CN108476007A - 车载设备的控制方法以及车载控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够不新设置噪音抑制部件而能够抑制在同时驱动用于使多个车载设备分别动作的多个负载时所产生的放射噪音的车载设备的控制方法以及车载控制装置。在控制使2个安全带用卷收器(26a、26b)分别动作的2个卷收器用电动机(27a、27b)的驱动的电动机驱动控制器(25)中，在同时驱动上述2个卷收器用电动机时，对分别与上述2个电动机对应的2个驱动频率波形(40a、40b)设置相位差δ。

Description

车载设备的控制方法以及车载控制装置
技术领域
本发明涉及车载设备的控制方法以及车载控制装置。
背景技术
专利文献1中记载有“安全带用电动机控制装置以及具备该安全带用电动机控制装置的安全带装置，上述安全带用电动机控制装置并列地具备分别具有卷收安全带的电动机和驱动上述电动机的驱动部的多个驱动电路，并且具备通过上述多个驱动电路所公用的电流检测部测量分别流过上述电动机的电流的电流测量部、使用上述电流测量部的测量结果来驱动上述多个驱动电路的驱动控制部”。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-133484号公报
发明内容
发明要解决的问题
例如专利文献1中记载的电动机控制装置81在卷收或拉出驾驶席用安全带11时，接通/断开开关元件T1、T3来对电动机M1进行PWM驱动。另一方面，在卷收或拉出副驾驶席用安全带21时，接通/断开开关元件T2、T4来对电动机M2进行PWM驱动。因此，在同时进行2个安全带11、21的卷收或拉出时，同时对2个电动机M1、M2进行PWM驱动，辐射噪音可能会增大。
本发明鉴于上述问题而作出，其目的为提供能够不新设置噪音抑制部件就能够抑制在同时驱动用于使多个车载设备分别动作的多个负载时所产生的辐射噪音的车载设备的控制方法以及车载控制装置。
用于解决问题的手段
为了解决上述问题，本发明在控制用于使多个车载设备分别动作的多个负载的驱动的车载控制装置中，在同时驱动上述多个负载时，使与上述多个负载分别对应的多个驱动信号的特性相互不同。
发明的效果
根据本发明，能够不新设置噪音抑制部件就能够抑制在同时驱动用于使多个车载设备分别动作的多个负载时所产生的辐射噪音。通过以下的实施方式的说明，能够明确上述以外的课题、结构以及效果。
附图说明
图1表示作为本发明的车载控制装置的一例的车辆碰撞安全装置。
图2表示通过安全带约束在驾驶席的座位入座的驾乘人员的状态、通过安全带约束在副驾驶席的座位入座的驾乘人员的状态。
图3表示作为本发明的车载控制装置的其他例子的电动机驱动车辆的动力系统。
图4是现有的频率扩散方式的驱动频率的时间图。
图5是本发明第一实施例的频率扩散方式的驱动频率的时间图。
图6是本发明第二实施例的频率扩散方式的驱动频率的时间图。
图7是本发明第三实施例的频率扩散方式的驱动频率的时间图。
图8是本发明第四实施例的频率扩散方式的驱动频率的时间图。
图9是现有的频率固定方式的驱动频率的时间图。
图10是本发明第五实施例的频率固定方式的驱动频率的时间图。
图11是现有的基于PWM控制的电动机开/关信号的时间图。
图12是本发明第六实施例的电动机开/关信号的时间图。
具体实施方式
以下，使用附图说明本发明的实施例。另外，各个图中，对相同的部件标注相同的符号，适当省略重复的说明。
实施例1
图1表示作为本发明的车载控制装置的一例的车辆碰撞安全装置。
碰撞安全装置20具备障碍物传感器21、碰撞判断控制器22、刹车辅助装置23、车轮速度传感器24、电动机驱动控制器25、进行驾驶席侧安全带16a的卷收以及拉出的驾驶席侧安全带用卷收器26a以及进行副驾驶席侧安全带16b的卷收以及拉出的副驾驶席侧安全带用卷收器26b。
障碍物传感器21被安装在车辆10的前方部，将与障碍物之间的距离所对应的信号输出给碰撞判断控制器22。车轮速度传感器24被安装在前轮12a的附近，将与车辆10的速度对应的信号输出给碰撞判断控制器22。
碰撞判断控制器22根据障碍物传感器21和车轮速度传感器24的信号来判断车辆10是否与障碍物碰撞。例如，当从障碍物传感器21的输出信号得到的与障碍物之间的距离小于预定的值，并且从车轮速度传感器24的输出信号得到的车辆速度大于预定的值时，碰撞判断控制器22判断为车辆10与障碍物碰撞，在车辆10与障碍物碰撞之前，将指令信号输出给刹车辅助装置23以及电动机驱动控制器25。刹车辅助装置23以及电动机驱动控制器25根据来自碰撞判断控制器22的指令信号来分别执行预先决定好的动作。
使用图2说明碰撞安全装置20的动作。图2的(A)表示通过安全带约束在驾驶席的座位入座的驾乘人员的状态，图2的(B)表示通过安全带约束在副驾驶席的座位入座的驾乘人员的状态。另外，在本实施例中，将图2(A)作为驾驶席侧，将图2的(B)作为副驾驶席侧，但是本发明不限于此，也可以将图2的(A)作为副驾驶席侧，将图2(B)作为驾驶席侧。
驾驶席侧安全带用卷收器26a具有作为动力源的驾驶席侧卷收器用电动机27a，根据来自电动机驱动控制器25的指令信号驱动驾驶席侧卷收器用电动机27a，从而进行驾驶席侧安全带16a的卷收或拉出。另一方面，副驾驶席侧安全带用卷收器26b具有作为为动力源的副驾驶席侧卷收器用电动机27b，根据来自电动机驱动控制器25的指令信号驱动副驾驶席侧卷收器用电动机27b，从而进行副驾驶席侧安全带16b的卷收或拉出。
例如，考虑以下情况，在驾乘人员18a驾驶车辆10的过程中，驾乘人员18a、18b向前方稍微地移动，在驾乘人员18a、18b与座位14a、14b之间产生了空隙。假设在该状态下车辆10与障碍物产生碰撞时，驾乘人员18a、18b没有被约束在座位14a、14b上，因此可能由于碰撞的反作用而被座位14a、14b强烈撞击。因此，安全带用卷收器26a、26b根据来自电动机驱动控制器25的指令信号来驱动卷收器电动机27a、27b，在车辆10与障碍物发生碰撞之前卷收安全带16a、16b，从而以消除驾乘人员18a、18b与座位14a、14b之间的间隙的方式进行动作。由此，在车辆10碰撞障碍物之前不久，驾乘人员18a、18b成为被座位14a、14b约束的状态，因此能够缓和对驾乘人员18a、18b的冲击。
这里，驾驶席侧卷收器用电动机27a以及副驾驶席侧卷收器用电动机27b根据来自碰撞判断控制器22的指令信号而被同时驱动。另外，不管有无来自碰撞判断控制器22的指令信号，在驾驶席侧驾乘人员18a以及副驾驶席侧驾乘人员18b例如乘车时或下车时同时进行了安全带16a、16b的卷收和收纳动作的情况下，驾驶席侧卷收器用电动机27a以及副驾驶席侧卷收器用电动机27b被同时驱动。
图3表示作为本发明的车载控制装置的其他例子的电动机驱动车辆的动力系统。
电动机驱动车辆11的动力系统30具备电池31、逆变器系统32、前轮用电动机33a、后轮用电动机33b、前轮用减速机34a以及后轮用减速机34b。
在电池31中积蓄电动机驱动用的电力，将电力经由逆变器系统32提供给前轮用电动机33a以及后轮用电动机33b。前轮用电动机33a经由前轮用减速机34a使其转速减速并且放大旋转力，驱动前轮35a。另一方面，后轮用电动机33b经由后轮用减速机34b使其转速减速并且放大旋转力，驱动后轮35b。
这里，前轮用电动机以及后轮用电动机(以下总称为“车轮用电动机”)33a、33b在2轮驱动时(通称2WD驱动)只驱动任意一方，但是在4轮驱动时(通称4WD驱动)被同时驱动。
接着，说明现有的车载控制装置(车辆10的碰撞安全装置20或电动机驱动车辆11的动力系统30)所使用的2个电动机(卷收器用电动机27a、27b或车轮用电动机33a、33b)的驱动信号。在本实施例中，作为电动机控制，以一般的PWM(脉冲宽度调制)控制的驱动信号(以下称为“PWM驱动信号”)为例进行说明。
图4是现有的频率扩散方式的PWM驱动信号的频率(以下称为“驱动频率”)的时间图。图4中，将2个电动机的一个称为“电动机A”，将另一个称为“电动机B”，横轴表示驱动时间，纵轴表示驱动频率。
如图4所示，与电动机A以及电动机B分别对应的驱动频率随时间在18KHz到19KHz的范围内同样地发生变化。另外，已知为了避免负载驱动时的高频音产生的不适感，使用超过可听频段的频段作为驱动频率。另外，使驱动频率随时间发生变化，避免传导和放射能量集中在单一的频率，从而达到频率扩散引起的分散效果。
但是，在通过上述PWM驱动信号同时驱动2个电动机的情况下，以2个驱动频率相互相等的状态持续，因此会有特别在车载收音机的AM频段的噪音变大的问题。
对此，在本实施例中，如图5所示，相对于电动A侧的驱动频率波形40a设置了电动机B侧的驱动频率波形40b的相位差δ(≠0)。
根据本实施方式，与现有技术(参照图4)相同，使2个电动机的驱动频率随时间发生变化，从而能够避免传导或放射能量集中在单一频率的情况。另外，能够适当变更2个驱动频率波形40a、40b的周期C。
进一步，通过对2个驱动频率波形40a、40b设置相位差δ(≠0)，不会以2个电动机的驱动频率相互相等的状态持续，在同时驱动2个电动机时所产生的放射噪音的峰值频率变得相互不一致，因此能够抑制放射噪音的峰值电平。这里，在分别通过个别的微型计算机(具体地说是时钟)生成2个驱动频率波形40a、40b时，为了将2个驱动频率波形40a、40b的相位差δ保持固定，需要使各自的时钟同步的电路(同步电路)，控制电路的结构变得复杂。另一方面，在通过单一时钟生成2个驱动频率波形40a、40b的情况下，不需要同步电路，因此能够简易地构成控制电路。
实施例2
以与第一实施例的不同点为中心说明本发明的第二实施例。图6是本实施例的频率扩散方式的驱动频率的时间图。
图6中，与现有技术(参照图5)的不同点为，将2个电动机的驱动频率波形40a、40b的波形状从三角波状变更为锯齿波状。
在本实施例中，也不会以2个电动机的驱动频率相互相等的状态持续，因此与第一实施例相同，能够抑制同时驱动2个电动机时所产生的放射噪音的峰值电平(peak level)。另外，能够适当变更2个驱动频率波形40a、40b的波形状。
实施例3
以与第二实施例的不同点为中心说明本发明的第三实施例。图7是本实施例的频率扩散方式的驱动频率的时间图。
图7中，与第二实施例(参照图6)的不同点为，将2个电动机的驱动频率的变动范围从18.0KHz～19.0KHz(1.0KHzp-p)扩大到16.0KHz～20.0KHz(4.0KHzp-p)。
在本实施例中，也与第一实施例相同，能够抑制同时驱动2个电动机时所产生的放射噪音的峰值电平。
进一步，通过将2个电动机的驱动频率的变动范围从18KHz～19KHz(1.0KHzp-p)扩大到16KHz～20KHz(4.0KHzp-p)，能够提高噪音的频率分散效果。
实施例4
以与第三实施例的不同点为中心说明本发明的第四实施例。图8是本实施例的频率扩散方式的驱动频率的时间图。
在第三实施例(参照图7)中，通过将2个电动机的驱动频率的变动范围扩大到16.0KHz～20.0KHz(4.0KHzp-p)，提高了频率分散效果。但是，通过扩大驱动频率的变动范围，新包括在驱动频率的变动范围(16.0KHz～20.0KHz)中的18.0KHz以及19.8KHz的30倍的频率(540KHz以及594KHz)变得分别与车载收音机的调谐频率(540KHz以及594KHz)一致。因此，当驱动频率在18.0KHz或19.8KHz附近迁移时所产生的电磁场成为车载收音机的噪音，可能会影响用户的听觉。
对此，在本实施例中，如图8所示，避免使用驱动频率的变动范围(16.0KHz～20.0KHz)中倍频与车载收音机的调谐频率(540KHz或594KHz)一致的特定驱动频率(18.0KHz或19.8KHz)。另外，在图8所示的例子中，在本来使用18.0KHz以及19.8KHz的定时，继续使用在此之前的定时所使用的频率，从而避免使用18.0KHz以及19.8KHz，但是避免特定的驱动频率的方法不限于此。
在本实施例中，也能够达成与第三实施例同样的效果。
进一步，通过避免使用2个驱动频率的变动范围中倍频与车载收音机的调谐频率一致的特定驱动频率，即使在扩大驱动频率的变动范围的情况下也能够防止随着2个电动机的驱动所产生的电磁场成为车载收音机的噪音而影响用户的听觉。
实施例5
以与现有技术的不同点为中心说明本发明的第五实施例。在第一至第四实施例中，说明了将本发明应用于使驱动频率随时间发生变化的频率扩散方式的控制的例子，但是在本实施例中，说明将本发明应用于不使驱动频率发生变化的频率固定方式的控制的例子。
图9是现有的频率固定方式的驱动频率的时间图。图10是本实施例的频率固定方式的驱动频率的时间图。
在现有的频率固定方式中，如图9所示，使用公共的频率(18.0KHz)作为电动机A以及电动机B的驱动频率。因此，在同时驱动2个电动机时，该公共的驱动频率以及其倍频中的噪音电平增大。
对此，在本实施例中，如图10所示，使用分别不同的频率(18.0KHz以及16.0KHz)作为电动机A以及电动机B的驱动频率。这样，在同时驱动2个电动机时，能够抑制各自的驱动频率以及各自的倍频中的噪音电平。
实施例6
以与现有技术的不同点为中心说明本发明的第六实施例。图11是现有的基于PWM控制的电动机开/关信号(PWM驱动信号)的时间图，图12是本实施例的电动机开/关信号的时间图。
在现有的PWM控制中，如图11所示，通过占空比(＝脉冲宽度τ/周期T)来控制对2个电动机的供电量。这里，2个开/关信号波形42a、42b的周期T相互相等，并且相位差是零，因此在同时驱动2个电动机时，电动机A侧的开/关信号波形42a的上升沿(从非通电状态(关)迁移到通电状态(开))44a的定时与电动机B侧的开/关信号波形42b的上升沿44b的定时一致。进一步，在同样驱动电动机A以及电动机B时，2个开/关信号波形42a、42b的脉冲宽度τ一致，因此电动机A侧的开/关信号波形42a的下降沿(从通电状态(开)迁移到非通电状态(关))46a的定时与电动机B侧的开/关信号波形42b的下降沿46b的定时一致。这样，会担心在开/关信号波形42a、42b的上升沿44a、44b以及下降沿46a、46b的定时所产生的尖峰噪音增大。
对此，在本实施例中，如图12所示，对2个开/关信号波形42a、42b设置了相位差δ。这样，电动机B侧开/关信号波形42b的上升沿44b以及下降沿46b的定时相对于电动机A侧开/关信号波形42a的上升沿44a以及下降沿46a的定时能够分别错开。其结果为，在同时驱动2个电动机时，能够将在开/关信号波形42a、42b的上升沿44a、44b以及下降沿46a、46b的定时所产生的尖峰噪音均衡化，能够抑制放射噪音的峰值电平。
以上，详细描述了本发明的实施例，但是本发明不限于上述实施例而包括各种变形例。例如，上述实施例表示了将本发明应用于车辆的碰撞安全装置和电动机驱动车辆的动力系统的例子，但是本发明的适用对象不限于此，也能够应用于座位位置的调整用电动机和门镜、车前灯用的位置调整电动机、抑制前后/左右的轮胎打滑的电磁控制式离合器、电动控制式的悬架等通过PWM控制来驱动车载控制装置。另外，上述实施例表示了同时驱动2个电动机的例子，但是本发明的适用对象不限于此，也能够应用于同时驱动3个以上电动机的情况。
进一步，上述实施例是为了容易理解地说明本发明而详细说明的实施例，不一定限定为具备所说明的所有结构。另外，也能够在某个实施例的结构中追加其他实施例结构的一部分，删除某个实施例的结构的一部分，或者置换为其他实施例的一部分。
符号说明
10：车辆、11：电动机驱动车辆、12a：前轮、12b：后轮、14a、14b：座位、16a、16b：安全带、18a、18b：驾乘人员、20：碰撞安全装置(车载控制装置)、21：障碍物传感器、22：碰撞判断控制器、23：刹车辅助装置、24：车轮速度传感器、25：电动机驱动控制器、26a、26b：安全带用卷收器(车载设备)、27a、27b：卷收器用电动机(负载)、30：动力系统(车载控制装置)、31：电池、32：逆变器系统、33a、33b：车轮用电动机(负载)、34a、34b：减速机(车载设备)、35a：前轮、35b：后轮、40a、40b：驱动频率波形、42a、42b：开/关信号波形、44a、44b：上升沿、46a、46b：下降沿。

Claims (16)

1.一种车载控制装置，控制使多个车载设备分别动作的多个负载的驱动，其特征在于，
在同时驱动上述多个负载时，使与上述多个负载分别对应的多个驱动信号的特性相互不同。
2.根据权利要求1所述的车载控制装置，其特征在于，
使上述多个驱动信号的频率相互不同。
3.根据权利要求2所述的车载控制装置，其特征在于，
使上述多个驱动信号的频率随时间发生变化。
4.根据权利要求3所述的车载控制装置，其特征在于，
使上述多个驱动信号的频率波形的相位相互不同。
5.根据权利要求2～4中的任意一项所述的车载控制装置，其特征在于，
使用倍频与车载收音机的调谐频率不一致的频率作为上述多个驱动信号的频率。
6.根据权利要求2～4中的任意一项所述的车载控制装置，其特征在于，
通过公用的时钟生成上述多个驱动信号的频率。
7.根据权利要求1～6中的任意一项所述的车载控制装置，其特征在于，
上述多个车载设备包括驾驶席侧安全带用卷收器和副驾驶席侧安全带用卷收器，
上述多个负载包括使上述驾驶席侧安全带用卷收器动作的驾驶席侧卷收器用电动机、使上述副驾驶席侧安全带用卷收器动作的副驾驶席侧卷收器用电动机。
8.根据权利要求1～6中的任意一项所述的车载控制装置，其特征在于，
上述多个车载设备包括前轮用减速机和后轮用减速机，
上述多个负载包括使上述前轮用减速机动作的前轮用电动机和使上述后轮用减速机动作的后轮用电动机。
9.一种车载设备的控制方法，在控制使多个车载设备分别动作的多个负载的驱动时使用，其特征在于，
在同时驱动上述多个负载时，使与上述多个负载分别对应的多个驱动信号的特性相互不同。
10.根据权利要求9所述的车载设备的控制方法，其特征在于，
使上述多个驱动信号的频率相互不同。
11.根据权利要求10所述的车载设备的控制方法，其特征在于，
使上述多个驱动信号的频率随时间发生变化。
12.根据权利要求11所述的车载设备的控制方法，其特征在于，
使上述多个驱动信号的频率波形的相位相互不同。
13.根据权利要求10～12中的任意一项所述的车载设备的控制方法，其特征在于，
使用倍频与车载收音机的调谐频率不一致的频率作为上述多个驱动信号的频率。
14.根据权利要求10～12中的任意一项所述的车载设备的控制方法，其特征在于，
通过公用的时钟生成上述多个驱动信号的频率。
15.根据权利要求9～14中的任意一项所述的车载设备的控制方法，其特征在于，
上述多个车载设备包括驾驶席侧安全带用卷收器和副驾驶席侧安全带用卷收器，
上述多个负载包括使上述驾驶席侧安全带用卷收器动作的驾驶席侧卷收器用电动机、使上述副驾驶席侧安全带用卷收器动作的副驾驶席侧卷收器用电动机。
16.根据权利要求9～14中的任意一项所述的车载设备的控制方法，其特征在于，
上述多个车载设备包括前轮用减速机和后轮用减速机，
上述多个负载包括使上述前轮用减速机动作的前轮用电动机和使上述后轮用减速机动作的后轮用电动机。
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