(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上アーム用スイッチング素子（Ｓ￥ｐ）及び下アーム用スイッチング素子（Ｓ￥ｎ）の直列接続体であって、直流電源（１８）に並列接続された前記直列接続体を備える電力変換回路（１２）に適用され、
前記上アーム用スイッチング素子をオン状態又はオフ状態とさせるべく、前記上アーム用スイッチング素子及び前記下アーム用スイッチング素子の双方がオン状態とされることを回避するデッドタイムを設定しつつ、前記上アーム用スイッチング素子の開閉制御端子の電荷の充電処理又は放電処理を行う上アーム用駆動回路（Ｄｒ￥ｐ）と、
前記下アーム用スイッチング素子をオン状態又はオフ状態とさせるべく、前記デッドタイムを設定しつつ、前記下アーム用スイッチング素子の開閉制御端子の電荷の充電処理又は放電処理を行う駆動回路であって、前記上アーム用駆動回路とは異なる下アーム用駆動回路（Ｄｒ￥ｎ）と、を備え、
前記上アーム用駆動回路は、
前記上アーム用スイッチング素子の開閉制御端子の電荷の前記放電処理が行われる場合における前記電荷の放電速度の設定を、前記上アーム用スイッチング素子がオン操作されている期間において変更する上アーム用放電速度変更手段と、
前記上アーム用放電速度変更手段による前記放電速度の設定変更により、前記上アーム用スイッチング素子のオフ操作が開始された直後に出現する前記デッドタイムが設計時に想定した前記デッドタイムよりも長くなるか否かを、前記上アーム用スイッチング素子がオン操作されている期間において判断する上アーム用状況判断手段と、
前記上アーム用スイッチング素子のオフ操作が開始された直後に出現する前記デッドタイムが設計時に想定した前記デッドタイムよりも長くなると前記上アーム用状況判断手段によって判断された場合、前記デッドタイムを０よりも長くすることを条件として、前記上アーム用スイッチング素子のオフ操作タイミングと、該オフ操作タイミング直後の前記下アーム用スイッチング素子のオン操作タイミングとの時間差を短縮すべく、前記上アーム用スイッチング素子のオフ操作タイミングを遅延させる上アーム用シフト手段と、を有し、
前記下アーム用駆動回路は、
前記下アーム用スイッチング素子の開閉制御端子の電荷の前記放電処理が行われる場合における前記電荷の放電速度の設定を、前記下アーム用スイッチング素子がオン操作されている期間において変更する下アーム用放電速度変更手段と、
前記下アーム用スイッチング素子のオフ操作が開始された直後に出現する前記デッドタイムが設計時に想定した前記デッドタイムよりも長くなるか否かを、前記下アーム用スイッチング素子がオン操作されている期間において判断する下アーム用状況判断手段と、
前記下アーム用スイッチング素子のオフ操作が開始された直後に出現する前記デッドタイムが設計時に想定した前記デッドタイムよりも長くなると前記下アーム用状況判断手段によって判断された場合、前記デッドタイムを０よりも長くすることを条件として、前記下アーム用スイッチング素子のオフ操作タイミングと、該オフ操作タイミング直後の前記上アーム用スイッチング素子のオン操作タイミングとの時間差を短縮すべく、前記下アーム用スイッチング素子のオフ操作タイミングを遅延させる下アーム用シフト手段と、を有することを特徴とするスイッチング素子の駆動装置。
【請求項２】
前記上アーム用放電速度変更手段及び前記下アーム用放電速度変更手段のそれぞれは、前記放電処理によって前記電荷の放電が開始されてから完了されるまでの期間の途中において、前記電荷の放電速度の設定を高速度から低速度に変更する機能を有し、
前記上アーム用状況判断手段は、前記上アーム用スイッチング素子のオフ操作が開始された直後に出現する前記デッドタイムが設計時に想定した前記デッドタイムよりも長くなるか否かを、前記上アーム用放電速度変更手段によって前記放電速度の変更を行わず、前記放電速度を前記低速度のみに設定して前記放電処理を行うか否かで判断し、
前記下アーム用状況判断手段は、前記下アーム用スイッチング素子のオフ操作が開始された直後に出現する前記デッドタイムが設計時に想定した前記デッドタイムよりも長くなるか否かを、前記下アーム用放電速度変更手段によって前記放電速度の変更を行わず、前記放電速度を前記低速度のみに設定して前記放電処理を行うか否かで判断する請求項１記載のスイッチング素子の駆動装置。
【請求項３】
前記上アーム用スイッチング素子に流れる電流を検出する上アーム用電流検出手段（５２，Ｓｔ）と、
前記下アーム用スイッチング素子に流れる電流を検出する下アーム用電流検出手段（５２，Ｓｔ）と、
をさらに備え、
前記上アーム用状況判断手段は、前記上アーム用スイッチング素子がオン操作されている期間において前記上アーム用電流検出手段によって検出された電流が規定値を超えたことをもって、前記放電速度を前記低速度のみに設定して前記放電処理を行うと判断し、
前記下アーム用状況判断手段は、前記下アーム用スイッチング素子がオン操作されている期間において前記下アーム用電流検出手段によって検出された電流が前記規定値を超えたことをもって、前記放電速度を前記低速度のみに設定して前記放電処理を行うと判断する請求項２記載のスイッチング素子の駆動装置。
【請求項４】
前記上アーム用駆動回路は、
前記放電速度を前記高速度に設定した前記上アーム用スイッチング素子の開閉制御端子の電荷の前記放電処理が不能であるか否かを判断する上アーム用不能判断手段と、
前記上アーム用不能判断手段によって不能であると判断された場合、前記上アーム用スイッチング素子のオフ操作タイミングを前記上アーム用シフト手段によって遅延させることを禁止する上アーム用禁止手段と、をさらに有し、
前記下アーム用駆動回路は、
前記放電速度を前記高速度に設定した前記下アーム用スイッチング素子の開閉制御端子の電荷の前記放電処理が不能であるか否かを判断する下アーム用不能判断手段と、
前記下アーム用不能判断手段によって不能であると判断された場合、前記下アーム用スイッチング素子のオフ操作タイミングを前記下アーム用シフト手段によって遅延させることを禁止する下アーム用禁止手段と、をさらに有する請求項２又は３記載のスイッチング素子の駆動装置。
【請求項５】
前記上アーム用不能判断手段は、前記上アーム用スイッチング素子のオン操作期間において、前記放電処理が不能であるか否かを判断し、
前記上アーム用禁止手段は、前記上アーム用不能判断手段によって不能であると判断されたタイミング以降において、前記上アーム用シフト手段によって前記上アーム用スイッチング素子のオフ操作タイミングを遅延させることを禁止し、
前記下アーム用不能判断手段は、前記下アーム用スイッチング素子のオン操作期間において、前記放電処理が不能であるか否かを判断し、
前記下アーム用禁止手段は、前記下アーム用不能判断手段によって不能であると判断されたタイミング以降において、前記下アーム用シフト手段によって前記下アーム用スイッチング素子のオフ操作タイミングを遅延させることを禁止する請求項４記載のスイッチング素子の駆動装置。
【請求項６】
前記上アーム用不能判断手段は、前記上アーム用スイッチング素子のオフ操作期間において、前記放電処理が不能であるか否かを判断し、
前記上アーム用禁止手段は、前記上アーム用不能判断手段によって不能であると判断されたタイミング以降において、前記上アーム用シフト手段によって前記上アーム用スイッチング素子のオフ操作タイミングを遅延させることを禁止し、
前記下アーム用不能判断手段は、前記下アーム用スイッチング素子のオフ操作期間において、前記放電処理が不能であるか否かを判断し、
前記下アーム用禁止手段は、前記下アーム用不能判断手段によって不能であると判断されたタイミング以降において、前記下アーム用シフト手段によって前記下アーム用スイッチング素子のオフ操作タイミングを遅延させることを禁止する請求項４記載のスイッチング素子の駆動装置。
【請求項７】
前記上アーム用スイッチング素子の温度を検出する上アーム用温度検出手段（５６）と、
前記下アーム用スイッチング素子の温度を検出する下アーム用温度検出手段（５６）と、
をさらに備え、
前記上アーム用シフト手段は、前記上アーム用温度検出手段によって検出された温度が低いほど、前記上アーム用スイッチング素子のオフ操作タイミングの遅延時間を長くし、
前記下アーム用シフト手段は、前記下アーム用温度検出手段によって検出された温度が低いほど、前記下アーム用スイッチング素子のオフ操作タイミングの遅延時間を長くする請求項１〜６のいずれか１項に記載のスイッチング素子の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上アーム用スイッチング素子（Ｓ￥ｐ）及び下アーム用スイッチング素子（Ｓ￥ｎ）の直列接続体であって、直流電源に並列接続された前記直列接続体を備える電力変換回路（１２）に適用されるスイッチング素子の駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の駆動装置としては、下記特許文献１に見られるように、３相インバータを構成するスイッチング素子（ＩＧＢＴ）に対してアクティブゲートコントロールを行うものが知られている。ここで、アクティブゲートコントロールとは、スイッチング素子のゲート電荷の放電が開始されてから完了されるまでの期間の途中において、ゲート電荷の放電速度の設定を高速度から低速度に変更する技術のことである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１４３８８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上アーム用スイッチング素子及び下アーム用スイッチング素子の双方がオン状態とされる現象（いわゆる上下アーム短絡）を回避すべく、上アーム用スイッチング素子及び下アーム用スイッチング素子のうち一方のオフ状態への切り替えタイミングと、他方のオン状態への切り替えタイミングとの間には、デッドタイムが設定されている。
【０００５】
ここで、アクティブゲートコントロールが行われる駆動装置においては、実際のデッドタイムが、駆動装置の設計時に想定したデッドタイムよりも長くなることがある。これは、設計時において、例えば、アクティブゲートコントロールを行うことなく放電処理の実行期間に渡って放電速度が低速度のみに設定される場合において、上下アーム短絡を回避可能なようにデッドタイムが設定されることで生じ得る。つまり、スイッチング素子のターンオフ時間は、アクティブゲートコントロールが行われる場合よりも、放電速度が低速度のみに設定される場合の方が長い。このため、放電速度が低速度のみに設定される場合において上下アーム短絡を回避可能なように設定されたデッドタイムを種々の状況において用いると、アクティブゲートコントロールが行われる場合におけるデッドタイムが設計時に想定したデッドタイムよりも長くなり得る。
【０００６】
実際のデッドタイムが設計時に想定したデッドタイムに対して過度に長くなると、インバータから出力される電流波形が、設計時に想定した波形（例えば正弦波）から大きく歪み得る、この場合、例えば、インバータに接続された回転機の制御性が低下する懸念がある。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、デッドタイムが過度に長くなることを回避できるスイッチング素子の駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決すべく、本発明は、上アーム用スイッチング素子（Ｓ￥ｐ）及び下アーム用スイッチング素子（Ｓ￥ｎ）の直列接続体であって、直流電源（１８）に並列接続された前記直列接続体を備える電力変換回路（１２）に適用され、前記上アーム用スイッチング素子及び前記下アーム用スイッチング素子のそれぞれをオン状態又はオフ状態とさせるべく、前記上アーム用スイッチング素子及び前記下アーム用スイッチング素子の双方がオン状態とされることを回避するデッドタイムを設定しつつ、前記上アーム用スイッチング素子及び前記下アーム用スイッチング素子のそれぞれの開閉制御端子の電荷の充電処理又は放電処理を行う処理手段と、前記放電処理が行われる場合における前記電荷の放電速度の設定を変更する放電速度変更手段と、前記放電速度変更手段による前記放電速度の設定変更により、前記設定変更の直後に出現する前記デッドタイムが設計時に想定した前記デッドタイムよりも長くなるか否かを判断する状況判断手段と、前記設定変更の直後に出現する前記デッドタイムが設計時に想定した前記デッドタイムよりも長くなると前記状況判断手段によって判断された場合、前記デッドタイムを０よりも長くすることを条件として、前記上アーム用スイッチング素子及び前記下アーム用スイッチング素子のうち一方のオフ操作タイミングと、他方のオン操作タイミングであって前記オフ操作タイミング直後の前記オン操作タイミングとの時間差を短縮すべく、前記オフ操作タイミング及び前記オン操作タイミングのうち少なくとも一方を時間的にずらすシフト手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
上記発明では、放電速度変更手段によって放電速度の設定変更が可能とされている。このため、放電速度の設定変更に伴ってスイッチング素子のターンオフ時間が変化し、実際のデッドタイムも変化する。ここで、上記発明では、上記設定変更の直後に出現するデッドタイムが設計時に想定したデッドタイムよりも長くなると状況判断手段によって判断された場合、シフト手段によってオフ操作タイミング及びオン操作タイミングのうち少なくとも一方を時間的にずらす。これにより、上記設定変更の直後に出現するデッドタイムを設計時に想定したデッドタイムに近づけることができる。したがって、デッドタイムが過度に長くなることを回避することができ、例えば、電力変換回路から出力される電流波形が、設計時に想定した電流波形から大きく歪むことを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態にかかるモータ制御システムの構成図。
【図２】同実施形態にかかるＩＧＢＴの駆動回路を示す図。
【図３】スイッチングオフ時のセンス電圧等の挙動の計測結果。
【図４】デッドタイムの伸張を説明するためのタイムチャート。
【図５】第１の実施形態にかかるデッドタイム補正処理の手順を示す流れ図。
【図６】同実施形態にかかるデッドタイム補正処理を示すタイムチャート。
【図７】第２の実施形態にかかるデッドタイム補正処理の手順を示す流れ図。
【図８】同実施形態にかかるモータ制御システムの構成図。
【図９】同実施形態にかかるデッドタイム補正処理を示すタイムチャート。
【図１０】第３の実施形態にかかる補正禁止処理の手順を示す流れ図。
【図１１】第４の実施形態にかかる補正禁止処理の手順を示す流れ図。
【図１２】第５の実施形態にかかるシフト時間補正処理の手順を示す流れ図。
【図１３】素子温度及びスレッショルド電圧の関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１の実施形態）
以下、本発明にかかるスイッチング素子の駆動装置を、回転機を備える車両（例えば、ハイブリッド車両や電気自動車）に適用した第１の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１２】
図１に示すように、モータ制御システムは、モータジェネレータ１０、インバータ１２、モータジェネレータ１０を制御対象とする制御装置１４、及び車両制御を統括する外部装置１６を備えている。モータジェネレータ１０は、車載主機としての多相回転機（３相回転機）であり、図示しない駆動輪に連結されている。モータジェネレータ１０は、インバータ１２を介して高電圧バッテリ１８に接続されている。高電圧バッテリ１８は、その出力電圧が例えば百Ｖ以上である。なお、高電圧バッテリ１８としては、例えば、リチウムイオン蓄電池やニッケル水素蓄電池を用いることができる。また、モータジェネレータ１０としては、例えば、同期機（永久磁石同期機）を用いることができる。
【００１３】
インバータ１２は、上アーム用スイッチング素子Ｓ￥ｐ（￥＝Ｕ，Ｖ，Ｗ）及び下アーム用スイッチング素子Ｓ￥ｎの直列接続体を備えている。詳しくは、インバータ１２は、３組のスイッチング素子Ｓ￥ｐ，Ｓ￥ｎの直列接続体を備え、スイッチング素子Ｓ￥ｐ，Ｓ￥ｎの接続点は、モータジェネレータ１０の￥相に接続されている。ちなみに、本実施形態では、上記スイッチング素子Ｓ￥＃（＃＝ｐ，ｎ）として、電圧制御形のスイッチング素子を用い、より具体的には、ＩＧＢＴを用いている。そして、スイッチング素子Ｓ￥＃には、フリーホイールダイオードＤ￥＃が逆並列に接続されている。
【００１４】
制御装置１４は、高電圧バッテリ１８よりも出力電圧が低い低電圧バッテリ２０を電源とし、マイコンを主体として構成されている。制御装置１４は、モータジェネレータ１０の制御量（本実施形態ではトルク）をその指令値（以下、指令トルクＴｒｑ＊）に制御すべく、インバータ１２を操作する。詳しくは、制御装置１４は、インバータ１２を構成する上，下アーム用スイッチング素子Ｓ￥ｐ，Ｓ￥ｎを操作すべく、上，下アーム用操作信号ｇ￥ｐ，ｇ￥ｎを生成して上，下アーム用スイッチング素子Ｓ￥ｐ，Ｓ￥ｎに対応する上，下アーム用駆動回路Ｄｒ￥ｐ，Ｄｒ￥ｎに出力する。ここで、上アーム用操作信号ｇ￥ｐと、対応する下アーム用操作信号ｇ￥ｎとは、互いに相補的な信号となっている。すなわち、上アーム用スイッチング素子Ｓ￥ｐと、これに直列接続された下アーム用スイッチング素子Ｓ￥ｎとは、交互にオン状態とされる。
【００１５】
外部装置１６は、車両おいて制御装置１４の外部に設けられ、制御装置１４よりも上位の装置である。外部装置１６は、モータジェネレータ１０の指令トルクＴｒｑ＊を設定し、設定された指令トルクＴｒｑ＊を制御装置１４に対して出力する。
【００１６】
ここで、本実施形態において、車両は、高電圧システム及び低電圧システムを備えている。高電圧システムは、モータジェネレータ１０、インバータ１２及び高電圧バッテリ１８を備えるシステムである。低電圧システムは、制御装置１４、外部装置１６及び低電圧バッテリ２０を備えるシステムである。なお、本実施形態において、低電圧システムの基準電位ＶｓｔＬと、高電圧システムの基準電位ＶｓｔＨとは相違している。特に、本実施形態では、高電圧システムの基準電位ＶｓｔＨが高電圧バッテリ１８の負極電位に設定され、低電圧システムの基準電位ＶｓｔＬが高電圧バッテリ１８の正極電位と負極電位との中央値である車体電位に設定されている。
【００１７】
次に、図２を用いて、上記駆動回路Ｄｒ￥＃の構成を説明する。
【００１８】
図示されるように、駆動回路Ｄｒ￥＃は、１チップ化された半導体集積回路であるドライブＩＣ４０を備えている。ドライブＩＣ４０の第１の端子Ｔ１には、充電用抵抗体４２を介して定電圧電源４４が接続されている。定電圧電源４４は、スイッチング素子Ｓ￥＃の開閉制御端子（ゲート）に電圧を印加するためのものである。なお、本実施形態では、定電圧電源４４の出力電圧を「ＶＨ」（例えば１５Ｖ）で示すこととする。
【００１９】
第１の端子Ｔ１は、ＰチャネルＭＯＳＦＥＴ（充電用スイッチング素子４６）を介してドライブＩＣ４０の第２の端子Ｔ２に接続されている。第２の端子Ｔ２は、スイッチング素子Ｓ￥＃の開閉制御端子（ゲート）に接続されている。
【００２０】
スイッチング素子Ｓ￥＃のゲートは、第１の放電用抵抗体４８ａを介してドライブＩＣ４０の第３の端子Ｔ３に接続され、第３の端子Ｔ３は、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ（第１の放電用スイッチング素子５０ａ）を介してドライブＩＣ４０の第４の端子Ｔ４に接続されている。また、スイッチング素子Ｓ￥＃のゲートは、第２の放電用抵抗体４８ｂを介してドライブＩＣ４０の第５の端子Ｔ５に接続され、第５の端子Ｔ５は、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ（第２の放電用スイッチング素子５０ｂ）を介して第４の端子Ｔ４に接続されている。なお、第４の端子Ｔ４は、スイッチング素子Ｓ￥＃の出力端子（エミッタ）に接続されている。
【００２１】
上記スイッチング素子Ｓ￥＃は、その入力端子（コレクタ）及びエミッタ間を流れる電流（以下、コレクタ電流）と正の相関を有する微少電流を出力するセンス端子Ｓｔを備えている。センス端子Ｓｔは、センス抵抗５２を介してエミッタに接続されている。これにより、センス端子Ｓｔから出力される微少電流によってセンス抵抗５２に電圧降下が生じるため、センス抵抗５２のうちセンス端子Ｓｔ側の電位（以下、センス電圧Ｖｓｅ）を、コレクタ電流と相関を有する電気的な状態量とすることができる。なお、センス電圧Ｖｓｅは、ドライブＩＣ４０の第６の端子Ｔ６を介してドライブＩＣ４０内の駆動制御部５４に入力される。
【００２２】
ちなみに、本実施形態では、センス抵抗５２の両端のうちセンス端子Ｓｔ側の電位がエミッタの電位よりも高い場合のセンス電圧Ｖｓｅを正と定義する。また、エミッタの電位を「０」とする。
【００２３】
スイッチング素子Ｓ￥＃付近には、スイッチング素子Ｓ￥＃の温度（以下、素子温度）を検出する感温ダイオード５６が設けられている。感温ダイオード５６には、定電流電源５８を介して電流が供給される。感温ダイオード５６のカソードは、エミッタに接続され、アノードは、ドライブＩＣ４０の第７の端子Ｔ７に接続されている。こうした構成によれば、感温ダイオード５６は、素子温度に応じた電圧（具体的には、素子温度と負の相関を有する電圧）を出力する。なお、感温ダイオード５６の出力電圧は、第７の端子Ｔ７を介して駆動制御部５４に入力される。駆動制御部５４は、感温ダイオード５６の出力電圧に基づき、素子温度を検出する。
【００２４】
ちなみに、本実施形態において、センス抵抗５２及びセンス端子Ｓｔが「電流検出手段」を構成する。また、本実施形態において、感温ダイオード５６が「温度検出手段」を構成する。
【００２５】
次に、駆動制御部５４によって実行されるゲート電荷の充放電処理について説明する。なお、本実施形態にかかる駆動制御部５４は、ハードウェアであるため、上記充放電処理は、実際にはロジック回路によって実行される。また、本実施形態において、充放電処理を行う駆動制御部５４が「処理手段」を構成する。
【００２６】
まず、充電処理について説明する。
【００２７】
駆動制御部５４は、ドライブＩＣ４０の第８の端子Ｔ８を介して駆動制御部５４に入力された操作信号ｇ￥＃がオン操作指令であると判断した場合、充電用スイッチング素子４６をオン操作する。これにより、ゲート電荷が充電され、スイッチング素子Ｓ￥＃がオン状態に切り替えられる。なお、充電処理が行われる期間においては、第１，第２の放電用スイッチング素子５０ａ，５０ｂがオフ操作される。なお、本実施形態では、オン操作指令を論理「Ｌ」の信号とし、オフ操作指令を論理「Ｈ」の信号としている。
【００２８】
続いて、放電処理について説明する。
【００２９】
本実施形態では、ゲート電荷の放電が開始されてから完了されるまでの期間の途中において、スイッチング素子Ｓ￥＃のゲートに接続される放電経路の抵抗値を低いものから高いものへと変更するアクティブゲートコントロールを行う。これは、スイッチング素子Ｓ＊＃がオン状態からオフ状態に切り替えられる場合に生じるサージ電圧及びスイッチング損失を低減させるための制御である。以下、図３を用いて、上記放電処理について詳述する。
【００３０】
図３は、本実施形態にかかる放電処理を示す図である。詳しくは、図３（ａ）は、ゲート電圧Ｖｇｅ、コレクタ電流Ｉｃ、コレクタ及びエミッタ間電圧Ｖｃｅ、並びにセンス電圧Ｖｓｅの推移を示し、図３（ｂ）は、駆動制御部５４に入力された操作信号ｇ￥＃の推移を示し、図３（ｃ）は、第１の放電用スイッチング素子５０ａの操作状態の推移を示し、図３（ｄ）は、第２の放電用スイッチング素子５０ｂの操作状態の推移を示す。
【００３１】
図示されるように、時刻ｔ１において操作信号ｇ￥＃がオフ操作指令に切り替えられることで、第１の放電用スイッチング素子５０ａ及び第２の放電用スイッチング素子５０ｂの双方がオン操作に切り替えられる。これにより、電荷の放電速度が高速度に設定され、第１の放電用抵抗体４８ａ及び第２の放電用抵抗体４８ｂの双方を介してゲートから電荷が放電される。
【００３２】
その後、センス電圧Ｖｓｅが上昇して規定電圧Ｖαに到達する時刻ｔ２において、第１の放電用スイッチング素子５０ａがオフ操作に切り替えられる。これにより、ゲート電荷の放電速度が低速度に変更され、第２の放電用抵抗体４８ｂを介してゲート電荷が放電される。ここで、本実施形態において、放電速度の変更タイミングである時刻ｔ２は、コレクタ及びエミッタ間電圧Ｖｃｅと高電圧バッテリ１８の電圧とが略同一となるタイミングに設定されている。これは、ゲート電荷の放電速度を低くするタイミングを極力遅らせることで、サージ電圧の抑制効果を得ながらスイッチング速度の低下を極力抑制するためである。
【００３３】
なお、スイッチング素子Ｓ￥＃がオン状態からオフ状態に移行される期間内の時刻ｔ２近傍において、センス電圧Ｖｓｅが大きく上昇する現象が生じる。この現象は、スイッチング素子Ｓ￥＃のコレクタやエミッタとゲートとの間の寄生容量等を介してセンス電圧Ｖｓｅにサージ電圧が重畳することで生じると考えられる。
【００３４】
ここで、本実施形態では、アクティブゲートコントロールを行うことなく、放電速度を低速度に設定したまま放電処理を行うことがある。これは、アクティブゲートコントロールによるスイッチング損失の低減効果よりも、サージ電圧の低減効果を優先するためである。本実施形態では、操作信号ｇ￥＃がオン操作指令とされる期間において、この期間の直後における放電速度の設定を決定する。具体的には、操作信号ｇ￥＃がオン操作指令とされる期間において、センス電圧Ｖｓｅが所定電圧Ｖｓｈを上回ったと判断された場合、放電速度を低速度に設定したまま放電処理を行う。
【００３５】
つまり、スイッチング素子Ｓ￥＃がオフ状態に切り替えられる場合に生じるサージ電圧は、スイッチング素子Ｓ￥＃がオン状態とされる場合のコレクタ電流が大きいほど高くなる傾向にある。これは、コレクタ電流が大きいほど、スイッチング素子Ｓ￥＃がオン状態からオフ状態に移行される期間におけるコレクタ電流の低下速度が高くなるためである。このため、センス電圧Ｖｓｅが高いと、アクティブゲートコントロールを行う場合であっても実際のコレクタ及びエミッタ間電圧Ｖｃｅがその許容上限値を超えるおそれがある。こうした事態を回避すべく、放電速度を低速度に設定したまま放電処理を行う。
【００３６】
なお、本実施形態において、上記所定電圧Ｖｓｈ（＜Ｖα）は、先の図３（ａ）に示すように、操作信号ｇ￥＃がオン操作指令に切り替えられてから、センス電圧Ｖｓｅが安定するのに十分な時間が経過した状態のセンス電圧Ｖｓｅ（換言すれば、図３（ａ）の時刻ｔ１以前に示すように、操作信号ｇ￥＃がオン操作指令とされる期間において定常状態となったセンス電圧Ｖｓｅ）と大小比較される。
【００３７】
ところで、上アーム用スイッチング素子Ｓ￥ｐ及び下アーム用スイッチング素子Ｓ￥ｎの双方がオン状態とされる現象（いわゆる上下アーム短絡）を回避すべく、上アーム用スイッチング素子Ｓ￥ｐ及び下アーム用スイッチング素子Ｓ￥ｎのうち一方のオフ操作指令への切り替えタイミングと、このタイミングに時間的に隣接する他方のオン操作指令への切り替えタイミングとの間には、デッドタイムＤＴ＊が設定されている。ここで、図４に示すように、実際のデッドタイムＤＴｒ２が、制御装置１４の設計時に想定したデッドタイムＤＴｒ１よりも長くなることがある。以下、図４を用いて、デッドタイムが長くなることについて説明する。なお、図４（ａ）は、上アーム用駆動回路Ｄｒ￥ｐを構成する駆動制御部５４に入力された上アーム用操作信号ｇ￥ｐの推移を示し、図４（ｂ）は、上アーム用スイッチング素子Ｓ￥ｐのゲート電圧（以下、上側ゲート電圧Ｖｇｅｐ）の推移を示す。また、図４（ｃ）は、下アーム用駆動回路Ｄｒ￥ｎを構成する駆動制御部５４に入力された下アーム用操作信号ｇ￥ｎの推移を示し、図４（ｄ）は、下アーム用スイッチング素子Ｓ￥ｎのゲート電圧（以下、下側ゲート電圧Ｖｇｅｎ）の推移を示す。
【００３８】
ちなみに、図４には、操作信号ｇ￥＃の論理が反転されてから、ゲート電圧が変化し始めるまでのタイムラグが記載されている。このタイムラグは、信号遅延やターンオン時間等の存在により、操作信号ｇ￥＃が駆動制御部５４に入力されてから、第１，第２の放電用スイッチング素子５０ａ，５０ｂが実際にオン状態とされるまでにタイムラグが存在するために生じる。また、図中、「ＡＧＣ」は、アクティブゲートコントロールのことを示している。
【００３９】
まず、アクティブゲートコントロールを行わず、放電速度を低速度のみに設定して放電処理を行う場合について説明する。
【００４０】
時刻ｔ１において上アーム用操作信号ｇ￥ｐがオン操作指令からオフ操作指令に切り替えられる。これにより、図４（ｂ）に実線にて示すように、上側ゲート電圧Ｖｇｅｐが低下し始める。その後、上側ゲート電圧Ｖｇｅｐがスレッショルド電圧Ｖｔｈを下回る時刻ｔ３において、上アーム用スイッチング素子Ｓ￥ｐがオフ状態に切り替えられる。
【００４１】
その後、時刻ｔ４において、下アーム用操作信号ｇ￥ｎがオフ操作指令からオン操作指令に切り替えられる。なお、時刻ｔ１〜ｔ３が、外部装置１６において設定されたデッドタイムＤＴ＊である。その後、下側ゲート電圧Ｖｇｅｎがスレッショルド電圧Ｖｔｈとなる時刻ｔ５において、下アーム用スイッチング素子Ｓ￥ｎがオン状態に切り替えられる。
【００４２】
続いて、アクティブゲートコントロールが行われる場合について説明する。
【００４３】
アクティブゲートコントロールが行われる場合、初期の放電速度が高速度に設定されることから、時刻ｔ３よりも前の時刻ｔ２において、図４（ｂ）に破線にて示すように、上側ゲート電圧Ｖｇｅｐがスレッショルド電圧Ｖｔｈを下回る。このため、上アーム用スイッチング素子Ｓ￥ｐがオフ状態に切り替えられる。これにより、実際のデッドタイムＤＴｒ２（時刻ｔ２〜ｔ５）が、放電速度を低速度のみに設定した場合におけるデッドタイムＤＴｒ１（時刻ｔ３〜ｔ５）よりも長くなる。
【００４４】
こうした事態は、設計時において、アクティブゲートコントロールを行うことなく放電処理の実行期間に渡って放電速度が低速度のみに設定される場合において、上下アーム短絡を回避可能なようにデッドタイムが設定されることで生じる。ここで、設計時に想定したデッドタイムＤＴｒ１は、電流波形が正弦波から大きく歪むことを抑制可能な時間に設定されている。
【００４５】
実際のデッドタイムＤＴｒ２が設計時に想定したデッドタイムＤＴｒ１に対して過度に長くなると、インバータ１２から出力される電流波形が正弦波から大きく歪み得る、この場合、モータジェネレータ１０のトルク脈動が増大する等、モータジェネレータ１０のトルク制御性が低下する懸念がある。
【００４６】
こうした事態を回避すべく、本実施形態では、実際のデッドタイムＤＴｒ２を設計時に想定したデッドタイムＤＴｒ１に近づけるデッドタイム補正処理を行う。
【００４７】
図５に、本実施形態にかかるデットタイム補正処理の手順を示す。この処理は、駆動制御部５４によって、例えば所定周期で繰り返し実行される。なお、本実施形態にかかる駆動制御部５４は、ハードウェアであるため、上記処理は、実際にはロジック回路によって実行される。
【００４８】
この一連の処理では、まずステップＳ１０において、操作信号ｇ￥＃がオン操作指令であるか否かを判断する。
【００４９】
ステップＳ１０においてオン操作指令であると判断された場合には、ステップＳ１２に進み、充電用スイッチング素子４６をオン操作し、また、第１の放電用スイッチング素子５０ａ及び第２の放電用スイッチング素子５０ｂをオフ操作する。
【００５０】
続くステップＳ１４では、今回の操作信号ｇ￥＃がオン操作指令とされる期間において、センス電圧Ｖｓｅが上記所定電圧Ｖｓｈ（「規定値」に相当）を上回ったことがあるか否かを判断する。この処理は、アクティブゲートコントロールを行わず、放電速度を低速度に設定したまま放電処理を行うか否かを判断するための処理である。オン操作指令とされる期間において上記判断を行うことで、上記オン操作指令とされる期間に続いて行われる放電処理の開始タイミングを、後述するステップＳ２６の処理によって遅延させることができる。なお、本実施形態において、本ステップの処理が「状況判断手段」に相当する。
【００５１】
ステップＳ１４において否定判断された場合には、ステップＳ１６に進み、アクティブゲートコントロールを行うべく、フラグＦａの値を「１」にする。一方、上記ステップＳ１４において肯定判断された場合には、ステップＳ１８に進み、アクティブゲートコントロールを行うことなく放電処理を行うべく、フラグＦａの値を「１」とする。
【００５２】
ステップＳ１６、Ｓ１８の処理の完了後、ステップＳ２０では、操作信号ｇ￥＃がオン操作指令からオフ操作指令に切り替えられたか否かを判断する。ステップＳ２０において否定判断された場合には、上記ステップＳ１４に戻る。一方、上記ステップＳ２０において肯定判断された場合には、ステップＳ２２に進み、フラグＦａの値が「１」であるか否かを判断する。
【００５３】
ステップＳ２２においてフラグＦａの値が「１」でないと判断された場合には、放電速度を低速度のみに設定して放電処理を行うと判断し、ステップＳ２３に進む。ステップＳ２３では、充電用スイッチング素子４６をオフ操作に切り替え、また、第２の放電用スイッチング素子５０ｂをオン操作に切り替える。
【００５４】
一方、上記ステップＳ２２において肯定判断された場合には、アクティブゲートコントロールを行うと判断し、ステップＳ２４に進む。ステップＳ２４では、上記ステップＳ２０においてオフ操作指令に切り替えられたと判断されたタイミングからシフト時間Ｔｓｐ経過するまで待機する。そして、ステップＳ２４において肯定判断された場合には、ステップＳ２６に進む。ステップＳ２６では、充電用スイッチング素子４６をオフ操作に切り替え、また、第１の放電用スイッチング素子５０ａ及び第２の放電用スイッチング素子５０ｂをオン操作に切り替える。これにより、第１の放電用スイッチング素子５０ａ及び第２の放電用スイッチング素子５０ｂの双方のオン操作タイミングをシフト時間Ｔｓｐだけ遅延させることができ、ひいてはスイッチング素子Ｓ￥＃のオフ状態への切り替えをシフト時間Ｔｓｐだけ遅延させることができる。なお、本実施形態において、ステップＳ２２、Ｓ２６の処理が「シフト手段」に相当する。
【００５５】
ステップＳ２６の処理の完了後、ステップＳ２８では、センス電圧Ｖｓｅが上昇して規定電圧Ｖαに到達するまで待機する。この処理は、上述したように、放電速度の設定を高速度から低速度に変更するタイミングであるか否かを判断するための処理である。ステップＳ２８において肯定判断された場合には、ステップＳ３０に進み、第１の放電用スイッチング素子５０ａをオフ操作に切り替える。なお、本実施形態において、ステップＳ２８、Ｓ３０の処理が「放電速度変更手段」に相当する。
【００５６】
なお、上記ステップＳ１０において否定判断された場合や、ステップＳ２３、Ｓ３０の処理を完了した場合には、この一連の処理を一旦終了する。
【００５７】
図６に、本実施形態にかかるデッドタイム補正処理の一例を示す。なお、図６（ａ）〜図６（ｄ）は、先の図４（ａ）〜図４（ｄ）に対応している。
【００５８】
図示されるように、デッドタイム補正処理によれば、上側ゲート電圧Ｖｇｅｐがスレッショルド電圧Ｖｔｈを下回るタイミングを、時刻ｔ２ａから時刻ｔ２ｂへとシフト時間Ｔｓｐだけ遅延させることができる。これにより、アクティブゲートコントロールが行われた直後に出現する実際のデッドタイムＤＴｒ２を、設計時に想定したデッドタイムＤＴｒ１まで短縮することができる。
【００５９】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【００６０】
（１）上アーム用スイッチング素子Ｓ￥ｐ（下アーム用スイッチング素子Ｓ￥ｎ）がオン操作されている期間においてセンス電圧Ｖｓｅが所定電圧Ｖｓｈを超えたと判断された場合、アクティブゲートコントロールを行うと判断した。そして、アクティブゲートコントロールが行われると判断された場合、この判断タイミング直後における上アーム用スイッチング素子Ｓ￥ｐ（下アーム用スイッチング素子Ｓ￥ｎ）のオフ操作タイミングをシフト時間Ｔｓｐだけ遅延させた。これにより、次回出現するデッドタイムを設計時に想定したデッドタイムＤＴｒ１に近づけることができる。したがって、インバータ１２から出力される電流波形が正弦波から大きく歪むことを回避することができ、ひいてはモータジェネレータ１０のトルク制御量の低下を回避することができる。
【００６１】
（２）デッドタイム補正処理を上アーム用駆動回路Ｄｒ￥ｐ及び下アーム用駆動回路Ｄｒ￥ｎのそれぞれで完結できるように、各駆動回路Ｄｒ￥ｐ，Ｄｒ￥ｎを構成した。このため、上アーム用駆動回路Ｄｒ￥ｐ及び下アーム用駆動回路Ｄｒ￥ｎの間の情報伝達を行う手段（例えばフォトカプラ）を備えることなく、デッドタイム補正処理を行うことができる。
【００６２】
（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００６３】
上記第１の実施形態では、放電処理が行われる場合における第１の放電用スイッチング素子５０ａ及び第２の放電用スイッチング素子５０ｂのオン操作タイミングをシフト時間Ｔｓｐだけ遅延させることで、デッドタイムを短縮した。本実施形態では、充電処理が行われる場合における充電用スイッチング素子４６のオン操作タイミングをシフト時間Ｔｓｐだけ早めることで、デッドタイムを短縮する。
【００６４】
図７に、本実施形態にかかるデットタイム補正処理の手順を示す。この処理は、駆動制御部５４によって、例えば所定周期で繰り返し実行される。なお、本実施形態にかかる駆動制御部５４は、ハードウェアであるため、上記処理は、実際にはロジック回路によって実行される。また、図７では、下アーム用駆動回路Ｄｒ￥ｎを構成する駆動制御部５４を例にして説明する。
【００６５】
この一連の処理では、まずステップＳ３２において、下アーム用操作信号ｇ￥ｎがオフ操作指令であるか否かを判断する。
【００６６】
ステップＳ３２において肯定判断された場合には、ステップＳ３４に進み、対向アーム側である上アーム用操作信号ｇ￥ｐがオン操作指令とされる期間において、上アーム側のセンス電圧Ｖｓｅが所定電圧Ｖｓｈを超えた旨の情報が、上アーム用駆動回路Ｄｒ￥ｐを構成する駆動制御部５４から受信されたか否かを判断する。なお、本ステップの処理は、図８に示すように、上アーム用駆動回路Ｄｒを構成する駆動制御部５４と、下アーム用駆動回路Ｄｒ￥ｎを構成する駆動制御部５４との間で情報伝達する機能を備えることで実現できる。また、本実施形態において、本ステップの処理が「状況判断手段」に相当する。
【００６７】
ステップＳ３４において否定判断された場合には、ステップＳ３６に進み、フラグＦｂの値を「１」にする。一方、上記ステップＳ３４において肯定判断された場合には、ステップＳ３８に進み、フラグＦｂの値を「０」とする。
【００６８】
ステップＳ３６、Ｓ３８の処理の完了後、ステップＳ４０では、下アーム用操作信号ｇ￥ｎがオフ操作指令からオン操作指令に切り替えられたか否かを判断する。ステップＳ４０において否定判断された場合には、上記ステップＳ３４に戻る。一方、上記ステップＳ４０において肯定判断された場合には、ステップＳ４２に進み、フラグＦｂの値が「１」であるか否かを判断する。
【００６９】
ステップＳ４２においてフラグＦｂの値が「１」でないと判断された場合には、ステップＳ４４に進む。ステップＳ４４では、充電用スイッチング素子４６をオン操作に切り替え、また、第１の放電用スイッチング素子５０ａ及び第２の放電用スイッチング素子５０ｂをオフ操作に切り替える。
【００７０】
一方、上記ステップＳ４２において肯定判断された場合には、ステップＳ４６に進む。ステップＳ４６では、上記ステップＳ４４と同様の処理をシフト時間Ｔｓｐ早めて実行する。これにより、充電用スイッチング素子４６のオン操作タイミングをシフト時間Ｔｓｐだけ早めることができ、ひいては下アーム用スイッチング素子Ｓ￥ｐのオン状態への切り替えをシフト時間Ｔｓｐだけ早めることができる。
【００７１】
なお、上記ステップＳ３２において否定判断された場合や、ステップＳ４４、Ｓ４６の処理を完了した場合には、この一連の処理を一旦終了する。
【００７２】
図９に、本実施形態にかかるデッドタイム補正処理の一例を示す。なお、図９（ａ）〜図９（ｄ）は、先の図６（ａ）〜図６（ｄ）に対応している。
【００７３】
図示されるように、充電用スイッチング素子４６のオン操作タイミングをシフト時間Ｔｓｐだけ早めることで、下側ゲート電圧Ｖｇｅｎがスレッショルド電圧Ｖｔｈ以上となるタイミングを、時刻ｔ４ａから時刻ｔ４ｂまでシフト時間Ｔｓｐだけ早めることができる。これにより、対向アーム側のアクティブゲートコントロールが行われた直後に出現する実際のデットタイムＤＴｒ３を、設計時に想定したデッドタイムＤＴｒ１まで短縮することができる。
【００７４】
以上説明した本実施形態によれば、上記第１の実施形態で得られる効果に準じた効果を得ることができる。
【００７５】
（第３の実施形態）
以下、第３の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００７６】
本実施形態では、スイッチング素子Ｓ￥＃に対してオン操作指令ｇ￥＃がなされる期間において、放電速度を高速度に設定した放電処理が不能であるか否かを判断する。そして、上記放電処理が不能であると判断されたタイミング以降において、デッドタイム補正処理を禁止する補正禁止処理を行う。これは、上下アーム短絡の発生を回避するためである。
【００７７】
つまり、放電速度を高速度に設定した放電処理が不能である場合、アクティブゲートコントロールを行っても、スイッチング素子Ｓ￥＃のターンオフ時間は、放電速度を低速度のみに設定した場合のターンオフ時間と同じになる。このため、実際のデッドタイムは、設計時に想定したデッドタイムになると考えられる。この場合、デッドタイムを短縮する必要がない。したがって、放電速度を高速度に設定した放電処理が不能である場合において、デッドタイム補正処理が行われると、デッドタイムが短縮され、ひいては上下アーム短絡が生じる懸念がある。
【００７８】
図１０に、本実施形態にかかる補正禁止処理の手順を示す。この処理は、駆動制御部５４によって、例えば所定周期で繰り返し実行される。なお、本実施形態にかかる駆動制御部５４は、ハードウェアであるため、上記処理は、実際にはロジック回路によって実行される。
【００７９】
この一連の処理では、まずステップＳ４７において、操作信号ｇ￥＃がオフ操作指令からオン操作指令に切り替えられたか否かを判断する。
【００８０】
ステップＳ４７において肯定判断された場合には、ステップＳ４８に進み、上記ステップＳ４７において肯定判断されてから所定時間Ｔα経過するまで待機する。この処理は、ゲート電圧Ｖｇｅが上昇して定電圧電源４４の出力電圧ＶＨに到達するまで待機するための処理である。
【００８１】
ステップＳ４８において肯定判断された場合には、ステップＳ５０に進み、第１の放電用スイッチング素子５０ａをハーフオン操作する。ここで、スイッチング素子Ｓ￥＃のハーフオン状態とは、スイッチング素子Ｓ￥＃がオン操作される場合のゲート電圧Ｖｇｅを、飽和領域でスイッチング素子Ｓ￥＃を駆動させる電圧に設定する状態である。飽和領域とは、スイッチング素子Ｓ￥＃のコレクタ及びエミッタ間電圧Ｖｃｅとコレクタ電流Ｉｃとが関係付けられた出力特性において、コレクタ及びエミッタ間電圧Ｖｃｅの大きさにかかわらずコレクタ電流Ｉｃが略一定となる領域のことである。
【００８２】
上記ステップＳ４８の処理は、充電処理が行われる状況下において、ゲート電荷の放電経路（ゲートから、第１の放電用抵抗体４８ａ及び第１の放電用スイッチング素子５０ａを介してエミッタに至るまでの経路）に電流を流すための処理である。本ステップでは、第１の放電用スイッチング素子５０ａをハーフオン状態とすることにより、上記放電経路に流れる電流を小さくする。これにより、充電処理が行われているにもかかわらず、スイッチングＳ￥＃がオン状態に切り替えられなくなる事態を回避する。
【００８３】
ステップＳ５０の処理の完了後、ステップＳ５２に進み、第１の放電用スイッチング素子５０ａのドレイン側の電圧である判定電圧Ｖｊｇｅ（先の図２参照）が０であるとの条件と、判定電圧Ｖｊｇｅが定電圧電源４４の出力電圧ＶＨであるとの条件との論理和が真であるか否かを判断する。この処理は、スイッチング素子Ｓ￥＃のオン操作期間において、第１の放電用抵抗体４８ａ及び第１の放電用スイッチング素子５０ａの少なくとも一方にオープン故障が生じているか否かを判断するための処理である。
【００８４】
つまり、充電処理が行われる状況下、第１の放電用スイッチング素子５０ａがハーフオン状態とされた場合に判定電圧Ｖｊｇｅが０となる状態は、第１の放電用抵抗体４８ａがオープン故障した状態である。また、充電処理が行われる状況下、第１の放電用スイッチング素子５０ａがハーフオン状態とされた場合に判定電圧Ｖｊｇｅが定電圧電源４４の出力電圧ＶＨとなる状態は、第１の放電用スイッチング素子５０ａがオープン故障した状態である。なお、本実施形態において、本ステップの処理が「不能判断手段」に相当する。
【００８５】
ステップＳ５２において肯定判断された場合には、ステップＳ５４に進み、上記オープン故障が生じている旨判断する。そして、ステップＳ５６では、今回の放電処理からデッドタイム補正処理を禁止する。すなわち、上記オープン故障が生じている旨判断されたタイミング以降においてデッドタイム補正処理を禁止する。なお、本実施形態において、本ステップの処理が「禁止手段」に相当する。
【００８６】
なお、上記ステップＳ４７において否定判断された場合や、ステップＳ５８の処理を完了した場合には、この一連の処理を一旦終了する。
【００８７】
以上説明した本実施形態によれば、上記第１の実施形態で得られる効果に加えて、以下の効果が得られるようになる。
【００８８】
（３）補正禁止処理を行った。このため、デッドタイムを短縮する必要がない状況下においてデッドタイムが短縮されることを回避できる。これにより、第１の放電用抵抗体４８ａ及び第１の放電用スイッチング素子５０ａのうち少なくとも一方がオープン故障した状況下において、デッドタイム補正処理によって上下アーム短絡が生じる事態を好適に回避できる。
【００８９】
特に、本実施形態では、充電処理が行われる状況下において上記オープン故障が生じているか否かを判断したことが、その後迅速にデッドタイム補正処理を禁止できることに大きく寄与している。
【００９０】
（第４の実施形態）
以下、第４の実施形態について、先の第３の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００９１】
本実施形態では、補正禁止処理手法を変更する。
【００９２】
図１１に、本実施形態にかかる補正禁止処理の手順を示す。この処理は、駆動制御部５４によって、例えば所定周期で繰り返し実行される。なお、図１１において、先の図１０に示した処理と同一の処理については、便宜上、同一のステップ番号を付している。また、本実施形態にかかる駆動制御部５４は、ハードウェアであるため、上記処理は、実際にはロジック回路によって実行される。
【００９３】
この一連の処理では、まずステップＳ６０において、操作信号ｇ￥＃がオン操作指令からオフ操作指令に切り替えられたか否かを判断する。
【００９４】
ステップＳ６０において肯定判断された場合には、ステップＳ６２に進み、第１の放電用スイッチング素子５０ａがオン操作されているか否かを判断する。この処理は、ゲート電荷の放電経路に電流が流れているか否かを判断するための処理である。すなわち、本実施形態では、ステップＳ５２におけるオープン故障の判断を、放電処理を利用して行う。
【００９５】
ステップＳ６２において肯定判断された場合には、ステップＳ５２に進む。ステップＳ５２において肯定判断された場合には、ステップＳ５４を経由してステップＳ６４に進む。ステップＳ６４では、次回の放電処理からデッドタイム補正処理を禁止する。
【００９６】
なお、上記ステップＳ６０、Ｓ６２、Ｓ５２において否定判断された場合や、ステップＳ６４の処理を完了した場合には、この一連の処理を一旦終了する。
【００９７】
以上説明した本実施形態によれば、上記第３の実施形態で得られる効果に準じた効果を得ることができる。
【００９８】
（第５の実施形態）
以下、第５の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
【００９９】
本実施形態では、感温ダイオード５６による素子温度の検出値に応じて、デッドタイム補正処理で用いるシフト時間Ｔｓｐを可変設定する。
【０１００】
図１２に、本実施形態にかかるシフト時間設定処理の手順を示す。この処理は、駆動制御部５４によって、例えば所定周期で繰り返し実行される。なお、本実施形態にかかる駆動制御部５４は、ハードウェアであるため、上記処理は、実際にはロジック回路によって実行される。
【０１０１】
この一連の処理では、ステップＳ６６において、素子温度Ｔｓｗが低いほど、シフト時間Ｔｓｐを長く設定する。この処理は、デッドタイムの補正精度を向上させるための処理である。つまり、図１３に示すように、素子温度が低い場合におけるターンオフ時間ＴｏｆｆＬが、素子温度が高い場合におけるターンオフ時間ＴｏｆｆＨよりも短い。これは、素子温度が低い場合におけるミラー電圧ＶｍＬが、素子温度が高い場合におけるミラー電圧ＶｍＨよりも高いため、素子温度が低い場合におけるスレッショルド電圧ＶｔｈＬが、素子温度が高い場合におけるスレッショルド電圧ＶｔｈＨよりも高くなることによる。したがって、素子温度Ｔｓｗに基づきシフト時間Ｔｓｐを補正することで、デッドタイムの補正精度を向上させることができる。
【０１０２】
こうした補正によれば、素子温度Ｔｓｗが低いほど、第１，第２の放電用スイッチング素子５０ａ，５０ｂのオン操作タイミングを遅延させることとなる。ちなみに、図１２には、素子温度Ｔｓｗが低いほど、シフト時間Ｔｓｐを連続的に長く設定することを示したがこれに限らない。例えば、素子温度Ｔｓｗが低いほど、シフト時間Ｔｓｐを段階的に長く設定してもよい。
【０１０３】
なお、ステップＳ６６の処理を完了した場合には、この一連の処理を一旦終了する。
【０１０４】
以上説明した本実施形態によれば、実際のデッドタイムを設計時に想定したデッドタイムに、より好適に近づけることができる。
【０１０５】
（その他の実施形態）
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
【０１０６】
・「シフト手段」としては、上記第１，第２の実施形態に例示したものに限らない。例えば、デッドタイムを０よりも長くすることを条件として、上アーム用スイッチング素子及び下アーム用スイッチング素子のうち一方のオフ操作タイミングと、他方のオン操作タイミングであって上記オフ操作タイミング直後の上記オン操作タイミングとの時間差を短縮すべく、上記オフ操作タイミング及び上記オン操作タイミングの双方を時間的にずらしてもよい。この場合、上記オフ操作タイミング及び上記オン操作タイミングのそれぞれのずらし量としては、例えば、シフト時間Ｔｓｐを２分した値（具体的には例えば、２等分した値）とすればよい。
【０１０７】
・「状況判断手段」としては、上記第１の実施形態に例示したものに限らず、例えば以下に説明するものであってもよい。
【０１０８】
上記特許文献１に記載されているように、スイッチング素子Ｓ￥＃のオン期間中におけるセンス電圧Ｖｓｅが所定値を超えたと判断された場合、アクティブゲートコントロールを行わず、放電速度を高速度のみに設定して放電処理を行う構成も考えられる。ここで、上記所定値は、例えば、上記所定電圧Ｖｓｈよりも低い値であってかつ０よりも大きい値に設定されている。この場合、設計時において、例えば、アクティブゲートコントロールが行われる場合において、上下アーム短絡を回避可能なようにデッドタイムが設定されると、放電速度が高速度のみに設定されて放電処理が行われるときのデッドタイムが、設計時に想定したデッドタイムに対して過度に長くなり得る。このため、「状況判断手段」を、次回出現するデッドタイムが設計時に想定したデッドタイムよりも長くなるか否かを、アクティブゲートコントロールが行われず、放電速度を高速度のみに設定して放電処理が行われるか否かで判断する手段としてもよい。
【０１０９】
なお、上記所定値及び所定電圧Ｖｓｈと、センス電圧Ｖｓｅとの大小比較により、放電速度を低速度のみとする設定、アクティブゲートコントロールを行う設定、及び放電速度を高速度のみとする設定のうちいずれかを選択する構成も考えられる。この場合、設計時において、例えば、放電処理の実行期間に渡って放電速度が低速度のみに設定されるときにおいて、上下アーム短絡を回避可能なようにデッドタイムが設定されることもある。このとき、アクティブゲートコントロールを行う設定、又は放電速度を高速度のみとする設定が選択されるなら、デッドタイムが設計時に想定したデッドタイムに対して過度に長くなる懸念があることから、デッドタイム補正処理の適用が有効である。
【０１１０】
・上記各実施形態では、デッドタイム補正処理及び補正禁止処理を駆動制御部５４によって実行したがこれに限らず、例えば外部装置１６によって実行してもよい。この場合、外部装置１６が「状況判断手段」及び「シフト手段」を備えることとなる。そして、高電圧システムから外部装置１６へと伝達されたセンス電圧Ｖｓｅに基づき、上アーム用操作信号ｇ￥ｐ及び下アーム用操作信号ｇ￥ｎのうち一方のオフ操作指令への切り替えタイミングと、他方のオン操作指令への切り替えタイミングとの時間差ＤＴ＊を、シフト時間Ｔｓｐだけずらすこととなる。なお、上記構成を採用する場合、高電圧システム及び低電圧システムの間を電気的に絶縁しつつ、高電圧システムから低電圧システムを構成する外部装置１６へとセンス電圧Ｖｓｅ等の情報を伝達する手段（例えばフォトカプラ）をモータ制御システムに備えればよい。
【０１１１】
・「状況判断手段」としては、センス電圧Ｖｓｅが所定電圧Ｖｓｈを超えたと判断されたことをもって、放電速度を低速度のみに設定して放電処理を行うと判断するものに限らない。例えば、素子温度が規定温度を下回ると判断されたことをもって、放電速度を低速度のみに設定して放電処理を行うと判断するものであってもよい。これは、素子温度が低いほど、スイッチング素子Ｓ￥＃の耐圧（コレクタ及びエミッタ間電圧Ｖｃｅの許容上限値）が低くなることに鑑みたものである。
【０１１２】
・放電速度の変更タイミングとしては、上記第１の実施形態に例示したものに限らない。例えば、図３の時刻ｔ１から規定時間が経過したタイミングを変更タイミングとしてもよい。ここで、上記規定時間は、スイッチング素子Ｓ￥＃がオン状態からオフ状態に切り替えられる場合に生じるサージ電圧及びスイッチング損失を低減可能な観点から設定すればよい。
【０１１３】
・充電処理が行われる状況下において上記オープン故障が生じているか否かを判断する手法としては、上記第３の実施形態に例示したものに限らない。例えば、第１の放電用抵抗体４８ａ及び第１の放電用スイッチング素子５０ａの直列接続体に直流電源（以下、診断用電源）を並列接続するとともに、第１の放電用抵抗体４８ａ、第１の放電用スイッチング素子５０ａ及び診断用電源を備える閉ループ回路を形成可能なように開閉される通電操作式のスイッチを設ける。こうした構成において、充電処理が行われる状況下において、上記スイッチをオン操作することで上記閉ループ回路を形成する。こうした状況において判定電圧Ｖｊｇｅに基づき上記オープン故障が生じているか否かを判断してもよい。
【０１１４】
・上記第２〜第４の実施形態に、上記第５の実施形態で説明したシフト時間Ｔｓｐを可変設定する構成を適用してもよい。なお、上記第２の実施形態にシフト時間Ｔｓｐを可変設定する構成を適用する場合、素子温度Ｔｓｗが低いほど、充電用スイッチング素子４６のオン操作タイミングを早めることとなる。また、上記第２の実施形態に、上記第３，第４の実施形態の構成を適用してもよい。
【０１１５】
・「放電速度変更手段」としては、上記第１の実施形態の図２に示したものに限らず、例えば以下に説明するものであってもよい。
【０１１６】
第１の放電用抵抗体４８ａの抵抗値を第２の放電用抵抗体４８ｂの抵抗値よりも低く設定する。こうした構成において、放電速度を高速度に設定する場合、第１の放電用スイッチング素子５０ａをオン操作し、また、第２の放電用スイッチング素子５０ｂをオフ操作する。一方、放電速度を低速度に設定する場合、第１の放電用スイッチング素子５０ａをオフ操作し、また、第２の放電用スイッチング素子５０ｂをオン操作する。
【０１１７】
また、「放電速度変更手段」としては、上記第１の実施形態に例示したように、放電経路の抵抗値を変更するものに限らない。例えば、以下に説明するものであってもよい。
【０１１８】
エミッタ又はエミッタよりも低電位となる箇所と、ゲートとの接続を切り替え可能な通電操作式の素子（例えばＭＯＳＦＥＴ）をゲートに接続された放電経路に設ける。こうした構成において、放電速度を高速度に設定したい放電処理の初期に限って、ゲートとエミッタとを接続する代わりに、ゲートをエミッタよりも低電位となる箇所に接続すべく上記素子を操作する。そしてその後、ゲートをエミッタに接続すべく、上記素子の操作状態を変更することによって放電速度を低速度に変更する。
【０１１９】
さらに、「放電速度変更手段」としては、放電速度を段階的に変更可能なものに限らす、連続的に変更可能なものであってもよい。この場合であっても、実際のデッドタイムが設計時に想定したデッドタイムに対して過度に長くなる事態が生じ得ることから、デッドタイム補正処理の適用が有効である。
【０１２０】
・「不能判断手段」としては、上記第３の実施形態に例示したものに限らない。要は、ゲート電荷を放電するための放電経路であって、ゲートからエミッタに至るまでの放電経路において電気的に遮断された箇所があるか否かを判断可能な手段であれば、他の手段であってもよい。
【０１２１】
・「直流電源」としては、バッテリ（高電圧バッテリ１８）に限らない。例えば、高電圧バッテリ１８及びインバータ１２間に昇圧コンバータが設けられるモータ制御システムの場合、昇圧コンバータが「直流電源」となる。
【０１２２】
・「電力変換回路」としては、３相インバータに限らず、フルブリッジ回路等、他の電力変換回路であってもよい。また、「電力変換回路」を構成する「上アーム用スイッチング素子」及び「下アーム用スイッチング素子」としては、ＩＧＢＴに限らず、例えばＭＯＳＦＥＴであってもよい。
【符号の説明】
【０１２３】
１２…インバータ、１８…高電圧バッテリ、Ｓ￥ｐ，Ｓ￥ｎ…スイッチング素子。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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