JP2606281B2

JP2606281B2 - 制御流体圧発生装置

Info

Publication number: JP2606281B2
Application number: JP63125523A
Authority: JP
Inventors: 浩嗣森田
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1988-05-23
Filing date: 1988-05-23
Publication date: 1997-04-30
Anticipated expiration: 2012-04-30
Also published as: JPH01295001A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、自動車の駆動系に設けられる駆動力配分ク
ラッチ（前後輪駆動力配分クラッチや差動制限クラッチ
等）の締結力制御を行なうための制御油圧発生装置等と
して適応される制御流体圧発生装置に関する。

（従来の技術）従来、制御油圧発生装置としては、例えば、特開昭62
−143720号公報に記載されている装置が知られている。

この従来公報には、オイルポンプからの吐出油をドレ
ーン量の増減制御により所定の制御油圧にする制御油圧
発生装置が示されている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、このような従来装置にあっては、ポン
プの代役となるアキュムレータが存在しない油圧回路と
なっている為、常にオイルポンプを駆動して吐出作動油
を供給しておかなければならない。

この為、オイルポンプ及びモータの耐久性に劣るし、
不要な時にもモータを駆動している為、消費エネルギ損
失が多大となるという問題がある。

そこで、一般的に考えられるのが、アキュムレータ及
び圧力スイッチをオイルポンプと制御弁との間の油圧回
路内に組込み、アキュムレータ圧が一定値以下の低圧の
時には圧力スイッチのON信号でモータを駆動し、アキュ
ムレータ圧が一定値以上の時には圧力スイッチのOFF信
号でモータを停止し、オイルポンプ及びモータの耐久性
向上と、消費エネルギ損失低減を図る案である。

しかし、この対処案では、圧力スイッチ及びそのハー
ネス系に異常（断線，ショート等）が発生した場合、モ
ータが停止したままとなったり、モータが常時駆動とな
ってしまい、正常な油圧発生機能が損なわれてしまうと
いう問題が生じる。

本発明は、上記のような問題に着目し、正常な油圧発
生機能を常に保つべく、ポンプモータのON−OFF駆動制
御の信頼性を向上した制御流体圧発生装置の開発を共通
の課題とする。

そして、この課題を指令電流値に基づいて制御圧とし
て消費される流体量を演算により求めた消費流体量演算
値を制御情報として取り込んだ下記の手段にて解決し、
ポンプ及びモータの耐久性向上や消費エネルギ損失低減
と、正常な油圧発生機能の常時保証との両立を図った制
御流体圧発生装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）上記課題を解決すると共に上記目的を達成するために
請求項１記載の本発明の制御流体圧発生装置では、モー
タによる駆動で作動流体を吐出するポンプと、該ポンプ
からの吐出される一次圧の流体を蓄積するアキュムレー
タと、該アキュムレータからの二次圧の流体をコントロ
ールユニットから出力される指令電流値に応じた制御圧
にする制御弁とを備えた制御流体圧発生装置において、
前記コントロールユニットは、指令電流値に基づいて制
御圧として消費される流体量を演算により求めると共
に、前記アキュムレータの流体圧を検出する圧力スイッ
チからのスイッチ信号を入力し、この消費流体量演算値
とスイッチ信号パターンとの関係比較により圧力スイッ
チ系の正常・異常を判断し、圧力スイッチ系が正常の場
合にはスイッチ信号に基づきモータの駆動・停止の制御
を行ない、圧力スイッチ系が異常の場合は前記消費流体
量演算値に基づき前記アキュムレータの蓄積流体量に過
不足が生じない様にモータの駆動・停止のの制御を行な
うモータ駆動制御部を有する事を特徴とする手段とし
た。

また、請求項２記載の本発明の制御流体圧発生装置で
は、モータによる駆動で作動流体を吐出するポンプと、
該ポンプからの吐出される一次圧の流体を蓄積するアキ
ュムレータと、該アキュムレータからの二次圧の流体を
コントロールユニットから出力される指令電流値に応じ
た制御圧にする制御弁とを備えた制御流体圧発生装置に
おいて、指令電流値の増大分と作動油消費率により制御
弁での消費流体量を演算する消費流体量演算手段と、モ
ータ駆動によるポンプからの吐出流体量から前記消費流
体量を差し引くことでアキュムレータ蓄積流体量を演算
するアキュムレータ蓄積流体量演算手段とを設け、前記
コントロールユニットは、制御作動開始時、まず、モー
タ駆動指令を出力し、モータ駆動中にアキュムレータ蓄
積流体量が第１設定値を超えるとモータ停止指令を出力
し、モータ停止中に消費流体量が第２設定値を超えると
モータ駆動指令を出力するという動作を繰り返すこと
で、アキュムレータの蓄積流体量に過不足が生じない様
にモータの駆動・停止の制御を行なうモータ駆動制御部
を有する手段である事を特徴とする手段とした。

（作用）請求項１記載の制御流体圧発生装置での作用を説明す
る。

コントロールユニットのモータ駆動制御部において、
指令電流値に基づいて制御圧として消費される流体量を
演算により求められると共に、アキュムレータの流体圧
を検出する圧力スイッチからのスイッチ信号を入力し、
この消費流体量演算値とスイッチ信号パターンとの関係
比較により圧力スイッチ系の正常・異常が判断される。

そして、圧力スイッチ系が正常の場合には、スイッチ
信号に基づきモータの駆動・停止の制御が行なわれ、圧
力スイッチ系が異常の場合には、前記消費流体量演算値
に基づきアキュムレータの蓄積流体量に過不足が生じな
い様にモータの駆動・停止の制御が行なわれる。

また、請求項２記載の制御流体圧発生装置での作用を
説明する。

コントロールユニットのモータ駆動制御部において、
制御作動開始時、まず、モータ駆動指令が出力され、モ
ータ駆動中に演算されたアキュムレータ蓄積流体量が第
１設定値を超えるとモータ停止指令が出力され、モータ
停止中に演算された消費流体量が第２設定値を超えると
モータ駆動指令が出力されるという動作を繰り返すこと
で、アキュムレータの蓄積流体量に過不足が生じない様
にモータの駆動・停止の制御が行なわれる。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

まず、第１実施例の構成を説明する。

第１図は請求項１記載の発明に対応する第１実施例の
制御油圧発生装置（制御流体圧発生装置）を示す全体図
であり、モータ１による駆動で作動油を吐出するポンプ
２と、該ポンプ２のから吐出されるポンプ吐出圧P_P（一
次圧）の作動油を蓄積するアキュムレータ３と、該アキ
ュムレータ３の油圧を検出する圧力スイッチ４と、該圧
力スイッチ４及び外部からの各種センサ情報５を入力す
る電子制御回路によるコントロールユニット６と、前記
アキュムレータ３からのアキュムレータ圧P_A（二次圧）
の作動油をコントロールユニット６から出力される指令
電流値Ｉに応じた制御圧P_Cにする制御弁７とを備えてい
る。

尚、図中８はチェック弁、９は制御圧配管、10はリタ
ーン配管、11はサクション配管、12はリザーブタンクで
ある。

前記コントロールユニット６には、各種センサ情報５
に基づいて制御弁７に対して所定の指令電流値Ｉの出力
する圧力制御部61以外に、前記指令電流値Ｉに基づいて
制御圧P_Cとして消費される油量を演算により求めると共
に、前記アキュムレータ３の油圧を検出する圧力スイッ
チ４からのスイッチ信号S_W入力し、この消費油量演算値
とスイッチ信号パターンとの関係比較により圧力スイッ
チ系の正常・異常を判断し、圧力スイッチ系が正常の場
合はスイッチ信号S_Wに基づきモータ１の駆動・停止の制
御を行ない、圧力スイッチ系が異常の場合は前記消費油
量演算値に基づき前記アキュムレータ３の蓄油量に過不
足が生じない様にモータ１の駆動・停止の制御を行なう
モータ駆動制御部62を有する。

次に、第１実施例の作用を説明する。

コントロールユニット６のモータ駆動制御部62でのモ
ータ駆動制御作動の流れを、第２図に示すフローチャー
ト図により説明する。

（イ）初期及び正常時のモータ駆動制御処理ステップａでは、圧力スイッチ４がONかどうかが判断
され、第１回目の処理において、圧力スイッチ４がONの
時にはステップｂへ進みモータ駆動指令が出力され、圧
力スイッチ４がOFFの時にはステップｃへ進みモータ停
止指令が出力される。

また、後述する圧力スイッチ系の正常・異常の判断処
理により正常と判断された場合にも、圧力スイッチ４が
ONかOFFかによってステップb,cのいずれかに進んで、モ
ータ駆動指令またはモータ停止指令が出力される。

尚、圧力スイッチ４のON−OFF特性は第３図に示すよ
うに、ON→OFF特性とOFF→ON特性とではヒステリシスを
持たせていて、ポンプ吐出圧P_Pとの関係では第４図に示
すようになり、アキュムレータ圧P_Aとの関係では第５図
に示すようになる。

（ロ）圧力スイッチON時の異常検出処理圧力がOFFとなる領域まで上ってもONのままとなって
いるスイッチ異常の検出処理は、ステップｄ〜ステップ
ｇにより行なわれる。

ステップｄでは、指令電流値Ｉとポンプ駆動時間ｔと
が読み込まれる。

ステップｅでは、アキュムレータ蓄油量Ａが演算によ
り求められる。

尚、アキュムレータ蓄油量Ａは、下記の演算式で求め
られる。

但し、Q;ポンプ吐出流量 ΔI;指令電流値増大分 ΔV;消費油量増大分尚、指令電流値増大分ΔＩと消費油量増大分ΔＶとの
関係は、第６図に示すように指令電流の増大に比例して
消費油量が増大する関係にある。

ステップｆでは、圧力スイッチ４がONかどうかが判断
される。

ステップｇでは、前記アキュムレータ蓄油量Ａがフェ
イル判断基準アキュムレータ蓄油量V₀以下かどうかが判
断される。

そして、Ａ≦V₀の時には、圧力スイッチ系が正常であ
ると判断されてステップｂへ戻るが、Ａ＞V₀の時、即
ち、圧力スイッチ系が正常ならあり得ない過大なアキュ
ムレータ蓄油応となった時には、圧力スイッチ系が異常
であると判断して、フェイルセイフ処理ステップである
以下の異常時のモータ駆動制御処理に進む。

第７図には、この圧力スイッチON時の異常検出処理が
行なわれる場合のタイムチャート図が示してあり、時間
t₀の時点で異常判断条件を満足した場合には、時間t₀以
降は、圧力スイッチ４からのスイッチ信号S_wによるモー
タ駆動制御に代えて、後述する消費油量の監視によるモ
ータ駆動制御が行なわれる。

（ハ）圧力スイッチOFF時の異常検出処理圧力がONとなる領域まで下がってもOFFのままとなっ
ているスイッチ異常の検出処理は、ステップｈ〜ステッ
プｋにより行なわれる。

ステップｈでは、指令電流値Ｉが読み込まれる。

ステップｉでは、消費油量Ｂが演算により求められ
る。

尚、消費油量Ｂは、下記の演算式で求められる。

ステップｊでは、圧力スイッチ４がOFFかどうかが判
断される。

ステップｋでは、前記消費油量Ｂがフェイル判断基準
消費油量V₁以下かどうか判断される。そして、Ｂ≦V₁の
時には、圧力スイッチ系が正常であると判断されてステ
ップｃへ戻るが、Ｂ＞V₁の時、即ち、圧力スイッチ系が
正常ならあり得ない過大な消費油量となった時には、圧
力スイッチ系が異常であると判断して、フェイルセイフ
処理ステップである以下の異常時モータの駆動制御処
理に進む。

第８図には、この圧力スイッチOFF時の異常検出処理
が行なわれる場合のタイムチャート図が示してあり、時
間t₁の時点で異常判断条件を満足した場合には、時間t₁
以降は、圧力スイッチ４からのスイッチ信号S_Wによるモ
ータ駆動制御に代えて、後述する消費油量の監視による
モータ駆動制御が行なわれる。

（ニ）ON−OFF切換時の異常検出処理圧力スイッチ４がONからOFFに切換わった直後の異常
検出はステップｌで行なわれ、このステップｌでは、演
算により求められたアキュムレータ蓄油量Ａと圧力スイ
ッチ４が正常にONからOFFに切換わった場合の基準アキ
ュムレータ蓄油量V₀₀との比較により、Ａ≧V₀₀の時に正
常と判断してステップｃへ進み、Ａ＜V₀₀の時に異常と
判断して、フェイルセイフ処理ステップである以下の
異常時のモータ駆動制御処理に進む。

圧力スイッチ４がOFFからONに切換わった直後の異常
検出はステップｍで行なわれ、このステップｍでは、演
算により求められた消費油量Ｂと圧力スイッチ４が正常
にOFFからONに切換わった場合の基準消費油量V₁₁との比
較により、Ａ≧V₁₁の時に正常と判断してステップｂへ
進み、Ａ＜V₁₁の時に異常と判断して、フェイルセイフ
処理ステップである以下の異常時のモータ駆動制御処
理に進む。

（ホ）異常時のモータ駆動制御処理圧力スイッチ系が異常時のモータ駆動制御処理はステ
ップｎ〜ステップｕで行なわれる。

まず、ステップｎでモータ駆動指令が出力され、ステ
ップｏ及びステップｐでは、前記ステップｄ及びステッ
プｅと同様の処理でアキュムレータ蓄油量Ａが求められ
る。

ステップｑでは、アキュムレータ蓄油量Ａが設定蓄油
量V₂以下かどうかが判断され、Ａ≦V₂と判断された場合
には、ステップｎへ戻ってモータ駆動指令が維持され、
ステップｑでＡ＞V₂と判断された場合には、ステップｒ
へ進んでモータ停止指令が出力される。

そして、ステップｓ及びステップｔでは、前記ステッ
プｈ及びステップｉと同様の処理で消費油量Ｂが求めら
れる。

ステップｕでは、消費油量Ｂが設定消費油量V₃以下か
どうかが判断され、Ｂ≦V₃と判断された場合には、ステ
ップｒへ戻ってモータ停止指令が維持され、ステップｕ
でＢ＞V₃と判断された場合には、ステップｎへ進んでモ
ータ駆動指令が出力される。

以上説明してきたように、第１実施例の制御油圧発生
装置にあっては、以下に述べる効果が得られる。

指令電流値Ｉに基づいて制御圧P_Cとして消費される
油量を演算により求めた消費油量Ｂを圧力スイッチ系の
異常判断を行なう情報として取り込み、正常時には圧力
スイッチ４からのスイッチ信号S_Wによりモータ駆動制御
を行なうが、異常時には圧力スイッチ４を用いずに消費
油量Ｂを監視しながらモータ駆動制御を行なうようにし
た為、ポンプモータのON−OFF駆動制御の信頼性が向上
し、モータ停止によるポンプ２及びモータ１の耐久性向
上や消費エネルギ損失低減と、正常な油圧発生機能の常
時保証との両立を図ることが出来る。

即ち、圧力スイッチ４及びそのハーネス系に異常（断
線，ショート等）が発生した場合にも、モータ１が停止
したままとなったり、モータ１が常時駆動となってしま
い、正常な油圧発生機能が損なわれてしまうことが解消
される。

消費油量Ｂを常時判断を行なう情報として取り込ん
でいる為、圧力スイッチ系の異常検出と同様にして、そ
の異常判断基準を少し異ならせるだけの異常診断モード
で、アキュムレータのガス抜けやピストン固着、チェッ
ク弁・リリーフ弁・制御弁の内部リーク、ポンプ吐出量
不足、チェック弁固着、作動液の外部リーク等の異常検
出も同時に可能である。

例えば、アキュムレータ３のガス抜け検出の場合を説
明すると、第９図に示すように、ガス抜け時には、アキ
ュムレータ３に蓄えられる油量が異常に少なくなり、圧
力スイッチ４のON−OFF周期が短くなってくる。

従って、圧力スイッチ４がON時にはＡ＜V₄（V₄判断基
準値）、圧力スイッチ４がOFF時にはＢ＜V₅（V₅判断基
準値）のそれぞれの条件満足時には、アキュムレータ３
のガス抜け異常であると判断することが出来る。

尚、アキュムレータピストン固着もガス抜けと同様で
ある。

また、チェック弁・リリーフ弁・制御弁の内部リー
ク、ポンプ吐出量不足、チェック弁固着、作動液の外部
リークに関しては、いずれの場合にもポンプ吐出流量Ｑ
が小さくなったのと同等であり、モータ駆動時間ｔが長
くかかってしまう為、前記ステップｄ〜ステップｇで示
した圧力スイッチONの異常検出処理モードで異常検出す
ることが出来る。

基本的には圧力スイッチ４を用いてモータ駆動制御
を行なうシステムである為、圧力スイッチ４を用いた既
存のシステムに容易に適応可能である。

次に、請求項２記載の制御流体圧発生装置に対応する
第２実施例の制御油圧発生装置について説明する。

第２実施例の構成を説明する。

構成的には、第10図に示すように、第１実施例に比
べ、圧力スイッチ４を用いない簡素化した構成となって
いる。

そして、コントロールユニット６には、各種センサ情
報５に基づいて制御弁７に対して所定の指令電流値Ｉの
出力する圧力制御部61以外に、指令電流値Ｉに基づいて
制御圧P_Cとして消費される油量を演算により求め、この
消費油量に基づきアキュムレータ３の蓄油量に過不足が
生じない様にモータ１の駆動・停止の制御を行なうモー
タ駆動制御部63を有する。

尚、他の構成は第１実施例と同様である為、図面に同
一符号を付して説明を省略する。

次に、第２実施例の作用を説明する。

第11図にモータ駆動制御の処理作動の流れを示すが、
第１実施例の異常時におけるモータ駆動制御と全く同様
の制御内容で行なわれる。

即ち、モータ駆動指令時には、アキュムレータ蓄油量
Ａを監視しながらモータ停止のタイミングを判断し（ス
テップｎ〜ステップｑ）、モータ停止時には、消費油量
Ｂを監視しながらモータ駆動のタイミングを判断する作
動により、圧力スイッチ４を用いることのないシステム
でモータ駆動制御が行なわれる。

以上説明してきたように、第２実施例の制御油圧発生
装置にあっては、以下に述べる効果が得られる。

圧力スイッチ４を用いることなく、指令電流値Ｉに
基づいて制御圧P_Cとして消費される油量を演算により求
めた消費油量Ｂと、ポンプ吐出油量（Ｑ・ｔ）から消費
油量Ｂを差し引いて求めたアキュムレータ蓄油量Ａとを
監視しながらモータ駆動制御を行なうようにした為、ポ
ンプモータON−OFF駆動制御の信頼性が向上し、モータ
停止によるポンプ２及びモータ１の耐久性向上や消費エ
ネルギ損失低減と、正常な油圧発生機能の常時保証との
両立を図ることが出来る。

圧力スイッチ４を用いないシステムである為、コス
トや重量やスペース的に有利となる。

以上、実施例を図面に基づいて説明してきたが、具体
的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明
の要旨を逸脱しない範囲における変更等があっても本発
明に含まれる。

（発明の効果）以上説明してきたように、圧力スイッチを用いる請求
項１記載の制御流体圧発生装置にあっても、また、圧力
スイッチを用いない請求項２記載の制御流体圧発生装置
にあっても、指令電流値に基づいて制御圧として消費さ
れる流体量を演算により求めた消費流体量演算値を制御
情報として取り込んだ手段とした為、ポンプモータのON
−OFF駆動制御の信頼性が向上し、モータ停止によるポ
ンプ及びモータの耐久性向上や消費エネルギ損失低減
と、正常な油圧発生機能の常時保証との両立を図ること
が出来るという共通の効果が得られる。

また、前記共通の効果に加えて、請求項１記載の制御
流体圧発生装置は、消費流体量演算値を圧力スイッチ系
の以上判断を行なう情報として取り込んでいる為、圧力
スイッチ系の異常検出と同様にして、その異常判断基準
を少し異ならせるだけの異常診断モードで、アキュムレ
ータのガス抜けやピストン固着、チェック弁・リリーフ
弁・制御弁の内部リーク、ポンプ吐出量不足、チェック
弁固着、作動液の外部リーク等の異常検出も同時に可能
であるし、更に、圧力スイッチを用いてモータ駆動制御
を行なうシステムである為、圧力スイッチ４を用いた既
存のシステムに容易に適応可能である。

また、前記共通の効果に加えて、請求項２記載の制御
流体圧発生装置にあっては、圧力スイッチを用いないシ
ステムである為、コストや重量やスペース的に有利とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明第１実施例の制御油圧発生装置を示す全
体図、第２図は第１実施例装置でのモータ駆動制御作動
の流れを示すフローチャート図、第３図は圧力スイッチ
特性図、第４図はポンプ吐出圧−吐出流量の関係特性
図、第５図はアキュムレータ圧−蓄油量の関係特性図、
第６図は指令電流値−制御油圧、消費油量の関係特性
図、第７図は圧力スイッチON時の異常検出処理が行なわ
れる場合のタイムチャート図、第８図は圧力スイッチOF
F時の異常検出処理が行なわれる場合のタイムチャート
図、第９図は正常時のアキュムレータ特性とガス抜け時
のアキュムレータ特性とを示す特性比較図、第10図は本
発明第２実施例の制御油圧発生装置を示す全体図、第11
図は第２実施例装置でのモータ駆動制御作動の流れを示
すフローチャート図である。１……モータ２……ポンプ３……アキュムレータ４……圧力スイッチ６……コントロールユニット 61……圧力制御部 62……モータ駆動制御部 63……モータ駆動制御部７……制御弁

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】モータによる駆動で作動流体を吐出するポ
ンプと、該ポンプからの吐出される一次圧の流体を蓄積
するアキュムレータと、該アキュムレータからの二次圧
の流体をコントロールユニットから出力される指令電流
値に応じた制御圧にする制御弁とを備えた制御流体圧発
生装置において、前記コントロールユニットは、指令電流値に基づいて制
御圧として消費される流体量を演算により求めると共
に、前記アキュムレータの流体圧を検出する圧力スイッ
チからのスイッチ信号を入力し、この消費流体量演算値
とスイッチ信号パターンとの関係比較により圧力スイッ
チ系の正常・異常を判断し、圧力スイッチ系が正常の場
合はスイッチ信号に基づきモータの駆動・停止の制御を
行ない、圧力スイッチ系が異常の場合は前記消費流体量
演算値に基づき前記アキュムレータの蓄積流体量に過不
足が生じない様にモータの駆動・停止の制御を行なうモ
ータ駆動制御部を有する手段である事を特徴とする制御
流体圧発生装置。
【請求項２】モータによる駆動で作動流体を吐出するポ
ンプと、該ポンプからの吐出される一次圧の流体を蓄積
するアキュムレータと、該アキュムレータからの二次圧
の流体をコントロールユニットから出力される指令電流
値に応じた制御圧にする制御弁とを備えた制御流体圧発
生装置において、指令電流値の増大分と作動油消費率により制御弁での消
費流体量を演算する消費流体量演算手段と、モータ駆動によるポンプからの吐出流体量から前記消費
流体量を差し引くことでアキュムレータ蓄積流体量を演
算するアキュムレータ蓄積流体量演算手段とを設け、前記コントロールユニットは、制御作動開始時、まず、
モータ駆動指令を出力し、モータ駆動中にアキュムレー
タ蓄積流体量が第１設定値を超えるとモータ停止指令を
出力し、モータ停止中に消費流体量が第２設定値を超え
るとモータ駆動指令を出力するという動作を繰り返すこ
とで、アキュムレータの蓄積流体量に過不足が生じない
様にモータの駆動・停止の制御を行なうモータ駆動制御
部を有する手段である事を特徴とする制御流体圧発生装
置。