(57)【要約】【課題】インバータ１３を経由して供給されたモータ１４の回生エネルギーの回収動作をする回収回路の小型化と長寿命化。【解決手段】インバータ１３を経由して供給されたモータ１４の回生エネルギーの回収動作が可能な２つの回収回路１，２を並列に有するエネルギー消費回路１５と、回生エネルギーの伝達経路５１，５２を介してインバータ１３に供給すべき直流電圧ＶＢ２を出力する直流電圧出力回路４０とを備え、回収回路１，２のそれぞれがインバータ１４に並列に接続され、回収回路１，２のうち前記回収動作をする回路の数が、回生エネルギーの大きさに応じて変化する、出力システム。【選択図】図２
2011229235.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷からのエネルギーの回収動作が可能な複数の回収回路を並列に有し、
前記複数の回収回路のそれぞれが前記負荷に並列接続可能に構成され、
前記複数の回収回路のうち前記回収動作をする回路が、前記エネルギーの大きさに応じて変化する、エネルギー消費回路。
【請求項２】
前記複数の回収回路のそれぞれの前記回収動作の動作時間が、前記エネルギーの大きさに応じて変化する、請求項１に記載のエネルギー消費回路。
【請求項３】
前記複数の回収回路のうち前記回収動作をする回路の数が、前記エネルギーの大きさに応じて変化する、請求項１又は２に記載のエネルギー消費回路。
【請求項４】
前記複数の回収回路のうち前記回収動作の動作時間が重複する回路の数が、前記エネルギーの大きさに応じて変化する、請求項３に記載のエネルギー消費回路。
【請求項５】
前記複数の回収回路のうち前記回収動作をすべき回路が、前記複数の回収回路のそれぞれが前記回収動作をした履歴時間に応じて選択される、請求項１から４のいずれか一項に記載のエネルギー消費回路。
【請求項６】
前記複数の回収回路のうち前記履歴時間が最短の回路が、前記回収動作をすべき回路として少なくとも選択される、請求項５に記載のエネルギー消費回路。
【請求項７】
前記複数の回収回路のうち前記回収動作をすべき回路が、前記履歴時間に応じて推定された前記複数の回収回路それぞれの推定温度に応じて選択される、請求項５に記載のエネルギー消費回路。
【請求項８】
前記複数の回路のうち前記推定温度が最低の回路が、前記回収動作をすべき回路として少なくとも選択される、請求項７に記載のエネルギー消費回路。
【請求項９】
前記複数の回収回路のうち前記回収動作をすべき回路が、前記複数の回収回路それぞれの実測温度に応じて選択される、請求項１から４のいずれか一項に記載のエネルギー消費回路。
【請求項１０】
前記エネルギーの回収能力が、前記複数の回収回路間で同一である、請求項１から９のいずれか一項に記載のエネルギー消費回路。
【請求項１１】
前記複数の回収回路の少なくとも一つ以上が、前記エネルギーを抵抗器によって消費する、請求項１から１０のいずれか一項に記載のエネルギー消費回路。
【請求項１２】
前記エネルギーを抵抗器によって消費する回収回路は、前記回収動作をするか否かを切り替えるためのスイッチング素子を有する、請求項１１に記載のエネルギー消費回路。
【請求項１３】
前記エネルギーが、前記スイッチング素子が活性又は飽和領域で動くことによって消費する、請求項１２に記載のエネルギー消費回路。
【請求項１４】
前記複数の回収回路の少なくとも一つ以上は、活性又は飽和領域で動くことによって前記エネルギーを消費するスイッチング素子を備える、請求項１から１１のいずれか一項に記載のエネルギー消費回路。
【請求項１５】
前記エネルギーが、回生エネルギーである、請求項１から１４のいずれか一項に記載のエネルギー消費回路。
【請求項１６】
請求項１から１５のいずれか一項に記載のエネルギー消費回路と、
前記エネルギーの伝達経路を介して前記負荷に供給すべき直流電圧を出力する直流電圧出力回路とを備える、出力装置。
【請求項１７】
前記直流電圧の出力が、前記回収動作をする期間、制限される、請求項１６に記載の出力装置。
【請求項１８】
前記直流電圧出力回路が、スイッチング電源回路である、請求項１６又は１７に記載の出力装置。
【請求項１９】
負荷と、
該負荷からのエネルギーの回収動作が可能な複数の回収回路を並列に有するエネルギー消費回路と、
前記エネルギーの伝達経路を介して前記負荷に供給すべき直流電圧を出力する直流電圧出力回路とを備え、
前記複数の回収回路のそれぞれが前記負荷に並列に接続され、
前記複数の回収回路のうち前記回収動作をする回路が、前記エネルギーの大きさに応じて変化する、出力システム。
【請求項２０】
前記負荷が、モータと、前記直流電圧を動作電源として該モータを駆動するインバータとを有する、請求項１９に記載の出力システム。
【請求項２１】
前記エネルギーが、前記モータの回生エネルギーである、請求項２０に記載の出力システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負荷からのエネルギーの回収動作が可能な回収回路を有する、エネルギー消費回路、出力装置及び出力システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、モータが発生する逆起電力を抵抗で消費することでダイナミックブレーキを作用させる技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１の場合、逆起電力を消費する抵抗がインバータとモータとの間に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２０００７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、負荷からのエネルギーの回収動作をする回収回路は、そのエネルギーがとりうる最大のエネルギーを回収できるように耐久性や放熱性等を考慮して設計されるため、大きなエネルギーを回収する場合などは大型化しやすい。また、回収が必要なエネルギーが頻繁に生ずるシステムの場合、エネルギーの回収動作をする機会が増えるため、回収回路の寿命が短くなりやすい。
【０００５】
そこで、本発明は、負荷からのエネルギーの回収動作をする回収回路の小型化と長寿命化が可能な、エネルギー消費回路、出力装置及び出力システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係るエネルギー消費回路は、
負荷からのエネルギーの回収動作が可能な複数の回収回路を並列に有し、
前記複数の回収回路のそれぞれが前記負荷に並列接続可能に構成され、
前記複数の回収回路のうち前記回収動作をする回路が、前記エネルギーの大きさに応じて変化することを特徴とするものである。
【０００７】
また、上記目的を達成するため、本発明に係る出力装置は、
該エネルギー消費回路と、
前記エネルギーの伝達経路を介して前記負荷に供給すべき直流電圧を出力する直流電圧出力回路とを備えることを特徴とするものである。
【０００８】
また、上記目的を達成するため、本発明に係る出力システムは、
負荷と、
該負荷からのエネルギーの回収動作が可能な複数の回収回路を並列に有するエネルギー消費回路と、
前記エネルギーの伝達経路を介して前記負荷に供給すべき直流電圧を出力する直流電圧出力回路とを備え、
前記複数の回収回路のそれぞれが前記負荷に並列に接続され、
前記複数の回収回路のうち前記回収動作をする回路が、前記エネルギーの大きさに応じて変化することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、負荷からのエネルギーの回収動作をする回収回路の小型化と長寿命化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る出力システムの一実施形態であるサスペンションシステム１００の構成を示したブロック図である。
【図２】ＤＣ−ＤＣコンバータ１１とインバータ１３の詳細構成図である。
【図３】回生エネルギーの大きさが零よりも大きく所定の第１エネルギー閾値以下の「小回生状態」のときのフローチャートである。
【図４】回生エネルギーの大きさが所定の第１エネルギー閾値よりも大きい「大回生状態」のときのフローチャートである。
【図５】「小回生状態」のときのタイムチャートである。
【図６】「大回生状態」のときのタイムチャートである。
【図７】回収動作をする回路の選定ロジックを示したメインルーチンを示した図である。
【図８】ＤＢ回路の温度推定ルーチンを示したフローチャートである。
【図９】ＤＢ駆動処理ルーチンを示したフローチャートである。
【図１０】エネルギーの回収動作を制御するためのメインルーチンを示した図である。
【図１１】ＤＢ回路の温度推定ルーチン（図１０のステップＳ１００）を示したフローチャートである。
【図１２】ＤＢ回路の駆動処理ルーチン（図１０のステップＳ１０２）を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態の説明を行う。図１は、本発明に係る出力システムの一実施形態であるサスペンションシステム１００の構成を示したブロック図である。サスペンションシステム１００は、路面からの入力によるエネルギーを、車体の振動を抑えるための電磁アクチュエータに内蔵のモータ１４のコイルによって発生する回生エネルギー（回生電力）に変換可能な車載のモータ駆動システムである。サスペンションシステム１００は、バッテリ１０と、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１と、ＥＣＵ１２と、インバータ１３と、モータ１４とを備える。モータ１４とモータ１４を駆動するインバータ１３は、車輪毎に配備される。図１は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１が、一の車輪に配備されたモータ１４を駆動するインバータ１３に直流電圧ＶＢ２を出力する構成を示している。
【００１２】
図２は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１とインバータ１３の詳細構成図である。ＤＣ−ＤＣコンバータ１１は、モータ１４で発生した回生エネルギーを消費するエネルギー消費回路１５を内蔵する。エネルギー消費回路１５は、インバータ１３を経由して供給されるモータ１４の回生エネルギーの回収動作が可能な２つのダイナミックブレーキ（ＤＢ）回路１，２を並列に有する。ＤＢ回路１，２のそれぞれが、インバータ１３に並列接続可能に構成されている。ＤＢ回路１，２のうちモータ１４の回生エネルギーの回収動作をする回路の数が、当該回生エネルギーの大きさに応じて変化する。
【００１３】
したがって、エネルギー消費回路１５は、複数（図２の場合、２つ）のＤＢ回路がインバータ１３に並列に接続されていることによって、モータ１４の回生エネルギーを一つのＤＢ回路で回収する場合に比べて、各ＤＢ回路の定格（例えば、回収可能な許容電力値など）を下げることができるので、各ＤＢ回路の小型化を実現できる。また、複数のＤＢ回路のうち回生エネルギーの大きさに応じて回収動作をする回路を変化させることによって、回収動作をする回路として、その大きさの回生エネルギーの回収に適したＤＢ回路を選択することができ、長寿命化を実現できる。また、複数のＤＢ回路のうち回生エネルギーの大きさに応じて回収動作をする回路を変化させることによって、回収動作をする回路の組み合わせを変えることができるので、各ＤＢ回路を満遍なく使用でき、長寿命化を実現できる。また、回生エネルギーの大きさに応じて回収動作をする回路の数を変化させることによって、回生エネルギーの大きさが大きくなるにつれて、回収動作をする回路の数を０，１，２と増やすことができる。したがって、回収動作をする回路の数が変わらない構成に比べて、回収すべき回生エネルギーの大きさが同じであっても、ＤＢ回路一つ当たりの回収動作を行う頻度が下がり、各ＤＢ回路の長寿命化を実現できる。
【００１４】
また、ＤＢ回路の回収動作の動作時間が重複する回路の数が、回生エネルギーの大きさに応じて変化すると、更に好適である。複数のＤＢ回路の回収動作が時間的に重複することにより、回生エネルギーの大きさが大きくても、回生エネルギーを短時間で回収することができる。
【００１５】
また、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１のマイクロコンピュータ（マイコン）４５が、ＤＢ回路それぞれが回収動作をした履歴時間に応じて、回収動作をすべき回路を選択する。これにより、回生エネルギーの回収動作を実際にした履歴時間が短いＤＢ回路ほど、回収動作をすべき回路として優先的に選択されるようにすることができる。例えば、所定の基準時点からの履歴時間が最短の回路が、回収動作をすべき回路として少なくとも選択されると好適である。これにより、複数のＤＢ回路を満遍なく使用することができ、エネルギー消費回路１５全体としての長寿命化に資する。
【００１６】
ここで、回収動作をした履歴時間の長さは、ＤＢ回路自体の温度と相関関係を有する。その履歴時間の長さが長くなるほど、ＤＢ回路の温度は高くなる。したがって、マイコン４５は、ＤＢ回路の実測温度又はその履歴時間に基づき推定された推定温度に応じて、回収動作をすべき回路を切り替えるとよい。また、回収動作をした履歴時間とＤＢ回路の実測温度（又は、推定温度）の両方を監視することによって、回収動作をすべき回路を切り替えてもよい。これにより、実測温度又は推定温度が低いＤＢ回路ほど、回収動作をすべき回路として優先的に選択されるようにすることができる。例えば、実測温度又は推定温度が最低の回路が、回収動作をすべき回路として少なくとも選択されると好適である。これにより、複数のＤＢ回路を回路温度が高くなりすぎないように満遍なく使用することができ、エネルギー消費回路１５全体としての長寿命化に資する。
【００１７】
回生エネルギーの回収能力（例えば、回収可能な許容電力値などの定格）は、ＤＢ回路１と２の間で同一であることが好適である。例えば、回生エネルギーの回収能力が互いに異なるＤＢ回路１と２が交互に回収動作を実行すると、回収動作の実行回路が一方の回収回路から他方の回収回路に切り替わる際に、直流電圧ＶＢ２の電圧変動が起こりやすい。しかしながら、回収能力を同一にすることによって、このような電圧変動の発生を抑えることができる。
【００１８】
ＤＢ回路１（２）は、抵抗器２１（２２）と、抵抗器２１（２２）に直列に接続されたスイッチング素子３１（３２）とを有する。ＤＢ回路１，２それぞれのスイッチング素子は、回生エネルギーの回収動作として、オン動作をする。オン動作したスイッチング素子に直列に接続された抵抗器によって、回生エネルギーが熱消費される。ここで、スイッチング素子を活性もしくは飽和領域で動かすことによって、当該スイッチング素子も抵抗器として機能させることができる。これにより、抵抗器の負担が減るので、定格の低い抵抗器を採用することができ、抵抗器の小型化と長寿命化を実現することができる。
【００１９】
次に、図１に戻り、本発明の一実施形態であるサスペンションシステム１００の構成について、更に詳細に説明する。
【００２０】
バッテリ１０のバッテリ電圧は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１の入力電圧ＶＢ１に相当する。バッテリ１０の具体例として、リチウムイオン電池やニッケル水素電池などの二次電池が挙げられる。サスペンションシステム１００を搭載する車両がエンジンとモータを併用するいわゆるハイブリッド（ＨＶ）車であれば、ハイブリッド車に搭載されるＨＶ用高電圧バッテリをバッテリ１０として用いることができる。
【００２１】
ＤＣ−ＤＣコンバータ１１は、入力電圧ＶＢ１（例えば、２８８Ｖ）を、入力電圧ＶＢ１よりも低い出力電圧ＶＢ２（例えば、４２Ｖ）に降圧変換し、出力電圧ＶＢ２をインバータ１３に出力する出力装置である。入力電圧ＶＢ１が出力電圧ＶＢ２よりも低ければ、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１は、入力電圧ＶＢ１を、入力電圧よりも高い出力電圧ＶＢ２に昇圧変換するものでもよい。
【００２２】
ＥＣＵ１２は、加速度センサ、車高センサ及びレゾルバなどの車載センサ（不図示）による検出信号に基づいて、モータ１４の駆動によって車体の振動が減衰するように、モータ１４を駆動する駆動装置であるインバータ１３を制御する。ＥＣＵ１２は、ＣＡＮ等の通信ラインを介して、インバータ１３とＤＣ−ＤＣコンバータ１１のそれぞれに、通信可能に接続されている。ＥＣＵ１２は、通信ラインを介して、インバータ１３の制御信号をインバータ１３に向けて送信し、インバータ１３の状態を表す状態信号をインバータ１３から受信する。また、ＥＣＵ１２は、通信ラインを介して、インバータ１３の状態を表す状態信号をＤＣ−ＤＣコンバータ１１に向けて送信し、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１の状態を表す状態信号をＤＣ−ＤＣコンバータ１１から受信する。
【００２３】
インバータ１３は、出力電圧ＶＢ２を動作電源として、モータ１４を駆動する。モータ１４が駆動されることによって車高が微調整されることにより、車体の振動が抑えられる。すなわち、ＥＣＵ１２とインバータ１３によってモータ１４が適切に回転駆動されることにより、車体に取り付けられたモータ１４に対して、上下方向に可動する可動部が上方向又は下方向に動くことによって、車体の振動を抑えることができる。
【００２４】
路面の凸凹等による各車輪の上下動によって各電磁アクチュエータのモータ１４が回される際に発生する回生制動力が、車体の振動を減衰させる減衰力として利用される。ＥＣＵ１０は、電磁アクチュエータのモータ１４が回されることによる電磁誘導によって生じた電流と逆向きの電流がモータ１４に流れるようにインバータ１１を制御することによって、ばね上とばね下との間の減衰力を調整する。「ばね上」とは、電磁アクチュエータに構成されるばねにより支えられる車体側部材の位置をいい、「ばね下」とは、電磁アクチュエータに構成されるばねにより支えられていない車輪側部材の位置をいう。
【００２５】
図２に示されるように、インバータ１３は、ＩＧＢＴ，ＭＯＳＦＥＴ，バイポーラトランジスタ等の半導体から構成されるスイッチング素子ＳＷ１〜６を有する。インバータ１３は、ＥＣＵ１２が出力する三相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の駆動信号（ＰＷＭ信号）に従い各スイッチング素子のオン／オフを制御することによって、直流電力を交流電力に変換して、電磁アクチュエータに構成されるモータ１４を駆動する。
【００２６】
インバータ１３のスイッチング素子ＳＷ１，３，５は、電源電圧に短絡するハイサイドのスイッチング素子であり、スイッチング素子ＳＷ２，４，６は、グランド（基準電位）に短絡するローサイドのスイッチング素子である。各スイッチング素子ＳＷ１〜６には、ダイオードが並列に接続（又は、内蔵）される。各ダイオードは、グランドから電源電圧への方向（スイッチング素子ＳＷ１，３，５の各ダイオードの場合、ドレインからソースへの方向、スイッチング素子ＳＷ２，４，６の各ダイオードの場合、ソースからドレインへの方向）を順方向とする（電源電圧側がカソードとなる）。
【００２７】
スイッチング素子ＳＷ１とＳＷ２との接続点は、ハーネス５３を介して、モータ１４のＵ相コイルとＶ相コイルの接続点に接続される。スイッチング素子ＳＷ３とＳＷ４との接続点は、ハーネス５４を介して、モータ１４のＵ相コイルとＷ相コイルの接続点に接続される。スイッチング素子ＳＷ５とＳＷ６との接続点は、ハーネス５５を介して、モータ１４のＶ相コイルとＷ相コイルの接続点に接続される。
【００２８】
ＥＣＵ１２は、インバータ１３に送出する三相の駆動信号を出力する三相駆動回路と、中央演算処理装置などを有するマイクロコンピュータを備える制御ユニットである。ＥＣＵ１２のマイクロコンピュータは、モータ１４に内蔵されるモータの三相の状態を取得し、インバータ１３の６つのスイッチング素子ＳＷ１〜６の通電パターンを決める。ＥＣＵ１２のマイクロコンピュータは、その三相駆動回路を介して、その通電パターンに従って定められた三相の駆動信号をインバータ１３の駆動回路（不図示）に出力する。その結果、当該駆動回路は三相の駆動信号に従って６つのスイッチング素子ＳＷ１〜６を駆動し、モータ１４を回転させる。例えば、ＥＣＵ１０のマイクロコンピュータは、モータ１４に流れる電流を検出する電流センサから出力される電流検出信号に基づいて、検出された電流値とその電流方向を取得することによって、モータ１４のロータの電気的な位置（電気角）を検出し、その電気角に基づいて三相の駆動信号を出力する。
【００２９】
図２において、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１は、直流電圧出力回路４０を備え、モータ１４に電流を流すためのインバータ１３の動作電源電圧として、バッテリ１０のバッテリ電圧を降圧変換した電圧を生成する。この降圧電圧が、インバータ１３内のスイッチング素子ＳＷ１〜６の電源電圧（ドレイン−ソース間電圧もしくはコレクタ−エミッタ間の電圧）に相当する。もちろん、インバータ１３の動作電源電圧として、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１によって生成された電圧を使用せずに、バッテリ１０のバッテリ電圧をそのまま使用するようにしてもよい。
【００３０】
直流電圧出力回路４０は、スイッチ回路４１と、コイル４２と、コンデンサ４３とを備えるスイッチング電源回路である。直流電圧出力回路４０は降圧レギュレータとして動作するので、スイッチ回路４１は、バッテリ１０の正極側とコイル４２との間をオン／オフするＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子を少なくとも備えてればよい。
【００３１】
また、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１は、直流電圧出力回路４０の出力側にエネルギー消費回路１５を備える。エネルギー消費回路１５は、インバータ１３のハイサイドのスイッチング素子ＳＷ１，３，５及び正極側電源ライン５１を経由して供給されたモータ１４の回生エネルギーの回収動作が可能な２つのダイナミックブレーキ（ＤＢ）回路１，２を並列に有する。ＤＢ回路１，２のそれぞれは、ハイサイドのスイッチング素子ＳＷ１，３，５が接続される正極側電源ライン５１及びローサイドのスイッチング素子ＳＷ２，４，６が接続される負極側電源ライン５２を介して、インバータ１３に並列に接続される。
【００３２】
ＤＢ回路１は、抵抗器２１とＭＯＳＦＥＴ等のスイッチング素子３１とを直列に接続した回路である。抵抗器２１は、複数の抵抗素子（図２の場合、３つの抵抗素子）を並列に接続した回路である。ＤＢ回路２についても同様である。
【００３３】
マイコン４５が、スイッチング素子３１，３２をオン／オフさせることによって、モータ１４の回生エネルギーの回収動作を制御する。回生エネルギーの発生は直流電圧ＶＢ２の電圧上昇によって推定することができるため、回生エネルギーの大きさは、電圧センサ等の電圧検出部４４によって検出される出力電圧ＶＢ２の大きさによって、推定することができる。つまり、マイコン４５は、電圧検出部４４によって検出された直流電圧ＶＢ２によって推定される回生エネルギーの大きさに応じて、ＤＢ回路１，２のうち、回収動作をすべき回路を切り替える。
【００３４】
なお、マイコン４５は、直流電圧出力回路４０の出力制御が故障した場合、ＤＢ回路１，２の回収動作の実施を禁止するようにしてもよい。
【００３５】
図３は、回生エネルギーの大きさが零よりも大きく所定の第１エネルギー閾値以下の「小回生状態」のときのフローチャートである。図５は、「小回生状態」のときのタイムチャートである。図３，５に示す「小回生状態」のときには、ＤＢ回路１と２の回収動作が交互に行われる。図５において、ゲート信号１は、ＤＢ回路１のスイッチング素子３１を駆動するための、マイコン４５から出力される駆動信号を表し、ゲート信号２は、ＤＢ回路２のスイッチング素子３２を駆動するための、マイコン４５から出力される駆動信号を表す。ここで、ＤＢ回路１と２の回収動作が交互に行われることには、ＤＢ回路のスイッチング素子がオンオフを１回する毎に他のＤＢ回路に切り替わることに限らず、図５に示されるように、ＤＢ回路のスイッチング素子がオンオフを複数回する毎に他のＤＢ回路に切り替わることを含んでいてもよい。すなわち、回収動作を１回する毎に回収動作をすべきＤＢ回路を切り替えてもよいし、回収動作を複数回する毎に回収動作をすべきＤＢ回路を切り替えてもよい。
【００３６】
図３において、電圧検出部４４によって所定の第１電圧閾値（図５に示す「ＤＢ起動電圧」に相当）以上の電圧上昇を検知したマイコン４５は、直流電圧出力回路４０のスイッチ回路４１のスイッチング動作を停止させることによって、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１の直流電圧ＶＢ２の出力を停止させる（ステップＳ１０，１２）。マイコン４５は、直流電圧ＶＢ２の出力が停止した状態で、ＤＢ回路１をオンし、ＤＢ回路２をオフする（ステップＳ１４）。
【００３７】
ここで、ＤＢ回路がオンするとは、スイッチング素子がオンすることによりＤＢ回路が回生エネルギーの回収動作をすることを意味し、ＤＢ回路がオフするとは、スイッチング素子がオフすることによりＤＢ回路が回生エネルギーの回収動作を止めることを意味する。以下、同様とする。
【００３８】
マイコン４５は、ＤＢ回路１をオンし且つＤＢ回路２をオフする動作を一定期間継続しても、所定の第１電圧閾値以上に上昇した直流電圧ＶＢ２が電圧検出部４４によって検出される場合（ステップＳ１６）、抵抗器２１（スイッチング素子３１のオン抵抗を含めてよい）による熱消費によってＤＢ回路１の過剰な温度上昇を防ぐため、ＤＢ回路１をオフし、ＤＢ回路２をオンする（ステップＳ１８）。そして、マイコン４５は、ＤＢ回路１をオフし且つＤＢ回路２をオンする動作を一定期間継続しても、所定の第１電圧閾値以上に上昇した直流電圧ＶＢ２が電圧検出部４４によって検出される場合（ステップＳ２０）、抵抗器２２（スイッチング素子３２のオン抵抗を含めてよい）による熱消費によってＤＢ回路２の過剰な温度上昇を防ぐため、ＤＢ回路１をオンし、ＤＢ回路２をオフする（ステップＳ１４）。
【００３９】
一方、ステップＳ１６，Ｓ２０において、マイコン４５は、所定の第１電圧閾値以上に上昇した直流電圧ＶＢ２が電圧検出部４４によって検出されない場合（例えば、図５に示されるように、ＤＢ起動電圧よりも低い「ＤＢ作動停止電圧」が電圧検出部４４によって検出された場合）、ＤＢ回路１をオフし、ＤＢ回路２をオフする（ステップＳ２２）。つまり、直流電圧ＶＢ２が所定の第１電圧閾値未満になるまで、ＤＢ回路１と２の回収動作を排他的に行っている。そして、マイコン４５は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１の直流電圧ＶＢ２の出力の停止を解除して、直流電圧ＶＢ２の出力を再開する（ステップＳ２４）。
【００４０】
このように、ＤＢ回路が回収動作をする期間、直流電圧ＶＢ２の出力を制限し停止させることによって、ＤＢ回路の回収動作によって本来消費されるべきではない直流電圧出力回路４０から供給される直流電力が、ＤＢ回路の回収動作によって消費されてしまうことを防ぐことができる。
【００４１】
また、「ＤＢ作動停止電圧」は、直流電圧ＶＢ２の電圧目標値よりも高く設定されている。ＤＢ作動停止電圧までの低下を検出したことによりＤＢ回路１と２をオフすることによって、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１によって生成される直流電圧ＶＢ２が、電圧目標値よりも一時的に低くなることを防ぐことができる。
【００４２】
図４は、回生エネルギーの大きさが所定の第１エネルギー閾値よりも大きい「大回生状態」のときのフローチャートである。図６は、「大回生状態」のときのタイムチャートである。図４，６に示す「大回生状態」のときには、ＤＢ回路１と２の回収動作の動作期間が重複する。
【００４３】
図６において、電圧検出部４４によって所定の第２電圧閾値（図６に示す「ＤＢ起動電圧」よりも大きい「ＤＢ同時閾値」に相当）以上の電圧上昇を検知したマイコン４５は、直流電圧出力回路４０のスイッチ回路４１のスイッチング動作を停止させることによって、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１の直流電圧ＶＢ２の出力を停止させる（ステップＳ３０，３２）。マイコン４５は、直流電圧ＶＢ２の出力が停止した状態で、ＤＢ回路１と２の両方のオンを継続する（ステップＳ３４）。
【００４４】
そして、マイコン４５は、所定の第２電圧閾値以上に上昇した直流電圧ＶＢ２が電圧検出部４４によって検出されない場合（例えば、図６に示されるように、ＤＢ同時閾値よりも低い「ＤＢ作動停止電圧」が電圧検出部４４によって検出された場合）、ＤＢ回路１をオフし、ＤＢ回路２をオフする（ステップＳ３８）。そして、マイコン４５は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１の直流電圧ＶＢ２の出力の停止を解除して、直流電圧ＶＢ２の出力を再開する（ステップＳ４０）。
【００４５】
次に、図７，８，９に示される、エネルギーの回収動作の第１の制御方法例について説明する。
【００４６】
図７は、回収動作をする回路の選定ロジックを示したメインルーチンを示した図である。マイコン４５が、図７のメインルーチンを実行する。ステップＳ５０において、ＤＢ回路の温度推定ルーチンが実施される。
【００４７】
図８は、ＤＢ回路の温度推定ルーチンを示したフローチャートである。マイコン４５は、カウンタ値（ＲＡＭ値）に現在格納されているＤＢ回路のオン回数をメモリに保存し、当該ＲＡＭ値をゼロクリアにする（ステップ７０）。マイコン４５は、ＤＢ回路のオフ状態が一定期間経過しているか否かを判断する（ステップＳ７２）。オフ状態が一定期間経過しているＤＢ回路はその温度が下がってＤＣ−ＤＣコンバータ１１の内部温度に等しくなったとみなして、マイコン４５は、ＤＢ回路の温度を表す状態値をＤＣ−ＤＣコンバータ１１の内部温度にセットする（ステップＳ７４）。一方、マイコン４５は、オフ状態が一定期間経過していないＤＢ回路については、ＤＢ回路のオン時間（すなわち、回収動作をした履歴時間）と温度との所定の相関関係に従って、ＤＢ回路のオン時間に応じた温度を推定する（ステップＳ７６）。
【００４８】
マイコン４５は、ステップＳ７４，７６で得られたＤＢ回路の温度が規定温度以上か否かを判断する（ステップＳ７８）。規定温度以上のＤＢ回路は、温度が上昇し過ぎたとして、回収動作の実行を禁止する（ステップＳ８０）。規定温度未満のＤＢ回路は、回収動作の実行が可能と判断する（ステップＳ８２）。
【００４９】
マイコン４５は、ＤＢ回路１の温度とＤＢ回路２の温度を比較し、ＤＢ回路１の温度がＤＢ回路２の温度よりも大きければ、回収動作をすべき回路としてＤＢ回路２を選択し、図５，６に示されるようにゲート信号２を出力することによってＤＢ回路２に回収動作をさせることを可能にすべく、ＤＢ回路２の駆動の許否を規定するＤＢ２許可フラグをオンにする（ステップＳ８６）。一方、ＤＢ回路１の温度がＤＢ回路２の温度以下であれば、回収動作をすべき回路としてＤＢ回路１を選択し、図５，６に示されるようにゲート信号１を出力することによってＤＢ回路１に回収動作をさせることを可能にすべく、ＤＢ回路１の駆動の許否を規定するＤＢ１許可フラグをオンにする（ステップＳ８８）。
【００５０】
図８に示したサブルーチンによれば、各ＤＢ回路の温度が考慮されるので、長寿命化が図れるように、回収動作をすべき回路を選択することができる。図８のサブルーチンは、一定の周期で繰り返される。
【００５１】
また、図８のサブルーチンによって回収動作をすべき回路が特定された後、ＤＢ駆動処理ルーチンが実行される（図７のステップＳ５４）。
【００５２】
図９は、ＤＢ駆動処理ルーチンを示したフローチャートである。マイコン４５は、回収動作をすべきＤＢ回路を複数のＤＢ回路の中から１回路のみ決定し動作させる（ステップＳ９０）。例えば、マイコン４５は、図８の温度推定ルーチンのステップＳ８６又はＳ８８で許可フラグがオンになっているＤＢ回路を、回収動作をすべきＤＢ回路として決定し動作させる。ステップＳ９０で決定したＤＢ回路が回収動作を行っても、図５，６で示した「ＤＢ同時閾値」以上の出力電圧ＶＢ２が電圧検出部４４によって検出される場合、回収動作をするＤＢ回路が不足しているとして、複数のＤＢ回路の回収動作によって回生エネルギーを回収すると決定し動作させる（ステップＳ９４）。
【００５３】
図９に示したＤＢ駆動処理ルーチンによれば、回生エネルギーの大きさに応じて、回収動作をすべきＤＢ回路の数が変更することができる。
【００５４】
ＤＢ駆動処理ルーチンによってＤＢ回路の数が決定し動作させた後、図７のステップＳ５６〜６２において、マイコン４５は、各ＤＢ回路のオン回数をカウントするためのカウンタ値を、各ＤＢ回路の回収動作の実行回数に応じて、カウントアップする。そして、マイコン４５は、ＤＢ回路のオン回数が規定回数未満である限り、ステップＳ５０からの動作を繰り返す（ステップＳ６４）。
【００５５】
マイコン４５は、ＤＢ回路のオン回数が規定回数以上である場合、ＤＢ回路の使用ができないことをユーザに知らせるための警報をスピーカーやディスプレイに出力させる（ステップＳ６６）。
【００５６】
次に、図１０，１１，１２に示される、エネルギーの回収動作の第２の制御方法例について説明する。
【００５７】
図１０は、エネルギーの回収動作を制御するためのメインルーチンを示した図である。マイコン４５が、図１０のメインルーチンを実行する。マイコン４５は、ステップＳ１００のＤＢ回路の温度推定ルーチンにおいて、各ＤＢ回路の温度を推定することによって、回生エネルギーを消費させることができるＤＢ回路を把握する。そして、マイコン４５は、ステップＳ１０２のＤＢ回路の駆動処理ルーチンでは、ステップＳ１００の温度推定ルーチンにおいて把握した回生エネルギーを回収可能なＤＢ回路を、回生エネルギーが発生している場合に動作させる。このとき、マイコン４５は、ステップＳ１０２に従って実際に動作する各ＤＢ回路のオン時間とオフ時間を計測し、その計測結果を過去からの動作履歴情報としてメモリに記録する（ステップＳ１０４〜Ｓ１１４）。このとき、マイコン４５は、イグニッションスイッチがオンしている期間に限らず、イグニッションスイッチがオフしている期間も、所定の時間間隔で定期的に各ＤＢ回路の実温度又は駆動時間（特に、オフ時間）を計測することによって、各ＤＢ回路の温度を更に正確に算出することができる。なぜならば、イグニッションスイッチがオフしている期間も、各ＤＢ回路の温度は変動するからである。
【００５８】
そして、マイコン４５は、ステップＳ１０２の温度推定ルーチンにおいて、ＤＢ回路１と２の両方が又はいずれか一方が使用不許可と判断された場合、ユーザに注意喚起するための警報を行う（ステップＳ１１６，Ｓ１１８）。
【００５９】
図１１は、ＤＢ回路の温度推定ルーチン（図１０のステップＳ１００）を示したフローチャートである。マイコン４５は、図１０において記録されたＤＢ回路１の動作履歴情報をメモリから読み込み、ＤＢ回路１の温度推定を行う（ステップＳ１２０）。マイコン４５は、ＤＢ回路１の推定温度が所定の規定値以上か否かを判断し、規定値以上の場合には、ＤＢ回路１の使用の許否を規定するＤＢ１使用許可フラグをオフにして、ＤＢ回路１に回生エネルギーの回収動作をさせないように設定する（ステップＳ１２６）。一方、規定値未満の場合には、ＤＢ１使用許可フラグをオンにして、ＤＢ回路１に回生エネルギーの回収動作をさせることを許可する（ステップＳ１２４）。ＤＢ回路２についても、同様に、ＤＢ２使用許可フラグの設定を行う（ステップＳ１３０〜Ｓ１３４）。
【００６０】
図１２は、ＤＢ回路の駆動処理ルーチン（図１０のステップＳ１０２）を示したフローチャートである。マイコン４５は、図１１において設定されたＤＢ１と２についての使用許可フラグの情報をメモリから読み込む（ステップＳ１４０）。マイコン４５は、ＤＢ１と２の使用許可フラグがいずれもオンであれば（ステップＳ１４２，Ｓ１４６）、ＤＢ回路１と２の両方をオン／オフ駆動させることによって、回生エネルギーの大きさに応じた回収動作を実行する（ステップＳ１５０）。一方、マイコン４５は、ＤＢ１使用許可フラグがオフであれば（ステップＳ１４２）、ＤＢ回路１の駆動を停止した状態で（ステップＳ１４４）、ＤＢ２使用許可フラグがオフであれば（ステップＳ１４６）、ＤＢ回路２の駆動を停止した状態で（ステップＳ１４８）、回生エネルギーの大きさに応じた回収動作を実行する（ステップＳ１５０）。すなわち、ステップＳ１５０では、マイコン４５は、図５に示した小回生状態のときには、図３に示した駆動ルーチンに従って、各ＤＢ回路のオン／オフ駆動を制御し、図６に示した大回生状態のときには、図４に示した駆動ルーチンに従って、各ＤＢ回路のオン／オフ駆動を制御する。
【００６１】
このように、上述の実施形態によれば、回生エネルギーの大きさに応じて、回収動作をするＤＢ回路を効率的に切り替えることができるので、ＤＢ回路の小型化と長寿命化を図ることができる。
【００６２】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００６３】
本発明の実施形態としてサスペンションシステム１００を挙げたが、負荷からのエネルギーの回収動作をする回収回路を負荷に対して並列に構成可能であれば、他の実施形態についても本発明を適用することができる。
【００６４】
また、回収回路の抵抗器をツェナーダイオードに置き換えて、ツェナーダイオードによって回生エネルギーを消費することもできる。
【００６５】
また、回収エネルギーの大きさに応じて、各ＤＢ回路の複数の抵抗器のうち回収エネルギーを消費させるべき抵抗器を選択してもよい。例えば、回収エネルギーの大きさが大きくなるにつれて、回収エネルギーを消費させるべき抵抗器の数を増加するようにしてもよい。
【００６６】
また、上述の実施形態では回収回路の数は２つであったが、３つ以上の回収回路を有するエネルギー消費回路１５を構成してもよい。
【００６７】
また、エネルギー消費回路１５は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１の出力段に内蔵していなくてもよく、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１の外部に構成されていてもよいし、インバータ１３の入力段に内蔵していてもよい。すなわち、エネルギー消費回路１５は、直流電圧出力回路４０とインバータ１３との間に構成されていればよい。エネルギー消費回路１５のＤＢ回路が直流電圧出力回路４０とインバータ１３との間に構成されている場合、インバータ１３の制御状態を考慮せずにＤＢ回路に回収動作をさせることができるので、インバータ１３とモータ１４との間にＤＢ回路が構成されている場合に比べて、ＤＢ回路の回収動作を容易に制御することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１，２  ダイナミックブレーキ回路（ＤＢ回路）
１０  バッテリ
１１  ＤＣ−ＤＣコンバータ
１２  ＥＣＵ
１３  インバータ
１４  モータ
１５  エネルギー消費回路
２１，２２  抵抗器
３１，３２  スイッチング素子
４０  直流電圧出力回路
４１  スイッチ回路
４４  電圧検出部
４５  マイコン
５１  正極側電源ライン
５２  負極側電源ライン
５３〜５５  ハーネス
１００  サスペンションシステム
【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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