JP2006168565A - Air volume control method of automatic air-conditioner - Google Patents

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興治 ▲崎▼山
Koji Sakiyama
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an air volume control method of an automatic air-conditioner for an automobile which controls the voltage between motors in a range not exceeding the maximum channel temperature of a driving element. <P>SOLUTION: In the air volume control method of the automatic air-conditioner to control the voltage between motors and control the air volume of a fan by adjusting the gate voltage of a driving device, the relational data between the voltage between motors in a range in which the channel temperature exceeds the maximum channel temperature and the indoor ambient temperature is acquired in advance from the relationship between the maximum channel temperature specified in the driving element, the channel temperature and the voltage between the motors, and the relationship be the channel temperature and the indoor ambient temperature. It is then determined whether or not the channel temperature at the target value of the voltage between the motors set to obtain the predetermined air volume reaches the maximum channel temperature based on the relational data and the indoor ambient temperature input from the indoor temperature sensor. If the channel temperature exceeds the maximum channel temperature, the target value of the voltage between the motors is reset so that the channel temperature is not higher than the maximum channel temperature, and the voltage between the motors is controlled. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、ブロアファンモータに印加される電圧よって制御される自動車用オートエアコンの風量制御方法に関わるもので、モータを駆動する素子の発熱を低減し、当該素子を搭載したモジュールの低コスト化を図る風量制御方法に関する。   The present invention relates to a method for controlling the air volume of an automotive air conditioner controlled by a voltage applied to a blower fan motor, and reduces heat generation of an element that drives the motor, thereby reducing the cost of a module equipped with the element. The present invention relates to a method for controlling the air flow.

自動車用オートエアコンの送風システムの構成について、図10に示す回路ダイヤグラムを参照して説明する。
オートエアコンの送風システムでは、ブロアファンモータ(送風機)にかかる電圧(モータ間電圧VM)を制御することによって、車室内へ送り込む風量を調整している。つまりモータ間電圧VMを高くすることによって電流IMが大きくなり、モータ回転数が高くなり風量が増す。
そこでオートエアコン送風システムでは、エアコン制御ユニットが前記モータ間電圧VMを信号として取り込み、当該モータ間電圧VMが所定の値(目標値)になるように(つまり風量が所定の量になるように)、駆動素子(例えば、パワーMOS FET)のゲート電圧VGを調整している。(例えば、特許文献1を参照)
そして、駆動素子のゲート電圧VGを調整してモータ間電圧VMを制御する際に、前記駆動素子が発熱するため、図11に示すように、駆動素子にヒートシンクを取り付け、ブロアファンモータの風量を利用して駆動素子の冷却を図っていた。(例えば、特許文献2を参照)
特公平7−115577号公報 特開2000−199632号公報
The configuration of a blower system for an automotive air conditioner will be described with reference to a circuit diagram shown in FIG.
In the air-conditioning system of an auto air conditioner, the amount of air sent into the passenger compartment is adjusted by controlling the voltage (inter-motor voltage VM) applied to the blower fan motor (blower). That is, by increasing the motor voltage VM, the current IM increases, the motor speed increases, and the air volume increases.
Therefore, in the automatic air conditioner blowing system, the air conditioner control unit takes in the inter-motor voltage VM as a signal so that the inter-motor voltage VM becomes a predetermined value (target value) (that is, the air volume becomes a predetermined amount). The gate voltage VG of the drive element (for example, power MOS FET) is adjusted. (For example, see Patent Document 1)
When the gate voltage VG of the drive element is adjusted to control the motor voltage VM, the drive element generates heat. Therefore, as shown in FIG. 11, a heat sink is attached to the drive element, and the air flow of the blower fan motor is adjusted. The drive element was used for cooling. (For example, see Patent Document 2)
Japanese Patent Publication No.7-115577 JP 2000-199632 A

なお駆動素子の消費電力PDの増大にともなって、駆動素子内部の温度(以下、チャネル温度Tchという)も上昇するが、このチャネル温度Tchと、駆動素子のゲート電圧調整によって制御されるモータ間電圧VMとの関係は、一般に図12に示すグラフのように、チャネル温度Tchはモータ間電圧VMの増加とともに上昇し、モータ間電圧VMのある値をピークに下降する。また前記チャネル温度Tchは、室内周囲温度Taにも影響され、室内周囲温度Taが高いとチャネル温度Tchも上昇する。
そして、前記チャネル温度Tchは駆動素子の消費電力PDに比例し、当該消費電力PDは下式によって算出される。
駆動素子の消費電力(PD)=電流(IM)×駆動素子間電圧(VDS)
駆動素子間の電圧(VDS)=電源電圧(Vcc)−モータ間電圧(VM)
As the power consumption PD of the drive element increases, the temperature inside the drive element (hereinafter referred to as channel temperature Tch) also rises. The channel temperature Tch and the motor voltage controlled by adjusting the gate voltage of the drive element. As for the relationship with VM, generally, as in the graph shown in FIG. 12, the channel temperature Tch rises as the inter-motor voltage VM increases, and falls to a certain value of the inter-motor voltage VM. The channel temperature Tch is also affected by the indoor ambient temperature Ta. When the indoor ambient temperature Ta is high, the channel temperature Tch also increases.
The channel temperature Tch is proportional to the power consumption PD of the driving element, and the power consumption PD is calculated by the following equation.
Power consumption (PD) of drive element = current (IM) × voltage between drive elements (VDS)
Voltage between drive elements (VDS) = power supply voltage (Vcc) −voltage between motors (VM)

駆動素子のゲート電圧VGを調整することによってモータ間電圧VMを制御することができるが、前記駆動素子には、図13に示すように最大チャネル温度Tch(max)が規定されている。
つまり駆動素子によるモータ間電圧VMの制御は、駆動素子の許容範囲内(最大チャネル温度以下)となるように設計しなければならない。例えば、最大チャネル温度Tch(max)が100℃である駆動素子を使用した場合、チャネル温度Tchが90℃程度までの範囲でモータ間電圧VMを制御できるよう設計しなければならなかった。
ところが近年、高級車やミニバンなどを中心に車内の空調能力を上げるため、ブロアファンモータの性能を上昇させる傾向にあり、それによって前記モータに大量の電流を流さなければならなくなってきた。そして電流IMの増大による駆動素子の消費電力PDの増大にともなって、前記駆動素子のチャネル温度Tchが上昇するため、駆動素子は耐熱性が高いもの(例えば最大チャネル温度Tch(max)=130℃や150℃)が使用されるようになり、さらに前記駆動素子を冷却するためのヒートシンクも大きくなってきた。
そして上記のように耐熱性が高い駆動素子を搭載したモジュールの使用によって、オートエアコンによる風量制御がコストアップ化する傾向にあった。
The inter-motor voltage VM can be controlled by adjusting the gate voltage VG of the drive element, and a maximum channel temperature Tch (max) is defined for the drive element as shown in FIG.
That is, the control of the motor voltage VM by the drive element must be designed to be within the allowable range of the drive element (below the maximum channel temperature). For example, when a drive element having a maximum channel temperature Tch (max) of 100 ° C. is used, the motor voltage VM must be designed to be controlled in a range where the channel temperature Tch is approximately 90 ° C.
However, in recent years, there has been a tendency to increase the performance of the blower fan motor in order to increase the air conditioning capability in the vehicle, mainly in luxury cars and minivans, and as a result, a large amount of current has to flow through the motor. Then, as the power consumption PD of the drive element increases due to the increase of the current IM, the channel temperature Tch of the drive element rises. And 150 ° C.) have been used, and the heat sink for cooling the drive element has also become larger.
The use of a module equipped with a drive element having high heat resistance as described above tends to increase the cost of air volume control by an auto air conditioner.

そこでこの発明は、駆動素子のゲート電圧を調整することによってモータ間電圧を制御し、送風機の風量を制御するオートエアコンの風量制御方法において、前記駆動素子に規定されている最大チャネル温度と、チャネル温度とモータ間電圧の関係と、チャネル温度と室内周囲温度との関係とから、チャネル温度が最大チャネル温度を超える範囲のモータ間電圧と室内周囲温度との関係データを予め取得しておき、前記関係データと、室内温度センサから入力した室内周囲温度とに基づいて、所定の風量を得るために設定したモータ間電圧の目標値におけるチャネル温度が、最大チャネル温度以下か否かを判断し、前記チャネル温度が最大チャネル温度を超える場合、最大チャネル温度以下となるようにモータ間電圧の目標値を再設定し、モータ間電圧を制御するものである。   Therefore, the present invention relates to an automatic air conditioner air volume control method for controlling an inter-motor voltage by adjusting a gate voltage of a drive element and controlling an air volume of a blower. From the relationship between the temperature and the voltage between the motors and the relationship between the channel temperature and the room ambient temperature, the relationship data between the motor voltage and the room ambient temperature in a range where the channel temperature exceeds the maximum channel temperature is acquired in advance, Based on the relationship data and the room ambient temperature input from the room temperature sensor, it is determined whether or not the channel temperature at the target value of the voltage between the motors set to obtain a predetermined air volume is equal to or less than the maximum channel temperature, If the channel temperature exceeds the maximum channel temperature, reset the target voltage of the motor voltage so that it is below the maximum channel temperature. It controls the motor voltage.

本発明によるオートエアコンの風量制御方法では、ブロアファンモータの性能向上によって流れる電流が増大しても、駆動素子に規定されている最大チャネル温度Tch(max)以下で、モータ間電圧VMを制御してオートエアコンの風量を制御するため、フロアファンモータの性能向上にともなって駆動素子の耐熱性を上げる必要がなく、また駆動素子の冷却効果を増大させる必要もない。そのためモジュールのコストダウン化を図ることができる。
また駆動素子に規定されている最大チャネル温度Tch(max)以下で、モータ間電圧VMを制御してオートエアコンの風量を制御できるため、モジュールに搭載されている駆動素子を安全に使用することができる。
さらにこの発明によるオートエアコンの風量制御方法は、特別な装置を用いた風量制御ではなく、室内温度センサから入力した室内周囲温度Taに基づくソフトウェアの対応(エアコン制御ユニットによる制御)によってモータ間電圧を制御し、オートエアコンの風量制御を行なうことができるため、既存のオートエアコンに本発明による風量制御方法を付設するために必要な費用が小さい。
In the air volume control method for an automatic air conditioner according to the present invention, even if the current that flows increases due to the improvement of the performance of the blower fan motor, the inter-motor voltage VM is controlled below the maximum channel temperature Tch (max) defined for the drive element. Since the air volume of the auto air conditioner is controlled, there is no need to increase the heat resistance of the drive element as the performance of the floor fan motor improves, and it is not necessary to increase the cooling effect of the drive element. Therefore, the cost of the module can be reduced.
In addition, since the air volume of the auto air conditioner can be controlled by controlling the motor voltage VM below the maximum channel temperature Tch (max) specified for the drive element, it is possible to safely use the drive element mounted on the module. it can.
Further, the air volume control method of the automatic air conditioner according to the present invention is not the air volume control using a special device, but the voltage between the motors is controlled by the correspondence of the software based on the room ambient temperature Ta input from the room temperature sensor (control by the air conditioner control unit). Since the air volume control of the automatic air conditioner can be performed, the cost required to attach the air volume control method according to the present invention to the existing auto air conditioner is small.

本発明の実施例によるコイル部品について図1乃至図9を参照して説明する。   A coil component according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

この発明によるオートエアコンの風量制御方法を採用した送風システムの構成について図1の回路ダイヤグラムを参照して説明する。
図1に示すオートエアコン送風システムは、ブロアファンモータ1(送風機)に印可される電圧(モータ間電圧VM)を制御することによって、車室内へ送り込む風量を調整するものであって、従来技術と同様に、エアコン制御ユニット2が前記モータ間電圧VMを信号として取り込み、当該モータ間電圧VMが所定の値(目標値)になるように(つまり風量が所定の量になるように)、駆動素子3(例えば、パワーMOS FET)のゲート電圧VGを調整するものである。
そしてこの発明による風量制御方法を採用したオートエアコン送風システムでは、前記エアコン制御ユニット2が、室内温度センサ4で取得した室内周囲温度Taを信号として取り込み、搭載されている駆動素子3に規定されている最大チャネル温度Tch(max)以下で駆動素子のゲート電圧VGを調整するように制御する。つまり室内温度センサ4で取り込んだ室内周囲温度Taの信号に基づいて、駆動素子のチャネル温度が最大チャネル温度を超えないよう、駆動素子のゲート電圧VGの調整によるモータ間電圧VMの制御を行なう。
The configuration of the air blowing system that employs the air volume control method for an automatic air conditioner according to the present invention will be described with reference to the circuit diagram of FIG.
The automatic air conditioner blow system shown in FIG. 1 adjusts the amount of air sent into the vehicle interior by controlling the voltage (voltage between motors VM) applied to the blower fan motor 1 (blower). Similarly, the air conditioner control unit 2 takes in the inter-motor voltage VM as a signal so that the inter-motor voltage VM becomes a predetermined value (target value) (that is, the air volume becomes a predetermined amount). 3 (for example, a power MOS FET) is adjusted.
In the automatic air conditioner blow system employing the air volume control method according to the present invention, the air conditioner control unit 2 takes in the room ambient temperature Ta acquired by the room temperature sensor 4 as a signal and is defined by the mounted drive element 3. Control is performed so that the gate voltage VG of the drive element is adjusted below the maximum channel temperature Tch (max). That is, based on the signal of the room ambient temperature Ta captured by the room temperature sensor 4, the motor voltage VM is controlled by adjusting the gate voltage VG of the drive element so that the channel temperature of the drive element does not exceed the maximum channel temperature.

図2は、図1に示すエアコン制御ユニットの内部のブロック図を示すものであり、モータ間電圧VMを制御するための構成を説明するものである。
図2に示すエアコン制御ユニットの制御部21は、ブロアファンモータの風量が所定の量になるように、つまりモータ間電圧VMが所定の値(目標値)になるように、駆動素子のゲート電圧VGを調整するものである。
なお前記制御部21において、室内温度センサから入力される室内周囲温度Taの信号や、別途入力される設定温度(スイッチ調整などで車室内の人間が任意に設定する温度)に関する信号に基づいて、車室内に必要な風量が算出され、当該風量を送風するために必要なモータ間電圧VMが目標値として設定される。
そしてこの発明によれば、前記制御部21は、入力回路からモータ間電圧VMの信号を取り込むとともに、室内温度センサで取得した室内周囲温度Taの信号を取り込み、前記モータ間電圧VMの信号と、室内周囲温度Taの信号と、モータ間電圧の目標値とに基づいて、出力回路を介して駆動素子のゲート電圧VGを調整する。
FIG. 2 is a block diagram showing the inside of the air conditioner control unit shown in FIG. 1, and is for explaining a configuration for controlling the inter-motor voltage VM.
The control unit 21 of the air conditioner control unit shown in FIG. 2 sets the gate voltage of the drive element so that the air volume of the blower fan motor becomes a predetermined amount, that is, the inter-motor voltage VM becomes a predetermined value (target value). This adjusts VG.
In the control unit 21, based on a signal related to a room ambient temperature Ta input from a room temperature sensor or a signal related to a set temperature (a temperature arbitrarily set by a person in the vehicle interior by switch adjustment or the like) input separately, The air volume required in the passenger compartment is calculated, and the motor voltage VM required to blow the air volume is set as the target value.
And according to this invention, the said control part 21 takes in the signal of the motor ambient voltage Ta acquired by the indoor temperature sensor while taking in the signal of the motor voltage VM from an input circuit, The signal of the said motor voltage VM, Based on the signal of the room ambient temperature Ta and the target value of the voltage between the motors, the gate voltage VG of the drive element is adjusted via the output circuit.

制御部21に、前記駆動素子に規定されている最大チャネル温度と、チャネル温度とモータ間電圧の関係と、チャネル温度と室内周囲温度との関係とから、チャネル温度が最大チャネル温度を超える範囲のモータ間電圧と室内周囲温度との関係データを予め入力しておく。
そして制御部21は、前記関係データと、室内温度センサから入力した室内周囲温度とに基づいて、モータ間電圧の目標値におけるチャネル温度が、最大チャネル温度以下か否かを判断し、前記チャネル温度が最大チャネル温度を超える場合、最大チャネル温度以下となるようにモータ間電圧の目標値を再設定し、再設定した目標値にしたがって駆動素子のゲート電圧VGを調整する。
Based on the maximum channel temperature defined in the drive element, the relationship between the channel temperature and the voltage between the motors, and the relationship between the channel temperature and the room ambient temperature, the control unit 21 determines whether the channel temperature exceeds the maximum channel temperature. Relationship data between the motor voltage and the room ambient temperature is input in advance.
Then, the control unit 21 determines whether or not the channel temperature at the target value of the voltage between the motors is equal to or lower than the maximum channel temperature based on the relationship data and the indoor ambient temperature input from the indoor temperature sensor, and the channel temperature When the value exceeds the maximum channel temperature, the target value of the inter-motor voltage is reset so as to be equal to or lower than the maximum channel temperature, and the gate voltage VG of the drive element is adjusted according to the reset target value.

なおチャネル温度Tchは駆動素子の消費電力PDの増大にともなって上昇するが、前記チャネル温度Tchが、駆動素子に規定されている最大チャネル温度Tch(max)を超えるか否かは、室内周囲温度Taとモータ間電圧VMに関係する。
例えば、図3のグラフに示すような最大チャネル温度Tch(max)が規定されている駆動素子を使用した場合、室温周囲温度Ta=60℃、またはTa=70℃の環境下では、チャネル温度が最大チャネル温度Tch(max)を超えることなく、モータ間電圧VMを制御することができる。
The channel temperature Tch increases as the power consumption PD of the drive element increases, but whether or not the channel temperature Tch exceeds the maximum channel temperature Tch (max) defined for the drive element depends on the room ambient temperature. It is related to Ta and the motor voltage VM.
For example, when a driving element in which the maximum channel temperature Tch (max) is defined as shown in the graph of FIG. 3 is used, the channel temperature is reduced under an environment where the ambient temperature is Ta = 60 ° C. or Ta = 70 ° C. The inter-motor voltage VM can be controlled without exceeding the maximum channel temperature Tch (max).

しかしながら、室内周囲温度Ta=80℃の環境下では、モータ間電圧VMの数値によっては、チャネル温度が最大チャネル温度Tch(max)を超える。つまり室内周囲温度Ta=80℃の環境下では、モータ間電圧VMを、VM1<VM<VM2の範囲にすると、チャネル温度が最大チャネル温度を超えてしまう。
なお以下の説明において、チャネル温度が最大チャネル温度を超える範囲の境界のモータ間電圧について、小さい方の値を第1境界電圧VM1といい、大きい方の値を第2境界電圧VM2という。
However, in an environment where the room ambient temperature Ta = 80 ° C., the channel temperature exceeds the maximum channel temperature Tch (max) depending on the value of the voltage VM between the motors. That is, in an environment where the room ambient temperature Ta = 80 ° C., the channel temperature exceeds the maximum channel temperature if the motor voltage VM is in the range of VM1 <VM <VM2.
In the following description, regarding the voltage between the motors in the boundary where the channel temperature exceeds the maximum channel temperature, the smaller value is referred to as a first boundary voltage VM1, and the larger value is referred to as a second boundary voltage VM2.

従って、搭載されている駆動素子の許容範囲内(最大チャネル温度以下)で、モータ間電圧VMを制御しブロアファンモータの風量を制御するためには、室内周囲温度Taに対応して、チャネル温度が最大チャネル温度を超える範囲のモータ間電圧を把握しなければならい。
またモータ間電圧の目標値におけるチャネル温度が最大チャネル温度以下か否か、室内温度センサから入力された室内周囲温度Taに基づいて判断する必要がある。
そこで本発明では、室内周囲温度Taをパラメータとして第1及び第2境界電圧VM1,VM2を把握し、モータ間電圧の目標値におけるチャネル温度が最大チャネル温度以下か否かを判断する。
Therefore, in order to control the motor voltage VM and control the air flow of the blower fan motor within the allowable range of the mounted drive element (below the maximum channel temperature), the channel temperature corresponds to the indoor ambient temperature Ta. The voltage between motors in the range that exceeds the maximum channel temperature must be known.
Further, it is necessary to determine whether or not the channel temperature at the target value of the inter-motor voltage is equal to or lower than the maximum channel temperature based on the indoor ambient temperature Ta input from the indoor temperature sensor.
Therefore, in the present invention, the first and second boundary voltages VM1 and VM2 are grasped using the room ambient temperature Ta as a parameter, and it is determined whether or not the channel temperature at the target value of the inter-motor voltage is equal to or lower than the maximum channel temperature.

図4を参照して、チャネル温度が最大チャネル温度を超える範囲のモータ間電圧と室内周囲温度の関係について説明する。
図4は、室内周囲温度Taが75℃を超える環境下でモータ間電圧VMを変化させたとき、前記モータ間電圧の数値によってはチャネル温度が最大チャネル温度を超える駆動素子を使用したときに、チャネル温度が最大チャネル温度を超える領域(領域A)を、モータ間電圧VMと室内周囲温度Taとの関係からみたグラフである。
図4に示すグラフは、室内周囲温度Taを横軸に、駆動素子のチャネル温度Tchを縦軸に設定し、チャネル温度が最大チャネル温度を超える領域(領域A)を斜線部で表わしている。
チャネル温度が最大チャネル温度を超える領域(領域A)の境界となるモータ間電圧(第1及び第2境界電圧VM1,VM2)は室内周囲温度Taに応じて変化する。そこで、室内周囲温度Taをパラメータとした第1及び第2境界電圧VM1,VM2の算出式(関数f(Ta),f(Ta))を予め取得しておき、チャネル温度が最大チャネル温度を超える範囲のモータ間電圧と室内周囲温度との関係を把握する。
With reference to FIG. 4, the relationship between the motor voltage in the range where the channel temperature exceeds the maximum channel temperature and the room ambient temperature will be described.
FIG. 4 shows that when the motor-to-motor voltage VM is changed in an environment where the indoor ambient temperature Ta exceeds 75 ° C., depending on the numerical value of the motor-to-motor voltage, a driving element whose channel temperature exceeds the maximum channel temperature is used. It is the graph which looked at the area | region (area | region A) where channel temperature exceeds the maximum channel temperature from the relationship between inter-motor voltage VM and indoor ambient temperature Ta.
In the graph shown in FIG. 4, the room ambient temperature Ta is set on the horizontal axis, the channel temperature Tch of the drive element is set on the vertical axis, and a region where the channel temperature exceeds the maximum channel temperature (region A) is indicated by hatched portions.
The motor-to-motor voltage (first and second boundary voltages VM1, VM2) that becomes the boundary of the region where the channel temperature exceeds the maximum channel temperature (region A) varies according to the room ambient temperature Ta. Therefore, the calculation formulas (functions f 1 (Ta), f 2 (Ta)) of the first and second boundary voltages VM1, VM2 using the indoor ambient temperature Ta as a parameter are acquired in advance, and the channel temperature is the maximum channel temperature. Understand the relationship between the motor-to-motor voltage and the room ambient temperature over the range.

この実施例によれば、チャネル温度が最大チャネル温度を超える範囲のモータ間電圧と室内周囲温度との関係データと、室内温度センサから入力された室内周囲温度Taとに基づいて、所定の風量を得るためのモータ間電圧(目標値)におけるチャネル温度が最大チャネル温度以下か否かを判断する。
そして前記データとして、室内周囲温度Taに対応した第1及び第2境界電圧VM1,VM2を算出するための関係式(関数f(Ta),f(Ta))を予め取得しておき、目標値におけるチャネル温度が最大チャネル温度を超えると判断された場合、関数f(Ta)によって算出される第1境界電圧VM1、若しくは関数f(Ta)によって算出される第2境界電圧VM2に目標値を再設定し、モータ間電圧VMを制御する。
According to this embodiment, the predetermined air volume is calculated based on the relational data between the motor voltage in the range where the channel temperature exceeds the maximum channel temperature and the room ambient temperature and the room ambient temperature Ta input from the room temperature sensor. It is determined whether or not the channel temperature in the motor-to-motor voltage (target value) to be obtained is equal to or lower than the maximum channel temperature.
And as the data, relational expressions (functions f 1 (Ta), f 2 (Ta)) for calculating the first and second boundary voltages VM1, VM2 corresponding to the room ambient temperature Ta are acquired in advance, When it is determined that the channel temperature at the target value exceeds the maximum channel temperature, the first boundary voltage VM1 calculated by the function f 1 (Ta) or the second boundary voltage VM2 calculated by the function f 2 (Ta) The target value is reset and the motor voltage VM is controlled.

次に図5から図9を参照して、制御部21によるモータ間電圧VMの制御方法(駆動素子によるゲート電圧VGの調整)について説明する。   Next, with reference to FIGS. 5 to 9, a method for controlling the motor voltage VM by the control unit 21 (adjustment of the gate voltage VG by the drive element) will be described.

図5は、制御部21によるモータ間電圧VMの制御方法を説明するフローチャートである。なおこの実施例では、駆動素子のゲート電圧VGを調整することによって、モータ間電圧を制御するものである。
モータ間電圧VMを制御するにあたって、制御部21は、モータ間電圧の信号を取り込み、当該モータ間電圧VMをデータとして読み込むとともに(ステップS1)、室内温度センサ4から室内周囲温度の信号を取り込み、当該室内周囲温度Taをデータとして読み込む(ステップS2)。また制御部21は、モータ間電圧VMの目標値を設定する(ステップS3)。
前記目標値の設定では、例えば、室内周囲温度Taの信号や、別途入力される設定温度に関する信号に基づいて車室内に必要な風量が算出され、当該風量を送風するために必要なモータ間電圧VMが目標値として設定される。
なお、室内周囲温度と設定温度に基づくモータ間電圧VMの目標値の設定(風量制御)は、通常のオートエアコンの風量制御で行なわれるものであり、ステップS3における目標値の設定は、従来技術による風量制御方法で行なわれている目標値の設定方法を採用する。
FIG. 5 is a flowchart illustrating a method for controlling the motor voltage VM by the control unit 21. In this embodiment, the inter-motor voltage is controlled by adjusting the gate voltage VG of the drive element.
In controlling the inter-motor voltage VM, the control unit 21 takes in the inter-motor voltage signal, reads the inter-motor voltage VM as data (step S1), and takes in the indoor ambient temperature signal from the indoor temperature sensor 4. The room ambient temperature Ta is read as data (step S2). Moreover, the control part 21 sets the target value of the voltage VM between motors (step S3).
In the setting of the target value, for example, an air volume necessary for the vehicle interior is calculated based on a signal of the room ambient temperature Ta or a signal relating to a set temperature that is separately input, and an inter-motor voltage necessary for blowing the air volume. VM is set as a target value.
The setting of the target value of the inter-motor voltage VM (air flow control) based on the room ambient temperature and the set temperature is performed by the normal air flow control of the automatic air conditioner, and the setting of the target value in step S3 is performed in the prior art. The target value setting method used in the air volume control method is adopted.

次にこの実施例では、ステップS2で読み込んだ室内周囲温度Taにおいてモータ間電圧VMを変化させるとき、駆動素子のチャネル温度が、当該駆動素子に規定されている最大チャネル温度を超える可能性があるか否かを判断する。
この実施例では、室内周囲温度Taが75℃を超える場合に、チャネル温度が最大チャネル温度を超えてしまう可能性がある駆動素子を使用するため、前記ステップS2で読み込んだ室内周囲温度Taが75℃を超えるか否かを判断する(ステップS3)。
Next, in this embodiment, when the inter-motor voltage VM is changed at the room ambient temperature Ta read in step S2, the channel temperature of the drive element may exceed the maximum channel temperature defined for the drive element. Determine whether or not.
In this embodiment, when the indoor ambient temperature Ta exceeds 75 ° C., a driving element that may cause the channel temperature to exceed the maximum channel temperature is used. Therefore, the indoor ambient temperature Ta read in step S2 is 75. It is determined whether or not the temperature exceeds ° C. (step S3).

室内周囲温度Taが75℃を超えない場合(No)、チャネル温度は最大チャネル温度を超えることがないので、ステップS1で読み込んだモータ間電圧VMが、ステップS3で設定した目標値よりも大きいか否かを判断し(ステップS6)、モータ間電圧VMが目標値よりも大きい場合はゲート電圧VGを下げ(ステップS7)、モータ間電圧VMが目標値よりも小さい場合はゲート電圧VGを上げるようにして(ステップS8)、モータ間電圧VMが目標値になるように調整する。
なおこの実施例では、ゲート電圧VGを上げること(ステップS7)、またはゲート電圧VGを下げること(ステップS8)による比例制御によって駆動素子のゲート電圧VGを調整しモータ間電圧VMを制御したが、PID制御による駆動素子の調整によってモータ間電圧VMを制御するように設計してもよい
If the indoor ambient temperature Ta does not exceed 75 ° C. (No), the channel temperature does not exceed the maximum channel temperature, so is the motor voltage VM read in step S1 larger than the target value set in step S3? (Step S6), if the inter-motor voltage VM is larger than the target value, the gate voltage VG is decreased (Step S7), and if the inter-motor voltage VM is smaller than the target value, the gate voltage VG is increased. (Step S8), the motor voltage VM is adjusted to the target value.
In this embodiment, the gate voltage VG of the drive element is adjusted and the motor voltage VM is controlled by proportional control by increasing the gate voltage VG (step S7) or decreasing the gate voltage VG (step S8). It may be designed to control the motor voltage VM by adjusting the driving element by PID control.

一方、室内周囲温度Taが75℃を超える場合(Yes)、ステップS3で設定した目標値によっては、駆動素子のチャネル温度が最大チャネル温度を超える可能性があるため、目標値におけるチャネル温度が最大チャネル温度以下となるようにモータ間電圧VMの目標値を再設定する(ステップS5)。
そして、ステップS1で読み込んだモータ間電圧VMが、ステップS5で再設定した目標値よりも大きいか否かを判断し(ステップS6)、モータ間電圧VMが目標値よりも大きい場合はゲート電圧VGを下げ(ステップS7)、モータ間電圧VMが目標値よりも小さい場合はゲート電圧VGを上げるようにして、モータ間電圧VMがステップS5で再設定した目標値になるように調整する。
On the other hand, when the room ambient temperature Ta exceeds 75 ° C. (Yes), the channel temperature of the drive element may exceed the maximum channel temperature depending on the target value set in step S3. The target value of the inter-motor voltage VM is reset so as to be equal to or lower than the channel temperature (step S5).
Then, it is determined whether or not the motor voltage VM read in step S1 is larger than the target value reset in step S5 (step S6). If the motor voltage VM is larger than the target value, the gate voltage VG is determined. (Step S7), and when the inter-motor voltage VM is smaller than the target value, the gate voltage VG is increased to adjust the inter-motor voltage VM to the target value reset in Step S5.

次に、モータ間電圧の目標値の再設定方法(図5のフローチャートのステップS5)について、図6のフローチャートを参照して説明する。   Next, a method for resetting the target value of the inter-motor voltage (step S5 in the flowchart in FIG. 5) will be described with reference to the flowchart in FIG.

モータ間電圧の目標値を再設定するにあたって、先ず、図5のフローチャートのステップS2で読み込んだ室内周囲温度環境下において、ステップS3で設定した目標値におけるチャネル温度が、最大チャネル温度以下にあるか否かを判断する(ステップS11)。
例えば、図4のグラフを参照し、ステップS2で読み込んだ室温周囲温度Taにおいて、前記目標値(モータ間電圧値VM)が領域A内にあるか否かを比較することによって、ステップS3で設定した目標値におけるチャネル温度が最大チャネル温度以下にあるか否かを判断することができる。
そして前記室内周囲温度環境下(Ta)における目標値(モータ間電圧値VM)が、図4のグラフに示す領域A内にない場合(No)、つまりチャネル温度が最大チャネル温度以下の場合は、目標値を再設定せず、図5のフローチャートのステップS6へ進む。つまり図5のフローチャートのステップS6において、ステップS3で設定した目標値を使用する。
In resetting the target value of the voltage between the motors, first, in the indoor ambient temperature environment read in step S2 of the flowchart of FIG. 5, is the channel temperature at the target value set in step S3 equal to or lower than the maximum channel temperature? It is determined whether or not (step S11).
For example, referring to the graph of FIG. 4, it is set in step S <b> 3 by comparing whether or not the target value (inter-motor voltage value VM) is in the region A at the room temperature ambient temperature Ta read in step S <b> 2. It can be determined whether or not the channel temperature at the target value is equal to or lower than the maximum channel temperature.
When the target value (voltage value between motors VM) in the indoor ambient temperature environment (Ta) is not within the region A shown in the graph of FIG. 4 (No), that is, when the channel temperature is equal to or lower than the maximum channel temperature, The process proceeds to step S6 in the flowchart of FIG. 5 without resetting the target value. That is, in step S6 of the flowchart of FIG. 5, the target value set in step S3 is used.

一方、前記室内周囲温度環境下(Ta)における目標値(モータ間電圧値VM)が、図4のグラフに示す領域A内にある場合(Yes)、予め取得してある室内周囲温度Taと、第1及び第2境界電圧VM1,VM2との関係式(関数f1(Ta),関数f2(Ta))に基づき、図5のフローチャートのステップS2で読み込んだ室内周囲温度Taにおける第1及び第2境界電圧VM1,VM2を算出する(ステップS22)。
そして、テップS3で設定した目標値が、第1境界電圧VM1と第2境界電圧VM2の何れに近いかを比較し(ステップS13)、ステップS3で設定した目標値が第2境界電圧に近い場合(Yes)、第1境界電圧VM1を目標値として再設定し(ステップS14)、ステップS3で設定した目標値が第2境界電圧に近い場合(No)、第2境界電圧VM2を目標値として再設定する(ステップS15)。
On the other hand, when the target value (voltage value between motors VM) in the indoor ambient temperature environment (Ta) is within the region A shown in the graph of FIG. 4 (Yes), the indoor ambient temperature Ta acquired in advance, Based on the relational expressions (function f1 (Ta), function f2 (Ta)) with the first and second boundary voltages VM1 and VM2, the first and second at the room ambient temperature Ta read in step S2 of the flowchart of FIG. The boundary voltages VM1 and VM2 are calculated (step S22).
Then, it is compared whether the target value set in step S3 is closer to the first boundary voltage VM1 or the second boundary voltage VM2 (step S13), and the target value set in step S3 is close to the second boundary voltage (Yes), the first boundary voltage VM1 is reset as the target value (step S14). If the target value set in step S3 is close to the second boundary voltage (No), the second boundary voltage VM2 is reset as the target value. Set (step S15).

モータ間電圧の目標値の再設定(図5のフローチャートのステップS5)における他の実施例を、図7〜図9のフローチャートを参照して説明する。
なお図7〜図9に示す実施例でも、図6の実施例のステップS11と同様に図4のグラフを参照し、図5のフローチャートのステップS2で読み込んだ室温周囲温度Taにおいて、ステップS3で設定した目標値(モータ間電圧値VM)が領域A内にあるか否かを比較し(ステップS21,ステップS31,ステップS41)、前記室内周囲温度環境下(Ta)における目標値(モータ間電圧値VM)が、図4のグラフに示す領域A内にない場合(No)、つまりチャネル温度が最大チャネル温度以下の場合は、目標値を再設定せず、図5のフローチャートのステップS6へ進む。つまり図5のフローチャートのステップS6において、ステップS3で設定した目標値を使用する。
Another embodiment of resetting the target value of the motor voltage (step S5 in the flowchart of FIG. 5) will be described with reference to the flowcharts of FIGS.
7 to 9 also refer to the graph of FIG. 4 in the same manner as step S11 of the embodiment of FIG. 6, and at room temperature ambient temperature Ta read in step S2 of the flowchart of FIG. It is compared whether or not the set target value (inter-motor voltage value VM) is within the region A (step S21, step S31, step S41), and the target value (inter-motor voltage) in the indoor ambient temperature environment (Ta). If the value VM) is not within the region A shown in the graph of FIG. 4 (No), that is, if the channel temperature is equal to or lower than the maximum channel temperature, the target value is not reset and the process proceeds to step S6 in the flowchart of FIG. . That is, in step S6 of the flowchart of FIG. 5, the target value set in step S3 is used.

そして図7に示す実施例では、ステップS21における比較で、図5のフローチャートのステップS2で読み込んだ室温周囲温度Taにおいて、ステップS3で設定した目標値(モータ間電圧値VM)が、図4のグラフに示す領域Aの範囲内となる場合(Yes)、予め取得してある室内周囲温度Taと第1及び第2境界電圧VM1,VM2の関係式(関数f1(Ta),関数f2(Ta))に基づき、図5のフローチャートのステップS2で読み込んだ室内周囲温度Taにおける第1及び第2境界電圧VM1,VM2を算出する(ステップS22)。
そして、ステップS3で設定した目標値が閾値Vxよりも大きいか否かを判断し(ステップS23)、前記目標値が閾値Vxよりも大きい場合(Yes)は、第2境界電圧VM2を目標値として再設定し(ステップS24)、前記目標値が閾値Vxよりも小さい場合(No)は、第1境界電圧VM1を目標値として再設定する(ステップS25)。
なお予め任意のモータ間電圧を閾値Vxとして設定しておき、ステップS23において目標値と比較する。
In the embodiment shown in FIG. 7, the target value (inter-motor voltage value VM) set in step S3 at the room temperature ambient temperature Ta read in step S2 of the flowchart of FIG. When it falls within the range of the area A shown in the graph (Yes), the relational expression (function f1 (Ta), function f2 (Ta)) of the indoor ambient temperature Ta and the first and second boundary voltages VM1 and VM2 acquired in advance. ), The first and second boundary voltages VM1 and VM2 at the room ambient temperature Ta read in step S2 of the flowchart of FIG. 5 are calculated (step S22).
Then, it is determined whether or not the target value set in step S3 is larger than the threshold value Vx (step S23). If the target value is larger than the threshold value Vx (Yes), the second boundary voltage VM2 is set as the target value. If the target value is smaller than the threshold value Vx (No), the first boundary voltage VM1 is reset as the target value (step S25).
An arbitrary motor-to-motor voltage is set in advance as the threshold value Vx, and is compared with the target value in step S23.

図8に示す実施例では、ステップS31における比較で、図5のフローチャートのステップS2で読み込んだ室温周囲温度Taにおいて、ステップS3で設定した目標値(モータ間電圧値VM)が、図4のグラフに示す領域Aの範囲内となる場合(Yes)、予め取得してある室内周囲温度Taと第1境界電圧VM1の関係式(関数f1(Ta))に基づき、図5のフローチャートのステップS2で読み込んだ室内周囲温度Taにおける第1境界電圧VM1を算出し(ステップS32)、当該第1境界電圧VM1をモータ間電圧VMの目標値として再設定する(ステップS33)。   In the embodiment shown in FIG. 8, the target value (inter-motor voltage value VM) set in step S3 at the room temperature ambient temperature Ta read in step S2 of the flowchart of FIG. 5 (Yes), based on the relational expression (function f1 (Ta)) between the indoor ambient temperature Ta and the first boundary voltage VM1 acquired in advance in step S2 of the flowchart of FIG. The first boundary voltage VM1 at the read room ambient temperature Ta is calculated (step S32), and the first boundary voltage VM1 is reset as the target value of the inter-motor voltage VM (step S33).

図9に示す実施例では、ステップS41における比較で、図5のフローチャートのステップS2で読み込んだ室温周囲温度Taにおいて、ステップS3で設定した目標値(モータ間電圧値VM)が、図4のグラフに示す領域Aの範囲内となる場合(Yes)、予め取得してある室内周囲温度Taと第2境界電圧VM2の関係式(関数f1(Ta))に基づき、図5のフローチャートのステップS2で読み込んだ室内周囲温度Taにおける第2境界電圧VM2を算出し(ステップS32)、当該第2境界電圧VM2を目標値として再設定する(ステップS33)。   In the embodiment shown in FIG. 9, the target value (inter-motor voltage value VM) set in step S3 at the room temperature ambient temperature Ta read in step S2 of the flowchart of FIG. 5 (Yes), based on the relational expression (function f1 (Ta)) between the indoor ambient temperature Ta and the second boundary voltage VM2 acquired in advance in step S2 of the flowchart of FIG. The second boundary voltage VM2 at the read room ambient temperature Ta is calculated (step S32), and the second boundary voltage VM2 is reset as a target value (step S33).

この発明によるオートエアコン送風システムの構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the automatic air-conditioner ventilation system by this invention. オートエアコン制御ユニットのブロック図である。It is a block diagram of an auto air-conditioner control unit. チャネル温度Tchとモータ間電圧VMの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between channel temperature Tch and the voltage VM between motors. モータ間電圧VMと室内周囲温度Taの関係からみて、チャネル温度が最大チャネル温度を超える領域(領域A)を示すグラフである。It is a graph which shows the area | region (area | region A) where channel temperature exceeds maximum channel temperature from the relationship between the motor voltage VM and indoor ambient temperature Ta. 制御部におけるゲート電圧の調整方法を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the adjustment method of the gate voltage in a control part. モータ間電圧の目標値再設定方法の例を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the example of the target value resetting method of the voltage between motors. 目標値再設定方法のその他の例を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the other example of the target value resetting method. 目標値再設定方法のまたその他の例を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the other example of the target value resetting method. 目標値設再設定方法のさらにその他の例を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the further another example of the target value setting resetting method. 従来技術によるオートエアコン送風システムの構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the automatic air-conditioner ventilation system by a prior art. 駆動素子の冷却システムを示す図である。It is a figure which shows the cooling system of a drive element. チャネル温度Tchとモータ間電圧VMの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between channel temperature Tch and the voltage VM between motors. チャネル温度Tchとモータ間電圧VMと、最大チャネル温度の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between channel temperature Tch, motor voltage VM, and maximum channel temperature.

符号の説明Explanation of symbols

1 ブロアファンモータ
2 エアコン制御ユニット
21 制御部
3 駆動素子
4 室内温度センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Blower fan motor 2 Air-conditioner control unit 21 Control part 3 Drive element 4 Indoor temperature sensor

Claims (3)

駆動素子のゲート電圧を調整することによってモータ間電圧を制御し、送風機の風量を制御するオートエアコンの風量制御方法において、
前記駆動素子に規定されている最大チャネル温度と、チャネル温度とモータ間電圧の関係と、チャネル温度と室内周囲温度との関係とから、チャネル温度が最大チャネル温度を超える範囲のモータ間電圧と室内周囲温度との関係データを予め取得しておき、
前記関係データと、室内温度センサから入力した室内周囲温度とに基づいて、所定の風量を得るために設定したモータ間電圧の目標値におけるチャネル温度が、最大チャネル温度以下か否かを判断し、
前記チャネル温度が最大チャネル温度を超える場合、最大チャネル温度以下となるようにモータ間電圧の目標値を再設定し、モータ間電圧を制御することを特徴とするオートエアコンの風量制御方法。
In the air volume control method of an auto air conditioner that controls the voltage between motors by adjusting the gate voltage of the drive element and controls the air volume of the blower,
Based on the maximum channel temperature specified for the drive element, the relationship between the channel temperature and the motor-to-motor voltage, and the relationship between the channel temperature and the room ambient temperature, the motor-to-motor voltage and the room in the range where the channel temperature exceeds the maximum channel temperature. Obtain the relationship data with the ambient temperature in advance,
Based on the relationship data and the room ambient temperature input from the room temperature sensor, it is determined whether the channel temperature at the target value of the voltage between the motors set to obtain a predetermined air volume is equal to or lower than the maximum channel temperature,
When the channel temperature exceeds the maximum channel temperature, the target value of the motor-to-motor voltage is reset so as to be equal to or lower than the maximum channel temperature, and the motor-to-motor voltage is controlled.
駆動素子のゲート電圧を調整することによってモータ間電圧を制御し、送風機の風量を制御するオートエアコンの風量制御方法において、
モータ間電圧と室内周囲温度の信号を読み込む工程と、
所定の風量を得るためのモータ間電圧の目標値を設定する工程と、
予め取得してあるチャネル温度が最大チャネル温度を超える範囲のモータ間電圧と室内周囲温度との関係データと、読み込んだ室内周囲温度とに基づいて、前記目標値におけるチャネル温度が、最大チャネル温度以下か否かを判断する工程と、
前記チャネル温度が最大チャネル温度を超える場合、最大チャネル温度以下となるようにモータ間電圧の目標値を再設定する工程と、
読み込んだモータ間電圧が目標値になるように駆動素子のゲート電圧を調整する工程とによって、送風機の風量を制御することを特徴とする請求項1に記載のオートエアコンの風量制御方法。
In the air volume control method of an auto air conditioner that controls the voltage between motors by adjusting the gate voltage of the drive element and controls the air volume of the blower,
A step of reading signals between the motor voltage and the room ambient temperature;
Setting a target value of the voltage between the motors to obtain a predetermined air volume;
The channel temperature at the target value is less than or equal to the maximum channel temperature based on the relationship data between the motor-to-motor voltage and the indoor ambient temperature in the range where the channel temperature acquired in advance exceeds the maximum channel temperature and the read indoor ambient temperature. Determining whether or not,
When the channel temperature exceeds the maximum channel temperature, resetting the target value of the voltage between the motors to be equal to or less than the maximum channel temperature;
The method of controlling an air volume of an air conditioner according to claim 1, wherein the air volume of the blower is controlled by adjusting the gate voltage of the driving element so that the read inter-motor voltage becomes a target value.
室内周囲温度をパラメータとして、チャネル温度が最大チャネル温度を超える範囲のモータ間電圧の境界にある第1および/または第2境界電圧VM1,VM2を算出し、
目標値におけるチャネル温度が最大チャネル温度を超える場合、第1または第2境界電圧を目標値と再設定し、
読み込んだモータ間電圧が目標値になるように駆動素子のゲート電圧を調整することを特徴とする請求項1または2に記載のオートエアコンの風量制御方法。
Using the room ambient temperature as a parameter, the first and / or second boundary voltages VM1 and VM2 at the boundary of the motor-to-motor voltage in the range where the channel temperature exceeds the maximum channel temperature are calculated,
If the channel temperature at the target value exceeds the maximum channel temperature, reset the first or second boundary voltage with the target value,
3. The air volume control method for an automatic air conditioner according to claim 1, wherein the gate voltage of the drive element is adjusted so that the read motor-to-motor voltage becomes a target value.
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