CN116888003A - 控制装置、控制系统、控制方法、程序、电动车辆、学习装置及训练好的模型 - Google Patents

控制装置、控制系统、控制方法、程序、电动车辆、学习装置及训练好的模型 Download PDF

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Abstract

本发明涉及的控制系统(101~501)对在驱动车辆的电动机(30)和电源(10)之间执行电力变换的电力变换装置(20)的动作进行控制,该控制系统(101~501)具有:数据取得单元(61、61a),其从车辆内的设备取得数据;以及控制单元(64),其在基于由数据取得单元(61a)取得的数据而判断为是驾驶员能够允许噪音的状态的情况下,使电力变换装置(20)所具有的开关元件的驱动频率减少。

Description

控制装置、控制系统、控制方法、程序、电动车辆、学习装置及 训练好的模型
技术领域
本发明涉及控制装置、控制系统、控制方法、程序、电动车辆、学习装置及训练好的模型。
背景技术
作为现有的电动汽车的控制装置,例如在专利文献1中公开了基于向多个电力转换器的总流入电流量,决定电力转换器的驱动数量,并且决定用于生成驱动信号的载波信号的频率。在该控制装置中,基于车辆的预定行驶路径的信息对车辆的负载进行预测,在预测出的负载大于当前负载的情况下,使所决定的驱动数量增加,并且降低所决定的频率。基于将来的负载的预测,预先在当前负载增加前增加电力转换器的驱动数量,并且在预想高负载的情况下降低载波频率,由此能够对电力转换器的发热进行抑制。预定行驶路径的信息在典型情况下是预定行驶路径的坡度信息,另外,还存在如下含义的记载,即,也可以替代总流入电流量,基于加速器踏板开度、电动机输出、电动机的目标输出而决定驱动数量。
另一方面,在专利文献2中公开了电动车辆的控制装置,该控制装置包含:检测部,其用于检测如开关元件的温度上升那样的发生蓄电装置的充放电的负载动作的产生;以及限制设定部,其用于与各负载动作中的开关元件的温度变化量对应地,设定用于对开关元件的通过电流进行抑制的电力变换中的限制值。根据专利文献2,产生使得开关元件产生热应力的温度变化量的温度上升现象是在司机的加速操作、引擎启动时、车辆减速度大时等,由于发生主电池的充放电的负载动作而产生的。根据专利文献2所记载的控制装置,在负载动作的检测时,如果温度上升量变大,则通过对电池电流进行抑制,或者,通过禁止充放电,从而能够对开关元件的通过电流进行限制,其结果,能够对由开关元件的发热产生的温度变化量进行抑制。
另外,在专利文献2中还记载有下述内容,即,通常,开关元件中的功率损耗随着通断频率变大而变高,其结果,元件温度的上升也变得剧烈,在负载动作的检测时,如果元件电流或电池电流比阈值大,则以降低转换器的通断频率的方式使通断频率的上限值低于默认值,作为用于对负载动作中的温度上升量进行推定的状态量,例如,取得元件电流、电池电流,基于取得的状态量,对电力变换中的限制值进行设定。
专利文献1:日本特开2020-088870号公报
专利文献2:日本特开2012-019587
发明内容
如专利文献1、2所记载的那样,通过降低电力变换装置所使用的开关元件的驱动频率,能够对开关元件的发热进行抑制。但是,如果将开关元件的驱动频率降低,则会产生驱动声音进入人可听见的范围而产生噪音这样的新问题。在专利文献1、2中,全然未考虑这样的噪音的问题。
本发明就是为了解决上述那样的课题而提出的,其目的在于减轻对于从电力变换装置产生的噪音的不适,并且实现开关元件的发热的抑制、驱动效率的提高。
本发明涉及的控制系统对在电动机和电源之间执行电力变换的电力变换装置的动作进行控制,该电动机对车辆进行驱动,该控制系统具有:数据取得单元,其从车辆内的设备取得数据;以及控制单元,其在基于由数据取得单元取得的数据而判断为是驾驶员能够允许噪音的状态的情况下,使电力变换装置所具有的开关元件的驱动频率减少。
发明的效果
由于本发明涉及的控制系统具有控制单元,该控制单元在基于由数据取得单元取得的数据而判断为是驾驶员能够允许噪音的状态的情况下,使电力变换装置所具有的开关元件的驱动频率减少,因此能够减轻对于从电力变换装置产生的噪音的不适,并且实现开关元件的发热的抑制、驱动效率的提高。
附图说明
图1是表示实施方式1中的控制系统的整体结构的框图。
图2是表示控制装置的硬件结构的图。
图3是表示实施方式1中的控制装置的动作的流程图。
图4是表示实施方式2中的控制系统的整体结构的框图。
图5是表示实施方式2中的控制装置的动作的流程图。
图6是表示实施方式3中的控制系统的整体结构的框图。
图7是表示实施方式3中的控制装置60的动作的流程图。
图8是表示实施方式3的变形例中的控制装置的动作的流程图。
图9是表示实施方式4中的控制系统的整体结构的框图。
图10是表示实施方式4中的控制装置的动作的流程图。
图11是表示实施方式5中的控制系统的整体结构的框图。
图12是表示实施方式5中的电力变换装置的结构的示意图。
图13是表示实施方式5中的控制装置的动作的流程图。
图14是表示实施方式5的变形例中的控制装置的动作的流程图。
图15是表示实施方式6中的学习装置的结构的框图。
图16是关于实施方式6中的学习装置的学习处理的流程图。
图17是表示实施方式6中的控制装置的结构的框图。
图18是关于实施方式6中的控制装置的推断处理的流程图。
图19是表示实施方式6中的3层神经网络的示意图。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外,附图只是示意性地示出的,在不同的附图各自示出的图像的尺寸及位置的相互关系未必是准确记载的,能够进行适当变更。另外,在下面说明中,对相同的结构要素标注相同的标号而进行图示,它们的名称及功能也相同或同样。因此,有时会省略对它们的详细说明。
实施方式1
图1是表示本发明的实施方式1中的控制系统101的整体结构的框图。虽然省略了图示,但控制系统101例如被搭载于混合动力汽车、电动汽车等并用或使用电驱动的电动车辆,产生或控制用于对电动车辆进行驱动的驱动力。如图1所示,控制系统101具有电源10、电力变换装置20、电动机30、半导体装置40、加速器位置传感器51、车速传感器52及控制装置60。
电源10为直流电源,将直流电供给至电力变换装置20。电源10可以由各种电源构成,例如,能够由直流系统、太阳能电池、蓄电池构成,也可以由与交流系统连接的整流电路、AC/DC转换器构成。另外,也可以由将从直流系统输出的直流电力变换为规定的电力的DC/DC转换器构成电源10。
电力变换装置20为连接于电源10和电动机30之间的三相逆变器,将从电源10供给来的直流电力变换为交流电力,供给至电动机30。如图1所示,电力变换装置20具有主变换电路21、驱动电路22及控制电路23。主变换电路21将从电源10输入的直流电力变换为交流电力而向电动机30输出。驱动电路22输出对设置于构成主变换电路21的半导体装置40内的各开关元件进行驱动的驱动信号。控制电路23将对驱动电路22进行控制的控制信号输出至驱动电路22。
电动机30为由从电力变换装置20供给的交流电力驱动的三相交流电动机。通过电动机30的驱动,产生用于对所搭载的电动车辆进行驱动的驱动力。
对电力变换装置20的详情进行说明。构成主变换电路21的半导体装置40具有开关元件和续流二极管(未图示),通过开关元件的通断,从而将从电源10供给来的直流电力变换为交流电力而供给至电动机30。主变换电路21的具体的电路结构是多种多样的,但本实施方式涉及的主变换电路21为2电平的三相全桥电路,其能够由6个开关元件和分别与开关元件反并联的6个续流二极管构成。6个开关元件两个两个地串联连接而构成上下桥臂,各上下桥臂构成全桥电路的各相(U相、V相、W相)。而且,各上下桥臂的输出端子即主变换电路21的3个输出端子与电动机30连接。
这里,开关元件例如是IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)、MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect-Transistor:绝缘栅型场效应晶体管)等功率半导体元件,续流二极管例如是形成有PIN二极管、SBD(Schottky barrier diode)等FWD(Free Wheel Diode)的半导体元件,但如果具有相同的功能则并不限于此。
另外,在典型情况下,构成开关元件、续流二极管的半导体材料使用硅,但并不特别限定。例如,也可以使用带隙比硅宽的所谓的宽带隙半导体。作为宽带隙半导体,例如,举出碳化硅、氮化镓、氮化铝、氮化镓铝、氧化镓、金刚石等。
此外,主变换电路21可以通过设置6个具有1对开关元件及续流二极管的组的半导体装置40而构成,也可以通过设置3个具有构成上下桥臂的2组开关元件及续流二极管的半导体装置40而构成,也可以由具有6个开关元件及续流二极管的1个半导体装置40构成,任意方式都可以。
驱动电路22生成对半导体装置40的开关元件进行驱动的驱动信号,供给至半导体装置40的开关元件的控制电极。具体而言,按照来自后述的控制电路23的控制信号,将使开关元件成为接通状态的驱动信号、以及使开关元件成为断开状态的驱动信号输出至各开关元件的控制电极。在将开关元件维持为接通状态的情况下,驱动信号为大于或等于开关元件的阈值电压的电压信号(接通信号),在将开关元件维持为断开状态的情况下,驱动信号为小于或等于开关元件的阈值电压的电压信号(断开信号)。
控制电路23对半导体装置40的开关元件进行控制以将所期望的电力供给至电动机30。具体而言,基于应该供给至电动机30的电力对半导体装置40的各开关元件应该成为接通状态的时间(接通时间)进行计算。例如,能够通过与应该输出的电压对应地对开关元件的接通时间进行调制的PWM控制而对主变换电路21进行控制。而且,将控制指令(控制信号)输出至驱动电路22,以使得在各时刻将接通信号输出至应该成为接通状态的开关元件,将断开信号输出至应该成为断开状态的开关元件。驱动电路22按照该控制信号,将接通信号或断开信号作为驱动信号输出至各开关元件的控制电极。
此外,在实施方式1中,电力变换装置20为2电平的三相逆变器,但本发明的电力变换装置20并不限于此。通过开关元件的驱动在电动机30和电源10之间进行电力变换即可,也可以是3电平、多电平的三相逆变器,在将电力供给至单相负载的情况下也可以是单相逆变器。另外,在将电力供给至直流负载等情况下,也可以采用DC/DC转换器、AC/DC转换器作为电力变换装置20。
加速器位置传感器51设置于电动车辆内,对电动车辆的加速器开度A进行检测。众所周知,由驾驶员作出的电动车辆的加速及减速-停止指令是通过加速器踏板及制动器踏板的操作而输入的。加速器位置传感器51通常安装于汽车的加速器踏板,对驾驶员踩下的加速器踏板的位置进行检测而对加速器踏板的踩踏量进行测定。加速器位置传感器51将表示与驾驶员作出的加速器踏板的踩踏量对应的电压的输出信号输出至控制装置60。
车速传感器52设置于电动车辆内,对电动车辆的车速进行检测。车速传感器52通常是设置于与轮胎连结的车轴的转速传感器,用于将由该转速传感器检测出的转速换算为车速。车速传感器52也与加速器位置传感器51同样地与控制装置60电连接。车速传感器52将表示检测出的车速的输出信号输出至控制装置60。
此外,加速器位置传感器51及车速传感器52的结构、动作是公知的,因此省略进一步详细的说明。
控制装置60是对电力变换装置20的动作进行控制的电子控制单元(ECU:Electronic Control Unit)。在实施方式1中,控制装置60基于半导体装置40所具有的开关元件的预测出的温度及电动车辆的车速,对是否是驾驶员能够允许噪音的状态进行判断。控制装置60具有数据取得部61、存储部62、频率切换判定部63及逆变器控制部64。
数据取得部61从设置于电动车辆内的设备取得数据。在实施方式1中,数据取得部61从设置于电动车辆内的加速器位置传感器51及车速传感器52,取得电动车辆的加速器开度A及电动车辆的车速的数据。
存储部62对频率切换判定部63的判定所用的数据进行存储。更详细而言,存储部62对预测模型、关系式进行存储,该预测模型基于从电动车辆内的设备取得的数据对电动机30或电力变换装置20将来的负载进行预测,该关系式基于电动机30或电力变换装置20的负载和开关元件的特性而求出开关元件的温度。在实施方式1中,存储部62对预测模型进行存储,该预测模型基于电动车辆的加速器开度A的数据对电动机30或电力变换装置20将来的负载进行预测。这里,电动车辆的加速器开度A的数据与电动机30或电力变换装置20将来的负载的相关关系也可以预先基于实验、经验或模拟等来进行设定。
另外,存储部62针对各个行驶模式对数据进行存储,该数据将电动车辆的规定的行驶模式和预先对在该行驶模式中驾驶员能否允许从电力变换装置20产生的声音进行判别而得到的结果相关联。在实施方式1中,存储部62针对各个车速对数据进行存储,该数据将电动车辆的车速数据和预先对在该车速下驾驶员能否允许从电力变换装置20产生的声音进行判别而得到的结果相关联。
这里,将行驶模式和对驾驶员是否能够允许此时产生的声音进行判别得到的结果关联起来的数据例如也可以是通过预先在开发时的测试行驶时对电动车辆的车厢内的声音进行测定而将行驶模式与声音的关系模型化,并且通过问卷调查等对多个人员对于在实际行驶时产生的声音的见解进行收集而对允许范围进行设定。
此外,在各行驶模式下驾驶员能够允许何种程度的声音也可以是根据行驶测试的结果、测试司机的行驶时的感觉、各个车辆制造商的车的加速要求与噪音的调整之间的关系性的倾向等来决定。例如,如果是以安静性为优先的车,则设为只有在加速器开度A的变化相当大时对驱动频率进行变更的设定,如果是如跑车那样反而希望发出加速时的噪音的车,则设为在早期阶段对驱动频率进行切换的设定。由此,能够预先规定出驾驶员能够允许噪音的状态,即与安静性相比优先加速性的行驶模式。
频率切换判定部63基于由数据取得部61取得的数据,对是否是驾驶员能够允许噪音的状态进行判定。在实施方式1中,频率切换判定部63基于电动车辆的加速器开度A及电动车辆的车速的数据,对是否是驾驶员能够允许噪音的状态进行判定。
更详细而言,频率切换判定部63基于由数据取得部61取得的加速器开度A的数据、存储部62所存储的预测模型及关系式对开关元件将来的温度进行预测。而且,频率切换判定部63在开关元件的预测出的温度超过预先规定的值的情况下,基于由数据取得部61取得的车速的数据对电动车辆当前的行驶状态是否与存储于存储部62的规定的行驶模式一致进行判定,基于该判定结果对是否是驾驶员能够允许噪音的状态进行判定。
此外,在实施方式1中,频率切换判定部63也可以构成为根据由数据取得部61取得的电动车辆的加速器开度A的数据对加速器开度的变化量dA/dt进行计算,对加速器开度的变化量dA/dt是否超过预先规定的阈值进行判定,从而对开关元件的预测出的温度是否超过预先规定的值进行判定。在加速器开度的变化量dA/dt超过预先规定的阈值的情况下,驾驶员要求急加速,能够判断为将来会对开关元件施加高负载而导致温度上升。在该情况下,存储部62也可以设为如下结构,即,预先对加速器开度的变化量dA/dt的判定所用的阈值进行存储,频率切换判定部63对加速器开度的变化量dA/dt是否超过存储于存储部62的阈值进行判定。
另外,在实施方式1中,频率切换判定部63也可以构成为,通过对由数据取得部61取得的电动车辆的车速是否超过预先规定的阈值进行判定,能够对是否是驾驶员能够允许噪音的状态进行判定。在电动车辆的车速超过预先规定的阈值的情况下,能够判断为由于转移至驾驶员能够允许噪音的高速的行驶状态,或电动车辆处于高速的行驶状态,因此即使噪音增加驾驶员也能够允许。在该情况下,也可以设为如下结构,即,存储部62预先对车速的判定所用的阈值进行存储,频率切换判定部63对电动车辆的车速是否超过存储于存储部62的阈值进行判定。
逆变器控制部64通过将与电动机30的目标输出、开关元件的通电电流及驱动频率相关的指令输出至控制电路23,从而对电力变换装置20的动作进行控制。另外,逆变器控制部64在频率切换判定部63判定为是驾驶员能够允许噪音的状态的情况下,向控制电路23输出使电力变换装置20所具有的开关元件的驱动频率减少的指令。即,逆变器控制部64在电动车辆的加速器开度的变化量dA/dt超过预先规定的值,并且电动车辆的车速超过预先规定的值的情况下,使开关元件的驱动频率减少。
图2是表示实施方式1中的控制装置60的硬件结构的图。控制装置60构成为包含收发装置66、处理器(CPU:Central Processing Unit)67、存储器(ROM:Read Only Memory)68及存储器(RAM:Random Access Memory)69。控制装置60通过由处理器67对预先储存于存储器68的规定的程序进行处理,从而输出用于对电力变换装置20的动作进行控制的指令。收发装置66与连接于控制装置60的各种设备及电力变换装置20之间对信号进行收发。
在控制装置60中,通过由处理器67执行储存于存储器68的规定的程序,从而实现各种功能模块。在控制模块中包含数据取得部61、频率切换判定部63及逆变器控制部64。此外,上述存储部62与存储器68及存储器69对应。
此外,控制装置60的各功能模块可以通过由处理器67按照如上所述预先设定的程序执行软件处理而实现,也可以构成为针对至少一部分,通过具有与各功能模块相当的功能的电子电路等硬件而执行规定的数值-逻辑运算处理。
另外,在本实施方式中,设为通过单一的控制装置60进行电力变换装置20的动作控制、开关元件的驱动频率的切换等的结构,但也可以通过多个控制装置(ECU)的协调动作而实现相同的控制结构。
图3是表示实施方式1中的控制装置60的动作的流程图。在搭载有控制系统101的电动车辆正在行驶的状态下,控制装置60始终或在规定的定时(timing)适当执行图3所示的流程的处理。
在步骤S1中,数据取得部61从加速器位置传感器51取得表示与驾驶员的加速器踏板的踩踏量对应的电压的输出信号而作为电动车辆的加速器开度A的数据。另外,数据取得部61从车速传感器52取得表示电动车辆的车速的输出信号而作为电动车辆的车速的数据。
接下来,在步骤S2中,频率切换判定部63基于由数据取得部61取得的电动车辆的加速器开度A的数据、存储于存储部62的对电动机30或电力变换装置20的将来的负载进行预测的预测模型、基于存储于存储部62的电动机30或电力变换装置20的负载和开关元件的特性求出开关元件的温度的关系式,对开关元件将来的温度进行预测,对预测出的温度是否超过预先规定的值进行判定。
此外,频率切换判定部63也可以根据加速器开度A的数据对加速器开度的变化量dA/dt进行计算,对加速器开度的变化量dA/dt是否超过预先规定的阈值进行判定,由此对开关元件的预测出的温度是否超过预先规定的值进行判定。
在步骤S2中,在电动车辆的加速器开度的变化量dA/dt未超过预先规定的阈值的情况下,即在判定为开关元件的预测出的温度未超过预先规定的值的情况下(步骤S2为No),控制装置60将图3的流程的处理结束。
另一方面,在步骤S2中,在电动车辆的加速器开度的变化量dA/dt超过预先规定的阈值的情况下,即在判定为开关元件的预测出的温度超过预先规定的值的情况下(步骤S2为Yes),进入步骤S3的判定处理。
在步骤S3中,频率切换判定部63基于由数据取得部61取得的电动车辆的车速数据,对电动车辆当前的行驶状态是否与存储于存储部62的规定的行驶模式一致进行判定。在电动车辆当前的行驶状态与规定的行驶模式一致的情况下,频率切换判定部63基于与存储于存储部62的规定的行驶模式相关联的驾驶员能否允许所产生的声音的判定结果,对是否是驾驶员能够允许噪音的状态进行判定。
此外,频率切换判定部63也可以通过对电动车辆的车速是否超过预先规定的阈值进行判定,对是否是驾驶员能够允许噪音的状态进行判定。
在步骤S3中,在电动车辆的车速未超过预先规定的阈值的情况下,即在判定为不是驾驶员能够允许噪音的状态的情况下(步骤S3为No),控制装置60将图3的流程的处理结束。
另一方面,在步骤S3中,在电动车辆的车速超过预先规定的阈值的情况下,即在判定为是驾驶员能够允许噪音的状态的情况下(步骤S3为Yes),进入步骤S4的处理。
在步骤S4中,逆变器控制部64基于频率切换判定部63的判定结果,向控制电路23输出使电力变换装置20所具有的开关元件的驱动频率减少的指令。基于该指令,控制电路23向驱动电路22输出控制信号,驱动电路22向开关元件输出使驱动频率减少的驱动信号,由此实际使开关元件的驱动频率减少。然后,将图3的流程的处理结束。
接下来,对以往的电力变换装置中的开关元件的驱动控制进行说明。例如,如专利文献1、2所记载的那样,通常,就开关元件中的功率损耗而言,随着开关元件的驱动频率变高,损耗也变大,因此通过降低开关元件的驱动频率,能够对开关元件的发热进行抑制。原因在于,在开关元件中产生的通断损耗通过在1次通断中产生的损耗和重复次数之积求得,因此驱动频率越高则重复次数越多,相反,驱动频率越低则重复次数越少,通断损耗也减少。
这里,人可听见的范围通常为20Hz~20kHz,但例如可以说在逆变器控制的领域中,2kHz~5kHz为止声音可以听到,从8kHz左右开始听不到,或不会引起注意。因此,在降低开关元件的驱动频率时,驱动频率进入上述那样的人可听见的范围,由此电力变换装置的驱动声音会被识别为噪音。
针对上述那样的问题,考虑将驱动频率的切换定时设定在开关元件能够允许的界限附近。此外,通常,硅半导体的耐热温度为150℃,如果是碳化硅则为200℃左右,但通常,根据所使用的半导体而规定出工作保障温度。因此,想到设为如下控制,即,在即将达到上述耐热温度或工作保障温度之前对驱动频率进行切换,考虑系统侧的传感器误差、处理时间的延迟而以100℃左右的值进行切换处理。但是,在该情况下与开关元件的温度上升相伴的热负载积蓄于开关元件,由此有可能使开关元件劣化而导致元件寿命变短。
另一方面,在将驱动频率的切换定时提前的情况下,作为针对噪音的对策,例如在电动车辆中,需要在对搭载电力变换装置的引擎盖下的引擎舱与车厢内进行分离的壁部(隔板)部分、引擎盖下安装吸音材料等部件的追加。
而且,在电力变换装置为逆变器的情况下,如果在逆变器动作过程中对开关元件的驱动频率进行切换,则存在在切换的瞬间开关元件的驱动脉宽增加而产生短路等这一问题。作为其对策,需要使用阶段性对驱动频率进行切换等方法,但这样的话,在开关元件的温度急剧上升的情况下,存在驱动频率的切换产生延迟,开关元件成为高温的风险。
相对于此,实施方式1的控制系统101具有控制装置60,该控制装置60具有:数据取得部61,其从电动车辆内的设备取得数据;以及逆变器控制部64,其在基于由数据取得部61取得的数据而判断为是驾驶员能够允许噪音的状态的情况下,使电力变换装置20所具有的开关元件的驱动频率减少。
实施方式1的控制系统101在驾驶员能够允许噪音的状态下降低开关元件的驱动频率,因此驾驶员不会将从电力变换装置20产生的声音感觉为噪音,能够降低开关元件的损耗,对发热进行抑制。因此,能够减轻对于从电力变换装置产生的噪音的不适,并且实现开关元件的发热的抑制、驱动效率的提高。
另外,根据实施方式1的控制系统101,基于加速器位置传感器51、车速传感器52等现有传感器的数据,对电力变换装置20的开关元件成为高温的动作进行预测,在不损害驾驶员的驾驶性的状态下,在开关元件的温度实际变为高温前,进行降低驱动频率以使得开关元件的温度变为低温的切换控制。由此,能够防止如以往那样驱动频率的切换产生延迟。
另外,半导体通常被规定有耐热温度或工作保障温度,但在开关元件的温度尚低的阶段为了安全预防而以降低负载的方式对驱动频率进行变更,因此能够可靠地避免开关元件的高温动作,确保规定温度内的安全动作。
而且,在开关元件为由碳化硅(SiC)等构成的MOSFET的情况下,MOSFET通常由于电阻特性,如果温度上升则损耗增加。相对于此,根据实施方式1,也会得到通过对开关元件的温度进行抑制而降低损耗的效果。
此外,如果判断为是驾驶员能够允许噪音的状态,则也可以与开关元件的温度、负载状态无关地,以削减上述通断损耗、MOSFET特有的与温度上升相伴的损耗为目的积极地降低驱动频率。
另外,如上所述驱动频率的降低会导致逆变器声音升高,在驾驶员能够允许噪音的状态下实施切换动作,因此能够防止驾驶员由于噪音而疲劳,损害驾驶性,并且能够降低为了防止逆变器声音被驾驶员听到而搭载的吸音材料等的量。
即,根据实施方式1的控制系统101,能够兼顾驾驶员的驾驶性和装置的安全性,并且由于能够省略不必要的吸音材料等,因此还能够实现汽车的成本降低。
此外,在实施方式1的控制系统101中,主变换电路21设为如下结构,即,由具有1个或多个开关元件及续流二极管的组的半导体装置40构成,来自驱动电路22的驱动信号被供给至半导体装置40的开关元件,但并不限于此。例如,半导体装置40也可以形成为除了1个或多个开关元件及续流二极管的组之外,在内部还包含驱动电路22、其它保护电路等单一封装件即所谓的IPM(Intelligent Power Module)。
另外,在实施方式1的控制系统101中,设为逆变器控制部64向控制电路23输出开关元件的驱动频率等指令,控制电路23向驱动电路22输出控制信号,驱动电路22向开关元件输出驱动信号的结构,但并不限于此。例如,逆变器控制部64也可以设为替代驱动电路22,对构成主变换电路21的各开关元件输出用于对它们进行驱动的驱动信号的结构。在该情况下,在图3的步骤S4中,逆变器控制部64向开关元件直接输出实际上使驱动频率减少的驱动信号,以替代向控制电路23输出使开关元件的驱动频率减少的指令。在设为这样的结构的情况下,得到不需要驱动电路22及控制电路23这样的优点。此外,在该情况下,实际上使驱动频率减少的驱动信号相当于使开关元件的驱动频率减少的指令。
而且,在实施方式1的控制系统101中,设为数据取得部61从加速器位置传感器51及车速传感器52直接取得数据,但并不限于此。例如,也可以设为如下结构,即,控制系统101还具有未图示的上级控制器,上级控制器从加速器位置传感器51、车速传感器52等设置于电动车辆内的设备取得数据,向数据取得部61输出所取得的数据。
此外,这些变形例在下面的实施方式中也能够同样地应用。
实施方式2
图4是表示实施方式2中的控制系统201的整体结构的框图。实施方式2的控制系统201与实施方式1的控制系统101不同,替代使用从加速器位置传感器51取得的数据而使用从导航装置53取得的数据。此外,实施方式2的控制系统201大部分与实施方式1的控制系统101共通,因此下面以与控制系统101的区别为中心进行说明,对与控制系统101共通的结构、动作等适当省略说明。
如图4所示,实施方式2的控制系统201具有电源10、电力变换装置20、电动机30、半导体装置40、车速传感器52、导航装置53及控制装置60。
导航装置53设置于电动车辆内,具有GPS(Global Positioning System)等位置检索系统和地图数据。导航装置53构成为能够基于经由GPS取得的位置信息对地图上的本车的当前位置进行确定,并且能够将当前位置与地图信息重叠地输出至未图示的显示器装置。在导航装置53中存储有道路的坡度、限制速度等道路信息。导航装置53构成为可以利用GPS取得与电动车辆的当前位置涉及的纬度、经度及高度相关的信息,可以基于这些取得的信息,生成与电动车辆行驶的道路相关的例如坡度信息、道路信息、各种情报信息等,输出至未图示的显示器装置。坡度信息是与电动车辆正在行驶的路面的绝对坡度相关的信息。
另外,导航装置53对从当前位置至用户所设定的目的地为止的路径进行搜索,将探索到的路径即预定行驶路径的信息显示于显示器装置,由此能够提示给用户(驾驶员)。此外,预定行驶路径是指在设定了目的地的情况下至目的地为止的路径中的电动车辆即将行驶的路径部分,在未设定目的地的情况下是指电动车辆前方的道路。
此外,导航装置53也可以是仅显示器装置和人机界面搭载于车内,包含对数据进行储存的存储介质和程序在内的装置的主体由通过无线连接的车外的装置(服务器)构成。另外,导航装置53也可以是与驾驶员所具有的移动终端、智能手表等联动地对电动车辆的当前位置、预定行驶路径进行确定的装置。在该情况下,电动车辆也可以是如下结构,即,具有与移动终端、智能手表之间进行通信的接口装置,经由接口装置将与预定行驶路径相关的数据输入至数据取得部61。
导航装置53与控制装置60电连接,向控制装置60输出与电动车辆的预定行驶路径相关的数据。
此外,由于导航装置53的结构、动作是公知的,因此省略进一步详细的说明。
在实施方式2中,控制装置60的数据取得部61从导航装置53取得与电动车辆的预定行驶路径相关的数据。在与预定行驶路径相关的数据中包含与电动车辆行驶的路面的坡度相关的信息。这里,电动车辆行驶的路面是至少包含电动车辆当前正在行驶的路面,进一步包括电动车辆不久的将来可能行驶的路面的概念。另外,数据取得部61与实施方式1同样地,从设置于电动车辆内的车速传感器52取得电动车辆的车速的数据。
在实施方式2中,存储部62对预测模型进行存储,该预测模型基于与电动车辆的预定行驶路径相关的数据对电动机30或电力变换装置20的将来的负载进行预测。这里,与电动车辆的预定行驶路径相关的数据、和动机30或电力变换装置20将来的负载之间的相关关系也可以预先基于实验、经验或模拟等而进行设定。
另外,存储部62与实施方式1同样地,针对各个车速对数据进行存储,该数据将电动车辆的车速数据与预先对在该车速下驾驶员能否允许从电力变换装置20产生的声音进行判别而得到的结果相关联。这里,将行驶模式和对驾驶员是否能够允许此时产生的声音进行判别而得到的结果关联起来的数据能够与实施方式1同样地创建。
在实施方式2中,频率切换判定部63基于由数据取得部61取得的与预定行驶路径相关的数据、由存储部62存储的预测模型及关系式对电动车辆的负载将来会上升进行预测,对此时的开关元件的温度进行预测。
此外,在实施方式2中,频率切换判定部63基于与预定行驶路径相关的数据所包含的电动车辆行驶的路面的坡度的信息,对电动车辆的负载将来是否升高进行预测。即,频率切换判定部63也可以构成为,对与电动车辆行驶的路面的坡度相关的信息进行解析,判定是否预测出将来电动车辆会进入爬坡路段,换言之判定是否推定为不久的将来电动车辆会在爬坡路段行驶,由此能够对开关元件的预测出的温度是否超过预先规定的值进行判定。在预测出电动车辆进入高坡度的爬坡路段的情况下,预测出电动车辆的负载将来会升高,因此,能够判断为将来会对开关元件施加高负载而导致温度升高。在该情况下,也可以设为如下结构,即,存储部62预先对路面的坡度的判定所用的阈值进行存储,频率切换判定部63对电动车辆行驶的路面的坡度是否超过存储于存储部62的阈值进行判定。
或者,频率切换判定部63也可以设为,如果前方的路面(预定行驶路径)的坡度比电动车辆正下方的路面的坡度大,则判定为预测负载比当前负载大,如果前方的路面的坡度比车辆正下方的路面的坡度小,则判定为预测负载比当前负载小。
而且,频率切换判定部63在开关元件的预测出的温度超过预先规定的值的情况下,与实施方式1同样地,基于电动车辆的车速数据对是否是驾驶员能够允许噪音的状态进行判定。在电动车辆的车速超过规定值的情况下,能够判断为驾驶员选择加速而爬坡,因此能够判断为是驾驶员能够允许噪音的状态。
逆变器控制部64与实施方式1同样地,在频率切换判定部63判定为是驾驶员能够允许噪音的状态的情况下,向控制电路23输出使电力变换装置20所具有的开关元件的驱动频率减少的指令。即,逆变器控制部64根据与电动车辆的预定行驶路径相关的数据对电动车辆的负载升高进行予测,并且在电动车辆的车速超过预先规定的值的情况下,使开关元件的驱动频率减少。
图5是表示实施方式2中的控制装置60的动作的流程图。在步骤S11中,数据取得部61从导航装置53取得与电动车辆的预定行驶路径相关的数据,从车速传感器52取得电动车辆的车速数据。
在步骤S12中,频率切换判定部63基于与预定行驶路径相关的数据、存储于存储部62的对电动机30或电力变换装置20的将来的负载进行预测的预测模型、基于存储于存储部62的电动机30或电力变换装置20的负载和开关元件的特性求出开关元件的温度的关系式,对开关元件将来的温度进行预测,对预测出的温度是否超过预先规定的值进行判定。
此外,频率切换判定部63也可以根据与预定行驶路径相关的数据对与电动车辆行驶的路面的坡度相关的信息进行解析,对电动车辆行驶的路面的坡度是否超过预先规定的阈值进行判定,由此对开关元件的预测出的温度是否超过预先规定的值进行判定。
在步骤S12中,在电动车辆行驶的路面的坡度未超过预先规定的阈值的情况下,即在判定为开关元件的预测出的温度未超过预先规定的值的情况下(步骤S12为No),控制装置60将图5的流程的处理结束。
另一方面,在步骤S12中,在电动车辆行驶的路面的坡度超过预先规定的阈值的情况下,即在判定为开关元件的预测出的温度超过预先规定的值的情况下(步骤S12为Yes),进入步骤S13的判定处理。
在步骤S13中,频率切换判定部63基于电动车辆的车速数据,对电动车辆当前的行驶状态是否与存储于存储部62的规定的行驶模式一致进行判定。在电动车辆当前的行驶状态与规定的行驶模式一致的情况下,频率切换判定部63基于与存储于存储部62的规定的行驶模式相关联的驾驶员能否允许所产生的声音的判定结果,对是否是驾驶员能够允许噪音的状态进行判定。
此外,频率切换判定部63也可以通过对电动车辆的车速是否超过预先规定的阈值进行判定,对是否是驾驶员能够允许噪音的状态进行判定。
在步骤S13中,在电动车辆的车速未超过预先规定的阈值的情况下,即在判定为不是驾驶员能够允许噪音的状态的情况下(步骤S13为No),控制装置60将图5的流程的处理结束。
另一方面,在步骤S13中,在电动车辆的车速超过预先规定的阈值的情况下,即在判定为是驾驶员能够允许噪音的状态的情况下(步骤S13为Yes),进入步骤S14的处理。
在步骤S14中,逆变器控制部64基于频率切换判定部63的判定结果,向控制电路23输出使电力变换装置20所具有的开关元件的驱动频率减少的指令。基于该指令,控制电路23向驱动电路22输出控制信号,驱动电路22向开关元件输出使驱动频率减少的驱动信号,由此实际使开关元件的驱动频率减少。然后,将图5的流程的处理结束。
在实施方式2的控制系统201中,也能够得到与在实施方式1中说明过的效果相同的效果。
此外,在实施方式2的控制系统201中,频率切换判定部63基于电动车辆的车速数据对是否是驾驶员能够允许噪音的状态进行判定,但并不限于此。例如,控制系统201也可以设为如下结构,即,数据取得部61从设置于电动车辆内的加速度传感器取得电动车辆的加速度的数据,频率切换判定部63对电动车辆的加速度是否超过预先规定的阈值进行判定,从而对是否是驾驶员能够允许噪音的状态进行判定。在使用加速度的数据的情况下,如果电动车辆的加速度超过规定值,也能够判断为驾驶员选择加速而爬坡,因此能够判断为是驾驶员能够允许噪音的状态。在该情况下,也可以设为如下结构,即,存储部62预先对加速度的判定所用的阈值进行存储,频率切换判定部63对电动车辆的加速度是否超过存储于存储部62的阈值进行判定。
另外,在实施方式2的控制系统201中,频率切换判定部63基于从导航装置53提供的与预定行驶路径相关的数据所包含的电动车辆行驶的路面的坡度的信息,进行是否预测出电动车辆的负载将来会上升,即是否预测出将来电动车辆进入爬坡路段的判定,但并不限于此。例如,可以基于从导航装置53提供的坡度信息进行,也可以基于坡度信息进行,该坡度信息是作为控制装置60对从导航装置53提供的电动车辆的位置信息进行解析的结果而得出的。在这些情况下,与预定行驶路径相关的数据是指坡度信息、或电动车辆的位置信息。
而且,作为电动车辆的负载将来升高的场景,并不限于电动车辆进入急爬坡路段的情况。例如,在行驶路径从市内等通常道路切换为高速公路、郊区的场景下,也预测为电动车辆的负载比当前的负载大。在该情况下,频率切换判定部63也可以构成为基于从导航装置53提供的与预定行驶路径相关的数据所包含的行驶路径切换为高速公路、郊区的信息,对是否预测出电动车辆的负载将来升高进行判定。
实施方式3
图6是表示实施方式3中的控制系统301的整体结构的框图。实施方式3的控制系统301与实施方式1的控制系统101不同,替代使用从加速器位置传感器51及车速传感器52取得的数据,使用从驾驶辅助装置54、加速器位置传感器51及方向指示器55取得的数据。此外,实施方式3的控制系统301大部分与实施方式1的控制系统101共通,因此下面以与控制系统101的区别为中心进行说明,对与控制系统101共通的结构、动作等适当省略说明。
如图6所示,实施方式3的控制系统301具有电源10、电力变换装置20、电动机30、半导体装置40、加速器位置传感器51、驾驶辅助装置54、方向指示器55及控制装置60。
驾驶辅助装置54是ACC(Adaptive Cruise Control:自适应巡航控制)或自动驾驶装置等对电动车辆的驾驶进行辅助的装置。ACC是以在高速公路、汽车专用道路上使用为前提而开发的,是自动地进行将电动车辆与其它车辆的车间距离保持为固定,并且使电动车辆以规定的车速行驶的驾驶操作的装置。在以往的CC(Cruise Control:巡航控制)中,能够以驾驶员设定的车速行驶,但为了将车间距离保持为固定,驾驶员需要进行制动操作。相对于此,在ACC中成为如下结构,即,通过传感器与CPU的协调动作,从而能够进行一边使与在前面行驶的车辆的车间距离保持为固定,一边行驶的追随行驶,不仅能够自动进行加速操作,也能够自动进行制动操作。这就是所谓的自动驾驶的级别2。
加速器位置传感器51与在实施方式1中说明过的相同。方向指示器55是通过驾驶员进行操作,在左右转弯、行进路线变更时,用于向周围示出其方向的装置,是所谓的方向指示灯。
驾驶辅助装置54及方向指示器55与加速器位置传感器51同样地与控制装置60电连接。驾驶辅助装置54向控制装置60输出与电动车辆的驾驶状态相关的数据。另外,方向指示器55向控制装置60输出与电动车辆的行进方向相关的数据。
此外,驾驶辅助装置54及方向指示器55的结构、动作是公知的,因此省略进一步详细的说明。
在实施方式3中,控制装置60的数据取得部61从驾驶辅助装置54取得与电动车辆的驾驶状态相关的数据。与电动车辆的驾驶状态相关的数据包含表示电动车辆正在进行由ACC实现的自动驾驶的信息。另外,数据取得部61从方向指示器55取得与电动车辆的行进方向相关的数据。在与电动车辆的行进方向相关的数据中包含表示电动车辆进行左右转弯、行进路线变更时的方向的信息。而且,数据取得部61与实施方式1同样地,从加速器位置传感器51取得电动车辆的加速器开度A的数据。
在实施方式3中,存储部62针对电动车辆的各种驾驶状态对数据进行存储,该数据将与电动车辆的驾驶状态相关的数据和预先对在该驾驶状态下驾驶员能否允许从电力变换装置20产生的声音进行判别而得到的结果相关联。
另外,在实施方式3中,存储部62对预测模型进行存储,该预测模型基于与电动车辆的行进方向相关的数据及电动车辆的加速器开度A的数据,对电动机30或电力变换装置20将来的负载进行预测。
在实施方式3中,频率切换判定部63基于与电动车辆的驾驶状态相关的数据对电动车辆当前的行驶状态与存储于存储部62的规定的行驶模式是否一致进行判定,基于该判定结果对是否是驾驶员能够允许噪音的状态进行判定。
此外,在实施方式3中,频率切换判定部63取得与电动车辆的驾驶状态相关的数据所包含的表示电动车辆正在进行由ACC实现的自动驾驶的信息,由此对是否是驾驶员能够允许噪音的状态进行判定。在正在进行由ACC实现的自动驾驶的情况下,电动车辆为高速行驶状态,能够判断为驾驶员表现出能够允许噪音的意图。
另外,在实施方式3中,频率切换判定部63基于与电动车辆的行进方向相关的数据及电动车辆的加速器开度A的数据、由存储部62存储的预测模型及关系式,对开关元件将来的温度进行预测。
此外,在实施方式3中,频率切换判定部63基于与电动车辆的行进方向相关的数据所包含的表示进行左右转弯、行进路线变更时的方向的信息、电动车辆的加速器开度A,对开关元件将来的温度进行预测,对开关元件的预测出的温度是否超过预先规定的值进行判定。在正在进行由ACC实现的自动驾驶的状态下,如果检测到加速操作及方向指示灯操作,则根据驾驶员的意图能够判断为进行超车加速,因此能够预测为在该阶段中对开关元件施加高负载而使得开关元件变为高温。在该情况下,也可以设为如下结构,即,存储部62预先对加速器开度A的判定所用的阈值进行存储,频率切换判定部63从方向指示器55取得电动车辆进行左右转弯、行进路线变更这样的含义的信息,并且,对加速器开度A是否超过存储于存储部62的阈值进行判定。
频率切换判定部63在判定为是驾驶员能够允许噪音的状态,并且开关元件的预测出的温度超过预先规定的值的情况下,逆变器控制部64向控制电路23输出使电力变换装置20所具有的开关元件的驱动频率减少的指令。即,逆变器控制部64在是驾驶辅助装置54正在进行电动车辆的驾驶辅助的状态,并且基于电动车辆的加速器开度A的数据及与电动车辆的行进方向相关的数据而判断为驾驶员进行超车驾驶的情况下,使开关元件的驱动频率减少。
图7是表示实施方式3中的控制装置60的动作的流程图。在步骤S21中,数据取得部61从驾驶辅助装置54取得与电动车辆的驾驶状态相关的数据,从方向指示器55取得与电动车辆的行进方向相关的数据,从加速器位置传感器51取得电动车辆的加速器开度A的数据。
在步骤S22中,频率切换判定部63基于与电动车辆的驾驶状态相关的数据,对电动车辆当前的行驶状态是否与存储于存储部62的规定的行驶模式一致进行判定。在电动车辆当前的行驶状态与规定的行驶模式一致的情况下,频率切换判定部63基于与存储于存储部62的规定的行驶模式相关联的驾驶员能否允许所产生的声音的判定结果,对是否是驾驶员能够允许噪音的状态进行判定。
此外,频率切换判定部63也可以取得与电动车辆的驾驶状态相关的数据所包含的表示电动车辆正在进行由ACC实现的自动驾驶的信息,由此对是否是驾驶员能够允许噪音的状态进行判定。
在步骤S22中,在未取得表示电动车辆正在进行由ACC实现的自动驾驶的信息的情况下,即在判定为不是驾驶员能够允许噪音的状态的情况下(步骤S22为No),控制装置60将图7的流程的处理结束。
另一方面,在步骤S22中,在取得了表示电动车辆正在进行由ACC实现的自动驾驶的信息的情况下,即在判定为是驾驶员能够允许噪音的状态的情况下(步骤S22为Yes),进入步骤S23的处理。
在步骤S23中,频率切换判定部63基于与电动车辆的行进方向相关的数据及电动车辆的加速器开度A的数据、存储于存储部62的对电动机30或电力变换装置20的将来的负载进行预测的预测模型、基于存储于存储部62的电动机30或电力变换装置20的负载和开关元件的特性求出开关元件的温度的关系式,对开关元件将来的温度进行预测,对预测出的温度是否超过预先规定的值进行判定。
此外,频率切换判定部63也可以取得电动车辆进行左右转弯、行进路线变更这样的含义的信息,并且对加速器开度A是否超过预先规定的阈值进行判定,由此对开关元件的预测出的温度是否超过预先规定的值进行判定。
在步骤S23中,在未取得电动车辆进行左右转弯、行进路线变更这样的含义的信息,或加速器开度A未超过预先规定的阈值的情况下,即在判定为开关元件的预测出的温度未超过预先规定的值的情况下(步骤S23为No),控制装置60将图7的流程的处理结束。
另一方面,在步骤S23中,在取得了电动车辆进行左右转弯、行进路线变更这样的含义的信息,并且,加速器开度A超过预先规定的阈值的情况下,即在判定为开关元件的预测出的温度超过预先规定的值的情况下(步骤S23为Yes),进入步骤S24的处理。
在步骤S24中,逆变器控制部64基于频率切换判定部63的判定结果,向控制电路23输出使电力变换装置20所具有的开关元件的驱动频率减少的指令。基于该指令,控制电路23向驱动电路22输出控制信号,驱动电路22向开关元件输出使驱动频率减少的驱动信号,由此实际使开关元件的驱动频率减少。然后,将图7的流程的处理结束。
在实施方式3的控制系统301中,也能够得到与在实施方式1中说明过的效果相同的效果。
此外,在实施方式3的控制系统301中,逆变器控制部64在处于驾驶辅助装置54正在进行电动车辆的驾驶辅助的状态,并且基于电动车辆的加速器开度A的数据及与电动车辆的行进方向相关的数据而判断为驾驶员进行超车驾驶的情况下,使开关元件的驱动频率减少,但并不限于此。例如,也可以是驾驶辅助装置54是可以自动进行超车驾驶的装置,逆变器控制部64在驾驶辅助装置54进行超车驾驶的情况下,使开关元件的驱动频率减少。
在该情况下,例如,驾驶辅助装置54可以与导航装置联动地进行电动车辆的驾驶辅助,使得在高速公路等规定的行驶路径中,以设定好的速度为上限,一边将与前方的车辆的车间距离保持为固定,一边自动行驶。在比设定好的速度低的车辆在前方行驶的情况下,驾驶辅助装置54如果判断为能够对该车辆进行超车则对驾驶员提出这样的建议。而且,构成为如果驾驶员通过开关操作等同意了建议,则能够自动地执行从车道变更至对前方的车辆进行超车,然后返回至原来的车道为止的一系列动作。
另外,驾驶辅助装置54与控制装置60电连接,向控制装置60输出与电动车辆的驾驶状态相关的数据。数据取得部61从驾驶辅助装置54取得与电动车辆的驾驶状态相关的数据。在与电动车辆的驾驶状态相关的数据中包含表示驾驶辅助装置54自动进行超车驾驶的信息。
图8是表示实施方式3的变形例中的控制装置60的动作的流程图。在步骤S31中,数据取得部61从驾驶辅助装置54取得与电动车辆的驾驶状态相关的数据。
在步骤S32中,频率切换判定部63基于与电动车辆的驾驶状态相关的数据,对电动车辆当前的行驶状态是否与存储于存储部62的规定的行驶模式一致进行判定。在电动车辆当前的行驶状态与规定的行驶模式一致的情况下,频率切换判定部63基于与存储于存储部62的规定的行驶模式相关联的驾驶员能否允许所产生的声音的判定结果,对是否是驾驶员能够允许噪音的状态进行判定。
另外,频率切换判定部63基于与电动车辆的驾驶状态相关的数据、存储于存储部62的对电动机30或电力变换装置20的将来的负载进行预测的预测模型、基于存储于存储部62的电动机30或电力变换装置20的负载和开关元件的特性求出开关元件的温度的关系式,对开关元件将来的温度进行预测,对预测出的温度是否超过预先规定的值进行判定。
此外,频率切换判定部63也可以取得与电动车辆的驾驶状态相关的数据所包含的表示驾驶辅助装置54自动进行超车驾驶的信息,由此对是否是驾驶员能够允许噪音的状态进行判定。另外,频率切换判定部63也可以取得与电动车辆的驾驶状态相关的数据所包含的表示驾驶辅助装置54自动进行超车驾驶的信息,由此对开关元件的预测出的温度是否超过预先规定的值进行判定。即,频率切换判定部63可以设为如下结构,即,通过取得表示驾驶辅助装置54自动进行超车驾驶的信息,从而汇总地执行这些判定。
在步骤S32中,在未取得表示驾驶辅助装置54自动进行超车驾驶的信息的情况下,即在判定为不是驾驶员能够允许噪音的状态,或开关元件的预测出的温度未超过预先规定的值的情况下(步骤S32为No),控制装置60将图8的流程的处理结束。
另一方面,在步骤S32中,在取得了表示驾驶辅助装置54自动地进行超车驾驶的信息的情况下,即在判定为是驾驶员能够允许噪音的状态,并且,开关元件的预测出的温度超过预先规定的值的情况下(步骤S32为Yes),进入步骤S33的处理。
在步骤S33中,逆变器控制部64基于频率切换判定部63的判定结果,向控制电路23输出使电力变换装置20所具有的开关元件的驱动频率减少的指令。基于该指令,控制电路23向驱动电路22输出控制信号,驱动电路22向开关元件输出使驱动频率减少的驱动信号,由此实际使开关元件的驱动频率减少。然后,将图8的流程的处理结束。
在实施方式3的变形例中,也能够得到与在实施方式1中说明过的效果相同的效果。
另外,在实施方式3的变形例中,由于能够不等待从方向指示器55、加速器位置传感器51取得的数据就减少开关元件的驱动频率,因此能够进一步提高开关元件的发热抑制、驱动效率提高的效果,并且能够简化在控制装置60中进行的处理。
实施方式4
图9是表示实施方式4中的控制系统401的整体结构的框图。实施方式4的控制系统401与实施方式1的控制系统101不同,替代使用从加速器位置传感器51及车速传感器52取得的数据,使用从燃油表56及电池容量表57取得的数据。此外,实施方式4的控制系统401大部分与实施方式1的控制系统101共通,因此下面以与控制系统101的区别为中心进行说明,对与控制系统101共通的结构、动作等适当省略说明。
在实施方式4中,搭载控制系统401的电动车辆是搭载汽油引擎及电池这两者的混合动力汽车。另外,控制装置60基于混合动力汽车将来能够行驶的续航距离,对是否是驾驶员能够允许噪音的状态进行判断。
如图9所示,实施方式4的控制系统401具有电源10、电力变换装置20、电动机30、半导体装置40、燃油表56、电池容量表57及控制装置60。
燃油表56是对混合动力汽车中的汽油引擎等的燃料余量进行检测,向驾驶员进行显示的计量仪器。燃油表56主要用于供驾驶员掌握当前的燃料余量。
电池容量表57是构成为能够对搭载于混合动力汽车的未图示的电池的剩余容量,即SOC(State Of Charge)进行检测的传感器。此外,电池是作为供给用于对电动机30进行驱动的电力的电力供给源起作用的能够充电的蓄电池。
燃油表56及电池容量表57为如下结构,即,与控制装置60电连接,始终通过控制装置60掌握由燃油表56检测出的混合动力汽车的燃料余量及由电池容量表57检测出的电池的剩余容量。
此外,由于燃油表56及电池容量表57的结构、动作是公知的,因此省略进一步详细的说明。
在实施方式4中,控制装置60的数据取得部61从燃油表56取得混合动力汽车的燃料余量的数据,从电池容量表57取得混合动力汽车的电池的剩余容量的数据。
在实施方式4中,存储部62对模型进行存储,该模型基于混合动力汽车的燃料余量的数据及混合动力汽车的电池的剩余容量的数据,对是否是驾驶员能够允许噪音的状态进行判定。
在实施方式4中,频率切换判定部63基于混合动力汽车的燃料余量的数据及混合动力汽车的电池的剩余容量的数据、由存储部62存储的模型,对是否是驾驶员能够允许噪音的状态进行判定。
此外,在实施方式4中,频率切换判定部63也可以构成为通过对混合动力汽车的燃料余量是否低于预先规定的阈值进行判定,能够对是否是驾驶员能够允许噪音的状态进行判定。另外,频率切换判定部63也可以构成为通过对电池的剩余容量是否低于预先规定的阈值进行判定,能够对是否是驾驶员能够允许噪音的状态进行判定。在燃料余量或电池的剩余容量低于预先规定的阈值的情况下,能够判断为是燃料或电池容量不足,驾驶员希望续航距离延长的状况。即,由于是应该优先避免使开关元件为高负载而使损耗增加的状态,因此能够判断为是驾驶员能够允许噪音的状态。在该情况下,也可以设为如下结构,即,存储部62预先对混合动力汽车的燃料余量及电池的剩余容量的判定所用的阈值进行存储,频率切换判定部63对混合动力汽车的燃料余量或电池的剩余容量是否超过存储于存储部62的阈值进行判定。
这里,作为燃料余量低于预先规定的阈值的状态,举出例如在燃油表所检测出的燃料余量少时点亮警告显示灯等燃料余量警告而提示驾驶员及时加油的阶段。警告显示灯在通过传感器、开关对油箱内的浮子的高度进行检测的结构中,在检测出的值超过规定值的情况下点亮。另外,点亮警告显示灯的定时通常是通过残留在油箱内的燃料可以行驶的距离为10km~5km左右的阶段。
另外,在电池的剩余容量低于预先规定的阈值的状态下也同样如此,举出在根据SOC计算出的剩余可行驶距离少时点亮警告显示灯等电池余量警告的阶段。此外,燃料余量、电池的剩余容量低于预先规定的阈值的状态并不限于上述,也可以是如下结构,即,在预想到将来燃料余量、电池的剩余容量不足的情况下,在比警告灯被点亮更早的阶段预先判定为燃料或电池容量将来会不足。
逆变器控制部64与实施方式1同样地,在频率切换判定部63判定为是驾驶员能够允许噪音的状态的情况下,向控制电路23输出使电力变换装置20所具有的开关元件的驱动频率减少的指令。即,逆变器控制部64在混合动力汽车的燃料余量或电池的剩余容量低于预先规定的值的情况下,使开关元件的驱动频率减少。
图10是表示实施方式4中的控制装置60的动作的流程图。在步骤S41中,数据取得部61从燃油表56取得混合动力汽车的燃料余量的数据,从电池容量表57取得混合动力汽车的电池的剩余容量的数据。
在步骤S42中,频率切换判定部63基于混合动力汽车的燃料余量的数据及混合动力汽车的电池的剩余容量的数据、由存储部62存储的模型,对是否是驾驶员能够允许噪音的状态进行判定。
此外,频率切换判定部63也可以构成为通过对混合动力汽车的燃料余量是否低于预先规定的阈值进行判定,能够对是否是驾驶员能够允许噪音的状态进行判定。另外,频率切换判定部63也可以构成为通过对电池的剩余容量是否低于预先规定的阈值进行判定,能够对是否是驾驶员能够允许噪音的状态进行判定。
在步骤S42中,在混合动力汽车的燃料余量不低于预先规定的阈值,电池的剩余容量不低于预先规定的阈值的情况下,即在判定为不是驾驶员能够允许噪音的状态的情况下(步骤S42为No),控制装置60将图10的流程的处理结束。
另一方面,在步骤S42中,在混合动力汽车的燃料余量低于预先规定的阈值,或电池的剩余容量低于预先规定的阈值的情况下,即在判定为是驾驶员能够允许噪音的状态的情况下(步骤S42为Yes),进入步骤S43的处理。
在步骤S43中,逆变器控制部64基于频率切换判定部63的判定结果,向控制电路23输出使电力变换装置20所具有的开关元件的驱动频率减少的指令。基于该指令,控制电路23向驱动电路22输出控制信号,驱动电路22向开关元件输出使驱动频率减少的驱动信号,由此实际使开关元件的驱动频率减少。然后,将图10的流程的处理结束。
在实施方式4的控制系统401中,也能够得到与在实施方式1中说明过的效果相同的效果。
另外,如上所述,通过降低开关元件的驱动频率能够对开关元件的发热、损耗进行抑制。因此,通过在燃料余量、电池的剩余容量少的阶段降低驱动频率,从而能够避免开关元件成为高负载而使损耗增加,由此还会得到燃料、电池的使用效率变好,能够延长混合动力汽车的续航距离这样的效果。即,根据实施方式4的控制系统401,能够兼顾驾驶员的驾驶性和装置的安全性,并且还能够实现续航距离的提高。
此外,在实施方式4中,搭载控制系统401的电动车辆是搭载汽油引擎及电池这两者的混合动力汽车,但并不限于此。例如,电动车辆也可以是仅搭载铅电池、镍氢电池、锂离子电池等电池的电动汽车、搭载有作为使用氢燃料的燃料电池的电池的燃料电池汽车等。在该情况下,数据取得部61仅从电池容量表取得电池的剩余容量的数据,频率切换判定部63基于电池的剩余容量的数据对是否是驾驶员能够允许噪音的状态进行判定,逆变器控制部64基于频率切换判定部63的判定结果,使电力变换装置20所具有的开关元件的驱动频率减少。在这样的结构中也能够得到与上述说明过的效果相同的效果。
实施方式5
图11是表示实施方式5中的控制系统501的整体结构的框图。实施方式5的控制系统501与实施方式1的控制系统101不同,替代使用从加速器位置传感器51及车速传感器52取得的数据,使用从温度传感器42及电流传感器43取得的数据。此外,实施方式5的控制系统501大部分与实施方式1的控制系统101共通,因此下面以与控制系统101的区别为中心进行说明,对与控制系统101共通的结构、动作等适当省略说明。
如图11所示,实施方式5的控制系统501具有电源10、电力变换装置20、电动机30、半导体装置40及控制装置60。控制装置60构成为与半导体装置40电连接,能够进行数据的收发。
图12是表示实施方式5中的电力变换装置20的结构的示意图。如图12所示,半导体装置40具有开关元件41、温度传感器42、电流传感器43。
温度传感器42对开关元件41的元件温度Ts进行检测。在实施方式5中,温度传感器42是设置于开关元件41的芯片内的片上温度传感器。此外,温度传感器42并不限于设置于开关元件41的芯片内,只要构成为设置于主变换电路21,能够对开关元件41的元件温度Ts进行测量即可。作为这样的温度传感器42,例如能够使用在作为智能功率模块(IPM:Intelligent Power Module)构成的半导体装置40内置的温度传感器。
电流传感器43对流过开关元件41的电流值Is进行检测。在实施方式5中,电流传感器43是对流过在开关元件41的芯片内配置的电流感测区域的电流值Is进行检测的片上电流传感器。此外,电流传感器43并不限于设置于开关元件41的芯片内,只要构成为设置于主变换电路21,能够对流过开关元件41的电流值Is进行测量即可。例如,电流传感器43能够设为通过与半导体装置40的内部或外部连接的未图示的分流电阻对流过开关元件41的电流值Is进行检测的结构。
温度传感器42及电流传感器43为如下结构,即,与控制装置60电连接,始终通过控制装置60掌握由温度传感器42检测出的开关元件41的元件温度Ts及由电流传感器43检测出的流过开关元件41的电流值Is。
此外,温度传感器42及电流传感器43的结构、动作是公知的,因此省略进一步详细的说明。
如图12所示,主变换电路21具有半导体装置40、分频电路25、开关26及开关27。分频电路25将从驱动电路22输入的驱动信号的频率分频而输出。作为分频电路25,例如能够使用将输入的驱动信号的频率分频为1/2的1/2分频电路、分频为1/3的1/3分频电路。开关26及开关27接收来自控制电路23的指令而进行开闭,进行使来自驱动电路22的驱动信号先通过分频电路25然后供给至开关元件41的路径、直接供给至开关元件41的路径之间的切换。在通常时,就开关26及开关27而言,开关26处于断开状态,开关27处于闭合状态,驱动电路22的驱动信号直接被供给至开关元件41的控制电极。
在实施方式5的电力变换装置20中,通过采用利用设置于主变换电路21的分频电路25将驱动信号分频的结构,从而能够防止控制装置60检测出异常而进行控制处理,输出对驱动频率进行切换的指令,接收该指令而实际切换开关元件41的动作为止的处理延迟的产生。由此,能够防止在处理延迟的延迟时间中开关元件41成为高温而使开关元件41劣化等不良情况。此外,分频电路25的结构、动作例如如日本特开平6-140923号公报所记载的那样是公知的,因此省略进一步详细的说明。
在控制电路23中,从温度传感器42输入开关元件41的元件温度Ts的数据,从电流传感器43输入流过开关元件41的电流值Is的数据。另外,控制电路23设定有预先规定的阈值,在开关元件41的元件温度Ts及元件温度的变化量dTs/dt超过这些阈值的情况下,输出对开关26及开关27的断开状态和闭合状态进行切换的指令。由此,驱动电路22的驱动信号经由分频电路25被供给至开关元件41的控制电极。
在实施方式5中,控制装置60基于开关元件41的元件温度Ts及温度的变化量dTs/dt,对是否是驾驶员能够允许噪音的状态进行判断。在实施方式5中,控制装置60的数据取得部61从温度传感器42取得开关元件41的元件温度Ts的数据。
在实施方式5中,存储部62对预测模型进行存储,该预测模型基于开关元件41的元件温度Ts的数据对开关元件41将来是否存在成为高温的风险进行预测。这里,如上所述,硅半导体的耐热温度通常为150℃,通常,根据所使用的半导体规定了工作保障温度,但相对于此,通常设为考虑到系统侧的传感器误差、处理时间的延迟以100℃左右的值进行切换处理的控制。进行该切换控制的温度是根据进行切换控制的系统的响应等而设定的,在响应慢的系统的情况下设为低的温度,在相反的情况下,设定为接近150℃的值。作为响应慢的系统,例如举出噪声多、对信号进行滤波的滤波器时间常数大的情况,微型计算机的处理定时慢等情况。
优选考虑到上述那样的情况而创建存储部62所存储的预测模型。另外,预测模型或阈值也可以基于预先实验、经验或模拟等而进行设定。
另外,在实施方式5中,存储部62对模型进行存储,该模型用于基于开关元件41的元件温度的变化量dTs/dt的数据,对是否是驾驶员能够允许噪音的状态进行判定。此外,能够与在实施方式1中说明过的方法同样地决定开关元件41的元件温度的变化量dTs/dt与驾驶员能否允许此时产生的声音的相关关系。即,能够基于电动车辆开发时的测试行驶、对电动车辆进行了模拟的模拟结果,对元件温度的变化量dTs/dt与半导体的工作保障温度等规定温度之间的关系进行计算而模型化。
在实施方式5中,频率切换判定部63基于开关元件41的元件温度Ts的数据、存储部62所存储的预测模型,对电动车辆的负载将来升高进行预测,对此时的开关元件的温度进行预测。
此外,也可以构成为,存储部62预先对元件温度Ts的判定所用的阈值进行存储,频率切换判定部63通过对开关元件41的元件温度Ts是否超过存储于存储部62的阈值进行判定,能够对开关元件的预测出的温度是否超过预先规定的值进行判定。
而且,在实施方式5中,频率切换判定部63在开关元件的预测出的温度超过预先规定的值的情况下,基于根据开关元件41的元件温度Ts的数据计算出的开关元件41的元件温度的变化量dTs/dt、存储部62所存储的模型,对是否是驾驶员能够允许噪音的状态进行判定。
此外,在实施方式5中,频率切换判定部63也可以构成为通过对开关元件41的元件温度的变化量dTs/dt是否超过预先规定的阈值进行判定,能够对是否是驾驶员能够允许噪音的状态进行判定。在开关元件41的元件温度的变化量dTs/dt超过预先规定的阈值的情况下,能够判断为电动车辆产生大的负载变化,达到驾驶员能够允许噪音那样的高负载的驾驶状态。在该情况下,也可以是如下结构,存储部62预先对元件温度的变化量dTs/dt的判定所用的阈值进行存储,频率切换判定部63根据开关元件41的元件温度Ts的数据对元件温度的变化量dTs/dt进行计算,对计算出的元件温度的变化量dTs/dt是否超过存储于存储部62的阈值进行判定。
逆变器控制部64与实施方式1同样地,在频率切换判定部63判定为是驾驶员能够允许噪音的状态的情况下,向控制电路23输出使电力变换装置20所具有的开关元件的驱动频率减少的指令。即,逆变器控制部64在开关元件41的元件温度Ts超过预先规定的值,并且,开关元件41的元件温度的变化量dTs/dt超过预先规定的值的情况下,使开关元件41的驱动频率减少。
图13是表示实施方式5中的控制装置60的动作的流程图。在步骤S51中,数据取得部61从温度传感器42取得开关元件41的元件温度Ts的数据。
在步骤S52中,频率切换判定部63基于来自温度传感器42的开关元件41的元件温度Ts的数据、存储于存储部62的对开关元件41将来是否具有成为高温的风险进行预测的预测模型,对开关元件将来的温度进行预测,对预测出的温度是否超过预先规定的值进行判定。
此外,频率切换判定部63也可以对开关元件41的元件温度Ts是否超过预先规定的阈值进行判定,由此对开关元件的预测出的温度是否超过预先规定的值进行判定。
在步骤S52中,在开关元件41的元件温度Ts未超过预先规定的阈值的情况下,即在判定为开关元件的预测出的温度未超过预先规定的值的情况下(步骤S52为No),控制装置60将图13的流程的处理结束。
另一方面,在步骤S52中,在开关元件41的元件温度Ts超过预先规定的阈值的情况下,即在判定为开关元件的预测出的温度超过预先规定的值的情况下(步骤S52为Yes),进入步骤S53的判定处理。
在步骤S53中,频率切换判定部63基于根据开关元件41的元件温度Ts的数据计算出的开关元件41的元件温度的变化量dTs/dt、存储部62所存储的模型,对是否是驾驶员能够允许噪音的状态进行判定。
此外,频率切换判定部63也可以通过对根据开关元件41的元件温度Ts的数据计算出的元件温度的变化量dTs/dt是否超过存储于存储部62的阈值进行判定,对是否是驾驶员能够允许噪音的状态进行判定。
在步骤S53中,在电动车辆的车速未超过预先规定的阈值的情况下,即在判定为不是驾驶员能够允许噪音的状态的情况下(步骤S53为No),控制装置60将图13的流程的处理结束。
另一方面,在步骤S53中,在电动车辆的车速超过预先规定的阈值的情况下,即在判定为是驾驶员能够允许噪音的状态的情况下(步骤S53为Yes),进入步骤S54的处理。
在步骤S54中,逆变器控制部64基于频率切换判定部63的判定结果,向控制电路23输出使电力变换装置20所具有的开关元件41的驱动频率减少的指令。基于该指令,控制电路23向驱动电路22输出控制信号,驱动电路22向开关元件输出使驱动频率减少的驱动信号,由此实际使开关元件的驱动频率减少。然后,将图13的流程的处理结束。
此外,实施方式5的电力变换装置20在逆变器控制部64使开关元件41的驱动频率减少的情况下,向控制电路23输出使开关元件41的驱动频率减少的指令,同时或在其之前,将驱动开关元件41的驱动信号的频率分频。即,在实施方式5中,由温度传感器42检测出的开关元件41的元件温度Ts的数据在步骤S51的阶段也被供给至控制电路23。而且,控制电路23在开关元件41的元件温度Ts超过预先规定的阈值,并且,元件温度的变化量dTs/dt超过预先规定的阈值的情况下,输出对开关26及开关27的断开状态和闭合状态进行切换的指令。由此,驱动电路22的驱动信号通过分频电路25而被分频,分频后的驱动信号被供给至开关元件41的控制电极。
在实施方式5的控制系统501中,也能够得到与在实施方式1中说明过的效果相同的效果。
另外,实施方式5的控制系统501在步骤S51的阶段,在开关元件41的元件温度Ts及元件温度的变化量dTs/dt超过预先规定的阈值的情况下,通过分频电路25将向开关元件41供给的驱动信号分频。由此,能够防止控制装置60检测出异常而进行控制处理,输出对驱动频率进行切换的指令,接收该指令而实际切换开关元件41的动作为止的处理延迟的产生。因此,能够防止在处理延迟的延迟时间中开关元件41成为高温而使开关元件41劣化等不良情况。
此外,在实施方式5中,控制系统501基于从温度传感器42取得的开关元件41的元件温度Ts的数据使开关元件41的驱动频率减少,但并不限于此。例如,控制系统501也可以基于从电流传感器43取得的流过开关元件41的电流值Is使开关元件41的驱动频率减少。
在该情况下,数据取得部61从电流传感器43取得流过开关元件41的电流值Is的数据。存储部62对电流值Is的判定所用的预测模型等或阈值、电流值的变化量dIs/dt的判定所用的模型等或阈值进行存储。频率切换判定部63基于电流值Is、预测模型等或阈值,对开关元件的预测出的温度是否超过预先规定的值进行判定。另外,频率切换判定部63基于电流值的变化量dIs/dt、模型等或阈值,对是否是驾驶员能够允许噪音的状态进行判定。逆变器控制部64在开关元件41的电流值Is超过预先规定的值,并且,电流值的变化量dIs/dt超过预先规定的值的情况下,使开关元件41的驱动频率减少。
开关元件41的元件温度Ts由于与用于电力变换的通断动作相伴的发热而升高。因此,元件温度的变化量dTs/dt主要依赖于开关元件41进行通断的电流,即从开关元件41通过的元件电流的大小。因此,能够根据流过开关元件41的电流值Is对开关元件41的元件温度Ts进行预测,根据电流值的变化量dIs/dt对元件温度的变化量dTs/dt进行预测。因此,基于流过开关元件41的电流值Is和电流值的变化量dIs/dt对是否是驾驶员能够允许噪音的状态进行判断与基于开关元件41的元件温度Ts及温度的变化量dTs/dt对是否是驾驶员能够允许噪音的状态进行判断同义。
图14是表示实施方式5的变形例中的控制装置60的动作的流程图。在步骤S61中,数据取得部61从电流传感器43取得流过开关元件41的电流值Is的数据。在步骤S62中,频率切换判定部63进行流过开关元件41的电流值Is是否超过预先规定的阈值的判定。另外,在步骤S63中,频率切换判定部63进行电流值的变化量dIs/dt是否超过预先规定的阈值的判定。然后,在步骤S64中,逆变器控制部64在开关元件41的电流值Is超过预先规定的值,并且,开关元件41的电流的变化量dIs/dt超过预先规定的值的情况下,向控制电路23输出使开关元件41的驱动频率减少的指令。
在实施方式5的变形例中,也能够得到与在实施方式1中说明过的效果相同的效果。
实施方式6
在实施方式1至5中,控制装置60基于从设置于电动车辆内的各种设备取得的数据、存储于存储部62的预测模型等或阈值,对开关元件的预测出的温度是否超过预先规定的值进行判定。另外,控制装置60基于从设置于电动车辆内的各种设备取得的数据、模型等或阈值,对是否是驾驶员能够允许噪音的状态进行判定。这里,上述判定所用的预测模型等、阈值是基于在开发时的测试行驶时实施的问卷调查等设定的,或预先基于实验、经验或模拟等设定的。在实施方式6中,对通过使用了AI(Artificial Intelligence)的机器学习创建或决定判定所用的预测模型等、阈值的情况进行说明。此外,下面,对将AI应用于实施方式1的预测模型等的创建的情况进行说明,但也能够同样地应用于其它实施方式。
<学习阶段>
图15是表示用于对在实施方式6的控制装置60a中使用的训练好的模型进行创建的学习装置70的结构的框图。学习装置70设置于电动车辆内,使用学习用数据而生成训练好的模型,该训练好的模型用于推断对是否是驾驶员能够允许噪音的状态进行判定得到的结果(下面,称为噪音允许判定结果),该学习用数据包含在电动车辆的规定的行驶模式下从设置于该电动车辆内的设备取得的数据、预先对在该行驶模式下驾驶员能否允许从电力变换装置20产生的声音进行判别得到的结果(下面,称为允许可否判别结果)。学习装置70具有学习用数据取得部71、模型生成部72及训练好模型存储部73。
学习用数据取得部71取得将电动车辆的规定行驶模式下的加速器开度A的数据、电动车辆的车速数据、预先对在该车速下驾驶员能否允许从电力变换装置20产生的声音进行判别得到的结果关联起来的数据而作为学习用数据。
模型生成部72基于根据从学习用数据取得部71输出的规定行驶模式下的电动车辆的加速器开度A及车速与此时的允许可否判别结果的组合创建的学习用数据,对噪音允许判定结果进行学习。即,生成训练好的模型,该训练好的模型根据电动车辆的规定行驶模式下的加速器开度A及车速、允许可否判别结果,对最佳的噪音允许判定结果进行推断。这里,学习用数据是将规定行驶模式下的加速器开度A及车速、噪音允许判定结果彼此关联起来的数据。此外,用作学习用数据的数据彼此的关联可以在通过学习用数据取得部71取得前进行,也可以在之后进行。
模型生成部72所使用的学习算法能够使用有教师学习、无教师学习、强化学习等公知的算法。作为一个例子,对应用了神经网络的情况进行说明。
模型生成部72例如按照神经网络模型,通过所谓的有教师学习,对噪音允许判定结果进行学习。这里,有教师学习是指通过将输入和结果(标签)的数据的组赋予给学习装置70,从而对存在于这些学习用数据的特征进行学习,根据输入对结果进行推断的方法。
神经网络由如下层构成,即,由多个神经元构成的输入层、由多个神经元构成的中间层(隐藏层)及由多个神经元构成的输出层。中间层也可以是1层或大于或等于2层。
例如,如果是如图19所示那样的3层神经网络,如果多个输入被输入至输入层(X1-X3),则对该值乘以权重W1(w11-w16)而输入至中间层(Y1-Y2),进一步对其结果乘以权重W2(w21-w26)而从输出层(Z1-Z3)输出。该输出结果根据权重W1和W2的值而变化。
在本发明中,神经网络按照学习用数据,通过所谓的有教师学习,实施针对是否是驾驶员能够允许噪音的状态进行判定得到的结果的学习,该学习用数据是基于由学习用数据取得部71取得的规定行驶模式下的电动车辆的加速器开度A及车速与此时的允许可否判别结果的组合创建的。
即,神经网络通过以使得将电动车辆的加速器开度A及车速输入至输入层而从输出层输出的结果接近允许可否判别结果的方式对权重W1和W2进行调整而进行学习。
模型生成部72通过执行以上那样的学习而生成并输出训练好的模型。
训练好模型存储部73对从模型生成部72输出的训练好的模型进行存储。由此生成的训练好的模型基于在电动车辆的规定行驶模式下从设置于车辆内的设备取得的数据(即,电动车辆的加速器开度A及车速)、预先对在各行驶模式下驾驶员能否允许噪音进行判别得到的结果(即,允许可否判别结果),使后述的控制装置60a进行动作,以输出是否是驾驶员能够允许噪音的状态的判定结果(即,噪音允许判定结果)。
接下来,使用图16,说明由学习装置70进行学习的处理。图16是与学习装置70的学习处理相关的流程图。
在步骤S71中,学习用数据取得部71取得规定行驶模式下的电动车辆的加速器开度A及车速、此时的允许可否判别结果。此外,设为同时取得加速器开度A及车速、此时的允许可否判别结果,但只要能够将加速器开度A及车速、允许可否判别结果相关联地输入即可,也可以在不同的定时分别取得加速器开度A及车速、允许可否判别结果的数据。
在步骤S72中,模型生成部72按照学习用数据,通过所谓的有教师学习对噪音允许判定结果进行学习,生成训练好的模型,该学习用数据是基于由学习用数据取得部71取得的加速器开度A及车速与允许可否判别结果的组合创建的。
在步骤S73中,训练好模型存储部73对由模型生成部72生成的训练好的模型进行存储。
<应用阶段>
图17是表示实施方式6中的控制装置60a的结构的框图。控制装置60a设置于电动车辆内,在电动车辆的规定行驶模式下从设置于该电动车辆内的设备取得数据,使用用于根据在该行驶模式下取得的数据对噪音允许判定结果进行推断的训练好的模型,根据该取得的数据输出噪音允许判定结果。控制装置60a例如是在上述实施方式1中说明过的控制系统101中为了替代控制装置60而设置的,具有与控制装置60相同的功能,对电力变换装置20的动作进行控制的电子控制单元(ECU)。控制装置60a具有推断用数据取得部61a、存储部62a、频率切换判定部63a、逆变器控制部64。
推断用数据取得部61a从加速器位置传感器51取得加速器开度A的数据,从车速传感器52取得电动车辆的车速数据。
存储部62a对由学习装置70创建的训练好的模型进行存储。
频率切换判定部63a利用存储部62a所存储的训练好的模型,对从该训练好的模型得到的噪音允许判定结果进行推断。即,通过将由推断用数据取得部61a取得的加速器开度A的数据及电动车辆的车速数据输入至该训练好的模型,能够输出根据加速器开度A及车速而推断的噪音允许判定结果。
此外,在实施方式6中,说明了使用在电动车辆的测试行驶时通过模型生成部72进行学习得到的训练好的模型而输出噪音允许判定结果,但也可以是从其它电动车辆等从外部取得训练好的模型,基于该训练好的模型输出噪音允许判定结果。
接下来,使用图18,说明用于使用控制装置60a得到噪音允许判定结果,根据该判定结果对开关元件的驱动频率进行切换的处理。
在步骤S81中,推断用数据取得部61a从加速器位置传感器51取得加速器开度A的数据,从车速传感器52取得电动车辆的车速数据。
在步骤S82中,频率切换判定部63a将加速器开度A的数据及电动车辆的车速数据输入至存储于存储部62a的训练好的模型,得到噪音允许判定结果。
在步骤S83中,频率切换判定部63a将通过训练好的模型得到的噪音允许判定结果输出至逆变器控制部64。
在步骤S84中,逆变器控制部64基于输出的噪音允许判定结果,向控制电路23输出使电力变换装置20所具有的开关元件的驱动频率减少的指令。由此,能够实际使开关元件的驱动频率减少。
在实施方式6中,也能够得到与在实施方式1至5中说明过的效果相同的效果。
此外,在实施方式6中,对将有教师学习应用于模型生成部72所使用的学习算法的情况进行了说明,但并不限于此。关于学习算法,除了有教师学习之外,也能够应用强化学习、无教师学习、或半有教师学习等。
另外,训练好模型存储部73可以是学习装置70或控制装置60a所具有的存储器,也可以由外置的存储器、除此之外的装置所具有的存储器等构成。
另外,由模型生成部72生成的训练好的模型并不限于存储于训练好模型存储部73。例如,训练好的模型也可以存储于光盘等能够由计算机读取的存储介质。在该情况下,由模型生成部72生成的训练好的模型并非存储于训练好模型存储部73而是存储于该存储介质。而且,控制装置60a能够将从该存储介质取得的训练好的模型存储于存储部62a,用于上述那样的噪音允许判定结果的推断。
另外,学习装置70用于在电动车辆的测试行驶时对噪音允许判定结果进行学习,但并不限于设置于电动车辆内。控制装置60a也用于使用由学习装置70生成的训练好的模型,在电动车辆行驶时对噪音允许判定结果进行推断,但并不限于设置于电动车辆内。这些学习装置70、控制装置60a例如也可以是经由网络连接于电动车辆,与该电动车辆分开准备的装置。另外,学习装置70、控制装置60a也可以内置于电动车辆。而且,学习装置70、控制装置60a也可以存在于云服务器上。
另外,并不限于学习装置70、控制装置60a的结构整体经由网络连接于电动车辆,存在于云服务器上,也可以是如下结构,即,它们所具有的功能的一部分即学习用数据取得部71、模型生成部72、训练好模型存储部73、推断用数据取得部61a、存储部62a、频率切换判定部63a及逆变器控制部64中的任意者经由网络连接于电动车辆,存在于云服务器上。
另外,模型生成部72也可以按照针对多个电动车辆创建的学习用数据,对噪音允许判定结果进行学习。此外,模型生成部72可以从在同一国家、地区等使用的多个电动车辆取得学习用数据,也可以利用从不同国家、地区等独立地进行动作的多个电动车辆收集的学习用数据为对噪音允许判定结果进行学习。另外,也可以在中途将对学习用数据进行收集的电动车辆追加为对象,或从对象中除去。并且,也可以将针对某个电动车辆对噪音允许判定结果进行学习得到的学习装置70应用于与其不同的电动车辆,针对该不同的电动车辆对噪音允许判定结果进行再学习而进行更新。
另外,作为模型生成部72所使用的学习算法,也能够使用对特征量其本身的提取进行学习的深层学习(Deep Learning),也可以按照其它公知的方法,例如基因编程、功能逻辑编程、支持向量机等执行机械学习。
下面,对实施方式6的变形例进行说明。实施方式6的变形例与实施方式6的相同之处在于,在进行是否是驾驶员能够允许噪音的状态的判定时,替代使用基于测试行驶时的问卷调查结果、模拟结果等设定的预测模型等、阈值,而是使用通过利用了AI的机器学习生成的训练好的模型。除此之外,实施方式6的变形例对针对驾驶员无法允许噪音的状态的学习进行强化,以在驾驶员无法允许噪音的状态下使开关元件的驱动频率减少的方式,实现针对噪音允许判定结果的推断动作的修正。
例如,在将AI应用于实施方式1的预测模型等的创建的情况下,将使规定的行驶模式下的加速器开度A的数据、电动车辆的车速数据、该行驶模式下的允许可否判别结果关联起来的数据用作学习用数据,如上所述能够通过模型生成部72的机器学习生成训练好的模型。
在该情况下,在用作学习用数据的数据中,例如在从判定为需要开关元件的驱动频率的切换的状态转移至判定为不需要该开关元件的驱动频率的切换的状态为止的时间非常短的情况下,具体而言,在驾驶员的加速操作在刚踩下加速器之后就释放等,对开关元件施加高负载的状态以极其短的时间结束那样的情况下,无法判断为驾驶员示出了能够允许噪音的意图。因此,认为在这样的情况下对驱动频率进行切换是驾驶员不允许的,是不恰当的。因此,对于这样的情况下的数据,需要对训练好的模型中的推断动作进行修正,以输出不是驾驶员能够允许噪音的状态这一噪音允许判定结果。
这里,关于从判定为需要开关元件的驱动频率的切换的状态转移至判定为不需要该开关元件的驱动频率的切换的状态为止的时间(或者,对开关元件施加高负载的状态持续的时间。下面,称为切换处理时间)非常短的情况下的数据(下面,称为不需要切换处理数据),如果关联有驾驶员无法允许噪音这一允许可否判别结果,则将该不需要切换处理数据直接用作学习用数据也不会产生问题。另一方面,在与不需要切换处理数据关联的是驾驶员能够允许噪音这一允许可否判别结果的情况下,在将该数据用作学习用数据时需要修正。
下面说明对训练好的模型中的推断动作进行修正的方法。首先,预先设定用于对是否需要驱动频率的切换进行判断的阈值tb。学习装置70的模型生成部72使用学习用数据进行学习,该学习用数据包含例如将规定行驶模式下的加速器开度A的数据、电动车辆的车速数据、在该行驶模式下驾驶员能够允许噪音这一允许可否判别结果、该行驶模式下的切换处理时间关联起来的数据。
此时,模型生成部72对该行驶模式下的切换处理时间是否小于或等于预先设定的阈值tb进行判定。而且,模型生成部72在该行驶模式下的切换处理时间比阈值tb长的情况下,基于驾驶员能够允许噪音这一允许可否判别结果,学习到是驾驶员能够允许噪音的状态。另一方面,在该行驶模式下的切换处理时间小于或等于阈值tb的情况下,与驾驶员能够允许噪音这一允许可否判别结果无关,学习到不是驾驶员能够允许噪音的状态。由此,模型生成部72生成用于对更恰当的噪音允许判定结果进行推断的训练好的模型。
由此生成的训练好的模型在输入了规定行驶模式下的加速器开度A的数据、电动车辆的车速数据、该行驶模式下的切换处理时间时,在该切换处理时间比阈值tb长的情况下,基于该行驶模式下的加速器开度A的数据及电动车辆的车速数据而输出噪音允许判定结果。另一方面,在该切换处理时间小于或等于阈值tb的情况下,不管该行驶模式下的加速器开度A的数据及电动车辆的车速数据如何,都输出不是驾驶员能够允许噪音的状态这一噪音允许判定结果。
换言之,在上述训练好的模型中,在输入了切换处理时间非常短的不需要切换处理数据的情况下,输出不是驾驶员能够允许噪音的状态这一噪音允许判定结果。控制装置60a的频率切换判定部63a利用由此生成的训练好的模型,如上所述对从该训练好的模型得到的噪音允许判定结果进行推断。
在实施方式6的变形例中,也能够得到与在实施方式1至6中说明过的效果相同的效果。
另外,在实施方式6的变形例中,通过利用用于对更恰当的噪音允许判定结果进行推断的训练好的模型,能够更恰当地实现兼顾对从电力变换装置20产生的噪音的应对、开关元件的发热的抑制、驱动效率的提高。
此外,在上述实施方式6的变形例中,对将AI应用于实施方式1的预测模型等的创建的情况进行了说明,但并不限于此。例如,在应用于实施方式2的情况下,学习装置70的模型生成部72通过将使关于预定行驶路径的数据所包含的电动车辆行驶的路面的坡度的信息、电动车辆的车速数据、此时的允许可否判别结果、以及表示电动车辆未在爬坡路段行驶的数据关联起来的数据用作学习用数据而进行学习,从而与驾驶员能够允许噪音这一允许可否判别结果无关,学习到不是驾驶员能够允许噪音的状态。作为表示电动车辆未在爬坡路段行驶的数据,举出表示电动车辆即将进入爬坡路段之前偏离预定行驶路径、通过紧急制动而急停等实际上未在爬坡路段行驶的数据。
由此生成的训练好的模型在除了关于预定行驶路径的数据所包含的电动车辆行驶的路面的坡度的信息、电动车辆的车速数据之外,还同时取得了表示电动车辆未在爬坡路段行驶的数据时,在通常情况下,根据与预定行驶路径相关的数据作出电动车辆在不远的将来会在爬坡路段行驶这一推定,即使在判定为是驾驶员能够允许噪音的状态的情况下,也会输出不是驾驶员能够允许噪音的状态这一噪音允许判定结果。
另外,例如在应用于实施方式3或其变形例的情况下,学习装置70的模型生成部72使用学习用数据进行学习,该学习用数据包含将表示电动车辆正在进行由驾驶辅助装置实现的自动驾驶的信息、(如果需要的话)与电动车辆的行进方向相关的数据及电动车辆的加速器开度A的数据、此时的允许可否判别结果、以及该行驶模式下的切换处理时间关联起来的数据。此时,与上述同样地,在切换处理时间比阈值tb长的情况下,基于驾驶员能够允许噪音这一允许可否判别结果,学习到是驾驶员能够允许噪音的状态,另一方面,在该行驶模式下的切换处理时间小于或等于阈值tb的情况下,与驾驶员能够允许噪音这一允许可否判别结果无关,学习到不是驾驶员能够允许噪音的状态。
在该例子中作为切换处理时间非常短的情况,具体而言举出驾驶员的加速操作刚踩下加速器之后释放、或刚作出了驾驶辅助装置进行自动的超车驾驶这一判断之后解除由驾驶辅助装置实现的自动驾驶那样的事例。
在由此生成的训练好的模型中,在输入了切换处理时间非常短的不需要切换处理数据的情况下,也输出不是驾驶员能够允许噪音的状态这一噪音允许判定结果。
综上所述,在进行开关元件的驱动频率的切换判定而实际上对至驱动频率进行切换为止的切换处理时间非常短,因此实质上不需要切换处理的情况下,电动车辆未在爬坡路段行驶而实际上不需要切换处理等情况下,在输入了表示实际上不需要对开关元件的驱动频率进行切换的不需要切换处理数据的情况下,训练好的模型也可以构成为不管其它输入数据如何,都输出不是驾驶员能够允许噪音的状态这一噪音允许判定结果。学习装置70的模型生成部72生成这样的训练好的模型,控制装置60a的频率切换判定部63a通过利用该训练好的模型,能够进行更恰当的噪音允许判定结果的推断。
此外,在实施方式6及其变形例中,对学习装置70与控制装置60a为分体的装置结构的情况进行了说明,但也可以是控制装置60a兼具学习装置70的功能的结构,即控制装置60a内含学习装置70那样的装置结构。在该情况下,可以以相同功能构成学习用数据取得部71与推断用数据取得部61a,例如,也可以通过共通的程序处理而实现。另外,在该情况下,通过利用同一存储器等构成训练好模型存储部73和存储部62a,由此不需要从存储有所生成的训练好的模型的存储器等进行移动,因此不需要经由存储介质等进行的训练好的模型的收发。
此外,如上所述,也可以是学习装置70、控制装置60a的结构整体或其一部分经由网络连接于电动车辆,存在于云服务器上的结构。
<最后>
此外,在本说明书中说明过的上述各实施方式中,有时记载了各结构要素的材质、材料、尺寸、形状、相对的配置关系或实施条件等,但这些在所有方案中都是例示,并不限于各实施方式所记载的内容。因此,在各实施方式的范围内可想象到没有例示的无数变形例。例如,包含将任意结构要素变形的情况、追加的情况或省略的情况,以及,提取至少1个实施方式中的至少1个结构要素,与其它实施方式的结构要素组合的情况。
另外,只要不产生矛盾,在上述各实施方式中记载为具有“1个”的结构要素也可以具有“大于或等于1个”。而且,各结构要素是概念性的单位,包含1个结构要素由多个构造物构成的情况及1个结构要素与某个构造物的一部分对应的情况。
另外,本说明书中的说明均并未承认是现有技术。
此外,可以将各实施方式自由地组合,对各实施方式适当进行变形、省略。
标号的说明
10电源,20电力变换装置,21主变换电路,22驱动电路,23控制电路,25分频电路,26开关,27开关,30电动机,40半导体装置,41开关元件,42温度传感器,43电流传感器,51加速器位置传感器,52车速传感器,53导航装置,54驾驶辅助装置,55方向指示器,56燃油表,57电池容量表,60、60a控制装置,61数据取得部,61a推断用数据取得部,62、62a存储部,63、63a频率切换判定部,64逆变器控制部,66收发装置,67处理器,68存储器(ROM),69存储器(RAM),70学习装置,71学习用数据取得部,72模型生成部,73训练好模型存储部,101、201、301、401、501控制系统

Claims (27)

1.一种控制系统,其对在电动机和电源之间执行电力变换的电力变换装置的动作进行控制,该电动机对车辆进行驱动,
该控制系统具有:
数据取得单元,其从设置于所述车辆内的设备取得数据;以及
控制单元,其在基于由所述数据取得单元取得的数据而判断为是驾驶员能够允许噪音的状态的情况下,使所述电力变换装置所具有的开关元件的驱动频率减少。
2.根据权利要求1所述的控制系统,还具有:
存储单元,其针对各个行驶模式,存储将所述车辆的规定的所述行驶模式和预先对在所述行驶模式下驾驶员能否允许从所述电力变换装置产生的声音进行判别得到的结果关联起来的数据;以及
判定单元,其基于由所述数据取得单元取得的数据,对所述车辆当前的行驶状态与所述行驶模式是否一致进行判定。
3.根据权利要求2所述的控制系统,其中,
所述存储单元存储有预测模型、关系式,
该预测模型基于从所述设备取得的数据对所述电动机或所述电力变换装置将来的负载进行预测,
该关系式基于所述电动机或所述电力变换装置的负载和所述开关元件的特性求出所述开关元件的温度,
所述判定单元基于所述预测模型及所述关系式对所述开关元件将来的温度进行预测,在所述开关元件的预测出的温度超过预先规定的值的情况下,进行所述车辆的当前行驶状态与所述行驶模式是否一致的判定。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的控制系统,其中,
所述控制单元基于所述开关元件的预测出的温度及所述车辆的车速,对是否是驾驶员能够允许噪音的状态进行判断。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的控制系统,其中,
所述设备是对所述车辆的加速器开度进行检测的加速器位置传感器及对所述车辆的车速进行检测的车速传感器,
所述数据取得单元从所述加速器位置传感器取得所述车辆的加速器开度的数据,从所述车速传感器取得所述车辆的车速数据,
所述控制单元在所述车辆的加速器开度的变化量超过预先规定的值,并且所述车辆的车速超过预先规定的值的情况下,使所述开关元件的驱动频率减少。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的控制系统,其中,
所述设备是具有所述车辆的位置信息的导航装置及对所述车辆的车速进行检测的车速传感器,
所述数据取得单元从所述导航装置取得与所述车辆的预定行驶路径相关的数据,从所述车速传感器取得所述车辆的车速数据,
所述控制单元根据与所述车辆的预定行驶路径相关的数据对所述车辆的负载升高进行予测,并且在所述车辆的车速超过预先规定的值的情况下,使所述开关元件的驱动频率减少。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的控制系统,其中,
所述设备是具有所述车辆的位置信息的导航装置及对所述车辆的加速度进行检测的加速度传感器,
所述数据取得单元从所述导航装置取得与所述车辆的预定行驶路径相关的数据,从所述加速度传感器取得所述车辆的加速度数据,
所述控制单元根据与所述车辆的预定行驶路径相关的数据对所述车辆的负载升高进行予测,并且在所述车辆的加速度超过预先规定的值的情况下,使所述开关元件的驱动频率减少。
8.根据权利要求6或7所述的控制系统,其中,
所述控制单元基于包含与所述车辆行驶的路面的坡度相关的信息在内的所述车辆的预定行驶路径的数据,对所述车辆的负载是否升高进行预测。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的控制系统,其中,
所述设备是对所述车辆的驾驶进行辅助的驾驶辅助装置,
所述数据取得单元从所述驾驶辅助装置取得与所述车辆的驾驶状态相关的数据,
所述控制单元在所述驾驶辅助装置进行超车驾驶的情况下,使所述开关元件的驱动频率减少。
10.根据权利要求1至4中任一项所述的控制系统,其中,
所述设备是对所述车辆的驾驶进行辅助的驾驶辅助装置、对所述车辆的加速器开度进行检测的加速器位置传感器及对所述车辆的行进方向进行显示的方向指示器,
所述数据取得单元从所述驾驶辅助装置取得与所述车辆的驾驶状态相关的数据,从所述加速器位置传感器取得所述车辆的加速器开度的数据,从所述方向指示器取得与所述车辆的行进方向相关的数据,
所述控制单元在是所述驾驶辅助装置正在进行所述车辆的驾驶辅助的状态,并且基于所述车辆的加速器开度的数据及与所述车辆的行进方向相关的数据而判断为驾驶员进行超车驾驶的情况下,使所述开关元件的驱动频率减少。
11.根据权利要求9或10所述的控制系统,其中,
所述驾驶辅助装置自动进行使所述车辆与其它车辆的车间距离保持为固定,并且以规定的车速使所述车辆行驶的驾驶操作。
12.根据权利要求1或2所述的控制系统,其中,
所述控制单元基于所述车辆将来可以行驶的续航距离,对是否是驾驶员能够允许噪音的状态进行判断。
13.根据权利要求1、2及12中任一项所述的控制系统,其中,
所述设备是对所述车辆的燃料余量进行检测的燃油表,
所述数据取得单元从所述燃油表取得所述车辆的燃料余量的数据,
所述控制单元在所述车辆的燃料余量低于预先规定的值的情况下,使所述开关元件的驱动频率减少。
14.根据权利要求1、2及12中任一项所述的控制系统,其中,
所述设备是对所述车辆的电池的剩余容量进行检测的电池容量表,
所述数据取得单元从所述电池容量表取得所述车辆的电池的剩余容量的数据,
所述控制单元在所述车辆的电池的剩余容量低于预先规定的值的情况下,使所述开关元件的驱动频率减少。
15.根据权利要求1至3中任一项所述的控制系统,其中,
所述控制单元基于所述开关元件的温度及温度的变化量,对是否是驾驶员能够允许噪音的状态进行判断。
16.根据权利要求1至3及15中任一项所述的控制系统,其中,
所述设备是对所述开关元件的温度进行检测的温度传感器,
所述数据取得单元从所述温度传感器取得所述开关元件的温度的数据,
所述控制单元在所述开关元件的温度超过预先规定的值,并且所述开关元件的温度的变化量超过预先规定的值的情况下,使所述开关元件的驱动频率减少。
17.根据权利要求1至3及15中任一项所述的控制系统,其中,
所述设备是对所述开关元件的电流值进行检测的电流传感器,
所述数据取得单元从所述电流传感器取得所述开关元件的电流值的数据,
所述控制单元在所述开关元件的电流值超过预先规定的值,并且所述开关元件的电流值的变化量超过预先规定的值的情况下,使所述开关元件的驱动频率减少。
18.根据权利要求15至17中任一项所述的控制系统,其中,
所述电力变换装置在所述控制单元使所述开关元件的驱动频率减少的情况下,将对所述开关元件进行驱动的驱动信号的频率分频。
19.一种控制装置,其对在电动机和电源之间执行电力变换的电力变换装置的动作进行控制,该电动机对车辆进行驱动,
该控制装置具有:
数据取得部,其从设置于所述车辆内的设备取得数据;
判定部,其基于由所述数据取得部取得的数据,对是否是驾驶员能够允许噪音的状态进行判定;以及
控制部,其在所述判定部判定为是驾驶员能够允许噪音的状态的情况下,输出使所述电力变换装置所具有的开关元件的驱动频率减少的指令。
20.一种控制方法,对在电动机和电源之间执行电力变换的电力变换装置的动作进行控制,该电动机对车辆进行驱动,
该控制方法具有:
数据取得步骤,从设置于所述车辆内的设备取得数据;
判定步骤,基于取得的数据,对是否是驾驶员能够允许噪音的状态进行判定;以及
控制步骤,在判定为是驾驶员能够允许噪音的状态的情况下,使所述电力变换装置所具有的开关元件的驱动频率减少。
21.一种程序,其由控制装置运行,该控制装置对在电动机和电源之间执行电力变换的电力变换装置的动作进行控制,该电动机对车辆进行驱动,
该程序使所述控制装置执行:
判定步骤,基于从设置于所述车辆内的设备取得的数据,对是否是驾驶员能够允许噪音的状态进行判定;以及
控制步骤,在判定为是驾驶员能够允许噪音的状态的情况下,输出使所述电力变换装置所具有的开关元件的驱动频率减少的指令。
22.一种电动车辆,其具有:
电源;
电动机,其对车辆进行驱动;
电力变换装置,其在所述电源和所述电动机之间进行电力变换;以及
控制装置,其从设置于所述车辆内的设备取得数据,在基于取得的数据而判断为是驾驶员能够允许噪音的状态的情况下,使所述电力变换装置所具有的开关元件的驱动频率减少。
23.一种学习装置,其具有:
学习用数据取得部,其取得学习用数据,该学习用数据包含在车辆的规定的行驶模式下从设置于所述车辆内的设备取得的数据、预先对在所述行驶模式下驾驶员能否允许噪音进行判别得到的结果;以及
模型生成部,其使用所述学习用数据生成训练好的模型,该训练好的模型用于根据从设置于所述车辆内的设备取得的数据对是否是驾驶员能够允许噪音的状态进行推断。
24.一种控制装置,其具有:
推断用数据取得部,其在车辆的规定的行驶模式下从设置于所述车辆内的设备取得数据;以及
频率切换判定部,其使用训练好的模型,根据由所述推断用数据取得部取得的数据输出是否是驾驶员能够允许噪音的状态的判定结果,该训练好的模型用于根据在所述行驶模式下从设置于所述车辆内的设备取得的数据对是否是驾驶员能够允许噪音的状态进行推断。
25.根据权利要求24所述的控制装置,其中,
所述车辆具有在电源和电动机之间进行电力变换的电力变换装置,
所述频率切换判定部在被输入了表示不需要对所述电力变换装置所具有的开关元件的驱动频率进行切换的数据的情况下,输出不是驾驶员能够允许噪音的状态的判定结果。
26.根据权利要求25所述的控制装置,其中,
所述频率切换判定部在被输入了从判定为需要所述开关元件的驱动频率的切换的状态转移至判定为不需要所述开关元件的驱动频率的切换的状态为止的时间非常短的数据的情况下,输出不是驾驶员能够允许噪音的状态的判定结果。
27.一种训练好的模型,其由控制装置运行,该控制装置对在电动机和电源之间执行电力变换的电力变换装置的动作进行控制,该电动机对车辆进行驱动,
该训练好的模型用于使所述控制装置如下进行动作:
基于在所述车辆的规定的行驶模式下从设置于所述车辆内的设备取得的数据、预先对在所述行驶模式下驾驶员能否允许噪音进行判别得到的结果,输出是否是驾驶员能够允许噪音的状态的判定结果。
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