JP2019075909A

JP2019075909A - Controller

Info

Publication number: JP2019075909A
Application number: JP2017201126A
Authority: JP
Inventors: 田中　秀和; Hidekazu Tanaka; 秀和田中
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2017-10-17
Filing date: 2017-10-17
Publication date: 2019-05-16

Abstract

To provide a controller capable of suppressing degradation in the service life of a temperature sensor.SOLUTION: The controller includes: an energization control unit for controlling energization through a brush into a magnetic field winding of a rotor in a rotary electric machine; a temperature sensor for detecting a temperature of the energization control unit thermally coupled to the rotor; a current sensor for detecting an electric current running through the brush and the magnetic field winding through the energization control unit; and an estimation part for estimating a temperature of the brush on the basis of an output of the temperature sensor, an output of the current sensor and electrical resistance and thermal resistance of the stored brush.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本明細書に記載の開示は、回転電機の制御装置に関するものである。 The disclosure described herein relates to a control device of a rotating electrical machine.

特許文献１に示されるように、ブラシに温度計の設けられた発電電動機が知られている。 As shown in Patent Document 1, a generator motor provided with a thermometer on a brush is known.

特許第５７０５２３８号公報Patent No. 5705238 gazette

上記したように特許文献１ではブラシに温度計が設けられている。ブラシは発電電動機の回転によって非常に高温になり、なおかつ摩耗によって摩耗粉を生成する。これらのために温度計（温度センサ）の寿命が低下する虞がある。 As described above, in Patent Document 1, the brush is provided with a thermometer. The brush becomes very hot due to the rotation of the generator motor, and wear produces powder dust. For this reason, the lifetime of the thermometer (temperature sensor) may be reduced.

そこで本明細書に記載の開示物は、温度センサの寿命の低下の抑制された制御装置を提供することを目的とする。 Therefore, the disclosure of the present invention aims to provide a control device in which the decrease in the life of the temperature sensor is suppressed.

開示の１つは、回転電機（２００）のロータ（２０１）の界磁巻線（２０３）へのブラシ（２１０）を介した通電を制御する通電制御部（５０）と、
ロータと熱的に連結された通電制御部の温度を検出する温度センサ（９０）と、
通電制御部を介してブラシと界磁巻線に流れる電流を検出する電流センサ（７０，７４，７５）と、
温度センサの出力、電流センサの出力、および、記憶しているブラシの電気抵抗と熱抵抗に基づいてブラシの温度を推定する推定部（１０）と、を有する。 One of the disclosures is an energization control unit (50) that controls energization of a field winding (203) of a rotor (201) of a rotating electrical machine (200) through a brush (210);
A temperature sensor (90) for detecting the temperature of the energization control unit thermally coupled to the rotor;
A current sensor (70, 74, 75) for detecting the current flowing through the brush and the field winding via the energization control unit;
It has an estimation part (10) which estimates the temperature of a brush based on the output of a temperature sensor, the output of a current sensor, and the electrical resistance and thermal resistance of the memorize | stored brush.

このようにブラシ（２１０）ではなく通電制御部（５０）に温度センサ（９０）が設けられる。そしてこの温度センサ（９０）の出力などに基づいて、ブラシ（２１０）の温度を推定する。これによればブラシに温度センサの設けられる構成とは異なり、ブラシ（２１０）で発生する高温の熱や、摩耗により発生した摩耗粉などによって温度センサ（９０）の寿命が短くなることが抑制される。さらに言えば、温度センサ（９０）を設けるのに適した形状にブラシ（２１０）を加工しなくともよくなる。そのために製造コストの増大が抑制される。 Thus, the temperature sensor (90) is provided not in the brush (210) but in the energization control unit (50). Then, the temperature of the brush (210) is estimated based on the output of the temperature sensor (90) and the like. According to this, unlike the configuration in which the temperature sensor is provided on the brush, shortening of the life of the temperature sensor (90) due to high-temperature heat generated by the brush (210) or abrasion powder generated by abrasion is suppressed Ru. Furthermore, the brush (210) does not have to be machined into a shape suitable for providing the temperature sensor (90). Therefore, the increase in manufacturing cost is suppressed.

なお、上記の括弧内の参照番号は、後述の実施形態に記載の構成との対応関係を示すものに過ぎず、技術的範囲を何ら制限するものではない。 The reference numerals in the parentheses above merely indicate the correspondence with the configurations described in the embodiments to be described later, and do not limit the technical scope at all.

モータとモータ制御装置の概略構成を示す回路図である。It is a circuit diagram showing a schematic structure of a motor and a motor control device. 定電流制御時の電流を説明するための図表である。It is a chart for explaining the current at the time of constant current control. ブラシの過熱回避処理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 overheating | superheat avoidance process of a brush.

以下、本開示の制御装置を車両用のモータ制御装置に適用した場合の実施形態を図に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment in which a control device of the present disclosure is applied to a motor control device for a vehicle will be described based on the drawings.

（第１実施形態）
図１〜図３に基づいて本実施形態にかかるモータ制御装置１００を説明する。モータ制御装置１００は、上位ＥＣＵ５００からの要求指令に基づいてモータ２００を制御する。モータ制御装置１００とモータ２００とによって、いわゆるＩＳＧが構成されている。ＩＳＧはIntegrated Starter Generatorの略である。 First Embodiment
A motor control device 100 according to the present embodiment will be described based on FIGS. 1 to 3. The motor control device 100 controls the motor 200 based on a request command from the host ECU 500. A so-called ISG is configured by the motor control device 100 and the motor 200. ISG is an abbreviation of Integrated Starter Generator.

モータ制御装置１００とモータ２００とは一体になっている。すなわちモータ制御装置１００とモータ２００とは、いわゆる機電一体型の構成になっている。これらモータ制御装置１００とモータ２００はエンジンルームに収納される。 The motor control device 100 and the motor 200 are integrated. That is, the motor control device 100 and the motor 200 have a so-called mechanical-electrical integrated configuration. The motor control device 100 and the motor 200 are housed in an engine room.

モータ２００はベルト３１０を介して車両に搭載されたエンジン３００のクランクシャフトと連結されている。したがってモータ２００とクランクシャフトとは互いに連動して回転する。モータ２００がモータ制御装置１００によって回転すると、その回転がクランクシャフトに伝わる。これによってクランクシャフトが回転する。エンジン３００の始動、若しくは、車両走行のアシストが成される。これとは逆に、クランクシャフトが回転すると、その回転がモータ２００に伝わる。これによってモータ２００が回転する。モータ２００の発電が成される。 Motor 200 is connected via a belt 310 to the crankshaft of engine 300 mounted on the vehicle. Therefore, the motor 200 and the crankshaft rotate in conjunction with each other. When the motor 200 is rotated by the motor control device 100, the rotation is transmitted to the crankshaft. This causes the crankshaft to rotate. The start of the engine 300 or the assist of the vehicle travel is performed. Conversely, when the crankshaft rotates, the rotation is transmitted to the motor 200. This causes the motor 200 to rotate. Power generation of the motor 200 is achieved.

＜モータの構成＞
図１に示すようにモータ２００はロータ２０１とステータ２０２を有する。この他にモータ２００は、図示しないシャフトとプーリを有する。シャフトは回転可能にモータ制御装置１００に設けられている。このシャフトの先端にプーリが設けられている。このプーリに上記のベルト３１０が連結されている。これによりクランクシャフトの回転がベルト３１０を介してプーリに伝達される。逆に言えば、シャフトの回転がベルト３１０を介してクランクシャフトに伝達される。モータ２００が回転電機に相当する。 <Configuration of motor>
As shown in FIG. 1, the motor 200 has a rotor 201 and a stator 202. In addition to this, the motor 200 has a shaft and a pulley (not shown). The shaft is rotatably provided in the motor control device 100. A pulley is provided at the tip of this shaft. The belt 310 is connected to the pulley. Thus, the rotation of the crankshaft is transmitted to the pulley via the belt 310. Conversely, the rotation of the shaft is transmitted to the crankshaft via the belt 310. The motor 200 corresponds to a rotating electrical machine.

ロータ２０１はロータコイル２０３を有する。また図示しないがロータ２０１はロータコイル２０３をシャフトに固定する固定部を有する。固定部は円筒形状を成している。固定部の中空にシャフトが挿入固定されている。ロータコイル２０３は固定部の内部に設けられている。そしてロータコイル２０３はシャフトに設けられた配線と電気的に接続されている。この配線はシャフトのスリップリングと電気的に接続されている。スリップリングはシャフトの軸周りに円環状に形成されている。この円環状のスリップリングに導電材料から成るブラシ２１０が接触している。そしてこのブラシ２１０がモータ制御装置１００と電気的に接続されている。このブラシ２１０にモータ制御装置１００から電流が供給される。この電流は、ブラシ２１０、スリップリング、および、配線を介してロータコイル２０３に供給される。これによりロータコイル２０３で磁界が発生する。ロータコイル２０３が界磁巻線に相当する。 The rotor 201 has a rotor coil 203. Although not shown, the rotor 201 has a fixing portion for fixing the rotor coil 203 to the shaft. The fixing portion has a cylindrical shape. The shaft is inserted and fixed in the hollow of the fixed part. The rotor coil 203 is provided inside the fixed portion. The rotor coil 203 is electrically connected to the wiring provided on the shaft. This wire is electrically connected to the slip ring of the shaft. The slip ring is annularly formed around the axis of the shaft. A brush 210 made of a conductive material is in contact with the annular slip ring. The brush 210 is electrically connected to the motor control device 100. Electric current is supplied to the brush 210 from the motor control device 100. This current is supplied to the rotor coil 203 via the brush 210, the slip ring, and the wiring. As a result, a magnetic field is generated in the rotor coil 203. The rotor coil 203 corresponds to a field winding.

ステータ２０２はステータコイル２０４を有する。また図示しないがステータ２０２はステータコイル２０４の設けられるステータコアを有する。ステータコアは円筒形状を成している。ステータコアの中空に、シャフトとともにロータ２０１が設けられている。ステータコイル２０４は、Ｕ相ステータコイル２０５、Ｖ相ステータコイル２０６、および、Ｗ相ステータコイル２０７を有する。 The stator 202 has a stator coil 204. Although not shown, the stator 202 has a stator core provided with a stator coil 204. The stator core has a cylindrical shape. A rotor 201 is provided along with the shaft in the hollow of the stator core. The stator coil 204 has a U-phase stator coil 205, a V-phase stator coil 206, and a W-phase stator coil 207.

Ｕ相ステータコイル２０５、Ｖ相ステータコイル２０６、および、Ｗ相ステータコイル２０７それぞれはモータ制御装置１００とバスバーを介して一体的に連結されている。Ｕ相ステータコイル２０５、Ｖ相ステータコイル２０６、および、Ｗ相ステータコイル２０７には、モータ制御装置１００から三相交流が供給される。Ｕ相ステータコイル２０５、Ｖ相ステータコイル２０６、および、Ｗ相ステータコイル２０７には、互いに位相が電気角で１２０°ずれた交流が供給される。これによりＵ相ステータコイル２０５、Ｖ相ステータコイル２０６、および、Ｗ相ステータコイル２０７から三相回転磁界が発生する。 U-phase stator coil 205, V-phase stator coil 206, and W-phase stator coil 207 are integrally connected to motor control device 100 via a bus bar. Three-phase alternating current is supplied from the motor control device 100 to the U-phase stator coil 205, the V-phase stator coil 206, and the W-phase stator coil 207. The U-phase stator coil 205, the V-phase stator coil 206, and the W-phase stator coil 207 are supplied with alternating currents whose phases are shifted by 120 ° in electrical angle. Thus, a three-phase rotating magnetic field is generated from U-phase stator coil 205, V-phase stator coil 206, and W-phase stator coil 207.

ロータコイル２０３とステータコイル２０４それぞれに電流が流れると、両者から磁界が発生する。これによりロータコイル２０３に回転トルクが発生する。三相回転磁界の位相変化に応じて回転トルクの発生方向が順次変化する。それによってシャフトが回転し始める。シャフトとともにプーリも回転する。この回転がベルト３１０を介してクランクシャフトに伝達される。この結果、クランクシャフトも回転する。 When current flows in each of the rotor coil 203 and the stator coil 204, a magnetic field is generated from both. As a result, rotational torque is generated in the rotor coil 203. The generation direction of the rotational torque changes sequentially according to the phase change of the three-phase rotational magnetic field. Thereby the shaft starts to rotate. The pulley rotates with the shaft. This rotation is transmitted to the crankshaft via the belt 310. As a result, the crankshaft also rotates.

これとは逆に、エンジン３００が燃焼駆動してクランクシャフトが自律回転すると、その回転がベルト３１０を介してプーリに伝達される。また、車輪の回転によってクランクシャフトが連れ回されると、その回転がベルト３１０を介してプーリに伝達される。それによってプーリとともにシャフトが回転する。これによりロータコイル２０３も回転する。ロータコイル２０３の発する磁界がステータコイル２０４と交差する。それによってステータコイル２０４に誘導起電力が発生する。この結果、ステータコイル２０４に電流が流れる。この電流がモータ制御装置１００を介して車両のバッテリ４００に供給される。 Conversely, when the engine 300 is driven to burn and the crankshaft rotates autonomously, the rotation is transmitted to the pulley via the belt 310. Also, when the crankshaft is rotated by the rotation of the wheel, the rotation is transmitted to the pulley via the belt 310. This causes the shaft to rotate with the pulley. Thus, the rotor coil 203 also rotates. A magnetic field generated by the rotor coil 203 intersects with the stator coil 204. As a result, an induced electromotive force is generated in the stator coil 204. As a result, current flows in the stator coil 204. This current is supplied to the battery 400 of the vehicle via the motor control device 100.

＜モータ制御装置の構成＞
図１に示すようにモータ制御装置１００はバッテリ４００と電気的に接続するための正極端子１００ａと負極端子１００ｂを有する。正極端子１００ａはバッテリ４００の正極に接続される。負極端子１００ｂはバッテリ４００の負極に接続される。正極端子１００ａと負極端子１００ｂとの間に平滑コンデンサ１００ｃが接続される。 <Configuration of motor control device>
As shown in FIG. 1, the motor control device 100 has a positive electrode terminal 100 a and a negative electrode terminal 100 b for electrically connecting to the battery 400. Positive electrode terminal 100 a is connected to the positive electrode of battery 400. Negative electrode terminal 100 b is connected to the negative electrode of battery 400. A smoothing capacitor 100c is connected between the positive electrode terminal 100a and the negative electrode terminal 100b.

図１に示すようにモータ制御装置１００は、正極端子１００ａと負極端子１００ｂとの間で並列接続されたステータインバータ３０とロータインバータ５０を有する。またモータ制御装置１００はこれらステータインバータ３０とロータインバータ５０の駆動を制御するＩＳＧＥＣＵ１０と、ステータインバータ３０とロータインバータ５０の電流を検出する電流センサ７０と、を有する。さらにモータ制御装置１００はロータインバータ５０の温度を検出する温度センサ９０も有する。 As shown in FIG. 1, the motor control device 100 has a stator inverter 30 and a rotor inverter 50 connected in parallel between the positive electrode terminal 100a and the negative electrode terminal 100b. The motor control device 100 also has an ISG ECU 10 that controls driving of the stator inverter 30 and the rotor inverter 50, and a current sensor 70 that detects the current of the stator inverter 30 and the rotor inverter 50. The motor control device 100 further includes a temperature sensor 90 for detecting the temperature of the rotor inverter 50.

ＩＳＧＥＣＵ１０は、ステータインバータ３０とロータインバータ５０それぞれと電気的に接続されている。そしてＩＳＧＥＣＵ１０は、車両に搭載された上位ＥＣＵ５００やエンジンＥＣＵ６００とバスなどを介して通信可能になっている。ＩＳＧＥＣＵ１０には上位ＥＣＵ５００から要求指令が入力される。ＩＳＧＥＣＵ１０は入力された要求指令および電流センサ７０と温度センサ９０の検出信号などに基づいて、ステータインバータ３０とロータインバータ５０を制御するための制御信号を生成する。ＩＳＧＥＣＵ１０はその制御信号をステータインバータ３０とロータインバータ５０に出力する。これによりステータインバータ３０とロータインバータ５０の駆動が制御される。 ISGECU 10 is electrically connected to each of stator inverter 30 and rotor inverter 50. The ISG ECU 10 can communicate with the host ECU 500 mounted on the vehicle and the engine ECU 600 via a bus or the like. A request command is input to the ISG ECU 10 from the host ECU 500. The ISG ECU 10 generates a control signal for controlling the stator inverter 30 and the rotor inverter 50 based on the input request command and the detection signals of the current sensor 70 and the temperature sensor 90. The ISG ECU 10 outputs the control signal to the stator inverter 30 and the rotor inverter 50. Thus, driving of the stator inverter 30 and the rotor inverter 50 is controlled.

ステータインバータ３０は、正極端子１００ａと負極端子１００ｂとの間で並列接続されたＵ相レグ３１、Ｖ相レグ３２、および、Ｗ相レグ３３を有する。これら３つのレグそれぞれは正極端子１００ａから負極端子１００ｂに向かって順に直列接続されたハイサイドスイッチ素子とローサイドスイッチ素子を有する。詳しく言えば、Ｕ相レグ３１はＵ相ハイサイドスイッチ素子３４とＵ相ローサイドスイッチ素子３５を有する。Ｖ相レグ３２はＶ相ハイサイドスイッチ素子３６とＶ相ローサイドスイッチ素子３７を有する。Ｗ相レグ３３はＷ相ハイサイドスイッチ素子３８とＷ相ローサイドスイッチ素子３９を有する。 Stator inverter 30 has a U-phase leg 31, a V-phase leg 32, and a W-phase leg 33 connected in parallel between positive electrode terminal 100 a and negative electrode terminal 100 b. Each of these three legs has a high side switch element and a low side switch element connected in series in order from the positive electrode terminal 100a to the negative electrode terminal 100b. Specifically, the U-phase leg 31 has a U-phase high side switch element 34 and a U-phase low side switch element 35. The V-phase leg 32 has a V-phase high side switch element 36 and a V-phase low side switch element 37. The W-phase leg 33 has a W-phase high side switch element 38 and a W-phase low side switch element 39.

ステータインバータ３０を構成するスイッチ素子はＭＯＳＦＥＴである。そのためにこれらスイッチ素子それぞれは寄生ダイオードを有する。すなわちＵ相ハイサイドスイッチ素子３４はＵ相ハイサイドダイオード３４ａを有する。Ｕ相ローサイドスイッチ素子３５はＵ相ローサイドダイオード３５ａを有する。Ｖ相ハイサイドスイッチ素子３６はＶ相ハイサイドダイオード３６ａを有する。Ｖ相ローサイドスイッチ素子３７はＶ相ローサイドダイオード３７ａを有する。Ｗ相ハイサイドスイッチ素子３８はＷ相ハイサイドダイオード３８ａを有する。Ｗ相ローサイドスイッチ素子３９はＷ相ローサイドダイオード３９ａを有する。これら寄生ダイオードのカソード電極は正極端子１００ａ側にある。アノード電極は負極端子１００ｂ側にある。 The switch elements constituting the stator inverter 30 are MOSFETs. Therefore, each of these switch elements has a parasitic diode. That is, the U-phase high side switch element 34 has a U-phase high side diode 34 a. The U-phase low side switch element 35 has a U-phase low side diode 35 a. The V-phase high side switch element 36 has a V-phase high side diode 36 a. The V-phase low side switch element 37 has a V-phase low side diode 37a. W-phase high side switch element 38 has W-phase high side diode 38a. W-phase low side switch element 39 has W-phase low side diode 39a. The cathode electrodes of these parasitic diodes are on the positive electrode terminal 100 a side. The anode electrode is on the side of the negative electrode terminal 100b.

図１に示すようにＵ相ステータコイル２０５、Ｖ相ステータコイル２０６、および、Ｗ相ステータコイル２０７それぞれの一端は互いに接続されている。これによりＵ相ステータコイル２０５、Ｖ相ステータコイル２０６、および、Ｗ相ステータコイル２０７はＹ結線されている。そしてＵ相ステータコイル２０５の他端がＵ相ハイサイドスイッチ素子３４とＵ相ローサイドスイッチ素子３５の中点に接続されている。Ｖ相ステータコイル２０６の他端がＶ相ハイサイドスイッチ素子３６とＶ相ローサイドスイッチ素子３７の中点に接続されている。Ｗ相ステータコイル２０７の他端がＷ相ハイサイドスイッチ素子３８とＷ相ローサイドスイッチ素子３９の中点に接続されている。 As shown in FIG. 1, one end of each of the U-phase stator coil 205, the V-phase stator coil 206, and the W-phase stator coil 207 is connected to one another. Thereby, the U-phase stator coil 205, the V-phase stator coil 206, and the W-phase stator coil 207 are Y-connected. The other end of the U-phase stator coil 205 is connected to the middle point between the U-phase high side switch element 34 and the U-phase low side switch element 35. The other end of the V-phase stator coil 206 is connected to the middle point of the V-phase high side switch element 36 and the V-phase low side switch element 37. The other end of the W-phase stator coil 207 is connected to the middle point of the W-phase high side switch element 38 and the W-phase low side switch element 39.

以上の電気的な接続構成により、ＩＳＧＥＣＵ１０からの制御信号によって、例えばＵ相ハイサイドスイッチ素子３４、Ｖ相ローサイドスイッチ素子３７、および、Ｗ相ローサイドスイッチ素子３９が閉状態になるとステータコイル２０４に電流が流れる。詳しく言えば、正極端子１００ａから負極端子１００ｂへと向かって、Ｕ相ハイサイドスイッチ素子３４、Ｕ相ステータコイル２０５、Ｖ相ステータコイル２０６、および、Ｖ相ローサイドスイッチ素子３７を介して電流が流れる。正極端子１００ａから負極端子１００ｂへと向かって、Ｕ相ハイサイドスイッチ素子３４、Ｕ相ステータコイル２０５、Ｗ相ステータコイル２０７、および、Ｗ相ローサイドスイッチ素子３９を介して電流が流れる。 With the above electrical connection configuration, for example, when the U-phase high side switch element 34, the V-phase low side switch element 37, and the W-phase low side switch element 39 are closed by a control signal from the ISG ECU 10, current is supplied to the stator coil 204. Flows. Specifically, current flows from the positive electrode terminal 100a to the negative electrode terminal 100b through the U-phase high side switch element 34, the U-phase stator coil 205, the V-phase stator coil 206, and the V-phase low side switch element 37. . A current flows from the positive electrode terminal 100a to the negative electrode terminal 100b via the U-phase high side switch element 34, the U-phase stator coil 205, the W-phase stator coil 207, and the W-phase low side switch element 39.

本実施形態では、ステータインバータ３０を構成するスイッチ素子としてモジュール型のパワーＭＯＳＦＥＴを採用している。そのためにこのスイッチ素子と寄生ダイオードそれぞれの電流定格は高く、バッテリ４００の逆接続時の電流にも耐えるように設計されている。ステータインバータ３０を構成するスイッチ素子にはいわゆる片面冷却システムが採用されている。 In the present embodiment, a modular power MOSFET is employed as a switch element constituting the stator inverter 30. Therefore, the current rating of each of the switch element and the parasitic diode is high, and it is designed to withstand the current when the battery 400 is reversely connected. A so-called single-sided cooling system is adopted as a switch element constituting the stator inverter 30.

ロータインバータ５０は、正極端子１００ａと負極端子１００ｂとの間で並列接続されたＥ相レグ５１とＦ相レグ５２を有する。Ｅ相レグ５１は正極端子１００ａから負極端子１００ｂに向かって順に直列接続されたＥ相ハイサイドスイッチ素子５４とＥ相ローサイドスイッチ素子５５を有する。Ｆ相レグ５２は正極端子１００ａから負極端子１００ｂに向かって順に直列接続されたＦ相ハイサイドスイッチ素子５６とＦ相ローサイドスイッチ素子５７を有する。これら４つのスイッチ素子によってフルブリッジ回路が構成されている。ロータインバータ５０が通電制御部に相当する。 Rotor inverter 50 has E-phase leg 51 and F-phase leg 52 connected in parallel between positive electrode terminal 100a and negative electrode terminal 100b. The E-phase leg 51 has an E-phase high side switch element 54 and an E-phase low side switch element 55 connected in series in order from the positive electrode terminal 100 a to the negative electrode terminal 100 b. The F-phase leg 52 has an F-phase high side switch element 56 and an F-phase low side switch element 57 connected in series in order from the positive electrode terminal 100 a to the negative electrode terminal 100 b. A full bridge circuit is configured by these four switch elements. The rotor inverter 50 corresponds to the energization control unit.

以上に示したロータインバータ５０を構成するスイッチ素子はＭＯＳＦＥＴである。そのためにスイッチ素子それぞれは寄生ダイオードを有する。すなわちＥ相ハイサイドスイッチ素子５４はＥ相ハイサイドダイオード５４ａを有する。Ｅ相ローサイドスイッチ素子５５はＥ相ローサイドダイオード５５ａを有する。Ｆ相ハイサイドスイッチ素子５６はＦ相ハイサイドダイオード５６ａを有する。Ｆ相ローサイドスイッチ素子５７はＦ相ローサイドダイオード５７ａを有する。これら寄生ダイオードのカソード電極は正極端子１００ａ側にある。アノード電極は負極端子１００ｂ側にある。 The switch elements constituting the rotor inverter 50 described above are MOSFETs. Therefore, each switch element has a parasitic diode. That is, the E-phase high side switch element 54 has an E-phase high side diode 54 a. The E-phase low side switch element 55 has an E-phase low side diode 55a. The F-phase high side switch element 56 has an F-phase high side diode 56a. The F-phase low side switch element 57 has an F-phase low side diode 57a. The cathode electrodes of these parasitic diodes are on the positive electrode terminal 100 a side. The anode electrode is on the side of the negative electrode terminal 100b.

Ｅ相ハイサイドスイッチ素子５４とＥ相ローサイドスイッチ素子５５の中点、および、Ｆ相ハイサイドスイッチ素子５６とＦ相ローサイドスイッチ素子５７の中点それぞれに上記のブラシ２１０が接続されている。ブラシ２１０はシャフトのスリップリングと接触し、スリップリングは配線を介してロータコイル２０３と電気的に接続されている。図１に示すようにＥ相ハイサイドスイッチ素子５４とＥ相ローサイドスイッチ素子５５の中点がロータコイル２０３の一端と電気的に接続されている。Ｆ相ハイサイドスイッチ素子５６とＦ相ローサイドスイッチ素子５７の中点がロータコイル２０３の他端と電気的に接続されている。 The brush 210 is connected to a middle point of the E-phase high side switch element 54 and the E-phase low side switch element 55 and a middle point of the F-phase high side switch element 56 and the F-phase low side switch element 57. The brush 210 is in contact with the slip ring of the shaft, and the slip ring is electrically connected to the rotor coil 203 through a wire. As shown in FIG. 1, the middle point between the E-phase high side switch element 54 and the E-phase low side switch element 55 is electrically connected to one end of the rotor coil 203. The middle point of the F-phase high side switch element 56 and the F-phase low side switch element 57 is electrically connected to the other end of the rotor coil 203.

以上の接続構成により、ＩＳＧＥＣＵ１０からの制御信号によって、例えばＥ相ハイサイドスイッチ素子５４とＦ相ローサイドスイッチ素子５７が閉状態になるとロータコイル２０３の一端から他端に向かって電流が流れる。すなわち、正極端子１００ａから負極端子１００ｂへと向かって、Ｅ相ハイサイドスイッチ素子５４、ロータコイル２０３、および、Ｆ相ローサイドスイッチ素子５７を介して電流が流れる。また、例えばＦ相ハイサイドスイッチ素子５６、および、Ｅ相ローサイドスイッチ素子５５が閉状態になるとロータコイル２０３の他端から一端に向かって電流が流れる。すなわち、正極端子１００ａから負極端子１００ｂへと向かって、Ｆ相ハイサイドスイッチ素子５６、ロータコイル２０３、および、Ｅ相ローサイドスイッチ素子５５を介して電流が流れる。 With the above connection configuration, when the E phase high side switch element 54 and the F phase low side switch element 57 are closed by, for example, a control signal from the ISG ECU 10, current flows from one end of the rotor coil 203 toward the other end. That is, current flows from the positive electrode terminal 100 a to the negative electrode terminal 100 b through the E phase high side switch element 54, the rotor coil 203, and the F phase low side switch element 57. Further, for example, when the F-phase high side switching device 56 and the E-phase low side switching device 55 are closed, current flows from the other end of the rotor coil 203 toward one end. That is, current flows from the positive electrode terminal 100 a to the negative electrode terminal 100 b through the F-phase high side switch element 56, the rotor coil 203, and the E-phase low side switch element 55.

電流センサ７０は、ステータコイル２０４とロータコイル２０３の電流量を検出するものである。より具体的に言えば、電流センサ７０は、ステータインバータ３０とロータインバータ５０に設けられたシャント抵抗である。電流センサ７０は、Ｕ相シャント抵抗７１、Ｖ相シャント抵抗７２、Ｗ相シャント抵抗７３、Ｅ相シャント抵抗７４、および、Ｆ相シャント抵抗７５を有する。 The current sensor 70 detects the amount of current in the stator coil 204 and the rotor coil 203. More specifically, the current sensor 70 is a shunt resistor provided in the stator inverter 30 and the rotor inverter 50. The current sensor 70 includes a U-phase shunt resistor 71, a V-phase shunt resistor 72, a W-phase shunt resistor 73, an E-phase shunt resistor 74, and an F-phase shunt resistor 75.

Ｕ相シャント抵抗７１はＵ相ローサイドスイッチ素子３５と負極端子１００ｂとの間に設けられている。Ｖ相シャント抵抗７２はＶ相ローサイドスイッチ素子３７と負極端子１００ｂとの間に設けられている。Ｗ相シャント抵抗７３はＷ相ローサイドスイッチ素子３９と負極端子１００ｂとの間に設けられている。Ｅ相シャント抵抗７４はＥ相ローサイドスイッチ素子５５と負極端子１００ｂとの間に設けられている。Ｆ相シャント抵抗７５はＦ相ローサイドスイッチ素子５７と負極端子１００ｂとの間に設けられている。 U-phase shunt resistor 71 is provided between U-phase low side switch element 35 and negative electrode terminal 100 b. The V-phase shunt resistor 72 is provided between the V-phase low side switch element 37 and the negative electrode terminal 100 b. The W-phase shunt resistor 73 is provided between the W-phase low side switch element 39 and the negative electrode terminal 100 b. The E-phase shunt resistor 74 is provided between the E-phase low side switch element 55 and the negative electrode terminal 100 b. The F-phase shunt resistor 75 is provided between the F-phase low side switch element 57 and the negative electrode terminal 100 b.

ＩＳＧＥＣＵ１０は、これらシャント抵抗の抵抗値を記憶している。ＩＳＧＥＣＵ１０はこの記憶している抵抗値と、シャント抵抗の両端電圧とから、各レグのローサイドスイッチに流れる電流量を検出する。これによりＩＳＧＥＣＵ１０はステータコイル２０４とロータコイル２０３に流動する電流量を推定する。なお、電流センサ７０としては上記例に限定されず、例えば、電流の流動によって発生する磁界に基づいて、電流量を検出する構成を採用することもできる。 The ISG ECU 10 stores the resistance value of these shunt resistors. The ISG ECU 10 detects the amount of current flowing to the low side switch of each leg from the stored resistance value and the voltage across the shunt resistor. Thus, the ISG ECU 10 estimates the amount of current flowing to the stator coil 204 and the rotor coil 203. The current sensor 70 is not limited to the above example. For example, a configuration may be employed in which the amount of current is detected based on a magnetic field generated by the flow of current.

温度センサ９０は、ロータインバータ５０の温度を検出するものである。上記したようにモータ制御装置１００とモータ２００とは機電一体型の構成になっている。そのためにモータ制御装置１００とモータ２００とは熱的に接続されている。より具体的に言えば、ロータインバータ５０とロータ２０１は熱的に接続されている。またステータインバータ３０とステータ２０２は熱的に接続されている。したがって温度センサ９０はロータ２０１の温度を間接的に検出するものでもある。なおもちろんではあるが、温度センサ９０はステータインバータ３０にも設けられることで、ステータインバータ３０とステータ２０２の温度を検出してもよい。 The temperature sensor 90 detects the temperature of the rotor inverter 50. As described above, the motor control device 100 and the motor 200 are integrally configured. For this purpose, the motor control device 100 and the motor 200 are thermally connected. More specifically, the rotor inverter 50 and the rotor 201 are thermally connected. The stator inverter 30 and the stator 202 are thermally connected. Therefore, the temperature sensor 90 also detects the temperature of the rotor 201 indirectly. Of course, the temperature sensor 90 may also be provided to the stator inverter 30 to detect the temperatures of the stator inverter 30 and the stator 202.

温度センサ９０は具体的に言えばサーミスタである。本実施形態の温度センサ９０は上記したスイッチ素子とともに樹脂に内包されてＩＣチップを構成している。温度センサ９０は上記した各種スイッチ素子それぞれに設けられてもよいし、一部に設けられてもよい。また、温度センサ９０はロータインバータ５０のスイッチ素子を収納するケース５８に設けられてもよい。このケース５８が収納部に相当する。 Specifically, the temperature sensor 90 is a thermistor. The temperature sensor 90 of the present embodiment is included in the resin together with the above-described switch element to constitute an IC chip. The temperature sensor 90 may be provided in each of the various switch elements described above, or may be provided in part. Further, the temperature sensor 90 may be provided in the case 58 that houses the switch element of the rotor inverter 50. The case 58 corresponds to the storage portion.

本実施形態では、温度センサ９０はＦ相ローサイドスイッチ素子５７を内包する樹脂内に設けられている。したがって温度センサ９０は、Ｆ相ローサイドスイッチ素子５７の温度を検出する。Ｆ相ローサイドスイッチ素子５７は通電によって発熱する。そのために温度センサ９０は、Ｆ相ローサイドスイッチ素子５７の環境温度に、Ｆ相ローサイドスイッチ素子５７の通電による発熱量が加算された温度を検出する。 In the present embodiment, the temperature sensor 90 is provided in a resin containing the F-phase low side switch element 57. Therefore, the temperature sensor 90 detects the temperature of the F-phase low side switch element 57. The F-phase low side switch element 57 generates heat by energization. Therefore, the temperature sensor 90 detects a temperature obtained by adding the amount of heat generated by the energization of the F-phase low side switch element 57 to the environmental temperature of the F-phase low side switch element 57.

Ｆ相ローサイドスイッチ素子５７の温度をＴｓ、その環境温度をＴｓａ、その熱抵抗をＲｓｔｈ、その電気抵抗をＲｓ、その電流をＩｓとすると、Ｔｓ＝Ｔｓａ＋Ｒｓｔｈ×Ｒｓ×Ｉｓ^２と表記することができる。温度センサ９０はこの温度Ｔｓを検出する。以下においては、このＦ相ローサイドスイッチ素子５７の温度Ｔｓを示す式を数式１と示す。 Assuming that the temperature of the F-phase low-side switch element 57 is Ts, its environmental temperature is Tsa, its thermal resistance is Rsth, its electrical resistance is Rs, and its current is Is, Ts can be expressed as Ts = Tsa + Rsth × Rs × Is ² . The temperature sensor 90 detects this temperature Ts. In the following, a formula showing the temperature Ts of the F-phase low side switch element 57 is shown as a formula 1.

なお、上記の各インバータを構成するスイッチ素子それぞれに温度センサ９０が設けられた構成の場合、各スイッチ素子の過熱をこれら温度センサ９０の出力によって判定することができる。このような各スイッチ素子の過熱判定はＩＳＧＥＣＵ１０で行われる。スイッチ素子が過熱だと判断すると、ＩＳＧＥＣＵ１０はインバータの駆動を停止して、スイッチ素子の通電を停止する。これによりスイッチ素子の過熱保護が実施される。このようにスイッチ素子に設けられた温度センサ９０は、その設けられたスイッチ素子の過熱保護を実施するための温度を検出する機能も奏する。 In the case where the temperature sensor 90 is provided for each of the switch elements constituting each of the above-described inverters, overheating of each switch element can be determined by the output of the temperature sensor 90. Such overheat determination of each switch element is performed by the ISG ECU 10. If it is determined that the switch element is overheated, the ISG ECU 10 stops driving the inverter and stops energization of the switch element. Thereby, the overheat protection of the switch element is implemented. As described above, the temperature sensor 90 provided in the switch element also has a function of detecting the temperature for implementing the overheat protection of the provided switch element.

＜ロータインバータの定電流制御＞
ＩＳＧＥＣＵ１０はロータコイル２０３に流す電流が一定となるように、ロータインバータ５０を定電流制御する。具体的には、ＩＳＧＥＣＵ１０はＥ相ハイサイドスイッチ素子５４をオンにする場合、Ｅ相ローサイドスイッチ素子５５をオフにする。逆に、ＩＳＧＥＣＵ１０はＥ相ハイサイドスイッチ素子５４をオフにする場合、Ｅ相ローサイドスイッチ素子５５をオンにする。またＩＳＧＥＣＵ１０はＦ相ハイサイドスイッチ素子５６をオフに固定し、Ｆ相ローサイドスイッチ素子５７をオンに固定する。 <Constant current control of rotor inverter>
The ISG ECU 10 performs constant current control on the rotor inverter 50 so that the current supplied to the rotor coil 203 becomes constant. Specifically, when turning on the E-phase high side switching device 54, the ISG ECU 10 turns off the E-phase low side switching device 55. Conversely, when turning off the E-phase high side switching device 54, the ISG ECU 10 turns on the E-phase low side switching device 55. Further, the ISG ECU 10 fixes the F-phase high side switch element 56 off and fixes the F-phase low side switch element 57 on.

以下においては、説明を簡便とするために、このＥ相ハイサイドスイッチ素子５４をオン状態、Ｅ相ローサイドスイッチ素子５５をオフ状態にする制御を通電制御と示す。Ｅ相ハイサイドスイッチ素子５４をオフ状態、Ｅ相ローサイドスイッチ素子５５をオン状態にする制御を逓減制御と示す。 In the following, in order to simplify the description, control for turning on the E-phase high side switch element 54 and turning off the E-phase low side switch element 55 will be referred to as energization control. Control for turning the E phase high side switch element 54 off and turning the E phase low side switch element 55 on is referred to as step-down control.

ＩＳＧＥＣＵ１０が上記した通電制御を実行すると、図２の（ａ）欄に示すように、正極端子１００ａから負極端子１００ｂへと向かって、Ｅ相ハイサイドスイッチ素子５４、ロータコイル２０３、および、Ｆ相ローサイドスイッチ素子５７を介した電流が流れる。このロータコイル２０３の正極端子１００ａから負極端子１００ｂに向かう電流が、一定とすべき電流量（目標電流量）を超えると、ＩＳＧＥＣＵ１０は通電制御から逓減制御に切り換える。これにより、図２の（ｂ）欄に示すように、ロータコイル２０３、Ｆ相ローサイドスイッチ素子５７、および、Ｅ相ローサイドスイッチ素子５５を介した閉回路が構成される。この結果、ロータコイル２０３を流れる電流が逓減する。ロータコイル２０３を流れる電流が目標電流量を下回ると、ＩＳＧＥＣＵ１０は再び通電制御を実行する。なお上記の目標電流量は上位ＥＣＵ５００からＩＳＧＥＣＵ１０に入力される。そして図２では破線矢印で示す電流を明示するために、符号の一部を省略している。 When the ISG ECU 10 executes the above-described energization control, as shown in column (a) of FIG. 2, the E-phase high side switch element 54, the rotor coil 203, and the F-phase go from the positive electrode terminal 100a to the negative electrode terminal 100b. A current flows through the low side switch element 57. When the current from the positive electrode terminal 100a to the negative electrode terminal 100b of the rotor coil 203 exceeds the amount of current to be fixed (the amount of target current), the ISG ECU 10 switches from energization control to reduction control. Thereby, as shown in the (b) column of FIG. 2, a closed circuit via the rotor coil 203, the F-phase low side switch element 57, and the E-phase low side switch element 55 is configured. As a result, the current flowing through the rotor coil 203 decreases. When the current flowing through the rotor coil 203 falls below the target current amount, the ISG ECU 10 executes the energization control again. The above target current amount is input from the host ECU 500 to the ISG ECU 10. And in FIG. 2, in order to show the electric current shown by a broken line arrow, a part of code | symbol is abbreviate | omitted.

このようにＩＳＧＥＣＵ１０は通電制御と逓減制御を逐次切り換えることでロータコイル２０３に一定電流を流動させる。この通電制御と逓減制御の切り換わりにより、図２に示すように例えばＥ相ハイサイドスイッチ素子５４では電流が流れたり止まったりする。しかしながらこの通電制御と逓減制御のいずれにおいても、ロータコイル２０３と同様にして、Ｆ相ローサイドスイッチ素子５７では電流が流れる。このＦ相ローサイドスイッチ素子５７にはＦ相シャント抵抗７５が直列接続されている。したがってこのＦ相シャント抵抗７５にもＦ相ローサイドスイッチ素子５７と同等の電流が流れる。すなわち、Ｆ相シャント抵抗７５とＦ相ローサイドスイッチ素子５７それぞれには、ブラシ２１０を介したロータコイル２０３と同等の電流が流れる。したがってＦ相シャント抵抗７５に流れる電流を検出することで、Ｆ相ローサイドスイッチ素子５７とロータコイル２０３に流れる電流を検出することができる。すなわち、ロータインバータ５０とロータコイル２０３を電気的に接続するブラシ２１０に流れる電流を検出することができる。 As described above, the ISG ECU 10 causes a constant current to flow in the rotor coil 203 by sequentially switching the energization control and the reduction control. As a result of switching between the energization control and the step-down control, as shown in FIG. 2, for example, a current flows or stops in the E-phase high side switch element 54. However, in both the energization control and the step-down control, current flows in the F-phase low side switch element 57 in the same manner as the rotor coil 203. An F-phase shunt resistor 75 is connected in series to the F-phase low side switch element 57. Therefore, a current equivalent to that of the F-phase low side switch element 57 also flows through the F-phase shunt resistor 75. That is, a current equivalent to that of the rotor coil 203 via the brush 210 flows through each of the F-phase shunt resistor 75 and the F-phase low side switch element 57. Therefore, by detecting the current flowing through F-phase shunt resistor 75, the current flowing through F-phase low side switch element 57 and rotor coil 203 can be detected. That is, the current flowing in the brush 210 electrically connecting the rotor inverter 50 and the rotor coil 203 can be detected.

＜ブラシ温度の推定＞
上記したようにブラシ２１０は回転するシャフトに形成されたスリップリングと接触する。そしてブラシ２１０には電流が流れる。そのためにブラシ２１０は発熱して高温になる。ブラシ２１０の耐久寿命は、ブラシ２１０が高温になればなるほどに短くなる。そのためにブラシ２１０が高温になることを抑制する必要がある。これを実施するにあたって、ブラシ２１０の温度を検出する必要がある。 <Estimate of brush temperature>
As mentioned above, the brush 210 contacts the slip ring formed on the rotating shaft. A current flows through the brush 210. Therefore, the brush 210 generates heat and becomes high temperature. The durable life of the brush 210 becomes shorter as the temperature of the brush 210 becomes higher. Therefore, it is necessary to suppress the brush 210 from becoming hot. In order to carry out this, it is necessary to detect the temperature of the brush 210.

ブラシ２１０は上記のように高温になり、なおかつスリップリングとの接触などにより摩耗して導電性の摩耗粉を生成する。したがって、このような過酷な環境下のブラシ２１０に温度センサを直接設けると、温度センサの検出精度が落ちやすく、なおかつ、温度センサの寿命が極端に短くなる虞がある。さらに言えば、ブラシ２１０に設けられた温度センサとＩＳＧＥＣＵ１０とを接続するためのワイヤハーネスなどが必要になり、それによって部品点数が増大する虞がある。そのためにブラシ２１０に温度センサを直接設けることを避ける必要がある。 The brush 210 becomes hot as described above, and is worn by contact with the slip ring or the like to generate conductive wear powder. Therefore, if the temperature sensor is directly provided to the brush 210 in such a harsh environment, the detection accuracy of the temperature sensor is likely to be degraded, and the life of the temperature sensor may be extremely shortened. Furthermore, a wire harness or the like for connecting the temperature sensor provided on the brush 210 and the ISG ECU 10 is required, which may increase the number of parts. For this purpose, it is necessary to avoid providing the temperature sensor directly on the brush 210.

そこでＩＳＧＥＣＵ１０は、下記するように、ロータインバータ５０に設けられた電流センサ７０や温度センサ９０の出力などに基づいてブラシ２１０の温度を推定する。ＩＳＧＥＣＵ１０が推定部に相当する。 Therefore, the ISG ECU 10 estimates the temperature of the brush 210 based on the output of the current sensor 70 or the temperature sensor 90 provided in the rotor inverter 50 as described below. The ISGECU 10 corresponds to an estimation unit.

ブラシ２１０の温度をＴｂ、その環境温度をＴｂａ、その熱抵抗をＲｂｔｈ、その電気抵抗をＲｂ、その電流をＩｂとすると、Ｔｂ＝Ｔｂａ＋Ｒｂｔｈ×Ｒｂ×Ｉｂ^２と表記することができる。以下においては、このブラシ２１０の温度を示す式を数式２と示す。 The temperature of the brush 210 Tb, Tba the environmental temperature, Rbth the heat resistance, the electrical resistance Rb, when the current is Ib, it can be expressed as Tb = Tba + Rbth × Rb × Ib 2. In the following, the equation indicating the temperature of the brush 210 is referred to as Equation 2.

これに対して、上記したように温度センサ９０の検出する温度Ｔｓは、Ｔｓ＝Ｔｓａ＋Ｒｓｔｈ×Ｒｓ×Ｉｓ^２と表すことができる。これが上記の数式１である。 In contrast, the temperature Ts detected by the temperature sensor 90 as described above can be expressed as Ts = Tsa + Rsth × Rs × Is 2. This is Equation 1 above.

上記したようにロータインバータ５０とロータ２０１は熱的に接続されている。そのためにＦ相ローサイドスイッチ素子５７の環境温度Ｔｓａは、ロータインバータ５０の環境温度に等しいとみなせる。すなわち、Ｆ相ローサイドスイッチ素子５７の環境温度Ｔｓａは、ブラシ２１０の環境温度Ｔｂａに等しいとみなせる。したがって、数式１は、Ｔｓ＝Ｔｂａ＋Ｒｓｔｈ×Ｒｓ×Ｉｓ^２と表記することができる。 As described above, the rotor inverter 50 and the rotor 201 are thermally connected. Therefore, the environmental temperature Tsa of the F-phase low side switch element 57 can be considered to be equal to the environmental temperature of the rotor inverter 50. That is, the environmental temperature Tsa of the F-phase low side switch element 57 can be considered to be equal to the environmental temperature Tba of the brush 210. Therefore, Formula 1 can be written as Ts = Tba + Rsth × Rs × Is ² .

また、上記したようにロータインバータ５０の定電流制御時においてＦ相ローサイドスイッチ素子５７を流れる電流とロータコイル２０３を流れる電流は相等しいとみなせる。そのために数式１は、Ｔｓ＝Ｔｂａ＋Ｒｓｔｈ×Ｒｓ×Ｉｂ^２とさらに改めて表記することができる。これを環境温度Ｔｂａについて変形すると、Ｔｂａ＝Ｔｓ−Ｒｓｔｈ×Ｒｓ×Ｉｂ^２と表記することができる。これを数式２に代入すると、Ｔｂ＝Ｔｓ−Ｒｓｔｈ×Ｒｓ×Ｉｂ^２＋Ｒｂｔｈ×Ｒｂ×Ｉｂ^２と表すことができる。これをまとめると、Ｔｂ＝Ｔｓ−（Ｒｓｔｈ×Ｒｓ−Ｒｂｔｈ×Ｒｂ）×Ｉｂ^２と表される。以下においては、これを数式３と示す。 Further, as described above, the current flowing through the F-phase low side switching device 57 and the current flowing through the rotor coil 203 can be regarded as equal at the time of constant current control of the rotor inverter 50. Its formula 1 for may be further again expressed as Ts = Tba + Rsth × Rs × Ib 2. This is modified for environmental temperature Tba, it can be expressed as Tba = Ts-Rsth × Rs × Ib 2. When this is substituted into Formula 2, it can be expressed as Tb = Ts−Rsth × Rs × Ib ² + Rbth × Rb × Ib ² . In summary this, Tb = Ts- represented as (Rsth × Rs-Rbth × Rb ) × Ib 2. In the following, this is expressed as Equation 3.

数式３の右辺第１項は、温度センサ９０で検出される温度に等しい。右辺第２項に含まれる熱抵抗と電気抵抗はＦ相ローサイドスイッチ素子５７とブラシ２１０の物性や構造によって定まる値である。また、右辺第２項の電流はＦ相シャント抵抗７５で検出される電流に等しい。 The first term on the right side of Formula 3 is equal to the temperature detected by the temperature sensor 90. The thermal resistance and the electrical resistance included in the second term of the right side are values determined by the physical properties and the structure of the F-phase low side switch element 57 and the brush 210. The current of the second term on the right side is equal to the current detected by the F-phase shunt resistor 75.

ＩＳＧＥＣＵ１０は右辺第２項に含まれる熱抵抗と電気抵抗それぞれを予め記憶している。若しくは、ＩＳＧＥＣＵ１０は右辺第２項に含まれるスイッチ素子の熱抵抗と電気抵抗の積、および、ブラシの熱抵抗と電気抵抗の積を予め記憶している。または、ＩＳＧＥＣＵ１０は右辺第２項の熱抵抗と電気抵抗の積の差分値そのものを記憶している。 The ISG ECU 10 stores in advance each of the thermal resistance and the electrical resistance included in the second term on the right side. Alternatively, the ISG ECU 10 stores in advance the product of the thermal resistance and the electrical resistance of the switch element included in the second term on the right side, and the product of the thermal resistance and the electrical resistance of the brush. Alternatively, the ISG ECU 10 stores the difference value itself of the product of the thermal resistance and the electrical resistance in the second term on the right side.

以上によりＩＳＧＥＣＵ１０は、温度センサ９０の検出する温度、記憶している熱抵抗と電気抵抗、Ｆ相シャント抵抗７５を流れる電流、および、数式３に基づいてブラシ温度を推定する。 From the above, the ISG ECU 10 estimates the brush temperature based on the temperature detected by the temperature sensor 90, the stored thermal resistance and electrical resistance, the current flowing through the F-phase shunt resistor 75, and Formula 3.

＜ブラシの過熱回避処理＞
次に、図３に基づいてＩＳＧＥＣＵ１０によるブラシの過熱回避処理を説明する。この過熱回避処理を実行することで、ブラシ温度が推定されるとともに、ブラシ２１０の過熱が抑制される。なお図３に示す過熱判定温度はブラシ２１０の過熱を判定するための閾値であり、予めＩＳＧＥＣＵ１０に記憶されている。過熱判定温度が制限閾値に相当する。 <Overheat Avoidance Processing of Brush>
Next, overheat avoidance processing of the brush by the ISG ECU 10 will be described based on FIG. By performing the overheat avoidance process, the brush temperature is estimated, and the overheat of the brush 210 is suppressed. The overheat determination temperature shown in FIG. 3 is a threshold value for determining overheat of the brush 210, and is stored in advance in the ISG ECU 10. The overheat determination temperature corresponds to the limit threshold.

先ず図３に示すステップＳ１０においてＩＳＧＥＣＵ１０は、ロータインバータ５０を定電流制御しているか否かを判定する。定電流制御をしている場合、ＩＳＧＥＣＵ１０はステップＳ２０へと進む。定電流制御をしていない場合、ＩＳＧＥＣＵ１０はステップＳ１０を繰り返して待機状態になる。 First, in step S10 shown in FIG. 3, the ISG ECU 10 determines whether the constant current control of the rotor inverter 50 is performed. When performing constant current control, the ISG ECU 10 proceeds to step S20. When constant current control is not performed, the ISG ECU 10 repeats step S10 and enters the standby state.

なお、上記の各種数式に含まれる熱抵抗は、厳密に言えば、物性値やその物の構造だけではなく、通電時間によって変化する変数である。通電開始時において熱抵抗は通電時間に応じて過渡的に変化する。しかしながら例えば１秒ほども経過すると、熱抵抗は一定値に落ち着き、通電時間によって変化しなくなる。ＩＳＧＥＣＵ１０には、この一定値に落ち着いた時の熱抵抗が記憶されている。 Note that, strictly speaking, the thermal resistance included in the above-mentioned various mathematical expressions is a variable that changes with the current application time as well as the physical property value and the structure of the object. At the start of energization, the thermal resistance changes transiently in accordance with the energization time. However, for example, when about one second has elapsed, the thermal resistance settles to a constant value and does not change with the current application time. The ISG ECU 10 stores the thermal resistance when it settles to this constant value.

この熱抵抗をブラシ温度の推定に用いる。そのため、上記のステップＳ１０においては、単に定電流制御を実施しているか否かだけではなく、定電流制御を実施し始めてから、例えば１秒ほど経過したか否かを判定してもよい。なお、もちろんではあるが、この熱抵抗が一定値に落ち着く時間として採用した１秒は一例に過ぎず、例えば０．５秒や２秒などを適時採用することができる。 This thermal resistance is used to estimate the brush temperature. Therefore, in step S10 described above, not only whether constant current control is being performed, but also whether or not, for example, about one second has passed may be determined after starting to perform constant current control. As a matter of course, one second adopted as the time for which the thermal resistance settles to a fixed value is only an example, and for example, 0.5 seconds or 2 seconds can be adopted appropriately.

ステップＳ２０へ進むとＩＳＧＥＣＵ１０は、温度センサ９０で検出される温度を検出する。またＩＳＧＥＣＵ１０はＦ相シャント抵抗７５の両端電圧を検出することで、Ｆ相シャント抵抗７５を流れる電流を検出する。次にＩＳＧＥＣＵ１０はステップＳ３０へと進む。 At step S20, the ISG ECU 10 detects the temperature detected by the temperature sensor 90. Further, the ISGECU 10 detects the voltage across the F-phase shunt resistor 75 to detect the current flowing through the F-phase shunt resistor 75. Next, ISGECU 10 proceeds to step S30.

ステップＳ３０へ進むとＩＳＧＥＣＵ１０は、上記の数式３を読み出す。またＩＳＧＥＣＵ１０は上記の熱抵抗と電気抵抗などの抵抗を読み出す。次にＩＳＧＥＣＵ１０はステップＳ４０へと進む。 When the process proceeds to step S30, the ISG ECU 10 reads Equation 3 described above. Further, the ISGECU 10 reads out the resistances such as the above-mentioned thermal resistance and electric resistance. Next, the ISGECU 10 proceeds to step S40.

ステップＳ４０へ進むとＩＳＧＥＣＵ１０は、ステップＳ２０で検出した温度と電流、および、ステップＳ３０で読み出した数式と抵抗に基づいて、ブラシ温度を推定する。この後にＩＳＧＥＣＵ１０はステップＳ５０へと進む。 In step S40, the ISG ECU 10 estimates the brush temperature based on the temperature and current detected in step S20, and the equation and resistance read out in step S30. After this, the ISGECU 10 proceeds to step S50.

ステップＳ５０へ進むとＩＳＧＥＣＵ１０は、ステップＳ５０で推定したブラシ温度が過熱判定温度よりも低いか否かを判定する。ブラシ温度が過熱判定温度よりも低い場合、ＩＳＧＥＣＵ１０はこの過熱回避処理を終了する。ブラシ温度が過熱判定温度以上の場合、ＩＳＧＥＣＵ１０はステップＳ６０へと進む。なおもちろんではあるが、ＩＳＧＥＣＵ１０はこの過熱回避処理を所定周期で繰り返し実行する。 At step S50, the ISG ECU 10 determines whether the brush temperature estimated at step S50 is lower than the overheat determination temperature. If the brush temperature is lower than the overheat determination temperature, the ISGECU 10 ends the overheat avoiding process. If the brush temperature is equal to or higher than the overheat determination temperature, the ISGECU 10 proceeds to step S60. As a matter of course, the ISG ECU 10 repeatedly executes the overheat avoiding process at a predetermined cycle.

ステップＳ６０へ進むとＩＳＧＥＣＵ１０は、通電制御を止めて逓減制御を維持する。これによりブラシ２１０を介したロータコイル２０３に流れる電流量が低められる。ブラシ２１０の昇温が抑制され、耐久寿命が短くなることが抑制される。なおこのステップＳ６０では、単にＩＳＧＥＣＵ１０はロータインバータ５０の駆動の制御を停止してもよい。 At step S60, the ISG ECU 10 stops the energization control and maintains the reduction control. As a result, the amount of current flowing to the rotor coil 203 via the brush 210 is reduced. The temperature rise of the brush 210 is suppressed, and the shortening of the durable life is suppressed. In this step S60, the ISG ECU 10 may simply stop the control of the drive of the rotor inverter 50.

なお、ＩＳＧＥＣＵ１０はこのようにステップＳ６０において逓減制御を維持してから所定時間経過後に再び定電流制御を実施してもよい。こうすることで、再び図３に示す過熱回避処理を実施してブラシ温度を推定してもよい。上記の所定時間は、ブラシ温度が過熱判定温度よりも低くなることが予測される時間であり、例えば１０秒などを採用することができる。もちろん、この所定時間は１０秒に限定されず、例えば５秒や１５秒などを採用することもできる。 The ISG ECU 10 may perform constant current control again after a predetermined time has elapsed after maintaining the step-down control in step S60. By doing this, the overheat avoiding process shown in FIG. 3 may be performed again to estimate the brush temperature. The above predetermined time is a time when the brush temperature is predicted to be lower than the overheat determination temperature, and, for example, 10 seconds can be adopted. Of course, this predetermined time is not limited to 10 seconds, and may be, for example, 5 seconds or 15 seconds.

このように所定時間経過してもブラシ温度が過熱判定温度よりも低くならない場合、ＩＳＧＥＣＵ１０はエンジンＥＣＵ６００にラジエータファン７００の送風によるエンジンルームの温度低下を指示する。これにより強制的にブラシ２１０の温度を低下する。このＩＳＧＥＣＵ１０からエンジンＥＣＵ６００への指示が送風依頼に相当する。エンジンＥＣＵ６００が駆動部に相当する。ラジエータファン７００がファンに相当する。 As described above, when the brush temperature does not become lower than the overheat determination temperature even after the predetermined time elapses, the ISG ECU 10 instructs the engine ECU 600 to lower the temperature of the engine room due to the air flow of the radiator fan 700. This forcibly lowers the temperature of the brush 210. The instruction from the ISG ECU 10 to the engine ECU 600 corresponds to a blower request. Engine ECU 600 corresponds to a drive unit. The radiator fan 700 corresponds to a fan.

ところで、ブラシ２１０の耐久寿命は使用温度によって決定される。そのためにブラシ２１０の設計保障上限温度は、設定した耐久寿命と想定した使用温度とに基づいて決定される。ステップＳ５０で用いた過熱判定温度は、この設計保障上限温度よりも例えば２０℃程度低い値に設定される。 By the way, the durable life of the brush 210 is determined by the operating temperature. Therefore, the design guarantee upper limit temperature of the brush 210 is determined based on the set durable life and the assumed use temperature. The overheat determination temperature used in step S50 is set to a value lower by, for example, about 20 ° C. than the design guarantee upper limit temperature.

＜作用効果＞
次に、本実施形態にかかるモータ制御装置１００の作用効果を説明する。上記したように、ブラシ２１０ではなくロータインバータ５０に設けられた温度センサ９０の出力などに基づいて、ブラシ２１０の温度を推定する。これによればブラシに温度センサの設けられる構成とは異なり、ブラシ２１０で発生する高温の熱や、摩耗により発生した摩耗粉などによって温度センサ９０の寿命が短くなることが抑制される。 <Function effect>
Next, the operation and effect of the motor control device 100 according to the present embodiment will be described. As described above, the temperature of the brush 210 is estimated based on the output of the temperature sensor 90 provided in the rotor inverter 50 instead of the brush 210. According to this, unlike the configuration in which the temperature sensor is provided on the brush, shortening of the life of the temperature sensor 90 due to high temperature heat generated by the brush 210, abrasion powder generated due to wear, and the like is suppressed.

さらに言えば、温度センサ９０を設けるのに適した形状にブラシ２１０を加工しなくともよくなる。そのために製造コストの増大が抑制される。またブラシ２１０と回転するスリップリングとの接触により発生するノイズによって、温度センサ９０の検出精度が低下することが抑制される。 Furthermore, it is not necessary to machine the brush 210 into a shape suitable for providing the temperature sensor 90. Therefore, the increase in manufacturing cost is suppressed. Further, the noise generated by the contact between the brush 210 and the rotating slip ring prevents the detection accuracy of the temperature sensor 90 from being lowered.

ブラシ温度が過熱判定温度以上の場合、ＩＳＧＥＣＵ１０は通電制御を止めて逓減制御を維持する。これによりブラシ２１０を介したロータコイル２０３に流れる電流量が低められる。この結果、ブラシ２１０の過熱が抑制され、耐久寿命が短くなることが抑制される。 If the brush temperature is equal to or higher than the overheat determination temperature, the ISG ECU 10 stops the energization control and maintains the reduction control. As a result, the amount of current flowing to the rotor coil 203 via the brush 210 is reduced. As a result, overheating of the brush 210 is suppressed, and shortening of the durable life is suppressed.

また、ＩＳＧＥＣＵ１０は逓減制御を所定時間維持してもブラシ温度が過熱判定温度よりも低くならない場合、エンジンＥＣＵ６００にラジエータファン７００の送風によるエンジンルームの温度低下を指示する。これによりブラシ２１０の温度が強制的に低下され、ブラシ２１０の耐久寿命が短くなることが抑制される。 In addition, if the brush temperature does not become lower than the overheat determination temperature even if the reduction control is maintained for a predetermined time, the ISG ECU 10 instructs the engine ECU 600 to lower the temperature of the engine room due to the air flow of the radiator fan 700. As a result, the temperature of the brush 210 is forcibly reduced, and shortening of the durable life of the brush 210 is suppressed.

温度センサ９０はＦ相ローサイドスイッチ素子５７の温度を検出する。そのために温度センサ９０の出力は、上記したようにブラシ温度の推定に活用することができるとともに、スイッチ素子の過熱判定にも用いることができる。これによれば、ブラシ温度の推定に活用する温度センサと、スイッチ素子の過熱判定に用いられる温度センサとを別々に持つ構成と比べて、部品点数の増大が抑制される。 The temperature sensor 90 detects the temperature of the F-phase low side switch element 57. Therefore, the output of the temperature sensor 90 can be used to estimate the brush temperature as described above, and can also be used to determine whether the switch element is overheated. According to this, compared with the structure which has separately the temperature sensor utilized for estimation of brush temperature, and the temperature sensor used for overheating determination of a switch element, the increase in a number of parts is suppressed.

以上、本開示物の好ましい実施形態について説明したが、本開示物は上記した実施形態になんら制限されることなく、本開示物の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。 Although the preferred embodiments of the present disclosure have been described above, the present disclosure is not limited to the above-described embodiments and can be variously modified and implemented without departing from the spirit of the present disclosure. It is.

（第１の変形例）
本実施形態では、定電流制御において常時通電されるＦ相ローサイドスイッチ素子５７に温度センサ９０が設けられる例を示した。そしてこの温度センサ９０で検出される温度などに基づいてブラシ温度を推定する例を示した。しかしながら、例えばＥ相ハイサイドスイッチ素子５４に温度センサ９０が設けられた構成においても、ブラシ温度を推定することができる。 (First modification)
In the present embodiment, an example is shown in which the temperature sensor 90 is provided in the F-phase low side switch element 57 which is constantly energized in constant current control. An example of estimating the brush temperature based on the temperature detected by the temperature sensor 90 has been shown. However, even in a configuration in which the temperature sensor 90 is provided in the E-phase high side switch element 54, for example, the brush temperature can be estimated.

上記したようにＥ相ハイサイドスイッチ素子５４には、通電制御時に電流が流れる。定電流制御では通電制御と逓減制御を切り換える。逓減制御から通電制御へと切り換わった直後においては、Ｅ相ハイサイドスイッチ素子５４を流れる電流と、ロータコイル２０３を流れる電流とには相違がある。しかしながら例えば１秒ほども通電制御が維持されると、Ｅ相ハイサイドスイッチ素子５４に流れる電流とロータコイル２０３に流れる電流とは等しいとみなせるようになる。そのために、このような変形例においては、ＩＳＧＥＣＵ１０は例えば図３に示すステップＳ１０において、定電流制御が実施されているか否かの代わりに、通電制御が１秒ほど維持されたか否かを判定する。通電制御が１秒ほど維持されたと判定すると、ＩＳＧＥＣＵ１０はステップＳ２０以降の各種ステップを実行する。これにより、本実施形態と同等にしてブラシ温度が推定されるとともに、ブラシ２１０の過熱が抑制される。なお、もちろんではあるが、上記の通電制御が維持された時間として採用した１秒は一例に過ぎず、例えば０．５秒や２秒などを適時採用することができる。 As described above, current flows to the E-phase high side switch element 54 at the time of energization control. In constant current control, switching is performed between energization control and step-down control. Immediately after switching from the step-down control to the conduction control, there is a difference between the current flowing through the E-phase high side switching element 54 and the current flowing through the rotor coil 203. However, if the conduction control is maintained for about one second, for example, the current flowing through the E-phase high side switching device 54 and the current flowing through the rotor coil 203 can be regarded as equal. Therefore, in such a modification, in step S10 shown in FIG. 3, for example, the ISG ECU 10 determines whether or not energization control is maintained for about one second, instead of whether or not constant current control is performed. . If it is determined that the energization control is maintained for about one second, the ISG ECU 10 executes various steps after step S20. As a result, the brush temperature is estimated to be equal to that of the present embodiment, and overheating of the brush 210 is suppressed. As a matter of course, one second adopted as the time during which the above-described energization control is maintained is only an example, and, for example, 0.5 seconds or 2 seconds can be adopted appropriately.

（第２の変形例）
モータ２００の通電方向を、ロータコイル２０３の一端から他端ではなく、その逆の他端から一端にする場合、実地形態中に一例を示したように、Ｅ相レグ５１とＦ相レグ５２のスイッチ素子のオン状態とオフ状態が反対に入れ換わる。そのために通電経路もＥ相レグ５１とＦ相レグ５２とで反対に入れ換わる。この制御では、定電流制御においてＥ相シャント抵抗７４に絶えず電流が流れる。通電制御においてＦ相ハイサイドスイッチ素子５６に電流が流れる。そのためにＥ相ローサイドスイッチ素子５５やＦ相ハイサイドスイッチ素子５６に温度センサ９０が設けられた構成においても、本実施形態および第１の変形例と同等にして、ブラシ温度を推定することができる。 (Second modification)
When the direction of energization of motor 200 is not from one end to the other end of rotor coil 203 but from the other end to the opposite end, as shown in the embodiment, one of E phase leg 51 and F phase leg 52 The on state and the off state of the switch element are reversed. Therefore, the current path is reversed between the E phase leg 51 and the F phase leg 52 as well. In this control, current constantly flows through the E-phase shunt resistor 74 in constant current control. A current flows in the F-phase high side switch element 56 in the energization control. Therefore, even in the configuration in which the temperature sensor 90 is provided in the E phase low side switch element 55 or the F phase high side switch element 56, the brush temperature can be estimated in the same manner as the present embodiment and the first modification. .

（第３の変形例）
また、本実施形態中に記載したように、ロータインバータ５０を構成するスイッチ素子ではなく、そのスイッチ素子を収納するケース５８に温度センサ９０が設けられた構成を採用することもできる。この場合、温度センサ９０で検出される温度は、ロータインバータ５０の環境温度になる。ロータインバータ５０はロータ２０１と熱的に接続されている。そのために温度センサ９０で検出される温度はロータ２０１の環境温度になる。すなわち温度センサ９０で検出される温度はブラシ２１０の環境温度Ｔｂａになる。 (Third modification)
Further, as described in the present embodiment, it is also possible to adopt a configuration in which the temperature sensor 90 is provided in the case 58 that houses the switch element, not the switch element that configures the rotor inverter 50. In this case, the temperature detected by the temperature sensor 90 is the environmental temperature of the rotor inverter 50. The rotor inverter 50 is thermally connected to the rotor 201. Therefore, the temperature detected by the temperature sensor 90 becomes the environmental temperature of the rotor 201. That is, the temperature detected by the temperature sensor 90 becomes the environmental temperature Tba of the brush 210.

上記したようにブラシ温度Ｔｂを示す数式２は、Ｔｂ＝Ｔｂａ＋Ｒｂｔｈ×Ｒｂ×Ｉｂ^２と表される。この数式２の右辺第１項は、温度センサ９０で検出される温度に等しい。右辺第２項のブラシ２１０の熱抵抗と電気抵抗の積は予めＩＳＧＥＣＵ１０に記憶されている。そして右辺第２項の電流はＦ相シャント抵抗７５で検出される電流に等しい。このため、図３に示す過熱回避処理のステップＳ３０において、数式３の代わりに数式２を読み出して、各種他のステップを実行することにより、本実施形態と同等にしてブラシ温度が推定されるとともに、ブラシ２１０の過熱が抑制される。 Equation 2 showing a brush temperature Tb as described above is expressed as Tb = Tba + Rbth × Rb × Ib 2. The first term on the right side of Equation 2 is equal to the temperature detected by the temperature sensor 90. The product of the thermal resistance and the electrical resistance of the brush 210 in the second term of the right side is stored in advance in the ISG ECU 10. The current of the second term on the right side is equal to the current detected by the F-phase shunt resistor 75. For this reason, in step S30 of the overheat avoidance process shown in FIG. 3, the equation 2 is read instead of the equation 3 and various other steps are executed to estimate the brush temperature in the same manner as the present embodiment. , Overheating of the brush 210 is suppressed.

（その他の変形例）
本実施形態ではモータ２００はベルト３１０を介して車両に搭載されたエンジン３００のクランクシャフトと連結されている例を示した。しかしながらモータ２００は動力分配機構を介してクランクシャフトと連結された構成を採用することもできる。 (Other modifications)
In this embodiment, the motor 200 is connected to the crankshaft of the engine 300 mounted on the vehicle via the belt 310. However, the motor 200 can also adopt a configuration connected to the crankshaft via the power distribution mechanism.

本実施形態では、ロータインバータ５０はフルブリッジ回路を構成している例を示した。しかしながらロータインバータ５０はハーフブリッジ回路を構成してもよい。 In this embodiment, the rotor inverter 50 showed the example which comprises the full bridge circuit. However, the rotor inverter 50 may constitute a half bridge circuit.

本実施形態ではステータインバータ３０とロータインバータ５０を構成するスイッチ素子はＭＯＳＦＥＴである例を示した。しかしながらステータインバータ３０とロータインバータ５０を構成するスイッチ素子としては、上記例に限定されずに、例えばＩＧＢＴを採用することもできる。この場合、スイッチ素子に対して還流ダイオードを別途逆並列接続する。 In this embodiment, the switch element which comprises the stator inverter 30 and the rotor inverter 50 showed the example which is MOSFET. However, as a switch element which comprises stator inverter 30 and rotor inverter 50, it is not limited to the above-mentioned example, for example, IGBT can also be adopted. In this case, a free wheeling diode is separately connected in reverse parallel to the switch element.

本実施形態ではステータインバータ３０を構成するスイッチ素子に片面冷却システムが採用される例を示した。しかしながらステータインバータ３０を構成するスイッチ素子を冷却するシステムとしては上記例に限定されず、例えば両面冷却システムを採用してもよい。また、流動する冷媒を用いた冷却システムを採用してもよい。 In the present embodiment, an example is shown in which the single-sided cooling system is adopted as the switch element constituting the stator inverter 30. However, as a system which cools the switch element which constitutes stator inverter 30, it is not limited to the above-mentioned example, for example, a double-sided cooling system may be adopted. In addition, a cooling system using a flowing refrigerant may be employed.

本実施形態ではステータインバータ３０とロータインバータ５０を形成する材料を特に言及していなかった。しかしながらこの形成材料としては、例えばシリコンを採用することができる。また他の形成材料としては、例えばシリコンよりもバンドギャップの広い炭化ケイ素を採用することもできる。 In the present embodiment, the materials for forming the stator inverter 30 and the rotor inverter 50 are not particularly mentioned. However, as the forming material, for example, silicon can be adopted. As another forming material, for example, silicon carbide having a wider band gap than silicon can be adopted.

さらに言えば、ロータインバータ５０とステータインバータ３０とでは形成材料が異なってもよい。例えば、ロータインバータ５０を炭化ケイ素で形成し、ステータインバータ３０をシリコンで形成してもよい。 Furthermore, the forming materials may be different between the rotor inverter 50 and the stator inverter 30. For example, the rotor inverter 50 may be formed of silicon carbide, and the stator inverter 30 may be formed of silicon.

１０…ＩＳＧＥＣＵ、３０…ステータインバータ、５０…ロータインバータ、５１…Ｅ相レグ、５２…Ｆ相レグ、５３…保護素子、５４…Ｅ相ハイサイドスイッチ素子、５５…Ｅ相ローサイドスイッチ素子、５６…Ｆ相ハイサイドスイッチ素子、５７…Ｆ相ローサイドスイッチ素子、５８…ケース、７０…電流センサ、７１…Ｕ相シャント抵抗、７２…Ｖ相シャント抵抗、７３…Ｗ相シャント抵抗、７４…Ｅ相シャント抵抗、７５…Ｆ相シャント抵抗、９０…温度センサ、１００…モータ制御装置、１００ａ…正極端子、１００ｂ…負極端子、２００…モータ、２０１…ロータ、２０２…ステータ、２０３…ロータコイル、２１０…ブラシ、３００…エンジン、４００…バッテリ、５００…上位ＥＣＵ、６００…エンジンＥＣＵ、７００…ラジエータファン DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... ISGECU, 30 ... Stator inverter, 50 ... Rotor inverter, 51 ... E phase leg, 52 ... F phase leg, 53 ... Protection element, 54 ... E phase high side switch element, 55 ... E phase low side switch element, 56 ... F phase high side switch element, 57 ... F phase low side switch element, 58 ... case, 70 ... current sensor, 71 ... U phase shunt resistance, 72 ... V phase shunt resistance, 73 ... W phase shunt resistance, 74 ... E phase shunt Resistance: 75 F phase shunt resistance 90: temperature sensor 100: motor control device 100a: positive electrode terminal 100b: negative electrode terminal 200: motor 201: rotor 202: stator 203: rotor coil 210: brush , 300 ... engine, 400 ... battery, 500 ... host ECU, 600 ... engine ECU, 700 ... la Eta fan

Claims

回転電機（２００）のロータ（２０１）の界磁巻線（２０３）へのブラシ（２１０）を介した通電を制御する通電制御部（５０）と、
前記ロータと熱的に連結された前記通電制御部の温度を検出する温度センサ（９０）と、
前記通電制御部を介して前記ブラシと前記界磁巻線に流れる電流を検出する電流センサ（７０，７４，７５）と、
前記温度センサの出力、前記電流センサの出力、および、記憶している前記ブラシの電気抵抗と熱抵抗に基づいて前記ブラシの温度を推定する推定部（１０）と、を有する制御装置。 An energization control unit (50) for controlling energization of a field winding (203) of a rotor (201) of a rotating electrical machine (200) through a brush (210);
A temperature sensor (90) for detecting the temperature of the energization control unit thermally coupled to the rotor;
A current sensor (70, 74, 75) for detecting the current flowing through the brush and the field winding via the energization control unit;
A control device comprising: an estimation unit (10) for estimating the temperature of the brush based on the output of the temperature sensor, the output of the current sensor, and the electrical resistance and the thermal resistance of the brush stored.

前記通電制御部は複数のスイッチ素子（５４〜５７）を有し、
前記温度センサは複数の前記スイッチ素子のうちの少なくとも１つの温度を検出し、
前記電流センサは前記温度センサによって温度の検出される前記スイッチ素子を介して前記ブラシと前記界磁巻線に流れる電流を検出し、
前記推定部は前記温度センサによって温度の検出される前記スイッチ素子の電気抵抗と熱抵抗を記憶しており、
前記推定部は、前記温度センサの出力、前記電流センサの出力、および、前記ブラシの電気抵抗と熱抵抗だけではなく、前記スイッチ素子の電気抵抗と熱抵抗にも基づいて前記ブラシの温度を推定する請求項１に記載の制御装置。 The energization control unit has a plurality of switch elements (54 to 57),
The temperature sensor detects a temperature of at least one of the plurality of switch elements,
The current sensor detects a current flowing through the brush and the field winding via the switch element whose temperature is detected by the temperature sensor.
The estimation unit stores the electrical resistance and the thermal resistance of the switch element whose temperature is detected by the temperature sensor,
The estimation unit estimates the temperature of the brush based on not only the output of the temperature sensor, the output of the current sensor, and the electrical resistance and thermal resistance of the brush but also the electrical resistance and thermal resistance of the switch element. The control device according to claim 1.

前記通電制御部は複数のスイッチ素子（５４〜５７）、および、複数のスイッチ素子を収納する収納部（５８）を有し、
前記温度センサは前記収納部の温度を検出する請求項１に記載の制御装置。 The energization control unit includes a plurality of switch elements (54 to 57) and a storage unit (58) for storing the plurality of switch elements,
The control device according to claim 1, wherein the temperature sensor detects a temperature of the storage unit.

前記通電制御部と前記回転電機とは一体的に連結されている請求項１〜３いずれか１項に記載の制御装置。 The control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the energization control unit and the rotating electrical machine are integrally connected.

前記推定部は、推定した前記ブラシの温度が記憶している制限閾値を超えた場合、前記通電制御部による前記ロータへの通電を制限する請求項１〜４いずれか１項に記載の制御装置。 The control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the estimation unit limits energization of the rotor by the energization control unit when the estimated temperature of the brush exceeds a stored limit threshold. .

車両に搭載されており、
前記推定部は、推定した前記ブラシの温度が前記制限閾値よりも高い時間が所定時間経過した場合、前記車両に設けられたファン（７００）を駆動する駆動部（６００）に対して、前記回転電機への送風依頼を行う請求項５に記載の制御装置。 Mounted on the vehicle,
The estimation unit is configured to drive the fan (700) provided in the vehicle and drive the motor (600) when the estimated time of the temperature of the brush is higher than the limit threshold for a predetermined time. The control device according to claim 5, wherein a blower request to the electric machine is made.