JP2006197705A

JP2006197705A - ハイブリッドシステム試験装置

Info

Publication number: JP2006197705A
Application number: JP2005005871A
Authority: JP
Inventors: Masami Suganuma; 政美菅沼
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-01-13
Filing date: 2005-01-13
Publication date: 2006-07-27

Abstract

【課題】ハイブリッドシステム用の試験装置の機能をさらに充実させる。
【解決手段】車両の動力源であるモータを駆動するための駆動インバータ６０とモータの機能を擬似的に実現するモータシミュレータ７０を制御して、駆動インバータ６０の試験を行う。この際、レゾルバ信号およびＰＷＭ信号の二つの信号のうちの選択された一方の信号を駆動インバータ６０へ供給するとともに、信号切替器５０を制御することによって当該選択された一方の信号をモータシミュレータ７０へ供給する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に搭載されるハイブリッドシステム用の試験装置に関する。

動力源としてエンジンとモータを併用するハイブリッドシステムを搭載した車両が知られている。動力源であるモータは、インバータから出力される交流電流によって制御される。このように、インバータは車両を走行させるための重要な役割を担っている。このため、インバータに対しては、設計過程、製造過程あるいは製造後などにおいて、各種動作試験が実施される。

例えば、特許文献１には、第１インバータおよび第２インバータの各々に第１モータおよび第２モータが接続され、さらに、第１モータと第２モータとが互いに結合されたインバータ試験装置が示されている。

また、特許文献２には、検査対象となる２つのインバータの一方に大電流用の検査手段を接続して他方に小電流用の検査手段を接続するインバータ検査装置が示されている。

特開２００４−８８８３２号公報特開２００３−２１９６６０号公報

特許文献１に記載のインバータ試験装置では、第１モータおよび第２モータの一方を原動機として機能させて他方を発電機として機能させる試験が可能である。これにより、車両に搭載されるハイブリッドシステムにおける動作を擬似的に再現し、実際の走行状態に近い適切な試験を行うことができる。

また、特許文献２に記載のインバータ検査装置では、例えば、一方のインバータについて小電流用の検査を先に開始し、この小電流用の検査が終了してから大電流用の検査に移る。この際に、他方のインバータについて小電流用の検査を行うことができる。これにより、効率的なインバータの検査が可能になる。

このように、特許文献１および特許文献２に記載の技術により、ハイブリッドシステムに関する試験、特に、インバータに関する試験を適切に効率よく実施することができる。

本発明は、上述した技術を踏まえて成されたものであり、ハイブリッドシステム用の試験装置の機能をさらに充実させることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の好適な態様である試験装置は、車両に搭載される供試体とこれに接続される擬似負荷とを制御することによって供試体の試験を行うハイブリッドシステム試験装置において、車両のハイブリッドシステム内に組み込まれた場合の供試体の機能を模擬するための擬似ハイブリッド信号を発生する擬似ハイブリッド信号発生部と、前記擬似ハイブリッド信号を利用せずに供試体を機能させるための機能試験信号を発生する機能試験信号発生部と、前記擬似ハイブリッド信号または前記機能試験信号を擬似負荷へ選択的に出力する信号切替部と、を有し、前記擬似ハイブリッド信号および前記機能試験信号の二つの信号のうちの選択された一方の信号を供試体へ供給するとともに、前記信号切替部を制御することによって当該選択された一方の信号を擬似負荷へ供給する、ことを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、本発明の好適な態様である試験装置は、車両の動力源であるモータを駆動するための駆動インバータと、前記モータの機能を擬似的に実現するモータシミュレータと、を制御することによって駆動インバータの試験を行うハイブリッドシステム試験装置において、車両のハイブリッドシステム内に組み込まれた場合の駆動インバータの機能を模擬するための擬似ハイブリッド信号を発生する擬似ハイブリッド信号発生部と、前記擬似ハイブリッド信号を利用せずに駆動インバータを機能させるためのインバータ制御信号を発生するインバータ制御信号発生部と、前記擬似ハイブリッド信号または前記インバータ制御信号をモータシミュレータへ選択的に出力する信号切替部と、を有し、前記駆動インバータは、スイッチングモジュールとこれを制御するＥＣＵとを含み、前記モータシミュレータは、負荷インバータを含み、前記擬似ハイブリッド信号発生部は、前記擬似ハイブリッド信号として、前記ＥＣＵを介して前記スイッチングモジュールへＰＷＭ信号を供給するための信号を発生し、前記インバータ制御信号発生部は、前記インバータ制御信号として、前記スイッチングモジュールへ直接供給されるＰＷＭ信号を発生し、前記擬似ハイブリッド信号および前記インバータ制御信号の二つの信号のうちの選択された一方の信号を前記駆動インバータへ供給するとともに、前記信号切替部を制御することによって当該選択された一方の信号を前記モータシミュレータへ供給する、ことを特徴とする。

本発明により、ハイブリッドシステム用の試験装置の機能をさらに充実させることができる。例えば、擬似ハイブリッド信号をインバータ内のＥＣＵへ供給して行う試験、および、インバータ内のスイッチングモジュールへＰＷＭ信号を直接供給して行う試験の二種類の試験が可能となり、さらに、これら二種類の試験を行う際、信号切替部において試験の種類に応じた適切な信号が擬似負荷へ供給される。

以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。

図１には、本発明に係るハイブリッドシステム試験装置の好適な実施形態が示されており、図１はその全体構成図である。

本実施形態のハイブリッドシステム試験装置は、コントローラ１０、擬似ハイブリッドシステム設定部（擬似ＨＳ設定部）２０、ＰＷＭ信号発生器３０、レゾルバ信号発生器４０および信号切替器５０を含んでいる。そして、このハイブリッドシステム試験装置には、試験対象となる駆動インバータ６０、および、モータの機能を擬似的に実現するモータシミュレータ７０が接続される。

なお、コントローラ１０および擬似ＨＳ設定部２０は、例えば、一台のコンピュータ内で実現される。さらに、ＰＷＭ信号発生器３０、レゾルバ信号発生器４０および信号切替器５０の一部あるいは全てを当該コンピュータに含めてもよい。

本実施形態では、主に擬似ＨＳ設定部２０によって実現される擬似ハイブリッドシステム設定（擬似ＨＳ設定）による試験と、主にコントローラ１０によって実現される非ハイブリッドシステム設定（非ＨＳ設定）による試験と、二種類の試験を行うことができる。例えば、試験対象となる駆動インバータ６０に応じて二種類の試験のうちの一方がユーザによって指定される。以下、これら二種類の試験の各々における各部の動作を説明する。

擬似ＨＳ設定による試験において、擬似ＨＳ設定部２０は、レゾルバ信号発生器４０に対して、回転数などを指定する指令信号を供給する。この指令信号を受けたレゾルバ信号発生器４０は、指令信号に応じたレゾルバ信号を生成する。レゾルバ信号には、例えば、回転数信号などが含まれている。生成されたレゾルバ信号は、駆動インバータ６０内のモータジェネレータＥＣＵ（ＭＧ−ＥＣＵ）６２に供給される。

ＭＧ−ＥＣＵ６２は、レゾルバ信号に基づいてＰＷＭ信号を生成し、ＰＷＭ信号によってスイッチングモジュール６４（インテリジェントパワーモジュール（ＩＰＭ）とも呼ばれる）を制御する。スイッチングモジュール６４には、３相の交流出力を行うための複数のスイッチング素子が含まれており、ＰＷＭ信号に応じて各スイッチング素子のゲートをオンオフさせ、これにより、スイッチングモジュール６４から３相の交流出力が得られる。そして、駆動インバータ６０からモータシミュレータ７０へ３相の交流電圧が供給される。

モータシミュレータ７０は、駆動インバータ６０に対応した負荷インバータ７２を備えている。駆動インバータ６０と負荷インバータ７２は、図示しないトランスを介して互いに接続されている。駆動インバータ６０から出力された３相の交流電圧は、トランスを介して負荷インバータ７２に印加される。この際、負荷インバータ７２はコンバータとして機能し、印加された交流電圧を直流電圧に変換する。変換された直流電圧は図示しない電源に戻される。こうして、負荷インバータ７２は、駆動インバータ６０の擬似的な負荷として機能する。

負荷インバータ７２を駆動インバータ６０の負荷として適切に動作させるためには、駆動インバータ６０の動作に応じて負荷インバータ７２を制御する必要がある。このため、本実施形態では、擬似ＨＳ設定部２０から供給される切替信号に応じて信号切替器５０が信号の切替動作を行い、駆動インバータ６０へ供給される信号と同じ信号が負荷インバータ７２へ供給される。つまり、擬似ＨＳ設定による試験においては、信号切替器５０によってレゾルバ信号が選択されてモータシミュレータ７０へ供給される。

このため、擬似ＨＳ設定による試験においては、駆動インバータ６０と負荷インバータ７２に対して同じレゾルバ信号が供給され、その結果、負荷インバータ７２は、レゾルバ信号に基づいて、駆動インバータ６０の駆動動作に対応した負荷動作を行うように制御される。

次に、非ＨＳ設定による試験について説明する。非ＨＳ設定による試験において、コントローラ１０は、ＰＷＭ信号発生器３０に対して、スイッチング周波数（キャリア周波数とも呼ばれる）などを指定する指令信号を供給する。この指令信号を受けたＰＷＭ信号発生器３０は、指令信号に応じたＰＷＭ信号を生成する。そして、生成されたＰＷＭ信号は、駆動インバータ６０内のスイッチングモジュール６４へ直接供給される。

スイッチングモジュール６４には、３相の交流出力を行うための複数のスイッチング素子が含まれており、ＰＷＭ信号に応じて各スイッチング素子のゲートをオンオフさせ、これにより、スイッチングモジュール６４から３相の交流出力が得られ、駆動インバータ６０からモータシミュレータ７０へ３相の交流電圧が供給される。

モータシミュレータ７０は、前述のとおり、駆動インバータ６０に対応した負荷インバータ７２を備えており、負荷インバータ７２が駆動インバータ６０の擬似的な負荷として機能する。また、負荷インバータ７２を駆動インバータ６０の負荷として適切に動作させるためには、駆動インバータ６０の動作に応じて負荷インバータ７２を制御する必要がある。このため、本実施形態では、コントローラ１０から擬似ＨＳ設定部２０を介して供給される切替信号に応じて信号切替器５０が信号の切替動作を行う。切替信号はコントローラ１０から直接供給されてもよい。切替信号に応じて信号切替器５０が切替動作を行うことにより、駆動インバータ６０へ供給される信号と同じ信号が負荷インバータ７２へ供給される。つまり、非ＨＳ設定による試験においては、信号切替器５０によってＰＷＭ信号が選択されてモータシミュレータ７０へ供給される。

このため、非ＨＳ設定による試験においては、駆動インバータ６０と負荷インバータ７２に対して同じＰＷＭ信号が供給され、その結果、負荷インバータ７２は、ＰＷＭ信号に基づいて、駆動インバータ６０の駆動動作に応じた負荷動作を行うように制御される。

以上のように、本実施形態では、擬似ＨＳ設定による試験および非ＨＳ設定による試験の二種類の試験を行うことができる。試験の種類は、例えば、試験対象となるインバータに応じて決定され、ＭＧ−ＥＣＵを介した試験が必要なインバータであれば擬似ＨＳ設定による試験が行われ、スイッチングモジュール６４を直接制御する試験が可能なインバータであれば非ＨＳ設定による試験が行われる。いずれの場合においても、信号切替器５０によって適切な信号が選択されてモータシミュレータ７０へ供給される。

以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上述した実施形態は、あらゆる点で単なる例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。

本発明に係るハイブリッドシステム試験装置の全体構成図である。

符号の説明

１０コントローラ、２０擬似ＨＳ設定部、３０ＰＷＭ信号発生器、４０レゾルバ信号発生器、５０信号切替器。

Claims

車両に搭載される供試体とこれに接続される擬似負荷とを制御することによって供試体の試験を行うハイブリッドシステム試験装置において、
車両のハイブリッドシステム内に組み込まれた場合の供試体の機能を模擬するための擬似ハイブリッド信号を発生する擬似ハイブリッド信号発生部と、
前記擬似ハイブリッド信号を利用せずに供試体を機能させるための機能試験信号を発生する機能試験信号発生部と、
前記擬似ハイブリッド信号または前記機能試験信号を擬似負荷へ選択的に出力する信号切替部と、
を有し、
前記擬似ハイブリッド信号および前記機能試験信号の二つの信号のうちの選択された一方の信号を供試体へ供給するとともに、前記信号切替部を制御することによって当該選択された一方の信号を擬似負荷へ供給する、
ことを特徴とするハイブリッドシステム試験装置。
車両の動力源であるモータを駆動するための駆動インバータと、前記モータの機能を擬似的に実現するモータシミュレータと、を制御することによって駆動インバータの試験を行うハイブリッドシステム試験装置において、
車両のハイブリッドシステム内に組み込まれた場合の駆動インバータの機能を模擬するための擬似ハイブリッド信号を発生する擬似ハイブリッド信号発生部と、
前記擬似ハイブリッド信号を利用せずに駆動インバータを機能させるためのインバータ制御信号を発生するインバータ制御信号発生部と、
前記擬似ハイブリッド信号または前記インバータ制御信号をモータシミュレータへ選択的に出力する信号切替部と、
を有し、
前記駆動インバータは、スイッチングモジュールとこれを制御するＥＣＵとを含み、
前記モータシミュレータは、負荷インバータを含み、
前記擬似ハイブリッド信号発生部は、前記擬似ハイブリッド信号として、前記ＥＣＵを介して前記スイッチングモジュールへＰＷＭ信号を供給するための信号を発生し、
前記インバータ制御信号発生部は、前記インバータ制御信号として、前記スイッチングモジュールへ直接供給されるＰＷＭ信号を発生し、
前記擬似ハイブリッド信号および前記インバータ制御信号の二つの信号のうちの選択された一方の信号を前記駆動インバータへ供給するとともに、前記信号切替部を制御することによって当該選択された一方の信号を前記モータシミュレータへ供給する、
ことを特徴とするハイブリッドシステム試験装置。