(57)【要約】【課題】  ブラシレスモータを実機に組み込んだ場合と同等な条件のもとでＥＣＵの特性を正確に評価することができるとともに、ＥＣＵ自体の特性であって、その静的な特性を正確に評価することのできる安価なブラシレスモータ用ＥＣＵの特性評価試験装置を提供すること。【解決手段】  ブラシレスモータ用ＥＣＵ８の評価試験装置１において、ブラシレスモータ１１と、該ブラシレスモータ１１を其の出力軸１１ａが回転しないように固定する固定手段１２と、該固定手段１２により固定されたブラシレスモータ１１を冷却する冷却手段１３と、所望の回転で回転する回転手段１４と、該回転手段１４の回転角を検出し、前記ブラシレスモータ用ＥＣＵ８に出力する回転角検出手段１５とを備えていることを特徴としている。【選択図】  図１
2006138663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラシレスモータ用ＥＣＵの特性評価試験装置において、
ブラシレスモータと、
該ブラシレスモータを其の出力軸が回転しないように固定する固定手段と、
該固定手段により固定されたブラシレスモータを冷却する冷却手段と、
所望の回転で回転する回転手段と、
該回転手段の回転角を検出し、前記ブラシレスモータ用ＥＣＵに出力する回転角検出手段とを備えていることを特徴とするブラシレスモータ用ＥＣＵの特性評価試験装置。
【請求項２】
冷却手段は、ブラシレスモータを外側から冷却することを特徴とする請求項１記載のブラシレスモータ用ＥＣＵの特性評価試験装置。
【請求項３】
冷却手段は、ブラシレスモータを収容するとともに、該ブラシレスモータが浸漬されるように冷却用液体を貯留可能な容器体を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のブラシレスモータ用ＥＣＵの特性評価試験装置。
【請求項４】
冷却手段は、容器体内に充填される冷却用液体を循環させる循環手段を備えていることを特徴とする請求項３に記載のブラシレスモータ用ＥＣＵの特性評価試験装置。
【請求項５】
冷却手段は、ブラシレスモータを内側から冷却することを特徴とする請求項１から４の何れかに記載のブラシレスモータ用ＥＣＵの特性評価試験装置。
【請求項６】
冷却手段は、ブラシレスモータを構成する筐体に穿設されるとともに、該ブラシレスモータの内部に冷却手段による冷却に供する冷却用液体を出入させるための流通孔を備えていることを特徴とする請求項５に記載のブラシレスモータ用ＥＣＵの特性評価試験装置。
【請求項７】
流通孔には、冷却用液体を出入させるための冷却用配管が接続されていることを特徴とする請求項６記載のブラシレスモータ用ＥＣＵの特性評価試験装置。
【請求項８】
冷却用配管内に冷却用液体を送液するための送液手段を備えていることを特徴とする請求項７記載のブラシレスモータ用ＥＣＵの特性評価試験装置。
【請求項９】
ブラシレスモータ用ＥＣＵは、電動パワーステアリング装置用に用いられるＥＣＵであることを特徴とする請求項１から８の何れかに記載のブラシレスモータ用ＥＣＵの特性評価試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラシレスモータの動作を制御するＥＣＵの特性を正確に評価するための試験装置、即ち、ブラシレスモータ用ＥＣＵの特性評価試験装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
装置の駆動源として、ブラシレスモータ（以下、適宜、単に「モータ」という。）はよく用いられるが、このブラシレスモータは、通常、ＥＣＵ（エレクトリック・コントロール・ユニット）等の制御装置によって駆動されることが多い。
【０００３】
このＥＣＵについては、開発設計段階で耐久試験、性能試験その他の特性評価試験が行われるが、従来、この試験は、ブラシレスモータ９１が取り付けられた装置の実機そのもの、または、図８に示すように、実機の簡易型（以下、実機そのもの、及び実機の簡易型の両方を含めて「実機」と称する。）９に、試験対象のＥＣＵ８を組み込んで（接続して）行われていた。
【０００４】
図８に示すブロック図を用いて説明すると、ＥＣＵ８からブラシレスモータ９１に対して給電が為されると、ブラシレスモータ９１が回転し、実機９が駆動する。この際、ブラシレスモータ９１に組み込まれた回転角検出手段であるモータ角度センサ９１ａが回転角度を検出し、ＥＣＵ８にフィードバックするのである。これにより、ブラシレスモータ１１のフィードバック制御が可能となる。
【０００５】
このように従来技術の特性評価試験装置によれば、負荷が加わった場合の試験、即ち、実際の使用状態に近い状態での試験を行うことができる。
【特許文献１】特開２００３−１５３５４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ＥＣＵ８を実機９に組み込んで試験を行うと、ブラシレスモータ１１の発熱が大きく、ブラシレスモータ１１の電気的特性が変化し、ＥＣＵ８の特性がブラシレスモータ１１の電気的特性の変化に左右され、ＥＣＵ８自体の特性を正確に評価することができないという不具合があった。更には、ブラシレスモータ１１の回転可能角度が制限されてしまうため、この点からも、ＥＣＵ８自体の特性を正確に評価するのに支障があった。
【０００７】
また、ＥＣＵ８を実機９に組み込んで試験を行うと、実機９に外力が加わった場合に、その外力によって実機９を駆動するブラシレスモータ１１にも影響を生じてしまうため、ＥＣＵ８の静的な特性を正確に評価することができないという不具合もあった。
【０００８】
更に、ＥＣＵ８の量産前の開発初期段階においては、そもそも対応する（ＥＣＵ８が搭載されるはずの）実機９自体がないし、実機９があっても、例えば図８に示すように実機９が電動パワーステアリング装置などの大きな装置であると、実機９の設置場所や、実機９の劣化、そのコストも無視することができなかった。
【０００９】
他方、ブラシレスモータ等の負荷を用いず、模擬装置を用いて制御装置の特性を正確に評価するものもある（特許文献１参照）。しかしながら、当然、ブラシレスモータ等のモータ装置は、インダクタンス成分を有しているし、モータの巻線方法、巻数等によって当然にその大きさは異なる。このため、従来技術である特許文献１等の模擬装置で試験をしても、ＥＣＵの特性評価試験を行えているか否か懐疑的であった。
【００１０】
そこで、案出されたのが本発明であって、本発明は、ブラシレスモータを実機に組み込んだ場合と同等な条件のもとでＥＣＵの特性を正確に評価することができるとともに、ＥＣＵ自体の特性であって、その静的な特性を正確に評価することのできる安価なブラシレスモータ用ＥＣＵの特性評価試験装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的を達成するために独立形式の請求項である請求項１記載の発明は、ブラシレスモータ用ＥＣＵの特性評価試験装置であって、ブラシレスモータと、該ブラシレスモータを其の出力軸が回転しないように固定する固定手段と、該固定手段により固定されたブラシレスモータを冷却する冷却手段と、所望の回転で回転する回転手段と、該回転手段の回転角を検出し、前記ブラシレスモータ用ＥＣＵに出力する回転角検出手段とを備えていることを特徴としている。
【００１２】
このように構成された請求項１記載の特性評価試験装置によれば、ブラシレスモータをその出力軸が回転しないように固定されているので、ＥＣＵの特性を正確に評価するに当たり、実機に組み込まれた場合に比べて、外力の影響を無視できる。これは、実機にブラシレスモータを組み込んだ場合には、出力軸に加わる負荷が実機の可動状況や、実機の各部フリクション状況等により変動するので、ＥＣＵの静的な特性を測定することができないことに起因している。また、冷却手段により冷却されているので、ブラシレスモータの温度上昇を抑制し、ブラシレスモータの電気的特性の変化に左右されないＥＣＵ自体の特性を正確に評価することが可能となる。
【００１３】
また、ブラシレスモータは、一般的に、出力軸（又は回転子）が回転することで出力される回転角信号をＥＣＵにフィードバックするようにされており、ＥＣＵは、モータの回転角を判断しモータを制御するようにされている。このため、モータの出力軸を固定するとＥＣＵはモータが回転していないものと判断し、モータへの電圧が供給されない。このため、従来においては、モータをＥＣＵの負荷にすることができなかったが、本発明では回転信号をモータと分離した回転手段、回転角検出手段で擬似的に作り出し、ＥＣＵにフィードバックすることで解決している。
【００１４】
他方、従属形式の請求項である請求項２から９の何れかに記載の発明は、いずれも、請求項１記載の発明の構成要件を全て具備している。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載の特性評価試験装置によれば、出力軸を固定することによりブラシレスモータが外力の影響を受けないし、別体の回転手段等を設けて擬似的な回転を発生させるので、ブラシレスモータ用のＥＣＵにおいても、その静的特性を正確に評価することができるという効果がある。また、温度上昇を抑制できるので、ブラシレスモータの電気的特性の変化に左右されず、ＥＣＵ自体の特性を正確に評価することができるという効果がある。更に、実機を用意しなくても、ブラシレスモータを実機に組み込んだ場合と同等な条件のもとでＥＣＵの特性を正確に評価することができるという効果、及び、装置を安価な構成とすることができる効果がある。更に、モータの回転角度が制限されることなく、試験を行うことができるという効果がある。
【００１６】
従属形式の請求項である請求項２から９の何れかに記載の発明は、いずれも、請求項１記載の発明の効果を具備している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態の例（実施例）について説明する。勿論、本発明の技術的範囲は、下記実施例そのものに何ら限定されるものではない。なお、添付図面においては、説明の都合上、適宜、図示を簡略、省略等している。
（第１実施例）
【００１８】
図１は、本発明の第１の実施例（第１実施例）であるブラシレスモータ用ＥＣＵの特性評価試験装置（以下、適宜、単に「特性評価試験装置」という。）１の概略断面図である。この特性評価試験装置１は、収容体１０と、ブラシレスモータ１１と、固定手段１２と、冷却手段１３とによって構成されている。
【００１９】
収容体１０は、ブラシレスモータ１１、固定手段１２、及び冷却手段１３を収容するための容器であり、ブラシレスモータ１１は、実際にＥＣＵ８が実機９に組み込まれた場合に制御するブラシレスモータ９１と同じ仕様（換言すれば、同じ定格）のものである。固定手段１２は、ブラシレスモータ１１を収容体１０に固定する本体固定部１２ａと、ブラシレスモータ１１の出力軸１１ａが回転しないように固定する軸固定部１２ｂとを備えている。ここで、第１実施例においては、本体固定部１２ａは、ステー部１２ｃを備えており、このステー部１２ｃを介して、ブラシレスモータ１１を支持している。これにより、ブラシレスモータ１１の出力軸１１ａの固定が簡易になるとともに、後述する冷却手段１３の機構を簡略化、具体的には単に容器状とすることができる。
【００２０】
冷却手段１３は、ブラシレスモータ１１の温度上昇を防止するために冷却するものであり、容器体１３ａを備えるとともに、この容器体１３ａの内部に冷却用液体が貯留可能とされている。上述の固定手段１２は、容器体１３ａの内側にブラシレスモータ１１を固定するように構成されている。ここで、冷却用液体は、限定されるものではないが、具体例としては油が挙げられ、シリコンオイルが絶縁性の観点より好ましい。
【００２１】
回転手段１４は、所望の速度で回転するものであり、回転角検出手段１５は、回転手段１４の回転角を検出するものである。本発明においては、固定手段１２の軸固定部１２ｂによりブラシレスモータ１１の出力軸１１ａが回転しないように固定されている。このため、ブラシレスモータ１１においては出力軸１１ａの回転角を擬似的に作り出し、この信号をフィードバック制御する手段を設ける必要がある。
【００２２】
図２は、特性評価試験装置１のブロック図であり、この図２に示すように、回転手段１４を所望の速度で回転させて、回転角検出手段１５の測定結果をＥＣＵ８にフィードバック制御することにより、出力軸１１ａを固定している場合にも、フィードバック制御が可能となる。
【００２３】
上述のように構成された特性評価試験装置１によれば、従来技術のように実機９に組み込まなくても、ＥＣＵ８の特性を正確に評価することができる。また、実機９に組み込まないで試験を行うことができるので、外力の影響を無視した、ＥＣＵ８の静的特性を正確に評価することができる。更に、ブラシレスモータ１１の出力軸１１ａが回転しないように固定されるとともに、冷却手段１３によりブラシレスモータ１１が冷却されているために、ブラシレスモータ１１の温度上昇を抑制することができ、これにより、ブラシレスモータ１１の電気的特性の変化に左右されない、ＥＣＵ８自体の特性を正確に評価することが可能となる。更に、従来技術のように実機９に組み込まなくても、同等の試験を行うことが可能となり、ブラシレスモータ１１の回転が制限されずに試験を行うことができる。
（第２実施例）
【００２４】
次に、図３を参照して、上記実施例（第１実施例）とは別の実施例（第２実施例）であるブラシレスモータ用ＥＣＵの特性評価試験装置２について説明する。上述の実施例と同一の部分には、同一の符号を付してその説明を省略し、異なる部分を説明する。
【００２５】
第２実施例の特性評価試験装置２は、ブラシレスモータ１１及び固定手段１２に加え、冷却手段２１を備えている。冷却手段２１は、上述の容器体１３ａ及び冷却用液体１３ｂに加え、循環手段２２を備えている。循環手段２２は、冷却手段１３内に貯留されている冷却用液体１３ｂを循環させるためのものである。具体的には、循環手段２２は、容器体１３ａに両端が接続された循環用パイプ２２ａと、この循環用パイプ２２ａの途中に設けられ、循環用ポンプ２２ａ内を送液するための循環用ポンプ２２ｂと、この循環用ポンプ２２ｂを駆動する循環用モータ２２ｃとを備えている。即ち、第２実施例の特性評価試験装置２は、冷却用液体１３ｂを循環させることによって、冷却効果を高める構成とされている。
（第３実施例）
【００２６】
次に、図４及び図５を参照して、上記実施例（第１及び第２実施例）とは別の実施例（第３実施例）であるブラシレスモータ用ＥＣＵの特性評価試験装置３について説明する。上述の実施例と同一の部分には、同一の符号を付してその説明を省略し、異なる部分を説明する。なお、図４においては、発明の理解を容易にするために、ＥＣＵ８や、循環手段２２等の構成を省略しており、図５においても、説明の都合上、ブラシレスモータ１１の中身を省略している。
【００２７】
第３実施例の特性評価試験装置３は、第２実施例の特性評価試験装置２の構成に加え、ブラシレスモータ１１の筐体１１ｂの上下に流通孔１１ｃが形成されている。この流通孔１１ｃは、ブラシレスモータ１１の冷却用液体１３ｂを出入させるためのものであり、この流通孔１１ｃに加え、上述の容器体１３ａ、冷却用液体１３ｂ及び循環手段２２によって、第３実施例の冷却手段３１が構成されている。即ち、第３実施例の特性評価試験装置３は、ブラシレスモータ１１を外方からのみならず、内側からも冷却するように構成されている。ここで、ブラシレスモータ１１は、その構造上、外側の方が発熱量が高い。しかしながら、流通孔１１ｃを設け、この流通孔１１ｃを介して冷却用液体１３ｂを送液することにより、ブラシレスモータ１１を外側及び内側の両側から効率的に冷却することができる。
【００２８】
また、図５に示すように、第３実施例の場合、収容体１０内にも冷却用液体１３ｂが貯留されており、この循環手段２２は、収容体１０内に貯留されている冷却用液体１３ｂを容器体１３ａに還流するように構成されている。
（第４実施例）
【００２９】
次に、図６を参照して、上記実施例（第１〜第３実施例）とは別の実施例（第４実施例）について説明する。上述の実施例と同一の部分には同一の符号を付してその説明を省略し、異なる部分を説明する。
【００３０】
第４実施例の特性評価試験装置４は、第３実施例の特性評価試験装置３に対して、流通孔１１ｃに冷却用配管４１が接続されている点（図６においては、発明の理解を容易とするために冷却用配管のうち一部を省略している。）、並びに、収容体１０、容器体１３ａ及びステー部１２ｃの構成を備えていない点で相違する。冷却用配管４１には、冷却用配管４１内で冷却用液体１３ｂを送液するための送液用ポンプ４１ａと、この送液用ポンプ４１ａを駆動する送液用モータ４１ｂとが接続されている。即ち、第４実施例の冷却手段４２は、冷却用配管４１と、この冷却用配管４１内を通る冷却用液体７と、流通孔１１ｃと、送液用ポンプ４１ａと、送液用モータ４１ｂとによって構成されている。即ち、第４実施例の特性評価試験装置４は、ブラシレスモータ１１を内側からのみ冷却する構成とされている。従って、構造上、外側の方が発熱量が多いとはいえ、その発熱がこもりやすいブラシレスモータ１１の内部を効率よく冷却することができるとともに、試験装置の大きさを更にコンパクト化することができる。
【００３１】
以上、実施例に基づき本発明を説明したが、上記実施例は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であり、本発明の技術的範囲には、これらの改良変形も含まれる。
【００３２】
例えば、第２実施例においては、容器体１３ａ内に貯留される冷却用液体１３ｂを循環させる方式として、容器体１３ａ内の冷却用液体１３ｂの一部を取り出して循環させる方式が採用されている。しかしながら、容器体１３ａ内にプロペラ等の撹拌手段を設け（図示せず）、この撹拌手段を用いて容器体１３ａ内に貯留される冷却用液体１３ｂを循環させる方式を採用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１実施例における、ブラシレスモータ用ＥＣＵの特性評価試験装置の概略側方断面図である。
【図２】第１実施例の特性評価試験装置のブロック図である。
【図３】第２実施例における、ブラシレスモータ用ＥＣＵの特性評価試験装置の概略側方断面図である。
【図４】第３実施例における、ブラシレスモータ用ＥＣＵの特性評価試験装置の概略上方断面図である。
【図５】第３実施例における、ブラシレスモータ用ＥＣＵの特性評価試験装置の概略側方断面図である。
【図６】第４実施例における、ブラシレスモータ用ＥＣＵの特性評価試験装置の概略側方断面図である。
【図７】従来技術における、ブラシレスモータ用ＥＣＵの特性評価試験装置の概略斜視図である。
【図８】従来技術の特性評価試験装置のブラシレスモータ制御のブロック図である。
【符号の説明】
【００３４】
１，２，３，４            ブラシレスモータ用ＥＣＵの特性評価試験装置
８                        ＥＣＵ
９                        実機
１０                      収容体
１１                      ブラシレスモータ
１１ａ                    出力軸
１１ｂ                    筐体
１１ｃ                    流通孔
１２                      固定手段
１２ａ                    本体固定部
１２ｂ                    軸固定部
１２ｃ                    ステー部
１３，２１，３１，４２    冷却手段
１３ａ                    容器体
１３ｂ                    冷却用液体
１４                      回転手段
１５                      回転角検出手段
２２                      循環手段
２２ａ                    循環用パイプ
２２ｂ                    循環用ポンプ
２２ｃ                    循環用モータ
４１                      冷却用配管
４１ａ                    送液用ポンプ
４１ｂ                    送液用モータ
【図１】
2006138663.tif 000003
【図２】
2006138663.tif 000004
【図３】
2006138663.tif 000005
【図４】
2006138663.tif 000006
【図５】
2006138663.tif 000007
【図６】
2006138663.tif 000008
【図７】
2006138663.tif 000009
【図８】
2006138663.tif 000010