JPH04365613A - 圧縮空気貯蔵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用エアサスペンシ
ョン装置等の圧縮空気で駆動されるエア駆動装置に圧縮
空気を供給するために、高圧タンク中に圧縮空気を貯蔵
しておく装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来は図２にその原理が示されるように
、大気をコンプレッサで圧縮し、これをドライヤに通す
ことで除湿し、除湿された圧縮空気を高圧タンク中に貯
蔵し、除湿された圧縮空気を必要に応じてエア駆動装置
に供給していた。このような装置の一例が実開昭６１−
１４７８９号公報に開示されている。ここで除湿するの
は、圧縮空気中の水分がエア駆動装置を腐食させたり、
あるいは凍結してエア駆動装置を作動不良にすることを
防止するためである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のシステムに
よる場合、コンプレッサでは高圧タンク中の圧力にドラ
イヤでの圧損分を付加した圧力にまで空気を圧縮しなけ
ればならない。ここで高圧タンク中の圧力が高いときほ
どドライヤでの圧損分も大きくなり、コンプレッサ負荷
が増大する。従って従来のシステムで高圧タンク中に貯
蔵しておくエア圧を高めると、コンプレッサをそれ以上
に高圧化ないし大型化しなければならないという問題を
有している。そこで本発明では、ドライヤによる圧損分
を低下させることによってコンプレッサに求められる能
力を従来システムによる場合に比して低下させることの
できる新たな装置を開発するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を実現するため
に、本発明では図１にその概念が模式的に示される装置
を創作した。すなわち本発明に係わる圧縮空気貯蔵装置
では、コンプレッサＥの吸入口Ｅ１に第１三方弁Ｃを介
して大気吸入口Ｂと低圧タンクＡが接続されている。ま
たコンプレッサＥの吐出口Ｅ２に第２三方弁Ｆを介して
低圧タンクＡと高圧タンクＧが接続されている。さらに
第２三方弁Ｆと低圧タンクＡの間にドライヤＤが設置さ
れている。ここで第１，第２三方弁Ｃ，Ｆは、大気吸入
口Ｂとコンプレッサ吸入口Ｅ１間ならびにコンプレッサ
吐出口Ｅ２と低圧タンクＡ間を接続させる状態（図１中
白抜き三角で示される状態）と、低圧タンクＡとコンプ
レッサ吸入口Ｅ１間ならびにコンプレッサ吐出口Ｅ２と
高圧タンクＧ間を接続させる状態（図１中黒三角で示さ
れる状態）との間で切換可能となっている。

【０００５】

【作用】上記構成を備えた本発明に係わる圧縮空気貯蔵
装置によると、大気がコンプレッサＥによって低圧タン
クＡ中に送込まれる際に除湿される。ここで低圧タンク
Ａ中の圧力は高圧タンクＧ中の圧力より低く、従ってド
ライヤＤによる圧損も小さい。一方高圧タンクＧに圧縮
空気を充填する際にはドライヤＤを通過させないため、
ドライヤＤによる圧損は生じない。このように本発明に
よるとドライヤＤによる圧損を低下させることができ、
コンプレッサＥに必要な能力を従来技術による場合に比
して小さくすることができる。

【０００６】

【実施例】次に本発明を車両用エアサスペンション装置
に組込んだ実施例について説明する。図３は本実施例の
全体構成を示す図であり、コンプレッサＥの吸入口Ｅ１
はエア通路７２を介して第１三方電磁弁Ｃに接続されて
いる。第１三方弁Ｃはエア通路７０を介して大気吸入口
Ｂに接続される一方、エア通路８８，８４，８６を介し
て低圧タンクＡにも接続されている。第１三方弁Ｃはコ
ンプレッサ吸入口Ｅ１に大気吸入口Ｂを連通させて低圧
タンクＡを連通させない状態か、あるいはコンプレッサ
吸入口Ｅ１に低圧タンクＡを連通させて大気吸入口Ｂを
連通させない状態かのいずれかを実現する。

【０００７】コンプレッサＥの吐出口Ｅ２はエア通路７
４を介して第２三方電磁弁Ｆに接続されている。第２三
方弁Ｆはエア通路７６，８２，８４，８６を介して低圧
タンクＡに接続される一方、エア通路９６，９５を介し
て高圧タンクＧにも接続されている。第２三方弁Ｆは、
コンプレッサ吐出口Ｅ２に低圧タンクＡを連通させて高
圧タンクＧを連通させない状態か、あるいはコンプレッ
サ吐出口Ｅ２に高圧タンクＧを連通させて低圧タンクＡ
を連通させない状態かのいずれかを実現する。第１，第
２三方弁Ｃ，Ｆは後述のように同期的に切換えられる。

【０００８】第２三方弁Ｆと低圧タンクＡ間にはシリカ
ゲル等の水分を吸着する除湿材が封入されているドライ
ヤＤが設置されている。またドライヤＤと低圧タンクＡ
間には逆流防止弁７８と絞り８０が並列に設置されてい
る。さらに第２三方弁ＦとドライヤＤ間にはエア通路９
０が接続され、エア通路９０はリリーフ用電磁弁９２を
介して大気放出口９４に接続されている。また低圧タン
クＡには圧力センサ９７が、高圧タンクＧには圧力セン
サ９８が設置されている。

【０００９】両圧力センサ９７，９８の信号はコントロ
ーラ９９に入力され、コントローラ９９はこれら信号に
基づいて第１三方電磁弁Ｃ、第２三方電磁弁Ｆ、リリー
フ用電磁弁９２、ならびにコンプレッサＥを制御する。

【００１０】図３中図示Ｈは除湿された圧縮空気で駆動
されるエアサスペンション装置を示している。このエア
サスペンション装置Ｈの場合、高圧エア通路５０が逆流
防止弁８７を介して高圧タンクＧに接続されている。ま
た低圧エア通路５２が逆流防止弁８５を介して低圧タン
クＡと大気放出口９４に接続されている。図示１０，２
０，３０，４０は４輪車両の車輪と車体間に設置されて
いるエアシリンダであり、エアチャンバ１１，２１，３
１，４１に圧縮空気が導入されると車高を上げ、エアチ
ャンバ１１，２１，３１，４１から圧縮空気が排出され
ると車高を下げる。

【００１１】高圧エア通路５０は供給バルブ１６，２６
，３６，４６を介して各エアチャンバ１１，２１，３１
，４１に接続されている。また低圧エア通路５２は排出
バルブ１４，２４，３４，４４を介して各エアチャンバ
１１，２１，３１，４１に接続されている。また各エア
チャンバ１１，２１，３１，４１には圧力センサ１２，
２２，３２，４２が接続されている。

【００１２】各圧力センサ１２，２２，３２，４２の信
号はサスペンションコントローラ２に接続され、サスペ
ンションコントローラ２は各信号等を入力し、サスペン
ションコントロール用プログラムに従って、供給バルブ
１６，２６，３６，４６及び排出バルブ１４，２４，３
４，４４を制御する。

【００１３】上記システムにおいて、コントローラ９９
は図１１に示す条件に従ってコンプレッサＥやバルブ等
を制御する。図１１中、ＰＨは高圧タンクＧ内の圧力、
ＰＬは低圧タンクＡ内の圧力、Ｈ１，Ｈ２，Ｌ３，Ｌ２
，Ｌ１等は所定の圧力であり、図１０に示すようにＨ２
＞Ｈ１＞Ｌ３＞Ｌ２＞Ｌ１の関係に設定されている。

【００１４】コンプレッサＥはＰＨ＜Ｈ１かまたはＰＬ
＜Ｌ１の条件が満たされるときにＯＦＦからＯＮされる
。そしてＰＨ＝Ｈ２でかつＰＬ＝Ｌ２のときにコンプレ
ッサＥをＯＮからＯＦＦとする。図１１中“０→Ｉ”は
、第１三方弁Ｃが大気吸入口Ｂとコンプレッサ吸入口Ｅ
１を連通させ、第２三方弁Ｆがコンプレッサ吐出口Ｅ２
と低圧タンクＡを連通させている状態を示している。 また“Ｉ→ＩＩ”は、第１三方弁Ｃが低圧タンクＡとコ
ンプレッサ吸入口Ｅ１を連通させ、第２三方弁Ｆがコン
プレッサ吐出口Ｅ２と高圧タンクＧを連通させている状
態を示している。

【００１５】コントローラ９９は、ＰＨ＝Ｈ２でかつＰ
Ｌ＜Ｌ１のときに第１，第２三方弁Ｃ，Ｆを“Ｉ→ＩＩ
”の状態から“Ｏ→Ｉ”の状態に切換える。一方ＰＬ＝
Ｌ２の条件が成立すると“Ｏ→Ｉ”の状態から“Ｉ→Ｉ
Ｉ”の状態に切換える。またリリーフ用電磁弁９２はＰ
Ｌ＝Ｌ３が成立するとオープンされ、ＰＬ＝Ｌ２が成立
するとクローズされる。

【００１６】上記実施例の作動の様子が図１０に示され
ている。なおこの図は車高を上下動させる一連の動きを
例示して示すものである。さて本実施例の場合、後述す
るところから明らかなように、高圧タンクＧの圧力がＨ
２で低圧タンクＡの圧力がＬ２のときに、コンプレッサ
Ｅの運転が中止され、その圧力が維持されている。そし
てこの場合第１，第２三方弁Ｃ，Ｆは“Ｉ→ＩＩ”の状
態に切換えられている。ここで車高を一定に保つ場合に
は、すべての給排気バルブ１４，２４，３４，４４，１
６，２６，３６，４６が非連通状態にある。またリザー
ブ用電磁弁９２は閉じられている。この状態が図３に示
されている。

【００１７】ここでサスペンションコントローラ２によ
って車高を上げる制御が実施されると、図４に示すよう
に供給バルブ１６，２６，３６，４６が連通状態に切換
えられる。すると高圧タンクＧ中の圧縮空気が逆流防止
弁８７を介して各エアチャンバ１１，２１，３１，４１
に供給され、車高が上昇する。この結果高圧タンクＧ中
の圧力は減少する（図１０の変化Ｊ参照）。同圧力がＨ
１に達すると、図５に示すようにコンプレッサＥがＯＮ
される。ここでコンプレッサＥの吐出容量はエアチャン
バ１１，２１，３１，４１に供給されるエア量よりも小
さいため、高圧タンクＧ中の圧力はなおも下がり続ける
（図１０の変化Ｋ参照）。図５に示す状態では低圧タン
クＡ中のエアがコンプレッサＥに吸引されるので低圧タ
ンクＡ内の圧力は減少する（図１０の変化Ｌ参照）。コ
ンプレッサの吐出口Ｅ２が高圧タンクＧに連通した状態
でコンプレッサＥが作動する際、圧縮空気はドライヤＤ
を通過しないため、ドライヤＤで圧損が生じることはな
い。図５の状態が所定期間すぎると、車高は上限に達す
るかあるいはそれ以上の車高上昇が不要な状態に達し、
車高を一定に保つ状態に切換えられる。このときには図
６に示すように供給バルブ１６，２６，３６，４６がオ
フされ、コンプレッサＥは低圧タンクＡ中のエアを吸引
してこれを圧縮し、高圧タンクＧに充填する運転を続け
る。この結果、高圧タンクＧ内の圧力は上昇し、低圧タ
ンクＡ内の圧力は減少する（図１０の変化Ｍ，Ｎ参照）
。高圧タンクＧ内の圧力がＨ２に達すると、今度は第１
，第２三方弁Ｃ，Ｆが切換えられ、大気がコンプレッサ
Ｅで圧縮されて低圧タンクＡに充填される状態に切換え
られる（図７の状態）。このとき圧縮エアはドライヤＤ
を通過して除湿される。ここで低圧タンクＡ中の圧力は
高圧タンクＧに比して低いため、高圧タンクＧに充填す
るときに除湿するのに比してドライヤＤで生じる圧損は
小さい。この結果、低圧タンクＡ内の圧力は上昇し（図
１０の変化Ｐ参照）、Ｌ２に達するとコンプレッサＥの
運転が停止され図３の状態に戻る。ここで再度車高を上
昇させる制御が実行されると、上述の作動が再度実施さ
れる。

【００１８】次に車高を下げる制御が実施されると、図
８に示すように排気バルブ１４，２４，３４，４４がオ
ープンされ、各エアチャンバ１１，２１，３１，４１中
の高圧エアが低圧エア通路５２，８４と低圧タンクＡに
排出される。ここで低圧タンクＡ中の圧力がＬ３にまで
上昇すると、リリーフ用電磁弁９２がオープンされる（
図９の状態となる）このとき除湿済み圧縮空気がドライ
ヤＤを通過し、ドライヤＤ中に吸着されていた水分を大
気に放出し、ドライヤＤが再生される。車高下降中図８
と図９の状態が繰返され、車高一定の状態に達すると図
３の状態に切換えられる。そしてこの状態で次の車高上
げないし車高下げ制御に備えられる。

【００１９】本実施例の場合、水分の除去が高圧タンク
Ｇに充填される際でなく、低圧タンクＡに充填される際
に実行されることから、高圧タンクに充填する際に除湿
するのに比してドライヤＤで生じる圧損を小さくするこ
とができる。このためコンプレッサＥに必要とされる能
力も小さなものとすることができ、また、コンプレッサ
負荷も低減できる。このため装置の小型化と耐久性を向
上させることができる。

【００２０】

【発明の効果】さて本発明では、高圧タンク中に圧縮空
気を充填する際に、大気圧から一度に高圧に昇圧するの
でなく、まず大気圧を低圧状態にまで圧縮し、その後さ
らに圧縮して高圧にする。しかもここで大気を低圧状態
に圧縮した状態で除湿するため、ドライヤで生じる圧損
を小さくすることができ、コンプレッサ負荷を小さくし
、あるいはコンプレッサ容量を小型化することができる
。このため装置の小型化を実現し、耐久性を向上させる
ことができるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の概念を模式的に示す図。

【図２】従来技術を示す図。

【図３】実施例のシステムを示す図（車高一定：コンプ
レッサＯＦＦの状態）。

【図４】実施例のシステムを示す図（車高上昇：コンプ
レッサＯＦＦの状態）。

【図５】実施例のシステムを示す図（車高上昇：コンプ
レッサＯＮの状態）。

【図６】実施例のシステムを示す図（車高一定：バルブ
“Ｉ→ＩＩ”の状態）。

【図７】実施例のシステムを示す図（車高一定：バルブ
“Ｏ→Ｉ”の状態）。

【図８】実施例のシステムを示す図（車高下げ：リリー
フバルブＯＦＦの状態）。

【図９】実施例のシステムを示す図（車高下げ：リリー
フバルブＯＮの状態）。

【図１０】圧力変動の様子を説明する図。

【図１１】バルブ、コンプレッサの制御条件を示す図。

【符号の説明】

Ａ　　低圧タンク Ｂ　　大気吸入口 Ｃ　　第１三方弁 Ｄ　　ドライヤ Ｅ　　コンプレッサ Ｆ　　第２三方弁 Ｇ　　高圧タンク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　大気をコンプレッサで圧縮し、ドライ
   ヤで除湿し、高圧タンク中に貯蔵し、該高圧タンクに貯
   蔵された除湿された圧縮空気をエア駆動装置に供給する
   圧縮空気貯蔵装置において、該コンプレッサの吸入口に
   第１三方弁を介して大気吸入口と低圧タンクを接続し、
   該コンプレッサの吐出口に第２三方弁を介して該低圧タ
   ンクと該高圧タンクを接続し、該第２三方弁と該低圧タ
   ンクの間に該ドライヤを設置し、該第１，第２三方弁は
   、該大気吸入口と該コンプレッサ吸入口間ならびに該コ
   ンプレッサ吐出口と該低圧タンク間を接続させる状態と
   、該低圧タンクと該コンプレッサ吸入口間ならびに該コ
   ンプレッサ吐出口と該高圧タンク間を接続させる状態と
   の間で切換可能なものであることを特徴とする圧縮空気
   貯蔵装置。