JP7052517B2 - 負荷駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、負荷駆動装置に関する。

車両に設けられる負荷は、車載バッテリから駆動回路を介して給電する構成である。この場合、駆動回路においては、ＭＯＳＦＥＴなどのスイッチング素子などにより負荷への給電を行うことが一般的に行われる。また、車両においては、車載バッテリに充電をする構成としてオルタネータが設けられる。

負荷への通電制御を行う場合に、何らかの原因で車載バッテリが外れると、オルタネータから一定期間給電が継続されるので、直ぐには給電停止とならないが、このときサージ電圧が負荷に入力することがある。

このため、駆動回路のスイッチング素子の耐圧や電流容量を大きくしたり、あるいはサージを回避する回路部品を設けるなどの必要があり、コストアップにつながるという課題があった。

特開２０１６－２０８５８１号公報 特開平１１－３２４２９号公報

本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目的は、サージ回避の回路部品を設けたりスイッチング素子の耐圧、電流容量を大きくすることなく、スイッチング素子がオンからオフに切り替わるときに発生する通常サージ電圧とは異なる非通常サージ電圧に対応できるようにした負荷駆動装置を提供することにある。

請求項１に記載の負荷駆動装置は、一端子が電源に接続され他端子が給電端子に接続される負荷に対して、前記給電端子とグランドとの間に接続され前記負荷への給電制御をするスイッチング素子と、前記スイッチング素子のゲートに出力端子からバイパス接続点および第１抵抗を介して制御信号を与える駆動回路と、前記給電端子の電圧を検出する電圧検出部と、前記給電端子と前記バイパス接続点との間に接続されるツェナーダイオードおよびダイオードの直列回路と、前記バイパス接続点からグランドに接続される第２抵抗と、を備える。また、前記スイッチング素子がオンからオフに切り替わるときに発生する通常サージ電圧とは異なるサージ電圧を非通常サージ電圧としたときに、前記駆動回路の制御信号により前記スイッチング素子がオン動作している最中に前記非通常サージ電圧を前記電圧検出部が検出したときは、前記ツェナーダイオード、前記ダイオード、前記バイパス接続点、前記第２抵抗を介してバイパス経路に流すとともに、前記スイッチング素子のオフタイミングを遅らせるように制御して、前記スイッチング素子に起因した前記通常サージ電圧の発生タイミングを制御して、前記非通常サージ電圧と前記通常サージ電圧が重畳するのを回避する駆動制御部とを備える。

上記構成を採用することにより、電圧検出部が、通常サージ電圧とは異なる非通常サージ電圧を検出すると、駆動制御部は、駆動回路の制御信号によりスイッチング素子のオフタイミングを遅らせることで、オフ時に発生する通常サージ電圧が重畳するのを避けることができる。そして、この間に、非通常サージ電圧を給電端子からツェナーダイオード、ダイオードの直列回路および第２抵抗を介してバイパスさせることができる。

第１実施形態を示す電気的構成図 サージ解消処理の流れ図 判定処理の説明図（その１） 判定処理の説明図（その２） 判定処理の説明図（その３） 作用説明図 タイムチャート 第２実施形態を示すサージ解消処理の流れ図 第３実施形態を示すサージ解消処理の流れ図 タイムチャート 第４実施形態を示すタイムチャート

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について、図１～図７を参照して説明する。
図１は車載バッテリ１から車両負荷２に通電するための負荷駆動装置３の電気的構成を示している。負荷駆動装置３は、ＣＰＵ４から駆動信号が与えられると、車両負荷２に通電経路を形成して通電する。車載バッテリ１にはオルタネータ５が並列に接続され、オルタネータ５の動作により出力電圧ＶＡで車載バッテリ１が充電される。車両負荷２は、例えば誘導性要素２ａ、抵抗要素２ｂを含むもので、一端子が車載バッテリ１の正極端子に接続され、他端子が負荷駆動装置３の給電端子Ａに接続される。

負荷駆動装置３において、スイッチング素子としてのＮチャンネル型のＭＯＳＦＥＴ６は、ドレインが給電端子Ａに接続され、ソースがグランドに接続される。駆動回路７は、出力端子がバイパス接続点Ｂおよび第１抵抗８を介してＭＯＳＦＥＴ６のゲートに接続され、制御信号としての駆動信号をＭＯＳＦＥＴ６のゲートに出力する。

負荷駆動装置３は、給電端子Ａの電圧を検出して駆動回路７の制御を行う監視回路９が設けられている。監視回路９は、入力端子がダイオード１０を逆方向に介して給電端子Ａに接続され、給電端子Ａの電圧を、ダイオード１０を介して入力電圧Ｖｘとして検出する。監視回路９は、入力電圧Ｖｘが閾値電圧Ｖ１を超えるとサージ検出信号を駆動回路７に出力する。監視回路９は、電圧検出部および駆動制御部の機能を有するものである。

ダイオード１０のカソードは、所定のツェナー電圧Ｖｚを有するツェナーダイオード１１およびダイオード１２の直列回路を介してバイパス接続点Ｂに接続され、バイパス接続点Ｂは第２抵抗１３を介してグランドに接続されている。

ダイオード１０、ツェナーダイオード１１、ダイオード１２および第２抵抗１３は、給電端子Ａからのバイパス経路を形成しており、監視回路９の入力電圧Ｖｘがツェナー電圧Ｖｚを超えるとダイオード１２および第２抵抗１３を介して電流がバイパスされ、ＭＯＳＦＥＴ６に流れる電流が軽減される。

次に、上記構成の作用について、図２から図７も参照して説明する。
車両負荷２への給電動作においては、ＣＰＵ４から駆動回路７に駆動信号が与えられると、駆動回路７は、第１抵抗８を介してＭＯＳＦＥＴ６のゲートに制御信号を出力する。この場合、制御信号は、例えばＰＷＭ信号などの所定周期でデューティが変化するオンオフ信号としてＭＯＳＦＥＴ６のゲートに印加される。ＭＯＳＦＥＴ６は、ゲートにオン信号が与えられるとドレイン－ソース間が導通状態となって給電端子Ａを略グランドレベルにする。これにより、車載バッテリ１から電圧ＶＢが車両負荷２に印加されて給電されるようになる。

一方、監視回路９は、上記のようにして駆動回路７によりＭＯＳＦＥＴ６がオンオフ制御される状態で、給電端子Ａにサージ電圧が印加されるか否かを判定している。この場合、例えば、監視回路９による検出電圧Ｖｘは、通常状態では、ＭＯＳＦＥＴ６がオフの場合には、車載バッテリ１の電圧ＶＢと略同じ電圧レベルになる。また、ＭＯＳＦＥＴ６がオンになると、検出電圧Ｖｘはグランドレベルに近い電圧レベルになる。

なお、ＭＯＳＦＥＴ６がオフするときには、車両負荷２への断電に伴うサージ電圧が発生するが、これはオンオフ動作に伴う通常サージ電圧である。そして、非通常状態として、車載バッテリ１の正極端子が何らかの原因で外れた場合に、車載バッテリ１から車両負荷２への給電は停止するが、オルタネータ５側の端子電圧が急激に上昇して高いレベルのサージ電圧を発生する。このサージ電圧は、上記したＭＯＳＦＥＴ６のオフ動作に伴う通常サージ電圧よりも高い電圧であり、以下、非通常サージ電圧と称する。

図２はサージ解消処理の流れを示すもので、監視回路９は、ステップＳ１で、検出電圧Ｖｘが車載バッテリ１の電圧ＶＢを超えているか否かを判断する。ここでＮＯとなる場合には、サージ電圧が発生していない状態であるから、監視回路９は、検出処理を終了する。一方、ステップＳ１でＹＥＳとなる場合、すなわち検出電圧Ｖｘが電圧ＶＢを超える場合には、監視回路９は、次のステップＳ２で、検出電圧Ｖｘが電圧ＶＢより少し大に設定された電圧Ｖｓに達した時点を時刻ｔａとして計時動作を開始する。

次に、監視回路９は、ステップＳ３で、計時開始時刻ｔａから時刻ｔｂまでの時間Ｔ１が経過するまでの間に、検出電圧Ｖｘが閾値電圧Ｖ１を超えるか否かを判断する。閾値電圧Ｖ１は、前述したＭＯＳＦＥＴ６のオフ動作に伴う通常のサージ電圧では到達することがないレベルの電圧で、且つ、車載バッテリ１が外れてオルタネータ５による非通常のサージ電圧で到達するレベルに設定されている。また、時間Ｔ１は、非通常サージ電圧のように急峻な立ち上がりの場合に、検出電圧Ｖｘが閾値電圧Ｖ１に十分達するように設定されている。なお、ツェナーダイオード１１のツェナー電圧Ｖｚは閾値電圧Ｖ１と同等もしくは少し高い電圧である。

監視回路９は、ステップＳ３で、図３に実線で示すように、時刻ｔｂまでの間に検出電圧Ｖｘが閾値電圧Ｖ１を超えるとＹＥＳとなってステップＳ４に移行する。また、監視回路９は、ステップＳ３で、図３に破線で示すように、時刻ｔｂまでの間に検出電圧Ｖｘが閾値電圧Ｖ１に達しない場合にはＮＯとなって処理を終了する。

監視回路９は、ステップＳ４に移行した場合には、図６に示すように、車載バッテリ１の正極端子から車両負荷２への接続が断線してオルタネータ５からの非通常サージ電圧が入力していることを判定し、次のステップＳ５に進む。監視回路９は、ステップＳ５で、駆動回路７に対して、制御信号がオン状態である場合には、制御信号がオフ動作の信号に切り替わってもオン状態を保持させるように制御する。

また、上記のように非通常サージ電圧が発生した場合には、給電端子Ａの電圧が急激に高くなるため、検出電圧Ｖｘも急上昇する。そして、検出電圧Ｖｘがツェナー電圧Ｖｚに達すると、ダイオード１０、ツェナーダイオード１１、ダイオード１２、バイパス接続点Ｂ、第２抵抗１３のバイパス経路が導通するようになる。

また、これにより、図６に白抜きの矢印で示すように、非通常サージ電圧に伴う電流はこのバイパス経路を介して流れることで解消していく。このとき、ＭＳＯＦＥＴ６にはツェナー電圧Ｖｚ以上の電圧がかからないので、ＭＯＳＦＥＴ６が過電圧や過電流により損傷するのを防止できるようになる。

この後、監視回路９は、ステップＳ６で、計時開始時刻ｔａから時刻ｔｃまでの時間Ｔ２が経過するまでの間に、検出電圧Ｖｘが閾値電圧Ｖ２よりも低くなったか否かを判断する。閾値電圧Ｖ２は、非通常サージ電圧が解消される傾向であるか否かを判断する電圧である。

監視回路９は、ステップＳ６で、図４に実線で示すように、時刻ｔｃまでの間に検出電圧Ｖｘが閾値電圧Ｖ２より低くなるとＹＥＳとなってステップＳ７に移行する。また、監視回路９は、ステップＳ６で、図４に破線で示すように、時刻ｔｃまでの間に検出電圧Ｖｘが閾値電圧Ｖ２よりも低くならない場合にはＮＯとなってステップＳ８に移行する。

監視回路９は、ステップＳ７で、計時開始時刻ｔａから時刻ｔｄまでの時間Ｔ３が経過するまでの間に、図５に示すように、検出電圧Ｖｘが閾値電圧Ｖ３よりも低くなる時刻ｔｐで駆動回路７に検出信号を与える。駆動回路７は、この検出信号に応じてＭＯＳＦＥＴ６をオフ動作させる制御信号を出力する。この結果、ＭＯＳＦＥＴ６のオフ動作で発生する通常サージ電圧が発生しても、非通常サージ電圧が解消しているので、ＭＯＳＦＥＴ６には過電圧が印加されたり過電流が流れない状態あるから損傷が発生することを回避できる。

一方、監視回路９は、ステップＳ８を実施する場合には、ＣＰＵ４に対して異常検出信号を出力してエンジンオフ判定を促す。つまり、非通常サージ電圧による過電圧状態が解消していないままでは、エンジンを動作させることができないので、この後、ＣＰＵ４によりエンジン停止の処置がなされる。

次に、図７を参照して上記の動作における各部の信号の状態について説明する。図７（ａ）は車載バッテリ１の電圧ＶＢ、図７（ｂ）はオルタネータ５の端子電圧ＶＡの推移を示している。また、図７（ｃ）は車両負荷２への通電のオンオフ状態で、負荷駆動回路３のＭＯＳＦＥＴ６のオンオフ状態に対応している。図７（ｄ）は監視回路９の検出電圧Ｖｘの推移を示している。

車載バッテリ１の正極端子の電圧ＶＢは、定常的なレベルを保持している。この場合、図７（ａ）に図示はしていないが、車載バッテリ１から給電する負荷は、車両負荷１以外にも多数設けられており、負荷の使用状態に応じては電圧ＶＢも多少変動する。また、オルタネータ４は、車載バッテリ１への充電をするために、電圧ＶＢよりもＶαだけ大きい出力電圧ＶＡ（＝ＶＢ＋Ｖα）を出力している。また、車載バッテリ１の正極端子が外れるなどの故障が発生すると、出力電圧ＶＡが急激に上昇して非通常サージ電圧が発生して車両負荷２に印加される。

まず、車両負荷２に通電していない状態つまりＭＯＳＦＥＴ６がオフの状態では、図７（ｃ）に示しているように車両負荷２はオフ状態であり、車載バッテリ１の電圧ＶＢ、オルタネータ５の出力電圧ＶＡはそのまま保持されている。このとき、監視回路９の検出電圧Ｖｘは、ほぼ車載バッテリ１の電圧ＶＢと等しい電圧が得られている。

そして、時刻ｔ０で駆動回路７が制御信号によりＭＯＳＦＥＴ６をオン動作させると、給電端子Ａはグランドレベルに下がり、検出電圧Ｖｘもグランドレベルに下がる。これにより、図７（ｃ）に示すように、車載バッテリ１の電圧ＶＢが車載負荷２に印加されてオン状態となる。

次に、車載負荷２への通電状態で、図７（ａ）に示すように、時刻ｔ１で車載バッテリ１の正極端子が外れた場合は、車載バッテリ１による給電が急激に停止され、これに代わって図７（ｂ）に示すように、オルタネータ５から給電されるようになる。このとき、オルタネータ５の出力電圧ＶＡは急激に上昇して非通常サージ電圧を発生する。オルタネータ５の出力電圧ＶＡの上昇に伴い、図７（ｄ）に示すように検出電圧Ｖｘも急激に上昇する。検出電圧Ｖｘが電圧ＶＢを超えて電圧Ｖｓに達した時刻ｔａから監視回路９は計時動作を開始する。

次に、図７（ｄ）に示すように、時刻ｔ２で検出電圧Ｖｘが閾値電圧Ｖ１を超えると（図２、Ｓ３）、監視回路９は、時刻ｔ２が、計時動作を開始してから時間Ｔ１後の時刻ｔｂになる前であることから、オルタネータ５からの非通常サージ電圧であることを判定する（図２、Ｓ４）。また、監視回路９は、駆動回路７にＭＯＳＦＥＴ６のオン状態を保持させる（図２、Ｓ５）。

一方、オルタネータ５の出力電圧ＶＡは閾値電圧Ｖ１を超えてさらに上昇し、ツェナーダイオード１１のツェナー電圧Ｖｚに達すると、過剰な電圧はツェナーダイオード１１側のバイパス経路に電流が流れることで解消され、ＭＳＯＦＥＴ６にも過電圧や過電流が流れるのが抑制される。この後、車両負荷２への通電をオフさせる時刻ｔ３になると、駆動回路７は、監視回路９からの指示に従って、ＭＯＳＦＥＴ６のオン状態を保持させたままとする。これにより、図７（ｃ）に示すように、ＭＯＳＦＥＴ６をオフ動作させることで通常サージ電圧の発生を抑制することができ、オルタネータ５による非通常サージ電圧が発生している期間においてさらに通常サージ電圧が加算されることを回避できる。

車両負荷２に流れる電流がバイパス経路を介して流れることで、オルタネータ５による非通常サージ電圧が解消されてくると、検出電圧Ｖｘが低下してくる。この後、図７（ｄ）に示すように、時刻ｔ４で検出電圧Ｖｘが閾値電圧Ｖ２より低下すると（図２、Ｓ６）、監視回路９は、時刻ｔ４が計時動作を開始してから時間Ｔ２後の時刻ｔｃになる前であることから、この後検出電圧Ｖｘが閾値電圧Ｖ３より低下した時点ｔ５で駆動回路７に指示してＭＯＳＦＥＴ６をオフさせる（図２、Ｓ７）。

この結果、ＭＯＳＦＥＴ６は、時刻ｔ３のオフタイミングから時間Ｔｄだけ遅延された時刻ｔ５でオフ動作される。また、時刻ｔ５の時点では、オルタネータ５による非通常サージ電圧はほぼ解消した状態となっているので、ＭＯＳＦＥＴ６のオフによる通常サージ電圧でＭＯＳＦＥＴ６自身が損傷を受けることを抑制することができる。

このような本実施形態によれば、車載バッテリ１の正極端子の断線に起因したオルタネータ５からの非通常サージ電圧の発生に対応して、ツェナーダイオード１１、ダイオード１２、第２抵抗１３を介してバイパス経路に流すとともに、監視回路９によりＭＯＳＦＥＴ６のオフタイミングを遅らせるようにした。これにより、ＭＯＳＦＥＴ６を過電圧、過電流から保護することができると共に、ＭＯＳＦＥＴ６のオフ動作により発生する通常サージ電圧が重畳するのを回避することができる。この結果、サージ回避の回路部品を設けたりＭＯＳＦＥＴ６の耐圧、電流容量を大きくすることを回避できるようになる。

なお、図７のタイムチャートでは、ＭＯＳＦＥＴ６のオン動作中に非通常サージ電圧が発生する状況について説明したが、ＭＯＳＦＥＴ６のオフ期間中においても、非通常サージ電圧による過電圧や過電流はバイパス経路により解消させることができる。

また、ＭＯＳＦＥＴ６のオフ期間中であって、オン動作の直前に、非通常サージ電圧を検出した場合には、オンタイミングを遅らせるように制御することができる。これにより、ＭＯＳＦＥＴ６のオン動作直前に発生した非通常サージ電圧による悪影響を回避することができる。

（第２実施形態）
図８は第２実施形態を示すもので、以下、第１実施形態と異なる部分について説明する。
この実施形態では、監視回路９は、オルタネータ５が発生する非通常サージ電圧を次のようにして検出する。車載バッテリ１の正極端子が断線することで発生する非通常サージ電圧は、ＭＯＳＦＥＴ６のオフ時に発生する通常サージ電圧に比べて急激に上昇することがわかっている。通常サージ電圧の電圧変化率と非通常サージ電圧の電圧変化率を区別するために、閾値電圧変化率ΔＶ１を設定する。

監視回路９は、図８に示すサージ解消処理のステップＳ３ａにおいて、検出電圧Ｖｘの時間変化率ΔＶｘを検出して閾値電圧変化率ΔＶ１と比較する。そして、監視回路９は、このステップＳ３ａで、検出電圧の時間変化率ΔＶｘが閾値電圧変化率ΔＶ１よりも大きい場合に、オルタネータ５による非通常サージ電圧発生を判定することができるようになる。
したがって、第２実施形態によっても第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

（第３実施形態）
図９および図１０は第３実施形態を示すもので、以下、第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。
この実施形態においては、図９に示しているように、監視回路９は、オルタネータ５による非通常サージ電圧を判定した後、ステップＳ７ａにおいて、ＭＯＳＦＥＴ６のオフタイミングとして、計時開始時刻ｔａから遅延時間ＴＤが経過した時刻ｔ４で実施する。遅延時間ＴＤは、オルタネータ５による非通常サージ電圧が発生していた場合に、これが解消された頃まで待機する時間として設定されている。

したがって、ＭＯＳＦＥＴ６のオフ動作で発生する通常サージ電圧が発生しても、非通常サージ電圧が解消しているので、ＭＯＳＦＥＴ６には過電圧が印加されたり過電流が流れない状態あるから損傷が発生することを回避できる。

次に、図１０を参照して上記の動作における各部の信号の状態について説明する。
図１０（ｄ）に示すように、前述同様にして時刻ｔ０で駆動回路７が制御信号によりＭＯＳＦＥＴ６をオン動作させると、給電端子Ａはグランドレベルに下がり、検出電圧Ｖｘもグランドレベルに下がる。これにより、車載バッテリ１の電圧ＶＢが車載負荷２に印加されてオン状態となる。

この後、時刻ｔ１で車載バッテリ１の正極端子が外れてオルタネータ５の出力電圧ＶＡは急激に上昇すると、監視回路９は、オルタネータ５からの非通常サージ電圧を判定し（図９、Ｓ４）、駆動回路７にＭＯＳＦＥＴ６のオン状態を保持させる（図９、Ｓ５）。

一方、オルタネータ５の出力電圧ＶＡは閾値電圧Ｖ１を超えてさらに上昇し、ツェナーダイオード１１のツェナー電圧Ｖｚに達すると、過剰な電圧はバイパス経路に電流が流れることで抑制され、ＭＳＯＦＥＴ６にも過電圧や過電流が流れるのが抑制される。この後、車両負荷２への通電をオフさせる時刻ｔ３になると、図１０（ｃ）に示すように、駆動回路７は、監視回路９からの指示に従って、ＭＯＳＦＥＴ６のオン状態を保持させたままとする。これにより、ＭＯＳＦＥＴ６をオフ動作させることで通常サージ電圧の発生を抑制することができ、オルタネータ５による非通常サージ電圧が発生している期間においてさらに通常サージ電圧が加算されることを回避できる。

車両負荷２に流れる電流がバイパス経路を介して流れることで、オルタネータ５による非通常サージ電圧が解消されてくると、検出電圧Ｖｘが低下してくる。この後、図１０（ｄ）に示すように、検出電圧Ｖｘが閾値電圧Ｖ２より低下し（図９、Ｓ６）、さらに計時動作を開始してから遅延時間ＴＤが経過した時刻ｔ４になると、監視回路９は、ＭＯＳＦＥＴ６をオフさせる（図９、Ｓ７ａ）。

この結果、ＭＯＳＦＥＴ６は、検出電圧Ｖｘが電圧Ｖｓに達した時点ｔａから時間ＴＤだけ遅延された時刻ｔ４でオフ動作される。時刻ｔ５の時点では、オルタネータ５による非通常サージ電圧はほぼ解消した状態となっているので、ＭＯＳＦＥＴ６のオフによる通常サージ電圧でＭＯＳＦＥＴ６自身が損傷を受けることを抑制することができる。
したがって、このような第３実施形態によっても第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

（第４実施形態）
図１１は第４実施形態を示すもので、第１から第３実施形態で示したように、オルタネータ５が非通常サージ電圧を発生したときに、ＭＯＳＦＥＴ６のオフタイミングを遅延させることで，ＭＯＳＦＥＴ６への損傷を防止するようにしている。

これに対して、この実施形態では、ＭＯＳＦＥＴ６のオン時間を長くしたことを補償するものである。図１１（ａ）に示すように、駆動回路７は、ＭＯＳＦＥＴ６のゲートに対して、制御信号としてＰＷＭ信号を出力している。ＰＷＭ信号は所定周期Ｔｐｗｍでオンデューティを変化させてオンオフ制御する。

そして、非通常サージ電圧が発生した場合には、図１１（ｂ）に示すように、遅延時間Ｔｄだけオフタイミングを遅らせているので、ＭＯＳＦＥＴ６は時間Ｔｄだけオン時間が長くなっているので、車両負荷２が時間Ｔｄだけ長く駆動されていることとなる。これに対して、駆動回路７は、次の周期でＰＷＭ信号によるデューティに対してオン期間を時間Ｔｄだけ短くするように制御している。

これにより、車両負荷２への通電時間はＰＷＭ制御による過不足が解消されるので、非通常サージ電圧を解消したことによる制御の乱れを補償することができ、安定した車両負荷２の駆動制御を実施できるようになる。

（他の実施形態）
なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能であり、例えば、以下のように変形または拡張することができる。

スイッチング素子は、ＭＯＳＦＥＴ６以外に、ＩＧＢＴやバイポーラトランジスタなどを用いることもできる。
車両負荷２は、誘導性要素２ａ、抵抗要素２ｂ以外のインピーダンス要素を持つものでも良い。

監視回路９は、電圧検出部および駆動制御部の機能を兼ね備えたものとしたが、負荷駆動装置にＣＰＵ４が含まれる構成として、駆動制御部の機能をＣＰＵ４により実施することもできる。

本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

図面中、１は車載バッテリ（電源）、２は車両負荷（負荷）、３は負荷駆動装置、４はＣＰＵ、５はオルタネータ、６はＮチャンネル型のＭＯＳＦＥＴ（スイッチング素子）、７は駆動回路、８は第１抵抗、９は監視回路（電圧検出部、駆動制御部）、１０はダイオード、１１はツェナーダイオード、１２はダイオード、１３は第２抵抗、Ａは給電端子、Ｂはバイパス接続点である。

Claims (9)

1. 一端子が電源（１）に接続され他端子が給電端子（Ａ）に接続される負荷（２）に対して、前記給電端子とグランドとの間に接続され前記負荷への給電制御をするスイッチング素子（６）と、
   前記スイッチング素子のゲートに出力端子からバイパス接続点（Ｂ）および第１抵抗（８）を介して制御信号を与える駆動回路（７）と、
   前記給電端子の電圧を検出する電圧検出部（９）と、
   前記給電端子と前記バイパス接続点との間に接続されるツェナーダイオード（１１）およびダイオード（１２）の直列回路と、
   前記バイパス接続点からグランドに接続される第２抵抗（１３）と、を備え、
   前記スイッチング素子がオンからオフに切り替わるときに発生する通常サージ電圧とは異なるサージ電圧を非通常サージ電圧としたときに、
   前記駆動回路の制御信号のオン状態により前記スイッチング素子がオン動作している最中に前記非通常サージ電圧を前記電圧検出部が検出したときは、前記ツェナーダイオード、前記ダイオード、前記バイパス接続点、前記第２抵抗を介してバイパス経路に流すとともに、前記スイッチング素子のオフタイミングを遅らせるように制御して、前記スイッチング素子に起因した前記通常サージ電圧の発生タイミングを制御して、前記非通常サージ電圧と前記通常サージ電圧が重畳するのを回避する駆動制御部（９）と、
   を備えた負荷駆動装置。
2. 前記駆動制御部（９）は、前記駆動回路の制御信号のオフ状態により前記スイッチング素子がオフ期間となっているときには、前記非通常サージ電圧による過電圧や過電流を前記バイパス接続点に通電して解消し、前記スイッチング素子がオフ期間中であって、前記オン動作の直前に前記非通常サージ電圧を前記電圧検出部が検出したときは、前記スイッチング素子のオンタイミングを遅らせるように制御することで、前記オン動作の直前に発生した前記非通常サージ電圧による悪影響を回避する請求項１記載の負荷駆動装置。
3. 前記駆動制御部は、前記通常サージ電圧よりも高い電圧値に設定された第１閾値電圧により前記非通常サージ電圧を検出する請求項１に記載の負荷駆動装置。
4. 前記駆動制御部は、前記電圧検出部による検出電圧が、前記通常サージ電圧の時間変化率よりも大きい時間変化率を呈する場合に前記非通常サージ電圧を検出する請求項３に記載の負荷駆動装置。
5. 前記駆動制御部は、前記スイッチング素子に対する前記制御信号がオフ継続状態のときに、前記電圧検出部が前記電源の電圧よりも高い電圧を検出した場合には、前記非通常サージ電圧の検出とする請求項３または４に記載の負荷駆動装置。
6. 前記駆動制御部は、前記スイッチング素子に対する前記制御信号がオン状態のときに、前記非通常サージ電圧を検出した場合には、前記非通常サージ電圧が前記直列回路および前記第２抵抗の放電経路を介して放電することで第２閾値電圧に達するまで前記制御信号によるオン状態を保持する請求項３または４に記載の負荷駆動装置。
7. 前記駆動制御部は、前記スイッチング素子に対する前記制御信号がオン状態のときに、前記非通常サージ電圧を検出した場合には、所定時間が経過するまで前記制御信号によるオン状態を保持する請求項３または４に記載の負荷駆動装置。
8. 前記駆動制御部は、前記非通常サージ電圧の検出で前記制御信号によるオン状態を保持して延長したときには、延長分を相殺するように次回の制御信号のオン時間を短縮する請求項６または７に記載の負荷駆動装置。
9. 前記駆動制御部は、前記制御信号をオン動作させる直前に前記非通常サージ電圧を検出した場合には、前記制御信号のオン動作タイミングとなってもオン動作を遅延させる請求項５に記載の負荷駆動装置。

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