(57)【要約】【課題】誤検出を抑制しつつ発熱を抑制できる負荷駆動装置を提供すること。【解決手段】モータ駆動装置は、Ｈブリッジ回路を構成するスイッチング素子と、スイッチング素子に流れる電流を検出する電流検出回路と、スイッチング素子の動作を制御する制御部を備えている。制御部は、検出電流が過電流閾値Ｉｔｈを超えると、待機時間ｔｃの経過後に所定のオフ時間ｔｏだけスイッチング素子を強制的にオフさせるとともに、オフさせる頻度が所定度合以上になるとスイッチング素子をオフ状態に保持する。制御部は、検出電流が第１過電流閾値Ｉｔｈ１を超えると、過電流閾値Ｉｔｈを第２過電流閾値Ｉｔｈ２に切り替えてスイッチング素子３１を制御する。過電流閾値Ｉｔｈを小さい値に切り替えるため、検出電流の上限値Ｉｐが小さくなる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源から負荷（１００）へ電流を流すために動作するスイッチング素子（３１）と、
前記スイッチング素子に流れる電流を検出する電流検出部（４０）と、
前記スイッチング素子の動作を制御し、前記電流検出部による検出電流が過電流閾値を超えると、待機時間の経過後に所定時間だけ前記スイッチング素子を強制的にオフさせるとともに、オフさせる頻度が所定度合以上になると前記スイッチング素子をオフ状態に保持する制御部（５０）と、
を備え、
前記制御部は、前記検出電流が前記過電流閾値を超えると、前記検出電流の上限値が小さくなるように、前記スイッチング素子を制御する負荷駆動装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記過電流閾値を、第１過電流閾値と、前記第１過電流閾値よりも小さい第２過電流閾値を含む多段階に設定可能であり、
前記検出電流が前記第１過電流閾値を超えると、前記第１過電流閾値に代えて前記第２過電流閾値を設定する請求項１に記載の負荷駆動装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記過電流閾値を前記第２過電流閾値に切り替えると、前記検出電流によらず、前記第２過電流閾値を保持する請求項２に記載の負荷駆動装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記過電流閾値を３段階以上で設定可能であり、
前記検出電流が前記過電流閾値を超えると、前記過電流閾値を一段階小さい値に切り替える請求項２に記載の負荷駆動装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記スイッチング素子に印加する駆動信号のスルーレートを、第１スルーレートと、前記第１スルーレートよりも低い第２スルーレートを含む多段階に調整可能であり、
前記第１スルーレートが設定された状態で前記検出電流が前記過電流閾値を超えると、前記スルーレートを前記第１スルーレートから前記第２スルーレートに切り替える請求項１〜４いずれか１項に記載の負荷駆動装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記スルーレートを前記第２スルーレートに切り替えると、前記検出電流によらず、前記第２スルーレートを保持する請求項５に記載の負荷駆動装置。
【請求項７】
前記制御部は、
前記待機時間を、第１待機時間と、前記第１待機時間よりも短い第２待機時間を含む多段階に調整可能であり、
前記第１待機時間が設定された状態で前記検出電流が前記過電流閾値を超えると、前記待機時間を前記第１待機時間から前記第２待機時間に切り替える請求項１〜６いずれか１項に記載の負荷駆動装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記待機時間を前記第２待機時間に切り替えると、前記検出電流によらず、前記第２待機時間を保持する請求項７に記載の負荷駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この明細書における開示は、負荷駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、直流電源から負荷であるモータへ電流を流すために動作するトランジスタ（スイッチング素子）を備えたモータ駆動回路が開示されている。モータ駆動回路は、トランジスタの過電流保護機能を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１６１９１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
過電流を検出した時点でトランジスタをオフ状態に保持すると、ノイズ等により一時的に過電流が流れた場合であっても、負荷を駆動することができなくなる。
【０００５】
これに対し、過電流の検出時に所定時間だけトランジスタを強制的にオフさせ、オフの頻度が所定度合以上になったときにトランジスタをオフ状態に保持することで、ノイズ等による誤検出を抑制することができる。
【０００６】
また、過電流を検出してからトランジスタを強制的にオフさせるまでの間に待機時間を設けることで、ノイズ等による誤検出を抑制することができる。
【０００７】
しかしながら、オフ状態の保持、すなわち過電流確定までの間にオンオフを繰り返す場合、待機時間における発熱で、トランジスタの温度が上昇してしまう。
【０００８】
本開示はこのような課題に鑑みてなされたものであり、誤検出を抑制しつつ発熱を抑制できる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】
【０００９】
本開示は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、技術的範囲を限定するものではない。
【００１０】
本開示のひとつの負荷駆動装置は、
直流電源から負荷（１００）へ電流を流すために動作するスイッチング素子（３１）と、
スイッチング素子に流れる電流を検出する電流検出部（４０）と、
スイッチング素子の動作を制御し、電流検出部による検出電流が過電流閾値を超えると、待機時間の経過後に所定時間だけスイッチング素子を強制的にオフさせるとともに、オフさせる頻度が所定度合以上になるとスイッチング素子をオフ状態に保持する制御部（５０）と、
を備え、
制御部は、検出電流が過電流閾値を超えると、検出電流の上限値が小さくなるように、スイッチング素子を制御する。
【００１１】
この負荷駆動装置によれば、検出電流が過電流閾値を超えてから待機時間の経過後に、スイッチング素子をオフさせる。また、オフの頻度が所定度合以上になると、スイッチング素子をオフ状態に保持する。したがって、ノイズ等による誤検出を抑制することができる。さらに、検出電流が過電流閾値を超えると、検出電流の上限値が小さくなるようにスイッチング素子を制御するため、発熱を抑制することができる。以上により、誤検出を抑制しつつ発熱を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態のモータ駆動装置の概略構成を示す図である。
【図２】電源ショートが生じたときの通電経路を示す図である。
【図３】過電流閾値などを説明するための図である。
【図４】スイッチング素子の電流波形を示す図である。
【図５】参考例の電流波形を示す図である。
【図６】変形例の電流波形を示す図である。
【図７】第２実施形態のモータ駆動装置において、スイッチング素子の電流波形を示す図である。
【図８】第３実施形態のモータ駆動装置において、スイッチング素子の電流波形を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図面を参照しながら、複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的に及び／又は構造的に対応する部分には同一の参照符号を付与する。
【００１４】
（第１実施形態）
先ず、図１に基づき、モータ駆動装置の概略構成について説明する。
【００１５】
図１に示すモータ駆動装置１０は、直流モータ１００に流れる電流、すなわち直流モータ１００の駆動を制御する。直流モータ１００が負荷に相当し、モータ駆動装置１０が負荷駆動装置に相当する。本実施形態では、車両に搭載されたバルブの開度を調整する直流モータ１００を制御する。モータ駆動装置１０は、外部接続用端子２０と、Ｈブリッジ回路３０と、電流検出回路４０と、制御部５０を備えている。
【００１６】
外部接続用端子２０は、電源端子２１と、ＧＮＤ端子２２と、出力端子２３，２４と、入力端子２５を有している。電源端子２１は、直流電源に接続される端子であり、電源電圧ＶＢが入力される。ＧＮＤ端子２２は、グランド（ＧＮＤ）に接続される端子である。出力端子２３は、直流モータ１００の端子のひとつに接続され、出力端子２４は直流モータ１００の端子の別のひとつに接続されている。
【００１７】
入力端子２５には、図示しないエンジンＥＣＵからバルブの制御信号が入力される。エンジンＥＣＵは、取得した車両の走行状態に基づいて目標開度を設定するとともに、図示しないセンサからバルブの実開度を取得する。そして、実開度が目標開度に追従するようにフィードバック制御を実行し、制御信号をモータ駆動装置１０の入力端子２５に出力する。本実施形態では、制御信号としてデューティ比を出力する。
【００１８】
Ｈブリッジ回路３０は、直流モータ１００を駆動させるための電流を出力する出力回路である。Ｈブリッジ回路３０は、複数のスイッチング素子３１により構成されている。スイッチング素子３１のうち、スイッチング素子３１０Ｈ，３１０Ｌは、スイッチング素子３１０Ｈを電源端子２１側、スイッチング素子３１０ＬをＧＮＤ端子２２側として直列に接続されている。同様に、スイッチング素子３１１Ｈ，３１１Ｌは、スイッチング素子３１１Ｈを電源端子２１側、スイッチング素子３１１ＬをＧＮＤ端子２２側として直列に接続されている。本実施形態では、スイッチング素子３１０Ｈ，３１０Ｌ，３１１Ｈ，３１１Ｌとして、ｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴを採用している。
【００１９】
スイッチング素子３１０Ｈ，３１０Ｌの接続点３２は、出力端子２３を介して直流モータ１００の正極側の端子に接続されている。スイッチング素子３１１Ｈ，３１１Ｌの接続点３３は、出力端子２４を介して直流モータ１００の負極側の端子に接続されている。
【００２０】
正転時には、スイッチング素子３１１Ｌがオンとされ、スイッチング素子３１１Ｈがオフされる。スイッチング素子３１０Ｈがオン、スイッチング素子３１０Ｌがオフされると、一点鎖線の矢印で示すように、直流電源から直流モータ１００を介してグランドに電流が流れる。すなわち、出力端子２３から直流モータ１００を介して出力端子２４の向きに、電流が流れる。一方、スイッチング素子３１０Ｈがオフ、スイッチング素子３１０Ｌがオンされると、直流モータ１００に蓄積されたエネルギにより、下アーム側に形成される閉回路（還流回路）に電流が流れる。このとき、直流モータ１００には、スイッチング素子３１０Ｈがオンの場合と同じ向きの電流が流れる。
【００２１】
逆転時には、スイッチング素子３１０Ｌがオンとされ、スイッチング素子３１０Ｈがオフされる。スイッチング素子３１１Ｈがオン、スイッチング素子３１１Ｌがオフされると、直流電源から直流モータ１００を介してグランドに電流が流れる。すなわち、出力端子２４から直流モータ１００を介して出力端子２３の向きに、電流が流れる。一方、スイッチング素子３１１Ｈがオフ、スイッチング素子３１１Ｌがオンされると、直流モータ１００に蓄積されたエネルギにより、下アーム側に形成される閉回路（還流回路）に電流が流れる。このとき、直流モータ１００には、スイッチング素子３１１Ｈがオンの場合と同じ向きの電流が流れる。
【００２２】
電流検出回路４０は、Ｈブリッジ回路３０に流れる電流、すなわちスイッチング素子３１に流れる電流を検出する。電流検出回路４０が、電流検出部に相当する。本実施形態では、スイッチング素子３１のそれぞれが電流検出用のセンスセルを内蔵しており、電流検出回路４０はセンスセルに流れる電流を検出する。なお、通電経路に電流検出用の抵抗を設けて電流を検出してもよい。
【００２３】
制御部５０は、スイッチング素子３１の動作を制御する。制御部５０は、過電流検出回路５１と、駆動回路５２を有している。
【００２４】
過電流検出回路５１は、スイッチング素子３１に流れる過電流を検出する。過電流は、たとえば電源ショート、グランドショートによって生じる。過電流検出回路５１は、電流検出回路４０により検出された電流と過電流閾値Ｉｔｈとを比較し、検出電流が過電流閾値Ｉｔｈを超えると過電流が流れていると判定する。過電流検出回路５１は、駆動回路５２に対して過電流検出結果を示す信号を出力する。過電流検出回路５１は、過電流閾値Ｉｔｈを設定する閾値設定部５１０を有している。閾値設定部５１０の詳細については後述する。
【００２５】
駆動回路５２は、スイッチング素子３１の動作を制御するために駆動信号を生成し、スイッチング素子３１それぞれのゲートに出力する。この駆動信号により、スイッチング素子３１のオンオフが制御される。駆動回路５２は、過電流が検出されると、待機時間ｔｃの経過後に、所定のオフ時間ｔｏだけ過電流が検出されたスイッチング素子３１を強制的にオフさせる。オフ時間ｔｏが経過すると、過電流が検出されたスイッチング素子３１を再びオンさせる。このため、過電流が流れ続けると、スイッチング素子３１はオンオフを繰り返す。駆動回路５２は、過電流検出によりオフさせる頻度が所定度合以上になると、過電流状態であることを確定し、スイッチング素子３１をオフ状態に保持する。
【００２６】
駆動回路５２は、入力端子２５を介して取得する制御信号に基づいて、所定のデューティ比のＰＷＭ信号を生成する。駆動回路５２は、スルーレート設定部５２０と、待機時間設定部５２１を有している。スルーレート設定部５２０は、駆動信号のスルーレート、すなわち単位時間当たりの電圧変化（ｄｖ／ｄｔ）を設定する。詳しくは、立ち上がりのスルーレートを設定する。上記したＰＷＭ信号及びスルーレートに基づいて、駆動信号が生成される。
【００２７】
待機時間設定部５２１は、上記した待機時間ｔｃを設定する。待機時間ｔｃは、過電流検出がされてからスイッチング素子３１を強制的にオフさせる（カットする）までの時間となるため、カット時間とも称される。ノイズ等による誤検出を抑制するために、待機時間ｔｃが設定される。
【００２８】
図２は、電源ショートの一例を示している。破線で示すように電源端子２１と出力端子２４がショートし、一点鎖線の矢印で示す電流経路が形成される。この結果、スイッチング素子３１１Ｌに過電流が流れる。
【００２９】
図３は、スイッチング素子３１１Ｌの電流波形を示している。時刻Ｔ１で電源ショートが生じると、駆動信号のスルーレートに対応するスルーレートＳＲで検出電流が上昇し、時刻Ｔ２で過電流閾値Ｉｔｈを超える。これにより、過電流検出回路５１は過電流を検出する。過電流が検出されると、駆動回路５２は、待機時間ｔｃの経過をまって、時刻Ｔ３でスイッチング素子３１１Ｌを強制的にオフさせる。そして、オフ時間ｔｏの経過後、時刻Ｔ４で通常動作へ復帰となり、スイッチング素子３１１Ｌを再びオンさせる。図３において、時刻Ｔ２から時刻Ｔ５までが、オフ頻度を検出するための所定時間ｔｄである。駆動回路５２は、所定時間ｔｄ内に所定回数オフを実行すると、ショートによる過電流状態であると確定し、スイッチング素子３１１Ｌを継続的にオフさせる。
【００３０】
次に、過電流検出時の制御について説明する。
【００３１】
閾値設定部５１０は、過電流閾値Ｉｔｈとして、第１過電流閾値Ｉｔｈ１と、第１過電流閾値Ｉｔｈ１よりも小さい第２過電流閾値Ｉｔｈ２を含む多段階に設定可能に構成されている。本実施形態では、第１過電流閾値Ｉｔｈ１と第２過電流閾値Ｉｔｈ２の２段階に設定可能に構成されている。
【００３２】
閾値設定部５１０は、過電流閾値Ｉｔｈとして、初期的に第１過電流閾値Ｉｔｈ１を設定する。過電流検出回路５１は、設定された第１過電流閾値Ｉｔｈ１と電流検出回路４０による検出電流を比較し、検出電流が第１過電流閾値Ｉｔｈ１を超えると、第１過電流閾値Ｉｔｈ１に代えて第２過電流閾値Ｉｔｈ２を設定する。このように、過電流が検出されると、閾値設定部５１０は、過電流閾値Ｉｔｈを切り替える。
【００３３】
一方、スルーレート設定部５２０は、駆動信号のスルーレートとして所定値（固定値）を設定する。同じく、待機時間設定部５２１も、待機時間ｔｃとして所定値（固定値）を設定する。このように、本実施形態では、過電流閾値Ｉｔｈを切り替えてスイッチング素子３１を制御する。
【００３４】
図４は、このように制御されるスイッチング素子３１の電流波形を示している。図４でも、電源ショートによりスイッチング素子３１１Ｌに過電流が流れる例を示している。時刻Ｔ１１で電源ショートが生じると、駆動信号に対応するスルーレートＳＲで検出電流が上昇し、時刻Ｔ１２で第１過電流閾値Ｉｔｈ１を超える。これにより過電流が検出され、閾値設定部５１０は過電流閾値Ｉｔｈを第２過電流閾値Ｉｔｈ２に切り替える。以降の過電流検出において、閾値設定部５１０は、第２過電流閾値Ｉｔｈ２を保持する。駆動回路５２は、過電流検出から待機時間ｔｃをまって、時刻Ｔ１３でスイッチング素子３１１Ｌを強制的にオフさせる。そして、オフ時間ｔｏの経過後、時刻Ｔ１４でスイッチング素子３１１Ｌを再びオンさせる。
【００３５】
オンにより、スルーレートＳＲで検出電流が上昇し、時刻Ｔ１５で第２過電流閾値Ｉｔｈ２を超える。これにより過電流が検出される。駆動回路５２は、待機時間ｔｃの経過後、時刻Ｔ１６でスイッチング素子３１１Ｌを強制的にオフさせる。そして、オフ時間ｔｏの経過後、時刻Ｔ１７でスイッチング素子３１１Ｌを再びオンさせる。駆動回路５２は、時刻Ｔ１２から時刻Ｔ１８で規定される所定時間ｔｄ内に、所定回数オフを実行すると、ショートによる過電流状態であると確定し、スイッチング素子３１１Ｌを継続的にオフさせる。図４では、所定回数として４回が設定されており、４回目の過電流検出でスイッチング素子３１１Ｌを継続的にオフさせる。
【００３６】
次に、上記したモータ駆動装置１０の効果について説明する。
【００３７】
図５は、参考例の電流波形を示している。参考例では、本実施形態と同一又は関連する用語の末尾にｒを付け加えて示している。また、過電流検出において、過電流閾値Ｉｔｈｒ、スルーレートＳＲｒ、及び待機時間ｔｃｒがいずれも固定値とされる。
【００３８】
時刻Ｔ２１で電源ショートが生じると、駆動信号に対応するスルーレートＳＲｒで検出電流が上昇し、時刻Ｔ２２で過電流閾値Ｉｔｈｒを超える。これにより、過電流が検出される。過電流検出から待機時間ｔｃｒをまって、時刻Ｔ２３でスイッチング素子が強制的にオフされる。そして、オフ時間ｔｏｒの経過後、時刻Ｔ２４でスイッチング素子が再びオンされる。オンにより、スルーレートＳＲｒで検出電流が上昇し、時刻Ｔ２５で過電流閾値Ｉｔｈを超える。これにより過電流が検出される。以降同じ繰り返しであり、時刻Ｔ２２から時刻Ｔ２６で規定される所定時間ｔｄｒ内に所定回数オフされると、ショートによる過電流状態が確定し、スイッチング素子が継続的にオフされる。
【００３９】
参考例の場合、検出電流の上限値Ｉｐｒ（ピーク電流）も、繰り返しにおいてほぼ一定となる。したがって、待機時間ｔｃｒ中に電流値が上昇し、この発熱を複数回繰り返すことで、スイッチング素子の温度が上昇してしまう。特に電源電圧ＶＢが高い場合には、待機時間ｔｃｒ中の発熱が大きくなる。
【００４０】
本実施形態では、検出電流が過電流閾値Ｉｔｈを超えてから待機時間ｔｃの経過後に、スイッチング素子３１をオフさせる。また、オフの頻度が所定度合以上になると、スイッチング素子３１をオフ状態に保持する。したがって、ノイズ等による誤検出を抑制することができる。さらに、検出電流が第１過電流閾値Ｉｔｈ１を超えると、過電流閾値Ｉｔｈを第２過電流閾値Ｉｔｈ２に切り替える。過電流閾値Ｉｔｈを小さい値に切り替えるため、図４に示すように検出電流の上限値ＩｐがＩｐ１からＩｐ２に小さくなる。このように、制御部５０は、検出電流が過電流閾値Ｉｔｈを超えると、検出電流の上限値Ｉｐ（ピーク電流）が小さくなるようにスイッチング素子３１を制御する。したがって、スイッチング素子３１の発熱、特に過電流閾値Ｉｔｈを超えた後の発熱を抑制することができる。以上により、誤検出を抑制しつつ発熱を抑制することができる。また、過電流確定までにかかる時間を短縮することもできる。
【００４１】
本実施形態では、過電流閾値Ｉｔｈを第２過電流閾値Ｉｔｈ２に切り替えると、検出電流によらず、第２過電流閾値Ｉｔｈ２を保持する。すなわち、第２過電流閾値Ｉｔｈ２を設定すると、第１過電流閾値Ｉｔｈ１に戻さない。これにより、検出電流の上限値がほぼＩｐ２で保持されるため、発熱を効果的に抑制することができる。
【００４２】
なお、第２過電流閾値Ｉｔｈ２に切り替えた後、検出電流の上限値が第２過電流閾値Ｉｔｈ２を超え、第１過電流閾値Ｉｔｈ１を超えない場合に、第１過電流閾値Ｉｔｈ１に戻してもよい。
【００４３】
また、過電流閾値Ｉｔｈは２段階に限定されない。３段以上に設定可能な構成を採用することもできる。図６に示す変形例では、閾値設定部５１０が、過電流閾値Ｉｔｈを４段階で設定可能に構成されている。閾値設定部５１０は、検出電流が設定された過電流閾値Ｉｔｈを超えると、過電流閾値Ｉｔｈを一段階小さい値に切り替える。閾値設定部５１０は、初期的に第１過電流閾値Ｉｔｈ１を設定し、時刻Ｔ３１で検出電流が第１過電流閾値ＩＴＨ１を超えると、一段階小さい第２過電流閾値Ｉｔｈ２に切り替える。時刻Ｔ３２で検出電流が第２過電流閾値Ｉｔｈ２を超えると、一段階小さい第３過電流閾値Ｉｔｈ３に切り替える。時刻Ｔ３３で検出電流が第３過電流閾値Ｉｔｈ３を超えると、一段階小さい第４過電流閾値Ｉｔｈ４に切り替える。これによれば、ノイズ等による誤検出を抑制しつつ発熱を抑制することができる。
【００４４】
（第２実施形態）
本実施形態は、先行実施形態を参照できる。このため、先行実施形態に示したモータ駆動装置１０と共通する部分についての説明は省略する。
【００４５】
本実施形態では、駆動回路５２（制御部５０）のスルーレート設定部５２０が、スイッチング素子３１に印加する駆動信号のスルーレートを、第１スルーレートと、第１スルーレートよりも低い第２スルーレートを含む多段階に調整可能に構成されている。そして、第１スルーレートが設定された状態で検出電流が過電流閾値Ｉｔｈを超えると、スルーレート設定部５２０は、スルーレートを第１スルーレートから第２スルーレートに切り替える。また、第２スルーレートに切り替えると、検出電流によらず、第２スルーレートを保持する。
【００４６】
図７は、このように制御されるスイッチング素子３１の電流波形を示している。図７でも、電源ショートによりスイッチング素子３１１Ｌに過電流が流れる例を示している。時刻Ｔ４１で電源ショートが生じると、駆動信号の第１スルーレートに対応するスルーレートＳＲ１で検出電流が上昇し、時刻Ｔ４２で過電流閾値Ｉｔｈを超える。これにより過電流が検出され、スルーレート設定部５２０はスルーレートを第２スルーレートに切り替える。以降の過電流検出において、スルーレート設定部５２０は、第２スルーレートを保持する。駆動回路５２は、過電流検出から待機時間ｔｃをまって、時刻Ｔ４３でスイッチング素子３１１Ｌを強制的にオフさせる。そして、オフ時間ｔｏの経過後、時刻Ｔ４４でスイッチング素子３１１Ｌを再びオンさせる。
【００４７】
オンにより、駆動信号の第２スルーレートに対応するスルーレートＳＲ２で検出電流が上昇し、時刻Ｔ４５で過電流閾値Ｉｔｈを超える。これにより過電流が検出される。駆動回路５２は、待機時間ｔｃの経過後、時刻Ｔ４６でスイッチング素子３１１Ｌを強制的にオフさせる。そして、オフ時間ｔｏの経過後、時刻Ｔ４７でスイッチング素子３１１Ｌを再びオンさせる。駆動回路５２は、時刻Ｔ４２から時刻Ｔ４８で規定される所定時間ｔｄ内に、所定回数オフを実行すると、ショートによる過電流状態であると確定し、スイッチング素子３１１Ｌを継続的にオフさせる。
【００４８】
次に、上記したモータ駆動装置１０の効果について説明する。
【００４９】
本実施形態でも、先行実施形態と同様にして、ノイズ等による誤検出を抑制することができる。さらに、検出電流が過電流閾値Ｉｔｈを超えると、駆動信号のスルーレート（ｄｖ／ｄｔ）を第１スルーレートから第２スルーレートに切り替える。これにより、検出電流のスルーレートも、傾きの小さいＳＲ２に切り替わる。したがって、待機時間ｔｃでの電流上昇が抑えられ、図７に示すように検出電流の上限値ＩｐがＩｐ１からＩｐ２に小さくなる。このように、制御部５０は、検出電流が過電流閾値Ｉｔｈを超えると、検出電流の上限値Ｉｐが小さくなるようにスイッチング素子３１を制御する。したがって、スイッチング素子３１の発熱、特に過電流閾値Ｉｔｈを超えた後の発熱を抑制することができる。以上により、誤検出を抑制しつつ発熱を抑制することができる。
【００５０】
本実施形態では、スルーレートを第２スルーレートに切り替えると、検出電流によらず、第２スルーレートを保持する。すなわち、第２スルーレートを設定すると、第１スルーレートに戻さない。これにより、検出電流の上限値がほぼＩｐ２で保持されるため、発熱を効果的に抑制することができる。
【００５１】
なお、第２スルーレートに切り替えた後、検出電流の上限値が過電流閾値Ｉｔｈを超える場合に、第１スルーレートに戻してもよい。また、スルーレートは２段階に限定されない。３段以上に設定可能な構成を採用することもできる。本実施形態に示した構成を、先行実施形態と組み合わせてもよい。
【００５２】
（第３実施形態）
本実施形態は、先行実施形態を参照できる。このため、先行実施形態に示したモータ駆動装置１０と共通する部分についての説明は省略する。
【００５３】
本実施形態では、駆動回路５２（制御部５０）の待機時間設定部５２１が、待機時間ｔｃを、第１待機時間ｔｃ１と、第１待機時間ｔｃ１よりも短い第２待機時間ｔｃ２を含む多段階に調整可能に構成されている。そして、第１待機時間ｔｃ１が設定された状態で検出電流が過電流閾値Ｉｔｈを超えると、待機時間設定部５２１は、第１待機時間ｔｃ１から第２待機時間ｔｃ２に切り替える。また、第２待機時間ｔｃ２に切り替えると、検出電流によらず、第２待機時間ｔｃ２を保持する。
【００５４】
図８は、このように制御されるスイッチング素子３１の電流波形を示している。図８でも、電源ショートによりスイッチング素子３１１Ｌに過電流が流れる例を示している。時刻Ｔ５１で電源ショートが生じると、スルーレートＳＲで検出電流が上昇し、時刻Ｔ５２で過電流閾値Ｉｔｈを超える。これにより、過電流が検出される。駆動回路５２は、過電流検出から第１待機時間ｔｃ１をまって、時刻Ｔ５３でスイッチング素子３１１Ｌを強制的にオフさせる。また、スイッチング素子３１１Ｌのオフにより、待機時間設定部５２１は、待機時間ｔｃを第２待機時間ｔｃ２に切り替える。以降の過電流検出において、待機時間設定部５２１は、第２待機時間ｔｃ２を保持する。オフ時間ｔｏの経過後、時刻Ｔ５４でスイッチング素子３１１Ｌを再びオンさせる。
【００５５】
オンにより、スルーレートＳＲで検出電流が上昇し、時刻Ｔ５５で過電流閾値Ｉｔｈを超える。これにより過電流が検出される。駆動回路５２は、第２待機時間ｔｃ２の経過後、時刻Ｔ５６でスイッチング素子３１１Ｌを強制的にオフさせる。そして、オフ時間ｔｏの経過後、時刻Ｔ５７でスイッチング素子３１１Ｌを再びオンさせる。駆動回路５２は、時刻Ｔ５２から時刻Ｔ５８で規定される所定時間ｔｄ内に、所定回数オフを実行すると、ショートによる過電流状態であると確定し、スイッチング素子３１１Ｌを継続的にオフさせる。
【００５６】
次に、上記したモータ駆動装置１０の効果について説明する。
【００５７】
本実施形態でも、先行実施形態と同様にして、ノイズ等による誤検出を抑制することができる。さらに、検出電流が過電流閾値Ｉｔｈを超えると、待機時間ｔｃを第１待機時間ｔｃ１から第２待機時間ｔｃ２に切り替える。したがって、待機時間ｔｃでの電流上昇が抑えられ、図８に示すように検出電流の上限値ＩｐがＩｐ１からＩｐ２に小さくなる。このように、制御部５０は、検出電流が過電流閾値Ｉｔｈを超えると、検出電流の上限値Ｉｐが小さくなるようにスイッチング素子３１を制御する。したがって、スイッチング素子３１の発熱、特に過電流閾値Ｉｔｈを超えた後の発熱を抑制することができる。以上により、誤検出を抑制しつつ発熱を抑制することができる。
【００５８】
本実施形態では、待機時間ｔｃを第２待機時間ｔｃ２に切り替えると、検出電流によらず、第２待機時間ｔｃ２を保持する。すなわち、第２待機時間ｔｃ２を設定すると、第１待機時間ｔｃ１に戻さない。これにより、検出電流の上限値がほぼＩｐ２で保持されるため、発熱を効果的に抑制することができる。
【００５９】
なお、第２待機時間ｔｃ２に切り替えた後、検出電流の上限値が過電流閾値Ｉｔｈを超える場合に、第１待機時間ｔｃ１に戻してもよい。また、待機時間ｔｃは２段階に限定されない。３段以上に設定可能な構成を採用することもできる。本実施形態に示した構成を、先行実施形態と組み合わせてもよい。
【００６０】
この明細書の開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。たとえば、開示は、実施形態において示された要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含むものと解されるべきである。
【００６１】
負荷として直流モータ１００の例を示したが、これに限定されない。
【００６２】
制御部５０（駆動回路５２）に入力される制御信号としてデューティ比の例を示したが、これに限定されない。ＰＷＭ信号が入力されてもよい。また、制御部５０にて、デューティ比を算出するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６３】
１０…モータ駆動装置、２０…外部接続用端子、２１…電源端子、２２…ＧＮＤ端子、２３，２４…出力端子、２５…入力端子、３０…Ｈブリッジ回路、３１，３１０Ｈ，３１０Ｌ，３１１Ｈ，３１１Ｌ…スイッチング素子、３２，３３…接続点、４０…電流検出回路、５０…制御部、５１…過電流検出回路、５１０…閾値設定部、５２…駆動回路、５２０…スルーレート設定部、５２１…待機時間設定部、１００…直流モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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