JP5732555B2 - 電動オイルポンプの制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、電動モータを動力源とする電動オイルポンプの制御装置に関する。

電動オイルポンプの空回りを判定する方法として、ポンプ作動中のモータ電流を用いるものが存在する。具体的には、ポンプ作動中にモータ電流（例えば、その駆動指令値）を検出し、これが所定値よりも小さい場合に、上記空回りの発生を判定するものである（下記特許文献１）。

特開２００９−２９９６６５号公報

しかし、オイルの温度が極めて低い領域では、オイル粘性の大幅な増大に対して電動モータに関する作動制限の観点からポンプ負荷の増大が抑えられるため、正常時と空回り発生時との間でポンプ負荷に判定上有意な差が形成されず、モータ電流に基づく判定が困難となる。

そこで、本発明は、以上の問題を考慮し、電動オイルポンプの負荷に基づく判定が困難となる領域においても空回りの発生を容易に判定可能とすることを目的とする。

本発明は、空回りの判定に際して電動オイルポンプの目標回転数を増大させることによって上記目的を達成する。本発明に係る電動オイルポンプの制御装置は、潤滑冷却用のオ イルを供給する電動オイルポンプのモータ電流により該電動モータの空回りを検知する電 動オイルポンプの制御装置であって、オイル温度が所定値よりも低い場合に、目標回転数 を正常時に上昇させることが可能な上限回転数よりも高く設定し、実際の回転数が該目標 回転数に追従したときに空回りと判定する空回り判定手段を含んで構成される。

本発明によれば、空回りの判定に際して電動オイルポンプの目標回転数を増大させることで、正常時にはポンプ負荷の増大が抑制されて、実際の回転数が目標回転数に追従せず、目標回転数との差が拡大する一方、空回り発生時には実際の回転数が目標回転数に追従可能であるので、オイル粘性が増大し、電動オイルポンプの負荷に基づく判定が困難となる領域においても回転数によって空回りの発生を容易に判定することができる。

本発明の一実施形態に係る電動オイルポンプの制御装置を備えた車両用変速システムの構成図 同上制御装置が実行する空回り判定ルーチンのフローチャート 同上空回り判定ルーチンにおける目標回転数演算処理の流れを示すフローチャート 同上空回り判定ルーチンにおける診断開始判定処理の流れを示すフローチャート ポンプ作動要求検知処理の流れを示すフローチャート 相電流減少検知処理の流れを示すフローチャート ハンチング検知処理の流れを示すフローチャート 相電流エッジカウント処理の流れを示すフローチャート 目標回転数のオイル温度に対する変化の概略を示す説明図 ブラシレスモータの実際の回転数、ならびに正常時及び空回り発生時における相電流の変化の一例を示す説明図 本発明の他の実施形態に係る電動オイルポンプの制御装置を備えた車両用変速システムの構成図

以下に図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る電動オイルポンプ７の制御装置４を備えた車両用変速システムの構成図である。

本実施形態において、内燃機関（以下「エンジン」という）１は、自走車両の駆動源を構成しており、クランクシャフトは、発進クラッチ２及び車両の前進及び後退を切り換えるための図示しない前後進切換機構を介して無段変速機３に接続している。

発進クラッチ２は、本実施形態において湿式の多板クラッチ（図１は、説明の便宜上一対のクラッチプレートのみを示す）であって、車両発進時にオイルの供給を受けて入力側及び出力側のクラッチプレート２ａ，２ｂが締結し、エンジン１の出力トルクを無段変速機３に伝達させる。

無段変速機３は、プライマリプーリ３１及びセカンダリプーリ３２と、これらのプーリ３１，３２の間に掛け渡されたベルト３３とからなり、プライマリプーリ３１が受けたエンジントルクをベルト３３を介してセカンダリプーリ３２に伝え、車両駆動輪に繋がる軸部材を回転させる。無段変速機３の変速比は、各プーリ３１，３２へのオイルの供給圧力を調節することで変化させることが可能である。具体的には、それぞれのプーリ３１，３２においてオイル供給によって可動円錐板を軸方向に移動させることで、各プーリ３１，３２におけるベルト接触位置での半径を調節し、両プーリ３１，３２の回転比を変化させる。

コントロールユニット４は、本実施形態において「電動オイルポンプの制御装置」を構成し、「判定時制御手段」、「回転数検出手段」、「空回り判定手段」、「制御信号出力手段」及び「オイル温度検出手段」としての機能を実現する。コントロールユニット４は、マイクロコンピュータを内蔵しており、車両の運転状態を示す各種のセンサ出力信号を入力して、これらのセンサ出力信号に基づいて発進及び変速制御信号を演算し、演算した制御信号を調圧装置５に出力する。

調圧装置５は、発進及び変速制御信号を入力し、これをもとにオイルポンプ６，７の吐出圧力を変速システム各部への目標供給圧力に調整して、調圧後のオイルを発進クラッチ２及び無段変速機３に供給する。

本実施形態に係るオイルポンプシステムは、エンジン１の出力トルクを受けて作動する機械駆動式ポンプ（機械オイルポンプ）６と、電源を有する電気駆動式ポンプ（電動オイルポンプ）７とを組み合わせて構成されている。電動オイルポンプ７は、機械オイルポンプ６をバイパスするオイル通路に介装されており、電動モータ（本実施形態では、ブラシレスモータ）７１を動力源としている。機械オイルポンプ６及び電動オイルポンプ７は、同時又は個別に動作可能であり、図示しない変速機ハウジングに取り付けられたオイルパン８からオイルを汲み上げ、これを調圧装置５に供給する。本実施形態では、電動オイルポンプ７が設けられているオイル通路に逆止弁９を設置しており、この逆止弁９により、機械オイルポンプ６が汲み上げた高圧のオイルが電動オイルポンプ７側の通路に流入するのを防止している。

ここで、本実施形態では、エンジン１に関してアイドルストップ・スタート制御を実行し、アイドルストップ中に発進クラッチ２及び無段変速機３に電動オイルポンプ７によってオイルを供給し続けることで、アイドルストップ後の再発進に際して駆動輪へのトルク伝達を滑らかにし、エンジン１の再始動直後における機械オイルポンプ６の吐出圧力不足に起因するトルクショックの発生を抑制する。

このように、コントロールユニット４は、主に車両の発進及び変速制御を実行するものであるが、本実施形態ではこれに加えて、電動オイルポンプ７の作動中にその空回りの発生を判定し、空回りの発生を検知した場合に、運転者に対して警告を表示するとともに、アイドルストップ・スタート制御の実行を禁止する。表示装置２１は、コントロールユニット４からの制御信号を受け、電動オイルポンプ７に空回りが発生していることを示す警告を表示する。以下に、電動オイルポンプ７の空回りを判定する制御（空回り判定ルーチン）について説明する。電動オイルポンプ７の空回りは、オイルパン８内の油量の減少、オイル通路への気泡の混入又は油圧系配管の接続不良部からのオイル漏れ等によって発生する。本実施形態では、判定すべき空回りとして、少なくともこれらの事象に起因する空回りを想定する。

図２は、本実施形態に係る空回り判定ルーチンのフローチャートである。このルーチンは、コントロールユニット４によって所定時間毎に実行される。

Ｓ１０１では、電動オイルポンプ７の作動要求があったか否かを判定する。ポンプ作動要求があった場合は、Ｓ１０２へ進み、それ以外の場合は、Ｓ１１３へ進む。

Ｓ１０２では、オイル温度Ｔｏｉｌを読み込む。本実施形態において、オイル温度Ｔｏｉｌは、オイルパン８に設けられた温度センサ１１によって検出する。このステップでの処理が「オイル温度検出手段」としての機能を実現する。

Ｓ１０３では、電動オイルポンプ７の目標回転数ｔＮｓｅｔを演算し、電動オイルポンプ７の実際の回転数Ｎを演算した目標回転数ｔＮｓｅｔとするように、回転数のフィードバック制御を実行する。目標回転数ｔＮｓｅｔは、図３に示す目標回転数演算処理によって演算する。

Ｓ１０４では、空回り判定開始フラグＦｓｔｒが１に設定されているか否かを判定する。１に設定されている場合は、Ｓ１０５へ進み、それ以外の場合は、Ｓ１１３へ進む。空回り判定開始フラッグＦｓｔｒは、図４〜８に示す処理（診断開始判定処理）によって設定する。

Ｓ１０５では、電動オイルポンプ７の実際の回転数Ｎを検出し、目標回転数ｔＮｓｅｔと検出した回転数Ｎとの差が所定値ＳＬｎ１以下であり、且つオイル温度Ｔｏｉｌが所定値Ｔ１以下であるか否かを判定する。これらの条件が満たされた場合、即ちオイルが低温状態にある環境において電動オイルポンプ７の回転数Ｎが目標回転数ｔＮｓｅｔに追従している場合は、Ｓ１０６へ進み、満たされない場合は、Ｓ１０８へ進む。このステップでの処理が「回転数検出手段」及び「空回り判定手段」としての機能を実現する。

Ｓ１０６では、第１のタイマＴＩＭ１をカウントアップする（例えば、ＴＩＭ１＝ＴＩＭ１＋１）。

Ｓ１０７では、カウントアップ後のタイマＴＩＭ１が所定値ＳＬｔ１に達しているか否かを判定する。達している場合は、Ｓ１１１へ進み、達していない場合は、このルーチンをリターンする。

Ｓ１０８では、電動オイルポンプ７を駆動するブラシレスモータ７１の相電流Ｉｉを検出し、検出した相電流（具体的には、相電流フィルタ値）Ｉｉが所定値ＳＬｉ１以下であるか否かを判定する。所定値ＳＬｉ１以下である場合、即ちオイルが上記所定値Ｔ１よりも大きな値の温度にある環境において電動オイルポンプ７の負荷（ポンプ負荷）が所定値ＳＬｉ１によって下限が定められる範囲を超えて減少した場合は、Ｓ１０９へ進み、それ以外の場合は、Ｓ１１３へ進む。本実施形態において、相電流フィルタ値Ｉｉは、電流センサによって測定したブラシレスモータ７１の相電流に一次フィルタ等の処理を施して得られる値である。相電流フィルタ値Ｉｉは、ブラシレスモータ７１に対する駆動指令値（電流指令値）で代用することも可能である。

Ｓ１０９では、第２のタイマＴＩＭ２をカウントアップする（例えば、ＴＩＭ２＝ＴＩＭ２＋１）。

Ｓ１１０では、カウントアップ後のタイマＴＩＭ２が所定値ＳＬｔ２に達しているか否かを判定する。達している場合は、Ｓ１１１へ進み、達していない場合は、このルーチンをリターンする。ここで、Ｓ１０５〜１０７の処理とＳ１０８〜１１０の処理との順序を入れ替え、オイル温度Ｔｏｉｌが所定値Ｔ１よりも高温側の領域にあり且つ相電流Ｉｉが所定値ＳＬｉ１以下であるか否かを先に判定し、この判定結果が否である場合に、上記回転数の差（＝ｔＮｓｅｔ−Ｎ）が所定値ＳＬｎ１以下であるか否かを判定するようにしてもよい。

Ｓ１１１では、空回り判定確定フラグＦｊｄｇを１に設定し、電動オイルポンプ７に空回りが発生しているとの判定を確定する。コントロールユニット４は、この判断を受けて、表示装置２１に対して警告表示信号を出力するとともに、図示しないエンジンコントロールユニットに対してアイドルストップ・スタート制御の実行を禁止するための制御信号を出力する。エンジンコントロールユニットは、エンジン１のアイドルストップ・スタート制御を実行する機能を有しており、コントロールユニット４からの上記制御信号を受けて、アイドルストップ・スタート制御の実行を保留する。このステップでの処理が「制御信号出力手段」としての機能を実現する。

Ｓ１１２では、空回り判定開始フラグＦｓｔｒをリセットする（Ｆｓｔｒ＝０）。

Ｓ１１３では、第１及び第２のタイマＴＩＭ１，ＴＩＭ２を夫々リセットする（ＴＩＭ１＝０，ＴＩＭ２＝０）。

図３は、目標回転数演算処理の流れを示すフローチャートである。
Ｓ２０１では、診断開始判定処理を実行し、空回り発生の疑い（又は前兆）がある場合に空回り判定開始フラグＦｓｔｒを１に設定する。診断開始判定処理は、図４及び図５〜８のフローチャートに示す流れに従って行う。

Ｓ２０２では、空回り判定開始フラグＦｓｔｒが１であるか否かを判定する。１である場合は、Ｓ２０３へ進み、それ以外の場合は、Ｓ２０５へ進む。

Ｓ２０３では、電動オイルポンプ７の目標回転数ｔＮｓｅｔを判定用目標回転数に設定する。本実施形態において、判定用目標回転数は、オイル温度Ｔｏｉｌに基づいて設定され、図９に示すように、温度想定域全体を通じた傾向としてオイル温度Ｔｏｉｌの上昇に対して増大させて設定されるが、Ｔ１以下の低温域とＴ２以上の高温域とでは、これら以外の中間域（Ｔ１〜Ｔ２）と比較してより大きな値に設定される。具体的には、判定用目標回転数は、Ｔ１以下の低温域では、ブラシレスモータ７１に関する作動制限の観点から電動オイルポンプ７について実用上許容される範囲（制御許容域）の上限値ＬＭＴｎを超える値に設定される一方、Ｔ２以上の高温域では上限値ＬＭＴｎ以下の制御許容域の範囲内で設定される。本実施形態において、低温域について設定される判定用目標回転数は、ブラシレスモータ７１の定格から定まる最大回転数である。これに対し、中間域（Ｔ１〜Ｔ２）では、電動オイルポンプ７の作動要求に応じた回転数（下に述べる要求回転数）ｔＮｒｅｑに設定される。このステップでの処理及び先に述べたＳ１０３での処理（回転数のフィードバック制御）が「判定時制御手段」としての機能を実現する。

Ｓ２０４では、第３のタイマＴＩＭ３をカウントアップする（例えば、ＴＩＭ３＝ＴＩＭ３＋１）。

Ｓ２０５では、電動オイルポンプ７の目標回転数ｔＮｓｅｔを、電動オイルポンプ７の作動要求に応じた回転数（要求回転数ｔＮｒｅｑ）に設定する。本実施形態において、要求回転数ｔＮｒｅｑは、図９に二点鎖線で示すように、オイル温度Ｔｏｉｌの上昇に応じて線形的に増加設定される。

Ｓ２０６では、第３のタイマＴＩＭ３をリセットする（ＴＩＭ３＝０）。

Ｓ２０７では、カウントアップ後のタイマＴＩＭ３が所定値ＳＬｔ３に達しているか否かを判定する。達している場合は、Ｓ２０８へ進み、達していない場合は、このルーチンをリターンする。

Ｓ２０８では、空回り判定開始ルーチンＦｓｔｒをリセットする（Ｆｓｔｒ＝０）。

Ｓ２０９では、電動オイルポンプ７の目標回転数ｔＮｓｅｔを要求回転数ｔＮｒｅｑに設定する。これにより、所定値ＳＬｔ３によって定められる時間内に空回りの発生を検知しない場合は、電動オイルポンプ７の回転数を要求回転数ｔＮｒｅｑに低下させることで、大きな負荷が掛かり続けることによるブラシレスモータ７１の過剰な発熱を防止するのである。

Ｓ２１０では、第３のタイマＴＩＭ３をリセットする（ＴＩＭ３＝０）。

図４は、診断開始判定処理の流れを示すフローチャートである。
Ｓ３０１では、図５のフローチャートに示す流れに従ってポンプ作動要求検知処理を実行する。

Ｓ３０２では、図６のフローチャートに示す流れに従って相電流減少検知処理を実行する。

Ｓ３０３では、図７及び８のフローチャートに示す流れに従ってハンチング検知処理を実行する。

このように、本実施形態では、電動オイルポンプ７の作動要求が発生した場合及び電動オイルポンプ７の作動中に空回りの発生した疑い（又は前兆）のある場合に、空回りの判定を実行するが、所定時間毎に行うなど、定期的にこれを実行するようにしてもよい。

図５は、ポンプ作動要求発生検知処理の流れを示すフローチャートである。
Ｓ４０１では、電動オイルポンプ７の目標回転数ｔＮｓｅｔ（判定開始前であるので、要求回転数ｔＮｒｅｑ）が増加しているか否かを判定する。例えば、現在の目標回転数ｔＮｓｅｔと前回の（即ち１処理実行前のルーチンにおける）目標回転数ｔＮｓｅｔ_ｎ−１との差（＝ｔＮｓｅｔ−ｔＮｓｅｔ_ｎ−１）が所定値よりも大きいか否かを判定する。増加している場合は、Ｓ４０２へ進み、それ以外の場合は、診断開始判定処理の基本的な流れを示す図４のルーチン（以下「判定基本ルーチン」という）にリターンする。

Ｓ４０２では、前回の目標回転数ｔＮｓｅｔ_ｎ−１が０であるか否かを判定する。０である場合は、Ｓ４０３へ進み、それ以外の場合は、判定基本ルーチンにリターンする。

Ｓ４０３では、空回り判定開始フラグＦｓｔｒを１に設定する。

図６は、相電流減少検知処理の流れを示すフローチャートである。
Ｓ５０１では、電動オイルポンプ７の目標回転数ｔＮｓｅｔ（要求回転数ｔＮｒｅｑ）が一定であるか否かを判定する。例えば、現在の目標回転数ｔＮｓｅｔと所定時間前の目標回転数ｔＮｓｅｔ_ｎ−ｍとの差の絶対値（＝｜ｔＮｓｅｔ−ｔＮｓｅｔ_ｎ−ｍ｜）を計算し、これが所定値以下であるか否かを判定する。一定である場合は、Ｓ５０２へ進み、それ以外の場合は、判定基本ルーチンにリターンする。

Ｓ５０２では、現在の目標回転数ｔＮｓｅｔが０よりも大きいか否かを判定する。０よりも大きい場合は、Ｓ５０３へ進み、それ以外の場合は、判定基本ルーチンにリターンする。

Ｓ５０３では、ブラシレスモータ７１の相電流Ｉｉが減少したか否かを判定する。相電流Ｉｉの減少は、例えば、現在の相電流フィルタ値Ｉｉが所定時間前の相電流フィルタ値Ｉｉ_ｎ−ｍよりも所定値以上減少したことをもって判定する。減少した場合は、Ｓ５０４へ進み、それ以外の場合は、判定基本ルーチンにリターンする。このように、本実施形態では、相電流Ｉｉを用いて空回り発生の疑いを判定するが、ポンプ負荷の減少を回転数制御のフィードバック補正量の変動によって検出し、フィードバック補正量が所定値を上回ったことをもってその疑いがあるとしてもよい。

Ｓ５０４では、空回り判定開始フラグＦｓｔｒを１に設定する。

図７は、ハンチング検知処理の流れを示すフローチャートである。
Ｓ６０１では、ポンプ作動要求があったか否かを判定する。ポンプ作動要求があった場合は、Ｓ６０２へ進み、それ以外の場合は、Ｓ６０３へ進む。

Ｓ６０２では、第４のタイマＴＩＭ４をカウントアップする（例えば、ＴＩＭ４＝ＴＩＭ４＋１）。
Ｓ６０３では、第４のタイマＴＩＭ４をリセットする（ＴＩＭ４＝０）。

Ｓ６０４では、相電流エッジカウンタＣＮＴをリセットする（ＣＮＴ＝０）。

Ｓ６０５では、カウントアップ後のタイマＴＩＭ４が所定値ＳＬｔ４に達しているか否かを判定する。達している場合は、Ｓ６０６へ進み、達していない場合は、判定基本ルーチンにリターンする。

Ｓ６０６では、電動オイルポンプ７の相電流Ｉｉを読み込む。

Ｓ６０７では、図８のフローチャートに示す流れに従って相電流エッジ判定処理を実行する。

Ｓ６０８では、第５のタイマＴＩＭ５をカウントアップする（例えば、ＴＩＭ５＝ＴＩＭ５＋１）。

Ｓ６０９では、カウントアップ後のタイマＴＩＭ５が所定値ＳＬｔ５に達しているか否かを判定する。達している場合は、Ｓ６１０へ進み、達していない場合（換言すれば、ポンプ作動要求の発生から所定値ＳＬｔ５によって定められる時間内にある場合）は、Ｓ６１２へ進む。

Ｓ６１０では、相電流エッジカウンタＣＮＴをリセットする（ＣＮＴ＝０）。

Ｓ６１１では、第５のタイマＴＩＭ５をリセットする（ＴＩＭ５＝０）。

Ｓ６１２では、相電流エッジカウンタＣＮＴが所定値ＳＬｃ１に達しているか否かを判定する。達している場合は、Ｓ６１３へ進み、達していない場合は、判定基本ルーチンにリターンする。ポンプ作動要求の発生から所定時間内に所定値ＳＬｃ１以上の回数に亘って相電流レベルフラグＨ，Ｌの切り換えが生じた場合に、ハンチングが発生していると判断するのである。相電流Ｉｉのハンチングは、主にオイル通路への気泡の混入による圧力脈動に起因して生じ得るものである。従って、ハンチングの検知から、気泡の混入による空回り発生の疑いを判定することができる。

Ｓ６１３では、空回り判定開始フラグＦｓｔｒを１に設定する。

図８は、相電流エッジカウント処理の流れを示すフローチャートである。
Ｓ７０１では、相電流Ｉｉが上限側のレベル閾値（以下「高レベル閾値」という）よりも大きいか否かを判定する。高レベル閾値よりも大きい場合は、Ｓ７０２へ進み、それ以外の場合は、Ｓ７０３へ進む。

Ｓ７０２では、相電流レベルフラグを、高レベルを示す値Ｈに設定する。

Ｓ７０３では、相電流Ｉｉが下限側のレベル閾値（以下「低レベル閾値」という）よりも小さいか否かを判定する。低レベル閾値よりも小さい場合は、Ｓ７０４へ進み、それ以外の場合は、Ｓ７０５へ進む。

Ｓ７０４では、相電流レベルフラグを、低レベルを示す値Ｌに設定する。

Ｓ７０５では、前回と今回とで相電流レベルフラグに変化が生じたか否かを判定する。変化が生じた場合は、Ｓ７０６へ進み、生じていない場合は、判定基本ルーチンにリターンする。

Ｓ７０６では、相電流エッジカウンタＣＮＴを所定値（例えば、１）だけインクリメントする。

図１０は、ブラシレスモータ７１の実際の回転数Ｎ及び相電流Ｉｉの、正常時及び空回り発生時における変化の一例を示す説明図である。以下に図１０を参照しつつ、本実施形態によって得られる効果について、本実施形態の作用とともに説明する。同図中、回転数Ｎ及び相電流Ｉｉの双方について、正常時のものを太い実線（Ｎｎｒｍ，Ｉｎｒｍ）で、空回り発生時のものをこれよりも細い実線（Ｎｉｄｌ，Ｉｉｄｌ）で示す。

本実施形態では、図９に示すように、電動オイルポンプ７の目標回転数ｔＮｓｅｔを、空回り判定の実施に際して、Ｔ１以下の低温域では上限回転数ＬＭＴｎを超える値に設定する一方、Ｔ２以上の高温域では上限回転数ＬＭＴｎ以下の制御許容域の範囲内で設定し、これら以外の中間域では電動オイルポンプ７の作動要求に応じた値（要求回転数ｔＮｒｅｑ）に設定した。

このような設定により、中間域において消費電力を増大させることなく空回りの発生を判定することができることに加え、低温域及び高温域でも容易に空回りの発生を判定することが可能となる。そして、中間域に限らず、低温域及び高温域でも空回りの判定が可能であることで、空回りをその発生後速やかに検知して、油量又は油圧不足に起因する問題を回避するための措置を講ずることが可能となる。例えば、本実施形態では、発進クラッチ２及び無段変速機３における油圧不足による動作不良や、オイルの供給不足に対して不足分を補う増出力制御を行う場合の、電動オイルポンプ７及びブラシレスモータ７１に対する過大な駆動要求の印加を回避することが可能である。電動オイルポンプ７等に対する駆動要求が過大となった場合は、電動オイルポンプ７及びブラシレスモータ７１が過回転を生じ、これによって電動オイルポンプ７等において過剰な発熱が生じたり、ポンプ異常に関して誤った診断を下したりするおそれがある。以上に加え、後に述べるように電動オイルポンプ７が汲み上げるオイルによって摺動部の潤滑及び冷却を行う場合は、オイルの供給不足による焼き付きを回避することが可能となる。

図１０を参照すると、Ｔ１以下の低温域では、オイル粘性の増大によるポンプ抵抗（オイルの粘性摩擦抵抗）の増大に対してブラシレスモータ７１に関する作動制限の観点から相電流Ｉｉ（Ｉｎｒｍ）の増大が抑えられるため、正常時と空回り発生時との相電流Ｉｉの差（＝Ｉｎｒｍ−Ｉｉｄｌ）が縮小し、相電流Ｉｉに基づく判定が困難となる。ここで、目標回転数ｔＮｓｅｔを制御許容域を超えて大幅に増大させることで、空回りが発生していない正常時には、相電流Ｉｎｒｍがその上限値に達し、これによって電動オイルポンプ７の回転数Ｎｎｒｍが目標回転数ｔＮｓｅｔに追従せず、目標回転数ｔＮｓｅｔとの差が拡大する。他方で、空回り発生時には、相電流Ｉｉｄｌが上限値に到達せず、作動制限が働かないことから、電動オイルポンプ７の回転数Ｎｉｄｌが目標回転数ｔＮｓｅｔに追従して変化する。従って、低温域では、目標回転数ｔＮｓｅｔの増大に対する実際の回転数Ｎの変動を監視することで、空回りの発生を容易に判定することができる。

これに対し、Ｔ２以上の高温域では、オイル粘性の低下によってポンプ抵抗が減少することから、正常時と空回り発生時との相電流Ｉｉの差が縮小し、相電流Ｉｉに基づく判定が困難となる。ここで、ポンプ部クリアランスが大きく、同一回転数に対するオイル吐出流量が少ない電動オイルポンプ７では、この傾向が顕著である。具体的には、ポンプ部クリアランスが大きい電動オイルポンプ７では、空回りが生じていないとしてもポンプ吐出流量が少ない分、相電流Ｉｒｅｆが比較的小さくなるため、ポンプ部クリアランスは小さいものの空回りが発生しているポンプ（相電流Ｉｉｄｌ）との区別が困難となるのである。本実施形態によれば、空回りの判定に際して目標回転数ｔＮｓｅｔを要求回転数ｔＮｒｅｑよりも増大させて、電動オイルポンプ７の回転数Ｎを意図的に上昇させることで、正常時と空回り発生時との相電流Ｉｉの差（＝Ｉｎｒｍ−Ｉｉｄｌ）を拡大させ、空回りの発生を相電流Ｉｉによって判定することができる。

中間域では、オイル粘性の影響も顕著ではなく、正常時と空回り発生時との間で相電流Ｉｎｒｍ，Ｉｉｄｌにおいて判定にとって充分な差が生じるため、要求回転数ｔＮｒｅｑで電動オイルポンプ７を作動させた場合のブラシレスモータ７１の相電流Ｉｉが所定値ＳＬｉ１よりも大きいか小さいかで、空回りの発生を判定することが可能である。

当然のことながら、空回りの発生を判定するための所定値ＳＬｎ１，ＳＬｉ１は、いずれもオイル温度Ｔｏｉｌに応じて最適な値に設定するのが好ましい。そして、相電流Ｉｉによって判定する場合に、所定値ＳＬｉ１は、オイル温度Ｔｏｉｌの上昇に対して減少傾向をもって設定するとともに、Ｔ２よりも低温側の領域とこれよりも高温側の領域とのそれぞれについて、正常時と空回り発生時との相電流Ｉｎｒｍ，Ｉｉｄｌを区別可能なように適合させるとよい。

以上の説明では、機械オイルポンプ６をバイパスするオイル通路に電動オイルポンプ７を設置し、電動オイルポンプ７によって発進クラッチ２の締結油圧を形成する場合について述べたが、これに限らず、機械オイルポンプ６と電動オイルポンプ７とを独立のオイル通路に設置する場合に適用することも可能である。例えば、図１１に示す車両用変速システムは、機械オイルポンプ６によって発進クラッチ２の締結油圧及び無段変速機３の変速油圧を形成する第１の油圧系とは独立に、発進クラッチ２等の潤滑及び冷却用の第２の油圧系を配設し、この第２の油圧系に電動オイルポンプ７を設置したものである。オイル粘性が増大する低温域（Ｔｏｉｌ≦Ｔ１）では、空回りの判定に際して電動オイルポンプ７の目標回転数ｔＮｓｅｔを制御許容域を超えて増大させることで、通常時と空回り発生時との回転数Ｎの差（＝Ｎｎｒｍ−Ｎｉｄｌ）を拡大させ、回転数Ｎによって判定する一方、オイル粘性が低下する高温域（Ｔｏｉｌ≧Ｔ２）では、目標回転数ｔＮｓｅｔを要求回転数ｔＮｒｅｑよりも上昇させることで、正常時と空回り発生時との相電流Ｉｉの差（＝Ｉｎｒｍ−Ｉｉｄｌ）を拡大させ、相電流Ｉｉによって判定することができる。このように、要求回転数のもとでのポンプ負荷に基づく判定が困難となる低温域及び高温域でも空回りの判定が可能であることで、空回りをその発生後、中間域への移行を待たずに検知し、摺動部へのオイルの供給不足に起因する問題を回避するための措置を講ずることが可能となる。例えば、空回りの発生を判定した場合に、アイドルストップ・スタート制御の実行を禁止することで、潤滑及び冷却不足条件のもとでのアイドルストップの実施を回避し、発進クラッチ２における焼き付きを防止することができる。

また、クラッチ等に代表される摩擦性継手要素に限らず、潤滑若しくは冷却、又はその双方を必要とする各種の摺動部、発熱部にオイルを供給する電動オイルポンプに適用することが可能である。

更に、以上の説明では、低温域及び高温域の双方において要求回転数ｔＮｒｅｑよりも高い判定用目標回転数を設定する場合について述べたが、オイルの温度使用域が狭い場合は、空回り判定のために目標回転数ｔＮｓｅｔを上昇させる領域を低温域及び高温域のうちいずれか一方のみとし、それ以外の領域（低温域を除く比較的高温側の領域又は高温域を除く比較的低温側の領域）では要求回転数ｔＮｒｅｑのもとでの相電流Ｉｉの減少を監視することによって判定してもよい。なお、実際の適用では、回転数Ｎに基づく判定と相電流Ｉｉに基づく判定とのいずれによっても可能な（誤診断のない）領域が存在する場合も想定されるが、そのような場合は、いずれの判定方法によってもよいし、その領域に判定方法を切り換えるための中間点を設定してもよい。

更に、以上の説明では、空回り判定の実施に際して、Ｔ２以上の高温域と中間域（Ｔ１〜Ｔ２）とで判定用目標回転数を切り換え、中間域では判定用目標回転数に要求回転数ｔＮｒｅｑを設定する一方、高温域では要求回転数ｔＮｒｅｑよりも高い判定用目標回転数を設定した。しかし、これに限らず、空回りの発生をポンプ負荷によって判定する領域（例えば、Ｔ１よりも高温側の領域）全体に亘って要求回転数ｔＮｒｅｑよりも高い判定用目標回転数を設定してもよい（図９に示す点線を参照）。

更に、電動オイルポンプ７を組み付け、又は修理若しくは交換した場合は、その後初めての電源投入に際して電動オイルポンプ７が所定回数に亘って回転し、オイルがポンプ内部及び配管等に充填されるまで、空回りの判定を禁止するようにしてもよい。これにより、組み付け等の後、空状態での誤判定を防止することができる。

以上で述べた実施形態の説明から把握し得る、請求項記載のもの以外の技術的思想について、以下に記載する。

追加第１の形態において、電動オイルポンプの制御装置は、前記電動オイルポンプの作動要求に応じた要求回転数よりも高い判定用目標回転数を設定し、前記電動オイルポンプの回転数を前記判定用目標回転数にするための前記電動モータの制御を実行する判定時制御手段と、前記電動モータの制御を実行している間の前記電動オイルポンプの作動状態を検出するポンプ作動状態検出手段と、前記ポンプ作動状態検出手段が検出した作動状態検出値に基づいて前記電動オイルポンプにおける空回りの発生を判定する空回り判定手段と、前記空回り判定手段による判定結果に応じた制御信号を出力する制御信号出力手段と、を含んで構成される電動オイルポンプの制御装置である。

ここに、図３に示すフローチャートのＳ２０３の処理及び図２に示すフローチャートのＳ１０３の処理が「判定時制御手段」としての機能を実現し、図２に示すフローチャートのＳ１０５及び１０８の処理が「ポンプ作動状態検出手段」及び「空回り判定手段」としての機能を実現し、図２に示すフローチャートのＳ１１１の処理が「制御信号出力手段」としての機能を実現する。

前記電動オイルポンプの作動状態は、前記電動モータの制御を実行している間の前記電動オイルポンプの実際の回転数であってよく、ここに、前記判定時制御手段は、前記オイルが低温状態にある場合とそれ以外の場合とで前記判定用目標回転数を切り換え、低温状態にある場合にのみ前記要求回転数よりも高い判定用目標回転数を設定するものであるとよい。

前記電動オイルポンプの作動状態は、前記電動モータの制御を実行している間の前記電動オイルポンプの負荷であってよく、ここに、前記判定時制御手段は、前記オイルが高温状態にある場合とそれ以外の場合とで前記判定用目標回転数を切り換え、高温状態にある場合にのみ前記要求回転数よりも高い判定用目標回転数を設定するものであるとよい。

追加第２の形態において、電動オイルポンプの制御装置は、前記電動オイルポンプの作動要求に応じた要求回転数よりも高い判定用目標回転数を設定し、前記電動オイルポンプの回転数を前記判定用目標回転数にするための前記電動モータの制御を実行する判定時制御手段と、前記オイルの温度が第１の温度よりも低い第１の領域において、前記電動モータの制御を実行している間の前記電動オイルポンプの実際の回転数を検出する回転数検出手段と、前記回転数検出手段が検出した回転数に基づいて、前記第１の領域における前記電動オイルポンプでの空回りの発生を判定する第１の空回り判定手段と、前記オイルの温度が第２の温度よりも高い第２の領域において、前記電動モータの制御を実行している間の前記電動オイルポンプの負荷を、ポンプ負荷として検出するポンプ負荷検出手段と、前記ポンプ負荷検出手段が検出したポンプ負荷に基づいて、前記第２の領域における前記電動オイルポンプでの空回りの発生を判定する第２の空回り判定手段と、前記第１及び第２の空回り判定手段による判定結果に応じた制御信号を出力する制御信号出力手段と、を含んで構成される電動オイルポンプの制御装置である。

ここに、図３に示すフローチャートのＳ２０３の処理及び図２に示すフローチャートのＳ１０３の処理が「判定時制御手段」としての機能を実現し、図２に示すフローチャートのＳ１０５の処理が「回転数検出手段」及び「第１の空回り判定手段」としての機能を実現し、図２に示すフローチャートのＳ１０８の処理が「ポンプ負荷検出手段」及び「第２の空回り判定手段」としての機能を実現し、図２に示すフローチャートのＳ１１１の処理が「制御信号出力手段」としての機能を実現する。図９に示す所定値Ｔ１以下の領域が「第１の領域」に相当し、所定値Ｔ２以上の領域が「第２の領域」に相当する。

前記電動オイルポンプの制御装置は、前記オイルの温度を検出するオイル温度検出手段を更に備え、前記判定時制御手段は、前記オイル温度検出手段が検出したオイル温度に基づいて前記判定用目標回転数を設定するものであるとよい。図２に示すフローチャートのＳ１０２の処理が「オイル温度検出手段」としての機能を実現する。

前記第１の領域について設定する判定用目標回転数は、前記第２の領域について設定する判定用目標回転数よりも大きな値であってよい。

１…内燃機関、２…発進クラッチ、２ａ…入力側クラッチプレート、２ｂ…出力側クラッチプレート、３…無段変速機、３１…プライマリプーリ、３２…セカンダリプーリ、３３…ベルト、４…コントロールユニット、５…調圧装置、６…機械オイルポンプ、７…電動オイルポンプ、７１…電動モータ（ブラシレスモータ）、８…オイルパン、９…逆止弁、１１…温度センサ、２１…表示装置。

Claims (1)

1. 潤滑冷却用のオイルを供給する電動オイルポンプのモータ電流により該電動モータの空 回りを検知する電動オイルポンプの制御装置であって、
   オイル温度が所定値よりも低い場合に、目標回転数を正常時に上昇させることが可能な 上限回転数よりも高く設定し、実際の回転数が該目標回転数に追従したときに空回りと判 定する空回り判定手段を含んで構成される、電動オイルポンプの制御装置。