(57)【要約】      （修正有）【課題】スイッチング素子を用いた制御の信頼性の低下を防止できるスイッチング素子の駆動回路を提供する。【解決手段】駆動回路は、第１スイッチＳＵＨＡに流れる電流を第１電流検出値として取得し、第２スイッチＳＵＨＢに流れる電流を第２電流検出値として取得する。駆動回路は、オン指令が次回入力されるまでに取得された第１電流検出値が第１閾値を下回ったと判定したことを条件として、次回のオン操作対象を第２スイッチＳＵＨＢとする。一方、駆動回路は、オン指令が次回入力されるまでに取得された第２電流検出値が第２閾値を超えたと判定したことを条件として、次回のオン操作対象を第１スイッチＳＵＨＡとする。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに並列接続された複数のスイッチング素子を駆動するスイッチング素子の駆動回路（Ｄｒ）において、
前記複数のスイッチング素子は、
第１スイッチング素子（ＳＵＨＡ〜ＳＷＬＡ；ＳｒＨ，ＳｒＬ；ＳＡ１，ＳＡ２）と、
閾値電流よりも小さい電流領域である小電流領域において前記第１スイッチング素子よりもオン抵抗が小さくなり、前記閾値電流よりも大きい電流領域である大電流領域において前記第１スイッチング素子よりもオン抵抗が大きくなる第２スイッチング素子（ＳＵＨＢ〜ＳＷＬＢ；ＳＢ１，ＳＢ２）と、であり、
オン指令が入力された場合、前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子のうちいずれか一方をオン操作し、オフ指令が入力された場合、前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子の双方をオフ操作する操作部（４１）と、
前記第１スイッチング素子に流れる電流又はその相関値を第１電流検出値として取得し、前記第２スイッチング素子に流れる電流又はその相関値を第２電流検出値として取得する電流取得部（４１）と、を備え、
前記操作部は、
前記オン指令が次回入力されるまでに取得された前記第１電流検出値が前記閾値電流以下の第１閾値を下回ったと判定したことを条件として、前記オン指令が次回入力されるときのオン操作対象を前記第２スイッチング素子とする第１切替処理と、
前記オン指令が次回入力されるまでに取得された前記第２電流検出値が前記閾値電流以上の第２閾値を超えたと判定したことを条件として、前記オン指令が次回入力される場合のオン操作対象を前記第１スイッチング素子とする第２切替処理と、を行うスイッチング素子の駆動回路。
【請求項２】
前記第１切替処理は、今回の前記オン指令に従って前記第１スイッチング素子（ＳＵＨＡ〜ＳＷＬＡ）をオン操作している場合、前記第１スイッチング素子のオン操作期間において前記第１電流検出値が下降変化して前記第１閾値を下回ったと判定したことを条件として、前記オン指令が今回入力されている期間においてオン操作対象を前記第１スイッチング素子から前記第２スイッチング素子に切り替えることなく、前記オン指令が次回入力されるときのオン操作対象を前記第１スイッチング素子から前記第２スイッチング素子（ＳＵＨＢ〜ＳＷＬＢ）に切り替える処理であり、
前記第２切替処理は、今回の前記オン指令に従って前記第２スイッチング素子をオン操作している場合、前記第２スイッチング素子のオン操作期間において前記第２電流検出値が上昇変化して前記第２閾値を超えたと判定したことを条件として、前記オン指令が今回入力されている期間においてオン操作対象を前記第２スイッチング素子から前記第１スイッチング素子に切り替えることなく、前記オン指令が次回入力されるときのオン操作対象を前記第２スイッチング素子から前記第１スイッチング素子に切り替える処理である請求項１に記載のスイッチング素子の駆動回路。
【請求項３】
前記第１スイッチング素子が第１自アームスイッチ（ＳｒＨ）とされ、前記第２スイッチング素子が第２自アームスイッチ（ＳＵＨＢ）とされており、
前記第１自アームスイッチ及び前記第２自アームスイッチの並列接続体には、第１対向アームスイッチ（ＳｒＬ）及び第２対向アームスイッチ（ＳＵＬＢ）の並列接続体が直列接続されており、
前記第１対向アームスイッチ及び前記第２対向アームスイッチのそれぞれには、ダイオード（ＤＭＬＡ，ＤｓＬＡ，ＤＵＬＢ）が逆並列に接続されており、
前記操作部は、前記第１自アームスイッチ及び前記第２自アームスイッチの少なくとも一方と前記第１対向アームスイッチ及び前記第２対向アームスイッチの少なくとも一方とを同時にオン操作しないことを条件として、前記第１自アームスイッチ及び前記第２自アームスイッチのいずれかと、前記第１対向アームスイッチ及び前記第２対向アームスイッチの少なくとも一方とを交互にオン操作し、
前記電流取得部は、前記第１自アームスイッチ及び前記第２自アームスイッチのオフ操作期間において前記ダイオードに流れる電流を前記第１電流検出値として取得し、
前記第１切替処理は、前記第１自アームスイッチ及び前記第２自アームスイッチの前記オフ指令が入力されてから、前記第１自アームスイッチ及び前記第２自アームスイッチの前記オン指令が次回入力されるまでの期間に取得された前記第１電流検出値が前記第１閾値を下回ったと判定したことを条件として、前記第１自アームスイッチ及び前記第２自アームスイッチの前記オン指令が次回入力される場合のオン操作対象を、前記第１自アームスイッチから前記第２自アームスイッチに切り替える処理である請求項１に記載のスイッチング素子の駆動回路。
【請求項４】
前記第２スイッチング素子の電流容量は、前記第１スイッチング素子の電流容量よりも小さくて、かつ、前記閾値電流よりも大きく設定されており、
前記操作部は、今回の前記オン指令に従って前記第１スイッチング素子をオン操作している場合において、前記第１電流検出値が、前記第１スイッチング素子の電流容量以下であってかつ前記第２スイッチング素子の電流容量よりも大きい過電流閾値以上になったと判定したとき、前記第１スイッチング素子を強制的にオフ操作する請求項１〜３のいずれか１項に記載のスイッチング素子の駆動回路。
【請求項５】
前記第１閾値及び前記第２閾値のそれぞれは、前記閾値電流に設定されている請求項１〜４のいずれか１項に記載のスイッチング素子の駆動回路。
【請求項６】
前記第１スイッチング素子の温度を第１温度検出値として取得する温度取得部（４１）を備え、
前記操作部は、前記オン指令が次回入力される場合のオン操作対象として前記第１スイッチング素子を選択したときであっても、前記第１温度検出値がその許容上限温度を超えたと判定したときには、前記オン指令が次回入力されるときのオン操作対象を前記第１スイッチング素子から前記第２スイッチング素子に切り替える請求項１〜５のいずれか１項に記載のスイッチング素子の駆動回路。
【請求項７】
前記第２スイッチング素子の温度を第２温度検出値として取得する温度取得部（４１）を備え、
前記操作部は、前記オン指令が次回入力される場合のオン操作対象として前記第２スイッチング素子を選択したときであっても、前記第２温度検出値がその許容上限温度を超えたと判定したときには、前記オン指令が次回入力されるときのオン操作対象を前記第２スイッチング素子から前記第１スイッチング素子に切り替える請求項１〜６のいずれか１項に記載のスイッチング素子の駆動回路。
【請求項８】
前記第２スイッチング素子の電流容量は、前記第１スイッチング素子の電流容量よりも小さくて、かつ、前記閾値電流よりも大きく設定されており、
前記操作部は、正弦波ＰＷＭ制御、及び所定時間あたりの前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子のスイッチング回数が前記正弦波ＰＷＭ制御よりも少ない制御である変調制御のうちいずれか一方を選択して前記第１スイッチング素子又は前記第２スイッチング素子をオン操作し、
前記操作部は、前記オン指令が次回入力される場合のオン操作対象として前記第２スイッチング素子を選択したときであっても、前記変調制御を選択しているときには、前記オン指令が次回入力されるときのオン操作対象を前記第２スイッチング素子から前記第１スイッチング素子に切り替える請求項１〜７のいずれか１項に記載のスイッチング素子の駆動回路。
【請求項９】
前記オフ指令から前記オン指令への切り替えタイミングと、この切り替えタイミング直後の前記オフ指令から前記オン指令への切り替えタイミングとの間の期間が判定期間とされており、
前記第２切替処理は、連続する複数の前記判定期間のそれぞれにおいて前記オン指令が次回入力されるまでに取得された前記第２電流検出値が前記第２閾値を超えたと判定したことを条件として、前記オン指令が次回入力される場合のオン操作対象を前記第２スイッチング素子から前記第１スイッチング素子に切り替える処理である請求項１〜８のいずれか１項に記載のスイッチング素子の駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、互いに並列接続された複数のスイッチング素子を駆動するスイッチング素子の駆動回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の駆動回路としては、例えば下記特許文献１に見られるように、駆動対象とするスイッチング素子を、互いに並列接続されたＭＯＳＦＥＴ及びＩＧＢＴとするものが知られている。ＩＧＢＴは、閾値電流よりも小さい電流領域である小電流領域においてＭＯＳＦＥＴよりもオン抵抗が大きくなり、閾値電流よりも大きい電流領域である大電流領域においてＭＯＳＦＥＴよりもオン抵抗が小さくなる。このため、ＭＯＳＦＥＴ及びＩＧＢＴが並列接続された構成によれば、各電流領域においてオン抵抗が低い方のスイッチング素子に電流を多く流すことができる。これにより、スイッチング素子で発生する損失を低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１２０３３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、状況に応じて、ＭＯＳＦＥＴ及びＩＧＢＴのうちオン操作対象とするスイッチング素子を切り替える構成が考えられる。ただし、この構成では、オン操作対象とするスイッチング素子の切り替えを適正に実施しないと、スイッチング素子を用いた制御の信頼性が低下する懸念がある。
【０００５】
なお、ＭＯＳＦＥＴ及びＩＧＢＴが並列接続された構成に限らず、小電流領域及び大電流領域のそれぞれにおいてオン抵抗の大小関係があるスイッチング素子が並列接続された構成であれば、上述した問題は同様に生じ得る。
【０００６】
本発明は、スイッチング素子を用いた制御の信頼性の低下を防止できるスイッチング素子の駆動回路を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明は、互いに並列接続された複数のスイッチング素子を駆動するスイッチング素子の駆動回路（Ｄｒ）である。第１の発明では、前記複数のスイッチング素子は、第１スイッチング素子（ＳＵＨＡ〜ＳＷＬＡ；ＳｒＨ，ＳｒＬ；ＳＡ１，ＳＡ２）と、閾値電流よりも小さい電流領域である小電流領域において前記第１スイッチング素子よりもオン抵抗が小さくなり、前記閾値電流よりも大きい電流領域である大電流領域において前記第１スイッチング素子よりもオン抵抗が大きくなる第２スイッチング素子（ＳＵＨＢ〜ＳＷＬＢ；ＳＢ１，ＳＢ２）と、である。第１の発明は、オン指令が入力された場合、前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子のうちいずれか一方をオン操作し、オフ指令が入力された場合、前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子の双方をオフ操作する操作部（４１）と、前記第１スイッチング素子に流れる電流又はその相関値を第１電流検出値として取得し、前記第２スイッチング素子に流れる電流又はその相関値を第２電流検出値として取得する電流取得部（４１）と、を備え、前記操作部は、前記オン指令が次回入力されるまでに取得された前記第１電流検出値が前記閾値電流以下の第１閾値を下回ったと判定したことを条件として、前記オン指令が次回入力されるときのオン操作対象を前記第２スイッチング素子とする第１切替処理と、前記オン指令が次回入力されるまでに取得された前記第２電流検出値が前記閾値電流以上の第２閾値を超えたと判定したことを条件として、前記オン指令が次回入力される場合のオン操作対象を前記第１スイッチング素子とする第２切替処理と、を行う。
【０００８】
第１の発明は、オン指令が入力された場合、第１スイッチング素子及び第２スイッチング素子のうちいずれか一方をオン操作し、オフ指令が入力された場合、第１スイッチング素子及び第２スイッチング素子の双方をオフ操作する操作部を備えている。損失を低減する観点から、小電流領域においては、オン抵抗がより小さい第２スイッチング素子をオン操作対象とし、大電流領域においては、オン抵抗がより小さい第１スイッチング素子をオン操作対象とすることが望ましい。
【０００９】
ここで、今回のオン指令に従って第１，第２スイッチング素子のいずれかがオン操作されている期間の途中に、オン操作されているスイッチング素子に流れている電流値が変化することがある。この場合、第１，第２スイッチング素子のうち、オン抵抗がより小さいスイッチング素子に電流を流すべく、第１，第２スイッチング素子のうち、オン操作対象とすべきスイッチング素子が変更され得る。ただし、今回のオン指令に従って第１，第２スイッチング素子のいずれかがオン操作されている期間の途中に、オン操作するスイッチング素子が切り替えられると、この切り替えに伴ってスイッチング素子に流れる電流が変動し得る。この場合、スイッチング素子を用いた制御の信頼性が低下し得る。
【００１０】
そこで第１の発明では、今回のオン指令に従って第１，第２スイッチング素子のいずれかがオン操作されている期間の途中に、第１，第２スイッチング素子のうちオン操作対象とするスイッチング素子を切り替えるべき状況が生じたとしても、その切り替えを次回のオン指令が入力された場合に実施する。
【００１１】
そのために、操作部は、オン指令が次回入力されるまでに取得された第１電流検出値が閾値電流以下の第１閾値を下回ったか否かを判定する。操作部は、第１電流検出値が第１閾値を下回ったと判定したことを条件として、オン指令が次回入力される場合のオン操作対象を第２スイッチング素子とする。
【００１２】
一方、操作部は、オン指令が次回入力されるまでに取得された第２電流検出値が閾値電流以上の第２閾値を超えたか否かを判定する。操作部は、第２電流検出値が第２閾値を超えたと判定したことを条件として、オン指令が次回入力される場合のオン操作対象を第１スイッチング素子とする。
【００１３】
以上説明した第１の発明によれば、オン操作するスイッチング素子の切り替えに伴う電流変動の発生を防止でき、スイッチング素子を用いた制御の信頼性の低下を防止することができる。
【００１４】
ここで第１の発明は、例えば第２の発明のように具体化することができる。第２の発明では、前記第１切替処理は、今回の前記オン指令に従って前記第１スイッチング素子（ＳＵＨＡ〜ＳＷＬＡ）をオン操作している場合、前記第１スイッチング素子のオン操作期間において前記第１電流検出値が下降変化して前記第１閾値を下回ったと判定したことを条件として、前記オン指令が今回入力されている期間においてオン操作対象を前記第１スイッチング素子から前記第２スイッチング素子に切り替えることなく、前記オン指令が次回入力されるときのオン操作対象を前記第１スイッチング素子から前記第２スイッチング素子（ＳＵＨＢ〜ＳＷＬＢ）に切り替える処理であり、前記第２切替処理は、今回の前記オン指令に従って前記第２スイッチング素子をオン操作している場合、前記第２スイッチング素子のオン操作期間において前記第２電流検出値が上昇変化して前記第２閾値を超えたと判定したことを条件として、前記オン指令が今回入力されている期間においてオン操作対象を前記第２スイッチング素子から前記第１スイッチング素子に切り替えることなく、前記オン指令が次回入力されるときのオン操作対象を前記第２スイッチング素子から前記第１スイッチング素子に切り替える処理である。
【００１５】
第２の発明では、操作部は、今回のオン指令に従って第１スイッチング素子をオン操作している場合、第１スイッチング素子のオン操作期間において第１電流検出値が下降変化して第１閾値を下回ったか否かを判定する。オン操作期間において第１電流検出値が第１閾値を下回る状況は、次回のオン指令が入力される場合に流れる電流が閾値電流以下になる可能性が高い状況である。このため操作部は、第１電流検出値が第１閾値を下回ったと判定したことを条件として、次回のオン操作対象を、小電流領域において第１スイッチング素子よりもオン抵抗が小さい第２スイッチング素子に切り替える。
【００１６】
一方、操作部は、今回のオン指令に従って第２スイッチング素子をオン操作している場合、第２スイッチング素子のオン操作期間において第２電流検出値が上昇変化して第２閾値を超えたか否かを判定する。オン操作期間において第２電流検出値が第２閾値を超える状況は、次回のオン指令が入力される場合に流れる電流が閾値電流以上になる可能性が高い状況である。このため操作部は、第２電流検出値が第２閾値を超えたと判定したことを条件として、次回のオン操作対象を、大電流領域において第２スイッチング素子よりもオン抵抗が小さい第１スイッチング素子に切り替える。
【００１７】
また、第１の発明は、例えば第３の発明のように具体化することができる。第３の発明では、前記第１スイッチング素子が第１自アームスイッチ（ＳｒＨ）とされ、前記第２スイッチング素子が第２自アームスイッチ（ＳＵＨＢ）とされており、前記第１自アームスイッチ及び前記第２自アームスイッチの並列接続体には、第１対向アームスイッチ（ＳｒＬ）及び第２対向アームスイッチ（ＳＵＬＢ）の並列接続体が直列接続されており、前記第１対向アームスイッチ及び前記第２対向アームスイッチのそれぞれには、ダイオード（ＤＭＬＡ，ＤｓＬＡ，ＤＵＬＢ）が逆並列に接続されており、前記操作部は、前記第１自アームスイッチ及び前記第２自アームスイッチの少なくとも一方と前記第１対向アームスイッチ及び前記第２対向アームスイッチの少なくとも一方とを同時にオン操作しないことを条件として、前記第１自アームスイッチ及び前記第２自アームスイッチのいずれかと、前記第１対向アームスイッチ及び前記第２対向アームスイッチの少なくとも一方とを交互にオン操作し、前記電流取得部は、前記第１自アームスイッチ及び前記第２自アームスイッチのオフ操作期間において前記ダイオードに流れる電流を前記第１電流検出値として取得し、前記第１切替処理は、前記第１自アームスイッチ及び前記第２自アームスイッチの前記オフ指令が入力されてから、前記第１自アームスイッチ及び前記第２自アームスイッチの前記オン指令が次回入力されるまでの期間に取得された前記第１電流検出値が前記第１閾値を下回ったと判定したことを条件として、前記第１自アームスイッチ及び前記第２自アームスイッチの前記オン指令が次回入力される場合のオン操作対象を、前記第１自アームスイッチから前記第２自アームスイッチに切り替える処理である。
【００１８】
第３の発明では、第１，第２自アームスイッチのオフ操作期間に第１，第２対向アームスイッチに逆並列に接続されたダイオードに電流が流れる。第１，第２自アームスイッチのオフ操作期間にダイオードに流れる電流は、自アームスイッチの次回のオン指令の入力開始タイミングに近いタイミングの電流である。このため、第１，第２自アームスイッチのオフ操作期間にダイオードに流れる電流を用いることにより、次回のオン指令が入力される場合に流れる電流が閾値電流以下になる可能性が高いか否かの判定精度を高めることができる。
【００１９】
そこで第３の発明では、操作部は、第１，第２自アームスイッチのオフ指令が入力されてから、第１，第２自アームスイッチのオン指令が次回入力されるまでの期間に取得された第１電流検出値が第１閾値を下回ったと判定したことを条件として、オン指令が次回入力される場合のオン操作対象を第１自アームスイッチから第２自アームスイッチに切り替える。以上説明した第３の発明によれば、次回のオン指令が入力される場合に流れる電流が閾値電流以下になる可能性が高いか否かを的確に判定してオン操作対象を選択することができる。
【００２０】
第４の発明は、前記第２スイッチング素子の電流容量は、前記第１スイッチング素子の電流容量よりも小さくて、かつ、前記閾値電流よりも大きく設定されており、前記操作部は、今回の前記オン指令に従って前記第１スイッチング素子をオン操作している場合において、前記第１電流検出値が、前記第１スイッチング素子の電流容量以下であってかつ前記第２スイッチング素子の電流容量よりも大きい過電流閾値以上になったと判定したとき、前記第１スイッチング素子を強制的にオフ操作する。
【００２１】
第４の発明では、第２スイッチング素子の電流容量が、第１スイッチング素子の電流容量よりも小さくて、かつ、閾値電流よりも大きく設定されている。そこで、大電流領域において第２スイッチング素子の信頼性を低下させないために、操作部は、第２スイッチング素子のオン操作期間中に第２電流検出値が閾値電流以上の第２閾値を超えたと判定したことを条件として、次回のオン操作対象を第２スイッチング素子から第１スイッチング素子に切り替えることとしている。
【００２２】
また第４の発明では、操作部は、第１スイッチング素子のオン操作期間中に第１電流検出値が上記過電流閾値以上になったと判定した場合、第１スイッチング素子を強制的にオフ操作する。第４の発明では、大電流領域において、第１スイッチング素子よりも電流容量が低い第２スイッチング素子がオン操作されない。このため、大電流領域において、電流検出値がその過電流閾値を超えたと判定されてからスイッチング素子が実際にオフ状態に切り替えられるまでのタイムラグがあったとしても、そのタイムラグにかかわらず第２スイッチング素子の信頼性の低下を防止できる。
【００２３】
第５の発明では、前記第１閾値及び前記第２閾値のそれぞれは、前記閾値電流に設定されている。
【００２４】
第５の発明によれば、大電流領域において第１スイッチング素子をオン操作対象にでき、小電流領域において第２スイッチング素子をオン操作対象にできる。このため、スイッチング素子における損失をより低減できる。
【００２５】
第６の発明は、前記第１スイッチング素子の温度を第１温度検出値として取得する温度取得部（４１）を備え、前記操作部は、前記オン指令が次回入力される場合のオン操作対象として前記第１スイッチング素子を選択したときであっても、前記第１温度検出値がその許容上限温度を超えたと判定したときには、前記オン指令が次回入力されるときのオン操作対象を前記第１スイッチング素子から前記第２スイッチング素子に切り替える。
【００２６】
オン指令が次回入力される場合のオン操作対象として第１スイッチング素子が選択された場合であっても、第１スイッチング素子の温度が過度に高い状態になっていることがある。この状態で、次回のオン指令に従って第１スイッチング素子がオン操作されると、第１スイッチング素子の温度が過度に高くなってしまい、第１スイッチング素子の信頼性が低下する懸念がある。
【００２７】
そこで第６の発明では、操作部は、オン指令が次回入力される場合のオン操作対象として第１スイッチング素子を選択したときであっても、第１温度検出値がその許容上限温度を超えたと判定したときには、次回のオン操作対象を第１スイッチング素子から第２スイッチング素子に切り替える。これにより、第１スイッチング素子の信頼性の低下を防止できる。
【００２８】
第７の発明は、前記第２スイッチング素子の温度を第２温度検出値として取得する温度取得部（４１）を備え、前記操作部は、前記オン指令が次回入力される場合のオン操作対象として前記第２スイッチング素子を選択したときであっても、前記第２温度検出値がその許容上限温度を超えたと判定したときには、前記オン指令が次回入力されるときのオン操作対象を前記第２スイッチング素子から前記第１スイッチング素子に切り替える。
【００２９】
第７の発明によれば、第６の発明と同様に、第２スイッチング素子の信頼性の低下を防止できる。
【００３０】
第８の発明では、前記第２スイッチング素子の電流容量は、前記第１スイッチング素子の電流容量よりも小さくて、かつ、前記閾値電流よりも大きく設定されており、前記操作部は、正弦波ＰＷＭ制御、及び所定時間あたりの前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子のスイッチング回数が前記正弦波ＰＷＭ制御よりも少ない制御である変調制御のうちいずれか一方を選択して前記第１スイッチング素子又は前記第２スイッチング素子をオン操作し、前記操作部は、前記オン指令が次回入力される場合のオン操作対象として前記第２スイッチング素子を選択したときであっても、前記変調制御を選択しているときには、前記オン指令が次回入力されるときのオン操作対象を前記第２スイッチング素子から前記第１スイッチング素子に切り替える。
【００３１】
変調制御におけるスイッチング回数は、正弦波ＰＷＭ制御におけるスイッチング回数よりも少ない。このため、変調制御では、正弦波ＰＷＭ制御と比較してスイッチング素子に流れる電流の制御性が低下し、スイッチング素子に流れる電流がその指令値を大きく超える懸念がある。このため、変調制御が選択されている場合に、電流容量が上記のように設定されている第２スイッチング素子がオン操作されると、電流制御性の低下に起因して第２スイッチング素子に流れる電流のリプルが大きくなる。第２スイッチング素子に流れる電流がその電流容量を超える懸念がある。さらに、変調制御では、正弦波ＰＷＭ制御よりもスイッチング回数が少ないことから、今回のオン指令が入力されてから次回のオン指令が入力されるまでの時間が正弦波ＰＷＭ制御よりも長くなる。このため、第２スイッチング素子に流れる電流がその電流容量を超えそうになる状況が発生したとしても、オフ操作対象を第１スイッチング素子に迅速に切り替えることができない懸念がある。
【００３２】
そこで第８の発明では、操作部は、オン指令が次回入力される場合のオン操作対象として第２スイッチング素子を選択したときであっても、変調制御を選択しているときには、オン指令が次回入力されるときのオン操作対象を第２スイッチング素子から第１スイッチング素子に切り替える。このため、変調制御が選択されることに起因する第２スイッチング素子の信頼性の低下を防止できる。
【００３３】
第９の発明では、前記オフ指令から前記オン指令への切り替えタイミングと、この切り替えタイミング直後の前記オフ指令から前記オン指令への切り替えタイミングとの間の期間が判定期間とされており、前記第２切替処理は、連続する複数の前記判定期間のそれぞれにおいて前記オン指令が次回入力されるまでに取得された前記第２電流検出値が前記第２閾値を超えたと判定したことを条件として、前記オン指令が次回入力される場合のオン操作対象を前記第２スイッチング素子から前記第１スイッチング素子に切り替える処理である。
【００３４】
第９の発明では、操作部は、連続する複数の上記判定期間のそれぞれにおいて第２電流検出値が第２閾値を超えたか否かを判定する。このため、次回のオン指令が入力される場合に流れる電流が閾値電流以下になる可能性を的確に把握してオン操作対象を第１スイッチング素子に切り替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第１実施形態に係る車載モータ制御システムの全体構成図。
【図２】ＩＧＢＴ及びＭＯＳＦＥＴの電流電圧特性を示す図。
【図３】モータジェネレータのトルク及び回転速度と各制御状態との関係を示す図。
【図４】駆動回路及びその周辺の構成を示す図。
【図５】過電流検出処理の手順を示すフローチャート。
【図６】ＩＧＢＴが駆動される場合の各波形の推移を示すタイムチャート。
【図７】センス電圧の過渡特性及び定常特性を示す図。
【図８】ＭＯＳＦＥＴが駆動される場合の各波形の推移を示すタイムチャート。
【図９】切替処理の手順を示すフローチャート。
【図１０】正弦波ＰＷＭ制御、過変調制御及び矩形波制御における操作信号の一例を示す図。
【図１１】制御状態の判定方法を示す図。
【図１２】切替処理の手順を示すフローチャート。
【図１３】切替処理の一例を示すタイムチャート。
【図１４】ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴ及びＳｉ−ＭＯＳＦＥＴの電流電圧特性を示す図。
【図１５】第２実施形態に係る切替処理の手順を示すフローチャート。
【図１６】切替処理の手順を示すフローチャート。
【図１７】温度判定処理の手順を示すフローチャート。
【図１８】第３実施形態に係る駆動回路及びその周辺の構成を示す図。
【図１９】自アーム及び対向アームに流れる電流経路を示す図。
【図２０】切替処理の手順を示すフローチャート。
【図２１】その他の実施形態に係るスイッチ部を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
（第１実施形態）
以下、本発明に係る駆動回路を車載モータ制御システムに適用した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００３７】
図１に示すように、制御システムは、直流電源としてのバッテリ１０、インバータ２０、回転電機としてのモータジェネレータ３０、モータ制御装置４０及び上位制御装置５０を備えている。
【００３８】
モータジェネレータ３０は、車載主機であり、図示しない駆動輪と動力伝達可能とされている。モータジェネレータ３０は、インバータ２０を介してバッテリ１０に電気的に接続されている。本実施形態では、モータジェネレータ３０として、３相の永久磁石同期機を用いている。また、バッテリ１０は、例えば百Ｖ以上となる端子間電圧を有する２次電池である。バッテリ１０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。なお、バッテリ１０には、コンデンサ１１が並列接続されている。
【００３９】
インバータ２０は、各スイッチ部を備えている。詳しくは、インバータ２０は、Ｕ相上アームスイッチ部２０ＵＨとＵ相下アームスイッチ部２０ＵＬとの直列接続体を備えている。Ｕ相上アームスイッチ部２０ＵＨは、Ｕ相第１上アームスイッチＳＵＨＡと、Ｕ相第２上アームスイッチＳＵＨＢとの並列接続体を備えている。Ｕ相下アームスイッチ部２０ＵＬは、Ｕ相第１下アームスイッチＳＵＬＡと、Ｕ相第２下アームスイッチＳＵＬＢとの並列接続体を備えている。Ｕ相第１上アームスイッチＳＵＨＡ及びＵ相第２上アームスイッチＳＵＨＢのそれぞれの出力端子には、Ｕ相第１下アームスイッチＳＵＬＡ及びＵ相第２下アームスイッチＳＵＬＢのそれぞれの入力端子が接続されている。
【００４０】
インバータ２０は、Ｖ相上アームスイッチ部２０ＶＨと、Ｖ相下アームスイッチ部２０ＶＬとの直列接続体を備えている。Ｖ相上アームスイッチ部２０ＶＨは、Ｖ相第１上アームスイッチＳＶＨＡと、Ｖ相第２上アームスイッチＳＶＨＢとの並列接続体を備えている。Ｖ相下アームスイッチ部２０ＶＬは、Ｖ相第１下アームスイッチＳＶＬＡと、Ｖ相第２下アームスイッチＳＶＬＢとの並列接続体を備えている。
【００４１】
インバータ２０は、Ｗ相上アームスイッチ部２０ＷＨと、Ｗ相下アームスイッチ部２０ＷＬとの直列接続体を備えている。Ｗ相上アームスイッチ部２０ＷＨは、Ｗ相第１上アームスイッチＳＷＨＡと、Ｗ相第２上アームスイッチＳＷＨＢとの並列接続体を備えている。Ｗ相下アームスイッチ部２０ＷＬは、Ｗ相第１下アームスイッチＳＷＬＡと、Ｗ相第２下アームスイッチＳＷＬＢとの並列接続体を備えている。
【００４２】
本実施形態では、各第１スイッチＳＵＨＡ，ＳＵＬＡ，ＳＶＨＡ，ＳＶＬＡ，ＳＷＨＡ，ＳＷＬＡとして、ＳｉデバイスであるＳｉ−ＩＧＢＴを用いている。このため、各第１スイッチにおいて、出力端子はエミッタであり、入力端子はコレクタである。また本実施形態では、各第２スイッチＳＵＨＢ，ＳＵＬＢ，ＳＶＨＢ，ＳＶＬＢ，ＳＷＨＢ，ＳＷＬＢとして、ＳｉＣデバイスであるＮチャネルＭＯＳＦＥＴを用いている。このため、各第２スイッチにおいて、出力端子はソースであり、入力端子はドレインである。
【００４３】
なお、各第１スイッチＳＵＨＡ，ＳＵＬＡ，ＳＶＨＡ，ＳＶＬＡ，ＳＷＨＡ，ＳＷＬＡには、フリーホイールダイオードＤＵＨＡ，ＤＵＬＡ，ＤＶＨＡ，ＤＶＬＡ，ＤＷＨＡ，ＤＷＬＡが逆並列に接続されている。また、各第２スイッチＳＵＨＢ，ＳＵＬＢ，ＳＶＨＢ，ＳＶＬＢ，ＳＷＨＢ，ＳＷＬＢには、寄生ダイオードＤＵＨＢ，ＤＵＬＢ，ＤＶＨＢ，ＤＶＬＢ，ＤＷＨＢ，ＤＷＬＢが形成されている。ちなみに、各第２スイッチにフリーホイールダイオードが逆並列接続されていてもよい。
【００４４】
本実施形態において、各スイッチ部をＩＧＢＴ及びＭＯＳＦＥＴの並列接続体にて構成した理由は、損失を低減するためである。以下、図２を用いて説明する。図２には、ＭＯＳＦＥＴのソース及びドレイン間電圧Ｖｄｓとドレイン電流Ｉｄとの電圧電流特性、並びにＩＧＢＴのコレクタ及びエミッタ間電圧Ｖｃｅとコレクタ電流Ｉｃとの電圧電流特性を示す。
【００４５】
図２に示すように、電流が閾値電流Ｉｔｈよりも小さい小電流領域においては、ドレイン電流Ｉｄに対するドレイン及びソース間電圧Ｖｄｓが、コレクタ電流Ｉｃに対するコレクタ及びエミッタ間電圧Ｖｃｅよりも低い。すなわち、小電流領域においては、ＭＯＳＦＥＴのオン抵抗がＩＧＢＴのオン抵抗よりも小さい。一方、電流が閾値電流Ｉｔｈよりも大きい大電流領域においては、コレクタ電流Ｉｃに対するコレクタ及びエミッタ間電圧Ｖｃｅがドレイン電流Ｉｄに対するドレイン及びソース間電圧Ｖｄｓよりも低い。すなわち、大電流領域においては、ＩＧＢＴのオン抵抗がＭＯＳＦＥＴのオン抵抗よりも小さい。このため、小電流領域においてはＭＯＳＦＥＴに電流を流し、大電流領域においてはＩＧＢＴに電流を流すことにより、インバータ２０の損失を低減できる。
【００４６】
また本実施形態において、各第１スイッチＳＵＨＡ，ＳＵＬＡ，ＳＶＨＡ，ＳＶＬＡ，ＳＷＨＡ，ＳＷＬＡの電流容量である第１電流容量Ｉａは、各第２スイッチＳＵＨＢ，ＳＵＬＢ，ＳＶＨＢ，ＳＶＬＢ，ＳＷＨＢ，ＳＷＬＢの電流容量である第２電流容量Ｉｂよりも大きく設定されている。また、第２電流容量Ｉｂは、閾値電流Ｉｔｈよりも大きい値に設定されている。ちなみに本実施形態において、閾値電流Ｉｔｈが「第１閾値」及び「第２閾値」に相当する。すなわち本実施形態では、第１閾値と第２閾値とが同じ値に設定されている。
【００４７】
先の図１の説明に戻り、モータジェネレータ３０は、誘導性負荷であるＵ，Ｖ，Ｗ相巻線３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗを備えている。Ｕ相上アームスイッチ部２０ＵＨとＵ相下アームスイッチ部２０ＵＬとの接続点には、モータジェネレータ３０のＵ相巻線３０Ｕの第１端が接続されている。Ｖ相上アームスイッチ部２０ＶＨとＶ相下アームスイッチ部２０ＶＬとの接続点には、モータジェネレータ３０のＶ相巻線３０Ｖの第１端が接続されている。Ｗ相上アームスイッチ部２０ＷＨとＷ相下アームスイッチ部２０ＷＬとの接続点には、モータジェネレータ３０のＷ相巻線３０Ｗの第１端が接続されている。各相巻線３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗの第２端は、中性点で接続されている。
【００４８】
モータ制御装置４０は、マイコンを主体として構成され、モータジェネレータ３０の制御量をその指令値に制御すべく、インバータ２０を構成する各スイッチＳＵＨＡ〜ＳＷＬＢを操作する。本実施形態において、制御量はトルク，回転速度であり、制御量の指令値はトルク指令値Ｔｒｑ＊、速度指令値Ｎｍ＊である。トルク指令値Ｔｒｑ＊及び速度指令値Ｎｍ＊は、上位制御装置５０からモータ制御装置４０に入力される。上位制御装置５０は、モータ制御装置４０よりも上位の制御装置であり、車両制御を統括する。
【００４９】
モータ制御装置４０は、図３に示すように、トルク指令値Ｔｒｑ＊及び速度指令値Ｎｍ＊に基づいて、正弦波ＰＷＭ制御、過変調制御及び矩形波制御のうち、いずれかの制御を選択して実行する。
【００５０】
正弦波ＰＷＭ制御は、三角波信号等のキャリア信号と、Ｕ，Ｖ，Ｗ相巻線３０Ｕ，３０Ｖ，３０Ｗに印加するＵ，Ｖ，Ｗ相指令電圧Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊との大小比較に基づいて、各スイッチ部２０ＵＨ，２０ＵＬ，２０ＶＨ，２０ＶＬ，２０ＷＨ，２０ＷＬを構成するスイッチをオンオフ操作するためのＰＷＭ信号である各操作信号ＧＵＨ，ＧＵＬ，ＧＶＨ，ＧＶＬ，ＧＷＨ，ＧＷＬを生成する制御である。各操作信号は、スイッチのオン操作を指示するオン指令及びスイッチのオフ操作を指示するオフ指令からなる。本実施形態において、各相指令電圧Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊は、位相が電気角で１２０度ずれた正弦波状の信号である。正弦波ＰＷＭ制御における各相指令電圧Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊の振幅は、キャリア信号の振幅以下とされている。
【００５１】
過変調制御は、キャリア信号の振幅よりも大きい振幅を有する各相指令電圧Ｖｕ＊，Ｖｖ＊，Ｖｗ＊と、キャリア信号との大小比較に基づいて、各操作信号ＧＵＨ，ＧＵＬ，ＧＶＨ，ＧＶＬ，ＧＷＨ，ＧＷＬを生成する制御である。
【００５２】
矩形波制御は、各相において、上アームスイッチがオン操作されてかつ下アームスイッチがオフ操作される状態と、上アームスイッチがオフ操作されてかつ下アームスイッチがオン操作される状態とのそれぞれが、モータジェネレータ３０の電気角１周期において１回ずつ実現されるように、各操作信号ＧＵＨ，ＧＵＬ，ＧＶＨ，ＧＶＬ，ＧＷＨ，ＧＷＬを生成する制御である。
【００５３】
モータ制御装置４０は、生成した各操作信号を、対応する各スイッチ部の駆動回路Ｄｒに対して出力する。ここで、上アーム側の操作信号ＧＵＨ，ＧＶＨ，ＧＷＨと、対応する下アーム側の操作信号ＧＵＬ，ＧＶＬ，ＧＷＬとは、互いに相補的な信号となっている。すなわち、各相において、上アームスイッチと、対応する下アームスイッチとは交互にオン操作される。
【００５４】
続いて、図４を用いて、駆動回路Ｄｒの構成について説明する。本実施形態における各スイッチ部２０ＵＨ〜２０ＷＬに対応する各駆動回路Ｄｒは、基本的には同じ構成である。このため以降、主に、Ｕ相上アームスイッチ部２０ＵＨに対応する駆動回路Ｄｒを例に説明する。
【００５５】
図４に示す駆動回路Ｄｒは、集積回路にて構成されている。駆動回路Ｄｒには、定電圧電源６０から電力が供給される。本実施形態では、定電圧電源６０の出力電圧をＶＨと表記する。定電圧電源６０は、例えば、トランス等を備える絶縁電源である。
【００５６】
本実施形態では、Ｕ相第１上アームスイッチＳＵＨＡと、Ｕ相第２上アームスイッチＳＵＨＢとが独立して駆動可能なように駆動回路Ｄｒが構成されている。まず、Ｕ相第１上アームスイッチＳＵＨＡを駆動する構成について説明する。駆動回路Ｄｒは、第１充電用スイッチ７０、第１充電用抵抗体７１、第１放電用抵抗体７２及び第１放電用スイッチ７３を備えている。第１充電用スイッチ７０の第１端には、駆動回路Ｄｒの第１端子Ｃ１が接続されている。第１端子Ｃ１には、定電圧電源６０が接続されている。第１充電用スイッチ７０の第２端には、第１充電用抵抗体７１の第１端が接続され、第１充電用抵抗体７１の第２端には、駆動回路Ｄｒの第２端子Ｃ２が接続されている。第２端子Ｃ２には、Ｕ相第１上アームスイッチＳＵＨＡの開閉制御端子であるゲートに接続されている。第２端子Ｃ２には、第１放電用抵抗体７２の第１端が接続されている。第１放電用抵抗体７２の第２端には、第１放電用スイッチ７３を介して、Ｕ相第１上アームスイッチＳＵＨＡのエミッタに接続されている。
【００５７】
続いて、Ｕ相第２上アームスイッチＳＵＨＢを駆動する構成について説明する。駆動回路Ｄｒは、第２充電用スイッチ８０、第２充電用抵抗体８１、第２放電用抵抗体８２及び第２放電用スイッチ８３を備えている。第２充電用スイッチ８０の第１端には、第１端子Ｃ１が接続されている。第２充電用スイッチ８０の第２端には、第２充電用抵抗体８１の第１端が接続され、第２充電用抵抗体８１の第２端には、駆動回路Ｄｒの第３端子Ｃ３が接続されている。第３端子Ｃ３には、Ｕ相第２上アームスイッチＳＵＨＢのゲートに接続されている。第３端子Ｃ３には、第２放電用抵抗体８２の第１端が接続されている。第２放電用抵抗体８２の第２端には、第２放電用スイッチ８３を介して、Ｕ相第２上アームスイッチＳＵＨＢのソースに接続されている。
【００５８】
Ｕ相第１上アームスイッチＳＵＨＡは、コレクタ電流Ｉｃと相関を有する微少電流を出力する第１センス端子ＳｔＡを備えている。第１センス端子ＳｔＡには、第１センス抵抗体７４の第１端が接続され、第１センス抵抗体７４の第２端には、Ｕ相第１上アームスイッチＳＵＨＡのエミッタが接続されている。これにより、第１センス端子ＳｔＡから出力された微少電流によって第１センス抵抗体７４に電圧降下が生じる。本実施形態では、エミッタ電位に対する第１センス抵抗体７４の第１側の電位を第１センス電圧ＶｓＡと称すこととする。第１センス抵抗体７４の第１端には、駆動回路Ｄｒの第４端子Ｃ４が接続されている。なお本実施形態では、エミッタ電位を０とし、第１センス抵抗体７４の第１端側の電位がエミッタ電位よりも高い場合の第１センス電圧ＶｓＡが正と定義されている。また本実施形態において、第１センス電圧ＶｓＡが「第１電流検出値」に相当する。
【００５９】
Ｕ相第２上アームスイッチＳＵＨＢは、ドレイン電流Ｉｄと相関を有する微少電流を出力する第２センス端子ＳｔＢを備えている。第２センス端子ＳｔＢには、第２センス抵抗体８４の第１端が接続され、第２センス抵抗体８４の第２端には、Ｕ相第２上アームスイッチＳＵＨＢのソースが接続されている。これにより、第２センス端子ＳｔＢから出力された微少電流によって第２センス抵抗体８４に電圧降下が生じる。本実施形態では、ソース電位に対する第２センス抵抗体８４の第１側の電位を第２センス電圧ＶｓＢと称すこととする。第２センス抵抗体８４の第１端には、駆動回路Ｄｒの第５端子Ｃ５が接続されている。なお本実施形態では、ソース電位を０とし、第２センス抵抗体８４の第１端側の電位がソース電位よりも高い場合の第２センス電圧ＶｓＢが正と定義されている。また本実施形態において、第２センス電圧ＶｓＢが「第２電流検出値」に相当する。
【００６０】
なお本実施形態では、Ｕ相第１上アームスイッチＳＵＨＡに流れるコレクタ電流とＵ相第２上アームスイッチＳＵＨＢに流れるドレイン電流とが等しい場合において、第１センス電圧ＶｓＡと第２センス電圧ＶｓＢとが等しくなるようにされている。これは、例えば、第１センス抵抗体７４の抵抗値と第２センス抵抗体８４の抵抗値とが同じ値に設定されて、かつ、上記コレクタ電流と上記ドレイン電流とが等しい場合において、第１センス端子ＳｔＡの出力電流と第２センス端子ＳｔＢの出力電流とが等しくなる構成を採用することで実現できる。
【００６１】
Ｕ相第１上アームスイッチＳＵＨＡ付近には、Ｕ相第１上アームスイッチＳＵＨＡを温度検出対象とする第１感温ダイオード７５が設けられている。第１感温ダイオード７５のカソードには、Ｕ相第１上アームスイッチＳＵＨＡのエミッタが接続され、第１感温ダイオード７５のアノードには、第１定電流電源７６が接続されている。これにより、第１感温ダイオード７５は、Ｕ相第１上アームスイッチＳＵＨＡの温度に応じた信号である第１温度信号ＶｔｍｐＡを出力する。第１温度信号ＶｔｍｐＡは、第１感温ダイオード７５のアノードに接続された駆動回路Ｄｒの第６端子Ｃ６を介して、駆動回路Ｄｒが備える駆動制御部４１に入力される。ここで、Ｕ相第１上アームスイッチＳＵＨＡの温度と第１温度信号ＶｔｍｐＡとは負の相関を有する。
【００６２】
Ｕ相第２上アームスイッチＳＵＨＢ付近には、Ｕ相第２上アームスイッチＳＵＨＢを温度検出対象とする第２感温ダイオード８５が設けられている。第２感温ダイオード８５のカソードには、Ｕ相第２上アームスイッチＳＵＨＢのソースが接続され、第２感温ダイオード８５のアノードには、第２定電流電源８６が接続されている。これにより、第２感温ダイオード８５は、Ｕ相第２上アームスイッチＳＵＨＢの温度に応じた信号である第２温度信号ＶｔｍｐＢを出力する。第２温度信号ＶｔｍｐＢは、駆動回路Ｄｒの第７端子Ｃ７を介して駆動制御部４１に入力される。ここで、Ｕ相第２上アームスイッチＳＵＨＢの温度と第２温度信号ＶｔｍｐＢとは負の相関を有する。
【００６３】
駆動回路Ｄｒは、Ｕ相第１上アームスイッチＳＵＨＡに流れる過電流を検出するための構成を備えている。詳しくは、駆動回路Ｄｒは、第１電流用コンパレータ７７と、定電圧電源としての第１電流用電源７８とを備えている。第１電流用コンパレータ７７の非反転入力端子には、第４端子Ｃ４が接続されている。第１電流用コンパレータ７７の反転入力端子には、第１電流用電源７８の正極が接続され、第１電流用電源７８の負極には、Ｕ相第１上アームスイッチＳＵＨＡのエミッタが接続されている。なお、第１電流用コンパレータ７７の非反転入力端子と第４端子Ｃ４との間には、図示しないフィルタが設けられている。
【００６４】
第１電流用電源７８の出力電圧である第１過電流閾値ＶＯＡは、Ｕ相第１上アームスイッチＳＵＨＡに流れる過電流を検出可能な値に設定されている。本実施形態において第１過電流閾値ＶＯＡは、Ｕ相第１上アームスイッチＳＵＨＡに第１電流容量Ｉａと同じ電流が流れる場合の第１センス電圧ＶｓＡ以下であって、かつ、Ｕ相第１上アームスイッチＳＵＨＡに第２電流容量Ｉｂと同じ電流が流れる場合の第１センス電圧ＶｓＡよりも大きい値に設定されている。
【００６５】
第１センス電圧ＶｓＡが第１過電流閾値ＶＯＡを超えた場合、第１電流用コンパレータ７７の出力信号である第１過電流信号ＳｇＩＡの論理がＬからＨに反転する。第１過電流信号ＳｇＩＡは、駆動制御部４１に入力される。
【００６６】
駆動回路Ｄｒは、Ｕ相第２上アームスイッチＳＵＨＢに流れる過電流を検出するための構成を備えている。詳しくは、駆動回路Ｄｒは、第２電流用コンパレータ８７と、定電圧電源としての第２電流用電源８８とを備えている。第２電流用コンパレータ８７の非反転入力端子には、第５端子Ｃ５が接続されている。第２電流用コンパレータ８７の反転入力端子には、第２電流用電源８８の正極が接続され、第２電流用電源８８の負極には、Ｕ相第２上アームスイッチＳＵＨＢのソースが接続されている。なお、第２電流用コンパレータ８７の非反転入力端子と第５端子Ｃ５との間には、図示しないフィルタが設けられている。
【００６７】
第２電流用電源８８の出力電圧である第２過電流閾値ＶＯＢは、Ｕ相第２上アームスイッチＳＵＨＢに流れる過電流を検出可能な値に設定されている。本実施形態において第２過電流閾値ＶＯＢは、Ｕ相第２上アームスイッチＳＵＨＢに第２電流容量Ｉｂと同じ電流が流れる場合の第２センス電圧ＶｓＢ以下であって、かつ、Ｕ相第２上アームスイッチＳＵＨＢに閾値電流Ｉｔｈと同じ電流が流れる場合の第２センス電圧ＶｓＢよりも大きい値に設定されている。
【００６８】
第２センス電圧ＶｓＢが第２過電流閾値ＶＯＢを超えた場合、第２電流用コンパレータ８７の出力信号である第２過電流信号ＳｇＩＢの論理がＬからＨに反転する。第２過電流信号ＳｇＩＢは、駆動制御部４１に入力される。
【００６９】
駆動制御部４１には、駆動回路Ｄｒの第８端子Ｃ８を介してモータ制御装置４０から操作信号ＧＵＨが入力される。駆動制御部４１は、本実施形態において「操作部」、「電流取得部」及び「温度取得部」に相当し、Ｕ相第１上アームスイッチＳＵＨＡ及びＵ相第２上アームスイッチＳＵＨＢのいずれかを選択して駆動する。
【００７０】
まず、Ｕ相第１上アームスイッチＳＵＨＡが駆動対象として選択される場合について説明する。駆動制御部４１は、操作信号ＧＵＨがオン指令であると判定した場合、充電処理として、第１充電用スイッチ７０をオン操作してかつ第１放電用スイッチ７３をオフ操作する処理を行う。これにより、Ｕ相第１上アームスイッチＳＵＨＡがオフ状態からオン状態に切り替えられる。一方、駆動制御部４１は、操作信号ＧＵＨがオフ指令であると判定した場合、放電処理として、第１充電用スイッチ７０をオフ操作してかつ第１放電用スイッチ７３をオン操作する処理を行う。これにより、Ｕ相第１上アームスイッチＳＵＨＡがオン状態からオフ状態に切り替えられる。
【００７１】
続いて、Ｕ相第２上アームスイッチＳＵＨＢが駆動対象として選択される場合について説明する。駆動制御部４１は、操作信号ＧＵＨがオン指令であると判定した場合、充電処理として、第２充電用スイッチ８０をオン操作してかつ第２放電用スイッチ８３をオフ操作する処理を行う。これにより、Ｕ相第２上アームスイッチＳＵＨＢがオフ状態からオン状態に切り替えられる。一方、駆動制御部４１は、操作信号ＧＵＨがオフ指令であると判定した場合、放電処理として、第２充電用スイッチ８０をオフ操作してかつ第２放電用スイッチ８３をオン操作する処理を行う。これにより、Ｕ相第２上アームスイッチＳＵＨＢがオン状態からオフ状態に切り替えられる。
【００７２】
図５に、駆動制御部４１により実行される過電流検出処理の手順を示す。この処理は、駆動制御部４１により例えば所定周期毎に繰り返し実行される。
【００７３】
この一連の処理では、まずステップＳ１０において、第１過電流信号ＳｇＩＡの論理がＨであるとの条件と、第２過電流信号ＳｇＩＢの論理がＨであるとの条件との論理和が真であるか否かを判定する。
【００７４】
ステップＳ１０において第１過電流信号ＳｇＩＡの論理がＨであると判定した場合には、Ｕ相第１上アームスイッチＳＵＨＡに過電流が流れていると判定し、ステップＳ１２に進む。また、ステップＳ１０において第２過電流信号ＳｇＩＢの論理がＨであると判定した場合には、Ｕ相第２上アームスイッチＳＵＨＢに過電流が流れていると判定し、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、操作信号ＧＵＨの指示にかかわらず、第１充電用スイッチ７０及び第２充電用スイッチ８０を強制的にオフ操作して、かつ、第１放電用スイッチ７３及び第２放電用スイッチ８３を強制的にオン操作する。これにより、過電流が流れていると判定されたスイッチを強制的にオフ状態に切り替える。
【００７５】
なお、ステップＳ１２の処理に加えて、過電流が流れた旨を駆動回路Ｄｒの第９端子Ｃ９を介してモータ制御装置４０に伝達する処理が行われてもよい。
【００７６】
先の図４の説明に戻り、駆動回路Ｄｒは、Ｕ相第１上アームスイッチＳＵＨＡ及びＵ相第２上アームスイッチＳＵＨＢのうち、いずれをオン操作対象とするかを判定する構成を備えている。詳しくは、駆動回路Ｄｒは、第１フィルタ９０、第１コンパレータ９１、第１電源９２、第１サンプルホールド回路９３、第２フィルタ９４、第２コンパレータ９５、第２電源９６及び第２サンプルホールド回路９７を備えている。
【００７７】
第１フィルタ９０及び第２フィルタ９４の入力側には、第４端子Ｃ４が接続されている。第１フィルタ９０の出力側には、第１コンパレータ９１の非反転入力端子が接続され、第１コンパレータ９１の反転入力端子には、第１電源９２の正極が接続されている。第１電源９２の負極には、Ｕ相第１上アームスイッチＳＵＨＡのエミッタが接続されている。第１コンパレータ９１の出力端子には、第１サンプルホールド回路９３が接続されている。第１サンプルホールド回路９３の出力信号である第１判定信号Ｓｉｇ１は、駆動制御部４１に入力される。
【００７８】
第２フィルタ９４の出力側には、第２コンパレータ９５の非反転入力端子が接続され、第２コンパレータ９５の反転入力端子には、第２電源９６の正極が接続されている。第２電源９６の負極には、Ｕ相第１上アームスイッチＳＵＨＡのエミッタが接続されている。第２コンパレータ９５の出力端子には、第２サンプルホールド回路９７が接続されている。第２サンプルホールド回路９７の出力信号である第２判定信号Ｓｉｇ２は、駆動制御部４１に入力される。
【００７９】
駆動回路Ｄｒは、第３フィルタ１００、第３コンパレータ１０１、第３電源１０２、第３サンプルホールド回路１０３、第４フィルタ１０４、第４コンパレータ１０５、第４電源１０６及び第４サンプルホールド回路１０７を備えている。第３フィルタ１００及び第４フィルタ１０４の入力側には、第５端子Ｃ５が接続されている。第３フィルタ１００の出力側には、第３コンパレータ１０１の非反転入力端子が接続され、第３コンパレータ１０１の反転入力端子には、第３電源１０２の正極が接続されている。第３電源１０２の負極には、Ｕ相第２上アームスイッチＳＵＨｂのソースが接続されている。第３コンパレータ１０１の出力端子には、第３サンプルホールド回路１０３が接続されている。第３サンプルホールド回路１０３の出力信号である第３判定信号Ｓｉｇ３は、駆動制御部４１に入力される。
【００８０】
第４フィルタ１０４の出力側には、第４コンパレータ１０５の非反転入力端子が接続され、第４コンパレータ１０５の反転入力端子には、第４電源１０６の正極が接続されている。第４電源１０６の負極には、Ｕ相第２上アームスイッチＳＵＨＢのソースが接続されている。第４コンパレータ１０５の出力端子には、第４サンプルホールド回路１０７が接続されている。第４サンプルホールド回路１０７の出力信号である第４判定信号Ｓｉｇ４は、駆動制御部４１に入力される。
【００８１】
駆動制御部４１は、操作信号ＧＵＨの今回のオン指令に従ってＵ相第１上アームスイッチＳＵＨＡをオン操作対象として選択している場合、第１フィルタ９０、第１サンプルホールド回路９３、第２フィルタ９４及び第２サンプルホールド回路９７に対して所定の処理を行うよう指示する。この所定の処理について、図６を用いて説明する。ここで、図６（ａ）は操作信号ＧＵＨの推移を示し、図６（ｂ）はコレクタ及びエミッタ間電圧Ｖｃｅの推移を示し、図６（ｃ）はコレクタ電流Ｉｃの推移を示し、図６（ｄ）は第１センス電圧ＶｓＡの推移を示す。
【００８２】
図６に示すように、時刻ｔ１において操作信号ＧＵＨがオン指令に切り替えられ、Ｕ相第１上アームスイッチＳＵＨＡのゲート電荷の充電が開始される。これにより、コレクタ及びエミッタ間電圧Ｖｃｅが上昇し始める。
【００８３】
その後時刻ｔ２において、コレクタ及びエミッタ間電圧Ｖｃｅが第１閾値電圧ＶｔｈＡに到達する。これにより、Ｕ相第１上アームスイッチＳＵＨＡがオフ状態からオン状態に切り替えられ、コレクタ電流Ｉｃが上昇し始める。そしてコレクタ電流Ｉｃの上昇に伴って、第１センス電圧ＶｓＡも上昇し始める。その後、コレクタ及びエミッタ間電圧Ｖｃｅは、ミラー電圧となる期間を経て、時刻ｔ４において、上限電圧としての定電圧電源６０の出力電圧ＶＨに到達する。
【００８４】
ここで、時刻ｔ１から、時刻ｔ４より前の時刻ｔ３までの時間を第１フィルタ時間ＴＦ１と定義し、時刻ｔ２から時刻ｔ４までの期間を過渡期間と定義する。また、時刻ｔ１から、時刻ｔ４より後の時刻ｔ５までの時間を第２フィルタ時間ＴＦ２と定義し、時刻ｔ４から、オン指令からオフ指令に切り替えられるタイミングまでの期間を定常期間と定義する。
【００８５】
駆動制御部４１は、時刻ｔ１から第１フィルタ時間ＴＦ１経過するまでの第１センス電圧ＶｓＡを無効化する処理を第１フィルタ９０に対して指示する。これにより、時刻ｔ１から第１フィルタ時間ＴＦ１経過するまで、第１フィルタ９０の出力信号が第１電源９２の出力電圧である過渡閾値ＯＣ２を超えることはなく、したがって第１コンパレータ９１の出力信号の論理がＬに維持される。そして駆動制御部４１は、第１サンプルホールド回路９３に対して、第１フィルタ時間ＴＦ１経過したタイミングの第１コンパレータ９１の出力信号を保持するように指示する。また、駆動制御部４１は、時刻ｔ１から第２フィルタ時間ＴＦ２経過するまでの第１センス電圧ＶｓＡを無効化する処理を第２フィルタ９４に対して指示する。そして駆動制御部４１は、第２サンプルホールド回路９７に対して、第２フィルタ時間ＴＦ２経過したタイミングの第２コンパレータ９５の出力信号を保持するように指示する。
【００８６】
時刻ｔ５において第１センス電圧ＶｓＡが第２電源９６の出力電圧である定常閾値ＯＣ１以下となる場合、第２サンプルホールド回路９７から出力される第２判定信号Ｓｉｇ２の論理はＬとなる。一方、時刻ｔ５において第１センス電圧ＶｓＡが定常閾値ＯＣ１を超えている場合、第２判定信号Ｓｉｇ２の論理はＨとなる。本実施形態において、定常閾値ＯＣ１は、図７に示すように、Ｕ相第１上アームスイッチＳＵＨＡに流れるコレクタ電流Ｉｃが閾値電流Ｉｔｈと同じ電流になる場合の第１センス電圧ＶｓＡに設定されている。
【００８７】
一方、時刻ｔ３において第１センス電圧ＶｓＡが過渡閾値ＯＣ２以下となる場合、第１サンプルホールド回路９３から出力される第１判定信号Ｓｉｇ１の論理はＬとなる。一方、時刻ｔ３において第１センス電圧ＶｓＡが過渡閾値ＯＣ２を超えている場合、第１判定信号Ｓｉｇ１の論理はＨとなる。本実施形態において、過渡閾値ＯＣ２は、図７に示すように、定常閾値ＯＣ１よりも大きい値に設定されている。これは、過渡期間におけるコレクタ電流Ｉｃ及び第１センス電圧ＶｓＡの関係を示す過渡特性Ｐｒ２が、定常期間におけるコレクタ電流Ｉｃ及び第１センス電圧ＶｓＡの関係を示す定常特性Ｐｒ１からずれるためになされる設定である。なお過渡閾値ＯＣ２は、例えば、第２過電流閾値ＶＯＢ未満の値に設定されればよい。
【００８８】
駆動制御部４１は、今回のオン指令に従ってＵ相第１上アームスイッチＳＵＨＡをオン操作している場合において、第１判定信号Ｓｉｇ１及び第２判定信号Ｓｉｇ２の双方の論理がＨであると判定したとき、オン指令が次回入力される場合のオン操作対象をＵ相第１上アームスイッチＳＵＨＡに維持する。一方、駆動制御部４１は、今回のオン指令に従ってＵ相第１上アームスイッチＳＵＨＡをオン操作している場合において、第１判定信号Ｓｉｇ１及び第２判定信号Ｓｉｇ２のうち少なくとも一方の論理がＬであると判定したとき、オン指令が次回入力される場合のオン操作対象をＵ相第１上アームスイッチＳＵＨＡからＵ相第２上アームスイッチＳＵＨＢに切り替える。ここで、２つの判定信号Ｓｉｇ１，Ｓｉｇ２を用いて切り替えを判定しているのは、第１センス電圧ＶｓＡにノイズが混入すること等に起因した切り替えの誤判定を防止するためである。
【００８９】
駆動制御部４１は、今回のオン指令に従ってＵ相第２上アームスイッチＳＵＨＢをオン操作対象として選択している場合、第３フィルタ１００、第３サンプルホールド回路１０３、第４フィルタ１０４及び第４サンプルホールド回路１０７に対して所定の処理を行うよう指示する。この所定の処理について、図８を用いて説明する。ここで、図８（ａ）は操作信号ＧＵＨの推移を示し、図８（ｂ）はドレイン及びソース間電圧Ｖｄｓの推移を示し、図８（ｃ）はドレイン電流Ｉｄの推移を示し、図８（ｄ）は第２センス電圧ＶｓＢの推移を示す。
【００９０】
図８に示すように、時刻ｔ１において操作信号ＧＵＨがオン指令に切り替えられ、Ｕ相第２上アームスイッチＳＵＨＢのゲート電荷の充電が開始される。これにより、ドレイン及びソース間電圧Ｖｄｓが上昇し始める。
【００９１】
その後時刻ｔ２において、ドレイン及びソース間電圧Ｖｄｓが第２閾値電圧ＶｔｈＢに到達する。これにより、Ｕ相第２上アームスイッチＳＵＨＢがオフ状態からオン状態に切り替えられ、ドレイン電流Ｉｄが上昇し始める。そしてドレイン電流Ｉｄの上昇に伴って、第２センス電圧ＶｓＢも上昇し始める。その後、ドレイン及びソース間電圧Ｖｄｓは、ミラー電圧となる期間を経て、時刻ｔ４において定電圧電源６０の出力電圧ＶＨに到達する。
【００９２】
ここで、時刻ｔ１から、時刻ｔ４より前の時刻ｔ３までの時間を第３フィルタ時間ＴＦ３と定義し、時刻ｔ２から時刻ｔ４までの期間を過渡期間と定義する。また、時刻ｔ１から、時刻ｔ４より後の時刻ｔ５までの時間を第４フィルタ時間ＴＦ４と定義し、時刻ｔ４からオフ指令に切り替えられるタイミングまでの期間を定常期間と定義する。
【００９３】
駆動制御部４１は、時刻ｔ１から第３フィルタ時間ＴＦ３経過するまでの第２センス電圧ＶｓＢを無効化する処理を第３フィルタ１００に対して指示する。そして駆動制御部４１は、第３サンプルホールド回路１０３に対して、第３フィルタ時間ＴＦ３経過したタイミングの第３コンパレータ１０１の出力信号を保持するように指示する。また、駆動制御部４１は、時刻ｔ１から第４フィルタ時間ＴＦ４経過するまでの第２センス電圧ＶｓＢを無効化する処理を第４フィルタ１０４に対して指示する。そして駆動制御部４１は、第４サンプルホールド回路１０７に対して、第４フィルタ時間ＴＦ４経過したタイミングの第４コンパレータ１０５の出力信号を保持するように指示する。
【００９４】
時刻ｔ５において、第２センス電圧ＶｓＢが、第４電源１０６の出力電圧である上記定常閾値ＯＣ１以下となる場合、第４サンプルホールド回路１０７から出力される第４判定信号Ｓｉｇ４の論理はＬとなる。一方、時刻ｔ５において第２センス電圧ＶｓＢが定常閾値ＯＣ１を超えている場合、第４判定信号Ｓｉｇ４の論理はＨとなる。
【００９５】
時刻ｔ３において、第２センス電圧ＶｓＢが、第３電源１０２の出力電圧である上記過渡閾値ＯＣ２以下となる場合、第３サンプルホールド回路１０３から出力される第３判定信号Ｓｉｇ３の論理はＬとなる。一方、時刻ｔ３において第２センス電圧Ｖｓｂが過渡閾値ＯＣ２を超えている場合、第３判定信号Ｓｉｇ３の論理はＨとなる。
【００９６】
駆動制御部４１は、今回のオン指令に従ってＵ相第２上アームスイッチＳＵＨＢをオン操作している場合において、第３判定信号Ｓｉｇ３及び第４判定信号Ｓｉｇ４の双方の論理がＨであると判定したとき、オン指令が次回入力される場合のオン操作対象をＵ相第２上アームスイッチＳＵＨＢからＵ相第１上アームスイッチＳＵＨＡに切り替える。一方、駆動制御部４１は、今回のオン指令に従ってＵ相第２上アームスイッチＳＵＨＢをオン操作している場合において、第３判定信号Ｓｉｇ３及び第４判定信号Ｓｉｇ４のうち少なくとも一方の論理がＬであると判定したとき、オン指令が次回入力される場合のオン操作対象をＵ相第２上アームスイッチＳＵＨＢに維持する。
【００９７】
図９及び図１２に、オン操作対象の切替処理の手順を示す。ここで、図９は、オン操作対象として前回選択されたスイッチがＵ相第２上アームスイッチＳＵＨＢ（ＭＯＳＦＥＴ）である場合に対応し、図１２は、オン操作対象として前回選択されたスイッチがＵ相第１上アームスイッチＳＵＨＡ（ＩＧＢＴ）である場合に対応している。切替処理は、駆動制御部４１により例えば所定周期毎に繰り返し実行される。
【００９８】
まず図９について説明する。図９に示す一連の処理では、まずステップＳ２０において、第８端子Ｃ８を介して入力される操作信号ＧＵＨがオフ指令からオン指令に切り替わったか否かを判定する。
【００９９】
ステップＳ２０においてオフ指令からオン指令に切り替わったと判定した場合には、ステップＳ２２に進み、前回オン指令が入力されていた場合に選択されたオン操作対象がＵ相第２上アームスイッチＳＵＨＢであるか否かを判定する。
【０１００】
ステップＳ２２においてオン操作対象がＵ相第２上アームスイッチＳＵＨＢであると判定した場合には、ステップＳ２４に進む。ステップＳ２４では、操作信号ＧＵＨに基づいて、現在選択されている制御が、正弦波ＰＷＭ制御、過変調制御及び矩形波制御のいずれであるかを判定する。本実施形態では、図１０及び図１１に示すように、規定時間ＴＬにおける操作信号の立ち上がりエッジの合計数、立ち下がりエッジの合計数、又は立ち上がり及び立ち下がりエッジの合計数に基づいて、現在選択されている制御を判定する。具体的には、現在のタイミングから規定時間ＴＬ前までの期間におけるエッジの合計数Ｎｅｄｇｅが第１所定値Ｎｅ１以下であると判定した場合、現在選択されている制御が矩形波制御であると判定する。一方、エッジの合計数Ｎｅｄｇｅが第１所定値Ｎｅ１よりも多くてかつ第２所定値Ｎｅ２以下であると判定した場合、現在選択されている制御が過変調波制御であると判定する。他方、エッジの合計数Ｎｅｄｇｅが第２所定値Ｎｅ２よりも多いと判定した場合、現在選択されている制御が正弦波ＰＷＭ制御であると判定する。なお図１０には、規定時間ＴＬとして、モータジェネレータ３０の１電気角周期が設定される例を示した。
【０１０１】
先の図９の説明に戻り、続くステップＳ２６では、ステップＳ２４で判定した制御が正弦波ＰＷＭ制御であるか否かを判定する。
【０１０２】
ステップＳ２６において肯定判定した場合には、ステップＳ２８に進み、充電処理によりＵ相第２上アームスイッチＳＵＨＢをオン状態に切り替える。
【０１０３】
続くステップＳ３０，Ｓ３２では、操作信号ＧＵＨがオン指令からオフ指令に切り替わるまでに第１判定信号Ｓｉｇ１及び第２判定信号Ｓｉｇ２の論理がＨになるか否かを判定する。第１判定信号Ｓｉｇ１及び第２判定信号Ｓｉｇ２の論理がＨにならないと判定した場合、Ｕ相第２上アームスイッチＳＵＨＢのオン操作期間においてＵ相第２上アームスイッチＳＵＨＢに流れるドレイン電流が閾値電流Ｉｔｈを超えないと判定する。そしてステップＳ３４に進み、オン指令が次回入力されるときのオン操作対象をＵ相第２上アームスイッチＳＵＨＢに維持する。一方、ステップＳ３０，Ｓ３２において、操作信号ＧＵＨがオン指令からオフ指令に切り替わるまでに第１判定信号Ｓｉｇ１及び第２判定信号Ｓｉｇ２の論理がＨになったと判定した場合には、相第２上アームスイッチＳＵＨＢのオン操作期間においてＵ相第２上アームスイッチＳＵＨＢに流れるドレイン電流が上昇変化して閾値電流Ｉｔｈを超えたと判定する。そしてステップＳ３６に進み、操作信号ＧＵＨがオン指令からオフ指令に切り替わるまで待機する。
【０１０４】
ステップＳ３６において肯定判定した場合には、ステップＳ３８に進み、オン指令が次回入力されるときのオン操作対象をＵ相第２上アームスイッチＳＵＨＢからＵ相第１上アームスイッチＳＵＨＡに切り替える。
【０１０５】
ステップＳ３８又はステップＳ３４の処理が完了した場合には、ステップＳ４０に進み、放電処理によりＵ相第２上アームスイッチＳＵＨＢをオフ状態に切り替える。なおステップＳ４０では、さらに、第１サンプルホールド回路９３及び第２サンプルホールド回路９７に対してリセットを指示する。これにより、第１サンプルホールド回路９３から出力される第１判定信号Ｓｉｇ１は第１コンパレータ９１の都度の出力信号となり、第２サンプルホールド回路９７から出力される第２判定信号Ｓｉｇ２は第２コンパレータ９５の都度の出力信号となる。
【０１０６】
一方、ステップＳ２６において判定した制御が過変調制御又は矩形波制御であると判定した場合には、ステップＳ４２に進む。ステップＳ４２では、オン操作対象としてＵ相第２上アームスイッチＳＵＨＢが選択されていることを無視し、充電処理によりＵ相第１上アームスイッチＳＵＨＡをオン状態に切り替える。
【０１０７】
続くステップＳ４４では、オン指令が次回入力されるときのオン操作対象をＵ相第２上アームスイッチＳＵＨＢからＵ相第１上アームスイッチＳＵＨＡに切り替える。ステップＳ２６，Ｓ４２，Ｓ４４の処理は、Ｕ相第２上アームスイッチＳＵＨＢの信頼性の低下を防止するために設けられている。
【０１０８】
つまり、過変調制御及び矩形波制御におけるスイッチング回数は、正弦波ＰＷＭ制御におけるスイッチング回数よりも少ない。このため過変調制御では、正弦波ＰＷＭ制御と比較してスイッチング素子に流れる電流の制御性が低下し、スイッチング素子に流れる電流がトルク指令値Ｔｒｑ＊に応じた指令電流を大きく超える懸念がある。このため、過変調制御が選択されている場合に、Ｕ相第２上アームスイッチＳＵＨＢがオン操作されると、電流制御性の低下に起因してＵ相第２上アームスイッチＳＵＨＢに流れる電流が第２電流容量Ｉｂを超える懸念がある。さらに、過変調制御及び矩形波制御では、正弦波ＰＷＭ制御よりもスイッチング回数が少ないことから、今回のオン指令が入力されてから次回のオン指令が入力されるまでの時間が正弦波ＰＷＭ制御よりも長くなる。このため、Ｕ相第２上アームスイッチＳＵＨＢに流れる電流が第２電流容量Ｉｂを超えそうになる状況が発生したとしても、オフ操作対象を電流容量のより大きいＵ相第１上アームスイッチＳＵＨＡに迅速に切り替えることができない懸念がある。こうした問題に対処すべく、ステップＳ２６，Ｓ４２，Ｓ４４の処理が設けられている。
【０１０９】
続くステップＳ４６では、操作信号ＧＵＨがオン指令からオフ指令に切り替わるまで待機する。ステップＳ４６において肯定判定した場合には、ステップＳ４８に進み、放電処理によりＵ相第１上アームスイッチＳＵＨＡをオフ状態に切り替える。
【０１１０】
続いて図１２を用いて、切替処理についてさらに説明する。図１２に示す一連の処理では、まずステップＳ５０において、操作信号ＧＵＨがオフ指令からオン指令に切り替わったか否かを判定する。
【０１１１】
ステップＳ５０においてオフ指令からオン指令に切り替わったと判定した場合には、ステップＳ５２に進み、前回オン指令が入力されていた場合に選択されたオン操作対象がＵ相第１上アームスイッチＳＵＨＡであるか否かを判定する。
【０１１２】
ステップＳ５２においてオン操作対象がＵ相第１上アームスイッチＳＵＨＡであると判定した場合、ステップＳ５４，Ｓ５６において、操作信号ＧＵＨがオン指令からオフ指令に切り替わるまでに第３判定信号Ｓｉｇ３及び第４判定信号Ｓｉｇ４の論理がＨになるか否かを判定する。論理がＨにならないと判定した場合には、Ｕ相第１上アームスイッチＳＵＨＡのオン操作期間においてＵ相第１上アームスイッチＳＵＨＡに流れるコレクタ電流が下降変化して閾値電流Ｉｔｈを下回ったと判定する。そしてステップＳ５８に進み、判定回数Ｎｒを１インクリメントする。なお、判定回数Ｎｒの初期値は０とされている。
【０１１３】
一方、ステップＳ５４，Ｓ５６において、操作信号ＧＵＨがオン指令からオフ指令に切り替わるまでに第３判定信号Ｓｉｇ３及び第４判定信号Ｓｉｇ４の論理がＨになったと判定した場合には、ステップＳ６０に進む。ステップＳ６０では、操作信号ＧＵＨがオン指令からオフ指令に切り替わるまで待機する。ステップＳ６０において肯定判定した場合には、ステップＳ６２に進み、オン指令が次回入力されるときのオン操作対象をＵ相第１上アームスイッチＳＵＨＡに維持する。そして、判定回数Ｎｒを０にリセットする。
【０１１４】
一方、ステップＳ５８の処理が完了した場合には、ステップＳ６４に進み、判定回数Ｎｒが規定回数Ｎα（≧２）以上になったか否かを判定する。ステップＳ６４の処理は、次回のオン指令が入力される場合に流れる電流が閾値電流Ｉｔｈ以下になる可能性を的確に把握してオン操作対象を決めるために設けられている。
【０１１５】
ステップＳ６４において否定判定した場合には、ステップＳ６６に進み、オン指令が次回入力されるときのオン操作対象をＵ相第１上アームスイッチＳＵＨＡに維持する。一方、ステップＳ６４において肯定判定した場合には、ステップＳ６８に進み、オン指令が次回入力されるときのオン操作対象をＵ相第１上アームスイッチＳＵＨＡからＵ相第２上アームスイッチＳＵＨＢに切り替える。
【０１１６】
ステップＳ６２，Ｓ６６，Ｓ６８の処理の完了後、ステップＳ７０に進み、放電処理によりＵ相第１上アームスイッチＳＵＨＡをオフ状態に切り替える。なおステップＳ７０では、さらに、第３サンプルホールド回路１０３及び第４サンプルホールド回路１０７に対してリセットを指示する。これにより、第３サンプルホールド回路１０３から出力される第３判定信号Ｓｉｇ３は第３コンパレータ１０１の都度の出力信号となり、第４サンプルホールド回路１０７から出力される第４判定信号Ｓｉｇ４は第４コンパレータ１０５の都度の出力信号となる。
【０１１７】
図１３に、本実施形態に係る切替処理の一例を示す。ここで図１３（ａ）は操作信号ＧＵＨの推移を示し、図１３（ｂ）はＵ相電流ＩＵの推移を示し、図１３（ｃ）はコレクタ電流Ｉｃ又はドレイン電流Ｉｄの推移を示し、図１３（ｄ）はＵ相第２上アームスイッチＳＵＨＢの駆動が禁止されているか否かの推移を示す。なお図１３において、ｆｓｗは１スイッチング周期を示す。また本実施形態において、図１３（ａ）に示すオン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り合うオン指令への切り替えタイミングとの間の期間が「判定期間」に相当する。本実施形態において、判定期間は、１スイッチング周期ｆｓｗと同じ期間である。
【０１１８】
図１３に示す例では、オン指令からオフ指令に切り替わるたびに、次回オン指令が入力される場合のオン操作対象が、Ｕ相第１上アームスイッチＳＵＨＡ又はＵ相第２上アームスイッチＳＵＨＢのいずれであるかが判定される。ここで、時刻ｔ１よりも前において、第３判定信号Ｓｉｇ３及び第４判定信号Ｓｉｇ４の論理がＨになったと判定される。これにより、時刻ｔ１において次回のオン操作対象がＵ相第１上アームスイッチＳＵＨＡとされ、Ｕ相第２上アームスイッチＳＵＨＢの次回のオン操作が禁止される。
【０１１９】
その後、判定回数Ｎｒが規定回数Ｎαになったと判定されることにより、時刻ｔ２において次回のオン操作対象がＵ相第２上アームスイッチＳＵＨＢとされ、Ｕ相第２上アームスイッチＳＵＨＢの次回のオン操作が許可される。なお図１３には、規定回数Ｎαが３に設定されている例を示した。
【０１２０】
以上説明したように、本実施形態では、今回のオン指令に従ってＵ相第１上アームスイッチＳＵＨＡ及びＵ相第２上アームスイッチＳＵＨＢのいずれか一方のオン操作期間の途中に、オン操作対象とするスイッチを切り替えるべき状況が生じたとしても、その切り替えが次回のオン指令が入力されるまで遅延させられる。このため、オン操作対象の切り替えに伴う相電流の変動の発生を防止でき、電流制御性の低下を防止することができる。
【０１２１】
ちなみに本実施形態では、上述したように、各第２スイッチＳＵＨＢ，ＳＵＬＢ，ＳＶＨＢ，ＳＶＬＢ，ＳＷＨＢ，ＳＷＬＢとして、ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴを用いた。ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴは、図１４に示すように、Ｓｉ−ＭＯＳＦＥＴよりもオン抵抗が小さく、閾値電流Ｉｔｈを増加させることができる。これにより、インバータ２０で発生する損失をより低減できる。一方、ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴは、Ｓｉ−ＭＯＳＦＥＴと比較して、電流容量等の耐量が小さいものとなっている。
【０１２２】
（第２実施形態）
以下、第２実施形態について、上記第１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。本実施形態では、図１５及び図１６に示すように、切替処理の方法を変更する。なお図１５，図１６において、先の図９，図１２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。
【０１２３】
図１５に示すように、ステップＳ４０、Ｓ４８の処理の完了後、ステップＳ８０に進み、温度判定処理を行う。また、図１６に示すように、ステップＳ７０の処理の完了後、ステップＳ８０に進み、温度判定処理を行う。
【０１２４】
図１７に温度判定処理の手順を示す。この処理は、駆動制御部４１により実行される。
【０１２５】
この一連の処理では、まずステップＳ８２において、第１温度信号ＶｔｍｐＡ及び第２温度信号ＶｔｍｐＢを取得する。なお本実施形態において、第１温度信号ＶｔｍｐＡが「第１温度検出値」に相当し、第２温度信号ＶｔｍｐＢが「第２温度検出値」に相当する。
【０１２６】
続くステップＳ８４では、オン指令が次回入力されるときのオン操作対象がＵ相第２上アームスイッチＳＵＨＢであるか否かを判定する。
【０１２７】
ステップＳ８４においてオン操作対象がＵ相第２上アームスイッチＳＵＨＢであると判定した場合には、ステップＳ８６に進み、第２温度信号ＶｔｍｐＢが第２温度閾値ＶｔｍｐｔｈＢを下回ったか否かを判定する。ステップＳ８６の処理は、Ｕ相第２上アームスイッチＳＵＨＢが過熱状態となっているか否かを判定するための処理である。本実施形態において、第２温度閾値ＶｔｍｐｔｈＢは、Ｕ相第２上アームスイッチＳＵＨＢの温度が、そのスイッチの信頼性を維持可能な許容上限温度となる場合の第２温度信号ＶｔｍｐＢに設定されている。
【０１２８】
ステップＳ８６において肯定判定した場合には、Ｕ相第２上アームスイッチＳＵＨＢの温度がその許容上限温度を超えていると判定し、ステップＳ８８に進む。ステップＳ８８では、オン指令が次回入力されるときのオン操作対象を、Ｕ相第２上アームスイッチＳＵＨＢからＵ相第１上アームスイッチＳＵＨＡに切り替える。一方、ステップＳ８６において否定判定した場合には、先に選択したオン操作対象をそのまま維持する。
【０１２９】
ちなみに、ステップＳ８６において肯定判定される状況は、例えば、トルク指令値Ｔｒｑ＊が大きくて、かつ、Ｕ相第１上アームスイッチＳＵＨＡがオン操作対象とされている状態で車両が登坂路を走行した後、下り坂を車両が走行してトルク指令値Ｔｒｑ＊が急減する場合に発生し得る。
【０１３０】
一方、ステップＳ８４においてオン操作対象がＵ相第１上アームスイッチＳＵＨＡであると判定した場合には、ステップＳ９０に進み、第１温度信号ＶｔｍｐＡが第１温度閾値ＶｔｍｐｔｈＡを下回ったか否かを判定する。ステップＳ９０の処理は、Ｕ相第１上アームスイッチＳＵＨＡが過熱状態となっているか否かを判定するための処理である。本実施形態において、第１温度閾値ＶｔｍｐｔｈＡは、Ｕ相第１上アームスイッチＳＵＨＡの温度が、そのスイッチの信頼性を維持可能な許容上限温度となる場合の第１温度信号ＶｔｍｐＡに設定されている。
【０１３１】
ステップＳ９０において肯定判定した場合には、Ｕ相第１上アームスイッチＳＵＨＡの温度がその許容上限温度を超えていると判定し、ステップＳ９２に進む。ステップＳ９２では、オン指令が次回入力されるときのオン操作対象を、Ｕ相第１上アームスイッチＳＵＨＡからＵ相第２上アームスイッチＳＵＨＢに切り替える。一方、ステップＳ９０において否定判定した場合には、先に選択したオン操作対象をそのまま維持する。
【０１３２】
ステップＳ９２の処理の完了後、続くステップＳ９４では、トルク指令値Ｔｒｑ＊の低下を指示するパワーセーブ処理を行う。詳しくは、第９端子Ｃ９を介してモータ制御装置４０にパワーセーブの指令を伝達する。モータ制御装置４０は、パワーセーブの指令を上位制御装置５０に伝達する。これにより、上位制御装置５０は、トルク指令値Ｔｒｑ＊を低下させる。
【０１３３】
以上説明した本実施形態によれば、上記第１実施形態で得られる効果に加えて、Ｕ相第１上アームスイッチＳＵＨＡ又はＵ相第２上アームスイッチＳＵＨＢが過熱状態で使用されることを防止できるといった効果を得ることができる。
【０１３４】
（第３実施形態）
以下、第３実施形態について、上記第１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。本実施形態では、インバータ２０を構成する各第１スイッチとして、逆導通スイッチング素子であるＲＣ−ＩＧＢＴを用いる。
【０１３５】
図１８に、本実施形態に係る駆動回路Ｄｒ及びその周辺の構成を示す。本実施形態における各スイッチ部２０ＵＨ〜２０ＷＬに対応する各駆動回路Ｄｒ及びその周辺の構成は、基本的には同じ構成である。このため以降、主に、Ｕ相上アームスイッチ部２０ＵＨに対応する駆動回路Ｄｒを例に説明する。図１８には、Ｕ相上アームスイッチ部２０ＵＨに対応する構成を示す。なお図１８において、先の図４に示した構成と同一の構成については、便宜上、同一の符号を付している。また図１８では、Ｕ相第２上アームスイッチＳＵＨＢ及び各感温ダイオード７５，８５等、駆動回路Ｄｒの周辺の構成の一部の図示を省略している。
【０１３６】
Ｕ相第１上アームスイッチＳｒＨは、上アームメインスイッチＳＭＨＡ、上アームメインダイオードＤＭＨＡ、上アームセンススイッチＳｓＨＡ及び上アームセンスダイオードＤｓＨＡを１チップ上に備えたＲＣ−ＩＧＢＴである。上アームメインスイッチＳＭＨＡには、上アームメインダイオードＤＭＨＡが逆並列に接続され、上アームセンススイッチＳｓＨＡには、上アームセンスダイオードＤｓＨＡが逆並列に接続されている。
【０１３７】
上アームメインスイッチＳＭＨＡのコレクタと、上アームセンススイッチＳｓＨＡのコレクタとは接続されている。上アームメインスイッチＳＭＨＡのエミッタには、第１センス抵抗体７４を介して上アームセンススイッチＳｓＨＡのエミッタが接続されている。第１センス抵抗体７４と上アームセンススイッチＳｓＨＡとの接続点には、第４端子Ｃ４が接続されている。上アームメインスイッチＳＭＨＡ及び上アームセンススイッチＳｓＨＡのそれぞれのゲートには、第２端子Ｃ２が接続されている。
【０１３８】
続いて図１９を用いて、ＲＣ−ＩＧＢＴにより検出可能なセンス電圧について説明する。図１９には、各相のうちＵ相の構成を示し、また、Ｕ相下アームスイッチ部２０ＵＬを構成するＲＣ−ＩＧＢＴをＵ相第１下アームスイッチＳｒＬとして示した。本実施形態において、Ｕ相第１下アームスイッチＳｒＬは、Ｕ相第１上アームスイッチＳｒＨと同じ構成であり、下アームメインスイッチＳＭＬＡ、下アームメインダイオードＤＭＬＡ、下アームセンススイッチＳｓＬＡ及び下アームセンスダイオードＤｓＬＡを備えている。ちなみに図１９に示す例では、上アームメインスイッチＳＭＨＡが「第１自アームスイッチ」に相当し、下アームメインスイッチＳＭＬＡが「第１対向アームスイッチ」に相当する。このため、図示しないＵ相第２上アームスイッチＳＵＨＢが「第２自アームスイッチ」に相当し、図示しないＵ相第２下アームスイッチＳＵＬＢが「第２対向アームスイッチ」に相当する。
【０１３９】
図１９（ａ）に示すように、Ｕ相第１上アームスイッチＳｒＨがオン操作されている場合、上アームメインスイッチＳＭＨＡにコレクタ電流が流れる。この場合、上アームセンススイッチＳｓＨＡからコレクタ電流と正の相関を有する微少電流が出力され、上アームセンススイッチＳｓＨＡから第１センス抵抗体７４へと電流が流れる。これにより、第１センス抵抗体７４に電圧降下が生じる。この場合、第１センス電圧ＶｓＡは正の値となる。
【０１４０】
一方、図１９（ｂ）に示すように、Ｕ相第１上アームスイッチＳｒＨがオフ操作されている場合、下アームメインダイオードＤＭＬＡに順方向電流が流れる。この場合、この順方向電流と正の相関を有する微少電流が、第１センス抵抗体７４から下アームセンスダイオードＤｓＬＡへと流れる。これにより、第１センス抵抗体７４に電圧降下が生じる。この場合、第１センス電圧ＶｓＡは負の値となる。なお図１９（ｂ）には、Ｕ相第１下アームスイッチＳｒＬがオン操作されている例を示した。
【０１４１】
続いて図２０に、本実施形態に係る切替処理の手順を示す。本実施形態では、各相上アームスイッチ部２０ＵＨ，２０ＶＨ，２０ＷＨのうち、Ｕ相上アームスイッチ部２０ＵＨに対応する駆動回路Ｄｒを例にして説明する。この処理は、先の図１２に対応する処理であり、駆動制御部４１により例えば所定周期毎に繰り返し実行される。なお図２０において、先の図１２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。
【０１４２】
この一連の処理では、まずステップＳ１００において、Ｕ相第１上アームスイッチＳｒＨがオン操作されているか否かを判定する。
【０１４３】
ステップＳ１００において肯定判定した場合には、ステップＳ１０２に進み、操作信号ＧＵＨがオン指令からオフ指令に切り替わるまで待機する。ステップＳ１０２において肯定判定した場合には、ステップＳ１０４に進み、放電処理によりＵ相第１上アームスイッチＳｒＨをオフ状態に切り替える。
【０１４４】
続くステップＳ１０６，Ｓ１０８，Ｓ１１０では、操作信号ＧＵＨがオフ指令からオン指令に切り替わるまでに、ステップＳ１０６で取得した対向アームの第１センス電圧ＶｓＡの絶対値が定常閾値ＯＣ１以下になるか否かを判定する。操作信号ＧＵＨがオン指令に切り替わるまでは、対向アームのＵ相第１下アームスイッチＳｒＬにおける第１センス電圧ＶｓＡが徐々に低下することとなる。徐々に低下する対向アームの第１センス電圧ＶｓＡが、自アームの操作信号ＧＵＨがオン指令に切り替わるまでに定常閾値ＯＣ１以下にならない場合には、自アームの次回のオン指令時にオン操作対象とすべきスイッチがＵ相第１上アームスイッチＳｒＨであると判定する。ちなみに、自アームのオフ操作期間における対向アームの第１センス電圧ＶｓＡは、このオフ操作期間の直前の自アームのオン操作期間に流れるコレクタ電流が大きいほど大きくなる傾向にある。このため本実施形態において、自アームのオフ操作期間における対向アームの第１センス電圧ＶｓＡは、このオフ操作期間の直前の自アームのオン操作期間に流れるコレクタ電流と相関を有する「第２電流検出値」に相当する。
【０１４５】
第１センス電圧ＶｓＡの絶対値が定常閾値ＯＣ１以下にならないと判定した場合には、オン指令が次回入力されるまでにＵ相巻線３０Ｕに流れる相電流が閾値電流Ｉｔｈを超えたと判定し、ステップＳ１０８からステップＳ１１２に移行する。ステップＳ１１２では、充電処理により、オン操作対象として選択したＵ相第１上アームスイッチＳｒＨをオン状態に切り替える。そして、判定回数Ｎｒを０にリセットする。
【０１４６】
一方、第１センス電圧ＶｓＡの絶対値が定常閾値ＯＣ１以下になると判定した場合には、オン指令が次回入力されるまでにＵ相巻線３０Ｕに流れる相電流が閾値電流Ｉｔｈ以下になると判定し、ステップＳ１１０からステップＳ５８に移行する。その後、ステップＳ６４に進む。
【０１４７】
ステップＳ６４において否定判定した場合には、ステップＳ１１４に進み、オン指令が次回入力されるときのオン操作対象をＵ相第１上アームスイッチＳｒＨに維持する。続くステップＳ１１６では、操作信号ＧＵＨがオフ指令からオン指令に切り替わるまで待機する。ステップＳ１１６において肯定判定した場合には、ステップＳ１１８に進み、充電処理によりＵ相第１上アームスイッチＳｒＨをオン状態に切り替える。
【０１４８】
一方、ステップＳ６４において肯定判定した場合には、ステップＳ１２０に進み、オン指令が次回入力されるときのオン操作対象をＵ相第１上アームスイッチＳｒＨからＵ相第２上アームスイッチＳＵＨＢに切り替える。続くステップＳ１２２では、操作信号ＧＵＨがオフ指令からオン指令に切り替わるまで待機する。ステップＳ１２２において肯定判定した場合には、ステップＳ１２４に進み、充電処理によりＵ相第２上アームスイッチＳＵＨＢをオン状態に切り替える。
【０１４９】
Ｕ相第１上アームスイッチＳｒＨ及びＵ相第２上アームスイッチＳＵＨＢのオフ操作期間に下アームセンスダイオードＤｓＬＡに流れる電流は、自アーム側の次回のオン指令の入力開始タイミングに近いタイミングの電流である。このため、下アームセンスダイオードＤｓＬＡに流れる電流を用いることにより、次回のオン指令が入力される場合に流れる電流が閾値電流Ｉｔｈ以下になる可能性が高いか否かの判定精度を高めることができる。したがって本実施形態によれば、次回のオン指令が入力される場合に流れる電流が閾値電流Ｉｔｈ以下になる可能性が高いか否かを的確に判定してオン操作対象を選択できる。
【０１５０】
（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。
【０１５１】
・上記第１実施形態では、各スイッチ部がＭＯＳＦＥＴ及びＩＧＢＴを１つずつ備えていたがこれに限らない。例えば、各スイッチ部がＭＯＳＦＥＴ及びＩＧＢＴを複数個ずつ備えていてもよい。ここで図２１には、各スイッチ部が、ＭＯＳＦＥＴ（ＳＢ１，ＳＢ２）を２個備えて、かつ、ＩＧＢＴ（ＳＡ１，ＳＡ２）を２個備える構成を例示した。
【０１５２】
また、各スイッチ部が備えるＭＯＳＦＥＴの数とＩＧＢＴの数とは、同じ数に限らず、相違していてもよい。
【０１５３】
・上記第１実施形態において、図９のステップＳ３２の処理から、第１判定信号Ｓｉｇ１の論理がＨであるとの条件を削除してもよい。すなわち、先の図７に示した過渡特性Ｐｒ２を用いなくてもよい。この場合、第１フィルタ９０、第１コンパレータ９１、第１電源９２及び第１サンプルホールド回路９３を駆動回路Ｄｒから除去すればよい。
【０１５４】
また同様に、図１２のステップＳ５６の処理から、第３判定信号Ｓｉｇ３の論理がＨであるとの条件を削除してもよい。この場合、第３フィルタ１００、第３コンパレータ１０１、第３電源１０２及び第３サンプルホールド回路１０３を駆動回路Ｄｒから除去すればよい。
【０１５５】
・上記第１実施形態において、図１２のステップＳ６４の処理を削除してもよい。この場合、ステップＳ５８の完了後、ステップＳ６８に移行すればよい。
【０１５６】
・上記第１実施形態の図４において、第２電源９６の出力電圧が、Ｕ相第１上アームスイッチＳＵＨＡに流れるコレクタ電流Ｉｃが閾値電流Ｉｔｈよりも小さい電流になる場合の第１センス電圧ＶｓＡに設定されていてもよい。また、第４電源１０６の出力電圧が、Ｕ相第２上アームスイッチＳＵＨＢに流れるドレイン電流Ｉｄが、閾値電流Ｉｔｈよりも大きくてかつ第２電流容量Ｉｂよりも小さい電流になる場合の第２センス電圧ＶｓＢに設定されていてもよい。これにより、「第１閾値」と「第２閾値」とが異なる値となる。
【０１５７】
・モータ制御装置４０が実行する３つの制御状態の中から、過変調制御又は矩形波制御を削除してもよい。また、制御状態の判定方法としては、先の図９のステップＳ２４で説明した方法に限らない。例えば、モータ制御装置４０から駆動回路Ｄｒへと制御状態の情報が伝達される構成に変更し、駆動回路Ｄｒの駆動制御部４１が、伝達された情報に基づいて制御状態を判定する方法であってもよい。
【０１５８】
・上位制御装置５０に代えて、モータ制御装置４０が自らトルク指令値Ｔｒｑ＊を生成してもよい。また、モータ制御装置４０に代えて、上位制御装置５０において操作信号を生成してもよい。
【０１５９】
・各スイッチ部を構成するスイッチング素子としては、ＩＧＢＴ及びＭＯＳＦＥＴの組み合わせに限らない。例えばスイッチング素子として、ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴに代えて、Ｓｉ−ＭＯＳＦＥＴを用いることもできる。
【０１６０】
・スイッチング素子に流れる電流を、センス端子及びセンス抵抗体を備える電流検出部に代えて、例えば、コレクタ又はエミッタに接続される電流経路に流れる電流を直接検出可能な電流検出部により検出してもよい。
【０１６１】
・スイッチング素子の温度を検出する温度検出部としては、感温ダイオードに限らず、例えばサーミスタであってもよい。
【０１６２】
・モータジェネレータとしては、永久磁石同期機に限らず、例えば巻線界磁型同期機であってもよい。また、モータジェネレータとしては、同期機に限らず、例えば誘導機であってもよい。さらに、モータジェネレータとしては、車載主機として用いられるものに限らず、電動パワーステアリング装置や空調用電動コンプレッサを構成する電動機等、他の用途に用いられるものであってもよい。さらに、モータジェネレータとしては、３相以外のものであってもよい。
【０１６３】
・スイッチング素子が備えられる機器としては、インバータ等の電力変換回路に限らない。
【符号の説明】
【０１６４】
ＳＵＨＡ〜ＳＷＬＢ…スイッチ、Ｄｒ…駆動回路、４１…駆動制御部。
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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