(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御信号が入力される制御入力端子を備え、前記制御信号の状態に応じて負荷への通電路を通電状態と非通電状態とに切り替えるスイッチ素子と、
前記スイッチ素子に前記制御信号を出力可能な制御部と、
前記通電路を流れる駆動電流の状態を検出する電流状態検出部と、
装置内の所定位置の温度状態を検出する温度状態検出部と、
前記電流状態検出部での検出結果と前記温度状態検出部での検出結果とに基づき、複数の異常種別のいずれかが生じているか否かを判断する判断部と、
を備え、
前記制御部は、
前記判断部によって前記複数の異常種別のいずれかが生じていると判断され、且つその異常の継続が設定された監視時間に達する場合に、前記温度状態検出部による検出部位に対する保護動作を行い、
更に、前記監視時間を、前記判断部によって判断された異常種別に応じた時間に設定可能とされており、
前記電流状態検出部が所定の過電流状態を検出し、且つ前記温度状態検出部が所定の過熱状態を検出した場合に前記監視時間を第１の時間に設定し、
前記電流状態検出部が前記過電流状態を検出せず、前記温度状態検出部が前記過熱状態を検出した場合に前記監視時間を前記第１の時間よりも長い第２の時間に設定することを特徴とする負荷駆動装置。
【請求項２】
制御信号が入力される制御入力端子を備え、前記制御信号の状態に応じて負荷への通電路を通電状態と非通電状態とに切り替えるスイッチ素子と、
前記スイッチ素子に前記制御信号を出力可能な制御部と、
前記通電路を流れる駆動電流の状態を検出する電流状態検出部と、
装置内の所定位置の温度状態を検出する温度状態検出部と、
前記電流状態検出部での検出結果と前記温度状態検出部での検出結果とに基づき、複数の異常種別のいずれかが生じているか否かを判断する判断部と、
前記負荷に印加される電圧を検出する負荷電圧検出手段と、
を備え、
前記制御部は、
前記判断部によって前記複数の異常種別のいずれかが生じていると判断され、且つその異常の継続が設定された監視時間に達する場合に、前記温度状態検出部による検出部位に対する保護動作を行い、
更に、前記監視時間を、前記判断部によって判断された異常種別に応じた時間に設定可能とされており、
前記電流状態検出部が所定の第１過電流状態を検出し、且つ前記温度状態検出部が所定の過熱状態を検出した場合に前記監視時間を第１の時間に設定し、
前記電流状態検出部が所定の第２過電流状態を検出し、且つ前記負荷電圧検出手段によって検出される負荷電圧が所定の短絡閾値以下となる場合に、前記監視時間を前記第１の時間よりも短い時間に設定することを特徴とする負荷駆動装置。
【請求項３】
前記負荷に印加される電圧を検出する負荷電圧検出手段を備え、
前記制御部は、
前記電流状態検出部が所定の第１過電流状態を検出し、且つ前記温度状態検出部が所定の過熱状態を検出した場合に前記監視時間を第１の時間に設定し、
前記電流状態検出部が所定の第２過電流状態を検出し、且つ前記負荷電圧検出手段によって検出される負荷電圧が所定の短絡閾値以下となる場合に、前記監視時間を前記第１の時間よりも短い時間に設定することを特徴とする請求項１に記載の負荷駆動装置。
【請求項４】
前記温度状態検出部は、前記負荷へ供給される負荷電流又は前記負荷からの回生電流が流れる部品の温度を検出する第１温度検出部を備え、少なくとも前記第１温度検出部で検出される温度が閾値に達した場合に過熱状態とすることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の負荷駆動装置。
【請求項５】
前記温度状態検出部は、前記負荷電流及び前記回生電流に依存しない部品の温度を検出する第２温度検出部を備え、
前記制御部は、前記第１温度検出部及び前記第２温度検出部の少なくともいずれかで検出される温度が閾値に達した場合に過熱状態とすることを特徴とする請求項４に記載の負荷駆動装置。
【請求項６】
前記電流状態検出部又は前記制御部には、複数の電流閾値が予め設定されており、
前記制御部は、前記電流状態検出部の検出結果に基づき、前記通電路を流れる前記駆動電流が前記複数の電流閾値の内の高い電流閾値に達するほど前記監視時間を短く設定することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の負荷駆動装置。
【請求項７】
前記制御部は、電流値と監視時間との対応関係を定めた演算式に基づき、前記電流状態検出部によって検出される前記駆動電流が大きくなるほど前記監視時間を短くするように前記監視時間を設定することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の負荷駆動装置。
【請求項８】
前記温度状態検出部又は前記制御部には、複数の温度閾値が予め設定されており、
前記制御部は、前記温度状態検出部の検出結果に基づき、前記所定位置の温度が前記複数の温度閾値の内の高い温度閾値に達するほど前記監視時間を短く設定することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の負荷駆動装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記温度状態検出部による検出部位に対する前記保護動作を行った後、所定の復帰条件が成立したときに前記保護動作を解除することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の負荷駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負荷駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、モータ等の負荷をＰＷＭ制御によって駆動する負荷駆動装置が提供されており、例えば特許文献１、２には、電動ファンを制御する制御装置に関する技術が開示されている。この種の駆動システムでは、モータロック等や短絡などによって過電流が流れた場合に内部素子（半導体スイッチ素子等）の破壊を招く虞があるため、過電流状態を即座に検出して内部素子を保護する動作を行うことが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２８４９９９号公報
【特許文献２】特開２００４−２８２９２０公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の電動ファン制御システムでは、モータロック等に起因して生じる過電流を過電流検出手段（６）によって検出し、このときに制御モジュール（２）への出力電流を制限している。また、内部温度検出手段（８）の出力により、制御モジュール（２）の内部温度を検出しており、温度が第１判定値を超えると制御モジュール（２）への出力電流をＯＦＦし、第２判定値以下になると復帰するように制御を行っている。
【０００５】
特許文献１のような構成は、モータロック時に制御装置自体を保護する目的では有効であるが、雰囲気温度上昇やモータハーフロック、モータロック、負荷ショートなどの様々な異常状態に合わせた適切な保護を行うことができない問題がある。また、システムによっては負荷電流を制限してしまうと、システム機能を全く果たすことができない状態になる場合がある。例えば、燃料ポンプシステムなどでは、燃料ポンプがある電圧以下になってしまうと燃料を送ることができなくなってしまうため、異常の種別によってはシステム機能を維持した保護がなされることが望ましい。
【０００６】
また、特許文献２の技術では、過電流判定値を越えた時、予め設定されたタイマ時間（ｔ１）によって出力をＯＮし、予め設定されたＯＦＦ時間（ｔ２）後に復帰するようになっている。このような特許文献２の方法は、起動時において緩やかに電圧上昇するシステム（例えば電動ファンシステムなど）ではある程度有効であるが、起動時に急峻に電圧上昇するシステム（燃料ポンプシステムなど）では、起動時の突入電流によりポンプロックと判断し誤検出してしまう可能性がある。また、特許文献２の方法は、システム保護（特にポンプ寿命の延命等）には有効であるが、電流値に応じて断続ＯＮ／ＯＦＦ時間を決定しており、熱破壊しないレベルまでの余裕を考慮した適切な動作が難しかった。
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、保護動作を行うための監視期間を異常種別に応じて適切に設定することが可能であり、異常種別に適した保護動作を行い得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】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１の負荷駆動装置は、
制御信号が入力される制御入力端子を備え、前記制御信号の状態に応じて負荷への通電路を通電状態と非通電状態とに切り替えるスイッチ素子と、
前記スイッチ素子に前記制御信号を出力可能な制御部と、
前記通電路を流れる駆動電流の状態を検出する電流状態検出部と、
装置内の所定位置の温度状態を検出する温度状態検出部と、
前記電流状態検出部での検出結果と前記温度状態検出部での検出結果とに基づき、複数の異常種別のいずれかが生じているか否かを判断する判断部と、
を備え、
前記制御部は、
前記判断部によって前記複数の異常種別のいずれかが生じていると判断され、且つその異常の継続が設定された監視時間に達する場合に、前記温度状態検出部による検出部位に対する保護動作を行い、
更に、前記監視時間を、前記判断部によって判断された異常種別に応じた時間に設定可能とされており、
前記電流状態検出部が所定の過電流状態を検出し、且つ前記温度状態検出部が所定の過熱状態を検出した場合に前記監視時間を第１の時間に設定し、
前記電流状態検出部が前記過電流状態を検出せず、前記温度状態検出部が前記過熱状態を検出した場合に前記監視時間を前記第１の時間よりも長い第２の時間に設定することを特徴とする。
また、請求項２の負荷駆動装置は、
制御信号が入力される制御入力端子を備え、前記制御信号の状態に応じて負荷への通電路を通電状態と非通電状態とに切り替えるスイッチ素子と、
前記スイッチ素子に前記制御信号を出力可能な制御部と、
前記通電路を流れる駆動電流の状態を検出する電流状態検出部と、
装置内の所定位置の温度状態を検出する温度状態検出部と、
前記電流状態検出部での検出結果と前記温度状態検出部での検出結果とに基づき、複数の異常種別のいずれかが生じているか否かを判断する判断部と、
前記負荷に印加される電圧を検出する負荷電圧検出手段と、
を備え、
前記制御部は、
前記判断部によって前記複数の異常種別のいずれかが生じていると判断され、且つその異常の継続が設定された監視時間に達する場合に、前記温度状態検出部による検出部位に対する保護動作を行い、
更に、前記監視時間を、前記判断部によって判断された異常種別に応じた時間に設定可能とされており、
前記電流状態検出部が所定の第１過電流状態を検出し、且つ前記温度状態検出部が所定の過熱状態を検出した場合に前記監視時間を第１の時間に設定し、
前記電流状態検出部が所定の第２過電流状態を検出し、且つ前記負荷電圧検出手段によって検出される負荷電圧が所定の短絡閾値以下となる場合に、前記監視時間を前記第１の時間よりも短い時間に設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１、２の発明には、電流状態検出部での検出結果と温度状態検出部での検出結果とに基づき、複数の異常種別のいずれかが生じているか否かを判断する判断部が設けられている。そして、制御部は、この判断部によって複数の異常種別のいずれかが生じていると判断され、且つその異常の継続が設定された監視時間に達する場合に、温度状態検出部による検出部位に対する保護動作を行っている。更に、前記監視時間は、判断部によって判断された異常種別に応じた時間に設定可能とされている。
この構成によれば、電流状態検出部及び温度状態検出部での検出結果によって異常種別をより正確に把握することができ、保護動作を行うための監視期間を異常種別に応じて適切に設定することができる。これにより、温度状態検出部による検出部位に対し、把握された異常種別に適した保護動作を行うことができる。
【００１０】
請求項１の発明において、制御部は、電流状態検出部が所定の過電流状態を検出し、且つ温度状態検出部が所定の過熱状態を検出した場合に監視時間を第１の時間に設定し、電流状態検出部が過電流状態を検出せず、温度状態検出部が過熱状態を検出した場合に監視時間を第１の時間よりも長い第２の時間に設定している。
この構成によれば、電流状態検出部及び温度状態検出部のいずれによっても異常が検出されているときには（即ち、相対的に異常の度合いが大きいときには）、より早く保護動作に移行することができ、保護を強化することができる。一方、電流状態検出部が異常を検出せず、温度状態検出部のみが異常を検出しているときには（即ち、両方で異常が検出されている場合と比較して相対的に異常の度合いが小さいときには）、相対的に保護動作を遅らせて、負荷の動作を優先させることができる。
【００１１】
請求項２、３の発明には、負荷に印加される電圧を検出する負荷電圧検出手段が設けられている。そして、制御部は、電流状態検出部が所定の第１過電流状態を検出し、且つ温度状態検出部が所定の過熱状態を検出した場合に監視時間を第１の時間に設定し、電流状態検出部が所定の第２過電流状態を検出し、且つ負荷電圧検出手段によって検出される負荷電圧が所定の短絡閾値以下となる場合に、監視時間を第１の時間よりも短い時間に設定するように構成されている。
この構成によれば、電流状態検出部及び温度状態検出部のいずれによっても異常が検出されているときには、より早期に保護動作に移行することができ、保護を強化することができる。また、電流状態検出部が異常を検出し且つ負荷電圧検出手段によって短絡状態が検出されたときには、第１の時間よりも更に短時間で保護動作に移行することができ、保護を一層強化することができる。
【００１２】
請求項４の発明において、温度状態検出部は、負荷へ供給される負荷電流又は負荷からの回生電流が流れる部品の温度を検出する第１温度検出部を備え、少なくとも第１温度検出部で検出される温度が閾値に達した場合に過熱状態としている。
この構成によれば、電流の影響を受け易く温度破壊が懸念される部品の温度をモニタリングすることで、当該部品が温度破壊に達するまでの余裕を考慮した適切な保護動作を行うことができる。
【００１３】
請求項５の発明において、温度状態検出部は、負荷電流及び回生電流に依存しない部品の温度を検出する第２温度検出部を備えており、制御部は、第１温度検出部及び第２温度検出部の少なくともいずれかで検出される温度が閾値に達した場合に過熱状態としている。
この構成では、負荷電流や回生電流に依存しない部品の温度をも考慮して保護動作を行うことができる。特に、負荷電流や回生電流以外の要因で部品温度が上昇したときにも保護動作を行うことができるため、装置全体をより多面的に保護することができる。
【００１４】
請求項６の発明において、電流状態検出部又は制御部には、複数の電流閾値が予め設定されており、制御部は、電流状態検出部の検出結果に基づき、通電路を流れる駆動電流が複数の電流閾値の内の高い電流閾値に達するほど監視時間を短く設定している。
この構成では、駆動電流の異常状態がより大きくなるときほどより早期に保護動作に移行することができ、保護の強化を図ることができる。逆に、駆動電流の異常状態の程度がより小さい場合には、相対的に遅めに保護動作に移行させ、負荷の駆動を優先させることができる。
【００１５】
請求項７の発明において、制御部は、電流値と監視時間との対応関係を定めた演算式に基づき、電流状態検出部によって検出される駆動電流が大きくなるほど監視時間を短くするように監視時間を設定している。
この構成では、駆動電流の大きさに応じて監視時間を連続的に増減することができ、監視時間をより細かく適切に設定することができる。
【００１６】
請求項８の発明において、温度状態検出部又は制御部には、複数の温度閾値が予め設定されており、制御部は、温度状態検出部の検出結果に基づき、所定位置の温度が複数の温度閾値の内の高い温度閾値に達するほど監視時間を短く設定している。
この構成では、所定位置の温度異常状態の程度がより大きくなるときほどより早期に保護動作に移行することができ、保護の強化を図ることができる。逆に、温度異常状態の程度がより小さい場合には、相対的に遅めに保護動作に移行させ、負荷の駆動を優先させることができる。
【００１７】
請求項９の発明において、制御部は、温度状態検出部による検出部位に対する保護動作を行った後、所定の復帰条件が成立したときに保護動作を解除している。
この構成によれば、保護動作の対象となった検出部位を、復帰条件が成立した適切な時期に復帰させることが可能となり、復帰させるべき条件が整ったときには負荷動作の抑制を極力抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、第１実施形態に係る負荷駆動装置を用いた燃料ポンプ制御システムを概略的に例示するブロック図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係る負荷駆動装置で用いられる保護回路部の内部構成を概略的に例示するブロック図である。
【図３】図３は、過熱状態及び過電流状態を検出したときの保護動作を説明するタイミングチャートである。
【図４】図４は、過熱状態を検出したときの保護動作を説明するタイミングチャートである。
【図５】図５は、各異常状態における時間経過に応じたスイッチ素子温度（駆動ＭＯＳ温度）の上昇曲線を示すグラフである。
【図６】図６は、短絡状態を検出したときの保護動作を説明するタイミングチャートである。
【図７】図７は、負荷ショート時を含めた各異常状態における時間経過に応じたスイッチ素子温度（駆動ＭＯＳ温度）の上昇曲線を示すグラフである。
【図８】図８は、図７と同様のグラフであり、図７とは異なる方法で監視時間を設定した場合について示すものである。
【図９】図９は、第１実施形態の変更例１に係る負荷駆動装置を用いた燃料ポンプ制御システムを概略的に例示するブロック図である。
【図１０】図１０は、図９の負荷駆動装置における過熱状態を検出したときの保護動作を説明するタイミングチャートである。
【図１１】図１１は、雰囲気温度上昇時における時間経過に応じた制御ＩＣ温度の上昇曲線を示すグラフである。
【図１２】図１２は、第１実施形態の変更例２に係る負荷駆動装置を用いた燃料ポンプ制御システムを概略的に例示するブロック図である。
【図１３】図１３は、第１実施形態の変更例３に係る負荷駆動装置を用いた燃料ポンプ制御システムを概略的に例示するブロック図である。
【図１４】図１４は、第１実施形態の変更例４に係る負荷駆動装置を用いた燃料ポンプ制御システムを概略的に例示するブロック図である。
【図１５】図１５は、負荷電流に依存する各部品の温度について、所定の異常状態が発生したときの時間経過に応じた温度上昇曲線を示すグラフである。
【図１６】図１６は、負荷電流に依存しない部品の温度について、所定の異常状態が発生したときの時間経過に応じた温度上昇曲線を示すグラフである。
【図１７】図１７は、図１の負荷駆動装置に関し、駆動電流が流れる場合および回生電流が流れる場合についての電流経路を説明する説明図である。
【図１８】図１８は、図１の負荷駆動装置の部品実装例１について説明する説明図である。
【図１９】図１９は、図１の負荷駆動装置の部品実装例２について説明する説明図である。
【図２０】図２０は、横軸に経過時間をとり、縦軸に負荷電流をとった座標系における破壊領域と各保護動作の領域との関係を示すグラフである。
【図２１】図２０は、横軸に経過時間をとり、縦軸に負荷電流をとった座標系において、複数の閾値を用いて保護動作を行う場合の各保護動作の領域と、破壊領域との関係を示すグラフである。
【図２２】図２２は、横軸に経過時間をとり、縦軸に負荷電流をとった座標系において、監視時間を駆動電流（判定電流）に応じて連続的に変化させる場合の各保護動作の領域と、破壊領域との関係を示すグラフである。
【図２３】図２３は、他の実施形態に関し、負荷ハーフショート時、ポンプハーフロック時を含めた各異常状態における時間経過に応じたスイッチ素子温度（駆動ＭＯＳ温度）の上昇曲線を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
[第１実施形態]
以下、本発明の負荷駆動装置を具現化した第１実施形態について、図面を参照して説明する。
（負荷駆動システムの概要）
まず、図１、図２等を参照し、負荷駆動装置の概要について説明する。
図１は、第１実施形態に係る負荷駆動装置を用いた燃料ポンプ制御システムを概略的に例示するブロック図である。図２は、第１実施形態に係る負荷駆動装置で用いられる保護回路部の内部構成を概略的に例示するブロック図である。
【００２０】
図１に示す負荷駆動システム１は、例えば燃料ポンプの駆動を制御する燃料ポンプ制御システムとして構成されており、負荷駆動装置２、負荷３、電源４を備え、エンジン制御ＥＣＵ５から信号入力を受け得るように構成されている。
【００２１】
負荷３は、例えばポンプ内に搭載された公知の直流モータとして構成され、負荷駆動装置２によって制御される駆動電圧に応じて回転する構成をなしており、一端側がスイッチ素子ＳＷ１(駆動ＭＯＳ)のソース端子側に接続され、他端側がグランド側に接続されている。電源４は、各機器へ電力供給を行う公知のバッテリとして構成されている。
【００２２】
エンジン制御ＥＣＵ５は、各種センサ信号を取り込んでエンジン制御動作を実行する周知構成のものであり、図示しない車速、エンジン回転数などの条件を演算処理しうるものである。このエンジン制御ＥＣＵ５は、負荷駆動装置２に対し負荷電圧（モータ供給電圧）を指示する電圧指示信号Ｖｃを出力するように構成されている。
【００２３】
負荷駆動装置２は、負荷３にＰＷＭ制御にて電圧を供給する駆動装置として構成されており、電源４から負荷３に至る通電路２０を流れる負荷電流を制御し得るように構成されている。具体的には、電源４の出力をパルス幅変調（ＰＷＭ）制御方式にてスイッチングすることにより、負荷３に供給する電圧のレベルを調節するものである。この負荷駆動装置２は、供給電圧のレベルをエンジン制御ＥＣＵ５からの電圧指示信号Ｖｃ（出力レベル指示信号に相当）により決定する構成となっている。なお、エンジン制御ＥＣＵ５と負荷駆動装置２との間での信号の授受は、パルス通信により行われるものであり、従って上記電圧指示信号Ｖｃはパルス状の信号である。
【００２４】
負荷駆動装置２は、主として、スイッチ素子ＳＷ１、ＳＷ２、入力信号変換回路１０、信号処理回路１１、出力モニタ回路１２、発振回路１３、駆動回路１４、過電流検出保護１５、過熱保護回路１６、平滑回路８、ダイオード７等によって構成されている。なお、このうち、入力信号変換回路１０、信号処理回路１１、出力モニタ回路１２、発振回路１３、駆動回路１４、過電流検出保護１５、過熱保護回路１６、ダイオード７等については、制御ＩＣ６の内部に実装されている。
【００２５】
電源４から平滑回路８を通じて配される通電路２０には、ＰＷＭ制御を行うための半導体スイッチ素子ＳＷ１（以下、スイッチ素子ＳＷ１ともいう）が設けられている。このスイッチ素子ＳＷ１は、例えばｎチャネル型パワーＭＯＳＦＥＴとして構成され、駆動用のＭＯＳＦＥＴとして機能している。このスイッチ素子ＳＷ１のオン状態時に、電源４から平滑回路８を通じて配される通電路２０を導通させるように構成されている。このスイッチ素子ＳＷ１は、「スイッチ素子」の一例に相当するものである、制御信号が入力されるゲート端子（制御入力端子）を備え、制御信号の状態に応じて負荷への通電路２０を通電状態と非通電状態とに切り替えるように機能する。また、平滑回路８は、スイッチ素子ＳＷ１のスイッチング時に発生する伝導ノイズを抑制するために設けられたものであり、例えば図１７のように構成されている。
【００２６】
また、スイッチ素子ＳＷ１のソース端子側はスイッチ素子ＳＷ２のドレイン端子側に接続されており、これら接続ラインに、負荷３の一端側が接続されている。スイッチ素子ＳＷ２は、回生用のパワーＭＯＳＦＥＴとして機能しており、スイッチＳＷ１がオン状態からオフ状態に切り替わり、スイッチ素子ＳＷ２がオフ状態からオン状態に切り替わったときに、回生電流が流れるように構成されている。
【００２７】
入力信号変換回路１０は、エンジン制御ＥＣＵ５との間で送受信されるパルス通信信号を処理する回路であり、エンジン制御ＥＣＵ５からのパルス状電圧指示信号Ｖｃを直流電圧信号Ｖｂに変換して信号処理回路９に与えるための入力インタフェースとして機能するものである。発振回路１３は、所定周波数の基準クロック信号を発生して信号処理回路１１や保護回路部２３に与えるように構成されている。
【００２８】
出力電圧モニタ回路１２は、負荷３の両端電圧（図１ではモータへの印加電圧）を検出し、その電圧検出信号を信号処理回路１１に与えるように構成されている。ここで、負荷３をＰＷＭ制御により駆動する場合、その負荷３の両端電圧はスイッチ素子ＳＷ１のオン・オフに応じて変動する。このような変動に対処するために、出力電圧モニタ回路１２は、負荷３の両端電圧の検出を、平滑回路８を介して行う構成となっている。
【００２９】
信号処理回路９は、エンジン制御ＥＣＵ５から入力信号変換回路１０を通じて与えられる直流電圧信号Ｖｂ及び出力電圧モニタ回路１２を通じてフィードバックされるモータ電圧との比較結果、並びに発振回路１３からの基準クロック信号に基づいてパルス状のパルス幅変調信号（以下、ＰＷＭ信号）を生成する動作を行う周知構成のものであり、そのＰＷＭ信号を駆動回路１４に与える構成となっている。
【００３０】
駆動回路１４は、上記ＰＷＭ信号を増幅した電圧信号をスイッチ素子ＳＷ１のゲート・ソース間に印加してこれをスイッチングすることにより、負荷３をＰＷＭ駆動する。このような負荷３のＰＷＭ駆動が行われる結果、当該負荷３に対する印加電圧を平均電圧として制御することができ、当該負荷３の可変速駆動が可能になる。
【００３１】
過電流保護回路１５は、モータロックや負荷配線のショートなどにより負荷３に過電流が流れたときに、これを検出するように構成されている。図２において、過電流保護回路１５には、スイッチ素子ＳＷ１のドレイン・ソース間電圧（以下、単にドレイン電圧と呼ぶ）が入力されるようになっており、スイッチ素子ＳＷ１がオンした期間のドレイン電圧に基づいて負荷３に流れる負荷電流を検出する構成となっている。また、この過電流保護回路１５には、スイッチ素子ＳＷ１のソース電圧が入力されるようになっている。
なお、過電流保護回路１５は、「電流状態検出部」の一例に相当し、通電路２０を流れる駆動電流の状態を検出するように機能する。
【００３２】
過熱保護回路１６は、スイッチ素子ＳＷ１に内蔵された温度モニタ用ダイオード７を検出素子としてスイッチ素子ＳＷ１の温度を検出するように構成されている。なお、過熱保護回路１６は、「温度状態検出部」の一例に相当し、装置内の所定位置の温度状態を検出するように機能する。
【００３３】
過電流保護回路１５及び過熱保護回路１６によって構成される保護回路部２３は、具体的には図２のような構成となっている。
本実施例では、過熱保護回路１６によってスイッチ素子ＳＷ１に内蔵された温度モニタ用ダイオード７の電圧を検出しており、この電圧を比較器１０７により、符号１０２に示す第１の駆動ＭＯＳ過熱検出用しきい値Tmos1と比較している。温度モニタ用ダイオード７の電圧がしきい値Tmos1よりも低くなった場合には、比較器からＬレベル信号（過熱検出信号）が出力される。また、温度モニタ用ダイオード７の電圧を、比較器１０８により、符号１０３に示す第１の駆動ＭＯＳ過熱検出用しきい値Tmos2と比較している。温度モニタ用ダイオード７の電圧がしきい値Tmos2よりも大きくなった場合には、比較器１０８からＨレベル信号（過熱解除検出信号）が出力される。
【００３４】
また、通電路２０を流れる駆動電流（モータ電流）はスイッチ素子ＳＷ１のオン時のドレイン−ソース間電圧によって検出しており、このオン時のドレイン−ソース間電圧を符号１０１で示す第１の過電流検出用しきい値IL1（ポンプロック電流に対応したしきい値）と比較している。そして、オン時のドレイン−ソース間電圧がしきい値IL1よりも大きければ比較器１０６からＨレベル信号（過電流検出信号）が出力されるようになっている。
【００３５】
また、スイッチ素子ＳＷ１のオン時のドレイン−ソース間電圧は、符号１０４で示す第２の過電流検出用しきい値IL2（負荷ショートに対応したしきい値）と比較されるようになっている。そして、オン時のドレイン−ソース間電圧がしきい値IL2よりも大きければ比較器１０９からＨレベル信号（過電流検出信号）が出力されるようになっている。なお、しきい値IL1とIL2は同じ値であってもよく、異なる値であってもよい。
【００３６】
更に、スイッチ素子ＳＷ１（駆動用パワーＭＯＳＦＥＴ）のソース電圧を、符号１０５で示す第１の負荷ショート判定しきい値と比較している。そして、スイッチ素子ＳＷ１のソース電圧が第１の負荷ショート判定しきい値よりも小さければ比較器１１０からＨレベル信号を出力する。
【００３７】
このような構成において、比較器１０７で過熱検出したと判定し（即ち、Ｌレベル出力）、比較器１０６で過電流ではないと判定した時（即ち、Ｌレベル出力）、タイマ１１３には発振回路とは別の経路でＨレベル信号が入力される。このとき、タイマ１１３は、Ｈレベル信号の入力から監視時間tL2だけカウントし、カウント後、停止信号を出力する。この停止信号が出力されると、ラッチ回路１１８で停止信号が保持され、このラッチ回路１１８での保持が解除されるまで信号処理回路に停止信号が入力され続ける。なお、比較器１０８からＨレベル信号（解除信号）が出力されたときに回路１１４を介してラッチ回路１１８に解除信号が入力され、このとき、ラッチ回路１１８での停止信号の保持が解除される。これにより、ラッチ回路１１８から信号処理回路に停止信号が入力されなくなる。
【００３８】
また、比較器１０７で過熱検出したと判定し（即ち、Ｌレベル出力）、比較器１０６で過電流と判定した時（即ち、Ｈレベル出力）、タイマ１１１には発振回路とは別の経路でＨレベル信号が入力される。このとき、タイマ１１１は、Ｈレベル信号の入力から監視時間tL1だけカウントし、カウント後、停止信号を出力する。この停止信号が出力されると、ラッチ回路１１７で停止信号が保持され、ラッチ回路１１７での保持が解除されるまで信号処理回路に停止信号が入力され続ける。なお、比較器１０８からＨレベル信号（解除信号）が出力されたときに回路１１２を介してラッチ回路１１７に解除信号が入力され、このとき、ラッチ回路１１７での停止信号の保持が解除される。これにより、ラッチ回路１１７から信号処理回路に停止信号が入力されなくなる。
【００３９】
また、比較器１０９で過電流と判定し（即ち、Ｈレベル出力）、比較器１１０でも過電流と判定したとき（即ち、Ｈレベル出力）、タイマ１１５には発振回路とは別の経路でＨレベル信号が入力される。このとき、タイマ１１５は、Ｈレベル信号の入力から監視時間tL3だけカウントし、カウント後、停止信号を出力する。この停止信号が出力されると、ラッチ回路１１９で停止信号が保持され、ラッチ回路１１９での保持が解除されるまで信号処理回路に停止信号が入力され続ける。なお、タイマ１１６は、ラッチ回路１１９から停止信号が出力されてから時間tL4だけカウントし、時間tL4経過後にラッチ回路１１９に対し解除信号を出力している。このとき、ラッチ回路１１９での停止信号の保持が解除される。これにより、ラッチ回路１１９から信号処理回路に停止信号が入力されなくなる。
【００４０】
（保護機能の説明）
次に、負荷保護装置２による保護動作について説明する。
図３に示すように、負荷駆動装置２では、ｔ１０で駆動を開始した後のＰＷＭ制御中に、ポンプロックなどにより、通電路２０を流れる駆動電流が過電流検出しきい値電流ＩL1以上となった場合（図３の時間ｔ１１参照）、過電流保護回路１５によってこの状態が検出され、過電流検出信号が出力される。更に、ダイオード７による温度検知により、スイッチ素子ＳＷ（駆動用ＭＯＳ）の温度が過熱しきい値Ｔmos１以上になったと判定されたとき（図３の時間ｔ１２参照）、過熱保護回路１６によってこの状態が検出され、過熱検出信号が出力される。保護回路部２３は、過電流検出信号及び過熱検出信号が共に検出された時点（図３では時間ｔ１２）から、監視時間ｔL1後（図３では時間ｔ１３）にＰＷＭ信号を停止する信号を信号処理回路１１に与える。その後、スイッチ素子ＳＷ（駆動用ＭＯＳ）の温度が過熱解除しきい値Ｔmos2以下となったとき（図３では時間ｔ１４）、ＰＷＭ信号の停止が解除され、FP出力（負荷３への出力）が定常動作に復帰する。これにより、再び負荷３が駆動される。
【００４１】
また、図４に示すように、駆動を開始した後のＰＷＭ制御中に、ポンプハーフロックや雰囲気温度上昇などにより、通電路２０を流れる駆動電流が過電流検出しきい値電流ＩL1未満のまま、スイッチ素子ＳＷ（駆動用ＭＯＳ）の温度が過熱しきい値Ｔmos１以上になったと判定されたとき（図４の時間ｔ２１参照）、過熱保護回路１６によってこの状態が検出され、過熱検出信号が出力される。保護回路部２３は、過熱検出信号が検出された時点（図４では時間ｔ２１）から、監視時間ｔL2後（図４では時間ｔ２２）にＰＷＭ信号を停止する信号を信号処理回路１１に与える。その後、スイッチ素子ＳＷ（駆動用ＭＯＳ）の温度が過熱解除しきい値Ｔmos2以下となったとき（図４では時間ｔ２３）、ＰＷＭ信号の停止が解除され、FP出力（負荷３への出力）が定常動作に復帰する。これにより、再び負荷３が駆動される。
【００４２】
図５のように、本実施形態では、ポンプロックなどによって負荷電流がやや急峻に立ち上がる場合を想定し、過電流状態及び過熱状態がいずれも検出された場合には、監視時間ｔL1をやや短く設定している。一方、ポンプロック時に対して緩やかに上昇する雰囲気温度上昇やポンプハーフロックなどを想定し、過熱状態のみが検出された場合には、監視時間とｔL1よりもやや長いｔL2に設定している。図５のように、雰囲気温度上昇やポンプハーフロックなどの異常状態のときには、ポンプロック時と比較して破壊温度に到達するまでの時間に余裕があるため、破壊温度に到達しない程度に監視時間をある程度長くすることで負荷３の駆動を優先させることができる。
【００４３】
また、図２、図６に示すように、駆動を開始した後のＰＷＭ制御中に、負荷３の短絡状態等が生じ、通電路２０を流れる駆動電流が過電流検出しきい値電流ＩL2以上となり、スイッチ素子ＳＷ１（駆動ＭＯＳ）のソース電圧がしきい値ＶＳに達したとき（図６ではｔ３１）、過電流検出回路１５によってこのような負荷ショート状態が検出される。保護回路部２３は、負荷ショート状態が検出された時点（図６では時間ｔ３１）から、監視時間ｔL3後（図６では時間ｔ３２）にＰＷＭ信号を停止する信号を信号処理回路１１に与える。その後、時間ｔ３２の時点から時間ｔL4を経過したとき（図６では時間ｔ３３）、ＰＷＭ信号の停止が解除され、FP出力（負荷３への出力）が定常動作に復帰する。これにより、再び負荷３が駆動される。なお、本実施形態では、ｔL3＜ｔL1＜ｔL2の関係となっている。また、上記しきい値ＩL2は、ＩL1と同じであってもよい。
【００４４】
本実施形態では、図７のように、負荷ショートなどによって負荷電流が急峻に立ち上がる場合を想定し、過電流状態及び負荷ショート状態がいずれも検出された場合には、監視時間ｔL3をｔL1よりも更に短く設定している。一方、この負荷ショート時と比較して緩やかに温度上昇する場合には、負荷ショート時と比較して破壊温度に到達するまでの時間に余裕があるため、破壊温度に到達しない程度に監視時間をある程度長くすることで負荷３の駆動を優先させている。
【００４５】
なお、図７の例では、通電路２０を流れる駆動電流が過電流検出しきい値電流ＩL2以上となり、スイッチ素子ＳＷ１（駆動ＭＯＳ）のソース電圧がしきい値ＶＳに達したときを負荷ショート状態として監視時間ｔL3後に負荷３の駆動を停止させているが、ソース電圧だけで判断し、ソース電圧がしきい値ＶＳに達したときを負荷ショート状態として監視時間ｔL3後に負荷３の駆動を停止させるようにしてもよい。この場合、例えば図８のように監視時間ｔL3を設定してもよい。
【００４６】
本実施形態では、保護回路部２３が「判断部」の一例に相当し、電流状態検出部での検出結果と温度状態検出部での検出結果とに基づき、複数の異常種別のいずれかが生じているか否かを判断するように機能する。
また、本実施形態では、保護回路部２３、信号処理回路１１、駆動回路１４が「制御部」の一例に相当し、スイッチ素子ＳＷ１に制御信号を出力するように機能し、具体的には、判断部によって複数の異常種別のいずれかが生じていると判断され、且つその異常の継続が設定された監視時間に達する場合に、温度状態検出部による検出部位に対する保護動作を行うように機能する。また、監視時間を、判断部によって判断された異常種別に応じた時間に設定するようにも機能する。
【００４７】
（第１実施形態の主な効果）
本実施形態に係る負荷駆動装置２には、電流状態検出部での検出結果と温度状態検出部での検出結果とに基づき、複数の異常種別のいずれかが生じているか否かを判断する判断部が設けられている。そして、制御部は、この判断部によって複数の異常種別のいずれかが生じていると判断され、且つその異常の継続が設定された監視時間に達する場合に、温度状態検出部による検出部位に対する保護動作を行っている。更に、前記監視時間は、判断部によって判断された異常種別に応じた時間に設定可能とされている。
この構成によれば、電流状態検出部及び温度状態検出部での検出結果によって異常種別をより正確に把握することができ、保護動作を行うための監視期間を異常種別に応じて適切に設定することができる。これにより、温度状態検出部による検出部位に対し、把握された異常種別に適した保護動作を行うことができる。
【００４８】
また、図３のように、制御部は、電流状態検出部が所定の過電流状態を検出し、且つ温度状態検出部が所定の過熱状態を検出した場合に監視時間を第１の時間ｔL1に設定し、図４のように、電流状態検出部が過電流状態を検出せず、温度状態検出部が過熱状態を検出した場合に監視時間を第１の時間ｔL1よりも長い第２の時間ｔL2に設定している。
この構成によれば、電流状態検出部及び温度状態検出部のいずれによっても異常が検出されているときには（即ち、相対的に異常の度合いが大きいときには）、より早く保護動作に移行することができ、保護を強化することができる。一方、電流状態検出部が異常を検出せず、温度状態検出部のみが異常を検出しているときには（即ち、両方で異常が検出されている場合と比較して相対的に異常の度合いが小さいときには）、相対的に保護動作を遅らせて、負荷の動作を優先させることができる。
【００４９】
また、図１に示すように、負荷に印加される電圧を検出する負荷電圧検出手段が設けられている。更に、図６に示すように、制御部は、電流状態検出部が所定の第２過電流状態を検出し、且つ負荷電圧検出手段によって検出される負荷電圧が所定の短絡閾値ＶＳ以下となる場合に、監視時間を第１の時間ｔL1よりも短い時間ｔL3に設定するように構成されている。
この構成によれば、電流状態検出部及び温度状態検出部のいずれによっても異常が検出されているときには、より早期に保護動作に移行することができ、保護を強化することができる。また、電流状態検出部が異常を検出し且つ負荷電圧検出手段によって短絡状態が検出されたときには、第１の時間よりも更に短時間で保護動作に移行することができ、保護を一層強化することができる。
【００５０】
また、図１のように、温度状態検出部は、負荷へ供給される負荷電流が流れる部品（図１ではスイッチ素子ＳＷ１）の温度を検出する第１温度検出部を備え、少なくとも第１温度検出部で検出される温度が閾値に達した場合に過熱状態としている。
この構成によれば、電流の影響を受け易く温度破壊が懸念される部品の温度をモニタリングすることで、当該部品が温度破壊に達するまでの余裕を考慮した適切な保護動作を行うことができる。
【００５１】
また、図３等のように、制御部は、温度状態検出部による検出部位に対する保護動作を行った後、所定の復帰条件が成立したときに保護動作を解除している。
この構成によれば、保護動作の対象となった検出部位を、復帰条件が成立した適切な時期に復帰させることが可能となり、復帰させるべき条件が整ったときには負荷動作の抑制を極力抑えることができる。
【００５２】
［第１実施形態の変更例１］
次に第１実施形態の変更例１について説明する。
図９は、第１実施形態の変更例１に係る負荷駆動装置を用いた燃料ポンプ制御システムを概略的に例示するブロック図である。図１０は、図９の負荷駆動装置における過熱状態を検出したときの保護動作を説明するタイミングチャートである。図１１は、雰囲気温度上昇時における時間経過に応じた制御ＩＣ温度の上昇曲線を示すグラフである。この負荷駆動装置は、第１実施形態の特徴を全て含み、更に構成を負荷している。よって第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００５３】
図９に示す負荷駆動装置２では、制御ＩＣ６の内部にダイオード１７が設けられており、ダイオード７によるスイッチ素子ＳＷ１の温度検出に加え、ダイオード１７による制御ＩＣ６内の温度検出が可能となっている。なお、この場合、過熱保護回路１６が「温度状態検出部」「第２温度検出部」の一例に相当し、負荷電流及び回生電流に依存しない部品（図９では制御ＩＣ６）の温度を検出するように機能する。
【００５４】
この構成では、図１０のように、ダイオード７によって検出される温度（即ち、第１温度検出部によって検出されるスイッチ素子ＳＷ１の温度）が閾値Ｔmos1に達する場合には、図２と同様に監視時間をｔL2に設定し、ダイオード１７によって検出される温度（即ち、第２温度検出部によって検出される制御ＩＣ６の温度）が閾値ＴIC1に達する場合には、監視時間をｔL5に設定し、保護動作を行っている。なお、ダイオード７による温度が閾値Ｔmos1に達して監視時間がｔL2に設定された場合には、このダイオード７による温度が閾値Ｔmos2となったときに復帰する。一方、ダイオード１７による温度が閾値ＴIC1に達して監視時間がｔL5に設定された場合には、ダイオード７の温度が閾値ＴIC2となったときに復帰する。
【００５５】
この構成では、負荷電流や回生電流に依存しない部品の温度をも考慮して保護動作を行うことができる。例えば電源電圧上昇などによって負荷電流と関係なく制御ＩＣ６の温度が上昇する場合などにおいて効果的に保護動作を行うことができる。なお、図１１のように、制御ＩＣ６の温度が閾値ＴIC1に達するような異常状態のときは、制御ＩＣの温度上昇曲線が緩やかに上昇することが想定されるため、監視時間ｔL5を上述のｔL1、ｔL2、ｔL3よりも大きく設定してもよい。
【００５６】
［第１実施形態の変更例２］
次に第１実施形態の変更例２について説明する。
図１２は、第１実施形態の変更例２に係る負荷駆動装置を用いた燃料ポンプ制御システムを概略的に例示するブロック図である。この負荷駆動装置は、第１実施形態の特徴を全て含み、更に構成を付加している。よって第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００５７】
図１２の構成では、負荷電流に依存する部品としてスイッチ素子ＳＷ２（回生ＭＯＳ）、コイルＲ１、Ｒ２などが温度検出対象となっており、これらをモニタしうるように温度検出用のダイオード１９、１８ａ、１８ｂがそれぞれ設けられている。この構成では、温度検出用のダイオード１９、１８ａ、１８ｂによって検出される各部品の温度の内、いずれかの温度が温度閾値に達した場合に、上記実施形態と同様の保護動作を行うことができる。なお、温度閾値は、各部品毎に個別の閾値を用いてもよく、全ての部品で共通の閾値を用いてもよい。この場合、保護動作の際の監視時間は、各部品ごとに個別の時間を設定してもよく、全ての部品で共通の監視時間を設定してもよい。
【００５８】
［第１実施形態の変更例３］
次に第１実施形態の変更例３について説明する。
図１３は、第１実施形態の変更例３に係る負荷駆動装置を用いた燃料ポンプ制御システムを概略的に例示するブロック図である。この負荷駆動装置は、第１実施形態の特徴を全て含み、更に構成を付加している。よって第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００５９】
図１３の構成では、ダイオード７、１９での検出に加え、負荷電流に依存する部品として設けられたコイルＲ１、Ｒ２において、コイル両端の電圧をモニタし得るように構成されており、これにより、温度、電流値を検出することができるようになっている。そして、このように検出される各部品の温度の内のいずれかの温度又は電流値が閾値に達した場合に、上記実施形態と同様の保護動作を行うことができる。なお、閾値は、各部品毎に個別の閾値を用いてもよく、全ての部品で共通の閾値を用いてもよい。また、この場合、保護動作の際の監視時間は、各部品ごとに個別の時間を設定してもよく、全ての部品で共通の監視時間を設定してもよい。
【００６０】
［第１実施形態の変更例４］
次に第１実施形態の変更例４について説明する。
図１４は、第１実施形態の変更例４に係る負荷駆動装置を用いた燃料ポンプ制御システムを概略的に例示するブロック図である。この負荷駆動装置は、第１実施形態の特徴を全て含み、更に構成を付加している。よって第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００６１】
図１４の構成では、ダイオード７、１９での検出に加え、基板導体の抵抗分３２〜３６で電圧をモニタし得るように構成されている。この構成では、抵抗分の配された各位置の温度及び電流値をモニタすることが可能となる。そして、このように検出される各部品の温度の内のいずれかの温度が閾値に達した場合に、上記実施形態と同様の保護動作を行うことができる。なお、閾値は、各部品毎に個別の閾値を用いてもよく、全ての部品で共通の閾値を用いてもよい。また、この場合、保護動作の際の監視時間は、各部品ごとに個別の時間を設定してもよく、全ての部品で共通の監視時間を設定してもよい。
【００６２】
［代表例及び各変更例の効果］
図１５は、負荷電流に依存する各部品の温度について、所定の異常状態が発生したときの時間経過に応じた温度上昇曲線を示すグラフである。図１６は、負荷電流に依存しない部品の温度について、所定の異常状態が発生したときの時間経過に応じた温度上昇曲線を示すグラフである。図１７は、図１の負荷駆動装置に関し、駆動電流が流れる場合および回生電流が流れる場合についての電流経路を説明する説明図である。図１８は、図１の負荷駆動装置の部品実装例１について説明する説明図である。図１９は、図１の負荷駆動装置の部品実装例２について説明する説明図である。図２０は、横軸に経過時間をとり、縦軸に負荷電流をとった座標系における破壊領域と各保護動作の領域との関係を示すグラフである。図２０は、横軸に経過時間をとり、縦軸に負荷電流をとった座標系において、複数の閾値を用いて保護動作を行う場合の各保護動作の領域と、破壊領域との関係を示すグラフである。
【００６３】
本実施形態では、図１７のＦ１のように、スイッチ素子ＳＷ１がオン動作し、スイッチ素子ＳＷ２がオフ動作しているときに駆動電流（負荷電流）が流れ、Ｆ２のようにスイッチ素子ＳＷ１がオフ動作し、スイッチ素子ＳＷ２がオン動作しているときに回生電流が流れることになる。この電流経路にある部品は、「負荷電流に依存する部品」であり、部品温度と負荷電流が密接に関係することになる。このような装置は、例えば、図１８（Ａ）（Ｂ）の例、図１９（Ａ）（Ｂ）の例のように回路基板４０に実装することができ、接着剤４６や放熱フィン４２によってある程度温度上昇を抑えることができる。このような構成では、負荷異常時は、負荷電流経路にある部品の温度上昇が大きくなる。また、個々の温度上昇は他部品の雰囲気温度を上昇させてしまい温度上昇を加速してしまう。従って、保護例としては、図１の代表例のように、最も温度が高くなる部品に温度モニタ（ダイオード７）を設けて、電流判定値と監視時間の組み合わせで保護するようにすれば、装置全体を保護する上で効果的である。
【００６４】
また、上記のような「負荷電流に依存する部品」は、部品温度状態と負荷電流状態とを検出すれば、破壊状態までどの程度の余裕があるかをより正確に把握でき、適切な監視時間を設定しやすくなる。特に、各部品は、図１５のように部品毎に上昇カーブが異なり、部品毎に破壊温度が異なっているため、各部品毎に閾値温度や監視時間を定めるようにすれば、各部品により適した保護動作を行うことが可能となる。また、いずれの部品の場合でも、図２０と同様に破壊領域が設定されるため、上述した負荷ショート保護、ポンプロック保護、過熱保護などの各保誤動作に際し、適切な監視時間を設定すれば、破壊領域に至らない余裕部分（図２０のハッチング領域以外の部分）をぎりぎりまで有効利用するように保護動作を行うことができる。また、制御ＩＣ６などの負荷電流に依存しない部品も、図１６の例のような上昇カーブとなるため、このような特徴を考慮して監視時間を設定すれば、破壊温度に至るまでの余裕を考慮した適切な時間設定が可能となる。この場合、部品温度が上昇する原因は、電源電圧上昇などが考えられ、基本的に急峻な温度上昇が想定され難いため、監視時間は比較的長く設定することが可能となる。
【００６５】
［他の実施形態]
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００６６】
図３、図４、図６等の例では、異常状態が検出されたときに監視時間経過後に負荷の動作を停止させるような保護動作を行っているが、保護動作はこのような方法に限られない。例えば、図３、図４、図６のいずれの場合でも、異常状態が検出された場合に、監視時間経過後にデューティ比を低くし、異常検出前よりも負荷への出力を抑えるように保護動作を行ってもよい。
【００６７】
上記実施形態よりも更に異常状態を増やしてもよい。例えば、複数の電流閾値を予め設定しておき、通電路を流れる駆動電流が複数の電流閾値の内の高い電流閾値に達するほど監視時間を短く設定するようにしてもよい。例えば、第１実施形態の構成を変更し、図２３のように、負荷ショート用の電流しきい値ＩL2、負荷ハーフショート用の電流しきい値ＩL4、ポンプロック用の電流しきい値ＩL1、ポンプハーフロック用の電流しきい値ＩL5などを用意し、例えばＩL2＞ＩL4＞ＩL1＞ＩL5と設定するようにしてもよい。そして、負荷ショート用の監視時間ｔL3、負荷ハーフショート用の監視時間ｔL5、ポンプロック用の監視時間ｔL1、ポンプハーフロック用の監視時間ｔL6をそれぞれ定め、高い電流閾値に達するほど監視時間を短く設定してもよい（即ち、ｔL3＜ｔL5＜ｔL1＜ｔL6）。
この構成では、駆動電流の異常状態がより大きくなるときほどより早期に保護動作に移行することができ、保護の強化を図ることができる。逆に、駆動電流の異常状態の程度がより小さい場合には、相対的に遅めに保護動作に移行させ、負荷の駆動を優先させることができる。なお、このように複数の電流閾値を用いて監視時間を設定する場合、破壊領域と監視時間との関係は例えば図２１のようになる。
【００６８】
また、上記実施形態の構成の一部を変更し、例えば、電流値と監視時間との対応関係を定めた演算式に基づき、電流状態検出部によって検出される駆動電流が大きくなるほど監視時間を短くするように監視時間を設定してもよい。電流値に応じて監視時間が反比例するような反比例式を用い、電流状態検出部によって検出される駆動電流の大きさに反比例するように監視時間を定めるようにしてもよい。また、反比例式に限られることはなく、駆動電流をパラメータとして、駆動電流が大きくなるほど監視時間を短くするように監視時間を算出する式であればよい。
この構成では、駆動電流の大きさに応じて監視時間を連続的に増減することができ、監視時間をより細かく適切に設定することができる。この場合、破壊領域と監視時間との関係は例えば図２２のようになる。
【００６９】
第１実施形態の代表例等では、温度閾値を１つのみ設定していたが、複数の温度閾値が予め設定されていてもよい。そして、温度状態検出部の検出結果に基づき、所定位置の温度が複数の温度閾値の内の高い温度閾値に達するほど監視時間を短く設定するようにしてもよい。
この構成では、所定位置の温度異常状態の程度がより大きくなるときほどより早期に保護動作に移行することができ、保護の強化を図ることができる。逆に、温度異常状態の程度がより小さい場合には、相対的に遅めに保護動作に移行させ、負荷の駆動を優先させることができる。
【符号の説明】
【００７０】
１…負荷
２…負荷駆動装置
１１…信号処理回路（制御部）
１４…駆動回路（制御部）
１５…過電流検出回路（電流状態検出部、負荷電圧検出手段）
１６…過熱保護回路（温度状態検出部）
２３…保護回路部（判断部、制御部）
ＳＷ１，ＳＷ２…スイッチ素子
【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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【図２２】
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【図２３】
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