JP2020129941A

JP2020129941A - Energization control device

Info

Publication number: JP2020129941A
Application number: JP2019022499A
Authority: JP
Inventors: 智蔡; Chi Cai; 中村　彰夫; Akio Nakamura; 彰夫中村; 圭小林; Kei Kobayashi
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2019-02-12
Filing date: 2019-02-12
Publication date: 2020-08-27

Abstract

To provide an energization control device that controls the energization of an electronic component in consideration of the protection of the electronic component.SOLUTION: An energization control device 1 includes a temperature information acquisition unit 11 that acquires temperature information indicating the temperature of a board on which an electronic component 2 is mounted at the start of energization of the electronic component 2, a power dissipation information acquisition unit 12 that acquires power dissipation information indicating the power dissipation of the electronic component 2 specified on the basis of an operating temperature range in which the electronic component 2 can be used, a calculation unit 13 that calculates a corrected power dissipation by correcting the power dissipation on the basis of the temperature information, and a control unit 14 that controls the energization of the electronic component 2 on the basis of the corrected power dissipation.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電子部品の通電を制御する通電制御装置に関する。 The present invention relates to an energization control device that controls energization of electronic components.

電子部品や電気機器には、仕様により最大定格が規定されている。このような最大定格を超えて電子部品や電気機器を使用すると、劣化や破損等の原因となる。このため、電子部品や電気機器を最大定格以下で使用する技術が検討されてきた（例えば特許文献１）。 For electronic parts and electric equipment, the maximum rating is specified by the specifications. If an electronic component or electric device is used in excess of such a maximum rating, it may cause deterioration or damage. For this reason, techniques for using electronic components and electric devices at maximum ratings or less have been studied (for example, Patent Document 1).

特許文献１にはモータ制御装置が開示されている。このモータ制御装置は、モータに印加する電圧をＤｕｔｙ比指令値に応じてＰＷＭ制御する駆動回路と、モータの印加電圧を検出する電圧検出回路と、予め与えられたモータのコイル等価抵抗、熱容量および熱抵抗、ならびに電圧検出回路の検出する印加電圧およびＤｕｔｙ比指令値に基づいて、モータのコイル温度を推定するコイル温度推定部と、コイル温度推定部の推定したコイル温度が正常温度か否かを判定する温度異常判定部と、コイル温度が正常温度でないと判定された場合に、Ｄｕｔｙ比指令値を低い値に制限するＤｕｔｙ制限部とを備えて構成される。 Patent Document 1 discloses a motor control device. This motor control device includes a drive circuit that PWM-controls a voltage applied to a motor according to a duty ratio command value, a voltage detection circuit that detects a voltage applied to the motor, a coil equivalent resistance, a heat capacity, and A coil temperature estimation unit that estimates the coil temperature of the motor based on the thermal resistance, the applied voltage detected by the voltage detection circuit, and the duty ratio command value, and whether the coil temperature estimated by the coil temperature estimation unit is the normal temperature or not. The temperature abnormality determining unit includes a determination unit and a Duty limiting unit that limits the Duty ratio command value to a low value when it is determined that the coil temperature is not the normal temperature.

国際公開第２０１５／０２２７２２号International Publication No. 2015/022722

特許文献１に記載の技術は、モータのコイルの温度を推定することにより、コイルの温度が正常か否かを判定している。コイルの温度が正常でないと判定された場合には、モータに印加する電圧をＤｕｔｙ制御で制限し、モータ自体の発熱を抑制している。このように、特許文献１に記載の技術はモータ自体の発熱を抑制する技術であって、モータの通電に用いられる電子部品（例えばスイッチング素子）の保護まで想定されていない。 The technique described in Patent Document 1 determines whether or not the coil temperature is normal by estimating the temperature of the coil of the motor. When it is determined that the temperature of the coil is not normal, the voltage applied to the motor is limited by Duty control to suppress heat generation of the motor itself. As described above, the technique described in Patent Document 1 is a technique for suppressing heat generation of the motor itself, and is not supposed to protect electronic components (for example, switching elements) used for energizing the motor.

そこで、電子部品の保護を考慮した上で、電子部品の通電を制御する通電制御装置が求められる。 Therefore, an energization control device that controls energization of the electronic component is required in consideration of protection of the electronic component.

本発明に係る通電制御装置の特徴構成は、電子部品の通電開始時に、前記電子部品が実装された基板の温度を示す温度情報を取得する温度情報取得部と、前記電子部品が使用可能な使用温度範囲に基づいて規定された前記電子部品の許容損失を示す許容損失情報を取得する許容損失情報取得部と、前記温度情報に基づいて前記許容損失を補正した補正許容損失を算定する算定部と、前記補正許容損失に基づいて前記電子部品に対する通電を制御する制御部と、を備えている点にある。 The characteristic configuration of the energization control device according to the present invention includes a temperature information acquisition unit that acquires temperature information indicating a temperature of a board on which the electronic component is mounted, when the electronic component is energized, and a usable use of the electronic component. A power dissipation information acquisition unit that acquires power dissipation information indicating a power dissipation of the electronic component specified based on a temperature range, and a calculation unit that calculates a corrected power dissipation that corrects the power dissipation based on the temperature information. And a control unit that controls energization to the electronic component based on the correction allowable loss.

このような特徴構成とすれば、通電前の電子部品の温度を考慮して電子部品の許容損失を補正し、補正した許容損失（補正許容損失）に基づき通電を制御することができる。したがって、電子部品の保護を適切に行うことが可能となる。 With such a characteristic configuration, it is possible to correct the allowable loss of the electronic component in consideration of the temperature of the electronic component before energization, and to control the energization based on the corrected allowable loss (corrected allowable loss). Therefore, it becomes possible to appropriately protect the electronic component.

また、前記算定部は、前記温度情報に基づいて前記許容損失を補正する補正量を設定し、前記許容損失から前記補正量を減じて前記補正許容損失を算定すると好適である。 Further, it is preferable that the calculation unit sets a correction amount for correcting the allowable loss based on the temperature information, and subtracts the correction amount from the allowable loss to calculate the corrected allowable loss.

このような構成とすれば、電子部品が通電前に受けている熱ストレスを考慮した許容損失（補正許容損失）を容易に算定することが可能となる。したがって、電子部品を適切に保護することが可能となる。 With such a configuration, it is possible to easily calculate the permissible loss (corrected permissible loss) in consideration of the thermal stress applied to the electronic component before energization. Therefore, it becomes possible to appropriately protect the electronic component.

また、前記温度情報取得部は、前記電子部品に隣接して設けられると好適である。 Further, it is preferable that the temperature information acquisition unit is provided adjacent to the electronic component.

このような構成とすれば、電子部品に通電する前の電子部品の温度を精度良く検出することが可能となる。したがって、電子部品の保護を精度良く行うことが可能となる。 With such a configuration, it is possible to accurately detect the temperature of the electronic component before the electronic component is energized. Therefore, it becomes possible to accurately protect the electronic component.

また、前記電子部品の通電開始後、前記電子部品を流れる電流に基づく損失を算定する損失算定部を更に備え、前記制御部は、前記損失算定部により算定された前記損失が前記補正許容損失よりも大きくなった場合に前記電子部品への通電を停止すると好適である。 Further, after the start of energization of the electronic component, further comprising a loss calculating unit for calculating a loss based on the current flowing through the electronic component, the control unit, the loss calculated by the loss calculating unit is less than the correction allowable loss It is preferable to stop the power supply to the electronic component when the value becomes large.

このような構成とすれば、電子部品に蓄積される損失（熱量）に応じて電子部品の保護を行うことが可能となる。 With such a configuration, the electronic component can be protected according to the loss (heat amount) accumulated in the electronic component.

通電制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of an electricity supply control apparatus. 許容損失の補正についての説明図である。It is explanatory drawing about correction|amendment of an allowable loss. 通電制御装置の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of an electricity supply control apparatus.

本発明に係る通電制御装置は、電子部品を過熱から保護する機能を備えて構成される。以下、本実施形態の通電制御装置１について説明する。 The energization control device according to the present invention is configured to have a function of protecting electronic components from overheating. Hereinafter, the energization control device 1 of the present embodiment will be described.

ここで、理解を容易にするために本実施形態では、通電制御装置１がモータを駆動するインバータ（Ｈブリッジ回路を含む）が有するスイッチング素子（例えばＦＥＴ：Field Effect transistor）に対する通電を制御する場合の例を挙げて説明する。より具体的には、通電制御装置１は、スイッチング素子のオンＤＵＴＹに基づきスイッチング素子に流れる電流（ＦＥＴにあっては、ドレーン電流）を制御する。 Here, in order to facilitate understanding, in the present embodiment, when the energization control device 1 controls energization to a switching element (for example, FET: Field Effect transistor) included in an inverter (including an H bridge circuit) that drives a motor. An example will be described. More specifically, the energization control device 1 controls a current (a drain current in the case of an FET) flowing through the switching element based on the ON DUTY of the switching element.

図１は、通電制御装置１の構成を模式的に示すブロック図である。図１に示されるように、通電制御装置１は、温度情報取得部１１、許容損失情報取得部１２、算定部１３、制御部１４、損失算定部１５の各機能部を備えて構成される。特に、許容損失情報取得部１２、算定部１３、制御部１４、損失算定部１５は電子部品２の過熱保護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 schematically showing the configuration of the energization control device 1. As shown in FIG. 1, the energization control device 1 is configured to include each functional unit of a temperature information acquisition unit 11, an allowable loss information acquisition unit 12, a calculation unit 13, a control unit 14, and a loss calculation unit 15. In particular, the allowable loss information acquisition unit 12, the calculation unit 13, the control unit 14, and the loss calculation unit 15 are constructed by hardware and/or software with the CPU as a core member in order to perform processing related to overheat protection of the electronic component 2. Has been done.

温度情報取得部１１は、電子部品２の通電開始時に、当該電子部品２が実装された基板の温度を示す温度情報を取得する。上述したように、本実施形態ではスイッチング素子のドレーン電流を制御する場合の例を挙げて説明している。このため、電子部品２とはスイッチング素子（例えばＦＥＴ：Field Effect transistor）であり、電子部品２の通電開始時とはスイッチング素子に電流が流れ始める時、すなわち、スイッチング素子に制御信号を入力する時が相当する。電子部品２が実装された基板とは、電子部品２が、例えば半田付けによって固定された基板である。したがって、電子部品２が実装された基板の温度とは、電子部品２が固定された基板の温度が相当する。特に当該基板の温度は、電子部品２の温度と等しいと好適である。このため、温度情報取得部１１は、電子部品２の温度として取り扱うことが可能な電子部品２が実装された基板の温度を取得するように構成される。 The temperature information acquisition unit 11 acquires the temperature information indicating the temperature of the board on which the electronic component 2 is mounted when the electronic component 2 is energized. As described above, in the present embodiment, an example of controlling the drain current of the switching element has been described. Therefore, the electronic component 2 is a switching element (for example, FET: Field Effect transistor), and when the electronic component 2 is energized, a current starts flowing through the switching element, that is, a control signal is input to the switching element. Is equivalent to The board on which the electronic component 2 is mounted is a board on which the electronic component 2 is fixed, for example, by soldering. Therefore, the temperature of the board on which the electronic component 2 is mounted corresponds to the temperature of the board on which the electronic component 2 is fixed. Particularly, it is preferable that the temperature of the substrate is equal to the temperature of the electronic component 2. Therefore, the temperature information acquisition unit 11 is configured to acquire the temperature of the board on which the electronic component 2 is mounted, which can be handled as the temperature of the electronic component 2.

このような温度情報取得部１１は、例えば公知のサーミスタを用いることが可能である。係る場合には、上述した温度情報は、サーミスタを流れる電流、或いはサーミスタの端子間電圧が相当する。また、サーミスタを用いる場合には、サーミスタも電子部品２が実装される基板に半田付けにより固定すると良く、特にサーミスタを電子部品２に近接又は隣接して設けると良い。もちろん、電子部品２が実装される基板とは異なる他の基板にサーミスタを実装し、サーミスタを電子部品２に近接又は隣接して設けても良い。温度情報取得部１１により取得された温度情報は、後述する算定部１３に伝達される。 A known thermistor, for example, can be used as the temperature information acquisition unit 11 as described above. In this case, the temperature information described above corresponds to the current flowing through the thermistor or the voltage across the thermistor terminals. When the thermistor is used, the thermistor may also be fixed to the board on which the electronic component 2 is mounted by soldering, and particularly, the thermistor may be provided close to or adjacent to the electronic component 2. Of course, the thermistor may be mounted on another board different from the board on which the electronic component 2 is mounted, and the thermistor may be provided close to or adjacent to the electronic component 2. The temperature information acquired by the temperature information acquisition unit 11 is transmitted to the calculation unit 13 described later.

なお、サーミスタを用いて温度情報を取得する場合には、例えば所定の電位が印加される第１接続線と接地電位とされる第２接続線との間に、所定の抵抗値（例えば１０ｋΩ±１％）の抵抗器とサーミスタとを直列に接続して設け、抵抗器とサーミスタとで分圧された電位からマイコンが温度に換算するように構成することが可能である。 When the temperature information is acquired using the thermistor, for example, a predetermined resistance value (for example, 10 kΩ±) is provided between the first connection line to which a predetermined potential is applied and the second connection line to be the ground potential. 1%) resistors and thermistors are connected in series, and the microcomputer can convert the potential divided by the resistors and the thermistors into temperature.

許容損失情報取得部１２は、電子部品２が使用可能な使用温度範囲に基づいて規定された電子部品２の許容損失を示す許容損失情報を取得する。電子部品２が使用可能な使用温度範囲とは、電子部品２の仕様により規定されている電子部品２の動作可能な温度範囲である。電子部品２の許容損失とは、電子部品２が仕様上の性能を維持できる消費電力であって、電子部品２の環境温度に応じて規定される。このような許容損失は、一般的に横軸を環境温度とし、縦軸を許容損失としたマップで示されるが、本実施形態でこのようなマップが許容損失情報に相当する。図２の（Ａ）には許容損失情報の一例が示される。このような許容損失情報は、電子部品２毎に許容損失情報取得部１２に予め記憶しておいても良いし、図示しない記憶部に予め記憶しておき、許容損失情報取得部１２が当該記憶部から取得するように構成しても良い。許容損失情報取得部１２により取得された許容損失情報は、後述する算定部１３に伝達される。 The permissible loss information acquisition unit 12 acquires the permissible loss information indicating the permissible loss of the electronic component 2 defined based on the operating temperature range in which the electronic component 2 can be used. The operating temperature range in which the electronic component 2 can be used is a temperature range in which the electronic component 2 can operate, which is defined by the specifications of the electronic component 2. The allowable loss of the electronic component 2 is the power consumption with which the electronic component 2 can maintain the performance in specifications, and is defined according to the environmental temperature of the electronic component 2. Such a permissible loss is generally represented by a map in which the horizontal axis represents the environmental temperature and the vertical axis represents the permissible loss. In the present embodiment, such a map corresponds to the permissible loss information. An example of the allowable loss information is shown in FIG. Such permissible loss information may be stored in advance in the permissible loss information acquisition unit 12 for each electronic component 2, or may be stored in advance in a storage unit (not shown) and the permissible loss information acquisition unit 12 stores the information. It may be configured to be acquired from the department. The allowable loss information acquired by the allowable loss information acquiring unit 12 is transmitted to the calculating unit 13 described later.

算定部１３は、温度情報に基づいて許容損失を補正した補正許容損失を算定する。温度情報は、上述した温度情報取得部１１から伝達される。許容損失は、許容損失情報取得部１２から伝達される許容損失情報から参照される。 The calculator 13 calculates a corrected allowable loss by correcting the allowable loss based on the temperature information. The temperature information is transmitted from the temperature information acquisition unit 11 described above. The allowable loss is referred to from the allowable loss information transmitted from the allowable loss information acquisition unit 12.

本実施形態では、算定部１３は補正許容損失を算定するにあたり、温度情報に基づいて許容損失を補正する補正量を設定する。具体的には、算定部１３は、所定の条件で電子部品２を動作させた結果、電子部品２が温度情報で示される温度に達したと仮定し、このように仮定した場合に電子部品２が受けた熱量（消費電力）を補正量として算定する。このような補正量は、温度毎に予め設定しておき、算定部１３が記憶しておくよう構成すると良い。あるいは、図示しない記憶部に温度と補正量との関係を記憶しておき、算定部１３が当該記憶部から取得するように構成しても良い。また、このような補正量は、全温度範囲に亘って設けても良いが、通電すると電子部品２はジュール熱或いは自己発熱により所定の温度になるため、当該所定の温度以上毎に設定しても良い。 In the present embodiment, the calculation unit 13 sets the correction amount for correcting the allowable loss based on the temperature information when calculating the corrected allowable loss. Specifically, the calculation unit 13 assumes that the electronic component 2 has reached the temperature indicated by the temperature information as a result of operating the electronic component 2 under a predetermined condition, and if such an assumption is made, the electronic component 2 Calculate the amount of heat received (power consumption) as a correction amount. Such a correction amount may be set in advance for each temperature and stored in the calculation unit 13. Alternatively, the relationship between the temperature and the correction amount may be stored in a storage unit (not shown) and the calculation unit 13 may obtain the relationship from the storage unit. Further, such a correction amount may be provided over the entire temperature range, but since the electronic component 2 reaches a predetermined temperature due to Joule heat or self-heating when energized, it is set at every predetermined temperature or higher. Is also good.

算定部１３は、このような補正量を許容損失から減じて補正許容損失を算定する。これにより、電子部品２が許容できる損失が、上記仮定前の電子部品２の許容損失から減少することになる。 The calculation unit 13 subtracts such a correction amount from the allowable loss to calculate the corrected allowable loss. As a result, the allowable loss of the electronic component 2 is reduced from the allowable loss of the electronic component 2 before the above assumption.

ここで、本実施形態では、通電制御装置１は電子部品２における損失を算定し、算定された損失が所定の値に達した際、電子部品２の通電を停止する。そこで、損失算定部１５は、電子部品２の通電開始後、電子部品２を流れる電流に基づく損失を算定する。損失算定部１５は電子部品２の通電が停止されると、これまでの算定結果を一旦、リセットし、その後、通電が開始されると、初期値（ゼロ）から損失を算定するように構成される。ここで、電子部品２の通電が停止するとは、例えばＦＥＴをＤＵＴＹ制御により動作させる場合、所定の１周期内においてＦＥＴを開状態にするために通電を停止している状態をいうのではなく、ＤＵＴＹ制御を終了することによって、ＦＥＴに対する通電が停止されることを意味する。 Here, in the present embodiment, the energization control device 1 calculates the loss in the electronic component 2 and stops the energization of the electronic component 2 when the calculated loss reaches a predetermined value. Therefore, the loss calculation unit 15 calculates the loss based on the current flowing through the electronic component 2 after the energization of the electronic component 2 is started. The loss calculator 15 is configured to calculate the loss from the initial value (zero) when the power supply to the electronic component 2 is stopped, the calculation results so far are once reset, and then the power supply is started. It Here, when the energization of the electronic component 2 is stopped, for example, when the FET is operated by the DUTY control, it does not mean that the energization is stopped in order to open the FET within a predetermined one cycle. By ending the DUTY control, it means that the power supply to the FET is stopped.

電子部品２を流れる電流に基づく損失とは、電子部品２における消費電力に相当する。電子部品２に応じて消費電力の算定方法は異なるが、例えばＦＥＴの場合にはドレーン電流の二乗とオン抵抗との積に応じた値となる。また、例えばダイオードの場合には順方向電流と順方向電圧との積に応じた値となる。更に、集積回路の場合には印加電圧と消費電流との積に応じた値となる。損失算定部１５は、制御対象となる電子部品２の損失を順次、算定する。損失算定部１５による算定値は、後述する制御部１４により参照される。 The loss based on the current flowing through the electronic component 2 corresponds to the power consumption of the electronic component 2. Although the method of calculating the power consumption differs depending on the electronic component 2, for example, in the case of FET, the value is a value corresponding to the product of the square of the drain current and the on-resistance. Further, in the case of a diode, for example, the value is a value corresponding to the product of the forward current and the forward voltage. Further, in the case of an integrated circuit, it has a value corresponding to the product of the applied voltage and the consumed current. The loss calculation unit 15 sequentially calculates the loss of the electronic component 2 to be controlled. The value calculated by the loss calculator 15 is referred to by the controller 14 described later.

制御部１４は、補正許容損失に基づいて電子部品２に対する通電を制御する。補正許容損失は算定部１３から伝達される。制御部１４は、電子部品２の損失が補正許容損失を超えない場合には所期の通電を行い、補正許容損失を超える恐れがある場合には電子部品２の損失が補正許容損失を超える前に通電を停止する。 The control unit 14 controls energization of the electronic component 2 based on the correction allowable loss. The corrected allowable loss is transmitted from the calculation unit 13. The control unit 14 performs the desired energization when the loss of the electronic component 2 does not exceed the correction allowable loss, and before the loss of the electronic component 2 exceeds the correction allowable loss when the loss may exceed the correction allowable loss. Stop energizing.

本実施形態では、制御部１４は、損失算定部１５により算定された損失が補正許容損失よりも大きくなった場合に電子部品２への通電を停止する。このように構成することで、通電前の電子部品２の周囲温度、及び電子部品２の損失に応じて電子部品２を保護することが可能となる。 In the present embodiment, the control unit 14 stops energizing the electronic component 2 when the loss calculated by the loss calculating unit 15 becomes larger than the correction allowable loss. With this configuration, the electronic component 2 can be protected according to the ambient temperature of the electronic component 2 before energization and the loss of the electronic component 2.

次に、通電制御装置１の処理について、図２の説明図、及び図３のフローチャートを用いて説明する。なお、図３のフローチャートに係る処理は一例であって、通電制御装置１の処理が限定されるものではない。また、適宜、処理の順序を入れ替えや、処理を省略することが可能である。 Next, the processing of the energization control device 1 will be described with reference to the explanatory diagram of FIG. 2 and the flowchart of FIG. The process according to the flowchart of FIG. 3 is an example, and the process of the energization control device 1 is not limited. Further, it is possible to change the order of processing or omit processing as appropriate.

通電制御装置１は、電子部品２に対する通電指示を例えば上位システムから受けると（ステップ＃１：Ｙｅｓ）、許容損失情報取得部１２が電子部品２の許容損失を示す許容損失情報を取得する（ステップ＃２）。図２の（Ａ）には、電子部品２の許容損失の一例が示される。許容損失は、電子部品２毎に電子部品２の周囲温度（環境温度）に応じて規定される。すなわち、図２の（Ａ）のハッチングが付された領域内で使用することで電子部品２の性能が維持される。また、温度情報取得部１１は電子部品２が実装された基板の温度を示す温度情報を取得する（ステップ＃３）。 When the energization control device 1 receives an energization instruction for the electronic component 2 from, for example, a host system (step #1: Yes), the allowable loss information acquisition unit 12 acquires the allowable loss information indicating the allowable loss of the electronic component 2 (step). #2). FIG. 2A shows an example of the allowable loss of the electronic component 2. The allowable loss is defined for each electronic component 2 according to the ambient temperature (environmental temperature) of the electronic component 2. That is, the performance of the electronic component 2 is maintained by using it in the hatched area of FIG. Further, the temperature information acquisition unit 11 acquires temperature information indicating the temperature of the board on which the electronic component 2 is mounted (step #3).

温度情報に基づく基板の温度が予め設定された所定値よりも高い場合（例えば２０℃より高い場合）には（ステップ＃４：Ｙｅｓ）、算定部１３が基板の温度に基づく許容損失の補正量を取得する（ステップ＃５）。ここでは、補正量をＷ０（Ｗ）とする。この補正量は、予め算定部１３が記憶しておいても良いし、都度、算定しても良い。更に算定部１３は、取得した補正量を用いて許容損失情報で示される電子部品２の許容損失を補正した補正許容損失を算定する（ステップ＃６）。 When the substrate temperature based on the temperature information is higher than a predetermined value (for example, higher than 20° C.) (step #4: Yes), the calculating unit 13 corrects the allowable loss based on the substrate temperature. Is acquired (step #5). Here, the correction amount is W0 (W). This correction amount may be stored in advance by the calculation unit 13 or may be calculated each time. Further, the calculation unit 13 calculates the corrected allowable loss by correcting the allowable loss of the electronic component 2 indicated by the allowable loss information using the acquired correction amount (step #6).

本実施形態では、通電制御装置１は損失算定部１５が電子部品２における損失を算定し、この算定結果に基づき電子部品２の通電を制御する。そこで、算定部１３は、電子部品２が使用される最高周囲温度に係る許容損失を許容損失情報から取得する。本実施形態では、電子部品２が使用される最高周囲温度がＴ１（℃）であり、Ｔ１（℃）における許容損失が図２の（Ａ）に示されるようにＷ１（Ｗ）であるとする。算定部１３は、図２の（Ｂ）に示されるように、このＷ１（Ｗ）を閾値として設定する。 In the present embodiment, the energization control device 1 calculates the loss in the electronic component 2 by the loss calculator 15 and controls the energization of the electronic component 2 based on the calculation result. Therefore, the calculation unit 13 acquires the allowable loss related to the maximum ambient temperature in which the electronic component 2 is used from the allowable loss information. In the present embodiment, the maximum ambient temperature in which the electronic component 2 is used is T1 (° C.), and the allowable loss at T1 (° C.) is W1 (W) as shown in FIG. .. The calculation unit 13 sets this W1(W) as a threshold as shown in FIG. 2(B).

算定部１３は、許容損失Ｗ１（Ｗ）から上述した補正量Ｗ０（Ｗ）を減じ、補正許容損失を算定する。したがって、補正許容損失は、Ｗ１−Ｗ０（Ｗ）になる。本実施形態では、電子部品２の通電時間に応じて増大する損失が図２の（Ｂ）のような許容損失Ｗ１（Ｗ）に達すると電子部品２の通電が停止される。したがって、許容損失Ｗ１（Ｗ）は電子部品２の通電を停止させる閾値に相当する。図２の（Ｂ）では、上述した補正許容損失に応じて、縦軸（損失）のゼロ点がオフセットされる。制御部１４は、このような補正許容損失に基づき電子部品２の通電を開始する（ステップ＃７）。 The calculation unit 13 subtracts the above-described correction amount W0(W) from the allowable loss W1(W) to calculate the corrected allowable loss. Therefore, the correction allowable loss is W1-W0(W). In this embodiment, when the loss that increases according to the energization time of the electronic component 2 reaches the allowable loss W1 (W) as shown in FIG. 2B, the energization of the electronic component 2 is stopped. Therefore, the allowable loss W1 (W) corresponds to a threshold value for stopping the energization of the electronic component 2. In FIG. 2B, the zero point on the vertical axis (loss) is offset according to the above-described correction allowable loss. The control unit 14 starts energization of the electronic component 2 based on such a correction allowable loss (step #7).

一方、ステップ＃４において、温度情報に基づく基板の温度が予め設定された所定値以下である場合（例えば２０℃以下である場合）には（ステップ＃４：Ｎｏ）、制御部１４は、ステップ＃２において取得された許容損失に基づき電子部品２の通電を開始する（ステップ＃７）。 On the other hand, in step #4, when the temperature of the substrate based on the temperature information is equal to or lower than a preset predetermined value (for example, 20° C. or lower) (step #4: No), the control unit 14 causes the step Energization of the electronic component 2 is started based on the allowable loss acquired in #2 (step #7).

係る場合には、図２の（Ｃ）に示されるように、電子部品２が使用される最高周囲温度Ｔ１（℃）における許容損失Ｗ１（Ｗ）が閾値として設定され、算定部１３は、許容損失Ｗ１（Ｗ）を補正することなく許容損失に基づき電子部品２の通電を開始する。 In such a case, as shown in FIG. 2C, the allowable loss W1(W) at the maximum ambient temperature T1(° C.) in which the electronic component 2 is used is set as the threshold, and the calculation unit 13 allows The energization of the electronic component 2 is started based on the allowable loss without correcting the loss W1(W).

電子部品２の通電が開始されると、損失算定部１５が電子部品２の通電に応じた電子部品２の損失を算定する（ステップ＃８）。電子部品２の通電中において、損失が予め設定された閾値以下であって（ステップ＃９：Ｙｅｓ）、通電制御装置１に対する通電指示が継続していれば（ステップ＃１０：Ｎｏ）、ステップ＃８に戻り処理が継続される。 When the energization of the electronic component 2 is started, the loss calculator 15 calculates the loss of the electronic component 2 according to the energization of the electronic component 2 (step #8). If the loss is equal to or less than the preset threshold value during the energization of the electronic component 2 (step #9: Yes) and the energization instruction to the energization control device 1 is continued (step #10: No), the step # The process returns to step 8 and continues.

一方、ステップ＃９において、電子部品２の損失が予め設定された閾値を超える場合や（ステップ＃９：Ｎｏ）、通電制御装置１に対して通電指示が終了していれば（ステップ＃１０：Ｙｅｓ）、制御部１４は電子部品２に対する通電を終了し（ステップ＃１１）、損失算定部１５が算定した損失（算定結果）をリセットする（ステップ＃１２）。以上により通電制御装置１の処理が終了する。 On the other hand, in step #9, if the loss of the electronic component 2 exceeds the preset threshold value (step #9: No), if the energization instruction to the energization control device 1 is completed (step #10: Yes), the control unit 14 terminates energization of the electronic component 2 (step #11), and resets the loss calculated by the loss calculation unit 15 (calculation result) (step #12). With the above, the processing of the energization control device 1 is completed.

上述した通電制御装置１は、例えば数十アンペアの電流が流れるモータ（具体的には、車両のシフトレバーの操作に応じてトランスミッションが有するギヤを制御するモータ）の保護機能として利用すると好適である。係る場合、モータを流れる電流の大きさ、及び当該電流が流れる時間によってモータを保護するのではなく、実際にモータに通電する際のスイッチング素子が実装された基板の温度を検出し、検出された当該基板の温度に基づき、スイッチング素子の故障温度を超えない範囲で電流と通電時間とを制御することが可能となる。したがって、従来の電流の大きさ、及び当該電流が流れる時間による保護のように、通電前に熱を帯びていたスイッチング素子に更に熱が加わり部品故障温度を超えるといったような状況を回避することが可能となる。 The energization control device 1 described above is suitable for use as a protection function of a motor in which a current of several tens of amperes flows (specifically, a motor that controls a gear included in a transmission according to an operation of a shift lever of a vehicle). .. In this case, instead of protecting the motor by the magnitude of the current flowing through the motor and the time during which the current flows, the temperature of the board on which the switching element is actually energized is detected and detected. Based on the temperature of the substrate, it becomes possible to control the current and the energization time within a range not exceeding the failure temperature of the switching element. Therefore, it is possible to avoid a situation where the switching element, which has been heated before energization, is further heated and exceeds the component failure temperature, as in the case of conventional protection by the magnitude of current and the time when the current flows. It will be possible.

〔その他の実施形態〕
上記実施形態では、通電制御装置１がモータを駆動するインバータ（Ｈブリッジ回路を含む）が有するスイッチング素子に対する通電を制御する場合の例を挙げて説明したが、通電制御装置１はインバータのスイッチング素子以外の電子部品２に対する通電の制御に用いることも可能である。 [Other Embodiments]
In the above-described embodiment, an example in which the energization control device 1 controls energization to a switching element included in an inverter (including an H bridge circuit) that drives a motor has been described, but the energization control device 1 is a switching element of an inverter. It can also be used to control the energization of the electronic components 2 other than the above.

上記実施形態では、温度情報取得部１１としてサーミスタを用いることが可能であると説明したが、サーミスタ以外の部品（例えば温度センサ等）を用いて温度情報を取得するように構成することも可能である。 Although the thermistor can be used as the temperature information acquisition unit 11 in the above embodiment, the temperature information can be acquired using a component other than the thermistor (for example, a temperature sensor). is there.

上記実施形態では、算定部１３は、温度情報に基づいて許容損失を補正する補正量を設定し、許容損失から補正量を減じて補正許容損失を算定するとして説明したが、算定部１３は例えば温度情報により示される基板の温度と補正許容損失との関係を示したマップや算定式を記憶しておき、マップや算定式を用いて補正許容損失を算定するように構成することも可能である。 In the above embodiment, the calculation unit 13 has been described as setting a correction amount for correcting the allowable loss based on the temperature information and subtracting the correction amount from the allowable loss to calculate the corrected allowable loss. It is also possible to store a map or a calculation formula showing the relationship between the temperature of the board indicated by the temperature information and the correction allowable loss, and to calculate the correction allowable loss using the map or the calculation formula. ..

上記実施形態では、温度情報取得部１１は、電子部品２に隣接して設けられるとして説明したが、温度情報取得部１１は電子部品２に離間して設けることも可能であるし、温度情報取得部１１を電子部品２が実装された基板に実装することも可能である。 In the above embodiment, the temperature information acquisition unit 11 is described as being provided adjacent to the electronic component 2, but the temperature information acquisition unit 11 can be provided separately from the electronic component 2 and the temperature information acquisition unit 11 can be provided. It is also possible to mount the unit 11 on a board on which the electronic component 2 is mounted.

上記実施形態では、制御部１４は、損失算定部１５により算定された電子部品２の通電開始後の電子部品２を流れる電流に基づく損失に基づき電子部品２への通電を停止するとして説明したが、制御部１４は、電子部品２の損失を積算した積算値に基づき電子部品２への通電を制御するように構成することも可能である。係る場合、損失算定部１５が、電子部品２を流れる電流に応じた損失を積算した積算値を算定し、制御部１４が算定値に基づいて電子部品２の通電を制御すると好適である。なお、この際、電子部品２の通電を停止させる閾値は、許容損失情報から最高使用温度に応じて許容損失を取得し、この許容損失から積算値に係る閾値を設定すると好適である。 In the above embodiment, the control unit 14 has been described as stopping the energization to the electronic component 2 based on the loss based on the current flowing through the electronic component 2 after the energization of the electronic component 2 calculated by the loss calculating unit 15. The control unit 14 can also be configured to control energization to the electronic component 2 based on the integrated value obtained by integrating the loss of the electronic component 2. In such a case, it is preferable that the loss calculation unit 15 calculates an integrated value obtained by integrating the loss according to the current flowing through the electronic component 2, and the control unit 14 controls energization of the electronic component 2 based on the calculated value. At this time, it is preferable that the threshold value for stopping the energization of the electronic component 2 is obtained from the allowable loss information according to the maximum operating temperature and the threshold value related to the integrated value is set from the allowable loss.

本発明は、電子部品の通電を制御する通電制御装置に用いることが可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in an energization control device that controls energization of electronic components.

１：通電制御装置
２：電子部品
１１：温度情報取得部
１２：許容損失情報取得部
１３：算定部
１４：制御部
１５：損失算定部 1: Energization control device 2: Electronic component 11: Temperature information acquisition unit 12: Allowable loss information acquisition unit 13: Calculation unit 14: Control unit 15: Loss calculation unit

Claims

電子部品の通電開始時に、前記電子部品が実装された基板の温度を示す温度情報を取得する温度情報取得部と、
前記電子部品が使用可能な使用温度範囲に基づいて規定された前記電子部品の許容損失を示す許容損失情報を取得する許容損失情報取得部と、
前記温度情報に基づいて前記許容損失を補正した補正許容損失を算定する算定部と、
前記補正許容損失に基づいて前記電子部品に対する通電を制御する制御部と、
を備える通電制御装置。 At the start of energization of the electronic component, a temperature information acquisition unit that acquires temperature information indicating the temperature of the board on which the electronic component is mounted,
A power loss information acquisition unit that acquires power loss information indicating the power loss of the electronic component defined based on the operating temperature range in which the electronic component can be used,
A calculating unit that calculates a corrected allowable loss by correcting the allowable loss based on the temperature information,
A control unit that controls energization to the electronic component based on the correction allowable loss;
An energization control device including.

前記算定部は、前記温度情報に基づいて前記許容損失を補正する補正量を設定し、前記許容損失から前記補正量を減じて前記補正許容損失を算定する請求項１に記載の通電制御装置。 The energization control device according to claim 1, wherein the calculation unit sets a correction amount for correcting the allowable loss based on the temperature information, and subtracts the correction amount from the allowable loss to calculate the corrected allowable loss.

前記温度情報取得部は、前記電子部品に隣接して設けられる請求項１又は２に記載の通電制御装置。 The energization control device according to claim 1, wherein the temperature information acquisition unit is provided adjacent to the electronic component.

前記電子部品の通電開始後、前記電子部品を流れる電流に基づく損失を算定する損失算定部を更に備え、
前記制御部は、前記損失算定部により算定された前記損失が前記補正許容損失よりも大きくなった場合に前記電子部品への通電を停止する請求項１から３のいずれか一項に記載の通電制御装置。 After the start of energization of the electronic component, further comprising a loss calculation unit for calculating a loss based on the current flowing through the electronic component,
The energization according to any one of claims 1 to 3, wherein the control unit suspends energization to the electronic component when the loss calculated by the loss calculation unit becomes larger than the correction allowable loss. Control device.