JP2012191724A - Switching element driving circuit - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide means for, when a pair of switching elements S*#a and S*#b are driven with the same driving signal, if an abnormality occurs to the driving, swiftly detecting a resultant situation where a deviation between temperatures of the switching elements increases.SOLUTION: Output voltages of temperature-sensitive diodes SDa and SDb that detect temperatures of switching element S*#a and S*#b are applied to terminals T6a and T6b. An electric potential difference between the terminals T6a and T6b is taken into a window comparator 52 through a differential amplifier circuit 50. At the window comparator 52, when the difference is large, it is determined that there occurs an abnormality.

Description

本発明は、複数の駆動対象スイッチング素子のそれぞれの状態を検出する状態検出手段を備えて且つ、該複数の駆動対象スイッチング素子を単一の駆動信号によって駆動するスイッチング素子の駆動回路に関する。   The present invention relates to a switching element drive circuit that includes state detection means for detecting the states of a plurality of drive target switching elements, and drives the plurality of drive target switching elements with a single drive signal.

近年、車載インバータ等の電力変換回路にあっては、大電流を扱う関係上、複数のスイッチング素子を並列に設ける(パラ接続する)ことで、扱うことのできる電流量を倍増させることも提案され、実用化されている(特許文献1)。   In recent years, in power conversion circuits such as in-vehicle inverters, it has been proposed to double the amount of current that can be handled by providing a plurality of switching elements in parallel (para-connection) because of handling large currents. Has been put to practical use (Patent Document 1).

特開平10−243660号公報JP-A-10-243660

上記のように、複数のスイッチング素子をパラ接続して駆動する場合、駆動が正常なら、パラ接続された各スイッチング素子に同一の電流が流れ温度も略同一となると考えられる一方、駆動に異常が生じる場合には、電流や温度に相違が生じると考えられる。ただし、複数のスイッチング素子のそれぞれの状態を検出する状態検出手段は、従来、対象とする1の駆動対象スイッチング素子に信頼性の低下を招くような異常が生じるか否かを検出するために用いられているため、上記のようなパラ接続特有の異常を迅速に検出することができない。   As described above, when driving with a plurality of switching elements connected in parallel, if the driving is normal, it is considered that the same current flows through each of the switching elements connected in parallel and the temperature is substantially the same. When it occurs, it is considered that there is a difference in current and temperature. However, the state detection means for detecting the state of each of the plurality of switching elements is conventionally used to detect whether or not an abnormality that causes a decrease in reliability occurs in one target driving switching element. Therefore, the abnormalities peculiar to the paraconnection as described above cannot be detected quickly.

本発明は、上記課題を解決する過程でなされたものであり、その目的は、複数の駆動対象スイッチング素子を単一の駆動信号によって駆動するに際し、該複数の駆動対象スイッチング素子のそれぞれの状態を検出する状態検出手段を備える新たなスイッチング素子の駆動回路を提供することにある。   The present invention has been made in the process of solving the above-mentioned problems, and its purpose is to change the state of each of the plurality of drive target switching elements when the plurality of drive target switching elements are driven by a single drive signal. It is an object of the present invention to provide a new switching element driving circuit including state detecting means for detecting.

以下、上記課題を解決するための手段、およびその作用効果について記載する。   Hereinafter, means for solving the above-described problems and the operation and effect thereof will be described.

請求項1記載の発明は、複数の駆動対象スイッチング素子のそれぞれの状態を検出する状態検出手段を備えて且つ、該複数の駆動対象スイッチング素子を単一の駆動信号によって駆動するスイッチング素子の駆動回路において、前記複数の駆動対象スイッチング素子のうちの少なくとも2つに対応する状態検出手段による状態の検出結果同士の乖離度合いが大きいことに基づき、前記駆動対象スイッチング素子の駆動に際して異常が生じたと判断する異常判断手段を備えることを特徴とする。   The invention according to claim 1 is provided with a state detecting means for detecting the respective states of the plurality of drive target switching elements, and the switching element drive circuit drives the plurality of drive target switching elements with a single drive signal. , It is determined that an abnormality has occurred in driving the switching target switching element based on a large degree of divergence between the detection results of the states by the state detecting means corresponding to at least two of the plurality of switching target switching elements. An abnormality determining means is provided.

単一の駆動信号に基づき駆動対象スイッチング素子が駆動される場合、駆動が正常なら、複数の駆動対象スイッチング素子の状態も互いに近似すると考えられる。上記発明では、この点に鑑み、状態の検出結果同士の乖離度合いが大きい場合に異常があると判断する。   When the drive target switching element is driven based on a single drive signal, if the drive is normal, it is considered that the states of the plurality of drive target switching elements also approximate each other. In the above invention, in view of this point, it is determined that there is an abnormality when the degree of deviation between the detection results of the states is large.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記検出結果は、前記駆動対象スイッチング素子の温度の検出結果を含み、前記異常判断手段は、前記少なくとも2つに対応する温度の検出結果同士の乖離度合いが大きいことに基づき前記異常が生じたと判断するものであることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the detection result includes a detection result of a temperature of the drive target switching element, and the abnormality determination unit detects the temperature corresponding to the at least two. It is determined that the abnormality has occurred based on a large degree of divergence between results.

駆動対象スイッチング素子が同一に駆動されない場合、これらに温度差が生じうる。このため、温度の検出結果同士の乖離度合いが大きい場合には、駆動対象スイッチング素子同士で駆動状態がそろわない異常が生じていると判断できる。   If the switching elements to be driven are not driven identically, a temperature difference may occur between them. For this reason, when the degree of deviation between the temperature detection results is large, it can be determined that an abnormality in which the driving states are not aligned between the switching elements to be driven has occurred.

請求項3記載の発明は、請求項2記載の発明において、前記異常判断手段は、前記異常が生じたと判断するための前記乖離度合いの閾値を、前記駆動対象スイッチング素子を流れる電流量に応じて可変設定する可変手段を備えることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the abnormality determining means determines the threshold of the degree of divergence for determining that the abnormality has occurred according to the amount of current flowing through the driving target switching element. A variable means for variably setting is provided.

駆動対象スイッチング素子の個体差や配置環境の相違等に起因して、駆動が正常であっても温度にずれが生じうる。そしてこの温度のずれは、駆動対象スイッチング素子を流れる電流が大きいほど大きくなると考えられる。これは、電流が大きいほど駆動対象スイッチング素子の温度が高くなるためである。上記発明では、この点に鑑み、閾値を可変設定する。   Due to individual differences of driving target switching elements, differences in arrangement environment, and the like, temperature deviation may occur even if driving is normal. The temperature shift is considered to increase as the current flowing through the drive switching element increases. This is because the temperature of the drive target switching element increases as the current increases. In the above invention, in view of this point, the threshold value is variably set.

請求項4記載の発明は、請求項2または3記載の発明において、前記駆動対象スイッチング素子は、電圧制御形のスイッチング素子であり、前記異常判断手段は、前記異常が生じたと判断するための前記乖離度合いの閾値を、前記駆動対象スイッチング素子の電流の流通経路の一対の端部のいずれか一方および開閉制御端子間の容量と前記開閉制御端子に印加する電圧値との少なくとも一方に応じて可変操作可能な操作手段を備えることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to the second or third aspect, the driving target switching element is a voltage-controlled switching element, and the abnormality determining unit determines that the abnormality has occurred. The threshold of the degree of divergence is variable in accordance with at least one of a pair of ends of the current flow path of the switching element to be driven and the capacitance between the switching control terminals and the voltage value applied to the switching control terminal. It is characterized by comprising operable operation means.

駆動対象スイッチング素子が同一に駆動されない場合、これらに温度差が生じうる。このため、温度の検出結果同士の乖離度合いが大きい場合には、駆動対象スイッチング素子同士で駆動状態がそろわない異常が生じていると判断できる。ただし、駆動対象スイッチング素子の個体差や配置環境の相違等に起因して、駆動が正常であっても温度にずれが生じうる。そしてこの温度のずれは、駆動対象スイッチング素子の上記容量や開閉制御端子に対する印加電圧に応じて相違する。上記発明では、この点に鑑み、閾値を可変操作可能とした。   If the switching elements to be driven are not driven identically, a temperature difference may occur between them. For this reason, when the degree of deviation between the temperature detection results is large, it can be determined that an abnormality in which the driving states are not aligned between the switching elements to be driven has occurred. However, due to individual differences of driving target switching elements, differences in arrangement environment, and the like, temperature deviation may occur even when driving is normal. The temperature difference differs depending on the capacitance of the switching element to be driven and the voltage applied to the switching control terminal. In the above invention, in view of this point, the threshold value can be variably operated.

請求項5記載の発明は、請求項2〜4のいずれか1項に記載の発明において、前記状態検出手段は、前記駆動対象スイッチング素子付近の温度を検出する感温ダイオードを備え、前記異常判断手段は、前記検出結果としての前記感温ダイオードについての前記少なくとも2つに対応する出力電圧同士の乖離度合いに基づき前記異常の有無を判断することを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the second to fourth aspects, the state detection unit includes a temperature-sensitive diode that detects a temperature in the vicinity of the drive target switching element, and the abnormality determination. The means is characterized by determining the presence or absence of the abnormality based on a degree of deviation between the output voltages corresponding to the at least two of the temperature sensitive diodes as the detection result.

請求項6記載の発明は、請求項2〜4のいずれか1項に記載の発明において、前記駆動対象スイッチング素子は、電圧制御形のスイッチング素子であり、前記状態検出手段は、前記駆動対象スイッチング素子の電流の流通経路の一対の端部のいずれか一方および開閉制御端子間の電圧を検出する電圧検出手段と、前記駆動対象スイッチング素子を流れる電流を検出する電流検出手段とを備え、前記異常判断手段は、前記電流検出手段の検出値に基づき前記駆動対象スイッチング素子に電流が流れ始めたと判断されるときに前記電圧検出手段によって検出される電圧についての前記少なくとも2つに対応する値同士の差に基づき、前記異常の有無を判断することを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the second to fourth aspects, the driving target switching element is a voltage-controlled switching element, and the state detection means is the driving target switching. A voltage detection means for detecting a voltage between one of a pair of ends of the current flow path of the element and the switching control terminal; and a current detection means for detecting a current flowing through the drive target switching element, the abnormality The determination means is a value between the values corresponding to the at least two of the voltages detected by the voltage detection means when it is determined that a current starts to flow through the drive switching element based on the detection value of the current detection means. The presence or absence of the abnormality is judged based on the difference.

駆動対象スイッチング素子に電流が流れ始める際の上記いずれか一方および開閉制御端子間の電圧である閾値電圧は、駆動対象スイッチング素子の温度に応じて変化する。このため、閾値電圧を検出することで、温度を検出することができる。   The threshold voltage, which is a voltage between any one of the above and the switching control terminal when current starts to flow through the drive target switching element, changes according to the temperature of the drive target switching element. For this reason, the temperature can be detected by detecting the threshold voltage.

請求項7記載の発明は、請求項2〜4のいずれか1項に記載の発明において、前記状態検出手段は、前記駆動対象スイッチング素子を流れる電流を検出する電流検出手段を備え、前記異常判断手段は、前記駆動対象スイッチング素子に流れる電流についての前記電流検出手段によって検出される波形に基づき、前記異常の有無を判断することを特徴とする。   The invention according to claim 7 is the invention according to any one of claims 2 to 4, wherein the state detection means includes current detection means for detecting a current flowing through the drive target switching element, and the abnormality determination is performed. The means determines the presence or absence of the abnormality based on a waveform detected by the current detection means with respect to a current flowing through the drive switching element.

駆動対象スイッチング素子の閾値電圧は、温度に依存して変化する。このため、駆動対象スイッチング素子同士で温度が相違すると、同一の駆動信号によってオン状態に切り替えたとしても電流の流れ始めるタイミングが相違しうる。上記発明では、この点に鑑み、電流の波形に基づき温度を検出する。   The threshold voltage of the drive target switching element changes depending on the temperature. For this reason, if the temperature is different between the switching elements to be driven, the timing at which the current starts to flow may be different even if the switching is turned on by the same drive signal. In the above invention, in view of this point, the temperature is detected based on the waveform of the current.

請求項8記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記状態検出手段は、前記駆動対象スイッチング素子を流れる電流を検出する電流検出手段を備え、前記異常判断手段は、前記少なくとも2つに対応する前記電流検出手段によって検出される値同士の乖離度合いが大きいことに基づき、前記駆動対象スイッチング素子の駆動に際して異常が生じたと判断することを特徴とする。   The invention according to claim 8 is the invention according to claim 1, wherein the state detection means includes current detection means for detecting a current flowing through the drive target switching element, and the abnormality determination means includes at least two of the abnormality determination means. It is determined that an abnormality has occurred in driving the switching element to be driven based on a large degree of deviation between the values detected by the corresponding current detection means.

駆動対象スイッチング素子が同一に駆動されない場合、これらに流れる電流が相違するおそれがある。上記発明では、この点に鑑み異常の有無を判断する。   When the switching elements to be driven are not driven identically, the currents flowing through them may be different. In the above invention, in view of this point, the presence or absence of abnormality is determined.

請求項9記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記駆動対象スイッチング素子は、電圧制御形のスイッチング素子であり、前記状態検出手段は、前記駆動対象スイッチング素子の電流の流通経路の一対の端部のうちのいずれか一方および開閉制御端子間の電圧を検出する電圧検出手段を備え、前記異常判断手段は、前記少なくとも2つに対応する電圧検出手段によって検出される電圧同士の乖離度合いが大きいことに基づき、前記駆動対象スイッチング素子の駆動に際して異常が生じたと判断することを特徴とする。   According to a ninth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the driving target switching element is a voltage-controlled switching element, and the state detection means is a pair of current flow paths of the driving target switching element. A voltage detecting means for detecting a voltage between any one of the end portions and the switching control terminal, wherein the abnormality determining means is a degree of divergence between the voltages detected by the voltage detecting means corresponding to the at least two It is determined that an abnormality has occurred in driving the switching element to be driven on the basis of the large value.

駆動対象スイッチング素子が同一に駆動されない場合、これら開閉制御端子の電圧が相違するおそれがある。上記発明では、この点に鑑み異常の有無を判断する。   When the switching elements to be driven are not driven identically, the voltages at these open / close control terminals may be different. In the above invention, in view of this point, the presence or absence of abnormality is determined.

請求項10記載の発明は、請求項8または9記載の発明において、前記異常判断手段は、前記異常が生じたと判断するための前記乖離度合いの閾値を、前記駆動対象スイッチング素子を流れる電流量に応じて可変設定する可変手段を備えることを特徴とする。   According to a tenth aspect of the present invention, in the invention according to the eighth or ninth aspect, the abnormality determination means sets the threshold of the degree of deviation for determining that the abnormality has occurred to an amount of current flowing through the drive target switching element. A variable means for variably setting according to this is provided.

駆動対象スイッチング素子が正常に駆動されている場合であっても、これらの個体差等に起因して、これらを流れる電流量や、開閉制御端子の電圧にはずれが生じうる。そして電流量のずれ量は、電流量が大きいほど大きくなると考えられる。また、ミラー期間を過ぎる以前の開閉制御端子の電圧は、駆動対象スイッチング素子を流れる電流量に応じて変化する。上記発明では、この点に鑑み、電流量に応じた可変設定を行なう。   Even when the switching element to be driven is driven normally, a deviation may occur in the amount of current flowing through them and the voltage at the open / close control terminal due to these individual differences. The amount of current deviation is considered to increase as the amount of current increases. In addition, the voltage at the open / close control terminal before passing the mirror period changes in accordance with the amount of current flowing through the drive target switching element. In the above invention, in view of this point, variable setting according to the amount of current is performed.

請求項11記載の発明は、請求項8〜10のいずれか1項に記載の発明において、前記駆動対象スイッチング素子は、電圧制御形のスイッチング素子であり、前記異常判断手段は、前記異常が生じたと判断するための前記乖離度合いの閾値を、前記駆動対象スイッチング素子の電流の流通経路の一対の端部のいずれか一方および開閉制御端子間の容量と前記開閉制御端子に印加する電圧値との少なくとも一方に応じて可変操作可能な操作手段を備えることを特徴とする。   The invention described in claim 11 is the invention described in any one of claims 8-10, wherein the switching element to be driven is a voltage control type switching element, and the abnormality determination means generates the abnormality. The threshold of the degree of divergence for determining whether or not the difference between a capacitance between one of a pair of ends of the current flow path of the switching element to be driven and the switching control terminal and a voltage value applied to the switching control terminal An operation means that can be variably operated according to at least one of them is provided.

駆動対象スイッチング素子が正常に駆動されている場合であっても、これらの個体差等に起因して、これらを流れる電流量や、開閉制御端子の電圧にはずれが生じうる。そしてこれらのずれ量は、印加する電圧値の大きさや上記容量に応じて変化すると考えられる。上記発明では、この点に鑑み、可変操作を可能とした。   Even when the switching element to be driven is driven normally, a deviation may occur in the amount of current flowing through them and the voltage at the open / close control terminal due to these individual differences. These deviation amounts are considered to change according to the magnitude of the applied voltage value and the capacitance. In view of this point, the above invention enables variable operation.

請求項12記載の発明は、請求項1〜11のいずれか1項に記載の発明において、前記異常判断手段によって異常がある旨判断される場合、前記駆動対象スイッチング素子の駆動を制限する制限手段をさらに備えることを特徴とする。   A twelfth aspect of the invention is the invention according to any one of the first to eleventh aspects, wherein when the abnormality determination means determines that there is an abnormality, the restriction means restricts driving of the drive target switching element. Is further provided.

上記発明では、異常時に駆動制限をすることで、異常事態が悪化することを好適に抑制することができる。   In the said invention, it can suppress suitably that an abnormal condition deteriorates by carrying out drive restriction at the time of abnormality.

請求項13記載の発明は、請求項1〜12のいずれか1項に記載の発明において、前記異常判断手段によって異常がある旨判断される場合、その旨を外部に通知する通知手段をさらに備えることを特徴とする。   A thirteenth aspect of the present invention is the information processing apparatus according to any one of the first to twelfth aspects of the present invention, further comprising notifying means for notifying the outside when the abnormality determining means determines that there is an abnormality. It is characterized by that.

上記発明では、通知手段を備えることで、異常事態を把握させることができる。   In the said invention, an abnormal condition can be grasped | ascertained by providing a notification means.

第1の実施形態にかかるシステム構成図。1 is a system configuration diagram according to a first embodiment. FIG. 同実施形態にかかるドライブユニットの回路構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the circuit structure of the drive unit concerning the embodiment. 第2の実施形態にかかるドライブユニットの回路構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the circuit structure of the drive unit concerning 2nd Embodiment. 第3の実施形態にかかるドライブユニットの回路構成を示す回路図。The circuit diagram which shows the circuit structure of the drive unit concerning 3rd Embodiment. 同実施形態にかかる異常診断処理の手順を示す流れ図。The flowchart which shows the procedure of the abnormality diagnosis process concerning the embodiment. 第4の実施形態にかかる異常診断処理の手順を示す流れ図。The flowchart which shows the procedure of the abnormality diagnosis process concerning 4th Embodiment. 第5の実施形態にかかる異常診断処理の手順を示す流れ図。The flowchart which shows the procedure of the abnormality diagnosis process concerning 5th Embodiment. 第6の実施形態にかかる異常診断処理の手順を示す流れ図。The flowchart which shows the procedure of the abnormality diagnosis process concerning 6th Embodiment.

<第1の実施形態>
以下、本発明にかかるスイッチング素子の駆動回路を車載主機としての回転機に接続される電力変換回路の駆動回路に適用した第1の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
<First Embodiment>
Hereinafter, a first embodiment in which a drive circuit for a switching element according to the present invention is applied to a drive circuit for a power conversion circuit connected to a rotating machine as an in-vehicle main machine will be described with reference to the drawings.

図1に、本実施形態にかかる制御システムの全体構成を示す。モータジェネレータ10は、車載主機であり、図示しない駆動輪に機械的に連結されている。モータジェネレータ10は、インバータINVを介してたとえば百V以上の端子電圧を有する高電圧バッテリ12およびコンデンサCに接続されている。インバータINVは、スイッチング素子S*pa,S*na(*=u,v,w)の直列接続体と、スイッチング素子S*pb,S*bの直列接続体との一対の直列接続体を3組ずつ備えており、これら各一対の直列接続体の接続点がモータジェネレータ10のU,V,W相にそれぞれ接続されている。これらスイッチング素子S*#a,S*#b(*=u,v,w;#=p,n)として、本実施形態では、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ(IGBT)が用いられている。そして、これらにはそれぞれ、ダイオードD*#a,D*#bが逆並列に接続されている。   FIG. 1 shows an overall configuration of a control system according to the present embodiment. The motor generator 10 is an in-vehicle main machine and is mechanically coupled to drive wheels (not shown). The motor generator 10 is connected to a high voltage battery 12 having a terminal voltage of, for example, 100 V or more and a capacitor C through an inverter INV. The inverter INV includes a pair of series connections of a series connection of switching elements S * pa and S * na (* = u, v, w) and a series connection of switching elements S * pb and S * b. Each of the pairs is connected to the U, V, and W phases of the motor generator 10. In the present embodiment, insulated gate bipolar transistors (IGBTs) are used as the switching elements S * # a, S * # b (* = u, v, w; # = p, n). In addition, diodes D * # a and D * # b are respectively connected in antiparallel to these.

制御装置18は、低電圧バッテリ16を電源とする制御装置である。制御装置18は、モータジェネレータ10を制御対象とし、その制御量を所望に制御すべく、インバータINVを操作する。詳しくは、インバータINVのスイッチング素子S*pa,S*Pb,S*na,S*nbを操作すべく、操作信号g*p,g*nをドライブユニットDUに出力する。ここで、高電位側の操作信号g*pと、対応する低電位側の操作信号g*nとは、互いに相補的な信号となっている。換言すれば、高電位側のスイッチング素子S*pa,S*pbと、対応する低電位側のスイッチング素子S*na,S*nbとは、交互にオン状態とされる。   The control device 18 is a control device that uses the low-voltage battery 16 as a power source. The control device 18 operates the inverter INV in order to control the motor generator 10 as a control target and to control the control amount as desired. Specifically, operation signals g * p and g * n are output to the drive unit DU in order to operate the switching elements S * pa, S * Pb, S * na, and S * nb of the inverter INV. Here, the high-potential side operation signal g * p and the corresponding low-potential side operation signal g * n are complementary to each other. In other words, the high-potential side switching elements S * pa and S * pb and the corresponding low-potential side switching elements S * na and S * nb are alternately turned on.

上記高電圧バッテリ12を備える高電圧システムと低電圧バッテリ16を備える低電圧システムとは、互いに絶縁されており、これらの間の信号の授受は、例えばフォトカプラ等の絶縁素子を備えるインターフェース14を介して行われる。   The high-voltage system including the high-voltage battery 12 and the low-voltage system including the low-voltage battery 16 are insulated from each other, and transmission / reception of signals between them includes an interface 14 including an insulating element such as a photocoupler. Done through.

図2に、上記ドライブユニットDUの構成を示す。   FIG. 2 shows the configuration of the drive unit DU.

図示されるように、ドライブユニットDUは、1チップ化された半導体集積回路であるドライブIC20を備えている。ドライブIC20は、端子電圧VHの直流電圧源22を備え、これが、端子T1、定電流用抵抗体24、端子T2、PチャネルMOS電界効果トランジスタ(定電流用スイッチング素子26)を介して端子T3に接続されている。そして端子T3には、ゲート抵抗体28を介してスイッチング素子S*#a,S*#bのゲートが接続されている。   As shown in the figure, the drive unit DU includes a drive IC 20 that is a one-chip semiconductor integrated circuit. The drive IC 20 includes a DC voltage source 22 having a terminal voltage VH, which is connected to a terminal T3 via a terminal T1, a constant current resistor 24, a terminal T2, and a P-channel MOS field effect transistor (constant current switching element 26). It is connected. The gates of the switching elements S * # a and S * # b are connected to the terminal T3 via the gate resistor 28.

一方、上記端子T3は、放電用スイッチング素子30を介して端子T4に接続されている。そして、端子T4は、スイッチング素子S*#a,S*#bの電流の流通経路の一対の端部のうちの一方(エミッタ)に接続されている。   On the other hand, the terminal T3 is connected to the terminal T4 through the discharging switching element 30. The terminal T4 is connected to one (emitter) of a pair of ends of the current flow path of the switching elements S * # a and S * # b.

上記定電流用スイッチング素子26および放電用スイッチング素子30は、ドライブIC20内の駆動制御部32によって操作される。すなわち、駆動制御部32では、端子T5を介して入力される上記操作信号g*#に基づき、定電流用スイッチング素子26と放電用スイッチング素子30とを交互にオン・オフすることでスイッチング素子S*#a,S*#bを駆動する。詳しくは、操作信号g*#がオン操作指令となることで、放電用スイッチング素子30をオフして且つ定電流用スイッチング素子26をオンする。一方、操作信号g*#がオフ操作指令となることで、定電流用スイッチング素子26をオフして且つ放電用スイッチング素子30をオンする。   The constant current switching element 26 and the discharging switching element 30 are operated by a drive control unit 32 in the drive IC 20. That is, the drive control unit 32 alternately turns on and off the constant current switching element 26 and the discharge switching element 30 based on the operation signal g * # input via the terminal T5, thereby switching the switching element S. * # A and S * # b are driven. Specifically, when the operation signal g * # is an on operation command, the discharge switching element 30 is turned off and the constant current switching element 26 is turned on. On the other hand, when the operation signal g * # is an off operation command, the constant current switching element 26 is turned off and the discharge switching element 30 is turned on.

ここで、定電流用スイッチング素子26をオン操作する期間においては、その開閉制御端子(ゲート)への印加電圧を、定電流用抵抗体24の電圧降下量(端子T1,T2間の電圧Vm)を規定値に制御するために操作する。これにより、定電流用抵抗体24を流れる電流量を目標値とすることができ、ひいてはスイッチング素子S*#a,S*#bのゲート充電処理を定電流制御にて行うことができる。なお、定電流用スイッチング素子26を用いた定電流制御によれば、スイッチング素子S*#a,S*#bのゲート電圧は、端子電圧VHに収束する。ゲート電圧が収束値へと近づくと、定電流制御の制御性が低下する。これは、ゲート電圧Vgeが、目標値の電流が流れる場合の定電流用抵抗体24およびゲート抵抗体28の電圧降下量と定電流用スイッチング素子26の電圧降下量の最小値とを端子電圧VHから減算した値以上となると、定電流用スイッチング素子26のゲート電圧の操作によっては、定電流用抵抗体24の電圧降下量を規定値に制御することができなくなるためである。このため、端子電圧VHは、スイッチング素子S*#a,S*#bの正常駆動時においてスイッチング素子S*#a,S*#bを流れる電流の最大値を飽和電流とするゲート電圧までは、定電流制御の制御性が低下しない値に設定されている。   Here, during a period during which the constant current switching element 26 is turned on, the voltage applied to the open / close control terminal (gate) is the voltage drop amount of the constant current resistor 24 (voltage Vm between the terminals T1 and T2). To control to the specified value. Thereby, the amount of current flowing through the constant current resistor 24 can be set as a target value, and the gate charging process of the switching elements S * # a and S * # b can be performed by constant current control. According to the constant current control using the constant current switching element 26, the gate voltages of the switching elements S * # a and S * # b converge to the terminal voltage VH. When the gate voltage approaches the convergence value, the controllability of constant current control is degraded. This is because the terminal voltage VH represents the voltage drop amount of the constant current resistor 24 and the gate resistor 28 and the minimum value of the voltage drop amount of the constant current switching element 26 when the target voltage of the gate voltage Vge flows. This is because the voltage drop amount of the constant current resistor 24 cannot be controlled to a specified value depending on the operation of the gate voltage of the constant current switching element 26 when the value becomes equal to or larger than the value subtracted from the above. For this reason, the terminal voltage VH does not reach the gate voltage in which the maximum value of the current flowing through the switching elements S * # a and S * # b is the saturation current when the switching elements S * # a and S * # b are normally driven. The constant current controllability is set to a value that does not deteriorate.

スイッチング素子S*#a付近には、スイッチング素子S*#aの温度を検出するための感温ダイオードSDaが配置されている。感温ダイオードSDaのアノードには、端子T6aを介して直流電圧源40aを電源とする定電流源42aが接続されている。一方、スイッチング素子S*#b付近には、スイッチング素子S*#bの温度を検出するための感温ダイオードSDbが配置されている。感温ダイオードSDbのアノードには、端子T6bを介して直流電圧源40bを電源とする定電流源42bが接続されている。   A temperature sensitive diode SDa for detecting the temperature of the switching element S * # a is disposed in the vicinity of the switching element S * # a. A constant current source 42a having a DC voltage source 40a as a power source is connected to the anode of the temperature sensitive diode SDa through a terminal T6a. On the other hand, a temperature sensitive diode SDb for detecting the temperature of the switching element S * # b is arranged in the vicinity of the switching element S * # b. A constant current source 42b having a DC voltage source 40b as a power source is connected to the anode of the temperature sensitive diode SDb via a terminal T6b.

端子T6aの電圧は、コンパレータ44aの反転入力端子に接続され、コンパレータ44aの非反転入力端子には、基準電源46の基準電圧Vrefが印加される。これにより、コンパレータ44aの出力は、感温ダイオードSDaによって検出される温度が閾値温度以上となる場合に論理「H」に反転する。ちなみに、コンパレータ44aの反転入力端子に感温ダイオードSDaのアノードを接続したのは、感温ダイオードSDaのアノード電圧と温度との間に負の相関があるためである。   The voltage at the terminal T6a is connected to the inverting input terminal of the comparator 44a, and the reference voltage Vref of the reference power supply 46 is applied to the non-inverting input terminal of the comparator 44a. As a result, the output of the comparator 44a is inverted to logic “H” when the temperature detected by the temperature sensitive diode SDa is equal to or higher than the threshold temperature. Incidentally, the reason why the anode of the temperature sensitive diode SDa is connected to the inverting input terminal of the comparator 44a is that there is a negative correlation between the anode voltage of the temperature sensitive diode SDa and the temperature.

同様に、端子T6bの電圧は、コンパレータ44bの反転入力端子に接続され、コンパレータ44bの非反転入力端子には、基準電源46の基準電圧Vrefが印加される。これにより、コンパレータ44bの出力は、感温ダイオードSDbによって検出される温度が閾値温度以上となる場合に論理「H」に反転する。   Similarly, the voltage at the terminal T6b is connected to the inverting input terminal of the comparator 44b, and the reference voltage Vref of the reference power supply 46 is applied to the non-inverting input terminal of the comparator 44b. As a result, the output of the comparator 44b is inverted to logic “H” when the temperature detected by the temperature sensitive diode SDb is equal to or higher than the threshold temperature.

上記コンパレータ44a,44bの少なくとも一方が論理「H」に反転すると、OR回路58を介してフェール信号FL(論理「H」の信号)が駆動制御部32に出力される。これにより、駆動制御部32では、定電流用スイッチング素子26や放電用スイッチング素子30の駆動を停止させる。フェール信号FLは、また、端子T7を介して低電圧システム(制御装置18)に出力される。さらに、このフェール信号FLによって、先の図1に示すフェール処理部14aでは、インバータINVをシャットダウンする。ちなみに、フェール処理部14aの構成は、例えば特開2009−60358号公報の図3に記載のものとすればよい。   When at least one of the comparators 44 a and 44 b is inverted to logic “H”, a fail signal FL (logic “H” signal) is output to the drive control unit 32 via the OR circuit 58. As a result, the drive control unit 32 stops driving the constant current switching element 26 and the discharge switching element 30. The fail signal FL is also output to the low voltage system (control device 18) via the terminal T7. Furthermore, the fail signal FL shuts down the inverter INV in the fail processing unit 14a shown in FIG. Incidentally, the configuration of the fail processing unit 14a may be, for example, as shown in FIG. 3 of Japanese Patent Laid-Open No. 2009-60358.

本実施形態では、上記スイッチング素子S*#a,S*#bの温度が閾値温度以上となることでスイッチング素子S*#a,S*#bの駆動に異常が生じたと判断する処理に加えて、スイッチング素子S*#a,S*#b同士の状態が乖離する異常の有無を判断する処理をも行なう。すなわち、一対のスイッチング素子S*#a,S*#bは、互いに同一の操作信号g*#によって駆動されるものである。より詳しくは、共通の端子T3を介して出力される電荷によって充電されるものであり、また、共通の端子T3を介してゲートの電荷が引き抜かれるものである。このため、これら一対のスイッチング素子S*#a,S*#b同士の状態は、これらの駆動状態が正常であるなら互いに等しいと考えられる。このため、状態の乖離に基づき駆動異常の有無を判断することができる。   In the present embodiment, in addition to the process of determining that an abnormality has occurred in the driving of the switching elements S * # a and S * # b when the temperature of the switching elements S * # a and S * # b is equal to or higher than the threshold temperature. Thus, a process for determining whether there is an abnormality in which the states of the switching elements S * # a and S * # b deviate from each other is also performed. That is, the pair of switching elements S * # a and S * # b are driven by the same operation signal g * #. More specifically, it is charged by the charge output through the common terminal T3, and the gate charge is extracted through the common terminal T3. For this reason, it is considered that the state of the pair of switching elements S * # a and S * # b is equal to each other if these drive states are normal. For this reason, the presence or absence of drive abnormality can be determined based on the difference in state.

詳しくは、乖離度合いの判断対象となる状態として、本実施形態では温度を採用する。これは、一対のスイッチング素子S*#a,S*#bを流れる電流が相違する等、一対のスイッチング素子の駆動状態が同一とならない場合には、これらの温度が相違することとなると考えられることに鑑みたものである。   Specifically, in this embodiment, temperature is adopted as a state that is a target for determining the degree of deviation. This is considered that when the driving states of the pair of switching elements are not the same, such as the currents flowing through the pair of switching elements S * # a and S * # b are different, these temperatures are different. In view of that.

具体的には、端子T6a,T6bの電位差は、差動増幅回路50によって所定に変換された後、変換されたアナログ電圧信号が、ウィンドウコンパレータ52に取り込まれる。ウィンドウコンパレータ52には、判定用電源54の判定電圧VthL(<0)と、判定用電源56の判定電圧VthH(>0)とが入力される。これにより、ウィンドウコンパレータ52では、差動増幅回路50の出力電圧が判定電圧VthLと判定電圧VthHとの間にない場合に、論理「H」の信号をOR回路58に出力する。なお、ウィンドウコンパレータ52は、たとえば一対のコンパレータを備えて構成することができる。   Specifically, the potential difference between the terminals T6a and T6b is converted into a predetermined value by the differential amplifier circuit 50, and then the converted analog voltage signal is taken into the window comparator 52. The window comparator 52 receives the determination voltage VthL (<0) of the determination power supply 54 and the determination voltage VthH (> 0) of the determination power supply 56. Thus, the window comparator 52 outputs a logic “H” signal to the OR circuit 58 when the output voltage of the differential amplifier circuit 50 is not between the determination voltage VthL and the determination voltage VthH. Note that the window comparator 52 can be configured to include a pair of comparators, for example.

こうした構成によれば、感温ダイオードSDaによって検出されるスイッチング素子S*#aの温度と、感温ダイオードSDbによって検出されるスイッチング素子S*#bの温度との乖離度合いが大きい場合に、ウィンドウコンパレータ52から異常である旨の信号(論理「H」の信号)が出力される。ここで、一対の判定電圧VthL,VthHを用いているのは、感温ダイオードSDa,SDbのいずれの出力電圧が高いかにかかわらずこれら一対の出力電圧同士の乖離が大きい場合に異常であると判断するためである。   According to such a configuration, when the degree of deviation between the temperature of the switching element S * # a detected by the temperature sensitive diode SDa and the temperature of the switching element S * # b detected by the temperature sensitive diode SDb is large, the window The comparator 52 outputs a signal indicating abnormality (logic “H” signal). Here, the pair of determination voltages VthL and VthH is used because it is determined that the difference between the pair of output voltages is large regardless of which output voltage of the temperature sensitive diodes SDa and SDb is high. It is to do.

さらに、本実施形態では、判定電圧VthL,VthHをスイッチング素子S*#a、S*#bに流れる電流に応じて可変設定する。これは、一対のスイッチング素子S*#a,S*#bに流れる電流が大きいほどそれらの温度が高くなる傾向にあるため、電流が大きいほど正常時におけるこれらの温度のばらつきも大きくなると考えられるためである。具体的には、本実施形態では、スイッチング素子S*#aを流れる電流に応じて判定電圧VthL,VthHを可変設定する。すなわち、スイッチング素子S*#aは、これを流れる電流と相関を有する微小電流を出力するセンス端子Stを備えており、センス端子Stは、抵抗体60a,62aを介してエミッタに接続されている。そして、抵抗体62aの電圧降下量(抵抗体60a,62a間の電圧)が端子T8を介して判定用電源54,56に取り込まれる。判定用電源54,56では、端子T8の電圧に応じて判定電圧VthL,VthHを可変設定する。詳しくは、端子T8の電圧が高いほど、一対の判定電圧VthL,VthH間の間隔を拡大する。   Further, in the present embodiment, the determination voltages VthL and VthH are variably set according to the current flowing through the switching elements S * # a and S * # b. This is because the higher the current flowing through the pair of switching elements S * # a and S * # b, the higher their temperature tends to increase, and the higher the current, the greater the variation in these temperatures during normal operation. Because. Specifically, in this embodiment, the determination voltages VthL and VthH are variably set according to the current flowing through the switching element S * # a. That is, the switching element S * # a includes a sense terminal St that outputs a minute current having a correlation with a current flowing therethrough, and the sense terminal St is connected to the emitter via the resistors 60a and 62a. . Then, the voltage drop amount of the resistor 62a (voltage between the resistors 60a and 62a) is taken into the determination power sources 54 and 56 via the terminal T8. The determination power sources 54 and 56 variably set the determination voltages VthL and VthH according to the voltage at the terminal T8. Specifically, the higher the voltage at the terminal T8, the wider the interval between the pair of determination voltages VthL and VthH.

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。   According to the embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.

(1)一対のスイッチング素子S*#a,S*#bの温度の検出結果同士の乖離度合いが大きい場合に、一対のスイッチング素子S*#a,S*#bの駆動に異常が生じたと判断した。これにより、一対のスイッチング素子S*#a,S*#b同士で駆動状態がそろわない異常が生じているか否かを判断できる。   (1) When the degree of deviation between the temperature detection results of the pair of switching elements S * # a and S * # b is large, the drive of the pair of switching elements S * # a and S * # b is abnormal. It was judged. This makes it possible to determine whether or not an abnormality has occurred in which the driving state does not match between the pair of switching elements S * # a and S * # b.

(2)一対のスイッチング素子S*#a,S*#b同士の温度の乖離度合いの閾値(判定電圧VthL,VthH)を、スイッチング素子S*#a,S*#bを流れる電流量に応じて可変設定した。これにより、異常の有無をより高精度に判断することができる。すなわち、電流量が大きいほど温度が高くなる傾向にあるため、正常時であっても温度ばらつきが大きくなる。ここで、電流量が大きいときに基づいて閾値を設定する場合には、電流量が小さい場合に異常を検知することが困難となる。また、電流量が小さいときに基づいて閾値を設定する場合には、電流量が大きい場合に正常であるにもかかわらず異常である旨誤判断するおそれがある。   (2) A threshold (determination voltage VthL, VthH) of a temperature divergence degree between the pair of switching elements S * # a and S * # b is set according to the amount of current flowing through the switching elements S * # a and S * # b. Variable setting. Thereby, the presence or absence of abnormality can be determined with higher accuracy. That is, since the temperature tends to increase as the amount of current increases, the temperature variation increases even during normal operation. Here, in the case where the threshold is set based on when the amount of current is large, it is difficult to detect an abnormality when the amount of current is small. Further, when the threshold value is set based on when the amount of current is small, there is a possibility that it is erroneously determined that it is abnormal although it is normal when the amount of current is large.

(3)一対のスイッチング素子S*#a,S*#b同士の温度の乖離度合いが大きい異常がある場合、一対のスイッチング素子S*#a,S*#bの駆動を停止させた。これにより、異常事態が悪化することを好適に抑制することができる。   (3) When there is an abnormality in which the temperature difference between the pair of switching elements S * # a and S * # b is large, the driving of the pair of switching elements S * # a and S * # b is stopped. Thereby, it can suppress suitably that an abnormal condition worsens.

(4)一対のスイッチング素子S*#a,S*#b同士の温度の乖離度合いが大きい異常がある場合、その旨を制御装置18に通知した。これにより、異常事態を把握させることができる。
<第2の実施形態>
以下、第2の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
(4) When there is an abnormality in which the degree of temperature deviation between the pair of switching elements S * # a and S * # b is large, the controller 18 is notified of this. Thereby, an abnormal situation can be grasped.
<Second Embodiment>
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the first embodiment.

本実施形態では、判定電圧VthL,VthHを、スイッチング素子S*#a,S*#bの仕様やドライブユニットDUの仕様に応じて可変設定する。詳しくは、スイッチング素子S*#a,S*#bのゲートおよびエミッタ間容量や、ゲート印加電圧(直流電圧源22の電圧VH)に応じて可変設定する。ここで、スイッチング素子S*#a,S*#bのゲートおよびエミッタ間容量は、スイッチング素子S*#a,S*#bのオン抵抗(コレクタおよびエミッタ間電圧)を定めるパラメータである。また、ゲート印加電圧も、スイッチング素子S*#a,S*#bのオン抵抗(コレクタおよびエミッタ間電圧)を定めるパラメータである。このため、スイッチング素子S*#a,S*#bを流れる電流が同一であったとしても、上記パラメータに応じてこれらの温度が変化する。   In the present embodiment, the determination voltages VthL and VthH are variably set according to the specifications of the switching elements S * # a and S * # b and the specifications of the drive unit DU. Specifically, it is variably set according to the gate-emitter capacitances of the switching elements S * # a and S * # b and the gate applied voltage (voltage VH of the DC voltage source 22). Here, the gate-emitter capacitances of the switching elements S * # a, S * # b are parameters that determine the on-resistance (collector-emitter voltage) of the switching elements S * # a, S * # b. The gate applied voltage is also a parameter that determines the on-resistance (collector-emitter voltage) of the switching elements S * # a and S * # b. For this reason, even if the currents flowing through the switching elements S * # a and S * # b are the same, these temperatures change according to the above parameters.

図3に、本実施形態にかかるドライブユニットDUの回路構成を示す。なお、図3において、先の図2に示した部材に対応するものついては、便宜上同一の符号を付している。   FIG. 3 shows a circuit configuration of the drive unit DU according to the present embodiment. In FIG. 3, the same reference numerals are assigned for convenience to those corresponding to the members shown in FIG.

図示されるように、判定電圧VthLは、電源73の電圧が、抵抗体70,72によって分圧されることで生成される。そして、抵抗体72は、端子T9,T10を介してドライブIC20に対して外付けされている。一方、判定電圧VthHは、電源77の電圧が、抵抗体74,76によって分圧されることで生成される。そして、抵抗体74は、端子T11,T12を介してドライブIC20に対して外付けされている。   As illustrated, the determination voltage VthL is generated by dividing the voltage of the power source 73 by the resistors 70 and 72. The resistor 72 is externally attached to the drive IC 20 via terminals T9 and T10. On the other hand, the determination voltage VthH is generated by dividing the voltage of the power supply 77 by the resistors 74 and 76. The resistor 74 is externally attached to the drive IC 20 via terminals T11 and T12.

こうした構成によれば、ドライブIC20に接続されるスイッチング素子S*#a,S*#bの仕様に応じて、抵抗体72,76の抵抗値を調節することで、判定電圧VthL,VthHを可変設定することができる。同様に、ゲート印加電圧(ドライブIC20に対して外付けされた直流電圧源22の電圧VH)に応じて、抵抗体72,76の抵抗値を調節することで、判定電圧VthL,VthHを可変設定することができる。   According to such a configuration, the determination voltages VthL and VthH can be varied by adjusting the resistance values of the resistors 72 and 76 in accordance with the specifications of the switching elements S * # a and S * # b connected to the drive IC 20. Can be set. Similarly, the determination voltages VthL and VthH are variably set by adjusting the resistance values of the resistors 72 and 76 in accordance with the gate applied voltage (the voltage VH of the DC voltage source 22 externally attached to the drive IC 20). can do.

以上説明した本実施形態によれば、先の第1の実施形態の上記(1),(3),(4)の各効果に加えて、さらに以下の効果が得られるようになる。   According to the present embodiment described above, the following effects can be obtained in addition to the effects (1), (3), and (4) of the first embodiment.

(5)ドライブIC20に対して外付けされた抵抗体72,76の抵抗値を調節することで、判定電圧VthL,VthHを操作可能とした。これにより、スイッチング素子S*#a,S*#bの仕様やゲート印加電圧に応じて、判定電圧VthL,VthHを可変設定することができる。
<第3の実施形態>
以下、第3の実施形態について、先の第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
(5) The determination voltages VthL and VthH can be operated by adjusting the resistance values of the resistors 72 and 76 externally attached to the drive IC 20. Thereby, the determination voltages VthL and VthH can be variably set according to the specifications of the switching elements S * # a and S * # b and the gate application voltage.
<Third Embodiment>
Hereinafter, the third embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the first embodiment.

図4に、本実施形態にかかるドライブユニットDUの回路構成を示す。なお、図4において、先の図2に示した部材に対応するものついては、便宜上同一の符号を付している。   FIG. 4 shows a circuit configuration of the drive unit DU according to the present embodiment. In FIG. 4, components corresponding to those shown in FIG. 2 are given the same reference numerals for convenience.

本実施形態では、ドライブIC20の上述した端子T3に、ツェナーダイオード80およびクランプ用スイッチング素子82の直列接続体を介して端子T4が接続されている。ここで、ツェナーダイオード80のブレークダウン電圧は、スイッチング素子S*#a,S*#bに過度の電流が流れない程度にスイッチング素子S*#,S*#bのゲート電圧を制限するものである。   In the present embodiment, the terminal T4 is connected to the above-described terminal T3 of the drive IC 20 through a series connection body of the Zener diode 80 and the clamp switching element 82. Here, the breakdown voltage of the Zener diode 80 limits the gate voltage of the switching elements S * # and S * # b to such an extent that excessive current does not flow through the switching elements S * # a and S * # b. is there.

上記端子T3には、さらに、ソフト遮断用抵抗体84およびソフト遮断用スイッチング素子86を介して端子T4が接続されている。   The terminal T3 is further connected to a terminal T4 via a soft cutoff resistor 84 and a soft cutoff switching element 86.

一方、上記スイッチング素子S*#aのセンス端子Stは、抵抗体60a,62aの直列接続体を介してエミッタに電気的に接続されており、抵抗体60a,62aによる電圧降下量(抵抗体60a,62aの接続点の電圧Vsda)は、端子T8aを介して、コンパレータ88aの非反転入力端子に取り込まれる。一方、コンパレータ88aの反転入力端子には、基準電源90の基準電圧Vrefが印加されている。これにより、コレクタ電流が過電流閾値Ith以上となることで、コンパレータ88aの出力信号が論理「L」から論理「H」に反転する。   On the other hand, the sense terminal St of the switching element S * # a is electrically connected to the emitter via a series connection body of the resistors 60a and 62a, and the voltage drop amount (resistor 60a) due to the resistors 60a and 62a. , 62a is taken in by the non-inverting input terminal of the comparator 88a through the terminal T8a. On the other hand, the reference voltage Vref of the reference power supply 90 is applied to the inverting input terminal of the comparator 88a. Accordingly, when the collector current becomes equal to or higher than the overcurrent threshold Ith, the output signal of the comparator 88a is inverted from the logic “L” to the logic “H”.

同様に、スイッチング素子S*#bのセンス端子Stは、抵抗体60b,62bの直列接続体を介してエミッタに電気的に接続されており、抵抗体60b,62bによる電圧降下量(抵抗体60b,62bの接続点の電圧Vsdb)は、端子T8bを介して、コンパレータ88bの非反転入力端子に取り込まれる。一方、コンパレータ88bの反転入力端子には、基準電源90の基準電圧Vrefが印加されている。これにより、コレクタ電流が過電流閾値Ith以上となることで、コンパレータ88bの出力信号が論理「L」から論理「H」に反転する。   Similarly, the sense terminal St of the switching element S * # b is electrically connected to the emitter through a series connection body of the resistors 60b and 62b, and the voltage drop amount (resistor 60b) due to the resistors 60b and 62b. , 62b is taken into the non-inverting input terminal of the comparator 88b through the terminal T8b. On the other hand, the reference voltage Vref of the reference power supply 90 is applied to the inverting input terminal of the comparator 88b. Accordingly, when the collector current becomes equal to or higher than the overcurrent threshold Ith, the output signal of the comparator 88b is inverted from logic “L” to logic “H”.

コンパレータ88a,88bの出力する論理「H」の信号は、OR回路92を介してクランプ用スイッチング素子82に印加されるとともに、ディレイ94に取り込まれる。ディレイ94は、入力信号が所定時間に渡って論理「H」となることで、フェール信号FLをOR回路58に出力する。   The logic “H” signals output from the comparators 88 a and 88 b are applied to the clamping switching element 82 via the OR circuit 92 and are taken into the delay 94. The delay 94 outputs the fail signal FL to the OR circuit 58 when the input signal becomes logic “H” for a predetermined time.

こうした構成によれば、スイッチング素子S*#,S*#bに過電流が流れる場合には、まずクランプ用スイッチング素子82のオン操作に伴ってツェナーダイオード80がオン状態とされることで、スイッチング素子S*#a,S*#bのゲート電圧が低下する。これにより、スイッチング素子S*#a,S*#bを流れる電流を制限することができる。そしてその後、過電流が所定時間継続する場合には、ソフト遮断用スイッチング素子86がオン状態とされることから、スイッチング素子S*#a,S*#bが強制的にオフとされる。   According to such a configuration, when an overcurrent flows through the switching elements S * # and S * # b, the Zener diode 80 is first turned on when the clamping switching element 82 is turned on. The gate voltages of the elements S * # a and S * # b are lowered. Thereby, the electric current which flows through switching element S * # a, S * # b can be restrict | limited. After that, when the overcurrent continues for a predetermined time, the switching element 86 for soft cutoff is turned on, so that the switching elements S * # a and S * # b are forcibly turned off.

これにより、コレクタ電流が過電流閾値Ith以上となる状態が所定時間以上継続することで、ソフト遮断用スイッチング素子86がオンとされ、ソフト遮断用抵抗体84およびゲート抵抗体28を介して、スイッチング素子S*#a,S*#のゲートの電荷が放電される。ここで、ソフト遮断用抵抗体84は、放電経路の抵抗値を高抵抗とするためのものである。これは、コレクタ電流が過大である状況下にあっては、スイッチング素子S*#a,S*#bをオン状態からオフ状態へと切り替える速度、換言すればコレクタおよびエミッタ間の遮断速度を大きくすると、サージが過大となるおそれがあることに鑑みたものである。このため、コレクタ電流が過電流閾値Ith以上となると判断される状況下にあっては、ゲート抵抗体28および放電用スイッチング素子30を備える放電経路よりも抵抗値の大きい経路によってスイッチング素子S*#a,S*#bのゲートを放電させる。   As a result, the state in which the collector current is equal to or higher than the overcurrent threshold Ith continues for a predetermined time or longer, so that the soft cutoff switching element 86 is turned on, and switching is performed via the soft cutoff resistor 84 and the gate resistor 28. The charges on the gates of the elements S * # a and S * # are discharged. Here, the soft blocking resistor 84 is used to increase the resistance value of the discharge path. This is because, under a situation where the collector current is excessive, the switching element S * # a, S * # b is switched from the on state to the off state, in other words, the cutoff speed between the collector and the emitter is increased. As a result, the surge may become excessive. Therefore, under a situation where the collector current is determined to be equal to or greater than the overcurrent threshold Ith, the switching element S * # is connected by a path having a resistance value larger than that of the discharge path including the gate resistor 28 and the discharge switching element 30. The gates of a and S * # b are discharged.

なお、上記クランプ用スイッチング素子82およびツェナーダイオード80を備えるクランプ回路によるクランプ電圧を、本実施形態では、スイッチング素子S*#a,S*#bを流れる電流を規定値(≧過電流閾値Ith)以下に制限する値に設定する。   In the present embodiment, the clamp voltage generated by the clamp circuit including the clamp switching element 82 and the Zener diode 80, and the current flowing through the switching elements S * # a and S * # b are specified values (≧ overcurrent threshold Ith). Set the value to the following limit.

ここで、本実施形態では、スイッチング素子S*#a,S*#bに過度に大きい電流が流れるか否かの判断に加えて、一対のスイッチング素子S*#a,S*#b同士の温度の乖離度合いが大きいか否かの判断をも行なう。そして一対のスイッチング素子S*#a,S*#bの温度は、これらのゲート電圧Vge、Vgebと、これらを流れる電流(電圧Vsda,Vsdb)とに基づき間接的に検出される。   Here, in the present embodiment, in addition to determining whether or not an excessively large current flows through the switching elements S * # a and S * # b, the pair of switching elements S * # a and S * # b It is also determined whether the temperature deviation degree is large. The temperatures of the pair of switching elements S * # a and S * # b are indirectly detected based on the gate voltages Vge and Vgeb and the currents (voltages Vsda and Vsdb) flowing therethrough.

詳しくは、異常判断部95では、端子T8a,T8bの電圧Vsda,Vsdbに加えて、端子T13a,T13bを介してスイッチング素子S*#a,S*#bのゲート電圧Vgea,Vgebを取り込む。   Specifically, the abnormality determination unit 95 takes in the gate voltages Vgea and Vgeb of the switching elements S * # a and S * # b via the terminals T13a and T13b in addition to the voltages Vsda and Vsdb of the terminals T8a and T8b.

図5に、本実施形態にかかる異常の有無の判断処理の手順を示す。この処理は、異常判断部95において、たとえば所定周期で繰り返し実行される。   FIG. 5 shows a procedure for determining whether there is an abnormality according to the present embodiment. This process is repeatedly executed in the abnormality determination unit 95, for example, at a predetermined cycle.

この一連の処理では、まずステップS10において、操作信号g*#のオフ操作指令からオン操作指令への切り替え時であるか否かを判断する。そしてステップS10において肯定判断される場合、ステップS12において、スイッチング素子S*#a,S*#bのそれぞれがオン状態に切り替わる電圧(閾値電圧Vtha,Vthb)を取得する処理を行なう。ここで、閾値電圧Vthaは、スイッチング素子S*#aに電流が流れ始めた際(電圧Vsdaが所定値ΔV以上となる時点)でのゲート電圧Vgeaであり、閾値電圧Vthbは、スイッチング素子S*#bに電流が流れ始めた際(電圧Vsdbが所定値ΔV以上となる時点)でのゲート電圧Vgebである。   In this series of processes, first, in step S10, it is determined whether or not it is time to switch the operation signal g * # from the OFF operation command to the ON operation command. When an affirmative determination is made in step S10, in step S12, processing is performed to acquire voltages (threshold voltages Vtha and Vthb) at which the switching elements S * # a and S * # b are turned on. Here, the threshold voltage Vtha is the gate voltage Vgea when the current starts to flow through the switching element S * # a (when the voltage Vsda becomes equal to or higher than the predetermined value ΔV), and the threshold voltage Vthb is the switching element S *. This is the gate voltage Vgeb when current starts to flow through #b (when the voltage Vsdb becomes equal to or higher than the predetermined value ΔV).

続くステップS14においては、閾値電圧Vtha,Vthb同士の差の絶対値が判定電圧Δth以上であるか否かを判断する。この処理は、スイッチング素子の温度と閾値電圧との間に相関関係があることに鑑み、スイッチング素子S*#a,S*#bの温度同士の乖離度合いが大きいか否かを判断するものである。ここで、判定電圧ΔVthは、スイッチング素子S*#aを流れる電流(電圧Vsda)に応じて可変設定される。なお、実際には、この判定電圧ΔVthは、スイッチング素子S*#a,S*#bの仕様やゲート印加電圧等によっても可変設定される。これは、先の図4に示すように、異常判断部95に印加される電圧信号を抵抗体100の抵抗値によって可変操作することで行なわれる。すなわち、異常判断部95には、直流電圧源98の電圧が、抵抗体99,100によって分圧されたものが印加されている。そして、抵抗体100は、端子T14,T15を介してドライブIC20に対して外付けされているため、これによって異常判断部95に印加される分圧値を可変操作することができる。   In the subsequent step S14, it is determined whether or not the absolute value of the difference between the threshold voltages Vtha and Vthb is equal to or higher than the determination voltage Δth. In view of the fact that there is a correlation between the temperature of the switching element and the threshold voltage, this process determines whether or not the degree of deviation between the temperatures of the switching elements S * # a and S * # b is large. is there. Here, determination voltage ΔVth is variably set according to the current (voltage Vsda) flowing through switching element S * # a. In practice, the determination voltage ΔVth is variably set depending on the specifications of the switching elements S * # a and S * # b, the gate application voltage, and the like. This is performed by variably operating the voltage signal applied to the abnormality determination unit 95 according to the resistance value of the resistor 100 as shown in FIG. That is, the abnormality determination unit 95 is applied with the voltage of the DC voltage source 98 divided by the resistors 99 and 100. Since the resistor 100 is externally attached to the drive IC 20 via the terminals T14 and T15, the voltage dividing value applied to the abnormality determining unit 95 can be variably operated.

先の図5の上記ステップS14において肯定判断される場合、ステップS16において、フェール信号FLを出力する。   If an affirmative determination is made in step S14 of FIG. 5, the fail signal FL is output in step S16.

なお、上記ステップS16の処理が完了する場合や、ステップS10,S14において否定判断される場合には、この一連の処理を一旦終了する。   When the process of step S16 is completed or when a negative determination is made in steps S10 and S14, the series of processes is temporarily ended.

以上説明した本実施形態によっても、先の第1の実施形態に準じた効果を得ることができる。
<第4の実施形態>
以下、第4の実施形態について、先の第3の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
Also according to the present embodiment described above, an effect according to the first embodiment can be obtained.
<Fourth Embodiment>
Hereinafter, the fourth embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the third embodiment.

図6に、本実施形態にかかる異常の有無の判断処理の手順を示す。この処理は、異常判断部95において、たとえば所定周期で繰り返し実行される。   FIG. 6 shows a procedure for determining whether there is an abnormality according to the present embodiment. This process is repeatedly executed in the abnormality determination unit 95, for example, at a predetermined cycle.

この一連の処理では、まずステップS20において、操作信号g*#のオフ操作指令からオン操作指令への切り替え時であるか否かを判断する。そしてステップS20において肯定判断される場合、ステップS22において、スイッチング素子S*#a,S*#bに電流が流れ始めるまでに要する時間を計時するタイマTの計時動作を開始する。続くステップS24においては、スイッチング素子S*#aに電流が流れ始めるまでに要した時間Ta(電圧Vsdaが所定値ΔV以上となるまでに要した時間)と、スイッチング素子S*#bに電流が流れ始めるまでに要した時間Tb(電圧Vsdbが所定値ΔV以上となるまでに要した時間)とを取得する。   In this series of processes, first, in step S20, it is determined whether or not it is time to switch the operation signal g * # from the OFF operation command to the ON operation command. If the determination in step S20 is affirmative, in step S22, the timer T starts to count the time required for the current to start flowing through the switching elements S * # a and S * # b. In the following step S24, a time Ta required for the current to start flowing through the switching element S * # a (time required for the voltage Vsda to become equal to or greater than the predetermined value ΔV), and a current flowing through the switching element S * # b. A time Tb required until the flow starts (a time required until the voltage Vsdb becomes equal to or higher than the predetermined value ΔV) is acquired.

続くステップS26では、時間Taと時間Tbとの差の絶対値が規定時間ΔT以上であるか否かを判断する。この処理は、スイッチング素子の温度と閾値電圧との間に相関関係があることに鑑み、スイッチング素子S*#a,S*#bの温度同士の乖離度合いが大きいか否かを判断するためのものである。ここで、規定時間ΔTは、スイッチング素子S*#aを流れる電流(電圧Vsda)に応じて可変設定される。なお、実際には、この規定時間ΔTは、スイッチング素子S*#a,S*#bの仕様やゲート印加電圧等によっても可変設定される。   In a succeeding step S26, it is determined whether or not the absolute value of the difference between the time Ta and the time Tb is equal to or longer than a specified time ΔT. In view of the fact that this process has a correlation between the temperature of the switching element and the threshold voltage, it is determined whether or not the degree of deviation between the temperatures of the switching elements S * # a and S * # b is large. Is. Here, the specified time ΔT is variably set according to the current (voltage Vsda) flowing through the switching element S * # a. In practice, the specified time ΔT is variably set depending on the specifications of the switching elements S * # a and S * # b, the gate applied voltage, and the like.

上記ステップS26において肯定判断される場合、ステップS28においてフェール信号FLを出力する。なお、上記ステップS28の処理が完了する場合や、ステップS20,S26において否定判断される場合には、この一連の処理を一旦終了する。   If an affirmative determination is made in step S26, a fail signal FL is output in step S28. When the process of step S28 is completed or when a negative determination is made in steps S20 and S26, this series of processes is temporarily terminated.

以上説明した本実施形態によっても、先の第1の実施形態に準じた効果を得ることができる。
<第5の実施形態>
以下、第5の実施形態について、先の第3の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
Also according to the present embodiment described above, an effect according to the first embodiment can be obtained.
<Fifth Embodiment>
Hereinafter, the fifth embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the third embodiment.

図7に、本実施形態にかかる異常の有無の判断処理の手順を示す。この処理は、異常判断部95において、たとえば所定周期で繰り返し実行される。   FIG. 7 shows a procedure for determining whether there is an abnormality according to the present embodiment. This process is repeatedly executed in the abnormality determination unit 95, for example, at a predetermined cycle.

この一連の処理では、まずステップS30において、操作信号g*#のオフ操作指令からオン操作指令への切り替え時であるか否かを判断する。そしてステップS30において肯定判断される場合、ステップS32において、オン操作指令への切り替えタイミングからの時間を計時するタイマTの計時動作を開始する。続くステップS34においては、タイマTの値が規定時間Tth以上となったか否かを判断する。ここで、規定時間Tthは、ゲート電圧が直流電圧源22の電圧VHとなると想定されるよりも短い時間に設定される。より詳しくは、ミラー期間にあると想定される時間に設定される。   In this series of processes, first, in step S30, it is determined whether or not it is time to switch the operation signal g * # from the OFF operation command to the ON operation command. If the determination in step S30 is affirmative, in step S32, the timer T starts a time measuring operation for measuring the time from the switching timing to the ON operation command. In a succeeding step S34, it is determined whether or not the value of the timer T is equal to or longer than a specified time Tth. Here, the specified time Tth is set to a time shorter than the gate voltage is assumed to be the voltage VH of the DC voltage source 22. More specifically, the time is assumed to be in the mirror period.

ステップS34において肯定判断される場合、ステップS36において、スイッチング素子S*#aのゲート電圧Vgeaとスイッチング素子S*#bのゲート電圧Vgebとの差の絶対値が判定電圧ΔVge以上であるか否かを判断する。この処理は、一対のスイッチング素子S*#a,S*#bの駆動状態が相違する異常の有無を判断するためのものである。ここで、ミラー期間と想定される期間におけるゲート電圧が相違する要因としては、ゲートおよびエミッタ間容量のばらつきが大きくなっていることや、ゲート充電速度に相違が生じていること等が考えられる。なお、ゲートおよびエミッタ間容量のばらつきは、温度ばらつきによって生じると考えられる。また、上記判定電圧ΔVgeは、スイッチング素子S*#a,S*#bの仕様やゲート印加電圧等によって可変設定される。   If an affirmative determination is made in step S34, whether or not the absolute value of the difference between the gate voltage Vgea of the switching element S * # a and the gate voltage Vgeb of the switching element S * # b is greater than or equal to the determination voltage ΔVge in step S36. Judging. This process is for determining whether there is an abnormality in which the driving states of the pair of switching elements S * # a and S * # b are different. Here, as the factors that cause the gate voltage to differ in the period that is assumed to be the mirror period, there may be a large variation in the capacitance between the gate and the emitter, a difference in the gate charging speed, and the like. Note that the variation in the capacitance between the gate and the emitter is considered to be caused by temperature variation. The determination voltage ΔVge is variably set according to the specifications of the switching elements S * # a and S * # b, the gate application voltage, and the like.

上記ステップS36において肯定判断される場合、ステップS38においてフェール信号FLを出力する。なお、上記ステップS38の処理が完了する場合や、ステップS30,S36において否定判断される場合には、この一連の処理を一旦終了する。   If an affirmative determination is made in step S36, a fail signal FL is output in step S38. When the process of step S38 is completed or when a negative determination is made in steps S30 and S36, this series of processes is temporarily terminated.

以上説明した本実施形態によっても、先の第1の実施形態に準じた効果を得ることができる。
<第6の実施形態>
以下、第6の実施形態について、先の第3の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
Also according to the present embodiment described above, an effect according to the first embodiment can be obtained.
<Sixth Embodiment>
Hereinafter, the sixth embodiment will be described with reference to the drawings with a focus on differences from the third embodiment.

図8に、本実施形態にかかる異常の有無の判断処理の手順を示す。この処理は、異常判断部95において、たとえば所定周期で繰り返し実行される。   FIG. 8 shows a procedure for determining whether there is an abnormality according to the present embodiment. This process is repeatedly executed in the abnormality determination unit 95, for example, at a predetermined cycle.

この一連の処理では、まずステップS40において、操作信号g*#のオフ操作指令からオン操作指令への切り替え時であるか否かを判断する。ステップS40において肯定判断される場合、ステップS42において、先の図4の端子T8aに印加される電圧Vsdaと端子T8bに印加される電圧Vsdbとの差の絶対値が判定電圧ΔVsd以上であるか否かを判断する。この処理は、一対のスイッチング素子S*#a,S*#bの駆動状態が相違する異常の有無を判断するためのものである。なお、上記判定電圧ΔVsdは、スイッチング素子S*#a,S*#bの仕様やゲート印加電圧等によって可変設定される。   In this series of processes, first, in step S40, it is determined whether or not it is time to switch the operation signal g * # from the OFF operation command to the ON operation command. If an affirmative determination is made in step S40, whether or not the absolute value of the difference between the voltage Vsda applied to the terminal T8a in FIG. 4 and the voltage Vsdb applied to the terminal T8b is equal to or greater than the determination voltage ΔVsd in step S42 Determine whether. This process is for determining whether there is an abnormality in which the driving states of the pair of switching elements S * # a and S * # b are different. The determination voltage ΔVsd is variably set according to the specifications of the switching elements S * # a and S * # b, the gate application voltage, and the like.

上記ステップS42において肯定判断される場合、ステップS44においてフェール信号FLを出力する。なお、上記ステップS44の処理が完了する場合や、ステップS40,S42において否定判断される場合には、この一連の処理を一旦終了する。   If an affirmative determination is made in step S42, a fail signal FL is output in step S44. When the process of step S44 is completed or when a negative determination is made in steps S40 and S42, this series of processes is temporarily terminated.

以上説明した本実施形態によっても、先の第1の実施形態に準じた効果を得ることができる。
<その他の実施形態>
なお、上記各実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
Also according to the present embodiment described above, an effect according to the first embodiment can be obtained.
<Other embodiments>
Each of the above embodiments may be modified as follows.

「可変手段の入力パラメータとしての電流について」
電圧Vsdaに限らず、電圧Vsdbであってもよい。また、スイッチング素子S*#の電流の流通経路の一対の端部間の電圧(コレクタエミッタ間電圧)であってもよい。さらに、モータジェネレータ10に対する指令電流に応じた信号を制御装置18から取り込んで利用してもよい。
"Current as an input parameter of variable means"
The voltage Vsdb is not limited to the voltage Vsda. Further, it may be a voltage between a pair of ends of the current flow path of the switching element S * # (collector-emitter voltage). Furthermore, a signal corresponding to the command current for the motor generator 10 may be taken from the control device 18 and used.

「操作手段について」
操作手段としては、外付けの抵抗体の抵抗値によって閾値を可変操作するものに限らず、たとえば、一対の入力端子のうちの一方をプルダウンして且つ他方をプルアップすることとし、いずれをプルダウンするかに応じて閾値を内部で可変操作するものとしてもよい。
"About operation means"
The operation means is not limited to the one in which the threshold value is variably operated according to the resistance value of the external resistor. For example, one of the pair of input terminals is pulled down and the other is pulled up, and one of them is pulled down. The threshold value may be variably operated internally depending on whether or not to do so.

「異常判断処理におけるゲート電圧の利用手法について」
ミラー期間となると想定されるタイミングでの電圧同士の乖離度合いに基づく異常の有無の判断に限らない。たとえばゲート電圧の検出値が閾値電圧Vthとなるまでの時間同士の乖離度合いが大きいことに基づき、スイッチング素子S*#a、S*#bの温度差が大きくなる異常が生じていると判断してもよい。
“How to use gate voltage in abnormality judgment processing”
It is not limited to the determination of the presence or absence of an abnormality based on the degree of deviation between voltages at the timing assumed to be the mirror period. For example, it is determined that there is an abnormality in which the temperature difference between the switching elements S * # a and S * # b is large based on the large degree of deviation between the time until the detected value of the gate voltage reaches the threshold voltage Vth. May be.

「状態検出手段について」
電流の検出手段としては、電圧Vsda,Vsdbを検出するものに限らず、たとえばスイッチング素子S*#の電流の流通経路の一対の端部間の電圧(コレクタエミッタ間電圧)を検出するものであってもよい。
"About state detection means"
The current detecting means is not limited to detecting the voltages Vsda and Vsdb, and for example, detects a voltage between a pair of ends of the current flow path of the switching element S * # (collector-emitter voltage). May be.

「制限手段について」
スイッチング素子S*#a,S*#bの駆動状態が相違する異常時において充電用スイッチング素子(定電流用スイッチング素子26)を強制的にオフして且つ放電用スイッチング素子30を強制的にオンする手段や、フェール信号FLを用いてインバータINVをシャットダウンさせる手段に限らない。たとえば、スイッチング素子S*#a,S*#bの駆動状態が相違する異常時においても、ソフト遮断用スイッチング素子86を用いてスイッチング素子S*#を強制的にオフ操作するものであってもよい。
"Restriction measures"
The charging switching element (constant current switching element 26) is forcibly turned off and the discharging switching element 30 is forcibly turned on in an abnormal state where the driving states of the switching elements S * # a and S * # b are different. And means for shutting down the inverter INV using the fail signal FL. For example, even when the driving states of the switching elements S * # a and S * # b are different, even if the switching element S * # is forcibly turned off using the soft cutoff switching element 86. Good.

「通知手段について」
駆動状態の対称性の崩れに関する異常を通知する通知手段としては、フェール信号FLを制御装置18に出力するものに限らない。たとえば、感温ダイオードSDによって検出される温度が過度に大きい異常や、スイッチング素子S*#を流れる電流が過度に大きい異常を示す信号とは別の信号を制御装置18に出力するものであってもよい。この場合、制御装置18は、スイッチング素子S*#を流れる温度が過度に大きい異常が生じた場合とは相違する対処をすることも可能となる。これはたとえば、駆動状態の対称性の崩れに関する異常が生じた場合には、モータジェネレータ10のトルク(電流)の絶対値をゼロよりも大きい値に制御しつつこれを制限した状態で運転することで実現することができる。
"Notification"
The notification means for notifying the abnormality related to the breaking of the symmetry of the driving state is not limited to the one that outputs the fail signal FL to the control device 18. For example, a signal different from a signal indicating an abnormality in which the temperature detected by the temperature sensitive diode SD is excessively large or an abnormality in which the current flowing through the switching element S * # is excessively large is output to the control device 18. Also good. In this case, the control device 18 can take measures different from the case where an abnormality in which the temperature flowing through the switching element S * # is excessively large occurs. For example, in the case where an abnormality relating to the breaking of symmetry of the driving state occurs, the operation is performed in a state where the absolute value of the torque (current) of the motor generator 10 is controlled to a value larger than zero and is limited. Can be realized.

「1の集積回路によって駆動対象とされる駆動対象スイッチング素子の数について」
1つまたは2つに限らず、3つ以上の場合にも対処可能なものであってもよい。この場合、各2つずつの状態を直接対比させることなく、状態の平均値と各状態との差に基づき、乖離度合いの大小を判断することもできる。
“About the number of driving target switching elements driven by one integrated circuit”
The number of cases is not limited to one or two but may be three or more. In this case, the degree of deviation can be determined based on the difference between the average value of each state and each state without directly comparing the two states.

「駆動対象スイッチング素子について」
駆動対象スイッチング素子としては、IGBTに限らず、たとえばパワーMOS電界効果トランジスタ等であってもよい。この際、Nチャネルにも限らず、Pチャネルであってもよい。ただしこの場合、電流の流通経路の一対の端部のうちのいずれか一方の電位(ソース電位)に対して開閉制御端子の電位(ゲート電位)を低下させることでオン状態となるため、ゲートに「負」の電荷を充電することで駆動対象スイッチング素子がオン状態となる。
"About switching elements to be driven"
The switching element to be driven is not limited to the IGBT but may be a power MOS field effect transistor, for example. At this time, not only the N channel but also the P channel may be used. However, in this case, since the potential of the switching control terminal (gate potential) is lowered with respect to the potential (source potential) of one of the pair of ends of the current flow path, the gate is turned on. By charging the “negative” charge, the switching element to be driven is turned on.

「そのほか」
・駆動対象スイッチング素子S*#のオン状態への切り替え処理としては、定電流処理に限らず、たとえばゲート抵抗を介して直流電圧源22の電圧を常時印加するものであってもよい。
"others"
The process for switching the drive target switching element S * # to the ON state is not limited to the constant current process, and for example, the voltage of the DC voltage source 22 may be constantly applied via a gate resistor.

・駆動対象スイッチング素子S*#のオフ状態への切り替え処理を定電流制御によって行なってもよい。   The switching process of the drive target switching element S * # to the off state may be performed by constant current control.

・モータジェネレータ10としては、車載主機に限らず、たとえばシリーズハイブリッド車に搭載される発電機であってもよい。   The motor generator 10 is not limited to the in-vehicle main unit, but may be a generator mounted on a series hybrid vehicle, for example.

50…差動増幅回路、52…ウィンドウコンパレータ、SDa,SDb…感温ダイオード、54,56…判定用電源。   50 ... differential amplifier circuit, 52 ... window comparator, SDa, SDb ... temperature sensitive diode, 54, 56 ... power supply for determination.

Claims (13)

複数の駆動対象スイッチング素子のそれぞれの状態を検出する状態検出手段を備えて且つ、該複数の駆動対象スイッチング素子を単一の駆動信号によって駆動するスイッチング素子の駆動回路において、
前記複数の駆動対象スイッチング素子のうちの少なくとも2つに対応する状態検出手段による状態の検出結果同士の乖離度合いが大きいことに基づき、前記駆動対象スイッチング素子の駆動に際して異常が生じたと判断する異常判断手段を備えることを特徴とするスイッチング素子の駆動回路。
In a drive circuit for a switching element that includes state detection means for detecting the respective states of a plurality of drive target switching elements, and drives the plurality of drive target switching elements by a single drive signal,
An abnormality determination for determining that an abnormality has occurred in driving the driving target switching element, based on a large degree of deviation between the detection results of the states by the state detecting means corresponding to at least two of the plurality of driving target switching elements. A switching element drive circuit comprising: means.
前記検出結果は、前記駆動対象スイッチング素子の温度の検出結果を含み、
前記異常判断手段は、前記少なくとも2つに対応する温度の検出結果同士の乖離度合いが大きいことに基づき前記異常が生じたと判断するものであることを特徴とする請求項1記載のスイッチング素子の駆動回路。
The detection result includes a detection result of the temperature of the drive target switching element,
2. The switching element drive according to claim 1, wherein the abnormality determination unit determines that the abnormality has occurred based on a large degree of deviation between detection results of temperatures corresponding to the at least two. circuit.
前記異常判断手段は、前記異常が生じたと判断するための前記乖離度合いの閾値を、前記駆動対象スイッチング素子を流れる電流量に応じて可変設定する可変手段を備えることを特徴とする請求項2記載のスイッチング素子の駆動回路。   The said abnormality determination means is provided with the variable means which variably sets the threshold value of the said divergence degree for determining that the said abnormality has arisen according to the electric current amount which flows through the said drive object switching element. The switching element drive circuit. 前記駆動対象スイッチング素子は、電圧制御形のスイッチング素子であり、
前記異常判断手段は、前記異常が生じたと判断するための前記乖離度合いの閾値を、前記駆動対象スイッチング素子の電流の流通経路の一対の端部のいずれか一方および開閉制御端子間の容量と前記開閉制御端子に印加する電圧値との少なくとも一方に応じて可変操作可能な操作手段を備えることを特徴とする請求項2または3記載のスイッチング素子の駆動回路。
The driving target switching element is a voltage-controlled switching element,
The abnormality determination means sets the threshold value of the divergence degree for determining that the abnormality has occurred, the capacitance between one of a pair of ends of the current flow path of the drive target switching element and the switching control terminal, 4. The switching element drive circuit according to claim 2, further comprising operation means that can be variably operated according to at least one of a voltage value applied to the open / close control terminal.
前記状態検出手段は、前記駆動対象スイッチング素子付近の温度を検出する感温ダイオードを備え、
前記異常判断手段は、前記検出結果としての前記感温ダイオードについての前記少なくとも2つに対応する出力電圧同士の乖離度合いに基づき前記異常の有無を判断することを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載のスイッチング素子の駆動回路。
The state detection means includes a temperature sensitive diode that detects a temperature in the vicinity of the driving target switching element,
5. The abnormality determination unit according to claim 2, wherein the abnormality determination unit determines the presence or absence of the abnormality based on a degree of deviation between output voltages corresponding to the at least two of the temperature-sensitive diodes as the detection result. The drive circuit of the switching element of any one of Claims 1.
前記駆動対象スイッチング素子は、電圧制御形のスイッチング素子であり、
前記状態検出手段は、前記駆動対象スイッチング素子の電流の流通経路の一対の端部のいずれか一方および開閉制御端子間の電圧を検出する電圧検出手段と、前記駆動対象スイッチング素子を流れる電流を検出する電流検出手段とを備え、
前記異常判断手段は、前記電流検出手段の検出値に基づき前記駆動対象スイッチング素子に電流が流れ始めたと判断されるときに前記電圧検出手段によって検出される電圧についての前記少なくとも2つに対応する値同士の差に基づき、前記異常の有無を判断することを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載のスイッチング素子の駆動回路。
The driving target switching element is a voltage-controlled switching element,
The state detecting means detects a voltage between one of a pair of ends of a current flow path of the driving target switching element and an open / close control terminal, and detects a current flowing through the driving target switching element. Current detecting means for
The abnormality determination means is a value corresponding to the at least two of the voltages detected by the voltage detection means when it is determined that a current starts to flow through the drive switching element based on the detection value of the current detection means. The switching element drive circuit according to claim 2, wherein the presence or absence of the abnormality is determined based on a difference between the switching elements.
前記状態検出手段は、前記駆動対象スイッチング素子を流れる電流を検出する電流検出手段を備え、
前記異常判断手段は、前記駆動対象スイッチング素子に流れる電流についての前記電流検出手段によって検出される波形に基づき、前記異常の有無を判断することを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載のスイッチング素子の駆動回路。
The state detection means includes a current detection means for detecting a current flowing through the drive target switching element,
The said abnormality determination means determines the presence or absence of the said abnormality based on the waveform detected by the said current detection means about the electric current which flows into the said drive object switching element, The any one of Claims 2-4 A switching element driving circuit according to claim 1.
前記状態検出手段は、前記駆動対象スイッチング素子を流れる電流を検出する電流検出手段を備え、
前記異常判断手段は、前記少なくとも2つに対応する前記電流検出手段によって検出される値同士の乖離度合いが大きいことに基づき、前記駆動対象スイッチング素子の駆動に際して異常が生じたと判断することを特徴とする請求項1記載のスイッチング素子の駆動回路。
The state detection means includes a current detection means for detecting a current flowing through the drive target switching element,
The abnormality determining means determines that an abnormality has occurred in driving the drive target switching element based on a large degree of deviation between the values detected by the current detection means corresponding to the at least two. The switching element drive circuit according to claim 1.
前記駆動対象スイッチング素子は、電圧制御形のスイッチング素子であり、
前記状態検出手段は、前記駆動対象スイッチング素子の電流の流通経路の一対の端部のうちのいずれか一方および開閉制御端子間の電圧を検出する電圧検出手段を備え、
前記異常判断手段は、前記少なくとも2つに対応する電圧検出手段によって検出される電圧同士の乖離度合いが大きいことに基づき、前記駆動対象スイッチング素子の駆動に際して異常が生じたと判断することを特徴とする請求項1記載のスイッチング素子の駆動回路。
The driving target switching element is a voltage-controlled switching element,
The state detection means includes voltage detection means for detecting a voltage between any one of a pair of ends of a current flow path of the switching element to be driven and the open / close control terminal,
The abnormality determining means determines that an abnormality has occurred in driving the switching target switching element based on a large degree of deviation between the voltages detected by the voltage detecting means corresponding to the at least two. The drive circuit of the switching element according to claim 1.
前記異常判断手段は、前記異常が生じたと判断するための前記乖離度合いの閾値を、前記駆動対象スイッチング素子を流れる電流量に応じて可変設定する可変手段を備えることを特徴とする請求項8または9記載のスイッチング素子の駆動回路。   9. The abnormality determination unit includes a variable unit configured to variably set a threshold value of the divergence degree for determining that the abnormality has occurred according to an amount of current flowing through the drive target switching element. A drive circuit for a switching element according to claim 9. 前記駆動対象スイッチング素子は、電圧制御形のスイッチング素子であり、
前記異常判断手段は、前記異常が生じたと判断するための前記乖離度合いの閾値を、前記駆動対象スイッチング素子の電流の流通経路の一対の端部のいずれか一方および開閉制御端子間の容量と前記開閉制御端子に印加する電圧値との少なくとも一方に応じて可変操作可能な操作手段を備えることを特徴とする請求項8〜10のいずれか1項に記載のスイッチング素子の駆動回路。
The driving target switching element is a voltage-controlled switching element,
The abnormality determination means sets the threshold value of the divergence degree for determining that the abnormality has occurred, the capacitance between one of a pair of ends of the current flow path of the drive target switching element and the switching control terminal, 11. The switching element drive circuit according to claim 8, further comprising operation means that can be variably operated in accordance with at least one of a voltage value applied to the open / close control terminal.
前記異常判断手段によって異常がある旨判断される場合、前記駆動対象スイッチング素子の駆動を制限する制限手段をさらに備えることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載のスイッチング素子の駆動回路。   The switching element according to claim 1, further comprising a limiting unit that limits driving of the drive target switching element when the abnormality determining unit determines that there is an abnormality. Driving circuit. 前記異常判断手段によって異常がある旨判断される場合、その旨を外部に通知する通知手段をさらに備えることを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載のスイッチング素子の駆動回路。   The switching element drive circuit according to claim 1, further comprising notification means for notifying the outside of the fact when the abnormality determination means determines that there is an abnormality.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014217175A (en) * 2013-04-25 2014-11-17 株式会社デンソー Electric power conversion system
JP2017143640A (en) * 2016-02-09 2017-08-17 トヨタ自動車株式会社 Power conversion system
WO2017187532A1 (en) * 2016-04-26 2017-11-02 三菱電機株式会社 Electric motor drive device and air conditioner

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1023744A (en) * 1996-07-02 1998-01-23 Toshiba Corp Power converter and its controller
JPH10243660A (en) * 1997-02-26 1998-09-11 Toshiba Corp Power converting apparatus
JP2004080865A (en) * 2002-08-12 2004-03-11 Nissan Motor Co Ltd Failure diagnostic circuit for semiconductor
JP2008022648A (en) * 2006-07-13 2008-01-31 Toyota Motor Corp Failure detection apparatus of power module
JP2010283986A (en) * 2009-06-04 2010-12-16 Denso Corp Power conversion device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1023744A (en) * 1996-07-02 1998-01-23 Toshiba Corp Power converter and its controller
JPH10243660A (en) * 1997-02-26 1998-09-11 Toshiba Corp Power converting apparatus
JP2004080865A (en) * 2002-08-12 2004-03-11 Nissan Motor Co Ltd Failure diagnostic circuit for semiconductor
JP2008022648A (en) * 2006-07-13 2008-01-31 Toyota Motor Corp Failure detection apparatus of power module
JP2010283986A (en) * 2009-06-04 2010-12-16 Denso Corp Power conversion device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014217175A (en) * 2013-04-25 2014-11-17 株式会社デンソー Electric power conversion system
JP2017143640A (en) * 2016-02-09 2017-08-17 トヨタ自動車株式会社 Power conversion system
US9966877B2 (en) 2016-02-09 2018-05-08 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Electric power conversion device
WO2017187532A1 (en) * 2016-04-26 2017-11-02 三菱電機株式会社 Electric motor drive device and air conditioner
JPWO2017187532A1 (en) * 2016-04-26 2018-09-06 三菱電機株式会社 Electric motor drive device and air conditioner

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