JP3261974B2 - 過電流保護回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気負荷をその通
電経路に設けたトランジスタ等のスイッチング素子をオ
ン・オフさせて駆動する駆動装置において、スイッチン
グ素子に流れる過電流を検出してスイッチング素子を強
制的にオフすることにより、スイッチング素子を過電流
から保護する過電流保護回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば特開平５−３００７３
１号公報に開示されているように、電気負荷の通電経路
に設けた抵抗器の両端電圧からトランジスタを通って電
気負荷に流れる電流を検出し、その検出電流が所定値以
上の過電流になると、一定時間、トランジスタを強制的
にオフして、トランジスタを過電流から保護すると共
に、こうした過電流保護の動作状態を監視して、過電流
保護（つまりトランジスタの強制オフ）が頻繁に実行さ
れた場合には、トランジスタをオフ状態に保持して、ト
ランジスタが再びオンされるのを禁止する過電流保護回
路が知られている。

【０００３】この種の過電流保護回路は、過電流を検出
した時点でトランジスタをオフ状態に保持するようにす
ると、ノイズ等によって電気負荷の通電経路に一時的に
過電流が流れたような場合であっても、電気負荷を駆動
することができなくなってしまうことから、過電流の検
出時には、所定の保護時間だけトランジスタを強制的に
オフし、こうした強制オフの実行頻度を頻度監視回路に
て監視して、その頻度が所定度合以上になったときに、
電気負荷の通電経路に短絡等の異常が生じていると判断
して、トランジスタをオフ状態に保持するようにしてい
るのである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の頻度
監視回路は、過電流を検出してトランジスタを強制オフ
している保護期間内にコンデンサを所定の充電時定数に
て充電し、トランジスタの強制オフが解除された復帰期
間内にコンデンサを所定の放電時定数にて放電する、コ
ンデンサの充放電回路にて構成されており、従来では、
その充放電回路のコンデンサの両端電圧（つまり充電電
荷量）が所定レベルに達したときに、強制オフの実行頻
度が所定度合以上になったと判断して、トランジスタを
オフ状態に保持するようにされていため、例えば、通電
経路の異常が、振動等によって間欠的に解消されるよう
な場合に、その異常を検出できないことがあった。

【０００５】つまり、通電経路の異常が間欠的に解消さ
れるような場合、その解消期間中にコンデンサが放電さ
れるため、コンデンサの両端電圧が所定レベルに達せ
ず、トランジスタをオフ状態に保持する保持動作に移行
することができないのである。そしてこのようにトラン
ジスタをオフ状態に保持する保持動作に移行できない場
合には、トランジスタに過電流が流れてトランジスタを
一定時間強制オフする過電流保護の動作が繰返し実行さ
れることになるため、トランジスタが除々に劣化し、最
終的には電気負荷を良好に駆動できなくなってしまう、
といった問題が発生する。

【０００６】なお、頻度監視回路としては、所定の監視
時間内に過電流の検出回数をカウントするように構成
し、そのカウント値が所定値に達したときに、通電経路
の異常を判定して、トランジスタをオフ状態に保持する
ようにすることも考えられているが、この場合にも、通
電経路の異常が間欠的に解消される際には、カウント値
が通電経路の異常を判定する所定値に達することはない
ので、上記と同様の問題が生じる。

【０００７】本発明は、こうした問題に鑑みなされたも
ので、過電流を検出してトランジスタ等のスイッチング
素子を一定時間強制オフする過電流保護回路において、
その過電流保護の動作状態から通電経路の異常を確実に
判定して、スイッチング素子をオフ状態に保持する保持
動作に移行できるようにすることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めになされた請求項１に記載の過電流保護回路において
は、検出手段がスイッチング素子に流れる所定電流値以
上の過電流を検出し、この検出手段にて過電流が検出さ
れると、保護手段が、所定の保護時間だけスイッチング
素子を強制的にオフする。そして、頻度監視手段が、保
護手段がスイッチング素子をオフする頻度を監視し、そ
の頻度が所定度合以上に大きくなると、スイッチング素
子を強制的にオフして、そのオフ状態を保持する。

【０００９】また頻度監視手段では、保護手段がスイッ
チング素子を一旦オフすると、第１のタイマ手段がその
後の経過時間を計時し、保護手段が保護時間の経過に伴
いスイッチング素子を強制的にオフする指令を解除する
と、第２のタイマ手段が、その後検出手段にて過電流が
検出されるまでの正常時の経過時間を計時する。

【００１０】そして、第２のタイマ手段は、正常時の経
過時間が所定の解除時間に達すると、第１のタイマ手段
をリセットして第１のタイマ手段による計時を停止させ
る。また、第１のタイマ手段は、自らが計時したスイッ
チング素子強制オフ後の経過時間が予め設定された監視
時間に達すると、スイッチング素子をオフ状態に保持す
る保持指令を発生する。そして、第１のタイマ手段から
保持指令が出力されると、保持手段が、スイッチング素
子をオフして、そのオフ状態を保持する保持動作に入
る。

【００１１】つまり、本発明の過電流保護回路では、従
来のようにスイッチング素子のオフ期間とオン期間とで
コンデンサを充放電することにより、スイッチング素子
が強制的にオフされる頻度を監視するのではなく、
（１） 基本的には、検出手段にて過電流が検出されて
保護手段が動作すると、第１のタイマ手段によりその後
の経過時間を計時して、その経過時間が、所定の監視時
間が経過した時点で、保持手段が、スイッチング素子を
オフ状態に保持する保持動作に入るようにし、（２）
過電流検出後に保持手段が保持動作に入る監視時間内
に、スイッチング素子の強制オフ解除後に過電流が検出
されない正常時の時間が所定の解除時間に達した場合に
だけ、第１のタイマ手段をリセットして、保持手段がス
イッチング素子の保持動作に入るのを禁止するようにし
ている。

【００１２】このため、本発明によれば、過電流の検出
に伴いスイッチング素子を一旦強制的にオフし、そのオ
フ状態を解除した後、再び過電流を検出するまでの正常
時の時間が、解除時間よりも短い場合には、頻度監視時
間内での過電流の検出回数に関係なく、過電流を最初に
検出してから監視時間経過後に、スイッチング素子をオ
フ状態に保持する保持動作に移行することになり、通電
経路の異常が振動等によって間欠的に解消される場合で
あっても、その異常を確実に判定して、スイッチング素
子がオンされるのを禁止できる。

【００１３】従って、本発明によれば、従来のように、
通電経路に短絡異常等があるにもかかわらず、スイッチ
ング素子をオフ状態に保持する保持動作に移行できず
に、スイッチング素子が劣化してしまうといったことを
防止でき、スイッチング素子を過電流から確実に保護す
ることが可能になる。

【００１４】なお、第２のタイマ手段が計時を開始して
から第１のタイマ手段をリセットするまでの解除時間と
しては、請求項１に記載のように、第１のタイマ手段が
計時を開始してから保持指令を発生するまでの監視時間
から、保護手段がスイッチング素子を強制的にオフする
保護時間を減じた時間（監視時間−保護時間）よりも短
い時間に設定する必要はある。これは、解除時間を監視
時間から保護時間を減じた時間よりも長い時間に設定す
ると、第２のタイマ手段が解除時間を計時して第１のタ
イマ手段をリセットするまでの間に、保持手段がスイッ
チング素子をオフ状態に保持する保持動作に入ってしま
い、ノイズ等によってスイッチング素子に一時的に過電
流が流れた場合にスイッチング素子をオフ状態に保持し
てしまうのを防止する、といった頻度監視手段の所期の
目的を達成できなくなってしまうためである。

【００１５】次に請求項２に記載の過電流保護回路は、
スイッチング素子をパルス幅変調信号にてオン・オフさ
せて、電気負荷をデューティ駆動する駆動装置におい
て、スイッチング素子を過電流から保護するためのもの
である。そして、この過電流保護回路では、保護手段
が、駆動装置にてスイッチング素子駆動用のパルス幅変
調信号を生成するのに使用される一定周期のクロック信
号に基づき、スイッチング素子を強制的にオフした後の
オフ状態の解除タイミングを設定する。

【００１６】つまり、スイッチング素子をパルス幅変調
信号（以下、単にＰＷＭ信号という）にてオン・オフさ
せて電気負荷をデューティ駆動する駆動装置としては、
従来より、三角波発生回路を用いて一定周期で信号レベ
ルが増減する三角波を生成し、この生成した三角波と制
御信号とを、コンパレータ等を用いて大小比較すること
により、スイッチング素子駆動のためのＰＷＭ信号を発
生するように構成されたアナログ回路からなるものや、
デジタルタイマ等を用いて、一定周期毎にデューティ比
に対応した時間だけパルス信号を発生し、これをＰＷＭ
信号としてスイッチング素子に出力するようにしたデジ
タル回路からなるものが知られているが、こうした駆動
装置には、三角波やパルス信号の発生周期を一定にする
ために、一定周期のクロック信号を発生する発振器が備
えられている。

【００１７】そこで、本発明（請求項２）では、保護手
段において、この発振器からのクロック信号に基づき、
スイッチング素子を強制オフした後にそのオフ状態を解
除する解除タイミングを設定することにより、スイッチ
ング素子強制オフ後の保護時間計時用の特別な計時手段
を設けることなく保護手段を構成できるようにしている
のである。このため、本発明によれば、保護手段、延い
ては過電流保護回路の構成を簡素化することができる。

【００１８】次に請求項３に記載の過電流保護回路は、
スイッチング素子として、電気負荷の給電用２端子と直
流電源の正極側との間に夫々設けられた一対の正極側ス
イッチング素子と、給電用２端子と直流電源の負極側と
の間に夫々設けられた一対の負極側スイッチング素子と
を備え、正極側及び負極側の各一対のスイッチング素子
のオン状態の組み合せにより、電気負荷に流す電流方向
を双方向に切り換えることができる、所謂Ｈブリッジ型
の駆動装置に適用されるものである。

【００１９】そして、本発明では、所謂ハイサイドスイ
ッチとなる一対の正極側スイッチング素子に対して正極
側検出手段及び正極側保護手段を、所謂ローサイドスイ
ッチとなる一対の負極側スイッチング素子に対して負極
側検出手段及び負極側保護手段を夫々設け、正極側スイ
ッチング素子のいずれかに過電流が流れた場合には、正
極側検出手段にてその旨を検出して、正極側保護手段に
て一対の正極側スイッチング素子を保護時間だけ強制的
にオフし、負極側スイッチング素子のいずれかに過電流
が流れた場合には、負極側検出手段にてその旨を検出し
て、負極側保護手段にて一対の負極側スイッチング素子
を保護時間だけ強制的にオフする。

【００２０】また、頻度監視手段では、正極側保護手段
及び負極側保護手段の少なくとも一方がスイッチング素
子をオフしたときに、第１のタイマ手段がその後の経過
時間の計時を開始し、第２のタイマ手段は、スイッチン
グ素子の強制オフ解除後に正極側検出手段及び負極側検
出手段のいずれかで過電流が検出されるまでの経過時間
を計時する。

【００２１】従って、本発明によれば、Ｈブリッジ型の
駆動装置において、電気負荷の給電用２端子のいずれか
が直流電源の正極側或いは負極側に短絡して、４個のス
イッチング素子の内のいずれかに過電流が流れるように
なった場合に、一つの頻度監視手段を用いてその旨を判
定して、そのスイッチング素子が過電流によって劣化す
るのを防止できる。また、４個のスイッチング素子に対
する過電流検出及び過電流保護（保護時間だけの強制オ
フ）についても、正極側と負極側との２系統の検出手段
及び保護手段にて行なうことができる。

【００２２】このため、本発明によれば、Ｈブリッジ型
の駆動装置において、各スイッチング素子毎に、検出手
段，保護手段，及び頻度監視手段を設けることなく、各
スイッチング素子を過電流から確実に保護することがで
きる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例を図面と
共に説明する。図１は、エンジンのスロットルバルブを
開閉するＤＣモータ１０の駆動装置の構成を表わす概略
構成図である。

【００２４】なお、本実施例において、ＤＣモータ１０
が開閉するスロットルバルブは、アクセルペダルの踏込
量に応じて変位する規制部材によってスロットル開度の
上限が規制されると共に、バネによって開方向（換言す
れば規制部材方向）に付勢されており、ＤＣモータ１０
はこのバネの付勢力に抗してスロットルバルブを閉方向
に駆動することにより、スロットル開度を制御する。

【００２５】図１に示す如く、ＤＣモータ１０の両端に
ワイヤハーネスを介して夫々接続される端子（給電用２
端子）Ａ，Ｂには、夫々、Ｐチャネル（Ｐｃｈ）のＭＯ
Ｓ型ＦＥＴ（以下、トランジスタという）Ｔr1，Ｔr3の
ドレインと、Ｎチャネル（Ｎｃｈ）のＭＯＳ型ＦＥＴ
（以下、トランジスタという）Ｔr2，Ｔr4のドレインと
が接続されている。

【００２６】トランジスタＴr1，Ｔr3は、夫々、端子
Ａ，Ｂに正電圧を印加するためのもの（正極側スイッチ
ング素子）であり、そのソースは、電流検出用の抵抗器
Ｒｓ及びイグニッションスイッチ４を介して、バッテリ
２の正極端子に接続されている。また、トランジスタＴ
r2，Ｔr4は、夫々、端子Ａ，Ｂに負電圧を印加するため
のもの（負極側スイッチング素子）であり、そのソース
は、バッテリ２の負極端子と同電位のグランドライン
（以下ＧＮＤという）に接続されている。即ち、ＤＣモ
ータ１０には、これら４個のトランジスタＴr1〜Ｔr4か
らなるＨブリッジ型の駆動回路６が備えられている。

【００２７】このようなＨブリッジ型の駆動回路６で
は、全トランジスタＴr1〜Ｔr4がオフ状態であるとき
に、端子Ａに接続された正極側のトランジスタＴr1と、
端子Ｂに接続された負極側のトランジスタＴr4とを同時
にオンすれば、ＤＣモータ１０に対して端子Ａから端子
Ｂ側に電流を流して、ＤＣモータ１０を一方向に回転さ
せることができ、逆に端子Ｂに接続された正極側のトラ
ンジスタＴr3と、端子Ａに接続された負極側のトランジ
スタＴr2とを同時にオンすれば、ＤＣモータ１０に対し
て端子Ｂから端子Ａ側に電流を流して、ＤＣモータ１０
を逆方向に回転させることができる。また本実施例で
は、ＤＣモータ１０の通電遮断時には、スロットルバル
ブが、前述のバネによってアクセルペダルの踏込量に応
じた最大開度まで開弁され、ＤＣモータ１０の回転位置
もその位置に保持される。

【００２８】このため、本実施例では、スロットル開度
を制御する際には、バネの付勢力に抗してスロットルバ
ルブを閉方向に駆動するために、ＤＣモータ１０に、図
に矢印で示す一定方向（端子Ａから端子Ｂ方向）にのみ
モータ電流ｉM を流すようにされている。またＤＣモー
タ１０の回転位置（延いてはスロットル開度）を制御す
るには、モータ電流ｉM を制御すればよいため、本実施
例におけるＤＣモータ１０の駆動制御は、上記４個のト
ランジスタＴr1〜Ｔr4の内、端子Ａに接続された正極側
のトランジスタＴr1をオン状態、負極側のトランジスタ
Ｔr2をオフ状態に夫々保持し、端子Ｂに接続された負極
側のトランジスタＴr4と正極側のトランジスタＴr3との
オン・オフ状態を交互に切り換えることにより行なわれ
る。

【００２９】つまり、ＰチャネルのトランジスタＴr1，
Ｔr3は、ゲートに入力される駆動信号Ｏ1 ，Ｏ3 がLow
レベルであるときにオン状態となり、Ｎチャネルのトラ
ンジスタＴr2，Ｔr4は、ゲートに入力される駆動信号Ｏ
2 ，Ｏ4 がHighレベルであるときにオン状態となる。そ
こで、本実施例では、図２に示す如く（正常の領域を参
照）、トランジスタＴr1，Ｔr2の駆動信号Ｏ1 ，Ｏ2 を
共にLow レベルに保持することにより、トランジスタＴ
r1をオン状態，トランジスタＴr2をオフ状態にし、トラ
ンジスタＴr3，Ｔr4には、目標スロットル開度に応じて
デューティ制御した同レベルの駆動信号Ｏ3 ，Ｏ4 を入
力することにより、トランジスタＴr3，Ｔr4のオン・オ
フ状態を交互に反転させる。

【００３０】この結果、駆動信号Ｏ3 ，Ｏ4 がHighレベ
ルとなり、トランジスタＴr3がオフ，トランジスタＴr4
がオン状態となった際には、モータ電流ｉM が上昇し、
駆動信号Ｏ3 ，Ｏ4 がLow レベルとなり、トランジスタ
Ｔr3がオン，トランジスタＴr4がオフ状態となった際に
は、ＤＣモータ１０に蓄積された磁気エネルギによりト
ランジスタＴr3，Ｔr1，ＤＣモータ１０の閉回路に回生
電流が流れて、モータ電流ｉM は減衰し、最終的にはモ
ータ電流ｉM が零になる。そして、ＤＣモータ１０に
は、トランジスタＴr4のオン／オフ時間の比率（デュー
ティ比）に応じたトルクが発生し、ＤＣモータ１０（延
いてはスロットルバルブ）は、この発生トルクとバネの
付勢力とが釣り合った位置に制御される。

【００３１】次に、こうしたスロットル制御のための各
トランジスタＴr1〜Ｔr4の駆動信号Ｏ1 〜Ｏ4 は、図示
しないエンジン制御回路から目標スロットル開度を表わ
す制御信号を受け、この制御信号と三角波発生回路１４
にて生成された三角波とを比較することにより、パルス
幅変調信号（ＰＷＭ信号）を発生する、ＰＷＭ制御回路
１６により生成される。

【００３２】そして、本実施例では、各トランジスタＴ
r1〜Ｔr4を過電流から保護するために、ＰＷＭ制御回路
１６にて生成されたＰＷＭ信号をそのままトランジスタ
Ｔr1〜Ｔr4の駆動信号Ｏ1 〜Ｏ4 とするのではなく、ト
ランジスタＴr1，Ｔr3に対しては、ＰＷＭ制御回路１６
にて生成されたＰＷＭ信号をＯＲ回路２１，２３を介し
て入力し、トランジスタＴr2，Ｔr4に対しては、ＰＷＭ
制御回路１６にて生成されたＰＷＭ信号をＮＯＲ回路２
２，２４を介して入力する。

【００３３】つまり、本実施例では、ＰＷＭ制御回路１
６から各トランジスタＴr1〜Ｔr4に至る駆動信号入力系
に、ＯＲ回路２１，２３或いはＮＯＲ回路２２，２４を
設けることにより、後述の過電流保護回路から出力され
るHighレベルの通電遮断信号をこれら各回路２１〜２４
に入力して、各トランジスタＴr1〜Ｔr4を強制的にオフ
することができるようにされている。

【００３４】またこのように、ＰＷＭ制御回路１６から
各トランジスタＴr1〜Ｔr4への駆動信号入力系には、Ｏ
Ｒ回路２１，２３やＮＯＲ回路２２，２４が設けられて
いるため、ＰＷＭ制御回路１６は、通電遮断信号がLow
レベルであるときに、これら各回路２１〜２４から出力
される駆動信号Ｏ1 〜Ｏ4 が図２の正常の領域に示した
ように変化するよう、ＰＷＭ信号を生成する。即ち、Ｐ
ＷＭ制御回路１６は、トランジスタをオン状態にする際
にはLow レベルとなり、オフ状態にする際にはHighレベ
ルとなるＰＷＭ信号を発生し、正常時に各トランジスタ
Ｔr1〜Ｔr4に入力される駆動信号Ｏ1 〜Ｏ4 を図２に示
したように変化させる。

【００３５】次に、本実施例のＤＣモータ１０の駆動装
置には、コンパレータ２６，ＲＳフリップフロップ２
８，頻度監視解除タイマ３０，頻度監視タイマ３２，Ｒ
Ｓフリップフロップ３６からなる過電流保護回路が備え
られている。コンパレータ２６は、本発明の検出手段に
相当するものであり、バッテリ２の正極端子からＤＣモ
ータ１０に至る通電経路に設けられた抵抗器Ｒｓの両端
電圧ＶRSと、過電流判定用の基準電圧ＶT とを比較し、
ＶRS≧ＶT であるときに、トランジスタＴr1又はＴr3に
過電流が流れたと判断して、Highレベルの検出信号Ｓａ
を発生する。

【００３６】次に、ＲＳフリップフロップ２８は、本発
明の保護手段に相当するものであり、そのセット端子Ｓ
には、コンパレータ２６からの検出信号Ｓａが入力され
る。そして、ＲＳフリップフロップ２８は、この検出信
号Ｓａによりセットされると、出力端子ＱからHighレベ
ルの通電遮断信号Ｓｃを発生し、これをＯＲ回路２１，
２３に出力することにより、トランジスタＴr1，Ｔr3を
強制的にオフさせる。

【００３７】また、ＲＳフリップフロップ２８のリセッ
ト端子Ｒには、パルス発生回路１２からのパルス信号Ｓ
ｂが入力され、ＲＳフリップフロップ２８は、このパル
ス信号Ｓｂを受けると、通電遮断信号Ｓｃの出力を停止
する。なお、パルス発生回路１２は、三角波発生回路１
４にて三角波を発生するのに使用される内部クロックを
利用して、ＰＷＭ信号に同期したパルス信号Ｓｂを生成
する。

【００３８】次に、頻度監視解除タイマ３０は、本発明
の頻度監視手段を構成する第２のタイマ手段に相当する
ものであり、充放電用のコンデンサＣ1 と、内部の電源
電源電圧（定電圧）を受けて、コンデンサＣ1 を一定の
時定数にて充電する抵抗器Ｒ1 と、コンデンサＣ1 の両
端電圧Ｖｄと基準電圧Ｖ1 とを比較し、コンデンサＣ1
の両端電圧Ｖｄが基準電圧Ｖ1 以上であるときに、High
レベルのリセット信号Ｓｅを出力するコンパレータ３０
ａと、ＲＳフリップフロップ２８からの通電遮断信号Ｓ
ｃ（Highレベル）を受けてオン状態となり、コンデンサ
Ｃ1 に蓄積された電荷を放電させるＮＰＮ型バイポーラ
トランジスタ（以下単にトランジスタという）Ｑ1 とか
ら構成されている。

【００３９】従って、この頻度監視解除タイマ３０で
は、ＲＳフリップフロップ２８から通電遮断信号Ｓｃ
（Highレベル）が出力されて、トランジスタＴr1，Ｔr3
が強制的にオフされているときに、トランジスタＱ1 が
オンして、コンデンサＣ1 が放電され、ＲＳフリップフ
ロップ２８からの通電遮断信号Ｓｃ（Highレベル）の出
力が停止され、トランジスタＴr1，Ｔr3の強制オフが解
除されると、トランジスタＱ1 がオフして、コンデンサ
Ｃ1 が一定の時定数にて充電される。

【００４０】そして、このコンデンサＣ1 の充電時に、
コンデンサＣ1 の両端電圧Ｖｄが基準電圧Ｖ1 に達する
までの間は、コンパレータ３０ａからLow レベルのリセ
ット信号Ｓｅが出力され、コンデンサＣ1 の両端電圧Ｖ
ｄが基準電圧Ｖ1 に達すると（換言すれば、コンデンサ
Ｃ1 の充電時間が基準電圧Ｖ1 に対応した解除時間に達
すると）、コンパレータ３０ａからHighレベルのリセッ
ト信号Ｓｅが出力される。

【００４１】なお、このリセット信号Ｓｅは、ＯＲ回路
３４の一方の入力端子に入力される。また、ＯＲ回路３
４の他方の入力端子には、解除信号入力端子４０及びＮ
ＯＴ回路４１を介して外部からの解除信号がＮＯＴ回路
４１を介して入力される。そして、ＯＲ回路３４は、こ
れら２つの入力端子に入力されたリセット信号Ｓｅ及び
解除信号の内、少なくとも一方がHighレベルであると
き、頻度監視タイマ３２にHighレベルの信号を入力す
る。

【００４２】次に頻度監視タイマ３２は、本発明の頻度
監視手段を構成する第１のタイマ手段に相当するもので
あり、充放電用のコンデンサＣ2 と、内部の電源電圧
（定電圧）を受けて、コンデンサＣ2 を一定の時定数に
て充電する抵抗器Ｒ2 と、コンデンサＣ2 の両端電圧Ｖ
ｆと基準電圧Ｖ2 とを比較し、コンデンサＣ2 の両端電
圧Ｖｆが基準電圧Ｖ2 以上であるときに、Highレベルの
保持信号Ｓｇを出力するコンパレータ３２ａと、ＯＲ回
路３４からの入力信号がHighレベルであるときオン状態
となり、コンデンサＣ2 に蓄積された電荷を放電させる
ＮＰＮ型バイポーラトランジスタ（以下単にトランジス
タという）Ｑ2 とから構成されている。

【００４３】従って、この頻度監視タイマ３２では、頻
度監視解除タイマ３０からHighレベルのリセット信号Ｓ
ｅが出力されるか、外部から解除信号入力端子４０にLo
w レベルの解除信号が入力されると、ＯＲ回路３４から
の出力信号（Highレベル）により、トランジスタＱ2 が
オンして、コンデンサＣ2 が放電され、頻度監視解除タ
イマ３０からのリセット信号がLow レベルであり、外部
から解除信号入力端子４０に入力される解除信号がHigh
レベルであるとき、ＯＲ回路３４からの出力信号（Low
レベル）により、トランジスタＱ2 がオフして、コンデ
ンサＣ2 が一定の時定数にて充電される。

【００４４】そして、このコンデンサＣ2 の充電時に、
コンデンサＣ2 の両端電圧Ｖｆが基準電圧Ｖ2 に達する
までの間は、コンパレータ３２ａからLow レベルの保持
信号Ｓｇが出力され、コンデンサＣ2 の両端電圧Ｖｆが
基準電圧Ｖ2 に達すると（換言すれば、コンデンサＣ2
の充電時間が基準電圧Ｖ2 に対応した監視時間に達する
と）、コンパレータ３２ａからHighレベルの保持信号Ｓ
ｇが出力される。

【００４５】次に、ＲＳフリップフロップ３６は、本発
明頻度監視手段を構成する保持手段に相当するものであ
り、そのセット端子Ｓには、頻度監視タイマ３２からの
保持信号Ｓｇが入力される。そして、ＲＳフリップフロ
ップ３６は、この保持信号ＳｇがHighレベルとなって、
セットされると、出力端子ＱからHighレベルの通電遮断
信号Ｓｈを発生し、これをＯＲ回路３８を介して、ＯＲ
回路２１，２３及びＮＯＲ回路２２，２４に夫々出力す
ることにより、トランジスタＴr1〜Ｔr4を強制的にオフ
させる。

【００４６】なお、ＲＳフリップフロップ３６のリセッ
ト端子Ｒには、外部から解除信号入力端子４０に入力さ
れた解除信号がＮＯＴ回路４１を介して入力され、解除
信号がLow レベルとなったときにリセットされて、通電
遮断信号Ｓｈ（Highレベル）の出力を停止する。また、
この通電遮断信号Ｓｈ（Highレベル）をＯＲ回路２１，
２３及びＮＯＲ回路２２，２４に夫々出力するＯＲ回路
３８の他方の入力端子にも、ＮＯＴ回路４１を介して外
部から解除信号入力端子４０に入力された解除信号が入
力される。

【００４７】次に、上記のように構成された本実施例の
過電流保護回路の動作を、図２〜図４に示すタイムチャ
ートを用いて説明する。なお、以下の説明において、解
除信号入力端子４０は、Highレベルに保持されているも
のとする。図２に示す如く、スロットル開度を目標開度
に制御するＰＷＭ制御を実行しているときに、例えば、
時点ｔ0 にて、端子ＡとＤＣモータ１０とを接続するワ
イヤハーネスがＧＮＤに短絡すると、トランジスタＴr1
に流れる電流が急上昇し、それに応じて抵抗器Ｒｓの両
端電圧ＶRSも急上昇する。そして、この電圧ＶRSが過電
流判定用の基準電圧ＶT に達すると、コンパレータ２６
にてその旨（つまり過電流）が検出されて、検出信号Ｓ
ａがHighレベルになる（時点ｔ1 ）。

【００４８】すると、この検出信号Ｓａにより、ＲＳフ
リップフロップ２８がセットされて、ＲＳフリップフロ
ップ２８からHighレベルの通電遮断信号Ｓｃが出力さ
れ、トランジスタＴr1，Ｔr3の駆動信号Ｏ1 ，Ｏ3がHig
hレベルとなって、これら各トランジスタＴr1，Ｔr3が
オフ状態となる。この結果、トランジスタＴr1は過電流
から保護される。

【００４９】次に、ＲＳフリップフロップ２８は、パル
ス発生回路１２からのパルス信号Ｓｂによりリセットさ
れることから、時点ｔ1 にて一旦過電流保護に入って
も、このパルス信号Ｓｂにより設定される保護時間経過
後には、通電遮断信号ＳｃはLow レベルに復帰する。す
ると、トランジスタＴr1は、ＰＷＭ制御回路１６からの
出力により再びオン状態になるため、トランジスタＴr1
に過電流が流れ、その旨がコンパレータ２６にて検出さ
れて、ＲＳフリップフロップ２８から再度Highレベルの
通電遮断信号Ｓｃが出力されて、トランジスタＴr1，Ｔ
r3が強制オフされる。そして、その後は、ＲＳフリップ
フロップ２８がパルス発生回路１２からのパルス信号に
よりリセットされることから、上記過電流保護の動作が
繰返し実行され、トランジスタＴr1は周期的にオン／オ
フされることになる。

【００５０】なお、このように時点ｔ1 で過電流保護の
動作に入ると、ＤＣモータ１０は駆動されず、スロット
ル開度は、アクセルペダルの踏込量に応じた最大開度と
なるため、ＰＷＭ制御回路１６からはトランジスタＴr4
をオンし続けるためのデューティ比１００％のパルス幅
変調信号が出力され、トランジスタＴr3，Ｔr4の駆動信
号Ｏ3 ，Ｏ4 はHighレベルに保持される。

【００５１】一方、上記のように時点ｔ1 にてＲＳフリ
ップフロップ２８から通電遮断信号Ｓｃ（Highレベル）
が出力されると、頻度監視解除タイマ３０内のコンデン
サＣ1 が放電され、頻度監視解除タイマ３０からの出力
（リセット信号Ｓｅ）がLowレベルとなるため、頻度監
視タイマ３２のトランジスタＱ2 がオフ状態となって、
コンデンサＣ2 が、このコンデンサＣ2 の容量と抵抗器
Ｒ2 の抵抗値とで決定される一定の時定数にて充電され
る。

【００５２】またＲＳフリップフロップ２８は、通電遮
断信号Ｓｃ（Highレベル）の出力を開始した後、パルス
発生回路１２からのパルス信号Ｓｂによりリセットされ
て、その出力を停止するが、端子ＡとＤＣモータ１０と
を接続するワイヤハーネスが短絡している場合には、上
記のようにコンパレータ２６にて過電流が検出されて、
再びセットされ、通電遮断信号Ｓｃ（Highレベル）の出
力を短時間で再開する。従って、頻度監視解除タイマ３
０内のコンデンサＣ１は、パルス発生回路１２からのパ
レス信号ＳｂによりＲＳフリップフロップ２８がリセッ
トされた後、コンパレータ２６にて過電流が検出される
までの短時間の間、コンデンサＣ１の容量と抵抗器Ｒ１
の抵抗値とで決定される一定の時定数にて充電されるも
のの、その両端電圧Ｖｄが基準電圧Ｖ１に達することは
ない。

【００５３】このため、端子ＡとＤＣモータ１０との間
のワイヤハーネスが短絡して過電流保護回路が過電流保
護動作に入ると（時点ｔ1 ）、その後、頻度監視タイマ
３２のコンデンサＣ2 の両端電圧Ｖｆが基準電圧Ｖ2 に
対応した所定の監視時間に達した時点ｔ2 で、頻度監視
タイマ３２から保持信号Ｓｇ（Highレベル）が出力され
ることになる。

【００５４】そして、この保持信号Ｓｇにより、ＲＳフ
リップフロップ３６がセットされることから、時点ｔ2
以降、ＯＲ回路２１，２３及びＮＯＲ回路２２，２４に
は、通電遮断信号Ｓｈ（Highレベル）が入力され、駆動
回路６を構成する４個のトランジスタＴr1〜Ｔr4が全て
オフ状態に保持されることになる。

【００５５】なお、各トランジスタＴr1〜Ｔr4をオフ状
態に保持する保持動作は、ＲＳフリップフロップ３６が
解除信号入力端子４０に入力される解除信号がLow レベ
ルとなるまで保持される。つまり、過電流保護回路が各
トランジスタＴr1〜Ｔr4をオフ状態に保持する保持動作
に入った時点ｔ2 以降に、時点ｔ3 にて、頻度監視解除
タイマ３０内のコンデンサＣ1 の両端電圧Ｖｄが基準電
圧Ｖ1 に達したとしても、解除信号入力端子４０のレベ
ルを一旦Low レベルにて頻度監視タイマ３２及びＲＳフ
リップフロップ３６をリセットするまでは、保持動作が
継続される。

【００５６】次に、図３に示すように、端子ＡとＤＣモ
ータ１０との間のワイヤハーネスのＧＮＤへの短絡が、
エンジンやこのエンジンを搭載した車両の振動等によっ
て、間欠的に解消するような場合には、過電流保護回路
が一旦過電流保護動作に入っても、その正常復帰期間
（時点ｔ11〜ｔ12）中には、コンパレータ２６にて、一
時的に過電流が検出されなくなる。

【００５７】そして、このときトランジスタＴr1〜Ｔr4
をオフ状態に保持する保持動作に入っていなければ、正
常復帰期間中、駆動装置は、通常のＰＷＭ制御に復帰す
るが、端子ＡとＤＣモータ１０との間のワイヤハーネス
が再度ＧＮＤに短絡した時点ｔ12で、トランジスタＴr1
に過電流が流れるようになるため、電流立上がり後の時
点ｔ13以降、過電流保護回路は、再び過電流保護動作に
入る。

【００５８】一方、こうした一時的な正常復帰期間（時
点ｔ11〜ｔ12）は短いことから、この復帰期間中に、頻
度監視解除タイマ３０内のコンデンサＣ1 の両端電圧Ｖ
ｄが基準電圧Ｖ1 に達することはなく、従って、頻度監
視タイマ３２内のコンデンサＣ2 が放電されることはな
い。

【００５９】この結果、頻度監視タイマ３２内のコンデ
ンサは、ワイヤハーネスが最初に短絡して、過電流が検
出されてから、連続的に充電されることになり、過電流
保護回路は、最初の過電流検出後、所定の監視時間が経
過した時点ｔ14で、トランジスタＴr1〜Ｔr4をオフ状態
に保持する保持動作に入ることになる。

【００６０】つまり、本実施例の過電流保護回路では、
端子ＡとＤＣモータ１０とを接続するワイヤハーネスの
ＧＮＤへの短絡が何回解消されても、その一回毎の継続
時間が頻度監視解除タイマ３０内のコンデンサＣ1 の両
端電圧Ｖｄが基準電圧Ｖ1 になるのに要する解除時間よ
りも短いときには、最初に過電流を検出してから、トラ
ンジスタＴr1〜Ｔr4をオフ状態に保持するまでの時間が
変化することはなく、この時間は、頻度監視タイマ３２
のコンデンサＣ2 を基準電圧Ｖ2 まで充電するのに要す
る一定時間（監視時間）となる。

【００６１】従って、本実施例の過電流保護回路によれ
ば、上記のように、ワイヤハーネスの短絡異常が振動等
によって一時的に解消されるような場合でも、その異常
を確実に判定して、トランジスタＴr1〜Ｔr4をオフ状態
に保持することができ、トランジスタＴr1〜Ｔr4を過電
流から確実に保護することが可能になる。

【００６２】一方、本実施例の過電流保護回路におい
て、ノイズ等によって、トランジスタＴr1に過電流が流
れ、コンパレータ２６にてその旨が判定された場合に
は、上記と同様に、トランジスタＴr1，Ｔr3を強制的に
オフする過電流保護に入るが、こうした一時的な異常発
生時には、過電流保護に入っても直ぐに正常に復帰し、
その後正常状態が継続されることになる。

【００６３】そして、本実施例の過電流保護回路では、
図４に示す如く、正常復帰してからの経過時間（時点ｔ
21以降の経過時間）は、ＲＳフリップフロップ２８が通
電遮断信号Ｓｃ（Highレベル）の出力を解除した後の経
過時間をコンデンサＣ1 への充電により計時する頻度監
視解除タイマ３０にて計時され、その計時時間が解除時
間に達して、そのコンデンサＣ1 の両端電圧Ｖｄが基準
電圧Ｖ1 以上になると（時点ｔ22）、頻度監視タイマ３
２にリセット信号Ｓｅ（Highレベル）が入力されて、ト
ランジスタＱ2 がオンし、頻度監視タイマ３２内のコン
デンサＣ2 が速やかに放電される。

【００６４】そして、この状態は、コンパレータ２６に
て次に過電流が検出されて、ＲＳフリップフロップ２８
から通電遮断信号Ｓｃが出力されるまで、継続される。
従って、本実施例の過電流保護回路によれば、ノイズ等
によってトランジスタＴr1に過電流が流れた場合のよう
に、一時的な異常発生時には、トランジスタＴr1〜Ｔr4
をオフ状態に保持する保持動作に移行することはなく、
ＤＣモータ１０を継続して駆動制御することができるよ
うになる。

【００６５】なお、図５に示すように、頻度監視タイマ
３２においてコンデンサＣ2 の両端電圧Ｖｆが基準電圧
Ｖ2 に達するまでの監視時間△ｔ2が、頻度監視解除タ
イマ３０においてコンデンサＣ1 の両端電圧Ｖｄが０Ｖ
から基準電圧Ｖ1 に達するまでの解除時間△ｔ1 に、過
電流検出後にＲＳフリップフロップ２８が通電遮断信号
Ｓｃを出力する保持時間△ｔｄを加えた時間（△ｔ1 ＋
△ｔｄ）よりも短い場合には、リセット信号Ｓｅによっ
て頻度監視タイマ３２をリセット（つまりコンデンサＣ
2 を放電）することができず、過電流を１回検出しただ
けで各トランジスタＴr1〜Ｔr4をオフ状態に保持する保
持動作に入ってしまうことになる。

【００６６】従って、本実施例の過電流保護回路を実現
する際には、頻度監視解除タイマ３０及び頻度監視タイ
マ３２においてコンデンサＣ1 ，Ｃ2 を充電する際の時
定数、つまりコンデンサＣ1 ，Ｃ2 の容量及び抵抗器Ｒ
1 ，Ｒ2 の抵抗値を、少なくとも、監視時間△ｔ2 が、
解除時間△ｔ1に保持時間△ｔｄを加えた時間（△ｔ1＋
△ｔｄ）よりも長くなる｛（△ｔ１＋△ｔｄ）＜△ｔ
２｝ように、設定する必要はある。

【００６７】そして、保持時間△ｔｄは、パルス発生回
路１２からのパルス信号Ｓｂにより決定されることか
ら、より確実には、少なくとも、監視時間△ｔ2 が、解
除時間△ｔ1 にパルス発生回路１２からのパルス信号Ｓ
ｂの発生周期（換言すれば駆動装置側のＰＷＭ信号の発
生周期）△ｔＲを加えた時間（△ｔ1 ＋△ｔＲ）よりも
長くなる｛（△ｔ１＋△ｔＲ）＜△ｔ２｝ように、頻度
監視解除タイマ３０及び頻度監視タイマ３２内のコンデ
ンサＣ1 ，Ｃ2 の充電時定数を設定すればよい。

【００６８】以上、本発明の一実施例について説明した
が、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、
種々の態様を採ることができる。例えば、上記実施例で
は、バッテリ２側の通電経路に電流検出用の抵抗器Ｒｓ
を設けることにより、Ｈブリッジを構成する正極側のト
ランジスタＴr1，Ｔr3に流れる過電流を検出できるよう
にし、過電流検出時には、このトランジスタＴr1，Ｔr3
を同時に強制オフして、過電流から保護するものについ
て説明したが、図６に示すように、ＤＣモータ１０の通
電経路のＧＮＤ側にも電流検出用の抵抗器ＲSGを設け、
この両端電圧ＶRSG と基準電圧ＶTGとを検出手段として
のコンパレータ５２にて判定し、ＶRSG ≧ＶTGであると
きに、保護手段としてのＲＳフリップフロップ５４をセ
ットして、ＲＳフリップフロップ５４からの通電遮断信
号により、Ｈブリッジを構成する負極側のトランジスタ
Ｔr2，Ｔr4を強制オフするようにすれば、端子Ａ或いは
端子ＢとＤＣモータ１０とを接続するワイヤハーネスが
バッテリ２の正極端子側に短絡した場合にトランジスタ
Ｔr2，Ｔr4に流れる過電流を検出して、これらトランジ
スタＴr2，Ｔr4を過電流から保護することも可能にな
る。

【００６９】そしてこの場合、ＲＳフリップフロップ２
８からの通電遮断信号Ｓｃと、ＲＳフリップフロップ５
４からの通電遮断信号とを、ＯＲ回路５６を介して、頻
度監視解除タイマ３０に入力するようにすれば、端子Ａ
或いは端子ＢとＤＣモータ１０とを接続するワイヤハー
ネスが、ＧＮＤに短絡した場合であっても、またバッテ
リ２の正極端子側に短絡した場合であっても、その短絡
異常を判定して、各トランジスタＴr1〜Ｔr4をオフ状態
に保持する保持動作に移行することができるようにな
り、各トランジスタＴr1〜Ｔr4をより確実に過電流から
保護することが可能になる。

【００７０】なお、図６は、図１に示した上記実施例の
駆動装置に、上記説明した抵抗器ＲSG，コンパレータ５
２，ＲＳフリップフロップ５４，ＯＲ回路５６を設けた
駆動装置を表わし、これら各部以外の構成は、図１と全
く同様であるため、詳細な説明は省略する。

【００７１】一方、このように通電経路のＧＮＤ側にも
過電流検出用の抵抗器ＲSGを設けて、ワイヤハーネスが
バッテリ２の正極端子側に短絡した際の過電流保護をも
良好に実行できるようにした場合、保護手段としてのコ
ンパレータ２６，５４から出力される通電遮断信号をＯ
Ｒ回路５６を介して頻度監視解除タイマ３０に入力する
必要があるが、例えば、こうした過電流保護回路を含む
駆動装置をＩＣ化する場合には、端子配列等の影響で、
ＲＳフリップフロップ２８，５４からの出力と頻度監視
解除タイマ３０付近に設けたＯＲ回路５６とを接続する
配線を形成することが極めて難しくなることも考えられ
る。

【００７２】そこで、このような場合には、例えば図７
に示す如く、コンパレータ２６，５２からの出力、及
び、パルス発生回路１２からの出力を、夫々、頻度監視
解除タイマ３０近傍まで配線すると共に、頻度監視解除
タイマ３０近傍に、ＯＲ回路５６と、ＲＳフリップフロ
ップ６０とを設け、コンパレータ２６，５２からの出力
（つまり過電流検出信号）をＯＲ回路５６に入力し、更
に、このＯＲ回路５６の出力をＲＳフリップフロップ６
０のセット端子Ｓに、パルス発生回路１２からの出力を
ＲＳフリップフロップ６０のリセット端子Ｒに、夫々入
力して、ＲＳフリップフロップ６０の出力を、頻度監視
解除タイマ３０に入力するようにしてもよい。

【００７３】つまり、本実施例の過電流保護回路は、こ
のように構成しても、頻度監視解除タイマ３０にて正常
時の動作時間を計時することができるため、図６に示し
た装置と同様の効果を得ることができる。そして、この
場合、過電流保護回路を含む駆動装置をＩＣ化する際
に、ＲＳフリップフロップ２８，５４からの出力を頻度
監視解除タイマ３０付近まで配線する必要はないため、
ＲＳフリップフロップ６０を別途設ける必要があるもの
の、ＩＣ化を容易に図ることができるようになる。な
お、こうしたＩＣ化のための回路変更は一例であって、
実際に駆動装置を構成する上で、製造コスト、ＩＣの大
きさ等を考慮して適宜行なえば良い。

【００７４】また次に、上記実施例では、頻度監視解除
タイマ３０，及び頻度監視タイマ３２に、夫々、コンデ
ンサＣ1 ，Ｃ2 の充電回路によって、解除時間，監視時
間を夫々計時するタイマ回路を用いるものとして説明し
たが、これら各タイマ３０，３２には、外部から所定周
期で入力されるクロック信号をカウントして、そのカウ
ント値から時間を計時するデジタルタイマを使用するこ
ともできる。

【００７５】そして、例えば、頻度監視解除タイマ３０
をデジタルタイマで実現する場合には、図８（ａ）に示
すように、デジタルタイマのクリア端子ＣＬＲに、ＲＳ
フリップフロップ２８から出力される通電遮断信号Ｓｃ
を入力し、デジタルタイマのクロック端子ＣＬＫにパル
ス発生回路１２から周期的に出力されるパルス信号Ｓｂ
を入力するようにし、デジタルタイマを、パルス信号Ｓ
ｂのカウント値が所定値（例えば値４）に達した時点
で、出力端子Ｑからリセット信号Ｓｅ（Highレベル）を
出力するように構成すればよい。

【００７６】つまり、頻度監視解除タイマ３０をこのよ
うに構成した場合、図８（ｂ）に示すように、頻度監視
解除タイマ３０は、ＲＳフリップフロップ２８から通電
遮断信号Ｓｃ（Highレベル）が出力される度にクリアさ
れ、ＲＳフリップフロップ２８からの通電遮断信号Ｓｃ
の出力が停止して、その停止時間が、パルス発生回路１
２からパルス信号Ｓｂが所定数（例えば４個）出力され
る時間に達した時点（図に示す）で、Highレベルのリ
セット信号Ｓｅを出力するようになる。

【００７７】従って、図９に示すように、ワイヤハーネ
スがＧＮＤに短絡している場合に、その短絡状態が間欠
的に解消されるような場合であっても、その正常復帰時
間が、パルス発生回路１２から出力されるパルス信号Ｓ
ｂの所定数分（つまり解除時間）に達しない場合には、
出力端子Ｑからリセット信号Ｓｅ（Highレベル）が出力
されることはなく、上記実施例と同様、頻度監視タイマ
３２による計時を継続させることができる。

【００７８】一方、上記実施例では、ＤＣモータ１０の
駆動装置に本発明の過電流保護回路を適用した場合につ
いて説明したが、本発明は、トランジスタ、サイリスタ
等のスイッチング素子をオン／オフさせて、電気負荷の
通電・非通電を切り換える駆動装置であれば、例えば、
ＤＣモータやソレノイド等のアクチュエータを駆動する
駆動装置であっても、またＤＣ−ＤＣコンバータ等の電
圧用の駆動装置であっても、適用することができる。

【００７９】また更に、上記実施例では、トランジスタ
の過電流を検出するために、電気負荷（つまりＤＣモー
タ）の通電経路に設けた抵抗器を用いて、トランジスタ
に流れる電流を検出するように構成したが、電気負荷駆
動用のスイッチング素子として使用される所謂パワート
ランジスタには、電流検出用の抵抗器や通過電流による
発熱を検出する温度センサを内蔵したものもあるため、
こうしたトランジスタの過電流保護を行なう際には、電
気負荷の通電経路に電流検出用抵抗器を設ける必要はな
く、そのトランジスタの電流検出機能を利用して、過電
流を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例の過電流保護回路を備えたＤＣモータ
の駆動装置全体の構成を表わす概略構成図である。

【図２】 短絡異常発生時の過電流保護回路の動作を表
わすタイムチャートである。

【図３】 短絡異常が間欠的に解消する場合の過電流保
護回路の動作を表わすタイムチャートである。

【図４】 過電流が一時的に発生した場合の過電流保護
回路の動作を表わすタイムチャートである。

【図５】 頻度監視解除タイマと頻度監視タイマとの計
時時間の関係を説明する説明図である。

【図６】 図１の回路にＧＮＤ側の過電流検出機能を追
加した過電流保護回路の構成を表わす概略構成図であ
る。

【図７】 図６に示した過電流保護回路の他の構成例を
表わす概略構成図である。

【図８】 頻度監視解除タイマにデジタルタイマを使用
する場合の説明図である。

【図９】 図８のデジタルタイマを使用した場合の過電
流保護回路の動作を説明するタイムチャートである。

【符号の説明】

２…バッテリ ４…イグニッションスイッチ １０
…ＤＣモータ １２…パルス発生回路 １４…三角波発生回路 １
６…ＰＷＭ制御回路 ２１，２３…ＯＲ回路 ２２，２４…ＮＯＲ回路 ２６…コンパレータ（検出手段） ２８…ＲＳフリップ
フロップ（保護手段） ３０…頻度監視解除タイマ（第２のタイマ手段） ３２…頻度監視タイマ（第１のタイマ手段） ３４…
ＯＲ回路 ３６…ＲＳフリップフロップ（保持手段） ３８…Ｏ
Ｒ回路 ４０…解除信号入力端子 ４１…ＮＯＴ回路 ５２…コンパレータ（検出手段） ５４…ＲＳフリップ
フロップ（保護手段） ５６…ＯＲ回路 ６０…ＲＳフリップフロップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｈ０２Ｐ 3/08 Ｈ０２Ｐ 3/08 Ａ (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02M 7/48 G01R 19/00 H02H 3/087 H02H 7/20 H02M 3/00 H02P 3/08

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気負荷の通電経路を導通・遮断するス
   イッチング素子に流れる所定電流値以上の過電流を検出
   する検出手段と、 該検出手段にて過電流が検出されると、所定の保護時間
   だけ前記スイッチング素子を強制的にオフする保護手段
   と、 該保護手段が前記スイッチング素子をオフする頻度を監
   視し、該頻度が所定度合以上に大きくなると、前記スイ
   ッチング素子を強制的にオフして、該オフ状態を保持す
   る頻度監視手段と、 を備えた過電流保護回路において、 前記頻度監視手段が、 前記保護手段が前記スイッチング素子を一旦オフする
   と、その後の経過時間を計時し、該経過時間が予め設定
   された監視時間に達すると、前記スイッチング素子をオ
   フ状態に保持する保持指令を発生する第１のタイマ手段
   と、 前記保護手段が前記保護時間の経過に伴い前記スイッチ
   ング素子を強制的にオフする指令を解除する度に、その
   後、前記検出手段にて過電流が検出されるまでの正常時
   の経過時間を計時し、該正常時の経過時間が、前記監視
   時間から前記保護時間を減じた時間よりも短い所定の解
   除時間に達したときに、前記第１のタイマ手段をリセッ
   トして該第１のタイマ手段による計時を停止させる第２
   のタイマ手段と、 前記第１のタイマ手段からの保持指令により前記スイッ
   チング素子をオフして、該オフ状態を保持する保持手段
   と、 を備えたことを特徴とする過電流保護回路。
2. 【請求項２】 過電流保護回路は、前記スイッチング素
   子をパルス幅変調信号にてオン・オフさせて前記電気負
   荷をデューティ駆動する駆動装置に設けられ、 前記保護手段は、該駆動装置において前記パルス幅変調
   信号を生成するのに使用される一定周期のクロック信号
   に基づき、前記スイッチング素子を強制的にオフした後
   のオフ状態の解除タイミングを設定することを特徴とす
   る請求項１に記載の過電流保護回路。
3. 【請求項３】 過電流保護回路は、前記スイッチング素
   子として、前記電気負荷への給電用２端子と直流電源の
   正極側との間に夫々設けられた一対の正極側スイッチン
   グ素子と、該給電用２端子と直流電源の負極側との間に
   夫々設けられた一対の負極側スイッチング素子とを備
   え、正極側及び負極側の各一対のスイッチング素子のオ
   ン状態の組み合せにより、前記電気負荷に流れる電流方
   向を双方向に切り換え可能な駆動装置に設けられ、 前記検出手段は、前記一対の正極側スイッチング素子の
   いずれかに流れる過電流を検出する正極側検出手段と、
   前記一対の負極側スイッチング素子のいずれかに流れる
   過電流を検出する負極側検出手段と、からなり、 前記保護手段は、前記正極側検出手段にて過電流が検出
   されると前記一対の正極側スイッチング素子を前記保護
   時間だけ強制的にオフする正極側保護手段と、前記負極
   側検出手段にて過電流が検出されると前記一対の負極側
   スイッチング素子を前記保護時間だけ強制的にオフする
   負極側保護手段と、からなり、 前記頻度監視手段において、前記第１のタイマ手段は、
   前記正極側保護手段及び負極側保護手段の少なくとも一
   方がスイッチング素子を一旦オフした後の経過時間を計
   時し、前記第２のタイマ手段は、前記スイッチング素子
   の強制オフ解除後に前記正極側保護手段及び負極側保護
   手段のいずれかで過電流が検出されるまでの経過時間を
   計時することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載
   の過電流保護回路。