(57)【要約】【課題】  エンジンが低速回転の状態であっても十分な量の圧縮空気を効率よく供給するとともに、エンジン負荷の増大を招いてしまうことも抑制する。【解決手段】  第２のコンプレッサ３は、エアタンク４に接続されるとともにエアタンク４へ貯留される圧縮空気を吐出する。制御装置５は、第２のコンプレッサ３の運転及び停止の作動を制御する。圧力検出手段６は、エアタンク４内の圧縮空気の圧力を検出する。そして、制御装置５は、エンジン回転数の検出結果と圧力検出手段６でのエアタンク内圧力の検出結果とに基づいて、第２のコンプレッサ３を起動して運転を開始させるように制御する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、車両を駆動するエンジンによって駆動される第１のコンプレッサと当該第１のコンプレッサから吐出される圧縮空気が貯留されるエアタンクとを有し、当該エアタンク内の圧縮空気を供給する圧縮空気供給装置であって、
前記エアタンクに接続されるとともに当該エアタンクへ貯留される圧縮空気を吐出する電動式の第２のコンプレッサと、
前記第２のコンプレッサの運転及び停止の作動を制御する制御装置と、
前記エアタンク内の圧縮空気の圧力を検出する圧力検出手段と、
を更に備え、
前記制御装置は、前記エンジンの回転数として検出されたエンジン回転数の検出結果と前記圧力検出手段でのエアタンク内圧力の検出結果とに基づいて、前記第２のコンプレッサを起動して運転を開始させるように制御することを特徴とする圧縮空気供給装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記エアタンク内圧力が予め設定された所定のタンク設定圧力の値よりも小さく、且つ、前記エンジン回転数が予め設定された所定の設定回転数の値よりも小さいときに、前記第２のコンプレッサを起動して運転を開始させるように制御することを特徴とする請求項１に記載の圧縮空気供給装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記エンジン回転数が予め設定された所定の最低回転数の値よりも小さいときに、前記第２のコンプレッサの運転を停止させるように制御することを特徴とする請求項２に記載の圧縮空気供給装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記第２のコンプレッサを起動して運転を開始させるように制御した後、前記エアタンク内圧力が前記タンク設定圧力以上となったときに、前記第２のコンプレッサの運転を停止させるように制御することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の圧縮空気供給装置。
【請求項５】
請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載の圧縮空気供給装置を用いた圧縮空気供給方法であって、
前記エアタンク内圧力が前記タンク設定圧力よりも小さいかどうかを前記制御装置にて判定するタンク内圧力判定ステップと、
前記エンジン回転数が前記設定回転数よりも小さいかどうかを前記制御装置にて判定するエンジン回転数判定ステップと、
前記制御装置にて、前記エアタンク内圧力が前記タンク設定圧力の値よりも小さく、且つ、前記エンジン回転数が前記設定回転数の値よりも小さいと判定されたときに、前記第２のコンプレッサを起動して運転を開始させるように制御するコンプレッサ運転開始ステップと、
を備えていることを特徴とする圧縮空気供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載され、車両を駆動するエンジンによって駆動されるエンジン駆動コンプレッサとこのエンジン駆動コンプレッサから吐出される圧縮空気が貯留されるエアタンクとを有し、エアタンク内の圧縮空気を供給する圧縮空気供給装置、及びその圧縮空気供給装置を用いた圧縮空気供給方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載され、車両を駆動するエンジンによって駆動されるエンジン駆動コンプレッサとこのエンジン駆動コンプレッサから吐出される圧縮空気が貯留されるエアタンクとを有し、エアタンク内の圧縮空気を車両におけるブレーキやクラッチ等を作動させるための圧縮空気として供給する圧縮空気供給装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２９６０３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の圧縮空気供給装置のようにエンジン駆動コンプレッサによって圧縮空気を生成するものである場合、車両の走行速度が低速になってエンジンの回転数が低下した場合には、エンジン駆動コンプレッサからの圧縮空気の吐出量が制約を受けてしまうことになる。即ち、例えば車両が渋滞中の道路を走行するときのように走行速度が低速になると、エンジンがほぼアイドリングの状態の低速回転となるため、エンジン駆動コンプレッサによる圧縮空気の供給量が制限されてしまうことになる。
【０００５】
エンジンが低速回転の状態であっても十分な量の圧縮空気の供給を可能にする観点からは、エンジン駆動コンプレッサの大容量化を図ることが考えられる。しかし、このような観点からコンプレッサの大容量化を図ることは、エンジンの負荷の増大を招くことになり、また、環境面からも望ましい対策とはいえない。
【０００６】
本発明は、上述した実情に鑑みることにより、エンジンが低速回転の状態であっても十分な量の圧縮空気を効率よく供給することができるとともに、エンジン負荷の増大を招いてしまうことも抑制できる圧縮空気供給装置、及びそれを用いた圧縮空気供給方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００７】
本発明に係る圧縮空気供給装置は、車両に搭載され、車両を駆動するエンジンによって駆動される第１のコンプレッサと当該第１のコンプレッサから吐出される圧縮空気が貯留されるエアタンクとを有し、当該エアタンク内の圧縮空気を供給する圧縮空気供給装置に関する。
そして、本発明に係る圧縮空気供給装置は、上記目的を達成するために以下のようないくつかの特徴を有している。即ち、本発明は、以下の特徴を単独で、若しくは、適宜組み合わせて備えている。
【０００８】
上記目的を達成するための本発明に係る圧縮空気供給装置における第１の特徴は、前記エアタンクに接続されるとともに当該エアタンクへ貯留される圧縮空気を吐出する電動式の第２のコンプレッサと、前記第２のコンプレッサの運転及び停止の作動を制御する制御装置と、前記エアタンク内の圧縮空気の圧力を検出する圧力検出手段と、を更に備え、前記制御装置は、前記エンジンの回転数として検出されたエンジン回転数の検出結果と前記圧力検出手段でのエアタンク内圧力の検出結果とに基づいて、前記第２のコンプレッサを起動して運転を開始させるように制御することである。
【０００９】
この構成によると、エンジン駆動コンプレッサである第１のコンプレッサとは別に、電動式の第２のコンプレッサが備えられているため、この電動式の第２のコンプレッサによってエンジンの回転数に依存することなく圧縮空気を補助的に供給することができる。そして、この第２のコンプレッサは、制御装置によってエンジン回転数の検出結果とエアタンク内圧力の検出結果とに基づいた運転動作制御が行われるため、エンジンやエアタンクの状態に応じた適切なタイミングで第２のコンプレッサを起動させることができる。従って、エンジンが低速回転の状態であっても十分な量の圧縮空気を効率よく供給することができるとともに、エンジン負荷の増大を招いてしまうことも抑制できる圧縮空気供給装置を実現することができる。
【００１０】
本発明に係る圧縮空気供給装置における第２の特徴は、前記制御装置は、前記エアタンク内圧力が予め設定された所定のタンク設定圧力の値よりも小さく、且つ、前記エンジン回転数が予め設定された所定の設定回転数の値よりも小さいときに、前記第２のコンプレッサを起動して運転を開始させるように制御することである。
【００１１】
この構成によると、エアタンク内圧力が所定のタンク設定圧力よりも低下して圧縮空気の供給が必要な状態であるにも関わらず、エンジン回転数が所定の設定回転数よりも低下した低速回転の状態になってしまった場合に、電動式の第２のコンプレッサを起動して圧縮空気を補助的に供給することができる。また、エンジンが設定回転数よりも高速の回転数で回転していれば、第２のコンプレッサを起動させずにエンジン駆動コンプレッサである第１のコンプレッサのみで十分な量の圧縮空気を効率よく供給することができる。
【００１２】
本発明に係る圧縮空気供給装置における第３の特徴は、前記制御装置は、前記エンジン回転数が予め設定された所定の最低回転数の値よりも小さいときに、前記第２のコンプレッサの運転を停止させるように制御することである。
【００１３】
この構成によると、エンジン回転数が所定の最低回転数よりも小さいかどうかを判定基準としてエンジンが駆動していない状態を認識して電動式の第２のコンプレッサの運転を停止させることができる。これにより、エンジンが駆動していない状態での第２のコンプレッサによる電力消費を防止することができる。
【００１４】
本発明に係る圧縮空気供給装置における第４の特徴は、前記制御装置は、前記第２のコンプレッサを起動して運転を開始させるように制御した後、前記エアタンク内圧力が前記タンク設定圧力以上となったときに、前記第２のコンプレッサの運転を停止させるように制御することである。
【００１５】
この構成によると、エンジン駆動コンプレッサによる圧縮空気の供給に対して補助的に圧縮空気を供給するために起動された第２のコンプレッサの運転が、エアタンク内圧力がタンク設定圧力以上となるまでは継続される。そして、エアタンク内圧力がタンク設定圧力以上となって第２のコンプレッサからの圧縮空気の供給の必要性がなくなった適切なタイミングで第２のコンプレッサの運転を停止することができる。このため、第２のコンプレッサの起動及び停止が不必要に頻繁に繰り返されてしまうことを防止して、第２のコンプレッサから効率よく圧縮空気を供給することができる。
【００１６】
前述の目的を達成するための本発明に係る圧縮空気供給方法は、前述した本発明の圧縮空気供給装置を用いた圧縮空気供給方法に関する。そして、この圧縮空気供給方法は、前記エアタンク内圧力が前記タンク設定圧力よりも小さいかどうかを前記制御装置にて判定するタンク内圧力判定ステップと、前記エンジン回転数が前記設定回転数よりも小さいかどうかを前記制御装置にて判定するエンジン回転数判定ステップと、前記制御装置にて、前記エアタンク内圧力が前記タンク設定圧力の値よりも小さく、且つ、前記エンジン回転数が前記設定回転数の値よりも小さいと判定されたときに、前記第２のコンプレッサを起動して運転を開始させるように制御するコンプレッサ運転開始ステップと、を備えていることを特徴とする。
【００１７】
この構成によると、エンジン駆動コンプレッサである第１のコンプレッサとは別に備えられている電動式の第２のコンプレッサによってエンジンの回転数に依存することなく圧縮空気を補助的に供給することができる。そして、エンジンやエアタンクの状態に応じた適切なタイミングで第２のコンプレッサを起動させることができ、エンジンが低速回転の状態であっても十分な量の圧縮空気を効率よく供給することができるとともに、エンジン負荷の増大を招いてしまうことも抑制できる。また、エアタンク内圧力がタンク設定圧力よりも低下して圧縮空気の供給が必要な状態であるにも関わらず、エンジン回転数が所定の設定回転数よりも低下した低速回転の状態になってしまった場合に、電動式の第２のコンプレッサを起動して圧縮空気を補助的に供給することができる。また、エンジンが設定回転数よりも高速の回転数で回転していれば、第２のコンプレッサを起動させずにエンジン駆動コンプレッサである第１のコンプレッサのみで十分な量の圧縮空気を効率よく供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本発明の実施形態に係る圧縮空気供給装置は、車両に搭載され、車両を駆動するエンジンによって駆動されるエンジン駆動コンプレッサとこのエンジン駆動コンプレッサから吐出される圧縮空気が貯留されるエアタンクとを有しているものである。そして、このエアタンク内の圧縮空気を車両におけるブレーキやクラッチ等を作動させるための圧縮空気として供給する圧縮空気供給装置として用いられるものである。
【００１９】
図１は、本実施形態の圧縮空気供給装置１を示す概略図である。圧縮空気供給装置１は、商用車等の車両（図示せず）に搭載されており、車両駆動用のエンジン（図示せず）によって駆動されるエンジン駆動コンプレッサ（第１のコンプレッサ）２、電動式のコンプレッサ（第２のコンプレッサ）３、エアタンク４、制御装置５、圧力センサ（圧力検出手段）６等を備えて構成されている。
【００２０】
エンジン駆動コンプレッサ２は配管１０ａ及び１０ｃを介してエアタンク４に接続されており、エンジン駆動コンプレッサ２から吐出される圧縮空気はエアタンク４に貯留されることになる。また、電動式のコンプレッサ３（以下「電動コンプレッサ３」という）も配管１０ｂ及び１０ｃを介してエアタンク４に接続されており、この電動コンプレッサ３から吐出される圧縮空気もエアタンク４に貯留されるようになっている。配管１０ａ及び１０ｂには逆止弁９ａ及び９ｂがそれぞれ設けられてコンプレッサ２及び３からエアタンク４への圧縮空気の流れのみが許容されるようになっており、配管１０ｃにはドレンバルブ７ａが取り付けられたドライア７が設けられている。ドライア７は、エアタンク４内の空気圧変化に応じてドレンバルブ７ａに対する圧力指令を生じるガバナ（図示せず）を一体的に備えている。また、エアタンク４には配管１０ｃを介して圧力センサ６が接続されており、この圧力センサ６によってエアタンク４内の圧縮空気の圧力が検出されるようになっている。
【００２１】
制御装置５は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリ（ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory））、電流制御回路、入出力インターフェース、故障検知機能などを備えて構成されている。そして、この制御装置５は、図１に示すように、エンジンに設けられた図示しないセンサによってエンジンの回転数として検出されたエンジン回転数の検出信号（検出結果）と圧力センサ６でのエアタンク内圧力の検出信号（検出結果）とが入力されるとともに、電動コンプレッサ３に対してその運転及び停止の作動を制御する制御指令を出力するように構成されている。
【００２２】
そして、この制御装置５は、上述したエンジン回転数の検出信号とエアタンク内圧力の検出信号とに基づいて、エアタンク内圧力が予め設定された所定のタンク設定圧力の値よりも小さく、且つ、エンジン回転数が予め設定された所定の設定回転数の値よりも小さいときに、電動コンプレッサ３を起動して運転を開始させるように制御する。なお、タンク設定圧力は、例えば、エアタンク４から圧縮空気を供給して車両におけるブレーキやクラッチ等を作動させるために必要な圧縮空気の圧力の水準を考慮して設定される。設定回転数は、例えば、エンジン駆動コンプレッサ２のみによって圧縮空気を供給してブレーキやクラッチ等を作動させる場合に確保することが必要なエンジン回転数の水準を考慮して設定される。
【００２３】
また、制御装置５は、エンジン駆動コンプレッサ２を起動して運転を開始させるように制御した後、エアタンク内圧力が前述のタンク設定圧力以上となったときに、電動コンプレッサ３の運転を停止させるように制御する。なお、この制御装置５では、エンジン回転数が予め設定された所定の最低回転数の値よりも小さいときに、電動コンプレッサ３の運転を停止させるように制御するようにもなっている。この最低回転数は、例えば、エンジンが駆動していない状態を認識する判定基準とするための回転数とすることを考慮して設定される。
【００２４】
次に、本実施形態に係る圧縮空気供給装置１が作動することで実施される本実施形態の圧縮空気供給方法について図２に示すフローチャートを参照しながら説明する。本実施形態の圧縮空気供給方法は、本実施形態の圧縮空気供給装置１を用いて行われるものであり、上述した制御装置５での処理に基づいて行われる。
【００２５】
図２のフローチャートは、制御装置５における電動コンプレッサ３の運転及び停止の作動を制御する処理を例示したものであり、制御装置５では、例えば、車両運転中で電源が投入されている状態においては、図２に示す処理が適宜繰り返されることになる。図２に示す処理は、電動コンプレッサ３の運転が停止している状態から開始されることになる。そして、まず、ステップ１０１（以下、「Ｓ１０１」という。他のステップも同様。）において、圧力センサ６で検出されるエアタンク内圧力Ｐが前述のタンク設定圧力である入込み圧力よりも小さいかどうかを判定するタンク内圧力判定ステップが実行される。エアタンク内圧力Ｐが入込み圧力以上であると判定されたとき（Ｓ１０１、Ｎｏ）は、電動コンプレッサ３はそのまま停止状態が維持されることになる（Ｓ１０６）。
【００２６】
Ｓ１０１にて、エアタンク内圧力Ｐが入込み圧力よりも小さいと判定されたとき（Ｓ１０１、Ｙｅｓ）は、次いで、エンジン回転数Ｎが前述の設定回転数である１２００ｒｐｍよりも小さいかどうかを判定するエンジン回転数判定ステップが実行される（Ｓ１０２）。尚、この１２００ｒｐｍは設定回転数の設定値の例として示したものである。エンジン回転数Ｎが１２００ｒｐｍ以上であると判定されたとき（Ｓ１０２、Ｎｏ）は、電動コンプレッサ３が停止している状態であればそのまま停止状態が維持され（Ｓ１０６）、後述のＳ１０５を経て電動コンプレッサ３の運転が開始されている状態であればその運転が停止される（Ｓ１０６）。
【００２７】
Ｓ１０２にて、エンジン回転数Ｎが１２００ｒｐｍよりも小さいと判定されたとき（Ｓ１０２、Ｙｅｓ）は、次いで、エアタンク内圧力Ｐが前述のタンク設定圧力と同じ値の圧力である切離し圧力よりも大きいかどうかが判定される（Ｓ１０３）。エアタンク内圧力Ｐが切離し圧力よりも大きいと判定されたとき（Ｓ１０３、Ｙｅｓ）は、後述のＳ１０５を経て電動コンプレッサ３の運転が開始されている状態であればその運転が停止される（Ｓ１０６）。
【００２８】
Ｓ１０３にて、エアタンク内圧力Ｐが切離し圧力以下であると判定されたとき（Ｓ１０３、Ｎｏ）は、次いで、エンジン回転数Ｎが前述の最低回転数である１００ｒｐｍよりも大きいかどうかが判定される（Ｓ１０４）。尚、この１００ｒｐｍは最低回転数の設定値の例として示したものである。エンジン回転数Ｎが１００ｒｐｍ以下であると判定されたとき（Ｓ１０４、Ｎｏ）は、電動コンプレッサ３が運転されている状態であればその運転が停止される（Ｓ１０６）。一方、エンジン回転数Ｎが１００ｒｐｍよりも大きいと判定されたとき（Ｓ１０５、Ｙｅｓ）は、後述のＳ１０５を経て電動コンプレッサ３の運転が開始されている状態であればその運転が継続され、電動コンプレッサ３が停止している状態であれば電動コンプレッサ３が起動されその運転が開始されることになる（Ｓ１０５）。また、Ｓ１０５にて電動コンプレッサ３の運転が開始されると、Ｓ１０２以降の処理が繰り返されることになる。
【００２９】
尚、図２に示す処理においては、エアタンク内圧力Ｐが入込み圧力の値よりも小さく、且つエンジン回転数Ｎが設定回転数である１２００ｒｐｍよりも小さいと判定されたときに電動コンプレッサ３を起動して運転を開始させるように制御する本実施形態のコンプレッサ運転開始ステップが、Ｓ１０１及びＳ１０２の処理によって実行されることになる。
【００３０】
以上説明したように、本実施形態の圧縮空気供給装置１によると、エンジン駆動コンプレッサ２とは別に、電動式のコンプレッサ３が備えられているため、この電動コンプレッサ３によってエンジンの回転数に依存することなく圧縮空気を補助的に供給することができる。そして、この電動コンプレッサ３は、制御装置５によってエンジン回転数の検出結果とエアタンク内圧力の検出結果とに基づいた運転動作制御が行われるため、エンジンやエアタンク４の状態に応じた適切なタイミングで電動コンプレッサ３を起動させることができる。従って、エンジンが低速回転の状態であっても十分な量の圧縮空気を効率よく供給することができるとともに、エンジン負荷の増大を招いてしまうことも抑制できる圧縮空気供給装置を実現することができる。
【００３１】
また、圧縮空気供給装置１によると、エアタンク内圧力が所定のタンク設定圧力よりも低下して圧縮空気の供給が必要な状態であるにも関わらず、エンジン回転数が所定の設定回転数よりも低下した低速回転の状態になってしまった場合に、電動コンプレッサ３を起動して圧縮空気を補助的に供給することができる。また、エンジンが設定回転数よりも高速の回転数で回転していれば、電動コンプレッサ３を起動させずにエンジン駆動コンプレッサ２のみで十分な量の圧縮空気を効率よく供給することができる。
【００３２】
また、圧縮空気供給装置１によると、エンジン回転数が所定の最低回転数よりも小さいかどうかを判定基準としてエンジンが駆動していない状態を認識して電動コンプレッサ３の運転を停止させることができる。これにより、エンジンが駆動していない状態での電動コンプレッサ３による電力消費を防止することができる。
【００３３】
また、圧縮空気供給装置１によると、エンジン駆動コンプレッサ２による圧縮空気の供給に対して補助的に圧縮空気を供給するために起動された電動コンプレッサ３の運転が、エアタンク内圧力がタンク設定圧力以上となるまでは継続される。そして、エアタンク内圧力がタンク設定圧力以上となって電動コンプレッサ３からの圧縮空気の供給の必要性がなくなった適切なタイミングで電動コンプレッサ３の運転を停止することができる。このため、電動コンプレッサ３の起動及び停止が不必要に頻繁に繰り返されてしまうことを防止して、電動コンプレッサ３から効率よく圧縮空気を供給することができる。
【００３４】
また、本実施形態の圧縮空気供給方法によると、エンジンが低速回転の状態であっても十分な量の圧縮空気を効率よく供給することができるとともに、エンジン負荷の増大を招いてしまうことも抑制できる。そして、上述した圧縮空気供給装置と同様の効果を奏することができる。
【００３５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施の形態に係る圧縮空気供給装置を例示した概略図である。
【図２】図１に示す圧縮空気供給装置の作動を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００３７】
１    圧縮空気供給装置
２    エンジン駆動コンプレッサ（第１のコンプレッサ）
３    電動コンプレッサ（第２のコンプレッサ）
４    エアタンク
５    制御装置
６    圧力センサ（圧力検出手段）
【図１】
2006199095.tif 000003
【図２】
2006199095.tif 000004