WO2024053240A1 - 異常検出回路、モータ駆動装置、モータシステム、及び車両 - Google Patents

Abstract

異常検出回路は、第１スイッチング素子及び第２スイッチング素子を含む第１ハーフブリッジの異常を検出するように構成される。前記異常検出回路は、前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子の接続ノードである第１ノードと第１定電圧が印加されるように構成された第２ノードとの間に設けられる第１抵抗及び第１スイッチの直列回路と、前記第１ノードの電圧に応じた電圧と第１基準電圧とを比較するように構成された第１コンパレータと、を有する。

Description

異常検出回路、モータ駆動装置、モータシステム、及び車両

　本明細書中に開示されている発明は、異常検出回路並びに当該異常検出回路を有するモータ駆動装置、モータシステム、及び車両に関する。

　従来、モータを駆動させてモータの回転状態に基づき異常を検出する異常検出回路が存在する（例えば特許文献１参照）。

特開２０１５－２２６４５０号公報

　従来の異常検出回路は、モータを駆動させないと異常を検出することができなかった。

　本明細書中に開示されている異常検出回路は、第１スイッチング素子及び第２スイッチング素子を含む第１ハーフブリッジの異常を検出するように構成された異常検出回路であって、前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子の接続ノードである第１ノードと第１定電圧が印加されるように構成された第２ノードとの間に設けられる第１抵抗及び第１スイッチの直列回路と、前記第１ノードの電圧に応じた電圧と第１基準電圧とを比較するように構成された第１コンパレータと、を有する。

　本明細書中に開示されているモータ駆動装置は、上記構成の異常検出回路を有する。

　本明細書中に開示されているモータシステムは、モータと、前記モータを駆動するように構成された上記構成のモータ駆動装置と、を有する。

　本明細書中に開示されている車両は、上記構成のモータシステムを有する。

　本明細書中に開示されている発明によれば、モータを駆動させなくても異常を検出することができる。

図１は、第１実施形態に係るモータシステムの概略構成を示す図である。 図２は、異常検出の内容を示す図である。 図３は、第２実施形態に係るモータシステムの概略構成を示す図である。 図４は、第３実施形態に係るモータシステムの概略構成を示す図である。 図５は、第４実施形態に係るモータシステムの概略構成を示す図である。 図６は、異常検出の内容を示す図である。 図７は、第５実施形態に係るモータシステムの概略構成を示す図である。 図８は、第６実施形態に係るモータシステムの概略構成を示す図である。 図９は、モータシステムが車両に搭載されている様子を示した図である。

　本明細書において、ＭＯＳトランジスタとは、ゲートの構造が、「導電体または抵抗値が小さいポリシリコン等の半導体からなる層」、「絶縁層」、及び「Ｐ型、Ｎ型、又は真性の半導体層」の少なくとも３層からなる電界効果トランジスタをいう。つまり、ＭＯＳトランジスタのゲートの構造は、金属、酸化物、及び半導体の３層構造に限定されない。

　本明細書において、定電圧とは、理想的な状態において一定である電圧を意味しており、実際には温度変化等により僅かに変動し得る電圧である。

　本明細書において、基準電圧とは、理想的な状態において一定である電圧を意味しており、実際には温度変化等により僅かに変動し得る電圧である。

＜第１実施形態＞
　図１は、第１実施形態に係るモータシステム１１の概略構成を示す図である。モータシステム１１は、いわゆるモータドライバＩＣ（integrated　circuit）であるモータ駆動装置２１と、スイッチング素子Ｍ１Ａ、Ｍ２Ａ、Ｍ１Ｂ、及びＭ２Ｂと、モータ３１と、を有する。

　モータ駆動装置２１は、スイッチング素子Ｍ１Ａ、Ｍ２Ａ、Ｍ１Ｂ、及びＭ２Ｂを介して、モータ３１を駆動する。本実施形態では、スイッチング素子Ｍ１Ａ、Ｍ２Ａ、Ｍ１Ｂ、及びＭ２Ｂは、モータ駆動装置２１に外付け接続される。本実施形態とは異なり、スイッチング素子Ｍ１Ａ、Ｍ２Ａ、Ｍ１Ｂ、及びＭ２Ｂは、モータ駆動装置２１に内蔵されてもよい。また、本実施形態では、スイッチング素子Ｍ１Ａ、Ｍ２Ａ、Ｍ１Ｂ、及びＭ２Ｂは、Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタである。本実施形態とは異なり、スイッチング素子Ｍ１Ａ、Ｍ２Ａ、Ｍ１Ｂ、及びＭ２Ｂは、Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタ以外のスイッチング素子であってもよい。Ｎチャネル型ＭＯＳトランジスタ以外のスイッチング素子としては、例えば、Ｐチャネル型ＭＯＳトランジスタ、ＩＧＢＴ（Insulated　Gate　Bipolar　Transistor）、ＳｉＣ等の化合物半導体を用いたトランジスタ等が挙げられる。

　モータ駆動装置２１は、プリドライバ１Ａ及び１Ｂと、基準電圧源２Ａと、コンパレータ３Ａと、ロジック部４と、抵抗Ｒ１Ａ、Ｒ２Ａ、及びＲ３Ａと、スイッチＳＷ１Ａと、を有する。また、モータ駆動装置２１は、スイッチング素子Ｍ１Ａ及びＭ１Ｂ用のブートストラップ回路（不図示）、モータ３１に設けられるロータの回転数を検出する回転数検出部（不図示）等も有する。

　定電圧である電源電圧ＶＢＢは、スイッチング素子Ｍ１Ａ及びＭ１Ｂの各ドレインと、プリドライバ１Ａ及び１Ｂと、ロジック部４と、に印加される。

　モータ３１は、ノードＮ１ＡとノードＮ１Ｂとの間に設けられる。より詳細には、モータ３１のステータコイル（不図示）は、ノードＮ１ＡとノードＮ１Ｂとの間に設けられる。モータ３１のステータコイル（不図示）は、ノードＮ１ＡとノードＮ１Ｂとの間に設けられる負荷の一例である。モータ３１のステータコイル（不図示）の抵抗値は、抵抗Ｒ１Ａ、Ｒ２Ａ、及びＲ３Ａの各抵抗値に比べて十分に小さい。ノードＮ１Ａは、スイッチング素子Ｍ１Ａのソースとスイッチング素子Ｍ２Ａのドレインとの接続ノードである。ノードＮ１Ｂは、スイッチング素子Ｍ１Ｂのソースとスイッチング素子Ｍ２Ｂのドレインとの接続ノードである。

　電源電圧ＶＢＢより低い定電圧であるグラウンド電圧は、スイッチング素子Ｍ１Ａ及びＭ１Ｂの各ソースに印加される。電源電圧ＶＢＢより低い定電圧であるグラウンド電圧は、プリドライバ１Ａ及び１Ｂにも供給される。

　ロジック部４は、スイッチング素子Ｍ１Ａ、Ｍ２Ａ、Ｍ１Ｂ、及びＭ２Ｂのオン／オフ制御を行う。ロジック部４は、スイッチング素子Ｍ１Ａ及びＭ２Ａのオン／オフ制御を行うためのスイッチ信号Ｓ１Ａをプリドライバ１Ａに供給する。ロジック部４は、スイッチング素子Ｍ１Ｂ及びＭ２Ｂのオン／オフ制御を行うためのスイッチ信号Ｓ１Ｂをプリドライバ１Ｂに供給する。

　プリドライバ１Ａは、スイッチ信号Ｓ１Ａに応じたゲート信号Ｇ１Ａ及びＧ２Ａを生成し、ゲート信号Ｇ１Ａをスイッチング素子Ｍ１Ａのゲートに供給し、ゲート信号Ｇ２Ａをスイッチング素子Ｍ２Ａのゲートに供給する。

　プリドライバ１Ｂは、スイッチ信号Ｓ１Ｂに応じたゲート信号Ｇ１Ｂ及びＧ２Ｂを生成し、ゲート信号Ｇ１Ｂをスイッチング素子Ｍ１Ｂのゲートに供給し、ゲート信号Ｇ２Ｂをスイッチング素子Ｍ２Ｂのゲートに供給する。

　基準電圧源２Ａと、コンパレータ３Ａと、ロジック部４と、抵抗Ｒ１Ａ、Ｒ２Ａ、及びＲ３Ａと、スイッチＳＷ１Ａと、ロジック部４と、によって構成される異常検出回路は、スイッチング素子Ｍ１Ａ及びＭ２Ａを含むハーフブリッジの異常を検出する。

　抵抗Ｒ１Ａの第１端及び抵抗Ｒ２Ａの第１端は、ノードＮ１Ａに接続される。抵抗Ｒ１Ａの第２端は、スイッチＳＷ１Ａを介して、ノードＮ２Ａに接続される。ノードＮ２Ａには、定電圧であるグラウンド電圧が印加される。つまり、抵抗Ｒ１Ａ及びスイッチＳＷ１Ａの直列回路は、ノードＮ１ＡとノードＮ２Ａとの間に設けられる。スイッチＳＷ１Ａがオンであるとき、抵抗Ｒ１Ａはプルダウン抵抗になる。

　抵抗Ｒ２Ａの第２端は、抵抗Ｒ３Ａの第１端及びコンパレータ３Ａの非反転入力端子に接続される。抵抗Ｒ３Ａの第２端にはグラウンド電圧が印加される。

　基準電圧源２Ａは、コンパレータ３Ａの反転入力端子に基準電圧ＶＲＥＦ１Ａを供給する。コンパレータ３Ａは、ノードＮ１Ａの電圧に応じた電圧（ノードＮ１Ａの電圧を抵抗Ｒ２Ａ及びＲ３Ａで分圧して得られる電圧）と基準電圧ＶＲＥＦ１Ａとの比較結果である信号ＯＵＴ１Ａをロジック部４に供給する。

　プリドライバ１Ａから抵抗Ｒ２Ａ及びＲ３Ａの直列回路に電流が供給される。当該電流と抵抗Ｒ３Ａの抵抗値との乗算値は基準電圧ＶＲＥＦ１Ａより大きくなるように設定される。つまり、基準電圧ＶＲＥＦ１Ａは、スイッチＳＷ１Ａがオフであるときに抵抗Ｒ３Ａの電圧降下より小さい。これにより、初期状態すなわちスイッチング素子Ｍ１Ａ及びＭ２ＡがオフでありスイッチＳＷ１Ａがオフである状態において、信号ＯＵＴ１Ａがハイレベルになる。

　また、抵抗Ｒ３Ａの抵抗値は、抵抗Ｒ１Ａの抵抗値より大きくなるように設定される。これにより、スイッチＳＷ１Ａがオンになったときに、コンパレータ３Ａの非反転入力端子に供給される電圧が確実にローレベルになる。

　ロジック部４は、スイッチＳＷ１Ａのオン／オフ制御も行う。ロジック部４は、スイッチング素子Ｍ１Ａ、スイッチング素子Ｍ２Ａ、及びスイッチＳＷ１Ａのオン／オフと、信号ＯＵＴ１Ａのレベルとの組み合わせによって、スイッチング素子Ｍ１Ａ及びＭ２Ａを含むハーフブリッジの異常を検出する。具体的には、ロジック部４は、図２に示す内容で異常を検出する。なお、図２中の(1)は異常発生箇所がスイッチング素子Ｍ１Ａであることを示しており、図２中の(5)は異常発生箇所がスイッチング素子Ｍ２Ａであることを示している。

　モータ駆動装置２１に設けられる異常検出回路は、モータ３１を駆動させなくても異常を検出することができる。

　また、モータ駆動装置２１に設けられる異常検出回路は、異常検出時以外はロジック部４がスイッチＳＷ１Ａをオフにすることで、抵抗Ｒ１Ａに常時電流が流れることを防止することができる。これにより、抵抗Ｒ１Ａでの無駄な電流の消費を抑制することができる。

　また、モータ駆動装置２１に設けられる異常検出回路は、スイッチング素子Ｍ１Ａ及びＭ２Ａを含むハーフブリッジに対してコンパレータが１つしか必要のない構成であるため、回路面積の増大を抑制することができる。

＜第２実施形態＞
　図３は、第２実施形態に係るモータシステム１２の概略構成を示す図である。モータシステム１２は、モータ駆動装置２２と、スイッチング素子Ｍ１Ａ、Ｍ２Ａ、Ｍ１Ｂ、及びＭ２Ｂと、モータ３１と、を有する。なお、本実施形態において、第１実施形態と同様の部分については説明を省略する。

　モータ駆動装置２２は、ノードＮ２Ａにグラウンド電圧ではなく電源電圧ＶＢＢが印加される点で、モータ駆動装置２１と異なる。

　本実施形態では、基準電圧ＶＲＥＦ１Ａは、スイッチＳＷ１Ａがオフであるときに抵抗Ｒ３Ａの電圧降下より大きい。これにより、初期状態すなわちスイッチング素子Ｍ１Ａ及びＭ２ＡがオフでありスイッチＳＷ１Ａがオフである状態において、信号ＯＵＴ１Ａがローレベルになる。

　また、本実施形態では、スイッチＳＷ１Ａがオンであるとき、抵抗Ｒ１Ａはプルアップ抵抗になる。

　モータ駆動装置２２に設けられる異常検出回路は、モータ駆動装置２１に設けられる異常検出回路と同様の効果を奏する。

＜第３実施形態＞
　図４は、第３実施形態に係るモータシステム１３の概略構成を示す図である。モータシステム１３は、モータ駆動装置２３と、スイッチング素子Ｍ１Ａ、Ｍ２Ａ、Ｍ１Ｂ、及びＭ２Ｂと、モータ３１と、を有する。なお、本実施形態において、第１実施形態と同様の部分については説明を省略する。

　モータ駆動装置２３は、抵抗Ｒ１Ａ’及びスイッチＳＷ１Ａ’を有し、ロジック部４がスイッチＳＷ１Ａ’のオン／オフ制御も行う点で、モータ駆動装置２１と異なる。

　抵抗Ｒ１Ａ’の第１端は、ノードＮ１Ａに接続される。抵抗Ｒ１Ａ’の第２端は、スイッチＳＷ１Ａを介して、ノードＮ２Ａ’に接続される。つまり、抵抗Ｒ１Ａ’及びスイッチＳＷ１Ａ’の直列回路は、ノードＮ１ＡとノードＮ２Ａ’との間に設けられる。ノードＮ２Ａ’には、電源電圧ＶＢＢが印加される。スイッチＳＷ１Ａ’がオンであるとき、抵抗Ｒ１Ａ’はプルアップ抵抗になる。

　スイッチＳＷ１Ａ’をオフに固定して異常検出が実行される場合には、基準電圧ＶＲＥＦ１Ａは、スイッチＳＷ１Ａがオフであるときに抵抗Ｒ３Ａの電圧降下より小さく設定される。対して、スイッチＳＷ１Ａをオフに固定して異常検出が実行される場合には、基準電圧ＶＲＥＦ１Ａは、スイッチＳＷ１Ａがオフであるときに抵抗Ｒ３Ａの電圧降下より大きく設定される。

　モータ駆動装置２３に設けられる異常検出回路は、モータ駆動装置２１及び２２に設けられる各異常検出回路と同様の効果を奏する。

＜第４実施形態＞
　図５は、第４実施形態に係るモータシステム１４の概略構成を示す図である。モータシステム１４は、モータ駆動装置２４と、スイッチング素子Ｍ１Ａ、Ｍ２Ａ、Ｍ１Ｂ、及びＭ２Ｂと、モータ３１と、を有する。なお、本実施形態において、第１実施形態と同様の部分については説明を省略する。

　モータ駆動装置２４は、抵抗Ｒ１Ｂ、Ｒ２Ｂ、及びＲ３Ｂと、スイッチＳＷ１Ｂと、基準電圧源２Ｂと、コンパレータ３Ｂと、を有する点で、モータ駆動装置２１と異なる。

　基準電圧源２Ａ及び２Ｂと、コンパレータ３Ａ及び３Ｂと、ロジック部４と、抵抗Ｒ１Ａ、Ｒ２Ａ、Ｒ３Ａ、Ｒ１Ｂ、Ｒ２Ｂ、及びＲ３Ｂと、スイッチＳＷ１Ａ及びＳＷ１Ｂと、ロジック部４と、によって構成される異常検出回路は、スイッチング素子Ｍ１Ａ及びＭ２Ａを含むハーフブリッジの異常及びスイッチング素子Ｍ１Ｂ及びＭ２Ｂを含むハーフブリッジの異常を検出する。

　抵抗Ｒ１Ｂの第１端及び抵抗Ｒ２Ｂの第１端は、ノードＮ１Ａに接続される。抵抗Ｒ１Ｂの第２端は、スイッチＳＷ１Ｂを介して、ノードＮ２Ｂに接続される。ノードＮ２Ｂには、定電圧であるグラウンド電圧が印加される。つまり、抵抗Ｒ１Ｂ及びスイッチＳＷ１Ｂの直列回路は、ノードＮ１ＢとノードＮ２Ｂとの間に設けられる。スイッチＳＷ１Ｂがオンであるとき、抵抗Ｒ１Ｂはプルダウン抵抗になる。

　抵抗Ｒ２Ｂの第２端は、抵抗Ｒ３Ｂの第１端及びコンパレータ３Ｂの非反転入力端子に接続される。抵抗Ｒ３Ｂの第２端にはグラウンド電圧が印加される。

　基準電圧源２Ｂは、コンパレータ３Ｂの反転入力端子に基準電圧ＶＲＥＦ１Ｂを供給する。コンパレータ３Ｂは、ノードＮ１Ｂの電圧に応じた電圧（ノードＮ１Ｂの電圧を抵抗Ｒ２Ｂ及びＲ３Ｂで分圧して得られる電圧）と基準電圧ＶＲＥＦ１Ｂとの比較結果である信号ＯＵＴ１Ｂをロジック部４に供給する。

　プリドライバ１Ｂから抵抗Ｒ２Ｂ及びＲ３Ｂの直列回路に電流が供給される。当該電流と抵抗Ｒ３Ｂの抵抗値との乗算値は基準電圧ＶＲＥＦ１Ｂより大きくなるように設定される。つまり、基準電圧ＶＲＥＦ１Ｂは、スイッチＳＷ１Ｂがオフであるときに抵抗Ｒ３Ｂの電圧降下より小さい。これにより、初期状態すなわちスイッチング素子Ｍ１Ａ、Ｍ２Ａ、Ｍ１Ｂ、及びＭ２ＢがオフでありスイッチＳＷ１Ａ及びＳＷ１Ｂがオフである状態において、信号ＯＵＴ１Ｂがハイレベルになる。

　また、抵抗Ｒ３Ｂの抵抗値は、抵抗Ｒ１Ｂの抵抗値より大きくなるように設定される。これにより、スイッチＳＷ１Ｂがオンになったときに、コンパレータ３Ｂの非反転入力端子に供給される電圧が確実にローレベルになる。

　ロジック部４は、スイッチＳＷ１Ｂのオン／オフ制御も行う。ロジック部４は、スイッチング素子Ｍ１Ａ、スイッチング素子Ｍ２Ａ、スイッチング素子Ｍ１Ｂ、スイッチング素子Ｍ２Ｂ、スイッチＳＷ１Ａ、及びスイッチＳＷ１Ｂのオン／オフと、信号ＯＵＴ１Ａ及びＯＵＴ１Ｂのレベルとの組み合わせによって、スイッチング素子Ｍ１Ａ及びＭ２Ａを含むハーフブリッジの異常及びスイッチング素子Ｍ１Ｂ及びＭ２Ｂを含むハーフブリッジの異常を検出する。具体的には、ロジック部４は、図６に示す内容で異常を検出する。

　図６中の第１モードは、スイッチＳＷ１Ａをオフにし、スイッチＳＷ１Ｂをオフにし、ゲート信号Ｇ１Ａをスイッチング素子Ｍ１Ａをオフにするための信号（ローレベルの信号）とし、ゲート信号Ｇ２Ａをスイッチング素子Ｍ２Ａをオフにするための信号（ローレベルの信号）とし、ゲート信号Ｇ１Ｂをスイッチング素子Ｍ１Ｂをオフにするための信号（ローレベルの信号）とし、ゲート信号Ｇ２Ｂをスイッチング素子Ｍ２Ｂをオフにするための信号（ローレベルの信号）とするモードである。

　図６中の第２モードは、スイッチＳＷ１Ａをオンにし、スイッチＳＷ１Ｂをオフにし、ゲート信号Ｇ１Ａをスイッチング素子Ｍ１Ａをオフにするための信号（ローレベルの信号）とし、ゲート信号Ｇ２Ａをスイッチング素子Ｍ２Ａをオフにするための信号（ローレベルの信号）とし、ゲート信号Ｇ１Ｂをスイッチング素子Ｍ１Ｂをオフにするための信号（ローレベルの信号）とし、ゲート信号Ｇ２Ｂをスイッチング素子Ｍ２Ｂをオフにするための信号（ローレベルの信号）とするモードである。

　図６中の第３モードは、スイッチＳＷ１Ａをオフにし、スイッチＳＷ１Ｂをオンにし、ゲート信号Ｇ１Ａをスイッチング素子Ｍ１Ａをオフにするための信号（ローレベルの信号）とし、ゲート信号Ｇ２Ａをスイッチング素子Ｍ２Ａをオフにするための信号（ローレベルの信号）とし、ゲート信号Ｇ１Ｂをスイッチング素子Ｍ１Ｂをオフにするための信号（ローレベルの信号）とし、ゲート信号Ｇ２Ｂをスイッチング素子Ｍ２Ｂをオフにするための信号（ローレベルの信号）とするモードである。

　図６中の第４モードは、スイッチＳＷ１Ａをオンにし、スイッチＳＷ１Ｂをオフにし、ゲート信号Ｇ１Ａをスイッチング素子Ｍ１Ａをオンにするための信号（ハイレベルの信号）とし、ゲート信号Ｇ２Ａをスイッチング素子Ｍ２Ａをオフにするための信号（ローレベルの信号）とし、ゲート信号Ｇ１Ｂをスイッチング素子Ｍ１Ｂをオフにするための信号（ローレベルの信号）とし、ゲート信号Ｇ２Ｂをスイッチング素子Ｍ２Ｂをオフにするための信号（ローレベルの信号）とするモードである。

　図６中の第５モードは、スイッチＳＷ１Ａをオフにし、スイッチＳＷ１Ｂをオフにし、ゲート信号Ｇ１Ａをスイッチング素子Ｍ１Ａをオフにするための信号（ローレベルの信号）とし、ゲート信号Ｇ２Ａをスイッチング素子Ｍ２Ａをオンにするための信号（ハイレベルの信号）とし、ゲート信号Ｇ１Ｂをスイッチング素子Ｍ１Ｂをオフにするための信号（ローレベルの信号）とし、ゲート信号Ｇ２Ｂをスイッチング素子Ｍ２Ｂをオフにするための信号（ローレベルの信号）とするモードである。

　図６中の第６モードは、スイッチＳＷ１Ａをオフにし、スイッチＳＷ１Ｂをオンにし、ゲート信号Ｇ１Ａをスイッチング素子Ｍ１Ａをオフにするための信号（ローレベルの信号）とし、ゲート信号Ｇ２Ａをスイッチング素子Ｍ２Ａをオフにするための信号（ローレベルの信号）とし、ゲート信号Ｇ１Ｂをスイッチング素子Ｍ１Ｂをオンにするための信号（ハイレベルの信号）とし、ゲート信号Ｇ２Ｂをスイッチング素子Ｍ２Ｂをオフにするための信号（ローレベルの信号）とするモードである。

　図６中の第７モードは、スイッチＳＷ１Ａをオフにし、スイッチＳＷ１Ｂをオフにし、ゲート信号Ｇ１Ａをスイッチング素子Ｍ１Ａをオフにするための信号（ローレベルの信号）とし、ゲート信号Ｇ２Ａをスイッチング素子Ｍ２Ａをオフにするための信号（ローレベルの信号）とし、ゲート信号Ｇ１Ｂをスイッチング素子Ｍ１Ｂをオフにするための信号（ローレベルの信号）とし、ゲート信号Ｇ２Ｂをスイッチング素子Ｍ２Ｂをオンにするための信号（ハイレベルの信号）とするモードである。

　図６中の(1)は異常発生箇所がスイッチング素子Ｍ１Ａであることを示している。図６中の(2)は異常発生箇所がスイッチング素子Ｍ１Ｂであることを示している。図６中の(3)は異常発生箇所がノードＮ１Ａからモータ３１に至るまでの経路であることを示している。図６中の(4)は異常発生箇所がノードＮ１Ｂからモータ３１に至るまでの経路であることを示している。図６中の(5)は異常発生箇所がスイッチング素子Ｍ２Ａであることを示している。図６中の(6)は異常発生箇所がスイッチング素子Ｍ２Ｂであることを示している。

　第１モードにおいて、信号ＯＵＴ１Ａ及びＯＵＴ１Ｂがともにハイレベルであれば、ロジック部４は、異常が発生していないと判断する。

　第１モードにおいて、信号ＯＵＴ１Ａ及びＯＵＴ１Ｂがともにローレベルであれば、ロジック部４は、スイッチング素子Ｍ２Ａ及びＭ２Ｂの少なくとも一方がショートして地絡しているという異常が発生していると判断する。

　第２モードにおいて、信号ＯＵＴ１Ａ及びＯＵＴ１Ｂがともにローレベルであれば、ロジック部４は、異常が発生していないと判断する。

　第２モードにおいて、信号ＯＵＴ１Ａ及びＯＵＴ１Ｂがともにハイレベルであれば、ロジック部４は、スイッチング素子Ｍ１Ａ及びＭ１Ｂの少なくとも一方がショートして天絡しているという異常が発生していると判断する。なお、抵抗Ｒ１Ａの抵抗値でモータ３１を流れる電流を制限することで、モータ３１のロータを回転させることなく、スイッチング素子Ｍ１Ａ及びＭ１Ｂの少なくとも一方のショートが検知される。

　第２モードにおいて、信号ＯＵＴ１Ａがローレベルであり信号ＯＵＴ１Ｂがハイレベルであれば、ロジック部４は、ノードＮ１Ａからモータ３１に至るまでの経路及びノードＮ１Ｂからモータ３１に至るまでの経路の少なくとも一方がオープンになっているという異常が発生していると判断する。

　第３モードにおいて、信号ＯＵＴ１Ａ及びＯＵＴ１Ｂがともにローレベルであれば、ロジック部４は、異常が発生していないと判断する。

　第３モードにおいて、信号ＯＵＴ１Ａ及びＯＵＴ１Ｂがともにハイレベルであれば、ロジック部４は、スイッチング素子Ｍ１Ａ及びＭ１Ｂの少なくとも一方がショートして天絡しているという異常が発生していると判断する。なお、抵抗Ｒ１Ａの抵抗値でモータ３１を流れる電流を制限することで、モータ３１のロータを回転させることなく、スイッチング素子Ｍ１Ａ及びＭ１Ｂの少なくとも一方のショートが検知される。

　第３モードにおいて、信号ＯＵＴ１Ａがハイレベルであり信号ＯＵＴ１Ｂがローレベルであれば、ロジック部４は、ノードＮ１Ａからモータ３１に至るまでの経路及びノードＮ１Ｂからモータ３１に至るまでの経路の少なくとも一方がオープンになっているという異常が発生していると判断する。

　第４モードにおいて、信号ＯＵＴ１Ａ及びＯＵＴ１Ｂがともにハイレベルであれば、ロジック部４は、異常が発生していないと判断する。第４モードでは、４つのスイッチング素子のうちスイッチング素子Ｍ１Ａしかオンにならないので、モータ３１のロータが回転することはない。

　第４モードにおいて、信号ＯＵＴ１Ａ及びＯＵＴ１Ｂがともにローレベルであれば、ロジック部４は、スイッチング素子Ｍ１Ａがオープンになっているという異常が発生していると判断する。

　第５モードにおいて、信号ＯＵＴ１Ａ及びＯＵＴ１Ｂがともにローレベルであれば、ロジック部４は、異常が発生していないと判断する。第５モードでは、４つのスイッチング素子のうちスイッチング素子Ｍ２Ａしかオンにならないので、モータ３１のロータが回転することはない。

　第５モードにおいて、信号ＯＵＴ１Ａ及びＯＵＴ１Ｂがともにハイレベルであれば、ロジック部４は、スイッチング素子Ｍ２Ａがオープンになっているという異常が発生していると判断する。

　第６モードにおいて、信号ＯＵＴ１Ａ及びＯＵＴ１Ｂがともにハイレベルであれば、ロジック部４は、異常が発生していないと判断する。第６モードでは、４つのスイッチング素子のうちスイッチング素子Ｍ１Ｂしかオンにならないので、モータ３１のロータが回転することはない。

　第６モードにおいて、信号ＯＵＴ１Ａ及びＯＵＴ１Ｂがともにローレベルであれば、ロジック部４は、スイッチング素子Ｍ１Ｂがオープンになっているという異常が発生していると判断する。

　第７モードにおいて、信号ＯＵＴ１Ａ及びＯＵＴ１Ｂがともにローレベルであれば、ロジック部４は、異常が発生していないと判断する。第７モードでは、４つのスイッチング素子のうちスイッチング素子Ｍ２Ｂしかオンにならないので、モータ３１のロータが回転することはない。

　第７モードにおいて、信号ＯＵＴ１Ａ及びＯＵＴ１Ｂがともにハイレベルであれば、ロジック部４は、スイッチング素子Ｍ２Ｂがオープンになっているという異常が発生していると判断する。

　また、ノードＮ１Ａから抵抗Ｒ１Ａまでの経路がオープンになっていれば、第７モードにおいて信号ＯＵＴ１Ｂがローレベルになっても信号ＯＵＴ１Ａがローレベルにならない。したがって、第７モードにおいて、ロジック部４は、ノードＮ１Ａから抵抗Ｒ１Ａまでの経路がオープンになっているか否かも判断できる。

　また、ノードＮ１Ｂから抵抗Ｒ１Ｂまでの経路がオープンになっていれば、第７モードにおいて信号ＯＵＴ１Ａがローレベルになっても信号ＯＵＴ１Ｂがローレベルにならない。したがって、第７モードにおいて、ロジック部４は、ノードＮ１Ｂから抵抗Ｒ１Ｂまでの経路がオープンになっているか否かも判断できる。

　また、ゲート信号の伝送ラインがオープンになっている場合、オープンになっているゲート信号の伝送ラインに対応するスイッチング素子がオンにならないため、ロジック部４は、第４モード～第７モードの信号ＯＵＴ１Ａ及びＯＵＴ１Ｂの変化を監視することで、ゲート信号の伝送ラインがオープンになっているか否かも判断できる。

　モータ駆動装置２４に設けられる異常検出回路は、モータ３１を駆動させなくても異常を検出することができる。

　また、モータ駆動装置２４に設けられる異常検出回路は、モータ３１の駆動中にプリドライバ１Ａから抵抗Ｒ２Ａ及びＲ３Ａへの電流供給を停止しプリドライバ１Ｂから抵抗Ｒ２Ｂ及びＲ３Ｂへの電流供給を停止することで、電流の消費を抑制することができる。

　また、モータ駆動装置２４に設けられる異常検出回路は、スイッチング素子Ｍ１Ａ及びＭ２Ａを含むハーフブリッジに対してコンパレータが１つしか必要なく、スイッチング素子Ｍ１Ｂ及びＭ２Ｂを含むハーフブリッジに対してもコンパレータが１つしか必要のない構成であるため、回路面積の増大を抑制することができる。

＜第５実施形態＞
　図７は、第５実施形態に係るモータシステム１５の概略構成を示す図である。モータシステム１５は、モータ駆動装置２５と、スイッチング素子Ｍ１Ａ、Ｍ２Ａ、Ｍ１Ｂ、及びＭ２Ｂと、モータ３１と、を有する。なお、本実施形態において、第４実施形態と同様の部分については説明を省略する。

　モータ駆動装置２５は、スイッチＳＷ１Ｂを有していない点で、モータ駆動装置２４と異なる。

　第４実施形態において、第２モードで検出できる異常は、第３モードでも検出できる（図６参照）。

　本実施形態では、第２モードの実行が不可能になるが、上述した通り、第２モードで検出できる異常は、第３モードでも検出できる。したがって、モータ駆動装置２５に設けられる異常検出回路は、モータ駆動装置２４に設けられる各異常検出回路と同様の効果を奏する。

＜第６実施形態＞
　図８は、第６実施形態に係るモータシステム１６の概略構成を示す図である。モータシステム１６は、モータ駆動装置２６と、スイッチング素子Ｍ１Ａ、Ｍ２Ａ、Ｍ１Ｂ、及びＭ２Ｂと、モータ３１と、を有する。なお、本実施形態において、第４実施形態と同様の部分については説明を省略する。

　モータ駆動装置２６は、抵抗Ｒ２Ａ及びＲ２Ｂを有していない点で、モータ駆動装置２４と異なる。

　第４実施形態では、コンパレータ３Ａの非反転入力端子に供給されるノードＮ１Ａの電圧に応じた電圧は、ノードＮ１Ａの電圧を抵抗Ｒ２Ａ及びＲ３Ａで分圧して得られる電圧になり、コンパレータ３Ｂの非反転入力端子に供給されるノードＮ１Ｂの電圧に応じた電圧は、ノードＮ１Ｂの電圧を抵抗Ｒ２Ｂ及びＲ３Ｂで分圧して得られる電圧になる。

　対して、第５実施形態では、コンパレータ３Ａの非反転入力端子に供給されるノードＮ１Ａの電圧に応じた電圧は、ノードＮ１Ａの電圧そのものになり、コンパレータ３Ｂの非反転入力端子に供給されるノードＮ１Ｂの電圧に応じた電圧は、ノードＮ１Ｂの電圧そのものになる。

　したがって、例えば、コンパレータ３Ａ及び３Ｂの低耐圧化が不要である場合には、第４実施形態の構成ではなく、本実施形態の構成が採用されてもよい。本実施形態の構成を採用することによって、第４実施形態の構成を採用した場合と比較して、異常検出回路の回路構成を簡略化することができる。

＜適用例＞
　上述したモータシステム１１～１６それぞれは、例えば図９に示す如く、自動車等の車両ＣＣに搭載される。

　車両ＣＣに搭載されるモータシステム１１～１６それぞれは、例えば、サンルーフ用モータシステム、スライドドア用モータシステム、ＥＰＳ（Electric　Power　Steering）用モータシステム、オイルポンプ用モータシステム、ウォーターポンプ用モータシステム等として利用される。

　なお、モータシステム１１～１６それぞれの搭載先は、車両に限定されず、産業機器、民生機器等であってもよい。

＜その他＞
　本開示の実施形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。これまでに説明してきた各種の実施形態は、矛盾のない範囲で適宜組み合わせて実施してもよい。以上の実施形態は、あくまでも、本開示の実施形態の例であって、本開示ないし各構成要件の用語の意義は、以上の実施形態に記載されたものに制限されるものではない。

　例えば、モータが三相以上の多相モータである場合、モータ駆動回路が３つ以上のハーフブリッジを介して多相モータを駆動し、モータ駆動回路に設けられる異常検出回路がハーフブリッジの個数と同数のコンパレータを有するようにしてもよい。この場合、３つ以上のハーフブリッジの中から順次所望の２つのハーフブリッジを選択し、選択していないハーフブリッジに対応するスイッチング素子及びスイッチをオフにすることで第４実施形態と同様の手法で異常を検出することができる。

＜付記＞
　上述の実施形態にて具体的構成例が示された本開示について付記を設ける。

　本開示の異常検出回路は、第１スイッチング素子（Ｍ１Ａ）及び第２スイッチング素子（Ｍ２Ａ）を含む第１ハーフブリッジの異常を検出するように構成された異常検出回路であって、前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子の接続ノードである第１ノード（Ｎ１Ａ）と第１定電圧が印加されるように構成された第２ノード（Ｎ２Ａ）との間に設けられる第１抵抗（Ｒ１Ａ）及び第１スイッチ（ＳＷ１Ａ）の直列回路と、前記第１ノードの電圧に応じた電圧と第１基準電圧とを比較するように構成された第１コンパレータ（３Ａ）と、を有する構成（第１の構成）である。

　上記第１の構成の異常検出回路において、前記第１ハーフブリッジの異常と、第３スイッチング素子（Ｍ１Ｂ）及び第４スイッチング素子（Ｍ２Ｂ）を含む第２ハーフブリッジの異常を検出するように構成された異常検出回路であって、前記第３スイッチング素子及び前記第４スイッチング素子の接続ノードである第３ノード（Ｎ１Ｂ）と第２定電圧が印加されるように構成された第４ノード（Ｎ２Ｂ）との間に設けられる第２抵抗（Ｒ１Ｂ）と、前記第３ノードの電圧に応じた電圧と第２基準電圧とを比較するように構成された第２コンパレータ（３Ｂ）と、をさらに有する構成（第２の構成）であってもよい。

　上記第２の構成の異常検出回路において、前記第２抵抗に直列接続される第２スイッチ（ＳＷ１Ｂ）をさらに有する構成（第３の構成）であってもよい。

　上記第２又は第３の構成の異常検出回路において、前記第１ハーフブリッジと前記第２ハーフブリッジとの間に設けられる負荷の抵抗値は、前記第１抵抗の抵抗値及び前記第２抵抗の抵抗値より小さい構成（第４の構成）であってもよい。

　上記第１～第４いずれかの構成の異常検出回路において、前記第１ノードの電圧に応じた電圧が第１端に印加されグラウンド電圧が第２端に印加されるように構成された第３抵抗（Ｒ３Ａ）をさらに有し、前記第３抵抗の抵抗値は、前記第１抵抗の抵抗値より大きい構成（第５の構成）であってもよい。

　上記第５の構成の異常検出回路において、前記第１抵抗は、前記第１スイッチがオンであるときにプルダウン抵抗になり、前記第１基準電圧は、前記第１スイッチがオフであるときに前記第３抵抗の電圧降下より小さい構成（第６の構成）であってもよい。

　上記第５の構成の異常検出回路において、前記第１抵抗は、前記第１スイッチがオンであるときにプルアップ抵抗になり、前記第１基準電圧は、前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子が正常であって前記第１スイッチがオフであるときに前記第３抵抗の電圧降下より大きい構成（第７の構成）であってもよい。

　本開示のモータ駆動装置（２１～２６）は、上記第１～第７いずれかの構成の異常検出回路を有する構成（第８の構成）である。

　本開示のモータシステム（１１～２６）は、モータ（３１）と、前記モータを駆動するように構成された上記第８の構成のモータ駆動装置と、を有する構成（第９の構成）である。

　本開示の車両（ＣＣ）は、上記第９の構成のモータシステムを有する構成（第１０の構成）である。

　　　１Ａ、１Ｂ　プリドライバ
　　　２Ａ、２Ｂ　基準電圧源
　　　３Ａ、３Ｂ　コンパレータ
　　　４　ロジック部
　　　１１～１６　モータシステム
　　　２１～２６　モータ駆動装置
　　　３１　モータ
　　　ＣＣ　車両
　　　Ｒ１Ａ、Ｒ１Ａ’、Ｒ２Ａ、Ｒ３Ａ、Ｒ１Ｂ、Ｒ２Ｂ、Ｒ３Ｂ　抵抗
　　　ＳＷ１Ａ、ＳＷ１Ａ’、ＳＷ１Ｂ　スイッチ
　　　Ｍ１Ａ、Ｍ１Ｂ、Ｍ２Ａ、Ｍ２Ｂ　スイッチング素子
　　　Ｎ１Ａ、Ｎ２Ａ、Ｎ２Ａ’、Ｎ１Ｂ、Ｎ２Ｂ　ノード

Claims (10)

1. 　第１スイッチング素子及び第２スイッチング素子を含む第１ハーフブリッジの異常を検出するように構成された異常検出回路であって、
   　前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子の接続ノードである第１ノードと第１定電圧が印加されるように構成された第２ノードとの間に設けられる第１抵抗及び第１スイッチの直列回路と、
   　前記第１ノードの電圧に応じた電圧と第１基準電圧とを比較するように構成された第１コンパレータと、
   　を有する、異常検出回路。
2. 　前記第１ハーフブリッジの異常と、第３スイッチング素子及び第４スイッチング素子を含む第２ハーフブリッジの異常を検出するように構成された異常検出回路であって、
   　前記第３スイッチング素子及び前記第４スイッチング素子の接続ノードである第３ノードと第２定電圧が印加されるように構成された第４ノードとの間に設けられる第２抵抗と、
   　前記第３ノードの電圧に応じたと第２基準電圧とを比較するように構成された第２コンパレータと、
   　をさらに有する、請求項１に記載の異常検出回路。
3. 　前記第２抵抗に直列接続される第２スイッチをさらに有する、請求項２に記載の異常検出回路。
4. 　前記第１ハーフブリッジと前記第２ハーフブリッジとの間に設けられる負荷の抵抗値は、前記第１抵抗の抵抗値及び前記第２抵抗の抵抗値より小さい、請求項２又は請求項３に記載の異常検出回路。
5. 　前記第１ノードの電圧に応じた電圧が第１端に印加されグラウンド電圧が第２端に印加されるように構成された第３抵抗をさらに有し、
   　前記第３抵抗の抵抗値は、前記第１抵抗の抵抗値より大きい、請求項１～４のいずれか一項に記載の異常検出回路。
6. 　前記第１抵抗は、前記第１スイッチがオンであるときにプルダウン抵抗になり、
   　前記第１基準電圧は、前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子が正常であって前記第１スイッチがオフであるときに前記第３抵抗の電圧降下より小さい、請求項５に記載の異常検出回路。
7. 　前記第１抵抗は、前記第１スイッチがオンであるときにプルアップ抵抗になり、
   　前記第１基準電圧は、前記第１スイッチング素子及び前記第２スイッチング素子が正常であって前記第１スイッチがオフであるときに前記第３抵抗の電圧降下より大きい、請求項５に記載の異常検出回路。
8. 　請求項１～７のいずれか一項に記載の異常検出回路を有する、モータ駆動装置。
9. 　モータと、
   　前記モータを駆動するように構成された請求項８に記載のモータ駆動装置と、
   　を有する、モータシステム。
10. 　請求項９に記載のモータシステムを有する、車両。

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