JP7043339B2 - Temperature measuring device and temperature measuring method - Google Patents

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Description

本発明は、温度測定装置及び温度測定方法に関する。 The present invention relates to a temperature measuring device and a temperature measuring method.

従来、自動車等の車両では、外気や車室内の環境温度、エンジンや電子部品等の部品温度を測定し、測温結果に応じて必要な制御が行われている。ところが、車両では、環境変化が大きいことから、様々なノイズの影響により、測温結果が大きくばらつくおそれがある。そこで、例えば、複数の温度素子により車室内温度を測定し、測定値の1つが大きく変化してもそれを無視することでノイズの影響を抑制する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in a vehicle such as an automobile, the outside air, the environmental temperature in the vehicle interior, and the temperature of parts such as an engine and electronic parts are measured, and necessary control is performed according to the temperature measurement result. However, in a vehicle, since the environmental change is large, the temperature measurement result may vary greatly due to the influence of various noises. Therefore, for example, a technique has been proposed in which the temperature inside a vehicle is measured by a plurality of temperature elements, and even if one of the measured values changes significantly, it is ignored to suppress the influence of noise (for example, Patent Document 1). reference).

近年、電気自動車等の駆動部には半導体部品が使用されている。半導体部品は、一般的に過電流等により発熱して故障するおそれがある。そのため、例えば、半導体部品の温度を常時監視し、閾値温度を超えた場合に通電を遮断するものがある。 In recent years, semiconductor parts have been used in drive units of electric vehicles and the like. Semiconductor parts generally generate heat due to overcurrent or the like and may fail. Therefore, for example, there is a device that constantly monitors the temperature of a semiconductor component and shuts off the energization when the threshold temperature is exceeded.

特開2006-113025号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-11302

ところで、上記従来技術では、1つの半導体部品に複数の温度センサが必要となり、複数の温度センサに応じて複数のA/Dコンバータを用意しなければならない場合があることから、コストやサイズの点で改善の余地がある。 By the way, in the above-mentioned prior art, a plurality of temperature sensors are required for one semiconductor component, and a plurality of A / D converters may have to be prepared according to a plurality of temperature sensors. Therefore, in terms of cost and size. There is room for improvement.

本発明は、上記課題に鑑みて成されたものであり、被測定物の温度を低コストで精度良く測定することができる温度測定装置及び温度測定方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a temperature measuring device and a temperature measuring method capable of accurately measuring the temperature of an object to be measured at low cost.

上記目的を達成するために、本発明に係る温度測定装置は、被測定物の被測定物温度を測定する温度測定手段と、測定された前記被測定物温度を所定時間ごとに取得する取得手段と、取得された今回の前記被測定物温度と前回の前記被測定物温度との差分の絶対値が閾値以下か否かを判定する判定手段と、前記判定手段による判定結果に基づいて前記差分の絶対値が前記閾値以下となる場合には、今回の前記被測定物温度を出力する出力手段と、今回の前記被測定物温度を前回の前記被測定物温度として保持する保持手段と、を備え、前記閾値は、前記所定時間における前記被測定物の少なくとも発熱量、熱抵抗、及び熱容量に基づいて算出される前記被測定物の温度変化の最大値であることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the temperature measuring device according to the present invention includes a temperature measuring means for measuring the temperature of the object to be measured and an acquisition means for acquiring the measured temperature of the object to be measured at predetermined time intervals. And the determination means for determining whether or not the absolute value of the difference between the acquired current temperature of the object to be measured and the previous temperature of the object to be measured is equal to or less than the threshold value, and the difference based on the determination result by the determination means. When the absolute value of is equal to or less than the threshold value, the output means for outputting the temperature of the object to be measured this time and the holding means for holding the temperature of the object to be measured this time as the temperature of the object to be measured last time. The threshold value is characterized by being the maximum value of the temperature change of the measured object calculated based on at least the calorific value, the thermal resistance, and the heat capacity of the measured object in the predetermined time.

上記温度測定装置において、前記閾値は、前記被測定物の前記発熱量をP、前記熱抵抗をR、前記熱容量をC、及び前記所定時間をtsとすると、R*P*{1-exp(-ts/(C*R))}であるものとする。 In the temperature measuring device, the threshold value is R * P * {1-exp (1), where P is the calorific value of the object to be measured, R is the thermal resistance, C is the heat capacity, and ts is the predetermined time. -Ts / (C * R))}.

上記温度測定装置において、前記被測定物は、車両に搭載され、通電することで駆動する半導体部品であり、前記温度測定装置は、さらに、前記被測定物が通電状態にある場合の通電電流を測定する電流測定手段と、前記通電電流が前記被測定物の許容通電電流の範囲外にあり、かつ前記被測定物温度が前記被測定物の許容温度を超える場合、前記被測定物の通電を遮断する電流遮断手段と、を備え、前記閾値は、前記所定時間における前記被測定物の少なくとも前記熱抵抗、前記熱容量、電気抵抗、及び前記通電電流に基づいて算出される前記被測定物の温度変化の最大値であるものとする。 In the temperature measuring device, the object to be measured is a semiconductor component mounted on a vehicle and driven by energization, and the temperature measuring device further measures an energizing current when the object to be measured is in an energized state. When the current measuring means to be measured and the energization current are outside the allowable energization current range of the object to be measured and the temperature of the object to be measured exceeds the permissible temperature of the object to be measured, the energization of the object to be measured is energized. A current interrupting means for interrupting is provided, and the threshold value is the temperature of the object to be measured, which is calculated based on at least the thermal resistance, the heat capacity, the electric resistance, and the energization current of the object to be measured in the predetermined time. It shall be the maximum value of change.

上記温度測定装置において、前記閾値は、前記被測定物の前記熱抵抗をR、前記熱容量をC、前記電気抵抗をR、前記通電電流をI、及び前記所定時間をtsとすると、R*I*R*{1-exp(-ts/(C*R))}であるものとする。 In the temperature measuring device, the threshold value is R *, where R is the thermal resistance of the object to be measured, C is the heat capacity, RL is the electrical resistance, I is the energizing current, and ts is the predetermined time. I 2 * RL * {1-exp (-ts / (C * R))}.

上記目的を達成するために、本発明に係る温度測定方法は、被測定物の被測定物温度を測定する温度測定工程と、測定された前記被測定物温度を所定時間ごとに取得する取得工程と、取得された今回の前記被測定物温度と前回の前記被測定物温度との差分の絶対値が閾値以下か否かを判定する判定工程と、前記判定工程による判定結果に基づいて前記差分の絶対値が前記閾値以下となる場合には、今回の前記被測定物温度を出力する出力工程と、今回の前記被測定物温度を前回の前記被測定物温度として保持手段に保持する保持工程と、を備え、前記閾値は、前記所定時間における前記被測定物の少なくとも発熱量、熱抵抗、及び熱容量に基づいて算出される前記被測定物の温度変化の最大値であることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the temperature measuring method according to the present invention includes a temperature measuring step of measuring the temperature of the object to be measured and an acquisition step of acquiring the measured temperature of the object to be measured at predetermined time intervals. And the determination step of determining whether or not the absolute value of the difference between the acquired current temperature of the object to be measured and the previous temperature of the object to be measured is equal to or less than the threshold value, and the difference based on the determination result by the determination step. When the absolute value of is equal to or less than the threshold value, the output step of outputting the temperature of the object to be measured this time and the holding step of holding the temperature of the object to be measured this time as the temperature of the object to be measured last time in the holding means. The threshold value is the maximum value of the temperature change of the measured object calculated based on at least the calorific value, the thermal resistance, and the heat capacity of the measured object in the predetermined time. ..

本発明に係る温度測定装置及び温度測定方法によれば、被測定物の温度を低コストで精度良く測定することができるという効果を奏する。 According to the temperature measuring device and the temperature measuring method according to the present invention, there is an effect that the temperature of the object to be measured can be measured accurately at low cost.

図1は、第1実施形態に係る温度測定装置の概略構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a temperature measuring device according to a first embodiment. 図2は、第1実施形態に係る温度測定装置にて実行される温度測定処理の一例を示すフローチャート図である。FIG. 2 is a flowchart showing an example of a temperature measurement process executed by the temperature measuring device according to the first embodiment. 図3は、第1実施形態に係る被測定物の発熱温度特性の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of heat generation temperature characteristics of the object to be measured according to the first embodiment. 図4は、第1実施形態に係る被測定物の放熱温度特性の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of heat dissipation temperature characteristics of the object to be measured according to the first embodiment. 図5は、第1実施形態に係る被測定物の発熱温度の最大値の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of the maximum value of the heat generation temperature of the object to be measured according to the first embodiment. 図6は、第1実施形態に係る被測定物の放熱温度の最大値の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of the maximum value of the heat dissipation temperature of the object to be measured according to the first embodiment. 図7は、第2実施形態に係る温度測定装置の概略構成を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing a schematic configuration of the temperature measuring device according to the second embodiment. 図8は、第2実施形態に係る温度測定装置にて実行される温度測定処理の一例を示すフローチャート図である。FIG. 8 is a flowchart showing an example of the temperature measurement process executed by the temperature measuring device according to the second embodiment. 図9は、第1及び第2実施形態におけるCPUの信号取り込みタイミングの一例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of the signal acquisition timing of the CPU in the first and second embodiments.

以下に、本発明に係る温度測定装置及び温度測定方法の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、本実施形態により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。また、下記実施形態における構成要素は、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。 Hereinafter, embodiments of the temperature measuring device and the temperature measuring method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the present embodiment. Further, the components in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art or those that are substantially the same. In addition, the components in the following embodiments can be omitted, replaced, or modified in various ways without departing from the gist of the invention.

[第1実施形態]
本発明の第1実施形態に係る温度測定装置1は、例えば、自動車等の車両に搭載される。温度測定装置1は、被測定物3の温度(以下、「被測定物温度」とも呼ぶ)を測定し、測定した被測定物温度に対応する温度データを外部に出力するものである。ここで被測定物3は、測温対象物であり、例えば外気や室内気等、エンジン部品や電子部品等が含まれる。温度測定装置1は、例えば、車両に搭載されたECU(Electronic Control Unit;電子制御ユニット)に接続され、当該ECUに温度データを出力する。温度測定装置1は、図1に示すように、温度センサ11と、I/F回路13と、アナログフィルタ15と、A/Dコンバータ17と、CPU19とを含んで構成される。
[First Embodiment]
The temperature measuring device 1 according to the first embodiment of the present invention is mounted on a vehicle such as an automobile, for example. The temperature measuring device 1 measures the temperature of the object to be measured 3 (hereinafter, also referred to as “the temperature of the object to be measured”), and outputs temperature data corresponding to the measured temperature of the object to be measured to the outside. Here, the object 3 to be measured is a temperature measurement object, and includes, for example, outside air, indoor air, engine parts, electronic parts, and the like. The temperature measuring device 1 is connected to, for example, an ECU (Electronic Control Unit) mounted on a vehicle, and outputs temperature data to the ECU. As shown in FIG. 1, the temperature measuring device 1 includes a temperature sensor 11, an I / F circuit 13, an analog filter 15, an A / D converter 17, and a CPU 19.

温度センサ11は、温度測定手段の一例であり、被測定物3に接触してまたは被測定物3の近傍に配置され、被測定物3の温度を測定するものである。温度センサ11は、接触式と非接触式とに大別されるが、いずれであってもよい。温度センサ11が接触式の場合、被測定物3に接触して配置される。接触式の温度センサとしては、例えば、熱電対、サーミスタ等がある。温度センサ11が非接触式の場合、被測定物3の近傍に配置される。非接触式の温度センサは、被測定物3から放射される赤外線を測定し、その赤外線量から温度を測定するものがある。温度センサ11は、I/F回路13に電気的に接続され、被測定物温度に応じた温度信号を出力する。この温度信号は、例えば電圧値であってもよい。 The temperature sensor 11 is an example of a temperature measuring means, and is placed in contact with or in the vicinity of the measured object 3 to measure the temperature of the measured object 3. The temperature sensor 11 is roughly classified into a contact type and a non-contact type, but any of them may be used. When the temperature sensor 11 is a contact type, it is arranged in contact with the object to be measured 3. Examples of the contact type temperature sensor include a thermocouple, a thermistor, and the like. When the temperature sensor 11 is a non-contact type, it is arranged in the vicinity of the object to be measured 3. Some non-contact temperature sensors measure infrared rays emitted from the object 3 to be measured and measure the temperature from the amount of infrared rays. The temperature sensor 11 is electrically connected to the I / F circuit 13 and outputs a temperature signal corresponding to the temperature of the object to be measured. This temperature signal may be, for example, a voltage value.

I/F回路13は、温度センサ11から温度信号を入力し、当該温度信号をCPU19が読み取り可能な形式に変換するインターフェース回路である。I/F回路13は、アナログフィルタ15に電気的に接続され、変換された温度信号をアナログフィルタ15に出力する。 The I / F circuit 13 is an interface circuit that inputs a temperature signal from the temperature sensor 11 and converts the temperature signal into a format that can be read by the CPU 19. The I / F circuit 13 is electrically connected to the analog filter 15 and outputs the converted temperature signal to the analog filter 15.

アナログフィルタ15は、I/F回路13から温度信号を入力し、当該温度信号に含まれるノイズの影響を低減させるためのフィルタ回路である。アナログフィルタ15は、例えば、温度信号において、不要な周波数成分を除去するものである。アナログフィルタ15は、A/Dコンバータ17に電気的に接続され、不要な周波数成分が除去された温度信号をA/Dコンバータ17に出力する。 The analog filter 15 is a filter circuit for inputting a temperature signal from the I / F circuit 13 and reducing the influence of noise contained in the temperature signal. The analog filter 15 removes unnecessary frequency components in, for example, a temperature signal. The analog filter 15 is electrically connected to the A / D converter 17, and outputs a temperature signal from which unnecessary frequency components have been removed to the A / D converter 17.

A/Dコンバータ17は、アナログフィルタ15から温度信号を入力し、当該温度信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する変換回路である。A/Dコンバータ17は、CPU19に電気的に接続され、温度信号をCPU19が読み取り可能な温度データに変換して出力する。なお、本実施形態のA/Dコンバータ17は、CPU19と別体で構成されるが、CPU19と一体的に構成されていてもよい。 The A / D converter 17 is a conversion circuit that inputs a temperature signal from the analog filter 15 and converts the temperature signal from an analog signal to a digital signal. The A / D converter 17 is electrically connected to the CPU 19, converts a temperature signal into temperature data readable by the CPU 19, and outputs the temperature signal. Although the A / D converter 17 of the present embodiment is configured separately from the CPU 19, it may be integrally configured with the CPU 19.

CPU19は、A/Dコンバータ17から入力された温度データに基づいて所定の処理を行う制御部である。CPU19は、例えば、MPU(Micro Processing Unit)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)等の中央演算処理装置、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)及びインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路を含んで構成される。 The CPU 19 is a control unit that performs predetermined processing based on the temperature data input from the A / D converter 17. The CPU 19 is, for example, a central processing unit such as an MPU (Micro Processing Unit), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field Programmable Gate Array), a ROM (ReadOnMemory) Including electronic circuits mainly composed of well-known microcomputers.

CPU19は、測定された被測定物3の被測定物温度に対応する温度データを所定時間(以下、「サンプリング周期時間」とも呼ぶ)ごとに取得する取得手段としての機能を有する。具体的には、CPU19は、図9に示すように、A/Dコンバータ17から入力された温度データの中から、サンプリング周期時間をts[sec]とするサンプリング周期ごとに温度データを取得する。 The CPU 19 has a function as an acquisition means for acquiring temperature data corresponding to the measured object temperature of the object 3 to be measured every predetermined time (hereinafter, also referred to as “sampling cycle time”). Specifically, as shown in FIG. 9, the CPU 19 acquires temperature data from the temperature data input from the A / D converter 17 for each sampling cycle in which the sampling cycle time is ts [sec].

CPU19は、取得された今回の温度データTnowと前回の温度データTbeforeとの差分ΔTの絶対値が閾値ΔTmax以下か否かを判定する判定手段としての機能を有する。CPU19は、例えば、2つのデータアドレスに対して、一方に今回の温度データTnowを格納し、他方に前回の温度データTbeforeを格納し、温度データTnowと温度データTbeforeとの差分ΔTの絶対値を演算する。CPU19は、差分ΔTの絶対値と、予めROM等に保持された閾値ΔTmaxとを比較して、差分ΔTの絶対値が閾値ΔTmax以下か否かを判定する。 The CPU 19 has a function as a determination means for determining whether or not the absolute value of the difference ΔT between the acquired current temperature data Now and the previous temperature data Tbefore is equal to or less than the threshold value ΔTmax. For example, the CPU 19 stores the current temperature data Tnow on one side and the previous temperature data Tbefore on the other side for two data addresses, and sets the absolute value of the difference ΔT between the temperature data Tnow and the temperature data Tbefore. Calculate. The CPU 19 compares the absolute value of the difference ΔT with the threshold value ΔTmax previously held in the ROM or the like, and determines whether or not the absolute value of the difference ΔT is equal to or less than the threshold value ΔTmax.

CPU19は、上述した判定手段としての機能による判定結果に基づいて差分ΔTの絶対値が閾値ΔTmax以下となる場合には、今回の温度データTnowを出力する出力手段としての機能を有する。具体的には、CPU19は、差分ΔTの絶対値が閾値ΔTmax以下となる場合、温度データTnowを外部機器、例えばECU等に向けて出力する。また、CPU19は、今回の温度データTnowを前回の温度データTbeforeとして保持する保持手段としての機能を有する。具体的には、CPU19は、温度データTbeforeが格納されているデータアドレスの値を、温度データTnowに置き換える。 The CPU 19 has a function as an output means for outputting the current temperature data Now when the absolute value of the difference ΔT is equal to or less than the threshold value ΔTmax based on the determination result by the above-mentioned function as the determination means. Specifically, when the absolute value of the difference ΔT is equal to or less than the threshold value ΔTmax, the CPU 19 outputs the temperature data Tnow to an external device, for example, an ECU or the like. Further, the CPU 19 has a function as a holding means for holding the current temperature data Tnow as the previous temperature data Tbefore. Specifically, the CPU 19 replaces the value of the data address in which the temperature data Tbefore is stored with the temperature data Tnow.

本実施形態の閾値ΔTmaxは、サンプリング周期時間における被測定物3の発熱量、熱抵抗、及び熱容量に基づいて算出される被測定物3の温度変化の最大値である。具体的には、閾値ΔTmaxは、被測定物3の発熱量をP[W]、熱抵抗をR[℃/W]、熱容量をC[J/℃]、及びサンプリング周期時間をts[sec]とすると、下記の式(1)で表される。
ΔTmax=R*P*{1-exp(-ts/(C*R))} ・・・(1)
The threshold value ΔTmax of the present embodiment is the maximum value of the temperature change of the measured object 3 calculated based on the calorific value, the thermal resistance, and the heat capacity of the measured object 3 in the sampling cycle time. Specifically, the threshold value ΔTmax is P [W] for the calorific value of the object 3 to be measured, R [° C / W] for the thermal resistance, C [J / ° C] for the heat capacity, and ts [sec] for the sampling cycle time. Then, it is expressed by the following equation (1).
ΔTmax = R * P * {1-exp (-ts / (C * R))} ... (1)

被測定物3は、図3~図6に示すように、発熱量P、熱抵抗R、及び熱容量Cに基づく熱特性を有する。図3及び図5に示す熱特性は、被測定物3が発熱した場合の発熱特性であり、被測定物3が雰囲気温度Ta[℃]から上限温度(Ta+R*P)[℃]まで上昇した場合の一例である。図示の発熱特性は、下記の式(2)で表される。
T=Ta+R*P*{1-exp(-t/(C*R))} ・・・(2)
ここで、被測定物3の発熱開始時から時間tc[sec]経過後の温度変化ΔT(tc)は下記の式(3)で表される。
ΔT(tc)=R*P*{1-exp(-tc/(C*R))}・・・(3)
したがって、発熱開始時から被測定物3のサンプリング周期ごとの温度変化の最大値は上記の式(1)で表すことができる。
図4及び図6に示す熱特性は、被測定物3から熱が放出した場合の放熱特性であり、被測定物3が上限温度(Ta+R*P)[℃]から雰囲気温度Ta[℃]まで下降した場合の一例である。図示の放熱特性は、下記の式(4)で表される。
T=Ta+R*P*exp(-t/(C*R)) ・・・(4)
ここで、被測定物3の放熱開始時から時間tc経過後の温度変化ΔT(tc)は下記の式(5)で表される。
ΔT(tc)=R*P*{1-exp(-tc/(C*R))}・・・(5)
したがって、上限温度から放熱後の被測定物3のサンプリング周期ごとの温度変化の最大値は上記の式(1)で表すことができる。
As shown in FIGS. 3 to 6, the object 3 to be measured has thermal characteristics based on a calorific value P, a thermal resistance R, and a heat capacity C. The thermal characteristics shown in FIGS. 3 and 5 are heat generation characteristics when the object to be measured 3 generates heat, and the temperature of the object to be measured 3 rises from the ambient temperature Ta [° C.] to the upper limit temperature (Ta + R * P) [° C.]. This is an example of the case. The heat generation characteristics shown are represented by the following formula (2).
T = Ta + R * P * {1-exp (-t / (C * R))} ... (2)
Here, the temperature change ΔT (ct) after the lapse of time ct [sec] from the start of heat generation of the object 3 to be measured is expressed by the following equation (3).
ΔT (tc) = R * P * {1-exp (-tc / (C * R))} ... (3)
Therefore, the maximum value of the temperature change for each sampling cycle of the object 3 to be measured from the start of heat generation can be expressed by the above equation (1).
The thermal characteristics shown in FIGS. 4 and 6 are heat dissipation characteristics when heat is released from the object 3 to be measured, and the temperature of the object 3 to be measured is from the upper limit temperature (Ta + R * P) [° C] to the ambient temperature Ta [° C]. This is an example of a descent. The illustrated heat dissipation characteristics are represented by the following equation (4).
T = Ta + R * P * exp (-t / (C * R)) ... (4)
Here, the temperature change ΔT (tc) after the lapse of time ct from the start of heat dissipation of the object 3 to be measured is expressed by the following equation (5).
ΔT (tc) = R * P * {1-exp (-tc / (C * R))} ... (5)
Therefore, the maximum value of the temperature change for each sampling cycle of the object 3 to be measured after heat dissipation from the upper limit temperature can be expressed by the above equation (1).

次に、温度測定装置1における温度測定動作について図2を参照して説明する。 Next, the temperature measurement operation in the temperature measuring device 1 will be described with reference to FIG.

まず、ステップS1では、被測定物3の温度測定が行われる。ステップS1では、例えば、車両の始動(例えばイグニッションスイッチON)後に温度センサ11による被測定物3の測温動作が繰り返される。 First, in step S1, the temperature of the object to be measured 3 is measured. In step S1, for example, after the vehicle is started (for example, the ignition switch is turned on), the temperature measurement operation of the object 3 to be measured by the temperature sensor 11 is repeated.

次に、ステップS2では、CPU19は、被測定物3の温度データをサンプリング周期ごとに取得する。 Next, in step S2, the CPU 19 acquires the temperature data of the object to be measured 3 for each sampling cycle.

次に、ステップS3では、CPU19は、ステップS2で取得した温度データのうち、初期の温度データTi(i=0)を前回の温度データTbeforeに代入する。 Next, in step S3, the CPU 19 substitutes the initial temperature data Ti (i = 0) among the temperature data acquired in step S2 into the previous temperature data Tbefore.

次に、ステップS4では、CPU19は、今回の温度データTi(i=i+1)を今回の温度データTnowに代入する。 Next, in step S4, the CPU 19 substitutes the current temperature data Ti (i = i + 1) into the current temperature data Tnow.

次に、ステップS5では、CPU19は、今回の温度データTnowと前回の温度データTbeforeとの差分ΔTの絶対値と閾値ΔTmaxとを比較し、差分ΔTの絶対値が閾値ΔTmax以下か否かを判定する。この判定の結果、差分ΔTの絶対値が閾値ΔTmax以下となる場合には、ステップS6に移行する。一方、差分ΔTの絶対値が閾値ΔTmaxを超える場合には、ステップS9に移行する。 Next, in step S5, the CPU 19 compares the absolute value of the difference ΔT between the current temperature data Now and the previous temperature data Tbefore with the threshold value ΔTmax, and determines whether or not the absolute value of the difference ΔT is equal to or less than the threshold value ΔTmax. do. As a result of this determination, if the absolute value of the difference ΔT is equal to or less than the threshold value ΔTmax, the process proceeds to step S6. On the other hand, when the absolute value of the difference ΔT exceeds the threshold value ΔTmax, the process proceeds to step S9.

次に、ステップS6では、CPU19は、今回の温度データTnowを出力する。 Next, in step S6, the CPU 19 outputs the current temperature data Now.

次に、ステップS7では、CPU19は、今回の温度データTnowを前回の温度データTbeforeに代入する。 Next, in step S7, the CPU 19 substitutes the current temperature data Now into the previous temperature data Tbefore.

次に、ステップS8では、CPU19は、測定が終了したか否かを判定する。例えば、CPU19は、車両が停止(例えばイグニッションスイッチOFF)したか否かを判定して、停止していない場合にはステップS4以降のステップを実行する一方、停止していない場合には本処理を終了する。 Next, in step S8, the CPU 19 determines whether or not the measurement is completed. For example, the CPU 19 determines whether or not the vehicle has stopped (for example, the ignition switch is turned off), executes the steps after step S4 if the vehicle has not stopped, and performs this process if the vehicle has not stopped. finish.

ステップS9では、CPU19は、今回の温度データTnowを破棄して、ステップS8へ移行する。例えば、ステップS9では、CPU19は、今回の温度データTnowが格納されているデータアドレスの値を削除する。 In step S9, the CPU 19 discards the current temperature data Now and proceeds to step S8. For example, in step S9, the CPU 19 deletes the value of the data address in which the current temperature data Now is stored.

以上説明した温度測定装置1は、CPU19が、温度センサ11により測定された被測定物温度をサンプリング周期ごとに取得し、被測定物温度(Tnow)と被測定物温度(Tbefore)との差分の絶対値が閾値ΔTmax以下となる場合、今回の被測定物温度を出力し、今回の被測定物温度を前回の被測定物温度として保持する。閾値ΔTmaxは、サンプリング周期時間tsにおける被測定物3の少なくとも発熱量P、熱抵抗R、及び熱容量Cに基づいて算出される被測定物3の温度変化の最大値である。上記構成により、一定の周期で測定された被測定物温度がノイズの影響により閾値ΔTmaxを超えて変化した場合、変化した被測定物温度を使用せず、閾値ΔTmax以下の被測定物温度のみを使用することができる。この結果、温度測定時にノイズの影響があっても精度良く測定することができる。また、ノイズの影響を低減させるための各種機能部品を追加する必要がないので、低コストで温度の測定精度を向上させることができる。従来の温度測定装置がノイズの影響を受けた場合、例えば温度センサから出力される温度信号そのものやI/F回路から出力されるアナログ信号が変化してしまう。この変化をノイズフィルタで除去できないときは、図9に示すグラフの右側の波形のように変化が大きい信号がCPU19に入力されてしまう。CPU19において移動平均処理等により平滑化を図ったとしても、ノイズにより変化した信号から当該ノイズを除去することは困難である。そこで、今回と前回の被測定物温度の差分の絶対値が閾値ΔTmaxを超えた場合には、ノイズにより大きく温度変化したと判断して、今回の被測定物温度を破棄すれば、温度測定の精度を向上させることができる。 In the temperature measuring device 1 described above, the CPU 19 acquires the temperature of the object to be measured measured by the temperature sensor 11 for each sampling cycle, and the difference between the temperature of the object to be measured (Tnow) and the temperature of the object to be measured (Tbefore). When the absolute value is equal to or less than the threshold value ΔTmax, the temperature of the object to be measured this time is output, and the temperature of the object to be measured this time is held as the temperature of the object to be measured last time. The threshold value ΔTmax is the maximum value of the temperature change of the measured object 3 calculated based on at least the calorific value P, the thermal resistance R, and the heat capacity C of the measured object 3 in the sampling cycle time ts. According to the above configuration, when the temperature of the object to be measured that is measured in a certain cycle changes beyond the threshold value ΔTmax due to the influence of noise, the changed object temperature to be measured is not used and only the temperature of the object to be measured that is equal to or less than the threshold value ΔTmax is used. Can be used. As a result, even if there is an influence of noise at the time of temperature measurement, it is possible to measure with high accuracy. Further, since it is not necessary to add various functional parts for reducing the influence of noise, the temperature measurement accuracy can be improved at low cost. When the conventional temperature measuring device is affected by noise, for example, the temperature signal itself output from the temperature sensor or the analog signal output from the I / F circuit changes. If this change cannot be removed by the noise filter, a signal with a large change like the waveform on the right side of the graph shown in FIG. 9 is input to the CPU 19. Even if smoothing is attempted by moving average processing or the like in the CPU 19, it is difficult to remove the noise from the signal changed by the noise. Therefore, if the absolute value of the difference between the temperature of the object to be measured this time and the temperature of the object to be measured last time exceeds the threshold value ΔTmax, it is judged that the temperature has changed significantly due to noise, and the temperature of the object to be measured this time is discarded. The accuracy can be improved.

また、温度測定装置1の温度測定方法は、温度センサ11により測定された被測定物温度をサンプリング周期ごとに取得する工程、被測定物温度(Tnow)と被測定物温度(Tbefore)との差分の絶対値が閾値ΔTmax以下となる場合、今回の被測定物温度を出力する工程、及び、今回の被測定物温度を前回の被測定物温度として保持する工程が含まれる。閾値ΔTmaxは、サンプリング周期時間tsにおける被測定物3の少なくとも発熱量P、熱抵抗R、及び熱容量Cに基づいて算出される被測定物3の温度変化の最大値である。これにより、上記温度測定装置1と同様の効果を得ることができる。 Further, the temperature measuring method of the temperature measuring device 1 is a step of acquiring the temperature of the object to be measured measured by the temperature sensor 11 for each sampling cycle, and the difference between the temperature of the object to be measured (Tnow) and the temperature of the object to be measured (Tbefore). When the absolute value of is equal to or less than the threshold value ΔTmax, a step of outputting the temperature of the object to be measured this time and a step of holding the temperature of the object to be measured this time as the temperature of the object to be measured last time are included. The threshold value ΔTmax is the maximum value of the temperature change of the measured object 3 calculated based on at least the calorific value P, the thermal resistance R, and the heat capacity C of the measured object 3 in the sampling cycle time ts. As a result, the same effect as that of the temperature measuring device 1 can be obtained.

また、温度測定装置1は、閾値ΔTmaxが、被測定物3の発熱量をP、熱抵抗をR、熱容量をC、及びサンプリング周期時間をtsとすると、上記の式(1)となる。これにより、閾値ΔTmaxを、サンプリング周期時間tsにおける被測定物3の少なくとも発熱量P、熱抵抗R、及び熱容量Cに基づいて算出することができる。 Further, the temperature measuring device 1 has the above equation (1) when the threshold value ΔTmax is P for the calorific value of the object 3 to be measured, R for the thermal resistance, C for the heat capacity, and ts for the sampling cycle time. Thereby, the threshold value ΔTmax can be calculated based on at least the calorific value P, the thermal resistance R, and the heat capacity C of the object 3 to be measured at the sampling cycle time ts.

[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態に係る温度測定装置1Aについて図7及び図8を参照して説明する。温度測定装置1Aは、その構成が、上記温度測定装置1に対して、被測定物3Aの通電電流Iを測定する電流測定回路が追加されている点で異なる。本実施形態の被測定物3Aは、例えば、車両に搭載され、通電することで駆動する半導体部品(例えば半導体スイッチ等)で構成される。なお、以下では、上述した第1実施形態と同様の構成要素には共通の符号を付すとともに、共通する構成、作用、効果については、重複した説明はできるだけ省略する。
[Second Embodiment]
Next, the temperature measuring device 1A according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 and 8. The temperature measuring device 1A differs from the temperature measuring device 1 in that a current measuring circuit for measuring the energization current I of the object to be measured 3A is added to the temperature measuring device 1. The object to be measured 3A of the present embodiment is composed of, for example, a semiconductor component (for example, a semiconductor switch or the like) mounted on a vehicle and driven by energization. In the following, the same components as those in the first embodiment described above will be designated by a common reference numeral, and the common configurations, actions, and effects will be omitted as much as possible.

温度測定装置1Aは、上述した温度測定装置1の構成に加えて、電流センサ21と、I/F回路13Aと、アナログフィルタ15Aと、A/Dコンバータ17Aと、CPU19Aとを含んで構成される。電流センサ21、I/F回路13A、アナログフィルタ15A、及びA/Dコンバータ17Aは、電流測定回路を構成する。 The temperature measuring device 1A includes a current sensor 21, an I / F circuit 13A, an analog filter 15A, an A / D converter 17A, and a CPU 19A, in addition to the configuration of the temperature measuring device 1 described above. .. The current sensor 21, the I / F circuit 13A, the analog filter 15A, and the A / D converter 17A constitute a current measurement circuit.

電流センサ21は、電流測定手段の一例であり、被測定物3Aが通電状態にある場合の通電電流Iを測定するものである。電流センサ21は、例えば、被測定物3Aに接続された電線31と直列に接続されたシャント抵抗器である。なお、電流センサ21は、電線31を挟み込むような形態で構成されたCT(カレントトランス)型やホール素子型であってもよい。電流センサ21は、I/F回路13Aに電気的に接続され、I/F回路13Aに通電電流Iに対応する電流値信号を出力する。 The current sensor 21 is an example of a current measuring means, and measures an energized current I when the object to be measured 3A is in an energized state. The current sensor 21 is, for example, a shunt resistor connected in series with an electric wire 31 connected to the object to be measured 3A. The current sensor 21 may be a CT (current transformer) type or a Hall element type configured so as to sandwich the electric wire 31. The current sensor 21 is electrically connected to the I / F circuit 13A and outputs a current value signal corresponding to the energization current I to the I / F circuit 13A.

I/F回路13Aは、電流センサ21から電流値信号を入力し、当該電流値信号をCPU19Aが読み取り可能な形式に変換するインターフェース回路である。I/F回路13は、アナログフィルタ15Aに電気的に接続され、変換した電流値信号をアナログフィルタ15Aに出力する。 The I / F circuit 13A is an interface circuit that inputs a current value signal from the current sensor 21 and converts the current value signal into a format that can be read by the CPU 19A. The I / F circuit 13 is electrically connected to the analog filter 15A and outputs the converted current value signal to the analog filter 15A.

アナログフィルタ15Aは、I/F回路13Aから電流値信号を入力し、当該電流値信号に含まれるノイズを低減させるためのフィルタ回路である。アナログフィルタ15Aは、例えば、電流値信号において、不要な周波数成分を除去するものである。アナログフィルタ15Aは、A/Dコンバータ17Aに電気的に接続され、不要な周波数成分が除去された電流値信号をA/Dコンバータ17Aに出力する。 The analog filter 15A is a filter circuit for inputting a current value signal from the I / F circuit 13A and reducing noise included in the current value signal. The analog filter 15A removes unnecessary frequency components in, for example, a current value signal. The analog filter 15A is electrically connected to the A / D converter 17A, and outputs a current value signal from which unnecessary frequency components have been removed to the A / D converter 17A.

A/Dコンバータ17Aは、アナログフィルタ15Aから電流値信号を入力し、当該電流値信号をアナログ信号からデジタル信号に変換する変換回路である。A/Dコンバータ17Aは、CPU19に電気的に接続され、電流値信号をCPU19が読み取り可能な電流値データに変換して出力する。なお、本実施形態のA/Dコンバータ17Aは、CPU19Aと別体で構成されるが、CPU19Aと一体的に構成されていてもよい。また、A/Dコンバータ17についても、CPU19Aと一体的に構成されていてもよい。 The A / D converter 17A is a conversion circuit that inputs a current value signal from the analog filter 15A and converts the current value signal from an analog signal to a digital signal. The A / D converter 17A is electrically connected to the CPU 19, converts a current value signal into current value data readable by the CPU 19, and outputs the current value signal. Although the A / D converter 17A of the present embodiment is configured separately from the CPU 19A, it may be integrally configured with the CPU 19A. Further, the A / D converter 17 may also be integrally configured with the CPU 19A.

CPU19Aは、A/Dコンバータ17から入力された温度データ及びA/Dコンバータ17Aから入力された電流値データに基づいて所定の処理を行う制御部である。CPU19Aは、上述したCPU19が有する各種機能に加えて、以下の機能を有する。すなわち、CPU19Aは、今回の温度データTnowと前回の温度データTbeforeとの差分ΔTの絶対値が閾値ΔTmaxを超えている場合、通電電流Iに対応する電流値データが被測定物3Aの許容通電電流の範囲外にあるか否かを判定する他の判定手段としての機能を有する。ここで被測定物3Aの許容通電電流の範囲とは、例えば、被測定物3Aが半導体スイッチである場合、当該半導体スイッチの定格電流の範囲である。また、CPU19Aは、電流値データが許容通電電流の範囲外にある場合、被測定物3Aの通電を遮断する電流遮断手段としての機能とを有する。また、CPU19Aは、閾値ΔTmaxを算出する算出手段としての機能を有する。本実施形態の閾値ΔTmaxは、サンプリング周期時間における被測定物3Aの熱抵抗、熱容量、電気抵抗、及び通電電流に基づいて算出される被測定物3Aの温度変化の最大値である。具体的には、閾値ΔTmaxは、被測定物3Aの熱抵抗をR、熱容量をC、通電電流をI、及びサンプリング周期時間をtsとすると、下記の式(6)で表される。式(6)は、上記の式(1)における発熱量P(=I*R)を通電電流Iに基づく式に置き換えたものとなる。
ΔTmax=R*I*R*{1-exp(-ts/(C*R))}…(6)
The CPU 19A is a control unit that performs predetermined processing based on the temperature data input from the A / D converter 17 and the current value data input from the A / D converter 17A. The CPU 19A has the following functions in addition to the various functions of the CPU 19 described above. That is, in the CPU 19A, when the absolute value of the difference ΔT between the current temperature data Now and the previous temperature data Tbefore exceeds the threshold value ΔTmax, the current value data corresponding to the energization current I is the permissible energization current of the object 3A to be measured. It has a function as another determination means for determining whether or not it is out of the range of. Here, the range of the allowable energizing current of the object to be measured 3A is, for example, the range of the rated current of the semiconductor switch when the object to be measured 3A is a semiconductor switch. Further, the CPU 19A has a function as a current cutoff means for cutting off the current supply of the object to be measured 3A when the current value data is out of the allowable current current range. Further, the CPU 19A has a function as a calculation means for calculating the threshold value ΔTmax. The threshold value ΔTmax of the present embodiment is the maximum value of the temperature change of the measured object 3A calculated based on the thermal resistance, heat capacity, electric resistance, and energization current of the measured object 3A during the sampling cycle time. Specifically, the threshold value ΔTmax is expressed by the following equation (6), where R is the thermal resistance of the object 3A to be measured, C is the heat capacity, I is the energization current, and ts is the sampling cycle time. Equation (6) replaces the calorific value P (= I 2 * RL ) in the above equation (1) with an equation based on the energization current I.
ΔTmax = R * I 2 * RL * {1-exp (-ts / (C * R))} ... (6)

CPU19Aは、今回の温度データTnowと、予め定められた被測定物3Aの最大許容温度データTthとを比較し、今回の温度データTnowが最大許容温度データTthを超えるか否かを判定する他の判定手段としての機能を有する。ここで被測定物3Aの最大許容温度データTthとは、例えば、被測定物3Aが半導体スイッチである場合、当該半導体スイッチの動作温度範囲(許容温度範囲)の上限値である。 The CPU 19A compares the current temperature data Tnow with the predetermined maximum permissible temperature data Tth of the object to be measured 3A, and determines whether or not the current temperature data Tnow exceeds the maximum permissible temperature data Tth. It has a function as a determination means. Here, the maximum allowable temperature data Tth of the object to be measured 3A is, for example, an upper limit of the operating temperature range (allowable temperature range) of the semiconductor switch when the object to be measured 3A is a semiconductor switch.

次に、温度測定装置1Aにおける温度測定及び電流値測定動作について図8を参照して説明する。なお、図8のステップS12,S13,S16,S19~S22は、図2に示すステップS2,S3,S4,S6~S9と同様であり、それらの説明を省略する。 Next, the temperature measurement and the current value measurement operation in the temperature measuring device 1A will be described with reference to FIG. Note that steps S12, S13, S16, S19 to S22 in FIG. 8 are the same as steps S2, S3, S4, S6 to S9 shown in FIG. 2, and their description will be omitted.

まず、ステップS11では、被測定物3Aの温度測定及び通電電流の測定が行われる。ステップS11では、車両の始動(例えばイグニッションスイッチON)後に温度センサ11による被測定物3Aの測温動作が繰り返され、かつ電流センサ21による通電電流Iの測定動作が繰り返される。 First, in step S11, the temperature of the object to be measured 3A and the energization current are measured. In step S11, after the vehicle is started (for example, the ignition switch is turned on), the temperature measurement operation of the object to be measured 3A by the temperature sensor 11 is repeated, and the measurement operation of the energization current I by the current sensor 21 is repeated.

ステップS14では、CPU19Aは、被測定物3Aの電流値データを取得する。なお、CPU19Aは、電流値データを温度データの取得タイミングと同期させて取得するように構成してもよいし、異なるタイミングで取得する構成であってもよい。 In step S14, the CPU 19A acquires the current value data of the object to be measured 3A. The CPU 19A may be configured to acquire the current value data in synchronization with the acquisition timing of the temperature data, or may be configured to acquire the current value data at different timings.

ステップS15では、CPU19Aは、閾値ΔTmaxを算出する。CPU19Aは、ステップS14で取得した電流値データに対応する通電電流Iと、被測定物3Aの熱抵抗R、熱容量C、電気抵抗R、及びサンプリング周期時間tsに基づいて、上記の式(6)から閾値ΔTmaxを算出する。これにより、リアルタイムに算出されたΔTmaxを閾値とすることができ、検出の精度を向上させることができる。 In step S15, the CPU 19A calculates the threshold value ΔTmax. The CPU 19A has the above equation (6) based on the energization current I corresponding to the current value data acquired in step S14, the thermal resistance R, the heat capacity C, the electric resistance RL , and the sampling cycle time ts of the object to be measured 3A. ) To calculate the threshold value ΔTmax. As a result, ΔTmax calculated in real time can be used as a threshold value, and the accuracy of detection can be improved.

ステップS17では、CPU19Aは、通電電流Iが正常範囲か否かを判定する。具体的には、CPU19Aは、ステップS14で取得した電流値データに対応する通電電流Iが、被測定物3Aの定格電流の範囲に含まれるか否かを判定する。この判定の結果、通電電流Iが定格電流の範囲外にある場合は、ステップS23に移行する。一方、通電電流Iが定格電流の範囲に含まれる場合、ステップS18に移行する。 In step S17, the CPU 19A determines whether or not the energization current I is within the normal range. Specifically, the CPU 19A determines whether or not the energization current I corresponding to the current value data acquired in step S14 is included in the rated current range of the object to be measured 3A. As a result of this determination, if the energizing current I is out of the rated current range, the process proceeds to step S23. On the other hand, when the energization current I is included in the rated current range, the process proceeds to step S18.

ステップS18では、CPU19Aは、今回の温度データTnowと前回の温度データTbeforeとの差分ΔTの絶対値と閾値ΔTmaxとを比較し、差分ΔTの絶対値が閾値ΔTmax以下か否かを判定する。この判定の結果、差分ΔTの絶対値が閾値ΔTmax以下となる場合には、ステップS19に移行する。一方、差分ΔTの絶対値が閾値ΔTmaxを超える場合には、ステップS22に移行する。 In step S18, the CPU 19A compares the absolute value of the difference ΔT between the current temperature data Now and the previous temperature data Tbefore with the threshold value ΔTmax, and determines whether or not the absolute value of the difference ΔT is equal to or less than the threshold value ΔTmax. As a result of this determination, if the absolute value of the difference ΔT is equal to or less than the threshold value ΔTmax, the process proceeds to step S19. On the other hand, when the absolute value of the difference ΔT exceeds the threshold value ΔTmax, the process proceeds to step S22.

ステップS23では、CPU19Aは、今回の温度データTnowと、予め定められた被測定物3Aの最大許容温度データTthとを比較し、今回の温度データTnowが最大許容温度データTthを超えるかを判定する。この判定の結果、今回の温度データTnowが最大許容温度データTthを超える場合には、ステップS24に移行する。一方、今回の温度データTnowが最大許容温度データTth以下となる場合には、ステップS18に移行する。 In step S23, the CPU 19A compares the current temperature data Tnow with the predetermined maximum permissible temperature data Tth of the object to be measured 3A, and determines whether or not the current temperature data Tth exceeds the maximum permissible temperature data Tth. .. As a result of this determination, if the current temperature data Tnow exceeds the maximum allowable temperature data Tth, the process proceeds to step S24. On the other hand, when the current temperature data Now is equal to or less than the maximum allowable temperature data Tth, the process proceeds to step S18.

ステップ24では、CPU19Aは、通電遮断処理を実行して、被測定物3Aの動作を停止させる。具体的には、CPU19Aは、外部のECUに通知信号を出力し、当該ECUにより被測定物3Aへの通電を遮断させて動作を停止させる。 In step 24, the CPU 19A executes the energization cutoff process to stop the operation of the object to be measured 3A. Specifically, the CPU 19A outputs a notification signal to an external ECU, and the ECU shuts off the energization of the object to be measured 3A to stop the operation.

以上説明した温度測定装置1Aは、CPU19Aが、温度センサ11により測定された被測定物温度をサンプリング周期ごとに取得し、通電電流Iが被測定物3Aの許容通電電流の範囲外にあり、かつ今回の被測定物温度(Tnow)が被測定物の許容温度(Tth)を超える場合、被測定物3Aの通電を遮断する。また、閾値ΔTmaxは、サンプリング周期時間における被測定物3Aの熱抵抗、熱容量、電気抵抗、及び通電電流に基づいて算出される被測定物3Aの温度変化の最大値である。上記構成により、上記温度測定装置1と同様の効果を得ることができる。さらに、温度測定装置1Aは、被測定物3Aの過電流による故障を防止すると共に、過電流による温度上昇とノイズによる温度変化とを区別して、温度測定の精度を向上させることができる。被測定物3Aが通電駆動する半導体部品の場合、短絡に起因して想定以上の発熱が生じて、今回の被測定物温度(Tnow)が半導体部品の許容温度(Tth)を超えてしまう可能性がある。このような場合、半導体部品の故障につながる。そこで、被測定物3Aの通電電流Iを監視し、通電電流Iが定格電流の範囲外で、かつ今回の被測定物温度(Tnow)が半導体部品の許容温度(Tth)を超える場合には、短絡等により発熱が生じたと判断して通電を遮断し、半導体部品の故障等を防止する。一方、通電電流Iが定格電流の範囲内、または、通電電流Iが定格電流の範囲外かつ今回の被測定物温度(Tnow)が許容温度(Tth)以下の場合において、今回と前回の被測定物温度の差分の絶対値が閾値ΔTmaxを超えたときには、ノイズにより大きく温度変化したと判断して今回の被測定物温度を破棄することで、温度測定の精度を向上させることができる。 In the temperature measuring device 1A described above, the CPU 19A acquires the temperature of the object to be measured measured by the temperature sensor 11 for each sampling cycle, and the energization current I is outside the allowable energization current range of the object 3A to be measured. When the temperature of the object to be measured (Tnow) exceeds the allowable temperature (Tth) of the object to be measured, the energization of the object to be measured 3A is cut off. Further, the threshold value ΔTmax is the maximum value of the temperature change of the measured object 3A calculated based on the thermal resistance, the heat capacity, the electric resistance, and the energization current of the measured object 3A in the sampling cycle time. With the above configuration, the same effect as that of the temperature measuring device 1 can be obtained. Further, the temperature measuring device 1A can prevent a failure due to an overcurrent of the object to be measured 3A and can improve the accuracy of the temperature measurement by distinguishing between a temperature rise due to the overcurrent and a temperature change due to noise. In the case of a semiconductor component in which the object to be measured 3A is energized and driven, there is a possibility that the temperature of the object to be measured (Tnow) this time exceeds the allowable temperature (Tth) of the semiconductor component due to heat generation more than expected due to a short circuit. There is. In such a case, it leads to the failure of the semiconductor component. Therefore, when the energization current I of the object to be measured 3A is monitored and the energization current I is out of the rated current range and the temperature of the object to be measured (Tnow) this time exceeds the allowable temperature (Tth) of the semiconductor component, It is determined that heat is generated due to a short circuit, etc., and the current is cut off to prevent the failure of semiconductor parts. On the other hand, when the energizing current I is within the rated current range, or when the energizing current I is outside the rated current range and the temperature of the object to be measured (Tnow) this time is the allowable temperature (Tth) or less, the measured objects this time and the previous time are measured. When the absolute value of the difference in the object temperature exceeds the threshold value ΔTmax, it is determined that the temperature has changed significantly due to noise, and the temperature of the object to be measured this time is discarded, so that the accuracy of the temperature measurement can be improved.

また、温度測定装置1Aの温度測定方法は、温度センサ11により測定された被測定物温度をサンプリング周期ごとに取得する工程、及び、通電電流Iが被測定物3Aの許容通電電流の範囲外にあり、かつ今回の被測定物温度(Tnow)が被測定物3Aの許容温度(Tth)を超える場合、被測定物3Aの通電を遮断する工程が含まれる。また、閾値ΔTmaxは、サンプリング周期時間における被測定物3Aの少なくとも熱抵抗、熱容量、電気抵抗、及び通電電流に基づいて算出される被測定物3Aの温度変化の最大値である。これにより、上記温度測定装置1Aと同様の効果を得ることができる。 Further, the temperature measuring method of the temperature measuring device 1A is a step of acquiring the temperature of the object to be measured measured by the temperature sensor 11 for each sampling cycle, and the energization current I is outside the range of the allowable energization current of the object to be measured 3A. If the temperature of the object to be measured (Tnow) exceeds the allowable temperature (Tth) of the object to be measured 3A, the step of shutting off the energization of the object to be measured 3A is included. Further, the threshold value ΔTmax is the maximum value of the temperature change of the measured object 3A calculated based on at least the thermal resistance, the heat capacity, the electric resistance, and the energization current of the measured object 3A in the sampling cycle time. As a result, the same effect as that of the temperature measuring device 1A can be obtained.

また、温度測定装置1Aは、閾値ΔTmaxが、被測定物3Aの熱抵抗をR、熱容量をC、電気抵抗をR、通電電流をI、及びサンプリング周期時間をtsとすると、上記の式(6)となる。これにより、被測定物3Aの通電電流Iからリアルタイムに閾値ΔTmaxを算出することができ、当該閾値ΔTmaxを利用してノイズに起因する温度変化や被測定物3Aの異常発熱による温度変化を除外することができる。この結果、温度測定の精度をさらに向上させることができる。 Further, in the temperature measuring device 1A, assuming that the threshold value ΔTmax is R for the thermal resistance of the object 3A, C for the heat capacity, RL for the electrical resistance, I for the energization current, and ts for the sampling cycle time, the above equation ( 6). As a result, the threshold value ΔTmax can be calculated in real time from the energization current I of the object to be measured 3A, and the temperature change due to noise and the temperature change due to abnormal heat generation of the object to be measured 3A are excluded by using the threshold value ΔTmax. be able to. As a result, the accuracy of temperature measurement can be further improved.

なお、上記第2実施形態では、CPU19Aが、例えば図8のステップS15において閾値ΔTmaxを算出しているが、これに限定されるものではない。例えば、CPU19Aは、予め通電電流Iをパラメータとする閾値ΔTmaxのテーブル情報を保持し、取得した電流値データ(通電電流I)に基づいて当該テーブル情報を参照してΔTmaxを割り出す構成であってもよい。 In the second embodiment, the CPU 19A calculates the threshold value ΔTmax in step S15 of FIG. 8, but the present invention is not limited to this. For example, even if the CPU 19A holds the table information of the threshold value ΔTmax having the energization current I as a parameter in advance, and calculates ΔTmax by referring to the table information based on the acquired current value data (energization current I). good.

(変形例)
上記第1及び第2実施形態では、CPU19,19Aは、図2のステップS6及び図8のステップS19において、今回の温度データTnowを出力しているが、これに限定されるものではない。例えば、CPU19,19Aは、ステップS6,S19において、今回の温度データTnowを含む複数の温度データによる演算処理を行い、処理結果を出力してもよい。この演算処理には、例えば、差分ΔTの絶対値が閾値以下となる今回の温度データTnowを含む複数の温度データの移動平均処理が含まれる。この場合、ステップS6,S19における温度データの移動平均処理の処理結果として温度データTmが算出され、当該温度データTmが出力される。さらに、図2のステップS7及び図8のステップS20では、CPU19,19Aは、今回の温度データTnowに代えて温度データTmを前回の温度データTbeforeに代入する。上記構成により、ノイズに起因して温度変化した温度データを除外し、温度変化前の複数の温度データを利用して被測定物温度を推定できるので、温度の測定精度を維持することができる。
(Modification example)
In the first and second embodiments, the CPUs 19 and 19A output the current temperature data Now in step S6 of FIG. 2 and step S19 of FIG. 8, but the present invention is not limited thereto. For example, the CPUs 19 and 19A may perform arithmetic processing using a plurality of temperature data including the current temperature data Now in steps S6 and S19, and output the processing result. This arithmetic processing includes, for example, a moving average processing of a plurality of temperature data including the current temperature data Now in which the absolute value of the difference ΔT is equal to or less than the threshold value. In this case, the temperature data Tm is calculated as the processing result of the moving average processing of the temperature data in steps S6 and S19, and the temperature data Tm is output. Further, in step S7 of FIG. 2 and step S20 of FIG. 8, the CPUs 19 and 19A substitute the temperature data Tm for the current temperature data Tnow and substitute the temperature data Tm for the previous temperature data Tbefore. With the above configuration, the temperature data whose temperature has changed due to noise can be excluded, and the temperature of the object to be measured can be estimated using a plurality of temperature data before the temperature change, so that the temperature measurement accuracy can be maintained.

1,1A 温度測定装置
3,3A 被測定物
11 温度センサ
13,13A I/F回路
15,15A アナログフィルタ
17,17A A/Dコンバータ
19,19A CPU
21 電流センサ
1,1A Temperature measuring device 3,3A Object to be measured 11 Temperature sensor 13,13A I / F circuit 15,15A Analog filter 17,17A A / D converter 19,19A CPU
21 Current sensor

Claims (5)

被測定物の被測定物温度を測定する温度測定手段と、
測定された前記被測定物温度を所定時間ごとに取得する取得手段と、
取得された今回の前記被測定物温度と前回の前記被測定物温度との差分の絶対値が閾値以下か否かを判定する判定手段と、
前記判定手段による判定結果に基づいて前記差分の絶対値が前記閾値以下となる場合には、今回の前記被測定物温度を出力する出力手段と、
今回の前記被測定物温度を前回の前記被測定物温度として保持する保持手段と、を備え、
前記閾値は、
前記所定時間における前記被測定物の少なくとも発熱量、熱抵抗、及び熱容量に基づいて算出される前記被測定物の温度変化の最大値である、
ことを特徴とする温度測定装置。
A temperature measuring means for measuring the temperature of the object to be measured, and
An acquisition means for acquiring the measured temperature of the object to be measured at predetermined time intervals, and
A determination means for determining whether or not the absolute value of the difference between the acquired temperature of the object to be measured this time and the temperature of the object to be measured last time is equal to or less than the threshold value.
When the absolute value of the difference is equal to or less than the threshold value based on the determination result by the determination means, the output means for outputting the temperature of the object to be measured this time and the output means.
A holding means for holding the temperature of the object to be measured this time as the temperature of the object to be measured last time is provided.
The threshold is
It is the maximum value of the temperature change of the measured object calculated based on at least the calorific value, the thermal resistance, and the heat capacity of the measured object in the predetermined time.
A temperature measuring device characterized by that.
前記閾値は、
前記被測定物の前記発熱量をP、前記熱抵抗をR、前記熱容量をC、及び前記所定時間をtsとすると、
R*P*{1-exp(-ts/(C*R))}
である請求項1に記載の温度測定装置。
The threshold is
Assuming that the calorific value of the object to be measured is P, the thermal resistance is R, the heat capacity is C, and the predetermined time is ts.
R * P * {1-exp (-ts / (C * R))}
The temperature measuring device according to claim 1.
前記被測定物は、
車両に搭載され、通電することで駆動する半導体部品であり、
前記温度測定装置は、さらに、
前記被測定物が通電状態にある場合の通電電流を測定する電流測定手段と、
前記通電電流が前記被測定物の許容通電電流の範囲外にあり、かつ前記被測定物温度が前記被測定物の許容温度を超える場合、前記被測定物の通電を遮断する電流遮断手段と、を備え、
前記閾値は、
前記所定時間における前記被測定物の少なくとも前記熱抵抗、前記熱容量、電気抵抗、及び前記通電電流に基づいて算出される前記被測定物の温度変化の最大値である、
請求項1に記載の温度測定装置。
The object to be measured is
It is a semiconductor component that is mounted on a vehicle and driven by energizing.
The temperature measuring device further
A current measuring means for measuring the energizing current when the object to be measured is in an energized state, and
When the energization current is outside the allowable energization current range of the object to be measured and the temperature of the object to be measured exceeds the permissible temperature of the object to be measured, a current cutoff means for cutting off the energization of the object to be measured and Equipped with
The threshold is
It is the maximum value of the temperature change of the object to be measured calculated based on at least the thermal resistance, the heat capacity, the electric resistance, and the energization current of the object to be measured in the predetermined time.
The temperature measuring device according to claim 1.
前記閾値は、
前記被測定物の前記熱抵抗をR、前記熱容量をC、前記電気抵抗をRL、前記通電電流をI、及び前記所定時間をtsとすると、
R*I*R*{1-exp(-ts/(C*R))}
である請求項3に記載の温度測定装置。
The threshold is
Assuming that the thermal resistance of the object to be measured is R, the heat capacity is C, the electric resistance is RL, the energization current is I, and the predetermined time is ts.
R * I 2 * RL * {1-exp (-ts / (C * R))}
The temperature measuring device according to claim 3.
被測定物の被測定物温度を測定する温度測定工程と、
測定された前記被測定物温度を所定時間ごとに取得する取得工程と、
取得された今回の前記被測定物温度と前回の前記被測定物温度との差分の絶対値が閾値以下か否かを判定する判定工程と、
前記判定工程による判定結果に基づいて前記差分の絶対値が前記閾値以下となる場合には、今回の前記被測定物温度を出力する出力工程と、
今回の前記被測定物温度を前回の前記被測定物温度として保持手段に保持する保持工程と、
を備え、
前記閾値は、
前記所定時間における前記被測定物の少なくとも発熱量、熱抵抗、及び熱容量に基づいて算出される前記被測定物の温度変化の最大値である、
ことを特徴とする温度測定方法。
A temperature measurement process that measures the temperature of the object to be measured, and
An acquisition process for acquiring the measured temperature of the object to be measured at predetermined time intervals, and
A determination step for determining whether or not the absolute value of the difference between the acquired temperature of the object to be measured this time and the temperature of the object to be measured last time is equal to or less than the threshold value.
When the absolute value of the difference is equal to or less than the threshold value based on the determination result by the determination step, the output step of outputting the temperature of the object to be measured this time and the output step.
The holding step of holding the temperature of the object to be measured this time as the temperature of the object to be measured last time in the holding means,
Equipped with
The threshold is
It is the maximum value of the temperature change of the measured object calculated based on at least the calorific value, the thermal resistance, and the heat capacity of the measured object in the predetermined time.
A temperature measuring method characterized by that.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002267166A (en) 2001-03-09 2002-09-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd High-frequency heating device
JP2009210282A (en) 2008-02-29 2009-09-17 Nissan Motor Co Ltd Temperature measuring device, temperature measuring method, and abnormality detection method of temperature measuring device
JP2013160502A (en) 2012-02-01 2013-08-19 Panasonic Liquid Crystal Display Co Ltd Display unit having temperature sensor

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0951605A (en) * 1995-08-04 1997-02-18 Motor Jidosha Kk Noise trouble preventive device of electric vehicle
JP5245334B2 (en) * 2007-09-11 2013-07-24 パナソニック株式会社 Power storage device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002267166A (en) 2001-03-09 2002-09-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd High-frequency heating device
JP2009210282A (en) 2008-02-29 2009-09-17 Nissan Motor Co Ltd Temperature measuring device, temperature measuring method, and abnormality detection method of temperature measuring device
JP2013160502A (en) 2012-02-01 2013-08-19 Panasonic Liquid Crystal Display Co Ltd Display unit having temperature sensor

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