JP2000078880A - Controller for brushless motor - Google Patents

Controller for brushless motor

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JP2000078880A
JP2000078880A JP10240643A JP24064398A JP2000078880A JP 2000078880 A JP2000078880 A JP 2000078880A JP 10240643 A JP10240643 A JP 10240643A JP 24064398 A JP24064398 A JP 24064398A JP 2000078880 A JP2000078880 A JP 2000078880A
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JP
Japan
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temperature
speed
brushless motor
upper limit
reduced
Prior art date
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Application number
JP10240643A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Sekine
剛 関根
Hideki Sunaga
英樹 須永
Futoshi Araki
太 新木
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Marelli Corp
Original Assignee
Calsonic Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a controller for a brushless motor which can evade the state of high temperature of a drive control part. SOLUTION: An ambient temperature of a control microcomputer 1 which is detected with a thermistor 2 connected with a constant current circuit 3 and a temperature detecting part 11 is inputted in a high temperature judging part 12 and a low temperature judging part 13. When a flag 13 is 'normal state' and a detected temperature is at least a temperature threshold value of a high temperature value storage part 12a, the high temperature judging part 12 makes the flag 14 'reduced state'. In this state, a command speed inputted in a command speed input part 15 is corrected by a command speed correction part 17 so as to be lower than or equal to an upper limit speed reduced from the normal state which is stored in an upper limit speed storage part 15. A pulse output part 18 outputs a pulse signal corresponding to a command speed, and decreases a rotational speed. As a result, the heating value of a driving element and the like is reduced, and a continuous state of high temperature of the control microcomputer 1 or the like can be evaded.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ブラシレスモータ
の制御装置に関し、特に駆動制御部の高温化を回避する
技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for a brushless motor, and more particularly to a technology for avoiding a high temperature of a drive control unit.

【0002】[0002]

【従来の技術】車両に搭載される空調装置用ブロアファ
ンやラジエータ冷却ファンには、従来からブラシレスモ
ータが用いられ、制御用マイクロコンピュータから構成
された制御回路と、電機子巻線に電流を供給する電界効
果トランジスタ(MOSFET)は、単一のケースに収
納されて、駆動制御部を構成し、モータ本体に固定され
ていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, a brushless motor has been used for a blower fan for an air conditioner and a radiator cooling fan mounted on a vehicle, and a current is supplied to a control circuit including a control microcomputer and an armature winding. The field effect transistor (MOSFET) is housed in a single case, forms a drive control unit, and is fixed to the motor body.

【0003】このケース内部は、適切な実装レイアウト
がなされ、MOSFETや制御用ICは適切な温度に保
たれていた。
[0003] Inside the case, an appropriate mounting layout is made, and the MOSFET and the control IC are kept at an appropriate temperature.

【0004】また、電機子巻線の電流経路の一部を分断
して、その分断箇所に、MOSFETの温度を検出する
温度ヒューズが挿入され、万が一、MOSFETが異常
高温になっても、この温度ヒューズが溶断して、巻線及
びMOSFET等の回路素子を保護できるようになって
いた。
Further, a part of the current path of the armature winding is cut off, and a temperature fuse for detecting the temperature of the MOSFET is inserted at the cut off point. The fuse was blown to protect the windings and circuit elements such as MOSFETs.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上述のように従来のブ
ラシレスモータは、制御用マイクロコンピュータとMO
SFETを単一のケースに収納した駆動制御部を備えて
いた。
As described above, the conventional brushless motor has a control microcomputer and an MO.
It had a drive control unit that housed the SFET in a single case.

【0006】ところが、このケース内部の実装効率を上
げて、駆動制御部をコンパクトにしようとすると、高速
回転時には、制御用マイクロコンピュータ(制御回路)
がケース内部の高温化により動作不安定となる懸念があ
った。また高速回転時にはMOSFET(駆動素子)も
高温となるので、改善が要望されていた。
However, in order to increase the mounting efficiency inside the case and to reduce the size of the drive control unit, a control microcomputer (control circuit) is required at the time of high-speed rotation.
However, there was a concern that the operation would be unstable due to the high temperature inside the case. In addition, since the MOSFET (drive element) becomes hot at the time of high-speed rotation, improvement has been demanded.

【0007】そこで、この発明は、上記従来の課題を解
決すべくなされたもので、ブラシレスモータの駆動制御
部の高温化を回避できるブラシレスモータの制御装置を
提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a brushless motor control device capable of avoiding a high temperature of a drive control unit of the brushless motor.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記従来の課題を解決す
るために、この発明によるブラシレスモータの制御装置
は、ブラシレスモータを指令速度で回転させるブラシレ
スモータの制御装置において、前記ブラシレスモータを
駆動制御する駆動制御部の温度を検出する温度検出手段
と、検出された温度が所定の温度以上であるとき、前記
ブラシレスモータの上限速度を低減する上限速度低減手
段と、低減された上限速度を越える指令速度が入力され
たときは、この指令速度を前記低減された上限速度以下
に補正する指令速度補正手段と、を具備することを特徴
とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned conventional problems, a brushless motor control device according to the present invention is a brushless motor control device for rotating a brushless motor at a command speed. Temperature detection means for detecting the temperature of the drive control unit, a maximum speed reduction means for reducing the maximum speed of the brushless motor when the detected temperature is equal to or higher than a predetermined temperature, and a command exceeding the reduced maximum speed. Command speed correcting means for correcting the command speed to be equal to or less than the reduced upper limit speed when a speed is input.

【0009】この発明は、ブラシレスモータを駆動する
駆動素子や、これを制御する制御回路等から構成された
駆動制御部が高温状態になったとき、ブラシレスモータ
の上限速度を低減させることで、駆動制御部を構成する
駆動素子やその回路パターン等からの発熱を減らし、駆
動制御部の継続した高温状態を回避するものである。す
なわち、温度検出手段により駆動制御部の高温状態が検
知されると、上限速度低減手段が、ブラシレスモータの
上限速度を低減し、指令速度補正手段が、指令速度を、
低減された上限速度以下となるように補正する。そし
て、補正された指令速度でブラシレスモータが回転す
る。従って、ブラシレスモータは、低減された上限速度
を越えて回転することがなくなり、駆動素子と回路パタ
ーン等からの発熱量が減少し、駆動制御部の継続した高
温状態を回避することができる。
The present invention reduces the upper limit speed of the brushless motor when the temperature of a drive control unit including a drive element for driving the brushless motor and a control circuit for controlling the drive element is high. The purpose of the present invention is to reduce the heat generated from the driving elements constituting the control unit and the circuit patterns thereof and to avoid the continuous high temperature state of the drive control unit. That is, when the high temperature state of the drive control unit is detected by the temperature detection unit, the upper limit speed reduction unit reduces the upper limit speed of the brushless motor, and the command speed correction unit sets the command speed to
The correction is made so as to be equal to or less than the reduced upper limit speed. Then, the brushless motor rotates at the corrected command speed. Accordingly, the brushless motor does not rotate beyond the reduced upper limit speed, the amount of heat generated from the drive elements and the circuit patterns and the like is reduced, and the continuous high temperature state of the drive control unit can be avoided.

【0010】[0010]

【発明の効果】この発明によるブラシレスモータの制御
装置によれば、駆動制御部の高温状態が検知されると、
上減速度が低減され、指令速度がこの上限速度以下に補
正されるので、駆動素子と回路パターン等からの発熱量
が減少し、駆動制御部が継続して高温にさらされること
がなくなる。従って、駆動制御部の動作が安定し、故障
の発生も軽減される。
According to the control device for a brushless motor of the present invention, when the high temperature state of the drive control unit is detected,
Since the upper deceleration is reduced and the command speed is corrected to be equal to or lower than the upper limit speed, the amount of heat generated from the drive elements and circuit patterns is reduced, and the drive control unit is not continuously exposed to a high temperature. Therefore, the operation of the drive control unit is stabilized, and occurrence of a failure is reduced.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明によるブラシレスモ
ータの制御装置の実施の形態を、図1ないし図6を参照
して詳述する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a control device for a brushless motor according to the present invention will be described below in detail with reference to FIGS.

【0012】図1は、この発明によるブラシレスモータ
の制御装置の第1の実施の形態のブロック図である。こ
の実施の形態の装置は、制御用マイクロコンピュータ1
(以下「制御マイコン」と記す)の周囲温度を測定し、
この温度が所定温度以上になるとブラシレスモータの上
減速度を通常より低く設定し、この速度を上限として、
回転速度を制御する。
FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of a control device for a brushless motor according to the present invention. The apparatus according to the present embodiment includes a control microcomputer 1
(Hereinafter referred to as “control microcomputer”)
When this temperature exceeds a predetermined temperature, the upper deceleration of the brushless motor is set lower than usual, and this speed is set as an upper limit,
Control the rotation speed.

【0013】制御マイコン1は、制御装置の主要構成部
であり、定電流回路3から定電流の供給を受けるサーミ
スタ2の両端の電圧を検出する。
The control microcomputer 1 is a main component of the control device, and detects a voltage across the thermistor 2 which receives a constant current from the constant current circuit 3.

【0014】制御マイコン1は、図2に示すように、表
面実装型の形状を有し、サーミスタ2は、プリント配線
板に実装され、制御マイコン1の周囲温度を検出する。
周囲温度が変化すると、サーミスタ2の内部抵抗値が変
化し、その両端電圧もこれに追従して変化する。従っ
て、この電圧から制御マイコン1の周囲温度を求めるこ
とができる。
As shown in FIG. 2, the control microcomputer 1 has a surface mount type shape, and the thermistor 2 is mounted on a printed wiring board and detects the ambient temperature of the control microcomputer 1.
When the ambient temperature changes, the internal resistance value of the thermistor 2 changes, and the voltage between both ends changes accordingly. Therefore, the ambient temperature of the control microcomputer 1 can be obtained from this voltage.

【0015】そして図1において、温度検知部11は、
その電圧信号(温度検出信号)をA/D変換して、検出
温度値を求める入力部である。
In FIG. 1, the temperature detecting section 11
This is an input unit for A / D converting the voltage signal (temperature detection signal) to obtain a detected temperature value.

【0016】高温度値記憶部12aおよび低温度値記憶
部13aは、ともに制御マイコン1内部のROMで構成
され、高温度値記憶部12aは、上減速度を低減させる
温度閾値(高温度閾値)を記憶させるための領域であ
る。この実施の形態では、制御マイコン1の動作温度範
囲を考慮して、85℃に対応した値が記憶されている。
一方、低温度値記憶部13aは、上限速度の低減を解除
する温度閾値(低温度閾値)を記憶させるための領域で
あり、75℃に対応した値が記憶されている。
The high temperature value storage section 12a and the low temperature value storage section 13a are both constituted by a ROM inside the control microcomputer 1, and the high temperature value storage section 12a has a temperature threshold value (high temperature threshold value) for reducing the upper deceleration. Is an area for storing. In this embodiment, a value corresponding to 85 ° C. is stored in consideration of the operating temperature range of the control microcomputer 1.
On the other hand, the low temperature value storage unit 13a is an area for storing a temperature threshold value (low temperature threshold value) for canceling the reduction of the upper limit speed, and stores a value corresponding to 75 ° C.

【0017】またフラグ14は、上限速度が低減されて
いる状態か否かを示すフラグであり、制御マイコン1の
始動時には、「通常状態」、すなわち低減されていない
状態に初期化され、上限速度低減時には、反転して、
「低減状態」となる。
The flag 14 is a flag indicating whether or not the upper limit speed is reduced. When the control microcomputer 1 is started, it is initialized to a "normal state", that is, a state where the upper limit speed is not reduced. At the time of reduction, invert,
It becomes "reduced state".

【0018】高温判定部12、低温判定部13は、とも
に制御マイコン1上のプログラムにより構成された機能
であり、高温判定部12は、フラグ14が「通常状態」
のとき、高温度値記憶部12aに記憶された高温度閾値
(85℃)と、温度検知部11から出力された検出温度
値とを比較し、検出温度値が高温度閾値(85℃)以上
であるとき、フラグ14を「低減状態」にセットする。
The high temperature judging section 12 and the low temperature judging section 13 are both functions constituted by a program on the control microcomputer 1, and the high temperature judging section 12 sets the flag 14 to the "normal state".
At this time, the high temperature threshold value (85 ° C.) stored in the high temperature value storage unit 12a is compared with the detected temperature value output from the temperature detection unit 11, and the detected temperature value is equal to or higher than the high temperature threshold value (85 ° C.). , The flag 14 is set to the “reduced state”.

【0019】低温判定部13は、フラグ14が「低減状
態」のとき、低温度値記憶部13aに記憶された低温度
閾値(75℃)と、検出温度値とを比較し、検出温度値
が低温度閾値(75℃)以下であるとき、フラグ14を
「通常状態」にセットする。
When the flag 14 is in the "reduced state", the low temperature judging section 13 compares the detected temperature value with the low temperature threshold value (75.degree. C.) stored in the low temperature value storage section 13a. When the temperature is equal to or lower than the low temperature threshold (75 ° C.), the flag 14 is set to “normal state”.

【0020】また、この制御マイコン1には、空調制御
装置やラジエータの制御装置から、速度指令信号として
電圧信号が入力され、指令速度入力部15は、この信号
をA/D変換して、指令速度を求めるものである。
A voltage signal is input to the control microcomputer 1 as a speed command signal from an air-conditioning control device or a radiator control device. It is to find the speed.

【0021】上限速度記憶部16は、モータ特性上の最
高回転速度より低く設定された上限速度を記憶しておく
ために、制御マイコン1内部のROMから構成された記
憶領域である。この実施の形態では、1800rpm
(回毎分)を示す値が記憶されている。以下、この速度
を「低減された上限速度」と記す。
The upper limit speed storage section 16 is a storage area constituted by a ROM inside the control microcomputer 1 for storing an upper limit speed set lower than the maximum rotation speed in the motor characteristics. In this embodiment, 1800 rpm
(Every minute) is stored. Hereinafter, this speed is referred to as “reduced upper limit speed”.

【0022】指令速度補正部17は、指令速度を補正す
る機能であり、フラグ14が「低減状態」にあり、かつ
指令速度が1800rpmを越えたとき、これを強制的
に1800rpmに対応する指令速度に補正して出力す
るよう、制御マイコン1にプログラム設定されている。
The command speed correcting section 17 is a function for correcting the command speed. When the flag 14 is in the "reduced state" and the command speed exceeds 1800 rpm, the command speed corresponding to 1800 rpm is forcibly changed. The program is set in the control microcomputer 1 so as to output the corrected value.

【0023】パルス出力部18は、指令速度補正部17
から出力された指令速度に対応したデューティをもつパ
ルス信号を出力する(パルス信号出力手段)。この信号
によりMOSFETが駆動され、ブラシレスモータが回
転制御される。
The pulse output unit 18 is a command speed correction unit 17
And outputs a pulse signal having a duty corresponding to the command speed output from the controller (pulse signal output means). The MOSFET is driven by this signal, and the rotation of the brushless motor is controlled.

【0024】次に、この実施の形態における制御手順
を、図3および図4のフローチャートを参照して説明す
る。
Next, the control procedure in this embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS.

【0025】図3は、制御マイコンの周囲温度を検知し
てから、フラグ14の状態を決定するまでの手順を示す
フローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing a procedure from the detection of the ambient temperature of the control microcomputer to the determination of the state of the flag 14.

【0026】先ず、温度検知部11が、温度検出信号を
A/D変換して、検出温度値を求める(S21)。次
に、フラグ14が「低減状態」か否かが判定される(S
22)。「低減状態」でないと判定された場合(N
O)、検出温度値が高温度値記憶部12aに記憶された
高温度閾値以上か否かが判定される(S23)。そし
て、ここで高温度閾値以上と判定される(YES)と、
フラグ14を反転させ(S25)、その後、ステップS
21へ制御が移行する。一方、ステップS22にて「低
減状態」と判定された場合(YES)は、検出温度値が
低温度値記憶部13aに記憶された低温度閾値以下か否
かが判定される(S24)。そして、ここで低温度閾値
以下と判定される(YES)と、フラグ14を反転させ
(S25)、ステップS21へ移行する。尚、ステップ
S23、S24にて、NOと判定された場合は、共にス
テップS21へ制御が移行する。
First, the temperature detector 11 A / D converts the temperature detection signal to obtain a detected temperature value (S21). Next, it is determined whether the flag 14 is in the “reduced state” (S
22). When it is determined that the state is not the “reduced state” (N
O), it is determined whether the detected temperature value is equal to or higher than the high temperature threshold value stored in the high temperature value storage unit 12a (S23). When it is determined that the temperature is equal to or higher than the high temperature threshold (YES),
The flag 14 is inverted (S25), and then the step S
The control shifts to 21. On the other hand, if it is determined in step S22 that the temperature is in the “reduced state” (YES), it is determined whether the detected temperature value is equal to or less than the low temperature threshold value stored in the low temperature value storage unit 13a (S24). If it is determined that the temperature is equal to or lower than the low temperature threshold (YES), the flag 14 is inverted (S25), and the process proceeds to step S21. In addition, when it is determined NO in steps S23 and S24, the control shifts to step S21.

【0027】図4は、指令速度の補正手順を示すフロー
チャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing a procedure for correcting the command speed.

【0028】先ず、指令速度入力部15にて、指令速度
が検知される(S31)。次に、フラグ14が「低減状
態」か否かが判定される(S32)。ここで、「低減状
態」でない(NO)と判定されると、パルス出力部18
が、指令速度に対応するデューティのパルス信号を出力
する(S35)。
First, the command speed input unit 15 detects a command speed (S31). Next, it is determined whether the flag 14 is in the “reduced state” (S32). If it is determined that the state is not the “reduced state” (NO), the pulse output unit 18
Outputs a pulse signal having a duty corresponding to the command speed (S35).

【0029】一方、ステップS32にて、「低減状態」
と判定されると(YES)、つまり、制御マイコンの周
囲温度が高温状態と判定されると、指令速度が、上限速
度記憶部16に記憶された「低減された上限速度」を越
えたか否かが判定される(S33)。ここで「低減され
た上限速度」を越えていない(NO)と判定されると、
前述のS35へ移行する。一方、越えたと判定されると
(YES)、指令速度をその「低減された上限速度」に
補正して、S35へ移行する。
On the other hand, in step S32, the "reduced state"
Is determined (YES), that is, if the ambient temperature of the control microcomputer is determined to be high, whether the commanded speed has exceeded the “reduced upper limit speed” stored in the upper limit speed storage unit 16 is determined. Is determined (S33). If it is determined that the speed does not exceed the “reduced upper limit speed” (NO),
The process moves to S35. On the other hand, if it is determined that the speed has exceeded (YES), the command speed is corrected to the “reduced upper limit speed”, and the process proceeds to S35.

【0030】このように、制御マイコンの周囲温度の高
温状態が検知されると、フラグ14が「低減状態」とな
り、このフラグ14の状態から高温状態が判断され、
「低減された上限速度」を越える指令速度は、「低減さ
れた上限速度」となるように補正される。従って、ブラ
シレスモータがその上限速度を越えて回転することがな
くなり、駆動素子と回路パターン等からの発熱量を減少
させて、制御マイコンの温度上昇を抑制することができ
る。
As described above, when the high temperature state of the ambient temperature of the control microcomputer is detected, the flag 14 is set to the "reduced state", and the high temperature state is determined from the state of the flag 14,
The command speed exceeding the “reduced upper limit speed” is corrected to be the “reduced upper limit speed”. Therefore, the brushless motor is prevented from rotating beyond its upper limit speed, and the amount of heat generated from the driving elements and circuit patterns is reduced, so that the temperature rise of the control microcomputer can be suppressed.

【0031】また、検出温度値が低温度閾値以下と判定
されると、つまり、制御マイコンの周囲温度が十分下が
ったときは、フラグ14が反転して、「通常状態」に自
動的に復帰するので、再び、回転速度を上げることがで
きる。
When it is determined that the detected temperature value is equal to or lower than the low temperature threshold value, that is, when the ambient temperature of the control microcomputer has sufficiently decreased, the flag 14 is inverted and the state automatically returns to the "normal state". Therefore, the rotation speed can be increased again.

【0032】図5(a)は、この実施の形態における、
制御マイコンの周囲温度に対する上限速度の遷移特性を
示す図である。
FIG. 5A shows the structure of this embodiment.
FIG. 7 is a diagram illustrating a transition characteristic of an upper limit speed with respect to an ambient temperature of a control microcomputer.

【0033】ポイントSは、常温(25℃)にてブラシ
レスモータが始動した時刻における上限速度と制御マイ
コン1の周囲温度を示す。
Point S indicates the upper limit speed and the ambient temperature of the control microcomputer 1 at the time when the brushless motor starts at normal temperature (25 ° C.).

【0034】周囲温度が上昇しても、高温度値記憶部1
2aに記憶された高温度閾値(85℃)となるまでは、
上限速度は低減されず、経路に示すように、このモー
タがもつ最高回転速度2200rpmまで、回転速度を
上昇させることができる。
Even if the ambient temperature rises, the high temperature value storage unit 1
Until the high temperature threshold (85 ° C.) stored in 2a is reached,
The upper limit speed is not reduced, and the rotation speed can be increased up to the maximum rotation speed 2200 rpm of the motor as shown in the route.

【0035】そして、制御マイコン1の温度が85℃に
なると、高温判定部12が、フラグ14を「低減状態」
にセットすることで、に示すように上限速度が180
0rpmに遷移する。
When the temperature of the control microcomputer 1 reaches 85 ° C., the high temperature judging section 12 sets the flag 14 to the “reduced state”.
By setting to, the upper limit speed is 180 as shown in
Transition to 0 rpm.

【0036】フラグ14が一旦「低減状態」になると、
制御マイコンの周囲温度は、低温度値記憶部13aに記
憶された低温度閾値(75℃)以下となるまで、に示
すようにこの低減状態を維持する。
Once the flag 14 is in the "reduced state",
Until the ambient temperature of the control microcomputer becomes equal to or lower than the low temperature threshold value (75 ° C.) stored in the low temperature value storage section 13a, this reduced state is maintained as shown in FIG.

【0037】そして、制御マイコンの周囲温度が下降
し、75℃になると、低温判定部13が、フラグ14を
「低減状態」から「通常状態」にセットすることで、
に示すように上限速度の低減が解除され、以降は、回転
速度を、1800rpmを越えて、最大2200rpm
まで上げることができる。
When the ambient temperature of the control microcomputer falls and reaches 75 ° C., the low-temperature judging unit 13 sets the flag 14 from the “reduced state” to the “normal state”.
As shown in the above, the reduction of the upper limit speed is released, and thereafter, the rotation speed exceeds 1800 rpm, and the maximum is 2200 rpm.
Can be raised up to

【0038】ところで、炎天下に駐車した自動車内部は
非常に高温になり、エアコンのブラシレスモータにとっ
ても過酷な環境となる。実回転速度は、所定の傾きをも
って滑らかに上昇するように制御されるが、それでも、
ブラシレスモータを駆動するMOSFET、コモンモー
ドチョークコイル、バスバーあるいはプリント配線板の
回路パターン等からの放射熱と太陽熱とが相まって、制
御マイコンの周囲温度は急激に上昇する。
By the way, the inside of the car parked under the hot sun becomes extremely hot, and the environment becomes severe even for the brushless motor of the air conditioner. The actual rotation speed is controlled so as to rise smoothly with a predetermined inclination.
Ambient temperature of the control microcomputer rises rapidly due to radiant heat from a MOSFET driving a brushless motor, a common mode choke coil, a bus bar or a circuit pattern of a printed wiring board, and solar heat.

【0039】図5(b)は、このような実際の使用環境
における、経過時間に対する実回転速度の変化を模式的
に示したグラフであり、図中の〜は、図5(a)の
〜に対応して、上限速度の遷移タイミングを示すも
のである。
FIG. 5B is a graph schematically showing the change of the actual rotation speed with respect to the elapsed time in such an actual use environment. , The transition timing of the upper limit speed is shown.

【0040】時刻t0にてモータが始動すると、実回転
速度は、200rpmから前記所定の傾きをもって上昇
していく。そして時刻t1でモータ特性上の最高速度2
200rpmまで上昇すると、以降は、この回転速度が
維持される。この間、制御マイコンの周囲温度は、MO
SFET等の放射熱を受けて上昇し、時刻t2で85℃
となると、「低減状態」に移行して、上限速度は180
0rpmとなる。これ以降は、実回転速度は、「低減さ
れた上限速度」の1800rpmを限度として抑制され
る。従って、この期間は、MOSFET等からの放射熱
も低く抑制されるので、制御マイコンの周囲温度も下降
していく。そして、時刻t3に、温度が75℃となる
と、「通常状態」に戻り、上限速度の低減が解除される
ので、再び回転速度は上昇する。このようなサイクルを
繰り返しながら、車室内の温度は次第に安定し、最終的
に制御マイコンの周囲温度も安定するので、実回転速度
は一定速度に漸近していく。
When the motor starts at time t0, the actual rotation speed increases from 200 rpm with the above-mentioned predetermined slope. Then, at time t1, the maximum speed 2 on the motor characteristics
When the rotation speed is increased to 200 rpm, the rotation speed is maintained thereafter. During this time, the ambient temperature of the control microcomputer is MO
The temperature rises due to the radiation heat of the SFET and the like.
Then, the state shifts to the “reduction state”, and the upper limit speed becomes 180
It becomes 0 rpm. After that, the actual rotational speed is suppressed up to 1800 rpm of the “reduced upper limit speed”. Therefore, during this period, the radiant heat from the MOSFET and the like is suppressed to be low, so that the ambient temperature of the control microcomputer also decreases. Then, at time t3, when the temperature reaches 75 ° C., the state returns to the “normal state” and the reduction of the upper limit speed is canceled, so that the rotation speed increases again. By repeating such a cycle, the temperature in the vehicle interior gradually becomes stable, and finally the ambient temperature of the control microcomputer also becomes stable, so that the actual rotation speed gradually approaches a constant speed.

【0041】従って、この実施の形態では、回転速度領
域の上減速度が低減されている間、MOSFET、コモ
ンモードチョークコイル、バスバーあるいはプリント配
線板の回路パターン等からの発熱量が減少し、制御マイ
コンが継続して高温状態となることが回避され、その動
作を安定させることができる。
Therefore, in this embodiment, while the upper deceleration in the rotation speed region is reduced, the amount of heat generated from the MOSFET, the common mode choke coil, the bus bar, the circuit pattern of the printed wiring board, etc. is reduced, and the control is performed. It is possible to prevent the microcomputer from continuously being in a high temperature state, and to stabilize its operation.

【0042】また、上記のように低減状態と通常状態相
互の遷移は、ヒステリシス特性をもって行われるので、
上限速度の低減状態が断続的にならず、ある程度長く持
続し、制御マイコンの周囲温度を十分下げることができ
る。
Since the transition between the reduced state and the normal state is performed with a hysteresis characteristic as described above,
The state in which the upper limit speed is reduced is not intermittent, but continues for a long time, and the ambient temperature of the control microcomputer can be sufficiently reduced.

【0043】しかも、周囲温度が十分さがったとき、上
限速度の低減が解除されるので、再び回転速度を上げる
ことができる。
In addition, when the ambient temperature drops sufficiently, the reduction of the upper limit speed is canceled, so that the rotation speed can be increased again.

【0044】尚、この実施の形態では、予め「低減され
た上限速度」をROMに記憶させたが、これを検出温度
値に応じて、算出させるようにプログラミングしても同
様の効果が得られる。
In this embodiment, the "reduced upper limit speed" is stored in the ROM in advance. However, the same effect can be obtained by programming this to be calculated according to the detected temperature value. .

【0045】ところで、この第1の実施の形態では、制
御マイコンの周囲温度に基づいて、回転速度領域の上減
速度を低減するように装置を構成したが、ブラシレスモ
ータをパルス駆動するMOSFETには、電機子巻線電
流が流れるので、例えば、巻線が短絡するなどして、こ
の電流が増大すると、MOSFETは危険な高温状態と
なる。そこで、このMOSFETの温度を検知して、危
険な高温状態となる前に、モータの回転を停止させるよ
うに構成した、本発明によるブラシレスモータの制御装
置の第2の実施の形態を説明する。
In the first embodiment, the device is configured to reduce the upper deceleration in the rotational speed range based on the ambient temperature of the control microcomputer. Since the armature winding current flows, if the current increases due to, for example, a short circuit in the winding, the MOSFET will be in a dangerously high temperature state. Therefore, a description will be given of a second embodiment of the brushless motor control device according to the present invention, in which the temperature of the MOSFET is detected and the rotation of the motor is stopped before the temperature becomes dangerously high.

【0046】図6(a)は、MOSFETの温度を検出
する表面実装型サーミスタの、プリント配線板への実装
方法を示す上面図であり、図6(b)はそのA−A線側
断面図である。
FIG. 6A is a top view showing a method of mounting a surface mounted thermistor for detecting the temperature of a MOSFET on a printed wiring board, and FIG. 6B is a sectional view taken along the line AA of FIG. It is.

【0047】4は、電機子巻線に電流を供給するMOS
FETであり、4aはそのドレイン端子である。ドレイ
ン端子4aは、プリント配線板Bの表面に形成された回
路パターンC1の端子領域C1aに半田Sで固定されて
いる。
4 is a MOS for supplying a current to the armature winding.
FET 4a is its drain terminal. The drain terminal 4a is fixed to the terminal area C1a of the circuit pattern C1 formed on the surface of the printed wiring board B with solder S.

【0048】5は、両端部に電極5a、5aを有する表
面実装型のサーミスタであり、中央部が回路パターンC
1に接し、回路パターンC2、C3の端子領域C2a、
C3aに両電極5a、5aが半田Sで固定されている。
Reference numeral 5 denotes a surface mount type thermistor having electrodes 5a, 5a at both ends, and a circuit pattern C at the center.
1 and the terminal areas C2a of the circuit patterns C2 and C3,
Both electrodes 5a, 5a are fixed to C3a with solder S.

【0049】サーミスタ5は、第1の実施の形態で用い
られたサーミスタ2と同様に定電流回路と接続されてお
り、MOSFET4から伝達される熱による回路パター
ンC1の温度上昇に応じてサーミスタ5の内部抵抗値が
変化すると、その両端電圧も比例して変化する。
The thermistor 5 is connected to a constant current circuit similarly to the thermistor 2 used in the first embodiment, and is connected to the thermistor 5 in response to a temperature rise of the circuit pattern C1 due to heat transmitted from the MOSFET 4. When the internal resistance value changes, the voltage across it also changes proportionally.

【0050】このように、サーミスタ5を図6(a)、
(b)に示すようにプリント配線板に実装したことで、
MOSFET4の温度を間接的に検出することができ
る。
As described above, the thermistor 5 is replaced with the one shown in FIG.
By mounting on a printed wiring board as shown in (b),
The temperature of the MOSFET 4 can be detected indirectly.

【0051】そして、この実施の形態では、サーミスタ
5両端の電圧信号は、図1の温度検知信号として、温度
検出部11へ入力される。高温度値記憶部12aには、
MOSFET4のジャンクション温度とパッケージの熱
容量とを考慮して、高温による故障を回避できるように
100℃の高温度閾値が設定されており、第1の実施の
形態の制御装置と同様に、高温判定部12にて、検出温
度値が高温度閾値(100℃)より高いと判定される
と、フラグ14を「低減状態」に設定する。
In this embodiment, the voltage signal across the thermistor 5 is input to the temperature detection unit 11 as the temperature detection signal shown in FIG. In the high temperature value storage unit 12a,
In consideration of the junction temperature of the MOSFET 4 and the heat capacity of the package, a high temperature threshold of 100 ° C. is set so as to avoid a failure due to a high temperature, and as in the control device of the first embodiment, a high temperature determination unit is provided. If it is determined at 12 that the detected temperature value is higher than the high temperature threshold value (100 ° C.), the flag 14 is set to “reduced state”.

【0052】そして、上限速度記憶部16には値0を記
憶させ、フラグ14が「低減状態」となっている場合
は、指令速度補正部17では、指令速度を、この値0に
強制的に補正する。この指令速度を受けると、パルス出
力部18はパルス信号の出力を停止させ、モータへの電
流の供給が停止し、回転も停止する。
Then, the value 0 is stored in the upper limit speed storage unit 16, and when the flag 14 is in the "reduced state", the command speed correction unit 17 forcibly sets the command speed to this value 0. to correct. Upon receiving the command speed, the pulse output unit 18 stops outputting the pulse signal, stops supplying current to the motor, and stops rotation.

【0053】その後、温度上昇の原因が取り除かれれ
ば、検出温度値が低温度値記憶部13aに記憶された低
温度閾値(80℃)以下となって、フラグ14が「通常
状態」に復帰し、再びブラシレスモータを回転させるこ
とができる。
Thereafter, if the cause of the temperature rise is eliminated, the detected temperature value becomes equal to or lower than the low temperature threshold value (80 ° C.) stored in the low temperature value storage unit 13a, and the flag 14 returns to the “normal state”. Then, the brushless motor can be rotated again.

【0054】従って、この発明によるブラシレスモータ
の制御装置の第2の実施の形態では、MOSFETの温
度が上昇しても、故障となる前に、ブラシレスモータへ
の電流の供給が停止されるので、MOSFETの故障を
回避することができる。
Therefore, in the second embodiment of the brushless motor control device according to the present invention, even if the temperature of the MOSFET rises, the supply of current to the brushless motor is stopped before a failure occurs. The failure of the MOSFET can be avoided.

【0055】また、温度ヒューズを用いなくともMOS
FETを保護することができ、故障の際の修理の手間が
軽減される。しかも、表面実装型サーミスタを用いたの
で、プリント配線板への実装が容易となった。尚、この
ような実装形態をとったことで、MOSFETの温度を
ばらつきなく検出することができた。
Also, without using a thermal fuse, a MOS
The FET can be protected, and the trouble of repair in the event of a failure is reduced. In addition, the use of a surface mount thermistor facilitates mounting on a printed wiring board. By adopting such a mounting form, the temperature of the MOSFET could be detected without variation.

【0056】尚、これまで説明したように、上記第1の
実施の形態では、制御マイコンの周囲温度を、第2の実
施の形態では、MOSFETに連なる回路パターンの温
度を検出したが、温度検出箇所をこれら箇所に限ること
なく、例えば、制御マイコン本体、筐体あるいは駆動素
子を取り付けた放熱板等の温度を検出しても効果が得ら
れる。
As described above, in the first embodiment, the ambient temperature of the control microcomputer is detected, and in the second embodiment, the temperature of the circuit pattern connected to the MOSFET is detected. The location is not limited to these locations. For example, an effect can be obtained by detecting the temperature of the control microcomputer main body, the housing, or the radiator plate to which the drive element is attached.

【0057】以上説明のように、この発明によるブラシ
レスモータの制御装置によれば、駆動制御部の温度が高
温状態となっても、モータの上限速度が低減されるの
で、駆動制御部が継続して高温にさらされることがなく
なり、その動作が安定して故障の発生が軽減される。
As described above, according to the brushless motor control device of the present invention, the upper limit speed of the motor is reduced even if the temperature of the drive control unit is high, so that the drive control unit is continued. As a result, it is not exposed to high temperature, its operation is stabilized, and the occurrence of failure is reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明によるブラシレスモータの制御装置の第
1の実施の形態のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a first embodiment of a control device for a brushless motor according to the present invention.

【図2】図1の装置におけるサーミスタの取付状態を示
す側面図である。
FIG. 2 is a side view showing an attached state of a thermistor in the apparatus of FIG.

【図3】図1の装置におけるフラグの状態の決定手順を
示したフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing a procedure for determining a flag state in the apparatus of FIG. 1;

【図4】図1の装置における指令速度の補正手順を示し
たフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing a procedure for correcting a command speed in the apparatus of FIG. 1;

【図5】(a)は、図1の装置における上限速度の遷移
特性を示したグラフであり、(b)は、経過時間に対す
る実回転速度の変化を示したグラフである。
5 (a) is a graph showing a transition characteristic of an upper limit speed in the apparatus of FIG. 1, and FIG. 5 (b) is a graph showing a change of an actual rotation speed with respect to an elapsed time.

【図6】本発明によるブラシレスモータの制御装置の第
2の実施の形態におけるMOSFETとサーミスタの実
装図であり、(a)は上面図、(b)は、そのA−A線
断面図である。
6A and 6B are mounting diagrams of a MOSFET and a thermistor according to a second embodiment of the control device for a brushless motor according to the present invention, wherein FIG. 6A is a top view and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line AA. .

【符号の説明】 1 制御用マイクロコンピュータ(制御マイコン) 11 温度検知部 12 高温判定部 12a 高温度値記憶部 13 低温判定部 13a 低温度値記憶部 14 フラグ 15 指令速度入力部 16 上限速度記憶部 17 指令速度補正部 18 パルス出力部 2 サーミスタ 3 定電流回路 4 MOSFET 5 サーミスタ[Description of Signs] 1 control microcomputer (control microcomputer) 11 temperature detection unit 12 high temperature determination unit 12a high temperature value storage unit 13 low temperature determination unit 13a low temperature value storage unit 14 flag 15 command speed input unit 16 upper limit speed storage unit 17 Command speed correction unit 18 Pulse output unit 2 Thermistor 3 Constant current circuit 4 MOSFET 5 Thermistor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新木 太 東京都中野区南台5丁目24番15号 カルソ ニック株式会社内 Fターム(参考) 5H560 AA01 DC05 FF14 GG04 JJ06 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor F. Shinki 5-24-15 Minamidai, Nakano-ku, Tokyo Calsonic Corporation F-term (reference) 5H560 AA01 DC05 FF14 GG04 JJ06

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ブラシレスモータを指令速度で回転させ
るブラシレスモータの制御装置において、 前記ブラシレスモータを駆動制御する駆動制御部(1、
4)の温度を検出する温度検出手段(2、3、5)と、 検出された温度が所定の温度以上であるとき、前記ブラ
シレスモータの上限速度を低減する上限速度低減手段
(11、12、12a、14、16)と、 低減された上限速度を越える指令速度が入力されたとき
は、この指令速度を前記低減された上限速度以下に補正
する指令速度補正手段(15、17)と、を具備するこ
とを特徴とするブラシレスモータの制御装置。
A brushless motor control device for rotating a brushless motor at a command speed, comprising: a drive control unit (1;
Temperature detecting means (2, 3, 5) for detecting the temperature of 4), and upper limit speed reducing means (11, 12,...) For reducing the upper limit speed of the brushless motor when the detected temperature is equal to or higher than a predetermined temperature. 12a, 14, 16) and command speed correcting means (15, 17) for correcting the command speed to be equal to or less than the reduced upper speed when a command speed exceeding the reduced upper speed is input. A control device for a brushless motor, comprising:
【請求項2】 前記温度検知手段(2、3、5)は、前
記駆動制御部を構成する駆動素子(4)、あるいは、こ
の駆動素子を制御する制御回路(1)の温度を検出する
ことを特徴とする請求項1に記載のブラシレスモータの
制御装置。
2. The temperature detecting means (2, 3, 5) detects a temperature of a drive element (4) constituting the drive control unit or a control circuit (1) for controlling the drive element. The control device for a brushless motor according to claim 1, wherein:
【請求項3】 前記上限速度低減手段(11、12、1
2a、14、16)は、検出された温度が前記所定の温
度より低い温度以下であるとき、低減された上限速度
を、低減されていない上限速度に復帰させることを特徴
とする請求項1または請求項2に記載のブラシレスモー
タの制御装置。
3. An upper limit speed reducing means (11, 12, 1).
2a, 14, 16), wherein when the detected temperature is lower than the predetermined temperature, the reduced upper speed is returned to the non-reduced upper speed. A control device for a brushless motor according to claim 2.
【請求項4】 前記上限速度低減手段(11、12、1
2a、14、16)は、検出された温度が前記所定の温
度以上であるとき、前記ブラシレスモータの回転を停止
させることを特徴とする請求項1ないし請求項3のうち
のいずれか1項に記載のブラシレスモータの制御装置。
4. An upper limit speed reducing means (11, 12, 1).
2a, 14, 16) according to any one of claims 1 to 3, wherein when the detected temperature is equal to or higher than the predetermined temperature, the rotation of the brushless motor is stopped. A control device for the brushless motor according to the above.
【請求項5】 前記温度検知手段(2、3、5)は、前
記駆動制御部(1、4)を構成する駆動素子(4)の端
子のうちの、電機子電流端子に連なる回路パターンに接
したサーミスタ(5)からなることを特徴とする請求項
1ないし請求項4のうちのいずれか1項に記載のブラシ
レスモータの制御装置。
5. The temperature detection means (2, 3, 5) includes a circuit pattern connected to an armature current terminal among terminals of a drive element (4) constituting the drive control section (1, 4). 5. The control device for a brushless motor according to claim 1, comprising a thermistor (5) in contact with the brushless motor.
【請求項6】 前記サーミスタ(5)は、両端部に電極
を有する表面実装型サーミスタ(5)であって、前記各
電極は、前記回路パターン両端縁部の外側に配置された
一対の端子領域の、各端子領域に接続されていることを
特徴とする請求項5に記載のブラシレスモータの制御装
置。
6. The thermistor (5) is a surface mount type thermistor (5) having electrodes at both ends, wherein each electrode is a pair of terminal regions arranged outside both ends of the circuit pattern. The control device for a brushless motor according to claim 5, wherein the control device is connected to each terminal region.
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