JP2020120442A - Motor control device and motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両に搭載されるモータの制御に関するものである。 The present invention relates to control of a motor mounted on a vehicle.
従来、車両のモータ制御装置において、モータの駆動情報(印加電圧や回転速度など)に基づいてモータの推定温度(より詳しくはモータ巻線の推定温度)を演算し、その演算した推定温度に基づいてモータへの通電を制御することで、モータの焼損を防止する制御装置が開示されている(例えば特許文献1参照)。この制御装置によれば、バイメタルやPTCなどの焼損保護素子を省略してモータの小型化しつつも、モータの焼損防止を図ることができる。 Conventionally, in a motor control device for a vehicle, an estimated temperature of a motor (more specifically, an estimated temperature of a motor winding) is calculated based on motor drive information (applied voltage, rotation speed, etc.), and based on the calculated estimated temperature. There is disclosed a control device that prevents the motor from being burned by controlling power supply to the motor (see Patent Document 1, for example). According to this control device, the burnout protection element such as bimetal or PTC can be omitted and the motor can be downsized while preventing the burnout of the motor.
ところで、車両には多くの電装品が搭載されているため、これらに電力を供給する車両バッテリに負担が掛かるという問題がある。そこで、電装品の省電力化を図ることが必要となってきている。そのため、例えばイグニッションオフ後などにおいて、車両バッテリから電装品のモータ及びモータ制御装置への通電を停止する、もしくは、モータ制御装置の所定の機能を制限する省電力モードに移行させることが望ましい。 By the way, since many electric components are mounted on a vehicle, there is a problem that a vehicle battery that supplies electric power to these is burdened. Therefore, it is necessary to reduce the power consumption of electrical components. Therefore, for example, after the ignition is turned off, it is desirable to stop the energization from the vehicle battery to the motor and the motor control device of the electric component, or to shift to the power saving mode in which a predetermined function of the motor control device is restricted.
しかしながら、上記のような焼損防止制御を行うモータ制御装置においては、車両バッテリからの通電が停止される(もしくは前記省電力モードとされる)と、その通電停止期間(もしくは省電力モード期間)は、モータの推定温度の演算が実行できない演算不可期間となる。そして、その演算不可期間が終了したとき、当該演算不可期間の前に記憶されたモータの推定温度を基に該推定温度の演算が開始されるため、演算不可期間の後に演算されるモータの推定温度に演算不可期間におけるモータの温度変化が反映されず、実際のモータの温度との間に乖離が生じるおそれがある。その結果、焼損防止機能を適切に機能させることが困難となってしまう。 However, in the motor control device that performs the burnout prevention control as described above, when the power supply from the vehicle battery is stopped (or the power saving mode is set), the power supply stop period (or the power saving mode period) is , It becomes a non-calculation period in which the calculation of the estimated temperature of the motor cannot be executed. Then, when the calculation impossible period ends, the calculation of the estimated temperature is started based on the estimated temperature of the motor stored before the calculation impossible period. The temperature change of the motor during the non-calculation period is not reflected in the temperature, and there is a possibility that the temperature may deviate from the actual temperature of the motor. As a result, it becomes difficult to properly operate the burnout prevention function.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、省電力化を図りつつもモータの温度推定の精度を向上させることを可能にしたモータ制御装置及びモータを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a motor control device and a motor capable of improving the accuracy of motor temperature estimation while achieving power saving. To do.
上記課題を解決するモータ制御装置(11)は、車両に搭載されるモータ(10)を制御する制御ICであり車両バッテリ(BT)の電圧変動に応じて変動する電圧が印加されるアナログ回路(13)を有する制御IC(15)と、前記制御ICの温度を検出する温度センサ(14)とを備え、前記制御ICは、前記車両バッテリから前記制御ICへの通電時において、前記モータの駆動情報に基づく演算によって前記モータの温度を推定するモータ温度推定部(21)と、前記モータ温度推定部の演算が実行できない演算不可期間(ΔT)の前後における前記制御ICの温度差(ΔCT)と、当該演算不可期間前の時点での前記車両バッテリの電圧値(Va)とに基づいて、当該演算不可期間の長さを算出する経過時間算出部(23)とを備え、前記モータ温度推定部は、前記演算不可期間の終了後、前記経過時間算出部で算出された当該演算不可期間の長さに基づいて当該演算不可期間における前記モータの温度の変化量(ΔMT)を算出し、その変化量を前記モータの推定温度に反映する。 A motor control device (11) that solves the above problems is a control IC that controls a motor (10) mounted on a vehicle, and is an analog circuit (a voltage that is applied according to a voltage change of a vehicle battery (BT) is applied. A control IC (15) having 13) and a temperature sensor (14) for detecting the temperature of the control IC, wherein the control IC drives the motor when the vehicle battery is energized to the control IC. A motor temperature estimation unit (21) for estimating the temperature of the motor by an operation based on information, and a temperature difference (ΔCT) of the control IC before and after a non-calculation period (ΔT) in which the operation of the motor temperature estimation unit cannot be performed. And an elapsed time calculating unit (23) that calculates the length of the uncalculated period based on the voltage value (Va) of the vehicle battery at a time point before the uncalculated period. After the end of the non-calculation period, the change amount (ΔMT) of the temperature of the motor during the non-calculation period is calculated based on the length of the non-calculation period calculated by the elapsed time calculation unit, and the change is calculated. The quantity is reflected in the estimated temperature of the motor.
上記態様によれば、モータ温度推定部の演算不可期間におけるモータの温度の変化量が算出できるため、演算不可期間後においてモータの推定温度と実際のモータの温度との間の乖離を小さく抑えることが可能となる。従って、車両バッテリからモータ制御装置への通電を停止する(もしくはモータ温度の推定処理を含む所定の機能を制限する省電力モードとする)ことで省電力化を図りつつも、モータの温度推定の精度を向上させることが可能となる。また、アナログ回路を有する制御ICでは、印加電圧の変動に応じた温度変動が顕著である。従って、経過時間算出部が車両バッテリの電圧値を考慮した演算不可期間の算出を行うことで、より正確な演算不可期間の算出が可能となる。 According to the above aspect, the amount of change in the temperature of the motor during the calculation impossible period of the motor temperature estimation unit can be calculated, so that the difference between the estimated temperature of the motor and the actual temperature of the motor can be suppressed to be small after the calculation impossible period. Is possible. Therefore, it is possible to reduce the power consumption of the motor while reducing the power consumption by stopping the power supply from the vehicle battery to the motor control device (or in the power saving mode that limits a predetermined function including the motor temperature estimation process). It is possible to improve accuracy. Further, in the control IC having the analog circuit, the temperature variation is remarkable according to the variation of the applied voltage. Therefore, the elapsed time calculation unit calculates the uncalculatable period in consideration of the voltage value of the vehicle battery, which enables more accurate calculation of the uncalculatable period.
上記課題を解決するモータ(10)は、上記モータ制御装置を一体に備える。
上記態様によれば、省電力化を図りつつもモータの温度推定の精度を向上させることを可能にした、制御装置一体のモータを提供できる。
A motor (10) for solving the above-mentioned problems integrally includes the above-mentioned motor control device.
According to the above aspect, it is possible to provide a motor integrated with a control device, which is capable of improving the temperature estimation accuracy of the motor while saving power.
以下、モータ制御装置及びモータの一実施形態について説明する。
図1に示すモータ10は、車両ドアDRのウインドガラスWGの自動開閉を行うために車両ドアDR内に取り付けられるパワーウインドモータである。モータ10を制御するモータ制御装置11(パワーウインドECU)は、モータ10に一体に備えられている。
Hereinafter, an embodiment of the motor control device and the motor will be described.
The motor 10 shown in FIG. 1 is a power window motor mounted in the vehicle door DR for automatically opening and closing the window glass WG of the vehicle door DR. A motor control device 11 (power window ECU) that controls the motor 10 is provided integrally with the motor 10.
モータ制御装置11は、マイコン12、アナログ回路13及び温度センサ14を有する制御IC15と、モータ10を駆動させるためのリレー16とを備えている。制御IC15は、車両に搭載された車両バッテリBTに対してダイオード17を介して電気的に接続されている。温度センサ14は、制御IC15の温度を検出し、その温度情報をマイコン12に出力する。 The motor control device 11 includes a control IC 15 having a microcomputer 12, an analog circuit 13 and a temperature sensor 14, and a relay 16 for driving the motor 10. The control IC 15 is electrically connected to a vehicle battery BT mounted on the vehicle via a diode 17. The temperature sensor 14 detects the temperature of the control IC 15 and outputs the temperature information to the microcomputer 12.
制御IC15は、必要な各種の車両情報を図示しないボディECU(上位ECU)から取得する。制御IC15がボディECUから取得する車両情報としては、例えば、車両に備えられる周知のイグニッションスイッチのオン/オフ信号(イグニッション信号IG)等が挙げられる。 The control IC 15 acquires various necessary vehicle information from a body ECU (upper ECU) (not shown). The vehicle information acquired by the control IC 15 from the body ECU includes, for example, an on/off signal (ignition signal IG) of a known ignition switch provided in the vehicle.
アナログ回路13には、車両バッテリBTの電圧変動に応じて変動する電圧が印加される。アナログ回路13は、リレードライバ18及びレギュレータ19を備えている。
マイコン12は、車両ドアDRに設けられた開閉スイッチ(図示略)の操作に基づき、リレードライバ18を通じてリレー16を制御し、それにより、モータ10の回転駆動を制御する。モータ10の回転駆動は、ウインドレギュレータ(図示略)を介してウインドガラスWGに伝達され、それにより、ウインドガラスWGが上下方向に開閉作動される。
The analog circuit 13 is applied with a voltage that varies according to the voltage variation of the vehicle battery BT. The analog circuit 13 includes a relay driver 18 and a regulator 19.
The microcomputer 12 controls the relay 16 through the relay driver 18 based on the operation of the open/close switch (not shown) provided on the vehicle door DR, and thereby controls the rotational drive of the motor 10. The rotational drive of the motor 10 is transmitted to the window glass WG via a window regulator (not shown), whereby the window glass WG is opened/closed in the vertical direction.
マイコン12は、モータ温度推定部21、焼損防止制御部22、及び経過時間算出部23を備える。
モータ温度推定部21は、モータ10に印加する印加電圧やモータ10の回転速度などのモータ駆動情報に基づいて、モータ10の温度(モータ温度MT)を算出する。つまり、モータ10の温度を検出するための特段の素子を用いることなく、マイコン12のモータ温度推定部21による演算によって、モータ10の温度の把握が可能となっている。モータ温度推定部21によるモータ温度MTの演算処理では、モータ10の通電駆動時には該モータ10の駆動情報(印加電圧や回転速度など)に基づいて温度カウンタを加算する。一方、モータ10の非通電時には温度カウンタを減算する。また、モータ温度推定部21は、後述するイグニッションオフ後の演算不可期間ΔTにおいては、モータ温度MTの演算処理を行うことができない仕様となっている。
The microcomputer 12 includes a motor temperature estimation unit 21, a burnout prevention control unit 22, and an elapsed time calculation unit 23.
The motor temperature estimation unit 21 calculates the temperature of the motor 10 (motor temperature MT) based on the motor drive information such as the applied voltage applied to the motor 10 and the rotation speed of the motor 10. That is, the temperature of the motor 10 can be grasped by calculation by the motor temperature estimation unit 21 of the microcomputer 12 without using a special element for detecting the temperature of the motor 10. In the calculation processing of the motor temperature MT by the motor temperature estimation unit 21, when the motor 10 is energized, the temperature counter is incremented based on the drive information (applied voltage, rotation speed, etc.) of the motor 10. On the other hand, when the motor 10 is not energized, the temperature counter is decremented. Further, the motor temperature estimation unit 21 has a specification in which the motor temperature MT cannot be calculated during a calculation impossible period ΔT after the ignition is turned off, which will be described later.
焼損防止制御部22は、モータ温度推定部21で算出されるモータ温度MTが予め設定された所定値に達したとき、モータ10への通電を停止する。これにより、モータ10の焼損を防止する。 When the motor temperature MT calculated by the motor temperature estimation unit 21 reaches a predetermined value set in advance, the burnout prevention control unit 22 stops energizing the motor 10. This prevents the motor 10 from burning.
経過時間算出部23は、モータ温度推定部21の演算が実行できない演算不可期間ΔTの前後における制御IC15の温度差(差分値ΔCT)と、当該演算不可期間ΔTの前の時点での車両バッテリBTの電圧値(車両バッテリBT自体の電圧値、もしくは制御IC15に供給されるIC電源電圧の電圧値)とに基づいて、当該演算不可期間ΔTの長さを算出する。 The elapsed time calculation unit 23 determines the temperature difference (difference value ΔCT) of the control IC 15 before and after the calculation impossible period ΔT in which the calculation by the motor temperature estimation unit 21 cannot be performed, and the vehicle battery BT at the time point before the calculation impossible period ΔT. Of the vehicle battery BT itself (or the voltage value of the IC power supply voltage supplied to the control IC 15), the length of the non-calculatable period ΔT is calculated.
図2に示すように、本実施形態の車両では、イグニッション状態がオンからオフとされた後の暫くの期間(例えばイグニッションオフから10〜40秒の間)において、モータ10の駆動が可能な猶予期間Pが設定されている。猶予期間Pにおいては、制御IC15を含めたモータ制御装置11には車両バッテリBTから電力供給がなされる。猶予期間Pが終了すると、車両バッテリBTから制御IC15への通電は遮断され、制御IC15に供給されるIC電源電圧は、車両バッテリBTの電圧値に応じた所定電位Vbからグランド電位まで降下する。これにより、制御IC15の消費電力が抑えられるが、制御IC15への通電停止時には、上記のモータ温度推定部21によるモータ温度MTの算出ができない仕様となっている。 As shown in FIG. 2, in the vehicle according to the present embodiment, the motor 10 can be driven for a short period of time (for example, 10 to 40 seconds after the ignition is turned off) after the ignition state is switched from ON to OFF. The period P is set. In the grace period P, electric power is supplied from the vehicle battery BT to the motor control device 11 including the control IC 15. When the grace period P ends, the power supply from the vehicle battery BT to the control IC 15 is cut off, and the IC power supply voltage supplied to the control IC 15 drops from the predetermined potential Vb corresponding to the voltage value of the vehicle battery BT to the ground potential. As a result, the power consumption of the control IC 15 is suppressed, but when the power supply to the control IC 15 is stopped, the motor temperature MT cannot be calculated by the motor temperature estimation unit 21.
経過時間算出部23は、イグニッション信号IGがオフに切り替わったことに基づいて、猶予期間Pにおける所定の時点t1での制御IC15の温度情報を温度センサ14から取得し、その制御IC15の温度をオフ時IC温度CTaとして不揮発性メモリ(図示略)に記憶させる。また、経過時間算出部23は、イグニッション信号IGがオフに切り替わったことに基づいて、猶予期間Pにおける前記所定の時点t1での車両バッテリBTの電圧値(車両バッテリBT自体の電圧値、もしくはIC電源電圧の電圧値)をオフ時バッテリ電圧値Vaとして不揮発性メモリ(図示略)に記憶させる。 The elapsed time calculating unit 23 acquires the temperature information of the control IC 15 at the predetermined time point t1 in the grace period P from the temperature sensor 14 based on the ignition signal IG being switched off, and turns off the temperature of the control IC 15. The time IC temperature CTa is stored in a non-volatile memory (not shown). In addition, the elapsed time calculation unit 23 determines that the voltage value of the vehicle battery BT (the voltage value of the vehicle battery BT itself or IC) at the predetermined time point t1 in the grace period P based on that the ignition signal IG is switched off. The power supply voltage value) is stored in a non-volatile memory (not shown) as the off-time battery voltage value Va.
また、モータ温度推定部21は、イグニッション信号IGがオフに切り替わったことに基づいて、猶予期間Pにおける前記所定の時点t1でのモータ温度MT(すなわち、温度カウンタの値)をオフ時モータ温度MTaとして前記不揮発性メモリに記憶させる。なお、前記所定の時点t1は、オフ時IC温度CTa、オフ時バッテリ電圧値Va及びオフ時モータ温度MTaの不揮発性メモリへの書き込みが可能な範囲で、できる限り猶予期間Pの終了間際に設定されることが好ましい。 Further, the motor temperature estimation unit 21 sets the motor temperature MT at the predetermined time point t1 (that is, the value of the temperature counter) in the grace period P to the off-time motor temperature MTa based on the ignition signal IG being switched off. Is stored in the nonvolatile memory. The predetermined time point t1 is set within a range in which the off-time IC temperature CTa, the off-time battery voltage value Va, and the off-time motor temperature MTa can be written in the nonvolatile memory, and is set as close to the end of the grace period P as possible. Preferably.
その後、イグニッションがオンされると、車両バッテリBTから制御IC15への通電が再開される。このとき、経過時間算出部23は、イグニッション信号IGのオン信号の入力に基づいて、その時点t2での制御IC15の温度情報を温度センサ14から取得し、その制御IC15の温度をオン復帰時IC温度CTbとして前記不揮発性メモリに記憶させる。 After that, when the ignition is turned on, the power supply from the vehicle battery BT to the control IC 15 is restarted. At this time, the elapsed time calculating unit 23 acquires the temperature information of the control IC 15 at the time point t2 from the temperature sensor 14 based on the input of the ON signal of the ignition signal IG, and the temperature of the control IC 15 is returned to the ON-state IC. The temperature CTb is stored in the nonvolatile memory.
その後、経過時間算出部23は、前記不揮発性メモリから読み出したオフ時IC温度CTaとオン復帰時IC温度CTbとの差分値ΔCTを算出する。そして、経過時間算出部23は、算出した差分値ΔCTと、前記不揮発性メモリから読み出したオフ時バッテリ電圧値Vaとに基づいて演算不可期間ΔTを算出する。 After that, the elapsed time calculation unit 23 calculates a difference value ΔCT between the off-time IC temperature CTa and the on-recovery IC temperature CTb read from the nonvolatile memory. Then, the elapsed time calculating unit 23 calculates the non-calculatable period ΔT based on the calculated difference value ΔCT and the off-time battery voltage value Va read from the nonvolatile memory.
このとき、経過時間算出部23は、まず、予め実験結果などに基づいて導き出された計算式やマップなどを参照して、差分値ΔCTから演算不可期間ΔTを算出する(図3参照)。その後、経過時間算出部23は、差分値ΔCTから算出した演算不可期間ΔTを、オフ時バッテリ電圧値Vaに基づいて補正する。 At this time, the elapsed time calculating unit 23 first calculates the non-calculatable period ΔT from the difference value ΔCT by referring to a calculation formula, a map, or the like derived in advance based on experimental results or the like (see FIG. 3 ). After that, the elapsed time calculation unit 23 corrects the uncalculatable period ΔT calculated from the difference value ΔCT based on the off-time battery voltage value Va.
ここで、本実施形態の制御IC15は、車両バッテリBTの電圧変動に応じて変動する電圧が印加されるアナログ回路13を有しているため、印加電圧の変動に応じて制御IC15の温度が変動しやすい。すなわち、車両バッテリBTの電圧値が高いほど、制御IC15の作動に伴う消費電流が大きくなり、制御IC15の温度が高くなる。そして、制御IC15の温度が高いほど、時間当たりの温度低下量が大きくなる(図4参照)。このため、経過時間算出部23は、オフ時バッテリ電圧値Vaが基準電圧値に対して高い場合には、差分値ΔCTから算出した演算不可期間ΔTを短くするように補正し、オフ時バッテリ電圧値Vaが基準電圧値に対して低い場合には、差分値ΔCTから算出した演算不可期間ΔTを長くするように補正する。 Here, since the control IC 15 of the present embodiment has the analog circuit 13 to which the voltage that fluctuates according to the voltage fluctuation of the vehicle battery BT is applied, the temperature of the control IC 15 fluctuates according to the fluctuation of the applied voltage. It's easy to do. That is, the higher the voltage value of the vehicle battery BT, the larger the current consumption accompanying the operation of the control IC 15, and the higher the temperature of the control IC 15. Then, the higher the temperature of the control IC 15, the larger the amount of temperature decrease per time (see FIG. 4). Therefore, when the off-time battery voltage value Va is higher than the reference voltage value, the elapsed time calculating unit 23 corrects the uncalculated period ΔT calculated from the difference value ΔCT so as to shorten the off-time battery voltage. When the value Va is lower than the reference voltage value, the uncalculatable period ΔT calculated from the difference value ΔCT is corrected to be long.
次いで、モータ温度推定部21は、経過時間算出部23で算出された演算不可期間ΔT(オフ時バッテリ電圧値Vaに基づき補正された演算不可期間ΔT)に基づいて、当該演算不可期間ΔTにおけるモータ10の温度の変化量(モータ温度変化量ΔMT)を算出する。このとき、モータ温度推定部21は、予め実験結果などに基づいて導き出された計算式やマップなどを参照して、演算不可期間ΔTからモータ温度変化量ΔMTを算出する。なお、本実施形態では、モータ温度変化量ΔMTは、演算不可期間ΔTにおけるモータ10の温度の下降量として算出されるものである。 Next, the motor temperature estimating unit 21 determines the motor in the calculation impossible period ΔT based on the calculation impossible period ΔT calculated by the elapsed time calculation unit 23 (the calculation impossible period ΔT corrected based on the off-time battery voltage value Va). The temperature change amount of 10 (motor temperature change amount ΔMT) is calculated. At this time, the motor temperature estimation unit 21 calculates the motor temperature change amount ΔMT from the non-calculatable period ΔT by referring to a calculation formula, a map, or the like derived in advance based on an experiment result or the like. In this embodiment, the amount of change in motor temperature ΔMT is calculated as the amount of decrease in the temperature of the motor 10 during the non-calculation period ΔT.
次いで、モータ温度推定部21は、前記不揮発性メモリから読み出したオフ時モータ温度MTa(温度カウンタ)にモータ温度変化量ΔMTを反映(減算)した後、モータ温度MTの算出(温度カウンタの加減算)を行う。 Next, the motor temperature estimation unit 21 reflects (subtracts) the motor temperature change amount ΔMT on the off-time motor temperature MTa (temperature counter) read from the nonvolatile memory, and then calculates the motor temperature MT (addition/subtraction of the temperature counter). I do.
次に、制御IC15のマイコン12の制御フローとその作用を図5に従って説明する。
車両のイグニッションがオンされて車両バッテリBTから制御IC15への通電が開始されると、イグニッション信号IGのオン信号が制御IC15に入力される。このイグニッション信号IGのオン信号に基づいて、経過時間算出部23は、前記オン復帰時IC温度CTbを不揮発性メモリに記憶させる(ステップS1)。なお、このとき、オン復帰時IC温度CTbは、そのときの車両の雰囲気温度(上位ECUから得られる情報)を下限として設定されることが好ましい。つまり、経過時間算出部23は、温度センサ14から取得したオン復帰時IC温度CTbが雰囲気温度よりも低い場合、そのオン復帰時IC温度CTbの値が異常値であると判断し、その値を用いずに雰囲気温度の値をオン復帰時IC温度CTbとして設定することが好ましい。
Next, the control flow of the microcomputer 12 of the control IC 15 and its operation will be described with reference to FIG.
When the ignition of the vehicle is turned on and the power supply from the vehicle battery BT to the control IC 15 is started, the ON signal of the ignition signal IG is input to the control IC 15. Based on the ON signal of the ignition signal IG, the elapsed time calculating unit 23 stores the IC temperature CTb at the time of returning to the non-volatile memory (step S1). At this time, it is preferable that the on-recovery IC temperature CTb be set with the ambient temperature of the vehicle at that time (information obtained from the host ECU) as the lower limit. That is, when the on-recovery IC temperature CTb acquired from the temperature sensor 14 is lower than the ambient temperature, the elapsed time calculating unit 23 determines that the on-recovery IC temperature CTb is an abnormal value, and determines that value. It is preferable to set the value of the ambient temperature as the IC temperature CTb at the time of returning to ON without using it.
その後、ステップS2において、経過時間算出部23は、不揮発性メモリから読み出したオフ時IC温度CTaとオン復帰時IC温度CTbとの差分値ΔCTが閾値X[℃]以上か否かを判定する。ここで、差分値ΔCTが閾値X以上の場合、ステップS3〜S5を順次実行する。 Then, in step S2, the elapsed time calculating unit 23 determines whether the difference value ΔCT between the off-time IC temperature CTa and the on-recovery IC temperature CTb read from the nonvolatile memory is equal to or more than the threshold value X [° C.]. Here, when the difference value ΔCT is equal to or larger than the threshold value X, steps S3 to S5 are sequentially executed.
ステップS3では、差分値ΔCTと不揮発性メモリから読み出したオフ時バッテリ電圧値Vaとに基づいて演算不可期間ΔTを算出する。
ステップS4では、ステップS3で算出した演算不可期間ΔTを基にモータ温度変化量ΔMTを算出する。
In step S3, the uncalculatable period ΔT is calculated based on the difference value ΔCT and the off-time battery voltage value Va read from the nonvolatile memory.
In step S4, the motor temperature change amount ΔMT is calculated based on the uncalculatable period ΔT calculated in step S3.
ステップS5では、不揮発性メモリから読み出したオフ時モータ温度MTa(温度カウンタ)から、ステップS4で算出したモータ温度変化量ΔMTを減算する。
その後、ステップS6において、モータ温度推定部21はモータ温度MTの算出処理を行う。同算出処理では、モータ10の通電駆動時には該モータ10の駆動情報(印加電圧や回転速度など)に基づいて温度カウンタを加算し、モータ10の非通電時には温度カウンタを減算する。
In step S5, the motor temperature change amount ΔMT calculated in step S4 is subtracted from the off-time motor temperature MTa (temperature counter) read from the nonvolatile memory.
After that, in step S6, the motor temperature estimation unit 21 performs a calculation process of the motor temperature MT. In the same calculation process, when the motor 10 is energized, a temperature counter is added based on drive information (applied voltage, rotation speed, etc.) of the motor 10, and when the motor 10 is not energized, the temperature counter is subtracted.
また、ステップS2において、オフ時IC温度CTaとオン復帰時IC温度CTbとの差分値ΔCTが閾値X未満の場合、ステップS3〜S5を飛ばしてステップS6のモータ温度MTの算出処理に移行する。すなわち、イグニッションオフ期間の前後で制御IC15の温度変化が少ないときには、モータ温度MTの温度変化も少ないと推測されるため、ステップS3〜S5の処理を省いて制御IC15の処理速度の向上を図っている。 When the difference value ΔCT between the IC temperature CTa at the time of OFF and the IC temperature CTb at the time of ON return is less than the threshold value X in step S2, steps S3 to S5 are skipped and the process proceeds to step S6 for calculating the motor temperature MT. That is, when the temperature change of the control IC 15 is small before and after the ignition-off period, it is estimated that the temperature change of the motor temperature MT is also small. Therefore, the processes of steps S3 to S5 are omitted and the processing speed of the control IC 15 is improved. There is.
その後、ステップS7において、イグニッションがオフされたか否か(イグニッション信号IGのオフ信号が入力されたか否か)を判定する。ここで、イグニッションがオフされていないと判定された場合(つまりイグニッション信号IGのオン信号が入力されている場合)、モータ温度推定部21は、ステップS6のモータ温度MTの算出処理を継続して行う。 Then, in step S7, it is determined whether or not the ignition is turned off (whether or not the off signal of the ignition signal IG is input). Here, when it is determined that the ignition is not turned off (that is, when the on signal of the ignition signal IG is input), the motor temperature estimation unit 21 continues the calculation process of the motor temperature MT in step S6. To do.
一方、イグニッションがオフされたと判定された場合(つまりイグニッション信号IGのオフ信号が入力された場合)、経過時間算出部23は、イグニッションオフ後の猶予期間Pにおける所定の時点t1でのオフ時IC温度CTaと、オフ時バッテリ電圧値Vaと、オフ時モータ温度MTaとを不揮発性メモリに記憶させる(ステップS8)。 On the other hand, when it is determined that the ignition is turned off (that is, when the off signal of the ignition signal IG is input), the elapsed time calculating unit 23 determines that the off-time IC at the predetermined time point t1 in the grace period P after the ignition is turned off. The temperature CTa, the off-time battery voltage value Va, and the off-time motor temperature MTa are stored in the non-volatile memory (step S8).
その後、猶予期間Pが終了すると、制御IC15を含めたモータ制御装置11に対する車両バッテリBTからの通電が停止される。これにより、イグニッションオフ時におけるモータ制御装置11を含むシステムの省電力化に寄与できる。 After that, when the grace period P ends, the power supply from the vehicle battery BT to the motor control device 11 including the control IC 15 is stopped. This can contribute to power saving of the system including the motor control device 11 when the ignition is off.
本実施形態の効果について説明する。
(1)制御IC15は、車両バッテリBTから制御IC15への通電時において、モータ10の駆動情報に基づく演算によってモータ10の温度を推定するモータ温度推定部21を備える。また、制御IC15は、モータ温度推定部21の演算が実行できない演算不可期間ΔTの前後における制御IC15の温度差(差分値ΔCT)と、当該演算不可期間ΔT前の時点での車両バッテリBTの電圧値(オフ時バッテリ電圧値Va)とに基づいて、当該演算不可期間ΔTの長さを算出する経過時間算出部23を備える。そして、モータ温度推定部21は、演算不可期間ΔTの終了後、経過時間算出部23で算出された演算不可期間ΔTの長さに基づいて演算不可期間ΔTにおけるモータ温度変化量ΔMTを算出し、そのモータ温度変化量ΔMTをモータ10の推定温度(モータ温度MT)に反映する。
The effects of this embodiment will be described.
(1) The control IC 15 includes the motor temperature estimation unit 21 that estimates the temperature of the motor 10 by calculation based on the drive information of the motor 10 when the vehicle battery BT is energized to the control IC 15. Further, the control IC 15 determines the temperature difference (difference value ΔCT) of the control IC 15 before and after the non-calculation period ΔT in which the calculation of the motor temperature estimation unit 21 cannot be performed, and the voltage of the vehicle battery BT at the time before the non-calculation period ΔT. The elapsed time calculating unit 23 is provided for calculating the length of the non-calculatable period ΔT based on the value (off-time battery voltage value Va). Then, the motor temperature estimation unit 21 calculates the motor temperature change amount ΔMT in the uncalculated period ΔT based on the length of the uncalculated period ΔT calculated by the elapsed time calculation unit 23 after the calculation disabled period ΔT ends. The motor temperature change amount ΔMT is reflected in the estimated temperature of the motor 10 (motor temperature MT).
上記態様によれば、モータ温度推定部21の演算不可期間ΔTにおけるモータ温度変化量ΔMTが算出できるため、演算不可期間ΔT後においてモータ10の推定温度(モータ温度MT)と実際のモータ10の温度との間の乖離を小さく抑えることが可能となる。従って、車両バッテリBTから制御IC15への通電を停止することで省電力化を図りつつも、モータ温度推定部21によるモータ10の温度推定の精度を向上させることが可能となる。その結果、モータ温度MTに基づく焼損防止制御部22の処理を適切に実行させることができる。 According to the above aspect, since the motor temperature change amount ΔMT in the uncalculated period ΔT of the motor temperature estimation unit 21 can be calculated, the estimated temperature of the motor 10 (motor temperature MT) and the actual temperature of the motor 10 after the uncalculated period ΔT. It is possible to suppress the difference between the and. Therefore, it is possible to improve the accuracy of the temperature estimation of the motor 10 by the motor temperature estimation unit 21 while saving power by stopping the power supply from the vehicle battery BT to the control IC 15. As a result, the process of the burnout prevention control unit 22 based on the motor temperature MT can be appropriately executed.
また、経過時間算出部23は、差分値ΔCTから算出した演算不可期間ΔTを、オフ時バッテリ電圧値Vaに基づいて補正する。アナログ回路13を有する制御IC15では、印加電圧の変動に応じた温度変動が顕著であるため、オフ時バッテリ電圧値Vaに基づいて演算不可期間ΔTを補正することで、より正確な演算不可期間ΔTを算出することが可能となる。 Further, the elapsed time calculating unit 23 corrects the uncalculatable period ΔT calculated from the difference value ΔCT based on the off-time battery voltage value Va. In the control IC 15 having the analog circuit 13, the temperature fluctuation corresponding to the fluctuation of the applied voltage is remarkable, so that the calculation impossible period ΔT is corrected based on the off-time battery voltage value Va, so that the calculation impossible period ΔT is more accurate. Can be calculated.
(2)経過時間算出部23は、車両のイグニッションがオフ状態とされたことに基づいて取得した制御IC15の温度(オフ時IC温度CTa)と、当該イグニッションのオフ状態からオン状態に切り替わったことに基づいて取得した制御IC15の温度(オン復帰時IC温度CTb)との差分値ΔCTに基づいて、演算不可期間ΔTを算出する。また、経過時間算出部23は、車両のイグニッションがオフ状態とされたことに基づいて取得した車両バッテリBTの電圧値(オフ時バッテリ電圧値Va)に基づいて、演算不可期間ΔTを補正する。上記態様によれば、車両のイグニッションオフ後にモータ温度推定部21の演算不可期間ΔTが設定される場合において、イグニッションオン後のモータ10の温度推定の精度を向上させることが可能となる。 (2) The elapsed time calculation unit 23 switches the temperature of the control IC 15 (IC temperature CTa at the time of OFF) acquired based on the ignition of the vehicle being in the OFF state and the ON state of the ignition to the OFF state. Based on the difference value ΔCT from the temperature of the control IC 15 (IC temperature CTb at the time of returning to ON) acquired based on the above, the uncalculated period ΔT is calculated. Further, the elapsed time calculating unit 23 corrects the uncalculatable period ΔT based on the voltage value of the vehicle battery BT (off-time battery voltage value Va) acquired based on the ignition of the vehicle being turned off. According to the above aspect, when the non-calculatable period ΔT of the motor temperature estimation unit 21 is set after the ignition of the vehicle is turned off, the accuracy of temperature estimation of the motor 10 after the ignition is turned on can be improved.
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態の経過時間算出部23は、車両のイグニッションがオフ状態とされたことに基づいて取得した車両バッテリBTの電圧値(オフ時バッテリ電圧値Va)に基づいて演算不可期間ΔTを補正したが、これに特に限定されるものではない。例えば、イグニッションがオン状態にあるときの任意のタイミングで取得した車両バッテリBTの電圧値に基づいて演算不可期間ΔTを補正してもよい。
The present embodiment can be modified and implemented as follows. The present embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
The elapsed time calculation unit 23 of the above embodiment corrects the non-calculatable period ΔT based on the voltage value of the vehicle battery BT (off-time battery voltage value Va) acquired based on the ignition of the vehicle being turned off. However, it is not particularly limited to this. For example, the non-calculation period ΔT may be corrected based on the voltage value of the vehicle battery BT acquired at any timing when the ignition is on.
この場合、例えば図6に示すように、マイコン12が、制御IC15に供給されるIC電源電圧(もしくは車両バッテリBT自体の電圧)の変動の検知に基づくタイミングで当該IC電源電圧の電圧値(もしくは車両バッテリBTの電圧値)を取得し、その電圧値をオフ時バッテリ電圧値Vaとして不揮発性メモリに記憶させることが好ましい。図6に示す例では、マイコン12は、IC電源電圧の変動を検知した時点から、予め設定された規定時間T1が経過したときの当該IC電源電圧の電圧値をオフ時バッテリ電圧値Vaとして不揮発性メモリに記憶させる。 In this case, for example, as shown in FIG. 6, the microcomputer 12 detects the voltage value of the IC power supply voltage (or the voltage of the IC power supply voltage (or the voltage of the vehicle battery BT itself) supplied to the control IC 15 at a timing based on the detection. It is preferable that the voltage value of the vehicle battery BT) be acquired and stored in the nonvolatile memory as the off-time battery voltage value Va. In the example shown in FIG. 6, the microcomputer 12 sets the voltage value of the IC power supply voltage when the preset specified time T1 elapses from the time when the fluctuation of the IC power supply voltage is detected, as the off-time battery voltage value Va in a nonvolatile manner. Sex memory.
IC電源電圧の変動が生じた際には、制御IC15の温度はIC電源電圧の変動に遅れて変動するため、IC電源電圧の変動直後などにおいてはIC電源電圧の電圧値に応じた制御IC15の温度を把握することが難しい。そこで、上記のように、IC電源電圧の変動を検知した時点から規定時間T1が経過したときにオフ時バッテリ電圧値Vaを取得する態様とすれば、制御IC15の温度変動が安定した時点でのオフ時バッテリ電圧値Vaを取得できるため、より正確な制御IC15の温度をIC電源電圧から把握することが可能となる。 When the IC power supply voltage fluctuates, the temperature of the control IC 15 fluctuates after the fluctuation of the IC power supply voltage. Therefore, immediately after the IC power supply voltage fluctuates, the temperature of the control IC 15 changes according to the voltage value of the IC power supply voltage. It is difficult to grasp the temperature. Therefore, as described above, if the off-time battery voltage value Va is acquired when the specified time T1 has elapsed from the time when the fluctuation of the IC power supply voltage is detected, the temperature fluctuation of the control IC 15 becomes stable. Since the off-time battery voltage value Va can be acquired, it becomes possible to more accurately grasp the temperature of the control IC 15 from the IC power supply voltage.
また、例えば、図7に示す例では、IC電源電圧の変動検知後、その変動が収まったことを検知した時点から、予め設定された規定時間T2が経過ときの当該IC電源電圧の電圧値をオフ時バッテリ電圧値Vaとして不揮発性メモリに記憶させる。このような態様によっても、制御IC15の温度変動が安定した時点でのオフ時バッテリ電圧値Vaを取得できるため、より正確な制御IC15の温度をIC電源電圧から把握することが可能となる。 Further, for example, in the example shown in FIG. 7, after the variation of the IC power supply voltage is detected, the voltage value of the IC power supply voltage when the preset specified time T2 elapses from the time when the variation is detected is detected. The off-time battery voltage value Va is stored in the nonvolatile memory. Even in such a mode, since the off-time battery voltage value Va at the time when the temperature fluctuation of the control IC 15 becomes stable can be acquired, it is possible to more accurately grasp the temperature of the control IC 15 from the IC power supply voltage.
・上記実施形態では、イグニッションオフ後(猶予期間Pの終了後)において、車両バッテリBTから制御IC15への通電が遮断されるシステムとした。しかしながら、イグニッションの状態に関わらず、制御IC15への省電力要求に基づいて、制御IC15におけるモータ温度推定部21の演算処理を含む所定の機能を制限する省電力モードとするシステムに適用してもよい。この場合、例えば、上位ECUなどから制御IC15に省電力要求がなされ、その省電力要求がなされた時点から猶予期間Pが開始される。そして、その猶予期間Pが終了した後、省電力モードに移行される。その後、省電力要求が解除されると、制御IC15が通常モード(モータ温度推定部21の演算処理が可能なモード)に復帰される。この態様では、省電力モードとされる期間が演算不可期間ΔTである。 In the above-described embodiment, the system in which the power supply from the vehicle battery BT to the control IC 15 is cut off after the ignition is turned off (after the grace period P has ended) is adopted. However, regardless of the ignition state, the present invention may be applied to a system in a power saving mode in which a predetermined function including a calculation process of the motor temperature estimation unit 21 in the control IC 15 is restricted based on a power saving request to the control IC 15. Good. In this case, for example, a power saving request is made to the control IC 15 from the host ECU or the like, and the grace period P is started from the time when the power saving request is made. Then, after the grace period P ends, the power saving mode is entered. After that, when the power saving request is released, the control IC 15 is returned to the normal mode (mode in which the arithmetic processing of the motor temperature estimation unit 21 is possible). In this aspect, the period in which the power saving mode is set is the uncalculatable period ΔT.
また、イグニッションオフ後の制御IC15への通電遮断による演算不可期間と、イグニッションがオン状態のときの省電力モードへの移行による演算不可期間の両方が存在するシステムに適用することも可能である。この場合、モータ温度の推定処理を含む所定の機能が制限されるのみである省電力モードに移行された状態と、制御IC15への通電遮断された状態とでは、モータ温度の低下度合いが異なるため、省電力モードへの移行による場合と通電遮断による場合とで演算不可期間ΔTを導き出すための計算式やマップを個別に設定することが望ましい。 It is also possible to apply the present invention to a system in which there is both a calculation-disabled period due to power interruption to the control IC 15 after the ignition is turned off and a calculation-disabled period due to transition to the power saving mode when the ignition is on. In this case, the degree of decrease in the motor temperature is different between the state where the power saving mode in which the predetermined function including the motor temperature estimation process is limited is limited and the state where the power supply to the control IC 15 is cut off. It is desirable to individually set a calculation formula and a map for deriving the non-calculatable period ΔT depending on the transition to the power saving mode and the energization interruption.
・上記実施形態では、モータ10にモータ制御装置11を一体に設ける構成としたが、モータ制御装置11を例えば開閉スイッチ側や、車両ドアDRに関する電装品を統合制御するドア統合ECU側に設けてもよい。 In the above-described embodiment, the motor 10 is provided with the motor control device 11 integrally. However, the motor control device 11 may be provided, for example, on the opening/closing switch side or on the door integrated ECU side that integrally controls electric components related to the vehicle door DR. Good.
・上記実施形態では特に言及しなかったが、モータ10はブラシ付きモータ及びブラシレスモータのいずれであってもよい。
・上記実施形態では、車両のパワーウインドモータを制御するモータ制御装置11に適用したが、車両に搭載される他のモータ(例えばスライドルーフ、スライドドア、ワイパ装置、電動シート、空調装置のファン、パワーステアリング装置などの駆動用モータ)を制御するモータ制御装置に適用してもよい。
The motor 10 may be a brushed motor or a brushless motor, although not particularly mentioned in the above embodiment.
In the above embodiment, the motor control device 11 that controls the power window motor of the vehicle is used. However, other motors mounted on the vehicle (for example, a slide roof, a sliding door, a wiper device, an electric seat, a fan of an air conditioner, It may be applied to a motor control device that controls a driving motor such as a power steering device.
BT…車両バッテリ、10…モータ、11…モータ制御装置、13…アナログ回路、14…温度センサ、15…制御IC、21…モータ温度推定部、23…経過時間算出部、CTa…オフ時IC温度、CTb…オン復帰時IC温度、ΔT…演算不可期間、ΔMT…モータ温度変化量、MTa…オフ時モータ温度。 BT... Vehicle battery, 10... Motor, 11... Motor control device, 13... Analog circuit, 14... Temperature sensor, 15... Control IC, 21... Motor temperature estimation unit, 23... Elapsed time calculation unit, CTa... Off IC temperature , CTb... IC temperature at recovery from ON, ΔT... Inoperable period, ΔMT... Motor temperature change amount, MTa... Motor temperature at OFF.
Claims (5)
前記制御ICは、
前記車両バッテリから前記制御ICへの通電時において、前記モータの駆動情報に基づく演算によって前記モータの温度を推定するモータ温度推定部(21)と、
前記モータ温度推定部の演算が実行できない演算不可期間(ΔT)の前後における前記制御ICの温度差(ΔCT)と、当該演算不可期間前の時点での前記車両バッテリの電圧値(Va)とに基づいて、当該演算不可期間の長さを算出する経過時間算出部(23)と
を備え、
前記モータ温度推定部は、前記演算不可期間の終了後、前記経過時間算出部で算出された当該演算不可期間の長さに基づいて当該演算不可期間における前記モータの温度の変化量(ΔMT)を算出し、その変化量を前記モータの推定温度に反映する、モータ制御装置。 A control IC (15) for controlling a motor (10) mounted on a vehicle, the control IC (15) having an analog circuit (13) to which a voltage varying according to a voltage variation of a vehicle battery (BT) is applied; A temperature sensor (14) for detecting the temperature of the IC,
The control IC is
A motor temperature estimation unit (21) that estimates the temperature of the motor by calculation based on drive information of the motor when the vehicle battery is energized to the control IC;
The temperature difference (ΔCT) of the control IC before and after the calculation impossible period (ΔT) in which the calculation of the motor temperature estimation unit cannot be performed, and the voltage value (Va) of the vehicle battery at the time point before the calculation impossible period. And an elapsed time calculation unit (23) for calculating the length of the non-calculation period based on
The motor temperature estimation unit calculates the amount of change (ΔMT) in temperature of the motor during the non-calculation period based on the length of the non-calculation period calculated by the elapsed time calculation unit after the end of the non-calculation period. A motor controller that calculates and reflects the amount of change in the estimated temperature of the motor.
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