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公開番号2021069154
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210430
出願番号2019191240
出願日20191018
発明の名称制御装置
出願人株式会社SUBARU
代理人特許業務法人青海特許事務所
主分類H02P 27/08 20060101AFI20210402BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】車両内における快適性を向上させる。
【解決手段】制御装置100は、車両1に搭載されるモータ21に供給される電力をパルス幅変調方式により制御可能なインバータ22のキャリア周波数を、車両1内で生じる音である車内音に応じて制御する制御部を備える。制御部は、前記キャリア周波数を、前記車内音の代表周波数または当該代表周波数の整数倍の周波数に制御する、または前記キャリア周波数を、前記車内音の代表周波数の音とともに和音を形成する音の周波数に制御する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
車両に搭載されるモータに供給される電力をパルス幅変調方式により制御可能なインバータのキャリア周波数を、前記車両内で生じる音である車内音に応じて制御する制御部を備える、
制御装置。
続きを表示(約 710 文字)【請求項2】
前記制御部は、前記キャリア周波数を、前記車内音の代表周波数または当該代表周波数の整数倍の周波数に制御する、
請求項1に記載の制御装置。
【請求項3】
前記制御部は、前記キャリア周波数を、前記車内音の代表周波数の音とともに和音を形成する音の周波数に制御する、
請求項1または2に記載の制御装置。
【請求項4】
前記和音は、メジャーコードである、
請求項3に記載の制御装置。
【請求項5】
前記制御部は、前記車内音に含まれる周波数のうち強度が高い周波数を優先的に前記代表周波数として決定する、
請求項2〜4のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項6】
前記制御部は、前記キャリア周波数を、前記インバータの効率が高くなるように制御する、
請求項1〜5のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項7】
前記車内音は、前記車両内のオーディオ機器により再生される音を含む、
請求項1〜6のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項8】
前記車内音は、前記車両内でマイクロフォンにより検出された音を含む、
請求項1〜7のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項9】
前記制御部は、前記キャリア周波数を、前記車両の速度に応じて制御する、
請求項1〜8のいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項10】
前記制御部は、前記車両の加速中に、前記キャリア周波数を前記車両の速度の上昇に伴って増大させる、
請求項9に記載の制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、制御装置に関する。
続きを表示(約 3,600 文字)【背景技術】
【0002】
車両では、モータの動作を制御するために、モータに供給される電力をパルス幅変調(PWM:Pulse Width Modulation)方式により制御可能なインバータが利用される。例えば、車輪を駆動する動力を出力する駆動用モータを駆動源として備える車両(例えば、ハイブリッド車両)では、特許文献1に開示されているように、駆動用モータとバッテリとがインバータを介して接続されており、駆動用モータに供給される電力がPWM方式により制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2016−155439号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、PWM方式では、電圧指令とキャリア信号(例えば、三角波)とを比較することによって、PWM制御信号が生成され、当該PWM制御信号に基づいてインバータが駆動される。ここで、PWM方式でインバータが駆動される場合、インバータの出力電圧の周波数がキャリア周波数(つまり、キャリア信号の周波数)に制御されることに起因して、キャリア周波数を主成分とする音であるインバータ音が生じる。このように生じるインバータ音は、車両内において、乗員に不快な音として感じられることがあり、快適性が損なわれる要因となり得る。
【0005】
そこで、本発明は、このような課題に鑑み、車両内における快適性を向上させることが可能な制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために、本発明の制御装置は、車両に搭載されるモータに供給される電力をパルス幅変調方式により制御可能なインバータのキャリア周波数を、車両内で生じる音である車内音に応じて制御する制御部を備える。
【0007】
制御部は、キャリア周波数を、車内音の代表周波数または当該代表周波数の整数倍の周波数に制御してもよい。
【0008】
制御部は、キャリア周波数を、車内音の代表周波数の音とともに和音を形成する音の周波数に制御してもよい。
【0009】
上記和音は、メジャーコードであってもよい。
【0010】
制御部は、車内音に含まれる周波数のうち強度が高い周波数を優先的に代表周波数として決定してもよい。
【0011】
制御部は、キャリア周波数を、インバータの効率が高くなるように制御してもよい。
【0012】
車内音は、車両内のオーディオ機器により再生される音を含んでもよい。
【0013】
車内音は、車両内でマイクロフォンにより検出された音を含んでもよい。
【0014】
制御部は、キャリア周波数を、車両の速度に応じて制御してもよい。
【0015】
制御部は、車両の加速中に、キャリア周波数を車両の速度の上昇に伴って増大させてもよい。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、車両内における快適性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
本発明の実施形態に係る制御装置が搭載される車両の概略構成を示す模式図である。
本発明の実施形態に係る制御装置の機能構成の一例を示すブロック図である。
本発明の実施形態に係る制御装置が行うインバータのキャリア周波数の制御に関する処理の流れの一例を示すフローチャートである。
本発明の実施形態に係る車内音の周波数特性の一例を示す模式図である。
本発明の実施形態に係る車内音の代表周波数の音および当該音に対する2倍音の一例を示す模式図である。
本発明の実施形態に係る車内音の代表周波数の音および当該音とともに和音を形成する音の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【0019】
<車両の構成>
図1および図2を参照して、本発明の実施形態に係る制御装置100が搭載される車両1の構成について説明する。
【0020】
なお、以下で説明する車両1は、本発明の実施形態に係る制御装置が搭載される車両の一例に過ぎず、本発明の実施形態に係る制御装置が搭載される車両は、後述するように、車両1に特に限定されない。
【0021】
また、以下では、駆動輪52を駆動する動力を出力する駆動用モータであるモータ21に供給される電力を制御するインバータ22のキャリア周波数が制御装置100により制御される例を説明するが、制御装置100は、駆動用モータ以外の他の用途のモータに供給される電力を制御するインバータのキャリア周波数を後述する例と同様に制御してもよい。
【0022】
図1は、制御装置100が搭載される車両1の概略構成を示す模式図である。
【0023】
図1に示されるように、車両1は、駆動源としてエンジン11およびモータ21を備えるハイブリッド車両である。車両1の走行モードは、例えば、エンジン11およびモータ21の双方から出力される動力を用いて車両1を走行させるHV走行モードと、エンジン11を停止させモータ21から出力される動力を用いて車両1を走行させるEV走行モードとの間で切り替えられるようになっている。
【0024】
具体的には、車両1は、エンジン11と、モータ21と、インバータ22と、バッテリ23と、オーディオ機器31と、動力伝達系51と、駆動輪52と、マイクロフォン91と、車速センサ92と、制御装置100とを備える。
【0025】
なお、車両1には、図1に示される構成要素以外の他の構成要素が適宜設けられ得る(例えば、エンジン11と動力伝達系51との間には、クラッチ、前後進切替機構または発電用モータと接続される動力分割機構、等が設けられ得る)が、理解を容易にするために、これらの図示は省略している。
【0026】
エンジン11は、ガソリン等を燃料として動力を生成する内燃機関である。エンジン11の出力軸であるクランクシャフトは動力伝達系51の入力側と接続されており、エンジン11から出力される動力は動力伝達系51を介して駆動輪52へ伝達される。
【0027】
モータ21は、例えば、三相交流式のモータであり、インバータ22を介してバッテリ23と接続されている。モータ21は、バッテリ23の電力を用いて駆動されて動力を出力する。モータ21の出力軸は動力伝達系51の入力側と接続されており、モータ21から出力される動力は動力伝達系51を介して駆動輪52へ伝達される。
【0028】
なお、モータ21は、車両1の減速時に回生駆動されて駆動輪52の運動エネルギを用いて発電可能なモータジェネレータであってもよい。この場合、モータ21により発電される電力は、インバータ22を介してバッテリ23へ供給される。それにより、バッテリ23がモータ21により発電される電力によって充電される。
【0029】
バッテリ23は、電力を充放電可能な電池である。バッテリ23として、例えば、リチウムイオン電池、リチウムイオンポリマー電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池または鉛蓄電池が用いられるが、これら以外の電池が用いられてもよい。バッテリ23は、モータ21に供給される電力を蓄電する。
【0030】
インバータ22は、双方向の電力変換を行う電力変換装置である。例えば、インバータ22は、三相ブリッジ回路を含む。インバータ22は、バッテリ23から供給される直流電力を交流電力に変換してモータ21に供給可能である。また、インバータ22は、モータ21により発電された交流電力を直流電力に変換してバッテリ23に供給可能である。
(【0031】以降は省略されています)

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