(57)【要約】【課題】回生電力を有効に活用することで電力設計を小さくする。【解決手段】車両Ｖ又はその一部に接続され、試験運転状態に応じて電動機又は発電機となるシャシダイナモメータ１０と、シャシダイナモメータ１０が電動機として働く際に、シャシダイナモメータ１０に電力を供給する電力供給部２０と、シャシダイナモメータ１０が発電機として働く際に、シャシダイナモメータ１０で生じる回生電力を蓄電する蓄電部３０とを具備し、電力供給部２０からの電力と蓄電部３０により蓄電された回生電力とをあわせてシャシダイナモメータ１０に供給できるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両又はその一部の性能を試験する車両性能試験システムであって、
前記車両又はその一部に接続され、試験運転状態に応じて電動機又は発電機となる駆動／吸収装置と、
前記駆動／吸収装置が電動機として働く際に、当該駆動／吸収装置に電力を供給する電力供給部と、
前記駆動／吸収装置が発電機として働く際に、当該駆動／吸収装置で生じる回生電力を蓄電する蓄電部とを具備し、
前記電力供給部からの電力と前記蓄電部により蓄電された回生電力とをあわせて前記駆動／吸収装置に供給できるように構成されていることを特徴とする車両性能試験システム。
【請求項２】
前記駆動／吸収装置に供給される電力が所定の電力量以上となる場合に、前記蓄電部により蓄電された回生電力が、前記電力供給部からの電力とあわせて前記駆動／吸収装置に供給されることを特徴とする請求項１記載の車両性能試験システム。
【請求項３】
前記駆動／吸収装置で生じる回生電力を前記蓄電部に供給する又は前記蓄電部が蓄電した回生電力を放出する充放電切替回路をさらに具備していることを特徴とする請求項１又は２記載の車両性能試験システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、車両やその一部の性能を試験する車両性能試験システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の車両性能試験システムとしては、車両やその一部（例えば、エンジンやトランスミッション）に駆動／吸収装置であるダイナモメータを接続し、その性能を試験するように構成されたものがある。
【０００３】
この試験運転中、上述したダイナモメータが発電機として働くことにより吸収装置として機能している際は、当該ダイナモメータから回生電力が生じる。
【０００４】
そこで、特許文献１に記載されたシステムは、コンデンサをダイナモメータに接続して、ダイナモメータが発電機として働いている際に、当該ダイナモメータから生じる回生電力をコンデンサに蓄えるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２４１３７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本願発明は、上述した回生電力をより有効に活用すべく図ったものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち本願発明に係る車両性能試験システムは、車両又はその一部の性能を試験する車両性能試験システムであって、車両又はその一部に接続され、試験運転状態に応じて電動機又は発電機となる駆動／吸収装置と、前記駆動／吸収装置が電動機として働く際に、当該駆動／吸収装置に電力を供給する電力供給部と、前記駆動／吸収装置が発電機として働く際に、当該駆動／吸収装置で生じる回生電力を蓄電する蓄電部とを具備し、前記電力供給部からの電力と前記蓄電部により蓄電された回生電力とをあわせて前記駆動／吸収装置に供給できるように構成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
このような車両性能試験システムであれば、電力供給部からの電力と蓄電部により蓄電された回生電力とをあわせて駆動／吸収装置に供給するので、駆動／吸収装置が発電機として働く際に生じる回生電力を有効に活用することができる。
特に電力供給部の電力設計に関していえば、従来は電力供給部が駆動／吸収装置で必要な電力を全て供給していたが、上述した本願発明に係る車両性能システムであれば、蓄電部により蓄電された回生電力を駆動／吸収装置に供給できるので、電力供給部の電力設計を従来に比べて前記回生電力の分だけ小さくすることができる。これにより、システム全体の設備コストを削減することが可能になる。
【０００９】
本願発明の効果がより顕著になる実施態様としては、前記駆動／吸収装置に供給される電力が所定の電力量以上となる場合に、前記蓄電部により蓄電された回生電力が、前記電力供給部からの電力とあわせて前記駆動／吸収装置に供給されるものが挙げられる。
従来であれば、例えばオーバーロード時など、駆動／吸収装置に供給される電力が一時的に増大する場合を想定して、その増大分を見越した電力設計をする必要があった。
一方、上述した構成であれば、駆動／吸収装置に供給される電力が一時的に増大して所定の電力量以上となる場合、その分の電力を蓄電部により蓄電された回生電力で補うことができるので、電力設計を従来に比べて小さくすることができる。
【００１０】
具体的な実施態様としては、前記駆動／吸収装置で生じる回生電力を前記蓄電部に供給する又は前記蓄電部が蓄電した回生電力を放出する充放電切替回路をさらに具備しているものが挙げられる。
これならば、例えば停電などの非常時に駆動／吸収装置への電力供給が必要となった場合、充放電切替回路を切り替えることにより駆動／吸収装置へ回生電力を供給することができ、回生電力をより有効に活用することができる。
【発明の効果】
【００１１】
このように構成した本願発明によれば、回生電力を有効に活用することで電力設計を小さくすることができ、システム全体のコストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態の車両性能試験システムを模式的に示す図。
【図２】変形実施形態の車両性能試験システムを模式的に示す図。
【図３】変形実施形態の車両性能試験システムを模式的に示す図。
【図４】変形実施形態の車両性能試験システムを模式的に示す図。
【図５】変形実施形態の車両性能試験システムを模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に本願発明に係る車両性能試験システムの一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
本実施形態に係る車両性能試験システム１００は、例えば四輪駆動の車両Ｖの性能を試験するものであり、図１に示すように、車両Ｖに接続される駆動／吸収装置であるシャシダイナモメータ１０と、シャシダイナモメータ１０に電力を供給する電力供給部２０と、シャシダイナモメータ１０で生じる回生電力を蓄電する蓄電部３０とを具備するものである。
【００１５】
シャシダイナモメータ１０は、車両Ｖの試験運転を行うものであり、より詳細には、この試験運転状態に応じて、電動機として働くことにより車両Ｖを駆動させる駆動装置として機能し、発電機として働くことにより車両Ｖの動力を吸収する吸収装置として機能するものである。
具体的にこのシャシダイナモメータ１０は、車両Ｖの車輪が載せられて、その接触部を介して車輪に駆動力を与える又は車輪の動力を吸収する回転ドラム１１と、回転ドラム１１に接続されて回転ドラム１１を回転させる交流モータたる電動モータ１２とを有するものである。この構成から分かるように、本実施形態のシャシダイナモメータ１０は、車両Ｖの車輪と回転ドラム１１との接触部を介して、車両Ｖに接続されたものである。
【００１６】
電力供給部２０は、上述したシャシダイナモメータ１０が電動機として働く際に、当該シャシダイナモメータ１０に電力を供給するものであり、具体的には、直列に接続された交流電源２１、変圧器２２、ＡＣ／ＤＣ変換器２３（以下、コンバータ２３ともいう）及びＤＣ／ＡＣ変換器２４（以下、インバータ２４ともいう）を有し、このインバータ２４に接続された電動モータ１２へ所望の周波数の交流電圧を印加するように構成されている。
【００１７】
蓄電部３０は、上述したシャシダイナモメータ１０が発電機として働く際に、当該シャシダイナモメータ１０で生じる回生電力を蓄電するものであり、具体的には、バッテリ３１を有するものである。なお、蓄電部３０は、バッテリ３１の代わりに大容量のコンデンサを有するものであってもよい。
より詳細にこの蓄電部３０は、上述したコンバータ２３とインバータ２４との間に例えばＤＣバス等の配線を介して接続されており、シャシダイナモメータ１０が発電機として働く際に、電動モータ１２で生じる回生電力が、インバータ２４で直流電圧に変換されて前記ＤＣバスを介して当該蓄電部３０に蓄電されるように構成されている。
なお、本実施形態の蓄電部３０は、バッテリ３１の充電状態を検出する図示しない充電状態検出部をさらに有しても良い。充電状態検出部は、バッテリ３１の満充電を検出した場合にバッテリ３１への電力供給を停止する。これにより、バッテリ３１への過充電が防止される。
【００１８】
そして、本実施形態の車両性能試験システム１００は、電力供給部２０からの電力と蓄電部３０により蓄電された回生電力とをあわせてシャシダイナモメータ１０に供給できるように構成されている。
【００１９】
より具体的には、この車両性能試験システム１００は、シャシダイナモメータ１０から回生電力が蓄電部３０に供給される状態（以下、充電状態ともいう）と、蓄電部３０が蓄電した回生電力を放出する状態（以下、放電状態ともいう）とに切り替える充放電切替回路３２とを具備する。
【００２０】
充放電切替回路３２は、例えば図示しないスイッチング素子を有しており、スイッチング素子がスイッチング動作することにより、充電状態と放電状態とに切り替わるように構成されている。
【００２１】
本実施形態の充放電切替回路３２は、シャシダイナモメータ１０に供給される電力が所定の電力量以上になった場合に、スイッチング素子を充電状態から放電状態に切り替え、シャシダイナモメータ１０に供給される電力が前記所定の電力量未満になった場合に、スイッチング素子を放電状態から充電状態に切り替える。
【００２２】
より詳細にこの充放電切替回路３２は、例えばシャシダイナモメータ１０の消費電力を上述したシャシダイナモメータ１０に供給される電力としてモニタリングしており、この消費電力が、例えば電力供給部２０に設定されている定格電力以上になった場合に、スイッチング素子を充電状態から放電状態に切り替えて、蓄電部３０に蓄電された回生電力をシャシダイナモメータ１０に供給するように構成されている。
なお、本実施形態では、上述したシャシダイナモメータ１０の消費電力は、電動モータ１２の消費電力であり、上述した電力供給部２０の定格電力は、交流電源２１の定格電力である。
【００２３】
このように構成された本実施形態に係る車両性能試験システム１００によれば、電力供給部２０からの電力と蓄電部３０により蓄電された回生電力とをあわせてシャシダイナモメータ１０に供給するので、シャシダイナモメータ１０で生じる回生電力を有効に活用することができる。
【００２４】
また、従来であれば、例えばシャシダイナモメータ１０に供給する電力を瞬間的に増大させるターボ運転試験などのオーバーロード時に対応すべく、シャシダイナモメータ１０に供給される電力が一時的に増大する場合を想定して、電力供給部２０の電力設計をその増大分を見越して大きく設計する必要があった。
一方、上述した本実施形態に係る車両性能試験システム１００であれば、例えば、上述したオーバーロード時に、電力供給部２０の定格電力に対する１２０％の電力が必要になる場合、電力供給部２０における定格電力は、そのオーバーロード時の要求電力より低く設計されたものであり、足りない電力分、すなわち、当該定格電力に対する２０％の電力を蓄電された回生電力としてシャシダイナモメータ１０に供給するように構成することができる。
つまり、本実施形態に係る車両性能試験システム１００であれば、シャシダイナモメータ１０に供給される電力が一時的に増大して、消費電力が電力供給部２０の定格電力以上になった場合、その分の電力を蓄電部３０により蓄電された回生電力で補うことができるので、電力供給部２０の電力設計を従来に比べて小さくすることができ、ひいては、システム全体の設備コストを削減することが可能になる。
【００２５】
なお、本願発明は前記実施形態に限られるものではない。
【００２６】
例えば、図２に示すように、電動モータ１２に制御信号を送信してシャシダイナモメータ１０の試験運転状態を制御するシステム制御部４０が、オーバーロードを開始する場合に、回路切替信号を送信して充放電切替回路３２を放電状態に切り替え、オーバーロードを終了する場合に、回路切替信号を送信して充放電切替回路３２を充電状態に切り替えるように構成しても良い。
【００２７】
また、オーバーロード時など、シャシダイナモメータ１０に供給される電力が一時的に増大する場合、電力が増大する前の任意のタイミングで、オペレータが回路切替信号を入力して充放電切替回路３２を切り替え、蓄電部３０に蓄電された回生電力がシャシダイナモメータ１０に供給されるように構成しても良い。
【００２８】
さらに、前記実施形態では、充放電切替回路３２がスイッチング素子を切り替えるように構成されていたが、例えば図３に示すように、充放電切替回路３２が、試験運転状態に応じて自動的に充電状態と放電状態とに切り替わるように構成されていても良い。
【００２９】
また、前記実施形態の充放電切替回路３２は、モニタリングしている消費電力が電力供給部２０の定格電力以上になった場合に、放電状態に切り替えるように構成されていたが、例えば電力供給部の定格電力の９０％など、定格電力に対する所定の割合以上になった場合に放電状態に切り替えるように構成しても良い。
さらに、充放電切替回路３２は、必ずしもシャシダイナモメータ１０の消費電力をモニタリングする必要はなく、シャシダイナモメータ１０に接続される配線に流れる電流や電圧等をモニタリングしても良い。
そのうえ、充放電切替回路３２は、例えばオーバーロード開始時にスイッチング素子を放電状態（接触状態）にして、オーバーロード終了時に前記スイッチング素子を充電状態（非接触状態）にするものであっても良い。
【００３０】
前記実施形態の蓄電部３０は、電力供給部２０におけるコンバータ２３とインバータ２４との間に接続されていたが、接続される箇所は限定されるものではなく、例えば、電動モータ１２にコンバータ等を介して接続されて、当該電動モータ１２で生じる回生電力が供給されるように構成されていても良い。
【００３１】
また、電力供給部２０は、図４に示すように、コンバータ２３とインバータ２４との間にコンデンサ２５を設け、電圧を平滑化できるように構成されていても良い。
【００３２】
さらに、前記実施形態の駆動／吸収装置はシャシダイナモメータ１０であったが、図５の上段及び中段に示すように、エンジン、トランスミッション及びディファレンシャルギアなどを有するパワートレインの性能を試験するパワートレイン試験システムや、図５の下段に示すように、エンジンの性能を試験するエンジンダイナモメータなどであっても良い。
【００３３】
前記実施形態の電動モータ１２は交流モータであったが、直流モータであってもよい。この場合は、前記実施形態の電力供給部２０が具備するインバータは不要である。
【００３４】
加えて、前記実施形態の車両性能試験システム１００は、四輪駆動の車両Ｖの性能を試験するものであったが、二輪駆動の車両Ｖの性能を試験するものであっても良い。
【００３５】
その他、本願発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。
【符号の説明】
【００３６】
１００・・・車両性能試験システム
１０  ・・・シャシダイナモメータ
１２  ・・・電動モータ
２０  ・・・電力供給部
２１  ・・・交流電源
３０  ・・・蓄電部
【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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