JP2005130614A - Vehicle and its motor controlling method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータからの出力を走行駆動に用いる車両に関する。 The present invention relates to a vehicle that uses output from a motor for driving.
走行駆動用のモータおよびこのモータに電力を供給するインバータから発生する電磁ノイズを低減させる技術が知られている(特許文献1、特許文献2参照)。特許文献1には、2個ずつの組に分けた複数のモータに電力を供給するためのスイッチング周波数を全て同一とし、各組においてスイッチング位相に所定の位相差を設ける技術が開示されている。 A technique for reducing electromagnetic noise generated from a motor for driving driving and an inverter that supplies electric power to the motor is known (see Patent Document 1 and Patent Document 2). Patent Document 1 discloses a technique in which all the switching frequencies for supplying power to a plurality of motors divided into two groups are made the same, and a predetermined phase difference is provided in the switching phase in each group.
特許文献2には、モータに電力を供給するためのスイッチング周波数を通常時の2倍に高めて電磁ノイズを低減させる技術が開示されている。 Patent Document 2 discloses a technique for reducing electromagnetic noise by increasing the switching frequency for supplying electric power to a motor to twice the normal frequency.
一般に、電磁ノイズは騒音として扱われ、とくに、人の可聴音域の音を低減するための制御が行われていた。しかしながら、車両から発生する音が全くないと、周囲の人が車両の存在や接近などに気づきにくくなる。 In general, electromagnetic noise is treated as noise, and in particular, control has been performed to reduce the sound in the human audible range. However, if there is no sound generated from the vehicle, it is difficult for people around to notice the presence or approach of the vehicle.
本発明は、検出した車両の情報に応じて車両を走行駆動するモータに供給する駆動信号の周波数および電流値の少なくとも一方を変化させることにより、可聴電磁音を発生させるようにしたものである。 According to the present invention, an audible electromagnetic sound is generated by changing at least one of a frequency and a current value of a drive signal supplied to a motor for driving the vehicle according to the detected vehicle information.
本発明による車両では、走行駆動するためのモータで発生する電磁音の周波数や音量を、検出した車両の情報に応じて変化させたので、乗員や車両周囲の人への報知用の音源として利用できる。 In the vehicle according to the present invention, the frequency and volume of the electromagnetic sound generated by the motor for driving and driving are changed according to the detected vehicle information, so that it is used as a sound source for notification to passengers and people around the vehicle. it can.
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
(第一の実施形態)
図1は、本発明の第一の実施形態による電気自動車の要部構成図である。図1において、モータ1は3相交流モータなどによって構成され、車輪3を回転駆動する。インバータ2は、電池などの電源7から供給される電力を変換し、変換後の電力をモータ1へ供給する電力変換装置である。モータ1およびインバータ2には、それぞれ温度センサ11、12が取り付けられている。温度センサ11はモータ温度を検出し、温度センサ12はインバータ温度を検出する。それぞれの検出信号は、モータ音指令装置10へ送出される。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a configuration diagram of a main part of an electric vehicle according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, a motor 1 is constituted by a three-phase AC motor or the like, and drives a wheel 3 to rotate. The inverter 2 is a power converter that converts power supplied from a power source 7 such as a battery and supplies the converted power to the motor 1.
また、モータ1には回転速度を検出する速度センサ9が取り付けられている。速度センサ9による検出信号は、トルク制御装置4へ送出される。
The motor 1 is provided with a speed sensor 9 for detecting the rotational speed. A detection signal from the speed sensor 9 is sent to the
ターンシグナル検出装置13は、運転者が操作するターンシグナルスイッチから出力される右折および左折指示信号を検出し、右折指示および左折指示の状態を示すターンシグナル検出信号としてモータ音指令装置10へ送出する。 The turn signal detection device 13 detects a right turn and left turn instruction signal output from a turn signal switch operated by the driver, and sends it to the motor sound command device 10 as a turn signal detection signal indicating a state of a right turn instruction and a left turn instruction. .
READY検出装置14は、車両のREADYランプの点灯ON信号を検出する装置であり、点灯ON信号を検出した場合にREADY検出信号をモータ音指令装置10へ送出する。READYランプの点灯ON信号は、イグニションキーがスタート位置に投入(ON)された場合に不図示の診断回路によって車両駆動可能か否かが診断され、車両駆動可能と診断された場合に出力される信号である。 The READY detection device 14 is a device that detects a lighting ON signal of the READY lamp of the vehicle, and sends a READY detection signal to the motor sound command device 10 when a lighting ON signal is detected. When the ignition key is turned on (ON), the READY lamp lighting ON signal is diagnosed as to whether the vehicle can be driven by a diagnostic circuit (not shown) and is output when the vehicle is diagnosed as drivable. Signal.
後退検出装置15は、車両のシフトレバーが後退位置にセットされたことを示す後退シグナル検出する装置であり、後退シグナルを検出した場合に後退検出信号をモータ音指令装置10へ送出する。
The
モータ音指令装置10は、モータ温度の検出信号、インバータ温度の検出信号、後退検出信号、ターンシグナル検出信号、およびREADY検出信号などの車両情報を入力し、これらの車両情報に基づいてモータ1から報知音を発生させる。報知音は、モータ1(およびインバータ2)で発生する電磁音(ノイズ)について、車両の周囲および車両の乗員に聞こえるようにその音量および周波数域を調節したものである。モータ音指令装置10は、報知音を発生させるための警報音電流指令値をトルク制御装置4へ、スイッチング周波数指令値をPWM生成器6へ、それぞれ出力する。
The motor sound command device 10 receives vehicle information such as a motor temperature detection signal, an inverter temperature detection signal, a reverse detection signal, a turn signal detection signal, and a READY detection signal, and from the motor 1 based on these vehicle information. An alarm sound is generated. The notification sound is obtained by adjusting the volume and frequency range of the electromagnetic sound (noise) generated by the motor 1 (and the inverter 2) so that it can be heard around the vehicle and by the passengers of the vehicle. The motor sound command device 10 outputs an alarm sound current command value for generating a notification sound to the
トルク制御装置4は、運転者のアクセルペダル操作、すなわち、アクセル操作量によって得られるトルク指令値、速度センサ9からの検出信号が示すモータ速度、および警報音電流指令値に応じてモータ1に流す電流値を演算し、モータ電流指令値をモータ電流制御装置5へ送出する。
The
モータ電流制御装置5は、モータ電流指令値にモータ電流が追従するようにフィードバック制御(PI制御)を行うことによって電圧指令値を算出し、電圧指令値をPWM生成器6へ出力する。なお、モータ電流は電流センサ8によって検出される。電流センサ8は、電流検出信号をモータ電流制御装置5へ送出するように構成されている。
The motor current control device 5 calculates a voltage command value by performing feedback control (PI control) so that the motor current follows the motor current command value, and outputs the voltage command value to the
PWM生成器6は、スイッチング周波数指令値および電圧指令値に基づいてインバータ2のスイッチング素子(不図示)を駆動するゲート信号(PWM信号)を生成し、インバータ2へ送出する。具体的には、三角波キャリア信号として入力されるスイッチング周波数信号と電圧指令値とを三角波比較し、両者の比較結果をゲート信号として出力する。
The
PWM生成器6からのゲート信号によってインバータ2がスイッチング駆動される結果、モータ1が車両を加減速する駆動トルクを発生する。一般に、このような電気自動車では、インバータ2のスイッチング動作に伴ってモータ1(およびインバータ2)から電磁音が発生する。電磁音は騒音として扱われることが多く、電磁音の周波数を人の可聴音域外(20KHz以上)にするようにスイッチング周波数が設定されている。
As a result of the inverter 2 being switched and driven by the gate signal from the
本発明によるモータ音指令装置10は、モータ1から報知音を発生させる時、スイッチング周波数指令値(キャリア周波数指令値)を変更してモータ1(およびインバータ2)から発生する電磁音の周波数を可聴音域(たとえば、1KHz)に変更する。モータ音指令装置10はさらに、モータ1(およびインバータ2)による電磁音の音量を調節するために、警報音電流指令値を変更する。 The motor sound command device 10 according to the present invention changes the switching frequency command value (carrier frequency command value) and generates an audible frequency of the electromagnetic sound generated from the motor 1 (and the inverter 2) when generating a notification sound from the motor 1. Change to the range (for example, 1 kHz). The motor sound command device 10 further changes the alarm sound current command value in order to adjust the volume of the electromagnetic sound generated by the motor 1 (and the inverter 2).
上述したモータ音指令装置10によって行われる指令値決定処理の流れについて、図2〜図4のフローチャートを参照して説明する。図2による処理は、モータ音指令装置10に電池(不図示)から電力が供給されている状態で起動する。 The flow of the command value determination process performed by the motor sound command device 10 described above will be described with reference to the flowcharts of FIGS. The process according to FIG. 2 starts in a state where electric power is supplied to the motor sound command device 10 from a battery (not shown).
図2のステップS11において、モータ音指令装置10は、警報音電流指令値を初期値の警報音電流指令値#0に設定して出力するとともに、キャリア周波数指令値をキャリア周波数指令値#0に設定して出力し、ステップS12へ進む。警報音電流指令値#0は、あらかじめモータ音指令装置10内のメモリに記憶されており、その値は0である。すなわち、通常時はモータ1の電流振幅値を0にして報知音を発生しないように初期値が設定される。 In step S11 of FIG. 2, the motor sound command device 10 sets and outputs the alarm sound current command value to the initial value of the alarm sound current command value # 0, and sets the carrier frequency command value to the carrier frequency command value # 0. Set and output, and proceed to step S12. The alarm sound current command value # 0 is stored in advance in a memory in the motor sound command device 10, and its value is zero. That is, the initial value is set so that the current amplitude value of the motor 1 is set to 0 and no notification sound is generated during normal times.
キャリア周波数指令値#0も、あらかじめモータ音指令装置10内のメモリに記憶されており、その値は人の可聴音域外(たとえば、25KHz)である。すなわち、電気自動車の通常運転時は電磁音の周波数を人に聞こえない音域にするように初期値が設定される。 The carrier frequency command value # 0 is also stored in advance in a memory in the motor sound command device 10, and the value is outside the human audible sound range (for example, 25 KHz). That is, the initial value is set so that the frequency of the electromagnetic sound is in a sound range that cannot be heard by humans during normal operation of the electric vehicle.
ステップS12において、モータ音指令装置10は、イグニションキーがスタート位置に投入(ON)されたことを示す信号を検出するとステップS13へ進む。ステップS13において、モータ音指令装置10は、READY検出警報音発生ロジック処理を行ってステップS14へ進む。 In step S12, when the motor sound command device 10 detects a signal indicating that the ignition key has been turned on (ON), the process proceeds to step S13. In step S13, the motor sound command device 10 performs READY detection alarm sound generation logic processing and proceeds to step S14.
図3は、READY検出警報音発生ロジック処理の詳細を説明するフローチャートである。
図3のステップS31において、モータ音指令装置10は、READY検出信号を受信したか否かを判定する。モータ音指令装置10は、READY検出装置14からのREADYランプの点灯ON信号が入力された場合にステップS31を肯定判定してステップS32へ進み、READYランプの点灯ON信号が入力されない場合にはステップS31を否定判定し、当該判定処理を繰り返す。
FIG. 3 is a flowchart for explaining the details of the READY detection alarm sound generation logic processing.
In step S31 of FIG. 3, the motor sound command device 10 determines whether or not a READY detection signal has been received. The motor sound command device 10 makes an affirmative decision in step S31 when the READY lamp lighting ON signal is input from the READY detection device 14, and proceeds to step S32. If the READY lamp lighting ON signal is not input, the motor sound command device 10 performs step. A negative determination is made in S31, and the determination process is repeated.
ステップS32において、モータ音指令装置10は、警報音電流指令値を警報音電流指令値#1に設定して出力するとともに、キャリア周波数指令値をキャリア周波数指令値#1に設定して出力し、ステップS33へ進む。警報音電流指令値#1は、あらかじめモータ音指令装置10内のメモリに記憶されており、運転者および車両の周囲にいる歩行者に十分聞こえるように報知音を発生させるための電流指令値である。 In step S32, the motor sound command device 10 sets and outputs the alarm sound current command value to the alarm sound current command value # 1, and sets the carrier frequency command value to the carrier frequency command value # 1 and outputs it. Proceed to step S33. The alarm sound current command value # 1 is stored in advance in a memory in the motor sound command device 10 and is a current command value for generating a notification sound so that it can be heard sufficiently by the driver and pedestrians around the vehicle. is there.
キャリア周波数指令値#1も、あらかじめモータ音指令装置10内のメモリに記憶されており、その値は人の可聴音域内の周波数(たとえば、1KHz)である。すなわち、電気自動車の起動時に人に聞こえる音域の電磁音を発生するようにキャリア周波数が設定される。 The carrier frequency command value # 1 is also stored in advance in a memory in the motor sound command device 10, and the value is a frequency within a human audible sound range (for example, 1 KHz). That is, the carrier frequency is set so as to generate an electromagnetic sound in a sound range that can be heard by a person when the electric vehicle is activated.
ステップS33において、モータ音指令装置10は、不図示のタイマ回路で時間Tを計時するまで上記警報音電流指令値#1およびキャリア周波数指令値#1を保持し、時間Tが経過するとステップS34へ進む。 In step S33, the motor sound command device 10 holds the alarm sound current command value # 1 and the carrier frequency command value # 1 until the time T is measured by a timer circuit (not shown), and when time T elapses, the process proceeds to step S34. move on.
ステップS34において、モータ音指令装置10は、警報音電流指令値を警報音電流指令値#0に設定して出力するとともに、キャリア周波数指令値をキャリア周波数指令値#0に設定して出力し、図3による処理を終了して図2のステップS14へ進む。これにより、起動後時間Tが経過するとモータ1(およびインバータ2)の電磁音を利用した報知音が止まる。 In step S34, the motor sound command device 10 sets and outputs the alarm sound current command value to the alarm sound current command value # 0, and sets the carrier frequency command value to the carrier frequency command value # 0 and outputs it. The process according to FIG. 3 is terminated, and the process proceeds to step S14 in FIG. Thereby, when time T after starting passes, the notification sound using the electromagnetic sound of the motor 1 (and the inverter 2) stops.
図2のステップS14において、モータ音指令装置10は、ターンシグナル・後退警報音発生ロジック処理を行ってステップS15へ進む。 In step S14 of FIG. 2, the motor sound command device 10 performs turn signal / reverse alarm sound generation logic processing and proceeds to step S15.
図4は、ターンシグナル・後退警報音発生ロジック処理の詳細を説明するフローチャートである。図4のステップS41において、モータ音指令装置10は、後退検出信号を受信したか否かを判定する。モータ音指令装置10は、後退検出装置15からの後退検出信号が入力された場合にステップS41を肯定判定してステップS43へ進み、後退検出信号が入力されない場合にはステップS41を否定判定し、ステップS42へ進む。
FIG. 4 is a flowchart for explaining the details of the turn signal / reverse warning sound generation logic processing. In step S41 of FIG. 4, the motor sound command apparatus 10 determines whether or not a reverse detection signal has been received. The motor sound command device 10 makes an affirmative determination in step S41 when the reverse detection signal is input from the
ステップS42において、モータ音指令装置10は、ターンシグナル検出信号を受信したか否かを判定する。モータ音指令装置10は、ターンシグナル検出装置13からのターンシグナル検出信号が入力された場合にステップS42を肯定判定してステップS44へ進み、ターンシグナル検出信号が入力されない場合にはステップS42を否定判定し、ステップS47へ進む。 In step S42, the motor sound command device 10 determines whether or not a turn signal detection signal has been received. When the turn signal detection signal from the turn signal detection device 13 is input, the motor sound command device 10 makes an affirmative decision in step S42 and proceeds to step S44. If the turn signal detection signal is not input, the motor sound command device 10 denies step S42. Determine and proceed to step S47.
ステップS43において、モータ音指令装置10は、ターンシグナル検出信号を受信したか否かを判定する。モータ音指令装置10は、ターンシグナル検出装置13からのターンシグナル検出信号が入力された場合にステップS43を肯定判定してステップS46へ進み、ターンシグナル検出信号が入力されない場合にはステップS43を否定判定し、ステップS45へ進む。 In step S43, the motor sound command device 10 determines whether or not a turn signal detection signal has been received. When the turn signal detection signal from the turn signal detection device 13 is input, the motor sound command device 10 makes an affirmative decision in step S43 and proceeds to step S46. Determine and proceed to step S45.
ステップS44において、モータ音指令装置10は、警報音電流指令値を警報音電流指令値#2に設定して出力するとともに、キャリア周波数指令値をキャリア周波数指令値#2に設定して出力し、図4による処理を終了して図2のステップS15へ進む。警報音電流指令値#2は、あらかじめモータ音指令装置10内のメモリに記憶されており、運転者および車両の周囲にいる歩行者に十分聞こえるように報知音を発生させるための電流指令値である。 In step S44, the motor sound command device 10 sets and outputs the alarm sound current command value to the alarm sound current command value # 2, and sets the carrier frequency command value to the carrier frequency command value # 2 and outputs it. The process according to FIG. 4 is terminated, and the process proceeds to step S15 in FIG. The alarm sound current command value # 2 is stored in advance in a memory in the motor sound command device 10 and is a current command value for generating a notification sound so that it can be heard sufficiently by the driver and pedestrians around the vehicle. is there.
キャリア周波数指令値#2も、あらかじめモータ音指令装置10内のメモリに記憶されており、その値は人の可聴音域内の周波数であってキャリア周波数指令値#1と異なる周波数である。すなわち、電気自動車の右左折時に人に聞こえる音域の電磁音を発生するようにキャリア周波数が設定され、運転者および車両の周囲にいる歩行者に聞こえるように報知音が発生される。 The carrier frequency command value # 2 is also stored in advance in a memory in the motor sound command device 10, and the value is a frequency within the human audible sound range and a frequency different from the carrier frequency command value # 1. That is, the carrier frequency is set so as to generate an electromagnetic sound in a sound range that can be heard by people when the electric vehicle turns right and left, and a notification sound is generated so that it can be heard by the driver and pedestrians around the vehicle.
ステップS47において、モータ音指令装置10は、警報音電流指令値を警報音電流指令値#0に設定して出力するとともに、キャリア周波数指令値をキャリア周波数指令値#0に設定して出力し、図4による処理を終了して図2のステップS15へ進む。これにより、電気自動車が右左折および後退のいずれもしない場合には、モータ1(およびインバータ2)の電磁音を利用した報知音が止まる。 In step S47, the motor sound command device 10 sets the alarm sound current command value to the alarm sound current command value # 0 and outputs it, and sets the carrier frequency command value to the carrier frequency command value # 0 and outputs it. The process according to FIG. 4 is terminated, and the process proceeds to step S15 in FIG. Thereby, when the electric vehicle does not turn right or left or reverse, the notification sound using the electromagnetic sound of the motor 1 (and the inverter 2) stops.
ステップS45において、モータ音指令装置10は、警報音電流指令値を警報音電流指令値#3に設定して出力するとともに、キャリア周波数指令値をキャリア周波数指令値#3に設定して出力し、図4による処理を終了して図2のステップS15へ進む。警報音電流指令値#3は、あらかじめモータ音指令装置10内のメモリに記憶されており、運転者および車両の周囲にいる歩行者に十分聞こえるように報知音を発生させるための電流指令値である。 In step S45, the motor sound command device 10 sets and outputs the alarm sound current command value to the alarm sound current command value # 3, and sets and outputs the carrier frequency command value to the carrier frequency command value # 3. The process according to FIG. 4 is terminated, and the process proceeds to step S15 in FIG. The alarm sound current command value # 3 is stored in advance in a memory in the motor sound command device 10, and is a current command value for generating a notification sound so that it can be heard sufficiently by the driver and pedestrians around the vehicle. is there.
キャリア周波数指令値#3も、あらかじめモータ音指令装置10内のメモリに記憶されており、その値は人の可聴音域内の周波数であってキャリア周波数指令値#1および#2と異なる周波数である。すなわち、電気自動車の後退時に人に聞こえる音域の電磁音を発生するようにキャリア周波数が設定され、運転者および車両の周囲にいる歩行者に聞こえるように報知音が発生される。 The carrier frequency command value # 3 is also stored in advance in the memory in the motor sound command device 10, and the value is a frequency within the human audible sound range and is a frequency different from the carrier frequency command values # 1 and # 2. . That is, the carrier frequency is set so as to generate an electromagnetic sound in a sound range that can be heard by a person when the electric vehicle moves backward, and a notification sound is generated so that the driver and pedestrians around the vehicle can hear.
ステップS46において、モータ音指令装置10は、警報音電流指令値を警報音電流指令値#4に設定して出力するとともに、キャリア周波数指令値をキャリア周波数指令値#4に設定して出力し、図4による処理を終了して図2のステップS15へ進む。警報音電流指令値#4は、あらかじめモータ音指令装置10内のメモリに記憶されており、運転者および車両の周囲にいる歩行者に十分聞こえるように報知音を発生させるための電流指令値である。
In step S46, the motor sound command device 10 sets and outputs the alarm sound current command value to the alarm sound current
キャリア周波数指令値#4も、あらかじめモータ音指令装置10内のメモリに記憶されており、その値は人の可聴音域内の周波数であってキャリア周波数指令値#1、#2および#3と異なる周波数である。すなわち、電気自動車の後退による右左折時に人に聞こえる音域の電磁音を発生するようにキャリア周波数が設定され、運転者および車両の周囲にいる歩行者に聞こえるように報知音が発生される。
The carrier frequency
図2のステップS15において、モータ音指令装置10は、イグニションキーがOFFされたか否かを判定する。モータ音指令装置10は、イグニションキーがOFF位置にされたことを示す信号を検出するとステップS15を肯定判定し、図2による処理を終了する。一方、モータ音指令装置10は、イグニションキーがOFF位置にされたことを示す信号を検出しない場合には、ステップS15を否定判定してステップS14へ戻る。これにより、イグニションキーがOFFされるまでは、ステップS14による処理が繰り返される。 In step S15 of FIG. 2, the motor sound command apparatus 10 determines whether or not the ignition key is turned off. When the motor sound command device 10 detects a signal indicating that the ignition key has been turned to the OFF position, the motor sound command device 10 makes a positive determination in step S15 and ends the processing of FIG. On the other hand, if the motor sound command device 10 does not detect a signal indicating that the ignition key has been turned to the OFF position, the motor sound command device 10 makes a negative determination in step S15 and returns to step S14. Thereby, the process by step S14 is repeated until the ignition key is turned OFF.
トルク制御装置4で行われるモータ電流指令値の演算処理について、図5のフローチャートを参照して説明する。図5による処理は、イグニションキーがONされると起動する。図5のステップS51において、トルク制御装置4は、モータトルク指令値およびモータ速度を用いて電流指令値マップAを参照し、電流指令値IAを導いてステップS52へ進む。電流指令値マップAは、交流電流の電流振幅および位相の双方の情報を含む電流指令値について、モータ1の効率の点から最適な電流指令値をモータトルク指令値およびモータ速度の各値に対応させてあらかじめ求めたものである。電流指令値マップAは、トルク制御装置4内のメモリ(不図示)に記録されている。
Calculation processing of the motor current command value performed by the
ステップS52において、トルク制御装置4は、電流指令値マップAを参照して得た電流指令値IAの大きさと警報音電流指令値の大きさとを比較する。トルク制御装置4は、(電流指令値IA)<(警報音電流指令値)が成立する場合にステップS52を肯定判定してステップS53へ進み、(電流指令値IA)<(警報音電流指令値)が成立しない場合にはステップS52を否定判定し、ステップS56へ進む。警報音電流指令値は、上述した警報音電流指令値#0〜#4のいずれかである。
In step S52, the
ステップS53において、トルク制御装置4は、警報音電流指令値を交流電流の振幅としてステップS54へ進む。ステップS54において、トルク制御装置4は、交流電流の振幅、モータトルク指令値およびモータ速度を用いて電流指令値マップBを参照し、電流指令値IBを導いてステップS55へ進む。電流指令値マップBは、交流電流の電流振幅および位相の双方の情報を含む電流指令値について、要求されるトルクを発生するための電流指令値を交流電流の振幅、モータトルク指令値およびモータ速度の各値に対応させてあらかじめ求めたものである。電流指令値マップBは、トルク制御装置4内のメモリ(不図示)に記録されている。
In step S53, the
ステップS55において、トルク制御装置4は、電流指令値IBをモータ電流指令値としてモータ電流制御装置5へ送出し、図5による処理を終了する。
In step S55, the
上述したステップS52を否定判定して進むステップS56において、トルク制御装置4は、電流指令値IAをモータ電流指令値としてモータ電流制御装置5へ送出し、図5による処理を終了する。
In Step S56, which proceeds after making a negative determination in Step S52 described above, the
以上説明した第一の実施形態についてまとめる。
(1)PWM生成器6から出力されるゲート信号によってインバータ2をスイッチング駆動し、インバータ2からモータ1に供給される電流を制御して車両を加減速する駆動トルクをモータ1で発生させるとともに、モータ1(およびインバータ2)で電磁音を発生させる。この電磁音の周波数を必要に応じて人の可聴音域内に調節するようにキャリア周波数指令値を設定し、電磁音の音量を運転者や車両の周囲の歩行者に聞こえる音量に調節するように警報音電流指令値を設定することにより、電磁音を報知音として利用するようにした。したがって、運転者に車両の情報を報知したり、歩行者に注意を喚起する場合の音源として用いることができる。報知音を生成するために音声信号発生器やスピーカなどを設ける必要がないので、コストの低減が図れる。
The first embodiment described above will be summarized.
(1) The inverter 2 is switched and driven by the gate signal output from the
(2)報知音を発生させる必要がない場合には、電磁音の周波数を人の可聴音域外に調節し、電磁音量を小さくして人に聞こえないようにした(ステップS11、ステップS34およびステップS47)。したがって、周囲環境に対する不要な音の発生を抑えて静粛性を保つことができる。 (2) When there is no need to generate a notification sound, the frequency of the electromagnetic sound is adjusted to be outside the human audible range, and the electromagnetic volume is reduced to prevent the sound from being heard by the human (steps S11, S34 and step 34). S47). Therefore, it is possible to keep quietness by suppressing generation of unnecessary sounds with respect to the surrounding environment.
(3)車両の起動(READYランプ点灯時)、ターンシグナルスイッチの操作による車両の右左折、シフトレバー操作による車両の後退などを車両の乗員および周囲の歩行者に聴覚的に知らせることができるので、電気自動車の安全性を高めることができる。 (3) The vehicle occupant and surrounding pedestrians can be audibly informed of vehicle start-up (when the READY lamp is lit), turn left / right of the vehicle by operating the turn signal switch, and reverse of the vehicle by operating the shift lever. , Can improve the safety of electric vehicles.
(4)車両の起動時、右左折時、および後退時などの報知する内容によってインバータ2のスイッチング周波数を変えるように、対応するキャリア周波数指令値を異なる値に設定したので(ステップS32、ステップS44、ステップS45およびステップS46)、報知内容によって報知音の周波数がそれぞれ異なる。乗員および歩行者は、報知音の周波数が高いか低いかを聞き分けることによって、報知内容を聴覚的に判別することができる。また、報知音の周波数が変化した場合には、車両の運転状態が変化したことを知ることができる。 (4) The corresponding carrier frequency command value is set to a different value so as to change the switching frequency of the inverter 2 depending on the notification contents such as when the vehicle is started, when turning left and right, and when the vehicle is moving backward (step S32, step S44). Step S45 and Step S46), the frequency of the notification sound differs depending on the notification content. An occupant and a pedestrian can auditorily determine the content of the notification by ascertaining whether the frequency of the notification sound is high or low. Further, when the frequency of the notification sound changes, it can be known that the driving state of the vehicle has changed.
(5)モータトルク指令値およびモータ速度に基づいて演算される電流指令値IAと、報知音を発生させるための警報音電流指令値とを比較し、警報音指令値の方が大きい場合(ステップS52を肯定判定)には、必要な交流電流の振幅を設定(ステップS53)した上で要求されるトルクを発生しうるモータ電流指令値IBを演算する(ステップS54)ようにした。したがって、必要な報知音量および必要なモータトルクの双方を得ることができ、報知音を発生させるためにモータ1のトルク変動が生じたり、車両の加減速に伴って報知音量が変動したりすることがない。 (5) The current command value IA calculated based on the motor torque command value and the motor speed is compared with the alarm sound current command value for generating the alarm sound, and the alarm sound command value is larger (step For affirmative determination in S52, the motor current command value IB that can generate the required torque is calculated after setting the necessary amplitude of the alternating current (step S53) (step S54). Therefore, it is possible to obtain both the necessary notification volume and the necessary motor torque, and the torque fluctuation of the motor 1 occurs in order to generate the notification sound, or the notification volume varies with acceleration / deceleration of the vehicle. There is no.
報知内容によって報知音の周波数を変える代わりに、報知音の音量を変えてもよい。この場合には、乗員および歩行者は、報知音の音量が大きいか小さいかを聞き分けることによって、報知内容を聴覚的に判別することができる。 Instead of changing the frequency of the notification sound depending on the notification content, the volume of the notification sound may be changed. In this case, the occupant and the pedestrian can discriminate the notification content auditorily by ascertaining whether the volume of the notification sound is high or low.
また、報知内容によって報知音の周波数および音量の双方を変化させてもよい。 Further, both the frequency and volume of the notification sound may be changed according to the notification content.
モータ1やインバータ2の温度上昇を報知音によって車両の乗員に報知してもよい。モータ1やインバータ2を駆動すると、スイッチング損失(電力変換損失)が生じてモータ1およびインバータ2の温度が上昇する。とくに、キャリア周波数を高く設定して電磁音の周波数域を非可聴周波数域にする場合は、インバータ2のスイッチング損失が大きくなり、温度上昇が生じやすい。そこで、モータ音指令装置10は、モータ1およびインバータ2に取り付けられた温度センサ11および12からの検出信号が示す温度値の少なくとも一方が、あらかじめ設定されている温度値を超える場合に、キャリア周波数指令値(スイッチング周波数指令値)を通常よりも低い周波数に変更する。なお、警報音電流指令値は通常の0(#0)を保持する。
You may notify the passenger | crew of a vehicle by the notification sound about the temperature rise of the motor 1 or the inverter 2. FIG. When the motor 1 or the inverter 2 is driven, a switching loss (power conversion loss) occurs, and the temperatures of the motor 1 and the inverter 2 rise. In particular, when the carrier frequency is set high and the frequency range of the electromagnetic sound is set to a non-audible frequency range, the switching loss of the inverter 2 becomes large and the temperature rises easily. Therefore, the motor sound command device 10 uses the carrier frequency when at least one of the temperature values indicated by the detection signals from the
インバータ2のスイッチング周波数を低くすることで、モータ1(およびインバータ2)から発生する電磁音が乗員に聞こえるようになり、モータ1、インバータ2の温度上昇を報知することができる。さらに、キャリア周波数指令値を低くすることで、スイッチング損失が低減される結果、モータ1およびインバータ2の温度上昇を抑制することができる。 By lowering the switching frequency of the inverter 2, the electromagnetic noise generated from the motor 1 (and the inverter 2) can be heard by the occupant, and the temperature rise of the motor 1 and the inverter 2 can be notified. Furthermore, by lowering the carrier frequency command value, the switching loss is reduced, and as a result, the temperature rise of the motor 1 and the inverter 2 can be suppressed.
(第二の実施形態)
第二の実施形態では、左右の駆動輪に対応してそれぞれモータが設けられる。図6は、車両における駆動輪およびモータの配置を説明する図である。図6において、車両は左後輪3aおよび右後輪3bによってそれぞれ独立して駆動される。左後輪3aはモータ1aによって駆動され、モータ1aに供給される電力はインバータ2aによって制御される。右後輪3bはモータ1bによって駆動され、モータ1bに供給される電力はインバータ2bによって制御される。
(Second embodiment)
In the second embodiment, a motor is provided for each of the left and right drive wheels. FIG. 6 is a diagram illustrating the arrangement of drive wheels and motors in the vehicle. In FIG. 6, the vehicle is driven independently by the left
図7は、本発明の第二の実施形態による電気自動車の要部構成図である。図7において、左後輪3aに対応してモータ1a、インバータ2a、電流センサ8a、速度センサ9a、温度センサ11aおよび12a、PWM生成器6a、モータ電流制御装置5a、およびトルク制御装置4aが、それぞれ配設されている。また、右後輪3bに対応してモータ1b、インバータ2b、電流センサ8b、速度センサ9b、温度センサ11bおよび12b、PWM生成器6b、モータ電流制御装置5b、およびトルク制御装置4bが、それぞれ配設されている。
FIG. 7 is a main part configuration diagram of an electric vehicle according to a second embodiment of the present invention. In FIG. 7, the
左後輪3aに対応する構成要素、および右後輪3bに対応する構成要素は、それぞれ図1で説明した構成要素と同一であるため、個別の説明は省略する。モータ音指令装置10Aは、左右両系統のそれぞれに対するスイッチング周波数指令値および警報音電流指令値を出力する。
The components corresponding to the left
モータ音指令装置10Aは、ターンシグナル検出装置13からのターンシグナル検出信号が右折状態および左折状態のどちらを示すかを検知し、対応する方向の指令値を設定して出力する。たとえば、左折であれば、左後輪3aのモータ1aから報知音を発生させるように、スイッチング周波数指令値aおよび警報音電流指令値aを設定し、スイッチング周波数指令値aをPWM生成器6aに、警報音電流指令値aをトルク制御装置4aに、それぞれ出力する。
The motor
一方、右折の場合には、右後輪3bのモータ1bから報知音を発生させるように、スイッチング周波数指令値bおよび警報音電流指令値bを設定し、スイッチング周波数指令値bをPWM生成器6bに、警報音電流指令値bをトルク制御装置4bに、それぞれ出力する。
On the other hand, in the case of a right turn, the switching frequency command value b and the alarm sound current command value b are set so that a notification sound is generated from the
以上説明したように第二の実施形態によれば、車両の右左折方向に応じて、対応する方向に位置するモータ1a(およびインバータ2a)もしくはモータ1b(およびインバータ2b)で報知音を発生させる。これにより、車両の周囲の歩行者に車両の右左折方向を聴覚的に知らせることができ、安全性を高めることができる。また、左右の車輪のいずれか一方のみから報知音を発生させるため、不要な方向のモータ(およびインバータ)から報知音を発生させずにすむため、必要以上の音の発生を抑えることができる。このため、周囲環境の静粛性を害さない。
As described above, according to the second embodiment, a notification sound is generated by the
車両の前輪および後輪をそれぞれ駆動するように構成してもよい。この場合には、車両の前進時と後退時とで、車両の進行方向に応じて、対応する方向に位置するモータ(およびインバータで報知音を発生させる。これにより、車両の周囲の歩行者に車両の進行方向を聴覚的に知らせることができ、安全性を高めることができる。 You may comprise so that the front wheel and rear wheel of a vehicle may each be driven. In this case, a notification sound is generated by a motor (and an inverter located in a corresponding direction depending on the traveling direction of the vehicle depending on the traveling direction of the vehicle when the vehicle moves forward and backward. The traveling direction of the vehicle can be audibly notified, and safety can be improved.
特許請求の範囲における各構成要素と、発明を実施するための最良の形態における各構成要素との対応について説明する。検出手段は、たとえば、ターンシグナル検出装置13、READY検出装置14および後退検出装置15によって構成される。電磁音発生手段は、たとえば、モータ1(1a、1b)およびインバータ2(2a、2b)によって構成される。イグニションスタートシグナルは、たとえば、READYランプの点灯ON信号が対応する。なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、各構成要素は上記構成に限定されるものではない。
Correspondence between each component in the claims and each component in the best mode for carrying out the invention will be described. The detection means includes, for example, a turn signal detection device 13, a READY detection device 14, and a
1、1a、1b…3相交流モータ
2、2a、2b…インバータ
3、3a、3b…車輪
4、4a、4b…トルク制御装置
5、5a、5b…モータ電流制御装置
6、6a、6b…PWM生成器
7…直流電源
8、8a、8b…電流センサ
9、9a、9b…速度センサ
10、10A…モータ音指令装置
11、11a、11b…モータ温度センサ
12、12a、12b…インバータ温度センサ
13…ターンシグナル検出装置
14…READY検出装置
15…後退検出装置
DESCRIPTION OF
6, 6a, 6b ... PWM generator 7 ...
Claims (11)
車両の情報を検出する検出手段と、
前記検出手段で検出された情報に応じて前記モータに供給する駆動信号を変化させることにより可聴電磁音を発生させる電磁音発生手段とを備えることを特徴とする車両。 At least a motor used for driving,
Detecting means for detecting vehicle information;
A vehicle comprising: electromagnetic sound generating means for generating an audible electromagnetic sound by changing a drive signal supplied to the motor according to information detected by the detecting means.
前記モータは、複数の駆動輪に対応して複数備えられ、
前記電磁音発生手段は、前記検出された情報に応じて前記複数のモータの少なくとも1つから可聴電磁音を発生させることを特徴とする車両。 The vehicle according to claim 1,
A plurality of the motors are provided corresponding to a plurality of drive wheels,
The electromagnetic sound generating means generates an audible electromagnetic sound from at least one of the plurality of motors according to the detected information.
前記検出手段は、車両のターンシグナルを検出することを特徴とする車両。 The vehicle according to claim 1 or 2,
The vehicle characterized in that the detection means detects a turn signal of the vehicle.
前記モータは、車両の左右の駆動輪に対応して複数備えられ、
前記電磁音発生手段は、前記検出されたターンシグナルが示す方向のモータから可聴電磁音を発生させることを特徴とする車両。 The vehicle according to claim 3, wherein
A plurality of the motors are provided corresponding to the left and right drive wheels of the vehicle,
The vehicle according to claim 1, wherein the electromagnetic sound generating means generates an audible electromagnetic sound from a motor in a direction indicated by the detected turn signal.
前記検出手段は、車両の後退シグナルを検出することを特徴とする車両。 The vehicle according to claim 1 or 2,
The vehicle characterized in that the detecting means detects a reverse signal of the vehicle.
前記検出手段は、車両のイグニションスタートシグナルを検出することを特徴とする車両。 The vehicle according to claim 1 or 2,
The vehicle characterized in that the detecting means detects an ignition start signal of the vehicle.
前記電磁音発生手段は、前記モータおよび前記モータに駆動信号を供給する電力変換装置によって構成されることを特徴とする車両。 In the vehicle according to any one of claims 1 to 6,
The electromagnetic sound generating means includes a motor and a power converter that supplies a drive signal to the motor.
前記電磁音発生手段は、前記モータに供給する駆動信号の周波数および電流値の少なくとも一方を変化させることによって可聴電磁音を発生させることを特徴とする車両。 The vehicle according to claim 7, wherein
The vehicle according to claim 1, wherein the electromagnetic sound generating means generates an audible electromagnetic sound by changing at least one of a frequency and a current value of a drive signal supplied to the motor.
前記電流値および前記周波数を設定するモータ音指令手段と、
前記モータ音指令手段で設定される第1のモータ電流指令値と前記モータに対するトルク指令値とに基づいて前記トルク指令値に対応するトルクを前記モータで発生させるための第2のモータ電流指令値を設定するトルク制御手段と、
前記第2のモータ電流指令値に基づいて前記電流値を制御するモータ電流制御手段とをさらに備え、
前記電力変換装置は、前記モータ電流制御手段による制御値と、前記モータ音指令手段による設定周波数とに基づいて生成されるゲート信号によって駆動されることを特徴とする車両。 The vehicle according to claim 8, wherein
Motor sound command means for setting the current value and the frequency;
A second motor current command value for causing the motor to generate a torque corresponding to the torque command value based on a first motor current command value set by the motor sound command means and a torque command value for the motor. Torque control means for setting
Motor current control means for controlling the current value based on the second motor current command value;
The power conversion device is driven by a gate signal generated based on a control value by the motor current control means and a set frequency by the motor sound command means.
前記検出手段は、車両の2以上の異なる情報を検出し、
前記電磁音発生手段は、前記検出手段で検出された情報ごとに前記モータに供給する駆動信号の周波数および電流値の少なくとも一方を異なる値にすることを特徴とする車両。 The vehicle according to claim 8 or 9,
The detection means detects two or more different information of the vehicle,
The vehicle according to claim 1, wherein the electromagnetic sound generating unit sets a different value for at least one of a frequency and a current value of a drive signal supplied to the motor for each piece of information detected by the detecting unit.
前記車両の情報を検出し、
前記検出した情報に応じて前記トルクの変動が生じないように前記モータに供給する駆動信号を変化させて可聴電磁音を発生させることを特徴とする車両のモータ制御方法。 In a vehicle motor control method for generating a torque corresponding to a torque command value obtained based on an accelerator operation amount by a motor used for driving,
Detecting the vehicle information;
A vehicle motor control method, wherein an audible electromagnetic sound is generated by changing a drive signal supplied to the motor so that the torque does not fluctuate according to the detected information.
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