JP5282790B2

JP5282790B2 - 電子装置

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Publication number: JP5282790B2
Application number: JP2011004108A
Authority: JP
Inventors: 一範渡邉; 俊一溝邉; 恒男前原
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2011-01-12
Filing date: 2011-01-12
Publication date: 2013-09-04
Anticipated expiration: 2031-01-12
Also published as: US20120176117A1; US9735767B2; JP2012147583A

Description

本発明は、スイッチング素子と、駆動回路とを備えた電子装置に関する。

従来、スイッチング素子と、駆動回路とを備えた電子装置として、例えば特許文献１に開示されているモータ駆動装置がある。

このモータ駆動装置は、パワートランジスタと、ゲートドライバとを備えている。ゲートドライバは、第１及び第２電流源と、ゲート電流制御器と、ゲートスイッチング制御器とを備えている。第１電流源は、回路用電源の正極端子とパワートランジスタのゲートの間に接続されている。第２電流源は、パワートランジスタのゲートと回路用電源の負極端子の間に接続されている。ゲート電流制御器は、第１及び第２電流源に接続されている。ゲートスイッチング制御器は、ゲート電流制御器に接続されている。

ゲート電流制御器は、ゲートスイッチング制御器から入力される信号に基づいて第１及び第２電流源を制御して第１パワートランジスタを駆動する。ゲートスイッチング制御器から入力される信号がパワートランジスタのオンを指示すると、ゲート電流制御器は、第１電流源を制御して第１パワートランジスタのゲートに所定の電流を流し込む。その結果、ゲート電圧がオン、オフの閾値電圧より高くなり、パワートランジスタがオンする。

一方、ゲートスイッチング制御器から入力される信号がパワートランジスタのオフを指示すると、ゲート電流制御器は、第２電流源を制御してパワートランジスタのゲートから所定の電流を引き抜く。その結果、ゲート電圧がオン、オフの閾値電圧より低くなり、パワートランジスタがオフする。

特開２００７−２８８８５６号公報

ところで、前述したモータ駆動装置において第１電流源が異常になると、パワートランジスタのゲート電圧が低下せず、パワートランジスタをオフできない異常状態が発生することがある。このとき、パワートランジスタのゲート電圧が、オン、オフの閾値電圧付近の所定範囲内の電圧であると、ドレイン−ソース間電圧、つまりオン電圧が増加し、パワートランジスタの発熱が増大する。このような異常状態が継続すると、パワートランジスタが発熱し熱破壊する可能性がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、スイッチング素子をオンするために、スイッチング素子の制御端子に定電流を供給して電荷を充電するオン駆動用定電流回路の異常を検出できる電子装置を提供することを目的とする。

そこで、本発明者らは、この課題を解決すべく鋭意研究し試行錯誤を重ねた結果、定電流出力用トランジスタと、定電流出力用トランジスタに流れる電流を検出する電流検出用抵抗とによって構成されたオン駆動用定電流回路において、電流検出用抵抗の電圧に基づいてオン駆動用定電流回路の異常を検出できることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、請求項１に記載の電子装置は、制御端子の電圧を制御することで駆動されるスイッチング素子と、スイッチング素子の制御端子に接続され、スイッチング素子の制御端子に定電流を流し込み電荷を充電するオン駆動用定電流回路と、スイッチング素子の制御端子に接続され、オンすることでスイッチング素子の制御端子から電荷を放電するオフ駆動用スイッチング素子と、入力される駆動信号に基づいてオン駆動用定電流回路とオフ駆動用スイッチング素子を制御することで、スイッチング素子の制御端子の電圧を制御してスイッチング素子を駆動する制御回路と、を備えた電子装置において、オン駆動用定電流回路は、スイッチング素子の制御端子に流し込む電流を制御する電流制御用トランジスタと、電流制御用トランジスタに流れる電流を検出する電流検出用抵抗と、を有し、制御回路は、電流検出用抵抗の電圧に基づいて電流制御用トランジスタを制御し、スイッチング素子の制御端子に定電流を流し込むとともに、電流検出用抵抗の電圧に基づいてオン駆動用定電流回路の異常を検出することを特徴とする。この構成によれば、オン駆動用定電流回路の電流制御用トランジスタや電流検出用抵抗が故障すると、それらに流れる電流や、それらに印加される電圧が変化する。そのため、電流検出用抵抗の電圧に基づいてオン駆動用定電流回路の異常を検出することができる。

請求項２に記載の電子装置は、制御回路は、駆動信号と電流検出用抵抗の電圧に基づいてオン駆動用定電流回路の異常を検出することを特徴とする。この構成によれば、オン駆動用定電流回路の電流制御用トランジスタや電流検出用抵抗が故障すると、それらに流れる電流や、それらに印加される電圧が変化する。流れる電流や印加される電圧は、駆動信号の状態によっても変化する。そのため、駆動信号と電流検出用抵抗の電圧に基づいてオン駆動用定電流回路の異常を検出することができる。

請求項３に記載の電子装置は、制御回路は、駆動信号がオン駆動用定電流回路からスイッチング素子の制御端子に定電流を流し込むように指示しているときに、電流検出用抵抗の電圧が定電流を流し込んでいるときの電圧より大きい場合、電流制御用トランジスタがショート故障していると判断することを特徴とする。この構成によれば、駆動信号がオン駆動用定電流回路からスイッチング素子の制御端子に定電流を流し込むように指示しているときには、電流検出用抵抗の電圧が流し込んでいる定電流に応じた値となる。しかし、電流制御用トランジスタがショート故障すると、正常時に流し込んでいた定電流より大きな電流が流れる。そのため、電流検出用抵抗の電圧が、定電流を流し込んでいるときの電圧より大きくなる。従って、電流検出用抵抗の電圧が定電流を流し込んでいるときの電圧より大きい場合、電流制御用トランジスタがショート故障していると判断することができる。

請求項４に記載の電子装置は、制御回路は、駆動信号がオン駆動用定電流回路からスイッチング素子の制御端子に定電流を流し込むように指示しているときに、電流検出用抵抗の電圧が０Ｖである場合、電流制御用トランジスタがオープン故障、又は、電流検出用抵抗がショート故障していると判断することを特徴とする。この構成によれば、駆動信号がオン駆動用定電流回路からスイッチング素子の制御端子に定電流を流し込むように指示しているときには、電流検出用抵抗の電圧が流し込んでいる定電流に応じた値となる。しかし、電流制御用トランジスタがオープン故障すると、電流検出用抵抗に電流が流れなくなる。そのため、電流検出用抵抗の電圧が０Ｖになる。また、電流検出用抵抗がショート故障した場合も、電流検出用抵抗の電圧が０Ｖになる。従って、電流検出用抵抗の電圧が０Ｖである場合、電流制御用トランジスタがオープン故障、又は、電流検出用抵抗がショート故障していると判断することができる。

請求項５に記載の電子装置は、制御回路は、駆動信号がオフ駆動用スイッチング素子のオンを指示しているときに、電流検出用抵抗の電圧が０Ｖより大きい場合、電流制御用トランジスタがショート故障していると判断することを特徴とする。この構成によれば、駆動信号がオフ駆動用スイッチング素子のオンを指示しているときには、オン駆動用定電流回路は定電流の流し込みを停止しており、電流検出用抵抗の電圧は０Ｖとなる。しかし、電流制御用トランジスタがショート故障すると、電流検出用抵抗に電流が流れる。そのため、電流検出用抵抗の電圧が０Ｖより大きくなる。従って、電流検出用抵抗の電圧が０Ｖより大きい場合、電流制御用トランジスタがショート故障していると判断することができる。

請求項６に記載の電子装置は、電流制御用トランジスタの入力端子は、電流検出用抵抗を介して駆動用電源回路の正極端子に接続されるとともに、基準電位接続用抵抗を介して駆動用電源回路の負極端子に接続され、電流制御用トランジスタの出力端子は、スイッチング素子の制御端子に接続されていることを特徴とする。この構成によれば、オン駆動用定電流回路が異常になったとき、電流制御用トランジスタの入力端子の電圧、つまり、電流制御用トランジスタと電流検出用抵抗の接続点の電圧が
不定状態になることを防止することができる。

請求項７に記載の電子装置は、制御回路は、駆動信号がオフ駆動用スイッチング素子のオンを指示しているときに、電流検出用抵抗の電圧が駆動用電源回路の電圧になっている場合、電流検出用抵抗がオープン故障していると判断することを特徴とする。この構成によれば、駆動信号がオフ駆動用スイッチング素子のオンを指示しているときには、オン駆動用定電流回路は定電流の流し込みを停止しており、電流検出用抵抗の電圧は０Ｖとなる。しかし、電流検出用抵抗がオープン故障すると、一端が駆動用電源回路の正極端子に、他端が基準電位接続用抵抗を介して駆動用電源回路の負極端子に接続されているため、電流検出用抵抗の電圧が駆動用電源の電圧になる。従って、駆動信号がオフ駆動用スイッチング素子のオンを指示しているときに、電流検出用抵抗の電圧が駆動用電源回路の電圧になっている場合、電流検出用抵抗がオープン故障していると判断することができる。

請求項８に記載の電子装置は、制御回路は、駆動信号がオン駆動用定電流回路からスイッチング素子の制御端子に定電流を流し込むように指示しているときに、電流検出用抵抗の電圧が駆動用電源回路の電圧を電流検出用抵抗と基準電位接続用抵抗で分圧した電圧になっている場合、電流制御用トランジスタがオープン故障していると判断することを特徴とする。この構成によれば、駆動信号がオン駆動用定電流回路からスイッチング素子の制御端子に定電流を流し込むように指示しているときには、電流検出用抵抗の電圧が流し込んでいる定電流に応じた値となる。しかし、電流制御用トランジスタがオープン故障すると、電流検出用抵抗に電流が流れなくなる。電流検出用抵抗の一端が駆動用電源回路の正極端子に、他端が基準電位接続用抵抗を介して駆動用電源回路の負極端子に接続されているため、電流検出用抵抗の電圧が、駆動用電源回路の電圧を電流検出用抵抗と基準電位接続用抵抗で分圧した電圧になる。従って、電流検出用抵抗の電圧が駆動用電源回路の電圧を電流検出用抵抗と基準電位接続用抵抗で分圧した電圧になっている場合、電流制御用トランジスタがオープン故障していると判断することができる。

請求項９に記載の電子装置は、制御回路は、電流検出用抵抗の電圧に基づいて電流制御用トランジスタを制御する電流制御回路と、電流検出用抵抗の電圧に基づいてオン駆動用定電流回路の異常を検出する異常検出回路と、を有し、電流検出用抵抗から電流制御回路までの配線と、電流検出用抵抗から異常検出回路までの配線が、別々に設けられていることを特徴とする。この構成によれば、電流検出用抵抗から電流制御回路までの配線と、電流検出用抵抗から異常検出回路までの配線が、一部で共用されることなく別々に設けられている。そのため、電流検出用抵抗から電流制御回路までの配線が断線しても、オン駆動用定電流回路の異常を検出することができる。

請求項１０に記載の電子装置は、制御回路は、オン駆動用定電流回路の異常を検出したとき、オフ駆動用スイッチング素子以外でスイッチング素子をオフすることを特徴とする。この構成によれば、オフ駆動用定電流回路の異常に伴うスイッチング素子の熱破壊を防止することができる。

請求項１１に記載の電子装置は、スイッチング素子の制御端子に接続され、オンすることでスイッチング素子の制御端子から電荷を放電するオフ保持用スイッチング素子を有し、制御回路は、スイッチング素子の制御端子の電圧がオン、オフの閾値電圧より低いオフ保持閾値以下になると、オフ保持用スイッチング素子を制御してスイッチング素子のオフ状態を保持し、オン駆動用定電流回路の異常を検出したとき、オフ保持用スイッチング素子を制御してスイッチング素子をオフすることを特徴とする。この構成によれば、オン駆動用定電流回路の異常を検出したとき、オフ保持用スイッチング素子を制御してスイッチング素子の制御端子から電荷を放電させことで、スイッチング素子をオフする。そのため、スイッチング素子の熱破壊を防止することができる。

請求項１２に記載の電子装置は、制御回路は、オン駆動用定電流回路の異常を検出したとき、異常信号を出力することを特徴とする。この構成によれば、オン駆動用定電流回路の異常を外部に知らせることができる。

第１実施形態におけるモータ制御装置の回路図である。図１における制御装置の回路図である。第１実施形態におけるオン駆動用定電流回路の異常検出動作を説明するためのフローチャートである。第１実施形態におけるオン駆動用定電流回路の異常検出動作を説明するための別のフローチャートである。第２実施形態における制御装置の回路図である。第２実施形態におけるオン駆動用定電流回路の異常検出動作を説明するためのフローチャートである。第２実施形態におけるオン駆動用定電流回路の異常検出動作を説明するための別のフローチャートである。

次に実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。本実施形態では、本発明に係る電子装置を、車両に搭載され、車両駆動用モータを制御するモータ制御装置に適用した例を示す。

（第１実施形態）
まず、図１を参照して第１実施形態のモータ制御装置の構成について説明する。ここで、図１は、第１実施形態におけるモータ制御装置の回路図である。

図１に示すモータ制御装置１（電子装置）は、車体から絶縁された高電圧バッテリＢ１の出力する直流高電圧（例えば２８８Ｖ）を３相交流電圧に変換して車両駆動用モータＭ１に供給し、車両駆動用モータＭ１を制御する装置である。モータ制御装置１は、平滑コンデンサ１０と、インバータ装置１１と、制御装置１２とを備えている。

平滑コンデンサ１０は、高電圧バッテリＢ１の直流高電圧を平滑化するための素子である。平滑コンデンサ１０の一端は、高電圧バッテリＢ１の正極端子に接続されている。また、他端は、高電圧バッテリＢ１の負極端子に接続されている。さらに、高電圧バッテリＢ１の負極端子は、車体から絶縁された高電圧バッテリ用のグランドに接続されている。

インバータ装置１１は、平滑コンデンサ１０によって平滑化された直流電圧を３相交流電圧に変換して車両駆動用モータＭ１に供給する装置である。インバータ装置１１は、ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆ（スイッチング素子）と、電流センス抵抗１１１ａ〜１１１ｆとを備えている。

ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆは、ゲート（制御端子）の電圧を制御することで駆動され、オン、オフすることで平滑コンデンサ１０に平滑化された直流電圧を３相交流電圧に変換するためのスイッチング素子である。ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆは、コレクタ電流に比例し、コレクタ電流より小さい電流が流れる電流センス端子を備えている。ＩＧＢＴ１１０ａ、１１０ｄ、ＩＧＢＴ１１０ｂ、１１０ｅ及びＩＧＢＴ１１０ｃ、１１０ｆはそれぞれ直列接続されている。具体的には、ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｃのエミッタが、ＩＧＢＴ１１０ｄ〜１１０ｆのコレクタにそれぞれ接続されている。直列接続された３組のＩＧＢＴ１１０ａ、１１０ｄ、ＩＧＢＴ１１０ｂ、１１０ｅ及びＩＧＢＴ１１０ｃ、１１０ｆは並列接続されている。ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｃのコレクタは平滑コンデンサ１０の一端に、ＩＧＢＴ１１０ｄ〜１１０ｆのエミッタは平滑コンデンサ１０の他端にそれぞれ接続されている。また、ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆのゲートとエミッタは制御装置１２にそれぞれ接続されている。さらに、直列接続されたＩＧＢＴ１１０ａ、１１０ｄ、ＩＧＢＴ１１０ｂ、１１０ｅ及びＩＧＢＴ１１０ｃ、１１０ｆの直列接続点は、車両駆動用モータＭ１にそれぞれ接続されている。

電流センス抵抗１１１ａ〜１１１ｆは、ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆに流れる電流を電圧に変換するための素子である。具体的には、電流センス端子に流れる電流を電圧に変換する素子である。電流センス抵抗１１１ａ〜１１１ｆの一端はＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆの電流センス端子に、他端はＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆのエミッタにそれぞれ接続されている。また、電流センス抵抗１１１ａ〜１１１ｆの両端は、制御装置１２にそれぞれ接続されている。

制御装置１２は、ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆを制御する装置である。制御装置１２は、ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆのゲートとエミッタにそれぞれ接続されている。また、ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆに流れる電流を検出するため、電流センス抵抗１１１ａ〜１１１ｆの両端にそれぞれ接続されている。

次に、図２を参照して制御装置について詳細に説明する。ここで、図２は、図１における制御装置の回路図である。具体的には、１つのＩＧＢＴに対する回路部分を示す回路図である。

図２に示すように、制御装置１２は、ＩＧＢＴ１１０ｄに対して、駆動用電源回路１２０と、オン駆動用定電流回路１２１と、オフ駆動用回路１２２と、オフ保持用回路１２３と、遮断用回路１２４と、過電流検出回路１２６と、短絡検出回路１２７と、制御回路１２８とを備えている。制御装置１２は、他のＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｃ、１１０ｅ、１１０ｆに対しても、それぞれ同様に、駆動用電源回路と、オン駆動用定電流回路と、オフ駆動用回路と、オフ保持用回路と、遮断用回路と、過電流検出回路と、短絡検出回路と、制御回路とを備えている。

駆動用電源回路１２０は、ＩＧＢＴ１１０ｄを駆動するための電圧を供給する回路である。駆動用電源回路１２０は、電源回路（図略）から供給される電圧を安定化して出力する。駆動用電源回路１２０の入力端子は、電源回路に接続されている。また、正極端子は、オン駆動用定電流回路１２１に接続されている。さらに、負極端子は、車体から絶縁された高電圧バッテリ用のグランドに接続され、高電圧バッテリ用のグランドを介してＩＧＢＴ１１０ｄのエミッタに接続されている。

オン駆動用定電流回路１２１は、ＩＧＢＴ１１０ｄをオンするための回路である。具体的には、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに所定の定電流を流し込んで電荷を充電して、ゲート電圧をオン、オフする閾値電圧より高くし、ＩＧＢＴ１１０ｄをオンする回路である。オン駆動用定電流回路１２１は、電流制御用ＦＥＴ１２１ａ（電流制御用トランジスタ）と、電流検出用抵抗１２１ｂとを備えている。

電流制御用ＦＥＴ１２１ａは、ゲートの電圧を制御することで駆動され、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに所定の定電流を流込んで電荷を充電する素子である。具体的には、ＰチャネルＭＯＳＦＥＴである。電流検出用抵抗１２１ｂは、ＩＧＢＴ１１０ｄに流し込む電流を検出する素子である。電流制御用ＦＥＴ１２１ａのソース（入力端子）は、電流検出用抵抗１２１ｂを介して駆動用電源回路１２０の正極端子に接続されている。また、ドレイン（出力端子）は、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに接続されている。さらに、ゲートは、制御回路１２８に接続されている。

オフ駆動用回路１２２は、ＩＧＢＴ１１０ｄをオフするための回路である。具体的には、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートから電荷を放電して、ゲート電圧をオン、オフする閾値電圧より低くし、ＩＧＢＴ１１０ｄをオフする回路である。オフ駆動用回路１２２は、オフ駆動用ＦＥＴ１２２ａ（オフ駆動用スイッチング素子）と、オフ駆動用抵抗１２２ｂとを備えている。

オフ駆動用ＦＥＴ１２２ａは、ゲートの電圧を制御することで駆動され、オンすることでＩＧＢＴ１１０ｄのゲートから電荷を放電するスイッチング素子である。具体的には、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴである。オフ駆動用ＦＥＴ１２２ａのソースは、車体から絶縁された高電圧バッテリ用のグランドに接続され、高電圧バッテリ用のグランドを介して駆動用電源回路１２０の負極端子とＩＧＢＴ１１０ｄのエミッタに接続されている。また、ドレインは、オフ駆動用抵抗１２２ｂを介してＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに接続されている。さらに、ゲートは、制御回路１２８に接続されている。

オフ保持用回路１２３は、ＩＧＢＴ１１０ｄのオフ状態を保持する回路である。具体的には、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲート電圧がオン、オフの閾値電圧より低いオフ保持閾値以下になると、オフ駆動用回路１２２に比べ速やかにＩＧＢＴ１１０ｄのゲートから電荷を放電して、ゲート電圧をオン、オフする閾値電圧より低くし、ＩＧＢＴ１１０ｄのオフ状態を保持する回路である。オフ保持用回路１２３は、オフ保持用ＦＥＴ１２３ａ（オフ保持用スイッチング素子）と、ゲート抵抗１２３ｂとを備えている。

オフ保持用ＦＥＴ１２３ａは、ゲートの電圧を制御することで駆動され、オンすることでＩＧＢＴ１１０ｄのゲートから電荷を放電するスイッチング素子である。具体的には、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴである。オフ保持用ＦＥＴ１２３ａのソースは、車体から絶縁された高電圧バッテリ用のグランドに接続され、高電圧バッテリ用のグランドを介して駆動用電源回路１２０の負極端子とＩＧＢＴ１１０ｄのエミッタに接続されている。また、ドレインは、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに接続されている。さらに、ゲートは、ゲート抵抗１２３ｂを介して制御回路１２８に接続されている。

遮断用回路１２４は、異常が発生したとき、オフ駆動用回路１２２に代わってＩＧＢＴ１１０ｄをオフする回路である。具体的には、過電流や短絡等の異常が発生したとき、オフ駆動用回路１２２に比べ緩やかにＩＧＢＴ１１０ｄのゲートから電荷を放電して、ゲート電圧をオン、オフする閾値電圧より低くし、オフ駆動用回路１２２に代わってＩＧＢＴ１１０ｄのオフする回路である。遮断用回路１２４は、遮断用ＦＥＴ１２４ａと、遮断用抵抗１２４ｂとを備えている。

遮断用ＦＥＴ１２４ａは、ゲートの電圧を制御することで駆動され、オンすることでＩＧＢＴ１１０ｄのゲートから電荷を放電するスイッチング素子である。具体的には、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴである。遮断用ＦＥＴ１２４ａのソースは、車体から絶縁された高電圧バッテリ用のグランドに接続され、高電圧バッテリ用のグランドを介して駆動用電源回路１２０の負極端子とＩＧＢＴ１１０ｄのエミッタに接続されている。また、ドレインは、遮断用抵抗１２４ｂを介してＩＧＢＴのゲートに接続されている。さらに、ゲートは、制御回路１２８に接続されている。

過電流検出回路１２６は、ＩＧＢＴ１１０ｄに過電流が流れているか否かを検出する回路である。具体的には、ＩＧＢＴ１１０ｄに流れる電流が過電流閾値より大きくなると、ＩＧＢＴ１１０ｄに過電流が流れていると判断する回路である。過電流検出回路１２６の入力端子は、電流センス抵抗１１１ｄの一端に接続されている。また、出力端子は、制御回路１２８に接続されている。

短絡検出回路１２７は、ＩＧＢＴ１１０ｄが短絡状態にあるか否かを検出する回路である。具体的には、ＩＧＢＴ１１０ｄに流れる電流が、過電流閾値より大きい短絡電流閾値より大きくなると、ＩＧＢＴ１１０ａ、１１０ｄがともにオンした短絡状態となり、ＩＧＢＴ１１０ｄに短絡電流が流れていると判断する回路である。短絡検出回路１２７の入力端子は、電流センス抵抗１１１ｄの一端に接続されている。また、出力端子は、制御回路１２８に接続されている。

制御回路１２８は、外部から入力される駆動信号に基づいてオン駆動用定電流回路１２１とオフ駆動用回路１２２を制御して、ＩＧＢＴ１１０ｄを駆動するとともに、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲート電圧に基づいてオフ保持用回路１２３を制御して、ＩＧＢＴ１１０ｄのオフ状態を保持する回路である。また、駆動信号と電流検出用抵抗１２１ｂの電圧に基づいてオン駆動用定電流回路１２１の異常を検出し、オフ駆動用ＦＥＴ１２２ａ以外（オフ駆動用スイッチング素子以外）、具体的にはオフ保持用ＦＥＴ１２３ａを制御してＩＧＢＴ１１０ｄをオフするとともに、異常信号を外部に出力する回路でもある。さらに、ＩＧＢＴ１１０ｄに過電流が流れたり、ＩＧＢＴ１１０ｄが短絡状態になったりした等の異常が発生したとき、オフ駆動用回路１２２に代わって遮断用回路１２４を制御して、ＩＧＢＴ１１０ｄをオフする回路でもある。制御回路１２８は、電流制御用ＦＥＴ１２１ａ及びオフ駆動用ＦＥＴ１２２ａのゲートにそれぞれ接続されている。また、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに接続されるとともに、ゲート抵抗１２３ｂを介してオフ保持用ＦＥＴ１２３ａのゲートに接続されている。さらに、電流検出用抵抗１２１ｂの両端に接続されている。加えて、過電流検出回路１２６及び短絡検出回路１２７の出力端子、並びに、遮断用ＦＥＴ１２４ａのゲートにそれぞれ接続されている。

ここで、駆動用電源回路１２０、電流制御用ＦＥＴ１２１ａ、オフ駆動用ＦＥＴ１２２ａ、遮断用ＦＥＴ１２４ａ、過電流検出回路１２６、短絡検出回路１２７及び制御回路１２８は、ＩＣとして一体的に構成されている。

制御回路１２８は、電流制御回路１２８０と、異常検出回路１２８１とを備えている。

電流制御回路１２８０は、オン駆動用定電流回路１２１を制御する回路である。具体的には、駆動信号が、ＩＧＢＴ１１０ｄのオンを指示しているときに、電流検出用抵抗１２１ｂの電圧に基づいて電流制御用ＦＥＴ１２１ａを制御する回路である。より具体的には、駆動信号が、オン駆動用定電流回路１２１からＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに定電流を流し込むように指示しているときに、電流検出用抵抗１２１ｂの電圧に基づいて電流制御用ＦＥＴ１２１ａを制御する回路である。電流制御回路１２８０は、抵抗１２８０ａと、定電流源１２８０ｂと、オペアンプ１２８０ｃとを備えている。

抵抗１２８０ａと定電流源１２８０ｂは直列接続されている。抵抗１２８０ａの一端は、駆動用電源回路１２０に接続される電流検出用抵抗１２１ｂの一端に接続されている。定電流源１２８０ｂの一端は、車体から絶縁された高電圧バッテリ用のグランドに接続され、高電圧バッテリ用のグランドを介して駆動用電源回路１２０の負極端子に接続されている。

オペアンプ１２８０ｃの非反転入力端子は、抵抗１２８０ａと定電流源１２８０ｂの接続点に接続されている。また、反転入力端子は、電流検出用抵抗１２１ｂと電流制御用ＦＥＴ１２１ａの接続点に接続されている。さらに、出力端子は、電流制御用ＦＥＴ１２１ａのゲートに接続されている。

異常検出回路１２８１は、電流検出用抵抗１２１ｂの電圧に基づいてオン駆動用定電流回路１２１の異常を検出する回路である。異常検出回路１２８１は、オペアンプ１２８１ａと、抵抗１２８１ｂ〜１２８１ｅと、異常判定回路１２８１ｆとを備えている。

オペアンプ１２８１ａ及び抵抗１２８１ｂ〜１２８１ｅは、差動増幅回路を構成している。オペアンプ１２８１ａの反転入力端子は、抵抗１２８１ｂを介して、駆動用電源回路１２０に接続される電流検出用抵抗１２１ｂの一端に接続されている。ここで、抵抗１２８１ｂから電流検出用抵抗１２１ｂまでの配線は、電流制御回路１２８０の抵抗１２８０ａから電流検出用抵抗までの配線の一部を共用することなく別々に設けられている。オペアンプ１２８１ａの非反転入力端子は、抵抗１２８１ｃを介して電流検出用抵抗１２１ｂと電流制御用ＦＥＴ１２１ａの接続点に接続されている。また、抵抗１２８１ｄを介して車体から絶縁された高電圧バッテリ用のグランドに接続され、高電圧バッテリ用のグランドを介して駆動用電源回路１２０の負極端子に接続されている。ここで、抵抗１２８１ｃから電流検出用抵抗１２１ｂまでの配線は、電流制御回路１２８０のオペアンプ１２８０ｃから電流検出用抵抗１２１ｂまでの配線の一部を共有することなく別々に設けられている。これにより、電流制御用ＦＥＴ１２１ａと電流検出用抵抗１２１ｂの接続点が、抵抗１２８１ｃ、１２８１ｄ（基準電位接続用抵抗）を介して駆動用電源回路１２０の負極端子に接続されることになる。オペアンプ１２８１ａの出力端子は、抵抗１２８１ｅを介して反転入力端子に接続されるとともに、異常判定回路１２８１ｆに接続されている。

異常判定回路１２８１ｆは、オペアンプ１２８１ａの出力に基づいてオン駆動用定電流回路１２１の異常を判定し、異常信号を出力する回路である。異常判定回路１２８１ｆの入力端子は、オペアンプ１２８１ａの出力端子に接続されている。

次に、図１を参照してモータ制御装置の動作について説明する。車両のイグニッションスイッチ（図略）がオンすると、図１に示すモータ制御装置１が動作を開始する。高電圧バッテリＢ１の直流高電圧は、平滑コンデンサ１０によって平滑化される。制御装置１２は、外部から入力される駆動信号に基づいて、インバータ装置１１を構成するＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆを制御する。具体的には、ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆを所定周期でオン、オフする。インバータ装置１１は、平滑コンデンサ１０によって平滑化された直流高電圧を３相交流電圧に変換して車両駆動用モータＭ１に供給する。このようにして、モータ制御装置１が車両駆動用モータＭ１を制御する。

次に、図２を参照してＩＧＢＴの駆動動作について説明する。図２に示すように、制御回路１２８は、外部から入力される駆動信号に基づいて電流制御用ＦＥＴ１２１ａとオフ駆動用ＦＥＴ１２２ａを制御してＩＧＢＴ１１０ｄを駆動する。

駆動信号がＩＧＢＴ１１０ｄのオンを指示、つまり、オン駆動用定電流回路１２１からＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに定電流を流し込むとともに、オフ駆動用ＦＥＴ１２２ａをオフするように指示すると、制御回路１２８は、電流検出用抵抗１２１ｂの電圧に基づいて電流制御用ＦＥＴ１２１ａを制御し、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに定電流を流し込むとともに、オフ駆動用ＦＥＴ１２２ａをオフする。これにより、オン駆動用定電流回路１２１からＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに、定電流源１２８０ｂの出力電流と同一の定電流が流し込まれ電荷が充電される。その結果、ゲート電圧がオン、オフする閾値電圧より高くなり、ＩＧＢＴ１１０ｄがオンする。

一方、駆動信号がＩＧＢＴ１１０ｄのオフを指示、つまり、オン駆動用定電流回路１２１の動作を停止するとともに、オフ駆動用ＦＥＴ１２２ａをオンするように指示すると、制御回路１２８は、オン駆動用定電流回路１２１の動作を停止するとともに、オフ駆動用ＦＥＴ１２２ａをオンする。これにより、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートからオフ駆動用抵抗１２２ｂを介して電荷が放電される。その結果、ゲート電圧がオン、オフする閾値電圧より低くなり、ＩＧＢＴ１１０ｄがオフする。そして、ゲート電圧がオン、オフする閾値電圧より低いオフ保持閾値以下になると、制御回路１２８は、オフ保持用ＦＥＴ１２３ａをオンする。これにより、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートからオフ保持用ＦＥＴ１２３ａを介して電荷がさらに放電され、ＩＧＢＴ１１０ｄのオフ状態が保持される。

ところで、ＩＧＢＴ１１０ｄに流れる電流が過電流閾値より大きくなると、過電流検出回路１２６は、ＩＧＢＴ１１０ｄに過電流が流れていると判断する。ＩＧＢＴ１１０ｄに流れる電流が短絡電流閾値より大きくなると、短絡検出回路１２７は、ＩＧＢＴ１１０ａ、１１０ｄがともにオンした短絡状態にあると判断する。制御回路１２８は、ＩＧＢＴ１１０ｄに過電流が流れたり、ＩＧＢＴ１１０ｄが短絡状態になったりした等の異常が発生したと判断すると、オフ駆動用ＦＥＴ１２２ａに代わって遮断用ＦＥＴ１２４ａをオンする。これにより、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートから遮断用抵抗１２４ｂを介して電荷が放電される。その結果、ゲート電圧が、オフ駆動用回路１２２に比べ緩やかにオン、オフする閾値電圧より低くなり、ＩＧＢＴ１１０ｄがオフする。

次に、図２〜図４を参照してオン駆動用定電流回路の異常検出動作について説明する。ここで、図３は、第１実施形態におけるオン駆動用定電流回路の異常検出動作を説明するためのフローチャートである。図４は、第１実施形態におけるオン駆動用定電流回路の異常検出動作を説明するための別のフローチャートである。

図２に示すオペアンプ１２８１ａ及び抵抗１２８１ｂ〜１２８１ｅによって構成される差動増幅回路は、電流検出用抵抗１２１ｂの電圧を増幅する。異常判定回路１２８１ｆは、図３に示すように、駆動信号がＩＧＢＴ１１０ｄのオンを指示、つまり、オン駆動用定電流回路１２１からＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに定電流を流し込むように指示しているときに（Ｓ１００）、電流検出用抵抗１２１ｂの電圧が、駆動用電源回路１２０の電圧を電流検出用抵抗１２１ｂと抵抗１２８１ｃ、１２８１ｄで分圧した電圧になっている場合（Ｓ１０１）、電流制御用ＦＥＴ１２１ａがオープン故障していると判断する（Ｓ１０２）。また、電流検出用抵抗１２１ｂの電圧が、定電流を流し込んでいるときの電圧より大きい場合（Ｓ１０３）、電流制御用ＦＥＴ１２１ａがショート故障していると判断する（Ｓ１０４）。さらに、電流検出用抵抗１２１ｂの電圧が０Ｖである場合（Ｓ１０５）、電流検出用抵抗１２１ｂがショート故障していると判断する（Ｓ１０６）。異常判定回路１２８１ｆは、上記以外の場合、ステップＳ１００に戻り、同様の処理を繰り返す。

一方、図４に示すように、駆動信号がＩＧＢＴ１１０ｄのオフを指示、つまり、オン駆動用定電流回路１２１の動作を停止するとともに、オフ駆動用ＦＥＴ１２２ａをオンするように指示しているときに（Ｓ１０７）、電流検出用抵抗１２１ｂの電圧が駆動用電源回路１２０の電圧になっている場合（Ｓ１０８）、電流検出用抵抗１２１ｂがオープン故障していると判断する（Ｓ１０９）。また、電流検出用抵抗１２１ｂの電圧が０Ｖより大きい場合（Ｓ１１０）、電流制御用ＦＥＴ１２１ａがショート故障していると判断する（Ｓ１１１）。異常判定回路１２８１ｆは、上記以外の場合、ステップＳ１００に戻り、同様の処理を繰り返す。

そして、電流制御用ＦＥＴ１２１ａ及び電流検出用抵抗１２１ｂの少なくともいずれかが故障していると判断すると、図３に示すように、制御回路１２８は、オフ駆動用ＦＥＴ１２２ａ以外、具体的には、オフ保持用ＦＥＴ１２３ａを制御してＩＧＢＴ１１０ｄをオフするとともに、異常判定回路１２８１ｆを介して異常信号を出力する（Ｓ１１２）。

次に、効果について説明する。第１実施形態によれば、制御回路１２８は、電流検出用抵抗１２１ｂの電圧に基づいて、具体的には、駆動信号と電流検出用抵抗１２１ｂの電圧に基づいてオン駆動用定電流回路１２１の異常を検出する。オン駆動用定電流回路１２１の電流制御用ＦＥＴ１２１ａや電流検出用抵抗１２１ｂが故障すると、それらに流れる電流や、それらに印加される電圧が変化する。流れる電流や印加される電圧は、駆動信号の状態によっても変化する。そのため、電流検出用抵抗１２１ｂの電圧に基づいて、具体的には、駆動信号と電流検出用抵抗１２１ｂの電圧に基づいてオン駆動用定電流回路１２１の異常を検出することができる。

第１実施形態によれば、制御回路１２８は、駆動信号がオン駆動用定電流回路１２１からＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに定電流を流し込むように指示しているときに、電流検出用抵抗１２１ｂの電圧が定電流を流し込んでいるときの電圧より大きい場合、電流制御用ＦＥＴ１２１ａがショート故障していると判断する。駆動信号がオン駆動用定電流回路１２１からＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに定電流を流し込むように指示しているときには、電流検出用抵抗１２１ｂの電圧が流し込んでいる定電流に応じた値となる。しかし、電流制御用ＦＥＴ１２１ａがショート故障すると、正常時に流し込んでいた定電流より大きな電流が流れる。そのため、電流検出用抵抗１２１ｂの電圧が、定電流を流し込んでいるときの電圧より大きくなる。従って、電流検出用抵抗１２１ｂの電圧が定電流を流し込んでいるときの電圧より大きい場合、電流制御用ＦＥＴ１２１ａがショート故障していると判断することができる。

第１実施形態によれば、制御回路１２８は、駆動信号がオン駆動用定電流回路１２１からＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに定電流を流し込むように指示しているときに、電流検出用抵抗１２１ｂの電圧が０Ｖである場合、電流制御用ＦＥＴ１２１ａがオープン故障、又は、電流検出用抵抗１２１ｂがショート故障していると判断する。駆動信号がオン駆動用定電流回路１２１からＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに定電流を流し込むように指示しているときには、電流検出用抵抗１２１ｂの電圧が流し込んでいる定電流に応じた値となる。しかし、電流制御用ＦＥＴ１２１ａがオープン故障すると、電流検出用抵抗１２１ｂに電流が流れなくなる。そのため、電流検出用抵抗１２１ｂの電圧が０Ｖになる。また、電流検出用抵抗１２１ｂがショート故障した場合も、電流検出用抵抗１２１ｂの電圧が０Ｖになる。従って、電流検出用抵抗１２１ｂの電圧が０Ｖである場合、電流制御用ＦＥＴ１２１ａがオープン故障、又は、電流検出用抵抗１２１ｂがショート故障していると判断することができる。

第１実施形態によれば、制御回路１２８は、駆動信号がオフ駆動用ＦＥＴ１２２ａのオンを指示しているときに、電流検出用抵抗１２１ｂの電圧が０Ｖより大きい場合、電流制御用ＦＥＴ１２１ａがショート故障していると判断する。駆動信号がオフ駆動用ＦＥＴ１２２ａのオンを指示しているときには、オン駆動用定電流回路１２１は定電流の流し込みを停止しており、電流検出用抵抗１２１ｂの電圧は０Ｖとなる。しかし、電流制御用ＦＥＴ１２１ａがショート故障すると、電流検出用抵抗１２１ｂに電流が流れる。そのため、電流検出用抵抗１２１ｂの電圧が、０Ｖより大きくなる。従って、電流検出用抵抗１２１ｂの電圧が０Ｖより大きい場合、電流制御用ＦＥＴ１２１ａがショート故障していると判断することができる。

第１実施形態によれば、電流制御用ＦＥＴ１２１ａのソースは、電流検出用抵抗１２１ｂを介して駆動用電源回路１２０の正極端子に接続されるとともに、抵抗１２８１ｃ、１２８１ｄを介して駆動用電源回路１２０の負極端子に接続されている。また、ドレインは、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに接続されている。そのため、オン駆動用定電流回路１２１が異常になったとき、電流制御用ＦＥＴ１２１ａのソースの電圧、つまり、電流制御用ＦＥＴ１２１ａと電流検出用抵抗１２１ｂの接続点の電圧が不定状態になることを防止することができる。従って、電流検出用抵抗１２１ｂの電圧に基づいてオン駆動用定電流回路１２１の異常を確実に検出することができる。

第１実施形態によれば、制御回路１２８は、駆動信号がオフ駆動用ＦＥＴ１２２ａのオンを指示しているときに、電流検出用抵抗１２１ｂの電圧が駆動用電源回路１２０の電圧になっている場合、電流検出用抵抗１２１ｂがオープン故障していると判断する。駆動信号がオフ駆動用ＦＥＴ１２２ａのオンを指示しているときには、オン駆動用定電流回路１２１は定電流の流し込みを停止しており、電流検出用抵抗１２１ｂの電圧は０Ｖとなる。しかし、電流検出用抵抗１２１ｂがオープン故障すると、一端が駆動用電源回路１２０の正極端子に、他端が抵抗１２８１ｃ、１２８１ｄを介して駆動用電源回路１２０の負極端子に接続されているため、電流検出用抵抗１２１ｂの電圧が駆動用電源回路１２０の電圧になる。従って、駆動信号がオフ駆動用ＦＥＴ１２２ａのオンを指示しているときに、電流検出用抵抗１２１ｂの電圧が駆動用電源回路１２０の電圧になっている場合、電流検出用抵抗１２１ｂがオープン故障していると判断することができる。

第１実施形態によれば、制御回路１２８は、駆動信号がオン駆動用定電流回路１２１からＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに定電流を流し込むように指示しているときに、電流検出用抵抗１２１ｂの電圧が駆動用電源回路１２０の電圧を電流検出用抵抗１２１ｂと抵抗１２８１ｃ、１２８１ｄで分圧した電圧になっている場合、電流制御用ＦＥＴ１２１ａがオープン故障していると判断する。駆動信号がオン駆動用定電流回路１２１からＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに定電流を流し込むように指示しているときには、電流検出用抵抗１２１ｂの電圧が流し込んでいる定電流に応じた値となる。しかし、電流制御用ＦＥＴ１２１ａがオープン故障すると、電流検出用抵抗１２１ｂに電流が流れなくなる。電流検出用抵抗１２１ｂの一端が駆動用電源回路１２０の正極端子に、他端が抵抗１２８１ｃ、１２８１ｄを介して駆動用電源回路１２０の負極端子に接続されているため、電流検出用抵抗１２１ｂの電圧が、駆動用電源回路１２０の電圧を電流検出用抵抗１２１ｂと抵抗１２８１ｃ、１２８１ｄで分圧した電圧になる。従って、電流検出用抵抗１２１ｂの電圧が駆動用電源回路１２０の電圧を電流検出用抵抗１２１ｂと抵抗１２８１ｃ、１２８１ｄで分圧した電圧になっている場合、電流制御用ＦＥＴ１２１ａがオープン故障していると判断することができる。

第１実施形態によれば、電流検出用抵抗１２１ｂから電流制御回路１２８０までの配線と、電流検出用抵抗１２１ｂから異常検出回路１２８１までの配線が、一部で共用されることなく別々に設けられている。そのため、電流検出用抵抗１２１ｂから電流制御回路１２８０までの配線が断線しても、オン駆動用定電流回路１２１の異常を検出することができる。

第１実施形態によれば、制御回路１２８は、オン駆動用定電流回路１２１の異常を検出したとき、オフ駆動用ＦＥＴ１２２ａ以外、具体的には、オフ保持用ＦＥＴ１２３ａを制御してＩＧＢＴ１１０ｄをオフする。そのため、オン駆動用定電流回路１２１の異常に伴うＩＧＢＴ１１０ｄの熱破壊を防止することができる。

第１実施形態によれば、制御回路１２８は、オン駆動用定電流回路１２１の異常を検出したとき、異常信号を出力する。そのため、オン駆動用定電流回路１２１の異常を外部に知らせることができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態のモータ制御装置について説明する。第２実施形態のモータ制御装置は、第１実施形態のモータ制御装置が、異常検出回路において差動増幅回路を備え、電流制御用ＦＥＴと電流検出用抵抗の接続点が、異常検出回路の差動増幅回路を構成する抵抗を介して駆動用電源回路の負極端子に接続されるのに対して、差動増幅回路を削除し、電流制御用ＦＥＴと電流検出用抵抗の接続点が、駆動用電源回路の負極端子に接続されないようにしたものである。第２実施形態のモータ制御装置は、異常検出回路を除いて第１実施形態のモータ制御装置と同一構成である。

まず、図５を参照して制御装置の構成について説明する。ここで、図５は、第２実施形態における制御装置の回路図である。ここでは、第１実施形態の制御装置との相違部分について説明し、共通する部分については必要とされる箇所以外説明を省略する。

図５に示すように、制御装置２２は、ＩＧＢＴ２１０ｄに対して、駆動用電源回路２２０と、オン駆動用定電流回路２２１と、オフ駆動用回路２２２と、オフ保持用回路２２３と、遮断用回路２２４と、過電流検出回路２２６と、短絡検出回路２２７と、制御回路２２８とを備えている。ＩＧＢＴ２１０ｄ及び電流センス抵抗２１１ｄは、第１実施形態のＩＧＢＴ１１０ｄ及び電流センス抵抗１１１ｄに相当する。駆動用電源回路２２０、オン駆動用定電流回路２２１、オフ駆動用回路２２２、オフ保持用回路２２３、遮断用回路２２４、過電流検出回路２２６及び短絡検出回路２２７は、第１実施形態の駆動用電源回路１２０、オン駆動用定電流回路１２１、オフ駆動用回路１２２、オフ保持用回路１２３、遮断用回路１２４、過電流検出回路１２６及び短絡検出回路１２７と同一構成である。

制御回路２２８は、電流制御回路２２８０と、異常検出回路２２８１とを備えている。電流制御回路２２８０は、第１実施形態の電流制御回路１２８０と同一構成である。

異常検出回路２２８１は、異常判定回路２２８１ｆによって構成されている。異常判定回路２２８１ｆは、電流検出用抵抗１２１ｂの電圧に基づいてオン駆動用定電流回路１２１の異常を判定し、異常信号を出力する回路である。異常判定回路１２８１ｆの一方の入力端子は、駆動用電源回路１２０に接続される電流検出用抵抗１２１ｂの一端に接続されている。他方の入力端子は、電流検出用抵抗１２１ｂと電流制御用ＦＥＴ１２１ａの接続点に接続されている。

次に、図５〜図７を参照してオン駆動用定電流回路の異常検出動作について説明する。ここで、図６は、第２実施形態におけるオン駆動用定電流回路の異常検出動作を説明するためのフローチャートである。図７は、第２実施形態におけるオン駆動用定電流回路の異常検出動作を説明するための別のフローチャートである。

図５に示す異常判定回路２２８１ｆは、図６に示すように、駆動信号がＩＧＢＴ２１０ｄのオンを指示、つまり、オン駆動用定電流回路２２１からＩＧＢＴ２１０ｄのゲートに定電流を流し込むように指示しているときに（Ｓ２００）、電流検出用抵抗２２１ｂの電圧が、定電流を流し込んでいるときの電圧より大きい場合（Ｓ２０３）、電流制御用ＦＥＴ２２１ａがショート故障していると判断する（Ｓ２０４）。また、電流検出用抵抗２２１ｂの電圧が０Ｖである場合（Ｓ２０５）、電流制御用ＦＥＴ２２１ａがオープン故障、又は、電流検出用抵抗２２１ｂがショート故障していると判断する（Ｓ２０６）。異常判定回路２２８１ｆは、上記以外の場合、ステップＳ２００に戻り、同様の処理を繰り返す。

一方、図７に示すように、駆動信号がＩＧＢＴ２１０ｄのオフを指示、つまり、オン駆動用定電流回路２２１の動作を停止するとともに、オフ駆動用ＦＥＴ２２２ａをオンするように指示しているときに（Ｓ２０７）、電流検出用抵抗２２１ｂの電圧が０Ｖより大きい場合（Ｓ２０８）、電流制御用ＦＥＴ２２１ａがショート故障していると判断する（Ｓ２０９）。異常判定回路２２８１ｆは、上記以外の場合、ステップＳ２００に戻り、同様の処理を繰り返す。

そして、電流制御用ＦＥＴ２２１ａ及び電流検出用抵抗２２１ｂの少なくともいずれかが故障していると判断すると、図６に示すように、制御回路２２８は、オフ駆動用ＦＥＴ２２２ａ以外、具体的には、オフ保持用ＦＥＴ２２３ａを制御してＩＧＢＴ２１０ｄをオフするとともに、異常判定回路２２８１ｆを介して異常信号を出力する（Ｓ２１０）。

第２実施形態によれば、第１実施形態のように、電流制御用ＦＥＴ１２１ａと電流検出用抵抗１２１ｂの接続点が、抵抗１２８１ｃ、１２８１ｄを介して駆動用電源回路１２０の負極端子に接続されていないため、ステップＳ１０１、Ｓ１０２のように判断されることはない。しかし、それ以外については、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、差動増幅回路を設ける必要がないため、第１実施形態に対して構成を簡素化することができる。

なお、第１及び第２実施形態では、図３、図４、図６及び図７に示すフローチャートにおいて、電流検出用抵抗の電圧に基づく各判断を所定の順番で実施する例を挙げているが、これに限られるものではない。電流検出用抵抗の電圧に基づく各判断の順番を入れ替えて構成してもよい。また、いくつかを抜き出して構成してもよい。

また、第１及び第２実施形態では、駆動用電源回路１２０、電流制御用ＦＥＴ１２１ａ、オフ駆動用ＦＥＴ１２２ａ、遮断用ＦＥＴ１２４ａ、過電流検出回路１２６、短絡検出回路１２７及び制御回路１２８が、ＩＣとして一体的に構成されている例を挙げているが、これに限られるものではない。ＩＧＢＴに流し込む電流が大きい場合、電流制御用ＦＥＴをＩＣに外付けするような構成としてもよい。

１・・・モータ制御装置（電子装置）、１０・・・平滑コンデンサ、１１・・・インバータ装置、１１０ａ〜１１０ｄ・・・ＩＧＢＴ（スイッチング素子）、１１１ａ〜１１１ｆ・・・電流センス抵抗、１２・・・制御装置、１２０・・・駆動用電源回路、１２１・・・オン駆動用定電流回路、１２１ａ・・・電流制御用ＦＥＴ（電流制御用トランジスタ）、１２１ｂ・・・電流検出用抵抗、１２２・・・オフ駆動用回路、１２２ａ・・・オフ駆動用ＦＥＴ（オフ駆動用スイッチング素子）、１２２ｂ・・・オフ駆動用抵抗、１２３・・・オフ保持用回路、１２３ａ・・・オフ保持用ＦＥＴ（オフ保持用スイッチング素子）、１２３ｂ・・・ゲート抵抗、１２４・・・遮断用回路、１２４ａ・・・遮断用ＦＥＴ、１２４ｂ・・・遮断用抵抗、１２６・・・過電流検出回路、１２７・・・短絡検出回路、１２８・・・制御回路、１２８０・・・電流制御回路、１２８０ａ・・・抵抗、１２８０ｂ・・・定電流源、１２８０ｃ・・・オペアンプ、１２８１・・・異常検出回路、１２８１ａ・・・オペアンプ、１２８１ｂ、１２８１ｅ・・・抵抗、１２８１ｃ、１２８１ｄ・・・抵抗（基準電位接続用抵抗）、１２８１ｆ・・・異常判定回路、Ｂ１・・・高電圧バッテリ、Ｍ１・・・車両駆動用モータ

Claims

制御端子の電圧を制御することで駆動されるスイッチング素子と、
前記スイッチング素子の制御端子に接続され、前記スイッチング素子の制御端子に定電流を流し込み電荷を充電するオン駆動用定電流回路と、
前記スイッチング素子の制御端子に接続され、オンすることで前記スイッチング素子の制御端子から電荷を放電するオフ駆動用スイッチング素子と、
入力される駆動信号に基づいて前記オン駆動用定電流回路と前記オフ駆動用スイッチング素子を制御することで、前記スイッチング素子の制御端子の電圧を制御して前記スイッチング素子を駆動する制御回路と、
を備えた電子装置において、
前記オン駆動用定電流回路は、
前記スイッチング素子の制御端子に流し込む電流を制御する電流制御用トランジスタと、
前記電流制御用トランジスタに流れる電流を検出する電流検出用抵抗と、
を有し、
前記制御回路は、前記電流検出用抵抗の電圧に基づいて前記電流制御用トランジスタを制御し、前記スイッチング素子の制御端子に定電流を流し込むとともに、前記電流検出用抵抗の電圧に基づいて前記オン駆動用定電流回路の異常を検出することを特徴とする電子装置。
前記制御回路は、駆動信号と前記電流検出用抵抗の電圧に基づいて前記オン駆動用定電流回路の異常を検出することを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
前記制御回路は、駆動信号が前記オン駆動用定電流回路から前記スイッチング素子の制御端子に定電流を流し込むように指示しているときに、前記電流検出用抵抗の電圧が、定電流を流し込んでいるときの電圧より大きい場合、前記電流制御用トランジスタがショート故障していると判断することを特徴とする請求項２に記載の電子装置。
前記制御回路は、駆動信号が前記オン駆動用定電流回路から前記スイッチング素子の制御端子に定電流を流し込むように指示しているときに、前記電流検出用抵抗の電圧が０Ｖである場合、前記電流制御用トランジスタがオープン故障、又は、前記電流検出用抵抗がショート故障していると判断することを特徴とする請求項２に記載の電子装置。
前記制御回路は、駆動信号が前記オフ駆動用スイッチング素子のオンを指示しているときに、前記電流検出用抵抗の電圧が０Ｖより大きい場合、前記電流制御用トランジスタがショート故障していると判断することを特徴とする請求項２に記載の電子装置。
前記電流制御用トランジスタの入力端子は、前記電流検出用抵抗を介して駆動用電源回路の正極端子に接続されるとともに、基準電位接続用抵抗を介して前記駆動用電源回路の負極端子に接続され、
前記電流制御用トランジスタの出力端子は、前記スイッチング素子の制御端子に接続されていることを特徴とする請求項２に記載の電子装置。
前記制御回路は、駆動信号が前記オフ駆動用スイッチング素子のオンを指示しているときに、前記電流検出用抵抗の電圧が前記駆動用電源回路の電圧になっている場合、前記電流検出用抵抗がオープン故障していると判断することを特徴とする請求項６に記載の電子装置。
前記制御回路は、駆動信号が前記オン駆動用定電流回路から前記スイッチング素子の制御端子に定電流を流し込むように指示しているときに、前記電流検出用抵抗の電圧が前記駆動用電源回路の電圧を前記電流検出用抵抗と前記基準電位接続用抵抗で分圧した電圧になっている場合、前記電流制御用トランジスタがオープン故障していると判断することを特徴とする請求項６に記載の電子装置。
前記制御回路は、
前記電流検出用抵抗の電圧に基づいて前記電流制御用トランジスタを制御する電流制御回路と、
前記電流検出用抵抗の電圧に基づいて前記オン駆動用定電流回路の異常を検出する異常検出回路と、
を有し、
前記電流検出用抵抗から前記電流制御回路までの配線と、前記電流検出用抵抗から前記異常検出回路までの配線が、別々に設けられていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の電子装置。
前記制御回路は、前記オン駆動用定電流回路の異常を検出したとき、前記オフ駆動用スイッチング素子以外で前記スイッチング素子をオフすることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の電子装置。
前記スイッチング素子の制御端子に接続され、オンすることで前記スイッチング素子の制御端子から電荷を放電するオフ保持用スイッチング素子を有し、
前記制御回路は、前記スイッチング素子の制御端子の電圧がオン、オフの閾値電圧より低いオフ保持閾値以下になると、前記オフ保持用スイッチング素子を制御して前記スイッチング素子のオフ状態を保持し、前記オン駆動用定電流回路の異常を検出したとき、前記オフ保持用スイッチング素子を制御して前記スイッチング素子をオフすることを特徴とする請求項１０に記載の電子装置。
前記制御回路は、前記オン駆動用定電流回路の異常を検出したとき、異常信号を出力することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の電子装置。