(57)【要約】【課題】２台のインバータをともに出力状態あるいはともに回生状態とした検査が可能であるとともに，エネルギーの無駄を抑制したインバータ検査装置を提供すること。【解決手段】本発明のインバータ検査装置１０は，第１モータ２１と，第２モータ２２と，ダイナモ１３と，それらの出力軸間で動力を互いに伝達させる回転駆動力伝達手段２７と，直流電源１１と，ダイナモ１３と直流電源１１との間に設けられたインバータコンバータ１２と，第１検査対象インバータおよび第２検査対象インバータを直流電源１１に接続する電源端子４１と，第１検査対象インバータを第１モータ２１に接続する第１検査端子４２と，第２検査対象インバータを第２モータ２２に接続する第２検査端子４３と，第１検査端子４２に流れる電流を検出する電流検出器１５と，第２検査端子４３に流れる電流を検出する電流検出器１６とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１モータと，
第２モータと，
第３モータと，
前記第１ないし第３モータの出力軸間で動力を互いに伝達させる回転駆動力伝達手段と，
直流電源と，
前記第３モータと前記直流電源との間に設けられたインバータコンバータと，
第１検査対象インバータおよび第２検査対象インバータを前記直流電源に接続する電源端子と，
第１検査対象インバータを前記第１モータに接続する第１検査端子と，
第２検査対象インバータを前記第２モータに接続する第２検査端子と，
前記第１検査端子に流れる電流を検出する第１電流検出器と，
前記第２検査端子に流れる電流を検出する第２電流検出器とを有することを特徴とするインバータ検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，ハイブリッド自動車や電気自動車に搭載されるインバータを検査するための検査装置に関する。さらに詳細には，２個のインバータのそれぞれにモータが接続された状態で，両モータの力行と回生とのいずれのモードでの検査も可能にしたインバータ検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より，例えばハイブリッド自動車等では，直流電源から走行用モータに交流電圧を供給するために，直流電圧を交流電圧に変換するインバータが搭載されている。このインバータの製造工程では，一般に最大出力試験等の特性試験を行う必要がある。従来，この特性試験は，インバータに各種の負荷装置を接続し，インバータから出力される電力を負荷装置で消費させることにより行われていた。
【０００３】
しかし，この方法では大容量の負荷装置が必要となる上，エネルギーを無駄に廃棄することになる。これに対して，特許文献１には，２つのインバータにそれぞれモータを接続し，それらのモータの回転軸が継手で結合されている検査装置が開示されている。この文献の装置によれば，一方のインバータの出力で一方のモータの回転軸を回転させることにより，他方のモータが発電機として機能する。従って，一方のインバータの出力を他方のインバータで回生することができるのでエネルギーの無駄が抑制されるとされている。
【０００４】
近年，このようなハイブリッド自動車には，走行用モータを２台備え，用途に応じてそれぞれに使用するものがある。その場合には両方のモータにそれぞれインバータが必要であるため，２台のインバータを組み合わせた複合インバータが使用されている。この複合インバータについても当然，特性試験を行う必要がある。
【特許文献１】特開２００４−８８８３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら，前記した従来の検査装置では，検査可能な出力の範囲に限界があった。すなわち，一方のインバータの回生能力を超えた出力試験をすることは出来なかった。そのため，特性が異なる２つのインバータを同時に試験するには，不向きであった。また，２つのインバータをともに出力状態とした試験を行う場合には，従来と同様の大きな負荷装置が必要となっていた。さらに，２つのインバータをともに回生状態とした試験を行うことはできなかった。
【０００６】
また，上記のような複合インバータの特性試験では，２台のインバータをともに出力状態あるいはともに回生状態として検査できることが望ましい。これは，実車での使用形態に類似した検査方法であるとともに，検査手順が簡単なものとできるからである。
【０００７】
本発明は，前記した従来の検査装置が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，２台のインバータをともに力行状態あるいはともに回生状態とした検査が可能であるとともに，エネルギーの無駄を抑制したインバータ検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題の解決を目的としてなされた本発明のインバータ検査装置は，第１モータと，第２モータと，第３モータと，第１ないし第３モータの出力軸間で動力を互いに伝達させる回転駆動力伝達手段と，直流電源と，第３モータと直流電源との間に設けられたインバータコンバータと，第１検査対象インバータおよび第２検査対象インバータを直流電源に接続する電源端子と，第１検査対象インバータを第１モータに接続する第１検査端子と，第２検査対象インバータを第２モータに接続する第２検査端子と，第１検査端子に流れる電流を検出する第１電流検出器と，第２検査端子に流れる電流を検出する第２電流検出器とを有するものである。
【０００９】
本発明によれば，第１検査対象インバータは，第１検査端子を介して第１モータに接続される。また，第２検査対象インバータは，第２検査端子を介して第２モータに接続される。さらに，これらのモータおよび第３モータの出力軸間で動力は，回転駆動力伝達手段によって互いに伝達される。従って，第１検査対象インバータによって第１モータが駆動された場合，その駆動力は回転駆動力伝達手段を介して第２モータあるいは第３モータへ伝達される。第２モータが駆動された場合も同様である。すなわち，第１モータと第２モータとを力行モードとし，第３モータをそれらの駆動力によって回生モードとして駆動させることができる。さらに，このとき，第１検査端子に流れる電流は第１電流検出器によって検出され，第２検査端子に流れる電流は第２電流検出器によって検出されるので，２台のインバータをともに力行状態とした検査が可能である。また，第３モータを力行モードとし，その駆動力によって第１モータと第２モータとをともに回生モードとして検査を行うこともできる。従って，２台のインバータをともに回生状態とした検査が可能である。いずれも場合も，負荷となる装置によってエネルギーを回生することができるので，エネルギーを無駄に廃棄することがない。これらから，２台のインバータをともに力行状態あるいはともに回生状態とした検査が可能であるとともに，エネルギーの無駄を抑制したインバータ検査装置となっている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のインバータ検査装置によれば，２台のインバータをともに出力状態あるいはともに回生状態とした検査が可能であるとともに，エネルギーの無駄を抑制したインバータ検査装置となっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下，本発明を具体化した最良の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，２台のインバータを組み合わせた複合インバータ，あるいは２台のインバータのセットを検査するためのインバータ検査装置に本発明を適用したものである。
【００１２】
本形態のインバータ検査装置１０は，図１に示すように，直流電源１１，インバータ／コンバータ１２，ダイナモ１３，トランスアクスル１４，電流検出器１５，１６を有している。直流電源１１は，所謂自動車用バッテリーに相当するものであり，充電と放電とを繰り返し行うことができる。
【００１３】
インバータ／コンバータ１２は，直流電圧と交流電圧との変換器である。直流電圧が入力された場合にはインバータとして機能して交流電圧を出力する。また，交流電圧が入力された場合にはコンバータとして機能して直流電圧を出力する。ダイナモ１３は，交流電圧が入力されることにより駆動力を出力するモータとして機能できるとともに，回転軸が外力によって回転されることで交流電圧を出力する発電機としても機能できるものである。すなわち，これらのインバータ／コンバータ１２とダイナモ１３との組み合わせにより，直流電圧が回転軸の回転に変換される。あるいは，回転軸の回転が直流電圧に変換される。
【００１４】
トランスアクスル１４は，図１に示すように，第１モータ２１，第２モータ２２，及び遊星ギア装置２３，ギア２４，デファレンシャルギア２５からなる回転駆動力伝達手段２７を有している。すなわち，トランスミッション機能とデファレンシャルギア，モータとを備えた１組の装置であり，このように組み合わされてハイブリッド自動車に搭載されるものである。遊星ギア装置２３は，リングギア３１，遊星ギア３２，サンギア３３の組み合わせによって構成され，これらの間で回転が伝達される。本形態では，図１に太線で示すように，第１モータ２１がサンギア３３に結合され，遊星ギア３２のギア枠はロックされている。遊星ギア３２のギア枠は，自動車に搭載された場合にはエンジンの出力軸に結合されるものである。
【００１５】
また，第２モータはギア２４に結合されている。さらに，遊星ギア装置２３のリングギア３１およびデファレンシャルギア２５のうち入力側は，いずれもギア２４と噛み合わされている。さらに，デファレンシャルギア２５の出力側の一方はダイナモ１３に結合され，他方はロックされている。デファレンシャルギア２５の出力側とは，自動車に搭載された場合には車軸に結合される部分に相当する。なお，本形態では，検査モードにより入出力が逆の関係になることもある。
【００１６】
以上のように結合されていることから，このトランスアクスル１４によって，第１モータ２１の出力軸と第２モータ２２の出力軸とがギアを介して結合されるとともに，ダイナモ１３の出力軸もギアを介して結合される。従って，第１モータ２１と第２モータ２２の出力をまとめてダイナモ１３へ入力することができる。またあるいは，ダイナモ１３の出力を，第１モータ２１と第２モータ２２とに分配することができる。従って，トランスアクスル１４はこれらの間で駆動力の伝達先を制御できる分配器として機能する。
【００１７】
また，本形態のインバータ検査装置１０は，検査対象であるインバータが接続されるための電源端子４１，第１検査端子４２，第２検査端子４３の各端子を有している。電源端子４１は，直流電源１１に接続されている。また，第１検査端子４２は第１モータ２１に，第２検査端子４３は第２モータ２２にそれぞれ接続されている。そして，電流検出器１５は，第１検査端子４２に流れる電流を検出する。また，電流検出器１６は，第２検査端子４３に流れる電流を検出する。インバータ検査装置１０では，これらの検出結果に基づいて，検査対象のインバータが良品かどうかが判断される。
【００１８】
本形態のインバータ検査装置１０による検査対象の１つであるワーク５０は，図１に示すように，第１インバータ５１，第２インバータ５２，コンデンサ５３を有する複合インバータである。検査時には，第１インバータ５１の交流側端子は，第１検査端子４２を介して第１モータ２１に接続される。第２インバータ５２の交流側端子は，第２検査端子４３を介して第２モータ２２に接続される。さらに，第１インバータ５１と第２インバータ５２との直流側端子は，互いに接続されるとともに，電源端子４１を介して直流電源１１に接続される。
【００１９】
なお，これらの第１インバータ５１，第２インバータ５２は，インテリジェント・パワー・モジュールであり，それぞれ第１モータ２１，第２モータ２２の駆動を制御する制御装置としても機能する。また，コンデンサ５３はサージを逃がすためのものであり，ワーク５０に備えられているものである。
【００２０】
次に，本形態のインバータ検査装置１０による検査方法について説明する。複合インバータでは，第１モータ２１と第２モータ２２とをともに力行モードとした力行検査と，ともに回生モードとした回生検査とを行うことが望ましい。これらは実車でよくある状況だからである。力行検査では，ダイナモ１３を発電機として機能させることにより，第１モータ２１と第２モータ２２との負荷とみなす。そして，ダイナモ１３の発電量が所定の値になるようにワーク５０を制御する。そして，このときの電流検出器１５，１６の出力値が狙い通りの値であるかどうかを見る。さらに，力行検査の最大出力検査も行う。すなわち，第１モータ２１と第２モータ２２とをともに最大出力で運転させ，その状態を保った場合でもワーク５０の故障が発生しないことを確認する。
【００２１】
一方，回生検査では，インバータ／コンバータ１２に直流電源１１から直流電圧を供給し，ダイナモ１３をモータとして機能させる。そして，規定の出力で回転駆動させ，この駆動力を第１モータ２１と第２モータ２２との回転軸に伝達させる。これにより，第１モータ２１と第２モータ２２とによって回生された交流電圧が，ワーク５０に入力される。このとき，ワーク５０がフェール信号を出力しないことを確認する。また，最大入力によっても，ワーク５０の異常な発熱や故障が発生しないことを確認する。
【００２２】
次に，本形態のインバータ検査装置１０を，２台の別々のインバータの検査に使用する場合の検査方法について説明する。この場合は，図２に示すように，ワークとして２台のインバータ６１，６２が接続される。これらは，互いに特性の異なるものでも特性の同じものでもいずれでもかまわない。インバータ６１，６２の直流側端子は，ともに電源端子４１に接続される。また，インバータ６１の交流側端子は第１検査端子４２に，インバータ６２の交流側端子は第２検査端子４３にそれぞれ接続される。また，サージを逃がすためのコンデンサ６３も接続されるとよい。なおこの図では，遊星ギア装置２３，ギア２４，デファレンシャルギア２５をまとめて分配器２６として示している。分配器２６は，回転駆動力伝達手段に相当する。
【００２３】
この場合でも，２台のインバータ６１，６２をともに力行モードとした力行検査と，ともに回生モードとした回生検査とのいずれも行うことができる。検査方法は，上記の複合インバータの場合と同様である。狙いの出力値としては，両インバータ６１，６２の規定値の合計とすればよい。
【００２４】
さらに，本形態のインバータ検査装置１０では，ワーク５０のような複合インバータに対しても，別々の２台のインバータ６１，６２に対しても，２つのモータをそれぞれ別のモードとして検査することもできる。すなわち，第１モータ２１を力行モード，第２モータ２２を回生モードとして検査を行うことができる。あるいは，この逆の組み合わせの検査も可能である。本形態のインバータ検査装置１０では，トランスアクスル１４のリングギア３１とギア２４とが噛み合わされているので，片方のみのモータを駆動すれば，力行モードのモータの駆動力が回生モードのモータの回転軸に加えられる。
【００２５】
ここで，力行モードのモータの出力値を回生モードのモータの入力値より大きくした検査をする場合には，デファレンシャルギア２５を介して余分の駆動力がダイナモ１３に伝達されるようにする。これにより，直流電源１１には，回生モードのモータによる発電量とダイナモ１３による発電量とがともに加えられる。また，逆に，力行モードのモータの出力値を回生モードのモータの入力値より小さくした検査をする場合には，ダイナモ１３をモータとして機能させ，力行モードのモータの駆動力と合わせて回生モードのモータが駆動されるようにする。
【００２６】
また，力行モードのモータの出力値と回生モードのモータの入力値とを等しくした検査をする場合には，デファレンシャルギア２５とギア２４との結合を外してもよい。以上のように，第１モータ２１と第２モータ２２とをどのようなモードの組み合わせとしても検査することができ，いずれの場合でもエネルギーを無駄にすること無く検査ができる。
【００２７】
以上詳細に説明したように，本形態のインバータ検査装置１０によれば，力行検査と回生検査とがともに可能である。さらに，力行検査を行った場合でもその出力エネルギーはダイナモ１３で発電に使用され，直流電源１１が充電される。さらに，特性の異なる２台のインバータをそれぞれ検査することもできる。従って，２台のインバータをともに出力状態あるいはともに回生状態とした実車の状況に近い検査が可能であるとともに，エネルギーの無駄を抑制したインバータ検査装置となっている。
【００２８】
なお，本形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。
例えば，分配器の構成は遊星ギア装置２３，ギア２４，デファレンシャルギア２５の組み合わせに限らず，駆動力を適切に分配できるものであればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本形態に係るインバータ検査装置の構成と使用時の接続方法を示すブロック図である。
【図２】２台のインバータを検査するインバータ検査装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０  インバータ検査装置
１１  直流電源
１２  インバータ／コンバータ
１３  ダイナモ
１４  トランスアクスル
１５，１６  電流検出器
２１  第１モータ
２２  第２モータ
２７  回転駆動力伝達手段
４１  電源端子
４２  第１検査端子
４３  第２検査端子
【図１】
2007195384.tif 000003
【図２】
2007195384.tif 000004