JP5392147B2

JP5392147B2 - 油圧システム

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Publication number: JP5392147B2
Application number: JP2010044526A
Authority: JP
Inventors: 雅浩柄澤; 文人能森; 直樹西村
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-03-01
Filing date: 2010-03-01
Publication date: 2014-01-22
Anticipated expiration: 2030-03-01
Also published as: JP2011179408A

Description

本発明は、電動式オイルポンプによって油圧を出力する油圧システムに係り、特に、エアの混入を判定する技術の改良に関するものである。

(a) 電動モータによって駆動されることにより油圧を出力する電動式オイルポンプと、(b) その電動式オイルポンプから出力される油圧に基づいて作動させられる油圧アクチュエータと、を有する油圧システムが知られている。特許文献１に記載の油圧システムはその一例で、複数のギヤ段を切り換えるためにそれぞれ油圧アクチュエータによって係合させられる複数の摩擦係合装置（クラッチやブレーキ）を備えている車両用の自動変速機に関するもので、電動式オイルポンプの他にエンジンによって駆動される機械式オイルポンプを備えており、エンジン停止時には電動式オイルポンプによって油圧を出力するようになっている。また、一方のオイルポンプによって汲み上げられたオイル量が所定値に達した場合には、他方のオイルポンプの吸い込み口の近傍にエアが溜まっていると推定して、その他方のオイルポンプを一時的に作動させてエアを除去することにより、一方のオイルポンプから他方のオイルポンプへ切り換えられた時の油圧の立ち上がり性能を確保するようになっている。

特開２００８−２５５８３５号公報

しかしながら、上記従来の油圧システムは、一方のオイルポンプによって汲み上げられたオイル量によって他方のオイルポンプの吸い込み口に溜まったエア量を推定するものであるため、必ずしもエアの混入を正確に判定できるものではない。また、電動式オイルポンプの吸入油路や吐出油路内のエアの混入については何等考慮されていないため、それ等の油路内へのエアの混入により油圧の立ち上がりが遅れたり十分な大きさの油圧を供給したりすることができず、例えば車両用自動変速機の油圧システムの場合、車両の発進性能が損なわれる可能性があった。すなわち、電動式オイルポンプを比較的長時間使用しなかった場合、オイル漏れ等によってその電動式オイルポンプの吸入油路や吐出油路内にエアが混入する可能性がある。

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、電動式オイルポンプによって油圧を出力する油圧システムにおいて、エアの混入を高い精度で判定できるようにして、エア混入による油圧不足に起因する油圧システムの作動不良を未然に防止することにある。

かかる目的を達成するために、第１発明は、(a) 電動モータによって駆動されることにより油圧を出力する電動式オイルポンプと、(b) その電動式オイルポンプから出力される油圧に基づいて作動させられる油圧アクチュエータと、を有する油圧システムにおいて、(c) 前記電動モータを作動させて前記電動式オイルポンプから油圧を出力する際のモータ負荷に基づいてエアが混入しているか否かを判定するエア混入判定手段と、(d) そのエア混入判定手段によってエアの混入判定が為された場合は、前記油圧アクチュエータを作動させるための前記電動式オイルポンプによる油圧出力を禁止する油圧出力禁止手段と、を設けたことを特徴とする。

第２発明は、第１発明の油圧システムにおいて、前記エア混入判定手段は、前記電動モータを作動させて油圧を発生させる際のその電動モータの駆動電流Ｉが予め定められた駆動電流閾値Ｉo よりも低い場合にエアが混入していると判定することを特徴とする。

第３発明は、第１発明の油圧システムにおいて、前記エア混入判定手段は、前記電動モータを作動させて油圧を発生させる際のその電動モータの回転数Ｎが予め定められた回転数閾値Ｎo よりも高い場合にエアが混入していると判定することを特徴とする。

第４発明は、第１発明〜第３発明の何れかの油圧システムにおいて、前記エア混入判定手段によってエアの混入判定が為された場合には、前記油圧アクチュエータの非作動時に前記電動式オイルポンプを作動させてエアを排出するエア排出手段を有することを特徴とする。

第５発明は、第４発明の油圧システムにおいて、(a) 前記油圧システムは車両の動力伝達機構に備えられているもので、(b) 前記エア排出手段は、前記車両の運転を終了する終了操作が為された後に前記エアの排出処理を実施することを特徴とする。

このような油圧システムにおいては、電動モータを作動させて電動式オイルポンプから油圧を出力する際のモータ負荷に基づいてエアが混入しているか否かを判定するため、エアの混入を高い精度で判定することができる。すなわち、エアの体積弾性率は１０⁵Ｐａレベルであるのに対し、オイルの体積弾性率は１０⁹Ｐａレベルで大きく異なり、エアが混入している場合にはその混入量に応じてモータ負荷が低下するため、そのモータ負荷に基づいてエアの混入を高い精度で判定することができるのである。また、エアの混入判定が為された場合は、油圧アクチュエータを作動させるための電動式オイルポンプによる油圧出力が禁止されるため、エア混入による油圧不足に起因する油圧システムの作動不良が未然に防止される。

上記モータ負荷は、例えば電動モータに対する駆動電流Ｉと回転数Ｎとの関係などから求めることができ、モータ負荷そのものに基づいてエア混入判定を行うことができるが、例えば電動モータを一定の回転数で作動させるように駆動電流Ｉを制御する定回転数制御では、モータ負荷に応じて駆動電流Ｉが大きくなるため、第２発明のようにその駆動電流Ｉが予め定められた駆動電流閾値Ｉo よりも低い場合にエアが混入していると判定することもできる。また、電動モータを一定のトルクすなわち駆動電流Ｉで作動させる定トルク制御では、モータ負荷に応じて回転数Ｎが低下するため、第３発明のようにその回転数Ｎが予め定められた回転数閾値Ｎo よりも高い場合にエアが混入していると判定することもできる。

第４発明では、エア混入判定手段によってエアの混入判定が為された場合には、油圧アクチュエータの非作動時に電動式オイルポンプを作動させてエアを排出するため、油圧システムの作動に影響を与えることなくエアを排出できる。

第５発明は、油圧システムが車両の動力伝達機構に備えられている場合で、車両の運転を終了する終了操作が為された後に前記エアの排出処理を実施するため、動力伝達機構による動力伝達すなわち車両の発進や走行等に影響を与えることを回避しつつエアの排出処理を行うことができる。すなわち、運転の終了操作は、例えば車両の制御システムを停止するイグニッションスイッチやパワースイッチのＯＦＦ操作などで、車両の運転を終了する際の最後の操作であり、直後に運転の再開操作が行われる可能性は低いとともに、仮に運転の再開操作が行われたとしてもアクセルが操作されて実際に発進するまでには時間が掛かるため、発進性能が損なわれる恐れは殆どない。

本発明の一実施例である油圧システムを備えている車両の概略構成を示すブロック線図である。図１のポンプ制御用ＥＣＵによって実行されるエア混入判定処理等を具体的に説明するフローチャートである。図１のポンプ制御用ＥＣＵによって実行されるエア排出処理を具体的に説明するフローチャートである。エア混入量と負荷トルクＴとの関係、負荷トルクＴと駆動電流Ｉおよび回転数Ｎとの関係を説明する図である。定回転数制御で電動式オイルポンプを作動させて油圧を発生させる際の駆動電流Ｉの時間変化を、エア混入量や油温Ｔoil との関係で説明する図である。図１のポンプ制御用ＥＣＵによって実行されるエア混入判定処理等の別の例を説明するフローチャートである。定トルク制御で電動式オイルポンプを作動させて油圧を発生させる際の回転数Ｎの変化を、エア混入量や油温Ｔoil との関係で説明する図である。

本発明の油圧システムは、例えば変速比が異なる複数のギヤ段を切り換えるためにそれぞれ油圧アクチュエータによって係合させられる複数の摩擦係合装置（クラッチやブレーキ）を備えている車両用の自動変速機において、その油圧アクチュエータを作動させる油圧システムとして好適に用いられる。無段変速機や前後進切換装置など他の動力伝達機構に設けられた摩擦係合装置等の油圧アクチュエータを作動させる油圧システムや、車両用以外を含む他の油圧システムにも適用され得る。

電動式オイルポンプ以外に、燃料の燃焼で動力を発生するエンジン等の走行用動力源によって駆動されて油圧を出力する機械式オイルポンプを備えているとともに、車両停止時にその走行用動力源を停止させるアイドリングストップ制御手段を有する車両において、そのアイドリングストップ制御時に、機械式オイルポンプの停止に伴う油抜けによりアイドリングストップ制御の解除時に油圧アクチュエータの油圧不足で前記動力伝達機構の動力伝達が損なわれることを防止するため、前記電動式オイルポンプにより油圧を出力して補充する油圧システムに本発明は好適に適用される。この場合は、アイドリングストップ制御時の油抜けを補うことができれば良いため、比較的低出力で安価な電動式オイルポンプを採用できる。アイドリングストップ制御の期間中、電動式オイルポンプで油圧を供給するようになっていても良いが、電動式オイルポンプは機械式オイルポンプに比べて応答性が優れているため、アイドリングストップ制御の解除時に電動式オイルポンプを作動させて油圧を速やかに供給するようにしても良いなど、種々の態様が可能である。

電動式オイルポンプの吐出油路は、例えば該電動式オイルポンプよりも高圧の油圧を出力する機械式オイルポンプの吐出油路に逆止弁を介して接続され、その場合には、前記エア混入判定手段は、該機械式オイルポンプから油圧が出力されて該逆止弁が閉じられている状態で前記エアの混入判定を実施するように構成することが望ましい。前記エア排出手段については、上記機械式オイルポンプの停止中に前記電動式オイルポンプを作動させて、該電動式オイルポンプの吐出油路内のエアをオイルと共に前記逆止弁を通して機械式オイルポンプの吐出油路へ排出することが望ましい。逆止弁の代わりに電磁開閉弁を設け、電気的に所定のタイミングで油路を開閉するようにしても良い。

上記エア排出手段は、例えば第５発明のように車両の運転を終了する終了操作が為された後にエアの排出処理を実施するように構成されるが、前記アイドリングストップ制御中等の機械式オイルポンプの非作動時にエアの排出処理を実施することも可能である。アイドリングストップ制御中で且つ前記動力伝達機構による動力伝達が遮断されるニュートラル時等にエアの排出処理を行うようにしても良い。油圧アクチュエータを作動させるための電動式オイルポンプによる油圧出力を禁止する油圧出力禁止手段は、上記エア排出手段によってエアの排出処理が行われた後、電動式オイルポンプによる油圧出力を許容するように構成することが望ましい。

機械式オイルポンプおよび電動式オイルポンプの吸入油路は、例えば途中で互いに連結されて共通の吸い込み口からオイルを吸い上げるように構成されるが、吸い込み口まで別々の油路を設けることも可能である。

以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例である油圧システム１０を備えている車両の概略構成を示すブロック線図で、走行用動力源であるエンジン１２の出力は、自動変速機１４から差動歯車装置１６を経て左右の駆動輪１８に伝達される。自動変速機１４は動力伝達機構に相当するもので、変速比が異なる複数のギヤ段を切り換えるためにそれぞれ油圧アクチュエータによって係合させられる複数の摩擦係合装置（クラッチやブレーキ）を備えている遊星歯車式、平行軸式等の有段変速機であり、その油圧アクチュエータを有する油圧制御回路２０を含んで上記油圧システム１０が構成されている。油圧制御回路２０は、電磁開閉弁や電磁調圧弁、電磁切換弁等を有して構成されており、所定の油圧アクチュエータに油圧を供給することにより、対応する摩擦係合装置を係合させて所定のギヤ段を成立させる。

油圧システム１０は、機械式オイルポンプ３０および電動式オイルポンプ３２を備えており、機械式オイルポンプ３０は前記エンジン１２に機械的に連結されて機械的に回転駆動される一方、電動式オイルポンプ３２は、ポンプ３４が電動モータ３６によって任意のタイミングで任意の時間だけ回転駆動される。これ等の機械式オイルポンプ３０および電動式オイルポンプ３２は、共通の吸い込み口（ストレーナ）４０を備えているとともに途中の分岐点４２で分岐している吸入油路４４、４６に接続されており、トランスミッションケースの下部に設けられたオイルパン４８に還流したオイルを吸込み口４０から吸い上げて吐出油路５０、５２に吐出する。吐出油路５０、５２は、連結点５４で互いに連結されて油圧制御回路２０にオイルを供給するが、機械式オイルポンプ３０の出力性能は電動式オイルポンプ３２よりも十分に大きく、吐出油路５２には、機械式オイルポンプ３０から吐出されたオイルが電動式オイルポンプ３２側へ流入することを防止するための逆止弁５６が設けられている。電動式オイルポンプ３２には、吐出油路５２内の油圧が所定値以上になった場合に吸入油路４６側へリリーフするリリーフ弁５８が設けられている。

このような油圧システム１０を有する車両は、車両制御用ＥＣＵ〔Electronic Control Unit （電子制御装置）〕６０およびポンプ制御用ＥＣＵ６２を備えている。車両制御用ＥＣＵ６０およびポンプ制御用ＥＣＵ６２は、何れもマイクロコンピュータを備えて構成されており、ＲＡＭ等の一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め定められたプログラムに従って所定の信号処理を行う。車両制御用ＥＣＵ６０は、アクセル操作量等に応じてエンジン１２の出力制御を行うとともに、アクセル操作量や車速等に応じて自動変速機１４の変速制御を行うもので、図示しないアクセル操作量センサや車速センサなどから必要な信号が供給される他、油温センサ６４からオイルの油温Ｔoil を表す信号が供給されるとともに、車両の制御システムをＯＮ（起動）、ＯＦＦ（停止）するために運転者によって操作されるイグニッションスイッチ６６からＯＮ、ＯＦＦ信号が供給されるようになっている。

上記車両制御用ＥＣＵ６０はまた、機能的にアイドリングストップ制御手段６８を備えている。このアイドリングストップ制御手段６８は、油温Ｔoil が予め定められた設定値ＴＡ以上の車両停止時等に、燃費向上のためにエンジン１２の作動を停止させるものである。設定値ＴＡは、例えばエンジン１２の暖機運転を停止する時の設定温度と略同じか、それよりも高い所定温度である。

前記ポンプ制御用ＥＣＵ６２は、機能的にアイドリングストップ制御時油圧出力手段７０を備えている。このアイドリングストップ制御時油圧出力手段７０は、前記アイドリングストップ制御手段６８によりアイドリングストップ制御が行われる際に、モータドライバ３８を介して電動モータ３６を回転駆動することにより電動式オイルポンプ３２から油圧を出力し、油圧制御回路２０に油圧を供給することにより、アイドリングストップ制御の解除時に油圧不足で自動変速機１４の動力伝達が損なわれて車両の発進性能が損なわれることを防止する。すなわち、アイドリングストップ制御時には機械式オイルポンプ３０が停止するため、油抜けにより油圧制御回路２０の油圧が低下する可能性がある一方、アイドリングストップ制御の解除に伴ってエンジン１２が作動させられると、機械式オイルポンプ３０から油圧が出力されるようになるが、油圧の立ち上がり遅れにより油圧制御回路２０に十分な油圧が供給されず、自動変速機１４の摩擦係合装置がスリップして車両の発進性能が損なわれる可能性があるため、電動式オイルポンプ３２から油圧を出力して油抜けによる油圧不足を補い、自動変速機１４を動力伝達可能とするのである。このようにアイドリングストップ制御時に、機械式オイルポンプ３０の停止に伴う油抜けを補うことができれば良いため、比較的低出力で安価な電動式オイルポンプ３２を採用できる。なお、前記アイドリングストップ制御の実行を許可する油温Ｔoil に関する設定値ＴＡは、電動式オイルポンプ３２により所定の立ち上がり性能で油圧を立ち上げたり所定の供給性能で作動油を供給したりできる温度で、オイルの粘性特性やポンプの吐出性能等に応じて定められる。

上記ポンプ制御用ＥＣＵ６２はまた、機能的にエア混入判定手段７２、アイドリングストップ制御禁止手段７４、およびエア排出手段７６を備えており、吐出油路５２等へのエアの混入により油圧立ち上がり等の油圧供給性能が十分に得られない場合には、前記アイドリングストップ制御手段６８によるアイドリングストップ制御を禁止するとともに、吐出油路５２内のエアの排出処理を行う。すなわち、車両を一晩或いは数日間放置した時など、電動式オイルポンプ３２を比較的長時間使用しなかった場合には、オイル漏れ等によってその電動式オイルポンプ３２の吸入油路４６や吐出油路５２内にエアが混入し、油圧を速やかに立ち上げたり十分な大きさの油圧を供給したりすることができなくなる可能性があるため、このエアの混入を検出して排出処理を行うことにより、アイドリングストップ制御時に常に適切に油圧を出力して自動変速機１４を動力伝達可能とし、適切な車両発進性能が得られるようにするのである。

図２は、上記エア混入判定手段７２およびアイドリングストップ制御禁止手段７４の機能すなわち処理内容を具体的に説明するフローチャートで、ステップＳ２〜Ｓ８はエア混入判定手段７２に相当し、ステップＳ９はアイドリングストップ制御禁止手段７４に相当する。図２のフローチャートは、エンジン１２の作動時に冷却水温が所定値以上になった時等の所定のタイミングで実行されるもので、ステップＳ１では、エア混入判定フラグＦ１がＯＮか否かを判断し、Ｆ１＝ＯＦＦの場合はステップＳ２以下を実行するが、Ｆ１＝ＯＮの場合はそのまま終了する。エア混入判定フラグＦ１は、ステップＳ２以下の一連のエア混入判定処理を実施した場合にステップＳ１１でＯＮとされるもので、その内容はＳＲＡＭ等の揮発性メモリに記憶されており、運転開始後の最初の実行時にはＯＦＦであるため、ステップＳ２以下を実行する。すなわち、イグニッションスイッチ６６がＯＮ操作された後ＯＦＦ操作されるまでの一連の運転期間中に１回だけ実施するのである。なお、一連の運転期間中に、一定時間毎或いは一定の走行距離毎等に定期的に実行するようにしたり、アイドリングストップ制御を実行した後所定時間が経過した時等に不定期に実行したりしても良い。

ステップＳ２では、現在の油温Ｔoil が予め定められた設定値ＴＢ以上か否かを判断し、設定値ＴＢ以上の場合にステップＳ３以下を実行する。この場合の設定値ＴＢは、前記アイドリングストップ制御の実行を許可する設定値ＴＡと同じであっても良いし、その設定値ＴＡよりも高い油温を別個に定めることもできる。ステップＳ３では、油温Ｔoil に基づいて、電動モータ３６の駆動電流Ｉに関する駆動電流閾値Ｉo およびポンプ駆動時間ｔ１を、それぞれ予め定められたマップや演算式から算出するなどして設定する。これ等の駆動電流閾値Ｉo およびポンプ駆動時間ｔ１は、電動モータ３６により電動式オイルポンプ３２を作動させて、その時のモータ負荷に基づいてエアが所定量以上混入しているか否かを判定するためのものである。

すなわち、図４の(a) に示すように電動モータ３６の負荷トルクＴｍはエアの混入量に応じて変化し、エア混入量が多くなる程負荷トルクＴｍは低下する。また、本実施例では、その電動モータ３６を一定の回転数で作動させるように駆動電流Ｉを制御する定回転数制御を行っており、その場合、駆動電流Ｉは、図４の(b) に実線で示すように負荷トルクＴｍが大きくなる程高くなる。したがって、この定回転数制御では、エア混入量が少ない場合すなわち負荷トルクＴｍが大きい場合、電動モータ３６の回転開始と共に駆動電流Ｉは、図５に実線で示すように大きな上昇勾配で高くなる一方、エア混入量が多い場合すなわち負荷トルクＴｍが小さい場合は、電動モータ３６の回転開始と共に駆動電流Ｉは、図５に破線で示すように比較的小さな上昇勾配で高くなる。このため、図５に示すように一定のポンプ駆動時間ｔ１における駆動電流閾値Ｉo を適当に設定することにより、実際の駆動電流Ｉが駆動電流閾値Ｉo に達しない場合は所定量以上のエアが混入していると判定できる。図５は、機械式オイルポンプ３０の作動で逆止弁５６は閉じられたままで、且つリリーフ弁５８からオイルがリリーフされる前の密閉状態における駆動電流Ｉの変化である。

また、上記負荷トルクＴｍはオイルの粘性によって相違し、その粘性は油温Ｔoil によって変化するため、駆動電流閾値Ｉo およびポンプ駆動時間ｔ１は、油温Ｔoil を考慮して設定される。すなわち、油温Ｔoil が高くなると一般に粘性が低下し、負荷トルクＴｍも低下するため、図４の(a) に示すように負荷トルクＴｍは油温Ｔoil が高い程低くなる。このため、電動モータ３６の回転開始当初の駆動電流Ｉは、図５に示すように油温Ｔoil が高い程立ち上がりが緩やかになり、上昇勾配が小さくなる。したがって、油温Ｔoil が高い程、駆動電流閾値Ｉo については低下させ、ポンプ駆動時間ｔ１については長くする。駆動電流閾値Ｉo およびポンプ駆動時間ｔ１を求めるマップや演算式は、このように油温Ｔoil をパラメータとして予め設定されている。なお、駆動電流閾値Ｉo およびポンプ駆動時間ｔ１の何れか一方だけを油温Ｔoil に応じて変化させるようにしても良い。

ステップＳ４では、電動モータ３６を駆動して電動式オイルポンプ３２を作動させ、ステップＳ５では、その電動モータ３６の駆動電流Ｉの最大値Ｉmax が、前記ステップＳ３で設定された駆動電流閾値Ｉo 以上になったか否かを判断する。駆動電流Ｉは最初は０または０付近であるためＩmax ＜Ｉo であり、続いてステップＳ６を実行し、ステップＳ４で電動式オイルポンプ３２の作動を開始してからの経過時間が、前記ステップＳ３で設定されたポンプ駆動時間ｔ１に達したか否かを判断する。そして、ポンプ駆動時間ｔ１に達するまではステップＳ４以下を繰り返し実行し、そのポンプ駆動時間ｔ１に達する前に駆動電流最大値Ｉmax が駆動電流閾値Ｉo に達した場合は、前記図５から明らかなようにエア混入量が少ないため、ステップＳ１０を実行して直ちに電動式オイルポンプ３２の作動を停止するとともに、ステップＳ１１でエア混入判定フラグＦ１をＯＮにし、一連のエア混入判定処理を終了する。

上記ポンプ駆動時間ｔ１に達しても駆動電流最大値Ｉmax が駆動電流閾値Ｉo に達しない場合は、図５に破線で示すようにエア混入量が多いため、ステップＳ７以下を実行する。ステップＳ７では電動式オイルポンプ３２の作動を停止し、ステップＳ８でエア排出要求フラグＦ２をＯＮにするとともに、ステップＳ９でイグニッションスイッチ６６がＯＦＦ操作されるまで前記アイドリングストップ制御手段６８によるアイドリングストップ制御の実行を禁止し、ステップＳ１１でエア混入判定フラグＦ１をＯＮにする。エア排出要求フラグＦ２は、エア排出手段７６に対してエアの排出処理を実行することを要求するフラグである。また、ステップＳ９でアイドリングストップ制御の実行が禁止されることにより、結果的にアイドリングストップ制御時に電動式オイルポンプ３２で油圧を出力することも禁止されるため、エアの混入に起因して油圧立ち上がり等の油圧供給性能が低下して油圧制御回路２０に十分な油圧が供給されず、自動変速機１４の摩擦係合装置がスリップしたり、そのスリップに起因して車両の発進がもたついたりすることが未然に防止される。このステップＳ９を実行するアイドリングストップ制御禁止手段７４は、油圧制御回路２０に油圧を供給するための電動式オイルポンプ３２による油圧出力を禁止する油圧出力禁止手段に相当する。

前記エア排出手段７６は、図３のフローチャートに従って信号処理を行うことにより、電動式オイルポンプ３２の吸入油路４６や吐出油路５２内に混入しているエアの排出処理を行う。図３のステップＲ１では、イグニッションスイッチ６６がＯＦＦ（停止）操作されたか否か、すなわち運転を終了する際の最後の操作である終了操作が為されたか否かを判断し、イグニッションスイッチ６６がＯＦＦ操作された場合にステップＲ２以下を実行する。ステップＲ２では、前記エア排出要求フラグＦ２がＯＮか否かを判断し、エア排出要求フラグＦ２がＯＦＦであればそのまま終了し、ステップＲ１０でＥＣＵ電源をＯＦＦにするが、エア排出要求フラグＦ２がＯＮの場合、すなわち前記図２のエア混入判定処理でエア混入判定が為されてステップＳ８でエア排出要求フラグＦ２がＯＮとされた場合は、ステップＲ３以下を実行する。

ステップＲ３では、エア排出処理を実行するために必要なＥＣＵ電源をＯＮ状態に維持し、ステップＲ４では、油温Ｔoil に基づいてエア排出時間ｔx を設定する。このエア排出時間ｔx は、電動式オイルポンプ３２の作動により吐出油路５２等からエアを排出するのに必要な十分な時間で、基本的には電動式オイルポンプ３２の吐出性能や吸入油路４６、吐出油路５２の容積等に基づいて予め計算或いは実験等により定められるが、油温Ｔoil が低い場合は負荷が大きくなって時間が掛かるため、油温Ｔoil が低い程エア排出時間ｔx が長くなるように、その油温Ｔoil をパラメータとするマップや演算式等を用いて設定される。ここでは、機械式オイルポンプ３０は停止しているため、逆止弁５６を経て吐出油路５０側へオイルを流出させることが可能であり、例えば吸入油路４６および吐出油路５２内のオイルを完全に連結点５４から吐出油路５０側へ流出させることができる程度の時間が定められる。

ステップＲ５では、電動モータ３６を駆動して電動式オイルポンプ３２を作動させ、ステップＲ６では、ステップＲ５で電動式オイルポンプ３２の作動を開始してからの経過時間が、前記ステップＲ４で設定されたエア排出時間ｔx に達したか否かを判断する。そして、エア排出時間ｔx に達するまではステップＲ５を繰り返し実行し、電動式オイルポンプ３２を連続的に作動させてオイルを吐出させ、エア排出時間ｔx に達したらステップＲ７で電動式オイルポンプ３２の作動を停止する。これにより、電動式オイルポンプ３２の吸入油路４６および吐出油路５２内のエアがオイルと共に逆止弁５６を経て吐出油路５０側へ流出させられる。

その後、ステップＲ８でエア排出要求フラグＦ２をＯＦＦにするとともに、ステップＲ９でエア混入判定フラグＦ１をＯＦＦにした後、ステップＲ１０を実行してＥＣＵ電源をＯＦＦにし、一連のをエア排出処理を終了する。

このように、本実施例の油圧システム１０においては、電動モータ３６を作動させて電動式オイルポンプ３２から油圧を出力する際のモータ負荷（この実施例では駆動電流Ｉ）に基づいてエアが混入しているか否かを判定するため、エアの混入を高い精度で判定することができる。すなわち、エアの体積弾性率は１０⁵Ｐａレベルであるのに対し、オイルの体積弾性率は１０⁹Ｐａレベルで大きく異なり、図４の(a) に示すようにエアが混入している場合にはその混入量に応じて電動モータ３６の負荷トルクＴｍが低下し、定回転数制御を行う本実施例では図４の(b) に実線で示すように負荷トルクＴｍに応じて駆動電流Ｉが変化することから、その駆動電流Ｉに基づいてエアの混入を高い精度で判定することができるのである。

また、エアの混入判定が為された場合は、アイドリングストップ制御手段６８によるアイドリングストップ制御が禁止されるため、結果的にアイドリングストップ制御時に電動式オイルポンプ３２で油圧を出力することが禁止されることになり、エアの混入に起因して油圧立ち上がり等の油圧供給性能が低下し、油圧制御回路２０に十分な油圧が供給されずに自動変速機１４の摩擦係合装置がスリップしたり、そのスリップに起因して車両の発進がもたついたりすることが未然に防止される。

また、本実施例では、図２のフローチャートに従ってエアの混入判定が為された場合には、イグニッションスイッチ６６がＯＦＦ操作された後、すなわち運転を終了する際の最後の操作である終了操作が為された後に、図３のフローチャートに従ってエアの排出処理を実施するため、自動変速機１４による動力伝達すなわち車両の発進や走行等に影響を与えることを回避しつつエアの排出処理を行うことができる。すなわち、イグニッションスイッチ６６がＯＦＦ操作された直後に運転の再開操作が行われる可能性は低いとともに、仮に運転の再開操作が行われたとしてもアクセルが操作されて実際に発進するまでには時間が掛かるのに対し、エアの排出処理は数秒程度で終わるため、車両の発進性能が損なわれる恐れは殆どない。

次に、本発明の他の実施例を説明する。
図６は、前記図２の代わりに用いられるフローチャートで、前記電動式オイルポンプ３２の電動モータ３６を一定のトルクすなわち駆動電流Ｉで作動させる定トルク制御が行われる場合である。すなわち、定トルク制御では、図４の(b) に破線で示すように、電動モータ３６の負荷トルクＴｍに応じて回転数Ｎが低下するため、その回転数Ｎに基づいてエア混入の有無を判定するのである。

図６のフローチャートの中、ステップＳ３−１、Ｓ５−１、Ｓ６−１が前記図２のフローチャートと相違する。ステップＳ３−１では、油温Ｔoil に基づいて、電動モータ３６の回転数Ｎに関する回転数閾値Ｎo およびポンプ駆動時間ｔ２を、それぞれ予め定められたマップや演算式から算出するなどして設定する。これ等の回転数閾値Ｎo およびポンプ駆動時間ｔ２は、電動モータ３６により電動式オイルポンプ３２を作動させて、その時のモータ負荷に基づいてエアが所定量以上混入しているか否かを判定するためのものである。すなわち、図４の(a) に示すように電動モータ３６の負荷トルクＴｍはエアの混入量に応じて変化し、エア混入量が多くなる程負荷トルクＴｍは低下する。また、本実施例は、その電動モータ３６を一定のトルクすなわち駆動電流Ｉで作動させる定トルク制御を行う場合で、回転数Ｎは、図４の(b) に破線で示すように負荷トルクＴｍが大きくなる程低下する。したがって、この定トルク制御では、エア混入量が少ない場合すなわち負荷トルクＴｍが大きい場合、電動モータ３６の回転開始と共に回転数Ｎは、図７に実線で示すように比較的小さな上昇勾配で高くなる一方、エア混入量が多い場合すなわち負荷トルクＴｍが小さい場合は、電動モータ３６の回転開始と共に回転数Ｎは、図７に破線で示すように大きな上昇勾配で高くなる。このため、図７に示すように一定のポンプ駆動時間ｔ２における回転数閾値Ｎo を適当に設定することにより、実際の回転数Ｎが回転数閾値Ｎo を超えた場合は所定量以上のエアが混入していると判定できる。図７は、前記図５と同様に機械式オイルポンプ３０の作動で逆止弁５６は閉じられたままで、且つリリーフ弁５８からオイルがリリーフされる前の密閉状態における回転数Ｎの変化である。

また、上記負荷トルクＴｍはオイルの粘性によって相違し、その粘性は油温Ｔoil によって変化するため、回転数閾値Ｎo およびポンプ駆動時間ｔ２は、油温Ｔoil を考慮して設定される。すなわち、油温Ｔoil が高くなると一般に粘性が低下し、負荷トルクＴｍも低下するため、図４に示すように負荷トルクＴｍは油温Ｔoil が高い程低くなる。このため、電動モータ３６の回転開始当初の回転数Ｎは、図７に示すように油温Ｔoil が高い程立ち上がりが急になり、上昇勾配が大きくなる。したがって、油温Ｔoil が高い程、回転数閾値Ｎo については上昇させ、ポンプ駆動時間ｔ２については短くする。回転数閾値Ｎo およびポンプ駆動時間ｔ２を求めるマップや演算式は、このように油温Ｔoil をパラメータとして予め設定されている。なお、回転数閾値Ｎo およびポンプ駆動時間ｔ２の何れか一方だけを油温Ｔoil に応じて変化させるようにしても良い。

そして、ステップＳ５−１では、電動モータ３６の回転数Ｎの最大値Ｎmax が、前記ステップＳ３−１で設定された回転数閾値Ｎo を超えたか否かを判断する。回転数Ｎは最初は０または０付近であるためＮmax ＜Ｎo であり、続いてステップＳ６−１を実行し、ステップＳ４で電動式オイルポンプ３２の作動を開始してからの経過時間が、前記ステップＳ３−１で設定されたポンプ駆動時間ｔ２に達したか否かを判断する。ポンプ駆動時間ｔ２に達するまではステップＳ４以下を繰り返し実行し、そのポンプ駆動時間ｔ２に達する前に回転数最大値Ｎmax が回転数閾値Ｎo を超えた場合は、前記図７に破線で示すようにエア混入量が多いため、ステップＳ７以下を実行し、前記実施例と同様にエア排出要求フラグＦ２をＯＮにするとともに、イグニッションスイッチ６６がＯＦＦ操作されるまで前記アイドリングストップ制御手段６８によるアイドリングストップ制御の実行を禁止し、エア混入判定フラグＦ１をＯＮにして一連のエア混入判定処理を終了する。また、ポンプ駆動時間ｔ２に達しても回転数最大値Ｎmax が回転数閾値Ｎo を超えない場合は、図７から明らかなようにエア混入量が少ないため、ステップＳ１０を実行して電動式オイルポンプ３２の作動を停止するとともに、ステップＳ１１でエア混入判定フラグＦ１をＯＮにして一連のエア混入判定処理を終了する。

本実施例も、実質的にモータ負荷に基づいてエア混入の有無を判定するもので、前記実施例と同様の作用効果が得られる。なお、このエア混入判定処理でエアの混入判定が為された場合は、前記エア排出手段７６によりイグニッションスイッチ６６がＯＦＦ操作された後にエアの排出処理が行われることは、前記実施例と同じである。

以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これ等はあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。

１０：油圧システム１４：自動変速機（動力伝達機構）２０：油圧制御回路（油圧アクチュエータ）３２：電動式オイルポンプ３６：電動モータ６２：ポンプ制御用ＥＣＵ６６：イグニッションスイッチ７２：エア混入判定手段７４：アイドリングストップ制御禁止手段（油圧出力禁止手段）７６：エア排出手段

Claims

電動モータによって駆動されることにより油圧を出力する電動式オイルポンプと、
該電動式オイルポンプから出力される油圧に基づいて作動させられる油圧アクチュエータと、
を有する油圧システムにおいて、
前記電動モータを作動させて前記電動式オイルポンプから油圧を出力する際のモータ負荷に基づいてエアが混入しているか否かを判定するエア混入判定手段と、
該エア混入判定手段によってエアの混入判定が為された場合は、前記油圧アクチュエータを作動させるための前記電動式オイルポンプによる油圧出力を禁止する油圧出力禁止手段と、
を設けたことを特徴とする油圧システム。
前記エア混入判定手段は、前記電動モータを作動させて油圧を発生させる際の該電動モータの駆動電流Ｉが予め定められた駆動電流閾値Ｉo よりも低い場合にエアが混入していると判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の油圧システム。
前記エア混入判定手段は、前記電動モータを作動させて油圧を発生させる際の該電動モータの回転数Ｎが予め定められた回転数閾値Ｎo よりも高い場合にエアが混入していると判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の油圧システム。
前記エア混入判定手段によってエアの混入判定が為された場合には、前記油圧アクチュエータの非作動時に前記電動式オイルポンプを作動させてエアを排出するエア排出手段を有する
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の油圧システム。
前記油圧システムは車両の動力伝達機構に備えられているもので、
前記エア排出手段は、前記車両の運転を終了する終了操作が為された後に前記エアの排出処理を実施する
ことを特徴とする請求項４に記載の油圧システム。