JP2020182357A - 制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】開閉制御対象の車載装置にコンデンサが接続されている場合において、コンデンサを効率的に放電させ、半導体スイッチの故障の有無を短時間で判定することができる制御装置を提供する。【解決手段】車両用の制御装置は、半導体スイッチを備え、半導体スイッチのオンオフを制御することによって、半導体スイッチの一端部に接続されるコンデンサと、半導体スイッチの他端部に接続される車載バッテリとの間を開閉する。制御装置は、半導体スイッチに、半導体スイッチをオンにする駆動電圧を印加するための配線と、配線を短絡させ、半導体スイッチをオフにするための駆動スイッチと、アノードが一端部に接続され、カソードが配線に接続されたツェナーダイオードと、一端部の電圧を検出する電圧検出部と、駆動スイッチをオフからオンに制御し、検出された電圧と、閾値とを比較することによって、半導体スイッチの故障の有無を判定する制御部とを備える。【選択図】図４

Description

本開示は、制御装置に関する。

特許文献１には、負荷に供給する大電流を制御する半導体スイッチを含むスイッチング回路において、半導体スイッチに故障診断ユニットを設けてなる車両用制御装置が開示されている。故障診断ユニットは半導体スイッチに入力されるオンオフ制御信号と、半導体スイッチの出力レベルとの整合性を判断することによって、半導体スイッチの動作不良の有無を診断する。

特開２００５−３９３８５号公報

しかしながら、特許文献１に係る車両用制御装置においては、開閉制御対象である車載装置の回路にコンデンサが接続されている場合、当該コンデンサの容量が大きいと、コンデンサの放電に時間を要し、スイッチング回路の故障診断に時間を要するという技術的問題がある。
例えば、コンデンサを有するスタータと、車載バッテリとの間をスイッチング回路によって開閉するように構成した場合、オン状態にあるスイッチング回路がオフになってもコンデンサが放電され、電圧が低下するまでに時間がかかり、結果としてスイッチング回路が正常に動作しているか否かの診断に時間を要することになる。

本開示の目的は、開閉制御対象である車載装置のコンデンサが接続されている場合において、コンデンサを効率的に放電させ、スイッチング回路の故障の有無を短時間で判定することができる制御装置を提供することにある。

本態様に係る制御装置は、半導体スイッチを有するスイッチング回路を備え、該スイッチング回路のオンオフを制御することによって、前記スイッチング回路の一端部に接続されるコンデンサを有する車載装置と、前記スイッチング回路の他端部に接続される車載バッテリとの間を開閉する車両用の制御装置であって、前記半導体スイッチをオンにする駆動電圧を、該半導体スイッチのゲートに印加するための配線と、該配線を短絡させ、前記半導体スイッチをオフにするための駆動スイッチと、アノードが前記一端部に接続され、カソードが前記配線に接続されたツェナーダイオードと、前記一端部の電圧を検出する電圧検出部と、前記駆動スイッチをオフからオンに制御し、前記電圧検出部によって検出された電圧と、所定の閾値とを比較することによって、前記スイッチング回路の故障の有無を判定する制御部とを備える。

上記によれば、開閉制御対象である車載装置のコンデンサが接続されている場合において、コンデンサを効率的に放電させ、スイッチング回路の故障の有無を短時間で判定することができる制御装置を提供することが可能となる。

なお、本願は、このような特徴的な処理部を備える制御部として実現することができるだけでなく、上記の通り、かかる特徴的な処理をステップとする制御方法として実現したり、かかるステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現したりすることができる。また、制御装置の一部又は全部を実現する半導体集積回路として実現したり、制御装置を含むその他のシステムとして実現したりすることができる。

図１は実施形態１に係る車両用電流制御システムの構成例を説明する回路ブロック図である。 図２は実施形態１に係る制御装置の構成例を示すブロック図である。 図３は故障判定方法を示す説明図である。 図４は故障判定方法を示す説明図である。 図５はショート故障の診断方法を示すタイミングチャートである。 図６は比較例に係る制御装置の構成例を示すブロック図である。 図７は実施形態１に係る制御装置の効果を示すタイミングチャートである。 図８は実施形態２に係る制御装置の構成例を示すブロック図である。 図９は実施形態３に係る制御装置の構成例を示すブロック図である。

［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。また、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。

（１）本態様に係る制御装置は、半導体スイッチを有するスイッチング回路を備え、該スイッチング回路のオンオフを制御することによって、前記スイッチング回路の一端部に接続されるコンデンサを有する車載装置と、前記スイッチング回路の他端部に接続される車載バッテリとの間を開閉する車両用の制御装置であって、前記半導体スイッチをオンにする駆動電圧を、該半導体スイッチのゲートに印加するための配線と、該配線を短絡させ、前記半導体スイッチをオフにするための駆動スイッチと、アノードが前記一端部に接続され、カソードが前記配線に接続されたツェナーダイオードと、前記一端部の電圧を検出する電圧検出部と、前記駆動スイッチをオフからオンに制御し、前記電圧検出部によって検出された電圧と、所定の閾値とを比較することによって、前記スイッチング回路の故障の有無を判定する制御部とを備える。

本態様によれば、制御部は、車載バッテリによって充電されたコンデンサを完全に放電させるために要する時間よりも短い時間でスイッチング回路の故障の有無を判定することができる。
スイッチング回路の故障の有無を判断する際、制御部は、駆動スイッチをオフからオンに制御する。駆動スイッチがオフの場合、半導体スイッチはオンである（図３参照）。駆動スイッチがオンの場合、半導体スイッチはオフである（図４参照）。スイッチング回路がオンのとき、コンデンサと車載バッテリとが接続され、コンデンサは充電された状態になっている。上記駆動スイッチの制御により、スイッチング回路が正常にオフになった場合、コンデンサは車載バッテリから切断され、コンデンサは放電を開始する（図４参照）。
コンデンサが放電し、スイッチング回路の一端部の電圧が基準電位に低下した場合、スイッチング回路は正常にオンからオフに制御されたと判断できる。
特に本態様によれば、コンデンサに蓄積された電荷は、ツェナーダイオード、配線及び駆動スイッチを通じて放電される。従って、コンデンサが自然に放電される場合に比べて、より短時間でコンデンサを放電させることができる。よって、制御部は、スイッチング回路の故障の有無を短時間で判定することができる。
また、本態様は、半導体スイッチの駆動回路を構成している配線と、半導体スイッチの保護用のツェナーダイオードと、半導体スイッチ駆動用の駆動スイッチとを、放電回路として流用する構成である。つまり、駆動回路はコンデンサの放電機能を兼ね備える。従って、本態様に係る制御装置は、部品点数の増加を抑えつつ、コンデンサを効率的に放電させ、スイッチング回路の故障の有無を短時間で判定することができる。
更に、駆動スイッチをオフからオンに制御させる制御は、半導体スイッチをオンからオフに切り替える制御であると同時に、コンデンサの放電を開始させる制御でもある。従って、制御回路は、駆動スイッチに対する制御のみで、半導体スイッチの制御と、コンデンサの放電を制御することができる。

（２）前記電圧検出部は、前記スイッチング回路の前記一端部の電圧を分圧する分圧抵抗を備える構成が好ましい。

本態様によれば、スイッチング回路が正常にオフになった場合、コンデンサは車載バッテリから切断され、コンデンサに蓄積された電荷は、更に電圧検出用の分圧抵抗を通じて放電される。従って、より短時間でコンデンサを放電させることができる。よって、制御部は、スイッチング回路の故障の有無を短時間で判定することができる。

（３）前記スイッチング回路の前記一端部を接地するための放電スイッチを備え、前記制御部は、前記駆動スイッチ及び前記放電スイッチをオフからオンに制御する構成が好ましい。

本態様によれば、スイッチング回路が正常にオフになった場合、コンデンサは車載バッテリから切断され、コンデンサに蓄積された電荷は、更に放電スイッチを通じて放電される。従って、より短時間でコンデンサを放電させることができる。よって、制御部は、スイッチング回路の故障の有無を短時間で判定することができる。

（４）前記配線に電気抵抗器を備える構成が好ましい。

本態様によれば、上記電気抵抗器によって、外部から制御部へ回り込むサージ電圧及びサージ電流を低減させることができる。

（５）前記スイッチング回路は並列接続された複数の前記半導体スイッチを有し、前記複数の半導体スイッチそれぞれに設けられた複数の前記ツェナーダイオード及び複数の前記電気抵抗器を備える構成が好ましい。

本態様によれば、スイッチング回路は並列接続された複数の半導体スイッチを有する。このため、制御装置は、一つの半導体スイッチでは制御できない大電流が流れる回路を開閉することができる。
また、複数の半導体スイッチそれぞれにツェナーダイオードが設けられている。コンデンサに蓄積された電荷は、複数のツェナーダイオード、配線及び駆動スイッチを通じて放電される。従って、より短時間でコンデンサを放電させることができる。よって、制御部は、スイッチング回路の故障の有無を短時間で判定することができる。
更に、複数の半導体スイッチそれぞれに電気抵抗器が設けられている。従って、外部から制御部へ回り込むサージ電圧及びサージ電流をより効果的に低減させることができる。各半導体スイッチに設けられる電気抵抗器を小型化することができる。

［本開示の実施形態の詳細］
本開示の実施形態に係る制御装置を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本開示はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

以下、本開示をその実施形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
（実施形態１）
図１は実施形態１に係る車両用電流制御システムの構成例を説明する回路ブロック図である。実施形態１に係る車両用電流制御システムは、車両用の制御装置１と、スタータ・ジェネレータ（車載装置）２と、車載バッテリ３と、負荷４とを備える。制御装置１は、制御部１０と、スイッチング回路１１と、駆動回路１２と、電圧検出部１３とを備える。スイッチング回路１１の一端部には第１端子１ａが接続され、スイッチング回路１１の他端部には第２端子１ｂが接続されている。第１端子１ａはスタータ・ジェネレータ２の一端部に接続され、スタータ・ジェネレータ２の他端部は接地されている。スタータ・ジェネレータ２は、車両のエンジンを始動させるスタータ機能に加え、発電機能を有し、エンジン始動用のモータ２１と、コンデンサ２２とを備える。コンデンサ２２の一端部は第１端子１ａに接続され、コンデンサ２２の他端は接地されている。第２端子１ｂには、車載バッテリ３の正極が接続され、車載バッテリ３の負極は接地されている。また、第２端子１ｂには、負荷４の一端部が接続され、負荷４の他端部は接地されている。負荷４は、車内灯、エアコンディショナー、カーナビゲーション装置等の車載機器である。

このように構成された車両用電流制御システムでは、制御装置１を介してスタータ・ジェネレータ２が車載バッテリ３及び負荷４に接続される。制御装置１は、スタータ・ジェネレータ２と、車載バッテリ３との間を開閉する。
車両のエンジンが動作し、スタータ・ジェネレータ２が発電を行っている場合、コンデンサ２２を含むスタータ・ジェネレータ２と、車載バッテリ３とが接続される。スタータ・ジェネレータ２の発電によって車載バッテリ３及びコンデンサ２２は充電される。スタータ・ジェネレータ２が発電していないときも、コンデンサ２２及び車載バッテリ３が接続されている状態にある場合、コンデンサ２２は車載バッテリ３によって充電される。
車両のエンジンが停止した場合、制御装置１は回路を開き、スタータ・ジェネレータ２と、車載バッテリ３とを切断する。この状態でエンジンを始動する場合、スタータ・ジェネレータ２に接続された図示しないスタータ用バッテリによってモータ２１が駆動し、エンジンが始動される。モータ２１の駆動には大きな電力が必要であるが、スタータ・ジェネレータ２と、車載バッテリ３及び負荷４は切断されているため、負荷４側の電圧が低下する等の不具合を避けることができる。エンジンが始動すると、制御装置１は回路を閉じ、スタータ・ジェネレータ２と、車載バッテリ３とが接続される。

図２は実施形態１に係る制御装置１の構成例を示すブロック図である。制御装置１の構成例を示すブロック図である。スイッチング回路１１は少なくとも一つの半導体スイッチ１１ａを有する。半導体スイッチ１１ａは、例えばＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等を用いるとよい。以下、半導体スイッチ１１ａがＮチャンネル型のＭＯＳＦＥＴであるとして説明する。半導体スイッチ１１ａのドレインは第２端子１ｂに接続され、ソースは第１端子１ａに接続されている。

駆動回路１２は、半導体スイッチ１１ａをオンオフさせるための駆動回路１２であり、当該駆動回路１２の動作は制御部１０によって制御される。駆動回路１２は、駆動電源１２ａと、配線１２ｂと、第１電気抵抗器１２ｃと、第２電気抵抗器１２ｄと、駆動スイッチ１２ｅと、ツェナーダイオード１２ｆとを備える。
駆動電源１２ａは、半導体スイッチ１１ａをオンオフ駆動させるための駆動電圧を出力する。駆動電源１２ａは、配線１２ｂと、直列接続された第１電気抵抗器１２ｃ及び第２電気抵抗器１２ｄとを介して半導体スイッチ１１ａのゲートに接続されている。配線１２ｂは駆動電源１２ａと、半導体スイッチ１１ａのゲートを接続するための導電線である。詳細には、第１電気抵抗器１２ｃの一端は配線１２ｂを通じて駆動電源１２ａの正極端子に接続され、第１電気抵抗器１２ｃの他端は第２電気抵抗器１２ｄの一端に接続されている。第２電気抵抗器１２ｄの他端は配線１２ｂを通じて半導体スイッチ１１ａのゲートに接続されている。なお、第２電気抵抗器１２ｄは、例えば、対サージ用の電気抵抗器である。
駆動スイッチ１２ｅは半導体スイッチ１１ａをオンオフ制御するためのスイッチである。駆動スイッチ１２ｅは例えばトランジスタスイッチである。駆動スイッチ１２ｅの一端は接地され、他端は配線１２ｂを通じて第１電気抵抗器１２ｃの他端と、第２電気抵抗器１２ｄの一端とに接続されている。

制御部１０からローレベルの信号が駆動スイッチ１２ｅに出力されると、駆動スイッチ１２ｅはオフになる。駆動スイッチ１２ｅがオフの場合、駆動電源１２ａの駆動電圧が配線１２ｂを通じて半導体スイッチ１１ａのゲートに印加され、半導体スイッチ１１ａはオンになる（図３参照）。
制御部１０からハイレベルの信号が駆動スイッチ１２ｅに出力されると、駆動スイッチ１２ｅはオンになる。駆動スイッチ１２ｅがオンの場合、半導体スイッチ１１ａのゲートは接地され、半導体スイッチ１１ａはオフになる（図４参照）。

制御部１０は、図示しないＣＰＵ、記憶部１０ａ、計時部１０ｂ及び入出力部１０ｃ等を有するコンピュータである。記憶部１０ａは、半導体スイッチ１１ａの故障の有無を判断するための情報を記憶している。また、記憶部１０ａは半導体スイッチ１１ａの故障診断結果を記憶する。入出力部１０ｃは、半導体スイッチ１１ａの故障、又は故障の有無を示す信号又はデータを外部出力する。

電圧検出部１３は、直列接続された分圧抵抗１３ａ、１３ｂを備え、当該直列回路の一端は第１端子１ａに接続され、他端は接地されている。制御部１０は、分圧抵抗１３ａ、１３ｂによって分圧された電圧を取得することによって、第１端子１ａ、即ちスイッチング回路１１の第１端子１ａの電圧を検出することができる。

図３及び図４は故障判定方法を示す説明図、図５はショート故障の診断方法を示すタイミングチャートである。図５中、横軸は時間を示す。図５Ａ中の縦軸は半導体スイッチ１１ａのオンオフ状態を示す。図５Ｂ中の縦軸は、半導体スイッチ１１ａが故障していない場合に電圧検出部１３にて検出される第１端子１ａの電圧ＶＢＡＴＴの時間変化を示している。図５Ｃ中の縦軸は、半導体スイッチ１１ａがショート故障している場合に電圧検出部１３にて検出される第１端子１ａの電圧ＶＢＡＴＴの時間変化を示している。ショート故障は、半導体スイッチ１１ａのゲートに印加される電圧にかかわらず、常にオンの状態になっている故障状態である。図５Ｂ及び図５Ｃ中、電圧Ｖ１は車載バッテリ３の所定電圧を示している。所定電圧は定格の電圧であり、車載バッテリ３の状態によって変化しない定数である。

半導体スイッチ１１ａがオンの状態にある場合、図３に示すように、第１端子１ａの電圧は車載バッテリ３の所定の電圧Ｖ１であり、コンデンサ２２の電圧も電圧Ｖ１となる。なお、図３及び図４中、ΔＶは半導体スイッチ１１ａのゲート・ソース間電圧である。半導体スイッチ１１ａのゲートの電圧はＶ１＋ΔＶで表される。

半導体スイッチ１１ａが故障していない場合、半導体スイッチ１１ａがオンからオフになると、図４に示すように、コンデンサ２２が放電し（図１中白抜き矢印、図４中太線矢印及び細線矢印参照）、図５Ｂに示すように第１端子１ａの電圧ＶＢＡＴＴは指数関数的に低下する。より具体的には、図４中太線矢印で示すように、コンデンサ２２に蓄えられた電荷は、主にツェナーダイオード１２ｆ、第２電気抵抗器１２ｄ及び駆動スイッチ１２ｅを介して放電される。また、図４中細線矢印で示すように、コンデンサ２２に蓄えられた電荷の一部は、電圧検出部１３の分圧抵抗１３ａ、１３ｂを通じて、放電される。最終的には、第１端子１ａの電圧、半導体スイッチ１１ａのゲートの電圧は０［Ｖ］になる。

半導体スイッチ１１ａがショート故障している場合、半導体スイッチ１１ａは常にオン状態であり、図５Ｃに示すように第１端子１ａの電圧ＶＢＡＴＴは電圧Ｖ１のままである。

制御部１０の記憶部１０ａは、半導体スイッチ１１ａの故障の有無を判定するための閾値及び診断待ち時間を記憶している。診断待ち時間は、車載バッテリ３によって充電されたコンデンサ２２の放電に要する時間である。閾値電圧は、満充電のコンデンサ２２が放電を開始し、所定の診断待ち時間が経過したときに検出される第１端子１ａの最大の電圧ＶＢＡＴＴである。
制御部１０は、半導体スイッチ１１ａをオンからオフに制御し、導体スイッチをオンからオフに制御してから診断待ち時間が経過したときの第１端子１ａの電圧ＶＢＡＴＴと、閾値とを比較することによって、半導体スイッチ１１ａのショート故障の有無を判定することができる。具体的には、制御部１０は、診断待ち時間経過後の第１端子１ａの電圧ＶＢＡＴＴが閾値未満である場合、半導体スイッチ１１ａは故障していないと判定する。制御部１０は、診断待ち時間経過後の第１端子１ａの電圧ＶＢＡＴＴが閾値以上である場合、半導体スイッチ１１ａが故障していると判定する。

図６は比較例に係る制御装置１０１の構成例を示すブロック図である。比較例に係る制御装置１０１は、実施形態１に係る制御装置１を構成するツェナーダイオード１２ｆに代えて、バリスタ１１２ｆを備える。

図７は実施形態１に係る制御装置１の効果を示すタイミングチャートである。図７中、横軸は時間を示す。図７Ａ中の縦軸は、半導体スイッチ１１ａが故障していない場合に、実施形態１に係る制御装置１の電圧検出部１３にて検出される第１端子１ａの電圧ＶＢＡＴＴの時間変化を示している。図７Ｂ中の縦軸は、半導体スイッチ１１ａが故障していない場合に、比較例に係る制御装置１０１の電圧検出部１３にて検出される第１端子１ａの電圧ＶＢＡＴＴの時間変化を示している。

比較例に係る制御装置１０１においては、図６及び図７Ｂに示すように、コンデンサ２２の放電経路は電圧検出部１３のみである。比較例に係る制御装置１０１は、実施形態１に係る制御装置１に比べて、コンデンサ２２の放電に時間を要する。従って、比較例に係る制御部１０は、スイッチング回路１１の故障診断に時間を要する。
一方、本実施形態１によれば、図４及び図７Ａに示すように、コンデンサ２２に蓄えられた電荷は電圧検出部１３に加え、駆動回路１２からも放電される。従って、比較例に比べ、コンデンサ２２は短時間で放電される。従って、制御部１０は、短時間でスイッチング回路１１の故障診断を行うことができる。

このように構成された実施形態１に係る制御装置１によれば、開閉制御対象であるスタータ・ジェネレータ２のコンデンサ２２が接続されている場合において、コンデンサ２２を効率的に放電させ、スイッチング回路１１の故障の有無を短時間で判定することができる。

また、本実施形態１に係る制御装置１によれば、コンデンサ２２の電荷を駆動回路１２に加え、電圧検出部１３を通じて放電させることができる。従って、コンデンサ２２をより短時間で放電させることができる。よって、制御部１０は、スイッチング回路１１の故障の有無を短時間で判定することができる。

更に、第２電気抵抗器１２ｄを備えるため、外部から制御部１０へ回り込むサージ電圧及びサージ電流を低減させることができる。

（実施形態２）
実施形態２に係る制御装置２０１は、放電回路１４を更に備える点が実施形態１と異なるため、以下では主に上記相違点を説明する。その他の工程及び作用効果は実施形態１と同様であるため、対応する箇所には同様の符号を付して詳細な説明を省略する。

図８は実施形態２に係る制御装置２０１の構成例を示すブロック図である。実施形態２に係る制御装置２０１は、実施形態１に係る制御装置１と同様の構成部を備え、更にコンデンサ２２を放電させる放電回路１４を備える。

放電回路１４は、半導体素子の一端部を接地するための放電スイッチ１４ａと、第３電気抵抗器１４ｂとを備える。放電スイッチ１４ａの一端は接地され、放電スイッチ１４ａの他端は第３電気抵抗器１４ｂの一端に接続されている。第３電気抵抗器１４ｂの他端は半導体素子の一端部に接続されている。放電スイッチ１４ａの動作は制御部１０によって制御される。

制御部１０は、駆動スイッチ１２ｅ及び放電スイッチ１４ａがそれぞれオン状態、オフ状態となるように制御する。例えば、制御部１０は、駆動スイッチ１２ｅをオフからオンに制御すると同時に、放電スイッチ１４ａもオフからオンに制御する。この場合、半導体スイッチ１１ａはオンからオフになり、コンデンサ２２は放電を開始する。コンデンサ２２の電荷は３つの放電経路を通じて放電される。第１の放電経路は、駆動回路１２、第２の放電経路は電圧検出部１３、第３の放電経路は放電回路１４である。
なお、図８では、制御部１０から駆動スイッチ１２ｅ及び放電スイッチ１４ａに対して、各別に制御用の信号を出力する例を示しているが、駆動スイッチ１２ｅ及び放電スイッチ１４ａに対する制御用の信号を共通にしてもよい。つまり、制御部１０から出力される信号が、駆動スイッチ１２ｅ及び放電スイッチ１４ａの双方に入力されるように構成してもよい。

実施形態２に係る制御装置２０１によれば、実施形態１に比べて、コンデンサ２２をより効率的に放電させ、スイッチング回路１１の故障の有無を短時間で判定することができる。

（実施形態３）
実施形態３に係る制御装置３０１は、並列接続された複数の半導体スイッチ１１ａを備え、当該複数の半導体スイッチ１１ａそれぞれに、ツェナーダイオード１２ｆ、第２電気抵抗器１２ｄ及び駆動スイッチ１２ｅが設けられている点が実施形態１と異なるため、以下では主に上記相違点を説明する。その他の工程及び作用効果は実施形態１と同様であるため、対応する箇所には同様の符号を付して詳細な説明を省略する。

図９は実施形態３に係る制御装置３０１の構成例を示すブロック図である。実施形態３に係る制御装置３０１は、並列接続された複数の半導体スイッチ１１ａを備える。なお、本実施形態３では、３つの半導体スイッチ１１ａを並列接続してなるスイッチング回路３１１を説明するが、半導体スイッチ１１ａの数は特に６つに限定されるものではない。

駆動回路３１２は、複数の半導体スイッチ１１ａをオンオフさせるための駆動回路３１２であり、当該駆動回路３１２の動作は制御部１０によって制御される。駆動回路３１２は、駆動電源１２ａ及び第１電気抵抗器１２ｃを備える。駆動回路３１２は、駆動電源１２ａと、複数の半導体スイッチ１１ａのゲートそれぞれとを接続する配線１２ｂを備える。駆動回路３１２は、複数の半導体スイッチ１１ａ毎に、第２電気抵抗器１２ｄと、駆動スイッチ１２ｅと、ツェナーダイオード１２ｆとを備える。

駆動電源１２ａは、配線１２ｂと、直列接続された第１電気抵抗器１２ｃ及び第２電気抵抗器１２ｄとを介して、複数の半導体スイッチ１１ａのゲートに接続されている。配線１２ｂは駆動電源１２ａと、複数の半導体スイッチ１１ａのゲートそれぞれを接続するための導電線である。
複数の駆動スイッチ１２ｅそれぞれの一端は接地され、他端は配線１２ｂを通じて各半導体スイッチ１１ａに係る第１電気抵抗器１２ｃの他端と、第２電気抵抗器１２ｄの一端とに接続されている。

実施形態３に係る制御装置３０１によれば、スイッチング回路３１１は並列接続された複数の半導体スイッチ１１ａを有するため、制御装置３０１は、一つの半導体スイッチ１１ａでは制御できない大電流が流れる回路を開閉することができる。
また、コンデンサ２２に蓄積された電荷は、複数のツェナーダイオード１２ｆ、配線１２ｂ及び駆動スイッチ１２ｅを通じて放電されるため、より短時間でコンデンサ２２を放電させることができる。従って、制御部１０は、スイッチング回路３１１の故障の有無を短時間で判定することができる。
更に、複数の半導体スイッチ１１ａそれぞれに第２電気抵抗器１２ｄが設けられている。従って、制御部１０へ回り込むサージ電圧及びサージ電流をより効果的に低減させることができる。各半導体スイッチ１１ａに設けられる第２電気抵抗器１２ｄを小型化することができる。

なお、実施形態３に係る構成を実施形態２に適用してもよい。言い換えると、実施形態３に係る制御装置３０１に実施形態２に係る放電回路１４を備えてもよい。

１、２０１、３０１ 制御装置
１０１ 比較例に係る制御装置
１ａ 第１端子
１ｂ 第２端子
２ スタータ・ジェネレータ
３ 車載バッテリ
４ 負荷
１０ 制御部
１０ａ 記憶部
１０ｂ 計時部
１０ｃ 入出力部
１１、３１１ スイッチング回路
１１ａ 半導体スイッチ
１２、３１２ 駆動回路
１２ａ 駆動電源
１２ｂ 配線
１２ｃ 第１電気抵抗器
１２ｄ 第２電気抵抗器
１２ｅ 駆動スイッチ
１２ｆ ツェナーダイオード
１１２ｆ バリスタ
１３ 電圧検出部
１３ａ、１３ｂ 分圧抵抗
１４ 放電回路
１４ａ 放電スイッチ
１４ｂ 第３電気抵抗器
２１ モータ
２２ コンデンサ
１１２ｆ バリスタ

Claims (5)

1. 半導体スイッチを有するスイッチング回路を備え、該スイッチング回路のオンオフを制御することによって、前記スイッチング回路の一端部に接続されるコンデンサを有する車載装置と、前記スイッチング回路の他端部に接続される車載バッテリとの間を開閉する車両用の制御装置であって、
   前記半導体スイッチをオンにする駆動電圧を、該半導体スイッチのゲートに印加するための配線と、
   該配線を短絡させ、前記半導体スイッチをオフにするための駆動スイッチと、
   アノードが前記一端部に接続され、カソードが前記配線に接続されたツェナーダイオードと、
   前記一端部の電圧を検出する電圧検出部と、
   前記駆動スイッチをオフからオンに制御し、前記電圧検出部によって検出された電圧と、所定の閾値とを比較することによって、前記スイッチング回路の故障の有無を判定する制御部と
   を備える制御装置。
2. 前記電圧検出部は、
   前記スイッチング回路の前記一端部の電圧を分圧する分圧抵抗を備える
   請求項１に記載の制御装置。
3. 前記スイッチング回路の前記一端部を接地するための放電スイッチを備え、
   前記制御部は、
   前記駆動スイッチ及び前記放電スイッチをオフからオンに制御する
   請求項１又は請求項２に記載の制御装置。
4. 前記配線に電気抵抗器を備える
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の制御装置。
5. 前記スイッチング回路は並列接続された複数の前記半導体スイッチを有し、
   前記複数の半導体スイッチそれぞれに設けられた複数の前記ツェナーダイオード及び複数の前記電気抵抗器を備える
   請求項４に記載の制御装置。

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