KR20200113138A - System for reducing inverter noise of eco friendly vehicle - Google Patents

System for reducing inverter noise of eco friendly vehicle Download PDF

Info

Publication number
KR20200113138A
KR20200113138A KR1020190033185A KR20190033185A KR20200113138A KR 20200113138 A KR20200113138 A KR 20200113138A KR 1020190033185 A KR1020190033185 A KR 1020190033185A KR 20190033185 A KR20190033185 A KR 20190033185A KR 20200113138 A KR20200113138 A KR 20200113138A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vehicle
noise
switching frequency
inverter
motor
Prior art date
Application number
KR1020190033185A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
배수현
박주영
황재호
이용재
하태원
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 기아자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020190033185A priority Critical patent/KR20200113138A/en
Publication of KR20200113138A publication Critical patent/KR20200113138A/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/003—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to inverters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2270/00—Problem solutions or means not otherwise provided for
    • B60L2270/10—Emission reduction
    • B60L2270/14—Emission reduction of noise
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91—Electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92—Hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2306/00—Other features of vehicle sub-units
    • B60Y2306/09—Reducing noise
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/30—Sensors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

Abstract

The present invention relates to a device and a method for reducing inverter noise of an eco-friendly vehicle, and more specifically, to a device and a method for reducing noise generated by an inverter by changing the switching frequency of the inverter according to whether or not a noise inlet such as a window or a sunroof is opened or closed and the speed of a motor. To this end, the present invention provides a system for reducing inverter noise of an eco-friendly vehicle, including: a first sensor unit for detecting open/close state information of the noise inlet mounted on the vehicle; a second sensor unit for detecting state information of the motor that provides all or a part of driving force to the vehicle; a communication unit for receiving signals from the first sensor unit and the second sensor unit; and a control unit that receives a signal from the communication unit and variably controls the switching frequency of the inverter so that the vehicle can be operated in a normal driving mode or an NVH optimization mode according to the open/close state information of the noise inlet unit or the state information of the motor.

Description

친환경 자동차의 인버터 소음 저감 시스템{SYSTEM FOR REDUCING INVERTER NOISE OF ECO FRIENDLY VEHICLE}Inverter noise reduction system for eco-friendly vehicles {SYSTEM FOR REDUCING INVERTER NOISE OF ECO FRIENDLY VEHICLE}

본 발명은 친환경 자동차의 인버터 소음 저감 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히, 창문 또는 선루프와 같은 소음유입부의 개폐 여부 및 모터의 속도에 따라 인버터의 스위칭 주파수를 변경하여 인버터에서 발생되는 소음을 저감 시키기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for reducing inverter noise of an eco-friendly vehicle, and in particular, reducing noise generated from the inverter by changing the switching frequency of the inverter according to whether or not a noise inlet such as a window or sunroof is opened or closed and the speed of the motor It relates to an apparatus and method for.

순수 전기자동차(EV), 하이브리드 자동차(HEV), 연료전지 자동차(FCEV) 등을 포함하는 친환경 자동차는 주행을 위한 구동원 중의 하나로 전기모터를 이용한다.Eco-friendly vehicles, including pure electric vehicles (EV), hybrid vehicles (HEV), and fuel cell vehicles (FCEV), use an electric motor as one of the driving sources for driving.

차량의 메인 배터리에 저장된 직류전원을 인버터를 이용하여 3상 교류전원으로 변환시켜 모터를 구동하고, 모터의 구동력을 구동륜에 전달하여 차량 주행이 이루어지도록 한다.The DC power stored in the main battery of the vehicle is converted into 3-phase AC power using an inverter to drive the motor, and the driving force of the motor is transmitted to the driving wheels to allow the vehicle to travel.

한편, 친환경 자동차의 구동원인 모터와 인버터를 포함하는 모터 시스템에서 운전 중 인버터가 동작되면 스위칭 동작으로 인해 인버터 소음이 발생될 수 있다. 특히 인버터에서 발생되는 소음의 스위칭주파수 영역이 인간에게 가장 민감한 가청주파수 영역을 포함하게 되면 차량의 운전자나 탑승자에게 불쾌감을 줄 수 있다.Meanwhile, in a motor system including a motor and an inverter, which are driving sources of eco-friendly vehicles, if the inverter is operated while driving, inverter noise may be generated due to the switching operation. In particular, if the switching frequency region of the noise generated from the inverter includes the audible frequency region most sensitive to humans, it may cause discomfort to the driver or occupant of the vehicle.

인버터에서 발생되는 소음은 모터 토크와 모터 속도 뿐만 아니라 차량 내의 운전자 또는 탑승자에게 전달되는 소음 경로인 창문 또는 선루프 등의 개방 여부 및 정도에 따라서도 달라질 수 있다.The noise generated by the inverter may vary depending on not only motor torque and motor speed, but also whether or not a window or sunroof, which is a noise path transmitted to a driver or occupant in the vehicle, is opened.

구체적으로, 창문 등이 닫혀 있는 상태에서 인버터가 동작되면 인버터에서 발생된 인버터 소음이 차량 내부로 유입되는 경로에 대쉬보드가 존재하고, 인버터 소음은 대쉬보드의 차폐능력에 따라 차량 내부로 유입되지 않을 수 있다. 반면에 창문 등이 열려 있는 상태에서 인버터가 동작되면 인버터에서 발생된 소음은 개방된 창문 등을 통해 차량 내부로 유입된다.Specifically, when the inverter is operated with the window closed, the dashboard exists in the path through which the inverter noise generated by the inverter enters the vehicle, and the inverter noise does not flow into the vehicle according to the shielding capability of the dashboard. I can. On the other hand, when the inverter is operated with a window open, noise generated by the inverter flows into the vehicle through an open window.

이러한 인버터 소음을 줄이기 위한 종래 기술로서, 한국등록특허 제10-1865954호(소음 저감을 위한 친환경 자동차의 인버터 제어 방법)는, 현재의 모터 토크와 모터 속도를 모니터링하는 단계와; 모터 토크와 모터 속도가 현재의 스위칭 주파수에 설정된 소음 발생 영역에 해당하는지를 판단하는 단계와; 모터 토크와 모터 속도가 모두 소음 발생 영역에 해당하는 것으로 판단한 경우 현재의 모터 토크와 모터 속도에 해당하는 스위칭 주파수 변경값을 산출하는 단계와; 상기 스위칭 주파수 변경 값으로 PWM 신호를 생성하여 인버터 구동을 제어하는 단계;를 포함하여 인버터 스위칭 주파수에 따른 발생 소음의 주파수 영역을 변화시켜 인버터의 스위칭 주파수로 인한 소음 문제를 해결하는 소음 저감을 위한 친환경 자동차의 제어 방법을 개시하고 있다.As a conventional technique for reducing such inverter noise, Korean Patent Registration No. 10-1865954 (a method for controlling an inverter of an eco-friendly vehicle for noise reduction) includes the steps of monitoring a current motor torque and a motor speed; Determining whether the motor torque and the motor speed correspond to the noise generation region set at the current switching frequency; Calculating a switching frequency change value corresponding to the current motor torque and the motor speed when it is determined that both the motor torque and the motor speed correspond to the noise generation region; Controlling the driving of the inverter by generating a PWM signal with the switching frequency change value; including, environmentally friendly for noise reduction that solves the noise problem caused by the switching frequency of the inverter by changing the frequency range of the noise generated according to the inverter switching frequency Disclosed is a method of controlling a vehicle.

그러나, 한국등록특허 제10-1865954호는 모터 토크와 모터 속도만의 정보를 통해 스위칭 주파수 값을 변경하는 구성을 가질 뿐, 상술한 바와 같이 차량에 장착된 창문 등의 개방 여부 및 정도 등은 전혀 고려하고 있지 않다.However, Korean Patent Registration No. 10-1865954 only has a configuration in which the switching frequency value is changed through information of only the motor torque and the motor speed, and as described above, whether or not the window mounted on the vehicle is opened or not Not considering

한국등록특허 제 10-1865954호Korean Patent Registration No. 10-1865954

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창문 등의 개폐 상태 정보 등을 고려하여 인버터 소음을 저감할 수 있는 새로운 과제의 발명을 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide an invention of a new subject capable of reducing inverter noise in consideration of information on opening and closing states of windows, etc. in order to solve the problems of the prior art.

상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 차량에 장착된 소음유입부의 개폐 상태 정보를 감지하는 제1 센서부; 상기 차량에 구동력을 전부 또는 일부 제공하는 모터의 상태 정보를 감지하는 제2 센서부; 상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부로부터 신호를 입력받는 통신부; 및 상기 통신부로부터 신호를 입력받고, 상기 소음유입부의 개폐 상태 정보 또는 상기 모터의 상태 정보에 따라 상기 차량이 일반 주행 모드 또는 NVH 최적화 모드로 동작되도록 인버터의 스위칭 주파수를 가변 제어하는 제어부;를 포함하는 친환경 자동차의 인버터 소음 저감 시스템을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention includes: a first sensor unit configured to detect information on an opening/closing state of a noise inlet mounted on a vehicle; A second sensor unit sensing state information of a motor that provides all or part of a driving force to the vehicle; A communication unit receiving signals from the first sensor unit and the second sensor unit; And a control unit receiving a signal from the communication unit and variably controlling a switching frequency of the inverter so that the vehicle is operated in a normal driving mode or an NVH optimization mode according to the open/close state information of the noise inlet unit or the state information of the motor. Provides an eco-friendly vehicle inverter noise reduction system.

본 발명에 의하면, 센서부에서 감지한 소음유입부의 개폐 정보에 따라 스위칭 주파수를 변경함으로써 EV 차량에서 발생되는 인버터 소음을 효과적으로 감소시키는 효과가 있다.According to the present invention, there is an effect of effectively reducing the inverter noise generated in the EV vehicle by changing the switching frequency according to the opening and closing information of the noise inlet detected by the sensor unit.

또한, 본 발명에 의하면, 소음유입부의 개방 정도에 따른 스위칭 주파수와 모터의 속도/토크 관계 테이블을 달리 구성함으로써 인버터 소음을 유기적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, there is an effect of organically removing the inverter noise by configuring the switching frequency according to the degree of opening of the noise inlet and the speed/torque relationship table of the motor differently.

또한, 본 발명에 의하면, 스위칭 주파수가 가청주파수 영역 외에 있는 경우, 제어부가 모터의 속도에 따라 스위칭 주파수를 증가 또는 감소시킴으로써 인버터 소음 제거 또는 연비 상승이라는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, when the switching frequency is outside the audible frequency range, the control unit increases or decreases the switching frequency according to the speed of the motor, thereby eliminating inverter noise or increasing fuel efficiency.

또한, 본 발명에 의하면, HEV 차량에서 엔진이 구동되는 경우 제어부가 스위칭 주파수를 증가시킬 필요가 없으므로 인버터 효율 및 연비가 절약되는 효과가 있다. In addition, according to the present invention, since the control unit does not need to increase the switching frequency when the engine is driven in the HEV vehicle, there is an effect of saving inverter efficiency and fuel economy.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 자동차의 인버터 소음 저감 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부가 스위칭 주파수를 가변하는 순서를 도시한 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 스위칭 주파수와 모터의 속도/토크 관계 테이블의 일 예를 나타낸 것으로, 각각 스위칭 주파수의 변화 전후를 도시한 도면이다.1 is a view showing the configuration of an inverter noise reduction system for an eco-friendly vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a sequence in which a control unit changes a switching frequency according to an embodiment of the present invention.
3A and 3B are diagrams illustrating an example of a table of a switching frequency and a speed/torque relationship of a motor, respectively, showing before and after a change of the switching frequency.

이하, 본 발명에 따른 친환경 자동차의 인버터 소음 저감 시스템의 바람직한 실시예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 이하에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of an inverter noise reduction system for an eco-friendly vehicle according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The terms or words used below should not be interpreted as being limited to their usual or dictionary meanings, and based on the principle that the inventor can appropriately define the concept of terms in order to explain his own invention in the best way. It should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 자동차의 인버터 소음 저감 시스템의 구성을 나타낸 도면이고, 도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부가 스위칭 주파수를 가변하는 순서를 도시한 도면이며, 도 3a 및 도3b는 스위칭 주파수와 모터의 속도/토크 관계 테이블의 일 예를 나타낸 것으로, 각각 스위칭 주파수의 변화 전후를 도시한 도면이다.FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an inverter noise reduction system for an eco-friendly vehicle according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view showing a sequence in which a controller according to an embodiment of the present invention changes a switching frequency, 3A and 3B are diagrams illustrating an example of a table of a switching frequency and a speed/torque relationship of a motor, respectively, showing before and after a change of the switching frequency.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 자동차의 인버터 소음 저감 시스템은 모터의 속도 정보 뿐만 아니라 창문 등의 개폐 상태 정보를 이용하여 스위칭 주파수를 가변 제어하는 것으로, 소음유입부(10)와, 센서부(20)와, 통신부(30) 및 제어부(40)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the inverter noise reduction system for an eco-friendly vehicle according to an embodiment of the present invention variably controls the switching frequency using information on the opening/closing state of a window as well as speed information of a motor. ), and a sensor unit 20, a communication unit 30, and a control unit 40.

소음유입부(10)에는 차량 내부 공간과 외부 공간을 연통시키도록 도어부(미도시)가 장착된다. 이러한 소음유입부(10)는 창문, 선루프 등을 포함한다. 차량 외부의 소음이 소음유입부(10)을 통해 차량 내부로 유입되는 양은 도어부(미도시)의 개폐 정도에 따라 다르게 된다.A door part (not shown) is mounted on the noise inlet 10 to communicate the vehicle interior space and the exterior space. The noise inlet 10 includes a window, a sunroof, and the like. The amount of noise outside the vehicle flowing into the vehicle through the noise inlet 10 varies depending on the degree of opening and closing of the door (not shown).

센서부(20)는 인버터의 스위칭 주파수를 변경할 필요가 있는지 여부에 대한 정보를 얻기 위한 것으로, 제1 센서부(22) 및 제2 센서부(24)를 포함한다.The sensor unit 20 is for obtaining information on whether it is necessary to change the switching frequency of the inverter, and includes a first sensor unit 22 and a second sensor unit 24.

제1 센서부(22)는 소음유입부(10)의 개방 여부 및 개방 정도에 대한 정보(이하, 개방 상태 정보)를 감지하도록 도어부(미도시) 또는 소음유입부(10)에 연결된다. 일 실시예로 제1 센서부(22)는 도어부(미도시)를 작동시키는 모터 또는 기어 등의 회전부에 연결되는 엔코더로 구성될 수 있다. 다른 실시예에서 제1 센서부(22)는 마그넷 센서 등과 같은 감지센서로 구성될 수 있다. 다만, 제1 센서부(22)는 상술한 실시예들의 구성에 한정되지 않으며, 소음유입부(10)의 개방 여부 및 개방 정도를 센싱할 수 있다면 다양한 센서들로 구성될 수 있다.The first sensor unit 22 is connected to the door unit (not shown) or the noise inlet unit 10 to detect information on whether the noise inlet unit 10 is open and the degree of opening (hereinafter, open state information). In an embodiment, the first sensor unit 22 may be configured as an encoder connected to a rotating unit such as a motor or gear that operates a door unit (not shown). In another embodiment, the first sensor unit 22 may be configured as a detection sensor such as a magnet sensor. However, the first sensor unit 22 is not limited to the configuration of the above-described embodiments, and may be composed of various sensors as long as it can sense whether the noise inlet unit 10 is open or not.

친환경 자동차는 모터(50)로만 구동되는 순수 전기자동차(EV) 뿐만 아니라 모터(50)와 엔진(60)으로 구동되는 하이브리드 자동차(HEV)를 포함한다. 여기서 제2 센서부(24)는 EV 차량의 경우에는 모터(50)에 연결되고, HEV 차량의 경우에는 모터(50) 및/또는 엔진(60)에 연결된다.Eco-friendly vehicles include not only pure electric vehicles (EV) driven only by the motor 50 but also hybrid vehicles (HEV) driven by the motor 50 and the engine 60. Here, the second sensor unit 24 is connected to the motor 50 in the case of an EV vehicle, and is connected to the motor 50 and/or the engine 60 in the case of an HEV vehicle.

모터(50)에 연결된 제2 센서부(24)는 모터(50)의 속도 및/또는 토크에 대한 정보(이하, 모터 상태 정보)를 감지한다. 엔진(60)에 연결된 제2 센서(24)는 엔진(60)의 가동 여부에 대한 정보를 감지한다. The second sensor unit 24 connected to the motor 50 detects information on the speed and/or torque of the motor 50 (hereinafter, motor state information). The second sensor 24 connected to the engine 60 detects information on whether the engine 60 is running.

통신부(30)는 센서부(20)에서 감지한 신호를 수신하여 후술할 제어부(40)로 송신한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 통신부(30)는 센서부(20) 및 제어부(40)와 캔(CAN) 프로토콜로 통신을 수행한다. 캔 통신은 버스 방식에 의한 네트워크로 구성되고, 캔 버스는 외부 전자파나 노이즈에 강한 장점 등이 있으므로 자동차 통신에 널리 사용된다. 다만, 통신부(30)는 CAN 통신에 한정되지 않고, MUX, LAN, LIN 등 자동차에 적용될 수 있는 다양한 통신 방식으로 구성될 수 있다.The communication unit 30 receives the signal detected by the sensor unit 20 and transmits it to the control unit 40 to be described later. The communication unit 30 according to an embodiment of the present invention performs communication with the sensor unit 20 and the control unit 40 through a CAN protocol. CAN communication is composed of a network by a bus method, and CAN bus is widely used in automobile communication because it has strong advantages against external electromagnetic waves or noise. However, the communication unit 30 is not limited to CAN communication and may be configured in various communication methods applicable to automobiles such as MUX, LAN, and LIN.

제어부(40)는 통신부(30)를 통해 제1 센서부(22)에서 감지한 소음유입부(10)의 개방 상태 정보와, 제2 센서부(24)에서 감지한 모터 속도 및/또는 토크 정보를 수신한다. 제어부(40)는 상술한 정보를 바탕으로 인버터의 스위칭 주파수를 변경할 지 여부를 판단한다. 제어부(40)는 인버터에서 발생되는 스위칭 주파수가 인간의 가청주파수 영역에 포함되지 않도록 제어하는 기능을 수행한다.The control unit 40 includes information on the open state of the noise inlet unit 10 detected by the first sensor unit 22 through the communication unit 30, and motor speed and/or torque information detected by the second sensor unit 24 Receive. The control unit 40 determines whether to change the switching frequency of the inverter based on the above-described information. The control unit 40 performs a function of controlling the switching frequency generated in the inverter so that it is not included in the human audible frequency range.

이하, 도 2를 참조하여, 제어부(40)가 센서부(20)의 감지 정보를 이용하여 인버터의 스위칭 주파수를 가변하는 방법을 설명하기로 한다.Hereinafter, referring to FIG. 2, a method of varying the switching frequency of the inverter by using the sensing information of the sensor unit 20 by the control unit 40 will be described.

우선, 모터(50)로만 구동되는 EV 차량이 주행하는 경우를 살펴보면, 제어부(40)는 주행 중인 차량의 소음유입부(10)가 개방되었는지 여부를 판단한다. 이러한 제어부(40)의 판단은 제1 센서부(22)에서 감지한 정보를 통신부(30)를 통해 수신함으로써 수행된다.First, looking at a case in which an EV vehicle driven only by the motor 50 runs, the control unit 40 determines whether the noise inlet 10 of the driving vehicle is opened. The determination of the control unit 40 is performed by receiving information sensed by the first sensor unit 22 through the communication unit 30.

제어부(40)는 소음유입부(10)가 폐쇄된 상태라고 판단되면 차량이 일반 주행 모드로 운행되도록 인버터를 제어한다. 상술한 바와 같이, 소음유입부(10)가 폐쇄된 상태에서 인버터에서 발생한 소음은 대시보드의 좋은 차폐능력에 따라 차량 내부로 유입될 수 없다. 일반 주행 모드에서 제어부(40)는 인버터 시스템에 설정되어 있는 기존 스위칭 주파수를 그대로 유지하게 된다.When it is determined that the noise inlet 10 is closed, the control unit 40 controls the inverter so that the vehicle is operated in a normal driving mode. As described above, the noise generated by the inverter while the noise inlet 10 is closed cannot be introduced into the vehicle due to the good shielding ability of the dashboard. In the general driving mode, the control unit 40 maintains the existing switching frequency set in the inverter system as it is.

한편, 제어부(40)는 소음유입부(10)가 개방된 상태라고 판단되면 소음유입부(10)의 개방 상태 정보 및 인버터 소음이 발생되는 모터(50)의 상태 정보를 이용하여 차량이 NVH 최적화 모드로 운행되도록 인버터를 제어한다. 여기서 NVH 최적화 모드는 NVH(NOISE, VIBRATION AND HARSHNESS)의 성능을 개선한 차량의 주행 모드를 의미한다. On the other hand, if the control unit 40 determines that the noise inlet 10 is in an open state, the vehicle optimizes NVH using information on the open state of the noise inlet 10 and the state information of the motor 50 where the inverter noise is generated. The inverter is controlled to run in mode. Here, the NVH optimization mode refers to a driving mode of a vehicle with improved performance of NVH (NOISE, VIBRATION AND HARSHNESS).

구체적으로, 제어부(40)는 센서부(20)를 통해 소음유입부(10)의 개방 상태 정보 및 모터(50) 상태 정보를 수신하여, 인버터 소음이 차량 내부로 들어오는 정도 및 인버터 소음의 스위칭 주파수와 모터(50)의 속도/토크와의 관계를 판단한다. 여기서, 스위칭 주파수와 모터(50)의 속도/토크 관계는 미리 설정된 테이블로부터 구해질 수 있고, 이러한 테이블에는 인버터 소음이 발생되는 소음 영역(N)이 정해진다. Specifically, the control unit 40 receives information on the open state of the noise inlet unit 10 and the state information of the motor 50 through the sensor unit 20, and the degree of the inverter noise entering the vehicle and the switching frequency of the inverter noise. And the relationship between the speed/torque of the motor 50 is determined. Here, the relationship between the switching frequency and the speed/torque of the motor 50 can be obtained from a table set in advance, and a noise region N in which the inverter noise is generated is determined in this table.

제어부(40)는 개방된 소음유입부(10)를 통해 차량 내부로 유입된 소음이 테이블의 소음 영역(N)에 해당한다고 판단되면, 차량 모터의 속도 및 토크가 해당 소음 영역(N)에 해당하는 동안 스위칭 주파수를 증가시키도록 제어한다. 예를 들어, 도 3a에 도시된 바와 같이, 기존 스위칭 주파수가 5kHz로 설정되어 있는 차량에서 소음유입부(10)의 개방에 따라 인버터 소음이 발생되면, 도 3b에 도시된 바와 같이, 제어부(40)는 소음 영역(N)에서의 스위칭 주파수가 7kHz가 되도록 증가시킨다.If the control unit 40 determines that the noise introduced into the vehicle through the open noise inlet 10 corresponds to the noise region N of the table, the speed and torque of the vehicle motor correspond to the noise region N. Control to increase the switching frequency during operation. For example, as shown in FIG. 3A, when the inverter noise is generated according to the opening of the noise inlet 10 in a vehicle in which the existing switching frequency is set to 5 kHz, as shown in FIG. 3B, the controller 40 ) Increases the switching frequency in the noise region (N) to be 7 kHz.

한편, 소음유입부(10)가 개방되는 정도에 따라 차량 내부로 유입되는 소음의 성질도 변화된다. 즉, 소음유입부(10)가 50% 개방된 상태와 100% 개방된 상태에 따라 차량 내부로 유입되는 소음의 성질은 다르다. 따라서, 스위칭 주파수와 모터(50)의 속도/토크 관계의 테이블은 소음유입부(10)의 개방 정도에 따라 각각 미리 설정될 수 있다. 각각의 테이블은 서로 다른 소음 영역(N)을 가질 수 있고, 제어부(40)는 소음유입부(10)를 통해 유입된 인버터 소음의 스위칭 주파수를 소음유입부(10)의 개방 정도에 따른 각각의 테이블을 이용하여 증가시키도록 제어할 수 있다.Meanwhile, according to the degree to which the noise inlet 10 is opened, the nature of the noise introduced into the vehicle is also changed. That is, according to a state in which the noise inlet 10 is 50% open and 100% open, the nature of the noise flowing into the vehicle is different. Accordingly, the table of the switching frequency and the speed/torque relationship of the motor 50 may be set in advance according to the degree of opening of the noise inlet 10. Each table may have a different noise region (N), and the control unit 40 calculates the switching frequency of the inverter noise introduced through the noise inlet 10 according to the degree of opening of the noise inlet 10. It can be controlled to increase by using a table.

한편, 스위칭 주파수를 높일 경우 인버터 소음은 감소하고, 스위칭 주파수가 낮을수록 인버터 효율 및 연비가 향상되는데, 인버터 소음을 줄이기 위해 전 운전영역에서 기본 주파수를 높게 설정하게 되면 인버터 효율 및 연비가 나빠지게 된다. 따라서 제어부(40)는 스위칭 주파수가 가청주파수 영역 미만 또는 초과 범위에 있는 경우에 모터(50)의 속도에 따라 스위칭 주파수를 가변 제어하도록 한다.On the other hand, when the switching frequency is increased, the inverter noise decreases, and the inverter efficiency and fuel economy are improved as the switching frequency is lower. If the basic frequency is set higher in the entire operation range to reduce the inverter noise, the inverter efficiency and fuel economy are deteriorated. . Accordingly, the controller 40 variably controls the switching frequency according to the speed of the motor 50 when the switching frequency is in the range below or exceeding the audible frequency range.

즉, 제어부(40)는 현재의 스위칭 주파수가 가청주파수 영역 미만에 해당한다면, 모터(50)의 속도가 증가할수록 인버터 소음을 줄이기 위해 스위칭 주파수를 점진적으로 증가시킨다. 또한, 제어부(40)는 현재의 주파수가 가청주파수 영역을 초과하면, 모터(50)의 속도가 증가할수록 인버터 효율 및 연비 향상을 위해 스위칭 주파수를 점진적으로 감소시킨다. 물론 제어부(40)는 증가 또는 감소된 스위칭 주파수가 가청주파수 영역에 포함되지 않도록 제어한다.That is, if the current switching frequency falls below the audible frequency range, the controller 40 gradually increases the switching frequency to reduce the inverter noise as the speed of the motor 50 increases. In addition, when the current frequency exceeds the audible frequency range, the control unit 40 gradually decreases the switching frequency to improve inverter efficiency and fuel economy as the speed of the motor 50 increases. Of course, the control unit 40 controls the increased or decreased switching frequency not to be included in the audible frequency region.

상술한 바와 같이 인버터의 스위칭 주파수가 변경되면 PWM 또는 RPWM 등의 신호가 생성된 후 인버터의 스위칭 소자의 온오프 구동이 제어된다. 다만, 이러한 내용은 공지의 기술이므로 자세한 설명은 생략한다.As described above, when the switching frequency of the inverter is changed, a signal such as PWM or RPWM is generated, and then on/off driving of the switching element of the inverter is controlled. However, since these contents are known techniques, detailed descriptions are omitted.

다음으로, 모터(50) 뿐만 아니라 엔진(60)이 탑재된 하이브리드 차량(HEV)이 주행하는 경우를 살펴보면, 제어부(40)는 일단 엔진(60)이 구동되었는지 여부를 판단된다. 이러한 제어부(40)의 판단은 제2 센서(24)에서 감지한 정보를 통신부(30)를 통해 수신함으로써 수행된다. Next, looking at the case where not only the motor 50 but also the hybrid vehicle HEV on which the engine 60 is mounted is running, the control unit 40 determines whether the engine 60 has been driven. The determination of the control unit 40 is performed by receiving information detected by the second sensor 24 through the communication unit 30.

엔진(60)이 구동되면 엔진(60)에서 발생되는 소음으로 인해 인버터 소음이 차량 내의 탑승자 등에게 들리지 않게 된다. 이러한 경우 인버터 스위칭 주파스를 증가시키는 것은 인버터 효율 및 연비 저하의 문제가 발생하게 되므로, 제어부(40)는 엔진(60)이 구동되었다고 판단되면 차량이 일반 주행 모드로 운행되도록 인버터를 제어한다. 일반 주행 모드에서 제어부(40)는 인버터 시스템에 설정되어 있는 기존 스위칭 주파수를 그대로 유지하게 된다.When the engine 60 is driven, the noise generated from the engine 60 prevents the noise from the inverter from being heard by the occupants in the vehicle. In this case, increasing the inverter switching frequency causes problems of lowering inverter efficiency and fuel economy. When it is determined that the engine 60 is driven, the control unit 40 controls the inverter so that the vehicle is operated in a normal driving mode. In the general driving mode, the control unit 40 maintains the existing switching frequency set in the inverter system as it is.

엔진(60)이 구동되지 않으면 순수하게 모터(50)로만 구동되는 EV 차량이 주행되는 경우와 같다. EV 차량이 주행되는 경우 제어부(40)의 과정은 상술한 과정과 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.If the engine 60 is not driven, it is the same as the case where an EV vehicle driven purely by the motor 50 is driven. When the EV vehicle is driven, the process of the controller 40 is the same as the above-described process, so a detailed description thereof will be omitted.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재된 청구범위의 균등범위 내에서 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical idea of the present invention and the claims described below by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains. It goes without saying that it can be variously modified and modified within the equal range of the range.

1 : 친환경 자동차의 인버터 소음 저감 시스템
10 : 소음유입부 20 : 센서부
22 : 제1 센서부 24 : 제2 센서부
30 : 통신부 40 : 제어부
50 : 모터 60 : 엔진1: Inverter noise reduction system for eco-friendly vehicles
10: noise inlet 20: sensor
22: first sensor unit 24: second sensor unit
30: communication unit 40: control unit
50: motor 60: engine

Claims (8)

차량에 장착된 소음유입부의 개폐 상태 정보를 감지하는 제1 센서부;
상기 차량에 구동력을 전부 또는 일부 제공하는 모터의 상태 정보를 감지하는 제2 센서부;
상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부로부터 신호를 입력받는 통신부; 및
상기 통신부로부터 신호를 입력받고, 상기 소음유입부의 개폐 상태 정보 또는 상기 모터의 상태 정보에 따라 상기 차량이 일반 주행 모드 또는 NVH 최적화 모드로 동작되도록 인버터의 스위칭 주파수를 가변 제어하는 제어부;를 포함하는 친환경 자동차의 인버터 소음 저감 시스템.A first sensor unit configured to detect information on an open/closed state of a noise inlet unit mounted on the vehicle;
A second sensor unit sensing state information of a motor that provides all or part of a driving force to the vehicle;
A communication unit receiving signals from the first sensor unit and the second sensor unit; And
Eco-friendly, including a control unit receiving a signal from the communication unit and variably controlling the switching frequency of the inverter so that the vehicle is operated in a normal driving mode or an NVH optimization mode according to the open/close state information of the noise inlet unit or the state information of the motor. Vehicle's inverter noise reduction system 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 소음유입부가 닫혀 있는 상태라고 판단되면 상기 차량의 동작을 일반 주행 모드로 결정하고, 상기 인버터의 기존 스위칭 주파수를 유지시키는 것을 특징으로 하는 친환경 자동차의 인버터 소음 저감 시스템.The method of claim 1,
When it is determined that the noise inlet is closed, the control unit determines an operation of the vehicle as a normal driving mode and maintains an existing switching frequency of the inverter. 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 소음유입부가 열려 있는 상태라고 판단되면 상기 차량의 동작을 NVH 최적화 모드로 결정하고, 상기 스위칭 주파수를 증가시키는 것을 특징으로 하는 친환경 자동차의 인버터 소음 저감 시스템.The method of claim 1,
The control unit determines the operation of the vehicle as an NVH optimization mode when it is determined that the noise inlet is open, and increases the switching frequency. 제 1 항에 있어서,
상기 소음유입부의 개폐 상태 정보는 상기 소음유입부의 개방 정도를 나타내는 개폐 정도 정보를 포함하고,
상기 제어부는 상기 소음유입부가 열려 있는 상태라고 판단되면 상기 차량의 동작을 NVH 최적화 모드로 결정하고, 상기 소음유입부의 개방 정도에 따라 달라지도록 상기 스위칭 주파수를 증가시키는 것을 특징으로 하는 친환경 자동차의 인버터 소음 저감 시스템.The method of claim 1,
The opening/closing state information of the noise inlet includes information on an opening/closing degree indicating an opening degree of the noise inlet,
When it is determined that the noise inlet is open, the control unit determines the operation of the vehicle as an NVH optimization mode, and increases the switching frequency to vary depending on the degree of opening of the noise inlet. Abatement system. 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 소음유입부가 열려 있는 상태라고 판단되면 상기 차량의 동작을 NVH 최적화 모드로 결정하고, 주행 중인 차량의 현재의 스위칭 주파수가 가청주파수 영역 외에 있으면 상기 가청주파수 영역에 가까워지는 방향으로 현재의 스위칭 주파수를 증가시키거나 감소시키는 것을 특징으로 하는 친환경 자동차의 인버터 소음 저감 시스템.The method of claim 1,
When it is determined that the noise inlet is open, the control unit determines the operation of the vehicle as the NVH optimization mode, and if the current switching frequency of the vehicle being driven is outside the audible frequency region, the current controller moves toward the audible frequency region. Inverter noise reduction system of an eco-friendly vehicle, characterized in that increasing or decreasing the switching frequency. 제 5 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 모터의 속도가 증가하는 상태에서 현재의 스위칭 주파수가 가청주파수 영역보다 작으면 현재의 스위칭 주파수를 점진적으로 증가시키는 것을 특징으로 하는 친환경 자동차의 인버터 소음 저감 시스템.The method of claim 5,
And the control unit gradually increases the current switching frequency when the current switching frequency is less than the audible frequency range while the speed of the motor is increased. 제 5 항에 있어서,
상기 제어부는, 모터의 속도가 감소하는 상태에서 현재의 스위칭 주파수가 가청주파수 영역보다 크면 현재의 스위칭 주파수를 점진적으로 감소시키는 것을 특징으로 하는 친환경 자동차의 인버터 소음 저감 시스템.The method of claim 5,
The control unit, when the current switching frequency is greater than the audible frequency range in a state in which the speed of the motor is reduced, gradually decreases the current switching frequency. 제 1 항에 있어서,
상기 제2 센서부는 상기 모터와 함께 상기 차량에 구동력을 제공하는 엔진의 구동 상태 정보를 더 감지하고,
상기 제어부는 상기 엔진의 구동 상태 정보에 따라 상기 엔진이 구동된다고 판단되면 상기 차량이 일반 주행 모드로 동작되도록 상기 스위칭 주파수를 제어하는 것을 특징으로 하는 친환경 자동차의 인버터 소음 저감 시스템.The method of claim 1,
The second sensor unit further detects driving state information of an engine providing driving force to the vehicle together with the motor,
The control unit controls the switching frequency so that the vehicle operates in a normal driving mode when it is determined that the engine is driven according to the driving state information of the engine.
KR1020190033185A 2019-03-22 2019-03-22 System for reducing inverter noise of eco friendly vehicle KR20200113138A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190033185A KR20200113138A (en) 2019-03-22 2019-03-22 System for reducing inverter noise of eco friendly vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190033185A KR20200113138A (en) 2019-03-22 2019-03-22 System for reducing inverter noise of eco friendly vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200113138A true KR20200113138A (en) 2020-10-06

Family

ID=72826264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190033185A KR20200113138A (en) 2019-03-22 2019-03-22 System for reducing inverter noise of eco friendly vehicle

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20200113138A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220216818A1 (en) * 2021-01-06 2022-07-07 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for adaptive pulse width modulation

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101865954B1 (en) 2012-09-21 2018-06-08 현대자동차주식회사 Inverter control method of eco-friendly vehicle for reducing noise

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101865954B1 (en) 2012-09-21 2018-06-08 현대자동차주식회사 Inverter control method of eco-friendly vehicle for reducing noise

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220216818A1 (en) * 2021-01-06 2022-07-07 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for adaptive pulse width modulation
US11469702B2 (en) * 2021-01-06 2022-10-11 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for adaptive pulse width modulation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6906482B2 (en) Window glass obstruction detector
KR101540917B1 (en) Method for controlling power trunk or power tailgate with synchronization procedure between left spindle and right spindle
JP3104308B2 (en) Electric vehicle air conditioner
US20200156636A1 (en) Cruise control system and method for vehicle
JP2008092708A (en) Motor drive controller
JP2003304604A (en) Method and apparatus for controlling motor
KR20200113138A (en) System for reducing inverter noise of eco friendly vehicle
JPH07298514A (en) Controller for alternator in vehicle
CN204249966U (en) A kind of automobile is closed the door voice control system
JP2003314141A (en) Opening/closing control device for opening/closing body for vehicle
US9973136B2 (en) Method for controlling motor based on variable current controller gain and eco vehicle thereof
US9037332B2 (en) Vehicle having obstacle detection device
KR20150022030A (en) Apparatus and method for controlling power trunk or power tailgate using hall sensor
WO2008023497A1 (en) Slip determination device and slip determination method
JP2003111213A (en) Control system for electric car
JP5471745B2 (en) In-vehicle device
JP3623496B2 (en) Vehicle control device
JP2005168171A (en) Power converter and automobile equipped with the same
KR101795532B1 (en) Vehicle and controlling method for the vehicle
JP6875911B2 (en) Vehicle battery controller
CN114072318A (en) Vehicle control method and vehicle control device
WO2023175832A1 (en) Motor control device and motor control method
Yin et al. A novel traction control without chassis velocity for electric vehicles
JP2018082542A (en) Electric vehicle
JP3732416B2 (en) Electric vehicle control device

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal