JP7841950B2 - 車両の制御装置及び電気自動車並びにコンピュータプログラム - Google Patents

Description

本開示は、車両の制御装置及び電気自動車並びにコンピュータプログラムに関する。

駆動用モータから出力される出力トルクにより走行する電気自動車が知られている。このような電気自動車の一態様として、駆動用モータからの出力回転を変速する変速機を備え、駆動輪に伝達される駆動トルクが要求駆動トルクとなるように変速機を制御する構成の電気自動車がある。

特開２０１９－９７３３６号公報 特開平５－３３６６１８号公報

ここで、駆動用モータの駆動により発生する駆動音（以下、「モータノイズ」ともいう）は、基本的には高周波ノイズであり、ドライバ等の乗員に不快感を与えるおそれがある。

本開示は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本開示の目的とするところは、乗員に聞こえるモータノイズを低減可能な車両の制御装置及び電気自動車並びにコンピュータプログラムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本開示のある観点によれば、
駆動用モータからの出力トルクを変速機を介して駆動輪へ伝達する構成の電気自動車の駆動を制御する車両の制御装置において、
一つ又は複数のプロセッサと、前記一つ又は複数のプロセッサと通信可能に接続された一つ又は複数のメモリと、を備え、
前記一つ又は複数のプロセッサは、
前記電気自動車の車速が所定の低車速領域にある場合に、前記駆動用モータから発生するモータノイズの周波数が所定値未満となるように前記駆動用モータの回転数を制御するとともに、前記駆動輪へ伝達される駆動トルクが要求駆動トルクとなるように前記変速機の変速比を制御し、
前記電気自動車の車速が所定の高車速領域にある場合に、前記駆動用モータの電力効率が所定効率以上となるように前記駆動用モータの回転数を制御するとともに、前記駆動輪へ伝達される駆動トルクが要求駆動トルクとなるように前記変速機の変速比を制御する、車両の制御装置、が提供される。

また、本開示の別の観点によれば、
駆動用モータから出力される出力トルクを変速機を介して駆動輪へ伝達する構成の電気自動車において、
前記電気自動車の車速が所定の低車速領域にある場合に、前記駆動用モータから発生するモータノイズの周波数が所定値未満となる所定の回転閾値未満に前記駆動用モータの回転数を制御するとともに、前記駆動輪へ伝達される駆動トルクが要求駆動トルクとなるように前記変速機の変速比を制御し、
前記電気自動車の車速が所定の高車速領域にある場合に、前記駆動用モータの電力効率が所定効率以上となるように前記駆動用モータの回転数を制御するとともに、前記駆動輪へ伝達される駆動トルクが要求駆動トルクとなるように前記変速機の変速比を制御する、制御装置を備えた、電気自動車、が提供される。

また、本開示のさらに別の観点によれば、
駆動用モータからの出力トルクを変速機を介して駆動輪へ伝達する構成の電気自動車の制御装置に適用されるコンピュータプログラムにおいて、
一つ又は複数のプロセッサに、
前記電気自動車の車速が所定の低車速領域又は所定の高車速領域にあるか否かを判定する処理と、
前記電気自動車の車速が所定の低車速領域にある場合に、前記駆動用モータから発生するモータノイズの周波数が所定値未満となる所定の回転閾値未満に前記駆動用モータの回転数を制御するとともに、前記駆動輪へ伝達される駆動トルクが要求駆動トルクとなるように前記変速機の変速比を制御する処理と、
前記電気自動車の車速が所定の高車速領域にある場合に、前記駆動用モータの電力効率が所定効率以上となるように前記駆動用モータの回転数を制御するとともに、前記駆動輪へ伝達される駆動トルクが要求駆動トルクとなるように前記変速機の変速比を制御する処理と、
を実行させる、コンピュータプログラム、が提供される。

以上説明したように本開示によれば、乗員に聞こえるモータノイズを低減することができる。

本開示の実施の形態に係る車両の制御装置を備えた電気自動車の構成例を示す模式図である。 同実施形態に係る車両の制御装置の機能構成を示すブロック図である。 車速と暗騒音との関係を示す説明図である。 同実施形態に係る車両の制御装置による目標回転数及び目標変速比の設定例を示す説明図である。 同実施形態に係る車両の制御装置による処理動作の一例を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

＜１．本開示の実施の形態の特徴＞
（１－１）本開示の実施の形態は、
駆動用モータからの出力トルクを変速機を介して駆動輪へ伝達する構成の電気自動車の駆動を制御する車両の制御装置において、
一つ又は複数のプロセッサと、前記一つ又は複数のプロセッサと通信可能に接続された一つ又は複数のメモリと、を備え、
前記一つ又は複数のプロセッサは、
前記電気自動車の車速が所定の低車速領域にある場合に、前記駆動用モータから発生するモータノイズの周波数が所定値未満となるように前記駆動用モータの回転数を制御するとともに、前記駆動輪へ伝達される駆動トルクが要求駆動トルクとなるように前記変速機の変速比を制御し、
前記電気自動車の車速が所定の高車速領域にある場合に、前記駆動用モータの電力効率が所定効率以上となるように前記駆動用モータの回転数を制御するとともに、前記駆動輪へ伝達される駆動トルクが要求駆動トルクとなるように前記変速機の変速比を制御する、構成を有している。

なお、本開示の実施の形態は、上記の各処理を実行する車両に搭載された車両の制御装置、当該制御装置を搭載した電気自動車、上記の各処理を実行するためのコンピュータプログラム、当該コンピュータプログラムを記録した記録媒体、又は、上記の各処理を実行する車両の制御方法によっても実現可能である。

上記構成により、本開示の車両の制御装置等は、車速が低車速領域にある場合と高車速領域にある場合とで、駆動用モータの回転数の設定処理を異ならせる。具体的に、制御装置等は、車速が低車速領域にある場合には、駆動用モータから発生するモータノイズの周波数が所定値未満となるように駆動用モータの回転数を制御する。これにより、駆動用モータから発生するモータノイズの周波数を、比較的大きく聞こえる暗騒音の周波数帯域に重複させ、モータノイズを暗騒音に紛れさせることができる。一方、車速が高車速領域にある場合には、駆動用モータの回転数が比較的大きくなったとしても、発生するモータノイズが暗騒音に紛れやすくなっている。このため、制御装置等は、車速が高車速領域にある場合、駆動用モータの電力効率が所定効率以上となるように駆動用モータの回転数を制御する。したがって、ドライバ等の乗員に聞こえるモータノイズを低減することができるとともに、電力効率の向上を図ることができる。

なお、「低車速領域」とは、車速が相対的に遅い領域に設定される領域であり、車両の走行に伴って発生する暗騒音のレベルが所定のレベル以下となる範囲で任意に設定される領域をいう。また、「高車速領域」とは、車速が相対的に速い領域に設定される領域であり、少なくとも「低車速領域」よりも車速が速い領域に任意に設定される領域をいう。

「暗騒音」とは、車両１の走行中に発生するロードノイズや風切音等の駆動用モータ１３から発生するモータノイズ以外の騒音を意味し、特に、本開示においては、車室内で聞こえ得るロードノイズや風切音等を意味する。

「変速比」は、変速機の出力側の回転数に対する入力側の回転数の比を示す。例えば出力側を１回転させるために入力側を３回転させる場合の変速比は３で示される。

「駆動用モータの電力効率」は、駆動用モータを駆動させるための電力損失の大きさを示し、駆動用モータへの電力供給を制御するインバータや駆動用モータ、電気配線で生じる電力損失が大きいほど電力効率は低下する。電力効率あるいは電力損失は、配線抵抗や素子抵抗等に基づいて推定することができる。

（１－２）また、本開示の実施の形態において、
前記一つ又は複数のプロセッサは、
前記低車速領域における前記駆動用モータの回転数を、あらかじめ設定された第１の値とし、前記高車速領域における前記駆動用モータの回転数を、あらかじめ設定された第２の値としてもよい。

この構成により、駆動用モータ１３の目標回転数の設定処理が簡易になるとともに、要求駆動トルクに合わせて目標変速比を調節すれば足りるため、車両１の駆動制御を容易にすることができる。

（１－３）また、本開示の実施の形態において、
前記一つ又は複数のプロセッサは、
前記低車速領域又は前記高車速領域の少なくとも一方における前記駆動用モータの回転数を、前記駆動用モータから発生するモータノイズ以外に前記車両から発生する所定の騒音の周波数に応じて設定してもよい。

この構成により、車速に応じて発生する暗騒音の大きさに合わせて、乗員に聞こえるモータノイズを確実に低減することができる。

＜２．車両の構成＞
図１を参照して、本開示の実施の形態に係る車両の制御装置を備えた車両の構成を説明する。図１は、電気自動車（以下、単に「車両」ともいう）１の構成を示す模式図である。車両１は、駆動用モータ１３、変速機１５、バッテリ１７、インバータ１９、駆動輪２１、制御装置６０を備えている。車両１は、駆動力源として駆動用モータ１３を備えた電気自動車として構成されている。

駆動用モータ１３は、例えば三相交流式のモータであり、駆動用モータ１３の出力軸としてのモータ回転軸２５は、変速機１５に接続されている。バッテリ１７は、駆動用モータ１３に供給される電力を蓄積する電力源であり、インバータ１９と電気的に接続されている。インバータ１９は、駆動用モータ１３と電気的に接続され、バッテリ１７の電力を三相交流の電力に変換して駆動用モータ１３に供給する。駆動用モータ１３は、インバータ１９を介して供給された電力によりモータ回転軸２５を回転させる。駆動用モータ１３は、モータ回転軸２５を介して駆動力を出力する。モータ回転軸２５は、駆動用モータ１３から出力される駆動力を変速機１５に伝達する。駆動用モータ１３は、モータ回転軸２５の回転速度を検出するモータ回転数センサ５１を備えている。

変速機１５は、モータ回転軸２５と駆動輪２１との間に設けられる。変速機１５は、モータ回転軸２５の回転速度を変速して、駆動用モータ１３から出力される駆動トルクを駆動輪２１に伝達する。変速機１５は、変速機構３０、セカンダリシャフト２７、セカンダリギヤ機構４０、出力クラッチ４５及びアウトプットシャフト２９を含む。本実施形態では、変速機構３０は無段変速機構として構成されているが、有段式の変速機構であってもよい。

変速機構３０は、プライマリプーリ３１、セカンダリプーリ３３及び伝達ベルト３５を含む。伝達ベルト３５は、プライマリプーリ３１とセカンダリプーリ３３とに巻回されている。伝達ベルト３５は、プライマリプーリ３１の回転をセカンダリプーリ３３に伝達し、プライマリプーリ３１の回転に従ってセカンダリプーリ３３を回転させる。変速機構３０は、プライマリプーリ３１及びセカンダリプーリ３３のプーリ幅をそれぞれ変更することで、プライマリプーリ３１の回転速度に対するセカンダリプーリ３３の回転速度の比を調節することができる。具体的に、変速機１５は図示しない油圧回路を備え、プライマリプーリ３１及びセカンダリプーリ３３にそれぞれ設けられたプーリ室に供給する油圧を制御することで、プライマリプーリ３１及びセカンダリプーリ３３のプーリ幅をそれぞれ変更することができる。

モータ回転軸２５は、プライマリプーリ３１に接続されている。プライマリプーリ３１は、モータ回転軸２５の回転速度と同じ回転速度で回転する。つまり、プライマリプーリ３１及びモータ回転軸２５は、一体的に回転する。ただし、モータ回転軸２５の途中の任意の位置に図示しないクラッチ機構が設けられ、駆動用モータ１３とプライマリプーリ３１との接続が遮断可能に構成されていてもよい。

セカンダリシャフト２７は、セカンダリプーリ３３に接続されている。セカンダリシャフト２７は、セカンダリプーリ３３の回転速度と同じ回転速度で回転する。つまり、セカンダリプーリ３３及びセカンダリシャフト２７は、一体的に回転する。セカンダリシャフト２７の回転速度は、変速機構３０によってモータ回転軸２５の回転速度より減速される。

セカンダリギヤ機構４０は、第１セカンダリギヤ４１及び第２セカンダリギヤ４３を含む。第１セカンダリギヤ４１には、セカンダリシャフト２７が接続されている。第１セカンダリギヤ４１は、セカンダリシャフト２７の回転速度と同じ回転速度で回転する。第１セカンダリギヤ４１及び第２セカンダリギヤ４３は、互いに噛み合っている。第２セカンダリギヤ４３の回転速度は、第１セカンダリギヤ４１の回転速度より減速される。

出力クラッチ４５は、第１クラッチ板４７及び第２クラッチ板４９を含む。第２セカンダリギヤ４３は、第１クラッチ板４７に連結されている。第１クラッチ板４７は、第２セカンダリギヤ４３と一体的に回転する。アウトプットシャフト２９は、第２クラッチ板４９に接続されている。アウトプットシャフト２９は、駆動輪２１に接続される。

第１クラッチ板４７と第２クラッチ板４９とが締結されると、第２セカンダリギヤ４３からアウトプットシャフト２９へ動力が伝達される。この場合、アウトプットシャフト２９は、第２セカンダリギヤ４３と同じ回転速度で回転する。駆動輪２１は、アウトプットシャフト２９の回転に従って回転する。変速機１５は、アウトプットシャフト２９の回転速度を検出する出力回転数センサ５３を備えている。

制御装置６０は、一つ又は複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサがコンピュータプログラムを実行することで電気自動車の駆動力制御を実行する装置として機能する。当該コンピュータプログラムは、制御装置６０が実行すべき後述する動作をプロセッサに実行させるためのコンピュータプログラムである。プロセッサにより実行されるコンピュータプログラムは、制御装置６０に備えられたメモリとして機能する記録媒体に記録されていてもよく、制御装置６０に内蔵された記録媒体又は制御装置６０に外付け可能な任意の記録媒体に記録されていてもよい。

コンピュータプログラムを記録する記録媒体としては、ハードディスク、フロッピーディスク及び磁気テープ等の磁気媒体、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＳＳＤ（Solid State Drive）及びＢｌｕ－ｒａｙ（登録商標）等の光記録媒体、フロプティカルディスク等の磁気光媒体、ＲＡＭ及びＲＯＭ等の記憶素子、及びＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等のフラッシュメモリ、その他のプログラムを格納可能な媒体であってよい。

制御装置６０には、モータ回転数センサ５１及び出力回転数センサ５３のセンサ信号が入力される。また、制御装置６０には、アクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）を検出するアクセルセンサ５５のセンサ信号が入力される。

＜３．制御装置＞
続いて、制御装置６０の構成例を具体的に説明する。図２は、制御装置６０の機能構成を示すブロック図である。
制御装置６０は、処理部６１及び記憶部６３を備える。処理部６１は、一つ又は複数のプロセッサを含み、駆動用モータ１３及び変速機１５の駆動を制御する処理を実行する。処理部６１の一部又は全部は、ファームウェア等の更新可能なもので構成されてもよく、また、ＣＰＵ等からの指令によって実行されるプログラムモジュール等であってもよい。記憶部６３は、処理部６１と通信可能に接続された一つ又は複数のＲＡＭ又はＲＯＭ等のメモリを備え、処理部６１により実行されるコンピュータプログラムや演算処理に用いられる各種パラメータ、演算結果の情報を記憶する。ただし、記憶部６３の数や種類は特に限定されない。

処理部６１は、アクセル開度取得部７１、車速取得部７３、要求駆動トルク演算部７５、モータ制御部７９及び変速機制御部８１を備える。これらの各部の機能は、プロセッサによるコンピュータプログラムの実行により実現される。ただし、これらの各部の一部が、アナログ回路等のハードウェアにより構成されてもよい。

（３－１．アクセル開度取得部）
アクセル開度取得部７１は、ドライバにより操作されるアクセルペダルの操作量（アクセル開度）の情報を取得するアクセル開度取得処理を実行する。具体的に、アクセル開度取得部７１は、アクセルセンサ５５から入力されるセンサ信号に基づいて、アクセル開度の情報を取得する。

（３－２．車速取得部）
車速取得部７３は、車両１の速度の情報を取得する車速取得処理を実行する。具体的に、車速取得部７３は、出力回転数センサ５３から入力されるセンサ信号に基づいて、車速の情報を取得する。なお、車速の取得方法は上記の例に限定されない。

（３－３．要求駆動トルク演算部）
要求駆動トルク演算部７５は、車両１の要求駆動トルクを算出する処理を実行する。要求駆動トルクの計算方法は従来公知の種々の手法であってよいが、例えばアクセル開度に基づいて、駆動トルク設定マップを参照して要求駆動トルクを算出することができる。車両１が自動運転中である場合には、自動運転制御を司る制御装置により計算される要求加速度に基づいて、駆動トルク設定マップを参照して要求駆動トルクを算出することができる。

（３－４．目標駆動量設定部）
目標駆動量設定部７７は、駆動用モータ１３及び変速機１５の駆動量の目標値を設定する。本実施形態では、目標駆動量設定部７７は、駆動用モータ１３のモータ回転数の目標値（目標回転数）、及び、変速機１５の変速比の目標値（目標変速比）を設定する。

目標駆動量設定部７７は、車速に応じて駆動用モータ１３の目標回転数を設定したうえで、駆動輪２１に伝達される駆動トルクが要求駆動トルクとなるように変速機１５の目標変速比を設定する。具体的に、目標駆動量設定部７７は、車速が所定の低車速領域又は高車速領域にあるか否かを判定する。目標駆動量設定部７７は、車速が所定の低車速領域にある場合に、駆動用モータ１３から発生するモータノイズの周波数が所定値未満となる所定の回転閾値未満に駆動用モータ１３の目標回転数を設定する。そのうえで、目標駆動量設定部７７は、駆動輪２１に伝達される駆動トルクが要求駆動トルクとなるように変速機１５の目標変速比を設定する。また、モータ制御部７９は、車速が所定の高車速領域にある場合に、駆動用モータ１３の電力効率が所定効率以上となるように駆動用モータ１３の目標回転数を設定する。そのうえで、目標駆動量設定部７７は、駆動輪２１に伝達される駆動トルクが要求駆動トルクとなるように変速機１５の目標変速比を設定する。

これにより、車速が低車速領域にあり、車両１の走行中に発生する暗騒音が小さい状態においては、駆動用モータ１３の回転数を小さくすることで、発生するモータノイズが低周波のノイズとなり、ドライバ等の乗員に聞こえるモータノイズを低減することができる。また、車速が高車速領域にあり、車両１の走行中に発生する暗騒音が大きい状態においては、駆動用モータ１３の回転数を大きくした場合であっても、駆動用モータ１３の駆動により発生するモータノイズが暗騒音にまぎれて乗員に聞こえにくくなるため、駆動用モータ１３を電力効率の良い回転数で駆動させることができる。

なお、「所定効率」は、最大効率であることに限定されるものではなく、あらかじめ所望の任意に値に設定されてよい。

図３は、車速と暗騒音の周波数との関係を示す説明図である。
車速が相対的に遅い領域では、低周波の暗騒音が大きい一方、暗騒音の周波数が高くなるほど暗騒音は小さくなる。このため、車速が相対的に低い領域（図３の例では４０ｋｍ／ｈ以下の領域）では、駆動用モータ１３の回転数を低回転としモータノイズの周波数を低くする（図３の例では５００Ｈｚ未満とする）ことで、モータノイズを暗騒音に紛れさせることができる。一方、車速が相対的に速い領域では、低周波から高周波の領域にわたって暗騒音が大きいため、駆動用モータ１３の回転数を高回転としモータノイズの周波数が高くなったとしても、モータノイズを暗騒音にまぎれさせることができる。したがって、車速が相対的に速い領域では、駆動用モータ１３の電力効率を優先し、電力効率の良い回転数で駆動用モータ１３を駆動させる。

図４は、車速に応じて設定される駆動用モータ１３の目標回転数及び変速機１５の目標変速比の一例を示す説明図である。
図４に示した例では、車速が５０ｋｍ／ｈ以下である領域を低車速領域とし、当該低車速領域では駆動用モータ１３の目標回転数が４，０００ｒｐｍ（≒６６．６Ｈｚ）に設定される。この目標回転数は、図３に例示した車速と暗騒音の周波数との関係に基づいて求められる、駆動用モータ１３から発生するモータノイズを暗騒音に紛れさせることが可能な回転閾値未満の値としてあらかじめ設定され得る。そして、低車速領域は、駆動用モータ１３の目標回転数を４，０００ｒｐｍで保持した状態で、要求駆動トルクに応じて目標変速比が調節される。目標変速比は、車速が速くなるほど相対的に小さい値に設定される。

また、図４に示した例では、車速が６０ｋｍ／ｈ以上である領域を高車速領域とし、当該高車速領域では駆動用モータ１３の目標回転数が１０，０００ｒｐｍ（≒１６６．６Ｈｚ）に設定される。この目標回転数は、駆動用モータ１３の電力効率が所定効率以上となる値としてあらかじめ設定され得る。そして、高車速領域では、駆動用モータ１３の目標回転数を１０，０００ｒｐｍで保持した状態で、要求駆動トルクに応じて目標変速比が調節される。目標変速比は、車速が速くなるほど相対的に小さい値に設定される。

また、車速が５０ｋｍ／ｈを超え、６０ｋｍ／ｈ未満の領域、つまり低車速領域と高車速領域の間の領域では、駆動用モータ１３の目標回転数は、車速の上昇に合わせて４，０００ｒｐｍから６，０００ｒｐｍへと比例的に大きくなるように設定される。そして、当該領域では、駆動用モータ１３の目標回転数に応じて、要求駆動トルクが実現されるように目標変速比が調節される。

図４に示した例では、低車速領域における駆動用モータ１３の目標回転数を、あらかじめ設定された第１の値（図４では４，０００ｒｐｍ）とし、高車速領域における駆動用モータ１３の目標回転数を、あらかじめ設定された第２の値（図４では１０，０００ｒｐｍ）としている。このように低車速領域及び高車速領域それぞれに設定された固定値を用いることで、駆動用モータ１３の目標回転数の設定処理が簡易になるとともに、要求駆動トルクに合わせて目標変速比を調節すれば足りるため、車両１の駆動制御を容易にすることができる。

ただし、低車速領域又は高車速領域の少なくとも一方の領域において、設定される駆動用モータ１３の目標回転数が車速に応じて変化してもよい。例えば低車速領域又は高車速領域の少なくとも一方の領域において、駆動用モータ１３の回転数が、駆動用モータ１３から発生するモータノイズ以外に車両１から発生する所定の騒音（暗騒音）の周波数に応じて設定されてもよい。具体的に、図３に示したように、暗騒音が大きくなる周波数帯域は、車速によって変化する。したがって、低車速領域又は高車速領域それぞれにおいて、暗騒音が所定レベルよりも大きくなる周波数に合わせて、車速が遅いほどより小さくなるように目標回転数が設定されてもよい。

（３－５．モータ制御部）
モータ制御部７９は、目標駆動量設定部７７により設定された駆動用モータ１３の目標回転数に基づいて駆動用モータ１３への供給電力を制御し、駆動用モータ１３の駆動を制御する。具体的に、モータ制御部７９は、インバータ１９に備えられたスイッチング素子の駆動を制御し、駆動用モータ１３の回転数が目標回転数となるように駆動用モータ１３へ供給する三相交流電力の電圧及び電流を制御する。

（３－６．変速機制御部）
変速機制御部８１は、目標駆動量設定部７７により設定された変速機１５の目標変速比に基づいて変速機１５を制御し、変速比を制御する。具体的に、変速機制御部８１は、変速機１５に設けられた油圧回路においてそれぞれの油圧室内の圧力を制御する複数の電磁制御バルブの駆動を制御し、変速比が目標変速比となるようにプライマリプーリ３１及びセカンダリプーリ３３それぞれのプーリ幅を調節する。

＜４．動作例＞
続いて、本実施形態に係る制御装置６０の処理動作を具体的に説明する。以下の説明では、駆動用モータ１３の目標回転数及び変速機１５の目標変速比が図４に示す例により設定される例を説明する。

図５は、制御装置６０による車両１の駆動力を制御する処理の動作の一例を示すフローチャートである。
まず、制御装置６０を含む車両１のシステムが起動すると（ステップＳ１１）、処理部６１のアクセル開度取得部７１は、アクセルセンサ５５からのセンサ信号に基づきアクセル開度Accの情報を取得するアクセル開度取得処理を実行する（ステップＳ１３）。車両１が自動運転中である場合、アクセル開度取得部７１は、アクセル開度Accの情報に代えて、自動運転制御を司る制御装置により計算される要求加速度の情報を取得する。

次いで、要求駆動トルク演算部７５は、アクセル開度Accに基づいて車両１の要求駆動トルクを算出する処理を実行する（ステップＳ１５）。車両１が自動運転中である場合には、要求駆動トルク演算部７５は、自動運転制御を司る制御装置により計算される要求加速度に基づいて要求駆動トルクを算出する。

次いで、目標駆動量設定部７７は、車速取得部７３により取得される車速Vが低車速領域内にあるか否かを判定する（ステップＳ１７）。図４に示す例の場合、目標駆動量設定部７７は、車速Vが５０ｋｍ／ｈ以下であるか否かを判定する。車速Vが低車速領域内にある場合（Ｓ１７／Ｙｅｓ）、目標駆動量設定部７７は、駆動用モータ１３の目標回転数Nmを、あらかじめ設定された第１の値Nm_1に設定する（ステップＳ１９）。目標回転数としての第１の値Nm_1は、駆動用モータ１３から発生するモータノイズを暗騒音に紛れさせることが可能な回転閾値Nm_0未満の値としてあらかじめ設定される（図４の例ではNm_1＝4,000rpm）。

一方、車速Vが低車速領域内にない場合（Ｓ１７／Ｎｏ）、目標駆動量設定部７７は、車速Vが高車速領域内にあるか否かを判定する（ステップＳ２１）。図４に示す例の場合、目標駆動量設定部７７は、車速Vが６０ｋｍ／ｈ以上であるか否かを判定する。車速Vが高車速領域内にある場合（Ｓ２１／Ｙｅｓ）、目標駆動量設定部７７は、駆動用モータ１３の目標回転数Nmを、あらかじめ設定された第２の値Nm_2に設定する（ステップＳ２３）。目標回転数としての第２の値Nm_2は、駆動用モータ１３から発生するモータノイズを暗騒音に紛れさせることが可能な回転閾値Nm_0を超える値であって、駆動用モータ１３の電力効率が所定効率以上となる値としてあらかじめ設定される（図４の例ではNm_2＝10,000rpm）。

一方、車速Vが高車速領域内にない場合（Ｓ２１／Ｎｏ）、つまり車速Vが低車速領域と高車速領域の間の領域にある場合、目標駆動量設定部７７は、目標回転数マップを参照し、車速Vに応じて目標回転数Nmを設定する。

ステップＳ１９、ステップＳ２３又はステップＳ２５において駆動用モータ１３の目標回転数が設定されると、目標駆動量設定部７７は、変速機１５の目標変速比を設定する（ステップＳ２７）。具体的に、目標駆動量設定部７７は、設定した目標回転数に対応する駆動用モータ１３の出力トルクと要求駆動トルク演算部７５により算出された要求駆動トルクとに基づいて、駆動輪２１に伝達される駆動トルクが要求駆動トルクとなるように変速機１５の目標変速比を設定する。

次いで、モータ制御部７９及び変速機制御部８１は、目標回転数あるいは目標変速比に基づいて駆動用モータ１３及び変速機１５をそれぞれ制御する（ステップＳ２９）。具体的に、モータ制御部７９は、駆動用モータ１３の目標回転数に基づいてインバータ１９に備えられたスイッチング素子の駆動を制御し、駆動用モータ１３の回転数が目標回転数となるように駆動用モータ１３へ供給する三相交流電力の電圧及び電流を制御する。また、変速機制御部８１は、変速機１５の目標変速比に基づいて、変速比が目標変速比となるようにプライマリプーリ３１及びセカンダリプーリ３３それぞれのプーリ幅を調節する。これにより、駆動輪２１には、要求駆動トルク相当の駆動トルクが伝達される。

次いで、処理部６１は、車両１のシステムが停止したか否かを判定し（ステップＳ３１）、システムが停止していない場合（Ｓ３１／Ｎｏ）、ステップＳ１３に戻って、上述した各ステップの処理を繰り返し実行する。一方、システムが停止している場合（Ｓ３１／Ｙｅｓ）、処理部６１は、一連の処理動作を終了する。

以上説明したように、本開示の実施の形態に係る制御装置６０によれば、車速Vが低車速領域にある場合には、駆動用モータ１３から発生するモータノイズの周波数が所定値未満となるように駆動用モータ１３の回転数を制御する。これにより、駆動用モータ１３から発生するモータノイズの周波数を、比較的大きく聞こえる暗騒音の周波数帯域に重複させ、モータノイズを暗騒音に紛れさせることができる。一方、車速Vが高車速領域にある場合には、駆動用モータ１３の回転数が比較的大きくなったとしても、発生するモータノイズが暗騒音に紛れさせることができる。したがって、ドライバ等の乗員に聞こえるモータノイズを低減することができる。

また、本開示の実施の形態に係る制御装置６０は、車速Vが高車速領域にある場合、駆動用モータ１３の電力効率が所定効率以上となるように駆動用モータ１３の回転数を制御する。したがって、乗員に聞こえるモータノイズを低減することと併せて、電力効率の向上を図ることができる。

以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示はかかる例に限定されない。本開示の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば上記実施形態では、制御装置６０の機能のすべてが車両１に搭載されていたが、本開示の技術はかかる例に限定されない。制御装置６０の機能の一部又は全部が、車両１と通信可能に接続された外部サーバにより構成されていてもよい。

１：車両（電気自動車）、１３：駆動用モータ、１５：変速機、１７：バッテリ、１９：インバータ、２１：駆動輪、２５：モータ回転軸、２７：セカンダリシャフト、２９：アウトプットシャフト、３０：変速機構、３１：プライマリプーリ、３３：セカンダリプーリ、３５：伝達ベルト、５１：モータ回転数センサ、５３：出力回転数センサ、５５：アクセルセンサ、６０：制御装置、６１：処理部、６３：記憶部、７１：アクセル開度取得部、７３：車速取得部、７５：要求駆動トルク演算部、７７：目標駆動量設定部、７９：モータ制御部、８１：変速機制御部

Claims (4)

1. 駆動用モータからの出力トルクを変速機を介して駆動輪へ伝達する構成の電気自動車の駆動を制御する車両の制御装置において、
   一つ又は複数のプロセッサと、前記一つ又は複数のプロセッサと通信可能に接続された一つ又は複数のメモリと、を備え、
   前記一つ又は複数のプロセッサは、
   前記電気自動車の車速が所定の低車速領域にある場合に、前記駆動用モータから発生するモータノイズの周波数が前記電気自動車の走行中に発生する暗騒音の周波数帯域に重複するように前記駆動用モータの回転数を低下させるとともに、前記駆動輪へ伝達される駆動トルクが要求駆動トルクとなるように前記変速機の変速比を制御し、
   前記電気自動車の車速が所定の高車速領域にある場合に、前記駆動用モータの電力効率が所定効率以上となるように前記駆動用モータの回転数を制御するとともに、前記駆動輪へ伝達される駆動トルクが要求駆動トルクとなるように前記変速機の変速比を制御する、車両の制御装置。
2. 前記一つ又は複数のプロセッサは、
   前記低車速領域における前記駆動用モータの回転数を、前記駆動用モータから発生するモータノイズの周波数が前記電気自動車の走行中に発生する暗騒音の周波数帯域に重複する所定の回転閾値未満にあらかじめ設定された第１の値とし、前記高車速領域における前記駆動用モータの回転数を、前記駆動用モータの電力効率が所定効率以上となる値としてあらかじめ設定された第２の値とする、請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 駆動用モータから出力される出力トルクを変速機を介して駆動輪へ伝達する構成の電気自動車において、
   前記電気自動車の車速が所定の低車速領域にある場合に、前記駆動用モータから発生するモータノイズの周波数が前記電気自動車の走行中に発生する暗騒音の周波数帯域に重複する所定の回転閾値未満に前記駆動用モータの回転数を制御するとともに、前記駆動輪へ伝達される駆動トルクが要求駆動トルクとなるように前記変速機の変速比を制御し、
   前記電気自動車の車速が所定の高車速領域にある場合に、前記駆動用モータの電力効率が所定効率以上となるように前記駆動用モータの回転数を制御するとともに、前記駆動輪へ伝達される駆動トルクが要求駆動トルクとなるように前記変速機の変速比を制御する、制御装置を備えた、電気自動車。
4. 駆動用モータからの出力トルクを変速機を介して駆動輪へ伝達する構成の電気自動車の制御装置に適用されるコンピュータプログラムにおいて、
   一つ又は複数のプロセッサに、
   前記電気自動車の車速が所定の低車速領域又は所定の高車速領域にあるか否かを判定する処理と、
   前記電気自動車の車速が所定の低車速領域にある場合に、前記駆動用モータから発生するモータノイズの周波数が前記電気自動車の走行中に発生する暗騒音の周波数帯域に重複する所定の回転閾値未満に前記駆動用モータの回転数を制御するとともに、前記駆動輪へ伝達される駆動トルクが要求駆動トルクとなるように前記変速機の変速比を制御する処理と、
   前記電気自動車の車速が所定の高車速領域にある場合に、前記駆動用モータの電力効率が所定効率以上となるように前記駆動用モータの回転数を制御するとともに、前記駆動輪へ伝達される駆動トルクが要求駆動トルクとなるように前記変速機の変速比を制御する処理と、
   を実行させる、コンピュータプログラム。