JP2023024835A - 電動オイルポンプ及びその制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】電動オイルポンプが自ら独立してポンプ駆動を制御でき、又、上位コントローラからの指令信号が途絶えてもポンプ駆動を制御できる電動オイルポンプ及びその制御システムを提供する。【解決手段】オイルを流動させるべく回転するポンプユニット２と、ポンプユニットを駆動するモータ３と、モータを駆動制御するモータ制御ユニット４と、ポンプユニット，モータ，及びモータ制御ユニットを収容するハウジング１と、を備えた電動オイルポンプにおいて、モータ制御ユニット４は、オイルの温度を検出する温度センサ５の検出情報を直接受信すると共にその検出情報に基づきモータを駆動制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載される変速機やオイル冷却される機器等において、作動油や冷却油の供給に用いられる電動オイルポンプ及びその制御システムに関する。

従来の電動オイルポンプの制御システムとしては、車両に搭載される変速機にオイルを供給するべく、ポンプユニット，ポンプユニットを駆動するモータ，及びモータを駆動制御する下位コントローラとしての駆動装置を含む電動オイルポンプと、オイルタンクに貯留されたオイルの温度を測定する温度センサと、車両側に搭載された上位コントローラとしての車両制御機構を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この制御システムにおいては、温度センサの検出信号は、車両側の上位コントローラ（車両制御機構）に配線を介して送信され、上位コントローラから通信線を介して下位コントローラ（駆動装置）に指令信号が出力され、この指令信号に基づいて、下位コントローラがモータを駆動制御するようになっている。
したがって、温度センサと上位コントローラとを接続する配線又は上位コントローラと下位コントローラを接続する通信線が断線すると、ポンプ動作が停止し又は所望されるオイルの供給量が確保されなくなる虞がある。

特開２０２０－２００９００号公報

本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、独立してポンプ駆動を制御でき、又、上位コントローラからの指令信号が途絶えてもポンプ駆動を制御できる電動オイルポンプ及びその制御システムを提供することにある。

本発明の電動オイルポンプは、オイルを流動させるべく回転するポンプユニットと、ポンプユニットを駆動するモータと、モータを駆動制御するモータ制御ユニットと、ポンプユニット，モータ，及びモータ制御ユニットを収容するハウジングと、を備えた電動オイルポンプであって、上記モータ制御ユニットは、オイルの温度を検出する温度センサの検出情報を直接受信すると共にその検出情報に基づきモータを駆動制御する、構成となっている。

上記電動オイルポンプにおいて、温度センサは、ポンプユニットの近傍領域におけるオイルの温度を検出するべくハウジング内に配置されている、構成を採用してもよい。

上記電動オイルポンプにおいて、モータ制御ユニットは、温度センサの検出情報に対応して設定された複数の制御モード及び複数の制御モードに対応する指令値の情報を格納する格納部を含む、構成を採用してもよい。

上記電動オイルポンプにおいて、指令値は、温度センサの検出情報に対応する目標電流及び目標回転数を含む、構成を採用してもよい。

上記電動オイルポンプにおいて、モータ制御ユニットは、モータの実測電流及びモータの実測回転数のフィードバック信号を直接受信すると共にそのフィードバック信号に基づいてモータを駆動制御する、構成を採用してもよい。

本発明の第１の観点に係る電動オイルポンプの制御システムは、オイルを流動させるべく回転するポンプユニット、ポンプユニットを駆動するモータ、モータを駆動制御するモータ制御ユニット、ポンプユニット，モータ，及びモータ制御ユニットを収容するハウジングを備えた電動オイルポンプと、電動オイルポンプを適用する適用対象物に搭載されてモータ制御ユニットと通信される上位制御ユニットと、を備えた電動オイルポンプの制御システムであって、モータ制御ユニットは、上位制御ユニットの起動指令に基づき起動し、オイルの温度を検出する温度センサの検出情報を直接受信すると共にその検出情報に基づきモータを駆動制御する、構成となっている。

上記第１の観点に係る電動オイルポンプの制御システムにおいて、温度センサは、ポンプユニットの近傍領域におけるオイルの温度を検出するべくハウジング内に配置されている、構成を採用してもよい。

上記第１の観点に係る電動オイルポンプの制御システムにおいて、モータ制御ユニットは、温度センサの検出情報に対応して設定された複数の制御モード及び複数の制御モードに対応する指令値の情報を格納する格納部を含む、構成を採用してもよい。

上記第１の観点に係る電動オイルポンプの制御システムにおいて、指令値は、温度センサの検出情報に対応する目標電流及び目標回転数を含む、構成を採用してもよい。

上記第１の観点に係る電動オイルポンプの制御システムにおいて、モータ制御ユニットは、モータの実測電流及びモータの実測回転数のフィードバック信号を直接受信すると共にそのフィードバック信号に基づいてモータを駆動制御する、構成を採用してもよい。

上記第１の観点に係る電動オイルポンプの制御システムにおいて、モータ制御ユニットは、モータの実測回転数が目標回転数よりも大きくかつモータの実測電流が目標電流よりも小さいとき、ポンプユニットが空転状態にあるとして上位制御ユニットに空転検知信号を出力する、構成を採用してもよい。

本発明の第２の観点に係る電動オイルポンプの制御システムは、オイルを流動させるべく回転するポンプユニット、ポンプユニットを駆動するモータ、モータを駆動制御するモータ制御ユニット、ポンプユニット，モータ，及びモータ制御ユニットを収容するハウジングを備えた電動オイルポンプと、電動オイルポンプを適用する適用対象物に搭載されて，オイルの温度を検出する温度センサの検出情報を直接受信すると共にその検出情報に基づきモータ制御ユニットに制御指令を送信するべくモータ制御ユニットと通信される上位制御ユニットと、を備えた電動オイルポンプの制御システムであって、モータ制御ユニットは、上位制御ユニットの通信が断たれたときに温度センサの検出情報を直接受信し得るように通信回路を切り替える通信切替部を含むと共に、通信切替部の切替信号に基づき、温度センサの検出情報を直接受信すると共にその検出情報に基づきモータを駆動制御する、構成となっている。

上記第２の観点に係る電動オイルポンプの制御システムにおいて、温度センサは、ポンプユニットの近傍領域におけるオイルの温度を検出するべくハウジング内に配置されている、構成を採用してもよい。

上記第２の観点に係る電動オイルポンプの制御システムにおいて、モータ制御ユニットは、温度センサの検出情報に対応して設定された複数の制御モード及び複数の制御モードに対応する指令値の情報を格納する格納部を含む、構成を採用してもよい。

上記第２の観点に係る電動オイルポンプの制御システムにおいて、指令値は、温度センサの検出情報に対応する目標電流及び目標回転数を含む、構成を採用してもよい。

上記第２の観点に係る電動オイルポンプの制御システムにおいて、モータ制御ユニットは、モータの実測電流及びモータの実測回転数のフィードバック信号を直接受信すると共にそのフィードバック信号に基づいてモータを駆動制御する、構成を採用してもよい。

上記構成をなす電動オイルポンプ及び電動オイルポンプの制御システムによれば、オイルの温度を検出する温度センサの検出情報を直接受信することにより、電動オイルポンプが自ら独立してポンプ駆動を制御でき、又、上位コントローラからの指令信号が途絶えてもポンプ駆動を制御でき、所望されるオイル量を供給することができる。

本発明の一実施形態に係る電動オイルポンプの制御システムの構成を示す模式図である。 一実施形態に係る電動オイルポンプに含まれるモータ制御ユニットのブロック図である。 一実施形態に係る電動オイルポンプにおいて、モータ制御ユニットの格納部に格納される指令値として、オイル温度に対する目標電流の関係を示すマップを示すグラフである。 一実施形態に係る電動オイルポンプにおいて、モータ制御ユニットの格納部に格納される指令値として、オイル温度に対する目標回転数の関係を示すマップを示すグラフである。 一実施形態に係る電動オイルポンプにおいて、オイルの温度に対応して設定された複数の制御モードを示す表図である。 一実施形態に係る電動オイルポンプにおいて、一つの制御シーケンスを示すフローチャートである。 一実施形態に係る電動オイルポンプにおいて、ポンプユニットの空転検知に係る他の制御シーケンスを示すフローチャートである。 本発明の他の実施形態に係る電動オイルポンプ及びその制御システムの構成を示す模式図である。 他の実施形態に係る電動オイルポンプの制御システムのブロック図である。 他の実施形態に係る電動オイルポンプの制御システムにおいて、上位制御ユニットの制御指令に基づきモータを駆動制御する制御シーケンスを示すフローチャートである。 他の実施形態に係る電動オイルポンプの制御システムにおいて、上位制御ユニットの通信が断たれたとき、モータ制御ユニットが発する指令に基づきモータを駆動制御する制御シーケンスを示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
一実施形態に係る電動オイルポンプＯＰは、例えば車両の変速機等の適用対象物に適用されてオイルを供給するものであり、図１に示すように、ハウジング１、ポンプユニット２、モータ３、モータ制御ユニット４、温度センサ５、回転位置検出部６、電流検出部７を備えている。
また、電動オイルポンプＯＰが適用対象物に適用された状態において、一実施形態に係る電動オイルポンプの制御システムは、上記電動オイルポンプＯＰと、適用対象物に搭載された上位制御ユニット１０とを備えている。

ハウジング１は、アルミニウム等の金属材料又は樹脂材料により形成され、図１に示すように、ポンプユニット２及びモータ３並びにモータ制御ユニット４をそれぞれ収容する収容室、適用対象物に取り付けるための取付け部、吸入通路１ａ、吐出通路１ｂ、コネクタ１ｃを備えている。
吸入通路１ａは、ポンプユニット２の収容室に連通し、適用対象物のオイルタンク８からオイルを吸入する通路である。
吐出通路１ｂは、ポンプユニット２により加圧されたオイルを適用対象物の供給先９に向けて吐出する通路である。
コネクタ１ｃは、モータ制御ユニット４から伸びる配線と適用対象物に搭載された上位制御ユニット１０から伸びる配線とを接続するためのものである。

ポンプユニット２は、オイルを吸入、加圧及び吐出して流動させるべく回転するものであり、例えば、インナーロータ及びアウターロータを備えたトロコイド式のポンプユニットである。
モータ３は、例えば、三相のブラシレスＤＣモータであり、モータ制御ユニット４により駆動制御されて、ポンプユニット２を回転駆動する。

温度センサ５は、例えばサーミスタであり、ハウジング１の吸入通路１ａを流れるオイルの温度を検出するように、ハウジング内１に配置されている。
このように、温度センサ５が電動オイルポンプＯＰのハウジング内１に配置されているため、ポンプユニット２の近傍を流れるオイルの温度を高精度に検出することができる。したがって、ポンプユニット２を駆動するモータ３を駆動制御する際に、オイルに関する高精度な検出情報に基づいて、モータ３をより高精度に駆動制御することができる。
また、温度センサ５がハウジング１内に配置されているため、従来のようにオイルタンクに配置されて配線が必要な構成において懸念される断線又は温度センサの取付け部におけるシール部材の劣化によるオイル漏れ等を防止することができる。

回転位置検出部６は、モータ３に含まれるロータの回転角度位置を検出するものであり、ハウジング１のモータ３を収容する領域に配置された三つのホール素子を備えている。
電流検出部７は、モータ３のコイルを流れる電流を検出し、検出された電流を実測電流として出力するものであり、抵抗素子、オペアンプ等を含む電気回路により構成されている。

モータ制御ユニット４は、プロセッサ、格納部、カウンター、上位制御ユニット１０と通信する通信部、入出力のインターフェース等を形成する種々の電子部品及び電子回路を備えた下位のコントローラとして構成されている。
カウンターは、制御シーケンスにおいて繰り返されるステップの回数をカウントしてインクリメントするものである。

モータ制御ユニット４は、図２に示すように、制御モード・指令決定部１０１、格納部１０２、モード切替部１０３、電圧補正部１０４、スロープ制限部１０５、切替部１０６、電流制限部１０７、モータ駆動部１０８、回転速度算出部１０９、回転数制御部１１０を備えている。

制御モード・指令決定部１０１は、温度センサ５により検出された検出情報としてのオイルの温度Ｔ（℃）に基づき、モータ３を制御する制御モードを決定すると共にその制御モードに対応する指令値を決定して出力する。
すなわち、制御モード・指令決定部１０１は、温度センサ５の検出情報（温度Ｔ）に基づいて、格納部１０２に予め格納された情報に照らして、オイルの温度Ｔに対応する制御モードを複数の制御モードの中から選定し、選定された制御モードに対応する指令値を決定して、これらの情報に関する信号をモード切替部１０３に出力する。

格納部１０２は、温度センサ５の検出情報に対応する制御モードのテーブル情報及び指令値のマップ情報、その他の情報を格納するものであり、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶素子により構成されている。
そして、格納部１０２に格納された指令値のマップ情報は、図３及び図４に示すように、オイルの温度（Ｔ）とモータ３に通電される目標電流（Ｉ）との関係を示すグラフに基づくデータ、及びオイルの温度（Ｔ）とモータ３の目標回転数（Ｎ）との関係を示すグラフに基づくデータである。
また、制御モードは、図５に示すように、オイルの温度Ｔが温度Ａ（℃）よりも高い（Ｔ＞Ａ）ときに対応する常温駆動モード、オイルの温度Ｔが温度Ａ～Ｂ（℃）の範囲にあるときに対応する低温駆動モード、オイルの温度Ｔが温度Ｂよりも低い（Ｔ＜Ｂ）ときに対応する極低温駆動モードである。尚、各駆動モードの切替温度にヒステリシスを設けてもよい。
常温駆動モードにおいては、駆動方法として同期駆動が適用され、指令として目標回転数すなわち指令回転数が設定される。
低温駆動モードにおいては、駆動方法として同期駆動が適用され、指令として目標電流に対応するデューティとしての指令デューティが設定される。
極低温駆動モードにおいては、駆動方法としてステップ駆動（強制転流）が適用され、指令として目標電流に対応するデューティとしての指令デューティ（固定回転数）が設定される。
すなわち、格納部１０２には、温度センサ５の検出情報に対応して設定された複数の制御モード及び複数の制御モードに対応する指令値の情報が格納されている。
また、指令値には、制御モードに対応して、温度センサ５の検出情報に対応する目標電流又は目標回転数が含まれることになる。

モード切替部１０３は、制御モード・指令決定部１０１の出力信号に基づいて、制御モードに対応する回路に切り替えるスイッチ動作を行う。
すなわち、制御モード・指令決定部１０１において制御モードとして低温駆動モード及び極低温駆動モードが選択された場合、モード切替部１０３は、電圧補正部１０４に接続されるスイッチをオンとして、指令デューティを電圧補正部１０４に出力する。
一方、制御モード・指令決定部１０１において制御モードとして常温駆動モードが選択された場合、モード切替部１０３は、回転数制御部１１０に接続されるスイッチをオンとして、指令回転数を回転数制御部１１０に出力する。

電圧補正部１０４は、モード切替部１０４から出力された指令デューティを入力信号とし、電源電圧（バッテリ電圧）の変動に応じて指令デューティを補正し、補正したデューティを目標デューティとして、スロープ制限部１０５に出力する。例えば、電源電圧が所定値よりも大きくなると指令デューティを小さく補正し、電源電圧が所定値よりも小さくなると指令デューティを大きく補正し、それを目標デューティとしてスロープ制限部１０６に出力する。

スロープ制限部１０５は、電圧補正部１０４から出力された入力信号としての目標デューティと動作デューティとを照らして、動作デューティから目標デューティに変化する際の変化度合い（スロープ）が所定レベル以上に大きくならないように制限し、制限したデューティを駆動デューティとして、切替部１０６に出力する。このように、スロープ制限を行うことにより、モータ３の脱調等を防止することができる。

切替部１０６は、モード切替部１０３の切替動作と連動すると共にモード切替部１０３の切替信号に基づいて、制御モードに対応する回路に切り替えるスイッチ動作を行う。
すなわち、制御モード・指令決定部１０１において制御モードとして低温駆動モード及び極低温駆動モードが選択された場合、切替部１０６は、スロープ制限部１０５を電流制限部１０７に接続するスイッチをオンとして、スロープ制限部１０５の駆動デューティを電流制限部１０７に出力する。
一方、制御モード・指令決定部１０１において制御モードとして常温駆動モードが選択された場合、切替部１０６は、回転数制御部１１０を電流制限部１０７に接続するスイッチをオンとして、回転数制御部１１０から出力される駆動デューティを電流制限部１０７に出力する。

電流制限部１０７は、切替部１０６から出力された入力信号としての駆動デューティと電流検出部７で検出されたモータ３のコイルを流れるフィードバック信号としての実測電流とに基づき、電流が予め設定された制限値以下となるデューティを駆動デューティとして、モータ駆動部１０８に出力する。ここで、制限値とは、過電流が流れることで電子部品等が破損しないように設定された電流の制限値である。

モータ駆動部１０８は、モータ３を駆動するためのインバータ回路等を備え、電流制限部１０７から出力された入力信号としての駆動デューティに基づき、又、フィードバック信号としての回転位置検出部６から出力される位相情報に基づき、三相コイルに流す電流の方向をロータの回転位置に応じて六つのスイッチング素子のオンとオフを切り替えて、直流電圧を三相電圧に変換してＰＷＭ信号の三相電圧をモータ３に出力することで、モータ３を回転駆動する。

回転速度算出部１０９は、回転位置検出部６から出力されるフィードバック信号としてのロータの回転角度位置の情報に基づき、ロータの回転速度を算出すると共にロータの回転数を算出し、算出された回転数をモータ３の実測回転数として、回転数制御部１１０に出力する。

回転数制御部１１０は、モード切替部１０３から出力された入力信号としての指令回転数と回転速度算出部１０９から出力されたフィードバック信号としての実測回転数との回転数の差を計算し、回転数の差を小さくする駆動電圧を計算し、その駆動電圧となるデューティを駆動デューティとして、切替部１０６に出力する。
例えば、回転数制御部１１０は、実測回転数が指令回転数よりも低ければ、駆動電圧を上げるようにデューティを設定し、又、実測回転数が指令回転数よりも高ければ、駆動電圧を下げるようにデューティを設定し、そのデューティを駆動デューティとして、切替部１０６に出力する。

次に、上記構成をなす電動オイルポンプＯＰの制御動作について、図６に示すフローチャートに基づいて説明する。尚、図６に示すフローチャートは、全体の動作を概略的に説明するものである。
電動オイルポンプＯＰが適用対象物に適用された場合において、上位制御ユニット１０はコネクタ１ｃを介して、電動オイルポンプＯＰのモータ制御ユニット４と通信可能に接続されている。そして、上位制御ユニット１０の起動指令（電源ＯＮの指令信号）に基づき、モータ制御ユニット４が起動する。そして、モータ制御ユニット４が、上述の検出情報及び格納部１０２に予め格納されたマップ情報等に基づいて、全体の制御動作を司る。

先ず、ステップＳ１において、温度センサ５によりオイルの温度が検出される。
続いて、ステップＳ２において、検出された温度の検出情報に基づいて制御モードが決定される。すなわち、オイルの温度Ｔが予め設定された温度Ａよりも大きいとき常温駆動モードが選択され、オイルの温度Ｔが予め設定された温度Ａ～Ｂの範囲であるとき低温駆動モードが選択され、オイルの温度Ｔが温度Ｂよりも小さいとき極低温モードが選択される。

続いて、ステップＳ３において、ステップＳ２において決定された制御モードに対応する指令信号が決定される。すなわち、低温駆動モード又は極低温駆動モードが選択された場合は、格納部１０２に格納されたマップ情報から目標電流（目標電流に対応する指令デューティ）が決定される。一方、常温駆動モードが選択された場合は、格納部１０２に格納されたマップ情報から目標回転数が決定される。
続いて、ステップＳ４において、電圧補正がなされ、ステップＳ５において、駆動デューティが決定される。

続いて、ステップＳ６において、ステップＳ５で決定された駆動デューティに基づき、モータ３が駆動される。
続いて、ステップＳ７において、低温駆動モード及び極低温駆動モードの場合は、目標電流と実測電流が略等しいか否かの判断がなされ、常温駆動モードの場合は、目標回転数と実測回転数が略等しいか否かの判断がなされる。すなわち、目標値と実測値が略等しいか否かの判断がなされる。
そして、目標値と実測値が略等しくない（ＮＯ）と判断された場合、ステップＳ１に戻って、ステップＳ１～ステップＳ７のシーケンスが繰り返される。
一方、目標値と実測値が略等しい（ＹＥＳ）と判断された場合は、モータ３によるポンプユニット２の回転駆動、すなわちポンプ駆動が続行される。

上記構成をなす電動オイルポンプ及びその制御システムによれば、上位制御ユニット１０はモータ制御ユニット４に対して起動信号を発するのみであり、モータ制御ユニット４がモータ３の駆動制御を行うものである。
すなわち、電動オイルポンプＯＰに内蔵されたモータ制御ユニット４が、上位制御ユニット１０を経由することなく、温度センサ５の検出情報を直接受信し、その受信情報に基づいてモータ３を駆動制御するため、上位制御ユニット１０から送信される信号に関係なく、モータ３を安定して駆動制御することができ、所望される量のオイルを供給することができる。

上記構成をなす電動オイルポンプＯＰによれば、温度センサ５は、電動オイルポンプＯＰのハウジング１内に配置されているため、ポンプユニット２の近傍を流れるオイルの温度を高精度に検出することができる。したがって、ポンプユニット２を駆動するモータ３を駆動制御する際に、高精度な検出情報（温度情報）に基づいて、モータ３をより高精度に駆動制御することができる。また、温度センサ５がハウジング１内に配置されているため、断線等を防止することができる。

上記構成をなす電動オイルポンプＯＰによれば、モータ制御ユニット４は、温度センサ５の検出情報に対応して設定された複数の制御モード（常温駆動モード、低温駆動モード、極低温駆動モード）及び複数の制御モードに対応する指令値の情報、すなわち、温度センサ５の検出情報に対応する目標電流及び目標回転数を格納する格納部１０２を含むため、電動オイルポンプＯＰにおいて、格納部１０２に格納された情報を仕様に応じて変更することもでき、種々の適用対象物に応じた電動オイルポンプＯＰを提供することができる。

図７は、上記の電動オイルポンプの制御システムにおいて、他の制御動作を示すフローチャートであり、前述の実施形態に係る制御動作と同一の制御動作については、説明を省略する。
この制御動作においては、モータ３の実測回転数が目標回転数よりも大きく、かつ、モータ３の実測電流が目標電流よりも小さいとき、ポンプユニット２が空転状態にあるとして、モータ制御ユニット４が、上位制御ユニット１０に空転検知信号を出力するものである。

具体的には、図７に示すように、ステップＳ７において、低温駆動モード及び極低温駆動モードの場合は、目標電流と実測電流が略等しいか否かの判断がなされ、常温駆動モードの場合は、目標回転数と実測回転数が略等しいか否かの判断がなされる。すなわち、目標値と実測値が略等しいか否かの判断がなされる。
そして、目標値と実測値が略等しくない（ＮＯ）と判断された場合、ステップＳ８に移行する。

ステップ８において、ステップ７においてＮＯと判断された回数がｎ回になったか否か判断される。
そして、そのステップの回数がｎ回に至っていないと判断されると、カウンターによりインクリメントされて、ステップＳ１に戻り、ステップＳ１～ステップＳ７のシーケンスが繰り返される。一方、ステップＳ８において、回数がｎ回であると判断されると、ステップＳ９に移行する。

そして、ステップＳ９において、モータ３の実測回転数が目標回転数よりも大きいか否か判断される。実測回転数が目標回転数よりも大きくない（ＮＯ）と判断されると、ステップＳ１に戻り、ステップＳ１～ステップＳ７のシーケンスが繰り返される。一方、モータ３の実測回転数が目標回転数よりも大きい（ＹＥＳ）と判断されると、ステップＳ１０に移行する。

続いて、ステップＳ１０において、モータ３の実測電流が目標電流よりも小さいか否か判断される。実測電流が目標電流よりも小さくない（ＮＯ）と判断されると、ステップＳ１に戻り、ステップＳ１～ステップＳ７のシーケンスが繰り返される。一方、モータ３の実測電流が目標電流よりも小さい（ＹＥＳ）と判断されると、空転を検知したと判断され、ステップＳ１１において、その空転検知信号が、上位制御ユニット１０に出力される。

これにより、上位制御ユニット１０は、ポンプユニット２が空転状態にあるとして、告知するための情報を提供することができる。また、必要に応じて、上位制御ユニット１０は、その空転検知信号に基づいて、適用対象物の全体の動作を停止することができる。

図８ないし図１１は、本発明に係る電動オイルポンプの制御システムの他の実施形態を示すものであり、前述の実施形態と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
この実施形態に係る電動オイルポンプＯＰは、例えば車両の変速機等の適用対象物に適用されてオイルを供給するものであり、図８に示すように、ハウジング１、ポンプユニット２、モータ３、モータ制御ユニット１４、温度センサ５、回転位置検出部６、電流検出部７を備えている。
また、電動オイルポンプＯＰが適用対象物に適用された状態において、この実施形態に係る電動オイルポンプの制御システムは、上記電動オイルポンプＯＰと、適用対象物に搭載された上位制御ユニット２０とを備えている。

この実施形態に係る電動オイルポンプＯＰにおいて、温度センサ５は、ハウジング１の吐出通路１ｂを流れるオイルの温度を検出するように、ハウジング内１に配置されている。このように、温度センサ５が電動オイルポンプＯＰのハウジング１に配置されているため、前述の実施形態と同様に、ポンプユニット２の近傍を流れるオイルの温度を高精度に検出することができる。
したがって、ポンプユニット２を駆動するモータ３を駆動制御する際に、オイルに関する高精度な検出情報に基づいて、モータ３をより高精度に駆動制御することができる。
また、温度センサ５がハウジング１内に配置されているため、従来のようにオイルタンクに配置されて配線が必要な構成において懸念される断線やオイル漏れ等を防止することができる。

上位制御ユニット２０は、電動オイルポンプＯＰを適用する適用対象物に搭載されており、オイルの温度を検出する温度センサ５の検出情報を直接受信すると共にその検出情報に基づき、モータ制御ユニット１４に制御情報を送信するべく、モータ制御ユニット１４と通信可能に接続されている。尚、上位制御ユニット２０は、電動オイルポンプＯＰを介して温度センサ５の検出情報を受信するように構成されていてもよい。

また、上位制御ユニット２０は、温度センサ５の検出情報に対応して設定された複数の制御モード及び複数の制御モードに対応する指令値の情報を格納している。
制御モードの情報としては、前述と同様に、常温駆動モード、低温駆動モード、極低温駆動モードに関する情報である。

そして、上位制御ユニット２０は、温度センサ５の検出情報（温度Ｔ）に基づき、予め格納された情報に照らして、オイルの温度Ｔに対応する制御モードを複数の制御モードの中から選定し、選定された制御モードに対応する指令値を決定して、指令値をモータ制御ユニット１４の通信切替部１２０を経由して制御モード・指令決定部１２１に出力する。

モータ制御ユニット１４は、図９に示すように、制御モード・指令決定部１２１、格納部１０２、モード切替部１０３、電圧補正部１０４、スロープ制限部１０５、切替部１０６、電流制限部１０７、モータ駆動部１０８、回転速度算出部１０９、回転数制御部１１０、通信切替部１２０を備えている。

通信切替部１２０は、上位制御ユニット２０と制御モード・指令決定部１２１の間に介在するように配置され、上位制御ユニット２０の通信が断線等により断たれたときに、制御モード・指令決定部１２１が温度センサ５の検出情報を直接受信し得るように、通信回路を切り替えると共にその切替信号を制御モード・指令決定部１２１に出力する。

制御モード・指令決定部１２１は、上位制御ユニット２０から発せられる制御指令を受信可能な状態においては、発せられた制御指令（指令値）をそのまま出力し、一方、通信切替部１２０の切替信号を受信したときは、前述の制御モード・指令決定部１０１と同様に作動する。
すなわち、制御モード・指令決定部１２１は、上位制御ユニット２０の通信が断たれたとき、温度センサ５により検出された検出情報としてのオイルの温度Ｔ（℃）に基づき、格納部１０２に予め格納された情報に照らして、オイルの温度Ｔに対応する制御モードを複数の制御モードの中から選定し、選定された制御モードに対応する指令値を決定して、これらの情報に関する信号をモード切替部１０３に出力する。

次に、上記構成をなす電動オイルポンプＯＰの制御動作について、図１０及び１１に示すフローチャートに基づいて説明する。尚、図１０及び図１１に示すフローチャートは、全体の動作を概略的に説明するものであり、図１０は上位制御ユニット２０の制御情報が受信可能なときの制御シーケンスであり、図１１は上位制御ユニット２０の通信が断たれたときの制御シーケンスである。

先ず、上位制御ユニット２０の制御情報が受信可能な状態において、ステップＳ０１において、温度センサ５によりオイルの温度が検出され、上位制御ユニット２０がその検出情報を受信する。
続いて、ステップＳ０２において、上位制御ユニット２０により、検出された温度の情報に対応する制御モードが決定される。すなわち、オイルの温度Ｔが予め設定された温度Ａよりも大きいとき常温駆動モードが選択され、オイルの温度Ｔが予め設定された温度Ａ～Ｂの範囲であるとき低温駆動モードが選択され、オイルの温度Ｔが温度Ｂよりも小さいとき極低温モードが選択される。

続いて、ステップＳ０３において、上位制御ユニット２０により、ステップＳ０２において決定された制御モードに対応する指令値が決定され、ステップＳ０４において、その指令値が指令信号として通信切替部１２０を介して制御モード・指令決定部１２１に送信される。
ステップＳ０４までは、上位制御ユニット２０により行われるステップであり、ステップ０５から以降は、電動オイルポンプＯＰに内蔵されたモータ制御ユニット１４により行われるステップである。
続いて、ステップＳ０５において、制御モード・指令決定部１２１により指令信号が受信されると、ステップＳ０６において電圧補正がなされ、ステップＳ０７において駆動デューティが決定される。

続いて、ステップＳ０８において、ステップＳ０７で決定された駆動デューティに基づき、モータ３が駆動される。
続いて、ステップＳ０９において、実測電流が上限値よりも小さいか否かの判断がなされる。ここで、実測値が上限値よりも小さくない（ＮＯ）と判断されると、ステップＳ０７に戻って、ステップＳ７～ステップＳ９のシーケンスが繰り返される。
一方、実測値が上限値よりも小さい（ＹＥＳ）と判断されと、モータ３によるポンプユニット２の回転駆動、すなわちポンプ駆動が続行される。

一方、上位制御ユニット２０の通信が断たれると、図１１に示すように、ステップＳ０において、制御モード・指令決定部１２１により通信切替部１２０の切替信号が受信される。その後、上位制御ユニット２０の制御指令ではなく、モータ制御ユニット１４の制御指令により、モータ３の駆動制御が行われる。

先ず、ステップＳ１において、温度センサ５によりオイルの温度が検出され、その検出情報が制御モード・指令決定部１２１により受信される。
続いて、ステップＳ２において、検出された温度の情報に応じた制御モードが決定される。すなわち、オイルの温度Ｔが予め設定された温度Ａよりも大きいとき常温駆動モードが選択され、オイルの温度Ｔが予め設定された温度Ａ～Ｂの範囲であるとき低温駆動モードが選択され、オイルの温度Ｔが温度Ｂよりも小さいとき極低温モードが選択される。

ステップＳ３～Ｓ７については、前述の図６に示す制御シーケンスと同一であるため、説明を省略する。

上記実施形態に係る電動オイルポンプの制御システムによれば、モータ制御ユニット１４は、上位制御ユニット２０の通信が断たれたときに温度センサ５の検出情報を直接受信し得るように通信回路を切り替える通信切替部１２０を含むと共に、通信切替部１２０の切替信号に基づき、温度センサ５の検出情報を直接受信すると共にその検出情報に基づきモータ３を駆動制御するようになっている。
したがって、上位制御ユニット２０からの通信が途絶えても、電動オイルポンプＯＰに内蔵されたモータ制御ユニット１４が、温度センサ５の検出情報を直接受信し、その受信情報に基づいてモータ３を駆動制御するため、モータ３を安定して駆動制御することができ、所望される量のオイルを供給することができる。

上記実施形態においては、電動オイルポンプＯＰが適用対象物に適用された場合において、適用対象物に搭載された上位制御ユニット１０，２０と通信可能に接続され、電動オイルポンプＯＰに内蔵されたモータ制御ユニット４，１４が、上位制御ユニット１０から起動指令を受信する構成及び上位制御ユニット２０から制御指令を受信する構成を示したが、これに限定されるものではない。
例えば、電動オイルポンプＯＰは、適用対象物に適用された状態において、上位制御ユニットとは通信されず、電源がオンされるだけで、電動オイルポンプＯＰに内蔵されたモータ制御ユニットが起動して、モータを駆動制御するように構成されてもよい。

上記実施形態においては、モータとして、センサ付きのブレシレスＤＣモータを示したが、これに限定されるものではなく、他の種類のモータを使用してもよく、相切替時に発生する誘起電圧を検出する回路を備えたセンサレスブラシレスＤＣモータを採用し、モータの駆動制御にいては、モータが回転することによってコイルに発生する誘起電圧を検出し、この値が駆動電圧の１／２となるタイミング（ゼロクロス点）に基づいて制御する手法を採用してもよい。

上記実施形態においては、温度センサ５が、電動オイルポンプＯＰのハウジング１内に配置された構成を示したが、これに限定されるものではなく、電動オイルポンプＯＰに内蔵のモータ制御ユニットが温度センサの検出情報を直接受信すると共にその検出情報に基づいてモータを駆動制御する構成であれば、従来のように、温度センサがオイルタンク又はその他の場所に配置された構成を採用してもよい。

上記実施形態においては、電動オイルポンプＯＰに含まれるポンプユニットとして、トロコイド式のポンプユニットを例示したが、これに限定されるものではなく、モータにより回転駆動されるものであれば、その他の構造又は作用形態をなすポンプユニットを採用してもよい。

以上述べたように、本発明の電動オイルポンプ及びその制御システムは、オイルの温度を検出する温度センサの検出情報を直接受信することにより、電動オイルポンプが自ら独立してポンプ駆動を制御でき、又、上位コントローラからの指令信号が途絶えてもポンプ駆動を制御でき、所望されるオイル量を供給することができるため、車両の変速機やハイブリッド車両のインバータ等に適用できるのは勿論のこと、その他に、作動油や冷却油の供給を必要とする機械機器等においても有用である。

ＯＰ 電動オイルポンプ
１ ハウジング
１ａ 吸入通路（ハウジング内）
１ｂ 吐出通路（ハウジング内）
１ｃ コネクタ
２ ポンプユニット
３ モータ
４，１４ モータ制御ユニット
５ 温度センサ
６ 回転位置検出部
７ 電流検出部
１０，２０ 上位制御ユニット
１０１，１２１ 制御モード・指令決定部
１０２ 格納部
１２０ 通信切替部

Claims (16)

1. オイルを流動させるべく回転するポンプユニットと、
   前記ポンプユニットを駆動するモータと、
   前記モータを駆動制御するモータ制御ユニットと、
   前記ポンプユニット，前記モータ，及び前記モータ制御ユニットを収容するハウジングと、を備えた電動オイルポンプであって、
   前記モータ制御ユニットは、オイルの温度を検出する温度センサの検出情報を直接受信すると共に前記検出情報に基づき前記モータを駆動制御する、
   ことを特徴とする電動オイルポンプ。
2. 前記温度センサは、前記ポンプユニットの近傍領域におけるオイルの温度を検出するべく、前記ハウジング内に配置されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電動オイルポンプ。
3. 前記モータ制御ユニットは、前記温度センサの検出情報に対応して設定された複数の制御モード及び前記複数の制御モードに対応する指令値の情報を格納する格納部を含む、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電動オイルポンプ。
4. 前記指令値は、前記温度センサの検出情報に対応する目標電流及び目標回転数を含む、
   ことを特徴とする請求項３に記載の電動オイルポンプ。
5. 前記モータ制御ユニットは、前記モータの実測電流及び前記モータの実測回転数のフィードバック信号を直接受信すると共に前記フィードバック信号に基づいて前記モータを駆動制御する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の電動オイルポンプ。
6. オイルを流動させるべく回転するポンプユニット、前記ポンプユニットを駆動するモータ、前記モータを駆動制御するモータ制御ユニット、前記ポンプユニット，前記モータ，及び前記モータ制御ユニットを収容するハウジングを備えた電動オイルポンプと、
   前記電動オイルポンプを適用する適用対象物に搭載されて前記モータ制御ユニットと通信される上位制御ユニットと、
   を備えた電動オイルポンプの制御システムであって、
   前記モータ制御ユニットは、前記上位制御ユニットの起動指令に基づき起動し、オイルの温度を検出する温度センサの検出情報を直接受信すると共に前記検出情報に基づき前記モータを駆動制御する、
   ことを特徴とする電動オイルポンプの制御システム。
7. 前記温度センサは、前記ポンプユニットの近傍領域におけるオイルの温度を検出するべく、前記ハウジング内に配置されている、
   ことを特徴とする請求項６に記載の電動オイルポンプの制御システム。
8. 前記モータ制御ユニットは、前記温度センサの検出情報に対応して設定された複数の制御モード及び前記複数の制御モードに対応する指令値の情報を格納する格納部を含む、
   ことを特徴とする請求項６又は７に記載の電動オイルポンプの制御システム。
9. 前記指令値は、前記温度センサの検出情報に対応する目標電流及び目標回転数を含む、
   ことを特徴とする請求項８に記載の電動オイルポンプの制御システム。
10. 前記モータ制御ユニットは、前記モータの実測電流及び前記モータの実測回転数のフィードバック信号を直接受信すると共に前記フィードバック信号に基づいて前記モータを駆動制御する、
    ことを特徴とする請求項９に記載の電動オイルポンプの制御システム。
11. 前記モータ制御ユニットは、前記モータの実測回転数が前記目標回転数よりも大きくかつ前記モータの実測電流が前記目標電流よりも小さいとき、前記ポンプユニットが空転状態にあるとして前記上位制御ユニットに空転検知信号を出力する、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の電動オイルポンプ。
12. オイルを流動させるべく回転するポンプユニット、前記ポンプユニットを駆動するモータ、前記モータを駆動制御するモータ制御ユニット、前記ポンプユニット，前記モータ，及び前記モータ制御ユニットを収容するハウジングを備えた電動オイルポンプと、
    前記電動オイルポンプを適用する適用対象物に搭載されて，オイルの温度を検出する温度センサの検出情報を直接受信すると共に前記検出情報に基づき前記モータ制御ユニットに制御指令を送信するべく前記モータ制御ユニットと通信される上位制御ユニットと、
    を備えた電動オイルポンプの制御システムであって、
    前記モータ制御ユニットは、前記上位制御ユニットの通信が断たれたときに前記温度センサの検出情報を直接受信し得るように通信回路を切り替える通信切替部を含むと共に、前記通信切替部の切替信号に基づき、前記温度センサの検出情報を直接受信すると共に前記検出情報に基づき前記モータを駆動制御する、
    ことを特徴とする電動オイルポンプの制御システム。
13. 前記温度センサは、前記ポンプユニットの近傍領域におけるオイルの温度を検出するべく、前記ハウジング内に配置されている、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の電動オイルポンプの制御システム。
14. 前記モータ制御ユニットは、前記温度センサの検出情報に対応して設定された複数の制御モード及び前記複数の制御モードに対応する指令値の情報を格納する格納部を含む、
    ことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の電動オイルポンプの制御システム。
15. 前記指令値は、前記温度センサの検出情報に対応する目標電流及び目標回転数を含む、
    ことを特徴とする請求項１４に記載の電動オイルポンプの制御システム。
16. 前記モータ制御ユニットは、前記モータの実測電流及び前記モータの実測回転数のフィードバック信号を直接受信すると共に前記フィードバック信号に基づいて前記モータを駆動制御する、
    ことを特徴とする請求項１５に記載の電動オイルポンプの制御システム。
    
    
    

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