(57)【要約】      （修正有）【課題】絶縁電源と制御部とを備える制御装置において、駆動回路が絶縁電源から供給される電圧の低下に起因して異常信号を出力したときに、制御部が駆動回路を強制停止させるのを回避可能な制御装置を提供する。【解決手段】駆動装置２０は、絶縁電源３０と制御部７０とを備える。駆動回路２６は、スイッチング素子２４を駆動できないときに、異常信号を制御部７０に出力する。制御部７０は、絶縁電源３０の入力電圧に対応する電源監視電圧が閾値未満に至ってから所定時間が経過すると、異常信号をブロックするブロック処理を開始する。また、制御部７０は、異常信号が入力されたときに、ブロック処理を行なっていないときには駆動回路２６を強制停止させ、ブロック処理を行なっているときには駆動回路２６を強制停止させない。絶縁電源３０は、電源監視電圧が閾値未満に至ると、電源監視電圧が閾値以上のときに比して駆動回路２６に供給する電圧を低くする。【選択図】図１
2020108238.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電装置の電圧を電圧変換してスイッチング素子の駆動回路に供給する絶縁電源と、
前記駆動回路を制御する制御部と、
を備える制御装置であって、
前記駆動回路は、前記スイッチング素子を駆動できないときに、異常信号を前記制御部に出力し、
前記制御部は、
前記絶縁電源の入力電圧に対応する電源監視電圧が閾値未満に至ってから所定時間が経過すると、前記異常信号をブロックするブロック処理を開始し、
前記異常信号が入力されたときに、前記ブロック処理を行なっていないときには前記駆動回路を強制停止させ、前記ブロック処理を行なっているときには前記駆動回路を強制停止させずに、
前記絶縁電源は、前記電源監視電圧が前記閾値未満に至ると、前記電源監視電圧が前記閾値以上のときに比して前記駆動回路に供給する電圧を低くする、
制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の制御装置としては、車両に搭載され、低電圧バッテリの電圧を電圧変換してＩＧＢＴの駆動回路に供給する絶縁電源と、駆動回路に制御信号を出力するマイコンとを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１１８８１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
こうした制御装置では、一般に、駆動回路は、ＩＧＢＴを駆動できないときに異常信号をマイコンに出力し、マイコンは、異常信号が入力されるとＩＧＢＴに異常が生じたと判断して駆動回路を強制停止させる。しかし、低電圧バッテリと絶縁電源との一時的な接触不良などによる絶縁電源の入力電圧および出力電圧の低下に起因して駆動回路がＩＧＢＴを駆動できなくなって異常信号を出力したときには、絶縁電源の入力電圧および出力電圧が復帰すると駆動回路が異常信号を出力しなくなるから、マイコンが駆動回路を強制停止させないようにするのが好ましい。このため、マイコンが、絶縁電源の入力電圧のある程度の低下を確認すると、異常信号をブロックするブロック処理を行なうことが考えられるものの、絶縁電源の入力電圧の低下速度によっては、ブロック処理を開始する前に駆動回路が異常信号の出力を開始し、マイコンが駆動回路を強制停止させてしまう場合が生じる。
【０００５】
本発明の制御装置は、絶縁電源と制御部とを備える制御装置において、駆動回路が絶縁電源から供給される電圧の低下に起因して異常信号を出力したときに、制御部が駆動回路を強制停止させるのを回避することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の制御装置は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の制御装置は、
蓄電装置の電圧を電圧変換してスイッチング素子の駆動回路に供給する絶縁電源と、
前記駆動回路を制御する制御部と、
を備える制御装置であって、
前記駆動回路は、前記スイッチング素子を駆動できないときに、異常信号を前記制御部に出力し、
前記制御部は、
前記絶縁電源の入力電圧に対応する電源監視電圧が閾値未満に至ってから所定時間が経過すると、前記異常信号をブロックするブロック処理を開始し、
前記異常信号が入力されたときに、前記ブロック処理を行なっていないときには前記駆動回路を強制停止させ、前記ブロック処理を行なっているときには前記駆動回路を強制停止させずに、
前記絶縁電源は、前記電源監視電圧が前記閾値未満に至ると、前記電源監視電圧が前記閾値以上のときに比して前記駆動回路に供給する電圧を低くする、
ことを要旨とする。
【０００８】
この本発明の制御装置では、駆動回路は、スイッチング素子を駆動できないときに、異常信号を制御部に出力する。制御部は、絶縁電源の入力電圧に対応する電源監視電圧が閾値未満に至ってから所定時間が経過すると、異常信号をブロックするブロック処理を開始する。また、制御部は、異常信号が入力されたときに、ブロック処理を行なっていないときには駆動回路を強制停止させ、ブロック処理を行なっているときには駆動回路を強制停止させない。絶縁電源は、電源監視電圧が閾値未満に至ると、電源監視電圧が閾値以上のときに比して駆動回路に供給する電圧を低くする。ここで、「スイッチング素子を駆動できないとき」としては、スイッチング素子に異常が生じているときや、絶縁電源から供給される電圧が十分に低くなったときを挙げることができる。また、絶縁電源は、電源監視電圧が閾値未満に至ると、駆動回路に供給する電圧を、スイッチング素子を駆動できる範囲内（駆動回路が異常信号を出力しない範囲内）で比較的低くする。これにより、電源監視電圧が閾値未満に至った後の、スイッチング素子や駆動回路の消費電力を低減することができ、電源監視電圧（絶縁電源の入力電圧）の低下を緩やかにすることができ、駆動回路に供給される電圧が十分に低くなるまでの時間、即ち、駆動回路が異常信号の出力を開始するまでの時間を長くすることができる。この結果、駆動回路が異常信号の出力を開始する前に制御部がブロック処理を開始することができるから、駆動回路が絶縁電源から供給される電圧の低下に起因して異常信号を出力したときに、制御部が駆動回路を強制停止させるのを回避することができる。
【０００９】
こうした本発明の制御装置において、前記絶縁電源は、前記電源監視電圧が前記閾値以上のときには、前記駆動回路に供給する電圧を第１電圧とし、前記電源監視電圧が前記閾値未満に至ると、前記駆動回路に供給する電圧を前記第１電圧よりも低い第２電圧とし、前記電源監視電圧が前記閾値よりも低い第２閾値未満に至ると、前記駆動回路に供給する電圧を値０に低下させるものとしてもよい。この場合、前記駆動部は、前記絶縁電源から供給される電圧が前記第２電圧よりも低い第３電圧未満に至ると、前記異常信号を出力するものとしてもよい。
【００１０】
また、本発明の制御装置において、前記制御部は、前記ブロック処理の開始後に、前記電源監視電圧が前記閾値に復帰してから第２所定時間が経過すると、前記ブロック処理を終了するものとしてもよい。
【００１１】
本発明の変形例の制御装置は、
蓄電装置の電圧を電圧変換してスイッチング素子の駆動回路に供給する絶縁電源と、
前記駆動回路を制御する制御部と、
を備える制御装置であって、
前記駆動回路は、前記スイッチング素子を駆動できないときに、異常信号を前記制御部に出力し、
前記制御部は、
前記絶縁電源の入力電圧に対応する電源監視電圧が閾値未満に至ると、前記異常信号をブロックするブロック処理を開始し、
前記異常信号が入力されたときに、前記ブロック処理を行なっていないときには前記駆動回路を強制停止させ、前記ブロック処理を行なっているときには前記駆動回路を強制停止させない、
ことを要旨とする。
【００１２】
この本発明の変形例の制御装置では、駆動回路は、スイッチング素子を駆動できないときに、異常信号を制御部に出力する。制御部は、絶縁電源の入力電圧に対応する電源監視電圧が閾値未満に至ると、異常信号をブロックするブロック処理を開始する。また、制御部は、異常信号が入力されたときに、ブロック処理を行なっていないときには駆動回路を強制停止させ、ブロック処理を行なっているときには駆動回路を強制停止させない。ここで、「スイッチング素子を駆動できないとき」としては、上述したように、スイッチング素子に異常が生じているときや、絶縁電源から供給される電圧が十分に低くなったときを挙げることができる。電源監視電圧が閾値未満に至ると、直ちにブロック処理を開始することにより、駆動回路が異常信号の出力を開始する前に制御部がブロック処理を開始することができるから、駆動回路が絶縁電源から供給される電圧の低下に起因して異常信号を出力したときに、制御部が駆動回路を強制停止させるのを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施例としての制御装置を備える駆動装置２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】マイコン７０により実行される処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】実施例の駆動装置２０における、フライバック電源３０の入力電圧Ｖｉ、電源監視電圧Ｖｍ、フライバック電源３０の出力電圧Ｖｏ、駆動回路２６からの異常信号の有無の時間変化の様子の一例を示す説明図である。
【図４】比較例の駆動装置２０Ｂの構成の概略を示す構成図である。
【図５】比較例の駆動装置２０Ｂにおける、フライバック電源３０の入力電圧Ｖｉ、電源監視電圧Ｖｍ、フライバック電源３０の出力電圧Ｖｏ、駆動回路２６からの異常信号の有無の時間変化の様子の一例を示す説明図である。
【図６】変形例の駆動装置１２０の構成の概略を示す構成図である。
【図７】変形例の駆動装置２２０の構成の概略を示す構成図である。
【図８】変形例の駆動装置２０における、フライバック電源３０の入力電圧Ｖｉ、電源監視電圧Ｖｍ、フライバック電源３０の出力電圧Ｖｏ、電圧低下信号、ラッチタイマ信号（ブロック処理の有無）、駆動回路２６からの異常信号の有無の時間変化の様子の一例を示す説明図である。
【図９】変形例の駆動装置３２０の構成の概略を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１５】
図１は、本発明の一実施例としての制御装置を備える駆動装置２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の駆動装置２０は、走行用のモータを備える電動車両やハイブリッド車両などに搭載され、図示するように、補機バッテリ２２と、スイッチング素子２４と、駆動回路２６と、抵抗素子Ｒａ，Ｒｂと、絶縁電源としてのフライバック電源３０と、駆動回路２６を制御する制御部としてのマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」という）７０とを備える。実施例の「制御装置」としては、主として、フライバック電源３０とマイコン７０とが該当する。
【００１６】
補機バッテリ２２は、例えば定格電圧Ｖｂｒｔが１４Ｖなどのリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池、鉛蓄電池などとして構成されている。この補機バッテリ２２の正極端子は、電力ライン３１に接続されており、負極側端子は、金属製の車体などに接地されている（負極ラインに接続されている）。スイッチング素子２４は、例えばＩＧＢＴとして構成されており、インバータや昇圧コンバータなどに用いられるスイッチング素子である。昇圧コンバータは、高電圧バッテリからの直流電力を昇圧してインバータに供給する。インバータは、昇降圧コンバータからの直流電力を交流電力に変換してモータに供給する。このスイッチング素子２４には、ダイオードが並列に接続されている。駆動回路２６は、スイッチング素子２４のスイッチングを行なう。
【００１７】
抵抗素子Ｒａ，Ｒｂは、補機バッテリ２２の正極側端子に接続される電力ライン（正極ライン）３１と接地（負極ライン）とにこの順に直列に接続されており、抵抗素子Ｒａ，Ｒｂの接続点の電圧（フライバック電源３０の入力電圧Ｖｉ（電力ライン３１の電圧）のＲｂ／（Ｒａ＋Ｒｂ）倍の電圧）が電源監視電圧Ｖｍとしてマイコン７０に入力される。フライバック電源３０の入力電圧Ｖｉが補機バッテリ２２の定格電圧Ｖｂｒｔに等しいときには、電源監視電圧Ｖｍは、値Ｒｂ／（Ｒａ＋Ｒｂ）・Ｖｂｒｔとなる。以下、この値Ｒｂ／（Ｒａ＋Ｒｂ）・Ｖｂｒｔを「定格対応電圧Ｖｍｒｔ」という。
【００１８】
フライバック電源３０は、補機バッテリ２２から入力される入力電圧Ｖｉを電圧変換して出力電圧Ｖｏとして駆動回路２６に供給するように構成されており、電源制御ＩＣ３２と、スイッチング素子５０と、トランス５２，５４と、ダイオード５６と、コンデンサ５８，６０と、ダイオード６２とを備える。
【００１９】
電源制御ＩＣ３２は、コンパレータ３４と、スイッチング素子３６と、反転素子３８と、スイッチング素子４０と、アンプ４２と、コンパレータ４４と、コンパレータ４６と、ＡＮＤ回路４８とを備える。
【００２０】
コンパレータ３４は、電源監視電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｍｔｈ（直流電源３５の電圧）以上のときには、Ｈｉ信号（オン信号）を出力し、電源監視電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｍｔｈ未満のときには、Ｌｏ信号（オフ信号）を出力する。ここで、閾値電圧Ｖｍｔｈは、フライバック電源３０の入力電圧Ｖｉが補機バッテリ２２の定格電圧Ｖｂｒｔよりもある程度低い閾値電圧Ｖｉｔｈ未満に低下したか否かを判定するのに用いられる電圧である。閾値電圧Ｖｉｔｈとしては、例えば、補機バッテリ２２の定格電圧Ｖｂｒｔの５５％や６０％、６５％などの電圧が用いられ、閾値電圧Ｖｍｔｈとしては、値Ｒｂ／（Ｒａ＋Ｒｂ）・Ｖｉｔｈが用いられる。なお、フライバック電源３０の入力電圧Ｖｉ（電源監視電圧Ｖｍ）が低下する要因としては、例えば、車両の振動などによる補機バッテリ２２と電力ライン３１との一時的な接触不良などを挙げることができる。
【００２１】
スイッチング素子３６は、コンパレータ３４の出力がＨｉ信号のときにはオンになり、コンパレータ３４の出力がＬｏ信号のときにはオフになる。スイッチング素子３６がオンのときには、指令電圧Ｖ１＊をアンプ４２に出力する。ここで、指令電圧Ｖ１＊は、フライバック電源３０の出力電圧Ｖｏ（トランス５２の二次側の電圧）が所定電圧Ｖｏ１（例えば１８Ｖなど）となるように設定されている。所定電圧Ｖｏ１は、スイッチング素子２４の性能を保証する性能保証電圧として設定されている。
【００２２】
反転素子３８は、コンパレータ３４の出力を反転して出力する。スイッチング素子４０は、反転素子３８の出力がＨｉ信号（コンパレータ３４の出力がＬｏ信号）のときにはオンになり、反転素子３８の出力がＬｏレベルの信号（コンパレータ３４の出力がＨｉ信号）のときにはオフになる。したがって、スイッチング素子３６，４０は、排他的にオンになる。スイッチング素子４０がオンのときには、指令電圧Ｖ２＊をアンプ４２に出力する。ここで、指令電圧Ｖ２＊は、フライバック電源３０の出力電圧Ｖｏ（トランス５２の二次側の電圧）が所定電圧Ｖｏ１よりも低い所定電圧Ｖｏ２（例えば１３Ｖなど）となるように設定されている。所定電圧Ｖｏ２は、スイッチング素子２４の動作を保証する（スイッチング素子２４が熱破壊しない）動作保証電圧として設定されている。
【００２３】
アンプ４２は、入力側がスイッチング素子３６，４０とトランス５４とに接続されている。スイッチング素子３６，４０は排他的にオンになるから、アンプ４２には、指令電圧Ｖ１＊，Ｖ２＊のうちの何れかとトランス５４からのフィードバック電圧Ｖｆとが入力される。アンプ４２は、指令電圧Ｖ１＊，Ｖ２＊のうちの何れかとフィードバック電圧Ｖｆとのうち大きい方の電圧を出力する。コンパレータ４４は、三角波電圧がアンプ４２の出力電圧以上のときにはＨｉ信号を出力し、三角波電圧がアンプ４２の出力電圧未満のときにはＬｏ信号を出力する。
【００２４】
コンパレータ４６は、電源監視電圧Ｖｍが上述の閾値電圧Ｖｍｔｈよりもある程度低い閾値Ｖｍｌｔｈ（直流電源４７の電圧）以上のときには、Ｈｉ信号を出力し、電源監視電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｍｌｔｈ未満のときには、Ｌｏ信号を出力する。ここで、閾値電圧Ｖｍｌｔｈは、フライバック電源３０の入力電圧Ｖｉが上述の閾値電圧Ｖｉｔｈよりもある程度低い閾値電圧Ｖｉｌｔｈ未満に低下したか否かを判定するのに用いられる電圧である。閾値電圧Ｖｉｌｔｈとしては、例えば、閾値電圧Ｖｉｔｈよりも０．５Ｖや１Ｖ、１．５Ｖなど低い電圧が用いられ、閾値電圧Ｖｍｌｔｈとしては、値Ｒｂ／（Ｒａ＋Ｒｂ）・Ｖｉｌｔｈが用いられる。
【００２５】
ＡＮＤ回路４８は、コンパレータ４４の出力およびコンパレータ４６の出力が共にＨｉ信号のときにはＨｉ信号を出力し、コンパレータ４４の出力およびコンパレータ４６の出力のうちの少なくとも一方がＬｏ信号のときにはＬｏ信号を出力する。
【００２６】
スイッチング素子５０は、トランス５２と接地（負極ライン）とに接続されており、ＡＮＤ回路４８の出力がＨｉ信号のときにはオンになり、ＡＮＤ回路４８の出力がＬｏ信号のときにはオフになる。
【００２７】
トランス５２は、一次コイルおよび二次コイルを有する。トランス５２の一次コイルは、正極側端子が電力ライン３１に接続されていると共に負極側端子がスイッチング素子５０を介して接地されている（負極ラインに接続されている）。トランス５２の二次コイルは、駆動回路２６に接続されている。トランス５４は、トランス５２と一次コイルを共用すると共に二次コイルを有する。トランス５４の二次コイルは、負極側端子が接地されている（負極ラインに接続されている）。ダイオード５６は、トランス５４の正極側端子とアンプ４２との間にトランス５４の正極側端子からアンプ４２の方向が順方向となるように取り付けられている。
【００２８】
コンデンサ５８は、それぞれ、電力ライン３１と接地（負極ライン）とに接続されている。コンデンサ６０は、トランス５２の二次コイルの両端子に接続されている。ダイオード６２は、トランス５２の二次コイルの正極側端子とコンデンサ６０との間に二次コイルからコンデンサ６０の方向が順方向となるように取り付けられている。
【００２９】
マイコン７０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭや、データを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポート、通信ポートを備える。マイコン７０は、補機バッテリ２２から図示しない電力ラインを介して電力の供給を受けて作動する。マイコン７０には、駆動回路２６からの各種信号や上述の電源監視電圧Ｖｍなどが入力ポートを介して入力される。マイコン７０からは、駆動回路２６への制御信号などが出力ポートを介して出力される。
【００３０】
こうして構成された実施例の駆動装置２０では、フライバック電源３０は、電源監視電圧Ｖｍが上述の閾値電圧Ｖｍｔｈ以上のときには、コンパレータ３４がＨｉ信号を出力してスイッチング素子３６がオンになると共にスイッチング素子４０がオフになり、アンプ４２が指令電圧Ｖ１＊とフィードバック電圧Ｖｆとのうち大きい方の電圧を出力し、コンパレータ４４が三角波電圧とアンプ４２との比較によりＨｉ信号またはＬｏ信号を出力する。また、これと並行して、コンパレータ４６がＨｉ信号を出力する。そして、ＡＮＤ回路４８は、コンパレータ４６の出力がＨｉ信号であるから、コンパレータ４４の出力に応じてＨｉ信号またはＬｏ信号を出力し、スイッチング素子５０がオンオフする。そして、トランス５２で電圧変換が行なわれ、フライバック電源３０の出力電圧Ｖｏ（駆動回路２６に供給する電圧）が略所定電圧Ｖｏ１になる。
【００３１】
また、フライバック電源３０は、電源監視電圧Ｖｍが上述の閾値電圧Ｖｍｔｈ未満で且つ閾値電圧Ｖｍｔｈよりも低い閾値電圧Ｖｍｌｔｈ以上のときには、コンパレータ３４がＬｏ信号を出力してスイッチング素子３６がオフになると共にスイッチング素子４０がオンになり、アンプ４２が指令電圧Ｖ２＊とフィードバック電圧Ｖｆとのうち大きい方の電圧を出力し、コンパレータ４４が三角波電圧とアンプ４２との比較によりＨｉ信号またはＬｏ信号を出力する。また、これと並行して、コンパレータ４６がＨｉ信号を出力する。そして、ＡＮＤ回路４８は、コンパレータ４６の出力がＨｉ信号であるから、コンパレータ４４の出力に応じてＨｉ信号またはＬｏ信号を出力し、スイッチング素子５０がオンオフする。そして、トランス５２で電圧変換が行なわれ、フライバック電源３０の出力電圧Ｖｏ（駆動回路２６に供給する電圧）が略所定電圧Ｖｏ２になる。電源監視電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｍｔｈ未満に低下したときに、フライバック電源３０の出力電圧Ｖｏを所定電圧Ｖｏ１から所定電圧Ｖｏ２に低下させることにより、フライバック電源３０の出力電圧Ｖｏを所定電圧Ｖｏ１で保持するものに比して、スイッチング素子２４や駆動回路２６の消費電力を低減することができ、電源監視電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｍｌｔｈ未満に低下するまでの時間を長くすることができる。
【００３２】
さらに、フライバック電源３０は、電源監視電圧Ｖｍが閾値Ｖｍｌｔｈ未満のときには、コンパレータ４６がＬｏ信号を出力し、ＡＮＤ回路４８は、コンパレータ４４の出力に拘わらずにＬｏ信号を出力する。これにより、スイッチング素子５０がオフで保持され、フライバック電源３０の出力電圧Ｖｏ（駆動回路２６に供給する電圧）が値０になる。
【００３３】
また、実施例の駆動装置２０では、マイコン７０は、基本的には、スイッチング素子２４をスイッチングするための制御信号（例えば、パルス幅変調制御（ＰＷＭ制御）におけるＰＷＭ信号）を駆動回路２６に出力して駆動回路２６を制御する。
【００３４】
また、マイコン７０は、図２の処理ルーチンにより、駆動回路２６からの異常信号をブロックするブロック処理を行なうか否かを決定する。そして、駆動回路２６から異常信号が入力されているときに、ブロック処理を行なっていないときには駆動回路２６に強制停止信号を出力して駆動回路２６を強制停止させ（スイッチング素子２４のスイッチングを強制停止させ）、ブロック処理を行なっているときには異常信号を無視して駆動回路２６に強制停止信号を出力しない即ち駆動回路２６を強制停止させない。ここで、図２の処理ルーチンについては後述する。駆動回路２６は、スイッチング素子２４を正常にスイッチングできないときには、異常信号をマイコン７０に出力する。駆動回路２６がスイッチング素子２４を正常にスイッチングできないときとしては、スイッチング素子２４に異常が生じているとき（例えば、オン故障やオフ故障しているときなど）や、フライバック電源３０の出力電圧Ｖｏが上述の所定電圧Ｖｏ２よりもある程度低い閾値電圧Ｖｏｔｈ未満のときを挙げることができる。
【００３５】
図２の処理ルーチンについて説明する。このルーチンは、繰り返し実行される。このルーチンが実行されると、マイコン７０は、電源監視電圧Ｖｍを入力し（ステップＳ１００）、入力した電源監視電圧Ｖｍを上述の閾値電圧Ｖｍｔｈと比較する（ステップＳ１１０）。このステップＳ１１０の処理は、コンパレータ３４がＨｉ信号およびＬｏ信号の何れを出力する（フライバック電源３０の出力電圧Ｖｏが所定電圧Ｖｏ１，Ｖｏ２のうちの何れになる）かを予測する処理である。
【００３６】
電源監視電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｍｔｈ以上のときには、コンパレータ３４がＨｉ信号を出力する（フライバック電源３０の出力電圧Ｖｏが所定電圧Ｖｏ１になる）と予測し、ステップＳ１００に戻る。
【００３７】
電源監視電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｍｔｈ未満のときには、コンパレータ３４がＬｏ信号を出力する（フライバック電源３０の出力電圧Ｖｏが所定電圧Ｖｏ２になる）と予測し、電源監視電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｍｔｈ未満に低下してから所定時間ｔｄ１が経過したか否かを判定する（ステップＳ１２０）。ここで、所定時間ｔｄ１は、電源監視電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｍｔｈ未満に低下したと確定する（ノイズなどによる誤判定を抑制できる）時間として設定され、例えば、１．５ｍｓｅｃや１．６ｍｓｅｃ、１．７ｍｓｅｃなどが用いられる。
【００３８】
ステップＳ１２０で電源監視電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｍｔｈ未満に低下してから所定時間ｔｄ１が経過していないときには、電源監視電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｍｔｈ未満に低下したと確定せずに、ステップＳ１００に戻る。
【００３９】
ステップＳ１２０で電源監視電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｍｔｈ未満に低下してから所定時間ｔｄ１が経過したときには、電源監視電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｍｔｈ未満に低下したと確定し、ブロック処理を開始する（ステップＳ１３０）。上述したように、駆動回路２６は、スイッチング素子２４に異常が生じているときだけでなく、フライバック電源３０の出力電圧Ｖｏが閾値電圧Ｖｏｔｈ未満のときにも、異常信号を出力する。マイコン７０は、電源監視電圧Ｖｍが閾値Ｖｍｔｈ未満であることを認識しており、駆動回路２６からの異常信号の出力要因がスイッチング素子２４の異常であるかフライバック電源３０の出力電圧Ｖｏの低下であるかを判別することができない。このため、実施例では、駆動回路２６に強制停止信号を出力しないようにするために、ブロック処理を実行するものとした。
【００４０】
続いて、電源監視電圧Ｖｍを入力し（ステップＳ１４０）、入力した電源監視電圧Ｖｍを上述の閾値電圧Ｖｍｔｈと比較する（ステップＳ１５０）。電源監視電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｍｔｈ未満のときには、コンパレータ３４がＬｏ信号を出力する（フライバック電源３０の出力電圧Ｖｏが所定電圧Ｖｏ２になる）と予測し、ステップＳ１４０に戻る。
【００４１】
ステップＳ１５０で電源監視電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｍｔｈ以上のときには、コンパレータ３４がＨｉ信号を出力する（フライバック電源３０の出力電圧Ｖｏが所定電圧Ｖｏ１になる）と予測し、電源監視電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｍｔｈ以上に復帰してから所定時間ｔｄ２が経過したか否かを判定する（ステップＳ１６０）。ここで、所定時間ｔｄ２は、電源監視電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｍｔｈ以上に復帰してフライバック電源３０の出力電圧Ｖｏが所定電圧Ｖｏ１に復帰した（フライバック電源３０の出力電圧Ｖｏが閾値電圧Ｖｏｔｈ以上に至って駆動回路２６からの異常信号が停止した）と確定する（ノイズなどによる誤判定を抑制できる）時間として設定され、例えば、９０ｍｓｅｃや１００ｍｓｅｃ、１１０ｍｓｅｃなどが用いられる。
【００４２】
ステップＳ１６０で電源監視電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｍｔｈ以上に復帰してから所定時間ｔｄ２が経過していないときには、フライバック電源３０の出力電圧Ｖｏが所定電圧Ｖｏ１に復帰したと確定せずに、ステップＳ１４０に戻る。
【００４３】
ステップＳ１６０で電源監視電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｍｔｈ以上に復帰してから所定時間ｔｄ２が経過したときには、フライバック電源３０の出力電圧Ｖｏが所定電圧Ｖｏ１に復帰したと確定し、ブロック処理を終了して（ステップＳ１７０）、本ルーチンを終了する。フライバック電源３０の出力電圧Ｖｏが所定電圧Ｖｏ１に復帰したと確定してから（フライバック電源３０の出力電圧Ｖｏが閾値電圧Ｖｏｔｈ以上に至って駆動回路２６からの異常信号が停止してから）ブロック処理を終了することにより、スイッチング素子２４に異常が生じていない（フライバック電源３０の出力電圧Ｖｏの低下により駆動回路２６から異常信号が出力されていた）にも拘わらずに駆動回路２６に強制停止信号を出力してしまうのを回避することができる。
【００４４】
図３は、実施例の駆動装置２０における、フライバック電源３０の入力電圧Ｖｉ、電源監視電圧Ｖｍ、フライバック電源３０の出力電圧Ｖｏ、駆動回路２６からの異常信号の有無の時間変化の様子の一例を示す説明図である。電源監視電圧Ｖｍの定格対応電圧Ｖｍｒｔおよび閾値電圧Ｖｍｔｈ，Ｖｍｌｔｈは、それぞれ、上述したように、補機バッテリ２２の定格電圧Ｖｂｒｔおよび閾値電圧Ｖｉｔｈ，ＶｉｌｔｈのＲｂ／（Ｒａ＋Ｒｂ）倍の電圧である。
【００４５】
図示するように、車両の振動などによる補機バッテリ２２と電力ライン３１との接触不良などが発生すると（時刻ｔ１０）、電源監視電圧Ｖｍが低下を開始する。そして、電源監視電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｍｔｈ未満に至ると（時刻ｔ１１）、フライバック電源３０は、出力電圧Ｖｏを所定電圧Ｖｏ１から所定電圧Ｖｏ２に低下させる。そして、電源監視電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｍｔｈ未満に至ってから所定時間ｔｄ１が経過すると（時刻ｔ１２）、マイコン７０は、ブロック処理を開始する。その後に電源監視電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｍｌｔｈ未満に低下すると（時刻ｔ１３）、フライバック電源３０は、出力電圧Ｖｏを値０まで低下させる。このとき、フライバック電源３０の出力電圧Ｖｏが閾値電圧Ｖｏｔｈ未満に低下すると（時刻ｔ１４）、駆動回路２６は、スイッチング素子２４を正常にスイッチングできないと判断し、異常信号の出力を開始する。実施例では、電源監視電圧Ｖｍが低下して電源監視電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｍｔｈ未満に至ると、フライバック電源３０が出力電圧Ｖｏを所定電圧Ｖｏ１から所定電圧Ｖｏ２に低下させることにより、フライバック電源３０が出力電圧Ｖｏを所定電圧Ｖｏ１で保持するものに比して、スイッチング素子２４や駆動回路２６の消費電力を低減することができ、電源監視電圧Ｖｍ（フライバック電源３０の入力電圧Ｖｉ）の低下を緩やかにすることができ、電源監視電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｍｌｔｈ未満に低下するまでの時間、ひいては、フライバック電源３０が出力電圧Ｖｏを閾値電圧Ｖｏｔｈ未満に低下させて駆動回路２６が異常信号の出力を開始するまでの時間を長くすることができる。これにより、駆動回路２６が異常信号の出力を開始する前に、マイコン７０がブロック処理を開始することができる。この結果、駆動回路２６がフラッシュバック電源３０の出力電圧Ｖｏが閾値電圧Ｖｏｔｈ未満に至ったことに起因して異常信号を出力したときに、マイコン７０が駆動回路２６を強制停止させるのを回避することができる。
【００４６】
その後に電源監視電圧Ｖｍが閾値Ｖｍｔｈ以上に復帰すると（時刻ｔ１５）、フライバック電源３０は、出力電圧Ｖｏを所定電圧Ｖｏ１に復帰させる。このとき、フライバック電源３０の出力電圧Ｖｏが閾値電圧Ｖｏｔｈ以上に至ると（時刻ｔ１６）、駆動回路２６は、異常信号の出力を終了する。そして、電源監視電圧Ｖｍが閾値Ｖｍｔｈ以上に復帰してから所定時間ｔｄ２が経過すると（時刻ｔ１７）、マイコン７０はブロック処理を終了する。実施例では、駆動回路２６が異常信号の出力を終了してからマイコン７０がブロック処理を終了するようにすることにより、スイッチング素子２４に異常が生じていない（フライバック電源３０の出力電圧Ｖｏの低下により駆動回路２６から異常信号が入力されていた）にも拘わらずに駆動回路２６に強制停止信号を出力して駆動回路２６を強制停止させるのを回避することができる。
【００４７】
次に、実施例との比較に用いる比較例について説明する。図４は、比較例の駆動装置２０Ｂの構成の概略を示す構成図である。比較例の駆動装置２０Ｂは、フライバック電源３０の電源制御ＩＣ３２に代えてフライバック電源３０Ｂの電源制御ＩＣ３２Ｂを備える点や、コンデンサ５８の定格容量が異なる点を除いて、図１に示した実施例の駆動装置２０と同一である。したがって、比較例の駆動装置２０Ｂのうち実施例の駆動装置２０と同一の部分については、同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００４８】
駆動装置２０Ｂのフライバック電源３０Ｂの電源制御ＩＣ３２Ｂは、コンパレータ３４や直流電源３５、スイッチング素子３６、反転素子３８、スイッチング素子４０を備えない点や、アンプ４２に代えてアンプ４２Ｂを用いる点を除いて、駆動装置２０のフライバック電源３０の電源制御ＩＣ３２と同一である。アンプ４２Ｂは、指令電圧Ｖ１＊とフィードバック電圧Ｖｆとのうち大きい方の電圧を出力する。駆動装置２０Ｂのコンデンサ５８の定格容量は、駆動装置２０のコンデンサ５８の定格容量に比して十分に大きい。
【００４９】
図５は、比較例の駆動装置２０Ｂにおける、フライバック電源３０の入力電圧Ｖｉ、電源監視電圧Ｖｍ、フライバック電源３０の出力電圧Ｖｏ、駆動回路２６からの異常信号の有無の時間変化の様子の一例を示す説明図である。車両の振動などによる補機バッテリ２２と電力ライン３１との接触不良などが発生すると（時刻ｔ２０）、電源監視電圧Ｖｍが低下を開始する。駆動装置２０Ｂのコンデンサ５８の定格容量が駆動装置２０のコンデンサ５８の定格容量に比して十分に大きいから、電源監視電圧Ｖｍは、実施例の駆動装置２０に比して緩やかに低下する。そして、電源監視電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｍｔｈ未満に至っても（時刻ｔ２１）、フライバック電源３０は、出力電圧Ｖｏを所定電圧Ｖｏ１で保持する。そして、電源監視電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｍｔｈ未満に至ってから所定時間ｔｄ１が経過すると（時刻ｔ２２）、マイコン７０は、ブロック処理を開始する。その後に電源監視電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｍｌｔｈ未満に低下すると（時刻ｔ２３）、フライバック電源３０は、出力電圧Ｖｏを値０まで低下させる。このとき、フライバック電源３０の出力電圧Ｖｏが閾値電圧Ｖｏｔｈ未満に低下すると（時刻ｔ２４）、駆動回路２６は、異常信号の出力を開始する。
【００５０】
その後に電源監視電圧Ｖｍが閾値Ｖｍｔｈ以上に復帰すると（時刻ｔ２５）、フライバック電源３０は、出力電圧Ｖｏを所定電圧Ｖｏ１に復帰させる。このとき、フライバック電源３０の出力電圧Ｖｏを閾値電圧Ｖｏｔｈ以上に至ると（時刻ｔ２６）、駆動回路２６は、異常信号の出力を終了する。そして、電源監視電圧Ｖｍが閾値Ｖｍｔｈ以上に復帰してから所定時間ｔｄ２が経過すると（時刻ｔ２７）、マイコン７０はブロック処理を終了する。
【００５１】
続いて、比較例の駆動装置２０Ｂでなく、実施例の駆動装置２０を用いることの意義について説明する。実施例および比較例では、ブロック処理により駆動回路２６からの異常信号をブロックするために、電源監視電圧Ｖｍが閾値Ｖｍｔｈ未満に低下してから閾値Ｖｍｌｔｈ未満に低下するまでの時間（図３の時刻ｔ１１〜ｔ１３、図５の時刻ｔ２１〜ｔ２３参照）を所定時間ｔｄ１よりも長くする必要がある。このために必要な実施例および比較例のコンデンサ５８の容量Ｃａ，Ｃｂは、閾値電圧Ｖｉｔｈ，Ｖｉｌｔｈ、所定時間ｔｄ１、電源監視電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｍｔｈ未満で且つ閾値電圧Ｖｍｌｔｈ以上のときのフライバック電源３０，３０Ｂの入力電力Ｗｉｎを用いて式（１）により求めることができる。例えば、所定電圧Ｖｏ１を１８［Ｖ］、所定電圧Ｖｏ２を１３［Ｖ］、スイッチング素子２４のゲート電流を１．５［Ａ］とすると、実施例および比較例のフライバック電源３０，３０Ｂの入力電力Ｗｉｎは、それぞれ１９．５［Ｗ］、２７［Ｗ］となる。そして、閾値電圧Ｖｉｔｈを８．３［Ｖ］、閾値電圧Ｖｉｌｔｈを６．７７［Ｖ］、所定時間ｔｄ１を１．６２［ｍｓ］とすると、実施例および比較例のコンデンサ５８の容量Ｃａは、式（２）および式（３）により、それぞれ、２４８８［μＦ］、３４４４［μＦ］となる。したがって、容量が１５０μＦのコンデンサを用いた場合、実施例では１７個必要となり、比較例では２３個必要となる。容量が１５０μＦのコンデンサは８．３ｍｍ角程度であるから、コンデンサを６個削減できれば、４１３ｍｍ2程度の面積を削減することができる。
【００５２】
Ca,Cb=(Win/Vith)×td1/Vith-Vilth)                                 (1)
Ca=(19.5[W]/8.3[V])×1.62[ms]/(8.3[V]-6.77[V])=2488[μF]          (2)
Ca=(27[W]/8.3[V])×1.62[ms]/(8.3[V]-6.77[V])=3444[μF]            (3)
【００５３】
以上説明した実施例の駆動装置２０が備える制御装置では、駆動回路２６は、スイッチング素子２４を駆動できないときに、異常信号をマイコン７０に出力する。マイコン７０は、フラッシュバック電源３０の入力電圧Ｖｉに対応する電源監視電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｍｔｈ未満に至ってから所定時間ｔｄ１が経過すると、ブロック処理を開始する。また、マイコン７０は、異常信号が入力されたときに、ブロック処理を行なっていないときには駆動回路２６を強制停止させ、ブロック処理を行なっているときには駆動回路２６を強制停止させない。フラッシュバック電源３０は、電源監視電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｍｔｈ未満に至ると、電源監視電圧Ｖｍが閾値Ｖｍｔｈ以上のときに比して駆動回路２６に供給する電圧を低くする（所定電圧Ｖｏ１から所定電圧Ｖｏ２にする）。これにより、駆動回路２６が異常信号の出力を開始する前に、マイコン７０がブロック処理を開始することができる。この結果、駆動回路２６がフラッシュバック電源３０の出力電圧Ｖｏが閾値電圧Ｖｏｔｈ未満に至ったことに起因して異常信号を出力したときに、マイコン７０が駆動回路２６を強制停止させるのを回避することができる。
【００５４】
図６は、変形例の駆動装置１２０の構成の概略を示す構成図である。図６の駆動装置１２０は、フライバック電源１３０の電源制御ＩＣ１３２ではなくマイコン１７０がコンパレータ３４および基準電圧Ｖｍｔｈ（直流電源３５）を備える点を除いて、図１の駆動装置２０と同一である。こうして構成された変形例の駆動装置１２０が備える制御装置でも、実施例の駆動装置２０が備える制御装置と同様の効果を奏することができる。
【００５５】
図７は、変形例の駆動装置２２０の構成の概略を示す構成図である。図７の駆動装置２２０は、マイコン７０に代えてマイコン２７０を備える点を除いて、図４で示した比較例の駆動装置２０Ｂと同一である。したがって、図７の駆動装置２２０のうち比較例の駆動装置２０Ｂと同一の部分については、同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。なお、コンデンサ５８の定格容量については、比較例の駆動装置２０Ｂほど大きくする必要はなく、例えば、実施例の駆動装置２０と同程度としてもよい。
【００５６】
駆動装置２２０のマイコン２７０は、コンパレータ２７２と、ラッチタイマ回路２７４とを備える。コンパレータ２７２は、電源監視電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｍｔｈ（直流電源２７３の電圧）以上のときには、Ｌｏ信号を出力し、電源監視電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｍｔｈ未満のときには、Ｈｉ信号を出力する。以下、コンパレータ２７２の出力を「電圧低下検出信号」という。
【００５７】
ラッチタイマ回路２７４は、コンパレータ２７２の出力（電圧低下検出信号）がＬｏ信号のときには、Ｌｏ信号を出力し、コンパレータ２７２の出力がＬｏ信号からＨｉ信号に切り替わると、出力をＬｏ信号からＨｉ信号に切り替える。また、コンパレータ２７２の出力がＨｉ信号のときには、Ｈｉ信号を出力し、コンパレータ２７２の出力がＨｉ信号からＬｏ信号に切り替わると、所定時間ｔｄ２が経過したときに、出力をＨｉ信号からＬｏ信号に切り替える。以下、ラッチタイマ回路２７４の出力を「ラッチタイマ信号」という。マイコン２７０では、ラッチタイマ信号がＨｉ信号のときには、ブロック処理を行ない、ラッチタイマ信号がＬｏ信号のときには、ブロック処理を行なわない。
【００５８】
図８は、変形例の駆動装置２０における、フライバック電源３０の入力電圧Ｖｉ、電源監視電圧Ｖｍ、フライバック電源３０の出力電圧Ｖｏ、電圧低下信号、ラッチタイマ信号（ブロック処理の有無）、駆動回路２６からの異常信号の有無の時間変化の様子の一例を示す説明図である。図示するように、車両の振動などによる補機バッテリ２２と電力ライン３１との接触不良などが発生すると（時刻ｔ３０）、電源監視電圧Ｖｍが低下を開始する。そして、電源監視電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｍｔｈ未満に至ると（時刻ｔ３１）、マイコン２７０では、電圧低下信号がＬｏ信号からＨｉ信号に切り替わり、これに伴ってラッチタイマ信号がＬｏ信号からＨｉ信号に切り替わり、ブロック処理を開始する。その後に電源監視電圧Ｖｍが閾値電圧Ｖｍｌｔｈ未満に低下すると（時刻ｔ３２）、フライバック電源３０は、出力電圧Ｖｏを値０まで低下させる。このとき、フライバック電源３０の出力電圧Ｖｏが閾値電圧Ｖｏｔｈ未満に低下すると（時刻ｔ３３）、駆動回路２６は、異常信号の出力を開始する。その後に電源監視電圧Ｖｍが閾値Ｖｍｔｈ以上に復帰すると（時刻ｔ３４）、マイコン２７０では、電圧検出信号はＨｉ信号からＬｏ信号に切り替わるもののラッチタイマ信号はＨｉ信号で保持される。また、フライバック電源３０は、出力電圧Ｖｏを所定電圧Ｖｏ１に復帰させる。そして、フライバック電源３０の出力電圧Ｖｏを閾値電圧Ｖｏｔｈ以上に至ると（時刻ｔ３５）、駆動回路２６は、異常信号の出力を終了する。電源監視電圧Ｖｍが閾値Ｖｍｔｈ以上に復帰してから所定時間ｔｄ２が経過すると（時刻ｔ２７）、マイコン２７０では、ラッチタイマ信号がＨｉ信号からＬｏ信号に切り替わり、ブロック処理を終了する。この場合でも、実施例と同様にブロック処理により駆動回路２６からの異常信号をブロックすることができるから、実施例と同様の効果を奏することができる。
【００５９】
図９は、変形例の駆動装置３２０の構成の概略を示す構成図である。図９の駆動装置３２０は、マイコン３７０内ではなくマイコン３７０外にラッチタイマ回路３８０を備える点を除いて、図７の駆動装置２２０と同一である。したがって、図９の駆動装置３２０のう駆動装置２２０と同一の部分については、同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００６０】
駆動装置３２０のラッチタイマ回路３８０は、抵抗素子３８１，３８２と、ダイオード３８３と、抵抗素子３８４と、コンデンサ３８５とを備える。抵抗素子３８１，３８２は、直流電源（例えば５Ｖ）と接地（負極ライン）とにこの順に直列に接続されており、抵抗素子３８１，３８２の接続点は、コンパレータ２７２の出力側に接続されている。ダイオード３８３と抵抗素子３８４とは、抵抗素子３８１，３８２の接続点とブロック処理の有無を決定するための出力端子３８６とに互いに並列に接続されている。ダイオード３８３は、出力端子３８６から抵抗素子３８１，３８２の接続点の方向が順方向となるように配置されている。コンデンサ３８５は、出力端子３８６と接地（負極ライン）とに接続されている。マイコン３７０では、出力端子３８６の電圧が所定電圧以上のときには、ブロック処理を行ない、出力端子３８６の電圧が所定電圧未満のときには、ブロック処理を行なわない。こうして構成された変形例の駆動装置３２０が備える制御装置でも、変形例の駆動装置２２０が備える制御装置と同様の効果を奏することができる。
【００６１】
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、フライバック電源３０が「絶縁電源」に相当し、マイコン７０が「制御部」に相当する。
【００６２】
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００６３】
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、制御装置の製造産業などに利用可能である。
【符号の説明】
【００６５】
２０，２０Ｂ，１２０，２２０，３２０  駆動装置、２２  補機バッテリ、２４  スイッチング素子、２６  駆動回路、３０，３０Ｂ，１３０  フライバック電源、３１  電力ライン、３２，３２Ｂ，１３２  電源制御ＩＣ、３４，４４，４６，２７２  コンパレータ、３５，４７，２７３  直流電源、３６，４０，５０  スイッチング素子、３８  反転素子、４２，４２Ｂ  アンプ、４８  ＡＮＤ回路、５２，５４  トランス、５６，６２，３８３  ダイオード、５８，６０，３８５  コンデンサ、７０，１７０，２７０，３７０  マイコン、２７４，３８０  ラッチタイマ回路、３８１，３８２，３８４，Ｒａ，Ｒｂ  抵抗素子、３８６  出力端子。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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