WO2023085435A1 - 空気供給システム、空気供給システムの制御方法、及び空気供給システムの制御プログラム - Google Patents

空気供給システム、空気供給システムの制御方法、及び空気供給システムの制御プログラム Download PDF

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WO2023085435A1
WO2023085435A1 PCT/JP2022/042359 JP2022042359W WO2023085435A1 WO 2023085435 A1 WO2023085435 A1 WO 2023085435A1 JP 2022042359 W JP2022042359 W JP 2022042359W WO 2023085435 A1 WO2023085435 A1 WO 2023085435A1
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air
filter
desiccant
compressed dry
compressed
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PCT/JP2022/042359
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卓也 杉尾
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ナブテスコオートモーティブ株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D53/00Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/26Drying gases or vapours
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T17/00Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B37/00Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00
    • F04B37/10Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00 for special use
    • F04B37/18Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00 for special use for specific elastic fluids
    • F04B37/20Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00 for special use for specific elastic fluids for wet gases, e.g. wet air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/02Stopping, starting, unloading or idling control
    • F04B49/03Stopping, starting, unloading or idling control by means of valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F04B49/06Control using electricity

Definitions

  • the present disclosure relates to an air supply system, an air supply system control method, and an air supply system control program.
  • pneumatic systems including brake systems and suspension systems
  • compressed air contains liquid impurities such as moisture contained in the air and oil that lubricates the inside of the compressor.
  • a compressed air drying device for removing impurities such as moisture and oil from the compressed air is provided downstream of the compressor.
  • the compressed air dryer is equipped with a desiccant and various valves.
  • the compressed air drying device performs a load operation (dehumidification operation) to remove moisture and the like from the compressed air. Compressed dry air generated by the dehumidifying operation is stored in the reservoir.
  • the cleaning function of the compressed air drying device deteriorates according to the amount of compressed dry air passing through it. For this reason, the compressed air dryer performs an unloading operation (regenerating operation) in which the oil and moisture adsorbed by the desiccant are removed from the desiccant and the removed oil and moisture are discharged as drain through a discharge valve (for example, patent Reference 1).
  • the dehumidification performance of the desiccant decreases as the amount of compressed air passing through the desiccant increases. Therefore, it is required to suppress the deterioration of the dehumidifying performance of the desiccant.
  • An air supply system that solves the above problems is provided between a compressor that is configured to deliver compressed air and an air tank that is configured to store compressed dry air.
  • an air drying circuit having a filter containing an agent; and a controller configured to control the air drying circuit, the controller directing the compressed air delivered from the compressor to the filter.
  • a supply operation for generating compressed dry air by passing it through in a first direction and supplying said compressed dry air to said air tank for storage; and said compressed dry air stored in said air tank to said filter.
  • the above air supply system by changing the amount of compressed dry air that is passed through the filter during the regeneration operation according to the degree of deterioration of the desiccant, more compressed dry air is passed through the desiccant that has deteriorated more. As a result, insufficient regeneration of the desiccant can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the dehumidifying performance of the desiccant.
  • the air supply system further comprises a temperature sensor and a humidity sensor between the filter and the air tank, and the controller controls the dew point calculated from the temperature measured by the temperature sensor and the humidity measured by the humidity sensor.
  • the degree of deterioration of the desiccant may be determined based on.
  • control device may be configured to determine the degree of deterioration of the desiccant based on an integrated value of the ventilation amount of the compressed dry air that has passed through the filter.
  • An air supply system that solves the above problems is provided between a compressor that is configured to deliver compressed air and an air tank that is configured to store compressed dry air.
  • an air drying circuit having a filter containing an agent; and a controller configured to control the air drying circuit, the controller directing the compressed air delivered from the compressor to the filter.
  • a supply operation for generating compressed dry air by passing it through in a first direction and supplying said compressed dry air to said air tank for storage; and said compressed dry air stored in said air tank to said filter.
  • a regeneration operation to expel the trapped moisture through an outlet by passing it in a second direction opposite the first direction; and an acquisition operation to acquire the temperature of the compressed dry air that has passed through the desiccant.
  • a changing operation of changing the regeneration capacity which is the amount of the compressed dry air that is passed through the filter during the regeneration operation, according to the acquired temperature.
  • the amount of moisture absorbed by the desiccant changes according to the temperature of the compressed dry air passing through the desiccant. Therefore, according to the above air supply system, by changing the amount of compressed dry air that passes through the filter during the regeneration operation according to the temperature of the compressed dry air that has passed through the desiccant, the higher the temperature of the compressed dry air, the more Pass more compressed dry air through the desiccant. As a result, insufficient regeneration of the desiccant can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the dehumidifying performance of the desiccant.
  • a branch passage connected to the air drying circuit, a discharge valve communicating between the branch passage and the discharge port, and the compressor between the first direction and the second direction.
  • a regeneration control valve capable of switching the direction of dry air flow, wherein the first direction is the direction from the filter to the air tank, and the second direction is the direction from the air tank to the filter.
  • the controller may be configured to control the exhaust valve and the regeneration control valve.
  • a control method for an air supply system for solving the above problems is provided between a compressor configured to deliver compressed air and an air tank configured to store compressed dry air, and removes moisture.
  • a method of controlling an air supply system comprising a drying air circuit having a filter containing desiccant that traps desiccant, and a controller configured to control said drying air circuit, said air supply system comprising: generating compressed dry air by passing the compressed air through the filter in a first direction and performing a supply operation of supplying the compressed dry air to the air tank for storage; a regeneration step of performing a regeneration operation of discharging the trapped moisture from an outlet by passing the compressed dry air through the filter in a second direction opposite to the first direction; and a changing step of changing the regeneration capacity, which is the amount of the compressed dry air to be passed through the filter during the regeneration operation, according to the deterioration degree of the desiccant.
  • a control method for an air supply system for solving the above problems is provided between a compressor configured to deliver compressed air and an air tank configured to store compressed dry air, and removes moisture.
  • a method of controlling an air supply system comprising a drying air circuit having a filter containing desiccant that traps desiccant, and a controller configured to control said drying air circuit, said air supply system comprising: generating compressed dry air by passing the compressed air through the filter in a first direction and performing a supply operation of supplying the compressed dry air to the air tank for storage; a regeneration step of performing a regeneration operation of discharging the trapped moisture from an outlet by passing the compressed dry air through the filter in a second direction opposite to the first direction; an acquisition step of acquiring the temperature of the compressed dry air that has passed through; a changing step of changing a regeneration capacity, which is the amount of the compressed dry air that is passed through the filter during the regeneration operation, according to the acquired temperature; including.
  • the amount of moisture absorbed by the desiccant changes according to the temperature of the compressed dry air passing through the desiccant. Therefore, according to the above method, by changing the amount of the compressed dry air that is passed through the filter during the regeneration operation according to the temperature of the compressed dry air that has passed through the desiccant, the higher the temperature of the compressed dry air, the more the desiccant. Pass a lot of compressed dry air. As a result, insufficient regeneration of the desiccant can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the dehumidifying performance of the desiccant.
  • a control program for an air supply system that solves the above problems is provided between a compressor that is configured to deliver compressed air and an air tank that is configured to store compressed dry air, and removes moisture.
  • a control program for an air supply system comprising an air drying circuit having a filter containing a trapping desiccant and a controller configured to control said air drying circuit, said controller comprising said a supplying step of generating compressed dry air by passing said compressed air delivered from a compressor through said filter in a first direction and performing a supply operation of supplying said compressed dry air to said air tank for storage; A regeneration step of performing a regeneration operation of discharging the trapped moisture from an outlet by passing the compressed dry air stored in the air tank through the filter in a second direction opposite to the first direction.
  • a determining step of determining the degree of deterioration of the desiccant a determining step of determining the degree of deterioration of the desiccant; and a changing step of changing the regeneration capacity, which is the amount of the compressed dry air to be passed through the filter during the regeneration operation, according to the degree of deterioration of the desiccant.
  • a control program for an air supply system that solves the above problems is provided between a compressor that is configured to deliver compressed air and an air tank that is configured to store compressed dry air, and removes moisture.
  • a control program for an air supply system comprising an air drying circuit having a filter containing a trapping desiccant and a controller configured to control said air drying circuit, said controller comprising said a supplying step of generating compressed dry air by passing said compressed air delivered from a compressor through said filter in a first direction and performing a supply operation of supplying said compressed dry air to said air tank for storage; A regeneration step of performing a regeneration operation of discharging the trapped moisture from an outlet by passing the compressed dry air stored in the air tank through the filter in a second direction opposite to the first direction.
  • the amount of moisture absorbed by the desiccant changes according to the temperature of the compressed dry air passing through the desiccant. Therefore, according to the above program, by changing the amount of compressed dry air that is passed through the filter during the regeneration operation according to the temperature of the compressed dry air that has passed through the desiccant, the higher the temperature of the compressed dry air, the more the desiccant Pass a lot of compressed dry air. As a result, insufficient regeneration of the desiccant can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the dehumidifying performance of the desiccant.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an air supply system according to a first embodiment
  • FIG. (a) is a diagram showing the first operation mode and the seventh operation mode of the air drying circuit of the first embodiment
  • (b) is a diagram showing the second operation mode of the air drying circuit of the first embodiment
  • (c) is a diagram showing the third operation mode and the eighth operation mode of the air drying circuit of the first embodiment
  • (d) is a diagram showing the fourth operation mode of the air drying circuit of the first embodiment
  • (e) is the first The figure which shows the 5th operation mode of the air drying circuit of embodiment
  • (f) is a figure which shows the 6th operation mode of the air drying circuit of 1st Embodiment.
  • 4 is a transition diagram showing transition of operation of the air drying circuit of the first embodiment; 4 is a flow chart showing transition from the first operation mode of the air drying circuit of the first embodiment; 4 is a flow chart showing transitions from the second operation mode and the third operation mode of the air drying circuit of the first embodiment; 6 is a flow chart showing transition from the fifth operation mode of the air drying circuit of the first embodiment; 4 is a flow chart showing transition from the seventh operation mode of the air drying circuit of the first embodiment; 4 is a flow chart showing transition from the eighth operation mode of the air drying circuit of the first embodiment; 9 is a flow chart showing transition from the first operation mode of the air drying circuit of the second embodiment; 10 is a flow chart showing transition from the seventh operation mode of the air drying circuit of the second embodiment; The figure which shows typically the change of the dew point during operation
  • Air supply systems are mounted on vehicles such as trucks, buses, and construction machines. Compressed dry air supplied by an air supply system is used in pneumatic equipment such as a brake system mounted on a vehicle.
  • Air supply system 10 An air supply system 10 will be described with reference to FIG.
  • the air supply system 10 includes a compressor 4, an air drying circuit 11, and an ECU (Electronic Control Unit) 80 as a controller.
  • ECU Electronic Control Unit
  • the ECU 80 is connected to the air drying circuit 11 via a plurality of wirings E61-E67.
  • the ECU 80 can be implemented by one or more processors that execute various processes according to computer programs (software).
  • the processing executed by the ECU 80 includes the processing of the air supply system control method.
  • the air supply system control method includes a supply step, a regeneration step, a determination step, a change step, and an acquisition step, which will be described later.
  • the ECU 80 may include one or more dedicated hardware circuits such as an application specific integrated circuit (ASIC) that performs hardware processing for at least part of the various processing performed by the ECU 80 .
  • ASIC application specific integrated circuit
  • the ECU 80 includes 1) one or more processors that operate according to a computer program (software), 2) one or more dedicated hardware circuits that execute at least part of various processes, or 3) It can be configured as a circuit containing combinations.
  • the processor includes a CPU and memory such as RAM and ROM.
  • the memory stores program code or instructions configured to cause the CPU to perform processes.
  • Memory or computer-readable media includes any available media that can be accessed by a general purpose or special purpose computer.
  • Programs stored on the computer readable medium include a control program for the air supply system.
  • a control program for the air supply system includes a supply step, a regeneration step, a determination step, a change step, and an acquisition step.
  • the ECU 80 also includes a storage section 80A that stores the operation results of the air drying circuit 11 .
  • the storage unit 80A is a non-volatile storage unit or a volatile storage unit, and may be the same as or different from the storage unit storing the control program.
  • the ECU 80 is connected to other ECUs (not shown) mounted on the vehicle, such as an engine ECU and a brake ECU, via an in-vehicle network such as a CAN (Controller Area Network).
  • the ECU 80 acquires information indicating the vehicle state from these ECUs.
  • the information indicating the vehicle state includes, for example, ignition switch off information, vehicle speed, engine drive information, and the like.
  • the state of the compressor 4 is switched between an operating state (load operation) in which air is compressed and delivered, and a non-operating state (idle operation) in which air is not compressed, based on a command value from the ECU 80.
  • the compressor 4 operates by power transmitted from a rotational drive source such as an engine.
  • the air drying circuit 11 is a so-called air dryer.
  • the air drying circuit 11 is connected to the ECU 80 and removes moisture and the like contained in the compressed air sent from the compressor 4 during load operation.
  • the air drying circuit 11 sends dried compressed air (hereinafter referred to as compressed dry air) to the supply circuit 12 .
  • compressed dry air dried compressed air
  • the compressed dry air supplied to the supply circuit 12 is stored in the air tank 30 . Such an operation is called a supply operation.
  • the compressed dry air stored in the air tank 30 is supplied to pneumatic equipment such as a brake system mounted on the vehicle. For example, when the brakes are operated frequently, such as when the vehicle is traveling on a downhill road or in an urban area, the amount of compressed dry air stored in the air tank 30 is increased. Conversely, when the frequency of brake operation is low, the amount of compressed dry air stored in the air tank 30 is reduced.
  • the air drying circuit 11 has a maintenance port P12.
  • the maintenance port P12 is a port through which air is supplied to the air drying circuit 11 during maintenance.
  • the air drying circuit 11 has a filter 17 inside a case 11A (see FIG. 2(a)) or the like.
  • Filter 17 is provided in the middle of air supply passage 18 connecting compressor 4 and supply circuit 12 .
  • the filter 17 contains a desiccant.
  • the filter 17 may include an oil-capturing portion that captures oil separately from the desiccant.
  • the oil-capturing part may be a foam such as urethane foam, a metal material having a large number of air holes, a glass fiber filter, etc., as long as it can capture oil while allowing air to pass through.
  • the filter 17 causes the compressed air sent from the compressor 4 to pass through a desiccant to remove moisture contained in the compressed air and dry the compressed air, that is, to generate compressed dry air. Also, the desiccant or the oil trapping section traps the oil contained in the compressed air to clean the compressed air.
  • Compressed air that has passed through the filter 17 is supplied to the supply circuit 12 via a downstream check valve 19 as a check valve that allows only downstream air flow to the filter 17 .
  • the downstream check valve 19 allows air to flow only from the upstream side to the downstream side when the filter 17 side is the upstream side and the supply circuit 12 side is the downstream side. Since the downstream check valve 19 has a predetermined valve opening pressure (sealing pressure), when compressed air flows, the upstream pressure is higher than the downstream pressure by the valve opening pressure.
  • a bypass flow path 20 as a detour path bypassing the downstream check valve 19 is provided downstream of the filter 17 downstream of the filter 17 .
  • a regeneration control valve 21 is provided in the bypass flow path 20 .
  • the regeneration control valve 21 is an electromagnetic valve controlled by the ECU 80.
  • the ECU 80 switches the operation of the regeneration control valve 21 by controlling power on/off (driving/non-driving) of the regeneration control valve 21 via the wiring E64.
  • the regeneration control valve 21 closes to seal the bypass channel 20 when the power is off, and opens to communicate the bypass channel 20 when the power is on.
  • the ECU 80 receives the value of the air pressure in the air tank 30 and operates the regeneration control valve 21 when the value of the air pressure exceeds a predetermined range.
  • An orifice 22 is provided between the regeneration control valve 21 and the filter 17 in the bypass flow path 20 .
  • the regeneration control valve 21 When the regeneration control valve 21 is energized, the compressed dry air on the side of the supply circuit 12 is sent to the filter 17 via the bypass flow path 20 while the flow rate is regulated by the orifice 22 .
  • Compressed dry air sent to the filter 17 flows back through the filter 17 from downstream to upstream and passes through the filter 17 .
  • Such processing is an operation for regenerating the filter 17, and is called a regeneration operation of the dryer.
  • the compressed dry air sent to the filter 17 is dried and cleaned air supplied to the supply circuit 12 from the air supply passage 18 through the filter 17 and the like, so it is captured by the filter 17 and the like. Moisture and oil can be removed from the filter 17 .
  • the ECU 80 opens the regeneration control valve 21 when the pressure in the air tank 30 reaches the upper limit (cutout pressure). On the other hand, when the pressure in the air tank 30 reaches the lower limit (cut-in pressure), the open regeneration control valve 21 is closed.
  • a branch passage 16 branches from a portion between the compressor 4 and the filter 17 .
  • a drain discharge valve 25 is provided in the branch passage 16 , and a drain discharge port 27 is connected to the end of the branch passage 16 .
  • the drain which is a fluid containing water and oil removed from the filter 17, is sent to the drain discharge valve 25 together with the compressed air.
  • the drain discharge valve 25 is a pneumatically driven valve, and is provided between the filter 17 and the drain discharge port 27 in the branch passage 16 .
  • the drain discharge valve 25 is a two-port, two-position valve that changes positions between a closed position and an open position. When the drain discharge valve 25 is in the open position, the drain is sent to the drain discharge port 27 .
  • the drain discharged from the drain outlet 27 may be collected by an oil separator (not shown). Note that the drain corresponds to the fluid that has passed through the filter 17 in the reverse direction.
  • the drain discharge valve 25 is controlled by a governor 26A.
  • the governor 26A is an electromagnetic valve controlled by the ECU80.
  • the ECU 80 switches the operation of the governor 26A by controlling power on/off (driving/non-driving) of the governor 26A via the wiring E63.
  • the governor 26A opens the drain discharge valve 25 by inputting an air pressure signal to the drain discharge valve 25 .
  • the governor 26A closes the drain valve 25 by opening the drain valve 25 to the atmospheric pressure without inputting the air pressure signal.
  • the drain discharge valve 25 is maintained at the closed position when no pneumatic signal is input from the governor 26A, and switches to the open position when the pneumatic signal is input from the governor 26A. Further, when the pressure of the input port of the drain discharge valve 25 connected to the compressor 4 exceeds the upper limit value, the drain discharge valve 25 is forcibly switched to the open position.
  • An upstream check valve 15 is provided between the compressor 4 and the filter 17 and between the compressor 4 and the branch passage 16 .
  • the upstream check valve 15 allows air to flow only from upstream to downstream when the compressor 4 side is upstream and the filter 17 side is downstream. Since the upstream check valve 15 has a predetermined valve opening pressure (sealing pressure), when compressed air flows, the upstream pressure is higher than the downstream pressure by the valve opening pressure.
  • a reed valve at the outlet of the compressor 4 is provided upstream of the upstream check valve 15 .
  • a branch passage 16 and a filter 17 are provided downstream of the upstream check valve 15 .
  • the compressor 4 is controlled by an unload control valve 26B.
  • the unload control valve 26B is an electromagnetic valve controlled by the ECU 80.
  • the ECU 80 switches the operation of the unload control valve 26B by controlling power on/off (driving/non-driving) of the unload control valve 26B via the wiring E62.
  • the unload control valve 26B switches to the open position to open the flow path between the unload control valve 26B and the compressor 4 to the atmosphere.
  • the unload control valve 26B switches to the supply position and sends an air pressure signal consisting of compressed air to the compressor 4 .
  • the state of the compressor 4 is switched to a non-operating state (idle operation) when an air pressure signal is input from the unload control valve 26B.
  • a non-operating state for example, when the pressure in the supply circuit 12 reaches the cutout pressure, no supply of compressed dry air is required.
  • the ECU 80 turns on the unload control valve 26B (drives the unload control valve 26B)
  • the unload control valve 26B switches to the supply position.
  • an air pressure signal is supplied from the unload control valve 26B to the compressor 4, and the state of the compressor 4 is switched to the non-operating state.
  • a pressure sensor 50 is provided between the compressor 4 and the upstream check valve 15 .
  • the pressure sensor 50 is connected to the air supply passage 18, measures the air pressure in the air supply passage 18, and transmits the measured result to the ECU 80 via the wiring E61.
  • a humidity sensor 51 and a temperature sensor 52 are provided between the downstream check valve 19 and the supply circuit 12 .
  • the humidity sensor 51 measures the humidity of the compressed dry air downstream of the filter 17 and outputs the measured result to the ECU 80 via the wiring E65.
  • the temperature sensor 52 measures the temperature of the compressed dry air downstream of the filter 17 and outputs the measured result to the ECU 80 via the wiring E66.
  • the ECU 80 determines the dryness of the compressed dry air based on the humidity and temperature of the compressed dry air input from the humidity sensor 51 and the temperature sensor 52 . That is, the humidity and temperature of the compressed dry air are indicators of the dryness of the compressed dry air.
  • the ECU 80 includes a determination section 80B and a change section 80C.
  • the determination unit 80B determines the degree of deterioration of the desiccant.
  • the changing unit 80C changes the regeneration capacity, which is the amount of compressed dry air to pass through the filter 17 during the regeneration operation, according to the degree of deterioration of the desiccant.
  • the determination unit 80B determines the degree of deterioration of the desiccant in the supply operation or the regenerative supply operation.
  • the changing unit 80C changes the regeneration capacity during the regeneration operation or the forced regeneration operation according to the determined degree of deterioration of the desiccant.
  • the desiccant is deteriorated means a state in which even if compressed air is passed through the desiccant, sufficient dehumidification is not performed and the dehumidification performance is not preferable.
  • the determination unit 80B determines the degree of deterioration of the desiccant. For example, the determination unit 80B determines the degree of deterioration of the desiccant based on the dew point calculated from the humidity measured by the humidity sensor 51 and the temperature measured by the temperature sensor 52 .
  • the storage unit 80A may store a map or the like indicating the degree of deterioration of the desiccant corresponding to humidity, and the determination unit 80B may determine the degree of deterioration of the desiccant based on the humidity.
  • the determination unit 80B may determine the degree of deterioration of the desiccant based on the integrated value of the annual amount of compressed dry air that has passed through the filter 17 (integrated ventilation amount).
  • the integrated ventilation amount can be calculated from the supply time or the number of times of supply.
  • a desiccant generally degrades according to the cumulative amount of ventilation.
  • a degraded desiccant does not dehumidify sufficiently, resulting in a high dew point downstream of the filter. Therefore, it is also possible to determine the degree of deterioration of the desiccant based on the integrated amount of ventilation.
  • the ECU 80 calculates the amount of water contained in the supplied air from the humidity and temperature when the compressed dry air is supplied to the air tank 30, and calculates the reference amount of water contained in the tank air from the humidity and temperature at the time of regeneration in which the compressed dry air flows back from the air tank 30.
  • the water content in the tank air is determined by equation (1).
  • the amount of water contained in the supplied air is the amount of water supplied to the air tank 30 at the time of supply, and can be calculated from the humidity and temperature at the time of supply and the amount of supplied air between supply cycles.
  • the tank air moisture content reference amount is the amount of moisture present in the air tank 30 when the moisture content is updated, and can be calculated from the humidity and temperature at the time of regeneration or the tank air moisture content.
  • the moisture content in the consumed air is the moisture content delivered from the air tank 30 by consuming the compressed dry air, and can be calculated from the moisture content in the tank air and the amount of air consumed between consumption cycles.
  • a pressure sensor 53 is provided between the downstream check valve 19 and the supply circuit 12 .
  • the pressure sensor 53 is provided, for example, so as to detect the air pressure in the air tank 30 in which compressed dry air is stored, and is connected to the ECU 80 via the wiring E67.
  • the pressure between the downstream check valve 19 and the supply circuit 12 is the same as the pressure in the air tank 30 , and the detection result of the pressure sensor 53 can be used as the pressure in the air tank 30 .
  • the pressure sensor 53 may be provided in the supply circuit 12 or may be provided in the air tank 30 .
  • the air drying circuit 11 has a plurality of operating modes including at least first to eighth operating modes.
  • the first operation mode is a mode in which a "supply" operation for normal dehumidification (loading) is performed.
  • the regeneration control valve 21 and the unload control valve 26B are each closed (denoted as “CLOSE” in the figure), and the governor 26A is set to the open position where no pneumatic signal is input to the compressor 4 (denoted as “CLOSE” in the figure). described as “CLOSE”).
  • the governor 26A and the unload control valve 26B open the port of the compressor 4 and the port of the drain discharge valve 25 connected downstream thereof to the atmosphere.
  • the filter 17 removes moisture and the like, and the compressed air is supplied to the supply circuit 12 . That is, compressed air or compressed dry air flows in the forward direction (first direction) from the filter 17 to the air tank 30 .
  • the second operation mode is a mode in which the compressed dry air in the air drying circuit 11 is passed through the filter 17 to clean the filter 17, which is a "purge" operation.
  • the regeneration control valve 21 is closed, and the governor 26A and the unload control valve 26B are opened (denoted as “OPEN” in the figure).
  • power is supplied to the governor 26A and the unload control valve 26B, respectively, and the port of the compressor 4 and the port of the drain discharge valve 25 connected downstream thereof are connected upstream (to the supply circuit 12 side). Connected.
  • the compressor 4 is switched to a non-operating state (denoted as "OFF" in the drawing), and the drain discharge valve 25 is opened.
  • the compressed dry air between the downstream check valve 19 and the filter 17 flows through the filter 17 in a direction opposite to the forward air flow in the first mode of operation (supply) (reverse flow). That is, the compressed dry air flows in the opposite direction (second direction) from the air tank 30 toward the filter 17 .
  • Moisture or the like captured by the filter 17 is discharged from the drain outlet 27 as drain. Also, the air pressure in the filter 17 and the air supply passage 18 is released to the atmospheric pressure.
  • the third operation mode is a mode in which a "regeneration" operation for regenerating the filter 17 is performed.
  • the regeneration control valve 21 and the unload control valve 26B are opened and the governor 26A is set to the input position. At this time, power is supplied to the regeneration control valve 21 in addition to the governor 26A and the unload control valve 26B.
  • the compressor 4 is put out of operation, and the compressed dry air stored in the supply circuit 12 or the air tank 30 is reversed to the filter 17 and discharged from the drain outlet 27 . As a result, moisture and the like trapped in the filter 17 are removed.
  • Both the second operation mode and the third operation mode are modes for cleaning the filter 17, but the third operation mode differs from the second operation mode in that at least the regeneration control valve 21 is opened. This allows the compressed dry air in the air tank 30 to pass through the filter 17 via the supply circuit 12 and the bypass flow path 20 in the third operation mode. Therefore, the effect of purifying the filter 17 is higher than in the second operation mode. Also in the third operation mode, the air pressure in the filter 17 and the air supply passage 18 is released to the atmospheric pressure.
  • the fourth operation mode is a mode in which an "oil cut" operation is performed in which the compressed air supplied from the compressor 4 is discharged while the compressor 4 is being operated. Oil may accumulate in the compression chamber of the compressor 4 when the compressor 4 is not in operation. If the state of the compressor 4 is switched to the operating state with oil remaining in the compression chamber, the amount of oil contained in the compressed air sent from the compression chamber may increase. The oil cut operation is performed for the purpose of discharging this excessively oily compressed air through the drain discharge valve 25 in order to reduce the load on the filter 17 . In this fourth operation mode, the regeneration control valve 21 and the unload control valve 26B are closed, and the governor 26A is closed after being opened for a certain period of time.
  • the compressor 4 when the compressor 4 is in the operating state, the compressed air supplied by the compressor 4 is discharged from the drain outlet 27 for a certain period of time. Therefore, it is possible to suppress an increase in the amount of water captured and the amount of oil captured by the filter 17 immediately after the compressor 4 is switched from the non-operating state to the operating state.
  • An oil cut operation can be performed when the engine speed increases during operation or when the amount of oil from the compressor 4 increases due to a high load on the engine.
  • the fifth operation mode is a mode in which a "purgeless supply stop" operation is performed to stop the compressor 4 without purging.
  • the regeneration control valve 21 and the governor 26A are each closed, and the unload control valve 26B is opened.
  • the air pressure is maintained by preventing the compressed air or compressed dry air remaining in the air supply passage 18 or the desiccant in the filter 17 from being discharged from the drain outlet 27. be.
  • the sixth operation mode is a mode in which a "compressor assist" operation for pressurization is performed.
  • the regeneration control valve 21 and the unload control valve 26B are opened, and the governor 26A is set to the open position.
  • the compressor 4 when the compressor 4 is inactive, the compressed air of the supply circuit 12 is supplied (reversely flowed) into the desiccant of the air supply passage 18 and the filter 17 so that the air supply passage 18 and the filter 17 is raised above atmospheric pressure to maintain the back pressure (air pressure) of upstream check valve 15 above atmospheric pressure. Therefore, it is possible to suppress the generation of negative pressure in the cylinder and reduce the operating load of the compressor 4 during idle operation.
  • the drain discharge valve 25 is closed and the compressed air supplied by the compressor 4 increases the air pressure in the desiccant of the filter 17 and in the air supply passage 18 . Maintain pressure above atmospheric pressure.
  • the seventh operation mode is a mode in which a "regenerative supply” operation is performed in which dehumidification (loading) is performed during regeneration when the compressor 4 is driven when the engine is in a no-load state.
  • the regeneration control valve 21, the governor 26A, and the unload control valve 26B are each closed (denoted as "CLOSE” in the figure), as in the first operation mode.
  • the eighth operation mode is a mode in which a "forced regeneration" operation is performed to forcibly regenerate the filter 17.
  • the regeneration control valve 21, the governor 26A, and the unload control valve 26B are each opened as in the third operation mode.
  • FIG. The ECU 80 performs a supply step of supplying compressed air output by the compressor 4 to the supply circuit 12 .
  • the supply process is initiated according to conditions such as when the engine is started.
  • the air drying circuit 11 is in the feeding (first operation) mode M1.
  • the ECU 80 determines whether the pressure in the supply circuit 12 is higher than the cutout pressure (step S11). That is, the ECU 80 acquires the pressure of the air tank 30 detected by the pressure sensor 53 and determines whether or not the pressure has reached the cutout pressure.
  • step S11 determines whether the pressure in the supply circuit 12 has reached the cutout pressure (step S11: YES). That is, the ECU 80 determines the water content of the air tank 30 because it is necessary to regenerate the desiccant in the filter 17 when the water content of the air tank 30 is equal to or greater than a predetermined value.
  • step S15 when the ECU 80 determines that the moisture content of the air tank 30 is equal to or greater than the predetermined value (step S12: YES), it determines the degree of deterioration of the desiccant (step S15). That is, the determination unit 80B can determine the degree of deterioration of the desiccant based on the humidity measured by the humidity sensor 51, the temperature measured by the temperature sensor 52, or the cumulative ventilation amount of the compressed dry air that has passed through the filter 17. .
  • the ECU 80 changes the regeneration capacity according to the degree of deterioration of the desiccant (step S16). That is, the changing unit 80C increases the regeneration capacity as the determined degree of deterioration of the desiccant increases. Then, the ECU 80 shifts to the regeneration (third operation) mode M3. In the regeneration (third operation) mode M3, the compressed dry air stored in the air tank 30 is passed through the filter 17 to regenerate the desiccant in the filter 17 .
  • step S12 determines that the moisture content of the air tank 30 is less than the predetermined value (step S12: NO)
  • the purge (second operation) mode M2 the compressed dry air between the downstream check valve 19 and the filter 17 is passed through the filter 17, and moisture and the like trapped in the filter 17 are discharged from the drain outlet 27 as drain. be.
  • step S11: NO determines whether or not the conditions for shifting to the oil cut (fourth operation) mode M4 are satisfied.
  • step S13 when the ECU 80 determines that the conditions for shifting to the oil cut (fourth operation) mode M4 are satisfied (step S13: YES), the ECU 80 shifts to the oil cut (fourth operation) mode M4.
  • the oil cut (fourth operation) mode M4 In the oil cut (fourth operation) mode M4, the compressed air supplied from the compressor 4 is discharged while the compressor 4 is being operated.
  • the ECU 80 After shifting to the oil cut (fourth operation) mode M4, the ECU 80 determines whether or not a predetermined time has elapsed (step S14). That is, the ECU 80 performs the oil cut (fourth operation) mode M4 for a predetermined time. When the ECU 80 determines that the predetermined time has elapsed (step S14: YES), the ECU 80 shifts to the supply (first operation) mode M1.
  • the ECU 80 determines whether or not the condition for shifting to the forced regeneration (eighth operation) mode M8 is satisfied, and determines whether or not the conditions for shifting to the forced regeneration (eighth operation) mode M8 are satisfied. If it is determined that the transition condition is satisfied, the forced regeneration (eighth operation) mode M8 may be entered. In the forced regeneration (eighth operation) mode M8, the filter 17 is forcibly regenerated.
  • the ECU 80 determines whether or not a predetermined time has passed (step S21). That is, the ECU 80 performs the purge (second operation) mode M2 and the regeneration (third operation) mode M3 for a predetermined time.
  • step S21: NO determines whether the pressure in the supply circuit 12 is lower than the cut-in pressure (step S24). That is, the ECU 80 acquires the pressure of the air tank 30 detected by the pressure sensor 53 and determines whether or not the pressure has reached the cut-in pressure.
  • step S24: YES when the ECU 80 determines that the pressure in the supply circuit 12 has reached the cut-in pressure (step S24: YES), it shifts to the supply (first operation) mode M1 because the compressed dry air is insufficient. On the other hand, when the ECU 80 determines that the pressure in the supply circuit 12 has not reached the cut-in pressure (step S24: NO), the process returns to step S21.
  • step S21 determines whether or not the compressor assist (sixth operation) process is enabled.
  • step S22 NO
  • the ECU 80 determines that the compressor assist (sixth operation) process is disabled (step S22: NO)
  • the purgeless supply stop (fifth operation) mode M5 the compressor 4 is stopped without purging.
  • step S22 When the ECU 80 determines that the compressor assist (sixth operation) process is enabled (step S22: YES), the ECU 80 shifts to the compressor assist (sixth operation) mode M6 in which pressurization process is performed.
  • the ECU 80 After shifting to the compressor assist (sixth operation) mode M6, the ECU 80 determines whether or not a predetermined time has elapsed (step S23). That is, the ECU 80 performs the compressor assist (sixth operation) mode M6 for a predetermined time. When the ECU 80 determines that the predetermined time has elapsed (step S23: YES), the ECU 80 shifts to the purgeless supply stop (fifth operation) mode M5.
  • the ECU 80 determines whether the pressure in the supply circuit 12 is lower than the cut-in pressure (step S31). That is, the ECU 80 acquires the pressure of the air tank 30 detected by the pressure sensor 53 and determines whether or not the pressure has reached the cut-in pressure.
  • step S31 YES
  • the ECU 80 determines that the pressure in the supply circuit 12 has reached the cut-in pressure (step S31: YES)
  • step S31 determines whether or not the conditions for shifting to the regenerative supply (seventh operation) mode M7 are satisfied.
  • Determine step S32. That is, the ECU 80 determines whether or not the vehicle is running, no fuel is consumed, and the pressure in the supply circuit 12 is less than the threshold as conditions for shifting to the regenerative supply (seventh operation) mode M7. judge.
  • step S32: NO determines whether or not the condition for shifting to the regenerative supply (seventh operation) mode M7 is not satisfied.
  • step S32 YES
  • the regenerative supply (seventh operation) mode M7 performs dehumidification (loading) during regeneration. transition to
  • the ECU 80 determines whether or not the conditions for shifting to the purgeless supply stop (fifth operation) mode M5 are satisfied (step S41). That is, the ECU 80 sets at least one of the following conditions for shifting to the purgeless supply stop (fifth operation) mode M5: the pressure in the supply circuit 12 is higher than the cutout pressure, the predetermined time has passed, and the fuel consumption of the engine is high. It is determined whether or not one is established.
  • step S41 YES
  • the ECU 80 shifts to the purgeless supply stop (fifth operation) mode M5.
  • step S41: NO determines whether the pressure in the supply circuit 12 is lower than the cut-in pressure. Determine (step S42). That is, the ECU 80 acquires the pressure of the air tank 30 detected by the pressure sensor 53 and determines whether or not the pressure has reached the cut-in pressure.
  • step S42 YES
  • the ECU 80 determines that the pressure in the supply circuit 12 has reached the cut-in pressure (step S42: YES)
  • step S42 determines whether or not the conditions for shifting to the forced regeneration (eighth operation) mode M8 are satisfied.
  • Determine step S43). That is, the ECU 80 determines whether or not both the pressure of the supply circuit 12 is higher than the threshold value and the water content of the air tank 30 is large as conditions for shifting to the forced regeneration (eighth operation) mode M8. do.
  • the ECU 80 determines the dryness of the compressed dry air based on the amount of water contained in the air in the air tank 30 .
  • the amount of moisture contained in the tank air in the air tank 30 is an indicator of the dryness of the compressed dry air.
  • the ECU 80 determines that the water content in the air tank 30 is high when the water content in the tank air is equal to or greater than a predetermined value, and determines that the water content in the air tank 30 is low when the water content in the tank air is less than the predetermined value.
  • step S43: NO the condition for shifting to the forced regeneration (eighth operation) mode M8 is not satisfied
  • step S44 determines the degree of deterioration of the desiccant based on the humidity detected by the humidity sensor 51, the temperature measured by the temperature sensor 52, or the cumulative ventilation amount of the compressed dry air that has passed through the filter 17. .
  • the ECU 80 changes the regeneration capacity according to the degree of deterioration of the desiccant (step S45). That is, the changing unit 80C increases the regeneration capacity as the determined degree of deterioration of the desiccant increases. Then, the ECU 80 shifts to the forced regeneration (eighth operation) mode M8. In the forced regeneration (eighth operation) mode M8, the filter 17 is forcibly regenerated. The ECU 80 executes a forced regeneration (eighth operation) mode M8 in which compressed dry air flows in the reverse direction when it is determined that the water content is large and other conditions are satisfied.
  • the ECU 80 determines whether or not a predetermined time has passed (step S51). That is, the ECU 80 performs the forced regeneration (eighth operation) mode M8 for a predetermined time.
  • step S51 determines whether the pressure in the supply circuit 12 is lower than the cut-in pressure (step S55). That is, the ECU 80 acquires the pressure of the air tank 30 detected by the pressure sensor 53 and determines whether or not the pressure has reached the cut-in pressure.
  • step S55: YES when the ECU 80 determines that the pressure in the supply circuit 12 has reached the cut-in pressure (step S55: YES), it shifts to the supply (first operation) mode M1 because the compressed dry air is insufficient. On the other hand, when the ECU 80 determines that the pressure in the supply circuit 12 has not reached the cut-in pressure (step S55: NO), the process returns to step S51.
  • step S51 determines whether the predetermined time has passed (step S51: YES). That is, the ECU 80 determines whether or not the load when the compressor 4 is driven is high based on the operating rate of the compressor 4 .
  • step S52 determines that the operating rate of the compressor 4 is high (step S52: YES)
  • the compressor assist (sixth operation) is unnecessary, so the mode shifts to the supply (first operation) mode M1.
  • step S52 determines whether or not the compressor assist (sixth operation) process is enabled in order to perform the compressor assist (sixth operation).
  • step S53: NO when the ECU 80 determines that the compressor assist (sixth operation) process is disabled (step S53: NO), it shifts to the purgeless supply stop (fifth operation) mode M5.
  • step S53: YES when the ECU 80 determines that the compressor assist (sixth operation) process is enabled (step S53: YES), the ECU 80 shifts to the compressor assist (sixth operation) mode M6.
  • step S54 the ECU 80 determines whether or not a predetermined time has elapsed. That is, the ECU 80 performs the compressor assist (sixth operation) mode M6 for a predetermined time.
  • step S54 YES
  • the ECU 80 shifts to the purgeless supply stop (fifth operation) mode M5.
  • the desiccant generally deteriorates according to the cumulative amount of ventilation. Dehumidification does not work sufficiently with the deteriorated desiccant, and the dew point downstream of the filter 17 increases. Therefore, by determining the degree of deterioration of the desiccant based on the integrated amount of ventilation, it is possible to accurately determine the degree of deterioration of the desiccant.
  • the ECU 80 includes an acquisition section 80B instead of the determination section 80B.
  • the obtaining unit 80B obtains from the temperature sensor 52 the temperature of the compressed dry air that has passed through the desiccant.
  • the changing unit 80C changes the regeneration capacity, which is the amount of compressed dry air that is passed through the filter 17 during the regeneration operation, according to the temperature.
  • the acquisition unit 80B acquires the temperature of the compressed dry air that has passed through the desiccant in the supply operation or the regenerative supply operation. Then, the changing unit 80C changes the regeneration capacity during the regeneration operation or the forced regeneration operation according to the acquired temperature.
  • the ECU 80 performs the same processing as in the first embodiment up to step S12. Then, when the ECU 80 determines that the moisture content of the air tank 30 is equal to or greater than the predetermined value (step S12: YES), the ECU 80 acquires the temperature (step S115). That is, the acquisition unit 80B acquires the temperature measured by the temperature sensor 52 .
  • the ECU 80 changes the regeneration capacity according to the temperature (step S116). That is, the changing unit 80C increases the regeneration capacity as the temperature of the compressed dry air that has passed through the acquired desiccant is higher. Then, the ECU 80 shifts to the regeneration (third operation) mode M3. In the regeneration (third operation) mode M3, the compressed dry air stored in the air tank 30 is passed through the filter 17 to regenerate the desiccant in the filter 17 .
  • the ECU 80 performs the same processing as in the first embodiment up to step S43.
  • the ECU 80 determines that the condition for shifting to the forced regeneration (eighth operation) mode M8 is satisfied (step S43: YES)
  • the ECU 80 acquires the temperature (step S144). That is, the acquisition unit 80B acquires the temperature measured by the temperature sensor 52 .
  • the ECU 80 changes the regeneration capacity according to the temperature (step S145). That is, the changing unit 80C increases the regeneration capacity as the temperature of the compressed dry air that has passed through the acquired desiccant is higher. Then, the ECU 80 shifts to the forced regeneration (eighth operation) mode M8. In the forced regeneration (eighth operation) mode M8, the filter 17 is forcibly regenerated. The ECU 80 executes a forced regeneration (eighth operation) mode M8 in which compressed dry air flows in the reverse direction when it is determined that the water content is large and other conditions are satisfied.
  • a third embodiment of the air supply system will be described below.
  • the air supply system of this embodiment differs from that of the first embodiment in terms of conditions for changing the regeneration capacity. The following description will focus on differences from the first embodiment.
  • the ECU 80 compensates for the decrease in the dew point drop by extending the regeneration operation time (regeneration time). Specifically, the determining unit 80B determines the deterioration rate as an index of the degree of deterioration of the desiccant by estimating the amount of dew point decrease from the ventilation characteristics. The changing unit 80C changes the regeneration capacity, which is the amount of compressed dry air to pass through the filter 17 during the regeneration operation, according to the deterioration rate.
  • the determination unit 80B determines an increase or decrease in the amount of dew point decrease from the estimated value of the deterioration rate.
  • the estimated value of the deterioration rate is obtained from the following equation (2).
  • (estimated value of deterioration rate) (moving average of recent dehumidification and ventilation characteristic values)/(moving average of dehumidification and ventilation characteristic values at start) x 100
  • (Dehumidification ventilation characteristic value) (Supply ventilation amount + Regenerative supply ventilation amount in previous cycle) x DPR DPR (Dehumidification Position Ratio), which is a critical characteristic value, is a characteristic quantity of the desiccant dehumidifying ability.
  • DPR indicates the ratio of acceptable to limit dehumidification capacity of a desiccant.
  • the value of DPR increases as the tolerance to the limit of the desiccant dehumidification capacity increases, and decreases as the ventilation rate approaches the critical ventilation rate. When the airflow rate exceeds the critical airflow rate, etc., the value of DPR becomes the lowest.
  • the moving average of the most recent dehumidifying and permeable characteristic values is the average value of the dehumidifying and permeable characteristic values of the most recent predetermined number of times (eg, ten times).
  • the moving average of the dehumidification/permeability characteristic values at the start is the average value of the dehumidification/permeability characteristic values of a predetermined number of times (for example, 10 times) from the start of use.
  • the regeneration capacity is set from the estimated value of the deterioration rate obtained by formula (2).
  • the deterioration rate thresholds are determined in advance, for example, with a first threshold of 30%, a second threshold of 50%, and a third threshold of 70%. Further, the regeneration capacity to be changed according to the deterioration rate is, for example, the first regeneration capacity is set to 80 L when the deterioration rate reaches the first threshold, and the second regeneration capacity is set when the deterioration rate reaches the second threshold. The capacity is set to 90 L, and the third regeneration capacity is set to 100 L when the deterioration rate reaches the third threshold.
  • the dew point drops and then rises.
  • the difference between the dew point at the start of one supply operation and the lowest dew point is the dew point drop.
  • the time of the regeneration operation which is the third operation, is lengthened in order to increase the regeneration capacity of the desiccant.
  • a moving average of the amount of dew point decrease over a predetermined number of supply operations can be used to determine whether the amount of dew point decrease has increased or decreased.
  • the amount of dew point drop can be estimated from the ventilation characteristics.
  • the ECU 80 extends the time of the regeneration operation (third operation) in the subsequent time from T3 to T4, thereby increasing the regeneration capacity of the desiccant. to increase That is, by extending the operation time of the regeneration operation from a predetermined time, the regeneration capacity of the desiccant is increased.
  • the extension time is determined according to the reproduction capacity set as described above.
  • the ECU 80 maintains the regenerating capacity of the desiccant by maintaining the operation time of the regenerating operation that follows without changing it. Next, the effect of 3rd Embodiment is demonstrated.
  • the regeneration operation time (regeneration time) is extended according to the amount of decrease in the dew point decrease. Therefore, a large amount of compressed dry air is allowed to pass through the desiccant, and insufficient regeneration of the desiccant can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the dehumidifying performance of the desiccant.
  • the temperature of the compressed dry air that has passed through the desiccant may be acquired, and the changing unit 80C may change the regeneration capacity according to the acquired temperature in addition to the degree of deterioration of the desiccant. .
  • the amount of moisture adsorbed by the desiccant varies with the temperature of the compressed dry air passing through the desiccant. Therefore, in this way, when the temperature is low, more compressed dry air is allowed to pass through the desiccant, and insufficient regeneration of the desiccant can be suppressed.
  • the deterioration rate of the desiccant is determined by estimating the dew point drop from the ventilation characteristics.
  • the dew point may be calculated from the temperature and the relative humidity, and the deterioration rate may be determined from the calculated dew point.
  • the dew point may be measured directly.
  • purge (second operation) mode M2, regeneration (third operation) mode M3, oil cut (fourth operation) mode M4, compressor assist (sixth operation) mode M6, regenerative supply (seventh Operation) mode M7 and forced regeneration (eighth operation) mode M8 are performed for a predetermined time.
  • the predetermined time in each mode may be set arbitrarily.
  • the conditions for shifting to the oil cut (fourth operation) mode M4 are that the number of oil cuts performed is less than a specified number of times and the operating rate of the compressor 4 is low. It was to be.
  • the ECU 80 may shift to the oil cut (fourth operation) mode M4 when at least one of them is established. That is, in step S13, the ECU 80 sets at least the following conditions for transition to the oil cut (fourth operation) mode M4: elapse of a predetermined time, the number of oil cuts performed is less than a predetermined number, and the operating rate of the compressor 4 is low. It is determined whether or not one is established.
  • the conditions for transition to the regenerative supply (seventh operation) mode M7 are that the vehicle is running, there is no fuel consumption, and the pressure in the supply circuit 12 is less than the threshold. It was that Alternatively, the ECU 80 may transition to the regenerative supply (seventh operation) mode M7 when at least one of them is established. That is, in step S32, the ECU 80 determines that at least one of the vehicle is running, the fuel is not consumed, and the pressure of the supply circuit 12 is less than the threshold value is satisfied as a transition condition to the regenerative supply (seventh operation) mode M7. Determine whether or not
  • the conditions for shifting to the forced regeneration (eighth operation) mode M8 are that both the pressure in the supply circuit 12 is higher than the threshold value and the water content in the air tank 30 is large. It was what I was doing.
  • the ECU 80 may shift to the forced regeneration (eighth operation) mode M8 when at least the water content in the air tank 30 is large. That is, in step S43, the ECU 80 determines whether or not the water content in the air tank 30 is large as a condition for shifting to the forced regeneration (eighth operation) mode M8.
  • the filter 17 includes an oil trapping portion, but the oil trapping portion may be omitted from the filter 17 .
  • an air drying circuit is not restricted to the thing of the above-mentioned composition.
  • the air drying circuit is essentially capable of executing a supply (first operation) mode M1, a regenerative supply (seventh operation) mode M7, a regeneration (third operation) mode M3, and a forced regeneration (eighth operation) mode M8. Any configuration is acceptable. Therefore, the air drying circuit requires purge (second operation) mode M2, oil cut (fourth operation) mode M4, purgeless supply stop (fifth operation) mode M5, and compressor assist (sixth operation) mode M6. It is not intended to be
  • the air supply system 10 was described as being mounted on a vehicle such as a truck, bus, construction machine, or the like. Alternatively, the air supply system may be installed in other vehicles such as passenger cars and railroad vehicles.
  • an object composed of a plurality of objects may be integrated, and conversely, an object composed of a single object may be divided into a plurality of objects. Regardless of whether they are integrated or not, it is sufficient that they are constructed so as to achieve the object of the invention.
  • Air supply system 11 Air drying circuit 12 Supply circuit 15 Upstream check valve 16 Branch passage 17 Filter 18 Air supply passage 19 Downstream check valve 20 Bypass flow path 21 Regeneration control valve 22 Orifice 25 Drain discharge valve 26A Governor 26B Unload control valve 27 Drain discharge port as a discharge port 30 Air tank 50 Pressure sensor 51 Humidity sensor 52 Temperature sensor 53 Pressure sensor 80 ECU 80A... Storage unit 80B... Determination unit, acquisition unit 80C... Change unit E61 to E67... Wiring

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Abstract

乾燥剤の除湿性能の低下を抑制する空気供給システム、空気供給システムの制御方法、及び空気供給システムの制御プログラムを提供する。空気供給システム10は、圧縮空気を送出するコンプレッサ4と圧縮乾燥空気を貯留するエアタンク30との間に設けられ水分を捕捉する乾燥剤を含むフィルタ17を有する空気乾燥回路11と、空気乾燥回路11を制御するECU80とを備える。ECU80は、コンプレッサ4から送出された圧縮空気をフィルタ17に通過させてエアタンク30に圧縮乾燥空気を貯留する供給動作を行い、エアタンク30に貯留された圧縮乾燥空気をフィルタ17に逆方向に通過させてフィルタ17を通過した流体をドレン排出口27から排出する再生動作を行い、乾燥剤の劣化度を判定する判定部80Bと、乾燥剤の劣化度に応じて再生動作時にフィルタ17を通過させる圧縮乾燥空気の再生容量を変更する変更部80Cとを備える。

Description

空気供給システム、空気供給システムの制御方法、及び空気供給システムの制御プログラム
 本開示は、空気供給システム、空気供給システムの制御方法、及び空気供給システムの制御プログラムに関する。
 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、ブレーキシステム及びサスペンションシステム等を含む、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可能性がある。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圧縮空気乾燥装置が設けられている。
 圧縮空気乾燥装置は、乾燥剤及び各種バルブを備えている。圧縮空気乾燥装置は、圧縮空気から水分等を除去するロード運転(除湿動作)を行う。除湿動作によって生成された圧縮乾燥空気は、貯留部に貯留される。また、圧縮空気乾燥装置の清浄機能は、圧縮乾燥空気の通過量に応じて低下する。このため、圧縮空気乾燥装置は、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、取り除いた油分及び水分をドレンとして排出弁を通じて放出するアンロード運転(再生動作)を行う(例えば、特許文献1参照)。
特開2010-201323号公報
 ところで、上記のような圧縮空気乾燥装置では、乾燥剤を通過する圧縮空気の量の増加に伴って、乾燥剤の除湿性能が低下する。そのため、乾燥剤の除湿性能の低下を抑制することが求められている。
 上記課題を解決する空気供給システムは、圧縮空気を送出するように構成されているコンプレッサと圧縮乾燥空気を貯留するように構成されているエアタンクとの間に設けられており、水分を捕捉する乾燥剤を含むフィルタを有する、空気乾燥回路と、前記空気乾燥回路を制御するように構成されている制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記コンプレッサから送出された前記圧縮空気を前記フィルタに第1の方向に通過させることによって圧縮乾燥空気を生成し、前記圧縮乾燥空気を貯留のために前記エアタンクに供給する供給動作と、前記エアタンクに貯留されている前記圧縮乾燥空気を前記フィルタに前記第1の方向と逆の第2の方向に通過させることによって、捕捉された前記水分を排出口から排出する再生動作と、前記乾燥剤の劣化度を判定する判定動作と、前記再生動作時に前記フィルタを通過させる前記圧縮乾燥空気の量である再生容量を、前記乾燥剤の劣化度に応じて変更する変更動作と、を行うように構成されている。
 上記空気供給システムによれば、乾燥剤の劣化度に応じて再生動作時にフィルタを通過させる圧縮乾燥空気の量を変更することで、より劣化した乾燥剤により多くの圧縮乾燥空気を通過させる。これによって、乾燥剤の再生不足を抑制することができる。よって、乾燥剤の除湿性能の低下を抑制することができる。
 上記空気供給システムについて、前記フィルタと前記エアタンクとの間に温度センサ及び湿度センサをさらに備え、前記制御装置は、前記温度センサが測定した温度と前記湿度センサが測定した湿度とから算出される露点に基づいて前記乾燥剤の劣化度を判定する
ように構成されてもよい。
 上記空気供給システムについて、前記制御装置は、前記フィルタを通過した前記圧縮乾燥空気の通気量の積算値に基づいて前記乾燥剤の劣化度を判定するように構成されてもよい。
 上記課題を解決する空気供給システムは、圧縮空気を送出するように構成されているコンプレッサと圧縮乾燥空気を貯留するように構成されているエアタンクとの間に設けられており、水分を捕捉する乾燥剤を含むフィルタを有する、空気乾燥回路と、前記空気乾燥回路を制御するように構成されている制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記コンプレッサから送出された前記圧縮空気を前記フィルタに第1の方向に通過させることによって圧縮乾燥空気を生成し、前記圧縮乾燥空気を貯留のために前記エアタンクに供給する供給動作と、前記エアタンクに貯留されている前記圧縮乾燥空気を前記フィルタに前記第1の方向と逆の第2の方向に通過させることによって、捕捉された前記水分を排出口から排出する再生動作と、前記乾燥剤を通過した前記圧縮乾燥空気の温度を取得する取得動作と、前記再生動作時に前記フィルタを通過させる前記圧縮乾燥空気の量である再生容量を、取得した前記温度に応じて変更する変更動作と、を行うように構成されている。
 乾燥剤で吸着される水分量は、乾燥剤を通過する圧縮乾燥空気の温度に応じて変化する。そこで、上記空気供給システムによれば、乾燥剤を通過した圧縮乾燥空気の温度に応じて、再生動作時にフィルタを通過させる圧縮乾燥空気の量を変更することで、圧縮乾燥空気の温度が高いほど乾燥剤により多くの圧縮乾燥空気を通過させる。これによって、乾燥剤の再生不足を抑制することができる。よって、乾燥剤の除湿性能の低下を抑制することができる。
 上記空気供給システムについて、前記空気乾燥回路に接続された分岐通路と、前記分岐通路と前記排出口とを連通する排出弁と、前記第1の方向と前記第2の方向との間で前記圧縮乾燥空気の流れる方向を切替可能な再生制御弁とを備え、前記第1の方向は、前記フィルタから前記エアタンクに向かう方向であり、前記第2の方向は、前記エアタンクから前記フィルタに向かう方向であり、前記制御装置は、前記排出弁と前記再生制御弁とを制御するように構成されてもよい。
 上記課題を解決する空気供給システムの制御方法は、圧縮空気を送出するように構成されているコンプレッサと圧縮乾燥空気を貯留するように構成されているエアタンクとの間に設けられており、水分を捕捉する乾燥剤を含むフィルタを有する、空気乾燥回路と、前記空気乾燥回路を制御するように構成されている制御装置と、を備える空気供給システムの制御方法であって、前記コンプレッサから送出された前記圧縮空気を前記フィルタに第1の方向に通過させることによって圧縮乾燥空気を生成し、前記圧縮乾燥空気を貯留のために前記エアタンクに供給する供給動作を行う供給ステップと、前記エアタンクに貯留されている前記圧縮乾燥空気を前記フィルタに前記第1の方向と逆の第2の方向に通過させることによって、捕捉された前記水分を排出口から排出する再生動作を行う再生ステップと、前記乾燥剤の劣化度を判定する判定ステップと、前記再生動作時に前記フィルタを通過させる前記圧縮乾燥空気の量である再生容量を、前記乾燥剤の劣化度に応じて変更する変更ステップと、を含む。
 上記方法によれば、乾燥剤の劣化度に応じて再生動作時にフィルタを通過させる圧縮乾燥空気の量を変更することで、より劣化した乾燥剤により多くの圧縮乾燥空気を通過させる。これによって、乾燥剤の再生不足を抑制することができる。よって、乾燥剤の除湿性能の低下を抑制することができる。
 上記課題を解決する空気供給システムの制御方法は、圧縮空気を送出するように構成されているコンプレッサと圧縮乾燥空気を貯留するように構成されているエアタンクとの間に設けられており、水分を捕捉する乾燥剤を含むフィルタを有する、空気乾燥回路と、前記空気乾燥回路を制御するように構成されている制御装置と、を備える空気供給システムの制御方法であって、前記コンプレッサから送出された前記圧縮空気を前記フィルタに第1の方向に通過させることによって圧縮乾燥空気を生成し、前記圧縮乾燥空気を貯留のために前記エアタンクに供給する供給動作を行う供給ステップと、前記エアタンクに貯留されている前記圧縮乾燥空気を前記フィルタに前記第1の方向と逆の第2の方向に通過させることによって、捕捉された前記水分を排出口から排出する再生動作を行う再生ステップと、前記乾燥剤を通過した前記圧縮乾燥空気の温度を取得する取得ステップと、前記再生動作時に前記フィルタを通過させる前記圧縮乾燥空気の量である再生容量を、取得した前記温度に応じて変更する変更ステップと、を含む。
 乾燥剤で吸着される水分量は、乾燥剤を通過する圧縮乾燥空気の温度に応じて変化する。そこで、上記方法によれば、乾燥剤を通過した圧縮乾燥空気の温度に応じて再生動作時にフィルタを通過させる圧縮乾燥空気の量を変更することで、圧縮乾燥空気の温度が高いほど乾燥剤により多くの圧縮乾燥空気を通過させる。これによって、乾燥剤の再生不足を抑制することができる。よって、乾燥剤の除湿性能の低下を抑制することができる。
 上記課題を解決する空気供給システムの制御プログラムは、圧縮空気を送出するように構成されているコンプレッサと圧縮乾燥空気を貯留するように構成されているエアタンクとの間に設けられており、水分を捕捉する乾燥剤を含むフィルタを有する、空気乾燥回路と、前記空気乾燥回路を制御するように構成されている制御装置と、を備える空気供給システムの制御プログラムであって、前記制御装置が、前記コンプレッサから送出された前記圧縮空気を前記フィルタに第1の方向に通過させることによって圧縮乾燥空気を生成し、前記圧縮乾燥空気を貯留のために前記エアタンクに供給する供給動作を行う供給ステップと、前記エアタンクに貯留されている前記圧縮乾燥空気を前記フィルタに前記第1の方向と逆の第2の方向に通過させることによって、捕捉された前記水分を排出口から排出する再生動作を行う再生ステップと、前記乾燥剤の劣化度を判定する判定ステップと、前記再生動作時に前記フィルタを通過させる前記圧縮乾燥空気の量である再生容量を、前記乾燥剤の劣化度に応じて変更する変更ステップと、を実行する。
 上記プログラムによれば、乾燥剤の劣化度に応じて再生動作時にフィルタを通過させる圧縮乾燥空気の量を変更することで、より劣化した乾燥剤により多くの圧縮乾燥空気を通過させる。これによって、乾燥剤の再生不足を抑制することができる。よって、乾燥剤の除湿性能の低下を抑制することができる。
 上記課題を解決する空気供給システムの制御プログラムは、圧縮空気を送出するように構成されているコンプレッサと圧縮乾燥空気を貯留するように構成されているエアタンクとの間に設けられており、水分を捕捉する乾燥剤を含むフィルタを有する、空気乾燥回路と、前記空気乾燥回路を制御するように構成されている制御装置と、を備える空気供給システムの制御プログラムであって、前記制御装置が、前記コンプレッサから送出された前記圧縮空気を前記フィルタに第1の方向に通過させることによって圧縮乾燥空気を生成し、前記圧縮乾燥空気を貯留のために前記エアタンクに供給する供給動作を行う供給ステップと、前記エアタンクに貯留されている前記圧縮乾燥空気を前記フィルタに前記第1の方向と逆の第2の方向に通過させることによって、捕捉された前記水分を排出口から排出する再生動作を行う再生ステップと、前記乾燥剤を通過した前記圧縮乾燥空気の温度を取得する取得ステップと、前記再生動作時に前記フィルタを通過させる前記圧縮乾燥空気の量である再生容量を、取得した前記温度に応じて変更する変更ステップと、を実行する。
 乾燥剤で吸着される水分量は、乾燥剤を通過する圧縮乾燥空気の温度に応じて変化する。そこで、上記プログラムによれば、乾燥剤を通過した圧縮乾燥空気の温度に応じて再生動作時にフィルタを通過させる圧縮乾燥空気の量を変更することで、圧縮乾燥空気の温度が高いほど乾燥剤により多くの圧縮乾燥空気を通過させる。これによって、乾燥剤の再生不足を抑制することができる。よって、乾燥剤の除湿性能の低下を抑制することができる。
 本開示によれば、乾燥剤の除湿性能の低下を抑制することができる。
空気供給システムの第1実施形態の概略構成を示すブロック図。 (a)は第1実施形態の空気乾燥回路の第1動作モード及び第7動作モードを示す図、(b)は第1実施形態の空気乾燥回路の第2動作モードを示す図、(c)は第1実施形態の空気乾燥回路の第3動作モード及び第8動作モードを示す図、(d)は第1実施形態の空気乾燥回路の第4動作モードを示す図、(e)は第1実施形態の空気乾燥回路の第5動作モードを示す図、(f)は第1実施形態の空気乾燥回路の第6動作モードを示す図。 第1実施形態の空気乾燥回路の動作の遷移を示す遷移図。 第1実施形態の空気乾燥回路の第1動作モードからの遷移を示すフローチャート。 第1実施形態の空気乾燥回路の第2動作モード及び第3動作モードからの遷移を示すフローチャート。 第1実施形態の空気乾燥回路の第5動作モードからの遷移を示すフローチャート。 第1実施形態の空気乾燥回路の第7動作モードからの遷移を示すフローチャート。 第1実施形態の空気乾燥回路の第8動作モードからの遷移を示すフローチャート。 第2実施形態の空気乾燥回路の第1動作モードからの遷移を示すフローチャート。 第2実施形態の空気乾燥回路の第7動作モードからの遷移を示すフローチャート。 第3実施形態の空気乾燥回路の動作中の露点の変化を模式的に示す図。
 (第1実施形態)
 図1~図8を参照して、空気供給システムの第1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、建機等の車両に搭載されている。空気供給システムにより供給された圧縮乾燥空気は、車両に搭載されたブレーキシステム等の空圧機器に用いられる。
 <空気供給システム10>
 図1を参照して空気供給システム10について説明する。空気供給システム10は、コンプレッサ4と、空気乾燥回路11と、制御装置としてのECU(Electronic Control Unit)80とを備える。
 ECU80は、複数の配線E61~E67を介して空気乾燥回路11に接続されている。ECU80は、コンピュータプログラム(ソフトウェア)に従って各種処理を実行する1つ以上のプロセッサによって実現され得る。ECU80すなわちプロセッサにより実行される処理には、空気供給システムの制御方法の処理が含まれる。空気供給システムの制御方法は、後述する供給ステップと再生ステップと判定ステップと変更ステップと取得ステップとを含む。なお、ECU80は、自身が実行する各種処理のうち少なくとも一部についてハードウェア処理を行う、特定用途向け集積回路(ASIC)等の1つ以上の専用のハードウェア回路を備えてもよい。すなわち、ECU80は、1)コンピュータプログラム(ソフトウェア)に従って動作する1つ以上のプロセッサ、2)各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する1つ以上の専用のハードウェア回路、または3)それらの組み合わせを含む回路(circuitry)として構成され得る。プロセッサは、CPU並びに、RAM及びROM等のメモリを含む。メモリは、処理をCPUに実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。メモリすなわちコンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。コンピュータ可読媒体に格納されるプログラムには空気供給システムの制御プログラムが含まれる。空気供給システムの制御プログラムは、供給ステップと再生ステップと判定ステップと変更ステップと取得ステップとを含む。また、ECU80は、空気乾燥回路11の動作の結果を記憶する記憶部80Aを備える。記憶部80Aは、不揮発性記憶部又は揮発性記憶部であり、上記制御プログラムが記憶された記憶部と同一のものであってもよいし、異なるものであってもよい。
 ECU80は、CAN(Controller Area Network)等の車載ネットワークを介して、例えばエンジンECU、ブレーキECU等、車両に搭載された他のECU(図示略)に接続されている。ECU80は、それらのECUから、車両状態を示す情報を取得する。車両状態を示す情報には、例えば、イグニッションスイッチのオフ情報、車速、エンジンの駆動情報等が含まれる。
 コンプレッサ4の状態は、ECU80からの指令値に基づいて、空気を圧縮して送出する稼働状態(負荷運転)と、空気の圧縮を行わない非稼働状態(空運転)との間で切り替えられる。コンプレッサ4は、エンジン等の回転駆動源から伝達された動力で稼働する。
 空気乾燥回路11は、いわゆる、エアドライヤである。空気乾燥回路11は、ECU80に接続され、負荷運転中のコンプレッサ4から送られた圧縮空気から該圧縮空気に含まれる水分等を除去する。空気乾燥回路11は、乾燥された後の圧縮空気(以下、圧縮乾燥空気)を、供給回路12へ送出する。供給回路12に対し供給された圧縮乾燥空気は、エアタンク30に貯留される。このような動作を供給動作という。
 エアタンク30に貯留された圧縮乾燥空気は、車両に搭載されたブレーキシステム等の空圧機器に供給される。例えば、車両が降坂路又は市街地を走行する状況等、ブレーキが作動される頻度が高い場合には、エアタンク30に貯留された圧縮乾燥空気の消費量が多くなる。逆に、ブレーキが作動される頻度が低い場合には、エアタンク30に貯留された圧縮乾燥空気の消費量が少なくなる。
 空気乾燥回路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それを通じて空気乾燥回路11に空気を供給するためのポートである。
 <空気乾燥回路11>
 空気乾燥回路11は、ケース11A(図2(a)参照)の内部等にフィルタ17を備えている。フィルタ17は、コンプレッサ4と供給回路12とを接続する空気供給通路18の途中に設けられている。なお、フィルタ17は、乾燥剤を含む。また、フィルタ17は、乾燥剤とは別に、油分を捕捉する油分捕捉部を含んでいてもよい。油分捕捉部は、ウレタンフォーム等の発泡体、多数の通気孔を有する金属材、ガラス繊維フィルタ等、空気を通過させながら油分を捕捉可能なものであればよい。
 フィルタ17は、コンプレッサ4から送出された圧縮空気を乾燥剤に通過させることによって、圧縮空気に含まれる水分を圧縮空気から除去して圧縮空気を乾燥させる、すなわち、圧縮乾燥空気を生成する。また、乾燥剤又は油分捕捉部は、圧縮空気に含まれる油分を捕捉して圧縮空気を清浄化する。フィルタ17を通過した圧縮空気は、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下流チェックバルブ19を介して供給回路12へ供給される。つまり、下流チェックバルブ19は、フィルタ17側を上流、供給回路12側を下流としたとき、上流から下流への空気の流れのみを許容する。なお、下流チェックバルブ19は、所定の開弁圧(封止圧)を有していることから、圧縮空気が流れるとき、上流の圧力は下流の圧力よりも開弁圧だけ高くなる。
 また、フィルタ17の下流には、下流チェックバルブ19を迂回する迂回路としてのバイパス流路20が下流チェックバルブ19に対して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が設けられている。
 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E64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。ECU80は、例えば、エアタンク30内の空気圧の値を受けて、空気圧の値が所定の範囲を越えたとき再生制御弁21を動作させる。
 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、供給回路12側の圧縮乾燥空気が、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に対し送られた圧縮乾燥空気は、フィルタ17を下流から上流に向けて逆流し、フィルタ17を通過する。このような処理は、フィルタ17を再生させる動作であり、ドライヤの再生動作という。このとき、フィルタ17に対し送られる圧縮乾燥空気は、空気供給通路18からフィルタ17等を通過して供給回路12に供給された乾燥及び清浄化された空気であるため、フィルタ17等に捕捉された水分及び油分をフィルタ17から除去することができる。ECU80は、通常の制御において、エアタンク30内の圧力が上限値(カットアウト圧)に到達すると、再生制御弁21を開弁する。一方、エアタンク30内の圧力が下限値(カットイン圧)に到達すると、開弁した再生制御弁21を閉弁する。
 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流体であるドレンは、圧縮空気とともにドレン排出弁25に対し送られる。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。なお、ドレンがフィルタ17を逆方向に通過した流体に相当する。
 ドレン排出弁25は、ガバナ26Aによって制御される。ガバナ26Aは、ECU80によって制御される電磁弁である。ECU80は、配線E63を介してガバナ26A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26Aの動作を切り替える。ガバナ26Aは、電源が入れられると、ドレン排出弁25に空気圧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26Aは、電源が切られると、ドレン排出弁25に空気圧信号を入力せずに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26Aから空気圧信号が入力されていない状態では、閉弁位置に維持され、ガバナ26Aから空気圧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の圧力が上限値を超えた場合、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とフィルタ17との間であって、かつ、コンプレッサ4と分岐通路16の間には、上流チェックバルブ15が設けられている。上流チェックバルブ15は、コンプレッサ4側を上流、フィルタ17側を下流としたとき、上流から下流への空気の流れのみを許容する。上流チェックバルブ15は、所定の開弁圧(封止圧)を有していることから、圧縮空気が流れるとき、上流の圧力は下流の圧力よりも開弁圧だけ高くなる。なお、上流チェックバルブ15の上流には、コンプレッサ4の出口のリード弁が設けられている。上流チェックバルブ15の下流には、分岐通路16やフィルタ17が設けられている。
 <コンプレッサ4>
 コンプレッサ4は、アンロード制御弁26Bによって制御される。アンロード制御弁26Bは、ECU80によって制御される電磁弁である。ECU80は、配線E62を介してアンロード制御弁26Bの電源の入り切り(駆動/非駆動)を制御することによって、アンロード制御弁26Bの動作を切り替える。アンロード制御弁26Bは、電源が切られると、開放位置に切り替わり、アンロード制御弁26Bとコンプレッサ4との間の流路を大気開放する。また、アンロード制御弁26Bは、電源が入れられると、供給位置に切り替わり、コンプレッサ4に圧縮空気からなる空気圧信号を送る。
 コンプレッサ4の状態は、アンロード制御弁26Bから空気圧信号が入力されると、非稼働状態(空運転)に切り替わる。例えば、供給回路12の圧力がカットアウト圧に到達したとき、圧縮乾燥空気の供給は不要である。供給回路12側の圧力がカットアウト圧に到達し、ECU80がアンロード制御弁26Bの電源を入れる(アンロード制御弁26Bを駆動する)と、アンロード制御弁26Bは、供給位置に切り替わる。これにより、アンロード制御弁26Bから、コンプレッサ4に空気圧信号が供給され、コンプレッサ4の状態が非稼働状態に切り替わる。
 <センサ>
 コンプレッサ4と上流チェックバルブ15との間には、圧力センサ50が設けられている。圧力センサ50は、空気供給通路18に対し接続されており、空気供給通路18の空気圧を測定して、測定した結果を配線E61を介してECU80に伝達する。
 下流チェックバルブ19と供給回路12との間には、湿度センサ51及び温度センサ52が設けられている。湿度センサ51は、フィルタ17の下流の圧縮乾燥空気の湿度を測定して、測定した結果を、配線E65を介してECU80に出力する。温度センサ52は、フィルタ17の下流の圧縮乾燥空気の温度を測定して、測定した結果を、配線E66を介してECU80に出力する。ECU80は、湿度センサ51及び温度センサ52から入力された圧縮乾燥空気の湿度及び温度に基づいて圧縮乾燥空気の乾燥状態を判定する。すなわち、圧縮乾燥空気の湿度及び温度は、圧縮乾燥空気の乾燥状態を示す指標である。
 ECU80は、判定部80Bと、変更部80Cとを備える。判定部80Bは、乾燥剤の劣化度を判定する。変更部80Cは、乾燥剤の劣化度に応じて、再生動作時にフィルタ17を通過させる圧縮乾燥空気の量である再生容量を変更する。詳しくは、判定部80Bは、供給動作又は回生供給動作において乾燥剤の劣化度を判定する。そして、変更部80Cは、判定した乾燥剤の劣化度に応じて再生動作又は強制再生動作時の再生容量を変更する。ここで、「乾燥剤が劣化している」とは、乾燥剤に圧縮空気を通過させても除湿が十分に行われず除湿性能が好ましくない状態のことである。
 判定部80Bは、乾燥剤の劣化度を判定する。例えば、判定部80Bは、湿度センサ51が測定した湿度と温度センサ52が測定した温度とから算出される露点に基づいて乾燥剤の劣化度を判定する。記憶部80Aは、湿度に対応した乾燥剤の劣化度を示すマップ等を記憶してもよく、判定部80Bは、湿度に基づいて乾燥剤の劣化度を判定してもよい。乾燥剤が劣化すると、除湿が十分に作用せずフィルタ17の下流における湿度が高くなる。よって、湿度に基づいて乾燥剤の劣化度を判定することもできる。または、判定部80Bは、フィルタ17を通過した圧縮乾燥空気の通期量の積算値(積算通気量)に基づいて乾燥剤の劣化度を判定してもよい。積算通気量は、供給時間又は供給回数から算出することができる。乾燥剤は、一般的に積算通気量に応じて劣化する。劣化した乾燥剤では除湿が十分に作用せずフィルタの下流における露点が高くなる。よって、積算通気量に基づいて乾燥剤の劣化度を判定することもできる。
 ECU80は、エアタンク30への圧縮乾燥空気の供給時の湿度及び温度から供給空気含有水分量を算出するとともに、エアタンク30から圧縮乾燥空気を逆流させる再生時の湿度及び温度からタンク空気含有水分基準量を算出する。タンク空気含有水分量は、式(1)で求められる。なお、供給空気含有水分量は、供給時にエアタンク30に対し送入される水分量であって、供給時の湿度と温度と、供給サイクル間の供給空気量とから算出可能である。タンク空気含有水分基準量は、水分量の更新時にエアタンク30内に存在する水分量であって、再生時の湿度及び温度又はタンク空気含有水分量から算出可能である。消費空気含有水分量は、圧縮乾燥空気の消費によりエアタンク30から送出される水分量であって、タンク空気含有水分量と消費サイクル間の消費空気量とから算出可能である。
 (タンク空気含有水分量)=(タンク空気含有水分基準量)+(タンク空気含有水分変化量)…(1)
 (タンク空気含有水分変化量)=(供給空気含有水分量)-(消費空気含有水分量)
 さらに下流チェックバルブ19と供給回路12との間には、圧力センサ53が設けられている。圧力センサ53は、例えば、圧縮乾燥空気が貯留されるエアタンク30内の空気圧を検出可能に設けられ、配線E67を介してECU80に接続されている。下流チェックバルブ19と供給回路12との間の圧力はエアタンク30の圧力と同じであり、圧力センサ53の検出結果はエアタンク30内の圧力として用いることができる。なお、圧力センサ53は、供給回路12に設けられてもよいし、エアタンク30に設けられてもよい。
 <空気乾燥回路11の動作説明>
 図2(a)~図2(f)に示すように、空気乾燥回路11は、少なくとも第1動作モード~第8動作モードを含む、複数の動作モードを有する。
 (第1動作モード)
 図2(a)に示すように、第1動作モードは、通常の除湿(ロード)を行う「供給」動作を行うモードである。この第1動作モードでは、再生制御弁21及びアンロード制御弁26Bをそれぞれ閉弁し(図において「CLOSE」と記載)、ガバナ26Aを、コンプレッサ4に空気圧信号を入力しない開放位置とする(図において「CLOSE」と記載)。このとき、再生制御弁21、ガバナ26A、及びアンロード制御弁26Bには、電源が供給されない。また、ガバナ26A及びアンロード制御弁26Bは、それらの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。第1動作モードでは、コンプレッサ4から圧縮空気が供給されているとき(図において「ON」と記載)、フィルタ17で水分等が除去され、供給回路12に対し圧縮空気が供給される。すなわち、圧縮空気または圧縮乾燥空気は、フィルタ17からエアタンク30に向かう方向である順方向(第1の方向)に流れる。
 (第2動作モード)
 図2(b)に示すように、第2動作モードは、空気乾燥回路11内の圧縮乾燥空気をフィルタ17に通過させてフィルタ17を浄化する「パージ」動作を行うモードである。この第2動作モードでは、再生制御弁21を閉弁し、ガバナ26A及びアンロード制御弁26Bをそれぞれ開弁する(図において「OPEN」と記載)。このとき、ガバナ26A及びアンロード制御弁26Bにはそれぞれ、電源が供給されるとともに、それらの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のポートはそれぞれ上流(供給回路12側)に接続される。これにより、コンプレッサ4が非稼働状態に切り替わり(図において「OFF」と記載)、ドレン排出弁25が開弁される。その結果、下流チェックバルブ19とフィルタ17との間の圧縮乾燥空気が、フィルタ17内を第1動作モード(供給)の空気の流れである順方向とは逆方向に流れる(逆流)。すなわち、圧縮乾燥空気は、エアタンク30からフィルタ17に向かう方向である逆方向(第2の方向)に流れる。フィルタ17によって捕捉された水分等が、ドレンとしてドレン排出口27から排出される。また、フィルタ17及び空気供給通路18の空気圧が大気圧に開放される。
 (第3動作モード)
 図2(c)に示すように、第3動作モードは、フィルタ17を再生する「再生」動作を行うモードである。この第3動作モードでは、再生制御弁21及びアンロード制御弁26Bをそれぞれ開弁し、ガバナ26Aを入力位置とする。このとき、ガバナ26A及びアンロード制御弁26Bに加え、再生制御弁21にも電源が供給される。第3動作モードでは、コンプレッサ4を非稼働状態とさせるとともに、供給回路12又はエアタンク30に貯留された圧縮乾燥空気をフィルタ17に逆流させて、ドレン排出口27から排出させる。これによって、フィルタ17に捕捉された水分等が除去される。第2動作モード及び第3動作モードは、いずれもフィルタ17を浄化させるモードであるが、第3動作モードは、少なくとも再生制御弁21を開弁する点で第2動作モードと異なる。これにより、第3動作モードでは、エアタンク30内の圧縮乾燥空気を、供給回路12及びバイパス流路20を介して、フィルタ17に通過させることができる。そのため、フィルタ17を浄化する効果が第2動作モードよりも高い。また、第3動作モードでも、フィルタ17及び空気供給通路18の空気圧が大気圧に開放される。
 (第4動作モード)
 図2(d)に示すように、第4動作モードは、コンプレッサ4を稼働させながらコンプレッサ4から供給された圧縮空気を排出する「オイルカット」動作を行うモードである。コンプレッサ4が非稼働状態である場合、コンプレッサ4の圧縮室に油分が溜まることがある。圧縮室内に油分が溜まった状態でコンプレッサ4の状態が稼働状態に切り替えられると、圧縮室から送られる圧縮空気に含まれる油分量が多くなることがある。オイルカット動作は、フィルタ17への負荷を軽減するために、この油分過多な圧縮空気を、ドレン排出弁25を介して排出する目的で実行される。この第4動作モードでは、再生制御弁21及びアンロード制御弁26Bをそれぞれ閉弁するとともに、ガバナ26Aを一定期間の開弁後に閉弁する。第4動作モードでは、コンプレッサ4の状態が稼働状態であるとき、一定期間、コンプレッサ4の供給する圧縮空気がドレン排出口27から排出される。したがって、コンプレッサ4が非稼働状態から稼働状態に切り替えられた直後にフィルタ17の水分捕捉量及び油分捕捉量が増大することを抑制することができる。稼働状態でエンジン回転数が大きくなるとき及びエンジンの高負荷時等にコンプレッサ4からの油分が増加するときには、オイルカット動作を行うこともできる。
 (第5動作モード)
 図2(e)に示すように、第5動作モードは、パージ無しでコンプレッサ4を停止させる「パージレス供給停止」動作を行うモードである。この第5動作モードでは、再生制御弁21及びガバナ26Aをそれぞれ閉弁するとともに、アンロード制御弁26Bを開弁する。第5動作モードでは、コンプレッサ4が非稼働状態であるとき、空気供給通路18又はフィルタ17の乾燥剤中に残留する圧縮空気又は圧縮乾燥空気をドレン排出口27から排出させないことで空気圧が維持される。
 (第6動作モード)
 図2(f)に示すように、第6動作モードは、与圧処理を行う「コンプレッサアシスト」動作を行うモードである。この第6動作モードでは、再生制御弁21及びアンロード制御弁26Bをそれぞれ開弁するとともに、ガバナ26Aを開放位置とする。第6動作モードでは、コンプレッサ4が非稼働状態であるとき、空気供給通路18及びフィルタ17の乾燥剤中に供給回路12の圧縮空気を供給する(逆流させる)ことで、空気供給通路18及びフィルタ17の圧力を大気圧よりも高くして、上流チェックバルブ15の背圧(空気圧)を大気圧よりも高い圧力に維持する。よって、シリンダ内の負圧の発生を抑制して、空運転時のコンプレッサ4の運転負荷の軽減を図ることができる。具体的には、コンプレッサ4が空運転しているとき、ドレン排出弁25を封止して、コンプレッサ4によって供給された圧縮空気によりフィルタ17の乾燥剤中及び空気供給通路18内の空気圧を大気圧より高い圧力に維持する。
 (第7動作モード)
 図2(a)に示すように、第7動作モードは、エンジンが無負荷状態であるときにコンプレッサ4が駆動する回生時に除湿(ロード)を行う「回生供給」動作を行うモードである。この第7動作モードでは、第1動作モードと同様に、再生制御弁21、ガバナ26A、及びアンロード制御弁26Bをそれぞれ閉弁する(図において「CLOSE」と記載)。
 (第8動作モード)
 図2(c)に示すように、第8動作モードは、フィルタ17を強制的に再生する「強制再生」動作を行うモードである。この第8動作モードでは、第3動作モードと同様に、再生制御弁21、ガバナ26A、及びアンロード制御弁26Bをそれぞれ開弁する。
 (動作モードの遷移)
 図3に示すように、空気乾燥回路11が有する8つの動作モードは、ECU80による各判定に基づいて変更される。
 図4~図8を参照して、各動作モードからの遷移を説明する。
 ECU80は、コンプレッサ4によって出力される圧縮空気を供給回路12に供給する供給工程を行う。供給工程は、例えばエンジンが駆動されたとき等の条件にしたがって開始される。供給工程では、空気乾燥回路11が供給(第1動作)モードM1にある。
 図4に示すように、供給(第1動作)モードM1では、ECU80は、供給回路12の圧力がカットアウト圧よりも高いか否かを判定する(ステップS11)。すなわち、ECU80は、圧力センサ53が検出したエアタンク30の圧力を取得し、圧力がカットアウト圧に到達したか否かを判定する。
 そして、ECU80は、供給回路12の圧力がカットアウト圧に到達したと判定すると(ステップS11:YES)、エアタンク30の水分量が多いか否かを判定する(ステップS12)。すなわち、ECU80は、エアタンク30の水分量が所定値以上であるときにはフィルタ17の乾燥剤を再生させる必要があるため、エアタンク30の水分量を判定する。
 そして、ECU80は、エアタンク30の水分量が所定値以上と判定すると(ステップS12:YES)、乾燥剤の劣化度を判定する(ステップS15)。すなわち、判定部80Bは、湿度センサ51が測定した湿度、温度センサ52が測定した温度、又はフィルタ17を通過した圧縮乾燥空気の積算通気量に基づいて乾燥剤の劣化度を判定することができる。
 続いて、ECU80は、乾燥剤の劣化度に応じて再生容量を変更する(ステップS16)。すなわち、変更部80Cは、判定した乾燥剤の劣化度が高いほど再生容量を大きくする。そして、ECU80は、再生(第3動作)モードM3に移行する。再生(第3動作)モードM3では、エアタンク30に貯留された圧縮乾燥空気をフィルタ17に通過させてフィルタ17の乾燥剤を再生させる。
 また、ECU80は、エアタンク30の水分量が所定値未満と判定すると(ステップS12:NO)、パージ(第2動作)モードM2に移行する。パージ(第2動作)モードM2では、下流チェックバルブ19とフィルタ17との間の圧縮乾燥空気をフィルタ17に通過させて、フィルタ17に捕捉された水分等がドレンとしてドレン排出口27から排出される。
 一方、ECU80は、供給回路12の圧力がカットアウト圧に到達していないと判定すると(ステップS11:NO)、オイルカット(第4動作)モードM4への移行条件が成立しているか否かを判定する(ステップS13)。すなわち、ECU80は、オイルカット(第4動作)モードM4への移行条件として、所定時間の経過、オイルカットの実施回数が規定回数未満、及びコンプレッサ4の稼働率が低い、の全てが成立しているか否かを判定する。そして、ECU80は、オイルカット(第4動作)モードM4への移行条件が成立していないと判定すると(ステップS13:NO)、処理をステップS11に戻す。
 一方、ECU80は、オイルカット(第4動作)モードM4への移行条件が成立していると判定すると(ステップS13:YES)、オイルカット(第4動作)モードM4に移行する。オイルカット(第4動作)モードM4では、コンプレッサ4を稼働させながらコンプレッサ4から供給された圧縮空気を排出する。
 オイルカット(第4動作)モードM4への移行後、ECU80は、所定時間が経過したか否かを判定する(ステップS14)。すなわち、ECU80は、オイルカット(第4動作)モードM4を所定時間行う。そして、ECU80は、所定時間が経過したと判定すると(ステップS14:YES)、供給(第1動作)モードM1に移行する。
 なお、供給(第1動作)モードM1において、ECU80は、強制再生(第8動作)モードM8への移行条件が成立しているか否かを判定し、強制再生(第8動作)モードM8への移行条件が成立していると判定すると、強制再生(第8動作)モードM8に移行してもよい。強制再生(第8動作)モードM8では、フィルタ17を強制的に再生する。
 図5に示すように、パージ(第2動作)モードM2及び再生(第3動作)モードM3では、ECU80は、所定時間が経過したか否かを判定する(ステップS21)。すなわち、ECU80は、パージ(第2動作)モードM2及び再生(第3動作)モードM3を所定時間行う。
 そして、ECU80は、所定時間が経過していないと判定すると(ステップS21:NO)、供給回路12の圧力がカットイン圧よりも低いか否かを判定する(ステップS24)。すなわち、ECU80は、圧力センサ53が検出したエアタンク30の圧力を取得し、圧力がカットイン圧に到達したか否かを判定する。
 そして、ECU80は、供給回路12の圧力がカットイン圧に到達したと判定すると(ステップS24:YES)、圧縮乾燥空気が足りていないため、供給(第1動作)モードM1に移行する。一方、ECU80は、供給回路12の圧力がカットイン圧に到達していないと判定すると(ステップS24:NO)、処理をステップS21に戻す。
 一方、ECU80は、所定時間が経過したと判定すると(ステップS21:YES)、コンプレッサアシスト(第6動作)処理を有効としているか否かを判定する(ステップS22)。
 そして、ECU80は、コンプレッサアシスト(第6動作)処理を無効としていると判定すると(ステップS22:NO)、パージレス供給停止(第5動作)モードM5に移行する。パージレス供給停止(第5動作)モードM5では、パージ無しでコンプレッサ4を停止させる。
 また、ECU80は、コンプレッサアシスト(第6動作)処理を有効としていると判定すると(ステップS22:YES)、与圧処理を行うコンプレッサアシスト(第6動作)モードM6に移行する。
 コンプレッサアシスト(第6動作)モードM6への移行後、ECU80は、所定時間が経過したか否かを判定する(ステップS23)。すなわち、ECU80は、コンプレッサアシスト(第6動作)モードM6を所定時間行う。そして、ECU80は、所定時間が経過したと判定すると(ステップS23:YES)、パージレス供給停止(第5動作)モードM5に移行する。
 図6に示すように、パージレス供給停止(第5動作)モードM5では、ECU80は、供給回路12の圧力がカットイン圧よりも低いか否かを判定する(ステップS31)。すなわち、ECU80は、圧力センサ53が検出したエアタンク30の圧力を取得し、圧力がカットイン圧に到達したか否かを判定する。
 そして、ECU80は、供給回路12の圧力がカットイン圧に到達したと判定すると(ステップS31:YES)、圧縮乾燥空気が足りていないため、供給(第1動作)モードM1に移行する。
 一方、ECU80は、供給回路12の圧力がカットイン圧に到達していないと判定すると(ステップS31:NO)、回生供給(第7動作)モードM7への移行条件が成立しているか否かを判定する(ステップS32)。すなわち、ECU80は、回生供給(第7動作)モードM7への移行条件として、車両が走行中である、燃料消費なし、及び供給回路12の圧力が閾値未満、の全てが成立しているか否かを判定する。そして、ECU80は、回生供給(第7動作)モードM7への移行条件が成立していないと判定すると(ステップS32:NO)、処理をステップS31に戻す。
 一方、ECU80は、回生供給(第7動作)モードM7への移行条件が成立していると判定すると(ステップS32:YES)、回生時に除湿(ロード)を行う回生供給(第7動作)モードM7に移行する。
 図7に示すように、回生供給(第7動作)モードM7では、ECU80は、パージレス供給停止(第5動作)モードM5への移行条件が成立しているか否かを判定する(ステップS41)。すなわち、ECU80は、パージレス供給停止(第5動作)モードM5への移行条件として、供給回路12の圧力がカットアウト圧よりも高い、所定時間が経過した、エンジンの燃料消費が多い、の少なくとも一つが成立しているか否かを判定する。そして、ECU80は、パージレス供給停止(第5動作)モードM5への移行条件が成立していると判定すると(ステップS41:YES)、パージレス供給停止(第5動作)モードM5に移行する。
 一方、ECU80は、パージレス供給停止(第5動作)モードM5への移行条件が成立していないと判定すると(ステップS41:NO)、供給回路12の圧力がカットイン圧よりも低いか否かを判定する(ステップS42)。すなわち、ECU80は、圧力センサ53が検出したエアタンク30の圧力を取得し、圧力がカットイン圧に到達したか否かを判定する。
 そして、ECU80は、供給回路12の圧力がカットイン圧に到達したと判定すると(ステップS42:YES)、圧縮乾燥空気が足りていないため、供給(第1動作)モードM1に移行する。
 一方、ECU80は、供給回路12の圧力がカットイン圧に到達していないと判定すると(ステップS42:NO)、強制再生(第8動作)モードM8への移行条件が成立しているか否かを判定する(ステップS43)。すなわち、ECU80は、強制再生(第8動作)モードM8への移行条件として、供給回路12の圧力が閾値よりも高い、エアタンク30の水分量が多い、の両方が成立しているか否かを判定する。ECU80は、回生供給(第7動作)モードM7では、圧縮乾燥空気の乾燥状態をエアタンク30内のタンク空気含有水分量によって判定する。すなわち、エアタンク30内のタンク空気含有水分量は圧縮乾燥空気の乾燥状態を示す指標である。ECU80は、タンク空気含有水分量が所定値以上であればエアタンク30の水分量が多いと判定し、タンク空気含有水分量が所定値よりも少なければエアタンク30の水分量が少ないと判定する。そして、ECU80は、強制再生(第8動作)モードM8への移行条件が成立していないと判定すると(ステップS43:NO)、処理をステップS42に戻す。
 一方、ECU80は、強制再生(第8動作)モードM8への移行条件が成立していると判定すると(ステップS43:YES)、乾燥剤の劣化度を判定する(ステップS44)。すなわち、判定部80Bは、湿度センサ51が検出した湿度、温度センサ52が測定した温度、又はフィルタ17を通過した圧縮乾燥空気の積算通気量に基づいて乾燥剤の劣化度を判定することができる。
 続いて、ECU80は、乾燥剤の劣化度に応じて再生容量を変更する(ステップS45)。すなわち、変更部80Cは、判定した乾燥剤の劣化度が高いほど再生容量を大きくする。そして、ECU80は、強制再生(第8動作)モードM8に移行する。強制再生(第8動作)モードM8では、フィルタ17を強制的に再生する。ECU80は、水分量が多いと判定された場合であって他の条件が成立したときに、圧縮乾燥空気を逆方向に流す強制再生(第8動作)モードM8を実行する。
 図8に示すように、強制再生(第8動作)モードM8では、ECU80は、所定時間が経過したか否かを判定する(ステップS51)。すなわち、ECU80は、強制再生(第8動作)モードM8を所定時間行う。
 そして、ECU80は、所定時間が経過していないと判定すると(ステップS51:NO)、供給回路12の圧力がカットイン圧よりも低いか否かを判定する(ステップS55)。すなわち、ECU80は、圧力センサ53が検出したエアタンク30の圧力を取得し、圧力がカットイン圧に到達したか否かを判定する。
 そして、ECU80は、供給回路12の圧力がカットイン圧に到達したと判定すると(ステップS55:YES)、圧縮乾燥空気が足りていないため、供給(第1動作)モードM1に移行する。一方、ECU80は、供給回路12の圧力がカットイン圧に到達していないと判定すると(ステップS55:NO)、処理をステップS51に戻す。
 一方、ECU80は、所定時間が経過したと判定すると(ステップS51:YES)、コンプレッサ4の稼働率が高いか否かを判定する(ステップS52)。すなわち、ECU80は、コンプレッサ4の稼働率に基づきコンプレッサ4の駆動時の負荷が高いか否かを判定している。
 そして、ECU80は、コンプレッサ4の稼働率が高いと判定すると(ステップS52:YES)、コンプレッサアシスト(第6動作)は不要であるため、供給(第1動作)モードM1に移行する。
 一方、ECU80は、コンプレッサ4の稼働率が低いと判定すると(ステップS52:NO)、コンプレッサアシスト(第6動作)を行うため、コンプレッサアシスト(第6動作)処理を有効としているか否かを判定する(ステップS53)。
 そして、ECU80は、コンプレッサアシスト(第6動作)処理を無効としていると判定すると(ステップS53:NO)、パージレス供給停止(第5動作)モードM5に移行する。また、ECU80は、コンプレッサアシスト(第6動作)処理を有効としていると判定すると(ステップS53:YES)、コンプレッサアシスト(第6動作)モードM6に移行する。
 コンプレッサアシスト(第6動作)モードM6への移行後、ECU80は、所定時間が経過したか否かを判定する(ステップS54)。すなわち、ECU80は、コンプレッサアシスト(第6動作)モードM6を所定時間行う。そして、ECU80は、所定時間が経過したと判定すると(ステップS54:YES)、パージレス供給停止(第5動作)モードM5に移行する。
 次に、第1実施形態の効果について説明する。
 (1-1)乾燥剤の劣化度に応じて再生動作時にフィルタ17を通過させる圧縮乾燥空気の量を変更することで、より劣化した乾燥剤により多くの圧縮乾燥空気を通過させる。これによって、乾燥剤の再生不足を抑制することができる。よって、乾燥剤の除湿性能の低下を抑制することができる。
 また、乾燥剤の状態を見ながら再生容量が変更されるため、空気供給システム10が搭載される車両毎に細かな設定をする必要がなくなり、空気供給システム10の汎用性が高くなる。
 (1-2)乾燥剤が劣化すると、除湿が十分に作用せずフィルタ17の下流における湿度が高くなる。そこで、乾燥剤を通過した圧縮乾燥空気の湿度に基づいて乾燥剤の劣化度を判定することで、乾燥剤の劣化度を的確に判定することができる。
 (1-3)乾燥剤は、一般的に積算通気量に応じて劣化する。劣化した乾燥剤では除湿が十分に作用せずフィルタ17の下流における露点が高くなる。そこで、積算通気量に基づいて乾燥剤の劣化度を判定することで、乾燥剤の劣化度を的確に判定することができる。
 (第2実施形態)
 以下、空気供給システムの第2実施形態について説明する。この実施形態の空気供給システムは、再生容量の変更条件が上記第1実施形態と異なっている。以下、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
 ECU80は、判定部80Bに代えて取得部80Bを備える。取得部80Bは、乾燥剤を通過した圧縮乾燥空気の温度を温度センサ52から取得する。本実施形態では、変更部80Cは、温度に応じて再生動作時にフィルタ17を通過させる圧縮乾燥空気の量である再生容量を変更する。詳しくは、取得部80Bは、供給動作又は回生供給動作において乾燥剤を通過した圧縮乾燥空気の温度を取得する。そして、変更部80Cは、取得した温度に応じて再生動作又は強制再生動作時の再生容量を変更する。
 図9に示すように、ECU80は、ステップS12まで第1実施形態と同様に処理する。そして、ECU80は、エアタンク30の水分量が所定値以上と判定すると(ステップS12:YES)、温度を取得する(ステップS115)。すなわち、取得部80Bは、温度センサ52が測定した温度を取得する。
 続いて、ECU80は、温度に応じて再生容量を変更する(ステップS116)。すなわち、変更部80Cは、取得した乾燥剤を通過した圧縮乾燥空気の温度が高いほど再生容量を大きくする。そして、ECU80は、再生(第3動作)モードM3に移行する。再生(第3動作)モードM3では、エアタンク30に貯留された圧縮乾燥空気をフィルタ17に通過させてフィルタ17の乾燥剤を再生させる。
 図10に示すように、ECU80は、ステップS43まで第1実施形態と同様に処理する。そして、ECU80は、強制再生(第8動作)モードM8への移行条件が成立していると判定すると(ステップS43:YES)、温度を取得する(ステップS144)。すなわち、取得部80Bは、温度センサ52が測定した温度を取得する。
 続いて、ECU80は、温度に応じて再生容量を変更する(ステップS145)。すなわち、変更部80Cは、取得した乾燥剤を通過した圧縮乾燥空気の温度が高いほど再生容量を大きくする。そして、ECU80は、強制再生(第8動作)モードM8に移行する。強制再生(第8動作)モードM8では、フィルタ17を強制的に再生する。ECU80は、水分量が多いと判定された場合であって他の条件が成立したときに、圧縮乾燥空気を逆方向に流す強制再生(第8動作)モードM8を実行する。
 次に、第2実施形態の効果について説明する。
 (2-1)乾燥剤で吸着される水分量は乾燥剤を通過する圧縮乾燥空気の温度によって変化する、という課題がある。そのため、乾燥剤を通過した圧縮乾燥空気の温度に応じて再生動作時にフィルタ17を通過させる圧縮乾燥空気の量を変更することで、圧縮乾燥空気の温度が高いほど乾燥剤により多くの圧縮乾燥空気を通過させる。これによって、乾燥剤の再生不足を抑制することができる。よって、乾燥剤の除湿性能の低下を抑制することができる。
 (第3実施形態)
 以下、空気供給システムの第3実施形態について説明する。この実施形態の空気供給システムは、再生容量の変更条件が上記第1実施形態と異なっている。以下、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
 ECU80は、供給動作時に乾燥剤を通過した圧縮乾燥空気の露点降下量が減少する場合には、再生動作の時間(再生時間)を延長することで、露点降下量の減少を補う。詳しくは、判定部80Bは、露点降下量を通気特性から推定することで、乾燥剤の劣化度の指標として劣化率を判定する。変更部80Cは、再生動作時にフィルタ17を通過させる圧縮乾燥空気の量である再生容量を、劣化率に応じて変更する。
 判定部80Bは、劣化率の推定値から露点降下量の増減を判定する。劣化率の推定値は、以下の式(2)から求められる。
 (劣化率の推定値)=(直近の除湿通気特性値の移動平均)/(開始時の除湿通気特性値の移動平均)×100・・・(2)
 (除湿通気特性値)=(供給通気量+前サイクルの回生供給通気量)×DPR
 限界特性値であるDPR(Dehumidification Position Ratio)は、乾燥剤除湿能力の特徴量である。DPRは、乾燥剤の除湿能力の限界に対する許容量の比を示している。DPRの値は、乾燥剤除湿能力の限界に対して許容量が大きいほど高くなり、通気量が限界通気量に近付くほど低くなる。通気量が限界通気量を超過する等の場合、DPRの値は最低となる。
 直近の除湿通気特性値の移動平均は、直近所定回数(例えば10回)の除湿通気特性値の平均値である。
 開始時の除湿通気特性値の移動平均は、使用開始から所定回数(例えば10回)の除湿通気特性値の平均値である。
 式(2)で求められた劣化率の推定値から再生容量を設定する。劣化率の閾値は、例えば、第1閾値を30%、第2閾値を50%、第3閾値を70%と予め決定される。また、劣化率に応じて変更する再生容量は、例えば、劣化率が第1閾値に達した場合には第1再生容量を80Lとし、劣化率が第2閾値に達した場合には第2再生容量を90Lとし、劣化率が第3閾値に達した場合には第3再生容量を100Lとするように予め決定される。
 この場合、式(2)で求められた劣化率の推定値から以下のように再生容量を設定することができる。
・(第1閾値)≦(劣化率)<(第2閾値)の場合には、(再生容量)=(第1再生容量)とする。
・(第2閾値)≦(劣化率)<(第3閾値)の場合には、(再生容量)=(第2再生容量)とする。
・(第3閾値)≦(劣化率)の場合には、(再生容量)=(第3再生容量)とする。
 図11に示すように、第1動作である供給動作時(時間T0~T1,T2~T3,T4~T5)に、露点は降下して、次いで上昇する。1回の供給動作について、その開始時の露点と露点の最低値との差が露点降下量である。露点降下量が減少した場合に、乾燥剤の再生容量を増やすために第3動作である再生動作の時間を長くする。所定回数の供給動作における露点降下量の移動平均を用いて、露点降下量の増減を判定することができる。なお、露点降下量は通気特性から推定することができる。
 そして、ECU80は、時間T2~T3の間のように露点降下量が減少した場合には、それに続く時間T3~T4における再生動作(第3動作)の時間を延長することで乾燥剤の再生容量を増加させる。つまり、再生動作の動作時間を、予め決められた所定時間から延長することで、乾燥剤の再生容量を増加させる。なお、延長時間は、上記のように設定された再生容量に合わせて決定される。
 また、ECU80は、時間T4~T5の間のように露点降下量が増加した場合には、それに続く再生動作の動作時間を変更せず維持することで乾燥剤の再生容量を維持させる。
 次に、第3実施形態の効果について説明する。
 (3-1)供給動作時に乾燥剤を通過した圧縮乾燥空気の露点降下量が減少する場合には、露点降下量の減少量に応じて再生動作の時間(再生時間)を延長する。このため、乾燥剤に圧縮乾燥空気を多く通過させて、乾燥剤の再生不足を抑制することができる。よって、乾燥剤の除湿性能の低下を抑制することができる。
 (他の実施形態)
 上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記各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。
 ・上記第1実施形態において、乾燥剤を通過した圧縮乾燥空気の温度を取得して、変更部80Cが乾燥剤の劣化度に加えて、取得した温度に応じて再生容量を変更してもよい。乾燥剤で吸着される水分量は、乾燥剤を通過する圧縮乾燥空気の温度に応じて変化する。そのため、このようにすれば、温度が低い時に乾燥剤に圧縮乾燥空気を更に多く通過させて、乾燥剤の再生不足を抑制することができる。
 ・上記第3実施形態では、露点降下量を通気特性から推定して乾燥剤の劣化率を判定した。しかしながら、露点を温度と相対湿度とから算出して、算出した露点から劣化率を判定してもよい。また、露点を直接計測してもよい。
 ・上記各実施形態において、パージ(第2動作)モードM2、再生(第3動作)モードM3、オイルカット(第4動作)モードM4、コンプレッサアシスト(第6動作)モードM6、回生供給(第7動作)モードM7、及び強制再生(第8動作)モードM8を所定時間行うようにした。しかしながら、各モードにおける所定時間は、任意に設定してもよい。
 ・上記各実施形態のステップS13において、オイルカット(第4動作)モードM4への移行条件は、オイルカットの実施回数が規定回数未満、及びコンプレッサ4の稼働率が低い、の全てが成立していることであった。これに代えて、ECU80は、それらのうちの少なくとも一つが成立しているときに、オイルカット(第4動作)モードM4へ移行してもよい。すなわち、ECU80は、ステップS13において、オイルカット(第4動作)モードM4への移行条件として、所定時間の経過、オイルカットの実施回数が規定回数未満、及びコンプレッサ4の稼働率が低い、の少なくとも一つが成立しているか否かを判定する。
 ・上記各実施形態のステップS32において、回生供給(第7動作)モードM7への移行条件は、車両が走行中である、燃料消費なし、及び供給回路12の圧力が閾値未満の全てが成立していることであった。これに代えて、ECU80は、それらのうちの少なくとも一つが成立しているときに、回生供給(第7動作)モードM7へ移行してもよい。すなわち、ECU80は、ステップS32において、回生供給(第7動作)モードM7への移行条件として、車両が走行中である、燃料消費なし、及び供給回路12の圧力が閾値未満、の少なくとも一つが成立しているか否かを判定する。
 ・上記各実施形態のステップS43において、強制再生(第8動作)モードM8への移行条件は、供給回路12の圧力が閾値よりも高いこと、エアタンク30の水分量が多いこと、の両方が成立していることであった。これに代えて、ECU80は、少なくともエアタンク30の水分量が多いこと、が成立しているときに、強制再生(第8動作)モードM8へ移行してもよい。すなわち、ECU80は、ステップS43において、強制再生(第8動作)モードM8への移行条件として、エアタンク30の水分量が多いが成立しているか否かを判定する。
 ・上記各実施形態では、フィルタ17は、油分捕捉部を含むが、フィルタ17から油分捕捉部を省略してもよい。
 ・上記各実施形態において、空気乾燥回路は、上記構成のものに限られない。空気乾燥回路は、要は、供給(第1動作)モードM1と回生供給(第7動作)モードM7と再生(第3動作)モードM3と強制再生(第8動作)モードM8とを実行可能な構成であればよい。したがって、空気乾燥回路は、パージ(第2動作)モードM2、オイルカット(第4動作)モードM4、パージレス供給停止(第5動作)モードM5、コンプレッサアシスト(第6動作)モードM6を必須の動作とするものではない。
 ・上記各実施形態では、空気供給システム10は、トラック、バス、建機等の車両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。
 ・上記実施形態において、複数の物体で構成されているものは、当該複数の物体を一体化してもよく、逆に一つの物体で構成されているものを複数の物体に分けることができる。一体化されているか否かにかかわらず、発明の目的を達成することができるように構成されていればよい。
 ・上記実施形態において、複数の機能が分散して設けられているものは、当該複数の機能の一部又は全部を集約して設けても良く、逆に複数の機能が集約して設けられているものを、当該複数の機能の一部又は全部が分散するように設けることができる。機能が集約されているか分散されているかにかかわらず、発明の目的を達成することができるように構成されていればよい。
 4…コンプレッサ
 10…空気供給システム
 11…空気乾燥回路
 12…供給回路
 15…上流チェックバルブ
 16…分岐通路
 17…フィルタ
 18…空気供給通路
 19…下流チェックバルブ
 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
 26A…ガバナ
 26B…アンロード制御弁
 27…排出口としてのドレン排出口
 30…エアタンク
 50…圧力センサ
 51…湿度センサ
 52…温度センサ
 53…圧力センサ
 80…ECU
 80A…記憶部
 80B…判定部、取得部
 80C…変更部
 E61~E67…配線

Claims (9)

  1.  空気供給システムであって、
     圧縮空気を送出するように構成されているコンプレッサと圧縮乾燥空気を貯留するように構成されているエアタンクとの間に設けられており、水分を捕捉する乾燥剤を含むフィルタを有する、空気乾燥回路と、
     前記空気乾燥回路を制御するように構成されている制御装置と、を備え、
     前記制御装置は、
     前記コンプレッサから送出された前記圧縮空気を前記フィルタに第1の方向に通過させることによって圧縮乾燥空気を生成し、前記圧縮乾燥空気を貯留のために前記エアタンクに供給する供給動作と、
     前記エアタンクに貯留されている前記圧縮乾燥空気を前記フィルタに前記第1の方向と逆の第2の方向に通過させることによって、捕捉された前記水分を排出口から排出する再生動作と、
     前記乾燥剤の劣化度を判定する判定動作と、
     前記再生動作時に前記フィルタを通過させる前記圧縮乾燥空気の量である再生容量を、前記乾燥剤の劣化度に応じて変更する変更動作と、を行うように構成されている、
     空気供給システム。
  2.  前記フィルタと前記エアタンクとの間に温度センサ及び湿度センサをさらに備え、
     前記制御装置は、前記温度センサが測定した温度と前記湿度センサが測定した湿度とから算出される露点に基づいて前記乾燥剤の劣化度を判定するように構成されている、
     請求項1に記載の空気供給システム。
  3.  前記制御装置は、前記フィルタを通過した前記圧縮乾燥空気の通気量の積算値に基づいて前記乾燥剤の劣化度を判定するように構成されている、
     請求項1に記載の空気供給システム。
  4.  空気供給システムであって、
     圧縮空気を送出するように構成されているコンプレッサと圧縮乾燥空気を貯留するように構成されているエアタンクとの間に設けられており、水分を捕捉する乾燥剤を含むフィルタを有する、空気乾燥回路と、
     前記空気乾燥回路を制御するように構成されている制御装置と、を備え、
     前記制御装置は、
     前記コンプレッサから送出された前記圧縮空気を前記フィルタに第1の方向に通過させることによって圧縮乾燥空気を生成し、前記圧縮乾燥空気を貯留のために前記エアタンクに供給する供給動作と、
     前記エアタンクに貯留されている前記圧縮乾燥空気を前記フィルタに前記第1の方向と逆の第2の方向に通過させることによって、捕捉された前記水分を排出口から排出する再生動作と、
     前記乾燥剤を通過した前記圧縮乾燥空気の温度を取得する取得動作と、
     前記再生動作時に前記フィルタを通過させる前記圧縮乾燥空気の量である再生容量を、取得した前記温度に応じて変更する変更動作と、を行うように構成されている、
     空気供給システム。
  5.  前記空気乾燥回路に接続された分岐通路と、
     前記前記排出口と前記排出口とを連通する排出弁と、
     前記第1の方向と前記第2の方向との間で前記圧縮乾燥空気の流れる方向を切替可能な再生制御弁とを備え、
     前記第1の方向は、前記フィルタから前記エアタンクに向かう方向であり、前記第2の方向は、前記エアタンクから前記フィルタに向かう方向であり、
     前記制御装置は、前記排出弁と前記再生制御弁とを制御するように構成されている
     請求項1~4のいずれか一項に記載の空気供給システム。
  6.  圧縮空気を送出するように構成されているコンプレッサと圧縮乾燥空気を貯留するように構成されているエアタンクとの間に設けられており、水分を捕捉する乾燥剤を含むフィルタを有する、空気乾燥回路と、
     前記空気乾燥回路を制御するように構成されている制御装置と、を備える空気供給システムの制御方法であって、
     前記コンプレッサから送出された前記圧縮空気を前記フィルタに第1の方向に通過させることによって圧縮乾燥空気を生成し、前記圧縮乾燥空気を貯留のために前記エアタンクに供給する供給動作を行う供給ステップと、
     前記エアタンクに貯留されている前記圧縮乾燥空気を前記フィルタに前記第1の方向と逆の第2の方向に通過させることによって、捕捉された前記水分を排出口から排出する再生動作を行う再生ステップと、
     前記乾燥剤の劣化度を判定する判定ステップと、
     前記再生動作時に前記フィルタを通過させる前記圧縮乾燥空気の量である再生容量を、前記乾燥剤の劣化度に応じて変更する変更ステップと、を含む
     空気供給システムの制御方法。
  7.  圧縮空気を送出するように構成されているコンプレッサと圧縮乾燥空気を貯留するように構成されているエアタンクとの間に設けられており、水分を捕捉する乾燥剤を含むフィルタを有する、空気乾燥回路と、
     前記空気乾燥回路を制御するように構成されている制御装置と、を備える空気供給システムの制御方法であって、
     前記コンプレッサから送出された前記圧縮空気を前記フィルタに第1の方向に通過させることによって圧縮乾燥空気を生成し、前記圧縮乾燥空気を貯留のために前記エアタンクに供給する供給動作を行う供給ステップと、
     前記エアタンクに貯留されている前記圧縮乾燥空気を前記フィルタに前記第1の方向と逆の第2の方向に通過させることによって、捕捉された前記水分を排出口から排出する再生動作を行う再生ステップと、
     前記乾燥剤を通過した前記圧縮乾燥空気の温度を取得する取得ステップと、
     前記再生動作時に前記フィルタを通過させる前記圧縮乾燥空気の量である再生容量を、取得した前記温度に応じて変更する変更ステップと、を含む
     空気供給システムの制御方法。
  8.  圧縮空気を送出するように構成されているコンプレッサと圧縮乾燥空気を貯留するように構成されているエアタンクとの間に設けられており、水分を捕捉する乾燥剤を含むフィルタを有する、空気乾燥回路と、
     前記空気乾燥回路を制御するように構成されている制御装置と、を備える空気供給システムの制御プログラムであって、
     前記制御装置が、
     前記コンプレッサから送出された前記圧縮空気を前記フィルタに第1の方向に通過させることによって圧縮乾燥空気を生成し、前記圧縮乾燥空気を貯留のために前記エアタンクに供給する供給動作を行う供給ステップと、
     前記エアタンクに貯留されている前記圧縮乾燥空気を前記フィルタに前記第1の方向と逆の第2の方向に通過させることによって、捕捉された前記水分を排出口から排出する再生動作を行う再生ステップと、
     前記乾燥剤の劣化度を判定する判定ステップと、
     前記再生動作時に前記フィルタを通過させる前記圧縮乾燥空気の量である再生容量を、前記乾燥剤の劣化度に応じて変更する変更ステップと、を実行する
     空気供給システムの制御プログラム。
  9.  圧縮空気を送出するように構成されているコンプレッサと圧縮乾燥空気を貯留するように構成されているエアタンクとの間に設けられており、水分を捕捉する乾燥剤を含むフィルタを有する、空気乾燥回路と、
     前記空気乾燥回路を制御するように構成されている制御装置と、を備える空気供給システムの制御プログラムであって、
     前記制御装置が、
     前記コンプレッサから送出された前記圧縮空気を前記フィルタに第1の方向に通過させることによって圧縮乾燥空気を生成し、前記圧縮乾燥空気を貯留のために前記エアタンクに供給する供給動作を行う供給ステップと、
     前記エアタンクに貯留されている前記圧縮乾燥空気を前記フィルタに前記第1の方向と逆の第2の方向に通過させることによって、捕捉された前記水分を排出口から排出する再生動作を行う再生ステップと、
     前記乾燥剤を通過した前記圧縮乾燥空気の温度を取得する取得ステップと、
     前記再生動作時に前記フィルタを通過させる前記圧縮乾燥空気の量である再生容量を、取得した前記温度に応じて変更する変更ステップと、を実行する
     空気供給システムの制御プログラム。
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