(57)【要約】【課題】車両の減速時にエアコンプレッサを非作動とすることなく継続して作動させることで、エンジンに負荷をかけてブレーキの吸収馬力の不足分を補う。【解決手段】車両に搭載されたエンジン１により駆動され、空気を圧縮するエアコンプレッサ２と、エアコンプレッサ２に並列に接続され、圧縮空気を貯蔵するメインエアタンク６及びサブエアタンク７と、エアコンプレッサ２からの圧縮空気をメインエアタンク６に供給する第一位置とエアコンプレッサ２からの圧縮空気をサブエアタンク７に供給する第二位置とを有する切換弁９と、切換弁９を制御する制御手段１２とを備え、制御手段１２は、車両の減速時を除く走行時は、切換弁９をエアコンプレッサ２からの圧縮空気をメインエアタンク６に供給する上記第一位置に切り換え、上記車両の減速時には、切換弁９をエアコンプレッサ２からの圧縮空気をサブエアタンク７に供給する上記第二位置に切り換える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されたエンジンにより駆動され、空気を圧縮するエアコンプレッサと、該エアコンプレッサに並列に接続され、圧縮空気を貯蔵するメインエアタンク及びサブエアタンクと、上記エアコンプレッサからの圧縮空気を上記メインエアタンクに供給する第一位置と上記エアコンプレッサからの圧縮空気を上記サブエアタンクに供給する第二位置とを有する切換弁と、該切換弁を制御する制御手段とを備え、
上記制御手段は、上記車両の減速時を除く走行時は、上記切換弁を上記エアコンプレッサからの圧縮空気を上記メインエアタンクに供給する上記第一位置に切り換え、上記車両の減速時には、上記切換弁を上記エアコンプレッサからの圧縮空気を上記サブエアタンクに供給する上記第二位置に切り換えることを特徴とするエアコンプレッサの制御装置。
【請求項２】
上記制御手段は、上記車両の減速時に、上記切換弁が上記第二位置にある状態で上記サブエアタンク内の圧力が所定圧力に達すると、上記切換弁を上記第二位置から上記第一位置に切り換える請求項１に記載のエアコンプレッサの制御装置。
【請求項３】
上記車両の減速時は、アクセルが踏まれていない状態であり、且つ、クラッチが接状態であり、且つ、トランスミッションがギヤイン状態であるときである請求項１又は２に記載のエアコンプレッサの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載されたエンジンにより駆動されるエアコンプレッサを制御する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、中大型車（所謂普通トラック）では、ブレーキやクラッチ等の倍力装置として、圧縮空気を利用する空圧倍力装置が使用されている。圧縮空気は、エンジンに連結されたエアコンプレッサにより供給され、エアタンクに貯蔵される。エアタンク内の圧力が所定圧力に達すると、エアコンプレッサのアンローダが作動し、エアタンクへの圧縮空気の供給が止められる。エアタンクとエアコンプレッサのアンローダとを配管で結び、エアタンクからの指示圧力（エアタンク内の圧力）が所定圧力となった場合に、上記エアタンクとアンローダとを結ぶ配管に設けられたアンローダ用ガバナのピストンがエアコンプレッサの吸気弁を押し開き、エアコンプレッサのシリンダ室を大気開放してエアタンクへの圧縮空気の供給を止めるようになっている（特許文献１等参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２７６５９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、中大型車は車両重量（積載重量）が大きく、また中大型車には省燃費性能の確保のために小排気量の高過給エンジンが採用されており、車両重量に比してエンジンの排気量が小さい中大型車では、エンジンブレーキやエキゾーストブレーキ（排気ブレーキ）のトルクが低下し、ブレーキの吸収馬力が不足しがちである。そこで、エンジンブレーキやエキゾーストブレーキが作動する車両の減速時にエアコンプレッサを作動させ、エンジンに負荷をかけることでブレーキの吸収馬力の不足分を補うことが考えられる。
【０００５】
しかし、車両の減速時にエアタンク内の圧力が所定圧力に達するとエアコンプレッサのアンローダが作動して、エアコンプレッサは非作動状態（アンロード状態）となるので、ブレーキの吸収馬力を安定して得ることができない。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、車両の減速時にエアコンプレッサを非作動とすることなく継続して作動させることで、エンジンに負荷をかけてブレーキの吸収馬力の不足分を補うことができるエアコンプレッサの制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、車両に搭載されたエンジンにより駆動され、空気を圧縮するエアコンプレッサと、該エアコンプレッサに並列に接続され、圧縮空気を貯蔵するメインエアタンク及びサブエアタンクと、上記エアコンプレッサからの圧縮空気を上記メインエアタンクに供給する第一位置と上記エアコンプレッサからの圧縮空気を上記サブエアタンクに供給する第二位置とを有する切換弁と、該切換弁を制御する制御手段とを備え、上記制御手段は、上記車両の減速時を除く走行時は、上記切換弁を上記エアコンプレッサからの圧縮空気を上記メインエアタンクに供給する上記第一位置に切り換え、上記車両の減速時には、上記切換弁を上記エアコンプレッサからの圧縮空気を上記サブエアタンクに供給する上記第二位置に切り換えるものである。
【０００８】
ここで、上記制御手段は、上記車両の減速時に、上記切換弁が上記第二位置にある状態で上記サブエアタンク内の圧力が所定圧力に達すると、上記切換弁を上記第二位置から上記第一位置に切り換えるものであっても良い。
【０００９】
また、上記車両の減速時は、アクセルが踏まれていない状態であり、且つ、クラッチが接状態であり、且つ、トランスミッションがギヤイン状態であるときであっても良い。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、車両の減速時にエアコンプレッサを非作動とすることなく継続して作動させることで、エンジンに負荷をかけてブレーキの吸収馬力の不足分を補うことができるエアコンプレッサの制御装置を提供することができるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態に係るエアコンプレッサの制御装置の概略図である。
【００１３】
図１中、１は、図示しない車両（トラック）に搭載されたエンジン（ディーゼルエンジン）であり、２は、エンジン１により駆動され、空気を圧縮するエアコンプレッサである。
【００１４】
本実施形態に係るエアコンプレッサ２は、シリンダ室、そのシリンダ室内を往復動するピストン及びそのピストンを駆動するクランク軸を有するレシプロ型のエアコンプレッサである。エアコンプレッサ２の吸気口には吸気管３が接続され、エアコンプレッサ２の吐出口には供給管４が接続される。エアコンプレッサ２のクランク軸は、ベルト等を介してエンジン１のクランク軸に接続される。
【００１５】
エアコンプレッサ２に接続された吸気管３には、エアフィルタ５が配設される。エアコンプレッサ２に接続された供給管４には、エアコンプレッサ２によって圧縮された空気（圧縮空気）を貯蔵するメインエアタンク（ウェットエアタンク）６と、エアコンプレッサ２からの圧縮空気を貯蔵するサブエアタンク７とが並列に配設される。本実施形態では、サブエアタンク７はメインエアタンク６と同一容量に設定される。
【００１６】
メインエアタンク６及びサブエアタンク７とエアコンプレッサ２とを結ぶ供給管４には、図示しないサイレンサ、エアドライヤ、逆止弁等が配設される。上記逆止弁は、エアコンプレッサ２からメインエアタンク６及びサブエアタンク７への圧縮空気の流れを許容し、メインエアタンク６及びサブエアタンク７からエアコンプレッサ２への圧縮空気の流れを阻止するようになっている。
【００１７】
エアコンプレッサ２は、吸気管３に配設されたエアフィルタ５を介して空気をシリンダ室内に吸引し、シリンダ室内を往復動するピストンによってシリンダ室内の空気を圧縮する。エアコンプレッサ２からの圧縮空気は、供給管４に配設されたプロテクションバルブ（４ウェイプロテクションバルブ）１７を介して、圧縮空気により駆動される各種装置に供給される。上記各種装置としては、車両に搭載されたエアサスペンションシステム、クラッチの倍力装置（クラッチブースター）、排気ブレーキ装置やトランスミッションのシフト装置等（図示せず）が含まれる。
【００１８】
エアコンプレッサ２からの圧縮空気は、メインエアタンク６とエアコンプレッサ２とを結ぶ供給管４を通してメインエアタンク６に供給され、メインエアタンク６に一旦貯蔵される。また、エアコンプレッサ２からの圧縮空気は、サブエアタンク７とエアコンプレッサ２とを結ぶ供給管４を通してサブエアタンク７に供給され、サブエアタンク７に一旦貯蔵される。
【００１９】
エアコンプレッサ２は、メインエアタンク６内或いはサブエアタンク７内の圧力が第一所定圧力（エアコンプレッサ２の非作動圧力）Ｐ１に達したときにエアコンプレッサ２を非作動状態（アンロード状態）とし、メインエアタンク６内或いはサブエアタンク７内の圧力が低下して上記第一所定圧力Ｐ１より低い第二所定圧力（エアコンプレッサ２の作動圧力）Ｐ２（Ｐ２＜Ｐ１）に達したときにエアコンプレッサ２を作動状態（ロード状態）とするアンローダ１８を有する。エアコンプレッサ２のアンローダ１８とメインエアタンク６及びサブエアタンク７とが指示圧力導入管８で接続される。
【００２０】
アンローダ１８は、エアコンプレッサ２が作動状態であるときに、メインエアタンク６或いはサブエアタンク７からの指示圧力（メインエアタンク６内或いはサブエアタンク７内の圧力）が第一所定圧力Ｐ１に達した場合に、指示圧力導入管８内の圧力が作用するアンローダ用ガバナのピストンがエアコンプレッサ２の吸気弁を押し開き、エアコンプレッサ２のシリンダ室が大気開放される。これにより、エアコンプレッサ２が圧縮仕事をしない非作動状態となり、メインエアタンク６或いはサブエアタンク７への圧縮空気の供給が中止される。
【００２１】
エアコンプレッサ２のクランク軸は、エンジン１の運転時には常にエンジン１のクランク軸によって回転されるので、アンローダ１８の作動時（エアコンプレッサ２の非作動時）には、吸気管３内の空気は、ピストンの往復動に伴って、シリンダ室に対する流入及び流出を繰り返す。よって、エンジン１に接続されたエアコンプレッサ２は、非作動状態のときには圧縮仕事をしない。
【００２２】
一方、エアコンプレッサ２が非作動状態であるときに、メインエアタンク６或いはサブエアタンク７からの指示圧力（メインエアタンク６内或いはサブエアタンク７内の圧力）が低下して上記第二所定圧力Ｐ２に達した場合に、アンローダ用ガバナのピストンによって押されていたエアコンプレッサ２の吸気弁が閉じられるので、エアコンプレッサ２が作動状態となり、エアコンプレッサ２からの圧縮空気がメインエアタンク６或いはサブエアタンク７に充填される。
【００２３】
本実施形態に係る制御装置は、エアコンプレッサ２とメインエアタンク６及びサブエアタンク７とを結ぶ供給管４に配設された第一切換弁９と、メインエアタンク６及びサブエアタンク７とエアコンプレッサ２のアンローダ１８とを結ぶ指示圧力導入管８に配設された第二切換弁１０と、メインエアタンク６及びサブエアタンク７とプロテクションバルブ１７（上記各種装置）とを結ぶ供給管４に配設された第三切換弁１１と、これら第一切換弁９、第二切換弁１０及び第三切換弁１１を制御するコントローラ（制御手段）１２とを備える。
【００２４】
第一切換弁９は、電磁弁であり、エアコンプレッサ２からの圧縮空気をメインエアタンク６に供給する第一位置と、エアコンプレッサ２からの圧縮空気をサブエアタンク７に供給する第二位置とを有する。本実施形態では、第一切換弁９は、オンする（電磁ソレノイドに通電する）とエアコンプレッサ２からの圧縮空気をメインエアタンク６に供給する第一位置に切り換えられ、オフする（電磁ソレノイドの通電を解除する）とエアコンプレッサ２からの圧縮空気をサブエアタンク７に供給する第二位置に切り換えられるように構成される。
【００２５】
第二切換弁１０は、電磁弁であり、メインエアタンク６からの指示圧力（メインエアタンク６内の圧力）をエアコンプレッサ２のアンローダ１８に導入する第一位置と、サブエアタンク７からの指示圧力（サブエアタンク７内の圧力）をエアコンプレッサ２のアンローダ１８に導入する第二位置とを有する。本実施形態では、第二切換弁１０は、オンするとメインエアタンク６からの指示圧力（メインエアタンク６内の圧力）をエアコンプレッサ２のアンローダ１８に導入する第一位置に切り換えられ、オフするとサブエアタンク７からの指示圧力（サブエアタンク７内の圧力）をエアコンプレッサ２のアンローダ１８に導入する第二位置に切り換えられるように構成される。
【００２６】
第三切換弁１１は、電磁弁であり、メインエアタンク６内に貯蔵された圧縮空気を上記各種装置に供給する第一位置と、サブエアタンク７内に貯蔵された圧縮空気を上記各種装置に供給する第二位置とを有する。本実施形態では、第三切換弁１１は、オンするとメインエアタンク６内に貯蔵された圧縮空気を上記各種装置に供給する第一位置に切り換えられ、オフするとサブエアタンク７内に貯蔵された圧縮空気を上記各種装置に供給する第二位置に切り換えられるように構成される。
【００２７】
サブエアタンク７には、サブエアタンク７内の圧力を検出する圧力センサ１３が設けられており、圧力センサ１３からの検出信号がコントローラ１２に入力されるようになっている。
【００２８】
本実施形態の第一切換弁９、第二切換弁１０及び第三切換弁１１の作動を説明する。
【００２９】
本実施形態では、コントローラ１２は、車両の減速時を除く走行時には、第一切換弁９、第二切換弁１０及び第三切換弁１１をそれぞれ第一位置に切り換えて、エアコンプレッサ２をメインエアタンク６に接続し、エアコンプレッサ２からの圧縮空気をメインエアタンク６に供給して充填し、一方、車両の減速時には、第一切換弁９、第二切換弁１０及び第三切換弁１１をそれぞれ第二位置に切り換えて、エアコンプレッサ２をサブエアタンク７に接続し、エアコンプレッサ２からの圧縮空気を優先的にサブエアタンク７に供給して充填するようになっている。
【００３０】
また、コントローラ１２は、車両の減速時に、第一切換弁９、第二切換弁１０及び第三切換弁１１がそれぞれ第二位置にある状態で、圧力センサ１３で検出されたサブエアタンク７内の圧力が上記第一所定圧力Ｐ１に達すると、第一切換弁９、第二切換弁１０及び第三切換弁１１をそれぞれ第二位置から第一位置に切り換えて、エアコンプレッサ２をメインエアタンク６に接続し、エアコンプレッサ２からの圧縮空気をメインエアタンク６に供給して充填するようになっている。
【００３１】
本実施形態では、コントローラ１２は、アクセルが踏まれていない状態（アクセルスイッチ１４がオフ）であり、且つ、クラッチが接状態（クラッチスイッチ１５がオフ）であり、且つ、トランスミッションがギヤイン状態（ニュートラルスイッチ１６がオフ）であるエンジンブレーキ或いは排気ブレーキ装置の作動時に、車両が減速していると判断するようになっている。
【００３２】
要するに本実施形態によれば、エアコンプレッサ２にメインエアタンク６及びサブエアタンク７を並列に接続し、車両の減速時を除く走行時には、エアコンプレッサ２からの圧縮空気をメインエアタンク６に供給して充填し、ブレーキ（エンジンブレーキや排気ブレーキ装置等）が作動される車両の減速時には、エアコンプレッサ２からの圧縮空気を優先的にサブエアタンク７に供給して充填するようにしたので、車両の減速時を除く走行時に比べて相対的に時間が短い車両の減速時に圧縮空気が充填されるサブエアタンク７は、メインエアタンク６と比較して満タンとなり難く、車両の減速時にエアコンプレッサ２を非作動とすることなく継続して作動させることが可能となる。よって、エアコンプレッサ２を車両の減速時に継続して作動させることができ、エンジン１に負荷をかけてブレーキの吸収馬力の不足分を補うことが可能となる。
【００３３】
また本実施形態によれば、車両の減速時を除く走行時には、エアコンプレッサ２からの圧縮空気をメインエアタンク６に供給して充填するようにしたので、車両の減速時に比べて相対的に時間が長い車両の減速時を除く走行時に圧縮空気が充填されるメインエアタンク６は、常に満タンに近い状態に保たれる。よって、大きな駆動トルクを必要とする車両の加速時のエアコンプレッサ２の作動頻度を減少させることができ、省燃費性能を確保することが可能となる。
【００３４】
次に、コントローラ１２による処理フローを図２に基づいて説明する。
【００３５】
図２は、コントローラによる処理フローチャートである。
【００３６】
第一切換弁９、第二切換弁１０及び第三切換弁１１がメインエアタンク６側の第一位置にあるときに、本処理フローを実行するものとし、本処理フローを終了するときは、第一切換弁９、第二切換弁１０及び第三切換弁１１をメインエアタンク６側の第一位置に切り換えることとする。
【００３７】
ステップＳ１において、コントローラ１２は、アクセルスイッチ１４がオフであるか否かの判定を行う。コントローラ１２は、アクセルスイッチ１４がオフである場合はステップＳ２へ進み、アクセルスイッチ１４がオンである場合は本処理フローを終了する。
【００３８】
ステップＳ２において、コントローラ１２は、クラッチスイッチ１５がオフであるか否かの判定を行う。コントローラ１２は、クラッチスイッチ１５がオフである場合はステップＳ３へ進み、クラッチスイッチ１５がオンである場合は本処理フローを終了する。
【００３９】
ステップＳ３において、コントローラ１２は、ニュートラルスイッチ１６がオフであるか否かの判定を行う。コントローラ１２は、ニュートラルスイッチ１６がオフである場合はステップＳ４へ進み、ニュートラルスイッチ１６がオンである場合は本処理フローを終了する。
【００４０】
ステップＳ４において、コントローラ１２は、第一切換弁９、第二切換弁１０及び第三切換弁１１をメインタンク６側の第一位置からサブエアタンク７側の第二位置に切り換えて、エアコンプレッサ２及び上記各種装置（第一切換弁９、第二切換弁１０及び第三切換弁１１）をサブエアタンク７に接続し、エアコンプレッサ２からの圧縮空気をサブエアタンク７に充填すると共に、サブエアタンク７内に貯蔵された圧縮空気を上記各種装置に供給する。
【００４１】
ステップＳ５において、コントローラ１２は、サブエアタンク７が満タンか否かの判定を行う。コントローラ１２は、圧力センサ１３で検出されるサブエアタンク７内の圧力が上記第一所定圧力Ｐ１以上である（サブエアタンク７が満タンである）場合は本処理フローを終了し、圧力センサ１３で検出されるサブエアタンク７内の圧力が上記第一所定圧力Ｐ１より小さい（サブエアタンク７が満タンではない）場合はステップＳ６に進む。
【００４２】
ステップＳ６において、コントローラ１２は、圧力センサ１３で検出されるサブエアタンク７内の圧力がサブエアタンク７の最低保証作動圧力ｘより小さいか否かの判定を行う。コントローラ１２は、サブエアタンク７内の圧力がサブエアタンク７の最低保証作動圧力ｘより小さい場合は本処理フローを終了し、サブエアタンク７内の圧力がサブエアタンク７の最低保証作動圧力ｘ以上である場合はステップＳ１に戻る。
【００４３】
ここで、上記最低保証作動圧力ｘ（例えば、６ｋｇ／ｃｍ２）は、圧縮空気により駆動される上記各種装置の部品が圧力低下のために正常に作動しない値（例えば、５．５ｋｇ／ｃｍ２）以上、圧縮空気により駆動される上記各種装置の部品が高圧のため破損する値（例えば、１０ｋｇ／ｃｍ２）以下の値に設定される。
【００４４】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず他の様々な実施形態を採ることが可能である。
【００４５】
上記実施形態では、サブエアタンク７はメインエアタンク６と同一容量に設定されるとしたが、これには限定はされず、サブエアタンク７がメインエアタンク６とは異なる容量に設定されても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態に係るエアコンプレッサの制御装置の概略図である。
【図２】コントローラによる処理フローチャートである。
【符号の説明】
【００４７】
１  エンジン
２  エアコンプレッサ
６  メインエアタンク（ウェットエアタンク）
７  サブエアタンク
９  第一切換弁（切換弁）
１２  コントローラ（制御手段）
【図１】
2009056954.tif 000003
【図２】
2009056954.tif 000004