JP2006238681A - 負荷駆動装置の試験システムおよびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】評価・試験段階において負荷駆動装置の破損を確実に防止する負荷駆動装置の試験システムおよびその制御方法を提供する。
【解決手段】この試験システムは、電源装置２０と、負荷装置３０と、試験用コントローラ５０とを備える。試験用コントローラ５０は、動作試験時、被試験装置である負荷駆動装置６０へ動作指令を出力するとともに、負荷駆動装置６０の状態を示す所定のデータを負荷駆動装置６０から受ける。そして、試験用コントローラ５０は、負荷駆動装置６０のローカル保護が動作するローカル保護用しきい値よりも小さい試験用しきい値を上記のデータ値が超えたとき、電源装置２０および負荷装置３０から負荷駆動装置６０への給電を遮断させる。
【選択図】図１

Description

この発明は、負荷駆動装置の試験システムおよびその制御方法に関し、特に、負荷駆動装置の動作や特性などを実機への実装前に試験あるいは評価する負荷駆動装置の試験システムおよびその制御方法に関する。

特開２００３−３２８０５号公報（特許文献１）は、複数の制御対象をそれぞれ制御する複数の制御手段の一部に異常が発生したときであっても、より確実に異常対処が可能なハイブリッド自動車（Ｈｙｂｒｉｄ Ｖｅｈｉｃｌｅ）を開示する。このハイブリッド自動車は、第１および第２のモータと、第１のモータを制御するための第１ＣＰＵと、第２のモータを制御するための第２ＣＰＵと、ハイブリッド自動車全体を制御するハイブリッドＥＣＵとを備える。

このハイブリッド自動車においては、たとえば、第２ＣＰＵに異常が発生したとき、第１ＣＰＵまたはハイブリッドＥＣＵによってバックアップされ、第１ＣＰＵまたはハイブリッドＥＣＵによって第２のモータが制御される。これにより、第２ＣＰＵに異常が発生しても、第１および第２の両モータを駆動して待避走行を行なうことができる（特許文献１参照）。

また、特開２００１−３２９８８４号公報（特許文献２）は、ハイブリッド自動車に搭載されたバッテリや駆動回路に異常が発生したとき、バッテリレス走行を行なうハイブリッド自動車を開示する。このハイブリッド自動車においては、バッテリが故障したり、駆動回路のスイッチング素子のオン／オフができなくなった場合には、システムメインリレーをオフさせてバッテリレス走行が行なわれる。これにより、バッテリや駆動回路に異常が発生しても、ハイブリッド自動車を継続して走行させることができる（特許文献２参照）。

また、特開２００４−８８８３２号公報（特許文献３）は、インバータの特性等を試験するインバータ試験装置を開示する。このインバータ試験装置は、２つのインバータを試験するものであって、２つのインバータの交流端子間に介在する遅れ位相電力伝達要素を備える。このインバータ試験装置においては、一方のインバータからは他方のインバータがあたかも負荷のように見えるので、別途負荷装置を用意しなくても一方のインバータの負荷試験（出力試験）が可能となる。また、他方のインバータにおいては、コンバータとしての特性を同時に試験することができる。（特許文献３参照）。
特開２００３−３２８０５号公報 特開２００１−３２９８８４号公報 特開２００４−８８８３２号公報 特開２００５−２７４７４号公報 実開昭６４−５１８７６号公報

上記の各ハイブリッド自動車においては、モータを駆動制御するための負荷駆動装置の異常が監視され、異常が検出されると、上述した異常処理が実行される。

しかしながら、負荷駆動装置が実機（ハイブリッド自動車）に実装される前の評価・試験段階においては、そのような異常処理が正常に動作しないおそれがある。そして、評価・試験時に異常処理が正常に動作しない場合、負荷駆動装置に過電流が流されたり過熱されるなどして負荷駆動装置が破損するおそれがある。

上述した特開２００３−３２８０５号公報および特開２００１−３２９８８４号公報に開示される技術は、負荷駆動装置が実機（ハイブリッド自動車）に実装された後の異常処理に関するものであるが、実機に実装される前の評価・試験段階において発生し得る負荷駆動装置の破損を防止することはできない。

一方、特開２００４−８８８３２号公報に開示される技術は、実機への実装前にインバータを試験する試験装置に関するものであるが、この試験装置は、２つのインバータの容量がほぼ同等であることを前提とする。たとえば、試験対象である一方のインバータの容量よりも負荷として動作する他方のインバータの容量の方が小さい場合には、試験対象である一方のインバータの試験範囲が負荷として動作する他方のインバータの動作可能範囲に制限されてしまう。

そこで、この発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、評価・試験段階において負荷駆動装置の破損を確実に防止する負荷駆動装置の試験システムおよびその制御方法を提供することである。

また、この発明の別の目的は、負荷駆動装置の試験範囲が試験用に設けられる負荷装置の影響を受けることのない負荷駆動装置の試験システムを提供することである。

この発明によれば、負荷駆動装置の試験システムは、負荷駆動装置の試験時に負荷駆動装置に接続され、負荷駆動装置を試験的に動作させる負荷駆動装置の試験システムであって、負荷駆動装置へ電力を供給する電源装置と、負荷駆動装置の動作を制御する制御装置とを備え、負荷駆動装置は、負荷駆動装置の状態を示す所定のデータが第１のしきい値（ローカル保護用しきい値）を超えたとき、動作を自己停止する保護手段を含み、制御装置は、所定のデータを負荷駆動装置から受け、その受けた所定のデータが第１のしきい値（ローカル保護用しきい値）よりも小さい第２のしきい値（試験用しきい値）を超えたとき、電源装置から負荷駆動装置への給電を遮断させるための第１の遮断信号を電源装置へ出力し、電源装置は、制御装置から第１の遮断信号を受けたとき、負荷駆動装置への給電を遮断する。

この発明による試験システムにおいては、負荷駆動装置の試験時、負荷駆動装置が自ら異常を検知してその動作を停止するローカル保護が動作する第１のしきい値（ローカル保護用しきい値）に負荷駆動装置の状態を示す所定のデータが達する前に、電源装置から負荷駆動装置への給電が遮断される。

したがって、この発明によれば、負荷駆動装置の試験時に負荷駆動装置のローカル保護が動作しないことにより発生し得る負荷駆動装置の破損を確実に防止できる。

好ましくは、負荷駆動装置の試験システムは、負荷駆動装置によって力行駆動および回生駆動される負荷に対応する負荷装置をさらに備え、制御装置は、負荷駆動装置から受けた所定のデータが第２のしきい値（試験用しきい値）を超えたとき、負荷装置から負荷駆動装置への給電を遮断させるための第２の遮断信号を負荷装置へさらに出力し、負荷装置は、制御装置から第２の遮断信号を受けたとき、負荷駆動装置への給電を遮断する。

この試験システムにおいては、負荷駆動装置の試験時、特に、負荷駆動装置の回生動作試験時、負荷駆動装置のローカル保護が動作する第１のしきい値（ローカル保護用しきい値）に負荷駆動装置の状態を示す所定のデータが達する前に、負荷装置から負荷駆動装置への給電が遮断される。

したがって、この試験システムによれば、負荷駆動装置の回生動作試験時に負荷駆動装置のローカル保護が動作しないことにより発生し得る負荷駆動装置の破損を確実に防止できる。

好ましくは、制御装置は、負荷駆動装置から受けた所定のデータが第２のしきい値（試験用しきい値）を超えたとき、負荷駆動装置への動作指令の出力をさらに停止する。

この試験システムにおいては、負荷駆動装置の試験時、負荷駆動装置のローカル保護が動作する第１のしきい値（ローカル保護用しきい値）に負荷駆動装置の状態を示す所定のデータが達する前に前記負荷駆動装置の動作が確実に停止するように、制御装置から負荷駆動装置への動作指令の出力が停止される。

したがって、この試験システムによれば、負荷駆動装置の試験時に負荷駆動装置のローカル保護が動作しないことにより発生し得る負荷駆動装置の破損をさらに確実に防止できる。

また、この発明によれば、負荷駆動装置の試験システムの制御方法は、負荷駆動装置を試験的に動作させる負荷駆動装置の試験システムの制御方法であって、負荷駆動装置の状態を示す所定のデータを検出する第１のステップと、負荷駆動装置が動作を自己停止する第１のしきい値（ローカル保護用しきい値）よりも小さい第２のしきい値（試験用しきい値）を所定のデータが超えたか否かを判定する第２のステップと、所定のデータが第２のしきい値（試験用しきい値）を超えたと判定されたとき、負荷駆動装置への給電を遮断させる第３のステップとを備える。

この発明による制御方法においては、負荷駆動装置の試験時、負荷駆動装置のローカル保護が動作する第１のしきい値（ローカル保護用しきい値）に負荷駆動装置の状態を示す所定のデータが達する前に、負荷駆動装置への給電が遮断される。

したがって、この発明によれば、負荷駆動装置の試験時に負荷駆動装置のローカル保護が動作しないことにより発生し得る負荷駆動装置の破損を確実に防止できる。

好ましくは、第３のステップは、負荷駆動装置に接続される電源装置から負荷駆動装置への給電を遮断させる第１のサブステップと、負荷駆動装置に接続される負荷装置から負荷駆動装置への給電を遮断させる第２のサブステップとを含む。

この制御方法においては、負荷駆動装置の試験時、負荷駆動装置のローカル保護が動作する第１のしきい値（ローカル保護用しきい値）に負荷駆動装置の状態を示す所定のデータが達する前に、電源装置からだけでなく負荷装置からの負荷駆動装置への給電も遮断される。

したがって、この制御方法によれば、負荷駆動装置の力行動作および回生動作の両試験時において、負荷駆動装置のローカル保護が動作しないことにより発生し得る負荷駆動装置の破損を確実に防止できる。

好ましくは、負荷駆動装置の試験システムの制御方法は、第２のステップにおいて所定のデータが第２のしきい値（試験用しきい値）を超えたと判定されたとき、負荷駆動装置への動作指令の出力を停止させる第４のステップをさらに備える。

この制御方法においては、負荷駆動装置の試験時、負荷駆動装置のローカル保護が動作する第１のしきい値（ローカル保護用しきい値）に負荷駆動装置の状態を示す所定のデータが達する前に、負荷駆動装置への指令出力が停止される。

したがって、この制御方法によれば、負荷駆動装置の試験時に負荷駆動装置のローカル保護が動作しないことにより発生し得る負荷駆動装置の破損をさらに確実に防止できる。

また、この発明によれば、負荷駆動装置の試験システムは、負荷駆動装置の試験時に負荷駆動装置に接続され、負荷駆動装置を試験的に動作させる負荷駆動装置の試験システムであって、試験時に負荷駆動装置の動作を制御するための指令を負荷駆動装置へ出力する制御装置と、負荷駆動装置によって駆動される負荷に対応する定電力型の電子負荷装置と、負荷駆動装置と電子負荷装置との間に設けられ、制御装置からの指令に基づき負荷駆動装置が出力する電力と電子負荷装置における負荷電力との差分量を消費する電力消費装置とを備える。

この発明による試験システムにおいては、負荷装置に定電力型の電子負荷装置が用いられる。そして、負荷駆動装置と電子負荷装置との間に電力消費装置が設けられ、電力消費装置は、制御装置からの指令に基づき負荷駆動装置が出力する電力と電子負荷装置における負荷電力との差分量を消費するので、負荷駆動装置からの出力を電子負荷装置の負荷電力に適合させる必要はなく、負荷駆動装置の出力を自由に設定できる。

したがって、この発明によれば、負荷駆動装置の試験範囲が電子負荷装置により影響を受けることはない。また、負荷駆動装置の大きさに合わせて電子負荷装置を選定する必要がないので、試験システムを低コストで実現できる。さらに、負荷駆動装置の試験の自由度が向上するので、広範囲の試験を行なうことができる。

好ましくは、電力消費装置は、負荷駆動装置の回生動作試験時、電子負荷装置から出力される電力と制御装置からの指令に基づき負荷駆動装置に入力される電力との差分量を消費する。

したがって、この試験システムによれば、負荷駆動装置の回生動作試験時においても、負荷駆動装置の試験範囲が電子負荷装置により影響を受けることはない。

好ましくは、制御装置は、負荷駆動装置によって駆動される負荷に対する電力の入出力パターンを指令として負荷駆動装置へ出力する。

上述のように、この発明においては、負荷駆動装置の出力を自由に設定できる。そして、この試験システムにおいては、制御装置は、負荷駆動装置によって駆動される負荷に対する電力の入出力パターンを指令として負荷駆動装置に与えるので、実負荷に対する電力の入出力パターンを負荷駆動装置に与えて試験を行なうことができる。したがって、この試験システムによれば、所望の条件を設定して試験を行なうことができる。

好ましくは、制御装置は、負荷駆動装置によって駆動される負荷に含まれる電動機のトルクおよび回転数を指令として負荷駆動装置へ出力する。

この試験システムにおいては、負荷駆動装置によって駆動される実負荷として電動機が想定される。そして、制御装置は、実負荷として想定される電動機のトルクおよび回転数を指令として負荷駆動装置に与えるので、電動機のトルク指令および回転数指令を負荷駆動装置に与えて試験を行なうことができる。したがって、この試験システムによれば、より実装時に近い条件を設定して試験を行なうことができる。

好ましくは、電力消費装置は、上記差分量を消費するように構成された抵抗素子を含む。

また、好ましくは、電力消費装置は、上記差分量を消費するように抵抗値が調整された可変抵抗を含む。

したがって、この試験システムによれば、電力消費装置を簡易かつ低コストで実現でき、試験システムの低コスト化を阻害することはない。

好ましくは、負荷駆動装置の試験システムは、負荷駆動装置と電力消費装置との間、または、電力消費装置と電子負荷装置との間に設けられるトランスをさらに備える。

したがって、この試験システムによれば、たとえば、負荷駆動装置からの出力電圧と電子負荷装置の入力電圧との電圧差が大きく、負荷駆動装置または電子負荷装置に悪影響を及ぼし得るような場合においても、負荷駆動装置の試験を行なうことができる。また、負荷駆動装置を電子負荷装置と電気的に絶縁することができる。

この発明によれば、負荷駆動装置の評価・試験段階において負荷駆動装置のローカル保護が動作しないことにより発生し得る負荷駆動装置の破損を確実に防止できる。

また、この発明によれば、負荷駆動装置と定電力型の電子負荷装置との間に両者の電力差を吸収する電力消費装置を設けたので、負荷駆動装置の試験範囲が電子負荷装置により影響を受けることはない。さらに、負荷駆動装置の大きさに合わせて電子負荷装置を選定する必要がないので、試験システムを低コストで実現できる。また、さらに、負荷駆動装置の試験の自由度が向上するので、広範囲の試験を行なうことができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１による負荷駆動装置の試験システムの概略ブロック図である。図１を参照して、この実施の形態１による試験システムは、整流装置１０，４０と、電源装置２０と、負荷装置３０と、試験用コントローラ５０とを備える。そして、電源装置２０と負荷装置３０との間に、被試験装置である負荷駆動装置６０が接続される。

この負荷駆動装置６０は、ハイブリッド自動車に搭載され、電気負荷としてのモータジェネレータを駆動するための装置である。この負荷駆動装置６０は、インバータユニット６２と、モータジェネレータＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）６４とを含む。そして、インバータユニット６２は、この負荷駆動装置６０による力行駆動試験が行なわれるとき、モータジェネレータＥＣＵ６４からの制御信号に基づいて電源装置２０からの直流電力を交流電力に変換し、その変換した交流電力を負荷装置３０へ出力する。また、インバータユニット６２は、この負荷駆動装置６０による回生駆動試験が行なわれるとき、モータジェネレータＥＣＵ６４からの制御信号に基づいて負荷装置３０からの交流電力を直流電力に変換し、その変換した直流電力を電源装置２０へ出力する。

整流装置１０は、負荷駆動装置６０の力行動作試験時、３相電力ライン７２から受ける商用交流電力を直流電力に整流し、その整流した直流電力を電源装置２０へ供給する。また、整流装置１０は、負荷駆動装置６０の回生動作試験時、電源装置２０から受ける直流電力を商用交流電力に変換して３相電力ライン７２へ出力する。

電源装置２０は、負荷駆動装置６０がハイブリッド自動車に搭載されたときに負荷駆動装置６０に接続されるバッテリに対応する。電源装置２０は、負荷駆動装置６０の力行動作試験時、整流装置１０からの直流電力を用いて所望の直流電圧を生成し、その生成した直流電圧を負荷駆動装置６０のインバータユニット６２へ出力する。また、電源装置２０は、負荷駆動装置６０の回生動作試験時、インバータユニット６２からの直流電圧を所定の電圧レベルに変換して整流装置１０へ出力する。

負荷装置３０は、負荷駆動装置６０がハイブリッド自動車に搭載されたときに負荷駆動装置６０によって駆動されるモータジェネレータに対応する。負荷装置３０は、負荷駆動装置６０の力行動作試験時、負荷駆動装置６０のインバータユニット６２からの交流出力を所定の直流電圧に変換し、その変換した直流電圧を整流装置４０へ出力する。また、負荷装置３０は、負荷駆動装置６０の回生動作試験時、整流装置４０からの直流電力を用いてモータジェネレータの回生電圧に相当する交流電圧を生成し、その生成した交流電圧をインバータユニット６２へ出力する。

整流装置４０は、負荷駆動装置６０の回生動作試験時、３相電力ライン７４から受ける商用交流電力を直流電力に整流し、その整流した直流電力を負荷装置３０へ供給する。また、整流装置４０は、負荷駆動装置６０の力行動作試験時、負荷装置３０から受ける直流電力を商用交流電力に変換して３相電力ライン７４へ出力する。

試験用コントローラ５０は、ハイブリッド自動車に搭載され、かつ、ハイブリッド自動車全体を制御するハイブリッドＥＣＵに対応する。この試験用コントローラ５０は、インターフェース部５１と、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）５２と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）５３と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ
Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）５４と、外部インターフェース部５５と、バス５６とを含む。

インターフェース部５１は、ハイブリッドＥＣＵに相当する試験用コントローラ５０と負荷駆動装置６０のモータジェネレータＥＣＵ６４との間でＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信を行なうための入出力装置である。なお、ＣＡＮ通信とは、ＩＳＯにて標準化された自動車向けの公知のシリアル通信プロトコルである。

ＣＰＵ５２は、負荷駆動装置６０の動作試験時、バス５６およびインターフェース部５１を介して負荷駆動装置６０のモータジェネレータＥＣＵ６４へ動作指令を出力する。また、ＣＰＵ５２は、インターフェース部５１およびバス５６を介してモータジェネレータＥＣＵ６４から負荷駆動装置６０の状態を示すデータを受ける。このデータには、たとえば、インバータユニット６２の温度や、インバータユニット６２に入出力される電圧および電流などが含まれる。

さらに、ＣＰＵ５２は、ＲＯＭ５４に記憶されているしきい値（以下、このしきい値を「試験用しきい値」と称する。）をＲＯＭ５４から読出し、その読出された試験用しきい値をモータジェネレータＥＣＵ６４からのデータ値が超えたか否かを判定する。そして、ＣＰＵ５２は、モータジェネレータＥＣＵ６４からのデータ値が試験用しきい値を超えたと判定すると、負荷駆動装置６０のインバータユニット６２への給電を遮断するように電源装置２０および負荷装置３０へ遮断信号を出力する。

ここで、試験用しきい値は、負荷駆動装置６０のローカル保護が動作するしきい値（以下、このしきい値を「ローカル保護しきい値」と称する。）よりも小さな値に設定される。すなわち、負荷駆動装置６０は、上述した負荷駆動装置６０の状態を示すデータが予め設定されたローカル保護しきい値を超えると、インバータユニット６２に含まれるパワートランジスタのスイッチング動作を自己停止させる（この機能を「ローカル保護」と称する。）。しかしながら、負荷駆動装置６０の動作試験中においては、ローカル保護そのものが正常に動作しないこともある。そして、負荷駆動装置６０の動作試験中に異常が発生した場合、ローカル保護が動作しないとインバータユニット６２が破損するおそれがある。そこで、この発明による試験システムにおいては、ローカル保護しきい値よりも小さな値に設定される試験用しきい値にモータジェネレータＥＣＵ６４からのデータ値が達したとき、電源装置２０および負荷装置３０から負荷駆動装置６０への給電を遮断して負荷駆動装置６０を確実に保護するようにしたものである。

また、さらに、ＣＰＵ５２は、モータジェネレータＥＣＵ６４からのデータ値が試験用しきい値を超えたと判定すると、電源装置２０および負荷装置３０へ給電の遮断信号を出力するとともに、モータジェネレータＥＣＵ６４への動作指令の出力を停止する。これにより、電源装置２０および負荷装置３０から負荷駆動装置６０への給電が遮断されるうえ、負荷駆動装置６０の動作も停止するので、負荷駆動装置６０がさらに確実に保護される。

ＲＡＭ５３は、ＣＰＵ５２が処理を行なう際に用いるワークメモリである。ＲＯＭ５４は、不揮発性メモリであって、たとえば、フラッシュメモリなどである。ＲＯＭ５４は、モータジェネレータＥＣＵ６４からの各種データ値にそれぞれ対応する試験用しきい値を記憶する。外部インターフェース部５５は、この試験システムの利用者によって外部から入力される試験用しきい値を受け、その受けた試験用しきい値をＲＯＭ５４へ書込む。バス５６は、インターフェース部５１、ＣＰＵ５２、ＲＡＭ５３、ＲＯＭ５４、および外部インターフェース部５５を接続し、各装置間におけるデータ伝送を行なう。

図２は、図１に示した試験用コントローラ５０による電源装置２０および負荷装置３０の遮断処理に関するフローチャートである。なお、この処理は、所定時間ごとに繰返し実行される。図２を参照して、試験用コントローラ５０のＣＰＵ５２は、負荷駆動装置６０のモータジェネレータＥＣＵ６４からインターフェース部５１およびバス５６を介して負荷駆動装置６０の状態を示す各種データを受ける（ステップＳ１０）。

次いで、ＣＰＵ５２は、外部インターフェース部５５を介してこの試験システムの利用者によって設定され、かつ、ＲＯＭ５４に記憶された、モータジェネレータＥＣＵ６４からの各種データにそれぞれ対応する試験用しきい値をＲＯＭ５４から読出す（ステップＳ２０）。そして、ＣＰＵ５２は、ＲＯＭ５４から読出した各試験用しきい値がそれぞれ対応するローカル保護しきい値よりも小さいか否かを判定する（ステップＳ３０）。ＣＰＵ５２は、ＲＯＭ５４から読出した試験用しきい値の中に対応するローカル保護しきい値以上のものが存在すると判定すると（ステップＳ３０においてＮＯ）、外部インターフェース部５５を介して試験システムの利用者に試験用しきい値を再設定するように促した後、ステップＳ２０に処理を移行する。

ステップＳ３０において、ＲＯＭ５４から読出された各試験用しきい値はすべて対応するローカル保護しきい値よりも小さいと判定されると（ステップＳ３０においてＹＥＳ）、ＣＰＵ５２は、モータジェネレータＥＣＵ６４からの各種データ値がそれぞれ対応する試験用しきい値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ４０）。ＣＰＵ５２は、モータジェネレータＥＣＵ６４からの各種データ値がすべて対応する試験用しきい値以下であると判定すると（ステップＳ４０においてＮＯ）、一連の処理を終了する。

一方、ステップＳ４０において、モータジェネレータＥＣＵ６４からのデータ値の中に対応する試験用しきい値よりも大きいものが存在すると判定されると（ステップＳ４０においてＹＥＳ）、ＣＰＵ５２は、バス５６およびインターフェース部５１を介して電源装置２０へ遮断信号を出力して電源装置２０を遮断させる（ステップＳ５０）。また、ＣＰＵ５２は、バス５６およびインターフェース部５１を介して負荷装置３０へも遮断信号を出力して負荷装置３０を遮断させる（ステップＳ６０）。さらに、ＣＰＵ５２は、バス５６およびインターフェース部５１を介してモータジェネレータＥＣＵ６４へ出力していた動作指令を停止する（ステップＳ７０）。そして、ＣＰＵ５２は、一連の処理を終了する。

以上のように、この実施の形態１による試験システムによれば、負荷駆動装置６０の動作試験時、負荷駆動装置６０のローカル保護が動作するローカル保護用しきい値にモータジェネレータＥＣＵ６４からのデータ値が達する前に、電源装置２０および負荷装置３０から負荷駆動装置６０への給電が遮断され、試験用コントローラ５０から負荷駆動装置６０への動作指令の出力が停止される。

したがって、負荷駆動装置６０の動作試験時に負荷駆動装置６０のローカル保護が動作しないことにより発生し得る負荷駆動装置６０の破損が確実に防止される。

［実施の形態２］
図３は、この発明の実施の形態２による負荷駆動装置の試験システムの概略ブロック図である。図３を参照して、この実施の形態２による試験システムは、図１に示した実施の形態１による試験システムの構成において、電力消費装置３５をさらに備え、負荷装置３０および試験用コントローラ５０に代えてそれぞれ定電力型電子負荷装置３０Ａおよび試験用コントローラ５０Ａを備える。

定電力型電子負荷装置３０Ａは、一定の交流電力を吸収可能な擬似負荷装置である。この定電力型電子負荷装置３０Ａは、回生機能が設けられており、負荷駆動装置６０の力行動作試験時、電力消費装置３５から受けた交流電力を熱消費させることなく、直流に整流して整流装置４０へ供給する。また、定電力型電子負荷装置３０Ａは、負荷駆動装置６０の回生動作試験時は、交流電源として機能し、整流装置４０からの直流電力を用いて交流電力を生成し、その生成した交流電力を電力消費装置３５を介してインバータユニット６２へ供給する。

なお、このような定電力型電子負荷装置３０Ａは、たとえば、定電力で動作するように制御されるインバータや、定電力モードで動作可能な市販の電力回生型交流電子負荷装置と交流電源装置とを組合わせるなどして実現することができる。

電力消費装置３５は、負荷駆動装置６０のインバータユニット６２の出力電力（回生動作試験時は入力電力）と定電力型電子負荷装置３０Ａにおける負荷電力との差分量を消費する。すなわち、このような電力消費装置３５が設けられていない従来の試験システムにおいては、上述のように負荷駆動装置６０の試験範囲が負荷装置によって制限され、また、負荷駆動装置６０の出力電力（または入力電力）に合わせて負荷装置の負荷電力を制御すれば負荷装置の制御が複雑になり得る。そこで、この実施の形態２では、試験システムの負荷装置を定電力型の電子負荷装置３０Ａで構成し、負荷駆動装置６０の出力電力（可変量）と定電力型電子負荷装置３０Ａの負荷電力（一定量）との間に生じる電力差を電力消費装置３５で吸収するようにしたものである。

試験用コントローラ５０Ａは、図１に示した実施の形態１における試験用コントローラ５０の構成において、ＣＰＵ５２に代えてＣＰＵ５２Ａを含む。ＣＰＵ５２Ａは、負荷駆動装置６０の動作試験時、負荷駆動装置６０によって駆動される負荷に対する電力の入出力パターンを設定して負荷駆動装置６０のモータジェネレータＥＣＵ６４へ出力する。すなわち、この実施の形態２では、負荷駆動装置６０の出力電力（または入力電力）と定電力型電子負荷装置３０Ａの負荷電力との電力差を吸収する電力消費装置３５が設けられているので、負荷駆動装置６０の出力電力（または入力電力）が定電力型電子負荷装置３０Ａの負荷電力と異なっていても構わない。そこで、この実施の形態２では、負荷駆動装置６０の電力入出力パターンを試験用コントローラ５０Ａから指令として与えることができるようにし、利用者が所望の条件を設定して試験を行なうことができるようにしたものである。なお、上記の電力入出力パターンは、外部インターフェース部５５を介して外部から入力することができる。

なお、負荷駆動装置６０によって駆動される実負荷としては、モータジェネレータを想定しているので、負荷に対する電力の入出力パターンを設定する代わりに、モータジェネレータのトルク指令および回転数指令を設定してＣＰＵ５２ＡからモータジェネレータＥＣＵ６４へ出力するようにしてもよい。これにより、より実装時に近い条件で負荷駆動装置６０の試験を行なうことができる。

なお、図３に示した試験システムのその他の構成は、図１に示した実施の形態１による試験システムと同じである。

図４は、図３に示した電力消費装置３５の構成を示す。図４を参照して、電力消費装置３５は、負荷駆動装置６０のインバータユニット６２を定電力型電子負荷装置３０Ａと接続する各電力線に設けられる抵抗素子８２を含む。この抵抗素子８２は、試験用コントローラ５０Ａによって設定される負荷駆動装置６０からの電力入出力パターンと定電力型電子負荷装置３０Ａの負荷電力との差分量を消費するように構成される。抵抗素子８２は、たとえば、上記差分量に応じて選定された定抵抗であってもよいし、抵抗値を調整可能な可変抵抗であってもよい。なお、特に図示しないが、抵抗素子８２に代えてパワートランジスタを用いてもよい。

以上のように、この実施の形態２による試験システムによれば、負荷駆動装置６０の試験範囲が定電力型電子負荷装置３０Ａにより影響を受けることはない。また、負荷駆動装置６０の大きさに合わせて定電力型電子負荷装置３０Ａを選定する必要がないので、試験システムを低コストで実現できる。さらに、負荷駆動装置６０の試験の自由度が向上するので、広範囲の試験を行なうことができる。

［実施の形態３］
図５は、この発明の実施の形態３による負荷駆動装置の試験システムの概略ブロック図である。図５を参照して、この実施の形態３による試験システムは、図３に示した実施の形態２による試験システムの構成において、トランス３７をさらに備える。

トランス３７は、負荷駆動装置６０のインバータユニット６２と電力消費装置３５との間に配設され、インバータユニット６２と電力消費装置３５との間で電圧変換を行なう。このトランス３７は、目的に応じて、負荷駆動装置６０から見て降圧するものであってもよいし、昇圧するものであってもよい。

たとえば、インバータユニット６２からの出力電圧と定電力型電子負荷装置３０Ａの入力電圧との電圧差が大きく、定電力型電子負荷装置３０Ａに悪影響を与え得るような場合、負荷駆動装置６０から見て降圧型のトランス３７を採用し得る。また、電力消費装置３５に流れる電流量を少なくして電力消費装置３５の小型化を図りたい場合には、負荷駆動装置６０から見て昇圧型のトランス３７を採用し得る。

さらに、トランス３７は、絶縁機能を有するので、トランス３７を設けることにより負荷駆動装置６０を定電力型電子負荷装置３０Ａと電気的に絶縁することができる。

なお、上記においては、トランス３７は、負荷駆動装置６０と電力消費装置３５との間に配設されるものとしたが、電力消費装置３５と定電力型電子負荷装置３０Ａとの間に配設してもよい。

以上のように、この実施の形態３による試験システムによれば、負荷駆動装置６０の出力電圧と定電力型電子負荷装置３０Ａの入力電圧とが大きく乖離している場合においても負荷駆動装置６０の試験を行なうことができる。また、電力消費装置３５の小型化を図り得る。さらに、負荷駆動装置６０を定電力型電子負荷装置３０Ａと電気的に絶縁することができる。

図６は、図１，図３および図５に示した負荷駆動装置６０がハイブリッド自動車に搭載された場合のハイブリッド自動車の概略ブロック図である。図６を参照して、ハイブリッド自動車１００は、バッテリＢと、負荷駆動装置６０と、ハイブリッドＥＣＵ１０８と、コンデンサＣ１，Ｃ２とを備える。負荷駆動装置６０のインバータユニット６２は、昇圧コンバータ１０２と、インバータ１０４，１０６とを含む。

モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２は、３相交流同期電動発電機からなる。モータジェネレータＭＧ１は、エンジン１１０に連結され、インバータ１０４によって駆動される。そして、モータジェネレータＭＧ１は、エンジン１１０を始動するとともに、エンジン１１０からの回転力によって発電する。モータジェネレータＭＧ２は、駆動輪１１２に連結され、インバータ１０６によって駆動される。そして、モータジェネレータＭＧ２は、駆動輪１１２を駆動するとともに、車両の回生制動時、駆動輪１１２からの回転力によって発電する。

なお、図１に示した試験システムの負荷装置３０ならびに図３および図５に示した試験システムの定電力型電子負荷装置３０Ａは、このモータジェネレータＭＧ１またはＭＧ２の擬似負荷に相当するものである。

直流電源であるバッテリＢは、充放電可能な二次電池からなる。バッテリＢは、昇圧コンバータ１０２に接続され、発生した直流電圧を昇圧コンバータ１０２へ出力する。また、バッテリＢは、昇圧コンバータ１０２から出力される直流電圧によって充電される。

なお、図１，図３および図５に示した試験システムの電源装置２０は、このバッテリＢに相当するものである。

昇圧コンバータ１０２は、モータジェネレータＥＣＵ６４からの制御信号に基づいて、バッテリＢから供給される直流電圧を昇圧し、その昇圧した昇圧電圧をインバータ１０４，１０６へ出力する。また、昇圧コンバータ１０２は、モータジェネレータＥＣＵ６４からの制御信号に基づいて、インバータ１０４および／または１０６から受ける直流電圧をバッテリＢの電圧レベルに降圧してバッテリＢを充電する。

インバータ１０４は、エンジン１１０からの出力を受けてモータジェネレータＭＧ１が発電した３相交流電圧をモータジェネレータＥＣＵ６４からの制御信号に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧を昇圧コンバータ１０２へ出力する。また、インバータ１０４は、モータジェネレータＥＣＵ６４からの制御信号に基づいて、昇圧コンバータ１０２から供給される直流電圧を３相交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ１を駆動する。

インバータ１０６は、モータジェネレータＥＣＵ６４からの制御信号に基づいて、昇圧コンバータ１０２から供給される直流電圧を３相交流電圧に変換してモータジェネレータＭＧ２を駆動する。また、インバータ１０６は、ハイブリッド自動車の回生制動時、駆動輪１１２からの回転力を受けてモータジェネレータＭＧ２が発電した３相交流電圧をモータジェネレータＥＣＵ６４からの制御信号に基づいて直流電圧に変換し、その変換した直流電圧を昇圧コンバータ１０２へ出力する。

モータジェネレータＥＣＵ６４は、ハイブリッドＥＣＵ１０８から出力されたモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令値、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のモータ電流およびモータ回転数、バッテリＢのバッテリ電圧、ならびに昇圧コンバータ１０２の出力電圧に基づいて、昇圧コンバータ１０２およびインバータ１０４，１０６を駆動するための制御信号を生成し、その生成した制御信号をそれぞれ昇圧コンバータ１０２およびインバータ１０４，１０６へ出力する。

また、モータジェネレータＥＣＵ６４は、昇圧コンバータ１０２およびインバータ１０４，１０６の温度や、モータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のモータ電流およびモータ電圧、バッテリＢのバッテリ電圧、昇圧コンバータ１０２の出力電圧などを図示されない各検出センサから収集し、その収集したデータをハイブリッドＥＣＵ１０８へ出力する。

さらに、モータジェネレータＥＣＵ６４は、上記の各データをそれぞれ対応するローカル保護しきい値と比較し、対応するローカル保護しきい値を超えるデータが存在する場合、昇圧コンバータ１０２およびインバータ１０４，１０６の動作を停止させる。

ハイブリッドＥＣＵ１０８は、このハイブリッド自動車１００全体の動作を制御する。ハイブリッドＥＣＵ１０８は、負荷駆動装置６０のモータジェネレータＥＣＵ６４へモータジェネレータＭＧ１，ＭＧ２のトルク指令値を出力する。また、ハイブリッドＥＣＵ１０８は、モータジェネレータＥＣＵ６４において収集された各データをモータジェネレータＥＣＵ６４から受ける。

なお、図１に示した試験システムの試験用コントローラ５０ならびに図３および図５に示した試験システムの試験用コントローラ５０Ａは、このハイブリッドＥＣＵ１０８に対応するものである。

なお、上記の各実施の形態においては、試験システムは、負荷駆動装置６０の力行動作および回生動作の両試験を行ない得るものとしたが、力行動作または回生動作が単独で行なわれる簡易な試験システムであってもよい。そして、実施の形態１について、力行動作のみ試験可能な試験システムにおいては、電源装置２０のみが遮断されるシステム構成であればよく、また、回生動作のみ試験可能な試験システムにおいては、負荷装置３０のみが遮断されるシステム構成であればよい。

また、図１，図３および図５に示したシステム構成に代えて、整流装置４０を備えず、負荷装置３０（または定電力型電子負荷装置３０Ａ）に接続される直流ラインが整流装置１０と電源装置２０との間の直流ラインに接続されたシステム構成であってもよい。このようなシステム構成によっても、負荷駆動装置６０の力行動作および回生動作の両試験を行なうことができる。

また、上記の実施の形態１においては、試験用しきい値は、この試験システムの利用者により外部インターフェース部５５を介してＲＯＭ５４に書込まれるものとしたが、試験用しきい値は、必ずしもＲＯＭ５４に書込まれなくてもよく、ＲＡＭ５３に書込まれるようにしてもよい。但し、この場合は、試験用コントローラ５０を起動するごとに試験用しきい値を設定する必要がある。また、試験用しきい値は、予めＲＯＭ５４に記憶された値であってもよい。

また、上記においては、被試験装置である負荷駆動装置６０のインバータユニット６２は、昇圧コンバータ１０２およびインバータ１０４，１０６を含むものとしたが、インバータ１０４，１０６のみ、あるいはインバータ１０４，１０６のいずれかのみを含むものであってもよい。

また、上記においては、被試験装置である負荷駆動装置６０は、ハイブリッド自動車に搭載されるものとしたが、この発明の適用範囲は、ハイブリッド自動車に搭載される負荷駆動装置の試験システムに限られるものではなく、電気自動車（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）や燃料電池車などに搭載される負荷駆動装置の試験システムであってもよい。

なお、上記において、試験用コントローラ５０，５０Ａは、この発明における「制御装置」に対応する。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明の実施の形態１による負荷駆動装置の試験システムの概略ブロック図である。 図１に示す試験用コントローラによる電源装置および負荷装置の遮断処理に関するフローチャートである。 この発明の実施の形態２による負荷駆動装置の試験システムの概略ブロック図である。 図３に示す電力消費装置の構成図である。 この発明の実施の形態３による負荷駆動装置の試験システムの概略ブロック図である。 図１，図３および図５に示す負荷駆動装置がハイブリッド自動車に搭載された場合のハイブリッド自動車の概略ブロック図である。

符号の説明

１０，４０ 整流装置、２０ 電源装置、３０ 負荷装置、３０Ａ 定電力型電子負荷装置、３５ 電力消費装置、３７ トランス、５０，５０Ａ 試験用コントローラ、５１ インターフェース部、５２，５２Ａ ＣＰＵ、５３ ＲＡＭ、５４ ＲＯＭ、５５ 外部インターフェース部、５６ バス、６０ 負荷駆動装置、６２ インバータユニット、６４ モータジェネレータＥＣＵ、７２，７４ ３相電力ライン、８２ 抵抗素子、１００ ハイブリッド自動車、１０２ 昇圧コンバータ、１０４，１０６ インバータ、１０８ ハイブリッドＥＣＵ、１１０ エンジン、１１２ 駆動輪、Ｂ バッテリ、ＭＧ１，ＭＧ２ モータジェネレータ、Ｃ１，Ｃ２ コンデンサ。

Claims (13)

1. 負荷駆動装置の試験時に前記負荷駆動装置に接続され、前記負荷駆動装置を試験的に動作させる負荷駆動装置の試験システムであって、
   前記負荷駆動装置へ電力を供給する電源装置と、
   前記負荷駆動装置の動作を制御する制御装置とを備え、
   前記負荷駆動装置は、前記負荷駆動装置の状態を示す所定のデータが第１のしきい値を超えたとき、動作を自己停止する保護手段を含み、
   前記制御装置は、前記所定のデータを前記負荷駆動装置から受け、その受けた所定のデータが前記第１のしきい値よりも小さい第２のしきい値を超えたとき、前記電源装置から前記負荷駆動装置への給電を遮断させるための第１の遮断信号を前記電源装置へ出力し、
   前記電源装置は、前記制御装置から前記第１の遮断信号を受けたとき、前記負荷駆動装置への給電を遮断する、負荷駆動装置の試験システム。
2. 前記負荷駆動装置によって力行駆動および回生駆動される負荷に対応する負荷装置をさらに備え、
   前記制御装置は、前記負荷駆動装置から受けた前記所定のデータが前記第２のしきい値を超えたとき、前記負荷装置から前記負荷駆動装置への給電を遮断させるための第２の遮断信号を前記負荷装置へさらに出力し、
   前記負荷装置は、前記制御装置から前記第２の遮断信号を受けたとき、前記負荷駆動装置への給電を遮断する、請求項１に記載の負荷駆動装置の試験システム。
3. 前記制御装置は、前記負荷駆動装置から受けた前記所定のデータが前記第２のしきい値を超えたとき、前記負荷駆動装置への動作指令の出力をさらに停止する、請求項１または請求項２に記載の負荷駆動装置の試験システム。
4. 負荷駆動装置を試験的に動作させる負荷駆動装置の試験システムの制御方法であって、
   前記負荷駆動装置の状態を示す所定のデータを検出する第１のステップと、
   前記負荷駆動装置が動作を自己停止する第１のしきい値よりも小さい第２のしきい値を前記所定のデータが超えたか否かを判定する第２のステップと、
   前記所定のデータが前記第２のしきい値を超えたと判定されたとき、前記負荷駆動装置への給電を遮断させる第３のステップとを備える制御方法。
5. 前記第３のステップは、
   前記負荷駆動装置に接続される電源装置から前記負荷駆動装置への給電を遮断させる第１のサブステップと、
   前記負荷駆動装置に接続される負荷装置から前記負荷駆動装置への給電を遮断させる第２のサブステップとを含む、請求項４に記載の制御方法。
6. 前記第２のステップにおいて前記所定のデータが前記第２のしきい値を超えたと判定されたとき、前記負荷駆動装置への動作指令の出力を停止させる第４のステップをさらに備える、請求項４または請求項５に記載の制御方法。
7. 負荷駆動装置の試験時に前記負荷駆動装置に接続され、前記負荷駆動装置を試験的に動作させる負荷駆動装置の試験システムであって、
   前記試験時に前記負荷駆動装置の動作を制御するための指令を前記負荷駆動装置へ出力する制御装置と、
   前記負荷駆動装置によって駆動される負荷に対応する定電力型の電子負荷装置と、
   前記負荷駆動装置と前記電子負荷装置との間に設けられ、前記制御装置からの指令に基づき前記負荷駆動装置が出力する電力と前記電子負荷装置における負荷電力との差分量を消費する電力消費装置とを備える負荷駆動装置の試験システム。
8. 前記電力消費装置は、前記負荷駆動装置の回生動作試験時、前記電子負荷装置から出力される電力と前記制御装置からの指令に基づき前記負荷駆動装置に入力される電力との差分量を消費する、請求項７に記載の負荷駆動装置の試験システム。
9. 前記制御装置は、前記負荷駆動装置によって駆動される負荷に対する電力の入出力パターンを前記指令として前記負荷駆動装置へ出力する、請求項７または請求項８に記載の負荷駆動装置の試験システム。
10. 前記制御装置は、前記負荷駆動装置によって駆動される負荷に含まれる電動機のトルクおよび回転数を前記指令として前記負荷駆動装置へ出力する、請求項７または請求項８に記載の負荷駆動装置の試験システム。
11. 前記電力消費装置は、前記差分量を消費するように構成された抵抗素子を含む、請求項７から請求項１０のいずれか１項に記載の負荷駆動装置の試験システム。
12. 前記電力消費装置は、前記差分量を消費するように抵抗値が調整された可変抵抗を含む、請求項７から請求項１０のいずれか１項に記載の負荷駆動装置の試験システム。
13. 前記負荷駆動装置と前記電力消費装置との間、または、前記電力消費装置と前記電子負荷装置との間に設けられるトランスをさらに備える、請求項７から請求項１２のいずれか１項に記載の負荷駆動装置の試験システム。

Images