(57)【要約】【課題】誘導性負荷の異常を診断可能にする。【解決手段】制御回路２０は、駆動回路１０の第１〜第４半導体スイッチＴｒ１〜Ｔｒ４のオン又はオフ状態を制御し、オン又はオフ状態を所定の設定パターンに設定したときに、Ｐ点電圧モニタ回路４０から接続点Ｐの電圧に応じて出力される第１モニタ電圧に基づいて、駆動回路１０の各回路区間について異常を診断する。そして、制御回路２０は、駆動回路１０のうち、接続点Ｐ−モータ３−第３半導体スイッチＴｒ３−第２半導体スイッチＴｒ２−車載電源２のマイナス端子（−）側に至る回路区間について正常であると診断した場合には、第１〜第４半導体スイッチＴｒ１〜Ｔｒ４のオン又はオフ状態を制御して車載電源２からモータ３に極短時間通電し、モータ電流モニタ回路５０からモータ３の通電電流に応じて出力される第２モニタ電圧に基づいてモータ３の異常を診断する。【選択図】図１
2018050412.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導性負荷を駆動する誘導性負荷駆動装置であって、
電源のプラス端子側と誘導性負荷との間に設けられた第１半導体スイッチ、前記電源のマイナス端子側と前記誘導性負荷との間に設けられた第２半導体スイッチ、前記誘導性負荷と前記第２半導体スイッチとの間に設けられた第３半導体スイッチ、及び前記第１半導体スイッチと前記第２半導体スイッチとの間において前記誘導性負荷及び前記第３半導体スイッチと並列に設けられた第４半導体スイッチ、を有する駆動回路と、
前記第１半導体スイッチと前記第４半導体スイッチ又は前記誘導性負荷との接続点における前記駆動回路の電圧に応じた第１モニタ電圧を出力する第１モニタ電圧出力手段と、
前記誘導性負荷の通電電流に応じた第２モニタ電圧を出力する第２モニタ電圧出力手段と、
前記第１半導体スイッチ、前記第２半導体スイッチ、前記第３半導体スイッチ及び前記第４半導体スイッチのオン又はオフ状態を制御し、前記オン又はオフ状態を所定の設定パターンに設定したときに、前記第１モニタ電圧及び前記第２モニタ電圧に基づいて、前記駆動回路及び前記誘導性負荷の異常を診断する制御回路と、
を含んで構成された誘導性負荷駆動装置。
【請求項２】
前記制御回路は、前記第１半導体スイッチ、前記第２半導体スイッチ及び前記第３半導体スイッチをオン状態にすると共に前記第４半導体スイッチをオフ状態にして前記誘導性負荷に所定時間通電したときに、前記所定時間中における前記第２モニタ電圧に基づいて前記誘導性負荷の異常を診断する、請求項１に記載の誘導性負荷駆動装置。
【請求項３】
前記制御回路は、前記所定時間中における前記第２モニタ電圧から検出された前記誘導性負荷の通電電流の電流値と、前記誘導性負荷が正常であるときの通電電流として予め記憶された電流値と、を比較することで、前記誘導性負荷の異常を診断する、請求項２に記載の誘導性負荷駆動装置。
【請求項４】
電源電圧に応じた第３モニタ電圧を出力する第３モニタ電圧出力手段を更に含み、
前記制御回路は、前記第２モニタ電圧に加えて前記第３モニタ電圧に基づいて、前記誘導性負荷の異常を診断する、請求項２又は請求項３に記載の誘導性負荷駆動装置。
【請求項５】
前記駆動回路は、前記電源のプラス端子側と前記第１半導体スイッチとの間に設けられた第５半導体スイッチを更に有し、
前記オン又はオフ状態には前記第５半導体スイッチのオン又はオフ状態も更に含む、請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の誘導性負荷駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘導性負荷を駆動する誘導性負荷駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
誘導性負荷駆動装置として、例えば特許文献１によるモータ駆動装置では、駆動回路中における複数の半導体スイッチのオン又はオフ状態をモータが駆動しないように複数変化させ、各オン又はオフ状態において、駆動回路中の特定箇所における電圧に応じて変化し得るモニタ電圧を監視し、このモニタ電圧に基づいて駆動回路中における各回路区間の異常を診断している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１１７２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、モータが介在する回路区間について異常が発生していないと診断されても、駆動回路中の特定箇所における電圧に応じて変化し得るモニタ電圧を監視するだけでは、モータにおいて完全に遮断されない部分断線が発生しているか否か、あるいは、モータに短絡が発生しているか否かまで検出することは困難である。
【０００５】
そこで、本発明は以上のような問題点に鑑み、誘導性負荷の異常を診断可能な誘導性負荷駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このため、本発明に係る誘導性負荷駆動装置は、電源のプラス端子側と誘導性負荷との間に設けられた第１半導体スイッチ、電源のマイナス端子側と誘導性負荷との間に設けられた第２半導体スイッチ、誘導性負荷と第２半導体スイッチとの間に設けられた第３半導体スイッチ、及び第１半導体スイッチと第２半導体スイッチとの間において誘導性負荷及び第３半導体スイッチと並列に設けられた第４半導体スイッチ、を有する駆動回路と、第１半導体スイッチと第４半導体スイッチ又は誘導性負荷との間における駆動回路の電圧に応じた第１モニタ電圧を出力する第１モニタ電圧出力手段と、誘導性負荷の通電電流に応じた第２モニタ電圧を出力する第２モニタ電圧出力手段と、第１半導体スイッチ、第２半導体スイッチ、第３半導体スイッチ及び第４半導体スイッチのオン又はオフ状態を制御し、オン又はオフ状態を所定の設定パターンに設定したときに、第１モニタ電圧及び第２モニタ電圧に基づいて、駆動回路及び誘導性負荷の異常を診断する制御回路と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の誘導性負荷駆動装置によれば、誘導性負荷の異常を診断することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態に係るモータ駆動装置を示す回路ブロック図である。
【図２】第１実施形態に係る異常診断処理の各診断について、半導体スイッチの設定パターン、モニタ電圧、モータ電流を示したテーブルである。
【図３】第１実施形態に係る異常診断処理の内容を示すフローチャートである。
【図４】図３の診断５の処理内容を示すフローチャートである。
【図５】第１実施形態に係る正常電流マップを説明する説明図である。
【図６】第１実施形態に係る電流値判定を説明する説明図である。
【図７】第１実施形態に係る電流値判定の別例を説明する説明図である。
【図８】第２実施形態に係るモータ駆動装置を示す回路ブロック図である。
【図９】第２実施形態に係る異常診断処理の各診断について、半導体スイッチの設定パターン、モニタ電圧、モータ電流を示したテーブルである。
【図１０】第２実施形態に係る異常診断処理の内容を示すフローチャートである。
【図１１】図１０の診断６の処理内容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】
【０００９】
［第１実施形態］
以下、添付された図面を参照し、本発明を実施するための第１実施形態について詳述する。
図１は、第１実施形態に係るモータ駆動装置の一例を示す。モータ駆動装置が駆動するモータは、例えば車載用アクチュエータの駆動源として用いられるものとする。
【００１０】
モータ駆動装置１は、外部の車載電源２からの電力供給によって誘導性負荷であるモータ３を駆動するための駆動回路１０を備え、駆動回路１０は、第１半導体スイッチＴｒ１、第２半導体スイッチＴｒ２、第３半導体スイッチＴｒ３及び第４半導体スイッチＴｒ４を含む。また、モータ駆動装置１は、第１〜第４半導体スイッチＴｒ１〜Ｔｒ４を制御するための制御回路２０を備える。
【００１１】
第１〜第４半導体スイッチＴｒ１〜Ｔｒ４は、その制御端子に入力した制御信号に応じて、オンすることで回路を接続する一方、オフすることで回路を遮断するスイッチング半導体素子であり、それぞれ、製造過程で必然的に形成される寄生ダイオードＤ１〜Ｄ４が付随している。本実施形態では、第１〜第４半導体スイッチＴｒ１〜Ｔｒ４は、図示のように、例えば、ｎ型のＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）であるが、他の実施形態では、第１〜第４半導体スイッチＴｒ１〜Ｔｒ４として、ｐ型のＭＯＳＦＥＴやＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等、寄生ダイオードが付随したスイッチング半導体素子とすることができる。なお、第１〜第４半導体スイッチＴｒ１〜Ｔｒ４に、寄生ダイオードが付随していない半導体素子を用いる場合には、ダイオードを半導体素子と並列に外部接続して代用してもよい。
【００１２】
第１半導体スイッチＴｒ１は、モータ３に対する通電量を制御するためのものであり、車載電源２とモータ３との間においてこれらと直列に設けられる。第１半導体スイッチＴｒ１のドレイン端子はハイサイド側（車載電源２のプラス端子（＋）側）に接続され、第１半導体スイッチＴｒ１のソース端子はローサイド側（モータ３側）に接続される。このため、第１半導体スイッチＴｒ１に付随した寄生ダイオードＤ１は、モータ３から車載電源２のプラス端子（＋）に向かう方向を順方向とする。
【００１３】
第２半導体スイッチＴｒ２は、車載電源２が極性を逆にして接続される電源逆接の際に駆動回路１０に流れる短絡電流を遮断するためのものであり、モータ３と車載電源２との間においてこれらと直列に設けられる。第２半導体スイッチＴｒ２のドレイン端子はローサイド側（車載電源２のマイナス端子（−）側）に接続され、第２半導体スイッチＴｒ２のソース端子はハイサイド側（モータ３側）に接続される。このため、第２半導体スイッチＴｒ２に付随した寄生ダイオードＤ２は、モータ３から車載電源２のマイナス端子（−）に向かう方向を順方向とする。
【００１４】
第３半導体スイッチＴｒ３は、第１半導体スイッチＴｒ１に、例えば短絡異常によってモータ３への通電を遮断できなくなる等の異常が発生したときに、第１半導体スイッチＴｒ１に代替して通電量の制御を行う予備の半導体スイッチであり、モータ３と第２半導体スイッチＴｒ２との間においてこれらと直列に設けられる。第３半導体スイッチＴｒ３のドレイン端子はハイサイド側（モータ３側）に接続され、第３半導体スイッチＴｒ３のソース端子はローサイド側（第２半導体スイッチＴｒ２側）に接続される。このため、第３半導体スイッチＴｒ３に付随した寄生ダイオードＤ３は、第２半導体スイッチＴｒ２からモータ３に向かう方向を順方向とする。
【００１５】
第４半導体スイッチＴｒ４は、これに付随した寄生ダイオードＤ４が還流素子として機能して還流回路を構成するものであり、第１半導体スイッチＴｒ１と第２半導体スイッチＴｒ２との間において、モータ３及び第３半導体スイッチＴｒ３と並列に設けられる。第４半導体スイッチＴｒ４のドレイン端子はハイサイド側（第１半導体スイッチＴｒ１側）に接続され、第３半導体スイッチＴｒ３のソース端子はローサイド側（第２半導体スイッチＴｒ２側）に接続される。このため、第４半導体スイッチＴｒ４に付随した寄生ダイオードＤ４は、第２半導体スイッチＴｒ２から第１半導体スイッチＴｒ１へ向かう方向を順方向とする。
【００１６】
制御回路２０は、第１〜第４半導体スイッチＴｒ１〜Ｔｒ４の制御端子（ゲート端子）と接続されて、各制御端子に向けて制御信号を出力できるように構成され、第１〜第４半導体スイッチＴｒ１〜Ｔｒ４のオン又はオフ状態を制御する制御手段をなす。制御回路２０に対する電力供給は、車載電源２からイグニッションスイッチ４を介して接続された電源回路３０により、制御回路２０に適した電圧に調整されて行われる。
【００１７】
モータ駆動装置１は、さらに、Ｐ点電圧モニタ回路４０と、電源電圧モニタ回路６０と、モータ電流モニタ回路５０と、を備えている。
【００１８】
Ｐ点電圧モニタ回路４０は、第１半導体スイッチＴｒ１及び第４半導体スイッチＴｒ４あるいは第１半導体スイッチＴｒ１及びモータ３を接続する接続点Ｐと制御回路２０との間に設けられ、接続点Ｐにおける電圧に応じたモニタ電圧Ｖp（第１モニタ電圧）を出力する第１モニタ電圧出力手段をなす。Ｐ点電圧モニタ回路４０から出力されるモニタ電圧Ｖpは、制御回路２０で検出可能な電圧に調整されている。本実施形態において、Ｐ点電圧モニタ回路４０は、車載電源２の電源電圧Ｅよりも低い定電圧Ｖceを発生する定電圧源Ｓ（例えば電源回路３０等）と、モータ３のコイル抵抗、第１〜第４半導体スイッチＴｒ１〜Ｔｒ４のオン抵抗又は後述する第４抵抗Ｒ４と比較して十分大きな抵抗値を有する第１〜第３抵抗Ｒ１〜Ｒ３と、を有する分圧回路として構成される。この分圧回路において、具体的には、定電圧源Ｓからグランドに至る間で第１〜第３抵抗Ｒ１〜Ｒ３がこの順番で直列接続され、第１抵抗Ｒ１と第２抵抗Ｒ２との間が接続点Ｐと接続され、第２抵抗Ｒ２と第３抵抗Ｒ３との間が制御回路２０と接続されている。そして、Ｐ点電圧モニタ回路４０は、接続点Ｐにおける電圧に応じて、定電圧Ｖce又は電源電圧Ｅを第１〜第３抵抗Ｒ１〜Ｒ３によって分圧した分圧値としてモニタ電圧Ｖpを出力する。
【００１９】
モータ電流モニタ回路５０は、モータ３に流れるモータ電流ｉに応じたモニタ電圧Ｖi（第２モニタ電圧）を出力する第２モニタ電圧出力手段をなし、モータ３と第３半導体スイッチＴｒ３のドレイン端子との間に介装された第４抵抗Ｒ４の両端電圧を入力して、第４抵抗Ｒ４の両端間の電位差を、制御回路２０でモータ電流ｉを検出可能なモニタ電圧Ｖiに調整して制御回路２０へ出力する。モータ電流モニタ回路５０は、フィルタ回路や増幅回路を適宜設けることができ、また、ディスクリート半導体や電流検出用ＩＣ（Integrated Circuit）によって構成されてもよい。モータ電流ｉは、具体的には、制御回路２０において、第４抵抗Ｒ４の両端間の電位差に相当するモニタ電圧Ｖiと、第４抵抗Ｒ４の既知の抵抗値と、に基づいて検出される。
【００２０】
電源電圧モニタ回路６０は、車載電源２の電源電圧Ｅに応じたモニタ電圧Ｖe（第３モニタ電圧）を出力する第３モニタ電圧出力手段をなし、車載電源２のプラス端子（＋）及び第１半導体スイッチＴｒ１のドレイン端子を接続する接続点Ｑと制御回路２０との間に設けられる。電源電圧モニタ回路６０から出力されるモニタ電圧Ｖeは、制御回路２０で電源電圧Ｅを検出可能な電圧に調整されている。電源電圧モニタ回路６０は、例えば、Ｐ点電圧モニタ回路４０と同様に、分圧回路を用いて電源電圧Ｅを分圧してモニタ電圧Ｖeを出力することができる。
【００２１】
制御回路２０は、本実施形態において、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算手段、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の書き込み可能な揮発性メモリ、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の不揮発性メモリを有し、演算手段が不揮発性メモリに予め記憶されたプログラムを揮発性メモリに読み出して実行することで、モータ３の駆動処理、あるいは、駆動回路１０及びモータ３の異常診断処理を行う。ただし、制御回路２０が、上記のように内蔵するコンピュータによってソフトウェア処理を行う場合に限らず、制御回路２０が、ハードウェアの構成によって、モータ３の駆動処理、あるいは、駆動回路１０及びモータ３の異常診断処理に相当する機能の一部又は全部を実現することも可能である。
【００２２】
モータ３の駆動処理において、制御回路２０は、第２半導体スイッチＴｒ２及び第３半導体スイッチＴｒ３をオンにすると共に、第４半導体スイッチＴｒ４をオフにした状態で、第１半導体スイッチＴｒ１の制御端子に対して、モータ３の目標値（目標回転速度等）に応じた制御信号を出力する。制御信号としては、例えば、第１半導体スイッチＴｒ１のオン・オフ時間比率を変化させるパルス幅変調（ＰＷＭ）信号等がある。この状態で、第１半導体スイッチＴｒ１がオンの場合には、車載電源２から第１半導体スイッチＴｒ１を通る電流は、第４半導体スイッチＴｒ４の寄生ダイオードＤ４によって遮断されてモータ３へ流れ、モータ３に対する通電が行われる。一方、第１半導体スイッチＴｒ１をオンからオフにしたときに、モータ３のインダクタンス成分によって逆起電圧が発生するが、第４半導体スイッチＴｒ４の寄生ダイオードＤ４を還流ダイオードとして、モータ３から第３半導体スイッチＴｒ３及び第４半導体スイッチＴｒ４の寄生ダイオードＤ４を介した還流回路、あるいは、第１半導体スイッチＴｒ１をオフにしたときに、第４半導体スイッチＴｒ４をオンにすることで形成される還流回路、に還流電流が流れるため、逆起電圧を抑制することが可能となる。
【００２３】
駆動回路１０及びモータ３の異常診断処理において、制御回路２０は、図２に示すように、第１〜第４半導体スイッチＴｒ１〜Ｔｒ４のオン又はオフ状態を設定する複数の設定パターンの各パターンで第１〜第４半導体スイッチＴｒ１〜Ｔｒ４をオン又はオフさせる。そして、制御回路２０は、各パターンで第１〜第４半導体スイッチＴｒ１〜Ｔｒ４をオン又はオフさせたときに、Ｐ点電圧モニタ回路４０から出力されるモニタ電圧Ｖp、電源電圧モニタ回路６０から出力されるモニタ電圧Ｖe、及び、モータ電流モニタ回路５０から出力されるモニタ電圧Ｖiに基づいて、駆動回路１０及びモータ３の異常診断処理を行う。
【００２４】
図３は、制御回路２０において、イグニッションスイッチ４がオフからオンになったことを契機として、モータ３の駆動処理前に実行が開始される駆動回路１０及びモータ３の異常診断処理を示すフローチャートである。
【００２５】
ステップＳ１０１（図中では「Ｓ１０１」と略記。以下同様である。）では、モニタ電圧Ｖpに基づいて、第１〜第４半導体スイッチＴｒ１〜Ｔｒ４にオン状態のままでオフしないオン固着が発生しているか否かを診断する診断１を実施する。
診断１では、図２における設定パターンに示すように、第１〜第４半導体Ｔｒ１〜Ｔｒ４をすべてオフの状態にする。したがって、車載電源２からモータ３に対する通電経路を遮断した状態で診断１を実施できる。
【００２６】
第１〜第４半導体スイッチＴｒ１〜Ｔｒ４にオン固着が発生していない正常状態の場合には、定電圧源Ｓの定電圧Ｖceを第１〜第３抵抗Ｒ１〜Ｒ３によって分圧して、第２抵抗Ｒ２と第３抵抗Ｒ３との間における電位がモニタ電圧Ｖpとして制御回路２０へ出力され、モニタ電圧Ｖpは相対的に中間の中間電位Ｍを示す。
【００２７】
一方、第１半導体スイッチＴｒ１にオン固着が発生している場合には、車載電源２の電源電圧Ｅを第２抵抗Ｒ２及び第３抵抗Ｒ３によって分圧した電圧がモニタ電圧Ｖpとして制御回路２０へ出力されるため、モニタ電圧Ｖpは相対的に高い高電位Ｈ（＞Ｍ）を示す。また、第２半導体スイッチＴｒ２と第３半導体スイッチＴｒ３又は第４半導体スイッチＴｒ４とにオン固着が発生している場合には、定電圧源Ｓからの微小電流が車載電源２のマイナス端子（−）へ流れ、殆どの電圧降下は第１抵抗Ｒ１で起こるため、モニタ電圧Ｖpは相対的に低い低電位Ｌ（＜Ｍ）を示す。
【００２８】
ただし、第１〜第４半導体スイッチＴｒ１〜Ｔｒ４にオン固着が発生していないが、断線が発生している場合、診断１では、第１〜第４半導体スイッチＴｒ１〜Ｔｒ４にオン固着が発生していない場合と同様に、モニタ電圧Ｖpは中間電位Ｍを示すので、第１〜第４半導体スイッチＴｒ１〜Ｔｒ４が断線しているか否かを診断することができない。このため、次のステップＳ１０３以降を実行することで、第１〜第４半導体スイッチＴｒ１〜Ｔｒ４の断線を診断する。
【００２９】
診断１によって、モニタ電圧Ｖpが高電位Ｈを示した場合には、第１半導体スイッチＴｒ１にオン固着による異常が発生していると診断する一方、モニタ電圧Ｖpが低電位Ｌを示した場合には、第２半導体スイッチＴｒ２と第３半導体スイッチＴｒ３又は第４半導体スイッチＴｒ４とにオン固着による異常が発生していると診断し、異常内容をＲＡＭ等の書き込み可能なメモリに記憶する。
【００３０】
なお、診断１において、オン固着による異常が発生していると診断した場合には、以下のステップを省略して、駆動回路１０及びモータ３の異常診断処理を終了してもよい。あるいは、第１半導体スイッチＴｒ１にオン固着が発生している場合には診断２のみを実施し、第２半導体スイッチＴｒ２及び第４半導体スイッチＴｒ４にオン固着が発生している場合には診断３のみを実施し、第２半導体スイッチＴｒ２及び第３半導体スイッチＴｒ３にオン固着が発生している場合には診断４のみを実施するようにしてもよい。
【００３１】
ステップＳ１０２では、モニタ電圧Ｖpに基づいて、駆動回路１０のうち車載電源２のプラス端子（＋）側から第１半導体スイッチＴｒ１を通じて接続点Ｐに至るまでの回路区間ａに異常が発生しているか否かを診断する診断２を実施する。
診断２では、図２における設定パターンに示すように、第１半導体スイッチＴｒ１のみをオンの状態にして、他の第２〜第４半導体スイッチＴｒ２〜Ｔｒ４をオフの状態にする。したがって、車載電源２からモータ３に対する通電経路を遮断した状態で診断２を実施できる。
【００３２】
図２に示すように、第１半導体スイッチＴｒ１を含む回路区間ａに断線が発生していない正常状態である場合には、電源電圧Ｅを第２抵抗Ｒ２及び第３抵抗Ｒ３によって分圧した電圧がモニタ電圧Ｖpとして制御回路２０へ出力されるため、モニタ電圧Ｖpは高電位Ｈを示す。
【００３３】
一方、第１半導体スイッチＴｒ１を含む回路区間ａに断線が発生している場合には、定電圧Ｖceを第１〜第３抵抗Ｒ１〜Ｒ３によって分圧して、第２抵抗Ｒ２と第３抵抗Ｒ３との間における電位がモニタ電圧Ｖpとして制御回路２０へ出力されるため、モニタ電圧Ｖpは中間電位Ｍを示す。なお、駆動回路１０のうち回路区間ａを除く部分に断線が発生している場合には、モニタ電圧Ｖpは正常状態と同じく高電位Ｈを示す。
【００３４】
診断２によって、モニタ電圧Ｖpが中間電位Ｍを示す場合には、回路区間ａに断線による異常が発生している、すなわち、第１半導体スイッチＴｒ１に、オフ状態のままオンしないオフ固着等による断線の可能性があると診断して、異常内容をＲＡＭ等の書き込み可能なメモリに記憶する。
【００３５】
ステップＳ１０３では、モニタ電圧Ｖpに基づいて、駆動回路１０のうち接続点Ｐから第４半導体スイッチＴｒ４及び第２半導体スイッチＴｒ２を通じて車載電源２のマイナス端子（−）に至るまでの回路区間ｂに異常があるか否かを診断する診断３を実施する。
診断３では、図２における設定パターンに示すように、第２半導体スイッチＴｒ２及び第４半導体スイッチＴｒ４をオンの状態にして、他の第１半導体スイッチＴｒ１及び第３半導体スイッチＴｒ３をオフの状態にする。したがって、車載電源２からモータ３に対する通電経路を遮断した状態で診断３を実施できる。
【００３６】
第２半導体スイッチＴｒ２及び第４半導体スイッチＴｒ４を含む回路区間ｂに断線が発生していない正常状態である場合には、定電圧源Ｓからの微小電流が車載電源２のマイナス端子（−）へ流れ、殆どの電圧降下は第１抵抗Ｒ１で起こるため、モニタ電圧Ｖpは低電位Ｌを示す。一方、回路区間ｂに断線が発生している場合には、定電圧Ｖceを第１〜第３抵抗Ｒ１〜Ｒ３によって分圧して、第２抵抗Ｒ２と第３抵抗Ｒ３との間における電位がモニタ電圧Ｖpとして制御回路２０へ出力されるため、モニタ電圧Ｖpは中間電位Ｍを示す。
【００３７】
診断３によって、モニタ電圧Ｖpが中間電位Ｍを示す場合には、回路区間ｂに断線による異常が発生している、すなわち第２半導体スイッチＴｒ２及び第４半導体スイッチＴｒ４の少なくとも一方にオフ固着等による断線の可能性があると診断して、異常内容をＲＡＭ等の書き込み可能なメモリに記憶する。
【００３８】
ステップＳ１０４では、モニタ電圧Ｖpに基づいて、駆動回路１０のうち接続点Ｐからモータ３並びに第３半導体スイッチＴｒ３及び第２半導体スイッチＴｒ２を通じて車載電源２のマイナス端子（−）に至るまでの回路区間ｃにおいて異常があるか否かを診断する診断４を実施する。
診断４では、図２における設定パターンに示すように、第２半導体スイッチＴｒ２及び第３半導体スイッチＴｒ３をオンの状態にすると共に、第１半導体スイッチＴｒ１及び第４半導体スイッチＴｒ４をオフの状態にする。したがって、車載電源２からモータ３に対する通電経路を遮断した状態で診断４を実施できる。
【００３９】
第２半導体スイッチＴｒ２及び第３半導体スイッチＴｒ３を含む回路区間ｃに断線が発生していない正常状態である場合には、上記の診断３と同様に、定電圧源Ｓからの微小電流が車載電源２のマイナス端子（−）へ流れ、殆どの電圧降下は第１抵抗Ｒ１で起こるため、モニタ電圧Ｖpは低電位Ｌを示す。このとき、モータ３には定電圧源Ｓからの微小電流が流れるが、第１抵抗Ｒ１によってモータ３が動作しない程度の電流値に抑制されている。
【００４０】
一方、第２半導体スイッチＴｒ２及び第３半導体スイッチＴｒ３を含む回路区間ｃに断線が発生している場合には、上記の診断３と同様に、モニタ電圧Ｖpは中間電位Ｍを示す。
【００４１】
診断４によって、モニタ電圧Ｖpが中間電位Ｍを示す場合には、回路区間ｃに断線による異常が発生している、すなわち、第２半導体スイッチＴｒ２及び第３半導体スイッチＴｒ３の少なくとも一方にオフ固着等による断線の可能性があると診断して、異常内容をＲＡＭ等の書き込み可能なメモリに記憶する。
【００４２】
ここで、回路区間ｃにはモータ３が介在するため、診断４においてモニタ電圧Ｖpが低電位Ｌを示して回路区間ｃに断線が発生していないと診断された場合でも、モータ３に異常が発生していることが考えられる。例えば、診断４において回路区間ｃの断線を判断する基準となる低電位Ｌ及び中間電位Ｍが相互に隣接する所定電圧範囲として定義されている場合、モータ３において回路を完全に遮断する断線ではなく部分的に遮断する部分断線が発生したときに、モニタ電圧Ｖpが低電位Ｍの電圧範囲のうち中間電位Ｍに近い電圧となっても、モータ３を含む回路区間ｃは正常と診断されてしまうことが想定される。一方、モータ３に短絡が発生したときでもモニタ電圧Ｖpは低電位Ｌを示して、モータ３を含む回路区間ｃは正常であると診断されてしまうことが想定される。これに対し、誘導性負荷であるモータ３に電流を通電して、通電時におけるモータ電流ｉの時間変化からモータ３の異常を診断する診断５を実施する。
【００４３】
このため、ステップＳ１０５では、診断４により回路区間ｃに断線が発生していないと診断されたか否かを判定し、診断４により回路区間ｃに断線が発生していないと診断された場合には、後述する診断５を実施すべくステップＳ１０６へ進む一方（ＹＥＳ）、診断４により回路区間ｃに断線が発生していると診断された場合には、ステップＳ１０６を省略して駆動回路１０及びモータ３の異常診断処理を終了する（ＮＯ）。
【００４４】
駆動回路１０及びモータ３の異常診断処理の終了後、制御回路２０は、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０４で実施した診断１〜４によって、あるいは、これらと共にステップＳ１０６で実施した診断５によって、ＲＡＭ等の書き込み可能なメモリに記憶された異常内容に基づいて、フェールセーフ処理を実行するか、あるいは、通常のモータ駆動処理を実行してもよい。また、異常内容がＲＡＭ等の書き込み可能な揮発性メモリに記憶された場合には、適宜、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）等の書き込み可能な不揮発性メモリに記憶して、故障解析等の各種解析に用いることもできる。
【００４５】
図４は、図３のステップＳ１０６における診断５に関するサブルーチンの処理内容を示すフローチャートである。
診断５では、モータ電流モニタ回路５０の出力であるモニタ電圧Ｖiからモータ電流ｉを検出し、このモータ電流ｉに基づいて、モータ３に異常が発生しているか否かを診断する。
【００４６】
ステップＳ１００１では、電源電圧モニタ回路６０の出力であるモニタ電圧Ｖeから車載電源２の電源電圧Ｅを検出し、これをＲＡＭ等の書き込み可能なメモリに保持する。
【００４７】
ステップＳ１００２において、図２の設定パターンに示すように、第１〜第３半導体スイッチＴｒ１〜Ｔｒ３をオンの状態にし、第４半導体スイッチＴｒ４をオフの状態にして所定時間ｔｍ保持し、車載電源２からモータ３に対して通電を行う。所定時間ｔｍは、モータ３を駆動源とする車載アクチュエータが動作しない程度の極めて短い時間である。
【００４８】
ここで、車載電源２からモータ３に対して通電を開始してからの経過時間ｔにおけるモータ電流Ｉは以下の式で示される。
【００４９】
2018050412.tif 000003
【００５０】
上記の式において、Ｒは、車載電源２から第１〜第３半導体スイッチＴｒ１〜Ｔｒ３を介してモータ３に通電を行ったときに、第１半導体スイッチＴｒ１、モータ３の負荷抵抗、第４抵抗Ｒ４、第３半導体スイッチＴｒ３及び第２半導体スイッチＴｒ２を流れるモータ電流Ｉの電流経路の合成抵抗値に相当するが、モータ３のコイル抵抗に比べると、第１〜第３半導体スイッチＴｒ１〜Ｔｒ３のオン抵抗及び第４抵抗Ｒ４は極めて小さい抵抗値であるため、Ｒはコイル抵抗の抵抗値とすることができる。また、Ｌは、モータ３におけるコイルのインダクタンス値である。モータ３が正常である場合には、コイル抵抗の抵抗値Ｒ及びコイルのインダクタンス値Ｌはいずれも一定の正常値となるが、モータ３が異常である場合には、コイル抵抗の抵抗値Ｒ及びコイルのインダクタンス値Ｌは正常値から異常値へ変化する。また、車載電源２の電源電圧Ｅは種々の要因によって変動し得る。
【００５１】
制御回路２０のＲＯＭ等の書き込み不可能な不揮発性メモリには、図５に示すように、電源電圧Ｅごとに、経過時間ｔとモータ３が正常であるときのモータ電流Ｉである正常モータ電流Ｉ０とを関連付けた正常時電流マップが保存されている。正常モータ電流マップの正常モータ電流Ｉ０は、上記の式（１）において、モータ３が正常である場合のコイル抵抗の抵抗値Ｒ０及びコイルのインダクタンス値Ｌ０を代入したうえで、所定時間ｔｍを複数分割した各経過時間ｔ１，ｔ２，…，ｔｋ，…，ｔｍ、及び想定される電源電圧Ｅの離散値Ｅ１，Ｅ２，…，Ｅｋ，…，Ｅｎについて演算することで得られ、下記の式（２）〜（４）で示される。
【００５２】
2018050412.tif 000004
【００５３】
なお、制御回路２０は、正常モータ電流マップの電源電圧Ｅの離散値Ｅ１，Ｅ２，…，Ｅｋ，…，Ｅｎ間において、公知の補間技術を用いて正常モータ電流Ｉ０を補間してもよい。例えば、制御回路２０は、正常モータ電流マップにおいて、ある経過時間ｔｋで、電源電圧Ｅが１２ボルトのときに正常モータ電流Ｉ０が１０アンペアであると記憶されているのに対し、電源電圧Ｅが１３ボルトのときに正常モータ電流Ｉ０が１１アンペアであると記憶されている場合には、線形補間を用いて、電源電圧Ｅが１２．５ボルトのときに正常モータ電流Ｉ０を１１．５アンペアと演算することができる。なお、以下において、説明の便宜上、ステップＳ１００１で検出される電源電圧Ｅは、正常モータ電流マップの電源電圧Ｅの離散値Ｅ１，Ｅ２，…，Ｅｋ，…，Ｅｎのいずれかであるものとする。
【００５４】
ステップＳ１００３では、モニタ電圧Ｖiから検出されたモータ電流ｉの時間変化が、正常モータ電流Ｉ０の時間変化と乖離しているか否かを判定する。
本実施形態では、ある経過時間ｔｋにおいてモータ電流モニタ回路５０の出力であるモニタ電圧Ｖiからモータ電流ｉを検出し、図６に示すように、このモータ電流ｉが、正常モータ電流マップにおいて、ステップＳ１００１で検出された電源電圧Ｅｋ及び経過時間ｔkに対応する正常モータ電流Ｉ０（ｔｋ）を中心として、周囲温度や製造公差等によるばらつきαを考慮した正常範囲Ｄｎ（Ｉ０（ｔｋ）−α≦ｉ≦Ｉ０（ｔｋ）＋α）内に入っているか否かを判定する電流値判定を行う。なお、ばらつきαは、経過時間ｔに応じて変化させてもよい。例えば、経過時間ｔが長くなるに従って、モータ電流ｉが高くなることを考慮して、ばらつきαを大きくしてもよい。
【００５５】
ステップＳ１００３において、モータ電流ｉが正常範囲Ｄｎ（Ｉ０（ｔｋ）−α≦ｉ≦Ｉ０（ｔｋ）＋α）内に入っていると判定された場合には、モータ電流ｉの時間変化が正常モータ電流Ｉ０の時間変化と略一致していると推定できるので、次のステップＳ１００４でモータ３は正常であると診断して（ＹＥＳ）、図３のステップＳ１０６へ戻る。
一方、ステップＳ１００３において、モータ電流ｉが正常範囲Ｄｎ（Ｉ０（ｔｋ）−α≦ｉ≦Ｉ０（ｔｋ）＋α）内に入っていないと判定された場合には、モータ電流ｉの時間変化が正常モータ電流Ｉ０の時間変化と乖離していると推定できるので、モータ３の異常内容を特定すべく、ステップＳ１００５へ進む（ＮＯ）。
【００５６】
本実施形態の１つの変形例として、ステップＳ１００３の電流値判定を行う時間は、経過時間ｔｋ以外に、所定時間ｔｍ中に１つ以上設定することができる。この場合、モータ電流ｉが各経過時間に対応した正常範囲Ｄｎ内に入っていると判定された回数が、所定時間ｔｍにおける総判定回数のうち合計で所定回数以上であるとき（すなわち総判定回数に対して所定比率以上であるとき）、あるいは、連続して所定回数以上であるときに、モータ電流ｉの時間変化が正常モータ電流Ｉ０の時間変化と略一致していると推定して、ステップＳ１００４へ進んでもよい。これにより、モータ電流ｉの時間変化と正常モータ電流Ｉ０の時間変化とが乖離しているか否かに関する推定精度を向上させることができる。
【００５７】
例えば、図７に示すように、ステップＳ１００３における電流値判定を行う時間を、ｊを１以上の自然数として、経過時間ｔｋ（例えば所定時間ｔｍの２０％に相当する時間）及び経過時間ｔｋ＋ｊ（例えば所定時間ｔｍの８０％に相当する時間）の２つ設定した場合、経過時間ｔｋで検出されたモータ電流ｉが正常範囲Ｄｎ（Ｉ０（ｔｋ）−α≦ｉ≦Ｉ０（ｔｋ）＋α）内に入っているか否かを判定し、経過時間ｔｋ＋ｊで検出されたモータ電流ｉが正常範囲Ｄｎ（Ｉ０（ｔｋ＋ｊ）−α≦ｉ≦Ｉ０（ｔｋ＋ｊ）＋α）内に入っているか否かを判定することができる。この場合、いずれの経過時間ｔｋ及びｔk+ｊにおいてもモータ電流ｉが各経過時間ｔｋ及びｔｋ＋ｊに対応した正常範囲Ｄｎ内に入っているときに、モータ電流ｉの時間変化が正常モータ電流Ｉ０の時間変化と略一致していると推定して、ステップＳ１００４へ進んでもよい。
【００５８】
また、本実施形態の他の変形例として、ステップＳ１００３を実行して所定時間ｔｍの経過により車載電源２からモータ３に対する通電を遮断した後、モータ電流ｉが零に戻ると推定される時間が経過した場合に、ステップＳ１００２及びステップＳ１００３を再実行するというサイクルを、１回又は複数回実行してもよい。この場合にも同様に、モータ電流ｉが経過時間ｔに対応した正常範囲Ｄｎ内に入っていると判定された回数が、総判定回数のうち合計で所定回数以上であるとき（すなわち総判定回数に対して所定比率以上であるとき）、あるいは、連続して所定回数以上であるときに、モータ電流ｉの時間変化が正常モータ電流Ｉ0の時間変化と略一致していると推定して、ステップＳ１００４へ進んでもよい。
【００５９】
ステップＳ１００４では、モータ３は正常であると診断して診断５を終了し、図３のステップＳ１０６へ戻る。
【００６０】
ステップＳ１００５では、ステップＳ１００３において正常範囲Ｄｎ外と判定されたモータ電流ｉが、正常範囲Ｄｎ（Ｉ０（ｔｋ）−α≦ｉ≦Ｉ０（ｔｋ）＋α）を超えているか否か、すなわち、高電流異常範囲ＤＨ（ｉ＞Ｉ０（ｔｋ）＋α）を満足するか、あるいは、低電流異常範囲ＤＬ（ｉ＜Ｉ０（ｔｋ）−α）を満足するか、のいずれであるかを判定する。
【００６１】
モータ電流ｉが高電流異常範囲ＤＨを満足すると判定された場合には、ステップＳ１００６へ進み（ＹＥＳ）、モータ３にはレアショート等の短絡が発生していると診断して診断５を終了し、図３のステップＳ１０６へ戻る。
一方、モータ電流ｉが低電流異常範囲ＤＬを満足すると判定された場合には、ステップＳ１００７へ進み（ＮＯ）、モータ３には部分断線が発生していると診断して診断５を終了し、図３のステップＳ１０６へ戻る。
【００６２】
このような第１実施形態に係るモータ駆動装置によれば、モニタ電圧Ｖpに基づいてモータ３が介在する回路区間ｃの断線を診断する診断４により、回路区間ｃに断線が発生していないと診断されても、診断５によって誘導性負荷であるモータ３に車載電源２から電流を通電して、通電時におけるモータ電流ｉの時間変化と正常モータ電流Ｉ０の時間変化とを比較しているので、モータ３の異常を診断でき、モータに短絡又は部分断線のいずれが発生しているかを特定することが可能となる。
【００６３】
［第２実施形態］
次に、本発明を実施するための第２実施形態について詳述する。
図８は、第２実施形態に係るモータ駆動装置の一例を示す。なお、第１実施形態と同一構成については、同一符号を付すことでその説明を省略又は簡潔にする。
【００６４】
モータ駆動装置１ａは、第１実施形態と同様に、制御回路２０によりモータ３の駆動処理に先立って駆動回路１０及びモータ３の異常診断処理を行うものであるが、以下の点で第１実施形態と異なる構成を有している。
【００６５】
モータ駆動装置１ａは、第１実施形態と比較すると、駆動回路１０に第５半導体スイッチＴｒ５を更に含む。第５半導体スイッチＴｒ５は、その制御端子に入力した制御信号に応じて、オンすることで回路を接続する一方、オフすることで回路を遮断するスイッチング半導体素子であり、寄生ダイオードＤ５が付随したｐ型のＭＯＳＦＥＴである。第５半導体スイッチＴｒ５の制御端子（ゲート端子）は制御回路２０と接続されている。なお、第５半導体スイッチＴｒ５にｐ型のＭＯＳＦＥＴ以外の半導体素子を適用可能であることは、第１〜第４半導体スイッチＴｒ１〜Ｔｒ４の場合と同様である。
【００６６】
第５半導体スイッチＴｒ５は、駆動回路１０及びモータ３の異常診断処理において制御回路２０に対する車載電源２の電源電圧Ｅの印加を回避するためのものであり、車載電源２と第１半導体スイッチＴｒ１との間において、これらと直列に設けられる。第５半導体スイッチＴｒ５のソース端子はハイサイド側（車載電源２のプラス端子（＋）側）に接続され、第５半導体スイッチＴｒ５のドレイン端子はローサイド側（第１半導体スイッチＴｒ１のドレイン端子）に接続される。このため、第５半導体スイッチＴｒ５に付随する寄生ダイオードＤ５は、第１半導体スイッチＴｒ１のドレイン端子から車載電源２のプラス端子（＋）に向かう方向を順方向とする。
【００６７】
また、モータ駆動装置１ａは、第１実施形態と比較すると、コンデンサＣ及びプリチャージ回路７０を更に含む。
コンデンサＣは、駆動回路１０及びモータ３の異常診断処理において車載電源２の代替電源となるものであり、一端が第５半導体スイッチＴｒ５と第１半導体スイッチＴｒ１との間に接続され、他端が第３半導体スイッチＴｒ３又は第４半導体スイッチＴｒ４と第２半導体スイッチＴｒ２との間に接続されて駆動回路１０に設けられる。
【００６８】
プリチャージ回路７０は、駆動回路１０及びモータ３の異常診断処理を開始する際に、コンデンサＣに充電を行うものであり、一端が車載電源２と第５半導体スイッチＴｒ５との間の接続点Ｑ１に接続され、他端が第５半導体スイッチＴｒ５と第１半導体スイッチＴｒ１との間の接続点Ｑ２に接続されて、第５半導体スイッチＴｒ５と並列に設けられる。
【００６９】
プリチャージ回路７０は、本実施形態において、接続点Ｑ１からＱ２の間で、ダイオードＤ６、第５抵抗Ｒ５及びトランジスタＴｒ６がこの順番で直列に接続されて構成される。ダイオードＤ６は、接続点Ｑ１からＱ２に向う方向を順方向とする。また、トランジスタＴｒ６は、エミッタ端子が第５抵抗Ｒ５と接続され、コレクタ端子が接続点Ｑ２と接続されたｐｎｐ型のバイポーラトランジスタであり、ベース端子が制御回路２０と接続されている。さらに、トランジスタＴｒ６のベース端子と接続点Ｑ１との間にはダイオードＤ６及び第５抵抗Ｒ５と並列に第６抵抗Ｒ６が介装されている。
【００７０】
イグニッションスイッチ４がオフ状態では、接続点Ｑ１から第６抵抗Ｒ６を介してトランジスタＴｒ６のベース端子に対して電源電圧Ｅが印加されて、２値（ハイ及びロー）の電位で区分される制御信号のうちハイ信号がトランジスタＴｒ６に入力されることになるため、トランジスタＴｒ６はオフ状態に保持される。このとき、制御回路２０には電源回路３０から電源が供給されていないため、トランジスタＴｒ６には制御回路２０からの制御信号は入力されない。一方、後述するように、イグニッションスイッチ４がオフからオン状態となったときに、制御回路２０がトランジスタＴｒ６のベース端子にロー信号を出力すると、トランジスタＴｒ６はオン状態となり、コンデンサＣに対する充電が可能になる。
【００７１】
制御回路２０は、駆動回路１０及びモータ３の異常診断処理において、図９に示すように、第１〜第５半導体スイッチＴｒ１〜Ｔｒ５のオン又はオフ状態を設定する複数の設定パターンの各パターンで第１〜第５半導体スイッチＴｒ１〜Ｔｒ５をオン又はオフさせる。そして、制御回路２０は、各パターンで第１〜第５半導体スイッチＴｒ１〜Ｔｒ５をオン又はオフさせたときに、Ｐ点電圧モニタ回路４０から出力されるモニタ電圧Ｖp、電源電圧モニタ回路６０から出力されるモニタ電圧Ｖe、及び、モータ電流モニタ回路５０から出力されるモニタ電圧Ｖiに基づいて、駆動回路１０及びモータ３の異常診断処理を行う。
【００７２】
図１０は、制御回路２０において、イグニッションスイッチ４がオフからオンになったことを契機として、モータ３の駆動処理前に実行が開始される駆動回路１０及びモータ３の異常診断処理を示すフローチャートである。
【００７３】
ステップＳ２０１では、駆動回路１０及びモータ３の異常診断処理を開始する前に、コンデンサＣに対する充電を所定時間Ｔc行う。具体的には、制御回路２０は、第１〜第５半導体スイッチＴｒ１〜Ｔｒ５をオフ状態にしつつ、トランジスタＴｒ６のベース端子に対する制御信号としてロー信号を所定時間Ｔc出力する。この所定時間Ｔcは、コンデンサＣの放電により駆動回路１０及びモータ３の異常診断処理（以下の診断１〜診断５）を支障なく実施できる程度に、コンデンサＣが充電されるまでの充電時間である。制御回路２０は、所定時間Ｔcの経過後、トランジスタＴｒ６に対する制御信号をロー信号からハイ信号へ切り替えて、トランジスタＴｒ６をオフ状態にする。
【００７４】
ステップＳ２０２では、ステップＳ１０１と同様に、モニタ電圧Ｖpに基づいて、第１〜第４半導体スイッチＴｒ１〜Ｔｒ４にオン状態のままでオフしないオン固着が発生しているか否かを診断する診断１を行う。
診断１において、図９に示すように、第１〜第４半導体スイッチＴｒ１〜Ｔｒ４は図２と同じオン又はオフ状態に設定されるが、第５半導体スイッチＴｒ５はオフ状態にする。したがって、第５半導体スイッチＴｒ５よりも下流（ローサイド側）における駆動回路１０には、車載電源２の電源電圧Ｅに代えて、コンデンサＣによる放電電圧が印加される。以降の診断２〜５においても同様である。
【００７５】
ステップＳ２０３では、ステップＳ１０２と同様に、モニタ電圧Ｖpに基づいて、駆動回路１０のうちコンデンサＣから第１半導体スイッチＴｒ１を通じて接続点Ｐに至るまでの回路区間ａ’に異常が発生しているか否かを診断する診断２を実施する。
【００７６】
ステップＳ２０４では、ステップＳ１０３と同様に、診断３を実施する。
ステップＳ２０５では、ステップＳ１０４と同様に、診断４を実施する。
【００７７】
ステップＳ２０６では、ステップＳ１０５と同様に、診断４により回路区間ｃに断線が発生していないと診断されたか否かを判定し、診断４により回路区間ｃに断線が発生していないと診断された場合には、診断５を実施すべくステップＳ２０７へ進み（ＹＥＳ）、その後に診断６を実施すべくステップＳ２０８へ進む。一方、診断４により回路区間ｃに断線が発生していると診断された場合には、ステップＳ２０７及びステップＳ２０８を省略して、駆動回路１０及びモータ３の異常診断処理を終了する（ＮＯ）。
なお、ステップＳ２０７における診断５の内容については第１実施形態と同様であるので説明を省略する。
【００７８】
図１１は、図１０のステップＳ２０８における診断６に関するサブルーチンの処理内容を示すフローチャートである。
診断６では、電源電圧モニタ回路６０から出力されたモニタ電圧Ｖeに基づいて、第５半導体スイッチＴｒ５に断線が発生しているか否かを診断する。
【００７９】
ステップＳ２００１では、図９の設定パターンに示すように、第１〜第４半導体スイッチＴｒ１〜Ｔｒ４をオフの状態にし、第５半導体スイッチＴｒ５をオフからオンの状態に切り替える。
【００８０】
ステップＳ２００２では、モニタ電圧Ｖeが所定電圧より高いか否かを判定する。所定電圧は、例えば電源電圧Ｅに近い電圧等、第５半導体スイッチＴｒ５に断線が発生していないことが明らかな電圧である。
【００８１】
モニタ電圧Ｖeが所定電圧より高い高電位Ｈと判定された場合には、第５半導体スイッチＴｒ５は正常であると診断して診断６を終了し（ＹＥＳ）、図１０のステップＳ２０８へ戻る。一方、モニタ電圧Ｖeが所定電圧以下である低電位Ｌと判定された場合には、第５半導体スイッチＴｒ５に断線が発生していると診断して診断６を終了し（ＮＯ）、図１０のステップＳ２０８へ戻る。
【００８２】
このような第２実施形態に係るモータ駆動装置１ａによれば、第１実施形態と同様に、モニタ電圧Ｖpに基づいてモータ３が介在する回路区間ｃの断線を診断する診断４により、回路区間ｃに断線が発生していないと診断されても、診断５によって誘導性負荷であるモータ３に車載電源２から電流を通電して、通電時におけるモータ電流ｉの時間変化と正常モータ電流Ｉ０の時間変化とを比較しているので、モータ３の異常を診断でき、モータに短絡又は部分断線のいずれが発生しているかを特定することが可能となる。
【００８３】
また、モータ駆動装置１ａによれば、駆動回路１０及びモータ３の異常診断処理において、第５半導体スイッチＴｒ５によって電源電圧Ｅが制御回路２０に印加されないようにし、プリチャージ回路７０によって充電されたコンデンサＣを車載電源２の代替電源として用いているので、電源電圧Ｅの影響を受けない状態で診断１〜５を実施することができる。また、電源電圧Ｅを遮断する第５半導体スイッチＴｒ５の断線異常も診断可能である。
【００８４】
以上、本発明者によってなされた発明を第１実施形態及び第２実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記の実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
【００８５】
本発明の実施形態として、誘導性負荷の一例であるモータを駆動するモータ駆動装置１，１ａについて説明したが、例えば車両用変速機において変速制御を行うソレノイドバルブのソレノイド等、インダクタンス成分を有する誘導性負荷を駆動する負荷駆動装置であればいかなるものにも適用可能である。
【００８６】
駆動回路１０における第１〜第４半導体スイッチＴｒ１〜Ｔｒ４は、それぞれディスクリート半導体で構成されるか、あるいは、任意の組み合わせでＩＰＤ（Intelligent Power Device）として構成されてもよい。特に、第１半導体スイッチＴｒ１及び第４半導体スイッチＴｒ４をＩＰＤとしてもよい。
【００８７】
駆動回路１０及びモータ３の異常診断処理は、イグニッションスイッチ４がオンになったことを契機として開始されるものとして説明したが、これに限らず、車両運転を阻害しない範囲で、任意のタイミングで実行可能である。例えば、車両にアイドリングストップ機能が備わっている場合には、エンジンの再始動時に実行することもできる。
【００８８】
Ｐ点電圧モニタ回路４０を図１及び図８に示す構成で説明したが、接続点Ｐにおける電圧に応じて、制御回路２０で検出可能なモニタ電圧Ｖpを出力する回路であればいかなる構成であってもよい。また、プリチャージ回路７０を図８に示す構成で説明したが、駆動回路１０及びモータ３の異常診断処理を開始する際に、コンデンサＣに充電を行うことができれば、いかなる構成であってもよい。例えば、トランジスタＴｒ６を、ｐｎｐ型のバイポーラトランジスタに代えて、ｎｐｎ型のバイポーラトランジスタで構成してもよい。
【００８９】
駆動回路１０及びモータ３の異常診断処理において、制御回路２０は、モータ電流モニタ回路５０の出力であるモニタ電圧Ｖiからモータ電流ｉを検出し、このモータ電流ｉの時間変化と正常モータ電流Ｉ０の時間変化とを比較することでモータ３の異常を診断していた。これに代えて、制御回路２０は、モニタ電圧Ｖiに基づいて、モータ電流ｉの時間変化が正常モータ電流Ｉ０の時間変化と乖離しているか否かを判定することもできる。
【符号の説明】
【００９０】
１，１ａ…モータ駆動装置、２…車載電源、３…モータ、１０…駆動回路、２０…制御回路、４０…Ｐ点電圧モニタ回路、５０…モータ電流モニタ回路、６０…電源電圧モニタ回路、Ｔｒ１…第１半導体スイッチ、Ｔｒ２…第２半導体スイッチ、Ｔｒ３…第３半導体スイッチ、Ｔｒ４…第４半導体スイッチ、Ｔｒ５…第５半導体スイッチ、Ｒ４…第４抵抗、Ｐ…接続点
【図１】
2018050412.tif 000005
【図２】
2018050412.tif 000006
【図３】
2018050412.tif 000007
【図４】
2018050412.tif 000008
【図５】
2018050412.tif 000009
【図６】
2018050412.tif 000010
【図７】
2018050412.tif 000011
【図８】
2018050412.tif 000012
【図９】
2018050412.tif 000013
【図１０】
2018050412.tif 000014
【図１１】
2018050412.tif 000015