(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動機および発電機としての機能を有するモータ（１８）と、バッテリ（４）と、該バッテリ（４）から供給される電流で前記モータ（１８）を駆動するとともに、該モータ（１８）による回生電流を制御して前記バッテリ（４）を充電するインバータ回路（４６）と、前記バッテリ（４）からメインスイッチ（９）を介して印加される制御電圧で前記インバータ回路（４６）を制御する制御部（４７）とを有する電動車両の回生充電制御装置において、
前記制御部（４７）が、前記バッテリ（４）および前記インバータ回路（４６）間を接続するパワーライン（Ｌ１、Ｌ２）の電圧を検出する電圧検出部（４８）を含み、該電圧検出部（４８）で検出された電圧（Ｖｐ）が予定の基準電圧（Ｖｐｒｅｆ）以上である時に、前記インバータ回路（４６）を制御してインバータ回路（４６）から前記パワーライン（Ｌ１、Ｌ２）に出力される電圧を前記基準電圧（Ｖｐｒｅｆ）以下に制限するハードウェアレギュレータ（４７３）をさらに備えているとともに、
前記メインスイッチ（９）を介さず、前記パワーライン（Ｌ１、Ｌ２）に直接接続されて前記ハードウェアレギュレータ（４７３）に動作電源を供給する電力変換手段（４７２）を備えていることを特徴とする電動車両の回生充電制御装置。
【請求項２】
前記ハードウェアレギュレータ（４７３）が、前記パワーライン（Ｌ１、Ｌ２）の電圧（Ｖｐ）が前記基準電圧（Ｖｐｒｅｆ）以上である時、前記インバータ回路（４６）を構成するスイッチング素子のオン時間デューティ比を低減するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の電動車両の回生充電制御装置。
【請求項３】
前記ハードウェアレギュレータ（４７３）が、前記パワーライン（Ｌ１、Ｌ２）の電圧（Ｖｐ）が前記基準電圧（Ｖｐｒｅｆ）以上である時、前記インバータ回路（４６）を構成するスイッチング素子のオン時間デューティ比を、前記パワーライン（Ｌ１、Ｌ２）の電圧（Ｖｐ）が高いほど小さい値となるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の電動車両の回生充電制御装置。
【請求項４】
前記ハードウェアレギュレータ（４７３）が、前記パワーライン（Ｌ１、Ｌ２）の電圧（Ｖｐ）が前記基準電圧（Ｖｐｒｅｆ）以下のときには、前記インバータ回路（４６）を駆動させないように構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電動車両の回生充電制御装置。
【請求項５】
前記ハードウェアレギュレータ（４７３）が、前記パワーライン（Ｌ１、Ｌ２）の電圧（Ｖｐ）が前記基準電圧（Ｖｐｒｅｆ）以上である時、前記モータ（１８）の三相巻線をショートさせるように、インバータ回路（４６）を構成するスイッチング素子を切り換えるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の電動車両の回生充電制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動車両の回生充電制御装置に関し、特に、電動車両の駆動源である電動モータの回生電力が過大になるのを防止する機能を有する電動車両の回生充電制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動車両においては、駆動源である電動モータの回生電力で車載バッテリを充電することが一般に行われる。回生電力でバッテリを充電する電動車両では、車両が長い下り坂を走行している場合等において、電動モータで発生する回生電力が、電動モータを駆動するインバータや平滑用のコンデンサ等の耐圧基準を超えることが考えられる。そこで、回生電力が過大になるのを防止するため、例えば、特許文献１に記載されているように、回生電力が所定値を超えたときに、モータ駆動回路であるインバータ回路のスイッチング素子の少なくとも一つをデューティ制御してモータに電流を流すことで回生電力を消費させる制御部を有する電動モータ制御装置が提案されている。特許文献１に記載されている電動モータ制御装置では、インバータ回路を制御するＣＰＵに電力供給するための別電源を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３７２４３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来技術では、制御部に電力が供給されている状態では、回生電力が過大にならないようにすることができる。しかし、特に電動二輪車においては、電源が入っていない状態でも、人力で車両を動かすことができたり、例えば下り坂などにおいて走行が可能であったりする場合もあり、モータの逆起電力（回生電力）が発生する。そこで、このような、電源が入っていない場合であっても、回生電力が過大にならないようにする上述の対応が望まれることになる。
【０００５】
本発明の目的は、上記従来技術の課題に対して、別電源を使用することなく、回生電力を制御する制御部に電力を供給して過大な回生電圧が生じないようにすることができる電動車両の回生充電制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するための本発明は、駆動機および発電機としての機能を有するモータと、バッテリから供給される電流で前記モータを駆動するとともに、該モータによる回生電流を制御して前記バッテリを充電するインバータ回路と、前記バッテリからメインスイッチを介して印加される制御電圧で前記インバータ回路を制御する制御部とを有する電動車両の回生充電制御装置において、前記制御部が、前記バッテリおよび前記インバータ回路間を接続するパワーラインの電圧を検出する電圧検出部を含み、該電圧検出部で検出された電圧が予定の基準電圧以上である時に、前記インバータ回路を制御してインバータ回路から前記パワーラインに出力される電圧を前記基準電圧以下に制限するハードウェアレギュレータをさらに備えているとともに、前記メインスイッチを介さず、前記パワーラインに直接接続されて前記ハードウェアレギュレータに動作電源を供給する電力変換手段を備えている点に第１の特徴がある。
【０００７】
また、本発明は、前記ハードウェアレギュレータが、前記パワーラインの電圧が前記基準電圧以上である時、前記インバータ回路を構成するスイッチング素子のオン時間デューティ比を低減するように構成されている点に第２の特徴がある。
【０００８】
また、本発明は、前記ハードウェアレギュレータが、前記パワーラインの電圧が前記基準電圧以上である時、前記インバータ回路を構成するスイッチング素子のオン時間デューティ比を、前記パワーラインの電圧が高いほど小さい値となるように構成されている点に第３の特徴がある。
【０００９】
また、本発明は、前記ハードウェアレギュレータが、パワーラインの電圧が基準電圧以下のときには、インバータ回路を駆動させないように構成されている点に第４の特徴がある。
【００１０】
また、本発明は、前記ハードウェアレギュレータが、前記パワーラインの電圧が前記基準電圧以上である時、前記モータを三相ショートさせるように、インバータ回路を構成するスイッチング素子を切り換えるように構成されている点に第５の特徴がある。
【発明の効果】
【００１１】
第１〜第５の特徴を有する本発明によれば、電力変換手段から得られるモータの回生電力を使用して付勢されるハードウェアレギュレータによってインバータ回路を制御できるので、過大な回生電圧が生じたときに、バッテリや別電源等を使用することなくパワーラインの電圧が基準値を超えないように制限できる。したがって、例えば、メインスイッチがオフの状態で車両が走行されて回生電力が発生したときであっても、回生電圧が過大になるのを防止できる。これによって、インバータ回路やインバータ回路の制御部等に対する過大な回生電圧による影響を回避できる。
【００１２】
第２の特徴を有する本発明によれば、メインスイッチがオフの状態で回生発電がなされた場合であっても、その回生電力が過大となることを防止することができる。
【００１３】
第３の特徴を有する本発明によれば、メインスイッチがオフの状態で回生発電がなされた場合であっても、その回生電力が過大となることを防止することができる。特に、デューティ制御をすることにより、モータによる発電電圧が基準値を超えないように制御できるので、電源系を構成するコンデンサやスイッチング素子としてのＦＥＴ等の定格を小さくしてコストを抑えることができる。
【００１４】
第４の特徴を有する本発明によれば、電力変換器の入力定格を守りつつ、回生電圧が過大になることを防止することができる。
【００１５】
第５の特徴を有する本発明によれば、簡単な構成により、モータの発電電力を低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る回生充電制御装置を含む電力供給装置の要部を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る回生充電制御装置を搭載した自動二輪車の側面図である。
【図３】インバータ回路の構成を示す回路図である。
【図４】ハードウェアレギュレータの機能を示すブロック図である。
【図５】ハードウェアレギュレータの動作を示すフローチャートである。
【図６】変形例に係るハードウェアレギュレータの動作を示すフローチャートである。
【図７】デューティマップの一例を示す図である。
【図８】第２変形例に係るハードウェアレギュレータの機能を示すブロック図である。
【図９】第２変形例に係るハードウェアレギュレータの動作を示すフローチャートである。
【図１０】三相ショートレギュレート方式によるパワーライン電圧の変化を示す図である。
【図１１】ハードウェアレギュレータ４７３の動作を示す図である。
【図１２】デューティマップを使用した回生電力制限のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。図２は、本発明の一実施形態に係る回生充電制御装置を搭載した電動車両の左側面図である。電動車両１は低床フロアを有するスクータ型二輪車であり、車体フレーム３に各構成部分が直接または他の部材を介して間接的に取り付けられている。まず、車体フレーム３は、前部であるヘッドパイプ３１と、ヘッドパイプ３１に先端が接合されて後端が下方に延びている前フレーム部分３２と、前フレーム部分３２から車体幅方向左右にそれぞれ分岐して車体後方寄りに延びている一対のメインフレーム部分３３と、メインフレーム部分３３から車体上後方に延びているリヤフレーム部分３６とからなる。
【００１８】
ヘッドパイプ３１には、前輪WFを支持するフロントフォーク２が操舵自在に支持される。フロントフォーク２から上部に延長されてヘッドパイプ３１で支持されるステアリング軸４１の上部には、アクセルグリップを有するステアリングハンドル４６が連結される。ステアリングハンドル４６には、アクセルグリップの回動角つまりアクセル開度を検知するスロットルセンサ２３が設けられる。
【００１９】
ヘッドパイプ３１の前部にはパイプからなるブラケット３７が結合され、このブラケット３７の前端部には、ヘッドライト２５が取り付けられ、ヘッドライト２５の上方にはブラケット３７で支持されたフロントキャリア２６が設けられる。
【００２０】
車体フレーム３０の、メインフレーム部分３３とリヤフレーム部分３６との中間領域に車体後方に向けて延在するブラケット３４が接合されており、このブラケット３４には、車体幅方向に延びているピボット軸３５が設けられ、このピボット軸３５によってスイン
グアーム１７が上下揺動自在に支持される。スイングアーム１７には、車両駆動源としての電動モータ１８が設けられ、電動モータ１８の出力は後輪車軸１９に伝達され、後輪車軸１９に支持された後輪WRを駆動する。後輪車軸１９を含むハウジングとリヤフレーム部分３６とは、リヤサスペンション２０によって連結される。
【００２１】
ブラケット３４には、停車中に車体を支持するサイドスタンド２４が設けられ、サイドスタンド２４は、該サイドスタンド２４が所定位置に格納されているときに検出信号を出力するサイドスタンドスイッチ２８を有する。
【００２２】
メインフレーム部分３３には、複数のバッテリセルからなる高電圧（例えば７２ボルト出力）のメインバッテリ４が搭載され、メインバッテリ４の上部はカバー４０で覆われる。メインバッテリ４の前部には、空気導入パイプ３８が連結され、メインバッテリ４の後部には吸気ファン３９が設けられる。吸気ファン３９によって空気導入パイプ３８からメインバッテリ４に空気が導入され、この空気はメインバッテリ４を冷却した後、車体後方に排出される。
【００２３】
リヤフレーム部分３６の上にはメインバッテリ４を充電する充電器（図示しない）から延びる充電ケーブル４２のプラグ４３を結合することができるソケット４４が設けられる。リヤフレーム部分３６には、さらにリヤキャリヤ２９やテールライト２７が取り付けられる。
【００２４】
左右一対のリヤフレーム部分３６の間には荷室５０が設けられ、この荷室５０から下部に突出している荷室底部５１には、メインバッテリ４で充電される低電圧（例えば、１２ボルト出力）のサブバッテリ５が収容される。スイングアーム１７には、電動モータ１８の駆動制御および回生制御を行うパワー・ドライブ・ユニット（ＰＤＵ)４５が設けられる。
【００２５】
また、荷室５０の上には、荷室５０の蓋を兼用する運転者シート２１が設けられ、運転者シート２１には、運転者が着座したときに作動して着座信号を出力するシートスイッチ２２が設けられる。
【００２６】
図１は、回生充電制御装置を含む電力供給装置のシステム構成を示すブロック図である。電力供給装置は、メインバッテリ４と、サブバッテリ５と、ダウンレギュレータ６と、ＰＤＵ４５と、メインバッテリ４に併設されるバッテリ管理ユニット（ＢＭＵ）７とを備える。ＰＤＵ４５は、ＭＯＳ−ＦＥＴまたはＩＧＢＴ等のスイッチング素子からなるインバータ回路４６と、インバータ回路４６を制御する制御部４７とからなる。制御部４７は、ＣＰＵ４７１、非絶縁ＤＣ／ＤＣコンバータ４７２、ハードウェアレギュレータ（ロジック回路からなる）４７３、プリドライブ回路４７４、およびプリドライブ回路用ＤＣ／ＤＣコンバータ４７５を含む。ＣＰＵ４７１は双方向通信用のＣＡＮ通信用ボードを含むことができる。ＣＰＵ４７１には、モータ１８の回転角度を検出するアングルセンサ５４とアクセル操作量を検出するスロットルセンサ２３からの検出信号が入力される。さらに、ＰＤＵ４５は、ＣＰＵ４７１によって制御されるスイッチング素子（ＦＥＴ）１１を備えることができる。
【００２７】
メインバッテリ４は、例えば、２４ボルトのリチウム・イオンのバッテリモジュールを３組備え、ＬＳＩで構成できるＢＭＵ７とともにバッテリパックを形成する。メインバッテリ４は、コンタクタ８を介してパワーラインＬ１、Ｌ２によりインバータ回路４６の入力側に電気的に接続され、インバータ回路４６の出力側は三相交流ラインによって電動モータ１８に接続される。モータ１８は、三相巻線を有するブラシレスモータである。
【００２８】
コンタクタ８は、電磁力で動作する機械的接点によりオン・オフ制御される。コンタクタ８によれば、ＰＤＵ４５とメインバッテリ４とを切り離すことができ、暗電流によるメインバッテリ４の容量低下を防止するとともに、メンテナンス性の向上を図ることができる。
【００２９】
パワーラインＬ１、Ｌ２は、ダウンレギュレータ６の入力側に接続される。ダウンレギュレータ６は、高電圧の入力（例えば、７２ボルトであるメインバッテリ４の電圧）を、低電圧（例えば、１３．５ボルトであるサブバッテリ５の充電電圧）に変換して出力する機能を有する。
【００３０】
ダウンレギュレータ６の出力は、常時系統ラインＬ３に接続され、常時系統ラインＬ３は、サブバッテリ５、ＢＭＵ７およびアラーム２７に接続される。サブバッテリ５は、ＣＰＵ４７１および補機の制御電源であり、１２ボルトバッテリからなる。
【００３１】
また、常時系統ラインＬ３はメインスイッチ９に接続され、メインスイッチ９はメインスイッチ系統ラインＬ４によって、ＣＰＵ４７１、ＢＭＵ７、並びにヘッドライト２５、および一般負荷（ウィンカランプやストップランプ）１０に接続される。ヘッドライト２５は、ＰＤＵ４５内に設けられるＦＥＴ１１を介して接地される。
【００３２】
ＢＭＵ７とＣＰＵ４７１との間には、ＣＡＮ通信ライン１２と、充電時電源ラインＬ５が設けられる。充電時電源ラインＬ５には、メインバッテリ４の充電時に、前記プラグ４３およびソケット４４を介して図示しない充電器からＢＭＵ７およびＣＰＵ４７１に電力が供給される。
【００３３】
非絶縁ＤＣ／ＤＣコンバータ４７２は、パワーラインＬ１、Ｌ２に接続されており、パワーラインＬ１、Ｌ２から入力された電圧を制御用の電圧（１２ボルト）に変換する。非絶縁ＤＣ／ＤＣコンバータ４７２の出力側はプリドライブ回路用ＤＣ／ＤＣコンバータ４７５とハードウェアレギュレータ４７３に接続される。プリドライブ回路用ＤＣ／ＤＣコンバータ４７５は、非絶縁ＤＣ／ＤＣコンバータ４７２から入力された電圧を、例えば、１５ボルトに昇圧して、プリドライブ回路４７４に動作電源用として供給する。
【００３４】
図３は、インバータ回路４６の構成を示す回路図である。インバータ回路４６は、プラス側のパワーラインＬ１とマイナス側のパワーラインＬ２との間に直列接続された３組のスイッチング素子対４６ａ、４６ｂおよび４６ｃを有する。各スイッチング素子対４６ａ〜４６ｃは、上アーム５６と下アーム５７との直列接続構成であり、それぞれの接続ラインが三相出力となってモータ１８に接続される。各スイッチング素子のゲートは、それぞれが個別にプリドライブ回路４７４に接続される。
【００３５】
プリドライブ回路４７４は、インバータ回路４６を構成する各スイッチング素子のゲートを制御し、パワーラインＬ１、Ｌ２間の直流電圧を三相交流に変換してモータ１８に供給する。また、回生時は、モータ１８の発電電力（回生電力）を直流に変換してメインバッテリ４に回生、充電をする。
【００３６】
動作時、メインスイッチ９をオンにすると、サブバッテリ５から、常時系統ラインＬ３およびメインスイッチ系統ラインＬ４を経由してＣＰＵ４７１並びにヘッドライト２５および一般負荷１０に電圧が印加される。このとき、ＦＥＴ１１を経由して接地されているヘッドライト２５には、ＣＰＵ４７１から入力されるゲート信号で決定されるＦＥＴ１１のデューティ比に応じた電流が流れる。
【００３７】
ＣＰＵ４７１は、サブバッテリ５から電圧が印加されると、これに応答してコンタクタ８をオンにする起動信号を出力する。これによって、パワーラインＬ１、Ｌ２には、メインバッテリ４からの高電圧が出力され、インバータ回路４６、非絶縁ＤＣ／ＤＣコンバータ４７２に高電圧が接続される。
【００３８】
ＣＰＵ４７１は、スロットルセンサ２３の検出信号によって、アクセルグリップが操作されたのを検出すると、アングルセンサ５４の入力に応じて、インバータ回路４６のスイッチング素子を切り換えてモータ１８に三相交流を供給するようにプリドライブ回路４７４に制御信号を供給する。このときにスイッチング素子のオン時間デューティ比は、スロットルセンサ２３の検出信号の大きさ、つまりアクセル操作量に応じて決定される。
【００３９】
モータ１８は、電力を供給されると負荷としての車両の後輪ＷＲを駆動する一方で、アクセルを閉じて車両１を惰性で走行させている時や下り坂を走行する時等には、回生電流を発生する発電機として作用し、回生動作が行われる。
【００４０】
この回生時にモータ１８で発生する回生電力が過大になることが想定される。そこで、本実施形態の充電制御装置では、回生電力が過大になった場合でも、インバータ回路４６や制御部４７を構成する要素部品に定格を超える過大な電圧が印加されないようにする手段を備える。特に、本実施形態では、メインスイッチ９がオフになっている場合、つまりＣＰＵ４７１に電力が供給されない状態でも、過電圧を回避することができる手段を備える。具体的には、非絶縁ＤＣ／ＤＣコンバータ４７２とハードウェアレギュレータ４７３とによって過電圧回避手段が実現される。
【００４１】
図１１は、過電圧回避手段であるハードウェアレギュレータ４７３の動作を示す図である。図１１に示すように、パワーラインＬ１、Ｌ２間の電圧Ｖｐが基準電圧Ｖｐｒｅｆ（ここではバッテリ充電電圧以上の値である９０ボルトとする）未満では、ハードウェアレギュレータ４７３はオフであってインバータ回路４６から出力される回生電力は制限されない。一方、電圧Ｖｐが基準電圧Ｖｐｒｅｆ以上では、ハードウェアレギュレータ４７３はオンになり、後述のようにインバータ回路４６が制御されて回生電力が制限される。
【００４２】
図４は、過電圧回避手段の第１実施例に係るハードウェアレギュレータ４７３の機能を示すブロック図である。図４において、ハードウェアレギュレータ４７３は、電圧検出回路４８とインバータ回路４６を駆動するかどうかの判断を行うための比較部４９とを備える。電圧検出回路４８はパワーラインＬ１、Ｌ２間の電圧を監視する。比較部４９は、電圧検出回路４８の検出電圧Ｖｐを基準電圧Ｖｐｒｅｆ（９０ボルト）と比較し、その比較結果に基づいてプリドライブ回路４７４に指示情報を入力する。
【００４３】
図５は、図４に示した機能を有するハードレギュレータ４７３の動作を示すフローチャートである。ステップＳ１では、電圧検出回路４８でパワーラインＬ１、Ｌ２間の電圧Ｖｐを検出する。ステップＳ２では、比較部４９で電圧Ｖｐが基準電圧Ｖｐｒｅｆ以上か否かを判断する。検出電圧Ｖｐが基準電圧Ｖｐｒｅｆ未満であれば、ステップＳ３に進み、ハードウェアレギュレータ４７３をオフにする。これにより、プリドライブ回路４７４にはインバータ回路４６のオン時間デューティ比を制限する指示情報が入力されない。
【００４４】
一方、検出電圧Ｖｐが基準電圧Ｖｐｒｅｆ以上であれば、ステップＳ４に進み、ハードウェアレギュレータ４７３をオンにしてプリドライブ回路４７４にインバータ回路４６のオン時間デューティ比を制限させる指示情報を入力する。
【００４５】
これにより、パワーラインＬ１、Ｌ２間の電圧Ｖｐが所定値以上であれば、インバータ回路４６はオン時間ディーティ比が制限されるので、モータ１８による回生電流は制限され、パワーラインＬ１、Ｌ２間の電圧Ｖｐは所定値を超えないように制御される。
【００４６】
なお、オン時間デューティ比の制限は、電圧Ｖｐに応じて、例えば、８５ボルト乃至９０ボルトの間で、オン時間デューティ比を連続的に変化させることにより行うのがよい。
【００４７】
図６は、オン時間デューティ比を連続的に変化させるハードウェアレギュレータ４７３の機能を示すブロック図である。図６において、ハードウェアレギュレータ４７３は、電圧検出回路４８とデューティ設定器５０とを備える。電圧検出回路４８はパワーラインＬ１、Ｌ２間の電圧を監視する。デューティ比設定器５０は、デューティマップ（図７参照）を有しており、電圧検出回路４８の検出電圧Ｖｐに応じたオン時間デューティ比をデューティマップから読み出し、プリドライバ回路４７４に供給する。プリドライブ回路４７４は、デューティ比設定器５０から供給されたオン時間デューティ比に従ってインバータ回路４６のスイッチング素子を駆動する。
【００４８】
図７は、デューティマップの一例を示す図である。この例では、パワーラインＬ１、Ｌ２間の電圧が８５ボルトまでは、オン時間デューティ比は１００％であり、電圧が８５ボルトを超えて９０ボルトまでは、オン時間デューティ比が１００％から８５％まで漸減する。
【００４９】
図１２は、デューティマップを使用した回生電力制限のフローチャートである。図１２のステップＳ１０では、電圧検出回路４８でパワーラインＬ１、Ｌ２間の電圧Ｖｐを検出する。ステップＳ１１では、電圧Ｖｐに基づいてデューティマップを検索し、オン時間デューティ比を決定する。ステップＳ１２では、ステップＳ１１で決定したオン時間デューティ比に応じてインバータ回路４６をチョッピング動作させる。
【００５０】
また、発電機の発電電圧を所定値に維持する手段として、発電機の各巻線間を短絡させるショート式レギュレートが知られる。本実施形態では、このショート式レギュレートの機能を、メインスイッチ９がオンしていないときでも実現できるように、ハードウェアレギュレータ４７３を構成できる。
【００５１】
ショート式レギュレートによって電圧Ｖｐが所定値Ｖｐｒｅｆを超えないようにするため、ハードウェアレギュレータ４７３には、電圧ｖｐを２段階の基準電圧と比較する比較部を設ける。
【００５２】
図８は、第２実施形態に係るハードウェアレギュレータ４７３の機能を示すブロック図である。図８において、ハードウェアレギュレータ４７３は、電圧検出回路４８とインバータ回路４６を駆動するかどうかの判断を行うための比較部５２と第２比較部５３とを備える。電圧検出回路４８はパワーラインＬ１、Ｌ２間の電圧を監視する。比較部５２は、電圧検出回路４８の検出電圧Ｖｐを基準電圧Ｖｐｒｅｆ（ここでは、バッテリ充電電圧以上の値である９０ボルトを設定している）と比較し、その比較結果に基づいてプリドライブ回路４７４にモータ１８の三相巻線をショートさせる指示情報を入力する。第２比較部５３は、電圧検出回路４８の検出電圧Ｖｐを第２基準電圧Ｖｐｒｅｆ２（基準電圧Ｖｐｒｅｆより低い電圧である８５ボルト）と比較し、その比較結果に基づいてモータ１８の三相巻線ショートを解除させる指示情報を入力する。
【００５３】
図９は、第２実施形態に係るハードウェアレギュレータ４７３の動作を示すフローチャートである。ステップＳ１０では、電圧検出回路４８でパワーラインＬ１、Ｌ２間の電圧Ｖｐを検出する。ステップＳ１１では、比較部５２で電圧Ｖｐが基準電圧Ｖｐｒｅｆ（９０ボルト）以上か否かを判断する。電圧Ｖｐが基準電圧Ｖｐｒｅｆ以上であれば、ステップＳ１２に進んでインバータ回路４６のスイッチング素子を、モータ１８の三相巻線をショートさせるように切り換える指示情報をプリドライブ回路４７４に入力する。この三相ショートによって、モータ１８の回生電力はモータ１８内で消費されるので、電圧Ｖｐは低下する。
【００５４】
ステップＳ１３で、再び電圧Ｖｐを検出する。ステップＳ１４では、第２比較部５３で、電圧Ｖｐが基準電圧Ｖｐｒｅｆより低い値に設定されている第２基準電圧Ｖｐｒｅｆ２（８５ボルト）以上か否かを判断する。電圧Ｖｐが第２基準電圧Ｖｐｒｅｆ２以上であれば、ステップＳ１２に進んで三相ショートを維持する。一方、電圧Ｖｐが第２基準電圧Ｖｐｒｅｆ２未満であればステップＳ１５に進んで、三相ショートを解除する動作をインバータ回路４６に行わせるようにプリドライブ回路４７４に指示情報を入力する。
【００５５】
図１０は、三相ショートレギュレート方式によるパワーライン電圧Ｖｐの変化を示す図である。図１０において横軸は時間軸である。この図に示すように、モータ１８が大きい回生電力を発生するように車両が移動されている場合に、電圧Ｖｐが９０ボルトになれば、モータ１８の三相ショートが実行されるので、電圧Ｖｐは時間とともに下降する。そして、電圧Ｖｐが第２基準値として設定されている８５ボルトにまで下降すれば、モータ１８の三相ショートは解除されるので、モータ１８の回転によって再び回生電力が生じ、電圧Ｖｐは上昇する。このような動作により、パワーラインＬ１、Ｌ２間の電圧は第１基準電圧Ｖｐｒｅｆ１と第２基準電圧Ｖｐｒｅｆ２との間に維持され、インバータ回路４６のスイッチング素子や、非絶縁ＤＣ／ＤＣコンバータ４７２等、パワーラインＬ１、Ｌ２から電力を供給される要素に過大な電圧がかかるのを防止できる。
【００５６】
上述の各実施形態によれば、メインスイッチ９を介さずに、パワーラインＬ１、Ｌ２から直接電力を供給される非絶縁ＤＣ／ＤＣコンバータ４７２と、この非絶縁ＤＣ／ＤＣコンバータ４７２から供給される電力で動作するハードウェアレギュレータ４７３を設けてインバータ回路４６を制御し、パワーラインＬ１、Ｌ２に出力される電圧が所定値を超えないようにした。したがって、メインスイッチ９がオフになっていてコンタクタ８がオフになっていたとしても、モータ１８による過大な回生電力の発生を防止することができる。
【００５７】
なお、本実施形態では、ハードウェアレギュレータ４７３に電力を供給する手段として非絶縁ＤＣ／ＤＣコンバータ４７２を使用しているが、入力電圧が基準電圧Ｖｐｒｅｆと同じ９０ボルトを許容して１２ボルトの出力電圧を得ることができるレギュレータであれば、非絶縁ＤＣ／ＤＣコンバータには限らない。
【符号の説明】
【００５８】
１…自動二輪車、  ４…メインバッテリ、  ５…サブバッテリ、  ６…ダウンレギュレータ、  ８…コンタクタ、  ９…メインスイッチ、  １８…モータ、  ２３…スロットルセンサ、  ４５…ＰＤＵ、  ４６…インバータ回路、  ４７…制御部、  ４８…電圧検出回路、  ４９…比較部、  ４７２…非絶縁ＤＣ／ＤＣコンバータ、  ４７３…ハードウェアレギュレータ、  ４７４…プリドライバ回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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