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JP2016082780A - Motor control device - Google Patents

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JP2016082780A
JP2016082780A JP2014213770A JP2014213770A JP2016082780A JP 2016082780 A JP2016082780 A JP 2016082780A JP 2014213770 A JP2014213770 A JP 2014213770A JP 2014213770 A JP2014213770 A JP 2014213770A JP 2016082780 A JP2016082780 A JP 2016082780A
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JP
Japan
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motor
temperature
overcurrent
value
coil
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Pending
Application number
JP2014213770A
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Japanese (ja)
Inventor
幸太 市川
Kota Ichikawa
幸太 市川
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Asmo Co Ltd
Original Assignee
Asmo Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent an element of a circuit and a coil of a motor from being damaged when heat is stored in the element of the circuit and the coil of the motor caused by motor lock or the like.SOLUTION: A motor control device comprises: a current detection part 94 for outputting a signal corresponding to a current value between a battery 80 and an inverter circuit 40 which generates a voltage to be applied to a coil 14 of a motor 52; an overcurrent determination value output part 100 which outputs an overcurrent determination value for determining whether the motor 52 is in an overcurrent state; a thermistor RT which detects a temperature; a bridge resistor RB which connects an output terminal of the thermistor RT and an output terminal of the overcurrent determination value output part 100 in order to adjust the overcurrent determination value; an overcurrent determination part 102 which determines that the motor 52 is in the overcurrent state if a signal output by the current detection signal 94 is equal to or higher than the overcurrent determination value; and an FET driver 70 which stops electrification to the coil 14 if the overcurrent determination part 102 determines that the motor 52 is in the overcurrent state.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、モータ制御装置に関する。   The present invention relates to a motor control device.

車両用エアコンの送風に用いられるブロアモータ(以下、「モータ」と略記)では、車外から侵入した枯葉等の異物によってファンの回転が妨げられてモータの負荷が高くなった場合には、モータの回転速度を低下させる過負荷保護の制御を実行する。かかる過負荷保護の実行により、過負荷によるモータの制御装置の回路及びモータのステータのコイルの過熱を防止している。   In blower motors (hereinafter abbreviated as “motors”) used to blow air conditioners for vehicles, the rotation of the motor is increased when the rotation of the fan is hindered by foreign matter such as dead leaves entering from the outside of the vehicle and the motor load increases. Perform overload protection control to reduce speed. By executing such overload protection, overheating of the motor control circuit and the motor stator coil due to overload is prevented.

特許文献1には、モータのコイルの電流値が大きいほど発熱量が大きくなるシャント抵抗の温度をサーミスタで検知し、当該サーミスタの温度が所定の値を超えた場合に、モータのコイルへの通電を抑制するモータ駆動システムの過負荷保護装置が開示されている。   In Patent Document 1, a thermistor detects the temperature of a shunt resistor in which the amount of heat generation increases as the current value of the motor coil increases, and energization of the motor coil occurs when the temperature of the thermistor exceeds a predetermined value. An overload protection device for a motor drive system that suppresses noise is disclosed.

特許第3801015号公報Japanese Patent No. 3801015

しかしながら、特許文献1に記載のモータ駆動システムの過負荷保護装置は、異物等がファンに干渉した結果、モータの回転が止められるモータロックの場合にモータのコイル及びモータの制御装置の素子が過熱によって損傷しやすいという問題点があった。   However, the overload protection device of the motor drive system described in Patent Document 1 is such that the motor coil and the motor control device elements are overheated in the case of a motor lock in which the rotation of the motor is stopped as a result of foreign matter or the like interfering with the fan. There was a problem that it was easily damaged.

モータがブラシレスDCモータの場合、モータのコイルは永久磁石で構成されたロータの周囲に設けられ、当該コイルに印加される電圧の極性が適宜切り替えられることにより、いわゆる回転磁界を発生させる。永久磁石で構成されたロータは、コイルに発生した回転磁界に追随して回転することにより、モータは作動する。また、モータの制御装置は、ロータの回転に応じて、コイルに印加する電圧の極性を切り替える。   When the motor is a brushless DC motor, a coil of the motor is provided around a rotor composed of a permanent magnet, and a so-called rotating magnetic field is generated by appropriately switching the polarity of a voltage applied to the coil. The rotor configured by the permanent magnet rotates following the rotating magnetic field generated in the coil, so that the motor operates. The motor control device switches the polarity of the voltage applied to the coil in accordance with the rotation of the rotor.

しかしながらモータロックによってロータの回転が停止されると、モータのコイルに印加される電圧の極性が切り替わらず、モータのコイルには同じ極性の電圧が印加され続けるので、モータのコイルに印加する電圧を生成する制御装置の素子及びモータのコイルには過大な電流が流れやすくなる。   However, when the rotation of the rotor is stopped by the motor lock, the polarity of the voltage applied to the motor coil is not switched and the voltage of the same polarity is continuously applied to the motor coil. Excessive current tends to flow through the generated control device elements and motor coils.

特許文献1に記載のモータ駆動システムの過負荷保護装置は、モータのコイルの電流が過大になってシャント抵抗の温度が所定の値以上になった場合には、モータのコイルへの通電を停止する。そして、通電停止後に、シャント抵抗の温度が所定の値を下回った場合に、モータのコイルへの通電を再開する。   The overload protection device for a motor drive system described in Patent Document 1 stops energization of the motor coil when the current of the motor coil becomes excessive and the temperature of the shunt resistance exceeds a predetermined value. To do. Then, after the energization is stopped, energization of the motor coil is resumed when the temperature of the shunt resistor falls below a predetermined value.

熱伝導性が比較的良好なニッケル系の合金で構成されると共に素子の容積が小さいシャント抵抗は、電流が流れなくなれば、比較的短時間で温度が低下する。しかしながら、モータのコイル及びモータの制御装置の基板に実装されているシャント抵抗以外の素子は、モータロックによって過熱した場合の熱がシャント抵抗ほど容易には放散されない。   A shunt resistor, which is made of a nickel-based alloy having relatively good thermal conductivity and has a small element volume, drops in temperature in a relatively short time if no current flows. However, elements other than the shunt resistor mounted on the motor coil and the motor control device board do not dissipate heat as easily as the shunt resistor when overheated by the motor lock.

図11は、モータロックが生じた場合に、モータ駆動システムの基板に実装されている素子の温度の温度変化の一例を示した概略図である。図11において温度がピーク状に高くなっているのはモータロックによるものであり、ピーク後の温度の低下は、モータのコイルへの通電を停止したことによるものである。図11は、モータロックが継続している場合であって、モータのコイルへの通電の停止及び再開が複数回連続して行われている。   FIG. 11 is a schematic diagram illustrating an example of a temperature change of the element mounted on the substrate of the motor drive system when the motor lock occurs. In FIG. 11, the peak temperature rises due to the motor lock, and the temperature drop after the peak is due to the stop of energization of the motor coil. FIG. 11 shows a case where the motor lock is continued, and the stop and restart of energization to the motor coil are continuously performed a plurality of times.

図11では、モータのコイルへの通電の停止及び再開が反復して行われるにつれて、モータのコイルへの通電を停止した場合の素子の温度が上昇傾向を示している。   In FIG. 11, as the energization of the motor coil is repeatedly stopped and resumed, the temperature of the element when the energization of the motor coil is stopped tends to increase.

かかる素子の温度の上昇傾向は、前述のように、モータの制御装置に実装されているシャント抵抗以外の素子では、モータロックによって過熱した場合の熱がシャント抵抗ほど容易には放散されないために生じる。シャント抵抗以外の素子の熱が十分に放散されないうちにシャント抵抗の温度が低下してモータのコイルへの通電が再開されると、シャント抵抗以外の素子及びモータのコイルには熱が蓄積される。   As described above, the temperature increasing tendency of such elements occurs because, in the elements other than the shunt resistor mounted on the motor control device, the heat when overheated by the motor lock is not easily dissipated as much as the shunt resistor. . If the temperature of the shunt resistor is lowered and the energization of the motor coil is resumed before the heat of the elements other than the shunt resistor is sufficiently dissipated, heat is accumulated in the elements other than the shunt resistor and the motor coil. .

その結果、素子又はモータのコイルに蓄積された熱により、素子又はモータのコイルが損傷するおそれがあった。   As a result, the element or motor coil may be damaged by the heat accumulated in the element or motor coil.

本発明は上記に鑑みてなされたもので、モータロック等により、回路の素子及びモータのコイルに熱が蓄積される場合に、回路の素子及びモータのコイルの損傷を防止するモータ制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and provides a motor control device that prevents damage to circuit elements and motor coils when heat is accumulated in the circuit elements and motor coils due to motor lock or the like. The purpose is to do.

前記課題を解決するために、請求項1に記載のモータ制御装置は、電源とモータとの間の電流値に応じた信号を出力する電流検知部と、温度変化に対して抵抗値が変化する温度特性を有する温度可変抵抗素子を含み、該温度可変抵抗素子の抵抗値の変化に応じた閾値を出力する閾値出力部と、前記電流検知部が出力した信号が前記閾値以上の場合に、前記モータの回転を所定の時間停止させる制御を行う回転制御部と、を備えている。   In order to solve the above-mentioned problem, the motor control device according to claim 1, a current detection unit that outputs a signal corresponding to a current value between the power source and the motor, and a resistance value that changes with a temperature change. Including a temperature variable resistance element having temperature characteristics, a threshold value output unit that outputs a threshold value according to a change in the resistance value of the temperature variable resistance element, and a signal output from the current detection unit is equal to or greater than the threshold value, A rotation control unit that performs control to stop the rotation of the motor for a predetermined time.

このモータ制御装置は、電流検知部が電源とモータとの間の電流を検知すると共に検知した電流値に応じた信号を出力する。回転制御部は、電流検知部が出力した信号が閾値以上の場合に過電流状態であるとしてモータを停止させる。回路に電流が流れることによって生じた熱をサーミスタが検知してモータの過電流状態を判定する場合に比して、迅速にモータを停止でき、モータのコイル及び回路の素子の損傷を防止できる。   In the motor control device, the current detection unit detects a current between the power source and the motor and outputs a signal corresponding to the detected current value. The rotation control unit stops the motor as being in an overcurrent state when the signal output from the current detection unit is equal to or greater than a threshold value. Compared with the case where the thermistor detects the heat generated by the current flowing through the circuit and determines the overcurrent state of the motor, the motor can be stopped quickly, and damage to the motor coil and circuit elements can be prevented.

また、このモータ制御装置は、閾値出力部が、温度可変抵抗素子の温度に応じた抵抗値に対応した閾値を出力する。従って、モータロック等により、回路の素子及びモータのコイルに熱が蓄積される場合に、迅速に過電流の状態を検知して、モータの回転を所定の時間停止することにより、回路の素子及びモータのコイルの損傷を防止できる。   In this motor control device, the threshold output unit outputs a threshold corresponding to a resistance value corresponding to the temperature of the temperature variable resistance element. Therefore, when heat is accumulated in the circuit element and the motor coil due to motor lock or the like, the overcurrent state is quickly detected and the rotation of the motor is stopped for a predetermined time. Damage to the motor coil can be prevented.

請求項2記載のモータ制御装置は、請求項1記載のモータ制御装置において、前記温度可変抵抗素子は、温度上昇に伴って抵抗値が減少する温度特性を有し、前記閾値出力部は、温度上昇に伴って前記温度可変抵抗素子の抵抗値が減少することに応じて低下させた閾値を出力する。   The motor control device according to claim 2 is the motor control device according to claim 1, wherein the temperature variable resistance element has a temperature characteristic in which a resistance value decreases as the temperature rises, and the threshold output unit A threshold value that is lowered as the resistance value of the temperature variable resistance element decreases as the temperature increases is output.

このモータ制御装置によれば、温度の上昇に応じて温度可変抵抗素子の抵抗値が低下する際に、閾値出力部は、温度可変抵抗素子の抵抗値に応じて低下させた閾値を出力する。その結果、モータロック等により、回路の素子及びモータのコイルに熱が蓄積される場合には、より低い閾値に基づいて迅速にモータの回転を停止できる。   According to this motor control device, when the resistance value of the temperature variable resistance element decreases as the temperature rises, the threshold output unit outputs the threshold value reduced according to the resistance value of the temperature variable resistance element. As a result, when heat is accumulated in the circuit element and the motor coil due to motor lock or the like, the rotation of the motor can be quickly stopped based on a lower threshold.

請求項3の発明は、請求項1記載のモータ制御装置において、前記温度可変抵抗素子は、温度上昇に伴って抵抗値が増加する温度特性を有し、前記閾値出力部は、温度上昇に伴って前記温度可変抵抗素子の抵抗値が増加することに応じて低下させた閾値を出力する。   According to a third aspect of the present invention, in the motor control device according to the first aspect, the temperature variable resistance element has a temperature characteristic in which a resistance value increases with an increase in temperature, and the threshold value output unit increases with an increase in temperature. Then, a threshold value that is lowered as the resistance value of the temperature variable resistance element increases is output.

このモータ制御装置によれば、温度の上昇に応じて温度可変抵抗素子の抵抗値が増加する際に、閾値出力部は、温度可変抵抗素子の抵抗値に応じて低下させた閾値を出力する。その結果、モータロック等により、回路の素子及びモータのコイルに熱が蓄積される場合には、より低い閾値に基づいて迅速にモータの回転を停止できる。   According to this motor control device, when the resistance value of the temperature variable resistance element increases as the temperature rises, the threshold output unit outputs the threshold value lowered according to the resistance value of the temperature variable resistance element. As a result, when heat is accumulated in the circuit element and the motor coil due to motor lock or the like, the rotation of the motor can be quickly stopped based on a lower threshold.

本発明の実施の形態に係るモータ制御装置を用いたモータユニットの構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the motor unit using the motor control apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るモータ制御装置の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of the motor control apparatus which concerns on embodiment of this invention. 分圧回路の一例である過電流判定値出力部の概略図である。It is the schematic of the overcurrent determination value output part which is an example of a voltage dividing circuit. 本発明の実施の形態におけるチップサーミスタと過電流判定値出力部との接続を示す概略図である。It is the schematic which shows the connection of the chip | tip thermistor and overcurrent determination value output part in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るチップサーミスタと過電流判定値出力部とのブリッジ回路における電流値、電圧値及び抵抗値の関係を示す概略図である。It is the schematic which shows the relationship between the electric current value in the bridge circuit of the chip | tip thermistor which concerns on embodiment of this invention, and an overcurrent determination value output part, a voltage value, and resistance value. 本発明の実施の形態におけるブリッジ抵抗の抵抗値の変化に対応した過電流閾値電圧の変化の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the change of the overcurrent threshold voltage corresponding to the change of the resistance value of bridge resistance in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるブリッジ抵抗の抵抗値の変化に対応したチップサーミスタ電圧の変化の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the change of the chip | tip thermistor voltage corresponding to the change of the resistance value of bridge resistance in embodiment of this invention. (A)は、本発明の実施の形態に係るモータ制御装置における過電流閾値電圧の時系列での変化の一例を示した概略図であり、(B)は、本発明の実施の形態に係るモータ制御装置におけるチップサーミスタ電圧の時系列での変化の一例を示した概略図である。(A) is the schematic which showed an example of the change in the time series of the overcurrent threshold voltage in the motor control apparatus which concerns on embodiment of this invention, (B) concerns on embodiment of this invention. It is the schematic which showed an example of the change in the time series of the chip | tip thermistor voltage in a motor control apparatus. 本発明の実施の形態に係るモータ制御装置において、モータロックが生じた場合のモータ制御装置の素子の温度の温度変化の一例を示した概略図である。It is the schematic which showed an example of the temperature change of the temperature of the element of the motor control apparatus when the motor lock | rock arises in the motor control apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るモータ制御装置における過電流保護制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the overcurrent protection control in the motor control apparatus which concerns on embodiment of this invention. モータロックが生じた場合に、モータ駆動システムの基板に実装されている素子の温度の温度変化の一例を示した概略図である。It is the schematic which showed an example of the temperature change of the temperature of the element mounted in the board | substrate of a motor drive system when a motor lock | rock occurs.

図1は、本実施の形態に係るモータ制御装置20を用いたモータユニット10の構成を示す概略図である。図1の本実施の形態に係るモータユニット10は、一例として車両用エアコンの送風に用いられる、いわゆるブロアモータのユニットである。   FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a motor unit 10 using a motor control device 20 according to the present embodiment. The motor unit 10 according to the present embodiment in FIG. 1 is a so-called blower motor unit used for blowing air from a vehicle air conditioner as an example.

本実施の形態に係るモータユニット10は、ステータ14の外側にロータ12が設けられた、アウターロータ構造の三相モータに係るものである。ステータ14はコア部材に導線が巻かれた電磁石であって、U相、V相、W相の三相を構成している。   The motor unit 10 according to the present embodiment relates to a three-phase motor having an outer rotor structure in which a rotor 12 is provided outside a stator 14. The stator 14 is an electromagnet in which a lead wire is wound around a core member, and constitutes three phases of a U phase, a V phase, and a W phase.

ステータ14のU相、V相、W相の各々は、後述するモータ制御装置20の制御により、電磁石で発生する磁界の極性が切り替えられることにより、いわゆる回転磁界を発生する。   Each of the U-phase, V-phase, and W-phase of the stator 14 generates a so-called rotating magnetic field by switching the polarity of the magnetic field generated by the electromagnet under the control of the motor control device 20 described later.

ロータ12の内側(図示せず)にはロータマグネットが設けられており、ロータマグネットは、ステータ14で生じた回転磁界に対応することにより、ロータ12を回転させる。   A rotor magnet is provided inside the rotor 12 (not shown), and the rotor magnet rotates the rotor 12 by responding to the rotating magnetic field generated by the stator 14.

ロータ12にはシャフト16が設けられており、ロータ12と一体になって回転する。図1には示していないが、本実施の形態ではシャフト16には、いわゆるシロッコファン等の多翼ファンが設けられ、当該多翼ファンがシャフト16と共に回転することにより、車両用エアコンにおける送風が可能となる。   The rotor 12 is provided with a shaft 16 and rotates integrally with the rotor 12. Although not shown in FIG. 1, in the present embodiment, the shaft 16 is provided with a multi-blade fan such as a so-called sirocco fan, and the multi-blade fan rotates together with the shaft 16, thereby blowing air in the vehicle air conditioner. It becomes possible.

ステータ14は、上ケース18を介して、モータ制御装置20に取り付けられる。モータ制御装置20は、モータ制御装置20の基板22と、基板22上の素子から生じる熱を放散するヒートシンク24とを備えている。   The stator 14 is attached to the motor control device 20 via the upper case 18. The motor control device 20 includes a substrate 22 of the motor control device 20 and a heat sink 24 that dissipates heat generated from elements on the substrate 22.

ロータ12、ステータ14及びモータ制御装置20を含んで構成されるモータユニット10には、下ケース28が取り付けられる。   A lower case 28 is attached to the motor unit 10 including the rotor 12, the stator 14, and the motor control device 20.

図2は、本実施の形態に係るモータ制御装置20の概略を示す図である。図2に記載のインバータ回路40は、FET(Field Effect Transistor)によってモータ52のステータ14のコイルに供給する電力をスイッチングする。例えば、インバータFET44A、44DはU相のコイル14Uに、インバータFET44B、44EはV相のコイル14Vに、インバータFET44C、44FはW相のコイル14Wに、各々供給する電力のスイッチングを行う。   FIG. 2 is a diagram schematically showing the motor control device 20 according to the present embodiment. The inverter circuit 40 shown in FIG. 2 switches the electric power supplied to the coil of the stator 14 of the motor 52 by FET (Field Effect Transistor). For example, the inverter FETs 44A and 44D switch the power supplied to the U-phase coil 14U, the inverter FETs 44B and 44E switch to the V-phase coil 14V, and the inverter FETs 44C and 44F switch the power supplied to the W-phase coil 14W.

インバータFET44A、44B、44Cの各々のドレインは、チョークコイル82を介して車載のバッテリ80の正極に接続されている。また、インバータFET44D、44E、44Fの各々のソースはバッテリ80の負極に接続されている。   The drains of the inverters FETs 44A, 44B, and 44C are connected to the positive electrode of the on-vehicle battery 80 via the choke coil 82. The sources of the inverters FET 44D, 44E, and 44F are connected to the negative electrode of the battery 80.

また、本実施の形態のモータ制御装置20の基板上には、前述のインバータ回路40に加え、コンパレータ54、実回転数算出部56、指令回転数算出部58、スタンバイ回路60、メイン電源通電部62、通電制御駆動波形決定部64、PI制御部66、電圧補正部68及びFETドライバ70等が実装されている。   Further, on the board of the motor control device 20 of the present embodiment, in addition to the inverter circuit 40 described above, a comparator 54, an actual rotation number calculation unit 56, a command rotation number calculation unit 58, a standby circuit 60, a main power supply energization unit 62, an energization control drive waveform determination unit 64, a PI control unit 66, a voltage correction unit 68, an FET driver 70, and the like are mounted.

また、本実施の形態のモータ制御装置20の基板上には、チョークコイル82及び平滑コンデンサ84A、84B等が実装され、さらにエアコンECU(Electronic Control Unit)78及びバッテリ80が接続されている。チョークコイル82及び平滑コンデンサ84A、84Bはバッテリ80と共に略直流電源を構成している。また、エアコンECU78は、車両用エアコンの電子制御ユニットであり、ユーザがエアコンECU78によりエアコンをオンにすると、モータ制御装置20の制御により、モータ52が作動する。また、ユーザが車両用エアコンの風量を調節する場合は、エアコンECU78を介してモータ52(ロータ12)の回転速度を指示するための信号が入力される。   A choke coil 82 and smoothing capacitors 84A and 84B are mounted on the substrate of the motor control device 20 of the present embodiment, and an air conditioner ECU (Electronic Control Unit) 78 and a battery 80 are connected. The choke coil 82 and the smoothing capacitors 84A and 84B together with the battery 80 constitute a substantially DC power source. The air conditioner ECU 78 is an electronic control unit for a vehicle air conditioner. When the user turns on the air conditioner by the air conditioner ECU 78, the motor 52 is operated under the control of the motor control device 20. When the user adjusts the air volume of the vehicle air conditioner, a signal for instructing the rotational speed of the motor 52 (rotor 12) is input via the air conditioner ECU 78.

本実施の形態では、シャフト16と同軸に設けられたセンサマグネット12Aの磁界をホール素子12Bが検出する。コンパレータ54は、ホール素子12Bのアナログ出力をデジタル信号に変換する装置であり、実回転数算出部は、コンパレータ54が出力したデジタル信号に基づいてロータ12の実回転速度を算出する。指令回転数算出部はエアコンECU78等からの指示に基づいた目標回転速度を算出する。本実施の形態では、目標回転速度は、略1000〜5000rpmである。   In the present embodiment, the Hall element 12B detects the magnetic field of the sensor magnet 12A provided coaxially with the shaft 16. The comparator 54 is a device that converts the analog output of the Hall element 12 </ b> B into a digital signal, and the actual rotational speed calculation unit calculates the actual rotational speed of the rotor 12 based on the digital signal output from the comparator 54. The command rotation number calculation unit calculates a target rotation speed based on an instruction from the air conditioner ECU 78 or the like. In the present embodiment, the target rotation speed is approximately 1000 to 5000 rpm.

PI制御部66は、指令回転数算出部58が算出した目標回転速度と実回転数算出部56が算出した実回転速度とから、実回転速度を目標回転速度に変化させる場合にステータ14のコイルに印加する電圧をいわゆるPI制御によって算出する。PI制御部66は、目標回転速度と実回転速度との偏差と目標回転速度における電圧と実回転速度における電圧との偏差との比例関係基づいて目標回転速度における電圧を算出する偏差比例部66Pを含む。また、PI制御部66は、上記の比例関係のみでは残留偏差が生じる場合に、かかる残留偏差を偏差積分によって解消する偏差積分部66Iを含む。電圧補正部68は、PI制御部66による算出結果に基づいて、ステータ14のコイルに印加する電圧を補正する。   The PI controller 66 changes the coil of the stator 14 when changing the actual rotational speed to the target rotational speed from the target rotational speed calculated by the command rotational speed calculator 58 and the actual rotational speed calculated by the actual rotational speed calculator 56. The voltage applied to is calculated by so-called PI control. The PI control unit 66 includes a deviation proportional unit 66P that calculates a voltage at the target rotational speed based on a proportional relationship between a deviation between the target rotational speed and the actual rotational speed and a deviation between the voltage at the target rotational speed and the voltage at the actual rotational speed. Including. Further, the PI control unit 66 includes a deviation integration unit 66I that eliminates the residual deviation by deviation integration when the residual deviation is generated only by the proportional relationship. The voltage correction unit 68 corrects the voltage applied to the coil of the stator 14 based on the calculation result by the PI control unit 66.

スタンバイ回路60は、バッテリ80から各部への電源供給を制御する回路である。また、メイン電源通電部62は、スタンバイ回路60の制御に従って、モータ制御装置への電源をオンにする。また、メイン電源通電部62は、モータ52の始動時、すなわちモータ52を回転速度0rpmから回転させる場合に、論理和回路86を介して強制500rpm指令部88に指令を出す。強制500rpm指令部88は、モータ52の始動時には目標回転速度が所定の時間において500rpmとなるように指令回転数算出部58を制御し、指令回転数算出部58は、500rpmに係る信号をPI制御部66に出力する。なお、所定の時間は、一例として、500〜1000m秒である。   The standby circuit 60 is a circuit that controls power supply from the battery 80 to each unit. The main power supply energization unit 62 turns on the power to the motor control device according to the control of the standby circuit 60. Further, the main power supply energizing unit 62 issues a command to the forced 500 rpm command unit 88 via the OR circuit 86 when the motor 52 is started, that is, when the motor 52 is rotated from a rotation speed of 0 rpm. The forced 500 rpm command unit 88 controls the command rotational speed calculation unit 58 so that the target rotational speed becomes 500 rpm at a predetermined time when the motor 52 is started, and the command rotational speed calculation unit 58 performs PI control on a signal related to 500 rpm. The data is output to the unit 66. The predetermined time is 500 to 1000 milliseconds as an example.

所定の時間が経過後は、強制500rpm指令部による指令回転数算出部58への制御は終了し、指令回転数算出部58はエアコンECU78からの指示に基づいて算出した目標回転速度に係る信号をPI制御部66に出力する。   After the predetermined time has elapsed, the control to the command rotational speed calculation unit 58 by the forced 500 rpm command unit is finished, and the command rotational speed calculation unit 58 outputs a signal related to the target rotational speed calculated based on an instruction from the air conditioner ECU 78. Output to the PI controller 66.

通電制御駆動波形決定部64は、スタンバイ回路60とメイン電源通電部62を介して電源が供給されると、コンパレータ54が出力したデジタル信号に基づいてロータ12の位置を割り出し、ロータ12の位置と指令回転数算出部58が算出した目標回転速度とに基づいて、ステータ14のコイルに印加する電圧の駆動波形を決定する。   When power is supplied via the standby circuit 60 and the main power supply energization unit 62, the energization control drive waveform determination unit 64 determines the position of the rotor 12 based on the digital signal output from the comparator 54, and determines the position of the rotor 12. Based on the target rotational speed calculated by the command rotational speed calculation unit 58, the drive waveform of the voltage applied to the coil of the stator 14 is determined.

FETドライバ70は、通電制御駆動波形決定部64が決定した駆動波形と、電圧補正部68が補正した電圧値とに基づいて、インバータ回路40のスイッチングを制御するためのPWM信号を生成してインバータ回路40に出力する。   The FET driver 70 generates a PWM signal for controlling the switching of the inverter circuit 40 based on the drive waveform determined by the energization control drive waveform determination unit 64 and the voltage value corrected by the voltage correction unit 68 to generate an inverter. Output to the circuit 40.

また、本実施の形態に係るモータ制御装置20の基板上には、抵抗R3を介して一端に制御電圧Vccが印加されると共に他端が接地され、基板の温度を抵抗値として検知するチップサーミスタRTが実装されている。本実施の形態に用いられるチップサーミスタRTは温度の上昇に対して抵抗が減少するNTC (Negative Temperature Coefficient)サーミスタであり、温度が上昇するにつれてチップサーミスタRTの抵抗値は減少する。なお、反転回路を併用することで、温度が上昇するにつれて抵抗値が増大するPTC(Positive Temperature Coefficient)サーミスタを使用してもよい。   Further, on the substrate of the motor control device 20 according to the present embodiment, a chip thermistor that detects the temperature of the substrate as a resistance value is applied with a control voltage Vcc at one end via a resistor R3 and the other end grounded. RT is implemented. The chip thermistor RT used in this embodiment is an NTC (Negative Temperature Coefficient) thermistor whose resistance decreases with increasing temperature, and the resistance value of the chip thermistor RT decreases with increasing temperature. Note that a PTC (Positive Temperature Coefficient) thermistor whose resistance value increases as the temperature rises by using an inverting circuit together may be used.

チップサーミスタRT及び抵抗R3は、一種の分圧回路を構成しており、抵抗R3と接続されているチップサーミスタRTの一端からは、チップサーミスタRTの抵抗値に基づいて変化する電圧が出力される。チップサーミスタRTの一端から出力された電圧は過熱状態判定部106において過熱判定値出力部104が出力する過熱判定値と比較され、チップサーミスタRTの一端から出力された電圧が過熱判定値以下の場合には、目標回転速度を強制的に0rpmとするように指令回転数算出部58を制御する。前述のように、本実施の形態に係るチップサーミスタRTは、温度の上昇に対して抵抗が減少するタイプなので、抵抗R3とチップサーミスタRTとで構成された分圧回路の出力端でもあるチップサーミスタRTの一端から出力される電圧は、温度の上昇に応じて低下する。過熱状態判定部106は、チップサーミスタRTの一端から出力された電圧が過熱判定値以下の場合に回路が過熱していると判定する。過熱判定値は基板に実装される素子及びチップサーミスタRTの位置等によって変化するが、一例として145℃においてチップサーミスタRTと抵抗R3との分圧回路が出力する電圧である。   The chip thermistor RT and the resistor R3 form a kind of voltage dividing circuit, and a voltage that changes based on the resistance value of the chip thermistor RT is output from one end of the chip thermistor RT connected to the resistor R3. . The voltage output from one end of the chip thermistor RT is compared with the overheat determination value output from the overheat determination value output unit 104 in the overheat state determination unit 106, and the voltage output from one end of the chip thermistor RT is equal to or less than the overheat determination value. The command rotational speed calculation unit 58 is controlled so as to force the target rotational speed to 0 rpm. As described above, since the chip thermistor RT according to the present embodiment is a type in which the resistance decreases as the temperature rises, the chip thermistor that is also the output terminal of the voltage dividing circuit composed of the resistor R3 and the chip thermistor RT. The voltage output from one end of RT decreases as the temperature increases. The overheat state determination unit 106 determines that the circuit is overheated when the voltage output from one end of the chip thermistor RT is equal to or less than the overheat determination value. The overheat determination value varies depending on the element mounted on the substrate and the position of the chip thermistor RT.

また、インバータFET44D、44E、44Fの各々のソースとバッテリ80との間には電流検知部94が設けられている。電流検知部94は、抵抗値が0.2mΩ〜数Ω程度のシャント抵抗94Aと、シャント抵抗94Aの両端の電位差を増幅してシャント抵抗94Aの電流に比例する電圧値を信号として出力するアンプ94Bとを含み、アンプ94Bが出力した信号は、過負荷判定部98と過電流判定部102とに各々入力される。過電流判定部102では、アンプ94Bが出力した信号と過電流判定値出力部100が出力した過電流判定値とを比較し、アンプ94Bが出力した信号が過電流判定値以上の場合には強制的に電圧補正部68の出力を停止させることにより、モータ52の回転を停止させる。また、過負荷判定部98は、アンプ94Bが出力した信号と過負荷判定値出力部96が出力した過負荷判定値とを比較し、アンプ94Bが出力した信号が過負荷判定値以上の場合には、論理和回路86を介して強制500rpm指令部88に指令し、モータ52の回転速度を強制的に所定の回転速度である500rpmに低下させる制御をする。   In addition, a current detection unit 94 is provided between the source of each of the inverters FETs 44D, 44E, and 44F and the battery 80. The current detection unit 94 has a shunt resistor 94A having a resistance value of about 0.2 mΩ to several Ω, and an amplifier 94B that amplifies the potential difference between both ends of the shunt resistor 94A and outputs a voltage value proportional to the current of the shunt resistor 94A as a signal. The signal output from the amplifier 94B is input to the overload determination unit 98 and the overcurrent determination unit 102, respectively. The overcurrent determination unit 102 compares the signal output from the amplifier 94B with the overcurrent determination value output from the overcurrent determination value output unit 100. If the signal output from the amplifier 94B is greater than or equal to the overcurrent determination value, the overcurrent determination value is compulsory. Thus, by stopping the output of the voltage correction unit 68, the rotation of the motor 52 is stopped. The overload determination unit 98 compares the signal output from the amplifier 94B with the overload determination value output from the overload determination value output unit 96, and when the signal output from the amplifier 94B is equal to or greater than the overload determination value. Sends a command to the forced 500 rpm command section 88 via the OR circuit 86 to control the motor 52 to forcibly reduce the rotational speed of the motor 52 to a predetermined rotational speed of 500 rpm.

本実施の形態では、過電流判定値は過負荷判定値を超える値であり、回路保護のために緊急にモータ52の回転を停止させなければならない電流に応じた電圧値である。過電流判定値及び過負荷判定値の具体的な数値は、モータ52の仕様に左右されるので、設計時のシミュレーション及び実験を通じてモータの仕様ごとに個別具体的に決定する。なお、過電流判定値出力部100及び過負荷判定値出力部96の回路の構成は種々考えられるが、一例として、図3に示したような分圧回路を用いる。   In the present embodiment, the overcurrent determination value is a value that exceeds the overload determination value, and is a voltage value corresponding to a current for which the rotation of the motor 52 must be urgently stopped for circuit protection. Since the specific values of the overcurrent determination value and the overload determination value depend on the specifications of the motor 52, they are specifically determined for each motor specification through simulation and experiment at the time of design. Various circuit configurations of the overcurrent determination value output unit 100 and the overload determination value output unit 96 are conceivable. As an example, a voltage dividing circuit as shown in FIG. 3 is used.

過電流状態と判定してモータ52の回転を停止した後は、所定の時間ステータ14のコイルへの電圧の印加を中断し、回路が損傷するのを防止する。所定の時間は、一例として100m秒であり、100m秒の間はコイルへの電圧の印加を中断する。その後電圧の印加を再開し、過電流判定値を超えていれば再度電圧の印加を中断する。   After determining the overcurrent state and stopping the rotation of the motor 52, the voltage application to the coil of the stator 14 is interrupted for a predetermined time to prevent the circuit from being damaged. The predetermined time is, for example, 100 milliseconds, and the application of voltage to the coil is interrupted for 100 milliseconds. Thereafter, the voltage application is resumed. If the overcurrent determination value is exceeded, the voltage application is interrupted again.

また、過負荷状態と判定してモータ52の回転速度を500rpmにした場合は、電流検知部94が検知した電流に応じた電圧値が過負荷判定値を下回るまでモータ52の回転速度を500rpmに制御する。電流検知部94が検知した電流に応じた電圧値が過負荷判定値を下回った後は、指令回転数算出部58が算出した目標回転速度でモータ52が回転するように、ステータ14のコイルに印加する電圧を制御する。   Further, when it is determined that the motor is overloaded and the rotation speed of the motor 52 is set to 500 rpm, the rotation speed of the motor 52 is set to 500 rpm until the voltage value corresponding to the current detected by the current detection unit 94 falls below the overload determination value. Control. After the voltage value corresponding to the current detected by the current detector 94 falls below the overload determination value, the coil of the stator 14 is rotated so that the motor 52 rotates at the target rotational speed calculated by the command rotational speed calculator 58. Control the voltage to be applied.

本実施の形態は、チップサーミスタRTの抵抗R3が接続された側の端(出力端)と過電流判定値出力部100の出力端とをブリッジ抵抗RBを介して接続したブリッジ回路を構成している。ブリッジ回路を構成できるのであれば、ブリッジ抵抗RB以外にも導体又はダイオード等の他の接続手段を用いてもよい。   In this embodiment, a bridge circuit is configured in which the end (output end) of the chip thermistor RT to which the resistor R3 is connected and the output end of the overcurrent determination value output unit 100 are connected via the bridge resistor RB. Yes. As long as the bridge circuit can be configured, other connection means such as a conductor or a diode may be used in addition to the bridge resistor RB.

図4は、本実施の形態におけるチップサーミスタRTと過電流判定値出力部100との接続を示す概略図である。過電流判定値出力部100及びチップサーミスタRTは各々分圧回路を構成するが、双方の分圧回路をブリッジ抵抗RBで接続している。   FIG. 4 is a schematic diagram showing the connection between the chip thermistor RT and the overcurrent determination value output unit 100 in the present embodiment. The overcurrent determination value output unit 100 and the chip thermistor RT each constitute a voltage dividing circuit, and both voltage dividing circuits are connected by a bridge resistor RB.

図4に示した各抵抗の抵抗値は、温度によって抵抗値が変化するチップサーミスタRTを除き、一例として下記の通りである。また、ブリッジ抵抗RBは後述するように10〜90kΩの範囲で段階的に変更し、過電流状態を解消するために最適な抵抗値を選択する。
R1:49.9kΩ
R2:30.1kΩ
R3:3.57kΩ
RB:10〜90kΩ
The resistance values of the resistors shown in FIG. 4 are as follows as an example, except for the chip thermistor RT whose resistance value varies with temperature. Further, the bridge resistance RB is changed stepwise in the range of 10 to 90 kΩ as will be described later, and an optimum resistance value is selected in order to eliminate the overcurrent state.
R1: 49.9kΩ
R2: 30.1kΩ
R3: 3.57 kΩ
RB: 10 to 90 kΩ

図5は、本実施の形態に係るNTC型のチップサーミスタRTと過電流判定値出力部100とのブリッジ回路における電流値、電圧値及び抵抗値の関係を示す概略図である。抵抗R1の抵抗値をR、抵抗R2の抵抗値をR、抵抗R3の抵抗値をR、チップサーミスタRTの抵抗値をR、ブリッジ抵抗RBの抵抗値をRとする。また、抵抗R1を流れる電流I1の電流値をI、ブリッジ抵抗RBを流れる電流IBの電流値をI、抵抗R3を流れる電流I3の電流値をI、過電流判定値である過電流閾値電圧VOの電圧値をV、チップサーミスタ電圧VTの電圧値をVとすると、以下の式(1)〜(5)が導かれる。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a relationship between a current value, a voltage value, and a resistance value in a bridge circuit between the NTC type chip thermistor RT and the overcurrent determination value output unit 100 according to the present embodiment. The resistance value of the resistor R1 R 1, the resistance value of the resistor R2 R 2, the resistance value of the resistor R3 R 3, the resistance value of the chip thermistor RT R T, the resistance value of the bridge resistor RB and R B. The current value of the current I1 flowing through the resistor R1 is I 1 , the current value of the current IB flowing through the bridge resistor RB is I B , the current value of the current I3 flowing through the resistor R3 is I 3 , and an overcurrent is an overcurrent determination value. the voltage value of the threshold voltage VO V o, the voltage value of the chip thermistor voltage VT and V T, the following equation (1) to (5) is derived.

また、図5より、I=(Vcc−V)/ R、I=(V−V)/ Rであるから、これらI、Iを上記の式(5)に代入すると、以下の式(6)が得られる。
Further, from FIG. 5, I 3 = (Vcc- V T) / R 3, I B = (V O -V T) / from R is B, and these I 3, the I B of the formula (5) When substituted, the following equation (6) is obtained.

上記の式(6)と上記の式(1)〜(4)とから、以下の式(7)、(8)が得られる。
From the above formula (6) and the above formulas (1) to (4), the following formulas (7) and (8) are obtained.

図6は、本実施の形態におけるブリッジ抵抗RBの抵抗値の変化に対応した過電流閾値電圧VOの変化の一例を示す図である。上記の式(7)を用い、Vccを5Vとして、ブリッジ抵抗RBの抵抗値を10、20、30、40、50、60、70、80、90kΩ及びブリッジ抵抗RBを実装しない場合の抵抗値無限大に各々変化させて過電流閾値電圧VOを算出している。   FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a change in the overcurrent threshold voltage VO corresponding to a change in the resistance value of the bridge resistor RB in the present embodiment. Using the above equation (7), Vcc is 5 V, the resistance value of the bridge resistor RB is 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 kΩ and the resistance value is infinite when the bridge resistor RB is not mounted. The overcurrent threshold voltage VO is calculated by changing each largely.

図6に示したように、ブリッジ抵抗RBを実装しない無限大の場合に比して、チップサーミスタRTの温度が低い時は過電流閾値電圧VOが高く、チップサーミスタRTの温度が高い時は過電流閾値電圧VOが低くなる。本実施の形態に用いられるチップサーミスタRTは温度の上昇に対して抵抗が減少するNTCサーミスタである。したがって、回路の温度が上昇しチップサーミスタRTの抵抗値が下がると、ブリッジ抵抗RBを介して過電流判定値出力部100の電圧がチップサーミスタRT側に分圧されやすくなり、過電流閾値電圧VOが低下する。   As shown in FIG. 6, the overcurrent threshold voltage VO is high when the temperature of the chip thermistor RT is low, and it is excessive when the temperature of the chip thermistor RT is high, compared to the infinite case where the bridge resistor RB is not mounted. The current threshold voltage VO is lowered. The chip thermistor RT used in the present embodiment is an NTC thermistor whose resistance decreases with increasing temperature. Therefore, when the temperature of the circuit rises and the resistance value of the chip thermistor RT decreases, the voltage of the overcurrent determination value output unit 100 is easily divided to the chip thermistor RT side via the bridge resistor RB, and the overcurrent threshold voltage VO Decreases.

過電流閾値電圧VOが低下すれば、より迅速に過電流の状態を判定できるようになる。過電流は、回路の過熱に随伴する場合が多いので、チップサーミスタRTの温度が高い時に過電流閾値電圧VOが低下すると、高温時に過電流閾値電圧VOが低下しない場合よりも迅速に過電流の状態を判定でき、回路の損傷をいち早く防止できる。   If the overcurrent threshold voltage VO decreases, the overcurrent state can be determined more quickly. Since the overcurrent often accompanies overheating of the circuit, if the overcurrent threshold voltage VO decreases when the temperature of the chip thermistor RT is high, the overcurrent threshold voltage VO does not decrease at a high temperature more quickly than when the overcurrent threshold voltage VO does not decrease. The state can be determined and circuit damage can be prevented quickly.

本実施の形態を車両用エアコンに実装する場合には、回路が損傷等しない安全な温度での過電流閾値電圧VOを図6の結果又は実験から求め、求めた過電流閾値電圧VO以下となるブリッジ抵抗を選定することで、回路の損傷を防ぐ過電流判定が可能となる。例えば、回路が損傷しない安全な温度が140℃であって、140℃で過電流閾値電圧VOを1.5V以下とする場合であれば、ブリッジ抵抗RBの抵抗値を20kΩとする。   When the present embodiment is mounted on a vehicle air conditioner, the overcurrent threshold voltage VO at a safe temperature at which the circuit is not damaged or the like is obtained from the result or experiment of FIG. By selecting the bridge resistance, it is possible to determine overcurrent to prevent circuit damage. For example, if the safe temperature at which the circuit is not damaged is 140 ° C. and the overcurrent threshold voltage VO is 1.5 V or less at 140 ° C., the resistance value of the bridge resistor RB is 20 kΩ.

図7は、本実施の形態におけるブリッジ抵抗RBの抵抗値の変化に対応したチップサーミスタ電圧VTの変化の一例を示す図であり、上記の式(8)を用いて算出されている。図7に示したように、ブリッジ抵抗RBの値が変化しても、チップサーミスタ電圧VTの値に大きな変化はなく、ブリッジ回路を構成した本実施の形態においても、過熱状態判定部106による回路の過熱状態の判定に支障はない。   FIG. 7 is a diagram showing an example of the change in the chip thermistor voltage VT corresponding to the change in the resistance value of the bridge resistor RB in the present embodiment, and is calculated using the above equation (8). As shown in FIG. 7, even if the value of the bridge resistor RB changes, the value of the chip thermistor voltage VT does not change greatly, and in the present embodiment in which the bridge circuit is configured, the circuit by the overheat state determination unit 106 is used. There is no hindrance in judging the overheating state.

図8(A)は、本実施の形態に係るモータ制御装置20における過電流閾値電圧VOの時系列での変化の一例を示した概略図であり、図8(B)は、本実施の形態に係るモータ制御装置20におけるチップサーミスタ電圧VTの時系列での変化の一例を示した概略図である。   FIG. 8A is a schematic diagram illustrating an example of a time-series change of the overcurrent threshold voltage VO in the motor control device 20 according to the present embodiment, and FIG. 8B is a diagram illustrating the present embodiment. It is the schematic which showed an example of the change in the time series of the chip | tip thermistor voltage VT in the motor control apparatus 20 which concerns on.

図8(A)では、異物がファンに干渉する等によりモータロック状態となった場合の過電流閾値電圧VOの時系列での変化であるモータロック時過電流閾値電圧120が実線で示されている。また、図8(A)では、モータロックが生じていない通常時の過電流閾値電圧VOの時系列での変化である通常時過電流閾値電圧122が破線で示されている。   In FIG. 8A, a motor lock overcurrent threshold voltage 120, which is a time-series change of the overcurrent threshold voltage VO when a motor is locked due to foreign matter interfering with the fan or the like, is indicated by a solid line. Yes. In FIG. 8A, a normal overcurrent threshold voltage 122, which is a time-series change of the normal overcurrent threshold voltage VO in which motor lock has not occurred, is indicated by a broken line.

モータロック等によって回路及びコイル14が過熱していない場合には、過電流閾値電圧VOは、図8(A)において破線で示した通常時過電流閾値電圧122のように一定であり、変化しない。しかしながら、モータロック状態なった場合には、過電流閾値電圧VOは、図8(A)において実線で示したモータロック時過電流閾値電圧120のように時間の経過と共に漸減し、一定値に収束していく。   When the circuit and the coil 14 are not overheated due to a motor lock or the like, the overcurrent threshold voltage VO is constant and does not change like the normal overcurrent threshold voltage 122 indicated by a broken line in FIG. . However, when the motor is locked, the overcurrent threshold voltage VO gradually decreases with time and converges to a constant value as the motor lock overcurrent threshold voltage 120 indicated by the solid line in FIG. I will do it.

本実施の形態において過電流閾値電圧VOは、図6に示したようにチップサーミスタ温度が上昇するにつれて低下する。また、前述のようにモータロック状態の場合には、モータ制御装置20を構成する素子及びコイル14に熱が蓄積されやすいので、チップサーミスタ温度も蓄積された熱の影響を受けて上昇していく。その結果、モータロックが解消していない場合には、モータロック時過電流閾値電圧120は漸減する。   In the present embodiment, the overcurrent threshold voltage VO decreases as the chip thermistor temperature increases as shown in FIG. Further, as described above, in the motor lock state, since heat is easily accumulated in the elements and the coil 14 constituting the motor control device 20, the chip thermistor temperature also rises due to the accumulated heat. . As a result, when the motor lock is not released, the overcurrent threshold voltage 120 at the time of motor lock gradually decreases.

また、本実施の形態においてチップサーミスタ電圧VTも、図7に示したようにチップサーミスタ温度が上昇するにつれて低下する。従って、モータロック状態の場合には、モータ制御装置20を構成する素子及びコイル14に蓄積された熱の影響を受けてチップサーミスタ温度が上昇するので、図8(B)に示したように、チップサーミスタ電圧VTは時間の経過と共に低下する。   In the present embodiment, the chip thermistor voltage VT also decreases as the chip thermistor temperature rises as shown in FIG. Therefore, in the motor lock state, the temperature of the chip thermistor rises due to the influence of the heat accumulated in the elements and the coil 14 constituting the motor control device 20, so as shown in FIG. The chip thermistor voltage VT decreases with time.

本実施の形態では、チップサーミスタ電圧VTが低下した場合には、モータ52又は回路基板が加熱状態であると判定して、モータ52のコイル14への通電を抑制する。従って、過電流判定部102によって過電流状態と判定される場合とは別に、モータ52のコイル14及び回路基板の素子が熱によって損傷することを防止できる。   In the present embodiment, when the chip thermistor voltage VT decreases, it is determined that the motor 52 or the circuit board is in a heated state, and energization to the coil 14 of the motor 52 is suppressed. Therefore, apart from the case where the overcurrent determination unit 102 determines that the overcurrent state occurs, the coil 14 of the motor 52 and the elements of the circuit board can be prevented from being damaged by heat.

図9は、本実施の形態に係るモータ制御装置20において、時刻t1にモータロックが生じた場合のモータ制御装置20の素子の温度の温度変化の一例を示した概略図である。図9では、本実施の形態に係るモータ制御装置20における素子の温度であるブリッジ抵抗実装時素子温度124が実線で示されている。また、図9には、本実施の形態と異なり、ブリッジ抵抗RBを実装しない場合の素子の温度変化の傾向を示すブリッジ抵抗非実装時素子温度126が破線で示されている。   FIG. 9 is a schematic diagram illustrating an example of a temperature change of the element temperature of the motor control device 20 when the motor lock occurs at time t1 in the motor control device 20 according to the present embodiment. In FIG. 9, the element temperature 124 when the bridge resistor is mounted, which is the element temperature in the motor control device 20 according to the present embodiment, is indicated by a solid line. Also, in FIG. 9, unlike the present embodiment, the element temperature 126 at the time of non-mounting of the bridge resistance indicating the tendency of the temperature change of the element when the bridge resistance RB is not mounted is indicated by a broken line.

図9に示したように、モータロック状態の場合に、ブリッジ抵抗非実装時素子温度126は時間の経過と共に上昇傾向を示す。ブリッジ抵抗実装時素子温度124は、ピーク状の極大値の後に極小値に低下し、再びピーク状の極大値になることを反復している。図9に示したブリッジ抵抗実装時素子温度124は、極大値となった時に過電流状態と判定されてコイル14への通電が遮断されたことによって極小値まで低下したものの、モータロックの状態が解消していないために、再び極大値となることを繰り返している。   As shown in FIG. 9, in the motor lock state, the element temperature 126 when the bridge resistor is not mounted shows a tendency to increase with time. When the bridge resistor is mounted, the element temperature 124 is repeatedly reduced from the peak maximum value to the minimum value and then to the peak maximum value again. Although the element temperature 124 at the time of mounting the bridge resistance shown in FIG. 9 is determined to be an overcurrent state when the maximum value is reached and the coil 14 is deenergized, the element temperature 124 is reduced to the minimum value. Since it has not been solved, it has repeatedly reached the maximum value again.

ブリッジ抵抗実装時素子温度124は、モータロックが解消されない場合には、極大値及び極小値が各々時間と共に上昇するが、それらの上昇率はブリッジ抵抗非実装時素子温度126よりも低い。   When the motor lock is not released, the maximum value and the minimum value of the element temperature 124 when the bridge resistor is mounted are increased with time, but their increase rate is lower than the element temperature 126 when the bridge resistor is not mounted.

前述のように、本実施の形態では、チップサーミスタ温度が上昇するにつれて過電流閾値電圧VOは低下する。したがって、過熱状態又は過熱状態に近い状態時にモータロックが生じた場合には、過電流閾値電圧VOが低下することにより、迅速にコイル14への通電を遮断でき、素子等の温度上昇が抑制される。   As described above, in the present embodiment, the overcurrent threshold voltage VO decreases as the chip thermistor temperature increases. Therefore, when the motor lock occurs in the overheated state or the state close to the overheated state, the overcurrent threshold voltage VO is lowered, so that the power supply to the coil 14 can be quickly cut off, and the temperature rise of the elements and the like is suppressed. The

図10は、本実施の形態に係るモータ制御装置20における過電流保護制御を示すフローチャートである。過電流保護制御は、過電流判定部102が、電流検知部94が出力した信号が過電流判定値以上と判定した時に開始され、ステップ400でモータ52の回転を停止させるためにモータ52のコイル14への通電を所定の時間停止する。ステップ402では、過電流判定部102において再び電流検知部94が出力した信号が過電流判定値以上か否かを判定する。肯定判定の場合にはステップ400に手順を戻し、モータ52のコイル14への通電を再び所定の時間停止する。ステップ402で否定判定の場合には、ステップ404でモータ52の回転速度が目標回転速度になるように制御して過電流保護制御を終了する。   FIG. 10 is a flowchart showing overcurrent protection control in the motor control device 20 according to the present embodiment. The overcurrent protection control is started when the overcurrent determination unit 102 determines that the signal output from the current detection unit 94 is equal to or greater than the overcurrent determination value. In step 400, the coil of the motor 52 is stopped in order to stop the rotation of the motor 52. 14 is stopped for a predetermined time. In step 402, the overcurrent determination unit 102 determines again whether the signal output from the current detection unit 94 is equal to or greater than the overcurrent determination value. If the determination is affirmative, the procedure returns to step 400, and energization of the coil 14 of the motor 52 is again stopped for a predetermined time. If the determination in step 402 is negative, the overcurrent protection control is terminated by controlling the rotational speed of the motor 52 to the target rotational speed in step 404.

以上説明したように、本実施の形態では、チップサーミスタRTの出力端と過電流判定値出力部100の出力端とをブリッジ抵抗RBを介して接続することにより、チップサーミスタRTの温度が上昇するにつれて、過電流判定値出力部100が出力する過電流閾値電圧VOが低下するようにしている。   As described above, in the present embodiment, the temperature of the chip thermistor RT is increased by connecting the output terminal of the chip thermistor RT and the output terminal of the overcurrent determination value output unit 100 via the bridge resistor RB. Accordingly, the overcurrent threshold voltage VO output from the overcurrent determination value output unit 100 is decreased.

その結果、モータロックの場合に、迅速にモータ52の回転を停止させることができ、モータ制御装置20の回路の素子及びモータ52のコイル14の過熱を防止することができる。   As a result, in the case of motor lock, the rotation of the motor 52 can be quickly stopped, and overheating of the circuit elements of the motor control device 20 and the coil 14 of the motor 52 can be prevented.

10…モータユニット、12…ロータ、12A…センサマグネット、12B…ホール素子、14…ステータ、14U、14V、14W…コイル、16…シャフト、18…上ケース、20…モータ制御装置、22…基板、24…ヒートシンク、28…下ケース、40…インバータ回路、44A,44B,44C,44D,44E,44F…インバータFET、52…モータ、54…コンパレータ、56…実回転数算出部、58…指令回転数算出部、60…スタンバイ回路、62…メイン電源通電部、64…通電制御駆動波形決定部、66…PI制御部、66I…偏差積分部、66P…偏差比例部、68…電圧補正部、70…FETドライバ、78…エアコンECU、80…バッテリ、82…チョークコイル、84A,84B…平滑コンデンサ、86…論理和回路、88…強制500rpm指令部、94…電流検知部、94A…シャント抵抗、94B…アンプ、96…過負荷判定値出力部、98…過負荷判定部、100…過電流判定値出力部、102…過電流判定部、104…過熱判定値出力部、106…過熱状態判定部、120…モータロック時過電流閾値電圧、122…通常時過電流閾値電圧、124…ブリッジ抵抗実装時素子温度、126…ブリッジ抵抗非実装時素子温度、R1,R2,R3,R3…抵抗、RB…ブリッジ抵抗、RT…チップサーミスタ、Vcc…制御電圧、VO…過電流閾値電圧、VT…チップサーミスタ電圧 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Motor unit, 12 ... Rotor, 12A ... Sensor magnet, 12B ... Hall element, 14 ... Stator, 14U, 14V, 14W ... Coil, 16 ... Shaft, 18 ... Upper case, 20 ... Motor controller, 22 ... Substrate, 24 ... Heat sink, 28 ... Lower case, 40 ... Inverter circuit, 44A, 44B, 44C, 44D, 44E, 44F ... Inverter FET, 52 ... Motor, 54 ... Comparator, 56 ... Actual rotational speed calculation unit, 58 ... Command rotational speed Calculation unit, 60 ... standby circuit, 62 ... main power supply energization unit, 64 ... energization control drive waveform determination unit, 66 ... PI control unit, 66I ... deviation integration unit, 66P ... deviation proportional unit, 68 ... voltage correction unit, 70 ... FET driver, 78 ... air conditioner ECU, 80 ... battery, 82 ... choke coil, 84A, 84B ... smoothing capacitor, DESCRIPTION OF SYMBOLS 6 ... OR circuit, 88 ... Force 500rpm command part, 94 ... Current detection part, 94A ... Shunt resistance, 94B ... Amplifier, 96 ... Overload judgment value output part, 98 ... Overload judgment part, 100 ... Overcurrent judgment value Output unit 102 ... overcurrent determination unit 104 ... overheat determination value output unit 106 ... overheat state determination unit 120 ... overcurrent threshold voltage at motor lock, 122 ... overcurrent threshold voltage at normal time, 124 ... when bridge resistance is mounted Element temperature 126 ... Element temperature when no bridge resistance is mounted, R1, R2, R3, R3 ... Resistance, RB ... Bridge resistance, RT ... Chip thermistor, Vcc ... Control voltage, VO ... Overcurrent threshold voltage, VT ... Chip thermistor voltage

Claims (3)

電源とモータとの間の電流値に応じた信号を出力する電流検知部と、
温度変化に対して抵抗値が変化する温度特性を有する温度可変抵抗素子を含み、該温度可変抵抗素子の抵抗値の変化に応じた閾値を出力する閾値出力部と、
前記電流検知部が出力した信号が前記閾値以上の場合に、前記モータの回転を所定の時間停止させる制御を行う回転制御部と、
を備えたモータ制御装置。
A current detector that outputs a signal according to the current value between the power source and the motor;
A threshold output unit including a temperature variable resistance element having a temperature characteristic in which a resistance value changes with respect to a temperature change, and outputs a threshold according to a change in the resistance value of the temperature variable resistance element;
A rotation control unit that performs control to stop the rotation of the motor for a predetermined time when the signal output from the current detection unit is equal to or greater than the threshold;
A motor control device comprising:
前記温度可変抵抗素子は、温度上昇に伴って抵抗値が減少する温度特性を有し、
前記閾値出力部は、温度上昇に伴って前記温度可変抵抗素子の抵抗値が減少することに応じて低下させた閾値を出力する請求項1記載のモータ制御装置。
The temperature variable resistance element has a temperature characteristic in which the resistance value decreases as the temperature rises,
The motor control device according to claim 1, wherein the threshold value output unit outputs a threshold value that is lowered in accordance with a decrease in the resistance value of the temperature variable resistance element as the temperature rises.
前記温度可変抵抗素子は、温度上昇に伴って抵抗値が増加する温度特性を有し、
前記閾値出力部は、温度上昇に伴って前記温度可変抵抗素子の抵抗値が増加することに応じて低下させた閾値を出力する請求項1記載のモータ制御装置。
The temperature variable resistance element has a temperature characteristic in which a resistance value increases with an increase in temperature,
2. The motor control device according to claim 1, wherein the threshold output unit outputs a threshold that is lowered in accordance with an increase in a resistance value of the temperature variable resistance element as the temperature rises.
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