WO2010023768A1 - 車両の作動音制御装置及び制御方法 - Google Patents

Abstract

車両 (1, 17) は、走行用の電動モータ (5, 19) と、電動モータ (5, 19) に駆動電流を供給するインバータ (4) と、インバータ (4)を制御するコントローラ (13) を備える。コントローラ (13) が電動モータ (5, 19)の回転速度に比例した作動音の発生次数、に近接する次数成分を持つ第 2の作動音を、発生させることで、ビート音を生成するビート音生成機構として機能することで、車両加速時に加速状態に応じた好ましい走行音を創出する。

Description

両の 置及び 御方法 術分野 この 車両の 音の制御に関す 。

本国 許庁が 2 8 年に発行した P2０ 3 33A は、 電動モ タ 減速機を 備え インホイ ルモ タで 々の 動輪を駆動する電動車両のビ ト 止装置を提 案して る。

ビ 数のインホイ ルモ タの の な に じ 。

インホイ モ タの モ タ 減速機の の 波数を車輸ご に変化させ こ でビ ト音の発生を抑制す 。 明の モ タを動力 す 車両にお ては、 般に が重視されてきた。 し しなが 、 ドライ は必ずし す ての 件にお て静粛 を好む は限らな ・ ンジンを駆動 す 車両にお ては、 加速のためにド イ がアクセルペ ダルを踏み込む 、 内燃 ンジンの が変化す ので、 ドライ は ンジン音 ら 車両の 体感するこ ができ 。

モ タを駆動 す 車両にお てほ、 しかしなが 、 加速 に内燃 ンジン を駆動 す 車両の な作動 の 化を電動モ タから るこ はできな 。 この 明の 、 したがって、 電動モ タを駆動 す 車両の の を改善す こ である。 上の目的を達成するために、 この 電動モ タを動力 す 車両の 置にお て、 車両の に電動モ タの 転速度に した作動 生次 数、 に近接す 分を持つ を発生させるこ で、 ビ 音を生成す ビ 構を備えて る。

この 、 また電動モ タを動力 す 車両の 御方法にお て、 車両 の に電動モ タの 転速度に比例した作動 生次数、 に近接す 分を 持つ を発生させるこ で、 ビ ト音を生成して る。

両の にこの ビ 音を生成するこ に 、 定常 行時の を 確保しつつ、 ドライ は作動音 ら車両の 体感す こ ができ 。

この 明の びに他の特 利点は、 明細書の 降の 載の中で説明される に、 された 面に示され 。 面の 単な説明 はこの 明の 態に 作動 置を適用す 電動車両の であ 。

2 は発明 らが実施した、 車両の 行 加速走行にお ビ 音の音質の (S )に る評価 果を示すダイアグ ムである。

3A 3 はビ ト音の発生原理を説明するダイアグラムである。

4A 4C は作動 置が実行す 高次電流 畳に 発生す ビ 音の特性 を説明す ダイアグラムである。

5はこの 明を適用す 電動モ タの 断面図であ 。

6A 6 モ タの 動電流 作動 置が付加す 高次電流の を示すダイアグラムであ

7A 7 は作動 置が基本 動電流に付加する高次電流の 数 、 その じる の 性を説明するダイアグラムである。 8A 8 は作動 置に 高次電流の 加に 発生す ビ 音の特 性を説明す ダイアグラムである。

は発明 が実施した、 周波数の なるビ 音の音質に関して S 法に る 評価 果を示すダイアグ ムであ 。

A C はこの 明の 2の 態に 作動 置が生成す 動電 流を説明するダイアグラムである。

A はこの 明の 2の 態に 作動 置が基本 動電流 に付加する高次電流の 数 、 その じ の 性を説明す ダイアグ ラムであ 。

2A 2C は に るビ ト 性の 化を説明す ダイアグ ムで あ 。

3A 3C は に ビ ト 性の 化を説明す ダイアグラムで あ 。

A 4 はこの 明の 2の 態に 作動 置が電動モ タの 転時に実行する高次電流の 理を説明するダイアグラムであ 。

5A 5 はこの 明の 2の 態に 作動 置が電動モ タの 回転時に実行す 高次電流の 理を説明す ダイアグラムである。

はこの 明の 3 の 態に 作動 置が え 外部 ネル の 面図である。

7 この 明の 4の 態に 作動 置を適用す 電動車両の であ 。

8 はこの 明の 4 の 態に る電動モ タ ットの であ る。

A g は電動モ タ ットが え 構のブ ネッ の 合 位相 加 の 係を説明す ダイアグラムであ 。 2 A 2 この 明の 4の 態に 作動 置が え み合 構を示す、 構の 断面図 断面図であ 。

2 はこの 明の 4の 態に 作動 置が たらすプラネット の み合 位相 を示すダイアグラムであ 。

22A 22 はこの 明の 4の 態に み合 位相 構が たら す 速機の 数 加 の 係を示すダイアグラムであ 。

23A 23 はこの 明の 4の 態に み合 位相 構が たら すビ ト 性を示すダイアグラムである。

24A24C この 明の 5の 態に る作動 置が え み合 構を示す、 構の 断面図 断面図である。

5 と 25 はこの 明の 5の 態に み合 位相 構が た す 速機の 数 加 位相 の 係を示すダイアグラムであ 。

26A 26 はこの 明の の 態に る作動 置が え み合 構を示す、 構の 断面図 断面図であ 。

27 はこの 明の 6 の 態に る み合 位相 構が たらすブ ネット の み合 を示すダイアグラムである。

28A 28 はこの 明の の 態に る み合 位相 構が たら す 速機の 数 加 位相 の 係を示すダイアグラムであ 。 明を実施す ための 良の 面の 2、 3A 3 、 4A4C、 5、 ㏄ 6 、 7 、 A 8 、 9を参照して、 この 明の 態を説明す 。 を参照する 、 この 明に 作動 置を適用す 車両 2 に蓄電された電力を用 て、 電動モ タ 5 が駆動輪を回転 動す こ で走行す 。 ッ 2 の はあ かじめ 部 の 給に 行なわれる。

ッ 2 ら供給され 直流電流はイン タ 4に 3 流に変換された 後に、 電動モ タ 5に入力され 。 モ タ 5は同期 モ タで構成され 。 モ タ 5 の 、 減速機6 ファレンシャル 7 を介して駆動輪8 に伝達され 。 イン タ 4はコントロ ラ 3からの 号に基 き 流の 換を行 。 コン ロ ラ 3 は、 車両の 態に応じて駆動電流 を演算し、 駆動電流 各 に流れて 実際の を検出する電流センサ が検出した実際の の 較に基 き、 所定の 3 流がイン タ ら出力され に電流の ド ック 御を行 。 コン ロ ラ 3は中央演算装置(CP )、 読み出し専用メモ (RO )、 ランダムアク セスメ ) び入出力インタフ ス ( インタフ ) を備えた イクロ ンピ で構成され 。 コント うを 数の イクロコンピ で構成するこ 可能であ 。

両の 、 般にド イ が積極的な 思を持つこ を意味する。 そこで 車両の には、 駆動 であ 電動モ タ 5 の を加速を実感させ 音質 変化さ ドライ に積極的に聞 せ こ によ 、 車両の フィ リングを改善す こ ができ 。

モ タ 5 の をこの にして積極的に発生させ こ で、 電動モ タ 5 が 発して た作動 が目立たな な 。 その 果、 例えば の 作動 を不要にす 効果 期待でき 。

2 は、 電動車両の 加速走行 ビ 音を加えた場合の 質を、 発 明 らがド イ を 験者 して意味 (S ) に 価した結果を示す。

価 のS 法の適用は、 音の評価のための 理学的 定方法 ( 郎、 桑 コ ナ S 9784339 43 7 33 で あ 。

図にお て、 S 基準 な ビ し 同等な場合を 4 し、 値が 小さ ほど 定的 答を示す。 に関しては 定 波数の モ タ音に 定 のビ ト 波数でビ ト音を発生させた。 速走行 に関して 加速に伴 モ タ の 上昇 にビ ト 波数が高 なる ビ 音を発生させた。 図に示さ れ 結果は 々 条件でビ ト音を発生させた場合の 価の を った のであ る。

加速走行 較す 、 全体的に加速走行音の方がビ 音を加え こ で評点が良 なって る。 験者は特に し 「面白 わ わ す な 新な 等の感覚を強 感じて こ が分か 。 た定常 で感じ 「 快な」 感じを、 加速走行 では感じな 。 この に電動車両の ビ ト音を発生させるこ は、 今 でに 楽し 加速 覚を たらす。 万、 ドライ が積極的な 作意思をあま 持たな 行時にお ては、 一定 波数の モ タ音にビ 音を加えて 積極的に作動 ドライ に聞 せるこ は、 ドライ に不快感を与える恐れがある。

、 電動モ タ 5 が 両の 速走行時にはビ 音を発生させ、 定 常 行時にはビ ト音を発生させな にするビ ト 構を備え 。 ビ ト 電動モ タ 5 、 電動モ タ 5に交流電流を供給す イン タ 4 、 電流の 、 周波数、 を制御するコン ロ ラ 3 で構成される。

3A 3 を参照す 、 ビ 音は近接した 波数の 2つの音が重な 合 結 果 して、 AC に示す に 2 つの音の周波数差の 波数で音 が強弱を繰 返す こ に じる。 モ タの ビ 音を付加す ためには、 電動モ タ の の 波数 近接し、 つ 致しな 波数の音を加え 必要があ 。

そのために、 コン ラ 3は、 電動モ タ 5の 動電流の 本電流に基本電流の 次成分を付加して、 電流 を計算する。 コ ラ 3 は、 電流 タ 4 に出力す こ で、 主要な作動 波数に近接した 波数の音を電動モ タ 5に発生させ、 それに ビ ト音を生成す 。

5を参照す 、 電動モ タ 5はステ タ を備え 。 ステ タ VWの 3柏を交互にティ ス 8に巻 た 2個のコイル9を備え 。 コイ 9は集中 き する。 タ 沿って等し 隔で配置された 8個 の永 備え 。 した永久 石 外周 S極に し た永久 石 を交互に配置するこ で、 永久 は 4 の 石を構成す る。

上の構成に 、 4 2 スロットの モ タ 5 が 成され 。 4 モ タの 合、 機械 度にお て ステ タ の 3個のスロッ に 2の の が対応する。

6Aを参照する 、 電動モ タ 5は機械 9 度を 期 する正弦 の 本電 流をコイル9に するこ で駆動され 。 つ 、 電動モ タ 5の 度が 電気 36０度に相当する。

この き口 2の 2 ステ タ のスロッ 数3の 小公倍数である電 気 6 機械 24次の周波数ではロ タ ステ タ 間に作用す 電磁力 の 分が、 全てのティ に同位相で作用す 、 わゆ モ ド な 。 0 モ ドにお ては、 ステ タ ０ が ア 向に 様に伸縮する、 最 音にな やす 状の 動をするため最 作動 が大き なる。

6 を参照す 、 電動モ タ 5 の 動電流に高次成分を付加す 、 電流が電 磁気 に変換され 結果、 発生す 電磁 、 駆動電流に含 れ 高次成 分の 数に対して、 次の次数 なる。 この 、 電動モ タ 数であ 電気 次の電 に対して 6 次の電 を発生させ 。 8 7A を参照する 、 コン ロ ラ 3 はそのために電動モ タ 5 の 動電流に 7・ 5 成分を付加す 。 この 理の 果、 図 7 に示す様に、 6 5次の加 が発 生する。

体的には、 運転 振幅 、 の 本電流に対して、 ( ) に る 7・ 5 成分を付加するこ で、 ントロ ラ 3はイン タ 4 の

肪を計算す 。 S d ０ + ・SW(7０5０ ０)

０・ ， 。 ・ ， ０，

九は電気 が次の に移 値が2 ら 0になった きに高次成分 流 が不連続 ならな にするための であ 、 電気 クル前の補 、 (2)で与えられ 。

6 =7 5 2 2 で与え れ 。

この 置では、 高次成分 流の (3)で与える。

０・2 (3) ン タ 4がこの 流を電動モ タ 5に供給する 、 電動モ タ 5 には 々 て 電気 6次の加 に加えて 電気 ・０5次の加 が発生す 。 A 8 を参照す 、 これらの 2つの に 、 電気 ・ 5 、 機械 2次の周波数のビ ト音が発生す 。

ビ 音のビ 波数は電動モ タ 5 の 転速度に比例するため、 回転速度の 昇 にビ 波数 上昇する。 しかし、 2 つの音の周波数差が大き なる 、 ビ ト しては聞こえな な 、 2音の和 して聞こえ になる。 この 前の、 ビ 音 ら 音に 移する 域では、 不快感を与える なってし 。

9 を参照す 、 発明 はビ 音に関する S 法の音 果の中で、 ビ ト 波数が 2 ツ ( z) になるまでの 、 その後の回転速度の 昇に ビ 波数が4 zにな での音の評 果を 較した。 適な 快な 容詞 の 果に関しては、 2 z までの音ではビ トを加えな 場合 ほ ぼ同等であ 。 万、 4０ z での音では評価 快な の側に振れて 。 この 実から、 ビ 波数が 2 zから 4 z に至 間に被験者が不快 感じ 界があるこ が分 。

ここで、 ビ 波数は電気 6 5 次の電 電気 6 次の電

の 波数差に相当す 。 この 波数差は電動モ タ 5 の 転速度 6０

( ) にお て、 242 z 24０ z 2 z なる。 上の結果を踏まえて、 コン ラ 3 は、 ビ 波数が 2 z 上 なる電動モ タ 5 の 転速度 6 ０ 上にお ては、 ( )の 次成分 流の に向けて させ、 最終 的に高次成分 流の 加を停止する。

その 果、 図8A 8 に示す に電動モ タ 5の 転速度が6０ 上の 高速回転 域ではビ 音が急減する。

低周波数では、 共振 波数が低 振幅の きな車体の モ ドをビ 音が励起し、 ビ に の 幅増加が 体の 動を活発化する可能性があ 。 この 置にお ては、 車体振動が問題 な 電気 6 、 機械 24 次の加 波数が 5 z での 波数でほ、 の 幅増加を抑制す 。 すなわち、 電気 6 、 機械 24次の加 波数5 zに対応す 電動モ タ 5の 転速度 25 で高次成分 流の [3)で得られる振幅とな に、 電動モ タ 5の 転速度 で振幅 から電動モ タ 5の 転速度 25 ０ p での まで、 電動モ タ 5 転速度に対してリ アに振幅 値を増大さ せ 。

両の 以外の 件では、 前述の にビ 音が不快感を与えてしま 合があ ため、 作動 高次成分 流の 加を行わ ビ 音を発生させな 。

上に 、 作動 モ タ 5 の 定の 域でのみビ 音を発 生させ こ に 、 不快感を た す 質悪化や振動 化を防止しつ 、 楽し 動車両の を創出す 。 2 A C A 2A 2C 3A 3C A 4

5A 5 を参照してこの 明の 2の 態を説明す 。

この 態 ドウ アの 同 であ 、 高次成分 流 の 法のみが異な 。

A C を参照する 、 この 態では、 ントロ ラ 3は電動モ タ 5の 動電流に関して、 A こ 本電流に対して、 (4) で表され 補正 乗算す こ で、 OC に示す を計算す 。

に対応する 動電流を電動モ タ 4のコイルに する。

=1 g s 6 6 (4) ただし、 q， 2 ・(6 ) 1

、

g 件に応じて定める 。

、 (4)から分かる に、 数 の和であ 、 時間平均が な 性質を つ。 この に基本電流に 6 次の高次成分を乗算 正す こ に 、 駆動電流に A 6 次の高次成分 流が付加され 。 その 果、 電動モ タ 5に 発生す には t す に電気 6 次の成分が新たに現れる。 この にして、 作動 電動モ タ 5の 定の 域で、 の 態と 様にビ 音を発生させ、 不快感を らす 質悪化や振動 化を防止しつつ、 楽し 動車両の を創出す 。

A を参照する が大き ほどビ ト 波数が大き な 。 つま の値の設定によ ビ ト 波数を任意に設定 能である。

A を参照す 、 大き ほどビ トの 幅、 つま さが大き な 。 つま 、 の値の設定に ビ トの さを任意に設定 能である。 この に、 数戸 み合わせに 意のビ 音を創 出すこ ができ 。

この 態では、 車両のアクセル に応じて を設定す 。 すな わち、 アクセル が大き ほど 数 を大き 設定して電動モ タ 5の 転速度の 昇に対して、 ビ ト 波数の 速 し、 加速 を向上させる。 また、 アクセル が大き ほど、 を大き 設定してビ ト感を 強調する。

この 態で ビ ト 波数が 2 z 上になった場合に不快感を与え のを防 止す ため、 電動モ タ 5 の 速回転 域では高次成分 流の 加を停止す 。 モ タ 5 の 転速度 「p におけるビ 波数 、 4 の モ タ 5 で は 6 な 。

そこで、 A 4 に示す に コントロ 3は電動モ タ 5の 転速度 の 昇に Ⅳ が3 を超え に向けて させるこ で、 高 次成分 流の 加を停止し、 ビ ト音が発生しな にす 。

た電磁 アル 分 同様に、 電磁 の 分に関して 6 次の加 が加わるこ でトルクリップ が発生する。 次成分 流の に 発生するトルクリップ 同様にビ ト音を発生させ 。 体的にはトルクリッ プ に って 体が加 され、 車体の 動に伴って発生する振動 内に響 ビ ト音に寄与す 。 し し、 極低周波数のビ 音は、 共振 波数が低 振幅の きな 車両の 動を励起す ので、 ビ ト音に 幅増加が 両の 動を悪化さ せてしま 。 この 振動モ ドの 特に問題 な の 、 駆動 のねじ モ ドであ 。 クリップ は駆動 のねじ 振を励起する。 ねじ 振が 輪 で前後振動に変換される 、 車体の 後振動が激し なる。 のねじ モ ドは O zに存在す 。

この 波数 近での 化を防止す ため、 コン ロ ラ 3 は 5A に示す に、 電気 6 、 機械 24次の周波数が 6 z な 電動モ タ 5 の 転速度4 までは高次電流 分の 加を行わ その 値を ら 本来の 定値 増加さ る。

また車両の 以外の 条件では、 前述の にビ ト音が不快感を与えてし 合があ ため、 この 態にお て 、 の 態 同様にコン ロ3は高次成分 流の 加を行わ ビ 音を発生させな 。

上に 、 この 態に る作動 アクセル に応じたビ 音の 制御に 、 不快感を たらすよ 音質の 化や振動 化を防止しつつ、 ビ 音を 発生させるこ で 楽し 動車両の を創 出す。 6を参照してこの 明の 3の 態を説明する。 この 、 2 の 態に ヒ ト 構に ビ ト音の設定を運 転 が任意に設定 能な、 外部 ネル をさらに備えた のに相当す 。 バネ 3 は車両 の 転席 に設けられ 。 パネル 3 は、 ビ 音の O O スイッチ 4 、 ビ 波数 つまみ 5 、 ビ

つまみ 6 を備え 。 ビ O O スイッチ 4は、 O A TO MA 3つのポジションを選 択 能に構成される。 ビ 波数 つ み 5 は、 (4) の 設定するつ みまであ 。 ビ ト つまみ 6は (4)の 設定するつみまであ 。 ビ O スイッチ 4 に関して、 ドライ が O ジョンを選択す 、 コン ラ 3 は駆動電流 の 流の 加を行わず、 ビ 音は発生し な 。

ド イ がA TO ジョンを選択する 、 コン ロ 3 は、 2 の 態 同様の 動電流 御を行な 。 その 果、 電動モ タ 5はビ 音を発生させる。 ドライ が ジョンを選択す 、 コン ロ ラ 3はビ 波数 つまみ 5に って設定された 、 ビ つまみ 6に って制定さ れた 基 きビ 音を発生させ 。 ビ 波数 つまみ 5 は時計回 に回すほど 数戸 が大き な 、 ビ 波数が大き な に設定される。 ビ ト つ み 6 はを右に回すほど 大き な 、 ビ ト さが大き な に設定され 。

上の にビ 音の アル 定を可能 す こ に 、 ドライ が好みの ビ ト音を創 出すこ が可能 なる。 これに 、 好みの の で車両を運 転す こ が可能 な 。 7 8、 A 、 2 A 2 、 2 、 22A 22 、2 2 を参照して、 この 明の 4の 態を説明する。

7 を参照する 7 は 2つの 8のそれぞれに電動モ タ ット 9 を備えたインホイ ルモ タ であ 。 7 は外部電源から供給され 電力 を蓄電する 個の 2０ 、 ッ 2 の 流電流を ントロ ラ 2 の 令に基づき 3 流電流に変換す 2個のイン タ 22 、 イン タ 22から され 3 流電流に それぞれ回転 動される 2個の電 モ タ ッ 9 を備える。

8を参照す 、 モ タ ッ 9は電動モ タ 減速機24で構成さ れ 。 速機24は 構で構成され 。 、 減速機ケ ス 26に 定されたリ グ 25 、 電動モ タの 28 に固定された 27 、 リング 25 27の間に 在す 3個のブラネッ 29 を支持 す ブラネッ ト リア 3 を備える。 ブラネッ キャリア 3０の 転が出力 3 を介して後輪 8 され 。 プラネット 29 は同 のブ ネット 34上に構成された小径ピ オン 32 ピ オン 33 らな 。 ピ オン 32はリング 25 み合 、 ピ オン33が 2 み合 こ に 、 減速機24 きな減速 実現 す 。 ブラネッ キャリア 3 、 3個のブラネッ 29をそれぞれ回転 由に し 角度 隔て 持する。

この 態では、 電動モ タ ッ み込 れ 減速機24の の 数を、 電動モ タが発す 作動 近接させ こ に 、 ビ ト音を発生させ 。 この 態では、 リング 25の 63、 サン 27の 2 設定 し、 ブ ネッ 29の ピ オン 32の 8、 ピ オン 33の 36に設定する。 この 定に 減数 24の 7、 出力 3 の 転に対する リング 25の み合 63 、 サン 27の み合 26 な 。 モ タは 8 、 ステ タ 5 スロッ で構成され、 電動モ タが発生 す 作動 電動モ タ 8 その 調波に対応す 。

の 態では機械 9０度における 2の 2 ステ タ のス ロッ 数3 の 小公倍数に相当する電気 6 、 機械 24次の周波数で円 モ ド な 、 この 数に対応す 電磁 が最大の を発生させ に なって た。 この 態では 0 モ ド な 最小公倍数が342 な 高次のため、 モ ドでの 小さ 、 作動 はあ 問題 な らな 。 わ に、 タ で決 低次の が問題 な 、 最 低次の モ タ 次の加 が最 大き なる。 モ タ 8次の加

24に 減速 の 3 の 転にお ては 26 な 。 この値は、 前記 の 27の み合 26 致する。

ギアは歯の噛み合 に ルクを伝達す が、 み合 部にはトルク なる回転 方向の だけでな 、 ラジア 向の 作用する。 この は の み合 のたび に発生す ため み合 周期で変動す 。

gAを参照す 、 3個のブラネッ 2 が 2 度で等間隔に配置されて て、 同時にリング 25 27 み合 場合、 同位相で回転方向 35 アル 6がブラネット 29に作用する。 ここで、 個のプラネット 29の 々に回転方向 35が た すトルクは同位相の の し算 な 、 み合 の 波数 分を持つ。 方 ラジアル 36につ ては、 3個のブラネッ2 が同位相の み合 の で発生す 力のべクトル な 、 互 に打ち消しあ ため、 ラジアル 3 の になる。

を参照す 、 3個のプ ネット 29 の み合 が同位相ではな 、 3 個が み合 位相で 2０ 、 つ 3 ピッチ つずれて 、 回転 37 に トルクにつ ては み合 波数 3 つが互 に打ち消しあ0 な 方、 ジアル 38 は 相のずれのため ク トル和は ならず、 変 動 分が発生す 。 この 分の 波数は、 回転して ブラネッ リア3 上 の回転座標では み合 波数 な が、 静止して リング 25、 あ は 2 の 、 を基準 する静止 標で見 、 ブ ネッ リア3 の 数で変調され ため、 み合 波数 プラネッ キャリア 3 の 波数、 つま み合 次の ずれ になる。

この に、 み合 相の に 、 ギア み合 に 回転方向 につ てのみ発生する場合 、 ラジアル につ てのみ発生する場合 を生じさせ るこ ができ 。 それぞれの の 波数にはブラネッ トキャリア 3 の 次 の周波数 当の 違があ 。 また回転方向 アル 較す 、 ラジア ル 力の方が 造的に振動を励起しやす 、 発生する作動 大き なる。

この 態では、 加速走行時にのみビ 音を発生させるために、 電動モ タの た 作動 の 数 減速機 24 の み合 数 を 致させてお 。 これに 、 走行等の モ タ 荷の さ 運転にお ては、 ブラネット 29の間で み合 位相が一致し、 電動モ タの 減速機 24 の の 波数を 致さ せ、 ビ ト音が発生しな にす 。

方、 電動モ タの 大き な 、 プラネット 29の間の噛み合 位相を ず すこ で、 減速機 の 波数を電動モ タ音の周波数からずらしてビ ト音を発生 させる。 速機24はこの 理のための み合 位相 構を備え 。

2０A 2０ を参照する 、 プラネッ キャリア 3 は 3 構造のプラネッ

A4 Cを備える。 ブ ネッ A4 Cは 個のブラ ネッ 29 のブラネッ 34 を支持する。 プラネッ

A4 Cは互 に相対 能に構成される。 3 に結合する プラネッ

4 A 、 これに隣接す 2 のブ ネッ 4 の 、 2のブラネット 4 、 これに隣接す 3のプラネッ

4 C の間には、 あらかじめ して を与えたプラネッ

42 がそれぞれ される。 のブラネッ ト 4 A 3 のブ ネット 4 C の間にほブラネット 42は されな 。 した がって、 ブラネッ 42 の 2個である。 ブラネッ 29 ブラ ネッ リア 3０ プラネット 42 が み合 位相 構を構成す る。 のブラネッ 4 Aは3層のプラネット 4 A4 C の ち最 内側に配置される。

ブラネット 29の ピ オン33 小径ピ オン 32は相対 能に支持 され、 ピ オン 33 小径ピ オン32の間に、 あらかじめ して を与えた ピ オン 46が される。

モ タから回転 ルクが減速機24に入力す 、 2個のブラネッ

42 に ク 達のための が加わる。 この が予 を超えな 限 、 ブ ネッ

42は変形せず、 与圧を超える ブラネッ 42の 形が起こる。 さ らに伝達トルクが増大してブラネット 42の 形が大き なる 、 プラネッ ト 34がス ッパに当た 、 それ以上のブ ネット 42の 阻止 され 。 方、 ギア 33 32の間のピ オン 46にお て 同様の 形が起こ る。 42 46はほぼ同じ トルクで変形が始ま 、 ほぼ同じ ルクで

34がストッ に当たるよ に ぼ 数をあら じめ 定する。

2 を参照す 、 電動モ タの ルクが で 42 4 が変形 を開始し、 2 でス ッ がそれ以上の変形を規制する に 42 46 の ば 数をあら じめ 定す 。 た、 ストッ に 制された 42 46の 大変形状態では、 個のプラネット 34は 27の ピッチに じて 3 ピッチ 位し、 個のブ ネッ 34 は 27 の ピッチに対して 2 3 ピッチ する。 この 位に サン 27 ブラネット 29 の み合 位相につ て、 3個のブラネッ 29の間に 2 ずつのずれを生じさせ 。 つま 、 個のブ ネッ 29 を基準にした み合 位相 、 2 、 24０度であ 、 み合 位相 の 36 な 。 この 態に限 ず 個のブラネッ を備えた 構では、 み合 位相 の 36 度の整 数倍 なる。 5 個のブラネット を備えた 構では、 み合 位 、 72 、 4 、 2 6 288度であ 、 み合 位相 の 72 、 すなわち 3 度の 2倍にな 。 また、 隣接するプラネッ 間の噛み合 位相 、 36 度をブ ネッ の 数で除した値の整数倍 なる。

ここで、 ブ ネット 4 A 4 プ ネット 4 A 4 C の間に され プラネット 42 の 数の 定方法につ て述 る。 2つのブラネッ 4 は 27の ピッチに対して 3 ピッ チずつ する。 その 2 である。 この 位が電動モ タの カ ル 2 大す 間、 言 換えれば 3 の ルクが 大する間に 起こる。 3つのブラネッ 34がこのトルクの 3ずつを負担するので、 ブ ラネット 4 A4 Cの 出力 3 の ルクが 4０3 大す 間に起こる。

ここで、 出力 3 に結合して な 外側のブ ネッ 4 C 中間の ラネッ 4 の間の外側のブラネッ 42には

ルクのみが作用す が、 出力 3 に結合した内側のプラネッ A 中間のプ ネット 4 をつなぐ 側のブラネッ 42 には 2 トルクが作用す 。 そのため、 外側のブ ネット 42のねじ

468 a、 内側のプラネッ 42 のねじ 36 なる。 2 に示す に、 プラネッ 42 が電動モ タの カ クが に達する で変位を始めな にするために、 42 に して与え 初期 、 内側 も外側 に0 なる。 上の設定の で、 電動モ タが 2 上の出カ ルクで加速する場合、 減 速機24は 音を発しやす ア に 、 2 Aに示す に

7の み合 数に対して さな 25次の作 を発す 。 この 、 電 動モ タの 6次の作 が合成される結果、 図23A 23 に示すビ 音が生 され 。

ただし、 定常 行時の に電動モ タの トルクが ０ 下の 合には、 減速機 24 は 22 に示す に音にな に 回転方向 に レベルの さな 次の作 を発す 。 この 合には減速機 24 の 電動モ タの 次数が 致し、 ビ 音は生成されな 。

上の に、 コン ロ ラ 3 に 電子 な制御を用 るこ な 、 減速機 24 の 成に モ タの ビ ト音を発生させるこ が可能である。 24A24 25A 25 を参照して この 明の 5 の 態を説明す 。

を参照す 、 この 4の 態の 3個のブラネット に代えて 4個のプラネッ 47を用 。 ブラネッ 47はリング み合 第 ピ オン52 、 サン 27 み合 第2 ピ オン 53を 備える。 ピ オン 52 2 ピ オ 53は共通のブラネット 5 に 同軸 に支持され 。 ピ オン 52 2ピ オン 53の間には相対 転を 的に 制する、 あらかじめ して を与えたピ オン 46が され 。

ピ オン 52 2 ピ オン 5 の は に 24に設定す 。 リング 5の 72、 サン 27の 24 する。

4 個のブラネッ 47 を支持す プラネッ リア 62 は 4 構造のブラ ネッ A を備える。 ブラネッ A はそ 2０ れぞれ 個のブラネッ 47のブ ネッ 56 を支持す 。 ブラネット

A は互 に相対 能に構成される。 3 に結合する のプラネッ A 、 これに隣接する 2のプラネット

6 B の間には、 あら じめ して を与えたブラネッ 42 が され 。 2のブラネッ 6 、 これに隣接す 3のプラネッ

6 C の間に 、 あらかじめ して を与えたプ ネッ

42が され 。 3 のプラネット 6 C 、 これに隣接する 4 のプ ネッ 6 の間に 、 あら じめ して を与えたブラ ネッ 42が され 。 のプラネッ A 4の プ ネット 6 の間にほブ ネット 42は されな 。 したがって、 ブラネッ 42 の 3個であ 。 これらのぼ 42が み合 位相 構を構成する。 4 層のブ ネッ 6 A6 の ち のブラネッ Aが最 内側に位置す 。

速機24の他の構 、 4の 態 同 であ 。

この 態では、 電動モ タの トルクが で 42 46が変形を 開始し、 2 でス ッ がそれ以上の変形を規制す に 42 46 の ば 数をあらかじめ 定す 。

ス ッパに 制された 42 46の 大変形状態では、 個のブラネット 56 は 27の ピッチに対して 4 ピッチ 位し、 個のプラネット 56は 27の ピッチに対して 24ピッチ 位し、 個のブ ネッ 56 は 27の ピッチに対して 3 4 ピッチ す 。 この 位に 、 サン 27 ブラネッ 47の み合 位相につ て、 4個のブラネット 47 の間に 9０ ずつのずれを生じさせる。 つま 、 み合 位相 、 9０ 、 8 、 27 度であ 、 み合 位相 の 54 、 すなわち 8 度の 3 な 。 この 態に限らず、 偶数個のプラネッ を備えた 構にお ては、 み合 位相 の 8 度の奇数倍 なる。 6個のプラネッ を備えた 構では み合 位相 、 6 、 2 8 、2 、 3 ０度であ 、 み合 位相 の 9 、 すなわち 8０度の5倍に な 。 た、 隣接す プラネッ 間の噛み合 位相 、 36 度をブ ネット の 数で除した値の整数倍 なる。

上の構成に 、 減速機24の 4、 出力 3 に対す み合 リ ング 25、 サン 2 に 72 なる。 モ タ ッ 9の

関しては、 4の 態 同様に口 8 、 ステ タ 57スロッ で構成 され、 電動モ タが発生する作動 電動モ タ その 調波に対応す 。 最 大きな作動 電動機回転 8 、 減速 の 力回転72次であ 、 これは み合 72 致す 。

ここで、 ブラネッ 42の 数の 定方法につ て述 る。 2つの す プラネット 27 の ピッチに対して 4 ピッチずつ す 。 その 2 288 a であ この 電動モ タの ト クが 2 大す 間、 言 換えれば 3 の ルクが 8 大す 間に起こ 。 4 つのブラネット 56 がこの ルクの 4 ずつを負担す ので、 ブラ ネッ 6 A の 出力 3 のトルクが2 大す 間に起 。

ここで、 ブ ネッ A の間のブラネッ 42にか る ルクは最 外側の 4のブラネット 3のブラネット

6 Cのプラネット 42には トルクのみが作用する。 3 のプ ネッ 6 C 2のブ ネッ 6 の間の 42には 2 ルクが作用す 。 2のブラネッ

6 プラネット 6 Aの間のプラネット 42には 3 トルクが作用す 。

ブラネッ 42 のねじ 9 7 833 5 275 な 。

プラネッ 42が電動モ タの トルクが に達する で変位 を始めな にす ために、 ブラ 42に して与え 初期

内側 外側 な 。

上の設定の で、 電動モ タが 2 上の出 ト クで加速する場合、 減 ０ 24 は 音を発しやす ア に 、 25A に示す にリング 25 の み合 数に対して さな 7 次の作 を発す 。 この 、 電動モ タの 72次の作 が合成される結果、 ビ 音が生成される。

行の な、 下の ルクでの モ タの 動時には、 減速機 24 は 音にな に 回転方向 に 25 に示す に ベ の さな 725 次の音を発す ため、 電動機の 次数が 致し、 ビ 音は発生しな ・ 26A 26 、 27、 28A 28 を参照して、 この 明の 6の 態を説明す 。

この 4の 態の 速機24 み合 位相 構の 成を変更 ０ した実施 態に す 。 他の構 4の 態 同 であ 。

26A 26B を参照す 、 この 態に 減速機24にお ては、

え リング 25の 72、 サン 27の 24に設定する。

4 個のブ ネッ 47 、 ブ ネッ リア 48 を備え 。 ブ ネッ 47 は 5 の 態 同様に、 リング 25 み合 第 ピ オン52 、 サン 27 み合 第2ピ オン53 ピ オン 46 を備え 。 ピ オン 52 ピ オン53の ほ に 4に設定する。 こ の 速機24は、 したがって、 減速 4、 出力 3 の 転に対する み合 リング 25 27 に 2 なる。

モ タは 4の 態 同様に 8 、 ステ タ 57ス ッ で構成 する。 モ タが発生する作動 電動モ タ その 調波に対応す る。 の 3 の だ 72 なる。 この値は、 前記のリング 25

27の み合 72 致す 。

ブラネッ リア 48は 2 構造のプ ネッ 4 A 49 を備え 。 ブラネット 49A 4 は 合 2個のブラネット 47の ブラネット 56 をそれぞれ 持する。 2つのブラネット 49A 4 は相対 能に構成され 。 2つのブラネッ 49A 49 の間 にはあらかじめ して を与えた 対のブラネッ 42が され 。 この 態では、 ブラ 4 ブ ネット リア 48 ブラネット

4 が み合 位相 構を構成す 。 側のブラネッ 49A は出力 3 に結合す 。

ブ ネッ 47を構成す ピ オン 52 2 ピ オン 53 は同 に相対 能に支持され、 ピ オン 52 2 ピ オン 53の間に、 あらかじ め して を与えたピ オン 46が され 。

モ タの カ クが減速機 24 力す 、 対のブラネッ

42 に ルク 達のための が加わるが、 この が予 を超えな 限 、 対のブラ

42 せず、 を超え 一対のブ 42は 変形を開始す 。 さらに伝達 ルクが増大してプ ネッ 42の 形が大き な 、 ブラネッ 56がス ッ に当た 、 それ以上のブラネッ 2の 阻止される。 ピ オン 52 2 ピ オン 53の間のピ オン 46にお て 同様の 形が起こ 。 42 46はほぼ同じ トルク で変形が始ま 、 ほぼ同じ ルクでス トッ に当たる に、 ば 数を あらかじめ 定する。

27を参照する 電動モ タの トルクが OO で 42 4 が変形を 始め、 電動モ タの 大出カトルクであ 2０ でストッパに当たる に ぼ 数をあらかじめ 定す 。 た、 ス ッパに 制された 42 46の 大変 形状態では、 ブラネッ 56 はリング 25 の ピッチに対して 2 ピッチ す 。 この 位に リング 25 ブ ネッ 47 の み合 位相が、 8０ ずれる にする。

この 合に、 ブラネッ 49A 49 の間に する 対のブ ネッ

42 の 数の 定方法につ て述 。 プラネッ 4 A 49 はリング 25の ピッチに対して 2 ピッチ す ので、 その 2 nr 44 である。 この 位が、 電動モ タの カト クで 加 す 間、 つま 出力 3 の トルクが4 ０ 加する間に生じる。 4個のブラ ネッ 56 に加わ 伝達トルクはそれぞれこの 4 なるため、 つのブラ ネッ 56を保持す ブラネッ 49A(49 )に加わ ル クは 2 な 。 そのため、 プラネット 42 のねじ

4584 な 。 ブ ネッ ねが電動モ タの カ ルクが OO に達するまで変位を始めな にするために、 ブラネット 42に し て与え 初期 ・０44 なる。

上の設定の で、 電動モ タが2 ０ の ルクで加速す 場合、 減速機 24は 音を発しやす アル のみを発生す 。 その 果、 サン 27の み合 数に対して 28A に示す に、 なる回転 72 次の音が発生 し、 この 回転 72次の電 モ タの が合成される結果、 ビ ト音が発生す 。

ただし、 定常 行時の に電動モ タの ト クが 下の 合には、 速機 24 は 26 に、 音にな に 回転方向 レベ の さな回転72次の作 を発する。 この 合には減速機24の 電動モ タの 次数が 致し、 ビ 音は生成されな 。

０ ら 2 ０ の間では、 電動モ タの カトルクの 大 に み合 位相 が大き なって ため、 26Aに示す に回転72 次の ア が増大す 。 方、 回転 72次の回転方向 28 に示す に小さ なる。 その ため、 回転 2 次の減速機 、 回転 次の電 モ タ音の合成に って生 れ ビ ト音は、 電動モ タの ルクの 大 にそのビ の 幅が大き な 、 電動モ タが加速す につれてビ 感が強 な 。

この 態に れ 、 4 の 品数が少な 易な構造の 位相 構を用 て、 加速 に加速の さに応じたビ ト音を発生させるこ が でき 。 楽し 動車の を創 出すこ が出来 。

上、 この 明を つかの 定の 態を通じて説明して来たが、 この 上 記の 態に限定され のではな 。 業者に っては、 ク ムの 囲 でこれらの 態にさ ざ な修正あ は変更を加え こ が可能であ 。

えば、 上記の 外部 らの 給に に蓄電す 電気 両にこの 明を適用した実施 態であるが、 発電 備を搭 する例え イブリッド 動電気 両に この 適用 能であ 。 上の利用 能性 上の に、 この 電動モ タを駆動 する車両にお て、 電動モ タの の を改善するのに好まし 果を たらす。

この 明の 態が 含す あ は特長は以下の にクレ ムさ れ 。

Claims

求の ( 7)の 置にお

両の に動力 (5 9) の 転速度に比例した作動 の 生次数、 に近接す 分を持つ第 2 の を発生させ こ で、 ビ 音を生成す ビ 構を備え 作動 。 2・ 1の 置にお て、 動力 電動モ タ (5 9)であ 作動 。 3・ 2の 置にお て、 ビ 構が ( 7)の に 限って 2の を発生させる に構成された作動 。 4・ 2 たは 3 の 置にお ビ ト 電動モ タ [5 の 転速度が第 度以上 なった場合に、 2の の 生を停止す る に構成された作動 。 5・ 2から 4の ずれかの 置にお て、 ビ 電動 モ タ [5 9)の 転速度が ら、 の 度 低 第2の 度に至る 間に、 2の の 幅を増大させ に構成された作動 。 6・ 5の 置にお 、 2の 車体の 後振動の 波数に対応す 作動 。 7 2 ら 6の ずれ の 置にお て、 ビ ト 式の交流電動モ タ (5 、 交流電動モ タ (5) に駆動電流を供給す イン タ (4) 、 駆動電流を制御するコント ラ (3) を備えた作動 。 8・ 7の 置にお て、 コン ロ (3)は電動モ タ (5)の の 波数の 動電流 波数に対する 数に対して、 小さな絶対 を持つ値を加え た次数に対して、 を加えた次数 を差し引 次数の ずれ に相当す 高次成分 流を駆動電流に付加した電流 を計算し、 電流 に基 電流をイン タ (4)から出力す こ で、 2の を発生させ にプログ ムされた作動 。 ・ 7の 置にお て、 コントロ ラ [3)は電動モ タ (5)の の 波数の 動電流 波数に対す 数に対して、 小さな絶対 を持つ値を加え た次数を有す に、 時間平均が な 補正 数を計算し、 基本電流に 数を乗じ こ で、 電流 を計算し、 電流 に基 電流をイン タ (4) 出力す こ で、 2 の を発生させ にプログラムされた作動

・ 9の 置にお て、 ビ ト 、 車両( )のドライ が 2 の の 生 停止 を指示す 外部 パネル ( 3) をさらに備え、 コント (3]は外部 ネル ( 3)を介した指示に応じて 2の の 生 停止 を行な に、 さらにプ グラムされた作動 。 ・ 9 たは ０の 置にお て、 ビ ト 、 2の を発生させ こ で生成され ビ 音の周波数 強さ を、 車両 ( )のドライ が設定す 外部 ネ ( 3) をさ に備え、 コン ロ (3) は外部 ネル ( 3) を通じて設定されたビ 音の周波数 強さに基 き補正 数を設定する に、 さらにプログラムされた作動 。 2・ 2 ら 6の ずれ の 置にお て、 ビ

の 流電動モ タの 転を 数の (25 27 2 33 52 53)の み合 に 減速して 両の 輪に伝達す 減速機(24)を備え、 減速機(24)は、 電動モ タの 転 速度に比例した作動 の 生次数に近接す 分を持っ 2 の を発生させ に、 複数の (25 27 32 33 52 53)の み合 の 相を変化させ 作動 3 2の 置にお て、 減速機[24)は、 サン [27) 、 リング (25) 、 サン 2 ) リ グ 5)の 方とそれぞれ み合 数のプラ ネット (29 47) 、 ブ ネッ (29 4刀を円 向に間隔をあけて、 それぞ れ回転 由に支持す プラネット リア (3 4 62) を備えた 構で構 され、 み合 位相 複数のブ ネット [2 4 ) の 向の 対位 置を、 複数のブラネッ ト (29 4 ) の ルクに応じて変化させ 作動 4 3 の 置にお て、 み合 位相 に 複数の ネッ (29 4 )の 向の 対位置の 、 ブラネッ (29 47) 、 サ ン (27) リング (25)の ずれか の み合 位相に関して、 複数のブラネッ ト (2947)の間に み合 位相 を創出する作動 。 5・ 4の 置にお て、 ブ ネット (29 47)は同軸上に構成 されたふたつのピ オン (32 83 52 53) 、 ふたつのピ オン (32 33 52 53)の 3０ 転をピ オン (32 33 52 53)間の伝 ルクに応じて変化させ ピ オン

[46) を備え、 み合 位相 複数のブ ネット (29 47)の 向の 対位置を、 複数のブラネット (29 47) の ト クに応じて変化さ るブラ ネッ (42)を備えた作動 。 ・ 5の 置にお 、 ブ ネット (42)は複数のブラ ネッ (29 47)の 向の 対位置を、 複数のプラネッ (29 47 の ト クが の ト クを上回 で、 変化させな に、 される作動 。 7・ の 置にお 、 複数のブラネット (29 7)の ト ルクが のトルク 大き 2の トルクに達した時に複数のプ ネッ (2947)の間に創出される み合 位相 の 和が所定 度に し な に、 ブラ ネッ 2)の 性が設定される作動 。 ・ 7の 置にお 、 ブラネッ (29 47)の数は奇数であ 、 所定 36 度の整数倍であ 、 かつ 接するブラネット (29 47)間に創 出され み合 位相 、 36０度をブラネッ (29 47)の数で除した値の整数 倍であ 作動 。 9・ 7の 置にお て、 ブ ネット (29 47)の数は偶数であ 、 所定 度の奇数倍であ 、 かつ 接するブラネッ [29 47)間に創 出され み合 位相 、 36０度をブラ (29 47)の数で除した値の整数 倍であ 作動 。 2 ・ 6の 置にお て ブラネッ (2 47)の 数であ 、 複数のブ ネット (29 47)の トルクが のトルク 大き 2の ルクに達した時に対向するプ ネッ [29 47) に創出される み合 位相 8０度に等し なる作動 。 2 ・ 5 ら 2 の ずれかの 置にお て、 ブ ネッ キャリア (3０ 8 2) は複数のブラネッ (29 47) を個別に支持す 、 円周 向に相対 能な状態で 向に積層された 数のブラネッ [ A4 C 49A 49 62A62 )を備え、 ブ ネッ (42)は特定のブ ネット

( A 4 A 62A) 他のプ ネッ (4 49 62 ) の間に され 作動 。 22・ 3 ら 6の ずれかの 置にお て、 複数のプラネット (29 4 数の キッ (29 4 )であ 、 み合 位相 対向 ブ ネット (2 47)の間に、 他の 25 27) の み合 位相 が存在す 状態 在しな 状態 を、 複数のプラ [2 47) の 向の 対位置の 化に 実現す に、 構成され 作動 。 23・ モ タ (5 9)を動力 す 車両( 7)の 御方法にお て

モ タ (5 9)の 転速度に した作動 の 生次数、 に近接す 分を 持つ第2の を発生させるこ で、 ビ 音を生成する作動 。