(57)【要約】      （修正有）【課題】  発電時に主ＭＯＳ回路のスイッチング速度を上げ、力行時にスイッチング速度を落とすことにより、主ＭＯＳ回路のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓの跳ね上がりを抑制できる回転電機制御装置を提供する。【解決手段】  回転電機２の複数の固定子巻線端子とバッテリの高電位との間に接続された複数の上アームスイッチング素子６と、複数の固定子巻線端子とバッテリＶＢ３の低電位との間に接続された複数の下アームスイッチング素子７と、複数の上アームスイッチング素子６及び下アームスイッチング素子７をそれぞれＯＮ／ＯＦＦすることにより、力行または発電を制御する制御部１３とを備え、制御部１３は、複数の上アームスイッチング素子６及び複数の下アームスイッチング素子７のＯＮ／ＯＦＦを制御する制御パルス信号を出力し、力行時における制御パルス信号のスルーレートは、発電時における制御パルス信号のスルーレートより小さくなるように制御する。【選択図】  図２
2006320179.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
力行または発電を行うために、回転電機の複数の固定子巻線端子とバッテリの高電位との間に接続された複数の上アームスイッチング素子と、
前記力行または前記発電を行うために、前記複数の固定子巻線端子とバッテリの低電位との間に接続された複数の下アームスイッチング素子と、
前記複数の上アームスイッチング素子及び前記複数の下アームスイッチング素子をそれぞれＯＮ／ＯＦＦすることにより、前記力行または前記発電を制御する制御部とを備えた回転電機制御装置であって、
前記制御部は、前記複数の上アームスイッチング素子及び前記複数の下アームスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを制御する制御パルス信号を出力し、
力行時における前記制御パルス信号のスルーレートは、発電時における該制御パルス信号のスルーレートより小さくなるように制御されていることを特徴とする回転電機制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の回転電機制御装置において、
前記制御部は、前記力行時の制御パルス信号のスルーレートと前記発電時の制御パルス信号のスルーレートを変える変更手段を備えたドライバ回路を有することを特徴とする回転電機制御装置。
【請求項３】
請求項２記載の回転電機制御装置において、
前記変更手段は前記力行時及び前記発電時にドライバ回路の充放電電流を制御する手段を有することを特徴とする回転電機制御装置。
【請求項４】
請求項１記載の回転電機制御装置において、
前記複数の上アームスイッチング素子はＰ型ＭＯＳＦＥＴであり、
前記複数の下アームスイッチング素子はＮ型ＭＯＳＦＥＴであり、
前記制御パルス信号は、前記Ｐ型ＭＯＳＦＥＴまたは前記Ｎ型ＭＯＳＦＥＴのゲート端子に入力されるものであることを特徴とする回転電機制御装置。
【請求項５】
力行または発電を行うために、回転電機の複数の固定子巻線端子とバッテリの高電位との間に、ドレイン端子とソース端子とがそれぞれ接続された複数のＰ型ＭＯＳＦＥＴと、
前記力行または前記発電を行うために、前記複数の固定子巻線端子とバッテリの低電位との間に、ドレイン端子とソース端子とがそれぞれ接続された複数のＮ型ＭＯＳＦＥＴと、
前記複数のＰ型ＭＯＳＦＥＴ及び前記複数のＮ型ＭＯＳＦＥＴのゲート端子にゲート信号を入力して、該Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ及び該Ｎ型ＭＯＳＦＥＴをそれぞれＯＮ／ＯＦＦすることにより、前記力行または前記発電を制御する制御部とを備えた回転電機制御装置であって、
前記制御部は、前記ゲート信号のスルーレートを変える変更手段を備えたドライバ回路を有し、
前記変更手段は、前記Ｐ型ＭＯＳＦＥＴまたは前記Ｎ型ＭＯＳＦＥＴに過電流が流れる異常時において、前記ゲート信号のオフ時のスルーレートを、正常時におけるゲート信号のオフ時のスルーレートより小さくすることを特徴とする回転電機制御装置。
【請求項６】
請求項５記載の回転電機制御装置において、
前記変更手段は前記異常時及び前記正常時にドライバ回路の充放電電流を制御する手段を有することを特徴とする回転電機制御装置。
【請求項７】
力行または発電を行うために、回転電機の複数の固定子巻線端子とバッテリの高電位との間に、ドレイン端子とソース端子とがそれぞれ接続された複数のＰ型ＭＯＳＦＥＴと、
前記力行または前記発電を行うために、前記複数の固定子巻線端子とバッテリの低電位との間に、ドレイン端子とソース端子とがそれぞれ接続された複数のＮ型ＭＯＳＦＥＴと、
前記複数のＰ型ＭＯＳＦＥＴ及び前記複数のＮ型ＭＯＳＦＥＴのゲート端子にゲート信号を入力して、該Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ及び該Ｎ型ＭＯＳＦＥＴをそれぞれＯＮ／ＯＦＦすることにより、前記力行または前記発電を制御する制御部とを備えた回転電機制御装置であって、
前記制御部は、前記ゲート信号のオン時及びオフ時のスルーレートを独立に変更できる変更手段を備えたドライバ回路を有し、
前記変更手段は、力行時におけるゲート信号のオン時及びオフ時のスルーレートを、発電時におけるゲート信号のオン時及びオフ時のスルーレートより小さくすることを特徴とする回転電機制御装置。
【請求項８】
請求項７記載の回転電機制御装置において、
前記変更手段は、前記Ｐ型ＭＯＳＦＥＴまたは前記Ｎ型ＭＯＳＦＥＴに過電流が流れる異常時において、前記ゲート信号のオフ時のスルーレートを、正常時におけるゲート信号のオフ時のスルーレートより小さくすることを特徴とする回転電機制御装置。
【請求項９】
請求項７記載の回転電機制御装置において、
前記変更手段は前記異常時及び前記正常時にドライバ回路の充放電電流を制御する手段を有することを特徴とする回転電機制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の走行停止状態でエンジンの動作を停止し、車両の走行開始時にモータによりエンジンを再起動するアイドルストップ車に搭載される回転電機制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、自動車の燃費向上や排ガス削減等の地球環境への配慮の観点から、交差点などでの走行停車状態でエンジンを停止し、自動車の発進時にモータでエンジンを再始動するエンジン駆動システム（アイドルストップシステム）を採用する車両が増加しつつある。このシステムは、例えば、ブレーキの踏み込みにより車両の走行が停止するとエンジンを停止し、ブレーキの踏み込みを緩めるとモータによりエンジンを再起動する構成になっている。
【０００３】
従来は、インバータ装置の帰還ダイオードに流れるリカバリー電流が略最大となる時点までは遅いターンオン速度とし、到達後には速いターンオン速度にするターンオン速度変更手段を有するゲート駆動回路が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、従来は、ＦＥＴやＩＧＢＴのターンオフ直前にスイッチングデバイスに流れる電流値が設定値以上になった場合にのみ、ｄｉ／ｄｔ低減回路を動作させる自励式変換器が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開平８−１７２７６９号公報（〔００１９〕、〔００２３〕、〔００３２〕段落、図１）
【特許文献２】特開平１１−６９７８０号公報（〔０００１〕、〔０００８〕、〔００１９〕、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら特許文献１、２にあっては、力行時にスイッチングデバイスの電流が所定値以上のときｄｉ／ｄｔを抑制するものであって、発電時のＭＯＳ整流する際にスイッチング速度を上げられないため、ＭＯＳのオフタイミングが遅れ、発電電流の逆流が起こってしまう。
【０００６】
本発明の目的は、発電時に主ＭＯＳ回路のスイッチング速度を上げ、力行時にスイッチング速度を落とすことにより、主ＭＯＳ回路のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓの跳ね上がりを抑制できる回転電機制御装置を提供することにある。
【０００７】
また、本発明の別の目的は、発電時又は力行時に過電流が発生した場合に、主ＭＯＳ回路のスイッチング速度を落とすことにより、主ＭＯＳ回路のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓの跳ね上がりを抑制できる回転電機制御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】
本発明に係る回転電機制御装置のうち代表的な一つは、力行または発電を行うために、回転電機の複数の固定子巻線端子とバッテリの高電位との間に接続された複数の上アームスイッチング素子と、力行または発電を行うために、複数の固定子巻線端子とバッテリの低電位との間に接続された複数の下アームスイッチング素子と、複数の上アームスイッチング素子及び複数の下アームスイッチング素子をそれぞれＯＮ／ＯＦＦすることにより、力行または発電を制御する制御部とを備え、制御部は、複数の上アームスイッチング素子及び複数の下アームスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを制御する制御パルス信号を出力し、力行時における制御パルス信号のスルーレートは、発電時における制御パルス信号のスルーレートより小さくなるように制御されるものである。
【０００９】
また、本発明に係る回転電機制御装置のうち他の代表的な一つは、力行または発電を行うために、回転電機の複数の固定子巻線端子とバッテリの高電位との間に、ドレイン端子とソース端子とがそれぞれ接続された複数のＰ型ＭＯＳＦＥＴと、力行または発電を行うために、複数の固定子巻線端子とバッテリの低電位との間に、ドレイン端子とソース端子とがそれぞれ接続された複数のＮ型ＭＯＳＦＥＴと、複数のＰ型ＭＯＳＦＥＴ及び複数のＮ型ＭＯＳＦＥＴのゲート端子にゲート信号を入力して、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ及びＮ型ＭＯＳＦＥＴをそれぞれＯＮ／ＯＦＦすることにより、力行または発電を制御する制御部とを備え、制御部は、ゲート信号のスルーレートを変える変更手段を備えたドライバ回路を有し、  変更手段は、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴまたはＮ型ＭＯＳＦＥＴに過電流が流れる異常時において、ゲート信号のオフ時のスルーレートを、正常時におけるゲート信号のオフ時のスルーレートより小さくするものである。
【００１０】
また、本発明に係る回転電機制御装置のうち他の代表的な一つは、力行または発電を行うために、回転電機の複数の固定子巻線端子とバッテリの高電位との間に、ドレイン端子とソース端子とがそれぞれ接続された複数のＰ型ＭＯＳＦＥＴと、力行または発電を行うために、複数の固定子巻線端子とバッテリの低電位との間に、ドレイン端子とソース端子とがそれぞれ接続された複数のＮ型ＭＯＳＦＥＴと、複数のＰ型ＭＯＳＦＥＴ及び複数のＮ型ＭＯＳＦＥＴのゲート端子にゲート信号を入力して、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ及びＮ型ＭＯＳＦＥＴをそれぞれＯＮ／ＯＦＦすることにより、力行または発電を制御する制御部とを備え、制御部は、ゲート信号のオン時及びオフ時のスルーレートを独立に変更できる変更手段を備えたドライバ回路を有し、変更手段は、力行時におけるゲート信号のオン時及びオフ時のスルーレートを、発電時におけるゲート信号のオン時及びオフ時のスルーレートより小さくするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る回転電機制御装置によれば、主回路の寄生インダクタンスに起因する電圧の跳ね上がりを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施例は、回転電機の発電または力行を制御する主ＭＯＳ回路で構成されるインバータのゲート信号の傾き（ｄｖ／ｄｔ）を変えて、主ＭＯＳ回路のドレイン電流のｄＩ／ｄｔと主ＭＯＳ回路の寄生インダクタンスによって生じる主ＭＯＳ回路のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓの跳ね上がりを抑制するスピードで主ＭＯＳ回路をＯＦＦすることによって実現される。
【実施例１】
【００１３】
図１には、本発明に係る回転電機制御装置によって制御される回転電機が搭載する自動車の構成が示されている。
【００１４】
図１において、自動車５００は、内燃機関であるエンジン５２０を動力源としたエンジンパワートレインと、電動発電機５００を動力源としたエレクトリックパワートレインの両方を備えた、いわゆるハイブリッド式の自動車である。エンジンパワートレインは主として自動車５００の駆動源を構成している。エレクトリックパワートレインは主としてエンジン５２０の始動源及び自動車５００の電力源として用いられている。このように、エレクトリックパワートレインを備えた自動車５００では、イグニションキースイッチがオン状態で信号待ちなどの停車時にエンジン５２０を自動的に停止させ、発車時にエンジン５２０を自動的に始動して車両を発進させることにより、自動車５００の燃費向上や排ガスを低減できるいわゆるアイドリングストップ運転を行うことができる。
【００１５】
図１に示すように、車体５１０のフロント部には前輪車軸５１５が回転可能に軸支されている。前輪車軸５１５の両端には前輪５１１，５１２が設けられている。車体５１０のリア部には後輪車軸５１６が回転可能に軸支されている。後輪車軸５１６の両端には後輪５１３，５１４が設けられている。前輪車軸５１５の中央部には、動力分配機構であるデファレンシャルギア５１７が設けられている。デファレンシャルギア５１７は、エンジン５２０から変速機５３０を介して伝達された回転駆動力を左右の前輪車軸５１５に分配している。変速機５３０はエンジン５２０の回転駆動力を変速してデファレンシャルギア５１７に伝達している。エンジン５２０の駆動は、燃料調整機構であるインジェクタや空気量調整機構であるスロットルなどのエンジン補機の動作がエンジン制御装置（ＥＣＵ）５４０によって制御されることにより制御される。
【００１６】
回転電機（Ｍ／Ｇ）２は、車体５１０のフロント部分に設けられたエンジンルーム内にエンジン５２０と共に配置され、エンジン５２０の側部に搭載されてエンジン５２０に機械的に連結されている。この機械的な連結は、エンジン５２０のクランクシャフトに設けられたプーリー５２０ａと回転電機２の回転軸に設けられたプーリー５００ａとをベルト５７０によって接続することにより実現できる。これにより、回転電機２はエンジン５２０に回転駆動力を伝達することができると共に、エンジン５２０からの回転駆動力を受けることができる。
【００１７】
自動車５００のエレクトリックパワートレインは、図１に示すように、バッテリＶＢ３によって構成された６〜４０Ｖ系車載電源に電気的に接続されており、１４ｖ系車載電源との間で電力の授受している。６〜４０Ｖ系車載電源には、エンジン５２０の始動装置であるスタータ５６０や、図示省略したライト，ラジオ，方向指示器などの車載補機が電気的に並列接続されている。バッテリＶＢ３には、本実施例においては出力電圧１４Ｖ程度の鉛蓄電池が用いられている。
【００１８】
図２には、本発明に係る回転電機制御装置の実施例が示されている。
【００１９】
図２において、回転電機制御装置１は、ＩＣチップで構成されており、回転電機（Ｍ／Ｇ）２を制御するものである。この回転電機２は、三相交流モータ／ジェネレータで構成され、自動車がアイドルストップでエンジン停止後のエンジンの始動時に、力行、即ちモータ（電動機）として作用し、自動車が回生時にジェネレータ（発電機）として作用するものである。
【００２０】
この回転電機制御装置１には、バッテリＶＢ３が接続され、６〜４０Ｖの電圧が供給されている（本実施例では、１４Ｖを例にとっている）。また、このバッテリＶＢ３には、回転電機２に直列にフィールドＭＯＳ（Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ）４とＱＦＣ−ＭＯＳ（Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ）５が挿入接続されている。この回転電機２に何らかの原因で過電流が流れた場合、そのまま過電流を流し続けると、回転電機２が破損する恐れがある。そのため、回転電機２に過電流が流れた場合には、直ちに電流を遮断してやる必要がある。回転電機２に直列に挿入接続されているＰ型ＭＯＳＦＥＴ４とＮ型ＭＯＳＦＥＴ５は、回転電機２に過電流が流れた場合に回路を遮断するためのものである。
【００２１】
また、このバッテリＶＢ３には、回転電機２の各相ｕ，ｖ，ｗの各コイルにそれぞれ直列にＰ型ＭＯＳＦＥＴ６（６ａ〜６ｃ）とＮ型ＭＯＳＦＥＴ７（７ａ〜７ｃ）が挿入接続されている。このＰ型ＭＯＳＦＥＴ６（６ａ〜６ｃ）とＮ型ＭＯＳＦＥＴ７（７ａ〜７ｃ）は、インバータを構成し、交互にＯＮ・ＯＦＦして回転電機２に三相交流電流を供給し、電動機として作用させる。
【００２２】
このＰ型ＭＯＳＦＥＴ６（６ａ〜６ｃ）の各ゲート端子は、ドライバ８を介して、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ７（７ａ〜７ｃ）は、ドライバ９を介して、レベル変換回路１０に接続されている。このレベル変換回路１０は、セレクタ１１、１２を介してコントローラ１３に接続されており、このコントローラ１３からの出力信号によってＰ型ＭＯＳＦＥＴ６（６ａ〜６ｃ）とＮ型ＭＯＳＦＥＴ７（７ａ〜７ｃ）は、力行制御されている。
【００２３】
このコントローラ１３は、モータ・コントローラ１４と、ジェネレータ・コントローラ１５と、共通保護回路１６とを備えている。このモータ・コントローラ１４には、パルス駆動回路１４Ａと、デットタイム発生回路１４Ｂと、過回転保護回路１４Ｃと、オーバータイム保護回路１４Ｄと、モータロック保護回路１４Ｅとがある。このパルス駆動回路１４Ａは、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４とＮ型ＭＯＳＦＥＴ５、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ６（６ａ〜６ｃ）とＮ型ＭＯＳＦＥＴ７（７ａ〜７ｃ）を駆動するパルス波形のゲート信号を発生するものである。
【００２４】
また、デットタイム発生回路１４Ｂは、力行時、すなわち、回転電機２をモータとして使用する場合、上側アームを構成するＰ型ＭＯＳＦＥＴ６（６ａ〜６ｃ）と下側アームを構成するＮ型ＭＯＳＦＥＴ７（７ａ〜７ｃ）が同時にＯＮすると、回路が短絡し、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ６（６ａ〜６ｃ）とＮ型ＭＯＳＦＥＴ７（７ａ〜７ｃ）に大電流が流れ、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ６（６ａ〜６ｃ）、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ７（７ａ〜７ｃ）が破壊されるに至るため、この上側アームを構成するＰ型ＭＯＳＦＥＴ６（６ａ〜６ｃ）と下側アームを構成するＮ型ＭＯＳＦＥＴ７（７ａ〜７ｃ）が同時にＯＮして、回路が短絡し、大電流が流れないように上側アームを構成するＰ型ＭＯＳＦＥＴ６（６ａ〜６ｃ）と下側アームを構成するＮ型ＭＯＳＦＥＴ７（７ａ〜７ｃ）が同時にＯＦＦしている状態を作り出すためのものである。
【００２５】
また、過回転保護回路１４Ｃは、回転電機２が所定の回転数より早く回転するのを防止するためのものである。さらに、オーバタイム保護回路１４Ｄは、システムが暴走した時にシステムクロックが所定経過したときにリセット信号を発生して保護するものである。そして、モータロック保護回路１４Ｅは、力行時、すなわち、回転電機２をモータとして使用しているにも拘わらずモータが回転していない場合に、モータが回転しないことの検出によってインバータ（上側アームを構成するＰ型ＭＯＳＦＥＴ６（６ａ〜６ｃ）と下側アームを構成するＮ型ＭＯＳＦＥＴ７（７ａ〜７ｃ）とで構成）にスイッチング信号（パルス信号）の供給を停止するなどして回転電機２の焼き付き等による破壊を防止するものである。
【００２６】
また、ジェネレータ・コントローラ１５には、ＭＯＳ整流制御回路１５ａと、無発電保護回路１５ｂとがある。このＭＯＳ整流制御回路１５ａは、整流時、すなわち、回転電機２をジェネレータ（発電機）として使用する場合、回転電機２から出力されてくる三相交流電流を直流に整流するため、上側アームを構成するＰ型ＭＯＳＦＥＴ６（６ａ〜６ｃ）と下側アームを構成するＮ型ＭＯＳＦＥＴ７（７ａ〜７ｃ）を制御するものである。また、無発電保護回路１５ｂは、整流時、すなわち、回転電機２をジェネレータ（発電機）として使用しているにも拘わらず、回転電機２から電力が出力されてこない状態（発電していない状態）を検出するものである。
【００２７】
また、共通保護回路１６には、ロード・ダンプサージ保護回路１６ａと、過電圧保護回路１６ｂと、短絡保護回路１６ｃと、過温度保護回路１６ｄと、フィールドＭＯＳショート保護回路１６ｅと、外部温度センサ開放／短絡保護回路１６ｆとがある。このロード・ダンプサージ保護回路１６ａは、バッテリ端子が外れる等で一時的にバッテリ電圧が跳ね上がるダンプサージから保護するものである。また、過電圧保護回路１６ｂは、所定電圧より電圧が上昇したときに、この過電圧によって回路が破壊されるのを防止するためのものである。また、回路短絡保護回路１６ｃは、回路短絡が生じることにより過電流か流れたり、電流の供給が停止し、制御ができなくなるのを防止するためのものである。
【００２８】
さらに、過温度保護回路１６ｄは、過電流が流れる等によって回転電機２が破壊されるのを防止するため、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４とＮ型ＭＯＳＦＥＴ５をＯＦＦして保護するためのものである。また、フィールドＭＯＳショート保護回路１６ｅは、界磁コイルとＭＯＳＦＥＴが正常に動作しているかを診断するものである。そして、外部温度センサ開放／短絡保護回路１６ｆは、外部温度センサ（サーミスタ）の断線／短絡を検出して保護するものである。
【００２９】
このコントローラ１３は、マイコン１７のＣＰＵ１７Ａによって制御されている。このマイコン１７のＣＰＵ１７Ａには、ＲＡＭ１７ＢとＥＥＰＲＯＭ１７Ｃがバスラインによって接続されている。そして、ＣＰＵ１７Ａには、タイマカウンタ１７Ｅと、Ａ／Ｄ変換器１７Ｄが設けられている（外付けでも、内蔵してもよい）。
【００３０】
図２中、１８は界磁コントローラで、この界磁コントローラ１８には、フィールドＭＯＳ制御回路１８ａと、ＰＷＭ発生器１８ｂと、ＱＦＣ−ＭＯＳ制御回路１８ｃとがある。このフィールドＭＯＳ制御回路１８ａは、回転電機２に流れる界磁電流（Ｉｆ）を制御するもので、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４とＮ型ＭＯＳＦＥＴ５を制御することによって制御している。また、ＰＷＭ発生器１８ｂは、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４とＮ型ＭＯＳＦＥＴ５のＯＮパルス信号のパルス幅を制御するもので、このＯＮパルス信号のパルス幅を制御することによって、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ４とＮ型ＭＯＳＦＥＴ５のＯＮ時間を制御している。さらに、ＱＦＣ−ＭＯＳ制御回路１８ｃは、回転電機２に流れる界磁電流を大きな電流を供給する制御を行うものである。
【００３１】
この界磁コントローラ１８からの制御信号は、レベル変換回路１９からドライバ回路２０を介してＰ型ＭＯＳＦＥＴ４、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ５に供給されるようになっている。すなわち、レベル変換回路１９から出力されてくる界磁コントローラ１８からの制御信号は、ドライバ回路２０のＰ型ＭＯＳＦＥＴ４駆動用のドライバ２０ａを介してＰ型ＭＯＳＦＥＴ４のゲート端子に、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ５駆動用のドライバ２０ｂを介してＮ型ＭＯＳＦＥＴ５のゲート端子にそれぞれ供給されるようになっている。
【００３２】
図２中、２１は内蔵の時計である。この時計２１は、ウォッチドックタイマ等各種タイマの時間計測と、ＰＷＭのパルス幅の計測、デットタイムの計測等を行うのに用いられる。また、図２中の２２は、通信ＬＩＮ（Ｌｏｃａｌ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）信号送受信装置（ＬＩＮインターフェース）で、この通信ＬＩＮ信号送受信装置２２は、上位装置ＥＣＵ（エンジン制御装置）からＬＩＮ（Ｌｏｃａｌ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）の通信信号（指令信号）を受信したり、上位装置ＥＣＵにＬＩＮ（Ｌｏｃａｌ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）の通信信号を送信する中継を行うものである。この通信ＬＩＮ信号送受信装置２２で受信したＬＩＮの信号は、マイコン１７のＣＰＵ１７Ａに入力され処理される。さらに、２３は温度センサで、この温度センサ２３は、ＩＣチップで構成される回転電機制御装置１内の温度を検出するものである。この温度センサ２３によって検出された温度は、マイコン１７のＣＰＵ１７Ａに入力される。また、図２中、２４は、ライト，ラジオ，方向指示器などの車載補機等の負荷である。
【００３３】
ＩＣチップで構成される回転電機制御装置１は、パワーステージ１Ａと、５Ｖステージ１Ｂとに分かれている。パワーステージ１Ａには、ドライバ８，ドライバ９，レベル変換回路１０，レベル変換回路１９，ドライバ回路２０が搭載されており、バッテリＶＢ３によって駆動するようになっている。このパワーステージ１Ａには、ＤＣ−ＤＣ（電源回路）２５が搭載されており、このＤＣ−ＤＣ（電源回路）２５は、バッテリＶＢ３からの電力供給を受けて、バッテリＶＢ３の電圧（１４Ｖ）から降圧した電圧（５Ｖ）を作り、一定電圧５Ｖを５Ｖステージ１Ｂに搭載された各回路の電源を供給するようになっている。
【００３４】
また、５Ｖステージ１Ｂには、セレクタ１１、１２，コントローラ１３，マイコン１７，界磁コントローラ１８，時計２１，通信ＬＩＮ信号送受信装置（ＬＩＮインターフェース）２２，温度センサ２３が搭載されている。この５Ｖステージ１Ｂに搭載されている各装置は、ＤＣ−ＤＣ（電源回路）２５によって作り出される一定電圧５Ｖによって駆動するようになっている。
【００３５】
このように回転電機制御装置１は、パワーステージ１Ａの各装置を駆動するための電源と、５Ｖステージ１Ｂの各装置を駆動するための電源の２つを有しており、５Ｖステージ１Ｂの各装置は、安定して駆動するように、バッテリＶＢ３の電圧変動の影響を受けないようになっている。
【００３６】
このように構成される回転電機制御装置１は、図３の状態遷移図に示す如く処理される。この図３に図示の状態遷移のメイン処理フローは、図４に示されている。
【００３７】
図３に示すように、最初、自動車はスリープモード１０１にある。このスリープモード１０１は、自動車のエンジンが止められていて、エンジンキーが抜かれた状態を示している。このような状態で、ウェイクアップ信号が発せられると、始動シーケンスモード１０２に入る。図４に示すように、ウェイクアップ２００が行われると、次に、始動シーケンス処理２０１が実行される。
【００３８】
この始動シーケンス処理は、図５に示す始動シーケンスに基づいて行われる。すなわち、まず、スリープ状態３００から、ウェイクアップ検知３０１を行う。自動車は、発電しないと直ぐ搭載しているバッテリＶＢ３が上がってしまう。したがって、通常、キーＯＮしている間は、バッテリＶＢ３が上がらないように、１，２分だけ起き上がって（生きていて）、他は全部寝ている状態となっている。自動車の回路の立ち上がり状態のときは、キーを押したときに、上位装置（ＥＣＵ）から指令信号（ＬＩＮ）が送信されてくる。この上位装置（ＥＣＵ）からの指令信号（ＬＩＮ）が送信されてくればよいが、送信されてこなかった場合は、バッテリＶＢ３が上がって自動車が動けなくなってしまう。これでは問題であるため、指令信号（ＬＩＮ）が送信されてこなくても起きあがる機能が付け加えられている。この立ち上がり機能を有するものが、図６に示すウェイクアップ装置である。スリープ状態３００は、このウェイクアップ回路のみが動作している。
【００３９】
ウェイクアップ装置５０は、図６に示すように、ウェイクアップ検知回路５０ａと、このウェイクアップ検知回路５０ａを駆動するサブのＤＣ−ＤＣ（電源回路）５０ｂと、ウェイクアップ検知回路５０ａの出力信号を受けるフリップフロップ（ＦＦ）５０ｃによって構成されている。このウェイクアップ装置５０は、上位装置（ＥＣＵ）から立ち上がりを指令するウェイクアップ信号が送信されてくることによって全体のＩＳＧのシステムを立ち上げることになる。エンジンが動き出したとき、このエンジン始動を検知し、エンジンが回り出すと、回転電機２にある残留磁束によって、わずかな電圧が発生する。この電圧を見ることによって起きあがったと判定して、全体回路のスイッチをＯＮさせる。このウェイクアップ回路の起動条件が図７の真理値表に示されている。サブのＤＣ−ＤＣ（電源回路）５０ｂは、メインのＤＣ−ＤＣ（電源回路）２５と同じくバッテリＶＢ３のバッテリ電圧ＶＢ（１４Ｖ）を降圧して所定の電圧を作り出すもので、ウェイクアップに必要な最低限の電源を供給するものである。
【００４０】
すなわち、ＬＩＮの通信状態が異常になった場合でも、通信回線で指令（ＬＩＮ）だけもらってウェイクアップ、スリープを行うが、正常に動作することができる。図７の真理値表において、ＶＢはバッテリＶＢ３の電圧で、ＶＵ１〜ＶＶ１は回転電機２の各相とグランドとの電圧で、ＬＩＮは上位装置ＥＣＵから送信されてくる通信信号である。図７の真理値表に従い、ウェイクアップ検知回路５０ａの入力端子に「０」「１」のパルス信号が入力される。
【００４１】
バッテリＶＢ３のバッテリ電圧では、例えば、「０」の場合には０．６５Ｖ以下の状態を示し、「１」の場合は１．８Ｖ以上の状態を示している。また、真理値表のＶＵ１〜ＶＶ１では、例えば、「０」の場合には０．０４Ｖ以下の状態を示し、「１」の場合には１．０４Ｖ以上を示している。また、真理値表のＬＩＮでは、「０」の場合には通信無しの状態を示し、「１」の場合は通信有りの状態を示している。
【００４２】
ウェイクアップ検知３０１においては、図７の真理値表のウェイクアップの判定条件にしたがってウェイクアップ状態の判定を行っている。すなわち、ウェイクアップ状態に入るのは、ウェイクアップ検知回路５０ａの入力が、ＶＢ「１」、ＶＵ１〜ＶＶ１「０」、ＬＩＮ「１」の場合、ＶＢ「１」、ＶＵ１〜ＶＶ１「１」、ＬＩＮ「０」の場合、ＶＢ「１」、ＶＵ１〜ＶＶ１「１」、ＬＩＮ「１」の場合のいずれかの場合である。これからも分かるが、上位装置（ＥＣＵ）から通信回線で指令（ＬＩＮ）があって（「１」）も、ＶＢ「０」、ＶＵ１〜ＶＶ１「０」の場合、ＶＢ「０」、ＶＵ１〜ＶＶ１「１」の場合は、ウェイクアップ状態にはならない。一方、上位装置（ＥＣＵ）から通信回線で指令（ＬＩＮ）がなくて（「０」）も、ＶＢ「１」、ＶＵ１〜ＶＶ１「１」であれば、ウェイクアップ状態となる。
【００４３】
ウェイクアップ検知３０１においてウェイクアップ状態と判定されると、ウェイクアップ装置５０のサブのＤＣ−ＤＣ（電源回路）５０ｂがＯＮする。このＤＣ−ＤＣ（電源回路）５０ｂがＯＮすると、メインのＤＣ−ＤＣ（電源回路）２５がＯＮし、このメインのＤＣ−ＤＣ（電源回路）２５がＯＮすると他の全ての回路が動き出す。すなわち、ウェイクアップ検知３０１において、ウェイクアップと判定したらメインのＤＣ−ＤＣ（電源回路）をＯＮしてやる。
【００４４】
また、図７の真理値表では、スリープ状態に入る判定条件も示されている。すなわち、ストップの検知である。ストップ検知があると、メインのＤＣ−ＤＣ（電源回路）２５をシャットダウンし、これによって、アームＭＯＳ，フィールドＭＯＳ，ＱＦＣＭＯＳがＯＦＦする。
【００４５】
図５に示す始動シーケンスにおいて、ウェイクアップ検知３０１でウェイクアップを検知し、メインのＤＣ−ＤＣ（電源回路）２５がＯＮして電源電圧が上がると、次に、パワーオンリセット処理３０２を実行する。パワーオンリセット処理３０２は、リセット信号を出力する処理を行い、このリセット信号によって、レジスタをオールクリア、ＬＩＮ用レジスタを含めクリアする。このパワーオンリセット処理３０２を行うと、次に、全ＭＯＳオフ、全フォルト信号無視処理３０４を行う。この全ＭＯＳオフ、全フォルト信号無視処理３０３においては、フィールドＭＯＳとＱＦＣＭＯＳをＯＦＦする。すなわち、この全ＭＯＳオフ、全フォルト信号無視処理３０３では、独自に駆動して種々の信号を出力している検知回路の信号を無視する。これは、正常な動作に入る前に、検出回路から出力された信号を無視するためである。
【００４６】
図５の始動シーケンスで、全ＭＯＳオフ、全フォルト信号無視処理３０３において検出回路から出力された信号を無視すると、次に、立上げ中通知処理３０４を行う。この立上げ中通知処理３０４は、現在、回転電機制御装置１を立ち上げ中であることを上位装置であるＥＣＵへ通知するものである。上位装置ＥＣＵへの通知は、通信ＬＩＮ信号送受信装置２２を用いて、通信にり行われる。この立上げ中通知処理３０４において上位装置ＥＣＵへ回転電機制御装置１を立ち上げ中であることの通知を行うと、次に、界磁電流Ｉｆのオフセット調整処理３０５を行う。この界磁電流Ｉｆのオフセット調整処理３０５においては、回転電機２の界磁電流Ｉｆをオフセットして検出精度を上げている。具体的には、回転電機２の界磁電流ＩｆをオフセットしてＡＤ変換器の検出誤差を無くすような調整を行っている。
【００４７】
このように、図５の始動シーケンスで、界磁電流Ｉｆのオフセット調整処理３０５において界磁電流ＩｆをオフセットしてＡＤ変換器の検出誤差を無くすような調整を行うと、次に、界磁電流Ｉｆのモニタ処理３０６を行う。この界磁電流Ｉｆのモニタ処理３０６は、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ５のソース側に挿入接続した電流検出用抵抗（ＲＳＦ）を用いて、界磁電流Ｉｆをモニタする。この界磁電流Ｉｆが、
界磁電流Ｉｆ≧０．４Ａ
の場合は、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ（ＱＦＣＭＯＳ）５の診断を行わずに、デフォルト値セット処理３１０に移り、レジスタ（ＲＥＧ）にデフォルト値をセットする。
【００４８】
この界磁電流Ｉｆが、
界磁電流Ｉｆ＜０．４Ａ
の場合は、フィールドＭＯＳオン処理３０７を行う。このフィールドＭＯＳオン処理３０７は、回転電機２がＯＮできるように、回転電機２に電流を供給するため、フィールドＭＯＳ、すなわちＰ型ＭＯＳＦＥＴ４をＯＮする処理を行う。具体的には、マイコン１７の処理によって界磁コントローラ１８からレベル変換回路１９、ドライバ回路２０を介してＰ型ＭＯＳＦＥＴ（フィールドＭＯＳ）４のゲートに制御信号（ＯＮパルス信号）を供給する。
【００４９】
このフィールドＭＯＳオン処理３０７を行い、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ（フィールドＭＯＳ）４をＯＮすると、次に、界磁電流Ｉｆモニタ処理３０８を行う。この界磁電流Ｉｆモニタ処理３０８においては、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ（ＱＦＣＭＯＳ）５のソース側に挿入接続されている電流検出用抵抗（ＲＳＦ）を用いて界磁電流Ｉｆをモニタする。このフィールドＭＯＳオン処理３０７と、界磁電流Ｉｆモニタ処理３０８により、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ（ＱＦＣＭＯＳ）５のショート故障診断を行う。すなわち、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ（フィールドＭＯＳ）４のゲートに制御信号（ＯＮパルス信号）を供給してＯＮし、５０ｍｓ後に回転電機２の界磁電流Ｉｆをチェックする。この界磁電流Ｉｆの値が、
界磁電流Ｉｆ≦０．４Ａ
の場合に正常と判断し、この界磁電流Ｉｆの値が、
界磁電流Ｉｆ＞０．４Ａ
の場合に故障と判断する。このＮ型ＭＯＳＦＥＴ（ＱＦＣＭＯＳ）５のショート故障診断の終了後、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ（フィールドＭＯＳ）４をＯＦＦする。
【００５０】
この界磁電流Ｉｆモニタ処理３０８において、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ（ＱＦＣＭＯＳ）５が正常（界磁電流Ｉｆ≦０．４Ａ）と判断されると、デフォルト値セット処理３１０に移り、レジスタ（ＲＥＧ）にデフォルト値をセットする。また、この界磁電流Ｉｆモニタ処理３０８において、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ（ＱＦＣＭＯＳ）５が故障（界磁電流Ｉｆ＞０．４Ａ）と判断されると、次に、フラグセット処理３０９が行われる。
【００５１】
このフラグセット処理３０９においては、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ（ＱＦＣＭＯＳ）５が故障（界磁電流Ｉｆ＞０．４Ａ）と判断することによって、フォルト要因フラグ（ＭＥＦ）をセット（「１」）する。この要因フラグ（ＭＥＦ）は、スリープするまで保持する。そして、このＮ型ＭＯＳＦＥＴ（ＱＦＣＭＯＳ）５の故障診断は、次にウェイクアップした後の始動時シーケンスにおいて行われる。このように、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ（ＱＦＣＭＯＳ）５のショート故障診断を始動時シーケンスで実施するのは、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ（ＱＦＣＭＯＳ）５が通常動作においては、ＯＮとなっており、ショート故障検知ができないためである。
【００５２】
このフラグセット処理３０９が行われると、次に、デフォルト値セット処理３１０が行われる。このデフォルト値セット処理３１０においては、レジスタ（ＲＥＧ）にデフォルト値をセットする。このとき、ＬＩＮ用レジスタにはデフォルト値をセットせず、そのままにしておく。このデフォルト値セット処理３１０が行われると、次に、フラグクリア処理３１１が行われる。このフラグクリア処理３１１においては、フォルト要因フラグ（ＭＥＦ）を除き、フラグをクリア（「０」）する。
【００５３】
このフラグクリア処理３１１が行われると、次に、デフォルト発電開始処理３１２が行われる。このデフォルト発電開始処理３１２においては、具体的には、マイコン１７のＣＰＵ１７Ａによってコントローラ１３を作動し、レベル変換回路１０、ドライバ８を介してＰ型ＭＯＳＦＥＴ６とＮ型ＭＯＳＦＥＴ７を交互にＯＮ・ＯＦＦ駆動（整流開始）して、界磁電流Ｉｆを流し始め、回転電機２に三相交流電流を供給し、電動機として作用させる。
【００５４】
このデフォルト発電開始処理３１２が行われると、次に、全フォルト信号設定処理３１３が行われる。この全フォルト信号設定処理３１３においては、全てのフォルト信号について、保護有効設定を行う。この全フォルト信号設定処理３１３が行われると、準備完了通知処理３１４が行われる。この準備完了通知処理３１４においては、信号の取り込み準備が完了したことを上位装置（ＥＣＵ）に通知し、ＬＩＮ信号の受付を開始する。すなわち、この準備完了通知処理３１４では、信号の取り込み準備が完了したことを上位装置（ＥＣＵ）に通知し、以後、上位装置（ＥＣＵ）からのＬＩＮ信号に基づいてＩＳＧ制御を行う。
【００５５】
図４のメイン処理フローのステップ２０１において始動シーケンス処理が行われると、ステップ２０２において、ウォッチドックタイマクリア処理が行われる。このウォッチドックタイマ（システムクロックを監視し、システム暴走時にリセット信号を発生する）クリアは、ソフトが暴走した場合、リセット信号を発生して暴走を止めるためのものである。本実施例においては、２ｍｓｅｃ毎にリセット信号を出力する。すなわち、マイコンのソフトが暴走して収拾がつかなくなった場合には、２ｍｓｅｃ毎に出力されるリセット信号によって、強制的にリセットして暴走を止める。
【００５６】
このステップ２０２においてウォッチドックタイマクリアが行われると、ステップ２０３において、レジスタの再セット処理が行われる。このステップ２０３においては、始動シーケンスで値をセットするもので、作動している間にレジスタの内容が書き換わっていると問題であるため、レジスタに値を再度セットする。このステップ２０３においてレジスタの再セットが行われると、ステップ２０４において、ＡＤ変換処理が行われる。ＡＤ変換は、アナログ値をデジタル値に変換する処理で、ＡＤ変換するものには、界磁電流Ｉｆ値、バッテリ電圧ＶＢ、温度センサの値Ｔｅｍｐがある。温度センサＴｅｍｐには、外部センサと内蔵センサの両方がある。
【００５７】
ステップ２０４においてＡＤ変換処理が行われると、ステップ２０５において、モード選択処理が行われる。モード選択処理は、上位装置（ＥＣＵ）からの指示に基づいて処理を行うもので、サイレンス（何もしない状態）、力行準備、力行、発電の何れかを選択して処理する。このステップ２０５においてモード選択処理が行われると、ステップ２０６において、フラグ処理、レジスタ設定処理が行われる。このフラグ処理、レジスタ設定処理は、ソフト処理用検知フラグリセット処理、フラグ解読、ＬＩＮ送信レジスタ設定を行うものである。これは、フラグの状態を見てレジスタに処理を設定するものである（界磁電流を増やす等）。
【００５８】
また、ステップ２０６においてフラグ処理、レジスタ設定処理が行われると、ステップ２０７において、界磁電流制御値の設定か否かの判定を行う。すなわち、このステップ２０７においては、界磁電流制御値の設定を行うか否かの判定を行う。界磁電流制御は、発電、力行準備、力行などで行われる。このステップ２０７において界磁電流制御値の設定か否かの判定を行い、界磁電流制御値の設定ではないと判定すると、ステップ２０２に戻る。また、ステップ２０７において界磁電流制御値の設定であると判定すると、ステップ２０８にて、界磁電流制限処理及び界磁電流制御を行う。この制御は、上位装置（ＥＣＵ）からの指示（ＬＩＮ受信信号）に基づいて行われ、ＥＸＬ（Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ  Ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎ）以下に制限したり、ＬＩＮ受信信号のＶＳＰ（Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｓｅｔ  Ｐｏｉｎｔ）とＶＢ（バッテリ電圧）から界磁電流Ｉｆの制御値を計算する。このステップ２０８において界磁電流制限処理、界磁電流制御が行われると、ステップ２０９において、負荷応答制御（ＬＲＣ）を行う。
【００５９】
次に、図３の状態遷移図において、発電モード１０３について説明する。この発電モード１０３には、ＭＯＳ整流許可モード１０４がある。このＭＯＳ整流許可モード１０４は、上位装置（ＥＣＵ）からの指令信号（ＬＩＮ受信信号）に基づいて回転電機２をジェネレータ（発電機）として使用する場合である。ここでは、回転電機２をジェネレータ（発電機）として使用する条件が整っていれば、ＭＯＳ整流の許可をする。このＭＯＳ整流の許可があったときに、負荷変動があると、負荷応答制御モード１０５によって、負荷変動に応じた負荷応答制御（ＬＲＣ）を行う。具体的には、図２に図示のＮ型ＭＯＳＦＥＴ（ＱＦＣＭＯＳ）５を制御して回転電機２に流れる界磁電流を制御する。
【００６０】
ＬＲＣ（負荷応答制御）１０５は、発電モード１０３において、負荷変動（ヘッドライトが点いた、エアコンのスイッチが入った等）によって目標電圧に対して電源電圧が低下したとき、電源電圧を目標電圧になるように負荷変動に追随してゆっくりと昇圧する制御を行うものである。このように負荷変動があったときに電源電圧を目標電圧にゆっくり昇圧するのは、アイドリング状態のような回転数が低い場合に、発電を急激に行うとエンジンに多大の負荷を掛けることになり、このエンジン負荷によって、エンジン回転数の低下を招き、エンスト等を起こすのを防止するためである。
【００６１】
この負荷応答制御モード１０５によって負荷変動に応じた負荷制御を行うと、負荷変動は自動的に復帰する。このＭＯＳ整流許可モード１０４において、上位装置（ＥＣＵ）からの指令信号（ＬＩＮ受信信号）に基づいて回転電機２をジェネレータ（発電機）として使用することが指示されたときに、回転電機２の回転を検知する回転センサによって無発電（欠相）が検出されると、異常と判断し、ＭＯＳ整流禁止モード１０６において、ＭＯＳ整流を禁止する。具体的には、図１に図示のＮ型ＭＯＳＦＥＴ（ＱＦＣＭＯＳ）５のゲートに駆動パルス信号の供給を止める。すなわち、サイレントモード１０７の処理を行う。すなわち、本来、回転電機（Ｍ／Ｇ）２によって発電される三相交流電圧は、ダイオードで直流電圧に整流することもできるが、内部抵抗が大きいので、ＭＯＳＦＥＴで直流電圧に整流している。このＭＯＳ整流許可モード１０４は、このような通常の整流状態である。しかし、ＭＯＳＦＥＴ６，７による整流で異常が生じた場合（例えば、無発電の状態）には、ＭＯＳ整流禁止モード１０６が作動し、インバータを構成しているＰ型ＭＯＳＦＥＴ６（６ａ〜６ｃ）とＮ型ＭＯＳＦＥＴ７（７ａ〜７ｃ）をＯＦＦし、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ６（６ａ〜６ｃ）のソース−ドレイン間に接続されているダイオードとＮ型ＭＯＳＦＥＴ７（７ａ〜７ｃ）のソース−ドレイン間に接続されているダイオードを用いて全波整流する。
【００６２】
サイレントモード１０７は、エンジン制御装置（ＥＣＵ）５４０からの司令がなく、力行以外で過電圧である場合、バッテリＶＢ２４の電圧が低電圧（６．５Ｖ＜ＶＢ≦８Ｖ）である場合、力行準備以外で過電流である場合、力行時にアームＭＯＳ過温度である場合、力行時に外部温度センサ故障である場合、ＩＣが過温度である場合、ＩＣ内蔵温度センサ故障である場合のいずれかの場合（遷移条件）に、作動するもので、アームＭＯＳ（Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ６、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ７）を全ＯＦＦ、フィールドＭＯＳ（Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ）４をＯＦＦ、ＱＦＣ−ＭＯＳ（Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ）５をＯＮする。
【００６３】
次に、図３の状態遷移図において、アイドルストップモード１０８について説明する。アイドルストップモード１０８は、アイドルストップ、すなわち車両の走行停止状態でエンジンの動作を停止し、車両の走行開始時にモータによりエンジンを再起動する場合のエンジン動作を停止して走行停止状態にあるときの処理モードである。このアイドルストップモード１０８には、力行準備モード１０９と、力行モード１１０がある。この力行準備モード１０９は、上位装置（ＥＣＵ）からの指令信号（ＬＩＮ受信信号）があると、直ちに回転電機２を力行モードで運転することができるようにしておくことである。
【００６４】
すなわち、力行準備モード１０９は、回転電機２による発電を行っておらず、また、回転電機２をモータ（電動機）としても使用していない状態である。回転電機２が発電機として使用している状態からモータ（電動機）として使用する場合には、力行準備モード１０９を経なければならない。回転電機２の動作としては、発電も力行もしておらず、制御としては、回転電機２による発電の制御も力行の制御も同じＭＯＳで行う。このため、発電モード１０３からいきなりアイドルストップモード１０８の力行モード１１０には入れない。従って、力行準備モード１０９という発電も力行も行わない、何もしない状態が必要になる。
【００６５】
すなわち、この力行準備モード１０９を置くのは、動作上では、発電から力行に直ちに移行すると、動作異常を起こす可能性があることと、システム上からは、安全に作動するようにするためである。したがって、発電モード１０３の状態からアイドルストップモード１０８の力行モード１１０に移行する場合、上位装置（ＥＣＵ）からの指令信号（ＬＩＮ受信信号）に基づいて、まず、力行準備状態に入る指令が出され、この力行準備指令に基づいて、力行準備モード１０９の処理（発電を停止し、何も制御しない状態を作る）を行って、次に、上位装置（ＥＣＵ）から力行の実行を指令する指令信号（ＬＩＮ受信信号）が出され、この力行指令に基づいて、力行モード１１０の処理（モータ駆動を行う）を行う。すなわち、発電モード１０３で発電している最中に、誤って上位装置（ＥＣＵ）から力行指令信号（ＬＩＮ信号）が送られてきても、その力行指令信号（ＬＩＮ信号）は無視されることになる。
【００６６】
ところで、上位装置（ＥＣＵ）では、内燃機関であるエンジン５２０が停止している場合、このエンジン停止状態がアイドルストップモード１０８で停止しているのか、エンジンキーを抜いてエンジンが完全停止状態になっているのか分からない。このため、アイドルストップモード１０８で停止している場合は、力行準備モード１０９の指令が出ていることを力行準備フラグを立てることで認識している。上位装置（ＥＣＵ）からエンジン停止状態がアイドルストップモード１０８で停止している信号を受けないと、回転電機制御装置１は回路を閉じる処理（スリープ処理）を実行する。
【００６７】
また、発電モード１０３で発電している最中に、エンジンが停止すると、上位装置（ＥＣＵ）から出されている発電指令（例えば、端子間電圧を１４Ｖにする等）が出た状態で、エンジンが停止しても発電指令が残っている状態となっている。しかし、エンジンが停止すると、端子間電圧は出ない。この端子間電圧の電圧量は、回転電機２の界磁コイルに流れる電流量で制御している。このため、回転電機制御装置１は、回転電機２の界磁コイルに電流を最大限流して、端子間電圧の電圧を上げようとする。すると、バッテリＶＢ３から電流が大量に回転電機２の界磁コイルに流れ込み、バッテリＶＢ３が上がり易くなる。しかし、このアイドルストップモード１０８の力行準備モード１０９の指令が出ると、回転電機２によって発電もモータ（電動機）駆動もしない状態になる。このため、力行準備モード１０９の指令が出ていると、界磁コイルに流れる電流量は抑えられる。ただ、力行準備モード１０９の状態でも、回転電機２の界磁コイルに流す電流Ｉｆは、ゼロではなく、１Ａ〜２Ａ程度流しておく方が、立ち上がりを良くするため、より好ましい。このようにしておくことにより、上位装置（ＥＣＵ）から力行指令が来たときに直ぐに対応することができる。
【００６８】
力行準備モード１０９が完了し、上位装置（ＥＣＵ）からの指令信号（ＬＩＮ受信信号）によって回転電機２をモータ（電動機）として使用する指令がくると、力行モード１１０の処理が行われる。この力行モード１１０では、回転電機２を力行モード（電動機として）で運転し、モータ駆動を行う。このとき、モータ駆動時の突入電流があった場合には、この突入電流から正常駆動に復帰すると、回転電機２のモータ駆動を続行する。この回転電機２の力行時にモーターロック（回転電機２の回転の停止）が生じると、回転電機２のモータ駆動を停止し、発電モード１０３のＭＯＳ整流許可モード１０４で処理される。すなわち、発電を開始する。
【００６９】
また、アイドルストップモード１０８の力行モード１１０において、モータ駆動が行われ、力行時のモータの回転数が一定の回転数よりも大きくなった場合には、これを過回転と認識し、回転電機２が過回転を起こした場合は、エンジン回転が必要以上になっており、エンジンが掛かったと判定する。この場合には、エンジン回転が十分で力行モード（電動機として）で運転してモータ駆動を行ってエンジンを駆動させる必要がないので、回転電機２を力行モード（電動機として）で運転することを止め（力行を停止）、発電モード１０３のＭＯＳ整流許可モード１０４で処理する。すなわち、発電を開始する。
【００７０】
力行以外のダンプサージに対しては、ダンプサージ保護モード１１１で処理される。このダンプサ−ジ保護モード１１１は、力行以外（発電の時）にダンプサージ電圧（バッテリ端子が外れる等で一時的にバッテリ電圧が跳ね上がる、いわゆる跳ね上がり電圧）が生じると、このダンプサ−ジ電圧から回路を保護するため、フィールドＭＯＳ（Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ）４をＯＦＦ、ＱＦＣ−ＭＯＳ（Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ）５をＯＦＦし、ダンプサ−ジ電圧が収まったところで、発電モード１０３のＭＯＳ整流許可モード１０４に移行する（発電に移行する）。このダンプサ−ジ保護モード１１１の処理は、ロード・ダンプサージ保護回路１６ａによって行われる。
【００７１】
また、短絡事故については、ロータ短絡保護モード１１２で処理される。このロータ短絡保護モード１１２は、回転電機２のロータで短絡が生じた場合の保護の処理で、ロータ短絡によって生じる過電流から保護するため、界磁電流（Ｉｆ）をフィールドＭＯＳ（Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ）４のオンデューティを０．５％に固定して、大量の電流が流れるのを防止する。そして、短絡が復帰すると、１００Ｈｚで発電モード１０３のＭＯＳ整流許可モード１０４に移行する（発電に移行する）。このロータ短絡保護モード１１２の処理は、回路短絡が生じることにより過電流か流れたり、電流の供給が停止し、制御ができなくなるのを防止するため回路短絡保護回路１６ｃによって行われる。
【００７２】
さらに、発電モード１０３の処理とアイドルストップモード１０８の処理において、力行時以外のアームＭＯＳ（Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ６、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ７）の過温度が検出されたときは、過温度保護モード１１３で処理される。過温度保護モード１１３は、力行時以外（発電時）の主回路であるアームＭＯＳ（Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ６、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ７）の過温度が検出されたとき、あるいは力行時以外（発電時）の外部温度センサの故障が検出されたときに、回路を急激な温度上昇によって生じる破壊から保護するための処理である。過温度が検出されると、過温度突入時にフィールドＭＯＳ（Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ）４のオンデューティを制御して、界磁電流（Ｉｆ）を５０％に低くし、発熱を抑える。そして、アームＭＯＳ（Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ６、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ７）の温度が適正になったときに復帰したと判断し、発電モード１０３のＭＯＳ整流許可モード１０４に移行する（発電に移行する）。この過温度保護モード１１３の処理は、急激な温度上昇によって生じる回路の破壊から保護するため過温度保護回路１６ｄによって行われる。
【００７３】
図４のメイン処理フローにおいては、図８に示すように、割込処理フローによって定期的に割り込みが行われ、その都度、割込処理が行われる。この割込処理フローは、２ｍｓ毎に生じ、割り込み処理が行われているときは、メイン処理フローは、停止している。この割り込み処理には、リセット変更、２ｍｓタイマ、ＬＩＮ送受信の３つがある。まず、リセット変更には、各種エラー処理がある。このエラーには、例えば、ウォッチドッグタイマエラーがある。また、２ｍｓタイマには、２ｍｓ毎にデクリメントする
ア）診断タイマー（ＴＤＩＡＧ）
イ）ＬＲＣ（Ｌｏａｄ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）タイマ（ＴＬＲＣ）
ウ）低電圧タイマー（ＴＬＶ８）
エ）不足電圧タイマー（ＴＵＮＶ）
オ）過電流タイマー（ＴＯＣ）
カ）過電圧タイマー（ＴＯＶ）
キ）ＬＩＮタイマー（ＴＬＩＮ２．ＴＬＩＮ１０）
がある。さらに、ＬＩＮ送受信には、上位装置（ＥＣＵ）からの指令信号（ＬＩＮ受信信号）に基づく送信データの処理がある。
【００７４】
図２に示される回転電機２をマイコン１７のＣＰＵ１７Ａによってコントローラ１３を作動し、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ６（上アーム）とＮ型ＭＯＳＦＥＴ７（下アーム）を交互にＯＮ・ＯＦＦ駆動（整流開始）して、界磁電流Ｉｆを流し始め、三相交流電流を供給し、電動機として作用させる場合には、図９に示す回路によって行われる。
【００７５】
図９において、バッテリＶＢ３には、回転電機２の上流側に直列にフィールドＭＯＳ（Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ）４が、回転電機２の下流側に直列にＱＦＣ−ＭＯＳ（Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ）５が挿入接続されている。このＮ型ＭＯＳＦＥＴ５のソース側端子には、ＲＳＦ（電流検出用抵抗）が接続されている。このＲＳＦ（電流検出用抵抗）は、界磁電流Ｉｆをモニタするためのものである。そして、回転電機制御装置１からは、フィールドＭＯＳ（Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ）４のゲートとＱＦＣ−ＭＯＳ（Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ）５のゲートに駆動パルス信号が入力されるようになっている。この駆動パルス信号がフィールドＭＯＳ（Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ）４のゲートとＱＦＣ−ＭＯＳ（Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ）５のゲートに供給されると、フィールドＭＯＳ（Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ）４とＱＦＣ−ＭＯＳ（Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ）５はＯＮする。
【００７６】
また、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ６（６ａ〜６ｃ）のゲートとＮ型ＭＯＳＦＥＴ７（７ａ〜７ｃ）のゲートには、回転電機制御装置１から駆動パルス信号が入力されるようになっている。このＰ型ＭＯＳＦＥＴ６とＮ型ＭＯＳＦＥＴ７は、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ６ａとＮ型ＭＯＳＦＥＴ７ａ、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ６ｂとＮ型ＭＯＳＦＥＴ７ｂ、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ６ｃとＮ型ＭＯＳＦＥＴ７ｃというようにそれぞれが対となっている。そして、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ６ａとＮ型ＭＯＳＦＥＴ７ａは、交互にＯＮ・ＯＦＦ駆動される。Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ６（６ａ〜６ｃ）はそれぞれ位相が１２０°ずれて駆動される。また、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ７（７ａ〜７ｃ）もそれぞれ位相が１２０°ずれて駆動される。このような制御を行うことにより、回転電機２はモータとして駆動される。
【００７７】
ここで、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ６ａがＯＮしてＯＦＦするまで、確実にＮ型ＭＯＳＦＥＴ７ａはＯＦＦしている必要がある。Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ６ａがＯＮしている間にＮ型ＭＯＳＦＥＴ７ａがＯＮしてしまう（上下アームが同時オンする）と、上下アームを構成するＰ型ＭＯＳＦＥＴ６ａ及びＮ型ＭＯＳＦＥＴ７ａに一気に大きな電流（過電流）が流れてしまう。すると、インバータを構成するＰ型ＭＯＳＦＥＴ６ａ及びＮ型ＭＯＳＦＥＴ７ａが破壊されてしまう。そこで、本実施例においては、図１０（Ａ）に示すように、デットタイム生成回路をＰ型ＭＯＳＦＥＴ６とＮ型ＭＯＳＦＥＴ７のそれぞれのゲート側端子の前に設けてある。図１０（Ｂ）には、通常時のデットタイム信号の生成タイムチャートが、図１０（Ｃ）には、８ｂｉｔカウンタが異常の時のデットタイム信号の生成タイムチャートが、メインデットタイム信号とサブのデットタイム信号を重畳してＰ型ＭＯＳＦＥＴ６のＯＮとＮ型ＭＯＳＦＥＴ７のＯＮまでの間に確実に両ＭＯＳＦＥＴがＯＦＦしている時間が設けられることを説明するためのタイムチャートがそれぞれ示されている。
【００７８】
図１０（Ａ）において、デットタイム生成回路３００は、メイン・デットタイム８ｂｉｔカウンタ３０１と、サブ・デットタイム５ｂｉｔカウンタ３０２と、ＯＲ回路３０３とによって構成されている。このメイン・デットタイム８ｂｉｔカウンタ３０１は、８ｂｉｔカウンタで生成されたメイン・デットタイム信号を出力するものである。また、サブ・デットタイム５ｂｉｔカウンタ３０２は、５ｂｉｔカウンタで生成されたサブ・デットタイム信号を出力するものである。また、ＯＲ回路３０３の一方の入力端子には、８ｂｉｔカウンタで生成されたメイン・デットタイム信号が入力され、他方の入力端子には、５ｂｉｔカウンタで生成されたサブ・デットタイム信号が入力されるようになっている。この５ｂｉｔカウンタで生成されたサブ・デットタイム信号は、８ｂｉｔカウンタで生成されたメイン・デットタイム信号よりも短いＯＮ時間のパルス信号となっている。
【００７９】
図１０（Ｂ）の（ｂ）に示される上アーム駆動信号は、図１０（Ｂ）の（ａ）に示されるホールＩＣからの入力信号のＨｉでＨｉの信号となるものである。また、図１０（Ｂ）の（ｃ）に示される下アーム駆動信号は、図１０（Ｂ）の（ａ）に示されるホールＩＣからの入力信号のＬｏｗでＨｉの信号となるものである。したがって、図１０（Ｂ）の（ａ）に示されるホールＩＣからの入力信号がＬｏｗのときは、図１０（Ｂ）の（ｃ）に示される下アーム駆動信号がＨｉで、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ７をＯＮし、図１０（Ｂ）の（ｂ）に示される上アーム駆動信号がＬｏｗで、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ６はＯＦＦとなっている。そして、図１０（Ｂ）の（ａ）に示されるホールＩＣからの入力信号がＬｏｗからＨｉに変化すると、図１０（Ｂ）の（ｃ）に示される下アーム駆動信号がＨｉからＬｏｗとなり、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ７をＯＮからＯＦＦし、図１０（Ｂ）の（ｂ）に示される上アーム駆動信号はＬｏｗからＨｉとなり、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ６はＯＦＦからＯＮする。
【００８０】
しかし、図１０（Ｂ）の（ａ）に示されるホールＩＣからの入力信号がＬｏｗからＨｉに変化した場合、図１０（Ｂ）の（ｃ）に示される下アーム駆動信号がＨｉからＬｏｗになるのと同時に図１０（Ｂ）の（ｂ）に示される上アーム駆動信号がＬｏｗからＨｉになるとすると、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ７のＯＮ動作からＯＦＦ動作に変化すると同時にＰ型ＭＯＳＦＥＴ６がＯＦＦ動作からＯＮ動作して、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ７のＯＦＦ動作が十分になされる前にＰ型ＭＯＳＦＥＴ６がＯＮ動作することがあり、回路短絡を起こしてしまうことがある。
【００８１】
そこで、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ７のＯＮ動作からＯＦＦ動作に確実に切り替わった後で、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ６がＯＦＦ動作からＯＮ動作に切り替わるように、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ７とＰ型ＭＯＳＦＥＴ６の両方をＯＦＦにするデットタイムを設ける必要がある。図１０（Ａ）に示す如きデットタイム生成回路３００は、このＮ型ＭＯＳＦＥＴ７とＰ型ＭＯＳＦＥＴ６の両方がＯＦＦした状態を形成するための回路である。
【００８２】
図１０（Ａ）に図示のメイン・デットタイム８ｂｉｔカウンタ３０１からは、図１０（Ｂ）の（ｅ）に示される信号が、サブ・デットタイム５ｂｉｔカウンタ３０２からは、図１０（Ｂ）の（ｆ）に示される信号がそれぞれ出力される。この図１０（Ｂ）の（ｅ）に示されるメイン・デットタイム信号と図１０（Ｂ）の（ｆ）に示されるサブ・デットタイム信号がＯＲ回路３０３に入力され、このＯＲ回路３０３からは、メイン・デットタイム信号とサブ・デットタイム信号の長い信号（図１０（Ｂ）の場合は、メイン・デットタイム信号）が図１０（Ｂ）の（ｄ）に示される組合せデットタイム信号として出力される。この図１０（Ｂ）の（ｄ）に示される組合せデットタイム信号は、反転してＬｏｗ信号が図１０（Ｂ）の（ａ）に示されるホールＩＣからの入力信号に重畳され、図１０（Ｂ）の（ａ）に示されるホールＩＣからの入力信号をＬｏｗにし、このＬｏｗ信号がＰ型ＭＯＳＦＥＴ６のゲートに印加され、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ６はＯＮしない。
【００８３】
このように８ｂｉｔカウンタに異常がなければ、図１０（Ｂ）の（ｄ）に示される組合せデットタイム信号に示す如く、メイン・デットタイム８ｂｉｔカウンタ３０１で生成される図１０（Ｂ）の（ｅ）に示されるメイン・デットタイム信号が、デットタイム信号としてＯＲ回路３０３の出力端子から出力される。
【００８４】
しかし、メイン・デットタイム８ｂｉｔカウンタ３０１に異常が発生すると、メイン・デットタイム８ｂｉｔカウンタ３０１からは、図１０（Ｃ）の（ｈ）に示す如く、ＯＮ時間が非常に短いパルス信号しか出力されなくなる。この場合に、このＯＮ時間の非常に短いパルス信号をデットタイム信号とすると、デットタイム信号としての役割を果たさない。
【００８５】
そこで、図１０（Ａ）に示されるデットタイム生成回路３００では、デットタイム生成回路が二重化されており、メイン・デットタイム８ｂｉｔカウンタ３０１で生成されるメインのデットタイム信号と、サブ・デットタイム５ｂｉｔカウンタ３０２で生成されたサブ・デットタイム信号とをＯＲ回路３０３を介して出力しているため、メイン・デットタイム８ｂｉｔカウンタ３０１に異常が発生した場合は、図１０（Ｃ）の（ｇ）に示す如く、サブ・デットタイム５ｂｉｔカウンタ３０２で生成されたサブ・デットタイム信号（図１０（Ｃ）の（ｉ）に示す信号）がＯＲ回路３０３の出力端子から出力されるので、支障を来すことがない。
【００８６】
このように、デットタイム信号生成回路３００で生成されたデットタイム信号によって、上アーム駆動信号又は下アーム駆動信号の立ち上がり信号の立ち上がりから所定時間マスクされる。このため、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ６ａがＯＮしている間にＮ型ＭＯＳＦＥＴ７ａがＯＮしてしまう（上下アームが同時オンする）という状態を確実に防止することができる。したがって、上下アームを構成するＰ型ＭＯＳＦＥＴ６ａ及びＮ型ＭＯＳＦＥＴ７ａに一気に大きな電流（過電流）が流れるのを防止することができる。なお、マスク時間は、マイコンからの計測時間で設定することができ、この時間は任意に設定できることが好ましい。
【００８７】
また、上アーム駆動信号又は下アーム駆動信号の立ち下がりから所定時間マスクすると、上アーム駆動信号又は下アーム駆動信号の立ち下がり時に発生するノイズと、下アーム駆動信号又は上アーム駆動信号の立ち上がり時に発生するノイズをもマスクすることができ、ノイズによる影響を防止することもできる。
【００８８】
図１１に本発明のｄＶ／ｄｔ制御付ドライバ回路を適用した回転電機制御装置を示す。この装置の主ＭＯＳ回路は上アームにはＰ型ＭＯＳＦＥＴ、下アームにはＮ型ＭＯＳＦＥＴで構成されている。図１１中のＬｓ１，Ｌｓ２は、バッテリＶＢに行くまでの配線の寄生インダクタンスＬを等価的に表したものである。発電時にはこれらＭＯＳＦＥＴをスイッチングさせ、ＭＯＳ整流動作させる。従来、発電時にはダイオードのハーフブリッジ回路で整流動作させていたが、ダイオードの発熱低減のために、ＭＯＳＦＥＴのハーフブリッジ回路で整流動作させている。ＭＯＳ整流動作とは、発電時に相電圧（例えばＵ相電圧）がバッテリ電圧ＶＢの高電位側から所定の閾値電圧（Ｖｔ１）を超えたときに上アームＰ型ＭＯＳＦＥＴをオンし、相電圧（例えばＵ相電圧）が所定の閾値電圧（Ｖｔ１）より下がったときに上アームＰ型ＭＯＳＦＥＴをオフし、また、相電圧（例えばＵ相電圧）がバッテリ電圧ＶＢの低電位側から所定の閾値電圧（Ｖｔ２）を超えたときに下アームＮ型ＭＯＳＦＥＴをオンし、相電圧（例えばＵ相電圧）が所定の閾値電圧（Ｖｔ２）より下がったときに下アームＮ型ＭＯＳＦＥＴをオフするものである。このときのＭＯＳＦＥＴのオフ動作が遅れると、相電圧がバッテリ電圧の高電位より下がっても上アームＰ型ＭＯＳＦＥＴがオンのままなので、バッテリ側からステータコイル側に電流が逆流し、発電効率が低下するだけでなく、上下アームＭＯＳＦＥＴが短絡し、過電流が流れる。従って、発電時にはＭＯＳＦＥＴのスイッチング速度を速くする必要がある。これに対して、力行時にこれらＭＯＳＦＥＴをスイッチングさせると、寄生インダクタンスＬｓ１，Ｌｓ２に流れる電流が変化する。この電流の変化量をｄＩ/ｄｔとすると寄生インダクタンスＬに発生する誘起電圧は−Ｌ・ｄＩ/ｄｔとなる。主回路ＭＯＳＦＥＴのスイッチング速度を速くすると、ｄＩ/ｄｔが大きくなり、誘起電圧も増える。この誘起電圧は主回路ＭＯＳＦＥＴのドレイン−ソース間に印加されるため、主回路ＭＯＳＦＥＴの耐圧を超えると破壊してしまう。従って、力行時にはスイッチング速度を遅くする必要がある。
【００８９】
そこで、本実施例においては、図１１に示す如く、力行時と発電時にゲート信号のｄＶ／ｄｔを変えるドライバ回路４００でＰ型ＭＯＳＦＥＴ６、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ７の駆動を行っている。
【００９０】
図１１において、ドライバ回路４００は、ゲート信号の立ち上がりの傾きと、立ち下がりの傾きを変えるｄＶ／ｄｔ制御機能を有するドライバ４０１〜４０６によって構成されている。このドライバ４０１〜４０６は、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ６（上アーム）とＮ型ＭＯＳＦＥＴ７（下アーム）の各ゲートに接続されている。
【００９１】
次に、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ７（下アーム）側のドライバ回路４０４から４０６の動作について説明する。尚、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ６（上アーム）側のドライバ回路４０１から４０３の出力波形についてはＮ型ＭＯＳＦＥＴ７（下アーム）側のドライバ回路４０４から４０６の出力波形を反転させればよく、これ以降、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ７（下アーム）側のドライバ回路の動作のみ説明する。
【００９２】
発電時にはＮ型ＭＯＳＦＥＴ７（下アーム）のゲート信号波形は、図１２（Ａ）に示す如く矩形波に近いもの（傾きｄＶ／ｄｔの大）となっているが、力行時には図１２（Ｂ）に示すように、傾きｄＶ／ｄｔの小さい（緩やかな）波形にする。この傾きｄＶ／ｄｔを緩やかにすると、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ７（下アーム）をゆっくりとＯＦＦすることができる。このように、ゆっくりとＯＦＦすることにより、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ７のドレイン電流のｄｉ/ｄｔが緩やかになり、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ７のドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓの跳ね上がりが小さくなる。
【００９３】
図１３に力行時のＭＯＳスイッチング波形を示す。記号ａ、ｂ、ｃはそれぞれ図１１に示すＮ型ＭＯＳＦＥＴ７ａのドレイン電流Ｉｄ、ドレイン−ソース間電圧Ｖｄｓ、ゲート信号Ｖｇ２の波形である。図１３に示す波形ｃの一点鎖線のようなｄｖ/ｄｔでＭＯＳＦＥＴをオフすると、跳ね上がり電圧△Ｖが生じる。このｄｖ/ｄｔを大きくすると、△Ｖが更に大きくなる。これに対してｄｖ/ｄｔを小さくすると、△Ｖは更に小さくなる。従って、ＭＯＳＦＥＴの耐圧を超えないようにｄｖ/ｄｔを調整する。
【００９４】
力行又は発電中に、過電流、例えば、ＭＯＳＦＥＴのドレイン−ソース間が短絡したような場合には、全てのＭＯＳＦＥＴをＯＦＦする制御を行う。この場合にも、更にＭＯＳＦＥＴを緩やかにＯＦＦする。
【００９５】
また、力行時、上下アームを構成するＭＯＳＦＥＴをスイッチングさせる場合、一方のＭＯＳＦＥＴをＯＮにする際には、他方のＭＯＳＦＥＴはＯＦＦになっている。この場合に、上下アームを構成する一方のＭＯＳＦＥＴを急激にＯＮさせると、他方のＭＯＳＦＥＴの寄生ダイオードにより、大きなダイオードリカバリーノイズが発生する。このため、力行時には、緩やかにＭＯＳＦＥＴをＯＮさせることにより、このノイズの発生を抑制することができる。
【００９６】
整流時のＯＮ／ＯＦＦのスピードと、力行時のＯＮ／ＯＦＦのスピードをそれぞれ独立に変えられるようにすれば、システム全体として、このようなノイズ等を抑制することができる。
【００９７】
図１１に示すドライバ回路４００のドライバ４０１〜４０６の具体的実施例には、例えば、図１４に示す定電流駆動方式と、図１５に示す抵抗駆動方式とが考えられる。
【００９８】
図１４の定電流駆動方式は、主ＭＯＳ（Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ６、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ７）をＯＮ／ＯＦＦするのに定電流回路を用いている。すなわち、主ＭＯＳがＮ型ＭＯＳＦＥＴの場合、主ＭＯＳをＯＮさせるときは、上側のオン用スイッチを閉じてオン用定電流源から電流を主ＭＯＳゲートに流し込む。それと同時に下側のオフ用スイッチを開放にする。逆に、主ＭＯＳをＯＦＦさせるときは、図１４の上側のオン用スイッチを開放にし、下側のオフ用スイッチを閉じて、主ＭＯＳゲートのチャージをオフ用定電流源で引き抜く。また、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ７のゲートに供給するゲート信号の立ち上がりの傾きと、立ち下がりの傾き（ｄＶ／ｄｔ）を変える場合は、力行、整流、過電流に応じて、図１４に示すオン用定電流源及びオフ用定電流源の電流値Ｉを変化させる。電流値Ｉが大きいとゲート信号の傾斜が急になり、電流値Ｉが小さいと、ゲート信号傾斜が緩やかになってくる。このように、図１４に示す定電流駆動方式は、定電流源の電流値に応じて傾きを変える方式となっている。この定電流回路は、例えば、バッテリ電源ＶＢをそのまま使用するのではなく、一旦、バッテリ電源ＶＢから基準の電圧源Ｖｒｅｆを作り、この基準電圧源Ｖｒｅｆから電流値を作ることにより、バッテリ電圧ＶＢが変化する場合にも定電流回路を実現することができる。
【００９９】
図１５に示す抵抗駆動方式は、可変抵抗の抵抗値を制御して行う方式である。Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ６のゲート及びＮ型ＭＯＳＦＥＴ７のゲートに供給するゲート信号の立ち上がりの傾きと、立ち下がりの傾き（ｄＶ／ｄｔ）を変える場合は、図１５に示す抵抗の抵抗値を大きくすると傾斜が緩やかになり、抵抗値を小さくすると傾斜が急になる。なお、力行、発電、過電流の各モードにより、可変抵抗値を切り替えることができる。
【０１００】
次に、本実施例における異常状態について説明する。発電時及び力行時の両方で起こりえる異常状態には、
ア）ダンプサージ
イ）過電圧、低電圧
ウ）過電流
エ）過温度
等がある。
【０１０１】
本実施例では、これらの異常状態から装置を保護する手段として、ハードウエアで保護する手段（保護回路を設け、その保護回路が異常状態を検知して装置を保護する。）とソフトウエアで保護する手段（保護回路を設けずに、マイコンの演算処理により、異常状態を検知して装置を保護する。）とを有し、異常状態の性質に応じて使い分けている。
【０１０２】
ある異常状態が生じ、すぐにその異常状態から回復しないと危険な場合には、瞬時にその異常を検知して、異常状態から回復させる必要がある。この場合には、ハードウエア手段を用いて装置を保護する。一方、緊急性を要しない異常状態の場合には、ソフトウエア手段を用いて保護することにより、装置のコスト低減に寄与することができる。
【０１０３】
ダンプサージとは、バッテリによる跳ね上がり電圧が発生することであり（バッテリ端子が外れたような場合）、ハードウエア手段で保護を行う。ダンプサージは、緊急性を要する異常のため、ハードウエア手段を用いて異常を検知し、装置を保護する（保護回路が働く）。なお、ダンプサージの異常があった後に発電すると、電圧が上がってしまう場合があるため、発電を止めなければならない場合がある。このため、異常が生じたという履歴については、残すことが好ましい。
【０１０４】
過電圧、低電圧は、ハードウエア手段で保護を行う。過電圧、低電圧とは、バッテリ電圧が所定電圧より高くなった状態または所定電圧より低くなった状態である。
【０１０５】
過電流とは、短絡等により回路に許容範囲以上の大きな電流が流れる状態である。過電流状態は、その緊急性により、ハードウエアを用いて異常を検知し、装置の保護を行う。
【０１０６】
過温度とは、スイッチング素子近傍に配置した温度センサが、周辺温度が所定値より大きいことを検出した状態である。過温度状態は、特に緊急性を要するものではないため、ソフトウエア手段を用いて異常を検知し、装置の保護を行う。
【０１０７】
また、力行時の動作異常としては、
ア）モータロック
イ）過回転  過電圧
等がある。力行時に動作異常が生じると装置の故障に繋がるため、異常に対する保護が行われる。
【０１０８】
ここで、モータロックとは、モータが動作しているはずであるにもかかわらず、モータが回転していない状態である。また、過回転とは、モータの回転数が、所定回転数より大きい（回り過ぎている）状態である。モータロック及び過回転の異常は、緊急性を要するため、ハードウエア処理を用いてその異常を検知し、装置の保護を行う。
【０１０９】
ところで、ハードウエア手段により異常状態を検知する場合、保護回路を働かせるのであるから、異常状態を検知してそれに対処することに関していえば、十分である。しかし、ハードウエアの異常状態の検知により保護回路が作動し対処されたということは、上位装置ＥＣＵに情報を送信していないため、上位装置ＥＣＵ側ではそれを知ることができない。
【０１１０】
このため、本実施例では、マイコン１７が備える異常検知フラグとして、ハードウエア手段用フラグ（ハードウエア手段による異常検知に基づいて立ち上がり動作を行うフラグ）と、ソフトウエア手段用フラグ（ソフトウエア手段による異常検知に基づいて立ち上がり動作を行うフラグ）の、同じ異常検知対象機器の異常検知フラグを２つ用意する。それぞれのフラグのリセットは、ソフトウエア手段を用いて正常状態を検知することにより行われる。ソフトウエアによる状態検知の結果、異常状態を検知した場合に、どのような対処をするかについては、予め決められている。異常状態を検知した場合には、予め決められている手順に従って対処する。
【０１１１】
したがって、ハードウエアで異常状態を検知し、ハードウエア手段用フラグを立てておけば、マイコン１７は、異常状態があったことを検知し、予め決められた手順に従って対処することができる。この場合、マイコン１７は、フラグ用のレジスタがあって、このレジスタを見ることにより、異常履歴を知ることが可能となる。
【０１１２】
本実施例においては、過電流等の異常状態を検知するのはハードウエア手段であるが、ハードウエア手段用フラグを用いることにより、ソフトウエア的な処理が可能である。
【０１１３】
ハードウエア手段の場合、常に異常検知を行っている状態にあるため、異常検知対象機器の状態が正常であれば、マイコンのメモリのリセット端子に信号が送信され、異常状態になった場合には、メモリのセット端子に信号が送信される。
【０１１４】
しかし、マイコン１７のソフトウエア手段で処理する場合は、過電流等の異常状態を検知を常に見ていることはできない。このため、過電流の異常があったときに、直ぐに保護するにも、障害があったことをソフトウエアによって判断して、上位装置ＥＣＵに送信して処理がなされる。
【０１１５】
異常が生じた場合でも、自動復帰してしまうものについては、上位装置ＥＣＵからの読むタイミングにより、その異常を検知できないおそれがある。すなわち、ある検知タイミングにおいて、ソフトウエアが「０」（正常）と検知した場合、その後に異常が発生し、次の検知タイミングまでに異常状態から自動復帰すると、次の検知タイミングにおいても、ソフトウエアは「０」（正常）と検知する。この場合、異常は全く発生せずに正常に運転されたと判断されてしまう。
【０１１６】
そこで、本実施例においては、異常検知対象機器に異常が発生したとき、この異常が発生したと同じタイミングで、異常検知フラグを立てる。すなわち、ハードウエアによる異常の検知により、異常検知フラグをセット（Ｈｉ）する。そして、ソフトウエアによる次の検知タイミングまでに、異常検知対象機器の異常状態が正常状態に自動復帰した場合には、その後のソフトウエアによって上位装置ＥＣＵが読む検知タイミングで、「０」（正常）が検知されるので、そのときセットしたフラグをリセット（Ｌｏｗ）する。このように構成することで、ソフトウエア手段を用いた異常検知でも、異常検知対象機器に異常があったこと（異常発生履歴）を確実に検知することが可能となる。
【０１１７】
以上、本発明の要旨を実施例に基づいて説明したが、本発明は実施例中に具体的に記載した範囲に限定されるものではなく、その技術思想の範囲内で、種々の変更が可能である。例えば、上記実施例においては、上下アームを構成するスイッチング素子として、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ及びＮ型ＭＯＳＦＥＴを用いた場合を説明したが、上下アームのＭＯＳＦＥＴの両方にＰ型ＭＯＳＦＥＴまたはＮ型ＭＯＳＦＥＴを用いる場合や、スイッチング素子としてＭＯＳＦＥＴの代わりにＩＧＢＴを用いる場合も、当然に本発明の範囲内にあるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】本発明に係る回転電機制御装置によって制御される回転電機が搭載する自動車の構成を示す図である。
【図２】本発明に係る回転電機制御装置の実施例を示す回路図である。
【図３】図１に図示の回転電機制御装置の状態遷移図である。
【図４】図３に図示の状態遷移のメイン処理フローチャートである。
【図５】図４に図示の始動シーケンスを示す図である。
【図６】図５に図示のウェイクアップ検知を行うウェイクアップ装置の回路構成図である。
【図７】図５に図示のウェイクアップ回路の起動条件の真理値表を示す図である。
【図８】割込処理フローチャートを示す図である。
【図９】ＱＦＣ−ＭＯＳを含む全体回路図である。
【図１０】デットタイム生成回路と各信号のタイムチャートを示す図である。
【図１１】ｄＶ／ｄｔ制御機能を有するドライバ回路と主ＭＯＳ回路を示す回路図である。
【図１２】ＭＯＳＦＥＴを交互にＯＮ駆動するためのゲート信号波形図である。
【図１３】力行時、ＭＯＳスイッチング波形を示す図である。
【図１４】図１２に図示のゲート信号波形図を成形する低電流駆動方式の回路図である。
【図１５】図１２に図示のゲート信号波形図を成形する抵抗駆動方式の回路図である。
【符号の説明】
【０１１９】
１…………………………回転電機制御装置
１Ａ………………………パワーステージ
１Ｂ………………………５Ｖステージ
２…………………………回転電機（Ｍ／Ｇ）
３…………………………バッテリＶＢ
４…………………………フィールドＭＯＳ
５…………………………ＱＦＣ−ＭＯＳ
６，７……………………主ＭＯＳ回路
１０，１９………………レベル変換回路
１１，１２………………セレクタ
１３………………………コントローラ
１４………………………バッテリ電源
１５………………………ジェネレータ・コントローラ
１６………………………共通保護回路
１７………………………マイコン
１８………………………界磁コントローラ
２０………………………ドライバ回路
２５………………………ＤＣ−ＤＣコンバータ
【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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【図１４】
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【図１５】
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