JP2002544054A - 連続流ツインエアドライアの制御モジュール及びこのモジュールの制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ツインエアドライアシステムの制御モジュールは前のサイクルで乾燥に使用されたドライアを監視する。最新に使用されたドライアは次に最初に再生される。これにより最新に再生されたドライアは入力するエアを乾燥するために使用されることが保証される。これは乾燥モードに関係なく、即ちモードが高圧エア使用あるいは通常のブレーキシステム使用かに左右されずに生じる。システムはドライア飽和及び機能喪失の危険性を最小限に抑える。更にエアドライアのカートリッジがより均等に使用されるので、保守要件が簡略化され得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （技術分野） 本発明は、自動車両の圧縮空気システム、特に一対のエアドライアを制御し圧
縮空気から水分を除去するシステム及びこのシステムの制御方法に関する。

【０００２】 （背景技術） 輸送自動車及びエアによるバルクオフ貨物積み込み装置は自動車のブレーキ装
置を作動し、また自動車の付属装置を作動するために使用される圧縮空気システ
ムを一般に使用している。エアドライア内の乾燥材が飽和状態になると、最終的
には機能が損なわれることになる。

【０００３】 エア使用が高く充気時間を延ばしコンプレッサのデューティサイクルを高める
必要のあるエアブレーキ自動車用途では、連続流エアドライアが必要である。従
って連続流システムは通常圧縮空気源と貯蔵タンクとの間に並列に配置される一
対のエアドライアを採用している。時々エアを追出しエアドライアを排気するこ
とにより、ドライア（特に乾燥剤）が再生され、次のデューティサイクル中での
除湿により効果的となる。従って従来のシステムはタンクの充気と排気との間一
対のエアドライアを交互に使用する、即ち一方のエアドライアが送入したエアを
タンクに供給している間他方のエアドライアが再生される、スイッチ構成を採用
している。

【０００４】 周知の匹敵するツインドライア構成は、サイクルが中断されるとき、システム
が新たに開始するように機能する。一方デフォルト構成では同一のエアドライア
はサイクルを開始するか、あるいはサイクルはランダムであり飽和されたエアド
ライアが開始の際タンクの最初の充気を行うために使用され、５０％の確率で作
動される。従って標準のブレーキシステムの充気サイクル、即ち通常ブレーキシ
ステムのエアの使用、あるいはエア補助のバルクオフ貨物積み込み、タイアのパ
ンク等の特殊機能の作動と関連して高圧エアの使用に際し、同一のエアドライア
が多数回使用される。

【０００５】 通常のブレーキモードでは特にブレーキに使用されるシステムタンクが充気さ
れる。従って以前使用した（及び現飽和時に）エアドライアカートリッジが次の
充気サイクルに使用される最初のもととなる確率は５０％である。これにより、
湿ったエアがシステム内に導入され、不都合な結果を引き起こす確率が増大する
。また一方のカートリッジが他方のカートリッジよりより頻繁に使用されるので
、ツインドライアに関する保守は一方のカートリッジのサービスが多くなり、他
方のカートリッジは依然使用可能である。個々のカートリッジを別個にテストす
る診断は追加テスト装置なしには現在使用できない。従って追加テスト装置の不
要な費用を避けるためおよび保守計画の生産性を最大にするため、両方のエアド
ライアが同時に便用されることが望まれる。

【０００６】 本発明は上述した問題点等を解決する連続流のツインエアドライア用の新規なコ
ントローラモジュールに関する。

【０００７】 （発明の開示） 圧縮空気システムにはコンプレッサ及び圧縮空気を保存するタンクが含まれる
。第１及び第２のエアドライアはコンプレッサとタンクとの間に配置されエア内
の湿気を除去し次にタンクに保存される。制御モジュールは第１及び第２のエア
ドライアと連係動作され、エア乾燥若しくはエアドライアの一方のタンク充気サ
イクル及び他方のエアドライアの排気サイクルを開始する。即ち制御モジュール
はエアドライア間の乾燥及び排気サイクルを周期的に切り替える。制御モジュー
ルはエアドライアの使用状態を監視し、サイクルが中断されるとき、システムは
最初に乾燥を最期に使用するエアドライアを用いて再生しあるいは排気する。

【０００８】 制御モジュールにより、乾燥性能に対し十分な圧力が存在し、自動車が必要と
するエアを満足させる十分なエア量が保証される。

【０００９】 また制御モジュールはコンプレッサと連係される調整器とインターフェースを
形成している。

【００１０】 圧縮空気システムの制御方法においては、乾燥に最終に使用したエアドライア
を識別しすることにより十分な乾燥性能が得られ、他方のエアドライアを再生す
る前にこのドライアが再生されることが保証される。

【００１１】 本発明の主な利点は圧縮空気システム内に閉じ込められている湿気の比率を低
減する改良された性能から理解されよう。

【００１２】 本発明の別の利点はドライア飽和の危惧を最小限に押さえドライア飽和による
機能喪失の危険性を抑えることを可能にすることにある。

【００１３】 本発明の更に別の利点は第１及び第２のエアドライアがより均等に平衡にして
使用でき、両方のカートリッジに対し同時に最適に保守し得ることにある。

【００１４】 本発明の他の利点は以下の詳細な説明から当業者には明らかとなろう。

【００１５】 本発明は一部の構成部品及び構成が物理的に有用な形態を取ることができる。
連続流ツインエアドライアを制御する好ましい実施形態及び好適な方法は添付図
面に沿い本明細書に開示されている。

【００１６】 （発明を実施するための最良の形態） 好ましい実施形態及び本発明の方法を示す図面を参照して説明するが、本発明
は図面に開示の形態に限定するものではない。図面には連続流ツインエアドライ
アシステムＡが示される。システムには関連する自動車の通常エンジンにより付
勢されるエアコンプレッサが含まれる。従来のコンプレッサは本発明の精神及び
範囲から外れることなくシステム内に内蔵できるが、回転クランクシャフトを有
する反復型のコンプレッサが多用される。

【００１７】 コンプレッサはポート２を介し圧縮空気を供給ライン１４へ供給する。供給ラ
イン１４内には第１及び第２のエアドライア１６、１８が配置される。図示のよ
うに、エアドライア１６、１８は並列関係で配置され、供給ライン１４を通過す
るエアは貯蔵タンク２０への通路上のエアドライアの一方あるいは両方を経て通
過可能である。各エアドライアの構造及び動作は実質的に同一であるので、一貫
性及び簡略化のため、エアドライアの同一の構成部品に対しては同一の参照番号
を付してある。各エアドライアには供給ポート３０が含まれる。従って供給ライ
ン１４からの圧縮空気は乾燥ベッドを通過する従来のエアドライアのベース部へ
与えられる。湿気は乾燥剤を通過することにより除去され、その後乾燥したエア
が供給ポート３２へ送出される。

【００１８】 更に各エアドライアには、ライン３６（第１のエアドライアと関連する）及び
ライン３８（第２のエアドライアと関連する）と連通する制御ポート３４が含ま
れる。制御ライン３６、３８の他端部はコントローラモジュール即ち制御モジュ
ール４０の、特にポート４２、４４に連結される。当業者には周知のように、制
御信号はモジュールにより与えられ、排気あるいは再生サイクルが開始される。
一般に信号はエアドライアの制御ポートへ伝達されると、供給ポート３０は閉鎖
され、通路は排気ポート５０に対し開放される。従ってエアドライアの乾燥ベッ
ド内に保存された圧縮空気は排気ポートを経て大気へ放出され、これにより乾燥
ベッド内が排気され、次の乾燥サイクルを行うように再度充気される。上述した
ようにエアドライアは並列関係で動作し、一方のエアドライアは乾燥サイクルに
使用され、一方他方のエアドライアは排気される。エアドライアの動作の周期的
な切り替えが制御モジュールにより行われ、排気サイクルと乾燥サイクルとが交
互に始動される。

【００１９】 更に貯蔵タンクはライン６０を経て制御モジュールと連通されている。従って
制御モジュールは貯蔵タンク内の圧力をモニターする。同様にライン６０はコン
プレッサの調整器６６と関連するポート６４と接続される。貯蔵タンクが所定の
圧力に達すると、調整器は信号を発生してコンプレッサを不能にする。更に調整
器は制御モジュールのポート７０、ライン７２及びポート７４を経て制御モジュ
ールに連通状態になる。

【００２０】 貯蔵タンク２０は自動車のブレーキと関連するライン８０とも連通状態にある
ことも理解されよう。更にエアブレーキシステムの詳細は周知なものであり特に
本発明と関係ないので、より詳細な説明は不要であろう。貯蔵タンク２０から延
びるライン８２は高圧エア使用モード、例えばエア補助によるバルクオフ貨物積
み降ろし、タイヤバンク等を示している。

【００２１】 一般に、この点について説明した連続流ツインエアドライアシステムの構成及
び動作は当業者に公知であるが、本発明の理解を容易にするために説明される。
ツインエアドライアを有する同様の圧縮空気システムが米国特許第５，２０９，
７６４号に開示されており、ここに参考のため示してある。

【００２２】 図１を参照し、更に図２及び図３を参照するに、ツインエアドライア及び制御
モジュールの詳細が図示される。図３に示す制御モジュールにはポート６２が含
まれ、ポート６２は貯蔵タンクからのエアライン６０と連係される。このポート
は好ましくは、調整器と連通するエアライン７２と連係するポート７４と共に設
けられた一方の面上に配置される。一方のドライアと連係する制御ポート４２が
モジュールのハウジングの片側に、他方のエアドライアと連係する制御ポート４
４は対向面に配置されている。更に電力入力部８４が正面側に設けられ、これは
図１では点線８６によりモジュールへの電力を示している。無論これらのポート
の特定の位置はシステムの特定の用途に適合させるよう変更可能である。

【００２３】 図示していないが、制御モジュールはハウジング内に電磁弁パック状態で一対
の圧力スイッチを内蔵する。３個の電磁弁が共通のパッケージ内に与えられ、３
個のピンを有するコネクタ９０を介し電子回路モジュールと電気的に接続される
。モジュールはまた、端子の極性に関係なく動作可能にすることが好ましい。こ
の構成のためモジュールはスタンドアローン装置として使用でき、図２に示すよ
うなドライア胴部に対し装着可能である。ソフトウエア、制御論理回路及び圧力
スイッチにより、エアドライア間の切り替えが制御される。これにより一方のド
ライアが再生でき、他方のエアドライアは清浄で乾燥したエアをシステムへ供給
するように動作し得る。また電磁弁装置の詳細は本発明の完全な理解のために必
要ではないので、ここでは説明を割愛する。

【００２４】 本発明によれば制御モジュールはその回路内にメモリ１００を含み、メモリは
例えば、タンク圧力、コンプレッサと関連する調整器、及びツインエアドライア
の動作をモニターする。メモリは何れのドライアが乾燥のためにより最新に使用
されたものを識別する。このようにサイクルが中断されるとき、システムは前の
サイクルで乾燥のため最新に使用されたエアドライアを再生することが好ましい
。これにより乾燥モードに関係なく最新に再生されたドライアが入力するエアを
乾燥するために使用されることが保証される。更にこれによりドライアの飽和ま
たは機能の喪失の危険が最小限に抑えられる。従ってドライアはこの条件下で最
大に均等に使用され、乾燥カートリッジに対する所望の保守要件が同時に好適に
実行される。

【００２５】 これはメモリ機能のない従来の既知構成と対照される。ランダムな切り替え、
あるいは例えばデフォルトとして乾燥サイクルが中断したときに使用された場合
と同一のタンクを充気する一方のエアドライアの使用を再開することが行われる
。この構成では同一のエアドライアが反復して使用され、一方他方のエアドライ
アは時折使用されるだけの結果となった。従来の構成ではエアドライアカートリ
ッジの使用に大きな差が生じ、所望された保守が行われるとき、乾燥カートリッ
ジは均等には使用されていなかった。例えばランダムな開始構成のため、前に使
用され飽和されたカートリッジが次の充気サイクルに対し使用される確率が５０
％であった。このように湿気または湿ったエアが圧縮空気システムに導入する確
率が増加して不都合である。

【００２６】 本発明のメモリおよびメモリの機能を図４に示す。メモリ１００は制御モジュ
ール４０と連係され、代表的なフローチャートは上述した問題点を解決する際の
使用方法を示している。更に詳述するに、モジュールは乾燥したエアを貯蔵タン
クへ供給するために最終に使用したエアドライアの一方を決定する。従ってステ
ップ１０２でメモリが読まれ、ステップ１０４で乾燥目的及び排気目的で何れか
のカートリッジが使用されたかを決定する。フローチャートの右側及び左側の分
岐は動作は対称にされ、同一の参照番号は制御方法における同一のステップを示
す。排気サイクルあるいは乾燥サイクル１０８、１０８’のそれぞれを開始する
と、ソフトウエアはステップ１０８、１０８’でメモリに書き込み、何れかのカ
ートリッジが乾燥に使用されているかの情報を記憶する。決定ツリー１１０で中
断がなければ、サイクルは完了される。一度完了すると、エアドライアはステッ
プ１１２、１１２’で切り替えられる。またステップ１１４、１１４’でメモリ
が上書きされ、ステップ１１６、１１６’で貯蔵タンク２０内が所定圧に達した
か否かが決定される。タンク圧力が閾値に達していなければ、サイクルは戻りル
ープ１２０、１２０”により示されるように連続する。タンク圧力が閾値に達し
た場合、コンプレッサはオフにされサイクルは完了される。

【００２７】 サイクル中に中断が生じると、メモリの中断は乾燥サイクルに対し最終に使用
されたエアドライアの一方を決定し、モジュールに対しエアドライアを切り替え
るよう作動する。従って前のサイクルで最終に使用されたエアドライアがここで
再生される。

【００２８】 本発明は好ましい実施形態及び方法に沿って説明した。他の設計変更は本明細
書を読み理解されることは明らかである。本発明はこのような設計変更すべてが
添付の請求項及びその等価物の範囲内に入り限り本発明に含まれることが理解さ
れよう。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は本発明の教示による圧縮空気システムの簡略図である。

【図２】 図２はツインエアドライア装置の斜視図である。

【図３】 図３は制御モジュールの斜視図である。

【図４】 図４は好ましいコントローラ法を説明する簡略フローチャートである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D049 AA03 BB09 BB36 CC03 HH04 HH05 HH06 HH07 HH21 HH47 HH51 PP02 RR04

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１及び第２のエアドライア及び貯蔵タンクを備えた圧縮空
   気システムにおける自動車のエア要求に対し十分な乾燥性能を保証する制御方法
   において、圧縮空気をタンクに対し交互に供給して第１及び第２のエアドライア
   を周期的に排気する工程と、第１及び第２のエアドライアの最終に使用したエア
   ドライアを識別する工程と、第１及び第２のエアドライアの内の最終に使用した
   エアドライアを再生しその後残りのエアドライアを再生して、入力エアを乾燥す
   るために時間的に最至近に再生されたドライアを確実に使用する工程とを包有し
   てなる制御方法。
2. 【請求項２】 圧力が所定レベルより低下するときエアをタンクへ供給する
   工程を包有する請求項１記載の制御方法。
3. 【請求項３】 システムにタンクを充気するコンプレッサが含まれ、充気工
   程を監視しタンクが所定の圧力レベルに達するとき充気を終了する工程を包有し
   てなる請求項１記載の制御方法。
4. 【請求項４】 第１及び第２のエアドライアの使用に関する情報をメモリ内
   に記憶する工程を包有してなる請求項１記載の制御方法。
5. 【請求項５】 タンクに供給されたエアの中断後メモリを読む工程を包有し
   てなる請求項４記載の制御方法。
6. 【請求項６】 タンクの圧力を監視し自動車の要求を満足させるに十分なエ
   アを入手する工程を包有してなる請求項５記載の制御方法。
7. 【請求項７】 エアコンプレッサと、エアコンプレッサにより供給されるエ
   アを貯蔵するタンクと、エアコンプレッサ及びタンク間に並列関係に配置され圧
   縮空気を乾燥した後タンク内に貯蔵する第１及び第２のエアドライアと、第１及
   び第２のエアドライアを選択的に開始させエアドライアによりエア乾燥及び排気
   を交互に行うコントローラとを備え、コントローラには圧縮空気の乾燥のため第
   １及び第２のエアドライアのいずれが最終使用に関する情報を記憶するメモリが
   含まれてなる圧縮空気システム。
8. 【請求項８】 コントローラには第１及び第２のエアドライアの内最終に使
   用されたドライアの排気を開始する手段が含まれる請求項７記載の圧縮空気シス
   テム。
9. 【請求項９】 コントローラには第１及び第２のエアドライアの一方を排気
   及び乾燥し、第１及び第２のエアドライアの他方を乾燥及び排気することを交互
   に行う手段が含まれる請求項７記載の圧縮空気システム。
10. 【請求項１０】 コントローラにはタンク内の圧力を監視する手段が含まれ
    てなる請求項７記載の圧縮空気システム。
11. 【請求項１１】 所定圧の閾値に達したタンクに応答してコンプレッサを不
    動にする手段を備える請求項１０記載の圧縮空気システム。