JP6088170B2 - 車両用電動オイルポンプの制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、オイル温度の検出値に基づいて、車両用電動オイルポンプに操作量を出力する制御装置に関する。

特許文献１には、３相ＤＣブラシレスモータの各相電流の積算値のうち、最大値に基づいてモータ電流を制限する、モータ制御装置が開示されている。
特許文献２には、供給電流に基づくモータの発熱量、及び、発熱量の積算値と周囲温度との差に基づく放熱量から温度推定値を求め、温度推定値に応じて電流上限値を設定してモータの通電を制限する、過熱保護装置が開示されている。

特開２００２−２３８２９３号公報 特開２０１１−０９８６２５号公報

ところで、目標値を設定するユニットと、電流制限を行いつつ前記目標値に基づいて操作量を出力するユニットとが個別に設けられる場合（個別のコンピュータで構成される場合）に、双方で温度センサによる検出結果を用いることができるようにするには、双方のユニットがそれぞれに温度センサを備えて温度検出信号を直接入力するか、又は、目標値の信号を送信するための電線（ハーネス）の他に、温度検出値を送信するための電線（ハーネス）を設ける必要が生じ、コストアップやデバイスのレイアウト性の悪化などが生じてしまう。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、コストアップやレイアウト性の悪化を抑制しつつ、オイル温度の検出値に基づき電動オイルポンプを高精度に制御できるようにすることを目的とする。

そのため、本願発明は、車両用の電動オイルポンプの制御目標値を出力するユニットであって、前記電動オイルポンプの停止期間においてオイル温度の検出値を出力する第１ユニットと、前記第１ユニットが出力する前記制御目標値及びオイル温度の検出値を入力し、前記電動オイルポンプの操作量を出力する第２ユニットと、を備え、前記第２ユニットは、前記電動オイルポンプを駆動する電動モータの電流が、前記電動オイルポンプの停止期間において入力したオイル温度の検出値及び前記電動オイルポンプを起動させてからの経過時間に応じた電流上限値を上回らないように、前記電動オイルポンプの操作量を制限するようにした。

上記発明によると、第１ユニット及び第２ユニットの双方でオイル温度の検出値を利用することができ、かつ、単独の電線（ハーネス）を用いて目標値及びオイル温度の検出値を送信することが可能となり、コストアップやレイアウト性の悪化を抑制しつつ、オイル温度の検出値に基づき電動オイルポンプを高精度に制御できる。

本願発明の実施形態における変速システムのブロック図である。 本願発明の実施形態におけるメインコンピュータ及びポンプ駆動コンピュータの機能を示すブロック図である。 本願発明の実施形態におけるメインコンピュータからポンプ駆動コンピュータに向けて送信されるパルス信号ＳＩＧの特性例を示す図である。 本願発明の実施形態におけるメインコンピュータからポンプ駆動コンピュータに向けて送信されるパルス信号ＳＩＧの特性例を示す図である。 本願発明の実施形態におけるポンプ駆動コンピュータでの電流制限処理を示すフローチャートである。 本願発明の実施形態におけるオイル温度と電流制限オフセット時間との相関を示す図である。 本願発明の実施形態における電流制限タイマと制限電流との相関を示す図である。 本願発明の実施形態におけるポンプ駆動コンピュータでのパルス信号ＳＴＡＴＥの出力処理を示すフローチャートである。 本願発明の実施形態におけるポンプ駆動コンピュータからメインコンピュータに向けて送信されるパルス信号ＳＴＡＴＥの特性例を示す図である。 本願発明の実施形態におけるポンプ駆動コンピュータからメインコンピュータに向けて送信されるパルス信号ＳＴＡＴＥの特性例を示す図である。 本願発明の実施形態におけるメインコンピュータの機能を詳細に示すブロック図である。 本願発明の実施形態におけるメインコンピュータの処理の概要を示すフローチャートである。 本願発明の実施形態におけるメインコンピュータでの正常回転時処理を示すフローチャートである。 本願発明の実施形態におけるメインコンピュータでの電流制限時処理を示すフローチャートである。 本願発明の実施形態におけるメインコンピュータでの故障時処理を示すフローチャートである。

以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は、車両用電動オイルポンプの制御装置の一例として、車両用変速機への適用例を示す。
図１において、変速機１は、エンジン（内燃機関）の出力回転を減速するための機構であり、エンジンが搭載される車両は、例えば、エンジンと共にモータを備え、停車時や発進時にエンジンを停止させるハイブリッド車両である。

電動オイルポンプ２は、変速機１のオイルパン（図示省略）からオイルを吸い上げ、変速機１の潤滑、冷却系に対してオイルを供給する。
電動オイルポンプ２は、３相ＤＣブラシレスモータなどの電動モータ２１によってベーンポンプなどのポンプ部２２を回転駆動する流体ポンプである。
電動モータ２１への通電は、駆動回路３によって調整され、駆動回路３は、ポンプ駆動コンピュータ（第２ユニット）４が出力する操作量に応じて動作する。

更に、ポンプ駆動コンピュータ４は、メインコンピュータ（第１ユニット）５が出力する目標値と、制御量とに基づき、前記操作量を演算する。
目標値は、例えば、目標モータ回転数（rpm）や目標モータ電流などであり、制御量は、実際のモータ回転数（rpm）や実際のモータ電流などであり、ポンプ駆動コンピュータ４は、制御量を検出する機能を有している。

ポンプ駆動コンピュータ４とメインコンピュータ５とは、メインコンピュータ５からポンプ駆動コンピュータ４に向けて目標値を送信するための第１信号ラインＳＬ１（第１ハーネス）と、ポンプ駆動コンピュータ４からメインコンピュータ５に向けてポンプ回転数や故障情報などを送信するための第２信号ラインＳＬ２（第２ハーネス）とで電気的に接続されている。

図２は、ポンプ駆動コンピュータ４及びメインコンピュータ５の機能を示すブロック図である。
メインコンピュータ５の目標値演算部５１は、車両の運転条件を検出する各種センサからの信号などを入力し、これら信号に基づいて、電動オイルポンプ２を駆動する電動モータ２１の回転数rpm（又はモータ電流）の目標値を演算し、この目標値を指示する信号ＳＩＧを、ポンプ駆動コンピュータ４側に第１信号ラインＳＬ１を介して送信する。

目標値演算部５１が入力する信号は、一例として、電動オイルポンプ２の作動指令、ブレーキ信号、アクセル開度信号、シフト位置信号、オイル温度信号ＴＦ、バッテリ電圧信号、車体傾斜信号、クラッチの伝達トルク信号、クラッチスリップ回転数信号などがある。
前記クラッチとは、変速機１に含まれる動力伝達用のクラッチであり、このクラッチの締結力を、電動オイルポンプ２から供給されるオイルで制御する場合に、目標値演算部５１は、前述のクラッチの伝達トルク信号、クラッチスリップ回転数信号などを入力する。

図１に示すように、変速機１のオイルパン内のオイル温度ＴＦ（℃）を検出するオイル温度センサ（オイル温度検出手段）６を設けてあり、このオイル温度センサ６の出力が、メインコンピュータ５の目標値演算部５１に入力される。
また、メインコンピュータ５は、目標値演算部５１の他、回転数／故障情報判断部５２、回転数演算部５３、診断／保護制御部５４を備えている。

回転数／故障情報判断部５２には、回転数情報及び故障情報が、ポンプ駆動コンピュータ４から第２信号ライン（第２ハーネス）ＳＬ２を介して入力される。
そして、回転数／故障情報判断部５２は、回転数情報を回転数演算部５３に送り、回転数演算部５３は、モータ回転数（rpm）を演算する。また、回転数／故障情報判断部５２は、故障情報を診断／保護制御部５４に送り、診断／保護制御部５４は、故障の有無の診断や、診断結果に応じたフェイルセーフ制御などを実行する。

一方、ポンプ駆動コンピュータ４は、モータ操作量演算部４１、モータ回転数演算部４２、モータ電流検出部４３、自己診断部４４、回転数／故障情報送信部４５などを備えている。
モータ回転数演算部４２は、電動モータ２１が備える回転センサから出力されるパルス信号を入力し、前記パルス信号の周波数を計測することで、電動モータ２１（電動オイルポンプ２）の回転数（rpm）を検出し、このモータ回転数の情報を、モータ操作量演算部４１及び回転数／故障情報送信部４５に出力する。

また、モータ電流検出部４３は、電動モータ２１に流れている電流（Ａ）を検出して、このモータ電流の情報を、モータ操作量演算部４１及び自己診断部４４に出力する。
モータ操作量演算部４１は、メインコンピュータ５が演算した目標値（目標モータ回転数又は目標モータ電流）、モータ回転数演算部４２が検出したモータ回転数、及び、モータ電流検出部４３が検出したモータ電流を入力し、これらに基づいて電動モータ２１の操作量を演算して、駆動回路３に出力する。
電動モータ２１の操作量とは、例えば、デューティ制御におけるデューティ比である。

モータ操作量演算部４１は、制御量（モータ回転数又はモータ電流など）が目標値（目標モータ回転数又は目標モータ電流）に近づくようにデューティ比を変更する、フィードバック制御を実施する。
例えば、目標値が目標モータ回転数であれば、モータ操作量演算部４１は、モータ回転数演算部４２が検出した実際のモータ回転数（rpm）が目標モータ回転数（rpm）に近づくように、目標モータ回転数と実モータ回転数との偏差に応じて駆動回路３に出力する駆動信号のデューティ比を変更する。

また、モータ操作量演算部４１は、制御量を目標値に近づけるモータ制御に優先して、モータ電流が電流上限値を下回るように、デューティ比の増大を制限する機能を有している。
また、メインコンピュータ５の目標値演算部５１は、電動モータ２１（電動オイルポンプ２）の動作期間においては、電動モータ２１の目標値を、第１信号ラインＳＬ１を介してポンプ駆動コンピュータ４のモータ操作量演算部４１に出力するが、電動モータ２１の停止期間においては、目標値に替えてオイル温度ＴＦ（オイル温度検出値）の信号を、同じく第１信号ラインＳＬ１を介してポンプ駆動コンピュータ４のモータ操作量演算部４１に出力する。

そして、モータ操作量演算部４１では、オイル温度ＴＦに基づいて電流上限値を設定し、この電流上限値を実際のモータ電流が上回らないように、電動モータ２１の操作量（デューティ比）の増大を制限する。
オイル温度ＴＦに応じた電流上限値は、当該電流上限値の電流で電動モータ２１を駆動し続けても、電動モータ２１や駆動回路３などの温度が熱寿命限界（許容最大温度）を超える温度にならないような電流値として、予め実験やシミュレーションに基づき設定される。

メインコンピュータ５の目標値演算部５１からポンプ駆動コンピュータ４のモータ操作量演算部４１に向けた、目標値及びオイル温度ＴＦの送信は、例えば、目標値及びオイル温度ＴＦに応じたＰＷＭ通信によって行われる。
上記のＰＷＭ通信の一例として、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、目標値演算部５１が第１信号ラインＳＬ１を介してモータ操作量演算部４１に向けて送信するパルス信号ＳＩＧの周波数ｆを固定とし、前記パルス信号ＳＩＧのデューティ比Ｄを、目標値、オイル温度ＴＦに応じて変更することができる。

上記のパルス信号ＳＩＧを受信するモータ操作量演算部４１では、送信されたパルス信号ＳＩＧのデューティ比Ｄを検出し、検出したデューティ比Ｄを、変換テーブルなどを用いて目標値（目標モータ回転数、目標モータ電流）又はオイル温度ＴＦに変換することで、目標値演算部５１が指示した目標値、オイル温度ＴＦを判別する。
ここで、デューティ比が目標値を示すのか、オイル温度ＴＦを示すのかは、パルス信号ＳＩＧの周波数ｆの固定値を異ならせることで判別できるようにする。

即ち、目標値演算部５１は、図３（Ａ）に示すように、目標値を送信する場合には、パルス信号ＳＩＧの周波数ｆをｆ１に固定し、パルス信号ＳＩＧのデューティ比Ｄを目標値に応じて変更する。また、目標値演算部５１１は、オイル温度ＴＦを送信する場合には、図３（Ｂ）に示すように、パルス信号ＳＩＧの周波数ｆをｆ２（ｆ１≠ｆ２）に固定し、パルス信号ＳＩＧのデューティ比Ｄをオイル温度ＴＦに応じて変更する。
そして、パルス信号ＳＩＧを受信するモータ操作量演算部４１では、パルス信号ＳＩＧの周波数ｆを計測し、計測した周波数ｆがｆ１であれば、目標値が送信されている状態であって、デューティ比Ｄの違いが目標値を示すものと判断し、計測した周波数ｆがｆ２であれば、オイル温度ＴＦが送信されている状態であって、デューティ比Ｄの違いがオイル温度ＴＦを示すものと判断する。

換言すれば、周波数ｆがｆ２であるパルス信号ＳＩＧは、そのデューティ比Ｄがオイル温度ＴＦを示すと共に、電動モータ２１の停止指令を兼ねるものであり、モータ操作量演算部５３１は、周波数ｆがｆ２であるパルス信号ＳＩＧを入力している間、即ち、目標値が入力されない状態では、電動モータ２１への通電を遮断して駆動を停止させる。
そして、パルス信号ＳＩＧの周波数ｆがｆ２からｆ１に切り替わると、電動モータ２１の駆動指令と見做し、パルス信号ＳＩＧのデューティ比Ｄから目標値を判断し、係る目標値に制御量が近づくように、電動モータ２１の駆動回路３に送る駆動信号のデューティ比を変更する。

図３（Ａ），（Ｂ）に示す例では、パルス信号ＳＩＧの周波数ｆを固定とし、デューティ比Ｄを目標値やオイル温度ＴＦに応じて変化させるようにしたが、図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、パルス信号ＳＩＧのデューティ比Ｄを固定し、周波数ｆを目標値やオイル温度ＴＦに応じて変化させることができる。
パルス信号ＳＩＧのデューティ比Ｄを固定する場合には、目標値とオイル温度ＴＦとのいずれを送信するかで、デューティ比Ｄの固定値を異ならせるようにする。即ち、目標値を送信する場合には、図４（Ａ）に示すように、デューティ比ＤをＤ１に固定し、目標値に応じて周波数ｆを変更する。一方、オイル温度ＴＦを送信する場合には、図４（Ｂ）に示すように、デューティ比ＤをＤ２（Ｄ１≠Ｄ２）に固定し、オイル温度ＴＦに応じて周波数ｆを変更する。

上記のように、目標値演算部５１（メインコンピュータ５）は、電動オイルポンプ２の停止期間ではオイル温度ＴＦの検出値を、第１信号ラインＳＬ１を介してモータ操作量演算部４１（ポンプ駆動コンピュータ４）に出力し、電動オイルポンプ２の動作期間ではオイル温度ＴＦの検出値に替えて電動オイルポンプ２の目標値を、同じく第１信号ラインＳＬ１を介してモータ操作量演算部４１（ポンプ駆動コンピュータ４）に出力する。
従って、メインコンピュータ５及びポンプ駆動コンピュータ４がそれぞれにオイル温度ＴＦを検出する温度センサを備える場合に比べて、温度センサの数及び温度センサ用のハーネスの数を少なくでき、また、１本の信号ラインＳＬ１を共用して目標値とオイル温度ＴＦとを送信できるので、メインコンピュータ５とポンプ駆動コンピュータ４とを結ぶ信号ラインＳＬ（ハーネス）の数を可及的に少なくできる。

これにより、コストアップやレイアウト性の悪化などを抑制しつつ、メインコンピュータ５におけるオイル温度ＴＦに応じた目標値の設定、及び、ポンプ駆動コンピュータ４におけるオイル温度ＴＦに応じたポンプ制御を実現できる。
また、電流積算値に応じて操作量を制限する場合、ポンプ停止に伴い電流積算値がリセットされるため、ポンプを停止させた後、オイル温度が下がりきらない状態で再起動させると、実際のオイル温度に対して電流上限値が過剰に高い値に設定され、高い電流が許容されることでモータや駆動回路などを過熱させてしまう可能性がある。

しかし、上記のように、オイル温度センサ６の検出結果に基づいて操作量を制限すれば、オイル温度が下がりきらない状態で再起動させても、モータや駆動回路などを過熱させてしまうことを抑制できる。
更に、温度推定値に基づきモータ電流を制限する場合、温度推定値の精度が低く、実際よりも低い温度を推定すると、過剰に高い電流を許容することになり、逆に、実際よりも高い温度を推定すると、過剰に低く電流を制限してしまうことになってしまうが、上記のように、オイル温度センサ６の検出結果に基づいて操作量を制限する構成では、電流を過不足なく制限することができる。

ここで、ポンプ駆動コンピュータ４のモータ操作量演算部４１によるモータ電流の制限処理の一例を、図５のフローチャートに従って説明する。
図５のフローチャートに示すルーチンは、ポンプ駆動コンピュータ４において所定微小時間毎に実行される、モータ操作量演算部４１における処理内容を示す。

まず、ステップＳ１０１では、電動モータ２１（電動オイルポンプ２）を起動させてから、換言すれば、変速機１へのオイル循環を開始させてからの時間を示すタイマINITTMRの更新処理を実施する。
経過時間INITTMRは、電動モータ２１（電動オイルポンプ２）の停止期間において零にリセットされ、電動モータ２１（電動オイルポンプ２）の駆動期間においては本ルーチンの実行周期毎に一定値だけ増大される。

ステップＳ１０２では、電動モータ２１（電動オイルポンプ２）の停止期間において、メインコンピュータ５から送信されるオイル温度ＴＦ（オイル温度検出値）に基づき、電流上限値の設定に用いるオイル温度ＴＦ（℃）を更新する。
ステップＳ１０３では、起動後の経過時間INITTMRが設定時間ｔ１を超えたか否かを判断し、経過時間INITTMRが設定時間ｔ１以内であって電動オイルポンプ２の起動時である場合には、ステップＳ１０４へ進む。

ステップＳ１０４では、電流制限のオフセット時間LIMOFSTTIMを、オイル温度ＴＦに基づき設定する。
ここで、オフセット時間LIMOFSTTIM（秒）は、図６に示すように、オイル温度ＴＦが規定の初期オイル温度である場合に零に設定され、オイル温度ＴＦが規定の初期オイル温度よりも高くなるほどより長い時間に設定される。

次のステップＳ１０５では、電流制限タイマLIMCURCNTに、初期値としてオフセット時間LIMOFSTTIMを設定する処理を行う。
一方、ステップＳ１０３において、経過時間INITTMRが設定時間ｔ１を超えていて、電流制限タイマLIMCURCNTの初期値が設定済であると判断される場合には、ステップＳ１０６へ進み、電流制限タイマLIMCURCNTを前回値に対して設定値だけ増大させる、電流制限タイマLIMCURCNTの更新を行う。
そして、ステップＳ１０５又はステップＳ１０６の次には、ステップＳ１０７へ進み、電流制限タイマLIMCURCNTに基づいて電流上限値（制限電流）ECMAXを設定する。

図７に示すように、電流制限タイマLIMCURCNTと電流上限値ECMAXとの相関が予めテーブルとして設定されており、このテーブルでは、電流制限タイマLIMCURCNTによる計測時間が長くなるに従って（換言すれば、運転時間の経過に伴うオイル温度の上昇に伴って）、電流上限値ECMAXが段階的により低くなるように設定される。
電流制限タイマLIMCURCNTと電流上限値ECMAXとの相関は、規定の初期オイル温度（極低温）で起動させた場合の時間経過に伴うオイル温度の上昇特性と、オイル温度毎の電流上限値ECMAXとに基づき予め設定されている。

即ち、規定の初期オイル温度で起動させた場合には、実際の経過時間INITTMRに基づき前記テーブルを参照して電流上限値ECMAXを決定すれば、そのときのオイル温度ＴＦに見合った電流上限値ECMAXを設定できるようにしてある。
ここで、電動モータ２１（電動オイルポンプ２）の停止期間においてメインコンピュータ５から送信されたオイル温度ＴＦが実際の初期オイル温度となり、この実際の初期オイル温度が規定の初期オイル温度よりも高い場合、実際の経過時間INITTMRに基づき前記テーブルを参照して電流上限値ECMAXを決定すると、実際よりも低いオイル温度に適合する電流上限値ECMAXが設定されることになる。

そして、実際よりも低い温度に基づき電流上限値ECMAXが設定されると、駆動回路３などの温度が熱寿命限界を超える温度になってしまうようなモータ電流が許容されることになる。
そこで、規定の初期オイル温度で起動した場合に実際の初期オイル温度に到達すると見込まれるタイミングを、起動開始時に前記テーブルを参照して電流上限値ECMAXを決定するためのタイミングとするために、ステップＳ１０４でオイル温度ＴＦに基づき電流制限のオフセット時間LIMOFSTTIMを決定し、ステップＳ１０５では、前記テーブルの参照するときの電流制限タイマLIMCURCNTの値を、実際の初期オイル温度が高いほど、より遅れた時期にオフセットさせるようにしてある。

即ち、規定の初期オイル温度でポンプを起動させる場合には、オフセット時間LIMOFSTTIMを零とし、起動からの実際の経過時間を示す電流制限タイマLIMCURCNTに基づきテーブルを参照し、電流上限値ECMAXを設定させる。
一方、規定の初期オイル温度でよりも高いオイル温度でポンプを起動させる場合には、規定の初期オイル温度よりも実際の初期オイル温度が高いほど、オフセット時間LIMOFSTTIMを長くして、起動からの実際の経過時間にオフセット時間LIMOFSTTIMを加算した時間である電流制限タイマLIMCURCNTに基づきテーブルを参照し、電流上限値ECMAXを設定させることで、実際の初期オイル温度が高いほど、起動からの経過時間が同じでもより低い電流上限値ECMAXを設定させるようにしてある。

これにより、規定の初期オイル温度で起動させた場合に適合するテーブルを参照して、実際の初期オイル温度からの温度上昇に対応する電流上限値ECMAXを設定することができる。従って、電動オイルポンプ２の運転停止後に、オイル温度が下がり切る前に、再起動された場合であっても、実際のオイル温度に見合った電流上限値ECMAXを設定することができ、熱寿命限界を超える温度にまで上昇したり、モータ電流が過剰に低く制限されたりすることを抑制できる。
ステップＳ１０７で電流上限値ECMAXを設定すると、ステップＳ１０８では、電流上限値ECMAXとモータ電流検出部４３で検出した実際の電流とを比較することで、電流制限処理の要否を示す電流制限フラグの設定を行う。

前記電流制限フラグは、初期値が零であり、例えば、実際の電流が電流上限値ECMAX以上であれば１がセットされ、電流制限フラグに１がセットされている状態で実際の電流が電流上限値ECMAX未満の状態が設定時間継続すると、電流制限フラグは零にリセットされる。そして、電流制限フラグが１であれば、電源制限を実施する条件であることを示し、電流制限フラグが零であれば、電流制限を実施しない条件であることを示す。
ステップＳ１０９では、電流制限フラグの判別を行い、電流制限フラグが零であれば、ステップＳ１１０へ進む。

ステップＳ１１０では、目標値と制御量との比較に基づき演算した操作量（デューティ比）を制限することなく出力する、電動モータ２１（電動オイルポンプ２）の通常の駆動制御を実施する。
一方、ステップＳ１０９で、電流制限フラグが１であると判別すると、ステップＳ１１１へ進む。

ステップＳ１１１では、目標値と制御量との比較に基づき演算した操作量（デューティ比）を、所定値だけ減少させた上で、駆動回路３に出力させるようにすることで、モータ電流が減るようにし、電流制限フラグが零に切り替わるまで、即ち、モータ電流が安定して電流上限値ECMAXを下回るようになるまで、ステップＳ１１１の処理を繰り返して操作量（デューティ比）を漸減させる。
これによって、温度が熱寿命限界（許容最大温度）を超えるような電流が電動モータ２１に流れる状態を抑制でき、駆動回路３や電動モータ２１の熱劣化、熱損傷の発生を抑制できる。

次に、ポンプ駆動コンピュータ４における故障診断、及び、故障情報、回転数情報の出力処理の一例を、図８のフローチャートに従って説明する。
図８のフローチャートに示すルーチンは、ポンプ駆動コンピュータ４において所定微小時間毎に実行され、まず、ステップＳ２０１（モータ操作量演算部４１）では、パルス信号ＳＩＧのデューティ比Ｄを検出することで、指示された目標値（目標モータ回転数、目標モータ電流）を特定する。

次のステップＳ２０２（モータ回転数演算部４２）では、モータ回転数（rpm）の演算を行う。
そして、ステップＳ２０３（自己診断部４４）では、モータ電流、モータ回転数、目標値、電源電圧などから、電動モータ２１の駆動における故障（異常）の有無を診断する。

例えば、制御量（モータ回転数、モータ電流）が目標値に収束しない場合や、電動モータ２１に電流を流すデューティ比を出力しているのに、モータ電流やモータ回転数が零である場合や、電動モータ２１を停止させるデューティ比を出力しているのに、モータ電流やモータ回転数が零でない場合に、電動モータ２１若しくは電動モータ２１の駆動系の故障を推定する。
ステップＳ２０４では、故障の発生が診断されたか否かを判断する。

そして、故障の発生がない場合には、ステップＳ２０５へ進み、前記電流制限フラグの判別を行い、電流電源フラグが１である電流制限状態では、ステップＳ２０６へ進み、ポンプ駆動コンピュータ４からメインコンピュータ５の回転数／故障情報判断部５２ｂに出力するパルス信号ＳＴＡＴＥのデューティ比Ｄとして、予め設定されたデューティ比Ｄ２を設定する。
また、電流電源フラグが零である非電流制限状態では、ステップＳ２０７へ進み、ポンプ駆動コンピュータ４からメインコンピュータ５の回転数／故障情報判断部５２ｂに出力するパルス信号ＳＴＡＴＥのデューティ比Ｄとして、予め設定されたデューティ比Ｄ１（Ｄ１≠Ｄ２）を設定する。

ステップＳ２０６又はステップＳ２０７の後は、ステップＳ２０８へ進み、そのときのモータ回転数を予め設定された特性に従って周波数ｆに変換し、周波数ｆからモータ回転数を特定できるようにする。
即ち、故障がない場合には、電流制限を行っているか否かに応じてデューティ比ＤをＤ１又はＤ２とし、このデューティ比Ｄのパルス信号ＳＴＡＴＥの周波数ｆを、そのときのモータ回転数に対応する周波数ｆとして、メインコンピュータ５の回転数／故障情報判断部５２ｂに出力する。

図９（Ａ）は、故障がない場合のパルス信号ＳＴＡＴＥの特性を示し、デューティ比ＤがＤ１又はＤ２であるときに、規定範囲内の周波数ｆは、例えば周波数が高いほどモータ回転数（rpm）が高いことを示す。
一方、ステップＳ２０４で故障の発生が診断されていると判断すると、ステップＳ２０９へ進み、パルス信号ＳＴＡＴＥのデューティ比ＤをＤ３（Ｄ１≠Ｄ３、かつ、Ｄ２≠Ｄ３）に設定する。

次のステップＳ２１０では、故障情報を、予め設定された特性に従って周波数ｆに変換し、パルス信号ＳＴＡＴＥの周波数ｆから故障状態を判別できるようにする。例えば、電動モータ２１の電流を遮断できない故障の場合は周波数ｆをｆ１に設定し、逆に、電動モータ２１に電流を流すことができない故障の場合は周波数ｆをｆ２（ｆ１≠ｆ２）に設定する。
図９（Ｂ）は、故障発生時におけるパルス信号ＳＴＡＴＥの特性を示し、デューティ比ＤがＤ３であるときに、規定範囲内の周波数ｆは、特定の故障情報に対応している。

そして、ステップＳ２１１では、上記のようにして設定したデューティＤ（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３のいずれか）及び周波数ｆのパルス信号ＳＴＡＴＥを、メインコンピュータ５の回転数／故障情報判断部５２に第２信号ラインＳＬ２を介して出力する。
上記のステップＳ２０４〜ステップＳ２１１の処理は、回転数／故障情報送信部４５の機能を示す。

メインコンピュータ５の回転数／故障情報判断部５２は、パルス信号ＳＴＡＴＥのデューティ比Ｄ及び周波数ｆを計測し、デューティ比ＤがＤ１又はＤ２である場合は、故障がない状態であると判断し、また、デューティ比ＤがＤ１とＤ２とのいずれであるかによって電流制限状態であるか否かを判断し、更に、デューティ比ＤがＤ１又はＤ２である場合には、周波数ｆからそのときのモータ回転数を判断する。
また、回転数／故障情報判断部５２は、パルス信号ＳＴＡＴＥのデューティ比ＤがＤ３であれば、電動モータ２１の駆動において何らかの故障が発生しているものと判断し、更に、周波数ｆから故障状態を判別する。

尚、回転数／故障情報判断部５２は、図９に示すように、規定範囲を外れた周波数ｆのパルス信号ＳＴＡＴＥを入力した場合に、第２信号ラインＳＬ２を介したポンプ駆動コンピュータ４とメインコンピュータ５との間の通信系の異常を判断することができる。
また、パルス信号ＳＴＡＴＥのデューティ比Ｄを、電流制限の有無及び故障の有無に応じて切り替える代わりに、図１０に示すように、パルス信号ＳＴＡＴＥの周波数ｆを、電流制限の有無及び故障の有無に応じて切り替えて、デューティ比Ｄによってモータ回転数や故障情報を指示するようにできる。

図１０（Ａ）は、故障がない場合のパルス信号ＳＴＡＴＥの特性を示し、周波数ｆがｆ１、ｆ２（ｆ１≠ｆ２）のいずれであるかによって電流制限の有無を指示し、また、規定範囲内のデューティ比Ｄは、例えばデューティ比Ｄが高いほどモータ回転数（rpm）が高いことを示す。
図１０（Ｂ）は、故障発生時におけるパルス信号ＳＴＡＴＥの特性を示し、周波数ｆがｆ３（ｆ１≠ｆ３、かつ、ｆ２≠ｆ３）であることで故障診断されていることを指示し、また、規定範囲内のデューティ比Ｄは、特定の故障情報に対応している。

また、図１０に示したパルス信号ＳＴＡＴＥの特性を用いる場合、規定範囲を外れたデューティ比Ｄのパルス信号ＳＴＡＴＥを、回転数／故障情報判断部５２が入力した場合に、第２信号ラインＳＬ２を介したポンプ駆動コンピュータ４とメインコンピュータ５との間の通信系の異常を判断することができる。

図１１は、メインコンピュータ５における目標値演算部５１、回転数／故障情報判断部５２、回転数演算部５３、診断／保護制御部５４の詳細の一例を示す機能ブロック図である。尚、図１１は、電動オイルポンプ２がオイルを冷却用として供給する場合の制御機能を例示する。
ポンプ駆動コンピュータ４から送信されるパルス信号ＳＴＡＴＥは、回転／状態信号入力部５２ａに入力され、ここで、パルス信号ＳＴＡＴＥのデューティ比Ｄ及び周波数ｆが計測される。

そして、パルス信号ＳＴＡＴＥのデューティ比Ｄ及び周波数ｆの計測結果は、異常／電流制限受付部５２ｂに送られ、例えばデューティ比Ｄから正常状態、電流制限状態、故障状態の判別が行われ、デューティ比Ｄが正常状態又は電流制限状態であることを示す場合には、パルス信号ＳＴＡＴＥの周波数ｆは、モータ回転数を示すので、周波数ｆの情報を、回転数演算部５３に送る。
上記の回転／状態信号入力部５２ａ及び異常／電流制限受付部５２ｂが、図２における回転数／故障情報判断部５２を構成する。

異常／電流制限受付部５２ｂにおける正常状態、電流制限状態、故障状態の判別結果は、診断／保護制御部５４を構成する電動オイルポンプ作動指令部５４ａ及び保護制御部（車両走行制限部）５４ｂに出力される。
電動オイルポンプ作動指令部５４ａは、正常状態又は電流制限状態においては、電動オイルポンプ２の作動許可を要求回転数演算部５１ａに出力し、故障状態においては、電動オイルポンプ２の作動停止指示を要求回転数演算部５１ａに出力する。

一方、保護制御部（車両走行制限部）５４ｂは、電流制限状態又は故障状態において、エンジントルクの増大を制限するなどの車両走行を制限する処理を実施する。
電流制限状態では、ポンプ流量（オイル吐出量）が要求よりも低下し、潤滑や冷却用としてのオイルを電動オイルポンプ２で供給する場合には、過熱や潤滑不良が生じてしまう可能性がある。そこで、保護制御部５４ｂは、電流制限状態において、そのときの実際のポンプ流量（実際のオイル吐出量、実際のモータ回転数）で、過熱や潤滑不良の発生を抑制できる程度に、エンジントルクの上限を設定し、エンジントルク（変速機１の入力トルク）を上限トルク以下に制限するフェイルセーフ処理を実施する。

エンジントルクの制限は、内燃機関では、吸入空気量の増大制限（ストットル最大開度の低下）などによって実施される。
また、故障状態において、保護制御部５４ｂは、例えば、変速機１を介した動力伝達（クラッチ締結）を禁止したり、エンジンを停止したりする、フェイルセーフ処理を実施する。

一方、回転数演算部５３が演算したモータ回転数は、ポンプ流量演算部５１ｂに出力され、ポンプ流量演算部５１ｂは、モータ回転数からポンプ流量を演算する。
電動オイルポンプ冷却量演算部５１ｃは、ポンプ流量を入力し、このポンプ流量からオイルによる冷却量（吸熱量）を演算する。

一方、オイル供給先発熱量演算部５１ｄでは、冷却用オイルの供給先（冷却対象物）における発熱量を、例えば、冷却用オイルの供給先がクラッチであれば、入力トルクやスリップ回転数（入出力軸回転数の差）などに基づいて演算する。
そして、要求回転数演算部５１ａは、電動オイルポンプ作動指令部５４ａから作動許可が指示されていれば、冷却量（吸熱量）と発熱量とから要求されるポンプ流量に見合った目標モータ回転数（又は、目標モータ電流）を演算する。また、要求回転数演算部５１ａは、故障状態において、電動オイルポンプ２の動作を停止させるべく、目標モータ回転数（又は、目標モータ電流）を零に設定する。

要求回転数出力部５１ｅでは、電動オイルポンプ２の目標値の情報を、例えば、デューティ比Ｄに変換し、当該デューティ比Ｄのパルス信号ＳＩＧをポンプ駆動コンピュータ４に向けて出力する。
上記の要求回転数演算部５１ａ、ポンプ流量演算部５１ｂ、電動オイルポンプ冷却量演算部５１ｃ、オイル供給先発熱量演算部５１ｄ、要求回転数出力部５１ｅによって、目標値演算部５１が構成される。

以下では、上記の機能ブロック図に示したメインコンピュータ５の制御機能の一例を、フローチャートに従って説明する。
図１２のフローチャートは、メインコンピュータ５における処理のメインルーチンを示し、このメインルーチンは、メインコンピュータ５において所定微小時間毎に実行される。

まず、ステップＳ３０１（回転数／状態信号入力部５２ａ）では、パルス信号ＳＴＡＴＥのデューティ比Ｄ及び周波数ｆを読み込む。
ステップＳ３０２（異常／電流制限受付部５２ｂ）では、パルス信号ＳＴＡＴＥのデューティ比Ｄ及び周波数ｆの解析によって、電動モータ２１の駆動状態を判別する。

そして、ステップＳ３０３（異常／電流制限受付部５２ｂ）では、電動モータ２１の駆動状態を、正常状態（非電流制限状態）、電流制限状態、故障状態のいずれかに判別する。
故障がなく、かつ、電流制限が行われていない正常状態では、ステップＳ３０４（目標演算部５１、診断／保護制御部５４）へ進み、目標値の演算処理として正常状態に対応する処理（正常回転時処理）を実施する。

また、故障状態ではないものの、実際の電流が電流上限値ECMAXを下回るように、操作量の増大を制限している電流制限状態では、ステップＳ３０５（目標演算部５１、診断／保護制御部５４）へ進み、目標値の演算処理として電流制限状態に対応する処理（電流制限時処理）を実施する。
更に、何らかの故障の発生が診断されている故障状態では、ステップＳ３０６（目標演算部５１、診断／保護制御部５４）へ進み、目標値の演算処理として故障状態に対応する処理（フェール時処理）を実施する。

以下では、ステップＳ３０４、ステップＳ３０５、ステップＳ３０６における処理の内容を、図１３〜図１５のフローチャートに従って説明する。
図１３のフローチャートは、正常状態で実施されるステップＳ３０４の処理（正常回転時処理）の一例を示す。

この図１３のフローチャートにおいて、まず、ステップＳ４０１（回転数演算部５３）では、パルス信号ＳＴＡＴＥの周波数ｆ（又はデューティ比Ｄ）からモータ回転数（rpm）を演算する。
ステップＳ４０２（ポンプ流量演算部５１ｂ）では、モータ回転数から電動オイルポンプ２におけるポンプ流量を演算する。

ステップＳ４０３（電動オイルポンプ冷却量演算部５１ｃ）では、クラッチ等のオイル供給先（冷却対象物）の冷却量（放熱量）を演算し、ステップＳ４０４（オイル供給先発熱量演算部５１ｄ）では、オイル供給先（冷却対象物）の発熱量を演算する。
そして、ステップＳ４０５（要求回転数演算部５１ａ）では、冷却量（放熱量）と発熱量とから、オイル供給先（冷却対象物）の冷却に必要なオイル流量を演算する。

ステップＳ４０６（要求回転数演算部５１ａ）では、必要オイル流量を得られるモータ回転数を目標値として演算し、ステップＳ４０７（要求回転数出力部５１ｅ）では、ステップＳ４０６で演算した目標モータ回転数を指示するデューティ比Ｄ（又は周波数ｆ）のパルス信号ＳＩＧを、ポンプ駆動コンピュータ４に向けて出力する。

図１４のフローチャートは、電流制限状態で実施されるステップＳ３０５の処理（電流制限時処理）の一例を示す。
この図１４のフローチャートにおいて、まず、ステップＳ５０１（保護制御部５４ｂ）では、電流制限状態であることを示す異常ブラグをセットし、かつ、電流の増大が制限されることでオイル流量が要求よりも低下するので、オイル供給先（冷却対象物）の発熱量（換言すれば、必要オイル流量）を抑制するための走行制限処理（例えば、エンジントルクの増大を制限する処理）を実施する。
以下ステップＳ５０２〜ステップＳ５０８では、ステップＳ４０１〜ステップＳ４０７と同様にして、目標モータ回転数を演算して出力する。

図１５のフローチャートは、故障状態で実施されるステップＳ３０６の処理（フェール時処理）の一例を示す。
この図１５のフローチャートにおいて、まず、ステップＳ６０１（保護制御部５４ｂ）では、故障状態であることを示す異常ブラグをセットし、かつ、電動オイルポンプ２からのオイル供給を止めることで、オイル供給による冷却ができなくなるので、ステップＳ５０１での制限よりもより厳しい走行制限処理（例えば、エンジン停止や、変速機１におけるクラッチ締結禁止など）を実施する。

ステップＳ６０２では、モータ回転数の検出値を零とし、ステップＳ６０３では、ポンプ流量の検出値を零とする。
ステップＳ６０４では、ステップＳ４０３と同様にして冷却量を演算し、ステップＳ６０５では、ステップＳ４０４と同様にして発熱量を演算する。
そして、ステップＳ６０６では、目標モータ回転数に零（回転停止）を設定し、ステップＳ６０７では、目標モータ回転数＝０（電動オイルポンプ２の停止）を指示するパルス信号ＳＩＧを、ポンプ駆動コンピュータ４に向けて出力する。

尚、電動オイルポンプ２のオイルの供給先を変速機に１に限定するものではなく、パワーステアリング装置などの油圧装置を供給先とすることができる。
また、ポンプ駆動コンピュータ４は、電動オイルポンプ２の停止期間において入力したオイル温度ＴＦを初期値とし、その後の冷却量、発熱量などの条件から、オイル温度ＴＦの変化を推定することができる。
また、ポンプ駆動コンピュータ４、駆動回路３、電動オイルポンプ２などを一体的に設けることができる。
また、変速機１にオイルを供給するオイルポンプとして、電動オイルポンプ２と共に、エンジンで駆動されるオイルポンプを備えることができる。

ここで、上記実施形態から把握し得る請求項以外の技術的思想について、以下に効果と共に記載する。
（イ）前記電動オイルポンプは、ハイブリッド車両における変速機に対してオイルを供給する、請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両用電動オイルポンプの制御装置。
上記発明によると、ハイブリッド車両の変速機にオイルを供給する電動オイルポンプにおいて、コストアップやレイアウト性の悪化を抑制しつつ、オイル温度の検出値に基づき電動オイルポンプを高精度に制御できる。

（ロ）前記目標値及びオイル温度の送信に用いられる信号ラインとは別の信号ラインを用いて、前記第２ユニットから前記第１ユニットに対し、前記電動オイルポンプの回転数の情報と故障情報との少なくとも一方を出力する、請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両用電動オイルポンプの制御装置。
上記発明によると、第１ユニットが、電動オイルポンプの回転数及び故障情報との少なくとも一方を入力することで、第２ユニットに出力する目標値を適切に設定できる。

（ハ）前記第２ユニットは、前記第１ユニットに送信するパルス信号のデューティ比と周波数との一方を固定し他方を変更することで前記電動オイルポンプの回転数の情報及び故障情報を指示し、かつ、前記電動オイルポンプの回転数の情報を出力する場合と前記故障情報を出力する場合とで、デューティ比又は周波数の固定値を異なる値に設定する、請求項（ロ）記載の車両用電動オイルポンプの制御装置。
上記発明によると、１つの信号ラインを用いて、前記電動オイルポンプの回転数の情報及び故障情報を送信することができる。

（ニ）車両用の電動オイルポンプの制御目標値を出力するユニットであって、前記電動オイルポンプの停止期間においてオイル温度の検出値を出力する第１ユニットと、前記第１ユニットが出力する前記制御目標値及びオイル温度の検出値を入力し、前記電動オイルポンプの操作量を出力する第２ユニットと、を備え、前記第２ユニットは、オイル温度の検出値に基づき前記電動オイルポンプの制御量の上限値を演算し、前記電動オイルポンプの制御量が前記上限値を超えないように前記操作量を制限する、車両用電動オイルポンプの制御装置。
上記発明によると、オイル温度によって熱寿命限界を超える温度となる操作量が異なるので、オイル温度に応じて設定した上限値を電流などの制御量が超えないように、操作量を制限することで、熱寿命限界を超える温度となることを抑制しつつ、操作量が過剰に制限されることを抑制できる。

（ホ）前記第２ユニットは、前記操作量を制限しているか否かを示す信号を、前記目標値及びオイル温度の送信に用いられる信号ラインとは別の信号ラインを用いて、前記第１ユニットに送信し、
前記第１ユニットは、前記操作量を制限している場合に車両の走行を制限する、請求項（ニ）記載の車両用電動オイルポンプの制御装置。
上記発明によると、操作量の制限によってポンプ流量（オイル流量）が要求よりも低下する場合に、低下したオイル流量でも熱寿命限界を超える温度にならないように、エンジントルクの増大を制限するなどして、車両の走行を制限する。

１…変速機、２…電動オイルポンプ、３…駆動回路、４…ポンプ駆動コンピュータ（第２ユニット）、５…メインコンピュータ（第１ユニット）、６…オイル温度センサ

Claims (3)

1. 車両用の電動オイルポンプの制御目標値を出力するユニットであって、前記電動オイルポンプの停止期間においてオイル温度の検出値を出力する第１ユニットと、
   前記第１ユニットが出力する前記制御目標値及びオイル温度の検出値を入力し、前記電動オイルポンプの操作量を出力する第２ユニットと、
   を備え、
   前記第２ユニットは、前記電動オイルポンプを駆動する電動モータの電流が、前記電動オイルポンプの停止期間において入力したオイル温度の検出値及び前記電動オイルポンプを起動させてからの経過時間に応じた電流上限値を上回らないように、前記電動オイルポンプの操作量を制限する、車両用電動オイルポンプの制御装置。
2. 前記第１ユニットは、前記電動オイルポンプの停止期間では前記制御目標値に替えてオイル温度の検出値を出力し、前記電動オイルポンプの動作期間では前記オイル温度の検出値に替えて前記制御目標値を出力し、
   前記第２ユニットは、前記第１ユニットが前記オイル温度の検出値を出力するときに、前記電動オイルポンプへの通電を遮断して動作を停止させる、請求項１記載の車両用電動オイルポンプの制御装置。
3. 前記第１ユニットは、前記オイル温度の検出値を出力するときと前記制御目標値を出力するときとで出力するパルス信号の周波数を異ならせ、前記電動オイルポンプの停止期間では前記パルス信号のデューティ比を前記オイル温度の検出値に応じて変更し、前記電動オイルポンプの動作期間では前記パルス信号のデューティ比を前記制御目標値に応じて変更し、
   前記第２ユニットは、前記第１ユニットが出力する前記パルス信号の周波数及びデューティ比を計測して、前記オイル温度の検出値と前記制御目標値とを求める、
   請求項２記載の車両用電動オイルポンプの制御装置。