JP4007446B2

JP4007446B2 - エアコンプレッサ装置

Info

Publication number: JP4007446B2
Application number: JP2002286468A
Authority: JP
Inventors: 田友康原
Original assignee: UD Trucks Corp
Current assignee: UD Trucks Corp
Priority date: 2002-09-30
Filing date: 2002-09-30
Publication date: 2007-11-14
Anticipated expiration: 2022-09-30
Also published as: JP2004124731A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はサーボブレーキ用など自動車の各種機器にエアソースとして圧縮空気を供給するエアコンプレッサ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のブレーキ装置や、その他空気圧を利用する各種機器にエアソースとして圧縮空気を供給するエアコンプレッサ装置は、通常、走行用のエンジンから直接的に駆動されており、その一方で、ブレーキ装置などのエア消費はエンジン回転速度とは無関係であり、むしろ低速走行時のエア消費が多い傾向にある。したがって、エアコンプレッサは、低速回転域において十分な供給能力が要求され、このことは、高速域での無駄なエネルギ消費や高温過熱というような問題を起させることにもなる。
エアコンプレッサにおいては、圧縮比を増加させると、吐出量が増加する。なお、ここでいう圧縮比は、（行程容積＋隙間容積）／（隙間容積）である。
【０００３】
その他の従来技術としては、例えば特開昭５８−１５８３８２号公報や特許第２７１５７５５号公報には、可変容量コンプレッサが開示されている。しかし、これ等の従来技術では、構造が複雑であり、部品点数が多いという問題点を有している。また、これ等の可変容量コンプレッサは、何れも斜板の傾斜角を制御するタイプのものに限定されてしまう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題点を解消することを目的として提案されたものであり、エアコンプレッサの低速回転域での吐出空気量の増加を図り、かつ高速回転域では吐出空気量および吐出空気温度の低減を圧縮比の変更によって達成するエアコンプレッサ装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のエアコンプレッサ装置は、シリンダ内を往復動するピストンにより空気を圧縮するようにしたエアコンプレッサにおいて、ピストン上昇時の隙間容積にアクチュエータ（８）で作動される開閉弁（７）を介して連通する副室（６）を設け、エアコンプレッサ（１）の回転数を検出する回転数センサ（１１）を設け、前記開閉弁（７）のアクチュエータ（８）を制御する制御装置（１０）を設け、前記制御装置（１０）は、回転数センサ（１１）による検出回転数が入力され（Ｓ１）、入力された検出回転数が所定回転数以上であるか否かを判定し（Ｓ２）、ＹＥＳであればアクチュエータ（８）を作動して開閉弁（７）を開いて（Ｓ３）間隙容積を副室に連通し、圧縮比を低下させる機能を有している。
なお、ここで云うピストン上昇時の隙間容積は、シリンダ内でピストンが上死点にあるとき、シリンダヘッド、ピストン、およびシリンダで囲まれた空間を云う。
【０００６】
また本発明のエアコンプレッサ装置は、吐出管路内の温度を検出する温度センサ（１２）を設け、前記制御装置（１０）は、温度センサ（１２）による検出温度が入力され（Ｓ１）、入力された検出温度が所定温度以上であるか否かを判定し（Ｓ２）、ＹＥＳであればアクチュエータ（８）を作動して開閉弁（７）を開いて（Ｓ３）間隙容積を副室に連通し、圧縮比を低下させる機能を有している。
【０００９】
本発明によれば、エアコンプレッサの高速回転域での運転時、あるいは吐出管内空気温度が過熱状態となった時に、副室がシリンダ内と連通されて隙間容積が増加し、圧縮比が低下するので吐出流量が減少し、駆動動力の減少、あるいは過熱の防止を図ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１において、全体を符号１で示すエアコンプレッサは、エンジンのクランクシャフトからギヤトレーンなどの伝動手段を介して駆動されている。エアコンプレッサの吸気管路２は、エンジンの吸気系から分岐してコンプレッサのシリンダヘッド４の吸い込み口２ａに連通されており、また、シリンダヘッド４の吐出口３ａからの吐出管路３は、プレッシャレギュレータ（図示なし）を介してエアリザーバに連通され、さらに各種のエア操作機器に連通されている。
【００１１】
そして、シリンダヘッド４の上部には副室６が設けられており、開閉手段である開閉弁７を介してシリンダ５内と連通されている。
図２に示すように、開閉弁７は制御手段（アクチュエータ）８により開弁し、副室６がシリンダ、シリンダヘッド４、およびピストンで囲まれる隙間５に連通して隙間容積を拡大し、圧縮比を所定値（５〜３０％減）に低下させるように構成されている。
【００１２】
図１に戻って、前記開閉弁７を制御する制御装置１０が設けられており、コンプレッサ１の回転速度を検出する回転数センサ１１、および吐出管路３内の温度を計測する温度センサ１２が設けられてそれぞれ制御装置１０に入力され、それらの信号に基づいて制御装置１０から弁制御手段８に出力されて開閉弁７の開閉が行われている。
【００１３】
図３には、開閉弁７の開閉制御のフローが示されている。
まず、ステップＳ１でセンサ１１により回転数（あるいはセンサ１２により吐出管内温度）を検出して制御装置１０に入力し、ステップＳ２では制御装置１０においてその検出値が所定値以上か否か判定し、ＹＥＳならば、ステップＳ３で弁７を開放し、ＮＯならば、ステップＳ４で弁７を閉じ、ステップＳ５からステップＳ１に戻り、ステップＳ５での終了の判定まで繰り返す。
【００１４】
このような制御運転によってコンプレッサ１が所定回転数以上、あるいは吐出管３内の温度が所定温度以上の範囲において、開閉弁７は開放されて圧縮比を低下させる。したがって、この運転範囲においては、吐出流量は高圧縮比の場合より減少して運転されるので、経済性の向上、および吐出側空気温度を低下させることができる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成され、エアコンプレッサの高速回転域での運転時、あるいは吐出管内空気温度が過熱状態となった時には、開閉手段を介して副室に連通し、圧縮比を低下させて吐出流量を減少させる。したがって、低速域で十分に供給流量を確保するように設定すれば、全運転領域での経済的な運転、および過熱の防止を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のコンプレッサ装置の一実施形態の構成を示す図。
【図２】副室の詳細を示す断面図。
【図３】制御の流れを示すフローチャート。
【符号の説明】
１・・・エアコンプレッサ
２・・・吸気管路
３・・・吐出管路
６・・・副室
７・・・開閉弁
１０・・・制御装置
１１・・・回転数センサ
１２・・・温度センサ

Claims

シリンダ内を往復動するピストンにより空気を圧縮するようにしたエアコンプレッサにおいて、ピストン上昇時の隙間容積にアクチュエータ（８）で作動される開閉弁（７）を介して連通する副室（６）を設け、エアコンプレッサ（１）の回転数を検出する回転数センサ（１１）を設け、前記開閉弁（７）のアクチュエータ（８）を制御する制御装置（１０）を設け、前記制御装置（１０）は、回転数センサ（１１）による検出回転数が入力され（Ｓ１）、入力された検出回転数が所定回転数以上であるか否かを判定し（Ｓ２）、ＹＥＳであればアクチュエータ（８）を作動して開閉弁（７）を開いて（Ｓ３）間隙容積を副室に連通し、圧縮比を低下させる機能を有することを特徴とするエアコンプレッサ装置。
吐出管路内の温度を検出する温度センサ（１２）を設け、前記制御装置（１０）は、温度センサ（１２）による検出温度が入力され（Ｓ１）、入力された検出温度が所定温度以上であるか否かを判定し（Ｓ２）、ＹＥＳであればアクチュエータ（８）を作動して開閉弁（７）を開いて（Ｓ３）間隙容積を副室に連通し、圧縮比を低下させる機能を有する請求項１のエアコンプレッサ装置。