(57)【要約】【課題】負荷を駆動する前に負荷の短絡を検出することができる短絡検出装置を提供する。【解決手段】モータ駆動装置１は、駆動回路１０と、パルス電圧印加回路１１と、短絡判定回路１２とを備えている。駆動回路１０は、モータＭに電圧を印加してモータＭを駆動する。パルス電圧印加回路１１は、駆動回路１０がモータＭに電圧を印加していないときに、抵抗１１１を介してモータＭの端子間に所定周波数のパルス電圧を印加する。短絡判定回路１２は、そのときのモータＭの端子間電圧に基づいてモータＭの短絡の有無を判定する。パルス電圧を印加した際のモータＭの端子間電圧は、モータＭの短絡の有無によって異なる。そのため、モータＭの端子間電圧に基づいてモータＭの短絡の有無を検出することができる。従って、モータＭを駆動する前にモータＭの短絡を検出することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インダクタンス成分を有する負荷（Ｍ）に接続され、前記負荷に電圧を印加して前記負荷を駆動する駆動回路（１０）と、
前記負荷の一端及び他端に接続され、抵抗（１１１）を介して前記負荷の端子間に所定周波数のパルス電圧を印加するパルス電圧印加回路（１１）と、
前記負荷に接続され、前記負荷の端子間の電圧に基づいて前記負荷の短絡の有無を判定する短絡判定回路（１２）と、
を有することを特徴とする短絡検出装置。
【請求項２】
前記駆動回路（３０）は、
前記負荷の一端と電源（３００）の正極端子を接続又は切断する高電位側スイッチング素子（３０１）と、
前記負荷の他端と前記電源の負極端子を接続又は切断する低電位側スイッチング素子（３０２）と
を有し、
前記パルス電圧印加回路（３１０）は、前記負荷の一端及び他端に常時接続され、
前記短絡判定回路（３２）は、前記負荷の一端及び前記電源の負極端子に常時接続され、前記高電位側スイッチング素子がオフし、前記低電位側スイッチング素子がオンしたときの前記電源の負極端子を基準とした前記負荷の一端の電圧に基づいて前記負荷の短絡の有無を判定することを特徴とする請求項１に記載の短絡検出装置。
【請求項３】
前記短絡判定回路（３２）は、前記高電位側スイッチング素子がオンし、前記低電位側スイッチング素子がオフしたときの前記電源の負極端子を基準とした前記負荷の一端の電圧が閾値電圧以下のとき、前記負荷の端子間が短絡している判定することを特徴とする請求項２に記載の短絡検出装置。
【請求項４】
パルス電圧印加回路（１１）は、前記駆動回路が前記負荷に電圧を印加していないときに前記負荷の一端及び他端に接続され、
短絡判定回路（１２）は、前記駆動回路が前記負荷に電圧を印加していないときに前記負荷の一端及び他端に接続され、前記負荷の端子間の電圧に基づいて前記負荷の短絡の有無を判定することを特徴とする請求項１に記載の短絡検出装置。
【請求項５】
前記短絡判定回路（１２）は、
前記駆動回路が前記負荷に電圧を印加していないときに前記負荷の一端及び他端に接続され、前記負荷の端子間の電圧のピーク値を保持して出力するピークホールド回路（１２１）と、
前記ピークホールド回路に接続され、前記ピークホールド回路の出力電圧が閾値電圧以下のとき、前記負荷が短絡していると判定する判定回路（１２２）と、
を有することを特徴とする請求項４に記載の短絡検出装置。
【請求項６】
前記短絡判定回路（２２）は、
前記駆動回路が前記負荷に電圧を印加していないときに前記負荷の一端及び他端に接続され、前記負荷の端子間の電圧のピーク値を保持して出力するピークホールド回路（２２１）と、
前記ピークホールド回路に接続され、前記ピークホールド回路の出力電圧を積算して出力する積算回路（２２４）と、
前記積算回路に接続され、前記積算回路の出力電圧が閾値電圧以下のとき、前記負荷の端子間が短絡していると判定する判定回路（２２２）と、
を有することを特徴する請求項４に記載の短絡検出装置。
【請求項７】
前記抵抗の抵抗値（１１１）は、パルス電圧を印加したときに前記負荷に流れる電流が、前記負荷を駆動できる電流より小さくなるように設定されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の短絡検出装置。
【請求項８】
前記負荷は、車両のブレーキ制御に用いられるソレノイドバルブを構成するソレノイドコイル、又は、モータであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の短絡検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負荷の短絡を検出する短絡検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、負荷の短絡を検出する場合、負荷に流れる電流に基づいて判定し検出していた。ここで、負荷に流れる電流を検出できる構成を備えた装置として、例えば特許文献１に開示されているモータ駆動制御装置がある。
【０００３】
このモータ駆動制御装置は、Ｈブリッジ回路と、シャント抵抗とを備えている。Ｈブリッジ回路は、４つのスイッチング素子によって構成されている。シャント抵抗は、モータに直列接続されている。直列接続されたモータ及びシャント抵抗は、Ｈブリッジ回路の出力端子に接続されている。Ｈブリッジ回路において、所定のスイッチング素子をスイッチングすることで、モータに電流が流れ、モータを駆動することができる。モータに流れる電流は、シャント抵抗によって電圧に変換される。これにより、モータに流れる電流を電圧に変換して検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２３８２９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述したモータ駆動制御装置において、モータに流れる電流に基づいてモータの短絡を検出しようとした場合、モータの駆動中にしか検出できない。モータが短絡した場合、短絡を検出するまでに、モータの駆動動作によって大電流が流れる可能性がある。そのため、短絡を検出してからＨブリッジ回路を構成するスイッチング素子を遮断するまでの間、短絡に伴う大電流が流れても破損しないスイッチング素子を選定する必要があった。その結果、スイッチング素子が大型化してしまうという問題があった。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、負荷を駆動する前に負荷の短絡を検出することができる短絡検出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】
【０００７】
上記課題を解決するための短絡検出装置は、インダクタンス成分を有する負荷に接続され、負荷に電圧を印加して負荷を駆動する駆動回路と、負荷の一端及び他端に接続され、抵抗を介して負荷の端子間に所定周波数のパルス電圧を印加するパルス電圧印加回路と、負荷に接続され、負荷の端子間の電圧に基づいて負荷の短絡の有無を判定する短絡判定回路と、を有することを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、負荷は、インダクタンス成分を有している。負荷の端子間に、抵抗を介して所定周波数のパルス電圧が印加されると、負荷が短絡していない場合には、負荷の端子間電圧が、パルス電圧の立上りで正側に急激に上昇し、その後下降して０Ｖになる。また、パルス電圧の立下りで負側に急激に下降し、その後上昇して０Ｖになる。これは、抵抗と負荷のインダクタンス成分によって構成される微分回路によって、パルス電圧が微分されるためである。一方、負荷が短絡している場合には、負荷の端子間電圧の正側及び負側の振幅が、短絡していない場合に比べかなり小さくなる。これは、負荷の短絡によって、微分回路を構成するインダクタンス成分が小さくなるためである。つまり、負荷の短絡の有無によって、パルス電圧印加時における負荷の端子間電圧が異なる。そのため、短絡判定回路は、負荷の端子間の電圧に基づいて負荷の短絡の有無を判定することができる。従って、負荷の駆動する前に負荷の短絡を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態におけるモータ駆動装置の回路図である。
【図２】モータが短絡していない場合における図１に示すモータ駆動装置の各部の電圧波形図ある。
【図３】モータが短絡している場合における図１に示すモータ駆動装置の各部の電圧波形図である。
【図４】第２実施形態におけるモータ駆動装置の回路図である。
【図５】モータが短絡していない場合における図４に示すモータ駆動装置の各部の電圧波形図ある。
【図６】モータが短絡している場合における図４に示すモータ駆動装置の各部の電圧波形図である。
【図７】第３実施形態におけるモータ駆動装置の回路図である。
【図８】モータが短絡していない場合における図７に示すモータ駆動装置の各部の電圧波形図である。
【図９】モータが短絡している場合における図７に示すモータ駆動装置の各部の電圧波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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、本発明に係る短絡検出装置を、車両に搭載されたモータを駆動するモータ駆動装置に適用した例を示す。
【００１１】
（第１実施形態）
まず、図１を参照して第１実施形態のモータ駆動装置の構成について説明する。
【００１２】
図１に示すモータ駆動装置１は、車両に搭載されたモータＭ（負荷）を駆動する装置である。ここで、モータＭは、ブレーキ制御に用いられる油圧ポンプを駆動するためのＤＣモータである。モータＭは、コイルを備えている。そのため、抵抗成分及びインダクタンス成分を有している。モータ駆動装置１は、駆動回路１０と、パルス電圧印加回路１１と、短絡判定回路１２と、制御回路１３とを備えている。
【００１３】
駆動回路１０は、モータＭに接続され、モータＭに電圧を印加してモータＭを駆動する回路である。駆動回路１０は、バッテリ１００と、ＦＥＴ１０１、１０２とを備えている。
【００１４】
バッテリ１００は、モータＭに印加するための電圧を供給する電源である。
【００１５】
ＦＥＴ１０１は、モータＭの正極端子とバッテリ１００の正極端子を接続又は切断するためのスイッチング素子である。ＦＥＴ１０１のドレインはバッテリ１００の正極端子に、ソースはモータＭの正極端子（一端）にそれぞれ接続されている。また、ゲートは、制御回路１３に接続されている。
【００１６】
ＦＥＴ１０２は、モータＭの負極端子とバッテリ１００の負極端子を接続又は切断するためのスイッチング素子である。ＦＥＴ１０２のドレインはモータＭの負極端子（他端）に、ソースはバッテリ１００の負極端子にそれぞれ接続されている。また、ゲートは、制御回路１３に接続されている。さらに、バッテリ１００の負極端子は接地されている。具体的には、車体に接続されている。
【００１７】
パルス電圧印加回路１１は、駆動回路１０がモータＭに電圧を印加していないときにモータＭの正極端子及び負極端子に接続され、抵抗を介してモータＭの端子間に所定周波数のパルス電圧を印加する回路である。パルス電圧印加回路１１は、パルス電圧発生回路１１０と、抵抗１１１と、スイッチ１１２とを備えている。
【００１８】
パルス電圧発生回路１１０は、制御回路１３によって制御され、所定周波数のパルス電圧を発生する回路である。具体的には、１ｋＨｚのパルス電圧を発生する回路である。パルス電圧発生回路１１０の一方の出力端子は抵抗１１１に、他方の出力端子はモータＭの負極端子にそれぞれ接続されている。また、制御端子は制御回路１３に接続されている。
【００１９】
抵抗１１１は、モータＭが短絡していないときには、モータＭの抵抗成分及びインダクタンス成分と微分回路を構成し、モータＭが短絡したときには、短絡による抵抗成分と分圧回路を構成する素子である。抵抗１１１の抵抗値は、モータＭの端子間に抵抗１１１を介してパルス電圧を印加したとき、モータＭの端子間に流れる電流が、モータＭを駆動できる電流より小さくなるように設定されている。抵抗１１１の一端はパルス電圧発生回路１１０の一方の出力端子に、他端はスイッチ１１２にそれぞれ接続されている。
【００２０】
スイッチ１１２は、駆動回路１０がモータＭに電圧を印加していないときに、抵抗１１１を介してパルス電圧印加回路１１をモータＭの正極端子及び負極端子に接続する素子である。スイッチ１１２の一端は抵抗１１１の他端に、他端はモータＭの正極端子にそれぞれ接続されている。また、制御端子は制御回路１３に接続されている。
【００２１】
短絡判定回路１２は、駆動回路１０がモータＭに電圧を印加していないときにモータＭの正極端子及び負極端子に接続され、モータＭの端子間電圧に基づいてモータＭの短絡の有無を判定し、判定結果に応じた短絡検出信号を出力する回路である。短絡判定回路１２は、スイッチ１２０と、ピークホールド回路１２１と、判定回路１２２と、基準電源１２３とを備えている。
【００２２】
スイッチ１２０は、駆動回路１０がモータＭに電圧を印加していないときに、ピークホールド回路１２１をモータＭの正極端子及び負極端子に接続する素子である。スイッチ１２０は、パルス電圧印加回路１１のスイッチ１１２を兼用して構成されている。スイッチ１２０の一端はピークホールド回路１２１に、他端はモータＭの正極端子にそれぞれ接続されている。また、制御端子は制御回路１３に接続されている。
【００２３】
ピークホールド回路１２１は、駆動回路１０がモータＭに電圧を印加していないときにモータＭの正極端子及び負極端子に接続され、モータＭの端子間の電圧のピーク値を保持して出力する回路である。ピークホールド回路１２１の一方の入力端子はスイッチ１２０の一端に、他方の入力端子はモータＭの負極端子にそれぞれ接続されている。また、出力端子は判定回路１２２に接続されている。
【００２４】
判定回路１２２は、ピークホールド回路１２１に接続され、ピークホールド回路１２１の出力電圧が閾値電圧Ｖｔｈ１以下（閾値電圧以下）のとき、モータＭが短絡していると判定し短絡検出信号を出力する回路である。具体的には、コンパレータ１２２ａである。コンパレータ１２２ａは、ピークホールド回路１２１の出力電圧が閾値電圧Ｖｔｈ１より高くなると、モータＭが短絡していないことを示すハイレベルの短絡検出信号を出力する。一方、ピークホールド回路１２１の出力電圧が閾値電圧Ｖｔｈ１以下のとき、モータＭが短絡していることを示すローレベルの短絡検出信号を出力する。コンパレータ１２２ａの非反転入力端子はピークホールド回路１２１の出力端子に、反転入力端子は基準電源１２３にそれぞれ接続されている。また、出力端子は、制御回路１３に接続されている。
【００２５】
基準電源１２３は、モータＭの短絡の有無を判定する際の閾値電圧Ｖｔｈ１を出力する電源である。基準電源１２３の正極端子は、コンパレータ１２２ａの反転入力端子に接続されている。また、負極端子は接地されている。具体的には、車体に接続されている。
【００２６】
制御回路１３は、外部から入力される駆動信号、及び、コンパレータ１２２ａから入力される短絡検出信号に基づいて駆動回路１０を制御する回路である。具体的には、ＦＥＴ１０１、１０２のスイッチングを制御する回路である。また、モータＭの短絡の有無を検出するため、モータＭの駆動前に、パルス電圧印加回路１１及び短絡判定回路１２を制御する回路もある。具体的には、パルス電圧発生回路１１０及びスイッチ１１２（１２０）を制御する回路である。制御回路１３は、ＦＥＴ１０１、１０２のゲートにそれぞれ接続されている。また、パルス電圧発生回路１１０及びスイッチ１１２（１２０）の制御端子、並びに、コンパレータ１２２ａの出力端子にそれぞれ接続されている。
【００２７】
次に、図１〜図３を参照してモータ駆動装置の動作について説明する。
【００２８】
図１において、イグニッションスイッチ（図略）がオンすると、モータ駆動装置１は、動作を開始する。モータ駆動装置１は、モータＭを駆動する前にモータＭの短絡の有無を検出する。
【００２９】
制御回路１３は、ＦＥＴ１０１、１０２をオフし、モータＭへの電圧の印加を停止する。そして、パルス電圧発生回路１１０を制御して、所定周波数のパルス電圧を発生させる。その後、スイッチ１１２（１２０）をオンする。これにより、駆動回路１０がモータＭを駆動していないときに、モータＭの端子間に、抵抗１１１を介して所定周波数のパルス電圧が印加される。また、モータＭの正極端子及び負極端子に、ピークホールド回路１２１が接続される。
【００３０】
モータＭが短絡していない場合、図２に示すように、モータＭの端子間電圧は、パルス電圧の立上りで正側に急激に上昇し、その後下降して０Ｖになる。また、パルス電圧の立下りで負側に急激に下降し、その後上昇して０Ｖになる。これは、図１に示す抵抗１１１、モータＭの抵抗成分及びインダクタンス成分によって構成される微分回路によって、パルス電圧発生回路１１０の出力するパルス電圧が微分されるためである。
【００３１】
一方、モータＭが短絡している場合、図３に示すように、モータＭの端子間電圧の正側及び負側の振幅が、短絡していない場合に比べかなり小さくなる。これは、モータＭの短絡によって、微分回路を構成するインダクタンス成分が小さくなるためである。つまり、モータＭの短絡の有無によって、パルス電圧印加時におけるモータＭの端子間電圧が異なる。短絡判定回路１２は、このような特性を利用してモータＭの短絡の有無を判定する。
【００３２】
図１に示すピークホールド回路１２１は、図２及び図３に示すように、モータＭの端子間電圧のピーク値を保持して出力する。具体的には、正側のピーク値を保持して出力する。ただし、実際には、わずかに放電されるため、時間の経過に伴って出力電圧が徐々に低下する。
【００３３】
コンパレータ１２２ａは、図２に示すように、ピークホールド回路１２１の出力電圧が閾値電圧Ｖｔｈ１より高くなると、モータＭが短絡していないことを示すハイレベルの短絡検出信号を出力する。一方、図３に示すように、ピークホールド回路１２１の出力電圧が閾値電圧Ｖｔｈ１以下のとき、モータＭが短絡していること示すローレベルの短絡検出信号を出力する。
【００３４】
短絡検出信号がローレベルのとき、制御回路１３は、ＦＥＴ１０１、１０２をともにオフし、モータＭの駆動を禁止する。また、モータＭの短絡を外部に報知する。一方、短絡検出信号がハイレベルのとき、制御回路１３は、ＦＥＴ１０１をオンする。そして、駆動信号が入力されると、ＦＥＴ１０２をスイッチングして、バッテリ１００からモータＭに電力を供給し、モータＭを駆動する。これにより、ブレーキ制御のための油圧が発生し、ブレーキ制御が制御される。
【００３５】
次に、効果について説明する。
【００３６】
第１実施形態によれば、モータＭは、インダクタンス成分を有している。駆動回路１０がモータＭを駆動していないときに、モータＭの端子間に、抵抗１１１を介して所定周波数のパルス電圧が印加されると、モータＭが短絡していない場合には、図２に示すように、モータＭの端子間電圧が、パルス電圧の立上りで正側に急激に上昇し、その後下降して０Ｖになる。また、パルス電圧の立下りで負側に急激に下降し、その後上昇して０Ｖになる。一方、モータＭが短絡している場合には、図３に示すように、モータＭの端子間電圧の正側及び負側の振幅が、短絡していない場合に比べかなり小さくなる。つまり、モータＭの短絡の有無によって、パルス電圧印加時におけるモータＭの端子間電圧が異なる。そのため、短絡判定回路１２は、このときのモータＭの端子間の電圧に基づいてモータＭの短絡の有無を判定することができる。従って、車両のブレーキ制御に用いられるモータＭを駆動する前にモータＭの短絡を検出することができる。
【００３７】
従来のように、モータＭに流れる電流に基づいてモータＭの短絡を検出しようとした場合、モータＭの駆動中にしか検出できない。モータＭが短絡した場合、短絡を検出するまでに、モータＭの駆動動作によって大電流が流れる可能性がある。そのため、短絡を検出してからＦＥＴを遮断するまでの間、短絡に伴う大電流が流れても破損しないＦＥＴを選定する必要があった。その結果、ＦＥＴが大型化してしまうという問題があった。しかし、モータ駆動装置１は、モータＭを駆動する前にモータＭの短絡を検出することができる。そのため、短絡に伴う大電流が流れても破損しないようなＦＥＴを選定する必要がない。従って、ＦＥＴを小型化できる。また、モータＭを駆動する前にモータＭの短絡を検出できるため、安全に警告等を行うことができる。
【００３８】
第１実施形態によれば、短絡判定回路１２は、ピークホールド回路１２１と、判定回路１２２とを備えている。ピークホールド回路１２１は、駆動回路１０がモータＭに電圧を印加していないときに、モータＭの一端及び他端に接続され、モータＭの端子間の電圧のピーク値を保持して出力する。判定回路１２２は、ピークホールド回路１２１に接続され、ピークホールド回路１２１の出力電圧が閾値電圧Ｖｔｈ１以下のとき、モータＭが短絡していると判定する。そのため、モータＭを駆動する前に、確実にモータＭの短絡の有無を検出することができる。
【００３９】
第１実施形態によれば、抵抗１１１の抵抗値は、パルス電圧を印加したときにモータＭに流れる電流が、モータＭを駆動できる電流より小さくなるように設定されている。そのため、モータＭの短絡検出中にモータＭがわずかでも駆動してしまうような状況を防止することができる。
【００４０】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態のモータ駆動装置について説明する。第２実施形態のモータ駆動装置は、第１実施形態のモータ駆動装置がピークホールド回路の出力に基づいてモータの短絡を判定するのに対して、ピークホールド回路の出力の積算値に基づいてモータの短絡を判定するようにしたものである。短絡判定回路以外は、第１実施形態の短絡検出装置と同一構成である。
【００４１】
まず、図４を参照してモータ駆動装置の構成について説明する。
【００４２】
図４に示すように、モータ駆動装置２は、駆動回路２０と、パルス電圧印加回路２１と、短絡判定回路２２と、制御回路２３とを備えている。駆動回路２０は、バッテリ２００と、ＦＥＴ２０１、２０２とを備えている。パルス電圧印加回路２１は、パルス電圧発生回路２１０と、抵抗２１１と、スイッチ２１２とを備えている。バッテリ２００、ＦＥＴ２０１、２０２、パルス電圧発生回路２１０、抵抗２１１、スイッチ２１２及び制御回路２３は、第１実施形態のバッテリ１００、ＦＥＴ１０１、１０２、パルス電圧発生回路１１０、抵抗１１１、スイッチ１１２及び制御回路１３と同一構成である。
【００４３】
短絡判定回路２２は、スイッチ２２０と、ピークホールド回路２２１と、判定回路２２２と、基準電源２２３とを備えている。さらに、積算回路２２４を備えている。スイッチ２２０及びピークホールド回路２２１は、第１実施形態のスイッチ１２０及びピークホールド回路１２１と同一構成である。
【００４４】
積算回路２２４は、ピークホールド回路２２１に接続され、ピークホールド回路２２１の出力電圧を積算して出力する回路である。具体的には、パルス電圧の立上りに同期してピークホールド回路２２１の出力電圧を積算して出力する回路である。積算回路２２４の入力端子は、ピークホールド回路２２１の出力端子に接続されている。また、出力端子は、判定回路２２２に接続されている。
【００４５】
判定回路２２２は、積算回路２２４に接続され、積算回路２２４の出力電圧が閾値電圧Ｖｔｈ２以下（閾値電圧以下）のとき、モータＭが短絡していると判定し短絡検出信号を出力する回路である。具体的には、コンパレータ２２２ａである。コンパレータ２２２ａは、ピークホールド回路１２１の出力電圧が閾値電圧Ｖｔｈ２より高くなると、モータＭが短絡していないことを示すハイレベルの短絡検出信号を出力する。一方、積算回路２２４の出力電圧が閾値電圧Ｖｔｈ２以下のとき、モータＭが短絡していることを示すローレベルの短絡検出信号を出力する。コンパレータ２２２ａの非反転入力端子は積算回路２２４の出力端子に、反転入力端子は基準電源２２３にそれぞれ接続されている。また、出力端子は、制御回路２３に接続されている。
【００４６】
基準電源２２３は、モータＭの短絡の有無を判定する際の閾値電圧Ｖｔｈ２を出力する電源である。基準電源２２３の正極端子は、コンパレータ２２２ａの反転入力端子に接続されている。また、負極端子は接地されている。具体的には、車体に接続されている。
【００４７】
次に、図４〜図６を参照して第１実施形態と異なる短絡検出動作について説明する。
【００４８】
図４に示すピークホールド回路２２１は、図５及び図６に示すように、モータＭの端子間電圧のピーク値を保持して出力する。具体的には、正側のピーク値を保持して出力する。ただし、実際には、わずかに放電されるため、時間の経過に伴って出力電圧が徐々に低下する。
【００４９】
積算回路２２４は、パルス電圧の立上りに同期してピークホールド回路２２１の出力電圧を積算して出力する。
【００５０】
コンパレータ２２２ａは、図５に示すように、積算回路２２４の出力電圧が閾値電圧Ｖｔｈ２より高くなると、モータＭが短絡していないことを示すハイレベルの短絡検出信号を出力する。一方、図６に示すように、積算回路２２４の出力電圧が閾値電圧Ｖｔｈ２以下のとき、モータＭが短絡していること示すローレベルの短絡検出信号を出力する。
【００５１】
次に、効果について説明する。
【００５２】
第２実施形態によれば、短絡判定回路２２は、ピークホールド回路２２１と、積算回路２２４と、判定回路２２２とを備えている。ピークホールド回路２２１は、駆動回路２０がモータＭに電圧を印加していないときにモータＭの一端及び他端に接続され、モータＭの端子間の電圧のピーク値を保持して出力する。積算回路２２４は、ピークホールド回路２２１に接続され、ピークホールド回路２２１の出力電圧を積算して出力する。判定回路２２２は、積算回路２２４に接続され、積算回路２２４の出力電圧が閾値電圧Ｖｔｈ２以下のとき、モータＭの端子間が短絡していると判定する。そのため、ピークホールド回路２２１の出力電圧が小さい場合であっても、モータＭを駆動する前に、確実にモータＭの短絡の有無を検出することができる。
【００５３】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態のモータ駆動装置について説明する。第３実施形態のモータ駆動装置は、第１実施形態のモータ駆動装置がスイッチ及びピークホールド回路を有するのに対して、これらを用いることなく構成したものである。
【００５４】
まず、図７を参照してモータ駆動装置の構成について説明する。
【００５５】
図７に示すように、モータ駆動装置３は、駆動回路３０と、パルス電圧印加回路３１と、短絡判定回路３２と、制御回路３３とを備えている。駆動回路３０は、バッテリ３００と、ＦＥＴ３０１、３０２とを備えている。バッテリ３００及びＦＥＴ３０１、３０２は、第１実施形態のバッテリ１００及びＦＥＴ１０１、１０２と同一構成である。
【００５６】
パルス電圧印加回路３１は、モータＭの正極端子及び負極端子に常時接続され、抵抗を介してモータＭの端子間に所定周波数のパルス電圧を印加する回路である。パルス電圧印加回路３１は、パルス電圧発生回路３１０と、抵抗３１１とを備えている。
【００５７】
パルス電圧発生回路３１０は、モータ駆動装置３が動作を開始すると、所定周波数のパルス電圧を発生する回路である。具体的には、１ｋＨｚのパルス電圧を発生する回路である。パルス電圧発生回路３１０の一方の出力端子は抵抗３１１に、他方の出力端子はモータＭの負極端子にそれぞれ接続されている。
【００５８】
抵抗３１１は、モータＭが短絡していないときには、モータＭの抵抗成分及びインダクタンス成分と微分回路を構成し、モータＭが短絡したときには、短絡による抵抗成分と分圧回路を構成する素子である。抵抗３１１の抵抗値は、モータＭの端子間に抵抗３１１を介してパルス電圧を印加したとき、モータＭの端子間に流れる電流が、モータＭを駆動できる電流より小さくなるように設定されている。抵抗３１１の一端はパルス電圧発生回路３１０の一方の出力端子に、他端はモータＭの正極端子にそれぞれ接続されている。
【００５９】
短絡判定回路３２は、モータＭの正極端子及びバッテリ３００の負極端子に常時接続され、ＦＥＴ３０１（高電位側スイッチング素子）がオフし、ＦＥＴ３０２（低電位側スイッチング素子）がオンしたときのバッテリ３００の負極端子を基準としたモータＭの正極端子の電圧に基づいてモータＭの短絡の有無を判定し、判定結果に応じた短絡検出信号を出力する回路である。短絡判定回路３２は、判定回路３２２と、基準電源３２３とを備えている。
【００６０】
判定回路３２２は、モータＭの正極端子及び基準電源３２３の正極端子に常時接続され、モータＭの正極端子の電圧と閾値電圧Ｖｔｈ３を比較し、比較結果に応じた信号を出力する素子である。具体的には、コンパレータ３２２ａである。コンパレータ３２２ａは、モータＭの正極端子の電圧が閾値電圧Ｖｔｈ３より高くなると、モータＭが短絡していないことを示すハイレベル短絡検出信号を出力する。一方、モータＭの正極端子の電圧が閾値電圧Ｖｔｈ３以下のとき、モータＭが短絡していること示すローレベルの短絡検出信号を出力する。コンパレータ３２２ａの非反転入力端子はモータＭの正極端子に、反転入力端子は基準電源３２３にそれぞれ接続されている。また、出力端子は、制御回路３３に接続されている。
【００６１】
基準電源３２３は、モータＭの短絡の有無を判定する際の閾値電圧Ｖｔｈ３を出力する電源である。基準電源３２３の正極端子は、コンパレータ３２２ａの反転入力端子に接続されている。また、負極端子は接地されている。具体的には、車体に接続され、車体を介してバッテリ３００の負極端子に接続されている。
【００６２】
制御回路３３は、外部から入力される駆動信号、及び、モータＭの短絡の有無の判定結果に基づいて、ＦＥＴ３０１、３０２のスイッチングを制御する回路である。また、モータＭの短絡の有無を検出するため、モータＭの駆動前に、ＦＥＴ３０１がオフし、ＦＥＴ３０２がオンする回路でもある。制御回路３３は、ＦＥＴ３０１、３０２のゲートにそれぞれ接続されている。また、コンパレータ３２２ａの出力端子に接続されている。
【００６３】
次に、図７〜図９を参照して第１実施形態と異なる短絡検出動作について説明する。
【００６４】
図７において、イグニッションスイッチ（図略）がオンすると、モータ駆動装置３は、動作を開始する。
【００６５】
モータ駆動装置３が動作を開始すると、パルス電圧発生回路３１０は、所定周波数のパルス電圧を発生する。制御回路３３は、ＦＥＴ３０１がオフし、ＦＥＴ３０２がオンする。これにより、モータＭの正極端子とバッテリ３００の正極端子が切断されるとともに、モータＭの負極端子と短絡判定回路３２が車体を介して接続される。つまり、駆動回路１０がモータＭを駆動していない状態において、モータＭの端子間に、抵抗３１１を介して所定周波数のパルス電圧が印加されるとともに、短絡判定回路３２が接続される。
【００６６】
モータＭが短絡していない場合、図８に示すように、モータＭの端子間電圧は、パルス電圧の立上りで正側に急激に上昇し、その後下降して０Ｖになる。また、パルス電圧の立下りで負側に急激に下降し、その後上昇して０Ｖになる。
【００６７】
一方、モータＭが短絡している場合、図９に示すように、モータＭの端子間電圧の正側及び負側の振幅が、短絡していない場合に比べかなり小さくなる。
【００６８】
コンパレータ３２２ａは、図８に示すように、モータＭの端子間電圧が閾値電圧Ｖｔｈ３より高くなると、モータＭが短絡していないことを示すハイレベルのパルス状の短絡検出信号を出力する。一方、図９に示すように、モータＭの端子間電圧が閾値電圧Ｖｔｈ３以下のとき、モータＭが短絡していること示すローレベルの短絡検出信号を出力する。
【００６９】
次に、効果について説明する。
【００７０】
第３実施形態によれば、前述したように、車両のブレーキ制御に用いられるモータＭを駆動する前にモータＭの短絡を検出することができる。また、モータ駆動装置３は、第１実施形態のモータ駆動装置１におけるスイッチ１１２（１２０）やピークホールド回路１２１を必要とせず、パルス電圧発生回路１１０やスイッチ１１２（１２０）を制御する必要もない。そのため、構成を簡素化することができ、コストを抑えることができる。
【００７１】
第３実施形態によれば、短絡判定回路３２は、ＦＥＴ３０１がオンし、ＦＥＴ３０２がオフしたときのバッテリ３００の負極端子を基準としたモータＭの正極端子の電圧が閾値電圧Ｖｔｈ３以下のとき、モータＭの端子間が短絡している判定する。そのため、モータＭを駆動する前に、確実にモータＭの短絡の有無を検出することができる。
【００７２】
なお、第１実施形態〜第３実施形態では、負荷が、車両のブレーキ制御に用いられるモータである例を挙げているが、これに限られるものではない。負荷は、車両のブレーキ制御に用いられるソレノイドバルブを構成するソレノイドコイルであってもよい。インダクタンス成分を有するものであれば、同様の効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００７３】
１・・・モータ駆動装置（短絡検出装置）、１０・・・駆動回路、１００・・・バッテリ、１０１、１０２・・・ＦＥＴ、１１・・・パルス電圧印加回路、１１０・・・パルス電圧発生回路、１１１・・・抵抗、１１２・・・スイッチ、１２・・・短絡判定回路、１２０・・・スイッチ、１２１・・・ピークホールド回路、１２２・・・判定回路、１２２ａ・・・コンパレータ、１２３・・・基準電源、１３・・・制御回路、Ｍ・・・モータ（負荷）
【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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