JP2007068336A - 電気回路 - Google Patents

Abstract

【課題】スイッチの切片が電極に溶着する等、電流供給経路に異常が生じた場合であっても、電流供給経路を遮断することが可能な電気回路を提供する。
【解決手段】制御部４８は、衝突検知センサ５０が入力する情報または開放検知センサが入力する情報によって、車両が衝突したと判断した場合または収納筐体４２が開放されたと判断した場合には、リレースイッチ１４を遮断状態とするためのリレー制御信号Ｓａ，Ｓｂを出力する。その後制御部４８は、昇圧コンバータ回路２４の出力に接続された電圧センサ３４が示す値Ｖ_Mを読み込み、安全電圧Ｖ_S以下とならない場合には、電圧を導通電圧Ｖ_H1に固定したチョッパ制御信号Ｃ₁をチョッパスイッチ３０の制御端子Ｔ₃₀に入力する。これによってチョッパスイッチ３０は導通状態に固定され、ヒューズ１２が溶断される。
【選択図】図１

Description

本発明は、回路を遮断する手段を備えた電気回路に関する。

直流電圧源によって電動機を駆動するため、昇圧コンバータ回路、インバータ回路等が広く用いられる。例えば、ハイブリッド車、電気自動車では、車両に搭載された燃料電池等の電池から電動機への電力供給は、昇圧コンバータ回路、インバータ回路等を介して行われる。すなわち、電池の出力電圧は昇圧コンバータ回路によって昇圧され、昇圧コンバータ回路によって昇圧された出力電圧は、インバータ回路によって交流電圧に変換された上で電動機の電源入力端子に印加される。

このように、電動機への電力供給がコンバータ回路、インバータ回路等を介して行われるのは、電動機の制御を容易にするためである。電動機の回転数は、主に電動機に印加される交流電圧の周波数によって、電動機のトルクは、主に電動機に印加される交流電圧の電圧振幅によって定まる。したがって、インバータ回路の出力電圧の周波数を制御することで電動機の回転数を、昇圧コンバータ回路の昇圧比を調整することで電動機のトルクを制御することができる。インバータ回路の出力電圧の周波数、昇圧コンバータ回路の昇圧比は、それぞれの回路に入力される制御信号の時間波形によって定まるため、これらの制御信号を出力する制御部を別途設けることで、電動機の回転数およびトルクの制御を行う構成を容易に実現することができる。

一方、直流電圧源、昇圧コンバータ回路、インバータ回路等の高圧機器を備える装置では、装置内への異物混入、当該装置への衝撃等に対する安全対策を十分に考慮した設計とする必要がある。

例えば、車両では、衝突に起因する機械的変形により絶縁構造が破壊され、これらの高圧機器において高電圧が印加されている部分が短絡されることがあるため、衝突時には高圧機器の動作が停止するように設計されるのが通常である。このような高圧機器の動作を停止する手段として、車両に衝突を検知する衝突検知センサを設け、衝突検知センサが衝突を検知した際には電池の出力端子に接続された電源スイッチを強制的に遮断状態とする装置が従来から採用されている。

また、高圧機器を収納した筐体内部を点検する際にも、その動作を停止させることが好ましい。そのため、高圧機器を収納した筐体に、その筐体の蓋が開放されたことを検知する開放検知センサを備え、開放検知センサが筐体の蓋が開放されたことを検知した際には、直流電圧源の出力端子に接続されたスイッチを強制的に遮断状態とする装置も用いられている。

なお、故障時に回路の一部を遮断するインバータ回路の構成が次の文献に記載されている。

特開平５−３４４７３８号公報

従来から採用されている電源供給回路には電源スイッチに関する次のような課題がある。電源スイッチは、電極と切片とを備えて構成され、電極と切片とが接触している状態を導通状態、電極と切片とが離れている状態を遮断状態とする。電極と切片とが接触し、これらの接点に電流が流れている状態において切片を電極から急激に離すと、切片と電極との間に放電が生じる。この放電に基づく放電電流は、切片が電極から離れる直前において切片と電極との間の接点に流れていた電流が大きい程大きく、放電電流によって切片が溶融し変形する蓋然性が高くなる。

このような現象は、電源供給回路を車両に搭載した場合に生じ易い。それは、車両の走行により電源スイッチに振動が加えられ、電源スイッチが故障する可能性が高くなるためである。例えば、電源スイッチの故障等により、切片の電極への付勢力が不十分となった場合には、切片は車両の走行による振動に起因して電極への離着を繰り返す。これによって、切片と電極との間の放電が繰り返され、切片が溶融し変形してしまう可能性がある。

このような過程を経て切片が変形してしまうと、切片と電極との間における接触抵抗が著しく増大し、接触抵抗に基づくジュール熱による切片の溶融が促進される。そして、切片の溶融が促進されると、切片が電極に接触したまま離れることがない溶着した状態となるおそれがある。

電源スイッチとしては、切片を駆動するばねや電磁石等の切片駆動手段を備え、状態の切り換えを切片駆動手段によって自動的に行うこととしたリレースイッチが広く用いられる。しかしながら、切片が電極に溶着してしまうと、そのような切片駆動手段によってリレースイッチを強制的に遮断状態とすることが不可能となり、安全対策が不十分となる。

また、安全対策を万全にするため、リレースイッチを直流電圧源の正極側と負極側の両側に設けた構成が従来から採用されている。この構成では、正極側と負極側のいずれか一方に設けられたリレースイッチの切片が電極に溶着した場合であっても、他方のリレースイッチが正常であれば電池から供給される電流を強制的に遮断することができる。しかしながら、２つのリレースイッチを実装するための広い空間を設けなければならず、設計製造コストの観点からも不利である。

本発明はこのような課題に対してなされたものであり、スイッチの切片が電極に溶着する等、電流供給経路に異常が生じた場合であっても、電流供給経路を遮断することが可能な電気回路を提供する。

本発明は、切り換えスイッチを備え、前記切り換えスイッチの切り換え動作に従って流れる電流に基づく電圧を出力する電気回路であって、前記切り換えスイッチに電力を供給するための電源経路に設けられた電源スイッチと、前記電源経路に設けられ、遮断電流値を超える電流が流れたときに電流を遮断する遮断素子と、前記電源スイッチの異常を検出し、前記電源スイッチに異常が検出された場合には前記切り換えスイッチの状態を固定する制御回路と、を備え、前記切り換えスイッチの状態が固定された場合に前記遮断素子に流れる電流が前記遮断電流値を超えるように構成されていることを特徴とする。

また、本発明に係る電気回路においては、前記遮断素子から前記切り換えスイッチに至る経路に直列に接続され、前記切り換えスイッチの切り換え動作に従って流れる電流によって誘導起電力を発生させるインダクタを備える構成とすることが好適である。

また、本発明に係る電気回路は、前記切り換えスイッチの状態を固定した場合に前記インダクタを流れる飽和電流値が前記遮断電流値より大きくなるように構成されていることが好適である。

本発明によれば、電流供給経路を確実に遮断することが可能な電気回路を実現することができる。また、電源経路に電源スイッチを設ける本発明に係る電気回路にあっては、電源スイッチに異常が生じた場合であっても、電流供給経路を確実に遮断することが可能となる。

図１は本発明の実施形態に係る電動機制御回路４４の構成を示す図である。電動機制御回路４４は車両に搭載され、車両を駆動する電動機４６の制御を行う。電動機制御回路４４は、走行用電池１０、リレースイッチ１４、昇圧コンバータ回路２４、インバータ回路４０、および制御部４８を備えて構成される。

走行用電池１０は直列に接続された複数の単位電池１０ａを備えて構成され、単位電池１０ａの接続点のうち一つにはヒューズ１２が直列に挿入される。走行用電池１０の負極端子Ｔ₂は昇圧コンバータ回路２４の端子Ｔ₄に接続され、走行用電池１０の正極端子Ｔ₁はリレースイッチ１４を介して昇圧コンバータ回路２４の端子Ｔ₃に接続される。

リレースイッチ１４は、スイッチ１６ａおよびそれに並列に接続されたスイッチ１６ｂと保護抵抗Ｒ_Pとの直列回路とを含んで構成され、スイッチ１６ａ，１６ｂは、それぞれ切片１８ａ，１８ｂ、電極２０ａ，２０ｂ、および切片駆動部２２ａ，２２ｂを備えて構成される。リレースイッチ１４は、電極２０ａ，２０ｂと切片１８ａ，１８ｂとがそれぞれ接触している状態を導通状態、電極２０ａ，２０ｂと切片１８ａ，１８ｂとがそれぞれ離れている状態を遮断状態とする。

切片駆動部２２ａ，２２ｂの端子Ｔａ，Ｔｂには、制御部４８から制御信号Ｓａ，Ｓｂを入力するための信号線５９ａ，５９ｂが接続される。切片駆動部２２ａ，２２ｂのそれぞれは、リレー制御信号Ｓａ，Ｓｂに応じて、切片１８ａ，１８ｂが電極２０ａ，２０ｂに接触した状態、または切片１８ａ，１８ｂが電極２０ａ，２０ｂから離れた状態となるようそれぞれ切片１８ａ，１８ｂを駆動する。切片駆動部２２ａ，２２ｂとしては、電磁石とバネの付勢力によって切片１８ａ，１８ｂに駆動力を与える構成としたものが好適である。

リレー制御信号Ｓａ，Ｓｂは、導通電圧Ｖ_H0と遮断電圧Ｖ_L0との２値の電圧をとり得る。切片駆動部２２ａ，２２ｂは、リレー制御信号Ｓａ，Ｓｂが導通電圧Ｖ_H0であるときには切片１８ａ，１８ｂを電極２０ａ，２０ｂに接触させた状態に駆動し、遮断電圧Ｖ_L0であるときには切片１８ａ，１８ｂを電極２０ａ，２０ｂから離れた状態に駆動する。

昇圧コンバータ回路２４は、昇圧インダクタ２６、損失抵抗２７、充放電スイッチ２８、チョッパスイッチ３０、ダイオード２８ａ，３０ａ、および出力キャパシタ３２を含んで構成される。また、昇圧コンバータ回路２４は、端子Ｔ₃およびＴ₄を入力端子、端子Ｔ₅およびＴ₆を出力端子とする。

損失抵抗２７は昇圧インダクタ２６、走行用電池１０、チョッパスイッチ３０等、昇圧インダクタ２６に直列に接続される回路素子が含む損失を等価な抵抗を以て表したものであり、昇圧インダクタ２６に直列に接続される。

端子Ｔ₃は、直列に接続された損失抵抗２７および昇圧インダクタ２６を介して、チョッパスイッチ３０と充放電スイッチ２８との接続点である節点ｊに接続される。

チョッパスイッチ３０は節点ｊで充放電スイッチ２８の片端に接続されその他端は端子Ｔ₄および端子Ｔ₆に接続される。充放電スイッチ２８は節点ｊでチョッパスイッチ３０の片端に接続され、その片端は端子Ｔ₅に接続される。端子Ｔ₅，Ｔ₆間には出力キャパシタ３２および電圧センサ３４が接続される。また、電圧センサ３４は信号線５９_Mによって制御部に接続されている。

ダイオード３０ａはカソードが節点ｊ側に接続されるようチョッパスイッチ３０に並列接続され、ダイオード２８ａはアノードが節点ｊ側に接続されるよう充放電スイッチ２８に並列接続される。

チョッパスイッチ３０、充放電スイッチ２８のそれぞれには、導通状態、遮断状態間の切り換えを行うための制御信号が入力される端子Ｔ₃₀，Ｔ₂₈が設けられており、制御部４８から引き出された信号線５９_C1，信号線５９_C2がそれぞれ接続される。

次に、インバータ回路４０の構成について説明する。インバータ回路４０は、パルス発生スイッチ３６₁〜３６₆およびダイオード３８₁〜３８₆を含んで構成される。また、端子Ｔ₅，Ｔ₆を入力端子とし、端子ｕ、ｖ、ｗを出力端子とする。パルス発生スイッチ３６₁とパルス発生スイッチ３６₄、パルス発生スイッチ３６₂とパルス発生スイッチ３６₅、パルス発生スイッチ３６₃とパルス発生スイッチ３６₆はそれぞれ節点ｕ’，ｖ’，ｗ’で直列接続される。そして、節点ｕ’ｖ’，ｗ’はそれぞれ電動機の端子ｕ，ｖ，ｗに接続される。

また、パルス発生スイッチ３６₁，３６₅，３６₃それぞれの両端のうち、節点ｕ’ｖ’，ｗ’に接続されている側とは反対側の片端は端子Ｔ₅に接続され、パルス発生スイッチ３６₄，３６₂，３６₆それぞれの両端のうち、節点ｕ’ｖ’，ｗ’に接続されている側とは反対側の片端は端子Ｔ₆に接続される。

パルス発生スイッチ３６₁〜３６₆のそれぞれには、導通状態、遮断状態間の切り換えを行うための制御信号を入力するための端子Ｔ_D1〜Ｔ_D6が設けられており、制御部４８から引き出された信号線５９_D1〜５９_D6がそれぞれ接続される。

制御部４８は、リレースイッチ１４、昇圧コンバータ回路２４、インバータ回路４０等を制御するための制御信号を出力するための回路（図示せず）を備える。制御部には、電池５６が接続されており、制御部４８が備える回路には電池５６から電力が供給される。制御部４８が備える回路の接地点Ｇは車両のボディに電気的に接続され、ボディと同電位とされる。また、制御部から出力される制御信号の電位は、接地点Ｇを基準電位とする。

また、制御部４８には、車両の衝突を検知する衝突検知センサ５０、昇圧コンバータ回路２４、インバータ回路４０の収納筐体４２が開放されたことを検知する開放検知センサ５２が接続されている。衝突検知センサ５０は、例えば加速度に応じた電圧を発生する加速度センサ等によって構成することができる。また、開放検知センサ５２は、例えば収納筐体４２を覆う蓋を外すことによって開閉するスイッチによって構成することができる。

電動機制御回路４４は、このような構成によって、走行用電池１０が発生する電圧を昇圧コンバータ回路２４において昇圧し、昇圧した電圧をインバータ回路４０において三相パルス電圧に変換して電動機４６に印加する。

電動機４６の回転数は三相パルス電圧の周波数を変化させることによって調整することができ、電動機４６のトルクは三相パルス電圧の電圧振幅を変化させることによって調整することができる。したがって、制御部４８によりインバータ回路４０が出力する三相パルス電圧の周波数を変化させることで電動機４６の回転数を調整することができ、制御部４８により昇圧コンバータ回路２４が出力する電圧振幅を変化させることで電動機４６の回転数を調整することができる。

本実施形態に係る電動機制御回路４４は、車両が衝突したとき、または昇圧コンバータ回路２４、インバータ回路４０の収納筐体４２が開放されたときにリレースイッチ１４を強制的に遮断状態とする手段を備える。さらに、切片１８ａ，１８ｂがそれぞれ電極２０ａ，２０ｂへ溶着している場合には、ヒューズ１２を溶断する手段を備える。

車両が走行している状態では、リレースイッチ１４は導通状態となっており、電動機４６を回転させるための電力は、走行用電池１０からリレースイッチ１４、昇圧コンバータ回路２４、およびインバータ回路４０を介して電動機４６に供給される。

車両の衝突等によって車両に衝撃が与えられると、衝突検知センサ５０は衝突情報信号を制御部４８に入力する。また、点検等において収納筐体４２が開放されると、開放検知センサ５２は開放情報信号を制御部４８に入力する。制御部４８は、衝突情報信号または開放情報信号が入力されたことを認識すると、リレースイッチ１４が遮断状態となるよう切片駆動部２２ａ，２２ｂを制御する。制御部４８の制御によってリレースイッチ１４が遮断状態となると、走行用電池１０から昇圧コンバータ回路２４およびインバータ回路４０に供給される電流は遮断され、電動機制御回路４４における各節点の電圧は低下する。

しかしながら、電動機制御回路４４は車両に搭載されるため、先に述べたように、リレースイッチ１４が備える切片１８ａ，１８ｂがそれぞれ電極２０ａ，２０ｂへ溶着しているおそれがあり、必ずしもリレースイッチ１４が遮断状態になるとは限らない。そこで、本実施形態に係る電動機制御回路４４では、制御部４８がリレースイッチ１４が遮断状態となっていないと判断した場合には、昇圧コンバータ回路２４に流入する電流がヒューズ１２の溶断電流Ｉ_CUTを超えるよう、昇圧コンバータ回路２４またはインバータ回路４０を制御する。

リレースイッチ１４が遮断状態となっているかの判断は、電圧センサ３４が示す値に基づいて行う。そして、昇圧コンバータ回路２４に流入する電流を増加するための昇圧コンバータ回路２４の制御は、チョッパスイッチ３０を導通状態に固定することで行う。また、昇圧コンバータ回路２４に流入する電流を増加するためのインバータ回路４０の制御は、パルス発生スイッチ３６₁および３６₄を導通状態に固定することで行う。これは、パルス発生スイッチ３６₂および３６₅、パルス発生スイッチ３６₃および３６₆を導通状態にすることによって行うことも可能である。

このような、車両の衝突時または収納筐体４２の開放時における電動機制御回路４４の動作の詳細については後に説明する。ここではその前提として、リレースイッチ１４を投入した後、車両が通常に走行している場合の電動機制御回路４４の動作について説明する。

車両が走行するためには、リレースイッチ１４を投入する必要がある。リレースイッチ１４の投入は、制御部４８の制御によって行われる。制御部４８は、リレー制御信号Ｓａ，Ｓｂをそれぞれ切片駆動部２２ａ，２２ｂの制御端子Ｔａ，Ｔｂに入力し、切片駆動部２２ａ，２２ｂはリレー制御信号Ｓａ，Ｓｂに従ってそれぞれ切片１８ａ，１８ｂを駆動する。投入直後の過大な電流による回路破壊を防止するため、制御部４８は、まず切片１８ｂを駆動してスイッチ１６ｂを先に投入し、過渡状態がある程度収束して過渡電流が十分小さくなった後に１８ａを駆動してスイッチ１６ａを投入する。スイッチ１６ｂには保護抵抗Ｒ_Pが直列に接続されているため、保護抵抗Ｒ_Pにおいて電圧降下が生じ、スイッチ１６ａが投入されるまでの間は、昇圧コンバータ回路２４に印加される電圧および供給される電流が抑制される。以下では、このようにリレースイッチ１４が投入され、過渡状態が収束した後の動作について述べる。

まず、昇圧コンバータ回路２４の動作について説明する。昇圧コンバータ回路２４の端子Ｔ₃，Ｔ₄間には、リレースイッチ１４を介して走行用電池１０の電圧Ｖ_Eが印加されている。

制御部４８は、図２（ａ）に示すようなチョッパ制御信号Ｃ₁をチョッパスイッチ３０の制御端子Ｔ₃₀に入力し、図２（ｂ）に示すような充放電制御信号Ｃ₂を充放電スイッチ２８の制御端子Ｔ₂₈に入力する。チョッパ制御信号Ｃ₁の電圧は導通電圧Ｖ_H1と遮断電圧Ｖ_L1とを交互に繰り返す。ここで、電圧が導通電圧Ｖ_H1となる周期をチョッパ導通周期Ｔ_O1と、電圧が遮断電圧Ｖ_L1となる周期をチョッパ遮断周期Ｔ_C1とする。チョッパ制御信号Ｃ₁が導通電圧Ｖ_H1となるときにはチョッパスイッチ３０は導通状態となり、チョッパ制御信号Ｃ₁が遮断電圧Ｖ_L1となるときにはチョッパスイッチ３０は遮断状態となる。一方、充放電制御信号Ｃ₂は、チョッパ制御信号Ｃ₁が導通電圧Ｖ_H1となるときには遮断電圧Ｖ_L1となり、チョッパ制御信号Ｃ₁が遮断電圧Ｖ_L1となるときには導通電圧Ｖ_H1となる。そして、充放電制御信号Ｃ₂が導通電圧Ｖ_H1となるときには充放電スイッチ２８は導通状態となり、充放電制御信号Ｃ₂が遮断電圧Ｖ_L1となるときには充放電スイッチ２８は遮断状態となる。したがって、チョッパスイッチ３０と充放電スイッチ２８は、交互に導通状態を繰り返す。

チョッパスイッチ３０が導通状態にあるとき、昇圧インダクタ２６からチョッパスイッチ３０に流れ込む電流Ｉ_Lは、時定数Ｌ／ｒで収束値Ｉ_Iに向かって増加する。ここにＬは昇圧インダクタ２６のインダクタンス値、ｒは損失抵抗２７の抵抗値である。また、収束値Ｉ_IはＩ_I＝Ｖ_E／ｒとして定まる。この収束値Ｉ_Iは、ヒューズ１２の溶断電流Ｉ_CUTを超えるようにＶ_Eの値とｒの値との関係を調整することで決定することができる。また、予めその関係が定められているため変更できないのであれば、ヒューズ１２として溶断電流がＩ_CUT以下であるものを適用すればよい。このように昇圧インダクタ２６に流れ込む電流Ｉ_Lが増加している状態で、チョッパスイッチ３０を遮断状態とし、続いて充電スイッチ２８を導通状態に切り換えると、昇圧インダクタ２６に流れる電流は瞬時零となり、昇圧インダクタ２６の両端には節点ｊの側を正とする誘導起電力Ｖ_Iが発生する。この誘導起電力Ｖ_Iは、昇圧インダクタ２６に流れ込む電流Ｉ_Lの時間微分値、およびインダクタンス値Ｌに比例するため、チョッパスイッチ３０および充放電スイッチ２８が切り換えられる直前において昇圧インダクタ２６に流れていた電流が大きい程大きくなる。

したがって、チョッパスイッチ３０および充放電スイッチ２８が切り換えられた後には、走行用電池１０の電圧Ｖ_Eに誘導起電力Ｖ_Iが加えられた電圧が出力キャパシタ３２に印加され、出力キャパシタ３２はこの電圧によって充電されることとなる。

チョッパスイッチ３０が遮断状態に、充放電スイッチ２８が導通状態に切り換えられた以後の出力キャパシタ３２への充電電流は、昇圧インダクタ２６のインダクタンス値Ｌ、損失抵抗値ｒ、出力キャパシタ３２の容量値Ｃ、昇圧コンバータ回路２４からインバータ回路４０の側を見た負荷抵抗値Ｒ等によって定まる時定数に従って変化する。それに伴って、出力キャパシタ３２の両端の電圧Ｖ_Cは、チョッパスイッチ３０が遮断状態へと切り換えられた直後における値よりも低下していく。このまま、充放電スイッチ２８を導通状態、チョッパスイッチ３０を遮断状態とした状態を維持すると、出力キャパシタ３２の両端の電圧Ｖ_Cは走行用電池１０の電圧Ｖ_Eにまで低下してしまい、昇圧効果が全くないことになってしまうため、出力キャパシタ３２の両端の電圧Ｖ_Cが許容最低値以下とならないうちに、充放電スイッチ２８を再び遮断状態へ、チョッパスイッチ３０を再び導通状態へと切り換える必要がある。この切り換えの時期は、チョッパスイッチ３０が遮断状態に、充放電スイッチ２８が導通状態に切り換えられた時からチョッパ遮断周期Ｔ_C1だけ経過した時である。すなわち、チョッパ遮断周期Ｔ_C1は、出力キャパシタ３２の両端の電圧Ｖ_Cが許容最低値以下とならないことを条件として決定されている。

そして、再び昇圧インダクタ２６からチョッパスイッチ３０に流れ込む電流は、時定数Ｌ／ｒで収束値Ｉ_Iに向かって増加し、以降、同様の動作が繰り返されて出力キャパシタ３２には走行用電池１０の電圧Ｖ_Eよりも大きい電圧が充電される。

このように、昇圧コンバータ回路２４では、チョッパスイッチ３０が遮断状態にあり、充放電スイッチ２８が導通状態にあるときに、出力キャパシタ３２の両端に走行用電池１０の電圧Ｖ_Eよりも高い電圧が印加される。したがって、出力キャパシタ３２の電圧Ｖ_Cを出力電圧とすることで、端子Ｔ₃，Ｔ₄間に印加されている電圧よりも高い電圧が得られる。

なお、チョッパスイッチ３０および充放電スイッチ２８に並列に接続されたダイオード３０ａおよびは２８ａは、導通状態から遮断状態へと切り換えられた時に発生する誘導起電力によって、チョッパスイッチ３０および充放電スイッチ２８が破壊されないように設けられるものである。

昇圧コンバータ回路２４の出力電圧Ｖ_Cは、昇圧インダクタ２６に発生する誘導起電力Ｖ_Iを変化させることによって調整することができる。上述のことから、チョッパスイッチ３０が遮断状態へ、充放電スイッチ２８が導通状態へと切り換えられる直前において昇圧インダクタ２６からチョッパスイッチ３０に流れ込んでいた電流は、チョッパ制御信号Ｃ₁のチョッパ導通周期Ｔ_O1が長い程大きくなる。したがって、チョッパ導通周期Ｔ_O1を変化させることで誘電起電力Ｖ_Iを調整することができ、これに従った出力電圧Ｖ_Cが得られる。

この動作を、出力キャパシタ３２の充放電による電圧の昇降圧という観点から説明する。チョッパ導通周期Ｔ_O1を長くすれば、充放電スイッチ２８が導通状態となった時に節点ｊと走行用電池１０の端子Ｔ₂に接続される導線との間に現れる電圧は、先に充放電スイッチ２８が導通状態にあった時よりも大きい値となる。したがって、出力キャパシタ３２は、先に充放電スイッチ２８が導通状態にあった時よりも大きな電圧を以て充電されるため、その両端の電圧Ｖ_Cは上昇する。

一方、チョッパ導通周期Ｔ_O1を短くすれば、充放電スイッチ２８が導通状態となった時に節点ｊと走行用電池１０の端子Ｔ₂に接続される導線との間に現れる電圧は、先に充放電スイッチ２８が導通状態にあった時よりも小さい値となる。したがって、出力キャパシタ３２は、先に充放電スイッチ２８が導通状態にあった時よりも小さな電圧を以て充電されるため、その両端の電圧Ｖ_Cは下降する。また、充放電スイッチ２８が導通状態となった時に節点ｊと走行用電池１０の端子Ｔ₂に接続される導線との間に現れる電圧が、出力キャパシタ３２両端に維持されている電圧よりも小さい場合、充放電スイッチ２８が導通状態にある間には出力キャパシタ３２から充放電スイッチ２８を介して昇圧インダクタ２６側に放電電流が流れ、その放電電流によるエネルギーが損失抵抗２７によってジュール熱として消費される。このような動作によって、出力キャパシタ３２両端の電圧Ｖ_Cは下降する。

このように、出力キャパシタ３２両端の電圧、すなわち端子Ｔ₅，Ｔ₆間に現れる電圧は、チョッパ導通周期Ｔ_O1とチョッパ遮断周期Ｔ_C1に従って定まる。そこで、制御部４８が電圧センサ３４から読み込んだ値に基づいてチョッパ導通周期Ｔ_O1とチョッパ遮断周期Ｔ_C1とをフィードバック制御することによって、端子Ｔ₅，Ｔ₆間に現れる電圧の目標値が得られるよう制御する構成とすることが好ましい。

次に、インバータ回路４０の動作について説明する。制御部４８からは、図３（ａ）に示すようなパルス制御信号Ｄ₁〜Ｄ₆が出力され、それぞれパルス発生スイッチ３６₁〜３６₆の制御端子Ｔ_D1〜Ｔ_D6に入力される。パルス制御信号Ｄ₁〜Ｄ₆では、電圧が導通電圧Ｖ_H2となる導通周期Ｔ_O2と、電圧が遮断電圧Ｖ_L2となる遮断周期Ｔ_C2とが繰り返される。ここで導通周期Ｔ_O2は遮断周期のＴ_C2のちょうど半分である。

パルス制御信号Ｄ₁の電圧は、時刻ｔ₀において遮断電圧Ｖ_L2から導通電圧Ｖ_H2へと立ち上がった後、導通周期Ｔ_O2の間導通電圧Ｖ_H2を維持し、その後導通電圧Ｖ_L2へと立ち下がって、遮断周期Ｔ_C2の間遮断電圧Ｖ_L2を維持する。パルス制御信号Ｄ₂は、パルス制御信号Ｄ₁に対して導通周期Ｔ_O2の半分の時間だけ遅延している。すなわち、パルス制御信号Ｄ₂の電圧は、時刻ｔ₀＋Ｔ_O2／２において遮断電圧Ｖ_L2から導通電圧Ｖ_H2へと立ち上がった後、導通周期Ｔ_O2の間導通電圧Ｖ_H2を維持し、その後導通電圧Ｖ_L2へと立ち下がって、遮断周期Ｔ_C2の間遮断電圧Ｖ_L2を維持する。同様に、パルス制御信号Ｄ₃はパルス制御信号Ｄ₂に対して、パルス制御信号Ｄ₄はパルス制御信号Ｄ₃に対して、パルス制御信号Ｄ₅はパルス制御信号Ｄ₄に対して、パルス制御信号Ｄ₆はパルス制御信号Ｄ₅に対して、それぞれ導通周期Ｔ_O2の半分の時間だけ遅延している。また、図３（ａ）から判るように、パルス制御信号Ｄ₁はＴ_O2の３倍の長さの周期を有するため、パルス制御信号Ｄ₆に対して、導通周期Ｔ_O2の半分の時間だけ遅延している。

パルス発生スイッチ３６₁〜３６₆の制御端子Ｔ_D1〜Ｔ_D6に入力されるパルス制御信号Ｄ₁〜Ｄ₆の電圧が導通電圧Ｖ_H2であるときには、パルス発生スイッチ３６₁〜３６₆は導通状態となり、遮断電圧Ｖ_L2であるときには、パルス発生スイッチ３６₁〜３６₆は遮断状態となる。したがって、電動機４６の端子ｕと端子ｖとの間の電圧Ｖｕｖは、パルス制御信号Ｄ₁の電圧とパルス制御信号Ｄ₂の電圧のいずれもが導通電圧Ｖ_H2となる時間帯に、インバータ回路４０の端子Ｔ₅，Ｔ₆間に印加された電圧Ｖ_Cとなる。また、電圧Ｖｕｖの電圧は、パルス制御信号Ｄ₄の電圧とパルス制御信号Ｄ₅の電圧のいずれもが導通電圧Ｖ_H2となる時間帯に、インバータ回路４０の端子Ｔ₅，Ｔ₆間に印加された電圧を逆極性とした電圧−Ｖ_Cとなる。

同様の原理によって、電動機４６の端子ｖと端子ｗの間の電圧Ｖｖｗは、パルス制御信号Ｄ₅の電圧とパルス制御信号Ｄ₆の電圧のいずれもが導通電圧Ｖ_H2となる時間帯にインバータ回路４０の端子Ｔ₅，Ｔ₆間に印加された電圧Ｖ_Cとなり、パルス制御信号Ｄ₂の電圧とパルス制御信号Ｄ₃の電圧のいずれもが導通電圧Ｖ_H2となる時間帯にインバータ回路４０の端子Ｔ₅，Ｔ₆間に印加された電圧を逆極性とした電圧−Ｖ_Cとなる。また、電動機４６の端子ｗと端子ｕの間の電圧Ｖｗｕは、パルス制御信号Ｄ₃の電圧とパルス制御信号Ｄ₄の電圧のいずれもが導通電圧Ｖ_H2となる時間帯にインバータ回路４０の端子Ｔ₅，Ｔ₆間に印加された電圧Ｖ_Cとなり、パルス制御信号Ｄ₁の電圧とパルス制御信号Ｄ₆の電圧のいずれもが導通電圧Ｖ_H2となる時間帯にインバータ回路４０の端子Ｔ₅，Ｔ₆間に印加された電圧を逆極性とした電圧−Ｖ_Cとなる。図３（ｂ）はこのようにして現れる電圧Ｖｕｖ、電圧Ｖｖｗ、および電圧Ｖｗｕの時間変化を示している。

なお、パルス発生スイッチ３６₁〜３６₆のそれぞれに並列に接続されたダイオード３８₁〜３８₆は、導通状態から遮断状態へと切り換えられた時にパルス発生スイッチ３６₁〜３６₆が誘導起電力によって破壊されることを回避するためのものである。

図３（ｂ）から判るように、電圧Ｖｕｖは電圧Ｖｖｗに対して、電圧Ｖｖｗは電圧Ｖｗｕに対して、電圧Ｖｗｕは電圧Ｖｕｖに対して、それぞれ３分の１周期遅延した関係にある。インバータ回路４０はこれらの電圧を電動機４６に印加することによって電動機４６を回転させる。

電動機４６は、回転子と界磁巻き線とを備えて構成され、回転子は界磁巻き線を流れる電流によって発生する回転磁界によって電磁力を得て回転する。本実施形態では、電動機４６として、例えば、三相の界磁巻き線を備え、三相の界磁巻き線の相間に電圧Ｖｕｖ、電圧Ｖｖｗ、および電圧Ｖｗｕを印加して回転磁界を発生させる構成の誘導電動機を適用することが好適である。電動機４６の回転数は、パルス制御信号Ｄ₁〜Ｄ₆の周期Ｔ_O2＋Ｔ_C2を変化させることで調整することができる。また、電動機４６のトルクは、パルス制御信号Ｄ₁〜Ｄ₆の電圧振幅Ｖ_Cによって定まるため、昇圧コンバータ回路２４の出力電圧を、上述のチョッパ制御信号Ｃ₁の導通周期Ｔ_O1を変化させることで調整することができる。

なお、ここで説明した三相パルス電圧によって電動機４６を回転させる構成は、基本的な構成例の一つである。その他、それぞれの相に発生させるパルス電圧の波形や、異なる相に発生するパルス電圧の位相関係を最適化することにより、様々な構成を実現することが可能であることはいうまでもない。

以上説明した電動機制御回路４４の動作は、電動機制御回路４４を搭載する車両が通常に走行している場合について説明したものである。次に、車両が衝突した際または収納筐体４２が開放された際の動作について説明する。

衝突検知センサ５０は、車両が衝突したことを検知すると、衝突情報信号を制御部４８に入力する。また、開放検知センサ５２は、収納筐体４２が開放されたことを検知すると、開放情報信号を制御部４８に入力する。

制御部４８は衝突情報信号または開放情報信号が入力されたことを認識すると、リレースイッチ１４を遮断状態とするリレー制御信号Ｓａ，Ｓｂをリレースイッチ１４の制御端子ＴａおよびＴｂに入力する。これによってリレースイッチ１４が遮断状態となると、走行用電池１０から昇圧インダクタ２６への電流供給が停止されるため、昇圧インダクタ２６に流れる電流Ｉ_Lは零となる。このとき、たとえ充放電スイッチ２８が導通状態にあったとしても、出力キャパシタ３２への充電は行われない。その一方、出力キャパシタ３２からインバータ回路４０へは負荷電流の供給が引き続き行われるため、出力キャパシタ３２両端の電圧、すなわち昇圧コンバータ回路２４の出力電圧は急速に低下し、その値は零に収束する。

このような動作によって、衝突に起因する機械的変形により収納筐体４２の絶縁構造が破壊された場合や、電動機制御回路４４が稼働状態にあるときに点検作業において誤って収納筐体４２が開放された場合であっても、リレースイッチ１４より負荷側に高電圧が印加されない状態とすることができる。

しかしながら、電動機制御回路４４は車両に搭載されるため、先に述べたように、リレースイッチ１４が備える切片１８ａ，１８ｂがそれぞれ電極２０ａ，２０ｂへ溶着しているおそれがあり、必ずしもリレースイッチ１４が遮断状態になるとは限らない。そこで、本実施形態に係る電動機制御回路４４では、切片１８ａ，１８ｂがそれぞれ電極２０ａ，２０ｂへ溶着した場合であっても、ヒューズ１２を溶断することにより走行用電池１０より負荷側に電圧を印加しない構成とした。以下では、本実施形態におけるそのような処理を行う構成および動作について説明する。

図４は、車両の衝突時または収納筐体４２の開放時においてヒューズ１２を溶断する際の制御部４８が行う処理の流れを示す。制御部４８は、衝突情報信号または開放情報信号が入力されたか否かを監視し（Ｓ１）、これらの信号のうちいずれかが入力されたものと判断した場合には、リレースイッチ１４が遮断状態となるよう、電圧を遮断電圧Ｖ_L0に固定したリレー制御信号Ｓａ，Ｓｂを出力する（Ｓ２）。その後、昇圧コンバータ回路２４の出力端Ｔ₅，Ｔ₆間に接続された電圧センサ３４が示す値を読み込み、電圧を遮断電圧Ｖ_L0に固定したリレー制御信号Ｓａ，Ｓｂを出力してから予め定められた監視時間を経過したときに、電圧センサ３４が示す値Ｖ_Mと予め定められた安全電圧Ｖ_Sとの比較を行う（Ｓ３）。そして、電圧センサ３４が示す値Ｖ_Mが安全電圧Ｖ_S以下である場合には処理を終了する。これは、電圧センサ３４が示す値Ｖ_Mが低下すればリレースイッチ１４が遮断状態になったと判断することができるためである。しかし、電圧センサ３４が示す値Ｖ_Mが安全電圧Ｖ_Sを超えている場合には、切片１８ａ，１８ｂの電極２０ａ，２０ｂへの溶着等によってリレースイッチ１４が遮断状態となっていないと判断できるため、ヒューズ１２を溶断する処理を行う必要がある。そこで、制御部４８は、電圧を導通電圧Ｖ_H1に固定したチョッパ制御信号Ｃ₁を出力する（Ｓ４）。図５（ａ）にそのチョッパ制御信号Ｃ₁の様子を、図５（ｂ）および（ｃ）にはそれに対応する充放電制御信号Ｃ₂および昇圧インダクタ２６に流れる電流Ｉ_Lの様子を示す。図５（ａ）は時刻ｔ_fにチョッパ制御信号Ｃ₁の電圧が導通電圧Ｖ_H1に固定されることを示す。

チョッパ制御信号Ｃ₁の電圧が導通電圧Ｖ_H1に固定されることによって、チョッパスイッチ３０の制御端子Ｔ₃₀には導通電圧Ｖ_H1が印加されるため、時刻ｔ_f以降、チョッパスイッチ３０は導通状態に固定される。チョッパスイッチ３０が導通状態にあるときには昇圧インダクタ２６からチョッパスイッチ３０に流れ込む電流Ｉ_Lは時定数Ｌ／ｒで収束値Ｉ_Iに向かって増加することは上述の通りである。この電流Ｉ_Lの収束値Ｉ_Iは走行用電池１０の電圧Ｖ_Eを損失抵抗値ｒで除したものである。

時刻ｔ_f以前の定常状態においては、電流Ｉ_Lが収束値Ｉ_Iに至る前にチョッパスイッチ３０は遮断状態へ、充放電スイッチ２８は導通状態へと切り換えられるため、当該電流の増加は収束値Ｉ_Iより小さい切り換え時電流Ｉ_chを以て停止する。図５（ｃ）の電流Ｉ_Lの電流増加曲線７０は、時刻ｔ_f以前の定常状態において、電流Ｉ_Lがチョッパスイッチ３０の導通周期Ｔ_O1で時定数Ｌ／ｒで収束値Ｉ_Iに向かって増加し、その増加が切り換え時電流Ｉ_chに至った時に停止する様子を示すものである。また、充放電電流曲線７２は、チョッパスイッチ３０が遮断状態となり、充放電スイッチ２８が導通状態となっているときに、昇圧インダクタ２６から充放電スイッチ２８を介して出力キャパシタ３２およびインバータ回路４０へ供給される電流の様子を示すものである。すなわち、電流Ｉ_Lはチョッパスイッチ３０が遮断状態に切り換えられると同時に零となるが、昇圧インダクタ２６の両端には、その値が急激にＩ_chから零となったことに基づく誘導起電力Ｖ_Iが生じ、この誘導起電力Ｖ_Iによって出力キャパシタ３２およびインバータ回路４０へ流れる電流の変化を示している。なお、図５（ｃ）に示した充放電電流曲線７２は一つの例、かつ、そのおおよその曲線を示したものであり、出力キャパシタ３２の充電電圧Ｖ_C、負荷抵抗Ｒ、昇圧インダクタ２６のインダクタンス値Ｌ、損失抵抗２７の抵抗値ｒ、出力キャパシタ３２のキャパシタンス値Ｃによって大きく変化することはいうまでもない。

時刻ｔ_f以降、チョッパスイッチ３０が導通状態に固定されると、昇圧インダクタ２６からチョッパスイッチ３０に流れ込む電流は切り換え時電流Ｉ_chを超えて収束値Ｉ_Iに向かう。本実施形態に係る電動機制御回路４４では、溶断電流Ｉ_CUTが収束値Ｉ_Iよりも小さいため、走行用電池１０から供給される電流Ｉ_Lがヒューズ１２の溶断電流Ｉ_CUTに至ると同時にヒューズ１２が溶断し、走行用電池１０から負荷への電流供給が遮断される。図５（ｃ）のヒューズ溶断曲線７４は、電流Ｉ_Lが時定数Ｌ／ｒで収束値Ｉ_Iに向かって増加する途中、点Ｆでその値が溶断電流Ｉ_CUTに至り、ヒューズ１２が溶断して電流Ｉ_Lが遮断されることを示している。

制御部４８は、電圧を導通電圧Ｖ_H1に固定したチョッパ制御信号Ｃ₁をチョッパスイッチ３０の制御端子Ｔ₃₀に入力した後（Ｓ４）、時刻ｔ_fから予め定められた監視時間を経過したときに、電圧センサ３４が示す値Ｖ_Mと予め定められた安全電圧Ｖ_Sとの比較を行う（Ｓ５）。そして、電圧センサ３４が示す値Ｖ_Mが安全電圧Ｖ_S以下である場合には、処理を終了する。これは電圧センサ３４が示す値Ｖ_Mが低下すれば、ヒューズ１２が溶断したものと判断することができるからである。しかし、電圧センサ３４が示す値Ｖ_Mが安全電圧Ｖ_Sを超えている場合には、ヒューズ１２の不具合等によりヒューズ１２が溶断していないものと判断できるため、警告装置５８を稼働して走行用電池１０から昇圧コンバータ回路２４に至るまでの経路が遮断されなかった旨の警告を行う（Ｓ６）。警告装置５８は、警告を鳴動するブザー、ディスプレイ等を適用する事が好適である。また、故障の際に故障状態を記憶する故障状態記憶部５４を設け、これに走行用電池１０から昇圧コンバータ回路２４に至るまでの経路が遮断されなかった旨の情報を記憶することとしてもよい。警告装置５８による警告処理が終了すると、制御部４８はヒューズ１２を溶断する処理を終了する。

以上では、車両の衝突を検出した際にチョッパスイッチ３０を強制的に導通状態とすることにより、ヒューズ１２を溶断する動作処理について説明した。電動機制御回路４４では、次のような動作処理によってもヒューズ１２を溶断することが可能である。図６はその動作処理の流れを示すものである。制御部４８は、衝突情報信号または開放情報信号が入力されたか否かを監視し（Ｓ１０）、これらの信号のうちいずれかが入力されたものと判断した場合には、リレースイッチ１４が遮断状態となるよう、電圧を遮断電圧Ｖ_L0に固定したリレー制御信号Ｓａ、Ｓｂを出力する（Ｓ１１）。その後、昇圧コンバータ回路２４の出力に接続された電圧センサ３４が示す値を読み込み、電圧を遮断電圧Ｖ_L0に固定したリレー制御信号Ｓａ、Ｓｂを出力してから予め定められた監視時間を経過したときに、電圧センサ３４が示す値Ｖ_Mと予め定められた安全電圧Ｖ_Sとの比較を行う（Ｓ１２）。そして、電圧センサ３４が示す値Ｖ_Mが安全電圧Ｖ_S以下である場合には処理を終了する。これは、電圧センサ３４が示す値Ｖ_Mが低下すれば、リレースイッチ１４が遮断状態になったと判断することができるためである。しかし、電圧センサ３４が示す値Ｖ_Mが安全電圧Ｖ_Sを超えている場合には、切片１８ａ，１８ｂの電極２０ａ，２０ｂへの溶着等によってリレースイッチ１４が遮断状態となっていないと判断できるため、ヒューズ１２を溶断する処理を行う必要がある。そこで、制御部４８は、電圧を導通電圧Ｖ_H2に固定したパルス制御信号Ｄ₁をパルス発生スイッチ３６₁の制御端子Ｔ_D1に、電圧を導通電圧Ｖ_H2に固定したパルス制御信号Ｄ₄をパルス発生スイッチ３６₄の制御端子Ｔ_D4に入力する。図７にそのパルス制御信号Ｄ₁およびパルス制御信号Ｄ₄の様子を、他のパルス制御信号Ｄ₂，Ｄ₃，Ｄ₅，Ｄ₆の様子と共に示す。図７は時刻ｔ_fにパルス制御信号Ｄ₁およびＤ₄の電圧が導通電圧Ｖ_H2に固定されたことを示す。

パルス制御信号Ｄ₁，Ｄ₄の電圧が導通電圧Ｖ_H2に固定されることによって、制御端子Ｔ_D1および制御端子Ｔ_D4には導通電圧Ｖ_H2が印加され、時刻ｔ_f以降、パルス発生スイッチ３６₁および３６₄は導通状態に固定される。パルス発生スイッチ３６₁および３６₄が導通状態となると、走行用電池１０、リレースイッチ１４、および昇圧インダクタ２６、およびダイオード２８ａを介してパルス発生スイッチ３６₁および３６₄に電流が流れる。そして、この電流は時定数Ｌ／ｒで増加し、先述の切り換え時電流Ｉ_chを超えて収束値Ｉ_Iに向かう。

先述のように、本実施形態に係る電動機制御回路４４では、溶断電流Ｉ_CUTの値が収束値Ｉ_Iよりも小さい。したがって、パルス発生スイッチ３６₁および３６₄が導通状態に固定された後、走行用電池１０からパルス発生スイッチ３６₁および３６₄に流れ込む電流がヒューズ１２の溶断電流Ｉ_CUTに至ると同時にヒューズ１２が溶断し、走行用電池１０から負荷への電流供給が遮断される。

制御部４８は、電圧を導通電圧Ｖ_H2に固定したパルス制御信号Ｄ₁およびＤ₄を、制御端子Ｔ_D1および制御端子Ｔ_D4に入力した後（Ｓ１３）、時刻ｔ_fから予め定められた監視時間を経過したときに、電圧センサ３４が示す値Ｖ_Mと予め定められた安全電圧Ｖ_Sとの比較を行う（Ｓ１４）。そして、電圧センサ３４が示す値Ｖ_Mが安全電圧Ｖ_S以下である場合には、処理を終了する。これは電圧センサ３４が示す値Ｖ_Mが低下すれば、ヒューズ１２が溶断したものと判断することができるからである。しかし、電圧センサ３４が示す値Ｖ_Mが安全電圧Ｖ_Sを超えている場合には、ヒューズ１２の不具合等によりヒューズ１２が溶断していないものと判断できるため、図４に示した処理と同様、警告装置５８を稼働して走行用電池１０から昇圧コンバータ回路２４に至るまでの経路が遮断されなかった旨の警告を行う（Ｓ１５）。また、故障状態記憶部５４に走行用電池１０から昇圧コンバータ回路２４に至るまでの経路が遮断されない旨の情報を記憶することとしてもよい。警告装置５８による警告処理が終了すると、制御部４８はヒューズ１２を溶断する処理を終了する。

なお、ここでは、パルス発生スイッチ３６₁および３６₄を導通状態にすることでヒューズ１２を溶断する処理について説明したが、パルス発生スイッチ３６₂および３６₅、あるいはパルス発生スイッチ３６₃および３６₆を導通状態にすることでヒューズ１２を溶断することも可能であることは図１に示す回路構成より明らかである。

以上、本発明の実施形態に係る電動機制御回路４４の構成および動作について説明した。本実施形態では、リレースイッチ１４の切片１８ａ，１８ｂがそれぞれ電極２０ａ，２０ｂに溶着した場合でも、車両が衝突したとき、または収納筐体４２を開放したときには、ヒューズ１２を溶断することで走行用電池１０から供給される電流を遮断することができる。そのため、衝突時または収納筐体４２の内部を点検する際の安全対策をより確実にすることができる。また、制御部４８による制御信号の設定のみでヒューズ１２を溶断することができるため、ヒューズ１２を溶断するための特別なハードウエアを実装する必要がないという利点がある。

なお、チョッパスイッチ３０、充放電スイッチ２８またはパルス発生スイッチ３６₁〜３６₆としては、フォトトランジスタ６０ｂと発光素子６０ａとを含んで構成される図８に示すような光スイッチ回路６０を適用することが好適である。フォトトランジスタ６０ｂは発光素子６０ａが点灯しているときにコレクタＣ・エミッタＥ間が導通状態となり、発光素子６０ａが消灯しているときにコレクタＣ・エミッタＥ間が遮断状態となる。また、発光素子６０ａの端子Ｔ₇，Ｔ₈間に遮断電圧Ｖ_L1またはＶ_L2が印加されているときには発光素子６０ａは消灯し、端子Ｔ₇，Ｔ₈間に導通電圧Ｖ_H1またはＶ_H2が印加されると発光素子６０ａは点灯する。光スイッチ回路６０はこのような構成によって、発光素子６０ａの端子Ｔ₇，Ｔ₈間の電圧によって制御されるスイッチをなす。

光スイッチ回路６０では、フォトトランジスタ６０ｂと発光素子６０ａとが絶縁されているため、フォトトランジスタ６０ｂのコレクタＣおよびエミッタＥに接続される回路と、発光素子６０ａの端子Ｔ₇，Ｔ₈に接続される回路との間に十分な絶縁抵抗を確保することができる。発光素子６０ａの端子Ｔ₇，Ｔ₈のいずれか一方は、制御端子として使用し、他端は制御部４８と共通の接地電位を有する接地点Ｇに接続すればよい。

また、先に説明したチョッパスイッチ３０、充放電スイッチ２８またはパルス発生スイッチ３６₁〜３６₆は双方向に電流を流すことが可能なものである一方、ここでとりあげた光スイッチは、コレクタＣからエミッタＥに至る方向のみしか導通を許さないものである。しかしながら、図８に示すように、これらのスイッチにダイオード２８ａ，３０ａ，３６₁〜３６₆を並列に接続することで双方向スイッチが構成されこととなるため、回路動作に対しては何ら影響を及ぼすことはない。

本発明の実施形態に係る電動機制御回路の構成を示す図である。 チョッパ制御信号、充放電制御信号の時間変化を示す図である。 パルス制御信号、および電動機に印加される電圧の時間変化を示す図である。 チョッパ制御信号Ｃ₁を導通電位Ｖ_H1に固定することでヒューズを溶断する処理の流れを示す図である。 時間ｔ_f以降にチョッパ制御信号Ｃ₁の電圧を導通電圧Ｖ_H1に固定する様子を示す図である。 パルス制御信号Ｄ₁およびＤ₄の電圧を導通電位Ｖ_H2に固定することでヒューズを溶断する処理の流れを示す図である。 時間ｔ_f以降にパルス制御信号Ｄ₁およびＤ₄の電圧を導通電圧Ｖ_H2に固定する様子を示す図である。 光スイッチ回路の構成を示す図である。

符号の説明

１０ 走行用電池、１０ａ 単位電池、１２ ヒューズ、１４ リレースイッチ、１６ａ，１６ｂ スイッチ、１８ａ，１８ｂ 切片、２０ａ，２０ｂ 電極、２２ａ，２２ｂ 切片駆動部、２４ 昇圧コンバータ回路、２６ 昇圧インダクタ、２７ 損失抵抗、２８ 充放電スイッチ、２８ａ，３０ａ，３８₁〜３８₆ ダイオード、３０ チョッパスイッチ、３２ 出力キャパシタ、３４ 電圧センサ、３６₁〜３６₆ パルス発生スイッチ、４０ インバータ回路、４２ 収納筐体、４４ 電動機制御回路、４６ 電動機、４８ 制御部、５０ 衝突検知センサ、５２ 開放検知センサ、５４ 故障状態記憶部、５６ 電池、、５８ 警告装置、５９ａ，５９ｂ，５９_C1，５９_C2，５９_D1〜５９_D6 信号線、６０ 光スイッチ回路、６０ａ 発光素子、６０ｂ フォトトランジスタ、７０ 電流増加曲線、７２ 充放電電流曲線、７４ ヒューズ溶断曲線。

Claims (3)

1. 切り換えスイッチを備え、
   前記切り換えスイッチの切り換え動作に従って流れる電流に基づく電圧を出力する電気回路であって、
   前記切り換えスイッチに電力を供給するための電源経路に設けられた電源スイッチと、
   前記電源経路に設けられ、遮断電流値を超える電流が流れたときに電流を遮断する遮断素子と、
   前記電源スイッチの異常を検出し、前記電源スイッチに異常が検出された場合には前記切り換えスイッチの状態を固定する制御回路と、
   を備え、
   前記切り換えスイッチの状態が固定された場合に前記遮断素子に流れる電流が前記遮断電流値を超えるように構成されていることを特徴とする電気回路。
2. 請求項１に記載の電気回路であって、
   前記遮断素子から前記切り換えスイッチに至る経路に直列に接続され、前記切り換えスイッチの切り換え動作に従って流れる電流によって誘導起電力を発生させるインダクタを備えることを特徴とする電気回路。
3. 請求項２に記載の電気回路において、
   前記切り換えスイッチの状態を固定した場合に前記インダクタを流れる飽和電流値が前記遮断電流値より大きくなるように構成されていることを特徴とする電気回路。

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