JP2022167646A - Drive member control device - Google Patents
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- H02P29/60—Controlling or determining the temperature of the motor or of the drive
- H02P29/62—Controlling or determining the temperature of the motor or of the drive for raising the temperature of the motor
Abstract
Description
本発明は、駆動部材制御装置に関するものである。 The present invention relates to a drive member control device.
従来、パワーウィンドウ制御装置等の駆動部材制御装置としては、推定したモータ温度が規制値以上となったときモータに流す通電量を規制することでモータを保護するものがある(例えば、特許文献1参照)。
Conventionally, there is a drive member control device such as a power window control device that protects the motor by regulating the amount of power supplied to the motor when the estimated motor temperature reaches or exceeds a regulation value (for example,
しかしながら、上記したような駆動部材制御装置では、推定するモータ温度の精度が低いという問題があった。具体的には、上記したような駆動部材制御装置では、実際のモータ温度よりも推定するモータ温度が低くなるとモータを保護できないため、推定するモータ温度が実際のモータ温度よりも大幅に高くなってしまうことがあった。このことは、早期にモータの作動を制限してしまう原因となる。 However, the driving member control device as described above has a problem that the accuracy of the estimated motor temperature is low. Specifically, in the driving member control device as described above, the motor cannot be protected when the estimated motor temperature is lower than the actual motor temperature, so the estimated motor temperature becomes significantly higher than the actual motor temperature. I had a problem. This causes early limitation of the operation of the motor.
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、推定するモータ温度の高精度化を可能とした駆動部材制御装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a driving member control apparatus capable of increasing the accuracy of an estimated motor temperature.
上記課題を解決する駆動部材制御装置(2)は、駆動部材(1)を駆動させるモータ(M)を制御するとともに、モータ温度を推定する制御部(8)を備えた駆動部材制御装置(2)であって、前記制御部は、前回までに推定した前記モータ温度と周辺温度との少なくとも一方に応じて発熱量を算出し、前記発熱量に応じて前記モータ温度を推定する。 A drive member control device (2) for solving the above problems is a drive member control device (2) that controls a motor (M) that drives a drive member (1) and that includes a control section (8) that estimates the motor temperature. ), wherein the control unit calculates a calorific value according to at least one of the motor temperature estimated by the previous time and an ambient temperature, and estimates the motor temperature according to the calorific value.
同構成によれば、制御部は、前回までに推定したモータ温度と周辺温度との少なくとも一方に応じて発熱量を算出するため、例えば、前回までに推定したモータ温度及び周辺温度に関わらず発熱量を算出する場合に比べて、発熱量を高精度に算出することができる。よって、モータ温度を高精度に推定することができる。 According to this configuration, the control unit calculates the amount of heat generated according to at least one of the previously estimated motor temperature and the ambient temperature. Compared to calculating the amount, the calorific value can be calculated with high accuracy. Therefore, the motor temperature can be estimated with high accuracy.
以下、パワーウィンドウ制御装置の一実施形態を図1~図4に従って説明する。
図1に示すように、車両ドアDに設けられる駆動部材としてのウィンドウガラス1には図示しないレギュレータ等を介して駆動部材制御装置としてのパワーウィンドウ装置2におけるモータMが駆動連結されている。モータMは駆動することでウィンドウガラス1を開閉駆動させる。
An embodiment of a power window control device will be described below with reference to FIGS. 1 to 4. FIG.
As shown in FIG. 1, a
パワーウィンドウ装置2は、モータMの回転速度を検出するホールIC等の回転検出センサ3を備える。また、パワーウィンドウ装置2は、前記回転検出センサ3からの信号、操作スイッチ4からの信号、温度センサ5からの信号、及びバッテリ6の電圧等に基づいて駆動回路7のデューティ比を制御して駆動電圧をモータMに供給する制御部8を備える。なお、本実施形態の温度センサ5は、例えば、車両ディスプレイに表示する外気温を検出するための外気温センサである。制御部8は、メモリ9を有している。メモリ9は、予め設定された種々の閾値等を含む種々の情報を記憶している。
The power window device 2 includes a
制御部8は、例えば、操作スイッチ4が操作されたことに応じて、モータMに給電してウィンドウガラス1を開閉駆動させる。また、制御部8は、各情報に基づいてモータ温度を推定する。
For example, when the operation switch 4 is operated, the
詳述すると、制御部8は、周辺温度と、モータMに供給する駆動電圧と、回転検出センサ3からの信号に対応したモータMの回転数と、経過した時間とに基づいて、モータ温度を推定する。なお、制御部8は、周辺温度を他の用途用の温度センサ5から取得する。詳しくは、本実施形態の制御部8は、外気温を検出するための外気温センサである温度センサ5から周辺温度を取得する。
Specifically, the
制御部8は、前回までに推定したモータ温度に応じて発熱量を算出し、その発熱量に応じてモータ温度を推定する。なお、本実施形態の制御部8は、直前に推定したモータ温度をそのまま前回までに推定したモータ温度として利用するが、これに限定されず、例えば、2回以上前に推定したモータ温度の平均値を前回までに推定したモータ温度として利用してもよい。
The
具体的には、制御部8は、モータMの回転数が予め設定された回転数閾値よりも小さい場合に、前回までに推定したモータ温度が高いほど発熱量が小さくなるように発熱量を算出する。この際、制御部8は、以下で述べるようなモータMの特性に基づいて発熱量を算出する。
Specifically, when the rotational speed of the motor M is smaller than a preset rotational speed threshold, the
図3は、モータMにおけるトルクに対する回転数と電流値の特性図である。図3において、特性K1は、モータ温度が70℃の際の回転数であり、特性K2は、モータ温度が25℃の際の回転数であり、特性K3は、モータ温度が-20℃の際の回転数である。また、図3において、特性C1は、モータ温度が70℃の際の電流値であり、特性C2は、モータ温度が25℃の際の電流値であり、特性C3は、モータ温度が-20℃の際の電流値である。図3に示すように、モータMは、回転数が小さい場合においては、モータ温度が高くなると電流値が小さくなって発熱量が小さくなるという特性を有する。制御部8は、上記した特性を含む各データに基づいて、モータMの回転数が予め設定された回転数閾値よりも小さい場合に、前回までに推定したモータ温度が高いほど発熱量が小さくなるように発熱量を算出する。
FIG. 3 is a characteristic diagram of rotation speed and current value with respect to torque in the motor M. In FIG. In FIG. 3, characteristic K1 is the number of rotations when the motor temperature is 70°C, characteristic K2 is the number of rotations when the motor temperature is 25°C, and characteristic K3 is the number of rotations when the motor temperature is -20°C. is the number of rotations of In FIG. 3, the characteristic C1 is the current value when the motor temperature is 70°C, the characteristic C2 is the current value when the motor temperature is 25°C, and the characteristic C3 is the motor temperature of -20°C. is the current value when As shown in FIG. 3, the motor M has a characteristic that when the number of revolutions is low, the current value decreases and the amount of heat generated decreases as the motor temperature increases. When the number of revolutions of the motor M is smaller than a preset number of revolutions threshold value, the
そして、制御部8は、算出した発熱量を直前に推定したモータ温度に加算して最新のモータ温度を推定する。なお、制御部8は、例えば、車両が長期間放置されていた場合等、モータ温度を温度センサ5から取得した周辺温度と同じと推定する。
Then, the
そして、制御部8は、推定したモータ温度に基づいてモータMの作動を制限する。本実施形態の制御部8は、推定したモータ温度が予め設定された新規作動禁止閾値を超えると新規の作動を制限する。また、制御部8は、推定したモータ温度が予め設定された作動禁止閾値を超えると作動の途中であっても作動を中止させる。
Then, the
次に、上記したパワーウィンドウ装置2の具体的な動作及び作用を図2に従って説明する。
図2に示すように、制御部8は、極短時間の制御周期毎に、ステップS1以下の温度変化量算出処理を行う。
Next, specific operations and effects of the power window device 2 described above will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 2, the
ステップS1において、制御部8は、モータMが作動中であるか否かを判定し、作動中であると判定すると、ステップS2に移行し、作動中でないと判定すると、ステップS3に移行する。
In step S1, the
ステップS2において、制御部8は、回転検出センサ3からの信号に対応したモータMの回転数が予め設定された回転数閾値よりも小さいか否かを判定し、小さいと判定すると、ステップS4に移行し、小さくないと判定すると、ステップS5に移行する。
In step S2, the
ステップS4において、制御部8は、モータMに供給する駆動電圧と、回転検出センサ3からの信号に対応したモータMの回転数と、直前に推定したモータ温度とに基づいて、発熱量を算出する。なお、このとき、制御部8は、直前に推定したモータ温度が高いほど発熱量が小さくなるように発熱量を算出する。
In step S4, the
また、ステップS5において、制御部8は、モータMに供給する駆動電圧と、回転検出センサ3からの信号に対応したモータMの回転数とに基づいて、発熱量を算出する。
また、ステップS3において、制御部8は、直前に推定したモータ温度と、温度センサ5から取得した周辺温度とに基づいて、放熱量を算出する。なお、このとき、制御部8は、直前に推定したモータ温度が周辺温度より高い場合に、その差が大きいほど放熱量が大きくなるように放熱量を算出する。
In step S<b>5 , the
Further, in step S<b>3 , the
そして、制御部8は、上記した温度変化量算出処理を終えると、算出した発熱量を直前に推定したモータ温度に加算、若しくは算出した放熱量を直前に推定したモータ温度から減算して最新のモータ温度を推定する。
After completing the above-described temperature change amount calculation process, the
そして、制御部8は、推定したモータ温度に基づいてモータMの作動を制限する。これにより、例えば、モータMは発熱による損傷から保護される。
次に、上記実施形態の効果を以下に記載する。
Then, the
Next, the effects of the above embodiment will be described below.
(1)制御部8は、前回までに推定したモータ温度に応じて発熱量を算出するため、例えば、前回までに推定したモータ温度に関わらず発熱量を算出する場合に比べて、発熱量を高精度に算出することができる。よって、モータ温度を高精度に推定することができる。
(1) Since the
(2)制御部8は、モータMの回転数が予め設定された回転数閾値よりも小さい場合に、前回までに推定したモータ温度が高いほど発熱量が小さくなるように発熱量を算出するため、発熱量を高精度に算出することができる。
(2) When the rotation speed of the motor M is smaller than a preset rotation speed threshold, the
すなわち、モータMは、モータMの回転数が小さい場合においては、モータ温度が高くなると電流値が小さくなって発熱量が小さくなるという特性を有するため、その特性を考慮に入れた高精度な発熱量を算出することができる。これにより、モータ温度が高い場合に実際の発熱量よりも大幅に大きい発熱量を算出してしまうことが抑制され、推定するモータ温度が実際のモータ温度よりも大幅に高くなってしまうことを抑制することができる。 That is, the motor M has a characteristic that when the number of revolutions of the motor M is small, the current value becomes smaller and the amount of heat generated becomes smaller as the motor temperature rises. Amount can be calculated. As a result, when the motor temperature is high, it is suppressed that the heat generation amount that is significantly larger than the actual heat generation amount is calculated, and it is suppressed that the estimated motor temperature is significantly higher than the actual motor temperature. can do.
なお、モータMは、モータMの回転数が大きい場合においては、例えば、速く回転することで放熱効果が上がることなどの理由によって、モータ温度が高くなると発熱量が小さくなるという単純な特性にならない場合がある。よって、制御部8は、モータMの回転数が予め設定された回転数閾値よりも小さい場合にのみ、前回までに推定したモータ温度に応じて発熱量を算出することで、容易且つ高精度に発熱量を算出することができる。
It should be noted that when the number of revolutions of the motor M is high, the motor M does not have a simple characteristic in which the amount of heat generated decreases as the motor temperature rises, for example, because the faster the motor M rotates, the greater the heat radiation effect. Sometimes. Therefore, the
具体的には、例えば、図4に示すように、モータMの回転数が予め設定された回転数閾値Aよりも小さい場合であって、モータ温度が高い場合に、推定する発熱量の特性X1を実際の想定される発熱量の特性Z1に近づけることができる。 Specifically, for example, as shown in FIG. 4, when the rotation speed of the motor M is smaller than a preset rotation speed threshold A and the motor temperature is high, the estimated heat generation characteristic X1 can be brought close to the characteristic Z1 of the actual expected calorific value.
すなわち、図4は、モータMにおける回転数に対する発熱量の特性図である。図4において、特性Z1は、モータ温度が70℃の際の実際の想定される発熱量であり、特性Z2は、モータ温度が25℃の際の実際の想定される発熱量であり、特性Z3は、モータ温度が-20℃の際の実際の想定される発熱量である。また、図4において、特性X1は、モータMの回転数が予め設定された回転数閾値Aよりも小さい場合であって、モータ温度が70℃の際に、本実施形態の制御部8が推定する発熱量である。また、図4において、特性X2は、モータ温度に関わらずモータMを保護可能となるように従来の制御部が推定する発熱量である。すなわち、従来の制御部は、モータ温度に関わらずモータMを保護すべく、モータ温度が-20℃の際の実際の想定される発熱量を下まわらないように発熱量を推定する。
That is, FIG. 4 is a characteristic diagram of the amount of heat generated with respect to the number of revolutions of the motor M. In FIG. In FIG. 4, the characteristic Z1 is the actual assumed amount of heat generated when the motor temperature is 70° C., the characteristic Z2 is the actual assumed amount of heat generated when the motor temperature is 25° C., and the characteristic Z3 is the actual assumed amount of heat generated when the motor temperature is -20°C. In FIG. 4, the characteristic X1 is estimated by the
図4の特性Z1と特性X1とに示すように、本実施形態の制御部8は、モータMの回転数が予め設定された回転数閾値Aよりも小さい場合であって、モータ温度が高い場合には、推定する発熱量を実際の発熱量に近づけることができる。すなわち、モータ温度に関わらず推定される特性X2に比べて、本実施形態の制御部8によって推定される特性X1は特性Z1に近い値となる。このように、推定するモータ温度が実際のモータ温度よりも大幅に高くなってしまうことを抑制することができ、早期にモータMの作動を制限してしまうことを抑制することができる。
As shown by the characteristic Z1 and the characteristic X1 in FIG. 4, the
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。
・上記実施形態では、制御部8は、前回までに推定したモータ温度に応じて発熱量を算出するとしたが、前回までに推定したモータ温度と周辺温度との少なくとも一方に応じて発熱量を算出すればよい。
This embodiment can be implemented with the following modifications. This embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
In the above embodiment, the
例えば、制御部8は、前回までに推定したモータ温度に関わらず、周辺温度に応じて発熱量を算出するようにしてもよい。具体的には、制御部8は、モータMの回転数が予め設定された回転数閾値よりも小さい場合に、周辺温度が高いほど発熱量が小さくなるように発熱量を算出するようにしてもよい。また、この際、制御部8は、周辺温度を他の用途用の温度センサ5から取得することが好ましい。なお、他の用途用の温度センサ5は、外気温センサに限らず、例えば、車両ドアDに設けられたドアECUの温度センサであってもよい。
For example, the
このようにしても、制御部8は、発熱量を高精度に算出することができる。すなわち、モータMは、モータMの回転数が小さい場合においては、周辺温度が高くなると、配線の電気抵抗が大きくなって電流値が小さくなることなどにより発熱量が小さくなる特性を有するため、その特性を考慮に入れた発熱量を算出することができる。これにより、周辺温度が高い場合に実際の発熱量よりも大幅に大きい発熱量を算出してしまうことが抑制され、推定するモータ温度が実際のモータ温度よりも大幅に高くなってしまうことを抑制することができる。その結果、早期にモータMの作動を制限してしまうことを抑制することができる。なお、モータMは、モータMの回転数が大きい場合においては、例えば、速く回転することで放熱効果が上がることなどの理由によって、周辺温度が高くなると発熱量が小さくなるという単純な特性にならない場合がある。よって、制御部8は、モータMの回転数が予め設定された回転数閾値よりも小さい場合にのみ、周辺温度に応じて発熱量を算出することで、容易且つ高精度に発熱量を算出することができる。
Even in this way, the
また、制御部8は、周辺温度を他の用途用の温度センサ5から取得するため、例えば、周辺温度を検出する専用の周辺温度センサを用いた構成に比べて、専用の周辺温度センサが不要となり、部品点数を抑えることができる。
In addition, since the
また、例えば、制御部8は、前回までに推定したモータ温度、及び周辺温度に応じて発熱量を算出するようにしてもよい。具体的には、制御部8は、モータMの回転数が予め設定された回転数閾値よりも小さい場合に、前回までに推定したモータ温度が高いほど発熱量が小さくなるように、且つ周辺温度が高いほど発熱量が小さくなるように発熱量を算出するようにしてもよい。
Further, for example, the
・上記実施形態では、駆動部材がウィンドウガラス1であるパワーウィンドウ装置2に具体化したが、これに限定されず、他の駆動部材を駆動させる他の駆動部材制御装置に具体化してもよい。
- In the above-described embodiment, the power window device 2 in which the driving member is the
1…ウィンドウガラス(駆動部材)、2…パワーウィンドウ装置(駆動部材制御装置)、5…温度センサ、8…制御部、A…回転数閾値、M…モータ。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記制御部は、前回までに推定した前記モータ温度と周辺温度との少なくとも一方に応じて発熱量を算出し、前記発熱量に応じて前記モータ温度を推定する駆動部材制御装置。 A driving member control device (2) comprising a control unit (8) for controlling a motor (M) for driving a driving member (1) and estimating the motor temperature,
The driving member control device, wherein the control unit calculates a calorific value according to at least one of the motor temperature estimated up to the previous time and an ambient temperature, and estimates the motor temperature according to the calorific value.
Priority Applications (2)
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021073583A JP2022167646A (en) | 2021-04-23 | 2021-04-23 | Drive member control device |
Publications (2)
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2021
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2022
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