WO2023286656A1

WO2023286656A1 - 試験システム、試験方法及び試験システム用プログラム記録媒体

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Publication number: WO2023286656A1
Application number: PCT/JP2022/026669
Authority: WO
Inventors: 誠治平井
Original assignee: 株式会社堀場製作所
Priority date: 2021-07-12
Filing date: 2022-07-05
Publication date: 2023-01-19
Also published as: CN117545997A; EP4372351A1; JPWO2023286656A1

Abstract

車両に搭載されて前記車両の１又は複数の熱源部品から発生する熱を管理する熱マネジメントシステムを試験するための試験システムであって、前記車両の車体を模擬した模擬車体と、前記模擬車体内に設置される、前記熱源部品を熱的に模擬するための模擬熱源体と、前記模擬熱源体に熱を供給する熱供給装置と、前記車両をモデル化した車両モデルに基づき、走行中の前記車両の前記熱源部品から発生する熱量を算出する熱量算出部と、算出された熱量に基づいて前記熱供給装置を制御し、前記模擬熱源体により前記熱源部品を熱的に模擬させる熱源体制御部と、前記熱マネジメントシステムの動作状況を取得する動作状況取得部とを備える試験システム。

Description

試験システム、試験方法及び試験システム用プログラム記録媒体

　本発明は、車両に搭載される熱マネジメントシステムを試験する試験システム、試験方法及び試験システム用プログラム記録媒体に関するものである。

　近年、例えばハイブリッド（プラグインハイブリッドを含む）車、電気自動車、又は燃料電池車両等の電動化車両では、航続距離の向上、乗員の快適性の向上、バッテリの長寿命化等の観点から、エンジン、バッテリ、モータ、又はインバータ等の熱発生部品から生じる熱を管理する熱マネジメントシステムの開発に注目が高まっている（例えば特許文献１）。

　従来、この熱マネジメントシステムの性能を評価する手法として、完成車両を、シャシダイナモメータを用いて模擬走行させて行うものが知られている。

特表２０１２－５１４５５６号公報

　しかしながら、上記した従来の方法では、開発した熱マネジメントシステムの性能を評価するのに車両のプロトタイプが出来上がるまで待つ必要があり、車両開発期間が長期化する一因となっている。そこで車両開発期間の短縮化のため、車両のプロトタイプがない時点からシミュレーションにより熱マネジメントシステムの評価を行うことが可能な、これまでにない新しい方式の試験システムの開発が求められている。

　本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、車両に搭載される熱マネジメントシステムをシミュレーションにより試験することができる試験システムを提供することを主たる課題とするものである。

　すなわち本発明に係る試験システムは、車両の１又は複数の熱源部品から発生する熱を管理する熱マネジメントシステムを試験するための試験システムであって、前記車両の車体を模擬した模擬車体と、前記模擬車体内に設置され、前記熱源部品を熱的に模擬するための模擬熱源体と、前記模擬熱源体に熱を供給する熱供給装置と、前記車両をモデル化した車両モデルに基づき、走行中の前記車両の前記熱源部品から発生する熱量を算出する熱量算出部と、算出された熱量に基づいて前記熱供給装置を制御し、前記模擬熱源体により前記熱源部品を熱的に模擬させる熱源体制御部とを備えることを特徴とするものである。

　このような構成であれば、熱源部品を熱的に模擬する模擬熱源体を模擬車体内に設置しこれを制御することで、実路走行中の車両の熱源部品から発生する熱を模擬車体内で模擬的に再現することができるので、完成車両を用いて模擬走行を行うことなく、シミュレーションにより熱マネジメントシステムを試験することができる。これにより、車両のプロトタイプがない時点から熱マネジメントシステムの評価が可能になり、車両の開発期間を短縮することができる。また、車両のプロトタイプ完成前に車両の周囲環境を模擬して熱マネジメントシステムの評価試験を行うことができるので、実車両完成後の試験時間を短縮することもできる。さらに、熱マネジメントシステムをシステム状態での効率評価が可能になり、システムとしての電気消費量を計測し、車両の仕様確定時の基礎データにすることができる。さらに、実路走行をすることなく走行状態を模擬できるので、部品及びシステムの耐久性、信頼性及び不具合発生時の再現性を、試験室内で安全に実施することができる。さらには、熱マネジメントシステムの部品メーカにおいては、自社製品以外の部品を模擬することによりシステムの評価が可能となる。なお、「模擬熱源体に熱を供給する」とは、模擬熱源体に熱媒体（熱媒又は冷媒）を供給して当該模擬熱源体を加熱又は冷却することを意味する。

　また前記試験システムは、前記模擬熱源体を複数備え、前記熱量算出部が、前記複数の熱源部品から発生する熱量をそれぞれ算出し、前記熱源体制御部が、算出された前記各熱源部品の熱量に基づいて前記熱供給装置を制御し、前記複数の模擬熱源体により前記複数の熱源部品をそれぞれ熱的に模擬させることが好ましい。
　このようにすれば、複数の熱源部品の熱を模擬的に再現することで、実走行中の車両から発生する熱を模擬車体内でよりリアルに再現することができる。

　また前記試験システムは、前記模擬車体内に温調した空気を供給する模擬車体用空調装置と、走行中の前記車両の走行環境をモデル化した走行環境モデルに基づき、前記模擬車体用空調装置を制御し、走行中の前記車両の走行環境を前記模擬車体により模擬的に再現させる走行環境制御部とを更に備えることが好ましい。
　このようにすれば、実走行中の車外の空気の温度や湿度等の走行環境を模擬車体内で模擬的に再現することができるので、実走行中に熱マネジメントシステムが置かれる環境をよりリアルに再現することができる。

　また前記試験システムは、前記車両の車室の環境を熱的に模擬するための模擬車室と、前記模擬車室内に温調した空気を供給する模擬車室用空調装置と、走行中の前記車室の環境をモデル化した車室環境モデルに基づき、前記模擬車室用空調装置を制御し、走行中の前記車室の環境を前記模擬車室により模擬的に再現させる車室環境制御部とを更に備えることが好ましい。
　このようにすれば、実走行中の車室内の空気の温度や湿度等の走行環境を模擬車体内で模擬的に再現することができるので、実走行中に熱マネジメントシステムが置かれる環境をよりリアルに再現することができる。

　また前記試験システムは、前記熱マネジメントシステムの動作状況を取得する動作状況取得部を更に備えるのが好ましい。
　このようにすれば、温調システム等の熱マネジメントシステムの消費電力等の動作状況等を試験中に自動で取得することができる。

　また前記試験システムの具体的態様としては、前記車両が電動化車両であり、前記動作状況取得部が、前記熱マネジメントシステムの消費電力に関する情報を前記動作状況として取得するものが挙げられる。

　また前記試験システムの具体的態様としては、前記熱マネジメントシステムが、前記車両から発生する熱を調整するための温調機器を備えるものであり、前記温調機器がＨＶＡＣ、インタークーラ、コンプレッサ、ラジエータ又はヒータから選択される１つ以上を含むものが挙げられる。

　また前記試験システムの具体的態様としては、前記模擬熱源体が、前記車両のエンジン、モータ、インバータ又はバッテリから選択される１つ以上を熱的に模擬するものが挙げられる。

　また本発明の試験方法は、車両の１又は複数の熱源部品から発生する熱を管理する熱マネジメントシステムを試験する試験方法であり、前記車両の車体を模擬した模擬車体と、前記模擬車体内に設置され、前記熱源部品を熱的に模擬するための模擬熱源体と、前記模擬熱源体に熱を供給する熱供給装置とを備える試験システムを用いた試験方法であって、前記車両をモデル化した車両モデルに基づき、走行中の前記車両の前記熱源部品から発生する熱量を算出する熱量算出ステップと、算出された熱量に基づいて前記熱供給装置を制御し、前記模擬熱源体により前記熱源部品を熱的に模擬させる模擬熱源体制御ステップとを備えることを特徴とする。

　また本発明の試験システム用プログラム記録媒体は、車両の１又は複数の熱源部品から発生する熱を管理する熱マネジメントシステムを試験するためのものであり、前記車両の車体を模擬した模擬車体と、前記模擬車体内に設置され、前記熱源部品を熱的に模擬するための模擬熱源体と、前記模擬熱源体に熱を供給する熱供給装置とを備える試験システム用のプログラムを記録するものであって、当該プログラムは、前記車両をモデル化した車両モデルに基づき、走行中の前記車両の前記熱源部品から発生する熱量を算出する熱量算出部と、算出された熱量に基づいて前記熱供給装置を制御し、前記模擬熱源体により前記熱源部品を熱的に模擬させる熱源体制御部としての機能をコンピュータに発揮させることを特徴とする。

　このような本発明の試験方法及び試験システム用プログラム記録媒体によれば、上記した本発明の試験システムと同様の作用効果を奏することができる。

　このように構成した本発明によれば、車両に搭載される熱マネジメントシステムをシミュレーションにより試験することができる試験システムを提供することができる。

本実施形態における試験システムの全体構成を模式的に示す図。同実施形態における試験システムの機能ブロック図。他の実施形態における試験システムの機能ブロック図。他の実施形態における試験システムの全体構成を模式的に示す図。

　以下、本発明の一実施形態に係る試験システム１００について、図面を参照して説明する。

＜試験システム１００の構成＞
　本実施形態の試験システム１００は、ハイブリッド車（プラグインハイブリッド車を含む）、電気自動車、又は燃料電池車等の電動化車両に搭載され、車両の１又は複数の熱源部品（例えば、エンジン、モータ、インバータ又はバッテリ等）から発生する熱を管理する熱マネジメントシステム２００の動作を、シミュレーションにより試験するものである。具体的にこの試験システム１００は、供試体である熱マネジメントシステム２００が設置された模擬車体１内で、実路走行中に車両の熱源部品から発生する熱を模擬的に再現し、その際の熱マネジメントシステム２００の動作状況を取得して評価するものである。

　より具体的にこの試験システム１００は、図１に示すように、供試体である熱マネジメントシステム２００が設置される模擬車体１と、模擬車体１内の空気を調整する模擬車体用空調装置２と、車両の車室を模した模擬車室３と、模擬車室３内の空気を調整する模擬車室用空調装置４と、熱マネジメントシステム２００と共に模擬車体１に収容される模擬熱源体５と、模擬熱源体５に熱を供給する熱供給装置６と、制御装置７とを備えている。

　模擬車体１は、車両の車体を熱的に模擬するものであり、具体的には実路走行中（パワーオンしている状態を意味し、アイドリング状態等を含む）の車両の走行環境を模擬的に再現するためのものである。この走行環境とは、実路走行における車外の空気（すなわち、エンジンルーム内に取り込まれる空気）の環境のことである。具体的にこの走行環境は、少なくとも実路走行における車外の空気の温度を含むものであり、湿度、圧力又は風量等を含んでもよい。

　具体的にこの模擬車体１は、例えば直方体状をなす断熱性に優れた箱状をなすものであり、その内部には、熱マネジメントシステム２００及び模擬熱源体５を収容する収容空間が形成されている。この模擬車体１では、車両の前後方向に対応して、その前後方向が設定されている。そしてこの模擬車体１内の空気は、少なくとも所定の温度となるように、好ましくは所定の温度及び湿度となるように、模擬車体用空調装置２によって調整される。

　模擬車体用空調装置２は、制御装置７から制御信号を受け付けて模擬車体１内の空気を所定の温度に調整することで、実路走行中の車両の走行環境を模擬車体１内の空間により模擬的に再現させるものである。より具体的に模擬車体用空調装置２は、模擬車体１との間で空気を循環させるように構成されており、伝熱媒体との間で熱を移動させる熱源機器２１（例えば冷凍機やボイラー等の温熱源機器や冷熱源機器）と、熱源機器２１から送られる伝熱媒体（例えば冷水及び温水等の冷媒及び熱媒）を用いて熱交換することにより空気を所望の温度に調整する模擬車体用空調機２２（例えばファンコイルユニットやエアハンドリングユニット等）と、模擬車体用空調機２２から模擬車体１に空気を送る給気ダクト２３と、模擬車体１から模擬車体用空調機２２に空気を戻す還気ダクト２４とを備えている。また模擬車体用空調機２２は、空気を所望の湿度に調整できるよう加湿装置及び／又は除湿装置を備えていてもよい。なお、熱源機器２１と模擬車室用空調機４２は模擬車体１の外に配置されている。

　給気ダクト２３の下流端には、温度等が調整された空気を模擬車体１内に吹き出す吹出口２ａが設けられている。本実施形態の給気ダクト２３は、途中で分岐することによりその下流端に複数の吹出口２ａが設けられている。また還気ダクト２４の上流端には、模擬車体１内の空気を吸い込む吸込口２ｂが設けられている。

　本実施形態では、走行中の車両に当たる風を模擬し、模擬車体１内において前方から後方に向かって空気が流れるように、吹出口２ａと吸込口２ｂの位置が設定されている。具体的には、複数の吹出口２ａは、模擬車体１の前壁１１と天井１３にそれぞれ開口するように設けられ、吸込口２ｂは、模擬車体１の天井１３における吹出口２ａよりも後方に開口するように設けられている。天井１３に設けられた吹出口２ａは、少なくとも模擬車体１内に収容された模擬熱源体５よりも前方に位置するように設けられているのが好ましい。また天井１３に設けられた吸込口２ｂは、少なくとも模擬車体１内に収容された模擬熱源体５よりも後方に位置するように設けられているのが好ましい。

　模擬車室３は、実路走行中の車両の車室環境を模擬的に再現するためのものである。この車室環境とは、例えば車室内の空気環境のことである。具体的にこの車室環境は、少なくとも車室内の空気の温度を含むものであり、湿度、圧力、風量又は風向き等を含んでもよい。具体的にこの模擬車室３は、例えば直方体状をなす断熱性能に優れた筐体により構成されており、ここでは模擬車体１内において模擬熱源体５よりも後方（風下側）に設けられている。そしてこの車室内の空気は、少なくとも所定の温度となるように、好ましくは所定の温度及び湿度となるように、模擬車室用空調装置４によって調整される。

　模擬車室用空調装置４は、制御装置７から制御信号を受け付けて模擬車室３内の空気を所定の温度に（好ましくは所定の温度及び湿度に）調整することで、実路走行中の車室環境を模擬車室３により模擬的に再現させるものである。より具体的に模擬車室用空調装置４は、模擬車室３との間で空気を循環させるように構成されており、伝熱媒体との間で熱を移動させる熱源機器４１（例えば冷凍機やボイラー等の温熱源機器や冷熱源機器）と、熱源機器４１から送られる伝熱媒体（例えば冷水及び温水等の冷媒及び熱媒）を用いて熱交換することにより空気を所望の温度に調整する模擬車室用空調機４２（例えばファンコイルユニットやエアハンドリングユニット等）と、模擬車室用空調機４２から模擬車室３に空気を送る給気ダクト４３と、模擬車室３から模擬車室用空調機４２に空気を戻す還気ダクト４４とを備えている。また模擬車室用空調機４２は、空気を所望の湿度に調整できるよう加湿装置及び／又は除湿装置を備えてもよい。なお、熱源機器４１と模擬車室用空調機４２は模擬車体１の外に配置されている。

　給気ダクト４３の下流端には、温度等が調整された空気を模擬車室３内に吹き出す吹出口４ａが設けられている。また還気ダクト４４の上流端には、模擬車室３内の空気を吸い込む吸込口４ｂが設けられている。本実施形態の吹出口４ａと吸込口４ｂは、模擬車室３の天井３１に開口するようにそれぞれ設けられている。

　模擬熱源体５は、車両が備える熱源部品を熱的に模擬するためのものである。この模擬熱源体５は、模擬車体１内で少なくとも発熱可能なものであれば任意のものでよい。この実施形態の模擬熱源体５は、例えば放熱機器や熱交換器であり、熱供給装置６から供給される熱を、熱伝導を利用して模擬車体１内に放熱するよう構成されたものである。ここでは、熱供給装置６から所定の温度及び流量の温水等の加熱流体が供給されることで、模擬車体１内で発熱するように構成されている。

　本実施形態の試験システム１００は、複数の熱源部品からの熱の発生を模擬的に再現するように、それぞれに対応する１つ又は複数の模擬熱源体５を備えている。具体的に試験システム１００は、エンジンを熱的に模した模擬エンジン５１と、モータを熱的に模した模擬モータ５２と、インバータを熱的に模した模擬インバータ５３と、バッテリを熱的に模した模擬バッテリ５４との少なくとも１つを模擬熱源体５として備えている。これら複数の模擬熱源体５は、模擬車体１内における吹出口２ａと吸込口２ｂとの間（さらに言うと、模擬車室３よりも前方）に、例えば前後方向に沿って順に並んで配置されている。

　熱供給装置６は、制御装置７からの制御信号を受け付け、模擬熱源体５に所定の熱量の熱を供給することで、実路走行中の熱源体を模擬車体１内で熱的に模擬させるものである。より具体的に熱供給装置６は、伝熱媒体との間で熱を移動させる熱源機器６１（例えば冷凍機やボイラー等の温熱源機器や冷熱源機器）と、熱源機器６１から送られる伝熱媒体（例えば冷水及び温水等の冷媒及び熱媒）を用いて熱交換等することにより、所望の温度（例えば－２０℃～１１０℃）の加熱流体を生成する温調機器６２と、温調機器６２と模擬熱源体５との間で加熱流体を流通させる配管６３とを備えている。この温調機器６２は、流量制御や差圧制御を行うことにより、所望の流量の加熱流体を、模擬熱源体５に供給するように構成されている。なお、熱源機器６１と温調機器６２は模擬車体１の外に配置されている。本実施形態の試験システム１００は、複数の模擬熱源体５のそれぞれに対応して複数の熱供給装置６を備えている。

　また図１に示すように、複数の熱供給装置６の間で１つの熱源機器６１が共用化されている。また、模擬車体用空調装置２と、模擬車室用空調装置４と、複数の熱供給装置６との間でも、１つの熱源機器が共用化されている。

　このように構成した模擬車体１内に、供試体である熱マネジメントシステム２００が設置される。この熱マネジメントシステム２００は、車両の熱源部品を加熱又は冷却することにより、当該熱源部品から発生する熱を調整するための温調機器２１０と、この温調機器２１０の動作を制御する温調制御装置（図示しない）とを備える。なお、温調制御装置は、必ずしも模擬車体１内に設置される必要はなく、模擬車体１外に設置されてもよい。

　温調機器２１０は、例えば、ＨＶＡＣ（Heating, Ventilation, and Air Conditioning）、インタークーラ、コンプレッサ、ラジエータ、又はヒータ等である。本実施形態の試験システム１００は、温調機器２１０としてラジエータ、コンプレッサ及びＨＶＡＣの動作を試験するように構成されており、これらの温調機器２１０の実機が模擬車体１内に配置されている。各温調機器２１０は、模擬車体１内において、実路走行中の車両を熱的に模擬した位置に配置される。具体的には、ラジエータとコンプレッサは、模擬車体１において、各模擬熱源体５よりも前方であって、模擬車体１の前壁１１に設けられた吹出口２ａに対向する位置（すなわち、温調された空気が前方から吹き当たる位置）に配置される。またＨＶＡＣは、実際の車両を熱的に模擬するように模擬車室３内に配置される。

　制御装置７は、少なくとも、車両が実路走行した際に熱源部品から発生する熱を、模擬車体１内で各模擬熱源体５により再現させるものである。本実施形態の制御装置７は、模擬車体用空調装置２、模擬車室用空調装置４及び熱供給装置６を制御することで、実路走行中の車両の環境を模擬車体１内で熱的に模擬して再現するように構成されている。具体的にこの制御装置７は、ＣＰＵ、内部メモリ、入出力インターフェース、Ａ／Ｄコンバータ等を備えた専用又は汎用のコンピュータである。そしてこの制御装置７は、内部メモリに格納された所定のプログラムに基づき、ＣＰＵ及び周辺機器が協働することによって、図２に示すように、関係データ受付部７１と、熱量算出部７２と、熱源体制御部７３と、走行環境制御部７４と、車室環境制御部７５としての機能を少なくとも発揮する。

　関係データ受付部７１は、車両をモデル化した車両モデル、走行環境をモデル化した走行環境モデル又は車室環境をモデル化した車室環境モデルの少なくとも１つを受け付け、これを熱量算出部７２、走行環境制御部７４及び／又は車室環境制御部７５に出力するものである。この車両モデル、走行環境モデル又は車室環境モデルは、本試験システム１００のユーザにより適宜入力される。

　車両モデルは、少なくとも車両が備える複数の熱源部品の各種パラメータを数値化した複数の熱源部品モデルを有するものである。本実施形態の車両モデルは、熱源部品モデルとして、エンジンから発生する熱量を数値化したエンジンモデルと、モータから発生する熱量を数値化したモータモデルと、インバータから発生する熱量を数値化したインバータモデルと、バッテリから発生する熱量を数値化したバッテリモデルとの少なくとも１つを有している。また車両モデルは、実車両の種類（トラック、乗用車など）、重量、トランスミッション種別（ＭＴ、ＡＴ、ＣＶＴなど）、タイヤ径、変速比、エンジン特性（スロットル開度及び回転数と出力トルクとの関係等）、ＥＣＵの制御特性（アクセル開度とスロットル開度との関係など）、ＴＣＵの制御特性（変速比の変更条件やそのタイミングなど）、又はＢＣＵの制御特性（各車輪に対するブレーキ力の分配など）等の車両情報をモデル化したものであってもよい。

　走行環境モデルは、実路走行中の車両の走行環境を示す各種パラメータを数値化したものである。この走行環境を示す各種パラメータは、実路走行中の車外の空気の温度を少なくとも含むものであり、湿度、圧力又は風量等を含んでいてもよい。

　また車室環境モデルは、実路走行中の車室環境を示す各種パラメータを数値化したものである。この車室環境を示す各種パラメータは、実路走行中の車室内の空気の温度を少なくとも含むものであり、湿度、圧力又は風量等を含んでいてもよい。

　熱量算出部７２は、関係データ受付部７１が取得した車両モデルに基づき、所定の走行シナリオで実路走行する際に、実車両の各熱源部品から発生する熱量を算出し、これを発生熱量データとして出力するよう構成されている。この発生熱量データは、例えば走行開始からの経過時間と、各熱源部品から発生する熱量との関係を示すデータである。

　熱源体制御部７３は、発生熱量データが示す各熱源部品の発生熱量に基づいて複数の熱供給装置６を制御し、当該発生熱量の熱を各模擬熱源体５に供給させることで、各模擬熱源体５により各熱源部品を熱的に模擬させる。具体的に熱源体制御部７３は、発生熱量データが示す各熱源部品の発生熱量に基づいて、熱供給装置６が備える熱源機器６１及び温調機器６２を制御し、所望の温度及び流量の加熱流体を模擬熱源体５に供給させる。

　また走行環境制御部７４は、走行環境モデルに基づいて模擬車体用空調装置２を制御し、走行中の車両の走行環境を模擬車体１により模擬的に再現させる。具体的に走行環境制御部７４は、模擬車体用空調装置２を制御して、走行環境モデルが示す温度の空気を、吹出口２ａから模擬車体１内に向けて吹き出させる。また走行環境制御部７４は、温度の調整に加えて、走行環境モデルが示す湿度、圧力又は風量に調整した空気を吹き出させるように模擬車体用空調装置２を制御してもよい。

　また車室環境制御部７５と、車室環境モデルに基づいて模擬車室用空調装置４を制御し、走行中の車室環境を模擬車室３により模擬的に再現させる。具体的に車室環境制御部７５は、模擬車室用空調装置４を制御して、車室環境モデルが示す温度の空気を、吹出口から車室内に向けて吹き出させる。また走車室環境制御部７５は、温度の調整に加えて、車室環境モデルが示す湿度、圧力又は風量に調整した空気を吹き出させるように模擬車室用空調装置４を制御してもよい。

　また走行環境制御部７４は、模擬車体用空調装置２の制御量に基づいて、模擬車体１内に収容された機器から放熱される熱の量（放熱量）を算出するように構成されている。同様に車室環境制御部７５は、車室用空調装置の制御量に基づいて、車室内に収容された機器から放熱される熱の量（放熱量）を算出するように構成されている。

　このように構成した本実施形態の試験システム１００によれば、熱源部品を熱的に模擬する模擬熱源体５を模擬車体１内に設置しこれを制御することで、実路走行中の車両の熱源部品から発生する熱を模擬車体１内で模擬的に再現することができるので、完成車両を用いて模擬走行を行うことなく、シミュレーションにより熱マネジメントシステム２００を試験することができる。これにより、車両のプロトタイプがない時点から熱マネジメントシステム２００の評価が可能になり、車両の開発期間を短縮することができる。また、車両のプロトタイプ完成前に車両の周囲環境を模擬して熱マネジメントシステムの評価試験を行うことができるので、実車両完成後の試験時間を短縮することもできる。さらに、熱マネジメントシステム２００をシステム状態での効率評価が可能になり、システムとしての電気消費量を計測し、車両の仕様確定時の基礎データにすることができる。さらに、実路走行をすることなく走行状態を模擬できるので、部品及びシステムの耐久性、信頼性及び不具合発生時の再現性を、模擬車体１内で安全に実施することができる。さらには、熱マネジメントシステム２００の部品メーカにおいては、自社製品以外の部品を模擬することによりシステムの評価が可能となる。

　なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。

　例えば前記実施形態の試験システム１００は、電動化車両に搭載される熱マネジメントシステム２００を試験するものであったが、これに限らない。他の実施形態では、純エンジン車両に搭載される熱マネジメントシステム２００を試験するものであってもよい。

　また前記実施形態では、関係データ受付部７１、熱量算出部７２、熱源体制御部７３、走行環境制御部７４及び車室環境制御部７５のすべての機能が制御装置７により発揮されたが、これに限らない。これらの機能の一部が、他のコンピュータにより発揮されてもよい。

　また他の実施形態の試験システム１００は、図３に示すように、制御装置７が動作状況取得部７６としての機能を発揮するように構成されていてもよい。この動作状況取得部７６は、熱マネジメントシステム２００の試験中における、熱マネジメントシステム２００の動作状況を取得するものである。この動作状況とは、例えば熱マネジメントシステム２００が備える各温調機器２１０の消費電力等である。動作状況取得部７６は、熱マネジメントシステム２００の試験を行っている間、各温調機器２１０の動作状況を示す動作状況データを、熱マネジメントシステム２００の制御装置から取得する。なおこの動作状況取得部７６としての機能は、他のコンピュータにより発揮されてもよい。

　また他の実施形態の試験システム１００は、図３に示すように、制御装置７が関係データ格納部７７としての機能を発揮するように構成されていてもよい。この関係データ格納部７７は、メモリの所定領域に設定されたものであり、車両をモデル化した車両モデル、走行環境をモデル化した走行環境モデル又は車室環境をモデル化した車室環境モデルの少なくとも１つが予め格納されている。そして、熱量算出部７２、走行環境制御部７４又は車室環境制御部７５の少なくとも１つは、関係データ格納部７７を参照して各モデルを取得するように構成されてよい。

　また前記実施形態では、模擬車体用空調装置２は、模擬車体１内の空気を少なくとも所定の温度にするように構成されていたがこれに限らない。他の実施形態の模擬車体用空調装置２は、模擬車体１内の空気を少なくとも所定の湿度にするように構成されてもよい。同様に他の実施形態の模擬車室用空調装置４は、模擬車室３内の空気を少なくとも所定の湿度にするように構成されてもよい。

　また前記実施形態では、複数の熱供給装置６の間で１つの熱源機器６１が共用化されており、さらに模擬車体用空調装置２と模擬車室用空調装置４と熱供給装置６との間でも１つの熱源機器が共用化されていたがこれに限らない。各熱供給装置６がそれぞれ熱源機器６１を個別に備えていてもよい。また、模擬車体用空調装置２と模擬車室用空調装置４と熱供給装置６がそれぞれ熱源機器を個別に備えていてもよい。

　また前記実施形態では、熱供給装置６は、温調機器６２で加熱流体を生成し、この加熱流体を模擬熱源体５に供給して加熱させるように構成されていたがこれに限らない。他の実施形態では、熱供給装置６は温調機器６２で冷却流体を生成し、この冷却流体を模擬熱源体５（模擬エンジン５１、模擬モータ５２、模擬インバータ５３又は模擬バッテリ５４等）に供給して、模擬熱源体５を冷却するように構成されていてもよい。この熱供給装置６は、熱源体制御部７３により制御されて、加熱流体又は冷却流体を選択的に生成して模擬熱源体５に供給するようにしてもよい。

　また他の実施形態では、模擬熱源体５は、熱マネジメントシステムを構成する温調機器（具体的にはＨＶＡＣ、インタークーラ、コンプレッサ、ラジエータ又はヒータ等）の一部を模擬するためのものであってもよい。例えば他の実施形態の試験システム１００は、図４に示すように、ラジエータを模した模擬ラジエータ５５を模擬熱源体５としてさらに備えていてもよい。そして熱供給装置６は、温調機器６２で加熱流体又は冷却流体を生成し、この加熱流体又は冷却流体を模擬ラジエータ５５に供給して加熱又は冷却するように構成されていてもよい。なお、ラジエータに限らず、ＨＶＡＣ、インタークーラ、コンプレッサ又はヒータ等、熱マネジメントシステムを構成する他の温調機器を模擬する模擬熱源体５を更に有していてもよい。

　また模擬車体１内において配置する模擬熱源体５の種類や順番は、前記実施形態のものに限らず任意に変更されてもよい。同様に、模擬車体１内に配置される熱マネジメントシステム２００の種類や順番は、前記実施形態のものに限らず任意に変更されてもよい。

　また、模擬車体用空調装置２の吹出口２ａや吸込口２ｂ、及び模擬車室用空調装置４の吹出口４ａや吸込口４ｂの位置や向きは、前記実施形態に限らず任意に変更されてもよい。例えば、吹出口２ａは模擬車体１の天井１３に設けられていなくてもよい。また吸込口２ｂは、模擬熱源体５よりも後方に設けられていなくてもよい。また吹出口４ａと吸込口４ｂは、模擬車室３の天井３１に開口するように設けられていなくてもよい。

　前記実施形態の模擬車体１及び模擬車室３は直方体状をなすように構成されていたが、これに限らない。模擬車体１及び模擬車室３は、断熱性能に優れた空間を形成するものであれば、任意の形状であってもよい。

　その他、本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。

　上記した本発明によれば、車両に搭載される熱マネジメントシステムをシミュレーションにより試験することができる試験システムを提供することができる。

１００・・・試験システム
１　　・・・模擬車体
２　　・・・模擬車体用空調装置
４　　・・・模擬車室用空調装置
５　　・・・模擬熱源体
６　　・・・熱供給装置
７　　・・・制御装置
７２　・・・熱量算出部
７３　・・・熱源体制御部
２００　・・・熱マネジメントシステム（供試体）

Claims

　車両の１又は複数の熱源部品から発生する熱を管理する熱マネジメントシステムを試験するための試験システムであって、
　前記車両の車体を模擬した模擬車体と、
　前記模擬車体内に設置され、前記熱源部品を熱的に模擬するための模擬熱源体と、
　前記模擬熱源体に熱を供給する熱供給装置と、
　前記車両をモデル化した車両モデルに基づき、走行中の前記車両の前記熱源部品から発生する熱量を算出する熱量算出部と、
　算出された熱量に基づいて前記熱供給装置を制御し、前記模擬熱源体により前記熱源部品を熱的に模擬させる熱源体制御部とを備える試験システム。
　前記模擬熱源体を複数備え、
　前記熱量算出部が、前記複数の熱源部品から発生する熱量をそれぞれ算出し、
　前記熱源体制御部が、算出された前記各熱源部品の熱量に基づいて前記熱供給装置を制御し、前記複数の模擬熱源体により前記複数の熱源部品をそれぞれ熱的に模擬させる請求項１に記載の試験システム。
　前記模擬車体内に温調した空気を供給する模擬車体用空調装置と、
　走行中の前記車両の走行環境をモデル化した走行環境モデルに基づき、前記模擬車体用空調装置を制御し、走行中の前記車両の走行環境を前記模擬車体により模擬的に再現させる走行環境制御部とを更に備える請求項１又は２に記載の試験システム。
　前記車両の車室の環境を熱的に模擬するための模擬車室と、
　前記模擬車室内に温調した空気を供給する模擬車室用空調装置と、
　走行中の前記車室の環境をモデル化した車室環境モデルに基づき、前記模擬車室用空調装置を制御し、走行中の前記車室の環境を前記模擬車室により模擬的に再現させる車室環境制御部とを更に備える請求項１～３のいずれか一項に記載の試験システム。
　前記熱マネジメントシステムの動作状況を取得する動作状況取得部を更に備える請求項１～４のいずれか一項に記載の試験システム。
　前記車両が電動化車両であり、
　前記動作状況取得部が、前記熱マネジメントシステムの消費電力に関する情報を前記動作状況として取得する請求項５に記載の試験システム。
　前記熱マネジメントシステムが、前記車両から発生する熱を調整するための温調機器を備えるものであり、
　前記温調機器がＨＶＡＣ、インタークーラ、コンプレッサ、ラジエータ又はヒータから選択される１つ以上を含む請求項１～５のいずれか一項に記載の試験システム。
　前記模擬熱源体が、前記車両のエンジン、モータ、インバータ又はバッテリから選択される１つ以上を熱的に模擬するものである請求項１～６のいずれか一項に記載の試験システム。
　車両の１又は複数の熱源部品から発生する熱を管理する熱マネジメントシステムを試験する試験方法であり、前記車両の車体を模擬した模擬車体と、前記模擬車体内に設置され、前記熱源部品を熱的に模擬するための模擬熱源体と、前記模擬熱源体に熱を供給する熱供給装置とを備える試験システムを用いた試験方法であって、
　前記車両をモデル化した車両モデルに基づき、走行中の前記車両の前記熱源部品から発生する熱量を算出する熱量算出ステップと、
　算出された熱量に基づいて前記熱供給装置を制御し、前記模擬熱源体により前記熱源部品を熱的に模擬させる模擬熱源体制御ステップとを備える熱マネジメントシステムの試験方法。
　車両の１又は複数の熱源部品から発生する熱を管理する熱マネジメントシステムを試験するためのものであり、前記車両の車体を模擬した模擬車体と、前記模擬車体内に設置され、前記熱源部品を熱的に模擬するための模擬熱源体と、前記模擬熱源体に熱を供給する熱供給装置とを備える試験システム用のプログラムであって、
　前記車両をモデル化した車両モデルに基づき、走行中の前記車両の前記熱源部品から発生する熱量を算出する熱量算出部と、
　算出された熱量に基づいて前記熱供給装置を制御し、前記模擬熱源体により前記熱源部品を熱的に模擬させる熱源体制御部としての機能をコンピュータに発揮させる試験システム用のプログラムが記録された記録媒体。