(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンプレッサと、脱湿器と、前記コンプレッサから前記脱湿器を介して空気を受け入れるように構成された第１タンクと、この第１タンクから空気を受け入れるように構成された第２タンクと、前記第１タンクのタンク圧が目標圧力に達したときに前記脱湿器の標準再生を実行するように作動可能な制御手段と、を備え、この制御手段は、さらに、前記第１タンクのタンク圧が目標圧力に達する前に前記脱湿器の中間再生を実行するように作動可能であり、前記制御手段は、標準再生を実行するように構成されたガバナと、中間再生を実行するように構成されたガバナバイパス装置とを含む、車両用空気供給システム。
【請求項２】
前記ガバナバイバス装置は、所定のシステムパラメータに応じて起動し、所定の時間の経過後に中間再生を実行するように構成された遅延手段を含む請求項１に記載の空気供給システム。
【請求項３】
前記所定のシステムパラメータは、前記第２タンクのタンク圧の低下である請求項２に記載の空気供給システム。
【請求項４】
前記所定のシステムパラメータは、前記コンプレッサの作動状態である請求項２に記載の空気供給システム。
【請求項５】
前記第２タンク内の圧力が所定値を下回ると、それに応じて前記遅延手段が作動するように感圧スイッチを配設していることを含む請求項３に記載の空気供給システム。
【請求項６】
前記感圧スイッチは、前記遅延手段の空気圧信号ピストンを作動するように構成されている請求項５に記載の空気供給システム。
【請求項７】
前記信号ピストンは、前記第１タンクからの圧力が、通常は前記ピストンを所定位置に保持し、これにより前記遅延手段が作動を停止するように構成されている請求項６に記載の空気供給システム。
【請求項８】
前記感圧スイッチは、前記第１タンクと前記信号ピストンの間に延在する導管に設けられた弁を作動させるように構成されている請求項７に記載の空気供給システム。
【請求項９】
前記弁は、ソレノイド弁である請求項８に記載の空気供給システム。
【請求項１０】
前記弁は、前記第１タンクからの圧力が前記信号ピストンに伝達される第１の位置と、前記導管が遮断され、前記ピストンが大気と通気される第２の位置との間を移動可能である請求項８または９に記載の空気供給システム。
【請求項１１】
前記遅延手段は、圧力信号を前記脱湿器に送り、前記コンプレッサをオフロードとして前記脱湿器を再生するように構成されている請求項２から１０のいずれかに記載の空気供給システム。
【請求項１２】
前記遅延手段が、前記第１タンクと前記脱湿器の間に延在する導管内の弁が作動するように構成されている請求項１１に記載の空気供給システム。
【請求項１３】
前記弁は、ソレノイド弁である請求項１２に記載の空気供給システム。
【請求項１４】
前記弁は、前記導管が閉鎖する第１の位置と、前記導管が開放される第２の位置との間を移動可能である請求項１２または１３に記載の空気供給システム。
【請求項１５】
保護弁が前記第１タンクと前記第２タンクの間に設けられており、この保護弁は前記第１タンク内を所定の最小圧に維持するように構成されている請求項１から請求項１４のいずれかに記載の空気供給システム。
【請求項１６】
コンプレッサと、脱湿器と、この脱湿器を介して前記コンプレッサから空気を受け入れるように構成されたタンクと、前記タンクのタンク圧が目標圧力に達したときに前記脱湿器の標準再生を実行するように作動可能な制御手段と、を備え、この制御手段は、さらに、前記タンクのタンク圧が目標圧力に達する前に前記脱湿器の中間再生を実行するように作動可能であり、前記制御手段は、標準再生を実行するように構成されたガバナと、中間再生を実行するように構成されたガバナバイパス装置とを含む、車両用空気供給システム。
【請求項１７】
前記ガバナバイパスは、所定のシステムパラメータに応じて起動し、所定の時間が経過した後に中間再生を実行するように構成された遅延手段を含む請求項１６に記載の空気供給システム。
【請求項１８】
前記所定のシステムパラメータは、タンク圧の低下である請求項１７に記載の空気供給システム。
【請求項１９】
前記所定のシステムパラメータは、前記コンプレッサの作動状態である請求項１７に記載の空気供給システム。
【請求項２０】
前記遅延手段は、前記脱湿器の再生後にリセットされるように構成されている請求項１７から１９のいずれかに記載の空気供給システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、車両用空気供給システムに関し、特に、例えばタイヤを膨らます目的で、大量の空気を比較的低圧で時々供給できるように構成可能なシステムに関する。
【０００２】
典型的な空気供給システムは、コンプレッサ、圧縮空気用タンク、および、例えば制動装置や空気圧懸架装置を作動させ、保守するなどの所望の目的でタンクから空気を送るためにドライバーが操作する要求弁を備えている。この空気供給システムは、通常、コンプレッサからの流出空気用の脱湿器と、コンプレッサをオフロードとし、タンクが最大圧力となり、要求弁が閉じたときに脱湿器を再生させるための制御手段と、を備えている。コンプレッサは、一般的に、弁を輪止めで止めるか、
あるいはコンプレッサのシリンダを大気と通気させることによってオフロードとされ、コンプレッサに機構を解放させる。あるいは、コンプレッサにコンプレッサ駆動源、通常は車両のエンジン、と係合可能なクラッチを設けることもできる。脱湿器は、大量の乾燥空気を乾燥剤に逆に通すことによって再生され、一般的に、タンクが最大圧力に達すると、乾燥した空気の量に関係なく始動する。
【０００３】
例えば、空気圧懸架装置用に使用された空気に加え、この装置は、しばしば、例えばタイヤを膨らますときなどのように、比較的大量、すなわちタンクの容量より大量の空気を低圧で送らねばならない場合がある。一般的に、タイヤを膨らますのに必要な空気の圧力は、２．５バールを超えることはない。このような状況下で、コンプレッサは、タンクを充填させるのに通常必要とされる時間よりも長時間作動しなければならない。このコンプレッサの延長作動中、特に、タンクが最大設計圧に達したときのみ脱湿器が再生されるように構成している場合は、脱湿器中の乾燥剤が飽和する可能性がある。
【０００４】
しかし、脱湿器を時々必要となる大量の空気に対応するように設計すると、乾燥剤の量が非常に多くなり、その大半がほとんどの時間使用されないことになる。要求されるのは、乾燥剤の量を増やすことなく、時々必要となる大量の空気に対応できる解決策である。
【０００５】
本発明の第１の態様によると、コンプレッサと、脱湿器と、脱湿器を介してコンプレッサから空気を受け入れるように構成されたタンクと、コンプレッサをオフロードし、所定のシステム条件となったときに脱湿器を再生するように作動可能な制御手段とを備えており、この制御手段は、さらに、前記所定のシステム条件に合致するか否かに関わらず、コンプレッサをオフロードとして脱湿器を再生するよう作動可能である空気供給システムが提供される。
【０００６】
好ましい実施形態では、別の制御手段が、コンプレッサをオフロードとして脱湿器を前記所定の条件に適合する前に再生するように作動可能である。
【０００７】
この制御手段は、コンプレッサが長時間オンロードであり、よって、大量に空気を送り込もうとする状況下で、脱湿器の乾燥剤の飽和を防ぐように作動可能である。
【０００８】
好ましい実施形態では、所定のシステム条件はタンクの圧力であり、タンクが目標の圧力に達すると、ガバナが作動するように構成されている。このような実施形態では、目標の圧力に達すると、ガバナは、コンプレッサと脱湿器にオフロード／パージ信号を送る。信号は、圧力信号でもよい。圧力信号は、タンクからの圧力ラインを介して伝達するのが好ましい。好ましい実施形態では、ガバナは、前記の圧力ラインに感圧弁を備えている。
【０００９】
制御手段は、ガバナを迂回してオフロード／パージ信号をコンプレッサと脱湿器に送るように構成することもできる。信号が圧力信号である場合、制御手段は、ガバナ用のバイパスラインと、このバイパスラインに設けた弁と、この弁を開くように構成したタイマとを設けてもよい。弁は、ソレノイド弁でもよい。よってタイマは、前記弁を開き、所定の時間が経過したらオフロード／パージ信号を送信するように構成する。タイマは、所定のシステム条件に応じて起動および停止することが好ましい。タイマは、例えば、コンプレッサのタンク圧、または操作条件に呼応するようにしてもよい。タイマは、再生が終わるごとにリセットされることが好ましい。
【００１０】
本発明の第２の態様によると、コンプレッサと、脱湿器と、脱湿器を介してコンプレッサから空気を受け入れるように構成された第１タンクと、第１タンクから空気を受け入れるように構成された第２タンクと、所定のシステム条件に適合したときに脱湿器の標準再生を実行するように作動可能であり、さらに前記の所定のシステム条件に適合する前に、脱湿器の中間再生を実行するように作動可能である制御手段とを有する車両用空気供給システムが提供される。
【００１１】
このような実施形態では、制御手段は、標準再生を実行するように構成したガバナと、中間再生を実行するように構成したガバナのバイパス装置とを有する。所定のシステム条件は、第１タンクのタンク圧の上昇であることが好ましい。
【００１２】
ガバナのバイパス装置は、所定のシステムパラメータに応じて起動し、所定の時間が経過すると中間再生を実行するように構成された遅延手段、例えば電子タイマを備えているのが好ましい。一の実施形態では、所定のシステムパラメータは、第２タンクのタンク圧の低下である。
【００１３】
このような実施形態では、感圧スイッチが、第２タンクの圧力が低下して所定値を下回ると、例えば第２タンクから大量の空気が送られたときに、遅延手段を作動させるように構成してある。好ましい実施形態では、遅延手段の空気圧信号ピストンを作動するように感圧スイッチを構成している。信号ピストンは、第１タンクからの圧力が通常はこのピストンを所定位置に保持し、それによって遅延手段が作動を停止するように構成してある。感圧スイッチが、第２タンクの圧力低下に応じて作動すると、このピストンに加えられている圧力が除かれて、ピストンが作動して遅延手段を起動できるようになる。このピストンは、それに作用するバネを設けることによって作動する。
【００１４】
このような実施形態では、感圧スイッチを、第１タンクと前記信号ピストンの間に延在する導管に設けた弁を操作するように構成してある。弁は、ソレノイド弁であるのが好ましい。感圧スイッチが作動すると、弁は、第１タンクからの圧力が信号ピストンに伝達される第１の位置から、導管が閉鎖されてこのピストンが大気と通気する第２の位置へと移動可能である。弁は、第２タンクの圧力が前記の所定値を上回るまで上昇すると、第１の位置まで戻ることがわかる。
【００１５】
遅延手段は、所定の時間が経過すると、脱湿器が中間再生されるように構成してある。好ましい実施形態では、遅延手段は、圧力信号を脱湿器に送り、コンプレッサをオフロードにして脱湿器を再生するように構成してある。このような実施形態では、第１タンクと脱湿器の間に延在する導管内の弁を操作するように遅延手段を構成している。弁はソレノイド弁であり、導管が閉鎖される第１の位置と導管が開く第２の位置との間を移動可能であるのが好ましい。
【００１６】
好ましい実施形態では、保護弁を第１タンクと第２タンクの間に設ける。保護弁は、第１タンク内を所定の最小圧に維持するように構成されている。このような保護弁を設けることにより、第１タンクは信号ピストンを作動させるとともに脱湿器の中間再生を実行するのに十分な圧力を確実に保持する。
【００１７】
次に、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
【００１８】
まず、図１を参照すると、全体を１０で示す空気供給システムは、コンプレッサ１２、脱湿器１４、充填弁１６、およびタンク１８を備えている。このシステム１０は、さらに、タンク１８内の圧力を感知するとともに、タンク１８が目標の圧力に達したときにコンプレッサをオフロードとし、脱湿器の乾燥剤を再生するように構成されたガバナ２０を備えている。脱湿器の乾燥剤は、脱湿器１４を大気と通気させ、パージタンク２２内にある少量の乾燥空気を乾燥剤に流す（flush）ことにより再生される。図１では、パージタンク２２は、タンク１８とは別体として示されているが、パージタンク２２は、タンク１８中に組み込むことも可能なことがわかる。最後に、空気供給システム１０は、パージ制御弁２４とタイマ２６を有しており、これらの操作については、後に詳しく説明する。
【００１９】
空気供給システム１０の通常の操作は次の通りである。コンプレッサ１２からの湿潤圧縮空気は、導管２８を通って脱湿器１４に送られる。湿潤空気は、脱湿器１４内の乾燥剤床を通ることによって乾燥させられてから、導管３０と充填弁１６を通ってタンク１８、ならびにタンク２２へ供給される。すると、タンク１８からの圧縮空気は、排気管３２、要求弁（図示せず）を介して供給することができるようになる。タンク１８は、ガバナ２０に接続した圧力ライン３４を有する。図示の実施形態では、ガバナ２０は、圧力ライン３８を介して、信号圧力を、タンク１８から脱湿器１４に与えるように作動可能な感圧弁３６を備えている。
【００２０】
ガバナ２０が、圧力ライン３４を介してタンク１８が目標の圧力に達したことを感知すると、弁３６は、図示の位置から加圧ライン３８に向かって移動する。脱湿器１４が受け取った圧力信号はコンプレッサ１２をオフロードとし、脱湿器１４の通風孔を大気に開放して、パージタンク２２からの乾燥空気で乾燥剤をパージする。例えば空気がタンク１８から供給されて、タンク圧が降下して所定の圧力を下回ると、弁３６は図示の位置まで戻り、脱湿器１４への圧力信号は遮断される。この脱湿器の通気孔は閉じられ、コンプレッサ１２が稼動して、タンク１８、２２を再び満たす。
【００２１】
コンプレッサ１２と脱湿器１４の定格、およびタンク１８の容量は、上記の通常の操作では、十分な時間の余裕をもって、乾燥剤が飽和するまでに再生がされるようなものとしている。しかし、コンプレッサ１２が、タンク１８を満たすのに通常必要な量を超える大量の空気を供給すべき状況では、タンクの目標圧力に達する前に、乾燥剤の中間再生をして、乾燥剤の飽和を防止しなければならない。
【００２２】
この中間再生は、タイマ２６とパージ制御弁２４を設けることによって行う。タイマ２６はタンク１８内の圧力を感知し、タンク圧が所定値より降下するとタイマ２６が起動する。所定時間経過後、タイマ２６は、パージ制御弁２４をソレノイドによって操作し、図１に示す位置から移動させる。タイマ２６の経過時間は、乾燥剤が完全に飽和するのに必要な時間より少なめに算出することは理解できよう。これは、ガバナのバイパスライン４０と圧力ライン３４を介して、ライン３８を加圧する効果を有する。脱湿器１４が受け取る圧力信号は、コンプレッサ１２をオフロードにして乾燥剤をパージする効果を有する。一般的には数秒間、パージ操作を行うと、弁２４はその初期位置に戻り、タイマ２６がリセットされる。ライン３８内の圧力の喪失により、コンプレッサ１２がオンロードとなり、加圧空気のタンク１８への供給を再開する。
【００２３】
通常の操作状態では、乾燥剤は、タイマ２６がパージ制御弁２４を操作するのに必要な時間が経過するまでに十分な余裕を持って、ガバナ２０により再生される。このような状態では、タンク１８が目標の圧力に達すると、そして／あるいはガバナ１８が作動すると、タイマは次にタンク圧が降下する前に一時停止するか、あるいはリセットされる。タイマが管理するパージサイクルは、タイマが一時停止、またはリセットされるまで繰り返されることがわかる。
【００２４】
本発明の第２の実施形態は、全体を４２で示し図２に表わされ、上記の第１の実施形態と共通のシステム構成要素については、同一の参照番号で示している。上記と同様に、システム４２は、脱湿器１４を介して圧縮空気を第１及び第２タンク１８、４４に供給するように構成されたコンプレッサ１２を備えている。第１タンク１８内の圧力を感知するガバナ２０は、第１タンク１８が目標の圧力、例えば１０バールに達するとコンプレッサ１２をオフロードにし、脱湿器１４を再生するよう構成される。第１タンク１８が目標の圧力に達すると、ガバナ２０が作動して圧力信号を、第１タンク１８から二重逆止弁５８を介して脱湿器１４に送る。
【００２５】
脱湿器１４は、この脱湿器１４を大気と通気させ、その中に入っている乾燥剤に、パージタンク２２内に蓄えた乾燥空気を流して再生する。上記のように、パージタンク２２は、図２に示すようにタンク１８、４４と別体でもよく、またタンク１８、４４に組み込んでもよい。
【００２６】
タンク１８、４４は、コンプレッサ１２からの乾燥空気が連続的に第１タンク１８に、そして第２タンク４４に供給されるように直列に配置される。タンク１８、４４の間に配置してあるのは、第２タンク４４の圧力にかかわらず、第１タンク１８内の所定圧力を維持するように構成した保護弁４６である。一の実用的な実施形態では、保護弁４６は、第１タンク１８の圧力を少なくとも６バールに維持するように設定することができる。第１及び第２タンク１８、４４は、図２に示すように別体の容器で形成してもよく、また、共通の容器をコンパートメントで仕切ってもよいことがわかる。
【００２７】
保護弁４６の下流には、第２タンク４４の圧力を感知する感圧スイッチ４８を配設している。スイッチ４８は、第２タンク内の圧力が所定の値、例えば６バールを下回ると、第１のソレノイド５０を作動させるように構成する。このソレノイド５０は、第１タンク１８とタイマ装置２６の信号ピストン５４との間に延在する圧力ライン５２に配設される。通常の作動中は、ソレノイド５０は、図２に示すライン５２を介して、信号ピストン５４に第１タンク１８からの圧力が作用する位置に維持される。また、信号ピストン５４に圧力が作用すると、タイマ装置２６は無効となる。第２タンク４４の圧力が所定値を下回ると、感圧スイッチ４８が作動して、第１のソレノイド５０が移動する。この動作により、第１タンク１８から信号ピストン５４に延在するライン５２が遮断され、信号ピストン５４が大気と通気する。信号ピストン５４のバネ６２によりその動作が生じ、タイマ装置２６を起動する。
【００２８】
タイマ装置２６は、第１タンク１８と二重逆止弁５８の間に配置された第２のソレノイド６４を、定期的に作動させるように構成する。第２のソレノイド６４は、通常、図２に示すような位置にあり、これによって第１タンク１８と二重逆止弁５８の間の圧力ライン６６が遮断される。所定の時間が経過すると、タイマ装置２６が第２のソレノイド６４を所定位置に移動させ、それによって圧力ライン６６の遮断が解除され、圧力が、二重逆止弁５８を介して脱湿器１４に加わる。上記のように脱湿器１４に圧力を加えると、コンプレッサ１２がオフロードとなり、脱湿器１４が再生される。脱湿器１４の再生が一度行われると、第２のソレノイド６４が元の位置までリセットされ、コンプレッサ１２がオンロードとなってタンク１８、４４への空気の供給を再開する。
【００２９】
上記のように、タイマ装置２６の制御下における脱湿器１４の定期的な再生は、第２タンク４４が、感圧スイッチ４８を停止し信号ピストン５４を再加圧してタイマ装置２６を一時停止するのに十分な圧力に達するまで続けることができることは理解できる。保護弁４６によって分離した二つのタンク１８、４４を設けることにより、常に、第１のソレノイド５０を介して信号ピストン５４を作動させ、第２のソレノイド６４を介して脱湿器１４の再生を行わせるのに十分なシステム圧が確実に存在することになる。
【００３０】
図示した実施形態では、タイマ２６はタンク圧を感知し、直接または間接的にタンク圧によって作動する。タイマ２６は他のシステムパラメータを感知するものでもよいことが理解できる。例えば、タイマ２６は、コンプレッサがオンロードになると起動し、またコンプレッサがオフロードになると一時停止／リセットされるようにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による空気供給システムの第１の実施形態を表す概略図である。
【図２】  本発明による空気供給システムの第２の実施形態を表す概略図である。
【図１】
0004330301.tif 000002
【図２】
0004330301.tif 000003