また、 フィルタ 1 7は、 乾燥剤とは別に、 油分を捕捉する油分 捕捉部を含んでいてもよい。 油分捕捉部は、 ウレタンフォーム等の発泡体、 多数の通気孔を有する金属材、 ガラス繊維フィルタ等、 空気を通過させなが ら油分を捕捉可能なものであればよい。
[0030] フィルタ 1 7は、 コンブレッサ 4から送出された圧縮空気を乾燥剤に通過 させることによって、 圧縮空気に含まれる水分を圧縮空気から除去 して圧縮 空気を乾燥させる。 また、 乾燥剤又は油分捕捉部は、 圧縮空気に含まれる油 分を捕捉して圧縮空気を清浄化する。 フィルタ 1 7を通過した圧縮空気は、 フィルタ 1 7に対して下流への空気の流れのみを許容す 逆止弁としての下 流チェックバルブ 1 9を介して供給回路 1 2へ供給される。 つまり、 下流チ ェックバルブ 1 9は、 フィルタ 1 7側を上流、 供給回路 1 2側を下流とした とき、 上流から下流への空気の流れのみを許容する 。 なお、 下流チェックバ ルブ 1 9は、 所定の開弁圧 (封止圧) を有していることから、 圧縮空気が流 れるとき、 上流の圧力は下流の圧力よりも開弁圧だけ高 くなる。 \¥0 2020/175466 8 卩(:170? 2020 /007465
[0031 ] また、 フィルタ 1 7の下流には、 下流チェックバルブ 1 9を迂回する迂回 路としてのバイパス流路 2 0が下流チェックバルブ 1 9に対して並列に設け られている。 バイパス流路 2 0には、 再生制御弁 2 1が設けられている。
[0032] 再生制御弁 2 1は、 巳(3 11 8 0によって制御される電磁弁である。 巳〇11
8 0は、 配線日 6 4を介して再生制御弁 2 1の電源の入り切り (駆動/非駆 動) を制御することによって、 再生制御弁 2 1の動作を切り替える。 再生制 御弁 2 1は、 電源が切れた状態において閉弁してバイパス 流路 2 0を封止し 、 電源が入った状態において開弁してバイパス 流路 2 0を連通させる。 巳〇 II 8 0は、 例えば、 エアタンク 3 0内の空気圧の値を受けて、 空気圧の値が 所定の範囲を越えたとき再生制御弁 2 1 を動作させる。
[0033] バイパス流路 2 0には、 再生制御弁 2 1 とフィルタ 1 7との間にオリフィ ス 2 2が設けられている。 再生制御弁 2 1が通電されると、 供給回路 1 2側 の圧縮乾燥空気が、 バイパス流路 2 0を介して、 オリフィス 2 2によって流 量を規制された状態でフィルタ 1 7に送られる。 フィルタ 1 7に対し送られ た圧縮乾燥空気は、 フィルタ 1 7を下流から上流に向けて逆流し、 フィルタ 1 7を通過する。 このような処理は、 フィルタ 1 7を再生させる動作であり 、 ドライヤの再生動作という。 このとき、 フィルタ 1 7に対し送られる圧縮 乾燥空気は、 空気供給通路 1 8からフィルタ 1 7等を通過して供給回路 1 2 に供給された乾燥及び清浄化された空気であ るため、 フィルタ 1 7等に捕捉 された水分及び油分をフィルタ 1 7から除去することができる。 巳(3 11 8 0 は、 通常の制御において、 エアタンク 3 0内の圧力が上限値 (カッ トアウト 圧) に到達すると、 再生制御弁 2 1 を開弁する。 一方、 エアタンク 3 0内の 圧力が下限値 (カッ トイン圧) に到達すると、 開弁した再生制御弁 2 1 を閉 弁する。
[0034] コンブレッサ 4とフィルタ 1 7との間の部分から、 分岐通路 1 6が分岐し ている。 分岐通路 1 6にはドレン排出弁 2 5が設けられており、 分岐通路 1 6の末端にはドレン排出口 2 7が接続されている。
[0035] フィルタ 1 7から除去された水分及び油分を含む流体で るドレンは、 圧 \¥0 2020/175466 9 卩(:170? 2020 /007465
縮空気とともにドレン排出弁 2 5に対し送られる。 ドレン排出弁 2 5は、 空 気圧により駆動される空気圧駆動式の弁であ って、 分岐通路 1 6において、 フィルタ 1 7とドレン排出口 2 7との間に設けられている。 ドレン排出弁 2 5は、 閉弁位置及び開弁位置の間で位置を変更する 2ポート 2位置弁である 。 ドレン排出弁 2 5が開弁位置にあるとき、 ドレンはドレン排出口 2 7へ送 られる。 ドレン排出口 2 7から排出されたドレンは、 図示しないオイルセパ レータによって回収されてもよい。 なお、 ドレンがフィルタ 1 7を逆方向に 通過した流体に相当する。
[0036] ドレン排出弁 2 5は、 ガバナ 2 6八によって制御される。 ガバナ 2 6八は 、 巳〇 II 8 0によって制御される電磁弁である。 巳〇 II 8 0は、 配線巳 6 3 を介してガバナ 2 6八の電源の入り切り (駆動/非駆動) を制御することに よって、 ガバナ 2 6八の動作を切り替える。 ガバナ 2 6八は、 電源が入れら れると、 ドレン排出弁 2 5に空気圧信号を入力することによって、 ドレン排 出弁 2 5を開弁させる。 また、 ガバナ 2 6八は、 電源が切られると、 ドレン 排出弁 2 5に空気圧信号を入力せずに大気圧に開放す ことによって、 ドレ ン排出弁 2 5を閉弁させる。
[0037] ドレン排出弁 2 5は、 ガバナ 2 6 から空気圧信号が入力されていない状 態では、 閉弁位置に維持され、 ガバナ 2 6 から空気圧信号が入力されると 、 開弁位置に切り替わる。 また、 ドレン排出弁 2 5においてコンブレッサ 4 に接続されている入カポートの圧力が上限値 を超えた場合、 ドレン排出弁 2 5が強制的に開弁位置に切り替えられる。
[0038] コンブレッサ 4とフィルタ 1 7との間であって、 かつ、 コンブレッサ 4と 分岐通路 1 6の間には、 上流チェックバルブ 1 5が設けられている。 上流チ ェックバルブ 1 5は、 コンブレッサ 4側を上流、 フィルタ 1 7側を下流とし たとき、 上流から下流への空気の流れのみを許容する 。 上流チェックバルブ 1 5は、 所定の開弁圧 (封止圧) を有していることから、 圧縮空気が流れる とき、 上流の圧力は下流の圧力よりも開弁圧だけ高 くなる。 なお、 上流チェ ックバルブ 1 5の上流には、 コンブレッサ 4の出口のリード弁が設けられて \¥0 2020/175466 10 卩(:170? 2020 /007465
いる。 上流チェックバルブ 1 5の下流には、 分岐通路 1 6やフィルタ 1 7が 設けられている。
[0039] <コンブレッサ 4 >
コンブレッサ 4は、 アンロード制御弁 2 6巳によって制御される。 アンロ —ド制御弁 2 6巳は、 巳〇11 8 0によって制御される電磁弁である。 巳〇11 8 0は、 配線巳 6 2を介してアンロード制御弁 2 6巳の電源の入り切り (駆 動/非駆動) を制御することによって、 アンロード制御弁 2 6巳の動作を切 り替える。 アンロード制御弁 2 6巳は、 電源が切られると、 開放位置に切り 替わり、 アンロード制御弁 2 6巳とコンブレッサ 4との間の流路を大気開放 する。 また、 アンロード制御弁 2 6巳は、 電源が入れられると、 供給位置に 切り替わり、 コンブレッサ 4に圧縮空気からなる空気圧信号を送る。
[0040] コンブレッサ 4の状態は、 アンロード制御弁 2 6巳から空気圧信号が入力 されると、 非稼働状態 (空運転) に切り替わる。 例えば、 供給回路 1 2の圧 力がカッ トアウト圧に到達したとき、 圧縮乾燥空気の供給は不要である。 供 給回路 1 2側の圧力がカッ トアウト圧に到達し、 巳(3 11 8 0がアンロード制 御弁 2 6巳の電源を入れる (アンロード制御弁 2 6巳を駆動する) と、 アン 口ード制御弁 2 6巳は、 供給位置に切り替わる。 これにより、 アンロード制 御弁 2 6巳から、 コンブレッサ 4に空気圧信号が供給され、 コンブレッサ 4 の状態が非稼働状態に切り替わる。
[0041 ] <センサ >
コンブレッサ 4と上流チェックバルブ 1 5との間には、 圧カセンサ 5 0が 設けられている。 圧カセンサ 5 0は、 空気供給通路 1 8に対し接続されてお り、 空気供給通路 1 8の空気圧を測定して、 測定した結果を配線巳 6 1 を介 して巳〇 II 8 0に伝達する。
[0042] 下流チェックバルブ 1 9と供給回路 1 2との間には、 湿度センサ 5 1及び 温度センサ 5 2が設けられている。 湿度センサ 5 1は、 フィルタ 1 7の下流 の圧縮乾燥空気の湿度を測定して、 測定した結果を、 配線日 6 5を介して巳 <3 11 8 0に出力する。 温度センサ 5 2は、 フィルタ 1 7の下流の圧縮乾燥空 \¥0 2020/175466 1 1 卩(:170? 2020 /007465
気の温度を測定して、 測定した結果を、 配線巳 6 6を介して巳(3 II 8 0に出 力する。 巳〇 II 8 0は、 湿度センサ 5 1及び温度センサ 5 2から入力された 圧縮乾燥空気の湿度及び温度に基づいて圧縮 乾燥空気の乾燥状態を判定する 。 すなわち、 圧縮乾燥空気の湿度及び温度は、 圧縮乾燥空気の乾燥状態を示 す指標である。
[0043] 下流チェックバルブ 1 9と供給回路 1 2との間には、 圧カセンサ 5 3が設 けられている。 圧カセンサ 5 3は、 例えば、 圧縮乾燥空気が貯留されるエア タンク 3 0内の空気圧を検出可能に設けられ、 配線巳 6 7を介して巳〇 II 8 0に接続されている。 下流チェックバルブ 1 9と供給回路 1 2との間の圧力 はエアタンク 3 0の圧力と同じであり、 圧カセンサ 5 3の検出結果はエアタ ンク 3 0内の圧力として用いることができる。 なお、 圧カセンサ 5 3は、 供 給回路 1 2に設けられてもよいし、 エアタンク 3 0に設けられてもよい。
[0044] 巳〇11 8 0は、 エアタンク 3 0の圧力情報とコンブレッサ 4の空気吐出量 とを取得し、 エアタンク 3 0の圧力変化に基づき、 エアタンク 3 0に貯留さ れた圧縮乾燥空気の空気消費量を算出する。 そして、 日(3 11 8 0は、 圧縮乾 燥空気の空気消費量と空気吐出量とを用いて 、 圧縮乾燥空気の水分量を算出 する。
[0045] 詳しくは、 巳〇11 8 0は、 圧力情報として圧カセンサ 5 3からエアタンク
3 0内の空気圧を取得する。 また、 巳〇 II 8 0は、 コンブレッサ 4の回転数 から空気吐出量を算出する。 巳〇 II 8 0は、 エアタンク 3 0に貯留された圧 縮乾燥空気の大気圧基準の空気消費量を式 ( 1) にしたがって算出する。 な お、 減圧値は、 圧カセンサ 5 3が検出した前回値と現在値との差から求め ことができる。
[0046] 空気消費量 = (減圧値 [1< 3 ] /大気圧 [1< 3 ] ) Xタンク容量 [!_ ] 十空気吐出量 (前回値) [し] (1)
消費空気に含まれる消費空気含有水分量を式 (2) にしたがって算出する 。 なお、 タンク含有水分量は、 再生終了時のエアタンク 3 0内の圧縮空気温 度と圧縮空気湿度とから算出される、 エアタンク 3 0内に含まれる水分量の 絶対値である。
[0047] 消費空気含有水分量 [g] =タンク含有水分量 [g] Xサイクル間空気消 費量 [L] X (大気圧 [k P a] / (カッ トアウト圧 [k P a] +大気圧 [ k P a] ) ) ÷タンク容量 [L] (2)
なお、 空気消費量は、 空気吐出量がない場合には圧力変化 (減圧値) から 直接算出可能である。 また、 空気消費量は、 空気吐出量がある場合には圧力 変化 (減圧値) と空気吐出量とから算出される。
[0048] <空気乾燥回路 1 1の動作説明 >
図 2 A〜図 2 Fに示すように、 空気乾燥回路 1 1は、 少なくとも第 1動作 モード〜第 8動作モードを含む、 複数の動作モードを有する。
[0049] (第 1動作モード)
図 2Aに示すように、 第 1動作モードは、 通常の除湿 (口ード) を行う 「 供給」 動作を行うモードである。 この第 1動作モードでは、 再生制御弁 2 1 、 ガバナ 26 A、 及びアンロード制御弁 26 Bをそれぞれ閉弁する (図にお いて 「CLOS E」 と記載) 。 このとき、 再生制御弁 2 1、 ガバナ 26 A、 及びアンロード制御弁 26巳には、 電源が供給されない。 また、 ガバナ 26 A及びアンロード制御弁 26巳は、 それらの下流に接続されるコンブレッサ 4のポート及びドレン排出弁 25のポートをそれぞれ大気開放する。 第 1動 作モードでは、 コンブレッサ 4から圧縮空気が供給されているとき (図にお いて 「〇N」 と記載) 、 フィルタ 1 7で水分等が除去され、 供給回路 1 2に 対し圧縮空気が供給される。
[0050] (第 2動作モード)
図 2 Bに示すように、 第 2動作モードは、 空気乾燥回路 1 1内の圧縮乾燥 空気をフィルタ 1 7に通過させてフィルタ 1 7を浄化する 「パージ」 動作を 行うモードである。 この第 2動作モードでは、 再生制御弁 2 1 を閉弁し、 ガ バナ 26 A及びアンロード制御弁 26 Bをそれぞれ開弁する (図において 「 〇 P E N」 と記載) 。 このとき、 ガバナ 26 A及びアンロード制御弁 26 B にはそれぞれ、 電源が供給されるとともに、 それらの下流に接続されるコン \¥0 2020/175466 13 卩(:170? 2020 /007465
プレッサ 4のポート及びドレン排出弁 2 5のポートはそれぞれ上流 (供給回 路 1 2側) に接続される。 これにより、 コンブレッサ 4が非稼働状態に切り 替わり (図において 「〇 」 と記載) 、 ドレン排出弁 2 5が開弁される。 その結果、 下流チェックバルブ 1 9とフィルタ 1 7との間の圧縮乾燥空気が 、 フィルタ 1 7内を第 1動作モード (供給) の空気の流れとは逆方向に流れ (逆流) 、 フィルタ 1 7によって捕捉された水分等が、 ドレンとしてドレン 排出口 2 7から排出される。 また、 フィルタ 1 7及び空気供給通路 1 8の空 気圧が大気圧に開放される。
[0051 ] (第 3動作モード)
図 2〇に示すように、 第 3動作モードは、 フィルタ 1 7を再生する 「再生 」 動作を行うモードである。 この第 3動作モードでは、 再生制御弁 2 1、 ガ バナ 2 6八、 及びアンロード制御弁 2 6巳をそれぞれ開弁する。 このとき、 ガバナ 2 6八及びアンロード制御弁 2 6巳に加え、 再生制御弁 2 1 にも電源 が供給される。 第 3動作モードでは、 コンブレッサ 4を非稼働状態とさせる とともに、 供給回路 1 2又はエアタンク 3 0に貯留された圧縮乾燥空気をフ ィルタ 1 7に逆流させて、 ドレン排出口 2 7から排出させる。 これによって 、 フィルタ 1 7に捕捉された水分等が除去される。 第 2動作モード及び第 3 動作モードは、 いずれもフィルタ 1 7を浄化させるモードであるが、 第 3動 作モードは、 少なくとも再生制御弁 2 1 を開弁する点で第 2動作モードと異 なる。 これにより、 第 3動作モードでは、 エアタンク 3 0内の圧縮乾燥空気 を、 供給回路 1 2及びバイパス流路 2 0を介して、 フィルタ 1 7に通過させ ることができる。 そのため、 フィルタ 1 7を浄化する効果が第 2動作モード よりも高い。 また、 第 3動作モードでも、 フィルタ 1 7及び空気供給通路 1 8の空気圧が大気圧に開放される。
[0052] (第 4動作モード)
図 2 0に示すように、 第 4動作モードは、 コンブレッサ 4を稼働させなが らコンブレッサ 4から供給された圧縮空気を排出する 「オイルカッ ト」 動作 を行うモードである。 コンブレッサ 4が非稼働状態である場合、 コンブレッ \¥0 2020/175466 14 卩(:170? 2020 /007465
サ 4の圧縮室に油分が溜まることがある。 圧縮室内に油分が溜まった状態で コンブレッサ 4の状態が稼働状態に切り替えられると、 圧縮室から送られる 圧縮空気に含まれる油分量が多くなることが ある。 オイルカッ ト動作は、 フ ィルタ 1 7への負荷を軽減するために、 この油分過多な圧縮空気を、 ドレン 排出弁 2 5を介して排出する目的で実行される。 この第 4動作モードでは、 再生制御弁 2 1及びアンロード制御弁 2 6巳をそれぞれ閉弁するとともに、 ガバナ 2 6八を一定期間の開弁後に閉弁する。 第 4動作モードでは、 コンブ レッサ 4の状態が稼働状態であるとき、 一定期間、 コンブレッサ 4の供給す る圧縮空気がドレン排出口 2 7から排出される。 したがって、 コンブレッサ 4が非稼働状態から稼働状態に切り替えられ 直後にフィルタ 1 7の水分捕 捉量及び油分捕捉量が増大することを抑制す ることができる。 稼働状態でエ ンジン回転数が大きくなるとき及びエンジン の高負荷時等にコンブレッサ 4 からの油分が増加するときには、 オイルカッ ト動作を行うこともできる。
[0053] (第 5動作モード)
図 2巳に示すように、 第 5動作モードは、 パージ無しでコンブレッサ 4を 停止させる 「パージレス供給停止」 動作を行うモードである。 この第 5動作 モードでは、 再生制御弁 2 1及びガバナ 2 6八をそれぞれ閉弁するとともに 、 アンロード制御弁 2 6巳を開弁する。 第 5動作モードでは、 コンブレッサ 4が非稼働状態であるとき、 空気供給通路 1 8又はフィルタ 1 7の乾燥剤中 に残留する圧縮空気又は圧縮乾燥空気をドレ ン排出口 2 7から排出させない ことで空気圧が維持される。
[0054] (第 6動作モード)
図 2 に示すように、 第 6動作モードは、 与圧処理を行う 「コンブレッサ アシスト」 動作を行うモードである。 この第 6動作モードでは、 再生制御弁 2 1及びアンロード制御弁 2 6巳をそれぞれ開弁するとともに、 ガバナ 2 6 八を閉弁する。 第 6動作モードでは、 コンブレッサ 4が非稼働状態であると き、 空気供給通路 1 8及びフィルタ 1 7の乾燥剤中に供給回路 1 2の圧縮空 気を供給する (逆流させる) ことで、 空気供給通路 1 8及びフィルタ 1 7の \¥0 2020/175466 15 卩(:170? 2020 /007465
圧力を大気圧よりも高く して、 上流チェックバルブ 1 5の背圧 (空気圧) を 大気圧よりも高い圧力に維持する。 よって、 シリンダ内の負圧の発生を抑制 して、 空運転時のコンブレッサ 4の運転負荷の軽減を図ることができる。 具 体的には、 コンブレッサ 4が空運転しているとき、 ドレン排出弁 2 5を封止 して、 コンブレッサ 4によって供給された圧縮空気によりフィル 1 7の乾 燥剤中及び空気供給通路 1 8内の空気圧を大気圧より高い圧力に維持す 。
[0055] (第 7動作モード)
図 2八に示すように、 第 7動作モードは、 エンジンが無負荷状態であると きにコンブレッサ 4が駆動する回生時に除湿 (口ード) を行う 「回生供給」 動作を行うモードである。 この第 7動作モードでは、 第 1動作モードと同様 に、 再生制御弁 2 1、 ガバナ 2 6 、 及びアンロード制御弁 2 6巳をそれぞ れ閉弁する (図において 「〇!_〇3巳」 と記載) 。
[0056] (第 8動作モード)
図 2〇に示すように、 第 8動作モードは、 フィルタ 1 7を強制的に再生す る 「強制再生」 動作を行うモードである。 この第 8動作モードでは、 第 3動 作モードと同様に、 再生制御弁 2 1、 ガバナ 2 6 、 及びアンロード制御弁 2 6巳をそれぞれ開弁する。
[0057] (動作モードの遷移)
図 3に示すように、 空気乾燥回路 1 1が有する 8つの動作モードは、 巳〇 II 8 0による各判定に基づいて変更される。
[0058] 図 4〜図 8を参照して、 各動作モードからの遷移を説明する。
巳〇11 8 0は、 コンブレッサ 4によって出力される圧縮空気を供給回路 1 2に供給する供給工程を行う。 供給工程は、 例えばエンジンが駆動されたと き等の条件にしたがって開始される。 供給工程では、 空気乾燥回路 1 1が供 給 (第 1動作) モード IV! 1 にある。
[0059] 図 4に示すように、 供給 (第 1動作) モード IV! 1では、 巳〇 II 8 0は、 供 給回路 1 2の圧力がカッ トアウト圧よりも高いか否かを判定する (ステップ 3 1 1) 。 すなわち、 巳〇 II 8 0は、 圧カセンサ 5 3が検出したエアタンク \¥0 2020/175466 16 卩(:170? 2020 /007465
3 0の圧力を取得し、 圧力がカッ トアウト圧に到達したか否かを判定する。
[0060] そして、 巳〇リ 8 0は、 供給回路 1 2の圧力がカッ トアウト圧に到達した と判定すると (ステップ 3 1 1 : 丫巳3) 、 エアタンク 3 0の水分量が多い か否かを判定する (ステップ 3 1 2) 。 すなわち、 巳〇 II 8 0は、 エアタン ク 3 0の水分量が所定値以上であるときにはフィ タ 1 7の乾燥剤を再生さ せる必要があるため、 エアタンク 3 0の水分量を判定する。
[0061 ] そして、 巳〇 II 8 0は、 エアタンク 3 0の水分量が所定値以上と判定する と (ステップ 3 1 2 : 丫巳3) 、 エアタンク 3 0に貯留された圧縮乾燥空気 をフィルタ 1 7に通過させてフィルタ 1 7の乾燥剤を再生させる再生 (第 3 動作) モード IV! 3に移行する。
[0062] また、 巳〇 II 8 0は、 エアタンク 3 0の水分量が所定値未満と判定すると (ステップ 3 1 2 : N 0) 、 下流チェックバルブ 1 9とフィルタ 1 7との間 の圧縮乾燥空気をフィルタ 1 7に通過させて、 フィルタ 1 7に捕捉された水 分等がドレンとしてドレン排出口 2 7から排出されるパージ (第 2動作) モ -ド IV! 2に移行する。
[0063] —方、 巳〇11 8 0は、 供給回路 1 2の圧力がカッ トアウト圧に到達してい ないと判定すると (ステップ 3 1 1 : N 0) 、 オイルカッ ト (第 4動作) モ _ド1\/1 4への移行条件が成立しているか否かを判定 る (ステップ 3 1 3)
。 すなわち、 巳〇 II 8 0は、 オイルカッ ト (第 4動作) モード 1\/1 4への移行 条件として、 所定時間の経過、 オイルカッ トの実施回数が規定回数未満、 及 びコンブレッサ 4の稼働率が低い、 の全てが成立しているか否かを判定する 。 そして、 巳〇 II 8 0は、 オイルカッ ト (第 4動作) モード 1\/1 4への移行条 件が成立していないと判定すると (ステップ 3 1 3 : N 0) 、 処理をステッ プ3 1 1 に戻す。
[0064] —方、 巳〇11 8 0は、 オイルカッ ト (第 4動作) モード |\/| 4への移行条件 が成立していると判定すると (ステップ 3 1 3 : 丫巳 3) 、 コンブレッサ 4 を稼働させながらコンブレッサ 4から供給された圧縮空気を排出するオイル カッ ト (第 4動作) モード !\/! 4に移行する。 \¥02020/175466 17 卩(:170? 2020 /007465
[0065] オイルカッ ト (第 4動作) モード 1\/14への移行後、 巳〇1180は、 所定時 間が経過したか否かを判定する (ステップ 31 4) 。 すなわち、 巳〇1180 は、 オイルカッ ト (第 4動作) モード 1\/14を所定時間行う。 そして、 º01\ 80は、 所定時間が経過したと判定すると (ステップ 31 4 : 丫巳3) 、 供 給 (第 1動作) モード IV! 1 に移行する。
[0066] 図 5に示すように、 パージ (第 2動作) モード 1\/12及び再生 (第 3動作) モード 1\/13では、 巳〇1180は、 所定時間が経過したか否かを判定する (ス テップ32 1) 。 すなわち、 巳〇 II 80は、 パージ (第 2動作) モード IV! 2 及び再生 (第 3動作) モード IV! 3を所定時間行う。
[0067] そして、 巳〇 II 80は、 所定時間が経過していないと判定すると (ステッ プ32 1 : N0) 、 供給回路 1 2の圧力がカッ トイン圧よりも低いか否かを 判定する (ステップ 324) 。 すなわち、 巳〇 II 80は、 圧カセンサ 53が 検出したエアタンク 30の圧力を取得し、 圧力がカッ トイン圧に到達したか 否かを判定する。
[0068] そして、 巳〇1180は、 供給回路 1 2の圧力がカッ トイン圧に到達したと 判定すると (ステップ 324 : 丫巳3) 、 圧縮乾燥空気が足りていないため 、 供給 (第 1動作) モード IV! 1 に移行する。 一方、 巳(31180は、 供給回路 1 2の圧力がカッ トイン圧に到達していないと判定すると (ステップ 324 : N0) 、 処理をステップ 32 1 に戻す。
[0069] 一方、 巳〇1180は、 所定時間が経過したと判定すると (ステップ 32 1
: 丫巳3) 、 コンブレッサアシスト (第 6動作) 処理を有効としているか否 かを判定する (ステップ 322) 。
[0070] そして、 巳〇1180は、 コンブレッサアシスト (第 6動作) 処理を無効と していると判定すると (ステップ 322 : N0) 、 パージ無しでコンブレッ サ 4を停止させるパージレス供給停止 (第 5動作) モード IV! 5に移行する。
[0071] また、 巳〇1180は、 コンブレッサアシスト (第 6動作) 処理を有効とし ていると判定すると (ステップ 322 : 丫巳3) 、 与圧処理を行うコンブレ ッサアシスト (第 6動作) モード IV! 6に移行する。 \¥0 2020/175466 18 卩(:170? 2020 /007465
[0072] コンブレッサアシスト (第 6動作) モード 1\/1 6への移行後、 巳〇11 8 0は 、 所定時間が経過したか否かを判定する (ステップ 3 2 3) 。 すなわち、 巳 <3 11 8 0は、 コンブレッサアシスト (第 6動作) モード 1\/1 6を所定時間行う 。 そして、 巳〇 II 8 0は、 所定時間が経過したと判定すると (ステップ 3 2 3 : 丫巳3) 、 パージレス供給停止 (第 5動作) モード IV! 5に移行する。
[0073] 図 6に示すように、 パージレス供給停止 (第 5動作) モード IV! 5では、 巳 (3 11 8 0は、 供給回路 1 2の圧力がカッ トイン圧よりも低いか否かを判定す る (ステップ 3 3 1) 。 すなわち、 巳〇 II 8 0は、 圧カセンサ 5 3が検出し たエアタンク 3 0の圧力を取得し、 圧力がカッ トイン圧に到達したか否かを 判定する。
[0074] そして、 巳〇リ 8 0は、 供給回路 1 2の圧力がカッ トイン圧に到達したと 判定すると (ステップ 3 3 1 : 丫巳3) 、 圧縮乾燥空気が足りていないため 、 供給 (第 1動作) モード IV! 1 に移行する。
[0075] —方、 巳〇リ 8 0は、 供給回路 1 2の圧力がカッ トイン圧に到達していな いと判定すると (ステップ 3 3 1 : N 0) 、 回生供給 (第 7動作) モード IV! 7への移行条件が成立しているか否かを判定 る (ステップ 3 3 2) 。 すな わち、 巳〇 II 8 0は、 回生供給 (第 7動作) モード IV! 7への移行条件として 、 車両が走行中である、 燃料消費なし、 及び供給回路 1 2の圧力が閾値未満 、 の全てが成立しているか否かを判定する。 そして、 巳(3 11 8 0は、 回生供 給 (第 7動作) モード IV! 7への移行条件が成立していないと判定する (ス テップ3 3 2 : N 0) 、 処理をステップ 3 3 1 に戻す。
[0076] 一方、 巳〇 II 8 0は、 回生供給 (第 7動作) モード IV! 7への移行条件が成 立していると判定すると (ステップ 3 3 2 : 丫巳 3) 、 回生時に除湿 (口一 ド) を行う回生供給 (第 7動作) モード IV! 7に移行する。
[0077] 図 7に示すように、 回生供給 (第 7動作) モード IV! 7では、 巳〇11 8 0は 、 パージレス供給停止 (第 5動作) モード IV! 5への移行条件が成立している か否かを判定する (ステップ 3 4 1) 。 すなわち、 巳〇 II 8 0は、 パージレ ス供給停止 (第 5動作) モード IV! 5への移行条件として、 供給回路 1 2の圧 \¥0 2020/175466 19 卩(:170? 2020 /007465
力がカッ トアウト圧よりも高い、 所定時間が経過した、 エンジンの燃料消費 が多い、 の少なくとも一つが成立しているか否かを判 定する。 そして、 巳〇 II 8 0は、 パージレス供給停止 (第 5動作) モード IV! 5への移行条件が成立 していると判定すると (ステップ 3 4 1 : 丫巳3) 、 パージレス供給停止 ( 第 5動作) モード IV! 5に移行する。
[0078] —方、 巳〇 II 8 0は、 パージレス供給停止 (第 5動作) モード IV! 5への移 行条件が成立していないと判定すると (ステップ 3 4 1 : N 0) 、 供給回路 1 2の圧力がカッ トイン圧よりも低いか否かを判定する (ステップ 3 4 2)
。 すなわち、 巳〇 II 8 0は、 圧カセンサ 5 3が検出したエアタンク 3 0の圧 力を取得し、 圧力がカッ トイン圧に到達したか否かを判定する。
[0079] そして、 巳〇リ 8 0は、 供給回路 1 2の圧力がカッ トイン圧に到達したと 判定すると (ステップ 3 4 2 : 丫巳3) 、 圧縮乾燥空気が足りていないため 、 供給 (第 1動作) モード IV! 1 に移行する。
[0080] —方、 巳〇リ 8 0は、 供給回路 1 2の圧力がカッ トイン圧に到達していな いと判定すると (ステップ 3 4 2 : N 0) 、 強制再生 (第 8動作) モード IV! 8への移行条件が成立しているか否かを判定 る (ステップ 3 4 3) 。 すな わち、 巳〇 II 8 0は、 強制再生 (第 8動作) モード IV! 8への移行条件として 、 供給回路 1 2の圧力が閾値よりも高い、 エアタンク 3 0の水分量が多い、 の両方が成立しているか否かを判定する。 巳〇 II 8 0は、 回生供給 (第 7動 作) モード 1\/1 7では、 圧縮乾燥空気の乾燥状態をエアタンク 3 0内のタンク 空気含有水分量によって判定する。 すなわち、 エアタンク 3 0内のタンク空 気含有水分量は圧縮乾燥空気の乾燥状態を示 す指標である。 日(3 II 8 0は、 タンク空気含有水分量が所定値以上であれば エアタンク 3 0の水分量が多い と判定し、 タンク空気含有水分量が所定値よりも少なけ ればエアタンク 3 0 の水分量が少ないと判定する。 そして、 巳〇11 8 0は、 強制再生 (第 8動作 ) モード IV! 8への移行条件が成立していないと判定する (ステップ 3 4 3 : N 0) 、 処理をステップ 3 4 2に戻す。
[0081 ] 一方、 巳〇 II 8 0は、 強制再生 (第 8動作) モード IV! 8への移行条件が成 \¥0 2020/175466 20 卩(:170? 2020 /007465
立していると判定すると (ステップ 3 4 3 : 丫巳3) 、 フィルタ 1 7を強制 的に再生する強制再生 (第 8動作) モード IV! 8に移行する。 巳〇 II 8 0は、 水分量が多いと判定された場合であって他の 条件が成立したときに、 圧縮乾 燥空気を逆方向に流す強制再生 (第 8動作) モード !\/! 8を実行する。
[0082] 図 8に示すように、 強制再生 (第 8動作) モード IV! 8では、 巳〇11 8 0は 、 所定時間が経過したか否かを判定する (ステップ 3 5 1) 。 すなわち、 巳 <3 11 8 0は、 強制再生 (第 8動作) モード 1\/1 8を所定時間行う。
[0083] そして、 巳〇 II 8 0は、 所定時間が経過していないと判定すると (ステッ プ3 5 1 : N 0) 、 供給回路 1 2の圧力がカッ トイン圧よりも低いか否かを 判定する (ステップ 3 5 5) 。 すなわち、 巳〇 II 8 0は、 圧カセンサ 5 3が 検出したエアタンク 3 0の圧力を取得し、 圧力がカッ トイン圧に到達したか 否かを判定する。
[0084] そして、 巳〇リ 8 0は、 供給回路 1 2の圧力がカッ トイン圧に到達したと 判定すると (ステップ 3 5 5 : 丫巳3) 、 圧縮乾燥空気が足りていないため 、 供給 (第 1動作) モード IV! 1 に移行する。 一方、 巳(3 11 8 0は、 供給回路 1 2の圧力がカッ トイン圧に到達していないと判定すると (ステップ 3 5 5 : N 0) 、 処理をステップ 3 5 1 に戻す。
[0085] —方、 巳〇11 8 0は、 所定時間が経過したと判定すると (ステップ 3 5 1
: 丫巳3) 、 コンブレッサ 4の稼働率が高いか否かを判定する (ステップ 3 5 2) 。 すなわち、 巳〇11 8 0は、 コンブレッサ 4の稼働率に基づきコンブ レッサ 4の駆動時の負荷が高いか否かを判定してい 。
[0086] そして、 巳〇 II 8 0は、 コンブレッサ 4の稼働率が高いと判定すると (ス テップ3 5 2 : 丫巳3) 、 コンブレッサアシスト (第 6動作) は不要である ため、 供給 (第 1動作) モード IV! 1 に移行する。
[0087] —方、 巳〇 II 8 0は、 コンブレッサ 4の稼働率が低いと判定すると (ステ ップ 3 5 2 : N 0) 、 コンブレッサアシスト (第 6動作) を行うため、 コン プレッサアシスト (第 6動作) 処理を有効としているか否かを判定する (ス 亍ッブ 5 3) 。 \¥0 2020/175466 21 卩(:170? 2020 /007465
[0088] そして、 巳〇11 8 0は、 コンブレッサアシスト (第 6動作) 処理を無効と していると判定すると (ステップ 3 5 3 : N 0) 、 パージレス供給停止 (第 5動作) モード IV! 5に移行する。 また、 巳〇 II 8 0は、 コンブレッサアシス 卜 (第 6動作) 処理を有効としていると判定すると (ステップ 3 5 3 : 丫巳 3) 、 コンブレッサアシスト (第 6動作) モード IV! 6に移行する。
[0089] コンブレッサアシスト (第 6動作) モード 1\/1 6への移行後、 巳〇11 8 0は 、 所定時間が経過したか否かを判定する (ステップ 3 5 4) 。 すなわち、 巳 <3 11 8 0は、 コンブレッサアシスト (第 6動作) モード 1\/1 6を所定時間行う 。 そして、 巳〇 II 8 0は、 所定時間が経過したと判定すると (ステップ 3 5 4 : 丫巳3) 、 パージレス供給停止 (第 5動作) モード IV! 5に移行する。
[0090] 次に、 第 1実施形態の効果について説明する。
(1) 供給 (第 1動作) 時に、 圧縮乾燥空気の乾燥状態を水分量から判定 して再生 (第 3動作) を実行するか否かを決定する。 このため、 供給 (第 1 動作) が実行されて乾燥剤の再生が不足していると きに再生 (第 3動作) が 実行される。 よって、 圧縮乾燥空気の乾燥状態を維持することがで きる。
[0091 ] (2) エアタンク 3 0の圧力変化とコンブレッサ 4の空気吐出量とから圧 縮乾燥空気の消費量を算出して、 消費される圧縮乾燥空気に含まれる水分量 を算出することにより、 ブレーキや再生動作により圧縮乾燥空気が消 費され た後のエアタンク 3 0の水分量を正確に推定することができる。
[0092] (3) 圧縮乾燥空気の圧力がカッ トアウト圧に到達せず、 圧縮乾燥空気の 乾燥状態が所定値などの所定条件を満たさな いとき、 すなわち、 圧縮乾燥空 気の乾燥状態を示す指標が所定範囲内にない とき、 に再生 (第 3動作) を実 行することによって乾燥剤を再生して、 圧縮乾燥空気の乾燥状態を維持する ことができる。
[0093] (4) 圧縮乾燥空気の乾燥状態が所定条件を満たす ときには、 エアタンク
3 0の圧縮乾燥空気をフィルタ 1 7に逆方向に通過させる再生 (第 3動作) ではなく、 空気供給通路 1 8の圧縮乾燥空気をフィルタ 1 7に逆方向に通過 させるパージ (第 2動作) が行われる。 このため、 エアタンク 3 0の圧縮乾 \¥0 2020/175466 22 卩(:170? 2020 /007465
燥空気の消費を抑制することができる。
[0094] ( 5) ドレン排出弁 2 5と再生制御弁 2 1 とを巳(3 11 8 0が制御すること で、 供給 (第 1動作) 及び再生 (第 3動作) を行うことができる。
(第 2実施形態)
以下、 図 9を参照して、 空気供給システムの第 2実施形態について説明す る。 この実施形態の空気供給システムは、 水分量としてタンク空気水分飽和 度を用いてエアタンク 3 0の圧縮乾燥空気の乾燥状態を判定する点が 記第 1実施形態と異なっている。 以下、 第 1実施形態との相違点を中心に説明す る。
[0095] 従来、 空気供給システムは、 圧縮空気の乾燥状態に関わらず、 貯留部の圧 力に基づいて除湿動作と再生動作を切り替え ている。 大気温度の状況によっ ては、 最終的に貯留部内の圧縮空気の乾燥状態が過 度となり、 結果として乾 燥状態を促進、 維持するために必要な圧縮空気の消費量が増 え、 コンブレツ サの稼働が増えるおそれがある。 そこで、 過度となることなく大気の状況に 応じて必要な程度に圧縮乾燥空気の乾燥状態 を維持することが求められてい る。
[0096] 図 9に示すように、 巳〇 II 8 0は、 式 (1 1) にしたがって、 基準として の外気温から露点降下度を引くことによって 、 目標露点を算出する。 例えば 、 露点降下度は基本的に 1 7 ° 〇に設定し、 1 日の気温差の大きい春及び秋は これよりも大きく し、 1 日の気温差の小さい夏及び冬はこれよりも小 さく し てよい。
[0097] 目標露点 [°0] =外気温 [°0] _露点降下度 [°0] (1 1)
このとき、 露点降下度を外気温に応じて設定可能とする ことにより、 除湿 による目標水分量を変更することが可能とな る。 このため、 例えば外気温に 応じたエアタンク 3 0の圧縮乾燥空気の水分量を自在に設定可能 なり、 最 適な除湿効果が得られ、 年間を通じて再生実施時に消費する圧縮乾燥 空気の 消費量を削減することができる。
[0098] 巳〇 II 8 0は、 式 (1 2) にしたがって、 「目標露点」 を換算することに \¥02020/175466 23 卩(:170? 2020 /007465
よって 「タンク空気含有可能水分量」 を算出する。
タンク空気含有可能水分量 [9] = (目標露点 [9/|11 3 ] Xタンク容量 [
巳〇 II 80は、 式 (1 3) にしたがって、 フィルタ 1 7の再生時にフィル 夕 1 7に逆流する圧縮乾燥空気から、 エアタンク 30の水分量である 「タン ク空気含有水分基準量」 を算出する。
[0099] タンク空気含有水分基準量 [9] = { (再生空気温度 [9/〇1 3 ] X再生空 係数 (%) } Xタンク容量 [1_] /単位変換
巳〇 II 80は、 式 (1 4) にしたがって、 乾燥空気の供給時にフィルタ 1 7に流入する乾燥空気の通気量を考慮した 「供給空気含有水分量」 を、 サイ クル間供給空気量と、 供給空気温度での飽和水蒸気量と、 供給空気湿度とか ら算出する。
[0100] 供給空気含有水分量 [9] = { (飽和水蒸気量 X供給空気湿度 [%[¾!!] ) /単位変換係数 (%) } X {サイクル間供給空気量 [1_] /単 位変換係数 } X {大気圧 (カッ トアウト圧 [1< 3 〇] 十大気圧 } (1 4)
巳〇 II 80は、 式 (1 5) にしたがって、 圧縮乾燥空気の消費時の水分排 出を考慮したエアタンク 30の減圧値とサイクル間消費空気量とから、 「消 費空気含有水分量」 を算出する。
[0101] 消費空気含有水分量 [9] =タンク含有水分量 [9] Xサイクル間消費空 気量 X {大気圧 [1< 3] / (カッ トアウト圧 十大気圧 [1< 3] ) } ÷タンク容量 [!_] - (1 5)
巳〇 II 80は、 式 (1 6) にしたがって、 「供給空気含有水分量」 と 「消 費空気含有水分量」 との差分である 「タンク空気含有水分変化量」 を算出す る。
[0102] タンク空気含有水分変化量 [9] =供給空気含有水分量 [9] 一消費空気 含有水分量 [ 9 ] (1 6) \¥0 2020/175466 24 卩(:170? 2020 /007465
巳〇 II 8 0は、 式 (1 7) にしたがって、 乾燥空気の供給が終了する時点 でのエアタンク 3 0の水分量である 「タンク空気含有水分量」 を、 「タンク 空気含有変化量」 から算出する。
[0103] タンク空気含有水分量 [ 9 ] =タンク空気含有水分基準量 [ 9 ] 十タンク 空気含有水分変化量 [ 9 ] (1 7)
さらに、 巳(3 11 8 0は、 エアタンク 3 0の圧縮乾燥空気の除湿効果を得る ために、 式 (1 8) にしたがって、 上記 「タンク空気含有可能水分量」 と 「 タンク空気含有水分量」 とを用いて、 エアタンク 3 0の圧縮乾燥空気に含有 可能な水分量に対する余裕度を示す指標とし て 「タンク空気水分飽和度」 を 算出する。
[0104] タンク空気水分飽和度 [—] =タンク空気含有水分量 [ 9 ] /タンク空気 含有可能水分量 [ 9 ] (1 8)
巳〇 II 8 0は、 上記のように算出された 「タンク空気水分飽和度」 を第 1 実施形態における 「水分量」 の多いか少ないかの判定に用いて制御を行う 。 なお、 この場合、 「タンク空気水分飽和度」 に合わせて 「所定値」 の値を変 更する。 例えば、 巳(3 11 8 0は、 乾燥空気の供給が終了する時点で 「タンク 空気水分飽和度」 が閾値を超過した場合に圧縮乾燥空気が乾燥 状態ではない としてフィルタ 1 7の再生を実施する。 すなわち、 タンク空気水分飽和度は 圧縮乾燥空気の乾燥状態を示す指標である。
[0105] 次に、 第 2実施形態の効果について説明する。 第 2実施形態は、 第 1実施 形態の (1) 〜 (5) の効果に加え、 以下の効果を奏する。
(6) タンク空気水分飽和度によって水分量の判定 が行われるため、 最適 な除湿効果が得られ、 年間を通じてフィルタ 1 7の再生時に消費する圧縮乾 燥空気の消費量を削減することができる。
[0106] (他の実施形態)
上記各実施形態は、 以下のように変更して実施することができる 。 上記各 実施形態及び以下の変更例は、 技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせ て実施することができる。 \¥0 2020/175466 25 卩(:170? 2020 /007465
[0107] 上記第 1実施形態では、 消費空気の水分量に基づいて圧縮乾燥空気の 乾 燥状態を判定した。 しかしながら、 エアタンク 3 0内の圧縮乾燥空気の湿度 及び温度からタンク空気含有水分量を推定す ることで、 圧縮乾燥空気の乾燥 状態を判定してもよい。
[0108] 上記第 2実施形態では、 外気温を基準としたときの露点降下度を用い て 目標露点を算出したが、 エアタンク 3 0の周辺温度を基準としたときの露点 降下度を用いて目標露点を算出してもよい。 また、 目標露点を月日に応じて 設定してもよい。 このようにすれば、 季節の変化に応じたエアタンク 3 0の 圧縮乾燥空気の水分量を自在に設定可能であ り、 最適な除湿効果が得られ、 年間を通じてフィルタ 1 7の再生時の圧縮乾燥空気の消費量を削減す こと ができる。
[0109] 上記各実施形態において、 パージ (第 2動作) モード IV! 2、 再生 (第 3 動作) モード オイルカッ ト (第 4動作) モード1\/1 4、 コンプレッサア シスト (第 6動作) モード 回生供給 (第 7動作) モード 及び強 制再生 (第 8動作) モード 1\/1 8を所定時間行うようにした。 しかしながら、 各モードにおける所定時間は、 任意に設定してもよい。
[01 10] 上記各実施形態のステップ 3 1 3において、 オイルカッ ト (第 4動作) モード |\/1 4への移行条件は、 オイルカッ トの実施回数が規定回数未満、 及び コンブレッサ 4の稼働率が低い、 の全てが成立していることであった。 これ に代えて、 巳〇 II 8 0は、 それらのうちの少なくとも一つが成立してい ると きに、 オイルカッ ト (第 4動作) モード1\/1 4へ移行してもよい。 すなわち、 巳〇 II 8 0は、 ステップ 3 1 3において、 オイルカッ ト (第 4動作) モード 1\/1 4への移行条件として、 所定時間の経過、 オイルカッ トの実施回数が規定 回数未満、 及びコンプレッサ 4の稼働率が低い、 の少なくとも一つが成立し ているか否かを判定する。
[01 1 1 ] 上記各実施形態のステップ 3 3 2において、 回生供給 (第 7動作) モー ド IV! 7への移行条件は、 車両が走行中である、 燃料消費なし、 及び供給回路 1 2の圧力が閾値未満の全てが成立しているこ であった。 これに代えて、 \¥0 2020/175466 26 卩(:170? 2020 /007465
巳〇11 8 0は、 それらのうちの少なくとも一つが成立してい るときに、 回生 供給 (第 7動作) モード IV! 7へ移行してもよい。 すなわち、 巳〇 II 8 0は、 ステップ 3 3 2において、 回生供給 (第 7動作) モード IV! 7への移行条件と して、 車両が走行中である、 燃料消費なし、 及び供給回路 1 2の圧力が閾値 未満、 の少なくとも一つが成立しているか否かを判 定する。
[01 12] 上記各実施形態のステップ 3 4 3において、 強制再生 (第 8動作) モー ド IV! 8への移行条件は、 供給回路 1 2の圧力が閾値よりも高いこと、 エアタ ンク 3 0の水分量が多いこと、 の両方が成立していることであった。 これに 代えて、 巳〇 II 8 0は、 少なくともエアタンク 3 0の水分量が多いこと、 が 成立しているときに、 強制再生 (第 8動作) モード 1\/1 8へ移行してもよい。 すなわち、 巳〇 II 8 0は、 ステップ 3 4 3において、 強制再生 (第 8動作) モード IV! 8への移行条件として、 エアタンク 3 0の水分量が多いが成立して いるか否かを判定する。
[01 13] 上記各実施形態では、 フィルタ 1 7は、 油分捕捉部を含むが、 フィルタ
1 7から油分捕捉部を省略してもよい。
上記各実施形態において、 空気乾燥回路は、 上記構成のものに限られな い。 空気乾燥回路は、 要は、 供給 (第 1動作) モード IV! 1 とパージ (第 2動 作) モード 1\/1 2と再生 (第 3動作) モード IV! 3とを実行可能な構成であれば よい。 したがって、 空気乾燥回路は、 オイルカッ ト (第 4動作) モード 1\/1 4 、 パージレス供給停止 (第 5動作) モード IV! 5、 コンブレッサアシスト (第 6動作) モード 回生供給 (第 7動作) モード 強制再生 (第 8動 作) モード IV! 8を必須の動作とするものではない。
[01 14] 上記各実施形態において、 パージ (第 2動作) モード IV! 2を省略しても よい。
上記各実施形態では、 空気供給システム 1 〇は、 トラック、 バス、 建機 等の車両に搭載されるものとして説明した。 これ以外の態様として、 空気供 給システムは、 乗用車、 鉄道車両等、 他の車両に搭載されてもよい。
[01 15] . 巳〇11 8 0は、 自身が実行する全ての処理についてソフトウ ェア処理を 行うものに限られない。 たとえば、 ECU 80は、 自身が実行する処理の少 なくとも一部についてハードウェア処理を行 う専用のハードウェア回路 (た とえば特定用途向け集積回路: AS I C) を備えてもよい。 すなわち、 EC U 80は、 1) コンビュータプログラム (ソフトウェア) に従って動作する 1つ以上のプロセッサ、 2) 各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行 す る 1つ以上の専用のハードウェア回路、 或いは 3) それらの組み合わせ、 を 含む回路 (c i r c u i t r y) として構成し得る。 プロセッサは、 C P U 並びに、 RAM及び ROM等のメモリを含み、 メモリは、 処理を C P Uに実 行させるように構成されたプログラムコード または指令を格納している。 メ モリすなわちコンピュータ可読媒体は、 汎用または専用のコンピュータでア クセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む 。
符号の説明
[0116] 4 コンブレッサ、 1 0 空気供給システム、 1 1 空気乾燥回路、 1 2 供給回路、 1 5 上流チェックバルブ、 1 6 分岐通路、 1 7 フィルタ 、 1 8 空気供給通路、 1 9 下流チェックバルブ、 20 バイパス流路、
2 1 再生制御弁、 22 オリフィス、 25 ドレン排出弁、 26 A ガバ ナ、 26 B アンロード制御弁、 27 排出口としてのドレン排出口、 30 エアタンク、 50 圧カセンサ、 5 1 湿度センサ、 52 温度センサ、
53 圧カセンサ、 80 ECU、 80 A 記憶部、 E 6 1〜 E 67 配線