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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022048606
(43)【公開日】2022-03-28
(54)【発明の名称】モータ制御装置、モータユニット、及び車両
(51)【国際特許分類】
H02P 29/024 20160101AFI20220318BHJP
H02P 27/06 20060101ALI20220318BHJP
B60L 3/00 20190101ALI20220318BHJP
H02M 7/48 20070101ALI20220318BHJP
【ＦＩ】
H02P29/024
H02P27/06
B60L3/00 J
H02M7/48 M
【審査請求】未請求
【請求項の数】19
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020154505
(22)【出願日】2020-09-15
(71)【出願人】
【識別番号】300052246
【氏名又は名称】日本電産エレシス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100141139
【弁理士】
【氏名又は名称】及川 周
(74)【代理人】
【識別番号】100188673
【弁理士】
【氏名又は名称】成田 友紀
(74)【代理人】
【識別番号】100179833
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 将尚
(74)【代理人】
【識別番号】100189348
【弁理士】
【氏名又は名称】古都 智
(72)【発明者】
【氏名】岩上 直記
(72)【発明者】
【氏名】高橋 寿
【テーマコード（参考）】
5H125
5H501
5H505
5H770
【Ｆターム（参考）】
5H125AA01
5H125AC12
5H125BA00
5H125BB00
5H125CA08
5H125CD04
5H125EE13
5H125EE16
5H125EE51
5H125EE70
5H501AA20
5H501BB08
5H501CC04
5H501DD04
5H501EE08
5H501HA07
5H501HB07
5H501JJ03
5H501JJ17
5H501KK06
5H501LL22
5H501LL23
5H501LL38
5H501MM02
5H501MM03
5H501MM05
5H505AA19
5H505BB06
5H505CC04
5H505DD06
5H505EE08
5H505HA08
5H505HB02
5H505JJ03
5H505JJ17
5H505KK06
5H505LL22
5H505LL24
5H505LL45
5H505MM02
5H505MM03
5H505MM06
5H770BA02
5H770DA03
5H770DA41
5H770HA03W
5H770HA09Z
5H770LA01W
(57)【要約】 （修正有）
【課題】演算処理装置の異常発生時にフェイルセーフ制御を実行可能なモータ制御装置を提供する。
【解決手段】上側アーム１１０及び下側アーム１２０を有するモータ駆動回路と、モータ駆動回路１００を制御する演算処理装置３００と、演算処理装置を代替する代替回路５００と、演算処理装置の状態に基づいて、演算処理装置がモータ駆動回路を制御する第１制御モードと、代替回路がモータ駆動回路を制御する第２制御モードとの間で制御モードを切り替えるモード切替部８００と、を備える。モード切替部は、演算処理装置の状態が正常状態から異常状態に変化したときに、制御モードを第１制御モードから第２制御モードに切り替える。第２制御モードにおいて代替回路は、上側アーム及び下側アームの状態に基づいて、上側アーム及び下側アームに含まれるスイッチング素子の切り替えを制御する。
【選択図】図２
【解決手段】上側アーム１１０及び下側アーム１２０を有するモータ駆動回路と、モータ駆動回路１００を制御する演算処理装置３００と、演算処理装置を代替する代替回路５００と、演算処理装置の状態に基づいて、演算処理装置がモータ駆動回路を制御する第１制御モードと、代替回路がモータ駆動回路を制御する第２制御モードとの間で制御モードを切り替えるモード切替部８００と、を備える。モード切替部は、演算処理装置の状態が正常状態から異常状態に変化したときに、制御モードを第１制御モードから第２制御モードに切り替える。第２制御モードにおいて代替回路は、上側アーム及び下側アームの状態に基づいて、上側アーム及び下側アームに含まれるスイッチング素子の切り替えを制御する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
上側アーム及び下側アームを有するモータ駆動回路と、
前記モータ駆動回路を制御する演算処理装置と、
前記演算処理装置を代替する代替回路と、
前記演算処理装置の状態に基づいて、前記演算処理装置が前記モータ駆動回路を制御する第１制御モードと、前記代替回路が前記モータ駆動回路を制御する第２制御モードとの間で制御モードを切り替えるモード切替部と、
を備え、
前記モード切替部は、前記演算処理装置の状態が正常状態から異常状態に変化したときに、前記制御モードを前記第１制御モードから前記第２制御モードに切り替え、
前記第２制御モードにおいて前記代替回路は、前記上側アーム及び前記下側アームの状態に基づいて、前記上側アーム及び前記下側アームに含まれるスイッチング素子の切り替えを制御する
モータ制御装置。
前記モータ駆動回路を制御する演算処理装置と、
前記演算処理装置を代替する代替回路と、
前記演算処理装置の状態に基づいて、前記演算処理装置が前記モータ駆動回路を制御する第１制御モードと、前記代替回路が前記モータ駆動回路を制御する第２制御モードとの間で制御モードを切り替えるモード切替部と、
を備え、
前記モード切替部は、前記演算処理装置の状態が正常状態から異常状態に変化したときに、前記制御モードを前記第１制御モードから前記第２制御モードに切り替え、
前記第２制御モードにおいて前記代替回路は、前記上側アーム及び前記下側アームの状態に基づいて、前記上側アーム及び前記下側アームに含まれるスイッチング素子の切り替えを制御する
モータ制御装置。
【請求項2】
前記演算処理装置の状態を監視する監視部をさらに備え、
前記モード切替部は、前記演算処理装置の状態が正常状態から異常状態に変化したことを前記監視部が検知したときに、前記制御モードを前記第１制御モードから前記第２制御モードに切り替える
請求項１に記載のモータ制御装置。
前記モード切替部は、前記演算処理装置の状態が正常状態から異常状態に変化したことを前記監視部が検知したときに、前記制御モードを前記第１制御モードから前記第２制御モードに切り替える
請求項１に記載のモータ制御装置。
【請求項3】
前記監視部は、前記演算処理装置と別に設けられる
請求項２に記載のモータ制御装置。
請求項２に記載のモータ制御装置。
【請求項4】
前記監視部は、前記演算処理装置の電源管理を行うＰＭＩＣである
請求項２または請求項３に記載のモータ制御装置。
請求項２または請求項３に記載のモータ制御装置。
【請求項5】
前記モータ駆動回路の入力電圧の大きさによって状態が変化する第１過電圧検出信号を出力する第１過電圧検出回路をさらに備え、
前記演算処理装置は、前記モータ駆動回路の入力電圧と第１閾値とを比較し、前記入力電圧が前記第１閾値を超えたときに、フェイルセーフ制御を実行し、
前記第１過電圧検出回路は、前記モータ駆動回路の入力電圧と前記第１閾値よりも高い第２閾値とを比較し、前記入力電圧が前記第２閾値を超えたときに、前記第１過電圧検出信号の状態を第１状態から第２状態に変化させ、
前記モード切替部は、前記第１過電圧検出信号の状態が前記第１状態から前記第２状態に変化したときにおいても、前記制御モードを前記第１制御モードから前記第２制御モードに切り替える
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のモータ制御装置。
前記演算処理装置は、前記モータ駆動回路の入力電圧と第１閾値とを比較し、前記入力電圧が前記第１閾値を超えたときに、フェイルセーフ制御を実行し、
前記第１過電圧検出回路は、前記モータ駆動回路の入力電圧と前記第１閾値よりも高い第２閾値とを比較し、前記入力電圧が前記第２閾値を超えたときに、前記第１過電圧検出信号の状態を第１状態から第２状態に変化させ、
前記モード切替部は、前記第１過電圧検出信号の状態が前記第１状態から前記第２状態に変化したときにおいても、前記制御モードを前記第１制御モードから前記第２制御モードに切り替える
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のモータ制御装置。
【請求項6】
前記モータ駆動回路の入力電圧の大きさによって状態が変化する第２過電圧検出信号を出力する第２過電圧検出回路をさらに備え、
前記第２過電圧検出回路は、前記モータ駆動回路の入力電圧と前記第２閾値よりも高い第３閾値とを比較し、前記入力電圧が前記第３閾値を超えたときに、前記第２過電圧検出信号の状態を第１状態から第２状態に変化させ、
前記モード切替部は、前記第１過電圧検出信号及び前記第２過電圧検出信号の少なくとも一方が前記第１状態から前記第２状態に変化したときに、前記制御モードを前記第１制御モードから前記第２制御モードに切り替える
請求項５に記載のモータ制御装置。
前記第２過電圧検出回路は、前記モータ駆動回路の入力電圧と前記第２閾値よりも高い第３閾値とを比較し、前記入力電圧が前記第３閾値を超えたときに、前記第２過電圧検出信号の状態を第１状態から第２状態に変化させ、
前記モード切替部は、前記第１過電圧検出信号及び前記第２過電圧検出信号の少なくとも一方が前記第１状態から前記第２状態に変化したときに、前記制御モードを前記第１制御モードから前記第２制御モードに切り替える
請求項５に記載のモータ制御装置。
【請求項7】
上側アーム及び下側アームを有するモータ駆動回路と、
前記モータ駆動回路を制御する演算処理装置と、
前記演算処理装置を代替する代替回路と、
前記モータ駆動回路の入力電圧の大きさによって状態が変化する第１過電圧検出信号を出力する第１過電圧検出回路と、
前記第１過電圧検出信号の状態に基づいて、前記演算処理装置が前記モータ駆動回路を制御する第１制御モードと、前記代替回路が前記モータ駆動回路を制御する第２制御モードとの間で制御モードを切り替えるモード切替部と、
を備え、
前記演算処理装置は、前記モータ駆動回路の入力電圧と第１閾値とを比較し、前記入力電圧が前記第１閾値を超えたときに、フェイルセーフ制御を実行し、
前記第１過電圧検出回路は、前記モータ駆動回路の入力電圧と前記第１閾値よりも高い第２閾値とを比較し、前記入力電圧が前記第２閾値を超えたときに、前記第１過電圧検出信号の状態を第１状態から第２状態に変化させ、
前記モード切替部は、前記第１過電圧検出信号の状態が前記第１状態から前記第２状態に変化したときに、前記制御モードを前記第１制御モードから前記第２制御モードに切り替え、
前記第２制御モードにおいて前記代替回路は、前記上側アーム及び前記下側アームの状態に基づいて、前記上側アーム及び前記下側アームに含まれる前記スイッチング素子の切り替えを制御する
モータ制御装置。
前記モータ駆動回路を制御する演算処理装置と、
前記演算処理装置を代替する代替回路と、
前記モータ駆動回路の入力電圧の大きさによって状態が変化する第１過電圧検出信号を出力する第１過電圧検出回路と、
前記第１過電圧検出信号の状態に基づいて、前記演算処理装置が前記モータ駆動回路を制御する第１制御モードと、前記代替回路が前記モータ駆動回路を制御する第２制御モードとの間で制御モードを切り替えるモード切替部と、
を備え、
前記演算処理装置は、前記モータ駆動回路の入力電圧と第１閾値とを比較し、前記入力電圧が前記第１閾値を超えたときに、フェイルセーフ制御を実行し、
前記第１過電圧検出回路は、前記モータ駆動回路の入力電圧と前記第１閾値よりも高い第２閾値とを比較し、前記入力電圧が前記第２閾値を超えたときに、前記第１過電圧検出信号の状態を第１状態から第２状態に変化させ、
前記モード切替部は、前記第１過電圧検出信号の状態が前記第１状態から前記第２状態に変化したときに、前記制御モードを前記第１制御モードから前記第２制御モードに切り替え、
前記第２制御モードにおいて前記代替回路は、前記上側アーム及び前記下側アームの状態に基づいて、前記上側アーム及び前記下側アームに含まれる前記スイッチング素子の切り替えを制御する
モータ制御装置。
【請求項8】
前記モータ駆動回路の入力電圧の大きさによって状態が変化する第２過電圧検出信号を出力する第２過電圧検出回路をさらに備え、
前記第２過電圧検出回路は、前記モータ駆動回路の入力電圧と前記第２閾値よりも高い第３閾値とを比較し、前記入力電圧が前記第３閾値を超えたときに、前記第２過電圧検出信号の状態を第１状態から第２状態に変化させ、
前記モード切替部は、前記第１過電圧検出信号及び前記第２過電圧検出信号の少なくとも一方が前記第１状態から前記第２状態に変化したときに、前記制御モードを前記第１制御モードから前記第２制御モードに切り替える
請求項７に記載のモータ制御装置。
前記第２過電圧検出回路は、前記モータ駆動回路の入力電圧と前記第２閾値よりも高い第３閾値とを比較し、前記入力電圧が前記第３閾値を超えたときに、前記第２過電圧検出信号の状態を第１状態から第２状態に変化させ、
前記モード切替部は、前記第１過電圧検出信号及び前記第２過電圧検出信号の少なくとも一方が前記第１状態から前記第２状態に変化したときに、前記制御モードを前記第１制御モードから前記第２制御モードに切り替える
請求項７に記載のモータ制御装置。
【請求項9】
前記モード切替部は、前記演算処理装置の状態が正常状態から異常状態に変化したときにおいても前記制御モードを前記第１制御モードから前記第２制御モードに切り替える
請求項７または請求項８に記載のモータ制御装置。
請求項７または請求項８に記載のモータ制御装置。
【請求項10】
前記演算処理装置の状態を監視する監視部をさらに備え、
前記モード切替部は、前記演算処理装置の状態が正常状態から異常状態に変化したことを前記監視部が検知したときに、前記制御モードを前記第１制御モードから前記第２制御モードに切り替える
請求項９に記載のモータ制御装置。
前記モード切替部は、前記演算処理装置の状態が正常状態から異常状態に変化したことを前記監視部が検知したときに、前記制御モードを前記第１制御モードから前記第２制御モードに切り替える
請求項９に記載のモータ制御装置。
【請求項11】
前記監視部は、前記演算処理装置と別に設けられる
請求項１０に記載のモータ制御装置。
請求項１０に記載のモータ制御装置。
【請求項12】
前記監視部は、前記演算処理装置の電源管理を行うＰＭＩＣである
請求項１０または請求項１１に記載のモータ制御装置。
請求項１０または請求項１１に記載のモータ制御装置。
【請求項13】
前記代替回路は、前記上側アーム及び前記下側アームの両方が正常状態にある場合、前記上側アームに含まれる前記スイッチング素子の全てをオフ状態に制御し、且つ前記下側アームに含まれる前記スイッチング素子の全てをオン状態に制御する
請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載のモータ制御装置。
請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載のモータ制御装置。
【請求項14】
前記代替回路は、前記上側アーム及び前記下側アームのうち前記上側アームが異常状態にある場合、前記上側アームに含まれる前記スイッチング素子の全てをオフ状態に制御し、且つ前記下側アームに含まれる前記スイッチング素子の全てをオン状態に制御する
請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載のモータ制御装置。
請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載のモータ制御装置。
【請求項15】
前記代替回路は、前記上側アーム及び前記下側アームのうち前記下側アームが異常状態にある場合、前記上側アームに含まれる前記スイッチング素子の全てをオン状態に制御し、且つ前記下側アームに含まれる前記スイッチング素子の全てをオフ状態に制御する
請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載のモータ制御装置。
請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載のモータ制御装置。
【請求項16】
前記代替回路は、前記上側アーム及び前記下側アームの両方が異常状態にある場合、前記上側アームに含まれる前記スイッチング素子の全てをオフ状態に制御し、且つ前記下側アームに含まれる前記スイッチング素子の全てをオフ状態に制御する
請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載のモータ制御装置。
請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載のモータ制御装置。
【請求項17】
前記代替回路は、前記モータ駆動回路のゲートドライバから出力される異常検出信号に基づいて、前記上側アーム及び前記下側アームが正常状態にあるか異常状態にあるかを判断する
請求項１３から請求項１６のいずれか一項に記載のモータ制御装置。
請求項１３から請求項１６のいずれか一項に記載のモータ制御装置。
【請求項18】
モータと、
前記モータを制御する請求項１から請求項１７のいずれか一項に記載のモータ制御装置と、
を備えるモータユニット。
前記モータを制御する請求項１から請求項１７のいずれか一項に記載のモータ制御装置と、
を備えるモータユニット。
【請求項19】
請求項１８に記載のモータユニットを備える車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、モータ制御装置、モータユニット、及び車両に関する。
【背景技術】
【0002】
モータを駆動するインバータの異常時にインバータ及びモータを保護する技術として、インバータの上側アームまたは下側アームに含まれるスイッチング素子の全てをオン状態に制御するアクティブショートサーキット制御（ＡＳＣ制御）と、インバータの全てのスイッチング素子をオフ状態に制御するシャットダウン制御（ＳＤ制御）とが知られている。以下では、ＡＳＣ制御及びＳＤ制御をフェイルセーフ制御と総称する。
【0003】
例えば特許文献１には、ＡＳＣ制御の実行時にインバータの出力電流が過電流閾値を瞬間的に超えることに起因してＡＳＣ制御がキャンセルされるのを防止するために、ＡＳＣ制御の実行時に過電流閾値を通常時閾値からその通常時閾値よりも大きい短絡制御時閾値に変更する技術が開示されている。
【0004】
また、例えば特許文献２には、ＳＤ制御の実行時にスイッチング素子に過大なサージ電圧が印加されることを防止するために、ＳＤ制御の実行時に上側アームに含まれるスイッチング素子の全てをオフ状態に制御し、所定時間経過後に下側アームに含まれるスイッチング素子の全てをオフ状態に制御する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１７－２２５２３６号公報
【特許文献2】特開２０１４－２１７１５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
モータ制御装置は、インバータのスイッチング素子を制御するＭＣＵ(Micro Controller Unit)或いはＣＰＵ(Central Processing Unit)などの演算処理装置を備える。一般的に、上記のＡＳＣ制御及びＳＤ制御を含むフェイルセーフ制御は演算処理装置によって実行される。そのため、演算処理装置に異常が生じると、フェイルセーフ制御が実行されない可能性がある。
【0007】
本発明は上記事情に鑑みて、演算処理装置の異常発生時にフェイルセーフ制御を実行可能なモータ制御装置、モータユニット、及び車両を提供することを一つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明のモータ制御装置における一つの態様は、上側アーム及び下側アームを有するモータ駆動回路と、前記モータ駆動回路を制御する演算処理装置と、前記演算処理装置を代替する代替回路と、前記演算処理装置の状態に基づいて、前記演算処理装置が前記モータ駆動回路を制御する第１制御モードと、前記代替回路が前記モータ駆動回路を制御する第２制御モードとの間で制御モードを切り替えるモード切替部と、を備える。前記モード切替部は、前記演算処理装置の状態が正常状態から異常状態に変化したときに、前記制御モードを前記第１制御モードから前記第２制御モードに切り替える。前記第２制御モードにおいて前記代替回路は、前記上側アーム及び前記下側アームの状態に基づいて、前記上側アーム及び前記下側アームに含まれるスイッチング素子の切り替えを制御する。
【0009】
本発明のモータ制御装置における一つの態様は、上側アーム及び下側アームを有するモータ駆動回路と、前記モータ駆動回路を制御する演算処理装置と、前記演算処理装置を代替する代替回路と、前記モータ駆動回路の入力電圧の大きさによって状態が変化する第１過電圧検出信号を出力する第１過電圧検出回路と、前記第１過電圧検出信号の状態に基づいて、前記演算処理装置が前記モータ駆動回路を制御する第１制御モードと、前記代替回路が前記モータ駆動回路を制御する第２制御モードとの間で制御モードを切り替えるモード切替部と、を備える。前記演算処理装置は、前記モータ駆動回路の入力電圧と第１閾値とを比較し、前記入力電圧が前記第１閾値を超えたときに、フェイルセーフ制御を実行する。前記第１過電圧検出回路は、前記モータ駆動回路の入力電圧と前記第１閾値よりも高い第２閾値とを比較し、前記入力電圧が前記第２閾値を超えたときに、前記第１過電圧検出信号の状態を第１状態から第２状態に変化させる。前記モード切替部は、前記第１過電圧検出信号の状態が前記第１状態から前記第２状態に変化したときに、前記制御モードを前記第１制御モードから前記第２制御モードに切り替える。前記第２制御モードにおいて前記代替回路は、前記上側アーム及び前記下側アームの状態に基づいて、前記上側アーム及び前記下側アームに含まれる前記スイッチング素子の切り替えを制御する。
【0010】
本発明のモータユニットにおける一つの態様は、モータと、前記モータを制御する上記態様のモータ制御装置と、を備える。
【0011】
本発明の車両における一つの態様は、上記態様のモータユニットを備える。
【発明の効果】
【0012】
本発明の上記態様によれば、演算処理装置の異常発生時にフェイルセーフ制御を実行可能なモータ制御装置、モータユニット、及び車両を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本実施形態における車両１の構成を模式的に示す図である。例えば車両１は、２つの駆動輪２と不図示の２つの操舵輪とを含む４つの車輪で走行する電気自動車である。本実施形態における車両１は、車速センサ３と、アクセルポジションセンサ（ＡＰＳ）４と、電子制御装置（ＥＣＵ）５と、モータユニット６と、高電圧バッテリ７と、低電圧バッテリ８と、を備える。
図１は、本実施形態における車両１の構成を模式的に示す図である。例えば車両１は、２つの駆動輪２と不図示の２つの操舵輪とを含む４つの車輪で走行する電気自動車である。本実施形態における車両１は、車速センサ３と、アクセルポジションセンサ（ＡＰＳ）４と、電子制御装置（ＥＣＵ）５と、モータユニット６と、高電圧バッテリ７と、低電圧バッテリ８と、を備える。
【0015】
車速センサ３は、車両１の速度を検出し、その検出結果を車速データとして電子制御装置５に出力する。アクセルポジションセンサ４は、アクセルペダルの踏み込み量を検出し、その検出結果をアクセルポジションデータとして電子制御装置５に出力する。
【0016】
電子制御装置５は、車速センサ３から入力される車速データと、アクセルポジションセンサ４から入力されるアクセルポジションデータとに基づいて、後述のモータユニット６によって駆動輪２に伝達される駆動力を制御する。具体的には、電子制御装置５は、車速データ及びアクセルポジションデータに基づいて、運転者から要求される駆動力が駆動輪２に伝達されるトルク指令値Ｔｍ＊を決定し、そのトルク指令値Ｔｍ＊を示すモータ制御信号ＣＳをモータユニット６に出力する。
【0017】
モータユニット６は、電子制御装置５から入力されるモータ制御信号ＣＳに基づいて駆動輪２を駆動する。具体的には、モータユニット６は、モータ制御信号ＣＳが示すトルク指令値Ｔｍ＊に基づいてモータ１０のトルクを制御することにより、運転者から要求される駆動力を駆動輪２に伝達する。モータユニット６は、モータ１０と、減速機２０と、ディファレンシャルギア３０と、モータ制御装置４０と、を備える。
【0018】
モータ１０は、車両１の駆動源として用いられる高出力モータである。例えばモータ１０は、インナーロータ型の三相同期モータである。モータ１０は、ロータシャフト１１と、Ｕ相端子１２ｕと、Ｖ相端子１２ｖと、Ｗ相端子１２ｗと、Ｕ相コイル１３ｕと、Ｖ相コイル１３ｖと、Ｗ相コイル１３ｗと、を有する。
【0019】
また、図１では図示を省略するが、モータ１０は、モータハウジングと、モータハウジングに収容されたロータ及びステータとを有する。ロータは、モータハウジングの内部において、軸受け部品によって回転可能に支持される回転体である。ステータは、モータハウジングの内部において、ロータの外周面を囲う状態で固定され、ロータを回転させるのに必要な電磁力を発生させる。
【0020】
ロータシャフト１１は、上記ロータと同軸接合される軸状体である。Ｕ相端子１２ｕ、Ｖ相端子１２ｖ及びＷ相端子１２ｗは、それぞれモータハウジングの表面から露出する金属端子である。Ｕ相端子１２ｕ、Ｖ相端子１２ｖ及びＷ相端子１２ｗは、モータ制御装置４０と電気的に接続される。Ｕ相コイル１３ｕ、Ｖ相コイル１３ｖ及びＷ相コイル１３ｗは、それぞれステータに設けられた励磁コイルである。Ｕ相コイル１３ｕ、Ｖ相コイル１３ｖ及びＷ相コイル１３ｗは、モータ１０の内部でスター結線される。
【0021】
Ｕ相コイル１３ｕは、Ｕ相端子１２ｕと中性点Ｎとの間に電気的に接続される。Ｖ相コイル１３ｖは、Ｖ相端子１２ｖと中性点Ｎとの間に電気的に接続される。Ｗ相コイル１３ｗは、Ｗ相端子１２ｗと中性点Ｎとの間に電気的に接続される。Ｕ相コイル１３ｕ、Ｖ相コイル１３ｖ及びＷ相コイル１３ｗに流れる三相電流がモータ制御装置４０によって制御されることにより、ロータを回転させるのに必要な電磁力が発生する。ロータが回転することにより、ロータシャフト１１もロータに同期して回転する。ロータシャフト１１の回転力は、減速機２０及びディファレンシャルギア３０を含む動力伝達機構を介して駆動輪２に伝達される。
【0022】
モータ制御装置４０は、電子制御装置５から入力されるモータ制御信号ＣＳに基づいてモータ１０を制御する。具体的には、モータ制御装置４０は、モータ制御信号ＣＳが示すトルク指令値Ｔｍ＊に基づいて、Ｕ相コイル１３ｕ、Ｖ相コイル１３ｖ及びＷ相コイル１３ｗに流れる三相電流を制御することにより、モータ１０のトルクをトルク指令値Ｔｍ＊に対応する値に制御する。
【0023】
モータ制御装置４０は、高電圧正極端子４１と、高電圧負極端子４２と、低電圧正極端子４３と、低電圧負極端子４４と、を電源端子として有する。高電圧正極端子４１は、高電圧バッテリ７の正極端子と電気的に接続される。高電圧負極端子４２は、高電圧バッテリ７の負極端子と電気的に接続される。低電圧正極端子４３は、低電圧バッテリ８の正極端子と電気的に接続される。低電圧負極端子４４は、低電圧バッテリ８の負極端子と電気的に接続される。
【0024】
高電圧バッテリ７及び低電圧バッテリ８は、例えばリチウムイオン電池或いはニッケル水素電池などの二次電池である。高電圧バッテリ７は、例えば４７０Ｖの高直流電圧ＨＶを出力する。低電圧バッテリ８は、例えば１２Ｖの低直流電圧ＬＶを出力する。詳細は後述するが、モータ制御装置４０の内部回路は、高電圧系回路と低電圧系回路とに区分される。高電圧バッテリ７からモータ制御装置４０に出力される高直流電圧ＨＶは、高電圧系回路を動作させる電源電圧として使用され、低電圧バッテリ８からモータ制御装置４０に出力される低直流電圧ＬＶは、低電圧系回路を動作させる電源電圧として使用される。
【0025】
モータ制御装置４０は、Ｕ相出力端子４５ｕと、Ｖ相出力端子４５ｖと、Ｗ相出力端子４５ｗと、を出力端子として有する。Ｕ相出力端子４５ｕは、モータ１０のＵ相端子１２ｕと電気的に接続される。Ｖ相出力端子４５ｖは、モータ１０のＶ相端子１２ｖと電気的に接続される。Ｗ相出力端子４５ｗは、モータ１０のＷ相端子１２ｗと電気的に接続される。Ｕ相出力端子４５ｕ、Ｖ相出力端子４５ｖ、及びＷ相出力端子４５ｗを介して、モータ制御装置４０からモータ１０へ三相電流が供給されることにより、トルク指令値Ｔｍ＊によって決定されるトルクでモータ１０が回転する。
【0026】
図２は、モータ制御装置４０の内部回路の構成を模式的に示す図である。図２に示すように、モータ制御装置４０は、モータ駆動回路１００と、第１分離回路２１０と、第２分離回路２２０と、ＭＣＵ３００と、ＰＭＩＣ(Power Management Integrated Circuit)４００と、代替回路５００と、第１過電圧検出回路６１０と、第２過電圧検出回路６２０と、論理和回路７００と、マルチプレクサ８００と、を備える。
【0027】
モータ駆動回路１００は、高電圧バッテリ７から供給される直流電力を三相電力に変換してモータ１０に出力する三相インバータである。モータ駆動回路１００は、３つの上側スイッチング素子を含む上側アーム１１０と、３つの下側スイッチング素子を含む下側アーム１２０とを有する。上側アーム１１０は、Ｕ相上側スイッチング素子ＱＵＨと、Ｖ相上側スイッチング素子ＱＶＨと、Ｗ相上側スイッチング素子ＱＷＨと、を含む。下側アーム１２０は、Ｕ相下側スイッチング素子ＱＵＬと、Ｖ相下側スイッチング素子ＱＶＬと、Ｗ相下側スイッチング素子ＱＷＬと、を含む。本実施形態において各スイッチング素子は、例えばＮチャネル型ＩＧＢＴである。また、各スイッチング素子は、逆並列にフリーホイールダイオードを備える。
【0028】
Ｕ相上側スイッチング素子ＱＵＨのコレクタ端子、Ｖ相上側スイッチング素子ＱＶＨのコレクタ端子、及びＷ相上側スイッチング素子ＱＷＨのコレクタ端子は、それぞれ高電圧正極端子４１と電気的に接続される。Ｕ相下側スイッチング素子ＱＵＬのエミッタ端子、Ｖ相下側スイッチング素子ＱＶＬのエミッタ端子、及びＷ相下側スイッチング素子ＱＷＬのエミッタ端子は、それぞれ高電圧負極端子４２と電気的に接続される。なお、上記の通り、高電圧正極端子４１は高電圧バッテリ７の正極端子と電気的に接続され、高電圧負極端子４２は高電圧バッテリ７の負極端子と電気的に接続される。
【0029】
Ｕ相上側スイッチング素子ＱＵＨのエミッタ端子は、Ｕ相出力端子４５ｕと、Ｕ相下側スイッチング素子ＱＵＬのコレクタ端子とのそれぞれに電気的に接続される。すなわち、Ｕ相上側スイッチング素子ＱＵＨのエミッタ端子は、Ｕ相出力端子４５ｕを介してモータ１０のＵ相端子１２ｕと電気的に接続される。
【0030】
Ｖ相上側スイッチング素子ＱＶＨのエミッタ端子は、Ｖ相出力端子４５ｖと、Ｖ相下側スイッチング素子ＱＶＬのコレクタ端子とのそれぞれに電気的に接続される。すなわち、Ｖ相上側スイッチング素子ＱＶＨのエミッタ端子は、Ｖ相出力端子４５ｖを介してモータ１０のＶ相端子１２ｖと電気的に接続される。
【0031】
Ｗ相上側スイッチング素子ＱＷＨのエミッタ端子は、Ｗ相出力端子４５ｗと、Ｗ相下側スイッチング素子ＱＷＬのコレクタ端子とのそれぞれに電気的に接続される。すなわち、Ｗ相上側スイッチング素子ＱＷＨのエミッタ端子は、Ｗ相出力端子４５ｗを介してモータ１０のＷ相端子１２ｗと電気的に接続される。
【0032】
モータ駆動回路１００は、上記の各スイッチング素子を駆動するゲートドライバとして、Ｕ相上側ゲートドライバ１１１と、Ｖ相上側ゲートドライバ１１２と、Ｗ相上側ゲートドライバ１１３と、Ｕ相下側ゲートドライバ１２１と、Ｖ相下側ゲートドライバ１２２と、Ｗ相下側ゲートドライバ１２３と、を有する。
【0033】
Ｕ相上側ゲートドライバ１１１は、Ｕ相上側スイッチング素子ＱＵＨのゲート端子、コレクタ端子及びエミッタ端子と電気的に接続される。Ｕ相上側ゲートドライバ１１１は、マルチプレクサ８００から出力されるＵ相上側ゲート制御信号ＵＨＧに基づいて、Ｕ相上側スイッチング素子ＱＵＨのゲート電圧を変化させる。ゲート電圧とは、ゲート端子とエミッタ端子との間の電圧である。具体的には、例えば、Ｕ相上側ゲート制御信号ＵＨＧがハイレベルのときに、Ｕ相上側ゲートドライバ１１１は、Ｕ相上側スイッチング素子ＱＵＨがオン状態となる値にゲート電圧を変化させる。一方、Ｕ相上側ゲート制御信号ＵＨＧがローレベルのときに、Ｕ相上側ゲートドライバ１１１は、Ｕ相上側スイッチング素子ＱＵＨがオフ状態となる値にゲート電圧を変化させる。
【0034】
また、Ｕ相上側ゲートドライバ１１１は、異常検出信号であるフォールト信号ＦＬＴ１をＭＣＵ３００及び代替回路５００に出力する。Ｕ相上側ゲートドライバ１１１は、Ｕ相上側スイッチング素子ＱＵＨが正常状態にあるときにハイレベルのフォールト信号ＦＬＴ１を出力する。一方、Ｕ相上側ゲートドライバ１１１は、Ｕ相上側スイッチング素子ＱＵＨが異常状態にあるときにローレベルのフォールト信号ＦＬＴ１を出力する。例えば、Ｕ相上側スイッチング素子ＱＵＨに過大なコレクタ電流が流れると、コレクタ・エミッタ間電圧が飽和電圧を超える。この場合、Ｕ相上側スイッチング素子ＱＵＨは異常状態にあると判断される。例えばＵ相上側ゲートドライバ１１１は、Ｕ相上側スイッチング素子ＱＵＨのコレクタ・エミッタ間電圧を監視し、コレクタ・エミッタ間電圧が飽和電圧を超えたときに、ローレベルのフォールト信号ＦＬＴ１を出力する。
【0035】
なお、Ｕ相上側スイッチング素子ＱＵＨが異常状態にあると判断される事象は、Ｕ相上側スイッチング素子ＱＵＨに過大なコレクタ電流が流れる事象に限定されない。例えば、Ｕ相上側スイッチング素子ＱＵＨの温度が大きく上昇する事象も、Ｕ相上側スイッチング素子ＱＵＨが異常状態にあると判断される事象である。そのため、例えばＵ相上側ゲートドライバ１１１は、Ｕ相上側スイッチング素子ＱＵＨの温度をサーミスタ等で監視し、その温度が閾値を超えたときに、ローレベルのフォールト信号ＦＬＴ１を出力してもよい。さらに、Ｕ相上側ゲートドライバ１１１は、Ｕ相上側ゲートドライバ１１１の電源電圧が入力されない等が原因で動作しない場合もローレベルのフォールト信号ＦＬＴ１を出力してもよい。
【0036】
Ｖ相上側ゲートドライバ１１２は、Ｖ相上側スイッチング素子ＱＶＨのゲート端子、コレクタ端子及びエミッタ端子と電気的に接続される。Ｕ相上側ゲートドライバ１１１と同様に、Ｖ相上側ゲートドライバ１１２は、マルチプレクサ８００から出力されるＶ相上側ゲート制御信号ＶＨＧに基づいて、Ｖ相上側スイッチング素子ＱＶＨのゲート電圧を変化させる。
【0037】
また、Ｕ相上側ゲートドライバ１１１と同様に、Ｖ相上側ゲートドライバ１１２は、異常検出信号であるフォールト信号ＦＬＴ２をＭＣＵ３００及び代替回路５００に出力する。すなわち、Ｖ相上側ゲートドライバ１１２は、Ｖ相上側スイッチング素子ＱＶＨが正常状態にあるときにハイレベルのフォールト信号ＦＬＴ２を出力する。一方、Ｖ相上側ゲートドライバ１１２は、Ｖ相上側スイッチング素子ＱＶＨが異常状態にあるときにローレベルのフォールト信号ＦＬＴ２を出力する。
【0038】
Ｗ相上側ゲートドライバ１１３は、Ｗ相上側スイッチング素子ＱＷＨのゲート端子、コレクタ端子及びエミッタ端子と電気的に接続される。Ｕ相上側ゲートドライバ１１１と同様に、Ｗ相上側ゲートドライバ１１３は、マルチプレクサ８００から出力されるＷ相上側ゲート制御信号ＷＨＧに基づいて、Ｗ相上側スイッチング素子ＱＷＨのゲート電圧を変化させる。
【0039】
また、Ｕ相上側ゲートドライバ１１１と同様に、Ｗ相上側ゲートドライバ１１３は、異常検出信号であるフォールト信号ＦＬＴ３をＭＣＵ３００及び代替回路５００に出力する。すなわち、Ｗ相上側ゲートドライバ１１３は、Ｗ相上側スイッチング素子ＱＷＨが正常状態にあるときにハイレベルのフォールト信号ＦＬＴ３を出力する。一方、Ｗ相上側ゲートドライバ１１３は、Ｗ相上側スイッチング素子ＱＷＨが異常状態にあるときにローレベルのフォールト信号ＦＬＴ３を出力する。
【0040】
Ｕ相下側ゲートドライバ１２１は、Ｕ相下側スイッチング素子ＱＵＬのゲート端子、コレクタ端子及びエミッタ端子と電気的に接続される。Ｕ相上側ゲートドライバ１１１と同様に、Ｕ相下側ゲートドライバ１２１は、マルチプレクサ８００から出力されるＵ相下側ゲート制御信号ＵＬＧに基づいて、Ｕ相下側スイッチング素子ＱＵＬのゲート電圧を変化させる。
【0041】
また、Ｕ相上側ゲートドライバ１１１と同様に、Ｕ相下側ゲートドライバ１２１は、異常検出信号であるフォールト信号ＦＬＴ４をＭＣＵ３００及び代替回路５００に出力する。すなわち、Ｕ相下側ゲートドライバ１２１は、Ｕ相下側スイッチング素子ＱＵＬが正常状態にあるときにハイレベルのフォールト信号ＦＬＴ４を出力する。一方、Ｕ相下側ゲートドライバ１２１は、Ｕ相下側スイッチング素子ＱＵＬが異常状態にあるときにローレベルのフォールト信号ＦＬＴ４を出力する。
【0042】
Ｖ相下側ゲートドライバ１２２は、Ｖ相下側スイッチング素子ＱＶＬのゲート端子、コレクタ端子及びエミッタ端子と電気的に接続される。Ｕ相上側ゲートドライバ１１１と同様に、Ｖ相下側ゲートドライバ１２２は、マルチプレクサ８００から出力されるＶ相下側ゲート制御信号ＶＬＧに基づいて、Ｖ相下側スイッチング素子ＱＶＬのゲート電圧を変化させる。
【0043】
また、Ｕ相上側ゲートドライバ１１１と同様に、Ｖ相下側ゲートドライバ１２２は、異常検出信号であるフォールト信号ＦＬＴ５をＭＣＵ３００及び代替回路５００に出力する。すなわち、Ｖ相下側ゲートドライバ１２２は、Ｖ相下側スイッチング素子ＱＶＬが正常状態にあるときにハイレベルのフォールト信号ＦＬＴ５を出力する。一方、Ｖ相下側ゲートドライバ１２２は、Ｖ相下側スイッチング素子ＱＶＬが異常状態にあるときにローレベルのフォールト信号ＦＬＴ５を出力する。
【0044】
Ｗ相下側ゲートドライバ１２３は、Ｗ相下側スイッチング素子ＱＷＬのゲート端子、コレクタ端子及びエミッタ端子と電気的に接続される。Ｕ相上側ゲートドライバ１１１と同様に、Ｗ相下側ゲートドライバ１２３は、マルチプレクサ８００から出力されるＷ相下側ゲート制御信号ＷＬＧに基づいて、Ｗ相下側スイッチング素子ＱＷＬのゲート電圧を変化させる。
【0045】
また、Ｕ相上側ゲートドライバ１１１と同様に、Ｗ相下側ゲートドライバ１２３は、異常検出信号であるフォールト信号ＦＬＴ６をＭＣＵ３００及び代替回路５００に出力する。すなわち、Ｗ相下側ゲートドライバ１２３は、Ｗ相下側スイッチング素子ＱＷＬが正常状態にあるときにハイレベルのフォールト信号ＦＬＴ６を出力する。一方、Ｗ相下側ゲートドライバ１２３は、Ｗ相下側スイッチング素子ＱＷＬが異常状態にあるときにローレベルのフォールト信号ＦＬＴ６を出力する。
【0046】
第１分離回路２１０及び第２分離回路２２０は、モータ制御装置４０の内部回路を高電圧系回路と低電圧系回路とに分離する回路である。高電圧系回路は、上記のモータ駆動回路１００を含む。低電圧系回路は、ＭＣＵ３００と、ＰＭＩＣ４００と、代替回路５００と、第１過電圧検出回路６１０と、第２過電圧検出回路６２０と、論理和回路７００と、マルチプレクサ８００と、を含む。
【0047】
第１分離回路２１０の入力端子は、高電圧正極端子４１と電気的に接続される。第１分離回路２１０の出力端子は、第１過電圧検出回路６１０の入力端子と、ＭＣＵ３００の過電圧検出ポート３１０とに電気的に接続される。第１分離回路２１０は、高電圧系回路と低電圧系回路とを電気的に分離するとともに、高電圧バッテリ７から入力される高直流電圧ＨＶを第１過電圧検出回路６１０に入力可能な低い電圧に変換して出力する。
【0048】
第２分離回路２２０の入力端子は、高電圧正極端子４１と電気的に接続される。第２分離回路２２０の出力端子は、第２過電圧検出回路６２０の入力端子と電気的に接続される。第２分離回路２２０は、高電圧系回路と低電圧系回路とを電気的に分離するとともに、高電圧バッテリ７から入力される高直流電圧ＨＶを第２過電圧検出回路６２０に入力可能な低い電圧に変換して出力する。第１分離回路２１０及び第２分離回路２２０は、例えばアイソレータ及び抵抗分圧回路などを含む回路によって構成される。
【0049】
第１分離回路２１０の出力電圧は、第２分離回路２２０の出力電圧と等しい。第１分離回路２１０及び第２分離回路２２０の出力電圧は、高電圧バッテリ７から入力される高直流電圧ＨＶ、すなわちモータ駆動回路１００の入力電圧と比例関係にある。言い換えれば、第１分離回路２１０及び第２分離回路２２０の出力電圧は、モータ駆動回路１００の入力電圧を表す。そのため、以下では、第１分離回路２１０及び第２分離回路２２０の出力電圧を、インバータ入力電圧ＶＩＮＶと呼称する。
【0050】
ＭＣＵ３００は、モータ駆動回路１００を制御する演算処理装置である。ＭＣＵ３００は、例えば２つのプロセッサコアを搭載するデュアルコアタイプのＭＣＵである。ＭＣＵ３００は、２つのプロセッサコアに加えて、プロセッサコアによって実行されるプログラム等を格納するフラッシュメモリなどの不揮発性メモリ、ＲＡＭ(Random Access Memory)などの揮発性メモリ、入出力ポート、通信ポート、および、これらを相互に接続する内部バスなどを有する。
【0051】
ＭＣＵ３００は、通信ポートとして、電子制御装置５とＣＡＮ(Controller Area Network)通信を行うＣＡＮ通信ポートと、ＰＭＩＣ４００とＳＰＩ(Serial Peripheral Interface)通信を行うＳＰＩ通信ポートと、を有する。ＭＣＵ３００のＣＡＮ通信ポートは、不図示のＣＡＮ通信ケーブルを介して電子制御装置５と電気的に接続される。電子制御装置５から出力されるモータ制御信号ＣＳは、ＣＡＮ通信ケーブル及びＣＡＮ通信ポートを介してＭＣＵ３００に入力される。ＭＣＵ３００のＳＰＩ通信ポートは、４線式のＳＰＩ通信バス３２０を介してＰＭＩＣ４００と電気的に接続される。
【0052】
ＭＣＵ３００は、電子制御装置５から入力されるモータ制御信号ＣＳに基づいてモータ駆動回路１００に含まれる各スイッチング素子のスイッチング制御を行う。具体的には、ＭＣＵ３００は、モータ制御信号ＣＳが示すトルク指令値Ｔｍ＊に基づいて、各スイッチング素子のスイッチングタイミングを表すタイミング信号を生成して出力ポートからマルチプレクサ８００に出力する。スイッチングタイミングとは、各スイッチング素子の状態がオフ状態からオン状態に切り替わるタイミングと、オン状態からオフ状態に切り替わるタイミングである。タイミング信号は、例えばパルス幅変調された矩形波信号である。
【0053】
具体的には、ＭＣＵ３００は、Ｕ相上側スイッチング素子ＱＵＨのスイッチングタイミングを表すＵ相上側タイミング信号ＨＰＵをマルチプレクサ８００に出力するとともに、Ｕ相下側スイッチング素子ＱＵＬのスイッチングタイミングを表すＵ相下側タイミング信号ＬＰＵをマルチプレクサ８００に出力する。
また、ＭＣＵ３００は、Ｖ相上側スイッチング素子ＱＶＨのスイッチングタイミングを表すＶ相上側タイミング信号ＨＰＶをマルチプレクサ８００に出力するとともに、Ｖ相下側スイッチング素子ＱＶＬのスイッチングタイミングを表すＶ相下側タイミング信号ＬＰＶをマルチプレクサ８００に出力する。
さらに、ＭＣＵ３００は、Ｗ相上側スイッチング素子ＱＷＨのスイッチングタイミングを表すＷ相上側タイミング信号ＨＰＷをマルチプレクサ８００に出力するとともに、Ｗ相下側スイッチング素子ＱＷＬのスイッチングタイミングを表すＷ相下側タイミング信号ＬＰＷをマルチプレクサ８００に出力する。
また、ＭＣＵ３００は、Ｖ相上側スイッチング素子ＱＶＨのスイッチングタイミングを表すＶ相上側タイミング信号ＨＰＶをマルチプレクサ８００に出力するとともに、Ｖ相下側スイッチング素子ＱＶＬのスイッチングタイミングを表すＶ相下側タイミング信号ＬＰＶをマルチプレクサ８００に出力する。
さらに、ＭＣＵ３００は、Ｗ相上側スイッチング素子ＱＷＨのスイッチングタイミングを表すＷ相上側タイミング信号ＨＰＷをマルチプレクサ８００に出力するとともに、Ｗ相下側スイッチング素子ＱＷＬのスイッチングタイミングを表すＷ相下側タイミング信号ＬＰＷをマルチプレクサ８００に出力する。
【0054】
ＭＣＵ３００は、入力ポートとして、第１分離回路２１０の出力端子と電気的に接続される過電圧検出ポート３１０を有する。詳細は後述するが、ＭＣＵ３００は、過電圧検出ポート３１０を介して第１分離回路２１０から入力されるインバータ入力電圧ＶＩＮＶと第１閾値ＶＴＨ１とを比較し、インバータ入力電圧ＶＩＮＶが第１閾値ＶＴＨ１を超えたときに、フェイルセーフ制御を実行する。フェイルセーフ制御とは、上側アーム１１０及び下側アーム１２０の一方に含まれるスイッチング素子の全てをオン状態にするとともに他方に含まれるスイッチング素子の全てをオフ状態にする制御（ＡＳＣ制御）、もしくは上側アーム１１０及び下側アーム１２０の両方に含まれるスイッチング素子の全てをオフ状態にする制御（ＳＤ制御）のことである。なお、第１閾値ＶＴＨ１は、ＭＣＵ３００の不揮発性メモリに予め格納されるデジタルデータである。また、過電圧検出ポート３１０を介して入力されるインバータ入力電圧ＶＩＮＶは、ＭＣＵ３００が内蔵するＡＤ変換器によってデジタルデータに変換される。
【0055】
ＭＣＵ３００は、２つのプロセッサコアの異常を知らせる信号として第１エラー信号ＥＲ１及び第２エラー信号ＥＲ２をＰＭＩＣ４００に出力する。具体的には、ＭＣＵ３００は、２つのプロセッサコアが正常状態にあるとき、第１エラー信号ＥＲ１及び第２エラー信号ＥＲ２の両方をハイレベルにする。一方、ＭＣＵ３００は、２つのプロセッサコアの少なくとも一方が異常状態にあるとき、第１エラー信号ＥＲ１及び第２エラー信号ＥＲ２の少なくとも一方をローレベルにする。
【0056】
ＰＭＩＣ４００は、ＭＣＵ３００の電源管理を行うとともに、ＭＣＵ３００の状態を監視する監視部として機能する。ＰＭＩＣ４００は、ＭＣＵ３００と別に設けられる。ＰＭＩＣ４００は、ＳＰＩ通信バス３２０を介してＭＣＵ３００と通信可能に接続される。ＰＭＩＣ４００は、ＭＣＵ３００の電源管理に必要な処理を行うために、ＳＰＩ通信バス３２０を介してＭＣＵ３００と通信する。
【0057】
ＰＭＩＣ４００は、低電圧正極端子４３及び低電圧負極端子４４を介して低電圧バッテリ８と電気的に接続される。ＰＭＩＣ４００は、低電圧バッテリ８から出力される低直流電圧ＬＶを基に低電圧系回路の動作に必要な電源電圧を生成して、ＭＣＵ３００、代替回路５００、第１過電圧検出回路６１０、第２過電圧検出回路６２０、論理和回路７００、及びマルチプレクサ８００などに供給する。
【0058】
ＰＭＩＣ４００は、ＭＣＵ３００の異常を知らせる信号としてリスタート信号ＲＳＴ、第１異常検知信号ＦＯＴ、及び第２異常検知信号ＩＯＴを論理和回路７００に出力する。具体的には、ＰＭＩＣ４００は、ＭＣＵ３００が正常状態にあるとき、リスタート信号ＲＳＴ、第１異常検知信号ＦＯＴ、及び第２異常検知信号ＩＯＴの全てをハイレベルにする。
【0059】
ＰＭＩＣ４００は、ＭＣＵ３００が異常状態にあるとき、リスタート信号ＲＳＴ、第１異常検知信号ＦＯＴ、及び第２異常検知信号ＩＯＴの少なくとも一つをローレベルにする。例えば、ＰＭＩＣ４００は、ＭＣＵ３００から入力される第１エラー信号ＥＲ１及び第２エラー信号ＥＲ２の少なくとも一方がローレベルのとき、第１異常検知信号ＦＯＴをローレベルにする。また、ＰＭＩＣ４００は、ＭＣＵ３００を再起動させる必要のある異常が生じたとき、リスタート信号ＲＳＴをローレベルにする。また、ＰＭＩＣ４００は、その他の異常がＭＣＵ３００に生じたとき、第２異常検知信号ＩＯＴをローレベルにする。
【0060】
代替回路５００は、ＭＣＵ３００を代替する回路である。代替回路５００は、第１論理和回路５１０と、第２論理和回路５２０と、マトリクス回路５３０と、第１スイッチ５４０と、第２スイッチ５５０と、を有する。
【0061】
第１論理和回路５１０には、Ｕ相上側ゲートドライバ１１１から出力されるフォールト信号ＦＬＴ１と、Ｖ相上側ゲートドライバ１１２から出力されるフォールト信号ＦＬＴ２と、Ｗ相上側ゲートドライバ１１３から出力されるフォールト信号ＦＬＴ３と、が入力される。第１論理和回路５１０は、フォールト信号ＦＬＴ１、ＦＬＴ２及びＦＬＴ３の論理和を演算し、その演算結果を示す上側アームフォールト信号ＦＬＴＨをマトリクス回路５３０に出力する。
【0062】
第１論理和回路５１０は、負論理の論理和回路である。従って、フォールト信号ＦＬＴ１、ＦＬＴ２及びＦＬＴ３の少なくとも一つがローレベルのときに、第１論理和回路５１０からローレベルの上側アームフォールト信号ＦＬＴＨが出力される。フォールト信号ＦＬＴ１、ＦＬＴ２及びＦＬＴ３の全てがハイレベルのときに、第１論理和回路５１０からハイレベルの上側アームフォールト信号ＦＬＴＨが出力される。言い換えれば、上側アーム１１０に含まれるＵ相上側スイッチング素子ＱＵＨ、Ｖ相上側スイッチング素子ＱＶＨ、及びＷ相上側スイッチング素子ＱＷＨの少なくとも一つが異常状態にあるときに、第１論理和回路５１０からローレベルの上側アームフォールト信号ＦＬＴＨが出力される。上側アーム１１０に含まれるＵ相上側スイッチング素子ＱＵＨ、Ｖ相上側スイッチング素子ＱＶＨ、及びＷ相上側スイッチング素子ＱＷＨの全てが正常状態にあるときに、第１論理和回路５１０からハイレベルの上側アームフォールト信号ＦＬＴＨが出力される。
【0063】
以下では、上側アーム１１０に含まれるＵ相上側スイッチング素子ＱＵＨ、Ｖ相上側スイッチング素子ＱＶＨ、及びＷ相上側スイッチング素子ＱＷＨの少なくとも一つが異常状態にあることを、「上側アーム１１０が異常状態にある」と記述する。また、上側アーム１１０に含まれるＵ相上側スイッチング素子ＱＵＨ、Ｖ相上側スイッチング素子ＱＶＨ、及びＷ相上側スイッチング素子ＱＷＨの全てが正常状態にあることを、「上側アーム１１０が正常状態にある」と記述する。すなわち、上側アーム１１０が異常状態にあるときに、第１論理和回路５１０からローレベルの上側アームフォールト信号ＦＬＴＨが出力される。また、上側アーム１１０が正常状態にあるときに、第１論理和回路５１０からハイレベルの上側アームフォールト信号ＦＬＴＨが出力される。
【0064】
第２論理和回路５２０には、Ｕ相下側ゲートドライバ１２１から出力されるフォールト信号ＦＬＴ４と、Ｖ相下側ゲートドライバ１２２から出力されるフォールト信号ＦＬＴ５と、Ｗ相下側ゲートドライバ１２３から出力されるフォールト信号ＦＬＴ６と、が入力される。第２論理和回路５２０は、フォールト信号ＦＬＴ４、ＦＬＴ５及びＦＬＴ６の論理和を演算し、その演算結果を示す下側アームフォールト信号ＦＬＴＬをマトリクス回路５３０に出力する。
【0065】
第２論理和回路５２０は、負論理の論理和回路である。従って、フォールト信号ＦＬＴ４、ＦＬＴ５及びＦＬＴ６の少なくとも一つがローレベルのときに、第２論理和回路５２０からローレベルの下側アームフォールト信号ＦＬＴＬが出力される。フォールト信号ＦＬＴ４、ＦＬＴ５及びＦＬＴ６の全てがハイレベルのときに、第２論理和回路５２０からハイレベルの下側アームフォールト信号ＦＬＴＬが出力される。言い換えれば、下側アーム１２０に含まれるＵ相下側スイッチング素子ＱＵＬ、Ｖ相下側スイッチング素子ＱＶＬ、及びＷ相下側スイッチング素子ＱＷＬの少なくとも一つが異常状態にあるときに、第２論理和回路５２０からローレベルの下側アームフォールト信号ＦＬＴＬが出力される。下側アーム１２０に含まれるＵ相下側スイッチング素子ＱＵＬ、Ｖ相下側スイッチング素子ＱＶＬ、及びＷ相下側スイッチング素子ＱＷＬの全てが正常状態にあるときに、第２論理和回路５２０からハイレベルの下側アームフォールト信号ＦＬＴＬが出力される。
【0066】
以下では、下側アーム１２０に含まれるＵ相下側スイッチング素子ＱＵＬ、Ｖ相下側スイッチング素子ＱＶＬ、及びＷ相下側スイッチング素子ＱＷＬの少なくとも一つが異常状態にあることを、「下側アーム１２０が異常状態にある」と記述する。また、下側アーム１２０に含まれるＵ相下側スイッチング素子ＱＵＬ、Ｖ相下側スイッチング素子ＱＶＬ、及びＷ相下側スイッチング素子ＱＷＬの全てが正常状態にあることを、「下側アーム１２０が正常状態にある」と記述する。すなわち、下側アーム１２０が異常状態にあるときに、第２論理和回路５２０からローレベルの下側アームフォールト信号ＦＬＴＬが出力される。また、下側アーム１２０が正常状態にあるときに、第２論理和回路５２０からハイレベルの下側アームフォールト信号ＦＬＴＬが出力される。
【0067】
マトリクス回路５３０は、第１論理和回路５１０から入力される上側アームフォールト信号ＦＬＴＨと、第２論理和回路５２０から入力される下側アームフォールト信号ＦＬＴＬとに基づいて、第１出力信号ＯＵＴ１を第１スイッチ５４０に出力するとともに、第２出力信号ＯＵＴ２を第２スイッチ５５０に出力する。
【0068】
上側アームフォールト信号ＦＬＴＨ及び下側アームフォールト信号ＦＬＴＬの両方がハイレベルのとき、マトリクス回路５３０は、ローレベルの第１出力信号ＯＵＴ１を第１スイッチ５４０に出力するとともに、ハイレベルの第２出力信号ＯＵＴ２を第２スイッチ５５０に出力する。言い換えれば、上側アーム１１０及び下側アーム１２０の両方が正常状態にあるときに、マトリクス回路５３０は、ローレベルの第１出力信号ＯＵＴ１を第１スイッチ５４０に出力するとともに、ハイレベルの第２出力信号ＯＵＴ２を第２スイッチ５５０に出力する。
【0069】
上側アームフォールト信号ＦＬＴＨがローレベルであり、且つ下側アームフォールト信号ＦＬＴＬがハイレベルのとき、マトリクス回路５３０は、ローレベルの第１出力信号ＯＵＴ１を第１スイッチ５４０に出力するとともに、ハイレベルの第２出力信号ＯＵＴ２を第２スイッチ５５０に出力する。言い換えれば、上側アーム１１０及び下側アーム１２０のうち上側アーム１１０が異常状態にあるときに、マトリクス回路５３０は、ローレベルの第１出力信号ＯＵＴ１を第１スイッチ５４０に出力するとともに、ハイレベルの第２出力信号ＯＵＴ２を第２スイッチ５５０に出力する。
【0070】
上側アームフォールト信号ＦＬＴＨがハイレベルであり、且つ下側アームフォールト信号ＦＬＴＬがローレベルのとき、マトリクス回路５３０は、ハイレベルの第１出力信号ＯＵＴ１を第１スイッチ５４０に出力するとともに、ローレベルの第２出力信号ＯＵＴ２を第２スイッチ５５０に出力する。言い換えれば、上側アーム１１０及び下側アーム１２０のうち下側アーム１２０が異常状態にあるときに、マトリクス回路５３０は、ハイレベルの第１出力信号ＯＵＴ１を第１スイッチ５４０に出力するとともに、ローレベルの第２出力信号ＯＵＴ２を第２スイッチ５５０に出力する。
【0071】
上側アームフォールト信号ＦＬＴＨ及び下側アームフォールト信号ＦＬＴＬの両方がローレベルのとき、マトリクス回路５３０は、ローレベルの第１出力信号ＯＵＴ１を第１スイッチ５４０に出力するとともに、ローレベルの第２出力信号ＯＵＴ２を第２スイッチ５５０に出力する。言い換えれば、上側アーム１１０及び下側アーム１２０の両方が異常状態にあるときに、マトリクス回路５３０は、ローレベルの第１出力信号ＯＵＴ１を第１スイッチ５４０に出力するとともに、ローレベルの第２出力信号ＯＵＴ２を第２スイッチ５５０に出力する。
【0072】
第１スイッチ５４０は、３つの接点５４１、５４２及び５４３を有する。接点５４１は、ハイレベル電圧ライン５６１と電気的に接続される。ハイレベル電圧ライン５６１には、ＰＭＩＣ４００からハイレベル電圧ＶＨｉが供給される。接点５４２は、ローレベル電圧ライン５６２と電気的に接続される。ローレベル電圧ライン５６２には、ＰＭＩＣ４００からローレベル電圧ＶＬｏが供給される。言い換えれば、ローレベル電圧ライン５６２は、低電圧系回路のグランド端子である低電圧負極端子４４と電気的に接続される。
【0073】
接点５４３は、マルチプレクサ８００と電気的に接続される。以下では、接点５４３からマルチプレクサ８００に出力される信号を上側アーム制御信号ＨＧと呼称する。マトリクス回路５３０から第１スイッチ５４０に入力される第１出力信号ＯＵＴ１がローレベルのとき、接点５４２と接点５４３とが電気的に接続されることにより、接点５４３からローレベル電圧ＶＬｏを有する上側アーム制御信号ＨＧがマルチプレクサ８００に出力される。また、マトリクス回路５３０から第１スイッチ５４０に入力される第１出力信号ＯＵＴ１がハイレベルのとき、接点５４１と接点５４３とが電気的に接続されることにより、接点５４３からハイレベル電圧ＶＨｉを有する上側アーム制御信号ＨＧがマルチプレクサ８００に出力される。
【0074】
第２スイッチ５５０は、３つの接点５５１、５５２及び５５３を有する。接点５５１は、ハイレベル電圧ライン５６１と電気的に接続される。接点５５２は、ローレベル電圧ライン５６２と電気的に接続される。接点５５３は、マルチプレクサ８００と電気的に接続される。以下では、接点５５３からマルチプレクサ８００に出力される信号を下側アーム制御信号ＬＧと呼称する。
【0075】
マトリクス回路５３０から第２スイッチ５５０に入力される第２出力信号ＯＵＴ２がローレベルのとき、接点５５２と接点５５３とが電気的に接続されることにより、接点５５３からローレベル電圧ＶＬｏを有する下側アーム制御信号ＬＧがマルチプレクサ８００に出力される。マトリクス回路５３０から第２スイッチ５５０に入力される第２出力信号ＯＵＴ２がハイレベルのとき、接点５５１と接点５５３とが電気的に接続されることにより、接点５５３からハイレベル電圧ＶＨｉを有する下側アーム制御信号ＬＧがマルチプレクサ８００に出力される。
【0076】
上記のように、代替回路５００は、上側アーム１１０及び下側アーム１２０の両方が正常状態にあるときに、ローレベル電圧ＶＬｏを有する上側アーム制御信号ＨＧをマルチプレクサ８００に出力するとともに、ハイレベル電圧ＶＨｉを有する下側アーム制御信号ＬＧをマルチプレクサ８００に出力する。
【0077】
また、代替回路５００は、上側アーム１１０及び下側アーム１２０のうち上側アーム１１０が異常状態にあるときに、ローレベル電圧ＶＬｏを有する上側アーム制御信号ＨＧをマルチプレクサ８００に出力するとともに、ハイレベル電圧ＶＨｉを有する下側アーム制御信号ＬＧをマルチプレクサ８００に出力する。
【0078】
また、代替回路５００は、上側アーム１１０及び下側アーム１２０のうち下側アーム１２０が異常状態にあるときに、ハイレベル電圧ＶＨｉを有する上側アーム制御信号ＨＧをマルチプレクサ８００に出力するとともに、ローレベル電圧ＶＬｏを有する下側アーム制御信号ＬＧをマルチプレクサ８００に出力する。
【0079】
さらに、代替回路５００は、上側アーム１１０及び下側アーム１２０の両方が異常状態にあるときに、ローレベル電圧ＶＬｏを有する上側アーム制御信号ＨＧをマルチプレクサ８００に出力するとともに、ローレベル電圧ＶＬｏを有する下側アーム制御信号ＬＧをマルチプレクサ８００に出力する。
【0080】
第１過電圧検出回路６１０は、モータ駆動回路１００の入力電圧であるインバータ入力電圧ＶＩＮＶの大きさによって状態が変化する第１過電圧検出信号ＤＶ１を論理和回路７００に出力する。具体的には、第１過電圧検出回路６１０は、第１分離回路２１０から入力されるインバータ入力電圧ＶＩＮＶと第１閾値ＶＴＨ１よりも高い第２閾値ＶＴＨ２とを比較し、インバータ入力電圧ＶＩＮＶが第２閾値ＶＴＨ２を超えたときに、第１過電圧検出信号ＤＶ１の状態を第１状態から第２状態に変化させる。本実施形態において、第１状態とはハイレベルであり、第２状態とはローレベルである。
【0081】
第２過電圧検出回路６２０は、モータ駆動回路１００の入力電圧であるインバータ入力電圧ＶＩＮＶの大きさによって状態が変化する第２過電圧検出信号ＤＶ２を論理和回路７００に出力する。具体的には、第２過電圧検出回路６２０は、第２分離回路２２０から入力されるインバータ入力電圧ＶＩＮＶと第２閾値ＶＴＨ２よりも高い第３閾値ＶＴＨ３とを比較し、インバータ入力電圧ＶＩＮＶが第３閾値ＶＴＨ３を超えたときに、第２過電圧検出信号ＤＶ２の状態を第１状態から第２状態に変化させる。
【0082】
第１過電圧検出回路６１０及び第２過電圧検出回路６２０は、それぞれコンパレータを含むアナログ比較回路によって構成される。つまり、第２閾値ＶＴＨ２及び第３閾値ＶＴＨ３は、第１閾値ＶＴＨ１のように不揮発性メモリに格納されるデジタルデータではなく、例えば抵抗分圧回路などによって生成されるアナログ電圧である。第１過電圧検出回路６１０において、アナログ電圧であるインバータ入力電圧ＶＩＮＶと、アナログ電圧である第２閾値ＶＴＨ２とがコンパレータに入力され、そのコンパレータの出力信号が第１過電圧検出信号ＤＶ１として論理和回路７００に出力される。同様に、第２過電圧検出回路６２０において、アナログ電圧であるインバータ入力電圧ＶＩＮＶと、アナログ電圧である第３閾値ＶＴＨ３とがコンパレータに入力され、そのコンパレータの出力信号が第２過電圧検出信号ＤＶ２として論理和回路７００に出力される。
【0083】
第１閾値ＶＴＨ１、第２閾値ＶＴＨ２及び第３閾値ＶＴＨ３は、高電圧バッテリ７の定格電圧である４７０Ｖからモータ駆動回路１００の耐圧である７００Ｖまでの範囲で決定される。第１閾値ＶＴＨ１は、４７０Ｖよりも高く且つ第２閾値ＶＴＨ２よりも低い電圧値である。第２閾値ＶＴＨ２は、第１閾値ＶＴＨ１よりも高く且つ第３閾値ＶＴＨ３よりも低い電圧値である。第３閾値ＶＴＨ３は、第２閾値ＶＴＨ２よりも高く且つ７００Ｖよりも低い電圧値である。
【0084】
論理和回路７００は、負論理の論理和回路である。論理和回路７００には、ＰＭＩＣ４００から出力されるリスタート信号ＲＳＴ、第１異常検知信号ＦＯＴ、及び第２異常検知信号ＩＯＴと、第１過電圧検出回路６１０から出力される第１過電圧検出信号ＤＶ１と、第２過電圧検出回路６２０から出力される第２過電圧検出信号ＤＶ２と、が入力される。論理和回路７００は、リスタート信号ＲＳＴ、第１異常検知信号ＦＯＴ、第２異常検知信号ＩＯＴ、第１過電圧検出信号ＤＶ１、及び第２過電圧検出信号ＤＶ２の論理和を演算し、その演算結果を示す信号をモード切替信号ＭＳとしてマルチプレクサ８００に出力する。
【0085】
リスタート信号ＲＳＴ、第１異常検知信号ＦＯＴ、第２異常検知信号ＩＯＴ、第１過電圧検出信号ＤＶ１、及び第２過電圧検出信号ＤＶ２の少なくとも一つがローレベルのときに、論理和回路７００からローレベルのモード切替信号ＭＳが出力される。また、リスタート信号ＲＳＴ、第１異常検知信号ＦＯＴ、第２異常検知信号ＩＯＴ、第１過電圧検出信号ＤＶ１、及び第２過電圧検出信号ＤＶ２の全てがハイレベルのときに、論理和回路７００からハイレベルのモード切替信号ＭＳが出力される。
【0086】
すなわち、以下の条件１から条件３までの全ての条件が満たされるときに、論理和回路７００からハイレベルのモード切替信号ＭＳが出力される。
（条件１）ＰＭＩＣ４００によってＭＣＵ３００が正常状態にあることが検知される。
（条件２）第１過電圧検出回路６１０によってインバータ入力電圧ＶＩＮＶが第２閾値ＶＴＨ２以下であることが検知される。
（条件３）第２過電圧検出回路６２０によってインバータ入力電圧ＶＩＮＶが第３閾値ＶＴＨ３以下であることが検知される。
（条件１）ＰＭＩＣ４００によってＭＣＵ３００が正常状態にあることが検知される。
（条件２）第１過電圧検出回路６１０によってインバータ入力電圧ＶＩＮＶが第２閾値ＶＴＨ２以下であることが検知される。
（条件３）第２過電圧検出回路６２０によってインバータ入力電圧ＶＩＮＶが第３閾値ＶＴＨ３以下であることが検知される。
【0087】
また、以下の条件４から条件６までの少なくとも一つの条件が満たされるときに、論理和回路７００からローレベルのモード切替信号ＭＳが出力される。
（条件４）ＰＭＩＣ４００によってＭＣＵ３００が異常状態にあることが検知される。
（条件５）第１過電圧検出回路６１０によってインバータ入力電圧ＶＩＮＶが第２閾値ＶＴＨ２を超えたことが検知される。
（条件６）第２過電圧検出回路６２０によってインバータ入力電圧ＶＩＮＶが第３閾値ＶＴＨ３を超えたことが検知される。
（条件４）ＰＭＩＣ４００によってＭＣＵ３００が異常状態にあることが検知される。
（条件５）第１過電圧検出回路６１０によってインバータ入力電圧ＶＩＮＶが第２閾値ＶＴＨ２を超えたことが検知される。
（条件６）第２過電圧検出回路６２０によってインバータ入力電圧ＶＩＮＶが第３閾値ＶＴＨ３を超えたことが検知される。
【0088】
マルチプレクサ８００には、論理和回路７００から出力されるモード切替信号ＭＳと、ＭＣＵ３００から出力される各タイミング信号と、代替回路５００から出力される上側アーム制御信号ＨＧ及び下側アーム制御信号ＬＧと、が入力される。上記のように、ＭＣＵ３００から出力されるタイミング信号には、Ｕ相上側タイミング信号ＨＰＵ、Ｕ相下側タイミング信号ＬＰＵ、Ｖ相上側タイミング信号ＨＰＶ、Ｖ相下側タイミング信号ＬＰＶ、Ｗ相上側タイミング信号ＨＰＷ、及びＷ相下側タイミング信号ＬＰＷが含まれる。
【0089】
マルチプレクサ８００は、モード切替信号ＭＳがハイレベルのときに、Ｕ相上側タイミング信号ＨＰＵをＵ相上側ゲート制御信号ＵＨＧとしてＵ相上側ゲートドライバ１１１に出力し、Ｖ相上側タイミング信号ＨＰＶをＶ相上側ゲート制御信号ＶＨＧとしてＶ相上側ゲートドライバ１１２に出力し、Ｗ相上側タイミング信号ＨＰＷをＷ相上側ゲート制御信号ＷＨＧとしてＷ相上側ゲートドライバ１１３に出力する。
また、マルチプレクサ８００は、モード切替信号ＭＳがハイレベルのときに、Ｕ相下側タイミング信号ＬＰＵをＵ相下側ゲート制御信号ＵＬＧとしてＵ相下側ゲートドライバ１２１に出力し、Ｖ相下側タイミング信号ＬＰＶをＶ相下側ゲート制御信号ＶＬＧとしてＶ相下側ゲートドライバ１２２に出力し、Ｗ相下側タイミング信号ＬＰＷをＷ相下側ゲート制御信号ＷＬＧとしてＷ相下側ゲートドライバ１２３に出力する。
また、マルチプレクサ８００は、モード切替信号ＭＳがハイレベルのときに、Ｕ相下側タイミング信号ＬＰＵをＵ相下側ゲート制御信号ＵＬＧとしてＵ相下側ゲートドライバ１２１に出力し、Ｖ相下側タイミング信号ＬＰＶをＶ相下側ゲート制御信号ＶＬＧとしてＶ相下側ゲートドライバ１２２に出力し、Ｗ相下側タイミング信号ＬＰＷをＷ相下側ゲート制御信号ＷＬＧとしてＷ相下側ゲートドライバ１２３に出力する。
【0090】
マルチプレクサ８００は、モード切替信号ＭＳがローレベルのときに、上側アーム制御信号ＨＧをＵ相上側ゲート制御信号ＵＨＧとしてＵ相上側ゲートドライバ１１１に出力し、上側アーム制御信号ＨＧをＶ相上側ゲート制御信号ＶＨＧとしてＶ相上側ゲートドライバ１１２に出力し、上側アーム制御信号ＨＧをＷ相上側ゲート制御信号ＷＨＧとしてＷ相上側ゲートドライバ１１３に出力する。
また、マルチプレクサ８００は、モード切替信号ＭＳがローレベルのときに、下側アーム制御信号ＬＧをＵ相下側ゲート制御信号ＵＬＧとしてＵ相下側ゲートドライバ１２１に出力し、下側アーム制御信号ＬＧをＶ相下側ゲート制御信号ＶＬＧとしてＶ相下側ゲートドライバ１２２に出力し、下側アーム制御信号ＬＧをＷ相下側ゲート制御信号ＷＬＧとしてＷ相下側ゲートドライバ１２３に出力する。
また、マルチプレクサ８００は、モード切替信号ＭＳがローレベルのときに、下側アーム制御信号ＬＧをＵ相下側ゲート制御信号ＵＬＧとしてＵ相下側ゲートドライバ１２１に出力し、下側アーム制御信号ＬＧをＶ相下側ゲート制御信号ＶＬＧとしてＶ相下側ゲートドライバ１２２に出力し、下側アーム制御信号ＬＧをＷ相下側ゲート制御信号ＷＬＧとしてＷ相下側ゲートドライバ１２３に出力する。
【0091】
上記のように、モード切替信号ＭＳがハイレベルのとき、モータ駆動回路１００は、ＭＣＵ３００から出力される各タイミング信号によって制御される。以下ではこのように、ＭＣＵ３００がモータ駆動回路１００を制御する状態を第１制御モードと呼称する。また、モード切替信号ＭＳがローレベルのとき、モータ駆動回路１００は、代替回路５００から出力される上側アーム制御信号ＨＧ及び下側アーム制御信号ＬＧによって制御される。以下ではこのように、代替回路５００がモータ駆動回路１００を制御する状態を第２制御モードと呼称する。
【0092】
すなわち、マルチプレクサ８００は、ＭＣＵ３００の状態、言い換えればモード切替信号ＭＳの状態に基づいて、ＭＣＵ３００がモータ駆動回路１００を制御する第１制御モードと、代替回路５００がモータ駆動回路１００を制御する第２制御モードとの間で制御モードを切り替えるモード切替部として機能する。マルチプレクサ８００は、モード切替信号ＭＳがハイレベルからローレベルに変化したときに、制御モードを第１制御モードから第２制御モードに切り替える。詳細は後述するが、第２制御モードにおいて代替回路５００は、上側アーム１１０及び下側アーム１２０の状態に基づいて、上側アーム１１０及び下側アーム１２０に含まれるスイッチング素子の切り替えを制御する。具体的には、代替回路５００は、上側アーム１１０及び下側アーム１２０の状態に基づいて、上側アーム１１０及び下側アーム１２０の一方に含まれるスイッチング素子の全てをオン状態にするとともに他方に含まれるスイッチング素子の全てをオフ状態にする制御（ＡＳＣ制御）、もしくは上側アーム１１０及び下側アーム１２０の両方に含まれるスイッチング素子の全てをオフ状態にする制御（ＳＤ制御）のどちらかを行う。
【0093】
次に、上記のように構成されるモータ制御装置４０の動作について説明する。
まず、通常時におけるモータ制御装置４０の動作について説明する。通常時とは、以下の条件１から条件３までの全ての条件が満たされるときである。
（条件１）ＰＭＩＣ４００によってＭＣＵ３００が正常状態にあることが検知される。
（条件２）第１過電圧検出回路６１０によってインバータ入力電圧ＶＩＮＶが第２閾値ＶＴＨ２以下であることが検知される。
（条件３）第２過電圧検出回路６２０によってインバータ入力電圧ＶＩＮＶが第３閾値ＶＴＨ３以下であることが検知される。
まず、通常時におけるモータ制御装置４０の動作について説明する。通常時とは、以下の条件１から条件３までの全ての条件が満たされるときである。
（条件１）ＰＭＩＣ４００によってＭＣＵ３００が正常状態にあることが検知される。
（条件２）第１過電圧検出回路６１０によってインバータ入力電圧ＶＩＮＶが第２閾値ＶＴＨ２以下であることが検知される。
（条件３）第２過電圧検出回路６２０によってインバータ入力電圧ＶＩＮＶが第３閾値ＶＴＨ３以下であることが検知される。
【0094】
条件１が満たされるとき、ＰＭＩＣ４００から論理和回路７００に出力されるリスタート信号ＲＳＴ、第１異常検知信号ＦＯＴ、及び第２異常検知信号ＩＯＴの全てはハイレベルとなる。条件２が満たされるとき、第１過電圧検出回路６１０から論理和回路７００に出力される第１過電圧検出信号ＤＶ１はハイレベルとなる。条件３が満たされるとき、第２過電圧検出回路６２０から論理和回路７００に出力される第２過電圧検出信号ＤＶ２はハイレベルとなる。従って、条件１から条件３までの全ての条件が満たされるとき、論理和回路７００からマルチプレクサ８００にハイレベルのモード切替信号ＭＳが出力される。モード切替信号ＭＳがハイレベルのとき、モータ制御装置４０の制御モードは、ＭＣＵ３００がモータ駆動回路１００を制御する第１制御モードとなる。
【0095】
図３は、通常時にＭＣＵ３００が、不揮発性メモリに格納されるプログラムに従って実行するモータ制御処理を示すフローチャートである。なお、ＭＣＵ３００は、図３に示すモータ制御処理を所定の制御周期で繰り返し実行する。
【0096】
図３に示すように、まず、ＭＣＵ３００は、過電圧検出ポート３１０を介して第１分離回路２１０から入力されるインバータ入力電圧ＶＩＮＶと第１閾値ＶＴＨ１とを比較し、インバータ入力電圧ＶＩＮＶが第１閾値ＶＴＨ１を超えたか否かを判定する（ステップＳ１）。具体的には、ステップＳ１においてＭＣＵ３００は、ＡＤ変換器によってデジタルデータに変換されたインバータ入力電圧ＶＩＮＶと、不揮発性メモリから読み出した第１閾値ＶＴＨ１とを比較することにより、インバータ入力電圧ＶＩＮＶが第１閾値ＶＴＨ１を超えたか否かを判定する。なお、既に述べたように、第１閾値ＶＴＨ１は、高電圧バッテリ７の定格電圧である４７０Ｖよりも高く且つ第２閾値ＶＴＨ２よりも低い。
【0097】
ステップＳ１において「Ｎｏ」の場合、すなわち、インバータ入力電圧ＶＩＮＶが第１閾値ＶＴＨ１以下の場合、ＭＣＵ３００は、電子制御装置５から入力されるモータ制御信号ＣＳに基づいて通常時モータ制御を行う（ステップＳ２）。本実施形態では、ＭＣＵ３００は、通常時モータ制御として、電子制御装置５から入力されるモータ制御信号ＣＳが示すトルク指令値Ｔｍ＊に基づいて、モータ駆動回路１００からモータ１０に供給される三相電流をベクトル制御することにより、トルク指令値Ｔｍ＊によって決定されるトルクでモータ１０を回転させる。ベクトル制御は、三相同期モータであるモータ１０の制御方式として一般的に知られているため、本実施形態では図４を参照しながらベクトル制御について簡単に説明する。
【0098】
図４は、ステップＳ２においてＭＣＵ３００が、通常時モータ制御として実行するベクトル制御を示すフローチャートである。図４に示すように、ＭＣＵ３００は、モータ駆動回路１００に設けられるシャント抵抗器などの不図示の電流センサから、Ｕ相電流Ｉｕ、Ｖ相電流Ｉｖ及びＷ相電流Ｉｗを含む三相電流の検出値を取得する（ステップＳ２１）。
【0099】
続いて、ＭＣＵ３００は、Ｕ相電流Ｉｕ、Ｖ相電流Ｉｖ及びＷ相電流Ｉｗの検出値をクラーク変換することにより、固定座標系における二相電流Ｉα及びＩβを算出する（ステップＳ２２）。
【0100】
続いて、ＭＣＵ３００は、式（１）及び式（２）に基づくパーク変換により、固定座標系における二相電流Ｉα及びＩβを、回転座標系におけるｄ軸電流Ｉｄとｑ軸電流Ｉｑとに変換する（ステップＳ２３）。なお、ＭＣＵ３００は、式（１）及び式（２）における「θＲ」として、モータ１０に取り付けられるレゾルバ等の不図示の位置検出装置から、モータ１０の回転角度θＲの検出値を取得する。
Ｉｄ＝Ｉα・ｃｏｓθＲ＋Ｉβ・ｓｉｎθＲ …（１）
Ｉｑ＝－Ｉα・ｓｉｎθＲ＋Ｉβ・ｃｏｓθＲ …（２）
Ｉｄ＝Ｉα・ｃｏｓθＲ＋Ｉβ・ｓｉｎθＲ …（１）
Ｉｑ＝－Ｉα・ｓｉｎθＲ＋Ｉβ・ｃｏｓθＲ …（２）
【0101】
続いて、ＭＣＵ３００は、トルク指令値Ｔｍ＊に基づいて、目標ｄ軸電流ＩｄＲＥＦと目標ｑ軸電流ＩｑＲＥＦとを決定する（ステップＳ２４）。ＭＣＵ３００の不揮発性メモリには、トルク指令値Ｔｍ＊に対応する目標ｄ軸電流ＩｄＲＥＦ及び目標ｑ軸電流ＩｑＲＥＦを示すテーブルデータが予め格納される。ステップＳ２４においてＭＣＵ３００は、不揮発性メモリに格納されるテーブルデータから、モータ制御信号ＣＳが示すトルク指令値Ｔｍ＊に対応する目標ｄ軸電流ＩｄＲＥＦ及び目標ｑ軸電流ＩｑＲＥＦを読み出すことにより、目標ｄ軸電流ＩｄＲＥＦと目標ｑ軸電流ＩｑＲＥＦとを決定する。
【0102】
続いて、ＭＣＵ３００は、ｄ軸電流Ｉｄと目標ｄ軸電流ＩｄＲＥＦとの偏差がゼロとなるｄ軸電圧ＶｄをＰＩ演算によって算出するとともに、ｑ軸電流Ｉｑと目標ｑ軸電流ＩｑＲＥＦとの偏差がゼロとなるｑ軸電圧ＶｑをＰＩ演算によって算出する（ステップＳ２５）。
【0103】
続いて、ＭＣＵ３００は、式（３）及び式（４）に基づく逆パーク変換により、回転座標系におけるｄ軸電圧Ｖｄ及びｑ軸電圧Ｖｑを、固定座標系における二相電圧Ｖα及びＶβに逆変換する（ステップＳ２６）。式（３）及び式（４）における「θＲ」として、レゾルバ等の不図示の位置検出装置から得られる回転角度θＲの検出値が用いられる。
Ｖα＝Ｖｄ・ｃｏｓθＲ－Ｖｑ・ｓｉｎθＲ …（３）
Ｖβ＝Ｖｄ・ｓｉｎθＲ＋Ｖｑ・ｃｏｓθＲ …（４）
Ｖα＝Ｖｄ・ｃｏｓθＲ－Ｖｑ・ｓｉｎθＲ …（３）
Ｖβ＝Ｖｄ・ｓｉｎθＲ＋Ｖｑ・ｃｏｓθＲ …（４）
【0104】
続いて、ＭＣＵ３００は、空間ベクトル変換により、二相電圧値Ｖα及びＶβを三相電圧に逆変換する（ステップＳ２７）。三相電圧には、Ｕ相電圧Ｖｕ、Ｖ相電圧Ｖｖ及びＷ相電圧Ｖｗが含まれる。最後に、ＭＣＵ３００は、上記の空間ベクトル変換により得られた三相電圧がモータ１０に印加されるＵ相上側タイミング信号ＨＰＵ、Ｖ相上側タイミング信号ＨＰＶ、Ｗ相上側タイミング信号ＨＰＷ、Ｕ相下側タイミング信号ＬＰＵ、Ｖ相下側タイミング信号ＬＰＶ、及びＷ相下側タイミング信号ＬＰＷを生成してマルチプレクサ８００に出力する（ステップＳ２８）。
【0105】
モード切替信号ＭＳがハイレベルのとき、マルチプレクサ８００は、ＭＣＵ３００から入力されるＵ相上側タイミング信号ＨＰＵをＵ相上側ゲート制御信号ＵＨＧとしてＵ相上側ゲートドライバ１１１に出力し、ＭＣＵ３００から入力されるＶ相上側タイミング信号ＨＰＶをＶ相上側ゲート制御信号ＶＨＧとしてＶ相上側ゲートドライバ１１２に出力し、ＭＣＵ３００から入力されるＷ相上側タイミング信号ＨＰＷをＷ相上側ゲート制御信号ＷＨＧとしてＷ相上側ゲートドライバ１１３に出力する。
また、モード切替信号ＭＳがハイレベルのとき、マルチプレクサ８００は、ＭＣＵ３００から入力されるＵ相下側タイミング信号ＬＰＵをＵ相下側ゲート制御信号ＵＬＧとしてＵ相下側ゲートドライバ１２１に出力し、ＭＣＵ３００から入力されるＶ相下側タイミング信号ＬＰＶをＶ相下側ゲート制御信号ＶＬＧとしてＶ相下側ゲートドライバ１２２に出力し、ＭＣＵ３００から入力されるＷ相下側タイミング信号ＬＰＷをＷ相下側ゲート制御信号ＷＬＧとしてＷ相下側ゲートドライバ１２３に出力する。
また、モード切替信号ＭＳがハイレベルのとき、マルチプレクサ８００は、ＭＣＵ３００から入力されるＵ相下側タイミング信号ＬＰＵをＵ相下側ゲート制御信号ＵＬＧとしてＵ相下側ゲートドライバ１２１に出力し、ＭＣＵ３００から入力されるＶ相下側タイミング信号ＬＰＶをＶ相下側ゲート制御信号ＶＬＧとしてＶ相下側ゲートドライバ１２２に出力し、ＭＣＵ３００から入力されるＷ相下側タイミング信号ＬＰＷをＷ相下側ゲート制御信号ＷＬＧとしてＷ相下側ゲートドライバ１２３に出力する。
【0106】
上記のように、インバータ入力電圧ＶＩＮＶが第１閾値ＶＴＨ１以下の場合には、ＭＣＵ３００が、電子制御装置５から入力されるモータ制御信号ＣＳに基づいて、通常時モータ制御としてベクトル制御を実行することにより、モータ駆動回路１００に含まれる各スイッチング素子が適切なタイミングでスイッチング制御される。その結果、モータ駆動回路１１００からモータ１０に供給されるＵ相電流Ｉｕ、Ｖ相電流Ｉｖ及びＷ相電流Ｉｗが適切に制御されることにより、トルク指令値Ｔｍ＊によって決定されるトルクでモータ１０が回転し、運転者から要求される駆動力がモータユニット６から駆動輪２に伝達される。
【0107】
以下、図３に戻って説明を続ける。図３のステップＳ１において「Ｙｅｓ」の場合、すなわち、インバータ入力電圧ＶＩＮＶが第１閾値ＶＴＨ１を超えた場合、モータ駆動回路１００に異常が生じた可能性が高く、さらにインバータ入力電圧ＶＩＮＶが上昇すればスイッチング素子等の故障に繋がるため、ＭＣＵ３００は、上側アーム１１０及び下側アーム１２０の状態に基づいてフェイルセーフ制御を実行する（ステップＳ３）。
【0108】
まず、ステップＳ３においてＭＣＵ３００は、上側アーム１１０及び下側アーム１２０が正常状態にあるか異常状態にあるかを判断する。具体的には、ＭＣＵ３００は、Ｕ相上側ゲートドライバ１１１から入力されるフォールト信号ＦＬＴ１と、Ｖ相上側ゲートドライバ１１２から入力されるフォールト信号ＦＬＴ２と、Ｗ相上側ゲートドライバ１１３から入力されるフォールト信号ＦＬＴ３との全てがハイレベルの場合、上側アーム１１０が正常状態にあると判断する。また、ＭＣＵ３００は、フォールト信号ＦＬＴ１、ＦＬＴ２及びＦＬＴ３の少なくとも一つがローレベルの場合、上側アーム１１０が異常状態にあると判断する。
【0109】
また、ＭＣＵ３００は、Ｕ相下側ゲートドライバ１２１から入力されるフォールト信号ＦＬＴ４と、Ｖ相下側ゲートドライバ１２２から入力されるフォールト信号ＦＬＴ５と、Ｗ相下側ゲートドライバ１２３から入力されるフォールト信号ＦＬＴ６との全てがハイレベルの場合、下側アーム１２０が正常状態にあると判断する。また、ＭＣＵ３００は、フォールト信号ＦＬＴ４、ＦＬＴ５及びＦＬＴ６の少なくとも一つがローレベルの場合、下側アーム１２０が異常状態にあると判断する。
【0110】
そして、ＭＣＵ３００は、上側アーム１１０及び下側アーム１２０の両方が正常状態にあると判断したとき、Ｕ相上側タイミング信号ＨＰＵ、Ｖ相上側タイミング信号ＨＰＶ及びＷ相上側タイミング信号ＨＰＷの全てをローレベルにセットしてマルチプレクサ８００に出力する。これにより、マルチプレクサ８００からモータ駆動回路１００に出力されるＵ相上側ゲート制御信号ＵＨＧ、Ｖ相上側ゲート制御信号ＶＨＧ及びＷ相上側ゲート制御信号ＷＨＧは全てローレベルとなる。
また、ＭＣＵ３００は、上側アーム１１０及び下側アーム１２０の両方が正常状態にあると判断したとき、Ｕ相下側タイミング信号ＬＰＵ、Ｖ相下側タイミング信号ＬＰＶ及びＷ相下側タイミング信号ＬＰＷの全てをハイレベルにセットしてマルチプレクサ８００に出力する。これにより、マルチプレクサ８００からモータ駆動回路１００に出力されるＵ相下側ゲート制御信号ＵＬＧ、Ｖ相下側ゲート制御信号ＶＬＧ及びＷ相下側ゲート制御信号ＷＬＧは全てハイレベルとなる。
また、ＭＣＵ３００は、上側アーム１１０及び下側アーム１２０の両方が正常状態にあると判断したとき、Ｕ相下側タイミング信号ＬＰＵ、Ｖ相下側タイミング信号ＬＰＶ及びＷ相下側タイミング信号ＬＰＷの全てをハイレベルにセットしてマルチプレクサ８００に出力する。これにより、マルチプレクサ８００からモータ駆動回路１００に出力されるＵ相下側ゲート制御信号ＵＬＧ、Ｖ相下側ゲート制御信号ＶＬＧ及びＷ相下側ゲート制御信号ＷＬＧは全てハイレベルとなる。
【0111】
その結果、上側アーム１１０及び下側アーム１２０の両方が正常状態にある場合、上側アーム１１０に含まれるスイッチング素子の全てはオフ状態に制御され、且つ下側アーム１２０に含まれるスイッチング素子の全てはオン状態に制御される。言い換えれば、ＭＣＵ３００は、上側アーム１１０及び下側アーム１２０の両方が正常状態にあると判断したとき、上側アーム１１０に含まれるスイッチング素子の全てをオフ状態に制御し、且つ下側アーム１２０に含まれるスイッチング素子の全てをオン状態に制御するＡＳＣ制御を実行する。これにより、上側アーム１１０に含まれるすべてのスイッチング素子を通る電流は遮断され、モータ１０で発生した逆起電力は下側アーム１２０からなる閉回路内で還流する。これにより、インバータ入力電圧ＶＩＮＶのさらなる上昇や、モータ１０のさらなる加速を防ぎ、スイッチング素子、高電圧バッテリ７の損傷を防ぐことができる。
【0112】
ＭＣＵ３００は、上側アーム１１０及び下側アーム１２０のうち上側アーム１１０が異常状態にあると判断したとき、Ｕ相上側タイミング信号ＨＰＵ、Ｖ相上側タイミング信号ＨＰＶ及びＷ相上側タイミング信号ＨＰＷの全てをローレベルにセットしてマルチプレクサ８００に出力する。これにより、マルチプレクサ８００からモータ駆動回路１００に出力されるＵ相上側ゲート制御信号ＵＨＧ、Ｖ相上側ゲート制御信号ＶＨＧ及びＷ相上側ゲート制御信号ＷＨＧは全てローレベルとなる。
また、ＭＣＵ３００は、上側アーム１１０及び下側アーム１２０のうち上側アーム１１０が異常状態にあると判断したとき、Ｕ相下側タイミング信号ＬＰＵ、Ｖ相下側タイミング信号ＬＰＶ及びＷ相下側タイミング信号ＬＰＷの全てをハイレベルにセットしてマルチプレクサ８００に出力する。これにより、マルチプレクサ８００からモータ駆動回路１００に出力されるＵ相下側ゲート制御信号ＵＬＧ、Ｖ相下側ゲート制御信号ＶＬＧ及びＷ相下側ゲート制御信号ＷＬＧは全てハイレベルとなる。
また、ＭＣＵ３００は、上側アーム１１０及び下側アーム１２０のうち上側アーム１１０が異常状態にあると判断したとき、Ｕ相下側タイミング信号ＬＰＵ、Ｖ相下側タイミング信号ＬＰＶ及びＷ相下側タイミング信号ＬＰＷの全てをハイレベルにセットしてマルチプレクサ８００に出力する。これにより、マルチプレクサ８００からモータ駆動回路１００に出力されるＵ相下側ゲート制御信号ＵＬＧ、Ｖ相下側ゲート制御信号ＶＬＧ及びＷ相下側ゲート制御信号ＷＬＧは全てハイレベルとなる。
【0113】
その結果、上側アーム１１０及び下側アーム１２０のうち上側アーム１１０が異常状態にある場合、上側アーム１１０に含まれるスイッチング素子の全てはオフ状態に制御され、且つ下側アーム１２０に含まれるスイッチング素子の全てはオン状態に制御される。言い換えれば、ＭＣＵ３００は、上側アーム１１０及び下側アーム１２０のうち上側アーム１１０が異常状態にあると判断したとき、上側アーム１１０に含まれるスイッチング素子の全てをオフ状態に制御し、且つ下側アーム１２０に含まれるスイッチング素子の全てをオン状態に制御するＡＳＣ制御を実行する。これにより、上側アーム１１０に含まれるすべてのスイッチング素子を通る電流は遮断され、モータ１０で発生した逆起電力は下側アーム１２０からなる閉回路内で還流する。これにより、インバータ入力電圧ＶＩＮＶのさらなる上昇や、モータ１０のさらなる加速を防ぎ、スイッチング素子、高電圧バッテリ７の損傷を防ぐことができる。
【0114】
ＭＣＵ３００は、上側アーム１１０及び下側アーム１２０のうち下側アーム１２０が異常状態にあると判断したとき、Ｕ相上側タイミング信号ＨＰＵ、Ｖ相上側タイミング信号ＨＰＶ及びＷ相上側タイミング信号ＨＰＷの全てをハイレベルにセットしてマルチプレクサ８００に出力する。これにより、マルチプレクサ８００からモータ駆動回路１００に出力されるＵ相上側ゲート制御信号ＵＨＧ、Ｖ相上側ゲート制御信号ＶＨＧ及びＷ相上側ゲート制御信号ＷＨＧは全てハイレベルとなる。
また、ＭＣＵ３００は、上側アーム１１０及び下側アーム１２０のうち下側アーム１２０が異常状態にあると判断したとき、Ｕ相下側タイミング信号ＬＰＵ、Ｖ相下側タイミング信号ＬＰＶ及びＷ相下側タイミング信号ＬＰＷの全てをローレベルにセットしてマルチプレクサ８００に出力する。これにより、マルチプレクサ８００からモータ駆動回路１００に出力されるＵ相下側ゲート制御信号ＵＬＧ、Ｖ相下側ゲート制御信号ＶＬＧ及びＷ相下側ゲート制御信号ＷＬＧは全てローレベルとなる。
また、ＭＣＵ３００は、上側アーム１１０及び下側アーム１２０のうち下側アーム１２０が異常状態にあると判断したとき、Ｕ相下側タイミング信号ＬＰＵ、Ｖ相下側タイミング信号ＬＰＶ及びＷ相下側タイミング信号ＬＰＷの全てをローレベルにセットしてマルチプレクサ８００に出力する。これにより、マルチプレクサ８００からモータ駆動回路１００に出力されるＵ相下側ゲート制御信号ＵＬＧ、Ｖ相下側ゲート制御信号ＶＬＧ及びＷ相下側ゲート制御信号ＷＬＧは全てローレベルとなる。
【0115】
その結果、上側アーム１１０及び下側アーム１２０のうち下側アーム１２０が異常状態にある場合、上側アーム１１０に含まれるスイッチング素子の全てはオン状態に制御され、且つ下側アーム１２０に含まれるスイッチング素子の全てはオフ状態に制御される。言い換えれば、ＭＣＵ３００は、上側アーム１１０及び下側アーム１２０のうち下側アーム１２０が異常状態にあると判断したとき、上側アーム１１０に含まれるスイッチング素子の全てをオン状態に制御し、且つ下側アーム１２０に含まれるスイッチング素子の全てをオフ状態に制御するＡＳＣ制御を実行する。これにより、下側アーム１２０に含まれるすべてのスイッチング素子を通る電流は遮断され、モータ１０で発生した逆起電力は上側アーム１１０からなる閉回路内で還流する。これにより、インバータ入力電圧ＶＩＮＶのさらなる上昇や、モータ１０のさらなる加速を防ぎ、スイッチング素子、高電圧バッテリ７の損傷を防ぐことができる。
【0116】
ＭＣＵ３００は、上側アーム１１０及び下側アーム１２０の両方が異常状態にあると判断したとき、Ｕ相上側タイミング信号ＨＰＵ、Ｖ相上側タイミング信号ＨＰＶ及びＷ相上側タイミング信号ＨＰＷの全てをローレベルにセットしてマルチプレクサ８００に出力する。これにより、マルチプレクサ８００からモータ駆動回路１００に出力されるＵ相上側ゲート制御信号ＵＨＧ、Ｖ相上側ゲート制御信号ＶＨＧ及びＷ相上側ゲート制御信号ＷＨＧは全てローレベルとなる。
また、ＭＣＵ３００は、上側アーム１１０及び下側アーム１２０の両方が異常状態にあると判断したとき、Ｕ相下側タイミング信号ＬＰＵ、Ｖ相下側タイミング信号ＬＰＶ及びＷ相下側タイミング信号ＬＰＷの全てをローレベルにセットしてマルチプレクサ８００に出力する。これにより、マルチプレクサ８００からモータ駆動回路１００に出力されるＵ相下側ゲート制御信号ＵＬＧ、Ｖ相下側ゲート制御信号ＶＬＧ及びＷ相下側ゲート制御信号ＷＬＧは全てローレベルとなる。
また、ＭＣＵ３００は、上側アーム１１０及び下側アーム１２０の両方が異常状態にあると判断したとき、Ｕ相下側タイミング信号ＬＰＵ、Ｖ相下側タイミング信号ＬＰＶ及びＷ相下側タイミング信号ＬＰＷの全てをローレベルにセットしてマルチプレクサ８００に出力する。これにより、マルチプレクサ８００からモータ駆動回路１００に出力されるＵ相下側ゲート制御信号ＵＬＧ、Ｖ相下側ゲート制御信号ＶＬＧ及びＷ相下側ゲート制御信号ＷＬＧは全てローレベルとなる。
【0117】
その結果、上側アーム１１０及び下側アーム１２０の両方が異常状態にある場合、上側アーム１１０に含まれるスイッチング素子の全てはオフ状態に制御され、且つ下側アーム１２０に含まれるスイッチング素子の全てはオフ状態に制御される。言い換えれば、ＭＣＵ３００は、上側アーム１１０及び下側アーム１２０の両方が異常状態にあると判断したとき、上側アーム１１０に含まれるスイッチング素子の全てをオフ状態に制御し、且つ下側アーム１２０に含まれるスイッチング素子の全てをオフ状態に制御するＳＤ制御を実行する。これにより、モータ１０の回転によって発生した逆起電力は、各スイッチング素子のフリーホイールダイオードを経由して高電圧バッテリ７へ流れるため、スイッチング素子を保護することができる。
【0118】
以上が通常時におけるモータ制御装置４０の動作についての説明である。次に、異常時におけるモータ制御装置４０の動作について説明する。異常時とは、以下の条件４から条件６までの少なくとも一つの条件が満たされるときである。
（条件４）ＰＭＩＣ４００によってＭＣＵ３００が異常状態にあることが検知される。
（条件５）第１過電圧検出回路６１０によってインバータ入力電圧ＶＩＮＶが第２閾値ＶＴＨ２を超えたことが検知される。
（条件６）第２過電圧検出回路６２０によってインバータ入力電圧ＶＩＮＶが第３閾値ＶＴＨ３を超えたことが検知される。
（条件４）ＰＭＩＣ４００によってＭＣＵ３００が異常状態にあることが検知される。
（条件５）第１過電圧検出回路６１０によってインバータ入力電圧ＶＩＮＶが第２閾値ＶＴＨ２を超えたことが検知される。
（条件６）第２過電圧検出回路６２０によってインバータ入力電圧ＶＩＮＶが第３閾値ＶＴＨ３を超えたことが検知される。
【0119】
条件４が満たされるとき、ＰＭＩＣ４００から論理和回路７００に出力されるリスタート信号ＲＳＴ、第１異常検知信号ＦＯＴ、及び第２異常検知信号ＩＯＴの少なくとも一つがローレベルとなる。条件５が満たされるとき、第１過電圧検出回路６１０から論理和回路７００に出力される第１過電圧検出信号ＤＶ１はローレベルとなる。条件６が満たされるとき、第２過電圧検出回路６２０から論理和回路７００に出力される第２過電圧検出信号ＤＶ２はローレベルとなる。従って、条件４から条件６までの少なくとも一つの条件が満たされるとき、論理和回路７００からマルチプレクサ８００にローレベルのモード切替信号ＭＳが出力される。モード切替信号ＭＳがローレベルのとき、モータ制御装置４０の制御モードは、代替回路５００がモータ駆動回路１００を制御する第２制御モードとなる。
【0120】
第２制御モードにおいて代替回路５００は、上側アーム１１０及び下側アーム１２０の状態に基づいてフェイルセーフ制御を実行する。既に述べたように、代替回路５００は、上側アーム１１０及び下側アーム１２０の両方が正常状態にあるときに、ローレベル電圧ＶＬｏを有する上側アーム制御信号ＨＧをマルチプレクサ８００に出力するとともに、ハイレベル電圧ＶＨｉを有する下側アーム制御信号ＬＧをマルチプレクサ８００に出力する。
【0121】
マルチプレクサ８００は、モード切替信号ＭＳがローレベルのときに、上側アーム制御信号ＨＧをＵ相上側ゲート制御信号ＵＨＧとしてＵ相上側ゲートドライバ１１１に出力し、上側アーム制御信号ＨＧをＶ相上側ゲート制御信号ＶＨＧとしてＶ相上側ゲートドライバ１１２に出力し、上側アーム制御信号ＨＧをＷ相上側ゲート制御信号ＷＨＧとしてＷ相上側ゲートドライバ１１３に出力する。
また、マルチプレクサ８００は、モード切替信号ＭＳがローレベルのときに、下側アーム制御信号ＬＧをＵ相下側ゲート制御信号ＵＬＧとしてＵ相下側ゲートドライバ１２１に出力し、下側アーム制御信号ＬＧをＶ相下側ゲート制御信号ＶＬＧとしてＶ相下側ゲートドライバ１２２に出力し、下側アーム制御信号ＬＧをＷ相下側ゲート制御信号ＷＬＧとしてＷ相下側ゲートドライバ１２３に出力する。
また、マルチプレクサ８００は、モード切替信号ＭＳがローレベルのときに、下側アーム制御信号ＬＧをＵ相下側ゲート制御信号ＵＬＧとしてＵ相下側ゲートドライバ１２１に出力し、下側アーム制御信号ＬＧをＶ相下側ゲート制御信号ＶＬＧとしてＶ相下側ゲートドライバ１２２に出力し、下側アーム制御信号ＬＧをＷ相下側ゲート制御信号ＷＬＧとしてＷ相下側ゲートドライバ１２３に出力する。
【0122】
従って、上側アーム１１０及び下側アーム１２０の両方が正常状態にあるとき、マルチプレクサ８００からモータ駆動回路１００に出力されるＵ相上側ゲート制御信号ＵＨＧ、Ｖ相上側ゲート制御信号ＶＨＧ及びＷ相上側ゲート制御信号ＷＨＧは全てローレベルとなり、マルチプレクサ８００からモータ駆動回路１００に出力されるＵ相下側ゲート制御信号ＵＬＧ、Ｖ相下側ゲート制御信号ＶＬＧ及びＷ相下側ゲート制御信号ＷＬＧは全てハイレベルとなる。
【0123】
その結果、上側アーム１１０及び下側アーム１２０の両方が正常状態にある場合、上側アーム１１０に含まれるスイッチング素子の全てはオフ状態に制御され、且つ下側アーム１２０に含まれるスイッチング素子の全てはオン状態に制御される。言い換えれば、代替回路５００は、上側アーム１１０及び下側アーム１２０の両方が正常状態にあるとき、上側アーム１１０に含まれるスイッチング素子の全てをオフ状態に制御し、且つ下側アーム１２０に含まれるスイッチング素子の全てをオン状態に制御するＡＳＣ制御を実行する。これにより、上側アーム１１０に含まれるすべてのスイッチング素子を通る電流は遮断され、モータ１０で発生した逆起電力は下側アーム１２０からなる閉回路内で還流する。これにより、インバータ入力電圧ＶＩＮＶのさらなる上昇や、モータ１０のさらなる加速を防ぎ、スイッチング素子、高電圧バッテリ７の損傷を防ぐことができる。
【0124】
代替回路５００は、上側アーム１１０及び下側アーム１２０のうち上側アーム１１０が異常状態にあるときに、ローレベル電圧ＶＬｏを有する上側アーム制御信号ＨＧをマルチプレクサ８００に出力するとともに、ハイレベル電圧ＶＨｉを有する下側アーム制御信号ＬＧをマルチプレクサ８００に出力する。これにより、マルチプレクサ８００からモータ駆動回路１００に出力されるＵ相上側ゲート制御信号ＵＨＧ、Ｖ相上側ゲート制御信号ＶＨＧ及びＷ相上側ゲート制御信号ＷＨＧは全てローレベルとなり、マルチプレクサ８００からモータ駆動回路１００に出力されるＵ相下側ゲート制御信号ＵＬＧ、Ｖ相下側ゲート制御信号ＶＬＧ及びＷ相下側ゲート制御信号ＷＬＧは全てハイレベルとなる。
【0125】
その結果、上側アーム１１０及び下側アーム１２０のうち上側アーム１１０が異常状態にある場合、上側アーム１１０に含まれるスイッチング素子の全てはオフ状態に制御され、且つ下側アーム１２０に含まれるスイッチング素子の全てはオン状態に制御される。言い換えれば、代替回路５００は、上側アーム１１０及び下側アーム１２０のうち上側アーム１１０が異常状態にあるとき、上側アーム１１０に含まれるスイッチング素子の全てをオフ状態に制御し、且つ下側アーム１２０に含まれるスイッチング素子の全てをオン状態に制御するＡＳＣ制御を実行する。これにより、上側アーム１１０に含まれるすべてのスイッチング素子を通る電流は遮断され、モータ１０で発生した逆起電力は下側アーム１２０からなる閉回路内で還流する。これにより、インバータ入力電圧ＶＩＮＶのさらなる上昇や、モータ１０のさらなる加速を防ぎ、スイッチング素子、高電圧バッテリ７の損傷を防ぐことができる。
【0126】
代替回路５００は、上側アーム１１０及び下側アーム１２０のうち下側アーム１２０が異常状態にあるときに、ハイレベル電圧ＶＨｉを有する上側アーム制御信号ＨＧをマルチプレクサ８００に出力するとともに、ローレベル電圧ＶＬｏを有する下側アーム制御信号ＬＧをマルチプレクサ８００に出力する。これにより、マルチプレクサ８００からモータ駆動回路１００に出力されるＵ相上側ゲート制御信号ＵＨＧ、Ｖ相上側ゲート制御信号ＶＨＧ及びＷ相上側ゲート制御信号ＷＨＧは全てハイレベルとなり、マルチプレクサ８００からモータ駆動回路１００に出力されるＵ相下側ゲート制御信号ＵＬＧ、Ｖ相下側ゲート制御信号ＶＬＧ及びＷ相下側ゲート制御信号ＷＬＧは全てローレベルとなる。
【0127】
その結果、上側アーム１１０及び下側アーム１２０のうち下側アーム１２０が異常状態にある場合、上側アーム１１０に含まれるスイッチング素子の全てはオン状態に制御され、且つ下側アーム１２０に含まれるスイッチング素子の全てはオフ状態に制御される。言い換えれば、代替回路５００は、上側アーム１１０及び下側アーム１２０のうち下側アーム１２０が異常状態にあるとき、上側アーム１１０に含まれるスイッチング素子の全てをオン状態に制御し、且つ下側アーム１２０に含まれるスイッチング素子の全てをオフ状態に制御するＡＳＣ制御を実行する。これにより、下側アーム１２０に含まれるすべてのスイッチング素子を通る電流は遮断され、モータ１０で発生した逆起電力は上側アーム１１０からなる閉回路内で還流する。これにより、インバータ入力電圧ＶＩＮＶのさらなる上昇や、モータ１０のさらなる加速を防ぎ、スイッチング素子、高電圧バッテリ７の損傷を防ぐことができる。
【0128】
代替回路５００は、上側アーム１１０及び下側アーム１２０の両方が異常状態にあるときに、ローレベル電圧ＶＬｏを有する上側アーム制御信号ＨＧをマルチプレクサ８００に出力するとともに、ローレベル電圧ＶＬｏを有する下側アーム制御信号ＬＧをマルチプレクサ８００に出力する。これにより、マルチプレクサ８００からモータ駆動回路１００に出力されるＵ相上側ゲート制御信号ＵＨＧ、Ｖ相上側ゲート制御信号ＶＨＧ及びＷ相上側ゲート制御信号ＷＨＧは全てローレベルとなり、マルチプレクサ８００からモータ駆動回路１００に出力されるＵ相下側ゲート制御信号ＵＬＧ、Ｖ相下側ゲート制御信号ＶＬＧ及びＷ相下側ゲート制御信号ＷＬＧは全てローレベルとなる。
【0129】
その結果、上側アーム１１０及び下側アーム１２０の両方が異常状態にある場合、上側アーム１１０に含まれるスイッチング素子の全てはオフ状態に制御され、且つ下側アーム１２０に含まれるスイッチング素子の全てはオフ状態に制御される。言い換えれば、代替回路５００は、上側アーム１１０及び下側アーム１２０の両方が異常状態にあるとき、上側アーム１１０に含まれるスイッチング素子の全てをオフ状態に制御し、且つ下側アーム１２０に含まれるスイッチング素子の全てをオフ状態に制御するＳＤ制御を実行する。これにより、モータ１０の回転によって発生した逆起電力は、各スイッチング素子のフリーホイールダイオードを経由して高電圧バッテリ７へ流れるため、スイッチング素子を保護することができる。
【0130】
以上のように、本実施形態におけるモータ制御装置４０は、上側アーム１１０及び下側アーム１２０を有するモータ駆動回路１００と、モータ駆動回路１００を制御するＭＣＵ３００と、ＭＣＵ３００を代替する代替回路５００と、ＭＣＵ３００の状態に基づいて第１制御モードと第２制御モードとの間で制御モードを切り替えるマルチプレクサ８００と、を備える。マルチプレクサ８００は、ＭＣＵ３００の状態が正常状態から異常状態に変化したときに、制御モードを第１制御モードから第２制御モードに切り替える。第２制御モードにおいて代替回路５００は、上側アーム１１０及び下側アーム１２０の状態に基づいてフェイルセーフ制御を行う。
このような本実施形態によれば、ＭＣＵ３００の異常発生時に代替回路５００によるフェイルセーフ制御を実行することが可能となる。また、上側アーム１１０及び下側アーム１２０の状態に基づく適切なフェイルセーフ制御を実行することが可能となる。
このような本実施形態によれば、ＭＣＵ３００の異常発生時に代替回路５００によるフェイルセーフ制御を実行することが可能となる。また、上側アーム１１０及び下側アーム１２０の状態に基づく適切なフェイルセーフ制御を実行することが可能となる。
【0131】
本実施形態におけるモータ制御装置４０は、ＭＣＵ３００の状態を監視する監視部（ＰＭＩＣ４００）をさらに備える。マルチプレクサ８００は、ＭＣＵ３００の状態が正常状態から異常状態に変化したことを監視部が検知したときに、制御モードを第１制御モードから第２制御モードに切り替える。
ＭＣＵ３００等の演算処理装置を使う制御装置では、演算処理装置の状態を監視する監視回路を設けることが一般的であるため、既存の監視回路を本発明の監視部として利用すれば、新たな監視部用の部品を追加する必要はなく、低コストで本発明を実現できる。
ＭＣＵ３００等の演算処理装置を使う制御装置では、演算処理装置の状態を監視する監視回路を設けることが一般的であるため、既存の監視回路を本発明の監視部として利用すれば、新たな監視部用の部品を追加する必要はなく、低コストで本発明を実現できる。
【0132】
本実施形態において、監視部（ＰＭＩＣ４００）は、ＭＣＵ３００と別に設けられる。これにより、演算処理装置であるＭＣＵ３００に異常が生じても監視部がその影響を受けることを回避できる。
【0133】
本実施形態において、監視部は、ＭＣＵ３００の電源管理を行うＰＭＩＣ４００である。
ＭＣＵ３００の電源管理ＩＣであるＰＭＩＣ４００を監視部として利用することにより、新たに監視部に対応する回路を設けることなく、低コストで本発明を実現できる。
ＭＣＵ３００の電源管理ＩＣであるＰＭＩＣ４００を監視部として利用することにより、新たに監視部に対応する回路を設けることなく、低コストで本発明を実現できる。
【0134】
本実施形態におけるモータ制御装置４０は、モータ駆動回路１００の入力電圧（インバータ入力電圧ＶＩＮＶ）の大きさによって状態が変化する第１過電圧検出信号ＤＶ１を出力する第１過電圧検出回路６１０をさらに備える。ＭＣＵ３００は、インバータ入力電圧ＶＩＮＶと第１閾値ＶＴＨ１とを比較し、インバータ入力電圧ＶＩＮＶが第１閾値ＶＴＨ１を超えたときにフェイルセーフ制御を行う。第１過電圧検出回路６１０は、インバータ入力電圧ＶＩＮＶと第１閾値ＶＴＨ１よりも高い第２閾値ＶＴＨ２とを比較し、インバータ入力電圧ＶＩＮＶが第２閾値ＶＴＨ２を超えたときに、第１過電圧検出信号ＤＶ１の状態をハイレベルからローレベルに変化させる。マルチプレクサ８００は、第１過電圧検出信号ＤＶ１の状態がハイレベルからローレベルに変化したときにおいても、制御モードを第１制御モードから第２制御モードに切り替える。
通常通り、第１閾値を超える過電圧が発生した時点でＭＣＵ３００がフェイルセーフ制御を行うことによってインバータ入力電圧の上昇を抑えるが、第２閾値を超えるような大きな過電圧が発生した場合は、ＭＣＵ３００によるフェイルセーフ制御が正しく機能していない可能性が高く、そのような場合には第２制御モードに切り替えて代替回路５００によるフェイルセーフ制御を行うことにより、ＭＣＵ３００の状態に関係なくフェイルセーフ制御を継続できる。また、代替回路５００を使う場合でも上側アーム１１０及び下側アーム１２０の状態に基づく適切なフェイルセーフ制御を実行できる。
通常通り、第１閾値を超える過電圧が発生した時点でＭＣＵ３００がフェイルセーフ制御を行うことによってインバータ入力電圧の上昇を抑えるが、第２閾値を超えるような大きな過電圧が発生した場合は、ＭＣＵ３００によるフェイルセーフ制御が正しく機能していない可能性が高く、そのような場合には第２制御モードに切り替えて代替回路５００によるフェイルセーフ制御を行うことにより、ＭＣＵ３００の状態に関係なくフェイルセーフ制御を継続できる。また、代替回路５００を使う場合でも上側アーム１１０及び下側アーム１２０の状態に基づく適切なフェイルセーフ制御を実行できる。
【0135】
本実施形態におけるモータ制御装置４０は、モータ駆動回路１００の入力電圧（インバータ入力電圧ＶＩＮＶ）の大きさによって状態が変化する第２過電圧検出信号ＤＶ２を出力する第２過電圧検出回路６２０をさらに備える。第２過電圧検出回路６２０は、インバータ入力電圧ＶＩＮＶと第２閾値ＶＴＨ２よりも高い第３閾値ＶＴＨ３とを比較し、インバータ入力電圧ＶＩＮＶが第３閾値ＶＴＨ３を超えたときに、第２過電圧検出信号ＤＶ２の状態をハイレベルからローレベルに変化させる。マルチプレクサ８００は、第１過電圧検出信号ＤＶ１及び第２過電圧検出信号ＤＶ２の少なくとも一方がハイレベルからローレベルに変化したときに、制御モードを第１制御モードから第２制御モードに切り替える。
通常、第１閾値または第２閾値を検出した時点でＭＣＵ３００または第１過電圧検出回路６１０によるフェイルセーフ制御によってインバータ入力電圧の上昇を抑えるが、第３閾値を超えるような大きな過電圧が発生した場合は、ＭＣＵ３００または第１過電圧検出回路６１０によるフェイルセーフ制御が正しく機能していない可能性が高く、そのような場合には第２制御モードに切り替えて代替回路５００によるフェイルセーフ制御を行うことにより、ＭＣＵ３００または第１過電圧検出回路６１０の状態に関係なくフェイルセーフ制御を継続できる。すなわち、第１過電圧検出回路６１０のみを設けた場合と比較して第２過電圧検出回路６２０をさらに設けた方がフェイルセーフ制御を実行できる可能性が高まり、安全性が向上する。また、代替回路５００を使う場合でも上側アーム１１０及び下側アーム１２０の状態に基づく適切なフェイルセーフ制御を実行できる。
通常、第１閾値または第２閾値を検出した時点でＭＣＵ３００または第１過電圧検出回路６１０によるフェイルセーフ制御によってインバータ入力電圧の上昇を抑えるが、第３閾値を超えるような大きな過電圧が発生した場合は、ＭＣＵ３００または第１過電圧検出回路６１０によるフェイルセーフ制御が正しく機能していない可能性が高く、そのような場合には第２制御モードに切り替えて代替回路５００によるフェイルセーフ制御を行うことにより、ＭＣＵ３００または第１過電圧検出回路６１０の状態に関係なくフェイルセーフ制御を継続できる。すなわち、第１過電圧検出回路６１０のみを設けた場合と比較して第２過電圧検出回路６２０をさらに設けた方がフェイルセーフ制御を実行できる可能性が高まり、安全性が向上する。また、代替回路５００を使う場合でも上側アーム１１０及び下側アーム１２０の状態に基づく適切なフェイルセーフ制御を実行できる。
【0136】
本実施形態において、代替回路５００は、上側アーム１１０及び下側アーム１２０の両方が正常状態にある場合、上側アーム１１０に含まれるスイッチング素子の全てをオフ状態に制御し、且つ下側アーム１２０に含まれるスイッチング素子の全てをオン状態に制御する。
これにより、上側アーム１１０及び下側アーム１２０の両方が正常状態にある場合に、代替回路５００によって適切なフェイルセーフ制御を行うことが可能である。
これにより、上側アーム１１０及び下側アーム１２０の両方が正常状態にある場合に、代替回路５００によって適切なフェイルセーフ制御を行うことが可能である。
【0137】
本実施形態において、代替回路５００は、上側アーム１１０及び下側アーム１２０のうち上側アーム１１０が異常状態にある場合、上側アーム１１０に含まれるスイッチング素子の全てをオフ状態に制御し、且つ下側アーム１２０に含まれるスイッチング素子の全てをオン状態に制御する。
これにより、上側アーム１１０及び下側アーム１２０のうち上側アーム１１０が異常状態にある場合に、代替回路５００によって適切なフェイルセーフ制御を行うことが可能である。
これにより、上側アーム１１０及び下側アーム１２０のうち上側アーム１１０が異常状態にある場合に、代替回路５００によって適切なフェイルセーフ制御を行うことが可能である。
【0138】
本実施形態において、代替回路５００は、上側アーム１１０及び下側アーム１２０のうち下側アーム１２０が異常状態にある場合、上側アーム１１０に含まれるスイッチング素子の全てをオン状態に制御し、且つ下側アーム１２０に含まれるスイッチング素子の全てをオフ状態に制御する。
これにより、上側アーム１１０及び下側アーム１２０のうち下側アーム１２０が異常状態にある場合に、代替回路５００によって適切なフェイルセーフ制御を行うことが可能である。
これにより、上側アーム１１０及び下側アーム１２０のうち下側アーム１２０が異常状態にある場合に、代替回路５００によって適切なフェイルセーフ制御を行うことが可能である。
【0139】
本実施形態において、代替回路５００は、上側アーム１１０及び下側アーム１２０の両方が異常状態にある場合、上側アーム１１０に含まれるスイッチング素子の全てをオフ状態に制御し、且つ下側アーム１２０に含まれるスイッチング素子の全てをオフ状態に制御する。
これにより、上側アーム１１０及び下側アーム１２０の両方が異常状態にある場合に、代替回路５００によって適切なフェイルセーフ制御を行うことが可能である。
これにより、上側アーム１１０及び下側アーム１２０の両方が異常状態にある場合に、代替回路５００によって適切なフェイルセーフ制御を行うことが可能である。
【0140】
本実施形態において、代替回路５００は、モータ駆動回路１００の各ゲートドライバから出力される異常検出信号（フォールト信号）に基づいて、上側アーム１１０及び下側アーム１２０が正常状態にあるか異常状態にあるかを判断する。
これにより、ゲートドライバのフォールト信号を用いない場合よりも正確に上側アーム１１０及び下側アーム１２０が正常状態にあるか異常状態にあるかを判断できる。
これにより、ゲートドライバのフォールト信号を用いない場合よりも正確に上側アーム１１０及び下側アーム１２０が正常状態にあるか異常状態にあるかを判断できる。
【0141】
〔変形例〕
本発明は上記実施形態に限定されず、本明細書において説明した各構成は、相互に矛盾しない範囲内において、適宜組み合わせることができる。
例えば、上記実施形態では、監視部であるＰＭＩＣ４００が、演算処理装置であるＭＣＵ３００と別に設けられる場合を例示したが、本発明はこれに限定されず、監視部は演算処理装置に設けられていてもよく、または監視部を含んだ演算処理装置と、演算処理装置と別に設けられた監視部の両方を備えてもよい。
また、監視部が演算処理装置の内側に配置される場合、演算処理装置から出力される異常を知らせる信号をトリガとしてモード切替部（マルチプレクサ８００）を動作させることにより、制御モードを切り替えてもよい。
また、上記実施形態では、演算処理装置と別に設けられる監視部としてＰＭＩＣ４００を例示したが、本発明はこれに限定されず、演算処理装置の状態を監視する機能を有する電子デバイスであれば、監視部として利用してもよい。
本発明は上記実施形態に限定されず、本明細書において説明した各構成は、相互に矛盾しない範囲内において、適宜組み合わせることができる。
例えば、上記実施形態では、監視部であるＰＭＩＣ４００が、演算処理装置であるＭＣＵ３００と別に設けられる場合を例示したが、本発明はこれに限定されず、監視部は演算処理装置に設けられていてもよく、または監視部を含んだ演算処理装置と、演算処理装置と別に設けられた監視部の両方を備えてもよい。
また、監視部が演算処理装置の内側に配置される場合、演算処理装置から出力される異常を知らせる信号をトリガとしてモード切替部（マルチプレクサ８００）を動作させることにより、制御モードを切り替えてもよい。
また、上記実施形態では、演算処理装置と別に設けられる監視部としてＰＭＩＣ４００を例示したが、本発明はこれに限定されず、演算処理装置の状態を監視する機能を有する電子デバイスであれば、監視部として利用してもよい。
【0142】
上記実施形態では、モータ制御装置４０を備えるモータユニットとして、電気自動車である車両１の駆動輪２に駆動力を与えるモータユニット６を例示したが、本発明はこれに限定されず、他のモータユニットに本発明のモータ制御装置を備えてもよい。
また、上記実施形態では、モータ制御装置４０を備えるモータユニット６が電気自動車である車両１に搭載される場合を例示したが、本発明のモータユニットは、電気自動車以外の車両、またはモータの回転力が必要な装置などに適用することができる。
また、上記実施形態では、モータ制御装置４０を備えるモータユニット６が電気自動車である車両１に搭載される場合を例示したが、本発明のモータユニットは、電気自動車以外の車両、またはモータの回転力が必要な装置などに適用することができる。
【0143】
上記実施形態では、モータユニット６は一つのモータ１０とモータ駆動回路１００を備え、モータ駆動回路１００は、上側アーム、下側アーム合わせて６つのスイッチング素子を備える構成を例示したが、本発明はこれに限定されない。モータユニット６はモータ１０とは別に発電機用モータを備え、モータ駆動回路１００は、モータ１０を駆動する６つのスイッチング素子の他に、発電機用モータを駆動する６つのスイッチング素子を有する構成としてもよい。さらには、発電機用モータを駆動するスイッチング素子に対しても本発明のフェイルセーフ制御を実行することが可能な構成としてもよい。
【0144】
上記実施形態では、ＭＣＵ３００が正常時におけるモータ制御装置４０の動作について、インバータ入力電圧の過電圧を検出した時にフェイルセーフ制御を開始する構成としたが、本発明はこれに限定されない。モータ１０の回転数を検出する回転数検出部を設け、回転数検出部が任意の閾値を超える回転数を検出した時にフェイルセーフ制御を開始する構成としてもよい。
【0145】
上記実施形態では、ＭＣＵ３００の異常時におけるモータ制御装置４０の動作について、インバータ入力電圧の過電圧またはＭＣＵ３００の異常を検出した時にローレベルのモード切替信号ＭＳをマルチプレクサ８００に出力することにより、制御モードを第１制御モードから第２制御モードに切り替えてフェイルセーフ制御を行う構成を例示したが、本発明はこれに限定されない。モータ１０の回転数を検出する回転数検出部を設け、回転数検出部が任意の閾値を超える回転数を検出した時にローレベルのモード切替信号ＭＳをマルチプレクサ８００に出力することにより、制御モードを第１制御モードから第２制御モードに切り替えてフェイルセーフ制御を行う構成としてもよい。
【0146】
上記実施形態では、モータユニット６は高電圧バッテリ７の電圧を昇圧または降圧することなくモータ駆動回路１００へ電力を入力する構成を例示したが、本発明はこれに限定されない。モータユニット６は高圧バッテリ７の電圧を昇圧もしくは降圧するＤＣＤＣコンバータを備えていても良い。
【0147】
上記実施形態では、フェイルセーフ制御を実行したのちのインバータ入力電圧、モータ１０の回転数、及びＭＣＵ３００の状態などを検出する構成としてもよい。例えば、フェイルセーフ制御後に、インバータ入力電圧またはモータ回転数が所定の閾値以下に戻ったり、ＭＣＵ３００が異常状態から正常状態へ復帰したことを検出するなど、インバータ装置が安全性の低い状態から安全性の高い状態へ変化した場合に、モータ１０の回転が停止していなくともフェイルセーフ制御を終了し、通常時のスイッチング制御へと戻る構成としてもよい。
【0148】
上記実施形態において、マルチプレクサ８００から出力されるゲート制御信号を監視し、モータ駆動回路１００の短絡状態を防ぐ構成としてもよい。例えば、Ｕ相上側ゲート制御信号ＵＨＧとＵ相下側ゲート制御信号ＵＬＧとの両方がハイレベルの場合は、Ｕ相上側スイッチング素子ＱＵＨとＵ相下側スイッチング素子ＱＵＨとの両方がオン状態となり、モータ駆動回路１００は短絡する。ゲート制御信号がこのように同じ相で上下アーム共にハイレベルで出力されたことを検出した場合、ゲート制御信号のモータ駆動回路１００への供給を停止したり、全てのスイッチング素子をオフとする構成としても良い。
【0149】
上記実施形態において、論理和回路７００、第１論理和回路５１０、および第２論理和回路５２０は、いずれも負論理の論理和回路であるとしたが、正論理の論理和回路としてもよい。さらに、各信号の論理は逆としてもよく、例えば、次に述べる動作を実行してもよい。正論理の論理和回路７００に少なくとも一つのハイレベル信号が入力された場合に、ハイレベルのモード切替信号ＭＳをマルチプレクサ８００に出力することで第１制御モードから第２制御モードに切り替える。上側アーム１１０に含まれるスイッチング素子の異常時に、３つの上側ゲートドライバの少なくとも一つはハイレベルのＦＬＴ信号を正論理の第１論理和回路５１０に出力する。正論理の第１論理回路５１０はマトリクス回路５３０にハイレベルの上側アームフォールト信号ＦＬＴＨを出力する。マトリクス回路５３０はハイレベルの第１出力信号ＯＵＴ１を第１スイッチ５４０に出力する。第１スイッチ５４０において、接点５４１と接点５４３とが電気的に接続されることにより、接点５４３からハイレベル電圧ＶＨｉを有する上側アーム制御信号ＨＧがマルチプレクサ８００に出力される。マルチプレクサ８００は、Ｕ相上側ゲート制御信号ＵＨＧ、Ｖ相上側ゲート制御信号ＶＨＧ及びＷ相上側ゲート制御信号ＷＨＧをいずれもハイレベルとして３つの上側ゲートドライバに出力する。
【符号の説明】
【0150】
１…車両、２…駆動輪、３…車両センサ、４…アクセルポジションセンサ、５…電子制御装置、６…モータユニット、７…高電圧バッテリ、８…低電圧バッテリ、１０…モータ、２０…減速機、３０…ディファレンシャルギア、４０…モータ制御装置、１００…モータ駆動回路、２１０…第１分離回路、２２０…第２分離回路、３００…ＭＣＵ（演算処理装置）、４００…ＰＭＩＣ（監視部）、５００…代替回路、６１０…第１過電圧検出回路、６２０…第２過電圧検出回路、７００…論理和回路、８００…マルチプレクサ（モード切替部）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】