JP2014079757A

JP2014079757A - 車両用空気圧縮供給装置、車両用空気圧縮供給システム、及び、車両用空気圧縮供給装置の制御方法

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Publication number: JP2014079757A
Application number: JP2013231419A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Hasebe; 裕樹長谷部; Ichiro Minato; 一郎湊
Original assignee: Nabtesco Automotive Corp
Current assignee: Nabtesco Automotive Corp
Priority date: 2013-11-07
Filing date: 2013-11-07
Publication date: 2014-05-08
Anticipated expiration: 2029-03-23
Also published as: JP5830514B2

Abstract

【課題】空気圧縮機から吐出された圧縮空気の水分を除去するための乾燥剤の状態を検知し、乾燥剤の再生を適正に行う。
【解決手段】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における乾燥剤を所定の再生条件で再生させる再生手段と、前記乾燥剤の下流に設けられる湿度検知センサーと、を備え、前記湿度検知センサーの検知結果に基づいて、前記再生条件が最適化されることを特徴とする車両用圧縮空気供給装置を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載された空気圧縮機により圧縮空気を供給する車両用圧縮空気供給装置に関する。

従来、車両に搭載された空気圧縮機から吐出された圧縮空気をタンクに貯留して負荷に供給する構成において、空気圧縮機とタンクの間に、圧縮空気の水分を吸着する吸着剤（乾燥剤）を有する乾燥器を設けた装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示された装置は、空気圧縮機のアンロード中に吸着剤の再生を行い、これにより、継続して圧縮空気の水分を除去できるようにしている。

特開昭６３−１９４７１７号公報

上記従来の装置においては、例えば、車両の走行距離や、乾燥器における気圧及び通気量に基づいて吸着剤の状態を推定し、この推定結果に基づいて乾燥剤の再生間隔が設定されており、乾燥剤の状態に応じて再生条件を変更することは行われていなかった。
そこで本発明は、空気圧縮機から吐出された圧縮空気の水分を除去するための乾燥剤の現実の状態を検知し、乾燥剤の再生を適正に行うことを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、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における乾燥剤を所定の再生条件で再生させる再生手段と、前記乾燥剤の下流に設けられる湿度検知センサーと、を備え、前記湿度検知センサーの検知結果に基づいて、前記再生条件が最適化されることを特徴とする車両用圧縮空気供給装置を提供する。

また、本発明は、上記車両用圧縮空気供給装置において、前記負荷に供給される圧縮空気を貯留するエアータンクを備え、前記湿度センサーは前記エアータンクに設けられること、を特徴とする。

また、本発明は、上記車両用圧縮空気供給装置において、前記再生条件は、前記乾燥剤を再生させる頻度に関する条件を含むこと、を特徴とする。

また、本発明は、上記車両用圧縮空気供給装置において、前記再生条件は、前記乾燥剤を再生させる際の通気量に関する条件を含むこと、を特徴とする。

また、本発明は、上記車両用圧縮空気供給装置において、前記検知結果が、前記乾燥剤が再生された後の湿度レベルが予め設定された閾値レベル以上の場合及び、前記湿度レベルが増加傾向にあることを示す場合のいずれか又は両方に該当する場合は前記再生条件が最適化されること前記再生条件を最適化すること、を特徴とする。

本発明によれば、空気圧縮機からの圧縮空気から水分等を除去するエアードライヤーにおける乾燥剤の下流の湿度を検知し、乾燥剤の現実の状態に基づいて、乾燥剤の再生条件を最適化することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る圧縮空気供給システムの構成を示す図である。エアードライヤーの構成を示す断面図である。乾燥剤の再生処理を示すフローチャートである。本発明の第２の実施の形態に係る圧縮空気供給システムの構成を示す図である。

［第１の実施の形態］
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明を適用した第１の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ＥＣＵ（electronic control unit）２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。但し、ＥＣＵ２には、車両の車速等に関する情報や、車両の走行距離に関する情報等の車両の走行状況に関する情報が入力される。また、ＥＣＵ２には、エアードライヤー１１の動作状況に関する情報が入力される。

エアードライヤーモジュール１０には、上記車両が備える負荷５１〜５４が接続されている。負荷５１は主ブレーキ（前輪）、負荷５２は主ブレーキ（後輪）、負荷５３はパーキングブレーキであり、負荷５４は、ホーンやクラッチ駆動機構等の圧縮空気で駆動されるアクセサリー類である。負荷５１〜５４はそれぞれ圧縮空気が流れる圧縮空気回路を備えている。また、負荷５１に供給される圧縮空気はエアータンク５１ａに貯留され、負荷５２に供給される圧縮空気はエアータンク５２ａに貯留される。
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。

コンプレッサー４は、図示しない補機ベルトを介してエンジンに連結され、エンジンの駆動力によって空気を圧縮する。コンプレッサー４は空気圧で制御され、この制御ラインには電磁弁１０１が接続されており、電磁弁１０１の開閉によって、コンプレッサー４が空気を圧縮するロード状態と、圧縮を行わないアンロード状態とが切り替えられる。

コンプレッサー４の吐出管４１はエアードライヤーモジュール１０の流入管１１１に接続され、流入管１１１にはエアードライヤー１１が接続されている。エアードライヤー１１は、ケース２０に乾燥剤２３１を収容しており、この乾燥剤２３１によってコンプレッサー４から吐出された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には排気バルブ１２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。

エアードライヤーモジュール１０は、空気圧により機械的に動作して排気バルブ１２の開閉を制御するガバナ１３を備えている。ガバナ１３は、エアードライヤー１１の下流側の供給路１０６における空気圧に従って動作し、この空気圧が所定の値を超えた場合にダブルチェックバルブ１０４に空気圧を与える。
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。

ここで、エアードライヤーモジュール１０内の空気圧が十分に高い状態で、排気バルブ１２が開弁すると、エアードライヤー１１よりも下流側、例えば、エアータンク５１ａ、５２ａ内に貯留された圧縮空気がエアードライヤー１１のケース２０内を逆流して排気口１１２から放出される。このときケース２０を通る空気は急速な減圧によってスーパードライとなり、ケース２０内の乾燥剤２３１から水分を奪うので、乾燥剤２３１が再生される。再生後の乾燥剤２３１は、水分を吸着する吸着能が回復しており、圧縮空気の水分を除去可能となっている。この再生動作は、ＥＣＵ２によって電磁弁１０１および電磁弁１０２を開弁させることで行われる。乾燥剤２３１の再生動作は予め設定された所定の再生間隔（Ｔ₀）毎に行われる。なお、後述する様に、この再生間隔（Ｔ₀）は乾燥剤２３１の状態に応じて適正な間隔に更新される。

エアードライヤーモジュール１０は、負荷５１（前輪の主ブレーキ）が接続される出力ポート１１３、負荷５２（後輪の主ブレーキ）が接続される出力ポート１１４、負荷５３（パーキングブレーキ）が接続される出力ポート１１５、及び、負荷５４（アクセサリー類）が接続される出力ポート１１６を備えている。出力ポート１１３にはエアータンク５１ａが接続され、出力ポート１１４には、エアータンク５２ａが接続される。

エアードライヤー１１より下流の供給路１０６には、減圧弁１３１を介して分岐室１３５が接続されている。分岐室１３５には、出力ポート１１３に繋がる供給路及び出力ポート１１４に繋がる供給路が接続され、出力ポート１１３に繋がる供給路には保護弁１４１が設けられ、出力ポート１１４に繋がる供給路には保護弁１４２が設けられている。また、分岐室１３５には減圧弁１３２が接続され、減圧弁１３２の下流は出力ポート１１５に繋がる供給路と出力ポート１１６に繋がる供給路とに分岐し、それぞれ、保護弁１４３、１４４が設けられている。各保護弁１４１〜１４４は、絞り及びチェック弁と並列に配置され、それぞれ対応する出力ポート１１３〜１１６に接続された負荷５１〜５４において圧縮空気が流れる回路が失陥したときに閉鎖する。

また、減圧弁１３２から出力ポート１１６に繋がる供給路には、保護弁１４４の下流側に減圧弁１３３が配置され、負荷５４に対して減圧した圧縮空気を供給する構成である。
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。

圧力センサー１２１は供給路１０６の空気圧を検出し、圧力センサー１２２は保護弁１４１の下流側、すなわち出力ポート１１３の空気圧を検出し、圧力センサー１２３は出力ポート１１４の空気圧を検出し、圧力センサー１２４は出力ポート１１６の空気圧を検出する。これらの検出値は各圧力センサー１２１〜１２４からＥＣＵ２へ随時出力される。

ところで、負荷５３に相当する上記車両のパーキングブレーキ装置は、空気圧により制動力が解除されて走行可能となる。具体的には、上記パーキングブレーキは駐車時にスプリングの力でブレーキシューを拡げて制動力を発揮し、解除時にはエアードライヤーモジュール１０から供給される空気圧によりスプリングの力に抗してブレーキシューを閉じる構成となっている。本実施の形態の負荷５３は圧縮空気を貯留するエアータンクを備えていないが、エアードライヤーモジュール１０は、エアータンクなしで負荷５３を確実に動作させることが可能である。

すなわち、保護弁１４１、１４２は、それぞれ、対応する負荷５１、５２の圧縮空気回路に圧縮空気が充分に満たされているとき、開弁状態にある。従って、主ブレーキ用のエアータンク５１ａ、５２ａの圧縮空気を、分岐室１３５から減圧弁１３２を経て、供給路１３６を通して出力ポート１１５に供給できる。このため、エアータンク５１ａ、５２ａの空気圧が十分に高い状態では、負荷５３へ圧縮空気を供給してパーキングブレーキを解除できる。

一方、エアータンク５１ａ、５２ａの空気圧が十分でない場合、ＥＣＵ２は電磁弁１０３を開弁し、電磁弁１０３の指令圧は逆止弁１３７に与えられ、逆止弁１３７により供給路１３６が閉鎖され、出力ポート１１５への圧縮空気の供給経路が遮断される。この場合、パーキングブレーキは解除不能となるが、主ブレーキに使用するエアータンク５１ａ、５２ａの空気圧が不十分な場合はパーキングブレーキを解除しない方が好ましい。また、エアータンク５１ａ、５２ａの空気圧が回復すればパーキングブレーキを解除できるようになる。従って、負荷５３用のエアータンクが無くても、圧縮空気により安定してパーキングブレーキを動作させることができる。

図２は、エアードライヤー１１の具体的な構成例を示す断面図である。
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。

ドライヤー本体２１の上部に固定された中空のカートリッジカバー２２には、カートリッジ２３が収容される。カートリッジ２３は、ボルト２３５によって、カートリッジ２３の外に圧縮空気が漏れないようにドライヤー本体２１に固定されている。
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。

乾燥剤２３１の流入口２１１から流入した圧縮空気は、ドライヤー本体２１に設けられた流入側気室２１３（導入部）に入り、さらにドライヤー本体２１内に形成された流路（図示略）を通ってカートリッジ２３に流入する。ここで、ドライヤー本体２１内の流路はオイルフィルター２４に繋がっており、オイルフィルター２４を通った圧縮空気が乾燥剤２３１に到達する構成となっている。
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。

ドライヤー本体２１において、流入口２１１からカートリッジ２３へ圧縮空気が流れる流路には、排気バルブ１２が設けられている。排気バルブ１２は、上述したようにケース２０内の圧縮空気を外部へ排出する弁である。排気バルブ１２の下部には排気管２１５が接続され、排気管２１５内には消音器２１７が収容されている。また、排気管２１５の下端にはカラー２１６が連結されており、カラー２１６の内部にも消音器２１８が収容されている。上述した再生動作により排気バルブ１２が開弁すると、ケース２０内の圧縮空気は排気管２１５とカラー２１６を通って、カラー２１６の下端に開口する排気口１１２から排出される。このとき圧縮空気は勢いよく排気口１１２から外気中に排出されるので、周囲に大きな騒音をもたらさないように、消音器２１７、２１８によって気流音を抑制している。

ところで、エアードライヤー１１の乾燥剤２３１は、上述したように予め設定された所定の再生間隔（Ｔ₀）で行われる。この再生間隔（Ｔ₀）は、例えば、所定の時間毎、あるいは、乾燥剤２３１の積算通気量や、車両の走行距離（走行時間）等により定められる。しかしながら、乾燥剤２３１の状態によっては、予め設定された再生間隔（Ｔ₀）よりも短い間隔で乾燥剤２３１を再生することが好ましい場合もあれば、予め設定された再生間隔（Ｔ₀）よりも長い間隔で乾燥剤２３１を再生してもよい場合もある。例えば、運転開始時や外気温低下時等、露点温度が高い場合には予め設定された再生間隔（Ｔ₀）より短い間隔で再生を行うことが好ましい。一方、冬季等、露点温度が低い場合には、予め設定された再生間隔（Ｔ₀）よりも長い間隔で再生を行ってもよい。また、乾燥剤２３１は使用により劣化が進み、乾燥剤２３１の吸着能が徐々に低下していく。乾燥剤２３１の吸着能が低下している場合には、吸着能の低下の応じて、予め設定された再生間隔（Ｔ₀）を徐々に短くしていくことが好ましい。この様に、乾燥剤２３１の再生条件において、まず、乾燥剤２３１の再生間隔（再生頻度）を適正にする必要がある。

また、乾燥剤２３１を再生させる場合、乾燥剤２３１の状態、すなわち、乾燥剤２３１に吸着されている水分量に応じて、再生時に乾燥剤２３１に通気させるエア量（以下、「再生エア量」という）を適正にする必要がある。また、例えば、エアータンク５１ａに貯留された圧縮空気をエアードライヤー１１に逆流させて、乾燥剤２３１の再生を行う場合、乾燥剤２３１を効率よく再生するには、エアータンク５１ａの容積と、エアータンク５１ａ内の圧縮空気の温度、湿度に応じて、排気バルブ１２を開弁させる時間（再生時間）と、エアータンク５１ａ内の圧力（再生圧力）を適正にする必要が生じる。この様に、乾燥剤２３１に吸着された水分量、乾燥剤２３１の劣化の程度、再生時に通気させる圧縮空気の圧力、湿度、温度等に応じて、乾燥剤２３１の再生間隔や再生圧力、再生時間等の再生条件を適正にすることが好ましい。そこで、本実施の形態の圧縮空気供給システム１は、負荷５１に供給する圧縮空気を貯留するエアータンク５１ａ内に湿度検知センサー１４を設け、この湿度検知センサー１４の検知結果に基づいて乾燥剤２３１の再生条件を適正に、すなわち、最適化するようになっている。但し、本実施の形態では、圧縮空気の湿度レベルと、乾燥剤２３１に吸着された水分量等の乾燥剤２３１の状態とは実験等により得られたデータに基づき予め対応付けられており、この対応関係を示す情報はＥＣＵ２に保有されている。従って、湿度検知センサー１４の検知結果に基づいて、ＥＣＵ２はエアータンク５１ａ内の圧縮空気の湿度レベルに基づいて乾燥剤２３１に吸着された水分量等の乾燥剤２３１の状態を検知することができる。また、乾燥剤２３１の継続使用に伴い、乾燥剤２３１の吸着能が低下していくと、乾燥剤２３１を再生させた後の圧縮空気の湿度レベルが徐々に増加していく。本実施の形態では、乾燥剤２３１の吸着能の低下の程度と、乾燥剤２３１を再生させた後の圧縮空気の湿度レベルの増加の程度とは実験等により得られたデータに基づき予め対応付けられており、この対応関係を示す情報はＥＣＵ２に保有されている。従って、乾燥剤２３１を再生させた後の湿度レベルの増加傾向に基づいて、ＥＣＵ２は、乾燥剤２３１の吸着能の低下の程度を検知することができる。以下、乾燥剤２３１に吸着された水分量や、乾燥剤２３１の吸着能の劣化の程度を含めて、乾燥剤２３１の状態という。

次に、図３を参照して、ＥＣＵ２の制御の下で行われる乾燥剤２３１の再生処理について説明する。但し、図１に示す様に、湿度検知センサー１４はＥＣＵ２に接続されている。また、湿度検知センサー１４の検知結果を示す信号はＥＣＵ２に入力される。ここで、湿度検知センサー１４の検知結果は、エアータンク５１ａ内の相対湿度を示し、温度に関する情報も含まれる。

まず、ＥＣＵ２は、予め設定された再生タイミングが訪れたか否かを判別する（ステップＳ１）。ここで、予め設定された再生タイミングとは、前に乾燥剤２３１の再生処理を行った時点から予め設定された再生間隔（Ｔ₀）又は、以下の処理により更新された再生間隔（Ｔ_n）を経た時点である。
ステップＳ１において、再生タイミングであると判別した場合（ステップＳ１：Ｙ）、次に、ＥＣＵ２は、湿度検知センサー１４の検知結果に基づいて、エアータンク５１ａ内の圧縮空気の湿度レベルが予め設定された閾値レベル以上か否かを判別する（ステップＳ２）。ここで、閾値レベルは、乾燥剤２３１の再生が必要な湿度レベルに基づいて予め設定される。また、ステップＳ１において、再生タイミングではないと判別された場合（ステップＳ１：Ｎ）もステップＳ２に移行し、エアータンク５１ａ内の圧縮空気の湿度レベルが予め設定された閾値レベル以上か否かを判別する。

次に、エアータンク５１ａ内の圧縮空気の湿度レベルが所定の閾値レベルに達していないと判別した場合（ステップＳ２：Ｎ）、ＥＣＵ２は、乾燥剤２３１の再生は不要であると判別して、ステップＳ１の判別に戻る。すなわち、予め設定された再生タイミングが訪れた場合であっても、圧縮空気の湿度レベルが所定の閾値レベルに達していない場合、乾燥剤２３１の再生は行われない。

一方、ステップＳ２において、エアータンク５１ａ内の圧縮空気の湿度レベルが所定の閾値レベルに達していると判別した場合（ステップＳ２：Ｙ）、次に、ＥＣＵ２は乾燥剤２３１の再生状況を確認する（ステップＳ３）。ステップＳ３では、乾燥剤２３１の積算通気量や、再生回数、過去に再生された際の湿度検知センサー１４の検知結果等に基づいて乾燥剤２３１の状態を確認する。次いで、ステップＳ４において、ＥＣＵ２は、ステップＳ３において確認した乾燥剤２３１の状態と、湿度検知センサー１４の検知結果から得られるエアータンク５１ａ内の温度、湿度レベルと、エアータンク５１ａの容積等に基づいて、乾燥剤２３１を再生させるために最適な再生エア量を算出する（ステップＳ４）。

次に、ＥＣＵ２は、車両の走行状態に関する情報を取得し（ステップＳ５）、現在、乾燥剤２３１を強制的に再生させることが可能か否かを判別する（ステップＳ６）。ここで、ＥＣＵ２は、乾燥剤２３１の強制再生において、ステップＳ５において取得した車両の走行状況に関する情報に基づいて、現在、車両が停止中であるか否かを判別すると共に、車両がブレーキアシスト動作中であるか否かを判別する。そして、車両が停止中でなく、ブレーキアシスト動作中でもない場合、ＥＣＵ２は、乾燥剤２３１を強制的に再生させることができると判別する（ステップＳ６：Ｙ）。次いで、ＥＣＵ２は、ステップＳ４で算出した最適エア量に基づいて、適正な再生時間で、効率よく、乾燥剤２３１を再生させるに十分な高圧（最適圧力）になっているか否かを判別する（ステップＳ７）。ここで、エアータンク５１ａ内の圧力が最適圧力に達していないと判別した場合（ステップＳ７：Ｎ）、ステップＳ５に戻る。但し、ステップＳ７において、エアータンク５１ａ内の圧力が最適圧力に達していない場合、図示は省略したが、ＥＣＵ２はコンプレッサー４をロード状態とすべく、電磁弁１０１および電磁弁１０２を閉弁して、エアータンク５１ａに圧縮空気を供給する。

一方、ステップＳ７において、エアータンク５１ａ内の圧力が最適圧力であると判別した場合（ステップＳ７：Ｙ）、ＥＣＵ２は、ステップＳ４で算出された最適エア量と、エアータンク５１ａ内の圧力と、エアータンク５１ａの容積とに基づいて算出される所定の再生時間だけ電磁弁１０１および電磁弁１０２を開弁して、乾燥剤２３１を再生させる（ステップＳ８）。
そして、乾燥剤２３１をさせた後、ＥＣＵ２は湿度検知センサー１４の検知結果を取得する（ステップＳ９）。次いで、ＥＣＵ２は、ステップＳ９において取得した湿度検知センサー１４の検知結果に基づいてエアータンク５１ａ内の圧縮空気の湿度レベルが予め設定された湿度正常値レベルまで下がったか否かを判別する（ステップＳ１０）。ここで、湿度正常値レベルは、再生により乾燥剤２３１に要求される吸着能が回復しているか否かを判別するための基準となる値に設定される。

ステップＳ１０において、エアータンク５１ａ内の圧縮空気の湿度レベルが予め設定された湿度正常値レベルまで下がったと判別した場合（ステップＳ１０：Ｙ）、次に、再生後の湿度レベルが増加傾向にあるか否かを判別する（ステップＳ１１）。ここで、ステップＳ１０の判別は、ステップＳ９において取得した湿度検知センサー１４の検知結果と、過去に乾燥剤２３１を再生した後の湿度検知センサー１４の検知結果との比較により行う。
一方、ステップＳ１０においてエアータンク５１ａ内の圧縮空気の湿度レベルが予め設定された湿度正常値レベルまで下がっていないと判定した場合（ステップＳ１０：Ｎ）、予め設定された再生間隔（Ｔ_n-1）を予め設定された間隔（ａ）だけ短くした再生間隔（Ｔｎ）を新たな再生間隔として、ステップＳ１に移行する。但し、この間隔（ａ）は、例えば、再生間隔（Ｔ₀）を短くするのに好ましい時間、積算通気量、走行距離等に基づいて設定される。

また、ステップＳ１１において、再生後の湿度レベルが増加傾向にあると判別した場合（ステップＳ１１：Ｙ）も、ステップＳ１２に移行し、予め設定された再生間隔を短くし、乾燥剤２３１の再生頻度を高める。但し、上記において、ｎは再生間隔（Ｔ₀）の更新を行った回数を示し、ｎは１以上の整数である。ステップＳ１２において、再生間隔を更新した後、ステップＳ１に戻り、上述した処理を繰り返す。
また、再生後のエアータンク５１ａ内の圧縮空気の湿度レベルが正常値レベルまで下がり（ステップＳ１０：Ｙ）、再生後の圧縮空気の湿度レベルが増加傾向を示していない場合（ステップＳ１１：Ｎ）、上記処理を終了する。この場合、再生タイミングが更新されている場合、再生タイミングを初期値（Ｔ₀）に戻した上で処理を終了してもよい。また、図示はしていないが、ステップＳ１に戻り、上記処理を繰り返し行い、乾燥剤２３１の再生処理を行ってよいのは勿論である。

このように、圧縮空気供給システム１は、車両に搭載されたコンプレッサー４を備え、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をコンプレッサー４に接続し、コンプレッサー４の吐出ラインに、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を設け、負荷５１に供給する圧縮空気を貯留するエアータンク５１ａ内に湿度検知センサー１４を設け、湿度検知センサー１４の検知結果に基づいて乾燥剤２３１の状態を検知し、乾燥剤２３１の状態に応じて再生条件が最適化される。

また、ステップＳ１およびステップＳ２に示した様に、再生タイミングが到来した場合でも、湿度検知センサー１４の検知結果に基づいて、エアータンク５１ａ内の圧縮空気の湿度レベルが閾値レベルに満たない場合には、乾燥剤２３１の再生を行わないので、乾燥剤２３１を不必要に再生することを防止することができる。また、再生タイミングが到来する前であっても、湿度検知センサー１４の検知結果が閾値レベル以上を示す場合は、乾燥剤２３１の再生を行うので、乾燥剤２３１の状態あるいは外気の状態等に応じて乾燥剤２３１の再生の要否を的確に判断することができる。また、乾燥剤２３１の状態あるいは外気の状態等に応じて、最適な再生エア量を算出しているので、乾燥剤２３１の再生時に圧縮空気が無駄に外気に排出されるのを防止することができる。また、エアータンク５１ａ内の圧力が最適圧力に達していない場合には、圧力を高めた上で乾燥剤２３１の再生を行うので、乾燥剤２３１の再生を効率よく行うことができる。

また、この様に、湿度検知センサー１４を用いて、乾燥剤２３１の吸着された水分量や、乾燥剤２３１の吸着能の低下の程度を検知し、再生後の湿度レベルの増加傾向を監視しているので、再生が不十分なために圧縮空気の湿度レベルが高いのか、乾燥剤２３１が交換を要する程度にまで劣化しているのかを判別することができ、乾燥剤２３１の劣化を適切に判断することもできる。

また、エアータンク５１ａ内の圧縮空気の湿度レベルは、外部要因の影響を受けにくく安定している。上記第１の実施の形態では、エアータンク５１ａ内に湿度検知センサー１４を設けているので、乾燥剤２３１を通過した後の圧縮空気の湿度レベルを精度よく検知することができる。このため、上記第１の実施の形態によれば、乾燥剤２３１が再生された後の湿度検知センサー１４の検知結果に基づいて、乾燥剤２３１の劣化を精度よく判定することができる。

但し、上記第１の実施の形態では、エアータンク５１ａ内に湿度検知センサー１４を設ける構成としたが、湿度検知センサー１４はエアータンク５２ａ内に設けてもよく、エアータンク５１ａおよびエアータンク５２ａの双方に湿度検知センサー１４を設けてもよい。この様な負荷、特にブレーキに圧縮空気を供給するエアータンク５１ａ、５２ａは、どの様な車両にも備えられるため、エアータンク５１ａ、５２ａ内に湿度検知センサー１４を設けることにより、どの様な車両に搭載される圧縮空気供給システムにおいても本発明を容易に適用することができる。
また、上記の説明では、乾燥剤２３１の再生を行う際に、エアータンク５１ａに貯留された圧縮空気を用いるものとして説明したが、エアータンク５２ａに貯留された圧縮空気を用いてもよく、双方のエアータンク５１ａ、５２ａに貯留された圧縮空気を用いてもよく、特に限定されるものではない。

［第２の実施の形態］
図４は、第２の実施の形態に係る圧縮空気供給システム２００の構成を示す図である。本第２の実施の形態において、上記第１の実施の形態と同様に構成される部分には同じ符号を付して説明を省略する。第１の実施の形態では、負荷５１に供給する圧縮空気を貯留するエアータンク５１ａ内に湿度検知センサー１４を設ける構成について説明したが、第２の実施の形態では、供給路１０６から分岐した分岐管１０７に湿度検知センサー１５を設ける構成としている。
本第２の実施の形態では、湿度検知センサー１５により、エアードライヤーモジュール１０内の圧縮空気の湿度レベルおよび温度を検知する以外は、図３に示すフローチャートと略同様に、湿度検知センサー１５の検知結果を用いて乾燥剤２３１の再生処理を行うことができる。この様に、湿度検知センサー１５の検知結果に基づいて、乾燥剤２３１に吸着された水分量、乾燥剤２３１の劣化の程度等の乾燥剤２３１の状態を検知し、乾燥剤２３１の状態に応じて、乾燥剤２３１の再生間隔や再生圧力、再生時間等の再生条件を適正にすることができる。

上述した上記第１の実施の形態および第２の実施の形態は、それぞれ本発明を適用した一態様を示すものであって、本発明は上記実施の形態に限定されない。例えば、上記実施の形態では、エアータンク５１ａ内又は、供給路１０６から分岐した分岐管１０７に湿度検知センサー１４、１５を設ける構成としたが、湿度検知センサーを設ける位置はこれらの配置に限定されるものではない。例えば、エアードライヤー１１の内部の乾燥剤２３１の下流に湿度検知センサーを設けてもよい。すなわち、湿度検知センサーの配置は、乾燥剤２３１の下流であって、乾燥剤２３１を通過した後の圧縮空気の湿度を検知することのできる位置であれば特に限定されるものではない。
さらに、エアードライヤーモジュール１０に接続される負荷は、主ブレーキ装置、パーキングブレーキ、及び、アクセサリー類に限定されず、圧縮空気を使用する機器類であれば何を接続してもよく、その他の細部構成についても任意に変更可能である。また、本発明の車両用圧縮空気供給装置の適用対象となる車両についても特に限定は無く、大型車両、小型車両、特殊車両、牽引車両、二輪車あるいは三輪車のいずれであってもよく、その規模及び形態は任意である。

１圧縮空気供給システム（車両用圧縮空気供給装置）
２ＥＣＵ（再生手段）
４コンプレッサー（空気圧縮機）
１１エアードライヤー
１４、１５湿度検知センサー

本発明は、車両に搭載された空気圧縮機により圧縮空気を供給する車両用圧縮空気供給装置、車両用空気圧縮供給システム、及び、車両用空気圧縮供給装置の制御方法に関する。

上記目的を達成するために、本発明は、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における乾燥剤を所定の再生条件で再生させる再生手段と、を備え、前記乾燥剤に吸着された水分量、前記乾燥剤の劣化の程度、再生時に前記乾燥剤に通気させる圧縮空気の圧力、再生時に前記乾燥剤に通気させる圧縮空気の湿度、再生時に前記乾燥剤に通気させる圧縮空気の温度のうちの少なくとも１つに応じて、前記乾燥剤の再生間隔、前記乾燥剤の再生圧力、前記乾燥剤の再生時間、前記乾燥剤の再生頻度、前記乾燥剤を再生させる際の通気量のうちの少なくとも１つの前記再生条件が最適化されることを特徴とする車両用圧縮空気供給装置を提供する。
また、本発明は、車両用圧縮空気供給装置において、前記乾燥剤の下流に設けられる湿度検知センサー、前記乾燥剤の下流に設けられる圧力検知センサーのうちのいずれか１つを備え、前記湿度検知センサー、前記圧力検知センサーのうちのいずれか１つの検知結果に基づいて、前記再生条件が最適化されることを特徴とする。
また、本発明は、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システムにおいて、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における乾燥剤を所定の再生条件で再生させる再生手段と、を備え、前記乾燥剤に吸着された水分量、前記乾燥剤の劣化の程度、再生時に前記乾燥剤に通気させる圧縮空気の圧力、再生時に前記乾燥剤に通気させる圧縮空気の湿度、再生時に前記乾燥剤に通気させる圧縮空気の温度のうちの少なくとも１つに応じて、前記乾燥剤の再生間隔、前記乾燥剤の再生圧力、前記乾燥剤の再生時間、前記乾燥剤の再生頻度、前記乾燥剤を再生させる際の通気量のうちの少なくとも１つの前記再生条件が最適化されることを特徴とする。
また、本発明は、車両用圧縮空気供給システムにおいて、前記乾燥剤の下流に設けられる湿度検知センサー、前記乾燥剤の下流に設けられる圧力検知センサーのうちのいずれか１つを備え、前記湿度検知センサー、前記圧力検知センサーのうちのいずれか１つの検知結果に基づいて、前記再生条件が最適化されることを特徴とする。
また、本発明は、車両に搭載する空気圧縮機と、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における乾燥剤を所定の再生条件で再生させる再生手段と、を備え、前記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を制御して、
前記乾燥剤に吸着された水分量、前記乾燥剤の劣化の程度、再生時に前記乾燥剤に通気させる圧縮空気の圧力、再生時に前記乾燥剤に通気させる圧縮空気の湿度、再生時に前記乾燥剤に通気させる圧縮空気の温度のうちの少なくとも１つに応じて、前記再生条件として前記乾燥剤の再生間隔、前記乾燥剤の再生圧力、前記乾燥剤の再生時間、前記乾燥剤の再生頻度、前記乾燥剤を再生させる際の通気量のうちの少なくとも１つの前記再生条件を最適化することを特徴とする。

Claims

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における乾燥剤を所定の再生条件で再生させる再生手段と、
前記乾燥剤の下流に設けられる湿度検知センサーと、
を備え、
前記湿度検知センサーの検知結果に基づいて、前記再生条件が最適化されることを特徴とする車両用圧縮空気供給装置。
請求項１記載の車両用圧縮空気供給装置において、
前記負荷に供給される圧縮空気を貯留するエアータンクを備え、
前記湿度センサーは前記エアータンクに設けられること、
を特徴とする車両用圧縮空気供給装置。
請求項１又は２記載の車両用圧縮空気供給装置において、
前記再生条件は、前記乾燥剤を再生させる頻度に関する条件を含むこと、
を特徴とする車両用圧縮空気供給装置。
請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両用圧縮空気供給装置において、
前記再生条件は、前記乾燥剤を再生させる際の通気量に関する条件を含むこと、
を特徴とする車両用圧縮空気供給装置。
請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両用圧縮空気供給装置において、
前記検知結果が、前記乾燥剤が再生された後の湿度レベルが予め設定された閾値レベル以上の場合及び、前記湿度レベルが増加傾向にあることを示す場合のいずれか又は両方に該当する場合は前記再生条件が最適化されること、
を特徴とする車両用圧縮空気供給装置。