JPH07177613A - 電気自動車のモータ制御装置 - Google Patents
電気自動車のモータ制御装置Info
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- JPH07177613A JPH07177613A JP5324124A JP32412493A JPH07177613A JP H07177613 A JPH07177613 A JP H07177613A JP 5324124 A JP5324124 A JP 5324124A JP 32412493 A JP32412493 A JP 32412493A JP H07177613 A JPH07177613 A JP H07177613A
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- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
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- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】モータ電流（トルク）の広い範囲にわたって、
常に適正な騒音低減の効果が得られるようにした電気自
動車のモータ制御装置を提供することにある。 【構成】電池からの直流電力を断続してモータの駆動力
を制御し、更に、トルクを発生させるための直流電流成
分のほかに、モータから任意周波数の音を発生させるた
めの電流成分を加えて、車両が走行中に発生する騒音を
逆位相音により相殺抑制するようにした電気自動車のモ
ータ制御装置において、モータの発生しているトルク又
はそのために供給する直流電流の平均値に対して、騒音
相殺用の電流を発生する回路の増幅器のゲインが、ほぼ
逆比例して変化するようにした。
常に適正な騒音低減の効果が得られるようにした電気自
動車のモータ制御装置を提供することにある。 【構成】電池からの直流電力を断続してモータの駆動力
を制御し、更に、トルクを発生させるための直流電流成
分のほかに、モータから任意周波数の音を発生させるた
めの電流成分を加えて、車両が走行中に発生する騒音を
逆位相音により相殺抑制するようにした電気自動車のモ
ータ制御装置において、モータの発生しているトルク又
はそのために供給する直流電流の平均値に対して、騒音
相殺用の電流を発生する回路の増幅器のゲインが、ほぼ
逆比例して変化するようにした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電気自動車の騒音
を、それとほぼ逆位相の音により抑制、低減させるよう
にした電気自動車のモータ制御装置に関する。
を、それとほぼ逆位相の音により抑制、低減させるよう
にした電気自動車のモータ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から自動車の車室内の騒音を低減さ
せるために、車体の構造、緩衝装置などの改良に多大の
努力が払われてきた。しかし、さらに車内の人間が感じ
る騒音を低減させるために、騒音に対して逆位相にある
音（空気振動）を、対象とする人間の近傍で発生させる
所謂アクティブノイズコントロールが一部で実施されて
いる。また、特願平４‐３１１７７４号では、電気自動
車の左右の車輪を駆動するモータに夫々設けたスイッチ
ング手段を、同一スイッチング周波数で、但し、相互間
に、周囲騒音低減対象の人間の近傍でマイクロフォンで
測定した騒音が最小となるような位相差を持たせて、作
動させることが提案されている。
せるために、車体の構造、緩衝装置などの改良に多大の
努力が払われてきた。しかし、さらに車内の人間が感じ
る騒音を低減させるために、騒音に対して逆位相にある
音（空気振動）を、対象とする人間の近傍で発生させる
所謂アクティブノイズコントロールが一部で実施されて
いる。また、特願平４‐３１１７７４号では、電気自動
車の左右の車輪を駆動するモータに夫々設けたスイッチ
ング手段を、同一スイッチング周波数で、但し、相互間
に、周囲騒音低減対象の人間の近傍でマイクロフォンで
測定した騒音が最小となるような位相差を持たせて、作
動させることが提案されている。
【０００３】またその他に、図２（ａ）に駆動電流発生
部を、図２（ｂ）にそれによりスイッチング手段が断続
制御されるチョッパ制御（駆動用）直流モータ部を示す
ようなモータ制御装置を用いるものもある。図２中で、
１はアクセル信号、２はアクセル（開度）信号に応じて
モータに流すべき電流値を指令するトルク電流指令発生
部、３は車室内の騒音を拾うためのマイクロフォン、４
は騒音相殺波形演算部、４ａは増幅器、６は搬送波発生
器、７は比較器、８はモータに供給する電流を所望の如
く制御するためにスイッチング手段を開閉するゲート信
号発生器、９は直流直巻駆動モータ、１０は電池であ
る。
部を、図２（ｂ）にそれによりスイッチング手段が断続
制御されるチョッパ制御（駆動用）直流モータ部を示す
ようなモータ制御装置を用いるものもある。図２中で、
１はアクセル信号、２はアクセル（開度）信号に応じて
モータに流すべき電流値を指令するトルク電流指令発生
部、３は車室内の騒音を拾うためのマイクロフォン、４
は騒音相殺波形演算部、４ａは増幅器、６は搬送波発生
器、７は比較器、８はモータに供給する電流を所望の如
く制御するためにスイッチング手段を開閉するゲート信
号発生器、９は直流直巻駆動モータ、１０は電池であ
る。
【０００４】まず、始めにモータによって音が発生する
原理について図３を用いて説明する。図中、ｉはモータ
に流れる電流、ｉmはその時間平均値、ｉp-pはその変動
幅、ｆSはモータから発生させたい音の周波数である。
ｉは拡大説明図中に示すように、その値は、ゆっくりし
た変動が、１０〜２０ｋＨｚ程度の人間の耳の感度が低
下する周波数帯にある所謂搬送波に重畳されて変動して
いる。モータに流れる電流が周期的に変動すれば、それ
によって生ずる巻線同士の電磁力も、鉄製の磁極間に生
ずる吸引力、反発力も変動し、それらの（鉄系部材中の
鉄損を低減するために薄板を用いた場合など特に）物理
的変位、変形などが生じて音を発生させる。悪路を走行
中に発生するロードノイズをアクティブノイズコントロ
ールにより抑制するためには、ｆSを例えば２００Ｈｚ
程度にとれば良い。
原理について図３を用いて説明する。図中、ｉはモータ
に流れる電流、ｉmはその時間平均値、ｉp-pはその変動
幅、ｆSはモータから発生させたい音の周波数である。
ｉは拡大説明図中に示すように、その値は、ゆっくりし
た変動が、１０〜２０ｋＨｚ程度の人間の耳の感度が低
下する周波数帯にある所謂搬送波に重畳されて変動して
いる。モータに流れる電流が周期的に変動すれば、それ
によって生ずる巻線同士の電磁力も、鉄製の磁極間に生
ずる吸引力、反発力も変動し、それらの（鉄系部材中の
鉄損を低減するために薄板を用いた場合など特に）物理
的変位、変形などが生じて音を発生させる。悪路を走行
中に発生するロードノイズをアクティブノイズコントロ
ールにより抑制するためには、ｆSを例えば２００Ｈｚ
程度にとれば良い。
【０００５】次に図２について説明する。アクセルの踏
み込み方を変えれば、それに応じてモータが発生するト
ルクを変化させるために、トルク電流指令発生部２でモ
ータに流すべき電流値ｉmを定めて流す。一方、マイク
ロフォン３が車室内の騒音を電流の変動に変換し、それ
から騒音相殺波形演算部４がアクティブノイズコントロ
ール法によって上記騒音をキャンセルするのに適した電
流波形を出力する。増幅器４ａは、上記電流波形を、上
記ｉmに重畳して、実際に駆動モータ９のためのスイッ
チング手段を作動させるゲート信号発生器８に印加する
のに適した値にまで増幅する。この従来例では、上記ス
イッチング手段はＭＯＳＦＥＴ、、、よりな
る。逆並列ダイオードは其の構造上ダイオードが逆並列
方向に寄生しているから、通常は接続することは不要で
ある。電流ｉが＋のときはＦＥＴ、をオン、ｉが−
のときは、をオンにする。
み込み方を変えれば、それに応じてモータが発生するト
ルクを変化させるために、トルク電流指令発生部２でモ
ータに流すべき電流値ｉmを定めて流す。一方、マイク
ロフォン３が車室内の騒音を電流の変動に変換し、それ
から騒音相殺波形演算部４がアクティブノイズコントロ
ール法によって上記騒音をキャンセルするのに適した電
流波形を出力する。増幅器４ａは、上記電流波形を、上
記ｉmに重畳して、実際に駆動モータ９のためのスイッ
チング手段を作動させるゲート信号発生器８に印加する
のに適した値にまで増幅する。この従来例では、上記ス
イッチング手段はＭＯＳＦＥＴ、、、よりな
る。逆並列ダイオードは其の構造上ダイオードが逆並列
方向に寄生しているから、通常は接続することは不要で
ある。電流ｉが＋のときはＦＥＴ、をオン、ｉが−
のときは、をオンにする。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図２に示すよ
うな回路により、アクティブノイズコントロール法によ
って車室内騒音を抑制しようとしても、駆動モータ電流
値の小さいときから大きいときまで、必ずしも全ての走
行状態で良好な結果が得られないと云う問題があった。
本発明は、上記のような従来の問題を解消して、駆動モ
ータ電流値の小さいときから大きいときまで、常に良好
なノイズキャンセル効果が得られる電気自動車のモータ
制御装置を提供することを課題とする。
うな回路により、アクティブノイズコントロール法によ
って車室内騒音を抑制しようとしても、駆動モータ電流
値の小さいときから大きいときまで、必ずしも全ての走
行状態で良好な結果が得られないと云う問題があった。
本発明は、上記のような従来の問題を解消して、駆動モ
ータ電流値の小さいときから大きいときまで、常に良好
なノイズキャンセル効果が得られる電気自動車のモータ
制御装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明においては、駆動用モータに対して、それぞれ
設けた電流スイッチング手段で、電池からの直流電力を
断続してモータの駆動力を制御し、更に、トルクを発生
させるための直流電流成分のほかに、モータから任意周
波数の音を発生させるための電流成分を加えて、車両が
走行中に発生する騒音を逆位相音により相殺抑制するよ
うにした電気自動車のモータ制御装置において、モータ
の発生しているトルク又はそのために供給する直流電流
の平均値に対して、騒音相殺用の電流を発生する回路の
増幅器のゲインが、ほぼ逆比例して変化するようにし
た。
に本発明においては、駆動用モータに対して、それぞれ
設けた電流スイッチング手段で、電池からの直流電力を
断続してモータの駆動力を制御し、更に、トルクを発生
させるための直流電流成分のほかに、モータから任意周
波数の音を発生させるための電流成分を加えて、車両が
走行中に発生する騒音を逆位相音により相殺抑制するよ
うにした電気自動車のモータ制御装置において、モータ
の発生しているトルク又はそのために供給する直流電流
の平均値に対して、騒音相殺用の電流を発生する回路の
増幅器のゲインが、ほぼ逆比例して変化するようにし
た。
【０００８】
【作用】図２に示した従来のアクティブノイズコントロ
ール方式のモータ制御装置が、駆動モータ電流値の小さ
いときから大きいときまで、常に良好なノイズキャンセ
ル効果が得られない理由を考察して、本発明者はそれ
が、音響発生器としてのモータの効率が、モータに流れ
る電流の平均値ｉmによって変化することに起因するこ
とを見出した。その理由を図４によって説明する。図４
（ａ）は永久磁石製回転子と６極を有する固定子巻線に
インバータを用いて３相交流を流す３相同期モータの場
合、図４（ｂ）は直流直巻モータの場合を示している。
いずれの場合でも相対向する磁極（図示の場合、何れも
上下方向）間に吸引力が生じた場合、モータのケーシン
グ（または磁気回路）は真円形から、上下方向に短径、
水平方向に長径を有する楕円形に近い形状に変形する。
そして、その変形の程度は、最初無通電で真円形のとき
から比較的小電流値で僅かに楕円形になるときよりも、
既に特定の電流値の電流が流れていて、或る程度の長短
径の差が生じて楕円形になっている場合から、更に電流
値が増えて一層長短径の差が大きい楕円形に変化すると
きの方が、変形し易い、または効率良く変形する。その
ために、アクティブノイズコントロール方式でノイズを
キャンセルする音を発生させるために、モータ電流ｉを
変化させたとき、同じ電流変動幅ｉp-pによるモータケ
ーシングの変形量は、ｉの平均値ｉmが大きい場合の方
が大きくなる。本発明は、このノイズキャンセル用の電
流値ｉp-pに対するｉmの影響を補正した電気自動車のモ
ータ制御装置を提供するようにしたのである。
ール方式のモータ制御装置が、駆動モータ電流値の小さ
いときから大きいときまで、常に良好なノイズキャンセ
ル効果が得られない理由を考察して、本発明者はそれ
が、音響発生器としてのモータの効率が、モータに流れ
る電流の平均値ｉmによって変化することに起因するこ
とを見出した。その理由を図４によって説明する。図４
（ａ）は永久磁石製回転子と６極を有する固定子巻線に
インバータを用いて３相交流を流す３相同期モータの場
合、図４（ｂ）は直流直巻モータの場合を示している。
いずれの場合でも相対向する磁極（図示の場合、何れも
上下方向）間に吸引力が生じた場合、モータのケーシン
グ（または磁気回路）は真円形から、上下方向に短径、
水平方向に長径を有する楕円形に近い形状に変形する。
そして、その変形の程度は、最初無通電で真円形のとき
から比較的小電流値で僅かに楕円形になるときよりも、
既に特定の電流値の電流が流れていて、或る程度の長短
径の差が生じて楕円形になっている場合から、更に電流
値が増えて一層長短径の差が大きい楕円形に変化すると
きの方が、変形し易い、または効率良く変形する。その
ために、アクティブノイズコントロール方式でノイズを
キャンセルする音を発生させるために、モータ電流ｉを
変化させたとき、同じ電流変動幅ｉp-pによるモータケ
ーシングの変形量は、ｉの平均値ｉmが大きい場合の方
が大きくなる。本発明は、このノイズキャンセル用の電
流値ｉp-pに対するｉmの影響を補正した電気自動車のモ
ータ制御装置を提供するようにしたのである。
【０００９】
【実施例】図１は、本発明の一実施例図で、図１（ａ）
はその駆動電流発生部を、図１（ｂ）はそれによりスイ
ッチング手段が断続制御されるチョッパ制御（駆動用）
直流モータ部を示す。まず構成を説明すると、１はアク
セル信号、２はアクセル開度に応じてモータに流すべき
電流値を指令するトルク電流指令発生部、３は車室内の
騒音を拾うためのマイクロフォン、４は騒音相殺波形演
算部、４ａは増幅器、５は補正器、６は搬送波発生器、
７は比較器、８はモータに供給する電流を所望の如く制
御するためにスイッチング手段を開閉するゲート信号発
生器、９は直流直巻駆動モータ、１０は電池で、図２に
示した従来例と異なるところは、ノイズキャンセル用の
電流値ｉp-pに対するｉmの影響を補正するための補正器
５を設けたことである。
はその駆動電流発生部を、図１（ｂ）はそれによりスイ
ッチング手段が断続制御されるチョッパ制御（駆動用）
直流モータ部を示す。まず構成を説明すると、１はアク
セル信号、２はアクセル開度に応じてモータに流すべき
電流値を指令するトルク電流指令発生部、３は車室内の
騒音を拾うためのマイクロフォン、４は騒音相殺波形演
算部、４ａは増幅器、５は補正器、６は搬送波発生器、
７は比較器、８はモータに供給する電流を所望の如く制
御するためにスイッチング手段を開閉するゲート信号発
生器、９は直流直巻駆動モータ、１０は電池で、図２に
示した従来例と異なるところは、ノイズキャンセル用の
電流値ｉp-pに対するｉmの影響を補正するための補正器
５を設けたことである。
【００１０】アクセル信号１から、トルク電流指令発生
部２はモータに流すべき電流値ｉmを定めて流す。一
方、マイクロフォン３が車室内の騒音を電流の変動に変
換し、それから騒音相殺波形演算部４がアクティブノイ
ズコントロール法によって上記騒音をキャンセルするの
に適した電流波形を出力する。増幅器４ａは、上記電流
波形を、上記ｉmに重畳して、実際に駆動モータ９のた
めのスイッチング手段を作動させるゲート信号発生器８
に印加するのに適した値にまで増幅する。図２に示した
従来例では、増幅器４ａのゲインは予め定めた一定値で
あったのに対して、本発明実施例では、増幅器４ａのゲ
インは、トルク電流指令発生部２で指令されたモータ電
流値ｉmの大きさに反比例したノイズキャンセル用電流
変動幅ｉp-pが出力されるように、補正器５によって補
正される。その補正された電流値をアクセル信号１、ト
ルク電流指令発生部２によって定められたモータ電流の
平均値ｉmに加え、それと搬送波発生器６で発生された
搬送波とを、比較器７で比較し、その出力をゲート信号
発生器８に入力して、駆動モータ９のための電流スイッ
チング手段であるＭＯＳＦＥＴ、、、を開閉さ
せて、そのトルクや発生音を制御する。
部２はモータに流すべき電流値ｉmを定めて流す。一
方、マイクロフォン３が車室内の騒音を電流の変動に変
換し、それから騒音相殺波形演算部４がアクティブノイ
ズコントロール法によって上記騒音をキャンセルするの
に適した電流波形を出力する。増幅器４ａは、上記電流
波形を、上記ｉmに重畳して、実際に駆動モータ９のた
めのスイッチング手段を作動させるゲート信号発生器８
に印加するのに適した値にまで増幅する。図２に示した
従来例では、増幅器４ａのゲインは予め定めた一定値で
あったのに対して、本発明実施例では、増幅器４ａのゲ
インは、トルク電流指令発生部２で指令されたモータ電
流値ｉmの大きさに反比例したノイズキャンセル用電流
変動幅ｉp-pが出力されるように、補正器５によって補
正される。その補正された電流値をアクセル信号１、ト
ルク電流指令発生部２によって定められたモータ電流の
平均値ｉmに加え、それと搬送波発生器６で発生された
搬送波とを、比較器７で比較し、その出力をゲート信号
発生器８に入力して、駆動モータ９のための電流スイッ
チング手段であるＭＯＳＦＥＴ、、、を開閉さ
せて、そのトルクや発生音を制御する。
【００１１】図５は、モータ電流の平均値ｉmによっ
て、騒音をキャンセルするために必要なモータ電流の変
動幅ｉp-pがどのように変化するかの一例を示す図で、
図５（ａ）はｉmが比較的大きい場合、図５（ｂ）はｉm
が比較的小さい場合、図５（ｃ）はｉm＝０の場合を示
す。ｉmが大きければ、ｉp-pは小さくても良いことが判
る。
て、騒音をキャンセルするために必要なモータ電流の変
動幅ｉp-pがどのように変化するかの一例を示す図で、
図５（ａ）はｉmが比較的大きい場合、図５（ｂ）はｉm
が比較的小さい場合、図５（ｃ）はｉm＝０の場合を示
す。ｉmが大きければ、ｉp-pは小さくても良いことが判
る。
【００１２】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、その構成をモータ電流の平均値ｉmの大きさに逆比
例するように、騒音低減用電流（電流変動幅ｉp-p）を
補正する構成としたため、モータが発生しているトルク
の大小に関わらず、モータ電流（トルク）の広い範囲に
わたって、常に適正な騒音低減の効果が得られる。
ば、その構成をモータ電流の平均値ｉmの大きさに逆比
例するように、騒音低減用電流（電流変動幅ｉp-p）を
補正する構成としたため、モータが発生しているトルク
の大小に関わらず、モータ電流（トルク）の広い範囲に
わたって、常に適正な騒音低減の効果が得られる。
【図１】本発明の一実施例図で、図１（ａ）はその駆動
電流発生部を、図１（ｂ）はそれによりチョッパ制御さ
れる自動車駆動用直流モータ部を示す図である。
電流発生部を、図１（ｂ）はそれによりチョッパ制御さ
れる自動車駆動用直流モータ部を示す図である。
【図２】図２（ａ）はモータ電流に特定の変動幅を与え
て、車室内騒音をキャンセルするような音をモータで発
生させるようにした従来例の駆動電流発生部を、図２
（ｂ）はそれによりチョッパ制御される自動車駆動用直
流モータ部を示す図である。
て、車室内騒音をキャンセルするような音をモータで発
生させるようにした従来例の駆動電流発生部を、図２
（ｂ）はそれによりチョッパ制御される自動車駆動用直
流モータ部を示す図である。
【図３】モータで音を発生させる公知の原理を説明する
ための図である。
ための図である。
【図４】モータを回転させるために電流を流すと、モー
タの磁気回路やケーシングが変形する様子を示し、図４
（ａ）は永久磁石製回転子と６極を有する固定子巻線に
インバータを用いて３相交流を流す３相同期モータの場
合、図４（ｂ）は直流直巻モータの場合を示す図であ
る。
タの磁気回路やケーシングが変形する様子を示し、図４
（ａ）は永久磁石製回転子と６極を有する固定子巻線に
インバータを用いて３相交流を流す３相同期モータの場
合、図４（ｂ）は直流直巻モータの場合を示す図であ
る。
【図５】モータ電流の平均値ｉmによって、騒音をキャ
ンセルするために必要なモータ電流の変動幅ｉp-pが変
化する状態を説明する図で、図５（ａ）はｉmが比較的
大きい場合、図５（ｂ）はｉmが比較的小さい場合、図
５（ｃ）はｉm＝０の場合を示す図である。
ンセルするために必要なモータ電流の変動幅ｉp-pが変
化する状態を説明する図で、図５（ａ）はｉmが比較的
大きい場合、図５（ｂ）はｉmが比較的小さい場合、図
５（ｃ）はｉm＝０の場合を示す図である。
１…アクセル信号 ２…トルク電流指
令発生部 ３…マイクロフォン ４…騒音相殺波形
演算部 ５…補正器 ６…搬送波発生器 ７…比較器 ８…ゲート信号発
生器 ９…駆動モータ １０…電池
令発生部 ３…マイクロフォン ４…騒音相殺波形
演算部 ５…補正器 ６…搬送波発生器 ７…比較器 ８…ゲート信号発
生器 ９…駆動モータ １０…電池
Claims (1)
- 【請求項１】駆動用モータに対して、それぞれ設けた電
流スイッチング手段で、電池からの直流電力を断続して
モータの駆動力を制御し、更に、トルクを発生させるた
めの直流電流成分のほかに、モータから任意周波数の音
を発生させるための電流成分を加えて、車両が走行中に
発生する騒音を逆位相音により相殺抑制するようにした
電気自動車のモータ制御装置において、モータの発生し
ているトルク又はそのために供給する直流電流の平均値
に対して、騒音相殺用の電流を発生する回路の増幅器の
ゲインが、ほぼ逆比例して変化するようにしたことを特
徴とする電気自動車のモータ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5324124A JPH07177613A (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 電気自動車のモータ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5324124A JPH07177613A (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 電気自動車のモータ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07177613A true JPH07177613A (ja) | 1995-07-14 |
Family
ID=18162422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5324124A Pending JPH07177613A (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 電気自動車のモータ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07177613A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011055697A (ja) * | 2009-08-03 | 2011-03-17 | Hisashi Takahashi | 有音化制御したモータ機構及び電気自動車 |
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| CN113261053A (zh) * | 2019-03-18 | 2021-08-13 | 韦巴斯托股份公司 | 利用用于驱动车顶部件的电动马达产生声音的方法 |
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1993
- 1993-12-22 JP JP5324124A patent/JPH07177613A/ja active Pending
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