特開 2023-147485 モータ駆動装置、モータシステム、および車両

(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】P2023147485

(43)【公開日】2023-10-13

(54)【発明の名称】モータ駆動装置、モータシステム、および車両

(51)【国際特許分類】

   H02P 6/12 20060101AFI20231005BHJP

   H02P 29/024 20160101ALI20231005BHJP

【ＦＩ】

H02P6/12

H02P29/024

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022055001

(22)【出願日】2022-03-30

(71)【出願人】

【識別番号】000116024

【氏名又は名称】ローム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001933

【氏名又は名称】弁理士法人 佐野特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】滝原 裕貴

【テーマコード（参考）】

5H501

5H560

【Ｆターム（参考）】

5H501AA05

5H501AA08

5H501AA20

5H501BB08

5H501CC01

5H501DD04

5H501HA08

5H501HB07

5H501HB16

5H501LL22

5H501LL23

5H501LL52

5H501MM02

5H501MM06

5H560AA01

5H560AA08

5H560BB04

5H560BB07

5H560BB12

5H560DA02

5H560DC12

5H560DC13

5H560EB01

5H560EC01

5H560JJ02

5H560TT07

5H560UA05

5H560XA12

(57)【要約】

【課題】モータの駆動中にハーフブリッジを構成するトランジスタのショートあるいはオープンを検知することを可能とするモータ駆動装置を提供する。
【解決手段】モータ駆動装置（１）は、第１～第３コイル（ＬＵ，ＬＶ，ＬＷ）を第１～第３ノード（Ｎｕ，Ｎｖ，Ｎｗ）に接続した状態で駆動制御部（１１）がスイッチングを制御するモータ駆動状態において、第１～第３上側トランジスタ（Ｑ１，Ｑ３，Ｑ５）のドレイン・ソース間電圧と、第１～第３下側トランジスタ（Ｑ２，Ｑ４，Ｑ６）のドレイン・ソース間電圧と、前記第１～第３下側トランジスタのそれぞれに接続可能な第１～第３シャント抵抗（Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗ）の両端間電圧と、のうち少なくともいずれかに基づき、前記第１～第３上側トランジスタおよび前記第１～第３下側トランジスタのうち少なくともいずれかに発生したショートとオープンの少なくとも一方を検知するように構成される異常検知部（１２）を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１上側トランジスタと第１下側トランジスタを有し、前記第１上側トランジスタと前記第１下側トランジスタとが接続される第１ノードに、ブラシレスＤＣモータに含まれる第１コイルを接続可能である第１ハーフブリッジと、
第２上側トランジスタと第２下側トランジスタを有し、前記第２上側トランジスタと前記第２下側トランジスタとが接続される第２ノードに、前記ブラシレスＤＣモータに含まれる第２コイルを接続可能である第２ハーフブリッジと、
第３上側トランジスタと第３下側トランジスタを有し、前記第３上側トランジスタと前記第３下側トランジスタとが接続される第３ノードに、前記ブラシレスＤＣモータに含まれる第３コイルを接続可能である第３ハーフブリッジと、
を用いて前記ブラシレスＤＣモータを駆動するように構成されるモータ駆動装置であって、
前記第１～第３上側トランジスタおよび前記第１～第３下側トランジスタのスイッチングを制御するように構成される駆動制御部と、
前記第１～第３コイルを前記第１～第３ノードに接続した状態で前記駆動制御部が前記スイッチングを制御するモータ駆動状態において、前記第１～第３上側トランジスタのドレイン・ソース間電圧と、前記第１～第３下側トランジスタのドレイン・ソース間電圧と、前記第１～第３下側トランジスタのそれぞれに接続可能な第１～第３シャント抵抗の両端間電圧と、のうち少なくともいずれかに基づき、前記第１～第３上側トランジスタおよび前記第１～第３下側トランジスタのうち少なくともいずれかに発生したショートとオープンの少なくとも一方を検知するように構成される異常検知部と、
を備える、モータ駆動装置。

【請求項2】

前記異常検知部は、前記モータ駆動状態において、前記第１～第３上側トランジスタおよび前記第１～第３下側トランジスタにおけるすべてのトランジスタに発生したショートおよびオープンを検知するように構成される、請求項１に記載のモータ駆動装置。

【請求項3】

前記異常検知部は、前記第１～第３ハーフブリッジに流れる貫通電流の発生を検知することで、前記第１～第３上側トランジスタおよび前記第１～第３下側トランジスタに発生したショートを検知するように構成される、請求項１または請求項２に記載のモータ駆動装置。

【請求項4】

前記異常検知部は、オン状態である前記第１～第３上側トランジスタおよび前記第１～第３下側トランジスタのドレイン・ソース間電圧が正の電圧である第１閾値電圧を上回っていることに基づき、前記第１～第３上側トランジスタおよび前記第１～第３下側トランジスタに発生したショートを検知するように構成される、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。

【請求項5】

前記異常検知部は、前記第１～第３シャント抵抗の両端間電圧が正の電圧である第２閾値電圧を上回っていることに基づき、前記第１～第３上側トランジスタおよび前記第１～第３下側トランジスタに発生したショートを検知するように構成される、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。

【請求項6】

前記異常検知部は、オン状態である前記第１～第３上側トランジスタおよび前記第１～第３下側トランジスタに電流が流れず、オフ状態である前記第１～第３上側トランジスタおよび前記第１～第３下側トランジスタのボディダイオードに電流が流れることに基づき、前記第１～第３上側トランジスタおよび前記第１～第３下側トランジスタに発生したオープンを検知するように構成される、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。

【請求項7】

前記異常検知部は、オン状態である前記第１～第３上側トランジスタおよび前記第１～第３下側トランジスタのドレイン・ソース間電圧が正の電圧である第３閾値電圧を上回っていることと、オフ状態である前記第１～第３上側トランジスタおよび前記第１～第３下側トランジスタのドレイン・ソース間電圧が正の電圧である第４閾値電圧以下であることの少なくとも一方に基づき、前記第１～第３上側トランジスタおよび前記第１～第３下側トランジスタに発生したオープンを検知するように構成される、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。

【請求項8】

前記異常検知部は、前記第１～第３シャント抵抗の両端間電圧が負の電圧である第５閾値電圧以下であることに基づき、前記第１～第３上側トランジスタに発生したオープンを検知するように構成される、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のモータ駆動装置。

【請求項9】

請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のモータ駆動装置と、
前記モータ駆動装置により駆動可能に構成されるブラシレスＤＣモータと、
を備える、モータシステム。

【請求項10】

請求項９に記載のモータシステムを備える、車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、モータ駆動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、各種機器にブラシレスＤＣ（直流）モータが搭載されている。ブラシレスＤＣモータは、ブラシによる転流機構を有しないため、ロータの位置に応じて、コイルに供給する電流の向きを切り替える必要がある。３相のブラシレスＤＣモータは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のそれぞれに対応するハーフブリッジを有するモータ駆動装置により駆動される（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－４０４０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のようなモータ駆動装置においては、ハーフブリッジを構成するトランジスタにショートあるいはオープンが生じる可能性があり、当該ショートあるいはオープンをモータの駆動中に検知する機能が要望されている。

【0005】

本開示は、モータの駆動中にハーフブリッジを構成するトランジスタのショートあるいはオープンを検知することを可能とするモータ駆動装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

例えば、本開示に係るモータ駆動装置は、第１上側トランジスタと第１下側トランジスタを有し、前記第１上側トランジスタと前記第１下側トランジスタとが接続される第１ノードに、ブラシレスＤＣモータに含まれる第１コイルを接続可能である第１ハーフブリッジと、
第２上側トランジスタと第２下側トランジスタを有し、前記第２上側トランジスタと前記第２下側トランジスタとが接続される第２ノードに、前記ブラシレスＤＣモータに含まれる第２コイルを接続可能である第２ハーフブリッジと、
第３上側トランジスタと第３下側トランジスタを有し、前記第３上側トランジスタと前記第３下側トランジスタとが接続される第３ノードに、前記ブラシレスＤＣモータに含まれる第３コイルを接続可能である第３ハーフブリッジと、
を用いて前記ブラシレスＤＣモータを駆動するように構成されるモータ駆動装置であって、
前記第１～第３上側トランジスタおよび前記第１～第３下側トランジスタのスイッチングを制御するように構成される駆動制御部と、
前記第１～第３コイルを前記第１～第３ノードに接続した状態で前記駆動制御部が前記スイッチングを制御するモータ駆動状態において、前記第１～第３上側トランジスタのドレイン・ソース間電圧と、前記第１～第３下側トランジスタのドレイン・ソース間電圧と、前記第１～第３下側トランジスタのそれぞれに接続可能な第１～第３シャント抵抗の両端間電圧と、のうち少なくともいずれかに基づき、前記第１～第３上側トランジスタおよび前記第１～第３下側トランジスタのうち少なくともいずれかに発生したショートとオープンの少なくとも一方を検知するように構成される異常検知部と、
を備える構成としている。

【発明の効果】

【0007】

本開示に係るモータ駆動装置によれば、モータの駆動中にハーフブリッジを構成するトランジスタのショートあるいはオープンを検知することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本開示の例示的な実施形態に係るモータシステムの構成を示す図である。

【図2】図２は、トランジスタのスイッチングにより発生する各相の駆動電圧の交流波形の一例を示す図である。

【図3】図３は、駆動制御部により実施可能なスイッチングパターンを示す表である。

【図4A】図４Ａは、通常動作時にハーフブリッジおよびモータに流れる電流の経路を示す図である。

【図4B】図４Ｂは、通常動作時にハーフブリッジおよびモータに流れる電流の経路を示す図である。

【図4C】図４Ｃは、通常動作時にハーフブリッジおよびモータに流れる電流の経路を示す図である。

【図5】図５は、通常動作時における各スイッチングパターンの信号状態を示す表である。

【図6A】図６Ａは、第１上側トランジスタ（Ｕ相上側トランジスタ）にショートが発生した場合の電流経路を示す図である。

【図6B】図６Ｂは、第１上側トランジスタにショートが発生した場合の電流経路を示す図である。

【図6C】図６Ｃは、第１上側トランジスタにショートが発生した場合の電流経路を示す図である。

【図7】図７は、第１上側トランジスタのショート発生時における各スイッチングパターンの信号状態を示す表である。

【図8】図８は、第１上側トランジスタ以外のトランジスタにおけるショートを検知可能なスイッチングパターンの一例を示している。

【図9A】図９Ａは、第１上側トランジスタにオープンが発生した場合の電流経路を示す図である。

【図9B】図９Ｂは、第１上側トランジスタにオープンが発生した場合の電流経路を示す図である。

【図9C】図９Ｃは、第１上側トランジスタにオープンが発生した場合の電流経路を示す図である。

【図10】図１０は、第１上側トランジスタのオープン発生時における各スイッチングパターンの信号状態を示す表である。

【図11】図１１は、第１上側トランジスタ以外のトランジスタにおけるオープンを検知可能なスイッチングパターンの一例を示している。

【図12】図１２は、モータシステムを搭載した車両の一構成例を示す外観図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下に本開示の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。

【0010】

＜１．モータシステムの構成＞
図１は、本開示の例示的な実施形態に係るモータシステム１０の構成を示す図である。図１に示すモータシステム１０は、モータ駆動装置１と、ブラシレスＤＣモータ（以下、単にモータ）２と、を備える。モータ駆動装置１は、３相（Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相）のモータ２を駆動するように構成される。

【0011】

モータ駆動装置１は、Ｕ相の第１ハーフブリッジ１ｕと、Ｖ相の第２ハーフブリッジ１ｖと、Ｗ相の第３ハーフブリッジ１ｗと、駆動制御部１１と、異常検知部１２と、第１上側コンパレータＣＵＨと、第２上側コンパレータＣＶＨと、第３上側コンパレータＣＷＨと、第１下側コンパレータＣＵＬ、第２下側コンパレータＣＶＬと、第３下側コンパレータＣＷＬと、第１電流コンパレータＣＵＲと、第２電流コンパレータＣＶＲと、第３電流コンパレータＣＷＲと、を有し、これらの構成要素を集積化して構成される半導体ＩＣ（集積回路）である。

【0012】

ただし、図１に示す構成に限らず、例えば、ハーブブリッジ１ｕ，１ｖ，１ｗにおける後述する各トランジスタＱ１～Ｑ６は、ＩＣの外部に設けてもよい（すなわち、ＩＣ外部に外付け）。

【0013】

第１ハーフブリッジ１ｕは、第１上側トランジスタ（Ｕ相上側トランジスタ）Ｑ１と、第１下側トランジスタ（Ｕ相下側トランジスタ）Ｑ２と、第１シャント抵抗Ｒｕと、を有する。第１上側トランジスタＱ１および第１下側トランジスタＱ２は、Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）により構成される。第１上側トランジスタＱ１のドレインは、電源電圧ＶＣＣの印加端に接続される。第１上側トランジスタＱ１のソースは、第１下側トランジスタＱ２のドレインに接続される。第１下側トランジスタＱ２のソースは、第１シャント抵抗Ｒｕの一端に接続される。第１シャント抵抗Ｒｕの他端は、グランド電位の印加端に接続される。

【0014】

第２ハーフブリッジ１ｖは、第２上側トランジスタ（Ｖ相上側トランジスタ）Ｑ３と、第２下側トランジスタ（Ｖ相下側トランジスタ）Ｑ４と、第２シャント抵抗Ｒｖと、を有する。第２上側トランジスタＱ３および第２下側トランジスタＱ４は、Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴにより構成される。第２上側トランジスタＱ３のドレインは、電源電圧ＶＣＣの印加端に接続される。第２上側トランジスタＱ３のソースは、第２下側トランジスタＱ４のドレインに接続される。第２下側トランジスタＱ４のソースは、第２シャント抵抗Ｒｖの一端に接続される。第２シャント抵抗Ｒｖの他端は、グランド電位の印加端に接続される。

【0015】

第３ハーフブリッジ１ｗは、第３上側トランジスタ（Ｗ相上側トランジスタ）Ｑ５と、第３下側トランジスタ（Ｗ相下側トランジスタ）Ｑ６と、第３シャント抵抗Ｒｗと、を有する。第３上側トランジスタＱ５および第３下側トランジスタＱ６は、Ｎチャネル型ＭＯＳＦＥＴにより構成される。第３上側トランジスタＱ５のドレインは、電源電圧ＶＣＣの印加端に接続される。第３上側トランジスタＱ５のソースは、第３下側トランジスタＱ６のドレインに接続される。第３下側トランジスタＱ６のソースは、第３シャント抵抗Ｒｗの一端に接続される。第３シャント抵抗Ｒｗの他端は、グランド電位の印加端に接続される。

【0016】

シャント抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗは、電流を電圧信号に変換することで電流を検出するように構成される電流検出部である。

【0017】

モータ２は、Ｕ相の第１コイルＬＵと、Ｖ相の第２コイルＬＶと、Ｗ相の第３コイルＬＷと、を含むステータを有する。また、モータ２は、マグネットを含んで上記ステータに対して相対的に回転可能に構成されるロータ（図示せず）を有する。

【0018】

第１上側トランジスタＱ１のソースと第１下側トランジスタＱ２のドレインとが接続される第１ノードＮｕは、第１コイルＬＵの一端に接続される。第２上側トランジスタＱ３のソースと第２下側トランジスタＱ４のドレインとが接続される第２ノードＮｖは、第２コイルＬＶの一端に接続される。第３上側トランジスタＱ５のソースと第３下側トランジスタＱ６のドレインとが接続される第３ノードＮｗは、第３コイルＬＷの一端に接続される。コイルＬＵ，ＬＶ，ＬＷの他端同士は、接続される。これにより、モータ２では、いわゆるスター結線がなされている。

【0019】

駆動制御部１１は、第１上側ゲート信号ＧＵＨ，第２上側ゲート信号ＧＶＨ，第３上側ゲート信号ＧＷＨをそれぞれ、第１上側トランジスタＱ１，第２上側トランジスタＱ３，第３上側トランジスタＱ５の各ゲートに印加するように構成される。また、駆動制御部１１は、第１下側ゲート信号ＧＵＬ，第２下側ゲート信号ＧＶＬ，第３下側ゲート信号ＧＷＬをそれぞれ、第１下側トランジスタＱ２，第２下側トランジスタＱ４，第３下側トランジスタＱ６の各ゲートに印加するように構成される。

【0020】

各ゲート信号ＧＵＨ等により、各トランジスタＱ１等は、スイッチング駆動される。具体的には、各ゲート信号ＧＵＨ等がハイレベルの場合、各トランジスタＱ１等はオン状態となり、各ゲート信号ＧＵＨ等がローレベルの場合、各トランジスタＱ１等はオフ状態となる。

【0021】

モータシステム１０には、モータ２におけるロータの回転位置を検出するように構成されるホールセンサなどの位置検出部（図示せず）が設けられる。なお、ホールセンサを有さないモータ２を使用してもよい。駆動制御部１１は、上記位置検出部により検出されたロータの位置に基づき、各ゲート信号ＧＵＨ等を生成する。

【0022】

第１ハーフブリッジ１ｕにおいては、ゲート信号ＧＵＨ，ＧＵＬによりトランジスタＱ１，Ｑ２がＰＷＭ（パルス幅変調）制御によるスイッチングをされることで、第１ノードＮｕに交流波形（正弦波波形）の駆動電圧Ｖｕが生成される。第２ハーフブリッジ１ｖにおいては、ゲート信号ＧＶＨ，ＧＶＬによりトランジスタＱ３，Ｑ４がＰＷＭ制御によるスイッチングをされることで、第２ノードＮｖに交流波形の駆動電圧Ｖｖが生成される。第３ハーフブリッジ１ｗにおいては、ゲート信号ＧＷＨ，ＧＷＬによりトランジスタＱ５，Ｑ６がＰＷＭ制御によるスイッチングをされることで、第３ノードＮｗに交流波形の駆動電圧Ｖｗが生成される。これにより、モータ２におけるロータを回転駆動することができる。

【0023】

＜２．異常検知機能に関する構成＞
次に、モータ駆動装置１における異常検知機能に関する構成について説明する。上記異常検知機能は、具体的には、各トランジスタＱ１～Ｑ６のショートおよびオープンを検知する機能である。なお、ショートとは、トランジスタＱ１～Ｑ６のドレイン・ソース間のショートを意味する。また、オープンとは、トランジスタＱ１～Ｑ６における第１ノードＮｕ，Ｎｖ，Ｎｗ側の断線によるオープンを意味する。具体的には、トランジスタ（ＦＥＴ）Ｑ１～Ｑ６のチップに接続されるボンディングワイヤの断線、または当該チップにおける配線の断線、あるいは、トランジスタＱ１～Ｑ６のパッケージに備えられて基板にはんだ付けされる端子の外れなどにより、上記オープンが発生しうる。

【0024】

第１上側コンパレータＣＵＨの一方の入力端には、第１上側トランジスタＱ１のドレイン電位Ｄｕｈが印加され、他方の入力端には、第１上側トランジスタＱ１のソース電位Ｓｕｈを基準とした基準電圧Ｒｅｆｕｈが印加される。これにより、第１上側コンパレータＣＵＨは、第１上側トランジスタＱ１のドレイン・ソース間電圧（以下、Ｖｄｓ）を基準電圧Ｒｅｆｕｈと比較し、比較結果として第１上側コンパレータ出力ＣＵＨｏｕｔを出力する。

【0025】

第２上側コンパレータＣＶＨの一方の入力端には、第２上側トランジスタＱ３のドレイン電位Ｄｖｈが印加され、他方の入力端には、第２上側トランジスタＱ３のソース電位Ｓｖｈを基準とした基準電圧Ｒｅｆｖｈが印加される。これにより、第２上側コンパレータＣＶＨは、第２上側トランジスタＱ３のＶｄｓを基準電圧Ｒｅｆｖｈと比較し、比較結果として第２上側コンパレータ出力ＣＶＨｏｕｔを出力する。

【0026】

第３上側コンパレータＣＷＨの一方の入力端には、第３上側トランジスタＱ５のドレイン電位Ｄｗｈが印加され、他方の入力端には、第３上側トランジスタＱ５のソース電位Ｓｗｈを基準とした基準電圧Ｒｅｆｗｈが印加される。これにより、第３上側コンパレータＣＷＨは、第３上側トランジスタＱ５のＶｄｓを基準電圧Ｒｅｆｗｈと比較し、比較結果として第３上側コンパレータ出力ＣＷＨｏｕｔを出力する。

【0027】

基準電圧Ｒｅｆｕｈ，Ｒｅｆｖｈ，Ｒｅｆｗｈは、それぞれ所定の正の電圧（閾値電圧）であり、例えばＲｅｆｕｈ＝Ｒｅｆｖｈ＝Ｒｅｆｗｈである。

【0028】

第１下側コンパレータＣＵＬの一方の入力端には、第１下側トランジスタＱ２のドレイン電位Ｄｕｌが印加され、他方の入力端には、第１下側トランジスタＱ２のソース電位Ｓｕｌを基準とした基準電圧Ｒｅｆｕｌが印加される。これにより、第１下側コンパレータＣＵＬは、第１下側トランジスタＱ２のＶｄｓを基準電圧Ｒｅｆｕｌと比較し、比較結果として第１下側コンパレータ出力ＣＵＬｏｕｔを出力する。

【0029】

第２下側コンパレータＣＶＬの一方の入力端には、第２下側トランジスタＱ４のドレイン電位Ｄｖｌが印加され、他方の入力端には、第２下側トランジスタＱ４のソース電位Ｓｖｌを基準とした基準電圧Ｒｅｆｖｌが印加される。これにより、第２下側コンパレータＣＶＬは、第２下側トランジスタＱ４のＶｄｓを基準電圧Ｒｅｆｖｌと比較し、比較結果として第２下側コンパレータ出力ＣＶＬｏｕｔを出力する。

【0030】

第３下側コンパレータＣＷＬの一方の入力端には、第３下側トランジスタＱ６のドレイン電位Ｄｗｌが印加され、他方の入力端には、第３下側トランジスタＱ６のソース電位Ｓｗｌを基準とした基準電圧Ｒｅｆｗｌが印加される。これにより、第３下側コンパレータＣＷＬは、第３下側トランジスタＱ６のＶｄｓを基準電圧Ｒｅｆｗｌと比較し、比較結果として第３下側コンパレータ出力ＣＷＬｏｕｔを出力する。

【0031】

基準電圧Ｒｅｆｕｌ，Ｒｅｆｖｌ，Ｒｅｆｗｌは、それぞれ所定の正の電圧（閾値電圧）であり、例えばＲｅｆｕｌ＝Ｒｅｆｖｌ＝Ｒｅｆｗｌである。

【0032】

第１電流コンパレータＣＵＲの一方の入力端には、第１シャント抵抗Ｒｕの上側電位ＩＮＡＰＵが印加され、他方の入力端には、第１シャント抵抗Ｒｕの下側電位ＩＮＡＮＵを基準とした基準電圧Ｒｅｆｕｒｌが印加される。これにより、第１電流コンパレータＣＵＲは、第１シャント抵抗Ｒｕの両端間電圧を基準電圧Ｒｅｆｕｒｌと比較し、比較結果として第１電流コンパレータ出力ＣＵＲｏｕｔを出力する。

【0033】

第２電流コンパレータＣＶＲの一方の入力端には、第２シャント抵抗Ｒｖの上側電位ＩＮＡＰＶが印加され、他方の入力端には、第２シャント抵抗Ｒｖの下側電位ＩＮＡＮＶを基準とした基準電圧Ｒｅｆｖｒｌが印加される。これにより、第２電流コンパレータＣＶＲは、第２シャント抵抗Ｒｖの両端間電圧を基準電圧Ｒｅｆｖｒｌと比較し、比較結果として第２電流コンパレータ出力ＣＶＲｏｕｔを出力する。

【0034】

第３電流コンパレータＣＷＲの一方の入力端には、第３シャント抵抗Ｒｗの上側電位ＩＮＡＰＷが印加され、他方の入力端には、第３シャント抵抗Ｒｗの下側電位ＩＮＡＮＷを基準とした基準電圧Ｒｅｆｗｒｌが印加される。これにより、第３電流コンパレータＣＷＲは、第３シャント抵抗Ｒｗの両端間電圧を基準電圧Ｒｅｆｗｒｌと比較し、比較結果として第３電流コンパレータ出力ＣＷＲｏｕｔを出力する。

【0035】

基準電圧Ｒｅｆｕｒ，Ｒｅｆｖｒ，Ｒｅｆｗｒは、所定の正の電圧（閾値電圧）であり、例えばＲｅｆｕｒ＝Ｒｅｆｖｒ＝Ｒｅｆｗｒである。また、基準電圧Ｒｅｆｕｒ，Ｒｅｆｖｒ，Ｒｅｆｗｒは、通常動作時にシャント抵抗に電流が流れる場合と、シャント抵抗に貫通電流による過電流が流れる場合とを区別できるように設定される。

【0036】

異常検知部１２は、第１上側コンパレータ出力ＣＵＨｏｕｔ、第１下側コンパレータ出力ＣＵＬｏｕｔ、および第１電流コンパレータ出力ＣＵＲｏｕｔに基づき、第１上側トランジスタＱ１および第１下側トランジスタＱ２の各ショートを検知する。

【0037】

異常検知部１２は、第２上側コンパレータ出力ＣＶＨｏｕｔ、第２下側コンパレータ出力ＣＶＬｏｕｔ、および第２電流コンパレータ出力ＣＶＲｏｕｔに基づき、第２上側トランジスタＱ３および第２下側トランジスタＱ４の各ショートを検知する。

【0038】

異常検知部１２は、第３上側コンパレータ出力ＣＷＨｏｕｔ、第３下側コンパレータ出力ＣＷＬｏｕｔ、および第３電流コンパレータ出力ＣＷＲｏｕｔに基づき、第３上側トランジスタＱ５および第３下側トランジスタＱ６の各ショートを検知する。

【0039】

異常検知部１２は、第１上側コンパレータ出力ＣＵＨｏｕｔおよび第１下側コンパレータ出力ＣＵＬｏｕｔに基づき、第１上側トランジスタＱ１および第１下側トランジスタＱ２の各オープンを検知する。

【0040】

異常検知部１２は、第２上側コンパレータ出力ＣＶＨｏｕｔおよび第２下側コンパレータ出力ＣＶＬｏｕｔに基づき、第２上側トランジスタＱ３および第２下側トランジスタＱ４の各オープンを検知する。

【0041】

異常検知部１２は、第３上側コンパレータ出力ＣＷＨｏｕｔおよび第３下側コンパレータ出力ＣＷＬｏｕｔに基づき、第３上側トランジスタＱ５および第３下側トランジスタＱ６の各オープンを検知する。

【0042】

なお、上記のようなショート検知およびオープン検知の詳細については、後述する。また、後述するように、異常検知部１２は、どのトランジスタでショートまたはオープンが発生したかを特定することが可能となっている。

【0043】

駆動制御部１１は、異常検知部１２によるショート検知およびオープン検知に基づき保護動作を実施する。

【0044】

＜３．スイッチングパターン＞

【0045】

図２は、トランジスタＱ１～Ｑ６のスイッチングにより発生する各相の駆動電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗの交流波形の一例を示す図である。図２に示すように、駆動電圧Ｖｕ，Ｖｖ，Ｖｗは、位相がずらされる。

【0046】

また、図２には、交流波形の所定の期間Ｔにおける各トランジスタＱ１～Ｑ６のスイッチングパターンを示している。図２において図示される「ＵＨ，ＵＬ，ＶＨ，ＶＬ，ＷＨ，ＷＬ」は、トランジスタＱ１～Ｑ６のそれぞれのオンオフ状態を示しており、ハイレベルでオン状態、ローレベルでオフ状態に相当する。

【0047】

図２に示すように、各相における上側トランジスタＱ１，Ｑ３，Ｑ５と下側トランジスタＱ２，Ｑ４，Ｑ６は、相補的にスイッチングされる。ただし、上側トランジスタと下側トランジスタが同時にオフ状態とされる期間（デッドタイム）が設けられる。

【0048】

図２に示す期間Ｔにおいては、Ｖｗ＜Ｖｖ＜Ｖｕであるため、各相のオンデューティ（上側トランジスタがオン状態となる期間の１周期に対する比率）は、ＤｕｔｙＷ＜ＤｕｔｙＶ＜ＤｕｔｙＵとなる。

【0049】

ここで、図３は、駆動制御部１１により実施可能なスイッチングパターンを示す表である。図３では、スイッチングパターンＮｏ．（番号）ごとに各相のスイッチング状態の組み合わせを示す。図３において「Ｈ」は、上側トランジスタがオン状態、かつ下側トランジスタがオフ状態であることを示し、「Ｌ」は、上側トランジスタがオフ状態、かつ下側トランジスタがオン状態であることを示す。

【0050】

図２の期間Ｔにおいて実施されるスイッチングパターンは、図２に示すようにスイッチングパターンＮｏ．３，４，７，８である。そして、スイッチングパターンは、Ｎｏ．４→Ｎｏ．３→Ｎｏ．８→Ｎｏ．３→Ｎｏ．４→Ｎｏ．７→Ｎｏ．４の順に実施される。なお、交流波形における期間Ｔと異なる期間では、図２に示すものとは別のスイッチングパターンＮｏ．の組み合わせでスイッチングが行われる場合がある。

【0051】

＜４．通常動作＞
次に、図２に示すスイッチングパターンの遷移パターンが実施される場合に、ハーフブリッジ１ｕ，１ｖ，１ｗおよびモータ２に流れる電流について、図４Ａ～図４Ｃを用いて説明する。図４Ａ～図４Ｃには、流れる電流を太線の矢印で示している。

【0052】

なお、図４Ａ～図４Ｃにおいて上側トランジスタＱ１，Ｑ３，Ｑ５に付記される「小」または「大」は、上側トランジスタＱ１，Ｑ３，Ｑ５のＶｄｓと基準電圧Ｒｅｆｕｈ，Ｒｅｆｖｈ，Ｒｅｆｗｈとの比較結果（上側コンパレータＣＵＨ，ＣＶＨ，ＣＷＨの出力）を示す。「大」は、Ｖｄｓが基準電圧を上回った場合を示し、「小」は、Ｖｄｓが基準電圧以下である場合を示す。

【0053】

また、図４Ａ～図４Ｃにおいて下側トランジスタＱ２，Ｑ４，Ｑ６に付記される「小」または「大」は、下側トランジスタＱ２，Ｑ４，Ｑ６のＶｄｓと基準電圧Ｒｅｆｕｌ，Ｒｅｆｖｌ，Ｒｅｆｗｌとの比較結果（下側コンパレータＣＵＬ，ＣＶＬ，ＣＷＬの出力）を示す。「大」は、Ｖｄｓが基準電圧を上回った場合を示し、「小」は、Ｖｄｓが基準電圧以下である場合を示す。

【0054】

また、図４Ａ～図４Ｃにおいてシャント抵抗Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗに付記される「小」または「大」は、シャント抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の両端間電圧と基準電圧Ｒｅｆｕｒｌ，Ｒｅｆｖｒｌ，Ｒｅｆｗｒｌとの比較結果（電流コンパレータＣＵＲ，ＣＶＲ，ＣＷＲの出力）を示す。「大」は、両端間電圧が基準電圧を上回った場合を示し、「小」は、両端間電圧が基準電圧以下である場合を示す。

【0055】

まず、スイッチングパターンＮｏ．４（図４Ａ）の状態では、トランジスタＱ１，Ｑ４，Ｑ６がオン状態、Ｑ２，Ｑ３，Ｑ５がオフ状態である。Ｑ４およびＱ６のドレイン電位は、０Ｖ付近となる。Ｑ２のドレイン電位が電源電圧ＶＣＣ付近となり、コイルＬＵにはおおよそＶＣＣが印加される。コイルＬＵに励磁電流が流れることにより、ＬＵにエネルギーが蓄積される。

【0056】

次に、スイッチングパターンＮｏ．４からＮｏ．３への遷移状態（デッドタイムを含む状態）では、トランジスタＱ１，Ｑ６がオン状態、Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５がオフ状態である。Ｑ４がオフ状態となったことにより、コイルＬＵの励磁電流により励磁されていたコイルＬＶの作用で、Ｑ３のボディダイオードに還流電流が流れる。この還流電流と、コイルＬＷの励磁電流により、コイルＬＵに励磁電流と還流電流が流れる。Ｑ６のドレイン電位は、引き続き０Ｖ付近である。

【0057】

次に、スイッチングパターンＮｏ．３の状態では、トランジスタＱ１，Ｑ３，Ｑ６がオン状態、Ｑ２，Ｑ４，Ｑ５がオフ状態である。Ｑ３がオン状態となることで、Ｑ３のボディダイオードに流れていた還流電流は、Ｑ３のチャネルに流れ、同期整流動作となる。引き続き、コイルＬＵに励磁電流が流れる。Ｑ６のドレイン電位は、引き続き０Ｖ付近である。

【0058】

次に、スイッチングパターンＮｏ．３からＮｏ．８への遷移状態（デッドタイムを含む状態）では、トランジスタＱ１，Ｑ３がオン状態、Ｑ２，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６がオフ状態である。Ｑ６がオフ状態となったことにより、コイルＬＵの励磁電流により励磁されていたコイルＬＷの作用で、Ｑ５のボディダイオードに還流電流が流れる。これにより、コイルＬＶ，ＬＷが還流状態となり、この還流電流の合成電流によってコイルＬＵに流れる電流は保持される。

【0059】

次に、スイッチングパターンＮｏ．８の状態（図４Ｂ）では、トランジスタＱ１，Ｑ３，Ｑ５がオン状態、Ｑ２，Ｑ４，Ｑ６がオフ状態である。Ｑ５がオン状態となることで、Ｑ５のボディダイオードに流れていた還流電流は、Ｑ５のチャネルに流れ、同期整流動作となる。このとき、引き続きコイルＬＶ，ＬＷが還流状態となり、コイルＬＵに流れる電流は保持される。

【0060】

次に、スイッチングパターンＮｏ．８からＮｏ．３への遷移状態（デッドタイムを含む状態）では、トランジスタＱ１，Ｑ３がオン状態、Ｑ２，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６がオフ状態である。Ｑ５がオフ状態となることで、還流電流が再びＱ５のボディダイオードに流れ、先述のＮｏ．３からＮｏ．８への遷移状態と同様の電流経路で還流電流が流れる。

【0061】

次に、スイッチングパターンＮｏ．３の状態では、トランジスタＱ１，Ｑ３，Ｑ６がオン状態、Ｑ２，Ｑ４，Ｑ５がオフ状態である。再びＱ６がオン状態となることで、Ｑ６のドレイン電位は０Ｖ付近に低下する。Ｑ６のドレイン電位が低下することで、再びコイルＬＵの両端間におよそ電源電圧ＶＣＣが印加される。先述したＮｏ．３と同様の電流経路となり、コイルＬＵに励磁電流および還流電流が流れる。

【0062】

次に、スイッチングパターンＮｏ．３からＮｏ．４への遷移状態（デッドタイムを含む状態）では、トランジスタＱ１，Ｑ６がオン状態、Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５がオフ状態である。再びＱ３がオフ状態となることで、還流電流がＱ３のボディダイオードに流れる。先述したＮｏ．４からＮｏ．３への遷移状態と同様の電流経路となり、引き続きコイルＬＵに励磁電流および還流電流が流れる。

【0063】

次に、スイッチングパターンＮｏ．４の状態（図４Ｃ）では、トランジスタＱ１，Ｑ４，Ｑ６がオン状態、Ｑ２，Ｑ３，Ｑ５がオフ状態である。再びＱ４がオン状態となることで、Ｑ４のドレイン電位が０Ｖ付近に低下する。先述したＮｏ．４と同様の電流経路となり、還流電流が流れなくなる。コイルＬＵ，ＬＶ，ＬＷは励磁状態となり、再び大きな励磁電流がコイルＬＵに流れ、ＬＵにエネルギーが蓄積される。

【0064】

次に、スイッチングパターンＮｏ．４からＮｏ．７への遷移状態（デッドタイムを含む状態）では、トランジスタＱ４，Ｑ６がオン状態、Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ５がオフ状態である。Ｑ１がオフ状態となることにより、コイルＬＵに流れていた励磁電流が流れなくなる。このとき、コイルＬＵはエネルギーを保持しているため、Ｑ２のボディダイオードを介して還流電流が流れる。

【0065】

次に、スイッチングパターンＮｏ．７の状態では、トランジスタＱ２，Ｑ４，Ｑ６がオン状態、Ｑ１，Ｑ３，Ｑ５がオフ状態である。Ｑ２がオン状態となることで、Ｑ２のボディダイオードに流れていた還流電流がＱ２のチャネルに流れ、同期整流動作となる。引き続き、コイルＬＵは蓄積したエネルギーを放出し、還流電流が流れる。

【0066】

次に、スイッチングパターンＮｏ．７からＮｏ．４への遷移状態（デッドタイムを含む状態）では、トランジスタＱ４，Ｑ６がオン状態、Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ５がオフ状態である。Ｑ２がオフ状態となることで、再び還流電流がＱ２のボディダイオードに流れる。引き続き、コイルＬＵは蓄積したエネルギーを放出し、還流電流が流れる。そして、スイッチングパターンＮｏ．４に戻る（図４Ａ）。

【0067】

図５には、上記で説明した通常動作のまとめを表に示す。図５においては、スイッチングパターンごとに、各相のシャント抵抗に流れる電流の状態、およびＱ１のＶｄｓ（ＶＤＳＵＨ）、Ｑ２のＶｄｓ（ＶＤＳＵＬ）、シャント抵抗Ｒｕの両端間電圧（ＶＲＵ）、Ｑ３のＶｄｓ（ＶＤＳＶＨ）、Ｑ４のＶｄｓ（ＶＤＳＶＬ）、シャント抵抗Ｒｖの両端間電圧（ＶＲＶ）、Ｑ５のＶｄｓ（ＶＤＳＷＨ）、Ｑ６のＶｄｓ（ＶＤＳＷＬ）、シャント抵抗Ｒｗの両端間電圧（ＶＲＷ）の各状態を示す。なお、図５において、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相それぞれについて“Ｈ”との記載は、上側トランジスタがオン状態、下側トランジスタがオフ状態を示し、“Ｌ”との記載は、上側トランジスタがオフ状態、下側トランジスタがオン状態を示し、“Ｍ”との記載は、上側トランジスタおよび下側トランジスタがともにオフ状態を示している。これは、後述する図７についても同様である。

【0068】

＜５．ショート検知＞
次に、図２に示す期間Ｔにおいてスイッチングが実施されるときに、第１上側トランジスタＱ１（Ｕ相上側トランジスタ）のドレイン・ソース間にショートが発生した場合の動作について、図６Ａ～図６Ｃに示す。図６Ａ～図６Ｃの表記方法は、先述した図４Ａ～図４Ｃと同様である。図６Ａ～図６Ｃは、各スイッチングパターンにおいてＱ１にショートが発生した場合の電流経路を示している。

【0069】

スイッチングパターンＮｏ．４の状態、Ｎｏ．４からＮｏ．３への遷移状態、Ｎｏ３の状態、Ｎｏ．３からＮｏ．８への遷移状態（図６Ａ）、Ｎｏ．８の状態、Ｎｏ．８からＮｏ．３への遷移状態、Ｎｏ．３の状態、Ｎｏ．３からＮｏ．４への遷移状態（図６Ｂ）、およびＮｏ．４の状態（図６Ｃ）の各状態においては、Ｑ１にショートが発生しても、通常動作時に状態に変化がないため、ショートを検知することはできない。

【0070】

スイッチングパターンＮｏ．４からＮｏ．７への遷移状態（図６Ｃ）では、Ｑ１にショートが発生した場合、通常動作時にはＱ１には電流が流れず、Ｑ２のボディダイオードに電流が流れていた状態が、Ｑ１に電流が流れ、Ｑ２には電流が流れなくなる。そのため、Ｑ１のＶｄｓは「小」となり、Ｑ２のＶｄｓは「大」となり、通常動作時（図４Ｃ）（Ｑ１のＶｄｓ＝「大」、Ｑ２のＶｄｓ＝「小」）から状態が変化する。従って、Ｑ１，Ｑ２のＶｄｓに基づきＱ１のショートを検知することが可能である。

【0071】

なお、Ｑ１，Ｑ２いずれか一方のみのＶｄｓに基づきＱ１のショートを検知してもよい。また、通常動作時にはシャント抵抗Ｒｕに逆流電流（図５）が流れていたものが、Ｑ１のショートによってシャント抵抗Ｒｕに電流が流れなくなる。従って、シャント抵抗Ｒｕの両端間電圧を基準電圧と比較するコンパレータを別途設け、当該基準電圧を逆流と電流ゼロの状態とを区別するように設定してもよい（この場合、基準電圧は負電圧）。

【0072】

また、スイッチングパターンＮｏ．７の状態（図６Ｃ）でＱ１にショートが発生した場合、Ｑ１，Ｑ２およびシャント抵抗Ｒｕを貫通電流（過電流）が流れる。これにより、オン状態であるＱ２のＶｄｓは「大」となり、通常動作時（図４Ｃ）（Ｑ２のＶｄｓ＝「小」）から状態が変化する。従って、Ｑ２のＶｄｓに基づきＱ１のショートを検知することができる。

【0073】

また、シャント抵抗Ｒｕに過電流が流れるため、Ｒｕの両端間電圧が「大」となり、通常動作時（図４Ｃ）（Ｒｕの両端間電圧＝「小」）から状態が変化する。従って、Ｒｕの両端間電圧に基づきＱ１のショートを検知することができる。

【0074】

なお、Ｑ２のＶｄｓとＲｕの両端間電圧の両方の状態に基づきＱ１のショートを検知してもよいが、いずれか一方のみに基づきＱ１のショートを検知してもよい。

【0075】

また、スイッチングパターンＮｏ．７からＮｏ．４への遷移状態（図６Ｃ）では、Ｑ１にショートが発生した場合、通常動作時にはＱ１には電流が流れず、Ｑ２のボディダイオードに電流が流れていた状態が、Ｑ１に電流が流れ、Ｑ２には電流が流れなくなる。そのため、Ｑ１のＶｄｓは「小」となり、Ｑ２のＶｄｓは「大」となり、通常動作時（図４Ｃ）（Ｑ１のＶｄｓ＝「大」、Ｑ２のＶｄｓ＝「小」）から状態が変化する。従って、Ｑ１，Ｑ２のＶｄｓに基づきＱ１のショートを検知することが可能である。

【0076】

なお、Ｑ１，Ｑ２いずれか一方のみのＶｄｓに基づきＱ１のショートを検知してもよい。また、通常動作時にはシャント抵抗Ｒｕに逆流電流が流れていたのがＱ１のショートにより電流が流れなくなることをＲｕの両端間電圧に基づき検知してもよい。なお、Ｑ１，Ｑ２のＶｄｓとＲｕの両端間電圧の３つの条件に基づき、Ｑ１のショートを検知してもよい。これにより、誤検知を抑制できる。

【0077】

図７は、上記で説明したＱ１にショートが発生した場合のまとめを表に示す。図７に太線枠で示す状態が通常動作時（図５）から変化したものであり、この状態変化に基づきＱ１のショートを検知することができる。

【0078】

また、図８には、Ｑ１以外のトランジスタＱ２～Ｑ６のショートを検知可能なスイッチングパターンの一例を示している。

【0079】

スイッチングパターンＮｏ．４の状態で第２上側トランジスタＱ３（Ｖ相上側トランジスタ）のショートが発生した場合、Ｑ３、Ｑ４およびシャント抵抗Ｒｖを介して貫通電流が流れる。従って、オン状態のＱ４のＶｄｓが「大」であること、あるいはシャント抵抗Ｒｖの両端間電圧が「大」となることに基づき、Ｑ３のショートを検知することができる。

【0080】

スイッチングパターンＮｏ．４の状態で第３上側トランジスタＱ５（Ｗ相上側トランジスタ）のショートが発生した場合、Ｑ５、Ｑ６およびシャント抵抗Ｒｗを介して貫通電流が流れる。従って、オン状態のＱ６のＶｄｓが「大」であること、あるいはシャント抵抗Ｒｗの両端間電圧が「大」となることに基づき、Ｑ５のショートを検知することができる。

【0081】

スイッチングパターンＮｏ．４の状態で第１下側トランジスタＱ２（Ｕ相下側トランジスタ）のショートが発生した場合、Ｑ１、Ｑ２およびシャント抵抗Ｒｕを介して貫通電流が流れる。従って、オン状態のＱ１のＶｄｓが「大」であること、あるいはシャント抵抗Ｒｕの両端間電圧が「大」となることに基づき、Ｑ２のショートを検知することができる。

【0082】

スイッチングパターンＮｏ．１の状態（図３）で第２下側トランジスタＱ４（Ｖ相下側トランジスタ）のショートが発生した場合、Ｑ３、Ｑ４およびシャント抵抗Ｒｖを介して貫通電流が流れる。従って、オン状態のＱ３のＶｄｓが「大」であること、あるいはシャント抵抗Ｒｖの両端間電圧が「大」となることに基づき、Ｑ４のショートを検知することができる。

【0083】

スイッチングパターンＮｏ．１の状態で第３下側トランジスタＱ６（Ｗ相下側トランジスタ）のショートが発生した場合、Ｑ５、Ｑ６およびシャント抵抗Ｒｗを介して貫通電流が流れる。従って、オン状態のＱ５のＶｄｓが「大」であること、あるいはシャント抵抗Ｒｗの両端間電圧が「大」となることに基づき、Ｑ６のショートを検知することができる。

【0084】

以上のように、本実施形態に係るモータ駆動装置１によれば、モータ２をモータ駆動装置１に接続してモータ２を駆動させた状態において、各相上側・下側のすべてのトランジスタＱ１～Ｑ６のショートを検知することができる。

【0085】

＜６．オープン検知＞
次に、図２に示す期間Ｔにおいてスイッチングが実施されるときに、第１上側トランジスタＱ１（Ｕ相上側トランジスタ）にオープン（Ｑ１，Ｑ２が接続される第１ノードＮｕ側の断線）が発生した場合の動作について、図９Ａ～図９Ｃに示す。図９Ａ～図９Ｃの表記方法は、先述した図４Ａ～図４Ｃと同様である。図９Ａ～図９Ｃは、各スイッチングパターンにおいてＱ１にオープンが発生した場合の電流経路を示している。

【0086】

スイッチングパターンＮｏ．４の状態、Ｎｏ．４からＮｏ．３への遷移状態、Ｎｏ３の状態、Ｎｏ．３からＮｏ．８への遷移状態（図９Ａ）、Ｎｏ．８の状態、Ｎｏ．８からＮｏ．３への遷移状態、Ｎｏ．３の状態、Ｎｏ．３からＮｏ．４への遷移状態（図９Ｂ）、およびＮｏ．４の状態（図９Ｃ）の各状態においては、Ｑ１にオープンが発生した場合、Ｑ２のボディダイオードに還流電流が流れ、Ｑ１のＶｄｓが「大」となり、Ｑ２のＶｄｓが「小」となる。従って、通常動作時ではＱ１のＶｄｓが「小」となり、Ｑ２のＶｄｓが「大」となる状態から状態が変化するため、Ｑ１のオープンを検知することができる。

【0087】

なお、Ｑ１のＶｄｓとＱ２のＶｄｓのいずれか一方のみに基づきＱ１のオープンを検知してもよい。また、Ｑ１にオープンが発生した場合、シャント抵抗Ｒｕに逆流電流が流れ、通常動作時にはＲｕに電流が流れない状態から変化する。従って、シャント抵抗Ｒｕの両端間電圧を基準電圧と比較するコンパレータを別途設け、当該基準電圧を逆流と電流ゼロの状態とを区別するように設定してもよい（この場合、基準電圧は負電圧）。なお、Ｑ１，Ｑ２のＶｄｓとＲｕの両端間電圧の３つの条件に基づき、Ｑ１のオープンを検知してもよい。これにより、誤検知を抑制できる。

【0088】

図１０は、上記で説明したＱ１にオープンが発生した場合のまとめを表に示す。図１０に太線枠で示す状態が通常動作時（図５）から変化したものであり、この状態変化に基づきＱ１のオープンを検知することができる。

【0089】

また、図１１には、Ｑ１以外のトランジスタＱ２～Ｑ６のオープンを検知可能なスイッチングパターンの一例を示している。

【0090】

スイッチングパターンＮｏ．１の状態で第２上側トランジスタＱ３（Ｖ相上側トランジスタ）のオープンが発生した場合、Ｑ４のボディダイオードを還流電流が流れる。従って、Ｑ３のＶｄｓが「大」となり、Ｑ４のＶｄｓが「小」となることに基づき、Ｑ３のオープンを検知することができる。なお、シャント抵抗Ｒｖに逆流電流が流れることに基づき、Ｑ３のオープンを検知することもできる。

【0091】

スイッチングパターンＮｏ．１の状態で第３上側トランジスタＱ５（Ｗ相上側トランジスタ）のオープンが発生した場合、Ｑ６のボディダイオードを還流電流が流れる。従って、Ｑ５のＶｄｓが「大」となり、Ｑ６のＶｄｓが「小」となることに基づき、Ｑ５のオープンを検知することができる。なお、シャント抵抗Ｒｗに逆流電流が流れることに基づき、Ｑ５のオープンを検知することもできる。

【0092】

スイッチングパターンＮｏ．１の状態で第１下側トランジスタＱ２（Ｕ相下側トランジスタ）のオープンが発生した場合、Ｑ１のボディダイオードを還流電流が流れる。従って、Ｑ１のＶｄｓが「小」となり、Ｑ２のＶｄｓが「大」となることに基づき、Ｑ２のオープンを検知することができる。なお、Ｑ２にオープンが発生した場合、シャント抵抗Ｒｕに電流が流れず、通常動作時にはＲｕに電流が流れる状態から変化する。従って、シャント抵抗Ｒｕの両端間電圧を基準電圧と比較するコンパレータを別途設け、当該基準電圧を電流ゼロと通常電流の状態とを区別するように設定してもよい。

【0093】

スイッチングパターンＮｏ．４の状態で第２下側トランジスタＱ４（Ｖ相下側トランジスタ）のオープンが発生した場合、Ｑ３のボディダイオードを還流電流が流れる。従って、Ｑ３のＶｄｓが「小」となり、Ｑ４のＶｄｓが「大」となることに基づき、Ｑ４のオープンを検知することができる。また、シャント抵抗Ｒｖに電流が流れないことに基づき、Ｑ４のオープンを検知してもよい。

【0094】

スイッチングパターンＮｏ．４の状態で第３下側トランジスタＱ６（Ｗ相下側トランジスタ）のオープンが発生した場合、Ｑ５のボディダイオードを還流電流が流れる。従って、Ｑ５のＶｄｓが「小」となり、Ｑ６のＶｄｓが「大」となることに基づき、Ｑ６のオープンを検知することができる。また、シャント抵抗Ｒｗに電流が流れないことに基づき、Ｑ６のオープンを検知してもよい。

【0095】

以上のように、本実施形態に係るモータ駆動装置１によれば、モータ２をモータ駆動装置１に接続してモータ２を駆動させた状態において、各相上側・下側のすべてのトランジスタＱ１～Ｑ６のオープンを検知することができる。

【0096】

＜７．車両への適用＞
図１２は、先述したモータシステム１０を搭載した車両の一構成例を示す外観図である。図１２においては、モータ２の適用例として、車両Ｘに搭載される各種モータＸ１１～Ｘ１７を示している。

【0097】

Ｘ１１は、電動パワーステアリング用モータである。Ｘ１２は、電動オイルポンプ用モータである。Ｘ１３は、ヘッドライト駆動用モータである。Ｘ１４は、電動パーキングブレーキ用モータである。Ｘ１５は、シート冷却ファン用モータである。Ｘ１６は、ドア開閉用モータである。Ｘ１７は、ドアロック用モータである。

【0098】

＜８．その他＞
なお、本明細書中に開示されている種々の技術的特徴は、上記実施形態のほか、その技術的創作の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。すなわち、上記実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきであり、本発明の技術的範囲は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。

【0099】

＜９．付記＞
上記のように例えば、本開示の一態様に係るモータ駆動装置（１）は、
第１上側トランジスタ（Ｑ１）と第１下側トランジスタ（Ｑ２）を有し、前記第１上側トランジスタと前記第１下側トランジスタとが接続される第１ノード（Ｎｕ）に、ブラシレスＤＣモータ（２）に含まれる第１コイル（ＬＵ）を接続可能である第１ハーフブリッジ（１ｕ）と、
第２上側トランジスタ（Ｑ３）と第２下側トランジスタ（Ｑ４）を有し、前記第２上側トランジスタと前記第２下側トランジスタとが接続される第２ノード（Ｎｖ）に、前記ブラシレスＤＣモータに含まれる第２コイル（ＬＶ）を接続可能である第２ハーフブリッジ（１ｖ）と、
第３上側トランジスタ（Ｑ５）と第３下側トランジスタ（Ｑ６）を有し、前記第３上側トランジスタと前記第３下側トランジスタとが接続される第３ノード（Ｎｗ）に、前記ブラシレスＤＣモータに含まれる第３コイル（ＬＷ）を接続可能である第３ハーフブリッジ（１ｗ）と、
を用いて前記ブラシレスＤＣモータを駆動するように構成されるモータ駆動装置であって、
前記第１～第３上側トランジスタおよび前記第１～第３下側トランジスタのスイッチングを制御するように構成される駆動制御部（１１）と、
前記第１～第３コイルを前記第１～第３ノードに接続した状態で前記駆動制御部が前記スイッチングを制御するモータ駆動状態において、前記第１～第３上側トランジスタのドレイン・ソース間電圧と、前記第１～第３下側トランジスタのドレイン・ソース間電圧と、前記第１～第３下側トランジスタのそれぞれに接続可能な第１～第３シャント抵抗（Ｒｕ，Ｒｖ，Ｒｗ）の両端間電圧と、のうち少なくともいずれかに基づき、前記第１～第３上側トランジスタおよび前記第１～第３下側トランジスタのうち少なくともいずれかに発生したショートとオープンの少なくとも一方を検知するように構成される異常検知部（１２）と、
を備える構成としている（第１の構成）。

【0100】

また、上記第１の構成において、前記異常検知部（１２）は、前記モータ駆動状態において、前記第１～第３上側トランジスタおよび前記第１～第３下側トランジスタにおけるすべてのトランジスタに発生したショートおよびオープンを検知するように構成されることとしてもよい（第２の構成）。

【0101】

また、上記第１の構成または第２の構成において、前記異常検知部（１２）は、前記第１～第３ハーフブリッジに流れる貫通電流の発生を検知することで、前記第１～第３上側トランジスタおよび前記第１～第３下側トランジスタに発生したショートを検知するように構成されることとしてもよい（第３の構成）。

【0102】

また、上記第１から第３のいずれかの構成において、前記異常検知部（１２）は、オン状態である前記第１～第３上側トランジスタおよび前記第１～第３下側トランジスタのドレイン・ソース間電圧が正の電圧である第１閾値電圧を上回っていることに基づき、前記第１～第３上側トランジスタおよび前記第１～第３下側トランジスタに発生したショートを検知するように構成されることとしてもよい（第４の構成）。

【0103】

また、上記第１から第４のいずれかの構成において、前記異常検知部（１２）は、前記第１～第３シャント抵抗の両端間電圧が正の電圧である第２閾値電圧を上回っていることに基づき、前記第１～第３上側トランジスタおよび前記第１～第３下側トランジスタに発生したショートを検知するように構成されることとしてもよい（第５の構成）。

【0104】

また、上記第１から第５のいずれかの構成において、前記異常検知部（１２）は、オン状態である前記第１～第３上側トランジスタおよび前記第１～第３下側トランジスタに電流が流れず、オフ状態である前記第１～第３上側トランジスタおよび前記第１～第３下側トランジスタのボディダイオードに電流が流れることに基づき、前記第１～第３上側トランジスタおよび前記第１～第３下側トランジスタに発生したオープンを検知するように構成されることとしてもよい（第６の構成）。

【0105】

また、上記第１から第６のいずれかの構成において、前記異常検知部（１２）は、オン状態である前記第１～第３上側トランジスタおよび前記第１～第３下側トランジスタのドレイン・ソース間電圧が正の電圧である第３閾値電圧を上回っていることと、オフ状態である前記第１～第３上側トランジスタおよび前記第１～第３下側トランジスタのドレイン・ソース間電圧が正の電圧である第４閾値電圧以下であることの少なくとも一方に基づき、前記第１～第３上側トランジスタおよび前記第１～第３下側トランジスタに発生したオープンを検知するように構成されることとしてもよい（第７の構成）。

【0106】

また、上記第１から第７のいずれかの構成において、前記異常検知部（１２）は、前記第１～第３シャント抵抗の両端間電圧が負の電圧である第５閾値電圧以下であることに基づき、前記第１～第３上側トランジスタに発生したオープンを検知するように構成されることとしてもよい（第８の構成）。

【0107】

また、本開示の一態様に係るモータシステム（１０）は、上記第１から第８のいずれかの構成のモータ駆動装置（１）と、前記モータ駆動装置により駆動可能に構成されるブラシレスＤＣモータ（２）と、を備える（第９の構成）。

【0108】

また、本開示の一態様に係る車両（Ｘ）は、上記第９の構成のモータシステムを備える。

【産業上の利用可能性】

【0109】

本開示は、例えば、車載用のモータシステムに利用することが可能である。

【符号の説明】

【0110】

１ モータ駆動装置
１ｕ 第１ハーフブリッジ
１ｖ 第２ハーフブリッジ
１ｗ 第３ハーフブリッジ
２ モータ
１０ モータシステム
１１ 駆動制御部
１２ 異常検知部
ＣＵＨ 第１上側コンパレータ
ＣＵＬ 第１下側コンパレータ
ＣＵＲ 第１電流コンパレータ
ＣＶＨ 第２上側コンパレータ
ＣＶＬ 第２下側コンパレータ
ＣＶＲ 第２電流コンパレータ
ＣＷＨ 第３上側コンパレータ
ＣＷＬ 第３下側コンパレータ
ＣＷＲ 第３電流コンパレータ
ＬＵ 第１コイル
ＬＶ 第２コイル
ＬＷ 第３コイル
Ｑ１ 第１上側トランジスタ
Ｑ２ 第１下側トランジスタ
Ｑ３ 第２上側トランジスタ
Ｑ４ 第２下側トランジスタ
Ｑ５ 第３上側トランジスタ
Ｑ６ 第３下側トランジスタ
Ｒｕ 第１シャント抵抗
Ｒｖ 第２シャント抵抗
Ｒｗ 第３シャント抵抗
Ｘ 車両

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図10】

【図11】

【図12】