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JP5380845B2 - Motor drive control device, hybrid system, and drive control method for motor drive control device - Google Patents
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JP5380845B2 - Motor drive control device, hybrid system, and drive control method for motor drive control device - Google Patents

Motor drive control device, hybrid system, and drive control method for motor drive control device Download PDF

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Description

この発明は、モータ駆動制御装置、ハイブリッドシステムおよびモータ駆動制御装置の駆動制御方法に係る発明であり、例えば建設機械などとして使用される重機に適用することが可能である。   The present invention relates to a motor drive control device, a hybrid system, and a drive control method for the motor drive control device, and can be applied to, for example, a heavy machine used as a construction machine.

重機に採用されているハイブリッドシステムによれば、エンジンで油圧ポンプを駆動するだけでなく、発電機及び電動機を用いて油圧ポンプを駆動することができる。   According to the hybrid system employed in the heavy machinery, not only the hydraulic pump can be driven by the engine, but also the hydraulic pump can be driven using a generator and an electric motor.

具体的には、発電機は、エンジンの駆動によって生じる機械的エネルギーを交流電圧に変換する。当該交流電圧は、AC/DCコンバータにより直流電圧に変換される。AC/DCコンバータから出力される直流電圧は、インバータによって所望の交流電圧に変換されて電動機の駆動に用いられる。さらには、DC/DCコンバータによって所望の直流電圧に変換されて被充電部の充電に用いられる。被充電部は、例えばエンジンだけでは油圧ポンプを駆動できない場合などに、電動機を駆動するために用いられる。   Specifically, the generator converts mechanical energy generated by driving the engine into an alternating voltage. The AC voltage is converted into a DC voltage by an AC / DC converter. The DC voltage output from the AC / DC converter is converted into a desired AC voltage by the inverter and used for driving the electric motor. Furthermore, it is converted into a desired DC voltage by a DC / DC converter and used for charging a charged portion. The charged part is used for driving the electric motor, for example, when the hydraulic pump cannot be driven only by the engine.

なお、本発明に関連する先行技術として、たとえば特許文献1が存在している。   For example, Patent Document 1 exists as a prior art related to the present invention.

特開2002−359935号公報JP 2002-359935 A

力行(りきこう)・回生運転を繰り返して実施することができる上記ハイブリッドシステムにおいて冷却システムに不備が生じた場合には、上記インバータ等において温度が予め設定されている規定値以上となることもある。   If the cooling system is deficient in the hybrid system in which power running and regenerative operation can be repeated, the temperature in the inverter or the like may exceed a preset value. .

もし、インバータ等の温度が上記規定値以上となった場合には、パワー素子等の回路等の保護の観点から、上記ハイブリットシステムではインバータの運転を緊急停止させていた。   If the temperature of the inverter or the like becomes equal to or higher than the above specified value, the operation of the inverter is urgently stopped in the hybrid system from the viewpoint of protection of the circuit such as the power element.

しかし、回生時においてインバータの運転を緊急停止させた場合には、電動機および電動機と連動するアクチュエータはフリーラン状態となる。そして、当該フリーラン状態となると、アクチュエータと接続しているアーム等が無制御状態となる。当該無制御状態は、重機等の作業を行う上で非常に危険である。   However, when the operation of the inverter is urgently stopped during regeneration, the electric motor and the actuator linked to the electric motor are in a free-run state. When the free run state is entered, the arm connected to the actuator is brought into an uncontrolled state. The uncontrolled state is very dangerous when working with heavy machinery or the like.

そこで、本発明は、インバータ等の温度が予め設定されている規定値以上となったとしても、モータと連動するアーム等が無制御状態となることを防止することができるモータ駆動制御装置、ハイブリッドシステムおよびモータ駆動制御装置の駆動制御方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides a motor drive control device and a hybrid that can prevent an arm or the like interlocking with a motor from entering an uncontrolled state even when the temperature of an inverter or the like exceeds a predetermined value set in advance. It is an object to provide a drive control method for a system and a motor drive control device.

上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項1に記載のモータ駆動制御装置は、直流電圧を充電することができる充電部(4)と、前記充電部からの直流電圧を交流電圧変換するインバータ(3)と、前記インバータにより駆動されるモータ(10)と、第1の温度値が設定されているコントローラとを、備えているモータ駆動制御装置において、前記モータの減速動作中に、前記モータ駆動制御装置の内部における所定の箇所の温度が、前記第1の温度値を超えたとき、前記コントローラは、前記モータの駆動状況に応じて、前記第1の温度値より高い第2の温度値を定め、前記モータの駆動が停止した後、前記インバータを停止させる。
また、前記所定の箇所の温度が前記第2の温度値を超えたとき、前記コントローラは、前記モータの駆動の停止を待たず、前記インバータを停止させる。
また、前記コントローラは、前記所定の箇所の温度が前記第1の温度値に到達した時の、前記モータが有する運動エネルギーに基づいて、前記第2の温度値を定める。
In order to achieve the above object, a motor drive control device according to claim 1 of the present invention includes a charging unit (4) capable of charging a DC voltage, and a DC voltage from the charging unit as an AC voltage. In a motor drive control device comprising an inverter (3) for conversion, a motor (10) driven by the inverter, and a controller in which a first temperature value is set, during the deceleration operation of the motor When the temperature at a predetermined location inside the motor drive control device exceeds the first temperature value, the controller determines a second higher than the first temperature value in accordance with the drive status of the motor. After the motor is stopped driving, the inverter is stopped.
In addition, when the temperature at the predetermined location exceeds the second temperature value, the controller stops the inverter without waiting for the motor to stop driving.
The controller determines the second temperature value based on the kinetic energy of the motor when the temperature at the predetermined location reaches the first temperature value.

また、請求項2に記載のモータ駆動制御装置は、請求項1に記載のモータ駆動制御装置であって、前記モータの加速動作中または等速動作中の場合において、前記所定の箇所の温度が前記第1の温度値を超えたとき、前記コントローラは、前記第2の温度値を定めず、前記インバータを停止させる。   Further, the motor drive control device according to claim 2 is the motor drive control device according to claim 1, wherein the temperature of the predetermined part is changed during the acceleration operation or the constant speed operation of the motor. When the first temperature value is exceeded, the controller does not determine the second temperature value and stops the inverter.

また、請求項に記載のモータ駆動制御装置は、請求項1または請求項に記載のモータ駆動制御装置であって、前記インバータの停止後または停止と同時に、当該停止の状況を報知する報知部を、さらに備えている。 Further, the motor drive control device according to claim 3 is the motor drive control device according to claim 1 or 2 , wherein the notification is made to notify the stop state after or simultaneously with the stop of the inverter. The unit is further provided.

また、請求項に記載のモータ駆動制御装置は、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のモータ駆動制御装置であって、前記所定の箇所の温度は、前記インバータに配設された放熱フィンおよび/または前記放熱フィン付近の温度である。 The motor drive control device according to claim 4 is the motor drive control device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the temperature of the predetermined portion is arranged in the inverter. It is the temperature near the radiation fin and / or the radiation fin.

また、請求項に記載のモータ駆動制御装置は、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のモータ駆動制御装置であって、前記所定の箇所の温度は、前記インバータ内に配設されている素子および/または前記素子付近の温度である。 A motor drive control device according to a fifth aspect is the motor drive control device according to any one of the first to third aspects , wherein the temperature of the predetermined portion is disposed in the inverter. And / or the temperature near the element.

また、請求項に記載のモータ駆動制御装置は、請求項または請求項に記載のモータ駆動制御装置であって、前記インバータは、複数の半導体スイッチを含んでおり、前記第2の温度値は、前記半導体スイッチの耐熱温度未満である。 The motor drive control device according to claim 6 is the motor drive control device according to claim 4 or 5 , wherein the inverter includes a plurality of semiconductor switches, and the second temperature. The value is less than the heat resistance temperature of the semiconductor switch.

また、請求項に記載のモータ駆動制御装置は、請求項1に記載のモータ駆動制御装置であって、前記所定の箇所の温度は、前記モータ内部の温度である。 A motor drive control device according to a seventh aspect is the motor drive control device according to the first aspect, wherein the temperature of the predetermined portion is a temperature inside the motor.

また、請求項に記載のモータ駆動制御装置は、請求項に記載のモータ駆動制御装置であって、前記モータは、温度が所定値以上となると磁力が減少する磁石を含んでおり、前記第2の温度値は、前記所定値未満である。 The motor drive control device according to claim 8 is the motor drive control device according to claim 7 , wherein the motor includes a magnet whose magnetic force decreases when the temperature becomes a predetermined value or more, The second temperature value is less than the predetermined value.

また、請求項に記載のモータ駆動制御装置は、請求項1に記載のモータ駆動制御装置であって、前記インバータの動作を制御するモータ用コントローラ部を、さらに備えており、前記コントローラは、前記モータ用コントローラ部内に配設されている。 The motor drive control device according to claim 9 is the motor drive control device according to claim 1, further comprising a motor controller unit for controlling the operation of the inverter, It is disposed in the motor controller.

また、請求項1に記載のモータ駆動制御装置は、請求項1に記載のモータ駆動制御装置であって、前記モータの減速動作中に、前記駆動制御装置の内部における所定の箇所の温度が、前記第1の温度値を超えたとき、前記コントローラは、前記第1の温度を超える以前の状態と比較して、前記インバータのキャリア周波数が低減するように、前記インバータを構成する半導体スイッチのスイッチング動作を制御する。 The motor drive control apparatus according to claim 1 0 is the motor drive control apparatus according to claim 1, during the deceleration operation of the motor, the temperature of the predetermined portion in the interior of the drive control device When the first temperature value is exceeded, the controller reduces the carrier frequency of the inverter so that the carrier frequency of the inverter is reduced compared to the state before the first temperature is exceeded. Controls the switching operation.

また、請求項1に記載のハイブリッドシステムは、回転軸(11;111,112)と、前記回転軸に接続され、前記回転軸を回転するエンジン(6)と、前記回転軸に接続され、電気的エネルギーを機械的エネルギーに変換して前記回転軸を回転させる電動機及び前記回転軸を回転させる機械的エネルギーを電気的エネルギーに変換する発電機のいずれの機能をも実現可能な回転機(7)と、前記回転軸の回転によって駆動される被駆動部(9)と、前記回転軸に接続され、前記回転軸を回転可能なモータ(10)と、前記回転機を前記電動機として機能させ、前記回転機に前記回転軸を回転させる制御と前記モータに前記回転軸を回転させる制御とを並行して行って、前記エンジンを始動させる制御部(5)とを備える、ハイブリッドシステムであって、直流電圧を充電することができる充電部(4)と、前記充電部からの直流電圧を交流電圧変換するインバータ(3)と、第1の温度値が設定されているコントローラとを、さらに備えており、前記モータは、前記インバータにより駆動され、前記ハイブリッドシステムの内部における所定の箇所の温度が、前記第1の温度値を超えたとき、前記コントローラは、前記モータの駆動状況に応じて第2の温度値を定め、前記モータの駆動が停止した後、前記インバータを停止させ、前記所定の箇所の温度が前記第2の温度値を超えたとき、前記コントローラは、前記モータの駆動の停止を待たず、前記インバータを停止させ、前記コントローラは、前記所定の箇所の温度が前記第1の温度値に到達した時の、前記モータが有する運動エネルギーに基づいて、前記第2の温度値を定める。 The hybrid system of claim 1 1, the rotation axis; and (11 111, 112), connected to said rotary shaft, an engine (6) for rotating the rotary shaft is connected to the rotary shaft, A rotating machine (7) that can realize both functions of an electric motor that converts electrical energy into mechanical energy to rotate the rotating shaft and a generator that converts mechanical energy that rotates the rotating shaft into electrical energy. ), A driven part (9) driven by the rotation of the rotating shaft, a motor (10) connected to the rotating shaft and capable of rotating the rotating shaft, and causing the rotating machine to function as the electric motor, A hybrid comprising: a control unit (5) for starting the engine by performing in parallel the control for rotating the rotating shaft by the rotating machine and the control for rotating the rotating shaft by the motor. A charging unit (4) capable of charging a DC voltage; an inverter (3) for converting a DC voltage from the charging unit to an AC voltage; and a controller having a first temperature value set therein. The motor is driven by the inverter, and when the temperature at a predetermined location in the hybrid system exceeds the first temperature value, the controller drives the motor. A second temperature value is determined in accordance with the motor, and after the drive of the motor is stopped, the inverter is stopped, and when the temperature at the predetermined location exceeds the second temperature value, the controller The controller is stopped without waiting for the drive to stop, and the controller has the motor when the temperature at the predetermined location reaches the first temperature value. Based on the kinetic energy shall be specified the second temperature value.

また、請求項1に記載のハイブリッドシステムは、請求項1に記載のハイブリッドシステムであって、前記コントローラは、前記制御部内に配設されている。 The hybrid system of claim 1 2, a hybrid system of claim 1 1, wherein the controller is arranged in the control unit.

また、請求項1に記載のハイブリッドシステムは、請求項1に記載のハイブリッドシステムであって、前記モータの減速動作中に、前記駆動制御装置の内部における所定の箇所の温度が、前記第1の温度値を超えたとき、前記コントローラは、前記第1の温度を超える以前の状態と比較して、前記インバータのキャリア周波数が低減するように、前記インバータを構成する半導体スイッチのスイッチング動作を制御する。 The hybrid system of claim 1 3, a hybrid system of claim 1 1, during deceleration of the motor, the temperature of the predetermined portion in the interior of the drive control device, wherein the When the temperature value of 1 is exceeded, the controller performs the switching operation of the semiconductor switch constituting the inverter so that the carrier frequency of the inverter is reduced as compared with the state before the temperature exceeding the first temperature. Control.

また、請求項1に記載のモータ駆動制御装置の駆動制御方法は、直流電圧を充電することができる充電部(4)と、前記充電部からの直流電圧を交流電圧変換するインバータ(3)と、前記インバータにより駆動されるモータ(10)と、第1の温度値が設定されているコントローラとを、備えているモータ駆動制御装置の駆動制御方法であって、(A)前記駆動制御装置の内部における所定の箇所の温度が、前記第1の温度値を超えることを検知するステップと、(B)前記第1の温度値に到達時の前記モータの運動状況を判断するステップと、(C)前記ステップ(B)の結果、前記モータが減速動作中であると判断した場合には、前記モータの駆動状況に応じて、前記第1の温度値より高い第2の温度値を定めるステップと、(D)前記モータの駆動が停止した後、前記インバータを停止させるステップと、(F)前記所定の箇所の温度が前記第2の温度値を超えたとき、前記モータの駆動の停止を待たず、前記インバータを停止させるステップとを、備えている。そして前記ステップ(C)において前記コントローラは、前記所定の箇所の温度が前記第1の温度値に到達した時の、前記モータが有する運動エネルギーに基づいて、前記第2の温度値を定める。 The drive control method of the motor drive control device according to claim 1 4, charging unit capable of charging the DC voltage (4), an inverter (3) for alternating voltage converts the DC voltage from the charging unit And a motor (10) driven by the inverter and a controller in which a first temperature value is set, the drive control method of a motor drive control device comprising: (A) the drive control device Detecting that the temperature at a predetermined location inside the first temperature value exceeds the first temperature value, and (B) determining the motion status of the motor when the temperature reaches the first temperature value ; C) When it is determined that the motor is decelerating as a result of the step (B), a step of determining a second temperature value higher than the first temperature value according to a driving situation of the motor And (D) A step of stopping the inverter after the driving of the motor is stopped ; and (F) when the temperature of the predetermined portion exceeds the second temperature value, the inverter is not waited to stop the driving of the motor. And a step of stopping . In step (C), the controller determines the second temperature value based on the kinetic energy of the motor when the temperature at the predetermined location reaches the first temperature value.

また、請求項1に記載のモータ駆動制御装置の駆動制御方法は、請求項1に記載のモータ駆動制御装置の駆動制御方法であって、(E)前記ステップ(B)の結果、前記モータが加速動作中または等速動作中であると判断した場合には、前記第2の温度値を定めずに、前記インバータを停止させるステップを、さらに備えている。 The drive control method of the motor drive control device according to claim 1 5, a drive control method of the motor drive control device according to claim 1 4, (E) the step of (B) results, the The method further includes the step of stopping the inverter without determining the second temperature value when it is determined that the motor is accelerating or operating at a constant speed.

また、請求項1に記載のモータ駆動制御装置の駆動制御方法は、請求項14または請求項15に記載のモータ駆動制御装置の駆動制御方法であって、(G)前記インバータの停止後または停止と同時に、当該停止の状況を報知するステップを、さらに備えている。 The drive control method of the motor drive control device according to claim 1 6, there is provided a drive control method of the motor drive control device according to claim 14 or claim 15, or after cessation of (G) the inverter A step of notifying the stop state at the same time as the stop is further provided.

また、請求項17に記載のモータ駆動制御装置の駆動制御方法は、請求項1に記載のモータ駆動制御装置の駆動制御方法であって、(H)前記ステップ(B)の結果、前記モータが減速動作中であると判断した場合には、前記第の温度を超える以前の状態と比較して、前記インバータのキャリア周波数が低減するように、前記インバータを構成する半導体スイッチのスイッチング動作を制御するステップを、さらに備えている。 The drive control method of the motor drive control device according to claim 17, there is provided a drive control method of the motor drive control device according to claim 1 4, of (H) the step (B) that said motor When the switching operation of the semiconductor switch constituting the inverter is reduced so that the carrier frequency of the inverter is reduced compared to the state before the first temperature is exceeded. The step of controlling is further provided.

本発明の請求項1に記載のモータ駆動制御装置は、直流電圧を充電することができる充電部と、充電部からの直流電圧を交流電圧変換するインバータと、インバータにより駆動されるモータと、第1の温度値が設定されているコントローラとを、備えているモータ駆動制御装置において、モータの減速動作中に、モータ駆動制御装置の内部における所定の箇所の温度が、第1の温度値を超えたとき、コントローラは、モータの駆動状況に応じて、第1の温度値より高い第2の温度値を定め、モータの駆動が停止した後、インバータを停止させる。   According to a first aspect of the present invention, there is provided a motor drive control device comprising: a charging unit that can charge a DC voltage; an inverter that converts the DC voltage from the charging unit into an AC voltage; a motor driven by the inverter; In a motor drive control device provided with a controller having a temperature value of 1, the temperature at a predetermined location inside the motor drive control device exceeds the first temperature value during the motor deceleration operation. Then, the controller determines a second temperature value higher than the first temperature value according to the driving state of the motor, and stops the inverter after the motor driving is stopped.

したがって、たとえば、モータの先にアクチュエータ等が配設されている場合において所定の箇所で異常温度を検出したとしても、インバータが緊急停止することはない。つまり、モータが停止するまでインバータの緊急停止を実施しないようにすることができる。よって、減速運動中の当該アクチュエータの制御が不能(フリーラン状態)となることを防止できる。
また、所定の箇所の温度が定められた第2の温度値を超えたとき、コントローラは、モータの駆動の停止を待たず、インバータを停止させる。
したがって、たとえば、第2の温度値をインバータ等の保護の観点から設定することにより、さらなる温度上昇によりインバータ等が破壊されることを防止することが可能となる。
また、コントローラは、所定の箇所の温度が第1の温度値に到達した時の、モータが有する運動エネルギーに基づいて、第2の温度値を定める。
したがって、不必要に高い第2の温度値設定を防止でき、当該動作状態に応じた適切な第2の温度値設定を行うことができる。
Therefore, for example, even if an abnormal temperature is detected at a predetermined location when an actuator or the like is disposed at the tip of the motor, the inverter does not urgently stop. In other words, the emergency stop of the inverter can be prevented until the motor stops. Therefore, it is possible to prevent the actuator from being disabled (free-run state) during the deceleration motion.
When the temperature at the predetermined location exceeds the predetermined second temperature value, the controller stops the inverter without waiting for the motor to stop driving.
Therefore, for example, by setting the second temperature value from the viewpoint of protection of the inverter and the like, it becomes possible to prevent the inverter and the like from being destroyed due to further temperature rise.
Further, the controller determines the second temperature value based on the kinetic energy of the motor when the temperature at the predetermined location reaches the first temperature value.
Accordingly, the second temperature value setting that is unnecessarily high can be prevented, and an appropriate second temperature value setting according to the operation state can be performed.

また、請求項2に記載のモータ駆動制御装置は、モータの加速動作中または等速動作中の場合において、所定の箇所の温度が第1の温度値を超えたとき、コントローラは、第2の温度値を定めず、インバータを停止させる。   According to a second aspect of the present invention, in the motor drive control device according to the second aspect of the invention, when the temperature at a predetermined location exceeds the first temperature value during the acceleration operation or constant speed operation of the motor, the controller Stop the inverter without setting the temperature value.

モータの加速動作中または等速動作中にインバータを緊急停止したとしても、アクチュエータのフリーランは生じない。したがって、当該加速動作中等に所定の箇所で異常温度を検出したとき、不要な第2の温度値設定処理をせずに、インバータを緊急停止することができる。   Even if the inverter is urgently stopped during the acceleration operation or constant speed operation of the motor, the actuator free run does not occur. Therefore, when an abnormal temperature is detected at a predetermined location during the acceleration operation or the like, the inverter can be urgently stopped without performing an unnecessary second temperature value setting process.

また、請求項に記載のモータ駆動制御装置は、インバータの停止後または停止と同時に、当該停止の状況を報知する報知部を、さらに備えている。 In addition, the motor drive control device according to a third aspect of the present invention further includes a notification unit that notifies the stop state after or simultaneously with the stop of the inverter.

したがって、ユーザは、モータ駆動制御装置内における温度異常の発生によりインバータが停止したことを容易に知ることができる。   Therefore, the user can easily know that the inverter has stopped due to the occurrence of a temperature abnormality in the motor drive control device.

また、請求項に記載のモータ駆動制御装置では、所定の箇所の温度は、インバータに配設された放熱フィンおよび/または放熱フィン付近の温度である。 In the motor drive control device according to the fourth aspect , the temperature at the predetermined location is a temperature in the vicinity of the radiation fin and / or the radiation fin provided in the inverter.

当該放熱フィンには温度センサを容易に設置することができる。したがって、インバータの温度に比較的一致する温度を容易に測定することができる。   A temperature sensor can be easily installed on the radiation fin. Therefore, it is possible to easily measure a temperature that relatively matches the inverter temperature.

また、請求項に記載のモータ駆動制御装置では、所定の箇所の温度は、インバータ内に配設されている素子および/または素子付近の温度である。 In the motor drive control device according to the fifth aspect , the temperature at the predetermined location is the temperature of the element disposed in the inverter and / or the vicinity of the element.

したがって、温度上昇にデリケートな素子の温度に応じて、モータ駆動制御を行うことができ、当該素子が高温度により破壊されることを防止できる。   Therefore, motor drive control can be performed according to the temperature of the element that is sensitive to temperature rise, and the element can be prevented from being destroyed by high temperatures.

また、請求項に記載のモータ駆動制御装置では、インバータは、複数の半導体スイッチを含んでおり、第2の温度値は、半導体スイッチの耐熱温度未満である。 In the motor drive control device according to the sixth aspect , the inverter includes a plurality of semiconductor switches, and the second temperature value is lower than the heat resistant temperature of the semiconductor switches.

このように、第2の温度値は半導体スイッチの耐熱温度未満である。したがって、当該第2の温度値を定めることにより、高温になったとしても当該半導体スイッチの破壊を防止できる。   Thus, the second temperature value is lower than the heat resistance temperature of the semiconductor switch. Therefore, by determining the second temperature value, it is possible to prevent the semiconductor switch from being broken even if the temperature becomes high.

また、請求項に記載のモータ駆動制御装置では、所定の箇所の温度は、モータ内部の温度である。 In the motor drive control device according to the seventh aspect , the temperature at the predetermined location is a temperature inside the motor.

したがって、異常な温度上昇に起因したモータの異常駆動を抑制・防止することができる。   Therefore, abnormal driving of the motor due to abnormal temperature rise can be suppressed / prevented.

また、請求項に記載のモータ駆動制御装置では、モータは、温度が所定値以上となると磁力が減少する磁石を含んでおり、第2の温度値は、所定値未満である。 In the motor drive control device according to claim 8 , the motor includes a magnet whose magnetic force decreases when the temperature becomes equal to or higher than a predetermined value, and the second temperature value is less than the predetermined value.

したがって、当該第2の温度値を定めることにより、高温になったとしてもモータが異常駆動することを防止できる。   Therefore, by determining the second temperature value, it is possible to prevent the motor from being abnormally driven even when the temperature becomes high.

また、請求項に記載のモータ駆動制御装置は、インバータの動作を制御するモータ用コントローラ部を、さらに備えており、コントローラは、モータ用コントローラ部内に配設されている。 According to a ninth aspect of the present invention , the motor drive control device further includes a motor controller unit for controlling the operation of the inverter, and the controller is disposed in the motor controller unit.

したがって、第2の温度値を設定するコントローラを設けたとしても、モータ駆動制御装置全体の体積が増大することを抑制できる。   Therefore, even if a controller for setting the second temperature value is provided, an increase in the volume of the entire motor drive control device can be suppressed.

また、請求項1に記載のモータ駆動制御装置は、モータの減速動作中に、駆動制御装置の内部における所定の箇所の温度が、第1の温度値を超えたとき、コントローラは、第1の温度を超える以前の状態と比較して、インバータのキャリア周波数が低減するように、インバータを構成する半導体スイッチのスイッチング動作を制御する。 Further, the motor drive control device according to claim 1 0, during deceleration of the motor, when the temperature of the predetermined portion inside of the drive control device exceeds a first temperature value, the controller, first The switching operation of the semiconductor switch that constitutes the inverter is controlled so that the carrier frequency of the inverter is reduced as compared with the previous state of exceeding the temperature.

したがって、インバータを構成する半導体スイッチのスイッチング損に起因した発熱が低減され、結果として、装置全体の発熱を抑制できる。また、モータの渦電流損(鉄損)も低減される。よって、モータの温度上昇も抑制でき、サーマルエラーによるモータ停止も軽減される。   Therefore, heat generation due to the switching loss of the semiconductor switch constituting the inverter is reduced, and as a result, heat generation of the entire device can be suppressed. Further, the eddy current loss (iron loss) of the motor is also reduced. Therefore, the temperature rise of the motor can be suppressed, and the motor stop due to the thermal error is reduced.

また、請求項1に記載のハイブリッドシステムは、回転軸と、回転軸に接続され、回転軸を回転するエンジンと、回転軸に接続され、電気的エネルギーを機械的エネルギーに変換して回転軸を回転させる電動機及び回転軸を回転させる機械的エネルギーを電気的エネルギーに変換する発電機のいずれの機能をも実現可能な回転機と、回転軸の回転によって駆動される被駆動部と、回転軸に接続され、回転軸を回転可能なモータと、回転機を電動機として機能させ、回転機に回転軸を回転させる制御とモータに回転軸を回転させる制御とを並行して行って、エンジンを始動させる制御部とを備える、ハイブリッドシステムであって、直流電圧を充電することができる充電部と、充電部からの直流電圧を交流電圧変換するインバータと、第1の温度値が設定されているコントローラとを、さらに備えており、モータは、インバータにより駆動され、ハイブリッドシステムの内部における所定の箇所の温度が、第1の温度値を超えたとき、コントローラは、モータの駆動状況に応じて第2の温度値を定め、モータの駆動が停止した後、インバータを停止させ、前記所定の箇所の温度が前記第2の温度値を超えたとき、前記コントローラは、前記モータの駆動の停止を待たず、前記インバータを停止させ、前記コントローラは、前記所定の箇所の温度が前記第1の温度値に到達した時の、前記モータが有する運動エネルギーに基づいて、前記第2の温度値を定める。 The hybrid system of claim 1 1 includes a rotating shaft, is connected to a rotary shaft, an engine for rotating the rotating shaft, is connected to the rotating shaft, the rotating shaft of the electric energy is converted to mechanical energy A rotating machine capable of realizing both functions of an electric motor for rotating the rotating shaft and a generator for converting mechanical energy for rotating the rotating shaft into electric energy, a driven part driven by rotation of the rotating shaft, and a rotating shaft Connected to the motor, and the rotation machine can be operated as an electric motor, and the control for rotating the rotation axis by the rotation machine and the control for rotating the rotation axis by the motor are performed in parallel to start the engine. A hybrid system comprising: a control unit for charging: a charging unit capable of charging a DC voltage; an inverter for converting a DC voltage from the charging unit into an AC voltage; A controller in which the temperature value is set, and the motor is driven by an inverter, and when the temperature at a predetermined location in the hybrid system exceeds the first temperature value, the controller The second temperature value is determined according to the driving state of the motor, and after the motor driving is stopped, the inverter is stopped, and when the temperature at the predetermined location exceeds the second temperature value, the controller Without waiting for the motor to stop driving, the inverter is stopped, and the controller performs the first operation based on the kinetic energy of the motor when the temperature at the predetermined location reaches the first temperature value. It shall be determined the temperature values of the two.

したがって、請求項1に記載のモータ駆動制御装置を備えるハイブリッドシステムを提供することができる。よって、当該ハイブリッドシステムにおいて、被駆動部のフリーラン状態を防止することができる。   Therefore, a hybrid system including the motor drive control device according to claim 1 can be provided. Therefore, in the hybrid system, the free-run state of the driven part can be prevented.

また、請求項1に記載のハイブリッドシステムでは、コントローラは、制御部内に配設されている。 Further, in a hybrid system according to claim 1 2, the controller is arranged in the control unit.

したがって、第2の温度値を設定するコントローラを設けたとしても、ハイブリッドシステム全体の体積が増大することを抑制できる。   Therefore, even if a controller for setting the second temperature value is provided, an increase in the volume of the entire hybrid system can be suppressed.

また、請求項1に記載のハイブリッドシステムでは、モータの減速動作中に、駆動制御装置の内部における所定の箇所の温度が、第1の温度値を超えたとき、コントローラは、第1の温度を超える以前の状態と比較して、インバータのキャリア周波数が低減するように、インバータを構成する半導体スイッチのスイッチング動作を制御する。 Further, in a hybrid system according to claim 1 3, during deceleration of the motor, when the temperature of the predetermined portion inside of the drive control device exceeds a first temperature value, the controller, the first temperature The switching operation of the semiconductor switch constituting the inverter is controlled so that the carrier frequency of the inverter is reduced as compared with the previous state exceeding.

したがって、インバータを構成する半導体スイッチのスイッチング損に起因した発熱が低減され、結果として、装置全体の発熱を抑制できる。また、モータの渦電流損(鉄損)も低減される。よって、モータの温度上昇も抑制でき、サーマルエラーによるモータ停止も軽減されるハイブリッドシステムを提供できる。   Therefore, heat generation due to the switching loss of the semiconductor switch constituting the inverter is reduced, and as a result, heat generation of the entire device can be suppressed. Further, the eddy current loss (iron loss) of the motor is also reduced. Therefore, it is possible to provide a hybrid system that can suppress an increase in the temperature of the motor and reduce the motor stop due to a thermal error.

また、請求項1に記載のモータ駆動制御装置の駆動制御方法は、直流電圧を充電することができる充電部と、充電部からの直流電圧を交流電圧変換するインバータと、インバータにより駆動されるモータと、第1の温度値が設定されているコントローラとを、備えているモータ駆動制御装置の駆動制御方法であって、(A)駆動制御装置の内部における所定の箇所の温度が、第1の温度値を超えることを検知するステップと、(B)第1の温度値に到達時のモータの運動状況を判断するステップと、(C)ステップ(B)の結果、モータが減速動作中であると判断した場合には、モータの駆動状況に応じて、第1の温度値より高い第2の温度値を定めるステップと、(D)モータの駆動が停止した後、インバータを停止させるステップと、(F)所定の箇所の温度が第2の温度値を超えたとき、モータの駆動の停止を待たず、インバータを停止させるステップとを、備えている。そしてステップ(C)においてコントローラは、所定の箇所の温度が第1の温度値に到達した時の、モータが有する運動エネルギーに基づいて、第2の温度値を定める。 The drive control method of the motor drive control device according to claim 1 4, a charging unit capable of charging a DC voltage, an inverter for AC voltage converts the DC voltage from the charging unit, is driven by an inverter A drive control method of a motor drive control device comprising a motor and a controller in which a first temperature value is set, wherein (A) the temperature at a predetermined location inside the drive control device is the first The step of detecting exceeding the temperature value of ( 1 ), (B) the step of determining the movement status of the motor when the first temperature value is reached , and (C) the result of step (B) is that the motor is decelerating. If it is determined that there is a step, a step of determining a second temperature value higher than the first temperature value according to the driving status of the motor, and (D) a step of stopping the inverter after the driving of the motor is stopped. , (F) stopping the inverter without waiting for the motor to stop when the temperature at the predetermined location exceeds the second temperature value . In step (C), the controller determines the second temperature value based on the kinetic energy of the motor when the temperature at the predetermined location reaches the first temperature value.

したがって、当該方法をモータ駆動制御装置に実施させることにより、フリーラン状態防止効果を有する請求項1に記載のモータ駆動制御装置を提供することができる。
またステップ(F)により、たとえば、第2の温度値をインバータ等の保護の観点から設定することにより、さらなる温度上昇によりインバータ等が破壊されることを防止することが可能となる。
Therefore, the motor drive control device according to claim 1 having a free-run state prevention effect can be provided by causing the motor drive control device to perform the method.
Further, by setting the second temperature value from the viewpoint of protection of the inverter or the like by the step (F), for example, it becomes possible to prevent the inverter or the like from being destroyed due to further temperature rise.

また、請求項1に記載のモータ駆動制御装置の駆動制御方法は、(E)ステップ(B)の結果、モータが加速動作中または等速動作中であると判断した場合には、第2の温度値を定めずに、インバータを停止させるステップを、さらに備えている。 Further, in the drive control method of the motor drive control device according to claim 15 , when it is determined that (E) step (B) indicates that the motor is accelerating or operating at a constant speed, The method further includes a step of stopping the inverter without determining the temperature value of the inverter.

したがって、モータの加速動作中または等速動作中の場合において、所定の箇所の温度が第1の温度値を超えたとき、第2の温度値を定めるというステップを省略して、インバータを停止させることができる。なお、モータの加速動作中等の場合には、フリーラン状態は生じ得ない。   Therefore, in the case of the acceleration operation or the constant speed operation of the motor, when the temperature at the predetermined location exceeds the first temperature value, the step of determining the second temperature value is omitted, and the inverter is stopped. be able to. Note that a free-run state cannot occur when the motor is accelerating.

また、請求項1に記載のモータ駆動制御装置の駆動制御方法は、(G)インバータの停止後または停止と同時に、当該停止の状況を報知するステップを、さらに備えている。 The drive control method of the motor drive control device according to claim 16 further includes (G) a step of notifying the stop state after or simultaneously with the stop of the inverter.

したがって、ユーザに当該インバータの停止を認知させることができる。   Therefore, the user can be made aware of the stop of the inverter.

また、請求項17に記載のモータ駆動制御装置の駆動制御方法は、(H)ステップ(B)の結果、モータが減速動作中であると判断した場合には、第の温度を超える以前の状態と比較して、インバータのキャリア周波数が低減するように、インバータを構成する半導体スイッチのスイッチング動作を制御するステップを、さらに備えている。 Further, in the drive control method of the motor drive control device according to claim 17 , if it is determined that the motor is decelerating as a result of (H) step (B), the drive control method before the first temperature is exceeded. The method further includes the step of controlling the switching operation of the semiconductor switch constituting the inverter so that the carrier frequency of the inverter is reduced as compared with the state.

したがって、インバータを構成する半導体スイッチのスイッチング損に起因した発熱が低減され、結果として、装置全体の発熱を抑制できる。また、モータの渦電流損(鉄損)も低減される。よって、モータの温度上昇も抑制でき、サーマルエラーによるモータ停止も軽減されるモータ駆動制御装置の駆動制御方法を提供できる。   Therefore, heat generation due to the switching loss of the semiconductor switch constituting the inverter is reduced, and as a result, heat generation of the entire device can be suppressed. Further, the eddy current loss (iron loss) of the motor is also reduced. Therefore, it is possible to provide a drive control method for a motor drive control device that can suppress an increase in the temperature of the motor and reduce motor stoppage due to a thermal error.

はじめに、一般的なハイブリッドシステムの構成および動作について説明する。   First, the configuration and operation of a general hybrid system will be described.

<ハイブリッドシステムの構成>
図1は、ハイブリッドシステムの構成を概念的に示した図である。当該ハイブリッドシステムは、エンジン6、回転機7、クラッチ8、被駆動部9、モータ10、回転軸11及び電圧変換装置100を備える。ここで、回転軸11は、回転軸部111,112を含んでいる。
<Configuration of hybrid system>
FIG. 1 is a diagram conceptually showing the configuration of the hybrid system. The hybrid system includes an engine 6, a rotating machine 7, a clutch 8, a driven part 9, a motor 10, a rotating shaft 11, and a voltage conversion device 100. Here, the rotating shaft 11 includes rotating shaft portions 111 and 112.

エンジン6は回転軸部111に接続され、回転軸部111を回転することができる。エンジン6は、例えばエンジンコントローラによって制御される。具体的には、例えばエンジンにはガバナが接続される。そして、エンジンコントローラはガバナに指令値を与えることで、ガバナを介してエンジンを制御する。   The engine 6 is connected to the rotation shaft portion 111 and can rotate the rotation shaft portion 111. The engine 6 is controlled by, for example, an engine controller. Specifically, for example, a governor is connected to the engine. And an engine controller gives a command value to a governor, and controls an engine via a governor.

回転機7は、回転軸部111に接続される。回転機7には発電機が採用され、回転軸部11を回転させている機械的エネルギーを電気的エネルギーに変換して、交流電圧を出力する。これによって交流I1が電圧変換装置100へと流れる。   The rotating machine 7 is connected to the rotating shaft part 111. A generator is adopted as the rotating machine 7, and mechanical energy that rotates the rotating shaft portion 11 is converted into electric energy to output an alternating voltage. As a result, the alternating current I1 flows to the voltage converter 100.

例えば、回転機7を電動機として機能させても良い。この場合には、電圧変換装置100から与えられる電気的エネルギーを、回転軸部111を回転させる機械的エネルギーに変換する。   For example, the rotating machine 7 may function as an electric motor. In this case, the electrical energy given from the voltage converter 100 is converted into mechanical energy that rotates the rotating shaft 111.

被駆動部9は、回転軸部112に接続され、回転軸部112の回転によって駆動される。被駆動部9には、例えば油圧ポンプが採用できる。また、油圧ポンプの先には、たとえばアクチュエータや重機のアーム等が配設される。   The driven portion 9 is connected to the rotating shaft portion 112 and is driven by the rotation of the rotating shaft portion 112. For example, a hydraulic pump can be used as the driven portion 9. Further, at the tip of the hydraulic pump, for example, an actuator or an arm of a heavy machine is disposed.

モータ10は、回転軸部112に接続され、回転軸部112を回転させることができる。モータ10は、電圧変換装置100から与えられる交流電圧によって駆動される。より具体的には、モータ10は、インバータ3により駆動される。このとき、電圧変換装置100からモータ10へと交流I2が流れる。   The motor 10 is connected to the rotation shaft portion 112 and can rotate the rotation shaft portion 112. The motor 10 is driven by an AC voltage supplied from the voltage conversion device 100. More specifically, the motor 10 is driven by the inverter 3. At this time, AC 12 flows from voltage conversion device 100 to motor 10.

クラッチ8は、回転軸部111と回転軸部112との間に設けられ、これらを接触することもできるし、非接触にすることもできる。   The clutch 8 is provided between the rotating shaft portion 111 and the rotating shaft portion 112, and can be brought into contact or non-contact.

一般的に、ハイブリッドシステムでは、エンジン6は効率の良いポイントで一定状態で運転される。また、回転機(発電機)7の容量は、当該エンジン6の動作の際に最適な発電効率となるように構成されている。また、油圧ポンプが瞬間的に大きなパワーを必要とするときには、充電部4に蓄えられた電気エネルギーとインバータ3の制御とにより、モータ10を最大パワーで駆動させる。   In general, in a hybrid system, the engine 6 is operated in a constant state at an efficient point. Further, the capacity of the rotating machine (generator) 7 is configured to have an optimum power generation efficiency when the engine 6 is operated. Further, when the hydraulic pump instantaneously needs a large power, the motor 10 is driven at the maximum power by the electric energy stored in the charging unit 4 and the control of the inverter 3.

また、回転機(発電機)7の誘起電圧に関する仕様は、エンジン6の回転数が最大のときに母線電圧が規定値以上とならないような仕様になっている。したがって、通常運転時では母線電圧より低い場合が多く、AC−DCコンバータ7により所定値まで昇圧している。   Moreover, the specification regarding the induced voltage of the rotating machine (generator) 7 is a specification such that the bus voltage does not exceed a specified value when the rotational speed of the engine 6 is maximum. Therefore, it is often lower than the bus voltage during normal operation, and the voltage is boosted to a predetermined value by the AC-DC converter 7.

図2は、電圧変換装置100を概念的に示す回路図である。なお、図1では、電圧変換装置の構成がブロック図で示されている。   FIG. 2 is a circuit diagram conceptually showing the voltage converter 100. In addition, in FIG. 1, the structure of the voltage converter is shown with the block diagram.

電圧変換装置100は、AC/DCコンバータ1、DC/DCコンバータ2、インバータ3、充電部4及び制御部5を備える。   The voltage conversion device 100 includes an AC / DC converter 1, a DC / DC converter 2, an inverter 3, a charging unit 4, and a control unit 5.

AC/DCコンバータ1は、発電機7から出力される交流電圧を直流電圧に変換し、これを自身が有する出力端子11,12に出力する。出力端子12には、出力端子11よりも高い電位が出力される。具体的には図2で示されるように、AC/DCコンバータ1には、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor:半導体素子、より具体的には半導体スイッチと把握できる)モジュールで構成された3相整流回路が採用できる。そして、出力端子11がIGBTモジュールのエミッタ側に、出力端子12がIGBTモジュールのコレクタ側にそれぞれ接続される。   The AC / DC converter 1 converts the alternating voltage output from the generator 7 into a direct voltage, and outputs this to the output terminals 11 and 12 that it has. A higher potential than the output terminal 11 is output to the output terminal 12. Specifically, as shown in FIG. 2, the AC / DC converter 1 includes a three-phase rectifier circuit composed of an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor: a semiconductor element, more specifically, a semiconductor switch) module. Can be adopted. The output terminal 11 is connected to the emitter side of the IGBT module, and the output terminal 12 is connected to the collector side of the IGBT module.

出力端子11,12の間には、コンデンサC1を接続しても良い。これにより、AC/DCコンバータ1から出力される直流電圧を平滑にすることができる。   A capacitor C1 may be connected between the output terminals 11 and 12. Thereby, the DC voltage output from the AC / DC converter 1 can be smoothed.

DC/DCコンバータ2は、AC/DCコンバータ1から出力される直流電圧を所望の直流電圧に変換し、これを充電部4に与える。   The DC / DC converter 2 converts the DC voltage output from the AC / DC converter 1 into a desired DC voltage, and supplies this to the charging unit 4.

具体的には、DC/DCコンバータ2は、入力端子21,22、出力端子23,24、トランジスタTr1,Tr2、ダイオードDi1,Di2、リアクトルL及びコンデンサC2を有する。図2に示す回路図では、トランジスタTr1,Tr2としてIGBTが採用されている。   Specifically, the DC / DC converter 2 includes input terminals 21 and 22, output terminals 23 and 24, transistors Tr1 and Tr2, diodes Di1 and Di2, a reactor L, and a capacitor C2. In the circuit diagram shown in FIG. 2, IGBTs are employed as the transistors Tr1 and Tr2.

入力端子21,22はそれぞれ、AC/DCコンバータ1の出力端子11,12に接続される。   Input terminals 21 and 22 are connected to output terminals 11 and 12 of AC / DC converter 1, respectively.

トランジスタTr1は、コレクタが入力端子22に接続される。この内容は、トランジスタTr1のコレクタは、入力端子21,22のいずれか一方であって他方に比べて電位が高いもの(入力端子22)に接続されると把握できる。これは、AC/DCコンバータの出力端子12には出力端子11よりも高い電位が出力されるからである。   The collector of the transistor Tr1 is connected to the input terminal 22. This can be grasped when the collector of the transistor Tr1 is connected to either one of the input terminals 21 and 22 (input terminal 22) having a higher potential than the other. This is because a higher potential than the output terminal 11 is output to the output terminal 12 of the AC / DC converter.

ダイオードDi1は、アノードがトランジスタTr1のエミッタに、カソードがトランジスタTr1のコレクタにそれぞれ接続される。トラジスタTr2は、コレクタがトラジスタTr1のエミッタに接続され、コレクタが入力端子21及び出力端子23のいずれにも接続される。リアクトルLは、トランジスタTr1のエミッタと、出力端子24との間に接続される。コンデンサC2は、出力端子23,24の間に接続される。   The diode Di1 has an anode connected to the emitter of the transistor Tr1 and a cathode connected to the collector of the transistor Tr1. The transistor Tr <b> 2 has a collector connected to the emitter of the transistor Tr <b> 1 and a collector connected to both the input terminal 21 and the output terminal 23. The reactor L is connected between the emitter of the transistor Tr1 and the output terminal 24. The capacitor C2 is connected between the output terminals 23 and 24.

DC/DCコンバータ2のかかる構成によれば、DC/DCコンバータ2を降圧チョッパとして機能させることができる。よって、AC/DCコンバータ1から出力される直流電圧を所望の直流電圧まで降下させることができる。   According to such a configuration of the DC / DC converter 2, the DC / DC converter 2 can function as a step-down chopper. Therefore, the DC voltage output from the AC / DC converter 1 can be lowered to a desired DC voltage.

充電部4は出力端子23,24に接続され、DC/DCコンバータ3から出力される直流電圧で充電される。   The charging unit 4 is connected to the output terminals 23 and 24 and is charged with a DC voltage output from the DC / DC converter 3.

インバータ3は、入力端子31,32を有し、それぞれがAC/DCコンバータ1の出力端子11,12に接続される。インバータ3は、AC/DCコンバータ1から出力される直流電圧を所望の交流電圧に変換する。具体的には図2で示されるように、インバータ3には、IGBTモジュール(半導体素子、より具体的には半導体スイッチであると把握できる)で構成された3相インバータ回路が採用できる。   The inverter 3 has input terminals 31 and 32, and each is connected to the output terminals 11 and 12 of the AC / DC converter 1. The inverter 3 converts the DC voltage output from the AC / DC converter 1 into a desired AC voltage. Specifically, as shown in FIG. 2, a three-phase inverter circuit composed of an IGBT module (which can be grasped as a semiconductor element, more specifically a semiconductor switch) can be adopted as the inverter 3.

入力端子31,32の間には、コンデンサC3を接続しても良い。これにより、インバータ3に入力される直流電圧を平滑化することができる。   A capacitor C3 may be connected between the input terminals 31 and 32. Thereby, the DC voltage input to the inverter 3 can be smoothed.

制御部5は、CPU(Central Processing Unit)51〜53を含む。ただし、制御部5は、例えば一つのCPUで構成されても良い。CPU51はAC/DCコンバータ1を制御し、CPU52はDC/DCコンバータ2を制御し、CPU(モータ用コントローラ部と把握できる)3はインバータ3を制御する。具体的には、CPU51は、発電機7から出力される電流を検出し、これに基づいてAC/DCコンバータ1のIGBTにゲート信号を与えて、IGBTのスイッチングを制御する。また、CPU53は、モータ10に与えられる電流を検出し、これに基づいてインバータ3のIGBTにゲート信号を与えて、IGBTのスイッチングを制御する。これらの制御には例えばPWM(Pulse Width Modulation)制御が採用できる。CPU52は、トランジスタTr1,Tr2のスイッチングを制御する。   The control unit 5 includes CPUs (Central Processing Units) 51 to 53. However, the control part 5 may be comprised by one CPU, for example. The CPU 51 controls the AC / DC converter 1, the CPU 52 controls the DC / DC converter 2, and the CPU (which can be grasped as a motor controller unit) 3 controls the inverter 3. Specifically, the CPU 51 detects the current output from the generator 7, and gives a gate signal to the IGBT of the AC / DC converter 1 based on this to control the switching of the IGBT. Further, the CPU 53 detects a current applied to the motor 10, and gives a gate signal to the IGBT of the inverter 3 based on the detected current to control the switching of the IGBT. For these controls, for example, PWM (Pulse Width Modulation) control can be employed. The CPU 52 controls switching of the transistors Tr1 and Tr2.

つまり、制御部5は、回転機7を電動機として機能させる。そして、制御部5は、回転機7に回転軸11を回転させる制御と、モータ10に回転軸11を回転させる制御とを、並行して行って、エンジン6を始動させる。   That is, the control unit 5 causes the rotating machine 7 to function as an electric motor. And the control part 5 performs the control which rotates the rotating shaft 11 in the rotary machine 7, and the control which rotates the rotating shaft 11 in the motor 10 in parallel, and starts the engine 6. FIG.

なお、充電部4、インバータ3、モータ10、および各実施の形態で言及するコントローラにより、モータ駆動制御装置が構成されている。   The charging unit 4, the inverter 3, the motor 10, and the controller mentioned in each embodiment form a motor drive control device.

<ハイブリッドシステムにおける力行・回生>
ハイブリッドシステムでは、被駆動部9の先に配設されているアームを旋回動作させる場合、力行(りきこう)および回生が頻繁に繰り返し実施される。
<Powering and regeneration in hybrid systems>
In the hybrid system, when the arm disposed at the tip of the driven unit 9 is swung, power running and regeneration are frequently repeated.

ここで、力行とは、電圧変換装置100(より具体的に、インバータ3やDC−DCコンバータ2等)からモータ10に、エネルギー(電流)が流れる方向の動作であり、モータ10、被駆動部9に仕事を与える動作である。また、回生とは、モータ10から電圧変換装置100(より具体的に、インバータ3やDC−DCコンバータ2等)に、エネルギー(電流)が流れる方向の動作であり、モータ10、被駆動部9が有する運動エネルギーを電気エネルギーとして吸収する動作である。   Here, power running is an operation in a direction in which energy (current) flows from the voltage conversion device 100 (more specifically, the inverter 3, the DC-DC converter 2, etc.) to the motor 10. This is an operation to give work to 9. The regeneration is an operation in a direction in which energy (current) flows from the motor 10 to the voltage conversion device 100 (more specifically, the inverter 3, the DC-DC converter 2, etc.). This is an operation of absorbing the kinetic energy possessed by as electrical energy.

図3の上段は、ハイブリッドシステムにおける力行・回生に伴うDCバス電圧の変化の様子を示す図である。また、図3の下段は、充電部4の容量をしめしており、説明簡略化のために充電容量が100%の場合を図示している。よって、充電部4へのエネルギーの吸収は起こらない。   The upper part of FIG. 3 is a diagram illustrating a change in the DC bus voltage due to power running / regeneration in the hybrid system. Further, the lower part of FIG. 3 shows the capacity of the charging unit 4 and shows a case where the charging capacity is 100% for the sake of simplicity. Therefore, energy absorption into the charging unit 4 does not occur.

図3の上段に示すように、力行時には、発電エネルギーが適正電圧で一定に保持されている。しかし、回生時には、DCバス電圧が上昇する。これは、モータ4等の運動エネルギーが電気エネルギーに変換され、当該電気エネルギーが電圧変換装置100に吸収されることを示す。ここで、充電部4の充電容量が100%未満であれば、当該電気エネルギーの一部または全部は、充電部4に充電される。なお、回生後には、DCバス電圧が適正電圧まで下降する。   As shown in the upper part of FIG. 3, during power running, the generated energy is kept constant at an appropriate voltage. However, during regeneration, the DC bus voltage rises. This indicates that kinetic energy of the motor 4 or the like is converted into electric energy, and the electric energy is absorbed by the voltage conversion device 100. Here, if the charging capacity of the charging unit 4 is less than 100%, a part or all of the electric energy is charged in the charging unit 4. Note that after regeneration, the DC bus voltage drops to an appropriate voltage.

また、図4は、インバータ等の温度が正常時であるときのモータ4の回転数等を示す図である。ここで、図4の上段は、力行・回生に伴うモータ4の回転数の変化を示す図である。また、図4の中段は、力行・回生に伴うたとえば電圧変換装置100内の電流の変化を示す図である。また、図4の下段は、力行・回生に伴う放熱フィンまたはモータの温度の変化を示す図である。なお、放熱フィンは、インバータ3内部で発生した熱を外部に放熱するために、当該インバータ3に固着されている。   FIG. 4 is a diagram showing the number of rotations of the motor 4 when the temperature of the inverter or the like is normal. Here, the upper part of FIG. 4 is a diagram showing a change in the rotational speed of the motor 4 due to power running / regeneration. Further, the middle part of FIG. 4 is a diagram illustrating a change in current in, for example, the voltage converter 100 accompanying power running / regeneration. Moreover, the lower stage of FIG. 4 is a figure which shows the change of the temperature of the radiation fin or motor accompanying power running and regeneration. The radiating fin is fixed to the inverter 3 in order to radiate the heat generated inside the inverter 3 to the outside.

図4に示すように、力行時には、モータ4の回転数は増加・一定(つまり、加速運動・等速運動)となり、回生時には、モータ4の回転数は減少し、ゼロ(つまり、減速運動・停止)となる。また、電圧変換装置100内に流れる電流は、一般的に力行時と回生時とで、逆方向に流れる。また、放熱フィン等の温度(インバータ3内の温度、半導体スイッチの温度とも把握可能である)は、力行・回生の繰り返しに伴い、上昇・下降する。これは、半導体スイッチの発熱等に起因して起こる。なお、正常運転時には、第1の温度値以上には、放熱フィン等の温度は上昇しない。   As shown in FIG. 4, at the time of power running, the rotational speed of the motor 4 increases / constant (that is, acceleration motion / constant speed motion), and at the time of regeneration, the rotational speed of the motor 4 decreases to zero (that is, deceleration motion / Stop). Further, the current flowing in the voltage conversion device 100 generally flows in the opposite direction during power running and during regeneration. In addition, the temperature of the radiation fins (which can be grasped as the temperature in the inverter 3 and the temperature of the semiconductor switch) rises and falls with repeated power running and regeneration. This occurs due to heat generation of the semiconductor switch. Note that during normal operation, the temperature of the heat dissipating fins and the like does not rise above the first temperature value.

ところが、放熱のためのファンが故障により停止、または当該ファンに設置されているフィルターの目詰まりが悪化すると、冷却処理が阻害される。すると、図5の下段に示すように、回生時において、放熱フィン等の温度が第1の温度値に達することがある。従来のハイブリッドシステムでは、放熱フィン等の温度が第1の温度値に達する事態が発生すると、ハイブリッドシステム(特に、インバータ3等を構成する半導体スイッチ素子等)の保護の観点から、インバータ3を緊急停止(つまり半導体スイッチを全オフ状態)させていた。   However, if the fan for heat dissipation stops due to failure or the clogging of the filter installed in the fan worsens, the cooling process is hindered. Then, as shown in the lower part of FIG. 5, the temperature of the radiation fins may reach the first temperature value during regeneration. In the conventional hybrid system, when the temperature of the heat radiating fins reaches the first temperature value, the inverter 3 is urgently used from the viewpoint of protecting the hybrid system (particularly, the semiconductor switch elements constituting the inverter 3 etc.). It was stopped (that is, the semiconductor switch was completely turned off).

このような、インバータ3の緊急停止により、電圧変換装置100に流れる電流は、ゼロと成る(図5の中段)。つまり、減速途中のモータが当該緊急停止により、フリーラン状態となる(図5の上段)。当該フリーラン状態になると、それまで減速制御されていたアーム等が無制御状態となる。そして、摩擦等で運動エネルギーが消費されつくされるまで当該アームの無制御状態が継続される。当該無制御状態は、非常に危険である。   By such an emergency stop of the inverter 3, the current flowing through the voltage conversion device 100 becomes zero (middle stage in FIG. 5). That is, the motor that is being decelerated enters a free-run state due to the emergency stop (upper stage in FIG. 5). When the free-run state is entered, the arm or the like that has been controlled to decelerate until then is brought into an uncontrolled state. The uncontrolled state of the arm is continued until kinetic energy is consumed due to friction or the like. This uncontrolled state is very dangerous.

そこで、本発明では、以下に説明するコントローラ(図1,2において図示せず)を備える。以下、この発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。   Therefore, the present invention includes a controller (not shown in FIGS. 1 and 2) described below. Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings showing embodiments thereof.

<実施の形態1>
コントローラには、上記第1の温度値が設定されている。さらに、モータ10の減速動作中に、前述したモータ駆動制御装置またはハイブリッドシステムの内部における所定の箇所の温度が、第1の温度値を超えたとき、当該コントローラは、モータ10の駆動状況に応じて、第1の温度値より高い第2の温度値を定める。そして、当該コントローラは、モータ10の駆動が停止した後、インバータ3を停止させる。
<Embodiment 1>
The first temperature value is set in the controller. Furthermore, when the temperature of a predetermined location in the motor drive control device or the hybrid system described above exceeds the first temperature value during the deceleration operation of the motor 10, the controller responds to the drive status of the motor 10. Then, a second temperature value higher than the first temperature value is determined. And the said controller stops the inverter 3, after the drive of the motor 10 stops.

ここで、上記所定の箇所の温度とは、たとえばインバータ3に配設された放熱フィンおよび/または放熱フィン付近の温度を採用できる。また、所定の箇所の温度として、インバータ3内に配設されている素子および/または当該素子付近の温度であっても良い。   Here, for example, the temperature of the heat dissipating fins and / or the vicinity of the heat dissipating fins disposed in the inverter 3 can be adopted as the temperature of the predetermined portion. Further, the temperature at a predetermined location may be an element disposed in the inverter 3 and / or a temperature near the element.

また、上記第2の温度値は、インバータ3を構成する複数の半導体スイッチ(IGBT)の耐熱温度未満である。つまり、当該半導体スイッチの高熱による破損防止の観点から、第2の温度値の上限は、当該半導体スイッチの耐熱温度未満である。   The second temperature value is lower than the heat resistance temperature of the plurality of semiconductor switches (IGBTs) constituting the inverter 3. That is, from the viewpoint of preventing damage to the semiconductor switch due to high heat, the upper limit of the second temperature value is lower than the heat resistant temperature of the semiconductor switch.

コントローラは、所定の箇所の温度が第1の温度値に到達した時の、モータ10(被駆動部9の先に配設されているアクチュエータ、アーム等を含む)が有する運動エネルギーに基づいて、上記第2の温度値を定める。つまり、第1の温度値に到達した時点において、稼動部の運動エネルギーを見積もる。そして、当該運動エネルギーを電気エネルギーとして変換し、当該電気エネルギーを電圧変換部100で吸収した場合に上昇しうる温度を評価する。そして、第1の温度値に当該評価後の温度を加えたものを、コントローラは第2の温度値と定める。   The controller is based on the kinetic energy of the motor 10 (including the actuator, arm, etc. disposed at the tip of the driven unit 9) when the temperature at the predetermined location reaches the first temperature value. The second temperature value is determined. That is, when the first temperature value is reached, the kinetic energy of the operating part is estimated. Then, the kinetic energy is converted as electric energy, and the temperature that can be increased when the electric energy is absorbed by the voltage conversion unit 100 is evaluated. Then, the controller determines a value obtained by adding the temperature after the evaluation to the first temperature value as the second temperature value.

モータ10の加速動作中または等速動作中の場合において、上記所定の箇所の温度が第1の温度値を超えたとき、コントローラは、前述した第2の温度値を定めず、インバータ3を停止させる。   When the temperature of the predetermined portion exceeds the first temperature value during the acceleration operation or constant speed operation of the motor 10, the controller stops the inverter 3 without determining the second temperature value described above. Let

また、第2の温度が設定された場合において、上述した所定の箇所の温度が当該第2の温度値を超えたときには、コントローラは、モータ10の駆動の停止を待たずに、インバータ3を停止させる。   When the second temperature is set and the temperature at the predetermined location described above exceeds the second temperature value, the controller stops the inverter 3 without waiting for the motor 10 to stop driving. Let

なお、ハイブリッドシステム(または、モータ駆動制御装置)には、報知部(図1,2において図示せず)が設けられている。コントローラは、インバータ3の停止後または停止と同時に、当該停止の状況を報知部を介して報知する。ここで、当該報知方法は、音声によるもの、ブザーによるもの、表示によるもの、光による点灯・点滅によるもの、またはこれらの組み合わせによるもの等を採用することができる。   The hybrid system (or motor drive control device) is provided with a notification unit (not shown in FIGS. 1 and 2). The controller notifies the stop state via the notification unit after or simultaneously with the stop of the inverter 3. Here, as the notification method, a method using voice, a method using a buzzer, a method using display, a method using lighting / flashing with light, or a combination thereof can be adopted.

なお、上記コントローラは、別個独立のCPUにより構成することもできる。また、コントローラを、上記制御部5内に配設されることもできる。また、コントローラを、インバータ3の動作を制御する上記CPU(モータ用コントローラ部と把握できる)53部内に配設されていても良い。つまり、一のCPU53が、上記コントローラの機能とモータ用コントローラ部としての機能を有する構成を採用することができる。   The controller can also be configured by a separate and independent CPU. Further, a controller can be disposed in the control unit 5. Further, the controller may be disposed in the above-mentioned CPU (which can be grasped as a motor controller) 53 that controls the operation of the inverter 3. That is, it is possible to adopt a configuration in which one CPU 53 has a function of the controller and a function as a motor controller unit.

次に、本実施の形態に係るハイブリットシステムの異常温度発生時の動作について説明する。なお、本実施の形態では、コントローラは、インバータ3に対して配設されている放熱フィンの温度(またはインバータ3を構成する半導体スイッチの温度)に基づいて、上記一連の動作を行うものとする。図6は、本実施の形態に係るハイブリットシステムの異常動作発生時の動作の流れを示すフローチャートである。   Next, the operation when an abnormal temperature occurs in the hybrid system according to the present embodiment will be described. In the present embodiment, the controller performs the above-described series of operations based on the temperature of the radiating fins arranged with respect to the inverter 3 (or the temperature of the semiconductor switch constituting the inverter 3). . FIG. 6 is a flowchart showing an operation flow when an abnormal operation occurs in the hybrid system according to the present embodiment.

ハイブリットシステムが力行・回生を繰り返している際に、ファン等の冷却システムに異常が生じたとする。そして、図7の下段に示すように、放熱フィンの温度が、コントローラに予め設定されている第1の温度値に達し、超えたとする(ステップS1)。つまり、コントローラが、放熱フィンに取り付けられている温度センサを監視しており、当該温度センサの検知結果が第1の温度値に達し、超えたことを、当該コントローラが検出したとする(ステップS1)。   Assume that an abnormality occurs in a cooling system such as a fan while the hybrid system repeats power running and regeneration. Then, as shown in the lower part of FIG. 7, it is assumed that the temperature of the radiating fin reaches and exceeds the first temperature value preset in the controller (step S1). That is, the controller is monitoring the temperature sensor attached to the radiation fin, and the controller detects that the detection result of the temperature sensor has reached and exceeded the first temperature value (step S1). ).

ここで、第1の温度値は、インバータ3等を冷却する冷却システムに、異常が発生したこと検知する目的で設定される値である。つまり、冷却システムが正常であれば、放熱フィンの温度は、第1の温度値に達することは無い。   Here, the first temperature value is a value set for the purpose of detecting that an abnormality has occurred in the cooling system that cools the inverter 3 and the like. That is, if the cooling system is normal, the temperature of the radiating fin does not reach the first temperature value.

ステップS1後、コントローラは、当該第1の温度値に到達時におけるモータ10(被駆動部9の先に配設されるアーム等も含む)の運動状況を判断する(ステップS2)。   After step S1, the controller determines the movement status of the motor 10 (including the arm disposed at the tip of the driven unit 9) when the first temperature value is reached (step S2).

たとえば、コントローラはモータ10の回転数を監視している。そして、ステップS2においてコントローラは、当該モータ10の回転数時間変化の状況から、モータ10が力行状態(稼動部の加速動作および等速動作)であるか、回生状態(稼動部の減速動作)であるかを判断する。   For example, the controller monitors the rotation speed of the motor 10. In step S2, the controller determines whether the motor 10 is in a power running state (acceleration operation and constant speed operation of the operating unit) or in a regenerative state (deceleration operation of the operating unit) based on the change in the rotational speed of the motor 10 over time. Determine if there is.

コントローラがモータ10が力行状態であることを検出した場合には、ステップS2で「力行」となり、上述した第2の温度値の設定処理を行うこと無く、コントローラは即座に、インバータ3を停止させる(ステップS3)。そして、当該インバータ3の停止と同時または停止後に、コントローラは報知部を制御し、インバータ3が停止したことをユーザに知らせる(ステップS4)。   If the controller detects that the motor 10 is in the power running state, it becomes “power running” in step S2, and the controller immediately stops the inverter 3 without performing the second temperature value setting process described above. (Step S3). Then, at the same time as or after the inverter 3 is stopped, the controller controls the notification unit to notify the user that the inverter 3 has stopped (step S4).

このように、力行時にインバータ3を即座に停止させるのは、当該力行状態ではアーム等のフリーラン状態は問題視する必要が無いからである。   Thus, the reason why the inverter 3 is immediately stopped at the time of power running is that the free running state of the arm or the like does not need to be regarded as a problem in the power running state.

ステップS2に話を戻し、コントローラがモータ10が回生状態であることを検出したとする(ステップS2で「回生」)。当該場合には、コントローラは、ステップS2時(つまり、放熱フィンの温度が第1の温度値に到達した時)におけるモータ10(被駆動部9の先に配設されているアームを含む稼動部であると把握できる)が有する運動エネルギーを推定する(ステップS5)。   Returning to step S2, it is assumed that the controller detects that the motor 10 is in the regenerative state ("regeneration" in step S2). In this case, the controller operates the motor 10 (the operating part including the arm disposed at the tip of the driven part 9) at the time of step S2 (that is, when the temperature of the heat radiating fin reaches the first temperature value). The kinetic energy possessed by the device can be estimated (step S5).

概略的には、上記運動エネルギー=(力行時に稼動部に供給されたエネルギー)−(ステップS1までに稼動部で消費された回生時のエネルギー)、である。   Schematically, the kinetic energy = (energy supplied to the operating unit during powering) − (energy during regeneration consumed by the operating unit up to step S1).

たとえば、システムの構成上、被駆動部9の先に連結されているアーム等の慣性モーメントは既知である。また、力行時において当該アーム等に付加された慣性モーメントは、モータ10の加速時のモータ電流と応答性から推定できる。当該各慣性モーメントから力行時に稼動部に供給されたエネルギーを求める。さらに、ステップS1までに稼動部で消費された回生時のエネルギーを見積もることができれば、上記運動エネルギーを推定することができる。   For example, the moment of inertia of an arm or the like connected to the tip of the driven unit 9 is known due to the system configuration. Further, the moment of inertia added to the arm or the like during power running can be estimated from the motor current and responsiveness when the motor 10 is accelerated. The energy supplied to the operating part at the time of powering is obtained from each moment of inertia. Furthermore, if the energy at the time of regeneration consumed by the operation part by step S1 can be estimated, the said kinetic energy can be estimated.

次に、コントローラは、モータ10の駆動状況に応じて、第1の温度値より高い第2の温度値を定める(ステップS6、図7の下段参照)。より具体的に、コントローラは、ステップS1,2時点における回生状態のモータ10(稼動部)が有する運動エネルギーに応じて、第2の温度値を定める(ステップS6)。   Next, the controller determines a second temperature value higher than the first temperature value in accordance with the driving state of the motor 10 (see step S6, the lower part of FIG. 7). More specifically, the controller determines the second temperature value according to the kinetic energy of the regenerative motor 10 (operating unit) at the time of steps S1 and S2 (step S6).

たとえば、モータ10(稼動部)の運動エネルギーから、放熱フィンにおける上昇温度T[℃]を次式に基づいて、求める。   For example, from the kinetic energy of the motor 10 (operating part), the rising temperature T [° C.] in the radiating fin is obtained based on the following equation.

T=(1/2)・CJv{1−(η/100)} ・・・・(1)
ここで、J[kg・m2]は稼動部のイナーシャである。v[m/s]は稼動部の速度である。η[%]はインバータ効率である。C[℃/W]は、インバータ3を構成する半導体スイッチとヒートシンク(放熱フィン)の熱容量である。
T = (1/2) · CJv {1- (η / 100)} (1)
Here, J [kg · m2] is the inertia of the operating part. v [m / s] is the speed of the operating part. η [%] is the inverter efficiency. C [° C./W] is the heat capacity of the semiconductor switch and the heat sink (radiation fin) constituting the inverter 3.

たとえば、稼動部のイナーシャJは、次式で求めることができる。   For example, the inertia J of the operating part can be obtained by the following equation.

J=∫tqdt/(v2−v1) ・・・(2)
ここで、v1[m/s]は、加速(減速)前の速度である。v2[m/s]は、加速(減速)後の速度である。tq[N・m]は加速(減速)中のトルク(瞬時値)である。つまり、式(2)より、ある期間中に与えられたトルクの総和を、当該期間中における速度変化で割れば、イナーシャが求まることが分かる。
J = ∫tqdt / (v2-v1) (2)
Here, v1 [m / s] is the speed before acceleration (deceleration). v2 [m / s] is the speed after acceleration (deceleration). tq [N · m] is a torque (instantaneous value) during acceleration (deceleration). That is, from the equation (2), it can be seen that the inertia can be obtained by dividing the sum of the torques applied during a certain period by the speed change during the period.

式(1)では、モータ10(稼動部)を停止するために必要な回収電力からインバータ3の効率を考慮した損失となるエネルギーを算出している。そして、当該損失が熱になるため、半導体スイッチおよび放熱フィンを含む構成部分の熱容量との関係により、ステップS1,2以後からモータ10が停止するまでの放熱フィンにおける上昇温度Tを求めている。したがって、コントローラは、第1の温度値+上記上昇温度Tである第2の温度値を決定することができる。   In Formula (1), the energy used as the loss which considered the efficiency of the inverter 3 from the recovered electric power required in order to stop the motor 10 (operating part) is calculated. And since the said loss turns into heat, the temperature rise T in the radiation fin until the motor 10 stops after Steps S1 and 2 is obtained from the relationship with the heat capacity of the components including the semiconductor switch and the radiation fin. Therefore, the controller can determine the second temperature value which is the first temperature value + the increased temperature T.

当該第2の温度値の設定後(ステップS6の後)、コントローラは、モータ10の回転速度を監視する。そして、コントローラは、モータ10の回転速度が「0」、つまりモータ10の回転・駆動が停止したか否かを判断する(ステップS7)。   After setting the second temperature value (after step S6), the controller monitors the rotational speed of the motor 10. Then, the controller determines whether or not the rotation speed of the motor 10 is “0”, that is, whether or not the rotation / drive of the motor 10 is stopped (step S7).

ステップS7において、コントローラがモータ10の回転速度が0で無いと判断した場合(つまり、モータ10が未だ動いている場合であり、ステップS7で「N」)、モータ10の回転速度が0であると判断するまで、モータ10回転速度の監視およびステップS7の判断を継続し行う。   In step S7, when the controller determines that the rotation speed of the motor 10 is not 0 (that is, the motor 10 is still moving, “N” in step S7), the rotation speed of the motor 10 is 0. Until it is determined, the monitoring of the rotation speed of the motor 10 and the determination in step S7 are continued.

ここで、ステップS7の判断を断続的・連続的に行っても良いが、ステップS7においてコントローラがモータ10の回転が0で無いと判断した場合には、コントローラは、所定の時間後に、再度ステップS7の判断を行えば良い。つまり、コントローラが離散的にステップS7の判断を行う構成を採用しても良い。   Here, the determination in step S7 may be performed intermittently or continuously. However, if the controller determines in step S7 that the rotation of the motor 10 is not 0, the controller again performs the step after a predetermined time. The determination in S7 may be made. That is, a configuration in which the controller discretely determines in step S7 may be employed.

他方、ステップS7において、コントローラがモータ10の回転速度が0であると判断した場合(つまり、図7の上段に示すようにモータ10の駆動が停止した場合であり、ステップS7で「Y」)、コントローラは、インバータ3を停止させる(ステップS8、図7中段の電流値ゼロを参照)。そして、当該インバータ3の停止と同時または停止後に、コントローラは報知部を制御し、インバータ3が停止したことをユーザに知らせる(ステップS4)。   On the other hand, when the controller determines in step S7 that the rotation speed of the motor 10 is 0 (that is, when the drive of the motor 10 is stopped as shown in the upper part of FIG. 7, “Y” in step S7). The controller stops the inverter 3 (see step S8, current value zero in the middle stage of FIG. 7). Then, at the same time as or after the inverter 3 is stopped, the controller controls the notification unit to notify the user that the inverter 3 has stopped (step S4).

また、図6のフローチャートには図示されていないが、第2の温度値の設定(ステップS6)後に、放熱フィンにおける温度が当該第2の温度値に達し、超えたとする。このような場合には、インバータ3等に配設されている素子や半導体スイッチ(IGBT)等の高温による破壊を防止する観点から、モータ10の駆動の停止を待たずに、インバータ3を停止させる。   Although not shown in the flowchart of FIG. 6, it is assumed that the temperature of the heat radiating fin reaches and exceeds the second temperature value after the setting of the second temperature value (step S6). In such a case, the inverter 3 is stopped without waiting for the motor 10 to stop driving from the viewpoint of preventing destruction of the elements and semiconductor switches (IGBTs) provided in the inverter 3 and the like due to high temperatures. .

以上のように、本実施の形態では、モータ10の減速動作中に、所定の箇所の温度が第1の温度値を超えたとき、コントローラ(図1,2において図示せず)は、モータ10の駆動状況に応じて第2の温度値を定めている。そして、コントローラは、モータ10の駆動が停止した後、インバータ3を停止させる。   As described above, in the present embodiment, when the temperature at a predetermined location exceeds the first temperature value during the deceleration operation of the motor 10, the controller (not shown in FIGS. 1 and 2) The second temperature value is determined according to the driving state. Then, the controller stops the inverter 3 after the driving of the motor 10 is stopped.

したがって、たとえば、モータ10の先にアクチュエータやアーム等が配設されている場合において所定の箇所で異常温度を検出したとしても、インバータ3が緊急停止することはない。つまり、モータ10が停止するまでインバータ3の緊急停止を実施しないようにすることができる。よって、減速運動中の当該アクチュエータの制御が不能(フリーラン状態)となることを防止できる。つまり、回生動作時に所定の箇所で異常温度検出したとしても、アクチュエータやアームが制御不能となることを回避できる。   Therefore, for example, even when an abnormal temperature is detected at a predetermined location in the case where an actuator, an arm, or the like is disposed at the tip of the motor 10, the inverter 3 does not urgently stop. That is, it is possible to prevent the emergency stop of the inverter 3 until the motor 10 stops. Therefore, it is possible to prevent the actuator from being disabled (free-run state) during the deceleration motion. That is, even if an abnormal temperature is detected at a predetermined location during the regenerative operation, it is possible to avoid the actuator and the arm from being uncontrollable.

また、本実施の形態では、モータ10の加速動作中または等速動作中の場合において、所定の箇所の温度が第1の温度値を超えたとき、コントローラは、第2の温度値を定めず、インバータ3を停止させる。   In the present embodiment, the controller does not determine the second temperature value when the temperature of the predetermined location exceeds the first temperature value during the acceleration operation or the constant speed operation of the motor 10. Then, the inverter 3 is stopped.

モータの加速動作中または等速動作中にインバータ3を緊急停止したとしても、アクチュエータやアーム等のフリーランは生じない(または、問題とならない)。したがって、当該加速動作中等に所定の箇所で異常温度を検出したとき、不要な第2の温度値設定処理をせずに、インバータ3を緊急停止することができる。   Even if the inverter 3 is urgently stopped during the acceleration operation or constant speed operation of the motor, free run of the actuator or arm does not occur (or does not cause a problem). Therefore, when an abnormal temperature is detected at a predetermined location during the acceleration operation or the like, the inverter 3 can be urgently stopped without performing an unnecessary second temperature value setting process.

また、本実施の形態では、所定の箇所の温度が定められた第2の温度値を超えたとき、コントローラは、モータ10の駆動の停止を待たず、インバータ3を停止させる。   In the present embodiment, when the temperature at a predetermined location exceeds a predetermined second temperature value, the controller stops the inverter 3 without waiting for the motor 10 to stop driving.

したがって、たとえば、第2の温度値をインバータ3に配設される素子(IGBT)等の保護の観点から設定することにより、さらなる温度上昇によりインバータ3等が破壊されることを防止することが可能となる。   Therefore, for example, by setting the second temperature value from the viewpoint of protecting the element (IGBT) and the like disposed in the inverter 3, it is possible to prevent the inverter 3 and the like from being destroyed due to further temperature rise. It becomes.

また、本実施の形態では、インバータ3の停止後または停止と同時に、当該停止の状況を報知する報知部(図1,2には図示せず)を、さらに備えている。   Moreover, in this Embodiment, the alerting | reporting part (not shown in FIG. 1, 2) which alert | reports the condition of the said stop is further provided after the inverter 3 stops or simultaneously with a stop.

したがって、ユーザは、モータ駆動制御装置またはハイブリッドシステム内における温度異常の発生により(高温発生により)、インバータ3が停止したことを容易に知ることができる。   Therefore, the user can easily know that the inverter 3 has stopped due to the occurrence of a temperature abnormality in the motor drive control device or the hybrid system (due to the occurrence of a high temperature).

また、本実施の形態では、コントローラは、モータ10(アーム等の稼動部を含む)が有する運動エネルギーに基づいて、第2の温度値を定める。   In the present embodiment, the controller determines the second temperature value based on the kinetic energy possessed by the motor 10 (including an operating part such as an arm).

したがって、不必要に高い第2の温度値設定を防止でき、当該動作状態に応じた適切な第2の温度値設定を行うことができる。   Accordingly, the second temperature value setting that is unnecessarily high can be prevented, and an appropriate second temperature value setting according to the operation state can be performed.

また、本実施の形態では、所定の箇所の温度は、インバータ3に配設された放熱フィンの温度である。   Further, in the present embodiment, the temperature at the predetermined location is the temperature of the heat dissipating fins disposed in the inverter 3.

当該放熱フィンには温度センサを容易に設置することができる。したがって、インバータ3の温度に比較的一致する温度を容易に測定することができる。なお、所定の箇所の温度は、放熱フィン自体の温度であっても、放熱フィン付近の周囲温度であっても良いことは言うまでも無い。   A temperature sensor can be easily installed on the radiation fin. Therefore, it is possible to easily measure a temperature that relatively matches the temperature of the inverter 3. Needless to say, the temperature at the predetermined location may be the temperature of the radiation fin itself or the ambient temperature near the radiation fin.

また、本実施の形態では、所定の箇所の温度は、インバータ3内に配設されている素子(たとえば、IGBT等の半導体スイッチ)の温度である。   In the present embodiment, the temperature at a predetermined location is the temperature of an element (for example, a semiconductor switch such as an IGBT) disposed in the inverter 3.

したがって、温度上昇にデリケートな素子の温度に応じて、モータ10の駆動制御を行うことができ、当該素子が高温度により破壊されることを防止できる。なお、所定の箇所の温度は、素子自体の温度であっても、素子付近の周囲温度であっても良いことは言うまでも無い。   Therefore, the drive control of the motor 10 can be performed according to the temperature of the element that is sensitive to the temperature rise, and the element can be prevented from being destroyed by the high temperature. Needless to say, the temperature at the predetermined location may be the temperature of the element itself or the ambient temperature near the element.

また、本実施の形態では、インバータ3は、複数の半導体スイッチ(IGBT)を含んでおり、第2の温度値は、半導体スイッチの耐熱温度未満である。   In the present embodiment, inverter 3 includes a plurality of semiconductor switches (IGBTs), and the second temperature value is lower than the heat resistance temperature of the semiconductor switches.

第2に温度値に達し、超えると、モータ10の駆動状況にかかわらずインバータ3を停止させるので、当該半導体スイッチの耐熱温度未満である第2の温度値を定めることにより、第1の温度値より高温になったとしても当該半導体スイッチの破壊を防止することができる。   Secondly, when the temperature value is reached and exceeded, the inverter 3 is stopped regardless of the driving state of the motor 10. Therefore, the first temperature value is determined by determining the second temperature value that is lower than the heat resistant temperature of the semiconductor switch. Even if the temperature becomes higher, the semiconductor switch can be prevented from being broken.

また、本実施の形態では、インバータ3の動作を制御するCPU(モータ用コントローラ部)53内に、コントローラが配設されている。   In the present embodiment, a controller is arranged in a CPU (motor controller unit) 53 that controls the operation of the inverter 3.

したがって、第2の温度値を設定するコントローラを設けたとしても、モータ駆動制御装置全体またはハイブリッドシステム全体の体積が増大することを抑制できる。なお、制御部5内部にコントローラを配設するように構成しても、前記効果と同様な効果を得ることができる。   Therefore, even if a controller for setting the second temperature value is provided, it is possible to suppress an increase in the volume of the entire motor drive control device or the entire hybrid system. In addition, even if it comprises so that a controller may be arrange | positioned inside the control part 5, the effect similar to the said effect can be acquired.

<実施の形態2>
実施の形態1では、コントローラは、インバータ3に対して配設されている放熱フィンの温度(またはインバータ3を構成する半導体スイッチの温度)に基づいて、図6に示した一連の動作・制御を実施していた。
<Embodiment 2>
In the first embodiment, the controller performs the series of operations / controls shown in FIG. 6 based on the temperature of the heat dissipating fins arranged with respect to the inverter 3 (or the temperature of the semiconductor switch constituting the inverter 3). It was carried out.

これに対して、本実施の形態2では、コントローラは、モータ10内部の温度に基づいて、第2の温度値の設定等の一連の動作・制御を実施する。以下、本実施の形態に係る発明について詳細に説明する。なお、本実施の形態では、実施の形態1と異なる事項のみを詳細に述べる。したがって、下記以外の事項は、基本的に実施の形態1に記載した事項と同じである。   On the other hand, in the second embodiment, the controller performs a series of operations / controls such as setting the second temperature value based on the temperature inside the motor 10. Hereinafter, the invention according to the present embodiment will be described in detail. In the present embodiment, only matters different from the first embodiment will be described in detail. Therefore, matters other than the following are basically the same as those described in the first embodiment.

モータ10の減速動作中に、モータ駆動制御装置またはハイブリッドシステムの内部における所定の箇所の温度(本実施の形態では、モータ10内部の温度)が、第1の温度値を超えたとき、当該コントローラは、モータ10の駆動状況に応じて、第1の温度値より高い第2の温度値を定める。そして、当該コントローラは、モータ10の駆動が停止した後、インバータ3を停止させる。   When the temperature at a predetermined location inside the motor drive control device or the hybrid system (in this embodiment, the temperature inside the motor 10) exceeds the first temperature value during the deceleration operation of the motor 10, the controller Determines a second temperature value higher than the first temperature value in accordance with the driving state of the motor 10. And the said controller stops the inverter 3, after the drive of the motor 10 stops.

ここで、第1の温度値は、モータ10内部に異常が発生したこと検知する目的で設定される値である。つまり、モータ10またはハイブリッドシステム全体が正常であれば、当該モータ10内部の温度は、第1の温度値に達することは無い。   Here, the first temperature value is a value set for the purpose of detecting that an abnormality has occurred in the motor 10. That is, if the motor 10 or the entire hybrid system is normal, the temperature inside the motor 10 does not reach the first temperature value.

また、モータ10が、温度が所定値以上となると磁力が減少する磁石を含んでいる場合には、第2の温度値は、当該所定値未満である。つまり、当該モータ10を構成する磁石の高熱による特性変化防止の観点から、第2の温度値の上限は、当該所定値未満としている。なお、第2温度値は、実施の形態1で説明したように、所定の箇所の温度が第1の温度値に到達した時の、モータ10(被駆動部9の先に配設されているアクチュエータ、アーム等を含む)が有する運動エネルギーに基づいて定める。
When the motor 10 includes a magnet whose magnetic force decreases when the temperature becomes equal to or higher than a predetermined value, the second temperature value is less than the predetermined value. That is, the upper limit of the second temperature value is less than the predetermined value from the viewpoint of preventing characteristic changes due to high heat of the magnets constituting the motor 10. The second temperature value, as described in the first embodiment, when the temperature of the predetermined portion reaches the first temperature value, the motor 10 (disposed above the driven part 9 (Including actuators, arms, etc.)

本実施の形態に係るハイブリットシステムの異常温度発生時の動作は、図6に示した一連の動作の流れとほぼ同じである。ここで、本実施の形態では、図6のステップS1では、モータ10内部の温度がコントローラに予め設定されている第1の温度値に達し、超えたことを、コントローラが検出する。   The operation of the hybrid system according to the present embodiment when an abnormal temperature occurs is almost the same as the series of operations shown in FIG. Here, in the present embodiment, in step S1 of FIG. 6, the controller detects that the temperature inside the motor 10 has reached and exceeded the first temperature value preset in the controller.

また、モータ10が、温度が所定値以上となると磁力が減少する磁石を含んでいる場合には、図6のステップS6で設定される第2の温度値の上限は、上記の通り、当該所定値未満としている。   In addition, when the motor 10 includes a magnet whose magnetic force decreases when the temperature becomes equal to or higher than a predetermined value, the upper limit of the second temperature value set in step S6 in FIG. Less than the value.

また、式(1)、(2)では、モータ10内部温度の観点から定数等が決定されることは、言うまでも無い。   Needless to say, in equations (1) and (2), constants and the like are determined from the viewpoint of the internal temperature of the motor 10.

また、本実施の形態においても、第2の温度値の設定(ステップS6)後に、モータ10内部温度が上記第2の温度値に達し、超えた場合には、モータ10内に配設されている磁石の特性変化防止する観点から、モータ10の駆動の停止を待たずに、インバータ3を停止させる。   Also in the present embodiment, after the setting of the second temperature value (step S6), when the internal temperature of the motor 10 reaches the second temperature value and exceeds it, the motor 10 is disposed in the motor 10. The inverter 3 is stopped without waiting for the motor 10 to stop driving from the viewpoint of preventing the change in the characteristics of the magnets.

以上のように、本実施の形態では、所定の箇所の温度はモータ内部の温度である。したがって、異常な温度上昇に起因したモータ10の異常駆動を抑制・防止することができる。   As described above, in the present embodiment, the temperature at the predetermined location is the temperature inside the motor. Therefore, abnormal driving of the motor 10 due to an abnormal temperature rise can be suppressed / prevented.

また、本実施の形態では、モータ10は、温度が所定値以上となると磁力が減少する磁石を含んでおり、第2の温度値は、所定値未満である。   In the present embodiment, the motor 10 includes a magnet whose magnetic force decreases when the temperature becomes equal to or higher than a predetermined value, and the second temperature value is less than the predetermined value.

したがって、たとえばモータ10内部に配設されている磁石の特性変化を防止することができる。よって、異常な温度上昇に起因したモータ10の異常駆動を確実に抑制・防止することができる。   Therefore, for example, it is possible to prevent a change in the characteristics of the magnet disposed in the motor 10. Therefore, abnormal driving of the motor 10 due to abnormal temperature rise can be reliably suppressed / prevented.

なお、一般的なハイブリットシステムでは、モータ10の内部温度よりもインバータ3の内部温度の方が高くなる。したがって、インバータ3内部に配設されている素子等の高温による破壊防止の観点からは、実施の形態1の方が望ましい。   In a general hybrid system, the internal temperature of the inverter 3 is higher than the internal temperature of the motor 10. Therefore, the first embodiment is more desirable from the viewpoint of preventing destruction of the elements and the like disposed in the inverter 3 due to high temperature.

また、各実施の形態では、第2の温度値を運動エネルギーに基づいて見積もった。しかし、電圧変換装置100における電圧変化は電流変化に比べて極めて小さいので、力行時の電圧変換装置100に流れた電流量およびステップS1,2までに回生時に当該装置100に流れた電流量に基づいて、コントローラが第2の温度値を見積もるように構成されていても良い。   In each embodiment, the second temperature value is estimated based on the kinetic energy. However, since the voltage change in the voltage conversion device 100 is extremely small compared to the current change, it is based on the amount of current flowing in the voltage conversion device 100 during power running and the amount of current flowing in the device 100 during regeneration by steps S1 and S2. The controller may be configured to estimate the second temperature value.

<実施の形態3>
本実施の形態に係るモータ駆動制御装置および当該モータ駆動制御装置を有するハイブリッドシステムでは、インバータ3を構成する半導体スイッチのスイッチング動作の制御に特徴を有する。
<Embodiment 3>
The motor drive control device according to the present embodiment and the hybrid system having the motor drive control device are characterized in controlling the switching operation of the semiconductor switch constituting the inverter 3.

具体的に、駆動制御装置の内部における所定の箇所の温度が上記第1の温度値を超えたとする。また、このとき、上記コントローラがモータ10の運動状況を判断する(図6のステップS2参照)。この結果、コントローラが、前記第1の温度値を超えたときがモータ10の減速動作中であったと判断したとする(回生状態と判断)。当該場合には、上記コントローラは、第1の温度を超える以前の状態と比較して、インバータ3のキャリア周波数が低減するように、上記半導体スイッチのスイッチング動作を制御する。   Specifically, it is assumed that the temperature at a predetermined location inside the drive control device exceeds the first temperature value. At this time, the controller determines the motion status of the motor 10 (see step S2 in FIG. 6). As a result, it is assumed that the controller determines that the motor 10 is decelerating when it exceeds the first temperature value (determined as a regenerative state). In this case, the controller controls the switching operation of the semiconductor switch so that the carrier frequency of the inverter 3 is reduced as compared with the state before the first temperature is exceeded.

ここで、当該スイッチング動作の制御ステップは、図6ステップS2からステップS7までの間の何れかの段階で実施される。なお、後述する本実施の形態に係る発明の効果を考慮すると、なるべく早い段階で、上記制御ステップを実施する方が好ましい。   Here, the control step of the switching operation is performed at any stage between step S2 and step S7 in FIG. In consideration of the effects of the invention according to the present embodiment, which will be described later, it is preferable to perform the control step as early as possible.

図8は、第1の温度を超える以前の、キャリア周波数(搬送波)fにおいて、信号波をPWM変調(パルス幅変調)した場合の、半導体スイッチのスイッチング動作状態の一例を示す図である。これに対して、図9は、上記スイッチング動作の制御ステップ実施後に、キャリア周波数(搬送波)を1/2fにし、信号波は同じ波形をPWM変調(パルス幅変調)した場合の、半導体スイッチのスイッチング動作状態の一例を示す図である。図8,9から、当該スイッチング動作の制御ステップの実施前後において、同じ信号波に対してキャリア周波数を低減しても、信号波に対するPWM変調された出力電圧の平均電圧値は変化せずに、スイッチング回数だけが半減していることが分かる。   FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a switching operation state of the semiconductor switch when the signal wave is subjected to PWM modulation (pulse width modulation) at the carrier frequency (carrier wave) f before exceeding the first temperature. On the other hand, FIG. 9 shows the switching of the semiconductor switch when the carrier frequency (carrier wave) is set to ½f and the signal wave is PWM-modulated (pulse width modulation) after the control step of the switching operation is performed. It is a figure which shows an example of an operation state. 8 and 9, even if the carrier frequency is reduced for the same signal wave before and after the execution of the control step of the switching operation, the average voltage value of the PWM-modulated output voltage for the signal wave does not change. It can be seen that only the number of switching operations is halved.

以上のように、本実施の形態では、コントローラは、インバータ3のキャリア周波数が低減するように、上記半導体スイッチのスイッチング動作を制御している。   As described above, in the present embodiment, the controller controls the switching operation of the semiconductor switch so that the carrier frequency of the inverter 3 is reduced.

したがって、インバータ3を構成する半導体スイッチのスイッチング損に起因した発熱が低減され、結果として、装置全体の発熱を抑制できる。これにより、インバータ3が発熱に起因して停止する事無く、当該インバータ3の駆動できる時間が増加する。したがって、安全にアーム等を停止させることができる。また、モータ10の渦電流損(鉄損)も低減される。よって、モータ10の温度上昇も抑制でき、サーマルエラーによるモータ停止も軽減される。   Therefore, the heat generation due to the switching loss of the semiconductor switch constituting the inverter 3 is reduced, and as a result, the heat generation of the entire device can be suppressed. This increases the time during which the inverter 3 can be driven without stopping the inverter 3 due to heat generation. Therefore, the arm or the like can be safely stopped. Moreover, the eddy current loss (iron loss) of the motor 10 is also reduced. Therefore, the temperature rise of the motor 10 can be suppressed, and the motor stop due to a thermal error is reduced.

ハイブリッドシステムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a hybrid system. 電圧変換装置の内部構成を示す図である。It is a figure which shows the internal structure of a voltage converter. カ行・回生時における、電圧変換装置内部のDC電圧変化を示す図である。It is a figure which shows the DC voltage change inside a voltage converter at the time of power line and regeneration. カ行・回生時における、モータの回転数、電圧変換装置内部の電流、およびシステム内部における所定の箇所の温度変化を示す図である。It is a figure which shows the rotation speed of a motor, the electric current inside a voltage converter, and the temperature change of the predetermined location inside a system at the time of power / regeneration. 従来のハイブリッドシステムにおける異常温度時における動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the operation | movement at the time of abnormal temperature in the conventional hybrid system. 本発明に係るハイブリッドシステムの動作の流れを説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the flow of operation | movement of the hybrid system which concerns on this invention. 本発明が適用された場合のカ行・回生時における、モータの回転数、電圧変換装置内部の電流、およびシステム内部における所定の箇所の温度変化を示す図である。It is a figure which shows the temperature change of the rotation speed of a motor, the electric current inside a voltage converter, and the predetermined | prescribed location inside a system at the time of the power line and regeneration at the time of this invention being applied. 第1の温度を超える以前の、キャリア周波数(搬送波)f、信号波、および半導体スイッチのスイッチング動作状態の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the switching operation state of the carrier frequency (carrier wave) f, a signal wave, and a semiconductor switch before exceeding 1st temperature. スイッチング動作の制御ステップ実施後の、キャリア周波数(搬送波)1/2f、信号波、および半導体スイッチのスイッチング動作状態の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the switching operation state of carrier frequency (carrier wave) 1 / 2f, a signal wave, and a semiconductor switch after implementation of the control step of switching operation.

符号の説明Explanation of symbols

1 AC/DCコンバータ
2 DC/DCコンバータ
3 インバータ
4 充電部
5 制御部
6 エンジン
7 回転機
9 被駆動部
10 モータ
11 回転軸
100 電圧変換装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 AC / DC converter 2 DC / DC converter 3 Inverter 4 Charging part 5 Control part 6 Engine 7 Rotating machine 9 Driven part 10 Motor 11 Rotating shaft 100 Voltage converter

Claims (17)

直流電圧を充電することができる充電部(4)と、
前記充電部からの直流電圧を交流電圧変換するインバータ(3)と、
前記インバータにより駆動されるモータ(10)と、
第1の温度値が設定されているコントローラとを、備えているモータ駆動制御装置において、
前記モータの減速動作中に、前記モータ駆動制御装置の内部における所定の箇所の温度が、前記第1の温度値を超えたとき、前記コントローラは、
前記モータの駆動状況に応じて、前記第1の温度値より高い第2の温度値を定め、前記モータの駆動が停止した後、前記インバータを停止させ
前記所定の箇所の温度が前記第2の温度値を超えたとき、前記コントローラは、前記モータの駆動の停止を待たず、前記インバータを停止させ、
前記コントローラは、前記所定の箇所の温度が前記第1の温度値に到達した時の、前記モータが有する運動エネルギーに基づいて、前記第2の温度値を定める、
ことを特徴とするモータ駆動制御装置。
A charging unit (4) capable of charging a DC voltage;
An inverter (3) for converting a DC voltage from the charging unit to an AC voltage;
A motor (10) driven by the inverter;
In a motor drive control device comprising a controller in which a first temperature value is set,
When the temperature of a predetermined location in the motor drive control device exceeds the first temperature value during the motor deceleration operation, the controller
According to the driving status of the motor, a second temperature value higher than the first temperature value is determined, and after the driving of the motor is stopped, the inverter is stopped ,
When the temperature at the predetermined location exceeds the second temperature value, the controller does not wait for the motor to stop driving, and stops the inverter,
Said controller when the temperature of the predetermined portion has reached the first temperature value, based on the kinetic energy the motor has, it shall be determined the second temperature value,
A motor drive control device characterized by that.
前記モータの加速動作中または等速動作中の場合において、前記所定の箇所の温度が前記第1の温度値を超えたとき、前記コントローラは、
前記第2の温度値を定めず、前記インバータを停止させる、
ことを特徴とする請求項1に記載のモータ駆動制御装置。
In the case of the acceleration operation or the constant speed operation of the motor, when the temperature of the predetermined portion exceeds the first temperature value, the controller
Stopping the inverter without setting the second temperature value;
The motor drive control device according to claim 1.
前記インバータの停止後または停止と同時に、当該停止の状況を報知する報知部を、さらに備えている、
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のモータ駆動制御装置。
At the same time as the stop post or stop of the inverter, a notification unit for notifying the status of the stop, that provides further
The motor drive control device according to claim 1 , wherein the motor drive control device is a motor drive control device.
前記所定の箇所の温度は、
前記インバータに配設された放熱フィンおよび/または前記放熱フィン付近の温度である、
ことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のモータ駆動制御装置。
The temperature of the predetermined location is
Ru temperature der radiating fins and / or near the heat dissipating fins disposed on the inverter,
The motor drive control device according to claim 1, wherein the motor drive control device is a motor drive control device.
前記所定の箇所の温度は、
前記インバータ内に配設されている素子および/または前記素子付近の温度である、
ことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のモータ駆動制御装置。
The temperature of the predetermined location is
Ru temperature der elements and / or near said element is disposed within the inverter,
The motor drive control device according to any one of claims 1 to 3, characterized in that.
前記インバータは、
複数の半導体スイッチを含んでおり、
前記第2の温度値は、
前記半導体スイッチの耐熱温度未満である、
ことを特徴とする請求項4または請求項5に記載のモータ駆動制御装置。
The inverter is
Including multiple semiconductor switches,
The second temperature value is
Ru heat resistant temperature lower than der of the semiconductor switch,
The motor drive control device according to claim 4 or 5 , wherein
前記所定の箇所の温度は、
前記モータ内部の温度である、
ことを特徴とする請求項1に記載のモータ駆動制御装置。
The temperature of the predetermined location is
The temperature inside the motor ,
The motor drive control device according to claim 1.
前記モータは、
温度が所定値以上となると磁力が減少する磁石を含んでおり、
前記第2の温度値は、
前記所定値未満である、
ことを特徴とする請求項7に記載のモータ駆動制御装置。
The motor is
Includes a magnet whose magnetic force decreases when the temperature exceeds a predetermined value,
The second temperature value is
Less than the predetermined value ,
Motor drive control device according to Motomeko 7 you wherein a.
前記インバータの動作を制御するモータ用コントローラ部を、さらに備えており、
前記コントローラは、
前記モータ用コントローラ部内に配設されている、
ことを特徴とする請求項1に記載のモータ駆動制御装置。
A motor controller for controlling the operation of the inverter;
The controller is
That is arranged in the motor controller unit,
The motor drive control device according to claim 1.
前記モータの減速動作中に、前記駆動制御装置の内部における所定の箇所の温度が、前記第1の温度値を超えたとき、前記コントローラは、
前記第1の温度を超える以前の状態と比較して、前記インバータのキャリア周波数が低減するように、前記インバータを構成する半導体スイッチのスイッチング動作を制御する、
ことを特徴とする請求項に記載のモータ駆動制御装置。
When the temperature at a predetermined location inside the drive control device exceeds the first temperature value during the deceleration operation of the motor, the controller
Compared to previous state exceeding the first temperature, so that the carrier frequency of the inverter is reduced, that controls the switching operation of the semiconductor switches constituting the inverter,
The motor drive control device according to claim 1 .
回転軸(11;111,112)と、
前記回転軸に接続され、前記回転軸を回転するエンジン(6)と、
前記回転軸に接続され、電気的エネルギーを機械的エネルギーに変換して前記回転軸を回転させる電動機及び前記回転軸を回転させる機械的エネルギーを電気的エネルギーに変換する発電機のいずれの機能をも実現可能な回転機(7)と、
前記回転軸の回転によって駆動される被駆動部(9)と、
前記回転軸に接続され、前記回転軸を回転可能なモータ(10)と、
前記回転機を前記電動機として機能させ、前記回転機に前記回転軸を回転させる制御と前記モータに前記回転軸を回転させる制御とを並行して行って、前記エンジンを始動させる制御部(5)とを備える、ハイブリッドシステムにおいて、
直流電圧を充電することができる充電部(4)と、
前記充電部からの直流電圧を交流電圧変換するインバータ(3)と、
第1の温度値が設定されているコントローラとを、さらに備えており、
前記モータは、
前記インバータにより駆動され、
前記ハイブリッドシステムの内部における所定の箇所の温度が、前記第1の温度値を超えたとき、前記コントローラは、
前記モータの駆動状況に応じて第2の温度値を定め、前記モータの駆動が停止した後、前記インバータを停止させ、
前記所定の箇所の温度が前記第2の温度値を超えたとき、前記コントローラは、前記モータの駆動の停止を待たず、前記インバータを停止させ、
前記コントローラは、前記所定の箇所の温度が前記第1の温度値に到達した時の、前記モータが有する運動エネルギーに基づいて、前記第2の温度値を定める、
ことを特徴とするハイブリッドシステム
A rotation axis (11; 111, 112);
An engine (6) connected to the rotating shaft and rotating the rotating shaft;
The motor is connected to the rotating shaft and functions as either an electric motor that converts electrical energy into mechanical energy to rotate the rotating shaft and a generator that converts mechanical energy that rotates the rotating shaft into electrical energy. A feasible rotating machine (7),
A driven part (9) driven by rotation of the rotating shaft;
A motor (10) connected to the rotating shaft and capable of rotating the rotating shaft;
A control unit (5) that causes the rotating machine to function as the electric motor, and that controls the rotating machine to rotate the rotating shaft and controls the motor to rotate the rotating shaft in parallel to start the engine. In a hybrid system comprising:
A charging unit (4) capable of charging a DC voltage;
An inverter (3) for converting a DC voltage from the charging unit to an AC voltage;
A controller in which the first temperature value is set, and
The motor is
Driven by the inverter;
When the temperature at a predetermined location inside the hybrid system exceeds the first temperature value, the controller
A second temperature value is determined according to the driving status of the motor, and after the driving of the motor is stopped, the inverter is stopped,
When the temperature at the predetermined location exceeds the second temperature value, the controller does not wait for the motor to stop driving, and stops the inverter,
The controller determines the second temperature value based on the kinetic energy of the motor when the temperature at the predetermined location reaches the first temperature value.
A hybrid system characterized by this .
前記コントローラは、
前記制御部内に配設されている、
ことを特徴とする請求項1に記載のハイブリッドシステム
The controller is
That is disposed in said control portion,
The hybrid system of claim 1 1, wherein the.
前記モータの減速動作中に、前記駆動制御装置の内部における所定の箇所の温度が、前記第1の温度値を超えたとき、前記コントローラは、
前記第1の温度を超える以前の状態と比較して、前記インバータのキャリア周波数が低減するように、前記インバータを構成する半導体スイッチのスイッチング動作を制御する、
ことを特徴とする請求項11に記載のハイブリッドシステム。
When the temperature at a predetermined location inside the drive control device exceeds the first temperature value during the deceleration operation of the motor, the controller
Controlling the switching operation of the semiconductor switch constituting the inverter so that the carrier frequency of the inverter is reduced as compared to the previous state of exceeding the first temperature;
The hybrid system according to claim 11 .
直流電圧を充電することができる充電部(4)と、前記充電部からの直流電圧を交流電圧変換するインバータ(3)と、前記インバータにより駆動されるモータ(10)と、第1の温度値が設定されているコントローラとを、備えているモータ駆動制御装置の駆動制御方法であって、
(A)前記駆動制御装置の内部における所定の箇所の温度が、前記第1の温度値を超えることを検知するステップと、
(B)前記第1の温度値に到達時の前記モータの運動状況を判断するステップと、
(C)前記ステップ(B)の結果、前記モータが減速動作中であると判断した場合には、前記モータの駆動状況に応じて、前記第1の温度値より高い第2の温度値を定めるステップと、
(D)前記モータの駆動が停止した後、前記インバータを停止させるステップと、
(F)前記所定の箇所の温度が前記第2の温度値を超えたとき、前記モータの駆動の停止を待たず、前記インバータを停止させるステップと
を備え、
前記ステップ(C)において前記コントローラは、前記所定の箇所の温度が前記第1の温度値に到達した時の、前記モータが有する運動エネルギーに基づいて、前記第2の温度値を定める、
ことを特徴とするモータ駆動制御装置の駆動制御方法
A charging unit (4) capable of charging a DC voltage, an inverter (3) for converting the DC voltage from the charging unit to an AC voltage, a motor (10) driven by the inverter, and a first temperature value A drive control method of a motor drive control device comprising a controller in which is set,
(A) detecting that the temperature of a predetermined location inside the drive control device exceeds the first temperature value;
(B) determining the motion status of the motor when the first temperature value is reached;
(C) If it is determined as a result of the step (B) that the motor is decelerating, a second temperature value higher than the first temperature value is determined according to the driving status of the motor. Steps,
(D) stopping the inverter after driving of the motor is stopped;
(F) stopping the inverter without waiting for the motor to stop driving when the temperature at the predetermined location exceeds the second temperature value;
With
In the step (C), the controller determines the second temperature value based on the kinetic energy of the motor when the temperature of the predetermined location reaches the first temperature value.
A drive control method for a motor drive control device .
(E)前記ステップ(B)の結果、前記モータが加速動作中または等速動作中であると判断した場合には、前記第2の温度値を定めずに、前記インバータを停止させるステップを、さらに備えている、
ことを特徴とする請求項14に記載のモータ駆動制御装置の駆動制御方法
(E) As a result of step (B), when it is determined that the motor is accelerating or operating at a constant speed, the step of stopping the inverter without setting the second temperature value; In addition,
The drive control method of the motor drive control device according to claim 14 .
(G)前記インバータの停止後または停止と同時に、当該停止の状況を報知するステップを、さらに備えている、
ことを特徴とする請求項14または請求項15のいずれかに記載のモータ駆動制御装置の駆動制御方法。
(G) after the stop of the inverter or simultaneously with the stop, further comprising a step of informing the stop state;
16. The drive control method for a motor drive control device according to claim 14, wherein the drive control method is used.
)前記ステップ(B)の結果、前記モータが速動作中であると判断した場合には、前記第1の温度を超える以前の状態と比較して、前記インバータのキャリア周波数が低減するように、前記インバータを構成する半導体スイッチのスイッチング動作を制御するステップを、さらに備えている、
ことを特徴とする請求項1に記載のモータ駆動制御装置の駆動制御方法。
(H) the step of (B) result, when the motor is determined to be in deceleration operation, compared with the previous state of greater than the first temperature, the carrier frequency of the inverter is reduced as such, the step that controls the switching operation of the semiconductor switches constituting the inverter, and further comprising,
Drive control method for a motor drive control apparatus according to claim 1 4, characterized in that.
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