JP2006304509A - 作動音報知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ハイブリット自動車又は電気自動車におけるモータ駆動システムのリレーの作動音に対する乗員の違和感や不安感を低減する。
【解決手段】リレー制御部１８は、イグニッションキーのオン又はオフ信号のモータ駆動システム１０の始動指示信号又は停止指示信号を検出する。これらの信号を検出すると、リレー制御部１８は、報知部１４を用いて、例えば、モータ駆動システム１０の起動によりリレーの作動音が発生する旨を報知する。例えば、ディスプレイ３８に”モータ駆動システムを始動します。「カチッ」というリレー作動音が発生します。”と表示させる。これにより、乗員はリレーの作動音が発生することを予期することができ、リレー作動音に対する違和感、不安感を低減することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハイブリッド自動車または電気自動車におけるモータ駆動システムのリレーの作動音報知装置に関する。

近年、ガソリンエンジンと電気モータのように２種類の動力源を組み合わせて使用するハイブリッド自動車の開発が進められ、普及されつつある。これらの自動車には、モータを駆動するため１００Ｖを超える高電圧バッテリを備えたモータ駆動システム（通称、高電圧ハイブリットシステムと呼ばれている）を備える。

図５は、ハイブリッド車のモータ駆動システムの一例を示す図である。モータ駆動システム５０は、直流電源５２と、メインリレー５４，５６と、予備充電用リレー５８と、抵抗６０と、コンデンサ６２と、インバータ６４と、駆動モータ６６と、を備える。

直流電源５２は、メインリレー５４、または予備充電用リレー５８及び抵抗６０を介して直流電圧をコンデンサ６２に供給する。コンデンサ６２は、直流電源５２からの直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧を入力電圧としてインバータ６４に供給する。インバータ６４は、コンデンサ６２から供給された直流電圧を交流電圧に変換し、その変換した交流電圧により駆動モータ６６が駆動されている。

イグニッションキーがオンされシステムが始動する時に、コンデンサ６２の充電量が少ない場合がある。この時、メインリレー５４をオンしてしまうと、直流電源５２からコンデンサ６２に突入電流が流れ、これによってメインリレー５４の接点寿命を短くしてしまう可能性がある。そこで、システムの始動時には、メインリレー５４をオフしたまま、予備充電用リレー５８、メインリレー５６をオンし抵抗６０を介してコンデンサ６２を充電する。この抵抗６０が、コンデンサ６２に大きな突入電流が流れるのを防止する。次に、直流電源５２からの直流電圧Ｖ１とコンデンサ６２の両端の電圧Ｖ２との差が小さくなった時点で、メインリレー５４をオンして直流電源５２からコンデンサ６２に直流を供給して、その後予備充電用リレー５８をオフする。

イグニッションキーがオフされてシステムを停止する時には、メインリレー５４、続いてメインリレー５６がオフされ、直流電源５２とインバータ６４間の通電が遮断される。

特開平７−２８４２０１

このように、システムの始動時と停止時には、メインリレー５４，５６及び予備充電用リレー５８が作動し、「カチッ」という作動音が発生する。これらの作動音は、図６の動作シーケンスの☆印で示すように、車室内が比較的静寂な自動車の走行前と停止後に発生し、運転者を含む乗員に認識される。そして、「カチッ」という作動音は、ガソリンエンジン車では聞き慣れない音であり、乗員は、この作動音に対して違和感を抱いたり、何かの異常ではないか不安感を抱く。このリレーの作動音の問題は、電気自動車におけるモータ駆動システムでも同様に問題になっている。

そこで、この問題を解決するために、リレーを適当な吸音材で囲うことも考えられている。しかし、このような防音対策では、吸音材で囲った内部に熱がこもる可能性があり、安全に防音することができない。また、完全に防音するためには、相当の設備が必要になるとも考えられる。このように、従来の防音対策では、不十分であり、作動音に対する乗員の違和感、不安感を低減する他の対策が望まれていた。
そこで、本発明は上記課題に鑑みなされたもので、ハイブリット自動車又は電気自動車におけるモータ駆動システムのリレーの作動音に対する乗員の違和感、不安感を低減することを目的とする。

なお、上述した特許文献１には、関連技術として、ハイブリット車においてバッテリ容量が運転者にその旨を報知し、その後発電機を作動させることが開示されている。

本発明の作動音報知装置は、ハイブリッド自動車または電気自動車におけるモータ駆動システムの作動音報知装置であって、モータ駆動システムの始動指示又は停止指示を検出する検出手段と、モータ駆動システムの始動指示又は停止指示を検出した場合に、始動指示又は停止指示により作動するリレーが作動音を発生することを報知する報知手段と、を含むことを特徴とする。

また、本発明の作動音報知装置において、報知手段は、作動音が発生する前に報知する。

更に、本発明の作動音報知装置において、報知手段は、リレーの作動音又は作動音を擬態化した擬態音を報知内容として含む。

更に、本発明の作動音報知装置において、報知手段は、乗員が異なる感覚器官で認識可能な複数の報知手段から構成される。

更に、本発明の作動音報知装置において、報知させるか否かユーザが設定する設定手段を含む。

モータ駆動システムの始動指令又は停止指令を検出して、リレーの作動音が発生する旨を報知することにしたので、リレーの作動音に対する乗員の違和感や不安感を低減することができる。

以下、発明を実施するための形態（以下、実施形態という）について、図面に基づいて説明する。

図１は、本実施形態の作動音報知装置を含むハイブリッド自動車のモータ駆動システムの構成を示す図である。

図１に示すように、モータ駆動システム１０は、大別して、モータ駆動装置１２と、リレーの作動音が発生することを報知する報知部１４と、報知に関してユーザの設定が入力されるユーザ設定部１６と、から構成されている。

モータ駆動装置１２は、リレー制御部１８を備え、従来技術と同様に、直流電源２０と、メインリレー２２，２４と、予備充電用リレー２６と、抵抗２８と、コンデンサ３０と、インバータ３２と、駆動モータ３４と、を備える。

リレー制御部１８は、所定の入力信号を受け付け、リレー２２，２４，２６を作動させると共に、本実施形態においては、リレーの作動により作動音が発生する旨を報知部１４により報知させる。

まず、モータ駆動システムの回路動作について説明する。

モータ駆動システム１０の始動時、リレー制御部１８には、イグニッションキーのオン信号又は他のＥＣＵを介して出力されるスタート信号等のモータ駆動システム１０の始動指示信号が入力される。この始動指示信号により、リレー制御部１８は、メインリレー２２をオフしたまま、予備充電用リレー２６、メインリレー２４をオンしてコンデンサ３０を充電する。次に、コンデンサ３０が十分充電できた時点で、メインリレー２２をオンして直流電源２０からコンデンサ３０に直流を供給して、その後予備充電用リレー２６をオフする。コンデンサ３０は、直流電源２０からの直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧を入力電圧としてインバータ３２に供給する。インバータ３２は、コンデンサ３０から供給された直流電圧を交流電圧に変換し、その変換した交流電圧により駆動モータ３４が駆動される。

モータ駆動システム１０の停止時、リレー制御部１８には、イグニッションキーのオフ信号又は他のＥＣＵを介して出力されるストップ信号等のモータ駆動システム１０の停止指示信号が入力される。この停止指示信号により、リレー制御部１８は、メインリレー２２、続いてメインリレー２４をオフして、直流電源２０とインバータ３２間の通電を遮断する。

上述したモータ駆動システム１２の始動、停止動作において、メインリレー２２，２４、予備充電用リレー２６が作動すると、作動音が発生する。次に、本実施形態において特徴的なこの作動音の報知に関する構成について説明する。

リレー制御部１８には、システムの始動、停止時に、上述したように始動指示信号、停止指示信号が入力されている。本実施形態においては、リレー制御部１８は、これらの始動指示信号、停止指示信号が入力されると、リレー作動音が発生する旨を報知するように報知部１４を制御する。この報知は、リレーの作動音が発生する前に行うことが好ましい。これにより、運転者を含む乗員が作動音を予期し、作動音を聞いたときの違和感や不安感を低減することができる。報知開始から報知終了までの報知時間や報知回数は予め設定しても良く、例えば、作動音発生前の一回のみの報知でも良く、作動音発生前後に亘り繰り返し行っても良い。例えば、作動音の発生前後に報知を行った場合、作動音発生前の報知に気づかず作動音を聞いてしまっても、乗員が作動音発生後の報知に気が付けば、その後に違和感や不安感を払拭することができる。

また、リレー制御部１８は、所定の報知終了信号に基づいて、報知部１４における報知を終了しても良い。例えば、モータ駆動システム１０の始動時における報知の際には、例えば、車速センサからの車速信号を入力し、報知終了信号として利用することができる。車両が走行状態に入っていれば、乗員の意識は運転に向けられリレーの作動音に気が付かないと考えられるからである。また、モータ駆動システム１０の停止時における報知の際には、例えば、シートベルトの解除信号やドア開閉信号を入力し、報知終了信号として利用する。始動時と同様に、乗員がこのような動作を行っていれば、乗員の意識は車両から離れていると考えれ、報知を終了しても良いと考えられるからである。

報知部１４は、リレー制御部１８に接続されており、リレー制御部１８の制御により、リレーの作動音が発生する旨を報知する。報知部１４は、リレーの作動音が発生する旨を報知可能な装置から構成され、例えば、スピーカ３６、ディスプレイ３８、コーションランプ４０で構成することができる。報知部１４は、１種類でも複数の種類の装置で構成しても良い。複数の装置で構成する場合には、例えば、視覚、聴覚のような異なる感覚で認識可能、すなわち、乗員が異なる感覚器官で認識可能なスピーカ３６とディスプレイ３８とを組み合わせて構成することが望ましい。これにより、乗員がディスプレイ３８の報知内容を見落としても、スピーカ３６からの報知を聞くことにより確実に認識することができるからである。

図２は、報知部１４について説明する図であり、図２（ａ）はスピーカ、図２（ｂ）はディスプレイ、図２（ｃ）はコーションランプについて説明する図である。報知部１４における報知内容としては、モータ駆動システム１０が始動（起動）、停止する旨を報知し、加えて、モータ駆動システム１０の始動、停止によりリレーの作動音が発生する旨を報知することが望ましい。また、ハイブリット車に不慣れな乗員は、リレーの作動音がどのような音であるかわからないので、リレーの作動音又はその擬態音を知らせることが望ましい。例えば、図２（ｂ）に示されているように、ディスプレイ３８に、”モータ駆動システムを始動します。「カチッ」というリレー作動音が発生します。”と表示することが望ましい。さらに、モータ駆動装置１２に設けられたリレーの数に対応して、発生する作動音の回数を報知しても好適である。図２から理解されるように、ディスプレイ３８は、一度に多くの情報を表示することができるので好ましい。なお、図２（ｃ）に示すように、コーションランプ４０のように、表示スペースが狭い場合には、”ＨＶ始動処理中”の様に、ハイブリットを意味する略称”ＨＶ”を用いると良い。

ユーザ設定部１６は、リレー制御部１８に接続されており、キーボードやタッチパネルセンサ等で構成することができる。ユーザ設定部１６は、報知に関するユーザの設定を入力することができ、本実施形態においては、ユーザが報知するか否かの設定をすることができる。乗員が、従来から普及しているガソリンエンジン車のようにハイブリッド車のモータ駆動システムを理解すれば、リレー作動音に対して違和感を感じることがなくなる。従って、乗員がリレー作動音に対して違和感や不安感をもはや抱かなくなった場合には、それ以降の報知を停止することが好ましいからである。また、ユーザ設定部１６は、例えば、報知部１４としてスピーカ３６とディスプレイ３８が設けられている場合、どちらか一方の装置からの報知にするのか、それとも両方の装置からの報知にするのか設定することができる。

次に、本実施形態のモータ駆動システムの全体作用について説明する。図３は、モータ駆動システムの始動時のフローチャートであり、図４は、モータ駆動システムの停止時のフローチャートである。

モータ駆動システム１０の始動時においては、図３に示すように、リレー制御部１８は、モータ駆動システム１０の始動指示信号、例えば、イグニッションキーのオン信号の有無を検出する（Ｓ１０）。リレー制御部１８が始動指示信号を検出すると（Ｓ１０でＹｅｓ）、報知部１４は、モータ駆動システム１０の起動によりリレーの作動音が発生する旨を報知する（Ｓ１２）。例えば、ディスプレイ３８に”モータ駆動システムを始動します。「カチッ」というリレー作動音が発生します。”と表示させる。リレー制御部１８は、このような報知を制御すると共に、モータ駆動システム１０を起動する（Ｓ１４）。具体的には、メインリレー２２をオフしたまま、予備充電用リレー２６、メインリレー２４をオンしてコンデンサ３０を充電する。次に、コンデンサ３０が十分充電できた時点で、メインリレー２２をオンして、その後予備充電用リレー２６をオフする。リレー制御部１８は、報知終了信号、例えば、車速センサからの車速信号の有無を検出する（Ｓ１６）。リレー制御部１８が報知終了信号を検出すると（Ｓ１６でＹｅｓ）、報知部１４は、報知を終了する（Ｓ１８）。

モータ駆動システム１０の停止時においては、図４に示すように、リレー制御部１８は、モータ駆動システム１０の停止指示信号、例えば、イグニッションキーのオフ信号の有無を検出する（Ｓ２０）。リレー制御部１８が停止指示信号を検出すると（Ｓ２０でＹｅｓ）、報知部１４は、モータ駆動システム１０の停止によりリレーの作動音が発生する旨を報知する（Ｓ２２）。例えば、ディスプレイ３８に”モータ駆動システムを停止します。始動時と同じように「カチッ」という作動音がします。”と表示させる。この報知と共に、リレー制御部１８は、モータ駆動システム１０を停止させる（Ｓ２４）。具体的には、メインリレー２２、続いてメインリレー２４をオフして直流電源２０とインバータ３２間の通電を遮断する。リレー制御部１８は、報知終了信号、例えば、シートベルトの解除信号又はドアの開閉信号の有無を検出する（Ｓ２６）。リレー制御部１８が報知終了信号を検出すると（Ｓ２６でＹｅｓ）、報知部１４は、報知を終了する（Ｓ２６）。

本実施形態においては、モータ駆動システムの始動、停止の際に、リレーの作動音が発生する旨を報知することにしたので、リレーの作動音に対する乗員の違和感や不安感を低減することができる。

なお、本実施形態におけるモータ駆動装置１２の回路構成は一例であり、本発明の適用範囲は、この回路構成に限定されない。

また、本発明の適用について、ハイブリット車のモータ駆動システムを例に取り説明したが、電気自動車のモータ駆動システムに対しても同様に適用することができる。

実施形態の作動音報知装置を含むハイブリッド自動車のモータ駆動システムの構成を示す図である。 報知部について説明する図である。 モータ駆動システムの始動時のフローチャートである。 モータ駆動システムの停止時のフローチャートである。 ハイブリッド車のモータ駆動システムの一例を示す図である。 リレーの動作シーケンスを表す図である。

符号の説明

１０ モータ駆動システム、１２ モータ駆動装置、１４ 報知部、１６ ユーザ設定部、１８ リレー制御部、２０ 直流電源、２２，２４ メインリレー、２６ 予備充電用リレー、２８ 抵抗、３０ コンデンサ、３２ インバータ、３４ 駆動モータ、３６ スピーカ、３８ ディスプレイ、４０ コーションランプ。

Claims (5)

1. ハイブリッド自動車または電気自動車におけるモータ駆動システムの作動音報知装置であって、
   モータ駆動システムの始動指示又は停止指示を検出する検出手段と、
   モータ駆動システムの始動指示又は停止指示を検出した場合に、始動指示又は停止指示により作動するリレーが作動音を発生することを報知する報知手段と、
   を含むことを特徴とする作動音報知装置。
2. 請求項１に記載の作動音報知装置であって、
   前記報知手段は、作動音が発生する前に報知することを特徴とする作動音報知装置。
3. 請求項１又は２に記載の作動音報知装置であって、
   前記報知手段は、リレーの作動音又は作動音を擬態化した擬態音を報知内容として含むことを特徴とする作動音報知装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の作動音報知装置であって、
   前記報知手段は、乗員が異なる感覚器官で認識可能な複数の報知手段から構成されることを特徴とする作動音報知装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の作動音報知装置であって、
   報知させるか否かユーザが設定する設定手段を含むことを特徴とする作動音報知装置。

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