JP7145435B2 - 遮断回路診断装置、モータ制御装置及び遮断回路診断方法 - Google Patents

Description

本発明は、モータへの通電を遮断させる遮断回路を診断する遮断回路診断装置、モータ制御装置及び遮断回路診断方法に関する。

モータ駆動装置において、異常時にモータを緊急停止させるための遮断回路を用いる技術が知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１に開示されたモータ制御装置は、さらに、遮断回路の一種である安全停止回路の異常を検出する監視回路を備える。これにより、モータ制御装置の安全性を高めようとしている。

特開２０１０－１０４１８７号公報

近年、モータ制御装置において、複数のモータを制御することが要求されている。複数のモータを制御するモータ制御装置は、モータの個数に対応する個数の遮断回路を備える。このようなモータ制御装置において、従来の監視回路を適用する場合、遮断回路の個数と同数の入力端子が監視回路に必要とされる。したがって、モータ制御装置によって制御するモータの個数の増加に伴い、監視回路において必要とされる入力端子の個数も増加するため、モータ制御装置が実装される基板のレイアウトが複雑化する。また、これに伴い、モータ制御装置のコストが上昇する。

本開示はこれらの課題を解決するものであり、モータへの通電を遮断させる複数の遮断回路を診断する遮断回路診断装置、モータ制御装置及び遮断回路診断方法の構成を簡素化することを目的とする。

上記課題を解決するために、本開示に係る遮断回路診断装置の一態様は、１以上のモータへの通電を遮断させる複数の遮断回路を診断する遮断回路診断装置であって、前記複数の遮断回路に前記１以上のモータへの通電を遮断させる複数の遮断信号を、順次出力する信号出力器と、前記複数の遮断回路からそれぞれ出力される複数のモニタ信号を合成することによって合成信号を生成する合成回路と、前記合成信号に基いて前記複数の遮断回路を診断する診断器とを備える。

これにより、遮断回路診断装置の診断器に必要とされる入力端子の個数は一つとなる。また、制御するモータの個数が増加し、遮断回路の個数が増加する場合にも、診断器の入力端子の個数を増加させる必要がない。このため、遮断回路診断装置の構成を簡素化できる。また、これに伴い、遮断回路診断装置が実装される基板のレイアウトを簡素化でき、かつ、遮断回路診断装置を低コスト化できる。

また、上記課題を解決するために、本開示に係るモータ制御装置の一態様は、上記遮断回路診断装置と、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御により前記１以上のモータへ印加する電圧を制御する１以上のインバータ回路と、前記１以上のインバータ回路を駆動する複数の駆動回路とを備え、前記複数の遮断回路の各々は、前記複数の駆動回路のうちの一つの駆動回路への電力供給を遮断する。

これにより、構成が簡素化された遮断回路診断装置を備えるモータ駆動装置を実現できる。

また、上記課題を解決するために、本開示に係る遮断回路診断方法の一態様は、１以上のモータへの通電を遮断させる複数の遮断回路を診断する遮断回路診断方法であって、前記複数の遮断回路に前記１以上のモータへの通電を遮断させる複数の遮断信号を順次出力する出力ステップと、前記複数の遮断回路からそれぞれ出力される複数のモニタ信号を合成することによって合成信号を生成する合成ステップと、前記合成信号に基いて前記複数の遮断回路を診断する診断ステップとを含む。

これにより、遮断回路診断方法において、診断する信号は、一つの合成信号だけとなるまた、制御するモータの個数が増加し、遮断回路の個数が増加する場合にも、診断する信号は増加しない。このため、遮断回路診断方法の構成を簡素化できる。

本開示により、モータへの通電を遮断させる複数の遮断回路を診断する遮断回路診断装置、モータ制御装置及び遮断回路診断方法の構成を簡素化できる。

図１は、実施の形態１に係る遮断回路診断装置及びモータ制御装置の機能構成を示すブロック図である。 図２は、実施の形態１に係る合成回路の回路構成を示す回路図である。 図３は、実施の形態１に係る合成回路に入力されるモニタ信号のレベルと、合成信号の電圧との関係を示す図である。 図４は、実施の形態１に係る合成回路の通常時の等価回路を示す回路図である。 図５は、実施の形態１に係る合成回路の第一遮断回路診断時の等価回路を示す回路図である。 図６は、実施の形態１に係る遮断回路診断方法を示すフローチャートである。 図７は、実施の形態１に係る遮断回路診断装置の動作例を示すタイミングチャートである。 図８は、実施の形態２に係る遮断回路診断装置及びモータ制御装置の構成を示すブロック図である。 図９は、実施の形態２に係る合成回路の回路構成を示す回路図である。 図１０は、実施の形態２に係る合成回路に入力されるモニタ信号のレベルと、合成信号の電圧との関係を示す図である。 図１１は、実施の形態２に係る合成回路の通常時の等価回路を示す回路図である。 図１２は、実施の形態２に係る合成回路の第一遮断回路診断時の等価回路を示す回路図である。 図１３は、実施の形態３に係る合成回路の回路構成を示す回路図である。 図１４は、実施の形態３に係る合成回路に入力されるモニタ信号のレベルと、合成信号の電圧との関係を示す図である。 図１５は、実施の形態４に係る合成回路の回路構成を示す回路図である。 図１６は、実施の形態４に係る合成回路から出力される合成信号の時間波形を示すグラフである。

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本開示の一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態等は、一例であって本開示を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

なお、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略または簡略化する。

（実施の形態１）
実施の形態１に係る遮断回路診断装置、モータ制御装置及び遮断回路診断方法について説明する。

［１－１．遮断回路診断装置及びモータ制御装置の構成］
まず、本実施の形態に係る遮断回路診断装置及びモータ制御装置の構成について図１を用いて説明する。図１は、本実施の形態に係る遮断回路診断装置１０及びモータ制御装置１２の機能構成を示すブロック図である。

モータ制御装置１２は、１以上のモータを制御する装置である。モータ制御装置１２は、遮断回路診断装置１０と、１以上のインバータ回路と、１以上のインバータ回路を駆動する複数の駆動回路とを備える。本実施の形態では、１以上のインバータ回路は、第一インバータ回路６ａを含む。また、複数の駆動回路は、第一Ｐ側駆動回路４ａと、第一Ｎ側駆動回路５ａとを含む。

遮断回路診断装置１０は、１以上のモータへの通電を遮断させる複数の遮断回路を診断する装置である。図１に示されるように、遮断回路診断装置１０は、信号出力器１と、合成回路８と、診断器９とを備える。本実施の形態では、１以上のモータは、第一モータ７ａを含む。遮断回路診断装置１０は、第一モータ７ａへの通電を遮断させる二つの遮断回路である第一遮断回路３ａ及び第二遮断回路３ｂを診断する。遮断回路診断装置１０は、第一遮断回路３ａと、第二遮断回路３ｂとをさらに備える。

第一モータ７ａは、第一インバータ回路６ａ、第一Ｐ側駆動回路４ａ及び第一Ｎ側駆動回路５ａによって駆動されるモータの一例であり、例えば、３相正弦波を印加することで回転する誘導電動機、ロータに磁石を配置した３相ブラシレスモータ等である。

第一インバータ回路６ａは、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御により第一モータ７ａへ印加する電圧を制御するインバータ回路の一例である。より具体的には、第一インバータ回路６ａは、例えば、３相のインバータ回路であって、６つのパワー素子を含む。６つのパワー素子は、電源のプラス側（Ｐ側）に接続されるＰ側パワー素子と、電源のマイナス側（Ｎ側）に接続されるＮ側パワー素子とを含む。

第一Ｐ側駆動回路４ａは、インバータ回路を駆動する駆動回路の一例であり、図示しないＰＷＭ生成器からのＰＷＭ信号を第一インバータ回路６ａのＰ側パワー素子に伝達する。また、第一Ｐ側駆動回路４ａは、第一インバータ回路６ａなどの高電圧の１次側の回路と、外部との接続素子などの低電圧の２次側の回路とを絶縁する機能も有する。１次側及び２次側の回路の絶縁には、例えば、オプトカプラなどの絶縁素子が用いられる。

第一Ｎ側駆動回路５ａは、インバータ回路を駆動する駆動回路の一例であり、図示しないＰＷＭ生成器からのＰＷＭ信号を第一インバータ回路６ａのＮ側パワー素子に伝達する。また、第一Ｎ側駆動回路５ａは、第一Ｐ側駆動回路４ａと同様に高電圧の１次側の回路と、低電圧の２次側の回路とを絶縁する機能も有する。

信号出力器１は、複数の遮断回路に１以上のモータへの通電を遮断させる複数の遮断信号を、順次出力する回路である。本実施の形態では、複数の遮断信号は、第一遮断回路３ａ及び第二遮断回路３ｂにそれぞれ入力される第一遮断信号ＢＳ１及び第二遮断信号ＢＳ２を含む。信号出力器１は、第一遮断回路３ａ及び第二遮断回路３ｂに、それぞれ第一遮断信号ＢＳ１及び第二遮断信号ＢＳ２を順次出力する。信号出力器１は、複数の遮断信号を生成してもよいし、外部で生成された複数の遮断信号を出力してもよい。

第一遮断回路３ａは、第一モータ７ａへの通電を遮断させる回路であり、外部からの非常停止信号（非常停止指令）が入力された場合に、第一Ｐ側駆動回路４ａへの電力供給を遮断する。また、第一遮断回路３ａは、信号出力器１から遮断信号が入力された場合にも、第一Ｐ側駆動回路４ａへの電力供給を遮断する。第一Ｐ側駆動回路４ａへの電力供給が遮断されると、第一インバータ回路６ａのＰ側パワー素子への電力供給も遮断される。遮断信号は、非常停止信号と同等の信号であり、遮断回路を診断するために使用される。第一遮断回路３ａは、非常停止信号又は遮断信号が入力された場合、第一Ｐ側駆動回路４ａへの電力供給を遮断する信号を第一Ｐ側駆動回路４ａに出力する。第一遮断回路３ａは、この信号と同等の信号であるモニタ信号（第一モニタ信号ＭＳ１）を合成回路８に出力する。モニタ信号は、第一遮断回路３ａが出力する信号をモニタするために用いられる。第一遮断回路３ａが第一Ｐ側駆動回路４ａへの電力供給を遮断する信号を出力することができるか否かを、モニタ信号に基いて診断できる。

第二遮断回路３ｂは、第一モータ７ａへの通電を遮断させる回路であり、外部からの非常停止信号が入力された場合に、第一Ｎ側駆動回路５ａへの電力供給を遮断する。また第二遮断回路３ｂは、信号出力器１から遮断信号が入力された場合にも、第一Ｎ側駆動回路５ａへの電力供給を遮断する。第一Ｎ側駆動回路５ａへの電力供給が遮断されると、第一インバータ回路６ａのＮ側パワー素子への電力供給も遮断される。第二遮断回路３ｂは、非常停止信号又は遮断信号が入力された場合、第一Ｎ側駆動回路５ａへの電力供給を遮断する信号を第一Ｎ側駆動回路５ａに出力する。第二遮断回路３ｂは、この信号と同等の信号であるモニタ信号（第二モニタ信号ＭＳ２）を合成回路８に出力する。

合成回路８は、複数の遮断回路からそれぞれ出力される複数のモニタ信号を合成することによって合成信号を生成する回路である。本実施の形態では、複数のモニタ信号は、第一遮断回路３ａ及び第二遮断回路３ｂからそれぞれ出力される第一モニタ信号ＭＳ１及び第二モニタ信号ＭＳ２を含む。第一モニタ信号ＭＳ１及び第二モニタ信号ＭＳ２は、高レベル（ＨＩＧＨレベル）の電圧信号又は低レベル（ＬＯＷレベル）の電圧信号を含む信号であり、本実施の形態では、ＨＩＧＨレベル及びＬＯＷレベルの電圧信号は、例えば、それぞれ３．３Ｖ及び０Ｖの電圧信号である。合成回路８は、第一モニタ信号ＭＳ１及び第二モニタ信号ＭＳ２を合成することによって合成信号を生成する。合成回路８の機能については、後で詳述する。

本実施の形態に係る合成回路８の回路構成について図２を用いて説明する。図２は、本実施の形態に係る合成回路８の回路構成を示す回路図である。図２に示されるように、合成回路８は、第一遮断回路３ａ及び第二遮断回路３ｂにそれぞれ接続される第一入力端子Ｔｉ１及び第二入力端子Ｔｉ２と、合成信号を出力する出力端子Ｔｏとを有する。合成回路８は、第一入力端子Ｔｉ１と出力端子Ｔｏとの間に直列接続される第一論理否定回路８１ｎ及び第一抵抗素子８１ｒと、第二入力端子Ｔｉ２と出力端子Ｔｏとの間に直列接続される第二論理否定回路８２ｎ及び第二抵抗素子８２ｒとを有する。ここで、第一抵抗素子８１ｒ及び第二抵抗素子８２ｒは、互いに抵抗値が異なる。

第一論理否定回路８１ｎ及び第二論理否定回路８２ｎは、入力されたモニタ信号のレベルを反転して出力する。つまり、第一論理否定回路８１ｎ及び第二論理否定回路８２ｎは、ＨＩＧＨレベル（３．３Ｖ）の電圧信号が入力された場合に、ＬＯＷレベル（０Ｖ）の電圧信号を出力し、ＬＯＷレベル（０Ｖ）の電圧信号が入力された場合に、ＨＩＧＨレベル（３．３Ｖ）の電圧信号を出力する。

診断器９は、合成回路８が出力する合成信号に基いて複数の遮断回路を診断する回路である。本実施の形態では、診断器９は、第一遮断回路３ａ及び第二遮断回路３ｂを診断する。診断器９は、例えば、マイコンを用いて実現される。また、診断器９は、信号出力器１の複数の遮断信号の出力タイミングを制御してもよい。これにより、診断器９は、合成信号の変動がどの遮断信号に起因するかを識別できる。また、診断器９は、複数の遮断信号を生成してもよい。この場合、診断器９によって生成された複数の遮断信号は、信号出力器１を介して複数の遮断回路に入力される。

［１－２．遮断回路及び合成回路の機能］
次に、本実施の形態に係る複数の遮断回路及び合成回路８の機能について、図２～図５を用いて説明する。図３は、本実施の形態に係る合成回路８に入力されるモニタ信号（ＭＳ１及びＭＳ２）のレベルと、合成信号の電圧との関係を示す図である。図４及び図５は、それぞれ本実施の形態に係る合成回路８の通常時、及び、第一遮断回路３ａ診断時の等価回路を示す回路図である。

本実施の形態では、通常時、つまり、信号出力器１から遮断信号を出力していない時には、信号出力器１からＨＩＧＨレベルの電圧信号が出力される。ＨＩＧＨレベルの電圧信号として、例えば３．３Ｖの電圧信号を使用できる。ＨＩＧＨレベルの電圧信号が入力された第一遮断回路３ａは、ＨＩＧＨレベルの電圧信号を第一Ｐ側駆動回路４ａ及び合成回路８に出力する。信号出力器１からＨＩＧＨレベルの電圧信号が入力された第二遮断回路３ｂは、ＨＩＧＨレベルの電圧信号を第一Ｎ側駆動回路５ａ及び合成回路８に出力する。したがって、通常時には、合成回路８の第一入力端子Ｔｉ１及び第二入力端子Ｔｉ２に、ＨＩＧＨレベルの電圧信号が入力される。

この場合、第一入力端子Ｔｉ１及び第二入力端子Ｔｉ２に印加されたＨＩＧＨレベル（３．３Ｖ）の電圧は、それぞれ第一論理否定回路８１ｎ及び第二論理否定回路８２ｎによって、ＬＯＷレベル（０Ｖ、つまりグランド電位）の電圧に変換される。このため、合成回路８の等価回路は、図４で示されるように第一抵抗素子８１ｒと第二抵抗素子８２ｒとが並列接続された回路となり、当該回路の一方に０Ｖの電圧信号が印加される。したがって、合成回路８が出力する合成信号の電圧は、図３に示されるように０Ｖとなる。

また、第一遮断回路３ａを診断する場合、つまり、第一モニタ信号ＭＳ１を診断する場合には、本実施の形態では、信号出力器１は第一遮断回路３ａにＬＯＷレベルの電圧信号を出力する。ＬＯＷレベルの電圧信号として、例えば０Ｖの電圧信号を使用できる。一方、信号出力器１は第二遮断回路３ｂにＨＩＧＨレベルの電圧信号を出力する。

第一遮断回路３ａが正常に動作している場合、ＬＯＷレベルの電圧信号が入力されると、第一遮断回路３ａはＬＯＷレベルの電圧信号を出力する。第二遮断回路３ｂは、通常時と同様にＨＩＧＨレベルの電圧信号を出力する。この場合、第一入力端子Ｔｉ１に印加されたＬＯＷレベルの電圧、及び、第二入力端子Ｔｉ２に印加されたＨＩＧＨレベルの電圧は、それぞれ第一論理否定回路８１ｎ及び第二論理否定回路８２ｎによって、ＨＩＧＨレベル及びＬＯＷレベルの電圧に変換される。このため、合成回路８の等価回路は、図５に示されるように出力端子Ｔｏの第一遮断回路３ａ側に第一抵抗素子８１ｒが接続され、出力端子Ｔｏのグランド側に第二抵抗素子８２ｒが接続された回路となる。ここで、第一抵抗素子８１ｒの抵抗値Ｒ１と第二抵抗素子８２ｒの抵抗値Ｒ２との比をＲ１：Ｒ２＝１：２とすると、出力端子Ｔｏに対してグランド側の抵抗値Ｒ２と、遮断回路側の抵抗値Ｒ１との比は、Ｒ２：Ｒ１＝２：１となる（図３参照）。したがって、出力端子Ｔｏから出力される合成信号の電圧は、２．２Ｖとなる。

また、第二遮断回路３ｂを診断する場合、つまり、第二モニタ信号ＭＳ２を診断する場合には、本実施の形態では、信号出力器１は、第二遮断回路３ｂにＬＯＷレベルの電圧信号を出力し、第一遮断回路３ａにＨＩＧＨレベルの電圧信号を出力する。

第二遮断回路３ｂが正常に動作している場合、ＬＯＷレベルの電圧信号が入力されると、第二遮断回路３ｂはＬＯＷレベルの電圧信号を出力する。第一遮断回路３ａは、通常時と同様にＨＩＧＨレベルの電圧信号を出力する。この場合、第一入力端子Ｔｉ１に印加されたＨＩＧＨレベルの電圧、及び、第二入力端子Ｔｉ２に印加されたＬＯＷレベルの電圧は、それぞれ第一論理否定回路８１ｎ及び第二論理否定回路８２ｎによって、ＬＯＷレベル及びＨＩＧＨレベルの電圧に変換される。このため、合成回路８の等価回路は、出力端子Ｔｏの第二遮断回路３ｂ側に第二抵抗素子８２ｒが接続され、出力端子Ｔｏのグランド側に第一抵抗素子８１ｒが接続された回路となる。つまり、図５に示される等価回路において、第一抵抗素子８１ｒと第二抵抗素子８２ｒとを入れ替えた等価回路となる。ここで、Ｒ１：Ｒ２＝１：２とすると、出力端子Ｔｏに対してグランド側の抵抗値Ｒ１と、遮断回路側の抵抗値Ｒ２との比は、Ｒ１：Ｒ２＝１：２となる（図３参照）。したがって、出力端子Ｔｏから出力される合成信号の電圧は、１．１Ｖとなる。

以上のように、合成回路８は、第一遮断回路３ａ及び第二遮断回路３ｂからそれぞれ出力される第一モニタ信号ＭＳ１及び第二モニタ信号ＭＳ２を合成して、出力端子Ｔｏから出力できる。したがって、信号出力器１が各遮断回路に遮断信号を出力するタイミングにおける合成信号の電圧値を監視することで、各遮断回路を診断できる。

また、上記構成により、第一遮断回路３ａに第一遮断信号ＢＳ１が入力されているタイミングにおける合成信号の電圧値と、第二遮断回路３ｂに第二遮断信号ＢＳ２が入力されているタイミングにおける合成信号の電圧値とを異ならせることができる。これにより、合成信号の電圧値に基いて診断されている遮断回路を識別できる。

［１－３．遮断回路診断方法及び動作例］
次に、本実施の形態に係る遮断回路診断装置１０を用いた遮断回路診断方法について、動作例を示しながら図６及び図７を用いて説明する。図６は、本実施の形態に係る遮断回路診断方法を示すフローチャートである。図７は、本実施の形態に係る遮断回路診断装置１０の動作例を示すタイミングチャートである。

本実施の形態に係る遮断回路診断方法は、１以上のモータへの通電を遮断させる複数の遮断回路を診断する方法である。

図６に示されるように、遮断回路診断方法において、まず、信号出力器１は、複数の遮断信号を順次出力する（Ｓ１０）。本実施の形態では、例えば、図７に示されるように、信号出力器１は、第一遮断信号ＢＳ１及び第二遮断信号ＢＳ２を順次出力する。より詳しくは、信号出力器１は、時点ｔ１から時点ｔ２まで、第一遮断回路３ａに第一遮断信号ＢＳ１を出力し、続いて、時点ｔ３から時点ｔ４まで、第二遮断回路３ｂに第二遮断信号ＢＳ２を出力する。これに伴って、第一遮断回路３ａ及び第二遮断回路３ｂは、それぞれ、第一モニタ信号ＭＳ１及び第二モニタ信号ＭＳ２を合成回路８に出力する。各遮断信号は、例えば、パルス幅１０ｍｓｅｃ程度のＬＯＷレベルの電圧信号である。

なお、例えば、第一遮断回路３ａがＬＯＷレベルの電圧信号を出力する場合、ＬＯＷレベルの電圧信号は、合成回路８だけでなく第一Ｐ側駆動回路４ａにも出力される。これに伴い、第一Ｐ側駆動回路４ａは、電力供給が遮断されるため、第一インバータ回路６ａのＰ側パワー素子の駆動が停止される。しかしながら、このとき、第二遮断回路３ｂには、第二遮断信号が入力されていないため、第一Ｎ側駆動回路５ａはＮ側パワー素子の駆動を継続できる。したがって、本実施の形態に係る遮断回路診断装置１０は、第一モータ７ａの駆動中においても、第一モータ７ａを停止することなく、複数の遮断回路を診断できる。

次に、合成回路８は、図６に示されるように、複数の遮断回路からそれぞれ出力される複数のモニタ信号を合成することによって合成信号を生成する（Ｓ１２）。本実施の形態では、第一遮断回路３ａ及び第二遮断回路３ｂからそれぞれ出力される第一モニタ信号ＭＳ１及び第二モニタ信号ＭＳ２を合成することによって合成信号を生成する。図７に示される動作例では、合成信号の電圧は、第一遮断信号ＢＳ１が出力されている時点ｔ１から時点ｔ２までは２．２Ｖであり、第二遮断信号ＢＳ２が出力されている時点ｔ３から時点ｔ４までは１．１Ｖである。

次に、診断器９は、図６に示されるように、合成信号に基いて複数の遮断回路を診断する（Ｓ１４）。本実施の形態では、診断器９は、遮断信号を出力しているタイミング（時点ｔ１から時点ｔ２までなど）における合成信号の電圧に基いて遮断回路を診断する。例えば、図７に示されるように、信号出力器１から第一遮断回路３ａに第一遮断信号ＢＳ１を出力している時点ｔ１から時点ｔ２までの期間において、診断器９が検出する合成信号の電圧値は２．２Ｖである。この電圧値に基いて、診断器９は、第一遮断回路３ａが所定の第一モニタ信号ＭＳ１を出力していると診断する。つまり、診断器９は、第一遮断回路３ａが正常に動作していると診断する。

一方、信号出力器１から第一遮断回路３ａに第一遮断信号ＢＳ１を出力している時点ｔ５から時点ｔ６までの期間において、診断器９が検出する合成信号の電圧値は０Ｖである。この電圧値に基いて、診断器９は、第一遮断回路３ａが所定の第一モニタ信号ＭＳ１を出力していないと診断する。つまり、診断器９は、第一遮断回路３ａが正常に動作していない（つまり、異常がある）と診断する。

次に、診断器９は、図６に示されるように、診断の結果に基いて、複数の遮断回路の異常の有無を判断する（Ｓ１６）。診断器９が、診断の結果に基いて、異常なしと判断した場合には（Ｓ１６でＮｏ）、ステップＳ１０に戻って、信号出力器１が再度複数の遮断信号を順次出力する（例えば、図７の時点ｔ５以降参照）。また、診断器９は、遮断回路が正常であることを示す診断結果信号を出力する。図７に示される例では、診断器９は、診断結果信号としてＬＯＷレベルの電圧信号を出力する。

ステップＳ１０に戻る前に、遮断回路診断装置１０は、所定の時間だけ待機してもよい。遮断回路診断装置１０が待機する待機時間は、モータの用途などに応じて適宜設定され得る。本実施の形態では、当該待機時間は、３０ｓｅｃ程度である。言い換えると、信号出力器１は、３０ｓｅｃ程度の周期で、遮断信号を出力する。

診断器９は、診断の結果に基いて、異常ありと判断した場合には（Ｓ１６でＹｅｓ）、遮断回路に異常があることを示す診断結果信号を出力する。図７に示される例では、診断器９は、診断結果信号としてＨＩＧＨレベルの電圧信号を出力する（時点ｔ６以降参照）。この診断結果信号に基いて遮断回路診断装置１０の動作が停止される（Ｓ１８）。例えば、診断器９は、遮断回路診断装置１０などを制御する上位機器（不図示）に診断結果信号を出力する。上位機器は、この診断結果信号に基いて、遮断回路診断装置１０の動作を停止させる。なお、上位機器は、遮断回路診断装置１０を含むシステム全体の動作を停止させてもよい。

［１－４．作用効果等］
以上のように、本実施の形態に係る遮断回路診断装置１０は、１以上のモータへの通電を遮断させる複数の遮断回路を診断する。遮断回路診断装置１０は、複数の遮断回路に１以上のモータへの通電を遮断させる複数の遮断信号を、順次出力する信号出力器１と、複数の遮断回路からそれぞれ出力される複数のモニタ信号を合成することによって合成信号を生成する合成回路８と、合成信号に基いて複数の遮断回路を診断する診断器９とを備える。

これにより、遮断回路診断装置１０によって、複数の遮断回路を診断できるため、遮断回路の異常を検知できる。また、診断器９が診断する信号は合成信号だけであるため、診断器９に必要とされる入力端子の個数は一つとなる。これに伴い、遮断回路診断装置１０が実装される基板のレイアウトを簡素化でき、かつ、遮断回路診断装置１０を低コスト化できる。

また、遮断回路診断装置１０において、１以上のモータは、第一モータ７ａを含み、複数の遮断回路は、第一モータ７ａへの通電を遮断させる第一遮断回路３ａ及び第二遮断回路３ｂを含み、複数の遮断信号は、第一遮断回路及び第二遮断回路にそれぞれ入力される第一遮断信号ＢＳ１及び第二遮断信号ＢＳ２を含み、信号出力器１は、第一遮断信号ＢＳ１及び第二遮断信号ＢＳ２を順次出力してもよい。

また、遮断回路診断装置１０において、合成回路８は、第一遮断回路３ａ及び第二遮断回路３ｂにそれぞれ接続される第一入力端子Ｔｉ１及び第二入力端子Ｔｉ２と、合成信号を出力する出力端子Ｔｏと、第一入力端子Ｔｉ１と出力端子Ｔｏとの間に直列接続される第一論理否定回路８１ｎ及び第一抵抗素子８１ｒと、第二入力端子Ｔｉ２と出力端子Ｔｏとの間に直列接続される第二論理否定回路８２ｎ及び第二抵抗素子８２ｒとを有し、第一抵抗素子８１ｒと第二抵抗素子８２ｒとは、互いに抵抗値が異なってもよい。

これにより、合成回路８は、第一遮断回路３ａ及び第二遮断回路３ｂからそれぞれ出力される第一モニタ信号ＭＳ１及び第二モニタ信号ＭＳ２を合成して、出力端子Ｔｏから出力できる。また、上記構成により、第一遮断回路３ａに第一遮断信号ＢＳ１が入力されているタイミングにおける合成信号の電圧と、第二遮断回路３ｂに第二遮断信号ＢＳ２が入力されているタイミングにおける合成信号の電圧とを異ならせることができる。

また、モータ制御装置１２は、遮断回路診断装置１０と、ＰＷＭ制御により１以上のモータへ印加する電圧を制御する１以上のインバータ回路と、１以上のインバータ回路を駆動する複数の駆動回路とをさらに備え、複数の遮断回路の各々は、複数の駆動回路のうちの一つの駆動回路への電力供給を遮断してもよい。

これにより、構成が簡素化された遮断回路診断装置１０を備えるモータ駆動装置１２を実現できる。

また、本実施の形態に係る遮断回路診断方法は、１以上のモータへの通電を遮断させる複数の遮断回路を診断する遮断回路診断方法であって、複数の遮断回路に１以上のモータへの通電を遮断させる複数の遮断信号を順次出力する出力ステップと、複数の遮断回路からそれぞれ出力される複数のモニタ信号を合成することによって合成信号を生成する合成ステップと、合成信号に基いて複数の遮断回路を診断する診断ステップとを含む。

これにより、遮断回路診断方法において、診断する信号は、一つの合成信号だけとなる。このため、遮断回路診断方法の構成を簡素化できる。

なお、合成回路８の回路構成は、上述の回路構成に限定されない。例えば、合成回路８は、第一論理否定回路８１ｎ及び第二論理否定回路８２ｎを有さなくてもよい。つまり、第一入力端子Ｔｉ１と、出力端子Ｔｏとの間に第一抵抗素子８１ｒのみが接続され、第二入力端子Ｔｉ２と、出力端子Ｔｏとの間に第二抵抗素子８２ｒのみが接続されてもよい。合成回路８がこのような回路構成を有する場合には、合成信号の電圧は、通常時には、３．３Ｖとなり、第一遮断回路３ａ及び第二診断回路３ｂを診断するときには、それぞれ、１．１Ｖ及び２．２Ｖとなる。

（実施の形態２）
実施の形態２に係る遮断回路診断装置及びモータ制御装置について説明する。本実施の形態に係る遮断回路診断装置及びモータ制御装置においては、二つのモータへの通電を遮断させる四つの遮断回路を診断する。以下、本実施の形態に係る遮断回路診断装置及びモータ制御装置について、実施の形態１に係る遮断回路診断装置１０及びモータ制御装置１２との相違点を中心に説明する。

［２－１．遮断回路診断装置の構成］
まず、本実施の形態に係る遮断回路診断装置の構成について図８を用いて説明する。図８は、本実施の形態に係る遮断回路診断装置１０ａ及びモータ制御装置１２ａの構成を示すブロック図である。モータ制御装置１２ａは、実施の形態１に係るモータ制御装置１２と同様に、１以上のモータを制御する装置である。モータ制御装置１２ａは、遮断回路診断装置１０ａと、１以上のインバータ回路と、１以上のインバータ回路を駆動する複数の駆動回路とを備える。本実施の形態では、１以上のインバータ回路は、第一インバータ回路６ａと、第二インバータ回路６ｂとを含む。また、複数の駆動回路は、第一Ｐ側駆動回路４ａと、第一Ｎ側駆動回路５ａと、第二Ｐ側駆動回路４ｂと、第二Ｎ側駆動回路５ｂとを含む。

遮断回路診断装置１０ａは、実施の形態１に係る遮断回路診断装置１０と同様に、１以上のモータへの通電を遮断させる複数の遮断回路を診断する装置である。図８に示されるように、遮断回路診断装置１０ａは、信号出力器１と、合成回路８ａと、診断器９とを備える。本実施の形態では、１以上のモータは、第一モータ７ａ及び第二モータ７ｂを含む。遮断回路診断装置１０ａは、第一モータ７ａへの通電を遮断させる二つの遮断回路である第一遮断回路３ａ及び第二遮断回路３ｂと、第二モータ７ｂへの通電を遮断させる二つの遮断回路である第三遮断回路３ｃ及び第四遮断回路３ｄとを診断する。遮断回路診断装置１０ａは、第一遮断回路３ａと、第二遮断回路３ｂと、第三遮断回路３ｃと、第四遮断回路３ｄとをさらに備える。

第二モータ７ｂは、第二インバータ回路６ｂ、第二Ｐ側駆動回路４ｂ及び第二Ｎ側駆動回路５ｂによって駆動されるモータの一例であり、例えば、３相正弦波を印加することで回転する誘導電動機、ロータに磁石を配置した３相ブラシレスモータ等である。

第二インバータ回路６ｂは、ＰＷＭ制御により第二モータ７ｂへ印加する電圧を制御するインバータ回路の一例である。より具体的には、第二インバータ回路６ｂは、例えば、３相のインバータ回路であって、６つのパワー素子があり、電源のプラス側（Ｐ側）に接続されるＰ側パワー素子と、電源のマイナス側（Ｎ側）に接続されるＮ側パワー素子とを含む。

第二Ｐ側駆動回路４ｂは、インバータ回路を駆動する駆動回路の一例であり、図示しないＰＷＭ生成器からのＰＷＭ信号を第二インバータ回路６ｂのＰ側パワー素子に伝達する。また、第二Ｐ側駆動回路４ｂは、第一Ｐ側駆動回路４ａと同様に高電圧の１次側の回路と、低電圧の２次側の回路とを絶縁する機能も有する。

第二Ｎ側駆動回路５ｂは、インバータ回路を駆動する駆動回路の一例であり、図示しないＰＷＭ生成器からのＰＷＭ信号を第二インバータ回路６ｂのＮ側パワー素子に伝達する。また、第二Ｎ側駆動回路５ｂは、第一Ｐ側駆動回路４ａと同様に高電圧の１次側の回路と、低電圧の２次側の回路とを絶縁する機能も有する。

第三遮断回路３ｃは、第二モータ７ｂへの通電を遮断させる回路であり、外部からの非常停止信号が入力された場合に、第二Ｐ側駆動回路４ｂへの電力供給を遮断する。また、第三遮断回路３ｃは、信号出力器１から遮断信号が入力された場合にも、第二Ｐ側駆動回路４ｂへの電力供給を遮断する。第二Ｐ側駆動回路４ｂへの電力供給が遮断されると、第二インバータ回路６ｂのＰ側パワー素子への電力供給も遮断される。第三遮断回路３ｃは、非常停止信号又は遮断信号が入力された場合、第二Ｐ側駆動回路４ｂへの電力供給を遮断する信号を第二Ｐ側駆動回路４ｂに出力する。第三遮断回路３ｃは、この信号と同等の信号であるモニタ信号（第三モニタ信号ＭＳ３）を合成回路８ａに出力する。

第四遮断回路３ｄは、第二モータ７ｂへの通電を遮断させる回路であり、外部からの非常停止信号により、第二Ｎ側駆動回路５ｂへの電力供給を遮断し、さらに、信号出力器１から遮断信号が入力されると、第二Ｎ側駆動回路５ｂへの電力供給を遮断する。第二Ｎ側駆動回路５ｂへの電力供給が遮断されると、第二インバータ回路６ｂのＮ側パワー素子への電力供給も遮断される。第四遮断回路３ｄは、非常停止信号又は遮断信号が入力された場合、第二Ｎ側駆動回路５ｂへの電力供給を遮断する信号を第二Ｎ側駆動回路５ｂに出力する。第四遮断回路３ｄは、この信号と同等の信号であるモニタ信号（第四モニタ信号ＭＳ４）を合成回路８ａに出力する。

合成回路８ａは、複数の遮断回路からそれぞれ出力される複数のモニタ信号を合成することによって合成信号を生成する回路である。本実施の形態では、複数のモニタ信号は、第一遮断回路３ａ、第二遮断回路３ｂ、第三遮断回路３ｃ及び第四遮断回路３ｄからそれぞれ出力される第一モニタ信号ＭＳ１、第二モニタ信号ＭＳ２、第三モニタ信号ＭＳ３及び第四モニタ信号ＭＳ４を含む。第一モニタ信号ＭＳ１～第四モニタ信号ＭＳ４は、ＨＩＧＨレベルの電圧信号又はＬＯＷレベルの電圧信号を含む信号であり、本実施の形態では、ＨＩＧＨレベル及びＬＯＷレベルの電圧信号は、例えば、それぞれ３．３Ｖ及び０Ｖの電圧信号である。合成回路８ａは、第一モニタ信号ＭＳ１、第二モニタ信号ＭＳ２、第三モニタ信号ＭＳ３及び第四モニタ信号ＭＳ４を合成することによって合成信号を生成する。

本実施の形態に係る合成回路８ａの回路構成について図９を用いて説明する。図９は、本実施の形態に係る合成回路８ａの回路構成を示す回路図である。図９に示されるように、合成回路８ａは、第一遮断回路３ａ～第四遮断回路３ｄにそれぞれ接続される第一入力端子Ｔｉ１～第四入力端子Ｔｉ４と、合成信号を出力する出力端子Ｔｏとを有する。合成回路８ａは、第一入力端子Ｔｉ１と出力端子Ｔｏとの間に直列接続される第一論理否定回路８１ｎ及び第一抵抗素子８１ｒと、第二入力端子Ｔｉ２と出力端子Ｔｏとの間に直列接続される第二論理否定回路８２ｎ及び第二抵抗素子８２ｒと、第三入力端子Ｔｉ３と出力端子Ｔｏとの間に直列接続される第三論理否定回路８３ｎ及び第三抵抗素子８３ｒと、第四入力端子Ｔｉ４と出力端子Ｔｏとの間に直列接続される第四論理否定回路８４ｎ及び第四抵抗素子８４ｒとを有する。ここで、第一抵抗素子８１ｒ～第四抵抗素子８４ｒは、互いに抵抗値が異なる。合成回路８ａの機能については、後で詳述する。

第三論理否定回路８３ｎ及び第四論理否定回路８４ｎは、第一論理否定回路８１ｎ及び第二論理否定回路８２ｎと同様に、入力されたモニタ信号のレベルを反転して出力する回路である。

［２－２．遮断回路及び合成回路の機能］
次に、本実施の形態に係る複数の遮断回路及び合成回路８ａの機能について、図１０～図１２を用いて説明する。図１０は、本実施の形態に係る合成回路８ａに入力されるモニタ信号（ＭＳ１～ＭＳ４）のレベルと、合成信号の電圧との関係を示す図である。図１１及び図１２は、それぞれ本実施の形態に係る合成回路８ａの通常時、及び、第一遮断回路３ａ診断時の等価回路を示す回路図である。

本実施の形態に係る信号出力器１及び各遮断回路は、実施の形態１に係る信号出力器１及び各遮断回路と同様の動作を行う。したがって、通常時には、合成回路８ａの第一入力端子Ｔｉ１～第四入力端子Ｔｉ４には、ＨＩＧＨレベルの電圧信号が入力される。

この場合、第一入力端子Ｔｉ１～第四入力端子Ｔｉ４に印加されたＨＩＧＨレベル（３．３Ｖ）の電圧は、それぞれ第一論理否定回路８１ｎ～第四論理否定回路８４ｎによって、ＬＯＷレベル（０Ｖ、つまりグランド電位）の電圧に変換される。このため、合成回路８ａの等価回路は、図１１で示されるよう第一抵抗素子８１ｒ～第四抵抗素子８４ｒが並列接続された回路となり、当該回路の一方に０Ｖの電圧信号が印加される。したがって、合成回路８ａが出力する合成信号の電圧は、図１０に示されるように０Ｖとなる。

また、第一遮断回路３ａを診断する場合、つまり、第一モニタ信号ＭＳ１を診断する場合には、本実施の形態では、信号出力器１は第一遮断回路３ａにＬＯＷレベルの電圧信号を出力する。ＬＯＷレベルの電圧信号として、例えば０Ｖの電圧信号を使用できる。一方、信号出力器１は第二遮断回路３ｂ～第四遮断回路３ｄにＨＩＧＨレベルの電圧信号を出力する。

第一遮断回路３ａが正常に動作している場合、ＬＯＷレベルの電圧信号が入力されると、第一遮断回路３ａは、第一モニタ信号ＭＳ１としてＬＯＷレベルの電圧信号を出力する。第二遮断回路３ｂ～第四遮断回路３ｄは、通常時と同様に第二モニタ信号ＭＳ２～第四モニタ信号ＭＳ４としてＨＩＧＨレベルの電圧信号を出力する。この場合、第一入力端子Ｔｉ１に印加されたＬＯＷレベルの電圧、及び、第二入力端子Ｔｉ２～第四入力端子Ｔｉ４に印加されたＨＩＧＨレベルの電圧は、それぞれ第一論理否定回路８１ｎ及び第二論理否定回路８２ｎ～第四論理否定回路８４ｎによって、ＨＩＧＨレベル及びＬＯＷレベルの電圧に変換される。このため、合成回路８ａの等価回路は、図１２に示されるように出力端子Ｔｏの第一遮断回路３ａ側に第一抵抗素子８１ｒが接続され、出力端子Ｔｏとグランドとの間に第二抵抗素子８２ｒ～第四抵抗素子８４ｒが並列接続された回路となる。ここで、第一抵抗素子８１ｒ～第四抵抗素子８４ｒのそれぞれの抵抗値Ｒ１～Ｒ４の比をＲ１：Ｒ２：Ｒ３：Ｒ４＝１：２：３：４とすると、出力端子Ｔｏに対してグランド側の抵抗値と、遮断回路側の抵抗値Ｒ２との比は、０．９２３：１となる（図１０参照）。したがって、出力端子Ｔｏから出力される合成信号の電圧は、２．６Ｖとなる。

また、第二遮断回路３ｂを診断する場合、つまり、第二モニタ信号ＭＳ２を診断する場合には、本実施の形態では、信号出力器１は第二遮断回路３ｂにＬＯＷレベルの電圧信号を出力し、信号出力器１は第一遮断回路３ａ、第三遮断回路３ｃ及び第四遮断回路３ｄにＨＩＧＨレベルの電圧信号を出力する。

第二遮断回路３ｂが正常に動作している場合、ＬＯＷレベルの電圧信号が入力されると、第二遮断回路３ｂは、ＬＯＷレベルの電圧信号を出力する。第一遮断回路３ａ、第三遮断回路３ｃ及び第四遮断回路３ｄは、通常時と同様にＨＩＧＨレベルの電圧信号を出力する。この場合、第二入力端子Ｔｉ２に印加されたＬＯＷレベルの電圧は、第二論理否定回路８２ｎによって、ＨＩＧＨレベルの電圧に変換される。第一入力端子Ｔｉ１、第三入力端子Ｔｉ３及び第四入力端子Ｔｉ４に印加されたＨＩＧＨレベルの電圧は、それぞれ第一論理否定回路８１ｎ、第三論理否定回路８３ｎ及び第四論理否定回路８４ｎによって、ＬＯＷレベルの電圧に変換される。このため、合成回路８ａの等価回路は、出力端子Ｔｏの第二遮断回路３ｂ側に第二抵抗素子８２ｒが接続され、出力端子Ｔｏとグランドとの間に第一抵抗素子８１ｒ、第三抵抗素子８３ｒ及び第四抵抗素子８４ｒが並列接続された回路となる。つまり、図１２に示される等価回路において、第一抵抗素子８１ｒと第二抵抗素子８２ｒとを入れ替えた等価回路となる。ここで、Ｒ１：Ｒ２：Ｒ３：Ｒ４＝１：２：３：４とすると、出力端子Ｔｏに対してグランド側の抵抗値と、遮断回路側の抵抗値Ｒ２との比は、０．６３２：２となる（図１０参照）。したがって、出力端子Ｔｏから出力される合成信号の電圧は、３．８Ｖとなる。

第三遮断回路３ｃ及び第四遮断回路３ｄを診断する場合についても同様である。第三遮断回路３ｃを診断する際には、合成回路８ａの等価回路は、出力端子Ｔｏの第三遮断回路３ｃ側に第三抵抗素子８３ｒが接続され、出力端子Ｔｏとグランドとの間に第一抵抗素子８１ｒ、第二抵抗素子８２ｒ及び第四抵抗素子８４ｒが並列接続された回路となる。したがって、出力端子Ｔｏに対してグランド側の抵抗値と、遮断回路側の抵抗値Ｒ３との比は、０．５７１：３となる（図１０参照）。また、出力端子Ｔｏから出力される合成信号の電圧は、４．２Ｖとなる。

第四遮断回路３ｄを診断する際には、合成回路８ａの等価回路は、出力端子Ｔｏの第四遮断回路３ｄ側に第四抵抗素子８４ｒが接続され、出力端子Ｔｏとグランドとの間に第一抵抗素子８１ｒ～第三抵抗素子８３ｒが並列接続された回路となる。したがって、出力端子Ｔｏに対してグランド側の抵抗値と、遮断回路側の抵抗値Ｒ４との比は、０．５４５：４となる（図１０参照）。また、出力端子Ｔｏから出力される合成信号の電圧は、４．４Ｖとなる。

このような合成回路８ａからの合成信号に基いて診断器９は、実施の形態１と同様に、複数の遮断回路を診断できる。

［２－３．まとめ］
以上のように、本実施の形態に係る遮断回路診断装置１０ａにおいて、１以上のモータは、第二モータ７ｂをさらに含み、複数の遮断回路は、第二モータ７ｂへの通電を遮断させる第三遮断回路３ｃ及び第四遮断回路３ｄをさらに含み、複数の遮断信号は、第三遮断回路３ｃ及び第四遮断回路３ｄにそれぞれ入力される第三遮断信号ＢＳ３及び第四遮断信号ＢＳ４をさらに含み、信号出力器１は、第一遮断信号ＢＳ１、第二遮断信号ＢＳ２、第三遮断信号ＢＳ３及び第四遮断信号ＢＳ４を順次出力する。

これにより、第一遮断回路３ａ～第四遮断回路３ｄの四つの遮断回路を診断できる。

（実施の形態３）
実施の形態３に係る遮断回路診断装置及びモータ制御装置について説明する。本実施の形態に係る遮断回路診断装置及びモータ制御装置は、合成回路の構成において、実施の形態２に係る遮断回路診断装置１０ａ及びモータ制御装置１２ａと相違する。以下、本実施の形態に係る遮断回路診断装置について、実施の形態２に係る遮断回路診断装置１０ａとの相違点を中心に説明する。

本実施の形態に係る合成回路の構成について、図１３及び図１４を用いて説明する。図１３は、本実施の形態に係る合成回路１０８の回路構成を示す回路図である。図１４は、本実施の形態に係る合成回路１０８に入力されるモニタ信号（ＭＳ１～ＭＳ４）のレベルと、合成信号の電圧との関係を示す図である。図１３に示されるように、合成回路１０８は、第一遮断回路３ａ～第四遮断回路３ｄにそれぞれ接続される第一入力端子Ｔｉ１～第四入力端子Ｔｉ４と、合成信号を出力する出力端子Ｔｏとを有する。合成回路１０８は、第一入力端子Ｔｉ１と出力端子Ｔｏとの間に直列接続される第一抵抗素子１８１ｒ、第二抵抗素子１８２ｒ、第三抵抗素子１８３ｒ、及び、第一トランジスタ１８１ｔを有する。また、合成回路１０８は、出力端子Ｔｏとグランドとの間に接続される第四抵抗素子１８４ｒを有する。合成回路１０８は、さらに、第二トランジスタ１８２ｔ、第三トランジスタ１８３ｔ及び第四トランジスタ１８４ｔを有する。第二トランジスタ１８２ｔは、第二入力端子Ｔｉ２と、第一抵抗素子１８１ｒ及び第二抵抗素子１８２ｒの接続点との間に接続される。第三トランジスタ１８３ｔは、第三入力端子Ｔｉ３と、第二抵抗素子１８２ｒ及び第三抵抗素子１８３ｒの接続点とに接続される。第四トランジスタ１８４ｔは、第四入力端子Ｔｉ４と、出力端子Ｔｏとに接続される。

第一抵抗素子１８１ｒ～第四抵抗素子１８４ｒの各抵抗値は同一である。以下では、各抵抗素子の抵抗値をＲとする。

本実施の形態では、第一トランジスタ１８１ｔ～第四トランジスタ１８４ｔは、例えば、ＰＮＰ型のバイポーラトランジスタである。

続いて、合成回路１０８の動作について説明する。通常時には、第一モニタ信号ＭＳ１～第四モニタ信号ＭＳ４は、いずれもＨＩＧＨレベルであるため、第一トランジスタ１８１ｔ～第四トランジスタ１８４ｔのエミッタ－ベース間電圧がゼロとなり、コレクタ電流は流れない。したがって、図１４に示されるように、合成信号の電圧値は０Ｖとなる。

一方、第一遮断回路３ａを診断する場合、第一遮断回路３ａにＬＯＷレベルの第一遮断信号ＢＳ１が入力される。第一遮断信号ＢＳ１が入力されたときに、第一遮断回路３ａが出力する第一モニタ信号ＭＳ１のレベルが、ＨＩＧＨレベルからＬＯＷレベルに切り替わる。これに伴い、第一トランジスタ１８１ｔのエミッタ－ベース間電圧が３．３Ｖとなり、コレクタ電流が流れる。これに伴い、合成信号の電圧値（つまり、出力端子Ｔｏに印加される電圧の値）が上昇する。ここで、第一トランジスタ１８１ｔのオン抵抗が各抵抗素子の抵抗と比較して十分に小さいと仮定すると、合成信号の電圧値（つまり、出力端子Ｔｏに印加される電圧の値）は、図１４に示されるように、３．３×Ｒ／（Ｒ＋Ｒ＋Ｒ＋Ｒ）＝３．３／４［Ｖ］となる。第二遮断回路３ｂ～第四遮断回路３ｄの診断時についても同様に第二トランジスタ１８２ｔ～第四トランジスタ１８４ｔがそれぞれ動作する。これにより、図１４に示されるように、第二遮断回路３ｂ、第三遮断回路３ｃ及び第四遮断回路３ｄの診断時の電圧値は、それぞれ、３．３／３［Ｖ］、３．３／２［Ｖ］及び３．３Ｖとなる。したがって、診断器９は、合成信号の電圧値に基いて、診断されている遮断回路を識別できる。

このような合成回路１０８からの合成信号に基いて診断器９は、実施の形態２と同様に、複数の遮断回路を診断できる。

（実施の形態４）
実施の形態４に係る遮断回路診断装置及びモータ制御装置について説明する。本実施の形態に係る遮断回路診断装置及びモータ制御装置は、合成回路及び診断器の構成において、実施の形態２に係る遮断回路診断装置１０ａ及びモータ制御装置１２ａと相違する。以下、本実施の形態に係る遮断回路診断装置について、実施の形態２に係る遮断回路診断装置１０ａとの相違点を中心に説明する。

本実施の形態に係る合成回路の構成について、図１５及び図１６を用いて説明する。図１５は、本実施の形態に係る合成回路２０８の回路構成を示す回路図である。図１６は、本実施の形態に係る合成回路２０８から出力される合成信号の時間波形を示すグラフである。なお、図１６には、モニタ信号及び検出トリガの時間波形も併せて示されている。ここで、検出トリガとは、診断器２０９において合成信号の電圧値を検出するタイミングを決定するための信号である。図１５に示されるように、合成回路２０８は、第一遮断回路３ａ～第四遮断回路３ｄにそれぞれ接続される第一入力端子Ｔｉ１～第四入力端子Ｔｉ４と、合成信号を出力する出力端子Ｔｏとを有する。合成回路２０８は、さらに、第一入力端子Ｔｉ１と出力端子Ｔｏとの間に直列接続される第一抵抗素子２８１ｒ及び第一トランジスタ２８１ｔと、第二入力端子Ｔｉ２と出力端子Ｔｏとの間に直列接続される第二抵抗素子２８２ｒ及び第二トランジスタ２８２ｔと、第三入力端子Ｔｉ３と出力端子Ｔｏとの間に直列接続される第三抵抗素子２８３ｒ及び第三トランジスタ２８３ｔと、第四入力端子Ｔｉ４と出力端子Ｔｏとの間に直列接続される第四抵抗素子２８４ｒ及び第四トランジスタ２８４ｔと、出力端子Ｔｏとグランドとの間に接続されるコンデンサ２８０とを有する。ここで、第一抵抗素子２８１ｒ～第四抵抗素子２８４ｒは、互いに抵抗値が異なる。本実施の形態では、第一抵抗素子２８１ｒ～第四抵抗素子２８４ｒのそれぞれの抵抗値Ｒ１～Ｒ４について、Ｒ１＜Ｒ２＜Ｒ３＜Ｒ４が成り立つ。これにより、第一入力端子Ｔｉ１と出力端子Ｔｏとの間の回路の時定数τ１は、第二入力端子Ｔｉ２と出力端子Ｔｏとの間の回路の時定数τ２より小さい。同様に、第一入力端子Ｔｉ１～第四入力端子Ｔｉ４と出力端子Ｔｏとの間の回路の時定数τ１～τ４との間には、τ１＜τ２＜τ３＜τ４の関係が成り立つ。

本実施の形態では、第一トランジスタ２８１ｔ～第四トランジスタ２８４ｔとして、ＰＮＰ型のバイポーラトランジスタが用いられる。第一トランジスタ２８１ｔ～第四トランジスタ２８４ｔのエミッタ端子には、３．３Ｖの電圧が印加され、ベース端子には、各入力端子が接続され、コレクタ端子には、各抵抗素子が接続される。

続いて、合成回路２０８の動作について説明する。通常時には、第一モニタ信号ＭＳ１～第四モニタ信号ＭＳ４は、いずれもＨＩＧＨレベルであるため、第一トランジスタ２８１ｔ～第四トランジスタ２８４ｔのエミッタ－ベース間電圧がゼロとなり、コレクタ電流は流れない。したがって、合成信号の電圧値は０Ｖとなる。一方、第一遮断回路３ａを診断する場合、第一遮断回路３ａにＬＯＷレベルの第一遮断信号ＢＳ１が入力される。第一遮断信号ＢＳ１が入力されたときに、第一遮断回路３ａが出力する第一モニタ信号ＭＳ１のレベルが、ＨＩＧＨレベルからＬＯＷレベルに切り替わる。これに伴い、第一トランジスタ２８１ｔのエミッタ－ベース間電圧が３．３Ｖとなり、コレクタ電流が流れる。これに伴い、図１６に示されるように、合成信号の電圧値（つまり、出力端子Ｔｏに印加される電圧の値）が、第一抵抗素子２８１ｒとコンデンサ２８０とで構成されるＲＣ回路の時定数で決定される時間波形で上昇する。

他の遮断回路を診断する場合も同様である。ただし、各入力端子と出力端子Ｔｏとの間の回路の時定数が互いに異なるため、図１６に示されるように、各遮断回路の診断時における合成信号の時間波形が互いに異なる。

そこで、本実施の形態では、図１６に示されるように、各モニタ信号がＨＩＧＨレベルからＬＯＷレベルに切り替わる時点ｔ０から所定時間後の時点ｔ１において、診断器２０９は、検出トリガを発生し、時点ｔ１における合成信号の電圧値を検出する。これにより、検出された合成信号の電圧値に基いて、診断されている遮断回路を識別できる。

以上のように、本実施の形態に係る合成回路２０８からの合成信号に基いて診断器２０９は、実施の形態２と同様に、複数の遮断回路を診断できる。

（その他の変形例など）
以上、本開示に係る遮断回路診断装置、モータ制御装置及び遮断回路診断方法について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施の形態２～４では、信号出力器１は、第一遮断信号ＢＳ１～第四遮断信号ＢＳ４を順次出力したが、信号出力器１は、第一遮断信号ＢＳ１～第四遮断信号ＢＳ４のすべてを順次出力しなくてもよく、少なくとも二つの遮断信号を順次出力すればよい。例えば、信号出力器１は、第一遮断信号ＢＳ１及び第二遮断信号ＢＳ２を順次出力し、第三遮断信号ＢＳ３を第一遮断信号ＢＳ１と同時に出力し、第四遮断信号ＢＳ４を第二遮断信号ＢＳ２と同時に出力してもよい。このような構成によっても、各モータの駆動を停止することなく、複数の遮断回路を診断できる。また複数の遮断回路のいずれかに異常があると診断された場合に、異常がある可能性のある遮断回路をすべての遮断回路のうちの一部の遮断回路に絞り込むことができる。

そのほか、実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。

本発明は、複数の遮断回路の異常の有無を診断する遮断回路診断装置及びモータ制御装置に広く利用可能であり、遮断回路の個数が多い場合に特に有効である。

１ 信号出力器
３ａ 第一遮断回路
３ｂ 第二遮断回路
３ｃ 第三遮断回路
３ｄ 第四遮断回路
４ａ 第一Ｐ側駆動回路
４ｂ 第二Ｐ側駆動回路
５ａ 第一Ｎ側駆動回路
５ｂ 第二Ｎ側駆動回路
６ａ 第一インバータ回路
６ｂ 第二インバータ回路
７ａ 第一モータ
７ｂ 第二モータ
８、８ａ、１０８、２０８ 合成回路
９、２０９ 診断器
１０、１０ａ 遮断回路診断装置
１２、１２ａ モータ制御装置
８１ｎ 第一論理否定回路
８２ｎ 第二論理否定回路
８３ｎ 第三論理否定回路
８４ｎ 第四論理否定回路
８１ｒ、１８１ｒ、２８１ｒ 第一抵抗素子
８２ｒ、１８２ｒ、２８２ｒ 第二抵抗素子
８３ｒ、１８３ｒ、２８３ｒ 第三抵抗素子
８４ｒ、１８４ｒ、２８４ｒ 第四抵抗素子
１８１ｔ、２８１ｔ 第一トランジスタ
１８２ｔ、２８２ｔ 第二トランジスタ
１８３ｔ、２８３ｔ 第三トランジスタ
１８４ｔ、２８４ｔ 第四トランジスタ
２８０ コンデンサ
ＢＳ１ 第一遮断信号
ＢＳ２ 第二遮断信号
ＢＳ３ 第三遮断信号
ＢＳ４ 第四遮断信号
ＭＳ１ 第一モニタ信号
ＭＳ２ 第二モニタ信号
ＭＳ３ 第三モニタ信号
ＭＳ４ 第四モニタ信号
Ｔｉ１ 第一入力端子
Ｔｉ２ 第二入力端子
Ｔｉ３ 第三入力端子
Ｔｉ４ 第四入力端子
Ｔｏ 出力端子

Claims (7)

1. １以上のモータへの通電を遮断させる第１の遮断回路と第２の遮断回路を診断する遮断回路診断装置であって、
   前記第１の遮断回路及び前記第２の遮断回路に前記１以上のモータへの通電を遮断させる複数の遮断信号を、順次出力する信号出力器と、
   互いに異なる抵抗値を有する第一抵抗素子と第二抵抗素子とを含み、前記第１の遮断回路から出力される第１のモニタ信号が前記第一抵抗素子を通過した信号と、前記第２の遮断回路から出力される第２のモニタ信号が前記第二抵抗素子を通過した信号とを合成することによって、互いに異なる電圧を有する二つの信号の合成信号を生成する合成回路と、
   前記合成信号の電圧値に基いて前記第１の遮断回路及び前記第２の遮断回路を診断する診断器とを備える
   遮断回路診断装置。
2. 前記１以上のモータは、第一モータを含み、
   前記第１の遮断回路及び前記第２の遮断回路は、前記第一モータへの通電を遮断させる第一遮断回路及び第二遮断回路を含み、
   前記複数の遮断信号は、前記第一遮断回路及び前記第二遮断回路にそれぞれ入力される第一遮断信号及び第二遮断信号を含み、
   前記信号出力器は、前記第一遮断信号及び前記第二遮断信号を順次出力する
   請求項１に記載の遮断回路診断装置。
3. 前記１以上のモータは、第二モータをさらに含み、
   前記第１の遮断回路及び前記第２の遮断回路は、前記第二モータへの通電を遮断させる第三遮断回路及び第四遮断回路をさらに含み、
   前記複数の遮断信号は、前記第三遮断回路及び前記第四遮断回路にそれぞれ入力される第三遮断信号及び第四遮断信号をさらに含み、
   前記信号出力器は、前記第一遮断信号、前記第二遮断信号、前記第三遮断信号及び前記第四遮断信号を順次出力する
   請求項２に記載の遮断回路診断装置。
4. 前記合成回路は、
   前記第一遮断回路及び前記第二遮断回路にそれぞれ接続される第一入力端子及び第二入力端子と、
   前記合成信号を出力する出力端子と、
   前記第一入力端子と前記出力端子との間において、前記第一抵抗素子と直列接続された第一論理否定回路と、
   前記第二入力端子と前記出力端子との間において、前記第二抵抗素子と直列接続された第二論理否定回路とを有する
   請求項２又は３に記載の遮断回路診断装置。
5. 前記合成回路は、
   前記第一遮断回路及び前記第二遮断回路にそれぞれ接続される第一入力端子及び第二入力端子と、
   前記合成信号を出力する出力端子とを有し、
   前記第一入力端子と前記出力端子との間の回路の時定数は、前記第二入力端子と前記出力端子との間の回路の時定数と異なる
   請求項２又は３に記載の遮断回路診断装置。
6. 請求項１～５のいずれか１項に記載の遮断回路診断装置と、
   ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御により前記１以上のモータへ印加する電圧を制御する１以上のインバータ回路と、
   前記１以上のインバータ回路を駆動する複数の駆動回路とを備え、
   前記第１の遮断回路及び前記第２の遮断回路の各々は、前記複数の駆動回路のうちの一つの駆動回路への電力供給を遮断する
   モータ制御装置。
7. １以上のモータへの通電を遮断させる複数の遮断回路を診断する遮断回路診断方法であって、
   前記複数の遮断回路に前記１以上のモータへの通電を遮断させる複数の遮断信号を順次出力する出力ステップと、
   前記複数の遮断回路からそれぞれ出力される複数のモニタ信号の電圧のそれぞれを異なる抵抗値の抵抗素子で変化させて、前記抵抗素子で変化した電圧の信号を合成することによって、互いに異なる電圧を有する複数の信号の合成信号を生成する合成ステップと、
   前記合成信号の電圧値に基いて前記複数の遮断回路を診断する診断ステップとを含む
   遮断回路診断方法。

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