JPH0376260B2 - - Google Patents
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- JPH0376260B2 JPH0376260B2 JP58234137A JP23413783A JPH0376260B2 JP H0376260 B2 JPH0376260 B2 JP H0376260B2 JP 58234137 A JP58234137 A JP 58234137A JP 23413783 A JP23413783 A JP 23413783A JP H0376260 B2 JPH0376260 B2 JP H0376260B2
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- filling
- pressure
- time
- tire
- air
- Prior art date
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C23/00—Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
- B60C23/001—Devices for manually or automatically controlling or distributing tyre pressure whilst the vehicle is moving
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Vehicle Cleaning, Maintenance, Repair, Refitting, And Outriggers (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Description
［産業上の利用分野］
本発明は、タイヤ屋やガソリンスタンドや整備
工場等、充填の目標圧が異る大量のタイヤを扱う
場所における空気充填作業、に採用されて好適な
自動空気圧充填装置に関する。 ［従来の技術］ 予め定めた目標圧にまでタイヤに空気を充填す
る場合、例えば、目標圧に圧力調整した空気圧源
をタイヤに接続して、両者が定常状態（空気圧源
とタイヤの間の空気移動が止る）を待つ方法があ
る。この方法では、タイヤに目標圧以上に空気が
充填される過充填を起す心配が無いが、タイヤ空
気弁の絞り抵抗により、充填の進行に伴つて両者
間の差圧が減少すると空気供給の流量が激減する
から、定常状態に達して充填完了となるまでに膨
大な時間を必要とする。一方、目標圧よりも十分
に高い圧力の空気圧源をタイヤに接続すると、充
填が進行しても両者間の差圧によつて流量が確保
されるが、過充填やタイヤ爆発を起し易い。 このような問題点を鑑みて、目標圧よりも高い
圧力の空気圧源を用いてタイヤに空気を自動的に
充填する装置として、内圧の上昇具合を確認しな
がら、高圧の空気をタイヤ内に間欠的に供給する
装置が実用化されている。 この装置は、タイヤ内の圧力がその目標圧に達
するまで、一定時間の充填と充填後のタイヤ内の
圧力計測とを繰返すものであつて、空気圧源をタ
イヤに接続するための配管経路と、配管経路上に
設けた開閉弁と、配管経路上における開閉弁より
もタイヤ側に設けられた圧力計と、開閉弁の制御
装置とからなり、制御装置は、圧力計で計測され
た配管経路の圧力が目標圧に達していない場合に
だけさらに一定時間だけ開閉弁を開く。また、圧
力計による計測は、開閉弁を閉じた後、タイヤ側
が平衡状態に達して配管経路とタイヤの間での空
気移動が停止した状態を待つて実行されるが、こ
れは、配管経路の圧力をタイヤの内圧に精度良く
一致させるためである。 ［発明が解決しようとする課題］ このような装置では、高圧の空気圧源から空気
供給を行うから、細長い配管経路や狭いタイヤ空
気弁を通じても相当に急速な空気供給が行われ得
る。しかし、圧力の計測を正確に行うには、開閉
弁を閉じた後の計測待ち時間を長く採る必要があ
るから、タイヤ内を目標圧にするまでに必要な充
填繰返し回数が増すと、待ち時間も同じように回
数倍されて全体の所要時間が伸びてしまう。ここ
で、１回当りの待ち時間を短くすると、圧力計が
計測した圧力は、実際のタイヤ内の圧力より高め
のものとなり、タイヤ内の圧力が目標圧に達しな
いうちに充填完了となつて、充填不足が起き易く
なる。また、開閉弁の１回当りの作動時間を長く
して少ない繰返し回数で充填を行わせると、最終
的な充填圧力の精度が低下して過充填が起き易く
なる。つまり、待ち時間が空気充填に関する死に
時間となつて、高圧の空気圧源の採用による作業
能率の上昇を打ち消していたのである。 また、一般的に、タイヤ屋やガソリンスタンド
や整備工場では、車種や用途に応じて、充填の目
標圧や大きさが大幅に異る多種類のタイヤを扱う
必要があるが、これらのタイヤは、当然、一律一
定時間の充填に対して、それぞれ異つた圧力上昇
量を示す。例えば、10秒間の充填に対して、
工場等、充填の目標圧が異る大量のタイヤを扱う
場所における空気充填作業、に採用されて好適な
自動空気圧充填装置に関する。 ［従来の技術］ 予め定めた目標圧にまでタイヤに空気を充填す
る場合、例えば、目標圧に圧力調整した空気圧源
をタイヤに接続して、両者が定常状態（空気圧源
とタイヤの間の空気移動が止る）を待つ方法があ
る。この方法では、タイヤに目標圧以上に空気が
充填される過充填を起す心配が無いが、タイヤ空
気弁の絞り抵抗により、充填の進行に伴つて両者
間の差圧が減少すると空気供給の流量が激減する
から、定常状態に達して充填完了となるまでに膨
大な時間を必要とする。一方、目標圧よりも十分
に高い圧力の空気圧源をタイヤに接続すると、充
填が進行しても両者間の差圧によつて流量が確保
されるが、過充填やタイヤ爆発を起し易い。 このような問題点を鑑みて、目標圧よりも高い
圧力の空気圧源を用いてタイヤに空気を自動的に
充填する装置として、内圧の上昇具合を確認しな
がら、高圧の空気をタイヤ内に間欠的に供給する
装置が実用化されている。 この装置は、タイヤ内の圧力がその目標圧に達
するまで、一定時間の充填と充填後のタイヤ内の
圧力計測とを繰返すものであつて、空気圧源をタ
イヤに接続するための配管経路と、配管経路上に
設けた開閉弁と、配管経路上における開閉弁より
もタイヤ側に設けられた圧力計と、開閉弁の制御
装置とからなり、制御装置は、圧力計で計測され
た配管経路の圧力が目標圧に達していない場合に
だけさらに一定時間だけ開閉弁を開く。また、圧
力計による計測は、開閉弁を閉じた後、タイヤ側
が平衡状態に達して配管経路とタイヤの間での空
気移動が停止した状態を待つて実行されるが、こ
れは、配管経路の圧力をタイヤの内圧に精度良く
一致させるためである。 ［発明が解決しようとする課題］ このような装置では、高圧の空気圧源から空気
供給を行うから、細長い配管経路や狭いタイヤ空
気弁を通じても相当に急速な空気供給が行われ得
る。しかし、圧力の計測を正確に行うには、開閉
弁を閉じた後の計測待ち時間を長く採る必要があ
るから、タイヤ内を目標圧にするまでに必要な充
填繰返し回数が増すと、待ち時間も同じように回
数倍されて全体の所要時間が伸びてしまう。ここ
で、１回当りの待ち時間を短くすると、圧力計が
計測した圧力は、実際のタイヤ内の圧力より高め
のものとなり、タイヤ内の圧力が目標圧に達しな
いうちに充填完了となつて、充填不足が起き易く
なる。また、開閉弁の１回当りの作動時間を長く
して少ない繰返し回数で充填を行わせると、最終
的な充填圧力の精度が低下して過充填が起き易く
なる。つまり、待ち時間が空気充填に関する死に
時間となつて、高圧の空気圧源の採用による作業
能率の上昇を打ち消していたのである。 また、一般的に、タイヤ屋やガソリンスタンド
や整備工場では、車種や用途に応じて、充填の目
標圧や大きさが大幅に異る多種類のタイヤを扱う
必要があるが、これらのタイヤは、当然、一律一
定時間の充填に対して、それぞれ異つた圧力上昇
量を示す。例えば、10秒間の充填に対して、
【表】
となり、同じ装置を使用して同一時間エアー充填
を行つても、タイヤ種類により、10倍位の圧力上
昇量の差がある。従つて、効率的で、しかも過充
填を起さない充填を行うためには、相当慎重に１
回当りの充填時間を定める必要がある。 本発明は、高圧の空気圧源の採用による作業能
率の上昇を打ち消すことが無い、最終的な充填圧
力の精度が高く、過充填が起き難い、高能率な自
動空気圧充填装置を提供することを目的としてい
る。 ［課題を解決するための手段］ 本発明の自動空気圧充填装置は、空気圧源をタ
イヤに接続する配管経路に開閉弁と測定手段とを
備え、開閉弁を閉じてタイヤを空気圧源から遮断
して行う、測定手段によるタイヤ側経路の内圧の
計測と、開閉弁を開いて行うタイヤ内への空気充
填とを交互に繰返す自動空気圧充填装置におい
て、 充填前のタイヤ初期圧を計測した後に、任意に
定めた設定時間TOだけ開閉弁を開いて、１回目
の充填を行う初回充填制御部と、 ｎ回目（ｎ：自然数）の時間To-1の充填後の
内圧を目標圧から差引いた不足圧とｎ回目の充填
による内圧の上昇量とを演算して、時間To-1を
「不足圧／上昇量」倍したｎ＋１回目の充填時間
Toを演算し、該時間Toまたは該時間oのα倍（０
＜α＜１）だけ開閉弁を開いてｎ＋１回目の充填
を行い、内圧が目標圧を含む所定の圧力範囲に達
するまでこれを繰返す２回目以降充填制御部と、
からなる制御装置をえるものである。 ［作用］ 本発明の自動空気圧充填装置は、従来例の装置
と同様、開閉弁を開いた状態で配管経路を通じて
空気圧源からタイヤに空気を供給し、開閉弁を閉
じて空気圧源をタイヤから遮断した状態で配管経
路の圧力を計測してタイヤの内圧としている。ま
た目標圧を含む所定の圧力範囲にタイヤの内圧が
達するまで、このような充填動作とタイヤの内圧
計測とを交互に繰返す。 しかし、本発明の装置では、１、２、…ｎ回目
の充填時間（開閉弁を開く時間）が従来例の装置
のように一律一定ではなく、制御装置の初回制御
部と２回目以降制御部とにより、毎回の充填動作
ごとに適正に定められる。すなわち、１回目の充
填時には、初回制御部が、充填前のタイヤ初期圧
を計測した後に、予め定めた設定時間だけの充填
を遂行する。この設定時間は、タイヤの種類ごと
に定めた時間をベースに、充填前の初期圧力を参
考にして求めてもよい。これにより、目標圧に近
い内圧のタイヤの場合も、１回目の充填で過充填
となる失態が避けられる。 また、２、３、…、ｎ、ｎ＋１回目の充填時に
は、２回目以降制御部が、ｎ回目（ｎ：自然数）
の時間To-1の充填後の内圧を目標圧から差引い
た不足圧とｎ回目の充填による内圧の上昇量とを
演算して、時間To-1を「不足圧／上昇量」倍し
たｎ＋１回目の充填時間Toを演算し、時間Toま
たは時間Toのα倍（０＜α＜１）だけ開閉弁を
開いてｎ＋１回目の充填を行う。例えば、２回目
の充填時には、１回目の計測に先立つて計測され
たタイヤの初期圧と、現在のタイヤの内圧と、目
標圧とを用いて、１回目の充填後の「不足圧／上
昇量」比が演算され、１回目の充填時間T0を該
比倍した２回目の充填時間T1が演算されて定め
られる。さらに、３回目の充填時には、２回目の
計測に先立つて計測されたタイヤの内圧と、現在
のタイヤの内圧と、目標圧とを用いて、２回目の
充填後の「不足圧／上昇量」比が演算され、２回
目の充填時間を該比倍した３回目の充填時間が演
算されて定められる。このようにしてｎ＋１回目
の充填時間が演算されるから、各回の充填時間
Toとして目標圧に大胆かつ安全に接近できる適
正な値が定められることになる。 これにより、例えば、充填進行に伴つてタイヤ
が不規則に膨張して、空気供給量に対する内圧の
上昇速度が変動するような場合でも、効率的な各
回目の充填時間が定められることになり、充填繰
返し回数および待ち時間の合計が削減される。 ところで、タイヤの内圧が上昇すると、空気圧
源との差圧が縮小する一方でタイヤバルブの抵抗
が増すから、単位時間当り充填量が減つて次第に
圧力上昇速度が低下して、圧力上昇カーブが寝て
くることが知られている。従つて、充填進行に伴
つてタイヤの内圧は目標圧に次第に接近するよう
に上昇（第４図）し、最終段階の充填では、短い
充填時間が自動的に得られることとなり、過充填
の心配がない。 ２回目の充填時間T1は、１回目の充填後の不
足圧ΔP1と、１回目の充填による内圧の上昇量
ΔP0とから、簡単には、次式： T1＝T0×（ΔP1／ΔP0） …(1) により計算される。これは、時間T0の充填によ
り得た上昇量ΔP0を、不足圧ΔP1分だけ一気に補
外しようとするものである。しかし、実際にはタ
イヤ内圧の上昇に伴い、空気圧源とタイヤ内の圧
力差が縮小すると、配管経路における流量が減少
し、また、同時に、内圧によりタイヤが膨張して
内容積が増加するから、時間T1の２回目の充填
後のタイヤの内圧は、目標圧に達しない。 同様に、３、４、…ｎ、（ｎ＋１）回目の充填
について、ｎ回目の充填後の不足圧ΔP1と、ｎ回
目の充填による内圧の上昇量ΔP0と、ｎ回目の前
記開閉弁の作動時間To-1とを用いて（ｎ＋１）
回目の前記開閉弁の作動時間Toを次式： To＝To-1×（ΔP1／ΔP0） …(2) により計算する。 一方、この方法によれば、２回目の充填時間が
相当長くなるが、充填前の初期圧力の正確な測定
が困難なことと、作動時間中に空気圧源の圧力が
変化する可能性があることを考慮して、過充填を
避けるように、予め定めた安全係数α（０＜α＜
１）を用いて、（ｎ＋１）回目の前記開閉弁の作
動時間Toを次式： To＝α×To-1×（ΔP1／ΔP0） …(3) により計算しても良い。 これにより、例えば、安全係数αを0.8として、
(1)式による時間の80％を、２回目の充填時間に設
定する。 ［発明の実施例］ 本発明の実施例を図面を参照して説明する。 第１図は、本発明の実施例の自動空気圧充填装
置を示すブロツク図である。 第１図において、１はタイヤ２に充填する目標
圧を設定する空気圧設定手段で、目標圧を設定す
るキーボードと、設定圧を表示する表示器と、充
填完了や空気圧オーババー等の表示器とを含む。
３はタイヤ２に充填される高圧空気を供給する空
気圧源であつて、コンプレツサー等を含む。４は
空気圧源３から高圧空気をタイヤ２へ送る配管経
路をオン・オフするための方向切換弁である。５
は配管経路の圧力を計測してタイヤ２の内圧を判
定する圧力測定装置であつて、圧力センサ６と
AD変換器７を含む。８は方向切換弁４を制御す
る制御装置であつて、CPU９、ROM１０、イン
ターフエイス１１〜１３を含む。 本実施例は、また、１度に２本のタイヤに空気
供給できるように、２本の配管経路を設けた第２
図に示す構成としても良い。 第２図は、第１図の実施例の変形例の自動空気
圧充填装置のブロツク図である。 第２図において、４−１と４−２は、タイヤ２
−１、２−２にそれぞれ接続された方向切換弁で
ある。６−１と６−２は、タイヤ２−１、２−２
にそれぞれ接続された圧力センサである。RAM
１４とマルチプレクサ（MPX）１５は、圧力セ
ンサ６、６−１、６−２を制御装置８に交互にア
クセスさせ、方向切換弁４−１、４−２、すなわ
ち各配管経路ごとに独立したきわめて細かい並列
処理を行わせるものである。このようにして、３
本以上の多数本のタイヤに対しても、同様に、制
御装置８を共有した自動空気圧充填装置が構成さ
れる。このとき、１個の圧力センサをそれぞれ電
磁弁を介して複数の配管経路に接続して、電磁弁
を１個ずつ開いてそれぞれの配管経路を独立に計
測するようにすれば、圧力センサも共有されて、
装置のコストが下がる。 第２図の構成を有する装置の作用は、本質的に
は第１図の装置と変わることはないが、空気圧源
の圧力測定を圧力センサ６で行つて、供給圧の変
動に応じて充填時間を調整し、この操作により充
填精度を高めることができる。 これは、トラツクやバス等のタイヤを変換する
という現実の場面を想定すると、実際には、１度
に６〜10本位のタイヤの交換が要求されることも
多く、複数本のタイヤに対する空気充填時間が作
業時間短縮のネツクとなつていることに対応しよ
うとしているものである。例えば、第１図に示し
たような方向切換弁４を１個、すなわち配管経路
を１本有する装置を複数台、同時に使用するより
も、第２図の構成を有する装置は、安価に処理を
行うことが可能である。 ここで、第２図の構成を有する装置を使用する
にあたつては、種類の異るタイヤを同時に充填す
る場合も有り得るので、方向切換弁４−１、４−
２ごとに独立に圧力設定が可能なものとするのが
望ましい。 第３図は、本発明の実施例の自動空気圧充填装
置の制御装置８に含まれる制御プログラムのフロ
ーチヤートである。ここでは、プログラム製作の
都合上、ｎ回目の充填時間To-1を変数T0、ｎ＋
１回目の充填時間Toを変数T1に毎回置換えて演
算する操作が示される。 第１図の自動空気圧充填装置の制御装置８にス
タート信号が入力されると、CPU９は、ステツ
プ１００において、高圧空気を充填する前のタイ
ヤ２の初期圧P0を圧力測定装置５で計測して読
み込む。次に、CPU９は、ステツプ１０１にお
いて、空気圧設定手段１に蓄積されていた目標圧
Ｐを読み込み、目標圧Ｐと初期圧P0とを比較し
て、初期圧P0が目標圧Ｐの許容範囲、例えば目
標圧Ｐ±0.1Kg／cm2以内の場合にはステツプ１０
２に進み、空気圧良の表示を行つてプログラムを
終了する。また、タイヤの初期圧P0が目標圧Ｐ
の許容範囲の上限値を越えている場合にはステツ
プ１０３に進み、空気圧オーバーの表示を行つて
プログラムを終了する。一方、タイヤ２の初期圧
P0が目標圧Ｐの許容範囲の下限値以下の場合に
はステツプ１０４に進み、予め設定された一定の
短時間T0だけ方向切換弁４を作動させ、タイヤ
２に１回目の充填を行う。次に、ステツプ１０５
において、１回目の充填の後のタイヤ２の内圧
P1を圧力測定装置５で計測して読む込む。 次に、ステツプ１０６において、目標圧Ｐから
内圧P1を差引いて不足圧ΔP1を計算する。このと
き、不足圧ΔP1が±0.1Kg／cm2以内の場合にはス
テツプ１０２に進み、空気圧良の表示を行つてプ
ログラムを終了する。また、不足圧ΔP1が−0.1
Kg／cm2以下の場合には、１回目の充填によつてタ
イヤの内圧が目標圧Ｐの許容範囲の上限値を越え
たことを意味するから、ステツプ１０３に進み、
空気圧オーバーの表示を行つてプログラムを終了
する。不足圧ΔP1が0.1Kg／cm2以上の場合にはス
テツプ１０８へ進む。これとは別に、ステツプ１
０７においては、内圧P1から初期圧P0を差引い
て内圧の上昇量ΔP0が計算される。 次に、ステツプ１０８において、１回目の充填
後の不足圧ΔP1と１回目の充填における内圧の上
昇量ΔP0との比を計算し、この比が予めタイヤの
種類に応じて蓄積してある値と比較して大幅に異
る場合には、空気圧設定手段１に設定した目標圧
等に設定ミスの可能性があるから、ステツプ１０
９に進み、圧力設定ミス表示を行つてプログラム
を停止する。一方、この比が蓄積してある値とほ
ぼ一致している正常な場合にはステツプ１１０に
進み、１回目の充填時間T0を参考にして、この
比ΔP0／ΔP0と予めプログラムしてあるROM１
０とによつて２回目の充填時間T1（＝方向切換弁
４の作動時間）を計算する。こうして得られた時
間T1だけ、ステツプ１１１において、方向切換
弁４を作動させて２回目の充填を実行する。次
に、ステツプ１０５に戻つて、再度、タイヤ２に
内圧を読む込み、ステツプ１０６において内圧と
目標圧とを比較し、その不足圧ΔP1が0.1Kg／cm2
以上の場合には、２回目と同様な手順を踏んで、
３回目の充填を実行する。このようにして不足圧
ΔP1が±0.1Kg／cm2以内となるまで（タイヤ内圧
が目標圧Ｐに達するまで）ステツプ１０５〜１１
１を繰返し遂行する。 第４図は、第１図の自動空気圧充填装置におい
て、第３図の手順に従つて空気充填を行つた場合
のタイヤ内の圧力（配管経路の圧力）と積算され
た充填時間との関係の一例を示している。この線
図では、簡明を期するために、横（時間）軸上、
圧力計測のための待ち時間は除いてある。 ここでは、タイヤは未充填の空のものが用いら
れており、目標圧は８Kg／cm2、１回目の充填の設
定時間T0は10秒である。 まず、タイヤ２の初期圧P0が０Kg／cm2と計測
された後に、方向切換弁４を開いて、１回目の充
填を10秒間行う。次に、方向切換弁４を閉じてタ
イヤの内圧P1の計測を行う。この計測は、方向
切換弁４を閉じて所定時間（１〜２秒）後、0.1
秒刻みに圧力計測を繰返し、前回の計測値と今回
の計測値が等しくなつた時の計測値をタイヤの内
圧P1と定めている。 第４図に示されるように、このときの内圧P1
は、1.2Kg／cm2であつた。制御装置８は、不足圧
が6.8Kg／cm2、１回目の充填における圧力上昇量
が1.2Kg／cm2であることから、２回目の充填時間
T1を： T1＝10秒×（6.8Kg／cm2／1.2Kg／cm2） ＝56.6秒 と定め、方向切換弁４を開いて２回目の充填を
56.6秒間行う。 次に、方向切換弁４を閉じて、前回同様にタイ
ヤの内圧P1が計測される。このときの内圧P1は、
6.65Kg／cm2であつて。制御装置８は、不足圧が
1.35Kg／cm2、２回目の充填における圧力上昇量が
5.45Kg／cm2であることから、３回目の充填時間T2
を： T2＝56.6秒×（1.35Kg／cm2／5.45Kg／cm2） ＝14.0秒 と定め、方向切換弁４を開いて３回目の充填を
14.0秒間行う。 次に、方向切換弁４を閉じて、前回同様にタイ
ヤの内圧P1が計測される。このときの内圧P1は、
7.2Kg／cm2であつた。制御装置８は、不足圧が
0.75Kg／cm2、３回目の充填における圧力上昇量が
0.6Kg／cm2であることから、４回目の充填時間T3
を： T3＝14.0秒×（0.75Kg／cm2／0.6Kg／cm2） ＝17.5秒 と定め、方向切換弁４を開いて４回目の充填を
17.5秒間行う。 次に、方向切換弁４を閉じて、前回同様にタイ
ヤの内圧P1が計測される。このときの内圧P1は、
7.8Kg／cm2であつた。制御装置８は、不足圧が0.2
Kg／cm2、４回目の充填における圧力上昇量が0.55
Kg／cm2であることから、５回目の充填時間T4
を： T4＝17.5秒×（0.2Kg／cm2／0.55Kg／cm2） ＝6.4秒 と定め、方向切換弁４を開いて５回目の充填を
6.4秒間行う。 次に、方向切換弁４を閉じて、前回同様にタイ
ヤの内圧P1が計測される。このときの内圧P1は、
7.95Kg／cm2であつた。この値は目標圧の許容範囲
であるから、所定時間（１〜２秒）待つて、再
度、内圧P1を確認して、充填作業を完了する。 従つて、合計の所要時間は、５回の充填時間の
合計と７回の圧力計測の所要時間： 10秒＋56.6秒＋14.0秒＋17.5秒＋6.4秒 ＋２秒×７ ＝118.5秒 となる。このようにして、本実施例の自動空気充
填装置は、タイヤ内圧の上昇に伴い、配管経路の
流量が減少し、また、タイヤの内容積が増加する
性質を利用して、ｎ回目の圧力上昇の平均速度で
不足圧全部を満たす時間を（ｎ＋１）回目の充填
時間とすることにより、目標圧を１度も越えるこ
となく、従来例の装置よりも少ない充填回数、す
なわち短い作業時間で、より精密な充填圧力の制
御を行つている。 ［発明の効果］ 以上述べたように、本発明の自動空気圧充填装
置においては、タイヤの空気充填を能率的、正確
かつ安全に遂行できます。すなわち、充填の目
標圧よりも高い空気圧源をタイヤに直接接続する
から、配管経路やタイヤバルブの抵抗に逆らつて
短い時間でも大量の空気を充填でき、任意に定
めた設定時間T0だけ１回目の充填を行うから、
種々のサイズと初期圧のタイヤを区別なく同様に
扱え、充填前後の経路内圧と目標圧とだけによ
つて次回の充填時間を演算し、タイヤの内容積、
タイヤバルブの絞り抵抗、配管経路の刻々の空気
流量、空気供給量等、計測が困難な数値を扱わな
いから、演算が正確で、安全で信頼性の高い充
填時間を繰返すから、合計の充填繰返し回数を大
幅に削減できる。 特に、タイヤの内圧が上昇すると、実際には単
位時間当り充填量が減つて圧力上昇カーブが寝て
くるが、これによつて不必要に充填回数が増して
効率を落すことがない。 また、実施例のように、各種の警報手段を設け
れば、目標圧とタイヤの初期圧および一定時間空
気を充填後のタイヤ空気圧とを比較して、空気充
填時間を制御しながら空気源からの高圧空気を直
接タイヤに充填することにより、充填時間の短縮
を図ることができるとともに、圧力設定のミスを
感知して作動を停止することから作業面の安全性
の向上をさらに図ることができる。
を行つても、タイヤ種類により、10倍位の圧力上
昇量の差がある。従つて、効率的で、しかも過充
填を起さない充填を行うためには、相当慎重に１
回当りの充填時間を定める必要がある。 本発明は、高圧の空気圧源の採用による作業能
率の上昇を打ち消すことが無い、最終的な充填圧
力の精度が高く、過充填が起き難い、高能率な自
動空気圧充填装置を提供することを目的としてい
る。 ［課題を解決するための手段］ 本発明の自動空気圧充填装置は、空気圧源をタ
イヤに接続する配管経路に開閉弁と測定手段とを
備え、開閉弁を閉じてタイヤを空気圧源から遮断
して行う、測定手段によるタイヤ側経路の内圧の
計測と、開閉弁を開いて行うタイヤ内への空気充
填とを交互に繰返す自動空気圧充填装置におい
て、 充填前のタイヤ初期圧を計測した後に、任意に
定めた設定時間TOだけ開閉弁を開いて、１回目
の充填を行う初回充填制御部と、 ｎ回目（ｎ：自然数）の時間To-1の充填後の
内圧を目標圧から差引いた不足圧とｎ回目の充填
による内圧の上昇量とを演算して、時間To-1を
「不足圧／上昇量」倍したｎ＋１回目の充填時間
Toを演算し、該時間Toまたは該時間oのα倍（０
＜α＜１）だけ開閉弁を開いてｎ＋１回目の充填
を行い、内圧が目標圧を含む所定の圧力範囲に達
するまでこれを繰返す２回目以降充填制御部と、
からなる制御装置をえるものである。 ［作用］ 本発明の自動空気圧充填装置は、従来例の装置
と同様、開閉弁を開いた状態で配管経路を通じて
空気圧源からタイヤに空気を供給し、開閉弁を閉
じて空気圧源をタイヤから遮断した状態で配管経
路の圧力を計測してタイヤの内圧としている。ま
た目標圧を含む所定の圧力範囲にタイヤの内圧が
達するまで、このような充填動作とタイヤの内圧
計測とを交互に繰返す。 しかし、本発明の装置では、１、２、…ｎ回目
の充填時間（開閉弁を開く時間）が従来例の装置
のように一律一定ではなく、制御装置の初回制御
部と２回目以降制御部とにより、毎回の充填動作
ごとに適正に定められる。すなわち、１回目の充
填時には、初回制御部が、充填前のタイヤ初期圧
を計測した後に、予め定めた設定時間だけの充填
を遂行する。この設定時間は、タイヤの種類ごと
に定めた時間をベースに、充填前の初期圧力を参
考にして求めてもよい。これにより、目標圧に近
い内圧のタイヤの場合も、１回目の充填で過充填
となる失態が避けられる。 また、２、３、…、ｎ、ｎ＋１回目の充填時に
は、２回目以降制御部が、ｎ回目（ｎ：自然数）
の時間To-1の充填後の内圧を目標圧から差引い
た不足圧とｎ回目の充填による内圧の上昇量とを
演算して、時間To-1を「不足圧／上昇量」倍し
たｎ＋１回目の充填時間Toを演算し、時間Toま
たは時間Toのα倍（０＜α＜１）だけ開閉弁を
開いてｎ＋１回目の充填を行う。例えば、２回目
の充填時には、１回目の計測に先立つて計測され
たタイヤの初期圧と、現在のタイヤの内圧と、目
標圧とを用いて、１回目の充填後の「不足圧／上
昇量」比が演算され、１回目の充填時間T0を該
比倍した２回目の充填時間T1が演算されて定め
られる。さらに、３回目の充填時には、２回目の
計測に先立つて計測されたタイヤの内圧と、現在
のタイヤの内圧と、目標圧とを用いて、２回目の
充填後の「不足圧／上昇量」比が演算され、２回
目の充填時間を該比倍した３回目の充填時間が演
算されて定められる。このようにしてｎ＋１回目
の充填時間が演算されるから、各回の充填時間
Toとして目標圧に大胆かつ安全に接近できる適
正な値が定められることになる。 これにより、例えば、充填進行に伴つてタイヤ
が不規則に膨張して、空気供給量に対する内圧の
上昇速度が変動するような場合でも、効率的な各
回目の充填時間が定められることになり、充填繰
返し回数および待ち時間の合計が削減される。 ところで、タイヤの内圧が上昇すると、空気圧
源との差圧が縮小する一方でタイヤバルブの抵抗
が増すから、単位時間当り充填量が減つて次第に
圧力上昇速度が低下して、圧力上昇カーブが寝て
くることが知られている。従つて、充填進行に伴
つてタイヤの内圧は目標圧に次第に接近するよう
に上昇（第４図）し、最終段階の充填では、短い
充填時間が自動的に得られることとなり、過充填
の心配がない。 ２回目の充填時間T1は、１回目の充填後の不
足圧ΔP1と、１回目の充填による内圧の上昇量
ΔP0とから、簡単には、次式： T1＝T0×（ΔP1／ΔP0） …(1) により計算される。これは、時間T0の充填によ
り得た上昇量ΔP0を、不足圧ΔP1分だけ一気に補
外しようとするものである。しかし、実際にはタ
イヤ内圧の上昇に伴い、空気圧源とタイヤ内の圧
力差が縮小すると、配管経路における流量が減少
し、また、同時に、内圧によりタイヤが膨張して
内容積が増加するから、時間T1の２回目の充填
後のタイヤの内圧は、目標圧に達しない。 同様に、３、４、…ｎ、（ｎ＋１）回目の充填
について、ｎ回目の充填後の不足圧ΔP1と、ｎ回
目の充填による内圧の上昇量ΔP0と、ｎ回目の前
記開閉弁の作動時間To-1とを用いて（ｎ＋１）
回目の前記開閉弁の作動時間Toを次式： To＝To-1×（ΔP1／ΔP0） …(2) により計算する。 一方、この方法によれば、２回目の充填時間が
相当長くなるが、充填前の初期圧力の正確な測定
が困難なことと、作動時間中に空気圧源の圧力が
変化する可能性があることを考慮して、過充填を
避けるように、予め定めた安全係数α（０＜α＜
１）を用いて、（ｎ＋１）回目の前記開閉弁の作
動時間Toを次式： To＝α×To-1×（ΔP1／ΔP0） …(3) により計算しても良い。 これにより、例えば、安全係数αを0.8として、
(1)式による時間の80％を、２回目の充填時間に設
定する。 ［発明の実施例］ 本発明の実施例を図面を参照して説明する。 第１図は、本発明の実施例の自動空気圧充填装
置を示すブロツク図である。 第１図において、１はタイヤ２に充填する目標
圧を設定する空気圧設定手段で、目標圧を設定す
るキーボードと、設定圧を表示する表示器と、充
填完了や空気圧オーババー等の表示器とを含む。
３はタイヤ２に充填される高圧空気を供給する空
気圧源であつて、コンプレツサー等を含む。４は
空気圧源３から高圧空気をタイヤ２へ送る配管経
路をオン・オフするための方向切換弁である。５
は配管経路の圧力を計測してタイヤ２の内圧を判
定する圧力測定装置であつて、圧力センサ６と
AD変換器７を含む。８は方向切換弁４を制御す
る制御装置であつて、CPU９、ROM１０、イン
ターフエイス１１〜１３を含む。 本実施例は、また、１度に２本のタイヤに空気
供給できるように、２本の配管経路を設けた第２
図に示す構成としても良い。 第２図は、第１図の実施例の変形例の自動空気
圧充填装置のブロツク図である。 第２図において、４−１と４−２は、タイヤ２
−１、２−２にそれぞれ接続された方向切換弁で
ある。６−１と６−２は、タイヤ２−１、２−２
にそれぞれ接続された圧力センサである。RAM
１４とマルチプレクサ（MPX）１５は、圧力セ
ンサ６、６−１、６−２を制御装置８に交互にア
クセスさせ、方向切換弁４−１、４−２、すなわ
ち各配管経路ごとに独立したきわめて細かい並列
処理を行わせるものである。このようにして、３
本以上の多数本のタイヤに対しても、同様に、制
御装置８を共有した自動空気圧充填装置が構成さ
れる。このとき、１個の圧力センサをそれぞれ電
磁弁を介して複数の配管経路に接続して、電磁弁
を１個ずつ開いてそれぞれの配管経路を独立に計
測するようにすれば、圧力センサも共有されて、
装置のコストが下がる。 第２図の構成を有する装置の作用は、本質的に
は第１図の装置と変わることはないが、空気圧源
の圧力測定を圧力センサ６で行つて、供給圧の変
動に応じて充填時間を調整し、この操作により充
填精度を高めることができる。 これは、トラツクやバス等のタイヤを変換する
という現実の場面を想定すると、実際には、１度
に６〜10本位のタイヤの交換が要求されることも
多く、複数本のタイヤに対する空気充填時間が作
業時間短縮のネツクとなつていることに対応しよ
うとしているものである。例えば、第１図に示し
たような方向切換弁４を１個、すなわち配管経路
を１本有する装置を複数台、同時に使用するより
も、第２図の構成を有する装置は、安価に処理を
行うことが可能である。 ここで、第２図の構成を有する装置を使用する
にあたつては、種類の異るタイヤを同時に充填す
る場合も有り得るので、方向切換弁４−１、４−
２ごとに独立に圧力設定が可能なものとするのが
望ましい。 第３図は、本発明の実施例の自動空気圧充填装
置の制御装置８に含まれる制御プログラムのフロ
ーチヤートである。ここでは、プログラム製作の
都合上、ｎ回目の充填時間To-1を変数T0、ｎ＋
１回目の充填時間Toを変数T1に毎回置換えて演
算する操作が示される。 第１図の自動空気圧充填装置の制御装置８にス
タート信号が入力されると、CPU９は、ステツ
プ１００において、高圧空気を充填する前のタイ
ヤ２の初期圧P0を圧力測定装置５で計測して読
み込む。次に、CPU９は、ステツプ１０１にお
いて、空気圧設定手段１に蓄積されていた目標圧
Ｐを読み込み、目標圧Ｐと初期圧P0とを比較し
て、初期圧P0が目標圧Ｐの許容範囲、例えば目
標圧Ｐ±0.1Kg／cm2以内の場合にはステツプ１０
２に進み、空気圧良の表示を行つてプログラムを
終了する。また、タイヤの初期圧P0が目標圧Ｐ
の許容範囲の上限値を越えている場合にはステツ
プ１０３に進み、空気圧オーバーの表示を行つて
プログラムを終了する。一方、タイヤ２の初期圧
P0が目標圧Ｐの許容範囲の下限値以下の場合に
はステツプ１０４に進み、予め設定された一定の
短時間T0だけ方向切換弁４を作動させ、タイヤ
２に１回目の充填を行う。次に、ステツプ１０５
において、１回目の充填の後のタイヤ２の内圧
P1を圧力測定装置５で計測して読む込む。 次に、ステツプ１０６において、目標圧Ｐから
内圧P1を差引いて不足圧ΔP1を計算する。このと
き、不足圧ΔP1が±0.1Kg／cm2以内の場合にはス
テツプ１０２に進み、空気圧良の表示を行つてプ
ログラムを終了する。また、不足圧ΔP1が−0.1
Kg／cm2以下の場合には、１回目の充填によつてタ
イヤの内圧が目標圧Ｐの許容範囲の上限値を越え
たことを意味するから、ステツプ１０３に進み、
空気圧オーバーの表示を行つてプログラムを終了
する。不足圧ΔP1が0.1Kg／cm2以上の場合にはス
テツプ１０８へ進む。これとは別に、ステツプ１
０７においては、内圧P1から初期圧P0を差引い
て内圧の上昇量ΔP0が計算される。 次に、ステツプ１０８において、１回目の充填
後の不足圧ΔP1と１回目の充填における内圧の上
昇量ΔP0との比を計算し、この比が予めタイヤの
種類に応じて蓄積してある値と比較して大幅に異
る場合には、空気圧設定手段１に設定した目標圧
等に設定ミスの可能性があるから、ステツプ１０
９に進み、圧力設定ミス表示を行つてプログラム
を停止する。一方、この比が蓄積してある値とほ
ぼ一致している正常な場合にはステツプ１１０に
進み、１回目の充填時間T0を参考にして、この
比ΔP0／ΔP0と予めプログラムしてあるROM１
０とによつて２回目の充填時間T1（＝方向切換弁
４の作動時間）を計算する。こうして得られた時
間T1だけ、ステツプ１１１において、方向切換
弁４を作動させて２回目の充填を実行する。次
に、ステツプ１０５に戻つて、再度、タイヤ２に
内圧を読む込み、ステツプ１０６において内圧と
目標圧とを比較し、その不足圧ΔP1が0.1Kg／cm2
以上の場合には、２回目と同様な手順を踏んで、
３回目の充填を実行する。このようにして不足圧
ΔP1が±0.1Kg／cm2以内となるまで（タイヤ内圧
が目標圧Ｐに達するまで）ステツプ１０５〜１１
１を繰返し遂行する。 第４図は、第１図の自動空気圧充填装置におい
て、第３図の手順に従つて空気充填を行つた場合
のタイヤ内の圧力（配管経路の圧力）と積算され
た充填時間との関係の一例を示している。この線
図では、簡明を期するために、横（時間）軸上、
圧力計測のための待ち時間は除いてある。 ここでは、タイヤは未充填の空のものが用いら
れており、目標圧は８Kg／cm2、１回目の充填の設
定時間T0は10秒である。 まず、タイヤ２の初期圧P0が０Kg／cm2と計測
された後に、方向切換弁４を開いて、１回目の充
填を10秒間行う。次に、方向切換弁４を閉じてタ
イヤの内圧P1の計測を行う。この計測は、方向
切換弁４を閉じて所定時間（１〜２秒）後、0.1
秒刻みに圧力計測を繰返し、前回の計測値と今回
の計測値が等しくなつた時の計測値をタイヤの内
圧P1と定めている。 第４図に示されるように、このときの内圧P1
は、1.2Kg／cm2であつた。制御装置８は、不足圧
が6.8Kg／cm2、１回目の充填における圧力上昇量
が1.2Kg／cm2であることから、２回目の充填時間
T1を： T1＝10秒×（6.8Kg／cm2／1.2Kg／cm2） ＝56.6秒 と定め、方向切換弁４を開いて２回目の充填を
56.6秒間行う。 次に、方向切換弁４を閉じて、前回同様にタイ
ヤの内圧P1が計測される。このときの内圧P1は、
6.65Kg／cm2であつて。制御装置８は、不足圧が
1.35Kg／cm2、２回目の充填における圧力上昇量が
5.45Kg／cm2であることから、３回目の充填時間T2
を： T2＝56.6秒×（1.35Kg／cm2／5.45Kg／cm2） ＝14.0秒 と定め、方向切換弁４を開いて３回目の充填を
14.0秒間行う。 次に、方向切換弁４を閉じて、前回同様にタイ
ヤの内圧P1が計測される。このときの内圧P1は、
7.2Kg／cm2であつた。制御装置８は、不足圧が
0.75Kg／cm2、３回目の充填における圧力上昇量が
0.6Kg／cm2であることから、４回目の充填時間T3
を： T3＝14.0秒×（0.75Kg／cm2／0.6Kg／cm2） ＝17.5秒 と定め、方向切換弁４を開いて４回目の充填を
17.5秒間行う。 次に、方向切換弁４を閉じて、前回同様にタイ
ヤの内圧P1が計測される。このときの内圧P1は、
7.8Kg／cm2であつた。制御装置８は、不足圧が0.2
Kg／cm2、４回目の充填における圧力上昇量が0.55
Kg／cm2であることから、５回目の充填時間T4
を： T4＝17.5秒×（0.2Kg／cm2／0.55Kg／cm2） ＝6.4秒 と定め、方向切換弁４を開いて５回目の充填を
6.4秒間行う。 次に、方向切換弁４を閉じて、前回同様にタイ
ヤの内圧P1が計測される。このときの内圧P1は、
7.95Kg／cm2であつた。この値は目標圧の許容範囲
であるから、所定時間（１〜２秒）待つて、再
度、内圧P1を確認して、充填作業を完了する。 従つて、合計の所要時間は、５回の充填時間の
合計と７回の圧力計測の所要時間： 10秒＋56.6秒＋14.0秒＋17.5秒＋6.4秒 ＋２秒×７ ＝118.5秒 となる。このようにして、本実施例の自動空気充
填装置は、タイヤ内圧の上昇に伴い、配管経路の
流量が減少し、また、タイヤの内容積が増加する
性質を利用して、ｎ回目の圧力上昇の平均速度で
不足圧全部を満たす時間を（ｎ＋１）回目の充填
時間とすることにより、目標圧を１度も越えるこ
となく、従来例の装置よりも少ない充填回数、す
なわち短い作業時間で、より精密な充填圧力の制
御を行つている。 ［発明の効果］ 以上述べたように、本発明の自動空気圧充填装
置においては、タイヤの空気充填を能率的、正確
かつ安全に遂行できます。すなわち、充填の目
標圧よりも高い空気圧源をタイヤに直接接続する
から、配管経路やタイヤバルブの抵抗に逆らつて
短い時間でも大量の空気を充填でき、任意に定
めた設定時間T0だけ１回目の充填を行うから、
種々のサイズと初期圧のタイヤを区別なく同様に
扱え、充填前後の経路内圧と目標圧とだけによ
つて次回の充填時間を演算し、タイヤの内容積、
タイヤバルブの絞り抵抗、配管経路の刻々の空気
流量、空気供給量等、計測が困難な数値を扱わな
いから、演算が正確で、安全で信頼性の高い充
填時間を繰返すから、合計の充填繰返し回数を大
幅に削減できる。 特に、タイヤの内圧が上昇すると、実際には単
位時間当り充填量が減つて圧力上昇カーブが寝て
くるが、これによつて不必要に充填回数が増して
効率を落すことがない。 また、実施例のように、各種の警報手段を設け
れば、目標圧とタイヤの初期圧および一定時間空
気を充填後のタイヤ空気圧とを比較して、空気充
填時間を制御しながら空気源からの高圧空気を直
接タイヤに充填することにより、充填時間の短縮
を図ることができるとともに、圧力設定のミスを
感知して作動を停止することから作業面の安全性
の向上をさらに図ることができる。
第１図は、本発明の実施例の自動空気圧充填装
置のブロツク図である。第２図は、本発明の実施
例の変形例の自動空気圧充填装置のブロツク図で
ある。第３図は、本発明の実施例の自動空気圧充
填装置における、制御装置のプログラムを示すチ
ヤート図である。第４図は、本発明の実施例にお
けるタイヤ内の圧力の上昇を示す線図である。 ［主要部分の符号の説明］、１…空気圧設定手
段、２…タイヤ、３…空気圧源、４…方向切換
弁、５…圧力測定手段、８…制御装置、１００〜
１１１…ステツプ。
置のブロツク図である。第２図は、本発明の実施
例の変形例の自動空気圧充填装置のブロツク図で
ある。第３図は、本発明の実施例の自動空気圧充
填装置における、制御装置のプログラムを示すチ
ヤート図である。第４図は、本発明の実施例にお
けるタイヤ内の圧力の上昇を示す線図である。 ［主要部分の符号の説明］、１…空気圧設定手
段、２…タイヤ、３…空気圧源、４…方向切換
弁、５…圧力測定手段、８…制御装置、１００〜
１１１…ステツプ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 空気圧源をタイヤに接続する配管経路に開閉
弁と測定手段とを備え、開閉弁を閉じてタイヤを
空気圧源から遮断して行う、測定手段によるタイ
ヤ側経路の内圧の計測と、開閉弁を開いて行うタ
イヤ内への空気充填とを交互に繰返す自動空気圧
充填装置において、 充填前のタイヤ初期圧を計測した後に、任意に
定めた設定時間だけ開閉弁を開いて、１回目の充
填を行う初回充填制御部と、 ｎ回目（ｎ：自然数）の時間To-1の充填後の
内圧を目標圧から差引いた不足圧とｎ回目の充填
による内圧の上昇量とを演算して、時間To-1を
「不足圧／上昇量」倍したｎ＋１回目の充填時間
Toを演算し、該時間Toまたは該時間Toのα倍
（０＜α＜１）だけ開閉弁を開いてｎ＋１回目の
充填を行い、内圧が目標圧を含む所定の圧力範囲
に達するまでこれを繰返す２回目以降充填制御部
と、からなる制御装置を備えることを特徴とする
自動空気圧充填装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23413783A JPS60128007A (ja) | 1983-12-14 | 1983-12-14 | 自動空気圧充填装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23413783A JPS60128007A (ja) | 1983-12-14 | 1983-12-14 | 自動空気圧充填装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60128007A JPS60128007A (ja) | 1985-07-08 |
| JPH0376260B2 true JPH0376260B2 (ja) | 1991-12-04 |
Family
ID=16966213
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23413783A Granted JPS60128007A (ja) | 1983-12-14 | 1983-12-14 | 自動空気圧充填装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60128007A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1333929C (en) * | 1988-07-25 | 1995-01-10 | James Maurice Walker | Deflation control system and method |
| US5249609A (en) * | 1988-07-25 | 1993-10-05 | Eaton Corporation | Deflation control system and method |
| JPH0467504U (ja) * | 1990-10-22 | 1992-06-16 | ||
| US5516379A (en) * | 1994-10-20 | 1996-05-14 | Eaton Corporation | CTI program pressure setting override |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56102206U (ja) * | 1980-01-08 | 1981-08-11 | ||
| US4456038A (en) * | 1981-03-25 | 1984-06-26 | Hennessy Industries, Inc. | Apparatus for pressurizing tires to a desired level |
| JPS6050059A (ja) * | 1983-08-30 | 1985-03-19 | Daihatsu Motor Co Ltd | タイヤへのエア−充填方法 |
| JPS6053451A (ja) * | 1983-08-31 | 1985-03-27 | Daihatsu Motor Co Ltd | タイヤへのエア−充填方法 |
-
1983
- 1983-12-14 JP JP23413783A patent/JPS60128007A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60128007A (ja) | 1985-07-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |