(57)【要約】【課題】従来技術によれば、過電流が発生した場合、比較器が過電流閾値との比較を行い、ＭＯＳＦＥＴをオフさせる構成となっている。この構成ではＭＯＳＦＥＴをオフした場合にＭＯＳＦＥＴのドレイン・ソース間電圧がＶＢ−ＧＮＤの値となり、その後に比較器がモニターした場合、ドレイン・ソース間電圧が過電流閾値を越えてしまうため、比較器は再び過電流と検知してしまうため、正常状態に復帰することができない。【解決手段】過電流時に、ＭＯＳＦＥＳＴのドレイン・ソース間電圧が過電流閾値よりも大きくなった場合、ＭＯＳＦＥＴをオフする。その後、ＣＰＵがモータ端子の天絡、地絡を検出するために、モータ端子電圧のＡ／Ｄ値を用いて故障の診断を行う。その際、過電流検知の方法としてはコンパレータを用いるシートベルトリトラクタ用モータ制御装置を提供する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体スイッチング素子で構成されるＨブリッジ回路と、コンパレータを用いて、その半導体スイッチング素子の両端間の電圧と、事前に記憶回路に記憶された過電流閾値と比較し、半導体スイッチング素子を制御するシートベルトリトラクタ用制御装置において、複数の選択可能な過電流閾値を持つ、シートベルトリトラクタ用制御装置。
【請求項２】
前記制御装置は、過電流を検知し、半導体スイッチング素子を制御した後、モータ端子電圧Ａ／Ｄ値を診断し、誤検知の場合、所定の動作を再試行する、請求項１記載のシートベルトリトラクタ用制御装置。
【請求項３】
前記制御装置は、過電流を検知後、半導体スイッチング素子を制御したことを、ＣＰＵにて記録する、請求項１記載のシートベルトリトラクタ用制御装置。
【請求項４】
前記制御装置は、複数の過電流閾値の、補正初期値を最小値に設定してある、請求項１記載のシートベルトリトラクタ用制御装置。
【請求項５】
前記制御装置は、過電流検知後、半導体スイッチング素子を制御する時に、制御速度を選択可能である、請求項１記載のシートベルトリトラクタ用制御装置。
【請求項６】
前記半導体スイッチング素子がＭＯＳＦＥＴであり、ＭＯＳＦＥＴのドレイン・ソース間電圧と、事前に記憶回路に記憶された過電流閾値と比較し、ＭＯＳＦＥＴのゲート電圧を制御する、請求項１記載のシートベルトリトラクタ用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シートベルトリトラクタ用のモータの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されたモータ制御装置（ＥＣＵ）は、モータ制御方法として、半導体スイッチング素子（ＭＯＳＦＥＴ）で構成されるＨブリッジ回路を用いている。また、ＥＣＵの過電流保護方法は、電流が流れた時にＭＯＳＦＥＴ自身のオン抵抗により生じるドレイン・ソース間電圧をアナログ・デジタル（Ａ／Ｄ）変換し、あらかじめ、ＥＥＰＲＯＭなどの記憶装置に記憶された、過電流閾値との比較を行い、過電流の発生有無を判断する構成が用いられている。しかし、ＭＯＳＦＥＴのオン抵抗は個体差，温度差が大きいため、ＭＯＳＦＥＴドレイン・ソース間の電位差のばらつき下限を通常時の通電電流より大きな値にしてしまうと、ばらつき上限が大きくなってしまい、実際に過電流が発生した時にドレイン・ソース間電圧が過電流閾値にかかる前にＭＯＳＦＥＴが破壊し、発火してしまうという問題があった。
【０００３】
ここで、検査時に実使用条件で過電流を流し、ＭＯＳＦＥＴのドレイン・ソース間電圧をＡ／Ｄ変換し、あらかじめＥＥＰＲＯＭなどの記憶装置に過電流の閾値として記憶させることで、個体差のばらつきを補正する技術がある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２８７３９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１によれば、過電流が発生した場合、比較器が過電流閾値との比較を行い、ＭＯＳＦＥＴをオフさせる構成となっている。この構成ではＭＯＳＦＥＴをオフした場合にＭＯＳＦＥＴのドレイン・ソース間電圧がＶＢ−ＧＮＤの値となり、その後に比較器がモニターした場合、ドレイン・ソース間電圧が過電流閾値を越えてしまうため、比較器は再び過電流と検知してしまうため、正常状態に復帰することができない。
【０００６】
また、過電流を検知しＭＯＳＦＥＴをオフした場合、ＣＰＵも電源供給停止する構成となっているため、ＣＰＵが故障情報を得ることができない。
【０００７】
更に、モータ端子の天絡，地絡の検出ができない。シートベルト用制御装置は通電電流が大きく、発熱が大きくなってしまうため、オン抵抗の大きいＭＯＳＦＥＴは使用することができないが、オン抵抗の小さいＭＯＳＦＥＴを使用する場合、Ａ／Ｄの分解能が足りずに過電流検知が難しくなってしまう。
【０００８】
例えば、オン抵抗５ｍΩのＭＯＳＦＥＴを使用した場合、ＭＯＳＦＥＴのドレイン・ソース間の降下電圧Ｖｄｓは以下の式（１）で表される。
Ｖｄｓ＝Ｒｏｎ×Ｉｍ          …（１）
【０００９】
ここで、式（１）においてＲｏｎはＭＯＳＦＥＴのオン抵抗を、Ｉｍはモータ電流を表す。
【００１０】
乗員拘束モードの通電電流が４０Ａとすると、ドレイン・ソース間降下電圧ΔＶｄｓは、ΔＶｄｓ＝５ｍΩ×４０Ａ＝２００ｍＶとなる。一般にＡ／Ｄ変換回路は５ＶのＶＣＣで駆動するため、電源を直接印加することはできず、分圧を行っている。例えば、電源は最大３０Ｖ程度まで上がることがあるため、１／６に分圧を行った場合、分圧後のΔＶｄｓは、２００／６＝３３.３ｍＶとなる。これを１０ｂｉｔのＡ／Ｄ変換回路を用いてデジタル値にＡ／Ｄ変換した場合、Ａ／Ｄ変換後の値は３３.３ｍＶ／５Ｖ×１０２３＝６.８２ＬＳＢとなる。
【００１１】
この値は一般的なＡ／Ｄ変換回路の誤差程度に大きいため、Ａ／Ｄ変換を用いてオン抵抗の小さなＭＯＳＦＥＴのドレイン・ソース間電圧を測定するのは難しいという問題があった。
【００１２】
このように、上記従来装置をシートベルトリトラクタに適応した場合は、過電流を検知しＭＯＳＦＥＴをオフした場合に、ＣＰＵの電源供給も停止してしまい、比較器も過電流と認識し続けるため、誤検知の場合に復帰することができない。また、ＣＰＵが停止してしまうために、ＣＰＵが故障状態を検知できない。
【００１３】
また、シートベルトリトラクタは通電電流が大きいため、過電流の閾値を大きく取る必要があるが、オン抵抗の大きなＭＯＳＦＥＴを使用した場合、発熱が大きくなりすぎる可能性がある。一方、オン抵抗の小さいＭＯＳＦＥＴを使用した場合は、Ａ／Ｄの分解能が足りず過電流の検知が難しくなる可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記問題を解決するために、本発明では、過電流時に、ＭＯＳＦＥＴのドレイン・ソース間電圧が過電流閾値よりも大きくなった場合、ＭＯＳＦＥＴをオフする。その後、ＣＰＵがモータ端子の天絡，地絡を検出するために、モータ端子電圧のＡ／Ｄ値を用いて故障の診断を行う。その際、過電流検知の方法としてはコンパレータを用いるシートベルトリトラクタ用モータ制御装置を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、過電流時に、ＭＯＳＦＥＴのドレイン・ソース間電圧が過電流閾値よりも大きくなった場合、ＭＯＳＦＥＴをオフする。その後、ＣＰＵがモータ端子電圧のＡ／Ｄ変換値を用いて診断を行い、モータ端子が天絡，地絡していた場合、故障を確定させる。また、過電流の検知が誤診断であった場合は再び所定の動作を開始させることができ、信頼性の高い制御が可能となる。
【００１６】
また、過電流が発生し、ＭＯＳＦＥＴをオフした場合でも、ＣＰＵは動作しており、故障情報を得ることができるため信頼性が向上する。
【００１７】
また、過電流の検出は、コンパレータを用いることで、オン抵抗の小さなＭＯＳＦＥＴを用いた場合でも精度の高い過電流の検出を行う事が可能となる。
【００１８】
また、過電流閾値は駆動モード毎に選択可能であり、検査時に電流を流してＡ／Ｄ値を測定することでＭＯＳＦＥＴの固体差を補正して過電流閾値を選択できる。過電流閾値は、補正初期値を通常電流より小さく設定しておくことにより、万が一、設定値が初期値から更新されなかった場合でも、モータ動作せず、ＣＰＵで検知可能であるため、安全性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】車両における安全装置接続図。
【図２】シートへの乗員拘束図。
【図３】実施例１の制御回路図。
【図４】モータ電流の経路とＭＯＳＦＥＴのオン信号波形を示す図。
【図５】過電流検出回路の内部構成図。
【図６】過電流検出の制御フロー図。
【図７】過電流検出時の波形を示す図。
【図８】実施例２の制御回路図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を用いて実施例について説明する。
【実施例１】
【００２１】
先ず図１に、車両における衝突安全装置の配置図を示す。車両１１２には、障害物との距離に応じた信号を出力する障害物センサ１０２が車両前方部に取り付けられている。障害物センサ１０２の出力信号は、障害物センサ１０２と電気的に接続された衝突判断コントローラ１０６に伝達される。また、車両の速度に応じた信号を出力する車輪速度センサ１０４の信号も、車輪速度センサ１０４と電気的に接続された衝突判断コントローラ１０６に伝達される。衝突判断コントローラ１０６は、障害物センサ１０２と車輪速度センサ１０４の信号に基づき、車両１１２が障害物と衝突するか否かを判断する。例えば、障害物センサ１０２の出力信号から得られた障害物との距離が所定の値より短く、かつ、車輪速度センサ１０４の出力信号から得られた車両速度が所定の値より速い場合には、衝突判断コントローラ１０６は車両１１２が障害物と衝突すると判断し、車両１１２が障害物と衝突する前に、ブレーキアシスト装置１０８とリトラクター１００に指令信号を出力する。ブレーキアシスト装置１０８とシートベルト駆動コントローラ１１０は、衝突判断コントローラ１０６と電気的に接続されており、衝突判断コントローラ１０６の指令信号に基づき、それぞれ、あらかじめ定められた動作を実行する。
【００２２】
図２に、シートへの乗員拘束図を示す。リトラクター１００にはモータ２００が内包されており、モータ２００が回転する事によりシートベルトの巻き取りが可能となっている。ここで、モータは直流モータやブラシレスモータが考えられる。例えば、乗員２０２が車両１１２を運転している状態において、乗員２０２が車両前方に、微小ではあるが移動し、乗員２０２とシート２０４との間に空隙が生じている場合を考える。このような状況において、車両１１２が障害物と衝突した場合、乗員はシート２０４に拘束されていない状態であるため、シート２０４に強く打ちつけられてしまう。そのため、乗員２０２が重大な損傷を受ける場合が考えられた。しかし、本システムによれば、リトラクター１００に内包されたモータ２００により、車両１１２と障害物が衝突する前にシートベルト２０６を巻き取り、乗員２０２とシート２０４との間隙をなくす事が可能である。したがい、車両１１２と障害物が衝突する時点では、すでに乗員２０２をシート２０４に拘束した状態であるため、乗員２０２への衝撃を緩和し、乗員２０２の損傷を防ぐ事が可能である。
【００２３】
シートベルト駆動コントローラ１１０によって制御されたモータ２００の駆動により、前記リトラクター１００は乗員２０２の安全を目的としたプリクラッシュ動作、快適性向上を目的とした自動フィッティングまたはシートベルト２０６の自動格納、乗員２０２に注意を呼びかける警告動作等の巻き取りが行われるようになっている。
【００２４】
図３に本実施例に用いられる制御回路図を示す。バッテリと、エンジンにより駆動されるオルタネーターから供給される電源３００がシートベルトリトラクタ用制御装置３０２に供給されると、シートベルトリトラクタ用制御装置３０２内部の電源回路３０４に車両バッテリ電圧が供給される。電源回路３０４は車両バッテリ電圧より信号処理を司るCentral Processing Unit ３０６（以下、ＣＰＵ３０６）等の信号系の素子に供給する電圧ＶＣＣ＝５Ｖを生成する。また、この電源３００はモータ駆動部分にも電力を供給している。また、電源回路３０４は、ＣＰＵ３０６から定期的に信号を受け取り、ＣＰＵ３０６の動作を監視する機能、また、ＣＰＵ３０６をリセットする機能などを持つ。
【００２５】
モータ駆動部分は４つのＭＯＳＦＥＴ（３０８ａ，３０８ｂ，３０８ｃ，３０８ｄ）を用いたＨブリッジで構成されている。ＣＰＵ３０６はモータを駆動するために、ＰＷＭ波形発生装置３１０に駆動モードに応じて信号を与える。ＰＷＭ波形発生装置３１０はＰＷＭ信号を生成し、シャットダウン３１２を介して、モータ駆動部分を動作させるプリドライバ回路３１４にＰＷＭ信号を与える。プリドライバ回路３１４はＭＯＳＦＥＴ（３０８ａ，３０８ｂ，３０８ｃ，３０８ｄ）のゲート電圧（ＶＧ３０８ａ，ＶＧ３０８ｂ，ＶＧ３０８ｃ，ＶＧ３０８ｄ）を制御することでＭＯＳＦＥＴをスイッチングし、モータ３１６に電力を供給する。
【００２６】
シートベルトリトラクタの動作モードとしては、通常時のシートベルト巻き取り動作，緊急時の乗員拘束の動作や、警告動作、あるいは、シートベルトの巻き取りを解除する動作が考えられる。
【００２７】
ここで、ハイサイド側に接続された、ＰｃｈＭＯＳＦＥＴは、例えば、昇圧回路を有する駆動回路によってはＮｃｈＭＯＳＦＥＴでも代用可能である。
【００２８】
シャットダウン３１２は、後述する過電流判定用装置からの過電流時のシャットダウン信号を受け取ることでプリドライバ回路３１４をシャットダウンする機能を備える。
【００２９】
モータ駆動回路はモータ端子電圧診断回路として、ＰｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ａ，ＮｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ｃのドレイン端子部分（ＶＤａ）とＧＮＤ間に接続されるモータ端子電圧診断抵抗ａ（３１８）と、ＰｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ｂ，ＮｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ｄのドレイン端子部分（ＶＤｂ）とＶＣＣ間に接続されるモータ端子電圧診断抵抗ｂ（３２０）を備える。４つのＭＯＳＦＥＴ（３０８ａ，３０８ｂ，３０８ｃ，３０８ｄ）がオフ状態の場合、モータ端子電圧は、このモータ端子電圧診断抵抗ａ（３１８），モータ端子電圧診断抵抗ｂ（３２０）でＶＣＣを分圧した中間電位となる。
【００３０】
ハイサイドのＰｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ａ，３０８ｂの過電流検知機能として、ドレイン・ソース間電圧Ｖｄｓを測定している。ＰｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ａ，３０８ｂのドレイン端子ＶＤａ，ＶＤｂ及びＰｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ａ，３０８ｂのソース端子電圧（ＶＳ）はハイサイドＡ／Ｄ変換回路３２２ａに入力され、デジタル値に変換される。デジタル値の情報はＣＰＵ３０６に入力される。ＣＰＵ３０６は、入力された値を用いてモータ端子の状態診断を行う。
【００３１】
また、同時にＰｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ａ，３０８ｂのドレイン端子ＶＤａ，ＶＤｂ及びＰｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ａ，３０８ｂのソース端子電圧はハイサイド過電流検出回路３２４ａに入力される。ハイサイド過電流検出回路３２４ａは、事前に記憶装置３２６に記憶された過電流閾値とＰｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ａ、もしくはＰｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ｂのドレイン・ソース間電圧との比較を後述するようにコンパレータを用いて行う。
【００３２】
ハイサイド過電流検出回路３２４ａは過電流を検出した場合、シャットダウン３１２に信号を与え、シャットダウン３１２はプリドライバ回路３１４を停止させる。また、過電流を検知したことをＣＰＵ３０６に通知し、ＣＰＵ３０６はＰｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ａ，３０８ｂのドレイン端子電圧のＡ／Ｄ変換値を用いて誤検知診断を行う。故障が確定した場合、必要であれば、外部のＥＣＵに故障情報を通信しても良い。
【００３３】
この構成により、Ａ／Ｄ変換回路の分解能では検出が難しかったオン抵抗の小さいＭＯＳＦＥＴを使用した場合でも精度よく過電流を検知できるため、信頼性が向上する。
【００３４】
記憶装置３２６は複数の閾値を備え、駆動するモードにより、閾値を選択可能であり、ＣＰＵ３０６で制御可能である。通電電流は駆動するモード毎に決まっているため、事前に閾値を切替えることが可能である。また、過電流閾値は、補正初期値を通常電流よりも小さい値に設定しておくことで、設定値が初期値から更新されなかった場合や誤作動が起こった場合でもプリドライバをシャットダウンし、警告を出すことが可能である。また、シャットダウン後に、ＭＯＳＦＥＴのドレイン端子ＶＤａ，ＶＤｂのＡ／Ｄ変換値を用いて診断を行い、確認を行うまで、勝手にプリドライバを駆動しない構成としても良い。
【００３５】
また、過電流閾値の算出は、ＭＯＳＦＥＴのオン抵抗は温度、ゲート電圧により変化する事が知られており、ゲート電圧と温度の最悪条件より算出したオン抵抗を用いることで、ＭＯＳＦＥＴのドレイン端子ＶＤａ，ＶＤｂが天絡，地絡した場合の貫通電流によるＭＯＳＦＥＴのドレイン・ソース間電圧を算出することが可能である。
【００３６】
ハイサイドＰｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ａ，３０８ｂに対して、ローサイドＮｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ｃ，３０８ｄの過電流検出は、モータ電流検出抵抗３２８の上流の電圧ＶＲａと下流の電圧ＶＲｂを用いて過電流の検出を行う。
【００３７】
モータ電流検出抵抗３２８は、モータ電流が流れることで、両端に電位差が発生する。モータ電流検出抵抗３２８の両端の電圧ＶＲａ，ＶＲｂは増幅器３３０に入力され、増幅器３３０で増幅し、ローサイドＡ／Ｄ変換回路３２２ｂでデジタル値に変換され、そのデジタル値がＣＰＵ３０６に入力されて、モータ電流の診断を行う。
【００３８】
また、同時にモータ電流検出抵抗３２８の両端の電圧ＶＲａ，ＶＲｂはローサイド過電流検出回路３２４ｂに入力される。ローサイド過電流検出回路３２４ｂは、事前に記憶装置３２６に記憶された過電流閾値と同時にモータ電流検出抵抗３２８の両端の電圧ＶＲａ，ＶＲｂとの比較を後述するようにコンパレータを用いて行う。
【００３９】
ローサイド過電流検出回路３２４ｂは過電流を検出した場合、シャットダウン３１２に信号を与え、シャットダウン３１２はプリドライバ回路３１４を停止させる。
【００４０】
なお、今回の回路構成は記憶装置３２６を内臓ＥＥＰＲＯＭとしたが、外付けのＥＥＰＲＯＭやＦＬＡＳＨ等の記憶装置を用いることも可能である。同様にシャットダウン３１２，プリドライバ回路３１４も外付け部品を使用する回路構成としても良い。
【００４１】
シャットダウン時にプリドライバ回路３１４がＭＯＳＦＥＴ（３０８ａ，３０８ｂ，３０８ｃ，３０８ｄ）をオフにする際に、ＭＯＳＦＥＴの制御速度を選択可能とし、ＭＯＳＦＥＴのスイッチング速度を緩慢にすることにより、ＭＯＳＦＥＴのアバランシェ破壊を防ぐことが可能となる。
【００４２】
図４にモータ電流の経路と半導体スイッチング素子３０８のスイッチング状態を示す。（Ａ）はシートベルト巻き取り時のモータ電流の経路と半導体スイッチング素子３０８のスイッチング状態を示す。
【００４３】
ＰｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ａは常時オン状態（３０８ａオン信号はＨＩ）、ＮｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ｃは常時オフ状態（３０８ｃオン信号はＬＯ）となる。この時、ローサイドのＮｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ｄがオン状態とオフ状態を繰り返す（３０８ｄオン信号は正相ＰＷＭ）。ＮｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ｄがオン状態の時、モータ通電電流が流れる。ＮｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ｄがオフ状態の時は、モータ３１６のインダクタンス成分により電流が流れ続ける（回生電流）ＮｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ｄがオフ状態の時はＰｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ｂをオン状態にすることで、ＰｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ｂの発熱を低減する（３０８ｂオン信号は逆相ＰＷＭ）。
【００４４】
（Ｂ）はシートベルトリリース時のモータ電流の経路と半導体スイッチング素子３０８のスイッチング状態を示す。リリース時は巻き取り時と逆方向にモータを駆動する必要がある。ＰｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ｂが常時オン状態（３０８ｂオン信号はＨＩ）、ＮｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ｄは常時オフ状態（３０８ｄオン信号はＬＯ）となる。この時ローサイドＮｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ｃがオン状態とオフ状態を繰り返す（３０８ｃオン信号は正相ＰＷＭ）。ＮｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ｃがオン状態の時、モータ通電電流が流れる。ＮｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ｃがオフ状態の時は、モータ３１６のインダクタンス成分により電流が流れ続ける（回生電流）。ここで、ＰｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ａの寄生ダイオードを通り電流が流れるため、発熱が起こってしまう。そのため、ＮｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ｃがオフ状態の時はＰｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ａをオン状態にすることで、ＰｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ａの発熱を低減する（３０８ａオン信号は逆相ＰＷＭ）。
【００４５】
図５に本実施例の過電流検出回路３２４ａ，３２４ｂの内部構成を示す。ＰｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ａの過電流検出は以下のように行う。まず、ＰｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ａのドレイン端子電圧ＶＤａ及びＰｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ａ，３０８ｂのソース端子電圧ＶＳを差動回路ａ（４０２ａ）に入力し、ＰｃｈＭＯＳＦＥＴのドレイン・ソース間電圧を得る。得られたＰｃｈＭＯＳＦＥＴのドレイン・ソース間電圧はコンパレータａ（４０４ａ）の非反転入力端子に入力される。コンパレータａ（４０４ａ）の反転入力端子には、事前に選択した過電流閾値であるＶｒｅｆ１が入力されている。コンパレータａ（４０４ａ）は非反転入力端子のドレイン・ソース間電圧が反転入力端子の閾値Ｖｒｅｆ１より小さい時はＬＯ出力を、過電流時にドレイン・ソース間電圧が過電流閾値よりも大きくなった時に出力端子からＨＩを出力する。コンパレータａ（４０４ａ）の出力電圧とＰｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ａのオン信号はＡＮＤ回路１（４０６）に入力される。これにより、ＰｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ａのオン信号と同期を取ることができる。
【００４６】
ＰｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ｂの過電流も同様に、ＰｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ｂのドレイン端子電圧ＶＤｂ及びＰｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ａ，３０８ｂのソース端子電圧ＶＳを差動回路ｂ（４０２ｂ）に入力し、ドレイン・ソース間電圧を得る。得られたドレイン・ソース間電圧はコンパレータｂ（４０４ｂ）の非反転入力端子に入力される。コンパレータｂ（４０４ｂ）の反転入力端子には、事前に選択した過電流閾値であるＶｒｅｆ１が入力されている。コンパレータｂ（４０４ｂ）は非反転入力端子のドレイン・ソース間電圧が反転入力端子の閾値Ｖｒｅｆ１より小さい時はＬＯ出力を、過電流時にドレイン・ソース間電圧が過電流閾値よりも大きくなった時に出力端子からＨＩを出力する。コンパレータｂ（４０４ｂ）の出力電圧とＰｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ｂのオン信号はＡＮＤ回路２（４０８）に入力される。これにより、ＰｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ａのオン信号と同期を取ることができる。
【００４７】
ローサイドの過電流検出は以下のように行う。モータ電流検出抵抗３２８の両端の電圧ＶＲａ，ＶＲｂを差動回路ｃ（４０２ｃ）に入力し、モータ電流検出抵抗両端の電圧を得る。得られたモータ電流検出抵抗両端の電圧はコンパレータｃ（４０４ｃ）の非反転入力端子に入力される。コンパレータｃ（４０４ｃ）の反転入力端子には、事前に選択した過電流閾値であるＶｒｅｆ２が入力されている。コンパレータｃ（４０４ｃ）は非反転入力端子のモータ電流検出抵抗両端電圧が反転入力端子の閾値Ｖｒｅｆ２より小さい時はＬＯ出力を、モータ電流検出抵抗両端電圧が過電流閾値よりも大きくなった時に出力端子からＨＩを出力する。
【００４８】
ＡＮＤ回路１（４０６）とＡＮＤ回路２（４０８）の出力はＯＲ回路１（４１０）に入力されており、ＯＲ回路１（４１０）の出力とコンパレータｃ（４０４ｃ）の出力はＯＲ回路２（４１２）に入力される構成となっており、ＯＲ回路２（４１２）の出力電圧ＶｓｈｕｔはＨＩ出力となると、シャットダウン回路にＨＩが入力され、ＭＯＳＦＥＴがシャットダウンされる構成となっている。
【００４９】
尚、この時、どの経路で過電流を検知したか、ＣＰＵ３０６に記憶させる構成であっても良い。
【００５０】
図６に本実施の過電流検出のフローチャートを示す。バッテリと、エンジンにより駆動されるオルタネーターから供給される電源３００がシートベルトリトラクタ用制御装置３０２に供給されると、シートベルトリトラクタ用制御装置３０２内部の電源回路３０４に車両バッテリ電圧が供給される。電源回路３０４は車両バッテリ電圧より信号処理を司るＣＰＵ３０６等の信号系の素子に供給する電圧ＶＣＣ＝５Ｖを生成し、動作を開始する（６００）。次に、ＣＰＵ３０６をリセットする（６０２）。その後、ＣＰＵ３０６はＰｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ａ，３０８ｂのドレイン端子ＶＤａ，ＶＤｂの初期診断を始める（６０４）。初期診断を行い（６０６）ＶＤａ，ＶＤｂの電圧が中間電位ではなく、ＶＢやＧＮＤだった場合、ＣＰＵ３０６はモータ端子が天絡，地絡状態であると判定を行い、故障確定する。この際、ＣＰＵ３０６は故障と判断し（６０８）、制御を終了する。
【００５１】
初期診断において、ＭＯＳＦＥＴのドレイン端子ＶＤａ，ＶＤｂ電圧が正常値の中間電位を示した場合、モータ動作制御を開始する（６１２）。モータ制御開始後、コンパレータによるモータ動作中診断を開始する（６１４）。モータ動作中に過電流が検出されなければ、モータ動作を続ける。
【００５２】
モータ動作中に過電流が検出された場合（６１６）、プリドライバ３１４をシャットダウンする（６１８）。検出されない場合、モータ再動作制御開始する（６２８）。
【００５３】
プリドライバ３１４シャットダウン後、ＣＰＵ３０６はＭＯＳＦＥＴのドレイン端子ＶＤａ、ＶＤｂについてＡ／Ｄ変換の値により誤診断かどうか確認を開始する（６２０）。
【００５４】
ＣＰＵ３０６はＭＯＳＦＥＴのドレイン端子ＶＤａ，ＶＤｂ電圧と中間電位との比較を行う（６２２）、ＶＤａ，ＶＤｂが中間電位だった場合は、誤診断とみなし、中断したモータ動作を再始動する（６２４）。一方、ＶＤａ，ＶＤｂ電圧が中間電位閾値より大きい場合や小さい場合、モータ端子が天絡，地絡状態であると判定を行い、故障と確定し（６２６）、制御を終了する。
【００５５】
図７に過電流検知時の波形を示す。（Ａ）はハイサイド過電流検出時の波形である。モータ停止状態では、ＭＯＳＦＥＴのゲート電圧（ＶＧ３０８ａ，ＶＧ３０８ｂ，ＶＧ３０８ｃ，ＶＧ３０８ｄ）はオフ状態である。ここで、ＰｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ａ，３０８ｂはＰｃｈＭＯＳＦＥＴのため論理が逆になり、オン（オン信号がＨＩ）の時、ゲート電圧ＶＧ３０８ａ，ＶＧ３０８ｂはＬＯとなる。この時、電流は流れていないため、ドレイン・ソース間電圧ＶｄｓはＬＯ状態であり、シャットダウンコントロール部分に伝わるＯＲ回路２（４１２）の出力電圧ＶｓｈｕｔはＬＯ状態である。ＣＰＵ３０６がモータ駆動する信号を出した時、例えば、シートベルトの巻き取り動作の場合、ＰｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ｂ，ＮｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ｄがＰＷＭスイッチングを行っており、３０８ａは常時オン、３０８ｃは常時オフ状態である。ドレイン・ソース間電圧Ｖｄｓは３０８ｄがオンの時にモータ電流が増え、オフの時には回生電流が流れるため徐々にモータ電流は減少する。ここで、ＭＯＳＦＥＴのドレイン端子ＶＤａが地絡した場合、過電流が流れ、ドレイン・ソース間電圧ＶｄｓがＨＩに張り付く、ここで、過電流閾値Ｖｒｅｆ１を超えるとシャットダウンと検知し、ＯＲ回路２（４１２）出力電圧ＶｓｈｕｔがＨＩとなり、プリドライバがＭＯＳＦＥＴ（３０８ａ，３０８ｂ，３０８ｃ，３０８ｄ）をオフする。
【００５６】
（Ｂ）はローサイド過電流検出時の波形である。モータ停止状態では、ＭＯＳＦＥＴのゲート電圧（ＶＧ３０８ａ，ＶＧ３０８ｂ，ＶＧ３０８ｃ，ＶＧ３０８ｄ）はオフ状態である。モータ電流検出抵抗３２８の上流の電圧ＶＲａと下流の電圧ＶＲｂの差ＶＲａ−ＶＲｂはＬＯ状態である。その時、シャットダウンコントロール部分に伝わるＯＲ回路２（４１２）の出力電圧ＶｓｈｕｔはＬＯ状態である。ＣＰＵ３０６がモータ駆動する信号を出した時、例えば、シートベルトの巻き取り動作の場合、ＰｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ｂ，ＮｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ｄがＰＷＭスイッチングを行っており、３０８ａは常時オン、３０８ｃは常時オフ状態である。ＶＲａ−ＶＲｂは３０８ｄがオンの時にモータ電流が増え、オフの時にはＧＮＤにプルダウン接続されるため、ＧＮＤ電位となる。ここで、ＭＯＳＦＥＴのドレイン端子ＶＤａが地絡した場合、過電流が流れ、ドレイン・ソース間電圧ＶｄｓがＨＩに張り付く、ここで、過電流閾値Ｖｒｅｆ２を超えるとシャットダウンと検知し、ＯＲ回路２（４１２）出力電圧ＶｓｈｕｔがＨＩとなり、プリドライバがＭＯＳＦＥＴ（３０８ａ，３０８ｂ，３０８ｃ，３０８ｄ）をオフする。
【実施例２】
【００５７】
次に実施例２を示す。図８に実施例２の制御回路図を示す。実施例２ではハイサイドの過電流検知機能は、Ｈ−ブリッジ上流に配置されたモータ電流検出抵抗（３２８）上流の電圧ＶＲｃと下流の電圧ＶＲｄを用いて過電流の検出を行う。
【００５８】
モータ電流検出抵抗（３２８）の両端の電圧ＶＲｃ，ＶＲｄは増幅器３３０に入力され、増幅器３３０で増幅し、ハイサイドＡ／Ｄ変換回路３２２ａでデジタル値に変換され、そのデジタル値がＣＰＵ３０６に入力されて、モータ電流の診断を行う。
【００５９】
また、同時にモータ電流検出抵抗（３２８）の両端の電圧ＶＲｃ，ＶＲｄはハイサイド過電流検出回路３２４ａに入力される。ハイサイド過電流検出回路３２４ａは、事前に記憶装置３２６に記憶された過電流閾値と同時にモータ電流検出抵抗（３２８）の両端の電圧ＶＲｃ，ＶＲｄとの比較をコンパレータを用いて行う。
【００６０】
ローサイドの過電流検知機能として、ドレイン・ソース間電圧Ｖｄｓを測定している。ＮｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ｃ，３０８ｄのドレイン端子ＶＤａ，ＶＤｂ及びＮｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ｃ，３０８ｄのソース端子電圧（ＶＧＮＤ）はローサイドＡ／Ｄ変換回路３２２ｂに入力され、デジタル値に変換される。デジタル値の情報はＣＰＵ３０６に入力される。これにより、ＮｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ｃ，３０８ｄのドレイン端子ＶＤａ，ＶＤｂの電圧及び、ＰｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ａ，３０８ｂのドレイン・ソース間電圧を検出することができ、ＣＰＵ３０６はモータ端子の状態診断を行う。
【００６１】
また、同時にＮｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ｃ，３０８ｄのドレイン端子ＶＤａ，ＶＤｂ及びＮｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ｃ，３０８ｄのソース端子電圧はローサイド過電流検出回路３２４ｂに入力される。ローサイド過電流検出回路３２４ｂは、事前に記憶装置３２６に記憶された過電流閾値とＮｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ｃ、もしくはＮｃｈＭＯＳＦＥＴ３０８ｄのドレイン・ソース間電圧との比較をコンパレータを用いて行う。
【００６２】
尚、モータ電流検出抵抗を用いずハイサイド，ローサイドいずれもＭＯＳＦＥＴのドレイン・ソース間電圧Ｖｄｓを測定する構成としても良い。
【符号の説明】
【００６３】
１００  リトラクター
１０２  障害物センサ
１０４  車輪速度センサ
１０６  衝突判断コントローラ
１０８  ブレーキアシスト装置
１１０  シートベルト駆動コントローラ
１１２  車両
２００，３１６  モータ
２０２  乗員
２０４  シート
２０６  シートベルト
３００  電源
３０２  シートベルトリトラクタ用制御装置
３０４  電源回路
３０６  ＣＰＵ
３０８ａ  ＰｃｈＭＯＳＦＥＴ
３０８ｂ  ＰｃｈＭＯＳＦＥＴ
３０８ｃ  ＮｃｈＭＯＳＦＥＴ
３０８ｄ  ＮｃｈＭＯＳＦＥＴ
３１０  ＰＷＭ波形発生装置
３１２  シャットダウン回路
３１４  プリドライバ回路
３１８  モータ端子電圧診断抵抗ａ
３２０  モータ端子電圧診断抵抗ｂ
３２２ａ  ハイサイドＡ／Ｄ変換回路
３２２ｂ  ローサイドＡ／Ｄ変換回路
３２４ａ  ハイサイド過電流検出回路
３２４ｂ  ローサイド過電流検出回路
３２６  記憶装置
３２８  モータ電流検出抵抗
３３０  増幅器
４０２ａ  差動回路ａ
４０２ｂ  差動回路ｂ
４０２ｃ  差動回路ｃ
４０４ａ  コンパレータａ
４０４ｂ  コンパレータｂ
４０４ｃ  コンパレータｃ
４０６  ＡＮＤ回路１
４０８  ＡＮＤ回路２
４１０  ＯＲ回路１
４１２  ＯＲ回路２
【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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