JP2012032359A - 配線状態検出回路及び制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】制御装置内の信号の品質を損なうことなく、早期に配線の導通状態を検出できる配線状態検出回路及び制御装置を提供する。
【解決手段】制御信号をパワードライブユニットに外部出力する出力段４２に設けられる抵抗（４６）の入出力電位差を増幅する増幅器６２と、この増幅器６２の出力値に基づいて配線（ＵＨ〜ＷＬ）の短絡又は断線の少なくともいずれかを判定し、判定結果を制御装置（１０）に通知する判定部６３とを備えるようにした。
【選択図】図２

Description

本発明は、制御装置とパワードライブユニットとを接続する配線の導通状態を検出可能な配線状態検出回路及びこの回路を具備する制御装置に関する。

電気自動車等の電力車両には、制御信号を出力する制御装置と、電力駆動源であるモーターを実際に駆動するパワードライブユニットとをハーネス（配線）を介して接続したものがある。このハーネスが断線若しくはフレーム等と短絡すると、正常にモーターに通電できなくなり、モーター能力を損なうことになる。
この種のハーネスの導通状態（非導通状態を含む）を検出するために、パワードライブユニットからモーターへ出力される相電流をみる方法が採られている。
また、ハーネスの下流側装置内にＡ／Ｄ変換回路や、ハーネスの断線や短絡に応じてＡ／Ｄ変換回路の入力電圧を変動させる分圧回路を設ける方法も提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−１３３５０２号公報

しかし、モーターへ出力される相電流をみる方法は、モーターを動作させて初めて導通状態が検出されるため、検出までに時間を要する。特に、パワードライブユニットがスイッチング素子を用いた電流制御で駆動源を駆動する構成の場合には、スイッチング動作でモーター駆動電流を生成するのに時間を要するため、検出までにさらに時間がかかってしまう。
一方、特許文献１記載の方法では、Ａ／Ｄ変換回路や分圧用の抵抗を設ける必要があり、部品点数の増加でコストアップを招き、正常時は２．７５〜３．１５Ｖの動作範囲にするため、ノイズの影響で誤動作が生じたり、Ａ／Ｄ変換回路以外（例えば、ロジックＩＣ）に入力すると不定電圧のため誤動作が生じたりする可能性がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、制御装置内の信号の品質を損なうことなく、早期に配線の導通状態を検出できる配線状態検出回路及び制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、制御信号をパワードライブユニットに外部出力する出力段を有し、この出力段が、前記パワードライブユニットの信号入力部に配線を介して接続される制御装置に設けられ、前記出力段に設けられる抵抗の入出力電位差を増幅する増幅器と、この増幅器の出力値に基づいて前記配線の短絡又は断線の少なくともいずれかを判定し、判定結果を前記制御装置に通知する判定部とを備えることを特徴とする。
この構成によれば、制御信号をパワードライブユニットに外部出力する出力段に設けられる抵抗の入出力電位差を増幅する増幅器と、この増幅器の出力値に基づいて配線の短絡又は断線の少なくともいずれかを判定し、判定結果を制御装置に通知する判定部とを備えるので、制御装置内の信号の品質を損なうことなく、出力段から制御信号を出力する段階で配線の短絡又は配線を検出でき、早期に配線の導通状態を検出することができる。

上記構成において、前記判定部は、前記増幅器の出力値が短絡時の範囲内か否かを判定する短絡判定部と、前記増幅器の出力値が断線時の範囲内か否かを判定する断線判定部とを有するようにしてもよい。この構成によれば、短絡か断線かを個別に判定することができる。
また、上記構成において、前記判定部は、判定結果を示す信号を、前記制御装置が備える、前記制御信号の出力停止機能を具備する回路構成部品に出力し、判定結果に応じて前記回路構成部品に前記制御信号を出力停止させるようにしてもよい。この構成によれば、配線の導通状態の変化時に直ちに制御信号の出力を停止させることができる。

また、上記構成において、前記判定部は、判定結果を示す信号を、前記制御装置が備える、前記出力段に制御信号を出力する機能と警告を外部に報知する報知機能とを具備するマイコンに出力し、判定結果に応じて前記マイコンにより警告を報知させるようにしてもよい。この構成によれば、配線の導通状態の変化時に直ちに外部に報知することができる。
また、上記構成において、前記制御装置の出力段と前記パワードライブユニットとは複数の配線で接続され、前記配線毎に、前記増幅器と前記判定部とを設け、各判定部の出力をワイヤードＯＲ接続するようにしてもよい。この構成によれば、一相の導通変化に対して全相の信号出力を停止させる構成を簡易に実現することができる。

また、上記構成において、前記パワードライブユニットは、スイッチング素子を用いた電流制御により駆動源を駆動するユニットであり、前記制御装置は、前記スイッチング素子にスイッチングを行わせる制御信号を出力するようにしてもよい。この構成によれば、パワードライブユニットからの出力信号が立ち上がるまでに時間を要する構成において、出力段から制御信号を出力する段階で配線の短絡又は配線を検出できるから、早期に配線の導通状態を検出することができる。

また、本発明は、制御信号をパワードライブユニットに外部出力する出力段を有し、この出力段が、前記パワードライブユニットの信号入力部に配線を介して接続される制御装置において、前記出力段に設けられる抵抗の入出力電位差を増幅する増幅器と、この増幅器の出力値に基づいて前記配線の短絡又は断線の少なくともいずれかを判定し、判定結果を前記制御装置に通知する判定部とを備える配線状態検出回路を設けたことを特徴とする。
この構成によれば、制御装置内の信号の品質を損なうことなく、出力段から制御信号を出力する段階で配線の短絡又は配線を検出でき、早期に配線の導通状態を検出することができる。

上記構成において、前記制御装置は、前記駆動信号の出力停止機能を具備する回路構成部品を備え、前記判定部の判定結果に応じて、前記回路構成部品により、前記駆動信号の出力を停止するようにしてもよい。この構成によれば、配線の導通状態の変化時に直ちに制御信号の出力を停止させることができる。
また、上記構成において、前記制御装置は、前記出力段に制御信号を出力する機能と警告を外部に報知する報知機能とを具備するマイコンを備え、前記判定部の判定結果に応じて、前記マイコンにより、警告を報知するようにしてもよい。この構成によれば、配線の導通状態の変化時に直ちに外部に報知することができる。

本発明では、制御信号をパワードライブユニットに外部出力する出力段に設けられる抵抗の入出力電位差を増幅する増幅器と、この増幅器の出力値に基づいて配線の短絡又は断線の少なくともいずれかを判定し、判定結果を制御装置に通知する判定部とを備えるので、制御装置内の信号の品質を損なうことなく、早期に配線の導通状態を検出することが可能になる。

本発明の実施形態を適用したモーター駆動装置の概要構成図である。 電子制御ユニットの構成を周辺構成と共に示す図である。 配線状態検出回路の全体構成を示す図である。 電流制限抵抗に流れる電流値に関する図である。 配線状態検出回路でのハーネス導通状態（短絡／断線）の検出タイミングを模式的に示す図である。 変形例に係る配線状態検出回路を有する電子制御ユニットを周辺構成と共に示す図である。 変形例に係る配線状態検出回路を有する電子制御ユニットを周辺構成と共に示す図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態を適用したモーター駆動装置の概要構成図である。
このモーター駆動装置１００は、電気自動車或いはハイブリッド自動車に搭載される車載装置であり、制御装置（能動部）として機能する電子制御ユニット（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ：ＥＣＵ）１０と、実際に、車両駆動用のモーター３０を駆動する能動部として機能するパワードライブユニット（Ｐｏｗｅｒ Ｄｒｉｖｅ Ｕｎｉｔ：ＰＤＵ）２０とを備え、電子制御ユニット１０とパワードライブユニット２０との接続は、複数本（本構成では６本）のハーネス（配線）ＵＨ，ＵＬ，ＶＨ，ＶＬ，ＷＨ，ＷＬで行われる。

パワードライブユニット２０は、電子制御ユニット１０の制御の下、スイッチング素子（トランジスタ３１Ｈ，３１Ｌ）を用いた電流制御により駆動源であるモーター３０を駆動する電力変換ユニットであり、入力側の高圧側入力端子１３と低圧側入力端子１４とに、車載バッテリーである外部電源１２が接続され、出力側のＵ相出力端子１５、Ｖ相出力端子１６及びＷ相出力端子１７に、三相交流式のモーター３０が接続される。
このパワードライブユニット２０は、高圧側入力端子１３と低圧側入力端子１４との間に設けられ、外部電源１２から供給された直流電源の平滑化を行う平滑コンデンサ２２と、外部電源１２から供給される直流電流を、交流のモーター駆動電流に変換し、モーター３０に出力するインバーター回路２３と、インバーター回路２３のトランジスタ３１Ｈ，３１Ｌを各々駆動するゲート駆動回路２４を配置したゲート駆動基板２５とを備えている。

インバーター回路２３は、パルス幅変調（ＰＷＭ）によるＰＷＭインバーターであり、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の相毎に対をなす高電位側トランジスタ３１Ｈと低電位側トランジスタ３１Ｌとをブリッジ接続し、複数（本構成では６個）のトランジスタ３１Ｈ，３１Ｌを、ゲート駆動回路２４によってオン／オフする。
各トランジスタ３１Ｈ，３１Ｌには、パワー半導体である絶縁ゲート型トランジスタ（ＩＧＢＴ）、ＭＯＳＦＥＴなどのスイッチングトランジスタ（スイッチング素子）が用いられる。

各相の高電位側トランジスタ３１Ｈは、高電位側に接続されてハイサイドアームを構成し、各相の低電位側トランジスタ３１Ｌは、低電位側に接続されてローサイドアームを構成する。
各トランジスタ３１Ｈ，３１Ｌのコレクタ−エミッタ間には、転流ダイオード３２Ｈが接続され、転流ダイオード３２Ｈには、トランジスタ３１Ｈ，３１Ｌがオフの間にトランジスタ３１Ｈ，３１Ｌのエミッタ側からコレクタ側に電流が流れるように構成される。

ゲート駆動回路２４には、電子制御ユニット１０からの制御信号（後述する制御信号ＳＢ（ＳＢ１〜ＳＢ２）が入力される。より具体的には、ゲート駆動回路２４は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の相毎に対で設けられており、Ｕ相のゲート駆動回路２４には、ハーネスＵＨ，ＵＬを介してＵ相の制御信号（図２中、Ｕ相上段ゲート信号ＳＢ１、Ｕ相下段ゲート信号ＳＢ２）が入力され、Ｖ相のゲート駆動回路２４には、ハーネスＶＨ，ＶＬを介してＶ相の制御信号（図２中、Ｖ相上段ゲート信号ＳＢ３、Ｖ相下段ゲート信号ＳＢ４）が入力され、Ｗ相のゲート駆動回路２４には、ハーネスＷＨ，ＷＬを介してＷ相の制御信号ＳＢ（図２中、Ｗ相上段ゲート信号ＳＢ５、Ｗ相下段ゲート信号ＳＢ６）が入力される。

各ゲート駆動回路２４は、トランジスタ３１Ｈ，３１Ｌの各々にゲート電圧を供給可能であり、入力された制御信号により各トランジスタ３１Ｈ，３１Ｌのゲート電圧をオン（Ｈｉレベル）／オフ（Ｌｏｗレベル）に制御することで、各トランジスタ３１Ｈ，３１Ｌをスイッチングさせ、Ｕ相出力端子１５からＵ相電流を出力させ、Ｖ相出力端子１６からＶ相電流を出力させ、Ｗ相出力端子１７からＷ相電流を出力させる。
つまり、パワードライブユニット２０には、相毎に２本のハーネスＵＨ〜ＷＬが接続され、これらハーネスＵＨ〜ＷＬを介して、相毎に対の制御信号ＳＢが入力されて各相の電流が生成出力されるようになっている。

図２は、電子制御ユニット１０の構成を周辺構成と共に示す図である。
電子制御ユニット１０は、マイクロコンピューター（マイコン）４１と、マイコン４１から出力される制御信号（本構成では二値のデジタル信号）を外部に出力する出力段４２とを備え、この出力段４２にコネクタ３５を介して複数本（６本）のハーネスＵＨ〜ＷＬの一端が接続され、これらハーネスＵＨ〜ＷＬの他端が、コネクタ３６を介してパワードライブユニット２０の信号入力部２７に接続される。
これらハーネスＵＨ〜ＷＬは、柔軟性を有する電気配線であり、互いにまとめられて車体フレームに沿って配索され、互いに離間して配置される電子制御ユニット１０とパワードライブユニット２０とを電気的に接続させる。

マイコン４１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等を有し、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、出力段４２に制御信号（本構成では二値のデジタル信号）ＳＡを出力する信号出力機能や、制御信号ＳＡの出力遮断用の信号（遮断信号と言う）ＳＳを出力する遮断機能や、このモーター駆動装置１００が搭載される車両が具備する不図示の警告装置（例えば、警告ランプ）を介して警告を外部に報知する警告機能等を具備する。
ここで、マイコン４１からは、制御信号ＳＡとして、ハーネスＵＨに対応するＵ相上段ゲート信号ＳＡ１、ハーネスＵＬに対応するＵ相下段ゲート信号ＳＡ２、ハーネスＶＨに対応するＶ相上段ゲート信号ＳＡ３、ハーネスＶＬに対応するＶ相下段ゲート信号ＳＡ４、ハーネスＷＨに対応するＷ相上段ゲート信号ＳＡ５、ハーネスＷＬに対応するＷ相下段ゲート信号ＳＡ６が出力される。

出力段４２は、マイコン４１からの制御信号ＳＡ（ＳＡ１〜ＳＡ６）が入力される単一のバッファ４３と、このバッファ４３の後段に設けられ、ハーネスＵＨ〜ＷＬにつながる複数の信号ラインに各々設けられるトランジスタ（スイッチング素子）４５と、トランジスタ４５の後段にて信号ラインに直列に設けられる電流制限抵抗４６とを備える。そして、出力段４２は、バッファ４３を介してトランジスタ４５を駆動させ、マイコン４１からの制御信号ＳＡ（ＳＡ１〜ＳＡ６）を増幅して制御信号ＳＢ（ＳＢ１〜ＳＢ６）を出力する。なお、図２中、符号４７は、トランジスタ４５に電力を供給する電源である。
ここで、出力段４２からは、制御信号ＳＢとしては、Ｕ相上段ゲート信号ＳＡ１、Ｕ相下段ゲート信号ＳＡ２、Ｖ相上段ゲート信号ＳＡ３、Ｖ相下段ゲート信号ＳＡ４、Ｗ相上段ゲート信号ＳＡ５及びＷ相下段ゲート信号ＳＡ６をそれぞれ増幅したデジタル信号であるＵ相上段ゲート信号ＳＢ１、Ｕ相下段ゲート信号ＳＢ２、Ｖ相上段ゲート信号ＳＢ３、Ｖ相下段ゲート信号ＳＢ４、Ｗ相上段ゲート信号ＳＢ５及びＷ相下段ゲート信号ＳＢ６が出力される。

バッファ４３は、３ステートインバータバッファであり、マイコン４１からの制御信号ＳＡ（ＳＡ１〜ＳＡ６）の信号レベルを反転して出力する。また、このバッファ４３は、遮断信号（本構成ではＨレベルの信号）ＳＳが入力される遮断信号入力部４３Ａを備え、この入力部４３Ａに遮断信号（本構成ではＨレベルの信号）ＳＳが入力されると、出力段４２からの制御信号ＳＢの出力を遮断する遮断機能を有している。この遮断信号入力部４３Ａには、バッファ４３に設けられるイネーブル端子等を用いればよい。

トランジスタ４５は、ＰチャンネルＭＯＳＦＥＴであり、バッファ４３からの信号を反転して出力する。これによって、マイコン４１からの二値のデジタル信号である制御信号ＳＡ（ＳＡ１〜ＳＡ６）が増幅されてトランジスタ４５から各々出力される。
電流制限抵抗４６は、出力段４２のトランジスタ４５を保護するためにトランジスタ４５に流れる電流を制限する抵抗素子であり、各トランジスタ４５とハーネスＵＨ〜ＷＬとの間に直列に設けられ、ハーネス短絡時にトランジスタ４５を流れる電流を許容範囲内に制限する。なお、ハーネス短絡時とは、ハーネスＵＨ〜ＷＬがフレーム等の車体の金属部品に短絡した状態である。

また、この電子制御ユニット１０には、マイコン４１の制御信号（ＳＡ１〜ＳＡ６）を監視してアーム短絡を防止するアーム短絡防止回路５１が設けられている。このアーム短絡防止回路５１は、Ｕ相に対応する対の制御信号ＳＡ１，ＳＡ２を入力してＵ相アーム短絡検出部として機能するＡＮＤゲート回路５２と、Ｖ相に対応する対の信号ＳＡ３，ＳＡ４を入力してＶ相アーム短絡検出部として機能するＡＮＤゲート回路５３と、Ｗ相に対応する対の信号ＳＡ５，ＳＡ６を入力してＷ相アーム短絡検出部として機能するＡＮＤゲート回路５４と、これらＡＮＤゲート回路５２〜５４の出力信号が入力されるロジックＯＲゲート回路（遮断信号出力部）５５とを備えている。

このため、各ＡＮＤゲート回路５２〜５４によって、マイコン４１から、各相で対のトランジスタ３１Ｈ，３１Ｌを同時にオンさせる信号が出力されていないか否か、つまり、アーム短絡を招く状態か否かが監視され、いずれかの相のアーム短絡を生じさせる状態の場合に、その相に対応するＡＮＤゲート回路５２〜５４の出力がＬレベルからＨレベルに切り替わり、このＨレベルの信号がアーム短絡検出信号ＳＲとして出力される。このアーム短絡検出信号ＳＲは、ロジックＯＲゲート回路５５に入力されるので、ロジックＯＲゲート回路５５の出力もＨレベルに切り替わり、このＨレベルの信号が、遮断信号ＳＳとして、バッファ４３に入力される。
バッファ４３においては、遮断信号ＳＳが入力されるとハイインピーダンス状態となり、これによって、アーム短絡を生じさせる状態になると、出力段４２からの制御信号ＳＢ（ＳＢ１〜ＳＢ６）の出力が強制遮断される。

図２に示すように、このロジックＯＲゲート回路５５には、全てのＡＮＤゲート回路５２〜５４からのアーム短絡検出信号ＳＲに加え、マイコン４１から出力される遮断信号（Ｈレベルの信号）ＳＳも入力される。このため、マイコン４１から遮断信号ＳＳが出力された場合も、ロジックＯＲゲート回路５５を介してバッファ４３に入力され、出力段４２からの制御信号ＳＢの出力が強制遮断される。
このように、電子制御ユニット１０では、パワードライブユニット２０でアーム短絡が生じる前に、制御信号ＳＢの出力を強制遮断するので、アーム短絡を防止でき、また、マイコン４１の制御の下、制御信号ＳＢの出力を強制遮断することができる。

さらに、本構成の電子制御ユニット１０には、出力段４２の下流端（コネクタ３５の直前）に位置する電流制限抵抗４６の入出力電位差からハーネスＵＨ〜ＷＬの導通状態（短絡／断線）を検出する配線状態検出回路６１が設けられている。
この配線状態検出回路６１は、電流制限抵抗４６毎に設けられており、図２では、ハーネスＷＬの電流制限抵抗４６に対応する回路部分を示している。
ここで、図３は、配線状態検出回路６１の全体構成を示している。この図に示すように、電流制限抵抗４６毎の回路部分は同じ構成であり、以下、この配線状態検出回路６１について説明する。

図２及び図３に示すように、配線状態検出回路６１は、電流制限抵抗４６毎に、電流制限抵抗４６の入出力電位差を増幅する増幅器６２と、増幅器６２の出力レベル（出力値）に基づいて各ハーネスＵＨ〜ＷＬの短絡判定と断線判定とを行う判定部６３とを備えている。
増幅器６２は、差動増幅器であり、電流制限抵抗４６の入力電位と出力電位とを入力して入出力電位差に比例する信号レベルの出力信号ＳＴを出力する。
判定部６３は、出力信号ＳＴの信号レベルに基づいてハーネスＵＨ〜ＷＬの短絡判定を行う短絡判定部として機能する第１比較器６３Ａと、出力信号ＳＴの信号レベルに基づいてハーネスＵＨ〜ＷＬの断線判定を行う断線判定部として機能する第２比較器６３Ｂとを備えている。

図４は、電流制限抵抗４６に流れる電流値Ｉに関する図である。
通常時（ハーネスＵＨ〜ＷＬの短絡や断線等の異常が生じていない場合）には、出力段４２内のトランジスタ４５の出力が電流制限抵抗４６を通ってパワードライブユニット２０に入力される。このため、通常時の電流値Ｉａは、以下の式（１）で表すことができる。
Ｉａ＝出力電圧／（電流制限抵抗＋ＰＤＵ側抵抗）・・・式（１）
ここで、ＰＤＵ側抵抗は、パワードライブユニット２０側の抵抗である。

一方、ハーネス短絡時には、電流制限抵抗４６とパワードライブユニット２０との間でフレーム短絡（ＧＮＤ（グラウンド）とショート状態）を起こすため、トランジスタ４５の出力がパワードライブユニット２０には流れ込まず、電流制限抵抗４６のみを介してＧＮＤに流れる。このため、短絡時の電流値Ｉｓは、以下の式（２）で表すことができる。
Ｉｓ＝出力電圧／電流制限抵抗・・・式（２）
また、ハーネス断線時には、電流が流れないため、電流値Ｉｏ＝０（零）であり、電流制限抵抗４６間に電位差は生じない。

従って、図４に示すように、Ｉｏ（断線時）＜Ｉａ（通常時）＜Ｉｓ（短絡時）の関係が成立する。
この場合、電流制限抵抗４６の電位差Ｖは、（電流値Ｉｏ，Ｉａ，Ｉｓ）×（抵抗４６の抵抗値）で表すことができるため、通常時の電位差を基準電圧Ｖａとし、短絡時の電位差を電圧Ｖｓとし、断線時の電位差を電圧Ｖｏとすると、Ｖｏ（断線時）＜Ｖａ（通常時）＜Ｖｓ（短絡時）の関係が成立する。従って、電位差に基づけば、断線時、通常時及び短絡時を判別可能であることが判る。

本実施形態では、上記第１比較器（短絡判定部）６３Ａが、出力信号ＳＴの信号レベル（電圧）が短絡時の範囲内（電圧Ｖｓの範囲内）か否かを判定すべく、出力信号ＳＴ（電圧値）と予め設定した短絡判定基準値Ｖｓ１とを比較する。ここで、短絡判定基準値Ｖｓ１は、短絡時の電圧Ｖｓの下限値に対応する電圧値、といったような通常時の電圧Ｖａよりも高い範囲か否かを判定可能な電圧値にしておくことで、短絡か否かを判定できる。
また、第２比較器（断線判定部）６３Ｂは、出力信号ＳＴの信号レベル（電圧）が断線の範囲内（電圧Ｖｏの範囲内）か否かを判定すべく、出力信号ＳＴ（電圧値）と予め設定した断線判定基準値Ｖａ１とを比較する。ここで、断線判定基準値Ｖａ１は、断線時の電圧Ｖｏの上限値に対応する電圧値、といったような通常時の電圧Ｖａよりも低い範囲か否かを判定可能な電圧値にしておくことで、断線か否かを判定できる。

本実施形態の第１比較器６３Ａは、出力信号ＳＴが短絡時の範囲内であれば（ＳＴ＞Ｖｓ１）、出力をＨレベルに立ち上げて遮断信号ＳＳとして出力し、それ以外であれば出力をＬレベルとし、これによって、短絡か否かの判定結果を示す信号を出力可能である。
また、第２比較器６３Ｂは、出力信号ＳＴが断線時の範囲内であれば（ＳＴ＜Ｖａ１）、出力をＨレベルに立ち上げて遮断信号ＳＳとして出力し、それ以外であれば出力をＬレベルとし、断線か否かの判定結果を示す信号を出力可能である。

図３に示すように、全ての比較器６３Ａ，６３Ｂの出力は並列に接続されてワイヤードＯＲ接続され、このワイヤードＯＲ接続された信号ラインは、プルアップ抵抗６５を介して電源（電源電圧）６６に接続されている。このため、いずれかの比較器６３Ａ，６３Ｂから遮断信号ＳＳが出力されると、配線状態検出回路６１から遮断信号ＳＳが出力される。
図２に示すように、この配線状態検出回路６１からの遮断信号ＳＳは、バッファ４３の遮断信号入力部４３Ａとマイコン４１とに出力される。このため、配線状態検出回路６１から遮断信号ＳＳが出力されると、バッファ４３によって出力段４２からの制御信号ＳＢ（ＳＢ１〜ＳＢ６）の出力が強制遮断される。また、マイコン４１は、配線状態検出回路６１から遮断信号ＳＳを入力すると、車両が具備する不図示の警告装置（例えば、警告ランプ）を介して、ハーネスに不具合（短絡／断線）が生じている旨の警告を外部に報知する。

このように配線状態検出回路６１によってハーネスＵＨ〜ＷＬの不具合（短絡／断線）が検出された場合に、マイコン４１を経由せずに制御信号ＳＢ（ＳＢ１〜ＳＢ６）の出力を遮断するので、マイコン４１を経由する場合に比して検出時点から短時間で出力を遮断することができる。しかも、マイコン４１にも通知することで、車両にて警告を報知することができる。
また、本構成では、配線状態検出回路６１の比較器６３Ａ，６３Ｂの出力をワイヤードＯＲ接続しているので、全ての相の異常検出を共通出力でき、一相の異常検出に対して全相の信号出力を遮断する構成を簡易に実現することができる。

図５は、配線状態検出回路６１（検出方法（１））でのハーネス導通状態（短絡／断線）の検出タイミングを模式的に示す図である。
図５に示すように、モーター駆動装置１００の正常時の動作順序は、マイコン４１から制御信号ＳＡを出力（図５中、Ａ段階）→出力段４２から制御信号ＳＢを出力（図５中、Ｂ段階）→パワードライブユニット２０からモーター駆動信号（駆動電流）が出力（図５中、Ｃ段階）→モーター３０が動作開始（図５中、Ｄ段階）→モーター３０が動作中（図５中、Ｅ段階）、という段階を経る。
本構成では、電流制限抵抗４６の入出力電位差でハーネス導通状態（短絡／断線）を検出できるため、図５に示すように、出力段４２から制御信号ＳＢを出力するＢ段階で、ハーネス導通状態（短絡／断線）を正しく判定することが可能になる。

これに対し、モーター電流（相電流）をモニタしてハーネス導通状態を検出する方法（図５中、検出方法（２））では、モーター駆動信号の電流レベルが十分に立ち上がらなければハーネス導通状態を正しく判定できないため、上記Ｂ段階の時点ではハーネス導通状態を正しく判定することができず、実際にモーター３０が回転動作した後、つまり、Ｅ段階にならなければ正しく判定することができない。
すなわち、パワードライブユニット２０が、スイッチング素子を用いた電流制御により駆動源を駆動するユニットであり、電子制御ユニット１０が、スイッチング素子にスイッチングを行わせる制御信号を出力する構成では、モーター駆動信号の電流レベルが十分に立ち上がるまでにある程度の時間を要し、上記検出方法（２）では検出までに時間を要してしまう。
このような構成においても、ハーネス導通状態（短絡／断線）を迅速に検出することが望まれるのは明らかである。

上記したように、本構成では、パワードライブユニット２０からのモーター駆動信号（出力信号）が立ち上がるまでに時間を要する構成においてモーター駆動前の早い段階（出力段４２から制御信号ＳＢを出力する段階）でハーネス導通状態を正しく判定できるから、ハーネス導通状態（短絡／断線）を迅速に検出でき、短絡／断線の場合は直ぐに対応処理を開始できる。
これによって、本構成では、ハーネスＵＨ〜ＷＬの短絡或いは断線のいずれかが生じると、早期に電子制御ユニット１０からの信号出力を遮断でき、かつ、その旨を早期にユーザー（運転者）等に報知することができる。

以上説明したように、本実施の形態では、電子制御ユニット１０の出力段４２にて信号ラインに直列に設けられる電流制限抵抗４６の入出力電位差に基づいてハーネス導通状態（短絡／断線）を検出する配線状態検出回路６１を備えるので、早期にハーネス導通状態を検出することができる。しかも、この構成は、一般に設けられる電流制限抵抗４６を利用し、かつ、その入出力電位差を検出する構成であるため、Ｈ及びＬレベルの制御信号ＳＢの品質を損なうことがない。
また、この配線状態検出回路６１は、電流制限抵抗４６の入出力電位差を増幅する増幅器６２と、この増幅器６２の出力値に基づいてハーネスＵＨ〜ＷＬの短絡／断線を判定し、判定結果をマイコン４１に通知する判定部６３とで簡易に構成することができる。
従って、本構成では、電子制御ユニット１０内の信号の品質を損なうことなく、早期にハーネス（配線）ＵＨ〜ＷＬの導通状態を検出することが可能になる。

また、本構成の判定部６３は、増幅器６２の出力信号ＳＴの信号レベルが短絡時の範囲内か否かを判定する第１比較器（短絡判定部）６３Ａと、出力信号ＳＴの信号レベルが断線時の範囲内か否かを判定する第２比較器（断線判定部）６３Ｂとを有しているので、短絡か断線かを個別に精度良く判定することができる。
また、この判定部６３は、判定結果を示す信号（遮断信号ＳＳ）を、制御信号出力停止機能を具備する回路構成部品であるバッファ４３に出力し、判定結果に応じてバッファ４３に制御信号を出力停止させるので、ハーネス導通状態の変化時（短絡／断線時）に直ちに制御信号ＳＢの出力を停止させることができる。

しかも、この判定部６３は、判定結果を示す信号を、警告を外部に報知する報知機能を具備するマイコン４１に出力し、判定結果に応じてマイコン４１により警告を報知させるので、ハーネス導通状態の変化時（短絡／断線時）に直ちにユーザー（運転者）等に報知することができる。
また、本構成では、ハーネス（配線）ＵＨ〜ＷＬの各々に個別に設けられた電流制限抵抗４６毎に、増幅器６２と判定部６３とを設け、各判定部６３の出力をワイヤードＯＲ接続したので、一相の導通変化に対して全相の信号出力を停止させる構成を簡易に実現することができる。

また、この配線状態検出回路６１を電子制御ユニット１０内に設けているので、この種の検出回路をパワードライブユニット２０側に設け、電子制御ユニット１０内のマイコン４１に通知する構成にする場合に比して、構成を簡易にでき、かつ、電子制御ユニット１０からの信号出力の停止タイミングを早くすることができる。

なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形可能である。
図６及び図７は、配線状態検出回路６１の変形例をそれぞれ示している。
図６は、配線状態検出回路６１の出力信号（図中、ＳＳ１，ＳＳ２）をマイコン４１だけに出力する構成を示している。図６の構成では、配線状態検出回路６１によってハーネスＵＨ〜ＷＬの短絡／断線が検出されると、マイコン４１が遮断信号ＳＳを出力してバッファ４３により制御信号ＳＢの出力を遮断させると共に、警告を外部に報知させる。この構成においても、ハーネスＵＨ〜ＷＬの短絡／断線が早期に検出されるので、マイコン４１を経由しても十分に早いタイミングで信号出力停止及び報知が可能である。
図６では、配線状態検出回路６１内の第１比較器６３Ａの出力信号ＳＳ１と、第２比較器６３Ｂの出力信号ＳＳ２とを別々にマイコン４１が入力する構成にしている。この構成によれば、マイコン４１が短絡／断線を判別することが可能になり、短絡／断線を個別に報知することが可能になる。

図７は、配線状態検出回路６１内の比較器６３Ａ，６３Ｂにオープンコレクタ若しくはオープンドレインの比較器を用い、これら比較器６３Ａ，６３Ｂの出力（出力ライン）を、これら比較器６３Ａ，６３Ｂが検出する相の信号ライン（マイコン４１とバッファ４３との間の信号ライン）に電気的に接続した構成を示している。
この図７の構成では、配線状態検出回路６１によってハーネスＵＨ〜ＷＬの短絡／断線が検出されると、マイコン４１とバッファ４３との間の信号ラインをＧＮＤに接続し、マイコン４１を介さずに制御信号ＳＢの出力を停止させる。この構成では、マイコン４１を介さなくなることで、その分、信号出力停止（信号遮断）するまでの時間を短縮することができる。

また、上述の実施形態では、出力段４２の電流制限抵抗４６の入出力電位差に基づいてハーネス導通状態（短絡／断線）を検出する場合を説明したが、これに限らず、出力段４２に設けられる抵抗（制御信号ＳＢの信号ラインに直列に設けられる他の抵抗、抵抗素子ではないが抵抗成分を有する素子等）の入出力電位差に基づいて検出してもよい。
また、上述の実施形態では、短絡と断線のいずれも検出する場合を説明したが、これに限らず、短絡又は断線の少なくともいずれかを検出するようにしてもよい。

また、上述の実施形態では、バッファ４３に制御信号の出力を停止させる場合を説明したが、バッファ４３に限らず、制御信号の出力停止機能を具備する回路構成部品（例えば、イネーブル端子付き集積回路（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ））を備える場合、その回路構成部品によって制御信号の出力を停止させてもよい。
また、上述の実施形態では、電気自動車或いはハイブリッド自動車に搭載される装置（モーター駆動装置１００、電子制御ユニット（制御装置）１０、配線状態検出回路６１）に本発明を適用する場合を説明したが、これに限らず、電動アシスト自転車や電動バイク等の他の車両に搭載される装置、或いは、車両に限定されず、モーター等の駆動源を駆動する装置（産業設備を含む）に本発明を適用してもよい。

１０ 電子制御ユニット（制御装置）
２０ パワードライブユニット
２７ 信号入力部
３１Ｈ，３１Ｌ トランジスタ（スイッチング素子）
４１ マイコン
４２ 出力段
４３ バッファ（回路構成部品）
４６ 電流制限抵抗
６１ 配線状態検出回路
６２ 増幅器
６３ 判定部
６３Ａ 第１比較器（短絡判定部）
６３Ｂ 第２比較器（断線判定部）
ＵＨ〜ＷＬ ハーネス（配線）

Claims (9)

1. 制御信号をパワードライブユニットに外部出力する出力段を有し、この出力段が、前記パワードライブユニットの信号入力部に配線を介して接続される制御装置に設けられ、
   前記出力段に設けられる抵抗の入出力電位差を増幅する増幅器と、この増幅器の出力値に基づいて前記配線の短絡又は断線の少なくともいずれかを判定し、判定結果を前記制御装置に通知する判定部とを備えることを特徴とする配線状態検出回路。
2. 前記判定部は、前記増幅器の出力値が短絡時の範囲内か否かを判定する短絡判定部と、前記増幅器の出力値が断線時の範囲内か否かを判定する断線判定部とを有することを特徴とする請求項１に記載の配線状態検出回路。
3. 前記判定部は、判定結果を示す信号を、前記制御装置が備える、前記制御信号の出力停止機能を具備する回路構成部品に出力し、判定結果に応じて前記回路構成部品に前記制御信号を出力停止させることを特徴とする請求項１又は２に記載の配線状態検出回路。
4. 前記判定部は、判定結果を示す信号を、前記制御装置が備える、前記出力段に制御信号を出力する機能と警告を外部に報知する報知機能とを具備するマイコンに出力し、判定結果に応じて前記マイコンにより警告を報知させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の配線状態検出回路。
5. 前記制御装置の出力段と前記パワードライブユニットとは複数の配線で接続され、
   前記配線毎に、前記増幅器と前記判定部とを設け、各判定部の出力をワイヤードＯＲ接続したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の配線状態検出回路。
6. 前記パワードライブユニットは、スイッチング素子を用いた電流制御により駆動源を駆動するユニットであり、前記制御装置は、前記スイッチング素子にスイッチングを行わせる制御信号を出力することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の配線状態検出回路。
7. 制御信号をパワードライブユニットに外部出力する出力段を有し、この出力段が、前記パワードライブユニットの信号入力部に配線を介して接続される制御装置において、
   前記出力段に設けられる抵抗の入出力電位差を増幅する増幅器と、この増幅器の出力値に基づいて前記配線の短絡又は断線の少なくともいずれかを判定し、判定結果を前記制御装置に通知する判定部とを備える配線状態検出回路を設けたことを特徴とする制御装置。
8. 前記制御装置は、前記駆動信号の出力停止機能を具備する回路構成部品を備え、前記判定部の判定結果に応じて、前記回路構成部品により、前記駆動信号の出力を停止することを特徴とする請求項７に記載の制御装置。
9. 前記制御装置は、前記出力段に制御信号を出力する機能と警告を外部に報知する報知機能とを具備するマイコンを備え、前記判定部の判定結果に応じて、前記マイコンにより警告を報知することを特徴とする請求項７又は８に記載の制御装置。

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