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JP7659467B2 - Air Compressor - Google Patents
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JP7659467B2 - Air Compressor - Google Patents

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Description

本発明は、外気を圧縮して圧縮エアを生成しタンクに貯留するエアコンプレッサであって、例えば圧縮エア駆動式の釘打機やエアタッカ等のエア工具に圧縮エアを供給するためのエアコンプレッサに関する。 The present invention relates to an air compressor that compresses outside air to generate compressed air and stores it in a tank, and is used to supply compressed air to pneumatic tools such as compressed air-driven nailers and air tackers.

エアコンプレッサは、主として、外気を圧縮して圧縮エアを生成する圧縮機と、この圧縮機を駆動するモータと、生成した圧縮エアを貯留するタンクを有している。モータが起動することで圧縮機は圧縮運転を開始する。圧縮機は、シリンダ内に外気を取り込み、シリンダ内で往復運動するピストンで圧縮することで圧縮エアを生成する。タンクに貯留された圧縮エアは、例えば釘打機やエアタッカ等の圧縮エア駆動式のエア工具に供給される。 An air compressor primarily comprises a compressor that compresses outside air to generate compressed air, a motor that drives the compressor, and a tank that stores the generated compressed air. When the motor is started, the compressor begins compression operation. The compressor generates compressed air by taking in outside air into a cylinder and compressing it with a piston that reciprocates within the cylinder. The compressed air stored in the tank is supplied to compressed air-driven pneumatic tools, such as nail guns and air tackers.

釘打機などのエア工具用のエアコンプレッサでは、タンク内の圧縮空気を減圧弁によって任意の設定圧力まで減圧して出力する。減圧弁で減圧された圧縮エアは、エアホースを接続可能な取出口を介してエア工具へ供給される。 In air compressors for pneumatic tools such as nailers, the compressed air in the tank is reduced to a desired set pressure by a pressure reducing valve before being output. The compressed air reduced in pressure by the pressure reducing valve is supplied to the pneumatic tool via an outlet to which an air hose can be connected.

特許文献1では、エアコンプレッサの更なる利便性向上を目的として、圧力上昇時および下降時の圧力変化データの比と、検出した圧力変化データの関係に基づいて、補助タンクの有無を判定することが提案されている。 Patent Document 1 proposes, with the aim of further improving the convenience of air compressors, determining whether or not an auxiliary tank is present based on the relationship between the ratio of pressure change data during pressure rise and fall and the detected pressure change data.

特許第3141220号公報Patent No. 3141220

エアコンプレッサの停止圧力/再起動圧力をエア消費量に合わせて最適化することが本願出願人によって提案されている。かかる最適化の制御では、タンク圧力が停止圧力に達したときに圧縮機を駆動するモータを停止させ、タンク圧力が再起動圧力に達したときにモータを再起動させる。モータが停止することで圧縮機の圧縮運転が停止し、モータが再起動することで圧縮運転が再開する。このような停止圧力/再起動圧力の最適化制御では、エアコンプレッサが具備するタンク容量に関するデータが不可欠である。
しかしながら、エアコンプレッサのタンク容量は一様ではなく、機種によって異なる場合がある。そのため、停止圧力/再起動圧力をエア消費量に合わせて最適化するなどの目的でタンク容量の把握が必要な場合、タンク容量別に専用コントローラ(タンク容量が予め入力されたコントローラ)が必要となり、その分、エアコンプレッサの製造コストが高くなるといった問題がある。
また、エアコンプレッサのタンク容量は常に一定ではなく、補助タンク接続やタンク内での水の生成によってタンク容量が実質的に変化する。そのため、単にタンク容量別にコントローラを用意しただけでは、補助タンク接続や水の生成によるタンク容量の変化に追従することができず、エアコンプレッサの使い勝手が悪くなるなどの問題が生じる。
したがって、上記問題をすべて同時に解決するためには、特許文献1で提案されているような補助タンクの有無ではなく、増減含めてタンク容量を正確に取得することが必要である。
The applicant of the present application has proposed optimizing the stop pressure/restart pressure of an air compressor in accordance with air consumption. In such optimization control, the motor that drives the compressor is stopped when the tank pressure reaches the stop pressure, and is restarted when the tank pressure reaches the restart pressure. Compression operation of the compressor is stopped by stopping the motor, and compression operation is resumed by restarting the motor. In such optimization control of the stop pressure/restart pressure, data on the tank capacity of the air compressor is essential.
However, the tank capacity of air compressors is not uniform and may differ depending on the model. Therefore, if it is necessary to know the tank capacity for the purpose of optimizing the stop pressure/restart pressure according to the air consumption, a dedicated controller (a controller with the tank capacity input in advance) is required for each tank capacity, which increases the manufacturing cost of the air compressor.
In addition, the tank capacity of an air compressor is not always constant, and the tank capacity actually changes depending on the connection of an auxiliary tank or the generation of water in the tank. Therefore, simply preparing a controller for each tank capacity will not be able to keep up with the changes in tank capacity caused by the connection of an auxiliary tank or the generation of water, resulting in problems such as poor usability of the air compressor.
Therefore, in order to solve all of the above problems simultaneously, it is necessary to accurately obtain the tank capacity, including any increase or decrease, rather than simply determining whether or not there is an auxiliary tank as proposed in Patent Document 1.

本発明は、上述した問題に鑑み、タンク容量を推定する機能を備えたエアコンプレッサを提供することを目的とする。 In view of the above-mentioned problems, the present invention aims to provide an air compressor with a function for estimating tank capacity.

このような目的は、外気を圧縮して圧縮エアを生成するための圧縮機と、前記圧縮機を駆動するためのモータと、生成した圧縮エアを貯留するためのタンクと、前記タンクの容量を推定するためのタンク容量推定手段と、を有するエアコンプレッサであって、前記タンク容量推定手段が、圧縮機運転中のタンク圧力とその変化量とを計測し、予め測定・記憶された所定のタンク容量についてのタンク圧力とその変化量の相関に係るベースデータをもとに、タンク容量または所定のタンク容量との比(この出願では両者の総称として「タンク容量(比)」とまとめて記述する。)を時々刻々と算出して仮タンク容量(比)データとして記憶し、前記仮タンク容量(比)データが一定の記憶量に達したら、その分布に基づいてタンク容量(比)を決定する、ことにより達成される。 These objects are achieved by an air compressor having a compressor for compressing outside air to generate compressed air, a motor for driving the compressor, a tank for storing the generated compressed air, and a tank capacity estimation means for estimating the capacity of the tank, in which the tank capacity estimation means measures the tank pressure and its change amount while the compressor is operating, and calculates the tank capacity or the ratio to a specified tank capacity (both collectively referred to as "tank capacity (ratio)" in this application) from time to time based on base data relating to the correlation between the tank pressure and its change amount for a specified tank capacity that has been measured and stored in advance, and stores the calculated tank capacity or the ratio to a specified tank capacity as provisional tank capacity (ratio) data, and when the provisional tank capacity (ratio) data reaches a certain amount of storage, determines the tank capacity (ratio) based on the distribution.

上記エアコンプレッサでは、圧縮機運転中のタンク圧力とその変化量とを計測し、予め測定・記憶された所定のタンク容量についてのタンク圧力とその変化量の相関に係るベースデータをもとに、タンク容量(比)を時々刻々と算出して仮タンク容量(比)データとして記憶し、記憶の際に、仮タンク容量(比)データは新しい仮タンク容量(比)データを含めて、昇順に記憶され、データ列の所定個数について順列の変化が所定回以上なくなったら、前記所定個数のデータに基づいてタンク容量(比)を決定する、ことも可能である。 In the above air compressor, the tank pressure and its change amount are measured while the compressor is operating, and the tank capacity (ratio) is calculated from time to time based on base data related to the correlation between the tank pressure and its change amount for a specified tank capacity that has been measured and stored in advance, and is stored as provisional tank capacity (ratio) data. When storing, the provisional tank capacity (ratio) data is stored in ascending order, including new provisional tank capacity (ratio) data, and when the permutation of a specified number of data items has not changed a specified number of times, it is possible to determine the tank capacity (ratio) based on the specified number of data items.

また、上記エアコンプレッサでは、圧縮機運転中のタンク圧力とその変化量とを計測し、予め測定・記憶された所定のタンク容量についてのタンク圧力とその変化量の相関に係るベースデータをもとに、タンク容量(比)を時々刻々と算出して仮タンク容量(比)データとして記憶し、記憶の際に、仮タンク容量(比)データは新しい仮タンク容量(比)データを含めて、昇順に記憶され、データ列の所定個数について順列の変化が所定回以上なくなったら、前記所定個数のデータのうち所定の位置のデータ列に基づいてタンク容量(比)を決定する、ことも可能である。 In addition, in the above air compressor, the tank pressure and its change amount are measured while the compressor is operating, and the tank capacity (ratio) is calculated from time to time based on base data related to the correlation between the tank pressure and its change amount for a specified tank capacity that has been measured and stored in advance, and is stored as provisional tank capacity (ratio) data. When storing, the provisional tank capacity (ratio) data is stored in ascending order, including new provisional tank capacity (ratio) data, and when the permutation of a specified number of data strings has not changed a specified number of times or more, the tank capacity (ratio) can be determined based on the data string at a specified position among the specified number of data.

また、前述した目的は、外気を圧縮して圧縮エアを生成するための圧縮機と、前記圧縮機を駆動するためのモータと、生成した圧縮エアを貯留するためのタンクと、前記タンクの容量を推定するためのタンク容量推定手段と、を有するエアコンプレッサであって、前記タンク容量推定手段が、圧縮機運転中のタンク圧力とその変化量とを計測し、予め測定・記憶された所定のタンク容量についてのタンク圧力とその変化量の相関に係るベースデータをもとに、タンク容量(比)を時々刻々と算出・記憶し、繰返してタンク容量(比)を決定する、ことにより達成される。 The above-mentioned object is also achieved by an air compressor having a compressor for compressing outside air to generate compressed air, a motor for driving the compressor, a tank for storing the generated compressed air, and a tank capacity estimation means for estimating the capacity of the tank, in which the tank capacity estimation means measures the tank pressure and its change amount while the compressor is operating, calculates and stores the tank capacity (ratio) from time to time based on base data relating to the correlation between the tank pressure and its change amount for a specified tank capacity that has been measured and stored in advance, and repeatedly determines the tank capacity (ratio).

本発明のエアコンプレッサによれば、自己のタンク容量のデータを予め持っていなくても、タンク容量を推定することができる。これにより、タンク容量別にコントローラを用意する必要がなく、製品をコストダウンすることができる。 The air compressor of the present invention can estimate tank capacity even if the user does not have data on the tank capacity in advance. This eliminates the need to prepare controllers for each tank capacity, reducing product costs.

また、本発明のエアコンプレッサでは、演算を通じてタンク容量(比)を推定するが、演算に用いるデータのなかにはエア消費などの外乱を含むデータがある可能性もあるので、一回の演算結果だけでは正しい推定結果が得られるとは限らない。そこで、本発明では、タンク容量(比)を時々刻々と算出して仮タンク容量(比)データとして記憶し、一定量の仮タンク容量(比)データの分布に基づいてタンク容量(比)の推定値を決定する。このようにデータ分布に基づいてタンク容量(比)の推定値を決定することで、真のタンク容量(比)に近い高い精度の値を導き出すことが可能になる。 In addition, in the air compressor of the present invention, the tank capacity (ratio) is estimated through calculation, but since the data used in the calculation may include disturbances such as air consumption, a single calculation result does not necessarily provide a correct estimation result. Therefore, in the present invention, the tank capacity (ratio) is calculated every moment and stored as provisional tank capacity (ratio) data, and an estimate of the tank capacity (ratio) is determined based on the distribution of a certain amount of provisional tank capacity (ratio) data. In this way, by determining an estimate of the tank capacity (ratio) based on the data distribution, it is possible to derive a highly accurate value close to the true tank capacity (ratio).

また、本発明のエアコンプレッサでは、タンク容量(比)を時々刻々と算出して仮タンク容量(比)データとして記憶するが、暫定値である仮タンク容量(比)データの分布は、真のタンク容量(比)を中心にして、値の大きな方へ広がる分布となる。タンク容量(比)が真値より小さくなること(圧縮機のエア供給能力が実力以上になること)は理論上ない。
そこで、本発明では、仮タンク容量(比)データは新しい仮タンク容量(比)データを含めて昇順に記憶し、仮タンク容量(比)のより小さいデータを選んで残すこととしている。
このように仮タンク容量(比)のより小さいデータを選んで残すことにより、真のタンク容量(比)近傍のデータのみが残ることになるので、タンク容量(比)の推定処理において真のタンク容量(比)に限りなく近い高い精度の値を得ることが可能になる。
In addition, in the air compressor of the present invention, the tank capacity (ratio) is calculated every moment and stored as provisional tank capacity (ratio) data, but the distribution of the provisional tank capacity (ratio) data, which is a provisional value, spreads toward larger values with the true tank capacity (ratio) at the center. In theory, the tank capacity (ratio) will never be smaller than the true value (the compressor's air supply capacity will be greater than the actual capacity).
Therefore, in the present invention, the temporary tank capacity (ratio) data is stored in ascending order including new temporary tank capacity (ratio) data, and data with smaller temporary tank capacity (ratio) data is selected and retained.
By selecting and retaining data with smaller provisional tank capacities (ratios) in this manner, only data close to the true tank capacity (ratio) remains, making it possible to obtain highly accurate values that are as close as possible to the true tank capacity (ratio) in the tank capacity (ratio) estimation process.

また、本発明のエアコンプレッサでは、タンク容量(比)を時々刻々と算出して仮タンク容量(比)データとして記憶するが、その記憶の際に、仮タンク容量(比)データは新しい仮タンク容量(比)データを含めて、昇順に記憶される。そして、データ列の所定個数について順列の変化が所定回以上なくなったら、前記所定個数のデータのうち所定の位置のデータ列に基づいてタンク容量(比)を決定する。
タンク容量(比)の推定処理においてこのようなルールを適用することで、ノイズに相当する仮タンク容量(比)データを分布から除去することができ、その結果、真のタンク容量(比)に限りなく近い高い精度の値を推定値として決定することが可能になる。
In the air compressor of the present invention, the tank capacity (ratio) is calculated from time to time and stored as provisional tank capacity (ratio) data, and the provisional tank capacity (ratio) data is stored in ascending order including new provisional tank capacity (ratio) data. When the permutation of a predetermined number of data strings does not change a predetermined number of times, the tank capacity (ratio) is determined based on the data string at a predetermined position among the predetermined number of data.
By applying such rules in the process of estimating the tank capacity (ratio), the tentative tank capacity (ratio) data, which corresponds to noise, can be removed from the distribution, and as a result, it becomes possible to determine an estimated value with high accuracy that is extremely close to the true tank capacity (ratio).

また、本発明のエアコンプレッサでは、タンク容量(比)の推定を一回だけでなく、繰返し実行する。これにより、補助タンク接続や水の生成によるタンク容量の変化に追従することができる。 In addition, the air compressor of the present invention estimates the tank capacity (ratio) not just once, but repeatedly. This makes it possible to follow changes in tank capacity due to the connection of an auxiliary tank or the production of water.

エアコンプレッサの外観を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing the appearance of an air compressor. エアコンプレッサの機能的構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the functional configuration of an air compressor. エアコンプレッサの操作パネルが具備するボタンおよび表示部のレイアウトの一例を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing an example of the layout of buttons and a display unit provided on an operation panel of an air compressor. 再起動圧力(消費連動)を利用した圧縮運転制御の原理を概略的に示すチャート図である。FIG. 2 is a chart showing the principle of compression operation control utilizing restart pressure (consumption-linked). 図4Aの続きを示すチャート図である。FIG. 4B is a chart showing a continuation of FIG. 4A. 図4Bの続きを示すチャート図である。FIG. 4C is a chart showing a continuation of FIG. 4B. 停止圧力(消費連動)を利用した圧縮運転制御の原理を概略的に示すチャート図である。FIG. 2 is a chart illustrating the principle of compression operation control utilizing stop pressure (consumption-linked). 図5Aの続きを示すチャート図である。FIG. 5B is a chart showing a continuation of FIG. 5A. 図5Bの続きを示すチャート図である。FIG. 5C is a chart showing a continuation of FIG. 5B. 「再起動圧力(消費連動)」,「停止圧力(消費連動)」,「停止圧力(最小充填)」を用いた圧縮運転制御の原理を概略的に示すチャート図である。FIG. 1 is a chart illustrating the principle of compression operation control using “restart pressure (consumption-linked)”, “stop pressure (consumption-linked)”, and “stop pressure (minimum filling)”. 取出口設定値の認定条件の一つである「条件1」で判別する内容を例示するイメージ図である。FIG. 13 is an image diagram illustrating the contents determined by "Condition 1", which is one of the certification conditions for the outlet setting value. 取出口設定値の認定条件の一つである「条件2」で判別する内容と、条件2では判別できない内容を、それぞれ例示するイメージ図である。13 is an image diagram illustrating the contents that can be determined by "Condition 2," one of the certification conditions for the outlet setting value, and the contents that cannot be determined by Condition 2. 取出口設定値の認定条件の一つである「条件4」で判別する内容を例示するイメージ図である。FIG. 13 is an image diagram illustrating the contents determined by “Condition 4”, which is one of the certification conditions for the outlet setting value. エアコンプレッサがエア供給能力取得処理(S29)で用いるベースデータの一例を示すイメージ図である。FIG. 13 is an image diagram showing an example of base data used by the air compressor in the air supply capacity acquisition process (S29). エア供給能力演算処理(S503)の一例を示すイメージ図である。FIG. 13 is an image diagram showing an example of the air supply capacity calculation process (S503). エアコンプレッサで実施する圧縮運転制御の処理の流れを示すフローチャートである。4 is a flowchart showing a flow of a compression operation control process performed by an air compressor. 図12の圧力/圧力変化率取得処理(S25)のサブルーチンを示すフローチャートである。13 is a flowchart showing a subroutine of the pressure/pressure change rate acquisition process (S25) of FIG. 12. 図12のタンク圧力の制御範囲取得処理(S27)のサブルーチンを示すフローチャートである。13 is a flowchart showing a subroutine of a tank pressure control range acquisition process (S27) in FIG. 12. 図14の取出口設定値取得処理(S207)のサブルーチンを示すフローチャートである。15 is a flowchart showing a subroutine of an outlet setting value acquisition process (S207) in FIG. 14. 図14の圧力範囲取得処理(S209)のサブルーチンを示すフローチャートである。15 is a flowchart showing a subroutine of a pressure range acquisition process (S209) in FIG. 14 . 図12のエア供給能力取得処理(S29)のサブルーチンを示すフローチャートである。13 is a flowchart showing a subroutine of an air supply capacity acquisition process (S29) in FIG. 12 . 図17のタンク容量推定処理(S501)のサブルーチンを示すフローチャートである。18 is a flowchart showing a subroutine of the tank capacity estimation process (S501) in FIG. 17. 仮タンク容量(比)データの分布を利用したタンク容量推定処理の一例を示すイメージ図である。FIG. 13 is an image diagram showing an example of a tank capacity estimation process using a distribution of provisional tank capacity (ratio) data. 図19Aの続きを示すイメージ図である。FIG. 19B is an image diagram showing a continuation of FIG. 19A. 図19Bの続きを示すイメージ図である。FIG. 19C is an image diagram showing a continuation of FIG. 19B. 図12の再起動圧力取得処理(S31)のサブルーチンを示すフローチャートである。13 is a flowchart showing a subroutine of a restart pressure acquisition process (S31) in FIG. 12 . 図12の停止圧力取得処理(S33)のサブルーチンを示すフローチャートである。13 is a flowchart showing a subroutine of a stop pressure acquisition process (S33) in FIG. 12 . 図12のPFC/圧縮機制御処理(S35)のサブルーチンを示すフローチャートである。13 is a flowchart showing a subroutine of the PFC/compressor control process (S35) of FIG. 12.

(エアコンプレッサの構成)
図1~図3に基づいて、本実施形態に係るエアコンプレッサの構成について説明する。
図1は、エアコンプレッサの外観を示す斜視図である。
図2は、エアコンプレッサの機能的構成を示すブロック図である。
図3は、エアコンプレッサの操作パネルが具備するボタンおよび表示部のレイアウトの一例を示す平面図である。
(Air compressor configuration)
The configuration of an air compressor according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of an air compressor.
FIG. 2 is a block diagram showing the functional configuration of the air compressor.
FIG. 3 is a plan view showing an example of the layout of buttons and a display unit provided on an operation panel of an air compressor.

本実施形態のエアコンプレッサは、圧縮エアを生成する圧縮機11と、圧縮機11を駆動するモータ13と、モータ13のロータの回転位置の変化を検出するホールセンサ15と、生成した圧縮エアを貯留するタンク17と、タンク17の内圧を計測するタンク圧センサ19と、タンク内の圧縮空気を任意の圧力に減圧して出力する減圧弁1V,2Vと、減圧弁1Vの下流側に設けられた取出口1a,1bと、減圧弁2Vの下流側に設けられた取出口2a,2bと、取出口圧力を計測する取出口圧センサ1S,2Sと、各種情報を表示する表示部や操作用のボタンなどを備えた操作パネル20と、操作パネル20での情報表示やモータ13の制御、タンク容量推定処理などを担うコントローラ30などを有している。 The air compressor of this embodiment includes a compressor 11 that generates compressed air, a motor 13 that drives the compressor 11, a Hall sensor 15 that detects changes in the rotational position of the rotor of the motor 13, a tank 17 that stores the generated compressed air, a tank pressure sensor 19 that measures the internal pressure of the tank 17, pressure reducing valves 1V, 2V that reduce the compressed air in the tank to a desired pressure and output it, outlets 1a, 1b provided downstream of the pressure reducing valve 1V, outlets 2a, 2b provided downstream of the pressure reducing valve 2V, outlet pressure sensors 1S, 2S that measure the outlet pressure, an operation panel 20 equipped with a display unit that displays various information and operation buttons, and a controller 30 that displays information on the operation panel 20, controls the motor 13, and performs tank capacity estimation processing.

圧縮機11はモータ13の動力を受けて駆動する。この圧縮機11は、シリンダ内に外気を取り込み、モータ13の動力を受けてシリンダ内で往復運動するピストンで圧縮することで圧縮エアを生成する。 The compressor 11 is driven by the power of the motor 13. This compressor 11 takes in outside air into a cylinder and generates compressed air by compressing it with a piston that reciprocates within the cylinder with the power of the motor 13.

圧縮機11を駆動するモータ13は、例えばアウタロータ形のブラシレスモータで構成されている。なお、モータ駆動はセンサ付きでもセンサレスでもよく、また、矩形波でも正弦波でもよく、駆動方式は特に限定されない。また、モータの種類は特に限定されるものではなく、例えば磁石モータでもよく或いは誘導モータでもよい。 The motor 13 that drives the compressor 11 is, for example, an outer rotor type brushless motor. The motor drive may be sensored or sensorless, and may be a rectangular wave or a sine wave, with no particular limitation on the drive method. The type of motor is also not particularly limited, and may be, for example, a magnet motor or an induction motor.

圧縮機11によって生成された圧縮エアはタンク17に貯留される。このタンク17には、タンク圧力(タンク内圧)を計測するためのタンク圧センサ19が設けられている。なお、本実施形態において、タンク17のタンク容量データは予めエアコンプレッサに入力されているものではなく、コントローラ30(タンク容量推定手段)による推定処理によって決定される。タンク容量推定処理については後述する。 The compressed air generated by the compressor 11 is stored in the tank 17. This tank 17 is provided with a tank pressure sensor 19 for measuring the tank pressure (tank internal pressure). Note that in this embodiment, the tank capacity data of the tank 17 is not inputted in advance to the air compressor, but is determined by an estimation process performed by the controller 30 (tank capacity estimation means). The tank capacity estimation process will be described later.

減圧弁1V,2Vのうち、第1の減圧弁1Vは、取出口圧力を調整するための圧力調整つまみ1Dを具備しており、タンク内の圧縮エアを第1の設定圧力(例えば任意の値の常圧)まで減圧して出力する。第2の減圧弁2Vは、取出口圧力を調整するための圧力調整つまみ2Dを具備しており、タンク内の圧縮エアを第2の設定圧力(例えば任意の値の高圧)まで減圧して出力する。以下、第1の減圧弁1Vを単に「減圧弁1V」という。第2の減圧弁2Vを単に「減圧弁2V」という。 Of the pressure reducing valves 1V and 2V, the first pressure reducing valve 1V has a pressure adjustment knob 1D for adjusting the outlet pressure, and reduces the compressed air in the tank to a first set pressure (e.g., normal pressure of any value) before outputting it. The second pressure reducing valve 2V has a pressure adjustment knob 2D for adjusting the outlet pressure, and reduces the compressed air in the tank to a second set pressure (e.g., high pressure of any value) before outputting it. Hereinafter, the first pressure reducing valve 1V will be simply referred to as the "pressure reducing valve 1V." The second pressure reducing valve 2V will be simply referred to as the "pressure reducing valve 2V."

取出口1a,1b,2a,2bは、エア工具のエアホースを接続可能なエアカプラを有している。第1の取出口1a,1bからは、それぞれ減圧弁1Vによって減圧された圧縮エアを取り出すことができる。第2の取出口2a,2bからは、それぞれ減圧弁2Vによって減圧された圧縮エアを取り出すことができる。以下、第1の取出口1a,1bを単に「取出口1」という。第2の取出口2a,2bを単に「取出口2」という。 Outlets 1a, 1b, 2a, and 2b have air couplers to which an air hose of a pneumatic tool can be connected. Compressed air that has been decompressed by pressure reducing valve 1V can be taken out from first outlets 1a and 1b. Compressed air that has been decompressed by pressure reducing valve 2V can be taken out from second outlets 2a and 2b. Hereinafter, first outlets 1a and 1b will be simply referred to as "outlet 1." Second outlets 2a and 2b will be simply referred to as "outlet 2."

取出口1の近傍には、取出口圧力(取出口1から取り出される圧縮エアの圧力)を計測するための取出口圧センサ1Sが設けられている。この取出口圧センサ1Sは、例えば、減圧弁1Vの下流側であって、減圧弁1Vから取出口1に向かうエア流路の途中に設けられる。以下、取出口圧センサ1Sで計測した取出口1の圧力を、単に「取出口1圧力」という。
取出口2の近傍には、取出口圧力(取出口2から取り出される圧縮エアの圧力)を計測するための取出口圧センサ2Sが設けられている。この取出口圧センサ2Sは、例えば、減圧弁2Vの下流側であって、減圧弁2Vから取出口2に向かうエア流路の途中に設けられる。以下、取出口圧センサ2Sで計測した取出口2の圧力を、単に「取出口2圧力」という。
An outlet pressure sensor 1S for measuring outlet pressure (the pressure of compressed air taken out from the outlet 1) is provided near the outlet 1. This outlet pressure sensor 1S is provided, for example, downstream of the pressure reducing valve 1V, midway in the air flow path from the pressure reducing valve 1V to the outlet 1. Hereinafter, the pressure at the outlet 1 measured by the outlet pressure sensor 1S will be simply referred to as the "outlet 1 pressure."
An outlet pressure sensor 2S for measuring outlet pressure (the pressure of compressed air taken out from the outlet 2) is provided near the outlet 2. This outlet pressure sensor 2S is provided, for example, downstream of the pressure reducing valve 2V, midway in the air flow path from the pressure reducing valve 2V to the outlet 2. Hereinafter, the pressure at the outlet 2 measured by the outlet pressure sensor 2S will be simply referred to as the "outlet 2 pressure."

操作パネル20は、取出口1圧力表示部21と、取出口2圧力表示部22と、タンク圧力表示部23と、エアコンプレッサの電源On/Offの操作時に用いる電源On/Offボタン25と、エアコンプレッサの自動On/Offの切り替え時に用いる自動On/Offボタン27と、上記の各部を制御するとともに、コントローラ30との間での情報の送受信などを担うパネルMCU29などを有している。 The operation panel 20 has an outlet 1 pressure display section 21, an outlet 2 pressure display section 22, a tank pressure display section 23, a power On/Off button 25 used to turn the air compressor on/off, an automatic On/Off button 27 used to switch the air compressor on/off automatically, and a panel MCU 29 that controls the above sections and is responsible for sending and receiving information to and from the controller 30.

操作パネル20が具備する取出口1圧力表示部21、取出口2圧力表示部22、タンク圧力表示部23、電源On/Offボタン25、自動On/Offボタン27は、ユーザが目視でき且つ操作できるように例えば図3に示すようなレイアウトで配置される。 The operation panel 20 is equipped with an outlet 1 pressure display 21, an outlet 2 pressure display 22, a tank pressure display 23, a power On/Off button 25, and an automatic On/Off button 27, which are arranged in a layout such as that shown in FIG. 3 so that they can be seen and operated by the user.

タンク圧力表示部23には、タンク圧センサ19で取得したタンク圧力を複数回移動平均処理したものを表示する。
取出口1圧力表示部21には、後述する所定の条件(条件1~4)を満たす時の取出口1圧力(すなわち取出口1設定値(Pext1_mva[最新]))を表示する。
取出口2圧力表示部22には、後述する所定の条件(条件1~4)を満たす時の取出口2圧力(すなわち取出口2設定値(Pext2_mva[最新]))を表示する。
The tank pressure display unit 23 displays the tank pressure obtained by the tank pressure sensor 19 after multiple moving average processing.
The outlet 1 pressure display unit 21 displays the outlet 1 pressure (i.e., the outlet 1 set value (Pext1_mva[latest])) when the predetermined conditions (conditions 1 to 4) described below are satisfied.
The outlet 2 pressure display unit 22 displays the outlet 2 pressure (i.e., the outlet 2 set value (Pext2_mva[latest])) when predetermined conditions (conditions 1 to 4) described below are satisfied.

電源On/Offボタン25は、タンク圧力に応じたモータ制御(圧縮運転制御)を行う際、およびこの制御を停止する際に操作するボタンである。エアコンプレッサの電源On/Offボタン25を操作し、電源Onにセットすることで、タンク圧力に応じてモータ13の起動/停止を行うモードに移行する。 The power On/Off button 25 is a button that is operated when performing motor control (compression operation control) according to the tank pressure, and when stopping this control. By operating the power On/Off button 25 of the air compressor and setting the power On, the system transitions to a mode in which the motor 13 is started/stopped according to the tank pressure.

エアコンプレッサの自動On/Offボタン27は、エアコンプレッサの運転制御モードを「自動On」モードと「自動Off」モードの間で切り替えるためのボタンである。
「自動Off」の運転制御モードでは、モータ停止の判断基準となる停止圧力を予め定めた一つの固定値(例えば4.5Mpa)に設定し、また、モータ再起動の判断の基準となる再起動圧力を予め定めた一つの固定値(例えば4.1Mpa)に設定し、これらの固定の基準値を使って圧縮運転の停止・再開の制御を行う。
「自動On」の運転制御モードでは、モータ停止の判断基準となる停止圧力(第1の停止圧力,第2の停止圧力)を可変とし、また、モータ再起動の判断基準となる再起動圧力を可変とし、これらの可変の基準値を使って圧縮運転の停止・再開の制御を行う。
The air compressor auto on/off button 27 is a button for switching the operation control mode of the air compressor between "auto on" mode and "auto off" mode.
In the "Auto Off" operation control mode, the stop pressure, which is the criterion for determining whether to stop the motor, is set to a predetermined fixed value (e.g., 4.5 MPa), and the restart pressure, which is the criterion for determining whether to restart the motor, is set to a predetermined fixed value (e.g., 4.1 MPa). These fixed reference values are used to control the stopping and restarting of compression operation.
In the "Auto On" operation control mode, the stop pressures (first stop pressure, second stop pressure) that serve as the criteria for determining whether to stop the motor are made variable, and the restart pressure that serves as the criteria for determining whether to restart the motor is made variable, and these variable reference values are used to control the stopping and restarting of compression operation.

なお、操作パネル20は、上述したボタンに加えて、モータ回転数や圧力範囲切替えなどを変更する複数のスイッチを備えて、これらのスイッチによる設定情報を通信によりコントローラへ伝え、その情報に従って圧縮機が動くようにしてもよい。
また、操作パネル20は、電源On/Offの状態を表示する手段を操作パネルに備えて、現在の電源On/Off状態を表示してもよい。
また、操作パネル20は、自動On/Offの状態を表示する手段を操作パネルに備えて、自動On/Off状態を表示してもよい。
また、操作パネル20は、タンク圧力表示部23や取出口圧力表示部21,22に加えて、電源電圧表示部や,各種異常要因を知らせるためのランプなどを備えてもよい。この場合には、各々の表示情報をコントローラから通信により操作パネルへ伝え、その情報に従って各々の表示を行う。
In addition to the buttons described above, the operation panel 20 may be provided with a number of switches for changing the motor rotation speed, pressure range switching, etc., and the setting information set by these switches may be transmitted to the controller via communication so that the compressor operates in accordance with that information.
Furthermore, the operation panel 20 may be provided with a means for displaying the power On/Off state, and may display the current power On/Off state.
Furthermore, the operation panel 20 may be provided with a means for displaying the automatic On/Off state, and may display the automatic On/Off state.
Furthermore, the operation panel 20 may be equipped with a power supply voltage display and lamps for indicating various abnormalities in addition to the tank pressure display 23 and outlet pressure display units 21 and 22. In this case, each piece of display information is transmitted from the controller to the operation panel by communication, and each display is performed according to that information.

コントローラ30は、操作パネル20やモータ13の制御などを担うほか、モータ13のロータの回転位置の変化を検出するホールセンサ15からの信号に基づいてモータ13の回転数を検出する。また、本実施形態において、コントローラ30は、タンク容量を推定するためのタンク容量推定手段としても機能する。タンク容量推定手段による具体的処理(タンク容量推定処理)については後述する。 The controller 30 is responsible for controlling the operation panel 20 and the motor 13, and also detects the rotation speed of the motor 13 based on a signal from a hall sensor 15 that detects a change in the rotational position of the rotor of the motor 13. In this embodiment, the controller 30 also functions as a tank capacity estimation means for estimating the tank capacity. The specific processing by the tank capacity estimation means (tank capacity estimation processing) will be described later.

このコントローラ30は、PFC回路31(力率改善回路)と、INV回路33(インバータ回路)と、これらの回路31,33を制御するコントローラMCU35を有している。PFC回路31は、商用電源41からの交流電圧を直流電圧に変換する。INV回路33は、PFC回路31で変換された直流電圧から所望の交流電圧を生成し、モータ13を駆動する。モータ13が駆動することで圧縮機11が圧縮運転を行う。コントローラMCU35は、前記回路31,33を制御し、センサ15,19,1S,2Sからの信号を受信し、操作パネル20のパネルMCU29との間で送受信を行う。 The controller 30 has a PFC circuit 31 (power factor correction circuit), an INV circuit 33 (inverter circuit), and a controller MCU 35 that controls these circuits 31 and 33. The PFC circuit 31 converts AC voltage from a commercial power source 41 into DC voltage. The INV circuit 33 generates a desired AC voltage from the DC voltage converted by the PFC circuit 31, and drives the motor 13. The compressor 11 performs compression operation when the motor 13 is driven. The controller MCU 35 controls the circuits 31 and 33, receives signals from the sensors 15, 19, 1S, and 2S, and transmits and receives signals to and from the panel MCU 29 of the operation panel 20.

(エアコンプレッサにおける圧縮運転制御の概要)
次に、上述した構成を具備するエアコンプレッサにおける圧縮運転制御の概要について説明する。
(Outline of Compression Operation Control in Air Compressors)
Next, an overview of compression operation control in the air compressor having the above-mentioned configuration will be described.

本実施形態のエアコンプレッサが具備するコントローラは、タンク圧力が停止圧力に達したときに圧縮機を駆動するモータを停止させ、タンク圧力が再起動圧力に達したときにモータを再起動させる制御を行う。モータが停止することで圧縮機の圧縮運転が停止し、モータが再起動することで圧縮運転が再開する。 The controller provided in the air compressor of this embodiment controls the motor that drives the compressor to stop when the tank pressure reaches the stop pressure, and to restart the motor when the tank pressure reaches the restart pressure. When the motor stops, the compression operation of the compressor stops, and when the motor restarts, the compression operation resumes.

この制御において、コントローラは、エアコンプレッサの電源が投入されている間、タンク圧センサを介してタンク圧力を監視し続け、圧縮機が停止している(モータが停止している)ときには、タンク圧力が再起動圧力に達したか否かの判断を行う。一方、圧縮機が運転している(モータが駆動している)ときには、タンク圧力が停止圧力に達したか否かの判断を行う。 In this control, the controller continues to monitor the tank pressure via the tank pressure sensor while the air compressor is powered on, and when the compressor is stopped (the motor is stopped), it determines whether the tank pressure has reached the restart pressure. On the other hand, when the compressor is operating (the motor is running), it determines whether the tank pressure has reached the stop pressure.

圧縮機が停止しているときには、コントローラは、モータを再起動させる判断基準(閾値)となる再起動圧力を、タンク圧力の変化率に基づいて変化させる。この再起動圧力はエア消費量に比例(連動)することから、以下「再起動圧力(消費連動)」という。再起動圧力(消費連動)は、タンク圧力および取出口圧力に基づいて設定される。 When the compressor is stopped, the controller changes the restart pressure, which is the criterion (threshold) for restarting the motor, based on the rate of change of the tank pressure. This restart pressure is proportional (linked) to the air consumption, so hereafter it will be referred to as the "restart pressure (consumption-linked)." The restart pressure (consumption-linked) is set based on the tank pressure and the outlet pressure.

一方、圧縮機が運転しているときには、コントローラは、モータを停止させる判断基準(閾値)となる停止圧力の候補として、2つの停止圧力(第1の停止圧力,第2の停止圧力)を設定し、いずれか高い方を有効停止圧力(有効な閾値として実際に機能する停止圧力)として採用する。すなわち、タンク圧力が採用された有効停止圧力に達したときに、コントローラがモータを停止させる。 On the other hand, when the compressor is operating, the controller sets two stop pressures (a first stop pressure and a second stop pressure) as candidates for the stop pressure that serves as the criterion (threshold) for stopping the motor, and adopts the higher of them as the effective stop pressure (the stop pressure that actually functions as an effective threshold). In other words, when the tank pressure reaches the adopted effective stop pressure, the controller stops the motor.

本実施形態では、圧縮機が運転している間、第1の停止圧力を、タンク圧力の変化率に基づいて変化させる。この第1の停止圧力はエア消費量に比例(連動)することから、以下、第1の停止圧力を「停止圧力(消費連動)」という。停止圧力(消費連動)は、タンク圧力および取出口圧力に基づいて設定される。 In this embodiment, while the compressor is operating, the first stop pressure is changed based on the rate of change of the tank pressure. Since this first stop pressure is proportional (linked) to the air consumption, hereinafter the first stop pressure is referred to as the "stop pressure (linked to consumption)." The stop pressure (linked to consumption) is set based on the tank pressure and the outlet pressure.

また、本実施形態では、第2の停止圧力を、再起動圧力(消費連動)に基づいて算出する。この第2の停止圧力は、最小限度の圧力充填(最小充填)を行うのに必要と考えられる停止圧力値であることから、以下、第2の停止圧力を「停止圧力(最小充填)」という。停止圧力(最小充填)は、タンク圧力および取出口圧力に基づいて設定される。 In addition, in this embodiment, the second stop pressure is calculated based on the restart pressure (consumption linked). Since this second stop pressure is a stop pressure value considered necessary to perform a minimum pressure filling (minimum filling), hereinafter the second stop pressure is referred to as the "stop pressure (minimum filling)." The stop pressure (minimum filling) is set based on the tank pressure and the outlet pressure.

(再起動圧力(消費連動)を利用した圧縮運転制御の原理)
次に、図4A,図4B,図4Cに基づいて、再起動圧力(消費連動)を利用した圧縮運転制御の原理について説明する。図4A,図4B,図4Cは、圧縮機停止状態(モータ停止状態)における、再起動圧力(消費連動)を利用した圧縮運転制御の原理を示すチャート図である。
図4Aは、エア工具によるエア消費量が一定(エア消費量が中程度)の場合を想定したチャート図である。
図4Bは、図4Aの続きを示すチャート図であって、エア工具によるエア消費量が途中で変動(エア消費量が中程度から少程度に減少)し、それに起因して再起動圧力(消費連動)が途中で低下した場合を想定したチャート図である。
図4Cは、図4Bの続きを示すチャート図であって、低下し続けるタンク圧力が再起動圧力(消費連動)に達してモータを実際に再起動させる場合を想定したチャート図である。
(Principle of compression operation control using restart pressure (consumption linked))
Next, the principle of compression operation control using restart pressure (consumption-linked) will be described with reference to Figures 4A, 4B, and 4C. Figures 4A, 4B, and 4C are charts showing the principle of compression operation control using restart pressure (consumption-linked) when the compressor is stopped (motor is stopped).
FIG. 4A is a chart assuming a case where the air consumption by the pneumatic tool is constant (medium air consumption).
FIG. 4B is a chart showing a continuation of FIG. 4A, and is a chart showing a case in which the air consumption by the pneumatic tool fluctuates midway (air consumption decreases from a medium level to a low level), causing a drop in the restart pressure (consumption linked) midway.
FIG. 4C is a chart showing a continuation of FIG. 4B, and is a chart assuming a case where the tank pressure, which continues to decrease, reaches the restart pressure (consumption-linked) and actually restarts the motor.

図4A,図4B,図4Cに示す想定事例では、コントローラが次の(1)~(5)の処理を順に実施して、休止している圧縮運転を再開するか否かを判断する。なお、以下説明する(1)~(5)の処理は、図4A,図4B,図4Cに示す(1)~(5)の処理に対応している。 In the assumed case shown in Figures 4A, 4B, and 4C, the controller performs the following steps (1) to (5) in order to determine whether or not to resume the paused compression operation. Note that the steps (1) to (5) described below correspond to the steps (1) to (5) shown in Figures 4A, 4B, and 4C.

(1)タンク圧力の圧力値を計測する。
この処理では、タンク圧センサからの信号に基づいて、タンク圧力の圧力値を計測する。
(1) Measure the tank pressure value.
In this process, the pressure value of the tank pressure is measured based on the signal from the tank pressure sensor.

(2)圧力の変化率(傾き)を計算する。
この処理では、今回と前回計測したタンク圧力の圧力値に基づいて、タンク圧力の変化率(傾き)を計算する。なお、図4A,図4B,図4Cに示す事例では、圧縮運転が停止した状態でエア工具によって圧縮エアが消費されているため、タンク圧力は経時的に低下している。
(2) Calculate the rate of change (slope) of pressure.
In this process, the rate of change (slope) of the tank pressure is calculated based on the current and previous tank pressure measurements. In the examples shown in Figures 4A, 4B, and 4C, the tank pressure decreases over time because compressed air is consumed by the air tool while the compression operation is stopped.

(3)最小備蓄圧力を算出する。
この処理では、上記(2)で算出したタンク圧力の変化率(傾き)と、最小備蓄時間に基づいて、最小備蓄圧力を計算する。最小備蓄時間とは、予め定められた所定の時間(例えば20秒程度)であり、現在の作業量(変化率)を確保する最小時間を意味する。最小備蓄圧力は次の演算式1で求めることができる。
演算式1: 最小備蓄圧力 = -タンク圧力の変化率 × 最小備蓄時間
(3) Calculate the minimum reserve pressure.
In this process, the minimum reserve pressure is calculated based on the rate of change (slope) of the tank pressure calculated in (2) above and the minimum reserve time. The minimum reserve time is a predetermined time (e.g., about 20 seconds) and means the minimum time to ensure the current amount of work (rate of change). The minimum reserve pressure can be calculated using the following formula 1.
Formula 1: Minimum storage pressure = - rate of change of tank pressure x minimum storage time

(4)最小備蓄圧力を再起動圧力(消費連動)へ換算する。
この処理では、上記(3)で求めた最小備蓄圧力と、再起動圧力の下限圧力に基づいて、再起動圧力(消費連動)を計算する。再起動圧力(消費連動)は次の演算式2で求めることができる。なお、再起動圧力の下限圧力は、取出口圧力に基づいて設定される(詳細は後述)。
演算式2: 再起動圧力(消費連動) = 最小備蓄圧力 + 再起動圧力の下限圧力
なお、上記の演算式1とこの演算結果を用いる演算式2から分かるとおり、本実施形態では再起動圧力(消費連動)を算出するための基礎データとして、タンク圧力および取出口圧力を用いている。すなわち、本実施形態においてコントローラは、タンク圧力および取出口圧力に基づいて、再起動圧力(消費連動)を設定する。
(4) Convert the minimum reserve pressure into restart pressure (linked to consumption).
In this process, the restart pressure (consumption-linked) is calculated based on the minimum stockpile pressure calculated in (3) above and the lower limit of the restart pressure. The restart pressure (consumption-linked) can be calculated using the following formula 2. The lower limit of the restart pressure is set based on the outlet pressure (details will be described later).
Equation 2: Restart pressure (consumption-linked) = Minimum stockpile pressure + Lower limit pressure of restart pressure As can be seen from Equation 1 above and Equation 2 which uses the result of this equation, in this embodiment, the tank pressure and outlet pressure are used as basic data for calculating the restart pressure (consumption-linked). That is, in this embodiment, the controller sets the restart pressure (consumption-linked) based on the tank pressure and outlet pressure.

(5)圧縮機の運転を再開するか否かの判断
この処理では、タンク圧力と再起動圧力(消費連動)を比較し、「タンク圧力>再起動圧力(消費連動)」の場合には、圧縮機の運転再開はまだ不要と判断し、モータを停止したまま(圧縮機を停止したまま)とする。図4A,4Bに示す事例では、「タンク圧力>再起動圧力(消費連動)」であるため、モータは停止したまま(圧縮機は停止したまま)である。
一方、「タンク圧力≦起動圧力(消費連動)」の場合には、圧縮機の運転再開が必要と判断し、モータを再起動して圧縮機の運転を再開する。図4Cに示す事例では、「タンク圧力≦起動圧力(消費連動)」を満たした時点で、モータが駆動(圧縮機が運転再開)する。
(5) Determination of whether to restart the compressor In this process, the tank pressure is compared with the restart pressure (consumption-linked), and if "tank pressure > restart pressure (consumption-linked)", it is determined that restarting the compressor is not necessary yet, and the motor is kept stopped (the compressor is kept stopped). In the example shown in Figures 4A and 4B, since "tank pressure > restart pressure (consumption-linked)", the motor is kept stopped (the compressor is kept stopped).
On the other hand, when "tank pressure ≦ start-up pressure (consumption-linked)", it is determined that the compressor needs to be restarted, and the motor is restarted to restart the compressor. In the example shown in Figure 4C, when "tank pressure ≦ start-up pressure (consumption-linked)" is met, the motor is driven (the compressor resumes operation).

(停止圧力(消費連動)を利用した圧縮運転制御の原理)
次に、図5A,図5B,図5Cに基づいて、第1の停止圧力である「停止圧力(消費連動)」を利用した圧縮運転制御の原理について説明する。図5A,図5B,図5Cは、圧縮機運転時(モータ駆動時)における、停止圧力(消費連動)を利用した圧縮運転制御の原理を示すチャート図である。
図5Aは、エア工具によるエア消費量が一定(エア消費量が中程度)の場合を想定したチャート図である。
図5Bは、図5Aの続きを示すチャート図であって、エア工具によるエア消費量が途中で変動(エア消費量が中程度から少程度に減少)し、それに起因して停止圧力(消費連動)が途中で低下した場合を想定したチャート図である。
図5Cは、図5Bの続きを示すチャート図であって、上昇し続けるタンク圧力が停止圧力(消費連動)に達してモータを実際に停止させる場合を想定したチャート図である。
(Principle of compression operation control using stop pressure (linked to consumption))
Next, the principle of compression operation control using the first stop pressure, "stop pressure (consumption-linked)" will be described with reference to Figures 5A, 5B, and 5C. Figures 5A, 5B, and 5C are charts showing the principle of compression operation control using the stop pressure (consumption-linked) when the compressor is operating (when the motor is driven).
FIG. 5A is a chart assuming a case where the air consumption by the pneumatic tool is constant (medium air consumption).
FIG. 5B is a chart showing a continuation of FIG. 5A, and assumes a case in which the air consumption by the pneumatic tool fluctuates midway (air consumption decreases from a medium level to a low level), causing the stop pressure (consumption linked) to decrease midway.
FIG. 5C is a continuation of FIG. 5B and illustrates a case in which the tank pressure continues to rise and reaches the stop pressure (consumption-linked), causing the motor to actually stop.

図5A,図5B,図5Cに示す想定事例では、コントローラが次の(1)~(5)の処理を順に実施して、圧縮運転を休止するか否かを判断する。なお、以下説明する(1)~(5)の処理は、図5A,図5B,図5Cに示す(1)~(5)の処理に対応している。 In the assumed case shown in Figures 5A, 5B, and 5C, the controller performs the following steps (1) to (5) in order to determine whether or not to pause compression operation. Note that the steps (1) to (5) described below correspond to the steps (1) to (5) shown in Figures 5A, 5B, and 5C.

(1)タンク圧力の圧力値を計測する。
この処理では、タンク圧センサからの信号に基づいて、タンク圧力の圧力値を計測する。
(1) Measure the tank pressure value.
In this process, the pressure value of the tank pressure is measured based on the signal from the tank pressure sensor.

(2-1)圧力の変化率(傾き)を計算する。
この処理では、今回と前回計測したタンク圧力の圧力値に基づいて、タンク圧力の変化率(傾き)を計算する。なお、図5A,図5B,図5Cに示す事例では、エア工具によって圧縮エアが消費されている状況下で、圧縮運転によって圧縮エアが連続して供給されており、タンク圧力は経時的に上昇している。
(2-1) Calculate the rate of change (slope) of pressure.
In this process, the rate of change (slope) of the tank pressure is calculated based on the current and previous tank pressure measurements. In the examples shown in Figures 5A, 5B, and 5C, compressed air is continuously supplied by the compression operation under conditions in which compressed air is consumed by the air tool, and the tank pressure increases over time.

(2-2)エア消費分圧力変化率(傾き)を計算する。
この処理では、上記(2)で算出したタンク圧力の変化率(傾き)と、エア供給分圧力変化率に基づいて、エア消費分圧力変化率を計算する。なお、タンク圧力とモータ回転数と圧縮機によるエア供給能力との間には相関関係があり、タンク圧力とモータの回転数が分かればそのときの圧縮機のエア供給能力を導き出すことができるので、それに基づいてエア供給分圧力変化率を求めることができる。エア消費分圧力変化率は次の演算式1で求めることができる。
演算式1: エア消費分圧力変化率 = タンク圧力の変化率 - エア供給分圧力変化率
(2-2) Calculate the rate of pressure change (slope) due to air consumption.
In this process, the air consumption pressure change rate is calculated based on the tank pressure change rate (slope) calculated in (2) above and the air supply pressure change rate. Note that there is a correlation between the tank pressure, motor rotation speed, and the air supply capacity of the compressor, and if the tank pressure and motor rotation speed are known, the air supply capacity of the compressor can be derived, and the air supply pressure change rate can be found based on that. The air consumption pressure change rate can be found using the following calculation formula 1.
Formula 1: Air consumption pressure change rate = Tank pressure change rate - Air supply pressure change rate

(3)最大備蓄圧力を算出する。
この処理では、上記(2―2)で求めたエア消費分圧力変化率と、最大備蓄時間に基づいて、最大備蓄圧力を計算する。最大備蓄時間とは、予め定められた所定の時間(例えば60秒程度)であり、圧縮機を止めた場合に現在の作業量(変化率)を確保しておく最大時間を意味する。最大備蓄圧力は次の演算式2で求めることができる。
演算式2: 最大備蓄圧力 = -エア消費分圧力変化率 × 最大備蓄時間
(3) Calculate the maximum storage pressure.
In this process, the maximum reserve pressure is calculated based on the air consumption pressure change rate calculated in (2-2) above and the maximum reserve time. The maximum reserve time is a predetermined time (for example, about 60 seconds) and means the maximum time to reserve the current workload (change rate) when the compressor is stopped. The maximum reserve pressure can be calculated using the following calculation formula 2.
Formula 2: Maximum storage pressure = -Air consumption pressure change rate x Maximum storage time

(4)最大備蓄圧力を停止圧力(消費連動)へ換算する。
この処理では、上記(3)で求めた最大備蓄圧力と、停止圧力の下限圧力に基づいて、停止圧力(消費連動)を計算する。停止圧力(消費連動)は次の演算式で求めることができる。なお、停止圧力の下限圧力は、取出口圧力に基づいて設定される(詳細は後述)。
演算式3: 停止圧力(消費連動) = 最大備蓄圧力 + 停止圧力の下限圧力
なお、上記の演算式1,2とこれらの演算結果を用いる演算式3から分かるとおり、本実施形態では停止圧力(消費連動)を算出するための基礎データとして、タンク圧力および取出口圧力を用いている。すなわち、本実施形態においてコントローラは、タンク圧力および取出口圧力に基づいて、停止圧力(消費連動)を設定する。
(4) Convert the maximum stockpile pressure into stop pressure (linked to consumption).
In this process, the stop pressure (consumption-linked) is calculated based on the maximum stockpile pressure calculated in (3) above and the lower limit of the stop pressure. The stop pressure (consumption-linked) can be calculated using the following formula. The lower limit of the stop pressure is set based on the outlet pressure (details will be described later).
Equation 3: Stop pressure (consumption-linked) = maximum stockpile pressure + lower limit pressure of stop pressure As can be seen from the above equations 1 and 2 and equation 3 which uses the results of these equations, in this embodiment, the tank pressure and outlet pressure are used as basic data for calculating the stop pressure (consumption-linked). That is, in this embodiment, the controller sets the stop pressure (consumption-linked) based on the tank pressure and outlet pressure.

(5)圧縮機の運転を停止するか否かの判断
この処理では、タンク圧力と停止圧力(消費連動)を比較し、「タンク圧力<停止圧力(消費連動)」の場合には、圧縮機の運転継続が必要と判断し、モータを駆動したまま(圧縮機を運転したまま)とする。図5A,5Bに示す事例では、「タンク圧力<停止圧力(消費連動)」であるため、モータは駆動したまま(圧縮機は運転したまま)である。
一方、「タンク圧力≧停止圧力(消費連動)」の場合には、圧縮機の停止が必要と判断し、モータを停止して圧縮機の運転を停止する。図5Cに示す事例では、「タンク圧力≧停止圧力(消費連動)」を満たした時点で、モータが停止(圧縮機が停止)する。
(5) Determination of whether to stop compressor operation In this process, the tank pressure is compared with the stop pressure (consumption-linked), and if "tank pressure < stop pressure (consumption-linked)", it is determined that compressor operation needs to continue, and the motor is left running (the compressor is left running). In the example shown in Figures 5A and 5B, since "tank pressure < stop pressure (consumption-linked)", the motor is left running (the compressor is left running).
On the other hand, when "tank pressure ≧ stop pressure (consumption linked)", it is determined that the compressor needs to be stopped, and the motor is stopped to stop the operation of the compressor. In the example shown in Fig. 5C, when "tank pressure ≧ stop pressure (consumption linked)" is satisfied, the motor is stopped (the compressor is stopped).

(「停止圧力(消費連動)」と「停止圧力(最小充填)」を併用した圧縮運転制御の概要)
上述した「停止圧力(消費連動)」は、圧縮運転制御において、エア消費量の時間平均の大小に応じて変動する可変の閾値である。この「停止圧力(消費連動)」を利用した圧縮運転制御は、図5A,図5B,図5Cに見られるような、エア消費量に時間的偏りがほとんどない連続的なエア消費に対しては有効である。
しかしながら、エア消費量に時間的偏りがみられる、緩急のあるエア消費に対しては、エア不足に陥り、エアコンプレッサの使用感を著しく損ねるといった問題が生じる。すなわち、圧縮運転の停止制御の閾値を、前述した「停止圧力(消費連動)」だけに頼る場合、エア消費がある区間では、停止圧力(消費連動)は高くなるが、圧力がなかなか上がらない。また、エア消費がない区間では、停止圧力(消費連動)は低くなり、タンクに圧縮エアを十分蓄えることができない。したがって、エア消費量の時間平均が大きい場合でも停止圧力は上がらず、エア不足に陥るといった、エアコンプレッサの使用感を著しく損ねるといった問題が生じる。
(Outline of compression operation control using both "stop pressure (linked to consumption)" and "stop pressure (minimum filling)")
The above-mentioned "stop pressure (linked to consumption)" is a variable threshold value that varies depending on the magnitude of the time average of air consumption in the compression operation control. This compression operation control using the "stop pressure (linked to consumption)" is effective for continuous air consumption with almost no time bias in the air consumption, as shown in Figures 5A, 5B, and 5C.
However, when the air consumption is uneven over time, or when the air consumption is slow or rapid, problems such as air shortages occur, which significantly impairs the usability of the air compressor. In other words, if the threshold for the stop control of the compression operation relies only on the above-mentioned "stop pressure (consumption linked)," in sections where air is consumed, the stop pressure (consumption linked) will be high, but the pressure will not increase easily. Also, in sections where there is no air consumption, the stop pressure (consumption linked) will be low, and it will not be possible to store enough compressed air in the tank. Therefore, even if the time average of air consumption is large, the stop pressure will not increase, resulting in problems such as air shortages, which significantly impairs the usability of the air compressor.

上述したような、エア消費量に時間的偏りがある場合にエア不足に陥りエアコンプレッサの使用感を損ねるといった問題を解決するためには、圧縮機がひとたび起動したら、その時の圧力(起動圧力)から最小限度の圧力充填(最小充填)を行う必要がある。 In order to solve the problem described above of air shortages that occur when there is a time bias in air consumption, resulting in a poor usability of the air compressor, once the compressor starts, it is necessary to charge the compressor to a minimum pressure (minimum charge) from the pressure at that time (start-up pressure).

そこで、本実施形態では、停止圧力として、第1の停止圧力である「停止圧力(消費連動)」と、第2の停止圧力である「停止圧力(最小充填)」の、2つの概念を導入し、高い方の圧力を有効停止圧力(有効な閾値として実際に機能する停止圧力)として採用する。「停止圧力(最小充填)」は、圧縮機が再起動した時の圧力(再起動圧力)を基準に導き出され、最小限度の圧力充填(最小充填)を行うのに必要と考えられる停止圧力値である。 Therefore, in this embodiment, two concepts are introduced as stop pressures: the first stop pressure "stop pressure (consumption linked)" and the second stop pressure "stop pressure (minimum filling)", and the higher pressure is adopted as the effective stop pressure (the stop pressure that actually functions as an effective threshold). The "stop pressure (minimum filling)" is derived based on the pressure when the compressor is restarted (restart pressure), and is the stop pressure value considered necessary to perform the minimum pressure filling (minimum filling).

なお、「停止圧力(最小充填)」は、固定値ではなく、エア消費の緩急の度合に応じて(すなわちエア消費の時間平均の度合に応じて)変動する可変値である。この「停止圧力(最小充填)」を求めるにあたって、本実施形態では、下限圧力までの余裕度を計るための余剰圧力判定基準と不足圧力判定基準を設け、これらの基準に基づいて、停止圧力(最小充填)の値を運転/停止のサイクルで最適化する。 The "stop pressure (minimum fill)" is not a fixed value, but a variable value that varies according to the rate of air consumption (i.e., the time average rate of air consumption). In determining this "stop pressure (minimum fill)", in this embodiment, surplus pressure judgment criteria and insufficient pressure judgment criteria are set to measure the margin up to the lower limit pressure, and the value of the stop pressure (minimum fill) is optimized for the operation/stop cycle based on these criteria.

以下、「再起動圧力(消費連動)」、「停止圧力(消費連動)」、「停止圧力(最小充填)」を用いた圧縮運転制御の原理について、図6に基づいて説明する。図6は、「再起動圧力(消費連動)」,「停止圧力(消費連動)」,「停止圧力(最小充填)」を用いた圧縮運転制御の原理を示すチャート図であって、圧縮機が停止と運転再開を繰り返す様子を示している。 The principle of compression operation control using "restart pressure (consumption-linked)", "stop pressure (consumption-linked)", and "stop pressure (minimum filling)" will be explained below with reference to Figure 6. Figure 6 is a chart showing the principle of compression operation control using "restart pressure (consumption-linked)", "stop pressure (consumption-linked)", and "stop pressure (minimum filling)", and shows how the compressor repeatedly stops and restarts.

図6の(1)~(6)に示す、圧縮機の停止中および運転中における主な処理について順に説明する。 The main processes that occur when the compressor is stopped and running are explained in order, as shown in (1) to (6) in Figure 6.

(1)停止中
圧縮機が停止している状態では、エア消費に伴ってタンク圧力が低下する。そして、タンク圧力が再起動圧力(消費連動)に到達すると、コントローラはモータを起動させ、圧縮運転を再開する。
(1) Stopped When the compressor is stopped, the tank pressure drops as air is consumed. When the tank pressure reaches the restart pressure (consumption-linked), the controller starts the motor and resumes compression operation.

(2)運転中[区間n-1]
区間n-1における運転中の主な処理は以下のとおりである。
(2-1)停止圧力(最小充填)の変化
前回の区間n-2での運転中におけるタンク圧力の余裕度に応じて、停止圧力(最小充填)を増やす又は減らす。なお、図6に示す実施形態では、前回の区間n-2の運転について図示を省略しているので、今回の区間n-1の運転における停止圧力(最小充填)の設定についてはその具体的説明を省略する。
(2-2)停止圧力(消費連動)の変化
刻々と変化するエア消費の度合いに応じて、停止圧力(消費連動)を変化させる。停止圧力(消費連動)を変化させる原理については、図5に基づいて前述したとおりである。
(2-3)タンク圧力の余裕度の計測
予め定めた余剰圧力判定基準と不足圧力判定基準に基づいて、取出口圧力をベースとする下限圧力までのタンク圧力の余裕度を計る。なお、下限圧力の設定方法については後述する。
余剰圧力判定基準は、予め定められる所定の基準値であって、現在の運転区間(区間n-1)おける余剰圧力の発生を判定し、余剰度合いを計測するために用いられる判定基準である。計測した余剰度合いは、次の運転区間(区間n)おける停止圧力(最小充填)を導き出すのに用いられる。
不足圧力判定基準は、予め定められる所定の基準値であって、現在の運転区間における圧力不足の発生を判定し、圧力不足に陥った時間(不足時間)を計測するために用いられる判定基準である。計測した不足時間は、次の運転区間(区間n)における停止圧力(最小充填)を導き出すのに用いられる。
現在の運転区間(区間n-1)での運転では、タンク圧力が不足圧力判定基準を下回っており、この区間で圧力不足が生じていると判定する。このような場合、次の運転区間(区間n)における最小充填圧力[n]を、現在の運転区間(区間n-1)における不足時間(圧力不足に陥った時間)に応じて増やす。最小充填圧力とは、停止圧力(最小充填)を導き出すのに用いられる圧力値である。後述するとおり、次の運転区間(区間n)の再起動圧力に対し最小充填圧力を加算することで、停止圧力(最小充填)を導き出すことができる。
(2-4)圧縮運転停止の判断
今回の区間n-1での運転中において、停止圧力(消費連動)と停止圧力(最小充填)のうち、高い方の圧力を有効停止圧力(有効な閾値として実際に機能する停止圧力)として採用する。
上昇するタンク圧力が停止圧力(消費連動)に達した時点では、「停止圧力(消費連動)<停止圧力(最小充填)」のため、このときの停止圧力(消費連動)は有効停止圧力として採用されない。すなわち、この時点では、停止圧力(消費連動)は有効停止圧力として機能せず、圧縮運転は停止しない。
そして、タンク圧力がさらに上昇し、停止圧力(最小充填)に達した時点では、「停止圧力(消費連動)<停止圧力(最小充填)」のため、停止圧力(最小充填)を有効停止圧力として採用し、この時点で圧縮運転を停止する(モータを停止する)。
(2) Driving [section n-1]
The main processes during operation in section n-1 are as follows:
(2-1) Change in Stop Pressure (Minimum Filling) The stop pressure (minimum filling) is increased or decreased depending on the margin of tank pressure during the previous operation in section n-2. Note that, in the embodiment shown in Fig. 6, the previous operation in section n-2 is not shown, so a specific description of the setting of the stop pressure (minimum filling) for the current operation in section n-1 is omitted.
(2-2) Change in Stop Pressure (linked to consumption) The stop pressure (linked to consumption) is changed according to the degree of air consumption, which changes from moment to moment. The principle of changing the stop pressure (linked to consumption) is as described above with reference to Figure 5.
(2-3) Measuring the tank pressure margin Based on the predetermined surplus pressure and underpressure criteria, the tank pressure margin up to the lower limit pressure based on the outlet pressure is measured. The method for setting the lower limit pressure will be described later.
The excess pressure criterion is a predetermined reference value that is used to determine the occurrence of excess pressure in the current operating section (section n-1) and to measure the degree of excess pressure. The measured degree of excess pressure is used to derive the stop pressure (minimum filling) in the next operating section (section n).
The underpressure criterion is a predetermined reference value that is used to determine the occurrence of underpressure in the current operating section and to measure the time during which the pressure is underpressure (underpressure time). The measured underpressure time is used to derive the stop pressure (minimum filling) in the next operating section (section n).
During operation in the current operating section (section n-1), the tank pressure is below the underpressure judgment criterion, and it is determined that underpressure is occurring in this section. In such a case, the minimum filling pressure [n] in the next operating section (section n) is increased according to the underpressure time (the time when underpressure occurred) in the current operating section (section n-1). The minimum filling pressure is the pressure value used to derive the stop pressure (minimum filling). As described below, the stop pressure (minimum filling) can be derived by adding the minimum filling pressure to the restart pressure in the next operating section (section n).
(2-4) Judgment on stopping compression operation During operation in this section n-1, the higher of the stop pressure (linked to consumption) and the stop pressure (minimum filling) is adopted as the effective stop pressure (the stop pressure that actually functions as an effective threshold).
When the rising tank pressure reaches the stop pressure (consumption-linked), the stop pressure (consumption-linked) at this time is not adopted as the effective stop pressure because "stop pressure (consumption-linked) < stop pressure (minimum filling)". In other words, at this point, the stop pressure (consumption-linked) does not function as the effective stop pressure, and the compression operation does not stop.
Then, when the tank pressure continues to rise and reaches the stop pressure (minimum fill), because "stop pressure (linked to consumption) < stop pressure (minimum fill)", the stop pressure (minimum fill) is adopted as the effective stop pressure, and compression operation is stopped at this point (the motor is stopped).

(3)停止中
圧縮機が停止している状態では、エア消費に伴ってタンク圧力が低下する。そして、タンク圧力が再起動圧力(消費連動)に到達すると、コントローラはモータを起動させ、圧縮運転を再開する。
なお、圧縮機停止中の間、再起動圧力(消費連動)はエア消費の度合いに応じて変化するが、再起動圧力は、予め設定される下限圧力(取出口圧力ベース)を下回ることはない。再起動圧力の下限値である下限圧力については後述する。
(3) Stopped When the compressor is stopped, the tank pressure drops as air is consumed. When the tank pressure reaches the restart pressure (consumption-linked), the controller starts the motor and resumes compression operation.
While the compressor is stopped, the restart pressure (linked to consumption) changes according to the degree of air consumption, but the restart pressure will not fall below a preset lower limit pressure (based on the outlet pressure). The lower limit pressure, which is the lower limit value of the restart pressure, will be described later.

(4)運転中[区間n]
区間nにおける運転中の主な処理は以下のとおりである。
(4-1)停止圧力(最小充填)の変化
前回の区間n-1での運転中において、タンク圧力が不足圧力判定基準を下回ったため、今回の区間nでの運転では、最小充填圧力[n]を不足時間(圧力不足に陥った時間)に応じて増やす。そして、不足時間に応じて増やした最小充填圧力[n]と、今回の区間nでの再起動圧力に基づいて、停止圧力(最小充填)を計算する。なお前述したとおり、再起動圧力は、タンク圧力および取出口圧力に基づいて導き出される。停止圧力(最小充填)は次の演算式で求めることができる。
演算式: 停止圧力(最小充填) = 最小充填圧力 + 今回の区間での再起動圧力
上述したとおり、本実施形態では、停止圧力(最小充填)を算出するための基礎データとして、タンク圧力および取出口圧力を用いている。すなわち、本実施形態においてコントローラは、タンク圧力および取出口圧力に基づいて、停止圧力(最小充填)を設定する。
(4-2)停止圧力(消費連動)の変化
刻々と変化するエア消費の度合いに応じて、停止圧力(消費連動)を変化させる。
(4-3)タンク圧力の余裕度の計測
予め定めた余剰圧力判定基準と不足圧力判定基準に基づいて、下限圧力までのタンク圧力の余裕度を計る。
現在の運転区間(区間n)での運転では、タンク圧力の最小値が余剰圧力判定基準を上回っており、この区間で余剰圧力が生じていると判定する。このような場合、次の運転区間(区間n+1)における最小充填圧力[n+1]を、現在の運転区間(区間n)における余剰圧力に応じて減らす。
(4-4)圧縮運転停止の判断
今回の区間nでの運転中において、停止圧力(消費連動)と停止圧力(最小充填)のうち、高い方の圧力を有効停止圧力(有効な閾値として実際に機能する停止圧力)として採用する。
上昇するタンク圧力が停止圧力(消費連動)に達した時点では、「停止圧力(消費連動)<停止圧力(最小充填)」のため、このときの停止圧力(消費連動)は有効停止圧力として採用されない。すなわち、この時点では、停止圧力(消費連動)は有効停止圧力として機能せず、圧縮運転は停止しない。
そして、タンク圧力がさらに上昇し、停止圧力(最小充填)に達した時点では、「停止圧力(消費連動)<停止圧力(最小充填)」のため、停止圧力(最小充填)を有効停止圧力として採用し、この時点で圧縮運転を停止する(モータを停止する)。
(4) Driving [section n]
The main processes during operation in section n are as follows:
(4-1) Change in stop pressure (minimum filling) During operation in the previous section n-1, the tank pressure fell below the underpressure judgment criterion, so in operation in the current section n, the minimum filling pressure [n] is increased according to the underpressure time (the time when underpressure occurred). Then, the stop pressure (minimum filling) is calculated based on the minimum filling pressure [n] increased according to the underpressure time and the restart pressure in the current section n. As mentioned above, the restart pressure is derived based on the tank pressure and outlet pressure. The stop pressure (minimum filling) can be calculated using the following formula.
Formula: Stop pressure (minimum filling) = Minimum filling pressure + Restart pressure in current section As described above, in this embodiment, the tank pressure and outlet pressure are used as basic data for calculating the stop pressure (minimum filling). That is, in this embodiment, the controller sets the stop pressure (minimum filling) based on the tank pressure and outlet pressure.
(4-2) Change in Stop Pressure (Linked to Consumption) The stop pressure (linked to consumption) is changed according to the degree of air consumption, which changes from moment to moment.
(4-3) Measuring tank pressure margin Based on the predetermined surplus pressure and underpressure judgment criteria, measure the tank pressure margin up to the lower limit pressure.
During operation in the current operating section (section n), the minimum tank pressure exceeds the excess pressure judgment standard, and it is determined that excess pressure is occurring in this section. In such a case, the minimum filling pressure [n+1] in the next operating section (section n+1) is reduced according to the excess pressure in the current operating section (section n).
(4-4) Judgment for stopping compression operation During operation in the current section n, the higher of the stop pressure (linked to consumption) and the stop pressure (minimum filling) is adopted as the effective stop pressure (the stop pressure that actually functions as an effective threshold).
When the rising tank pressure reaches the stop pressure (consumption-linked), the stop pressure (consumption-linked) at this time is not adopted as the effective stop pressure because "stop pressure (consumption-linked) < stop pressure (minimum filling)". In other words, at this point, the stop pressure (consumption-linked) does not function as the effective stop pressure, and the compression operation does not stop.
Then, when the tank pressure continues to rise and reaches the stop pressure (minimum fill), because "stop pressure (linked to consumption) < stop pressure (minimum fill)", the stop pressure (minimum fill) is adopted as the effective stop pressure, and compression operation is stopped at this point (the motor is stopped).

(5)停止中
圧縮機が停止している状態では、エア消費に伴ってタンク圧力が低下する。そして、タンク圧力が再起動圧力(消費連動)に到達すると、コントローラはモータを起動させ、圧縮運転を再開する。
なお、圧縮機停止中の間、再起動圧力(消費連動)はエア消費の度合いに応じて変化するが、再起動圧力は、予め設定される下限圧力(取出口圧力ベース)を下回ることはない。
(5) Stopped When the compressor is stopped, the tank pressure drops as air is consumed. When the tank pressure reaches the restart pressure (consumption-linked), the controller starts the motor and resumes compression operation.
While the compressor is stopped, the restart pressure (linked to consumption) changes according to the degree of air consumption, but the restart pressure will not fall below a preset lower limit pressure (based on the outlet pressure).

(6)運転中[区間n+1]
区間n+1における運転中の主な処理(図示する範囲内の処理)は以下のとおりである。
(6-1)停止圧力(最小充填)の変化
前回の区間nでの運転中において、タンク圧力の最小値が余剰圧力判定基準を上回ったため、今回の区間n+1での運転では、最小充填圧力[n+1]を余剰圧力に応じて減らす。そして、不足時間に応じて減らした最小充填圧力[n+1]と、今回の区間n+1での再起動圧力に基づいて、停止圧力(最小充填)を計算する。停止圧力(最小充填)は次の演算式で求めることができる。
演算式: 停止圧力(最小充填) = 最小充填圧力 + 今回の区間での再起動圧力
上記の演算式から分かるとおり、本実施形態では、停止圧力(最小充填)を算出するための基礎データとして、タンク圧力および取出口圧力を用いている。すなわち、本実施形態においてコントローラは、タンク圧力および取出口圧力に基づいて、停止圧力(最小充填)を設定する。
(6-2)停止圧力(消費連動)の変化
エア消費の度合いに応じて、停止圧力(消費連動)を変化させる。
(6) Driving [section n+1]
The main processes during operation in section n+1 (processing within the range shown in the figure) are as follows.
(6-1) Change in stop pressure (minimum filling) During operation in the previous section n, the minimum tank pressure exceeded the surplus pressure judgment standard, so in operation in the current section n+1, the minimum filling pressure [n+1] is reduced according to the surplus pressure. Then, the stop pressure (minimum filling) is calculated based on the minimum filling pressure [n+1] reduced according to the shortage time and the restart pressure in the current section n+1. The stop pressure (minimum filling) can be calculated using the following formula.
Formula: Stop pressure (minimum filling) = Minimum filling pressure + Restart pressure in current section As can be seen from the formula above, in this embodiment, the tank pressure and outlet pressure are used as basic data for calculating the stop pressure (minimum filling). That is, in this embodiment, the controller sets the stop pressure (minimum filling) based on the tank pressure and outlet pressure.
(6-2) Change in Stop Pressure (Linked to Consumption) The stop pressure (linked to consumption) is changed according to the degree of air consumption.

(エアコンプレッサにおける具体的な圧縮運転制御と取出口圧力表示値の最適化)
次に、図6に図示する圧縮運転制御について、図12~図18、図20~図22に示すフローチャートに基づいて具体的に説明する。エアコンプレッサの構成については図2を参照する。図12は、エアコンプレッサで実施する圧縮運転制御の処理の流れを示すフローチャートであり、図13~図18、図20~図22はサブルーチンを示すフローチャートである。
(Specific compression operation control of air compressor and optimization of outlet pressure display value)
Next, the compression operation control shown in Fig. 6 will be specifically described with reference to the flowcharts shown in Fig. 12 to Fig. 18 and Fig. 20 to Fig. 22. The configuration of the air compressor is shown in Fig. 2. Fig. 12 is a flowchart showing the flow of the compression operation control process performed by the air compressor, and Fig. 13 to Fig. 18 and Fig. 20 to Fig. 22 are flowcharts showing subroutines.

はじめに、初期化処理を行う(図12のS11)。
この処理では、以下の処理に必要な変数や状態の初期値をコントローラ30が設定・取得する。
First, an initialization process is performed (S11 in FIG. 12).
In this process, the controller 30 sets and acquires the initial values of variables and states required for the following processes.

次に、操作パネル送受信処理を行う(S13)。
この処理では、操作パネル20とコントローラ30との間で情報の送受信を行う。具体的には、ユーザが操作パネル20に対し行った操作情報(電源On/Off,自動On/Offの操作情報)や、操作パネル20への表示内容(タンク圧力,取出口1設定値,取出口2設定値)の受け渡しを行う。
Next, the operation panel transmission/reception process is carried out (S13).
In this process, information is sent and received between the operation panel 20 and the controller 30. Specifically, information on the operation performed by the user on the operation panel 20 (power On/Off, automatic On/Off operation information) and the contents displayed on the operation panel 20 (tank pressure, outlet 1 set value, outlet 2 set value) are exchanged.

操作パネル20とコントローラ30との間で行う情報の送受信では、受信バッファと送信バッファを用意する。例えば、コントローラ30は、操作パネル20の操作情報(電源On/Off,自動On/Offの操作情報)を受信によって受信バッファに保存し、また、送信バッファに保存された操作パネル用の表示情報(タンク圧力,取出口1設定値,取出口2設定値)を操作パネル20へ送信する。 A receive buffer and a transmit buffer are prepared for sending and receiving information between the operation panel 20 and the controller 30. For example, the controller 30 receives operation information from the operation panel 20 (power on/off, automatic on/off operation information) and stores it in the receive buffer, and also transmits display information for the operation panel (tank pressure, outlet 1 setting value, outlet 2 setting value) stored in the transmit buffer to the operation panel 20.

次に、制御周期経過の判断を行う(S15)。
この判断処理では、ステップS17以降の制御を行うタイミングが来るまで一定期間待機し(S15:No)、所定の待期期間が経過したときにステップS17以降の制御を開始する(S15:Yes)。この判断処理での待期期間は各種圧力値の取得周期を考慮して、例えば100msに設定する。なお、コントローラMCUの負担を減らすため、この待期期間(制御周期)を各種圧力値の取得周期の正数分の1とする(例えば200ms)処理構造にしてもよい。
Next, it is determined whether a control period has elapsed (S15).
In this determination process, the process waits for a certain period of time until the timing for performing control from step S17 onwards arrives (S15: No), and when the predetermined waiting period has elapsed, the control from step S17 onwards is started (S15: Yes). The waiting period in this determination process is set to, for example, 100 ms, taking into consideration the acquisition period of various pressure values. Note that, in order to reduce the burden on the controller MCU, the process structure may be such that this waiting period (control period) is a positive fraction of the acquisition period of various pressure values (for example, 200 ms).

次に、操作情報取得処理を行う(S17)。
この処理では、コントローラ30が受信バッファを参照して電源On/Off,自動On/Offの操作情報を取得する。
Next, an operation information acquisition process is performed (S17).
In this process, the controller 30 refers to the reception buffer to obtain operation information for power On/Off and automatic On/Off.

次に、圧力値取得処理を行う(S19)。
この処理では、コントローラ30が、タンク圧センサ19からタンク圧力を取得し、取出口圧センサ1Sから取出口1圧力を取得し、取出口圧センサ2Sから取出口2圧力を取得する。取得した各圧力値のデータは、操作パネル表示用のベースデータとして使用されるとともに、取出口設定値の取得や自動On時の演算処理にも使用される。なお、各圧力センサ1S,2S,19からの圧力値取得においては、圧力センサ出力電圧をAD変換してコントローラMCU35に取り込んだ値を圧力値として取得してもよく、あるいは、計算しやすい値に変換した値を圧力値として取得してもよい。
Next, a pressure value acquisition process is performed (S19).
In this process, the controller 30 acquires the tank pressure from the tank pressure sensor 19, the outlet 1 pressure from the outlet pressure sensor 1S, and the outlet 2 pressure from the outlet pressure sensor 2S. The acquired data for each pressure value is used as base data for display on the operation panel, and is also used to acquire the outlet setting value and for calculation processing when automatic ON is enabled. Note that when acquiring pressure values from the pressure sensors 1S, 2S, and 19, the pressure sensor output voltage may be AD converted and the value acquired by the controller MCU 35 may be acquired as the pressure value, or a value converted to an easier-to-calculate value may be acquired as the pressure value.

次に、表示用圧力値演算処理を行う(S21)。
この処理では、コントローラ30が、圧力値取得処理(S19)で取得したタンク圧力のデータを表示用に複数回移動平均をして、送信バッファに保存する。送信バッファに保存された演算処理後のタンク圧力のデータは、コントローラ30から操作パネル20へ送信され、タンク圧力表示部23に表示される。
Next, a pressure value for display calculation process is carried out (S21).
In this process, the controller 30 performs a moving average multiple times for displaying the tank pressure data acquired in the pressure value acquisition process (S19) and stores the average in a transmission buffer. The tank pressure data after calculation and stored in the transmission buffer is transmitted from the controller 30 to the operation panel 20 and displayed on the tank pressure display unit 23.

なお、取出口圧力表示部21,22に表示する取出口圧力については、後述する取出口設定値取得処理(図14のS207)を経て認定・更新された取出口1設定値,取出口2設定値を、取出口圧力表示部21,22での表示用のデータとして用いる。すなわち、本実施形態では、取出口圧センサ1S,2Sの計測値である取出口1圧力,取出口2圧力をそのまま取出口圧力表示部21,22に表示するのではなく、所定の条件(後述する条件1~4)を満たす時の取出口圧力を、取出口圧力表示部21,22での表示値として認定し、認定された圧力値を取出口圧力表示部21,22に表示する。 The outlet pressure displayed on the outlet pressure display units 21 and 22 uses the outlet 1 set value and outlet 2 set value certified and updated through the outlet set value acquisition process (S207 in FIG. 14) described later as the display data on the outlet pressure display units 21 and 22. In other words, in this embodiment, the outlet 1 pressure and outlet 2 pressure, which are the measured values of the outlet pressure sensors 1S and 2S, are not displayed directly on the outlet pressure display units 21 and 22, but the outlet pressure when certain conditions (conditions 1 to 4 described later) are satisfied is certified as the display value on the outlet pressure display units 21 and 22, and the certified pressure value is displayed on the outlet pressure display units 21 and 22.

次に、電源Onに設定されているか否かの判断を行う(S23)。
電源Offと判断した場合には(S23:No)、再びステップS13~S21の処理を繰り返す。一方、電源Onと判断した場合には(S23:Yes)、次の処理(S25)へと進む。
Next, it is determined whether the power is set to On (S23).
If it is determined that the power is OFF (S23: No), the process of steps S13 to S21 is repeated again, whereas if it is determined that the power is ON (S23: Yes), the process proceeds to the next step (S25).

次に、圧力/圧力変化率取得処理を行う(S25)。
この処理では、圧力値取得処理(S19)で取得したタンク圧力,取出口1圧力,取出口2圧力の各データに基づいて、タンク圧力変化率,取出口1圧力変化率,取出口2圧力変化率を取得する処理を行う。
Next, a pressure/pressure change rate acquisition process is performed (S25).
In this process, the tank pressure change rate, outlet 1 pressure change rate, and outlet 2 pressure change rate are obtained based on the tank pressure, outlet 1 pressure, and outlet 2 pressure data obtained in the pressure value acquisition process (S19).

以下、図12のステップS25の圧力/圧力変化率取得処理の具体的処理について、図13に基づいて説明する。図13は、図12の圧力/圧力変化率取得処理(S25)のサブルーチンを示すフローチャートである。 The specific processing of the pressure/pressure change rate acquisition processing of step S25 in FIG. 12 will be described below with reference to FIG. 13. FIG. 13 is a flowchart showing a subroutine of the pressure/pressure change rate acquisition processing (S25) in FIG. 12.

圧力/圧力変化率取得処理のサブルーチンでは、はじめに、タンク圧力LPF演算(Ptank_lpf)を行う(S101)。
エア工具使用時のタンク圧の変化はミクロ的にはステップ状になるので、それをスロープ状になまらせてから変化率を算出する。そこで、タンク圧力LPF演算では、「圧力値取得処理」(図12のS19)で取得したタンク圧力データにLPF処理をする(出力:Ptank_lpf)。圧力単位は[MPa]とする。例えば、ステップ的な変化をなまらすために時定数(例えば5sec)を大きくし、メモリの節約のため無限インパルス応答のLPFを使用する。
In the subroutine of the pressure/pressure change rate acquisition process, first, a tank pressure LPF calculation (Ptank_lpf) is performed (S101).
Since the change in tank pressure when using an air tool is step-like on a micro level, the change rate is calculated after smoothing the change into a slope. Therefore, in the tank pressure LPF calculation, the tank pressure data acquired in the "Pressure Value Acquisition Process" (S19 in FIG. 12) is LPF-processed (output: Ptank_lpf). The pressure unit is [MPa]. For example, the time constant (e.g. 5 sec) is increased to smooth the step-like change, and an infinite impulse response LPF is used to save memory.

次に、タンク圧力変化率演算(dPtank_lpf)を行う(S103)。
この変化率は、後述する再起動圧力取得処理(S31)および停止圧力取得処理(S33)で使用される。
この処理では、タンク圧力LPF演算(S101)で取得したPtank_lpfの前回と今回更新値と制御周期とから圧力の変化率を演算する(出力:dPtank_lpf)。演算式は次のとおりである。変化率単位は例えば[MPa/sec]とする。
演算式: (今回Ptank_lpf-前回Ptank_lpf)÷制御周期
Next, a tank pressure change rate calculation (dPtank_lpf) is performed (S103).
This rate of change is used in the restart pressure acquisition process (S31) and the stop pressure acquisition process (S33) described below.
In this process, the pressure change rate is calculated from the previous and current updated values of Ptank_lpf obtained in the tank pressure LPF calculation (S101) and the control cycle (output: dPtank_lpf). The calculation formula is as follows. The change rate unit is, for example, [MPa/sec].
Formula: (Current Ptank_lpf - Previous Ptank_lpf) ÷ Control period

次に、タンク圧力移動平均演算(Ptank_mva[n])を行う(S104)。
この移動平均値は、後述する取出口設定値取得処理(S207)で使用される。
この処理では、コントローラ30が圧力値取得処理(図12のS19)で取得したタンク圧力のデータに対して移動平均処理(例えば10制御周期分=1sec)をする。圧力単位は[MPa]とする。
Next, a tank pressure moving average calculation (Ptank_mva[n]) is performed (S104).
This moving average value is used in the outlet setting value acquisition process (S207) described later.
In this process, the controller 30 performs a moving average process (for example, 10 control cycles = 1 sec) on the tank pressure data acquired in the pressure value acquisition process (S19 in FIG. 12). The pressure unit is [MPa].

次に、取出口1圧力移動平均演算(Pext1_mva[n])を行う(S105)。
この移動平均値は、後述する取出口設定値取得処理(S207)で使用される。
この処理では、コントローラ30が圧力値取得処理(図12のS19)で取得した取出口1圧力のデータに対して移動平均処理(例えば10制御周期分=1sec)をする。圧力単位は[MPa]とする。また、後の変化率演算処理や取出口設定値取得処理のために、過去の移動平均値(例えば過去40制御周期(4sec)分)をバッファに保存しておく。
Next, the outlet 1 pressure moving average calculation (Pext1_mva[n]) is performed (S105).
This moving average value is used in the outlet setting value acquisition process (S207) described later.
In this process, the controller 30 performs moving average processing (e.g., 10 control cycles = 1 sec) on the outlet 1 pressure data acquired in the pressure value acquisition process (S19 in FIG. 12). The pressure unit is [MPa]. In addition, past moving average values (e.g., past 40 control cycles (4 sec)) are stored in a buffer for later change rate calculation processing and outlet set value acquisition processing.

次に、取出口1圧力変化率演算(dPext1_mva[n])を行う(S107)。
この変化率は、後述する取出口設定値取得処理(S207)で使用される。
この処理では、取出口1圧力移動平均演算(S105)で取得したPext1_mvaの10制御周期前の値と今回更新値と制御周期とから圧力の変化率を演算する(出力:dPext1_mva[n])。演算式は次のとおりである。変化率単位は例えば[MPa/sec]とする。
演算式: (Pext1_mva[n]-Pext1_[n-10])÷(制御周期×10))
また、後の取出口設定値取得処理のために、過去の取出口1圧力変化率(例えば過去40制御周期(4sec)分)をバッファに保存しておく。
Next, the outlet 1 pressure change rate calculation (dPext1_mva[n]) is performed (S107).
This rate of change is used in the outlet setting value acquisition process (S207) described later.
In this process, the pressure change rate is calculated from the value of Pext1_mva 10 control cycles ago obtained in the outlet 1 pressure moving average calculation (S105), the current updated value, and the control cycle (output: dPext1_mva[n]). The calculation formula is as follows. The change rate unit is, for example, [MPa/sec].
Formula: (Pext1_mva[n] - Pext1_[n-10]) ÷ (control period x 10)
Also, for later outlet set value acquisition processing, past outlet 1 pressure change rates (for example, for the past 40 control cycles (4 seconds)) are stored in a buffer.

次に、取出口2圧力移動平均演算(Pext2_mva[n])を行う(S109)。
この移動平均値は、後述する取出口設定値取得処理(S207)で使用される。
この処理では、コントローラ30が圧力値取得処理(図12のS19)で取得した取出口2圧力のデータに対して移動平均処理(例えば10制御周期分=1sec)をする。圧力単位は[MPa]とする。また、後の変化率演算処理や取出口設定値取得処理のために、過去の移動平均値(例えば過去40制御周期(4sec)分)をバッファに保存しておく。
Next, the outlet 2 pressure moving average calculation (Pext2_mva[n]) is performed (S109).
This moving average value is used in the outlet setting value acquisition process (S207) described later.
In this process, the controller 30 performs moving average processing (e.g., 10 control cycles = 1 sec) on the outlet 2 pressure data acquired in the pressure value acquisition process (S19 in FIG. 12). The pressure unit is [MPa]. In addition, past moving average values (e.g., past 40 control cycles (4 sec)) are stored in a buffer for later change rate calculation processing and outlet set value acquisition processing.

次に、取出口2圧力変化率演算(dPext2_mva[n])を行う(S111)。
この変化率は、後述する取出口設定値取得処理(S207)で使用される。
この処理では、取出口2圧力移動平均演算(S109)で取得したPext2_mvaの10制御周期前の値と今回更新値と制御周期とから圧力の変化率を演算する(出力:dPext2_mva[n])。演算式は次のとおりである。変化率単位は例えば[MPa/sec]とする。
演算式: (Pext2_mva[n]-Pext2_[n-10])÷(制御周期×10))
また、後の取出口設定値取得処理のために、過去の取出口2圧力変化率(例えば過去40制御周期(4sec)分)をバッファに保存しておく。
Next, the outlet 2 pressure change rate calculation (dPext2_mva[n]) is performed (S111).
This rate of change is used in the outlet setting value acquisition process (S207) described later.
In this process, the pressure change rate is calculated from the value of Pext2_mva 10 control cycles ago obtained in the outlet 2 pressure moving average calculation (S109), the current updated value, and the control cycle (output: dPext2_mva[n]). The calculation formula is as follows. The change rate unit is, for example, [MPa/sec].
Formula: (Pext2_mva[n] - Pext2_[n-10]) ÷ (control period x 10)
Also, for later outlet set value acquisition processing, past outlet 2 pressure change rates (for example, for the past 40 control cycles (4 seconds)) are stored in a buffer.

以上で図13に示す圧力/圧力変化率取得処理のサブルーチンを終了する。なお、本実施形態では、圧力値演算,変化率演算においてLPF処理や移動平均処理を入れているが、適切な時定数を備えたLPF回路を各圧力センサ1S,2S,19とMCUコントローラ35の間に挿入する構造にすることで、これらの処理を入れなくてもよい。 This completes the subroutine for the pressure/pressure change rate acquisition process shown in FIG. 13. Note that in this embodiment, LPF processing and moving average processing are included in the pressure value calculation and change rate calculation, but these processes can be omitted by inserting an LPF circuit with an appropriate time constant between each pressure sensor 1S, 2S, 19 and the MCU controller 35.

次に、タンク圧力の制御範囲取得処理を行う(図12のS27)。
以下、図12のステップS27のタンク圧力の制御範囲取得処理の具体的処理について、図14~図16に基づいて説明する。
図14は、図12のタンク圧力の制御範囲取得処理(S27)のサブルーチンを示すフローチャートである。
図15は、図14の取出口設定値取得処理(S207)のサブルーチンを示すフローチャートである。
図16は、図14の圧力範囲取得処理(S209)のサブルーチンを示すフローチャートである。
Next, a process of acquiring the control range of the tank pressure is performed (S27 in FIG. 12).
Hereinafter, the specific processing of the tank pressure control range acquisition processing in step S27 in FIG. 12 will be described with reference to FIGS.
FIG. 14 is a flowchart showing a subroutine of the tank pressure control range acquisition process (S27) of FIG.
FIG. 15 is a flowchart showing a subroutine of the outlet setting value acquisition process (S207) of FIG.
FIG. 16 is a flowchart showing a subroutine of the pressure range acquisition process (S209) of FIG.

タンク圧力の制御範囲取得処理のサブルーチンでは、はじめに、制御モードが自動Onに設定されているか否かの判断を行う(図14のS201)。制御モードの自動On/Offの切り替えは、操作パネル20の自動On/Offボタン27の操作によって行われる。 In the tank pressure control range acquisition process subroutine, first, it is determined whether the control mode is set to Automatic On or not (S201 in FIG. 14). The control mode is switched between Automatic On and Automatic Off by operating the Automatic On/Off button 27 on the operation panel 20.

自動Offと判断した場合には(S201:No)、モータ停止の判断基準となるタンク圧力の閾値(停止圧力)を、予め定めた固定値(例えば4.5Mpa)に設定する(S203)。また、モータ再起動の判断の基準となるタンク圧力の閾値(再起動圧力)を、予め定めた固定値(例えば4.1Mpa)に設定する(S203)。 If it is determined that the motor is automatically off (S201: No), the tank pressure threshold (stop pressure), which is the criterion for determining whether to stop the motor, is set to a predetermined fixed value (e.g., 4.5 MPa) (S203). Also, the tank pressure threshold (restart pressure), which is the criterion for determining whether to restart the motor, is set to a predetermined fixed value (e.g., 4.1 MPa) (S203).

一方、自動Onと判断した場合には(S201:Yes)、モータ停止の判断基準となるタンク圧力の閾値(停止圧力)を可変とし、その上限を予め定めた上限値(例えば4.5Mpa)に設定する(S205)。また、モータ再起動の判断基準となるタンク圧力の閾値(再起動圧力)を可変とし、その上限を予め定めた上限値(例えば4.1Mpa)に設定する(S205)。 On the other hand, if it is determined that Auto On is selected (S201: Yes), the tank pressure threshold (stop pressure), which is the criterion for determining whether to stop the motor, is made variable, and its upper limit is set to a predetermined upper limit (e.g., 4.5 MPa) (S205). Also, the tank pressure threshold (restart pressure), which is the criterion for determining whether to restart the motor, is made variable, and its upper limit is set to a predetermined upper limit (e.g., 4.1 MPa) (S205).

なお、本実施形態では、自動Offの場合の停止圧力および再起動圧力を、自動Onの場合の停止圧力上限および再起動圧力上限と同じ圧力値に設定しているが、前者と後者を必ずしも同じ圧力値に設定する必要はない。すなわち、自動Offの場合の停止圧力および再起動圧力を、自動Onの場合の停止圧力上限および再起動圧力上限と異なる圧力値に設定してもよい。 In this embodiment, the stop pressure and restart pressure in the case of automatic off are set to the same pressure values as the upper limit of the stop pressure and the upper limit of the restart pressure in the case of automatic on, but the former and the latter do not necessarily have to be set to the same pressure values. In other words, the stop pressure and restart pressure in the case of automatic off may be set to pressure values different from the upper limit of the stop pressure and the upper limit of the restart pressure in the case of automatic on.

次に、取出口設定値取得処理を行う(S207)。
当該処理について、図15に基づいて具体的に説明する。
図15は、図14の取出口設定値取得処理(S207)のサブルーチンを示すフローチャートである。「取出口設定値」とは、エアコンプレッサにおける各種情報処理(取出口圧力表示部21,22での圧力表示の最適化や、再起動圧力や停止圧力の下限値の決定)に用いられる圧力値であって、後述する条件1~4のすべてを満たすときの取出口圧力の値である。
Next, an outlet setting value acquisition process is performed (S207).
This process will be specifically described with reference to FIG.
Fig. 15 is a flowchart showing a subroutine of the outlet set value acquisition process (S207) of Fig. 14. The "outlet set value" is a pressure value used for various information processes in the air compressor (optimizing the pressure display in the outlet pressure display units 21, 22, and determining the lower limit values of the restart pressure and the stop pressure), and is the outlet pressure value when all of conditions 1 to 4 described below are satisfied.

エアコンプレッサの電源投入時、各取出口設定値、全体の取出口設定値(後述する取出口代表圧)は、暫定的に所定の値(例えば2.7MPa)に設定される。この設定処理は、初期化処理(図12のS11)において行われる。 When the air compressor is turned on, the outlet setting value for each outlet and the overall outlet setting value (representative outlet pressure, described below) are provisionally set to a predetermined value (e.g., 2.7 MPa). This setting process is performed during the initialization process (S11 in FIG. 12).

そして、エアコンプレッサの電源投入後は、取出口1圧力、取出口2圧力のそれぞれについて、次の条件1~4を満たすか否かを判断する。条件1~4のすべてを満たす場合には、エア工具が使用されておらず且つ取出口圧力が安定しているとみなして、そのときの取出口圧力を取出口設定値として確定する。
(条件1)取出口圧力がタンク圧力より一定値以下であること。
(条件2)所定時間にわたって取出口圧力の値が一定幅内であること。
(条件3)所定時間にわたって圧力変化率が0近傍であること。
(条件4)モータ停止状態(圧縮運転停止状態)であって取出口圧力が安定している時に、タンク圧変化率が0MPa/sec以上であること。
After the air compressor is turned on, it is determined whether the outlet 1 pressure and the outlet 2 pressure each satisfy the following conditions 1 to 4. If all of conditions 1 to 4 are satisfied, it is assumed that no air tools are being used and the outlet pressure is stable, and the outlet pressure at that time is determined as the outlet set value.
(Condition 1) The outlet pressure must be a certain value lower than the tank pressure.
(Condition 2) The outlet pressure value is within a certain range for a specified period of time.
(Condition 3) The rate of pressure change is close to 0 for a predetermined period of time.
(Condition 4) When the motor is stopped (compression operation is stopped) and the outlet pressure is stable, the tank pressure change rate is 0 MPa/sec or more.

以下、条件1~4のそれぞれについて具体的に説明する。 Below, we will explain each of the conditions 1 to 4 in detail.

(条件1)取出口圧力がタンク圧力より一定値以下であること。
減圧弁の二次圧である取出口圧力は、タンク圧力以上に上がることはないので(機械的な誤動作などの特殊ケースを除く)、次式で示す条件「取出口圧力がタンク圧力より一定値以下」を満たさない場合には、そのときの取出口圧力は(仮に取出口における圧力値,圧力変化値が安定していても)、取出口設定値として採用しない。ここでいう「一定値」とは、予め定めた所定の値である。
タンク圧力 - 取出口圧力 ≧ 一定値(例えば0.05MPa)
(Condition 1) The outlet pressure must be a certain value lower than the tank pressure.
The outlet pressure, which is the secondary pressure of the pressure reducing valve, will not rise above the tank pressure (except in special cases such as mechanical malfunction), so unless the condition shown in the following formula, "the outlet pressure is a certain value lower than the tank pressure," is met, the outlet pressure at that time will not be adopted as the outlet set value (even if the pressure value and pressure change value at the outlet are stable). The "certain value" here is a predetermined value.
Tank pressure - outlet pressure ≧ constant value (e.g. 0.05MPa)

条件1について、図7に示す具体例を挙げて説明する。図7は、条件1で判別する内容を例示するイメージ図である。図7に示す区間a-g(a点からg点に及ぶ区間)において、タンク圧力(実際には移動平均値(Ptank_mva[n])は、圧縮エアの充填や消費に伴って変動している。なお、図7において、取出口圧力の実線は、取出口における実際の圧力値(実際には移動平均値(Pext1_mva[n]ないしはPext2_mva[n]))の推移を示しており、破線は採用された取出口設定値(Pext1_mva[最新]ないしはPext2_mva[最新])の推移を示している。 Condition 1 will be explained with a specific example shown in Figure 7. Figure 7 is an image diagram illustrating the contents to be determined in Condition 1. In the section a-g (the section from point a to point g) shown in Figure 7, the tank pressure (actually the moving average value (Ptank_mva[n]) fluctuates with the filling and consumption of compressed air. Note that in Figure 7, the solid line of the outlet pressure shows the progress of the actual pressure value at the outlet (actually the moving average value (Pext1_mva[n] or Pext2_mva[n])), and the dashed line shows the progress of the adopted outlet setting value (Pext1_mva[latest] or Pext2_mva[latest]).

図7に示す全区間のうち、区間a-bでは、タンク圧力と常圧用の取出口1圧力(減圧弁1Vの二次側である取出口1の圧力)がほぼ同じ値で同時に上昇し続けている。区間a-bでは、取出口1圧力は減圧弁1Vの設定圧力に至っておらず、この区間における取出口1圧力は条件1を満たさない。すなわち、区間a-bにおいて、取出口1圧力は不安定であると判断し、取出口1設定値として採用しない。このような場合、エアコンプレッサの取出口1圧力表示部21には、例えば0表示をしてもよく、あるいは、圧力値(実際にはPext1_mva[n])を点滅表示してもよい。その後b点に達すると、取出口1圧力が減圧弁1Vの設定圧力に達し、その後に取出口1圧力は条件1「タンク圧力 - 取出口圧力 ≧ 一定値(例えば0.05MPa)」を満たす。この条件1に加え、条件2~4を満たす場合には、取出口1圧力が安定していると判断して、このときの取出口1圧力を取出口1設定値(Pext1_mva[最新])として採用する。 In the section a-b among all sections shown in FIG. 7, the tank pressure and the outlet 1 pressure for normal pressure (the pressure at outlet 1, which is the secondary side of pressure reducing valve 1V) continue to rise at almost the same value at the same time. In the section a-b, the outlet 1 pressure does not reach the set pressure of pressure reducing valve 1V, and the outlet 1 pressure in this section does not satisfy condition 1. In other words, in the section a-b, the outlet 1 pressure is determined to be unstable and is not adopted as the outlet 1 set value. In such a case, the outlet 1 pressure display unit 21 of the air compressor may display, for example, 0, or may display a flashing pressure value (actually Pext1_mva[n]). After that, when point b is reached, the outlet 1 pressure reaches the set pressure of pressure reducing valve 1V, and then the outlet 1 pressure satisfies condition 1 "Tank pressure - outlet pressure ≧ constant value (for example, 0.05MPa)". In addition to condition 1, if conditions 2 to 4 are met, the outlet 1 pressure is determined to be stable, and the outlet 1 pressure at this time is adopted as the outlet 1 setting value (Pext1_mva[latest]).

区間a-cでは、タンク圧力と高圧用の取出口2圧力(減圧弁2Vの二次側である取出口2の圧力)がほぼ同じ値で同時に上昇し続けている。区間a-cでは、取出口2圧力は減圧弁2Vの設定圧力に至っておらず、この区間における取出口2圧力は条件1を満たさない。すなわち、区間a-cにおいて、取出口2圧力は不安定であると判断し、取出口2設定値として採用しない。このような場合、エアコンプレッサの取出口2圧力表示部22には、例えば0表示をしてもよく、あるいは、圧力値(実際にはPext2_mva[n])を点滅表示してもよい。その後c点に達すると、取出口2圧力が減圧弁2Vの設定圧力に達し、その後に取出口2圧力は条件1「タンク圧力 - 取出口圧力 ≧ 一定値(例えば0.05MPa)」を満たす。この条件1に加え、条件2~4を満たす場合には、取出口2圧力が安定していると判断して、このときの取出口2圧力を取出口2設定値(Pext2_mva[最新])として採用する。 In the section a-c, the tank pressure and the high-pressure outlet 2 pressure (the pressure at outlet 2, which is the secondary side of pressure reducing valve 2V) continue to rise at almost the same value at the same time. In the section a-c, the outlet 2 pressure does not reach the set pressure of pressure reducing valve 2V, and the outlet 2 pressure in this section does not satisfy condition 1. In other words, in the section a-c, the outlet 2 pressure is determined to be unstable and is not adopted as the outlet 2 set value. In such a case, the outlet 2 pressure display unit 22 of the air compressor may display, for example, 0, or may display a flashing pressure value (actually Pext2_mva[n]). After that, when point c is reached, the outlet 2 pressure reaches the set pressure of pressure reducing valve 2V, and then the outlet 2 pressure satisfies condition 1 "Tank pressure - outlet pressure ≧ constant value (for example, 0.05MPa)". In addition to condition 1, if conditions 2 to 4 are met, the outlet 2 pressure is determined to be stable, and the outlet 2 pressure at this time is adopted as the outlet 2 setting value (Pext2_mva[latest]).

d点を過ぎるとタンク圧力がエア消費に伴って一時的に低下し、区間e-fでは、タンク圧力が減圧弁2Vの設定圧力を下回り、その結果、取出口2圧力がタンク圧力とほぼ同じ値で変動する。したがって、区間e-fでは、条件1を満たさないので、このときの取出口2圧力は不安定であると判断し、取出口2設定値として採用しない。なお、条件1を満たさない区間e-fでは、取出口2設定値を更新しないのではなく、直近で採用された取出口2設定値を使い、一定周期毎に同じ値で更新する。 After point d, the tank pressure temporarily drops as air is consumed, and in section ef, the tank pressure falls below the set pressure of pressure reducing valve 2V, resulting in the outlet 2 pressure fluctuating at approximately the same value as the tank pressure. Therefore, in section ef, condition 1 is not met, so the outlet 2 pressure at this time is determined to be unstable and is not adopted as the outlet 2 set value. Note that in section ef, which does not meet condition 1, the outlet 2 set value is not updated, but rather the most recently adopted outlet 2 set value is used and updated at regular intervals with the same value.

図7から分かるように、実線で示す取出口1圧力,取出口2圧力(Pext1_mva[n]ないしはPext2_mva[n])には変動が見られ不安定であるのに対し、破線で示す取出口設定値(Pext1_mva[最新]ないしはPext2_mva[最新])は安定している。したがって、本実施形態によれば、取出口圧力表示部21,22での表示値が最適化され安定する。 As can be seen from FIG. 7, the outlet 1 pressure and outlet 2 pressure (Pext1_mva[n] or Pext2_mva[n]) shown by the solid line fluctuate and are unstable, whereas the outlet setting value (Pext1_mva[latest] or Pext2_mva[latest]) shown by the dashed line is stable. Therefore, according to this embodiment, the display values on the outlet pressure display units 21 and 22 are optimized and stabilized.

(条件2)所定時間にわたって取出口圧力の値が一定幅内であること。
エア工具が使用されたり、設定圧力の変更操作(減圧弁の圧力調整)がされた場合は、取出口の圧力が変化するので、そのような不安定なときの取出口圧力は、取出口設定値として採用しない。例えば、1sec移動平均圧力値(Pext1_mva[n]ないしはPext2_mva[n])が4sec間(40制御周期)で 0.04MPa(最大 - 最小)以下のバラツキに収まる場合には、条件2を満たすと判断してもよい。
(Condition 2) The outlet pressure value is within a certain range for a specified period of time.
When air tools are used or the set pressure is changed (pressure adjustment of the pressure reducing valve), the outlet pressure changes, so the outlet pressure at such an unstable time is not adopted as the outlet set value. For example, if the 1-sec moving average pressure value (Pext1_mva[n] or Pext2_mva[n]) varies within 0.04 MPa (maximum - minimum) for 4 seconds (40 control cycles), it may be determined that condition 2 is met.

条件2について、図8に示す取出口2圧力を具体例として挙げて説明する。図8において、取出口圧力の実線は、取出口における実際の圧力値(Pext2_mva[n])の推移を示しており、破線は採用された取出口設定値(Pext2_mva[最新])の推移を示している。 Condition 2 will be explained using the outlet 2 pressure shown in Figure 8 as a specific example. In Figure 8, the solid line for the outlet pressure shows the progress of the actual pressure value at the outlet (Pext2_mva[n]), and the dashed line shows the progress of the adopted outlet setting value (Pext2_mva[latest]).

図8は、条件2で判別する内容をグラフ上側に、条件2では判別できない内容をグラフ下側に、それぞれ例示するイメージ図である。図8上側において実線で示す取出口2圧力は、高圧用の取出口2圧力(減圧弁2Vの二次側である取出口2圧力)を示している。また、図8において破線で示す複数の矩形枠(以下「判定枠」という)はそれぞれ条件2を視覚的に表現したものであり、判定枠の横幅が条件2の「所定時間」を視覚的に示しており、判定枠の縦幅が条件2の「一定幅」を視覚的に示している。なお、条件2「所定時間」とは予め定めた所定の時間であり、「一定幅」とは予め定めた所定の幅である。 Figure 8 is an image diagram showing examples of what can be determined by condition 2 on the upper side of the graph, and what cannot be determined by condition 2 on the lower side of the graph. The outlet 2 pressure shown by a solid line in the upper part of Figure 8 indicates the outlet 2 pressure for high pressure (the outlet 2 pressure that is the secondary side of pressure reducing valve 2V). Additionally, multiple rectangular frames shown by dashed lines in Figure 8 (hereinafter referred to as "judgment frames") each visually represent condition 2, with the horizontal width of the judgment frame visually indicating the "predetermined time" of condition 2, and the vertical width of the judgment frame visually indicating the "fixed width" of condition 2. Note that the "predetermined time" of condition 2 is a predetermined time, and the "fixed width" is a predetermined width.

図8において、例えば区間aでは、エア工具によるエア消費によって取出口2圧力が一瞬低下している。このとき、所定時間(判定枠の横幅)の範囲内で、取出口2圧力の変動幅が一定幅(判定枠の縦幅)を超えている。したがって、このときの取出口2圧力は条件2を満たさないので、取出口2圧力が不安定であると判断し、取出口2設定値として採用しない。
区間bでは、取出口2圧力の変動は無く、所定時間(判定枠の横幅)の範囲内で、取出口2圧力の変動幅は一定幅(判定枠の縦幅)の範囲内に収まっている。したがって、このときの取出口2圧力は条件2を満たすので、他の条件1,3,4を同時に満たす場合には、取出口2圧力が安定していると判断して、取出口2設定値として採用する。
区間cでは、減圧弁の設定圧力が調整され取出口2圧力が徐々に低下し始めている。このとき、所定時間(判定枠の横幅)の範囲内で、取出口2圧力の変動幅は一定幅(判定枠の縦幅)を超えている。したがって、このときの取出口2圧力は条件2を満たさないので、取出口2圧力が不安定であると判断し、取出口2設定値として採用しない。
区間dでは、取出口2圧力が減圧弁2Vの設定圧力に到達し、その変動は僅かである。このとき、所定時間(判定枠の横幅)の範囲内で、取出口2圧力の変動幅は一定幅(判定枠の縦幅)の範囲内に収まっている。したがって、このときの取出口2圧力は条件2を満たすので、他の条件1,3,4を同時に満たす場合には、取出口2圧力が安定していると判断して、取出口2設定値として採用する。
なお、条件2を満たさない区間a,cでは、取出口2設定値を更新しないのではなく、直近で採用された取出口2設定値を使い、一定周期毎に同じ値で更新する。
In Fig. 8, for example, in section a, the outlet 2 pressure momentarily drops due to air consumption by the air tool. At this time, the fluctuation width of the outlet 2 pressure exceeds a certain width (vertical width of the judgment frame) within a predetermined time range (horizontal width of the judgment frame). Therefore, the outlet 2 pressure at this time does not satisfy condition 2, so the outlet 2 pressure is determined to be unstable and is not adopted as the outlet 2 set value.
In section b, there is no fluctuation in the outlet 2 pressure, and the fluctuation width of the outlet 2 pressure is within a certain width (vertical width of the judgment frame) within a predetermined time range (horizontal width of the judgment frame). Therefore, the outlet 2 pressure at this time satisfies condition 2, so if the other conditions 1, 3, and 4 are simultaneously satisfied, it is determined that the outlet 2 pressure is stable and is adopted as the outlet 2 set value.
In section c, the set pressure of the pressure reducing valve is adjusted and the outlet 2 pressure starts to gradually decrease. At this time, the fluctuation range of the outlet 2 pressure exceeds a certain range (the vertical width of the judgment frame) within a predetermined time range (the horizontal width of the judgment frame). Therefore, the outlet 2 pressure at this time does not satisfy condition 2, so it is determined that the outlet 2 pressure is unstable and is not adopted as the outlet 2 set value.
In section d, the outlet 2 pressure reaches the set pressure of the pressure reducing valve 2V, and the fluctuation is slight. At this time, the fluctuation width of the outlet 2 pressure is within a certain width (vertical width of the judgment frame) within a predetermined time (horizontal width of the judgment frame). Therefore, the outlet 2 pressure at this time satisfies condition 2, and if the other conditions 1, 3, and 4 are simultaneously satisfied, the outlet 2 pressure is determined to be stable and is adopted as the outlet 2 set value.
In sections a and c that do not satisfy condition 2, the outlet 2 setting value is not updated, but the most recently adopted outlet 2 setting value is used and updated with the same value at regular intervals.

図8から分かるように、実線で示す取出口2圧力(Pext2_mva[n])には変動が見られ不安定であるのに対し、破線で示す取出口2設定値(Pext2_mva[最新])は安定している。したがって、本実施形態によれば、取出口2圧力表示部22での表示値が最適化され安定する。 As can be seen from FIG. 8, the outlet 2 pressure (Pext2_mva[n]) shown by the solid line fluctuates and is unstable, whereas the outlet 2 set value (Pext2_mva[latest]) shown by the dashed line is stable. Therefore, according to this embodiment, the displayed value on the outlet 2 pressure display unit 22 is optimized and stabilized.

(条件3)所定時間にわたって圧力変化率が0近傍であること。
常圧用の減圧弁では、エア工具使用直後の取出口圧力の戻りが遅い場合があり、このような場合、条件2をすり抜けるおそれがある。そこで、条件2をすり抜ける場合(常圧用工具等を使用して使用直後の圧力戻りが遅くなるような場合)を除外するため、「所定時間にわたって圧力変化率が0近傍」の条件を満たさない場合には、そのときの取出口圧力は、取出口設定値として採用しない。ここでいう「所定時間」とは、予め定めた時間である。条件3を満たすか否かは、例えば「1sec移動平均圧力値による圧力変化率(dPext1_mva[n]ないしはdPext2_mva[n])の絶対値が4sec間(40制御周期) 0.04MPa/sec以下であるか否か」を基準に判断することができる。
(Condition 3) The rate of pressure change is close to 0 for a predetermined period of time.
In the case of a pressure reducing valve for normal pressure, the outlet pressure may return slowly immediately after the use of an air tool, and in such a case, there is a risk of slipping through the condition 2. Therefore, in order to exclude cases where the condition 2 is not met (such as when a normal pressure tool is used and the pressure return is slow immediately after use), if the condition "the pressure change rate is close to 0 for a predetermined time" is not met, the outlet pressure at that time is not adopted as the outlet set value. The "predetermined time" here is a time that is determined in advance. Whether or not the condition 3 is met can be determined based on, for example, "whether or not the absolute value of the pressure change rate based on the 1-sec moving average pressure value (dPext1_mva[n] or dPext2_mva[n]) is 0.04 MPa/sec or less for 4 sec (40 control cycles)."

条件3について、図8下側に示す取出口1圧力を具体例として挙げて説明する。
図8の取出口1圧力のグラフに示すように、常圧用のエア工具を使用する場合、通常、工具使用よる工具内で抜けたエアを充填するのに、減圧弁前後の圧力差から最初はエア流量が多くてステップ的に取出口1圧力が下がるが、その後は圧力差に応じて減圧弁後の圧力(取出口圧力)は減圧弁設定圧力まで徐々に回復する。この後半の徐々に回復する圧力変化は、特に常圧の減圧弁では非常にゆっくりとした変化になる。条件3は、取出口圧力の変化率がこのようになる場合を除外する。
Condition 3 will be described below by taking the outlet 1 pressure shown in the lower part of FIG. 8 as a specific example.
As shown in the outlet 1 pressure graph in Figure 8, when using a normal pressure air tool, the air that has escaped inside the tool during use is usually replaced by a large air flow rate due to the pressure difference before and after the pressure reducing valve, causing a stepwise drop in the outlet 1 pressure, but then the pressure after the pressure reducing valve (outlet pressure) gradually recovers to the pressure reducing valve set pressure according to the pressure difference. This latter gradual pressure recovery is very slow, especially with a normal pressure reducing valve. Condition 3 excludes cases where the rate of change of outlet pressure is like this.

図8において、例えば区間Aでは、エア工具によるエア消費によって取出口1圧力が一瞬低下している。このとき、所定時間(判定枠の横幅)の範囲内で、取出口1圧力の変動幅が一定幅(判定枠の縦幅)を超えている。したがって、区間Aにおける取出口1圧力は、条件2によって除外されるので、(条件3について判断するまでもなく)取出口1設定値として採用しない。 In Figure 8, for example, in section A, the outlet 1 pressure momentarily drops due to air consumption by the air tool. At this time, the fluctuation range of the outlet 1 pressure exceeds a certain range (the vertical width of the judgment frame) within a specified time range (the horizontal width of the judgment frame). Therefore, the outlet 1 pressure in section A is excluded by condition 2, and is not adopted as the outlet 1 setting value (without having to determine condition 3).

一方、区間Bでは、取出口1圧力が減圧弁設定圧力まで徐々に回復する変化を満たせている。特に常圧用の減圧弁では非常にゆっくりとした変化になる。このように徐々に回復する圧力変化は、条件2の判定枠の範囲内に収まるため、取出口1圧力は条件2を満たしてしまう。しかしながら、区間Bにおける取出口1圧力は、条件3の「所定時間にわたって圧力変化率が0近傍」を満たさないため、不安定であると判断し、取出口1設定値として採用しない。 Meanwhile, in section B, the outlet 1 pressure gradually recovers to the pressure reducing valve set pressure. This is a very slow change, especially with a pressure reducing valve for normal pressure. This gradual pressure recovery falls within the judgment frame of condition 2, so the outlet 1 pressure satisfies condition 2. However, the outlet 1 pressure in section B does not satisfy condition 3, "the rate of pressure change is close to 0 for a specified period of time," so it is determined to be unstable and is not adopted as the outlet 1 set value.

図8から分かるように、実線で示す取出口1圧力(Pext1_mva[n])には変動が見られ不安定であるのに対し、破線で示す取出口1設定値(Pext1_mva[最新])は安定している。したがって、本実施形態によれば、取出口1圧力表示部21での表示値が最適化され安定する。 As can be seen from FIG. 8, the outlet 1 pressure (Pext1_mva[n]) shown by the solid line fluctuates and is unstable, whereas the outlet 1 set value (Pext1_mva[latest]) shown by the dashed line is stable. Therefore, according to this embodiment, the display value on the outlet 1 pressure display unit 21 is optimized and stabilized.

(条件4)モータ停止状態(圧縮運転停止状態)であって取出口圧力が安定している時に、タンク圧変化率が0MPa/sec以上であること。
ダスターなどのエア工具を用いて連続して安定したエア放出を継続した場合には、取出口圧力が下がった状態で安定する。このように取出口圧力が一時的に下がった状態で安定する場合を除外するため、「タンク圧変化率が0MPa/sec以上」の条件を満たさない場合には、そのときの取出口圧力は(たとえ取出口圧力が安定していても)、取出口設定値として採用しない。
(Condition 4) When the motor is stopped (compression operation is stopped) and the outlet pressure is stable, the tank pressure change rate is 0 MPa/sec or more.
When a steady air release is continued using an air tool such as a duster, the outlet pressure will stabilize in a lowered state. In order to exclude cases where the outlet pressure stabilizes in a temporarily lowered state like this, if the condition "Tank pressure change rate is 0 MPa/sec or more" is not met, the outlet pressure at that time (even if the outlet pressure is stable) will not be used as the outlet setting value.

なお、タンク圧力は実際には自然減等の要因により減少することが想定される。このようなタンク圧力の自然減等まで考慮に入れる場合には、条件4におけるタンク圧変化率の閾値を「0MPa/sec近辺のマイナス」に設定してもよい。 Note that it is expected that tank pressure will actually decrease due to factors such as natural attenuation. If such natural attenuation of tank pressure is taken into consideration, the threshold for the tank pressure change rate in condition 4 may be set to "negative, close to 0 MPa/sec."

条件4について、図9に示す常圧用の取出口1圧力を具体例として挙げて説明する。図9は、条件4で判別する内容を例示するイメージ図である。図9において、取出口圧力の実線は、取出口における実際の圧力値(Pext1_mva[n])の推移を示しており、破線は採用された取出口設定値(Pext1_mva[最新])の推移を示している。 Condition 4 will be explained using the normal outlet 1 pressure shown in Figure 9 as a specific example. Figure 9 is an image diagram illustrating the contents determined by condition 4. In Figure 9, the solid line for the outlet pressure shows the progress of the actual pressure value at the outlet (Pext1_mva[n]), and the dashed line shows the progress of the adopted outlet setting value (Pext1_mva[latest]).

釘打ちなどのエア工具では、1打毎に(極短時間)取出口の圧力変化が起こるが、ダスターなどで連続して安定したエア消費が続けられると、図9に示すように取出口圧力が長時間(数秒以上の感覚)にわたって安定するので、このような場合は条件2,3をすり抜けてしまう。したがって、条件4により、タンク圧力からみてエア消費の有無を判断して、このような場合を除外する。 With air tools such as nail guns, the pressure at the outlet changes (for a very short time) with each shot, but when a steady air consumption continues with a duster or the like, the outlet pressure remains stable for a long time (several seconds or more) as shown in Figure 9, so in such cases conditions 2 and 3 are not met. Therefore, condition 4 is used to determine whether air is being consumed based on the tank pressure, and such cases are excluded.

図9は、ダスターを用いて連続して安定したエア放出を継続した場合を例示しているが、破線で示す判定枠の区間では、ダスターによるエア放出が安定した状態が継続しており、前述した条件2,3を満たしてしまう。しかしながら、この区間におけるタンク圧変化率は負であって、条件4の「タンク圧変化率が0MPa/sec以上」を満たさないため、取出口1設定値として採用しない。 Figure 9 shows an example of a case where a duster is used to continuously and stably release air, but in the section of the judgment frame shown by the dashed line, the duster continues to release air in a stable state, satisfying conditions 2 and 3 described above. However, the tank pressure change rate in this section is negative, and does not satisfy condition 4, "Tank pressure change rate is 0 MPa/sec or greater," so this is not adopted as the outlet 1 setting value.

図9に示す想定事例は、タンク圧力が下がっていて取出口圧力が安定しているケースとして、例えばダスターが連続使用されているような状況を想定している。このような場合は、たとえ取出口圧力が安定していても、当該取出口圧力を取出口設定値として採用しない。減圧弁によって設定されている取出口圧力ではないためである。
また、条件4で除外可能なものは上述したケースに限定されず、例えばタンクないしは取出口に接続されたエアホースやエア工具から圧力が漏れている状況下で取出口圧力が安定しているケースも、条件4で除外することができる。このような状況は、たとえ取出口圧力が安定していても、異常状態と考えられるからである。
The assumed case shown in Figure 9 is a case where the tank pressure is dropping and the outlet pressure is stable, for example, when a duster is continuously used. In such a case, even if the outlet pressure is stable, the outlet pressure is not adopted as the outlet set value because it is not the outlet pressure set by the pressure reducing valve.
In addition, the cases that can be excluded by condition 4 are not limited to those mentioned above, and for example, a case in which the outlet pressure is stable even when pressure is leaking from the tank or the air hose or air tool connected to the outlet can also be excluded by condition 4. This is because such a situation is considered to be an abnormal state even if the outlet pressure is stable.

図9から分かるように、実線で示す取出口1圧力(Pext1_mva[n])には変動が見られ不安定であるのに対し、破線で示す取出口1設定値(Pext1_mva[最新])は安定している。したがって、本実施形態によれば、取出口1圧力表示部21での表示値が最適化され安定する。 As can be seen from FIG. 9, the outlet 1 pressure (Pext1_mva[n]) shown by the solid line fluctuates and is unstable, whereas the outlet 1 set value (Pext1_mva[latest]) shown by the dashed line is stable. Therefore, according to this embodiment, the display value on the outlet 1 pressure display unit 21 is optimized and stabilized.

なお、本実施形態では、条件4に「モータ停止状態(圧縮運転停止状態)」の要件を含んでいるが、仮にモータ駆動状態(圧縮運転中)の場合でも、圧縮機のエア供給量を正確に把握することが可能であれば、条件4で使うタンク圧変化率のしきい値(本実施形態では0MPa/sec)を正確に決めることができる。すなわち、圧縮機のエア供給量を正確に把握することが可能であれば、圧縮機の運転/停止にかかわらず、条件4で使うタンク圧変化率の正確なしきい値を決めることができる。 In this embodiment, condition 4 includes the requirement of "motor stopped state (compression operation stopped state)". However, even if the motor is driven (compression operation in progress), if it is possible to accurately grasp the amount of air supplied to the compressor, it is possible to accurately determine the threshold value of the tank pressure change rate used in condition 4 (0 MPa/sec in this embodiment). In other words, if it is possible to accurately grasp the amount of air supplied to the compressor, it is possible to accurately determine the threshold value of the tank pressure change rate used in condition 4, regardless of whether the compressor is operating or stopped.

上記の条件1~4をすべて満たすか否かについて、取出口1圧力、取出口2圧力のそれぞれについて判断する(図15のS311~S314,S321~S324)。
取出口1圧力について条件1~4がすべて満たされた場合には(S311~S314:Yes)、その時の取出口1圧力を、取出口1設定値として認定・更新する(S317)。そして、取出口圧力表示部21の表示値を、認定・更新された取出口1設定値に更新する。一方、取出口1圧力について、条件1~4のうち一つでも満たさない場合には(S311~S314のいずれか:No)、取出口圧力表示部21の表示値を更新しない。この場合_、取出口圧力表示部21の表示値は、直近で認定・更新された取出口1設定値を使い、一定周期毎に同じ値で更新する。
取出口2圧力について条件1~4がすべて満たされた場合には(S321~S324:Yes)、その時の取出口2圧力を、取出口2設定値として認定・更新する(S327)。そして、取出口圧力表示部22の表示値を、認定・更新された取出口2設定値に更新する。一方、取出口2圧力について、条件1~4のうち一つでも満たさない場合には(S321~S324のいずれか:No)、取出口圧力表示部22の表示値を更新しない。この場合_、取出口圧力表示部22の表示値は、直近で認定・更新された取出口2設定値を使い、一定周期毎に同じ値で更新する。
It is determined whether or not all of the above conditions 1 to 4 are met for each of the outlet 1 pressure and the outlet 2 pressure (S311 to S314, S321 to S324 in FIG. 15).
If all of conditions 1 to 4 are met for the outlet 1 pressure (S311 to S314: Yes), the outlet 1 pressure at that time is certified and updated as the outlet 1 set value (S317). Then, the display value of the outlet pressure display unit 21 is updated to the certified and updated outlet 1 set value. On the other hand, if any one of conditions 1 to 4 is not met for the outlet 1 pressure (any of S311 to S314: No), the display value of the outlet pressure display unit 21 is not updated. In this case, the display value of the outlet pressure display unit 21 uses the most recently certified and updated outlet 1 set value, and is updated to the same value at regular intervals.
If all of conditions 1 to 4 are met for the outlet 2 pressure (S321 to S324: Yes), the outlet 2 pressure at that time is certified and updated as the outlet 2 set value (S327). Then, the display value of the outlet pressure display unit 22 is updated to the certified and updated outlet 2 set value. On the other hand, if any one of conditions 1 to 4 is not met for the outlet 2 pressure (any of S321 to S324: No), the display value of the outlet pressure display unit 22 is not updated. In this case, the display value of the outlet pressure display unit 22 uses the most recently certified and updated outlet 2 set value, and is updated to the same value at regular intervals.

なお、本実施形態では、取出口圧力を取出口設定値として採用するか否かの判断(図15のS311~S314,S321~S324)において、前述した条件1~4の四つの条件を用いているが、この判断において必要な条件は必ずしも前述した四条件に限定されるものではない。すなわち、条件1~4のいずれか1種、2種または3種だけを、取出口設定値として採用するか否かの判断において用いてもよい。また、条件1~4に対し更に別の条件を加えたものを、取出口設定値として採用するか否かの判断において用いてもよい。
また、各条件における閾値は、例えば高圧用の取出口と常圧用の取出口で別の閾値としてもよい。
In this embodiment, the four conditions 1 to 4 described above are used in the judgment as to whether or not to adopt the outlet pressure as the outlet set value (S311 to S314, S321 to S324 in FIG. 15), but the conditions required for this judgment are not necessarily limited to the four conditions described above. That is, only one, two or three of conditions 1 to 4 may be used in the judgment as to whether or not to adopt the outlet set value. Furthermore, conditions 1 to 4 plus another condition may be used in the judgment as to whether or not to adopt the outlet set value.
Furthermore, the threshold value for each condition may be different for the outlet for high pressure and the outlet for normal pressure, for example.

次に、認定・更新された取出口1設定値、取出口2設定値を比較する(S331)。そして、取出口1設定値,取出口2設定値の中で最大の圧力値を、エアコンプレッサの取出口代表圧として採用する。すなわち、「取出口1設定値≧取出口2設定値」となる場合には(S331:No)、取出口1設定値を、エアコンプレッサの取出口代表圧として採用する(S333)。一方、「取出口1設定値<取出口2設定値」となる場合には(S331:Yes)、取出口2設定値を、エアコンプレッサの取出口代表圧として採用する(S335)。 Next, the certified and updated outlet 1 set value and outlet 2 set value are compared (S331). The maximum pressure value between the outlet 1 set value and the outlet 2 set value is adopted as the representative outlet pressure of the air compressor. That is, if "outlet 1 set value ≧ outlet 2 set value" (S331: No), the outlet 1 set value is adopted as the representative outlet pressure of the air compressor (S333). On the other hand, if "outlet 1 set value < outlet 2 set value" (S331: Yes), the outlet 2 set value is adopted as the representative outlet pressure of the air compressor (S335).

このようにして採用された取出口代表圧、すなわち取出口1設定値、取出口2設定値の中で最大の圧力値を、下限圧力(図6のチャート図に記載の下限圧力を参照)として使用する。なお、取出口代表圧を、そのまま下限圧力として使用してもよく、あるいは、取出口代表圧に対し緩衝圧力(例えば0.1MPa程度のマージン)を加えた値を下限圧力として使用しもよい。 The representative outlet pressure thus adopted, i.e., the maximum pressure value among the outlet 1 set value and outlet 2 set value, is used as the lower limit pressure (see the lower limit pressure shown in the chart in Figure 6). Note that the representative outlet pressure may be used as the lower limit pressure as is, or a buffer pressure (e.g., a margin of about 0.1 MPa) may be added to the representative outlet pressure to use as the lower limit pressure.

なお、上述した実施形態では、取出口1設定値,取出口2設定値の中で最大の圧力値を、エアコンプレッサの取出口代表圧として採用し、この代表圧を下限圧力として使用しているが、取出口代表圧の決定方法はこれに限定されない。例えば、取出口1,取出口2のそれぞれについて取出口の使用/不使用を判別するセンサ等の判別手段を設け、一方の取出口だけが使用されている場合には、使用されている取出口の取出口設定値を代表圧として採用してもよい。 In the above embodiment, the maximum pressure value among the outlet 1 setting value and the outlet 2 setting value is adopted as the representative outlet pressure of the air compressor, and this representative pressure is used as the lower limit pressure, but the method of determining the representative outlet pressure is not limited to this. For example, a discrimination means such as a sensor that discriminates whether the outlet 1 and outlet 2 are in use or not may be provided for each of them, and when only one outlet is in use, the outlet setting value of the outlet that is in use may be adopted as the representative pressure.

次に、圧力範囲取得処理を行う(図14のS209)。
図16は、図14の圧力範囲取得処理(S209)のサブルーチンを示すフローチャートである。この圧力範囲取得処理では表1に示すように、圧縮運転制御のための圧力範囲として、再起動圧力の上限値と下限値、停止圧力の上限値と下限値を、それぞれ取得する。
Next, a pressure range acquisition process is performed (S209 in FIG. 14).
Fig. 16 is a flowchart showing a subroutine of the pressure range acquisition process (S209) in Fig. 14. In this pressure range acquisition process, as shown in Table 1, the upper and lower limit values of the restart pressure and the upper and lower limit values of the stop pressure are acquired as pressure ranges for compression operation control.

Figure 0007659467000001
Figure 0007659467000001

表1に示す上限値と下限値の設定原理はそれぞれ次のとおりである。 The principles for setting the upper and lower limits shown in Table 1 are as follows:

図14のS201において前述したとおり、自動Onと判断した場合には(S201:Yes)、モータの停止判断の基準となるタンク圧力の閾値(停止圧力)を可変とし、その上限を予め定めた上限値(例えば4.5Mpa)に設定する(S205)。また、モータの再起動判断の基準となるタンク圧力の閾値(再起動圧力)を可変とし、その上限を予め定めた上限値(例えば4.1Mpa)に設定する(S205)。 As described above in S201 of FIG. 14, if it is determined that Auto On is selected (S201: Yes), the tank pressure threshold (stop pressure), which is the criterion for determining whether to stop the motor, is made variable, and its upper limit is set to a predetermined upper limit (e.g., 4.5 MPa) (S205). In addition, the tank pressure threshold (restart pressure), which is the criterion for determining whether to restart the motor, is made variable, and its upper limit is set to a predetermined upper limit (e.g., 4.1 MPa) (S205).

また、取出口設定値取得処理(S207)で取得した取出口設定値(取出口代表圧)に基づいて、再起動圧力下限(自動Onにおける再起動圧力の下限値)を算出する。この算出は次式で表すことができる。
再起動圧力下限=取出口設定値+緩衝圧力(例えば0.1MPa程度のマージン)
In addition, the lower limit of the restart pressure (the lower limit of the restart pressure when the automatic pressure is on) is calculated based on the outlet set value (representative outlet pressure) acquired in the outlet set value acquisition process (S207). This calculation can be expressed by the following formula.
Restart pressure lower limit = outlet setting value + buffer pressure (e.g., a margin of about 0.1 MPa)

また、算出した再起動圧力下限から、停止圧力下限(自動Onにおける停止圧力の下限値)を算出する。この算出は次式で表すことができる。
停止圧力下限=再起動圧力下限+緩衝圧力(例えば0.2MPa程度のマージン)
In addition, the stop pressure lower limit (the lower limit of the stop pressure when the automatic ON is selected) is calculated from the calculated restart pressure lower limit. This calculation can be expressed by the following formula.
Stop pressure lower limit = restart pressure lower limit + buffer pressure (e.g., a margin of about 0.2 MPa)

以上で図14~図16に示すタンク圧力の制御範囲取得処理のサブルーチンを終了する。 This completes the subroutine for obtaining the tank pressure control range shown in Figures 14 to 16.

次に、エア供給能力取得処理を行う(図12のS29)。
図12のエア供給能力取得処理(S29)のサブルーチンを図17に示す。また、図17のタンク容量推定処理(S501)のサブルーチンを図18に示す。
Next, an air supply capacity acquisition process is performed (S29 in FIG. 12).
A subroutine of the air supply capacity acquisition process (S29) in Fig. 12 is shown in Fig. 17. Also, a subroutine of the tank capacity estimation process (S501) in Fig. 17 is shown in Fig. 18.

エア供給能力演算処理(図17のS503)では、タンク容量,モータ回転数,タンク圧力から圧縮機のエア供給能力を算出する。本実施形態では、モータ回転数は、ホールセンサ15からの信号に基づいて検出することができる。タンク圧力は、タンク圧センサ19からの信号に基づいて検出することができる。タンク容量(タンク17のタンク容量)は予めエアコンプレッサに入力されているものではなく、コントローラ30(タンク容量推定手段)による推定処理によってタンク容量の推定を行う。 In the air supply capacity calculation process (S503 in FIG. 17), the air supply capacity of the compressor is calculated from the tank capacity, motor rotation speed, and tank pressure. In this embodiment, the motor rotation speed can be detected based on a signal from the Hall sensor 15. The tank pressure can be detected based on a signal from the tank pressure sensor 19. The tank capacity (tank capacity of the tank 17) is not input in advance to the air compressor, but is estimated by an estimation process by the controller 30 (tank capacity estimation means).

そこで、本実施形態のエア供給能力取得処理では、はじめにタンク17のタンク容量を推定する処理を行い(図17のS501)、次いで、タンク容量の推定結果等を利用してエア供給能力を演算する処理を行う(図17のS503)。 Therefore, in the air supply capacity acquisition process of this embodiment, first, a process is performed to estimate the tank capacity of the tank 17 (S501 in FIG. 17), and then a process is performed to calculate the air supply capacity using the estimated tank capacity, etc. (S503 in FIG. 17).

はじめに、タンク容量推定処理(図17のS501)におけるタンク容量推定の原理について説明する。 First, we will explain the principle of tank capacity estimation in the tank capacity estimation process (S501 in Figure 17).

圧縮機が同じという前提において、タンク容量が既知のエアコンプレッサと、タンク容量が未知のエアコンプレッサがある仮定する。かかる前提と仮定のもとでは、圧縮機を同一回転数で駆動していれば、同じタンク圧力下においては、次式で示す関係が成立する。なお、この出願では、エアコンプレッサを必要に応じて「機体」と略称する。 Assuming that the compressors are the same, assume that there is an air compressor with a known tank capacity and an air compressor with an unknown tank capacity. Under these assumptions and preconditions, if the compressors are driven at the same rotation speed, the relationship shown in the following formula will hold under the same tank pressure. In this application, the air compressor will be referred to as the "airframe" as necessary.

未知の機体のタンク容量 × 未知の機体のタンク圧変化率
= 既知の機体のタンク容量 × 既知の機体のタンク圧変化率
※ タンク容量の単位は例えば[L]とする。
タンク圧変化率の単位は例えば[MPa/sec]とする。
Tank capacity of unknown aircraft × tank pressure change rate of unknown aircraft
= Tank capacity of known aircraft × Tank pressure change rate of known aircraft *Tank capacity is measured in units of [L], for example.
The unit of the tank pressure change rate is, for example, [MPa/sec].

上記式は、圧縮機(のエア供給能力)が同じであれば、圧縮空気を溜める際のタンク圧力変化率は、タンク容量に反比例することを意味している。 The above formula means that if the compressor (air supply capacity) is the same, the rate of change in tank pressure when storing compressed air is inversely proportional to the tank capacity.

すなわち、未知の機体のタンク容量 = 既知の機体のタンク容量 × ( 既知の機体のタンク圧変化率 / 未知の機体のタンク圧変化率 ) となるので、既知の機体のタンク容量とタンク圧変化率の相関に係るベースデータを予め記憶していれば、未知の機体のタンク容量(または既知の機体のタンク容量との比)は、未知の機体のタンク圧変化率とベースデータから計算できる。 In other words, tank capacity of unknown aircraft = tank capacity of known aircraft × (tank pressure change rate of known aircraft / tank pressure change rate of unknown aircraft), so if base data relating to the correlation between the tank capacity of known aircraft and the tank pressure change rate is stored in advance, the tank capacity of the unknown aircraft (or the ratio to the tank capacity of the known aircraft) can be calculated from the tank pressure change rate of the unknown aircraft and the base data.

そこで、本実施形態では、エアコンプレッサが実際に装備するタンク17のタンク容量が未知である(すなわち、エアコンプレッサが自己のタンク容量に係るデータを持っていない)ことを前提とし、上述した原理に基づいてタンク17のタンク容量(またはベースデータに係るタンク容量との比)の推定を行う。 Therefore, in this embodiment, it is assumed that the tank capacity of the tank 17 actually equipped in the air compressor is unknown (i.e., the air compressor does not have data related to its own tank capacity), and the tank capacity of the tank 17 (or its ratio to the tank capacity related to the base data) is estimated based on the above-mentioned principle.

エアコンプレッサが予めベースデータとして取得しておく情報は、例えば図10に示すような相関データ(一次式)である。
図10に例示するベースデータは、
所定のタンク容量 Vt_base [L], 所定の圧縮機回転数 N_base [min-1] における
タンク圧 Pt_base [MPa] とタンク圧変化率 dPt_base [MPa/sec] の相関(一次式)
を示している。
The information that the air compressor acquires in advance as base data is, for example, correlation data (linear expression) as shown in FIG.
The base data illustrated in FIG.
Correlation between tank pressure Pt_base [MPa] and tank pressure change rate dPt_base [MPa/sec] at a given tank volume Vt_base [L] and a given compressor speed N_base [min -1 ] (linear equation)
This shows that.

なお、ベースデータにおける「所定のタンク容量」とは、あらかじめ定めたタンク容量であり、その容量は特に限定されない。本実施形態では、ベースデータにおける「所定のタンク容量」の一例として16Lを採用している。
また、ベースデータにおける「所定の圧縮機回転数」とは、あらかじめ定めた圧縮機のモータ回転数であり、その回転数は特に限定されない。本実施形態では、ベースデータにおける「所定の圧縮機回転数」の一例として 2500min-1 を採用している。
また、図10に示すベースデータ(一次式)は一例であって、本発明で利用可能なベースデータはこれに限定されない。例えば一次式で近似できない場合は、タンク圧とタンク圧変化率の対比テーブルをベースデータとして利用することもできる。
In addition, the "predetermined tank capacity" in the base data is a tank capacity that is determined in advance, and the capacity is not particularly limited. In this embodiment, 16L is used as an example of the "predetermined tank capacity" in the base data.
In addition, the "predetermined compressor speed" in the base data is a predetermined compressor motor speed, and the speed is not particularly limited. In this embodiment, 2500 min -1 is used as an example of the "predetermined compressor speed" in the base data.
10 is an example, and the base data that can be used in the present invention is not limited to this. For example, if the base data cannot be approximated by a linear expression, a comparison table of tank pressure and tank pressure change rate can be used as the base data.

圧縮機が同じという条件下では、図10に示すような「タンク圧力-タンク圧力変化率」の相関(一次式)の係数および切片は、ベース(本実施形態では一例として、タンク容量 16L,回転数 2500min-1)に対し、タンク容量に反比例し、圧縮機回転数に比例する。
すなわち、現在のタンク圧力と圧縮機回転数を用いてベースデータ特性から16L機の場合のタンク圧変化率を求め、その値と現在のタンク圧変化率との比の逆数が、タンク容量比として求まる。
Under the condition that the compressor is the same, the coefficient and intercept of the correlation (linear equation) of "tank pressure - tank pressure change rate" as shown in FIG. 10 are inversely proportional to the tank capacity and proportional to the compressor speed with respect to the base (in this embodiment, as an example, tank capacity 16 L, rotation speed 2500 min -1 ).
In other words, the tank pressure change rate for a 16L engine is calculated from the base data characteristics using the current tank pressure and compressor speed, and the reciprocal of the ratio between that value and the current tank pressure change rate is calculated as the tank capacity ratio.

次に、上述した原理に基づくタンク容量推定処理について、図18に基づいて具体的に説明する。図18は、図17のタンク容量推定処理(S501)のサブルーチンを示すフローチャートである。 Next, the tank capacity estimation process based on the above-mentioned principle will be specifically described with reference to FIG. 18. FIG. 18 is a flowchart showing a subroutine of the tank capacity estimation process (S501) in FIG. 17.

タンク容量推定処理では、はじめに仮タンク容量(比)を算出するための演算を行う(図18のS511)。仮タンク容量(比)の算出方法は次のとおりである。
なお、この出願において「タンク容量(比)」とは、タンク容量推定処理によって推定する「タンク容量」の値、または、「ベースデータに係るタンク容量と推定するタンク容量との比」の値を意味するものである。すなわち、この出願では、「推定するタンク容量」と「ベースデータに係るタンク容量と推定するタンク容量との比」の総称として、「タンク容量(比)」の用語を用いる。
また、この出願において、単に「ベースデータに係るタンク容量と推定するタンク容量との比」を指す場合には、「タンク容量比」の用語を用いる。
また、この出願において「仮タンク容量(比)」とは、タンク容量(比)の推定に用いる暫定値(仮の値)である。
In the tank capacity estimation process, first, a calculation is performed to calculate a tentative tank capacity (ratio) (S511 in FIG. 18). The method of calculating the tentative tank capacity (ratio) is as follows.
In this application, the term "tank capacity (ratio)" means the value of the "tank capacity" estimated by the tank capacity estimation process, or the value of the "ratio between the tank capacity related to the base data and the estimated tank capacity." That is, in this application, the term "tank capacity (ratio)" is used as a general term for the "estimated tank capacity" and the "ratio between the tank capacity related to the base data and the estimated tank capacity."
In addition, in this application, when simply referring to "the ratio between the tank capacity related to the base data and the estimated tank capacity," the term "tank capacity ratio" is used.
In addition, in this application, the "provisional tank capacity (ratio)" is a provisional value (tentative value) used to estimate the tank capacity (ratio).

仮タンク容量(比)演算処理では、タンク圧力とタンク圧力変化率を取得する。
タンク圧力は、例えば、前述したタンク圧力LPF演算(図13のS101)で出力した値を用いることができる(出力:Ptank_lpf)。圧力単位は[MPa]とする。
タンク圧力変化率は、例えば、前述したタンク圧力変化率演算処理(図13のS103)で出力した値を用いることができる(出力:dPtank_lpf)。タンク圧力変化率の単位は例えば[MPa/sec]とする。
In the provisional tank capacity (ratio) calculation process, the tank pressure and the tank pressure change rate are acquired.
The tank pressure may be, for example, the value output in the tank pressure LPF calculation (S101 in FIG. 13) (output: Ptank_lpf). The pressure unit is [MPa].
The tank pressure change rate may be, for example, the value output in the tank pressure change rate calculation process (S103 in FIG. 13) (output: dPtank_lpf). The tank pressure change rate is expressed in units of, for example, [MPa/sec].

また、仮タンク容量(比)演算処理では、モータ回転数を取得する。
モータ回転数は、ホールセンサ15からの信号に基づいて検出することができる(出力:Nmot)。検出したモータ回転数は、後述するエア供給能力演算処理(図17のS503)において用いる。また、検出したモータ回転数は、後述する圧縮機モータ駆動制御処理(図22のS805)においても用いることができる。
In addition, in the provisional tank capacity (ratio) calculation process, the motor rotation speed is acquired.
The motor rotation speed can be detected based on a signal from the Hall sensor 15 (output: Nmot). The detected motor rotation speed is used in the air supply capacity calculation process (S503 in FIG. 17) described later. The detected motor rotation speed can also be used in the compressor motor drive control process (S805 in FIG. 22) described later.

さらに、仮タンク容量(比)演算処理では、現在のタンク圧変化率を、ベースデータの回転数(2500min-1)に合わせた値へ補正する。この補正処理は次式によって表すことができる。
dPtank_rate = dPtank_lpf * 2500 / Nmot
Furthermore, in the provisional tank volume (ratio) calculation process, the current tank pressure change rate is corrected to a value that matches the base data rotation speed (2500 min -1 ). This correction process can be expressed by the following formula.
dPtank_rate = dPtank_lpf * 2500 / Nmot

次に、ベースデータ上でのエア供給能力(dPtank_base)を計算する。この計算処理は次式によって表すことができる。
dPtank_base = f(Ptank_lpf)
Next, calculate the air supply capacity (dPtank_base) based on the base data. This calculation process can be expressed by the following formula.
dPtank_base = f(Ptank_lpf)

次に、仮タンク容量(比)を計算する。この計算処理は次式によって表すことができる。
TankRate_new = dPtank_base / dPtank_rate
Next, calculate the provisional tank capacity (ratio). This calculation process can be expressed by the following formula.
TankRate_new = dPtank_base / dPtank_rate

上述した要領で、現在のタンク圧力・タンク圧力変化率・圧縮機回転数、およびベースデータ(一次式)から、仮タンク容量(比)を算出する。 As described above, the provisional tank capacity (ratio) is calculated from the current tank pressure, tank pressure change rate, compressor speed, and base data (linear equation).

本実施形態では、上述した演算処理によって仮タンク容量(比)を時々刻々と算出する(図18のS511)。この演算処理によって算出した仮タンク容量(比)は暫定値であり、この値は以後の処理で「仮タンク容量(比)データ」として扱われる。 In this embodiment, the provisional tank capacity (ratio) is calculated every moment by the above-mentioned calculation process (S511 in FIG. 18). The provisional tank capacity (ratio) calculated by this calculation process is a provisional value, and this value is treated as "provisional tank capacity (ratio) data" in subsequent processes.

上記演算処理によって得られた仮タンク容量(比)データは、コントローラ30のメモリに記憶される(図18のS513)。すなわち、暫定値である仮タンク容量(比)を時々刻々と算出し、算出するたびに、新たな仮タンク容量(比)データをコントローラ30のメモリに記憶する。 The provisional tank capacity (ratio) data obtained by the above calculation process is stored in the memory of the controller 30 (S513 in FIG. 18). That is, the provisional tank capacity (ratio), which is a provisional value, is calculated every moment, and each time it is calculated, new provisional tank capacity (ratio) data is stored in the memory of the controller 30.

そして、タンク容量(比)の暫定値である「仮タンク容量(比)データ」が複数集まって一定の記憶量に達したら、そのデータ分布(すなわち一群の仮タンク容量(比)データ)に基づいて正規のタンク容量(比)を決定する(図18のS515,S517)。このようにして決定した値は、タンク容量(比)の推定値として採用される。 Then, when multiple "provisional tank capacity (ratio) data", which are provisional values of the tank capacity (ratio), are collected and reach a certain amount of memory, the regular tank capacity (ratio) is determined based on the data distribution (i.e., the group of provisional tank capacity (ratio) data) (S515, S517 in FIG. 18). The value determined in this way is adopted as the estimated value of the tank capacity (ratio).

次に、タンク容量推定処理で利用する仮タンク容量(比)データの分布について説明する。 Next, we will explain the distribution of the provisional tank capacity (ratio) data used in the tank capacity estimation process.

圧縮機運転中(エア供給中)にエア漏れやエア消費があれば、タンク圧変化率は小さくなるが、大きくなることはない。すなわち、仮タンク容量(比)は、実際の値より大きくなることはあっても、原理的に小さく算出されることはない。
上記の理由から、暫定値である仮タンク容量(比)データの分布は、真のタンク容量(比)を中心にして、値の大きな方へ広がる分布となる。
したがって、仮タンク容量(比)のより小さいデータを選んで残すことにより、真のタンク容量(比)近傍のデータのみが残ることになる。
If there is an air leak or air consumption while the compressor is operating (air is being supplied), the tank pressure change rate will be smaller, but it will not become larger. In other words, the provisional tank capacity (ratio) may be larger than the actual value, but in principle it will not be calculated to be smaller.
For the reasons stated above, the distribution of provisional tank capacity (ratio) data, which is a provisional value, spreads toward larger values with the true tank capacity (ratio) at the center.
Therefore, by selecting and leaving data with smaller tentative tank capacities (ratios), only data close to the true tank capacities (ratios) will remain.

次に、仮タンク容量(比)データの分布に基づくタンク容量(比)の決定処理(図18のS515,S517)について、図19A、図19B、図19Cに例示する具体例に基づいて説明する。以下、図19A、図19B、図19Cを、単に「図19」と略称する。
なお、以下の具体例では、「所定のタンク容量についてのタンク圧力とその変化量の相関に係るベースデータ」として、16Lのタンク容量についてのタンク圧力とその変化量の相関に係るベースデータ(図10参照)を用いる。このベースデータは、エアコンプレッサのコントローラ30がはじめから(工場出荷状態で)有しているデータである。
また、以下の具体例では、エアコンプレッサが具備するタンク17のタンク容量が11Lであるとする(ただし、コントローラ30から見て未知のタンク容量である)。
Next, the process of determining the tank capacity (ratio) based on the distribution of the provisional tank capacity (ratio) data (S515, S517 in FIG. 18) will be described with reference to specific examples shown in FIG. 19A, FIG. 19B, and FIG. 19C. Hereinafter, FIG. 19A, FIG. 19B, and FIG. 19C will be abbreviated simply as "FIG. 19".
In the following specific example, the base data relating to the correlation between the tank pressure and the amount of change therein for a tank capacity of 16 L (see FIG. 10) is used as the "base data relating to the correlation between the tank pressure and the amount of change therein for a specific tank capacity." This base data is data that the air compressor controller 30 has from the beginning (in the factory default state).
In the following specific example, the tank capacity of the tank 17 provided in the air compressor is assumed to be 11 L (however, this tank capacity is unknown from the perspective of the controller 30).

このように16L機のベースデータを利用して11L機のタンク容量を推定する場合、真のタンク容量比は約0.69(11L÷16L)である。本実施形態のエアコンプレッサはタンク容量推定処理によって、真のタンク容量比に限りなく近い値を推定値として取得する。 When estimating the tank capacity of an 11L machine using the base data of a 16L machine in this way, the true tank capacity ratio is approximately 0.69 (11L ÷ 16L). The air compressor of this embodiment uses a tank capacity estimation process to obtain an estimated value that is extremely close to the true tank capacity ratio.

仮タンク容量(比)を時々刻々と算出する各々の演算(図18のS511)において、下記のように時系列に算出されものとする。各周期において、後述するデータ蓄積&ソート処理を実行する(図18のS513)。

Figure 0007659467000002
なお、理論的には0.69を下まわる値は算出されることはないはずであるが、現実にはまれに発生するものとする(上記の周期3を参照)。 In each calculation (S511 in FIG. 18) that calculates the provisional tank capacity (ratio) from time to time, the calculation is performed in chronological order as follows: In each period, a data accumulation and sorting process (S513 in FIG. 18) is executed, which will be described later.
Figure 0007659467000002
In theory, values below 0.69 should never be calculated, but in reality this rarely occurs (see cycle 3 above).

上記を前提とする図19の具体例では、仮タンク容量(比)のデータ分布に基づくタンク容量(比)の推定を以下の流れで実行する。 In the specific example of Figure 19, which is based on the above assumptions, the tank capacity (ratio) is estimated based on the data distribution of the provisional tank capacity (ratio) in the following manner.

はじめに、図19(a)に示す初期状態にセットするために、次の事前準備を行う。
図19(a)に示すように、仮タンク容量(比)データの配列(DATA[0-4]:初期値最大値)と、各仮タンク容量(比)データの安定度データの配列(CNT[0-4]:初期値0)を準備する。
仮タンク容量(比)データの配列(DATA[0-4])の初期値は、前述した仮タンク容量(比)の算出において出るはずのない値(大きく外れた値)とする。図19(a)に示す具体例では、一例として初期値を8としている。
なお、図19に示す具体例では各配列の個数を5個としているが、配列個数はこれに限定されるものではなく、各配列の個数を2個~4個としてもよく、あるいは、6個以上としてもよい。
First, the following preparations are made to set the initial state shown in FIG.
As shown in FIG. 19A, an array of temporary tank capacity (ratio) data (DATA[0-4]: initial value maximum) and an array of stability data of each temporary tank capacity (ratio) data (CNT[0-4]: initial value 0) are prepared.
The initial value of the array (DATA[0-4]) of the provisional tank capacity (ratio) data is set to a value that should not be obtained in the calculation of the provisional tank capacity (ratio) described above (a value that is far off). In the specific example shown in FIG. 19A, the initial value is set to 8 as an example.
In the specific example shown in FIG. 19, the number of each array is five, but the number of arrays is not limited to this, and the number of each array may be two to four, or may be six or more.

次に、図19(b)~(j)に示す各周期において、データ蓄積&ソート処理を実行する(図18のS513)。なお、図示する各周期において、それぞれの上段はデータ蓄積処理を示しており、下段はソート処理(並べ換え処理)を示している。 Next, data accumulation and sorting processing is executed in each cycle shown in FIG. 19(b) to (j) (S513 in FIG. 18). Note that in each cycle shown in the figure, the upper row indicates data accumulation processing, and the lower row indicates sorting processing (rearrangement processing).

各周期におけるデータ蓄積&ソート処理(図18のS513)は、予め定めた所定のルールに従って実行する。データ蓄積&ソート処理のルールは例えば次のとおりである。 The data accumulation and sorting process in each cycle (S513 in FIG. 18) is executed according to predetermined rules. For example, the rules for the data accumulation and sorting process are as follows:

図19(b)~(j)の各周期の上段に示すデータ蓄積処理では、新しく算出された仮タンク容量(比)データを、タンク容量(比)データ配列の最後尾((DATA[4])に付け加える。
図19(b)~(j)の各周期の各下段に示すソート処理では、新しく算出された仮タンク容量(比)を含めてタンク容量(比)データ配列を昇順に並べ換える。具体的には、新しい仮タンク容量(比)データから、データの先頭へ向かって、昇順のバブルソートを行う。なお、仮タンク容量(比)データの配列(DATA[0-4])と、安定度データの配列(CNT[0-4])は、セットで並び替える。
その際に、仮タンク容量(比)データの入れ替わりがあれば、該当する2つのデータの安定度データ(安定度を示すカウント値)は0リセットする。例えば図19(d)に示す周期3では、CNT[0]について、安定度データを0リセットしている。
一方、仮タンク容量(比)データの入れ替わりがなければ、その2つのデータより先頭にあるデータの安定度データは各々+1する。例えば図19(c)に示す周期2では、CNT[0]について、安定度データを+1している。
In the data accumulation process shown in the upper part of each period in Figures 19(b) to (j), the newly calculated tentative tank capacity (ratio) data is added to the end of the tank capacity (ratio) data array (DATA[4]).
In the sorting process shown at the bottom of each period in Figures 19(b) to (j), the tank capacity (ratio) data array, including the newly calculated provisional tank capacity (ratio), is rearranged in ascending order. Specifically, ascending bubble sorting is performed from the new provisional tank capacity (ratio) data to the top of the data. Note that the provisional tank capacity (ratio) data array (DATA[0-4]) and the stability data array (CNT[0-4]) are rearranged as a set.
At that time, if the provisional tank capacity (ratio) data is switched, the stability data (count value indicating the stability) of the two corresponding data are reset to 0. For example, in period 3 shown in Fig. 19(d), the stability data for CNT[0] is reset to 0.
On the other hand, if the temporary tank capacity (ratio) data is not switched, the stability data of the data preceding the two data is incremented by 1. For example, in cycle 2 shown in Figure 19(c), the stability data for CNT[0] is incremented by 1.

上述したルールに基づくデータ蓄積&ソート処理(図18のS513)を、新たな仮タンク容量(比)データを算出するたびに実行し、仮タンク容量(比)の分布が安定するまで繰り返す。仮タンク容量(比)の分布が安定したか否かの判断(図18のS515)は、例えば次のような基準に基づいて行う。 The data accumulation and sorting process (S513 in FIG. 18) based on the above-mentioned rules is executed each time new provisional tank capacity (ratio) data is calculated, and is repeated until the distribution of provisional tank capacities (ratios) becomes stable. The determination of whether the distribution of provisional tank capacities (ratios) becomes stable (S515 in FIG. 18) is made based on, for example, the following criteria:

安定度データの先頭より所定個数(具体例3)のデータが所定回数(具体例5)以上となったら、仮タンク容量(比)の分布が安定したと判断する(図18のS515:Yes)。
本実施形態では、図19(j)の周期9に例示するように、安定度データの先頭から数えて3個のデータが安定度5以上となったら、仮タンク容量(比)の分布が安定したと判断する。
なお、仮タンク容量(比)の分布安定の判断基準として参照する安定度データの個数は、特に限定されるものではなく、例えば安定度データの先頭(CNT[0])から数えて1個または2個のデータだけを参照してもよく、あるいは、安定度データの先頭から数えて4個以上のデータを参照してもよい。
また、タンク容量(比)の分布安定の判断基準として参照する安定度のカウントは、特に限定されるものではなく、例えば安定度1~4のいずれかで安定したと判断してもよく、あるいは、安定度6以上で安定したと判断してもよい。
When a predetermined number of data (specific example 3) from the beginning of the stability data reaches a predetermined number of times (specific example 5), it is determined that the distribution of the provisional tank capacities (ratios) has stabilized (S515 in FIG. 18: Yes).
In this embodiment, as shown in period 9 of FIG. 19(j), when the first three data pieces of stability data have a stability of 5 or more, it is determined that the distribution of the provisional tank capacities (ratios) is stable.
The number of stability data to be referenced as a criterion for determining the distribution stability of the provisional tank capacity (ratio) is not particularly limited, and for example, only one or two pieces of data counted from the beginning of the stability data (CNT[0]) may be referenced, or four or more pieces of data counted from the beginning of the stability data may be referenced.
In addition, the stability count referenced as a criterion for determining whether the tank capacity (ratio) distribution is stable is not particularly limited, and for example, it may be determined that stability is achieved at any stability level between 1 and 4, or at 6 or higher.

一方、安定したと判断できなければタンク容量(比)推定処理を終了する(図18のS515:No)。 On the other hand, if it is not determined that the tank is stable, the tank capacity (ratio) estimation process ends (S515 in FIG. 18: No).

そして、仮タンク容量(比)データの分布が安定した(図18のS515:Yes)と判断した場合、図19(k)に例示するように、仮タンク容量(比)は、所定個数(例えば先頭から数えて3個)の内、先頭のDATA[0]をノイズとして分布している成分とみなす。そして、残りのDATA[1]とDATA[2]の平均値を、タンク容量(比)の推定値として採用する。採用されたタンク容量(比)は正規の値として扱われる。 If it is determined that the distribution of the provisional tank capacity (ratio) data has stabilized (S515: Yes in FIG. 18), as shown in FIG. 19(k), the provisional tank capacity (ratio) considers the first DATA[0] out of a predetermined number (e.g., three counting from the top) to be a component that is distributed as noise. Then, the average value of the remaining DATA[1] and DATA[2] is adopted as the estimated value of the tank capacity (ratio). The adopted tank capacity (ratio) is treated as a normal value.

続いて、図19(m)に例示するように、仮タンク容量(比)データと安定度データの配列を初期化する。これにより、仮タンク容量(比)データの配列(DATA[0-4])と、各仮タンク容量(比)データの安定度データの配列(CNT[0-4])は、再び図19(a)に示す初期状態にリセットされる。 Next, as shown in FIG. 19(m), the arrays of the temporary tank capacity (ratio) data and stability data are initialized. As a result, the array of temporary tank capacity (ratio) data (DATA[0-4]) and the array of stability data for each temporary tank capacity (ratio) data (CNT[0-4]) are reset to the initial state shown in FIG. 19(a).

上述した要領で、タンク容量推定処理を繰り返し実行して、タンク容量(比)の推定値を繰り返し取得する。 The tank capacity estimation process is repeated as described above to repeatedly obtain an estimate of the tank capacity (ratio).

なお、図19に示す実施形態では、仮タンク容量(比)として「ベースデータに係るタンク容量と推定するタンク容量との比」を繰り返し算出し、その仮データの分布に基づいてタンク容量比の推定を行っているが、(タンク容量比ではなく)タンク容量そのものを仮データとして直接算出し、その仮データの分布に基づいてタンク容量の推定を行ってもよい。
すなわち、タンク容量(比)の推定に用いるデータ分布に係る各データは、「ベースデータに係るタンク容量と推定するタンク容量との比」でもよく、あるいは、「推定するタンク容量」でもよい。
In the embodiment shown in FIG. 19, the provisional tank capacity (ratio) is calculated repeatedly as the "ratio between the tank capacity related to the base data and the estimated tank capacity," and the tank capacity ratio is estimated based on the distribution of this provisional data. However, the tank capacity itself (rather than the tank capacity ratio) may be directly calculated as provisional data, and the tank capacity may be estimated based on the distribution of this provisional data.
That is, each data related to the data distribution used to estimate the tank capacity (ratio) may be "the ratio between the tank capacity related to the base data and the estimated tank capacity" or "the estimated tank capacity."

また、予めタンク容量の種類(例えば16L,11L,7L)が予めわかっている場合は、推定値として算出したタンク容量(比)が一番近いタンク容量(例えば16L,11L,7Lのいずれか)を最終推定結果としてもよい。 In addition, if the type of tank capacity (e.g., 16 L, 11 L, 7 L) is known in advance, the tank capacity (e.g., 16 L, 11 L, or 7 L) that is closest to the tank capacity (ratio) calculated as the estimated value may be used as the final estimated result.

また、タンク容量推定処理によって推定した結果はコントローラ30のメモリに記憶して、次回からは推定を不要としてもよいし、または記憶値から所定以上のズレがあった場合のみ更新するようにしてもよい。 The results of the tank capacity estimation process may be stored in the memory of the controller 30, eliminating the need for further estimation from the next time, or may be updated only if there is a deviation from the stored value of a predetermined value or more.

また、タンク容量推定処理によって得た推定値が、決定されたタンク容量(比)より大きい場合は、エアコンプレッサの性能劣化やエア漏れなどの不具合の可能性が考えられるので、エアコンプレッサの不具合を想定してタンク容量(比)を計測してもよい。 In addition, if the estimated value obtained by the tank capacity estimation process is larger than the determined tank capacity (ratio), this may be due to a malfunction such as deterioration of the air compressor's performance or an air leak, so the tank capacity (ratio) may be measured assuming a malfunction of the air compressor.

また、タンク容量推定処理によって得た推定値が、決定されたタンク容量(比)より小さい場合は、タンク内の水によって実質的なタンク容量の縮小を招いている可能性があるので、タンク容量推定処理の結果に応じて、タンク内の水抜きが必要となることなどを報知するようにしてもよい。 In addition, if the estimated value obtained by the tank capacity estimation process is smaller than the determined tank capacity (ratio), the water in the tank may be causing a reduction in the actual tank capacity, so a notification may be provided that indicates the need to drain the water from the tank, depending on the results of the tank capacity estimation process.

以上で図18に示すタンク容量推定処理のサブルーチンを終了する。 This completes the tank capacity estimation process subroutine shown in Figure 18.

続いて、上述したタンク容量推定処理(図17のS501、図18)で得られたタンク容量の推定値を利用して、エア供給能力を演算する処理を行う(図17のS503)。以下、図11に基づいて、エア供給能力演算処理について具体的に説明する。図11はエア供給能力演算処理の一例を示すイメージ図である。 Next, a process is performed to calculate the air supply capacity (S503 in FIG. 17) using the estimated tank capacity obtained in the tank capacity estimation process described above (S501 in FIG. 17, FIG. 18). The air supply capacity calculation process will be specifically described below with reference to FIG. 11. FIG. 11 is an image diagram showing an example of the air supply capacity calculation process.

図11に示す事例は、コントローラが予めベースデータ(モータ2500min-1,タンク容量16L製品における汲上時のタンク圧力-タンク圧力変化率の相関データ)を有していることを前提とする。図11において、実線は、エア供給能力の算出に用いるベースデータのエア供給能力の変化を示している。破線は、エアコンプレッサが実際に具備するエア供給能力の変化を示している。エア供給能力はタンク圧力変化率[MPa/sec]で表される。なお、本実施形態では、ベースデータの一例として、16Lのタンクを具備する場合のエアコンプレッサ(16L製品)のデータをベースデータとしている。また、本実施形態のエアコンプレッサの一例として、11L製品のエアコンプレッサを想定している。 The example shown in FIG. 11 is based on the premise that the controller has base data (correlation data of tank pressure-tank pressure change rate during pumping for a product with a motor of 2500 min -1 and a tank capacity of 16 L) in advance. In FIG. 11, the solid line indicates the change in air supply capacity of the base data used to calculate the air supply capacity. The dashed line indicates the change in the air supply capacity that the air compressor actually has. The air supply capacity is expressed as the tank pressure change rate [MPa/sec]. Note that in this embodiment, as an example of the base data, data of an air compressor (16 L product) equipped with a 16 L tank is used as the base data. Also, as an example of the air compressor in this embodiment, an air compressor of an 11 L product is assumed.

圧縮機が同じでタンク容量だけが異なる2つのエアコンプレッサでは、図11に示すように、エア供給の限界圧力は同じである。そして、あるタンク圧力でのエア供給能力は、回転数に比例し、タンク容量に反比例する。 As shown in Figure 11, two air compressors with the same compressor and different tank capacities have the same air supply limit pressure. And the air supply capacity at a certain tank pressure is proportional to the rotation speed and inversely proportional to the tank capacity.

したがって、コントローラが予めベースデータ(モータ2500min-1,タンク容量16L製品における汲上時のタンク圧力-タンク圧力変化率の相関データ)を有していれば、このベースデータを基準に、推定したタンク容量とモータ回転数で補正することで、エアコンプレッサの現在のエア供給能力を導き出すことができる。 Therefore, if the controller has base data in advance (correlation data between tank pressure and tank pressure change rate during pumping for a product with a motor of 2500 min -1 and a tank capacity of 16 L), the current air supply capacity of the air compressor can be derived by using this base data as a reference and correcting it with the estimated tank capacity and motor rotation speed.

次に、再起動圧力取得処理を行う(図12のS31)。
この処理では、再起動圧力(消費連動)を取得するための演算処理を行う(図20のS601)。図20は、図12の再起動圧力取得処理(S31)のサブルーチンを示すフローチャートである。
Next, a restart pressure acquisition process is performed (S31 in FIG. 12).
In this process, a calculation process for acquiring the restart pressure (consumption linked) is performed (S601 in FIG. 20). FIG. 20 is a flow chart showing a subroutine of the restart pressure acquisition process (S31) in FIG.

再起動圧力(消費連動)を取得するための演算処理では、圧縮機停止中、常時、タンク圧変化率,最小備蓄時間,再起動圧力下限に基づいて、再起動圧力(消費連動)を常時演算する。この演算処理は、次式によって表すことができる(図4のチャート図も併せて参照)。なお、前述したとおり再起動圧力には上限と下限が定められる(表1参照)。
再起動圧力(消費連動) = -タンク圧変化率 × 最小備蓄時間 + 再起動圧力下限
In the calculation process for acquiring the restart pressure (consumption-linked), the restart pressure (consumption-linked) is constantly calculated while the compressor is stopped, based on the tank pressure change rate, the minimum storage time, and the restart pressure lower limit. This calculation process can be expressed by the following formula (also see the chart in Figure 4). As mentioned above, the restart pressure has upper and lower limits (see Table 1).
Restart pressure (linked to consumption) = - tank pressure change rate x minimum storage time + restart pressure lower limit

次に、停止圧力取得処理を行う(図12のS33)。
この処理では、停止圧力(消費連動)と停止圧力(最小充填)をそれぞれ取得するための演算処理を行う(図21のS701~S705)。図21は、図12の停止圧力取得処理(S33)のサブルーチンを示すフローチャートである。
Next, a stop pressure acquisition process is performed (S33 in FIG. 12).
In this process, calculation processes are performed to obtain the stop pressure (consumption-linked) and the stop pressure (minimum filling) respectively (S701 to S705 in FIG. 21). FIG 21 is a flow chart showing a subroutine of the stop pressure obtaining process (S33) in FIG.

停止圧力(消費連動)を取得するための演算処理では(図21のS701)、圧縮機起動中、常時、エア供給能力,タンク圧変化率,最小備蓄時間,再起動圧力下限に基づいて、停止圧力(消費連動)を演算する。この演算は次式によって表すことができる(図5のチャート図も併せて参照)。なお、前述したとおり停止圧力には上限と下限が定められる(表1参照)。
停止圧力(消費連動)=
-(タンク圧変化率 - エア供給能力)×最大備蓄時間 + 再起動圧力下限
In the calculation process for acquiring the stop pressure (consumption-linked) (S701 in FIG. 21), the stop pressure (consumption-linked) is calculated based on the air supply capacity, the tank pressure change rate, the minimum reserve time, and the restart pressure lower limit while the compressor is running. This calculation can be expressed by the following formula (also see the chart in FIG. 5). As mentioned above, the stop pressure has upper and lower limits (see Table 1).
Stop pressure (linked to consumption) =
- (Tank pressure change rate - Air supply capacity) x Maximum storage time + Restart pressure lower limit

停止圧力(最小充填)を取得するための演算処理では(図21のS703)、次の(1)~(4)の処理を順に実行する。なお、図6のチャート図も併せて参照のこと。 In the calculation process to obtain the stop pressure (minimum filling) (S703 in FIG. 21), the following steps (1) to (4) are executed in order. Please also refer to the chart in FIG. 6.

(1) 圧縮機の運転中、常時、余剰圧力判定基準、不足圧力判定基準、再起動圧力下限を算出する(余剰圧力判定基準≧不足圧力判定基準≧再起動圧力下限)。 (1) While the compressor is operating, the surplus pressure criterion, underpressure criterion, and restart pressure lower limit are constantly calculated (surplus pressure criterion ≧ underpressure criterion ≧ restart pressure lower limit).

余剰圧力判定基準と不足圧力判定基準は、例えば次式に基づいて決定される。
余剰圧力判定基準 = 再起動圧力下限 + 0.1MPa
不足圧力判定基準 = 再起動圧力下限 + 0.05MPa
The excess pressure criterion and the underpressure criterion are determined, for example, based on the following equation.
Excess pressure judgment standard = Restart pressure lower limit + 0.1MPa
Underpressure judgment standard = Restart pressure lower limit + 0.05MPa

(2) 圧縮機の運転中、停止圧力(最小充填)の更新を行うとともに、不足時間(圧力不足に陥った時間)とタンク圧力最小値(最小充填圧力の算出用)の更新を行う。 (2) While the compressor is operating, the stop pressure (minimum fill) is updated, as well as the shortage time (time when pressure was insufficient) and the minimum tank pressure (used to calculate the minimum fill pressure).

「停止圧力(最小充填)」は、次式に基づいて算出することができる。
停止圧力(最小充填)=
最小充填圧力+再起動圧力(今回運転を開始した際の再起動圧力)
The "stop pressure (minimum fill)" can be calculated based on the following formula:
Stop pressure (minimum filling) =
Minimum filling pressure + restart pressure (the restart pressure when the current operation is started)

「タンク圧力最小値」は、今回運転を開始した時からのタンク圧力を監視して更新する。つまり、今回運転中における最小のタンク圧力の値をタンク圧力最小値として採用する。 The "minimum tank pressure" is updated by monitoring the tank pressure from the start of the current operation. In other words, the minimum tank pressure value during the current operation is adopted as the minimum tank pressure.

「不足時間」は、圧縮機の運転中においてタンク圧力が不足圧力判定基準を下回った時間をカウントすることで取得することができる。 The "shortage time" can be obtained by counting the time that the tank pressure falls below the underpressure criteria while the compressor is operating.

(3) 圧縮機の運転停止時に、最小充填圧力の更新を行う。
最小充填圧力の初期値は暫定的に例えば1.0MPaに設定する。
最小充填圧力の更新処理では、はじめに、「余裕圧=タンク圧力最小値-余剰判定基準圧」の式に基づいて余裕圧を算出する。
そして、「余裕圧>0」となる場合には、次式(3-1)に基づいて停止圧力(最小充填)を算出する。
一方、余裕圧>0ではなく「不足時間>0」となる場合には、次式(3-2)に基づいて停止圧力(最小充填)を算出する。
(3) When the compressor is stopped, the minimum filling pressure is updated.
The initial value of the minimum filling pressure is provisionally set to, for example, 1.0 MPa.
In the process of updating the minimum filling pressure, first, the margin pressure is calculated based on the formula "margin pressure=minimum tank pressure value-surplus determination reference pressure".
If "margin pressure >0", the stop pressure (minimum filling) is calculated based on the following equation (3-1).
On the other hand, when the margin pressure is not greater than 0 but the "shortage time is greater than 0", the stop pressure (minimum filling) is calculated based on the following equation (3-2).

(3-1) if 余裕圧>0
最小充填圧力(新)=
最小充填圧力(旧)-余裕圧×所定の減圧ゲイン(暫定下限0.2MPa)
(3-2) elseif 不足時間>0
最小充填圧力(新)=
最小充填圧力(旧)+不足時間×所定の増圧ゲイン(暫定上限1.0MPa)
(3-1) If margin pressure > 0
Minimum filling pressure (new) =
Minimum filling pressure (old) - margin pressure x specified decompression gain (provisional lower limit 0.2MPa)
(3-2) elseif insufficient time>0
Minimum filling pressure (new) =
Minimum filling pressure (old) + shortage time x specified boost gain (temporary upper limit 1.0MPa)

「最小充填圧力(新)」とは、今回の運転区間における停止圧力(最小充填)の算出に用いられる最小充填圧力である。
「最小充填圧力(旧)」とは、前回の運転区間における停止圧力(最小充填)の算出に用いた最小充填圧力である。
"Minimum filling pressure (new)" is the minimum filling pressure used to calculate the stop pressure (minimum filling) for the current operating section.
"Minimum filling pressure (old)" is the minimum filling pressure used to calculate the stop pressure (minimum filling) in the previous operating section.

このように、本実施形態では、最小充填圧力を前回の運転期間中のタンク圧力の余裕度に応じて増減させ、これを今回の圧縮運転における停止圧力(最小充填)に反映させる。なお、本発明はこれに限定されるものではなく、最小充填圧力を今回の運転期間中のタンク圧力の余裕度に応じて増減させ、これを今回の圧縮運転における停止圧力(最小充填)に反映させてもよい。これにより、より早くエア不足を回避することが可能となる。 In this way, in this embodiment, the minimum filling pressure is increased or decreased depending on the margin of tank pressure during the previous operating period, and this is reflected in the stop pressure (minimum filling) for the current compression operation. Note that the present invention is not limited to this, and the minimum filling pressure may be increased or decreased depending on the margin of tank pressure during the current operating period, and this may be reflected in the stop pressure (minimum filling) for the current compression operation. This makes it possible to avoid air shortages more quickly.

(4) 圧縮機の運転開始時に、不足時間およびタンク圧力最小値をリセットして、タンク圧力最小値を現在のタンク圧力に設定し、不足時間を0にする。 (4) When the compressor starts operating, the shortage time and minimum tank pressure are reset, the minimum tank pressure is set to the current tank pressure, and the shortage time is set to 0.

以上で停止圧力(最小充填)を取得するための演算処理(図21のS703)を終了する。 This completes the calculation process (S703 in Figure 21) to obtain the stop pressure (minimum filling).

次に、有効停止圧力決定処理を行う(図21のS705)。
この処理では、第1の停止圧力である「停止圧力(消費連動)」と、第2の停止圧力である「停止圧力(最小充填)」のうち、高い方の圧力を有効停止圧力(有効な閾値として実際に機能する停止圧力)として採用するための演算を行う。この演算は次式に基づいて行う。
有効停止圧力= Max(停止圧力(消費連動),停止圧力(最小充填))
Next, an effective stop pressure determination process is carried out (S705 in FIG. 21).
In this process, a calculation is performed to adopt the higher of the first stop pressure "stop pressure (consumption linked)" and the second stop pressure "stop pressure (minimum filling)" as the effective stop pressure (the stop pressure that actually functions as an effective threshold). This calculation is performed based on the following formula.
Effective stop pressure = Max (stop pressure (consumption linked), stop pressure (minimum filling))

以上で図21に示す停止圧力取得処理のサブルーチンを終了する。 This completes the subroutine for the stop pressure acquisition process shown in Figure 21.

次に、PFC/圧縮機制御処理を行う(図12のS35)。
以下、図22に基づいて説明する。図22は、図12のPFC/圧縮機制御処理(S35)のサブルーチンを示すフローチャートである。
Next, the PFC/compressor control process is carried out (S35 in FIG. 12).
The following description will be given based on Fig. 22. Fig. 22 is a flow chart showing a subroutine of the PFC/compressor control process (S35) in Fig. 12.

PFC/圧縮機制御処理では、はじめに、圧縮機運転/停止判断処理を行う(図22のS801)。この処理では、圧縮機停止中に、タンク圧力と再起動圧力(消費連動)を比較し、「タンク圧力<再起動圧力(消費連動)」の場合には、圧縮機を運転すると判断する。また、圧縮機運転中に、タンク圧力と有効停止圧力を比較し、「タンク圧力≧有効停止圧力」の場合には、圧縮機を停止すると判断する。 The PFC/compressor control process first performs the compressor on/off decision process (S801 in FIG. 22). In this process, while the compressor is stopped, the tank pressure is compared with the restart pressure (consumption-linked), and if "tank pressure < restart pressure (consumption-linked)", it is determined that the compressor should be operated. Also, while the compressor is operating, the tank pressure is compared with the effective stop pressure, and if "tank pressure ≧ effective stop pressure", it is determined that the compressor should be stopped.

次に、PFC-ON/OFF制御処理を行う(S803)。
この処理では、圧縮機11を駆動するモータ13の制御を行う。すなわち、圧縮機運転/停止判断処理(S801)において「圧縮機を運転する」と判断した場合には、PFC制御をOnにする。一方、「圧縮機を停止」と判断した場合には、PFC制御をOffにする。
Next, the PFC-ON/OFF control process is performed (S803).
In this process, the motor 13 that drives the compressor 11 is controlled. That is, when it is determined in the compressor operation/stop determination process (S801) that "the compressor is operated," the PFC control is turned on. On the other hand, when it is determined that "the compressor is stopped," the PFC control is turned off.

次に、圧縮機モータ駆動制御処理を行う(S805)。
この処理ではCS信号に基づいてモータ13を駆動する。
Next, the compressor motor drive control process is carried out (S805).
In this process, the motor 13 is driven based on the CS signal.

以上で、PFC/圧縮機制御処理(図12のS35)が終了する。 This completes the PFC/compressor control process (S35 in Figure 12).

1a…第1の取出口、1b…第1の取出口、2a…第2の取出口、2b…第2の取出口、1D…圧力調整つまみ、2D…圧力調整つまみ、1S…第1の取出口圧センサ、2S…第2の取出口圧センサ、1V…第1の減圧弁、2V…第2の減圧弁、11…圧縮機、13…モータ、15…ホールセンサ、17…タンク、19…タンク圧センサ、20…操作パネル、21…取出口1圧力表示部、22…取出口2圧力表示部、23…タンク圧力表示部、25…電源On/Offボタン、27…自動On/Offボタン、29…パネルMCU、30…コントローラ、31…PFC回路、33…INV回路、35…コントローラMCU、41…商用電源 1a...first outlet, 1b...first outlet, 2a...second outlet, 2b...second outlet, 1D...pressure adjustment knob, 2D...pressure adjustment knob, 1S...first outlet pressure sensor, 2S...second outlet pressure sensor, 1V...first pressure reducing valve, 2V...second pressure reducing valve, 11...compressor, 13...motor, 15...hall sensor, 17...tank, 19...tank pressure sensor, 20...operation panel, 21...outlet 1 pressure display, 22...outlet 2 pressure display, 23...tank pressure display, 25...power on/off button, 27...automatic on/off button, 29...panel MCU, 30...controller, 31...PFC circuit, 33...INV circuit, 35...controller MCU, 41...commercial power supply

Claims (4)

外気を圧縮して圧縮エアを生成するための圧縮機と、
前記圧縮機を駆動するためのモータと、
生成した圧縮エアを貯留するためのタンクと、
前記タンクの容量を推定するためのタンク容量推定手段と、を有しており、
前記タンク容量推定手段は、エアコンプレッサの工場出荷時の状態で、所定のタンク容量についてのタンク圧力とその変化量の相関に係るベースデータを有しており、
前記タンク容量推定手段は、圧縮機運転中のタンク圧力とその変化量とを計測し、所定のタンク容量についてのタンク圧力とその変化量の相関に係る前記ベースデータをもとに、タンク容量または所定のタンク容量との比であるタンク容量(比)を時々刻々と算出して仮タンク容量(比)データとして記憶し、前記仮タンク容量(比)データが一定の記憶量に達したら、その分布に基づいてタンク容量(比)を決定する、ことを特徴とするエアコンプレッサ。
A compressor for compressing outside air to generate compressed air;
A motor for driving the compressor;
A tank for storing the generated compressed air;
A tank capacity estimation means for estimating a capacity of the tank,
The tank capacity estimation means has base data relating to a correlation between a tank pressure and a change amount thereof for a predetermined tank capacity in a factory-shipped state of the air compressor,
The tank capacity estimation means measures the tank pressure and its change amount during compressor operation, calculates the tank capacity (ratio) which is the tank capacity or a ratio to a predetermined tank capacity based on the base data related to the correlation between the tank pressure and its change amount for a predetermined tank capacity, and stores the calculated tank capacity (ratio) as provisional tank capacity (ratio) data, and when the provisional tank capacity (ratio) data reaches a certain stored amount, determines the tank capacity (ratio) based on the distribution.
圧縮機運転中のタンク圧力とその変化量とを計測し、所定のタンク容量についてのタンク圧力とその変化量の相関に係るベースデータをもとに、タンク容量(比)を時々刻々と算出して仮タンク容量(比)データとして記憶し、記憶の際に、仮タンク容量(比)データは新しい仮タンク容量(比)データを含めて、昇順に記憶され、データ列の所定個数について順列の変化が所定回以上なくなったら、前記所定個数のデータに基づいてタンク容量(比)を決定する、ことを特徴とする請求項1に記載のエアコンプレッサ。 An air compressor according to claim 1, characterized in that the tank pressure and its change amount are measured while the compressor is operating, and the tank capacity (ratio) is calculated from time to time based on base data relating to the correlation between the tank pressure and its change amount for a specified tank capacity, and stored as provisional tank capacity (ratio) data, and when the provisional tank capacity (ratio) data is stored, including new provisional tank capacity (ratio) data, it is stored in ascending order, and when the permutation of a specified number of data items does not change a specified number of times or more, the tank capacity (ratio) is determined based on the specified number of data items. 圧縮機運転中のタンク圧力とその変化量とを計測し、所定のタンク容量についてのタンク圧力とその変化量の相関に係るベースデータをもとに、タンク容量(比)を時々刻々と算出して仮タンク容量(比)データとして記憶し、記憶の際に、仮タンク容量(比)データは新しい仮タンク容量(比)データを含めて、昇順に記憶され、データ列の所定個数について順列の変化が所定回以上なくなったら、前記所定個数のデータのうち所定の位置のデータ列に基づいてタンク容量(比)を決定する、ことを特徴とする請求項1に記載のエアコンプレッサ。 An air compressor according to claim 1, characterized in that the tank pressure and its change amount during compressor operation are measured, and the tank capacity (ratio) is calculated from time to time based on base data relating to the correlation between the tank pressure and its change amount for a specified tank capacity, and stored as provisional tank capacity (ratio) data, and the provisional tank capacity (ratio) data is stored in ascending order including new provisional tank capacity (ratio) data when stored, and when the permutation of a specified number of data strings does not change a specified number of times or more, the tank capacity (ratio) is determined based on the data string at a specified position among the specified number of data. 外気を圧縮して圧縮エアを生成するための圧縮機と、
前記圧縮機を駆動するためのモータと、
生成した圧縮エアを貯留するためのタンクと、
前記タンクの容量を推定するためのタンク容量推定手段と、を有しており、
前記タンク容量推定手段は、エアコンプレッサの工場出荷時の状態で、所定のタンク容量についてのタンク圧力とその変化量の相関に係るベースデータを有しており、
前記タンク容量推定手段は、圧縮機運転中のタンク圧力とその変化量とを計測し、所定のタンク容量についてのタンク圧力とその変化量の相関に係る前記ベースデータをもとに、タンク容量または所定のタンク容量との比であるタンク容量(比)を時々刻々と算出・記憶し、繰返してタンク容量(比)を決定する、ことを特徴とするエアコンプレッサ。
A compressor for compressing outside air to generate compressed air;
A motor for driving the compressor;
A tank for storing the generated compressed air;
A tank capacity estimation means for estimating a capacity of the tank,
The tank capacity estimation means has base data relating to a correlation between a tank pressure and a change amount thereof for a predetermined tank capacity in a factory-shipped state of the air compressor,
The tank capacity estimation means measures the tank pressure and its change amount during compressor operation, and calculates and stores the tank capacity (ratio) which is the tank capacity or a ratio to the specified tank capacity based on the base data relating to the correlation between the tank pressure and its change amount for a specified tank capacity, and repeatedly determines the tank capacity (ratio).
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