JP3994029B2 - Motor control device and motor for air conditioner - Google Patents

Motor control device and motor for air conditioner Download PDF

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【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パワートランジスタ等によってブラシレスモータ等のモータを駆動制御するためのモータ制御装置及び車両の空調装置における送風に用いられる空調装置用モータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両に搭載された空調装置は、モータの駆動力でブロワを回転させることによって車両室内に送風している。また、このような送風用のモータには所謂「ブラシレスＤＣモータ」が採用されている。
【０００３】
ブラシレスＤＣモータは、通常、駆動回路に設けられたパワートランジスタ等のスイッチング素子を所定のタイミングでＯＮ／ＯＦＦすることで固定子を構成する複数相のコイルに対して所定のタイミングで通電及び通電解除を行ない、コイルの周囲に回転磁界を形成することで、回転子を構成する永久磁石が形成する磁界との相互作用により回転子を回転させている。
【０００４】
このようなブラシレスＤＣモータは、一般の直流モータとは異なり互いに摺接する整流子とブラシを有していないため静粛性能に優れているというメリットがある。
【０００５】
一方、上記のようなブラシレスＤＣモータでは、上記のようにパワートランジスタ等のスイッチング素子をＯＮ／ＯＦＦすることで回転制御を行なっているが、パワートランジスタは、長時間通電することで発熱し、過剰に発熱した場合には、自らの熱で破壊されてしまったり、破壊されないまでも機能が低下してしまう。このような破壊や機能低下を防止するために、通常は、上記のスイッチング素子の近傍等にサーミスタ等の温度検出素子を設け、スイッチング素子近傍の温度を監視している。
【０００６】
通常、スイッチング素子の近傍に設けられた温度検出素子は、過熱保護回路に接続されている。過熱保護回路は、上記のスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ制御を行なう論理演算回路に接続されており、スイッチング素子近傍の温度が異常上昇した場合の温度検出素子からの電気信号が過熱保護回路に入力されると、過熱保護回路は、異常検知信号を論理演算回路に出力し、論理演算回路にスイッチング素子の全て若しくは何れかをＯＦＦ状態にさせ、全てのスイッチング素子に対する通電を停止させている。
【０００７】
このように、温度が異常上昇した場合に、全てのスイッチング素子に対する通電を停止させることで、全てのスイッチング素子の発熱を停止させ、破壊や機能低下を防止している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、通常、上述したような空調装置用のブラシレスＤＣモータの場合、スタンバイ回路が制御回路に設けられており、操作スイッチ等がスタンバイ回路へ直接或いは間接的に接続された構造となっている。このような構造の場合、モータ停止状態においてはメインの制御電源回路に対する通電を遮断するが、スタンバイ回路にのみ微弱な電流を流し、操作スイッチ等からの電気信号の待機状態（「省電力モード」と称することもある）とする。この状態で、操作スイッチからの電気信号がスタンバイ回路に入力された場合には、メインの制御電源回路に対する通電を再開し、モータの駆動制御を行なうようになっている。
【０００９】
ここで、このようなスタンバイ回路を備えたブラシレスＤＣモータのモータ制御装置では、上記のようにスイッチング素子の発熱を停止するために全てのスイッチング素子に対する通電を停止させた状態では、基本的に、上記の待機状態になり、メインの制御電源回路に対する通電を遮断している。
【００１０】
しかも、このような状態では、通常、過熱保護回路の機能も停止させており、タイマ等によって一定時間が経過した場合に、スイッチング素子への通電を再開すると共に、過熱保護回路を再起動させている。
【００１１】
しかしながら、上記のような一定時間が経過したからといって、必ずしも、充分に温度が低下しているとは限らない。しかも、上記のような待機状態にすることで、一定時間経過後でも論理演算回路は、その構造上、自らの初期化が終了するまでは、過熱保護回路を再起動させない。
【００１２】
したがって、過熱保護回路が再起動するまでの間にスイッチング素子に対する通電が再開されてしまう。当然、上記の初期化が終了すれば、過熱保護回路が再起動するため、再度、スイッチング素子に対する通電が遮断されるが、僅かな時間の通電再開と遮断とが繰り返されることになる可能性がある。このような繰り返しが生じた場合には、結果的にスイッチング素子の発熱が継続され、長時間に亘り高温雰囲気下に温度検出素子を晒すことになる。これにより、熱で温度検出素子が破壊されたり、破壊に至らないまでも機能が低下する可能性があり、改善の余地が多分に残されていた。
【００１３】
本発明は、上記事実を考慮して、過熱状態で待機状態と待機解除を繰り返すことによる温度検出素子等の温度検出手段の熱破壊や機能低下を防止できるモータ制御装置及び空調装置用モータを得ることが目的である。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明は、複数相のコイルの各々と電源との間に介在した複数のスイッチング素子をＯＮ状態及びＯＦＦ状態にすることで所定のタイミングで整流した電流を前記複数相のコイルの各々に流し、これにより形成された回転磁界と永久磁石が形成する磁界との相互作用で生じる回転力により回転子を回転させるモータに適用されるモータ制御装置であって、前記複数のスイッチング素子及び前記複数相のコイルの少なくとも何れか一方の近傍に設けられ、当該何れか一方の近傍の温度を検出すると共に、少なくとも所定値以上の温度を検出した際に温度検出信号を出力する温度検出手段と、前記複数のスイッチング素子に接続され、入力された所定の制御信号に基づくタイミングで前記複数のスイッチング素子の各々をＯＮ状態及びＯＦＦ状態にすると共に、前記温度検出手段に接続されて所定値以上の温度に対応した前記温度検出信号が入力された際には前記制御信号に優先して前記複数のスイッチング素子の少なくとも何れか１つをＯＦＦ状態とし、前記コイルへの通電を停止させる整流制御手段と、前記温度検出手段に接続されて前記温度検出手段による温度検出を制御する温度検出制御手段と、を備え、所定値以上の温度を前記温度検出手段が検出することにより前記整流制御手段が前記コイルへの通電を停止した後に、前記温度検出制御手段が前記温度検出手段による前記温度の検出を継続させ、前記温度検出手段が検出する前記温度が前記所定値未満になるまで前記整流制御手段が前記コイルへの通電停止を継続させる、ことを特徴としている。
【００１６】
上記構成のモータ制御装置によれば、整流制御手段に所定の制御信号が入力されると、この制御信号に基づくタイミングで複数のスイッチング素子が個々にＯＮ状態若しくはＯＦＦ状態にされる。このスイッチング素子のＯＮ、ＯＦＦにより一定のタイミングで整流された電流が複数相のコイルの各々に流れる。このようにして、整流された電流が複数相のコイルの各々に流れることで、複数相のコイルの周囲に回転磁界が形成され、この回転磁界と永久磁石が形成する磁界との相互作用で生じる回転力で、モータの回転子が所定の速さで回転する。
【００１７】
一方、上述した複数のスイッチング素子及び複数相のコイルの少なくとも何れか一方の近傍には温度検出手段が設けられており、この何れか一方の近傍における温度変化が温度検出手段によって検出される。また、少なくとも、所定値以上に温度が上昇したことを温度検出手段が検出すると、温度検出手段からは温度検出信号が出力される。
【００１８】
温度検出信号は整流制御手段に入力され、所定値以上の温度に対応した温度検出信号が整流制御手段に入力されると、整流制御手段では入力された制御信号に優先して温度検出信号に基づき複数のスイッチング素子の少なくとも何れか１つをＯＦＦ状態にし、複数相のコイルの全てに対する通電を遮断する。すなわち、この状態では、基本的に複数のスイッチング素子及び複数相のコイルに電流が流れず、モータが停止する。このため、それまでの通電による複数のスイッチンッグ素子や複数相のコイルの発熱が停止若しくは抑制される。これにより、複数のスイッチンッグ素子や複数相のコイルが過熱状態になることに起因した過熱破壊や機能低下等を防止できる。
【００１９】
ところで、温度検出手段は温度検出制御手段に接続されており、上述した温度検出信号は温度検出制御手段に入力される。ここで、本モータ制御装置では、上記のように、所定値以上の温度を温度検出手段が検出すると、複数のスイッチング素子を介した複数相のコイルへの通電が遮断されてモータを停止させるが、この状態でも温度検出制御手段は温度検出手段による温度検出を継続させる。
【００２０】
したがって、温度上昇に伴いモータが停止された状態であっても、少なくとも所定値以上の温度を温度検出手段が検出すると、温度検出信号が温度検出手段から出力されて、整流制御手段や温度検出制御手段に入力される。このため、温度検出手段が設けられた部位の近傍の温度、すなわち、複数のスイッチング素子及び複数相のコイルの少なくとも何れか一方の近傍の温度が所定値未満になるまでは、モータが作動させられることはない。これにより、温度低下の遅延や温度低下が不充分なままモータが再起動されることに起因する温度検出手段の過熱破壊や機能低下を防止できる。
【００２１】
請求項２記載の本発明は、請求項１記載のモータ制御装置において、前記温度検出手段は、第１温度と当該第１温度よりも低温の第２温度の２種類の閾値が設定され、温度の上昇過程で前記第１温度に達したことを検出した場合に前記温度検出信号を出力し、温度の下降過程で前記第２温度に達したことを検出した場合に前記温度検出信号の出力を停止する、ことを特徴としている。
【００２２】
上記構成のモータ制御装置によれば、温度検出手段には第１温度と第２温度の２種類の閾値が設定されており、温度の上昇過程で第１温度に達したことを温度検出手段が検出すると、温度検出手段から温度検出信号が出力され、この温度検出信号が整流制御手段に入力されることで整流制御手段は複数のスイッチング素子を介した複数相のコイルへの通電を停止する。
【００２３】
一方、第１温度を超えて温度が上昇した後に温度が低下し、この温度下降過程で温度検出手段が検出した温度が第１温度に達しても、温度検出信号の出力が停止されることはない。したがって、この状態でも継続して複数のスイッチング素子を介した複数相のコイルへの通電が停止される。更に、このような温度下降過程で第１温度よりも低温の第２温度に達したことを温度検出手段が検出すると、温度検出手段からの温度検出信号の出力が停止される。したがって、この状態では、整流制御手段に入力される制御信号に応じて整流制御手段が複数のスイッチング素子をＯＮ、ＯＦＦする。
【００２４】
このため、温度が第１温度又は第２温度の近傍で小さく上下動したような場合であっても、温度検出手段から出力される温度検出信号を安定させることができる。
【００２５】
請求項３記載の本発明は、請求項１又は請求項２記載のモータ制御装置において、外部からのモータ駆動信号の入力に伴い通電信号を出力すると共に、前記モータ駆動信号の入力停止若しくは前記モータ駆動信号とは信号レベルが異なるモータ停止信号の入力に伴い前記通電信号とは信号レベルが異なる通電停止信号を出力し、且つ、外部から入力された各種信号の信号レベル及び当該各種信号の入力停止に応じた制御信号を出力するスタンバイ手段と、前記複数のスイッチング素子の各々に接続され、導通解除状態では前記複数のスイッチング素子の各々への通電を遮断し、少なくとも前記通電信号が直接或いは間接的に入力されることで導通状態となり前記複数のスイッチング素子の各々への通電を可能とすると共に前記スタンバイ手段との間に前記温度検出制御手段が介在した状態で設けられて前記温度検出制御手段に接続され、前記導通状態で前記温度検出手段による前記温度検出を可能とするスイッチ手段と、を備え、更に、前記通電信号及び前記所定値以上の前記温度に対応した前記温度検出信号の少なくとも何れか一方が前記温度検出制御手段に入力されることで前記温度検出制御手段が前記スイッチ手段を導通状態にする、ことを特徴としている。
【００２６】
上記構成のモータ制御装置によれば、外部からのモータ駆動信号がスタンバイ手段に入力されると、スタンバイ手段から制御信号及び通電信号が出力される。通電信号はスイッチ手段に入力され、これにより、スイッチ手段が導通状態となる。この導通状態では複数のスイッチング素子の各々へ通電が可能となる。一方、スタンバイ手段から出力された制御信号は整流制御手段に入力される。
また、本モータ制御装置によれば、複数のスイッチング素子の各々に接続されたスイッチ手段に温度検出手段が接続され、スイッチ手段が導通状態になることで、温度検出手段による温度検出が可能となり、スイッチ手段の導通状態が解除されると温度検出手段による温度検出が停止される。
【００２７】
また、スイッチ手段とスタンバイ手段との間には温度検出制御手段が介在しており、スタンバイ手段から出力された通電信号及び温度検出手段から出力された所定値以上の温度に対応した温度検出信号の少なくとも何れか一方が温度検出制御手段に入力されると温度検出制御手段がスイッチ手段を導通状態にする。
【００２８】
したがって、この状態では、温度検出手段による温度検出が行なわれると共に、複数のスイッチング素子に対する通電が可能となる。但し、この状態であっても、整流制御手段がスイッチング素子を介した複数相のコイルへの通電を停止することもあるため、必ずしも、スイッチ手段が導通状態であるからといってモータ作動状態になるとは限らない。
【００２９】
このように、本モータ制御装置では、スイッチ手段が複数のスイッチング素子と温度検出手段に対する通電並びに通電停止を行なうため、構造を簡素化でき、コストを安価にできる。
【００３０】
請求項４記載の空調装置用モータは、ブロアに直接或いは間接的に連結され、所定のタイミングで整流した電流を複数相のコイルの各々に流すことで生じる回転磁界と永久磁石が形成する磁界との相互作用で生じる回転力により前記ブロアを回転させて車両室内への送風を行なう駆動部と、外部からのモータ駆動信号の入力に伴い通電信号を出力すると共に、前記モータ駆動信号の入力停止若しくは前記モータ駆動信号とは信号レベルが異なるモータ停止信号の入力に伴い前記通電信号とは信号レベルが異なる通電停止信号を出力し、且つ、外部から入力された各種信号の信号レベル及び当該各種信号の入力停止に応じた制御信号を出力するスタンバイ手段と、前記複数相のコイルの各々と電源との間に介在し、各々をＯＮ状態及びＯＦＦ状態にすることで前記整流のタイミングを設定する複数のスイッチング素子と、前記複数のスイッチング素子の各々に接続され、導通解除状態では前記複数のスイッチング素子の各々への通電を遮断すると共に、少なくとも前記通電信号が直接或いは間接的に入力されることで導通状態となり前記複数のスイッチング素子の各々への通電を可能とするスイッチ手段と、前記複数のスイッチング素子及び前記複数相のコイルの少なくとも何れか一方の近傍に設けられ、当該何れか一方の近傍の温度を検出すると共に、少なくとも所定値以上の温度を検出した際に温度検出信号を出力する温度検出手段と、前記複数のスイッチング素子及び前記スタンバイ手段に接続され、前記制御信号に基づくタイミングで前記複数のスイッチング素子の各々をＯＮ状態及びＯＦＦ状態にすると共に、前記温度検出手段に接続され、所定値以上の温度に対応した前記温度検出信号に基づき前記制御信号に優先して前記複数のスイッチング素子の少なくとも何れか１つをＯＦＦ状態とし、前記複数のコイルの各々への通電を停止させる整流制御手段と、前記温度検出手段及び前記スタンバイ手段に接続され、前記所定値以上の温度に対応した前記温度検出信号が入力されてから後、前記温度検出手段による前記温度の検出を継続させると共に、当該温度検出の継続状態で前記所定値未満の温度に対応した前記温度検出信号の入力に伴い前記温度検出手段による前記温度の検出を停止させる温度検出制御手段と、を備えている。
【００３１】
上記構成の空調装置用モータによれば、外部からのモータ駆動信号がスタンバイ手段に入力されると、スタンバイ手段から制御信号及び通電信号が出力される。通電信号はスイッチ手段に入力され、これにより、スイッチ手段が導通状態となる。この導通状態では複数のスイッチング素子の各々へ通電が可能となる。
【００３２】
一方、スタンバイ手段から出力された制御信号は整流制御手段に入力される。整流制御手段では、入力された制御信号に応じて複数のスイッチング素子を個々にＯＮ状態若しくはＯＦＦ状態にする。このスイッチング素子のＯＮ、ＯＦＦにより、制御信号に基づく一定のタイミングで整流された電流が複数相のコイルの各々に流れる。
【００３３】
このようにして、整流された電流が複数相のコイルの各々に流れることで、駆動部を構成する複数相のコイルの周囲に回転磁界が形成され、この回転磁界と駆動部を構成する永久磁石が形成する磁界との相互作用で生じる回転力で、駆動部に連結されたブロアが所定の速さで回転する。このブロアの回転によって車両室内への送風が行なわれる。
【００３４】
一方、上述した複数のスイッチング素子及び複数相のコイルの少なくとも何れか一方の近傍には温度検出手段が設けられており、この何れか一方の近傍における温度変化が温度検出手段によって検出される。また、少なくとも、所定値以上に温度が上昇したことを温度検出手段が検出すると、温度検出手段からは温度検出信号が出力される。
【００３５】
温度検出信号は整流制御手段に入力され、所定値以上の温度に対応した温度検出信号が整流制御手段に入力されると、整流制御手段はスタンバイ手段から出力された制御信号に優先して温度検出信号に基づいて複数のスイッチング素子の少なくとも何れか１つをＯＦＦ状態にし、複数相のコイルの全てに対する通電を遮断する。すなわち、この状態では、基本的に複数のスイッチング素子及び複数相のコイルに電流が流れず、駆動部が停止する。このため、それまでの通電による複数のスイッチンッグ素子や複数相のコイルの発熱が停止若しくは抑制される。これにより、複数のスイッチンッグ素子や複数相のコイルが過熱状態になることに起因した過熱破壊や機能低下等を防止できる。
【００３６】
ところで、温度検出手段は温度検出制御手段に接続されており、上述した温度検出信号は温度検出制御手段に入力される。ここで、本空調装置用モータでは、上記のように、所定値以上の温度を温度検出手段が検出すると、複数のスイッチング素子を介した複数相のコイルへの通電が遮断されて駆動部を停止させるが、この状態でも温度検出制御手段は温度検出手段による温度検出を継続させる。したがって、温度上昇に伴い駆動部が停止された状態であっても、少なくとも所定値以上の温度を温度検出手段が検出すると、温度検出信号が温度検出手段から出力されて、整流制御手段や温度検出制御手段に入力される。
【００３７】
このため、温度検出手段が設けられた部位の近傍の温度、すなわち、複数のスイッチング素子及び複数相のコイルの少なくとも何れか一方の近傍の温度が所定値未満になるまでは、駆動部が作動させられることはない。これにより、温度低下の遅延や温度下降（低下）が不充分なまま駆動部が再起動されることに起因する温度検出手段の過熱破壊や機能低下を防止できる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
＜本実施の形態の構成＞
（ブラシレスブロワモータ１２の構成の概略）
図３には、本発明の一実施の形態に係るモータ制御装置１０を備えた空調装置用モータとしてのブラシレスブロワモータ１２（以下、単に「モータ１２」と称する）を一部破断した正面断面図が示されている。
【００３９】
この図に示されるように、本モータ１２はハウジング１４を備えており、その内側には駆動部１６とモータ制御装置１０の基板１８が収容されている。
【００４０】
ハウジング１４は一端が開口した浅底の略箱状に形成されており、ハウジング１４の開口端には略円筒形状の筒部３４がハウジング１４に対して一体的に設けられている。
【００４１】
また、ハウジング１４には略円筒形状の支持部３６が設けられており、支持部３６の外周部には駆動部を構成する固定子としてのステータ２８が一体的に取り付けられている。ステータ２８は、薄珪素鋼板等から成る複数枚のコア片を積層して形成されたコア２６を備えており、更に、コア２６には各々が巻線としての三相のコイル３０Ｕ、３０Ｖ、３０Ｗから成るコイル群３０（図２参照）が巻き掛けられている。これらのコイル３０Ｕ〜３０Ｗは、電気的な位相が１２０度ずれるように設けられており、これらのコイル３０Ｕ〜３０Ｗが所定のタイミングで交互に通電或いは通電解除されることにより、ステータ２８の周囲に所定の回転磁界を形成する。
【００４２】
一方、支持部３６の内側には一対の軸受３８が固定されており、これらの軸受３８によってシャフト２０が支持部３６並びに筒部３４に対して同軸的で且つ自らの軸周りに回転自在に支持されている。
【００４３】
シャフト２０の軸方向一端側は筒部３４を貫通しており、その一端部若しくは一端部近傍にてシャフト２０の回転力を受けて回動する図示しない空調装置本体に設けられた送風用のブロワへ機械的に連結されている。
【００４４】
また、シャフト２０の筒部３４から貫通した部分には駆動部を構成する回転子としてのロータ２２が一体的に取り付けられている。ロータ２２はハウジング１４の開口方向とは反対方向へ向けて開口した筒部３４並びに支持部３６に対して同軸の有底筒形状に形成されており、ロータ２２の上底部をシャフト２０が貫通している。
【００４５】
ロータ２２の内周部には、永久磁石としての略円筒形状のマグネット２４がロータ２２に対して同軸的に固定されている。マグネット２４はその軸心を介して半径方向一方の側はＮ極で他方の側がＳ極となるように形成されていると共に、自らの軸芯周りに所定角度（例えば、６０度）毎に磁極の極性が変わるように形成され、その周囲に所定の磁界を形成する。
【００４６】
マグネット２４は支持部３６の半径方向に沿ってステータ２８の外側でステータ２８と対向する如く設けられており、上述したコイル群３０が通電されてステータ２８の周囲に回転磁界が形成されると、この回転磁界とマグネット２４が形成する磁界との相互作用で支持部３６周りの回転力がマグネット２４に生じ、これにより、シャフト２０が回転する構成である。
【００４７】
一方、ステータ２８よりもハウジング１４の底部側には基板１８が配置されている。基板１８は表面及び裏面の少なくとも何れか一方にプリント配線が施されており、複数の抵抗素子やトランジスタ素子、更にはマイクロコンピュータ等の素子が上記のプリント配線を介して適宜に接続されている。
【００４８】
（モータ制御装置１０の構成の概略）
次に、本モータ制御装置１０の構成の概略について、図１に基づいて説明する。
【００４９】
図１に示されるように、モータ制御装置１０は、スタンバイ手段としてのスタンバイ回路５０を備えている。スタンバイ回路５０はスタンバイ電源回路５２に接続されており、更に、スタンバイ電源回路５２を介して電源５４へ接続されている。スタンバイ電源回路５２は、例えば、変圧回路や安定化回路等の各種回路により構成されており、電源５４から入力された電圧を変圧し、電源５４の電圧よりも低い電圧に低下させた後に出力してスタンバイ回路５０に入力する。スタンバイ回路５０はスタンバイ電源回路５２にて変圧された電圧が入力されることにより作動する構成となっているが、基本的には、スタンバイ電源回路５２には常に電源５４からの電圧が入力されているため、スタンバイ回路５０にも常時電圧が入力されている。
【００５０】
また、スタンバイ回路５０の信号入力端子は、速度指令回路５６の信号出力端子へ接続されており、速度指令回路５６を介して操作スイッチ５８に接続されている。操作スイッチ５８は、例えば、車両の運転席近傍に設けられた空調装置操作用の操作パネル等に設けられており、空調装置の起動、停止、風量の変更等が操作スイッチ５８を操作することで行なわれる。
【００５１】
速度指令回路５６は、操作スイッチ５８を操作することで操作スイッチ５８から出力された電気信号に基づいてスタンバイ回路５０にモータ駆動信号としての信号Ｐ１を出力する構成となっている。図４に示されるように、信号Ｐ１はパルス信号とされており、この信号Ｐ１のデューティ比がモータ１２の回転数（すなわち、シャフト２０の回転数）と一次の関係にあり、更に、速度指令回路５６からの信号Ｐ１が入力されたスタンバイ回路５０は、信号Ｐ１のデューティ比に基づく大きさの電圧を有する制御信号としての信号Ｐ２を生成して出力する。
【００５２】
また、スタンバイ回路５０の信号出力端子は、整流制御手段としての論理演算回路６０の信号入力端子に接続されている。論理演算回路６０は三相インバータ６２に接続されている。図２に示されるように、三相インバータ６２は、スイッチング素子としての電界効果トランジスタ（以下、「ＭＯＳＦＥＴ」と称する）６４Ｕ、６４Ｖ、６４Ｗ、６６Ｕ、６６Ｖ、６６Ｗを含めて構成されている。
【００５３】
これらのＭＯＳＦＥＴ６４Ｕ〜６４Ｗ、６６Ｕ〜６６Ｗの各ゲート端子に論理演算回路６０が接続されていると共に、ＭＯＳＦＥＴ６４Ｕ〜６４Ｗ、６６Ｕ〜６６Ｗのうち、ＭＯＳＦＥＴ６４Ｕのソース端子及びＭＯＳＦＥＴ６６Ｕのドレイン端子はコイル３０Ｕの端子へ接続されている。また、ＭＯＳＦＥＴ６４Ｖのソース端子及びＭＯＳＦＥＴ６６Ｖのドレイン端子はコイル３０Ｖの端子へ接続されており、ＭＯＳＦＥＴ６４Ｗのソース端子及びＭＯＳＦＥＴ６６Ｗのドレイン端子はコイル３０Ｗの端子へ接続されている。
【００５４】
論理演算回路６０は、入力された信号Ｐ２に基づいてＭＯＳＦＥＴ６４Ｕ〜６４Ｗ、６６Ｕ〜６６Ｗの各ゲート端子に所定の電圧を印加し、また、所定電圧の印加を解除する。図２に示されるように、各ＭＯＳＦＥＴ６４Ｕ〜６４Ｗ、６６Ｕ〜６６Ｗのドレイン端子は電源５４に接続されており、従来から周知のように、ゲート端子に所定電圧が印加されてＯＮ状態になることで電流がドレイン端子からソース端子へ流れ、ＯＦＦ状態になることで基本的にはドレイン端子とソース端子との間が遮断される。
【００５５】
一方、図１に示されるように、スタンバイ電源回路５２に接続されている電源５４は、スイッチ手段としてのスイッチ回路６８を介してメイン制御電源回路７０にも接続されている。メイン制御電源回路７０は、変圧回路や安定化回路等の各種回路により構成されており、電源５４から入力された電圧を変圧し、電源５４の電圧よりも低い電圧に低下させた後に出力する。
【００５６】
但し、メイン制御電源回路７０から流される電流は、上記のスタンバイ回路５０から流される電流よりも充分に大きい。また、メイン制御電源回路７０は論理演算回路６０に接続されており、メイン制御電源回路７０から出力された電圧が論理演算回路６０に入力され、論理演算回路６０は、このように電圧が入力されて通電されることで作動し、三相インバータ６２を構成するＭＯＳＦＥＴ６４Ｕ〜６４Ｗ、６６Ｕ〜６６Ｗの各ベース端子に電圧を印加（入力）できる構成となっている。
【００５７】
また、論理演算回路６０に接続されているメイン制御電源回路７０は、抵抗Ｒ１を介して上記の三相インバータ６２の近傍に取り付けられた温度検出手段としてのサーミスタ７２に接続されている。周知のとおり、サーミスタ７２は温度変化に伴い電気抵抗値を変化させる半導体素子である。したがって、サーミスタ７２が取り付けられた三相インバータ６２の近傍の温度が変化することでサーミスタ７２の電気抵抗値が変化する。
【００５８】
一方、モータ制御装置１０は、サーミスタ７２と共に温度検出手段を構成し、且つ、温度検出制御手段を構成する過熱保護回路７４を備えている。過熱保護回路７４の信号入力端子はサーミスタ７２と抵抗Ｒ１との間に接続されている。上述したように、三相インバータ６２の近傍の温度が変化することでサーミスタ７２の電気抵抗値が変化する。このサーミスタ７２の電気抵抗値の変化は、抵抗Ｒ１とサーミスタ７２との間における電圧値の変化となり、この電圧値の変化である温度検出信号としての信号Ｐ３（図４参照）が過熱保護回路７４に入力される。
【００５９】
過熱保護回路７４は、基本的に所定の温度Ｔ１未満の温度に対応したサーミスタ７２と抵抗Ｒ１との間の電圧が入力された場合には「Ｈｉｇｈ」レベルの信号Ｐ４（図４参照）を出力し、温度Ｔ１以上の温度に対応したサーミスタ７２と抵抗Ｒ１との間の電圧が入力された場合には「Ｌｏｗ」レベルの信号Ｐ４を出力する。
【００６０】
但し、温度の上昇過程において温度Ｔ１に達した場合には上記のように信号Ｐ４が「Ｈｉｇｈ」レベルから「Ｌｏｗ」レベルに変わるが、温度の下降過程において温度Ｔ１に達しても信号Ｐ４は「Ｌｏｗ」レベルから「Ｈｉｇｈ」レベルに変わることはなく、温度Ｔ１以上の状態からの温度の下降過程において温度Ｔ１よりも低い所定の温度Ｔ２に達することで信号Ｐ４は「Ｌｏｗ」レベルから「Ｈｉｇｈ」レベルに変わるように設定されている（すなわち、温度検出手段としての過熱保護回路７４には、高温側の温度Ｔ１と低温側の温度Ｔ２の２種類の閾値が設定されている）。
【００６１】
また、過熱保護回路７４は、メイン制御電源回路７０に接続されており、メイン制御電源回路７０から出力された電圧が過熱保護回路７４に入力されて通電されることで作動する。但し、メイン制御電源回路７０が作動しておらず、その結果、過熱保護回路７４は通電されていなければ、過熱保護回路７４は作動せず、信号Ｐ４が出力されることはないし、また、このように、メイン制御電源回路７０が作動していないことでサーミスタ７２が通電されていなければ、上記の信号Ｐ３が出力されることもない。
【００６２】
さらに、過熱保護回路７４の信号出力端子は論理演算回路６０の信号入力端子に接続されており、信号Ｐ４は論理演算回路６０に入力される。論理演算回路６０は、上記のように、信号Ｐ２に基づいてＭＯＳＦＥＴ６４Ｕ〜６４Ｗ、６６Ｕ〜６６Ｗの各ベース端子に電圧を印加し、又は、電圧の印加を解除する構成であるが、「Ｌｏｗ」レベル の信号Ｐ４が入力された場合には、信号Ｐ２を無視して（優先して）ＭＯＳＦＥＴ６４Ｕ〜６４Ｗ、６６Ｕ〜６６Ｗの全て若しくは何れかのベース端子に対する電圧印加を解除し、基本的には全てのＭＯＳＦＥＴ６４Ｕ〜６４Ｗ、６６Ｕ〜６６ＷをＯＦＦ状態にする。
【００６３】
一方、モータ制御装置１０は、過熱保護回路７４と共に温度検出制御手段を構成するスイッチ制御回路７６を備えている。スイッチ制御回路７６はＯＲ回路を含めて構成されており、スイッチ制御回路７６の一方の信号入力端子はスタンバイ回路５０の信号出力端子に接続されている。上記のように、スタンバイ回路５０は、速度指令回路５６からの信号Ｐ１に基づいて制御信号としての信号Ｐ２を生成して論理演算回路に出力するが、信号Ｐ２とは別に通電信号及び通電停止信号としての信号Ｐ５（図４参照）を生成して出力し、この信号Ｐ５がスイッチ制御回路７６に入力される。
【００６４】
信号Ｐ５は、信号Ｐ１のパルスエッジがスタンバイ回路５０に入力されることで「Ｌｏｗ」レベルから「Ｈｉｇｈ」レベルに変わる。また、スタンバイ回路５０に信号Ｐ１のパルスエッジが入力されてから所定時間以内に信号Ｐ１の次のパルスエッジがスタンバイ回路５０に入力されれば信号Ｐ５は「Ｈｉｇｈ」レベルのまま維持され、所定時間以内に信号Ｐ１の次のパルスエッジがスタンバイ回路５０に入力されなければ信号Ｐ５は「Ｈｉｇｈ」レベルから「Ｌｏｗ」レベルに変わる。
【００６５】
また、スイッチ制御回路７６の他方の信号入力端子は、過熱保護回路７４の信号出力端子に接続されており、信号Ｐ４がスイッチ制御回路７６に反転入力される。
【００６６】
さらに、スイッチ制御回路７６は、上記のように、ＯＲ回路を含めて構成されており、スイッチ制御回路７６に入力された信号Ｐ５及び反転後の信号Ｐ４の少なくとも何れか一方が「Ｈｉｇｈ」レベルであれば、スイッチ制御回路７６は「Ｈｉｇｈ」レベルの信号Ｐ６（図４参照）を出力し、スイッチ制御回路７６に入力された信号Ｐ５及び反転後の信号Ｐ４の双方が「Ｌｏｗ」レベルであれば、スイッチ制御回路７６は「Ｌｏｗ」レベルの信号Ｐ６を出力する構成となっている。
【００６７】
また、スイッチ制御回路７６の信号出力端子は、上述したスイッチ回路６８の信号入力端子に接続されており、スイッチ制御回路７６からの信号Ｐ６が入力される。スイッチ回路６８は「Ｈｉｇｈ」レベルの信号Ｐ６が入力されることで導通状態となり、電源５４とメイン制御電源回路７０とを通電状態にし、「Ｌｏｗ」レベルの信号Ｐ６が入力されることで導通解除状態となり、電源５４とメイン制御電源回路７０との間を遮断して通電を解除する。
【００６８】
＜本実施の形態の作用、効果＞
次に、本実施の形態の作用並びに効果について説明する。
【００６９】
本モータ１２では、例えば、車両乗員が空調装置を操作するために操作スイッチ５８を操作すると、操作スイッチ５８からの操作信号が速度指令回路５６に対して出力される。速度指令回路５６は、操作スイッチ５８からの操作信号に基づいて所定のパルス幅を有する信号Ｐ１を出力する（図４の時間Ｓ１からＳ２までの状態を参照）。
【００７０】
信号Ｐ１はスタンバイ回路５０に入力され、スタンバイ回路５０では、信号Ｐ１のパルス幅に対応した電圧値を有する信号Ｐ２が生成されると共に、信号Ｐ１のパルスエッジを検出することで信号Ｐ５の信号レベルが「Ｈｉｇｈ」レベルにする。「Ｈｉｇｈ」レベルの信号Ｐ５がスイッチ制御回路７６に入力された場合には、スイッチ制御回路７６から出力される信号Ｐ６の信号レベルが「Ｈｉｇｈ」レベルとなり、スイッチ回路６８が導通状態になる。これにより、電源５４とメイン制御電源回路７０との間が通電状態となり、論理演算回路６０や、過熱保護回路７４、及びサーミスタ７２が作動状態となる。
【００７１】
また、このようにして論理演算回路６０は作動状態となり、スタンバイ回路５０からの信号Ｐ２に基づいて三相インバータ６２を構成するＭＯＳＦＥＴ６４Ｕ〜６４Ｗ、６６Ｕ〜６６Ｗの各ゲート端子に所定の電圧が印加されてＯＮ状態となり、又は、所定電圧の印加を解除されてＯＦＦ状態となる。これにより、コイル３０Ｕ〜３０Ｗが適宜に通電されて、これにより、コイル３０Ｕ〜３０Ｗの周囲に回転磁界が形成される。
【００７２】
このようにしてコイル３０Ｕ〜３０Ｗの周囲に形成された回転磁界とマグネット２４の磁界との相互作用でマグネット２４に回転力が生じ、この回転力がマグネット２４と一体のシャフト２０を信号Ｐ１のパルス幅に対応した速度で回転させる。シャフト２０の回転は、直接或いは間接的に空調装置のブロワに伝えられ、これにより、ブロワが回転することで、空調装置から車両室内に送風される。
【００７３】
これに対して、図４の時間Ｓ１からＳ２までの間のように、「Ｈｉｇｈ」レベルの信号Ｐ１が一定時間内にスタンバイ回路５０に入力されれば信号Ｓ２（図４においては図示省略）及び信号Ｓ５が継続してスタンバイ回路５０から出力されるが、図４の時間Ｓ２からＳ３までの間のように、一定時間以上、後続の信号Ｓ１が「Ｌｏｗ」レベルで、しかも、この状態で反転された信号Ｐ４が「Ｌｏｗ」レベル（反転前状態で「Ｈｉｇｈ」レベル）であれば、スイッチ制御回路７６は「Ｌｏｗ」レベルの信号Ｐ６を出力するため、スイッチ回路６８の導通は解除され、メイン制御電源回路７０への通電が遮断される。
【００７４】
この状態では、論理演算回路６０への通電が遮断されるため、論理演算回路６０が作動を停止し、これにより、ＭＯＳＦＥＴ６４Ｕ〜６４Ｗ、６６Ｕ〜６６Ｗの各ゲート端子に対する電圧印加が解除され、全てのＭＯＳＦＥＴ６４Ｕ〜６４Ｗ、６６Ｕ〜６６Ｗの各ゲート端子がＯＦＦ状態になる。また、メイン制御電源回路７０への通電が遮断されることで、サーミスタ７２や過熱保護回路７４への通電が遮断される。この状態では、図４に示されるように、信号Ｐ３及び信号Ｐ４は出力自体が停止され、言わば、サーミスタ７２による温度検出が停止された状態となる。
【００７５】
一方、上記のように、モータ１２が作動してＭＯＳＦＥＴ６４Ｕ〜６４Ｗ、６６Ｕ〜６６Ｗの導通、導通解除が頻繁に繰り返されると、ＭＯＳＦＥＴ６４Ｕ〜６４Ｗ、６６Ｕ〜６６Ｗが発熱する。上述したように、ＭＯＳＦＥＴ６４Ｕ〜６４Ｗ、６６Ｕ〜６６Ｗを含めて構成される三相インバータ６２の近傍にはサーミスタ７２が設けられているため、ＭＯＳＦＥＴ６４Ｕ〜６４Ｗ、６６Ｕ〜６６Ｗが発熱することで三相インバータ６２の近傍の温度が上昇すると（図４の時間Ｓ１〜Ｓ２間における温度Ｔの変化を参照）、これに伴い、サーミスタ７２の電気抵抗値が漸次低下する。
【００７６】
このように、三相インバータ６２の近傍の温度が上昇して温度Ｔ１に達し（図４の時間Ｓ４の状態を参照）、これに対応した信号Ｐ３が過熱保護回路７４に入力されると、「Ｌｏｗ」レベルの信号Ｐ４が過熱保護回路７４から出力される。上記のように、信号Ｐ４は論理演算回路６０に入力されるが、「Ｌｏｗ」レベルの信号Ｐ４が入力された論理演算回路６０は、信号Ｐ２の状態に関わり無く信号Ｐ４を優先して、ＭＯＳＦＥＴ６４Ｕ〜６４Ｗ、６６Ｕ〜６６の全て若しくは少なくとも何れか１つのベース端子に対する電圧印加を解除し、全てのＭＯＳＦＥＴ６４Ｕ〜６４Ｗ、６６Ｕ〜６６におけるドレイン端子とソース端子との間の通電を停止させる。これにより、各コイル３０Ｕ〜３０Ｗに対する通電も遮断され、モータ１２は停止するか、或いは、それまでの慣性によってのみ回転する。
【００７７】
このように、本実施の形態では、三相インバータ６２の近傍の温度がＴ１以上になった場合に、ＭＯＳＦＥＴ６４Ｕ〜６４Ｗ、６６Ｕ〜６６におけるドレイン端子とソース端子との間の通電を停止することで、ＭＯＳＦＥＴ６４Ｕ〜６４Ｗ、６６Ｕ〜６６の温度上昇を停止若しくは抑制できる。このため、過剰な発熱よるＭＯＳＦＥＴ６４Ｕ〜６４Ｗ、６６Ｕ〜６６の破壊や機能低下を防止できる。
【００７８】
一方、信号Ｐ４はスイッチ制御回路７６に論理反転されて入力されるため、この状態においてスイッチ制御回路７６入力された信号Ｐ４は「Ｈｉｇｈ」レベルとなる。ここで、図４に時間Ｓ５からＳ６までの間のように、信号Ｐ１が一定時間以上「Ｌｏｗ」レベルであっても、時間Ｓ４以降は論理反転された信号Ｐ４が「Ｈｉｇｈ」レベルであるため、時間Ｓ５以降もスイッチ制御回路７６からは「Ｈｉｇｈ」レベルの信号Ｓ６が出力される。このため、メイン制御電源回路７０の通電状態が維持され、論理演算回路６０、サーミスタ７２、及び過熱保護回路７４は通電状態となる。
【００７９】
すなわち、本実施の形態では、三相インバータ６２の近傍の温度が上昇して温度Ｔ１に達して以降（図４の時間Ｓ４以降）、全てのＭＯＳＦＥＴ６４Ｕ〜６４Ｗ、６６Ｕ〜６６におけるドレイン端子とソース端子との間の通電が停止されるが、サーミスタ７２及び過熱保護回路７４は継続して作動し、サーミスタ７２からは信号Ｐ３が出力され、過熱保護回路７４からは入力された信号Ｐ３に基づいて信号Ｐ４が出力される。
【００８０】
したがって、本実施の形態では、三相インバータ６２の近傍の温度がＴ１以上になっている状態で、ＭＯＳＦＥＴ６４Ｕ〜６４Ｗ、６６Ｕ〜６６におけるドレイン端子とソース端子との間の通電が再開されることはなく、ＭＯＳＦＥＴ６４Ｕ〜６４Ｗ、６６Ｕ〜６６におけるドレイン端子とソース端子との間における通電が再開されることによって生じる温度上昇によってサーミスタ７２が破壊されたり、サーミスタ７２の機能を低下させたりすることがない。また、このような通電再開を行なわせないことで、過剰な発熱よるＭＯＳＦＥＴ６４Ｕ〜６４Ｗ、６６Ｕ〜６６の破壊や機能低下もより一層効果的に防止できる。
【００８１】
また、上記のように、全てのＭＯＳＦＥＴ６４Ｕ〜６４Ｗ、６６Ｕ〜６６におけるドレイン端子とソース端子との間の通電が停止されることで、図４の時間Ｓ４以降に示されるように、漸次三相インバータ６２の周囲の温度が低下する。このように温度が低下することで、当然のことながら温度はＴ１を下回る。しかしながら、本実施の形態では、温度の下降過程において温度Ｔ１を下回る温度に対応した信号Ｐ３が過熱保護回路７４に入力されても、過熱保護回路７４は「Ｌｏｗ」レベルの信号を出力し続ける。
【００８２】
したがって、本実施の形態では、三相インバータ６２の近傍の温度がＴ１を下回った状態で信号Ｐ１が「Ｌｏｗ」レベルになった場合（図４の時間Ｓ５からＳ６までの間）にも、サーミスタ７２及び過熱保護回路７４に対する通電は継続される。このため、このような状態でも、サーミスタ７２から信号Ｐ３は出力され、過熱保護回路７４から信号Ｐ４が出力される。
【００８３】
次いで、この状態から、更に三相インバータ６２の近傍の温度が低下して、温度Ｔ１よりも充分に低い温度Ｔ２に達し、この状態の信号Ｐ３が過熱保護回路７４に入力されると、過熱保護回路７４は信号Ｐ４の信号レベルを「Ｌｏｗ」レベルから「Ｈｉｇｈ」レベルに切り替える。
【００８４】
したがって、この信号Ｐ４がスイッチ制御回路７６に反転入力されると、スイッチ制御回路７６では信号Ｐ４の信号レベルは「Ｌｏｗ」レベルとなり、この状態で、スイッチ制御回路７６に入力される信号Ｐ５の信号レベルが「Ｌｏｗ」レベルであれば、スイッチ制御回路７６から出力される信号Ｐ６の信号レベルは「Ｌｏｗ」レベルとなり、電源５４とメイン制御電源回路７０との間の通電が遮断される。この状態では、論理演算回路６０、サーミスタ７２、過熱保護回路７４に対する通電が遮断されるため、図４の時間Ｓ７以降に示されるように、信号Ｓ３、Ｓ４の出力が停止され、言わば、サーミスタ７２による温度検出が停止される。
【００８５】
ここで、本実施の形態では、上記のように、温度の上昇過程において信号Ｐ４の信号レベルを切り替える閾値（温度Ｔ１）に対して、温度の下降過程において信号Ｐ４の信号レベルを切り替える閾値（温度Ｔ２）が充分に低い。このため、温度Ｔ１の近傍で三相インバータ６２の近傍の温度が安定してしまったり、細かく温度が上下動した場合でも、信号Ｐ４の出力を「Ｌｏｗ」レベルに安定させることができる。
【００８６】
以上のように、本実施の形態では、三相インバータ６２の近傍における温度上昇に起因するサーミスタ７２を破壊や機能低下を効果的に防止できる。しかも、このような効果を得られるにも関わらず、スイッチ回路６８は１つでよく、回路構成を簡素にでき、コストを安価にできる。
【００８７】
なお、本実施の形態では、スイッチ制御回路７６をスタンバイ回路５０や論理演算回路６０、更には、過熱保護回路７４から独立させたが、これは、本実施の形態、ひいては、本発明の理解を容易にするために敢えてスイッチ制御回路７６を独立させた構成にしたものである。したがって、スイッチ制御回路７６若しくはスイッチ制御回路７６と同等の機能をスタンバイ回路５０や論理演算回路６０、更には、過熱保護回路７４等の他の回路に併合した構造を適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るモータ制御装置の構成の概略を示すブロック図と回路図の複合図である。
【図２】三相インバータの構成の概略を示すブロック図と回路図の複合図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る空調装置用モータの構造の概略を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係るモータ制御装置における各信号のタイムチャートである。
【符号の説明】
１０・・・モータ制御装置、１２・・・ブラシレスブロワモータ（空調装置用モータ）、１６・・・駆動部、２２・・・ロータ（回転子）、２４・・・マグネット（永久磁石）、３０Ｕ、３０Ｖ、３０Ｗ・・・コイル、５０・・・スタンバイ回路（スタンバイ手段）、６０・・・論理演算回路（整流制御手段）、６４Ｕ、６４Ｖ、６４Ｗ、６６Ｕ、６６Ｖ、６６Ｗ・・・ＭＯＳＦＥＴ（スイッチング素子）、６８・・・スイッチ回路（スイッチ手段）、７２・・・サーミスタ（温度検出手段）、７４・・・過熱保護回路（温度検出手段、温度検出制御手段）、７６・・・スイッチ制御回路（温度検出制御手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a motor control device for driving and controlling a motor such as a brushless motor by a power transistor or the like, and an air conditioner motor used for air blowing in an air conditioner of a vehicle.
[0002]
[Prior art]
The air conditioner mounted on the vehicle blows air into the vehicle compartment by rotating the blower with the driving force of the motor. Further, a so-called “brushless DC motor” is employed as such a blower motor.
[0003]
A brushless DC motor normally energizes and deenergizes a plurality of coils constituting a stator at a predetermined timing by turning on and off switching elements such as power transistors provided in a drive circuit at a predetermined timing. The rotor is rotated by the interaction with the magnetic field formed by the permanent magnets constituting the rotor by forming a rotating magnetic field around the coil.
[0004]
Such a brushless DC motor has an advantage that it is excellent in quiet performance because it does not have a commutator and a brush that are in sliding contact with each other unlike a general DC motor.
[0005]
On the other hand, in the brushless DC motor as described above, the rotation control is performed by turning on / off the switching element such as the power transistor as described above. However, the power transistor generates heat when energized for a long time, and is excessive. If it generates heat, it will be destroyed by its own heat, or the function will deteriorate even if it is not destroyed. In order to prevent such destruction and functional degradation, a temperature detection element such as a thermistor is usually provided in the vicinity of the switching element, and the temperature in the vicinity of the switching element is monitored.
[0006]
Usually, the temperature detection element provided in the vicinity of the switching element is connected to an overheat protection circuit. The overheat protection circuit is connected to the above-mentioned logic operation circuit that performs ON / OFF control of the switching element, and an electric signal from the temperature detection element when the temperature in the vicinity of the switching element abnormally rises is input to the overheat protection circuit. Then, the overheat protection circuit outputs an abnormality detection signal to the logic operation circuit, causes the logic operation circuit to turn off all or any of the switching elements, and stops energization of all the switching elements.
[0007]
As described above, when the temperature rises abnormally, the energization of all the switching elements is stopped, so that the heat generation of all the switching elements is stopped, and the destruction and the function deterioration are prevented.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, normally, in the brushless DC motor for an air conditioner as described above, a standby circuit is provided in the control circuit, and an operation switch or the like is directly or indirectly connected to the standby circuit. In such a structure, when the motor is stopped, the power supply to the main control power supply circuit is cut off, but a weak current is supplied only to the standby circuit, and the standby state of the electric signal from the operation switch or the like ("power saving mode") May also be referred to as). In this state, when an electric signal from the operation switch is input to the standby circuit, energization to the main control power supply circuit is resumed to control the drive of the motor.
[0009]
Here, in the motor control device of the brushless DC motor provided with such a standby circuit, in the state where the energization to all the switching elements is stopped in order to stop the heat generation of the switching elements as described above, basically, The standby state described above is entered, and energization of the main control power supply circuit is cut off.
[0010]
In addition, in such a state, the function of the overheat protection circuit is normally stopped, and when a certain time elapses by a timer or the like, energization to the switching element is resumed and the overheat protection circuit is restarted. Yes.
[0011]
However, just because a certain amount of time has passed as described above does not necessarily mean that the temperature has been sufficiently lowered. Moreover, by setting the standby state as described above, the logic operation circuit does not restart the overheat protection circuit until its initialization is completed due to its structure even after a predetermined time has elapsed.
[0012]
Therefore, energization to the switching element is resumed before the overheat protection circuit is restarted. Naturally, when the above initialization is completed, the overheat protection circuit is restarted, so that the energization of the switching element is interrupted again. However, there is a possibility that the energization restart and interruption for a short time are repeated. is there. When such repetition occurs, as a result, heat generation of the switching element is continued, and the temperature detection element is exposed to a high temperature atmosphere for a long time. As a result, the temperature detecting element may be destroyed by heat, or the function may be deteriorated even if it does not lead to destruction, and there is still a lot of room for improvement.
[0013]
In consideration of the above-described facts, the present invention provides a motor controller and an air conditioner motor that can prevent thermal destruction and functional degradation of temperature detection means such as a temperature detection element due to repeated standby state and standby release in an overheated state. Is the purpose.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention described in claim 1By turning a plurality of switching elements interposed between each of the coils of a plurality of phases and a power source into an ON state and an OFF stateThe current rectified at a predetermined timingSaidFlow through each of the multi-phase coilsAnd formed by thisA motor control device applied to a motor that rotates a rotor by a rotational force generated by an interaction between a rotating magnetic field and a magnetic field formed by a permanent magnet.,in frontIt is provided in the vicinity of at least one of the plurality of switching elements and the coils of the plurality of phases, and detects the temperature in the vicinity of either one of them and outputs a temperature detection signal when detecting a temperature at least a predetermined value or more. Temperature detecting means for outputting, and the plurality of switching elementsFor childConnected,Entered the givenEach of the plurality of switching elements is turned on and off at a timing based on a control signal, and is connected to the temperature detecting means.TheThe temperature detection signal corresponding to a temperature equal to or higher than a predetermined valueWhen is enteredPrior to the control signal, at least one of the plurality of switching elements is turned off,WritingIToRectification control means for stopping energization of the battery, and the temperature detecting meansIn stepsConnectedTo control temperature detection by the temperature detecting means.Temperature detection control means, andThen, after the rectification control unit stops energizing the coil by detecting the temperature above a predetermined value, the temperature detection control unit continues the temperature detection by the temperature detection unit, The rectification control means continues to stop energization of the coil until the temperature detected by the temperature detection means becomes less than the predetermined value.It is characterized by that.
[0016]
  According to the motor control device configured as described above,For rectification control meansThe predetermined control signalEnteredThen thisControl signalBased on timingMultiple switching elementsButIndividually turned on or offIsThe Depending on ON / OFF of this switching elementRiichiA current rectified at a constant timing flows through each of the plurality of coils. In this way, the rectified current is supplied to each of the multi-phase coils.FlowAs a result, a rotating magnetic field is formed around the coils of the plurality of phases, and the rotor of the motor rotates at a predetermined speed by the rotational force generated by the interaction between the rotating magnetic field and the magnetic field formed by the permanent magnet.
[0017]
On the other hand, temperature detection means is provided in the vicinity of at least one of the plurality of switching elements and the plurality of coils described above, and a temperature change in the vicinity of any one of these is detected by the temperature detection means. Further, when the temperature detection means detects that the temperature has increased at least above a predetermined value, a temperature detection signal is output from the temperature detection means.
[0018]
  The temperature detection signal is input to the rectification control means, and when the temperature detection signal corresponding to a temperature equal to or higher than a predetermined value is input to the rectification control means, the rectification control meanssoIsEnteredOverrides control signal based on temperature detection signalKiAt least one of the plurality of switching elements is turned off to cut off energization of all the coils of the plurality of phases. That is, in this state, basically, no current flows through the plurality of switching elements and the plurality of phase coils, and the motor stops. For this reason, the heat_generation | fever of the several switching element by the electricity supply until then and the coil of several phases is stopped or suppressed. Thereby, it is possible to prevent overheating destruction or functional degradation due to the overheating of the plurality of switching elements and the plurality of phase coils.
[0019]
By the way, the temperature detection means is connected to the temperature detection control means, and the temperature detection signal described above is input to the temperature detection control means. Here, in the present motor control device, as described above, when the temperature detection means detects a temperature of a predetermined value or more, energization to the coils of the plurality of phases via the plurality of switching elements is interrupted, and the motor is stopped. Even in this state, the temperature detection control means continues the temperature detection by the temperature detection means.
[0020]
Therefore, even when the motor is stopped due to temperature rise, if the temperature detection means detects a temperature at least a predetermined value or more, a temperature detection signal is output from the temperature detection means, and the rectification control means or temperature detection control Input to the means. For this reason, the motor is operated until the temperature in the vicinity of the portion where the temperature detecting means is provided, that is, the temperature in the vicinity of at least one of the plurality of switching elements and the coils of the plurality of phases is less than a predetermined value. There is nothing. As a result, it is possible to prevent overheating destruction and deterioration of the function of the temperature detecting means due to the restart of the motor while the delay in temperature decrease and the temperature decrease are insufficient.
[0021]
  According to a second aspect of the present invention, there is provided the motor control device according to the first aspect, wherein the temperature detecting means has two types of threshold values: a first temperature and a second temperature lower than the first temperature.Set upThe temperature detection signal is output when it is detected that the first temperature has been reached in the process of increasing temperature, and the temperature detection is detected when it has been reached that the second temperature has been reached in the process of decreasing temperature. The output of the signal is stopped.
[0022]
According to the motor control device having the above-described configuration, the temperature detection means has two threshold values, the first temperature and the second temperature, and the temperature detection means indicates that the first temperature has been reached in the process of increasing the temperature. When detected, a temperature detection signal is output from the temperature detection means, and this temperature detection signal is input to the rectification control means, whereby the rectification control means stops energization of the coils of the plurality of phases via the plurality of switching elements.
[0023]
  On the other hand, even if the temperature drops after the temperature rises above the first temperature, and the temperature detected by the temperature detection means reaches the first temperature in the temperature drop process, the output of the temperature detection signal is stopped. Absent. Accordingly, even in this state, energization to the coils of the plurality of phases via the plurality of switching elements is continuously stopped. Further, when the temperature detection means detects that the second temperature lower than the first temperature has been reached in such a temperature lowering process, the output of the temperature detection signal from the temperature detection means is stopped. Therefore, in this state,Input to rectification control meansThe rectification control means turns on and off the plurality of switching elements according to the control signal.
[0024]
For this reason, the temperature detection signal output from the temperature detection means can be stabilized even when the temperature is slightly moved up and down in the vicinity of the first temperature or the second temperature.
[0025]
  According to a third aspect of the present invention, in the motor control device according to the first or second aspect,An energization signal is output in response to an external motor drive signal input, and the signal level is different from the energization signal in response to an input stop of the motor drive signal or an input of a motor stop signal different from the motor drive signal. A standby unit that outputs different energization stop signals and outputs control signals corresponding to signal levels of various signals input from the outside and input of the various signals, and is connected to each of the plurality of switching elements, In the continuity release state, the energization to each of the plurality of switching elements is interrupted, and at least the energization signal is input directly or indirectly to enter a conduction state and enable the energization to each of the plurality of switching elements. And the temperature detection control means provided with the temperature detection control means interposed between the standby means and the temperature detection control means. Are connected, and a switching means for enabling the temperature detection by the temperature detection means by said conductive, further,At least one of the energization signal and the temperature detection signal corresponding to the temperature equal to or higher than the predetermined value is input to the temperature detection control unit, so that the temperature detection control unit makes the switch unit conductive. It is characterized by that.
[0026]
  According to the motor control device configured as described above,When an external motor drive signal is input to the standby unit, a control signal and an energization signal are output from the standby unit. The energization signal is input to the switch means, whereby the switch means is turned on. In this conductive state, each of the plurality of switching elements can be energized. On the other hand, the control signal output from the standby means is input to the rectification control means.
  Also bookAccording to the motor control device, the temperature detecting means is connected to the switch means connected to each of the plurality of switching elements, and the switch means is in a conductive state, so that the temperature detecting means can detect the temperature, When the conduction state is released, temperature detection by the temperature detection means is stopped.
[0027]
Further, a temperature detection control means is interposed between the switch means and the standby means, and the temperature detection signal corresponding to the energization signal output from the standby means and the temperature not less than a predetermined value output from the temperature detection means. When at least one of them is input to the temperature detection control means, the temperature detection control means turns on the switch means.
[0028]
Therefore, in this state, temperature detection is performed by the temperature detection means, and energization to a plurality of switching elements is possible. However, even in this state, the rectification control means may stop energizing the coils of the plurality of phases via the switching element. Not necessarily.
[0029]
Thus, in this motor control apparatus, since the switch means performs energization and deenergization for the plurality of switching elements and the temperature detection means, the structure can be simplified and the cost can be reduced.
[0030]
  The motor for an air conditioner according to claim 4 is directly or indirectly connected to a blower, and a rotating magnetic field generated by flowing a current rectified at a predetermined timing to each of a plurality of coils and a magnetic field formed by a permanent magnet A drive unit that rotates the blower by the rotational force generated by the interaction of the motor and blows air into the vehicle compartment, and outputs an energization signal in response to an input of a motor drive signal from the outside, and stops input of the motor drive signal or Along with the input of a motor stop signal having a signal level different from that of the motor drive signal, an energization stop signal having a signal level different from that of the energization signal is output, and the signal levels of various signals input from the outside and the various signals Standby means for outputting a control signal according to input stop, and intervening between each of the coils of the plurality of phases and the power source, each being in an ON state and an OFF state A plurality of switching elements for setting the rectification timing, and connected to each of the plurality of switching elements, and in a conduction release state, cuts off energization to each of the plurality of switching elements and at least the energization A switching means which becomes conductive when a signal is input directly or indirectly, and enables energization of each of the plurality of switching elements; and at least one of the plurality of switching elements and the coils of the plurality of phases A temperature detecting means provided in the vicinity for detecting a temperature in the vicinity of any one of them, and outputting a temperature detection signal when detecting a temperature of at least a predetermined value, and the plurality of switching elements and the standby means. And each of the plurality of switching elements is connected at a timing based on the control signal. And at least one of the plurality of switching elements is turned off in preference to the control signal based on the temperature detection signal corresponding to a temperature equal to or higher than a predetermined value. The rectification control means for stopping energization of each of the plurality of coils, the temperature detection means, and the standby means are connected, and the temperature detection signal corresponding to the temperature equal to or higher than the predetermined value is input. Thereafter, the temperature detection by the temperature detection means is continued and the temperature detection signal corresponding to the temperature less than the predetermined value in the temperature detection continuation state.OfTemperature detection control means for stopping detection of the temperature by the temperature detection means in accordance with the input.
[0031]
According to the air conditioner motor configured as described above, when an external motor drive signal is input to the standby unit, a control signal and an energization signal are output from the standby unit. The energization signal is input to the switch means, whereby the switch means is turned on. In this conductive state, each of the plurality of switching elements can be energized.
[0032]
On the other hand, the control signal output from the standby means is input to the rectification control means. In the rectification control means, the plurality of switching elements are individually turned on or off in accordance with the input control signal. As the switching element is turned on and off, a current rectified at a constant timing based on the control signal flows through each of the plurality of phase coils.
[0033]
  In this way, the rectified current is supplied to each of the multi-phase coils.FlowAs a result, a rotating magnetic field is formed around the coils of the plurality of phases constituting the driving unit, and a rotational force generated by an interaction between this rotating magnetic field and the magnetic field formed by the permanent magnet constituting the driving unit is applied to the driving unit. The connected blower rotates at a predetermined speed. The blower rotates to blow air into the vehicle compartment.
[0034]
On the other hand, temperature detection means is provided in the vicinity of at least one of the plurality of switching elements and the plurality of coils described above, and a temperature change in the vicinity of any one of these is detected by the temperature detection means. Further, when the temperature detection means detects that the temperature has increased at least above a predetermined value, a temperature detection signal is output from the temperature detection means.
[0035]
The temperature detection signal is input to the rectification control means. When a temperature detection signal corresponding to a temperature equal to or higher than a predetermined value is input to the rectification control means, the rectification control means detects the temperature in preference to the control signal output from the standby means. Based on the signal, at least any one of the plurality of switching elements is turned off to cut off energization of all the coils of the plurality of phases. That is, in this state, basically, no current flows through the plurality of switching elements and the plurality of phase coils, and the drive unit stops. For this reason, the heat_generation | fever of the several switching element by the electricity supply until then and the coil of several phases is stopped or suppressed. Thereby, it is possible to prevent overheating destruction or functional degradation due to the overheating of the plurality of switching elements and the plurality of phase coils.
[0036]
By the way, the temperature detection means is connected to the temperature detection control means, and the temperature detection signal described above is input to the temperature detection control means. Here, in this motor for an air conditioner, as described above, when the temperature detection means detects a temperature equal to or higher than a predetermined value, energization to the coils of the plurality of phases via the plurality of switching elements is cut off and the drive unit is stopped. However, even in this state, the temperature detection control means continues the temperature detection by the temperature detection means. Therefore, even if the drive unit is stopped due to a temperature rise, if the temperature detection means detects a temperature at least a predetermined value or more, a temperature detection signal is output from the temperature detection means, and the rectification control means or temperature detection Input to the control means.
[0037]
For this reason, the drive unit is operated until the temperature in the vicinity of the portion where the temperature detecting means is provided, that is, the temperature in the vicinity of at least one of the plurality of switching elements and the plurality of phase coils is less than a predetermined value. It will never be done. As a result, it is possible to prevent overheating destruction and deterioration of the function of the temperature detecting means due to the restart of the driving unit while the delay in temperature decrease and the temperature decrease (decrease) are insufficient.
[0038]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
<Configuration of the present embodiment>
(Outline of configuration of brushless blower motor 12)
FIG. 3 is a front sectional view in which a brushless blower motor 12 (hereinafter simply referred to as “motor 12”) as a motor for an air conditioner including the motor control device 10 according to the embodiment of the present invention is partially broken. It is shown.
[0039]
As shown in this figure, the motor 12 includes a housing 14 in which a drive unit 16 and a substrate 18 of the motor control device 10 are accommodated.
[0040]
The housing 14 is formed in a shallow, substantially box shape with one end opened, and a substantially cylindrical tube portion 34 is provided integrally with the housing 14 at the open end of the housing 14.
[0041]
The housing 14 is provided with a substantially cylindrical support portion 36, and a stator 28 as a stator constituting the drive portion is integrally attached to the outer peripheral portion of the support portion 36. The stator 28 includes a core 26 formed by laminating a plurality of core pieces made of a thin silicon steel plate or the like. Further, the core 26 has three-phase coils 30U, 30V, 30W each serving as a winding. The coil group 30 (refer FIG. 2) which consists of is wound. These coils 30U to 30W are provided so that their electrical phases are shifted by 120 degrees. When these coils 30U to 30W are alternately energized or de-energized at a predetermined timing, around the stator 28, A predetermined rotating magnetic field is formed.
[0042]
On the other hand, a pair of bearings 38 are fixed inside the support portion 36, and the shaft 20 is coaxially supported by the bearings 38 with respect to the support portion 36 and the cylindrical portion 34 and is rotatable around its own axis. Has been.
[0043]
One end of the shaft 20 in the axial direction passes through the cylindrical portion 34, and a blower for air blowing provided in an air conditioner main body (not shown) that rotates by receiving the rotational force of the shaft 20 at one end portion or in the vicinity of the one end portion. Mechanically connected to
[0044]
In addition, a rotor 22 as a rotor constituting the drive unit is integrally attached to a portion penetrating from the cylindrical portion 34 of the shaft 20. The rotor 22 is formed in a bottomed cylindrical shape that is coaxial with the cylindrical portion 34 and the support portion 36 that are opened in a direction opposite to the opening direction of the housing 14, and the shaft 20 passes through the upper bottom portion of the rotor 22. ing.
[0045]
A substantially cylindrical magnet 24 as a permanent magnet is coaxially fixed to the rotor 22 on the inner peripheral portion of the rotor 22. The magnet 24 is formed such that one side in the radial direction is an N pole and the other side is an S pole through its axis, and the magnetic pole is arranged around the axis of the magnet at predetermined angles (for example, 60 degrees). Are formed so that their polarities change, and a predetermined magnetic field is formed around them.
[0046]
The magnet 24 is provided on the outside of the stator 28 along the radial direction of the support portion 36 so as to face the stator 28. When the above-described coil group 30 is energized and a rotating magnetic field is formed around the stator 28, The rotational force around the support portion 36 is generated in the magnet 24 due to the interaction between the rotating magnetic field and the magnetic field formed by the magnet 24, whereby the shaft 20 rotates.
[0047]
On the other hand, the substrate 18 is disposed on the bottom side of the housing 14 with respect to the stator 28. The substrate 18 has printed wiring on at least one of the front surface and the back surface, and a plurality of resistance elements, transistor elements, and further elements such as a microcomputer are appropriately connected via the printed wiring.
[0048]
(Outline of configuration of motor control device 10)
Next, an outline of the configuration of the motor control device 10 will be described with reference to FIG.
[0049]
As shown in FIG. 1, the motor control device 10 includes a standby circuit 50 as standby means. The standby circuit 50 is connected to the standby power supply circuit 52 and further connected to the power supply 54 via the standby power supply circuit 52. The standby power supply circuit 52 is composed of various circuits such as a transformer circuit and a stabilization circuit, for example. The standby power supply circuit 52 transforms the voltage input from the power supply 54 and outputs the voltage after being reduced to a voltage lower than the voltage of the power supply 54. To the standby circuit 50. The standby circuit 50 is configured to operate when the voltage transformed by the standby power supply circuit 52 is input. Basically, the standby power supply circuit 52 is always supplied with the voltage from the power supply 54. Therefore, a voltage is always input to the standby circuit 50 as well.
[0050]
The signal input terminal of the standby circuit 50 is connected to the signal output terminal of the speed command circuit 56, and is connected to the operation switch 58 via the speed command circuit 56. The operation switch 58 is provided, for example, on an operation panel for operating an air conditioner provided in the vicinity of the driver's seat of the vehicle, and the operation switch 58 is operated by starting, stopping, or changing the air volume of the air conditioner. Done.
[0051]
The speed command circuit 56 is configured to output a signal P <b> 1 as a motor drive signal to the standby circuit 50 based on an electric signal output from the operation switch 58 by operating the operation switch 58. As shown in FIG. 4, the signal P1 is a pulse signal, and the duty ratio of the signal P1 has a primary relationship with the rotational speed of the motor 12 (that is, the rotational speed of the shaft 20). The standby circuit 50 to which the signal P1 from the circuit 56 is input generates and outputs a signal P2 as a control signal having a voltage having a magnitude based on the duty ratio of the signal P1.
[0052]
The signal output terminal of the standby circuit 50 is connected to the signal input terminal of the logic operation circuit 60 as rectification control means. The logical operation circuit 60 is connected to the three-phase inverter 62. As shown in FIG. 2, the three-phase inverter 62 includes field effect transistors (hereinafter referred to as “MOSFETs”) 64U, 64V, 64W, 66U, 66V, and 66W as switching elements.
[0053]
The logic operation circuit 60 is connected to the gate terminals of the MOSFETs 64U to 64W and 66U to 66W, and the source terminal of the MOSFET 64U and the drain terminal of the MOSFET 66U among the MOSFETs 64U to 64W and 66U to 66W are connected to the terminal of the coil 30U. It is connected. The source terminal of the MOSFET 64V and the drain terminal of the MOSFET 66V are connected to the terminal of the coil 30V, and the source terminal of the MOSFET 64W and the drain terminal of the MOSFET 66W are connected to the terminal of the coil 30W.
[0054]
The logical operation circuit 60 applies a predetermined voltage to each gate terminal of the MOSFETs 64U to 64W and 66U to 66W based on the input signal P2, and cancels the application of the predetermined voltage. As shown in FIG. 2, the drain terminals of the MOSFETs 64U to 64W and 66U to 66W are connected to the power source 54, and as is well known in the art, a predetermined voltage is applied to the gate terminal to turn it on. A current flows from the drain terminal to the source terminal and is turned off, so that the gap between the drain terminal and the source terminal is basically cut off.
[0055]
On the other hand, as shown in FIG. 1, the power supply 54 connected to the standby power supply circuit 52 is also connected to the main control power supply circuit 70 via a switch circuit 68 as a switch means. The main control power supply circuit 70 is composed of various circuits such as a transformer circuit and a stabilization circuit. The main control power supply circuit 70 transforms the voltage input from the power supply 54 and outputs the voltage after being reduced to a voltage lower than the voltage of the power supply 54.
[0056]
However, the current flowing from the main control power supply circuit 70 is sufficiently larger than the current flowing from the standby circuit 50 described above. The main control power supply circuit 70 is connected to the logic operation circuit 60, and the voltage output from the main control power supply circuit 70 is input to the logic operation circuit 60. The logic operation circuit 60 receives the voltage in this way. And the voltage is applied (input) to the base terminals of the MOSFETs 64U to 64W and 66U to 66W constituting the three-phase inverter 62.
[0057]
The main control power circuit 70 connected to the logic operation circuit 60 is connected to a thermistor 72 as temperature detecting means attached in the vicinity of the three-phase inverter 62 via a resistor R1. As is well known, the thermistor 72 is a semiconductor element that changes its electrical resistance value as the temperature changes. Therefore, the electrical resistance value of the thermistor 72 changes as the temperature in the vicinity of the three-phase inverter 62 to which the thermistor 72 is attached changes.
[0058]
On the other hand, the motor control device 10 includes a temperature detection unit together with the thermistor 72 and includes an overheat protection circuit 74 that forms a temperature detection control unit. The signal input terminal of the overheat protection circuit 74 is connected between the thermistor 72 and the resistor R1. As described above, the electrical resistance value of the thermistor 72 changes as the temperature in the vicinity of the three-phase inverter 62 changes. The change in the electric resistance value of the thermistor 72 becomes a change in the voltage value between the resistor R1 and the thermistor 72, and a signal P3 (see FIG. 4) as a temperature detection signal that is the change in the voltage value is the overheat protection circuit 74. Is input.
[0059]
The overheat protection circuit 74 basically outputs a signal P4 of “High” level (see FIG. 4) when a voltage between the thermistor 72 and the resistor R1 corresponding to a temperature lower than the predetermined temperature T1 is input. When a voltage between the thermistor 72 and the resistor R1 corresponding to a temperature equal to or higher than the temperature T1 is input, a “Low” level signal P4 is output.
[0060]
However, when the temperature T1 is reached in the temperature increasing process, the signal P4 changes from the “High” level to the “Low” level as described above. However, even if the temperature T1 is reached in the temperature decreasing process, the signal P4 is “ The signal P4 does not change from the “Low” level to the “High” level, and the signal P4 reaches the predetermined temperature T2 lower than the temperature T1 in the temperature decreasing process from the temperature T1 or higher. The temperature is set so as to change (that is, two types of threshold values, a high temperature side temperature T1 and a low temperature side temperature T2, are set in the overheat protection circuit 74 as temperature detecting means).
[0061]
The overheat protection circuit 74 is connected to the main control power supply circuit 70 and operates when the voltage output from the main control power supply circuit 70 is input to the overheat protection circuit 74 and energized. However, if the main control power circuit 70 is not activated and, as a result, the overheat protection circuit 74 is not energized, the overheat protection circuit 74 does not operate and the signal P4 is not output. Thus, if the thermistor 72 is not energized because the main control power circuit 70 is not operating, the signal P3 is not output.
[0062]
Further, the signal output terminal of the overheat protection circuit 74 is connected to the signal input terminal of the logic operation circuit 60, and the signal P 4 is input to the logic operation circuit 60. As described above, the logical operation circuit 60 is configured to apply a voltage to the base terminals of the MOSFETs 64U to 64W and 66U to 66W based on the signal P2 or to cancel the application of the voltage. When the signal P4 is input, the signal P2 is ignored (prioritized) and the voltage application to all or any of the base terminals of the MOSFETs 64U to 64W and 66U to 66W is canceled. The MOSFETs 64U to 64W and 66U to 66W are turned off.
[0063]
On the other hand, the motor control device 10 includes a switch control circuit 76 that constitutes a temperature detection control means together with the overheat protection circuit 74. The switch control circuit 76 includes an OR circuit, and one signal input terminal of the switch control circuit 76 is connected to the signal output terminal of the standby circuit 50. As described above, the standby circuit 50 generates a signal P2 as a control signal based on the signal P1 from the speed command circuit 56 and outputs the signal P2 to the logical operation circuit. However, the energization signal and the energization stop signal are separated from the signal P2. The signal P5 (see FIG. 4) is generated and output, and this signal P5 is input to the switch control circuit 76.
[0064]
The signal P5 changes from the “Low” level to the “High” level when the pulse edge of the signal P1 is input to the standby circuit 50. Further, if the next pulse edge of the signal P1 is input to the standby circuit 50 within a predetermined time after the pulse edge of the signal P1 is input to the standby circuit 50, the signal P5 is maintained at the “High” level for a predetermined time. If the next pulse edge of the signal P1 is not input to the standby circuit 50, the signal P5 changes from the “High” level to the “Low” level.
[0065]
The other signal input terminal of the switch control circuit 76 is connected to the signal output terminal of the overheat protection circuit 74, and the signal P4 is inverted and input to the switch control circuit 76.
[0066]
Further, as described above, the switch control circuit 76 includes an OR circuit, and at least one of the signal P5 and the inverted signal P4 input to the switch control circuit 76 is at the “High” level. If there is, the switch control circuit 76 outputs the “High” level signal P6 (see FIG. 4), and if both the signal P5 input to the switch control circuit 76 and the inverted signal P4 are “Low” level. The switch control circuit 76 is configured to output a “Low” level signal P6.
[0067]
The signal output terminal of the switch control circuit 76 is connected to the signal input terminal of the switch circuit 68 described above, and the signal P6 from the switch control circuit 76 is input. The switch circuit 68 is turned on when the “High” level signal P6 is input, the power supply 54 and the main control power supply circuit 70 are turned on, and the conduction is released when the “Low” level signal P6 is input. The power supply 54 and the main control power supply circuit 70 are cut off and the power supply is released.
[0068]
<Operation and effect of the present embodiment>
Next, the operation and effect of the present embodiment will be described.
[0069]
In the motor 12, for example, when a vehicle occupant operates the operation switch 58 to operate the air conditioner, an operation signal from the operation switch 58 is output to the speed command circuit 56. The speed command circuit 56 outputs a signal P1 having a predetermined pulse width based on the operation signal from the operation switch 58 (see the state from time S1 to S2 in FIG. 4).
[0070]
The signal P1 is input to the standby circuit 50. In the standby circuit 50, a signal P2 having a voltage value corresponding to the pulse width of the signal P1 is generated, and the signal level of the signal P5 is detected by detecting the pulse edge of the signal P1. Set to “High” level. When the “High” level signal P <b> 5 is input to the switch control circuit 76, the signal level of the signal P <b> 6 output from the switch control circuit 76 becomes the “High” level, and the switch circuit 68 becomes conductive. As a result, the power supply 54 and the main control power supply circuit 70 are energized, and the logic operation circuit 60, the overheat protection circuit 74, and the thermistor 72 are activated.
[0071]
In this way, the logic operation circuit 60 is activated, and a predetermined voltage is applied to the gate terminals of the MOSFETs 64U to 64W and 66U to 66W constituting the three-phase inverter 62 based on the signal P2 from the standby circuit 50. Then, it is turned on, or the application of a predetermined voltage is canceled and it is turned off. Thereby, the coils 30U to 30W are appropriately energized, and thereby a rotating magnetic field is formed around the coils 30U to 30W.
[0072]
Thus, a rotational force is generated in the magnet 24 by the interaction between the rotating magnetic field formed around the coils 30U to 30W and the magnetic field of the magnet 24, and this rotating force causes the shaft 20 integrated with the magnet 24 to pulse the signal P1. Rotate at a speed corresponding to the width. The rotation of the shaft 20 is transmitted directly or indirectly to the blower of the air conditioner, and thereby the blower rotates to blow air from the air conditioner into the vehicle interior.
[0073]
On the other hand, if the “High” level signal P1 is input to the standby circuit 50 within a certain period of time, such as between the times S1 and S2 in FIG. 4, the signal S2 (not shown in FIG. 4) and The signal S5 is continuously output from the standby circuit 50, but the subsequent signal S1 is at the “Low” level for a predetermined time or more as in the period from the time S2 to S3 in FIG. 4 and is inverted in this state. If the received signal P4 is at the “Low” level (“High” level in the state before inversion), the switch control circuit 76 outputs the “Low” level signal P6. The power supply to the control power circuit 70 is cut off.
[0074]
In this state, since the energization to the logic operation circuit 60 is interrupted, the operation of the logic operation circuit 60 is stopped, whereby the voltage application to the gate terminals of the MOSFETs 64U to 64W and 66U to 66W is released, Each gate terminal of MOSFET64U-64W and 66U-66W will be in an OFF state. In addition, the energization of the thermistor 72 and the overheat protection circuit 74 is interrupted by interrupting the energization of the main control power supply circuit 70. In this state, as shown in FIG. 4, the outputs of the signals P3 and P4 are stopped. In other words, the temperature detection by the thermistor 72 is stopped.
[0075]
On the other hand, as described above, when the motor 12 is operated and the MOSFETs 64U to 64W and 66U to 66W are frequently turned on and off, the MOSFETs 64U to 64W and 66U to 66W generate heat. As described above, since the thermistor 72 is provided in the vicinity of the three-phase inverter 62 including the MOSFETs 64U to 64W and 66U to 66W, the MOSFETs 64U to 64W and 66U to 66W generate heat to generate the three-phase inverter. When the temperature in the vicinity of 62 rises (see change in temperature T between times S1 and S2 in FIG. 4), the electrical resistance value of the thermistor 72 gradually decreases accordingly.
[0076]
Thus, when the temperature in the vicinity of the three-phase inverter 62 rises and reaches the temperature T1 (see the state at time S4 in FIG. 4), and the corresponding signal P3 is input to the overheat protection circuit 74, “ A “Low” level signal P 4 is output from the overheat protection circuit 74. As described above, the signal P4 is input to the logic operation circuit 60. However, the logic operation circuit 60 to which the “Low” level signal P4 is input gives priority to the signal P4 regardless of the state of the signal P2, and the MOSFET 64U. The voltage application to all or at least one of the base terminals of ˜64W and 66U to 66 is canceled, and the energization between the drain terminal and the source terminal in all of the MOSFETs 64U to 64W and 66U to 66 is stopped. As a result, the energization of each of the coils 30U to 30W is also cut off, and the motor 12 stops or rotates only by the inertia until then.
[0077]
Thus, in the present embodiment, when the temperature in the vicinity of the three-phase inverter 62 becomes equal to or higher than T1, energization between the drain terminal and the source terminal in the MOSFETs 64U to 64W and 66U to 66 is stopped. The temperature rise of the MOSFETs 64U to 64W and 66U to 66 can be stopped or suppressed. For this reason, it is possible to prevent the MOSFETs 64U to 64W and 66U to 66 from being destroyed due to excessive heat generation and the function deterioration.
[0078]
On the other hand, since the signal P4 is logically inverted and input to the switch control circuit 76, the signal P4 input to the switch control circuit 76 in this state is at the “High” level. Here, even when the signal P1 is at the “Low” level for a predetermined time or more as shown in FIG. 4 from the time S5 to S6, the logically inverted signal P4 is at the “High” level after the time S4. After the time S5, the switch control circuit 76 outputs the “High” level signal S6. For this reason, the energized state of the main control power supply circuit 70 is maintained, and the logic operation circuit 60, the thermistor 72, and the overheat protection circuit 74 are energized.
[0079]
That is, in the present embodiment, after the temperature in the vicinity of the three-phase inverter 62 rises and reaches the temperature T1 (after time S4 in FIG. 4), the drain terminals and source terminals in all MOSFETs 64U to 64W, 66U to 66 The thermistor 72 and the overheat protection circuit 74 continue to operate, the signal P3 is output from the thermistor 72, and the overheat protection circuit 74 outputs a signal based on the input signal P3. P4 is output.
[0080]
Therefore, in the present embodiment, energization between the drain terminal and the source terminal in the MOSFETs 64U to 64W and 66U to 66 is resumed in a state where the temperature in the vicinity of the three-phase inverter 62 is equal to or higher than T1. In addition, the thermistor 72 is not destroyed or the function of the thermistor 72 is not deteriorated due to a temperature rise caused by resuming energization between the drain terminal and the source terminal of the MOSFETs 64U to 64W and 66U to 66. In addition, by not restarting such energization, it is possible to more effectively prevent the MOSFETs 64U to 64W and 66U to 66 from being excessively heated and destructing and degrading their functions.
[0081]
Further, as described above, the energization between the drain terminal and the source terminal in all the MOSFETs 64U to 64W and 66U to 66 is stopped, so that a gradual three-phase inverter is obtained as shown after time S4 in FIG. The temperature around 62 decreases. As the temperature decreases, the temperature naturally falls below T1. However, in the present embodiment, even if the signal P3 corresponding to the temperature lower than the temperature T1 is input to the overheat protection circuit 74 in the temperature decreasing process, the overheat protection circuit 74 continues to output the “Low” level signal.
[0082]
Therefore, in the present embodiment, the thermistor also when the signal P1 becomes “Low” level in the state where the temperature in the vicinity of the three-phase inverter 62 is lower than T1 (between time S5 and S6 in FIG. 4). The energization to 72 and the overheat protection circuit 74 is continued. For this reason, even in such a state, the signal P3 is output from the thermistor 72 and the signal P4 is output from the overheat protection circuit 74.
[0083]
Next, from this state, the temperature in the vicinity of the three-phase inverter 62 further decreases to reach a temperature T2 that is sufficiently lower than the temperature T1, and when the signal P3 in this state is input to the overheat protection circuit 74, the overheat protection is performed. The circuit 74 switches the signal level of the signal P4 from the “Low” level to the “High” level.
[0084]
Therefore, when the signal P4 is inverted and input to the switch control circuit 76, the signal level of the signal P4 is “Low” in the switch control circuit 76, and in this state, the signal P5 input to the switch control circuit 76 If the level is “Low” level, the signal level of the signal P6 output from the switch control circuit 76 becomes “Low” level, and the energization between the power supply 54 and the main control power supply circuit 70 is cut off. In this state, the energization of the logic operation circuit 60, the thermistor 72, and the overheat protection circuit 74 is cut off, so that the output of the signals S3, S4 is stopped as shown after time S7 in FIG. The temperature detection by is stopped.
[0085]
Here, in the present embodiment, as described above, the threshold value (temperature) for switching the signal level of the signal P4 in the temperature decreasing process is different from the threshold value (temperature T1) for switching the signal level of the signal P4 in the temperature increasing process. T2) is sufficiently low. For this reason, even when the temperature near the three-phase inverter 62 is stabilized near the temperature T1 or when the temperature is finely moved up and down, the output of the signal P4 can be stabilized at the “Low” level.
[0086]
As described above, in the present embodiment, it is possible to effectively prevent the thermistor 72 from being destroyed or deteriorating due to the temperature rise in the vicinity of the three-phase inverter 62. Moreover, even though such an effect can be obtained, only one switch circuit 68 is required, the circuit configuration can be simplified, and the cost can be reduced.
[0087]
In the present embodiment, the switch control circuit 76 is made independent of the standby circuit 50, the logic operation circuit 60, and the overheat protection circuit 74. However, this is for the purpose of understanding the present embodiment and therefore the present invention. For the sake of simplicity, the switch control circuit 76 is intentionally made independent. Therefore, a structure in which the switch control circuit 76 or a function equivalent to the switch control circuit 76 is combined with other circuits such as the standby circuit 50, the logic operation circuit 60, and the overheat protection circuit 74 may be applied.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a composite diagram of a block diagram and a circuit diagram showing an outline of a configuration of a motor control device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a composite diagram of a block diagram and a circuit diagram showing an outline of a configuration of a three-phase inverter.
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the structure of an air conditioner motor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a time chart of each signal in the motor control device according to the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Motor control apparatus, 12 ... Brushless blower motor (motor for air conditioner), 16 ... Drive part, 22 ... Rotor (rotor), 24 ... Magnet (permanent magnet), 30U 30V, 30W ... coil, 50 ... standby circuit (standby means), 60 ... logic operation circuit (rectification control means), 64U, 64V, 64W, 66U, 66V, 66W ... MOSFET (switching) Element), 68 ... switch circuit (switch means), 72 ... thermistor (temperature detection means), 74 ... overheat protection circuit (temperature detection means, temperature detection control means), 76 ... switch control circuit (Temperature detection control means)

Claims (4)

複数相のコイルの各々と電源との間に介在した複数のスイッチング素子をＯＮ状態及びＯＦＦ状態にすることで所定のタイミングで整流した電流を前記複数相のコイルの各々に流し、これにより形成された回転磁界と永久磁石が形成する磁界との相互作用で生じる回転力により回転子を回転させるモータに適用されるモータ制御装置であって、
前記複数のスイッチング素子及び前記複数相のコイルの少なくとも何れか一方の近傍に設けられ、当該何れか一方の近傍の温度を検出すると共に、少なくとも所定値以上の温度を検出した際に温度検出信号を出力する温度検出手段と、
前記複数のスイッチング素子に接続され、入力された所定の制御信号に基づくタイミングで前記複数のスイッチング素子の各々をＯＮ状態及びＯＦＦ状態にすると共に、前記温度検出手段に接続されて所定値以上の温度に対応した前記温度検出信号が入力された際には前記制御信号に優先して前記複数のスイッチング素子の少なくとも何れか１つをＯＦＦ状態とし、前記コイルへの通電を停止させる整流制御手段と、
前記温度検出手段に接続されて前記温度検出手段による温度検出を制御する温度検出制御手段と、
を備え、所定値以上の温度を前記温度検出手段が検出することにより前記整流制御手段が前記コイルへの通電を停止した後に、前記温度検出制御手段が前記温度検出手段による前記温度の検出を継続させ、前記温度検出手段が検出する前記温度が前記所定値未満になるまで前記整流制御手段が前記コイルへの通電停止を継続させる、
ことを特徴とするモータ制御装置。 To flow a current rectified by a predetermined timing by a plurality of ON state and OFF state switching device interposed between each and power coils of a plurality of phases in each of the coils of the plurality of phases, thereby forming A motor control device applied to a motor that rotates a rotor by a rotational force generated by an interaction between a rotating magnetic field and a magnetic field formed by a permanent magnet,
Provided on at least one vicinity of the coil before Symbol plurality of switching elements and the plurality of phases, said detects the either the temperature of one near the temperature detection signal upon detecting at least a predetermined value or more temperature Temperature detecting means for outputting,
Wherein the plurality of connected to the switching element, while each of the plurality of switching elements to ON and OFF states at a timing based on the input a predetermined control signal, is connected to the temperature detecting means of a predetermined value or more when the temperature detection signal corresponding to the temperature is inputted to the OFF state at least one of said plurality of switching elements in preference to said control signal, the rectified for stopping the energization of the pre-Kiko Lee Le Control means;
A temperature detection control means for controlling the temperature detected by said temperature detecting means being connected to said temperature sensing hand stage,
And the temperature detection control means continues to detect the temperature by the temperature detection means after the rectification control means stops energizing the coil by detecting the temperature above a predetermined value. The rectification control means continues to stop energization of the coil until the temperature detected by the temperature detection means becomes less than the predetermined value.
The motor control apparatus characterized by the above-mentioned. 前記温度検出手段は、
第１温度と当該第１温度よりも低温の第２温度の２種類の閾値が設定され、
温度の上昇過程で前記第１温度に達したことを検出した場合に前記温度検出信号を出力し、
温度の下降過程で前記第２温度に達したことを検出した場合に前記温度検出信号の出力を停止する、
ことを特徴とする請求項１記載のモータ制御装置。The temperature detecting means includes
Two thresholds of the second temperature a temperature lower than the first temperature and the first temperature is set,
Outputting the temperature detection signal when it is detected that the first temperature has been reached in the course of temperature increase;
Stopping the output of the temperature detection signal when it is detected that the second temperature has been reached in the temperature decreasing process;
The motor control device according to claim 1. 外部からのモータ駆動信号の入力に伴い通電信号を出力すると共に、前記モータ駆動信号の入力停止若しくは前記モータ駆動信号とは信号レベルが異なるモータ停止信号の入力に伴い前記通電信号とは信号レベルが異なる通電停止信号を出力し、且つ、外部から入力された各種信号の信号レベル及び当該各種信号の入力停止に応じた制御信号を出力するスタンバイ手段と、
前記複数のスイッチング素子の各々に接続され、導通解除状態では前記複数のスイッチング素子の各々への通電を遮断し、少なくとも前記通電信号が直接或いは間接的に入力されることで導通状態となり前記複数のスイッチング素子の各々への通電を可能とすると共に前記スタンバイ手段との間に前記温度検出制御手段が介在した状態で設けられて前記温度検出制御手段に接続され、前記導通状態で前記温度検出手段による前記温度検出を可能とするスイッチ手段と、
を備え、更に、前記通電信号及び前記所定値以上の前記温度に対応した前記温度検出信号の少なくとも何れか一方が前記温度検出制御手段に入力されることで前記温度検出制御手段が前記スイッチ手段を導通状態にする、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のモータ制御装置。 An energization signal is output in response to an external motor drive signal input, and the signal level is different from the energization signal in response to an input stop of the motor drive signal or an input of a motor stop signal different from the motor drive signal. Standby means for outputting different energization stop signals and outputting control signals corresponding to signal levels of various signals input from the outside and input stops of the various signals;
Connected to each of the plurality of switching elements, and in a conduction release state, cuts off energization to each of the plurality of switching elements, and enters at least a conduction state when the energization signal is input directly or indirectly. Each of the switching elements can be energized and provided with the temperature detection control means interposed between the standby means and connected to the temperature detection control means. In the conductive state, the temperature detection means Switch means for enabling the temperature detection;
Further, at least one of the energization signal and the temperature detection signal corresponding to the temperature equal to or higher than the predetermined value is input to the temperature detection control means, so that the temperature detection control means turns the switch means on. Turn on,
The motor control device according to claim 1, wherein the motor control device is provided. ブロアに直接或いは間接的に連結され、所定のタイミングで整流した電流を複数相のコイルの各々に流すことで生じる回転磁界と永久磁石が形成する磁界との相互作用で生じる回転力により前記ブロアを回転させて車両室内への送風を行なう駆動部と、
外部からのモータ駆動信号の入力に伴い通電信号を出力すると共に、前記モータ駆動信号の入力停止若しくは前記モータ駆動信号とは信号レベルが異なるモータ停止信号の入力に伴い前記通電信号とは信号レベルが異なる通電停止信号を出力し、且つ、外部から入力された各種信号の信号レベル及び当該各種信号の入力停止に応じた制御信号を出力するスタンバイ手段と、
前記複数相のコイルの各々と電源との間に介在し、各々をＯＮ状態及びＯＦＦ状態にすることで前記整流のタイミングを設定する複数のスイッチング素子と、
前記複数のスイッチング素子の各々に接続され、導通解除状態では前記複数のスイッチング素子の各々への通電を遮断すると共に、少なくとも前記通電信号が直接或いは間接的に入力されることで導通状態となり前記複数のスイッチング素子の各々への通電を可能とするスイッチ手段と、
前記複数のスイッチング素子及び前記複数相のコイルの少なくとも何れか一方の近傍に設けられ、当該何れか一方の近傍の温度を検出すると共に、少なくとも所定値以上の温度を検出した際に温度検出信号を出力する温度検出手段と、
前記複数のスイッチング素子及び前記スタンバイ手段に接続され、前記制御信号に基づくタイミングで前記複数のスイッチング素子の各々をＯＮ状態及びＯＦＦ状態にすると共に、前記温度検出手段に接続され、所定値以上の温度に対応した前記温度検出信号に基づき前記制御信号に優先して前記複数のスイッチング素子の少なくとも何れか１つをＯＦＦ状態とし、前記複数のコイルの各々への通電を停止させる整流制御手段と、
前記温度検出手段及び前記スタンバイ手段に接続され、前記所定値以上の温度に対応した前記温度検出信号が入力されてから後、前記温度検出手段による前記温度の検出を継続させると共に、当該温度検出の継続状態で前記所定値未満の温度に対応した前記温度検出信号の入力に伴い前記温度検出手段による前記温度の検出を停止させる温度検出制御手段と、
を備える空調装置用モータ。Directly or indirectly connected to the blower, the blower is driven by the rotational force generated by the interaction between the rotating magnetic field generated by flowing a current rectified at a predetermined timing through each of the coils of the plurality of phases and the magnetic field formed by the permanent magnet. A drive unit that rotates and blows air into the vehicle interior;
An energization signal is output in response to an external motor drive signal input, and the signal level is different from the energization signal in response to an input stop of the motor drive signal or an input of a motor stop signal different from the motor drive signal. Standby means for outputting different energization stop signals and outputting control signals corresponding to signal levels of various signals input from the outside and input stops of the various signals;
A plurality of switching elements that are interposed between each of the coils of the plurality of phases and the power source and set the timing of the rectification by turning each of the coils into an ON state and an OFF state;
Connected to each of the plurality of switching elements, and in a conduction release state, cuts off the energization to each of the plurality of switching elements, and at least the energization signal is input directly or indirectly to become a conduction state. Switch means for enabling energization of each of the switching elements;
Provided in the vicinity of at least one of the plurality of switching elements and the coils of the plurality of phases, and detects a temperature in the vicinity of any one of the plurality of switching elements and outputs a temperature detection signal when detecting a temperature at least a predetermined value or more. Temperature detection means for outputting;
The plurality of switching elements and the standby means are connected, and each of the plurality of switching elements is turned on and off at a timing based on the control signal, and is connected to the temperature detection means and has a temperature equal to or higher than a predetermined value. A rectification control means for turning off at least one of the plurality of switching elements in preference to the control signal based on the temperature detection signal corresponding to and stopping energization of each of the plurality of coils;
The temperature detection means and the standby means are connected, and after the temperature detection signal corresponding to the temperature equal to or higher than the predetermined value is input, the temperature detection means continues to detect the temperature, and the temperature detection a temperature detection control means for stopping the detection of the temperature by the temperature detecting means with the input of the temperature detection signal corresponding to the temperature lower than the predetermined value in continuation state,
A motor for an air conditioner.
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