(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流電源とインバータ回路との間を電気的に開閉するように、２つのＮチャネル型半導体スイッチング素子を逆方向に直列接続して構成されるスイッチ回路と、
前記インバータ回路のスイッチングを制御する制御信号を出力し、動作条件が成立すると、前記制御信号の出力を停止して前記インバータ回路を構成するスイッチング素子を全てオフさせ、且つ前記スイッチ回路をオフする保護動作を行う制御回路とを備え、
前記保護動作において、前記制御信号の出力を停止した後に、前記スイッチ回路をオフし、前記Ｎチャネル型半導体スイッチング素子のドレイン−ソース間電圧及びドレイン電流の変化を緩慢にすることを特徴とするインバータ装置。
【請求項２】
前記スイッチ回路にオンオフ制御信号を出力するため、前記制御回路と前記スイッチ回路との間に接続されるスイッチ駆動回路と、
このスイッチ駆動回路と前記スイッチ回路との間に接続され、前記スイッチ回路をオンする場合の信号経路にダイオードを備え、前記スイッチ回路をオンする場合の信号経路の抵抗値よりも、前記スイッチ回路をオフする場合の信号経路の抵抗値を大きくして、前記スイッチ回路のオフタイミングを遅延させる抵抗値切り替え手段とを備えることを特徴とする請求項１記載のインバータ装置。
【請求項３】
前記保護動作を行う際は、前記制御回路が、前記制御信号の出力を停止した後に、前記スイッチ回路をオフすることを特徴とする請求項１記載のインバータ装置。
【請求項４】
前記スイッチ回路を構成する２つのＮチャネル型半導体スイッチング素子に対してそれぞれ独立にオンオフ制御信号を出力するため、前記制御回路と前記スイッチ回路との間に接続される２つのスイッチ駆動回路を備え、
前記制御回路は、前記２つのＮチャネル型半導体スイッチング素子のうち、寄生ダイオードのカソードが電源側となる素子を先にオフさせ、寄生ダイオードのアノードが電源側となる素子を後にオフさせることを特徴とする請求項３記載のインバータ装置。
【請求項５】
前記スイッチ回路を構成する２つのＮチャネル型半導体スイッチング素子のうち、寄生ダイオードのアノードが電源側となる素子のオフ時間を調整する抵抗値を、寄生ダイオードのカソードが電源側となる素子のオフ時間を調整する抵抗値よりも大きくし、
前記制御回路は、前記寄生ダイオードのカソードが電源側となる素子を先にオフさせ、寄生ダイオードのアノードが電源側となる素子を後にオフさせることで、サージ電圧を電源側に吸収させる経路を確保しながら前記スイッチ回路をオフさせることを特徴とする請求項１から３の何れかに一項に記載のインバータ装置。
【請求項６】
車両のステアリングの操舵力を補助する補助操舵力を発生させるモータと、
このモータを制御する請求項１から５の何れかに一項に記載のインバータ装置とを備えることを特徴とするパワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、直流電源とインバータ回路との間を電気的に開閉するように、２つのＮチャネル型半導体スイッチング素子を逆方向に直列接続して構成されるスイッチ回路を備えてなるインバータ装置，並びに前記インバータ装置を備えてなるパワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動パワーステアリング装置は、ドライバの操作によりハンドルを介して与えられる操舵入力トルクを操舵トルクセンサで検知し、操舵トルクセンサの出力信号に基づき制御装置においてモータの出力の大きさと方向とを決定すると、インバータ回路を介してモータを駆動し、そのモータの動力をステアリング系に伝達して操舵トルクの軽減を図るものである。
【０００３】
従来の電動パワーステアリング装置では、電源であるバッテリとインバータ回路との間にリレーを用いて構成した開閉器を挿入し、制御装置は、過電流状態やＰＷＭ制御の異常を検出すると、開閉器を開いてインバータ回路，モータへの給電を遮断し、モータから所望しない補助操舵力が発生するのを防止している。しかしながら、リレーを用いて構成した開閉器は、操舵補助トルクを発生させるために数１０Ａ〜１００Ａ程度の大電流をモータへ供給する必要があるが、このような大電流を開閉できるリレーは大型であるため、電動パワーステアリング装置が大型になる。そこで、リレーの代わりにＦＥＴなどの半導体スイッチング素子を用いたスイッチ回路を用いることが考えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１６８１２４号公報
【特許文献２】特開平１０−１６７０８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この場合に想定される構成の一例を図１１に示す。インバータ回路１は、６個のパワーＭＯＳＦＥＴ（Ｎチャネル）２（Ｕ〜Ｗ，Ｘ〜Ｚ）を三相ブリッジ接続して構成されており、各相出力端子には、モータ３の各相巻線（図示せず）が接続されている。モータ３は、例えばブラシレスＤＣモータである。車両のバッテリ４の正側端子は、スイッチ回路５を介してインバータ回路１の正側直流母線に接続されており、負側端子（ボディアース）は、負側直流母線に接続されている。
【０００６】
スイッチ回路５は、２つのＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６ａ，６ｂを、互いのソースを共通に接続して構成され、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６ａのドレインがバッテリ４の正側端子に接続されており、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６ａのドレインがインバータ回路１の正側直流母線に接続されている。双方のゲートは共通に接続され、ソースとの間には抵抗素子７が接続されている。
【０００７】
スイッチ回路５を駆動する駆動回路８は、インバータ回路１を制御するＩＣであるＭＣＵ（Micro Control Unit；マイクロコンピュータ）などの周辺回路として構成されており、その電源はバッテリ４からダイオード１５を介して直接供給されており、回路グランドはインバータ回路１の負側直流母線に接続されている。そして、スイッチ回路５を駆動するための駆動用電源を生成する電源生成回路９の出力端子とグランドとの間には、２つのＮチャネルＭＯＳＦＥＴ１０及び１１の直列回路が接続されている。これらのＦＥＴ１０及び１１のゲートには、上記ＭＣＵより出力される駆動信号がハーフブリッジ（Ｈ／Ｂ）駆動回路１２を介して個別に出力される。また、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ１０及び１１には、保護用のダイオード１３及び１４がそれぞれ並列に接続されている。
【０００８】
ＭＯＳＦＥＴ１０及び１１の共通接続点（ソース及びドレイン）は、スイッチ回路５を構成するＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６ａ，６ｂのゲートに接続されている。Ｈ／Ｂ駆動回路１２は、ＭＣＵからの駆動信号に応じてスイッチ回路５をオンする場合には、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ１０をオン，ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ１１をオフしてＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６ａ，６ｂのゲート電位をハイレベルにする。また、スイッチ回路５をオフする場合には、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ１０をオフ，ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ１１をオンしてＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６ａ，６ｂのゲート電位をローレベルにする。
【０００９】
以上のように車両に搭載されてバッテリ４より電源供給を受ける装置については、インバータ回路１を構成するパワーＭＯＳＦＥＴ２が短絡故障すると、バッテリ４から過大な電流がインバータ回路１側に流れ込もうとするため、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６ａ及び６ｂを速やかにオフして電流を遮断する必要がある。このとき、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６ａ及び６ｂをオフする以前に流れている電流が大きいと、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６のドレイン−ソース間電圧Ｖds及びドレイン電流Ｉｄの変化が急激になり、これらがＭＯＳＦＥＴの安全動作領域を逸脱してしまう可能性がある。
【００１０】
例えば図１２は、車載用の電子機器に使用されているＭＯＳＦＥＴの安全動作領域を示すと共に、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６ａ及び６ｂのオフタイミングがインバータ回路１の停止タイミングよりも速い場合の電圧・電流特性（白いドットが６ａ，黒いドットが６ｂ）を示している。この図に示すように、一部に安全動作領域を逸脱する動作となる場合があり、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６ａ及び６ｂが破壊に至るおそれもある。
そこで、インバータ回路に短絡電流が流れた場合でも、ＭＯＳＦＥＴで構成されるスイッチ回路を安全にオフできるインバータ装置及びパワーステアリング装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
実施形態のインバータ装置によれば、直流電源とインバータ回路との間に接続されるスイッチ回路を、２つのＮチャネル型半導体スイッチング素子を逆方向に直列接続して構成し、制御回路は、インバータ回路のスイッチングを制御する制御信号を出力し、動作条件が成立すると制御信号の出力を停止してインバータ回路を構成するスイッチング素子を全てオフさせ、且つスイッチ回路をオフする保護動作を行う。そして、その保護動作においては、インバータ回路に対する制御信号の出力を停止した後にスイッチ回路をオフし、Ｎチャネル型半導体スイッチング素子のドレイン−ソース間電圧及びドレイン電流の変化を緩慢にする。
【００１２】
また、実施形態によれば、パワーステアリング装置は、車両のステアリングの操舵力を補助する補助操舵力を発生させるモータと、このモータを制御する請求項１から５の何れか一項に記載のインバータ装置とを備える。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態であり、スイッチ駆動回路の内部構成を示す図
【図２】モータ駆動制御部の内部構成を示す機能ブロック図
【図３】ＭＣＵが保護動作を行う場合の各信号波形を示すタイミングチャート
【図４】ＭＯＳＦＥＴの安全動作領域を示す図
【図５】パワーステアリング装置全体の構成を示す図
【図６】第２実施形態を示す図１相当図
【図７】図３相当図
【図８】第３実施形態を示す図１相当図
【図９】図３相当図
【図１０】第４実施形態を示す図８相当図
【図１１】従来技術を示す図１相当図
【図１２】図４相当図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１実施形態）
以下、第１実施形態について図１ないし図５を参照して説明する。尚、図１１と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分について説明する。パワーステアリング装置１００全体の構成を示す図５において、車室内に配置されている操舵ハンドル２１に一端が固定されるステアリングシャフト２２の回転力は、ラックピニオン機構２３により、ラック軸の両端に連結機構２４を介して取り付けられた車輪２５の方向を変える力として伝達される。ステアリングシャフト２２には、回転力を補助するための三相のブラシレスＤＣモータ３が配置されており、モータ３とシャフト２２とは減速機構２６を介して連結されている。
【００１５】
バッテリ４の電源電圧は、配線２７ａ，２７ｂを経由してモータ駆動制御部２８に供給される。モータ駆動制御部２８は、モータ３の近傍に隣接または密着して配置されており、モータ３に対する通電をＰＷＭ制御するようになっている。モータ駆動制御部２８には、制御電源用としてバッテリ電圧が配線２７を介して供給されると共に、ステアリングシャフト２２に加えられるトルクを検出するトルクセンサ２９の信号線３０や、モータ３の回転位置を検出するレゾルバ３１の信号線３２が接続されている。
【００１６】
図２は、モータ駆動制御部２８の内部構成を示す機能ブロック図である。バッテリ４の負側端子（基準電位点）とインバータ回路１の負側直流母線との間には、電流検出器３３（例えば抵抗素子，電流検出手段）が接続されており、電流検出器３３によって得られる電流信号はＡ／Ｄ変換回路３４に入力されている。尚、電流検出回路３３には、電流によって発生する磁界を検出することで電流を検出する電流プローブを用いても良い。Ａ／Ｄ変換回路３４は、入力された電流信号をＡ／Ｄ変換したデータをＭＣＵ３５（制御回路）に出力する。
【００１７】
入力Ｉ／Ｆ（インターフェイス）回路３６には、トルクセンサ２９からの操舵角度信号と、レゾルバ３１からの操舵角信号とが与えられており、入力Ｉ／Ｆ回路３６は、各入力信号に応じた電圧信号をＭＣＵ３５に入力する。ＭＣＵ３５は、マイクロコンピュータ等で構成されており、各入力信号に応じてインバータ回路１を構成する各ＦＥＴ２を制御するための３相ＰＷＭ信号（スイッチング制御信号）を生成してブリッジ用ゲート駆動回路３７に出力する。また、ＭＣＵ３５は、スイッチ駆動回路３８を介してスイッチ回路５に駆動信号（オンオフ制御信号）を出力する。そして、これらの各回路には、図示しない車両のイグニッションスイッチがオンされると、バッテリ４からの電源が供給されるようになっている。
【００１８】
スイッチ回路５を構成するＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６ｂのゲートには、抵抗素子３９が挿入されている。また、スイッチ駆動回路３８とＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６ａ及び６ｂのゲートとの間には、オンオフ時間調整回路４０（抵抗値切り替え手段）が接続されている。オンオフ時間調整回路４０は、順方向のダイオード４１及び抵抗素子４２の直列回路と、この直列回路と並列に接続されている抵抗素子４３とで構成されている。これにより、スイッチ回路５をオンする場合の信号経路は、ダイオード４１がオンすることで抵抗素子４２及び４３が並列となり抵抗値が低くなるが、スイッチ回路５をオフする場合の信号経路は抵抗素子４３を介した経路のみとなり、抵抗値が高くなる。
【００１９】
ＭＣＵ３５は、電源が供給されると先ずスイッチ回路５に遮断指令（ＯＦＦ）信号を出力し、自身の初期化処理が終了するとスイッチ回路５に閉路（ＯＮ）信号を出力する。これによりインバータ回路１にバッテリ４の電力が供給される。ＭＣＵ３５は、操舵トルク信号，操舵回転速度を取り込み、モータ３から操舵補助力（トルク）を供給する必要があるか否かを判断し、供給する必要がある場合は操舵トルク，操舵回転速度に基づいてモータ３の回転方向並びにモータ３から供給する操舵補助力を求める。そして、ＭＣＵ３５は、求めた回転方向ならびに操舵補助力に基づいてＰＷＭ信号を生成して出力する。
【００２０】
ブリッジ用ゲート駆動回路３７は、インバータ回路１を構成する上アーム側のＦＥＴ２Ｕ〜２Ｗを導通状態に制御するためのゲート供給電圧を発生する昇圧回路と、複数のレベルシフト回路を備える（何れも図示せず）。ゲート駆動回路３７は、ＭＣＵ３５から出力されるＰＷＭ信号に基づいて各ＦＥＴ２のゲートにゲート電圧信号を供給する。ＭＣＵ３５は、電流検出器３３で検出した電流値信号に基づいてインバータ回路１を流れる電流を監視しており、インバータ回路１を流れる電流が予め設定した許容電流を超えることで動作条件が成立すると、モータ３の駆動を停止すると共に、スイッチ回路５への通電を遮断してインバータ回路１への給電を遮断する保護動作を行う。
【００２１】
図１は、スイッチ駆動回路３８の内部構成を示す図１１相当図である。図１１に示す駆動回路８では、その回路グランドはインバータ回路１の負側直流母線に直接接続されていたが、本実施形態のスイッチ駆動回路３８では、両者の間に順方向のダイオード４４（電流阻止用ダイオード）が挿入されている。これにより、バッテリ４が逆極性で接続された場合でも、スイッチ駆動回路３８を介してスイッチ回路５に過電流が流れることが防止される。
【００２２】
次に、本実施形態の作用について図３及び図４も参照して説明する。図３は、ＭＣＵ３５が上述した保護動作を行う場合の各信号波形を示すタイミングチャートである。図３（ａ）は、ＭＣＵ３５が内部で使用する保護信号であり、過電流を検出した場合にハイレベルとなる。すると、ＭＣＵ３５は、ＰＭＷ信号の出力を停止すると共に（図３（ｂ），（ｃ）参照）、駆動信号をローレベルにして電力遮断信号をゲート駆動回路３８に出力する（図３（ｄ）参照）。
【００２３】
上記の電力遮断信号は、オンオフ時間調整回路４０を介してスイッチ回路５を構成するＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６ａ及び６ｂのゲートに出力される。このとき、前記ゲートは、ハイレベルとなっておりゲート容量が充電されている状態から、スイッチ駆動回路３８の出力端子方向に充電電荷が放電されてローレベルに移行し、スイッチ回路５をオフさせる。この場合は、上述したように抵抗素子４３を介した信号経路となるため、オン時の信号経路に比較して抵抗値が高くなり、スイッチ回路５のオフタイミングは遅延する。また、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６ｂは、ゲートに抵抗素子３９が挿入されていることで、そのオフタイミングはＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６ａのオフタイミングよりも更に遅くなる。
【００２４】
したがって、図３（ｃ），（ｅ），（ｆ）に示すように、インバータ回路１を構成するパワーＭＯＳＦＥＴ２Ｕ〜２Ｚが全てオフされる時点Ａから、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６ａのゲート電位が閾値電圧を下回りオフされる時点Ｂはより後のタイミングとなり、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６ｂのゲート電位が閾値電圧を下回りオフされる時点Ｃは、時点Ｂより後のタイミングとなる。図４は図１２相当図であり、ＭＯＳＦＥＴ６ａ，６ｂの何れについても安全動作領域内で動作するようになっている。
【００２５】
以上のように本実施形態によれば、スイッチ駆動回路３８を、バッテリ４とインバータ回路１との間を電気的に開閉するように、２つのＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６ａ，６ｂ（Ｎチャネル型半導体スイッチング素子）を逆方向に直列接続して構成されるスイッチ回路５を開閉させるため、基準電位点をインバータ回路１と共通にしてスイッチ回路５にオンオフ制御信号を出力する。
【００２６】
ＭＣＵ３５は、インバータ回路１のスイッチングを制御するＰＷＭ信号を出力し、動作条件が成立すると制御信号の出力を停止してインバータ回路１を構成するパワーＭＯＳＦＥＴ２を全てオフさせ、且つスイッチ回路５をオフする保護動作を行う。そして、その保護動作においては、インバータ回路１に対するＰＷＭ信号の出力を停止した後にスイッチ回路５をオフする。したがって、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６のドレイン−ソース間電圧Ｖds及びドレイン電流Ｉｄの変化を緩慢にして、これらがＭＯＳＦＥＴの安全動作領域を逸脱することを防止できる。
【００２７】
そして、スイッチ駆動回路３８とスイッチ回路５との間にオンオフ時間調整回路４０を接続し、スイッチ回路５をオンする場合の信号経路の抵抗値と、オフする場合の信号経路の抵抗値とを変化させるようにした。具体的には、オンオフ時間調整回路４０を、ダイオード４１及び抵抗素子４２直列回路と、この直列回路と並列に接続される抵抗素子４３とで構成した。すなわち、ダイオード４１によりオン時，オフ時の信号経路を変化させて抵抗値を変化させることができる。
【００２８】
また、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６ｂのゲートに抵抗素子３９を挿入することで、当該ゲート抵抗値をＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６ａ側よりも大きく設定し、スイッチ回路５をオフする場合は、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６ａを先にオフさせるようにした。すなわち、モータ３に電流が流れている状態でインバータ回路１を構成するＭＯＳＦＥＴ２がオフすると、モータ３のインダクタンスと電流の変化とによって大きなサージ電圧がインバータ回路１に発生しようとする。本実施形態のようにスイッチ回路５が存在しない場合であれば、サージ電圧はバッテリ４側に吸収されるので問題はない。
【００２９】
しかし、本実施形態のようにスイッチ回路５が存在し、サージ電圧が発生した際にＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６ｂが先にオフすると、バッテリ４側に電流を流してサージ電圧を吸収する経路が断たれるため、インバータ回路１の電圧が急激に上昇し、ＭＯＳＦＥＴ３が破壊に至る可能性がある。また、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６ａ及び６ｂの双方がオフする時間を遅延させると、スイッチ回路５を迅速にオフすることができない。そこで、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６ａを先にオフさせ、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６ｂをその後にオフさせることで、サージ電圧が発生した場合にバッテリ４側に吸収させる経路を確保しながらスイッチ回路５をオフさせて、バッテリ４とインバータ回路１との接続を迅速に遮断できる。
【００３０】
また、電源生成回路９と前記基準電位点との間に、２つのＮチャネルＭＯＳＦＥＴ１０及び１１（半導体スイッチング素子）を直列接続したハーフブリッジ回路を有し、これらのＦＥＴ１０及び１１には、それぞれ並列に保護用ダイオード１３，１４を接続し、バッテリ４がインバータ回路１に対して逆極性で接続された場合に、基準電位点より、自身を経由してスイッチ回路５側に流出しようとする電流を阻止するための電流阻止用のダイオード４４を備えた。
【００３１】
したがって、大電力用のリレーと比較して小形に構成できるスイッチ回路５を用いることができ、パワーステアリング装置１００の小型化を図ることができる。そして、バッテリ４が逆極性に接続された場合でも、ＦＥＴ６ａの寄生ダイオードとスイッチ駆動回路３８内の保護ダイオード１４により逆電流が流れることを阻止してインバータ回路１やモータ３を保護し、短絡故障を防止することができる。
【００３２】
（第２実施形態）
図６及び図７は第２実施形態であり、第１実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分について説明する。第２実施形態は、第１実施形態と同様にインバータ回路１に対するＰＷＭ信号の出力を停止した後にスイッチ回路５をオフするように保護動作を行う場合、ＭＣＵ３５が電力遮断信号を出力するタイミングを、インバータ回路１に対するＰＷＭ信号の出力を停止させたタイミングよりも遅らせるようにする。したがって、図６に示すように、オンオフ時間調整回路４０は削除されている。
【００３３】
次に、第２実施形態の作用について図７を参照して説明する。図７（ｂ）に示すように、ＭＣＵ３５は、先にＰＷＭ信号の出力を停止させてから、図７（ｃ）に示すように電力遮断信号を遅れさせてタイミングで出力する。すると、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６ａは、上記のタイミングよりやや遅れてオフし（図７（ｄ）参照）、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６ｂは、抵抗素子３９の抵抗値の分だけ更に遅れたタイミングでオフする（図７（ｅ）参照）。
【００３４】
以上のように第２実施形態によれば、ＭＣＵ３５は、保護動作を行う場合に、スイッチ回路５に対して電力遮断信号を出力するタイミングを、インバータ回路１に対するＰＷＭ信号の出力を停止させたタイミングよりも遅らせるようにするので、ＭＣＵ３５のソフトウェアによる制御でインバータ回路１の停止タイミングとスイッチ回路５のオフタイミングとを調整できる。
【００３５】
（第３実施形態）
図８及び図９は第３実施形態であり、第２実施形態と異なる部分について説明する。第３実施形態は、第２実施形態と同様に、ＭＣＵ３５が保護動作を行う場合にインバータ回路１の停止タイミングとスイッチ回路５Ａのオフタイミングとを制御するが、スイッチ回路５Ａについては、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６ａ，６ｂのゲート信号を個別に出力するようになっている。
【００３６】
図８に示すように、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６ａ，６ｂに対応してスイッチ駆動回路３８ａ，３８ｂが夫々設けられている。スイッチ駆動回路３８ａは、第２実施形態のスイッチ駆動回路３８に対応するが、スイッチ駆動回路３８ｂについては、ゲートドライバ電源生成回路９は備えておらず、スイッチ駆動回路３８ａよりゲートドライバ電源の供給を受けるようになっている。そして、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６ａ，６ｂのゲートは、それぞれスイッチ駆動回路３８ａ，３８ｂの出力端子に接続されている。また、抵抗素子７に替えて、抵抗素子７ａ，７ｂがそれぞれ、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６ａ，６ｂのソース−ゲート間に接続されており、抵抗素子３９は削除されている。
【００３７】
次に、第３実施形態の作用について図９を参照して説明する。第２実施形態と同様にＭＣＵ３５は、先にＰＷＭ信号の出力を停止させてから（図９（ｂ）参照）遅れたタイミングでスイッチ回路５Ａをオフさせるが、先ず、電力遮断信号（第１オンオフ制御信号）を出力して、寄生ダイオードのカソードが電源側となるＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６ａを先にオフさせる（図９（ｃ），（ｄ）参照）。そこから更に遅れたタイミングで、逆接防止制御信号（第２オンオフ制御信号）を出力して、寄生ダイオードのアノードが電源側となるＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６ｂを遅れてオフさせる（図９（ｅ），（ｆ）参照）。
【００３８】
以上のように第３実施形態によれば、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６ａ，６ｂに対応してスイッチ駆動回路３８ａ，３８ｂを個別に設け、ＭＣＵ３５は、インバータ回路１を停止させた後、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６ａをオフさせる制御信号を出力し、その後にＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６ａをオフさせる制御信号を出力するようにした。したがって、ＭＣＵ３５のソフトウェアによる制御で、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６ａ，６ｂのオフタイミングを
調整でき、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６ａを先にオフさせてインバータ回路１側への電流流出を防止できる。
【００３９】
（第４実施形態）
図１０は第４実施形態であり、第３実施形態と異なる部分のみ説明する。第４実施形態のスイッチ回路５１は、第３実施形態のスイッチ回路５ＡにおけるＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６ａ，６ｂのドレインを共通に接続して構成したものである。このような構成において、第３実施形態と同様の目的を達成するには、寄生ダイオードのカソードが電源側となるＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６ｂを先にオフさせ、寄生ダイオードのアノードが電源側となるＮチャネルＭＯＳＦＥＴ６ａを後にオフさせれば良い。したがって、スイッチ駆動回路３８ｂに電源遮断制御信号を出力し、スイッチ駆動回路３８ａに逆接防止制御信号を出力すれば、第３実施形態と同様の効果が得られる。
【００４０】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
抵抗素子３９は、必要に応じて設ければ良い。すなわち、サージ電圧の影響が小さい場合には削除しても良い。
また、抵抗素子４２についても、オン側とオフ側の抵抗値の差、すなわちオンオフ時間差が十分に確保できる場合は削除しても良い。
【００４１】
保護動作を開始する条件は、過電流検出に限ることなく、その他例えば過電圧や過昇温を検出したことを条件としても良い。
ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ１０に替えてＰチャネルＭＯＳＦＥＴを用いても良い。また、インバータ回路１の上アームにＰチャネルＭＯＳＦＥＴを用いても良い。
ダイオード４４に替えて、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ１１のソースと回路グランドとの間，保護ダイオード１４のアノードと回路グランドとの間に、それぞれ電流阻止用のダイオードを挿入しても良い。また、電流阻止用ダイオードを、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴ１０のソースとＮチャネルＭＯＳＦＥＴ１１のドレインとの間、保護ダイオード１３のアノードと保護ダイオード１４のカソードとの間に配置しても良い。
【００４２】
また、バッテリ４が逆接続された場合についての対策が不要であれば、ダイオード４４を削除しても良い。
第４実施形態のスイッチ回路５１について、第１，第２実施形態の制御を適用しても良い。
パワーステアリング装置に限ることなく、直流電源とインバータ回路との間にＮチャネル型半導体スイッチング素子を用いて構成されるスイッチ回路を備えるものであれば適用が可能である。
【符号の説明】
【００４３】
図面中、１はインバータ回路、３はモータ、４はバッテリ（直流電源）、５はスイッチ回路、６ａ及び６ｂはＮチャネルＭＯＳＦＥＴ（Ｎチャネル型半導体スイッチング素子）、１０及び１１はＮチャネルＭＯＳＦＥＴ（半導体スイッチング素子）、１３，１４は保護用ダイオード、３５はＭＣＵ（制御回路）、３８はスイッチ駆動回路、４０はオンオフ時間調整回路（抵抗値切り替え手段）、３９は抵抗素子，４１はダイオード、４３は抵抗素子，１００はパワーステアリング装置を示す。
【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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