JP2018019515A - インバータ制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インバータ制御装置に関し、インバータ騒音による居住性の低下を抑制しつつ、電力効率を向上させる。【解決手段】車両１０に搭載されたモータ１３，１５に交流の駆動電力を供給するインバータ１２，１４のスイッチング周波数を制御するインバータ制御装置１において、車載電装品の作動状態に基づき、推定部２で車室内の音圧レベルを推定する。また、音圧レベルに基づき、制御部５でスイッチング周波数を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、モータに交流の駆動電力を供給するインバータのスイッチング周波数を制御するインバータ制御装置に関する。

従来、電気自動車やハイブリッド自動車の走行用モータに付設されるインバータの駆動制御において、モータ駆動トルクやモータ回転速度に応じてインバータのスイッチング周波数を制御する技術が知られている。インバータのスイッチング周波数を高めることで、より短い単位時間でのスイッチングが可能となり、走行用モータの制御性が向上しうる。スイッチングによるパルス変調方式としては、PWM（Pulse Width Modulation）方式、PFM（Pulse Frequency Modulation）方式、PPM（Pulse Position Modulation）方式などが知られている（例えば特許文献１，２参照）。

特許第5429371号公報 特開2015-229456号公報

インバータのスイッチング損失は、スイッチング周波数を高めるほど増大する。したがって、インバータの電力効率を高めるには、比較的低いスイッチング周波数で作動させ続けた方が有利である。しかしながら、スイッチング周波数を低下させることで、スイッチング素子での回路断接に由来する騒音（電磁騒音）が発生しうる。そのため、車両の走行状況によっては乗員にとってインバータ騒音が耳障りとなり、車室内の居住性が低下するおそれがある。一方、スイッチング周波数を可聴域よりも高い範囲で制御すれば、インバータ騒音の発生を防ぐことができるものの、良好な電力効率が得られない。

本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑みて創案されたものであり、インバータ制御装置に関して、インバータ騒音による居住性の低下を抑制しつつ電力効率を向上させることである。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用効果であって、従来の技術では得られない作用効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けることができる。

（１）開示のインバータ制御装置は、車両に搭載されたモータに交流の駆動電力を供給するインバータのスイッチング周波数を制御するインバータ制御装置である。このインバータ制御装置は、車載電装品の作動状態に基づき、車室内の音圧レベルを推定する推定部を備える。また、前記音圧レベルに基づき、前記スイッチング周波数を制御する制御部を備える。

前記推定部は、前記車室内における周波数ごとの前記音圧レベルを推定することが好ましい。なお、前記推定部で推定される前記音圧レベルとは、前記インバータで発生する音をマスキングするための音圧のレベルを意味する。したがって、前記音圧レベルが推定される周波数範囲は可聴域であり、非可聴域はこれに含まれない。
また、前記車載電装品には、車載マルチメディア装置（例えば車載オーディオ装置，カーナビゲーション装置，カーエアコン装置，カーテレビ装置，車載インターネット端末装置）が含まれることが好ましい。

（２）前記音圧レベルに対し、人間の聴覚感度特性に対応するフィルタ処理を施した騒音レベルを算出する算出部を備えることが好ましい。この場合、前記制御部は、前記騒音レベルに基づき前記スイッチング周波数を制御することが好ましい。
（３）前記騒音レベルが所定レベル以上となる周波数領域であるマスキング領域を設定する設定部を備えることが好ましい。この場合、前記制御部は、前記スイッチング周波数が前記マスキング領域に入るように制御することが好ましい。

（４）前記推定部が、車載マルチメディア装置の出力に基づいて前記音圧レベルを推定することが好ましい。
（５）前記推定部が、車窓の開放度合いに基づいて前記音圧レベルを推定することが好ましい。
（６）前記推定部が、着座センサの検出情報に基づいて前記音圧レベルを推定することが好ましい。

（７）前記推定部が、前記車室内に取り付けられたマイクロフォンの検出情報に基づいて前記音圧レベルを推定することが好ましい。
（８）前記制御部が、着座センサの検出情報と前記音圧レベルとに応じて前記スイッチング周波数を制御することが好ましい。
例えば、後部座席に乗員が存在しない場合には、リア側のインバータで発生する音が問題になりにくいため、リア側のインバータのスイッチング周波数を低下させることが好ましい。

インバータ騒音による居住性の低下を抑制しつつ電力効率を向上させることができる。

インバータ制御装置を搭載した車両の構成を模式的に示す図である。 インバータの内部構造を例示する回路図である。 （Ａ），（Ｂ）はインバータのスイッチング周波数とモータの作動状態との関係を例示するグラフである。 車両の車室内を透視して示す上面図である。 音圧レベルを説明するためのグラフ（周波数スペクトラム）であり、（Ａ）は車載マルチメディア装置の出力信号、（Ｂ）はスピーカ特性、（Ｃ）は風切り音特性、（Ｄ）は乗員の吸音特性、（Ｅ）はマイク入力特性を表す。 騒音レベルを説明するためのグラフ（周波数スペクトラム）であり、（Ａ）は聴覚感度特性、（Ｂ）は騒音特性を表す。 インバータ制御装置での制御手順を例示するフローチャートである。

図面を参照して、実施形態としてのインバータ制御装置について説明する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。

［１．車両］
図１は、インバータ制御装置１を搭載した車両１０の構成を示す模式図である。この車両１０は、前輪に駆動力を伝達するフロントモータ１３と、後輪に駆動力を伝達するリアモータ１５とを搭載した電気自動車（あるいはハイブリッド自動車）である。モータ１３，１５は三相交流の永久磁石型同期電動機であり、バッテリ１１に蓄えられている電力で作動する電動機としての機能と、回生発電する発電機としての機能とを兼ね備える。バッテリ１１の電力は、フロントインバータ１２を介してフロントモータ１３に供給されるとともに、リアインバータ１４を介してリアモータ１５に供給される。

フロントインバータ１２，フロントモータ１３は、車両１０のボンネット下において、前輪の車軸近傍に配置される。一方、リアインバータ１４，リアモータ１５は、後部座席の下方側において、後輪の車軸近傍に配置される。インバータ１２，１４は、モータ１３，１５に交流の駆動電力を供給する機能を持つ。インバータ１２，１４の作動状態は、車両１０の走行状態や運転操作内容に応じて、インバータ制御装置１で制御される。

インバータ１２，１４の回路構造を図２に例示する。各インバータ１２，１４には、複数のスイッチング素子を含む三相ブリッジ回路が内蔵され、各スイッチング素子の接続状態を断続的に切り替えることで交流電力が生成される。スイッチング素子には、IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）や、パワーMOSFET（Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor）などの半導体素子が用いられる。各インバータ１２，１４は、図２に示すようにバッテリ１１に対して並列に接続され、互いに独立して作動しうる。

各インバータ１２，１４のスイッチング周波数は、基本的には各モータ１３，１５の作動状態（モータ回転速度，モータトルク，モータ出力など）に基づいて制御される。スイッチング周波数の制御範囲は、例えば1kから30k[Hz]までの範囲とされる。図３（Ａ）は、モータ特性（モータ回転速度，モータトルク）とスイッチング周波数との関係を表すマップであり、モータ回転速度が高いほどスイッチング周波数を高く設定する場合の例である。また、図３（Ｂ）は、モータ出力（モータ回転速度とモータトルクとの積）が大きいほどスイッチング周波数を高く設定する場合におけるマップ例である。なお、各モータ１３，１５の作動状態だけでなく、車速，加減速度，アクセル開度，アクセルペダルの踏み込み速度などを併用して、各インバータ１２，１４のスイッチング周波数を設定してもよい。

本実施形態では、所定の変更条件が成立する場合に、車室内の騒がしさの度合いに応じてスイッチング周波数が変更される。所定の変更条件とは、仮にインバータ１２，１４のスイッチング周波数を低下させたとしても、車室内の騒がしさによってインバータ騒音がマスキングされる状態であるとみなすことのできる条件である。つまり、原則的には図３（Ａ），（Ｂ）に示すようなマップに基づいてスイッチング周波数を制御することとし、車室内が騒がしい場合には例外的にスイッチング周波数を低下させることによって、電力効率を改善する。

図４は、車室内の騒がしさを把握するための構成を説明するための図である。車室内には、車載マルチメディア装置１６，車窓センサ１７，着座センサ１８，マイクロフォン１９が設けられ、それぞれが車載ネットワーク網を介してインバータ制御装置１に接続される。車窓センサ１７，着座センサ１８，マイクロフォン１９のそれぞれで検出された情報は、インバータ制御装置１に伝達される。インバータ制御装置１は、これらの情報を用いて車室内の騒がしさの度合いを把握する。

車載マルチメディア装置１６は、カーナビゲーション機能やテレビチューナ機能，オーディオ機能，動画再生機能などを搭載した電子デバイス（コンピューター）である。車載マルチメディア装置１６のディスプレイはタッチパネル内蔵型であり、車室内前方の中央部付近に配置される。また、ディスプレイの近傍には、ディスク型記録媒体（CD，DVDなど）の挿入口と、音楽ファイルが記録された携帯型メモリ装置のコネクタとが設けられる。車載マルチメディア装置１６のスピーカは、インストルメントパネルの左右側方や車両１０の左右側面，後面，天井面などに内蔵される。

車窓センサ１７は、車窓の開放度合い（例えば、開放面積や開放割合を百分率で表したときの値）を検出するものである。図４に示すように、車窓センサ１７は、検出対象となる窓の近傍に配置され、例えば座席の左右それぞれの窓に対して個別に設けられる。車両１０にサンルーフが設けられている場合には、天井面に車窓センサ１７を配置してもよい。車窓の開放度合いは、車室内の音響環境を精度よく推定するのに用いられる。例えば、車窓が開放された状態では、車窓が閉鎖された状態と比較して風切り音が車室内に進入しやすくなるものと判断される。また、車窓の開放面積が大きいほど、車室内に進入する風切り音が増大するものと判断される。

着座センサ１８は、車室内のシートの下面（着座面）に作用する荷重や圧力を検出するものであり、所定値以上の荷重，圧力が作用したときに着席信号を出力する。着座センサ１８は、乗員の着席位置に対応する複数の場所に配置される。三列シートの場合には、各々のシート列に着座センサ１８を設けてもよい。着席信号は、車室内に存在する乗員数や着席位置を把握するのに用いられる。例えば、乗員数に応じて、乗員の衣服による吸音特性が変化するものと判断される。また、後部座席から着席信号が検出されている状態では、リアインバータ１４から発せられるインバータ騒音が後部座席の乗員に伝達されやすい（騒がしく感じられやすい）ものと判断される。

マイクロフォン１９は、車室内の音を電気信号に変換するものであり、車室内の壁面や天井面に配置される。マイクロフォン１９の設置位置は、着席位置に対応する位置に設定してもよいし、図４に示すように、前方座席の中央部と後方座席の中央部との二箇所に配置してもよい。三列シートの場合には、各々の列の中央部にマイクロフォン１９を配置してもよい。マイクロフォン１９に入力された信号（マイク入力信号）は、車室内の乗員に実際に伝達される騒音に近い音の分布を表すものとなる。

［２．インバータ制御装置］
インバータ制御装置１は、インバータ１２，１４の作動状態を制御する機能を持った電子制御装置（コンピュータ，ECU）である。インバータ制御装置１の内部には、内部バスを介して互いに接続されたプロセッサ，メモリ，インタフェイス装置などが内蔵される。プロセッサは、例えば制御ユニット（制御回路）や演算ユニット（演算回路），キャッシュメモリ（レジスタ）などを内蔵する処理装置である。また、メモリは、プログラムや作業中のデータが格納される記憶装置であり、ROM，RAM，不揮発メモリなどを含む。インバータ制御装置１で実施される制御の内容は、ファームウェアやアプリケーションプログラムとしてメモリに記録，保存されている。プログラムの内容は、プログラムの実行時にメモリ空間内に展開され、プロセッサで実行される。

図１中のインバータ制御装置１は、その機能をブロック図で模式的に表したものである。インバータ制御装置１には、推定部２，算出部３，設定部４，制御部５が設けられる。本実施形態では、これらの要素の各機能がソフトウェアで実現されるものとする。ただし、各機能の一部又は全部をハードウェア（電子制御回路）で実現してもよく、あるいはソフトウェアとハードウェアとを併用して実現してもよい。

推定部２は、車載電装品の作動状態に基づいて、車室内の音圧レベルを推定するものである。ここでいう車載電装品には、車載マルチメディア装置１６やパワーウィンドウ装置２０が含まれる。例えば、乗員が車載マルチメディア装置１６でラジオを聴いている場合には、少なくとも音量に基づいて、車室内の音圧レベルが推定される。好ましくは、音量及び周波数に基づいて、周波数ごとの音圧レベル（周波数スペクトル，周波数スペクトラム）が推定される。

音圧レベルとは「基準音圧に対する車室内の音圧の比」の常用対数を整数倍したもの（例えば20倍したもの）を意味する。また、ここでいう「車室内の音圧」とは「車室内に入力される音の圧力」を意味する。本実施形態の推定部２は、車載電装品の作動状態に基づいて、二種類の音圧レベル（第一音圧レベル，第二音圧レベル）を推定する。第一音圧レベルは、車載マルチメディア装置１６から与えられる音の音圧レベルであり、第二音圧レベルは、車外から与えられる音の音圧レベルである。

本実施形態の推定部２は、車載マルチメディア装置１６がスピーカに出力する音響信号に基づいて、第一音圧レベルを推定するとともに、車窓の開放度合いに基づいて、第二音圧レベルを推定する。また、第一音圧レベル，第二音圧レベルだけでなく、乗員数に応じた吸音特性やマイクロフォン１９で実測されたマイク入力の音圧レベルを考慮して、最終的な音圧レベルを推定する。

図５（Ａ）は、第一音圧レベルをグラフ化したものである。第一音圧レベルは、車載マルチメディア装置１６から出力される音響信号の波形をフーリエ変換して積算することで取得可能である。積算期間はあらかじめ設定された所定時間（例えば過去一分間）とする。あるいは、積算の代わりに周波数ごとの平均値を算出してもよい。第一音圧レベルは、車載マルチメディア装置１６からスピーカに伝達される信号に対応する音の大きさ及び分布に対応するものとなる。なお、実際にスピーカから出力される音は、スピーカ特性によって変動するため、スピーカ特性に応じて第一音圧レベルを補正してもよい。この場合、例えば図５（Ｂ）に示すようなスピーカ特性に対応するゲインを第一音圧レベルに乗算すればよい。

図５（Ｃ）は、第二音圧レベルをグラフ化したものである。第二音圧レベルは、試験，実験を通じてあらかじめ取得された音圧レベルに車窓の開放面積に応じたゲインを乗じることで取得可能である。あるいは、車窓の位置や開放面積に応じた形状の周波数スペクトラムを個別に設定してもよい。風切り音には低周波数領域の音が多く含まれ、車窓の開放面積が大きいほど音圧レベルが増大する特性を持つ。第二音圧レベルは、車窓の外部から車室内に伝達される風切り音の大きさ及び分布に対応するものとなる。図５（Ｃ）中の破線は、車窓の開放面積を増大させたときの第二音圧レベルの変化を表す。

図５（Ｄ）は、乗員の衣服による吸音特性に対応するゲインをグラフ化したものである。衣服の吸音性は、低周波数領域で強まり、高周波領域では弱まる傾向を持つ。また、乗員数が多いほど吸音量が増大する。このようなゲインを第一音圧レベルや第二音圧レベル（あるいは、これらの加算値）に乗算することで、音圧レベルの推定精度が向上する。なお、車両１０のシートや内装材による吸音特性も考慮してゲインを設定してもよい。

図５（Ｅ）は、マイクロフォン１９で検出された音圧レベル（マイク入力）をグラフ化したものである。マイク入力信号は、図５（Ａ）に示す音響信号に近い特性を持つ。音響信号がスピーカから音が出力される前の音響状態に対応する信号であるのに対し、マイク入力信号はスピーカから音が出力された後の音響状態に対応する信号である。したがって、マイク入力信号を併用することで、実際の音圧レベルの推定精度が向上する。

算出部３は、推定部２で推定された音圧レベルの音が乗員に対してどの程度の騒がしさを感じさせるのかを表す「騒音レベル」を算出するものである。この騒音レベルは、推定部２で推定された音圧レベルに対し、人間の聴覚感度特性に対応するフィルタ処理を施すことによって得られる。すなわち、人間の耳の感度を模擬したフィルタ処理を音圧レベルに施すことによって、騒音レベルを算出する。

図６（Ａ）に示すように聴覚感度は、人間の可聴域（20〜20k[Hz]）のうち、おおむね500〜5k[Hz]の範囲で高く、この範囲外で低下する特性を持つ。このような特性に対応するゲインを音圧レベルに乗算することで、騒音レベルを求めることができる。ここで算出された騒音レベルの周波数分布を表す騒音特性を、図６（Ｂ）に例示する。騒音レベルは、実際に乗員が感じる騒音の大きさ及び分布に対応するものとなる。

設定部４は、算出部３で算出された騒音レベルが所定レベル以上となる周波数領域を「マスキング領域」として設定するものである。マスキング領域とは、車室内の騒音によってインバータ騒音がかき消される（インバータ騒音がマスキングされる）周波数領域を意味する。ここでいう所定レベルは、あらかじめ設定された固定値（例えば60[dB]）であってもよいし、乗員数や車窓の開放度合い，車室内温度，外気温などに応じた値となる可変値であってもよい。図６（Ｂ）に示す例では、騒音レベルが所定レベル（例えばX[dB]）以上となる1.8k〜4.5k[Hz]の周波数領域がマスキング領域とされる。

制御部５は、算出部３で算出された騒音レベルに基づき、所定の変更条件が成立する場合に、インバータ１２，１４のスイッチング周波数を制御するものである。変更条件には、少なくとも推定部２で音圧レベルが推定された状態であること（例えば、車載マルチメディア装置１６の電源が入っていること、あるいは、車窓センサ１７が車窓の開放度合いを検出していること）である。好ましくは、「設定部４でマスキング領域が設定された状態であること」が変更条件に含まれる。より好ましくは、「その時点のスイッチング周波数がマスキング領域外に存在すること（マスキング領域よりも低い領域か高い領域に存在すること）」が変更条件に含まれる。

上記のような変更条件が成立する場合、制御部５はスイッチング周波数がマスキング領域内に入るようにインバータ１２，１４を制御する。例えば、フロントインバータ１２のスイッチング周波数が10k[Hz]、リアインバータ１４のスイッチング周波数が4k[Hz]であるときに、乗員が車載マルチメディア装置１６でラジオを聴き始めたとする。設定部４において、1.8k〜4.5k[Hz]の周波数領域がマスキング領域に設定されると、制御部５はフロントインバータ１２のスイッチング周波数がマスキング領域に入るように変更する。変更後のスイッチング周波数は、マスキング領域内において元の周波数に近い値（例えば4.5k[Hz]）としてもよい。あるいは、マスキング領域は次第に変動しうることから、マスキング領域の境界値よりもやや内側の値（例えば3k[Hz]）にしてもよい。なお、リアインバータ１４のスイッチング周波数はマスキング領域内に入っているため、そのままの状態とする。

上記の変更条件に関して、着座センサ１８の検出情報と音圧レベル（または騒音レベル）とに応じた条件の成否を判定してもよい。例えば、リアインバータ１４のスイッチング周波数は、後部座席に乗員が座っておらず、かつ、所定レベル以上の音圧レベル（または騒音レベル）が検出された場合に限り、変更することとしてもよい。このように、着座センサ１８を用いて乗員の配置を確認することで、適切な制御対象を選択することが可能となる。

［３．フローチャート］
図７は、インバータ制御装置１での制御手順を例示するフローチャートである。インバータ１２，１４のスイッチング周波数は、基本的にはモータ１３，１５の作動状態に基づいて設定される（A1）。一方、インバータ制御装置１では、スイッチング周波数の例外的な変更条件が成立するか否かが判断される。すなわち、推定部２において、車載マルチメディア装置１６やパワーウィンドウ装置２０の作動状態に基づいて、車室内の音圧レベルが推定される（A2）。ここで推定される音圧レベルには、スピーカ特性も反映される。

算出部３では、音圧レベルに聴覚感度特性に対応するフィルタ処理が施された騒音レベルが算出される（A3）。これにより、乗員が実際に感じる騒音の大きさ，分布が把握されることになる。また、設定部４では、騒音レベルが所定レベル以上となるマスキング領域が設定される（A4）。マスキング領域は、すでに車室内に存在している騒音によってインバータ騒音がマスキングされる周波数領域に相当するものとなる。

続いて、制御部５において、スイッチング周波数の変更条件が成立するか否かが判定される（A5）。ここで変更条件が成立した場合には、スイッチング周波数がマスキング領域に入るように変更され（A6）、変更後のスイッチング周波数でインバータ１２，１４が制御される（A7）。一方、変更条件が成立しなければ、ステップA1で設定された原則的なスイッチング周波数で、インバータ１２，１４が制御される。

［４．作用，効果］
（１）上記のインバータ制御装置１では、車載電装品の作動状態に基づいて車室内の音圧レベルが推定され、その音圧レベルに基づいてスイッチング周波数が制御される。これにより、インバータ１２，１４で発生する騒音が乗員にとって騒がしく感じられにくい状況において選択的にスイッチング周波数を変更することができる。例えば、原則的には比較的高周波数でスイッチングされるインバータ１２，１４において、乗員が気にならない範囲でそのスイッチング周波数を低下させることができる。したがって、インバータ騒音による車室内空間の居住性の低下を抑制しつつ、電力効率を高めることができる。

また、本実施形態では、図５（Ａ）に示すように、音圧レベルの周波数スペクトラム（周波数ごとの音圧レベル）に基づいて、インバータ１２，１４のスイッチング周波数が制御される。つまり、騒音の音量だけでなくその周波数分布も考慮して、インバータ１２，１４の作動状態が制御される。例えば、車載マルチメディア装置１６で雑音の多い野球中継番組を聴いている状況では、仮にスイッチング周波数を通常よりも低下させたとしても、それによって生じるインバータ騒音が乗員にとって騒がしく感じられにくい。一方、同一音量であっても、乗員が好きな歌手のCDを再生しているような状況では、曲調によってインバータ騒音が騒がしく感じられやすいことがある。このような状況の相違を把握することで、「乗員にとってインバータ騒音が気にならない状態」を正確に把握することができ、居住性の低下をより確実に防止することができるとともに、電力効率を高めることができる。

（２）上記のインバータ制御装置１では、音圧レベルに対して、人間の聴覚感度特性に対応するフィルタ処理を施すことによって騒音レベルを算出している。このように、乗員の耳に届く「音圧レベル」を乗員が知覚する「騒音レベル」に変換することで、インバータ１２，１４で発生する騒音が乗員にとって騒がしく感じられにくい状況をより精度よく把握することができ、制御性を高めることができる。
（３）上記のインバータ制御装置１では、騒音レベルが所定レベル以上となる周波数領域がマスキング領域として設定され、インバータ１２，１４のスイッチング周波数がマスキング領域に入るように制御される。これにより、インバータ騒音をより確実にマスキングすることが可能となり、車室内空間の居住性の改善効果を高めることができる。

（４）図５（Ａ）に示すように、推定部２では車載マルチメディア装置１６がスピーカに出力する音響信号に基づいて、第一音圧レベルが推定される。これにより、スピーカから発せられる音量だけでなく周波数特性を精度よく把握することができる。したがって、インバータ騒音がマスキングされる周波数領域を高精度に推定することができ、車室内空間の居住性の改善効果をさらに高めることができる。
（５）図５（Ｃ）に示すように、推定部２では車窓の開放度合いに基づいて、第二音圧レベルが推定される。これにより、車窓の外部から車室内に伝達される風切り音の大きさ及び分布を精度よく把握することができる。つまり、車室内の騒音状態の推定精度を向上させることができ、車室内空間の居住性の改善効果をさらに高めることができる。

（６）図５（Ｄ）に示すように、推定部２では着座センサ１８の検出情報に基づいて推定される乗員数に基づいて、音圧レベルが補正される。これにより、衣服による吸音効果を加味した音圧レベルを高精度に求めることができ、車室内の騒音状態の推定精度を向上させることができる。
（７）図５（Ｅ）に示すように、推定部２ではマイクロフォン１９の検出情報に基づいて、音圧レベルが補正される。これにより、車室内の騒音状態の推定精度をさらに向上させることができる。

（８）なお、スイッチング周波数の変更条件に関して、音圧レベルだけでなく着座センサ１８の検出情報を考慮した場合には、適切な制御対象を選択することが可能となり、乗員にとってインバータ騒音が騒がしいと感じられにくくすることができる。例えば、フロントインバータ１２は、乗員の配置に関わらず、変更条件が成立した場合にスイッチング周波数を変更し、リアインバータ１４は、乗員が後部座席に着座していない場合に限り、スイッチング周波数を変更することとする。これにより、後部座席の居住性を改善することができる。

［５．変形例］
上述の実施形態では、車室内の音圧レベルを算出部３で騒音レベルに変換した上でマスキング領域を設定しているが、算出部３を省略し、音圧レベルに基づいてマスキング領域を設定してもよい。この場合、設定部４において、音圧レベルが所定レベル以上となる周波数領域をマスキング領域として設定すればよい。少なくとも、スイッチング周波数がマスキング領域に入るようにインバータ１２，１４を制御することで、インバータ騒音をマスキングすることが可能となり、上述の実施形態と同様の作用，効果を奏する制御を実施することができる。

上述の実施形態では、マスキング領域を設定部４で設定しているが、この設定部４を省略することも可能である。この場合、インバータ１２，１４のスイッチング周波数があらかじめ設定されたマスキング領域に入るように制御すればよい。少なくとも、音圧レベルに基づいてスイッチング周波数を制御することで、インバータ騒音を車室内の環境音でマスキングすることが可能となり、上述の実施形態と同様の作用，効果を奏する制御を実施することができる。

上述の実施形態では、音圧レベルの周波数スペクトラムに基づいてインバータ１２，１４のスイッチング周波数を制御しているが、全周波数の波形を合成したものの音圧レベル（すなわちスピーカ音量）に基づいてスイッチング周波数を制御してもよい。この場合、マスキング領域は、スイッチング周波数の制御範囲と比較してやや低い周波数領域となるようにあらかじめ設定しておくことが考えられる。例えば、スイッチング周波数の制御領域が1k〜30k[Hz]であるとき、マスキング領域を1k〜5k[Hz]とする。また、スピーカ音量が所定音量以上である場合に、インバータ１２，１４のスイッチング周波数がマスキング領域に入るように制御する。このような制御構成により、上述の実施形態と同様の作用，効果を奏する制御を実施することができる。

１ インバータ制御装置
２ 推定部
３ 算出部
４ 設定部
５ 制御部
１０ 車両
１１ バッテリ
１２ フロントインバータ（インバータ）
１３ フロントモータ（モータ）
１４ リアインバータ（インバータ）
１５ リアモータ（モータ）
１６ 車載マルチメディア装置（車載電装品）
１７ 車窓センサ
１８ 着座センサ
１９ マイクロフォン
２０ パワーウィンドウ装置（車載電装品）

Claims (8)

1. 車両に搭載されたモータに交流の駆動電力を供給するインバータのスイッチング周波数を制御するインバータ制御装置において、
   車載電装品の作動状態に基づき、車室内の音圧レベルを推定する推定部と、
   前記音圧レベルに基づき、前記スイッチング周波数を制御する制御部と
   を備えたことを特徴とする、インバータ制御装置。
2. 前記音圧レベルに対し、人間の聴覚感度特性に対応するフィルタ処理を施した騒音レベルを算出する算出部を備え、
   前記制御部は、前記騒音レベルに基づき前記スイッチング周波数を制御する
   ことを特徴とする、請求項１記載のインバータ制御装置。
3. 前記騒音レベルが所定レベル以上となる周波数領域であるマスキング領域を設定する設定部を備え、
   前記制御部は、前記スイッチング周波数が前記マスキング領域に入るように制御する
   ことを特徴とする、請求項２記載のインバータ制御装置。
4. 前記推定部が、車載マルチメディア装置の出力に基づいて前記音圧レベルを推定する
   ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のインバータ制御装置。
5. 前記推定部が、車窓の開放度合いに基づいて前記音圧レベルを推定する
   ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のインバータ制御装置。
6. 前記推定部が、着座センサの検出情報に基づいて前記音圧レベルを推定する
   ことを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載のインバータ制御装置。
7. 前記推定部が、前記車室内に取り付けられたマイクロフォンの検出情報に基づいて前記音圧レベルを推定する
   ことを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のインバータ制御装置。
8. 前記制御部が、着座センサの検出情報と前記音圧レベルとに応じて前記スイッチング周波数を制御する
   ことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載のインバータ制御装置。

Images