特許 7435023 電動オイルポンプ、及びオイルポンプシステム

(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】2024-02-13

(45)【発行日】2024-02-21

(54)【発明の名称】電動オイルポンプ、及びオイルポンプシステム

(51)【国際特許分類】

   F04B 49/06 20060101AFI20240214BHJP

   H02P 29/00 20160101ALI20240214BHJP

【ＦＩ】

F04B49/06 321A

H02P29/00

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020031526

(22)【出願日】2020-02-27

(65)【公開番号】P2021134725

(43)【公開日】2021-09-13

【審査請求日】2023-01-24

(73)【特許権者】

【識別番号】000220505

【氏名又は名称】ニデックパワートレインシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002723

【氏名又は名称】高法弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100138689

【弁理士】

【氏名又は名称】梶原 慶

(72)【発明者】

【氏名】関 雄策

【審査官】岸 智章

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－０４１３６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０７４６３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１５３５５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－００５２５４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｂ ４９／０６

Ｈ０２Ｐ ２９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ポンプ部と、前記ポンプ部を駆動するモータ部と、前記モータ部の駆動を制御する制御部とを備え、前記制御部が、通信線を介して上位装置と通信する電動オイルポンプであって、
前記制御部は、前記モータ部の駆動中に前記上位装置から送られてくる命令信号のデューティサイクルについて、所定範囲内にあるか否かを判定し、前記所定範囲内にある場合には、デューティサイクルに応じた速度で前記モータ部を駆動し、前記所定範囲内にない場合には、デューティサイクルに応じた情報の応答信号を前記上位装置に送信し、前記命令信号のデューティサイクルについて前記所定範囲内から前記所定範囲外に変化したか否かを判定し、変化した場合には変化前と同じ速度で前記モータ部を駆動する
電動オイルポンプ。

【請求項2】

前記制御部は、前記命令信号のデューティサイクルについて前記所定範囲外から前記所定範囲内に変化したか否かを判定し、変化した場合にはデューティサイクルに応じた速度で前記モータ部を駆動する
請求項１に記載の電動オイルポンプ。

【請求項3】

前記ポンプ部又は前記モータ部の互いに異なる性状を検知する複数の性状検知部を備え、
前記命令信号のデューティサイクルに応じた前記情報は、互いに異なる複数種類の前記性状であり、
複数種類の前記性状のそれぞれは、前記所定範囲外であって且つ互いに異なる範囲内のデューティサイクルに関連付けられ、
前記制御部は、前記命令信号のデューティサイクルについて、前記所定範囲外であるか否かを判定し、前記所定範囲外である場合に、前記デューティサイクルに関連付けられた前記性状の検知結果の前記応答信号を、前記検知結果に応じたデューティサイクルで前記上位装置に送信する
請求項１又は２に記載の電動オイルポンプ。

【請求項4】

複数の前記性状検知部の１つとして、前記モータ部に供給される電流値を検知する電流検知部を備え、
前記制御部は、前記電流検知部による前記電流値の検知結果の前記応答信号を前記検知結果に応じたデューティサイクルで前記上位装置に送信する
請求項３に記載の電動オイルポンプ。

【請求項5】

複数の前記性状検知部の１つとして、前記モータ部に供給される電圧値を検知する電圧検知部を備え、
前記制御部は、前記電圧検知部による前記電圧値の検知結果の前記応答信号を前記検知結果に応じたデューティサイクルで前記上位装置に送信する
請求項３又は４に記載の電動オイルポンプ。

【請求項6】

複数の前記性状検知部の１つとして、前記ポンプ部又は前記モータ部の温度を検知する温度検知部を備え、
前記制御部は、前記温度検知部による前記温度の検知結果の前記応答信号を前記検知結果に応じたデューティサイクルで前記上位装置に送信する
請求項３乃至５の何れか１項に記載の電動オイルポンプ。

【請求項7】

前記制御部は、前記命令信号のデューティサイクルについて所定の上限値以上であるか否かを判定し、上限値以上である場合には、前記モータ部の駆動を停止させ、前記命令信号のデューティサイクルについて所定の下限値未満であるか否かを判定し、下限値未満である場合にも、前記モータ部の駆動を停止させる
請求項１乃至６の何れか１項に記載の電動オイルポンプ。

【請求項8】

電動オイルポンプと、前記電動オイルポンプに命令信号を送信する上位装置とを備えるオイルポンプシステムであって、
前記電動オイルポンプが、請求項１乃至７の何れか１項に記載の電動オイルポンプであり、
前記上位装置が、前記命令信号のデューティサイクルを前記所定範囲内で変化させることで前記制御部に対して前記モータ部の回転速度を変化させる処理を実行させ、前記所定範囲外のデューティサイクルの前記命令信号を前記制御部に送信することで前記デューティサイクルに応じた情報の信号を前記制御部から取得する処理を実行する
オイルポンプシステム。

【請求項9】

前記上位装置は、前記命令信号のデューティサイクルを前記所定範囲内から前記所定範囲外に変化させた後、前記応答信号を受信するまで、前記制御部への前記命令信号の送信を停止する
請求項８に記載のオイルポンプシステム。

【請求項10】

前記上位装置は、前記命令信号のデューティサイクルを前記所定範囲内から前記所定範囲外に変化させた後、前記応答信号を受信すると、前記所定範囲内のデューティサイクルの前記命令信号を前記制御部に送信する
請求項９に記載のオイルポンプシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電動オイルポンプ、及びオイルポンプシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、上位装置を備えるとともに、ポンプ部と、ポンプ部を駆動するモータ部と、モータ部の駆動を制御し且つ通信線を介して上位装置と通信する制御部とを有する電動オイルポンプを備えるオイルポンプシステムが知られている。

【0003】

例えば、特許文献１に記載のオイルポンプシステムとしてのオイルポンプ装置は、上記装置たる上位制御装置と、電動オイルポンプたる電動式オイルポンプとを備える。電動式オイルポンプは、ポンプ部たるオイルポンプと、モータ部たるブラシレスモータと、制御部たるモータ制御装置とを備える。上位制御装置と、電動式オイルポンプのモータ制御装置とは、通信線を介して互いに通信する。上位制御装置は、通信線を介して、制御指令信号をオイルポンプのモータ制御装置に送ることで、電動オイルポンプを駆動する。電動オイルポンプのモータ制御装置は、上位制御装置から送られてくる制御指令信号によって示されるトルク（速度）でブラシレスモータを駆動することで、オイルポンプを回転させる。また、電動オイルポンプのモータ駆動装置は、ブラシレスモータの停止中において、電動式オイルポンプの異常を検出すると、通信線を介して、故障情報を上位制御装置に送信する。上位制御装置は、電動式オイルポンプのモータ制御装置に制御指令を送信するのに先立って、電動オイルポンプのモータ制御装置からの故障情報を受信したか否かを判定する。特許文献１によれば、かかる構成のオイルポンプシステムでは、電動式オイルポンプについて正常であるか否かを適切に判断した結果に応じてブラシレスモータを制御することで、信頼性を向上させることができるとされる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１０－１８３７８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載のオイルポンプシステムでは、ブラシレスモータの駆動中に、電動オイルポンプのモータ駆動装置から上位制御装置に複数種類の情報を送信させるためには、通信線の線数を増やす必要がある。例えば、ブラシレスモータの駆動中に、電動オイルポンプのモータ駆動装置から上位制御装置に、ブラシレスモータに印加される電圧値と、ブラシレスモータに供給される電流値とを送信させるとする。この場合、モータ駆動装置から上位制御装置へ情報を送るための線として、例えば、故障情報（モータ停止中）又は電圧値（モータ駆動中）を送るための線の他に、電流値（モータ駆動中）を送るための線を増設する必要があり、コストアップを引き起こしてしまう。

【0006】

そこで、本発明の目的は、通信線の線数を増加させることなく、モータ部の駆動中に、電動オイルポンプの制御部から上位装置に複数種類の情報を送信することができる電動オイルポンプ、及びオイルポンプシステムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本願の例示的な第１発明は、ポンプ部と、前記ポンプ部を駆動するモータ部と、前記モータ部の駆動を制御する制御部とを備え、前記制御部が、通信線を介して上位装置と通信する電動オイルポンプであって、前記制御部は、前記モータ部の駆動中に前記上位装置から送られてくる命令信号のデューティサイクルについて、所定範囲内にあるか否かを判定し、前記所定範囲内にある場合には、デューティサイクルに応じた速度で前記モータ部を駆動し、前記所定範囲内にない場合には、デューティサイクルに応じた情報の応答信号を前記上位装置に送信し、前記命令信号のデューティサイクルについて前記所定範囲内から前記所定範囲外に変化したか否かを判定し、変化した場合には変化前と同じ速度で前記モータ部を駆動する電動オイルポンプである。

【0008】

本願の例示的な第２発明は、電動オイルポンプと、前記電動オイルポンプに命令信号を送信する上位装置とを備えるオイルポンプシステムであって、前記電動オイルポンプが、第１発明の電動オイルポンプであり、前記上位装置が、前記命令信号のデューティサイクルを前記所定範囲内で変化させることで前記制御部に対して前記モータ部の回転速度を変化させる処理を実行させ、前記所定範囲外のデューティサイクルの前記命令信号を前記制御部に送信することで前記デューティサイクルに応じた情報の信号を前記制御部から取得する処理を実行するオイルポンプシステムである。

【発明の効果】

【0009】

本願の例示的な第１発明、第２発明によれば、通信線の線数を増加させることなく、モータ部の駆動中に、電動オイルポンプの制御部から上位装置に複数種類の情報を送信することができるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態に係る電動オイルポンプを＋Ｘ側から示す斜視図である。

【図2】同電動オイルポンプを－Ｘ側から示す斜視図である。

【図3】車両に搭載されたＥＣＵと、同電動オイルポンプにおけるインバータの制御基板の回路の一部とを示す回路図である。

【図4】同電動オイルポンプの電気回路の一部を示すブロック図である。

【図5】応答処理の第１例の処理フローを示すフローチャートである。

【図6】同第１例における応答信号のデューティサイクルと、応答信号によって示される電流値との関係を示すグラフである。

【図7】同第１例における応答信号のデューティサイクルと、応答信号によって示される電圧値との関係を示すグラフである。

【図8】同第１例における命令信号のデューティサイクルとモータの回転速度との関係を示すグラフである。

【図9】応答処理の第２例の処理フローを示すフローチャートである。

【図10】同第２例における命令信号のデューティサイクルとモータの回転速度との関係を示すグラフである。

【図11】同第２例における応答信号のデューティサイクルと、応答信号によって示される温度値との関係を示すグラフである。

【図12】同第２例の応答処理を実行する制御基板と通信するＥＣＵによって実行される命令処理の処理フローを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るオイルポンプシステムについて説明する。本実施形態では、自動車などの車両に搭載されるオイルポンプシステムについて説明する。また、以下の図面においては、各構成をわかり易くするために、実際の構造と各構造における縮尺及び数などを異ならせる場合がある。

【0012】

また、図面においては、適宜３次元直交座標系としてＸＹＺ座標系を示す。ＸＹＺ座標系において、Ｘ軸方向は、図１に示される中心軸Ｊの軸方向と平行な方向とする。中心軸Ｊは、後述するモータ部１０のシャフト（モータ軸）１３の中心軸線である。Ｙ軸方向は、図１に示される電動オイルポンプの短手方向と平行な方向とする。Ｚ軸方向は、Ｘ軸方向とＹ軸方向との両方と直交する方向とする。Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の何れにおいても、図中に示される矢印の向く側を＋側、反対側を－側とする。

【0013】

また、以下の説明においては、Ｘ軸方向の正の側（＋Ｘ側）を「フロント側」と記し、Ｘ軸方向の負の側（－Ｘ側）を「リア側」と記す。なお、リア側及びフロント側とは、単に説明のために用いられる名称であって、実際の位置関係及び方向を限定しない。特に断りのない限り、中心軸Ｊに平行な方向（Ｘ軸方向）を単に「軸方向」と記し、中心軸Ｊを中心とする径方向を単に「径方向」と記し、中心軸Ｊを中心とする周方向、すなわち、中心軸Ｊの軸周り（θ方向）を単に「周方向」と記す。

【0014】

なお、本明細書において、軸方向に延びる、とは、厳密に軸方向（Ｘ軸方向）に延びる場合に加えて、軸方向に対して、４５°未満の範囲で傾いた方向に延びる場合も含む。また、本明細書において、径方向に延びる、とは、厳密に径方向、すなわち、軸方向（Ｘ軸方向）に対して垂直な方向に延びる場合に加えて、径方向に対して、４５°未満の範囲で傾いた方向に延びる場合も含む。

【0015】

＜全体構成＞
実施形態に係るオイルポンプシステムは、上位装置としてのＥＣＵ（ｅｎｇｉｎｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔ）と、電動オイルポンプとを備える。

【0016】

図１は、実施形態に係る電動オイルポンプ１を＋Ｘ側から示す斜視図である。図２は、電動オイルポンプ１を－Ｘ側から示す斜視図である。電動オイルポンプ１は、図１、及び図２に示されるように、ハウジング２、モータ部１０、ポンプ部４０、及びインバータ１００を備える。

【0017】

（ハウジング２）
ハウジング２は、金属（例えばアルミ）製の鋳造品からなる。ハウジング２は、モータ部１０のモータハウジングと、ポンプ部４０のポンプハウジングと、インバータ１００のインバータハウジングとを兼ねる。モータ部１０のモータハウジングと、ポンプ部４０のポンプハウジングと、インバータ１００のインバータハウジングとは、単一の部材の部分である。

【0018】

ポンプ部４０のポンプロータを収容するロータ収容部と、モータ部１０のモータハウジングとは、単一の部材の部分であってもよいし、別体であってもよい。また、モータ部１０のモータハウジングと、ポンプ部４０のポンプハウジングとは、別体であってもよい。

【0019】

実施形態に係る電動オイルポンプ１のように、モータハウジングと、ポンプハウジングとが単一の部材の部分である場合、モータハウジングと、ポンプハウジングとの軸方向における境界は次のように定義される。即ち、シャフトをモータハウジング内からポンプハウジングのロータ収容部に向けて貫通させる貫通穴が設けられる壁の軸方向の中心が両ハウジングの軸方向の境界である。

【0020】

＜モータ部１０＞
モータ部１０は、モータハウジングの中にモータ１１を備える。

【0021】

（モータ１１）
モータ１１は、軸方向に延びる中心軸Ｊに沿って配置されるシャフト１３と、ロータ２０と、ステータ２２とを備える。

【0022】

モータ１１は、例えば、インナーロータ型のモータであり、ロータ２０がシャフト１３の外周面に固定され、ステータ２２がロータ２０の径方向外側に配置される。モータ１１におけるシャフト１３を除く部分は、モータ１１の本体部である。即ち、モータ１１の本体部は、ロータ２０、ステータ２２などによって構成される。

【0023】

ロータ２０は、シャフト１３のリア側（他方側）の領域であって、且つリア側の端よりもフロント側（一方側）の領域に固定される。ステータ２２は、内周面をロータ２０の外周面に対向させる態様で配置される。

【0024】

モータ軸としてのシャフト１３は、軸方向のフロント側が、ステータ２２のフロント側の端から突出してポンプ部４０（より詳しくは、後述のポンプロータ４７）に接続される。

【0025】

ステータ２２は、コイル２２ｂを備える。コイル２２ｂへの通電がなされると、ロータ２０がシャフト１３とともに回転する。

【0026】

ハウジング２は、軸方向リア側を向く開口を軸方向のリア側の端に備える。前述の開口は、インバータカバー１９８によって塞がれる。作業者は、ハウジング２からインバータカバー１９８を取り外すことで、インバータ１００の制御基板１０１にアクセスすることができる。

【0027】

＜ポンプ部４０＞
ポンプ部４０は、モータ部１０の軸方向フロント側に位置し、モータ部１０によってシャフト１３を介して駆動されてオイルを吐出する。ポンプ部４０は、ポンプロータ４７とポンプカバー５２とを備える。

【0028】

（ポンプロータ４７）
ポンプロータ４７は、シャフト１３のフロント側に取り付けられる。ポンプロータ４７は、インナーロータ４７ａと、アウターロータ４７ｂとを備える。インナーロータ４７ａは、シャフト１３に固定される。アウターロータ４７ｂは、インナーロータ４７ａの径方向外側を囲む。

【0029】

インナーロータ４７ａは、円環状である。インナーロータ４７ａは、径方向外側面に歯を有する歯車である。インナーロータ４７ａは、シャフト１３と共に軸周り（θ方向）に回転する。アウターロータ４７ｂは、インナーロータ４７ａの径方向外側を囲む円環状である。アウターロータ４７ｂは、径方向内側面に歯を有する歯車である。アウターロータ４７ｂの径方向外側面は円形である。

【0030】

インナーロータ４７ａの径方向外側面の歯車とアウターロータ４７ｂの径方向内側面の歯車とは互いに噛み合い、シャフト１３の回転に伴ってインナーロータ４７ａが回転することでアウターロータ４７ｂが回転する。すなわち、シャフト１３の回転によりポンプロータ４７は回転する。モータ部１０とポンプ部４０とは同一の部材からなる回転軸としてのシャフト１３を備える。これにより、電動オイルポンプ１が軸方向に大型化することを抑制できる。

【0031】

また、インナーロータ４７ａ、及びアウターロータ４７ｂが回転することで、インナーロータ４７ａとアウターロータ４７ｂとの噛み合わせ部分の間の容積が変化する。容積が減少する領域が加圧領域となり、容積が増加する領域が負圧領域となる。

【0032】

（ポンプカバー５２）
ハウジング２は、軸方向フロント側の端に、軸方向フロント側を向く開口を備える。この開口は、ポンプカバー５２によって閉じられる。ポンプカバー５２は、ボルト５３によってハウジング２に固定される。また、ポンプカバー５２は、ポンプロータ４７における前述の加圧領域に対向する吐出口５２ａと、ポンプロータ４７における前述の負圧領域に対向する吸入口５２ｂとを備える。ポンプロータ４７が回転すると、ポンプ部４０内のオイルが吐出口５２ａを介して外部に吐出するとともに、外部のオイルが吸入口５２ｂを介してポンプ部４０内に吸引される。

【0033】

＜インバータ１００＞
制御部としてのインバータ１００は、モータ部１０、及びポンプ部４０よりも軸方向の－Ｘ側に配置される。モータ１１の駆動を制御するインバータ１００は、回路基板としての制御基板１０１と、インバータカバー１９８と、コネクタ１９９とを備える。

【0034】

（制御基板１０１）
制御基板１０１は、基板１０２と、基板１０２に実装される複数の電子部品とを備える。基板１０２は、複数の基板配線、端子、ランド、スルーホール、テストポイント等を備える。かかる構成の基板１０２に、複数の電子部品が実装されたものが、制御基板１０１である。即ち、制御基板１０１に実装された電子部品を制御基板１０１から除いた部分が、基板１０２である。複数の電子部品の一部は、インバータ―機能を備えるモータ駆動回路を構成する。

【0035】

制御基板１０１は、基板面をＹ軸方向、及びＺ軸方向に沿わせる姿勢で、インバータハウジング内に固定される。

【0036】

（コネクタ１９９）
コネクタ１９９は、車両側の電源コネクタと接続される。車両側の電源コネクタは、常時電源用、ＧＮＤ用、信号入力用、及び信号出力用の４つのポートを備え、作業者によってＺ軸方向の＋Ｚ側から－Ｚ側に向けて移動されてコネクタ１９９に装着される。コネクタ１９９は、前述の４つのポートに個別に電気接続される４つのコネクタ端子を備える。

【0037】

図３は、ＥＣＵ１５０と、インバータ１００の制御基板１０１の回路の一部とを示す回路図である。ＥＣＵ１５０と制御基板１０１とは、２線の通信線１５１を介して互いに通信を行う。

【0038】

制御基板１０１は、信号入力用のコマンド端子１２０と、信号出力用のレスポンス端子１２１とを備える。２線の通信線の一方は、コマンド端子１２０に電気接続され、他方は、レスポンス端子１２１に電気接続される。ＥＣＵ１５０は、２線の通信線の一方を介して制御基板１０１のコマンド端子１２０に対してＰＷＭ信号からなる命令信号を送信する。制御基板１０１は、２線の通信線の他方を介してＥＣＵ１５０にＰＷＭ信号からなる応答信号を送信する。

【0039】

実施形態に係るオイルポンプシステムにおいて、ＥＣＵ１５０から発信される命令信号のデューティサイクルが所定範囲である場合には、命令信号は、モータ部１０をデューティサイクルに応じた回転速度で駆動させることを制御基板１０１に命じる信号である。命令信号のデューティサイクルが所定範囲にない場合には、命令信号は、デューティ―サイクルに応じた情報の応答信号を送信することを制御基板１０１に命じる信号である。

【0040】

図４は、電動オイルポンプ１の電気回路の一部を示すブロック図である。電動オイルポンプ１のインバータ１００の制御基板１０１は、電流検知部１０１ａと、電圧検知部１０１ｂと、温度検知部１０１ｃとを備える。

【0041】

制御基板１０１は、モータ１１に対してＵ相、Ｖ相、Ｗ相からなる三相電源を供給することでモータ１１を駆動する。電流検知部１０１ａは、制御基板１０１からモータ１１へと流れる電流値を検知する。電圧検知部１０１ｂは、車両のバッテーリーから制御基板１０１に印加される電圧値を検知する。温度検知部１０１ｃは、制御基板１０１に搭載された出力周波数調整用の複数のスイッチング素子の近傍で温度を検知する。

【0042】

図５は、制御基板１０１によって実行される応答処理の第１例の処理フローを示すフローチャートである。制御基板１０１は、応答処理の第１例を開始すると、まず、ＥＣＵ１５０から送信される命令信号を受信するまで待機する（Ｓ（ステップ）１）。命令信号を受信した制御基板１０１は（Ｓ１にてYes）、命令信号のデューティサイクルについて、３５〔％〕以上、９５〔％〕未満の範囲（＝所定範囲）内であるか否かを判定する（Ｓ２）。範囲内である場合（Ｓ２にてYes）、制御基板１０１は、デューティサイクルに応じた回転速度でモータ部１０を駆動する。一方、デューティサイクルが前述の範囲内でない場合（Ｓ２にてNo）、制御基板１０１は、モータ１１の駆動速度を直前の速度に維持する（Ｓ４）。これにより、ＥＣＵ１５０は、モータ１１の駆動を停止させることなく、制御基板１０１に対して応答信号を要求することができる。

【0043】

制御基板１０１は、次に、デューティサイクルについて５〔％〕未満であるか否かを判定し（Ｓ５）、５〔％〕未満である場合（Ｓ５にてYes）には、モータ１１を非常停止させる（Ｓ６）。デューティサイクルが５〔％〕未満である場合、ＥＣＵ１５０が５〔％〕未満のデューティサイクルの命令信号を制御基板１０１に送信しているのではなく、通信線１５１の切断又は天絡を引き起こしている可能性が高い。そこで、制御基板１０１は、５〔％〕未満のデューティサイクルの信号を受信した場合には、モータ１１を非常停止させる。これにより、通信線１５１の切断又は天絡によってＥＣＵ１５０と制御基板１０１との通信が不能になった場合において、モータ１１を駆動し続けてしまうことを回避することができる。

【0044】

デューティサイクルが５〔％〕未満でない場合（Ｓ５にてNo）、制御基板１０１は、デューティサイクルについて９５〔％〕以上であるか否かを判定し（Ｓ７）、９５〔％〕以上である場合（Ｓ７でYes）には、モータ１１を非常停止させる（Ｓ６）。デューティサイクルが９５〔％〕以上である場合、ＥＣＵ１５０が９５〔％〕以上のデューティサイクルの命令信号を制御基板１０１に送信しているのではなく、通信線１５１の地絡を引き起こしている可能性が高い。そこで、制御基板１０１は、９５〔％〕以上のデューティサイクルの信号を受信した場合には、モータ１１を非常停止させる。これにより、通信線１５１の地絡によってＥＣＵ１５０と制御基板１０１との通信が不能になった場合において、モータ１１を駆動し続けてしまうことを回避することができる。

【0045】

デューティサイクルが９５〔％〕以上でない場合（Ｓ７にてNo）、制御基板１０１は、デューティサイクルについて１５〔％〕以上であるか否かを判定する（Ｓ８）。そして、デューティサイクルが１５〔％〕以上でない場合（Ｓ８にてNoであり、この場合、５〔％〕以上、１５〔％〕未満となる）、制御基板１０１は、モータ１１の駆動を通常停止させる。一方、デューティサイクルが１５〔％〕以上である場合（Ｓ８にてYes）、制御基板１０１は、デューティサイクルについて２５〔％〕以上であるか否かを判定する（Ｓ１０）。そして、デューティサイクルが２５〔％〕以上でない場合（Ｓ１０にてNoであり、この場合、１５〔％〕以上、２５〔％〕未満となる）、制御基板１０１は、電流検知部１０１ａから送られてくる電流値に応じたデューティサイクルの応答信号をＥＣＵ１５０に送信する（Ｓ１１）。これにより、制御基板１０１は、ＥＣＵ１５０に対して、モータ１１に流れる電流値の情報を提供することができる。

【0046】

ＥＣＵ１５０は、電流値を取得することで、モータ１１の状態に応じた制御指令を制御基板１０１に送ることが可能になる。例えば、省エネモードに設定されている場合に、電流値を所定の上限値以下に維持する制御指令を制御基板に送ることが可能になる。また、冬季の車両起動時に、所定の回転速度でモータ１１を駆動した場合における電流値に基づいて、オイルの粘度を推定し、車両駆動に伴うオイルの粘度の低下に応じて、モータ１１の回転速度の上限を上昇させていくことが可能になる。また、車両走行中に、気温の急激な低下などによってオイルの粘度が上昇した場合に、上昇の度合いに応じてモータ１１の回転速度の上限を低下させていくことが可能になる。

【0047】

なお、制御基板１０１は、ＰＷＭ信号からなる応答信号をしているときに、他の応答信号を送信すべき旨の命令信号がＥＣＵ１５０から送られてくると、それまで送信していた応答信号に代えて、他の応答信号をＥＣＵ１５０に送信する。ＥＣＵ１５０は、電圧値や電流値を取得した後に、デューティサイクルに応じた回転速度でモータ１１を回転させるための命令信号を制御基板１０１に送信する。

【0048】

デューティサイクルが２５〔％〕以上である場合（Ｓ１０にてYes）、制御基板１０１は、電圧検知部１０１ｂから送られてくる電圧値に応じたデューティサイクルの応答信号をＥＣＵ１５０に送信する（Ｓ１２）。これにより、制御基板１０１は、ＥＣＵ１５０に対して、モータ１１に印加される電圧値の情報を提供することができる。

【0049】

ＥＣＵ１５０は、電圧値を取得することで、モータ１１の状態に応じた制御指令を制御基板１０１に送ることが可能になる。例えば、電圧値が下限値を下回ったり、上限値を上回ったりした場合に、回路保護や、不安定な駆動の発生などの防止のために、モータ１１を停止させることが可能になる。

【0050】

図６は、応答処理の第１例における応答信号のデューティサイクルと、応答信号によって示される電流値との関係を示すグラフである。図示のように、応答信号のデューティサイクルが高くなるにつれて、応答信号によって示される電流値が高くなる。

【0051】

図７は、応答処理の第１例における応答信号のデューティサイクルと、応答信号によって示される電圧値との関係を示すグラフである。図示のように、応答信号のデューティサイクルが高くなるにつれて、応答信号によって示される電圧値が高くなる。

【0052】

なお、電圧値として、モータ１１に印加される電圧値を検知してもよい。かかる構成では、制御基板１０１から出力された三相電源がモータ１１に届くまでに電圧降下がある場合、ＥＣＵ１５０は、電圧降下を考慮した制御指令を制御基板１０１に送ることが可能になる。

【0053】

また、温度検知部をモータ１１に設けてモータ１１の温度値を取得してもよい。

【0054】

図８は、応答処理の第１例における命令信号のデューティサイクルとモータ１１の回転速度との関係を示すグラフである。図示のように、第１例ではデューティサイクルが３５〔％〕以上、９５〔％〕未満の範囲内にある場合には、命令信号は制御基板１０１に対してモータ１１の駆動を命じるモータ駆動命令信号となる。また、デューティサイクルが５〔％〕以上、１５〔％〕未満の範囲である場合、命令信号は制御基板１０１に対してモータ１１の停止を命じるモータ停止命令信号となる。また、デューティサイクルが１５〔％〕以上、２５〔％〕未満の範囲である場合、命令信号は制御基板１０１に対してモータ１１に流れる電流値の送信を命じる電流値送信命令信号となる。また、デューティサイクルが２５〔％〕以上、３５〔％〕未満の範囲である場合、命令信号は制御基板１０１に対してモータ１１に印加される電圧値の送信を命じる電圧値送信命令信号となる。

【0055】

モータ駆動命令信号を受信した制御基板１０１は、図示のように、デューティサイクルが高くなるにつれて、モータの回転速度（駆動速度）を高くする。

【0056】

図９は、制御基板１０１によって実行される応答処理の第２例の処理フローを示すフローチャートである。第２例では、ステップ２（Ｓ２）において、デューティサイクルについて４５〔％〕以上、９５〔％〕未満の範囲内にあるか否かが判定され、範囲内であれば（Ｓ２にてYes）、デューティサイクルに応じた速度でモータ１１が駆動される。

【0057】

また、ステップ１０（Ｓ１０）において、デューティサイクルが２５〔％〕以上である場合（Ｓ１０にてYes）には、次に、デューティサイクルについて３５〔％〕以上であるか否かが判定される（Ｓ１２）。そして、デューティサイクルが３５〔％〕以上でない場合（Ｓ１２にてNoであり、この場合、２５〔％〕以上、３５〔％〕未満となる）には、電圧値に応じたデューティサイクルの応答信号が制御基板１０１からＥＣＵ１５０に送信される（Ｓ１３）。一方、デューティサイクルが３５〔％〕である場合（Ｓ１２にてYesであり、この場合、３５〔％〕以上、４５〔％〕未満となる）には、温度値に応じたデューティサイクルの応答信号が制御基板１０１からＥＣＵ１５０に送信される（Ｓ１４）。

【0058】

ＥＣＵ１５０は、温度値を取得することで、制御基板１０１のスイッチング素子の温度に応じてモータ１１の回転速度の上限を調整することが可能になる。

【0059】

なお、温度値として、モータ１１の温度値を検知してもよい。かかる構成では、モータ１１の状態に応じた制御指令を制御基板１０１に送ることが可能になる。例えば、ポンプ部４０の温度値を所定の上限値以下に維持する制御指令を制御基板に送ることが可能になる。

【0060】

図１０は、応答処理の第２例における命令信号のデューティサイクルとモータ１１の回転速度との関係を示すグラフである。図示のように、第２例ではデューティサイクルが４５〔％〕以上、９５〔％〕未満の範囲内にある場合には、命令信号は制御基板１０１に対してモータ１１の駆動を命じるモータ駆動命令信号となる。また、デューティサイクルが５〔％〕以上、１５〔％〕未満の範囲である場合、命令信号は制御基板１０１に対してモータ１１の停止を命じるモータ停止命令信号となる。また、デューティサイクルが１５〔％〕以上、２５〔％〕未満の範囲である場合、命令信号は制御基板１０１に対してモータ１１に流れる電流値の送信を命じる電流値送信命令信号となる。また、デューティサイクルが２５〔％〕以上、３５〔％〕未満の範囲である場合、命令信号は制御基板１０１に対してモータ１１に印加される電圧値の送信を命じる電圧値送信命令信号となる。また、デューティサイクルが３５〔％〕以上、４５〔％〕未満の範囲である場合、命令信号は制御基板１０１に対してポンプ部４０の温度値の送信を命じる温度値送信命令信号となる。

【0061】

図１１は、応答処理の第２例における応答信号のデューティサイクルと、応答信号によって示される温度値との関係を示すグラフである。図示のように、応答信号のデューティサイクルが高くなるにつれて、応答信号によって示される温度値が高くなる。

【0062】

図１２は、第２例の応答処理を実行する制御基板１０１と通信するＥＣＵ１５０によって実行される命令処理の処理フローを示すフローチャートである。命令処理において、ＥＣＵ１５０は、まず、モータ駆動条件の成立を待機する（Ｓ１）。例えば、イグニションキーがＯＮになり、且つエンジンが動いたことにより、モータ駆動条件が成立すると（Ｓ１にてYes）、ＥＣＵ１５０は、５０〔％〕のデューティサイクルのモータ駆動命令信号を制御基板１０１に送信してモータ１１を低速で駆動させる（Ｓ２）。次に、ＥＣＵ１５０は、命令信号を４０〔％〕のデューティサイクルの温度値送信命令信号に変更した後（Ｓ３）、命令信号の送信を停止させる。前述の停止により、制御基板１０１による応答信号の送信が可能になる。温度値送信命令信号を受信した制御基板１０１は、温度値に応じたデューティサイクルの応答信号を、直前に温度値送信命令信号を受信した２線の通信線１５１を介してＥＣＵ１５０に送信する。前述の送信は、図９において、Ｓ１と、Ｓ２におけるNoと、Ｓ４と、Ｓ５におけるNoと、Ｓ７におけるNoと、Ｓ８におけるYesと、Ｓ１０におけるYesと、Ｓ１２におけるYesと、Ｓ１４とを経る処理フローによって実行される。

【0063】

図１２において、ＥＣＵ１５０は、制御基板１０１から送られてくる応答信号を受信すると（Ｓ５にてYes）、ポンプ部４０の温度値を応答信号のデューティサイクルに基づいて特定した後、特定結果をフラッシュメモリー等の記憶媒体に記憶する（Ｓ６）。次いで、ＥＣＵ１５０は、２０〔％〕のデューティサイクルの電流値送信命令信号を制御基板１０１に送信した後（Ｓ７）、命令信号の送信を停止して（Ｓ８）、制御基板１０１による応答信号の送信を可能にする。電流値送信命令信号を受信した制御基板１０１は、電流値に応じたデューティサイクルの応答信号を、直前に電流値送信命令信号を受信した２線の通信線１５１を介してＥＣＵ１５０に送信する。前述の送信は、図９において、Ｓ１と、Ｓ２におけるNoと、Ｓ４と、Ｓ５におけるNoと、Ｓ７におけるNoと、Ｓ８におけるYesと、Ｓ１０におけるNoと、Ｓ１１とを経る処理フローによって実行される。

【0064】

図１２において、ＥＣＵ１５０は、制御基板１０１から送られてくる応答信号を受信すると（Ｓ９にてYes）、モータ１１に流れる電流値を応答信号のデューティサイクルに基づいて特定した後、特定結果を記憶媒体に記憶する（Ｓ１０）。次いで、ＥＣＵ１５０は、３０〔％〕のデューティサイクルの電圧値送信命令信号を制御基板１０１に送信した後（Ｓ１１）、命令信号の送信を停止して（Ｓ１２）、制御基板１０１による応答信号の送信を可能にする。電圧値送信命令信号を受信した制御基板１０１は、モータ１１に印加される電圧値に応じたデューティサイクルの応答信号を、直前に電圧値送信命令信号を受信した２線の通信線１５１を介してＥＣＵ１５０に送信する。前述の送信は、図９において、Ｓ１と、Ｓ２におけるNoと、Ｓ４と、Ｓ５におけるNoと、Ｓ７におけるNoと、Ｓ８におけるYesと、Ｓ１０におけるYesと、Ｓ１２におけるNoと、Ｓ１３とを経る処理フローによって実行される。

【0065】

図１２において、ＥＣＵ１５０は、制御基板１０１から送られてくる応答信号を受信すると（Ｓ１３）、モータ１１に印加される電圧値を応答信号のデューティサイクルに基づいて特定した後、特定結果を記憶媒体に記憶する（Ｓ１４）。次いで、ＥＣＵ１５０は、温度値、電流値、電圧値に基づいてモータ駆動速度を決定した後（Ｓ１５）、決定結果に応じたデューティサイクルのモータ駆動命令信号を制御基板１０１に送信して（Ｓ１６）、モータ１１を適切な速度で駆動させる。その後、モータ駆動条件が成立しなくなると（Ｓ１７）、ＥＣＵ１５０は、１０〔％〕のデューティサイクルのモータ停止命令信号を制御基板１０１に所定の周期だけ送信してモータ１１の駆動を停止させる（Ｓ１８、Ｓ１９）。

【0066】

＜電動オイルポンプ１、及びオイルポンプシステムの作用効果＞
（１）電動オイルポンプ１は、ポンプ部４０と、ポンプ部４０を駆動するモータ部１０と、モータ部１０の駆動を制御する制御部たるインバータ１００（制御基板１０１）とを備える。インバータ１００は、通信線１５１を介して上位装置たるＥＣＵ１５０と通信する。インバータ１００は、モータ部１０の駆動中にＥＣＵ１５０から送られてくる命令信号のデューティサイクルについて、所定範囲内にあるか否かを判定する。インバータ１００は、デューティサイクルについて所定範囲内にあると判定した場合には、デューティサイクルに応じた速度でモータ部１０（モータ１１）を駆動する。インバータ１００は、デューティサイクルについて所定範囲内にないと判定した場合には、デューティサイクルに応じた情報の応答信号をＥＣＵ１５０に送信する。

【0067】

かかる構成において、モータ部１０の駆動中にＥＣＵ１５０からインバータ１００に対して通信線１５１を介して所定範囲外のデューティサイクルの命令信号が送られたとする。すると、インバータ１００が、通信線１５１を介してデューティサイクルに応じた情報の応答信号をＥＣＵ１５０に送信する。かかる構成において、ＥＣＵ１５０がインバータ１００に送信する命令信号のデューティサイクルを所定範囲外の領域で変化させると、インバータ１００からＥＣＵ１５０に返される応答信号の情報が変化する。これにより、通信線１５１における１つの線を介して、インバータ１００からＥＣＵ１５０に対して複数種類の情報を送信することが可能である。よって、電動オイルポンプ１によれば、通信線１５１の線数を増加させることなく、モータ部１０の駆動中に、インバータ１００からＥＣＵ１５０に複数種類の情報を送信することができる。

【0068】

なお、ＥＣＵ１５０からインバータ１００に対してモータ駆動命令信号とは異なる命令信号を送信しているときには、モータ駆動命令信号によるモータ部１０の回転速度（駆動速度）の調整を行うことができずに、モータ部１０を定速で回転させることになる。しかしながら、電動オイルポンプ１においては、回転位置制御を必要とする用途で用いられることは殆どなく、ごく短時間での回転速度調整が必要ない。加えて、モータ駆動命令信号とは異なる命令信号がＥＵＣ１５０から発せられてから、それに応答した応答信号がＥＣＵ１５０に送られるまでの時間はごく短時短である。即ち、ＥＵＣ１５０からモータ駆動命令信号とは異なる命令信号を送信する時間はごく短時間である。よって、モータ部１０の駆動中に、ごく短時間だけモータ駆動命令信号によらずにモータ部１０を定速回転させても、何ら問題はない。

【0069】

（２）インバータ１００は、（１）の構成を備え、且つ、命令信号のデューティサイクルについて所定範囲内から所定範囲外に変化したか否かを判定し、変化した場合には変化前と同じ速度でモータ部１０を駆動する。

【0070】

かかる構成において、ＥＣＵ１５０から送信される命令信号のデューティサイクルが所定範囲内から所定範囲外に変化すると、命令信号がモータ部の駆動速度を指示する信号から、インバータ１００に対して情報の提供を要求する信号に変化する。このように命令信号が変化すると、インバータ１００は、変化前と同じ速度でモータを駆動する。かかる構成によれば、モータ駆動中においてＥＣＵ１５０がインバータ１００に対してモータ駆動命令信号とは異なる命令信号を送信しているときに、モータ部１０の駆動を停止させてしまうことを防止することができる。

【0071】

（３）インバータ１００は、（２）の構成を備え、且つ、命令信号のデューティサイクルについて所定範囲外から所定範囲内に変化したか否かを判定し、変化した場合にはデューティサイクルに応じた速度でモータ部を駆動する。

【0072】

かかる構成において、モータ駆動中に、ＥＣＵ１５０がインバータ１００に対するモータ駆動命令信号の送信を再開すると、インバータ１００がＥＣＵ１５０から送られてくるモータ駆動命令信号のデューティサイクルに応じた速度でモータ部１０を駆動する。かかる構成によれば、インバータ１００からＥＣＵ１５０への応答信号の通信の終了後に、モータ部１０の駆動速度を適切な速度に変化させることができる。

【0073】

（４）電動オイルポンプ１は、（１）～（３）の何れかの構成を備える。また、電動オイルポンプ１は、ポンプ部４０又はモータ部１０の互いに異なる性状を検知する複数の性状検知部（電圧検知部３９、温度検知部４９、電流検知部１２５）を備え、命令信号のデューティサイクルに応じた情報は、互いに異なる複数種類の前記性状である。複数種類の前記性状のそれぞれは、所定範囲外であって且つ互いに異なる範囲内のデューティサイクルに関連付けられる。インバータ１００は、命令信号のデューティサイクルについて、所定範囲外であるか否かを判定し、所定範囲外である場合に、デューティサイクルに関連付けられた前記性状の検知結果の応答信号を、検知結果に応じたデューティサイクルでＥＣＵ１５０に送信する。

【0074】

かかる構成によれば、ＥＣＵ１５０に対して電流値及び電圧値などとった複数の性状値を情報提供することができる。

【0075】

（５）電動オイルポンプ１は、（４）の構成を備え、且つ、複数の性状検知部の１つとして、モータ部１０に供給される電流値を検知する電流検知部１２５を備える。インバータ１００は、電流検知部１２５による電流値の検知結果の応答信号を検知結果に応じたデューティサイクルでＥＣＵ１５０に送信する。

【0076】

かかる構成によれば、ＥＣＵ１５０に対し、モータ１１に流れる電流値を情報提供することができる。

【0077】

（６）電動オイルポンプ１は、（４）の構成を備え、且つ、複数の性状検知部の１つとして、モータ部１０に供給される電圧値を検知する電圧検知部３９を備える。インバータ１００は、電圧検知部３９による電圧値の検知結果の応答信号を検知結果に応じたデューティサイクルでＥＣＵ１５０に送信する。

【0078】

かかる構成によれば、ＥＣＵ１５０に対し、モータ１１に供給される電圧値を情報提供することができる。

【0079】

（７）電動オイルポンプ１は、（４）～（６）の何れかの構成を備え、且つ、複数の性状検知部の１つとして、ポンプ部４０又はモータ部１０の温度を検知する温度検知部を備える。インバータ１００は、温度検知部による温度の検知結果の応答信号を検知結果に応じたデューティサイクルでＥＣＵ１５０に送信する。

【0080】

かかる構成によれば、ＥＣＵ１５０に対し、ポンプ部４０又はモータ部１０の温度を情報提供することができる。

【0081】

（８）電動オイルポンプ１は、（１）～（７）の何れかの構成を備える。インバータ１００は、命令信号のデューティサイクルについて所定の上限値以上であるか否か（あるいは上限値を超えるか否かでもよい）を判定し、上限値以上である場合には、モータ部１０の駆動を停止させる。また、インバータ１００は、命令信号のデューティサイクルについて所定の下限値未満であるか否か（あるいは下限値以下であるか否かでもよい）を判定し、下限値未満である場合にも、モータ部１０の駆動を停止させる。

【0082】

かかる構成によれば、通信線１５１の接断、天絡又は地絡が発生した場合に、モータ部１０を非常停止させることができる。

【0083】

（９）オイルポンプシステムは、電動オイルポンプ１と、電動オイルポンプに命令信号を送信するＥＣＵ１５０とを備える。電動オイルポンプ１は、（１）～（８）の何れかである。ＥＣＵ１５０は、モータ駆動命令信号のデューティサイクルを所定範囲内で変化させることでインバータ１００に対してモータ部１０の回転速度を変化させる処理を実行させる。また、ＥＣＵ１５０は、所定範囲外のデューティサイクルの命令信号をインバータ１００に送信することでデューティサイクルに応じた情報の信号をインバータ１００から取得する。

【0084】

かかる構成によれば、通信線１５１の線数を増加させることなく、モータ部１０の駆動中に、インバータ１００からＥＣＵ１５０に複数種類の情報を送信することができる。

【0085】

（１０）電動オイルポンプ１は、（９）の構成を備える。オイルポンプシステムのＥＣＵ１５０は、命令信号のデューティサイクルを所定範囲内から所定範囲外に変化させた後、応答信号を受信するまで、インバータ１００への命令信号の送信を停止する。

【0086】

かかる構成によれば、通信線１５１における命令信号と応答信号との混信の発生を防止することができる。

【0087】

（１１）電動オイルポンプ１は、（１０）の構成を備える。オイルポンプシステムのＥＣＵ１５０は、命令信号のデューティサイクルを所定範囲内から所定範囲外に変化させた後、応答信号を受信すると、所定範囲内のデューティサイクルの命令信号をインバータ１００に送信する。

【0088】

かかる構成によれば、モータ部の駆動中において、ＥＣＵ１５０からインバータ１００に対するモータ駆動命令信号の送信を再開した後に、モータ部１０の駆動速度を適切な速度に変化させることができる。

【0089】

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。例えば、０～１００〔％〕のデューティサイクルの範囲において、モータ駆動命令信号とするデューティサイクルの所定範囲は、０～１００〔％〕における中央範囲に限られない。３０～４０〔％〕、及び６０～７０〔％〕など、複数の範囲を所定範囲としてもよい。以上に説明した実施形態及びその変形は、発明の範囲及び要旨に含まれると同時に、特許請求の範囲に記載された発名とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0090】

１：電動オイルポンプ
１０：モータ部
１１：モータ
３９：電圧検知部（性状検知部）
４０：ポンプ部
４９：温度検知部（性状検知部）
１００：インバータ（制御部）
１０１：制御基板
１２５：電流検知部（性状検知部）
１５０：ＥＣＵ（上位装置）
１５１：通信線
Ｊ：中心軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】