JPH0443414Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、車両等に備えられ作動空気源からブ
レーキ系ライン及び補機系ラインに加圧空気を供
給する際に、補機系ラインから空気洩れ等が発生
してもブレーキ系ラインへの加圧空気の供給を保
証する作動空気供給装置に関する。

［従来の技術］ 従来トラツク等の車両にあつては、第４図に示
すように、エア・ガバナの制御の下にエア・コン
プレツサからチエツク弁ａを介して空気タンクｂ
内に加圧空気が導入されて蓄圧されるようになつ
ている。そして、この空気タンクｂに蓄圧された
加圧空気は、ブレーキ系専用タンクｃを備えたブ
レーキ系ラインｄ並びに補機系ラインｅを介して
ブレーキや様々な補機類に供給されて逐次消費さ
れるようになつている。補機類としては例えば、
可変容量型過給機の制御用シリンダｆや、可変ス
ワール装置の制御用シリンダｇ、排気ブレーキの
制御用シリンダｈ、更にはエアホーンｉ等があ
り、またこれら補機ｆ〜ｉの入口には、補機系ラ
インｅからの加圧空気の導入を制御する電磁弁
ｊ，ｋが設けられている。殊に可変容量型過給機
並びに可変スワール装置の作動は、機関負荷Ｌ及
び機関回転数Ｒを検出するセンサｌ，ｍからの検
出信号を処理する制御器ｎにより制御されるよう
になつており、これら過給機及び装置を制御する
制御用シリンダｆ，ｇの電磁弁ｊが、制御器ｎか
らの出力信号で開度制御されるように構成されて
いる。

更に空気タンクｃには、運転者にタンク内圧Ｐ
を表示したり、そのタンク内圧Ｐが必要圧力を下
回つた場合に、これを検出して警報を与える圧力
計ｑや最低圧力検出スイツチｒ及び警報燈ｓが設
備されている。

そして、このような作動空気供給装置にあつて
は、ブレーキ系ラインｄへの加圧空気の供給が極
めて重要であり、一般的には２系統のブレーキ系
専用タンクｃが備えられて、一方のタンクｃが加
圧空気を供給できなくなつた場合であつても、他
方のタンクｃでバツクアツプできるように安全設
計が施されている。

［考案が解決しようとする問題点］ ところで従来にあつては、ブレーキ系専用タン
クｃを有するブレーキ系ラインｄと補機系ライン
ｅとを一括して単一の空気タンクｂに接続してい
るため、補機系ラインｅが破損して空気洩れが生
ずると、空気タンクｂに蓄圧されていた加圧空気
並びにエア・コンプレツサから空気タンクｂに導
入される加圧空気は共に補機系ラインｅの破損部
から流出してしまい、その結果空気タンクｃの圧
力が低下してブレーキ系ラインｄの専用タンクｃ
に加圧空気を供給することができなかつた。また
反対に、ある程度蓄圧された専用タンクｃから加
圧空気が空気タンクｂへと逆流して、ブレーキ系
ラインｄの加圧空気も補機系ラインｅの破損部か
ら流出することとなつていた。

このような事態に対処すべく従来にあつては、
専用タンクｃの入口側にチエツク弁ｔを設けて、
既に蓄圧された加圧空気の補機系ラインｅへの流
出を防止している。

しかしながら、既に蓄圧された加圧空気の流出
は防止できるものの、以後空気タンクｂからの専
用タンクｃへの加圧空気の供給は期待できず、ブ
レーキを使用するたびに専用タンクｃ内の加圧空
気量が減少し、最終的にはブレーキ作動に支障を
きたすこととなつていた。この場合、専用タンク
ｃ内の圧力がブレーキ作動に支障をきたすような
圧力となる前に、警報音等により運転者に危急を
知らせるようにしているが、いずれにしてもその
後走行することができなかつた。

ここに関連する技術として、ブレーキ系ライン
から分岐される補機系ラインに弁を介設し、ブレ
ーキ系ライン圧力に応じて弁を開閉するようにし
た「エアブレーキ配管回路」（実開昭58−128165
号公報）及び「車両の制動用圧縮空気供給回路」
（実開昭56−131259号公報）が提案されている。
「エアブレーキ配管回路」、並びに「車両の制動用
圧縮空気供給回路」にあつてはその安全弁を、ブ
レーキ系ライン圧力の低下に応じて補機系ライン
を閉じる弁に代えることにより、補機系ラインで
空気洩れが生じてブレーキ系ライン圧力が低下し
てきた場合には、補機系ラインを閉じることによ
つて、エア・コンプレツサからブレーキ系ライン
に継続して加圧空気を供給でき、ブレーキ作動を
保証できる。しかしながら、上記提案に採用され
る弁は、ブレーキ系ラインの圧力状態に基づいて
作動されるため、補機系ラインの破損によりブレ
ーキ系ライン圧力が急激に低下した時点では、一
旦閉じてブレーキ系ラインの圧力を回復させる
が、圧力が回復すると再び開いて補機系ラインへ
加圧空気を供給するように作動する。このような
弁の開閉動作は基本的には、通常走行時降坂路に
おいて頻繁にブレーキを使用すること等によりブ
レーキ系ラインの圧力が低下したときにはブレー
キ系ラインへの空気供給を確保し、ブレーキ系ラ
インの圧力が回復した後には補機系ラインへの空
気供給を再開することのみを前提としたものであ
る。

ところがこのような弁作動を前提として補機系
ラインの破損時を考えると、上述した補機系ライ
ンへ供給される加圧空気が洩れ出て弁は再び閉じ
られることになり、結局弁は頻繁に開閉が繰り返
されることになる。ここに、補機系ラインに可変
容量型過給機やスワール制御装置の制御用シリン
ダ等機関制御用の補機が設備されている場合に
は、弁の頻繁な開閉により加圧空気の供給や、そ
の供給の停止が制御器からの制御に対応しない状
態で行なわれることとなり、機関制御に乱調をき
たして安全走行に支障を与えるおそれがあつた。

例えば、可変容量型過給機では、電磁弁制御に
よりブースト圧が変更されるが、電磁弁の失調に
よりブースト圧が適切に制御されず、出力が増加
したり減少したりして運転者の意思に拘わらず車
両が加・減速する等の事態を招くこととなり、安
全性に悪影響を与えることになる。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は、ブレーキ系ライン及び開閉弁を有す
る補機系ラインが接続されこれらに加圧空気を供
給する作動空気源の圧力を検出する圧力検出手段
と、圧力検出手段で検出される圧力が設定圧より
低下した回数が設定回数を超えたことにより開閉
弁を閉成する制御手段とを備えて構成される。

［作用］ 本考案の作用について述べると、圧力検出手段
で検出される作動空気源の圧力が設定圧より低下
した回数が設定回数を超えたことに基づいて補機
系ラインの破損を推定し、この推定により制御手
段で補機系ラインの開閉弁を閉成状態に維持する
ようになつている。即ち、この制御は通常走行時
に時折生ずる作動空気源の圧力低下に対しては補
機系ラインを閉じ、圧力回復後再び補機系ライン
に加圧空気を供給する制御を確保した上で、補機
系ラインの破損による危急時には、頻繁に継続し
て起こり得る弁の開閉作動を強制的に閉制御し
て、補機による機関制御等への悪影響を排除する
ようになつている。

［実施例］ 以下に本考案の好適一実施例を添付図面に従つ
て詳述する。

第１図に示すように、１は作動空気源たる空気
タンクであり、この空気タンク１には、逆流を防
止するチエツク弁２を介して、エア・コンプレツ
サから加圧空気を導入するための空気供給ライン
３が接続される。またこの空気タンク１には、そ
の内圧Ｐを導出してエア・ガバナに供給する圧力
検出ライン４が接続され、エア・ガバナはこのラ
イン４を介して導入されるタンク内圧Ｐに基づい
てエア・コンプレツサを制御し、空気タンク１内
に所定の加圧空気を導入して蓄圧させるようにな
つている。更に、この空気タンク１には、その内
圧Ｐが設定圧P₀を下回つたことに応じてONされ
る圧力検出手段たる低圧スイツチ５が設けられ
る。この低圧スイツチ５は、タンク内圧Ｐが設定
圧P₀以上においてOFFに維持される。

以上のように構成され、加圧空気が蓄圧される
空気タンク１には、空気消費系としてブレーキ系
ライン６と補機系ライン７とが接続される。ブレ
ーキ系ライン６は２系統設備され、各ライン６に
は夫々、ブレーキ系専用タンク８が介設されると
共に、これら専用タンク８の入口側には、蓄圧さ
れた空気の空気タンク１への逆流を防止するチエ
ツク弁９が設けられている。

他方補機系ライン７は、主ライン１０とこの主
ライン１０から各別独立に分岐された分岐ライン
１１とから構成され、各分岐ライン１１に各別独
立に補機が接続される。本実施例にあつては補機
として、可変容量型過給機、可変スワール装置及
び排気ブレーキ制御用の各シリンダ１２，１３，
１４並びにエア・ホーン１５が例示されている。
また各分岐ライン１１には、供給空気量を調節す
るための開閉弁たる電磁弁１６，１７が介設され
る。

このように構成された補機系ライン７の電磁弁
１６，１７、殊に機関の自動制御に係わる可変容
量型過給機及び可変スワール装置の制御用シリン
ダ１２，１３のための電磁弁１６には、その開度
制御を行なう制御手段たるコントロール・ユニツ
ト１８が接続される。このコントロール・ユニツ
ト１８には、機関運転状態を検出する負荷センサ
１９及び回転数センサ２０が接続され、これらセ
ンサ１９，２０夫々から機関負荷Ｌ並びに機関回
転数Ｒが入力されるようになつている。また図示
しないが、機関運転状態に対応するマニユアル操
作の内容として、ギアニユートラル信号、クラツ
チ断続信号、アクセル踏込み信号等が夫々ニユー
トラルスイツチ、クラツチスイツチ、並びにアク
セルスイツチからコントロール・ユニツト１８に
入力されるようになつている。そして、殊にこの
コントロール・ユニツト１８には、上述した低圧
スイツチ５が接続され、空気タンク１のタンク内
圧ＰがON−OFF信号として入力されるようにな
つている。このコントロール・ユニツト１８の機
能を略述すると、機関始動時における空気タン
ク１内への加圧空気の蓄圧制御、通常運転時機
関状態に応じて電磁弁１６を開度調節することに
よつて行なう可変容量型過給機、可変スワール装
置の制御、低圧スイツチ５からの信号により、
空気タンク１内の圧力Ｐが設定圧P₀より低下し
た回数ｎが設定回数Ｎを超えたことにより危急状
態（補機系ライン７の破損等による空気洩れ）を
推定して、電磁弁１６を強制的に閉成する制御を
行なうようになつている。またの制御にあつて
は、低圧スイツチ５で検出された空気タンク１の
内圧Ｐが設定圧P₀より低下した際、電磁弁１６
を設定時間Tdの間強制的に閉じる制御も行なう
ようになつている。

以上のコントロール・ユニツト１８の制御を、
第２図に従つて説明する。

図において、Ａ部は始動時制御、Ｂ部は通常運
転時制御、Ｃ部は危急時制御である。

始動時制御Ａは、機関始動時空気タンク１内の
圧力上昇に相当の時間を要するので、設定時間
Ta（３分程度）内は特に電磁弁１６の制御は行な
わない。フローに従つて説明すると、キースイツ
チのONにより、以後使用される制御値ｎ，t₁〜
t₃を０にセツトして初期値を与える。ここに、ｎ
はタンク内圧Ｐが設定圧P₀を下回つて回数、t₁〜
t₃は制御用の時間値である。キースイツチをON
にすると、コントロール・ユニツト１８内のタイ
マが起動する。先ず、時間t₁が加算（t₁＝t₁＋１）
され、時間t₁が設定時間Taを超えるまでは、通
常運転時制御Ｂには移行されず、主に空気タンク
１への加圧空気の蓄圧が行なわれる。但し、この
期間中であつても、ブレーキ系ライン６や、コン
トロール・ユニツト１８と関係なく適宜作動され
る電磁弁１７を有する補機（例えば、エア・ホー
ン１５）には、必要に応じて空気タンク１から加
圧空気が供給されることになる。

始動時制御Ａが終了すると、通常は、通常運転
時制御Ｂに移行する。この制御Ｂは、各種検出値
（機関負荷Ｌ、機関回転数Ｒ、タンク内圧Ｐ等）
の読込み、及びタンク内圧Ｐが設定圧P₀よりも
高いことを前提として行なわれ、主にアイドリン
グ状態の維持に対する制御部分、ギヤチエンジ
に際しての制御部分、並びに通常走行時に対す
る制御部分から成る。制御部分は、ニユート
ラルスイツチがOFF（ギヤが入つている）であり
且つクラツチスイツチがON（クラツチペダルか
ら足が離されている）であるならば、機関動力が
駆動輪に伝達されているので、機関運転状態に対
応する各センサ１９，２０から出力される機関負
荷Ｌ及び機関回転数Ｒに基づき、コントロール・
ユニツト１８内にメモリされたマツプ等に従つて
電磁弁１６の制御を行なうようになつている。こ
れにより、可変容量型過給機等の機関状態に応じ
た制御が達成されることになる。

ギヤチエンジに際しての制御部分は、ギヤチ
エンジの際には機関負荷や機関回転数が変動する
ため、それに応じた制御を行なうと電磁弁１６が
頻繁に開閉されたり、それにより電磁弁１６や制
御用シリンダ１２，１３等の耐久性を低下させる
という問題に対処するために、電磁弁１６をギヤ
チエンジ直前の状態に維持するようになつてい
る。この制御部分は、ギヤチエンジのマニユア
ル操作に対応させて、ニユートラルスイツチが
OFFであり且つクラツチスイツチがOFF（クラツ
チペダルが踏み込まれている）であるならば、若
しくはニユートラルスイツチがON（ギヤが中立
状態）であり且つクラツチスイツチがOFFであ
るならば、更にアクセルスイツチがOFF（アクセ
ルペダルから足が離されている）であることを条
件として実行されることになる。

更に、アイドリング状態の維持に対する制御部
分は、長時間アイドリング状態に維持されると
空気タンク１の圧力が高い状態に保たれて電磁弁
１６に相当の圧力が作用して好ましくないので、
電磁弁１６を強制的に閉じるようになつている。
この制御部分は、ニユートラルスイツチがON
で且つクラツチスイツチがONであるならば、時
間t₁が設定時間Tbを超えたことに応じて電磁弁
１６を閉じるようになつている。この時間t₁は、
例えば始動時制御Ａから継続してこの制御部分
に入つてきたときには、既に空気タンク１に相当
の加圧空気が蓄圧されているので、時間t₁は０で
ないとしてすぐ設定時間Tbと比較される。反対
に、一旦電磁弁１６が閉じられた後では、次回の
制御のために時間t₁は０とされるので、その場合
にはアイドリング状態に移行した時点から時間t₁
をタイマで起算して設定時間Tbと比較するよう
になつている。

これら制御Ａ，Ｂに対して危急時制御Ｃは、次
のように行なわれる。この危急時制御Ｃでは、設
定時間Tc（例えば５〜６分程度）内に、タンク内
圧Ｐが設定圧P₀よりも低下した回数ｎが設定回
数Ｎ（例えば３〜４回程度）を超えたことにより、
空気洩れを判断して以後電磁弁１６を強制的に閉
じた状態に維持するものである。これは、機関運
転中において空気タンク１内からのドレン抜き時
や降坂時等のブレーキ使用により何回かタンク内
圧Ｐが設定圧P₀よりも下回る事態と、危急時に
何回も繰り返してタンク内圧Ｐが下がる事態とを
考慮して、一定時間Tc内に圧力低下回数ｎが設
定回数Ｎを超えたことで危急状態を推定する構成
である。

またこの制御Ｃには、タンク内圧Ｐが設定圧
P₀より低下したことに応じて電磁弁１６を閉じ
た際に、その後直ぐにタンク内圧Ｐが設定圧P₀
を超えたことに従つて電磁弁１６が再び開かれる
サイクルタイムが極めて短いと次のような不具合
が生じるため、一定の設定時間Td（例えば１分程
度）の間電磁弁１６を閉じた状態に維持する制御
部分が含まれる。不具合とは、たとえ設定回数
Ｎを超えた以後は電磁弁１６を閉成するとして
も、それまでの期間中は電磁弁１６の開閉がくり
返し行なわれる。これが極めて短いサイクルで繰
り返されると、電磁弁１６で制御される制御用シ
リンダ１２，１３の制御が失調し、機関制御を不
安定化させて安全走行に支障を与える場合があ
る。この点、設定時間Tdの間電磁弁１６を閉じ
れば、サイクルタイムを緩やかなものとでき、機
関の激しい乱調を防止することができる。また不
具合として、長い降坂路等でのブレーキ使用によ
り大量の加圧空気を消費して短時間で空気タンク
１の内圧を上昇させ得ない場合、危急時でないに
も拘わらず電磁弁１６の開閉回数が設定回数を超
えて強制的に電磁弁１６が閉成されてしまう場合
がある。これに対し、設定時間Tdを与えて空気
タンク内圧Ｐの上昇期間を確保することにより、
このような場合の誤動作も防止することができ
る。

以下フローに従つて説明する。

先ず、空気タンク１の内圧Ｐが設定圧P₀より
も下回つたことが初めて判断されると、この第１
回目には時間t₃は０であるため、その時点からタ
イマで時間t₃が起算される。次いでこの時間t₃と
設定時間Tcとの大小比較が行なわれ、設定時間
Tc以内ならば、タンク内圧Ｐの低下回数ｎが加
算される（第１回目はｎ＝１）。次いで、この回
数ｎと設定回数Ｎが比較され、設定回数Ｎよりも
少ないときには、次の制御に移る。

この制御では、時間t₂を加算することによ
り、設定時間Tdに時間t₂が達するまで電磁弁１
６を閉じてサイクルタイムを伸ばす。その後制御
は“検出値読込み”まで戻される。戻された制御
は通常、タンク内圧Ｐの上昇により通常運転時制
御Ｂへ移行されるが、その内圧Ｐの低下が再び検
出されると、危急時制御Ｃに第２回目として移行
する。このとき、時間t₃は既に起算されているの
で、この時間t₃と設定時間Tcを比較し、設定時
間Tc以内ならば、回数ｎが加算される。ここで、
第２回目のときの時間t₃が設定時間Tcを超えた
場合には、以前の制御値ｎ，t₃がリセツトされ、
この第２回目が第１回目とされ時間t₃も再度起算
される。

このような制御が繰り返されて、設定時間Tc
内に回数ｎが設定回数Ｎを超えたならば、空気洩
れの危急状態として電磁弁１６を以後強制的に閉
成することになる。

以上のように構成すれば、通常の運転状態にお
ける電磁弁１６の制御を害することなく、電磁弁
１６の反復される開閉作動による安全走行への悪
影響を排除した上で、特に必要とされる危急時の
ブレーキ系ライン６への加圧空気の供給を確保で
き、走行の安全性を保証できる。

尚、上記した設定時間Ta，Tc，Td並びに設
定回数Ｎは、設計事項であり、いずれの値を設定
しても良いことは勿論である。

尚、第３図には上記実施例の変形例が示されて
いる。空気タンク１と補機系ライン７との接続部
に、コントロール・ユニツト１８で制御される電
磁弁２１を新設することにより、空気タンク内圧
Ｐが極めて低い場合に閉じ、その後、コントロー
ル・ユニツト１８で閉じられた電磁弁１６以外の
電磁弁１７を有する補機（例えばエア・ホーン１
５）への加圧空気供給制御をこの電磁弁２１で行
なうようにしても良い。

尚、第１図及び第３図において、２２，２３は
夫々圧力計及び警告燈である。

［考案の効果］ 以上要するに本考案によれば、次のような優れ
た効果を発揮する。

ブレーキ系ライン及び開閉弁を有する補機系ラ
インが接続されこれらに加圧空気を供給する作動
空気源の圧力を検出する圧力検出手段と、圧力検
出手段で検出される圧力が設定圧より低下した回
数が設定回数を超えたことにより開閉弁を閉成す
る制御手段とを備えたことにより、危急状態を的
確に推定させて電磁弁の失調による機関制御の乱
調を防止しつつ適切にブレーキ系ラインへの加圧
空気の供給を達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の好適一実施例を示す系統図、
第２図は制御内容を示すフローチヤート、第３図
は変形例を示す系統図、第４図は従来例を示す系
統図である。 図中、１は作動空気源たる空気タンク、５は圧
力検出手段たる低圧スイツチ、６はブレーキ系ラ
イン、７は補機系ライン、１６は開閉弁たる電磁
弁、１８は制御手段たるコントロール・ユニツト
である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) ブレーキ系ライン及び開閉弁を有する補機系
   ラインが接続されこれらに加圧空気を供給する
   作動空気源の圧力を検出する圧力検出手段と、
   該圧力検出手段で検出される圧力が設定圧より
   低下した回数が設定回数を超えたことにより上
   記開閉弁を閉成する制御手段とを備えたことを
   特徴とする作動空気供給装置。 (2) 上記制御手段が、上記圧力検出手段で検出さ
   れる圧力が設定圧より低下したことに応じて上
   記開閉弁を設定時間の間閉じる前記実用新案登
   録請求の範囲第１項記載の作動空気供給装置。