(57)【要約】  電源装置は、電源と、前記電源の正極と負極との間に直列に接続される上アーム及び下アームのスイッチング素子と、リアクトルとを備えるＤＣ／ＤＣコンバータと、下アームのスイッチング素子と前記電源の負極との間に設けられる常態が閉の第１スイッチと、前記電源の正極と前記リアクトルの他端との間に設けられる電源ヒューズと、前記電源ヒューズに並列に接続される第２電源ヒューズと、前記第２電源ヒューズに直列に接続されると共に、前記電源ヒューズに並列に接続される常態が開の第２スイッチと、前記下アームのスイッチング素子の短絡故障を検出した場合に、前記第１スイッチを開くと共に前記第２スイッチを閉じる制御装置とを含む。
2014207812.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源と、
前記電源の正極と負極との間に直列に接続される上アームのスイッチング素子及び下アームのスイッチング素子と、前記上アームのスイッチング素子と前記下アームのスイッチング素子との間に一端が接続され、他端が前記電源に接続されるリアクトルとを備えるＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記下アームのスイッチング素子と前記電源の負極との間に設けられる常態が閉の第１スイッチと、
前記電源の正極と前記リアクトルの他端との間に設けられる電源ヒューズと、
前記電源ヒューズに並列に接続される第２電源ヒューズと、
前記第２電源ヒューズに直列に接続されると共に、前記電源ヒューズに並列に接続される常態が開の第２スイッチと、
前記下アームのスイッチング素子の短絡故障を検出した場合に、前記第１スイッチを開くと共に前記第２スイッチを閉じる制御装置とを含む、電源装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記下アームのスイッチング素子の短絡故障を検出し、且つ、前記電源ヒューズの溶断を検出した場合に、前記第１スイッチを開くと共に前記第２スイッチを閉じる、請求項１に記載の電源装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記第１スイッチを開くと共に前記第２スイッチを閉じ、且つ、前記上アームのスイッチング素子のオン状態を形成する、請求項１又は２に記載の電源装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記上アームのスイッチング素子のオン時に前記上アームのスイッチング素子を流れる電流値に基づいて、前記下アームのスイッチング素子の短絡故障を検出する、請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の電源装置。
【請求項５】
前記電源の正極と負極との間に接続され、前記リアクトルと前記電源ヒューズとの間に一端が接続されるフィルタコンデンサを備え、
前記制御装置は、前記フィルタコンデンサの電圧の低下に基づいて、前記電源ヒューズの溶断を検出する、請求項２に記載の電源装置。
【請求項６】
前記制御装置からの駆動信号に応じて、前記上アームのスイッチング素子を駆動する上アーム駆動回路と、
前記制御装置からの駆動信号に応じて、前記下アームのスイッチング素子を駆動する下アーム駆動回路と、
前記上アーム駆動回路及び前記下アーム駆動回路と前記制御装置との間に設けられ、前記上アーム駆動回路及び前記下アーム駆動回路から異常情報が送信される通信線とを備え、
前記制御装置は、前記上アーム駆動回路から過電流状態を表す異常情報を受信した場合に、前記下アームのスイッチング素子の短絡故障を検出する、請求項１〜５のうちのいずれか１項に記載の電源装置。
【請求項７】
前記通信線は、所定の電源電圧と前記制御装置との間に接続され、前記上アーム駆動回路によりＨｉレベル及びＬｏレベル間で変化される第１通信線と、前記所定の電源電圧に前記第１通信線を介して接続されると共に前記制御装置に接続され、前記下アーム駆動回路によりＨｉレベル及びＬｏレベル間で変化される第２通信線とを含み、
前記過電流状態を表す異常情報は、Ｈｉレベル及びＬｏレベルの所定パターンで生成され、
前記制御装置は、前記第１通信線及び前記第２通信線のうち、前記第１通信線を介して過電流状態を表す異常情報を受信した場合に、前記下アームのスイッチング素子の短絡故障を検出する、請求項６に記載の電源装置。
【請求項８】
前記上アームのスイッチング素子に並列に接続される上アームのダイオードと、
前記上アームのスイッチング素子の所定電極と前記上アームのダイオードの所定電極とを接続する第１導線と、
前記上アームのダイオードの所定電極と前記リアクトルの他端とを接続し、前記第１導線から分離して形成される第２導線とを備える、請求項１〜７のうちのいずれか１項に記載の電源装置。
【請求項９】
電源と、
前記電源の正極と負極との間に直列に接続される上アームのスイッチング素子及び下アームのスイッチング素子と、前記上アームのスイッチング素子と前記下アームのスイッチング素子との間に一端が接続され、他端が前記電源に接続されるリアクトルとを備えるＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記下アームのスイッチング素子と前記電源の負極との間に設けられる下アームヒューズと、
前記電源の正極と前記リアクトルの他端との間に設けられる電源ヒューズと、
前記電源ヒューズに並列に接続される第２電源ヒューズと、
前記第２電源ヒューズに直列に接続されると共に、前記電源ヒューズに並列に接続される常態が開の第２スイッチと、
前記下アームのスイッチング素子の短絡故障を検出した場合に、前記第２スイッチを閉じる制御装置とを含み、
前記下アームヒューズは、前記下アームのスイッチング素子の短絡故障時に、前記電源ヒューズよりも早く溶断する溶断特性を備える、電源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＤＣ／ＤＣコンバータに過電流が流れたことを検知したときにリレー接点を開き、上下アームスイッチング素子の駆動回路への供給電力を遮断するようにし、上下アームスイッチング素子のスイッチング動作を停止し、ＤＣ／ＤＣコンバータ流れる過電流の継続を防止し、電源ヒューズの溶断を防止する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2010-148318号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような特許文献１に記載の構成では、下アームのスイッチング素子が短絡故障した場合は、高圧バッテリの電源ヒューズの溶断を防止できない虞がある。この点、上記のような特許文献１に記載の構成では、高圧バッテリに加えて、ＤＣ／ＤＣコンバータの２次側に燃料電池を備えるため、高圧バッテリの電源ヒューズが溶断した場合でも、燃料電池による負荷への電力供給が可能である。しかしながら、ＤＣ／ＤＣコンバータの２次側に燃料電池を備えない場合は、負荷への電力供給を継続できない虞がある。【０００５】
そこで、本開示は、ＤＣ／ＤＣコンバータの下アームのスイッチング素子が短絡故障した場合でも、バッテリから負荷への電力供給を継続することが可能な電源装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一局面によれば、電源と、
前記電源の正極と負極との間に直列に接続される上アームのスイッチング素子及び下アームのスイッチング素子と、前記上アームのスイッチング素子と前記下アームのスイッチング素子との間に一端が接続され、他端が前記電源に接続されるリアクトルとを備えるＤＣ／ＤＣコンバータと、
前記下アームのスイッチング素子と前記電源の負極との間に設けられる常態が閉の第１スイッチと、
前記電源の正極と前記リアクトルの他端との間に設けられる電源ヒューズと、
前記電源ヒューズに並列に接続される第２電源ヒューズと、
前記第２電源ヒューズに直列に接続されると共に、前記電源ヒューズに並列に接続される常態が開の第２スイッチと、
前記下アームのスイッチング素子の短絡故障を検出した場合に、前記第１スイッチを開くと共に前記第２スイッチを閉じる制御装置とを含む、電源装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】電源装置２の一実施例を含む電動自動車用モータ駆動システム１の全体構成の一例を示す図である。
【図２】下アームのスイッチング素子Ｑ２４の短絡に関して制御装置５０により実行される処理の一例を示すフローチャートである。
【図３】下アームのスイッチング素子Ｑ２４の短絡に関して制御装置５０により実行される処理の他の一例を示すフローチャートである。
【図４】下アームのスイッチング素子Ｑ２４の短絡に関して制御装置５０により実行される処理の更なる他の一例を示すフローチャートである。
【図５】下アームのスイッチング素子Ｑ２４の短絡故障の検出方法の一例の説明図である。
【図６】電源ヒューズ１２の溶断の検出方法の一例の説明図である。
【図７】制御装置５０の構成の一例を示す図である。
【図８】制御装置５０の構成の他の一例を示す図である。
【図９】図８に示す例の説明図であり、過電流を検知する駆動ＩＣに応じて第１素子情報及び第２素子情報が変化する態様を示す表図である。
【図１０】ＤＣ／ＤＣコンバータ２０のスイッチング素子Ｑ２２，Ｑ２４及びダイオードＤ２２，Ｄ２４の実装方法の一例を概略的に示す図である。
【図１１】比較例による実装方法を示す図である。
【図１２】ＤＣ／ＤＣコンバータ２０のスイッチング素子Ｑ２２及びダイオードＤ２２の実装方法の他の一例を概略的に示す図である。
【図１３】他の実施例による電源装置２Ｂを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。
【０００９】
図１は、電源装置２の一実施例を含む電動自動車用モータ駆動システム１の全体構成の一例を示す図である。モータ駆動システム１は、バッテリ１０の電力を用いて走行用モータ４０を駆動することにより車両を駆動させるシステムである。尚、電動自動車は、電力を用いて走行用モータ４０を駆動して走行するものであれば、その方式や構成の詳細は任意である。電動自動車は、典型的には、動力源がエンジンと走行用モータ４０であるハイブリッド自動車（ＨＶ）や、動力源が走行用モータ４０のみである電気自動車を含む。
【００１０】
モータ駆動システム１は、図１に示すように、バッテリ１０、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０、インバータ３０、走行用モータ４０、及び、制御装置５０を備える。
【００１１】
バッテリ１０は、電力を蓄積して直流電圧を出力する任意の蓄電装置であり、ニッケル水素バッテリ、リチウムイオンバッテリや電気２重層キャパシタ等の容量性素子から構成されてもよい。尚、バッテリ１０は、複数の単電池をスタックした電池パックにより形成されてもよい。尚、バッテリ１０は、走行用モータ４０に対する唯一の電力源であってよい。即ち、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０の出力側には、燃料電池等の他のバッテリは設けられなくてよい。但し、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０の入力側には、オルターネータ等が設けられてもよい。
【００１２】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２０は、双方向のＤＣ／ＤＣコンバータ（可逆チョッパ方式の昇圧ＤＣ／ＤＣコンバータ）であってよい。ＤＣ／ＤＣコンバータ２０は、例えば２００Ｖから６５０Ｖへの昇圧変換、及び、６５０Ｖから２００Ｖへの降圧変換が可能であってよい。ＤＣ／ＤＣコンバータ２０のリアクトル（コイル）Ｌ１の入力側と負極ラインとの間にはフィルタコンデンサＣ１が接続されてよい。
【００１３】
図示の例では、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０は、２つのスイッチング素子Ｑ２２，Ｑ２４と、リアクトルＬ１とを有する。２つのスイッチング素子Ｑ２２，Ｑ２４は、インバータ３０の正極ラインと負極ラインとの間に互いに直列に接続される。リアクトルＬ１は、一端がバッテリ１０の正極側に接続され、他端が２つのスイッチング素子Ｑ２２，Ｑ２４の接続部（中点）に接続される。
【００１４】
図示の例では、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０の２つのスイッチング素子Ｑ２２，Ｑ２４は、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）である。尚、スイッチング素子Ｑ２２，Ｑ２４は、ダイオード（例えばフリーホイールダイオード）Ｄ２２，Ｄ２４を外付け素子と用いる通常のＩＧＢＴであってもよいし、ダイオードＤ２２，Ｄ２４を内蔵した逆導通ＩＧＢＴ（ＲＣ（Reverse Conducting）−ＩＧＢＴ）であってもよい。いずれの場合も、上アームのスイッチング素子Ｑ２２のコレクタはインバータ３０の正極ラインに接続されており、上アームのスイッチング素子Ｑ２２のエミッタは、下アームのスイッチング素子Ｑ２４のコレクタに接続されている。また、下アームのスイッチング素子Ｑ２４のエミッタは、インバータ３０の負極ライン及びバッテリ１０の負極に接続されている。尚、スイッチング素子Ｑ２２、Ｑ２４は、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor)のような、ＩＧＢＴ以外の他のスイッチング素子であってもよい。
【００１５】
インバータ３０は、正極ラインと負極ラインとの間に互いに並列に配置されるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の各アームから構成される。Ｕ相アームはスイッチング素子（本例ではＩＧＢＴ）Ｑ１，Ｑ２の直列接続からなり、Ｖ相アームはスイッチング素子（本例ではＩＧＢＴ）Ｑ３，Ｑ４の直列接続からなり、Ｗ相アームはスイッチング素子（本例ではＩＧＢＴ）Ｑ５，Ｑ６の直列接続からなる。また、各スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のコレクタ−エミッタ間には、それぞれ、エミッタ側からコレクタ側に電流を流すようにダイオードＤ１〜Ｄ６が配置される。尚、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６は、ＭＯＳＦＥＴのような、ＩＧＢＴ以外の他のスイッチング素子であってもよい。
【００１６】
走行用モータ４０は、３相の永久磁石モータであり、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルの一端が中点で共通接続されている。Ｕ相コイルの他端は、スイッチング素子Ｑ１，Ｑ２の中点Ｍ１に接続され、Ｖ相コイルの他端は、スイッチング素子Ｑ３，Ｑ４の中点Ｍ２に接続され、Ｗ相コイルの他端は、スイッチング素子Ｑ５，Ｑ６の中点Ｍ３に接続される。スイッチング素子Ｑ１のコレクタと負極ラインとの間には、平滑コンデンサＣ２が接続される。尚、Ｕ，Ｖ，Ｗ相の３つのコイルの結線方法は、Δ結線であってもよい。また、走行用モータ４０は、電磁石と永久磁石とを組み合わせたハイブリッド型の３相モータであってもよい。
【００１７】
尚、走行用モータ４０に加えて、第２の走行用モータ又は発電機が並列で追加されてもよい。この場合、対応するインバータも並列に追加されればよい。
【００１８】
制御装置５０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０を制御する。また、制御装置５０は、後述の下アームリレー７０及び第２ヒューズリレー７４を制御する。また、制御装置５０は、更に、インバータ３０を制御してもよい。制御装置５０は、マイコンを含むＥＣＵ（電子制御ユニット）として具現化されてもよい。尚、制御装置５０の各種機能（以下で説明する機能を含む）は、任意のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はそれらの組み合わせにより実現されてもよい。例えば、制御装置５０の各種機能は、特定用途向けＡＳＩＣ（application-specific integrated circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）により実現されてもよい。また、制御装置５０の各種機能は、複数のＥＣＵにより協動して実現されてもよい。
【００１９】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２０の制御方法の概要は任意であってよい。典型的には、制御装置５０は、インバータ３０の動作（力行又は回生）に応じて、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０を制御する。例えば、制御装置５０は、力行時は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０の下アームのスイッチング素子Ｑ２４のみをオン／オフ切換し（下アームによる片アーム駆動）、バッテリ１０の電圧を昇圧してインバータ３０側に出力する。この際、下アームのスイッチング素子Ｑ２４は、ＰＷＭ（Ｐulse Ｗidth Ｍodulation）制御されてもよい。また、回生時は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０の上アームのスイッチング素子Ｑ２２のみをオン／オフ切換し（上アームによる片アーム駆動）、インバータ３０側の電圧を降圧してバッテリ１０側に出力する。この際、上アームのスイッチング素子Ｑ２２は、ＰＷＭ制御されてよい。また、リアクトルＬ１を流れる電流が０を跨ぐ際（ゼロクロス時）、制御装置５０は、２つのスイッチング素子Ｑ２２，Ｑ２４を逆相でオン／オフ駆動してもよい（両アーム駆動）。
【００２０】
インバータ３０の制御方法の概要は任意であってよい。典型的には、制御装置５０は、各相のコイルを流れる相電流が例えば１２０度ずつ位相がずれた関係の正弦波波形となるように、Ｕ相に係る２つのスイッチング素子Ｑ１，Ｑ２をオン／オフ駆動し、Ｖ相に係る２つのスイッチング素子Ｑ３，Ｑ４をオン／オフ駆動し、Ｗ相に係る２つのスイッチング素子Ｑ５，Ｑ６をオン／オフ駆動する。
【００２１】
次に、図１の参照を継続して、一実施例による電源装置２について説明する。電源装置２は、バッテリ１０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０と、電源ヒューズ１２と、制御装置５０と、下アームリレー７０と、第２電源ヒューズ７２と、第２ヒューズリレー７４とを含む。
【００２２】
電源ヒューズ１２は、バッテリ１０の正極側に直列に接続される。図１に示す例では、電源ヒューズ１２は、バッテリ１０の正極とフィルタコンデンサＣ１の正極側との間に接続される。
【００２３】
下アームリレー７０は、下アームのスイッチング素子Ｑ２４とバッテリ１０の負極（インバータ３０の負極ライン）との間に設けられる。即ち、下アームのスイッチング素子Ｑ２４のエミッタは、下アームリレー７０を介して、インバータ３０の負極ライン及びバッテリ１０の負極に接続されている。下アームリレー７０は、常態が閉である。尚、ここでいう“常態”とは、正常制御時の状態（力行状態及び回生状態）であり、後述のような退避走行時の動作状態は除外される。下アームリレー７０は、典型的には、素子の特性として電源供給が０の状態で閉となるタイプ（ノーマリクローズタイプ）であるが、素子の特性として電源供給が０の状態で開となるタイプ（ノーマリオープンタイプ）であってもよく、ノーマリオープンタイプの場合、制御により常態が閉とされる。下アームリレー７０の開閉は、制御装置５０により制御される。
【００２４】
第２電源ヒューズ７２は、電源ヒューズ１２に並列に接続される。図１に示す例では、第２電源ヒューズ７２は、バッテリ１０の正極とフィルタコンデンサＣ１の正極側との間に、電源ヒューズ１２に並列に接続される。尚、第２電源ヒューズ７２は、電源ヒューズ１２と同様の溶断特性を有してもよいし、異なる溶断特性を有してもよい。
【００２５】
第２ヒューズリレー７４は、第２電源ヒューズ７２に直列に接続されると共に、電源ヒューズ１２に並列に接続される。即ち、直列接続された第２ヒューズリレー７４及び第２電源ヒューズ７２は、電源ヒューズ１２に並列に接続される。第２ヒューズリレー７４は、常態が開である。同様に、ここでいう“常態”とは、正常制御時の状態（力行状態及び回生状態）であり、後述のような退避走行時の動作状態は除外される。第２ヒューズリレー７４は、典型的には、素子の特性として電源供給が０の状態で開となるタイプ（ノーマリオープンタイプ）であるが、素子の特性として電源供給が０の状態で閉となるタイプ（ノーマリクローズタイプ）であってもよく、ノーマリクローズタイプの場合、制御により常態が開とされる。第２ヒューズリレー７４の開閉は、制御装置５０により制御される。
【００２６】
図２は、下アームのスイッチング素子Ｑ２４の短絡に関して制御装置５０により実行される処理の一例を示すフローチャートである。図２に示す処理ルーチンは、電源装置２の作動中（即ち走行用モータ４０の駆動中）、所定周期毎に繰り返し実行されてよい。
【００２７】
ステップ２００では、下アームのスイッチング素子Ｑ２４の短絡故障を検出したか否かを判定する。下アームのスイッチング素子Ｑ２４の短絡故障は、任意の方法で検出されてよい（幾つかの例について後述）。下アームのスイッチング素子Ｑ２４の短絡故障を検出した場合は、ステップ２０２に進み、それ以外の場合は、次の周期でステップ２００の処理を行う（即ち、下アームのスイッチング素子Ｑ２４の短絡故障の検出待ち状態）。
【００２８】
ステップ２０２では、下アームリレー７０をオフする（即ち開ける）。これにより、下アームのスイッチング素子Ｑ２４の短絡故障に起因した下アームの短絡状態が解消される。
【００２９】
ステップ２０４では、第２ヒューズリレー７４をオンする（即ち閉じる）。
【００３０】
ところで、下アームのスイッチング素子Ｑ２４の短絡故障が発生すると、バッテリ１０からの過電流が発生し、電源ヒューズ１２が溶断しうる。この点、図２に示す処理によれば、下アームのスイッチング素子Ｑ２４の短絡故障に伴って電源ヒューズ１２が溶断した場合でも、第２ヒューズリレー７４を閉じることで、バッテリ１０から第２電源ヒューズ７２及び第２ヒューズリレー７４を介して、走行用モータ４０に電力供給することができる。これにより、昇圧されない低圧（バッテリ１０のバッテリ電圧Ｖｂと同様）で走行用モータ４０を駆動することが可能となり、走行用モータ４０による退避走行が可能となる。また、図２に示す処理によれば、下アームのスイッチング素子Ｑ２４の短絡故障が検出された場合に、下アームリレー７０が開けられることで、下アームの短絡状態を解消することができる。これにより、バッテリ１０からの過電流を防止してバッテリ１０を保護することができる。
【００３１】
尚、図２に示す例では、後述の図３等に示す例と異なり、電源ヒューズ１２の溶断を検出せずに、ステップ２０２及びステップ２０４の処理を実行している。これは、下アームのスイッチング素子Ｑ２４の短絡故障が発生すると、スイッチング素子Ｑ２４の短絡故障が検出されるまでに、電源ヒューズ１２が溶断している可能性が高いことに基づく。しかしながら、実際には、スイッチング素子Ｑ２４の短絡故障が検出された時点で、電源ヒューズ１２が溶断していない場合もありうる。この場合、電源ヒューズ１２と第２電源ヒューズ７２とが並列に機能することになり、ヒューズ特性が変化することになるが、かかる変化は、特に下アームのスイッチング素子Ｑ２４の短絡故障というフェール状態においては許容されうる。
【００３２】
図３は、下アームのスイッチング素子Ｑ２４の短絡に関して制御装置５０により実行される処理の他の一例を示すフローチャートである。図３に示す処理ルーチンは、電源装置２の作動中（即ち走行用モータ４０の駆動中）、所定周期毎に繰り返し実行されてよい。図３に示す処理は、図２に示した処理に対して、ステップ３０２が追加された点が主に異なる。以下では、図２に示した処理に対して異なる処理について重点的に説明する。
【００３３】
ステップ３００では、下アームのスイッチング素子Ｑ２４の短絡故障を検出したか否かを判定する。下アームのスイッチング素子Ｑ２４の短絡故障を検出した場合は、ステップ３０２に進み、それ以外の場合は、次の周期でステップ３００の処理を行う。
【００３４】
ステップ３０２では、電源ヒューズ１２の溶断を検出したか否かを判定する。電源ヒューズ１２の溶断は、任意の方法で検出されてよい。例えば、バッテリ１０からの持ち出し電流を検出する電流センサ（図示せず）からの情報に基づいて検出されてもよい。この場合、電源ヒューズ１２の溶断特性（既知）に基づいて、電源ヒューズ１２の溶断に必要な時間・電流値を溶断判定閾値として用意しておき、溶断判定閾値を超えるような時間・電流値が電流センサにより検出された場合に、電源ヒューズ１２が溶断したと判定してもよい。電源ヒューズ１２の溶断を検出した場合は、ステップ３０４に進み、それ以外の場合は、次の周期でステップ３０２の処理を行う（即ち、電源ヒューズ１２の溶断の検出待ち状態）。
【００３５】
ステップ３０４では、下アームリレー７０をオフする（即ち開ける）。
【００３６】
ステップ３０６では、第２ヒューズリレー７４をオンする（即ち閉じる）。
【００３７】
図３に示す処理によれば、下アームのスイッチング素子Ｑ２４の短絡故障が検出された場合に、下アームリレー７０が開けられる。これにより、下アームの短絡状態が解消されるので、バッテリ１０からの過電流を防止してバッテリ１０を保護することができる。また、図３に示す処理によれば、電源ヒューズ１２の溶断が検出された場合に、第２ヒューズリレー７４が閉じられる。これにより、バッテリ１０から第２電源ヒューズ７２及び第２ヒューズリレー７４を介して、走行用モータ４０に電力供給することができ、走行用モータ４０による退避走行が可能となる。
【００３８】
尚、図３に示す処理では、下アームのスイッチング素子Ｑ２４の短絡故障を検出してから、電源ヒューズ１２の溶断の有無を検出しているが、逆であってもよい。即ち、電源ヒューズ１２の溶断を検出してから、下アームのスイッチング素子Ｑ２４の短絡故障の有無を判定してもよい。
【００３９】
図４は、下アームのスイッチング素子Ｑ２４の短絡に関して制御装置５０により実行される処理の更なる他の一例を示すフローチャートである。図４に示す処理ルーチンは、電源装置２の作動中（即ち走行用モータ４０の駆動中）、所定周期毎に繰り返し実行されてよい。図４に示す処理は、図３に示した処理に対して、ステップ４０８が追加された点が主に異なる。即ち、ステップ４００乃至ステップ４０６の各処理は、図３に示した３００乃至ステップ３０６の各処理と同様であってよい。
【００４０】
ステップ４０８では、上アームのスイッチング素子Ｑ２２をオン状態に維持する。尚、上アームのスイッチング素子Ｑ２２がオフしているときは、上アームのスイッチング素子Ｑ２２をオンした上で、上アームのスイッチング素子Ｑ２２をオン状態に維持する。これにより、回生時にインバータ３０からの回生電流をバッテリ１０側に流しつつ、走行用モータ４０による退避走行が可能となる。尚、上アームのスイッチング素子Ｑ２２をオン状態に維持することに代えて、上アームのスイッチング素子Ｑ２２をオン／オフ切換（上アームによる片アーム駆動）してもよい。
【００４１】
尚、図４に示す処理において、図２に示した処理と同様、ステップ４０２の処理は省略されてもよい。
【００４２】
次に、下アームのスイッチング素子Ｑ２４の短絡故障の検出方法の例について説明する。尚、以下で説明する方法は、図２のステップ２００、図３のステップ３００、及び、図４のステップ４００の処理で使用されてもよい。
【００４３】
図５は、下アームのスイッチング素子Ｑ２４の短絡故障の検出方法の一例の説明図である。
【００４４】
力行時に、下アームのスイッチング素子Ｑ２４が短絡故障した場合、その後の回生時に上アームのスイッチング素子Ｑ２２がオンすると、上アームのスイッチング素子Ｑ２２がオンするタイミングで、上下アームが短絡する。このとき、図５に矢印Ｙ１で模式的に示すように、平滑コンデンサＣ２に溜まっている電荷が短絡電流となって、上アームのスイッチング素子Ｑ２２を流れる。この点を利用し、下アームのスイッチング素子Ｑ２４の短絡故障は、上アームのスイッチング素子Ｑ２２を流れる電流値に基づいて検出されてもよい。例えば、上アームのスイッチング素子Ｑ２２に設けられてよい電流センサ(センスエミッタＳＥ)からの電流値が所定値を越えた場合（即ち過電流が検出された場合）に、下アームのスイッチング素子Ｑ２４の短絡故障を検出してもよい。
【００４５】
次に、電源ヒューズ１２の溶断の検出方法の例について説明する。尚、以下で説明する方法は、図３のステップ３０２、及び、図４のステップ４０２の処理で使用されてもよい。
【００４６】
図６は、電源ヒューズ１２の溶断の検出方法の一例の説明図である。
【００４７】
下アームのスイッチング素子Ｑ２４が短絡故障すると、下アームのスイッチング素子Ｑ２４はオフすることができず、フィルタコンデンサＣ１に溜まっている電荷が、図６に矢印Ｙ２で模式的に示すように、短絡電流となって流れる。また、これと略同時に電源ヒューズ１２が溶断する。これにより、フィルタコンデンサＣ１の両端電圧が低下し（即ち、略０まで低下し）、バッテリ電圧Ｖｂ（バッテリ１０の電圧）に比べて小さくなる。この点を利用し、電源ヒューズ１２の溶断は、フィルタコンデンサＣ１の両端電圧に基づいて検出されてもよい。例えば、フィルタコンデンサＣ１の両端電圧がバッテリ電圧Ｖｂ付近から所定電圧以下に低下した場合、電源ヒューズ１２の溶断を検出してもよい。この場合、所定電圧は、バッテリ電圧Ｖｂよりも有意に低い値であり、０よりも僅かに大きい値であってもよい。
【００４８】
尚、フィルタコンデンサＣ１の両端電圧は、上述の如く、下アームのスイッチング素子Ｑ２４の短絡故障の発生に起因して、バッテリ電圧Ｖｂよりも有意に低い値に低下する。従って、下アームのスイッチング素子Ｑ２４の短絡故障についても、フィルタコンデンサＣ１の両端電圧に基づいて検出されてもよい。例えば、フィルタコンデンサＣ１の両端電圧がバッテリ電圧Ｖｂ付近から所定電圧以下に低下した場合、下アームのスイッチング素子Ｑ２４の短絡故障と電源ヒューズ１２の溶断を同時に検出してもよい。
【００４９】
次に、制御装置５０の好ましい構成例について説明する。
【００５０】
図７は、制御装置５０の構成の一例を示す図である。尚、図７においては、インバータ３０のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６（但し、スイッチング素子Ｑ３〜Ｑ６は省略）、及び、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０のスイッチング素子Ｑ２２，Ｑ２４についても図示されている。尚、以下では、制御装置５０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０のスイッチング素子Ｑ２２，Ｑ２４に加えて、インバータ３０のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を制御する構成を備えているが、インバータ３０のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６を制御する構成部分は省略されてもよい（即ち他の制御装置により実現されてもよい）。
【００５１】
制御装置５０は、マイコン５１０と、各駆動ＩＣ（integrated circuit）部５２２とを含む。各駆動ＩＣ５２２は、インバータ３０のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６、及び、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０のスイッチング素子Ｑ２２，Ｑ２４に対応して、計８つ設けられる。但し、パッケージとしては、複数の駆動ＩＣ５２２が１つの駆動ＩＣとして一体化されてもよい。かかる場合も、１つの駆動ＩＣ内には、複数の駆動ＩＣ５２２に対応した回路部分を含むことになる。
【００５２】
マイコン５１０と各駆動ＩＣ５２２との間には、ゲート信号用の通信線５３０が設けられる。ゲート信号用の通信線５３０は、インバータ３０のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６、及び、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０のスイッチング素子Ｑ２２，Ｑ２４に対応して、計８つ設けられる。
【００５３】
インバータ３０のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６に係るゲート信号用の通信線５３０のそれぞれには、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６をオン／オフ切換するためのゲート信号が伝送される。即ち、各ゲート信号は、各ゲート信号用の通信線５３０及び各駆動ＩＣ５２２を介してスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６のゲートに印加される。
【００５４】
ＤＣ／ＤＣコンバータ２０のスイッチング素子Ｑ２２，Ｑ２４に係るゲート信号用の通信線５３０のそれぞれには、スイッチング素子Ｑ２２，Ｑ２４をオン／オフ切換するためのゲート信号が伝送される。即ち、各ゲート信号は、各ゲート信号用の通信線５３０及び各駆動ＩＣ５２２を介してスイッチング素子Ｑ２２，Ｑ２４のゲートに印加される。
【００５５】
マイコン５１０と各駆動ＩＣ５２２との間には、フィードバック信号用の通信線５４０、５４２が設けられる。フィードバック信号用の通信線５４０は、図７に示すように、７つの駆動ＩＣ５２２に対して共通である。他方、フィードバック信号用の通信線５４２は、上アームのスイッチング素子Ｑ２２に係る駆動ＩＣ５２２に対して専用に設けられる。以下、上アームのスイッチング素子Ｑ２２に係る駆動ＩＣ５２２については、他の駆動ＩＣ５２２との区別のため、符合「５２２Ａ」を適宜用いる。
【００５６】
フィードバック信号用の通信線５４０は、一端が電源電圧Ｖｃｃに接続され、他端がマイコン５１０に接続される。フィードバック信号用の通信線５４０は、７つの駆動ＩＣ５２２のそれぞれに対して設けられる７つのフォットカップラ５５０を含む。７つのフォットカップラ５５０(出力側のトランジスタ)は、図７に示すように、電源電圧Ｖｃｃとマイコン５１０と間に直列に接続されてよいし、並列に接続されてもよい。駆動ＩＣ５２２のそれぞれは、対応するフォットカップラ５５０をオン／オフさせてフィードバック信号用の通信線５４０のレベルをＨｉとＬｏ間で変化させることで、フィードバック信号（素子情報）をマイコン５１０に送信する。尚、フィードバック信号の非送信期間は、フィードバック信号用の通信線５４０のレベルはＨｉに維持される。フィードバック信号の詳細は、後述する。
【００５７】
フィードバック信号用の通信線５４２は、フィードバック信号用の通信線５４０とは別に、一端が電源電圧Ｖｃｃに接続され、他端がマイコン５１０に接続される。フィードバック信号用の通信線５４２は、フォットカップラ５５２を含む。上アームのスイッチング素子Ｑ２２に係る駆動ＩＣ５２２Ａは、フォットカップラ５５２をオン／オフさせてフィードバック信号用の通信線５４２のレベルをＨｉとＬｏ間で変化させることで、フィードバック信号（素子情報）をマイコン５１０に送信する。尚、フィードバック信号の非送信期間は、フィードバック信号用の通信線５４２のレベルはＨｉに維持される。フィードバック信号の詳細は、後述する。
【００５８】
７つの駆動ＩＣ５２２（上アームのスイッチング素子Ｑ２２に係る駆動ＩＣ５２２Ａ以外の７つの駆動ＩＣ５２２）からのフィードバック信号は、固有情報と、異常ステータス情報とを含んでよい。フィードバック信号は、一回だけ生成され、マイコン５１０に送信されてもよいし、若しくは、異常の継続中は、繰り返し生成され、マイコン５１０に送信されてもよい。固有情報は、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６、スイッチング素子Ｑ２４のそれぞれを特定するための固有情報（ＩＤ）であってよい。異常ステータス情報は、異常の内容を表す信号である。異常の内容は、検出可能（判定可能）な異常に応じて複数存在しうる。例えば、異常の内容は、各駆動ＩＣ５２２の持つ保護機能が働いたときに、その保護動作内容を表す情報であってもよい。保護機能は、例えば短絡保護、過電流保護、過熱保護、電圧異常保護、基板部品不良検出等を含んでよい。
【００５９】
他方、上アームのスイッチング素子Ｑ２２に係る駆動ＩＣ５２２Ａからのフィードバック信号は、固有情報を含まなくてもよい。即ち、駆動ＩＣ５２２Ａからのフィードバック信号は、固有情報及び異常ステータス情報のうちの、異常ステータス情報のみを含んでよい。フィードバック信号は、一回だけ生成され、マイコン５１０に送信されてもよいし、若しくは、異常の継続中は、繰り返し生成され、マイコン５１０に送信されてもよい。
【００６０】
７つの駆動ＩＣ５２２（駆動ＩＣ５２２Ａ以外の７つの駆動ＩＣ５２２）のそれぞれは、異常検出時（保護動作時）、フィードバック信号を生成し、マイコン５１０に送信する。この際、駆動ＩＣ５２２のそれぞれは、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６、スイッチング素子Ｑ２４のうちの対応するスイッチング素子に係る固有情報と、検出した異常に応じた異常ステータス情報とを含むフィードバック信号を、マイコン５１０に送信する。尚、この目的のため、各駆動ＩＣ５２２は、対応するスイッチング素子に係る固有情報等を保持する記憶部（図示せず）を備える。記憶部は、ＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable programmable ROM）等であってよい。尚、マイコン５１０は、かかるフィードバック信号を受信すると、固有情報と異常ステータス情報とに基づいて、スイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６、スイッチング素子Ｑ２４のうちのどのスイッチング素子がどのような異常であるかを判断し、その判断結果に応じた処理（例えば応急動作）を実行する。
【００６１】
同様に、上アームのスイッチング素子Ｑ２２に係る駆動ＩＣ５２２Ａは、異常検出時（保護動作時）、フィードバック信号を生成し、マイコン５１０に送信する。駆動ＩＣ５２２Ａは、検出した異常に応じた異常ステータス情報を含むフィードバック信号を、マイコン５１０に送信する。例えば、下アームのスイッチング素子Ｑ２４の短絡故障が発生した場合、駆動ＩＣ５２２Ａは、電流センサ（センスエミッタＳＥ）の電流値の異常に基づいて、下アームのスイッチング素子Ｑ２４の短絡故障を検知し、フィードバック信号をマイコン５１０に送信する。即ち、上アームのスイッチング素子Ｑ２２に係る駆動ＩＣ５２２Ａは、短絡故障に応じた異常ステータス情報を含むフィードバック信号を生成し、フィードバック信号用の通信線５４２を介してマイコン５１０に送信する。尚、下アームのスイッチング素子Ｑ２４に係る駆動ＩＣ５２２は、一般的に、自身のスイッチング素子Ｑ２４の短絡故障を検出することができない。マイコン５１０は、受信した異常ステータス情報に基づいて、上アームのスイッチング素子Ｑ２２に対向する下アームのスイッチング素子Ｑ２４に短絡故障が発生したと判定する（図３のステップ３００、図４のステップ４００等参照）。
【００６２】
図７に示す例によれば、上アームのスイッチング素子Ｑ２２に係る駆動ＩＣ５２２Ａに対して、フィードバック信号用の通信線５４２が専用に設けられるので、マイコン５１０側で下アームのスイッチング素子Ｑ２４の短絡故障を確実に検出することができる。但し、フィードバック信号に固有情報を含めることで、マイコン５１０側でどのスイッチング素子がどのような異常であるかを判断することが可能であるため、フィードバック信号用の通信線５４２は、フィードバック信号用の通信線５４０と共通であってもよい。即ち、フィードバック信号用の通信線５４２を省略し、上アームのスイッチング素子Ｑ２２に係る駆動ＩＣ５２２Ａも、他の駆動ＩＣ５２２と同様の態様で、フィードバック信号用の通信線５４０を介してフィードバック信号を送信することとしてもよい。
【００６３】
また、図７に示す例では、フィードバック信号用の通信線５４０，５４２は、シャットダウン回路（ＳＤＯＷＮ回路）５６０に接続されているが、ＳＤＯＷＮ回路５６０に接続されていなくてもよい。即ち、図７に示す例では、ＳＤＯＷＮ回路５６０に係る通信線とフィードバック信号用の通信線５４０，５４２とを共通化しているが、ＳＤＯＷＮ回路５６０に係る通信線とは独立して、フィードバック信号用の通信線５４０，５４２を形成してもよい。この場合、フィードバック信号の非送信期間は、フィードバック信号用の通信線５４２のレベルはＬｏに維持されてもよい。尚、ＳＤＯＷＮ回路５６０は、短絡故障発生時に故障アームで発生するサージにより、隣接アームが共連れ破壊するのを防止する機能を持つ。即ち、ＳＤＯＷＮ回路５６０は、短絡故障発生時に、対応する駆動ＩＣ５２２からのシャットダウン信号に応答して（マイコン５１０を経由せずに早期に）隣接アームのスイッチング素子の作動を停止させる（オフさせる）回路である。具体的には、駆動ＩＣ５２２からのシャットダウン信号（Ｌｏレベル）がＳＤＯＷＮ回路５６０に入力されると、ＳＤＯＷＮ回路５６０の出力はＬｏレベルとなる。これにより、各駆動ＩＣ５２２の入力がＬｏレベルとなるので(各フォットダイオード５３２がオフとなるので)、全てのスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６、スイッチング素子Ｑ２２，Ｑ２４がオフとなる（但し、短絡故障したスイッチング素子はオフできない）。尚、図７に示す例において、フィードバック信号用の通信線５４０，５４２は、フィードバック信号によりシャットダウンが行われないように、ローパスフィルタを介してＳＤＯＷＮ回路５６０に接続されてもよい。
【００６４】
また、図７に示す例では、フィードバック信号用の通信線５４０は、７つの駆動ＩＣ５２２（上アームのスイッチング素子Ｑ２２に係る駆動ＩＣ５２２Ａ以外の７つの駆動ＩＣ５２２）に対して共通であるが、各駆動ＩＣ５２２に対してそれぞれ専用に設けられてもよい。この場合、フィードバック信号内の固有情報は不要となる。或いは、所定の組合せの複数組の駆動ＩＣ５２２に対して、組毎にフィードバック信号用の通信線が設けられてもよい。
【００６５】
また、図７に示す例では、７つの駆動ＩＣ５２２（上アームのスイッチング素子Ｑ２２に係る駆動ＩＣ５２２Ａ以外の７つの駆動ＩＣ５２２）からのフィードバック信号は、固有情報を含んでいる。しかしながら、異常の有無のみを検出するだけで良い場合（即ち、どのスイッチング素子が異常であるか判断する必要がない場合）は、７つの駆動ＩＣ５２２からのフィードバック信号は、固有情報を含まなくてもよい。
【００６６】
図８は、制御装置５０の構成の他の一例を示す図である。尚、図８においては、インバータ３０のスイッチング素子Ｑ１〜Ｑ６（但し、スイッチング素子Ｑ２〜Ｑ６は省略）、及び、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０のスイッチング素子Ｑ２２，Ｑ２４についても図示されている。
【００６７】
図８に示す例は、図７に示した例に対して、フィードバック信号用の通信線５４０，５４２の接続態様が異なる。以下では、異なる構成について重点的に説明する。他の構成については、図７に示した例と同様であってよい。
【００６８】
フィードバック信号用の通信線５４２は、一端が電源電圧Ｖｃｃに接続され、他端がマイコン５１０に接続される。フィードバック信号用の通信線５４２は、フォットカップラ５５２を含む。上アームのスイッチング素子Ｑ２２に係る駆動ＩＣ５２２Ａは、フォットカップラ５５２をオン／オフさせてフィードバック信号用の通信線５４２のレベルをＨｉとＬｏ間で変化させることで、フィードバック信号（第１素子情報）をマイコン５１０に送信する。尚、フィードバック信号の非送信期間は、上アームのスイッチング素子Ｑ２２に係る駆動ＩＣ５２２Ａは、フォットカップラ５５２をオン状態に維持する。
【００６９】
フィードバック信号用の通信線５４０は、一端がフィードバック信号用の通信線５４２に接続され、他端がマイコン５１０に接続される。即ち、フィードバック信号用の通信線５４０は、フィードバック信号用の通信線５４２を介して（共通の）電源電圧Ｖｃｃに接続される。フィードバック信号用の通信線５４０は、７つの駆動ＩＣ５２２（上アームのスイッチング素子Ｑ２２に係る駆動ＩＣ５２２Ａ以外の７つの駆動ＩＣ５２２）のそれぞれに対して設けられる７つのフォットカップラ５５０を含む。７つのフォットカップラ５５０(出力側のトランジスタ)は、図８に示すように、電源電圧Ｖｃｃとマイコン５１０と間に直列に接続されてよいし、若しくは、並列に配置されてもよい。駆動ＩＣ５２２のそれぞれは、対応するフォットカップラ５５０をオン／オフさせてフィードバック信号用の通信線５４０のレベルをＨｉとＬｏ間で変化させることで、フィードバック信号（第２素子情報）をマイコン５１０に送信する。尚、フィードバック信号の非送信期間は、各駆動ＩＣ５２２は、フォットカップラ５５０をオン状態に維持する。
【００７０】
フィードバック信号用の通信線５４２からのフィードバック信号（第１素子情報）とフィードバック信号用の通信線５４０からのフィードバック信号（第２素子情報）とは、同一であってよく、例えば、異常ステータス情報を含んでよい。即ち、駆動ＩＣ５２２Ａ及び他の駆動ＩＣ５２２は、固有情報を含まないフィードバック信号を生成し、マイコン５１０に送信してよい。
【００７１】
図８に示す例では、フィードバック信号用の通信線５４２は、フィードバック信号用の通信線５４０よりも電源電圧Ｖｃｃ側に配置されているので、フィードバック信号用の通信線５４２がＬｏレベルになると、フィードバック信号用の通信線５４０は必然的にＬｏレベルになる。他方、フィードバック信号用の通信線５４０がＬｏレベルになっても、フィードバック信号用の通信線５４２がＬｏレベルになるとは限らない。即ち、フィードバック信号用の通信線５４０がＬｏレベルになっても、上アームのスイッチング素子Ｑ２２に係る駆動ＩＣ５２２Ａによりフィードバック信号用の通信線５４２がＬｏレベルにされない限り、フィードバック信号用の通信線５４２はＬｏレベルにならない。従って、フィードバック信号用の通信線５４２からのフィードバック信号（第１素子情報）は、フィードバック信号用の通信線５４０からのフィードバック信号（第２素子情報）の影響を受けることなく、マイコン５１０に送信することができる。
【００７２】
図９は、図８に示す例の説明図であり、過電流を検知する駆動ＩＣが駆動ＩＣ５２２である場合と駆動ＩＣ５２２Ａである場合とで第１素子情報及び第２素子情報が変化する態様を示す表図である。図９において、○印は、フィードバック信号がマイコン５１０に受信されている状態を表す。
【００７３】
上アームのスイッチング素子Ｑ２２に係る駆動ＩＣ５２２Ａのみが短絡故障を検知した場合、上アームのスイッチング素子Ｑ２２に係る駆動ＩＣ５２２Ａからのフィードバック信号は、フィードバック信号用の通信線５４２及びフィードバック信号用の通信線５４０を介して、マイコン５１０に受信される。従って、図9に示すように、第１素子情報及び第２素子情報の双方がマイコン５１０に受信されることになる。他方、他の駆動ＩＣ５２２が短絡故障を検知した場合、他の駆動ＩＣ５２２からのフィードバック信号は、フィードバック信号用の通信線５４０のみを介して、マイコン５１０に受信される。従って、図9に示すように、第２素子情報のみがマイコン５１０に受信されることになる。
【００７４】
このようにして、図８に示す例では、マイコン５１０は、フィードバック信号用の通信線５４２の状態（第１素子情報）に基づいて、下アームのスイッチング素子Ｑ２４の短絡故障を検出することができる。例えば、下アームのスイッチング素子Ｑ２４の短絡故障が発生した場合、駆動ＩＣ５２２Ａは、電流センサ（センスエミッタＳＥ）の電流値の異常に基づいて、下アームのスイッチング素子Ｑ２４の短絡故障を検知する。そして、駆動ＩＣ５２２Ａは、短絡故障に応じたフィードバック信号を生成し、フィードバック信号用の通信線５４２を介してマイコン５１０に送信する。これにより、マイコン５１０は、下アームのスイッチング素子Ｑ２４の短絡故障を検出することができる。
【００７５】
次に、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０のスイッチング素子Ｑ２２及びダイオードＤ２２の実装方法の例について説明する。尚、以下では、上アームのスイッチング素子Ｑ２２及びダイオードＤ２２の実装方法について説明するが、下アームのスイッチング素子Ｑ２４及びダイオードＤ２４の実装方法についても同様であってよい。
【００７６】
図１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０のスイッチング素子Ｑ２２及びダイオードＤ２２の実装方法の一例を概略的に示す図であり、基板９０上の実装状態を概略的に示す上面視である。
【００７７】
スイッチング素子Ｑ２２及びダイオードＤ２２は、チップの形態で基板９０上に設けられる。例えば、スイッチング素子Ｑ２２及びダイオードＤ２２は、半田により基板９０上に接合されてもよい。基板９０は、ヒートスプレッダ（例えば銅ブロック）であってもよいし、セラミック基板の両面にアルミ板又は銅板を備えたＤＢＡ（Direct Brazed Aluminum）基板等であってもよい。
【００７８】
スイッチング素子Ｑ２２及びダイオードＤ２２は、第１導線８２により互いに接続される。図１０に示す例では、スイッチング素子Ｑ２２は、ＩＧＢＴであり、第１導線８２は、スイッチング素子Ｑ２２のエミッタ電極と、ダイオードＤ２２のアノード電極とを接続する。第１導線８２は、例えばテープまたはワイヤにより形成されてもよい。この場合、第１導線８２は、図１０に示すように、複数本（例えば５本）並列に設けられてもよい。或いは、第１導線８２は、バスバ８０のような金属板により形成されてもよい。尚、図１０内の黒■部は、第１導線８２の接合部（例えば超音波溶接部又はレーザー溶接部）を表す（図１１、図１２も同様）。
【００７９】
ダイオードＤ２２は、第２導線８４によりバスバ８０に接続される。バスバ８０は、リアクトルＬ１に接続される。図１０に示す例では、第２導線８４は、ダイオードＤ２２のアノード電極をバスバ８０に接続する。第２導線８４は、例えばテープまたはワイヤにより形成されてもよい。この場合、第２導線８４は、図１０に示すように、複数本（例えば５本）並列に設けられてもよい。或いは、第２導線８４は、バスバ８０のような金属板により形成されてもよい。尚、図１０内の黒■部は、第２導線８４の接合部（例えば超音波溶接部又はレーザー溶接部）を表す（図１１、図１２も同様）。
【００８０】
尚、スイッチング素子Ｑ２２及びダイオードＤ２２は、他のバスバ（図示せず）を介してインバータ３０の正極ライン（平滑コンデンサＣ２の正極側）に接続される。図１０に示す例では、スイッチング素子Ｑ２２は、ＩＧＢＴであり、スイッチング素子Ｑ２２のコレクタ電極及びダイオードＤ２２のカソード電極は、基板９０を介して他のバスバに接続され、インバータ３０の正極ラインに接続される。
【００８１】
図１１は、比較例による実装方法を示す図である。比較例では、図１１（Ａ）に示すように、スイッチング素子Ｑ２２及びダイオードＤ２２は、共通の導線でバスバに接続される。即ち、ある一本の導線（テープまたはワイヤ）は、スイッチング素子Ｑ２２のエミッタ電極と、ダイオードＤ２２のアノード電極と、バスバとを接続する。
【００８２】
ところで、短絡発生時には、故障アームで発生するサージにより、隣接アームが共連れ破壊する場合がある。例えば、下アームのスイッチング素子Ｑ２４の短絡発生時には、下アームで発生するサージにより、上アームのスイッチング素子Ｑ２２が破損する場合がある。
【００８３】
この点、比較例では、図１１（Ｂ）に模式的に示すように、スイッチング素子Ｑ２２が破損すると、その破損の衝撃によって、導線（テープまたはワイヤ）は、ダイオードＤ２２との接合部においても剥離する場合がある。かかる場合には、上アームの電流経路が遮断され、走行用モータ４０への電流供給が不能となる。
【００８４】
これに対して、図１０に示す例では、第２導線８４は、第１導線８２とは分離して（独立して）形成されるので、スイッチング素子Ｑ２２の破損の衝撃によって第１導線８２の接合部が剥離しうるものの、第２導線８４は存続することができる。即ち、上アームの電流経路が遮断されず、走行用モータ４０への電流供給が可能な状態が維持される。
【００８５】
このように図１０に示す例によれば、第２導線８４が第１導線８２とは分離して形成されるので、下アームのスイッチング素子Ｑ２４の短絡発生時にスイッチング素子Ｑ２２の共連れ破壊が生じた場合でも、第２導線８４（及びダイオードＤ２２）を介して走行用モータ４０への電流供給を継続することができる。これにより、走行用モータ４０による退避走行が可能となる。
【００８６】
図１２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０のスイッチング素子Ｑ２２及びダイオードＤ２２の実装方法の他の一例を概略的に示す図であり、基板９０上の実装状態を概略的に示す上面視である。
【００８７】
図１２に示す例では、第１導線８６は、図１１に示した比較例と同様、スイッチング素子Ｑ２２のエミッタ電極とダイオードＤ２２のアノード電極とを接続すると共に、ダイオードＤ２２のアノード電極とバスバ８０とを接続する。但し、図１２に示す例では、図１１に示した比較例とは異なり、第２導線８８を備える。第２導線８８は、第１導線８６とは分離して形成され、ダイオードＤ２２のアノード電極とバスバ８０とを接続する。
【００８８】
図１２に示す例によっても、図１０に示す例と同様、第２導線８８が第１導線８６とは分離して形成されるので、下アームのスイッチング素子Ｑ２４の短絡発生時にスイッチング素子Ｑ２２の共連れ破壊が生じた場合でも、第２導線８８（及びダイオードＤ２２）を介して走行用モータ４０への電流供給を継続することができる。これにより、走行用モータ４０による退避走行が可能となる。
【００８９】
図１３は、他の実施例による電源装置２Ｂを示す図である。本実施例の電源装置２Ｂは、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０Ｂの構成が、上述した実施例と異なる。具体的には、下アームリレー７０がヒューズ７０Ｂ(以下、下アームヒューズ７０Ｂという)により置換されている点が異なり、他の構成は同一であってよい。
【００９０】
下アームヒューズ７０Ｂは、下アームのスイッチング素子Ｑ２４の短絡発生時に、電源ヒューズ１２よりも先に溶断するような溶断特性を備える。この場合、下アームのスイッチング素子Ｑ２４の短絡発生時には、電源ヒューズ１２よりも先に下アームヒューズ７０Ｂが破断する。これにより、下アームの短絡状態を解消することができ、バッテリ１０からの過電流を防止してバッテリ１０を保護することができる。尚、下アームのスイッチング素子Ｑ２４の短絡発生時には、上述の如く、フィルタコンデンサＣ１等のコンデンサの電荷が放電されているため、下アームヒューズ７０Ｂの溶断後、バッテリ１０からのコンデンサを充電するための比較的大きい電流（ＩＧオン時のコンデンサへの充電時も大きな電流）が発生する、この電流に起因して電源ヒューズ１２が溶断しうるが、かかる溶断が生じた場合でも、上述した実施例と同様、第２ヒューズリレー７４を閉じることで、バッテリ１０から第２電源ヒューズ７２及び第２ヒューズリレー７４を介して、走行用モータ４０に電力供給することができる。
【００９１】
以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。
【００９２】
例えば、上述した実施例において、下アームリレー７０及び第２ヒューズリレー７４は、機械的なスイッチである必要はなく、他のスイッチ（例えば半導体スイッチング素子）により代替されてもよい。
【００９３】
また、上述した実施例では、制御装置５０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０、下アームリレー７０及び第２ヒューズリレー７４を制御しているが、下アームリレー７０及び第２ヒューズリレー７４のみを制御してもよい。また、下アームリレー７０及び第２ヒューズリレー７４を制御する機能の一部または全部は、制御装置５０とは異なる別の制御装置により実現されてもよい。
【００９４】
また、上述した実施例において、フィードバック信号は、ＨｉレベルとＬｏレベルのパターンで各種情報を生成しているが、ＨｉレベルとＬｏレベルのパターンは任意である。また、フィードバック信号は、デジタル信号であっても、アナログ信号であってもよい。また、上述した実施例では、フィードバック信号は、異常ステータス情報を含んでいるが、フィードバック信号は、短絡故障のみを伝達する信号であってもよい。この場合、マイコン５１０は、フィードバック信号の受信の有無のみに基づいて、短絡故障の有無を判断することができる。
【００９５】
また、上述した実施例では、スイッチング素子Ｑ２２、Ｑ２４及びダイオードＤ２２、Ｄ２４がそれぞれ上下１対で１つの上下アームを形成しているが、スイッチング素子Ｑ２２、Ｑ２４及びダイオードＤ２２、Ｄ２４がそれぞれ上下２対以上で２対以上の上下アームを形成してもよい。ＤＣ／ＤＣコンバータ２０は、単相の上下アームに限らず、２相以上の上下アームを備えてもよい。
【００９６】
また、上述した実施例では、負荷は走行用モータ４０であったが、他のモータであってもよいし、モータ以外の他の負荷であってもよい。
【符号の説明】
【００９７】
１    モータ駆動システム
２    電源装置
１０    バッテリ
１２    電源ヒューズ
２０    ＤＣ／ＤＣコンバータ
３０    インバータ
４０    走行用モータ
５０    制御装置
７０    下アームリレー
７２    第２電源ヒューズ
７４    第２ヒューズリレー
８０    バスバ
８２、８６    第１導線
８４、８８    第２導線
５１０    マイコン
５２２（５２２Ａ）    駆動ＩＣ
５３０    ゲート信号用の通信線
５４０、５４２    フィードバック信号用の通信線
【図１】
2014207812.tif 000003
【図２】
2014207812.tif 000004
【図３】
2014207812.tif 000005
【図４】
2014207812.tif 000006
【図５】
2014207812.tif 000007
【図６】
2014207812.tif 000008
【図７】
2014207812.tif 000009
【図８】
2014207812.tif 000010
【図９】
2014207812.tif 000011
【図１０】
2014207812.tif 000012
【図１１】
2014207812.tif 000013
【図１２】
2014207812.tif 000014
【図１３】
2014207812.tif 000015
【国際調査報告】
2014207812.tif 000016
2014207812.tif 000017