JP2010221179A - 車両用圧縮空気供給装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両に搭載するコンプレッサー4から吐出した圧縮空気を車両の負荷に供給するエアードライヤーモジュール10は、コンプレッサー4の吐出ラインに設けられ、圧縮空気に含まれる水分等の異物を除去するエアードライヤー11と、エアードライヤー11内に溜まった水分等を圧縮空気とともに排出する排気バルブ12と、を備え、温度の検出を行い、検出した温度が予め設定された温度を下回った場合に、排気バルブ12を開弁させてエアードライヤー11内に溜まった水分等を外部へ排出する。
【選択図】図1
Description
このエアードライヤーの内部には、結露水等が溜まることがあり、寒冷期においては結露水がエアードライヤー内部で凍結してしまう懸念がある。そこで、従来、エアードライヤー内にヒーターを設けて、凍結によるエアードライヤーの動作不良を解消した装置が提案された(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、ヒーターを設けた構成では凍結により動作不良となった弁等を加温して動作可能な状態にすることができるが、凍結そのものを防止することは困難である。
また、エアードライヤー内の乾燥剤を再生させる再生動作において、エアードライヤー内の結露水等が圧縮空気とともに排出されることを利用して、結露水を排出することで凍結を防止する装置が提案されている(例えば、特許文献2参照)。この種の装置では、エアードライヤーに溜まった水そのものを排出してしまうため凍結を確実に防止できる。
そこで本発明は、エアードライヤーに溜まった水分の凍結を防止するとともに、この水分の排出に要する圧縮空気の消費量を節約することを目的とする。
図1は、本発明を適用した実施の形態に係る圧縮空気供給システム1の構成を示す図である。
図1に示す圧縮空気供給システム1(車両用圧縮空気供給装置)は、コンプレッサー4(空気圧縮機)と、コンプレッサー4を制御するECU2と、コンプレッサー4から吐出された圧縮空気の水分を除去して、上記車両の負荷に圧縮空気を供給するエアードライヤーモジュール10と、を備えて構成される。
ECU2は、圧縮空気供給システム1を搭載する車両の車速等に基づいて、上記車両のエンジンを制御するとともに、コンプレッサー4及びエアードライヤーモジュール10の動作を制御する。また、ECU2には温度センサー5が接続され、この温度センサー5により検出された温度を示す情報が入力される。温度センサー5は、例えば車体外側の機構部の間など、車両の外気に接触する部分に配置された温度センサーであり、具体的には、サーミスターや熱電対で構成され、ECU2から外気温度に応じた電圧値を出力する。
温度センサー5は、例えば上記車両においてエンジン等を制御するECUに接続され、このECUの制御により温度センサー5を用いて検出された外気温度が、スピードメーターユニット(図示略)等に表示される。
エアードライヤーモジュール10は、ECU2の制御によって開閉される電磁弁101、102、103、及び、エアードライヤーモジュール10の各部における空気圧を検出して、検出値をECU2に出力する圧力センサー121、122、123、124を備えている。ECU2は、圧力センサー121〜123の検出値に基づいて、電磁弁101〜103を開閉させる。
エアードライヤー11には排気バルブ12(排出弁)が設けられ、この排気バルブ12が開くとエアードライヤー11の本体内の圧縮空気が排気口112から直接外部へ排出される。排気バルブ12は空気圧で制御され、その制御ラインにはダブルチェックバルブ104が接続されている。排気バルブ12は通常時は閉鎖され、ダブルチェックバルブ104から空気圧が加わった場合のみ開弁する。
一方、電磁弁102は、ECU2の制御により開閉され、開弁状態において供給路106の空気圧をダブルチェックバルブ104に与える。
ダブルチェックバルブ104は、ガバナ13または電磁弁102のいずれか一方が開いた場合に排気バルブ12に空気圧を与えて開弁させる。従って、排気バルブ12は、供給路106の空気圧が所定の値より高い場合、及び、電磁弁102が開いた場合に開弁して、圧縮空気を排気口112から放出する。
さらに、減圧弁132と保護弁143との間の供給路には、保護弁143をバイパスして出力ポート115に繋がる供給路136が延びている。供給路136には、出力ポート115から分岐室135への圧縮空気の逆流を防止する逆止弁137と、逆止弁137に対して直列に配された絞り138とを有する。
図2に示すように、エアードライヤー11のケース20は、ドライヤー本体21と、ドライヤー本体21に被さってボルト221により固定されたカートリッジカバー22とで構成される。ドライヤー本体21は、流入管111(図1)に接続され、コンプレッサー4の吐出管41から吐出された圧縮空気が流入する流入口211と、ケース20から圧縮空気が吐出する供給路106(図1)とを有する。
カートリッジ23の内部には空間が形成され、この空間に粒状の乾燥剤231が充填されている。また、カートリッジ23の上端部には、圧縮空気をカートリッジ23外へ排出するチェック弁232が設けられ、チェック弁232の下方には、乾燥剤231をチェック弁232側から押さえるフィルター234及びスプリング233が配設されている。
また、カートリッジ23の下部には、乾燥剤231が収容された空間へのオイルの進入を防ぐため、流通する空気中のオイルミストを捕集するオイルフィルター24が配置されている。
そして、オイルフィルター24により油分を除去され、カートリッジ23の乾燥剤231によって水分が吸着除去された圧縮空気は、チェック弁232を通ってカートリッジ23の外に出て、カートリッジカバー22内に設けられた流路(図示略)を通り、流出口212からドライヤー本体21の外に流出する。
本実施の形態に係るエアードライヤーモジュール10では、ECU2に接続された温度センサー5によって車両の外気温度を検出し、この外気温度が予め設定された温度を下回った場合に、ECU2の制御によって電磁弁101を所定時間開弁させ、圧縮空気とともに水分をケース20外へ排出する排出動作を行う。
ECU2は、車両のイグニッションスイッチがオフに切り替えられたことを検知すると(ステップS1;Yes)、温度センサー5の出力電圧を取得することによって外気温度を検出する(ステップS2)。続いて、ECU2は、検出した外気温度が摂氏0度未満であるか否かを判別し(ステップS3)、外気温度が0℃未満である場合には(ステップS3;Yes)、電磁弁101を所定時間開弁させる再生動作を行い(ステップS4)、この再生動作によってケース20内に溜まった水分を排気バルブ12から圧縮空気とともに排出する。その後、ECU2は、圧縮空気供給システム1の各部を停止状態に移行させるとともに自身の動作を停止する(ステップS5)。一方、温度センサー5により検出した外気温度が摂氏0度以上であった場合(ステップS3;No)、そのままステップS5で動作を停止する。
このため、エアードライヤー11内の水分が凍結する可能性がある場合のみ、エアードライヤー11に溜まった水分を圧縮空気とともに外部へ排出するので、エアードライヤーにおける凍結を確実に防止しつつ、水分の排出に係る圧縮空気の消費量を抑えることができる。
特に、車両が停止する際にエアードライヤーモジュール10内の圧縮空気を消費すると、駐車中にエアードライヤーモジュール10に蓄えられる圧縮空気が減ってしまう。このため、駐車前の圧縮空気の消費量を最小限に抑えることで、車両始動時に十分な圧縮空気を利用できることが多くなるという利点がある。
具体的には、ステップS3で外気温度が0℃以上であって、ECU2がステップS5で停止した場合には、予め設定された時間毎にECU2及び温度センサー5に通電され、ECU2が起動して温度センサー5の出力電圧に基づいて外気温度が0℃未満か否かを判別し、外気温度が0℃以上であれば再び停止し、外気温度が0℃未満であった場合には、圧縮空気供給システム1の各部を起動させてステップS4と同様の動作によって電磁弁101を所定時間開弁させ、ケース20内に溜まった水分等を排気バルブ12から排出してからECU2を含む各部を停止させてもよい。言い換えれば、ステップS5でECU2が停止した後、車両が停止している間、一定時間毎にECU2が起動して図3のステップS2〜S5の動作を行ってもよい。この場合、イグニッションスイッチがオフに切り替えられた時点では外気温度が0℃以上であり、その後に外気温度が低下して0℃未満になった場合に、エアードライヤー11に溜まった水分の凍結を防止できる。
また、温度センサー5に代えて、エアードライヤーモジュール10に設けた温度センサーによって温度を検出し、その検出した温度が予め設定された温度を下回るか否かに基づいて再生動作を行ってもよい。この場合の温度センサーは、例えば、エアードライヤーモジュール10において圧縮空気が流れる流路において、圧縮空気の温度を検出してもよく、この場合の配置場所は、供給路106などエアードライヤー11の下流側でも上流側でもよく、エアードライヤー11自体であってもよく、既存の配管から分岐する分岐管を設けて、この分岐管に温度センサーを設けてもよい。また、エアードライヤーモジュール10の外気温度を検出する温度センサーを設けてもよく、その配置場所は、例えば、エアードライヤーモジュール10を構成する配管やエアードライヤー11の外面が挙げられるが、特に限定されない。
2 ECU
4 コンプレッサー(空気圧縮機)
5 温度センサー
11 エアードライヤー
12 排気バルブ(排気弁)
Claims (4)
- 車両に搭載する空気圧縮機を備え、該空気圧縮機から吐出した圧縮空気を車両の負荷に供給する車両用圧縮空気供給装置において、
前記空気圧縮機の吐出ラインに設けられ、前記圧縮空気に含まれる水分等の異物を除去するエアードライヤーと、
前記エアードライヤー内に溜まった水分等を圧縮空気とともに排出する排出弁と、を備え、
温度の検出を行い、検出した温度が予め設定された条件に該当する場合に、前記排出弁を開弁させて前記エアードライヤー内に溜まった水分等を外部へ排出することを特徴とする車両用圧縮空気供給装置。 - 前記車両の動作が停止される際に、前記排出弁を開弁させて前記エアードライヤー内に溜まった水分等を外部へ排出することを特徴とする請求項1記載の車両用圧縮空気供給装置。
- 前記車両が搭載した外気温度センサーに接続され、この外気温度センサーにより検出した外気温度が予め設定された温度を下回った場合に、前記排出弁を開弁させて前記エアードライヤー内に溜まった水分等を外部へ排出することを特徴とする請求項1または2記載の車両用圧縮空気供給装置。
- 前記エアードライヤーの下流側の圧縮空気の流路に設けられ、圧縮空気の湿度を検出する湿度センサーを備え、
前記温度センサーにより検出した圧縮空気の温度が予め設定された温度を下回った場合に、前記排出弁を開弁させて前記エアードライヤー内に溜まった水分等を外部へ排出することを特徴とする請求項1または2記載の車両用圧縮空気供給装置。
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