JP7420740B2 - 空気供給システム - Google Patents

Description

本発明は、機器に圧縮空気を供給する空気供給システムに関する。

トラック、バス、建機等の車両においては、コンプレッサから送られる圧縮空気を利用して、ブレーキ及びサスペンション等を含む、空気圧システムが制御されている。この圧縮空気には、大気中に含まれる水分及びコンプレッサ内を潤滑する油分等、液状の不純物が含まれている。水分及び油分を多く含む圧縮空気が空気圧システム内に入ると、錆の発生及びゴム部材の膨潤等を招き、作動不良の原因となる。このため、コンプレッサの下流には、圧縮空気中の水分及び油分等の不純物を除去するエアドライヤが設けられている。

エアドライヤは、圧縮空気から油分及び水分を除去する除湿動作と、乾燥剤に吸着された油分及び水分を乾燥剤から取り除き、ドレンとして放出する再生動作とを行う。例えば、エアドライヤが再生動作を行うための技術が特許文献１に記載されている。

特許文献１に記載の空気供給システムは、エアコンプレッサによって圧縮された空気をエアタンクに貯留する。空気供給システムは、エアタンク内の空気圧が第１圧力以下であるとき、空気圧が上昇して第２圧力に到達するまで、エアコンプレッサを駆動して圧縮空気をエアタンクに供給する。空気供給システムは、空気圧が第２圧力に到達したとき、エアコンプレッサによる圧縮空気のエアタンクへの供給を停止するとともに、排出弁（パージバルブ）を開弁する。空気供給システムは、その後、空気圧が第３圧力に低下するまでこの開弁状態を維持することによってエアタンク内の圧縮空気をエアドライヤに通過させて大気に排出する、再生動作を行う。空気供給システムは、エアタンク内の空気圧が第３圧力に到達したとき、排出弁を閉弁する。

特開２０１５－２２９１２７号公報

特許文献１に記載の空気供給システムでは、エアタンク内の圧縮空気によってエアドライヤの再生動作が行われる。
近年、コンプレッサの駆動に係るエンジン負荷を低減させるため、エンジンの回転が走行に使われていないタイミングであるエンジンの燃料無噴射時等の無負荷運転時に、このエンジンの回転でコンプレッサを駆動させる回生供給の技術が知られている。ところで、回生供給の開始条件は車両状態に関係する一方、上述の再生動作の開始条件は空気圧に関係する。そのため、両方の開始条件が成立するようなことがある。両方の開始条件が成立するとなると、再生動作と回生供給とが同時に行われることとなる。その場合、回生供給した圧縮空気が排出されてしまい、エンジン負荷を低減させる効果が失われるおそれや、エアドライヤの再生時間が所定値に達しないことにより充分な再生が行われず、エアドライヤの再生不良が生じるおそれがある。すなわち、再生動作と回生供給との実行タイミングの調整には改善の余地がある。

本発明の目的は、コンプレッサの駆動に係る燃費の向上を図ることのできる空気供給システムを提供することにある。

上記目的を達成する空気供給システムは、コンプレッサから供給される圧縮空気を、フィルタと逆止弁とを有するエアドライヤを介して、上流から下流に流す供給動作を行う空気供給システムであって、前記逆止弁の下流における空気圧を検出する圧力センサと、前記供給動作と、非供給動作とを切り替え、前記非供給動作中に前記フィルタを再生する再生動作を行う制御装置とを備え、前記制御装置は、前記圧力センサによって検出された検出空気圧との比較に基づいて前記供給動作を開始させる供給開始値と、前記供給開始値よりも高い供給停止値であって、前記検出空気圧との比較に基づいて前記非供給動作を開始させる前記供給停止値とを備え、前記制御装置はさらに、前記再生動作を行っていないことと、前記検出空気圧が前記供給開始値よりも高く前記供給停止値よりも低いことと、前記コンプレッサを駆動させるエンジンが無負荷運転中であることと、を含む条件が成立する場合、前記供給動作を回生供給により実行する。

この場合、例えば、車両が減速中等で車輪の回転にエンジンが従動しているような無負荷運転中であるとき、このエンジンの回転によりコンプレッサを駆動することによって圧縮空気を供給する、回生供給が実行される。回生供給は、通常の供給動作による圧縮空気の供給に先立って行われ、通常の供給動作による圧縮空気の供給を補うことになる。また、この回生供給中において、エンジンではコンプレッサを駆動させるための燃料消費が生じないことから、エンジンの燃費の向上が図られるようになる。よって、コンプレッサの駆動に係る燃費の向上を図ることができる。

一実施形態では、前記エンジンの無負荷運転には、前記エンジンの燃料無噴射時を含んでよい。
この場合、エンジンが燃料無噴射時であるときにエンジンの回転が空気供給に有効利用されるようになる。

一実施形態では、前記制御装置は、前記回生供給を１０秒間以上継続してよい。
この場合、コンプレッサが無負荷運転から負荷運転に切り替わるとき、圧縮空気の供給遅れによって圧縮空気が供給されていないタイミングの発生を避けることができる。

一実施形態では、前記条件は、さらに、前記検出空気圧が所定の空気圧以下であることを含んでよい。
この場合、コンプレッサが無負荷運転から負荷運転に切り替わるとき、圧縮空気の供給遅れによって圧縮空気が供給されていないタイミングの発生を抑制することができる。

一実施形態では、前記制御装置は、前記再生動作が行われているときは前記回生供給を開始しないでよい。
この場合、再生動作が回生供給のせいで無駄になることはない。また、回生供給によって再生動作が中断するせいで再生性能が低下することもない。

一実施形態では、前記制御装置は、前記エンジンが無負荷運転中であることを車両の制御装置から取得してよい。
この場合、車両の制御装置からエンジンが無負荷運転中であることを取得することができる。

エアブレーキシステムに用いられている空気供給システムの一実施形態の概略構成を示すブロック図。 同実施形態における空気供給システムの概略構成を示す構成図。 同実施形態におけるエアドライヤの動作モードを示す図であって、（ａ）は供給動作を示す図、（ｂ）はパージ動作を示す図、（ｃ）は再生動作を示す図。 同実施形態における回生動作等を行うタイミングを示すグラフ。 同実施形態における回生動作を行う手順を示すフローチャート。 同実施形態における回生動作を行う手順を示すフローチャート。 同実施形態における回生動作を行う手順を示すフローチャート。 同実施形態における回生動作を行う手順を示すフローチャート。 同実施形態における回生動作を行う手順を示すフローチャート。 同実施形態における回生動作を行う手順を示すフローチャート。 同実施形態における回生動作を行う手順を示すフローチャート。

図１～図４を参照して、空気圧システムに含まれる空気供給システムの一実施形態について説明する。空気供給システムは、トラック、バス、建機等の自動車に搭載されている。

図１を参照して、空気圧システムの概要について説明する。
空気圧システムでは、コンプレッサ４、エアドライヤ１１、保護バルブ１２、エアタンク１３、ブレーキバルブ１４、及びブレーキチャンバー１５が、順次、空気供給路４Ｅ，１１Ｅ，１２Ｅ，１３Ｅ，１４Ｅを介して接続されている。このうち、コンプレッサ４、エアドライヤ１１、及び保護バルブ１２が、空気供給システム１０を構成する。

コンプレッサ４は、自動車のエンジン（図示略）の動力によって駆動され、空気を圧縮して、空気供給システム１０に圧縮空気を供給する。コンプレッサ４は空気供給路４Ｅを介してエアドライヤ１１に接続されている。

エアドライヤ１１では、コンプレッサ４から送られた空気がフィルタ１７（図２参照）を通過することによって、空気中の不純物が捕捉され、空気が清浄化される。このように清浄化された空気は、空気供給路１１Ｅ、保護バルブ１２及び空気供給路１２Ｅを介して、エアドライヤ１１からエアタンク１３に供給される。

エアタンク１３は、空気供給路１３Ｅを介して、運転者によって操作されるブレーキバルブ１４に接続されている。ブレーキバルブ１４は、空気供給路１４Ｅを介してブレーキチャンバー１５に接続されている。よって、ブレーキバルブ１４の操作に応じて、空気がブレーキチャンバー１５に供給され、それによってサービスブレーキが作動する。

また、空気供給システム１０は、制御装置としてのＥＣＵ８０を備えている。ＥＣＵ８０は、配線Ｅ６２，Ｅ６３を介してエアドライヤ１１に電気的に接続されている。また、ＥＣＵ８０は、配線Ｅ６５を介して圧力センサ６５に電気的に接続されている。ＥＣＵ８０は、圧力センサ６５によって保護バルブ１２における空気圧を検出する。圧力センサ６５の検出信号から、エアタンク１３の空気圧に相当する検出空気圧が得られる。また、ＥＣＵ８０は、配線Ｅ６６を介して温湿度センサ６６に接続されている。ＥＣＵ８０は、温湿度センサ６６によってエアタンク１３の圧縮空気の湿度を検出する。さらに、ＥＣＵ８０は、空気供給システム１０を搭載する車両の各種信号を取得可能であるように、車両ＥＣＵ１００に電気的に接続されている。

ＥＣＵ８０は、図示しない演算部、揮発性記憶部、不揮発性記憶部を備えており、不揮発性記憶部に格納されているプログラムに従って、エアドライヤ１１に各種動作を指定する信号等を与える。また、ＥＣＵ８０は、再生動作に係る期間の計測に用いられるタイマを有する。

図２を参照して空気供給システム１０について説明する。
エアドライヤ１１は、メンテナンス用ポートＰ１２を有している。メンテナンス用ポートＰ１２は、メンテナンスの際にエアドライヤ１１のフィルタ１７の上流に空気を供給するためのポートである。

ＥＣＵ８０は、配線Ｅ６３を介してエアドライヤ１１の再生制御弁２１に電気的に接続され、配線Ｅ６２を介してエアドライヤ１１のガバナ２６に電気的に接続される。
図３を参照すると、エアドライヤ１１は、内部空間１１Ａにフィルタ１７を備えている。フィルタ１７は、上流にあるコンプレッサ４からの空気供給路４Ｅと下流にある保護バルブ１２につながる空気供給路１１Ｅとを接続する空気供給通路１８の途中に設けられている。

フィルタ１７は、乾燥剤を収容するとともに、濾過部を備える。フィルタ１７は、空気を乾燥剤に通過させることによって空気に含まれる水分を空気から除去して空気を乾燥させるとともに、空気に含まれる油分を濾過部によって除去して空気を清浄化する。フィルタ１７を通過した空気は、フィルタ１７に対して下流への空気の流れのみを許容する逆止弁としてのチェックバルブ１９を介して、保護バルブ１２へ供給される。つまり、チェックバルブ１９は、フィルタ１７を上流、保護バルブ１２を下流としたとき、上流から下流への空気の流れのみを許容する。

戻って図２を参照すると、チェックバルブ１９には、チェックバルブ１９を迂回（バイパス）するバイパス流路２０がチェックバルブ１９と並列に設けられている。バイパス流路２０には、再生制御弁２１が接続されている。

再生制御弁２１は、ＥＣＵ８０によって制御される電磁弁である。ＥＣＵ８０は、配線Ｅ６３を介して再生制御弁２１の電源の入り切り（駆動／非駆動）を制御することによって、再生制御弁２１の動作を切り替える。再生制御弁２１は、電源が切れた状態において閉弁してバイパス流路２０を封止し、電源が入った状態において開弁してバイパス流路２０を連通させる。例えば、再生制御弁２１は、検出空気圧の値が供給停止値を越えたとき駆動される。

バイパス流路２０には、再生制御弁２１とフィルタ１７との間にオリフィス２２が設けられている。再生制御弁２１が通電されると、エアタンク１３の圧縮空気が、保護バルブ１２を通じバイパス流路２０を介して、オリフィス２２によって流量を規制された状態で、フィルタ１７に送られる。フィルタ１７に送られた圧縮空気は、フィルタ１７を下流から上流に向けて逆流する。このような処理は、フィルタ１７を再生させる処理であり、エアドライヤの再生処理という。このとき、エアタンク１３内の乾燥及び清浄化された圧縮空気がフィルタ１７を逆流することによって、フィルタ１７に捕捉された水分及び油分がフィルタ１７から除去される。例えば、再生制御弁２１は、所定の期間だけ開弁するように制御される。この所定の期間は、フィルタ１７を再生することのできる期間であって、論理的、実験的又は経験的に設定される。

コンプレッサ４とフィルタ１７との間の部分から、分岐通路１６が分岐している。分岐通路１６にはドレン排出弁２５が設けられており、分岐通路１６の末端にはドレン排出口２７が接続されている。

フィルタ１７から除去された水分及び油分を含むドレンは、圧縮空気とともにドレン排出弁２５に送られる。ドレン排出弁２５は、空気圧により駆動される空気圧駆動式の弁であって、分岐通路１６において、フィルタ１７とドレン排出口２７との間に設けられている。ドレン排出弁２５は、閉弁位置及び開弁位置の間で位置を変更する２ポート２位置弁である。ドレン排出弁２５が開弁位置にあるとき、ドレンはドレン排出口２７へ送られる。ドレン排出口２７から排出されたドレンは、図示しないオイルセパレータによって回収されてもよい。

ドレン排出弁２５は、ガバナ２６によって制御される。ガバナ２６は、ＥＣＵ８０によって制御される電磁弁である。ＥＣＵ８０は、配線Ｅ６２を介してガバナ２６の電源の入り切り（駆動／非駆動）を制御することによって、ガバナ２６の動作を切り替える。ガバナ２６は、電源が入れられると、ドレン排出弁２５に所定の空気圧のアンロード信号を入力することによって、ドレン排出弁２５を開弁させる。また、ガバナ２６は、電源が切られると、ドレン排出弁２５にアンロード信号を入力せずにドレン排出弁２５のポートを大気圧に開放することによって、ドレン排出弁２５を閉弁させる。

ドレン排出弁２５は、ガバナ２６からアンロード信号が入力されていない状態で閉弁位置に維持され、ガバナ２６からアンロード信号が入力されると開弁位置に切り替わる。また、ドレン排出弁２５においてコンプレッサ４に接続されている入力ポートが上限値を超えて高圧になった場合、ドレン排出弁２５が強制的に開弁位置に切り替えられる。

コンプレッサ４は、圧縮空気を供給する負荷運転と、圧縮空気を供給しない無負荷運転と行う。ガバナ２６は、コンプレッサ４の負荷運転と無負荷運転との間の切り替えを制御する。ガバナ２６は、電源が入れられると、コンプレッサ４にアンロード信号を送ることによって、コンプレッサ４に無負荷運転を行わせる。また、ガバナ２６は、電源が切られると、コンプレッサ４にアンロード信号を入力せず、コンプレッサ４のポートを大気に開放することによって、コンプレッサ４に負荷運転を行わせる。

ＥＣＵ８０は、圧力センサ６５の検出空気圧に基づいてガバナ２６の電源を入れる（駆動する）ことによって、ガバナ２６を、アンロード信号を出力する供給位置に切り替える。また、ＥＣＵ８０は、圧力センサ６５の検出空気圧に基づいてガバナ２６の電源を切る（非駆動にする）ことによって、ガバナ２６を、アンロード信号を出力しない非供給位置に切り替える。

再び図３を参照して、エアドライヤ１１の供給動作、パージ動作及び再生動作について説明する。供給動作は、圧縮空気をエアタンク１３に供給する動作である。パージ動作は、パージ処理等のためにコンプレッサを停止させている動作である。再生動作は、フィルタ１７を再生処理する動作である。再生動作とパージ動作は、非供給動作を構成する。

図３（ａ）を参照して、供給動作では、ＥＣＵ８０が再生制御弁２１及びガバナ２６をそれぞれ閉弁する（図において「ＣＬＯＳＥ」と記載）。このとき、再生制御弁２１及びガバナ２６にはそれぞれ、ＥＣＵ８０からの駆動信号（電源）が供給されない。よって、ガバナ２６は下流に接続されるコンプレッサ４のポート及びドレン排出弁２５のポートをそれぞれ大気開放する。供給動作では、コンプレッサ４が圧縮空気を供給する（図において「ＯＮ」と記載）。エアドライヤ１１に対し供給された圧縮空気（図において「ＩＮ」と記載）は、水分及び油分がフィルタ１７によって除去されてから、保護バルブ１２を介してエアタンク１３に供給される（図において「ＯＵＴ」と記載）。

図３（ｂ）を参照して、パージ動作では、ＥＣＵ８０が再生制御弁２１を閉弁し、ガバナ２６を開弁する（図において「ＯＰＥＮ」と記載）。このとき、ガバナ２６は、ＥＣＵ８０からの駆動信号（電源）が供給されることによって開弁して、下流に接続されるコンプレッサ４のポート及びドレン排出弁２５のポートをそれぞれ上流（保護バルブ１２）に接続する。パージ動作では、ガバナ２６からのアンロード信号（図において「ＣＯＮＴ」と記載）によってコンプレッサ４が無負荷運転状態である（図において「ＯＦＦ」と記載）とともに、フィルタ１７及び空気供給通路１８にある圧縮空気が水分及び油分等とともにドレン排出口２７から排出される。

図３（ｃ）を参照して、再生動作では、ＥＣＵ８０が再生制御弁２１及びガバナ２６をそれぞれ開弁する。このとき、再生制御弁２１及びガバナ２６にはＥＣＵ８０からの駆動信号（電源）が供給される。再生動作では、ガバナ２６からのアンロード信号によってコンプレッサ４が無負荷運転状態である。また、再生動作では、再生制御弁２１とドレン排出弁２５とが開弁されることによって、フィルタ１７に対して保護バルブ１２側にある圧縮空気がフィルタ１７（収容されている乾燥剤）を下流から上流に向けて逆流して、フィルタ１７の再生処理が行われる。

図４を参照して、空気供給システム１０の動作について説明する。
ＥＣＵ８０には、コンプレッサ４による空気供給を開始させる空気圧に対応する値である供給開始値ＣＩと、コンプレッサ４による空気供給を停止させる空気圧に対応する値である供給停止値ＣＯとが設けられている。また、ＥＣＵ８０には、供給停止値ＣＯ未満、かつ、供給開始値ＣＩよりも高い値である回生閾値Ｃｔｈが設けられている。例えば、供給停止値ＣＯ、供給開始値ＣＩ、及び回生閾値Ｃｔｈは、ＥＣＵ８０の不揮発性記憶部等に記憶されてよい。また、ＥＣＵ８０は、タイマを用いて回生動作の期間を計測することができる。

図４において、車速が低下しているタイミングでは、エンジンが燃料無噴射時等の無負荷運転中であると判定される可能性がある。また、ブレーキ開度が大きいタイミングでも、エンジンが燃料無噴射時等の無負荷運転中であると判定される可能性がある。コンプレッサ４の状態は、エアドライヤ１１の動作とも関連している。コンプレッサ４の状態が「停止」のとき、エアドライヤ１１はパージ動作を行い、コンプレッサ４の状態が「再生」のとき、エアドライヤ１１は再生動作を行い、コンプレッサ４の状態が「通常」のとき、エアドライヤ１１は供給動作を行い、コンプレッサ４の状態が「回生」のときも、エアドライヤ１１は供給動作を行う。なお通常、供給動作は、空気圧が供給開始値ＣＩ以下であることを条件に開始される。空気圧が供給開始値ＣＩより高いとき、所定の条件が成立することを条件に開始される動作を特に回生動作とする。ここで、所定の条件は、エアドライヤ１１が再生動作を行っていないこと、かつ、検出空気圧が、供給開始値ＣＩよりも高く供給停止値ＣＯよりも低い回生閾値Ｃｔｈ以下であること、かつ、コンプレッサ４を駆動させるエンジンが無負荷運転中であることである。このうち、エンジンが無負荷運転中であることは、エンジンの燃料無噴射時を含む。

ＥＣＵ８０は、圧力センサ６５の検出した空気圧である検出空気圧を供給開始値ＣＩと比較する。ＥＣＵ８０は、検出空気圧が供給開始値ＣＩ以下（時間ｔ０）になると、エアタンク１３に圧縮空気を供給するため、エアドライヤ１１を供給動作に切り替える。これにより、エアドライヤ１１のガバナ２６が閉弁されてアンロード信号の出力が停止される。コンプレッサ４は、アンロード信号の停止に応じて負荷運転を行う。エアドライヤ１１の供給動作の継続により、エアタンク１３に対する検出空気圧が上昇する（時間ｔ０から時間ｔ１まで）。

ＥＣＵ８０は、圧縮空気の供給によって検出空気圧が供給停止値ＣＯ以上（時間ｔ１）になると、エアドライヤ１１を再生動作に切り替える。これにより、エアドライヤ１１ではガバナ２６が開弁されてアンロード信号が出力される。コンプレッサ４は、アンロード信号の入力に応じて無負荷運転を行う。また、エアドライヤ１１ではガバナ２６がドレン排出弁２５にアンロード信号を出力する。ドレン排出弁２５は、アンロード信号の入力により開弁して、エアドライヤ１１のフィルタ１７内の空気は、再生方向に流される。再生方向は、下流から上流の方向であり、空気を清浄化するときの空気の流れである供給方向とは逆の方向である。その結果、所定の期間、フィルタ１７に捕捉された不純物が、再生方向に流れる空気とともにドレンとしてドレン排出弁２５から排出され、フィルタ１７が再生される（時間ｔ１から時間ｔ２まで）。

また、このようにフィルタ１７が再生されるとき、コンプレッサ４はアンロード信号の入力によって無負荷運転を行なっているため、圧縮した空気が無駄に消費されない。
再生動作中には、圧縮空気が再生動作とブレーキチャンバー１５とで消費されることに応じて、空気圧が低下する（時間ｔ１から時間ｔ２まで）。再生動作が終了すると、ＥＣＵ８０は、エアドライヤ１１をパージ動作に切り替える。これによって、圧縮空気はフィルタ１７には流通しなくなる一方、ブレーキチャンバー１５で消費されることに応じて、エアタンク１３の空気圧が低下する（時間ｔ２から時間ｔ３まで）。

本実施形態では、非供給動作中、ＥＣＵ８０は、回生動作開始条件が成立していることに基づいて、回生動作を開始する（時間ｔ３）。回生動作開始条件は、エアドライヤ１１が再生動作を行っていないこと、かつ、検出空気圧が回生閾値Ｃｔｈ以下であること、かつ、コンプレッサ４を駆動させるエンジンが無負荷運転中であることが検出されることを含む。例えば、時間ｔ３では、車速が低下しているのでエンジンの無負荷運転が検出される。

ＥＣＵ８０は、回生動作を所定の期間継続する（時間ｔ３から時間ｔ４まで）。回生動作の継続される所定の期間では、短時間での負荷運転と無負荷運転との切り替えを避けることにより、コンプレッサに高負荷を与えることを避けることができる。所定の期間は、例えば、１０秒の期間である。よって、回生動作が開始されてから所定の期間は、その期間の途中でエンジンが負荷運転に切り替わったとしても回生動作が継続される。そして、ＥＣＵ８０は、所定の期間継続後、エンジンが負荷運転中であること等に応じて回生運転を停止する（時間ｔ４）。

回生動作が終了すると、再生動作が終了したときと同様に、ＥＣＵ８０は、エアドライヤ１１をパージ動作に切り替える。これによって、圧縮空気はフィルタ１７には流通しなくなる一方、ブレーキチャンバー１５で消費されることに応じて、エアタンク１３の空気圧が低下する（時間ｔ４から時間ｔ５まで）。

時間ｔ５になると、ＥＣＵ８０は、検出空気圧が供給開始値ＣＩ以下であることを検出して、供給動作を行う（時間ｔ５から時間ｔ６まで）。また、ＥＣＵ８０は、検出空気圧が供給停止値ＣＯになることに応じて、供給動作を停止するとともに再生動作を開始する（時間ｔ６）。再生動作中には、圧縮空気が再生動作とブレーキチャンバー１５とで消費されることに応じて、空気圧が低下する（時間ｔ６から時間ｔ７まで）。時間ｔ６から時間ｔ７までは、車速が低下中であり、エンジンが無負荷運転中であるが、エアドライヤ１１は再生動作中である。そのため、空気圧が再生閾値Ｃｔｈ以下になったとしても再生動作が継続されている（時間ｔ７まで）。

ＥＣＵ８０は、再生動作が終了したとき（時間ｔ７）、回生動作開始条件が成立していることに基づいて、回生動作を開始する。このとき、ＥＣＵ８０は、所定の期間継続後も回生動作開始条件が成立していることに基づいて、回生動作を継続する。ＥＣＵ８０は、エンジンが負荷運転に切り替わることに応じて、回生運転を停止する（時間ｔ８）。回生運転が終了すると、ＥＣＵ８０は、エアドライヤ１１をパージ動作に切り替える。これによって、圧縮空気がブレーキチャンバー１５等で消費されることに応じて、エアタンク１３の空気圧が低下する（時間ｔ８以降）。

図５～図１１を参照して、回生動作を行うためにＥＣＵ８０によって行われる各種の判定処理について詳述する。
図５に示すように、ＥＣＵ８０は、所定の間隔で、回生動作の判定処理を繰り返し行う。回生動作の判定処理では、動作判定処理（ステップＳ１０）、適合判定処理（ステップＳ１１）、信号判定処理（ステップＳ１２）、要求判定処理（ステップＳ１３）、及び実行判定処理（ステップＳ１４）が順次行われる。

図６に示すように、ＥＣＵ８０は、動作判定処理（図５のステップＳ１０）で、回生動作が可能であるか否か（すなわち、回生動作を開始することが可能であるか否か）を判定する（図６のステップＳ２０）。ＥＣＵ８０は、例えば、車両の走行状態が走行中である（車速が「０」よりも大きい）こと、かつ、空気圧が供給開始値ＣＩより高いこと、かつ、エアドライヤ１１が供給動作中でないことが成立する場合、回生動作が可能であると判定する。逆に、ＥＣＵ８０は、車両の走行状態が停止である（車速が「０」）こと、及び、空気圧が再生閾値以Ｃｔｈ上であること、及び、エアドライヤ１１が供給動作中であることの少なくとも１つが成立する場合、回生動作が可能でないと判定する。そして、ＥＣＵ８０は、「回生動作が可能である」と判定した場合（図６のステップＳ２０でＹＥＳ）、動作フラグを「ＴＲＵＥ」に設定して（図６のステップＳ２１）、動作判定処理を終了する。一方、ＥＣＵ８０は、「回生動作が可能でない」と判定した場合（図６のステップＳ２０でＮＯ）、動作フラグを「ＦＡＬＳＥ」に設定して（図６のステップＳ２２）、動作判定処理を終了する。

図７に示すように、ＥＣＵ８０は、適合判定処理（図５のステップＳ１１）で、回生動作に対する適合性を判定する。ＥＣＵ８０は、エンジンが稼働中であるか否かを判定する（図７のステップＳ３０）。例えば、ＥＣＵ８０は、エンジンが稼働中であることを、車両ＥＣＵ１００から取得された信号に基づいて判定する。具体的には、ＥＣＵ８０は、車両が走行中であることを示す信号、車両が停止中であることを示す信号等に基づいて、エンジンが稼働中であると判定する。逆に、ＥＣＵ８０は、車両が駐車中であることを示す信号に基づいて、エンジンが稼働中でないと判定する。

また、ＥＣＵ８０は、エンジンが燃料無噴射中であるか否かを判定する（ステップＳ３１）。例えば、ＥＣＵ８０は、車両ＥＣＵ１００からの信号に基づいて以下の第１条件及び第２条件が成立するか否かを判定し、第１条件及び第２条件のうちの少なくとも一方が成立することに基づいて、エンジンが燃料無噴射中であると判定する。第１条件は、燃料噴射量に関係し、シフト動作状態がシフト未動作であること、かつ、燃料噴射量が噴射量閾値以下であること、かつ、エンジン回転数が回転数閾値以上であることを含む。第２条件は、燃料噴射量に関係せず、シフト動作状態がシフト未動作であること、かつ、アクセルペダル開度がペダル開度閾値以下であること、かつ、エンジントルク出力がトルク出力閾値以下であること、かつ、エンジン回転数が回転数閾値以上であることを含む。ここで、回転数閾値は、車両走行状態を検出するために用いられる閾値であり、例えば、７００ｒｐｍである。ペダル開度閾値は、エンジンの無負荷状態を検出するために用いられる閾値であり、例えば、０％である。トルク出力閾値は、エンジンの無負荷状態を検出するために用いられる閾値であり、例えば、０Ｎｍである。

また、ＥＣＵ８０は、車両（速度）が減速中（車速が低下中）であるか否かを判定する（ステップＳ３２）。例えば、ＥＣＵ８０は、車両ＥＣＵ１００からの信号に基づいて、エキゾーストブレーキ出力がエキゾーストブレーキ出力閾値より大きいことと、リターダブレーキ出力がリターダブレーキ出力閾値より大きいこととのうちの少なくとも一方が成立することに基づいて、車速が減速中であることを判定する。ここで、エキゾーストブレーキ出力閾値は、ブレーキ作動状態を検出するために用いられる閾値であり、有意なブレーキ動作を検出できる値、例えば、１～２％である。リターダブレーキ出力閾値は、ブレーキ作動状態を検出するために用いられる閾値であり、有意なブレーキ動作を検出できる値、例えば、１～２％である。

また、ＥＣＵ８０は、車速が回生可能速度閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ３３）。例えば、ＥＣＵ８０は、車速が回生可能速度閾値以上であるか否かを、車両ＥＣＵ１００からの信号に対応する値を回生可能速度閾値と比較することに基づいて判定する。ここで、回生可能速度閾値は、車両走行状態を検出するために用いられる閾値であり、例えば、５ｋｍ／ｈである。

また、ＥＣＵ８０は、圧縮空気の空気圧が回生適合圧力閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ３４）。例えば、ＥＣＵ８０は、圧縮空気の空気圧が回生適合圧力閾値以上であるか否かを、圧力センサ６５の検出空気圧を回生適合圧力閾値と比較することにより判定する。ここで、回生適合圧力閾値は、所定の最低限の回生供給時間を継続するのに必要な圧力の値であり、例えば、供給開始値ＣＩより高く、回生閾値Ｃｔｈより低い。ＥＣＵ８０は、ステップＳ３０～Ｓ３４の全ての条件が成立する場合（ステップＳ３４でＹＥＳ）、適合フラグを「ＴＲＵＥ」に設定して（ステップＳ３５）、適合判定処理を終了する。一方、ＥＣＵ８０は、５つのステップＳ３０～Ｓ３４のいずれかが成立しないと判定した場合（ステップＳ３０～Ｓ３４のいずれかでＮＯ）、適合フラグを「ＦＡＬＳＥ」に設定して（ステップＳ３６）、適合判定処理を終了する。

なお、適合判定処理は、図７のステップＳ３１～ステップＳ３４のうちの１つ以上の判定による処理であってもよい。
図８に示すように、ＥＣＵ８０は、信号判定処理（図５のステップＳ１２）で、回生動作に関連する信号に基づいて設定を行う。ＥＣＵ８０は、回生動作中であるか否かを判定する（図８のステップＳ４０）。ＥＣＵ８０は、回生動作中であると判定した場合（ステップＳ４０でＹＥＳ）、回生供給継続タイマをカウントする（ステップＳ４１）。ＥＣＵ８０は、回生動作中でないと判定した場合（ステップＳ４０でＮＯ）、回生供給継続タイマをリセットする（ステップＳ４２）。

また、ＥＣＵ８０は、回生供給継続タイマが所定の継続時間以上であるか否かを判定する（ステップＳ４３）。所定の継続時間は、回生供給動作の継続時間であって、例えば１０秒に設定されている。ＥＣＵ８０は、回生供給継続タイマが所定の継続時間以上であると判定した場合（ステップＳ４３でＹＥＳ）、受付フラグを「ＴＲＵＥ」とし（ステップＳ４４）、信号判定処理を終了する。一方、ＥＣＵ８０は、回生供給継続タイマが所定の継続時間以上でないと判定した場合（ステップＳ４３でＮＯ）、受付フラグを「ＦＡＬＳＥ」とし（ステップＳ４５）、信号判定処理を終了する。

図９に示すように、ＥＣＵ８０は、要求判定処理（図５のステップＳ１３）で、回生動作の開始要求判定に関する開始フラグを設定する。ＥＣＵ８０は、回生動作の開始要求があるか否かを判定する（図９のステップＳ５０）。例えば、圧力センサ６５の検出空気圧が供給停止値ＣＯ未満であり、かつ、受付フラグが「ＴＲＵＥ」であり、かつ、適合フラグが「ＴＲＵＥ」である条件が成立すると開始要求があると判定される。ＥＣＵ８０は、開始要求がある場合（ステップＳ５０でＹＥＳ）、開始フラグを「ＴＲＵＥ」に設定する（ステップＳ５１）。ＥＣＵ８０は、開始要求がない場合（ステップＳ５０でＮＯ）、開始フラグを「ＦＡＬＳＥ」に設定する（ステップＳ５２）。

また、ＥＣＵ８０は、停止要求があるか否かを判定する（ステップＳ５３）。例えば、ＥＣＵ８０は、開始フラグが「ＦＡＬＳＥ」であり、かつ、動作フラグが「ＦＡＬＳＥ」である場合、停止要求があると判定する。ＥＣＵ８０は、停止要求があると判定した場合（ステップＳ５３でＹＥＳ）、停止フラグを「ＴＲＵＥ」とし（ステップＳ５４）、要求判定処理を終了する。一方、ＥＣＵ８０は、停止要求がないと判定した場合（ステップＳ５３でＮＯ）、停止フラグを「ＦＡＬＳＥ」とし（ステップＳ５５）、要求判定処理を終了する。

図１０に示すように、ＥＣＵ８０は、回生供給動作が未実行であるとき、実行判定処理（図５のステップＳ１４）で、回生供給動作を実行するか否かを判定する（ステップＳ６０）。ＥＣＵ８０は、圧力センサ６５の検出空気圧が供給開始値ＣＩ以下であることと、開始フラグが「ＴＲＵＥ」であることとのうちの少なくとも一方が成立することに基づいて、回生供給動作を実行すると判定する。ＥＣＵ８０は、回生供給動作を実行すると判定した場合（ステップＳ６０でＹＥＳ）、回生供給動作を実行し（ステップＳ６１）、実行判定処理を終了する。一方、ＥＣＵ８０は、回生供給動作を実行しないと判定した場合（ステップＳ６０でＮＯ）、回生供給動作を実行せず（ステップＳ６２）、実行判定処理を終了する。

図１１に示すように、ＥＣＵ８０は、回生供給動作が実行中であるとき、停止判定処理を行う。停止判定処理では、回生供給を停止するか否かが判定される（ステップＳ７０）。ＥＣＵ８０は、圧力センサ６５の検出空気圧が供給停止値ＣＯよりも低いことと、停止フラグが「ＴＲＵＥ」であることとの両方が成立することに基づいて、回生供給を停止すると判定する。ＥＣＵ８０は、回生供給を停止すると判定した場合（ステップＳ７０でＹＥＳ）、回生供給を停止し（ステップＳ７１）、停止判定処理を終了する。一方、ＥＣＵ８０は、回生供給を停止しないと判定した場合（ステップＳ７０でＮＯ）、回生供給を停止せず（図１１のステップＳ７２）、停止判定処理を終了する。

以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
（１）例えば、車両が減速中等で車輪の回転にエンジンが従動しているような無負荷運転中であるとき、このエンジンの回転によりコンプレッサ４を駆動することによって圧縮空気を供給する、回生供給が実行される。回生供給は、通常の供給動作による圧縮空気の供給に先立って行われ、通常の供給動作による圧縮空気の供給を補うことになる。また、この回生供給中において、エンジンではコンプレッサ４を駆動させるための燃料消費が生じないことから、エンジンの燃費の向上が図られるようになる。

（２）エンジンが燃料無噴射時であるときにエンジンの回転が空気供給に有効利用されるようになる。
（３）回生供給を１０秒以上継続させることで、コンプレッサ４が無負荷運転から負荷運転に切り替わるとき、圧縮空気の供給遅れによって圧縮空気が供給されていないタイミングの発生を避けることができる。

（４）回生閾値Ｃｔｈ以下であることを条件に回生供給が実行されるので、回生供給の最中に検出空気圧が供給停止値ＣＯに到達してしまうことを抑制することができる。
（５）車両の制御装置からエンジンが無負荷運転中であることを取得することができる。

なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・エアタンク１３は、ブレーキバルブ１４以外の圧縮空気を消費する機器、例えばパーキングブレーキ等に圧縮空気を供給してもよい。

・圧力センサ６５は、エアタンク１３の空気圧に相当する空気圧を検出することができるのであれば、チェックバルブ１９よりも下流の任意の位置における空気圧を検出してもよい。例えば、圧力センサは、エアタンク内の空気圧を検出してもよい。これにより、エアタンク内の検出空気圧に基づいて、供給動作、非供給動作、再生動作、回生動作を制御することができてもよい。

・上記実施形態では、フィルタ１７は、乾燥剤及び濾過部の両方を有するが、フィルタ１７は、それらのいずれか一方のみを有してもよい。
・上記実施形態では、フィルタ１７が設けられる場合について例示したが、これに限らず、フィルタ１７の上流にオイルミストセパレータが設けられてもよい。

該オイルミストセパレータは、圧縮空気との衝突により気液分離を行うフィルタを備え、コンプレッサ４から送られる圧縮空気に含まれる油分を捕捉する。フィルタは、金属材を圧縮成形したものでもよいし、スポンジなどの多孔質材でもよい。このオイルミストセパレータが設けられることで圧縮空気の清浄性能をより高めることができる。

・再生動作が行われているときに回生供給を開始しないようにしてもよい。このようにすれば、再生動作が回生供給のせいで無駄になることはない。また、再生動作のせいで回生供給が無駄になることもない。

・回生供給が行われているときに再生動作を開始しないようにしてもよい。例えば、回生供給が所定の期間継続されているとき、空気圧が供給停止値ＣＯに達したとしても、回生供給の所定期間が終了するまで再生動作を開始しないようにしてもよい。このようにすれば、回生供給が再生動作のせいで無駄になることはない。また、回生供給によって再生動作が中断するせいで再生性能が低下することもない。

・上記実施形態では、空気供給システム１０は、トラック、バス、建機等の自動車に搭載されるものとして説明した。これ以外の態様として、空気供給システムは、乗用車、鉄道車両等、他の車両に搭載されてもよい。

４…コンプレッサ、１０…空気供給システム、１１…エアドライヤ、１１Ａ…内部空間、１２…保護バルブ、１３…エアタンク、１４…ブレーキバルブ、４Ｅ，１１Ｅ，１２Ｅ，１３Ｅ，１４Ｅ…空気供給路、１５…ブレーキチャンバー、１６…分岐通路、１７…フィルタ、１８…空気供給通路、１９…チェックバルブ、２０…バイパス流路、２１…再生制御弁、２２…オリフィス、２５…ドレン排出弁、２６…ガバナ、２７…ドレン排出口、６５…圧力センサ、６６…温湿度センサ、８０…ＥＣＵ、１００…車両ＥＣＵ、Ｅ６２，Ｅ６３，Ｅ６５，Ｅ６６…配線、Ｐ１２…メンテナンス用ポート。

Claims (5)

1. コンプレッサから供給される圧縮空気を、フィルタと逆止弁とを有するエアドライヤを介して、上流から下流に流す供給動作を行う空気供給システムであって、
   前記逆止弁の下流における空気圧を検出する圧力センサと、
   前記供給動作と、非供給動作とを切り替え、前記非供給動作中に前記フィルタを再生する再生動作を行う制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記圧力センサによって検出された検出空気圧との比較に基づいて前記供給動作を開始させる供給開始値と、前記供給開始値よりも高い供給停止値であって、前記検出空気圧との比較に基づいて前記非供給動作を開始させる前記供給停止値とを備え、
   前記制御装置はさらに、前記再生動作を行っていないことと、前記検出空気圧が前記供給開始値よりも高く前記供給停止値よりも低いことと、前記コンプレッサを駆動させるエンジンが無負荷運転中であることと、を含む条件が成立する場合、前記供給動作を回生供給により実行し、
   前記エンジンの無負荷運転には、前記エンジンの燃料無噴射時を含む、
   空気供給システム。
2. 前記制御装置は、前記回生供給を１０秒間以上継続する、
   請求項１に記載の空気供給システム。
3. 前記条件は、さらに、前記検出空気圧が所定の空気圧以下であることを含む、
   請求項１又は２に記載の空気供給システム。
4. 前記制御装置は、前記再生動作が行われているときは前記回生供給を開始しない、
   請求項１～３のいずれか一項に記載の空気供給システム。
5. 前記制御装置は、前記エンジンが無負荷運転中であることを車両の制御装置から取得する
   請求項１～４のいずれか一項に記載の空気供給システム。

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