JP2020036239A - スイッチング回路、ソレノイド駆動回路、チョッパ回路、及び車両用制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スルーレートの変更が可能でありながら、部品点数の増加を防止ししてコストアップの防止を図ることが可能なスイッチング回路を提供する。【解決手段】スイッチング回路１０は、オン／オフ制御されることで電流の通電／非通電を切換える第１スイッチング素子Ｓ１と、第１スイッチング素子Ｓ１をオフした際のターンオフスルーレートを下げるコンデンサＣ１、及びコンデンサＣ１と直列に接続される第２スイッチング素子Ｓ２を有する補助回路２０と、第２スイッチング素子Ｓ２におけるオン／オフ比を制御するゲート駆動回路７１と、を備えている。【選択図】図２

Description

この技術は、電流の通電／非通電を切換えるスイッチング回路、そのスイッチング回路を備えたソレノイド駆動回路及びチョッパ回路、そのソレノイド駆動回路を備えた車両用制御装置に関する。

従来、電流の通電／非通電を切換えるスイッチング回路が様々な電子回路に組込まれており、例えば自動車等の車両に搭載される車両用制御装置（いわゆるＥＣＵ）にあっては、駆動対象をＰＷＭ制御するためのスイッチング回路が組込まれている。車両にあっては、例えば複数の車両用制御装置が互いの干渉を避けるためやラジオのノイズを低減するために、国際規格（ＩＳＯ）等に基づき、それぞれの車両用制御装置が一定以下のノイズに抑えることが求められる。

一般的にスイッチング回路が発生するノイズを低減する手法としては、スイッチング素子のオン／オフ切換え時に発生する電圧変化を滑らかにするため、コンデンサや抵抗を用いてスルーレートを下げるものが主流であるが、スルーレートに基づきノイズの低減とスイッチング損失とがトレードオフの関係となり、つまりノイズを大幅に低減しようとすればスイッチング損失が増加して発熱量が上がってしまう。そのため、回路内に配置するコンデンサや抵抗は、スルーレートを考慮して、その静電容量や抵抗値が選択される。

しかし、スルーレートが一定であると、ノイズとスイッチング損失とのバランスが定まってしまうため、周りの環境に応じてノイズとスイッチング損失とのバランスを変更できない。そのため、複数の抵抗や複数のコンデンサを回路内に配置し、状況に応じて使用する抵抗やコンデンサを切換えるものが提案されている（特許文献１参照）。

特開２０１３−１７０７８号公報

しかしながら、上記特許文献１のものは、複数のコンデンサや抵抗を回路内に組込む必要があり、回路が複雑になるだけでなく、部品点数が多くなってコストアップとなるという問題がある。

そこで、スルーレートの変更が可能でありながら、コストアップの防止を図りかつ肥大化の防止を図ることが可能なスイッチング回路、ソレノイド駆動回路、チョッパ回路、及び車両用制御装置を提供することを目的とするものである。

本スイッチング回路は、
オン／オフ制御されることで電流の通電／非通電を切換える第１スイッチング素子と、
前記第１スイッチング素子をオフした際のターンオフスルーレートを下げるコンデンサと、前記コンデンサと直列に接続される第２スイッチング素子と、を有する直列回路と、
前記第２スイッチング素子におけるオン時間及びオフ時間の割合を制御するオン／オフ比制御部と、を備えた。

本スイッチング回路によると、第２スイッチング素子のオン／オフ比を変更することで、スルーレートを変更することができるものでありながら、部品点数の増加を防止してコストアップの防止を図ることができる。

本実施形態に係る自動変速機を示す概略図。 （ａ）はスイッチング回路を示す回路図、（ｂ）は第１スイッチング素子がＭＯＳＦＥＴである場合のスイッチング回路を示す回路図。 スイッチングの切換えと電圧波形との関係を示すタイムチャート。 スイッチング損失とスイッチングノイズとの関係を示す図。 インテリジェントパワーデバイスに第１スイッチング素子が組込まれている場合のスイッチング回路を示す回路図。 降圧チョッパ回路を示す回路図。 複数のソレノイド駆動回路を示す回路図。

以下、本実施形態を図１乃至図７を用いて説明する。図１は本実施形態に係る自動変速機を示す概略図、図２（ａ）はスイッチング回路を示す回路図、図２（ｂ）は第１スイッチング素子がＭＯＳＦＥＴである場合のスイッチング回路を示す回路図、図３はスイッチングの切換えと電圧波形との関係を示すタイムチャート、図４はスイッチング損失とスイッチングノイズとの関係を示す図、図５はインテリジェントパワーデバイスに第１スイッチング素子が組込まれている場合のスイッチング回路を示す回路図、図６は降圧チョッパ回路を示す回路図、図７は複数のソレノイド駆動回路を示す回路図である。

［自動変速機の概略］
まず、車両用駆動装置の一例である自動変速機１の概略構成について図１を用いて説明する。図１に示すように、例えばＦＦタイプ（フロントエンジン、フロントドライブ）の車両に用いて好適な自動変速機１は、変速機構５と、エンジン２と変速機構５との間に介在されるトルクコンバータ４と、それらを油圧制御するための油圧制御装置６とを有する変速装置３を備えて構成されている。また、油圧制御装置６には、リニアソレノイドバルブＳＬ１、リニアソレノイドバルブＳＬ２、・・・を含む複数のソレノイドバルブが備えられており、変速機構５のクラッチやブレーキ、トルクコンバータ４のロックアップクラッチなどに供給する油圧（係合圧）を電子制御により調圧する。

また、自動変速機１には、車両用制御装置の一例である制御部（ＥＣＵ）１００が備えられており、制御部１００は車両の電源であるバッテリ２００の正極にコネクタ端子１０１を介して接続され、また、コネクタ端子１０２を介して車体等のアース（グランド）として接続され、最終的にバッテリ２００の負極に接続される。また、制御部１００には、降圧チョッパ回路１２０、制御回路１１０、各ソレノイドバルブに対応した複数のソレノイド駆動回路１３０、制御部１００内部の温度を検出する温度センサ１４０が備えられており、降圧チョッパ回路１２０は、バッテリ２００の１２Ｖ電圧を例えば５Ｖ電圧に降圧し、制御回路１１０や各ソレノイド駆動回路１３０に供給する。

制御回路１１０には、ＣＰＵ１１１、ＲＡＭ１１２、ＲＯＭ１１３等が備えられており、ＲＯＭ１１３等に格納されたプログラムを読み込んで、ＲＡＭ１１２に一時的にデータを格納しながらＣＰＵ１１１によって各種の演算を行う。演算の内容としては、例えば車速やアクセル開度に応じて変速判断を行い、係合／開放するクラッチやブレーキの油圧サーボに供給する係合圧を調圧するように、各ソレノイドバルブに対応するソレノイド駆動回路１３０に指令を出力する。そして、各ソレノイド駆動回路１３０は、制御回路１１０からの指令に応じて詳しくは後述するようにＰＷＭ制御を行って、各ソレノイドバルブのコイルに供給する電流を制御することで、油圧の調圧を行う。

［スイッチング回路］
ついで、本実施形態に係るスイッチング回路１０について説明する。なお、図２に示すスイッチング回路１０は、制御部１００における降圧チョッパ回路１２０や各ソレノイド駆動回路１３０などに組込まれるスイッチングを行う部分を抜き出したものである。勿論であるが、降圧チョッパ回路１２０や各ソレノイド駆動回路１３０に用いられるものにだけに限らず、例えばモータ・ジェネレータの駆動回路、インバーター回路などに用いてもよく、さらには、どのような回路に組込まれてもよいものである。

図２（ａ）に示すように、スイッチング回路１０_１は、例えばバッテリの正極に接続される配線１１と、接続対象（制御対象）に接続される配線１２と、の間に第１スイッチング素子Ｓ１を備えている。また、スイッチング回路１０_１は、上記第１スイッチング素子Ｓ１に並列で接続される補助回路２０を備えている。補助回路２０は、配線２１、コンデンサＣ１、配線２２、第２スイッチング素子Ｓ２、配線２３を直列接続で備えており、詳細には、上記配線１１に接続点２５で接続された配線２１を介してコンデンサＣ１の一方の極が配線１１に接続され、コンデンサＣ１の他方の極が配線２２に接続され、第２スイッチング素子Ｓ２が、配線２２と上記配線１２に接続点２６で接続された配線２３との間に介在されて配設されている。

このように構成されたスイッチング回路１０_１は、第１スイッチング素子Ｓ１がオン／オフ制御されることで電流の通電／非通電を切換えると共に、オン／オフ制御におけるオン／オフ比を制御することで配線１２の電圧を制御する。図３に示すように、この第１スイッチング素子Ｓ１がオン／オフ制御される際にあっては、例えば時点ｔ１までにおいて、第２スイッチング素子Ｓ２がオンされていると、コンデンサＣ１に蓄えられた電荷が放電されるため、特に第１スイッチング素子Ｓ１がオフされる際におけるターンオフスルーレートが低くなり、電圧Ｖの波形における立ち上がりの傾斜が緩くなる。

また、例えば時点ｔ１から時点ｔ２までのように、第２スイッチング素子Ｓ２がオフされていると、補助回路２０を備えていない状態と同じ状態となり、第２スイッチング素子Ｓ２がオンされている場合に比してターンオフスルーレートが高くなり、電圧Ｖの波形における立ち上がりの傾斜が急となる。その後、同様に例えば時点ｔ２に第２スイッチング素子Ｓ２がオンされると、ターンオフスルーレートが小さくなり、例えば時点ｔ３に第２スイッチング素子Ｓ２がオフされると、ターンオフスルーレートが大きくなる。

このようにターンオフスルーレートが低くなると、高い場合に比して、スイッチング損失は大きくなってスイッチング回路１０_１における発熱量も大きくなるが、第１スイッチング素子Ｓ１のオフ時に発生するノイズは小さくなる。反対に、ターンオフスルーレートが高くなると、低い場合に比して、スイッチング損失は小さくなってスイッチング回路１０_１にける発熱量も小さくなるが、第１スイッチング素子Ｓ１のオフ時に発生するノイズは大きくなる。

スイッチング回路を実際に構成する場合には、図２（ｂ）に示すスイッチング回路１０_２のように、第１スイッチング素子Ｓ１及び第２スイッチング素子Ｓ２をゲート端子Ｇに作用する電圧によって、ソース端子Ｓ・ドレイン端子Ｄ間の電流を制御する電界効果トランジスタの一種であるＭＯＳＦＥＴにより構成できる。ＭＯＳＦＥＴで構成された第１スイッチング素子Ｓ１は、ドレイン端子Ｄ、ゲート端子Ｇ、ソース端子Ｓを有しており、ドレイン端子Ｄが配線１１に接続され、ゲート端子ＧがＰＷＭ信号を印可するゲート駆動回路４１に接続され、ソース端子Ｓが配線１２に接続されている。また、ＭＯＳＦＥＴで構成された第２スイッチング素子Ｓ２は、同じくドレイン端子Ｄ、ゲート端子Ｇ、ソース端子Ｓを有しており、ドレイン端子Ｄが配線２２を介してコンデンサＣ１に接続され、ゲート端子ＧがＰＷＭ信号を印可するゲート駆動回路（オン／オフ比制御部）７１に接続され、ソース端子Ｓが配線２３に接続されている。なお、ゲート駆動回路４１やゲート駆動回路７１には、上記制御回路１１０からＰＷＭ制御の信号が入力され、その信号に基づきＰＷＭ信号を生成する。

このように構成されたスイッチング回路１０_２は、第１スイッチング素子Ｓ１がＰＷＭ制御によってオン／オフ比が変更可能となるようにオン／オフ制御され、また、第２スイッチング素子Ｓ２がＰＷＭ制御によってオン／オフ比が変更可能となるようにオン／オフ制御される。このように第２スイッチング素子Ｓ２のオン／オフ比が０〜１００％の間で変更可能であることで、図４に示すように、オン／オフ比が１００％（つまり第２スイッチング素子Ｓ２がオンされた状態）である図４中の点Ｄｕｍａｘにおいて、第１スイッチング素子Ｓ１のターンオフスルーレートが最も低くなり、スイッチングノイズが最も小さくなると共にスイッチング損失が最も大きくなる。反対に、オン／オフ比が０％（つまり第２スイッチング素子Ｓ２がオフされた状態）である図４中の点Ｄｕｍｉｎにおいて、第１スイッチング素子Ｓ１のターンオフスルーレートが最も高くなり、スイッチングノイズが最も大きくなると共にスイッチング損失が最も小さくなる。そして、ゲート駆動回路７１によってオン／オフ比が自在に変更されることでターンオフスルーレートの値を自在に変更でき、図４中の矢印Ｘ１−Ｘ２で示すように、スイッチング損失とスイッチングノイズとの関係において、任意の状態を選択できる。これにより、例えばスイッチングノイズを低減したい場合、反対にスイッチング損失を低減したい場合等に、複数のコンデンサを回路内に必要とすることなく、つまりコストアップやスイッチング回路の肥大化を招くことなく、ターンオフスルーレートを自在に変更できる。

［インテリジェントパワーデバイスを用いる場合］
続いて、パワーモジュールの一例であるインテリジェントパワーデバイス（以下、「ＩＰＤ」という）に第１スイッチング素子Ｓ１が組込まれている場合について図５を用いて説明する。なお、ＩＰＤは、ハイサイドスイッチ、ローサイドスイッチ、ゲートドライブスイッチなどの、いずれの用途のものであっても構わないが、図５に示すＩＰＤ４０においては、本実施形態に係る必要な構成だけを示し、他の構成は省略して示している。また、図５においては、図２と同様な構成に同符号を付して示している。

図５に示すように、スイッチング回路１０において、ＩＰＤ４０には、第１スイッチング素子Ｓ１とゲート駆動回路４１とが組込まれている。即ち、ＩＰＤ４０は、電源電圧端子（ＶＤＤ）４０Ａ、入力端子（ＩＮ）４０Ｂ、出力端子（ＯＵＴ）４０Ｃを有しており、電源電圧端子４０Ａには配線１１が接続され、入力端子４０Ｂには図示を省略した配線を介して制御回路１１０が接続され、出力端子４０Ｃには配線１２が接続されている。そして、上述した補助回路２０はＩＰＤ４０の外部において、配線１１に接続点２５で接続され、配線１２に接続点２６で接続されており、つまりコンデンサＣ１及び第２スイッチング素子Ｓ２は、ＩＰＤ４０の外部に配置されている。

例えば特開２０１３−１７０７８号公報（図１０参照）のように、ターンオフスルーレートを下げるためのコンデンサ（補助回路）はゲート端子とソース端子とに接続されるものであっても同様の効果を得ることが可能であり、特に車両等に搭載される場合、ゲート端子に印可される電圧（例えば５Ｖ）はドレイン端子に印可される電圧（例えば１２Ｖ）よりも低いため、コンデンサの静電容量を小さいものにすることが可能である。しかしながら、ゲート端子とソース端子とにコンデンサを接続しようとする場合は、ＩＰＤ４０に組込む必要があり、或いはＩＰＤを専用に設計し直してコンデンサを接続できるようにしなければならない。

本実施形態におけるスイッチング回路１０では、補助回路２０をドレイン端子Ｄとソース端子Ｓとに接続するため、ＩＰＤ４０をそのまま用いることができ、総じてコストダウンを図ることができる。

［降圧チョッパ回路の適用例］
ついで、上記スイッチング回路１０を降圧チョッパ回路１２０に用いた場合について図６を用いて説明する。降圧チョッパ回路１２０は、上述した制御部１００に備えられ（図１参照）、バッテリ２００の例えば１２Ｖの電圧を例えば５Ｖの電圧に降圧し、制御回路１１０や各ソレノイド駆動回路１３０のゲート駆動回路４１（図７参照）に供給する回路である。

図６に示すように、降圧チョッパ回路１２０は、バッテリ２００の正極にコネクタ端子１０１を介して配線１１が接続された形でスイッチング回路１０を有しており、配線１２には、接続点５８を介して配線５１及び配線５３が接続されている。配線５１にはダイオードＤＩ１が接続され、ダイオードＤＩ１は配線５２を介してグランドｇｒ１に接地され、つまりダイオードＤＩ１がスイッチング回路１０とグランドｇｒ１との間に配置されている。また、配線５３には、コイル等で構成されるインダクタＩＤが接続され、抵抗Ｒには配線５４が接続され、さらに、配線５４には、接続点５９を介して配線５５及び配線５６が接続されている。配線５６にはコンデンサＣ２の一方の極が接続され、コンデンサＣ２の他方の極は配線５７を介してグランドｇｒ２に接地されている。つまり、コンデンサＣ２は、配線５５とグランドｇｒ２との間に介在されている。そして、配線５５は、電源出力端子Ｖｃｃに接続されている。

このように構成された降圧チョッパ回路１２０は、第１スイッチング素子Ｓ１がデューティ制御されることで、バッテリ２００からのインダクタＩＤ１への通電とグランドｇｒ１からのインダクタＩＤへの接地とを交互に切換えて配線５５における電圧を設定すると共に、コンデンサＣ２により配線５５の電圧が平滑され、電源出力端子Ｖｃｃから安定して降圧された電圧の電力が出力される。

この降圧チョッパ回路１２０においても、第２スイッチング素子Ｓ２のオン／オフ比を変更することで、第１スイッチング素子Ｓ１のターンオフスルーレートを変更でき、スイッチング損失とスイッチングノイズとの関係を任意に設定できる。従って、制御部１００（スイッチング回路１０）における温度（温度センサ１４０により検出される温度）が低い場合には、第２スイッチング素子Ｓ２のオン時間の割合を高くして、スイッチングノイズを低く抑えることができ、制御部１００（スイッチング回路１０）における温度が高い場合には、第２スイッチング素子Ｓ２のオン時間の割合を低くして、第１スイッチング素子Ｓ１のスイッチング損失を低く抑えることができる。

また、降圧チョッパ回路１２０を製造した後、評価試験を行ってスイッチングノイズが、例えば国際規格で定められた値や車両搭載メーカで要求される値など、規定された値よりも高い場合にあっても、コンデンサＣ１を取り換えるといった降圧チョッパ回路の作り直しが不要であり、ソフトウェアを変更してオン時間及びオフ時間の割合の変更範囲を設定するだけで、スイッチングノイズを既定された値の範囲内に抑えることが可能となる。

［ソレノイド駆動回路の適用例］
続いて、上記スイッチング回路１０をソレノイド駆動回路１３０に用いた場合について図７を用いて説明する。ソレノイド駆動回路１３０は、上述した制御部１００に備えられ（図１参照）、各ソレノイドバルブの励磁電力、具体的にはリニアソレノイドバルブＳＬ１やリニアソレノイドバルブＳＬ２のコイル９２に供給する電流を制御する回路である。

図７に示すように、制御部１００には、リニアソレノイドバルブＳＬ１を駆動制御するソレノイド駆動回路１３０_１とリニアソレノイドバルブＳＬ２を駆動制御するソレノイド駆動回路１３０_２とが備えられている。なお、図７に示す回路では、２本のリニアソレノイドバルブＳＬ１，ＳＬ２についてだけ示しているが、基本的にソレノイド駆動回路１３０は、各ソレノイドバルブに対応した数が備えられている。また、ソレノイド駆動回路１３０_１とソレノイド駆動回路１３０_２とは、同様の構成であるので、一方の説明だけで、重複説明は省略する。

ソレノイド駆動回路１３０_１は、バッテリ２００の正極にコネクタ端子１０１を介して配線１９_１が接続されており、配線１９_１に配線１１が接続された形でスイッチング回路１０を有しており、配線１２には、接続点６９を介して配線６１及び配線６３が接続されている。配線６１にはダイオードＤＩ２が接続され、ダイオードＤＩ２は配線６２を介してグランドｇｒ３に接地され、つまりダイオードＤＩ２がスイッチング回路１０とグランドｇｒ３との間に配置されている。また、配線６３には、図示を省略した配線ケーブルを介してリニアソレノイドバルブＳＬ１の配線９１が接続されている。リニアソレノイドバルブＳＬ１において、配線９１は図示を省略したプランジャを励磁して駆動するコイル９２の一端に接続されており、コイル９２の他端はグランドｇｒ４に接地されている。

このように構成されたソレノイド駆動回路１３０_１は、第１スイッチング素子Ｓ１がＰＷＭ制御されることで、バッテリ２００からのコイル９２への通電とグランドｇｒ４からのコイル９２への接地とを交互に切換えてコイル９２に供給する電圧を設定する。従って、第１スイッチング素子Ｓ１がＰＷＭ制御によってオン／オフ比を変更することで、リニアソレノイドバルブＳＬ１のコイル９２に供給される電力が設定され、コイル９２による励磁力が制御されることで、ポートの開閉量を調整するスプールがプランジャによって押圧駆動され、リニアソレノイドバルブＳＬ１における油圧の調圧が行われる。

このソレノイド駆動回路１３０においても、第２スイッチング素子Ｓ２のオン時間及びオフ時間の割合を変更することで、第１スイッチング素子Ｓ１のターンオフスルーレートを変更でき、スイッチング損失とスイッチングノイズとの関係を任意に設定できる。従って、制御部１００における温度が低い場合には、第２スイッチング素子Ｓ２のオン時間の割合を高くして、第１スイッチング素子Ｓ１のスイッチングノイズを低く抑えることができ、制御部１００における温度が高い場合には、第２スイッチング素子Ｓ２のオン時間の割合を低くして、スイッチング損失を低く抑えることができる。

ところで、例えば自動変速機１のようにソレノイドバルブが複数備えられている場合は、ソレノイド駆動回路１３０も対応した数が備えられていることになるが、例えば変速を行う場合は、油圧を調圧するソレノイドバルブとそのままの状態（油圧の非出力状態又は出力状態）を維持するソレノイドバルブとがある。

そのため、状態を維持する（油圧の供給状態を維持している）ソレノイドバルブを駆動制御するソレノイド駆動回路１３０においては、第２スイッチング素子Ｓ２のオン時間の割合を低くする。これにより、一回のオン／オフ切換えについてはスイッチングノイズが高くなるとしても、オン／オフ切換えの回数が少なく、かつ第１スイッチング素子Ｓ１が制御する電圧も低いため、総じてスイッチングノイズが低く抑えられる。一方、油圧を調圧しているソレノイドバルブを駆動制御するソレノイド駆動回路１３０においては、第２スイッチング素子Ｓ２のオン時間の割合を高くする。これにより、オン／オフ切換えにおけるスイッチングノイズが低くなる。このように、各ソレノイド駆動回路１３０において、第２スイッチング素子Ｓ２のオン／オフ比をそれぞれ別に設定することで、制御部１００全体のスイッチングノイズを低減しつつ、スイッチング損失による発熱も抑えられ、制御部１００の温度を良好な状態に保つことができる。

また、制御部１００の温度が高い場合には、複数のソレノイド駆動回路１３０において全体的にオン時間の割合の平均を低くしたり、反対に制御部１００の温度が低い場合には、複数のソレノイド駆動回路１３０において全体的にオン時間の割合の平均を高くしたりすることも可能である。これにより、制御部１００の温度が高温になってしまうことを防止でき、制御部１００の保護を図ることができる。

さらに、制御部１００全体のスイッチングノイズが高い場合には、複数のソレノイド駆動回路１３０において全体的にオン時間の割合の平均を高くしたり、反対に制御部１００全体のスイッチングノイズが低い場合には、複数のソレノイド駆動回路１３０において全体的にオン時間の割合の平均を低くしたりすることも可能である。これにより、制御部１００から発生するスイッチングノイズを規定された値の範囲内に抑えることができる。

また同様に、ソレノイド駆動回路１３０を製造した後、評価試験を行ってスイッチングノイズが、例えば国際規格で定められた値や車両搭載メーカで要求される値など、規定された値よりも高い場合にあっても、コンデンサＣ１を取り換えるといったソレノイド駆動回路の作り直しが不要であり、ソフトウェアを変更してオン／オフ比の変更範囲を設定するだけで、スイッチングノイズを既定された値の範囲内に抑えることが可能となる。

［本実施形態のまとめ］
本スイッチング回路（１０）は、
オン／オフ制御されることで電流の通電／非通電を切換える第１スイッチング素子（Ｓ１）と、
前記第１スイッチング素子（Ｓ１）をオフした際のターンオフスルーレートを下げるコンデンサ（Ｃ１）と、前記コンデンサ（Ｃ１）と直列に接続される第２スイッチング素子（Ｓ２）と、を有する直列回路（２０）と、
前記第２スイッチング素子（Ｓ２）におけるオン時間及びオフ時間の割合を制御するオン／オフ比制御部（７１）と、を備えた。

これにより、第２スイッチング素子Ｓ２のオン時間及びオフ時間の割合を変更することで、ターンオフスルーレートを変更することができるものでありながら、コンデンサを複数備えることを不要として、コストアップの防止と肥大化の防止を図ることができる。

また、本スイッチング回路（１０）は、
前記第１スイッチング素子（Ｓ１）は、電界効果トランジスタであり、
前記直列回路（２０）は、一端が前記第１スイッチング素子（Ｓ１）のドレイン端子（Ｄ）に、他端が前記第１スイッチング素子（Ｓ１）のソース端子（Ｓ）に接続された。

これにより、第２スイッチング素子Ｓ２がオンされた際に、補助回路２０のコンデンサＣ２に第１スイッチング素子Ｓ１のドレイン端子Ｄとソース端子Ｓとの間の電圧で生じる電荷を溜めることができ、第２スイッチング素子Ｓ２のオン／オフ比を変更することで、第１スイッチング素子Ｓ１のターンオフスルーレートを変更することができる。

また、本スイッチング回路（１０）は、
前記第１スイッチング素子（Ｓ１）は、前記第１スイッチング素子（Ｓ１）のゲート駆動回路（４１）と共にパワーモジュール（４０）の内部に組込まれ、
前記直列回路（２０）は、前記パワーモジュール（４０）の外部に配置された。

これにより、ターンオフスルーレートを変更することが可能となるものでありながら、ＩＰＤ４０を設計変更することなく、そのまま用いることができ、コストダウンを図ることができる。

また、本スイッチング回路（１０）は、
前記オン／オフ比制御部は、温度が高いほど、前記オフ時間の割合が大きくなるように制御される。

これにより、スイッチング回路１０の温度が高くなり過ぎることを防止することができ、スイッチング回路１０の保護を図ることができる。また、スイッチング回路１０の温度が低い場合には、スイッチングノイズを低くすることもできる。

また、本ソレノイド駆動回路（１３０）は、
前記スイッチング回路（１０）を有し、
前記スイッチング回路（１０）がソレノイドバルブ（ＳＬ１，ＳＬ２）のコイル（９２）に供給する電力を調整する。

これにより、リニアソレノイドバルブＳＬ１，ＳＬ２を駆動制御する際における各ソレノイド駆動回路１３０で発生するターンオフスルーレートを変更することができ、スイッチングノイズとスイッチング損失との関係を自在に設定することができる。

また、本チョッパ回路（１２０）は、
前記スイッチング回路（１０）を有し、
前記スイッチング回路（１０）によって電源（２００）の電圧を変圧する。

これにより、バッテリ２００の電圧を変圧する際における降圧チョッパ回路１２０で発生するターンオフスルーレートを変更することができ、スイッチングノイズとスイッチング損失との関係を自在に設定することができる。

また、本車両用制御装置（１００）は、
車両用駆動装置（１）に搭載された複数のソレノイドバルブ（ＳＬ１，ＳＬ２）を制御する車両用制御装置（１００）において、
前記ソレノイド駆動回路（１３０）を複数と、
前記複数のソレノイド駆動回路（１３０）における各前記オン／オフ比制御部（７１）に対し、全体のノイズ発生量が大きいほど、前記複数のソレノイド駆動回路（１３０）の前記オン／オフ比制御部（７１）のオン時間の割合の平均が大きくなるように制御する制御回路（１１０）と、を備えた。

これにより、制御部１００全体のスイッチングノイズが高くなることを防止することができ、スイッチングノイズを規定された値の範囲内に抑えることができる。

そして、本車両用制御装置（１００）は、
車両用駆動装置（１）に搭載された、油圧を調圧する複数のソレノイドバルブ（ＳＬ１，ＳＬ２）を制御する車両用制御装置（１００）において、
前記ソレノイド駆動回路（１３０）を複数と、
前記複数のソレノイド駆動回路（１３０）における各前記オン／オフ比制御部（７１）に対し、前記複数のソレノイドバルブのうちの油圧を調圧しているソレノイドバルブのコイルに供給する電力を調整する前記オン／オフ比制御部（７１）のオン時間の割合よりも、前記複数のソレノイドバルブのうちの油圧を調圧していないソレノイドバルブのコイルに供給する電力を調整する前記オン／オフ比制御部（７１）のオン時間の割合が大きくなるように制御する制御回路（１１０）と、を備えた。

これにより、油圧の供給状態を維持しているソレノイドバルブのターンオフスルーレートを、油圧を調圧しているソレノイドバルブのターンオフスルーレートよりも下げて、油圧を調圧しているソレノイドバルブの応答性を確保しつつ、制御部１００全体のスイッチングノイズが高くなることを防止することができる。また、スイッチング損失による発熱も抑えられ、制御部１００の温度を良好な状態に保つことができる。

［他の実施形態の可能性］
なお、以上説明した本実施形態においては、補助回路２０（コンデンサＣ１）を第１スイッチング素子Ｓ１のドレイン端子Ｄとソース端子Ｓとに接続するものを説明したが、特に市販されたパワーモジュールをそのまま用いないのであれば、補助回路２０を第１スイッチング素子Ｓ１のゲート端子Ｇとソース端子Ｓとに接続するようにしてもよい。

また、本実施形態においては、第１スイッチング素子Ｓ１や第２スイッチング素子Ｓ２をＭＯＳＦＥＴで構成する場合を具体例として説明したが、これに限らず、ＩＧＢＴ等、どのようなスイッチング素子を用いても構わず、さらに電界効果トランジスタに限らず、オン／オフ切換えのオン／オフ比を変更できるスイッチング素子であれば、どのようなスイッチング素子であっても構わない。

また、本実施形態においては、パワーモジュールとして、インテリジェントパワーモジュールデバイス（ＩＰＤ）を用いたものを説明したが、これに限らず、どのようなパワーモジュールで構成してもよく、アナログ式でクロック周波数を変更するような回路構成でも構わない。

また、本実施形態においては、制御部１００の温度を温度センサ１４０により検出するものを説明したが、これに限らず、車両に搭載された温度センサの値を用いる等、どのように温度を検出しても構わない。

また、本実施形態においては、降圧チョッパ回路１２０にスイッチング回路１０を搭載したものを説明したが、反対に昇圧チョッパ回路にスイッチング回路１０を搭載しても構わない。

また、本実施形態においては、温度センサ１４０は、制御部１００内部の温度を検出するものを説明したが、第１スイッチング素子Ｓ１の温度を直接検出したり、第１スイッチング素子に流れた電流などから温度を推定するようにしてもよい。

また、本実施形態においては、車両用駆動装置として自動変速機１を一例に説明したが、これに限らず、ハイブリッド駆動装置、電気自動車の駆動ユニットなど、どのようなものであっても構わない。また、特にハイブリッド駆動装置や電気自動車にあっては、バッテリが１２Ｖの電圧とは限らず、１４４Ｖや２８８Ｖの電圧のバッテリを電源として用いても構わない。

また、本実施形態においては、スイッチング回路を車両に搭載されるものとして説明したが、これに限らず、どのような電子機器に搭載しても構わない。

１…車両用駆動装置（自動変速機）
１０…スイッチング回路
２０…直列回路（補助回路）
４０…パワーモジュール（インテリジェントパワーモジュールデバイス）
７１…オン／オフ比制御部（ゲート駆動回路）
９２…コイル
１００…車両用制御装置（制御部）
１１０…制御回路
１２０…チョッパ回路（降圧チョッパ回路）
１３０…ソレノイド駆動回路
２００…電源（バッテリ）
Ｃ１…コンデンサ
Ｓ１…第１スイッチング素子
Ｓ２…第２スイッチング素子
Ｄ…ドレイン端子
Ｓ…ソース端子
ＳＬ１，ＳＬ２…ソレノイドバルブ（リニアソレノイドバルブ）

Claims (8)

1. オン／オフ制御されることで電流の通電／非通電を切換える第１スイッチング素子と、
   前記第１スイッチング素子をオフした際のターンオフスルーレートを下げるコンデンサと、前記コンデンサと直列に接続される第２スイッチング素子と、を有する直列回路と、
   前記第２スイッチング素子におけるオン時間及びオフ時間の割合を制御するオン／オフ比制御部と、を備えた、
   スイッチング回路。
2. 前記第１スイッチング素子は、電界効果トランジスタであり、
   前記直列回路は、一端が前記第１スイッチング素子のドレイン端子に、他端が前記第１スイッチング素子のソース端子に接続された、
   請求項１に記載のスイッチング回路。
3. 前記第１スイッチング素子は、前記第１スイッチング素子のゲート駆動回路と共にパワーモジュールの内部に組込まれ、
   前記直列回路は、前記パワーモジュールの外部に配置された、
   請求項２に記載のスイッチング回路。
4. 前記オン／オフ比制御部は、温度が高いほど、前記オフ時間の割合が大きくなるように制御する、
   請求項１ないし３のいずれか１項に記載のスイッチング回路。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載のスイッチング回路を有し、
   前記スイッチング回路がソレノイドバルブのコイルに供給する電力を調整する、
   ソレノイド駆動回路。
6. 請求項１ないし４のいずれか１項に記載のスイッチング回路を有し、
   前記スイッチング回路によって電源の電圧を変圧する、
   チョッパ回路。
7. 車両用駆動装置に搭載された複数のソレノイドバルブを制御する車両用制御装置において、
   請求項５に記載のソレノイド駆動回路を複数と、
   前記複数のソレノイド駆動回路における各前記オン／オフ比制御部に対し、全体のノイズ発生量が大きいほど、前記複数のソレノイド駆動回路の前記オン／オフ比制御部のオン時間の割合の平均が大きくなるように制御する制御回路と、を備えた、
   車両用制御装置。
8. 車両用駆動装置に搭載された、油圧を調圧する複数のソレノイドバルブを制御する車両用制御装置において、
   請求項５に記載のソレノイド駆動回路を複数と、
   前記複数のソレノイド駆動回路における各前記オン／オフ比制御部に対し、前記複数のソレノイドバルブのうちの油圧を調圧しているソレノイドバルブのコイルに供給する電力を調整する前記オン／オフ比制御部のオン時間の割合よりも、前記複数のソレノイドバルブのうちの油圧を調圧していないソレノイドバルブのコイルに供給する電力を調整する前記オン／オフ比制御部のオン時間の割合が大きくなるように制御する制御回路と、を備えた、
   車両用制御装置。

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