(57)【要約】      （修正有）【課題】コストアップすることなく、ＦＥＴショート検出部によりインバータＦＥＴのショート故障を診断し、診断結果に適正に対応できるようにする。【解決手段】逆接保護用ＦＥＴと、上下段ＦＥＴの各接続点電圧を分圧して分圧電圧を出力する診断用抵抗分圧回路１２０と、上下段ＦＥＴの少なくとも一方のショート故障を検出し、エラー通知を出力するＦＥＴショート検出部１１０と、暗電流抑制用スイッチ１３０と、ＭＣＵの入力範囲に合わせてレベルシフトするための電源用抵抗分圧回路と、ＦＥＴショート検出部の故障を検出する検出部故障診断機能とを備えており、検出部故障診断機能は、起動時にＦＥＴショート検出部１１０の故障を診断し、ＦＥＴショート検出部１１０の故障が検出された時は、上下段ＦＥＴをＯＦＦし、ＦＥＴショート検出部１１０の故障が検出されない場合には上下段ＦＥＴのショート故障を診断する。【選択図】図１４
2018085923.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上段ＦＥＴ及び下段ＦＥＴのブリッジで成り、電源ＶＲを供給されるインバータを介して、ＭＣＵで演算されたＰＷＭのデューティ信号をゲート駆動部に入力することにより３相ブラシレスモータを駆動制御する電子制御装置において、
バッテリと前記電源ＶＲとの間に介挿され、前記ＭＣＵからの切換信号に基づいてＯＮ／ＯＦＦされる逆接保護用ＦＥＴと、
前記電源ＶＲを供給され、前記上段ＦＥＴ及び前記下段ＦＥＴの各接続点電圧を分圧して分圧電圧を出力する診断用抵抗分圧回路と、
前記電源ＶＲを供給され、前記分圧電圧に基づき、前記上段ＦＥＴ及び前記下段ＦＥＴの少なくとも一方のショート故障を検出し、エラー通知を出力するＦＥＴショート検出部と、
前記電源ＶＲと前記診断用抵抗分圧回路及び前記ＦＥＴショート検出部との間に介挿された暗電流抑制用スイッチと、
前記暗電流抑制用スイッチからの電圧を検出するために、前記ＭＣＵの入力範囲に合わせてレベルシフトするための電源用抵抗分圧回路と、
前記エラー通知を入力すると共に、前記ＭＣＵに内臓されており、前記ＦＥＴショート検出部の故障を検出する検出部故障診断機能と、
を備えており、
前記暗電流抑制用スイッチからの電圧は、前記診断用抵抗分圧回路、前記ＦＥＴショート検出部及び前記電源用抵抗分圧回路に供給され、
前記検出部故障診断機能は、起動時に前記ＦＥＴショート検出部の故障を診断し、前記ＦＥＴショート検出部の故障が検出された時は、前記上段ＦＥＴ及び前記下段ＦＥＴをＯＦＦし、
前記ＦＥＴショート検出部の故障が検出されない場合には、前記ＦＥＴショート検出部は、前記上段ＦＥＴ及び前記下段ＦＥＴのショート故障を診断することを特徴とする電子制御装置。
【請求項２】
前記上段ＦＥＴ及び前記下段ＦＥＴの各ゲート−ソース間に過電圧吸収用のツェナーダイオードが接続されている請求項１に記載の電子制御装置。
【請求項３】
前記暗電流抑制用スイッチがＦＥＴを含むトラジスタ類であり、逆接保護用の寄生ダイオードが接続されている請求項１又は２に記載の電子制御装置。
【請求項４】
前記ショート故障が検出された時、少なくとも前記ショート故障が検出されていない方のＦＥＴをＯＦＦする請求項１乃至３のいずれかに記載の電子制御装置。
【請求項５】
前記ショート故障が検出された時、前記エラー通知を前記ゲート駆動部に入力して前記上段ＦＥＴ及び前記下段ＦＥＴをＯＦＦする請求項１乃至３のいずれかに記載の電子制御装置。
【請求項６】
前記ＦＥＴショート検出部は、前記ショート故障を検出した時、前記ＭＣＵに対してNDIAG端子を介して前記エラー通知を通知すると共に、
前記ＭＣＵはアラーム入力回路にエラー信号を送り、アラーム入力回路はゲートＯＦＦ指令を前記ゲート駆動部に入力して前記上段ＦＥＴ及び前記下段ＦＥＴをＯＦＦする請求項１乃至３のいずれかに記載の電子制御装置。
【請求項７】
前記検出部故障診断機能は、
前記ＦＥＴショート検出部の故障が検出された時、前記アラーム入力回路から前記ゲートＯＦＦ指令を出力するか、若しくは前記デューティ信号により前記ゲートＯＦＦ指令を出力する請求項６に記載の電子制御装置。
【請求項８】
前記検出部故障診断機能は、
起動時に前記ＭＣＵから前記インバータを強制的にＯＦＦさせるゲートＯＦＦ信号を出力し、前記上段ＦＥＴの前記デューティ信号又は前記下段ＦＥＴの前記デューティ信号と演算させることで、前記ショート故障の異常条件を強制的に成立させ、前記NDIAG端子に所定信号を出力する診断機能である請求項６に記載の電子制御装置。
【請求項９】
前記ＦＥＴショート検出部が前記ショート故障を検出した場合に、前記インバータをＯＦＦして停止できることを確認するために、前記ＭＣＵから前記エラー通知を強制的にＦＥＴショート検出状態に遷移させる信号を出力し、前記上段ＦＥＴの前記デューティ信号又は前記下段ＦＥＴの前記デューティ信号と演算させると共に、前記各接続点電圧を監視し、前記インバータの停止ができていることを診断する診断機能を有する請求項６に記載の電子制御装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかの電子制御装置を搭載した電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータをＭＣＵ（ＣＰＵ，ＭＰＵ、マイコン等）により、上段（Ｈ側）ＦＥＴ及び下段（Ｌ側）ＦＥＴのブリッジで成るインバータを介して駆動制御する電動パワーステアリング装置に関し、特にＦＥＴのショート故障を確実に検出して過電流が流れないようにした電子制御装置、更にインバータの電源が制御系の電源に流れる暗電流を抑制した高性能な電子制御装置並びにそれらを搭載した電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子制御装置を搭載し、車両のステアリング機構にモータの回転力で操舵補助力（アシスト力）を付与する電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）は、モータの駆動力を減速機を介してギア又はベルト等の伝達機構により、ステアリングシャフト或いはラック軸に操舵補助力を付与するようになっている。かかる従来の電動パワーステアリング装置は、操舵補助力のトルクを正確に発生させるため、モータ電流のフィードバック制御を行っている。フィードバック制御は、操舵補助指令値（電流指令値）とモータ電流検出値との差が小さくなるようにモータ印加電圧を調整するものであり、モータ印加電圧の調整は、一般的にＰＷＭ制御のデューティ信号の調整で行い、モータはＦＥＴブリッジで成るインバータで駆動されるようになっている。
【０００３】
電動パワーステアリング装置の一般的な構成を図１に示して説明すると、ハンドル（ステアリングホイール）１のコラム軸（ステアリングシャフト、ハンドル軸）２は減速ギア３、ユニバーサルジョイント４ａ及び４ｂ、ピニオンラック機構５、タイロッド６ａ，６ｂを経て、更にハブユニット７ａ，７ｂを介して操向車輪８Ｌ，８Ｒに連結されている。また、コラム軸２には、ハンドル１の操舵トルクＴｈを検出するトルクセンサ１０と、操舵角θを検出する舵角センサ１４とが設けられており、ハンドル１の操舵力を補助するモータ２０が減速ギア３を介してコラム軸２に連結されている。電動パワーステアリング装置を制御するコントロールユニット（ＥＣＵ）３０には、電源としてのバッテリ１３から電力が供給されると共に、イグニションキー１１を経てイグニションキー信号が入力される。コントロールユニット３０は、トルクセンサ１０で検出された操舵トルクＴｈと車速センサ１２で検出された車速Ｖｅｌとに基づいてアシスト制御の電流指令値の演算を行い、演算された電流指令値に補償等を施した電圧制御指令値Ｖｒｅｆによってモータ２０に供給する電流を制御する。操舵角θは、モータ２０に連結された回転センサから得ることもできる。
コントロールユニット３０には、車両の各種情報を授受するＣＡＮ（Controller  Area  Network）４０が接続されており、車速ＶｅｌはＣＡＮ４０から受信することも可能である。また、コントロールユニット３０には、ＣＡＮ４０以外の通信、アナログ／ディジタル信号、電波等を授受する非ＣＡＮ４１も接続可能である。
【０００４】
このような電動パワーステアリング装置において、コントロールユニット３０は主としてＭＣＵ（Micro  Controller  Unit；ＣＰＵやＭＰＵ、マイコン等を含む）で構成されるが、そのＭＣＵ内部においてプログラムで実行される一般的な機能を示すと、例えば図２に示されるような構成となっている。
【０００５】
図２を参照してコントロールユニット３０の機能及び動作を説明すると、トルクセンサ１０からの操舵トルクＴｈ及び車速センサ１２（若しくはＣＡＮ４０）からの車速Ｖｅｌは電流指令値演算部３１に入力され、電流指令値演算部３１は操舵トルクＴｈ及び車速Ｖｅｌに基づいてアシストマップ等を用いて電流指令値Ｉｒｅｆ１を演算する。演算された電流指令値Ｉｒｅｆ１は加算部３２Ａで、特性を改善するための補償部３４からの補償信号ＣＭと加算され、加算された電流指令値Ｉｒｅｆ２が電流制限部３３で最大値を制限され、最大値を制限された電流指令値Ｉｒｅｆｍが減算部３２Ｂに入力され、モータ電流検出値Ｉｍと減算される。
【０００６】
減算部３２Ｂでの減算結果Ｉ（＝Ｉｒｅｆｍ−Ｉｍ）はＰＩ制御部３５でＰＩ（比例積分）制御され、ＰＩ制御された電圧制御指令値Ｖｒｅｆが変調信号（キャリア）ＣＦと共にＰＷＭ制御部３６に入力されてデューティを演算され、デューティを演算されたＰＷＭ信号でインバータ３７を介してモータ２０をＰＷＭ駆動する。モータ２０のモータ電流値Ｉｍはモータ電流検出手段３８で検出され、減算部３２Ｂに入力されてフィードバックされる。
【０００７】
補償部３４は、検出若しくは推定されたセルフアライニングトルク（ＳＡＴ）を加算部３４４で慣性補償値３４２と加算し、その加算結果に更に加算部３４５で収れん性制御値３４１を加算し、その加算結果を補償信号ＣＭとして加算部３２Ａに入力し、特性改善する。
【０００８】
モータ２０が３相ブラシレスモータの場合、ＰＷＭ制御部３６及びインバータ３７の詳細は例えば図３に示すような構成となっており、ＰＷＭ制御部３６は、電圧制御指令値Ｖｒｅｆを所定式に従って３相分ＰＷＭのデューティ信号Ｄ１〜Ｄ６を演算するデューティ演算部３６Ａと、デューティ信号Ｄ１〜Ｄ６で半導体スイッチング素子としてのＦＥＴをＯＮ／ＯＦＦ駆動すると共に、デッドタイムの補償を行うゲート駆動部３６Ｂとで構成されている。デューティ演算部３６Ａには変調信号（キャリア）ＣＦが入力されており、デューティ演算部３６Ａは変調信号ＣＦに同期してＰＷＭのデューティ信号Ｄ１〜Ｄ６を演算する。
【０００９】
インバータ３７は上段ＦＥＴ１〜ＦＥＴ３及び下段ＦＥＴ４〜ＦＥＴ６の３相ブリッジで構成されており、各ＦＥＴ１〜ＦＥＴ６がＰＷＭのデューティ信号Ｄ１〜Ｄ６でＯＮ／ＯＦＦされることによって、モータ２０は駆動制御される。ＦＥＴ１〜ＦＥＴ６は、寄生ダイオード付きのＦＥＴである。
【００１０】
なお、インバータ３７とモータ２０との間には、アシスト制御停止時等に、安全のために電流供給を遮断するためのモータ開放スイッチ２３が介挿されている。モータ開放スイッチ２３は、各相に介挿された寄生ダイオード付きのＦＥＴで構成されている。
【００１１】
このような電動パワーステアリング装置のインバータにおいて、従来、インバータ３７のＦＥＴ１〜ＦＥＴ６がショート故障（短絡故障）した場合に、インバータ３７に過電流が流れ続けることを防止するため、図４に示すようにインバータ３７の電流を検出する電流検出回路３７Ａと、ＭＣＵ及びインバータ３７の電源ラインに電源リレー（機械的リレーや半導体リレー）３７Ｂ，３７Ｃが設けられている。図４の例では１シャント方式でインバータ電流を検出しているが、２シャント方式若しくは３シャント方式で検出するものもある。
【００１２】
ＭＣＵはインバータ３７に過電流が流れていることを診断し、このようなショート故障を検出した場合に、電源リレー３７Ｂ及び３７ＣをＯＦＦして過電流を遮断し、システムの安全を確保している。例えば特開平１０−１６７０８５号公報（特許文献１）は、２相モータのインバータについての保護回路を示している。しかしながら、過電流を遮断するための電源リレーは高価であるという問題があり、特にコストダウンが要請される車両の電動パワーステアリング装置には適当ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平１０−１６７０８５号公報
【特許文献２】特許第３８６０１０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
この問題を解決するために、インバータのＦＥＴを駆動する回路内に、インバータの上段ＦＥＴ及び下段ＦＥＴの各ドレイン（Ｄ）−ソース（Ｓ）間電圧を監視し、ＦＥＴをＯＦＦ駆動しているにも拘わらず、ＦＥＴのドレイン−ソース間電圧が低く、ショート故障していることを検出するＦＥＴショート検出回路を内蔵し、電源リレーを使わずにインバータのＦＥＴをＯＦＦすることで、過電流を遮断する機能を有する製品が市販されている（例えば、ドイツのインフィニオン・テクノロジーズ社製“TLE7183F”）。
【００１５】
しかしながら、上記製品では、ＦＥＴショート検出回路が正しく動作することを診断するための回路若しくは診断機能が設けられておらず、ＦＥＴショート検出回路の検出不可故障が発生した場合には、その検出不可故障は検出することができない。そのため、その後、インバータのＦＥＴが動作し続けた際に、インバータＦＥＴのショート故障が発生した場合にショート故障を検出することができず、インバータに過電流が流れ続ける可能性があるという問題がある。
【００１６】
また、過電流遮断のための電源リレーを削除した場合には、インバータの電源とバッテリとの間が常に電気的に導通してしまい、例えばインバータの電源電圧をＭＣＵで監視するために、従来通り抵抗分圧回路のみを介して接続すると、分圧抵抗による暗電流が大きくなるという問題がある。
【００１７】
更に、ＥＣＵに流れる暗電流を抑制する電動パワーステアリング装置として、特許第３８６０１０４号公報（特許文献２）に示されるものがある。特許文献２では、モータ運転制御部と電源との間に電源供給・遮断を行うパワーリレーを配置し、イグニッションＯＦＦのタイミングで漸減処理後に、パワーリレーをＯＦＦしている。そのため、イグニッションＯＦＦにならないと、暗電流の抑制効果が得られないという問題がある。
【００１８】
本発明は上述のような事情よりなされたものであり、本発明の目的は、コストアップすることなく、ＦＥＴショート検出部によりインバータＦＥＴのショート故障を診断し、診断結果に適正に対応できるようにすると共に、ＦＥＴショート検出部の故障の有無を診断する機能を具備し、更にはイグニションＯＦＦに関係なく制御系へ流入する暗電流を抑制できる電子制御装置及びそれを搭載した安全性の高い電動パワーステアリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明は、上段ＦＥＴ及び下段ＦＥＴのブリッジで成り、電源ＶＲを供給されるインバータを介して、ＭＣＵで演算されたＰＷＭのデューティ信号をゲート駆動部に入力することにより３相ブラシレスモータを駆動制御する電子制御装置に関し、本発明の上記目的は、バッテリと前記電源ＶＲとの間に介挿され、前記ＭＣＵからの切換信号に基づいてＯＮ／ＯＦＦされる逆接保護用ＦＥＴと、前記電源ＶＲを供給され、前記上段ＦＥＴ及び前記下段ＦＥＴの各接続点電圧を分圧して分圧電圧を出力する診断用抵抗分圧回路と、前記電源ＶＲを供給され、前記分圧電圧に基づき、前記上段ＦＥＴ及び前記下段ＦＥＴの少なくとも一方のショート故障を検出し、エラー通知を出力するＦＥＴショート検出部と、前記電源ＶＲと前記診断用抵抗分圧回路及び前記ＦＥＴショート検出部との間に介挿された暗電流抑制用スイッチと、前記暗電流抑制用スイッチからの電圧を検出するために、前記ＭＣＵの入力範囲に合わせてレベルシフトするための電源用抵抗分圧回路と、前記エラー通知を入力すると共に、前記ＭＣＵに内臓されており、前記ＦＥＴショート検出部の故障を検出する検出部故障診断機能とを備えており、前記暗電流抑制用スイッチからの電圧は、前記診断用抵抗分圧回路、前記ＦＥＴショート検出部及び前記電源用抵抗分圧回路に供給され、前記検出部故障診断機能は、起動時に前記ＦＥＴショート検出部の故障を診断し、前記ＦＥＴショート検出部の故障が検出された時は、前記上段ＦＥＴ及び前記下段ＦＥＴをＯＦＦし、
前記ＦＥＴショート検出部の故障が検出されない場合には、前記ＦＥＴショート検出部は、前記上段ＦＥＴ及び前記下段ＦＥＴのショート故障を診断することにより達成される。
【００２０】
上記各電子制御装置を搭載し、車両のアシスト制御用モータに適用することにより、上記目的の電動パワーステアリング装置が達成される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、インバータの上下段ＦＥＴをＯＮ／ＯＦＦして駆動するゲート駆動部を含むＦＥＴ駆動回路と、上下段ＦＥＴの各接続点電圧に基づき、インバータの上段ＦＥＴ及び下段ＦＥＴのショート故障を検出するＦＥＴショート検出部と、ＦＥＴショート検出部の故障（異常を含む）を診断するための検出部故障診断機能とから構成され、インバータの上下段ＦＥＴのショート故障を検出すると共に、ＦＥＴショート検出部の故障を診断しているので、安全性の高い電動パワーステアリング装置を提供することができる。インバータのＦＥＴショート故障時に発生する過電流を遮断するための、インバータの電源ラインに配置される高価な電源リレー若しくはスイッチを削減することができる。
【００２２】
また、起動時に暗電流抑制用スイッチをＯＮし、ＦＥＴショート故障が検出された時に暗電流抑制用スイッチをＯＦＦしているので、イグニションＯＦＦに関係なく、ＥＣＵ動作中のみＯＮされるので、制御系への暗電流の流入を抑制することができる。
【００２３】
更に、ＭＣＵ内若しくは外部の検出部故障診断機能により、ＦＥＴショート検出部が正しく動作することを確認することができ、ＦＥＴショート検出部の故障時にはインバータのＦＥＴをＯＦＦすることで、１つ目故障のＦＥＴショート検出部の検出不可故障が発生したことを検出できず、かつ、その後、インバータのＦＥＴを動作させ続けることで、２つ目故障のインバータのＦＥＴのショート故障が発生した場合に、過電流が流れ続けることを防止することができ、電動パワーステアリング装置の安全を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】電動パワーステアリング装置の概要を示す構成図である。
【図２】電動パワーステアリング装置の制御系の構成例を示すブロック図である。
【図３】一般的なＰＷＭ制御部及びインバータの構成例を示す結線図である。
【図４】従来の保護機能を有するインバータの構成例を示す結線図である。
【図５】本発明の構成例を示すブロック図である。
【図６】診断用抵抗分圧回路の詳細を示すブロック図である。
【図７】本発明の構成例の一部（ＦＥＴショート検出部）（実施形態１）を詳細に示す結線図である。
【図８】NDIAG端子の構成例を示すブロック図である。
【図９】ＦＥＴショート検出部（Ｕ相）の詳細を示すブロック図である。
【図１０】ＦＥＴショート検出部（Ｕ相）の詳細を示すブロック図である。
【図１１】本発明の動作例（実施形態１）を示すフローチャートである
【図１２】本発明の動作例を示すタイミングフローチャートである
【図１３】本発明の動作例を示すタイミングフローチャートである
【図１４】本発明の構成例（実施形態２）を示すブロック図である。
【図１５】本発明の動作例（実施形態２）を示すフローチャートである
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明は、モータ、特に車両のアシスト制御用モータをＭＣＵ（ＣＰＵ，ＭＰＵ、マイコン等）により、半導体スイッチング素子としてのＦＥＴのブリッジ（上段ＦＥＴ（Ｈ側）、下段ＦＥＴ（Ｌ側））で成るインバータを介して駆動制御する電子制御装置であり、インバータのＦＥＴをＯＮ／ＯＦＦして駆動するゲート駆動部を含むＦＥＴ駆動回路と、上下段ＦＥＴの各接続点電圧に基づき、インバータの上段ＦＥＴ及び下段ＦＥＴのショート故障を検出するＦＥＴショート検出部と、ＦＥＴショート検出部の故障（異常を含む）を診断するため、ＭＣＵ内若しくはＭＣＵ外に備えられた検出部故障診断機能とから構成されている。ＦＥＴショート検出部により、インバータの上下段のどちらかに発生したＦＥＴのショート故障を検出し、ショート故障が検出された時はインバータの上下段ＦＥＴのＦＥＴ（少なくともショート故障が検出されていない方のＦＥＴ）をＯＦＦする。
【００２６】
また、電動パワーステアリングの起動時に、ＭＣＵ内の検出部故障診断機能によりＦＥＴショート検出部の故障を診断し、ＦＥＴショート検出部の故障が検出された時は、ゲート駆動部によりインバータのＦＥＴをＯＦＦ、つまりインバータ停止とする。或いは、電動パワーステアリングの起動時に、暗電流抑制用スイッチをＯＮし、ＭＣＵ内の検出部故障診断機能によりＦＥＴショート検出部の故障を診断し、ＦＥＴショート検出部の故障が検出された時は、ゲート駆動部によりインバータのＦＥＴをＯＦＦすると共に、暗電流抑制用スイッチをＯＦＦする。
【００２７】
更に、本発明では、ＭＣＵ内若しくはＭＣＵ外の検出部故障診断機能により、ＦＥＴショート検出部が正常に動作することを診断して確認することができ、ＦＥＴショート検出部の故障検出時には、直ちにインバータのＦＥＴをＯＦＦする。これにより、１つ目故障のＦＥＴショート検出部の検出不可故障が発生したことを検出できず、かつ、その後、インバータＦＥＴを動作させたことで、２つ目故障のインバータＦＥＴのショート故障が発生し、過電流が流れ続けることを防止することができ、システムの安全を維持することができる。そして、上記のように安全性が担保されたＦＥＴショート検出部により、インバータＦＥＴのショート故障時に発生する過電流を遮断するための、インバータの電源ラインに配置される高価な電源リレーを削減することできる。よって、小型化とコスト低減が可能となる。
【００２８】
以下に、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。実施形態として、本発明の電子制御装置を電動パワーステアリング装置に適用した例を説明する。
【００２９】
本発明は図５に示すように、全体の制御を行うＭＣＵ１００と、バッテリ１３と電源ＶＲとの間に介挿され、ＭＣＵ１００からの切換信号ＳＷ２に基づいてＯＮ／ＯＦＦされる逆接保護用のＦＥＴ１３Ａと、ＭＣＵ１００で演算されたデューティ信号ＨＤ１〜ＨＤ３（上段（Ｈ側）ＦＥＴ）及びＬＤ４〜ＬＤ６（下段（Ｌ側）ＦＥＴ）でインバータ３７のＦＥＴ１〜ＦＥＴ６を駆動するＦＥＴ駆動回路を形成するゲート駆動部１５０と、インバータ３７の接続点（中点）電圧（上段ＦＥＴのソース（Ｓ）と下段ＦＥＴのドレイン（Ｄ））を抵抗回路で分圧する診断用抵抗分圧回路１２０と、診断用抵抗分圧回路１２０を介してインバータ３７のＦＥＴショート故障を検出するＦＥＴショート検出部１１０と、電源ＶＲに接続され、ＭＣＵ１００からの切換信号ＳＷ１でＯＮ／ＯＦＦされる暗電流抑制用スイッチ１３０と、暗電流抑制用スイッチ１３０からの電圧ＨＳを検出するために、ＭＣＵ１００の入力電圧範囲に合わせてレベルシフトするための電源用抵抗分圧回路１４０とで構成されている。
【００３０】
ＦＥＴ１３Ａは逆接保護用のＦＥＴであり、逆接時にインバータＦＥＴの寄生ダイオード１３Ｄによる短絡を防ぐ。本発明はＦＥＴショート検出機能により、電源ＶＲを遮断する電源リレーを削除し、逆接保護用のＦＥＴ１３Ａのみで対処する。その背反として、逆接保護用ＦＥＴ１３Ａの寄生ダイオード１３Ｄを介して暗電流が流れるため、その対策として暗電流抑制用スイッチ１３０を設けている。暗電流抑制用スイッチ１３０からの電圧ＨＳは、診断用分圧回路１２０、ＦＥＴショート検出部１１０及び電源用分圧回路１４０に供給される。また、インバータ３７のＦＥＴ１〜ＦＥＴ６の各ゲート−ソース間には過電圧吸収用のツェナーダイオードＺ１〜Ｚ６がそれぞれ接続されている。
【００３１】
診断用抵抗分圧回路１２０の詳細は図６に示す構成（３相分）であり、上下段ＦＥＴの接続点電圧を、電源（ＶＲ）と接地（ＧＮＤ）との間に介挿された抵抗Ｒ１２１及びＲ１２２で分圧し、それぞれ抵抗Ｒ１１〜Ｒ１３を経てＦＥＴショート検出部１１０に３相で供給する。上下段ＦＥＴのＯＦＦ時に、上下段ＦＥＴの接続点電圧を“１／２×ＶＲ”に分圧し、各相の分圧電圧ＳＨＵ（Ｕ相），ＳＨＶ（Ｖ相），ＳＨＷ（Ｗ相）を出力する。
【００３２】
ＦＥＴショート検出部１１０は、診断用分圧回路１２０で得られた分圧電圧ＳＨＵ，ＳＨＶ，ＳＨＷに基づいてインバータ３７の上下段ＦＥＴのショート故障を検出すると共に、上下段ＦＥＴのどちらにショート故障が発生したかを検出し、ＦＥＴのショート故障を検出した時にはエラー通知ＥＮを出力する。エラー通知ＥＮはゲート駆動部１５０に入力され、ゲート駆動部１５０は出力ＨＤ１ｇ〜ＬＤ６ｇを「Ｌ」信号としてインバータ３７のＦＥＴ１〜ＦＥＴ６をＯＦＦする。また、ＦＥＴショート検出部１１０はＭＣＵ１００に対して、通知端子のNDIAG端子を介してショート故障を検出したことを通知すると共に、アラーム入力回路１０４にエラー信号ＥＲＡを送り、アラーム入力回路１０４を介してゲートＯＦＦ指令ＧＦを出力し、ゲートＯＦＦ指令ＧＦに基づいてゲート駆動部１５０を介してインバータ３７を停止する。
【００３３】
また、ＭＣＵ１００は、ＦＥＴショート検出部１１０の故障を診断するための検出部故障診断機能を有しており、診断によってＦＥＴショート検出部１１０の故障を検出した時には、アラーム入力回路１０４を介してゲートＯＦＦ指令ＧＦを出力し、ゲートＯＦＦ指令ＧＦに基づいてゲート駆動部１５０を介してインバータ３７を停止する。或いはアラーム入力回路１０４を介さずに、ゲート駆動部１５０へのデューティ信号ＨＤ１〜ＨＤ３、ＬＤ４〜ｌＤ６によりゲートＯＦＦ指令を出力し、インバータを停止するようにしても良い。
【００３４】
図７は、ＦＥＴショート検出部１１０及びゲート駆動部１５０の詳細な構成例を示しており、診断用抵抗分圧回路１２０からの分圧電圧ＳＨＵ、ＳＨＶ、ＳＨＷは、ＦＥＴショート検出部１１０内の上段側（Ｈ側）コンパレータ（３個）１１７の負端子入力（−）にそれぞれ入力されると共に、下段側（Ｌ側）コンパレータ（３個）１１７の正端子入力（＋）にそれぞれ入力される。ＦＥＴショート検出部１１０はＳＰＩ通信回路１１２を備えており、ＳＰＩ通信回路１１２はスレッショルド設定部１１３及び１１４にそれぞれＨ側設定信号vthh_Sh及びＬ側設定信号vthl_Shを送信する。スレッショルド設定部１１３には電圧ＨＳが供給され、スレッショルド設定部１１４は接地されている。スレッショルド設定部１１３及び１１４は設定信号vthh_Sh及びvthl_Shに基づいてそれぞれスレッショルドＨＲＥＦ及びＬＲＥＦを設定するが、スレッショルドＨＲＥＦは“ＨＳ−vthh_Sh”であり、スレッショルドＬＲＥＦは“vthl_Sh”である。スレッショルドＨＲＥＦはＨ側コンパレータ１１７の各正端子入力（＋）に入力され、スレッショルドＬＲＥＦはＬ側コンパレータ１１７の各負端子入力（−）に入力される。コンパレータ１１７は、下記表１に従って接続点（分圧）電圧ＳＨＵ，ＳＨＶ，ＳＨＷとスレッショルドＨＲＥＦ及びＬＲＥＦとの比較を行い、２値「Ｈ，Ｌ」のコンパレータ出力shuh,shvh,shwh,shul,shvl,shwlを出力する。
【００３５】
【表１】
2018085923.tif 000003
即ち、上段ＦＥＴ１〜ＦＥＴ３に対応する上段コンパレータについては下記数１となり、下段ＦＥＴ４〜ＦＥＴ６に対応する下段コンパレータについては下記数２となる。
（数１）
ＳＨＵ＜ＨＲＥＦのとき、shuh＝Ｈ、ＳＨＵ≧ＨＲＥＦのとき、shuh＝Ｌ
ＳＨＶ＜ＨＲＥＦのとき、shvh＝Ｈ、ＳＨＶ≧ＨＲＥＦのとき、shvh＝Ｌ
ＳＨＷ＜ＨＲＥＦのとき、shwh＝Ｈ、ＳＨＷ≧ＨＲＥＦのとき、shwh＝Ｌ
（数２）
ＳＨＵ＞ＬＲＥＦのとき、shul＝Ｈ、ＳＨＵ≦ＬＲＥＦのとき、shul＝Ｌ
ＳＨＶ＞ＬＲＥＦのとき、shvl＝Ｈ、ＳＨＶ≦ＬＲＥＦのとき、shvl＝Ｌ
ＳＨＷ＞ＬＲＥＦのとき、shwl＝Ｈ、ＳＨＷ≦ＬＲＥＦのとき、shwl＝Ｌ
なお、表１中のＬＤ４は、Ｕ相の下段ＦＥＴ４を駆動するためのＭＣＵ１００（デューティ演算部１０１）からの入力信号（デューティ信号）、ＬＤ５はＶ相の下段ＦＥＴ５を駆動するためのＭＣＵ１００からの入力信号（デューティ信号）、ＬＤ６はＷ相の下段ＦＥＴ６を駆動するためのＭＣＵからの入力信号（デューティ信号）、ＨＤ１はＵ相の上段ＦＥＴ１を駆動するためのＭＣＵ１００からの入力信号（デューティ信号）、ＨＤ２はＶ相の上段ＦＥＴ２を駆動するためのＭＣＵからの入力信号（デューティ信号）、ＨＤ３はＷ相の上段ＦＥＴ３を駆動するためのＭＣＵ１００からの入力信号（デューティ信号）である。これらデューティ信号ＬＤ４〜ＨＤ３は、いずれも対応するＡＮＤ回路１１６に入力される。
【００３６】
６個のコンパレータ１１７からの比較結果shuh〜shwlは、デューティ信号ＬＤ４〜ＨＤ３と共にそれぞれ６個のＡＮＤ回路１１６に入力され、ＡＮＤ回路１１６の各出力は６個のフィルタ１１５に入力される。フィルタ１１５は、例えば１０μｓ継続を判定するためのディジタフィルタであり、入力されているclk4mは、１０μｓを計時するためのクロックである。また、ＳＰＩ通信回路１１２からフィルタ１１５に対して、計時時間を変更するための設定変更信号ＣＣＨが入力されている。なお、ＳＰＩ通信回路１１２はＭＣＵ１００とのインタフェースであり、フィルタ時間の変更やエラーロジックの内部値を疑似的にエラー状態に設定することができる。
【００３７】
フィルタ１１５の各出力shuho,shvho,shwho,shulo,shvlo,shwloはエラー論理回路１１１に入力され、エラー論理回路１１１はエラー通知ＥＮ（gate_en_u,gate_en_v,gate_en_w,gate_en_r）を出力すると共に、NDIAG端子を介してＭＣＵ１００に通知する。エラー論理回路１１１ＦＥＴショート検出の異常判定結果に基づき、NDIAGの出力及び上下段ＦＥＴ１〜ＦＥＴ６のＯＦＦを行う回路であり、ＦＥＴショート検出の故障判定を行うために、ＳＰＩ通信回路１１２から内部値を可変することが可能となっている。
NDIAG端子の動作確認は図８に示すように、ＭＣＵ１００のＳＰＩ通信でＳＰＩ通信回路１１２及びエラー論理回路１１１で成るレジスタdiag_dg＝“１”を設定することにより、NDIAG機能が正常に動作しているかを確認可能である。なお、レジスタはエラー論理回路１１１内にある各種メモリのことであり、ＩＣの状態情報や構成情報を示す。
即ち、ＳＰＩ通信によりレジスタdiag_dg＝“１”又は“０”に設定すると、レジスタdiag_dg＝０の場合には否定部１０３によりNDIAG＝Ｈとなり、レジスタdiag_dg＝１の場合には否定部１０３によりNDIAG＝Ｌとなる。ＭＣＵ１００によるNDIAGの期待値比較を行うことにより、NDIAGが正常に動作していることを確認することができる。レジスタdiag_dg＝０を再度設定することでNDIAG＝Ｈとなり、通常の異常検出機能が働く。
【００３８】
次に、ＦＥＴショート検出動作確認について、図９及び図１０にＵ相の構成を示して説明する。図９はＦＥＴショート検出であり、図１０はショート検出時のＦＥＴ駆動ＯＦＦの確認構成を示している。
【００３９】
図９において、ＭＣＵ１００がALARM1又はALARM2を設定することにより、各ＦＥＴ１〜ＦＥＴ６のショート検出機能が正常に動作することを確認することができる。即ち、ALARM1又はALARM2＝Ｌをアラーム入力回路１０４を経て入力し、駆動論理部１５１の入力であるゲートＯＦＦ指令信号ＧＦを「Ｈ」とする。ALARM1又はALARM2＝Ｌにより駆動論理部１５１の出力ＨＤ１ｇ＝Ｌのため、分圧電圧ＳＵＨは電源（ＶＲ）と接地（ＧＮＤ）の中間電圧となり、コンパレータ１１７の出力shul＝Ｈとなる。ＭＣＵ１００からのデューティ信号ＬＤ４＝Ｈ、コンパレータ１１７の出力shul＝Ｈのため、ＡＮＤ回路１１６の出力（レジスタscul）＝Ｈでショート検出状態となり、NDIAG＝Ｌとなる。従って、NDIAGを監視することで、ショート検出機能が正常に動作しているか否かを診断することができる。エラー論理回路１１１内のレジスタ(scul)をＳＰＩ通信によってクリアすることで、NDIAG＝Ｈとなる。
【００４０】
図１０はショート検出時のＦＥＴ駆動ＯＦＦの確認構成を示しており、ＭＣＵ１００のＳＰＩ通信で各相レジスタshuh_dg,shul_dg,shvh_dg,shvl_dg,shwh_dg,shwl_dgを設定することにより、各ＦＥＴ１〜ＦＥＴ６のショート検出時にＦＥＴ１〜ＦＥＴ６がＯＦＦすることを確認することができる。即ち、レジスタshul_dg＝“１”の場合、ＳＰＩ通信回路１１２のＳＰＩ通信によりレジスタsh_op＝“００１”又は“０１０”（ショート検出時、ＦＥＴ駆動＝ＯＦＦ）に設定し、ＳＰＩ通信によりレジスタshul_dg＝１に設定する。レジスタshul_dg＝１で、レジスタscul＝１（ショート検出状態）となり、NDIAG＝Ｌとなり、このNDIAG＝ＬによりＭＣＵ１００からデューティ信号ＬＤ４＝Ｈを入力すると、上段ＦＥＴ１と下段ＦＥＴ４の接続点電圧を監視することによって、ＦＥＴ１及びＦＥＴ４がＯＦＦしていることを検出することができる。レジスタshul_dg＝０を再設定することで、レジスタscul＝０、NDIAG＝Ｈとなり、通常の異常検出機能が働く。
【００４１】
なお、エラー論理回路１１１ではLBIST（論理自己診断）を実施しており、レジスタshul_dg＝０の場合、実際にショート検出状態であれば、NDIAG＝Ｌとなる。他の相についても同様にして動作確認を実施することができる。
【００４２】
このような構成において、その動作例（実施形態１）を図１１のフローチャートを参照して説明する。
【００４３】
動作が起動されると（ステップＳ１）、ＭＣＵ１００内の検出部故障診断機能を作動させ（ステップＳ２）、ＦＥＴショート検出部１１０が故障か否かを診断する（ステップＳ３）。検出部故障診断機能によってＦＥＴショート検出部１１０の故障が診断されると、ＭＣＵ１００はALARM1/ALARM2を出力し、アラーム回路１０４がゲートＯＦＦ指令ＧＦを出力し（ステップＳ４）、ゲート駆動部１３０に入力することによりインバータ３７を停止する（ステップＳ５）。
【００４４】
一方、上記ステップＳ３においてＦＥＴショート検出部１１０の故障が検出されない場合には、ＦＥＴショート検出部１１０はインバータ３７のＦＥＴのショート故障を診断する（ステップＳ１０）。ＦＥＴショート検出部１１０はインバータ３７の上下段ＦＥＴの故障を表１の比較によって行い、先ず上段ＦＥＴがショート故障しているか否かを判定し（ステップＳ１１）、上段ＦＥＴがショート故障している場合には、エラー通知ＥＮによって下段ＦＥＴをＯＦＦし、更に上段ＦＥＴもＯＦＦ動作とする（ステップＳ１２）。次いで、下段ＦＥＴがショート故障しているか否かを判定し（ステップＳ１３）、下段ＦＥＴがショート故障している場合には、エラー通知ＥＮによって上段ＦＥＴをＯＦＦし、更に下段ＦＥＴをＯＦＦ動作とする（ステップＳ１４）。
【００４５】
なお、上段ＦＥＴと下段ＦＥＴのショート故障の検出の順番は逆であっても良い。
【００４６】
下段（Ｌ側）ＦＥＴのショート故障の検出は、上段（Ｈ側）ＦＥＴがＯＮ状態（＝下段ＦＥＴはＯＦＦ状態）で、下段ＦＥＴのドレイン電圧ＳＨＵ，ＳＨＶ，ＳＨＷを監視し、ドレイン電圧ＳＨＵ，ＳＨＶ，ＳＨＷがスレッショルドＨＲＥＦよりも小さければショート故障と判断し、ドレイン電圧ＳＨＵ，ＳＨＶ，ＳＨＷがスレッショルドＨＲＥＦ以上であればショート故障無しと判断する。ショート故障が検出された場合は、ＦＥＴショート検出部１１０からゲート駆動部１５０へエラー通知ＥＮを行い、インバータＦＥＴをＯＦＦする。具体的には、通常、ＦＥＴが故障していなければ、上段ＦＥＴがＯＮ＝下段ＦＥＴがＯＦＦの状態では、接続点電圧ＳＨＵ，ＳＨＶ，ＳＨＷは、上段ＦＥＴのＯＮ抵抗をＲＯＮ、電流をＩＯＮとして下記数３となる。
（数３）
接続点電圧＝供給電圧ＨＳ−ＲＯＮ×ＩＯＮ
下段ＦＥＴがショート故障していれば、接続点電圧ＳＨＵ，ＳＨＶ，ＳＨＷは０Ｖ相当となる。本実施形態ではＨ側設定信号vthh_Sh及びＬ側設定信号vthl_Sh は１Ｖに設定し、誤検出を避けるため“上段ＦＥＴのＯＮ抵抗ＲＯＮ×電流ＩＯＮ”よりも十分に大きい値に設定している。
【００４７】
また、ゲート駆動部１５０の入力信号であるＨＤ１〜ＨＤ３，ＬＤ４〜ＬＤ６は、インバータ３７のＦＥＴ１〜ＦＥＴ６を駆動するためのＭＣＵ１００からのデューティ信号であり、ゲート駆動部１５０はこのデューティ信号ＨＤ１〜ＨＤ３，ＬＤ４〜ＬＤ６に基づいてインバータ３７のＦＥＴ１〜ＦＥＴ６を駆動する。しかし、内部回路の遅延やインバータＦＥＴの容量により、デューティ信号ＨＤ１〜ＨＤ３，ＬＤ４〜ＬＤ６の入力に対して時間遅れでインバータＦＥＴがＯＮ／ＯＦＦする。この時の時間遅れによるＦＥＴショート故障の誤検出を防ぐため、ＦＥＴショート検出部１１０内のコンパレータ１１７の入力条件が10μｓ継続した場合にのみ、ＦＥＴショート検出と判断する。
【００４８】
次に、ＭＣＵ１００が、ＦＥＴショート検出部１１０の故障を検出する動作を説明する。
【００４９】
起動時に、ＭＣＵ１００内の検出部故障診断機能によりＦＥＴショート検出１１０の故障の有無を診断し、ＦＥＴショート検出１１０の故障時はＭＣＵ１００はALARM1/ALARM2を出力し、アラーム回路１０４からゲート駆動部１５０にゲートＯＦＦ指令ＧＦを出力し、インバータＦＥＴをＯＦＦする。具体的には、ゲート駆動部１５０の出力ＨＤ１ｇ〜ＬＤ６ｇがＯＦＦの場合、インバータ３７の上段ＦＥＴ１〜ＦＥＴ３及び下段ＦＥＴ４〜ＦＥＴ６の接続点電圧ＳＨＵ，ＳＨＶ，ＳＨＷがインバータ電源電圧（≒バッテリ電圧１２Ｖ）×０．５倍≒６Ｖとなるように抵抗分圧する診断用抵抗分圧回路１２０を設けている。起動時に、ＭＣＵ１００からゲート駆動部１５０の出力ＨＤ１ｇ〜ＬＤ６ｇを強制的にＯＦＦさせるゲートＯＦＦ指令ＧＦを出力し、かつ、ゲート駆動部１５０に入力されるデューティ信号ＨＤ１〜ＨＤ３及びＬＤ４〜ＬＤ６のいずれかに「Ｈ」信号を入力することで、上記ＦＥＴショート検出の異常条件を強制的に成立させ、NDIAGが論理出力「Ｌ」になること（ショート故障の未検出時は論理出力「Ｈ」）を監視することで、ＦＥＴショート検出が検出不可故障になっていないかを診断する。
【００５０】
また、ＦＥＴショート検出部１１０がＦＥＴショート故障を検出した場合に、インバータＦＥＴがＯＦＦできることを確認するために、ＭＣＵ１００からＦＥＴショート検出部１１０のエラー通知ＥＮを強制的にＦＥＴショート検出状態に遷移させる信号（ＳＰＩ）を出力すると共に、ゲート駆動部１５０に入力されるデューティ信号ＨＤ１〜ＨＤ３及びＬＤ４〜ＬＤ６のいずれかに「Ｈ」信号を入力し、更にインバータ３７の上下段ＦＥＴの接続点電圧ＳＨＵ，ＳＨＶ，ＳＨＷを監視し、インバータＦＥＴのＯＦＦができていることを診断する。インバータＦＥＴをＯＦＦできていなければ、デューティ信号ＨＤ１〜ＨＤ３が「Ｈ」の時には、接続点電圧ＳＨＵ，ＳＨＶ，ＳＨＷはインバータ３７の電源電圧（電圧ＶＲ）と同等となり、デューティ信号ＬＤ４〜ＬＤ６が「Ｈ」の時には接続点電圧ＳＨＵ，ＳＨＶ，ＳＨＷは０Ｖ（接地）と同等となり、ＯＦＦできている場合のインバータ電源電圧（ＶＲ）×０．５にはならないので、ＯＦＦできてないことを検出することができる。
【００５１】
ＦＥＴショート検出部１１０によるＦＥＴショート検出、及び、ＦＥＴショート検出時にインバータＦＥＴをＯＦＦできないことがＭＣＵ１００により診断された場合は、ＭＣＵ１００はゲート駆動部１５０へのデューティ信号ＨＤ１〜ＨＤ３及びＬＤ４〜ＬＤ６を「Ｌ」（＝ＯＦＦ）とし、システムとして安全状態（アシスト停止状態）を維持する。
【００５２】
検出故障診断機能によりＦＥＴショート検出部１１０が正しく動作することを確認でき、ＦＥＴショート検出部１１０の故障検出時には直ちにインバータＦＥＴをＯＦＦすることで、１つ目故障のＦＥＴショート検出部１１０の検出不可故障が発生したことを検出できず、かつ、その後、インバータＦＥＴを動作させたことで、２つ目故障のインバータＦＥＴのショート故障が発生し、過電流が流れ続けることを防止でき、システムの安全を維持できる。そして、上記のように安全性が担保されたＦＥＴショート検出部１１０により、インバータＦＥＴのショート故障時に発生する過電流を遮断するための、インバータの電源ラインに配置される高価な電源リレーを削減することができる。
【００５３】
次に、ＦＥＴショート検出のタイミング動作例を、図１２及び図１３のタイミングチャートに示して説明する。
【００５４】
図１２は時点ｔ１に下段（Ｌ側）ＦＥＴにショート故障が発生し、時点ｔ２にそのショート故障が検出され、時点ｔ８にショート故障が解除された様子を示している。時点ｔ２にショート故障が検出されると、フィルタ出力shuho〜shwhoが「Ｌ」から「Ｈ」に変化し、図１２（Ｈ）〜（Ｊ）のようにＮＤＩＡＧがＬラッチされ、デューティ信号ＨＤ１ｇ〜ＬＤ６ｇがＯＦＦラッチされる。
【００５５】
図１３は時点ｔ１０に上段（Ｈ側）ＦＥＴにショート故障が発生して検出され、時点ｔ１７にショート故障が解除された様子を示している。時点ｔ１０にショート故障が検出されると、フィルタ出力shulo〜shwloが「Ｌ」から「Ｈ」に変化し、図１３（Ｈ）〜（Ｊ）のようにＮＤＩＡＧがＬラッチされ、デューティ信号ＨＤ１ｇ〜ＬＤ６ｇがＯＦＦラッチされる。
【００５６】
また、インバータ３７の電源（電圧ＶＲ）とＭＣＵ１００等の制御部との間に半導体スイッチ（例えばＦＥＴやトランジスタ）の暗電流抑制用スイッチ１３０を設け、ＭＣＵ１００によりＭＣＵ１００の起動後に暗電流抑制用スイッチ１３０をＯＮし、ＭＣＵ１００の動作停止（非通電）時には切換信号ＳＷ１によってＯＦＦする。これによりＥＣＵ動作停止（ＭＣＵ動作停止）中のインバータの電源（電圧ＶＲ）から、制御部へ流れる暗電流を抑制することができる（実施形態２）。
【００５７】
図１４は本発明の実施形態２を図７に対応させて示しており、電源ＶＲと制御系との間には、ＦＥＴ１３１で成る暗電流抑制用スイッチ１３０が介挿されており、暗電流抑制用スイッチ１３０の出力電圧ＨＳがスレッショルド設定部１１３等に供給されている。暗電流抑制用スイッチ１３０のＦＥＴ１３１には、暗電流を遮断する機能を有する寄生ダイオード１３１Ｄが接続されている。本例ではＦＥＴを例に挙げているが、一般のトランジスタ等の半導体トランジスタ類を使用することが可能である。
【００５８】
このような構成において、その動作例（実施形態２）を図１５のフローチャートを参照して説明する。
【００５９】
動作が起動されると（ステップＳ２０）、ＭＣＵ１００は切換信号ＳＷ１を出力して暗電流抑制用スイッチ１３０のＦＥＴ１３１をＯＮし（ステップＳ２１）、次いでＭＣＵ１００内の検出部故障診断機能を作動させ（ステップＳ２２）、ＦＥＴショート検出部１１０が故障か否かを診断する（ステップＳ２３）。検出部故障診断機能によってＦＥＴショート検出部１１０の故障が診断されると、ＭＣＵ１００はALARM1/ALARM2を出力し、アラーム回路１０４がゲートＯＦＦ指令ＧＦを出力し（ステップＳ２４）、ゲート駆動部１３０に入力することによりインバータ３７を停止する（ステップＳ２５）。そして、切換信号ＳＷ１を出力して暗電流抑制用スイッチ１３０のＦＥＴ１３１をＯＦＦする（ステップＳ２６）。これにより、ＭＣＵ動作停止中のインバータ３７の電源ＶＲが制御系へ流れる暗電流を抑制することができるので、無駄なバッテリ消費が抑制される。
【００６０】
一方、上記ステップＳ２３においてＦＥＴショート検出部１１０の故障が検出されない場合には、ＦＥＴショート検出部１１０はインバータ３７のＦＥＴのショート故障を診断する（ステップＳ３０）。ＦＥＴショート検出部１１０はインバータ３７の上下段ＦＥＴの故障を表１の比較によって行い、先ず上段ＦＥＴがショート故障しているか否かを判定し（ステップＳ３１）、上段ＦＥＴがショート故障している場合には、エラー通知ＥＮによって下段ＦＥＴをＯＦＦし、更に上段ＦＥＴもＯＦＦ動作とする（ステップＳ３２）。そして、切換信号ＳＷ１により暗電流抑制用スイッチ１３０のＦＥＴ１３１をＯＦＦする（ステップＳ３３）。これにより、ＭＣＵ動作停止中のインバータ３７の電源ＶＲが制御系へ流れる暗電流を抑制することができる。
【００６１】
次いで、下段ＦＥＴがショート故障しているか否かを判定し（ステップＳ３４）、下段ＦＥＴがショート故障している場合には、エラー通知ＥＮによって上段ＦＥＴをＯＦＦし、更に下段ＦＥＴをＯＦＦ動作とする（ステップＳ３５）。そして、切換信号ＳＷ１により暗電流抑制用スイッチ１３０のＦＥＴ１３１をＯＦＦする（ステップＳ３６）。これにより、ＭＣＵ動作停止中のインバータ３７の電源ＶＲが制御系へ流れる暗電流を抑制することができる。
【００６２】
上段ＦＥＴ及び下段ＦＥＴがいずれもショート故障していない場合には、上記動作を繰り返す。なお、上段ＦＥＴと下段ＦＥＴのショート故障の検出の順番は逆であっても良い。
【００６３】
上述した実施形態１及び２では、ＦＥＴショート検出時に上段ＦＥＴ及び下段ＦＥＴをオフラッチしているが、これに限らず、ＦＥＴショート検出期間中だけＯＦＦする動作としても良い。また、ＯＦＦするＦＥＴを、故障が発生した相の上段ＦＥＴと下段ＦＥＴのみにしても良いし、インバータの全てのＦＥＴをＯＦＦしてもよい。
【００６４】
また、上述では設定信号vthh_Sh、vthl_Shは１Ｖに設定しているが、これに限らず、誤検出を避けるため“上段ＦＥＴのＯＮ抵抗ＲＯＮ×電流ＩＯＮ”よりも十分に大きい値であれば良い。また、ショート故障検出の確定時間を10μｓとしているが、これに限られるものではなく、ゲート駆動部の時間遅れ、インバータＦＥＴのスイッチング時間を考慮して、十分に長い時間であれば良い。更に上述した論理Ｈ，Ｌは逆であっても良い。
【００６５】
なお、上述の実施形態１及び２ではＭＣＵとインバータの電源（電圧ＶＲ）との間、ＦＥＴショート検出部とインバータの電源（電圧ＶＲ）との間に暗電流抑制用の半導体スイッチを配置したが、これに限らず、インバータの電源（電圧ＶＲ）から制御部に接続され、暗電流が発生する経路の全てに半導体スイッチを設ける方が良い。また、上述ではＭＣＵがＦＥＴショート検出部の故障の有無を診断する機能を具備するようになっているが、ＭＣＵの外部に配置するようにしても良い。
【００６６】
更に上述では電子制御装置を電動パワーステアリング装置に適用した例を説明しているが、他のインバータを使用した装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１                ハンドル（ステアリングホイール）
２                コラム軸（ステアリングシャフト、ハンドル軸）
１０              トルクセンサ
１２              車速センサ
２０              モータ
２３              モータ開放スイッチ
３０              コントロールユニット（ＥＣＵ）
３１              電流指令値演算部
３５              ＰＩ制御部
３６              ＰＷＭ制御部
３７              インバータ
１００            ＭＣＵ
１０１            デューティ演算部
１１０            ＦＥＴショート検出部
１１１            エラー論理回路
１１２            ＳＰＩ通信回路
１１３，１１４    スレッショルド設定部
１１７            コンパレータ
１２０            診断用抵抗分圧回路
１３０            暗電流抑制用スイッチ
１４０            電源用抵抗分圧回路
１５０            ゲート駆動部
１５１            駆動論理部
【図１】
2018085923.tif 000004
【図２】
2018085923.tif 000005
【図３】
2018085923.tif 000006
【図４】
2018085923.tif 000007
【図５】
2018085923.tif 000008
【図６】
2018085923.tif 000009
【図７】
2018085923.tif 000010
【図８】
2018085923.tif 000011
【図９】
2018085923.tif 000012
【図１０】
2018085923.tif 000013
【図１１】
2018085923.tif 000014
【図１２】
2018085923.tif 000015
【図１３】
2018085923.tif 000016
【図１４】
2018085923.tif 000017
【図１５】
2018085923.tif 000018