JP2001310720A

JP2001310720A - 負荷駆動回路

Info

Publication number: JP2001310720A
Application number: JP2000130813A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Hattori; 博司服部; Hideki Kabune; 秀樹株根
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-04-28
Filing date: 2000-04-28
Publication date: 2001-11-06
Also published as: US6417652B1; US20020021113A1; EP1150429A1

Abstract

(57)【要約】【課題】負荷駆動用の半導体スイッチング素子を並列
駆動する際に、各半導体スイッチング素子に接続された
配線パターンの配線抵抗による影響を低減する。【解決手段】配線パターン５０１のうち電源が接続さ
れるワイヤ接続部５０１ａが、複数個並べられたＩＰＤ
Ａ〜Ｃのうち最も端に並べられたＩＰＤＡ、Ｃの一方の
近傍に配置されるようにする。そして、配線パターン５
０２のうちモータ５００に接続されるワイヤ接続部５０
２ａが、複数個並べられたＩＰＤＡ、Ｃの他方の近傍に
配置されるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータやソレノイ
ド等の負荷の駆動に用いられる負荷駆動回路に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年、車両の自動制御化が進むに連れ、
負荷制御技術が重要になってきている。この負荷制御を
達成する一手法として、従来では、半導体スイッチング
素子を用いた制御技術が採用されている。

【０００３】しかしながら、負荷が大きくなるに連れて
半導体スイッチング素子の大型化が必要となり、これに
伴う歩留り低下、パッケージ品質の低下、コスト高等の
デメリットがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者ら
は、負荷駆動用の半導体スイッチング素子を並列駆動す
ることにより、半導体スイッチング素子にかかる電力を
分散させ、各半導体スイッチング素子にかかる電力を低
下させることで、半導体スイッチング素子の大型化を抑
制し、上記問題の解決を図った。

【０００５】しかしながら、大電流駆動であるため、半
導体スイッチング素子のオン抵抗が低減されるに連れ、
半導体スイッチング素子に接続される配線パターンの配
線抵抗の影響が大きくなる。特に、半導体スイッチング
素子を並列駆動する場合には、各半導体スイッチング素
子の電流経路を構成する配線抵抗の差から特定の半導体
スイッチング素子に電力が集中し、その半導体スイッチ
ング素子を異常発熱させるという問題を発生させる。

【０００６】本発明は上記点に鑑みて、負荷駆動用の半
導体スイッチング素子を並列駆動する際に、各半導体ス
イッチング素子に接続された配線パターンの配線抵抗に
よる影響を低減することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、まず、半
導体スイッチング素子を備えたＩＰＤ（IntelligentPow
er Device）Ａ、Ｂ、Ｃを図５に示す構成で配置するこ
とを考えた。すなわち、各ＩＰＤＡ〜Ｃの電源側に接続
される配線パターン５０１′及び接地側に接続される配
線パターン５０２′のうち、複数個並べられたＩＰＤＡ
〜Ｃの中央位置にワイヤ接続部５０１ａ′、５０２ａ′
を設け、これらワイヤ接続部５０１ａ′、５０２ａ′の
一方を電源に接続し、他方をモータ５００′に接続する
配置を考えた。

【０００８】しかしながら、このような場合、ワイヤ接
続部５０１ａ′、５０２ａ′に近いＩＰＤＢを通過する
電流経路′では、配線抵抗がほとんどないためＩＰＤ
Ｂのオン抵抗Ｒｏｎのみが付加された状態となるが、Ｉ
ＰＤＢの両側に位置するＩＰＤＡ、Ｃを通過する電流経
路′、′ではＩＰＤＡ、Ｃのオン抵抗Ｒｏｎのみで
なく配線抵抗Ｒｐが付加された状態となる。つまり、電
流経路′の抵抗値はＲｏｎ、電流経路′、′の抵
抗値はＲｏｎ＋２Ｒｐとなる。

【０００９】このため、図５に示す構成で配置した場合
には、電流経路別に抵抗値が大きく相違し、上記問題を
発生させる。

【００１０】そこで、上記目的を達成するため、請求項
１に記載の発明では、スイッチング素子（２０１、３０
１、４０１）を備えた複数のスイッチング回路（Ａ、
Ｂ、Ｃ）が並列接続され、複数のスイッチング回路を並
列駆動することにより、負荷（５００）に流す電流のス
イッチングを行う負荷駆動回路において、複数のスイッ
チング回路は配列されて配置され、該複数のスイッチン
グ回路の配列の一側面側が第１配線パターン（５０１）
に接続されていると共に、配列の他側面側が第２配線パ
ターン（５０２）に接続されており、第１配線パターン
のうち外部との接続が行われる第１接続部（５０１ａ）
が複数のスイッチング回路のうち最も端に並べられたス
イッチング回路の一方の近傍に配置され、第２配線パタ
ーンのうち外部との接続が行われる第２接続部（５０２
ａ）が複数のスイッチング回路のうち最も端に並べられ
たスイッチング回路の他方の近傍に配置されていること
を特徴としている。

【００１１】このように、第１配線パターンのうち外部
との接続が行われる第１接続部が複数のスイッチング回
路のうち最も端に並べられたスイッチング回路の一方の
近傍に配置され、第２配線パターンのうち外部との接続
が行われる第２接続部が複数のスイッチング回路のうち
最も端に並べられたスイッチング回路の他方の近傍に配
置されるようにすれば、電流経路別に抵抗値が大きく相
違することがなく、特定の半導体スイッチング素子に電
力が集中し、その素子を異常発熱させることはない。従
って、負荷駆動用の半導体スイッチング素子を並列駆動
する際に、各スイッチング回路が接続された配線パター
ンの配線抵抗による影響を低減することができる。

【００１２】請求項２に記載の発明においては、複数の
スイッチング回路は配列されて配置され、該複数のスイ
ッチング回路の配列の一側面側が第１配線パターン（５
０１）に接続されていると共に、配列の他側面側が第２
配線パターン（５０２）に接続されており、第１配線パ
ターンのうち外部との接続が行われる第１接続部（５０
１ａ）から、複数のスイッチング回路のそれぞれを通じ
て、第２配線パターンのうち外部との接続が行われる第
２接続部（５０２ａ）まで至る電流経路の長さがすべて
ほぼ同等になっていることを特徴としている。

【００１３】このように、各スイッチング回路を通じて
第１接続部から第２接続部まで流れる電流経路の長さが
ほぼ同等になっていれば、電流経路別に抵抗値が大きく
相違することがないため、請求項１と同様の効果を得る
ことができる。

【００１４】なお、請求項３に示すように、スイッチン
グ回路としては、パワーＭＯＳトランジスタ（２０１、
３０１、４０１）を駆動するＩＰＤ（Ａ、Ｂ、Ｃ）を用
いることができる。

【００１５】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すも
のである。

【００１６】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）本実施形態で
は、集積回路として、ＡＢＳ（アンチスキッドブレーキ
システム）制御用ＥＣＵに本発明の一実施形態を適用す
る場合について説明する。

【００１７】まず、図１に、ＡＢＳ制御用ＥＣＵによっ
て制御されるＡＢＳ制御装置の概略構成図を示し、ＡＢ
Ｓ制御装置の構成について説明する。

【００１８】図１に示すように、ＦＲ輪１、ＦＬ輪２、
ＲＲ輪３及びＲＲ輪４のそれぞれには、電磁ピックアッ
プ式、磁気抵抗効果素子（ＭＲＥ）式、若しくはホール
素子式の車輪速度センサ５〜８が配置されている。これ
ら各車輪速度センサ５〜８は各車輪１〜４の回転に応じ
たパルス信号を発生させる。

【００１９】また、各車輪１〜４のそれぞれには、ホイ
ールシリンダ１１〜１４が配設されている。マスタシリ
ンダ１６がブレーキペダル２７の踏み込みに応じてブレ
ーキ液圧を発生させると、２位置弁（増圧制御弁）２１
〜２４及び油圧管路を介して各ホイールシリンダ１１〜
１４に圧送されるようになっている。なお、ブレーキペ
ダル２７の踏み込み状態はストップスイッチ２９によっ
て検出されるようになっている。

【００２０】さらに、ホイールシリンダ１１、１４は２
位置弁（減圧制御弁）３１、３４を介してリザーバ３７
に接続されており、ホイールシリンダ１２、１３は２位
置弁（減圧制御弁）３２、３３を介してリザーバ３９に
接続されている。

【００２１】なお、２位置弁２１〜２４及び３１〜３４
は、連通位置と遮断位置とを有するソレノイド駆動式２
位置弁で構成されており、ソレノイドへの通電により連
通位置と遮断位置とを切換えられるように構成されてい
る。

【００２２】一方、２位置弁２１〜２４の上下流はバイ
パス管路４１〜４４によって接続されている。これらの
バイパス管路４１〜４４には逆止弁４１ａ〜４４ａが備
えられ、ホイールシリンダ１１〜１４からマスタシリン
ダ１６へ向かう圧油のみがバイパス管路４１〜４４を介
して流通できるようになっている。

【００２３】リザーバ３７、３９は、図示しないモータ
によって駆動されるポンプ４５ａ、４５ｂ及び逆止弁４
７、４９を介した油圧管路で接続されており、リザーバ
３７、３９からマスタシリンダ１６へ向かう圧油の流動
のみが許容されている。

【００２４】車輪速度センサ５〜８及びストップスイッ
チ２９の検出信号は、ＡＢＳ制御用ＥＣＵ５０に入力さ
れている。ＡＢＳ制御用ＥＣＵ５０は、上記検出信号に
基づいて、各２位置弁２１〜２４及び３１〜３４の制御
信号やポンプ４５ａ、４５ｂの駆動を行うモータの制御
信号等を発生させる。この制御信号に基づいて各２位置
弁２１〜２４及び３１〜３４やモータを制御し、ＡＢＳ
制御等を行うようになっている。

【００２５】図２に、ＡＢＳ制御用ＥＣＵ５０の内部構
造を表すブロック図を示す。この図に示されるように、
ＡＢＳ制御用ＥＣＵ５０には、マイクロコンピュータ６
０、周辺ＩＣ７０、ソレノイド駆動ドライバ９０、及び
半導体リレー部１００等からなる複数のチップが備えら
れている。

【００２６】以下、ＡＢＳ制御用ＥＣＵ５０の各構成要
素の詳細を説明するが、図２中に示した各矢印は、実線
で示したものが制御系のライン、破線で示したものが監
視系のライン、一点鎖線で示したものが禁止、遮断系の
ラインを示すものとする。なお、制御系のラインとは、
矢印の先端の要素を矢印の後端の要素からの信号に基づ
いて制御することを意味する。また、監視系のラインと
は、矢印の先端の要素が矢印の後端の要素からの信号に
基づいて所定の要素が故障等していないか否か監視する
ことを意味する。また、禁止、遮断系のラインとは、矢
印の先端の要素が矢印の後端の要素からの禁止、遮断信
号に基づいて所定の要素の駆動を禁止、遮断することを
意味する。

【００２７】まず、マイクロコンピュータ６０について
説明する。マイクロコンピュータ６０は、入力部６１、
演算部６２、出力部６３を備えており、入力部６１に車
輪速信号等の各種情報が入力されると、この入力された
各種情報に基づいて演算部６２がＡＢＳ制御等に用いら
れる各種演算を行い、出力部６３より演算結果に基づく
ＡＢＳ制御信号、すなわちソレノイド駆動やモータ駆動
信号を発生させるように構成されている。また、マイク
ロコンピュータ６０にはシリアル通信部６４が備えられ
ており、演算部６２での演算によって得られた各種信号
（例えばＡＢＳ制御中を示すＡＢＳ制御信号）が入力さ
れると、これら各種信号をシリアル化し、シリアル信号
として周辺ＩＣ７０に送信している。

【００２８】次に、周辺ＩＣ７０について説明する。周
辺ＩＣ７０には、車輪速度入力バッファ７１、スイッチ
（以下、ＳＷという）信号入力バッファ７２、シリアル
通信バッファ７３、シリアル通信監視部７４、内部発振
回路７５、ウォッチドック（以下、ＷＤという）監視部
７６、リセット制御部７７、駆動禁止信号発生部７８、
リレー駆動部７９、ランプ駆動回路８０、過熱保護回路
８１、電源監視部８２、電源出力回路８３、信号入出力
バッファ８４及び温度監視部８５が備えられている。こ
れら各要素が１チップに集積され、周辺ＩＣ７０が構成
されている。

【００２９】車輪速入力バッファ７１では、図１に示し
た車輪速度センサ５〜８から送られてくる信号を矩形波
に修正する波形整形を行っている。この車輪速入力バッ
ファ７１によって波形整形された車輪速度信号がマイク
ロコンピュータ６０に入力され、マイクロコンピュータ
６０が車輪速度や推定車体速度等のＡＢＳ制御に用いる
各種演算を行うようになっている。また、車輪速入力バ
ッファ７１では、車輪速度センサ５〜８とＡＢＳ制御用
ＥＣＵとを接続する配線の断線検出も行っており、断線
検出が成されるとシリアル通信バッファ７３に断線した
ことを示す断線信号を送るようになっている。

【００３０】ＳＷ信号入力バッファ７２では、図１に示
すストップスイッチ２９のオン、オフ信号や、２位置弁
２１〜２４、３１〜３４のソレノイドへの通電が行われ
たか否かが判る信号（例えば、ソレノイドにかかる電圧
値）のモニタリングを行っている。これにより、ブレー
キペダル２７の踏み込みが成されているか否かのオン、
オフ信号や、ソレノイドへの通電が行われているか否か
のオン、オフ信号が出力されるようになっている。

【００３１】シリアル通信バッファ７３では、車輪速入
力バッファ７１からの断線信号やＳＷ信号入力バッファ
７２からのオン、オフの信号等をシリアル化し、シリア
ル信号としてマイクロコンピュータ６０への送信を行っ
ている。上述したマイクロコンピュータ６０からのシリ
アル信号は、このシリアル通信バッファ７３に送られる
ようになっている。

【００３２】シリアル信号監視部７４では、シリアル通
信バッファ７３からのシリアル信号に基づいてマイクロ
コンピュータ６０の監視を行う。具体的には、車輪速入
力バッファ７１及びＳＷ信号入力バッファ７２からの信
号等に基づいてマイクロコンピュータ６０が演算した結
果をシリアル通信バッファ７３で受信し、その信号が適
正な信号であるか否かの監視を行う。例えば、ＳＷ信号
入力バッファ７２からストップスイッチ２９が踏み込ま
れていないというオフ信号が送られてきているにも関わ
らず、シリアル通信部６４からＡＢＳ制御中という信号
が送られてきた場合には、マイクロコンピュータ６０か
らのシリアル信号が適正ではないと判定するようになっ
ている。そして、マイクロコンピュータ６０からのシリ
アル信号が適正ではない場合には、後述するリセット制
御部７７にリセット信号を出力する若しくは、駆動禁止
信号発生回路７８に禁止信号を送るようになっている。

【００３３】内部発信部７５では、シリアル信号監視部
７４やＷＤ監視部７６等に使用される内部クロックを形
成している。この内部発振回路７５では、タイミングが
異なる複数種のクロック信号を生成しており、シリアル
信号監視部７４やＷＤ監視部７６では、監視用信号とし
て相応しいタイミングのクロック信号を選択して、各監
視を行っている。

【００３４】ＷＤ監視部７６では、マイクロコンピュー
タ６０から送られてくる演算周期等のデータに基づい
て、マイクロコンピュータ６０での演算が適正に成され
ているか否かの監視を行っている。例えば、演算適正に
行われていれば、ＷＤ監視信号が交互に反転した信号と
して得られるため、このＷＤ監視信号が交互に反転した
信号となっていなければマイクロコンピュータ６０での
演算が適正な周期で行われていないと判定するようにな
っている。そして、マイクロコンピュータ６０での演算
が適正ない周期で行われていない場合には、後述するリ
セット制御部７７にリセット信号を出力する若しくは、
駆動禁止信号発生回路７８に禁止信号を送るようになっ
ている。

【００３５】リセット制御部７７では、初期化の際、若
しくはシリアル信号監視部７４やＷＤ監視部７６、及び
後述する電源監視部８３からのリセット信号が入力され
ると、マイクロコンピュータ６０にリセット信号を送る
ようになっている。このリセット信号を受け取ると、マ
イクロコンピュータ６０は、マイクロコンピュータ６０
内の各値を予め規定されたリセット状態のモードにす
る。例えば、マイクロコンピュータ６０での演算等をす
べてストップさせる。また、このリセット信号は、シリ
アル通信バッファ７３やシリアル信号監視部７４にも送
られるようになっており、このリセット信号に基づいて
初期化等が行われる。

【００３６】駆動禁止信号発生部７８では、シリアル信
号監視部７４、ＷＤ監視部７６、後述する過熱保護回路
８１及び電源監視部８３からの禁止信号に基づき、リレ
ー駆動部７９にソレノイド駆動禁止信号やモータ駆動禁
止信号を送ると共に、マイクロコンピュータ６０を介さ
ずに直接ソレノイド駆動ドライバ９０に駆動禁止信号を
送る。このため、駆動禁止信号発生部７８からソレノイ
ド駆動禁止信号が送られると、マイクロコンピュータ６
０が作動していてもソレノイド駆動が禁止される。

【００３７】リレー駆動部７９では、マイクロコンピュ
ータ６０からのソレノイド駆動信号やモータ駆動信号に
基づき、半導体リレー部１００のスイッチングを制御
し、ソレノイドやポンプ４５ａ、４５ｂの駆動を行うモ
ータへの通電を制御する。そして、駆動禁止信号発生部
７８や後述するソレノイド駆動ドライバ９０の出力監視
部９２からのソレノイド駆動禁止信号やモータ駆動禁止
信号が入力されると、リレー駆動部７９は半導体リレー
部１００によってソレノイドへの通電やモータへの通電
をストップさせるようになっている。

【００３８】ランプ駆動部８０では、通常時にはマイク
ロコンピュータ６０からのＡＢＳ制御中信号に基づいて
ＡＢＳ制御の作動状態を出力しているが、リセット制御
部７７からのリセット信号、若しくは駆動禁止信号発生
部７８からのソレノイド駆動禁止信号やモータ駆動禁止
信号が入力されると、ＡＢＳ制御が非作動となることを
出力する。このランプ駆動部８０からの信号を受けて、
図示しないランプが点灯し、ＡＢＳ制御の作動状態が確
認できる。

【００３９】過熱保護回路部８１では、周辺回路７０を
構成するチップが異常な温度になることを防止すべく、
チップが所定温度に達したことを検出し、チップが所定
温度以上になると駆動禁止信号発生部７８に禁止信号を
発生させると共に、それ以上の温度上昇を防止するため
に、マイクロコンピュータ６０への電圧供給を止めるよ
うになっている。

【００４０】電源出力回路８２は、被監視ブロックに相
当し、集積回路５０外に配置された外部電源との接続が
成される電源端子（第１の電源端子）１０１及び接地端
子（第１の接地端子）１０３に接続されている。この電
源出力回路８２では、電源端子１０１に印加される電圧
に基づいて、所望の値（例えば、５Ｖ、３．３Ｖ）の電
圧を出力するようになっている。この電源出力回路８２
の出力電圧が、マイクロコンピュータ６０、周辺ＩＣ７
０、ソレノイド駆動ドライバ９０等の電源電圧として用
いられる。

【００４１】電源監視部８３は、監視ブロックに相当
し、電源出力回路８２が接続される電源端子１０１とは
別の電源端子（第２の電源端子）１０５及び接地端子
（第２の電源端子）１０７に接続されている。電源監視
部８３では、電源出力回路８２の出力電圧が所望の値に
なっているか否かの監視を行うと共に、電源出力回路８
２に印加される電圧が過電圧になっていないか否かの監
視を行う。例えば、電源出力回路８２の出力電圧が所望
の値に満たない場合にはリセット制御部７７にリセット
信号が送られ、所望の値よりも高い場合には駆動禁止信
号発生部７８に禁止信号が送られるようになっている。
また、電源出力回路８２に印加される電圧が過電圧であ
る場合には、駆動禁止信号発生部７８に禁止信号を出力
すると共に、異常過熱を防止するため、マイクロコンピ
ュータ６０への電圧供給を止めるようになっている。

【００４２】信号入出力バッファ８４は、車が故障した
時のダイアグを調査するための端子８４ａに接続されて
おり、テスターを端子８４ａに接続することでマイクロ
コンピュータ６０との通信が行えるようになっている。
また、この信号入出力バッファ８４は、単なる出力バッ
ファ、例えば車両用スピードメータの車速を表示するた
めの信号（例えば、車輪速から演算された推定車体速度
に相当する信号）を出力させるバッファに使用すること
ができる。

【００４３】温度監視部８５では、常時、集積回路５０
の温度検出を行っている。温度監視部８５は、集積回路
５０の温度に応じた信号を温度検出信号としてマイクロ
コンピュータ６０に送るようになっている。この温度検
出信号に基づいてマイクロコンピュータ６０では、検出
された温度に応じたＡＢＳ制御の演算を行うようになっ
ている。

【００４４】続いて、ソレノイド駆動ドライバ９０につ
いて説明する。ソレノイド駆動ドライバ９０は、ソレノ
イドに接続されたＭＯＳトランジスタ９１と、ソレノイ
ド（ＭＯＳトランジスタ９１）への通電状態を監視する
出力監視部９２と、ＭＯＳトランジスタ９１のオン、オ
フ駆動を行うアンド回路９３とを備えている。

【００４５】ＭＯＳトランジスタ９１は、図１に示す各
種制御弁２１〜２４、３１〜３４のそれぞれのソレノイ
ドに接続されており、このＭＯＳトランジスタ９１によ
ってソレノイドへの通電のスイッチングが成される。

【００４６】出力監視部９２は、各ソレノイド１つ１つ
に備えられ、各ソレノイドへのドライバ出力の監視を行
っている。例えば、ＭＯＳトランジスタ９１のドレイン
電圧やドレイン電流に基づいてソレノイドへの通電状態
の監視を行う。これにより、例えば、ドレイン電流が過
電流になっていないか、ソレノイドへの通電用配線がオ
ープンになっていないか若しくはリークしていないか、
ＭＯＳトランジスタ９１が高温になり過ぎていないか等
を検出する。これにより、ソレノイド駆動に適していな
い結果が得られた場合には、出力監視部９２はリレー駆
動部７９にソレノイド駆動禁止信号やモータ駆動禁止信
号を送ると共に、アンド回路９３にもソレノイド駆動禁
止信号を送るようになっている。

【００４７】アンド回路９３には、マイクロコンピュー
タ６０の出力信号、リレー駆動部７９からの出力信号、
駆動禁止信号発生部７８からの出力信号、出力監視部９
２からの出力信号が入力される。本実施形態の場合、リ
レー駆動部７９からの出力信号、駆動禁止信号発生部７
８からの出力信号、出力監視部９２からの出力信号は、
通常時にはＬｏｗレベルとなっているが、何らかの故障
が合った時にＨｉレベルとなり、アンド回路９３の出力
がＬｏｗレベル、つまりＭＯＳトランジスタ９１をオフ
するようになっている。

【００４８】このため、ソレノイド駆動ドライバ９０
は、マイクロコンピュータ６０や周辺ＩＣ７０からの信
号に基づいてソレノイドへの通電を遮断できるだけでな
く、ソレノイド駆動ドライバ９０自身に備えら得た出力
監視部９２からの信号に基づいてソレノイドへの通電を
遮断できるようになっている。

【００４９】半導体リレー部１００においては、半導体
リレー１００ａでは、ソレノイドへの通電のスイッチン
グを行っており、半導体リレー１００ｂでは、ポンプ４
５ａ、４５ｂの駆動を行うモータへの通電のスイッチン
グを行っている。これら各半導体リレー１００ａ、１０
０ｂは、リレー駆動部７９からの信号に基づいて制御さ
れ、通常時にはソレノイドやモータへの通電が可能とな
るように構成され、リレー駆動部７９からソレノイド駆
動禁止信号やモータ駆動禁止信号を受けると、ソレノイ
ドやモータへの通電が行えなくなるように構成されてい
る。

【００５０】以下、この半導体リレー部１００の詳細を
図に基づいて説明する。ただし、半導体リレー部１００
を構成するソレノイド駆動用の半導体リレー１００ａと
モータ駆動用の半導体リレー１００ｂとは同様の構成で
あるため、ここではモータ駆動用の半導体リレー１００
ｂを例に挙げて説明する。図３にモータ駆動用の半導体
リレー１００ｂの模式図を示す。

【００５１】図３に示すように、半導体リレー１００ｂ
は、半導体スイッチング素子としてのパワーＭＯＳトラ
ンジスタ２０１、３０１、４０１が備えられたスイッチ
ング回路としてのＩＰＤＡ、Ｂ、Ｃが複数個並列接続さ
れた構成となっている。これら複数のＩＰＤＡ、Ｂ、Ｃ
は同様の回路構成を有しており、リレー駆動部７９（図
２参照）からの出力を入力信号として各ＩＰＤＡ〜Ｃが
並列駆動され、モータ５００への通電が制御されるよう
になっている。

【００５２】このように構成される半導体リレー１００
ｂのパターン構成を図４に示す。この図に示されるよう
に、複数個並べられたＩＰＤＡ〜Ｃの電源側すべてを接
続するように配線パターン５０１が延設されていると共
に、ＩＰＤＡ〜Ｃの接地側すべてを接続するように配線
パターン５０２が延設されている。

【００５３】これら配線パターンは、共に幅が１ｃｍ、
厚さが３５μｍ、長さが１０ｃｍの銅配線で構成されて
おり、銅配線の抵抗率が約１．７×１０^-8〔Ω・ｍ〕ａ
ｔ２５℃となっている。

【００５４】配線パターン５０１には、ワイヤを介して
電源に接続されるワイヤ接続部（第１接続部）５０１ａ
が備えられており、配線パターン５０２には、ワイヤを
介して負荷としてのモータ５００に接続されるワイヤ接
続部（第２接続部）５０２ａが備えられている。

【００５５】電源が接続されるワイヤ接続部５０１ａ
は、複数個並べられたＩＰＤＡ〜Ｃのうち最も端に並べ
られたＩＰＤＡ、Ｃの一方の近傍に配置され、モータ５
００に接続されるワイヤ接続部５０２ａは、複数個並べ
られたＩＰＤＡ、Ｃの他方の近傍に配置した構成として
いる。

【００５６】本実施形態では、電源が接続されるワイヤ
接続部５０１ａが複数個並べられたＩＰＤＡ〜Ｃのうち
最もＩＰＤＡの近くに形成され、モータ５００に接続さ
れるワイヤ接続部５０２ａが複数個並べられたＩＰＤＡ
〜Ｃのうち最もＩＰＤＣの近くに形成された構成となっ
ている。

【００５７】このような配置とした場合、ＩＰＤＡを通
過する電流経路も、ＩＰＤＢを通過する電流経路
も、ＩＰＤＣを通過する電流経路も、すべてパワーＭ
ＯＳトランジスタ２０１、３０１、４０１のオン抵抗Ｒ
ｏｎと配線抵抗Ｒｐが付加された状態となる。つまり、
電流経路〜の抵抗値はＲｏｎ＋２Ｒｐとなる。

【００５８】このため、電流経路別に抵抗値が大きく相
違することがなく、特定のＩＰＤＡ〜Ｃに電力が集中
し、そのＩＰＤＡ〜Ｃを異常発熱させることはない。

【００５９】このように、電源が接続されるワイヤ接続
部５０１ａを複数個並べられたＩＰＤＡ〜Ｃのうち最も
端に並べられたＩＰＤＡ、Ｃの一方の近傍に配置し、モ
ータ５００に接続されるワイヤ接続部５０２ａを複数個
並べられたＩＰＤＡ、Ｃの他方の近傍に配置することに
より、負荷駆動用の半導体スイッチング素子を並列駆動
する際に、各ＩＰＤＡ〜Ｃが接続された配線パターン５
０１、５０２の配線抵抗による影響を低減することがで
きる。

【００６０】（他の実施形態）上記実施形態では、ＩＰ
ＤＡ〜Ｃという３つのＩＰＤを配置する場合について説
明したが、２つ又は４つ以上の数であっても上記実施形
態と同様に、電源が接続されるワイヤ接続部を複数個並
べられたＩＰＤのうち最も端に並べられたＩＰＤの一方
の近傍に配置し、負荷に接続されるワイヤ接続部を複数
個並べられたＩＰＤの他方の近傍に配置することによ
り、上記効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態におけるＡＢＳ制御用Ｅ
ＣＵによって制御されるＡＢＳ制御装置の概略構成を示
す図である。

【図２】ＡＢＳ制御用ＥＣＵ５０の内部構造を表すブロ
ック図である。

【図３】図２に示す半導体リレー１００ｂの具体的な構
成を示す図である。

【図４】図３に示す半導体リレー１００ｂを構成する各
ＩＰＤＡ〜Ｃの配置を示す図である。

【図５】本発明者らが検討に用いた半導体リレーを構成
する各ＩＰＤＡ〜Ｃの配置を示す図である。

【符号の説明】

５０…ＡＢＳ制御用ＥＣＵ、６０…マイクロコンピュー
タ、７０…周辺ＩＣ、７９…リレー駆動部、１００…半
導体リレー部、１００ａ、１００ｂ…半導体リレー、２
０１、３０１、４０１…パワーＭＯＳトランジスタ、５
００…モータ、５０１、５０２…配線パターン、５０１
ａ、５０２ａ…ワイヤ接続部、Ａ〜Ｃ…ＩＰＤ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｂ６０Ｔ 8/96 Ｂ６０Ｔ 8/96 Ｆターム(参考） 3D046 BB01 BB28 HH02 HH36 KK00 KK12 KK13 LL23 LL50 MM05 MM14 5G066 LA10 5H740 BA12 BB02 BB07 BB10 BC01 BC02 JA28 KK01 PP01 PP02 PP03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スイッチング素子（２０１、３０１、４
０１）を備えた複数のスイッチング回路（Ａ、Ｂ、Ｃ）
が並列接続され、前記複数のスイッチング回路を並列駆
動することにより、負荷（５００）に流す電流のスイッ
チングを行う負荷駆動回路において、前記複数のスイッチング回路は配列されて配置され、該
複数のスイッチング回路の配列の一側面側が第１配線パ
ターン（５０１）に接続されていると共に、前記配列の
他側面側が第２配線パターン（５０２）に接続されてお
り、前記第１配線パターンのうち外部との接続が行われる第
１接続部（５０１ａ）が前記複数のスイッチング回路の
うち最も端に並べられたスイッチング回路の一方の近傍
に配置され、前記第２配線パターンのうち外部との接続が行われる第
２接続部（５０２ａ）が前記複数のスイッチング回路の
うち最も端に並べられたスイッチング回路の他方の近傍
に配置されていることを特徴とする負荷駆動回路。
【請求項２】スイッチング素子（２０１、３０１、４
０１）を備えた複数のスイッチング回路（Ａ、Ｂ、Ｃ）
が並列接続され、前記複数のスイッチング回路を並列駆
動することにより、負荷（５００）に流す電流のスイッ
チングを行う負荷駆動回路において、前記複数のスイッチング回路は配列されて配置され、該
複数のスイッチング回路の配列の一側面側が第１配線パ
ターン（５０１）に接続されていると共に、前記配列の
他側面側が第２配線パターン（５０２）に接続されてお
り、前記第１配線パターンのうち外部との接続が行われる第
１接続部（５０１ａ）から、前記複数のスイッチング回
路のそれぞれを通じて、前記第２配線パターンのうち外
部との接続が行われる第２接続部（５０２ａ）まで至る
電流経路の長さがすべてほぼ同等になっていることを特
徴とする負荷駆動回路。
【請求項３】前記スイッチング回路は、パワーＭＯＳ
トランジスタ（２０１、３０１、４０１）を駆動するＩ
ＰＤ（Ａ、Ｂ、Ｃ）であることを特徴とする請求項１又
は２に記載の負荷駆動回路。