JP2023065095A - Motor control apparatus, and motor device - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書に記載の開示は、モータ制御装置、および、モータ装置に関するものである。 The disclosure herein relates to motor controllers and motor devices.
特許文献1には、燃料電池システムが記載されている。燃料電池システムは、電力マップから推定した電動ウォーターポンプの推定電力とバッテリの電圧と直流電流に基づいて算出された電動ウォーターポンプの実消費電力とを比較することで配管の異常を判定する。
電動ウォーターポンプの実消費電力はバッテリから供給される直流電流と電圧から導かれる。そのため電動ウォーターポンプで実際に消費される正確な実消費電力を正確に取得できなかった。配管に異常が生じているか否かを正確に判定することが難しかった。 The actual power consumption of the electric water pump is derived from the DC current and voltage supplied by the battery. Therefore, it was not possible to accurately obtain the actual power consumption actually consumed by the electric water pump. It was difficult to accurately determine whether or not there was an abnormality in the piping.
そこで本開示の目的は、配管に異常が生じているか否かを正確に判定することのできるモータ制御装置、および、モータ装置を提供することである。 Accordingly, an object of the present disclosure is to provide a motor control device and a motor device that can accurately determine whether or not there is an abnormality in piping.
本開示の一態様によるモータ制御装置は、
発熱部品(10)を冷却するための冷却水(40)を配管(30)の内部に循環させるモータ(50)を制御するための、記憶装置(230)および演算処理装置(260)を備えるモータ制御装置(100)であって、
記憶装置には、
モータの回転速度と、回転速度毎にモータが消費すると推定される推定消費電力とが関連付けて記憶されており、
演算処理装置は、
回転速度を取得する回転速度取得部(220)と、
バッテリ(11)からモータに印加される電圧、および、モータに流れる交流電流に基づいて、回転速度を取得した際のモータが消費する実消費電力を演算する電力演算部(210)と、
記憶装置から、回転速度取得部で取得した回転速度に関連付けられた推定消費電力を取得し、取得した推定消費電力と、実消費電力とを比較し、推定消費電力と実消費電力との電力差がある場合に、配管に異常があると判定する配管異常判定部(240)と、を備える。
A motor control device according to one aspect of the present disclosure includes:
A motor comprising a storage device (230) and an arithmetic processing device (260) for controlling a motor (50) for circulating cooling water (40) for cooling a heat-generating component (10) inside a pipe (30) A controller (100),
The storage device has
The rotational speed of the motor and the estimated power consumption estimated to be consumed by the motor for each rotational speed are associated and stored,
Arithmetic processing unit
a rotation speed acquisition unit (220) that acquires the rotation speed;
a power calculation unit (210) that calculates the actual power consumption of the motor when the rotation speed is obtained based on the voltage applied to the motor from the battery (11) and the alternating current that flows through the motor;
Estimated power consumption associated with the rotation speed acquired by the rotation speed acquisition unit is acquired from the storage device, the acquired estimated power consumption is compared with the actual power consumption, and the power difference between the estimated power consumption and the actual power consumption is obtained. and a piping abnormality determination unit (240) that determines that there is an abnormality in the piping when there is
これによれば、モータ制御装置はモータ(50)に印加される電圧とモータ(50)に流れる交流電流に基づいて実消費電力を演算している。そのためにモータ制御装置はモータ(50)の実消費電力を正確に演算できる。それに伴ってモータ制御装置は配管(30)に異常が生じているか否かを正確に判定することができる。 According to this, the motor control device calculates the actual power consumption based on the voltage applied to the motor (50) and the AC current flowing through the motor (50). Therefore, the motor control device can accurately calculate the actual power consumption of the motor (50). Accordingly, the motor control device can accurately determine whether or not there is an abnormality in the pipe (30).
また本開示の一態様によるモータ装置は、
発熱部品(10)を冷却するための冷却水(40)を配管(30)の内部に循環させるモータ(50)と、
モータを制御するための、記憶装置(230)および演算処理装置(260)を有するモータ制御装置(100)と、を備えるモータ装置(60)であって、
記憶装置には、
モータの回転速度と、回転速度毎にモータが消費すると推定される推定消費電力とが関連付けて記憶されており、
演算処理装置は、
回転速度を取得する回転速度取得部(220)と、
バッテリ(11)からモータに印加される電圧、および、モータに流れる交流電流に基づいて、回転速度を取得した際のモータが消費する実消費電力を演算する電力演算部(210)と、
記憶装置から、回転速度取得部で取得した回転速度に関連付けられた推定消費電力を取得し、取得した推定消費電力と、実消費電力とを比較し、推定消費電力と実消費電力との電力差がある場合に、配管に異常があると判定する配管異常判定部(240)と、を備える。
Further, a motor device according to one aspect of the present disclosure includes:
a motor (50) for circulating cooling water (40) for cooling the heat-generating component (10) inside the pipe (30);
a motor controller (100) having a storage device (230) and a processor (260) for controlling the motor, the motor device (60) comprising:
The storage device has
The rotational speed of the motor and the estimated power consumption estimated to be consumed by the motor for each rotational speed are associated and stored,
Arithmetic processing unit
a rotation speed acquisition unit (220) that acquires the rotation speed;
a power calculation unit (210) that calculates the actual power consumption of the motor when the rotation speed is obtained based on the voltage applied to the motor from the battery (11) and the alternating current that flows through the motor;
Estimated power consumption associated with the rotation speed acquired by the rotation speed acquisition unit is acquired from the storage device, the acquired estimated power consumption is compared with the actual power consumption, and the power difference between the estimated power consumption and the actual power consumption is obtained. and a piping abnormality determination unit (240) that determines that there is an abnormality in the piping when there is
モータ装置は、モータ制御装置を備えている。このため、モータ装置は、モータ制御装置と同様の効果を奏することができる。 The motor device has a motor controller. Therefore, the motor device can achieve the same effects as the motor control device.
なお、上記の括弧内の参照番号は、後述の実施形態に記載の構成との対応関係を示すものに過ぎず、技術的範囲を何ら制限するものではない。 It should be noted that the reference numbers in parentheses above merely indicate the correspondence with the configurations described in the embodiments described later, and do not limit the technical scope in any way.
以下、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。 A plurality of modes for carrying out the present disclosure will be described below with reference to the drawings. In each form, the same reference numerals may be given to the parts corresponding to the matters described in the preceding form, and overlapping explanations may be omitted. When only a part of the configuration is described in each form, the previously described other forms can be applied to other parts of the configuration.
また、各実施形態で組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士、実施形態と変形例、および、変形例同士を部分的に組み合せることも可能である。 In addition, not only combinations of parts that are explicitly stated that combinations are possible in each embodiment, but also embodiments, embodiments and modifications, even if not explicitly stated, as long as there is no particular problem with the combination. And it is also possible to partially combine the modifications.
(第1実施形態)
冷却システム1は、車両に搭載されて車両の発熱部品10を冷却するシステムとして用いることができる。例えば電気自動車やハイブリッド自動車などにおいては、配管30に冷却水40を循環させて発熱部品10を冷却する。なお、発熱部品10としては、例えばバッテリ11、駆動モータ、インバータ、パワーコントロールユニットなどがあげられる。なお図面においてはバッテリ11をBATT、駆動モータをM1、インバータをINV1、パワーコントロールユニットをPCUと略記している。
(First embodiment)
The
特に、発熱部品10の1つがバッテリ11である場合には、冷却システム1によりバッテリ11の冷却を行うことで、バッテリ11の温度上昇による劣化を低減できる。バッテリ11の劣化を抑制して、バッテリ11の性能を長期間にわたって安定して発揮させることができる。
In particular, when one of the heat-generating
また、エンジン駆動の車両においては、冷却システム1に冷却水40を循環させて、エンジンなどの発熱部品10を冷却することができる。冷却システム1は車両に用いられる以外にも、家庭用の空調装置やサーバの冷却装置20などの熱交換を行う装置に対して広く適用可能である。
Further, in an engine-driven vehicle, the
図1において、冷却システム1は、冷却装置20、配管30、および、電動ウォーターポンプ60を有している。なお図面においては冷却装置20をCSと略記している。電動ウォーターポンプ60はモータ装置に相当する。
In FIG. 1 , the
冷却装置20は、配管30の内部を流れる冷却水40と冷却装置20の表面を流れる空気などの流体とを熱交換させる装置である。冷却システム1が車両に搭載されている場合には、冷却装置20が車両の走行風を受けることで熱交換が促進される。
The
電動ウォーターポンプ60は、配管30の内部に冷却水40を循環させる動力源として機能する装置である。電動ウォーターポンプ60はバッテリ11から電力が供給されている。電動ウォーターポンプ60は、モータ50と、モータ50を制御するモータ制御装置100を有する。モータ制御装置100は、モータ50を駆動制御する。モータ50は、駆動制御されることで、配管30内において冷却水40を循環させる。冷却水40は、発熱部品10を冷却するものである。なお図面においてはモータ50をM2、モータ制御装置100をMCと略記している。
The
図1および図2に示すようにモータ制御装置100は上位ECU70に電気的に接続される。上位ECU70からモータ制御装置100にモータ50の目標回転速度が伝達される。モータ制御装置100から上位ECU70に判定結果、モータ50の実消費電力、モータ50の実回転速度、および、電動ウォーターポンプ60の状態などの情報が伝達される。なお、図面においては上位ECU70をUECUと略記している。
As shown in FIGS. 1 and 2,
次にバッテリ11とモータ制御装置100と上位ECU70の電気的接続形態を図2に基づいて説明する。バッテリ11とモータ50とがモータ制御装置100を介して電気的に接続されている。上位ECU70とモータ50とがモータ制御装置100を介して電気的に接続されている。
Next, the electrical connections between the
<モータ制御装置>
モータ制御装置100は図2に示すようにマイコン200、ドライバ回路300、電圧検出回路400、電流検出回路500、通信回路600、および、フィルタ回路700を備える。図面においては、ドライバ回路300をDC、電圧検出回路400をVDC、電流検出回路500をCDC、通信回路600をCC、フィルタ回路700をFCと略記している。
<Motor controller>
The
ドライバ回路300はバッテリ11とモータ50との間に設けられている。ドライバ回路300はバッテリ11から供給された直流電流を、モータ50を駆動させるための交流電流に変換する。またドライバ回路300はマイコン200に電気的に接続されている。
ドライバ回路300は直流電流を交流電流に変換可能なインバータ310と、バッテリ11から供給される直流電流を平滑化するための平滑コンデンサ320を含んでいる。平滑コンデンサ320はインバータ310に流れる直流電流を緩やかに減少させている。図面においてはインバータ310をINV2、平滑コンデンサ320をC2と略記している。
The
電圧検出回路400はバッテリ11とマイコン200との間に設けられている。電圧検出回路400はモータ50に印加される電圧を検出可能な回路である。電圧検出回路400で検出された電圧がマイコン200に入力される。電流検出回路500はドライバ回路300とモータ50の間に設けられている。電流検出回路500はドライバ回路300からモータ50に供給される交流電流を検出可能な回路である。電流検出回路500で検出された交流電流がマイコン200に入力される。
A
通信回路600は上位ECU70とマイコン200の間に設けられている。通信回路600はマイコン200と上位ECU70との間で情報を伝達可能な回路である。
A
フィルタ回路700はバッテリ11とドライバ回路300の間に設けられている。フィルタ回路700はバッテリ11とドライバ回路300の間の電気配線に流れるノイズを取り除くためのフィルタコンデンサ710などの電子部品を含む回路である。
またフィルタ回路700は電圧検出回路400を介してバッテリ11とマイコン200の間に設けられている。フィルタ回路700はバッテリ11とマイコン200との間の電気配線に流れるノイズを取り除いている。バッテリ11とフィルタ回路700を電気的に接続する電気配線にはマイコン200のオンオフを制御するイグニッションスイッチ12が設けられている。図面においてはフィルタコンデンサ710をC1と略記している。イグニッションスイッチ12をIGと略記している。
マイコン200はCPUなどの演算処理装置260と、ROMやRAMなどの記憶装置230と、IOインターフェイスなどを備えている。ROMはCPUが実行するプログラムと、データが記憶されている。データとしては、モータ50の回転速度と回転速度毎のモータ50の推定消費電力とが関連付けて記憶された情報などがある。RAMは、演算処理装置260で演算された演算結果やIOインターフェイスで取得した信号などを一時的に記憶する。CPUはRAMの一時記憶機能を利用しつつ、ROMに記憶されたプログラムを実行する。それによってマイコン200は各種機能を実行する。
The
機能として、モータ制御装置100は、電力演算部210、回転速度取得部220、配管異常判定部240、および、ドライバ制御部250を有している。機能は機能ブロックとも称される。プログラムは、電力演算部210、回転速度取得部220、配管異常判定部240、および、ドライバ制御部250の機能を有しているともいえる。
As functions, the
なお、図面においては電力演算部210をPCS、回転速度取得部220をRSAS、配管異常判定部240をPAJS、ドライバ制御部250をDCSと略記している。記憶装置230をMDと略記している。
In the drawings, the
電力演算部210は電圧検出回路400で検出した電圧と電流検出回路500で検出した交流電流に基づいて、実際に消費するモータ50の実消費電力を演算する。回転速度取得部220はモータ50の回転速度を取得する。
Based on the voltage detected by the
配管異常判定部240は、配管30に異常があると判定する。配管異常判定部240は、回転速度取得部220で取得した回転速度に関連付けられたモータ50の推定消費電力を記憶装置230から取得する。配管異常判定部240は、取得した推定消費電力と、回転速度を取得した時のモータ50の実消費電力とを比較する。配管異常判定部240は、推定消費電力と実消費電力との電力差がある場合に、配管30に異常があると判定する。
The pipe
また、配管異常判定部240は、特に実消費電力と推定消費電力との電力差が所定値以上の場合に配管30に異常があると判定してもよい。配管異常判定部240は、電力差がない場合や、電力差が所定値より小さい場合は、配管30が正常であると判定する。
Further, the piping
ドライバ制御部250はドライバ回路300をベクトル制御する。ベクトル制御ではトルクを発生する電流成分と回転子に磁束を発生させる電流成分とに分けてそれぞれの電流成分を独立に制御可能になっている。モータ制御装置100はトルクを発生する電流成分と、バッテリ11から印加される電圧に基づいて実消費電力を演算することができるようになっている。
The
本実施形態とは異なり、ドライバ制御部250が各相の電圧と基準電圧を比較してモータ50の駆動信号を作る方式では、モータ制御装置100が実消費電力を演算することが難しかった。
Unlike the present embodiment, in the method in which the
上記した冷却システム1はモータ制御装置100と称される制御装置を備える。この明細書における制御装置は、電子制御装置(ECU:Electronic Control Unit)とも呼ばれる場合がある。制御装置、または制御システムは、(a)if-then-else形式と呼ばれる複数の論理としてのアルゴリズム、または(b)機械学習によってチューニングされた学習済みモデル、例えばニューラルネットワークとしてのアルゴリズムによって提供される。
The
制御装置は、少なくとも1つのコンピュータを含む制御システムによって提供される。制御システムは、データ通信装置によってリンクされた複数のコンピュータを含む場合がある。コンピュータは、ハードウェアである少なくとも1つのプロセッサ(ハードウェアプロセッサ)を含む。ハードウェアプロセッサは、下記(i)、(ii)、または(iii)により提供することができる。 The controller is provided by a control system including at least one computer. A control system may include multiple computers linked by data communication devices. A computer includes at least one processor that is hardware (hardware processor). A hardware processor may be provided by (i), (ii), or (iii) below.
(i)ハードウェアプロセッサは、少なくとも1つのメモリに格納されたプログラムを実行する少なくとも1つのプロセッサコアである場合がある。この場合、コンピュータは、少なくとも1つのメモリと、少なくとも1つのプロセッサコアとによって提供される。プロセッサコアは、CPU:Central Processing Unit、GPU:Graphics Processing Unit、RISC-CPUなどと呼ばれる。メモリは、記憶媒体とも呼ばれる。メモリは、プロセッサによって読み取り可能な「プログラムおよび/またはデータ」を非一時的に格納する非遷移的かつ実体的な記憶媒体である。記憶媒体は、半導体メモリ、磁気ディスク、または光学ディスクなどによって提供される。プログラムは、それ単体で、またはプログラムが格納された記憶媒体として流通する場合がある。 (i) the hardware processor may be at least one processor core executing a program stored in at least one memory; In this case, the computer is provided by at least one memory and at least one processor core. The processor core is called CPU: Central Processing Unit, GPU: Graphics Processing Unit, RISC-CPU, or the like. Memory is also called a storage medium. A memory is a non-transitory and tangible storage medium that non-temporarily stores "programs and/or data" readable by a processor. A storage medium is provided by a semiconductor memory, a magnetic disk, an optical disk, or the like. The program may be distributed alone or as a storage medium storing the program.
(ii)ハードウェアプロセッサは、ハードウェア論理回路である場合がある。この場合、コンピュータは、プログラムされた多数の論理ユニット(ゲート回路)を含むデジタル回路によって提供される。デジタル回路は、ロジック回路アレイ、例えば、ASIC、FPGA、SoC、PGA、CPLDなどとも呼ばれる。デジタル回路は、プログラムおよび/またはデータを格納したメモリを備える場合がある。コンピュータは、アナログ回路によって提供される場合がある。コンピュータは、デジタル回路とアナログ回路との組み合わせによって提供される場合がある。 (ii) a hardware processor may be a hardware logic circuit; In this case, the computer is provided by digital circuits containing a large number of programmed logic units (gate circuits). Digital circuits are also called logic circuit arrays, eg, ASICs, FPGAs, SoCs, PGAs, CPLDs, and the like. A digital circuit may include a memory that stores programs and/or data. Computers may be provided by analog circuits. Computers may be provided by a combination of digital and analog circuits.
(iii)ハードウェアプロセッサは、上記(i)と上記(ii)との組み合わせである場合がある。(i)と(ii)とは、異なるチップの上、または共通のチップの上に配置される。これらの場合、(ii)の部分は、アクセラレータとも呼ばれる。 (iii) The hardware processor may be a combination of (i) above and (ii) above. (i) and (ii) are located on different chips or on a common chip. In these cases, part (ii) is also called an accelerator.
制御装置と信号源と制御対象物とは、多様な要素を提供する。それらの要素の少なくとも一部は、ブロック、モジュール、またはセクションと呼ぶことができる。さらに、制御システムに含まれる要素は、意図的な場合にのみ、機能的な手段と呼ばれる。 Controllers, signal sources, and controlled objects provide a variety of elements. At least some of those elements may be referred to as blocks, modules, or sections. Moreover, the elements included in the control system are called functional means only if they are intentional.
この開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された1つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。代替的に、この開示に記載の制御部及びその手法は、1つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。 The controller and techniques described in this disclosure may be implemented by a dedicated computer provided by configuring a processor and memory programmed to perform one or more functions embodied by the computer program. may be Alternatively, the controls and techniques described in this disclosure may be implemented by a dedicated computer provided by configuring the processor with one or more dedicated hardware logic circuits.
この開示に記載の制御部及びその手法は、1つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリとハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。 The control units and techniques described in this disclosure may be implemented by a dedicated computer configured with a processor and memory programmed to perform one or more functions and a combination of the processor configured with hardware logic circuitry. , may be implemented. The computer program may also be stored as computer-executable instructions on a computer-readable non-transitional tangible recording medium.
<電力差と配管異常>
本実施形態における配管30の異常を判定する動作を説明するに先立って、モータ50の実消費電力と推定消費電力について説明する。モータ50の軸部には例えば図示しないインペラが連結されている。インペラは冷却水40の流れる流路の途中に設けられており、配管30の内部に冷却水40を循環させる役割を担っている。これによるとモータ50の実消費電力はモータ50が冷却水40を配管30の内部を循環させるための仕事量であると考えられる。
<Power difference and piping abnormality>
Prior to describing the operation of determining an abnormality in the
配管30に例えば目詰まりや漏れなどの異常が生じると、配管30の内部に流れる冷却水40の流量が減少する。するとインペラを通る冷却水40の流量が減少する。それに伴ってモータ50の仕事量、すなわち、モータ50の実消費電力が低下する。
When an abnormality such as clogging or leakage occurs in the
その際ドライバ回路300とモータ50とを電気的に接続する電気配線に流れる交流電流の電流量が低下する。モータ50の実消費電力は電圧検出回路400で検出した電圧と電流検出回路500で検出した交流電流の電流量に基づいて演算されている。そのために配管30に目詰まりや漏れなどの異常が生じるとモータ50の実消費電力が低下する。なお、交流電流の電流量として一例として実効値が用いられていてもよい。
At this time, the amount of alternating current flowing through the electrical wiring electrically connecting the
また一例として、モータ50の回転速度は交流電流の周波数に依存している。そのためにモータ50の回転速度は交流電流の電流量に依存しない。そのために配管30に異常が生じた際に、推定消費電力と実消費電力との間に差異が生じる。
Also, as an example, the rotation speed of the
上記したように配管30に例えば目詰まりや漏れなどの異常が生じた際には、実消費電力が推定消費電力よりも小さくなりやすい。実消費電力と推定消費電力を比較し、その電力差があった場合に、配管30に異常が生じていると判定する。
As described above, when an abnormality such as clogging or leakage occurs in the
特に電力差が所定値以上であった場合に、配管異常判定部240は配管30に発熱部品10と冷却水40との冷却効率を低下させるような異常が生じていると判定する。所定値とは配管30の異常によって発熱部品10の冷却効率が低下するなどの不都合が生じる時の推定消費電力と実消費電力との電力差のことである。
In particular, when the power difference is equal to or greater than a predetermined value, the pipe
また実消費電力が推定消費電力よりも大きくなるような異常が配管30に生じた際にも同様の手段によって配管30に異常が生じているか否かを判定することが可能である。
Further, even when an abnormality occurs in the
<配管異常判定のフロー>
次に、モータ制御装置100の配管異常判定について、図3のフローチャートにしたがって説明する。この説明においては、モータ制御装置100に含まれるどの構成要素が実施する処理であるのかを明示するため、必要に応じて、処理を説明する文章の主語を、モータ制御装置100に代わって、その処理を実行するモータ制御装置100の構成要素で記載する。また、図面では、フローの開始をS、フローの終了をEで表記している。
<Flow of pipe abnormality judgment>
Next, piping abnormality determination of the
モータ制御装置100はイグニッションスイッチ12がオンになると、図3に示すフローチャートを実行開始する。ステップS810で回転速度取得部220がモータ50の回転速度を取得する。一例として、演算処理装置260が、ドライバ回路300とモータ50を電気的に接続する電気配線に流れる交流電流の周波数から、予め決められた演算式に基づいて、モータ50の回転速度を取得する。
When the
ステップS820で配管異常判定部240はモータ50の回転速度に応じたモータ50の推定消費電力を取得する。記憶装置230にはモータ50の回転速度と推定消費電力とが関連付けられた情報が記憶されている。記憶装置230から配管異常判定部240が、ステップS810で取得した、モータ50の回転速度に関連付けられた推定消費電力を取得する。言い換えれば、記憶装置230から演算処理装置260が、ステップS810で取得した、モータ50の回転速度に関連付けられた推定消費電力を取得する。
In step S<b>820 , the piping
ステップS830で電力演算部210は、電圧検出回路400で検出した電圧と、電流検出回路500で検出した交流電流と、に基づいて、モータ50が実際に消費する実消費電力を演算する。言い換えれば、電圧検出回路400で検出した電圧と、電流検出回路500で検出した交流電流と、に基づいて、演算処理装置260が実消費電量を演算する。
In step S<b>830 ,
ステップS840で配管異常判定部240は推定消費電力と実消費電力との電力差があるか否かを判定する。演算処理装置260が記憶装置230に一時保存された推定消費電力と実消費電力との電力差を演算する。なお、電力差とは推定消費電力から実消費電力を減算することで算出された値の絶対値、もしくは、実消費電力から推定消費電力を減算することで算出された値の絶対値のことである。
In step S840, the piping
電力差がある場合にはステップS850へ進む。ステップS850では配管異常判定部240が配管30に異常が生じていると判定する。なお、電力差が所定値以上である場合にステップS850へ進むことになっていてもよい。
If there is a power difference, go to step S850. In step S850, the pipe
電力差がない場合にはステップS860へ進む。ステップS860では配管異常判定部240が配管30に異常が生じていないと判定する。なお、電力差が所定値未満である場合にステップS860に進むことになっていてもよい。
If there is no power difference, go to step S860. In step S860, the pipe
また、モータ制御装置100はイグニッションスイッチ12がオンの場合に限って、配管異常判定を行う。言い換えると、配管異常判定部240はイグニッションスイッチ12がオンの場合に限って、配管異常判定を行う。
Further, the
<通信回路と上位ECU>
図3のフローチャートに基づいて配管30の異常判定が行われると、判定結果がインターフェイスを介して配管異常判定部240から通信回路600に伝達される。図2に示すよう通信回路600は上位ECU70に電気的に接続されている。通信回路600から判定結果が上位ECU70に伝達される。また、モータ制御装置100は、通信回路600を介して、実消費電力や実回転速度などのモータ50の情報を上位ECU70に送信してもよい。
<Communication circuit and host ECU>
When the
これらの情報に基づいて上位ECU70から通信回路600にモータ50の目標回転速度が伝達される。目標回転速度とは例えば発熱部品10を冷却するために冷却水40を配管30内に循環させるために十分なモータ50の回転速度のことである。モータ50の目標回転速度が通信回路600からドライバ制御部250に伝達される。またドライバ制御部250は目標回転速度に応じてドライバ回路300をベクトル制御している。
Based on these pieces of information, the
通信回路600は判定結果を、上位ECU70を介して外部機器80に伝達する。外部機器80にはランプなどが含まれている。上位ECU70は判定結果に基づいてランプの点灯を制御する。配管30に異常がある場合には上位ECU70がランプを点灯させる。配管30に異常がない場合には上位ECU70はランプを点灯させない。また、上位ECU70が判定結果をランプなどの外部機器80に送信していてもよい。その場合、外部機器80が判定結果に基づいてランプの点灯を制御していてもよい。
ランプは例えば、車両前方の計器パネルに設けられている。ユーザがランプの点灯をきっかけに配管異常を認識できるようになっている。図面においては外部機器80をEDと略記して示している。
The lamps are provided, for example, on the instrument panel in front of the vehicle. The user can recognize a piping abnormality by turning on the lamp. In the drawings, the
<実施形態の優位性>
図4に本実施形態の冷却システム1を示す。図4に示す冷却システム1においては、筐体110にモータ50とモータ制御装置100が収納されている。モータ制御装置100にモータ50の実電力を演算する電力演算部210が設けられている。電力演算部210はモータ50に流れる交流電流とモータ50に印加される電圧からモータ50の実消費電力を演算する。そしてモータ制御装置100に含まれる配管異常判定部240で推定消費電力と実消費電力との電力差を演算し、配管30に異常が生じているか否かを判定する。
<Superiority of Embodiment>
FIG. 4 shows the
図5に本実施形態とは異なる別の冷却システム1aを示す。図5に示す冷却システム1aにおいては、バッテリ11とモータ50とを接続する電気配線に電力演算部210に相当する電力演算器120が設けられている。上位ECU70に配管異常判定部240が設けられている。
FIG. 5 shows another
その場合、電力演算器120はバッテリ11とモータ50とを電気的に接続する電気配線に流れる直流電流とモータ50に印加される電圧からモータ50の実消費電力を演算する。そして上位ECU70に含まれる配管異常判定部240で推定消費電力と実消費電力との電力差を演算し、配管30に異常が生じているか否かを判定する。
In this case, the
電力演算器120は電気配線に流れる直流電流とモータ50に印加される電圧に基づいてモータ50の実消費電力を演算するために、図2に示す平滑コンデンサ320を介さない。そのために電力演算器120で演算される実消費電力は、電力演算部210で演算される実消費電力よりも高くなりやすくなっている。電力演算器120で実消費電力を演算する場合、モータ50で実際に消費する実消費電力が正確に演算されにくくなっている。そのために配管異常を正確に判定しにくくなっている。
また冷却システム1aにおいては、電力演算器120がバッテリ11とモータ50とを電気的に接続する電気配線に設けられているために、バッテリ11に接続される電気部品やバッテリ11からのノイズが電力演算器120に入力される虞がある。そのために実消費電力の値が不安定になる虞がある。なお電気部品としては発熱部品10に含まれる駆動モータ、インバータ、パワーコントロールユニットなどがある。
Further, in the
それに比べて冷却システム1モータ制御においては、モータ制御装置100に含まれるフィルタ回路700を介して電力演算部210で実消費電力が演算されるために、電気部品やバッテリ11からのノイズが電力演算部210に入力されにくくなっている。そのために実消費電力の値が安定しやすくなっている。
In contrast, in the
<作用効果>
電力演算部210は電圧検出回路400で検出した電圧と電流検出回路500で検出した交流電流に基づいて実際に消費するモータ50の実消費電力を演算している。これによれば、モータ制御装置100はモータ50で消費される実消費電力を正確に演算できるようになっている。実消費電力が、直流電流ではなく交流電流に基づいて演算されることで実消費電力が正確に演算できる。
<Effect>
The
配管異常判定部240はモータ50の回転速度に応じた推定消費電力を取得するとともに、実消費電力と推定消費電力との電力差がある場合に、配管30に異常があると判定する。実消費電力が正確に演算されるに伴い、配管異常判定部240は実消費電力と推定消費電力との電力差を正確に取得できる。
The piping
その結果、配管異常判定部240は配管30に異常が生じているか否かを正確に判定することができる。また実消費電力と推定消費電力との電力差が所定値以上である場合には、配管異常判定部240は配管30に発熱部品10と冷却水40との冷却効率を低下させるような異常が生じていると判定することができる。
As a result, the pipe
ドライバ制御部250はドライバ回路300をベクトル制御している。これによれば、配管異常判定部240はトルクを発生する電流成分と電圧に基づいて実消費電力を演算し、さらに実消費電力と推定消費電力とを比較することができる。
The
ドライバ回路300はインバータ310と平滑コンデンサ320を含んでいる。平滑コンデンサ320はインバータ310に流れる直流電流を緩やかに減少させている。これによればモータ50に供給される交流電流の電流値がバッテリ11から供給される直流電流の電流値よりも小さくなる。
そのために電圧検出回路400で検出した電圧と電流検出回路500で検出した交流電流の電流値に基づいて、電力演算部210がモータ50の実消費電力を演算することで、モータ50の正確な実消費電力を正確に演算できる。
Therefore, based on the voltage detected by the
モータ制御装置100はさらに上位ECU70に判定結果と、実消費電力や実回転速度などのモータ50の情報を伝達する通信回路600を有する。これによれば通信回路600と上位ECU70を介して外部機器80に配管異常判定部240の判定結果が伝達され、ユーザが配管30の異常を認識可能になる。
The
これまでに説明したように配管異常判定部240はイグニッションスイッチ12がオンの場合に限って、配管異常判定を行う。これによればイグニッションスイッチ12がオフの場合にモータ制御装置100が電力を消費することが抑制される。
As described above, the piping
(第2実施形態)
第1実施形態においては、回転速度取得部220が交流電流の周波数に基づいてモータ50の回転速度を取得する形態について説明した。しかしながら、回転速度取得部220のかわりに、速度センサによって直接モータ50の回転速度を取得してもよい。
(Second embodiment)
In the first embodiment, a configuration has been described in which the rotation
(第3実施形態)
第1実施形態において、配管異常と判定した場合にはランプを点灯させ、ユーザに異常を通知しているが、他の方法で配管30の異常を知らせるようにしてもよい。例えば、車両の備える表示パネルに、「配管の異常発生」等と表示させるようにしてもよい。他にも音声で知らせるようにしてもよい。また、それらを組み合わせても良い。
(Third Embodiment)
In the first embodiment, when it is determined that there is an abnormality in the piping, the lamp is turned on to notify the user of the abnormality. For example, a display panel provided in the vehicle may display "Abnormal occurrence of piping" or the like. Alternatively, the notification may be made by voice. Moreover, you may combine them.
本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態が本開示に示されているが、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範ちゅうや思想範囲に入るものである。 Although the present disclosure has been described with reference to examples, it is understood that the present disclosure is not limited to such examples or structures. The present disclosure also includes various modifications and modifications within the equivalent range. In addition, while various combinations and configurations are shown in this disclosure, other combinations and configurations, including only one element, more, or less, are within the scope and spirit of this disclosure. is to enter.
10…発熱部品、11…バッテリ、12…イグニッションスイッチ、30…配管、40…冷却水、50…モータ、60…モータ装置、70…上位ECU、80…外部機器、100…モータ制御装置、110…パッケージ、210…電力演算部、220…回転速度取得部、230…記憶装置、240…配管異常判定部、250…ドライバ制御部、260…演算処理装置、300…ドライバ回路、320…平滑コンデンサ、400…電圧検出回路、500…電流検出回路、600…通信回路、700…フィルタ回路
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記記憶装置には、
前記モータの回転速度と、前記回転速度毎に前記モータが消費すると推定される推定消費電力とが関連付けて記憶されており、
前記演算処理装置は、
前記回転速度を取得する回転速度取得部(220)と、
バッテリ(11)から前記モータに印加される電圧、および、前記モータに流れる交流電流に基づいて、前記回転速度を取得した際の前記モータが消費する実消費電力を演算する電力演算部(210)と、
前記記憶装置から、前記回転速度取得部で取得した前記回転速度に関連付けられた前記推定消費電力を取得し、取得した前記推定消費電力と、前記実消費電力とを比較し、前記推定消費電力と前記実消費電力との電力差がある場合に、前記配管に異常があると判定する配管異常判定部(240)と、を備えるモータ制御装置。 A motor comprising a storage device (230) and an arithmetic processing device (260) for controlling a motor (50) for circulating cooling water (40) for cooling a heat-generating component (10) inside a pipe (30) A controller (100),
The storage device includes
a rotational speed of the motor and an estimated power consumption estimated to be consumed by the motor for each rotational speed are stored in association with each other;
The arithmetic processing unit is
a rotation speed acquisition unit (220) for acquiring the rotation speed;
A power calculation unit (210) for calculating the actual power consumed by the motor when the rotational speed is acquired, based on the voltage applied to the motor from the battery (11) and the alternating current flowing through the motor. and,
obtaining the estimated power consumption associated with the rotation speed obtained by the rotation speed obtaining unit from the storage device, comparing the obtained estimated power consumption with the actual power consumption, and comparing the estimated power consumption with the actual power consumption; A motor control device comprising: a piping abnormality determination unit (240) that determines that there is an abnormality in the piping when there is a power difference from the actual power consumption.
前記交流電流を検出する電流検出回路(500)と、をさらに備え、
前記電力演算部が、前記電圧検出回路で検出された前記電圧と、前記電流検出回路で検出された前記交流電流に基づいて、前記実消費電力を演算する請求項1または2に記載のモータ制御装置。 a voltage detection circuit (400) for detecting the voltage;
A current detection circuit (500) that detects the alternating current,
3. The motor control according to claim 1, wherein the power calculation unit calculates the actual power consumption based on the voltage detected by the voltage detection circuit and the AC current detected by the current detection circuit. Device.
前記演算処理装置は、前記ドライバ回路をベクトル制御するドライバ制御部(250)と、をさらに備える請求項1~4のいずれか1項に記載のモータ制御装置。 further comprising a driver circuit (300) that converts the direct current supplied from the battery to the alternating current;
The motor control device according to any one of claims 1 to 4, wherein said arithmetic processing device further comprises a driver control section (250) for vector-controlling said driver circuit.
前記モータを制御するための、記憶装置(230)および演算処理装置(260)を有するモータ制御装置(100)と、を備えるモータ装置(60)であって、
前記記憶装置には、
前記モータの回転速度と、前記回転速度毎に前記モータが消費すると推定される推定消費電力とが関連付けて記憶されており、
前記演算処理装置は、
前記回転速度を取得する回転速度取得部(220)と、
バッテリ(11)から前記モータに印加される電圧、および、前記モータに流れる交流電流に基づいて、前記回転速度を取得した際の前記モータが消費する実消費電力を演算する電力演算部(210)と、
前記記憶装置から、前記回転速度取得部で取得した前記回転速度に関連付けられた前記推定消費電力を取得し、取得した前記推定消費電力と、前記実消費電力とを比較し、前記推定消費電力と前記実消費電力との電力差がある場合に、前記配管に異常があると判定する配管異常判定部(240)と、を備えるモータ装置。 a motor (50) for circulating cooling water (40) for cooling the heat-generating component (10) inside the pipe (30);
A motor device (60) comprising: a motor control device (100) having a storage device (230) and a processor (260) for controlling the motor,
The storage device includes
a rotational speed of the motor and an estimated power consumption estimated to be consumed by the motor for each rotational speed are stored in association with each other;
The arithmetic processing unit is
a rotation speed acquisition unit (220) for acquiring the rotation speed;
A power calculation unit (210) for calculating the actual power consumed by the motor when the rotational speed is acquired, based on the voltage applied to the motor from the battery (11) and the alternating current flowing through the motor. and,
obtaining the estimated power consumption associated with the rotation speed obtained by the rotation speed obtaining unit from the storage device, comparing the obtained estimated power consumption with the actual power consumption, and comparing the estimated power consumption with the actual power consumption; A motor device comprising: a piping abnormality determination unit (240) that determines that there is an abnormality in the piping when there is a power difference from the actual power consumption.
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