KR101795532B1 - 차량 및 그 제어방법 - Google Patents

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KR101795532B1
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조우철
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Abstract

개시된 실시예는 차량의 실내 소음에 기초하여 차량의 실내 소음을 저감시킬 수 있는 인버터의 스위칭 주파수를 결정하는 차량 및 그 제어방법을 제공한다. 일 실시예에 따른 차량은 차량 내부의 소리를 획득하도록 마련된 마이크; 차량 주행을 위한 동력을 제공하도록 마련된 모터; 상기 모터의 구동을 제어하도록 마련된 인버터; 및 상기 인버터의 스위칭 주파수에 의한 상기 마이크에서 획득한 소리의 증가량에 기초하여 상기 인버터의 스위칭 주파수를 결정하고, 상기 결정된 스위칭 주파수에 따라 상기 인버터를 제어하는 제어부;를 포함한다.

Description

차량 및 그 제어방법{VEHICLE AND CONTROLLING METHOD FOR THE VEHICLE}
개시된 실시예는 차량에 관한 것이다.
최근에는 환경문제로 구동원으로 모터가 장착된 차량, 예를 들면 전기 자동차, 연료전지 자동차, 하이브리드 자동차 등이 각광을 받고 있다.
이러한 모터의 가감속을 제어하는 인버터의 스위칭 주파수의 변화는 차량의 소음과 연비에 관련이 있는데, 차량의 소음을 줄이기 위해 인버터의 스위칭 주파수를 증가시키면 차량의 스위칭에 의한 손실이 증가하여 차량의 연비가 떨어질 수 있다.
인버터의 스위칭에 의한 소음으로 운전자가 느끼는 불쾌감을 해소하면서 차량의 연비를 향상시킬 수 있는 기술의 개발이 요구된다.
개시된 실시예는 차량의 실내 소음에 기초하여 차량의 실내 소음을 저감시킬 수 있는 인버터의 스위칭 주파수를 결정하는 차량 및 그 제어방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 차량은 차량 내부의 소리를 획득하도록 마련된 마이크; 차량 주행을 위한 동력을 제공하도록 마련된 모터; 상기 모터의 구동을 제어하도록 마련된 인버터; 및 상기 인버터의 스위칭 주파수에 의한 상기 마이크에서 획득한 소리의 증가량에 기초하여 상기 인버터의 스위칭 주파수를 결정하고, 상기 결정된 스위칭 주파수에 따라 상기 인버터를 제어하는 제어부;를 포함한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 증가량이 미리 정해진 기준값 이하가 되도록 하는 인버터의 스위칭 주파수를 결정하고, 상기 결정된 주파수 중에서 다른 주파수보다 낮은 주파수에 따라 상기 인버터를 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 마이크에서 획득한 소리에서 인버터의 현재 스위칭 주파수의 소리를 제거한 후, 미리 저장된 인버터의 스위칭 주파수에 의한, 상기 마이크에서 획득한 소리의 증가량을 결정할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 마이크에서 획득한 소리의 주파수에 따른 진폭을 산출하고, 미리 저장된 인버터의 스위칭 주파수에 따른 진폭에 의한 상기 산출된 진폭의 증가량을 주파수 별로 결정할 수 있다.
또한, 상기 인버터의 스위칭 주파수에 따른 진폭에 대한 정보를 미리 저장하는 메모리;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 인버터의 스위칭 주파수에 따른 진폭에 대한 정보를 미리 저장할 수 있다.
일 실시예에 따른 차량의 모터제어장치는 차량 내부의 소리를 획득하도록 마련된 마이크; 모터의 구동을 제어하도록 마련된 인버터; 및 상기 인버터의 스위칭 주파수에 따른 소리에 의한, 상기 마이크에서 획득한 소리의 증가량에 기초하여 상기 인버터의 스위칭 주파수를 결정하고, 상기 결정된 스위칭 주파수에 따라 상기 인버터를 제어하는 제어부;를 포함한다.
일 실시예에 따른 차량의 제어방법은 인버터의 스위칭 주파수에 의한, 마이크에서 획득한 소리의 증가량을 결정하고; 상기 결정된 증가량에 기초하여 상기 인버터의 스위칭 주파수를 결정하고; 상기 결정된 스위칭 주파수에 따라 상기 인버터를 제어하는 것;을 포함한다.
또한, 상기 결정된 증가량에 기초하여 상기 인버터의 스위칭 주파수를 결정하는 것은, 상기 증가량이 미리 정해진 기준값 이하가 되도록 하는 인버터의 스위칭 주파수를 결정하고; 상기 결정된 주파수 중에서 다른 주파수보다 낮은 주파수를 인버터의 스위칭 주파수로 결정하는 것;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 인버터의 스위칭 주파수에 의한, 마이크에서 획득한 소리의 증가량을 결정하는 것은, 상기 마이크에서 획득한 소리에서 인버터의 현재 스위칭 주파수의 소리를 제거하고; 미리 저장된 인버터의 스위칭 주파수에 의한 상기 마이크에서 획득한 소리의 증가량을 결정하는 것;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 인버터의 스위칭 주파수에 의한, 마이크에서 획득한 소리의 증가량을 결정하는 것은, 상기 마이크에서 획득한 소리의 주파수에 따른 진폭을 산출하고; 미리 저장된 인버터의 스위칭 주파수에 따른 진폭에 의한 상기 산출된 진폭의 증가량을 주파수 별로 결정하는 것;을 포함할 수 있다.
개시된 실시예에 따른 차량 및 그 제어방법에 따르면, 차량의 소음을 저감시키면서 연비를 향상시킬 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량의 외관도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 차량의 내부의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 차량의 제어 블록도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 인버터의 스위칭 주파수에 따른 소리를 나타낸 그래프이다.
도 5는 일 실시예에 따른 차량의 마이크에서 획득한 차량 실내의 소리를 주파수에 따라 나타낸 그래프이다.
도 6은 일 실시예에 따른 차량의 제어방법을 나타낸 순서도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 측면에 따른 차량 및 그 제어방법에 관한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 차량의 외관도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 차량의 내부의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량(100)은 차량(100)의 외관을 형성하는 본체(1), 차량(100)을 이동시키는 차륜(51, 52), 차륜(51, 52)을 회전시키는 구동 장치(80), 차량(100) 내부를 외부로부터 차폐시키는 도어(71), 차량(100) 내부의 운전자에게 차량(100) 전방의 시야를 제공하는 전면 유리(30), 운전자에게 차량(100) 후방의 시야를 제공하는 사이드 미러(81, 82)를 포함한다.
차륜(51, 52)은 차량(100)의 전방에 마련되는 전륜(51), 차량(100)의 후방에 마련되는 후륜(52)을 포함한다.
구동 장치(80)는 본체(1)가 전방 또는 후방으로 이동하도록 전륜(51) 또는 후륜(52)에 회전력을 제공한다. 이와 같은 구동 장치(60)는 화석 연료를 연소시켜 회전력을 생성하는 엔진(engine) 또는 배터리나 연료전지로부터 전원을 공급받아 회전력을 생성하는 모터(430)를 포함할 수 있다. 모터(430)를 포함하는 경우, 모터(430)의 회전을 제어하는 인버터(420)를 포함한다. 모터(430)와 인버터(420)에 대해서는 후술한다.
도어(71)는 본체(1)의 좌측 및 우측에 회동 가능하게 마련되어 개방 시에 운전자가 차량(100)의 내부에 탑승할 수 있도록 하며, 폐쇄 시에 차량(100)의 내부를 외부로부터 차폐시킨다.
윈드쉴드 글래스(windshield glass)라고 불리는 전면 유리(30)는 본체(100)의 전방 상측에 마련된다. 차량(100) 내부의 운전자는 전면 유리(30)를 통해 차량(100)의 전방을 볼 수 있다. 또한, 사이드 미러(81, 82)는 본체(1)의 좌측에 마련되는 좌측 사이드 미러(81) 및 우측에 마련되는 우측 사이드 미러(82)를 포함한다. 차량(100) 내부의 운전자는 사이드 미러(81, 82)를 통해 차량(100)의 측면 및 후방의 상황을 눈으로 확인할 수 있다.
이외에도 차량(100)은 차량(100) 주변의 장애물 등을 감지하여 차량(100) 주변의 상황을 운전자가 인식할 수 있도록 도움을 주는 다양한 센서를 포함할 수 있다. 또한, 차량(100)은 차량의 속도 등과 같은 차량의 주행정보를 감지할 수 있는 다양한 센서를 포함할 수 있다. 또한, 차량은 차선 등을 포함하는 차량의 주변 환경에 대한 영상을 획득하는 센서를 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 바를 참조하면 차량(100)은 기어박스(120), 센터페시아(130), 스티어링 휠(140) 및 계기판(150) 등이 마련된 대시보드(dashboard)를 포함할 수 있다.
기어박스(120)에는 차량 변속을 위한 기어 레버(121)가 설치될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 것처럼, 기어박스에는 사용자가 네비게이션(10)이나 오디오 장치(133) 등을 포함하는 멀티미디어 장치의 기능이나 차량(100)의 주요 기능의 수행을 제어할 수 있도록 마련된 다이얼 조작부(111)와 다양한 버튼들을 포함하는 입력부(110)가 설치될 수 있다.
센터페시아(130)에는 공조 장치(132), 오디오 장치(133) 및 네비게이션(10) 등이 설치될 수 있다.
공조 장치는 차량(100) 내부의 온도, 습도, 공기의 청정도, 공기의 흐름을 조절하여 차량(100)의 내부를 쾌적하게 유지한다. 공조 장치는 센터페시아(130)에 설치되고 공기를 토출하는 적어도 하나의 토출구를 포함할 수 있다. 센터페시아(130)에는 공조 장치 등을 제어하기 위한 버튼이나 다이얼 등이 설치될 수 있다. 운전자 등의 사용자는 센터페시아(130)에 배치된 버튼이나 다이얼을 이용하여 차량(100)의 공조 장치를 제어할 수 있다. 물론 기어박스(120)에 설치된 입력부(110)의 버튼들이나 다이얼 조작부(111)를 통해 공조장치를 제어할 수도 있다.
실시예에 따라서 센터페시아(130)에는 네비게이션(10)이 설치될 수 있다. 네비게이션(10)은 차량(100)의 센터페시아(130) 내부에 매립되어 형성될 수 있다. 일 실시예에 의하면 센터페시아(130)에는 네비게이션(10)을 제어하기 위한 입력부가 설치될 수도 있다. 실시예에 따라서 네비게이션(10)의 입력부는 센터페시아(130)가 아닌 다른 위치에 설치될 수도 있다. 예를 들어 네비게이션(10)의 입력부는 네비게이션(10)의 디스플레이(300) 주변에 형성될 수도 있다. 또한 다른 예로 네비게이션(10)의 입력부는 기어 박스(120) 등에 설치될 수도 있다. 또한, 차량의 실내에는 차량 실내의 소리를 획득할 수 있는 마이크(400)가 마련될 수 있다. 마이크(400)는 운전자의 통화를 위해 마련된 마이크일 수 있다. 또는 차량 실내의 소음 감지 전용으로 마련된 마이크가 통화용 마이크와 별도로 차량 실내에 설치될 수도 있다. 마이크(400)에서 획득된 소리는 제어부(410)로 전송되어 후술할 인버터 스위칭 주파수 결정에 이용될 수 있다.
스티어링 휠(140)은 차량(100)의 주행 방향을 조절하기 위한 장치로, 운전자에 의해 파지되는 림(141) 및 차량(100)의 조향 장치와 연결되고 림(141)과 조향을 위한 회전축의 허브를 연결하는 스포크(142)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라서 스포크(142)에는 차량(100) 내의 각종 장치, 일례로 오디오 장치 등을 제어하기 위한 조작 장치(142a, 142b)가 마련될 수 있다. 또한 대시보드에는 차량(100)의 주행 속도, 엔진 회전수 또는 연료 잔량 등을 표시할 수 있는 각종 계기판(150)이 설치될 수 있다. 계기판(150)은 차량 상태, 차량 주행과 관련된 정보, 멀티미디어 장치의 조작과 관련된 정보 등을 표시하는 계기판 디스플레이(151)를 포함할 수 있다.
운전자는 대시보드에 마련된 전술한 다양한 장치들을 조작하여 차량(100)을 운행할 수 있다.
한편, 개시된 실시예에 따른 차량은 구동장치로 모터(430)와 모터(430)의 구동을 제어하는 인버터(420)를 포함한다. 모터(430)의 구동을 제어하기 위한 인버터(420)의 스위칭 주파수의 조절은 차량의 연비 및 소음과 관련이 있다.
인버터(420)의 스위칭 주파수를 과도하게 낮추면 모터(430)의 전류제어성능에 영향을 주므로 과도한 하향은 바람직하지 않다. 일반적으로 2 kHz 이상이면 모터(430) 전류제어성능에 영향을 주지 않으므로, 2 kHz 이상으로 스위칭 주파수를 결정한다. 한편, 2~3kHz의 스위칭 주파수 영역의 소음은 운전자에게 불쾌감을 유발하므로 주파수를 3kHz 이상으로 상향시켜 인버터 스위칭 소음을 줄이는 것이 필요하다. 하지만 스위칭 주파수를 3 kHz 이상에서 과도하게 상향시키면 스위칭에 의한 손실이 증가하여 차량의 연비에 불리하게 작용할 수 있다.
개시된 실시예는 차량 실내의 소리의 주파수를 분석하여 인버터 스위칭 주파수를 변화시킴으로서 인버터 스위칭에 의한 소음을 저감시키면서 연비를 향상시킬 수 있는 차량 및 그 제어방법을 제공한다.
이하 도 3 내지 도 5를 참조하여 개시된 실시예에 따른 차량 및 그 제어방법에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
도 3은 일 실시예에 따른 차량의 제어 블록도이고, 도 4는 일 실시예에 따른 인버터(420)의 스위칭 주파수에 따른 소리를 나타낸 그래프이고, 도 5는 일 실시예에 따른 차량의 마이크(400)에서 획득한 차량 실내의 소리를 주파수에 따라 나타낸 그래프이다.
도 3에 도시된 것처럼, 개시된 실시예에 따른 차량은 차량 내부의 소리를 획득할 수 있는 마이크(400)와, 차량 주행을 위한 구동력을 제공하는 모터(430), 모터(430)의 구동을 제어하는 인버터(420), 인버터(420)의 스위칭 주파수에 따른 소리에 대한 데이터를 저장하는 메모리(440), 마이크(400)에서 획득한 소리와 메모리(440)에 저장된 인버터 스위칭 주파수에 따른 소리 데이터에 기초하여 인버터(420)의 스위칭 주파수를 결정하여 인버터(420)를 제어하는 제어부(410)를 포함하는 모터제어장치를 포함한다.
마이크(400)는 운전자의 통화를 위해 마련된 마이크일 수 있고, 차량의 실내소음을 획득하기 위해 별도로 마련된 마이크일 수도 있다. 차량의 실내소음을 획득하기 위해 마이크가 별도로 마련되는 경우, 마이크의 설치 위치는 차량의 실내 전체에서 발생하는 소음을 보다 정확하게 획득할 수 있는 위치로 결정될 수 있다. 마이크(400)에서 획득하는 실내소음에는 인버터(420)의 스위칭 주파수에 따른 소음을 포함할 수 있다. 마이크(400)에서 차량 실내소음을 획득하면, 마이크(400)는 획득한 실내소음에 대한 데이터를 제어부(410)로 전송한다.
인버터(420)는 직류 전원을 펄스 폭 변조((Pulse Width Modualation; PWM)를 통해 임의의 가변주파수를 가진 펄스 형태의 3상 교류로 바꾸어 모터(430), 예를 들면 3상 모터를 구동하기 위한 것으로, 복수개의 전력 스위칭 소자 및 복수개의 다이오드를 포함할 수 있다. 설명의 편의를 위해, 인버터(420)는 6개의 전력 스위칭소자 및 6개의 다이오드를 포함하는 것을 예로 들어 설명한다.
전력 스위칭소자는 절연 게이트 바이폴러 트랜지스터(Insulated Gate Bipolar Transistor; IGBT), 금속산화물반도체 전계효과트랜지스터(Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor; MOS FET) 또는 트랜지스터(Transistor; Tr) 등을 포함할 수 있다. 전력 스위칭소자는 스위칭 주파수에 따라 온 또는 오프된다. 다이오드는 전력 스위칭 소자가 IGBT인 경우, IGBT의 이미터측으로부터 컬렉터측에 전류를 흘리도록 각 IGBT에 각각 병렬로 접속된다.
6개의 전력 스위칭소자는 2개가 직렬로 한 쌍을 이루어 3상 모터의 위상단자에 각각 접속될 수 있다.
인버터(420)는 제어부(410)에 의해 결정된 스위칭 주파수에 따라 각 전력 스위칭소자를 턴온 또는 턴오프시킴으로써 직류 전원로부터 공급된 전류를 교류 전류로 변환하여 모터(430)에 공급한다. 이때, 직류 전원의 전압은 컨버터에 의해 승압되어 인버터(420)에 공급될 수 있다.
모터(430)는 저항 및 인덕터를 포함하는 고정자와 내부 회전자를 포함할 수 있다. 모터(430)의 각 위상단자는 인버터(420)에 연결되어 있으며, 상전류가 유입되어 인덕터에 전류가 흐르면 자기장이 형성되어 내부 회전자를 회전시킨다. 모터(430)의 회전축은 기어를 통해 전동식 동력 조향장치(EPS)의 출력축과 접속될 수 있다.
한편, 인버터(420)의 스위칭 주파수에 따른 소음의 주파수를 분석하여 획득한 인버터(420)의 스위칭 주파수에 따른 소음의 크기 즉, 진폭에 대한 정보가 메모리(440)에 미리 저장될 수 있다. 도 4에는 인버터(420)의 스위칭 주파수에 따른 진폭의 변화가 그래프로 도시되어 있는데, 메모리(440)는 도 4에 도시된 것처럼, 인버터(420)의 스위칭 주파수 변화에 따른 진폭의 변화에 대한 데이터를 미리 저장한다. 이런 데이터는 전술한 것처럼 별도의 메모리(440)에 저장될 수도 있고, 제어부(410)에 저장될 수도 있다. 그리고 일반적으로 인버터(420)의 스위칭 주파수가 3 kHz 이상이 되어야 모터(430)의 전류제어성능에 영향을 주지 않으면서 소음으로 인한 운전자의 불쾌감을 저감시킬 수 있으므로, 메모리(440)에 저장되는 데이터는 3 kHz 이상의 스위칭 주파수에 따른 진폭 변화일 수 있다.
제어부(410)는 마이크(400)에서 차량 실내 소리를 획득하면, 고속 푸리에 변환을 이용하여, 획득한 소리에 대한 주파수 분석을 수행한다. 마이크(400)에서 획득한 차량 실내 소음에는 현재 인버터(420)의 스위칭 주파수에 의한 소음이 포함되므로, 인버터(420)의 스위칭 주파수에 의한 영향을 배제한 차량 실내 소음을 획득하기 위해, 제어부(410)는 마이크(400)에서 차량 실내 소음을 획득했을 때의 인버터(420)의 스위칭 주파수에 의한 소음을 마이크(400)에서 획득한 소음으로부터 제거한다. 즉, 제어부(410)는 마이크(400)에서 획득한 차량 실내소음으로부터 메모리(440)에 저장된 인버터(420) 스위칭 주파수 변화에 따른 진폭의 변화 중 현재 스위칭 주파수에 대응하는 진폭을 제거하여 인버터(420) 스위칭 주파수에 의한 영향을 배제한 차량 실내소음을 획득한다.
도 5에는 마이크(400)에서 획득한 차량 실내 소음의 주파수에 따른 진폭변화가 도시되어 있다. 제어부(410)는 전술한 것처럼 현재 인터버 스위칭 주파수에 의한 영향을 배제한 차량 실내소음에 대한 주파수 분석결과를 도 5에 도시된 것처럼 획득할 수 있다.
제어부(410)는 인버터(420)의 스위칭 주파수를 변경할 경우, 예상되는 차량의 실내소음의 증가율을 산출하여 차량의 실내소음을 저감시킬 수 있는 인버터 스위칭 주파수를 결정한다.
도 5를 참조하면, 차량 실내소음의 주파수 분석결과, 6 kHz 주파수의 진폭이 2이고, 3 kHz 주파수의 진폭이 20이다. 또한, 메모리(440)에 미리 저장되어 있는 인버터 스위칭 주파수에 따른 진폭 데이터(도 4 참조)에 따르면, 6 kHz의 스위칭 주파수의 진폭이 2이고, 3 kHz의 스위칭 주파수의 진폭이 5이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 인버터(420)의 스위칭 주파수가 6 kHz일 때, 실내 소음의 증가율은 100%이고, 인버터(420)의 스위칭 주파수가 3 kHz일 때 실내 소음 증가율은 25%에 해당한다. 제어부(410)는 인버터 스위칭 주파수의 변경에 따른 실내소음의 증가율이 미리 정해진 기준값 이하인 스위칭 주파수를 선택하는데, 이 기준값은 차량의 종류에 따라 다르게 설정되어 미리 저장될 수도 있고, 전술한 것처럼 마이크(400)에서 획득한 실내 소음으로부터 배제된 현재 스위칭 주파수에 의한 증가율이 고려되어 가변적으로 설정될 수도 있다.
예를 들어, 전술한 스위칭 주파수에 의한 증가량이 미리 정해진 기준값 이하가 되도록 하는 주파수가 3 kHz인 경우, 제어부(410)는 3kHz를 인버터(420)의 스위칭 주파수로 선택한다. 다른 예로, 스위칭 주파수에 의한 증가량이 미리 정해진 기준값 이하가 되도록 하는 주파수가 복수 개인 경우, 제어부(410)는 복수 개의 주파수 중 가장 낮은 주파수를 인버터(420)의 스위칭 주파수로 결정한다. 전술한 것처럼, 3kHz 이상에서 과도하게 상향된 스위칭 주파수는 스위칭 손실에 의해 차량 연비를 떨어뜨릴 수 있기 때문이다.
제어부(410)는 전술한 것처럼, 실내 소음의 증가율이 미리 정해진 기준값 이하가 되도록 하는 주파수를 산출하고, 그 중 가장 낮은 주파수를 인버터(420)의 스위칭 주파수로 결정하여 인버터(420)를 제어함으로써, 인버터(420)의 스위칭 주파수에 의한 소음을 줄임이면서 차량의 연비가 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 차량의 제어방법을 나타낸 순서도이다.
도 6에 도시된 것처럼, 마이크(400)에서 챠량 실내소리를 획득하면(600), 제어부(410)는 획득한 소리(A)에서 인버터(420)의 현재 스위칭 주파수에 따른 소리(B)를 제거한 소리(C)를 획득하고(610), 미리 저장된 인버터 스위칭 주파수에 따른 소리에 의한 상기 소리(C)의 증가량을 결정한다.
제어부(410)는 마이크(400)에서 차량 실내 소리를 획득하면, 고속 푸리에 변환을 이용하여, 획득한 소리에 대한 주파수 분석을 수행한다. 마이크(400)에서 획득한 차량 실내 소음에는 현재 인버터(420)의 스위칭 주파수에 의한 소음이 포함되므로, 인버터(420)의 스위칭 주파수에 의한 영향을 배제한 차량 실내 소음을 획득하기 위해, 제어부(410)는 마이크(400)에서 차량 실내 소음을 획득했을 때의 인버터(420)의 스위칭 주파수에 의한 소음을 마이크(400)에서 획득한 소음으로부터 제거한다. 즉, 제어부(410)는 마이크(400)에서 획득한 차량 실내소음으로부터 메모리(440)에 저장된 인버터 스위칭 주파수 변화에 따른 진폭의 변화 중 현재 스위칭 주파수에 대응하는 진폭을 제거하여 인버터 스위칭 주파수에 의한 영향을 배제한 차량 실내소음을 획득한다.
제어부(410)는 인버터(420)의 스위칭 주파수를 변경할 경우, 예상되는 차량의 실내소음의 증가율을 산출하여 차량의 실내소음을 저감시킬 수 있는 인버터 스위칭 주파수를 결정한다.
도 5를 참조하면, 차량 실내소음의 주파수 분석결과, 6 kHz 주파수의 진폭이 2이고, 3 kHz 주파수의 진폭이 20이다. 또한, 메모리(440)에 미리 저장되어 있는 인버터 스위칭 주파수에 따른 진폭 데이터(도 4 참조)에 따르면, 6 kHz의 스위칭 주파수의 진폭이 2이고, 3 kHz의 스위칭 주파수의 진폭이 5이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 인버터(420)의 스위칭 주파수가 6 kHz일 때, 실내 소음의 증가율은 100%이고, 인버터(420)의 스위칭 주파수가 3 kHz일 때 실내 소음 증가율은 25%에 해당한다.
제어부(410)는 증가량이 기준값 이하가 되도록 하는 인버터 스위칭 주파수를 산출하고(630), 산출된 주파수 중에서 다른 주파수보다 낮은 주파수를 결정하여(640), 결정된 주파수로 인버터(420)를 구동한다(650).
제어부(410)는 인버터 스위칭 주파수의 변경에 따른 실내소음의 증가율이 미리 정해진 기준값 이하인 스위칭 주파수를 선택하는데, 이 기준값은 차량의 종류에 따라 다르게 설정되어 미리 저장될 수도 있고, 전술한 것처럼 마이크(400)에서 획득한 실내 소음으로부터 배제된 현재 스위칭 주파수에 의한 증가율이 고려되어 가변적으로 설정될 수도 있다.
예를 들어, 전술한 스위칭 주파수에 의한 증가량이 미리 정해진 기준값 이하가 되도록 하는 주파수가 3 kHz인 경우, 제어부(410)는 3kHz를 인버터(420)의 스위칭 주파수로 선택한다. 다른 예로, 스위칭 주파수에 의한 증가량이 미리 정해진 기준값 이하가 되도록 하는 주파수가 복수 개인 경우, 제어부(410)는 복수 개의 주파수 중 가장 낮은 주파수를 인버터(420)의 스위칭 주파수로 결정한다. 전술한 것처럼, 3kHz 이상에서 과도하게 상향된 스위칭 주파수는 스위칭 손실에 의해 차량 연비를 떨어뜨릴 수 있기 때문이다.
제어부(410)는 전술한 것처럼, 실내 소음의 증가율이 미리 정해진 기준값 이하가 되도록 하는 주파수를 산출하고, 그 중 가장 낮은 주파수를 인버터(420)의 스위칭 주파수로 결정하여 인버터(420)를 제어함으로써, 인버터(420)의 스위칭 주파수에 의한 소음을 줄임이면서 차량의 연비가 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
400: 마이크
410: 제어부
420: 인버터
430: 모터
440: 메모리

Claims (11)

  1. 차량 내부의 소리를 획득하도록 마련된 마이크;
    차량 주행을 위한 동력을 제공하도록 마련된 모터;
    상기 모터의 구동을 제어하도록 마련된 인버터; 및
    상기 인버터의 스위칭 주파수에 의한 상기 마이크에서 획득한 소리의 증가량에 기초하여 상기 인버터의 스위칭 주파수를 결정하고, 상기 결정된 스위칭 주파수에 따라 상기 인버터를 제어하는 제어부;를 포함하는 차량.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 증가량이 미리 정해진 기준값 이하가 되도록 하는 인버터의 스위칭 주파수를 산출하고, 상기 산출된 주파수 중에서 다른 주파수보다 낮은 주파수에 따라 상기 인버터를 제어하는 차량
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 마이크에서 획득한 소리에서 인버터의 현재 스위칭 주파수의 소리를 제거한 후, 미리 저장된 인버터의 스위칭 주파수에 의한, 상기 마이크에서 획득한 소리의 증가량을 결정하는 차량.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 마이크에서 획득한 소리의 주파수에 따른 진폭을 산출하고, 미리 저장된 인버터의 스위칭 주파수에 따른 진폭에 의한 상기 산출된 진폭의 증가량을 주파수 별로 결정하는 차량.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 인버터의 스위칭 주파수에 따른 진폭에 대한 정보를 미리 저장하는 메모리;를 더 포함하는 차량.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 인버터의 스위칭 주파수에 따른 진폭에 대한 정보를 미리 저장하는 차량.
  7. 차량 내부의 소리를 획득하도록 마련된 마이크;
    모터의 구동을 제어하도록 마련된 인버터; 및
    상기 인버터의 스위칭 주파수에 따른 소리에 의한, 상기 마이크에서 획득한 소리의 증가량에 기초하여 상기 인버터의 스위칭 주파수를 결정하고, 상기 결정된 스위칭 주파수에 따라 상기 인버터를 제어하는 제어부;를 포함하는 차량의 모터제어장치.
  8. 인버터의 스위칭 주파수에 의한, 마이크에서 획득한 소리의 증가량을 결정하고;
    상기 결정된 증가량에 기초하여 상기 인버터의 스위칭 주파수를 결정하고;
    상기 결정된 스위칭 주파수에 따라 상기 인버터를 제어하는 것;을 포함하는 차량의 제어방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 결정된 증가량에 기초하여 상기 인버터의 스위칭 주파수를 결정하는 것은,
    상기 증가량이 미리 정해진 기준값 이하가 되도록 하는 인버터의 스위칭 주파수를 산출하고;
    상기 산출된 주파수 중에서 다른 주파수보다 낮은 주파수를 인버터의 스위칭 주파수로 결정하는 것;을 포함하는 차량의 제어방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 인버터의 스위칭 주파수에 의한, 마이크에서 획득한 소리의 증가량을 결정하는 것은,
    상기 마이크에서 획득한 소리에서 인버터의 현재 스위칭 주파수의 소리를 제거하고;
    미리 저장된 인버터의 스위칭 주파수에 의한 상기 마이크에서 획득한 소리의 증가량을 결정하는 것;을 포함하는 차량의 제어방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 인버터의 스위칭 주파수에 의한, 마이크에서 획득한 소리의 증가량을 결정하는 것은,
    상기 마이크에서 획득한 소리의 주파수에 따른 진폭을 산출하고;
    미리 저장된 인버터의 스위칭 주파수에 따른 진폭에 의한 상기 산출된 진폭의 증가량을 주파수 별로 결정하는 것;을 포함하는 차량의 제어방법.
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