JP5951256B2 - 車両用の閉じた自動車コントロールシステムにおけるエアドライヤ用再生成サイクルをコントロールする方法 - Google Patents

Description

この発明は、請求項１の前置きによれば、その自動車高さ制御システムによって、車両ボデーが、少なくとも１つの車両車軸に関連して吊架される、車両用の閉じた自動車高さ制御システムにおけるエアドライヤ用再生サイクルを制御する方法に関する。

前置きで言及されたタイプの車両用の閉じた自動車高さ制御システムは、欧州特許出願ＥＰ１２４３４４７Ａ２、およびドイツ特許ＤＥ１０２３１２５１Ｃ１から知られている。前記文献から知られた、閉じた自動車高さ制御システムは、２方、または４方の制御可能な切換弁、圧力媒体容器、および、各場合において、１つの制御可能な切換弁を具備する少なくとも２つの圧力媒体チャンバを有する。前記自動車高さ制御システムにおいて、圧力媒体は、圧力媒体チャンバから圧力媒体貯蔵容器内に、およびその反対方向に、移送することができる。さらに、エアは、圧力媒体貯蔵容器内に入る前にエアドライヤで乾燥された圧搾エアとともに、大気から圧力媒体貯蔵容器内に移送される。エアドライヤを再生するために、圧力媒体貯蔵容器からの圧力媒体は、スロットルによって拡張され、エアドライヤを通して、かつ吐出弁によりエアドライプロセスと比較して、反対方向に、大気に導くことができる。ＥＰ１２４３４４７Ａ２に記述された実施例においては、エアは、切換弁によって大気から吸引され、さらに、エアドライヤの再生のために同一の方向切換弁によって換気される。対照的に、ＤＥ１０２３１２５１Ｃ１による実施例は、換気だけが、方向切換制御弁、および上述の圧搾エアラインによって起こるように、コンプレッサに接続される付加的なエア取入口ラインを有する。

システムコンポーネントが凍らず、かつそれによって、機能的に害されるようにはならないように、エア圧の自動車高さコントロールシステムは、システム内に乾燥エアを要求する。この目的のために、露点（dew point）が、これを防ぐように求められる。

開かれた自動車高さ制御システムおよび他の空気圧システムにおいて、事実上、供給されたエアの１００％が、再生に利用可能であり、そして適切な露点に到達することができるように、特別な車両ブレーキシステムでは、漏出分を引いたシステム内に供給されたエアは、ドライヤを再生するために再び使用することができる。開かれ、かつ、閉じた空気圧システムにおいては、コンプレッサがシステム内に圧搾エア供給していない場合にのみ、再生は生じることができる。圧搾エア消費が、閉じたシステムにおけるよりも開放したシステムにおいてより高いので、再生サイクルを、開放されたシステムにおけるコンプレッサが、より頻繁に、かつより長く駆動し、また、コンプレッサが、圧搾エアを供給していない時間と一致させることは重要である。

この目的のために、ＤＥ３１３９６８２Ｃ２は、開かれた圧搾エアシステム用のエアドライ装置を開示しており、それは、エアドライヤの上流、または下流に配置された、１つ、または２つの湿度センサを有し、さらにエア量センサを有する。事前設定の公称圧力が、圧搾エア貯蔵容器内において到達する毎に、エアドライヤの再生が、圧力センサによって起きる。再生時間周期は、エアドライヤの上流、および／または下流に、エア湿度の関数として設定される。

ＥＰ００９３２５３Ｂ２は、空気圧システム用、特には、車両ブレーキシステムのエアドライヤの再生用のコントロール装置を開示しており、コンプレッサのアイドル運転中に、各場合において、乾燥のための再生エア量が、エアドライヤに供給され、再生エア量は、コンプレッサの供給動作の前周期の間に、エアドライヤを通って導かれ、供給されたエア量に、ほぼ比例する。コンプレッサの２つの供給サイクル間の時間間隔が、必要な再生エア量が、エアドライヤを通って流れることを可能にするには短かすぎる場合には、測定は、再生エア量不足が、コンプレッサの次の比較的長いアイドルサイクル中に、エアドライヤの最適の乾燥が構築されることができるように、後の再生サイクルに加えられるように、採用される。エアドライヤの乾燥の効率が、比較的に高温でよりも、比較的に低温で、より低いので、温度センサは、各場合に決定される再生エア量が、コンプレッサの供給比率だけでなく、測定された外部の温度にも依存するように、制御装置に対して訂正信号を出力するように設けられる。

ＥＰ０５２３１９４Ｂ１（ＤＥ６９０１３１６７Ｔ２）に記述されたさらなる圧搾エアシステムにおいて、湿度センサは、システムにおける圧搾エアの湿度は、エアドライヤが水分で飽和されることを示す所定値を超過する場合には、コンプレッサによってエアの供給を中断し、さらに、エアドライヤを再生するために、システムにおける圧搾エアの湿度を検出し、さらには、再生制御信号およびコンプレッサ制御信号を生成するように設けられる。

ＤＥ１９６２０８５１Ａ１は、圧搾エア用、特には、自動車両のエアブレーキシステム用のエア処理配置を開示しており、それは、エアドライヤを通って供給されたエア量用の測定装置を有する。このように決定されたエア量から、電子式コントローラは、エアドライヤの再生、およびその再生に必要な再生エアの量のための時間を決定する。前もって定義したエア量がエアドライヤを通って流れた場合に限り、再生はこのように起こる。

再生のために消費されたエア量は、前のエア量に依存する。再生エアは、圧力システムから直接抽出される。

エアドライヤを再生するためにＥＰ１１７３２７０Ｂ１から知られていた方法は、システム圧力、外部の温度、および供給されたエア量が測定され、さらに連続的に前記パラメータに関して、再生時間およびエアドライヤに対する再生エアの供給をコントロールするコントロールユニットに送信されるように、決定されているエアドライヤを再生するために必要なドライヤ再生エアの量に基づく。

閉じたシステムにおいて、供給されたエアは、単に比例して放出することができるので、システムが動作する方法のために、圧搾エアは、常にシステム内におけるままであるに違いなく、さらに、適切な露点は、それにもかかわらず保証されるに違いない一方、先行技術から知られているこれらのシステムおよび方法によって、求められることは、最適化された再生サイクルを生成することであるが、そのサイクルは、しかしながら、閉じた空気圧システム、特には、空気圧自動車高さ制御システムに対して、直接移送することはできない。

したがって、この発明は、可能な限り少ない再生エア量によってシステムコンポーネントの凍結（freezing）を防ぎ、システムにおける最大のエア量を残すシステムにおける露点（dew point）に到達することを目的とする。

前記目的は、請求項１の特徴による発明によって達成される。請求項１のプリアンブルによる方法において、この発明によれば、前記コンプレッサ（８）によって前記エアドライヤ（１０）から供給される圧搾エア量が、大気から吸入される周囲の吸引エアの温度及び／又は湿度とともに測定され、前記コンプレッサ（８）によって吸引され、前記エアドライヤ（１０）を通して供給されるエアが、可能性のある最高の周囲の温度及び湿度であると仮定した場合に、前記エアドライヤ（１０）が飽和するとみなすことができるように、常に、前記エアドライヤ（１０）を通して特定の量の圧搾エアが導かれ、
前記エアドライヤ（１０）が望まれる露点に到達するための圧搾エア量に必要な再生エア量が、前記吸引エアの周囲の温度及び／又は湿度に応じて決定され、かつ、前記エアドライヤ（１０）の再生が、前記再生エア量によって実行される。

高温、例えば、＋４０°Ｃのとき、エアは、＋２０°Ｃ、または−１０°Ｃのときよりも著しく多くの水を保持することができるので、同じ供給されたエア量でみると、より多くの水が、低温よりも高温で、エアドライヤに蓄積される。再生中に前記水を再び除去するために、より多くの乾燥エアが高温で再生用に使用されなければならない。再生は、したがって、そのような量の圧搾エアが飽和されていると見なすことができるエアドライヤを通って導かれた場合には、常に、最初に開始されるが、しかし、その後、周囲の温度、および／または取込みエアの湿度に応じて、必要な再生エア量は決定され、さらには、エアドライヤの再生が、前記再生エア量によって実行される。

このように、できるだけ高い周囲温度および湿度でエアがコンプレッサによって実際に吸入され、エアドライヤを通って、後者が実際に飽和されるように供給された場合でさえ、適切な再生エア量が提供されること、しかしながら、低い周囲温度、および／または吸気の湿度では、相応して低い再生エア量がドライヤを通って導かれることが、第１に保証される。

請求項２において請求されるように、この発明の改良において、再生エア量を決定するために使用されている周囲温度の場合には、存在している周囲温度での可能性のある最大のエア湿度の値が、再生エア量の決定用の基礎として、使用されることが提供される。前記改良の利点は、それぞれの温度の最大の可能なエア湿度値が知られており、さらにコントロールユニットに格納することができるので、１つの温度センサだけが必要であるということである。

請求項３において請求されるように、この発明の他の改良において、再生エア量を決定するために使用されているエア湿度センサの場合には、直接測定された湿度内容が、再生エア量の決定用の基礎として使用されることが提供される。請求項３において請求されるような改良の利点は、請求項２で請求されるような改良の利点と同様に、１つの湿度センサだけが必要であるということである。

さらに、周囲温度、およびさらに吸入されたエアの湿度であって、その後、再生エア量はそれから直接決定することができるものの両方を測定することは自明的に可能である。

この発明の改良において、請求項４において請求されるように、決定された再生エア量は、時間制御されるやり方で、圧搾エア貯蔵容器からドライヤを通して導くことができ、さらに、放出時間は、現在の貯蔵圧力の関数として決定される。請求項４において請求されるような改良の利点は、圧搾エア貯蔵容器の圧力が変化する場合でさえ、必要な再生エア量は、常にドライヤを通って流れるということである。

この発明による閉じた自動車高さコントロールシステムの概略的な空気圧回路図

この発明は、図面に例証された代表的な実施例に基づいて、以下に説明される。

単一の図は、概略的にこの発明による閉じた自動車高さコントロールシステムの空気圧回路図を例証し、それは圧搾エアで作動され、さらに、エアスプリング６ａ−６ｄの形をしている圧力媒体チャンバ、コンプレッサ８、エアドライヤ１０、および圧力媒体貯蔵容器１２を有する。圧力媒体貯蔵容器１２は、第１の圧力媒体ライン１によって接続され、それは、コンプレッサ出口１６に対して第１の３／２方向切換弁２ａおよび逆止弁３１によってコンプレッサ入口１４に導かれ、さらに制御可能な３／２方向切換弁２ａおよび第４の圧力ライン４であって、逆止弁１８およびエアドライヤ１０がその中に配置されるものによって導かれる。逆止弁１８は、圧力媒体貯蔵容器１２の方向に開放するように配置される。

この逆止弁１８と平行に延びているのは、スロットル２２によって、エアドライヤ出口４０に導かれる圧搾エアライン２０である。エアドライヤ入口３９は、第２の圧搾エアライン２によって、さらなる３／２方向切換弁４ａに接続され、それは、第３の圧搾エアライン３および逆止弁３３によって、第１の圧搾エアライン１および第３の圧搾エアライン３が合流され、そこからコンプレッサ入口１４に対する接続があるポイント２９に対して接続される。

逆止弁３１および３３は、コンプレッサ入口１４の方向に開放するように配置される。

３／２方向切換弁４ａも、分路（branch）３８ａ−３８ｄおよび２／２方向切換弁２６ａ−２６ｄによって、エアスプリング６ａ−６ｄに対して接続することができる圧力媒体ライン３４に接続される。

ポイント３６から分岐するのは、２／２方向切換弁３０が配置され、それを介してエアが選択的に大気から吸入され、さらに放出される圧搾エアライン３２である。

さらにコンプレッサ入口１４に導かれるのは、エアーフィルタ７、およびコンプレッサ入口１４の方向に開放する逆止弁３５を配置される取入口ライン５である。

コントロールユニット４７は、圧搾エア貯蔵容器１２における現在の貯蔵圧力を決定する圧力センサ４８に接続される。取入口ライン５に配置されたエア温度センサ４９、およびそこに配置されたエア湿度センサ５０が、同様にコントロールユニット４７に接続される。さらなる圧力センサ４２は、圧搾エアライン３４に接続され、さらに測定され、かつコントロールユニット４７に移送されるために、２／２方向切換弁２６ａ−２６ｄの対応する動作によって、空気圧が個々の圧搾エアチャンバ６ａ−６ｄにおいて存在することを許可する。

コンプレッサ８および３／２方向切換弁２ａ、４ａおよび２／２方向切換弁２６ａ−２６ｄおよび３０用のモータＭとしてラベル付けられる駆動部９は、コントロールユニット４７に対するコントロールラインによって同様に接続される。

自動車高さコントロールシステムを圧搾エアで充填するために、コンプレッサ８は、コントロールライン９経由でコントロールユニット４７によって作動し、取入口フィルタ７、取入口ライン５、および逆止弁３５を通ってエアを吸入し、逆止弁１８、および圧搾エアライン４によるエアドライヤ１０、および圧搾エア貯蔵容器１２内に３／２方向切換弁２ａを通って前記エアを供給する。

コンプレッサ８は、続いて圧搾エア貯蔵容器１２から、３／２方向切換弁２ａ、逆止弁３１、圧搾エアライン２、３／２方向切換弁４ａ、および圧搾エアライン３４によって、分路３８ａ−３８ｄに対して、そしてそこから、２／２方向切換弁２６ａ−２６ｄにより、乾燥した圧搾エアを圧搾エアチャンバ６ａ−６ｄ内に供給する。圧搾エア貯蔵容器１２における圧力が、それによって落ちるので、圧搾エアは、続いて圧搾エアライン５によって、新しく吸入され、コンプレッサ８によって圧縮され、エアドライヤ１０内で乾燥され、圧力センサ４８によって測定された公称圧力が達成されるまで、圧搾エア貯蔵容器１２内に供給される。

吸入されるエアの温度は、エア温度センサ４９によって測定され、また、エア湿度は、エア湿度センサ５０によって測定され、さらに、これらは、コントロールユニット４７に送信される。さらに、自動車高さ制御システム内に供給されたエア量は、測定され、それらが、コンプレッサ８によって供給されたエア量に対して固定された比率にあるので、それは、例えば、コンプレッサ８の回転数をカウントすることによって行うことができる。その後、実際に自動車高さ制御システム内に進行した圧搾エアは、モータ回転の数、測定されたエア温度、および測定されたエア湿度から決定される。

自動車高さコントロールシステムの作動中に、圧搾エアは、運転状況を考慮に入れるために、圧搾エアチャンバ６ａ−６ｄと圧搾エア貯蔵容器１２との間で行き来して、供給される。前記動作モードは、例えば、ＥＰ１２４３４４７Ａ２に記述され、その開示は、この出願の全体に組み入れられる。

圧力調整システムの全容積は固定値なので、圧力調整システム内に存在する圧力は、上昇する温度につれて増加し、低温では下がる。このことは、上昇する温度につれて、圧搾エアが、２／２方向切換弁３０および圧搾エアライン３２によってシステムから放出されるに違いないこと、さらに、下がる温度につれて、圧搾エアが、取入口ライン５およびコンプレッサ８によって再び交換されるに違いないことを意味する。さらに、同様に交換されるに違いない漏れ損失もある。

自動車高さ制御システムからの圧搾エアのすべての放出中に、前記エアは、ドライヤ１０を通って流れ、さらにドライヤ１０を再生する役目をする。

圧力変動のために要求される圧搾エア放出にかかわらず、特に、エアドライヤ１０が水
分で飽和される場合には、エアドライヤ１０の集中的な再生が、時々必要である。

この発明によれば、想定される最高温度値および想定された最大湿度値で、エアドライヤ１０の飽和をもたらす圧搾エア量が自動車高さコントロールシステム内に供給される場合に、エアドライヤ１０が飽和されることが想定される。コントロールユニット４７は、大気から吸入されるエアの測定された温度、および／または湿度から、その後ドライヤ１０用に必要である再生エア量を決定し、さらに、３／２方向切換弁２ａが、圧搾エアライン４に通過を許可するように切換えられるその間に、再生サイクルを作動するとともに、さらに、３／２方向切換弁４ａが、圧搾エアライン２から圧搾エアライン３４までの通過を許すように切換え、その中で、２／２方向切換弁３０は、再生エアが圧搾エアライン３２経由で大気に逃げることができるように開放される。ドライヤ１０を通って流れる再生エアは、スロットル２２内で減速されており、そこで、スロット作用によって引き起こされた圧搾エアの拡散の結果として、エアドライヤ１０内に位置して、粒状のドライヤの改善された再生作用が、達成される、すなわち、比較的強い乾燥作用が、比較的少ない圧搾エア消費で得られることになる。

常にではないが、最大の公称圧力が、圧搾エア貯蔵容器１２内に存在しているので、コントロールユニット４７によって決定される再生エア量は、ドライヤ１０を通って圧搾エア貯蔵容器１２から時間コントロールされたやり方で導かれ、そこでは、放出時間は、現在の貯蔵圧力の関数として変化する。

さらに言うべきことは、外部接続用の圧搾エアライン４４は、エアドライヤ出口４０で提供され、その圧搾エアライン４４は、逆止弁４６によって、エアドライヤ出口４０の方向において閉止されるということである。

エアドライヤ１０用の再生サイクルをコントロールするための、この発明による方によって、最大のエア量がシステム内に残り、しかも、自動車高さ制御システムの機能が再生サイクルによって害されないように、再生エア量の消費を最小なものに達成することが可能である。

１ 第１の圧搾エアライン ２ 第２の圧搾エアライン ３ 第３の圧搾エアライン ４ 第４の圧搾エアライン ２ａ ３／２方向切換弁 ４ａ ３／２方向切換弁 ５ 取入口ライン ６ａ−６ｄ 圧搾エアチャンバ、エアスプリング ７ 取入口フィルタ ８ コンプレッサ ９ コントロールライン １０ エアドライヤ １２ 圧搾エア貯蔵容器 １４ コンプレッサ入口 １６ コンプレッサ出口 １８ 逆止弁 ２０ 圧搾エアライン ２２ スロットル ２６ａ−２６ｄ ２／２方向切換弁 ２９ ポイント ３０ ２／２方向切換弁 ３１ 逆止弁 ３２ 圧搾エアライン ３３ 逆止弁 ３４ 圧搾エアライン ３５ 逆止弁 ３６ ポイント ３８ａ−３８ｄ 分路 ３９ エアドライヤ入口 ４０ エアドライヤ出口 ４２ 圧力センサ ４４ 外部接続のための圧搾エアライン ４６ 逆止弁 ４７ 入出力コントロールユニット ４８ 圧力センサ ４９ エア温度センサ ５０ エア湿度センサ

Claims (4)

1. 車両の高さを制御する閉じたシステムにおけるエアドライヤ（１０）の再生サイクルを制御する方法であって、
   その車両高さ制御システムによって、車両ボデーが少なくとも１つの車両車軸に関して吊架され、
   前記車両は、分路（３８ａ−３８ｄ）を経由して圧搾エアライン（３４）に接続される複数の圧搾エアチャンバ（６ａ−６ｄ）と、コンプレッサ（８）と、複数の圧搾エアチャンバ（６ａ−６ｄ）に接続される圧搾エア貯蔵容器（１２）への圧搾エアライン（４）に配置されるエアドライヤ（１０）とを、有しており、
   前記圧搾エア貯蔵容器（１２）からの圧搾エアは各圧搾エアチャンバ（６ａ−６ｄ）内に移送することができ、さらに、各圧搾エアチャンバ（６ａ−６ｄ）からの圧搾エアは前記圧搾エア貯蔵容器（１２）内に移送することができるようになっており、
   前記複数の圧搾エアチャンバ（６ａ−６ｄ）及び前記圧搾エア貯蔵容器（１２）が圧搾エアで充填され、大気に接続し得る圧搾エアライン（３２）経由で換気されることが可能であり、又は前記コンプレッサ（８）に接続された圧搾エア取入口ライン（５）経由で充填され、前記圧搾エアライン（３２）経由で換気されることが可能である前記システムにおいて、
   前記コンプレッサ（８）によって前記エアドライヤ（１０）から供給される圧搾エア量が測定され、大気から吸入される周囲の吸引エアの温度及び／又は湿度が測定され、
   前記コンプレッサ（８）によって吸引され、前記エアドライヤ（１０）を通して供給されるエアが、可能性のある最高の周囲の温度及び湿度であると仮定した場合に、前記エアドライヤ（１０）が飽和したとみなされるエアの量に達するまで、常に、前記エアドライヤ（１０）を通して圧搾エアが導かれ、
   前記エアドライヤ（１０）が望まれる露点に到達するための圧搾エア量に必要な再生エア量が、前記吸引エアの周囲の温度及び／又は湿度に応じて決定され、かつ、前記エアドライヤ（１０）の再生が、前記再生エア量によって実行されることを特徴とする、
   車両の高さを制御する閉じたシステムにおけるエアドライヤ（１０）の再生サイクルを制御する方法。
2. 周囲温度が再生エア量を決定するために使用される場合には、存在している周囲温度での可能性のある最高の湿度の値が、再生エア量の決定の基礎として使用されることを特徴とする、請求項１記載の方法。
3. エア湿度センサ（５０）が再生エア量を決定するために使用される場合には、直接測定された湿度内容が、再生エア量の決定に基礎として使用されることを特徴とする、請求項１記載の方法。
4. 再生エア量が、前記エアドライヤ（１０）を通して前記圧搾エア貯蔵容器（１２）から時間的に制御することにより導入され、その放出時間が、現在の貯蔵圧力の関数として決定されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。

Images