(57)【要約】【課題】坂道発進又は低μ路発進（ゼロ発進等）の特殊モードを模擬可能な、駆動モータを搭載する車両の評価装置を提供すること。【解決手段】駆動モータ２２を搭載した車両の挙動を評価する評価装置１であって、駆動モータ２２の回転軸２２ａに連結される出力軸３１ａを備え、駆動モータ２２との間でトルクを伝達自在なダイナモ（動力部）３１と、駆動モータ２２とダイナモ３１との間のトルク伝達経路上に設けられ、ダイナモ３１の出力軸３１ａ及び駆動モータ２２の回転軸２２ａを制動自在なブレーキユニット３３と、車両の外部、すなわち、評価装置１に設けられ、ダイナモ３１及びブレーキユニット３３の動作を制御する制御部１２を有する。【選択図】図１
2010217061.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動モータを搭載した車両の挙動を評価する評価装置であって、
前記駆動モータの回転軸に連結される出力軸を備え、該駆動モータとの間でトルクを伝達自在な動力部と、
前記駆動モータと前記動力部との間のトルク伝達経路上に設けられ、該動力部の出力軸及び前記駆動モータの回転軸を制動自在なブレーキユニットと、
前記車両の外部に設けられ、前記動力部及び前記ブレーキユニットの動作を制御する制御部と、
を有する、ことを特徴とする駆動モータ搭載車両の評価装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記動力部及び前記ブレーキユニットの動作を連携して制御するモードを有することを特徴とする請求項１記載の駆動モータ搭載車両の評価装置。
【請求項３】
前記制御部は、ゼロ発進及び登坂発進を模擬するモードにおいて、前記ブレーキユニットを動作させて、前記動力部の前記出力軸及び前記駆動モータの前記回転軸を制動させる、ことを特徴とする請求項１又は２記載の駆動モータ搭載車両の評価装置。
【請求項４】
前記駆動モータは、前記制御部によって駆動自在である、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一記載の駆動モータ搭載車両の評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動モータ搭載車両の評価装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
駆動モータとエンジンを搭載したハイブリッド車両は、制動時、駆動モータの回生による制動トルクと、油圧ブレーキによる制動トルクとから必要な制動トルクを得ている。
【０００３】
特許文献１には、試験車両の駆動モータと接続され、該駆動モータにトルクを供与したり、該駆動モータから駆動されて回生したりできる動力計（電動機）と、動力計及び試験車両のＥＣＵを介して前記駆動モータを制御可能な操作盤と、を有する、車両台上試験装置が提案されている。
【０００４】
特許文献１の評価装置は、走行中の車両を制動する状況を模擬する際、試験車両のＥＣＵと交信して、試験車両の制動トルク配分情報を取得し、車両に搭載された駆動モータを回生制御しても制動トルクが不足する場合、試験装置側の動力計をトルク制御して、前記駆動モータの回転軸に制動トルクを加算することにより、現実の車両に搭載されている油圧ブレーキの動作を模擬する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３５１６４９号公報（請求項８、段落００３５及び００４３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の評価装置は、現実に、油圧ブレーキを搭載しているわけではないので、坂道発進時の状況を模擬することはできない。その理由を以下に説明する。発進前、駆動モータの回転軸及びそれに連結されている動力計の回転軸は、停止している。電動機である動力計は、その回転軸が回転していなければ、トルクを駆動モータの回転軸に供与することができず、油圧ブレーキ（制動トルク）を模擬することができない。よって、特許文献１の評価装置には、現実には油圧ブレーキ（制動トルク）が制動力を発揮している状態から出発する坂道発進を、模擬することができないという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、坂道発進又は低μ路発進（ゼロ発進等）の特殊モードを模擬可能な、駆動モータを搭載する車両の評価装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、第１の視点において、駆動モータを搭載した車両の挙動を評価する評価装置であって、前記駆動モータの回転軸に連結される出力軸を備え、該駆動モータとの間でトルクを伝達自在な動力部と、前記駆動モータと前記動力部との間のトルク伝達経路上に設けられ、該動力部の出力軸及び前記駆動モータの回転軸を制動自在なブレーキユニットと、前記車両の外部に設けられ、前記動力部及び前記ブレーキユニットの動作を制御する制御部と、を有する、駆動モータ搭載車両の評価装置を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
（１）本発明によれば、供試体の外部、すなわち、車両の外部に相当する、評価装置の側にブレーキユニットを設けることにより、ブレーキがかけられている状態から出発する特殊モード、例えば、坂道発進又は低μ路発進（ゼロ発進等）等の特殊モードを模擬することが可能となる。
（２）本発明の評価装置は、例えば、動力部の出力軸の回転指令と同時に、ブレーキユニットが出力軸にかけているブレーキを開放し、さらに、同時に、供試体側の車載ＥＣＵに、車載される駆動モータの駆動指令を与えることにより、坂道発進を模擬する。
（３）本発明によるブレーキユニットは、評価装置の制御部によって、駆動モータを含む供試体側、例えば、車載ＥＣＵから独立して制御されるため、本発明の評価装置によれば、種々の坂道条件および坂道における車両の挙動を自在に再現することができる。
（４）本発明による評価装置の制御部は、ブレーキユニットのブレーキ開放動作と、動力部、例えば、ダイナモの出力軸の回転動作を連動して制御できるため、本発明による評価装置は、坂道の傾斜を任意に設定でき、実車と走行試験路、或いは車輪を回転させるシャーシ台がなくても、ゼロ発進等の特殊モードの試験が実行できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施例に係る駆動モータ搭載車両の評価装置のブロック図である。
【図２】図１に示した評価装置が、坂道発進モードを実行する際の処理を示すフローチャートである。
【図３】図１に示した評価装置が、充電重視モードを実行する際の処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施の形態において、前記制御部は、前記動力部及び前記ブレーキユニットの動作を連携して制御するモードを有する。
【００１２】
本発明の実施の形態において、前記制御部は、ゼロ発進及び登坂発進を模擬するモードにおいて、前記ブレーキユニットを動作させて、前記動力部の前記出力軸及び前記駆動モータの前記回転軸を制動させる。
【００１３】
本発明の実施の形態において、前記駆動モータは、前記制御部によって駆動自在である。この形態によれば、駆動モータが、車両外部に設けられた制御部によって制御されることになる。
【００１４】
本発明による駆動モータ搭載車両の評価装置は、駆動モータ及びエンジンを搭載したハイブリッド車両、駆動モータを搭載したＥＶ車両の走行模擬試験に好適に用いられ、駆動モータと駆動モータをトルク制御する車載ＥＣＵがあれば、エンジン又は車体がなくても、これらの車両の走行模擬試験を行うことができ、特に、これらの車両をゼロ発進等の特殊モードで試験することができる。
【００１５】
本発明の実施の形態において、動力部には、電気式、電磁気式、ばね式、水圧式及び油圧式などの種々の形式の動力発生・吸収装置を用いることができる。
【００１６】
本発明の実施の形態に係る評価装置は、ゼロ発進、例えば、上り・下りの坂道発進を傾斜条件を可変に模擬するモードを実行する。また、本発明の実施の形態に係る評価装置は、低μ路、スリップ状態、スタック状態を忠実に再現し、或いは、トラクションコントロール試験を実行することができる。
【実施例１】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の一実施例を説明する。図１は、本発明の一実施例に係る駆動モータ搭載車両の評価装置のブロック図である。図１を参照すると、本発明の一実施例に係る駆動モータ搭載車両の評価装置１は、車載ＥＣＵ２１および車載ＥＣＵ２１によってトルク制御される駆動モータ２２を有する供試体２の走行試験を実行する。
【００１８】
評価装置１は、車速、アクセル開度やシフトポジション等の条件ないし選択する試験モードが入力される操作盤１１と、操作盤１１に入力された条件ないし選択された試験モードにしたがって、所定の制御プログラムを実行するコンピュータを備えた制御部１２と、動力計３と、入出力インタフェース１ａ，１ｂを有している。
【００１９】
評価装置１の制御部１２は、制御信号用の入出力インタフェース１ａを介して供試体２の車載ＥＣＵ２１に接続され、又、制御信号用の入出力インタフェース１ｂを介して動力計３に接続されている。
【００２０】
動力計３は、ダイナモ（動力部）３１と、軸受３２と、ブレーキユニット３３と、トルクセンサ３４と、回転センサ３５と、を有している。
【００２１】
ダイナモ３１は、前記駆動モータの回転軸に連結される出力軸３１ａを備え、供試体２の駆動モータ２２との間でトルクを伝達自在である。すなわち、ダイナモ３１は、駆動モータ２２にトルクを供与し、又は、駆動モータ２２が出力するトルクを吸収することにより、走行抵抗や車体慣性重量を模擬し、力行モード又は回生モードの環境を再現することができる。
【００２２】
軸受３２は、ダイナモ３１の出力軸３１ａと駆動モータ２２の回転軸２２ａが、一体回転するよう両軸３１ａ，２２ａをカップリングすると共に回転自在に支持する。
【００２３】
ブレーキユニット３３は、駆動モータ２２と動力部３との間のトルク伝達経路である、出力軸３１ａ上に設けられ、出力軸３１ａ及び回転軸２２ａを制動自在である。ブレーキユニット３３には、例えば、油圧式ブレーキが採用される。
【００２４】
トルクセンサ３４は、ダイナモ３１の出力軸３１ａ及び駆動モータ２２の回転軸に作用しているトルクを検出して、制御部１２に出力する。回転センサ３５は、ダイナモ３１の出力軸３１ａないし駆動モータ２２の回転軸２２ａの回転数を検出して、制御部１２に出力する。
【００２５】
評価装置１の制御部１２は、供試体２の外部（車両外部）に設けられ、ダイナモ３１及びブレーキユニット３３の動作を連携して制御し、又、供試体２の駆動モータ２２、すなわち、車両に搭載される駆動モータ２２を、車載ＥＣＵ２１を介して、制御することができる。また、制御部１２は、トルクセンサ３４及び回転センサ３５の検出信号に基づいて、現在の模擬状況を検出し、該検出結果にしたがって、ダイナモ３１のトルク制御、ブレーキユニット３３の制動制御、及び車載ＥＣＵ２１に車両制御を実行させて、例えば、駆動モータ２２をトルク制御させることにより、各種のモードを達成する。
【００２６】
次に、以上説明した評価装置１が、ハイブリッド車両を坂道発進モードで試験する場合の処理を説明する。図２は、図１に示した評価装置が、坂道発進モードを実行する際の処理を示すフローチャートである。
【００２７】
［上りの坂道発進モード］
図１及び図２を参照すると、評価装置１の制御部１２は、ステップＳ１で、供試体２の車載ＥＣＵ２１と通信を確立しておく。ステップＳ２で、制御部１２は、操作盤１１に入力された条件が坂道条件であるか否かを判定し、入力条件が坂道条件の場合には、ステップＳ４に処理を移行し、坂道条件でない場合には、ステップＳ３に移行して通常動作に関する処理を行う。
【００２８】
坂道条件である場合、ステップＳ４で、坂道が上りであるか下りであるかを判定する。上りである場合には、ステップＳ５に移行して、力行トルク制御に関する処理を実行し、下りである場合には、ステップＳ１２に移行して、回生トルク制御に関する処理を実行する。
【００２９】
力行トルク制御の場合、制御部１２は、ステップＳ５で、車載ＥＣＵ２１にエンジンを始動させる指令を送信し、ステップＳ６で、ブレーキユニット３３を作動させて、ダイナモ３１の出力軸３１ａ及び駆動モータ２２の回転軸２２ａに、制動力、例えば、油圧ブレーキをかけておく。これによって、坂道発進前、車載ブレーキがかけられている状況が模擬される。
【００３０】
ステップＳ７及びステップＳ８で、評価装置１の制御部１２及び供試体２の車載ＥＣＵ２１は、互いにＥＣＵ通信しながら、予め定義されている力行トルク制御を連携して実行し、駆動モータ２２が駆動されることにより、回転軸２２ａを駆動しようとする力行トルクが発生する。このとき、ダイナモ３１は、駆動モータ２２に設定された負荷を与えることができる。
【００３１】
直後に、制御部１２は、ステップＳ９で、ブレーキユニット３３の制動力を解除し（油圧ブレーキ解除）、ステップＳ１０で、トルクセンサ３４の検出出力に基づいて、発進に必要なトルクが発生しているかどうかを判定する。十分な発進トルクが発生している場合には、当該ルーチンを終了し、十分な発進トルクが得られていない場合には、ステップ１１に移行して、駆動モータ２２ないしダイナモ３１のトルク制御を実行して、例えば、エンジントルクの増加を模擬して、力行トルクを増加させ、再度、ステップＳ１０の発進トルク判定を実行する。
【００３２】
［下りの坂道発進モード］
一方、下りの坂道発進の場合、制御部１２は、ステップＳ１２で、下り判定を確認し、以下、回生トルク制御に関する処理を実行する。
【００３３】
回生トルク制御の場合、制御部１２は、ステップＳ１３で、車載ＥＣＵ２１にエンジンを始動させる指令を送信し、ステップＳ１４で、ブレーキユニット３３を作動させて、ダイナモ３１の出力軸３１ａ及び駆動モータ２２の回転軸２２ａに、制動力、例えば、油圧ブレーキをかけておく。これによって、坂道発進前、車載ブレーキがかけられている状況が模擬される。
【００３４】
ステップＳ１５及びステップＳ１６で、評価装置１の制御部１２及び供試体２の車載ＥＣＵ２１は、互いにＥＣＵ通信しながら、予め定義されている回生トルク制御を連携して実行し、駆動モータ２２ないしダイナモ３１が駆動されることにより、回転軸２２ａを駆動して、駆動モータ２２から回生電力を得ようとする回生トルクが発生する。
【００３５】
直後に、制御部１２は、ステップＳ１７で、ブレーキユニット３３の制動力を解除し（油圧ブレーキ解除）、ステップＳ１８で、回生に必要な車速が発生しているかどうかを回転センサ３５の検出信号に基づいて判定する。車速（回転数）が規定範囲内である場合には、当該ルーチンを終了し、規定範囲外である場合には、ステップ１９に移行して、回生が実行できるよう、駆動モータ２２ないしダイナモ３１のトルク制御を実行して、例えば、ダイナモ３１が出力するトルクを増加させることにより、或いは、ギヤダウンを模擬することにより、回生トルクを増加させて回転軸２２ａの回転数を増加させ、再度、ステップＳ１８の車速判定を実行する。
【００３６】
以上説明したように、供試体２の外部、すなわち、車両の外部に相当する、評価装置１の側にブレーキユニット３３を現実に設けることにより、ブレーキがかけられている状態から出発する坂道発進等のゼロ発進モードを模擬することができる。さらに、ブレーキユニット３３は、評価装置１の制御部１２によって、車載ＥＣＵ２１から独立して制御されるため、種々の坂道条件および坂道における車両の挙動を自在に再現することができる。
【００３７】
また、評価装置１の制御部１２は、ブレーキユニット３３のブレーキ開放動作と、動力部であるダイナモ３１の出力軸３１ａの回転動作を連動して制御できるため、評価装置１は、坂道の傾斜を任意に設定でき、実車と走行試験路、或いは車輪を回転させるシャーシ台がなくても、ゼロ発進等の特殊モードの試験が実行できる。
【００３８】
［充電重視の回生モード］
次に、図１に示した評価装置１が、ハイブリッド車両を充電重視モードで試験する場合の処理を説明する。図３は、図１に示した評価装置が、充電重視モードを実行する際の処理を示すフローチャートである。
【００３９】
図１及び図３を参照すると、評価装置１の制御部１２は、ステップＳ１で、供試体２の車載ＥＣＵ２１と通信を確立しておく。ステップＳ２で、制御部１２には、操作盤１１を介して、目標とする擬似バッテリ容量が入力される。ステップＳ３で、制御部１２は、擬似バッテリ容量を判定し、容量が十分である場合には、ステップＳ１１の走行モード終了判定に移行し、容量がまだ十分でない場合には、ステップＳ４に移行して、以下、予め定義されている充電重視の回生モードを実行するため、車載ＥＣＵ２１或いは当該制御部１２に、不図示の記憶装置から充電重視の回生トルクマップを読み込ませる。
【００４０】
制御部１２は、ステップＳ５及びステップＳ６で、車載ＥＣＵ２１を介して駆動モータ２２を駆動すると共に、ダイナモ３１により設定された負荷を駆動モータ２２の回転軸２２ａに与えることにより、走行開始及び車両走行を模擬する。
【００４１】
制御部１２は、ステップＳ７で、回転センサ３５の検出出力に基づいて、出力軸３１ａないし回転軸２２ａの回転数が減少状態、すなわち、車両が減速状態であるかどうかを判定し、減速状態ではない場合には、ステップＳ６に戻って走行制御を継続し、減速状態の場合には、ステップＳ８に移行して、トルクセンサ３４から回生トルクを検出し、回生トルクから充電量を演算する。
【００４２】
制御部１２は、ステップＳ９で、算出された充電量の大小判定を実行し、充電量が規定外、例えば、少ない場合には、ステップＳ９に戻って、引き続き、回生が模擬され、充電量が規定内に到達した場合には、ステップ１０に移行して、回生トルクマップを通常モード用のトルク制御マップに切り替える。
【００４３】
なお、ステップＳ１１の走行モード判定において、制御部１２は、走行モードを終了する場合には、当該ルーチンを終了し、走行モードを継続する場合には、ステップＳ６の走行制御に移行する。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、駆動モータ及びエンジンを搭載したハイブリッド車両、又は駆動モータを搭載したＥＶ車両の評価装置として、好適に利用される。
【符号の説明】
【００４５】
１  評価装置
１ａ，１ｂ  入出力インタフェース
２  供試体
３  動力計
１１  操作盤
１２  制御部（制御プログラムを実行するコンピュータ）
２１  車載ＥＣＵ
２２  駆動モータ
２２ａ  回転軸
３１  ダイナモ（動力部）
３１ａ  出力軸
３２  軸受
３３  ブレーキユニット
３４  トルクセンサ
３５  回転センサ
【図１】
2010217061.tif 000003
【図２】
2010217061.tif 000004
【図３】
2010217061.tif 000005