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JP6607016B2 - Motor control device - Google Patents
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JP6607016B2 - Motor control device - Google Patents

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Description

本発明は、モータが空転状態であるか否かを判定することが可能なモータ制御装置に関する。   The present invention relates to a motor control device that can determine whether or not a motor is idling.

従来、電気エネルギーにより動力を得る技術の一つとしてモータが利用されてきた。このようなモータは、負荷の状態によって空転状態となる時がある。このような空転状態を検出する技術として例えば特許文献1に記載のものがある。   Conventionally, a motor has been used as one of techniques for obtaining power by electric energy. Such a motor may be in an idling state depending on a load state. For example, Patent Document 1 discloses a technique for detecting such an idle state.

特許文献1に記載の電動オイルポンプの制御装置は、オイルの温度に応じて電動オイルポンプの回転数を所定の判定用目標回転数に設定し、実際の回転数と当該判定用目標回転数との差に基づいてモータが空転しているか否かを判定する。この時、オイルの温度が所定値以下の場合には、通常時と空転時とのモータの回転数の差を拡大するように制御し、オイルの温度が所定値より高い場合には、通常時と空転時とのモータの相電流との差が拡大するように制御して判定する。これにより、オイル粘性が増大する低温時には、通常時にはポンプ負荷の増大が抑制されて、実際の回転数が目標回転数に追従せず、目標回転数との差が拡大するが、空回り発生時には実際の回転数が目標回転数に追従するので、空回りの発生が判定可能となる。一方、高温時には、出力トルクの違いに応じて通常時と空転時とで相電流が異なるので、この差を顕著するように制御することで空回りの発生が判定可能となる。   The control device for the electric oil pump described in Patent Document 1 sets the rotation speed of the electric oil pump to a predetermined determination target rotation speed according to the temperature of the oil, and sets the actual rotation speed and the determination target rotation speed. Whether or not the motor is idling is determined based on the difference. At this time, if the oil temperature is below a predetermined value, control is performed to increase the difference in motor speed between normal operation and idling, and if the oil temperature is higher than the predetermined value, normal operation is performed. And control so that the difference between the motor phase current and the idling motor is increased. As a result, at low temperatures when the oil viscosity increases, the pump load is normally prevented from increasing, and the actual rotational speed does not follow the target rotational speed, increasing the difference from the target rotational speed. Therefore, the occurrence of idling can be determined. On the other hand, when the temperature is high, the phase current differs between the normal time and the idling time according to the difference in the output torque. Therefore, it is possible to determine the occurrence of idling by controlling the difference to be significant.

特開2012−197715号公報JP 2012-197715 A

特許文献1に記載の技術は、モータの回転数とモータの相電流とに基づいてモータが空転しているか否かを判定しているが、回転センサや電流センサが必要となりコストアップの要因となる。   The technique described in Patent Document 1 determines whether or not the motor is idling based on the rotational speed of the motor and the phase current of the motor. Become.

そこで、安価な構成でモータが空転しているか否かを判定することが可能なモータ制御装置が求められる。   Therefore, there is a need for a motor control device that can determine whether or not the motor is idling with an inexpensive configuration.

本発明に係るモータ制御装置の特徴構成は、三相モータを駆動するインバータのスイッチング素子をDUTY制御する制御部から相切り替えのタイミングを規定する切替情報を取得する切替情報取得部と、前記切替情報に基づいて、前記三相モータのコイルに蓄えられたエネルギーが放出される時間を回生時間として演算する回生時間演算部と、前記制御部から前記DUTY制御に係るオンDUTYを規定するDUTY情報を取得するDUTY情報取得部と、前記回生時間と前記オンDUTYとにより設定された判定閾値に基づいて前記三相モータが空転状態であるか否かを判定する空転状態判定部と、を備えている点にある。   A characteristic configuration of the motor control device according to the present invention includes a switching information acquisition unit that acquires switching information that defines a phase switching timing from a control unit that performs DUTY control of a switching element of an inverter that drives a three-phase motor, and the switching information. Based on the above, a regenerative time calculation unit that calculates a time during which the energy stored in the coil of the three-phase motor is released as a regenerative time, and DUTY information that defines the on-duty related to the DUTY control is acquired from the control unit A DUTY information acquisition unit that performs, and an idle state determination unit that determines whether or not the three-phase motor is in an idle state based on a determination threshold set by the regeneration time and the on-duty. It is in.

三相モータは空転状態となった時には、それまでの回転数に対して急に回転数が増加するが、空転状態に拘らず、負荷が急に軽くなった時にも回転数が増加することがある。このため、回転数だけで三相モータが空転状態であるか否かを判定することは容易ではない。そこで、本構成とすれば、相切り替えのタイミングを規定する切替情報を取得した時に演算する回生時間と、DUTY情報により示されるオンDUTYとにより三相モータが空転状態であるか否かを判定する際に用いられる判定閾値を設定し、当該判定閾値に基づいて空転状態であるか否かを判定するので、容易に、且つ、安価に判定することが可能となる。   When the three-phase motor is idling, the number of revolutions suddenly increases compared to the previous number of revolutions, but the number of revolutions may also increase when the load suddenly decreases regardless of the idling state. is there. For this reason, it is not easy to determine whether or not the three-phase motor is idling based only on the rotational speed. Therefore, with this configuration, it is determined whether or not the three-phase motor is idling based on the regeneration time that is calculated when the switching information that defines the phase switching timing is acquired and the on-duty that is indicated by the DUTY information. Since the determination threshold value used at the time is set and it is determined whether or not the idling state is based on the determination threshold value, it is possible to easily and inexpensively determine.

また、前記回生時間演算部は、前記三相モータの誘起電圧の時間微分値が正である時点の前記回生時間を演算すると好適である。   In addition, it is preferable that the regeneration time calculation unit calculates the regeneration time when the time differential value of the induced voltage of the three-phase motor is positive.

このような構成とすれば、オンDUTYを基準に回生時間を演算することができる。したがって、相切り替えのタイミングを元に、回生時間を正確に演算することができる。   With such a configuration, the regeneration time can be calculated based on the on-duty. Therefore, the regeneration time can be accurately calculated based on the phase switching timing.

また、前記回生時間演算部は、前記三相モータの誘起電圧の時間微分値が負である時点の前記回生時間を演算すると好適である。   In addition, it is preferable that the regeneration time calculation unit calculates the regeneration time when the time differential value of the induced voltage of the three-phase motor is negative.

このような構成とすれば、オフDUTYを基準に回生時間を演算することができる。したがって、例えばオンDUTYが小さい場合には大きいオフDUTYを元に、相切り替えのタイミングで回生時間を演算することができるので、適切に回生時間の演算を行うことができる。   With such a configuration, the regeneration time can be calculated with reference to off-duty. Therefore, for example, when the on-duty is small, the regeneration time can be calculated at the phase switching timing based on the large off-duty, so that the regeneration time can be appropriately calculated.

また、前記スイッチング素子が実装される基板の環境温度を検出する温度検出部を備え、前記判定閾値が前記環境温度に基づいて設定されると好適である。   In addition, it is preferable that a temperature detection unit that detects an environmental temperature of a substrate on which the switching element is mounted is provided, and the determination threshold is set based on the environmental temperature.

スイッチング素子は環境温度に応じて許容電流や電気的特性が異なる。したがって、このような構成とすれば、スイッチング素子の温度に応じて三相モータが空転状態であるか否かを判定することができる。   Switching elements have different allowable currents and electrical characteristics depending on the environmental temperature. Therefore, with such a configuration, it can be determined whether or not the three-phase motor is idling according to the temperature of the switching element.

モータ制御装置の構成を模式的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows typically the structure of a motor control apparatus. 誘起電力波形を示す図である。It is a figure which shows an induced electric power waveform. 相電圧波形及び相電流波形を示す図である。It is a figure which shows a phase voltage waveform and a phase current waveform. 判定閾値の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a determination threshold value. 判定閾値の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a determination threshold value.

本発明に係るモータ制御装置は、三相モータが空転状態であるか否かを判定することが可能である。以下、本実施形態のモータ制御装置1について説明する。   The motor control device according to the present invention can determine whether or not the three-phase motor is idling. Hereinafter, the motor control apparatus 1 of this embodiment is demonstrated.

図1は、本実施形態のモータ制御装置1の構成を示したブロック図である。図1に示されるように、モータ制御装置1は、切替情報取得部11、回生時間演算部12、DUTY情報取得部13、空転状態判定部14、温度検出部15、マップ記憶部16の各機能部を備えて構成され、これらの機能部は、三相モータMが空転状態であるか否かの判定に係る処理を行うために、CPUを中核部材としてハードウェア又はソフトウェア或いはその両方で構築されている。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a motor control device 1 of the present embodiment. As shown in FIG. 1, the motor control device 1 includes functions of a switching information acquisition unit 11, a regeneration time calculation unit 12, a DUTY information acquisition unit 13, an idling state determination unit 14, a temperature detection unit 15, and a map storage unit 16. These functional units are constructed by hardware and / or software with the CPU as a core member in order to perform processing related to determination as to whether or not the three-phase motor M is in an idling state. ing.

まず、モータ制御装置1が空転状態であるか否かを判定する三相モータMの駆動について説明する。三相モータMは、制御部2によりPWM制御されるインバータ3により駆動される。   First, the driving of the three-phase motor M that determines whether or not the motor control device 1 is idling will be described. The three-phase motor M is driven by an inverter 3 that is PWM-controlled by the control unit 2.

インバータ3は、直流電源4から出力される直流電力を交流電力に変換して三相モータMに供給する。直流電源4は、直流電圧(VDC)及び直流電流からなる直流電力を出力する。インバータ3は、直流電源4と三相モータMの間に設けられる。三相モータMは、本実施形態ではウォーターポンプPの動力源として用いられ、永久磁石を備えるロータと、当該ロータに回転力を与えるための磁界を発生させるステータとを備えて構成される。ステータは、U相、V相、W相の3相のコイル(以下「ステータコイル」とする)SCを備える。各ステータコイルSCは、スター結線であってもデルタ結線であっても良い。図1にはデルタ結線の例が示される。インバータ3はこのような三相モータMを制御対象とする。   The inverter 3 converts DC power output from the DC power supply 4 into AC power and supplies the AC power to the three-phase motor M. The DC power supply 4 outputs DC power consisting of DC voltage (VDC) and DC current. The inverter 3 is provided between the DC power supply 4 and the three-phase motor M. The three-phase motor M is used as a power source for the water pump P in the present embodiment, and includes a rotor including a permanent magnet and a stator that generates a magnetic field for applying a rotational force to the rotor. The stator includes a U-phase, V-phase, and W-phase three-phase coil (hereinafter referred to as “stator coil”) SC. Each stator coil SC may be a star connection or a delta connection. FIG. 1 shows an example of delta connection. The inverter 3 controls such a three-phase motor M.

インバータ3は、複数のスイッチング素子Qを備えて構成される。本実施形態では、スイッチング素子Qとして、直流電源4の正端子側に接続されたハイサイドのトランジスタQ1、Q3、Q5と、直流電源4の負端子側に接続されたローサイドのトランジスタQ2、Q4、Q6と、の合計6つのトランジスタQ1〜Q6が用いられる。トランジスタQ1〜Q6のソース端子とドレイン端子との間には、夫々ダイオードD1〜D6が配設される。   The inverter 3 includes a plurality of switching elements Q. In the present embodiment, as the switching element Q, high-side transistors Q1, Q3, Q5 connected to the positive terminal side of the DC power supply 4 and low-side transistors Q2, Q4, connected to the negative terminal side of the DC power supply 4, A total of six transistors Q1 to Q6, Q6, are used. Diodes D1 to D6 are disposed between the source terminals and drain terminals of the transistors Q1 to Q6, respectively.

トランジスタQ1〜Q6は、制御部2により所定のデューティ比でPWM制御される。PWM制御とは、公知のパルス幅変調(pulse width modulation)制御であるので説明は省略する。   The transistors Q1 to Q6 are PWM controlled by the control unit 2 with a predetermined duty ratio. Since the PWM control is a known pulse width modulation control, the description thereof is omitted.

切替情報取得部11は、インバータ3のスイッチング素子QをDUTY制御する制御部2から相切り替えのタイミングを規定する切替情報を取得する。上述したように制御部2はスイッチング素子QであるトランジスタQ1〜Q6をPWM制御する。この際、三相モータMに要求される出力トルクに応じてDUTY比が調整される。したがって、制御部2はスイッチング素子QをDUTY制御することになる。   The switching information acquisition unit 11 acquires switching information that defines the timing of phase switching from the control unit 2 that performs DUTY control of the switching element Q of the inverter 3. As described above, the control unit 2 performs PWM control on the transistors Q1 to Q6 which are the switching elements Q. At this time, the DUTY ratio is adjusted according to the output torque required for the three-phase motor M. Therefore, the control unit 2 performs DUTY control of the switching element Q.

制御部2は、三相モータMのステータコイルSCを流れる電流を順次、切り替えるために制御対象となるスイッチング素子Qを順次、切り替える。公知のように、三相モータMに係る三相はU相、V相、W相であり、このような切り替えは「相切り替え」と称される。制御部2は、このような相切り替えを行った際、切替情報取得部11に相切り替えのタイミングを規定する切替情報を伝達する。切替情報取得部11は、取得した切替情報を後述する回生時間演算部12に伝達する。   The control unit 2 sequentially switches the switching elements Q to be controlled in order to sequentially switch the current flowing through the stator coil SC of the three-phase motor M. As is well known, the three phases of the three-phase motor M are the U phase, the V phase, and the W phase, and such switching is referred to as “phase switching”. When such phase switching is performed, the control unit 2 transmits switching information that defines the timing of phase switching to the switching information acquisition unit 11. The switching information acquisition unit 11 transmits the acquired switching information to a regeneration time calculation unit 12 described later.

回生時間演算部12は、切替情報に基づいて、三相モータMのコイルに蓄えられたエネルギーが放出される時間を回生時間として演算する。切替情報は、上述した切替情報取得部11から伝達される。ここで、三相モータMは、ロータに備えられる永久磁石とステータに備えられるステータコイルSCとの引力及び斥力に応じて駆動される。この時、ステータコイルSCは、順次流れる電流が切り替えられ、エネルギーが蓄えられるが、前記引力及び斥力が発生した後でもステータコイルSCに蓄えられたエネルギーが残っていることがある。このようなエネルギーが上記「三相モータMのコイルに蓄えられたエネルギー」に相当する。また、三相通電において、相切り替えが行われた際に、それまでに通電されていたステータコイルSCが電流を流し続けようとし、回生エネルギーが発生する。このような回生エネルギーが発生している時間を「回生時間」という。回生時間演算部12は、取得した切替情報により、制御部2が相切り替えを行ったことを特定することが可能であるので、切替情報に基づいて回生時間を演算する。具体的には、例えば相切り替えが行われてから回生(回生エネルギーの発生)が終了するまでの時間をタイマーにより計数すると良い。   Based on the switching information, the regeneration time calculation unit 12 calculates the time during which the energy stored in the coil of the three-phase motor M is released as the regeneration time. The switching information is transmitted from the switching information acquisition unit 11 described above. Here, the three-phase motor M is driven according to the attractive force and repulsive force between the permanent magnet provided in the rotor and the stator coil SC provided in the stator. At this time, the current flowing through the stator coil SC is switched and energy is stored, but the energy stored in the stator coil SC may remain even after the attraction and repulsion are generated. Such energy corresponds to the “energy stored in the coil of the three-phase motor M”. Further, in the three-phase energization, when the phase is switched, the stator coil SC that has been energized so far continues to flow current, and regenerative energy is generated. The time during which such regenerative energy is generated is called “regeneration time”. Since the regeneration time calculation unit 12 can specify that the control unit 2 has switched the phase based on the acquired switching information, the regeneration time calculation unit 12 calculates the regeneration time based on the switching information. Specifically, for example, a timer may be used to count the time from when phase switching is performed until regeneration (generation of regenerative energy) ends.

以下、具体例を挙げて説明する。図2には、三相モータMにおける所定の1相あたりの誘起電力の波形(誘起電力波形)が示される。図2に示されるように、誘起電力は、電気角0°が正のゼロクロス点となり、180°が負のゼロクロス点となっている。   Hereinafter, a specific example will be described. FIG. 2 shows a waveform of induced power per predetermined phase (induced power waveform) in the three-phase motor M. As shown in FIG. 2, the induced power has an electrical angle of 0 ° as a positive zero cross point and 180 ° as a negative zero cross point.

図3には、三相モータMにおける所定の1相あたりの相電圧の波形(相電圧波形)及び相電流の波形(相電流波形)が示される。図3に示されるように、相電圧波形及び相電流波形にはPWM制御の電圧成分が重畳されている。   FIG. 3 shows a phase voltage waveform (phase voltage waveform) and a phase current waveform (phase current waveform) per predetermined phase in the three-phase motor M. As shown in FIG. 3, the voltage component of PWM control is superimposed on the phase voltage waveform and the phase current waveform.

一方、回生エネルギーは三相モータMにおいて、相切り替えが行われたタイミングで発生し、例えば相電圧波形や相電流波形において確認することができる。回生時間が生じるタイミングをT1及びT2とすると、W−U相通電、回生T1、W−V相通電、U−V相通電、U−W相通電、回生T2、V−W相通電、V−U相通電、W−U相通電、・・・、といった形態で生じる。   On the other hand, regenerative energy is generated at the timing of phase switching in the three-phase motor M, and can be confirmed, for example, in a phase voltage waveform or a phase current waveform. Assuming that the timing of regeneration time is T1 and T2, W-U phase energization, regeneration T1, W-V phase energization, U-V phase energization, U-W phase energization, regeneration T2, V-W phase energization, V- It occurs in the form of U-phase energization, W-U phase energization,.

図3の例では、回生エネルギーはT11からT12の間に生じ、T11からT12の期間T1が回生時間に相当する。また、回生エネルギーはT21からT22の間にも生じ、T21からT22の期間T2が回生時間に相当する。このような回生時間が生じるタイミング(T11やT12)は相切り替えのタイミングにあたり、切替情報に基づき特定することが可能である。このため、回生時間演算部12は、T11のタイミングやT12のタイミングから、次の電圧の立ち上がりや立ち下がりまでタイマーで計数すると良い。   In the example of FIG. 3, regenerative energy is generated between T11 and T12, and a period T1 from T11 to T12 corresponds to the regenerative time. Regenerative energy is also generated between T21 and T22, and a period T2 from T21 to T22 corresponds to the regeneration time. The timing (T11 or T12) at which such regeneration time occurs corresponds to the phase switching timing and can be specified based on the switching information. Therefore, the regeneration time calculation unit 12 may count with a timer from the timing of T11 or the timing of T12 until the next voltage rise or fall.

DUTY情報取得部13は、制御部2からDUTY制御に係るオンDUTYを規定するDUTY情報を取得する。「DUTY制御に係るオンDUTY」とは、DUTY制御に係る1周期の期間に対して、スイッチング素子Qが駆動状態にされる期間の割合である。このようなオンDUTYはDUTY情報により示され、制御部2からDUTY情報取得部13に伝達される。   The DUTY information acquisition unit 13 acquires from the control unit 2 DUTY information that defines on-DUTY related to DUTY control. “On DUTY related to DUTY control” is a ratio of a period during which the switching element Q is in a driving state to a period of one cycle related to the DUTY control. Such on-duty is indicated by DUTY information, and is transmitted from the control unit 2 to the DUTY information acquisition unit 13.

空転状態判定部14は、回生時間とオンDUTYとにより設定された判定閾値に基づいて三相モータMが空転状態であるか否かを判定する。ここで、三相モータMが空転状態であれば回転数が上昇するが、三相モータMの負荷が軽すぎる場合にも空転状態であるか否かに拘らず、回転数が高くなることがある。このため、回転数だけで三相モータMが空転状態であるか否かを判定することは容易ではない。   The idling state determination unit 14 determines whether or not the three-phase motor M is in the idling state based on a determination threshold set by the regeneration time and the on-duty. Here, if the three-phase motor M is in the idling state, the number of revolutions increases. However, even when the load on the three-phase motor M is too light, the number of revolutions may increase regardless of whether the three-phase motor M is idling. is there. For this reason, it is not easy to determine whether or not the three-phase motor M is in the idling state only by the rotation speed.

一方、空転状態では三相モータMの負荷が軽いため、三相モータMに流れる電流(消費電流)が少なくなる。そこで、三相モータMに流れる電流を検出することで、三相モータMは空転状態であるか否かを判定することができるが、別途電流センサを設けなければならず、係る場合にはコストアップの要因となる。   On the other hand, since the load of the three-phase motor M is light in the idling state, the current (current consumption) flowing through the three-phase motor M is reduced. Therefore, by detecting the current flowing through the three-phase motor M, it can be determined whether or not the three-phase motor M is idling. However, a separate current sensor must be provided, and in such a case, the cost It becomes a factor of up.

そこで、本実施形態では回生時間とオンDUTYとに相関関係を利用して三相モータMの空転状態であるか否かを判定する。ここで、回生時間は、三相モータMが空転状態でない場合にはオンDUTYと一義的な関係を有する。しかしながら、三相モータMが空転状態となった場合には制御部2が所定のオンDUTYで制御していてもステータコイルSCに蓄えられるエネルギーが減少するため、回生時間が減少する。したがって、回生時間とオンDUTYとにより三相モータMが空転状態にあるか否かの判定に係る判定閾値を設定することで、容易に、且つ、安価に三相モータMが空転状態であるか否かを判定することが可能となる。   Therefore, in this embodiment, it is determined whether or not the three-phase motor M is idling by using a correlation between the regeneration time and the on-duty. Here, when the three-phase motor M is not in the idling state, the regeneration time has a unique relationship with the on-duty. However, when the three-phase motor M is in an idling state, the energy stored in the stator coil SC is reduced even if the control unit 2 is controlled at a predetermined on-duty, so that the regeneration time is reduced. Therefore, whether or not the three-phase motor M is in the idling state easily and inexpensively by setting a determination threshold value for determining whether or not the three-phase motor M is in the idling state based on the regeneration time and the on-duty. It becomes possible to determine whether or not.

このような判定閾値はマップにより規定され、予めマップ記憶部16に記憶しておくと良い。これにより、空転状態判定部14は、判定する際にマップ記憶部16からマップを読み出して使用することが可能となる。   Such a determination threshold value is defined by a map and may be stored in the map storage unit 16 in advance. Thereby, the idling state determination unit 14 can read and use the map from the map storage unit 16 when determining.

このようなマップの一例が、図4及び図5に示される。図4は正のゼロクロス点における回生時間とオンDUTYとの関係を規定したマップであり、図5は負のゼロクロス点における回生時間とオンDUTYとの関係を規定したマップである。したがって、回生時間演算部12が三相モータMの誘起電圧の時間微分値が正である時点の回生時間を演算した際には、空転状態判定部14は図4のマップを用いて三相モータMが空転状態であるか否かを判定すると良く、回生時間演算部12が三相モータMの誘起電圧の時間微分値が負である時点の回生時間を演算した際には、空転状態判定部14は図5のマップを用いて三相モータMが空転状態であるか否かを判定すると良い。   An example of such a map is shown in FIGS. FIG. 4 is a map that defines the relationship between the regeneration time at the positive zero cross point and the on-duty, and FIG. 5 is a map that defines the relationship between the regeneration time at the negative zero-cross point and the on-duty. Therefore, when the regenerative time calculation unit 12 calculates the regenerative time when the time differential value of the induced voltage of the three-phase motor M is positive, the idling state determination unit 14 uses the map of FIG. It is good to determine whether or not M is in the idling state. When the regeneration time calculating unit 12 calculates the regeneration time when the time differential value of the induced voltage of the three-phase motor M is negative, the idling state determining unit 14 may determine whether or not the three-phase motor M is idling using the map of FIG.

空転状態判定部14は、伝達された回生時間とDUTY情報に示されるオンDUTYとを図4や図5に示されるマップにプロットし、そのプロットがハッチングで示した領域Aに位置する場合には三相モータMが空転状態であると判定する。一方、プロットがハッチングで示した領域外に位置する場合には三相モータMが空転状態でないと判定する。ちなみに、図4及び図5のハッチングは、後述する半導体の温度が25℃の場合を示している。   The idling state determination unit 14 plots the transmitted regeneration time and the on-duty indicated in the DUTY information on the map shown in FIGS. 4 and 5, and when the plot is located in the area A indicated by hatching, It is determined that the three-phase motor M is idling. On the other hand, when the plot is located outside the area indicated by hatching, it is determined that the three-phase motor M is not idling. Incidentally, the hatching in FIGS. 4 and 5 shows the case where the temperature of the semiconductor described later is 25 ° C.

ここで、半導体(半導体素子:スイッチング素子Q)は動作すると発熱し、温度上昇に伴って移動度が低下する。したがって、半導体の抵抗率は環境温度によって変化する。すなわち、半導体素子は低温になる程、電流が流れ易くなるので、判定閾値は環境温度に基づいて設定すると良い。具体的には、図4及び図5に示されるように、基板の環境温度が高くなる程、判定閾値を小さくし、基板の環境温度が低い程、判定閾値を大きくなるように設定されている。マップは温度別に設けておき、温度検出部15の検出結果に応じて使い分けても良い。   Here, the semiconductor (semiconductor element: switching element Q) generates heat when it operates, and the mobility decreases as the temperature increases. Therefore, the resistivity of the semiconductor varies with the environmental temperature. That is, since the current flows more easily as the temperature of the semiconductor element becomes lower, the determination threshold is preferably set based on the environmental temperature. Specifically, as shown in FIGS. 4 and 5, the determination threshold is set to be smaller as the environmental temperature of the substrate is higher, and the determination threshold is set to be higher as the environmental temperature of the substrate is lower. . A map may be provided for each temperature, and may be used depending on the detection result of the temperature detector 15.

このような判定閾値を環境温度に応じて使い分けるために、温度検出部15は、スイッチング素子Qが実装される基板の環境温度を検出する。「スイッチング素子Qが実装される基板」とは、インバータ3を構成する基板である。これにより、例えば図4及び図5に示されるように、所定のオンDUTYの時には、温度検出部15より検出された環境温度が低い程、回生時間が長くなるように判定閾値を設定し、所定の回生時間の時には、温度検出部15により検出された環境温度が低い程、オンDUTYが小さくなるように判定閾値を設定すると良い。   In order to properly use such a determination threshold according to the environmental temperature, the temperature detection unit 15 detects the environmental temperature of the substrate on which the switching element Q is mounted. The “substrate on which the switching element Q is mounted” is a substrate constituting the inverter 3. Accordingly, for example, as shown in FIGS. 4 and 5, when the predetermined on-duty state is set, the determination threshold is set so that the regeneration time becomes longer as the environmental temperature detected by the temperature detection unit 15 is lower. During the regeneration time, the determination threshold value may be set so that the on-duty becomes smaller as the environmental temperature detected by the temperature detection unit 15 is lower.

なお、空転状態判定部14は、三相モータMの誘起電圧の時間微分値が正である時点の回生時間に基づき判定しても良いし、三相モータMの誘起電圧の時間微分値が負である時点の回生時間に基づき判定しても良い。もちろん、双方を用いて判定しても良い。   Note that the idling state determination unit 14 may determine based on the regeneration time at the time when the time differential value of the induced voltage of the three-phase motor M is positive, or the time differential value of the induced voltage of the three-phase motor M is negative. You may determine based on the regeneration time of a certain time. Of course, you may determine using both.

〔その他の実施形態〕
上記実施形態では、判定閾値が環境温度に基づいて設定されるとして説明したが、環境温度に拘らず、一様な判定閾値を設定することも可能である。
[Other Embodiments]
In the above-described embodiment, the determination threshold is set based on the environmental temperature. However, a uniform determination threshold can be set regardless of the environmental temperature.

本発明は、モータが空転状態であるか否かを判定することが可能なモータ制御装置に用いることが可能である。   The present invention can be used for a motor control device capable of determining whether or not a motor is idling.

1:モータ制御装置
2:制御部
3:インバータ
11:切替情報取得部
12:回生時間演算部
13:DUTY情報取得部
14:空転状態判定部
15:温度検出部
M:三相モータ
Q:スイッチング素子
SC:ステータコイル(コイル)
1: Motor control device 2: Control unit 3: Inverter 11: Switching information acquisition unit 12: Regeneration time calculation unit 13: DUTY information acquisition unit 14: Idling state determination unit 15: Temperature detection unit M: Three-phase motor Q: Switching element SC: Stator coil (coil)

Claims (4)

三相モータを駆動するインバータのスイッチング素子をDUTY制御する制御部から相切り替えのタイミングを規定する切替情報を取得する切替情報取得部と、
前記切替情報に基づいて、前記三相モータのコイルに蓄えられたエネルギーが放出される時間を回生時間として演算する回生時間演算部と、
前記制御部から前記DUTY制御に係るオンDUTYを規定するDUTY情報を取得するDUTY情報取得部と、
前記回生時間と前記オンDUTYとにより設定された判定閾値に基づいて前記三相モータが空転状態であるか否かを判定する空転状態判定部と、
を備えるモータ制御装置。
A switching information acquisition unit that acquires switching information that defines the timing of phase switching from a control unit that performs DUTY control of a switching element of an inverter that drives a three-phase motor;
Based on the switching information, a regeneration time calculation unit that calculates the time during which energy stored in the coil of the three-phase motor is released as the regeneration time;
A DUTY information acquisition unit for acquiring DUTY information defining on-DUTY related to the DUTY control from the control unit;
An idling state determination unit that determines whether or not the three-phase motor is in an idling state based on a determination threshold set by the regeneration time and the on-duty;
A motor control device comprising:
前記回生時間演算部は、前記三相モータの誘起電圧の時間微分値が正である時点の前記回生時間を演算する請求項1に記載のモータ制御装置。   The motor control device according to claim 1, wherein the regenerative time calculation unit calculates the regenerative time when the time differential value of the induced voltage of the three-phase motor is positive. 前記回生時間演算部は、前記三相モータの誘起電圧の時間微分値が負である時点の前記回生時間を演算する請求項1又は2に記載のモータ制御装置。   The motor control device according to claim 1, wherein the regenerative time calculation unit calculates the regenerative time when the time differential value of the induced voltage of the three-phase motor is negative. 前記スイッチング素子が実装される基板の環境温度を検出する温度検出部を備え、
前記判定閾値が前記環境温度に基づいて設定される請求項1から3のいずれか一項に記載のモータ制御装置。
A temperature detection unit for detecting an environmental temperature of a substrate on which the switching element is mounted;
The motor control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the determination threshold is set based on the environmental temperature.
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