(57)【要約】      （修正有）【課題】モータジェネレータ制御システムの高圧システム及び低圧システムのいずれか一方から他方へと伝える信号伝播装置にあって、絶縁素子の消費電力を抑制できる信号伝播装置を提供する。【解決手段】２値の切替信号（ｃ＃）を、絶縁素子（３４）を介して高圧システム（Ｓｙｈ）及び低圧システム（Ｓｙｌ）のいずれか一方のシステムから他方のシステムへと伝播する信号伝播装置において、切替信号として、絶縁素子を駆動させる第１論理信号又は絶縁素子の駆動を停止させる第２論理信号を生成する切替信号生成部（７０）を備える。切替信号生成部は、第１の情報を前記他方のシステムに伝播する場合、第１論理信号又は第２論理信号を生成し、第１の情報とは異なる第２の情報を他方のシステムに伝播する場合、第１論理信号及び第２論理信号からなる規定周期を有する信号を生成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
論理「Ｈ」及び論理「Ｌ」の２値の切替信号（ｃ＃）を、絶縁素子（３４）を介して高圧システム（Ｓｙｈ）及び低圧システム（Ｓｙｌ）のいずれか一方のシステムから他方のシステムへと伝播する信号伝播装置（１００）において、
前記一方のシステムに設けられ、前記切替信号として、前記絶縁素子を駆動させる第１論理信号、又は前記絶縁素子の駆動を停止させる前記第１論理信号とは異なる論理の第２論理信号を生成する切替信号生成部（７０）を備え、
前記切替信号生成部は、第１の情報を前記他方のシステムに伝播する場合、前記切替信号として、前記第１論理信号又は前記第２論理信号を生成し、前記第１の情報とは異なる第２の情報を前記他方のシステムに伝播する場合、前記切替信号として、前記第１論理信号及び前記第２論理信号からなる規定周期（Ｔｎ）を有する信号を生成する信号伝播装置。
【請求項２】
前記一方のシステムに設けられ、論理「Ｈ」及び論理「Ｌ」の２値の駆動信号（ｇ＃）であって、前記一方のシステムを駆動させる第３論理信号、及び前記一方のシステムの駆動を停止させる前記第３論理信号とは異なる論理の第４論理信号からなる前記規定周期を有する駆動信号を取得する駆動信号取得部（７４）を備え、
前記切替信号生成部は、前記第２の情報を前記他方のシステムに伝播する期間において、前記切替信号として、前記駆動信号が前記第３論理信号である期間に前記第１論理信号となり、前記駆動信号が前記第４論理信号である期間に前記第２論理信号となる信号を生成する請求項１に記載の信号伝播装置。
【請求項３】
前記他方のシステムに設けられ、論理「Ｈ」及び論理「Ｌ」の２値の期間信号（ｒ＃）であって、前記駆動信号が前記第３論理信号である期間に第５論理信号となり、前記駆動信号が前記第４論理信号である期間に前記第５論理信号とは異なる論理の第６論理信号となる期間信号を取得する期間信号取得部（２２）と、
前記他方のシステムに設けられ、前記期間信号の論理値と前記切替信号の論理値との相違に基づいて、前記第１の情報を検出するための検出信号（ｚ＃）を生成する検出信号生成部（４８）と、
を備える請求項２に記載の信号伝播装置。
【請求項４】
前記一方のシステムに設けられ、論理「Ｈ」及び論理「Ｌ」の２値の駆動信号（ｇ＃）であって、前記一方のシステムを駆動させる第３論理信号、及び前記一方のシステムの駆動を停止させる前記第３論理信号とは異なる論理の第４論理信号からなる前記規定周期を有する駆動信号を取得する駆動信号取得部（７４）を備え、
前記切替信号生成部は、前記第２の情報を前記他方のシステムに伝播する期間において、前記切替信号として、前記駆動信号が前記第４論理信号である期間の一部に、前記第１論理信号を生成し、その他の期間に、前記第２論理信号を生成する請求項１に記載の信号伝播装置。
【請求項５】
前記第２の情報を前記他方のシステムに伝播する期間において、前記第１論理信号の開始タイミングは、前記第４論理信号の開始タイミングに等しい請求項４に記載の信号伝播装置。
【請求項６】
前記一方のシステムに設けられ、論理「Ｈ」及び論理「Ｌ」の２値の駆動信号（ｇ＃）であって、前記一方のシステムを駆動させる第３論理信号、及び前記一方のシステムの駆動を停止させる前記第３論理信号とは異なる論理の第４論理信号からなる前記規定周期を有する駆動信号を取得する駆動信号取得部（７４）を備え、
前記切替信号生成部は、前記第２の情報を前記他方のシステムに伝播する期間において、前記切替信号として、前記駆動信号が前記第３論理信号である期間に前記第２論理信号となり、前記駆動信号が前記第４論理信号である期間に前記第１論理信号となる信号を生成する請求項１に記載の信号伝播装置。
【請求項７】
前記一方のシステムに設けられ、論理「Ｈ」及び論理「Ｌ」の２値の駆動信号（ｇ＃）であって、前記一方のシステムを駆動させる第３論理信号、及び前記一方のシステムの駆動を停止させる前記第３論理信号とは異なる論理の第４論理信号からなる駆動信号を取得する駆動信号取得部（７４）を備え、
前記駆動信号は、前記第３論理信号となる複数の駆動期間であって、互いに長さの異なる複数の駆動期間を含み、
前記規定周期は、前記駆動期間の最短期間よりも短く設定されている請求項１に記載の信号伝播装置。
【請求項８】
前記一方のシステムに設けられ、論理「Ｈ」及び論理「Ｌ」の２値の駆動信号（ｇ＃）であって、前記一方のシステムを駆動させる第３論理信号、及び前記一方のシステムの駆動を停止させる前記第３論理信号とは異なる論理の第４論理信号からなる前記規定周期を有する駆動信号を取得する駆動信号取得部（７４）を備え、
前記切替信号生成部は、前記第２の情報を前記他方のシステムに伝播する期間において、前記切替信号として、前記駆動信号が前記第３論理信号である期間の開始タイミングと終了タイミングに前記第１論理信号となり、その他の期間に前記第２論理信号となる信号を生成する請求項１に記載の信号伝播装置。
【請求項９】
前記絶縁素子はフォトカプラであり、
前記一方のシステムに設けられ、前記フォトカプラのフォトダイオードと直列に接続されるインダクタ素子（５８）と、
前記一方のシステムに設けられ、前記フォトダイオードと前記インダクタ素子とを含む素子群の高圧側又は低圧側に直列に接続され、前記切替信号により前記絶縁素子を駆動させる導通状態と、前記絶縁素子の駆動を停止させる遮断状態とが切り替わる駆動用スイッチング素子（５６）と、
前記一方のシステムに設けられ、前記素子群に逆並列に接続される還流用ダイオード（６０）と、
を備える請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の信号伝播装置。
【請求項１０】
前記一方のシステムに設けられ、前記素子群と前記還流用ダイオードとの逆並列回路と所定の基準電圧との間に接続される放電用スイッチング素子（６４）と、
前記一方のシステムに設けられ、前記第２の情報を前記他方のシステムに伝播する期間において、前記放電用スイッチング素子を遮断状態に維持し、前記第２の情報を前記他方のシステムに伝播する期間の終了タイミングにおいて、前記放電用スイッチング素子を導通状態に切り替えて、前記逆並列回路の電荷を前記基準電圧に放電するための放電信号を生成する放電信号生成部（７２）と、
を備える請求項９に記載の信号伝播装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、論理「Ｈ」及び論理「Ｌ」の２値の伝播対象信号を、絶縁素子を介して高圧システム及び低圧システムのいずれか一方から他方へと伝える信号伝播装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の信号伝播装置としては、例えば下記特許文献１に見られるように、車載ハイブリッドシステムにおいて電動機と接続されるインバータのスイッチング素子の駆動信号を、フォトカプラを介して低圧システムから高圧システムへと伝えるものがある。すなわち、インバータのスイッチング素子の駆動信号を低圧システムにて生成し、これを高圧システムに出力するに際してフォトカプラを用いることで、低圧システムと高圧システムとの絶縁を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−６０７５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、フォトカプラの消費電力は、一次側（フォトダイオード側）に流す電流値に依存することが知られている。ここで、フォトダイオードを流れる電流に関しては、フォトダイオードに電流を流す期間が長いほど、フォトカプラの消費電力は増大する。
【０００５】
一方、フォトダイオードに電流を流す期間は、駆動信号などの伝播対象信号の論理「Ｈ」又は論理「Ｌ」の期間である。以下では、フォトダイオードに電流を流す期間を、論理「Ｈ」の期間とする。このため、フォトダイオードに電流を流す期間は、伝播対象信号の論理「Ｈ」の期間に応じて定まることとなる。
【０００６】
伝播対象信号として、高圧システム及び低圧システムのいずれか一方に異常が発生した場合に、その情報を他方に伝播するために用いられる異常伝播信号が知られている。異常伝播信号では、異常発生の情報を早期、かつ、確実に伝播するために、異常が発生していない旨の情報を伝播する期間には、異常伝播信号が論理「Ｈ」に維持されており、異常発生の情報を伝播する期間には、異常伝播信号が論理「Ｌ」に切り替わるように構成されていることが多い。このため、異常が発生していない旨の情報を伝播する期間において、フォトダイオードに電流が流れ続けることになり、フォトカプラの消費電力が増大する。
【０００７】
なお、このような課題は、異常伝播信号に限られず、特定の情報を伝播する期間において論理「Ｈ」に維持される伝播対象信号に共通の課題である。また、このような課題は、フォトカプラに限られず、磁気カプラなどの絶縁素子一般に共通の課題である。絶縁素子では、絶縁素子の駆動期間が長いほど、絶縁素子の消費電力は増大する。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、論理「Ｈ」及び論理「Ｌ」の２値の伝播対象信号を、絶縁素子を介して高圧システム及び低圧システムのいずれか一方から他方へと伝える信号伝播装置にあって、絶縁素子の消費電力を抑制できる信号伝播装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、論理「Ｈ」及び論理「Ｌ」の２値の切替信号を、絶縁素子を介して高圧システム及び低圧システムのいずれか一方のシステムから他方のシステムへと伝播する信号伝播装置において、前記一方のシステムに設けられ、前記切替信号として、前記絶縁素子を駆動させる第１論理信号、又は前記絶縁素子の駆動を停止させる前記第１論理信号とは異なる論理の第２論理信号を生成する切替信号生成部を備え、前記切替信号生成部は、第１の情報を前記他方のシステムに伝播する場合、前記切替信号として、前記第１論理信号又は前記第２論理信号を生成し、前記第１の情報とは異なる第２の情報を前記他方のシステムに伝播する場合、前記切替信号として、前記第１論理信号及び前記第２論理信号からなる規定周期を有する信号を生成する。
【００１０】
本発明によれば、第２の情報を他方のシステムに伝播する期間に、切替信号が第２論理信号となる期間が含まれる。そのため、第２の情報を他方のシステムに伝播する期間に、切替信号が第１論理信号に維持される構成と比較して、絶縁素子が駆動状態となる期間を短くすることができる。これにより、絶縁素子が駆動状態となることによる電力消費を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係るモータジェネレータの制御システムの全体構成図。
【図２】第１実施形態に係るインターフェースを示す図。
【図３】第１実施形態に係る信号伝播様態を示すタイムチャート。
【図４】第２実施形態に係るインターフェースを示す図。
【図５】第３実施形態に係る信号伝播様態を示すタイムチャート。
【図６】第４実施形態に係る信号伝播様態を示すタイムチャート。
【図７】第５実施形態に係る信号伝播様態を示すタイムチャート。
【図８】第６実施形態に係る信号伝播様態を示すタイムチャート。
【図９】第７実施形態に係るインターフェースを示す図。
【図１０】第７実施形態に係る信号伝播様態を示すタイムチャート。
【図１１】第８実施形態に係るインターフェースを示す図。
【図１２】第８実施形態に係る信号伝播様態を示すタイムチャート。
【図１３】その他の実施形態に係るインターフェースを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１実施形態）
以下、本発明に係る信号伝播装置をハイブリッド車に適用した第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１３】
図１に、本実施形態に係るモータジェネレータの制御システム１００の全体構成を示す。制御システム１００は、インバータ１２と、インターフェース１６と、マイコン２０と、を含む。なお、本実施形態において、制御システム１００が「信号伝播装置」に相当する。
【００１４】
図示されるように、モータジェネレータ１０の３つの相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）には、インバータ１２が接続されている。このインバータ１２は、３相インバータであり、高圧バッテリ１４の電圧をモータジェネレータ１０の３つの相に適宜印加する。詳しくは、インバータ１２は、３つの相のそれぞれと高圧バッテリ１４の正極側又は負極側とを導通させるべく、スイッチング素子Ｓｕｐ、Ｓｕｎと、スイッチング素子Ｓｖｐ，Ｓｖｎと、スイッチング素子Ｓｗｐ，Ｓｗｎと、の並列接続体を備えて構成されている。そして、スイッチング素子Ｓｕｐ及びスイッチング素子Ｓｕｎを直列接続する接続点が、モータジェネレータ１０のＵ相と接続されている。また、スイッチング素子Ｓｖｐ及びスイッチング素子Ｓｖｎを直列接続する接続点が、モータジェネレータ１０のＶ相と接続されている。更に、スイッチング素子Ｓｗｐ及びスイッチング素子Ｓｗｎを直列接続する接続点が、モータジェネレータ１０のＷ相と接続されている。
【００１５】
なお、高圧バッテリ１４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。また、モータジェネレータ１０として、同期機（永久磁石同期機）を用いている。また、スイッチング素子Ｓ＃（＃＝ｕｐ，ｕｎ，ｖｐ，ｖｎ，ｗｐ，ｗｎ）として、電圧制御形の半導体スイッチング素子を用い、より具体的には、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）を用いている。また、インバータ１２は、各スイッチング素子Ｓ＃に逆並列に接続されたフライホイールダイオードＤ＃を備えている。
【００１６】
上記スイッチング素子Ｓ＃は、インターフェース１６を介して、低圧バッテリ１８を電力源とするマイコン２０により駆動される。マイコン２０の規定信号生成回路２２は、スイッチング素子Ｓ＃を駆動させるための駆動信号ｇ＃を規定する規定信号ｒ＃を生成し、インターフェース１６に出力する。インターフェース１６では、これら規定信号ｒ＃から、駆動信号ｇ＃を生成し、各スイッチング素子Ｓ＃に対応する駆動回路ＤＵに出力する。なお、本実施形態では、スイッチング素子Ｓ＃を駆動させる状態が、「一方のシステムを駆動させる」状態に相当し、スイッチング素子Ｓ＃を駆動させない状態が、「一方のシステムの駆動を停止させる」状態に相当する。
【００１７】
図２に、インターフェース１６の回路構成図を示す。なお、インターフェース１６は、実際には図２に示す回路を、規定信号ｒ＃のそれぞれについて各別に備えているが、ここではそのうちの１つの回路のみを示す。
【００１８】
図示されるように、インターフェース１６は、上記インバータ１２を備えて構成される高圧システムＳｙｈと、上記マイコン２０を備えて構成される低圧システムＳｙｌとを絶縁する第１，第２フォトカプラ３０、３４を備えている。なお、本実施形態において、高圧システムＳｙｈが「一方のシステム」に相当し、低圧システムＳｙｌが「他方のシステム」に相当する。
【００１９】
低圧システムＳｙｌは、低圧システム側電源４０と、第１抵抗体４２と、第１駆動用スイッチング素子４４と、を含む。低圧システムＳｙｌでは、第１抵抗体４２、第１フォトカプラ３０の第１フォトダイオード３２、及び第１駆動用スイッチング素子４４の順に接続される直列回路を介して、低圧システムＳｙｌのグランドに接続されている。そして、この第１駆動用スイッチング素子４４のゲートには規定信号ｒ＃が入力されており、規定信号ｒ＃によってオン状態とオフ状態との切り替えがなされる。
【００２０】
具体的には、第１駆動用スイッチング素子４４がオン状態となると、低圧システム側電源４０から第１フォトダイオード３２を介して低圧システムＳｙｌのグランドへと電流が流れるために、第１フォトカプラ３０がオン状態となる。また、第１駆動用スイッチング素子４４がオフ状態となると、低圧システム側電源４０から第１フォトダイオード３２を介して低圧システムＳｙｌのグランドへと電流が流れないために、第１フォトカプラ３０がオフ状態となる。すなわち、規定信号ｒ＃が論理「Ｈ」となることで第１フォトカプラ３０がオン状態となり、規定信号ｒ＃が論理「Ｌ」となることで第１フォトカプラ３０がオフ状態となる。
【００２１】
高圧システムＳｙｈは、高圧システム側電源５０と、第２抵抗体５２と、を含む。高圧システムＳｙｈでは、第２抵抗体５２と第１フォトカプラ３０の第１フォトトランジスタ３３を介して、高圧システム側電源５０が高圧システムＳｙｈのグランドと接続されている。規定信号ｒ＃が論理「Ｈ」となることで第１フォトカプラ３０がオン状態となると、高圧システム側電源５０が第２抵抗体５２及び第１フォトトランジスタ３３を介して接地されるため、第１フォトカプラ３０から駆動回路ＤＵに、論理「Ｌ」の駆動信号ｇ＃が入力される。また、規定信号ｒ＃が論理「Ｌ」となることで第１フォトカプラ３０がオフ状態となると、高圧システム側電源５０が接地されないため、第１フォトカプラ３０から駆動回路ＤＵに、論理「Ｈ」の駆動信号ｇ＃が入力される。このため、駆動信号ｇ＃は、規定信号ｒ＃に同期し、規定信号ｒ＃の論理値と反対の論理値を有する信号となる。なお、第２フォトカプラ３４については、後述して説明する。
【００２２】
駆動回路ＤＵの駆動信号取得回路７４は、上記駆動信号ｇ＃を取得する。駆動回路ＤＵは、対応するスイッチング素子Ｓ＃のゲートに接続されており、駆動信号ｇ＃に基づいてスイッチング素子Ｓ＃のオン状態とオフ状態とを切り替える制御信号ｊ＃を出力する。具体的には、駆動信号ｇ＃が論理「Ｈ」である場合に、スイッチング素子Ｓ＃をオン状態とする制御信号ｊ＃を出力し、駆動信号ｇ＃が論理「Ｌ」である場合に、スイッチング素子Ｓ＃をオフ状態とする制御信号ｊ＃を出力する。また、駆動回路ＤＵは、スイッチング素子Ｓ＃に異常が生じていないと判定した場合、異常判定信号ｆ＃を論理「Ｌ」とする。一方、駆動回路ＤＵは、スイッチング素子Ｓ＃に異常が生じていると判定した場合、異常判定信号ｆ＃を論理「Ｈ」とする。ここで、スイッチング素子Ｓ＃の異常には、例えば、スイッチング素子Ｓ＃に流れる電流が過電流閾値を超える過電流異常、及びスイッチング素子Ｓ＃の温度が過熱閾値を超える過熱異常のうち、少なくとも一方が含まれる。なお、本実施形態において、駆動信号取得回路７４が「駆動信号取得部」に相当する。
【００２３】
駆動回路ＤＵの切替信号生成回路７０は、駆動信号ｇ＃及び異常判定信号ｆ＃に基づいて、スイッチング素子Ｓ＃の異常を検出するための伝播信号ｘ＃を規定する切替信号ｃ＃を生成し、インターフェース１６に出力する。インターフェース１６では、切替信号ｃ＃から、伝播信号ｘ＃を生成する。なお、本実施形態では、切替信号生成回路７０が、「切替信号生成部」に相当する。
【００２４】
切替信号生成回路７０は、異常判定信号ｆ＃の論理が「Ｌ」であると判定した場合、図３に示すように、駆動信号ｇ＃の論理値と同一の論理値を有する切替信号ｃ＃を生成する。このため、駆動信号ｇ＃が論理「Ｌ」となる期間における切替信号ｃ＃の論理値は「Ｌ」となり、駆動信号ｇ＃が論理「Ｈ」となる期間における切替信号ｃ＃の論理値は「Ｈ」となる。一方、切替信号生成回路７０は、異常判定信号ｆ＃の論理が「Ｈ」であると判定した場合、切替信号ｃ＃として論理「Ｌ」の信号を生成する。
【００２５】
インターフェース１６では、切替信号ｃ＃を、高圧システムＳｙｈから低圧システムＳｙｌに伝播するために第２フォトカプラ３４が用いられる。高圧システムＳｙｈは、更に、第３抵抗体５４と、第２駆動用スイッチング素子５６と、を含む。高圧システムＳｙｈでは、第３抵抗体５４、第２フォトカプラ３４の第２フォトダイオード３６、及び第２駆動用スイッチング素子５６の順に接続される直列回路を介して、高圧システム側電源５０が高圧システムＳｙｈのグランドと接続されている。そして、この第２駆動用スイッチング素子５６のゲートには切替信号ｃ＃が入力されており、第２駆動用スイッチング素子５６は、切替信号ｃ＃によってオン状態（導通状態）とオフ状態（遮断状態）との切り替えがなされる。
【００２６】
具体的には、第２駆動用スイッチング素子５６がオン状態となると、高圧システム側電源５０から第２フォトダイオード３６を介して高圧システムＳｙｈのグランドへと電流が流れるために、第２フォトカプラ３４の第２フォトトランジスタ３７がオン状態となる。また、第２駆動用スイッチング素子５６がオフ状態となると、高圧システム側電源５０から第２フォトトランジスタ３７を介して高圧システムＳｙｈのグランドへと電流が流れないために、第２フォトカプラ３４がオフ状態となる。すなわち、切替信号ｃ＃が論理「Ｈ」となることで第２フォトカプラ３４がオン状態となり、切替信号ｃ＃が論理「Ｌ」となることで第２フォトカプラ３４がオフ状態となる。つまり、切替信号ｃ＃は、第２フォトカプラ３４を駆動させるオン状態（駆動状態）と、第２フォトカプラ３４の駆動を停止させるオフ状態（停止状態）と、を切り替える信号、ということができる。
【００２７】
低圧システムＳｙｌは、更に、第４抵抗体４６と、排他的論理和回路４８と、を含む。低圧システムＳｙｌでは、第４抵抗体４６と第２フォトカプラ３４の第２フォトトランジスタ３７を介して、低圧システム側電源４０が低圧システムＳｙｌのグランドと接続されている。切替信号ｃ＃が論理「Ｈ」となることで第２フォトカプラ３４がオン状態となると、低圧システム側電源４０が第４抵抗体４６及び第２フォトトランジスタ３７を介して接地される。このため、第２フォトカプラ３４から排他的論理和回路４８の第１入力端子４８ａに、論理「Ｌ」の伝播信号ｘ＃が入力される。また、切替信号ｃ＃が論理「Ｌ」となることで第２フォトカプラ３４がオフ状態となると、低圧システム側電源４０が接地されない。このため、第２フォトカプラ３４から排他的論理和回路４８の第１入力端子４８ａに、論理「Ｈ」の伝播信号ｘ＃が入力される。このため、伝播信号ｘ＃は、切替信号ｃ＃に同期し、切替信号ｃ＃の論理値と反対の論理値を有する信号となる。
【００２８】
排他的論理和回路４８の第２入力端子４８ｂは、第１駆動用スイッチング素子４４のゲートに接続されており、規定信号ｒ＃が入力されている。そのため、排他的論理和回路４８は、規定信号ｒ＃の論理値と伝播信号ｘ＃の論理値とが異なる場合に、論理「Ｈ」となり、規定信号ｒ＃の論理値と伝播信号ｘ＃の論理値とが等しい場合に、論理「Ｌ」となる検出信号ｚ＃を、出力端子４８ｃからマイコン２０に出力する。なお、本実施形態において、排他的論理和回路４８が「検出信号生成部」に相当する。
【００２９】
図３に、上記制御システム１００によって、切替信号ｃ＃を伝播する信号伝播様態について示す。詳しくは、図３（ａ）に、規定信号ｒ＃の推移を示し、図３（ｂ）に、駆動信号ｇ＃の推移を示し、図３（ｃ）に、異常判定信号ｆ＃の推移を示し、図３（ｄ）に、切替信号ｃ＃の推移を示し、図３（ｅ）に、伝播信号ｘ＃の推移を示し、図３（ｆ）に、検出信号ｚ＃の推移を示す。
【００３０】
切替信号ｃ＃は、論理「Ｈ」及び論理「Ｌ」の２値からなる信号であり、第２フォトカプラ３４を介して高圧システムＳｙｈから低圧システムＳｙｌへと伝播される。切替信号ｃ＃は、駆動信号ｇ＃、つまり規定信号ｒ＃に基づいて生成される。なお、本実施形態において、切替信号ｃ＃が、「伝播対象信号」に相当し、第２フォトカプラ３４が、「絶縁素子」に相当する。また、論理「Ｈ」の切替信号ｃ＃が、「第１論理信号」に相当し、論理「Ｌ」の切替信号ｃ＃が、「第２論理信号」に相当する。
【００３１】
規定信号ｒ＃は、論理「Ｈ」及び論理「Ｌ」の２値からなる信号であり、所定の規定周期Ｔｎ毎に論理「Ｈ」と論理「Ｌ」とが切り替わる。以下、規定信号ｒ＃が論理「Ｌ」である期間を、スイッチング素子Ｓ＃のオンを指令するオン指令期間Ｔａといい、規定信号ｒ＃が論理「Ｈ」である期間を、スイッチング素子Ｓ＃のオフを指示するオフ指令期間Ｔｂという。図示される例では、時刻ｔ１において論理「Ｌ」となり、時刻ｔ１からオン指令期間Ｔａ経過した時刻ｔ２において論理「Ｈ」となる。また、時刻ｔ２からオフ指令期間Ｔｂ経過した時刻ｔ３において論理「Ｌ」となる。なお、本実施形態において、規定信号ｒ＃が「期間信号」に相当し、規定信号生成回路２２が「期間信号取得部」に相当する。また、論理「Ｌ」の規定信号ｒ＃が、「第５論理信号」に相当し、論理「Ｈ」の規定信号ｒ＃が、「第６論理信号」に相当する。
【００３２】
スイッチング素子Ｓ＃が正常である場合、切替信号ｃ＃は、規定信号ｒ＃に同期し、規定信号ｒ＃の論理値と反対の論理値、すなわち駆動信号ｇ＃の論理値と同一の論理値を有する信号となる。そのため、オン指令期間Ｔａでは、駆動信号ｇ＃が論理「Ｈ」となり、切替信号ｃ＃が論理「Ｈ」となる。一方、オフ指令期間Ｔｂでは、駆動信号ｇ＃が論理「Ｌ」となり、切替信号ｃ＃が論理「Ｌ」となる。なお、本実施形態において、論理「Ｈ」の駆動信号ｇ＃が、「第３論理信号」に相当し、論理「Ｌ」の駆動信号ｇ＃が、「第４論理信号」に相当する。
【００３３】
一方、スイッチング素子Ｓ＃に異常が発生した場合、切替信号ｃ＃は、常に論理「Ｌ」となる。図示される例では、時刻ｔ４においてスイッチング素子Ｓ＃に異常が発生して異常判定信号ｆ＃の論理が「Ｈ」に切り替わり、切替信号ｃ＃が論理「Ｌ」に切り替わる。この結果、検出信号ｚ＃は、時刻ｔ４から、その後規定信号ｒ＃が論理「Ｈ」に切り替わる時刻ｔ５までの期間に渡って論理「Ｌ」となる。マイコン２０は、検出信号ｚ＃が論理「Ｌ」になったと判定した場合、スイッチング素子Ｓ＃に異常が発生したと判定する。マイコン２０は、スイッチング素子Ｓ＃に異常が発生したと判定すると、例えば規定信号ｒ＃の生成及び出力を停止する等のフェールセーフ処理を行う。
【００３４】
以上説明した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【００３５】
切替信号ｃ＃には、スイッチング素子Ｓ＃が正常である期間において、オフ指令期間Ｔｂが含まれ、このオフ指令期間Ｔｂに第２フォトカプラ３４がオフ状態となる。そのため、スイッチング素子Ｓ＃が正常である期間にオフ指令期間Ｔｂが含まれず、第２フォトカプラ３４がオン状態に維持される構成と比較して、第２フォトカプラ３４がオン状態となる期間を短くすることができる。これにより、第２フォトカプラ３４がオン状態となることによる電力消費、具体的には、第２フォトダイオード３６に流れる電流による電力消費を抑制することができる。
【００３６】
本実施形態では、スイッチング素子Ｓ＃が正常である期間において、切替信号ｃ＃は駆動信号ｇ＃に同期する。そのため、切替信号ｃ＃と駆動信号ｇ＃とが同期していない場合に比べて、切替信号生成回路７０の構成を簡略化することができる。
【００３７】
特に本実施形態では、スイッチング素子Ｓ＃が正常である期間において、切替信号ｃ＃と駆動信号ｇ＃とが同期していることを利用して、スイッチング素子Ｓ＃に異常が発生したことを検出する。具体的には、排他的論理和回路４８を用いて、切替信号ｃ＃と駆動信号ｇ＃とが同期しなくなったこと、つまり規定信号ｒ＃の論理値と伝播信号ｘ＃の論理値とが異なる論理値となったことを検出している。そのため、切替信号ｃ＃と駆動信号ｇ＃とが同期していない構成に比べて、スイッチング素子Ｓ＃に異常が発生したことを容易に検出することができる。
【００３８】
本実施形態では、オン指令期間Ｔａにおいて切替信号ｃ＃が論理「Ｈ」となる。一般に、スイッチング素子Ｓ＃に発生する異常は、駆動信号ｇ＃が論理「Ｈ」となる駆動回路ＤＵの駆動期間、つまり、オン指令期間Ｔａに発生する。そのため、オン指令期間Ｔａにおいて切替信号ｃ＃が論理「Ｈ」となることで、オフ指令期間Ｔｂにおいて切替信号ｃ＃が論理「Ｈ」となる構成に比べて、オン指令期間Ｔａに発生した異常を早期に伝播することができる。
【００３９】
（第２実施形態）
以下、第２実施形態について、先の第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。
【００４０】
本実施形態では、図４に示すように、インターフェース１６が排他的論理和回路４８を備えていない点で第１実施形態と異なる。つまり、インターフェース１６は、伝播信号ｘ＃をマイコン２０に出力している。なお、図４は、本実施形態に係るインターフェース１６の回路構成図である。図４において、先の図２に示した部材と同一の部材については、便宜上、同一の符号を付して説明を省略する。
【００４１】
本実施形態において、マイコン２０は、伝播信号ｘ＃が論理「Ｌ」となる期間が、規定周期Ｔｎを超えたと判定した場合、スイッチング素子Ｓ＃に異常が発生したことを検出することができる。
【００４２】
以上説明した本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、インターフェース１６が排他的論理和回路４８を備えないため、インターフェース１６の構成を簡略化することができる。
【００４３】
（第３実施形態）
以下、第３実施形態について、先の第２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、先の第２実施形態と比較して切替信号ｃ＃が異なる。
【００４４】
図５を用いて本実施形態の切替信号ｃ＃について説明する。詳しくは、図５（ａ）に、規定信号ｒ＃の推移を示し、図５（ｂ）に、駆動信号ｇ＃の推移を示し、図５（ｃ）に、異常判定信号ｆ＃の推移を示し、図５（ｄ）に、切替信号ｃ＃の推移を示し、図５（ｅ）に、伝播信号ｘ＃の推移を示す。
【００４５】
本実施形態では、スイッチング素子Ｓ＃が正常である場合、切替信号ｃ＃は、オフ指令期間Ｔｂの一部において、論理「Ｈ」となり、その他の期間、つまり、オフ指令期間Ｔｂのその他の期間及びオン指令期間Ｔａにおいて、論理「Ｌ」となる。切替信号ｃ＃が論理「Ｈ」となるタイミングは、オフ指令期間Ｔｂの開始タイミング、つまり、駆動信号ｇ＃が論理「Ｌ」となるタイミングに等しい。また、切替信号ｃ＃が論理「Ｈ」となる期間Ｔｋは、オフ指令期間Ｔｂよりも短い。一方、スイッチング素子Ｓ＃に異常が発生した場合、切替信号ｃ＃は、常に論理「Ｌ」となる。
【００４６】
マイコン２０は、伝播信号ｘ＃が論理「Ｈ」となる期間が、規定周期Ｔｎを超えたと判定した場合、スイッチング素子Ｓ＃に異常が発生したことを検出することができる。具体的には、図５（ｄ）、（ｅ）に破線で示すように、マイコン２０は、規定信号ｒ＃により定まるオフ指令期間Ｔｂの開始タイミングに、伝播信号ｘ＃が論理「Ｌ」とならないことを検出することにより、スイッチング素子Ｓ＃に異常が発生したことを検出することができる。
【００４７】
以上説明した本実施形態によれば、切替信号ｃ＃は、スイッチング素子Ｓ＃が正常である期間において、駆動信号ｇ＃に同期していない。したがって、切替信号ｃ＃と駆動信号ｇ＃とが同期している場合のように、オン指令期間Ｔａ又はオフ指令期間Ｔｂに亘って、切替信号ｃ＃を論理「Ｈ」に維持する必要がない。そのため、切替信号ｃ＃を論理「Ｈ」とする期間を、オン指令期間Ｔａ又はオフ指令期間Ｔｂの一部とすることができる。この結果、切替信号ｃ＃と駆動信号ｇ＃とが同期している場合に比べて、スイッチング素子Ｓ＃が正常である期間に第２フォトカプラ３４がオン状態となる期間を短くすることができ、第２フォトカプラ３４における電力消費を好適に抑制することができる。
【００４８】
特に本実施形態では、オフ指令期間Ｔｂの開始タイミングに切替信号ｃ＃が論理「Ｈ」に切り替えられるようにする。そのため、オフ指令期間Ｔｂの開始タイミングから遅れて切替信号ｃ＃が論理「Ｈ」に切り替えられる場合に比べて、オン指令期間Ｔａに発生した異常を早期に伝播することができる。
【００４９】
（第４実施形態）
以下、第４実施形態について、先の第２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、先の第２実施形態と比較して切替信号ｃ＃が異なる。
【００５０】
図６を用いて本実施形態の切替信号ｃ＃について説明する。詳しくは、図６（ａ）に、規定信号ｒ＃の推移を示し、図６（ｂ）に、駆動信号ｇ＃の推移を示し、図６（ｃ）に、異常判定信号ｆ＃の推移を示し、図６（ｄ）に、切替信号ｃ＃の推移を示し、図６（ｅ）に、伝播信号ｘ＃の推移を示す。
【００５１】
本実施形態では、スイッチング素子Ｓ＃が正常である場合、切替信号ｃ＃は、オン指令期間Ｔａにおいて、論理「Ｌ」となり、オフ指令期間Ｔｂにおいて、論理「Ｈ」となる。そのため、オン指令期間Ｔａでは、駆動信号ｇ＃が論理「Ｈ」となり、切替信号ｃ＃が論理「Ｌ」となる。一方、オフ指令期間Ｔｂでは、駆動信号ｇ＃が論理「Ｌ」となり、切替信号ｃ＃が論理「Ｈ」となる。一方、スイッチング素子Ｓ＃に異常が発生した場合、切替信号ｃ＃は、常に論理「Ｈ」となる。
【００５２】
マイコン２０は、伝播信号ｘ＃が論理「Ｈ」に切り替わってから次に論理「Ｈ」に切り替わるまでの期間が、規定周期Ｔｎよりも短いと判定した場合、又は、伝播信号ｘ＃が論理「Ｈ」となる期間が、規定周期Ｔｎを超えたと判定した場合、スイッチング素子Ｓ＃に異常が発生したことを検出することができる。具体的には、図６（ｄ）、（ｅ）に破線で示すように、マイコン２０は、規定信号ｒ＃により定まるオン指令期間Ｔａに、伝播信号ｘ＃が論理「Ｌ」となることを検出することにより、スイッチング素子Ｓ＃に異常が発生したことを検出することができる。
【００５３】
以上説明した本実施形態によれば、スイッチング素子Ｓ＃が正常である期間において、切替信号ｃ＃は駆動信号ｇ＃に同期し、駆動信号ｇ＃の論理値と反対の論理値を有する信号となる。そのため、論理否定回路等を用いて駆動信号ｇ＃から切替信号ｃ＃を容易に生成することができ、切替信号生成回路７０の構成を簡略化することができる。
【００５４】
本実施形態では、スイッチング素子Ｓ＃に異常が発生した場合に、切替信号ｃ＃を「Ｈ」に維持する。これにより、スイッチング素子Ｓ＃に異常が発生した場合に、第２フォトカプラ３４をオン状態に維持することができる。したがって、第２フォトカプラ３４をオフ状態に維持する構成に比べて、オン指令期間Ｔａに発生したスイッチング素子Ｓ＃の異常を早期に伝播することができる。
【００５５】
（第５実施形態）
以下、第５実施形態について、先の第２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、先の第２実施形態と比較して規定信号ｒ＃及び切替信号ｃ＃が異なる。
【００５６】
図７を用いて本実施形態の規定信号ｒ＃及び切替信号ｃ＃について説明する。詳しくは、図７（ａ）に、規定信号ｒ＃の推移を示し、図７（ｂ）に、駆動信号ｇ＃の推移を示し、図７（ｃ）に、異常判定信号ｆ＃の推移を示し、図７（ｄ）に、切替信号ｃ＃の推移を示し、図７（ｅ）に、伝播信号ｘ＃の推移を示す。
【００５７】
図示される例では、規定信号ｒ＃は、長さの異なる複数のオン指令期間Ｔａを含む。図示される例では、スイッチング素子Ｓ＃が正常である時刻ｔ１０までの期間に、互いに長さが異なる第１〜第３オン指令期間Ｔａ１〜Ｔａ３を含む。第１オン指令期間Ｔａ３と、第２オン指令期間Ｔａ４と、第３オン指令期間Ｔａ５とは、この順に長さが短くなっている。なお、図示される例では、オフ指令期間Ｔｂの長さは一定となっている。
【００５８】
また、本実施形態では、スイッチング素子Ｓ＃が正常である場合、切替信号ｃ＃は、所定の規定周期Ｔｃ毎に論理「Ｈ」と論理「Ｌ」とが切り替わる。規定周期Ｔｃは、第１〜第３オン指令期間Ｔａ１〜Ｔａ３のうちの最短期間である第３オン指令期間Ｔａ３よりも短く設定されている。そのため、第１〜第３オン指令期間Ｔａ１〜Ｔａ３には、切替信号ｃ＃が論理「Ｈ」となる期間が少なくとも１つ含まれる。一方、スイッチング素子Ｓ＃に異常が発生した場合、切替信号ｃ＃は、常に論理「Ｈ」となる。
【００５９】
マイコン２０は、図７（ｄ）、（ｅ）に破線で示すように、伝播信号ｘ＃が論理「Ｈ」となる期間が、規定周期Ｔｃを超えたと判定した場合、スイッチング素子Ｓ＃に異常が発生したことを検出することができる。
【００６０】
以上説明した本実施形態によれば、切替信号ｃ＃の規定周期Ｔｃが、オン指令期間Ｔａの最短期間よりも短く設定されている。そのため、オン指令期間Ｔａには、切替信号ｃ＃が論理「Ｈ」となる期間を少なくとも１つ含めることができ、オン指令期間Ｔａに発生したスイッチング素子Ｓ＃の異常を早期に伝播することができる。
【００６１】
本実施形態では、切替信号ｃ＃が規定周期Ｔｃで論理「Ｈ」と論理「Ｌ」とが切り替わるため、オフ指令期間Ｔｂにおいても切替信号ｃ＃が論理「Ｈ」となる。そのため、オン指令期間Ｔａに発生したスイッチング素子Ｓ＃の異常だけでなく、オフ指令期間Ｔｂに発生したスイッチング素子Ｓ＃の異常を、早期に伝播することができる。
【００６２】
（第６実施形態）
以下、第６実施形態について、先の第２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、先の第２実施形態と比較して切替信号ｃ＃が異なる。
【００６３】
図８を用いて本実施形態の切替信号ｃ＃について説明する。詳しくは、図８（ａ）に、規定信号ｒ＃の推移を示し、図８（ｂ）に、駆動信号ｇ＃の推移を示し、図８（ｃ）に、異常判定信号ｆ＃の推移を示し、図８（ｄ）に、切替信号ｃ＃の推移を示し、図８（ｅ）に、伝播信号ｘ＃の推移を示す。
【００６４】
本実施形態では、スイッチング素子Ｓ＃が正常である場合、切替信号ｃ＃は、オン指令期間Ｔａの開始タイミングと終了タイミングに論理「Ｈ」となり、その他の期間において、論理「Ｌ」となる。なお、切替信号ｃ＃が論理「Ｈ」となる期間Ｔｄは、オン指令期間Ｔａ及びオフ指令期間Ｔｂよりも短い。一方、スイッチング素子Ｓ＃に異常が発生した場合、切替信号ｃ＃は、常に論理「Ｌ」となる。
【００６５】
マイコン２０は、伝播信号ｘ＃が論理「Ｈ」となる期間が、規定周期Ｔｎを超えたと判定した場合、スイッチング素子Ｓ＃に異常が発生したことを検出することができる。具体的には、図８（ｄ）、（ｅ）に破線で示すように、マイコン２０は、規定信号ｒ＃により定まるオン指令期間Ｔａの終了タイミングに、伝播信号ｘ＃が論理「Ｌ」とならないことを検出することにより、スイッチング素子Ｓ＃に異常が発生したことを検出することができる。
【００６６】
以上説明した本実施形態によれば、オン指令期間Ｔａの開始タイミング及び終了タイミングに、すなわち、オン指令期間Ｔａの開始タイミング及びオフ指令期間Ｔｂの開始タイミングに、切替信号ｃ＃が論理「Ｈ」となる。そのため、オン指令期間Ｔａとオフ指令期間Ｔｂとの両方において、スイッチング素子Ｓ＃に異常が発生したことを伝播することができ、スイッチング素子Ｓ＃に異常が発生したことを早期に伝播することができる。
【００６７】
（第７実施形態）
以下、第７実施形態について、先の第２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、先の第２実施形態と比較して、インターフェース１６の回路構成及び切替信号ｃ＃が異なる。
【００６８】
図９に示すように、高圧システムＳｙｈは、更に、インダクタ素子５８と、還流用ダイオード６０と、平滑用コンデンサ６２と、を含む。
【００６９】
インダクタ素子５８は、第３抵抗体５４と第２フォトカプラ３４の第２フォトダイオード３６との間に接続されており、第３抵抗体５４、インダクタ素子５８、第２フォトダイオード３６及び第２駆動用スイッチング素子５６の順に接続される直列回路を介して、高圧システム側電源５０が高圧システムＳｙｈのグランドと接続されている。なお、本実施形態において、高圧システムＳｙｈのグランドの電圧が、「基準電圧」に相当する。
【００７０】
上記直列回路のうち、インダクタ素子５８及び第２フォトダイオード３６には、還流用ダイオード６０が逆並列に接続されている。第２駆動用スイッチング素子５６が切替信号ｃ＃によってオン状態とされると、インダクタ素子５８に電流が流れ、インダクタ素子５８に磁気エネルギが蓄積される。その後、第２駆動用スイッチング素子５６が、切替信号ｃ＃によってオン状態からオフ状態へと切り替えられると、インダクタ素子５８に起電力が生じる。これにより、インダクタ素子５８、第２フォトダイオード３６及び還流用ダイオード６０を含む閉回路に還流電流ｉ＃が流れる。その結果、第２フォトカプラ３４は、第２駆動用スイッチング素子５６がオフ状態に切り替えられた後も、所定の閾値電流ｉｋよりも大きい還流電流ｉ＃が流れる一定期間Ｔｆ（図１０参照）に亘って、オン状態に維持される。なお、閾値電流ｉｋの電流値は、第２フォトカプラ３４により定まる。
【００７１】
なお、インダクタ素子５８及び第２フォトダイオード３６には、平滑用コンデンサ６２が並列に接続されている。つまり、インダクタ素子５８及び第２フォトダイオード３６の素子群と、還流用ダイオード６０と、平滑用コンデンサ６２と、を含む逆並列回路６６が構成されている。
【００７２】
図１０を用いて本実施形態の切替信号ｃ＃について説明する。詳しくは、図１０（ａ）に、規定信号ｒ＃の推移を示し、図１０（ｂ）に、駆動信号ｇ＃の推移を示し、図１０（ｃ）に、異常判定信号ｆ＃の推移を示し、図１０（ｄ）に、切替信号ｃ＃の推移を示し、図１０（ｅ）に、還流電流ｉ＃の推移を示し、図１０（ｆ）に、伝播信号ｘ＃の推移を示す。
【００７３】
本実施形態では、スイッチング素子Ｓ＃が正常である場合、切替信号ｃ＃は、所定の規定周期Ｔｅ毎に論理「Ｈ」と論理「Ｌ」とが切り替わる。切替信号ｃ＃において、論理「Ｈ」の期間の長さと、論理「Ｌ」の期間の長さとは等しく、共にＴｅ／２である。
【００７４】
本実施形態では、切替信号ｃ＃における論理「Ｌ」の期間の長さＴｅ／２が、一定期間Ｔｆよりも短くなるように、規定周期Ｔｅが設定されている。そのため、スイッチング素子Ｓ＃が正常である期間において、還流電流ｉ＃は常に閾値電流ｉｋよりも大きくなり、第２フォトカプラ３４がオン状態に維持される。この結果、スイッチング素子Ｓ＃が正常である期間において、伝播信号ｘ＃が常に論理「Ｌ」となる。
【００７５】
一方、スイッチング素子Ｓ＃に異常が発生した場合、切替信号ｃ＃は、常に論理「Ｌ」となる。還流電流ｉ＃は、スイッチング素子Ｓ＃が正常である期間において、切替信号ｃ＃が最後に論理「Ｌ」に切り替えられたタイミングから一定期間Ｔｆ経過した時刻ｔ１４に閾値電流ｉｋまで低下し、これにより、伝播信号ｘ＃が論理「Ｈ」に切り替わる。そのため、伝播信号ｘ＃が論理「Ｈ」に切り替わる時刻ｔ１４は、スイッチング素子Ｓ＃に異常が発生した時刻ｔ４から、遅延時間Ｔｇだけ遅くなる。
【００７６】
マイコン２０は、伝播信号ｘ＃が論理「Ｈ」に切り替わったことを検出することにより、スイッチング素子Ｓ＃に異常が発生したことを検出することができる。
【００７７】
以上説明した本実施形態によれば、インダクタ素子５８と還流用ダイオード６０とを備える。そのため、切替信号ｃ＃が論理「Ｌ」となり、高圧システム側電源５０から第２フォトカプラ３４の第２フォトダイオード３６に電流が流れない期間にも、第２フォトダイオード３６に還流電流を流すことができ、第２フォトカプラ３４をオン状態とすることができる。これにより、第２フォトカプラ３４における電力消費を抑制しつつ、スイッチング素子Ｓ＃に異常が発生したか否かを伝播する期間を延長することができる。
【００７８】
特に本実施形態では、切替信号ｃ＃における論理「Ｌ」の期間の長さＴｅ／２が、一定期間Ｔｆよりも短くなるように、規定周期Ｔｅが設定されている。そのため、スイッチング素子Ｓ＃が正常である期間において、第２フォトカプラ３４を常にオン状態とすることができる。これにより、スイッチング素子Ｓ＃に異常が発生したか否かを常時伝播することができる。
【００７９】
（第８実施形態）
以下、第８実施形態について、先の第７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、先の第７実施形態と比較して、高圧システムＳｙｈ側の回路構成が異なる。
【００８０】
図１１に示すように、高圧システムＳｙｈは、放電用スイッチング素子６４を含む。放電用スイッチング素子６４は、逆並列回路６６と高圧システムＳｙｈのグランドとの間に接続されている。駆動回路ＤＵの放電信号生成回路７２は、逆並列回路６６の電荷を放電するための放電信号ｈ＃を生成し、インターフェース１６に出力する。放電用スイッチング素子６４のゲートには放電信号ｈ＃が入力されており、放電信号ｈ＃によってオン状態とオフ状態との切り替えがなされる。なお、本実施形態では、放電信号生成回路７２が、「放電信号生成部」に相当する。
【００８１】
図１２を用いて本実施形態の放電信号ｈ＃について説明する。詳しくは、図１２（ａ）に、規定信号ｒ＃の推移を示し、図１２（ｂ）に、駆動信号ｇ＃の推移を示し、図１２（ｃ）に、異常判定信号ｆ＃の推移を示し、図１２（ｄ）に、切替信号ｃ＃の推移を示し、図１２（ｅ）に、還流電流ｉ＃の推移を示し、図１２（ｆ）に、放電信号ｈ＃の推移を示し、図１２（ｇ）に、伝播信号ｘ＃の推移を示す。
【００８２】
放電信号ｈ＃は、論理「Ｈ」及び論理「Ｌ」の２値からなる信号であり、スイッチング素子Ｓ＃が正常である場合に論理「Ｌ」となり、スイッチング素子Ｓ＃に異常が発生した場合に、論理「Ｈ」に切り替えられる。放電信号ｈ＃が論理「Ｌ」であると、放電用スイッチング素子６４がオフ状態となる。この場合、逆並列回路６６の電荷が高圧システムＳｙｈのグランドに放電されない。そのため、上述したように、スイッチング素子Ｓ＃が正常である期間において、第２フォトカプラ３４がオン状態に維持される。
【００８３】
一方、放電信号ｈ＃が論理「Ｈ」であると、放電用スイッチング素子６４がオン状態となる。この場合、逆並列回路６６の電荷が高圧システムＳｙｈのグランドに放電される。そのため、切替信号ｃ＃が論理「Ｌ」に切り替えられてから一定期間Ｔｆ内であっても、還流電流ｉ＃が流れることが抑制され、第２フォトカプラ３４がオフ状態となる。この結果、伝播信号ｘ＃が論理「Ｌ」に切り替えられる。
【００８４】
以上説明した本実施形態によれば、放電用スイッチング素子６４と放電信号生成回路７２とを備える。そのため、スイッチング素子Ｓ＃に異常が発生した場合に、放電信号ｈ＃を切り替えることで、伝播信号ｘ＃を論理「Ｌ」に切り替えることができる。そのため、放電用スイッチング素子６４と放電信号生成回路７２とを備えない第７実施形態の構成のように、スイッチング素子Ｓ＃に異常が発生した時刻ｔ４と伝播信号ｘ＃が論理「Ｈ」に切り替わる時刻ｔ１４との間の遅延時間Ｔｇ（図１０参照）を短縮することができ、スイッチング素子Ｓ＃に異常が発生したことを早期に伝播することができる。
【００８５】
（その他の実施形態）
上記実施形態において、伝播対象信号は、低圧システムＳｙｌから高圧システムＳｙｈに伝播されてもよい。この場合、伝播対象となる情報は、例えば、スイッチング素子Ｓ＃のスイッチング速度の情報としてもよい。具体的には、スイッチング速度を高速度とする旨の第１の情報を伝播する場合、所定の規定周期毎に論理「Ｈ」と論理「Ｌ」とが切り替わる。一方、スイッチング速度を低速度とする旨の第２の情報を伝播する場合、常に論理「Ｌ」又は論理「Ｈ」となる。また、高圧システムＳｙｈから低圧システムＳｙｌに伝播され、その後、低圧システムＳｙｌから高圧システムＳｙｈに再度伝播されてもよければ、低圧システムＳｙｌから高圧システムＳｙｈに伝播され、その後、高圧システムＳｙｈから低圧システムＳｙｌに再度伝播されてもよい。
【００８６】
第１実施形態において、規定信号ｒ＃の論理値と伝播信号ｘ＃（切替信号ｃ＃）の論理値との相違に基づいて、スイッチング素子Ｓ＃に異常が発生したことを検出する回路は、排他的論理和回路に限られない。例えば、否定排他的論理和回路であってもよい。
【００８７】
第７、８実施形態において、インダクタ素子５８が第２フォトカプラ３４の第２フォトダイオード３６の高圧側に接続される形態を例示したが、これに限られない。第２フォトダイオード３６の低圧側、つまり、第２フォトダイオード３６と第２駆動用スイッチング素子５６との間に接続されていてもよい。
【００８８】
第１〜５実施形態において、絶縁素子がフォトカプラである形態を例示したが、これに限られない。絶縁素子は磁気カプラであってもよい。図１３は、第２実施施形態に相当するその他の実施形態に係るインターフェース１６の回路構成図である。インターフェース１６は、高圧システムＳｙｈと低圧システムＳｙｌとを絶縁する磁気カプラ８０、８２を備えている。
【００８９】
磁気カプラ８２は、第３、第４駆動用スイッチング素子８４、８６と、第１、第２磁気回路８８、９０と、第５、第６駆動用スイッチング素子９２、９４と、を含む。高圧システムＳｙｈでは、第３駆動用スイッチング素子８４を介して、高圧システム側電源５０が第１磁気回路８８と接続されており、第４駆動用スイッチング素子８６を介して、第１磁気回路８８が高圧システムＳｙｈのグランドと接続されている。そして、この第３、第４駆動用スイッチング素子８４、８６のゲートが駆動回路ＤＵに接続されている。第３、第４駆動用スイッチング素子８４、８６のゲートには、駆動回路ＤＵから切替信号ｃ＃が入力されており、この切替信号ｃ＃によってオン状態とオフ状態との切り替えがなされる。
【００９０】
具体的には、切替信号ｃ＃が論理「Ｌ」となると、第３駆動用スイッチング素子８４がオフ状態となり、第４駆動用スイッチング素子８６がオン状態となる。この場合には、第１磁気回路８８に高圧システムＳｙｈの接地電圧が入力され、第１磁気回路８８内のコイルに電流が流れない。一方、切替信号ｃ＃が論理「Ｈ」となると、第３駆動用スイッチング素子８４がオン状態となり、第４駆動用スイッチング素子８６がオフ状態となる。この結果、第１磁気回路８８に高圧システム側電源５０の電圧が入力され、第１磁気回路８８内のコイルに電流が流れる。第１磁気回路８８と第２磁気回路９０とは、変圧装置を形成しており、第１磁気回路８８内のコイルに電流が流れると、第２磁気回路９０内のコイルに電流が流れる。
【００９１】
低圧システムＳｙｌでは、第５駆動用スイッチング素子９２を介して、低圧システム側電源４０がマイコン２０と接続されており、第６駆動用スイッチング素子９４を介して、マイコン２０が低圧システムＳｙｌのグランドと接続されている。そして、この第５、第６駆動用スイッチング素子９２、９４のゲートが第２磁気回路９０に接続されている。第５、第６駆動用スイッチング素子９２、９４のゲートには、第２磁気回路９０内のコイルに流れる電流に基づいて、第２磁気回路９０から制御信号が入力されており、この制御信号によってオン状態とオフ状態との切り替えがなされる。
【００９２】
具体的には、第５駆動用スイッチング素子９２がオン状態となり、第６駆動用スイッチング素子９４がオフ状態となると、マイコン２０に低圧システム側電源４０の電圧が入力される。すなわち、伝播信号ｘ＃が論理「Ｈ」となる。一方、第５駆動用スイッチング素子９２がオフ状態となり、第６駆動用スイッチング素子９４がオン状態となると、マイコン２０に低圧システムＳｙｌの接地電圧が入力される。すなわち、伝播信号ｘ＃が論理「Ｌ」となる。なお、磁気カプラ８０の構造は、磁気カプラ８２と同様であるため説明を省略する。
【００９３】
磁気カプラ８０、８２では、第１磁気回路８８と第２磁気回路９０とが変圧装置を形成している。これにより、高圧システムＳｙｈと低圧システムＳｙｌとを絶縁しつつ、切替信号ｃ＃を伝播することができる。また、磁気カプラ８０、８２では、スイッチング素子Ｓ＃が正常である期間において、切替信号ｃ＃にオフ指令期間Ｔｂが含まれることで、第１、第２磁気回路８８、９０における電力消費を抑制することができる。
【００９４】
上記実施形態において、マイコン２０が規定信号ｒ＃を生成しなくてもよい。つまり、駆動回路ＤＵ自体が駆動信号ｇ＃を生成してもよい。この場合、マイコン２０は、駆動回路ＤＵから駆動信号ｇ＃を取得してもよい。この場合、駆動信号ｇ＃が期間信号となる。また、例えば、駆動信号ｇ＃の周期が予め規定されているような場合には、マイコン２０は、駆動信号ｇ＃を必ずしも取得しなくてもよい。
【符号の説明】
【００９５】
１２…インバータ、１６…インターフェース、２０…マイコン、３４…フォトカプラ、切替信号生成回路…７０、１００…制御システム、ＤＵ…駆動回路、Ｓｙｈ…高圧システム、Ｓｙｌ…低圧システム、Ｔａ…オン指令期間、Ｔｂ…オフ指令期間、ｃ＃…切替信号。
【図１】
2019097011.tif 000003
【図２】
2019097011.tif 000004
【図３】
2019097011.tif 000005
【図４】
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【図５】
2019097011.tif 000007
【図６】
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【図７】
2019097011.tif 000009
【図８】
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【図９】
2019097011.tif 000011
【図１０】
2019097011.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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