WO2023204081A1 - 負荷駆動装置 - Google Patents

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WO2023204081A1
WO2023204081A1 PCT/JP2023/014542 JP2023014542W WO2023204081A1 WO 2023204081 A1 WO2023204081 A1 WO 2023204081A1 JP 2023014542 W JP2023014542 W JP 2023014542W WO 2023204081 A1 WO2023204081 A1 WO 2023204081A1
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WO
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protection relay
reverse connection
connection protection
voltage
monitor voltage
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PCT/JP2023/014542
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English (en)
French (fr)
Inventor
博和 川▲崎▼
Original Assignee
株式会社デンソー
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking

Definitions

  • the present disclosure relates to a load driving device.
  • the control unit checks the voltage at point P1 between the power relay and the reverse connection protection relay, and the voltage at the point P1 between the reverse connection protection relay and the inverter, with the voltage charged to the high potential side electrode of the capacitor. Based on the voltage of P2, a short circuit failure or disconnection failure of the power relay and reverse connection protection relay is detected.
  • load drive devices such as auxiliary motors mounted on vehicles have generally been designed assuming a battery voltage of 12V.
  • the battery voltage for auxiliary equipment of electric vehicles is scheduled to be increased to 24V or 48V, and the current 12V specification drive circuit will exceed the withstand voltage.
  • a reverse connection protection relay configured with an N-channel MOSFET is provided on a power supply line
  • a driver is required that can apply a high voltage, which is the battery voltage plus the gate drive voltage, to the gate.
  • Patent Document 1 targets a configuration in which a power supply relay and a reverse connection protection relay are connected in series in a power supply line, and detects an abnormality in a reverse connection protection relay that is separately provided in a ground line. cannot be applied to
  • An object of the present disclosure is to provide a load drive device that can detect an abnormality in a reverse connection protection relay provided in a ground line.
  • the load driving device of the present disclosure includes a power converter, a control circuit, and a reverse connection protection relay.
  • a power converter is provided between a power supply line connected to a battery and a ground line, and converts DC power from the battery and supplies it to a load.
  • a control circuit controls operation of the power converter.
  • the reverse connection protection relay is provided on the ground line, and when turned off, cuts off the current flowing from the ground line to the power supply line via the power converter when the battery is reversely connected.
  • the reverse connection protection relay is composed of a transistor whose drain is connected to the battery side of the ground line, whose source is connected to the power converter side, and which has a parasitic diode that conducts current from the source to the drain.
  • the control circuit detects an abnormality in the reverse connection protection relay based on a monitor voltage corresponding to a voltage drop from the source to the drain of the reverse connection protection relay and a voltage drop across the parasitic diode.
  • a reverse connection protection relay provided on a ground line in a drive circuit to which a battery voltage of 24V or 48V is applied, for example. For example, by detecting an abnormality in the reverse connection protection relay during an initial check after starting up the load drive device, it is possible to take action in the event of an abnormality at an early stage, thereby improving reliability.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a motor drive device according to a first embodiment
  • FIG. 2 is a configuration diagram of the control circuit of the first embodiment
  • FIG. 3 is a flowchart of reverse connection protection relay abnormality detection during initial check.
  • FIG. 4 is a flowchart of reverse connection protection relay abnormality detection during normal operation;
  • FIG. 5 is a configuration diagram of a motor drive device according to a second embodiment
  • FIG. 6 is a configuration diagram of a control circuit according to the second embodiment
  • FIG. 7 is a configuration diagram of a motor drive device according to a third embodiment.
  • the load drive device of this embodiment is a motor drive device.
  • This motor drive device converts DC power from a battery in an electric power steering device and supplies it to a steering assist motor as a "load.”
  • the steering assist motor is composed of a three-phase brushless motor.
  • the voltage of the auxiliary battery mounted on a vehicle has conventionally been generally 12V, but in this embodiment, it is mainly assumed that the voltage is 24V or 48V, which is scheduled to be adopted in electric vehicles in the future.
  • 24V/48V in the figures and the following specification means “24V or 48V.”
  • the configuration of this embodiment is basically the same.
  • IG ignition
  • this embodiment may be applied not only to electric vehicles but also to engine vehicles.
  • the ECU of the electric power steering device functions as a motor drive device.
  • the ECU is composed of a microcomputer, a customized ASIC, etc., and includes a CPU (not shown), a ROM, a RAM, an I/O, and a bus line connecting these components.
  • the ECU performs control through software processing by executing a program stored in advance in a physical memory device such as ROM (i.e., a readable non-temporary tangible recording medium) on a CPU, or by hardware processing using a dedicated electronic circuit. Execute.
  • Wiring connected to the power supply terminal Tp, ground terminal Tg, and IG terminal Tig are respectively referred to as a power supply line Lp, a ground line Lg, and an IG line Lig.
  • the voltage applied to the power supply line Lp is referred to as a PIG voltage
  • the voltage applied to the IG line Lig is referred to as an IG voltage.
  • the PIG voltage is 24V or 48V
  • the IG voltage is 12V.
  • a wake-up signal is transmitted via the IG line Lig.
  • the motor drive device 101 includes an inverter 60 as a "power converter," a reverse connection protection relay 52, a step-down regulator 18, a control circuit 301, and the like.
  • FIG. 1 illustrates the configuration of one system of motor drive device 101, a redundant configuration of two or more systems may be used. For example, in a dual-system motor drive device, power is supplied from two inverters to a double-winding motor having two sets of windings.
  • the inverter 60 is provided between a power line Lp connected to the positive electrode of the battery 15 in the forward connection state and a ground line Lg connected to the negative electrode of the battery 15 in the forward connection state.
  • Inverter 60 includes three-phase upper and lower arm switching elements 61-66 connected in series between power supply line Lp and ground line Lg. Specifically, upper arm switching elements 61, 62, 63 and lower arm switching elements 64, 65, 66 of U phase, V phase, and W phase are bridge-connected.
  • MOSFETs are used as the switching elements 61-66 of the inverter 60.
  • the MOSFET used in this embodiment is basically an N-channel type.
  • Inter-arm connection points Nu, Nv, and Nw which are connection points of the switching elements 61 to 66 of the upper and lower arms of each phase of the inverter 60, are connected to three-phase windings 81, 82, and 83 of the motor 80, respectively.
  • Inverter 60 converts DC power from battery 15 and supplies it to three-phase windings 81 , 82 , and 83 .
  • three-phase windings 81, 82, and 83 are connected at a neutral point Nm. Note that the three-phase windings 81, 82, and 83 may be ⁇ -connected.
  • Motor relays 71, 72, 73 are provided in the motor current paths between the inter-arm connection points Nu, Nv, Nw of each phase and the three-phase windings 81, 82, 83.
  • parasitic diodes of motor relays 71, 72, and 73 configured with MOSFETs conduct current from inter-arm connection points Nu, Nv, and Nw to three-phase windings 81, 82, and 83.
  • Motor relays 71, 72, and 73 cut off current from the motor 80 side to the inverter 60 side when turned off.
  • a shunt resistor 67 is provided on the ground line Lg side of the inverter 60.
  • the shunt resistor 67 is used as means for detecting the ground current Ignd flowing through the ground line Lg.
  • the three shunt resistors provided on the ground line Lg side of the lower arm of each phase may also be used as current sensors that detect the ground current Ignd. good.
  • the inverter capacitor 56 is connected in parallel with the inverter 60 between the power supply line Lp and the ground line Lg.
  • Inverter capacitor 56 is composed of an electrolytic capacitor, and is charged with energy supplied to inverter 60 from power supply line Lp. During normal operation of motor drive device 101, inverter capacitor 56 functions as a smoothing capacitor.
  • a filter capacitor 16 and a choke coil (inductor) 17 are provided on the battery 15 side of the inverter 60, which constitute an LC filter circuit for a power filter.
  • the choke coil 17 is provided on the power supply line Lp.
  • the LC filter circuit is not limited to the L-type, which is composed of one filter capacitor 16 and one choke coil 17, as shown in the figure, but also the ⁇ -type, which uses two filter capacitors 16, and the two choke coils 17. It may also be a T-type.
  • the filter capacitor 16 is composed of a polar electrolytic capacitor such as an aluminum electrolytic capacitor, and forms an LC filter circuit together with the choke coil 17. Since a polar capacitor has a negative bias withstand capacity lower than a positive bias withstand capacity, if a negative bias voltage is applied when the battery 15 is connected in reverse, there is a risk that the aluminum electrolytic capacitor will be destroyed (ruptured).
  • a polar capacitor has a negative bias withstand capacity lower than a positive bias withstand capacity, if a negative bias voltage is applied when the battery 15 is connected in reverse, there is a risk that the aluminum electrolytic capacitor will be destroyed (ruptured).
  • the reverse connection protection relay 52 is provided on the ground line Lg. Specifically, the reverse connection protection relay 52 is provided closer to the battery 15 than the negative electrode of the filter capacitor 16 on the ground line Lg.
  • the reverse connection protection relay 52 has a drain connected to the battery 15 side of the ground line Lg, and a source connected to the inverter 60 side.
  • the reverse connection protection relay 52 is composed of a transistor having a "parasitic diode that conducts current from the source to the drain.” Specifically, the reverse connection protection relay 52 of this embodiment is configured with a MOSFET. In the figure, “D” represents a drain, “S” represents a source, and “G” represents a gate. A voltage corresponding to the voltage drop from the source to the drain is defined as a “monitor voltage Vm.”
  • the parasitic diode of the reverse connection protection relay 52 conducts the ground current Ignd from the inverter 60 side to the battery 15 side on the ground line Lg.
  • the voltage drop across the parasitic diode when the ground current Ignd is conductive is expressed as "VF".
  • the monitor voltage Vm and the voltage drop VF of the parasitic diode are defined as positive values.
  • a gate voltage is supplied to the gate of the reverse connection protection relay 52 via the gate voltage supply path 53 (in other words, a gate signal is input).
  • the reverse connection protection relay 52 is driven by a gate signal from the control circuit 301.
  • a voltage of about 5V generated by the control circuit 301 is supplied to the gate of the reverse connection protection relay 52.
  • This embodiment basically assumes a circuit configuration in which no power relay is provided.
  • a power relay may be provided at the position X shown by the two-dot chain line on the power line Lp, that is, between the choke coil 17 and the inverter 60.
  • the parasitic diode of the MOSFET that constitutes the power supply relay conducts current from the inverter 60 side to the battery 15 side.
  • the power relay cuts off the current from the battery 15 side to the inverter 60 side when turned off.
  • the step-down regulator 18 steps down the 24V/48V PIG voltage supplied from the power line Lp after the choke coil 17 to 12V, and outputs it to the control circuit 301 and the three-phase predriver circuit 40.
  • a wake-up signal is input from the IG line Lig to the step-down regulator 18 and the control circuit 301.
  • the control circuit 301 includes a microcomputer, ASIC, etc., operates with voltage supplied from the battery 15, and controls the operation of the inverter 60 via the three-phase predriver circuit 40.
  • the control circuit 301 calculates a drive signal for the inverter 60 by current feedback control based on the phase current detection value and the motor rotation angle so that the motor 80 outputs a command torque.
  • control information may be mutually communicated between the microcomputers of each system.
  • the three-phase predriver circuit 40 drives the plurality of switching elements 61-66 of the inverter 60 based on the drive signal calculated by the control circuit 301.
  • control circuit 301 outputs ON/OFF signals to the reverse connection protection relay 52 and motor relays 71, 72, and 73. Further, the control circuit 301 detects an abnormality such as an ON sticking abnormality or an OFF sticking abnormality of the reverse connection protection relay 52 based on the monitor voltage Vm of the reverse connection protection relay 52 during the initial check and normal operation.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-139021, corresponding US publication: US2012/0161681A1 discloses a technique for detecting short-circuit failures or disconnection failures of power relays and reverse connection protection relays connected in series to the power line Lp. Disclosed. However, this conventional technique cannot be applied to detecting an abnormality in the reverse connection protection relay 52 provided independently on the ground line Lg. Therefore, the purpose of this embodiment is to detect an abnormality in the reverse connection protection relay 52 provided on the ground line Lg.
  • the control circuit 301 of the first embodiment includes a VF storage section 31 and an abnormality determination section 33.
  • the VF storage unit 31 stores the range of the voltage drop VF of the parasitic diode as a fixed value.
  • the range of the voltage drop VF of the parasitic diode is determined based on the individual variations of components and the range of variation in characteristics due to current or temperature changes under initial check conditions.
  • the VF storage unit 31 notifies the abnormality determination unit 33 of the upper limit value VF_UL and lower limit value VF_LL of the voltage drop of the parasitic diode.
  • the abnormality determination unit 33 has an ON-time monitor voltage VmON, which is the "monitor voltage when the reverse connection protection relay 52 is turned ON”, and OFF, which is the "monitor voltage when the reverse connection protection relay 52 is turned OFF”. Obtain the time monitor voltage VmOFF.
  • the abnormality determining unit 33 determines whether the reverse connection protection relay 52 is abnormal based on the ON monitor voltage VmON, the OFF monitor voltage VmOFF, and the voltage drop VF of the parasitic diode, and outputs a normal/abnormal signal.
  • control circuit 301 switches inverter 60 and motor relays 71, 72, and 73 from OFF to ON.
  • current is passed from the power supply line Lp to the ground line Lg via the three-phase windings 81, 82, and 83.
  • the control circuit 301 turns off the reverse connection protection relay 52 in S2, and acquires the OFF monitor voltage VmOFF in S3.
  • the control circuit 301 determines that the reverse connection protection relay 52 has a terminal open abnormality.
  • the terminal open abnormality is an abnormality in which at least one of the source and drain terminals of the reverse connection protection relay 52 is isolated from the ground line Lg, and includes disconnection of the terminal and poor contact.
  • S5 it is determined whether the OFF-time monitor voltage VmOFF is greater than or equal to the lower limit value VF_LL of the voltage drop of the parasitic diode. If YES in S5, proceed to S6. If NO in S5, that is, when the OFF-time monitor voltage VmOFF is smaller than the lower limit value VF_LL of the voltage drop of the parasitic diode, the control circuit 301 determines that the reverse connection protection relay 52 is abnormally stuck ON.
  • the control circuit 301 operates the reverse connection protection relay 52 from OFF to ON in S6, and acquires the ON monitor voltage VmON in S7.
  • S8 it is determined whether the ON-time monitor voltage VmON is smaller than the OFF-time monitor voltage VmOFF. If YES in S8, the reverse connection protection relay 52 is determined to be normal in S9. If NO in S8, that is, when the ON-time monitor voltage VmON is equal to or higher than the OFF-time monitor voltage VmOFF, the control circuit 301 determines that the reverse connection protection relay 52 is abnormally stuck in the OFF state.
  • abnormality handling is executed in S10. For example, the user is notified of the abnormality by a warning display, and the start of normal operation is prohibited depending on the abnormality mode. Alternatively, if an abnormality is detected in only one of the two motor drive systems, single-system drive may be performed using one normal system.
  • the process shifts to normal operation.
  • the inverter 60 is energized with the reverse connection protection relay 52 turned on.
  • the only abnormality mode to be detected during normal operation is the OFF sticking abnormality that occurs over time. Detection of an abnormality in the reverse connection protection relay 52 during normal operation will be described with reference to the flowchart of FIG. 4.
  • S7 to S10 in the flowchart are the same as in FIG.
  • the routine of S7 to S10 is repeatedly executed except when the operation is stopped due to an abnormality.
  • the control circuit 301 stores in advance the OFF-time monitor voltage VmOFF obtained during the initial check, for example, at the time of starting normal operation.
  • the ON monitor voltage VmON is smaller than the OFF monitor voltage VmOFF.
  • NO is determined in S8.
  • the control circuit 301 determines that the reverse connection protection relay 52 has become stuck in the OFF state.
  • the abnormality treatment at S10 for example, the motor drive of the system in which the abnormality is detected is stopped.
  • the control circuit 302 includes a VF setting section 32 instead of the VF storage section 31 that variably sets the range of the voltage drop VF of the parasitic diode according to the current or temperature.
  • the VF setting unit 32 obtains the ground current Ignd from the shunt resistor 67 provided on the ground line Lg side of the inverter 60.
  • the VF setting unit 32 may acquire the temperature Temp of the parasitic diode from the temperature sensor 57.
  • the VF setting unit 32 may estimate the temperature Temp of the parasitic diode by adding Joule heat calculated from the ground current Ignd and the resistance of the parasitic diode to the initial temperature before energization obtained from an outside temperature sensor or the like. .
  • the VF setting unit 32 stores the current characteristics and temperature characteristics of the voltage drop VF of the parasitic diode in a map or the like.
  • the VF setting section 32 sets an upper limit value VF_UL and a lower limit value VF_LL of the voltage drop of the parasitic diode according to the ground current Ignd or the temperature Temp, and notifies the abnormality determination section 33 of the settings.
  • the abnormality determination unit 33 performs abnormality detection in an initial check using the notified upper and lower limit values VF_UL and VF_LL.
  • the range of the voltage drop VF of the parasitic diode is variably set according to the current or temperature, thereby making it possible to improve the accuracy of abnormality detection.
  • an OFF delay circuit 54 in which a Zener diode 54Z, a resistor 54R, and a capacitor 54C are connected in parallel is provided between the gate and source of the reverse connection protection relay 52.
  • the OFF delay circuit 54 slows down the rate of decrease of the gate-source voltage based on the time constant of the RC element, thereby increasing the time until the reverse connection protection relay 52 turns OFF. delay.
  • the OFF delay circuit 54 to delay the time until the reverse connection protection relay 52 turns OFF when a negative surge voltage is applied, it is possible to prevent the drain-source voltage from increasing and reaching a breakdown voltage. . Therefore, avalanche destruction of the reverse connection protection relay 52 can be prevented.
  • the "load" of the load drive device is not limited to the three-phase motor 80, but may be a single-phase motor or a polyphase motor other than three-phase, or may be an actuator or other load other than the motor. Furthermore, an H-bridge circuit or the like may be used as the "power converter" instead of an inverter.
  • the reverse connection protection relay 52 and the like are not limited to MOSFETs, but may be configured with other transistors having parasitic diodes. In the case of a bipolar transistor, the collector and emitter may be interpreted as the drain and source of an FET.
  • the reverse connection protection relay 52 is not limited to a configuration in which it is driven by gate signals from the control circuits 301 and 302, but can also be driven by a gate voltage supplied from another location via the gate voltage supply path 53. good.
  • the gate voltage supply path 53 may be provided with a diode that prevents current from flowing backward from the gate side or a resistor that limits the current flowing to the gate.
  • the reverse connection protection relay 52 is preferably provided closer to the battery 15 than the filter capacitor 16 in the ground line Lg.
  • the reverse connection protection relay 52 may be provided closer to the inverter 60 than the filter capacitor 16 in the ground line Lg.
  • the load drive device of the present disclosure may be applied to in-vehicle devices other than electric power steering devices, and various load drive devices other than devices mounted on vehicles.
  • control circuit and techniques described in this disclosure may be implemented by a dedicated computer provided by configuring a processor and memory programmed to perform one or more functions embodied by a computer program. may be done.
  • control circuitry and techniques described in this disclosure may be implemented by a dedicated computer provided by a processor configured with one or more dedicated hardware logic circuits.
  • control circuit and method described in the present disclosure may be implemented using a combination of a processor and memory configured to perform one or more functions and a processor configured by one or more hardware logic circuits. It may be implemented by one or more dedicated computers configured.
  • the computer program may also be stored as instructions executed by a computer on a computer-readable non-transitory tangible storage medium.

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Abstract

電力変換器（６０）は、バッテリ（１５）に接続される電源ライン（Ｌｐ）とグランドライン（Ｌｇ）との間に設けられ、バッテリ（１５）の直流電力を変換して負荷（８０）に供給する。制御回路（３０１、３０２）は、電力変換器（６０）の動作を制御する。逆接続保護リレー（５２）は、グランドライン（Ｌｇ）に設けられ、ＯＦＦ時に、バッテリ（１５）が逆接続されたときグランドライン（Ｌｇ）から電力変換器（６０）を経由して電源ライン（Ｌｐ）に流れる電流を遮断する。逆接続保護リレー（５２）は、ソースからドレインへの電流を導通する寄生ダイオードを有するトランジスタで構成されている。制御回路（３０１、３０２）は、逆接続保護リレー（５２）のソースからドレインへの電圧降下に相当するモニタ電圧（Ｖｍ）と、寄生ダイオードの電圧降下（ＶＦ）とに基づき、逆接続保護リレー（５２）の異常を検出する。

Description

負荷駆動装置 関連出願の相互参照
　本出願は、２０２２年４月２０日に出願された日本出願番号２０２２－０６９５１７号に基づくものであり、ここにその記載内容を援用する。
　本開示は、負荷駆動装置に関する。
　従来、バッテリの直流電力をインバータ等の電力変換器で変換して負荷に供給する負荷駆動装置において、逆接続保護リレーの異常を検出する技術が知られている。例えば特許文献１に開示されたモータ駆動装置では、バッテリとインバータとの間の電源ラインに、バッテリ側の電源リレー（第１ＦＥＴ）と、インバータ側の逆接続保護リレー（第２ＦＥＴ）とが直列接続されている。逆接続保護リレーとインバータとの間にはコンデンサの高電位側電極が接続されている。
　イニシャルチェック時に制御部は、コンデンサの高電位側電極に電圧をチャージした状態で、電源リレーと逆接続保護リレーとの間の箇所Ｐ１の電圧、及び、逆接続保護リレーとインバータとの間の箇所Ｐ２の電圧に基づき、電源リレー及び逆接続保護リレーの短絡故障又は断線故障を検出する。
特開２０１２－１３９０２１号公報
　従来、車両に搭載される補機モータ等の負荷駆動装置は、一般に１２Ｖのバッテリ電圧を想定して設計されていた。今後、電動自動車の補機用バッテリ電圧は２４Ｖ又は４８Ｖに高圧化される予定であり、従来の１２Ｖ仕様の駆動回路では耐圧超過となる。例えばＮチャネル型ＭＯＳＦＥＴで構成された逆接続保護リレーが電源ラインに設けられる場合、バッテリ電圧にゲート駆動電圧を加えた高電圧をゲートに印加できるドライバが必要となる。
　そこで逆接続保護リレーをグランドラインに設けることで低電圧でのゲート駆動が可能となり、高電圧ドライバが不要になる。しかし、特許文献１の従来技術は、電源ラインにおいて電源リレーと逆接続保護リレーとが直列接続された構成を対象とするものであり、グランドラインに単独に設けられた逆接続保護リレーの異常検出に適用することができない。
　本開示の目的は、グランドラインに設けられた逆接続保護リレーの異常を検出可能な負荷駆動装置を提供することにある。
　本開示の負荷駆動装置は、電力変換器と、制御回路と、逆接続保護リレーと、を備える。電力変換器は、バッテリに接続される電源ラインとグランドラインとの間に設けられ、バッテリの直流電力を変換して負荷に供給する。制御回路は、電力変換器の動作を制御する。
　逆接続保護リレーは、グランドラインに設けられ、ＯＦＦ時に、バッテリが逆接続されたときグランドラインから電力変換器を経由して電源ラインに流れる電流を遮断する。
　逆接続保護リレーは、グランドラインにおけるバッテリ側にドレインが接続され、電力変換器側にソースが接続され、ソースからドレインへの電流を導通する寄生ダイオードを有するトランジスタで構成されている。制御回路は、逆接続保護リレーのソースからドレインへの電圧降下に相当するモニタ電圧と、寄生ダイオードの電圧降下とに基づき、逆接続保護リレーの異常を検出する。
　本開示では、例えば２４Ｖ又は４８Ｖのバッテリ電圧が印加される駆動回路において、グランドラインに設けられた逆接続保護リレーの異常を検出可能である。例えば負荷駆動装置の起動後のイニシャルチェックで逆接続保護リレーの異常を検出することで、異常時処置を早期に実施することができ、信頼性が向上する。
　本開示についての上記目的及びその他の目的、特徴や利点は、添付の図面を参照しながら下記の詳細な記述により、より明確になる。その図面は、
図１は、第１実施形態のモータ駆動装置の構成図であり、 図２は、第１実施形態の制御回路の構成図であり、 図３は、イニシャルチェックでの逆接続保護リレー異常検出のフローチャートであり、 図４は、通常動作中における逆接続保護リレー異常検出のフローチャートであり、 図５は、第２実施形態のモータ駆動装置の構成図であり、 図６は、第２実施形態の制御回路の構成図であり、 図７は、第３実施形態のモータ駆動装置の構成図である。
　複数の実施形態による負荷駆動装置を図面に基づいて説明する。複数の実施形態において実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。第１～第３実施形態を包括して「本実施形態」という。本実施形態の負荷駆動装置はモータ駆動装置である。このモータ駆動装置は、電動パワーステアリング装置においてバッテリの直流電力を変換して「負荷」としての操舵アシストモータに供給する。操舵アシストモータは三相ブラシレスモータで構成されている。
　なお、車両に搭載される補機バッテリの電圧は従来１２Ｖが一般的であったが、本実施形態では主に、今後、電気自動車で採用される予定である２４Ｖ又は４８Ｖを想定する。図中及び以下の明細書中の「２４Ｖ／４８Ｖ」は「２４Ｖ又は４８Ｖ」を意味する。ただし、１２Ｖのバッテリを用いる場合でも本実施形態の構成は基本的に同様である。「ＩＧ（イグニッション）」という用語を用いていることからも明らかなように、本実施形態は、電気自動車に限らずエンジン車に適用されてもよい。
　具体的には、電動パワーステアリング装置のＥＣＵがモータ駆動装置として機能する。ＥＣＵは、マイコンやカスタマイズされたＡＳＩＣ等で構成され、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ、及び、これらの構成を接続するバスライン等を備えている。ＥＣＵは、ＲＯＭ等の実体的なメモリ装置（すなわち、読み出し可能非一時的有形記録媒体）に予め記憶されたプログラムをＣＰＵで実行することによるソフトウェア処理や、専用の電子回路によるハードウェア処理による制御を実行する。
　（第１実施形態）
　各実施形態のモータ駆動装置の符号は「１０」に続く３桁目に実施形態の番号を付す。図１～図４を参照し、第１実施形態のモータ駆動装置１０１について説明する。以下、バッテリ１５が正規の向きに接続されることを順接続といい、バッテリ１５が正規の向きとは逆向きに接続されることを逆接続という。図１に示すように、順接続状態で、バッテリ１５の正極はモータ駆動装置１０１の電源端子Ｔｐに接続され、バッテリ１５の負極はモータ駆動装置１０１のグランド端子Ｔｇに接続される。また、バッテリ１５の正極は降圧回路１４を経由してモータ駆動装置１０１のＩＧ端子Ｔｉｇに接続される。
　電源端子Ｔｐ、グランド端子Ｔｇ、ＩＧ端子Ｔｉｇに接続される配線をそれぞれ電源ラインＬｐ、グランドラインＬｇ、ＩＧラインＬｉｇという。また、電源ラインＬｐに印加される電圧をＰＩＧ電圧といい、ＩＧラインＬｉｇに印加される電圧をＩＧ電圧という。本実施形態では、ＰＩＧ電圧は２４Ｖ又は４８Ｖであり、ＩＧ電圧は１２Ｖである。ＩＧラインＬｉｇを経由してウェイクアップ信号が伝送される。
　モータ駆動装置１０１は、「電力変換器」としてのインバータ６０、逆接続保護リレー５２、降圧レギュレータ１８、制御回路３０１等を備える。図１には一系統のモータ駆動装置１０１の構成を例示するが、二系統以上の冗長構成であってもよい。例えば二系統のモータ駆動装置では、二組の巻線組を有する二重巻線モータに対し二つのインバータから電力供給する。
　インバータ６０は、順接続状態でバッテリ１５の正極に接続される電源ラインＬｐと、順接続状態でバッテリ１５の負極に接続されるグランドラインＬｇとの間に設けられる。インバータ６０は、電源ラインＬｐとグランドラインＬｇとの間に直列接続された、三相の上下アームのスイッチング素子６１－６６を含む。詳しくは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の上アームのスイッチング素子６１、６２、６３及び下アームのスイッチング素子６４、６５、６６がブリッジ接続されている。本実施形態では、インバータ６０のスイッチング素子６１－６６としてＭＯＳＦＥＴが用いられる。本実施形態で用いられるＭＯＳＦＥＴは基本的にＮチャネル型である。
　インバータ６０の各相の上下アームのスイッチング素子６１－６６の接続点であるアーム間接続点Ｎｕ、Ｎｖ、Ｎｗは、それぞれモータ８０の三相巻線８１、８２、８３に接続されている。インバータ６０は、バッテリ１５の直流電力を変換して三相巻線８１、８２、８３に供給する。例えばＹ結線のモータ８０の場合、三相巻線８１、８２、８３は中性点Ｎｍで接続されている。なお、三相巻線８１、８２、８３はΔ結線されてもよい。
　各相のアーム間接続点Ｎｕ、Ｎｖ、Ｎｗと三相巻線８１、８２、８３との間のモータ電流経路にはモータリレー７１、７２、７３が設けられている。例えばＭＯＳＦＥＴで構成されたモータリレー７１、７２、７３の寄生ダイオードは、アーム間接続点Ｎｕ、Ｎｖ、Ｎｗから三相巻線８１、８２、８３への電流を導通する。モータリレー７１、７２、７３は、ＯＦＦ時にモータ８０側からインバータ６０側への電流を遮断する。
　インバータ６０のグランドラインＬｇ側にはシャント抵抗６７が設けられている。少なくとも第２実施形態において、シャント抵抗６７はグランドラインＬｇに流れるグランド電流Ｉｇｎｄを検出する手段として用いられる。ただし、インバータ６０の電流フィードバック制御において各相電流を検出する構成では、各相下アームのグランドラインＬｇ側に設けられた三つのシャント抵抗が、グランド電流Ｉｇｎｄを検出する電流センサとして兼用されてもよい。
　インバータコンデンサ５６は、電源ラインＬｐとグランドラインＬｇとの間にインバータ６０と並列に接続されている。インバータコンデンサ５６は電解コンデンサで構成され、電源ラインＬｐからインバータ６０に供給されるエネルギーが充電される。モータ駆動装置１０１の通常動作時、インバータコンデンサ５６は平滑コンデンサとして機能する。
　インバータ６０のバッテリ１５側には、電源フィルタ用のＬＣフィルタ回路を構成するフィルタコンデンサ１６及びチョークコイル（インダクタ）１７が設けられている。チョークコイル１７は電源ラインＬｐに設けられている。ＬＣフィルタ回路は、図示のように各１個のフィルタコンデンサ１６及びチョークコイル１７で構成されるＬ型に限らず、２個のフィルタコンデンサ１６を用いたπ型や２個のチョークコイル１７を用いたＴ型であってもよい。
　典型的にフィルタコンデンサ１６は、アルミ電解コンデンサ等の有極性電解コンデンサで構成され、チョークコイル１７と共にＬＣフィルタ回路を構成する。有極性コンデンサは負バイアス耐量が正バイアス耐量よりも低いため、バッテリ１５の逆接続時に負バイアス電圧が印加されるとアルミ電解コンデンサが破壊（破裂）に至るおそれがある。
　仮にバッテリ１５が逆接続されると、電流経路が遮断されない限り、グランドラインＬｇからインバータ６０を経由して電源ラインＬｐに電流が流れる。たとえインバータ６０のスイッチング素子６１－６６がＯＦＦであっても、寄生ダイオードを経由して電流が流れる。逆接続保護リレー５２は、ＯＦＦ時にこの電流を遮断する。
　本実施形態では、逆接続保護リレー５２はグランドラインＬｇに設けられている。詳しくは、逆接続保護リレー５２は、グランドラインＬｇにおいてフィルタコンデンサ１６の負電極よりバッテリ１５側に設けられている。逆接続保護リレー５２は、グランドラインＬｇにおけるバッテリ１５側にドレインが接続され、インバータ６０側にソースが接続されている。
　逆接続保護リレー５２は、「ソースからドレインへの電流を導通する寄生ダイオード」を有するトランジスタで構成されている。具体的に、本実施形態の逆接続保護リレー５２はＭＯＳＦＥＴで構成されている。図中の「Ｄ」はドレイン、「Ｓ」はソース、「Ｇ」はゲートを表す。ソースからドレインへの電圧降下に相当する電圧を「モニタ電圧Ｖｍ」と定義する。
　逆接続保護リレー５２の寄生ダイオードは、グランドラインＬｇにおいてインバータ６０側からバッテリ１５側へグランド電流Ｉｇｎｄを導通する。グランド電流Ｉｇｎｄの導通時における寄生ダイオードの電圧降下を「ＶＦ」と表す。モニタ電圧Ｖｍ及び寄生ダイオードの電圧降下ＶＦは正の値で定義される。
　逆接続保護リレー５２のゲートには、ゲート電圧供給経路５３を経由してゲート電圧が供給される（言い替えれば、ゲート信号が入力される）。本実施形態では、制御回路３０１からのゲート信号により逆接続保護リレー５２が駆動される。例えば制御回路３０１で生成された５Ｖ程度の電圧が逆接続保護リレー５２のゲートに供給される。バッテリ１５が逆接続されたとき制御回路３０１は動作せず、ゲート信号が供給されないため、逆接続保護リレー５２はＯＮしない。
　本実施形態では、基本的に電源リレーが設けられない回路構成を想定する。ただし、電源ラインＬｐにおいて二点鎖線で示すＸの位置、すなわちチョークコイル１７とインバータ６０との間に電源リレーが設けられてもよい。その場合、電源リレーを構成するＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオードは、インバータ６０側からバッテリ１５側への電流を導通する。電源リレーは、バッテリ１５が順接続されたとき、ＯＦＦ時にバッテリ１５側からインバータ６０側への電流を遮断する。
　降圧レギュレータ１８は、チョークコイル１７後の電源ラインＬｐから供給された２４Ｖ／４８ＶのＰＩＧ電圧を１２Ｖに降圧し、制御回路３０１及び三相プリドライバ回路４０に出力する。モータ駆動装置１０１の起動時、ＩＧラインＬｉｇから降圧レギュレータ１８及び制御回路３０１にウェイクアップ信号が入力される。
　制御回路３０１は、マイコン及びＡＳＩＣ等を含み、バッテリ１５から供給される電圧により動作し、三相プリドライバ回路４０を介してインバータ６０の動作を制御する。モータ駆動装置１０１の通常動作中、制御回路３０１は、モータ８０が指令トルクを出力するように、相電流検出値及びモータ回転角に基づく電流フィードバック制御によりインバータ６０の駆動信号を演算する。なお、二系統構成の場合、各系統のマイコンの間で制御情報を相互に通信してもよい。三相プリドライバ回路４０は、制御回路３０１が演算した駆動信号に基づき、インバータ６０の複数のスイッチング素子６１－６６を駆動する。
　また、制御回路３０１は、逆接続保護リレー５２及びモータリレー７１、７２、７３にＯＮ／ＯＦＦ信号を出力する。さらに制御回路３０１は、イニシャルチェック及び通常動作中において、逆接続保護リレー５２のモニタ電圧Ｖｍに基づき、逆接続保護リレー５２のＯＮ固着異常やＯＦＦ固着異常等の異常を検出する。
　例えば特許文献１（特開２０１２－１３９０２１号公報、対応ＵＳ公報：ＵＳ２０１２／０１６１６８１Ａ１）には、電源ラインＬｐに直列接続された電源リレー及び逆接続保護リレーの短絡故障又は断線故障を検出する技術が開示されている。しかし、この従来技術は、グランドラインＬｇに単独に設けられた逆接続保護リレー５２の異常検出に適用することができない。そこで本実施形態では、グランドラインＬｇに設けられた逆接続保護リレー５２の異常を検出することを目的とする。
　図２に示すように、第１実施形態の制御回路３０１は、ＶＦ記憶部３１及び異常判定部３３を有する。ＶＦ記憶部３１は、寄生ダイオードの電圧降下ＶＦの範囲を固定値として記憶している。寄生ダイオードの電圧降下ＶＦの範囲は、部品の個体ばらつきや、イニシャルチェック条件下での電流又は温度変化による特性の変動範囲に基づいて決定される。イニシャルチェック時、ＶＦ記憶部３１は、寄生ダイオードの電圧降下の上限値ＶＦ＿ＵＬ及び下限値ＶＦ＿ＬＬを異常判定部３３に通知する。
　異常判定部３３は、「逆接続保護リレー５２をＯＮ操作した状態でのモニタ電圧」であるＯＮ時モニタ電圧ＶｍＯＮ、及び、「逆接続保護リレーをＯＦＦ操作した状態でのモニタ電圧」であるＯＦＦ時モニタ電圧ＶｍＯＦＦを取得する。異常判定部３３は、ＯＮ時モニタ電圧ＶｍＯＮ及びＯＦＦ時モニタ電圧ＶｍＯＦＦと、寄生ダイオードの電圧降下ＶＦとに基づき、逆接続保護リレー５２の異常を判定し、正常／異常信号を出力する。
　次に図３のフローチャートを参照し、モータ駆動装置１０１の起動後のイニシャルチェックでの逆接続保護リレー５２の異常検出について説明する。以下のフローチャートの説明で、記号「Ｓ」はステップを意味する。Ｓ１で制御回路３０１は、インバータ６０及びモータリレー７１、７２、７３をＯＦＦからＯＮに切り替える。所定パターンでインバータ６０を駆動することで、電源ラインＬｐから三相巻線８１、８２、８３を経由してグランドラインＬｇに電流が通電される。
　制御回路３０１は、Ｓ２で逆接続保護リレー５２をＯＦＦ操作し、Ｓ３でＯＦＦ時モニタ電圧ＶｍＯＦＦを取得する。
　Ｓ４では、ＯＦＦ時モニタ電圧ＶｍＯＦＦが寄生ダイオードの電圧降下の上限値ＶＦ＿ＵＬ以下であるか判断される。Ｓ４でＹＥＳの場合、Ｓ５に進む。Ｓ４でＮＯの場合、すなわち、ＯＦＦ時モニタ電圧ＶｍＯＦＦが寄生ダイオードの電圧降下の上限値ＶＦ＿ＵＬより大きいとき、制御回路３０１は、逆接続保護リレー５２が端子オープン異常であると判定する。端子オープン異常とは、逆接続保護リレー５２のソース又はドレインの少なくとも一方の端子がグランドラインＬｇと隔離している異常であり、端子の外れや接触不良がこれに該当する。
　Ｓ５では、ＯＦＦ時モニタ電圧ＶｍＯＦＦが寄生ダイオードの電圧降下の下限値ＶＦ＿ＬＬ以上であるか判断される。Ｓ５でＹＥＳの場合、Ｓ６に進む。Ｓ５でＮＯの場合、すなわち、ＯＦＦ時モニタ電圧ＶｍＯＦＦが寄生ダイオードの電圧降下の下限値ＶＦ＿ＬＬより小さいとき、制御回路３０１は、逆接続保護リレー５２がＯＮ固着異常であると判定する。
　制御回路３０１は、Ｓ６で逆接続保護リレー５２をＯＦＦからＯＮ操作し、Ｓ７でＯＮ時モニタ電圧ＶｍＯＮを取得する。
　Ｓ８では、ＯＮ時モニタ電圧ＶｍＯＮがＯＦＦ時モニタ電圧ＶｍＯＦＦより小さいか判断される。Ｓ８でＹＥＳの場合、Ｓ９にて、逆接続保護リレー５２は正常と判定される。Ｓ８でＮＯの場合、すなわち、ＯＮ時モニタ電圧ＶｍＯＮがＯＦＦ時モニタ電圧ＶｍＯＦＦ以上のとき、制御回路３０１は、逆接続保護リレー５２がＯＦＦ固着異常であると判定する。
　Ｓ４、Ｓ５、Ｓ８のいずれかでＮＯの場合、Ｓ１０で異常時処置が実行される。例えば警告表示等によりユーザーに異常が通知されるとともに、異常モードに応じて通常動作の開始が禁止される。或いは二系統のモータ駆動装置で一系統のみ異常が検出された場合、正常な一系統による片系統駆動が実行されてもよい。
　Ｓ９で正常判定されると通常動作に移行する。通常動作中は、逆接続保護リレー５２がＯＮ操作された状態でインバータ６０に通電される。通常動作中の検出対象の異常モードは、経時的に発生するＯＦＦ固着異常のみである。図４のフローチャートを参照し、通常動作中における逆接続保護リレー５２の異常検出について説明する。フローチャートのＳ７～Ｓ１０は図３と同じである。異常時処置で動作を停止する場合を除き、Ｓ７～Ｓ１０のルーチンは繰り返し実行される。
　制御回路３０１は、例えばイニシャルチェック時に取得したＯＦＦ時モニタ電圧ＶｍＯＦＦを、通常動作開始時に予め記憶している。通常動作の開始時、Ｓ８で、ＯＮ時モニタ電圧ＶｍＯＮはＯＦＦ時モニタ電圧ＶｍＯＦＦより小さい。通常動作中、ＯＮ時モニタ電圧ＶｍＯＮがＯＦＦ時モニタ電圧以上になると、Ｓ８でＮＯと判断される。このとき制御回路３０１は、逆接続保護リレー５２がＯＦＦ固着異常になったと判定する。Ｓ１０の異常時処置では、例えば異常が検出された系統のモータ駆動が停止される。
　（本実施形態の効果）
　［１］低電圧でのゲート駆動による逆接続保護リレー駆動構成の簡素化
　２４Ｖ／４８Ｖのバッテリ電圧が印加される駆動回路において、Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴで構成された逆接続保護リレーが電源ラインＬｐに設けられる場合、バッテリ電圧にゲート駆動電圧を加えた高電圧をゲートに印加するドライバが必要となる。本実施形態では逆接続保護リレー５２がグランドラインＬｇに設けられるため、低電圧でのゲート駆動が可能となり、高電圧ドライバが不要になる。
　［２］負バイアス電圧に対する有極性コンデンサ等の保護
　バッテリ１５が逆接続された場合、制御回路３０１が動作しないため、逆接続保護リレー５２にゲート信号が供給されず、逆接続保護リレー５２はＯＦＦ状態となる。また、逆接続保護リレー５２がフィルタコンデンサ１６よりバッテリ１５側に設けられるため、逆接続保護リレー５２がＯＦＦの時、フィルタコンデンサ１６には負バイアス電圧が印加されない。したがって、有極性のフィルタコンデンサ１６を負バイアス電圧に対して保護することができる。
　［３］逆接続保護リレーの異常検出
　２４Ｖ／４８Ｖのバッテリ電圧が印加される駆動回路において、グランドラインＬｇに設けられた逆接続保護リレー５２の異常を検出可能である。例えばモータ駆動装置１０１の起動後のイニシャルチェックで逆接続保護リレー５２の異常を検出することで、異常時処置を早期に実施することができ、信頼性が向上する。
　（第２実施形態）
　次に図５、図６を参照し、第２実施形態のモータ駆動装置１０２について説明する。第２実施形態では、制御回路３０２は、ＶＦ記憶部３１に代えて、寄生ダイオードの電圧降下ＶＦの範囲を電流又は温度に応じて可変に設定するＶＦ設定部３２を有する。ＶＦ設定部３２は、インバータ６０のグランドラインＬｇ側に設けられたシャント抵抗６７からグランド電流Ｉｇｎｄを取得する。
　さらに、逆接続保護リレー５２の近傍に温度センサ５７が設けられた回路構成では、ＶＦ設定部３２は、温度センサ５７から寄生ダイオードの温度Ｔｅｍｐを取得してもよい。或いはＶＦ設定部３２は、外気温センサ等から取得した通電前の初期温度に、グランド電流Ｉｇｎｄと寄生ダイオードの抵抗とから算出したジュール熱を加えて、寄生ダイオードの温度Ｔｅｍｐを推定してもよい。
　ＶＦ設定部３２は、寄生ダイオードの電圧降下ＶＦの電流特性及び温度特性をマップ等で記憶している。ＶＦ設定部３２は、グランド電流Ｉｇｎｄ又は温度Ｔｅｍｐに応じて寄生ダイオードの電圧降下の上限値ＶＦ＿ＵＬ及び下限値ＶＦ＿ＬＬを設定し、異常判定部３３に通知する。異常判定部３３は、通知された上下限値ＶＦ＿ＵＬ、ＶＦ＿ＬＬを用いてイニシャルチェックでの異常検出を行う。
　イニシャルチェック時の電流、温度条件がばらつく場合、寄生ダイオードの電圧降下の上下限値ＶＦ＿ＵＬ、ＶＦ＿ＬＬを固定値に設定すると、逆接続保護リレー５２の異常検出において判定を誤るおそれがある。第２実施形態では、寄生ダイオードの電圧降下ＶＦの範囲を電流又は温度に応じて可変に設定することで、異常検出精度を向上させることができる。
　（第３実施形態）
　図７を参照し、第３実施形態のモータ駆動装置１０３について説明する。第３実施形態では、第１実施形態に対し、逆接続保護リレー５２のゲート－ソース間に、ツェナーダイオード５４Ｚ、抵抗５４Ｒ及びコンデンサ５４Ｃが並列接続されたＯＦＦ遅延回路５４が設けられている。ＯＦＦ遅延回路５４は、ゲートに供給される電圧が低下したとき、ＲＣ素子の時定数に基づき、ゲート－ソース間電圧の低下速度を遅くすることで、逆接続保護リレー５２がＯＦＦするまでの時間を遅延させる。
　逆接続保護リレー５２がＯＮしている状態でバッテリ電圧に負サージが印加されると、インバータコンデンサ５６に充電されたエネルギーがバッテリ１５に回生される。このとき、ゲート－ソース間電圧が低下して逆接続保護リレー５２がＯＦＦすると、ドレイン－ソース間電圧が上昇してＭＯＳＦＥＴのブレークダウン電圧に至る。その状態が継続するとアバランシェ破壊に至るおそれがある。
　そこで、ＯＦＦ遅延回路５４により、負サージ電圧の印加時に逆接続保護リレー５２がＯＦＦするまでの時間を遅延させることで、ドレイン－ソース間電圧が上昇してブレークダウン電圧に至ることが回避される。したがって、逆接続保護リレー５２のアバランシェ破壊を防止することができる。
　（その他の実施形態）
　（ａ）負荷駆動装置の「負荷」は三相モータ８０に限らず、単相モータや三相以外の多相モータでもよく、或いは、モータ以外のアクチュエータやその他の負荷でもよい。また「電力変換器」として、インバータに代えてＨブリッジ回路等が用いられてもよい。
　（ｂ）逆接続保護リレー５２等は、ＭＯＳＦＥＴに限らず、寄生ダイオードを有する他のトランジスタで構成されてもよい。バイポーラトランジスタの場合、コレクタ及びエミッタをＦＥＴのドレイン及びソースに読み替えて解釈してよい。
　（ｃ）逆接続保護リレー５２は、制御回路３０１、３０２からのゲート信号により駆動される構成に限らず、他の箇所からゲート電圧供給経路５３を介して供給されるゲート電圧により駆動されてもよい。例えば、降圧レギュレータ１８の出力電圧、ウェイクアップ信号としてＩＧラインＬｉｇに供給されるＩＧ電圧、又は、バッテリ１５から電源ラインＬｐに供給されるＰＩＧ電圧が逆接続保護リレー５２のゲートに供給されてもよい。ゲート電圧供給経路５３には、ゲート側からの電流の逆流を防止するダイオードや、ゲートに流れる電流を制限する抵抗が設けられてもよい。
　（ｄ）上述のように、有極性のフィルタコンデンサが用いられる回路では、逆接続保護リレー５２は、グランドラインＬｇにおけるフィルタコンデンサ１６よりバッテリ１５側に設けられることが好ましい。一方、負バイアス電圧に対して耐性のある無極性のフィルタコンデンサが用いられる回路では、逆接続保護リレー５２は、グランドラインＬｇにおけるフィルタコンデンサ１６よりインバータ６０側に設けられてもよい。
　（ｅ）本開示の負荷駆動装置は、電動パワーステアリング装置以外の車載装置や、車両に搭載される装置以外の各種負荷の駆動装置に適用されてもよい。
　以上、本開示はこのような実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。
　本開示に記載の制御回路及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御回路及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御回路及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。
　本開示は実施形態に準拠して記述された。しかしながら、本開示は当該実施形態および構造に限定されるものではない。本開示は、様々な変形例および均等の範囲内の変形をも包含する。また、様々な組み合わせおよび形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせおよび形態も本開示の範疇および思想範囲に入るものである。

Claims (5)

  1. 　バッテリ（１５）に接続される電源ライン（Ｌｐ）とグランドライン（Ｌｇ）との間に設けられ、前記バッテリの直流電力を変換して負荷（８０）に供給する電力変換器（６０）と、
    　前記電力変換器の動作を制御する制御回路（３０１、３０２）と、
    　前記グランドラインに設けられ、ＯＦＦ時に、前記バッテリが逆接続されたとき前記グランドラインから前記電力変換器を経由して前記電源ラインに流れる電流を遮断する逆接続保護リレー（５２）と、
    　を備え、
    　前記逆接続保護リレーは、前記グランドラインにおける前記バッテリ側にドレインが接続され、前記電力変換器側にソースが接続され、ソースからドレインへの電流を導通する寄生ダイオードを有するトランジスタで構成されており、
    　前記制御回路は、前記逆接続保護リレーのソースからドレインへの電圧降下に相当するモニタ電圧（Ｖｍ）と、前記寄生ダイオードの電圧降下（ＶＦ）とに基づき、前記逆接続保護リレーの異常を検出する負荷駆動装置。
  2. 　前記制御回路は、当該負荷駆動装置の起動後のイニシャルチェックにおいて、
    　前記逆接続保護リレーをＯＦＦ操作した状態での前記モニタ電圧であるＯＦＦ時モニタ電圧（ＶｍＯＦＦ）が前記寄生ダイオードの電圧降下の下限値（ＶＦ＿ＬＬ）より小さいとき、前記逆接続保護リレーがＯＮ固着異常であると判定する請求項１に記載の負荷駆動装置。
  3. 　前記制御回路は、当該負荷駆動装置の起動後のイニシャルチェックにおいて、
    　前記逆接続保護リレーをＯＮ操作した状態での前記モニタ電圧であるＯＮ時モニタ電圧（ＶｍＯＮ）が、前記逆接続保護リレーをＯＦＦ操作した状態での前記モニタ電圧であるＯＦＦ時モニタ電圧（ＶｍＯＦＦ）以上のとき、前記逆接続保護リレーがＯＦＦ固着異常であると判定する請求項１に記載の負荷駆動装置。
  4. 　前記制御回路は、当該負荷駆動装置の起動後のイニシャルチェックにおいて、
    　前記逆接続保護リレーをＯＦＦ操作した状態での前記モニタ電圧であるＯＦＦ時モニタ電圧（ＶｍＯＦＦ）が前記寄生ダイオードの電圧降下の上限値（ＶＦ＿ＵＬ）より大きいとき、前記逆接続保護リレーのソース又はドレインの少なくとも一方の端子が前記グランドラインと隔離している端子オープン異常であると判定する請求項１に記載の負荷駆動装置。
  5. 　前記逆接続保護リレーがＯＮ操作された状態で前記電力変換器に通電される通常動作中において、
    　前記制御回路は、前記逆接続保護リレーをＯＦＦ操作した状態での前記モニタ電圧であるＯＦＦ時モニタ電圧（ＶｍＯＦＦ）を通常動作開始時に予め記憶しており、前記逆接続保護リレーをＯＮ操作した状態での前記モニタ電圧であるＯＮ時モニタ電圧（ＶｍＯＮ）が前記ＯＦＦ時モニタ電圧以上になったとき、前記逆接続保護リレーがＯＦＦ固着異常になったと判定する請求項１に記載の負荷駆動装置。
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