(57)【要約】【課題】スイッチング素子をオフするように制御しているにもかかわらず、オフできない異常状態を検出することができる電子装置を提供する。【解決手段】ＩＧＢＴ１１０ｄに流れる電流が電流閾値より大きくなると、電流検出回路１２５は、ＩＧＢＴ１１０ｄに電流が流れていると判断する。制御回路１２８は、駆動信号がＩＧＢＴ１１０ｄのオフを指示しているにもかかわらず、電流検出回路１２５がＩＧＢＴ１１０ｄに電流が流れていると判断すると、ＩＧＢＴ１１０ｄをオフできない異常状態にあると判断する。そして、駆動用電源回路１２０の動作を停止させ、駆動用電源回路１２０からの電圧の供給を遮断する。その結果、ゲート電圧がオン、オフする閾値電圧より低くなり、ＩＧＢＴ１１０ｄがオフする。そのため、駆動信号がＩＧＢＴ１１０ｄのオフを指示しているにもかかわらず、ＩＧＢＴ１１０ｄをオフできない異常状態を検出することができ、ＩＧＢＴ１１０ｄの熱破壊を防止できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御端子の電圧を制御することで駆動される第１スイッチング素子と、
入力される駆動信号に基づいて前記第１スイッチング素子の制御端子の電圧を制御し、前記第１スイッチング素子を駆動する第１駆動回路と、
を備えた電子装置において、
前記第１駆動回路は、駆動信号が前記第１スイッチング素子のオフを指示しているにもかかわらず、前記第１スイッチング素子に電流が流れているとき、前記第１スイッチング素子が異常状態にあると判断することを特徴とする電子装置。
【請求項２】
前記第１スイッチング素子を駆動するための電圧を供給する駆動用電源回路を有し、
前記第１駆動回路は、前記第１スイッチング素子が異常状態にあると判断したとき、前記駆動用電源回路からの電圧の供給を遮断して前記第１スイッチング素子をオフすることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
【請求項３】
前記第１駆動回路は、前記第１スイッチング素子の制御端子に接続され、オンすることで前記第１スイッチング素子の制御端子から電荷を放電するオフ駆動用スイッチング素子を有し、前記第１スイッチング素子が異常状態にあると判断したとき、前記オフ駆動用スイッチング素子を制御して前記第１スイッチング素子をオフすることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
【請求項４】
前記第１スイッチング素子の制御端子に接続され、オンすることで前記第１スイッチング素子の制御端子から電荷を放電するオフ保持用スイッチング素子を有し、
前記第１駆動回路は、前記第１スイッチング素子の制御端子の電圧がオン、オフの閾値電圧より低いオフ保持閾値以下になると、前記オフ保持用スイッチング素子を制御して前記第１スイッチング素子のオフ状態を保持し、前記第１スイッチング素子が異常状態にあると判断したとき、前記オフ保持用スイッチング素子を制御して前記第１スイッチング素子をオフすることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
【請求項５】
前記第１スイッチング素子の制御端子に接続され、オンすることで前記第１スイッチング素子の制御端子から電荷を放電するオフ保持用スイッチング素子と、
前記第１スイッチング素子の制御端子の電圧をオン、オフの閾値電圧より低いオフ保持閾値以下にクランプする電圧クランプ回路と、
を有し、
前記第１駆動回路は、前記第１スイッチング素子の制御端子の電圧がオフ保持閾値以下になると、前記オフ保持用スイッチング素子を制御して前記第１スイッチング素子のオフ状態を保持し、前記第１スイッチング素子が異常状態にあると判断したとき、前記電圧クランプ回路を作動させて前記第１スイッチング素子の制御端子の電圧をオフ保持閾値以下にクランプすることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
【請求項６】
制御端子の電圧を制御することで駆動され、前記第１スイッチング素子に直列接続される第２スイッチング素子と、
入力される駆動信号に基づいて前記第２スイッチング素子の制御端子の電圧を制御して前記第２スイッチング素子を駆動するとともに、前記第２スイッチング素子に異常電流が流れているとき、前記第２スイッチング素子をオフする第２駆動回路と、
を有し、
前記第１駆動回路は、前記第１スイッチング素子が異常状態にあると判断したとき、前記第１スイッチング素子をオンすることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
【請求項７】
前記第１駆動回路は、前記第１スイッチング素子が異常状態にあると判断したとき、前記第１スイッチング素子の制御端子を前記第１駆動回路から遮断することを特徴とする
請求項１に記載の電子装置。
【請求項８】
前記第１スイッチング素子に流れる電流が電流閾値より大きくなると、前記第１スイッチング素子に電流が流れたと判断する電流検出回路を有し、
前記第１駆動回路は、駆動信号が前記第１スイッチング素子のオフを指示したにもかかわらず、前記電流検出回路が前記第１スイッチング素子に電流が流れていると判断したとき、前記第１スイッチング素子が異常状態にあると判断することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の電子装置。
【請求項９】
前記第１スイッチング素子に流れる電流が前記電流閾値より大きい過電流閾値より大きくなると、前記第１スイッチング素子に過電流が流れていると判断する過電流検出回路を有し、
前記電流検出回路は、前記過電流検出回路において、前記過電流閾値を前記電流閾値に切替えることによって構成されることを特徴とする請求項８に記載の電子装置。
【請求項１０】
前記第１スイッチング素子に流れる電流が前記電流閾値より大きい短絡電流閾値より大きくなると、前記第１スイッチング素子が短絡状態にあると判断する短絡検出回路を有し、
前記電流検出回路は、前記短絡検出回路において、前記短絡電流閾値を前記電流閾値に切替えることによって構成されていることを特徴とする請求項８に記載の電子装置。
【請求項１１】
前記電流閾値は、駆動信号が前記第１スイッチング素子のオフを指示するタイミングで切替えられることを特徴とする請求項９又は１０に記載の電子装置。
【請求項１２】
前記電流閾値は、駆動信号が前記第１スイッチング素子のオフを指示し、前記第１駆動回路が前記第１スイッチング素子の制御端子の電圧を調整するタイミングで切替えられることを特徴とする請求項９又は１０に記載の電子装置。
【請求項１３】
前記電流閾値は、前記第１スイッチング素子の温度に応じて調整されることを特徴とする請求項８〜１２のいずれか１項に記載の電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチング素子と、駆動回路とを備えた電子装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スイッチング素子と、駆動回路とを備えた電子装置として、例えば特許文献１に開示されている電力変換器がある。
【０００３】
この電力変換器は、ＩＧＢＴと、３つのＭＯＳＦＥＴと、制御回路とを備えている。第１のＭＯＳＦＥＴのソースは駆動回路電源に、ドレインはＩＧＢＴのゲートに、ゲートは制御回路にそれぞれ接続されている。第２及び第３のＭＯＳＦＥＴのソースはＩＧＢＴのエミッタに、ドレインはＩＧＢＴのゲートに、ゲートは制御回路にそれぞれ接続されている。
【０００４】
制御回路は、外部から入力される駆動信号に基づいて３つのＭＯＳＦＥＴを制御してＩＧＢＴを駆動する。駆動信号がＩＧＢＴのオンを指示すると、制御回路は、第１のＭＯＳＦＥＴをオンするとともに、第２のＭＯＳＦＥＴをオフする。これにより、駆動回路電源からＩＧＢＴのゲートに電荷が充電される。その結果、ゲート電圧がオン、オフの閾値電圧より高くなり、ＩＧＢＴがオンする。
【０００５】
一方、駆動信号がＩＧＢＴのオフを指示すると、制御回路は、第１のＭＯＳＦＥＴをオフするとともに、第２のＭＯＳＦＥＴをオンする。これにより、ＩＧＢＴのゲートから電荷が放電される。その結果、ゲート電圧がオン、オフの閾値電圧より低くなり、ＩＧＢＴがオフする。そして、ゲート電圧が所定値以下になると、制御回路は、第３のＭＯＳＦＥＴをオンする。これにより、ＩＧＢＴのゲートから電荷がさらに放電され、ＩＧＢＴのオフ状態が保持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第３４３０８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、前述した電力変換器において、ＩＧＢＴやＭＯＳＦＥＴが故障した場合、駆動信号がＩＧＢＴのオフを指示しているにもかかわらず、ＩＧＢＴのゲート電圧が低下せず、ＩＧＢＴをオフできない異常状態が発生することがある。このような異常状態が継続すると、ＩＧＢＴが発熱し熱破壊する可能性がある。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、駆動信号がスイッチング素子のオフを指示しているにもかかわらず、スイッチング素子をオフできない異常状態を検出することができる電子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】
そこで、本発明者らは、この課題を解決すべく鋭意研究し試行錯誤を重ねた結果、駆動信号とスイッチング素子に流れる電流に基づいて、駆動信号がスイッチング素子のオフを指示しているにもかかわらず、スイッチング素子をオフできない異常状態を検出できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、請求項１に記載の電子装置は、制御端子の電圧を制御することで駆動される第１スイッチング素子と、入力される駆動信号に基づいて第１スイッチング素子の制御端子の電圧を制御し、第１スイッチング素子を駆動する第１駆動回路と、を備えた電子装置において、第１駆動回路は、駆動信号が第１スイッチング素子のオフを指示しているにもかかわらず、第１スイッチング素子に電流が流れているとき、第１スイッチング素子が異常状態にあると判断することを特徴とする。この構成によれば、駆動信号が第１スイッチング素子のオフを指示しているにもかかわらず、第１スイッチング素子をオフできない異常状態を検出することができる。
【００１１】
請求項２に記載の電子装置は、第１スイッチング素子を駆動するための電圧を供給する駆動用電源回路を有し、第１駆動回路は、第１スイッチング素子が異常状態にあると判断したとき、駆動用電源回路からの電圧の供給を遮断して第１スイッチング素子をオフすることを特徴とする。この構成によれば、第１スイッチング素子が異常状態にあるとき、第１スイッチング素子を駆動するための電圧を遮断することで第１スイッチング素子をオフする。そのため、第１スイッチング素子の熱破壊を防止することができる。
【００１２】
請求項３に記載の電子装置は、第１駆動回路は、第１スイッチング素子の制御端子に接続され、オンすることで第１スイッチング素子の制御端子から電荷を放電するオフ駆動用スイッチング素子を有し、第１スイッチング素子が異常状態にあると判断したとき、オフ駆動用スイッチング素子を制御して第１スイッチング素子をオフすることを特徴とする。この構成によれば、第１スイッチング素子が異常状態にあるとき、オフ駆動用スイッチング素子を制御して第１スイッチング素子の制御端子から電荷を放電させことで、第１スイッチング素子をオフする。そのため、第１スイッチング素子の熱破壊を防止することができる。
【００１３】
請求項４に記載の電子装置は、第１スイッチング素子の制御端子に接続され、オンすることで第１スイッチング素子の制御端子から電荷を放電するオフ保持用スイッチング素子を有し、第１駆動回路は、第１スイッチング素子の制御端子の電圧がオン、オフの閾値電圧より低いオフ保持閾値以下になると、オフ保持用スイッチング素子を制御して第１スイッチング素子のオフ状態を保持し、第１スイッチング素子が異常状態にあると判断したとき、オフ保持用スイッチング素子を制御して第１スイッチング素子をオフすることを特徴とする。この構成によれば、第１スイッチング素子が異常状態にあるとき、オフ保持用スイッチング素子を制御して第１スイッチング素子の制御端子から電荷を放電することで、第１スイッチング素子をオフする。そのため、第１スイッチング素子の熱破壊を防止することができる。
【００１４】
請求項５に記載の電子装置は、第１スイッチング素子の制御端子に接続され、オンすることで第１スイッチング素子の制御端子から電荷を放電するオフ保持用スイッチング素子と、第１スイッチング素子の制御端子の電圧をオン、オフの閾値電圧より低いオフ保持閾値以下にクランプする電圧クランプ回路と、を有し、第１駆動回路は、第１スイッチング素子の制御端子の電圧がオフ保持閾値以下になると、オフ保持用スイッチング素子を制御して第１スイッチング素子のオフ状態を保持し、第１スイッチング素子が異常状態にあると判断したとき、電圧クランプ回路を作動させて第１スイッチング素子の制御端子の電圧をオフ保持閾値以下にクランプすることを特徴とする。この構成によれば、第１スイッチング素子が異常状態にあるとき、電圧クランプ回路を作動させて第１スイッチング素子の制御端子の電圧をオフ保持閾値以下にする。そのため、オフ保持用スイッチング素子によって第１スイッチング素子の制御端子から電荷を放電し、第１スイッチング素子をオフすることができる。従って、第１スイッチング素子の熱破壊を防止することができる。
【００１５】
請求項６に記載の電子装置は、制御端子の電圧を制御することで駆動され、第１スイッチング素子に直列接続される第２スイッチング素子と、入力される駆動信号に基づいて第２スイッチング素子の制御端子の電圧を制御して第２スイッチング素子を駆動するとともに、第２スイッチング素子に異常電流が流れているとき、第２スイッチング素子をオフする第２駆動回路と、を有し、第１駆動回路は、第１スイッチング素子が異常状態にあると判断したとき、第１スイッチング素子をオンすることを特徴とする。この構成によれば、第１スイッチング素子が異常状態にあり、オンしている場合、第２スイッチング素子がオンすると、第１及び第２スイッチング素子がともにオン状態となり、第１及び第２スイッチング素子に異常電流が流れる。第２スイッチング素子に異常電流が流れると、第２駆動回路が、第２スイッチング素子をオフする。そのため、第１スイッチング素子に流れる異常電流を遮断することができる。従って、第１スイッチング素子の熱破壊を防止することができる。
【００１６】
請求項７に記載の電子装置は、第１駆動回路は、第１スイッチング素子が異常状態にあると判断したとき、第１スイッチング素子の制御端子を第１駆動回路から遮断することを特徴とする。この構成によれば、第１スイッチング素子が異常状態にあるとき、第１スイッチング素子を駆動するための制御端子への電圧の供給を遮断することで、第１スイッチング素子をオフする。そのため、第１スイッチング素子の熱破壊を防止することができる。
【００１７】
請求項８に記載の電子装置は、第１スイッチング素子に流れる電流が電流閾値より大きくなると、第１スイッチング素子に電流が流れたと判断する電流検出回路を有し、第１駆動回路は、駆動信号が第１スイッチング素子のオフを指示したにもかかわらず、電流検出回路が第１スイッチング素子に電流が流れていると判断したとき、第１スイッチング素子が異常状態にあると判断することを特徴とする。この構成によれば、第１スイッチング素子に電流が流れていることを確実に検出することができる。
【００１８】
請求項９に記載の電子装置は、第１スイッチング素子に流れる電流が電流閾値より大きい過電流閾値より大きくなると、第１スイッチング素子に過電流が流れていると判断する過電流検出回路を有し、電流検出回路は、過電流検出回路において、過電流閾値を電流閾値に切替えることによって構成されることを特徴とする。この構成によれば、過電流検出回路の一部を共用することで、電流検出回路を簡素化することができる。
【００１９】
請求項１０に記載の電子装置は、第１スイッチング素子に流れる電流が電流閾値より大きい短絡電流閾値より大きくなると、第１スイッチング素子が短絡状態にあると判断する短絡検出回路を有し、電流検出回路は、短絡検出回路において、短絡電流閾値を電流閾値に切替えることによって構成されていることを特徴とする。この構成によれば、短絡検出回路の一部を共用することで、電流検出回路を簡素化することができる。
【００２０】
請求項１１に記載の電子装置は、電流閾値は、駆動信号が第１スイッチング素子のオフを指示するタイミングで切替えられることを特徴とする。この構成によれば、駆動信号が第１スイッチング素子のオフを指示したときに、第１スイッチング素子に電流が流れているか否かを確実に検出することができる。
【００２１】
請求項１２に記載の電子装置は、電流閾値は、駆動信号が第１スイッチング素子のオフを指示し、第１駆動回路が第１スイッチング素子の制御端子の電圧を調整するタイミングで切替えられることを特徴とする。この構成によれば、駆動信号が第１スイッチング素子のオフを指示してから、第１駆動回路が第１スイッチング素子の制御端子の電圧を調整するまでには遅れがある。そのため、第１駆動回路が第１スイッチング素子の制御端子の電圧を調整するタイミングで電流閾値に切替えることで、第１駆動回路の遅れによる影響を受けることなく、第１スイッチング素子に電流が流れているか否かを確実に検出することができる。従って、第１駆動回路の遅れによる誤検出を防止することができる。
【００２２】
請求項１３に記載の電子装置は、電流閾値は、第１スイッチング素子の温度に応じて調整されることを特徴とする。この構成によれば、制御条件が同じであっても、第１スイッチング素子に流れる電流は、温度によって変化する。そのため、電流閾値を温度に応じて調整することで、温度の影響を受けることなく第１スイッチング素子に電流が流れているか否かを確実に検出することができる。従って、検出精度を向上させることができる。
【００２３】
なお、第１及び第２スイッチング素子、第１及び第２駆動回路は、スイッチング素子、駆動回路をそれぞれ区別するために便宜的に導入したものである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１実施形態におけるモータ制御装置の回路図である。
【図２】図１における制御装置の回路図である。
【図３】図２における電流検出回路、過電流検出回路及び短絡検出回路の回路図である。
【図４】第２実施形態における電流検出回路、過電流検出回路及び短絡検出回路の回路図である。
【図５】第３実施形態における制御装置の回路図である。
【図６】第４実施形態における制御装置の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
次に実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。本実施形態では、本発明に係る電子装置を、車両に搭載され、車両駆動用モータを制御するモータ制御装置に適用した例を示す。
【００２６】
（第１実施形態）
まず、図１を参照して第１実施形態のモータ制御装置の構成について説明する。ここで、図１は、第１実施形態におけるモータ制御装置の回路図である。
【００２７】
図１に示すモータ制御装置１（電子装置）は、車体から絶縁された高電圧バッテリＢ１の出力する直流高電圧（例えば２８８Ｖ）を３相交流電圧に変換して車両駆動用モータＭ１に供給し、車両駆動用モータＭ１を制御する装置である。モータ制御装置１は、平滑コンデンサ１０と、インバータ装置１１と、制御装置１２とを備えている。
【００２８】
平滑コンデンサ１０は、高電圧バッテリＢ１の直流高電圧を平滑化するための素子である。平滑コンデンサ１０の一端は、高電圧バッテリＢ１の正極端子に接続されている。また、他端は、高電圧バッテリＢ１の負極端子に接続されている。さらに、高電圧バッテリＢ１の負極端子は、車体から絶縁された高電圧バッテリ用のグランドに接続されている。
【００２９】
インバータ装置１１は、平滑コンデンサ１０によって平滑化された直流電圧を３相交流電圧に変換して車両駆動用モータＭ１に供給する装置である。インバータ装置１１は、ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆと、電流センス抵抗１１１ａ〜１１１ｆとを備えている。
【００３０】
ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆは、ゲート（制御端子）の電圧を制御することで駆動され、オン、オフすることで平滑コンデンサ１０に平滑化された直流電圧を３相交流電圧に変換するためのスイッチング素子である。ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆは、コレクタ電流に比例し、コレクタ電流より小さい電流が流れる電流センス端子を備えている。ＩＧＢＴ１１０ａ（第２スイッチング素子）、１１０ｄ（第１スイッチング素子）、ＩＧＢＴ１１０ｂ、１１０ｅ及びＩＧＢＴ１１０ｃ、１１０ｆはそれぞれ直列接続されている。具体的には、ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｃのエミッタが、ＩＧＢＴ１１０ｄ〜１１０ｆのコレクタにそれぞれ接続されている。直列接続された３組のＩＧＢＴ１１０ａ、１１０ｄ、ＩＧＢＴ１１０ｂ、１１０ｅ及びＩＧＢＴ１１０ｃ、１１０ｆは並列接続されている。ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｃのコレクタは平滑コンデンサ１０の一端に、ＩＧＢＴ１１０ｄ〜１１０ｆのエミッタは平滑コンデンサ１０の他端にそれぞれ接続されている。また、ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆのゲートとエミッタは制御装置１２にそれぞれ接続されている。さらに、直列接続されたＩＧＢＴ１１０ａ、１１０ｄ、ＩＧＢＴ１１０ｂ、１１０ｅ及びＩＧＢＴ１１０ｃ、１１０ｆの直列接続点は、車両駆動用モータＭ１にそれぞれ接続されている。
【００３１】
電流センス抵抗１１１ａ〜１１１ｆは、ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆに流れる電流を電圧に変換するための素子である。具体的には、電流センス端子に流れる電流を電圧に変換する素子である。電流センス抵抗１１１ａ〜１１１ｆの一端はＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆの電流センス端子に、他端はＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆのエミッタにそれぞれ接続されている。また、電流センス抵抗１１１ａ〜１１１ｆの両端は、制御装置１２にそれぞれ接続されている。
【００３２】
制御装置１２は、ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆを制御する装置である。制御装置１２は、ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆのゲートとエミッタにそれぞれ接続されている。また、ＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆに流れる電流を検出するため、電流センス抵抗１１１ａ〜１１１ｆの両端にそれぞれ接続されている。
【００３３】
次に、図２及び図３を参照して制御装置について詳細に説明する。ここで、図２は、図１における制御装置の回路図である。具体的には、１つのＩＧＢＴに対する回路部分を示す回路図である。図３は、図２における電流検出回路、過電流検出回路及び短絡検出回路の回路図である。
【００３４】
図２に示すように、制御装置１２は、ＩＧＢＴ１１０ｄに対して、駆動用電源回路１２０と、オン駆動用回路１２１（第１駆動回路）と、オフ駆動用回路１２２（第１駆動回路）と、オフ保持用回路１２３と、遮断用回路１２４と、電流検出回路１２５と、過電流検出回路１２６と、短絡検出回路１２７と、制御回路１２８（第１駆動回路）とを備えている。制御装置１２は、他のＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｃ、１１０ｅ、１１０ｆに対しても、それぞれ同様に、駆動用電源回路と、オン駆動用回路と、オフ駆動用回路と、オフ保持用回路と、遮断用回路と、電流検出回路と、過電流検出回路と、短絡検出回路と、制御回路とを備えている。
【００３５】
駆動用電源回路１２０は、ＩＧＢＴ１１０ｄを駆動するための電圧を供給する回路である。駆動用電源回路１２０は、電源回路（図略）から供給される電圧を安定化して出力する。また、制御回路１２８からの指示に基づいて動作を停止する。駆動用電源回路１２０の入力端子は、電源回路に接続されている。また、正極端子はオン駆動用回路１２１に接続されている。さらに、負極端子は車体から絶縁された高電圧バッテリ用のグランドに接続され、高電圧バッテリ用のグランドを介してＩＧＢＴ１１０ｄのエミッタに接続されている。加えて、制御端子は、制御回路１２８に接続されている。
【００３６】
オン駆動用回路１２１は、ＩＧＢＴ１１０ｄをオンするための回路である。具体的には、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに電荷を充電して、ゲート電圧をオン、オフする閾値電圧より高くし、ＩＧＢＴ１１０ｄをオンする回路である。オン駆動回路１２１は、オン駆動用ＦＥＴ１２１ａと、オン駆動用抵抗１２１ｂとを備えている。
【００３７】
オン駆動用ＦＥＴ１２１ａは、オンすることでＩＧＢＴのゲートに電荷を充電するスイッチング素子である。具体的には、ＰチャネルＭＯＳＦＥＴである。オン駆動用ＦＥＴ１２１ａのソースは、駆動用電源回路１２０の正極端子に接続されている。また、ドレインは、オン駆動用抵抗１２１ｂを介してＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに接続されている。さらに、ゲートは、制御回路１２８に接続されている。
【００３８】
オフ駆動用回路１２２は、ＩＧＢＴ１１０ｄをオフするための回路である。具体的には、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートから電荷を放電して、ゲート電圧をオン、オフする閾値電圧より低くし、ＩＧＢＴ１１０ｄをオフする回路である。オフ駆動用回路１２２は、オフ駆動用ＦＥＴ１２２ａ（オフ駆動用スイッチング素子）と、オフ駆動用抵抗１２２ｂとを備えている。
【００３９】
オフ駆動用ＦＥＴ１２２ａは、オンすることでＩＧＢＴ１１０ｄのゲートから電荷を放電するスイッチング素子である。具体的には、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴである。オフ駆動用ＦＥＴ１２２ａのソースは、車体から絶縁された高電圧バッテリ用のグランドに接続され、高電圧バッテリ用のグランドを介して駆動用電源回路１２０の負極端子とＩＧＢＴ１１０ｄのエミッタに接続されている。また、ドレインは、オフ駆動用抵抗１２２ｂを介してＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに接続されている。さらに、ゲートは、制御回路１２８に接続されている。
【００４０】
オフ保持用回路１２３は、ＩＧＢＴ１１０ｄのオフ状態を保持する回路である。具体的には、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲート電圧がオン、オフの閾値電圧より低いオフ保持閾値以下になると、オフ駆動用回路１２２に比べ速やかにＩＧＢＴ１１０ｄのゲートから電荷を放電して、ゲート電圧をオン、オフする閾値電圧より低くし、ＩＧＢＴ１１０ｄのオフ状態を保持する回路である。オフ保持用回路１２３は、オフ保持用ＦＥＴ１２３ａ（オフ保持用スイッチング素子）と、ゲート抵抗１２３ｂとを備えている。
【００４１】
オフ保持用ＦＥＴ１２３ａは、オンすることでＩＧＢＴ１１０ｄのゲートから電荷を放電するスイッチング素子である。具体的には、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴである。オフ保持用ＦＥＴ１２３ａのソースは、車体から絶縁された高電圧バッテリ用のグランドに接続され、高電圧バッテリ用のグランドを介して駆動用電源回路１２０の負極端子とＩＧＢＴ１１０ｄのエミッタに接続されている。また、ドレインは、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに接続されている。さらに、ゲートは、ゲート抵抗１２３ｂを介して制御回路１２８に接続されている。
【００４２】
遮断用回路１２４は、ＩＧＢＴ１１０ｄに異常電流が流れたとき、ＩＧＢＴ１１０ｄをオフする回路である。具体的には、ＩＧＢＴ１１０ｄに過電流又は短絡電流が流れたとき、オフ駆動用回路１２２に比べ緩やかにＩＧＢＴ１１０ｄのゲートから電荷を放電して、ゲート電圧をオン、オフする閾値電圧より低くし、ＩＧＢＴ１１０ｄのオフする回路である。遮断用回路１２４は、遮断用ＦＥＴ１２４ａと、遮断用抵抗１２４ｂとを備えている。
【００４３】
遮断用ＦＥＴ１２４ａは、オンすることでＩＧＢＴ１１０ｄのゲートから電荷を放電するスイッチング素子である。具体的には、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴである。遮断用ＦＥＴ１２４ａのソースは、車体から絶縁された高電圧バッテリ用のグランドに接続され、高電圧バッテリ用のグランドを介して駆動用電源回路１２０の負極端子とＩＧＢＴ１１０ｄのエミッタに接続されている。また、ドレインは、遮断用抵抗１２４ｂを介してＩＧＢＴのゲートに接続されている。さらに、ゲートは、制御回路１２８に接続されている。
【００４４】
電流検出回路１２５は、ＩＧＢＴ１１０ｄに電流が流れているか否かを検出する回路である。具体的には、ＩＧＢＴ１１０ｄに流れる電流が電流閾値より大きくなると、ＩＧＢＴ１１０ｄに電流が流れていると判断する回路である。電流検出回路１２５の入力端子は、電流センス抵抗１１１ｄの一端に接続されている。また、出力端子は、制御回路１２８に接続されている。
【００４５】
過電流検出回路１２６は、ＩＧＢＴ１１０ｄに過電流が流れているか否かを検出する回路である。具体的には、ＩＧＢＴ１１０ｄに流れる電流が、電流閾値より大きい過電流閾値より大きくなると、ＩＧＢ１１０ｄＴに過電流が流れていると判断する回路である。過電流検出回路１２６の入力端子は、電流センス抵抗１１１ｄの一端に接続されている。また、出力端子は、制御回路１２８に接続されている。
【００４６】
短絡検出回路１２７は、ＩＧＢＴ１１０ｄが短絡状態にあるか否かを検出する回路である。具体的には、ＩＧＢＴ１１０ｄに流れる電流が、過電流閾値より大きい短絡電流閾値より大きくなると、ＩＧＢＴ１１０ａ、１１０ｄがともにオンした短絡状態となり、ＩＧＢＴ１１０ｄに短絡電流が流れていると判断する回路である。短絡検出回路１２７の入力端子は、電流センス抵抗１１１ｄの一端に接続されている。また、出力端子は、制御回路１２８に接続されている。
【００４７】
図３に示すように、電流検出回路１２５は、コンパレータ１２５ａと、電流検出用基準電源１２５ｂとを備えている。電流検出用基準電源１２５ａの電圧は、電流閾値に相当する一定電圧に設定されている。コンパレータ１２５ａの非反転入力端子は、電流センス抵抗１１１ｄに接続されている。また、反転入力端子は、電流検出用電源１２５ｂの正極端子に接続され、電流検出用電源１２５ｂの負極端子は接地されている。さらに、出力端子は、制御回路１２８に接続されている。
【００４８】
過電流検出回路１２６は、コンパレータ１２６ａと、過電流検出用基準電源１２６ｂとを備えている。過電流検出用基準電源１２６ａの電圧は、過電流閾値に相当する一定電圧に設定されている。コンパレータ１２６ａの非反転入力端子は、電流センス抵抗１１１ｄに接続されている。また、反転入力端子は、過電流検出用電源１２６ｂの正極端子に接続され、過電流検出用電源１２６ｂの負極端子は接地されている。さらに、出力端子は、制御回路１２８に接続されている。
【００４９】
短絡検出回路１２７は、コンパレータ１２７ａと、短絡検出用基準電源１２７ｂとを備えている。短絡検出用基準電源１２７ａの電圧は、短絡電流閾値に相当する一定電圧に設定されている。コンパレータ１２７ａの非反転入力端子は、電流センス抵抗１１１ｄに接続されている。また、反転入力端子は、短絡検出用電源１２７ｂの正極端子に接続され、短絡検出用電源１２７ｂの負極端子は接地されている。さらに、出力端子は、制御回路１２８に接続されている。
【００５０】
図２に示す制御回路１２８は、外部から入力される駆動信号に基づいてオン駆動用回路１２１とオフ駆動用回路１２２を制御して、ＩＧＢＴ１１０ｄを駆動するとともに、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲート電圧に基づいてオフ保持用回路１２３を制御して、ＩＧＢＴ１１０ｄのオフ状態を保持する回路である。また、ＩＧＢＴ１１０ｄをオフできない異常状態になった場合に、駆動用電源回路１２０の動作を停止して、ＩＧＢＴ１１０ｄをオフする回路でもある。さらに、ＩＧＢＴ１１０ｄに過電流が流れたり、ＩＧＢＴ１１０ｄが短絡状態になった場合に、遮断用回路１２４を制御して、ＩＧＢＴ１１０ｄをオフする回路でもある。制御回路１２８は、オン駆動用ＦＥＴ１２１ａ及びオフ駆動用ＦＥＴ１２２ａのゲートにそれぞれ接続されている。また、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲート電圧を検出するため、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに接続されるとともに、ゲート抵抗１２３ｂを介してオフ保持用ＦＥＴ１２３ａのゲートに接続されている。さらに、駆動用電源回路１２０の制御端子に接続されている。加えて、電流検出回路１２５、過電流検出回路１２６及び短絡検出回路１２７の出力端子、並びに、遮断用ＦＥＴ１２４ａのゲートにそれぞれ接続されている。
【００５１】
ここで、駆動用電源回路１２０、オン駆動用ＦＥＴ１２０ａ、オフ駆動用ＦＥＴ１２２ａ、遮断用ＦＥＴ１２４ａ、電流検出回路１２５、過電流検出回路１２６、短絡検出回路１２７及び制御回路１２８は、ＩＣとして一体的に構成されている。
【００５２】
次に、図１を参照してモータ制御装置の動作について説明する。車両のイグニッションスイッチ（図略）がオンすると、図１に示すモータ制御装置１が動作を開始する。高電圧バッテリＢ１の直流高電圧は、平滑コンデンサ１０によって平滑化される。制御装置１２は、外部から入力される駆動信号に基づいて、インバータ装置１１を構成するＩＧＢＴ１１０ａ〜１１０ｆを制御する。インバータ装置１１は、平滑コンデンサ１０によって平滑化された直流高電圧を３相交流電圧に変換して車両駆動用モータＭ１に供給する。このようにして、モータ制御装置１が車両駆動用モータＭ１を制御する。
【００５３】
次に、図２及び図３を参照してＩＧＢＴの駆動動作と、ＩＧＢＴが異常状態にあると判断した場合の動作について説明する。図２に示すように、制御回路１２８は、外部から入力される駆動信号に基づいてオン駆動用ＦＥＴ１２１ａとオフ駆動用ＦＥＴ１２２ａを制御してＩＧＢＴ１１０ｄを駆動する。
【００５４】
駆動信号がＩＧＢＴ１１０ｄのオンを指示すると、制御回路１２８は、オン駆動用ＦＥＴ１２１ａをオンするとともに、オフ駆動用ＦＥＴ１２２ａをオフする。これにより、駆動用電源回路１２０からオン駆動用抵抗１２１ｂを介してＩＧＢＴ１１０ｄのゲートに電荷が充電される。その結果、ゲート電圧がオン、オフする閾値電圧より高くなり、ＩＧＢＴ１１０ｄがオンする。
【００５５】
一方、駆動信号がＩＧＢＴ１１０ｄのオフを指示すると、制御回路１２８は、オン駆動用ＦＥＴ１２１ａをオフするとともに、オフ駆動用ＦＥＴ１２２ａをオンする。これにより、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートからオフ駆動用抵抗１２２ｂを介して電荷が放電される。その結果、ゲート電圧がオン、オフする閾値電圧より低くなり、ＩＧＢＴ１１０ｄがオフする。そして、ゲート電圧がオン、オフする閾値電圧より低いオフ保持閾値以下になると、制御回路１２８は、オフ保持用ＦＥＴ１２３ａをオンする。これにより、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートからオフ保持用抵抗１２３ｂを介して電荷がさらに放電され、ＩＧＢＴ１１０ｄのオフ状態が保持される。
【００５６】
ところで、ＩＧＢＴ１１０ｄに流れる電流が電流閾値より大きくなると、電流検出回路１２５は、ＩＧＢＴ１１０ｄに電流が流れていると判断する。制御回路１２８は、駆動信号がＩＧＢＴ１１０ｄのオフを指示しているにもかかわらず、電流検出回路１２５がＩＧＢＴ１１０ｄに電流が流れていると判断すると、ＩＧＢＴ１１０ｄをオフできない異常状態にあると判断する。そして、駆動用電源回路１２０の動作を停止させ、駆動用電源回路１２０からの電圧の供給を遮断する。その結果、ゲート電圧がオン、オフする閾値電圧より低くなり、ＩＧＢＴ１１０ｄがオフする。
【００５７】
また、ＩＧＢＴ１１０ｄに流れる電流が過電流閾値より大きくなると、過電流検出回路１２６は、ＩＧＢＴ１１０ｄに過電流が流れていると判断する。過電流検出回路１２６が過電流と判断すると、制御回路１２８は、遮断用ＦＥＴ１２４ａをオンする。これにより、ＩＧＢＴ１１０ｄのゲートから遮断抵抗１２４ｂを介して電荷が放電される。その結果、ゲート電圧が、オフ駆動回路１２２に比べ緩やかにオン、オフする閾値電圧より低くなり、ＩＧＢＴ１１０ｄがオフする。
【００５８】
さらに、ＩＧＢＴ１１０ｄに流れる電流が短絡電流閾値より大きくなると、短絡検出回路１２７は、ＩＧＢＴ、１１０ａ、１１０ｄがともにオンした短絡状態にあると判断する。短絡検出回路１２７が短絡状態と判断すると、制御回路１２８は、過電流と判断した場合と同様に、遮断用ＦＥＴ１２４ａをオンし、ＩＧＢＴ１１０ｄをオフする。
【００５９】
次に、効果について説明する。第１実施形態によれば、制御回路１２８は、駆動信号がＩＧＢＴ１１０ｄのオフを指示しているにもかかわらず、ＩＧＢＴ１１０ｄに電流が流れているとき、ＩＧＢＴ１１０ｄが異常状態にあると判断する。そのため、駆動信号がＩＧＢＴ１１０ｄのオフを指示しているにもかかわらず、ＩＧＢＴ１１０ｄをオフできない異常状態を検出することができる。
【００６０】
また、第１実施形態によれば、制御回路１２８は、ＩＧＢＴ１１０ｄが異常状態にあると判断したとき、駆動用電源回路１２０の動作を停止させ、駆動用電源回路１２０からの電圧の供給を遮断する。その結果、ゲート電圧がオン、オフの閾値電圧より低くなり、ＩＧＢＴ１１０ｄがオフする。従って、ＩＧＢＴ１１０ｄの熱破壊を防止することができる。
【００６１】
さらに、第１実施形態によれば、電流検出回路１２５は、ＩＧＢＴ１１０ｄに流れる電流が電流閾値より大きくなると、ＩＧＢＴ１１０ｄに電流が流れていると判断する。そのため、ＩＧＢＴ１１０ｄに電流が流れていることを確実に検出することができる。
【００６２】
なお、第１実施形態では、制御回路１２８は、ＩＧＢＴ１１０ｄが異常状態にあると判断したとき、駆動用電源回路１２０の動作を停止させ、駆動用電源回路１２０からの電圧の供給を遮断することでＩＧＢＴ１１０ｄをオフする例を挙げているが、これに限られるものではない。オフ駆動用ＦＥＴ１２２ａやオフ保持用ＦＥＴ１２３ａを制御してＩＧＢＴ１１０ｄをオフしてもよい。この場合、オフ駆動用ＦＥＴ１２２ａやオフ保持用ＦＥＴ１２３ａをオンしてＩＧＢＴ１１０ｄのゲートから電荷を放電させことで、ＩＧＢＴ１１０ｄをオフすることができる。そのため、ＩＧＢＴ１１０ｄの熱破壊を防止することができる。また、ＩＧＢＴ１１０ｄをオンしてもよい。図２に示すＩＧＢＴ１１０ａがオンすると、直列接続されたＩＧＢＴ１１０ａ、１１０ｄがともにオン状態となり、ＩＧＢＴ１１０ａ、１１０ｄに短絡電流が流れる。ＩＧＢＴ１１０ａに短絡電流が流れると、ＩＧＢＴ１１０ａを制御する制御回路（第２駆動回路）が、ＩＧＢＴ１１０ｄの場合と同様に、ＩＧＢＴ１１０ａをオフする。そのため、ＩＧＢＴ１１０ｄに流れる短絡電流を遮断することができる。従って、ＩＧＢＴ１１０ｄの熱破壊を防止することができる。
【００６３】
また、第１実施形態では、電流検出用基準電源１２５ｂの電圧が一定電圧、つまり電流閾値が一定値である例を挙げているが、これに限られるものではない。ＩＧＢＴの温度に応じて調整されるようにしてもよい。制御条件が同じであっても、ＩＧＢＴに流れる電流は、温度によって変化する。そのため、電流閾値を温度に応じて調整することで、温度の影響を受けることなくＩＧＢＴに電流が流れているか否かを確実に検出することができる。従って、検出精度を向上させることができる。
【００６４】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態のモータ制御装置について説明する。第２実施形態のモータ制御装置は、第１実施形態のモータ制御装置が、電流検出回路、過電流検出回路及び短絡検出回路をそれぞれ独立して有しているのに対して、過電流検出回路の一部を共用して電流検出回路を構成するようにしたものである。第２実施形態のモータ制御装置は、電流検出回路及び過電流検出回路を除いて第１実施形態のモータ制御装置と同一構成である。
【００６５】
まず、図４を参照して電流検出回路、過電流検出回路及び短絡検出回路の構成について説明する。ここで、図４は、第２実施形態における電流検出回路、過電流検出回路及び短絡検出回路の回路図である。ここでは、第１実施形態の電流検出回路、過電流検出回路及び短絡検出回路との相違部分について説明し、共通する部分については必要とされる箇所以外説明を省略する。
【００６６】
図４に示すように、過電流検出回路２２６は、コンパレータ２２６ａと、過電流検出用基準電源２２６ｂと、基準電源切替えスイッチ２２６ｃとを備えている。コンパレータ２２６ａの非反転入力端子は、電流センス抵抗に接続されている。また、反転入力端子は、基準電源切替えスイッチ２２６ｃの一端に接続されている。基準電源切替えスイッチ２２６ｃの他端には、過電流検出用基準電源２２６ｂの正極端子が接続され、過電流検出用基準電源２２６ｂの負極端子は接地されている。基準電源切替えスイッチ２２６ｃの別の他端には、電流検出回路２２５を構成する電流検出用基準電源２２５ｂの正極端子が接続され、電流検出用基準電源２２５ｂの負極端子は接地されている。さらに、コンパレータ２２６ａの出力端子は、制御回路２２８に接続されている。
【００６７】
電流検出回路２２５は、過電流検出回路２２６を構成するコンパレータ２２６ａと、電流検出用基準電源２２５ｂと、過電流検出回路２２６を構成する基準電源切替えスイッチ２２６ｃとを備えている。つまり、過電流検出回路２２６において、基準電源切替えスイッチ２２６ｃによって過電流検出用基準電源２２６ｂを電流検出用基準電源２２５ｂに切替えることによって構成されている。
【００６８】
短絡検出回路２２７は、コンパレータ２２７ａと、短絡検出用基準電源２２７ｂとを備えている。コンパレータ２２７ａ及び短絡検出用基準電源２２７ｂは、第１実施形態のコンパレータ１２７ａ及び短絡検出用基準電源１２７ｂと同一構成である。
【００６９】
次に、図４を参照して電流検出回路及び過電流検出回路の動作について説明する。駆動信号がＩＧＢＴのオフを指示すると、基準電源切替えスイッチ２２６ｃは、そのタイミングで過電流検出用基準電源２２６ｂを電流検出用基準電源２２５ｂに切替える。その後、駆動信号がＩＧＢＴのオンを指示すると、基準電源切替えスイッチ２２６ｃは、そのタイミングで電流検出用基準電源２２５ｂを過電流検出用基準電源２２６ｂに切替える。制御回路は、駆動信号がＩＧＢＴのオフを指示している間、コンパレータ２２６ａの出力を電流検出回路２２５の出力とみなし、ＩＧＢＴに電流が流れているか否かを判断する。一方、駆動信号がＩＧＢＴのオンを指示している間、コンパレータ２２６ａの出力を過電流検出回路２２６の出力とみなし、ＩＧＢＴに過電流が流れているか否かを判断する。
【００７０】
次に、効果について説明する。第２実施形態によれば、過電流検出回路２２６の一部を共用することで、電流検出回路２２５を簡素化することができる。
【００７１】
また、第２実施形態によれば、駆動信号がＩＧＢＴのオフを指示したときに、ＩＧＢＴに電流が流れているか否かを確実に検出することができる。
【００７２】
なお、第２実施形態では、電流検出回路２２５が、過電流検出回路２２６において、過電流検出用基準電源２２６ｂを電流検出用基準電源２２５ｂに切替えることによって構成されている例を挙げているが、これに限られるものではない。電流検出回路は、短絡検出回路において、短絡検出用基準電源を電流検出用基準電源に切替えることによって構成されるようにしてもよい。この場合、短絡検出回路の一部を共用することで、電流検出回路を簡素化することができる。
【００７３】
また、第２実施形態では、駆動信号がＩＧＢＴのオフを指示するタイミングで、過電流検出用基準電源２２６ｂを電流検出用基準電源２２５ｂに切替える例を挙げているが、これに限られるものではない。駆動信号がＩＧＢＴのオフを指示し、制御回路及びオン駆動用ＦＥＴがＩＧＢＴのゲートの電圧を調整するタイミングで過電流検出用基準電源を電流検出用基準電源に切替えるようにしてもよい。駆動信号がＩＧＢＴのオフを指示してから、制御回路がオン駆動用ＦＥＴをオンしてＩＧＢＴのゲートの電圧を調整するまでには回路の遅れがある。そのため、制御回路がオン駆動用ＦＥＴをオンしてＩＧＢＴのゲートの電圧を調整するタイミングで電流検出基準電源に切替えることで、回路の遅れによる影響を受けることなく、ＩＧＢＴに電流が流れているか否かを確実に検出することができる。従って、回路の遅れによる誤検出を防止することができる。
【００７４】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態のモータ制御装置について説明する。第３実施形態のモータ制御装置は、第１実施形態のモータ制御装置が、ＩＧＢＴの異常時に駆動電源回路を遮断してＩＧＢＴをオフするのに対して、ＩＧＢＴのゲート電圧をオフ保持閾値以下にクランプし、オフ保持回路によってＩＧＢＴをオフするようにしたものである。第３実施形態のモータ制御装置は、制御装置を除いて第１実施形態のモータ制御装置と同一構成である。
【００７５】
まず、図５を参照して制御装置の構成について説明する。ここで、図５は、第３実施形態における制御装置の回路図である。ここでは、第１実施形態の制御装置との相違部分について説明し、共通する部分については必要とされる箇所以外説明を省略する。
【００７６】
図５に示すように、制御装置３２は、ＩＧＢＴ３１０ｄに対して、駆動用電源回路３２０と、オン駆動用回路３２１（第１駆動回路）と、オフ駆動用回路３２２（第１駆動回路）と、オフ保持用回路３２３と、遮断用回路３２４と、電流検出回路３２５と、過電流検出回路３２６と、短絡検出回路３２７と、制御回路３２８（第１駆動回路）とを備えている。さらに、電圧クランプ回路３２９を備えている。ＩＧＢＴ３１０ｄ及び電流センス抵抗３１１ｄは、第１実施形態のＩＧＢＴ１１０ｄ及び電流センス抵抗１１１ｄに相当する。駆動用電源回路３２０、オン駆動用回路３２１、オフ駆動用回路３２２、オフ保持用回路３２３、遮断用回路３２４、電流検出回路３２５、過電流検出回路３２６及び短絡検出回路３２７は、第１実施形態の駆動用電源回路１２０、オン駆動用回路１２１、オフ駆動用回路１２２、オフ保持用回路１２３、遮断用回路１２４、電流検出回路１２５、過電流検出回路１２６及び短絡検出回路１２７と同一構成である。
【００７７】
電圧クランプ回路３２９は、ＩＧＢＴ３１０ｄのゲート電圧をオフ保持閾値以下にクランプする回路である。電圧クランプ回路３２９は、電圧クランプ用ＦＥＴ３２９ａと、定電圧ダイオード３２９ｂとを備えている。定電圧ダイオード３２９ｂの電圧は、オフ保持閾値以下の一定電圧となるように設定されている。電圧クランプ用ＦＥＴ３２９ａは、オンすることでＩＧＢＴ３２０ｄのゲートに定電圧ダイオード３２９ｂを接続するスイッチング素子である。具体的には、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴである。電圧クランプ用ＦＥＴ３２９ａのソースは、車体から絶縁された高電圧バッテリ用のグランドに接続され、高電圧バッテリ用のグランドを介して駆動用電源回路３２０の負極端子とＩＧＢＴ３１０ｄのエミッタに接続されている。また、ドレインは、定電圧ダイオード３２９ｂを介してＩＧＢＴ３２０ｄのゲートに接続されている。具体的には、定電圧ダイオード３２９ｂのアノードに接続され、定電圧ダイオード３２９ｂのカソードがＩＧＢＴ３２０ｄのゲートに接続されている。さらに、電圧クランプ用ＦＥＴ３２９ａのゲートは、制御回路３２８に接続されている。
【００７８】
次に、図５を参照してＩＧＢＴが異常状態にあると判断した場合の動作について説明する。ＩＧＢＴ３１０ｄに流れる電流が電流閾値より大きくなると、電流検出回路３２５は、ＩＧＢＴ３１０ｄに電流が流れていると判断する。制御回路３２８は、駆動信号がＩＧＢＴ３１０ｄのオフを指示しているにもかかわらず、電流検出回路３２５がＩＧＢＴ３１０ｄに電流が流れていると判断すると、ＩＧＢＴ３１０ｄをオフできない異常状態にあると判断する。そして、電圧クランプ回路３２９を作動させてＩＧＢＴ３１０ｄのゲート電圧をオフ保持閾値以下にする。具体的には、電圧クランプ用ＦＥＴ３２９ａをオンして、ＩＧＢＴ３１０ｄのゲート電圧を定電圧ダイオード３２９ｂによって設定されたオフ保持閾値以下にする。その結果、オフ保持用ＦＥＴ３２３ａがオンしてＩＧＢＴ３１０ｄのゲートから電荷が放電され、ＩＧＢＴ３１０ｄがオフする。
【００７９】
次に、効果について説明する。第３実施形態によれば、制御回路３２８は、ＩＧＢＴ３１０ｄが異常状態にあると判断したとき、電圧クランプ回路３２９を作動させてＩＧＢＴ３１０ｄのゲート電圧をオフ保持閾値以下にする。そのため、オフ保持用ＦＥＴ３２３ａによってＩＧＢＴ３１０ｄのゲートから電荷を放電し、ＩＧＢＴ３１０ｄをオフすることができる。従って、ＩＧＢＴ３１０ｄの熱破壊を防止することができる。
【００８０】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態のモータ制御装置について説明する。第４実施形態のモータ制御装置は、第１実施形態のモータ制御装置が、ＩＧＢＴの異常時に駆動電源回路を遮断してＩＧＢＴをオフするのに対して、ＩＧＢＴのゲートをオン駆動用ＦＥＴとオフ駆動用ＦＥＴから遮断してＩＧＢＴを遮断するようにしたものである。第４実施形態のモータ制御装置は、制御装置を除いて第１実施形態のモータ制御装置と同一構成である。
【００８１】
まず、図６を参照して制御装置の構成について説明する。ここで、図６は、第４実施形態における制御装置の回路図である。ここでは、第１実施形態の制御装置との相違部分について説明し、共通する部分については必要とされる箇所以外説明を省略する。
【００８２】
図６に示すように、制御装置４２は、ＩＧＢＴ４１０ｄに対して、駆動用電源回路４２０と、オン駆動用回路４２１（第１駆動回路）と、オフ駆動用回路４２２（第１駆動回路）と、オフ保持用回路４２３と、遮断用回路４２４と、電流検出回路４２５と、過電流検出回路４２６と、短絡検出回路４２７と、制御回路４２８（第１駆動回路）とを備えている。さらに、ゲート遮断用ＦＥＴ４２９を備えている。ＩＧＢＴ４１０ｄ及び電流センス抵抗４１１ｄは、第１実施形態のＩＧＢＴ１１０ｄ及び電流センス抵抗１１１ｄに相当する。駆動用電源回路４２０、オン駆動用回路４２１、オフ駆動用回路４２２、オフ保持用回路４２３、遮断用回路４２４、電流検出回路４２５、過電流検出回路４２６及び短絡検出回路４２７は、第１実施形態の駆動用電源回路１２０、オン駆動用回路１２１、オフ駆動用回路１２２、オフ保持用回路１２３、遮断用回路１２４、電流検出回路１２５、過電流検出回路１２６及び短絡検出回路１２７と同一構成である。
【００８３】
ゲート遮断用ＦＥＴ４２９は、ＩＧＢＴ４１０ｄのゲートをオン駆動用ＦＥＴ４２１ａとオフ駆動用ＦＥＴ４２２ａから遮断するスイッチング素子である。具体的には、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴである。ゲート遮断用ＦＥＴ４２９のソースは、ＩＧＢＴ４１０ｄのゲートに接続されている。また、ドレインは、オン駆動用抵抗４２１ｂを介してオン駆動用ＦＥＴ４２１ａに接続されるとともに、オフ駆動用抵抗４２２ｂを介してオフ駆動用ＦＥＴ４２２ａに接続されている。さらに、ゲートは、制御回路４２８に接続されている。
【００８４】
次に、図６を参照してＩＧＢＴが異常状態にあると判断した場合の動作について説明する。ＩＧＢＴ４１０ｄに流れる電流が電流閾値より大きくなると、電流検出回路４２５は、ＩＧＢＴ４１０ｄに電流が流れていると判断する。制御回路４２８は、駆動信号がＩＧＢＴ４１０ｄのオフを指示しているにもかかわらず、電流検出回路４２５がＩＧＢＴ４１０ｄに電流が流れていると判断すると、ＩＧＢＴ４１０ｄをオフできない異常状態にあると判断する。そして、ＩＧＢＴ４１０ｄのゲートを、オン駆動用ＦＥＴ４２１ａとオフ駆動用ＦＥＴ４２２ａから遮断する。その結果、ＩＧＢＴ４１０ｄを駆動するためのゲートへの電圧の供給が遮断され、ＩＧＢＴ４１０ｄがオフする。
【００８５】
次に、効果について説明する。第４実施形態によれば、制御回路４２８は、ＩＧＢＴ４１０ｄが異常状態にあると判断したとき、ＩＧＢＴ４１０ｄのゲートをオン駆動用ＦＥＴ４２１ａとオフ駆動用ＦＥＴ４２２ａから遮断する。そのため、ＩＧＢＴ４１０ｄを駆動するためのゲートへの電圧の供給が遮断され、ＩＧＢＴ４１０ｄがオフする。従って、ＩＧＢＴ４１０ｄの熱破壊を防止することができる。
【符号の説明】
【００８６】
１・・・モータ制御装置（電子装置）、１０・・・平滑コンデンサ、１１・・・インバータ装置、１１０ａ・・・ＩＧＢＴ（第２スイッチング素子）、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｅ、１１０ｆ・・・ＩＧＢＴ、１１０ｄ・・・ＩＧＢＴ（第１スイッチング素子）、１２、３２、４２・・・制御装置、１２０、３２０、４２０・・・駆動用電源回路、１２１、３２１、４２１・・・オン駆動用回路（第１駆動回路）、１２１ａ、３２１ａ、４２１ａ・・・オン駆動用ＦＥＴ、１２１ｂ、３２１ｂ、４２１ｂ・・・オン駆動用抵抗、１２２、３２２、４２２・・・オフ駆動用回路（第１駆動回路）、１２２ａ、３２２ａ、４２２ａ・・・オフ駆動用ＦＥＴ（オフ駆動用スイッチング素子）、１２２ｂ、３２２ｂ、４２２ｂ・・・オフ駆動用抵抗、１２３、３２３、４２３・・・オフ保持用回路、１２３ａ、３２３ａ、４２３ａ・・・オフ保持用ＦＥＴ（オフ保持用スイッチング素子）、１２３ｂ、３２３ｂ、４２３ｂ・・・ゲート抵抗、１２４、３２４、４２４・・・遮断用回路、１２４ａ、３２４ａ、４２４ａ・・・遮断用ＦＥＴ、１２４ｂ、３２４ｂ、４２４ｂ・・・遮断用抵抗、１２５、２２５、３２５、４２５・・・電流検出回路、１２５ａ・・・コンパレータ、１２５ｂ、２２５ｂ・・・電流検出用基準電源、１２６、２２６、３２６、４２６・・・過電流検出回路、１２６ａ、２２６ａ・・・コンパレータ、１２６ｂ、２２６ｂ・・・過電流検出用基準電源、２６６ｃ・・・基準電源切替えスイッチ、１２７、２２７、３２７、４２７・・・短絡検出回路、１２７ａ、２２７ａ・・・コンパレータ、１２７ｂ、２２７ｂ・・・短絡検出用基準電源、１２８、３２８、４２８・・・制御回路（第１駆動回路）、３２９・・・電圧クランプ回路、３２９ａ・・・電圧クランプ用ＦＥＴ、３２９ｂ・・・定電圧ダイオード、４２９・・・ゲート遮断用ＦＥＴ、Ｂ１・・・高電圧バッテリ、Ｍ１・・・車両駆動用モータ
【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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