特許 7568610 空気供給システム、空気供給システムの制御方法、及び空気供給システムの制御プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-07

(45)【発行日】2024-10-16

(54)【発明の名称】空気供給システム、空気供給システムの制御方法、及び空気供給システムの制御プログラム

(51)【国際特許分類】

   B01D 53/26 20060101AFI20241008BHJP

   B60T 17/00 20060101ALI20241008BHJP

【ＦＩ】

B01D53/26 230

B60T17/00 B

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2021502268

(86)(22)【出願日】2020-02-25

(86)【国際出願番号】 JP2020007469

(87)【国際公開番号】W WO2020175470

(87)【国際公開日】2020-09-03

【審査請求日】2023-02-15

(31)【優先権主張番号】P 2019031993

(32)【優先日】2019-02-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】510063502

【氏名又は名称】ナブテスコオートモーティブ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106781

【弁理士】

【氏名又は名称】藤井 稔也

(72)【発明者】

【氏名】杉尾 卓也

(72)【発明者】

【氏名】除田 和也

【審査官】宮部 裕一

(56)【参考文献】

【文献】特表２００４－５２６６２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２２１１１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／１７０７３７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１３－０２４４４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国登録特許第１０－０６４９３４１（ＫＲ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０１Ｄ ５３／２６

Ｆ０４Ｂ ４１／０２

Ｆ０４Ｂ ３９／１６

Ｂ６０Ｔ １７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧縮空気を送出するコンプレッサ及び圧縮乾燥空気を貯留する貯留部の間に設けられており、水分を捕捉するフィルタを有する、空気乾燥回路と、
前記空気乾燥回路を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記コンプレッサから送出された前記圧縮空気を前記フィルタに順方向に通過させて前記貯留部に供給する除湿動作を実行するように前記空気乾燥回路を制御し、
前記貯留部に貯留された前記圧縮乾燥空気を前記フィルタに逆方向に通過させて前記フィルタを通過した流体を排出口から排出する再生動作を実行するように前記空気乾燥回路を制御し、
一定期間内の前記コンプレッサの稼働率に応じて、１回の前記再生動作で消費する再生空気量を設定するように構成されている、
空気供給システム。

【請求項2】

前記制御装置は、
一定期間内の前記コンプレッサの稼働率が高い場合には、前記再生空気量を小さくし、前記コンプレッサの稼働率が低い場合には、前記再生空気量を大きくするように構成されている、
請求項１に記載の空気供給システム。

【請求項3】

前記制御装置は、
前記貯留部内の圧縮乾燥空気の湿潤状態を示す指標が高い場合には、前記再生空気量を大きくし、前記貯留部内の圧縮乾燥空気の湿潤状態を示す指標が低い場合には、前記再生空気量を小さくするように構成されている、
請求項１又は２に記載の空気供給システム。

【請求項4】

前記制御装置は、
前記コンプレッサの稼働率が高い場合には、前記貯留部の圧力であって前記再生動作を開始するための上限圧を高く設定し、前記コンプレッサの稼働率が低い場合には前記上限圧を低く設定し、
前記上限圧が高い場合には、前記再生空気量を小さくし、前記上限圧が低い場合には前記再生空気量を大きくするように構成されている、
請求項１～３のいずれか１項に記載の空気供給システム。

【請求項5】

圧縮空気を送出するコンプレッサ及び圧縮乾燥空気を貯留する貯留部の間に設けられており、水分を捕捉するフィルタを有する、空気乾燥回路と、
前記空気乾燥回路を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記コンプレッサから送出された前記圧縮空気を前記フィルタに順方向に通過させて前記貯留部に供給する除湿動作を実行するように前記空気乾燥回路を制御し、
前記貯留部に貯留された前記圧縮乾燥空気を前記フィルタに逆方向に通過させて前記フィルタを通過した流体を排出口から排出する再生動作を実行するように前記空気乾燥回路を制御し、
前記圧縮空気又は前記圧縮乾燥空気の温度に応じて、１回の前記再生動作で消費する再生空気量を設定するように構成されている、
空気供給システム。

【請求項6】

前記制御装置は、
前記温度が低い場合には、前記再生空気量を小さくし、前記温度が高い場合には、前記再生空気量を大きく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】

圧縮空気を送出するコンプレッサ及び圧縮乾燥空気を貯留する貯留部の間に設けられており、水分を捕捉するフィルタを有する、空気乾燥回路と、前記空気乾燥回路を制御する制御装置とを備える空気供給システムの制御方法であって、
前記制御装置が、
前記コンプレッサから送出された前記圧縮空気を前記フィルタに順方向に通過させて前記貯留部に供給する除湿動作を実行するように前記空気乾燥回路を制御し、
前記貯留部に貯留された前記圧縮乾燥空気を前記フィルタに逆方向に通過させて前記フィルタを通過した流体を排出口から排出する再生動作を実行するように前記空気乾燥回路を制御し、
一定期間内の前記コンプレッサの稼働率に応じて、１回の前記再生動作で消費する再生空気量を設定する、
空気供給システムの制御方法。

【請求項8】

圧縮空気を送出するコンプレッサ及び圧縮乾燥空気を貯留する貯留部の間に設けられており、水分を捕捉するフィルタを有する、空気乾燥回路と、前記空気乾燥回路を制御する制御装置とを備える空気供給システムの制御方法であって、
前記制御装置が、
前記コンプレッサから送出された前記圧縮空気を前記フィルタに順方向に通過させて前記貯留部に供給する除湿動作を実行するように前記空気乾燥回路を制御し、
前記貯留部に貯留された前記圧縮乾燥空気を前記フィルタに逆方向に通過させて前記フィルタを通過した流体を排出口から排出する再生動作を実行するように前記空気乾燥回路を制御し、
前記圧縮空気の温度又は前記圧縮乾燥空気の温度に応じて、１回の前記再生動作で消費する再生空気量を設定する、
空気供給システムの制御方法。

【請求項9】

圧縮空気を送出するコンプレッサ及び圧縮乾燥空気を貯留する貯留部の間に設けられており、水分を捕捉するフィルタを有する、空気乾燥回路と、前記空気乾燥回路を制御する制御装置とを備える空気供給システムの制御プログラムであって、
前記制御装置を、
前記コンプレッサから送出された前記圧縮空気を前記フィルタに順方向に通過させて前記貯留部に供給する除湿動作を実行するように前記空気乾燥回路を制御する除湿動作実行部、
前記貯留部に貯留された前記圧縮乾燥空気を前記フィルタに逆方向に通過させて前記フィルタを通過した流体を排出口から排出する再生動作を実行するように前記空気乾燥回路を制御する再生動作実行部、及び
一定期間内の前記コンプレッサの稼働率に応じて、１回の前記再生動作で消費する再生空気量を設定する設定部、として機能させる、
空気供給システムの制御プログラム。

【請求項10】

圧縮空気を送出するコンプレッサ及び圧縮乾燥空気を貯留する貯留部の間に設けられており、水分を捕捉するフィルタを有する、空気乾燥回路と、前記空気乾燥回路を制御する制御装置とを備える空気供給システムの制御プログラムであって、
前記制御装置を、
前記コンプレッサから送出された前記圧縮空気を前記フィルタに順方向に通過させて前記貯留部に供給する除湿動作を実行するように前記空気乾燥回路を制御する除湿動作実行部、
前記空気乾燥回路を制御して前記貯留部に貯留された前記圧縮乾燥空気を前記フィルタに逆方向に通過させて前記フィルタを通過した流体を排出口から排出する再生動作を実行するように前記空気乾燥回路を制御する再生動作実行部、及び
前記圧縮空気の温度又は前記圧縮乾燥空気の温度に応じて、１回の前記再生動作で消費する再生空気量を設定する設定部、として機能させる
空気供給システムの制御プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、空気供給システム、空気供給システムの制御方法、及び空気供給システムの制御プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

トラック、バス、建機等の車両においては、コンプレッサから送られる圧縮空気を利用して、ブレーキシステム及びサスペンションシステム等を含む、空気圧システムが制御されている。この圧縮空気には、大気中に含まれる水分及びコンプレッサ内を潤滑する油分等、液状の不純物が含まれている。水分及び油分を多く含む圧縮空気が空気圧システム内に入ると、錆の発生及びゴム部材の膨潤等を招き、作動不良の原因となる可能性がある。このため、コンプレッサの下流には、圧縮空気中の水分及び油分等の不純物を除去する圧縮空気乾燥装置が設けられている。

【0003】

圧縮空気乾燥装置は、乾燥剤を含むフィルタと各種バルブとを備えている。圧縮空気乾燥装置は、圧縮空気をフィルタに通過させて圧縮空気から水分等を除去する除湿動作を行う。除湿動作によって生成された圧縮乾燥空気は、エアタンクに貯留される。また、圧縮空気乾燥装置の清浄機能は、圧縮乾燥空気の供給量に応じて低下する。このため、圧縮空気乾燥装置は、フィルタに吸着された油分及び水分をフィルタから取り除き、取り除いた油分及び水分をドレンとして放出する再生動作を行う（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１０－２０１３２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

例えば再生動作を実行する時間、フィルタを通過させる再生空気量等といった実行条件は、一定であるように設定されるか、又はコンプレッサから送出される圧縮空気量等に応じて決定されている。しかし、いずれの場合も、過不足が生じることが発明者らによって判明している。再生時間や再生空気量が不足すると、乾燥剤の水分捕捉能力が本来の程度まで復帰せず、圧縮空気乾燥装置から送出される空気に含有される水分量が多くなる可能性がある。一方、再生時間や再生空気量が過剰となる場合には、本来、空気圧システムに供給するものであるエアタンク内の圧縮乾燥空気を無駄に消費することにつながる。圧縮乾燥空気は、エンジン等の回転駆動源によって駆動されるコンプレッサによって生成されるため、圧縮乾燥空気の過剰な消費は回転駆動源の負荷を増加させ、車両の燃費を低下させることとなる。

【0006】

本開示の目的は、空気供給システムの除湿性能を維持しつつ、空気供給システムによる圧縮乾燥空気の消費量を低減することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を解決する空気供給システムは、圧縮空気を送出するコンプレッサ及び圧縮乾燥空気を貯留する貯留部の間に設けられており、水分を捕捉するフィルタを有する、空気乾燥回路と、前記空気乾燥回路を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記コンプレッサから送出された前記圧縮空気を前記フィルタに順方向に通過させて前記貯留部に供給する除湿動作を実行するように前記空気乾燥回路を制御し、前記貯留部に貯留された前記圧縮乾燥空気を前記フィルタに逆方向に通過させて前記フィルタを通過した流体を排出口から排出する再生動作を実行するように前記空気乾燥回路を制御し、前記コンプレッサの稼働状態に応じて、１回の前記再生動作で消費する再生空気量を設定するように構成されている。

【0008】

上記課題を解決する空気供給システムの制御方法は、圧縮空気を送出するコンプレッサ及び圧縮乾燥空気を貯留する貯留部の間に設けられており、水分を捕捉するフィルタを有する、空気乾燥回路と、前記空気乾燥回路を制御する制御装置とを備える空気供給システムの制御方法であって前記制御装置が、前記コンプレッサから送出された前記圧縮空気を前記フィルタに順方向に通過させて前記貯留部に供給する除湿動作を実行するように前記空気乾燥回路を制御し、前記貯留部に貯留された前記圧縮乾燥空気を前記フィルタに逆方向に通過させて前記フィルタを通過した流体を排出口から排出する再生動作を実行するように前記空気乾燥回路を制御し、前記コンプレッサの稼働状態に応じて、１回の前記再生動作で消費する再生空気量を設定する。

【0009】

上記課題を解決する空気供給システムの制御プログラムは、圧縮空気を送出するコンプレッサ及び圧縮乾燥空気を貯留する貯留部の間に設けられており、水分を捕捉するフィルタを有する、空気乾燥回路と、前記空気乾燥回路を制御する制御装置とを備える空気供給システムの制御プログラムであって前記制御装置を、前記コンプレッサから送出された前記圧縮空気を前記フィルタに順方向に通過させて前記貯留部に供給する除湿動作を実行するように前記空気乾燥回路を制御する除湿動作実行部、前記貯留部に貯留された前記圧縮乾燥空気を前記フィルタに逆方向に通過させて前記フィルタを通過した流体を排出口から排出する再生動作を実行するように前記空気乾燥回路を制御する再生動作実行部、及び、前記コンプレッサの稼働状態に応じて、１回の前記再生動作で消費する再生空気量を設定する設定部、として機能させる。

【0010】

上記構成によれば、制御装置は、コンプレッサの稼働状態に基づき、再生動作で消費される再生空気量を設定する。コンプレッサは空気乾燥回路以外の装置への圧縮乾燥空気の供給状態に応じて駆動されるので、再生空気量を変更することにより、貯留部から空気乾燥回路以外の装置への圧縮乾燥空気の供給及びフィルタの清浄化のいずれかを優先することができる。

【0011】

上記空気供給システムについて、前記制御装置は、一定期間内の前記コンプレッサの稼働率が高い場合には、前記再生空気量を小さくし、前記コンプレッサの稼働率が低い場合には、前記再生空気量を大きくするように構成されてよい。

【0012】

上記構成によれば、コンプレッサの稼働率が高く、貯留部から空気乾燥回路以外の装置への圧縮乾燥空気の供給の度合いが大きい場合には、再生空気量を小さくすることにより、貯留部に貯留された圧縮乾燥空気の消費を抑制し、空気乾燥回路以外の装置への圧縮乾燥空気の供給を優先させることができる。また、コンプレッサの稼働率が低く、貯留部から空気乾燥回路以外の装置への圧縮乾燥空気の供給の度合いが小さい場合にはフィルタの清浄化を優先させることができる。

【0013】

上記空気供給システムについて、前記制御装置は、前記貯留部内の圧縮乾燥空気の湿潤状態を示す指標が高い場合には、前記再生空気量を大きくし、前記貯留部内の圧縮乾燥空気の湿潤状態を示す指標が低い場合には、前記再生空気量を小さくするように構成されてよい。

【0014】

上記構成によれば、圧縮乾燥空気の湿潤状態が高い場合には、再生空気量を大きくすることにより、フィルタの清浄化を優先させることができる。また、湿潤状態が低い場合には、貯留部に貯留された圧縮乾燥空気の消費を抑制することによって、空気乾燥回路以外の装置への圧縮乾燥空気の供給を優先させることができる。

【0015】

上記空気供給システムについて、前記制御装置は、前記コンプレッサの稼働率が高い場合には前記貯留部の圧力であって前記再生動作を開始するための上限圧を高く設定し、前記コンプレッサの稼働率が低い場合には前記上限圧を低く設定し、前記上限圧が高い場合には前記再生空気量を小さくし、前記上限圧が低い場合には前記再生空気量を大きくするように構成されてよい。

【0016】

上記構成によれば、コンプレッサの稼働状態に応じて再生動作を開始するための上限圧が設定される。また、上限圧に応じて再生空気量が決定される。コンプレッサの稼働率が高い場合には上限圧を高く設定し且つ再生空気量を小さくするので、再生動作の実行頻度を低下させるとともに貯留部に貯留された圧縮乾燥空気の消費を抑制し、空気乾燥回路以外の装置への圧縮乾燥空気の供給を優先させることができる。また、コンプレッサの稼働率が低い場合には上限圧を低く設定し且つ再生空気量を大きくするので、再生動作の実行頻度を高くしてフィルタを浄化する効果を高めることができる。

【0017】

上記課題を解決する空気供給システムは、圧縮空気を送出するコンプレッサ及び圧縮乾燥空気を貯留する貯留部の間に設けられており、水分を捕捉するフィルタを有する、空気乾燥回路と、前記空気乾燥回路を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記コンプレッサから送出された前記圧縮空気を前記フィルタに順方向に通過させて前記貯留部に供給する除湿動作を実行するように前記空気乾燥回路を制御し、前記貯留部に貯留された前記圧縮乾燥空気を前記フィルタに逆方向に通過させて前記フィルタを通過した流体を排出口から排出する再生動作を実行するように前記空気乾燥回路を制御し、前記圧縮空気又は前記圧縮乾燥空気の温度に応じて、１回の前記再生動作で消費する再生空気量を設定するように構成されている。

【0018】

上記課題を解決する空気供給システムの制御方法は、圧縮空気を送出するコンプレッサ及び圧縮乾燥空気を貯留する貯留部の間に設けられており、水分を捕捉するフィルタを有する、空気乾燥回路と、前記空気乾燥回路を制御する制御装置とを備える空気供給システムの制御方法であって前記制御装置が、前記コンプレッサから送出された前記圧縮空気を前記フィルタに順方向に通過させて前記貯留部に供給する除湿動作を実行するように前記空気乾燥回路を制御し、前記貯留部に貯留された前記圧縮乾燥空気を前記フィルタに逆方向に通過させて前記フィルタを通過した流体を排出口から排出する再生動作を実行するように前記空気乾燥回路を制御し、前記圧縮空気の温度又は前記圧縮乾燥空気の温度に応じて、１回の前記再生動作で消費する再生空気量を設定する。

【0019】

上記課題を解決する空気供給システムの制御プログラムは、圧縮空気を送出するコンプレッサ及び圧縮乾燥空気を貯留する貯留部の間に設けられており、水分を捕捉するフィルタを有する、空気乾燥回路と、前記空気乾燥回路を制御する制御装置とを備える空気供給システムの制御プログラムであって前記制御装置を、前記コンプレッサから送出された前記圧縮空気を前記フィルタに順方向に通過させて前記貯留部に供給する除湿動作を実行するように前記空気乾燥回路を制御する除湿動作実行部、前記貯留部に貯留された前記圧縮乾燥空気を前記フィルタに逆方向に通過させて前記フィルタを通過した流体を排出口から排出する再生動作を実行するように前記空気乾燥回路を制御する再生動作実行部、及び、前記圧縮空気の温度又は前記圧縮乾燥空気の温度に応じて、１回の前記再生動作で消費する再生空気量を設定する設定部、として機能させる。

【0020】

上記構成によれば、制御装置は、圧縮空気の温度又は圧縮乾燥空気の温度に応じて、再生動作で消費される再生空気量を設定する。圧縮空気の温度又は圧縮乾燥空気の温度が上昇すると、空気に含まれる水分量も多くなるため、空気に含まれる水分量の多さに応じて再生空気量を変更することにより、貯留部から空気乾燥回路以外の装置への圧縮乾燥空気の供給、及びフィルタの清浄化のいずれかを優先することができる。

【0021】

上記空気供給システムについて、前記制御装置は、前記温度が低い場合には、前記再生空気量を小さくし、前記温度が高い場合には、前記再生空気量を大きくするように構成されてよい。

【0022】

上記構成によれば、空気の温度が低く、飽和水蒸気量が小さい場合には再生空気量を小さくすることにより、貯留部に貯留された圧縮乾燥空気の消費を抑制し、空気乾燥回路以外の装置への圧縮乾燥空気の供給を優先させることができる。また、空気の温度が高く、飽和水蒸気量が大きい場合には再生空気量を大きくしてフィルタの清浄化を優先させることができる。

【発明の効果】

【0023】

本開示によれば、空気供給システムの除湿性能を維持しつつ、空気供給システムによる圧縮乾燥空気の消費量を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】空気供給システムの第１実施形態の概略構成を示す構成図。

【図2】図２Ａ～図２Ｆはそれぞれ図１の実施形態の空気乾燥回路の第１～第６動作モードを示す図。

【図3】図３Ａは、図１の実施形態の再生空気量を算出するための標準再生空気量のマップ、図３Ｂは、図１の実施形態の再生空気量を算出するための補正単位空気量のマップ。

【図4】図１の実施形態の過不足係数情報の模式図。

【図5】図１の実施形態における圧縮空気を供給する手順の一例を示すフローチャート。

【図6】図１の実施形態における再生動作を行う手順の一例を示すフローチャート。

【図7】図１の実施形態における再生空気量を決定する手順の一例を示すフローチャート。

【図8】図８Ａは、第２実施形態の再生空気量を算出するための標準再生空気量のマップ、図８Ｂは、第２実施形態の再生空気量を算出するための補正単位空気量のマップ。

【図9】図８の実施形態における再生空気量を決定する手順の一例を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0025】

（第１実施形態）
図１～図６を参照して、空気供給システムの第１実施形態について説明する。空気供給システムは、トラック、バス、建機等の自動車に搭載されている。空気供給システムにより生成された圧縮乾燥空気は、例えば、自動車のブレーキシステム（制動装置）又はサスペンションシステム（懸架装置）等の空気圧システムに用いられる。

【0026】

＜空気供給システム１０＞
図１を参照して空気供給システム１０について説明する。空気供給システム１０は、コンプレッサ４と、空気乾燥回路１１と、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）８０とを備える。なお、ＥＣＵ８０が、制御装置、除湿動作実行部、再生動作実行部、設定部として機能する。

【0027】

ＥＣＵ８０は、複数の配線Ｅ６１～Ｅ６７を介して空気乾燥回路１１と接続されている。ＥＣＵ８０は、演算部、通信インターフェース部、揮発性記憶部、不揮発性記憶部を備えている。演算部は、コンピュータプロセッサであって、不揮発性記憶部（記憶媒体）に記憶された空気供給プログラムにしたがって、空気乾燥回路１１を制御するように構成されている。演算部は、自身が実行する処理の少なくとも一部を、ＡＳＩＣ等の回路により実現してもよい。空気供給プログラムは、一つのコンピュータプロセッサによって実行されてもよいし、複数のコンピュータプロセッサによって実行されてもよい。また、ＥＣＵ８０は、空気乾燥回路１１の各動作の実行頻度を決定するための情報を記憶する記憶部８０Ａを備える。記憶部８０Ａは、不揮発性記憶部又は揮発性記憶部であり、上記制御プログラムが記憶された記憶部と同一のものであってもよいし、異なるものであってもよい。

【0028】

ＥＣＵ８０は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の車載ネットワークを介して、例えばエンジンＥＣＵ、ブレーキＥＣＵ等、車両に搭載された他のＥＣＵ（図示略）に接続されている。ＥＣＵ８０は、それらのＥＣＵから、車両状態を示す情報を取得する。車両状態を示す情報には、例えば、イグニッションスイッチのオフ情報、車速、エンジンの駆動情報等が含まれる。

【0029】

コンプレッサ４の状態は、ＥＣＵ８０からの指令に基づいて、空気を圧縮して送出する稼働状態（負荷運転）と、空気の圧縮を行わない非稼働状態（空運転）との間で切り替えられる。コンプレッサ４は、エンジン等の回転駆動源から伝達された動力で稼働する。

【0030】

空気乾燥回路１１は、いわゆる、エアドライヤである。空気乾燥回路１１は、ＥＣＵ８０に接続され、負荷運転中のコンプレッサ４から送られた圧縮空気から該圧縮空気に含まれる水分等を除去する。空気乾燥回路１１は、乾燥された後の圧縮空気（以下、圧縮乾燥空気）を、供給回路１２に供給する。供給回路１２に対し供給された圧縮乾燥空気は、エアタンク３０に貯留される。

【0031】

エアタンク３０に貯留された圧縮乾燥空気は、車両に搭載されたブレーキシステム等の空気圧システムに供給される。例えば、車両が降坂路又は市街地を走行する状況等、ブレーキが作動される頻度が高い場合には、エアタンク３０に貯留された圧縮乾燥空気の消費量が多くなる。逆に、ブレーキが作動される頻度が低い場合には、エアタンク３０に貯留された圧縮乾燥空気の消費量が少なくなる。

【0032】

空気乾燥回路１１は、メンテナンス用ポートＰ１２を有している。メンテナンス用ポートＰ１２は、メンテナンスの際にそれを通じて空気乾燥回路１１に空気を供給するためのポートである。

【0033】

空気乾燥回路１１は、ケース１１Ａ（図２Ａ参照）の内部等にフィルタ１７を備えている。フィルタ１７は、コンプレッサ４と供給回路１２とを接続する空気供給通路１８の途中に設けられている。フィルタ１７は、乾燥剤を含む。また、フィルタ１７は、乾燥剤とは別に、油分を捕捉する油分捕捉部を含む。油分捕捉部は、ウレタンフォーム等の発泡体、多数の通気孔を有する金属材、ガラス繊維フィルタ等、空気を通過させながら油分を捕捉できるものであればよい。

【0034】

フィルタ１７は、コンプレッサ４から送出された圧縮空気を乾燥剤に通過させることによって、圧縮空気に含まれる水分を圧縮空気から除去して圧縮空気を乾燥させる。また、油分捕捉部は、圧縮空気に含まれる油分を捕捉して圧縮空気を清浄化する。フィルタ１７を通過した圧縮空気は、下流チェックバルブ１９を介して供給回路１２へ供給される。下流チェックバルブ１９は、フィルタ１７側を上流、供給回路１２側を下流としたとき、上流から下流への空気の流れのみを許容する。なお、下流チェックバルブ１９は、所定の開弁圧（封止圧）を有していることから、圧縮空気が流れるとき、上流の圧力は下流の圧力よりも開弁圧だけ高くなる。

【0035】

また、フィルタ１７の下流には、下流チェックバルブ１９を迂回する迂回路としてのバイパス流路２０が下流チェックバルブ１９に対して並列に設けられている。バイパス流路２０には、再生制御弁２１が設けられている。

【0036】

再生制御弁２１は、ＥＣＵ８０によって制御される電磁弁である。ＥＣＵ８０は、配線Ｅ６４を介して再生制御弁２１の電源の入り切り（駆動／非駆動）を制御することによって、再生制御弁２１の動作を切り替える。再生制御弁２１は、電源が切れた状態において閉弁してバイパス流路２０を封止し、電源が入った状態において開弁してバイパス流路２０を連通させる。ＥＣＵ８０は、例えば、エアタンク３０内の空気圧の値を受けて、空気圧の値が所定の範囲を超えたとき再生制御弁２１を動作させる。

【0037】

バイパス流路２０には、再生制御弁２１とフィルタ１７との間にオリフィス２２が設けられている。再生制御弁２１が通電されると、供給回路１２側の圧縮乾燥空気が、バイパス流路２０を介して、オリフィス２２によって流量を規制された状態でフィルタ１７に送られる。フィルタ１７に対し送られた圧縮乾燥空気は、フィルタ１７を下流から上流に向けて逆流し、フィルタ１７を通過する。このような処理は、フィルタ１７を再生させる動作であり、空気乾燥回路１１の再生動作という。このとき、フィルタ１７に対し送られる圧縮乾燥空気は、空気供給通路１８からフィルタ１７等を通過して供給回路１２に供給された乾燥及び清浄化された空気であるため、フィルタ１７に捕捉された水分及び油分をフィルタ１７から除去することができる。ＥＣＵ８０は、通常の制御において、エアタンク３０内の圧力が上限値（カットアウト圧）に到達すると、再生制御弁２１を開弁する。一方、エアタンク３０内の圧力が下限値（カットイン圧）に到達すると、開弁した再生制御弁２１を閉弁する。

【0038】

コンプレッサ４とフィルタ１７との間の部分から、分岐通路１６が分岐している。分岐通路１６にはドレン排出弁２５が設けられており、分岐通路１６の末端にはドレン排出口２７が接続されている。

【0039】

フィルタ１７から除去された水分及び油分を含む流体であるドレンは、圧縮空気とともにドレン排出弁２５に対し送られる。ドレン排出弁２５は、空気圧により駆動される空気圧駆動式の弁であって、分岐通路１６において、フィルタ１７とドレン排出口２７との間に設けられている。ドレン排出弁２５は、閉弁位置及び開弁位置の間で位置を変更する２ポート２位置弁である。ドレン排出弁２５が開弁位置にあるとき、ドレンはドレン排出口２７へ送られる。ドレン排出口２７から排出されたドレンは、図示しないオイルセパレータによって回収されてもよい。なお、ドレンがフィルタ１７を逆方向に通過した流体に相当する。

【0040】

ドレン排出弁２５は、ガバナ２６Ａによって制御される。ガバナ２６Ａは、ＥＣＵ８０によって制御される電磁弁である。ＥＣＵ８０は、配線Ｅ６３を介してガバナ２６Ａの電源の入り切り（駆動／非駆動）を制御することによって、ガバナ２６Ａの動作を切り替える。ガバナ２６Ａは、電源が入れられると、ドレン排出弁２５に空気圧信号を入力する入力位置に切り替わることによって、ドレン排出弁２５を開弁させる。また、ガバナ２６Ａは、電源が切られると、ドレン排出弁２５に空気圧信号を入力せずにドレン排出弁２５のポートを大気圧に開放する開放位置に切り替わることによって、ドレン排出弁２５を閉弁させる。

【0041】

ドレン排出弁２５は、ガバナ２６Ａから空気圧信号が入力されていない状態では、分岐通路１６を遮断する閉弁位置に維持され、ガバナ２６Ａから空気圧信号が入力されると、分岐通路１６を連通する開弁位置に切り替わる。また、ドレン排出弁２５においてコンプレッサ４に接続されている入力ポートの圧力が上限値を超えた場合、ドレン排出弁２５が強制的に開弁位置に切り替えられる。

【0042】

コンプレッサ４とフィルタ１７との間であって、かつ、コンプレッサ４と分岐通路１６の間には、上流チェックバルブ１５が設けられている。上流チェックバルブ１５は、コンプレッサ４側を上流、フィルタ１７側を下流としたとき、上流から下流への空気の流れのみを許容する。上流チェックバルブ１５は、所定の開弁圧（封止圧）を有していることから、圧縮空気が流れるとき、上流の圧力は下流の圧力よりも開弁圧だけ高くなる。なお、上流チェックバルブ１５の上流には、コンプレッサ４の出口のリード弁が設けられている。上流チェックバルブ１５の下流には、分岐通路１６やフィルタ１７が設けられている。

【0043】

コンプレッサ４は、アンロード制御弁２６Ｂによって制御される。アンロード制御弁２６Ｂは、ＥＣＵ８０によって制御される電磁弁である。ＥＣＵ８０は、配線Ｅ６２を介してアンロード制御弁２６Ｂの電源の入り切り（駆動／非駆動）を制御することによって、アンロード制御弁２６Ｂの動作を切り替える。アンロード制御弁２６Ｂは、電源が切られると、開放位置に切り替わり、アンロード制御弁２６Ｂとコンプレッサ４との間の流路を大気開放する。また、アンロード制御弁２６Ｂは、電源が入れられると、供給位置に切り替わり、コンプレッサ４に圧縮空気からなる空気圧信号を送る。

【0044】

コンプレッサ４の状態は、アンロード制御弁２６Ｂから空気圧信号が入力されると、非稼働状態（空運転）に切り替わる。例えば、エアタンク３０内の圧力がカットアウト圧に到達したとき、圧縮乾燥空気の供給は不要である。供給回路１２側の圧力がカットアウト圧に到達し、ＥＣＵ８０がアンロード制御弁２６Ｂの電源を入れる（アンロード制御弁２６Ｂを駆動する）と、アンロード制御弁２６Ｂは、供給位置に切り替わる。これにより、アンロード制御弁２６Ｂから、コンプレッサ４に空気圧信号が供給され、コンプレッサ４の状態が非稼働状態に切り替わる。

【0045】

コンプレッサ４と上流チェックバルブ１５との間には、圧力センサ５０が設けられている。圧力センサ５０は、空気供給通路１８に対し接続されており、空気供給通路１８の空気圧を測定して、測定した結果を配線Ｅ６１を介してＥＣＵ８０に伝達する。

【0046】

下流チェックバルブ１９と供給回路１２との間には、湿度センサ５１及び温度センサ５２が設けられている。湿度センサ５１は、絶対湿度を検出するものであってもよく、相対湿度を検出するものであってもよい。湿度センサ５１及び温度センサ５２はそれぞれ、フィルタ１７の下流の圧縮空気の湿度、圧縮空気の温度を測定して、測定した結果を配線Ｅ６５，Ｅ６６を介してＥＣＵ８０に出力する。ＥＣＵ８０は、湿度センサ５１及び温度センサ５２から入力された湿度及び温度に基づいて圧縮乾燥空気の湿潤状態を判定する。

【0047】

さらに下流チェックバルブ１９と供給回路１２との間には、圧力センサ５３が設けられている。圧力センサ５３は、エアタンク３０内の空気圧を検出可能に設けられ、検出した圧力値を、配線Ｅ６７を介してＥＣＵ８０に出力する。下流チェックバルブ１９及び供給回路１２の間の圧力は、エアタンク３０の圧力と同じであり、圧力センサ５３の検出結果はエアタンク３０内の圧力として用いることができる。なお、圧力センサ５３は、供給回路１２に設けられてもよいし、エアタンク３０に設けられてもよい。

【0048】

＜空気乾燥回路１１の動作説明＞
図２Ａ～図２Ｆに示すように、空気乾燥回路１１は、少なくとも第１動作モード～第６動作モードを含む、複数の動作モードを有する。

【0049】

（第１動作モード）
図２Ａに示すように、第１動作モードは、通常の除湿動作（ロード運転）を行うモードである。第１動作モードでは、再生制御弁２１及びアンロード制御弁２６Ｂをそれぞれ閉弁し（図において「ＣＬＯＳＥ」と記載）、ガバナ２６Ａを、コンプレッサ４に空気圧信号を入力しない開放位置とする（図において「ＣＬＯＳＥ」と記載）。このとき、再生制御弁２１、ガバナ２６Ａ、及びアンロード制御弁２６Ｂには、電源が供給されない。また、ガバナ２６Ａ及びアンロード制御弁２６Ｂは、それらの下流に接続されるコンプレッサ４のポート及びドレン排出弁２５のポートをそれぞれ大気開放する。第１動作モードでは、コンプレッサ４から圧縮空気が供給されているとき（図において「ＯＮ」と記載）、フィルタ１７で水分等が除去され、供給回路１２に対し圧縮空気が供給される。

【0050】

（第２動作モード）
図２Ｂに示すように、第２動作モードは、空気乾燥回路１１内の圧縮乾燥空気を、フィルタ１７に通過させてフィルタ１７を浄化するパージ動作を行うモードである。第２モードでは、再生制御弁２１を閉弁し、アンロード制御弁２６Ｂを供給位置とし（図において「ＯＰＥＮ」と記載）、ガバナ２６Ａを入力位置（図において「ＯＰＥＮ」と記載）とする。このとき、ガバナ２６Ａ及びアンロード制御弁２６Ｂにはそれぞれ、電源が供給されるとともに、それらの下流に接続されるコンプレッサ４のポート及びドレン排出弁２５のポートはそれぞれ上流（供給回路１２側）に接続される。これにより、コンプレッサ４が非稼働状態に切り替わり（図において「ＯＦＦ」と記載）、ドレン排出弁２５が開弁される。その結果、下流チェックバルブ１９とフィルタ１７との間の圧縮乾燥空気が、フィルタ１７内を、第１動作モード（除湿モード）の空気の流れとは逆方向に流れ（逆流）、フィルタ１７によって捕捉された水分等が、ドレンとしてドレン排出口２７から排出される。また、フィルタ１７及び空気供給通路１８の空気圧が大気圧に開放される。

【0051】

（第３動作モード）
図２Ｃに示すように、第３動作モードは、フィルタ１７を再生する再生動作を行うモードである。第３動作モードでは、再生制御弁２１を開弁し、ガバナ２６Ａを入力位置とし、アンロード制御弁２６Ｂを供給位置とする（それぞれ図において「ＯＰＥＮ」と記載）。このとき、ガバナ２６Ａ及びアンロード制御弁２６Ｂに加え、再生制御弁２１にも電源が供給される。第３動作モードでは、コンプレッサ４を非稼働状態とさせるとともに、供給回路１２又はエアタンク３０に貯留された圧縮乾燥空気を、フィルタ１７に逆流させて、ドレン排出口２７から排出させる。これによって、フィルタ１７に捕捉された水分等が除去される。第２動作モード及び第３動作モードは、いずれもフィルタ１７を浄化させるモードであるが、第３動作モードは、少なくとも再生制御弁２１を開弁する点で第２動作モードと異なる。これにより、第３動作モードでは、エアタンク３０内の圧縮乾燥空気を、供給回路１２及びバイパス流路２０を介して、フィルタ１７に通過させることができる。そのため、フィルタ１７を浄化する効果が第２動作モードよりも高い。また、第３動作モードでも、フィルタ１７及び空気供給通路１８の空気圧が大気圧に開放される。

【0052】

（第４動作モード）
図２Ｄに示すように、第４動作モードは、オイルカット動作を行うモードである。第４動作モードでは、コンプレッサ４を稼働させながら、コンプレッサ４から送られた油分過多な空気を、フィルタ１７を通過させることなくドレン排出口２７から排出する。コンプレッサ４が非稼働状態である場合、コンプレッサ４の圧縮室に油分が溜まることがある。圧縮室内に油分が溜まった状態でコンプレッサ４の状態が稼働状態に切り替えられると、圧縮室から送られる圧縮空気に含まれる油分量が多くなる。油分が乾燥剤に付着すると、乾燥剤の除湿性能が低下する。そのため、油分過多な圧縮空気を排出するオイルカット動作が実行される。第４動作モードでは、再生制御弁２１を閉弁し、アンロード制御弁２６Ｂを開放位置（図において「ＣＬＯＳＥ」と記載）とするとともに、ガバナ２６Ａを一定期間の駆動後に開放位置とする（図において「ＣＬＯＳＥ」と記載）。これにより、コンプレッサ４から比較的多くの油分を含む圧縮空気が送出されても、その圧縮空気をフィルタ１７に通過させることなく、ドレン排出口２７から排出することができる。したがって、コンプレッサ４が非稼働状態から稼働状態へ切り替えられた直後にフィルタ１７の除湿性能が低下することを抑制することができる。稼働状態でエンジン回転数が大きくなるとき及びエンジンの高負荷時等にコンプレッサ４からの油分が増加するときには、オイルカット動作を行うこともできる。

【0053】

（第５動作モード）
図２Ｅに示すように、第５動作モードは、パージ無しのコンプレッサ停止動作を行うモードである。第５動作モードでは、再生制御弁２１を閉弁し、ガバナ２６Ａを開放位置（図において「ＣＬＯＳＥ」と記載）とするとともに、アンロード制御弁２６Ｂを供給位置（図において「ＯＰＥＮ」と記載）とする。第５動作モードでは、コンプレッサ４が非稼働状態であるとき、空気供給通路１８又はフィルタ１７の乾燥剤中に残留する圧縮空気又は圧縮乾燥空気をドレン排出口２７から排出させないことで空気圧が維持される。

【0054】

（第６動作モード）
図２Ｆに示すように、第６動作モードは、与圧処理のためにアシスト動作を行うモードである。第６動作モードでは、再生制御弁２１を開弁し、アンロード制御弁２６Ｂを供給位置（図において「ＯＰＥＮ」と記載）とするとともに、ガバナ２６Ａを開放位置（図において「ＣＬＯＳＥ」と記載）とする。第６動作モードでは、コンプレッサ４が非稼働状態であるとき、空気供給通路１８及びフィルタ１７の乾燥剤中に供給回路１２の圧縮空気を供給する（逆流させる）ことで、空気供給通路１８及びフィルタ１７の圧力を大気圧よりも高くして、上流チェックバルブ１５の背圧（空気圧）を大気圧よりも高い圧力に維持させる。

【0055】

（実行条件の設定）
次に図３を参照して、再生動作（第３動作モード）で消費される空気量（以下、再生空気量という）の決定方法について説明する。ＥＣＵ８０は、制御プログラムを実行することにより、再生空気量Ａｍを、以下の式（１）にしたがって算出する。なお、再生空気量Ａｍは、体積単位で算出されても質量単位で算出されてもよい。なお、この式（１）の右辺（又は左辺）に単位を変換する各種の係数を用いてもよい。

【0056】

再生空気量Ａｍ
＝標準再生空気量Ａｍ１－補正単位空気量Ａｍ２×過不足係数α…（１）
なお、「標準再生空気量Ａｍ１」は、「補正単位空気量Ａｍ２×過不足係数α」よりも大きくなるように設定されており、再生空気量Ａｍが「０」を超えるようになっている。標準再生空気量Ａｍ１は、基本的に空気乾燥回路１１の仕様（スペック）で決められる空気量であるが、エアタンク３０の圧力の上限値であるカットアウト圧に応じて変更される。上述したようにカットアウト圧は、再生動作及びパージ動作が開始される条件となる圧力であり、コンプレッサ４の稼働率が高いほど、高い値が設定され、記憶部８０Ａに記憶されている。例えば、稼働率が所定値Ｒ１（例えば３０％）未満では、相対的に低い値であるカットアウト圧Ｐｏ１が設定され、稼働率が所定値Ｒ１以上所定値Ｒ２（例えば６０％）未満では、カットアウト圧Ｐｏ１よりも高いカットアウト圧Ｐｏ２が設定されている（Ｐｏ２＞Ｐｏ１）。さらに、稼働率が所定値Ｒ２以上では、カットアウト圧Ｐｏ２よりも高いカットアウト圧Ｐｏ３が設定されている（Ｐｏ３＞Ｐｏ２）。本実施形態では、カットアウト圧を、コンプレッサ４の稼働率に応じて３段階に設定しているが、これを２段階に設定してもよく、４つ以上の段階で設定してもよい。又は、コンプレッサ４の稼働率に応じて、カットアウト圧を連続的に変化させてもよい。

【0057】

カットアウト圧Ｐｏをコンプレッサ４の稼働率が高くなるに伴い高くする理由について説明する。コンプレッサ４は、エアタンク３０内の圧縮乾燥空気の量等に応じて駆動されるため、その稼働率が低い場合には、ブレーキシステム等の空気圧システムによる圧縮乾燥空気の消費量が比較的少ない状況下にあると推定される。このような状況では、カットアウト圧を相対的に低い値にして、再生動作の実行頻度を相対的に高くし、フィルタ１７の清浄化を積極的に行う。一方、コンプレッサ４の稼働率が高い場合には、ブレーキシステム等の空気圧システムによる圧縮乾燥空気の消費量が比較的多い状況下にあると推定される。このような状況では、カットアウト圧を相対的に高い値にして、再生動作の実行頻度を相対的に低くし、空気圧システムへの圧縮乾燥空気の供給を優先する。

【0058】

図３Ａは、標準再生空気量Ａｍ１を、限界通気量及びカットアウト圧に応じて設定したマップ１００である。このマップ１００は、記憶部８０Ａに記憶されている。マップ１００の横軸は限界通気量であり、縦軸は標準再生空気量Ａｍ１である。図では単位は体積（リットル）であるが、単位が質量であってもよい。限界通気量は、空気乾燥回路１１を通過する空気量の限界を示す値であり、空気乾燥回路１１（エアドライヤ）の仕様に応じて決まる量である。標準再生空気量Ａｍ１は、限界通気量が大きくなるに伴い小さくなり、限界通気量が小さくなるに伴い大きくなる。また、標準再生空気量Ａｍ１は、限界通気量を一定としたとき、カットアウト圧が高くなるに伴い小さくなり、カットアウト圧が低くなるに伴い大きくなる。つまり、カットアウト圧にはコンプレッサ４の稼働率が高くなるに伴い高い値が設定されているので、標準再生空気量Ａｍ１は、コンプレッサ４の稼働率が高くなるに伴い小さくなるといえる。上述したように、コンプレッサ４の稼働率が高い場合には、ブレーキシステム等の空気圧システムによる圧縮乾燥空気の消費量が比較的多い状況下にあると推定される。このため、コンプレッサ４の稼働率が高い場合には、標準再生空気量Ａｍ１を小さくして、空気圧システムへ圧縮乾燥空気を供給することを優先する。また、標準再生空気量Ａｍ１は、コンプレッサ４の稼働率が低くなるに伴い大きくなる。稼働率が低い場合には、ブレーキシステム等の空気圧システムによる圧縮乾燥空気の消費量が比較的少ない状況下にあると推定される。このため、コンプレッサ４の稼働率が低い場合には、標準再生空気量Ａｍ１を大きくして、１回の再生動作あたりのフィルタ１７の清浄効果を高める。

【0059】

図３Ｂは、カットアウト圧に応じた補正単位空気量Ａｍ２と限界通気量との関係を示しているマップ１０１である。このマップ１０１は、記憶部８０Ａに記憶されている。横軸が限界通気量、縦軸が補正単位空気量Ａｍ２である。図では単位は体積（リットル）であるが、単位が質量であってもよい。補正単位空気量Ａｍ２は、標準再生空気量Ａｍ１と同様に限界通気量が大きくなるほど小さくなる一方で、限界通気量を一定としたとき、カットアウト圧が高くなるに伴い大きくなり、カットアウト圧が低くなるに伴い小さくなる。

【0060】

過不足係数α（再生過不足係数）は、補正単位空気量Ａｍ２に乗算される係数であり、負の値、正の値又は「０」に設定されている。この過不足係数αは、エアタンク３０内に貯留された圧縮乾燥空気の湿潤状態の傾向に基づき設定されるものである。再生動作の過不足は、フィルタ１７によって捕捉された水分量によって判定することができるが、圧縮空気に含まれる水分量は空気の温度や湿度によって変化するため、フィルタ１７によって捕捉された水分量を、再生動作の実行時間やフィルタ１７を通過した空気量だけを用いて推定するのは困難である。また、フィルタ１７によって捕捉された水分量を直接的に計測することも困難である。本実施形態のように、貯留部内の圧縮乾燥空気の湿潤状態に基づき再生動作の過不足を判定することによって、再生動作の過不足を間接的ではあっても適切に判定することができる。

【0061】

過不足係数αの根拠となる湿潤状態の傾向は、前回行われた再生動作から次の再生動作を行う前までの期間を対象として判定される。また、湿潤状態を判定するための指標は限定されないが、本実施形態ではエアタンク３０内の圧縮乾燥空気に含有される水分量（以下、含有水分量）の飽和度を算出し、前回の再生動作の終了時における含有水分量の飽和度から今回の含有水分量の飽和度を減算する。前回の再生終了時よりも今回の再生終了時の方が含有水分量の飽和度が高い場合、すなわち圧縮乾燥空気の湿潤状態が高まる傾向にある場合には、フィルタ１７が捕捉している水分量が増加傾向にあると判定される。このため、上記式（１）において、過不足係数αは、「０」未満の負の値とされる。過不足係数αが負の値である場合には、再生空気量は標準再生空気量よりも大きくなるように補正される。

【0062】

一方、前回の再生終了時よりも今回の再生終了時の方が含有水分量の飽和度が低い場合、すなわち圧縮乾燥空気の湿潤状態が低下する傾向にある場合には、フィルタ１７が捕捉している水分量が減少傾向にあると判定される。このため、過不足係数αは、「０」よりも大きい正の値とされ、再生空気量は標準再生空気量よりも小さくなるように補正される。また、圧縮乾燥空気の湿潤状態が適した状態にあると判定した場合には、過不足係数は「０」とされ、再生空気量Ａｍは標準再生空気量Ａｍ１から補正されない。

【0063】

図４は、過不足係数αの一例を示す過不足係数情報２００である。過不足係数情報２００は、記憶部８０Ａに記憶されている。過不足係数情報２００は、過不足条件２００Ａ、過不足係数２００Ｃを含んでいる。状態２００Ｂは、過不足条件２００Ａが示す状態を便宜的に示したものであり、省略可能である。過不足条件２００Ａには、再生過不足度の範囲が設定されている。再生過不足度は、エアタンク３０内の圧縮乾燥空気に含まれる水分の飽和度が、増加傾向にあるか減少傾向にあるかを示す指標である。

【0064】

過不足係数２００Ｃは、再生過不足度に重み付け係数を乗算したものである。過不足係数１０３は、再生過不足度の範囲である過不足条件２００Ａにそれぞれ対応している。なお、図４では重み付け係数を正の整数としているが、正の整数でなくてもよい。

【0065】

過不足係数情報２００において、再生空気量が大幅に不足している場合、すなわち含有水分量が大きい場合は、再生過不足度が、例えば「－１」以下であり、負の値であって且つ絶対値が大きい。この場合には、重み付け係数も、例えば「２」等の相対的に大きい値が設定されている。また、「大幅に不足」とまではいえなくとも再生空気量が不足している場合には、再生過不足度は、例えば「－１」よりも大きく「－０．５」よりも小さい範囲であって、「大幅に不足」よりも絶対値が小さい。また、重み付け係数の値も、例えば「１」など、「大幅に不足」よりも小さい値が設定されている。

【0066】

また、再生空気量が大幅に過剰である場合、すなわち含有水分量が小さい場合は、再生過不足度が、例えば「１」以上であり、正の値であって且つ絶対値が大きい。この場合には、重み付け係数にも例えば「２」等の相対的に大きい値が設定されている。また、「大幅に過剰」とまではいえなくとも再生空気量が過剰である場合には、再生過不足度は、例えば「０．５」以上であり「１」よりも小さい範囲であって、「大幅に過剰」よりも絶対値が小さい。また、重み付け係数の値も、例えば「１」など、「大幅に不足」よりも小さい値が設定されている。

【0067】

再生過不足度が、例えば「－０．５」以上「０．５」未満の範囲である場合には、過不足係数には「０」が設定されている。
これらの標準再生空気量、補正単位空気量、及び過不足係数を用いて算出される再生空気量Ａｍについて、コンプレッサ４の稼働率が低い場合及び高い場合と、エアタンク３０内の湿潤状態が低い場合及び高い場合にと場合分けして説明する。なお、限界通気量は一定であることを前提とする。

【0068】

（Ａ）コンプレッサ４の稼働率：低、エアタンク３０内の湿潤状態：高
コンプレッサ４の稼働率が低い場合、カットアウト圧は低く設定される。これにより、再生動作及びパージ動作の実行頻度は高められる。また、標準再生空気量Ａｍ１は、カットアウト圧が低く設定されることにより大きくなる。

【0069】

さらに、補正単位空気量Ａｍ２は、カットアウト圧が低く設定されることにより小さくなる。また、過不足係数αは、エアタンク３０内の湿潤状態が高いため、「大幅不足」又は「不足」の状態となり、負の値となる。このため、標準再生空気量に、正の値の補正値が加算され、再生空気量Ａｍは大きくなる。なお、「大幅不足」の状態の方が、「不足」の状態よりも再生空気量Ａｍは大きくなる。

【0070】

（Ｂ）コンプレッサ４の稼働率：低、エアタンク３０内の湿潤状態：低
標準再生空気量Ａｍ１及び補正単位空気量Ａｍ２は、上記の状態（Ａ）と同様である。一方、過不足係数αは、エアタンク３０内の湿潤状態が低いため、「大幅過剰」又は「過剰」の状態となり、正の値となる。このため、標準再生空気量から補正値が減算され、状態（Ａ）の再生空気量Ａｍに比べ、再生空気量Ａｍが小さくなる。

【0071】

（Ｃ）コンプレッサ４の稼働率：高、エアタンク３０内の湿潤状態：高
コンプレッサ４の稼働率が高い場合、カットアウト圧は高く設定される。これにより、再生動作及びパージ動作の実行頻度が低くなる。また、標準再生空気量Ａｍ１は、カットアウト圧が高く設定されることにより小さくなる。

【0072】

さらに、補正単位空気量Ａｍ２は、カットアウト圧が高く設定されることにより大きくなる。また、過不足係数αは、エアタンク３０内の湿潤状態が高いため、「大幅不足」又は「不足」の状態となり、負の値となる。このため、標準再生空気量に、正の値の補正値が加算されるが、状態（Ａ）の再生空気量Ａｍに比べ、再生空気量Ａｍは小さくなる。なお、状態（Ｃ）の再生空気量Ａｍは、状態（Ｂ）の再生空気量Ａｍに比べて小さくてもよいし、大きくてもよい。また、状態（Ｂ）の再生空気量Ａｍ及び状態（Ｃ）の再生空気量Ａｍは同じであってもよい。

【0073】

（Ｄ）コンプレッサ４の稼働率：高、エアタンク３０内の湿潤状態：低
標準再生空気量Ａｍ１及び補正単位空気量Ａｍ２は、上記の状態（Ｃ）と同様である。一方、過不足係数αは、エアタンク３０内の湿潤状態が低いため、「大幅過剰」又は「過剰」の状態となり、正の値となる。このため、標準再生空気量から補正値が減算され、状態（Ｃ）の再生空気量Ａｍに比べ、再生空気量Ａｍが小さくなる。つまり、過不足係数αの設定値にもよるが、基本的に、再生空気量Ａｍは、状態（Ａ）の場合が最も大きく、状態（Ｄ）の場合が最も小さい。

【0074】

（空気乾燥回路１１の制御）
次に図５～図７を参照して、ＥＣＵ８０が空気乾燥回路１１を制御する手順について説明する。

【0075】

図５を参照して、全体的な制御の手順について説明する。ＥＣＵ８０は、コンプレッサ４の出力する圧縮空気を供給回路１２に供給する空気供給工程を行う（ステップＳ１）。空気供給工程は、例えばエンジンが駆動されたとき等、所定の条件で開始される。また、空気供給工程は、エアタンク３０の圧力が、下限値であるカットイン圧力等の所定圧力に到達したとき等に開始されてもよい。空気供給工程では、空気乾燥回路１１が第１動作モードにあり、除湿動作を実行している。

【0076】

空気供給工程が開始されると、ＥＣＵ８０は、空気の供給を停止するか否かを判断する（ステップＳ２）。詳述すると、ＥＣＵ８０は、圧力センサ５３が検出したエアタンク３０内の圧力を取得し、圧力がカットアウト圧に到達したか否かを判断する。ＥＣＵ８０が、エアタンク３０内の圧力がカットアウト圧に到達していないと判断すると（ステップＳ２：ＮＯ）、処理を空気供給工程に戻す（ステップＳ１）。

【0077】

ＥＣＵ８０は、エアタンク３０内の圧力がカットアウト圧に到達したと判断すると（ステップＳ２：ＹＥＳ）、空気供給工程を終了し、コンプレッサ４を非稼働状態にさせるとともに、浄化工程を実行する（ステップＳ３）。浄化工程では、ＥＣＵ８０は、予め設定された条件にしたがって、再生動作及びパージ動作の要否を判定し、再生動作が必要であると判定すると、再生動作を実行し、パージ動作が必要であると判定するとパージ動作を実行する。

【0078】

浄化工程（ステップＳ３）が終了すると、ＥＣＵ８０は、空気非供給工程を行う（ステップＳ４）。空気非供給工程では、コンプレッサ４が非稼働状態であるときに、上流チェックバルブ１５の背圧の調整等、空気乾燥回路１１の圧力調整を行う。例えば、空気非供給工程では、第２動作モード、第５動作モード、及び第６動作モードの少なくとも一つを１乃至複数回実行して空気乾燥回路１１の空気圧の調整を行う。圧力調整が終了すると、ＥＣＵ８０は、車両状態に基づいて、空気供給を終了するか否かを判断する（ステップＳ５）。空気供給の終了は、例えば、車両のエンジン停止等の車両状態に基づいて判定される。

【0079】

空気供給を終了しないと判定した場合（ステップＳ５：ＮＯ）、ＥＣＵ８０は、ステップＳ１に処理を戻し、空気供給工程（ステップＳ１）以下の処理を実行する。一方、空気供給を終了すると判定した場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、空気の供給を停止する。

【0080】

次に図６を参照して、再生動作の制御の手順について説明する。ＥＣＵ８０は、予め決められた条件にしたがって、再生動作が必要であるか否かを判断する（ステップＳ１００）。このとき、ＥＣＵ８０は、エアタンク３０内の圧縮乾燥空気の湿潤状態に基づいて再生動作の要否を判断する。例えば、ＥＣＵ８０は、エアタンク３０内の圧縮乾燥空気に含まれる水分量（タンク含有水分量）を算出し、タンク含有水分量が所定値以上である場合には、再生動作が必要であると判断し、タンク含有水分量が所定値未満である場合には、再生動作が不要であると判断する。

【0081】

ＥＣＵ８０は、再生動作が必要ではないと判断すると（ステップＳ１００：ＮＯ）、処理を終了する。一方、ＥＣＵ８０は、再生動作が必要であると判断すると（ステップＳ１００：ＹＥＳ）、決定された再生空気量を取得する（ステップＳ１０１）。そして、ＥＣＵ８０は、取得した再生空気量を用いて、空気乾燥回路１１を第３動作モードに切り替え、再生動作を実行する（ステップＳ１０２）。ここで、圧力センサ５３が検出した圧力値の変化を、再生動作で消費された空気量に換算して、換算した空気量が再生空気量に到達した場合に、再生動作を終了してもよい。又は、再生空気量に対応する再生時間だけ、空気乾燥回路１１を第３動作モードに切り替え、再生動作を行ってもよい。再生時間は、再生空気量と再生時間とを関連付けたマップを用いて算出したり、再生時にフィルタ１７を通過する単位時間当たりの空気量が一定であることを前提に換算式を用いて算出したりしてもよい。再生動作が終了すると、浄化工程（ステップＳ３）が終了し、処理が次のステップに進められる。

【0082】

次に図７を参照して、再生空気量を決定するための処理について説明する。なお、ＥＣＵ８０は、再生動作終了時から、次の再生動作開始時までを１サイクルと定義する。そして、１サイクルにおける所定のタイミングで再生空気量を更新する。なお、再生空気量の更新タイミングは特に限定されない。例えば、再生空気量の更新が、１サイクルの開始時に行われてもよいし、１サイクルの終了時に行われてもよいし、１サイクルの開始時と終了時との間に行われてもよいし、例えば１サイクルの平均時間よりも短い期間等、所定の期間毎に行われてもよい。

【0083】

ＥＣＵ８０は、再生空気量の更新を行うか否かを判断する（ステップＳ１１０）。例えば、ＥＣＵ８０は、新たなサイクルの所定のタイミングに到達したか否かを判断する。ＥＣＵ８０は、所定のタイミングに到達していないと判断すると（ステップＳ１１０：ＮＯ）、処理を終了する。

【0084】

ＥＣＵ８０は、再生空気量を更新すると判断すると（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、再生過不足度を算出する（ステップＳ１１１）。再生過不足度は、上述したように、タンク空気水分飽和度の変化に基づき算出されてもよい。タンク空気水分飽和度は、湿度センサ５１により検出された湿度、温度センサ５２により検出された温度等から算出することができる。

【0085】

ＥＣＵ８０は、再生過不足度を算出すると、過不足係数情報２００を用いて、過不足係数を取得する（ステップＳ１１２）。さらに、ＥＣＵ８０は、再生動作の開始圧力であるカットアウト圧を取得する（ステップＳ１１３）。また、ＥＣＵ８０は、取得したカットアウト圧に基づいて、マップ１００を用いて標準再生空気量を取得するとともに（ステップＳ１１４）、マップ１０１を用いて補正単位空気量を取得する（ステップＳ１１５）。そして、ＥＣＵ８０は、標準再生空気量、補正単位空気量、過不足係数を用いて、上記した式（１）にしたがって再生空気量を算出する（ステップＳ１１６）。ここで算出された再生空気量は、図６のステップＳ１０１で用いられる。ＥＣＵ８０は、ここで算出された再生空気量を用いて再生動作を行う。

【0086】

以上説明したように、第１実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）ＥＣＵ８０は、コンプレッサ４の稼働状態に基づき、再生動作で消費される再生空気量を設定する。コンプレッサ４は空気乾燥回路１１以外の空気圧システムへの圧縮乾燥空気の供給状態に応じて駆動されるので、再生空気量を変更することにより、エアタンク３０から空他の空気圧システムへの圧縮乾燥空気の供給及びフィルタ１７の清浄化のいずれかを優先することができる。

【0087】

（２）コンプレッサ４の稼働率が高く、エアタンク３０から空気圧システムへの圧縮乾燥空気の供給の度合いが大きい場合には、再生空気量を小さくすることにより、エアタンク３０に貯留された圧縮乾燥空気の消費を抑制し、空気圧システムへの圧縮乾燥空気の供給を優先させることができる。また、コンプレッサ４の稼働率が低く、エアタンク３０から空気圧システムへの圧縮乾燥空気の供給の度合いが小さい場合にはフィルタ１７の清浄化を優先させることができる。

【0088】

（３）エアタンク３０内の圧縮乾燥空気の湿潤状態が高い場合には、再生空気量を大きくすることにより、フィルタ１７の清浄化を優先させることができる。また、圧縮乾燥空気の湿潤状態が低い場合には、エアタンク３０に貯留された圧縮乾燥空気の消費を抑制することによって、空気圧システムへの圧縮乾燥空気の供給を優先させることができる。

【0089】

（４）コンプレッサ４の稼働状態に応じて再生動作を開始するための上限圧であるカットアウト圧が設定され、カットアウト圧に応じて再生空気量が決定される。コンプレッサ４の稼働率が高い場合には、カットアウト圧が高く設定され且つ再生空気量が小さくされるので、再生動作の実行頻度を低下させるとともにエアタンク３０に貯留された圧縮乾燥空気の消費を抑制し、空気圧システムへの圧縮乾燥空気の供給を優先させることができる。また、コンプレッサ４の稼働率が低い場合には、カットアウト圧が低く設定され且つ再生空気量が大きくされるので、再生動作の実行頻度を高くしてフィルタ１７を浄化する効果を高めることができる。

【0090】

（第２実施形態）
図８及び図９に従って、第２実施形態について説明する。第２実施形態は、標準再生空気量及び補正単位空気量を空気乾燥回路１１の状態に応じて変更して、再生空気量を算出する点で、第１実施形態と共通している。また、第１実施形態では、カットアウト圧に応じて標準再生空気量及び補正単位空気量を変更したが、第２実施形態では、圧縮乾燥空気の温度に応じて標準再生空気量及び補正単位空気量を変更する点で第１実施形態と異なる。そこで、以下では、主に第１実施形態と相違する構成について詳細に説明することとし、説明の便宜上、同様の構成については詳細な説明を割愛する。

【0091】

図８Ａは、標準再生空気量Ａｍ１を、限界通気量及び温度に応じて設定したマップ１１０であり、記憶部８０Ａに記憶されている。マップ１１０は、第１実施形態のマップ１００（図３参照）がカットアウト圧に応じて標準再生空気量を決定しているのに対し、温度に応じて標準再生空気量を決定している点が異なる。温度には、温度センサ５２により検出された値を用いることができる。又は、空気乾燥回路１１の入口側であってフィルタ１７の上流側に温度センサを設け、その温度センサが検出した温度を用いてもよい。標準再生空気量Ａｍ１は、限界通気量を一定としたとき、温度が低くなるに伴い小さくなり、温度が高くなるに伴い大きくなる。つまり、温度が高い場合には、空気の飽和水蒸気量（飽和水蒸気圧）が大きくなるため、圧縮空気に含まれる水分量も多くなる傾向にある。したがって、フィルタ１７に捕捉される水分量も多くなることが想定されるため、標準再生空気量Ａｍ１を大きくして、１回の再生動作でのフィルタ１７から水分を除去する効果を高める。また、温度が低い場合には、空気の飽和水蒸気量（飽和水蒸気圧）が小さくなるため、圧縮空気に含まれる水分量が少なくなる傾向にある。したがって、フィルタ１７に捕捉される水分量も少なくなることが想定されるため、標準再生空気量Ａｍ１を小さくすることによって、１回の再生動作により消費される圧縮乾燥空気の量を低減する。

【0092】

図８Ｂは、補正単位空気量Ａｍ２を、限界通気量及び温度に応じて設定したマップ１１１であり、記憶部８０Ａに記憶されている。補正単位空気量Ａｍ２は、標準再生空気量Ａｍ１から減算される値であるため、標準再生空気量Ａｍ１と同様に限界通気量が大きくなるほど小さくなる一方で、限界通気量を一定としたとき、温度が高くなるに伴い小さくなり、温度が低くなるに伴い大きくなる。

【0093】

次に図９を参照して、再生空気量を決定するための処理について説明する。第２実施形態における再生空気量を決定するための処理は、第１実施形態の処理のステップＳ１１０～Ｓ１１２、ステップＳ１１４～ステップＳ１１６と共通とするので詳細な説明を省略する。

【0094】

ステップＳ１２０において、ＥＣＵ８０は、温度センサ５２が検出した圧縮乾燥空気の温度を取得する（ステップＳ１２０）。そして、ＥＣＵ８０は、取得した温度と、マップ１１０を用いて、標準再生空気量を取得する（ステップＳ１１４）。さらに、ＥＣＵ８０は、取得した温度とマップ１１１とを用いて、補正単位空気量（ステップＳ１１５）を取得する。そして、ＥＣＵ８０は、標準再生空気量、補正単位空気量、過不足係数とを用いて、再生空気量を算出する（ステップＳ１１６）。

【0095】

第２実施形態では、以下の効果を得ることができる。
（５）ＥＣＵ８０は、圧縮空気の温度又は圧縮乾燥空気の温度に応じて、再生動作で消費される再生空気量を設定する。圧縮空気の温度又は圧縮乾燥空気の温度が上昇すると、空気に含まれる水分量も多くなるため、空気に含まれる水分量の多さに応じて再生空気量を変更することにより、エアタンク３０から空気圧システムへの圧縮乾燥空気の供給、及びフィルタ１７の清浄化のいずれかを優先することができる。

【0096】

（６）空気の温度が低く、飽和水蒸気量が小さい場合には再生空気量を小さくすることにより、エアタンク３０に貯留された圧縮乾燥空気の消費を抑制し、空気圧システムへの圧縮乾燥空気の供給を優先させることができる。また、空気の温度が高く、飽和水蒸気量が大きい場合には再生空気量を大きくしてフィルタ１７の清浄化を優先させることができる。

【0097】

上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記各実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・第１実施形態では、再生過不足度に応じて再生空気量を決定したが、再生過不足度に応じて再生時間を決定してもよい。この場合、補正単位時間に過不足係数を乗算して補正再生時間を算出し、補正再生時間を標準となる再生時間に加算する。

【0098】

・第１実施形態では、再生過不足度に重み付け係数を乗算することによって過不足係数αを算出したが、過不足係数αとして、再生過不足度そのものを用いてもよい。この場合でも、再生の過不足に応じて、再生空気量を増大させたり減少させたりすることができる。

【0099】

・第１実施形態では、再生過不足度は、エアタンク３０内の圧縮乾燥空気に含まれる水分の飽和度が、増加傾向にあるか減少傾向にあるかを示す指標であるとしたが、再生過不足度の代わりに湿度を指標として用いてもよい。また、再生過不足度の代わりにタンク含有水分量を指標として用いてもよい。

【0100】

・第１実施形態の再生過不足度は、数サイクルの間の平均値を用いてもよい。平均値が負の値であれば、エアタンク３０内の水分量が上昇していると推定されるため、再生空気量が不足していると判断する。

【0101】

・第１実施形態では、コンプレッサ４の稼働率に応じてカットアウト圧を設定し、再生空気量を構成する標準再生空気量及び補正単位空気量をカットアウト圧に応じて設定した。この態様以外に、コンプレッサ４の稼働率と標準再生空気量及び補正単位空気量とを関連付けたマップ等を用いて、標準再生空気量及び補正単位空気量を設定してもよい。

【0102】

・第２実施形態では、温度に応じて標準再生空気量及び補正単位空気量を設定した。この態様以外に、温度に加え湿度を用いて標準再生空気量及び補正単位空気量を設定してもよい。又は湿度センサ５１等が検出した湿度のみを用いて、標準再生空気量及び補正単位空気量を設定してもよい。

【0103】

・上記各実施形態では、エアタンク３０の圧縮乾燥空気の湿潤状態が高い場合には、過不足係数を負の値として再生空気量を大きくし、エアタンク３０の圧縮乾燥空気の湿潤状態が低い場合には、過不足係数を正の値として再生空気量を小さくした。この態様以外に、コンプレッサ４から送出される圧縮乾燥空気の湿潤状態や、外気の湿潤状態を用いて再生空気量を変化させてもよい。

【0104】

・再生空気量は、カットアウト圧と圧縮空気又は圧縮乾燥空気の温度とに基づいて決定されてもよい。この態様では、カットアウト圧、温度、及び標準再生空気量を対応付けたマップや、カットアウト圧、温度、及び補正単位空気量を対応付けたマップ等が用いられる。

【0105】

・上記各実施形態では、標準再生空気量を、補正単位空気量に過不足係数を乗算した補正量で補正して再生空気量を算出したが、マップ等から再生空気量を直接的に算出するようにしてもよい。この場合、マップは、カットアウト圧（又は温度）、圧縮乾燥空気の湿潤状態を示す指標、再生空気量を対応付けたものであってもよい。

【0106】

・上記各実施形態では、フィルタ１７は、油分捕捉部を含むが、フィルタ１７から油分捕捉部を省略してもよい。
・空気乾燥回路は、上記した構成のものに限られない。空気乾燥回路は、要は、除湿動作と再生動作とを実行できる構成であればよい。したがって、空気乾燥回路は、第２動作モード、第４動作モード～第６動作モードを必須の動作とするものではない。

【0107】

・上記各実施形態では、空気供給システム１０は、トラック、バス、建機等の車両に搭載されるものとして説明した。これ以外の態様として、空気供給システム１０は、乗用車、鉄道車両等、他の移動体に搭載されてもよい。

【0108】

・ＥＣＵ８０は、自身が実行する全ての処理についてソフトウェア処理を行うものに限られない。たとえば、ＥＣＵ８０は、自身が実行する処理の少なくとも一部についてハードウェア処理を行う専用のハードウェア回路（たとえば特定用途向け集積回路：ＡＳＩＣ）を備えてもよい。すなわち、ＥＣＵ８０は、１）コンピュータプログラム（ソフトウェア）に従って動作する１つ以上のプロセッサ、２）各種処理のうち少なくとも一部の処理を実行する１つ以上の専用のハードウェア回路、或いは３）それらの組み合わせ、を含む回路（ｃｉｒｃｕｉｔｒｙ）として構成し得る。プロセッサは、ＣＰＵ並びに、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリを含み、メモリは、処理をＣＰＵに実行させるように構成されたプログラムコードまたは指令を格納している。メモリすなわちコンピュータ可読媒体は、汎用または専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含む。

【符号の説明】

【0109】

４…コンプレッサ、１０…空気供給システム、１１…空気乾燥回路、１２…供給回路、１５…上流チェックバルブ、１６…分岐通路、１７…フィルタ、１８…空気供給通路、１９…下流チェックバルブ、２０…バイパス流路、２１…再生制御弁、２２…オリフィス、２５…ドレン排出弁、２６Ａ…ガバナ、２６Ｂ…アンロード制御弁、２７…排出口としてのドレン排出口、３０…貯留部としてのエアタンク、５０…圧力センサ、５１…湿度センサ、５２…温度センサ、５３…圧力センサ、８０…ＥＣＵ、８０Ａ…記憶部、Ｅ６１～Ｅ６７…配線。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】