JP2005351649A - 車両台上試験機及び車両台上試験プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】車両台上試験において、駆動モータを有し力行制御と回生制御とを行う車両について、実車走行試験相当の試験を行うようにすることである。
【解決手段】車両台上試験機１０は、車両走行条件を入力する操作盤１２と、車両モデル・ＥＣＵＩ／Ｆ制御部１４と、車両走行モデル等を記憶する記憶装置１６と、動力計２２等を含んで構成される。車両モデル・ＥＣＵＩ／Ｆ制御部１４は、操作盤１２からの走行条件に基づき、車両走行モデルを用いて車両の負荷や制動トルク等を求め、これらの結果を動力計２２に与え、また試験車両のＥＣＵ５２と交信することで、動力計２２のトルク制御と、試験車両の駆動モータ５６のトルク制御とを同期して行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両台上試験機及び車両台上試験プログラムに係り、特に、駆動モータを有し力行制御と回生制御とを行う車両を試験車両とする車両台上試験機及び車両台上試験プログラムに関する。

車両の駆動系や制御系の検査を行うものとしてシャシダイナモメータ又はシャシダイナモ装置と呼ばれるものが知られている。例えば特許文献１には、４輪シャシダイナモメータを用いたハイブリッド車の検査について述べられている。ここでは、試験車両をステージ上に搭載し、試験車両の車輪を受けるローラをローラ駆動装置で駆動し、ステージの下側に走行速度検出装置、駆動力検出装置、走行抵抗発生装置が設けられる。そして、試験車両を走行状態等にして、そのときの車両側データ及びシャシダイナモメータ側のデータを取得して検査を行う。

また、特許文献２においては、前輪が回生制動及び油圧制動され、後輪が油圧制動される電気自動車において、２輪式シャシダイナモ装置を用いて回生制動力の大きさをテストする方法が開示されている。ここでは、シャシダイナモ装置で検出される前輪の制動力を前輪及び後輪のトータルの制動力であると仮定し、その制動力を予め記憶されている制動力分配率のデータを用いて分解し、ブレーキペダルの踏力と制動力配分率から求められる仮想回生制動力と、シャシダイナモ装置で検出した制動力を制動力配分率から求められる基準回生制動力とを比較して回生制動力が正常に発生しているか判定する。

特許文献３には、シャシダイナモメータを用いることなく、電気自動車の動力系の性能試験を行う装置が開示されている。ここでは電気自動車の電源装置、モータ制御部、モータで構成される動力系について、モータを動力吸収部に機械的に接続し、モータの発生トルクを計算し、これを車輪の駆動力に換算した上、電気自動車の理論加速度と理論速度を求め、理論速度に相当する回転数で動力吸収装置を制御するとともに、モータを目標速度パターンに応じた回転数パターンで運転する。この方法では、動力系を車両に実装することなく、実際の車両走行と等価の負荷状態を動力系に与えることができ、所望の性能試験を行うことができる。

特開２０００−９７８１１号公報 特開平１０−２１７９３５号公報 特開２００１−９１４１０号公報

ハイブリッド車について、その動力系や制御系の評価をするには、実際の車両に動力系等を搭載せずに行えれば便利である。その点からは、特許文献１、２のシャシダイナモ装置を用いるのに比べ、特許文献３の動力吸収部にモータを機械的に接続して評価を行える台上試験機が便利である。ガソリン車の評価においても同様である。

しかし、ハイブリッド車等では、制動はモータの回生のみならず油圧ブレーキによっても制御される。したがって、力行と回生とを行う車両の台上試験を行うには、モータの回生とともに油圧ブレーキによる制動も考慮し、モータの制御と共に、モータに対して負荷を与える動力計の制御を行うことが望まれる。特許文献３の台上試験機では、走行状態におけるモータの制御のみが開示されており、制動時、特にモータの回生ブレーキと油圧ブレーキとの協調制動について評価ができない。また、ガソリン車の台上試験機では、油圧ブレーキのみの制動であり、駆動モータに対する回生制御ができず、油圧ブレーキと回生ブレーキとの間の配分ができない。さらに、油圧ブレーキトルクも実験的な数値あるいは簡易的な数値の一定値を用いていることが多く、精度的にも試験効率上からも不十分である。

このように、従来技術においては、力行と回生を行う車両についての台上試験機として実車走行試験相当の試験を行える適当なものがなく、特に、回生ブレーキと油圧ブレーキとを用いるブレーキ回生協調制御を行う車両について、実車走行試験相当の試験を台上で行うことができない。

本発明の目的は、駆動モータを有し力行制御と回生制御とを行う車両について、実車走行試験相当の試験を行うことのできる車両台上試験機を提供することである。また、他の目的は、回生ブレーキと油圧ブレーキとを用いるブレーキ回生協調制御を行う車両について、実車走行試験相当の試験を行うことができる車両台上試験機を提供することである。

本発明に係る車両台上試験機は、駆動モータを有し力行制御と回生制御とを行う車両を試験車両とする車両台上試験機であって、試験車両の走行条件を入力する操作盤と、試験車両の駆動モータと接続される動力計と、操作盤から取得される走行条件を車両走行モデルに適用して試験車両の負荷及び制動時における制動トルクを求め、これに基づいて、動力計のトルク制御を行い、試験車両のＥＣＵと交信し駆動モータのトルク制御を行わせる制御部と、を備えることを特徴とする。

また、制御部は、予め定められる任意の割合で制動トルクを動力計と試験車両の駆動モータとに配分する手段を有することが好ましい。

また、制御部は、制動時の走行条件に基づき、車両走行モデルを用いて制動トルクを求める手段と、求められた制動トルクを試験車両のＥＣＵに送信し、試験車両のＥＣＵに駆動モータのトルクを制御させる手段と、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、取得した制動トルク配分情報に基づき、試験車両のＥＣＵが駆動モータを制御して生ずる回生ブレーキトルクを超える不足制動トルクの有無を求め、不足制動トルクがあるときはこれを油圧ブレーキトルクとして求める手段と、制動時の走行条件に基づき、車両走行モデルを用いて制動時の試験車両の負荷を求める手段と、求められた制動時の試験車両負荷と油圧ブレーキトルクとを動力計に与えて動力計のトルク制御を行う手段と、を有することが好ましい。

また、制御部は、さらに、力行時の走行条件を試験車両のＥＣＵに送信し、試験車両のＥＣＵに駆動モータのトルク制御を行わせる手段と、力行時の走行条件に基づき、車両走行モデルを用いて力行時の試験車両の負荷を求める手段と、求められた力行時の試験車両負荷を動力計に与えて動力計のトルク制御を行う手段と、を有することが好ましい。

また、本発明に係る車両台上試験機において、車両の負荷には、試験車両の慣性又は走行抵抗又は転がり抵抗又は登坂抵抗の中の少なくとも１つを含むことが好ましい。

また、本発明に係る車両台上試験プログラムは、駆動モータを有し力行制御と回生制御とを行う車両を試験車両とする車両台上試験機上で実行される車両台上試験プログラムであって、操作盤から試験車両の走行条件を取得する処理手順と、取得された走行条件に基づき、車両走行モデルを用いて試験車両の負荷及び制動時における制動トルクとを求める処理手順と、求められた試験車両の負荷及び制動トルクとに基づき、試験車両の駆動モータと接続される動力計のトルク制御を行い、試験車両のＥＣＵと交信して駆動モータのトルク制御を行わせる処理手順と、を実行することを特徴とする。

また、本発明に係る車両台上試験プログラムにおいて、さらに、予め定められる任意の割合で制動トルクを試験車両の駆動モータと動力計とに配分する処理手順を実行することが好ましい。

また、本発明に係る車両台上試験プログラムにおいて、制動時の走行条件に基づき、車両走行モデルを用いて制動トルクを求める処理手順と、求められた制動トルクを試験車両のＥＣＵに送信し、試験車両のＥＣＵに駆動モータのトルクを制御させる処理手順と、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、取得した制動トルク配分情報に基づき、試験車両のＥＣＵが駆動モータを制御して生ずる回生ブレーキトルクを超える不足制動トルクの有無を求め、不足制動トルクがあるときはこれを油圧ブレーキトルクとして求める処理手順と、制動時の走行条件に基づき、車両走行モデルを用いて制動時の試験車両の負荷を求める処理手順と、求められた制動時の試験車両負荷と油圧ブレーキトルクとを動力計に与えて動力計のトルク制御を行う処理手順と、を実行することが好ましい。

また、本発明に係る車両台上試験プログラムにおいて、さらに、力行時の走行条件を試験車両のＥＣＵに送信し、試験車両のＥＣＵに駆動モータのトルク制御を行わせる処理手順と、力行時の走行条件に基づき、車両走行モデルを用いて力行時の試験車両の負荷を求める処理手順と、求められた力行時の試験車両負荷を動力計に与えて動力計のトルク制御を行う処理手順と、を実行することが好ましい。

上記構成により、試験車両の走行条件を入力する操作盤と、試験車両の駆動モータと接続される動力計と、制御部とを備え、制御部は、走行条件から車両走行モデルを用いて試験車両の負荷及び制動時の制動トルクを求めて動力計のトルク制御を行い、また試験車両のＥＣＵと交信して駆動モータのトルク制御を行わせる。したがって、力行時のみならず制動時すなわち回生時においても車両台上試験を行うことができる。また、試験車両のＥＣＵと駆動モータを対象とするので、実際の車両に動力系や制御系を搭載したものを対象とせずに、力行と回生を行う車両について実車走行試験相当の試験を台上で行うことができる。ここで、動力計とは、駆動モータに接続され、動力を与え又は動力を吸収するもので、例えば電動機等を用いることができる。なお、駆動モータのトルク制御と動力計のトルク制御とは同期して行われる。

また、制動トルクを予め定められる割合で駆動モータと動力計に配分され、それに基づき駆動モータのトルク制御と動力計のトルク制御が行われるので、例えば回生ブレーキトルクと油圧ブレーキトルクとを用いて制動を行う車両においても、実車走行試験相当の試験を台上で行うことができる。

また、制動時、すなわち回生時については、制御部は次のように構成される。すなわち、車両走行モデルを用いて制動トルクを求め、これを車両ＥＣＵに送信しこれに基づき駆動モータのトルク制御が行われる。また、車両ＥＣＵから試験車両個々が有する制動トルクの配分情報を取得し、これに基づいて回生ブレーキと油圧ブレーキとに配分する。制動トルクの値が回生ブレーキで十分まかなえるときは、動力計には車両負荷に従ったトルク制御が行われる。制動トルクの値が回生ブレーキのみではまかなえず不足トルクがあるときは、これを油圧ブレーキとして、動力計に与える。つまりこのときは、車両負荷と油圧ブレーキとに基づいて動力計のトルク制御が行われる。このようにして、回生ブレーキと油圧ブレーキとを用いるブレーキ回生協調制御を行う車両について、実車走行試験相当の試験を台上で行うことができる。

また、力行時については、力行時の走行条件を車両のＥＣＵに送信して駆動モータのトルク制御を行わせ、また力行時の車両負荷を求めてこれに基づいて動力計を制御する。したがって、力行と回生を行う車両について力行時の実車走行試験相当の試験を台上で行うことができる。

また、車両負荷には、試験車両の慣性又は走行抵抗又は転がり抵抗又は登坂抵抗の中の少なくとも１つを含むので、台上で行う試験を実車走行試験相当とすることができる。

以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき詳細に説明する。以下においては、車両台上試験の対象として、電気自動車を例として説明するが、これ以外の車両であっても、駆動モータを有し力行制御と回生制御とを行う車両であればよい。例えば、エンジンを有するハイブリッド車であってもよい。この場合には、駆動モータのみで走行する間の制御について以下の説明がそのまま適用される。

図１は車両台上試験機１０のブロック図で、これに接続される試験対象動力系５０として試験車両のＥＣＵ（Ｅｌｅｃｒｏｒｉｃａｌ Ｃｅｎｔｒａｌ Ｕｎｉｔ）５２、そのＰＣＵ（Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）５４、試験車両の駆動モータ５６もあわせて図示してある。

車両台上試験機１０は、駆動モータを有し力行制御と回生制御とを行う車両を試験車両とし、その動力系について実車走行試験と等価の試験を行う機能を有するものである。したがって、車両台上試験機１０に接続されるのは、試験車両全体ではなく、試験車両の駆動モータ５６と、これを制御するＥＣＵ５２とＰＣＵ５４等である。ここでＰＣＵ５４は駆動モータ５６の駆動を制御するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であり、ＥＣＵ５２は試験車両全体の制御を行うＣＰＵである。

車両台上試験機１０は、車両走行条件を入力するための操作盤１２と、車両モデル・ＥＣＵＩ／Ｆ制御部１４と、車両走行モデル等を記憶する記憶装置１６と、動力計Ｉ／Ｆ１８及びＥＣＵＩ／Ｆ２０と、動力計２２とを含んで構成される。なお、動力計２２の軸には軸受部２４とトルクメータ２６が直列に接続され、トルクメータ２６の軸に試験車両の駆動モータ５６が接続される。また、ＥＣＵＩ／Ｆ２０には試験車両のＥＣＵ５２が接続される。

車両台上試験機１０において、操作盤１２と、動力計２２−軸受部２４−トルクメータ２６とを除く部分は、信号処理又はデータ処理装置であり、専用のコンピュータ又は一般的なコンピュータで構成することができる。車両モデル・ＥＣＵＩ／Ｆ制御部１４は、そのコンピュータのＣＰＵに相当する部分である。

操作盤１２は、試験車両の走行条件を入力するための操作部で、適当なキーボードあるいはスイッチ等で、アクセル、シフト、ブレーキ等の条件を入力することができる。例えば、試験車両の力行制御を車両台上試験機１０で実現しようとするときはアクセル条件、すなわちスロットル開度等を設定し、また変速シフト条件を設定する。試験車両の回生制御を実現したいときは、ブレーキ条件、すなわちブレーキ踏度等を設定する。操作盤１２で入力された走行条件は、車両モデル・ＥＣＵＩ／Ｆ制御部１４に送られる。

車両モデル・ＥＣＵＩ／Ｆ制御部１４は、操作盤１２から入力された走行条件を取得し、これに基づき、車両走行モデルを用いて、車両の負荷を算出し、また制動トルクを求め、これらを動力計２２に与えるとともに、試験車両のＥＣＵ５２と交信し、動力計２２のトルク制御と、試験車両の駆動モータ５６のトルク制御とを同期して行わせる機能を有する制御部である。これらの機能は、車両走行モデルを用いて車両負荷を算出する車両負荷算出モジュール３０、車両走行モデルから車軸トルクを求め制動トルクを算出する制動トルク算出モジュール３２、操作盤１２からの制動指示に対応する制動トルクの大きさが駆動モータの回生ブレーキトルクを超えるときに不足分を油圧ブレーキとして算出する油圧ブレーキ算出モジュール３４、ＥＣＵ５２と交信しＥＣＵ５２に駆動モータ５６のトルク制御を行わせるＥＣＵ・駆動モータ制御モジュール３６、動力計２２のトルク制御を行う動力計制御モジュール３８によって実現される。これらの機能の詳細は後述する。これらの機能は、ソフトウエアによって実現することができ、具体的には対応する車両台上試験プログラムを実行することで実現できる。また、各機能の一部をハードウエアで実現するように構成してもよい。

記憶装置１６は、車両走行モデル等を格納する記憶装置である。車両走行モデルは、走行条件と車両の負荷との関係、走行条件と車軸トルクとの関係等を記述したもので、計算ソフトウエア、計算式、ルックアップテーブル等の形態で記憶される。車両走行モデルは、各車両ごとに異なるので、それぞれ独立して記憶されてもよく、また、標準計算ソフトの形態とし、車両型式等を入力することで、それぞれの車両に適合できるようにすることもできる。したがって、車両モデル・ＥＣＵＩ／Ｆ制御部１４は、試験車両の車両型式等を入力して記憶装置１６からその車両に適合する車両走行モデルを検索できる。そして検索された車両走行モデルに対して走行条件を適用することで、所望の車両負荷や、制動時の車軸トルクである制動トルク等を算出することができる。

ここで車両の負荷とは、試験車両の慣性の他に、走行抵抗、転がり抵抗、登坂抵抗を含むことができる。これらの車両負荷は、車両により異なり、また走行条件によっても異なるので、車両ごとに走行条件と各負荷との関係が計算式等で記憶装置１６に記憶される。したがって、車両の型式等を特定し、車両走行条件を与えることで、車両走行モデルを用いて車両負荷を求めることができる。

また、制動トルクとは、操作盤１２によりブレーキ条件が与えられるとき、車両走行モデルを用い、そのブレーキ条件のもとでの車両の減速加速度を求め、その減速加速度を車軸におけるトルクに換算したものである。この制動トルクは、同じブレーキ条件であっても車両により異なり、又ブレーキ条件でも異なるので、車両ごとに、走行条件と制動トルクとの関係が計算式等で記憶装置１６に記憶される。したがって、車両の型式等を特定し、車両走行条件を与えることで、車両走行モデルを用いて制動トルクを求めることができる。

動力計Ｉ／Ｆ１８は、車両モデル・ＥＣＵＩ／Ｆ制御部１４からの出力データを動力計２２のトルク制御に適したものに変換するインタフェース回路である。動力計Ｉ／Ｆ１８は、動力計２２の一部として構成することもできる。ＥＣＵＩ／Ｆ２０は、車両モデル・ＥＣＵＩ／Ｆ制御部１４からの出力データを試験車両のＥＣＵ５２のトルク制御に適したものに変換するインタフェース回路である。

動力計２２は、駆動モータ５６に接続され、力行制御のときは駆動モータ５６に動力を与え、制動制御のときは駆動モータ５６の動力を吸収するもので、例えば電動機等を用いることができる。動力計２２に接続される軸受部２４は、動力計２２の軸をトルクメータ２６の軸に接続するためのもので、トルクメータ２６は、駆動モータ５６の駆動軸におけるトルクを計測するものである。図示されていないが、駆動モータ５６には電力計等が接続され、トルクメータ２６と電力計等で、車両台上試験機１０において実現された模擬走行状態における試験車両の駆動モータ５６の力行、回生状況を得ることができる。

かかる構成の車両台上試験機１０の作用、特に、車両モデル・ＥＣＵＩ／Ｆ制御部１４の各機能の詳細につき、以下に説明する。最初に力行制御の場合について説明し、次に制動制御の場合について述べる。なお、説明の中で、図１で用いた符号をそのまま用いる。

図２は、力行制御の場合における車両台上試験機１０の各要素と試験車両の各要素との間の処理の流れを示す図である。力行制御のときは、操作盤１２において車両運転操作６０、すなわちアクセルとシフトに対する操作が行なわれる。そのデータは、車両モデル・ＥＣＵＩ／Ｆ制御部１４に伝えられ、一方で車両数値モデル６２を用いて車両負荷のデータが求められ、もう一方でＥＣＵＩ／Ｆ６４を介して車両制御のデータとされる。車両制御のデータは車両ＥＣＵ６６に伝えられ、車両ＥＣＵ６６はこれを動力制御のデータにする。こうして求められたデータのうち、車両負荷のデータは動力計６８に与えられ、動力制御のデータは実機駆動モータに与えられる。これらのデータを用いて、動力計２２のトルク制御と試験車両の駆動モータ５６のトルク制御とは同期して行われる。動力計２２と試験車両の駆動モータ５６は機械的に接続されているので、試験車両の駆動モータ５６は、与えられた走行条件における車両負荷が与えられ、そのもとで力行制御が行われていることになる。こうして、試験車両の動力系に対し、力行時の実車走行試験相当の試験を台上で行うことができる。

図３は、図２で述べた力行時の処理の流れをフローチャートで示したものである。この処理手順の流れは、力行時の車両台上試験プログラムの流れに対応するものである。最初に、アクセル・シフトの条件が取得される（Ｓ１０）。具体的には、車両モデル・ＥＣＵＩ／Ｆ制御部１４が操作盤１２に入力されたデータを取得する。このときに試験車両の型式等の試験車両に関するデータも取得される。

つぎに、車両負荷算出を行う（Ｓ１２）。具体的には、車両モデル・ＥＣＵＩ／Ｆ制御部１４の車両負荷算出モジュール３０の機能により、取得した試験車両に関するデータとアクセル・シフトのデータに基づき、記憶装置１６から該当する車両走行モデルを検索し、そのアクセル・シフトのもとでの試験車両の負荷を求める。算出は計算ソフトを実行してもよく、また計算式を実行しあるいはルックアップテーブル等を検索して結果を取得してもよい。なお、試験車両の負荷データは、動力計２２のトルク制御に適合するものに変換される。

また、車両ＥＣＵと交信する（Ｓ１４）。具体的には、ＥＣＵ・駆動モータ制御モジュール３６の機能により、ＥＣＵＩ／Ｆ２０を介して、取得したアクセル・シフトデータを車両制御データに直して試験車両のＥＣＵ５２に送信する。ＥＣＵ５２はこれを動力制御信号に変換する。Ｓ１２とＳ１４とはいずれを先に行ってもよく、同時に処理してもよい。

そして、駆動モータと動力計の同期制御を行う（Ｓ１６）。具体的には、ＥＣＵ・駆動モータ制御モジュール３６の機能により、試験車両の駆動モータ５６に動力制御信号を与えトルク制御を行わせる。これと同期して、動力計制御モジュール３８の機能により、試験車両の車両負荷を動力計２２に与えトルク制御を行わせる。こうして、試験車両の動力系に対し、力行時の実車走行試験相当の試験を台上で行うことができる。

図４は、制動制御、すなわち駆動モータ５６が回生状態の制御の場合における車両台上試験機１０の各要素と試験車両の各要素との間の処理の流れを示す図である。制動制御のときは、操作盤１２において車両運転操作８０、すなわちブレーキに対する操作が行なわれる。そのデータは、車両モデル・ＥＣＵＩ／Ｆ制御部１４に伝えられ、制動時の車両数値モデル８２を用いて車両負荷のデータが求められ、また、制動トルクが求められる。制動トルクは、制動時の車両数値モデル８２を用いてブレーキ踏度データがその車両の車軸トルクに換算されそれが制動トルクとされる。制動トルクのデータはＥＣＵＩ／Ｆ８４を介して車両制御のデータとされる。車両制御のデータは車両ＥＣＵ８６に伝えられ、車両ＥＣＵ８６はこれを動力制御のデータとして実機駆動モータ９０に与える。

また、制動トルクのデータがＥＣＵＩ／Ｆ８４に伝えられると共に、試験車両のＥＣＵ５２に対し、試験車両における制動トルク配分情報の問い合わせが行われる。制動トルク配分情報とは、操作盤１２からのブレーキ条件に対応する制動トルクを駆動モータ５６の回生ブレーキトルクと、油圧ブレーキによるトルクとにどのように配分するかの情報である。この制動トルク配分情報は各車両により異なり、それぞれの車両のＥＣＵ５２に記憶されている。仮に、操作盤１２からのブレーキ条件に対応する制動トルクが、駆動モータ５６の回生ブレーキトルク以下であれば、駆動モータ５６の対応だけでよいが、操作盤１２からのブレーキ条件に対応する制動トルクが、駆動モータ５６の回生ブレーキトルクを超えるときは、その不足トルクを油圧ブレーキでまかなうことになる。

制動トルク情報の問い合わせに対する応答は、車両ＥＣＵ８６からＥＣＵＩ／Ｆ８４に返信され、そこで、不足トルクがあるか否か、あるときは不足トルク分を油圧ブレーキトルクとして、動力計８８に送信される。したがって、動力計８８には、不足トルクがないときは、車両数値モデル８２から車両負荷が与えられるだけであるが、不足トルクがあるときは、車両負荷と共に油圧ブレーキトルクが与えられる。

こうして、車両負荷のデータ、場合によっては車両負荷と油圧ブレーキのデータが動力計６８に与えられ、動力制御のデータは実機駆動モータに与えられる。これらのデータを用いて、動力計２２のトルク制御と試験車両の駆動モータ５６のトルク制御とは同期して行われる。動力計２２と試験車両の駆動モータ５６は機械的に接続されているので、試験車両の駆動モータ５６は、与えられた走行条件における車両負荷が、場合によっては車両負荷と油圧ブレーキトルクとが与えられ、そのもとで回生制御が行われていることになる。こうして、試験車両の動力系に対し、回生時の実車走行試験相当の試験を台上で行うことができる。

図５は、図４で述べた制動時、すなわち回生時の処理の流れをフローチャートで示したものである。この処理手順の流れは、回生時の車両台上試験プログラムの流れに対応するものである。最初に、ブレーキの条件が取得される（Ｓ２０）。具体的には、車両モデル・ＥＣＵＩ／Ｆ制御部１４が操作盤１２に入力されたデータを取得する。このときに試験車両の型式等の試験車両に関するデータも取得される。

つぎに、車両負荷及び制動トルクの算出を行う（Ｓ２２）。具体的には、車両モデル・ＥＣＵＩ／Ｆ制御部１４の車両負荷算出モジュール３０及び制動トルク算出モジュール３２の機能により、取得した試験車両に関するデータとブレーキのデータに基づき、記憶装置１６から該当する車両走行モデルを検索し、そのブレーキのもとでの試験車両の負荷を求める。また、ブレーキデータに対応する車軸トルクを求め、これを制動トルクとして取得する。車両負荷及び制動トルクは計算ソフトを実行してもよく、計算式を実行しあるいはルックアップテーブル等を検索して結果を取得してもよい。なお、試験車両の負荷データは、動力計２２のトルク制御に適合するものに変換される。

また、車両ＥＣＵと交信する（Ｓ２４）。具体的には、ＥＣＵ・駆動モータ制御モジュール３６の機能により、ＥＣＵＩ／Ｆ２０を介して、求められた制動トルクデータを車両制御データに直して試験車両のＥＣＵ５２に送信する。ＥＣＵ５２はこれを動力制御信号に変換する。また、これとともに、制動トルク配分情報について問い合わせを行う。ＥＣＵ５２は問い合わせに対し、保持している制動トルク配分情報を車両モデル・ＥＣＵＩ／Ｆ制御部１４に返信する。

そして、油圧ブレーキ算出モジュール３４の機能により、次の処理が実行される。すなわち、制動トルク配分情報を取得（Ｓ２６）し、取得した制動トルク配分情報に基づき、回生ブレーキトルクに対して不足トルクが有るか否かを判断（Ｓ２８）し、不足トルクが有ると判断されるときは不足分を充足するため油圧ブレーキトルクを算出する（Ｓ３０）。そして油圧ブレーキトルクを動力計２２に送信する（Ｓ３２）。不足トルクが有るとは判断されないときは、Ｓ３０からＳ３２までの処理は実行されない。したがって、動力計２２には、不足トルクがあるときは、車両負荷と油圧ブレーキトルクが与えられ、不足トルクが有るとは判断されないときは車両負荷のみが与えられる。

そして、駆動モータと動力計の同期制御を行う（Ｓ３４）。具体的には、ＥＣＵ・駆動モータ制御モジュール３６の機能により、試験車両の駆動モータ５６に動力制御信号を与えトルク制御を行わせる。これと同期して、動力計制御モジュール３８の機能により、試験車両の車両負荷、場合によっては車両負荷と油圧ブレーキトルクとを動力計２２に与えトルク制御を行わせる。こうして、試験車両の動力系に対し、制動時の実車走行試験相当の試験を台上で行うことができる。

このように、制動時の車両台上試験機１０における処理は、試験車両の駆動モータ５６の回生ブレーキトルクのみならず、油圧ブレーキトルクをも含めて行われる。すなわち、車両制動時の駆動モータ５６の回生ブレーキと油圧ブレーキとを最適な制御で車両を制御する、いわゆる回生協調ブレーキ方式の車両について、実車走行試験と等価の試験を台上で行うことができる。また、油圧ブレーキトルクも、試験車両の実車走行試験相当の条件でその有無及びその値を設定することができ、従来技術のように概略値や一定値等でなく、台上試験における評価の精度の向上が図れる。

本発明に係る実施の形態における車両台上試験機のブロック図である。 本発明に係る実施の形態において、力行制御の場合における車両台上試験機の各要素と試験車両の各要素との間の処理の流れを示す図である。 本発明に係る実施の形態において、力行時の車両台上試験の処理手順を示すフローチャートである。 本発明に係る実施の形態において、制動制御の場合における車両台上試験機の各要素と試験車両の各要素との間の処理の流れを示す図である。 本発明に係る実施の形態において、制動時の車両台上試験の処理手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 車両台上試験機、１２ 操作盤、１４ 車両モデル・ＥＣＵＩ／Ｆ制御部、１６ 記憶装置、１８ 動力計Ｉ／Ｆ、２０ ＥＣＵＩ／Ｆ、２２ 動力計、２４ 軸受部、２６ トルクメータ、３０ 車両負荷算出モジュール、３２ 制動トルク算出モジュール、３４ 油圧ブレーキ算出モジュール、３６ ＥＣＵ・駆動モータ制御モジュール、３８ 動力計制御モジュール、５０ 試験対象動力系、５２ ＥＣＵ、５４ ＰＣＵ、５６ 駆動モータ。

Claims (9)

1. 駆動モータを有し力行制御と回生制御とを行う車両を試験車両とする車両台上試験機であって、
   試験車両の走行条件を入力する操作盤と、
   試験車両の駆動モータと接続される動力計と、
   操作盤から取得される走行条件を車両走行モデルに適用して試験車両の負荷及び制動時における制動トルクを求め、これに基づいて、動力計のトルク制御を行い、試験車両のＥＣＵと交信し駆動モータのトルク制御を行わせる制御部と、
   を備えることを特徴とする車両台上試験機。
2. 請求項１に記載の車両台上試験機において、
   制御部は、予め定められる任意の割合で制動トルクを動力計と試験車両の駆動モータとに配分する手段を有することを特徴とする車両台上試験機。
3. 請求項１に記載の車両台上試験機において、
   制御部は、
   制動時の走行条件に基づき、車両走行モデルを用いて制動トルクを求める手段と、
   求められた制動トルクを試験車両のＥＣＵに送信し、試験車両のＥＣＵに駆動モータのトルクを制御させる手段と、
   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、取得した制動トルク配分情報に基づき、試験車両のＥＣＵが駆動モータを制御して生ずる回生ブレーキトルクを超える不足制動トルクの有無を求め、不足制動トルクがあるときはこれを油圧ブレーキトルクとして求める手段と、
   制動時の走行条件に基づき、車両走行モデルを用いて制動時の試験車両の負荷を求める手段と、
   求められた制動時の試験車両負荷と油圧ブレーキトルクとを動力計に与えて動力計のトルク制御を行う手段と、
   を有することを特徴とする車両台上試験機。
4. 請求項３記載の車両台上試験機において、
   制御部は、さらに、
   力行時の走行条件を試験車両のＥＣＵに送信し、試験車両のＥＣＵに駆動モータのトルク制御を行わせる手段と、
   力行時の走行条件に基づき、車両走行モデルを用いて力行時の試験車両の負荷を求める手段と、
   求められた力行時の試験車両負荷を動力計に与えて動力計のトルク制御を行う手段と、
   を有することを特徴とする車両台上試験機。
5. 請求項１、請求項２、請求項３、請求項４のいずれか１の請求項に記載の車両台上試験機において、
   車両の負荷には、試験車両の慣性又は走行抵抗又は転がり抵抗又は登坂抵抗の中の少なくとも１つを含むことを特徴とする車両台上試験機。
6. 駆動モータを有し力行制御と回生制御とを行う車両を試験車両とする車両台上試験機上で実行される車両台上試験プログラムであって、
   操作盤から試験車両の走行条件を取得する処理手順と、
   取得された走行条件に基づき、車両走行モデルを用いて試験車両の負荷及び制動時における制動トルクとを求める処理手順と、
   求められた試験車両の負荷及び制動トルクとに基づき、試験車両の駆動モータと接続される動力計のトルク制御を行い、試験車両のＥＣＵと交信して駆動モータのトルク制御を行わせる処理手順と、
   を実行することを特徴とする車両台上試験プログラム。
7. 請求項６に記載の車両台上試験プログラムにおいて、さらに、
   予め定められる任意の割合で制動トルクを試験車両の駆動モータと動力計とに配分する処理手順を実行することを特徴とする車両台上試験プログラム。
8. 請求項６に記載の車両台上試験プログラムにおいて、
   制動時の走行条件に基づき、車両走行モデルを用いて制動トルクを求める処理手順と、
   求められた制動トルクを試験車両のＥＣＵに送信し、試験車両のＥＣＵに駆動モータのトルクを制御させる処理手順と、
   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、取得した制動トルク配分情報に基づき、試験車両のＥＣＵが駆動モータを制御して生ずる回生ブレーキトルクを超える不足制動トルクの有無を求め、不足制動トルクがあるときはこれを油圧ブレーキトルクとして求める処理手順と、
   制動時の走行条件に基づき、車両走行モデルを用いて制動時の試験車両の負荷を求める処理手順と、
   求められた制動時の試験車両負荷と油圧ブレーキトルクとを動力計に与えて動力計のトルク制御を行う処理手順と、
   を実行することを特徴とする車両台上試験プログラム。
9. 請求項６記載の車両台上試験プログラムにおいて、さらに、
   力行時の走行条件を試験車両のＥＣＵに送信し、試験車両のＥＣＵに駆動モータのトルク制御を行わせる処理手順と、
   力行時の走行条件に基づき、車両走行モデルを用いて力行時の試験車両の負荷を求める処理手順と、
   求められた力行時の試験車両負荷を動力計に与えて動力計のトルク制御を行う処理手順と、
   を実行することを特徴とする車両台上試験プログラム。

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