DE102004011441A1 - Motorsteuervorrichtung - Google Patents

Motorsteuervorrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE102004011441A1
DE102004011441A1 DE102004011441A DE102004011441A DE102004011441A1 DE 102004011441 A1 DE102004011441 A1 DE 102004011441A1 DE 102004011441 A DE102004011441 A DE 102004011441A DE 102004011441 A DE102004011441 A DE 102004011441A DE 102004011441 A1 DE102004011441 A1 DE 102004011441A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
condition detection
motor
switching element
pwm
overheating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102004011441A
Other languages
English (en)
Inventor
Koji Kariya Nakamura
Manabu Kariya Nomura
Satoshi Kariya Yoshimura
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Publication of DE102004011441A1 publication Critical patent/DE102004011441A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00821Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being ventilating, air admitting or air distributing devices
    • B60H1/00828Ventilators, e.g. speed control
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00421Driving arrangements for parts of a vehicle air-conditioning
    • B60H1/00428Driving arrangements for parts of a vehicle air-conditioning electric
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/88Optimized components or subsystems, e.g. lighting, actively controlled glasses

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Direct Current Motors (AREA)
  • Power Conversion In General (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

Ein Temperatursensor (33) erfasst die Temperatur eines MOS-Transistors (7) und eine Stromerfassungsschaltung (35) erfasst den Strom, der in dem MOS-Transistor (7) fließt. Wenn die Spannung entsprechend der erfassten Temperatur oder die Spannung entsprechend dem erfassten Strom auf oder über einen Schwellenwert erhöht wird, wird ein Überhitzungszustandserfassungssignal und ferner ein Schaltsignal auf einen H-Pegel gesetzt. Demzufolge wird eine Schaltschaltung in einer Ansteuerschaltung (17) eingeschaltet, und der Gatewiderstandswert wird der Parallelwert eines Widerstandes (25) und die PWM-Frequenz in der PWM-Steuerschaltung wird verringert, wodurch der Schaltverlust des MOS-Transistors (7) in dem Zustand verringert werden kann, in dem der Motor (2) gedreht wird.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Motorsteuervorrichtung zum Steuern einer an einen Motor angelegten Spannung durch Steuern eines Halbleiterschaltelements in einem Pulsweitenmodulationsmodus (PWM).
  • JP-A-8-37789 (Patentdokument 1) legt ein Steuerungsverfahren für einen Wechselstrommotor offen, bei dem eine Schaltfrequenz entsprechend dem Wert einer geglätteten Gleichstromquellenspannung, einer Drehzahl des Wechselstrommotors, einer primären elektrischen Winkelfrequenz, der Intensität einer zuzuführenden Ausgangsspannung oder dem Frequenzwert der Ausgangsspannung oder des Ausgangsstroms variiert wird. JP-A-10-229674 legt einen Gleichstromwandler offen zum Ausführen des Steuerns des Verringerns einer Schaltfrequenz in einem Überstromzustand. JP-A-2001-161065 legt eine schaltende Stromversorgungsvorrichtung offen, bei der die Oszillationsfrequenz der PWM-Steuerungseinrichtung kontinuierlich verringert wird, wenn der Lastzustand verringert wird, so dass der Leistungsverlust minimiert ist.
  • Zum Beispiel wird bei einer Steuervorrichtung für einen Ventilatormotor zum Versorgen eines Ventilatormotors, der in einem Fahrzeug montiert ist, mit einer gewünschten Spannung durch Steuern eines Halbleiterschaltelements in einem PWM-Modus das Halbleitschaltelement überhitzt, wenn die Temperatur der die Steuervorrichtung umgebenden Umwelt abnormal erhöht ist oder das Lastdrehmoment des Ventilatormotors abnormal erhöht ist. Um das Halbleitschaltelement vor einem solchen Erhitzungszustand zu schützen, wurde bisher ein Verfahren verwendet, bei dem das Schaltelement ausgeschaltet wird auf Grundlage eines Signals von einem Temperaturerfassungssensor oder einem Stromerfassungssensor, oder aber auch durch Verringern des Tastverhältnisses der PWM.
  • Wenn allerdings das Schaltelement ausgeschaltet ist, ist der Ventilatormotor vollständig gestoppt, und somit ist das Blasen der Kühlluft ebenso gestoppt. Ferner ist, selbst wenn das Tastverhältnis der PWM verringert ist, die Drehzahl des Ventilatormotors verringert, und somit wird kein ausreichendes Blasen der Kühlluft erreicht. Demzufolge tritt als ein sekundäres Problem auf, dass eine Kühlungszielaufgabe nicht erreicht wird oder Passagiere sich nicht wohlfühlen. Das heißt, es ist auf jeden Fall erforderlich, dass der Ventilatormotor kontinuierlich mit festgesetzter Ausgangsleistung betrieben wird.
  • Der vorliegende Erfindung wurde angesichts der zuvor beschriebenen Situation gemacht und weist die Aufgabe auf, eine Motorsteuervorrichtung bereitzustellen, die verhindern kann, dass ein Halbleiterschaltelement überhitzt wird, oder das Halbleiterschaltelement aus einem Überhitzungszustand wieder zurückholen kann, ohne die Drehzahl eines Motors zu beeinträchtigen.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird, wenn eine Steuerschaltung ein Halbleiterschaltelement in einem PWM-Modus gemäß einem PWM-Signal steuert, das durch eine PWM-Steuereinheit erzeugt wird, die Spannung entsprechend dem PWM-Tastverhältnis des PWM-Signals an einen Motor angelegt, um den Motor zu drehen. In diesem Fall gibt eine Überhitzungszustandserfassungseinheit ein Überhitzungszustandssignal aus, wenn die Temperatur des Halbleiterschaltelements einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, so dass das Halbleiterschaltelement in einen Überhitzungszustand oder in einen möglichen Überhitzungszustand verfällt. Hier ist der "mögliche" Überhitzungszustand als ein Zustand definiert, bei dem die Wahrscheinlichkeit, dass das Halbleiterschaltelement in den Überhitzungszustand fällt, höher ist als ein Schwellenwert.
  • Die Steuerschaltung bewirkt, dass das Haltleiterschaltelement den Schaltbetrieb in mehreren Steuerzuständen ausführt. Wenn das Überhitzungszustandserfassungssignal ausgegeben wird, steuert die Ansteuerungssteuerschaltung den Ansteuerzustand der Ansteuerschaltung so, dass die Anstiegs- und die Abfallzeit des Halbleiterschaltelements verkürzt wird. Dementsprechend kann während der Periode, wenn das Überhitzungszustandserfassungssignal ausgegeben wird, der Schaltverlust des Halbeiterschaltelements verringert werden, obwohl das Schaltrauschen erhöht ist, und das Halbleiterschaltelement kann von dem Überhitzungszustand in den nicht überhitzenden Zustand überführt werden, oder das Halbleiterschaltelement kann im voraus davor geschützt werden, in den Überhitzungszustand überzugehen. Gemäß dieser Erfindung kann der Verlust der Halbleiterschaltelements unter dem Zustand verringert werden, dass die Drehzahl des Motors so gut wie möglich einen Sollwert annimmt, und somit ergibt sich ein Vorteil, dass ein sekundäres Problem, das durch die Verringerung der Drehzahl verursacht wird, kaum auftreten wird.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegende Erfindung steuert die Ansteuersteuereinheit die PWM-Steuereinheit, wenn das Überhitzungszustandserfassungssignal ausgegeben wird, um die PWM-Frequenz zu verringern, so dass der Schaltverlust des Halbleiterschaltelements weiter verringert werden kann. Ferner wird, wenn z. B. ein Motor, der in einem Fahrzeug montiert ist, angesteuert wird, die Störung bezüglich der Funkfrequenz durch Verringerung der PWM-Frequenz unterdrückt. Daher kann ein Effekt des Unterdrückens von Rauschen erwartet werden, der zunehmen würde, wenn die Anstiegszeit und die Abfallzeit des Halbleiterschaltelements verkürzt werden.
  • Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Steuerschaltung den Widerstandswert eines Gatewiderstands ändern, der mit dem Gate des Halbleiterschaltelements verbunden ist oder den Widerstandswert eines Basis-Widerstands, der mit der Basis des Halbleiterschaltelements verbunden ist, um dadurch die Anstiegszeit und die Abfallzeit des Halbleiterschaltelements zu ändern.
  • Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Temperatur des Halbleiterschaltelements durch eine Temperaturerfassungseinheit erfasst und ein Überhitzungszustandserfassungssignal wird während einer Periode ausgegeben, in der die erfasste Temperatur einen Schwellenwert überschreitet.
  • Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung erfasst die Überhitzungszustandserfassungseinheit Strom, der in dem Halbleiterschaltelement fließt, durch Verwenden einer Stromerfassungseinheit, und gibt das Überhitzungszustandserfassungssignal während einer Periode aus, in der der erfasste Strom einen Schwellenwert überschreitet. Demzufolge kann in einem Vorüberhitzungszustand, in dem die Wahrscheinlichkeit, dass das Halbleiterschaltelement in einen Überhitzungszustand übergeht, hoch ist, der Verlust des Halbleiterschalelements verringert werden, und der Übergang zu dem Überhitzungszustand vor dem Eintreten verhindert werden.
  • Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung erfasst die Überhitzungszustandserfassungseinheit eine Stromversorgungsspannung zum Anlegen einer Spannung an den Motor unter Verwendung einer Stromversorgungsspannungserfassungseinheit, und gibt ein Überhitzungszustandserfassungssignal während einer Periode aus, wenn die erfasste Stromversorgungsspannung einen Schwellenwert überschreitet. Es gibt eine generelle Tendenz, dass der Verlust des Halbleiterschaltelements erhöht wird, wenn die Stromversorgungsspannung hoch ist. Gemäß diesem Aspekt kann der Verlust des Halbleiterschaltelements in dem Vorüberhitzungszustand verringert werden, in dem die Wahrscheinlichkeit, dass das Halbleiterschaltelement in den Überhitzungszustand übergeht, hoch ist, und der Übergang in den Überhitzungszustand kann vor dem Eintreten verhindert werden.
  • Gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung gibt die Überhitzungszustandserfassungseinheit ein Überhitzungszustandserfassungssignal aus, während einer Periode, wenn das Tastverhältnis des PWM-Steuerbetriebs einen Schwellenwert überschreitet. Wenn das Tastverhältnis größer ist, wird die an den Motor angelegte Spannung und der Motorstrom erhöht, und somit wird der Verlust des Halbleiterschaltelements erhöht. Gemäß diesem Aspekt kann der Verlust des Halbleiterschaltelements im Vorüberhitzungszustand verringert werden, in dem die Wahrscheinlichkeit, dass das Halbleiterschaltelement in den Überhitzungszustand übergeht, hoch ist, und das Übergehen in den Über hitzungszustand kann verhindert werden, bevor es auftritt .
  • Gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung gibt die Überhitzungszustandserfassungseinheit ein Überhitzungszustandserfassungssignal aus, das eine Hysteresecharakteristik aufweist. Daher kann verhindert werden, dass der Ansteuerzustand des Halbleisterschaltelements häufig in der Ansteuerschaltung geschaltet wird, und somit kann eine stabilere Ansteuerung durchgeführt werden.
  • Gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Motorspannung durch eine Motorspannungserfassungseinheit erfasst, und eine Regelung wird durch die PWM-Steuereinheit durchgeführt, so dass die so erfasste Motorspannung mit einer Sollmotorspannung übereinstimmt, wodurch eine Sollspannung selbst dann an den Motor angelegt werden kann, wenn eine Stromversorgungsspannung geändert wird.
  • Gemäß einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Verlust des Halbleiterschaltelements verringert werden, während die Luftblasleistung des Ventilators beibehalten wird. Daher besteht der Vorteil, dass ein sekundäres Problem, das durch die Verringerung der Kühlwirkung eines Wärmetauschers in einem Fahrzeugkühlsystem verursacht wird, kaum auftritt.
  • Obige und andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende detaillierte Beschreibung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen deutlicher.
  • 1 – ist ein Schaltplan einer Motorsteuervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform;
  • 2a2b sind die Diagramme, die eine Änderung jedes Signals mit der Temperaturänderung und der Stromänderung eines MOS-Transistors zeigen;
  • 3 ist ein Graph, der eine Charakteristik der Beziehung zwischen der Anstiegszeit, der Abfallzeit des MOS-Transistors und der ansteigenden Temperatur zeigt;
  • 4 ist ein Schaltplan der Motorsteuervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform;
  • 5 ist ein Schaltplan der Motorsteuervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform und
  • 6 ist ein Schaltplan der Dreiecksschwingungserzeugungsschaltung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Bevorzugte Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
  • [1. Ausführungsform]
  • Ein erste Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die 13 beschrieben.
  • 1 zeigt den elektrischen Aufbau einer Motorsteuervorrichtung. Eine Motorsteuervorrichtung 1 steuert einen Ventilatormotor 2 (nachstehend als "Motor 2" bezeichnet) für einen Wärmetauscher in einem Kühlsystem für ein Fahrzeug, und er funktioniert mit einer Batteriespannung, die als eine Stromversorgungsspannung VB von einer Batterie 3 an die Anschlüsse 1a, 1b angelegt wird. Ein Anweisungssignal Sa wird von einer Motor-ECU 4 (elektronische Steuereinheit) an einen Anschluss 1c zugeführt. Dieses Anweisungssignal Sa besteht aus digitalen Daten, die einer Spannung entsprechen, die an den Motor 2 angelegt wird oder ist ein analoges Spannungssignal.
  • Die ECU 4 führt konzentrisch ein Reihe von Steueroperationen aus, die für einen Motor relevant sind, z. B. Kraftstoffeinspritzsteuerung, Zündzeitpunktsteuerung, die Steuerung der Leerlaufdrehzahl, etc.. Nicht dargestellt ist, dass der ECU 4 ein Temperatursignal des Motorkühlwassers, ein EIN-/AUS-Signal einer Magnetkupplung zum Übertragen der Motorantriebskraft an den Kompressor eines Klimageräts, ein Kühlmitteldruckerhöhungssignal, das die Zunahme des Kühlmittels des Kühlgerätes anzeigt, etc. zugeführt wird, und sie die Motorsteuerung und die Drehzahlsteuerung des Motors 2 unter Verwendung dieser Signale durchführt.
  • Eine Keramikplatte und eine Glättungsschaltung 5 sind in der Motorsteuervorrichtung 1 untergebracht, eine integrierte Schaltung (IC) 6, ein N-Kanal MOS-Transistor 7 (entspricht einem Halbleiterschaltelement), eine Zirkulationsdiode 8 und ein Löschkondensator 9 sind auf der Keramikplatte befestigt. Die Keramikplatte wird verwendet, um die IC 6 und den MOS-Transistor 7 in einem engen, thermisch gekoppelten Zustand zu halten.
  • Die Anschlüsse 1d und 1e sind Motorverbindungsanschlüsse, und der Anschluss 1d ist mit dem Anschluss 1a in der Motorsteuervorrichtung 1 verbunden. Der Anschluss 1f ist ein Masseanschluss für ein Energieversorgungssystem und die Drain und die Source des MOS-Transistors 7 sind jeweils an die Anschlüsse 1e bzw. 1f angeschlossen. Ferner ist eine parasitäre Diode 7a mit der in 1 gezeigten Polarität parallel an den MOS-Transistor 7 angeschlossen.
  • In der Motorsteuervorrichtung 1 sind die Diode 8 mit der in 1 gezeigten Polarität und die Glättungsschaltung 5 zwischen den Anschlüssen 1e und 1d in Reihe geschaltet und ein Kondensator 9 ist mit der Diode 8 parallel geschaltet. Die Glättungsschaltung 5 ist mit einem π-Filter ausgestattet, der eine Drosselspule 10 und Elektrolytkondensatoren 11, 12 umfasst. Die Glättungsschaltung 5 und der Kondensator 9 haben die Funktion das Rauschen zu absorbieren, das zum Schaltungszeitpunkt des MOS-Transistors 7 auftritt.
  • Der IC 6 weist eine Eingangssignalverarbeitungsschaltung 13 zum Verarbeiten eines Anweisungssignals Sa auf, eine PWM-Steuerschaltung 14 zum Erzeugen eines PWM-Signals Sc, eine Steuerschaltung 15 zum Ansteuern des MOS-Transistors 7, eine Überhitzungserfassungsschaltung 16 zum Erfassen des Überhitzungszustandes, et cetera des MOS-Transistors 7 und eine Ansteuerungssteuerschaltung 17 zum Steuern der PWM-Frequenz und des Ansteuerzustandes der Ansteuerschaltung 15 auf. Der Aufbau jeder dieser Schaltungen ist wie folgt:
    Die Eingangssignalverarbeitungsschaltung 13 empfängt digitale Daten (Anweisungssignal Sa), die von der ECU 4 übertragen werden in einem Serienkommunikationsmodus, um eine Sollmotorspannung zu erzeugen. Wenn das Anweisungs signal Sa in Form einer analogen Spannung übertragen wird, erzeugt die Eingangssignalverarbeitungsschaltung 13 eine Sollmotorspannung Vr durch Pegelumwandlung oder Ähnliches.
  • Die PWM-Steuerschaltung 14 (entspricht der PWM-Steuereinheit) ist eine Regelungsschaltung zum Regeln des PWM-Tastverhältnisses des PWM-Signals Sc, so dass die Motorspannung Vm, die an den Motor 2 angelegt wird, mit der Sollmotorspannung Vr zusammenfällt. Das heißt, die Motorspannungserfassungsschaltung 18 (entspricht der Motorspannungserfassungseinheit) erfasst die Motorspannung Vm auf Basis der Spannung, die zwischen den Anschlüssen 1d (Anschluss 1a) und dem Anschluss 1e angelegt ist, und ein Subtrahierglied 19 gibt die Spannungsabweichung entsprechend der Subtraktionsspannung zwischen der Sollmotorspannung Vr und der Motorspannung Vm aus. Diese Spannungsabweichung wird in einen Eingangsanschluss eines Komparators 22 über einen Integrator 20 eingegeben und ein Dreiecksignal, das von der Dreieckwellenerzeugungsschaltung 21 ausgegeben wird, wird in den anderen Eingangsanschluss des Komparators 22 eingegeben.
  • Die Dreieckswellenerzeugungsschaltung 21 erzeugt ein Dreieckswellensignal mit einer Frequenz entsprechend dem Widerstandwert ( oder Kapazitätswert) in einer CR-Lade/Entladeschaltung, die darin vorhanden ist. Wenn ein Schaltsignal Sd, das von der Ansteuerungssteuerschaltung 17 zugeführt wird, auf einen niedrigen Pegel (L) gesetzt wird, gibt die Dreieckswellenerzeugungsschaltung 21 ein Dreieckswellensignal mit einer Frequenz von 19 kHz aus, und wenn das Schaltsignal Sd auf einen hohen Pegel (H) gesetzt wird, gibt sie ein Dreieckswellensignal mit einer Frequenz von 5 kHz aus.
  • Bezugnehmend auf 6 wird eine beispielhafte Umsetzung der Dreieckswellenerzeugungsschaltung 21 diskutiert. Diese Schaltung 21 dient der Verringerung der PWM-Frequenz. Sie enthält einen Kondensator 213, der an einen anderen Kondensator 211 parallel über ein Schaltelement 212 angeschlossen ist, das durch die Ansteuerungssteuerschaltung 17 geöffnet/geschlossen wird. Die Bezugszeichen 214, 215 stellen Widerstände dar, und das Bezugszeichen 216 stellt einen Komparator dar.
  • Bei oben beschriebener Ausführungsform wird die PWM-Frequenz während der Ausgabeperiode des Überhitzungszustandserfassungssignals auf 5 kHz höher als das von Menschen hörbare Frequenzband eingestellt. Allerdings kann die PWM-Frequenz so eingestellt werden, dass sie innerhalb des hörbaren Frequenzbandes von Menschen ist, (z. B. 500 Hertz für die menschliche Wahrnehmung), um die PWM-Frequenz als einen Buzzer-Ton zu verwenden. Dementsprechend kann eine Abnormalität einem Anwender mittels des Tones mitgeteilt werden.
  • Darüber hinaus kann statt des obigen Verfahrens ein Verfahren des Erhöhens des Stromwertes einer Konstantstromschaltung zum Laden/Entladen des Gates des MOS-Transistors 7 verwendet werden, um die Schaltgeschwindigkeit des MOS-Transistors 7 zu ändern.
  • Wieder bezugnehmend auf 1 ist die Ansteuerschaltung 15 eine Schaltung zum Aufnehmen des PWM-Signals und zum Ausgeben einer Gatespannung G an den MOS-Transistor 7 und umfasst eine Gegentaktschaltung 23, Gatewiderstände 24, 25 und eine Schaltschaltung 26. Die Gegentaktschaltung 23 der Ansteuerschaltung 15 umfasst Transistoren 27, 28, Widerstände 29, 30 und die Dioden 31, 32 und weist einen zusammengeschlossenen Emitter der Transistoren 27 und 28 als einen Ausgangsknoten Np auf.
  • Ein Widerstand 24 ist zwischen dem Ausgangsknoten Np und dem Anschluss des IC 6 an das Gate des MOS-Transistors 7 angeschlossen. Eine Serienschaltung des Widerstands 25 und eines Schalters 26 ist parallel zu Widerstand 24 angeschlossen. Die Schaltschaltung 26 umfasst zum Beispiel einen Transistor. Die Schaltschaltung 26 ist ausgeschaltet, wenn ein Schaltsignal Se, das von der Ansteuerungssteuerschaltung 17 zugeführt wird, auf einen L-Pegel gesetzt wird und eingeschaltet, wenn das Schaltsignal Se auf einen H-Pegel eingestellt ist.
  • Die Überhitzungserfassungsschaltung 16 (entsprechend der Überhitzungszustandserfassungseinheit) setzt das Überhitzungszustandserfassungssignal Sb von dem L-Pegel (normaler Zustand) auf den H-Pegel (Überhitzungszustand), wenn die Temperatur des MOS-Transistors 7 aktuell einen Schwellenwert überschreitet und in einem Überhitzungszustand ist oder wenn ein Überstrom in den MOS-Transistor 7 fließt und die Wahrscheinlichkeit, dass der Halbleiter in naher Zukunft in dem Überhitzungszustand sein wird, hoch ist, obwohl er aktuell noch nicht in dem Überhitzungszustand ist.
  • Genauer gesagt ist ein Temperatursensor 33 (entspricht der Temperaturerfassungseinheit) zum Ausgeben der Spannung Va entsprechend der erfassten Temperatur T in die IC 6 eingebaut. Der Temperatursensor 33 erfasst direkt die Temperatur T des betreffenden ICs 6. Allerdings sind, wie oben beschrieben, der IC 6 und der MOS-Transistor 7 durch die Keramikplatte thermisch eng miteinander verbunden, so dass der Temperatursensor 33 im wesentlichen die Temperatur T des MOS-Transistors 7 erfassen kann. Der Temperatursensor kann so eingebaut sein, dass er außerhalb des ICs 6 und in nächster Nähe zu dem MOS-Transistor 7 angesiedelt ist. Alternativ kann er in den MOS-Transistor 7 eingebaut sein.
  • Die Spannung Va wird an den nicht invertierenden Eingangsanschluss des Komparators 34 angelegt und eine Schwellenwertspannung Va1 oder Vag wird an den invertierenden Eingangsanschluss des Komparators 34 angelegt. Die Schwellenwertspannungen Va1 und Vag entsprechen jeweils der Temperatur T1, T2 (T1 > T2). Der Komparator 34 vergleicht die Spannung Va mit der Schwellenwertspannung Va1, wenn die Ausgaben davon auf den L-Pegel eingestellt wird (Zustand, in dem die Überhitzung nicht erfasst wird) und vergleicht die Spannung Va mit der Schwellwertspannung Vag, wenn der Ausgang davon auf einen H-Pegel gesetzt wird (Zustand, in dem die Überhitzung erfasst wird), wodurch ein Hysteresekomparator umgesetzt ist.
  • Ferner erfasst die Stromerfassungsschaltung 35 (entspricht der Stromerfassungseinheit) die Drain-Source-Spannung VDS des MOS-Transistors 7 auf Basis des PWM-Signals Sc, wenn der MOS-Transistor eingeschaltet wird, wodurch die Spannung Vc ausgegeben wird, die dem Strom entspricht, der in dem MOS-Transistor 7 fließt.
  • Eine Spannung Vc wird an den nicht invertierenden Eingangsanschluss des Komparators 36 angelegt, und die Schwellenwertspannungen Vc1, Vc2 werden an den invertierenden Eingangsanschluss des Komparators 36 angelegt. Die Schwellwertspannungen Vc1, Vc2 entsprechen jeweils dem Strom I1, I2 (I1 > I2). Der Komparator 36 vergleicht die Spannung Vc mit der Schwellenwertspannung Vc1, wenn die Ausgabe davon auf einen L-Pegel gesetzt ist (Zustand, in dem Überstrom nicht erfasst wird) und vergleicht die Spannung Vc mit der Schwellenwertspannung Vc2, wenn die Ausgabe davon auf H-Pegel gesetzt wird (Zustand, in dem der Überstrom erfasst wird), wodurch ein Hysteresekomparator umgesetzt ist.
  • Die jeweiligen Ausgangssignale der Komparatoren 34 und 36 werden in ein ODER-Gatter 37 eingegeben, und das Ausgangssignal des ODER-Gatters 37 wird als das Überhitzungszustandserfassungssignal Sb gesetzt. Die Ansteuerungssteuerschaltung 17 (entspricht der Ansteuersteuereinheit) steuert die Schaltsignale Sd, Se, so dass die Schaltsignale Sd, Se auf den L-Pegel gesetzt sind, wenn das Überhitzungszustandserfassungssignal Sb auf den L-Pegel gesetzt wird (normaler Zustand) und auf den H-Pegel, wenn das Überhitzungszustandserfassungssignal Sb auf den H-Pegel gesetzt ist (Überhitzungszustand).
  • Als nächstes wird der Betrieb der Ausführungsform mit Bezug auf die 2A2B und 3 erläutert.
  • Wenn mit der Stromversorgungsspannung VB von der Batterie 3 versorgt, steuert die Motorsteuervorrichtung 1 das Tastverhältnis des PWM-Signals Sc mit der PWM-Steuerschaltung 14, so dass die Sollmotorspannung Vr, die von der ECU 4 zugeführt wird, mit der erfassten Motorspannung Vm übereinstimmt. Die Ansteuerschaltung 15 gibt die Gatespannung Vg, die dem PWM-Signal Sc entspricht, an den MOS-Transistor 7 aus.
  • Da die Gatekapazität Cgd, Cgs in dem MOS-Transistor 7 existiert, wird der Ansteuerzustand des MOS-Transistors 7 entsprechend der Stromansteuerfähigkeit der Gegentaktschaltung 23 oder der Widerstandswerte des Gatewiderstandes (Widerstände 24, 25) geändert. Im allgemeinen wird, da der Widerstandswert des Gatewiderstandes verringert wird, die Lade-/Entladezeit der Gatekapazität Cgd, Cgd verkürzt. Daher werden die Anstiegszeit tr und die Abfallzeit tf des MOS-Transistors 7 zur Schaltzeit ver kürzt. Dementsprechend wird für die gleiche PWM-Frequenz der Schaltungsverlust merklicher verringert, und somit kann die Zunahme der Temperatur des MOS-Transistors 7 besser für den Fall des kleineren Widerstandswertes des Gatewiderstands unterdrückt werden, d. h. für den Fall, in dem die Schaltschaltung 26 eingeschaltet wird und der Gatewiderstandswert gleich dem Parallelwert der Widerstände 24 und 25 ist.
  • 3 ist ein Graph, der eine gemessene Charakteristik der Beziehung zwischen der Anstiegszeit tr ( = die Abfallzeit tf) des MOS-Transistors 7 und die zunehmende Temperatur des betroffenen MOS-Transistors 7 zeigt. Die drei Charakteristiklinien, die in dem Graph gezeichnet sind, werden für PWM-Frequenzen von 19 kHz, 15 kHz und 10 kHz von oben nach unten in 3 erhalten. Die Messung wurde unter der Bedingung vorgenommen, dass die Stromversorgungsspannung VB auf 15,1 V gesetzt war, die Nennkapazität des Motors 2 auf 120 W gesetzt war, die Motorspannung Vm auf 9,6 V und der Motorstrom auf 8A gesetzt war.
  • Wie aus 3 ersichtlich, kann die Temperaturzunahme des MOS-Transistors 7 auf einen niedrigen Pegel gedrückt werden durch Einstellen des Widerstandswertes des Gatewiderstandes auf einen kleinen Wert, um die Anstiegszeit tr und die Abfallzeit tf zu verkürzen. Ferner ist aus 3 ersichtlich, dass, wenn die PWM-Frequenz niedriger ist, der Schaltverlust verringert ist, so dass die Temperaturzunahme des MOS-Transistors 7 auf den niedrigen Pegel gedrückt werden kann. Obwohl nicht gezeigt, wird, wenn die PWM-Frequenz auf 5 kHz eingestellt wird, die Temperaturzunahme weiter gedrückt.
  • Die PWM-Frequenz wird auf Basis der folgenden vier Punkte eingestellt:
  • (Untere Grenze)
    • (1) Es ist vorzuziehen, dass die PWM-Frequenz so eingestellt wird, dass sie nicht niedriger als die Zeitkonstante (mehrere Kilohertz) ist, die durch den Induktivitätswert und den Widerstandswert des Motors 2 auf Basis der Bürstenabnutzung des Motors 2, der Hitzeentwicklung des Motors 2 und der Brummkomponente des Stroms bestimmt wird, der in den Motor 2 fließt.
    • (2) Es ist vorteilhaft, dass die PWM-Frequenz auf einen Wert eingestellt wird, der nicht kleiner ist als die Audiofrequenzen von Menschen, so dass Magnettöne, die durch die Induktivitätskomponente des Motors 2 erzeugt werden, für das Gehör von Menschen nicht wahrnehmbar sind. Allerdings kann, wie oben erwähnt, die Frequenz so gewählt werden, dass sie für Menschen wahrnehmbar ist, zum erzeugen einer Buzzer-Benachrichtigung.
  • (Obere Grenze)
    • (3) Es ist vorzuziehen, dass die PWM-Frequenz maximal angesichts von hochfrequentem Rauschen verringert wird.
    • (4) Es ist vorzuziehen, dass die PWM-Frequenz maximal angesichts der Hitzentwicklung des MOS-Transistors 7 verringert wird.
  • 2A und 2B zeigen die Änderung jedes Signals bezüglich der Änderung der Temperatur T und des Stroms I des MOS-Transistors 7.
  • 2A zeigt einen Fall, in dem der Motorstrom I relativ groß ist und die Temperatur T einen Schwellenwert T1 aufgrund einer Zunahme der Temperatur der Motorumgebung oder ähnlichem überschreitet, so dass der MOS-Transistor 7 in einen Überhitzungszustand verfällt. 2B zeigt einen Fall, in dem der Motor 2 teilweise in einen Überhitzungszustand verfällt und der Strom I einen Schwellenwert I1 überschreitet, so dass der MOS-Transistor 7 in einen Überstromzustand verfällt.
  • Zunächst werden in 2A die Ausgangssignale der Komparatoren 34 und 36 auf einen L-Pegel gesetzt, und das Überhitzungszustandserfassungssignal Sb und die Schaltsignale Sd und Se werden auf einen L-Pegel während einer Zeitspanne (vor dem Zeitpunkt t1) gesetzt, wenn die Erfasste Temperatur T kleiner ist als der Schwellenwert T1 ist. Daher wird die PWM-Frequenz auf 19 kHz gesetzt, und nur der Widerstand 24 trägt zu dem Gatewiderstand in der Ansteuerschaltung 15 bei. Danach werden, wenn die erfasste Temperatur T den Schwellenwert T1 erreicht (Zeitpunkt t1), das Überhitzungszustandserfassungssignal Sb und die Schaltsignale Sd und Se auf einen H-Pegel gesetzt, die PWM-Frequenz wird auf 5 kHz verringert und der Gatewiderstand in der Ansteuerschaltung wird der Parallelwiderstand der Widerstände 24 und 25.
  • Demzufolge werden die Anstiegszeit tr und die Abfallzeit tf verkürzt, und der Schaltungsverlust wird in Verbindung mit der Verringerung der PWM-Frequenz verringert, so dass die Zunahme der Temperatur des MOS-Transistors unterdrückt wird. D. h., selbst wenn der MOS-Transistor in den Überhitzungszustand fällt, stoppt die Motorantriebsvorrichtung 1 weder unmittelbar den Motor 2 noch verringert sie unmittelbar die Drehzahl des Motors 2, sondern sie führt die Steuerung so aus, dass die Motorspannung Vm höchstens gleich der Sollmotorspannung Vr ist, und der MOS-Transistor 7 aus dem Überhitzungszustand geholt wird, wobei die Drehzahl des Motors beibehalten wird. Allerdings kann sie, wenn die Temperatur T des MOS-Transistors 7 weiterhin zunimmt, den Motor stoppen oder die Drehzahl davon verringern. Danach wird, wenn die Tem peratur T auf den Schwellenwert T2 oder kleiner verringert wird, die PWM-Frequenz auf 19 kHz gesetzt, und der Widerstand 24 trägt zu dem Gatewiderstand in der Ansteuerschaltung 15 bei (Zeitpunkt t2).
  • Wenn der Motorstrom I den Schwellenwert I1 in B2 erreicht, wird das Überhitzungszustandserfassungssignal Sb auf den H-Pegel gesetzt, unabhängig von der Ankunft der Temperatur T bei dem Schwellenwert T1, so dass die PWM-Frequenz auf 5 kHz verringert wird und der Gatewiderstand in der Ansteuerschaltung 15 gleich dem parallelen Widerstand der Widerstände 24 und 25 ist (Zeitpunkt t3). Das ist so, da die Wahrscheinlichkeit, dass der MOS-Transistor in den Überhitzungszustand übergehen wird, obwohl er noch nicht in dem Überhitzungszustand zum aktuellen Zeitpunkt ist, unter der Bedingung hoch ist, dass der Strom I gleich dem Schwellenwert I1 oder höher ist. Das heißt, das ist äquivalent der Vorhersage, dass der MOS-Transistor in den Überhitzungszustand übergehen wird. Demzufolge wird, der Schaltungsverlust verringert und die Temperaturzunahme des MOS-Transistors 7 wird unterdrückt. Danach wird, wenn der Strom I auf den Schwellenwert I2 verringert ist, die PWM-Frequenz wieder auf 19 kHz eingestellt, und nur der Widerstand 24 trägt zu dem Gatewiderstand in der Ansteuerschaltung 15 bei (Zeitpunkt t4).
  • Wie oben beschrieben ist die Motorsteuervorrichtung der Ausführungsform mit der Überhitzungserfassungsschaltung 16 ausgestattet zum Erfassen des Überhitzungszustandes des MOS-Transistors 7. Wenn der MOS-Transistor 7 aktuell in den Überhitzungszustand übergeht oder wenn der MOS-Transistor 7 in den Überhitzungszustand verfällt, wird der Gatewiderstand der Ansteuerschaltung 15 verringert, um die Anstiegszeit tr und die Abfallzeit tf zum Schaltzeitpunkt zu verkürzen und weiter die PWM-Frequenz zu verringern.
  • Dementsprechend kann der Schaltungsverlust des MOS-Transistors 7 verringert werden und ebenso kann der MOS-Transistor 7 aus dem Überhitzungszustand in einen Nichtüberhitzungszustand übergeführt werden oder es kann verhindert werden, dass er in den Überhitzungszustand übergeht. Ferner kann die angelegte Spannung (Drehzahl) des Motors 2 auf einer Spannung gehalten werden, die dem Sollwert (der Solldrehzahl) so gut wie möglich entspricht. Daher besteht der Vorteil, dass ein sekundäres Problem, das durch die Verringerung der Drehzahl des Motors 2 verursacht wird, z. B. Verringerung der Kühlfähigkeit des Kühlsystems, kaum auftritt.
  • Wenn die Anstiegszeit tr und die Abfallzeit tf verkürzt werden, würde befürchtet werden, dass unkontrolliertes Schwingen zum Schaltzeitpunkt intensiviert wird und somit das Schaltrauschen (Hochfrequenzrauschen) erhöht wird. Allerdings kann, da die PWM-Frequenz in Kombination mit dem Verkürzen der Anstiegszeit tr und der Abfallzeit tf verringert wird, das Frequenzband des Rauschens von dem hochfrequenten Band abweichen, und somit kann Hochfrequenzrauschen maximal unterdrückt werden.
  • Da die Überhitzungserfassungsschaltung 16 das Überhitzungszustandserfassungssignal Sb mit der Hysteresecharakteristik ausgibt, kann das Phänomen (Nachlaufphänomen), dass der Gatewiderstand der Ansteuerschaltung 15 und die PWM-Frequenz häufig geschaltet werden, unterdrückt werden und die stabile Ansteueroperation kann durchgeführt werden.
  • Die PWM-Steuerschaltung 14 führt die Regelung aus, so dass die erfasste Motorspannung Vm mit der Sollmotorspan nung Vr übereinstimmt. Daher kann, selbst wenn die Stromversorgungsspannung VB geändert wird, die Sollspannung an den Motor 2 angelegt werden.
  • [2. Ausführungsform]
  • Als Nächstes wird eine zweite Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Schaltung in 4 beschrieben. In 4 werden dieselben Elemente wie in 1 durch dieselben Bezugszeichen dargestellt. Eine Motorsteuervorrichtung 38, wie sie in 4 gezeigt ist, unterscheidet sich von der Motorsteuervorrichtung 1, wie sie in 1 gezeigt ist, durch den Aufbau der Überhitzungserfassungsschaltung 39.
  • Die Überhitzungserfassungsschaltung 39 ist mit einer Stromversorgungsspannungserfassungsschaltung 40 ausgestattet (entspricht der Stromversorgungsspannungserfassungseinheit) zum Teilen der Stromversorgungsspannung VB, die in den Anschluss 1a eingegeben wird und zum Erfassen der so geteilten Spannung. Die Spannung Vb entspricht der Stromversorgungsspannung VB und wird in den nichtinvertierenden Eingangsanschluss des Komparators 36 eingegeben, und die Schwellenwertspannungen Vb1, Vb2 werden in den invertierenden Eingangsanschluss des Komparators 36 eingegeben. Die Schwellenwertspannungen Vb1, Vb2 entsprechen den Stromversorgungsspannungen VB1, VB2 (VB1 > VB2). Die Motorsteuervorrichtung 38 kann zum Überstromschutz mit einer Stromerfassungsschaltung zum Erfassen des Stroms ausgestattet sein, der in den MOS-Transistor 7 fließt.
  • Es gibt eine allgemeine Tendenz, dass, wenn die Stromversorgungsspannung höher ist, der Schaltverlust des MOS-Transistors erhöht ist. Gemäß der Motorsteuervorrichtung 38 dieser Ausführungsform wird das Überhitzungszustandserfassungssignal Sb ebenso auf den H-Pegel einge stellt, um den Gatewiderstand der Ansteuerschaltung 15 zu verringern und die Anstiegszeit tr und die Abfallzeit tf zum Schaltungszeitpunkt zu verringern, um dadurch die PWM-Frequenz weiter nicht nur in dem Fall zu verringern, in dem der Überhitzungszustand des MOS-Transistors erfasst ist, sondern ebenso in dem Fall, in dem die Stromversorgungsspannung VB, die von der Batterie 3 zugeführt wird, gleich dem Schwellenwert VB1 oder mehr ist.
  • Wie oben beschrieben, wird in dem Überhitzungsvorstadium, in dem die Wahrscheinlichkeit, dass der MOS-Transistor 7 in den Überhitzungszustand übergeht, hoch ist, der Verlust des MOS-Transistors 7 verringert, und somit kann verhindert werden, dass der Übergang zur Überhitzung aufgrund der Zunahme der Stromversorgungsspannung VB auftritt. Der weitere Betrieb und die Wirkungsweise sind wie in der ersten Ausführungsform.
  • [3. Ausführungsform]
  • 5 zeigt den elektrischen Aufbau einer Motorsteuervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Dieselben Elementkomponenten wie in 1 sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Die in 5 gezeigte Motorsteuervorrichtung 41 unterscheidet sich von der Motorsteuervorrichtung 1, wie sie in 1 gezeigt ist, beim Aufbau der Überhitzungserfassungsschaltung 42. Das heißt, die Überhitzungserfassungsschaltung 42 ist mit einer Tastverhältniserfassungsschaltung 43 ausgestattet zum Erfassen des Tastverhältnisses des PWM-Signals Sc. Die Spannung Vd, die einem Tastverhältnis entspricht, wird in den nicht-invertierenden Eingangsanschluss des Komparators 36 eingegeben, und die Schwellenwertspannungen Vd1, Vd2 werden in den invertierenden Eingangsanschluss des Komparators 36 eingegeben. Die Schwellenwertspannungen Vd1, Vd2 entsprechen den Tastverhältnisses D1, D2 (D1 > D2). Die Motorsteuervor richtung 41 kann zum Schutz vor Überstrom mit einer Stromerfassungsschaltung ausgestattet sein zum Erfassen des Storms, der in dem MOS-Transistor 7 fließt.
  • Es gibt eine allgemeine Tendenz, dass, wenn das Tastverhältnis größer ist, der Verlust des MOS-Transistors erhöht ist. Entsprechend der Motorsteuervorrichtung 41 wird das Überhitzungszustandserfassungssignal Sb auf den H-Pegel gesetzt, um den Gatewiderstand der Ansteuerschaltung 15 zu verringern, und die Anstiegszeit tr und die Abfallzeit tf zum Schaltzeitpunkt zu verringern, wodurch die PWM-Frequenz nicht nur in dem Fall, in dem der Überhitzungszustand des MOS-Transistors 7 erfasst ist, weiter verringert wird, sondern auch in dem Fall, in dem das Tastverhältnis des PWM-Signals Sc gleich dem Schwellenwert D1 oder mehr ist.
  • Wie oben beschrieben, wird der Verlust des MOS-Transistors 7 in dem Überhitzungsvorstadium verringert, in dem die Wahrscheinlichkeit, dass der MOS-Transistor 7 in den Überhitzungszustand übergeht, hoch ist, und somit wird der Übergang in den Überhitzungszustand aufgrund der Zunahme der Stromversorgungsspannung VB verhindert. Der restliche Betrieb und die Wirkungsweise sind gleich der ersten Ausführungsform.
  • [Andere Ausführungsformen]
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf obige Ausführungsformen beschränkt, die mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben wurden, und folgende Modifikationen oder Erweiterungen können vorgenommen werden.
  • Zum Beispiel kann, um den Ansteuerzustand des MOS-Transistors 7 zu ändern, um die Anstiegszeit tr und die Abfallzeit tf zu steuern, ein Verfahren des Veränderns der Stromsteuerfähigkeit der Gegentaktschaltungen 23 oder des Änderns der Gatesspannung anstatt der Änderung des Gatewiderstandes angenommen werden. Ferner wird in jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen der Ansteuerzustand der Ansteuerschaltung 15 in zwei Stufen geändert durch den Anschlussstil der Gatewiderstände 24, 25, allerdings kann dieser in drei Stufen geändert werden. Ferner kann in jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen der Aufbau zum Verringern der PWM-Frequenz wenn erforderlich hinzugefügt werden.
  • Der Temperatursensor 33 oder die Stromerfassungsschaltung 35 kann in der ersten Ausführungsform Anwendung finden, der Temperatursensor 33 oder die Stromversorgungsspannungserfassungsschaltung 40 kann in der zweiten Ausführungsform verwendet werden und der Temperatursensor 33 oder die Tastverhältniserfassungsschaltung 43 kann in der dritten Ausführungsform verwendet werden.
  • Die Regelung um die Motorspannung Vm mit der Soll-Motorspannung Vr in Übereinstimmung zu bringen, kann entsprechend einer Situation ausgeführt werden, dass die Änderung der Stromversorgungsspannung VB groß ist oder Ähnliches. Das Anweisungssignal Sa kann direkt das Tastverhältnis des PWM-Signals S anweisen ohne die Motorspannung vorzugeben.
  • In der dritten Ausführungsform kann, wenn das Anweisungssignal Sa direkt das Tastverhältnis des PWM-Signals Sc anweist, das Anweisungssignal Sa (ein Signal, das in die Spannung konvertiert wird, die dem Tastverhältnis entspricht) direkt in den Komparator 36 eingegeben werden.
  • Das Halbleiterschaltelement muss kein MOS-Transistor sein, sondern kann ebenso ein Bipolartransistor oder ähnliches sein.
  • Der Motor 2 ist nicht auf einen Ventilatormotor für einen Wärmetauscher in einem Kühlsystem für ein Fahrzeug beschränkt.
  • Die Beschreibung der Erfindung ist lediglich beispielhaft und somit sind Änderungen, die nicht vom Wesen der Erfindung abweichen im Schutzbereich der Erfindung. Solche Änderungen sollen nicht als abweichend von dem Wesen und dem Schutzbereich der Erfindung erachtet werden.

Claims (11)

  1. Eine Motorsteuervorrichtung (1) mit einem Halbleiterschalterelement (7), das in einem Strompfad zu einem Motor (2) angeordnet ist; einer PWM-Steuereinheit (14) zum Erzeugen eines PWM-Signals mit einer vorbestimmten PWM-Frequenz; einer Ansteuerschaltung (15), um das Halbleiterschaltelement (7) dazu zu veranlassen eine Schaltoperation zwischen mehreren Ansteuerzuständen auszuführen, und das Halbleiterschaltelement (7) in einem PWM-Modus (Pulsweitenmodulation) gemäß dem PWM-Signal in einem angewiesenen Ansteuerzustand anzusteuern; einer Überhitzungszustandserfassungseinheit (16) zum Ausgeben eines Überhitzungszustandserfassungssignals unter einer Bedingung, dass eine Temperatur des Halbleiterschaltelements (7) einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet und das Halbleiterschaltelement (7) in einen Überhitzungszustand oder einen Zustand verfällt, in dem die Wahrscheinlichkeit, dass das Halbleiterschaltelement (7) in den Überhitzungszustand übergehen wird, höher ist als eine vorbestimmte Wahrscheinlichkeit; und einer Ansteuersteuereinheit (17) zum Anweisen eines Ansteuerzustandes des Halbleiterschaltelements (7) an die Ansteuerschaltung (15), so dass die Anstiegszeit und die Abfallzeit des Halbleiterschaltelements (7) während einer Ausgabeperiode des Überhitzungszustandserfassungssignals kürzer sind als die Anstiegszeit und die Abfallzeit des Halbleiterschaltelements (7) während einer Nichtausgabe-Zeitspanne des Überhitzungszustandserfassungssignals.
  2. Motorsteuervorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuersteuereinheit (17) die PWM-Steuereinheit (14) steuert, so dass die PWM-Frequenz während der Ausgabezeitspanne des Überhitzungszustanderfassungssignals niedriger ist als die PWM-Frequenz während der Nichtausgabe-Zeitspanne des Überhitzungszustandserfassungssignals.
  3. Motorsteuervorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerschaltung (15) einen Widerstandswert eines Widerstandes (25) ändert, der an das Halbleiterschaltelement (7) angeschlossen ist, auf Basis einer Anweisung von der Ansteuersteuereinheit (17), um dadurch die Anstiegszeit und die Abfallzeit des Halbleiterschaltelements (7) zu ändern.
  4. Motorsteuervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Überhitzungszustandserfassungseinheit (16) eine Temperaturerfassungseinheit (33) enthält, zum Erfassen einer Temperatur des Halbleiterschaltelements (7) und Ausgeben des Überhitzungszustandserfassungssignals während einer Zeitspanne, wenn die erfasste Temperatur den Schwellenwert überschreitet.
  5. Motorsteuervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Überhitzungszustandserfassungseinheit (16) eine Stromerfassungseinheit (35) enthält zum Erfassen des Stroms, der in dem Halbleiterschaltelement (7) fließt, und Ausgeben des Überhitzungszustandserfassungssignals während einer Zeitspanne, wenn der erfasste Strom einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet.
  6. Motorsteuervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Überhitzungszustandserfassungseinheit (16) eine Stromversorgungsspannungserfassungseinheit (40) zum Ausgeben des Überhitzungszustandserfassungssignals während einer Zeitspanne enthält, wenn die erfasste Stromversorgungsspannung einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet.
  7. Motorsteuervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Überhitzungszustandserfassungseinheit (16) das Überhitzungszustandserfassungssignal während einer Zeitspanne ausgibt, wenn ein Tastverhältnis der PWM-Ansteuerung einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet.
  8. Motorsteuervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Überhitzungszustandserfassungseinheit (16) ein Überhitzungszustandserfassungssignal ausgibt, das zwei Schwellenwerte aufweist für eine Ausgabebeurteilung des Überhitzungszustandserfassungssignals und mit einer Hysteresecharakteristik gebracht wird.
  9. Motorsteuervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die PWM-Steuereinheit (14) mit einer Motorspannungserfassungseinheit (18) ausgestattet ist zum Erfassen einer Spannung, die an den Motor (2) angelegt wird, und das Tastverhältnis des PWM-Signals auf Basis einer angewiesenen Motorspannung und einer erfassten Motorspannung bestimmt.
  10. Motorsteuervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (2) ein Ventilatormotor für einen Wärmetauscher in einem Kühlsystem eines Fahrzeugs ist.
  11. Motorsteuervorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die PWM-Frequenz während der Ausgabezeitspanne des Überhitzungszustandserfassungssignals auf ein hörbares Frequenzband eingestellt wird, um dadurch für den Menschen wahrnehmbar zu sein.
DE102004011441A 2003-03-10 2004-03-09 Motorsteuervorrichtung Ceased DE102004011441A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003/63644 2003-03-10
JP2003063644A JP2004274911A (ja) 2003-03-10 2003-03-10 モータ駆動装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102004011441A1 true DE102004011441A1 (de) 2004-10-07

Family

ID=32959093

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102004011441A Ceased DE102004011441A1 (de) 2003-03-10 2004-03-09 Motorsteuervorrichtung

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7038415B2 (de)
JP (1) JP2004274911A (de)
DE (1) DE102004011441A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011001050A1 (de) 2011-03-03 2012-09-06 Visteon Global Technologies, Inc. Temperatur-Schutzschaltung für Versorgungsspannungs-Schaltkreise von elektrischen Einrichtungen
DE102007004006B4 (de) * 2006-03-23 2013-02-07 Hitachi, Ltd. Gate-Treiberschaltung
DE102019125732A1 (de) * 2019-09-25 2021-03-25 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Steuer- und/oder Regeleinheit sowie Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Antriebseinheit und Treiberschaltung für eine derartige Steuer- und/oder Regeleinheit
DE102011055626B4 (de) 2011-11-23 2023-10-19 Robert Bosch Gmbh Phasentrennung bei eps-systemen

Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004274911A (ja) * 2003-03-10 2004-09-30 Denso Corp モータ駆動装置
JP4226983B2 (ja) * 2003-09-25 2009-02-18 株式会社東芝 電子機器
JP2006127455A (ja) * 2004-09-29 2006-05-18 Denso Corp 半導体素子制御装置
US7443123B2 (en) * 2004-10-21 2008-10-28 Shop Vac Corporation Method and apparatus for preventing overheating in an electronically commutated motor assembly
KR100598404B1 (ko) * 2004-11-25 2006-07-07 삼성전자주식회사 냉각팬 제어회로
JP4839780B2 (ja) * 2004-12-28 2011-12-21 トヨタ自動車株式会社 モータ制御装置および車両
JP2006204063A (ja) * 2005-01-24 2006-08-03 Denso Corp 半導体素子制御装置及び半導体素子の制御方法
JP2006271136A (ja) * 2005-03-24 2006-10-05 Denso Corp Dc−dcコンバータ装置
JP4910369B2 (ja) * 2005-11-15 2012-04-04 トヨタ自動車株式会社 電源制御装置
US20070213705A1 (en) * 2006-03-08 2007-09-13 Schmid Peter M Insulated needle and system
JP4736875B2 (ja) * 2006-03-14 2011-07-27 株式会社デンソー ファンモータ駆動装置及びファンモータ駆動方法
DE102006029332A1 (de) * 2006-06-23 2008-01-03 Automotive Components Holdings, LLC, Dearborn Motorsteuerung zur PWM-modulierten Steuerung eines Elektromotors
US7414375B2 (en) * 2006-10-17 2008-08-19 Zippy Technology Corp. Fan voltage regulation control device
JP4678374B2 (ja) * 2007-01-04 2011-04-27 トヨタ自動車株式会社 負荷装置の制御装置、および車両
JP4981483B2 (ja) * 2007-03-01 2012-07-18 三菱重工業株式会社 一体型電動圧縮機
JP5091521B2 (ja) * 2007-03-29 2012-12-05 三菱重工業株式会社 一体型電動圧縮機
US7834572B2 (en) * 2007-10-10 2010-11-16 Ford Global Technologies, Llc Robust blower motor startup technique
TW200921345A (en) * 2007-11-15 2009-05-16 Acer Inc Heat dissipation fan control method of electric device and the apparatus thereof
DE102008003080B4 (de) 2008-01-03 2020-07-30 Robert Bosch Gmbh Steuergerät und Verfahren zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln für ein Fahrzeug
JP5408893B2 (ja) * 2008-03-27 2014-02-05 セミコンダクター・コンポーネンツ・インダストリーズ・リミテッド・ライアビリティ・カンパニー モータ駆動回路
US8148929B2 (en) * 2008-09-30 2012-04-03 Rockwell Automation Technologies, Inc. Power electronic module IGBT protection method and system
JP2010123044A (ja) * 2008-11-21 2010-06-03 Denso Corp 過電流保護回路
CN201515214U (zh) * 2009-09-27 2010-06-23 艾默生(中国)电机有限公司 电机热保护装置
CN101895246B (zh) * 2010-06-08 2012-10-31 上海新进半导体制造有限公司 控制脉冲产生电路、直流无刷电机转速的调节系统及方法
CN102170108A (zh) * 2010-11-29 2011-08-31 苏州优德通力电气有限公司 一种具有热保护的管道泵的电路系统
CN102497143A (zh) * 2011-11-11 2012-06-13 江苏浩峰汽车附件有限公司 一种带补偿反馈的有刷直流电机调速装置及其方法
JP5838776B2 (ja) * 2011-12-15 2016-01-06 富士電機株式会社 内燃機関用点火装置
KR101940509B1 (ko) * 2012-08-01 2019-01-22 삼성전자주식회사 냉각장치 및 그 제어방법
US9024547B2 (en) * 2012-09-28 2015-05-05 Allied Telesis, Inc. Fan conducted noise reduction
JP6187093B2 (ja) * 2013-09-26 2017-08-30 株式会社ジェイテクト 電力変換装置
JP6330219B2 (ja) * 2014-03-17 2018-05-30 株式会社デンソー モータ制御装置
US20150333675A1 (en) * 2014-05-16 2015-11-19 GM Global Technology Operations LLC Methods and systems to improve dc motor cooling fan efficiency with pulse width modulation frequency variation
FI20146041A (fi) 2014-11-27 2016-05-28 Lappeenrannan Teknillinen Yliopisto Elektroninen laite
CN105827177B (zh) * 2015-01-05 2020-06-09 德昌电机(深圳)有限公司 引擎冷却模组
US10003297B2 (en) * 2016-02-19 2018-06-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Drive circuit and semiconductor apparatus for a high output motor
JP6623829B2 (ja) * 2016-02-24 2019-12-25 株式会社デンソー 過熱保護装置
CN106253769B (zh) * 2016-08-08 2018-12-04 珠海格力电器股份有限公司 直流风扇电机控制电路及应用其的控制方法
JP6712199B2 (ja) 2016-08-10 2020-06-17 ローム株式会社 過電流保護回路
KR102371598B1 (ko) * 2017-04-26 2022-03-07 현대자동차주식회사 배터리 충전량 제어 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법
FR3076122B1 (fr) * 2017-12-22 2021-04-30 Valeo Siemens Eautomotive France Sas Circuit de controle pour transistor
CN108306561A (zh) * 2018-02-26 2018-07-20 施程峰 一种驱动控制电路
KR102086519B1 (ko) * 2018-07-12 2020-03-09 엘지전자 주식회사 전력 변환 장치, 이를 포함하는 압축기 및 그 제어 방법
JP6908010B2 (ja) * 2018-08-28 2021-07-21 株式会社デンソー スイッチの駆動装置
JP7006628B2 (ja) * 2019-01-24 2022-01-24 株式会社デンソー モータ制御装置
DE112020006970T5 (de) * 2020-03-24 2023-01-12 Mitsubishi Electric Corporation Halbleiteransteuerungsvorrichtung, halbleitervorrichtung undleistungsumwandlungsvorrichtung
CN112511074B (zh) * 2020-11-25 2022-07-19 河南嘉晨智能控制股份有限公司 一种电机控制器温度控制方法及系统
CN116470736A (zh) * 2022-01-12 2023-07-21 中兴通讯股份有限公司 可调驱动单元、驱动组件、电源转换装置、输出控制方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3697863A (en) * 1971-01-04 1972-10-10 Texas Instruments Inc Overcurrent protection system and sensor used therewith
US3794950A (en) * 1971-01-04 1974-02-26 Texas Instruments Inc Overcurrent protection system and sensor used therewith
US4536423A (en) * 1984-08-16 1985-08-20 Travis E Clayton Wall ornament for shower and bathtub enclosures
US4851743A (en) * 1987-10-27 1989-07-25 Eaton Corporation DC motor speed controller having protection
JPH0382396A (ja) * 1989-08-23 1991-04-08 Mitsubishi Electric Corp パルス幅変調形インバータ装置
US5485341A (en) * 1992-09-21 1996-01-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Power transistor overcurrent protection circuit
JPH07241096A (ja) * 1994-02-28 1995-09-12 Unisia Jecs Corp 電動モータの制御装置
JP3212216B2 (ja) * 1994-03-22 2001-09-25 三菱電機株式会社 直流電動モータ式操舵装置
JPH0837789A (ja) 1994-07-22 1996-02-06 Nippon Reliance Kk 交流電動機の制御方式
JPH10229674A (ja) 1997-02-14 1998-08-25 Sanken Electric Co Ltd Dc−dcコンバ−タ
JP3786149B2 (ja) * 1997-03-25 2006-06-14 株式会社安川電機 インバータにおける過電流制限方法、並びにインバータ
JP3381594B2 (ja) * 1997-12-22 2003-03-04 株式会社デンソー 自動車用冷却システムに用いられる電動ファン装置
JP2001028893A (ja) * 1999-07-12 2001-01-30 Fanuc Ltd モータ制御装置
JP2001161065A (ja) 1999-09-21 2001-06-12 Sharp Corp スイッチング電源装置及びそれを用いたacアダプタ
JP2002247875A (ja) * 2001-02-22 2002-08-30 Japan Servo Co Ltd フアンモータの駆動回路
JP2004274911A (ja) * 2003-03-10 2004-09-30 Denso Corp モータ駆動装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007004006B4 (de) * 2006-03-23 2013-02-07 Hitachi, Ltd. Gate-Treiberschaltung
US8508258B2 (en) 2006-03-23 2013-08-13 Hitachi, Ltd. Driver circuit for switching device
DE102011001050A1 (de) 2011-03-03 2012-09-06 Visteon Global Technologies, Inc. Temperatur-Schutzschaltung für Versorgungsspannungs-Schaltkreise von elektrischen Einrichtungen
DE102011001050B4 (de) 2011-03-03 2019-03-28 Halla Visteon Climate Control Corporation 95 Temperatur-Schutzschaltung für Versorgungsspannungs-Schaltkreise von elektrischen Einrichtungen
DE102011055626B4 (de) 2011-11-23 2023-10-19 Robert Bosch Gmbh Phasentrennung bei eps-systemen
DE102019125732A1 (de) * 2019-09-25 2021-03-25 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Steuer- und/oder Regeleinheit sowie Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Antriebseinheit und Treiberschaltung für eine derartige Steuer- und/oder Regeleinheit

Also Published As

Publication number Publication date
US7038415B2 (en) 2006-05-02
US20040178759A1 (en) 2004-09-16
JP2004274911A (ja) 2004-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102004011441A1 (de) Motorsteuervorrichtung
DE10040413B4 (de) Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines Schaltsignals für ein stromgesteuertes Schaltnetzteil
DE102005014131A1 (de) Motorantrieb
DE102012216558B4 (de) Verfahren zum ansteuern eines elektronischen schalters und elektronische schaltung mit einem elektronischen schalter
DE102012015787B3 (de) Gepulster Gate-Treiber
DE102005012637A1 (de) Elektrische Energieversorgungsvorrichtung mit Eingangsschalterkreis
DE202007019413U1 (de) Primärseitig eingestelltes Stromversorgungssystem mit Ausgabe eines konstanten Stroms
DE10005864A1 (de) Stromversorgungssteuereinheit und Stromversorgungssteuerverfahren
DE10349663B4 (de) Elektrische Energiequellevorrichtung mit mehreren Ausgängen und elektronische Fahrzeugsteuervorrichtung
WO2004082119A2 (de) Ansteuerschaltung für schaltnetzteil
DE4321970A1 (de) Steuervorrichtung für einen Batterielade-AC-Generator zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug
DE102007035607A1 (de) Systeme und Verfahren zum Treiben einer Last
DE60301952T2 (de) Rauschverminderung in einem stromwandler
DE102004051100A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Steuern einer Gleichspannung
WO1995009476A1 (de) Sperrwandler
DE69921093T2 (de) In einem als Spannungsregler und Batterieladegerät arbeitenden Gleichspannungsschalterwandler verwendbarer Frequenzumsetzer und Verfahren zu dieser Frequenzumsetzung
DE102005003890A1 (de) Überstrom-Schutzschaltung und -Halbleitervorrichtung
DE19632235A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Verhindern eines übermäßigen Stromflusses in einem Motor
DE102013104899B4 (de) Steuerung für einen Schalter und Verfahren zu dessen Betrieb sowie Leistungswandler mit derartiger Steuerung
DE10302602A1 (de) Wechselrichter für einen Wechselstrom-Generator-Motor
EP0467085A1 (de) Treiberschaltung für einen bürstenlosen Gleichstrommotor
EP2786475B1 (de) Schaltungsanordnung und verfahren zum ermitteln von schaltzeiten eines gleichspannungswandlers
DE102022118378A1 (de) Frequenzverriegelte schaltung für variablefrequenztopologie und verfahren zurfrequenzverriegelung hierfür
DE102014108775B4 (de) Tiefsetzer sowie LED-Einrichtung, insbesondere LED-Scheinwerfer oder LED-Signallicht, mit einem solchen Tiefsetzer
EP3931963B1 (de) Leistungselektronische vorrichtung und verfahren zur elektrischen spannungsversorgung einer treiberschaltung eines leistungshalbleiterschalters

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
R016 Response to examination communication
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final