特許 7035583 電動オイルポンプ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-03-07

(45)【発行日】2022-03-15

(54)【発明の名称】電動オイルポンプ

(51)【国際特許分類】

   F04C 14/28 20060101AFI20220308BHJP

【ＦＩ】

F04C14/28 B

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2018019576

(22)【出願日】2018-02-06

(65)【公開番号】P2019138167

(43)【公開日】2019-08-22

【審査請求日】2021-01-12

(73)【特許権者】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(74)【代理人】

【識別番号】110002583

【氏名又は名称】特許業務法人平田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】香川 弘毅

【審査官】松浦 久夫

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－２３５９７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１６１２４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１７７７３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－２４９０７９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｃ １４／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のギヤ歯が設けられたギヤ部を有する駆動ギヤ及び従動ギヤ、前記駆動ギヤ及び前記従動ギヤを収容するポンプハウジング、ならびに前記駆動ギヤ及び前記従動ギヤの回転軸線方向に沿って前記ギヤ部に押し付けられるサイドプレートを有するポンプ部と、
前記駆動ギヤを回転させる電動モータと、
前記電動モータを制御する制御部と、を備え、
前記駆動ギヤ及び前記従動ギヤの回転により前記ポンプハウジング内にオイルを吸入して吐出する電動オイルポンプであって、
前記制御部は、所定周期毎に得られた前記電動モータの回転速度及び出力トルクならびに前記オイルの温度と前記ポンプ部の寿命に関する指標値との関係が定義されたマップ情報を記憶すると共に、前記マップ情報を参照して前記ポンプ部の寿命を判定する寿命判定手段を有し、
前記指標値は、前記サイドプレートの単位時間あたりの摩耗量である、
電動オイルポンプ。

【請求項2】

前記寿命判定手段は、前記サイドプレートの摩耗量の積算値が閾値を超えたとき、前記ポンプ部が寿命に達したと判定する、
請求項１に記載の電動オイルポンプ。

【請求項3】

複数のギヤ歯が設けられたギヤ部を有する駆動ギヤ及び従動ギヤ、前記駆動ギヤ及び前記従動ギヤを収容するポンプハウジング、ならびに前記駆動ギヤ及び前記従動ギヤを支持する滑り軸受を有するポンプ部と、
前記駆動ギヤを回転させる電動モータと、
前記電動モータを制御する制御部と、を備え、
前記駆動ギヤ及び前記従動ギヤの回転により前記ポンプハウジング内にオイルを吸入して吐出する電動オイルポンプであって、
前記制御部は、所定周期毎に得られた前記電動モータの回転速度及び出力トルクならびに前記オイルの温度と前記ポンプ部の寿命に関する指標値との関係が定義されたマップ情報を記憶すると共に、前記マップ情報を参照して前記ポンプ部の寿命を判定する寿命判定手段を有し、
前記指標値は、前記滑り軸受の単位時間あたりの摩耗量である、
電動オイルポンプ。

【請求項4】

前記寿命判定手段は、前記滑り軸受の摩耗量の積算値が閾値を超えたとき、前記ポンプ部が寿命に達したと判定する、
請求項３に記載の電動オイルポンプ。

【請求項5】

複数のギヤ歯が設けられたギヤ部を有する駆動ギヤ及び従動ギヤ、前記駆動ギヤ及び前記従動ギヤを収容するポンプハウジング、前記駆動ギヤ及び前記従動ギヤの回転軸線方向に沿って前記ギヤ部に押し付けられるサイドプレート、ならびに前記駆動ギヤ及び前記従動ギヤを支持する滑り軸受を有するポンプ部と、
前記駆動ギヤを回転させる電動モータと、
前記電動モータを制御する制御部と、を備え、
前記駆動ギヤ及び前記従動ギヤの回転により前記ポンプハウジング内にオイルを吸入して吐出する電動オイルポンプであって、
前記制御部は、所定周期毎に得られた前記電動モータの回転速度及び出力トルクならびに前記オイルの温度と前記ポンプ部の寿命に関する指標値との関係が定義されたマップ情報を記憶すると共に、前記マップ情報を参照して前記ポンプ部の寿命を判定する寿命判定手段を有し、
前記指標値は、前記サイドプレートの単位時間あたりの摩耗量、及び前記滑り軸受の単位時間あたりの摩耗量である、
電動オイルポンプ。

【請求項6】

前記寿命判定手段は、前記サイドプレートの摩耗量の積算値及び前記滑り軸受の摩耗量の積算値の少なくとも何れかが閾値を超えたとき、前記ポンプ部が寿命に達したと判定する、
請求項５に記載の電動オイルポンプ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電動モータを駆動源とする電動オイルポンプに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、電動モータを駆動源とする電動オイルポンプが、例えばトランスミッションやパワーステアリング装置あるいはブレーキ装置のような車載装置や、各種機械設備等の様々な用途に用いられている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１に記載の電動オイルポンプは、電動モータと、電動モータにより駆動される駆動ギヤと、駆動ギヤとのギヤ歯の噛み合いによって回転する従動ギヤと、駆動ギヤ及び従動ギヤのギヤ部に押し付けられるサイドプレートと、駆動ギヤ及び従動ギヤをサイドプレートと共に収容するポンプハウジングとを備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１６－６５４８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記のように構成された電動オイルポンプにおいて、例えば長期の使用によってサイドプレートが摩耗すると、ポンプハウジング内におけるオイルのシール性が劣化し、容積効率が低下してしまうおそれがある。この場合には、十分な吐出圧や吐出量が得られなくなるので、寿命が近づいたときには使用者等に警告を発して交換や修理を促すことが好ましい。しかし、例えば単に累積使用時間に基づいて寿命を判定すると、実際にはシール性が十分に確保されていても寿命と判定してしまう場合や、過酷な使用条件によって容積効率の低下が著しいのに寿命がまだ先であると判定してしまう場合がある。なお、ここで容積効率とは、駆動ギヤ及び従動ギヤが１回転したときに吐出されるオイルの量の理論値に対する実際値の割合であり、各部の摩耗等によってポンプハウジング内におけるオイルの漏れ量が多くなると容積効率が低下する。

【0006】

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、高い正確性をもってポンプ部の寿命を判定することが可能な電動オイルポンプを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、上記の目的を達成するため、複数のギヤ歯が設けられたギヤ部を有する駆動ギヤ及び従動ギヤ、前記駆動ギヤ及び前記従動ギヤを収容するポンプハウジング、ならびに前記駆動ギヤ及び前記従動ギヤの回転軸線方向に沿って前記ギヤ部に押し付けられるサイドプレートを有するポンプ部と、前記駆動ギヤを回転させる電動モータと、前記電動モータを制御する制御部と、を備え、前記駆動ギヤ及び前記従動ギヤの回転により前記ポンプハウジング内にオイルを吸入して吐出する電動オイルポンプであって、前記制御部は、所定周期毎に得られた前記電動モータの回転速度及び出力トルクならびに前記オイルの温度と前記ポンプ部の寿命に関する指標値との関係が定義されたマップ情報を記憶すると共に、前記マップ情報を参照して前記ポンプ部の寿命を判定する寿命判定手段を有し、前記指標値は、前記サイドプレートの単位時間あたりの摩耗量である、電動オイルポンプを提供する。
また、本発明は、上記の目的を達成するため、複数のギヤ歯が設けられたギヤ部を有する駆動ギヤ及び従動ギヤ、前記駆動ギヤ及び前記従動ギヤを収容するポンプハウジング、ならびに前記駆動ギヤ及び前記従動ギヤを支持する滑り軸受を有するポンプ部と、前記駆動ギヤを回転させる電動モータと、前記電動モータを制御する制御部と、を備え、前記駆動ギヤ及び前記従動ギヤの回転により前記ポンプハウジング内にオイルを吸入して吐出する電動オイルポンプであって、前記制御部は、所定周期毎に得られた前記電動モータの回転速度及び出力トルクならびに前記オイルの温度と前記ポンプ部の寿命に関する指標値との関係が定義されたマップ情報を記憶すると共に、前記マップ情報を参照して前記ポンプ部の寿命を判定する寿命判定手段を有し、前記指標値は、前記滑り軸受の単位時間あたりの摩耗量である、電動オイルポンプを提供する。
また、本発明は、上記の目的を達成するため、複数のギヤ歯が設けられたギヤ部を有する駆動ギヤ及び従動ギヤ、前記駆動ギヤ及び前記従動ギヤを収容するポンプハウジング、前記駆動ギヤ及び前記従動ギヤの回転軸線方向に沿って前記ギヤ部に押し付けられるサイドプレート、ならびに前記駆動ギヤ及び前記従動ギヤを支持する滑り軸受を有するポンプ部と、前記駆動ギヤを回転させる電動モータと、前記電動モータを制御する制御部と、を備え、前記駆動ギヤ及び前記従動ギヤの回転により前記ポンプハウジング内にオイルを吸入して吐出する電動オイルポンプであって、前記制御部は、所定周期毎に得られた前記電動モータの回転速度及び出力トルクならびに前記オイルの温度と前記ポンプ部の寿命に関する指標値との関係が定義されたマップ情報を記憶すると共に、前記マップ情報を参照して前記ポンプ部の寿命を判定する寿命判定手段を有し、前記指標値は、前記サイドプレートの単位時間あたりの摩耗量、及び前記滑り軸受の単位時間あたりの摩耗量である、電動オイルポンプを提供する。

【発明の効果】

【0008】

本発明に係る電動オイルポンプによれば、高い正確性をもってポンプ部の寿命を判定することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施の形態に係る外接ギヤポンプを示す断面図である。

【図2】外接ギヤポンプのポンプ部を示す分解斜視図である。

【図3】外接ギヤポンプの動作状態を説明する説明図である。

【図4】制御部の構成例を示す概略構成図である。

【図5】第１のマップ情報の具体例を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

［実施の形態］
本発明の実施の形態について、図１乃至図５を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。

【0011】

（外接ギヤポンプの構造）
図１は、本発明の実施の形態に係る外接ギヤポンプの断面図である。図２は、外接ギヤポンプのポンプ部を示す分解斜視図である。図３は、外接ギヤポンプの動作状態を説明する説明図である。この外接ギヤポンプは、本発明の電動オイルポンプの一態様である。

【0012】

外接ギヤポンプ１は、ポンプ部１０と、ポンプ部１０を駆動する電動モータ２と、電動モータ２を制御する制御部７とを有している。ポンプ部１０は、電動モータ２のトルクによって回転する駆動ギヤ３と、駆動ギヤ３の回転により回転する従動ギヤ４と、第１及び第２のサイドプレート５１，５２と、第１及び第２のサイドプレート５１，５２に保持された円筒状の滑り軸受５３～５６と、駆動ギヤ３及び従動ギヤ４を第１及び第２のサイドプレート５１，５２ならびに滑り軸受５３～５６と共に収容するポンプハウジング６とを備えている。第１及び第２のサイドプレート５１，５２は、駆動ギヤ３及び従動ギヤ４よりも硬度が低い材料からなる。より具体的には、駆動ギヤ３及び従動ギヤ４が例えば鉄系金属からなり、第１及び第２のサイドプレート５１，５２が例えばアルミニウム合金もしくは樹脂からなる。

【0013】

この外接ギヤポンプ１は、例えば車両に搭載され、駆動ギヤ３及び従動ギヤ４の回転によりポンプハウジング６内に車載装置の動作のためのオイルを吸入して吐出する。この車載装置としては、例えばトランスミッションやパワーステアリング装置が挙げられる。図３では、電動モータ２が正回転する場合の駆動ギヤ３及び従動ギヤ４の回転方向を矢印Ａ_１，Ａ_２で示し、オイルの吸入方向及び吐出方向を白抜きの矢印で示している。なお、電動モータ２が逆回転する場合には、オイルの吸入方向及び吐出方向が逆向きとなる。

【0014】

電動モータ２は、モータハウジング２０と、モータシャフト２１と、モータハウジング２０に保持された環状の固定子２２と、固定子２２の内側に配置された回転子２３と、モータシャフト２１を支持する転がり軸受２４，２５と、固定子２２に対するモータシャフト２１の回転角を検出する回転角センサ２６とを有している。

【0015】

固定子２２は、鉄心２２１と、鉄心２２１に取り付けられたインシュレータ２２２と、インシュレータ２２２に巻き付けられた巻線２２３とを有している。巻線２２３には、制御部７からモータ電流が供給される。回転子２３は、モータシャフト２１に固定されたコア２３１と、コア２３１の外周面に取り付けられた複数の永久磁石２３２とを有している。回転角センサ２６は、モータシャフト２１の一端部に設けられたフランジ２１１に固定され、複数の磁極を有する永久磁石２６１と、モータハウジング２０に固定され、永久磁石２６１の磁極の磁界を検出する磁気センサ２６２とを有している。磁気センサ２６２の検出信号は制御部７に送られる。

【0016】

駆動ギヤ３は、複数の外歯３１が設けられたギヤ部３２と、ギヤ部３２の中心部から軸方向一側に突出した第１の軸部３３と、ギヤ部３２の中心部から軸方向他側に突出した第２の軸部３４とを一体に有している。第１の軸部３３は、その先端部３３１がカップリング（軸継手）２７によって電動モータ２のモータシャフト２１に連結されている。電動モータ２は、制御部７からモータ電流の供給を受けて駆動ギヤ３を回転駆動するトルクを発生し、モータシャフト２１と一体に回転するように連結された駆動ギヤ３を回転させる。

【0017】

従動ギヤ４は、駆動ギヤ３と同様に、複数の外歯４１が設けられたギヤ部４２と、ギヤ部４２の中心部から軸方向一側に突出した第１の軸部４３と、ギヤ部４２の中心部から軸方向他側に突出した第２の軸部４４とを一体に有している。駆動ギヤ３の複数の外歯３１及び従動ギヤ４の複数の外歯４１は、本願の請求項に係る発明のギヤ歯に相当し、ポンプハウジング６のポンプ室６００内で互いに噛み合っている。従動ギヤ４は、駆動ギヤ３との外歯３１，４１同士の噛み合いによって回転する。

【0018】

ポンプハウジング６は、駆動ギヤ３及び従動ギヤ４の外歯３１，４１の歯先面３１ａ，４１ａ（図３参照）に対向する内面６０ａを有する筒部６０と、筒部６０をその中心軸方向に挟む平板状の第１及び第２の側板部６１，６２とを有している。筒部６０と第１及び第２の側板部６１，６２ならびにモータハウジング２０とは、複数のボルト６３によって締結されている。

【0019】

筒部６０には、オイルが流通する第１及び第２の流通孔６０１，６０２が形成されている。電動モータ２が正回転するとき、第１の流通孔６０１からポンプ室６００内に吸入されたオイルが第２の流通孔６０２から吐出され、電動モータ２が逆回転するとき、第２の流通孔６０２からポンプ室６００内に吸入されたオイルが第１の流通孔６０１から吐出される。

【0020】

図１に示すように、第１の側板部６１には、駆動ギヤ３の第１の軸部３３を挿通させる挿通孔６１１が形成されており、この挿通孔６１１の内周面と第１の軸部３３の外周面との間にシール部材６４が配置されている。第１のサイドプレート５１は、駆動ギヤ３及び従動ギヤ４のギヤ部３２，４２と第１の側板部６１との間に配置され、第２のサイドプレート５２は、駆動ギヤ３及び従動ギヤ４のギヤ部３２，４２と第２の側板部６２との間に配置されている。

【0021】

第１のサイドプレート５１には、駆動ギヤ３の第１の軸部３３を挿通させる挿通孔５１１、及び従動ギヤ４の第１の軸部４３を挿通させる挿通孔５１２が形成されている。挿通孔５１１には駆動ギヤ３の第１の軸部３３を支持する滑り軸受５３が内嵌されており、挿通孔５１２には従動ギヤ４の第１の軸部４３を支持する滑り軸受５４が内嵌されている。

【0022】

第１のサイドプレート５１における第１の側板部６１との対向面５１ａには凹溝５１３が形成されており、この凹溝５１３にゴム等の弾性体からなるサイドシール６５が圧縮された状態で収容されている。第１のサイドプレート５１は、サイドシール６５の復元力により、駆動ギヤ３及び従動ギヤ４の回転軸線方向に沿ってギヤ部３２，４２に押し付けられている。より具体的には、第１のサイドプレート５１における第１の側板部６１との対向面５１ａとは反対側で駆動ギヤ３及び従動ギヤ４のギヤ部３２，４２に対向する対向面５１ｂが、ギヤ部３２，４２における第１の軸部３３，４３側の軸方向端面３２ａ，４２ａに押し付けられている。

【0023】

第２のサイドプレート５２には、駆動ギヤ３の第２の軸部３４を挿通させる挿通孔５２１、及び従動ギヤ４の第２の軸部４４を挿通させる挿通孔５２２が形成されている。挿通孔５２１には駆動ギヤ３の第２の軸部３４を支持する滑り軸受５５が内嵌されており、挿通孔５２２には従動ギヤ４の第２の軸部４４を支持する滑り軸受５６が内嵌されている。

【0024】

第２のサイドプレート５２における第２の側板部６２との対向面５２ａには凹溝５２３が形成されており、この凹溝５２３にゴム等の弾性体からなるサイドシール６６が圧縮された状態で収容されている。第２のサイドプレート５２は、サイドシール６６の復元力により、駆動ギヤ３及び従動ギヤ４の回転軸線方向に沿ってギヤ部３２，４２に押し付けられている。より具体的には、第２のサイドプレート５１における第２の側板部６２との対向面５２ａとは反対側で駆動ギヤ３及び従動ギヤ４のギヤ部３２，４２に対向する対向面５２ｂが、ギヤ部３２，４２における第２の軸部３４，４４側の軸方向端面３４ｂ，４４ｂに押し付けられている。

【0025】

（外接ギヤポンプの動作）
上記のように構成された外接ギヤポンプ１は、電動モータ２によって駆動ギヤ３が回転駆動される。また、駆動ギヤ３の外歯３１に従動ギヤ４の外歯４１が噛み合うことで、従動ギヤ４が駆動ギヤ３とは逆方向に回転する。駆動ギヤ３の周方向に隣り合う２つの外歯３１の間、及び従動ギヤ４の周方向に隣り合う２つの外歯４１の間には、それぞれ油室Ｃが形成されている。第１の流通孔６０１又は第２の流通孔６０２から吸入されたオイルは、駆動ギヤ３及び従動ギヤ４の回転に伴い、油室Ｃによってポンプ室６００内の低圧室側から高圧室側に移動する。高圧室側では、駆動ギヤ３の外歯３１と従動ギヤ４の外歯４１とが噛み合うことによる容積変化によってオイルの圧力が高められる。

【0026】

本実施の形態では、駆動ギヤ３と従動ギヤ４の外径及び歯数が共通であり、駆動ギヤ３のギヤ部３２及び従動ギヤ４のギヤ部４２には、それぞれ１２個の外歯３１，４１が放射状に設けられている。駆動ギヤ３と従動ギヤ４は、これらの外歯３１，４１のうち少なくとも１つの外歯３１の歯面３１ｂと外歯４１の歯面４１ｂとが当接し、この当接部が低圧室側と高圧室側とを区画するシール部Ｓとなる。

【0027】

（制御部の構成及び制御内容）
図４は、制御部７の構成例を示す概略構成図である。制御部７は、ＣＰＵが予め記憶されたプログラムを実行することにより、速度制御部７０、電流制御部７１、２相３相変換部７２、ＰＷＭ制御部７３、位相算出部７４、３相２相変換部７５、速度算出部７６、瞬時摩耗量演算部７７、摩耗量積算部７８、及び寿命判定部７９として機能する。制御部７のＣＰＵは、所定の演算周期ごとに後述する各処理を実行する。また、制御部７は、複数のスイッチング素子を有するインバータ回路８１、及びインバータ回路８１から出力されるＵ相、Ｖ相、及びＷ相の各相電流をそれぞれ検出する３つの電流センサ８２を有している。瞬時摩耗量演算部７７、摩耗量積算部７８、及び寿命判定部７９は、本願の請求項に係る発明の寿命判定手段に相当する。

【0028】

制御部７は、速度制御部７０において、上位コントローラから電動モータ２の回転速度指令値ω^＊を受け付け、モータ電流の目標値である電流指令値を演算する。より詳細には、この回転速度指令値ω^＊と後述する速度算出部７６によって演算される電動モータ２の実際の回転速度を示す実回転速度ωとの偏差（ω^＊－ω）に対して比例積分演算（ＰＩ演算）を行うことにより、電動モータ２に供給するモータ電流のトルク成分の目標値であるｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊を演算する。

【0029】

電流制御部７１は、速度制御部７０によって演算されたｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊に基づいて、電動モータ２に印加すべき電圧の目標値である電圧指令値を演算する。より詳細には、ｑ軸電流指令値Ｉｑ^＊ならびに後述する３相２相変換部７５によって演算されるｑ軸電流検出値Ｉｑ及びｄ軸電流検出値Ｉｄに基づいて比例積分演算を行い、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^＊及びｄ軸電圧指令値Ｖｄ^＊を演算する。

【0030】

２相３相変換部７２は、後述する位相算出部７４によって演算される回転角θを用いて、ｑ軸電圧指令値Ｖｑ^＊及びｄ軸電圧指令値Ｖｄ^＊をＵ相、Ｖ相、及びＷ相の電圧指令値Ｖｕ^＊，Ｖｖ^＊，Ｖｗ^＊に変換する。ＰＷＭ制御部７３は、三相の電圧指令値Ｖｕ^＊，Ｖｖ^＊，Ｖｗ^＊のそれぞれに対応するデューティのＵ相ＰＷＭ制御信号、Ｖ相ＰＷＭ制御信号、及びＷ相ＰＷＭ制御信号を生成し、インバータ回路８１に供給する。インバータ回路８１は、各相のＰＷＭ制御信号に応じてスイッチング素子をオン又はオフさせ、電動モータ２に三相交流電流をモータ電流として供給する。

【0031】

位相算出部７４は、電動モータ２の回転角センサ２６の検出信号に基づいて、電動モータ２のモータシャフト２１の回転角θを算出する。３相２相変換部７５は、位相算出部７４で算出される回転角θを用いて、３つの電流センサ８２によって求められた各相の相電流をｑ軸電流検出値Ｉｑ及びｄ軸電流検出値Ｉｄに変換する。なお、Ｕ相，Ｖ，Ｗ相の相電流の総和がゼロになる関係性に基づき、３つの電流センサ８２のうちの１つを省略することも可能である。速度算出部７６は、前回の演算周期の回転角θと今回の演算周期の回転角θとの差に基づいて、所定の演算周期ごとに電動モータ２の実回転速度ωを算出する。

【0032】

（寿命判定処理）
寿命判定手段としての瞬時摩耗量演算部７７、摩耗量積算部７８、及び寿命判定部７９は、少なくとも所定周期毎に得られた電動モータ２の回転速度に基づいて、ポンプ部１０の寿命を判定する。本実施の形態では、所定周期毎に得られた電動モータ２の出力トルク及びオイルの温度（油温）を加味してポンプ部１０の寿命を判定する。

【0033】

瞬時摩耗量演算部７７は、速度算出部７６によって演算される電動モータ２の実回転速度ω、３相２相変換部７５によって演算されるｑ軸電流検出値Ｉｑにトルク定数Ｋｔを乗じて得られるトルク換算値Ｔｍ、及び油温を所定周期毎に取得する。トルク換算値Ｔｍは、電動モータ２の出力トルクを示す。油温は、例えばオイルの供給対象である車載装置に設けられた油温計の検出値である。なお、ポンプハウジング６に形成した孔に油温計を配置し、その油温計の検出値を油温として取得するようにしてもよい。

【0034】

制御部７は、このようにして得られた電動モータ２の実回転速度ω及びトルク換算値Ｔｍならびに油温と、ポンプ部１０の寿命に関する指標値との関係が定義されたマップ情報を記憶している。本実施の形態では、制御部７が第１のマップ情報７７１及び第２のマップ情報７７２を記憶している。これら第１及び第２のマップ情報７７１，７７２は、実験やシミュレーションの結果に基づいて定義され、予め不揮発性メモリに記録されている。

【0035】

第１のマップ情報７７１におけるポンプ部１０の寿命に関する指標値は、第１及び第２のサイドプレート５１，５２の単位時間あたりの摩耗量である。第１及び第２のサイドプレート５１，５２は、駆動ギヤ３及び従動ギヤ４の回転により、主としてギヤ部３２，４２に対向する対向面５１ｂ，５２ｂが摩耗する。この摩耗量が大きくなると、ポンプ室６００内の高圧室側から低圧室側へのオイルの漏れ量が多くなり、ポンプ部１０の容積効率が低下してしまう。

【0036】

第２のマップ情報７７２におけるポンプ部１０の寿命に関する指標値は、滑り軸受５３～５６の単位時間あたりの摩耗量である。滑り軸受５３～５６は、駆動ギヤ３及び従動ギヤ４の回転により、第１の軸部３３，４３及び第２の軸部３４，４４の外周面に対向する内周面が摩耗する。この摩耗量が大きくなると、ポンプ室６００内における駆動ギヤ３及び従動ギヤ４の傾きやガタつきが発生しやすくなり、各摺動部の偏摩耗が発生しやすくなってポンプ部１０の容積効率が低下してしまう。

【0037】

第１及び第２のマップ情報７７１，７７２には、複数の油温ごとに、電動モータ２の回転速度及び出力トルクと単位時間あたりの摩耗量との関係が三次元マップの形式で定義されている。この単位時間及び瞬時摩耗量演算部７７が実回転速度ω等を取得する所定周期は、上記の演算周期と同じでもよいが、演算周期の整数倍であってもよい。複数の油温は、例えば常温を含む中温域、中温域よりも高い高低温域、及び中温域よりも低い低温域である。

【0038】

図５は、第１のマップ情報７７１の具体例を示すグラフであり、（ａ）は高温域、（ｂ）は中温域、（ｃ）は低温域における電動モータ２の回転速度及び出力トルクと第１及び第２のサイドプレート５１，５２の単位時間あたりの摩耗量との関係を示している。

【0039】

図５に示すように、第１及び第２のサイドプレート５１，５２の摩耗量は、電動モータ２の回転速度が高いほど小さく、電動モータ２の出力トルクが大きいほど大きく、油温が高いほど大きい。電動モータ２の回転速度が高いほど摩耗量が小さいのは、駆動ギヤ３及び従動ギヤ４の回転速度が高速であるとギヤ部３２，４２と第１及び第２のサイドプレート５１，５２との間に油膜が形成されてオイルによる潤滑が促進されるためである。電動モータ２の出力トルクが大きいほど摩耗量が大きいのは、吐出圧の増大に伴って駆動ギヤ３及び従動ギヤ４が傾きやすくなり、油膜が切れやすくなるためである。また、油温が高いほど摩耗量が大きいのは、油温が高いとオイルの粘性が低下して油膜が形成されにくくなるためである。なお、図示は省略しているが、第２のマップ情報７７２も同様の摩耗特性を示している。

【0040】

摩耗量積算部７８は、瞬時摩耗量演算部７７によって求められた第１及び第２のサイドプレート５１，５２ならびに滑り軸受５３～５６の単位時間当たりの摩耗量を積算し、積算値を演算する。この積算値は、外接ギヤポンプ１の使用開始当初からの累積値であり、制御部７の電源がオフされた際にはパワーダウン処理において不揮発性メモリにそれまでの積算値が記憶され、再度電源がオンされた際には不揮発性メモリに記憶された積算値を読み出してさらに積算を重ねる。

【0041】

寿命判定部７９は、第１及び第２のサイドプレート５１，５２の摩耗量の積算値が所定の閾値を超えると、ポンプ部１０が寿命に達したと判定する。また、寿命判定部７９は、滑り軸受５３～５６の摩耗量の積算値が所定の閾値を超えたときにも、ポンプ部１０が寿命に達したと判定する。すなわち、寿命判定部７９は、第１及び第２のサイドプレート５１，５２の摩耗量の積算値及び滑り軸受５３～５６の摩耗量の積算値の少なくとも何れかが閾値を超えたとき、ポンプ部１０が寿命に達したと判定する。これらの閾値は、予め実験やシミュレーションの結果に基づいて定められ、例えばプログラム中の定数として定義されている。

【0042】

寿命判定部７９は、ポンプ部１０が寿命に達したと判定したとき、警報信号を出力し、警報装置９がこの警報信号を受けて警報を発する。この警報の態様は、外接ギヤポンプ１の適用対象に応じて様々なものを採用し得るが、例えば外接ギヤポンプ１が車両に搭載された場合には、インスツルメンツパネルの警告灯を点灯させることにより、運転者に警報を発することができる。

【0043】

（実施の形態の作用及び効果）
以上説明した本発明の実施の形態によれば、高い正確性をもってポンプ部１０の寿命を判定することが可能となる。これにより、例えば外接ギヤポンプ１を容積効率が大きく低下した状態で使い続けることや、容積効率が大きく低下していないのに交換等を促してしまうことが抑制される。

【0044】

（付記）
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、これらの実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。

【0045】

また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記の実施の形態では、制御部７が電動モータ２の回転速度（実回転速度ω）、電動モータ２の出力トルク（トルク換算値Ｔｍ）、及び油温に基づいてポンプ部１０の寿命を判定する場合について説明したが、これに限らず、例えば電動モータ２の回転速度及び出力トルクによって、あるいは電動モータ２の回転速度のみによって、ポンプ部１０の寿命を判定してもよい。

【0046】

また、上記の実施の形態では、制御部７のＣＰＵがプログラムを実行することにより各部の機能が実現される場合について説明したが、各部の機能の一部又は全部をＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）等のハードウェアにより実現してもよい。また、図１乃至図３に示した外接ギヤポンプ１の機械的な構成は、一例として示したものであり、駆動ギヤが電動モータにより駆動され、駆動ギヤとのギヤ歯同士の噛み合いにより従動ギヤが回転する構成であれば、様々な機械構成の電動ギヤポンプに本発明を適用することが可能である。

【符号の説明】

【0047】

１…外接ギヤポンプ（電動オイルポンプ） １０…ポンプ部
２…電動モータ ３…駆動ギヤ
３１…外歯（ギヤ歯） ３２…ギヤ部
４…従動ギヤ ４１…外歯（ギヤ歯）
４２…ギヤ部 ５１…第１のサイドプレート
５２…第２のサイドプレート ５３～５６…滑り軸受
６…ポンプハウジング ７…制御部
７７…瞬時摩耗量演算部（寿命判定手段） ７７１…第１のマップ情報
７７２…第２のマップ情報 ７８…摩耗量積算部（寿命判定手段）
７９…寿命判定部（寿命判定手段）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】