JP7056341B2 - Motor controller and motor - Google Patents
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Description
本発明は、モータ制御装置及びモータに関するものである。 The present invention relates to a motor control device and a motor.
従来、車両のモータ制御装置において、モータの駆動情報(印加電圧や回転速度など)に基づいてモータの推定温度を算出し、その推定温度に基づいてモータへの通電を制御することで、モータの焼損を防止する制御装置が開示されている(例えば特許文献1参照)。この制御装置によれば、バイメタルやPTCなどの焼損保護素子を省略してモータの小型化しつつも、モータの焼損防止を図ることができる。 Conventionally, in a vehicle motor control device, the estimated temperature of the motor is calculated based on the drive information of the motor (applied voltage, rotation speed, etc.), and the energization of the motor is controlled based on the estimated temperature. A control device for preventing burnout is disclosed (see, for example, Patent Document 1). According to this control device, it is possible to prevent the motor from burning while reducing the size of the motor by omitting the burning protection element such as bimetal or PTC.
近年の車両では多くの電装品が搭載されていることから、車両バッテリに掛かる負担を考慮して、イグニッションオフ時に車両バッテリから電装品のモータ及びモータ制御装置への通電を停止することが望ましい。しかしながら、上記のような焼損防止機能を備えたモータ制御装置では、イグニッションオフによって車両バッテリからの通電が停止されると、その通電停止期間においてモータの推定温度の算出処理が実行できない。このため、イグニッションオンの後(モータ制御装置への通電再開後)において算出されるモータの推定温度と実際のモータの温度(実温度)との間に乖離が生じるおそれがあり、その結果、焼損防止機能を適切に実行させることが困難となってしまう。 Since many electrical components are mounted on vehicles in recent years, it is desirable to stop energization from the vehicle battery to the motor and motor control device of the electrical components when the ignition is turned off, in consideration of the load on the vehicle battery. However, in the motor control device having the burnout prevention function as described above, when the energization from the vehicle battery is stopped due to the ignition off, the calculation process of the estimated temperature of the motor cannot be executed during the energization stop period. For this reason, there is a possibility that there will be a discrepancy between the estimated motor temperature calculated after the ignition is turned on (after resuming energization of the motor control device) and the actual motor temperature (actual temperature), resulting in burning. It becomes difficult to properly execute the preventive function.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、モータの実温度と推定温度との乖離を抑制できるモータ制御装置及びモータを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a motor control device and a motor capable of suppressing a deviation between an actual temperature of a motor and an estimated temperature.
上記課題を解決するモータ制御装置は、車両に搭載されるモータを制御するものであり、イグニッションオフのときに車両バッテリからの通電が停止されるモータ制御装置であって、前記モータの駆動情報に基づいて前記モータの推定温度を算出する推定温度算出処理を行い、該推定温度算出処理にて算出した推定温度に基づいて前記モータへの通電を停止する焼損防止制御を行う制御ICと、イグニッションオンのときに前記車両バッテリからの電力を充電し、その充電した電力をイグニッションオフのときに前記制御ICに放電する、コンデンサを含む充放電回路と、を備え、前記制御ICは、イグニッションオフされた時点から所定期間において前記制御ICへの供給電圧が該制御ICの動作に必要な電圧以上を維持できるように前記推定温度算出処理の実行頻度を設定する。 The motor control device that solves the above problems controls the motor mounted on the vehicle, and is a motor control device in which the energization from the vehicle battery is stopped when the ignition is turned off, and the drive information of the motor is used. A control IC that performs an estimated temperature calculation process that calculates the estimated temperature of the motor based on the above, and performs a burnout prevention control that stops the energization of the motor based on the estimated temperature calculated by the estimated temperature calculation process, and an ignition on. A charge / discharge circuit including a capacitor, which charges the electric power from the vehicle battery at the time of charging and discharges the charged electric power to the control IC at the time of ignition off, is provided , and the control IC is ignited off. The execution frequency of the estimated temperature calculation process is set so that the supply voltage to the control IC can be maintained at or above the voltage required for the operation of the control IC for a predetermined period from the time point .
上記態様によれば、イグニッションオフによってモータ制御装置への通電が停止された状態では、充放電回路から制御ICに給電がなされる。これにより、イグニッションオフの状態においても制御ICによるモータの推定温度の算出処理を実行できるため、モータの実温度と推定温度との乖離を抑制でき、その結果、制御ICの焼損防止制御を適切に実行させることが可能となる。
上記モータ制御装置において、前記所定期間は、イグニッションオフされた時点での前記モータの温度に応じて異なるものであって、イグニッションオフされた時点での前記モータの温度が高いほど長くなる。
According to the above aspect, when the power supply to the motor control device is stopped due to the ignition off, power is supplied from the charge / discharge circuit to the control IC. As a result, the estimated temperature of the motor can be calculated by the control IC even when the ignition is off, so that the deviation between the actual temperature of the motor and the estimated temperature can be suppressed, and as a result, the control IC can be appropriately controlled to prevent burning. It becomes possible to execute.
In the motor control device, the predetermined period differs depending on the temperature of the motor at the time of ignition off, and becomes longer as the temperature of the motor at the time of ignition off becomes higher.
上記モータ制御装置において、前記制御ICは、イグニッションオフの後、時間の経過に応じて前記推定温度算出処理の実行頻度を少なくする。
上記態様によれば、モータの温度が雰囲気温度よりも高い状態にある場合、イグニッションオフ後のモータの温度低下量は、イグニッションオフの直後で大きく、時間経過とともに次第になだらかになっていく。このため、モータの温度変化が大きいイグニッションオフ後のしばらくの期間における推定温度算出処理に充放電回路の電力をより多く割り当てることで、充放電回路のコンデンサを小容量にして小型化や低コスト化を図りながらも、モータの推定温度を精度良く算出することが可能となる。
In the motor control device, the control IC reduces the execution frequency of the estimated temperature calculation process according to the passage of time after the ignition is turned off.
According to the above aspect, when the temperature of the motor is higher than the ambient temperature, the amount of temperature decrease of the motor after the ignition is turned off is large immediately after the ignition is turned off, and gradually becomes gentle with the passage of time. For this reason, by allocating more power to the charge / discharge circuit to the estimated temperature calculation process for a while after the ignition is turned off, where the temperature change of the motor is large, the capacity of the capacitor in the charge / discharge circuit can be reduced to reduce the size and cost. It is possible to calculate the estimated temperature of the motor with high accuracy while trying to achieve the above.
上記モータ制御装置において、前記制御ICは、イグニッションがオフに切り替わった時点での前記モータの推定温度に基づいて前記推定温度算出処理の実行頻度を設定する。
上記態様によれば、イグニッションがオフに切り替わった時点でのモータの温度に応じた適切な推定温度算出処理を実行でき、その結果、モータの実温度と推定温度との乖離をより好適に抑制できる。
In the motor control device, the control IC sets the execution frequency of the estimated temperature calculation process based on the estimated temperature of the motor at the time when the ignition is switched off.
According to the above aspect, it is possible to execute an appropriate estimated temperature calculation process according to the temperature of the motor at the time when the ignition is switched off, and as a result, it is possible to more preferably suppress the deviation between the actual temperature of the motor and the estimated temperature. ..
上記課題を解決するモータは、上記モータ制御装置を一体に備える。
上記態様によれば、モータの実温度と推定温度との乖離を抑制可能な、制御装置一体のモータを提供できる。
A motor that solves the above problems integrally includes the above motor control device.
According to the above aspect, it is possible to provide a motor integrated with a control device capable of suppressing a deviation between the actual temperature of the motor and the estimated temperature.
本発明のモータ制御装置及びモータによれば、モータの実温度と推定温度との乖離を抑制できる。 According to the motor control device and the motor of the present invention, it is possible to suppress the deviation between the actual temperature of the motor and the estimated temperature.
以下、モータ制御装置及びモータの一実施形態について説明する。
図1に示すモータ10は、車両ドアDのウインドガラスWGの自動開閉を行うために車両ドアD内に取り付けられるパワーウインドモータである。モータ10を制御するモータ制御装置11(パワーウインドECU)は、モータ10に一体に備えられている。
Hereinafter, an embodiment of the motor control device and the motor will be described.
The
モータ制御装置11が備える制御IC12(マイコン)は、車両ドアDに設けられた開閉スイッチ(図示略)の操作に基づき、車両バッテリBTからの電力供給を受けるリレーなどからなる駆動回路13を介してモータ10の回転駆動を制御する。そして、モータ10の回転駆動は、ウインドレギュレータ(図示略)を介してウインドガラスWGに伝達され、それにより、ウインドガラスWGが上下方向に開閉作動される。
The control IC 12 (microcomputer) included in the
制御IC12は、必要な各種の車両情報を図示しないボディECU(上位ECU)から取得する。制御IC12がボディECUから取得する車両情報としては、例えば、車両に備えられる周知のイグニッションスイッチIGのオン/オフ信号などが挙げられる。
The
制御IC12は、モータ10に印加する印加電圧やモータ10の回転速度などのモータ駆動情報に基づいて、モータ10の推定温度を算出する推定温度算出処理を行う。これにより、モータ10の温度を検出するための特段の素子を用いることなく、制御IC12の演算処理によって、モータ10の推定温度の算出が可能となっている。制御IC12の推定温度算出処理では、モータ10の通電時には該モータ10の駆動情報(印加電圧や回転速度など)に基づいて温度カウンタを加算する。一方、モータ10の非通電時には温度カウンタを減算する。
The
また、制御IC12は、上記の推定温度算出処理で算出したモータ10の推定温度が予め設定された閾値に達したとき、モータ10への通電を停止する。これにより、モータ10の焼損を防止する。
Further, the
モータ制御装置11は、制御IC12に対して並列接続された充放電回路14を備えている。充放電回路14は、互いに直接接続されたコンデンサ15と抵抗素子16とを有して構成されている。
The
イグニッションスイッチIGがオンのときには、車両バッテリBTの電力は、モータ10、制御IC12及び充放電回路14に供給される(図1中の実線矢印を参照)。
一方、イグニッションスイッチIGがオフのときには、モータ10、制御IC12及び充放電回路14に対する車両バッテリBTからの通電が停止されるようになっている。このとき、充放電回路14のコンデンサ15は、イグニッションスイッチIGがオンのときに充電した電力を、制御IC12に放電する(図1中の破線矢印を参照)。
When the ignition switch IG is on, the electric power of the vehicle battery BT is supplied to the
On the other hand, when the ignition switch IG is off, the energization of the
図2(a)に示すように、制御IC12は、イグニッションスイッチIGのオフによって通電が停止された後においては、コンデンサ15からの給電によって推定温度算出処理を行う。なお、図2(a)において、モータ10の実温度を破線のグラフで示し、推定温度算出処理によって算出されたモータ10の推定温度(演算値)を黒点で示している。
As shown in FIG. 2A, the
イグニッションオフ後のモータ10の実温度の低下量は、イグニッションオフの直後で大きく、時間経過とともに次第になだらかになっていく。また、充放電回路14から制御IC12に供給される電圧(供給電圧V)は、制御IC12の推定温度算出処理の実行に伴う電力消費によって低下していく(図2(b)参照)。そこで、制御IC12は、モータ10の温度変化がなだらかになるまでの期間(雰囲気温度に近づくまでの期間)において前記供給電圧Vを制御IC12の動作電圧Vx(制御IC12の動作に必要な電圧)以上にキープできるように、推定温度算出処理の実行頻度(単位時間当りの推定温度算出処理の実行回数)を設定する。
The amount of decrease in the actual temperature of the
イグニッションスイッチIGがオフされた時点からモータ10の温度変化がなだらかになるまでの期間は予め実験などによっておおまかに把握できる。また、当該期間は、イグニッションスイッチIGがオフに切り替わった時点でのモータ10の温度に応じて異なる(イグニッションスイッチIGがオフに切り替わった時点でのモータ10の温度が高いほど当該期間が長くなる)。そこで、制御IC12は、イグニッションスイッチIGがオフに切り替わった時点でのモータ10の推定温度に基づいて、推定温度算出処理の実行頻度(単位時間当りの推定温度算出処理の実行回数)を設定する。すなわち、制御IC12は、イグニッションスイッチIGがオフに切り替わった時点でのモータ10の推定温度が高いほど、推定温度算出処理の実行頻度を少なく設定する。これにより、モータ10の温度変化がなだらかになるまでの期間において、前記供給電圧Vを制御IC12の動作電圧Vx以上にキープすることが可能となる。
The period from the time when the ignition switch IG is turned off until the temperature change of the
また、図2(a)に示すように、制御IC12の推定温度算出処理の実行可能区間において、推定温度算出処理の実行頻度が異なる第1の区間A1と第2の区間A2が設定されている。第1の区間A1は、イグニッションスイッチIGがオフに切り替わった時点から始まる区間であり、第2の区間A2は第1の区間A1の後に設定されている。そして、制御IC12の推定温度算出処理の実行頻度は、第2の区間A2よりも第1の区間A1で多く設定されている。
Further, as shown in FIG. 2A, in the executable section of the estimated temperature calculation process of the
本実施形態の作用について説明する。
イグニッションスイッチIGがオンのときには、制御IC12は車両バッテリBTからの給電によって動作し、モータ10の推定温度を算出する推定温度算出処理を実行する。一方、イグニッションスイッチIGのオフによる車両バッテリBTからの通電停止後には、制御IC12は充放電回路14(コンデンサ15)からの給電によって推定温度算出処理を実行する。これにより、車両バッテリBTからの通電が停止された後において、モータ10の実温度と推定温度との乖離を小さく抑えることができる。
The operation of this embodiment will be described.
When the ignition switch IG is on, the
また、本実施形態では、イグニッションスイッチIGがオフに切り替わった直後に推定温度算出処理の実行頻度が高い第1の区間A1を設定し、その第1の区間A1の後に、推定温度算出処理の実行頻度が第1の区間A1よりも少ない第2の区間A2を設定している。イグニッションオフ後のモータ10の温度低下量は、イグニッションオフの直後で大きく、時間経過とともに次第になだらかになっていく。このため、モータ10の温度変化が大きいイグニッションオフ後のしばらくの期間(第1の区間A1)における推定温度算出処理に充放電回路14の電力をより多く割り当てることができる。その結果、充放電回路14のコンデンサを小容量にして小型化や低コスト化を図りながらも、モータ10の推定温度を精度良く算出することが可能となる。
Further, in the present embodiment, the first section A1 having a high execution frequency of the estimated temperature calculation process is set immediately after the ignition switch IG is switched off, and the estimated temperature calculation process is executed after the first section A1. A second section A2 having a frequency lower than that of the first section A1 is set. The amount of temperature decrease of the
本実施形態の効果について説明する。
(1)制御IC12は、モータ10の駆動情報に基づいてモータ10の推定温度を算出する推定温度算出処理を行い、該推定温度算出処理にて算出した推定温度に基づいてモータ10への通電を停止する焼損防止制御を行う。そして、充放電回路14は、イグニッションスイッチIGがオンのときに車両バッテリからの電力を充電し、その充電した電力をイグニッションスイッチIGがオフのときに制御IC12に放電する。この態様によれば、イグニッションオフによって車両バッテリBTからの通電が停止された状態において、充放電回路14から制御IC12に給電がなされる。これにより、イグニッションオフの状態においても制御IC12によるモータ10の推定温度の算出処理を実行できるため、モータ10の実温度と推定温度との乖離を抑制でき、その結果、制御IC12の焼損防止制御を適切に実行させることが可能となる。
The effect of this embodiment will be described.
(1) The
(2)制御IC12は、イグニッションオフの後、時間の経過に応じて推定温度算出処理の実行頻度を少なくする。この態様によれば、モータ10の温度が雰囲気温度よりも高い状態にある場合、イグニッションオフ後のモータ10の温度低下量は、イグニッションオフの直後で大きく、時間経過とともに次第になだらかになっていく。このため、モータ10の温度変化が大きいイグニッションオフ後のしばらくの期間(第1の区間A1)における推定温度算出処理に充放電回路14の電力をより多く割り当てることで、充放電回路14のコンデンサを小容量にして小型化や低コスト化を図りながらも、モータ10の推定温度を精度良く算出することが可能となる。
(2) The
(3)制御IC12は、イグニッションスイッチIGがオフに切り替わった時点でのモータ10の推定温度に基づいて推定温度算出処理の実行頻度を設定する。この態様によれば、モータ10の温度変化がなだらかになるまでの期間において、充放電回路14から制御IC12に供給される供給電圧Vを制御IC12の動作電圧Vx以上にキープすることが可能となる。これにより、イグニッションスイッチIGがオフに切り替わった時点でのモータ10の温度に応じた適切な推定温度算出処理を実行でき、その結果、モータ10の実温度と推定温度との乖離をより好適に抑制できる。
(3) The
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態では、推定温度算出処理の実行頻度が異なる2つの区間(第1及び第2区間A1,A2)を設定したが、これに限らず、推定温度算出処理の実行頻度が異なる区間を3つ以上とし、後段の区間ほど実行頻度が減少するように設定してもよい。また、推定温度算出処理の実行間隔を、1回の実行毎に長くする制御態様としてもよい。
This embodiment can be modified and implemented as follows. The present embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
-In the above embodiment, two sections (first and second sections A1 and A2) having different execution frequencies of the estimated temperature calculation process are set, but the section is not limited to this and the execution frequency of the estimated temperature calculation process is different. The number may be set to 3 or more, and the execution frequency may be set to decrease as the section in the latter stage decreases. Further, the control mode may be such that the execution interval of the estimated temperature calculation process is lengthened for each execution.
・上記実施形態では、時間の経過に応じて推定温度算出処理の実行頻度を少なくする制御態様としたが、これに限らず、イグニッションスイッチIGがオフされてから充放電回路14からの給電が終了するまでの期間で、推定温度算出処理の実行タイミングを一定間隔(実行頻度を一定)としてもよい。
-In the above embodiment, the control mode is such that the execution frequency of the estimated temperature calculation process is reduced according to the passage of time, but the control mode is not limited to this, and the power supply from the charge /
・上記実施形態では、モータ10にモータ制御装置11を一体に設ける構成としたが、モータ制御装置11を例えば開閉スイッチ側や、車両ドアDに関する電装品を統合制御するドア統合ECU側に設けてもよい。
-In the above embodiment, the
・上記実施形態では特に言及しなかったが、モータ10はブラシ付きモータ及びブラシレスモータのいずれであってもよい。
・上記実施形態では、車両のパワーウインドモータを制御するモータ制御装置11に適用したが、車両に搭載される他のモータ(例えばスライドルーフ、スライドドア、ワイパ装置、電動シート、空調装置のファン、パワーステアリング装置などの駆動用モータ)を制御するモータ制御装置に適用してもよい。
-Although not specifically mentioned in the above embodiment, the
-In the above embodiment, the
BT…車両バッテリ、10…モータ、11…モータ制御装置、12…制御IC、14…充放電回路、15…コンデンサ。 BT ... Vehicle battery, 10 ... Motor, 11 ... Motor control device, 12 ... Control IC, 14 ... Charge / discharge circuit, 15 ... Capacitor.
Claims (5)
前記モータの駆動情報に基づいて前記モータの推定温度を算出する推定温度算出処理を行い、該推定温度算出処理にて算出した推定温度に基づいて前記モータへの通電を停止する焼損防止制御を行う制御ICと、
イグニッションオンのときに前記車両バッテリからの電力を充電し、その充電した電力をイグニッションオフのときに前記制御ICに放電する、コンデンサを含む充放電回路と、を備え、
前記制御ICは、イグニッションオフされた時点から所定期間において前記制御ICへの供給電圧が該制御ICの動作に必要な電圧以上を維持できるように前記推定温度算出処理の実行頻度を設定するモータ制御装置。 It controls the motor mounted on the vehicle, and is a motor control device that stops the energization from the vehicle battery when the ignition is off.
An estimated temperature calculation process for calculating the estimated temperature of the motor based on the drive information of the motor is performed, and a burnout prevention control for stopping the energization of the motor is performed based on the estimated temperature calculated by the estimated temperature calculation process. Control IC and
It is equipped with a charge / discharge circuit including a capacitor that charges the electric power from the vehicle battery when the ignition is on and discharges the charged electric power to the control IC when the ignition is off .
The control IC is a motor control that sets the execution frequency of the estimated temperature calculation process so that the supply voltage to the control IC can be maintained at a voltage higher than the voltage required for the operation of the control IC for a predetermined period from the time when the ignition is turned off. Device.
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