JP2007263620A

JP2007263620A - 回生性能検査方法

Info

Publication number: JP2007263620A
Application number: JP2006086211A
Authority: JP
Inventors: Makoto Ogata; 誠緒方
Original assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Current assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Priority date: 2006-03-27
Filing date: 2006-03-27
Publication date: 2007-10-11

Abstract

【課題】自動車の組立て工場に既存の検査設備を用いて、回生ブレーキの性能を検査できるようにする。
【解決手段】車両の駆動輪を回転ローラ上に載せた後、車両をアクセルオンにして第１所定車速にまで加速し、その後アクセルオフして車両に回生制動力を発生させて、第２所定車速まで減速する時間に基づいて車両の回生性能が所定の性能を満たしているか否かを判定する。
【選択図】図３

Description

本発明は、ハイブリッド自動車や電気自動車の回生ブレーキが規定の性能を確保しているか否かを確認する回生性能検査方法に関するものである。

近年、エンジンと電動機（又はモータ／ジェネレータ、以下、単にモータという）とを駆動源とするパラレル式ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）が広く知られている。
このようなハイブリッド自動車では、エンジンとモータとの合計出力により車両が駆動されるようになっている。また、一般に、モータにはインバータを介してバッテリが接続されており、このインバータの作動を制御することにより、モータを発電機として作動させることができるようになっている。

このような構成により、モータを駆動することでエンジンの駆動力をアシストしながら走行したり、モータを発電機として機能させることで減速時に回生ブレーキを作用させて電力を回生したりすることができる。
ところで、このようなハイブリッド自動車では、工場でラインオフしたときに回生ブレーキの性能（回生性能）が規定の性能を確保しているか否かを検査又は確認する必要がある。そこで、このような回生性能の検査手法として、例えば従来より特許文献１及び特許文献２に開示された技術が知られている。
特開２０００−９７８１１号公報特開平８−１４９６０２号公報

しかしながら、従来の技術では検査の設備が複雑化しておりコストがかかるという課題があるほか、検査装置（シャシダイナモ）側と車両側とで車速を検出しており、このような車速の整合性を図るため全体のロジックが複雑化するという課題がある。
本発明は、このような課題に鑑みて創案されたものであって、自動車の組立て工場に既存の検査設備を用いて、回生ブレーキの性能を検査できるようにすることを目的としている。

本発明の回生性能検査方法は、車両の駆動輪を回転ローラ上に載せる第１ステップと、
該第１ステップ後、該車両をアクセルオンにして第１所定車速にまで加速する第２ステップと、該第２ステップ後、アクセルオフして該車両に回生制動力を発生させる第３のステップと、該第３ステップ開始後、該第１所定車速から該第２所定車速まで減速する時間を計測する第４ステップと、該第４ステップで計測された計測時間に基づいて該車両の回生性能が所定の性能を満たしているか否かを判定する第５のステップとからなることを特徴としている（請求項１）。

また、第１ステップ後に、該車両を所定の条件に設定する第６のステップを有するのが好ましい（請求項２）。
また、該車両が補助ブレーキをそなえ、該所定の条件は該補助ブレーキのスイッチオンであるのが好ましい（請求項３）。
また、該車両が自動変速機をそなえ、該所定の条件は該自動変速機を所定の変速段に保持するように設定することであるのが好ましい（請求項４）。

また、該車両が手動変速機をそなえ、該所定の条件は該手動変速機の変速段を所定の変速段に設定することであるのが好ましい（請求項５）。
また、該車両は、エンジンと電動機とをそなえたハイブリッド自動車であってもよいし（請求項６）、電動機の駆動力により走行する電気自動車であってもよい（請求項７）。

本発明の回生性能検査方法によれば、自動車の組立て工場に既存の検査設備を用いて回生ブレーキの性能を検査でき、これにより、コストの増大を回避することができるという利点がある。また、ロジックが簡素であるため、既存の設備に対して変更したり追加したりする点がほとんどないため、この点でもコストの抑制に寄与する。
また、車両側のセンサを用いないので、車両側と工場の検査設備とを接続したりする必要もないので、手間がほとんどかからない上に、１回の検査に必要とする時間も最小限で済むという利点もある。また、補助ブレーキのスイッチをオンにすることで、補助ブレーキの性能も同時に検査することができるという利点がある。

以下、図面により、本発明の一実施形態にかかる回生性能検査方法について説明すると、図１は本発明が適用される車両のパワートレインを示す模式図である。図示するように、この車両１０は、駆動源８としてエンジン１とモータ（電動機）２とを用いたパラレル式ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）であって、このエンジン１とモータ２との合計出力により車両１０が駆動されるようになっている。

また、エンジン１とモータ２との間には、エンジン１とモータ２との駆動力を断接しうるクラッチ３が設けられている。また、モータ２の出力側には、エンジン１及び／又はモータ２からの出力回転数を変速する変速機４が設けられており、変速機４から出力された駆動力が駆動輪７に伝達されるようになっている。以上のように、本実施形態においては車両１０はエンジン１、クラッチ３、モータ２、変速機４の順で各機器が直列に配設されている。

また、モータ２にはインバータ５を介して充放電可能なバッテリ６が接続されており、このインバータ５の作動を制御することにより、モータ２の作動状態が制御されるようになっている。
このような構成により、クラッチ３を接続してモータ２を駆動することで、エンジン１の駆動力をモータ２の駆動力でアシストしながら走行することができる。また、クラッチ３を切断した状態で、モータ２がバッテリ６から電力供給を受けて力行することにより、モータ２の駆動力のみで車両１０を駆動することができる。

また、インバータ５によりモータ２を発電機として機能させることで、エンジン１の駆動力で発電を行ってバッテリ６を充電したり、回生ブレーキを作用させて電力を回生したりすることができる。
本発明は、このようなハイブリッド自動車の回生ブレーキが規定の性能を確保しているか否かを検査又は確認するものであって、従来より自動車の組み立て工場（自動車製造ライン）の最終工程に設けられた一般的な検査装置を用いて構成される。

すなわち、図２に示すように、検査装置１１は、車両１０の駆動輪７により回転するフリーローラ（回転ローラ）１２，１３と、このフリーローラ１２，１３の回転数を検出する回転数センサ１４と、上記フリーローラ１２，１３上の車両１０のドライバに指示を表示するモニタ１５と、上記回転数センサ１４等からの情報に基づき上記モニタ１５に種々の指示を出力するコントローラ１６とをそなえて構成されている。

ここで、フリーローラ１２，１３は互いに平行に軸支された回転可能な円筒体であって、回転時に極力回転抵抗（フリクション）が生じないようにベアリングにより回転軸（いずれも図示省略）に軸支されている。
また、このコントローラ１６には、回転数センサ１４からの情報に基づき車両の車速を算出する車速算出部１７と、時間を計測するためのタイマ１８と、回生ブレーキの性能の適否を判定する判定部１９とを備えている。

そして、本発明では、回生ブレーキの性能評価を車両１０の惰行運転時における減速度に基づいて行うようになっている。すなわち、車両１０を第１所定車速Ｖ１まで台上で加速させ、その後惰行運転を行う。そして、第１所定車速Ｖ１から第２所定車速Ｖ２に到達する時間Ｔを計測し、この時間Ｔに基づいて回生ブレーキの性能が規定の性能を確保しているか否かを判定するようになっている。

以下、詳しく説明すると、まず、ドライバ（試験者）が車両１０を運転して、駆動輪７をフリーローラ１２，１３に乗せる。そして、車両１０の駆動輪７がフリーローラ１２，１３上に移動すると、コントローラ１６によりモニタ１５に、例えば「８０ｋｍ／ｈ（第１所定車速Ｖ１）以上まで加速してください」等の指示が表示される。
次に、モニタ１５の表示にしたがってドライバがアクセルを踏み込んで、駆動輪７が回転を開始すると、回転数センサ１４からの情報に基づいて車速算出部１７により車速が逐次算出される。

また、駆動輪７の回転開始が判定されると、コントローラ１６からの出力によりモニタ１５の表示が切り換えられて、車両１０を所定の条件に設定するような指示が表示される。例えば、「補助ブレーキスイッチをオンにしてください。変速機の変速段を４速にして下さい。自動変速機の場合は４速にホールドしてください。」等の指示が表示される。
一方、判定部１９では車速Ｖが第１所定車速Ｖ１を超えたか否かを常に判定しており、車速が第１所定車速以上になったと判定すると、コントローラ１６によりモニタ１５の表示が切り換えられて、例えば「アクセルオフにして下さい。」等の指示が表示される。

そして、アクセルオフにより車速Ｖが低下し始めて車速Ｖが第１所定車速Ｖ１と一致すると、タイマ１８がスタートするようになっている。
その後、車速Ｖが第２所定車速Ｖ２（本実施形態では２０ｋｍ／ｈ）に達すると、タイマ１８のカウントが停止して、車速がＶ１から車速Ｖ２に低下するのに要した時間Ｔが計測される。

そして、判定部１９では、予め記憶された設定時間Ｔｐと上記の計測時間Ｔとを比較し、この結果に基づいて回生ブレーキが正しく機能している（回生性能が確保されている；ＯＫ）か否か（ＮＧ）を判定するようになっている。
ここで、判定部１９では、計測時間Ｔが例えば所定時間Ｔｐ±５％の範囲に入っていればＯＫと判定するようになっている。なお、上述のような判定手法以外にも、例えば設定時間を２つ（下限値と上限値）設けておいて、この下限値と上限値との間に計測時間Ｔが入っているか否かで、回生ブレーキのＯＫ又はＮＧを判定するようにしても良い。

したがって、本発明の一実施形態に係る回生性能検査方法について、図３のフローチャートを用いて説明すると以下のようになる。まず、ステップＳ１において車両１０をフリーローラ１２，１３に載せる（第１ステップ）。次に、ステップＳ２で車両１０を第１所定車速Ｖ１（本実施形態では８０ｋｍ／ｈ）まで台上で加速する（第２ステップ）。
次に、ステップＳ３に進み、車両１０の状態を規定の条件に設定する（第６ステップ）。例えば補助ブレーキのスイッチをオンにする。また、変速機が自動変速機であれば４速ホールドに設定し、手動変速機であれば所定の変速段（例えば４速）に設定する。

そして、ステップＳ４において車速Ｖが第１所定車速Ｖ１以上であることを条件にアクセルをオフにして回生ブレーキを作動させる（第３ステップ）。その後、ステップＳ５において、車速Ｖが第１所定車速Ｖ１まで低下したか否かを判定し、Ｖ＝Ｖ１となるとステップＳ６に進んでタイマ１８をスタートさせる。
次に、ステップＳ７において、車速Ｖが第２所定車速Ｖ２（例えば２０ｋｍ／ｈ）まで低下したか否かを判定し、Ｖ＝Ｖ２となるとステップＳ８に進んでタイマ１８を停止させる。なお、以上のステップＳ５〜Ｓ８が、第４ステップに相当する。

そして、ステップＳ９において、タイマ１８で計測された時間Ｔが所定の範囲内であるか否かを判定し、所定範囲内であればステップＳ１０に進んで回生機能ＯＫと判定してフローを終了する。また、計測時間Ｔが所定の範囲外であると、ステップＳ１１に進んで回生機能ＮＧと判定してフローを終了する。なお、以上のステップＳ９〜Ｓ１１が、第５ステップに相当する。

以上、詳述したように、本発明の一実施形態に係る回生性能検査方法によれば、自動車の組立て工場に既存の検査設備を用いて回生ブレーキの性能を検査することができ、これにより、コストの増大を回避することができるという利点がある。また、ロジックが簡素であるため、既存の設備に対して変更したり追加したりする点がほとんどないため、この点でもコストの抑制に寄与する。

また、車両側のセンサを用いないので、車両側と工場の検査設備とを接続したりする必要もないので、手間がほとんどかからない上に、１回の検査に必要とする時間も最小限で済むという利点もある。
また、補助ブレーキのスイッチをオンにすることで、補助ブレーキの性能も同時に検査することができるという利点がある。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、車速算出部１７を設けずに、回転数センサ１４で検出された回転数をセンサ内で車速に変換して出力するようにしても良い。
また、図４に示すように、エンジン１とモータ２とを隣接して設け、モータ１と変速機４との間にクラッチ３を介装させたハイブリッド自動車に本発明を適用しても良い。また、これ以外のハイブリッド自動車（例えばシリーズ式ハイブリッド自動車）に本発明を適用しても良い。また、モータのみの駆動力で走行するような電気自動車（ＥＶ）に本発明を適用しても良い。

本発明の一実施形態にかかる回生性能検査方法が適用されるハイブリッド自動車のパワートレインの一例を示す模式図である。本発明の一実施形態にかかる回生性能検査方法について説明する模式図である。本発明の一実施形態にかかる回生性能検査方法について説明するフローチャートである。本発明の一実施形態にかかる回生性能検査方法が適用されるハイブリッド自動車のパワートレインの他の例を示す模式図である。

符号の説明

１エンジン
２モータ（電動機）
３クラッチ
４変速機
５インバータ
６バッテリ
７駆動輪
８駆動源
１０車両
１１検査装置
１２フリーローラ（回転ローラ）
１３フリーローラ（回転ローラ）
１４回転数センサ１４
１５モニタ
１６コントローラ
１７車速算出部
１８タイマ
１９判定部

Claims

車両の駆動輪を回転ローラ上に載せる第１ステップと、
該第１ステップ後、該車両をアクセルオンにして第１所定車速にまで加速する第２ステップと、
該第２ステップ後、アクセルオフして該車両に回生制動力を発生させる第３のステップと、
該第３ステップ開始後、該第１所定車速から該第２所定車速まで減速する時間を計測する第４ステップと、
該第４ステップで計測された計測時間に基づいて該車両の回生性能が所定の性能を満たしているか否かを判定する第５のステップとからなる
ことを特徴とする、回生性能検査方法。
該第１ステップ後に、該車両を所定の条件に設定する第６のステップを有する
ことを特徴とする、請求項１記載の回生性能検査方法。
該車両が補助ブレーキをそなえ、該所定の条件は該補助ブレーキのスイッチオンである
ことを特徴とする、請求項２記載の回生性能検査方法。
該車両が自動変速機をそなえ、該所定の条件は該自動変速機を所定の変速段に保持するように設定することである
ことを特徴とする、請求項２又は３記載の回生性能検査方法。
該車両が手動変速機をそなえ、該所定の条件は該手動変速機の変速段を所定の変速段に設定することである
ことを特徴とする、請求項２又は３記載の回生性能検査方法。
該車両がエンジンと電動機とをそなえたハイブリッド自動車である
ことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項記載の回生性能検査方法。
該車両が電動機の駆動力により走行する電気自動車である
ことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項記載の回生性能検査方法。