JP2021069154A - Control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、制御装置に関する。 The present invention relates to a control device.
車両では、モータの動作を制御するために、モータに供給される電力をパルス幅変調(PWM:Pulse Width Modulation)方式により制御可能なインバータが利用される。例えば、車輪を駆動する動力を出力する駆動用モータを駆動源として備える車両(例えば、ハイブリッド車両)では、特許文献1に開示されているように、駆動用モータとバッテリとがインバータを介して接続されており、駆動用モータに供給される電力がPWM方式により制御される。 In a vehicle, in order to control the operation of the motor, an inverter capable of controlling the electric power supplied to the motor by a pulse width modulation (PWM) method is used. For example, in a vehicle (for example, a hybrid vehicle) provided with a drive motor that outputs power for driving wheels as a drive source, the drive motor and the battery are connected via an inverter as disclosed in Patent Document 1. The power supplied to the drive motor is controlled by the PWM method.
ところで、PWM方式では、電圧指令とキャリア信号(例えば、三角波)とを比較することによって、PWM制御信号が生成され、当該PWM制御信号に基づいてインバータが駆動される。ここで、PWM方式でインバータが駆動される場合、インバータの出力電圧の周波数がキャリア周波数(つまり、キャリア信号の周波数)に制御されることに起因して、キャリア周波数を主成分とする音であるインバータ音が生じる。このように生じるインバータ音は、車両内において、乗員に不快な音として感じられることがあり、快適性が損なわれる要因となり得る。 By the way, in the PWM method, a PWM control signal is generated by comparing a voltage command and a carrier signal (for example, a triangular wave), and an inverter is driven based on the PWM control signal. Here, when the inverter is driven by the PWM method, the frequency of the output voltage of the inverter is controlled by the carrier frequency (that is, the frequency of the carrier signal), so that the sound is mainly composed of the carrier frequency. Inverter noise is generated. The inverter sound generated in this way may be perceived as an unpleasant sound by the occupant in the vehicle, and may be a factor of impairing comfort.
そこで、本発明は、このような課題に鑑み、車両内における快適性を向上させることが可能な制御装置を提供することを目的としている。 Therefore, in view of such a problem, an object of the present invention is to provide a control device capable of improving comfort in a vehicle.
上記課題を解決するために、本発明の制御装置は、車両に搭載されるモータに供給される電力をパルス幅変調方式により制御可能なインバータのキャリア周波数を、車両内で生じる音である車内音に応じて制御する制御部を備える。 In order to solve the above problems, the control device of the present invention sets the carrier frequency of the inverter capable of controlling the electric power supplied to the motor mounted on the vehicle by the pulse width modulation method, which is the sound generated in the vehicle. It is provided with a control unit that controls according to the above.
制御部は、キャリア周波数を、車内音の代表周波数または当該代表周波数の整数倍の周波数に制御してもよい。 The control unit may control the carrier frequency to a representative frequency of the vehicle interior sound or a frequency that is an integral multiple of the representative frequency.
制御部は、キャリア周波数を、車内音の代表周波数の音とともに和音を形成する音の周波数に制御してもよい。 The control unit may control the carrier frequency to the frequency of the sound forming a chord together with the sound of the representative frequency of the vehicle interior sound.
上記和音は、メジャーコードであってもよい。 The chord may be a major chord.
制御部は、車内音に含まれる周波数のうち強度が高い周波数を優先的に代表周波数として決定してもよい。 The control unit may preferentially determine a frequency having a high intensity among the frequencies included in the vehicle interior sound as a representative frequency.
制御部は、キャリア周波数を、インバータの効率が高くなるように制御してもよい。 The control unit may control the carrier frequency so that the efficiency of the inverter is high.
車内音は、車両内のオーディオ機器により再生される音を含んでもよい。 The in-vehicle sound may include a sound reproduced by an audio device in the vehicle.
車内音は、車両内でマイクロフォンにより検出された音を含んでもよい。 The in-vehicle sound may include a sound detected by a microphone in the vehicle.
制御部は、キャリア周波数を、車両の速度に応じて制御してもよい。 The control unit may control the carrier frequency according to the speed of the vehicle.
制御部は、車両の加速中に、キャリア周波数を車両の速度の上昇に伴って増大させてもよい。 The control unit may increase the carrier frequency as the speed of the vehicle increases while the vehicle is accelerating.
本発明によれば、車両内における快適性を向上させることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to improve the comfort in the vehicle.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, other specific numerical values, etc. shown in the embodiment are merely examples for facilitating the understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are designated by the same reference numerals to omit duplicate description, and elements not directly related to the present invention are not shown. To do.
<車両の構成>
図1および図2を参照して、本発明の実施形態に係る制御装置100が搭載される車両1の構成について説明する。
<Vehicle configuration>
The configuration of the vehicle 1 on which the
なお、以下で説明する車両1は、本発明の実施形態に係る制御装置が搭載される車両の一例に過ぎず、本発明の実施形態に係る制御装置が搭載される車両は、後述するように、車両1に特に限定されない。 The vehicle 1 described below is only an example of a vehicle equipped with the control device according to the embodiment of the present invention, and the vehicle equipped with the control device according to the embodiment of the present invention will be described later. , The vehicle 1 is not particularly limited.
また、以下では、駆動輪52を駆動する動力を出力する駆動用モータであるモータ21に供給される電力を制御するインバータ22のキャリア周波数が制御装置100により制御される例を説明するが、制御装置100は、駆動用モータ以外の他の用途のモータに供給される電力を制御するインバータのキャリア周波数を後述する例と同様に制御してもよい。
Further, in the following, an example in which the carrier frequency of the
図1は、制御装置100が搭載される車両1の概略構成を示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic view showing a schematic configuration of a vehicle 1 on which the
図1に示されるように、車両1は、駆動源としてエンジン11およびモータ21を備えるハイブリッド車両である。車両1の走行モードは、例えば、エンジン11およびモータ21の双方から出力される動力を用いて車両1を走行させるHV走行モードと、エンジン11を停止させモータ21から出力される動力を用いて車両1を走行させるEV走行モードとの間で切り替えられるようになっている。
As shown in FIG. 1, the vehicle 1 is a hybrid vehicle including an
具体的には、車両1は、エンジン11と、モータ21と、インバータ22と、バッテリ23と、オーディオ機器31と、動力伝達系51と、駆動輪52と、マイクロフォン91と、車速センサ92と、制御装置100とを備える。
Specifically, the vehicle 1 includes an
なお、車両1には、図1に示される構成要素以外の他の構成要素が適宜設けられ得る(例えば、エンジン11と動力伝達系51との間には、クラッチ、前後進切替機構または発電用モータと接続される動力分割機構、等が設けられ得る)が、理解を容易にするために、これらの図示は省略している。
The vehicle 1 may be appropriately provided with components other than the components shown in FIG. 1 (for example, between the
エンジン11は、ガソリン等を燃料として動力を生成する内燃機関である。エンジン11の出力軸であるクランクシャフトは動力伝達系51の入力側と接続されており、エンジン11から出力される動力は動力伝達系51を介して駆動輪52へ伝達される。
The
モータ21は、例えば、三相交流式のモータであり、インバータ22を介してバッテリ23と接続されている。モータ21は、バッテリ23の電力を用いて駆動されて動力を出力する。モータ21の出力軸は動力伝達系51の入力側と接続されており、モータ21から出力される動力は動力伝達系51を介して駆動輪52へ伝達される。
The
なお、モータ21は、車両1の減速時に回生駆動されて駆動輪52の運動エネルギを用いて発電可能なモータジェネレータであってもよい。この場合、モータ21により発電される電力は、インバータ22を介してバッテリ23へ供給される。それにより、バッテリ23がモータ21により発電される電力によって充電される。
The
バッテリ23は、電力を充放電可能な電池である。バッテリ23として、例えば、リチウムイオン電池、リチウムイオンポリマー電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池または鉛蓄電池が用いられるが、これら以外の電池が用いられてもよい。バッテリ23は、モータ21に供給される電力を蓄電する。
The
インバータ22は、双方向の電力変換を行う電力変換装置である。例えば、インバータ22は、三相ブリッジ回路を含む。インバータ22は、バッテリ23から供給される直流電力を交流電力に変換してモータ21に供給可能である。また、インバータ22は、モータ21により発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ23に供給可能である。
The
インバータ22による電力の変換は、具体的には、インバータ22に設けられているスイッチング素子の動作が制御されることによって行われる。ここで、インバータ22は、モータ21に供給される電力をPWM方式(つまり、パルス幅変調方式)により制御可能である。なお、PWM方式での電力供給の制御の詳細については、後述する。
Specifically, the conversion of electric power by the
動力伝達系51の出力側は駆動輪52の車軸と接続されており、エンジン11またはモータ21から出力される動力は動力伝達系51および車軸を介して駆動輪52へ伝達される。具体的には、動力伝達系51はCVT(Continuously Variable Transmission)等の変速機を含み、エンジン11またはモータ21から出力される動力は動力伝達系51で変速されて駆動輪52へ伝達される。
The output side of the
なお、車両1において、駆動源(つまり、エンジン11またはモータ21)から出力される動力が伝達される駆動輪52は、前輪であってもよく、後輪であってもよい。また、動力伝達系51の出力側から出力される動力は、図示しないプロペラシャフトを介して前輪および後輪の双方へ伝達されてもよい。
In the vehicle 1, the
オーディオ機器31は、車両1内で音を再生する装置である。具体的には、オーディオ機器31は、スピーカを含み、当該スピーカから乗員が選択した楽曲等の音を再生する。なお、オーディオ機器31により再生される音の音源データは、例えば、オーディオ機器31により読み込まれる記憶媒体(例えば、コンパクトディスク)またはオーディオ機器31と通信する端末(例えば、スマートフォン)等に記憶され得る。ここで、車両1内のオーディオ機器31により再生される音は、車両1内で生じる音である車内音の一例に相当する。
The
マイクロフォン91は、車両1内で生じている音を検出し、検出結果を制御装置100に出力する。ここで、車両1内でマイクロフォン91により検出された音は、車両1内で生じる音である車内音の一例に相当する。
The
車速センサ92は、車両1の速度である車速を検出し、検出結果を制御装置100に出力する。
The
制御装置100は、演算処理装置であるCPU(Central Processing Unit)、CPUが使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する記憶素子であるROM(Read Only Memory)、および、CPUの実行において適宜変化するパラメータ等を一時記憶する記憶素子であるRAM(Random Access Memory)等を含む。
The
図2は、制御装置100の機能構成の一例を示すブロック図である。例えば、図2に示されるように、制御装置100は、取得部110と、制御部120とを有する。
FIG. 2 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the
取得部110は、制御部120が行う処理において用いられる各種情報を取得する。また、取得部110は、取得した情報を制御部120へ出力する。例えば、取得部110は、マイクロフォン91および車速センサ92から出力される各種情報を取得する。
The
制御部120は、車両1内の各装置の動作を制御する。例えば、制御部120は、エンジン制御部121と、モータ制御部122と、オーディオ制御部123とを含む。
The
エンジン制御部121は、エンジン11の動作を制御する。具体的には、エンジン制御部121は、エンジン11における各装置の動作を制御することによって、スロットル開度、点火時期および燃料噴射量等を制御する。それにより、エンジン制御部121は、エンジン11の出力を制御することができる。
The
モータ制御部122は、モータ21の動作を制御する。具体的には、モータ制御部122は、インバータ22のスイッチング素子の動作を制御することによって、バッテリ23とモータ21との間の電力の供給を制御する。それにより、モータ制御部122は、モータ21による動力の生成および発電を制御することができる。
The
ここで、インバータ22は、モータ制御部122から出力されるPWM制御信号に基づいて駆動される。モータ制御部122は、具体的には、電圧指令およびキャリア信号をそれぞれ生成し、電圧指令とキャリア信号とを比較することによって、PWM制御信号を生成する。このように、PWM方式でインバータ22が駆動されるので、インバータ22の出力電圧の周波数がキャリア周波数(つまり、キャリア信号の周波数)に制御される。それにより、キャリア周波数を主成分とするインバータ音がインバータ22から生じる。
Here, the
上述したように、車両1では、走行モードが、例えば、HEV走行モードとEV走行モードとの間で切り替えられる。例えば、制御部120は、要求駆動力(つまり、駆動輪52に伝達される動力の要求値)に基づいて、車両1の走行モードを切り替える。具体的には、制御部120は、要求駆動力が基準駆動力より大きい場合に、車両1の走行モードをHEV走行モードに切り替える。一方、制御部120は、要求駆動力が基準駆動力以下である場合に、車両1の走行モードをEV走行モードに切り替える。基準駆動力は、モータ21から駆動輪52に伝達可能な動力の最大値より小さい値に設定され、例えば、電費を向上させる観点で、モータ21の仕様等に応じて設定される。なお、制御部120は、例えば、アクセル開度および車速に基づいて要求駆動力を特定することができる。
As described above, in the vehicle 1, the traveling mode is switched between, for example, the HEV traveling mode and the EV traveling mode. For example, the
オーディオ制御部123は、オーディオ機器31の動作を制御する。具体的には、オーディオ制御部123は、オーディオ機器31による音の再生を制御する。
The
制御装置100は、上述したように、車両1に搭載される各装置と通信を行う。制御装置100と各装置との通信は、例えば、CAN(Controller Area Network)通信を用いて実現される。
As described above, the
なお、本実施形態に係る制御装置100が有する機能は複数の制御装置により部分的に分割されてもよく、複数の機能が1つの制御装置によって実現されてもよい。制御装置100が有する機能が複数の制御装置により部分的に分割される場合、当該複数の制御装置は、CAN等の通信バスを介して、互いに接続されてもよい。
The function of the
上記のように、制御装置100の制御部120(具体的には、モータ制御部122)は、インバータ22の動作を制御する。ここで、本実施形態では、制御部120は、インバータ22のキャリア周波数を、車両1内で生じる音である車内音に応じて制御する。それにより、インバータ音によって乗員に不快感が与えられることを抑制することができるので、車両1内における快適性を向上させることが可能となる。このような、制御装置100の制御部120により行われるインバータ22のキャリア周波数の制御に関する処理の詳細については、後述する。
As described above, the control unit 120 (specifically, the motor control unit 122) of the
<制御装置の動作>
続いて、図3〜図6を参照して、本発明の実施形態に係る制御装置100の動作について説明する。
<Operation of control device>
Subsequently, the operation of the
図3は、制御装置100が行うインバータ22のキャリア周波数の制御に関する処理の流れの一例を示すフローチャートである。具体的には、図3に示される制御フローは、制御部120によって設定時間間隔で繰り返し実行される。
FIG. 3 is a flowchart showing an example of a processing flow related to control of the carrier frequency of the
図3に示される制御フローが開始されると、まず、ステップS501において、制御部120は、車内音の代表周波数を決定する。
When the control flow shown in FIG. 3 is started, first, in step S501, the
後述するように、図3に示される制御フローでは、代表周波数に基づいてキャリア周波数を制御することによって、キャリア周波数を主成分とするインバータ音を車内音と調和させることができる。それにより、インバータ音によって乗員に不快感が与えられることが抑制される。ここで、インバータ音は、具体的には、車内音に含まれる様々な周波数のうち代表周波数の音と調和するように調整される。インバータ音を車内音と適切に調和させる観点では、代表周波数は、車内音に含まれる様々な周波数のうち、乗員に特に強く感じられる周波数であることが好ましい。 As will be described later, in the control flow shown in FIG. 3, by controlling the carrier frequency based on the representative frequency, the inverter sound whose main component is the carrier frequency can be harmonized with the sound inside the vehicle. As a result, it is possible to prevent the occupant from being discomforted by the inverter sound. Here, specifically, the inverter sound is adjusted so as to be in harmony with the sound of the representative frequency among the various frequencies included in the vehicle interior sound. From the viewpoint of appropriately harmonizing the inverter sound with the sound inside the vehicle, the representative frequency is preferably a frequency that is particularly strongly felt by the occupant among various frequencies included in the sound inside the vehicle.
図4は、車内音の周波数特性の一例を示す模式図である。具体的には、図4では、車内音に主として含まれる周波数[Hz]の各々の強度(具体的には、音圧レベル)[dB]が示されている。 FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of the frequency characteristics of the sound inside the vehicle. Specifically, in FIG. 4, each intensity (specifically, sound pressure level) [dB] of the frequency [Hz] mainly included in the sound inside the vehicle is shown.
図4では、車内音のうち、マイクロフォン91により検出された音の周波数特性が実線により示されており、オーディオ機器31により再生される音の周波数特性が破線により示されている。具体的には、マイクロフォン91により検出された音には、主として周波数F11,F12,F13が含まれている。一方、オーディオ機器31により再生される音には、主として周波数F21,F22が含まれている。これらの周波数は、周波数F11,F21,F12,F22,F13の順に高くなっている。また、これらの周波数の強度は、周波数F21,F13,F11,F12,F22の順に高くなっている。
In FIG. 4, the frequency characteristics of the sounds detected by the
図4に示される例では、制御部120は、例えば、周波数F11,F12,F13,F21,F22の中から代表周波数を決定する。ここで、インバータ音を車内音と適切に調和させる観点では、上述したように、代表周波数は、車内音に含まれる様々な周波数のうち、乗員に特に強く感じられる周波数であることが好ましい。ゆえに、制御部120は、車内音に含まれる周波数のうち強度が高い周波数を優先的に代表周波数として決定することが好ましい。例えば、図4に示される例では、制御部120は、周波数F11,F12,F13,F21,F22のうち最も強度が高い周波数(つまり、オーディオ機器31により再生される音に含まれる周波数F22)を代表周波数として決定する。
In the example shown in FIG. 4, the
次に、ステップS503において、制御部120は、ステップS501で決定された代表周波数に基づいてキャリア周波数を制御し、図3に示される制御フローは終了する。
Next, in step S503, the
車内音の代表周波数に基づくキャリア周波数の制御では、インバータ音が代表周波数の音と調和するようにキャリア周波数が制御されればよく、様々な制御が含まれ得る。以下、図5および図6を参照して、車内音の代表周波数に基づくキャリア周波数の制御の例として、第1の例および第2の例をこの順に説明する。 In the control of the carrier frequency based on the representative frequency of the vehicle interior sound, the carrier frequency may be controlled so that the inverter sound is in harmony with the sound of the representative frequency, and various controls may be included. Hereinafter, as an example of controlling the carrier frequency based on the representative frequency of the vehicle interior sound, the first example and the second example will be described in this order with reference to FIGS. 5 and 6.
[第1の例]
第1の例では、制御部120は、インバータ22のキャリア周波数を、車内音の代表周波数または当該代表周波数の整数倍の周波数に制御する。
[First example]
In the first example, the
図5は、車内音の代表周波数の音N1および当該音N1に対する2倍音N2(つまり、代表周波数の2倍の周波数の音)の一例を示す模式図である。 FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of a sound N1 having a representative frequency of a vehicle interior sound and a double harmonic overtone N2 (that is, a sound having a frequency twice the representative frequency) with respect to the sound N1.
図5に示される例は、代表周波数が略440Hzである場合の例である。この場合、代表周波数の音N1は、図5に示されるように、ラの音(つまり、日本式表記でのイの音またはドイツ式表記でのAの音)となる。また、代表周波数の2倍の周波数は略880Hzとなるので、2倍音N2は、図5に示されるように、音N1より1オクターブ高いラの音となる。 The example shown in FIG. 5 is an example when the representative frequency is approximately 440 Hz. In this case, the sound N1 of the representative frequency is the sound of La (that is, the sound of A in Japanese notation or the sound of A in German notation) as shown in FIG. Further, since the frequency twice the representative frequency is approximately 880 Hz, the second overtone N2 is a la sound one octave higher than the sound N1 as shown in FIG.
図5に示される例では、制御部120は、例えば、インバータ22のキャリア周波数を代表周波数である音N1の周波数に制御してもよい。それにより、キャリア周波数を主成分とするインバータ音の高さを車内音の代表周波数の音の高さと一致させることができるので、インバータ音を車内音と適切に調和させることができる。ゆえに、インバータ音によって乗員に不快感が与えられることを適切に抑制することができる。
In the example shown in FIG. 5, the
また、図5に示される例では、制御部120は、例えば、インバータ22のキャリア周波数を代表周波数の2倍の周波数である2倍音N2の周波数に制御してもよい。ここで、基準となる音と当該音の周波数の整数倍の周波数の音(つまり、倍音)とは互いに調和しやすく、例えば基準となる音が生じている状況下で倍音が生じた場合に、当該倍音は人に不快に感じられにくい傾向がある。ゆえに、キャリア周波数を車内音の代表周波数の整数倍の周波数に制御することによっても、インバータ音を車内音と適切に調和させることができる。よって、インバータ音によって乗員に不快感が与えられることを適切に抑制することができる。
Further, in the example shown in FIG. 5, the
なお、上記では、インバータ22のキャリア周波数が代表周波数の2倍の周波数に制御される例を説明したが、制御部120は、インバータ22のキャリア周波数を代表周波数の2倍以外の他の整数倍(例えば、3倍や4倍)の周波数に制御してもよい。
In the above description, an example in which the carrier frequency of the
[第2の例]
第2の例では、制御部120は、インバータ22のキャリア周波数を、車内音の代表周波数の音とともに和音を形成する音の周波数に制御する。
[Second example]
In the second example, the
なお、和音は、互いに異なる高さのピッチクラスの音により形成され、和音として、例えば、三和音(具体的には、根音、根音に対して3度上の第3音、根音に対して5度上の第5音の3つの音からなる和音)または四和音(具体的には、根音に対して7度上の第7音を三和音に加えた和音)等がある。 Note that chords are formed by pitch class sounds of different pitches, and as chords, for example, three chords (specifically, the root note, the third note three degrees above the root note, and the root note. On the other hand, there are chords consisting of three notes of the fifth note, which is five degrees above, or four chords (specifically, a chord in which the seventh note, which is seven degrees above the root note, is added to the three chords).
図6は、車内音の代表周波数の音N3および当該音N3とともに和音を形成する音N4,N5の一例を示す模式図である。 FIG. 6 is a schematic view showing an example of a sound N3 having a representative frequency of a vehicle interior sound and sounds N4 and N5 forming a chord together with the sound N3.
図6に示される例は、代表周波数が略261.63Hzである場合に相当する。この場合、代表周波数の音N3は、図6に示されるように、ドの音(つまり、日本式表記でのハの音またはドイツ式表記でのCの音)となる。ここで、図6に示されるように、音N4はミの音(つまり、日本式表記でのホの音またはドイツ式表記でのEの音)であり、音N5はソの音(つまり、日本式表記でのトの音またはドイツ式表記でのGの音)である。ゆえに、音N3,N4,N5によって、長三和音のCコードが形成される。 The example shown in FIG. 6 corresponds to the case where the representative frequency is approximately 261.63 Hz. In this case, the sound N3 of the representative frequency is the sound of do (that is, the sound of C in Japanese notation or the sound of C in German notation) as shown in FIG. Here, as shown in FIG. 6, the sound N4 is the sound of Mi (that is, the sound of E in Japanese notation or the sound of E in German notation), and the sound N5 is the sound of So (that is, the sound of So). The sound of G in Japanese notation or the sound of G in German notation). Therefore, the C chords of major chords are formed by the sounds N3, N4, and N5.
図6に示される例では、制御部120は、例えば、インバータ22のキャリア周波数を、代表周波数の音N3とともにCコードを形成する音N4または音N5の周波数に制御する。ここで、和音を形成する音同士は互いに調和しやすく、例えばある音が生じている状況下で当該音とともに和音を形成する他の音が生じた場合に、当該他の音は人に不快に感じられにくい傾向がある。ゆえに、キャリア周波数を、車内音の代表周波数の音とともに和音を形成する音の周波数に制御することによって、インバータ音を車内音と適切に調和させることができる。よって、インバータ音によって乗員に不快感が与えられることを適切に抑制することができる。
In the example shown in FIG. 6, the
なお、上記では、図6に示される例において、キャリア周波数が音N4または音N5の周波数に制御される例を説明したが、キャリア周波数には互いに異なる複数の周波数の成分が含まれていてもよく、制御部120は、キャリア周波数に音N4の周波数の成分および音N5の周波数の成分の双方が含まれるように、キャリア周波数を制御してもよい。それにより、音N4および音N5を含むインバータ音と、車内音の代表周波数の音N3とによって、長三和音のCコードを形成することができるので、インバータ音を車内音と適切に調和させることができる。
In the above, in the example shown in FIG. 6, an example in which the carrier frequency is controlled to the frequency of sound N4 or sound N5 has been described, but even if the carrier frequency contains components of a plurality of frequencies different from each other. Often, the
このように、制御部120は、キャリア周波数に互いに異なる複数の周波数の成分が含まれるように、キャリア周波数を制御することによって、インバータ音として互いに異なる高さの複数の音を生じさせることができる。なお、車両に複数のインバータが設けられており各インバータのキャリア周波数を個別に制御可能となっている場合(例えば、各車輪に対してそれぞれモータが設けられている場合等)、制御部120は、各インバータのキャリア周波数を異ならせることによっても、インバータ音として互いに異なる高さの複数の音を生じさせることができる。
In this way, the
また、上記では、インバータ22のキャリア周波数が車内音の代表周波数の音とともにCコードを形成する音の周波数に制御される例を説明したが、代表周波数の音を含む和音としてCコード以外の和音が用いられてもよい。例えば、上記のように代表周波数の音がドの音である場合、キャリア周波数はドの音を含むCコード以外の和音を形成する音の周波数に制御されてもよい。また、代表周波数の音を含む和音として四和音が用いられてもよい。
Further, in the above, an example in which the carrier frequency of the
ただし、車両1内における快適性を効果的に向上させる観点では、インバータ22のキャリア周波数は、図6に示される例のように、車内音の代表周波数の音とともにメジャーコード(つまり、長調の和音)を形成する音の周波数に制御されることが好ましい。なお、キャリア周波数は代表周波数の音とともにマイナーコード(つまり、短調の和音)を形成する音の周波数に制御されてもよい。しかしながら、一般に、メジャーコードは、マイナーコード等の他の和音と比較して、人に明るい印象を与える傾向があるので、上記観点では、キャリア周波数は代表周波数の音とともにメジャーコードを形成する音の周波数に制御されることが好ましい。
However, from the viewpoint of effectively improving the comfort in the vehicle 1, the carrier frequency of the
ここで、車両1におけるエネルギ効率を向上させる観点では、制御部120は、インバータ22のキャリア周波数を、インバータ22の効率が高くなるように制御することが好ましい。例えば、図5に示される例で、キャリア周波数を音N2の周波数に制御した場合の方が、キャリア周波数を音N1の周波数に制御した場合と比べてインバータ22の効率が高くなるのであれば、制御部120は、キャリア周波数を音N2の周波数に制御してもよい。また、例えば、図6に示される例で、キャリア周波数を音N4の周波数に制御した場合の方が、キャリア周波数を音N5の周波数に制御した場合と比べてインバータ22の効率が高くなるのであれば、制御部120は、キャリア周波数を音N4の周波数に制御してもよい。
Here, from the viewpoint of improving the energy efficiency of the vehicle 1, it is preferable that the
なお、上記では、車内音に含まれる周波数の中から決定される代表周波数の数が1つである例を説明したが、決定される代表周波数の数は複数であってもよい。例えば、制御部120は、車内音に含まれる周波数のうち最も強度が高い周波数(例えば、図4の例における周波数F22)から強度が高い順に複数の周波数(例えば、図4の例における周波数F22,F12,F11)を代表周波数として決定してもよい。なお、この場合、制御部120は、例えば、各代表周波数に応じたキャリア周波数の候補を決定し、それらのキャリア周波数の候補の中からキャリア周波数を決定してもよい。
In the above description, an example in which the number of representative frequencies determined from the frequencies included in the vehicle interior sound is one has been described, but the number of representative frequencies determined may be plural. For example, the
例えば、周波数F22,F12,F11が代表周波数として決定された場合において、制御部120は、周波数F22、周波数F22の2倍の周波数、周波数F12、周波数F12の2倍の周波数、周波数F11および周波数F11の2倍の周波数をキャリア周波数の候補として決定する。そして、制御部120は、例えば、これらのキャリア周波数の候補の中からキャリア周波数を、インバータ22の効率が高くなるように決定する。
For example, when the frequencies F22, F12, and F11 are determined as the representative frequencies, the
以上、図3に示される制御フローを参照して、車内音の代表周波数に基づいてキャリア周波数を制御する例を説明したが、キャリア周波数は車内音の代表周波数以外の他のパラメータを用いて制御されてもよい。 An example of controlling the carrier frequency based on the representative frequency of the in-vehicle sound has been described above with reference to the control flow shown in FIG. 3, but the carrier frequency is controlled by using parameters other than the representative frequency of the in-vehicle sound. May be done.
例えば、制御部120は、キャリア周波数を、車両1の速度(つまり、車速)に応じて制御してもよい。ここで、車内音は、車速に応じて変化する。例えば、車速の上昇に伴ってエンジン11の回転数が上昇することに起因して車内音が高くなる(つまり、車内音の周波数が上昇する)傾向がある。ゆえに、キャリア周波数を車速に応じて制御することによっても、キャリア周波数を車内音に応じて制御することができるので、インバータ音を車内音と適切に調和させることができる。ゆえに、インバータ音によって乗員に不快感が与えられることを適切に抑制することができる。特に、車両1の加速中の車両1内における快適性を向上させる観点では、制御部120は、車両1の加速中に、インバータ22のキャリア周波数を車速の上昇に伴って増大させることが好ましい。
For example, the
<制御装置の効果>
続いて、本発明の実施形態に係る制御装置100の効果について説明する。
<Effect of control device>
Subsequently, the effect of the
本実施形態に係る制御装置100では、制御部120は、インバータ22のキャリア周波数を、車両1内で生じる音である車内音に応じて制御する。それにより、キャリア周波数を主成分とするインバータ音によって乗員に不快感が与えられることを抑制することができる。ゆえに、車両1内における快適性を向上させることができる。
In the
また、本実施形態に係る制御装置100では、制御部120は、インバータ22のキャリア周波数を、車内音の代表周波数または当該代表周波数の整数倍の周波数に制御することが好ましい。それにより、インバータ音の高さを車内音の代表周波数の音の高さと一致させる、または、インバータ音を車内音の代表周波数の音の倍音にすることができる。ゆえに、インバータ音を車内音と適切に調和させることができる。よって、インバータ音によって乗員に不快感が与えられることを適切に抑制することができる。
Further, in the
また、本実施形態に係る制御装置100では、制御部120は、インバータ22のキャリア周波数を、車内音の代表周波数の音とともに和音を形成する音の周波数に制御することが好ましい。それにより、インバータ音と車内音の代表周波数の音との関係を、和音を形成する音同士の関係にすることができる。ゆえに、インバータ音を車内音と適切に調和させることができる。よって、インバータ音によって乗員に不快感が与えられることを適切に抑制することができる。
Further, in the
また、本実施形態に係る制御装置100では、上記の和音は、メジャーコードであることが好ましい。上述したように、一般に、メジャーコード(つまり、長調の和音)は、マイナーコード(つまり、短調の和音)等の他の和音と比較して、人に明るい印象を与える傾向がある。ゆえに、インバータ22のキャリア周波数を車内音の代表周波数の音とともにメジャーコードを形成する音の周波数に制御することによって、車両1内における快適性を効果的に向上させることができる。
Further, in the
また、本実施形態に係る制御装置100では、制御部120は、車内音に含まれる周波数のうち強度が高い周波数を優先的に代表周波数として決定することが好ましい。それにより、インバータ音を、車内音に含まれる様々な周波数のうち乗員に特に強く感じられる周波数の音と調和させることができる。ゆえに、インバータ音を車内音と調和させることを適切に実現することができる。
Further, in the
また、本実施形態に係る制御装置100では、制御部120は、インバータ22のキャリア周波数を、インバータ22の効率が高くなるように制御することが好ましい。それにより、車両1におけるエネルギ効率を向上させることができる。
Further, in the
また、本実施形態に係る制御装置100では、車内音は、車両1内のオーディオ機器31により再生される音を含むことが好ましい。それにより、インバータ音をオーディオ機器31により車両1内で再生される音と適切に調和させることができるので、インバータ音によって乗員に不快感が与えられることを適切に抑制することができる。
Further, in the
また、本実施形態に係る制御装置100では、車内音は、車両1内でマイクロフォン91により検出された音を含むことが好ましい。それにより、インバータ音を車両1内で生じている音と適切に調和させることができるので、インバータ音によって乗員に不快感が与えられることを適切に抑制することができる。
Further, in the
また、本実施形態に係る制御装置100では、制御部120は、インバータ22のキャリア周波数を、車両1の速度(つまり、車速)に応じて制御することが好ましい。それにより、インバータ音を車速に応じて車内音と適切に調和させることができる。ゆえに、インバータ音によって乗員に不快感が与えられることを適切に抑制することができる。
Further, in the
また、本実施形態に係る制御装置100では、制御部120は、車両1の加速中に、インバータ22のキャリア周波数を車速の上昇に伴って増大させることが好ましい。それにより、車両1の加速中の車両1内における快適性を向上させることができる。
Further, in the
以上、添付図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されないことは勿論であり、特許請求の範囲に記載された範疇における各種の変更例または修正例についても、本発明の技術的範囲に属することは言うまでもない。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications in the scope of claims are described. It goes without saying that the modified examples also belong to the technical scope of the present invention.
例えば、上記では、図1を参照して、車両1の構成について説明したが、本発明に係る車両の構成は、このような例に限定されない。本発明に係る車両は、例えば、図1に示される車両1に対して一部の構成要素の削除、追加または変更を加えたものであってもよい。例えば、本発明に係る車両は、モータ21が動力伝達系51の出力側と接続されるように、図1に示される車両1に対してモータ21の位置を変更した車両であってもよい。また、本発明に係る車両は、例えば、駆動源としてエンジンを備えずに、モータのみを備える電気車両であってもよい。また、本発明に係る車両は、例えば、各車輪に対してそれぞれモータが設けられる(つまり、4つのモータが設けられる)車両であってもよい。
For example, although the configuration of the vehicle 1 has been described above with reference to FIG. 1, the configuration of the vehicle according to the present invention is not limited to such an example. The vehicle according to the present invention may be, for example, a vehicle 1 shown in FIG. 1 with some components deleted, added or changed. For example, the vehicle according to the present invention may be a vehicle in which the position of the
また、例えば、本明細書においてフローチャートを用いて説明した処理は、必ずしもフローチャートに示された順序で実行されなくてもよい。また、追加的な処理ステップが採用されてもよく、一部の処理ステップが省略されてもよい。 Further, for example, the processes described by using the flowchart in the present specification do not necessarily have to be executed in the order shown in the flowchart. Further, additional processing steps may be adopted, and some processing steps may be omitted.
本発明は、制御装置に利用できる。 The present invention can be used in a control device.
1 車両
11 エンジン
21 モータ
22 インバータ
23 バッテリ
31 オーディオ機器
51 動力伝達系
52 駆動輪
91 マイクロフォン
92 車速センサ
100 制御装置
110 取得部
120 制御部
121 エンジン制御部
122 モータ制御部
123 オーディオ制御部
1
Claims (10)
制御装置。 It is provided with a control unit that controls the carrier frequency of the inverter capable of controlling the electric power supplied to the motor mounted on the vehicle by the pulse width modulation method according to the sound inside the vehicle, which is the sound generated in the vehicle.
Control device.
請求項1に記載の制御装置。 The control unit controls the carrier frequency to a representative frequency of the in-vehicle sound or a frequency that is an integral multiple of the representative frequency.
The control device according to claim 1.
請求項1または2に記載の制御装置。 The control unit controls the carrier frequency to a frequency of a sound forming a chord together with a sound having a representative frequency of the in-vehicle sound.
The control device according to claim 1 or 2.
請求項3に記載の制御装置。 The chord is a major chord,
The control device according to claim 3.
請求項2〜4のいずれか一項に記載の制御装置。 The control unit preferentially determines a frequency having a high intensity among the frequencies included in the vehicle interior sound as the representative frequency.
The control device according to any one of claims 2 to 4.
請求項1〜5のいずれか一項に記載の制御装置。 The control unit controls the carrier frequency so that the efficiency of the inverter is high.
The control device according to any one of claims 1 to 5.
請求項1〜6のいずれか一項に記載の制御装置。 The in-vehicle sound includes a sound reproduced by an audio device in the vehicle.
The control device according to any one of claims 1 to 6.
請求項1〜7のいずれか一項に記載の制御装置。 The in-vehicle sound includes a sound detected by a microphone in the vehicle.
The control device according to any one of claims 1 to 7.
請求項1〜8のいずれか一項に記載の制御装置。 The control unit controls the carrier frequency according to the speed of the vehicle.
The control device according to any one of claims 1 to 8.
請求項9に記載の制御装置。 The control unit increases the carrier frequency as the speed of the vehicle increases during acceleration of the vehicle.
The control device according to claim 9.
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