JP5433338B2 - Vehicle operating sound control device - Google Patents
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Description
本発明は車両の作動音制御に関するものである。 The present invention relates to vehicle operating sound control.
電動機の駆動電流を制御することにより電動機が発する騒音を低減させる技術が、特許文献1に開示されている。特許文献1では、運転条件に応じて重畳する高次電流の振幅、位相を最適に設定することにより、加振力を低減し、電動機が発する騒音を低減する。
上記の発明では、電動機が発する騒音を低減することは可能であるが、車両の加速走行時には運転者が感じる加速感が小さくなってしまう、といった問題点がある。 In the above invention, it is possible to reduce the noise generated by the electric motor, but there is a problem that the feeling of acceleration felt by the driver during acceleration of the vehicle is reduced.
本発明はこのような問題点を解決するために発明されたもので、加速走行時の加速感を大きくし、加速走行時の音質を向上することを目的とする。 The present invention was invented to solve such problems, and it is an object of the present invention to increase the feeling of acceleration during acceleration traveling and to improve sound quality during acceleration traveling.
本発明は、車両の作動音制御装置に係るものである。車両の作動音制御装置は、モータと、モータの回転角を検出する回転角検出手段と、回転角検出手段で検出された回転角に基づいて、所定時間前の回転角を抽出する回転角抽出手段とを備える。また、回転角抽出手段で抽出した所定時間前の回転角からモータの作動音となる電気角次数成分を有する第1信号および現時点の回転角からモータの作動音となる電気角次数成分を有する第2信号を算出する作動音信号算出手段を備える。さらに作動音信号算出手段で算出された第1信号と第2信号とを乗算した値に基づいて電圧指令値を生成する電圧指令値生成手段と、電圧指令値生成手段によって生成された電圧指令値に基づいてインバータを制御する制御手段とを備える。 The present invention relates to a vehicle operating sound control device. A vehicle operation sound control device includes a motor, a rotation angle detection unit that detects a rotation angle of the motor, and a rotation angle extraction that extracts a rotation angle a predetermined time based on the rotation angle detected by the rotation angle detection unit. Means. In addition, the first signal having an electrical angle order component that becomes an operation sound of the motor from the rotation angle extracted by the rotation angle extraction means a predetermined time ago and the first signal having an electrical angle order component that becomes the operation sound of the motor from the current rotation angle. An operation sound signal calculating means for calculating two signals is provided. Furthermore, a voltage command value generating means for generating a voltage command value based on a value obtained by multiplying the first signal and the second signal calculated by the operating sound signal calculating means, and a voltage command value generated by the voltage command value generating means And a control means for controlling the inverter based on the above.
本発明によると、時間遅れを持った音を発生させて、モータが発する原音にディレイ効果を加えるようにしたので加速走行時の音質を向上することができる。 According to the present invention, a sound having a time delay is generated and a delay effect is added to the original sound generated by the motor, so that the sound quality during acceleration traveling can be improved.
本発明の第1実施形態の構成について図1を用いて説明する。図1は本実施形態の車両の概略構成図である。 The configuration of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle according to the present embodiment.
本実施形態の車両1は、外部の電源から供給された電力を蓄えるバッテリー2と、バッテリー2の直流電流をコントローラ3の指令に基づき3相交流電流に変換するインバータ4と、3相交流電流を受けて回転駆動されるモータ5とを備える。
The
インバータ4はバッテリー2から供給される直流電流を3相交流に変換する。3相交流に変換された電流は、駆動電流としてモータ5に供給される。
The
モータ5は詳しくは後述するが、同期交流モータ5で構成する。モータ5の回転は、減速機6及びデファレンシャルギア7を介して車輪8に伝達されている。
Although the
コントローラ3は中央演算装置(CPU)20と、読み出し専用メモリ(ROM)21と、ランダムアクセスメモリ(RAM)22と、入出力インターフェイス(I/Oインターフェイス)23とを備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラ3を複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。コントローラ3は、ROM21に格納されたプログラムをCPU20が実行することにより、基本電流、駆動電流指示値などを算出し、インバータ4の制御などを行う。
The
コントローラ3は、車両1の運転状態に応じて基本電流、駆動電流指示値を算出する。またコントローラ3は、駆動電流指示値と、各相に流れている実際の電流値を検出する電流センサ9が検出した実際の電流値との比較に基づき、所定の3相交流がインバータ4から出力されるように電流のフィードバック制御を行う。コントローラ3は、駆動電流指示値に基づく駆動電流がモータ5に供給されるようにインバータ4を制御する。つまり、コントローラ3は、駆動電流指示値に基づいてインバータ4における電圧指令値を算出し、電圧指令値に基づいてインバータ4を制御する。
The
車両1の加速は、一般にドライバが積極的な加速意思を持つことを意味する。そこで車両1の加速走行時には、駆動源であるモータ5の作動音を、ドライバが加速を実感する音質へと変化させ、変化した音をドライバに積極的に聞かせることにより、車両1の運転フィーリングを改善することができる。
The acceleration of the
モータ5の作動音をこのようにして積極的に発生させることで、モータ5がもともと発していた作動音(以下、この作動音を原音とする)が目立たなくなる。その結果、例えば遮音カバーのような作動音低減部材を不要にする効果も期待できる。
By actively generating the operation sound of the
図2は電動車の定常走行時の原音及び加速走行時の原音に対して時間遅れを持った音を重ねるディレイ効果を加えたときの音を定常走行音、加速走行音として、発明者らがドライバを被験者に聞かせて、SD法(意味尺度法)により音質評価した結果である。音質評価へのSD法の適用は、「音の評価のための心理学的測定方法」 (難波精一郎、桑野園子著 コロナ社,ISBN:978-4-339-01104-3) 107-133 ページにより公知である。 FIG. 2 shows that when the delay effect of adding a sound with a time delay to the original sound during steady driving and the original sound during acceleration driving is added as the steady driving sound and the acceleration traveling sound, the inventors This is a result of sound quality evaluation by SD method (semantic scale method) by letting the driver know the driver. The application of the SD method to sound quality evaluation is described in “Psychological Measurement Method for Sound Evaluation” (by Seichiro Namba and Sonoko Kuwano, Corona, ISBN: 978-4-339-01104-3), pages 107-133 It is known.
評価結果は基準となるディレイ効果が無い原音と同等な場合を4点として、値が大きいほど肯定的回答となっている。評価結果は様々な条件でディレイ効果を加えたときの平均をとったものである。定常走行音と加速走行音を比較すると、加速走行音の方が全体的にディレイ効果を加えることによる評点が良くなっている。被験者は、加速走行音において特に「面白い」「独創的な」「斬新な」「近未来的な」「響きのある」「耳に残る」等の感覚を強く感じるようになっている。また被験者は、定常走行音では感じている「不快な」「気持ち悪い」という感じを、加速走行音では感じなくなっている。このように電動車の加速走行時に、その加速走行時の原音にディレイ効果を加えることにより、今までに無いような響きがあり、かつ斬新で楽しい音を創り出すことができ、加速走行時の音質を向上させることができる。 The evaluation result is a case where it is equivalent to the original sound having no reference delay effect, and the higher the value, the more positive the answer. The evaluation results are averages obtained when the delay effect is added under various conditions. Comparing the steady running sound and the accelerated running sound, the accelerated running sound has a better score by adding a delay effect as a whole. The subject feels particularly strongly in the acceleration running sound such as “interesting”, “creative”, “innovative”, “futuristic”, “sounding”, “remaining in the ear”. In addition, the test subject does not feel the feeling of “uncomfortable” and “bad” felt by the steady running sound with the accelerated running sound. In this way, by adding a delay effect to the original sound at the time of acceleration driving of an electric vehicle, it is possible to create a new and fun sound that has never existed before, and the sound quality during acceleration driving Can be improved.
モータ5から発生する原音は、その回転の次数成分となるため、回転速度に比例した周波数成分を持つ。しかし定常走行では完全に速度が一定とはならないため、原音の周波数と時間遅れを持った音の周波数が近接し、低周波のうなりが発生する。このようなうなりはビート音として被験者に影響を与え、被験者は、定常走行時には「不快な」「気持ち悪い」という感じを受ける。そのため、被験者にかえって不快感を与えてしまう恐れがある。
Since the original sound generated from the
従って、加速走行時は時間遅れを持った音を発生させて、モータ5が発する原音にディレイ効果を加えることが望ましい。一方、定常走行時はモータ5が発する原音にディレイ効果を加えないことが望ましい。これらを実現するために、コントローラ3はモータ5が発する原音にディレイ効果を加えるか否かを切り替える。
Therefore, it is desirable to add a delay effect to the original sound generated by the
図3にディレイ効果がない場合の音圧、またはディレイ効果がある場合の音圧と周波数との関係を示す。図3(a)はディレイ効果がない場合の音圧と周波数との関係を示す図である。図3(b)はディレイ効果がある場合の音圧と周波数との関係を示す図である。図3においては、線の太さが太くなるほど、音圧レベルが高くなる。ディレイ効果がある場合には、図3(b)に示すようにディレイ効果がない原音に対して時間遅れを持った音が発生する。時間遅れを持った音を発生させることにより、原音と時間遅れを持った音が重なり合って響きのある音を作り出すものである。従って原音にディレイ効果を付加するためには、時間遅れを持った音を発生させる必要があり、所定時間前のモータ音に相当する音を発生させることが必要となる。 FIG. 3 shows the relationship between the sound pressure when there is no delay effect or the sound pressure and frequency when there is a delay effect. FIG. 3A is a diagram showing the relationship between sound pressure and frequency when there is no delay effect. FIG. 3B is a diagram showing the relationship between sound pressure and frequency when there is a delay effect. In FIG. 3, the sound pressure level increases as the thickness of the line increases. When there is a delay effect, as shown in FIG. 3B, a sound having a time delay with respect to the original sound without the delay effect is generated. By generating a sound with a time delay, the original sound and the sound with a time delay are overlapped to create a reverberant sound. Therefore, in order to add a delay effect to the original sound, it is necessary to generate a sound having a time delay, and it is necessary to generate a sound corresponding to the motor sound a predetermined time ago.
本実施形態では、モータ5の駆動電流の基本電流に、基本電流の高次成分を付加することにより、所定時間前のモータの主要な騒音周波数の音を発生させる。それにより所定時間前のモータ音に相当する音を発生させる。
In the present embodiment, a high-order component of the basic current is added to the basic current of the drive current of the
ここでモータ5について図4を用いて詳しく説明する。図4は本実施形態のモータ5の概略断面図である。
Here, the
モータ5はステータ10とロータ11とを備える。ステータ10はU、V、Wの3相を交互にティース12に巻いた、12個のコイル13を備える。コイル13は集中巻きとする。ロータ11は外周に沿って等しい角度間隔で配置された8個の永久磁石14を備える。外周側をN極に着磁した永久磁石14と、外周側をS極に着磁した永久磁石14とを交互に配置することで、永久磁石14は4極対の永久磁石を構成する。また、モータ5はロータ11の回転角度を検出するレゾルバ15を備える。
The
以上の構成により、4極対12スロットの集中巻きモータ5が構成される。4極対モータの場合、機械角90度においてステータ10の3個のスロットにロータ11の1極対の永久磁石14が対応する。
The concentrated winding
図5(a)は機械角90度を1周期とする正弦波の基本電流をコイル13に印加してモータ5を駆動した場合の電流位相である。図5(a)においては、モータ5の機械角90度は電気角360度に相当する。モータ5に供給される正弦波状の基本電流(駆動電流)の電流位相は、レゾルバ15によって検出された回転角度に基づいて決定される。
FIG. 5A shows a current phase when the
このときロータ11の極数2とステータ10のスロット数3の最小公倍数である電気角6次、機械角24次の周波数ではロータ11とステータ10間に作用する電磁力の半径方向成分が、全てのティース12に同位相で作用する、いわゆる円環0次モードとなる。円環0次モードにおいては、ステータ10がラジアル方向に一様に伸縮する、最も音になりやすい呼吸球状の振動をするため最も作動音が大きくなる。
At this time, the radial component of the electromagnetic force acting between the
図5(b)はモータ5の基本電流に高次成分を付加して駆動電流を算出し、この駆動電流をコイル13に印加してモータ5を駆動した場合の電流位相である。電流が電磁気的に変換される結果、発生する電磁加振力の次数は、駆動電流に含まれる高次成分の次数に対して、±1次の次数となる。したがって、発生させたい電磁加振力の周波数に対して、電気角±1次の高次電流を基本電流に付加することにより所望の周波数の加振力を発生させることが可能となる。
FIG. 5B shows a current phase when the driving current is calculated by adding a high-order component to the basic current of the
本実施形態では、レゾルバ15で検出した電気角としての回転角度θはコントローラ3のRAM22にΔt秒前(所定時間前)の回転角度θ−Δtまで保持される。回転角度θ−ΔtはRAM22に限られず、他のメモリに保持されても良い。コントローラ3はΔt秒前の回転角度θ−Δtを用いてモータ5の作動音の主要次数である電気角6次に対して、Δt秒前の電気角6次成分を有する補正係数(第1信号)Kを式(1)に基づいて算出する。
In the present embodiment, it is held until the rotation angle theta -.DELTA.t of the rotation angle theta as an electrical angle detected by the
K=1+qsin(6θ−Δt)・・・式(1)
q:車両運転条件(例えばアクセル開度)によって定まる係数
K = 1 + qsin (6θ -Δt ) ··· formula (1)
q: Coefficient determined by vehicle driving conditions (for example, accelerator opening)
なお、車両運転条件により定まる係数qは、Δt秒前のモータ5の主要な音の周波数に相当するモータ5の電気角6次成分の振幅を示す。
The coefficient q determined by the vehicle operating condition indicates the amplitude of the electrical angle sixth-order component of the
そして、コントローラ3は、算出した補正係数Kを式(2)に基づいて、車両1の運転条件に応じて算出した基本電流に乗算することにより、電気角±1次成分を有する駆動電流指示値(電流指示値)Iu、Iv、Iwを算出する。なお、基本電流は現時点の回転角度θからモータ5の作動音となる電気角6次成分を持つ信号(第2信号)である。
Then, the
Iu=KI0sin(θ+θ0)
Iv=KI0sin(θ+θ0−(2π/3))
Iw=KI0sin(θ+θ0−(4π/3))・・・式(2)
I0:運転条件により定まる基本電流の振幅、θ0:運転条件により定まる基本電流の位相
I u = KI 0 sin (θ + θ 0 )
I v = KI 0 sin (θ + θ 0 − (2π / 3))
I w = KI 0 sin (θ + θ 0 - (4π / 3)) ··· (2)
I 0 : Amplitude of basic current determined by operating conditions, θ 0 : Phase of basic current determined by operating conditions
コントローラ3は算出した駆動電流指示値に基づいてインバータ4を制御する。つまり、コントローラ3は図6(a)に示す基本電流波形に図6(b)に示す補正係数Kを乗算し、図6(c)に示す駆動電流指示値Iu、Iv、Iwを算出する。そして、コントローラ3は、駆動電流指示値Iu、Iv、Iwに基づいてインバータ4における電圧指令値を算出し、電圧指令値に基づいてインバータ4を制御する。
The
これによって駆動電流指示値に基づいた駆動電流がモータ5のコイル13に印加され、モータ5が駆動する。モータ5ではΔt秒の時間遅れを持った加振力が発生する。
As a result, a drive current based on the drive current instruction value is applied to the
このように基本電流に対してΔt秒前の電気角6次成分を持つ補正係数Kを乗算して、基本電流を補正して駆動電流指示値を算出することにより、駆動電流には図7(a)に示すように(Δt秒前の6次)±1次の高次成分電流が付加される。その結果、モータ5で発生する加振力には図7(b)に示すようにΔt秒前の電気角6次成分が新たに現れるようになる。つまり、Δtの時間遅れを持った音が原音に加わった音がモータ5から発生する。それによりディレイ効果を得ることが出来る。
Thus, by multiplying the basic current by the correction coefficient K having a sixth-order electrical angle component Δt seconds before, the basic current is corrected to calculate the driving current instruction value, thereby obtaining the driving current in FIG. As shown in a) (± 6th order before Δt seconds) ± first order higher order component current is added. As a result, as shown in FIG. 7B, a 6th-order electrical angle component Δt seconds before appears newly in the excitation force generated by the
本実施形態ではΔtを0.5秒としている。上記算出した駆動電流指示値に基づいてモータ5を駆動した結果、モータ5で発生する加振力は元々持っている電気角6次加振力に加えて、Δt秒前の電気角6次加振力が発生する。これら2つの加振力で発生する音により図8に示すように原音に加えて時間遅れを持った音が発生し、ディレイ効果が得られる。
In this embodiment, Δt is 0.5 seconds. As a result of driving the
本実施形態では、式(1)の車両運転条件により定まる係数qはアクセル開度に応じて変更され、アクセル開度が大きいほど車両運転条件により定まる係数qは大きくなる。そして、車両運転条件により定まる係数qが大きくなるにつれて、図8に示すように時間遅れを持った音の加振力は大きくなる。これによって、ドライバはアクセル開度が大きいほどディレイ効果を強く感じるようなる。 In the present embodiment, the coefficient q determined by the vehicle operating condition of Equation (1) is changed according to the accelerator opening, and the coefficient q determined by the vehicle operating condition increases as the accelerator opening increases. As the coefficient q determined by the vehicle operating conditions increases, the excitation force of the sound with a time delay increases as shown in FIG. As a result, the driver feels the delay effect more strongly as the accelerator opening is larger.
ただし、この時間遅れを持った音の周波数は原音である電気角6次成分やその高調波成分の音の周波数に対して比例関係を持った周波数とはならない。そのため、時間遅れの音のレベルが大きくなると、時間遅れの音と原音とが合わさり不協和音となりドライバに不快感を与えてしまう。このような不協和音は、時間遅れの音が原音の大きさと同程度かそれ以上となると起こるため、時間遅れの音の大きさは原音の大きさより小さい範囲としなければならない。そのため、本実施形態においては図8に示す、車両運転条件により定まる係数q≦0.2の範囲で車両運転条件により定まる係数qを変化させている。 However, the frequency of the sound having the time delay is not a frequency having a proportional relationship with the frequency of the sound of the electrical angle 6th order component and its harmonic component which are the original sound. For this reason, when the level of the time-delayed sound increases, the time-delayed sound and the original sound are combined to form a dissonant sound, which gives driver discomfort. Such a dissonance occurs when the time-delayed sound is approximately equal to or larger than the original sound, and therefore the time-delayed sound must be smaller than the original sound. Therefore, in the present embodiment, the coefficient q determined by the vehicle driving conditions is changed in the range of coefficient q ≦ 0.2 determined by the vehicle driving conditions shown in FIG.
また車両1の加速走行時以外の運転条件では、前記するようにディレイ効果を加えることによりドライバに不快感を与えてしまう場合があるため、車両運転条件により定まる係数qを「0」として高次成分電流付加は行わず、ディレイ効果が得られないようにする。コントローラ3は、例えば加速度を検出することで車両が加速走行時であるか定常走行時であるかを判定し、補正係数Kを基本電流に乗算するかどうかを切り替える。
Further, under driving conditions other than when the
以上により、アクセル開度に応じてディレイ効果を変更することにより、音質を向上させながら、不快感による音質悪化防止し、ディレイ効果により斬新で楽しい電動車の加速音を作り出すことが出来る。 As described above, by changing the delay effect according to the accelerator opening, it is possible to improve the sound quality, prevent deterioration of sound quality due to discomfort, and create a novel and fun acceleration sound of an electric vehicle by the delay effect.
本発明の第1実施形態の効果について説明する。 The effect of 1st Embodiment of this invention is demonstrated.
加速走行時に、Δt秒前の電気角6次成分を持つ補正係数Kを算出し、基本電流に補正係数Kを乗算して駆動電流指示値を算出する。この駆動電流指示値に基づいてインバータ4における電圧指令値を算出し、電圧指令値に基づいてインバータ4を制御する。これによって、Δt秒の時間遅れを持った音を発生させて、ディレイ効果によって加速走行時の音質を向上することができる。
During acceleration traveling, a correction coefficient K having a sixth-order electrical angle component Δt seconds before is calculated, and the basic current is multiplied by the correction coefficient K to calculate a drive current instruction value. A voltage command value in the
レゾルバ15によって検出したΔt秒前の回転角度θ−ΔtをRAM22に記憶させることで、Δt秒前の回転角度θ−Δtを正確に読み出すことができ、ディレイ効果によって加速走行時の音質を正確に向上することができる。
The rotation angle theta -.DELTA.t before Δt seconds detected by the
車両1のアクセル開度が大きいほど、Δt秒の時間遅れを持った音の加振力を大きくすることで、よりディレイ効果を大きくし、より加速走行時の音質を向上することができる。
As the accelerator opening of the
時間遅れを持った音の大きさを原音の大きさよりも小さくすることで不協和音の発生を防止し、音質悪化を防止することができる。 By making the volume of the sound with time delay smaller than the volume of the original sound, it is possible to prevent the generation of dissonance and to prevent the deterioration of the sound quality.
車両の走行状態が加速走行である場合には、補正係数Kを基本電流に乗算し、ディレイ効果を得ることで加速走行時の音質を向上することができる。また車両の走行状態が定常走行である場合には、補正係数Kを基本電流に乗算せずにディレイ効果を得ないようにすることで、うなりの発生を防止し、定常走行時の音質の悪化を防止することができる。 When the traveling state of the vehicle is accelerated traveling, the sound quality during accelerated traveling can be improved by multiplying the basic current by the correction coefficient K and obtaining a delay effect. Further, when the vehicle is in steady running, the delay coefficient is not obtained without multiplying the basic coefficient by the correction coefficient K, thereby preventing beats from occurring and deterioration of sound quality during steady running. Can be prevented.
次に本発明の第2実施形態について説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described.
本実施形態は第1実施形態に対して、Δt秒前の回転角度θ1−Δtを演算により求めるようにしたものである。本実施形態では、コントローラ3は、レゾルバ15で検出した電気角としての回転角度θを1階時間微分して回転角速度dθ/dtを算出し、また回転角度θを2階時間微分して回転角加速度d2θ/dt2を算出する。また、算出した回転角度dθ/dt、d2θ/dt2と時間遅れΔtから式(3)に基づいてΔt秒前の回転角度θ1−Δtを算出する。
This embodiment is obtained by the seek to the first embodiment, by calculating the Δt seconds before rotation angle .theta.1 -.DELTA.t. In the present embodiment, the
また、算出したΔt秒前の回転角度θ1−Δtを用いて式(4)に基づいて補正係数Kを算出する。 Moreover, to calculate a correction factor K based on Equation (4) using the rotation angle .theta.1 -.DELTA.t previous calculated Δt seconds.
K=1+qsin(6θ1−Δt)・・・式(4) K = 1 + qsin (6θ1 -Δt ) ··· formula (4)
そして、第1実施形態と同様に基本電流に算出した補正係数Kを乗算して駆動電流指示値を算出する。この駆動電流指示値に基づいて、コントローラ3はインバータ4を制御する。これによってモータ5には駆動電流が供給され、第1実施形態と同様のディレイ効果を得ることができる。
Then, similarly to the first embodiment, the basic current is multiplied by the calculated correction coefficient K to calculate the drive current instruction value. Based on this drive current instruction value, the
これによりΔt秒前までの回転角度をコントローラ3のRAM22に保持する必要が無くなるため、コントローラ3に対する負荷を減らすことができる。
This eliminates the need to hold the rotation angle up to Δt seconds before in the
また本実施形態では、アクセル開度に応じて時間遅れΔtを変更している。図9に時間遅れΔtを変更したときの音質評価結果を示す。図9を参照すると、時間遅れΔtが小さいほど評価が良くなっていることが分かる。そこで本実施形態では、アクセル開度が大きいほど時間遅れΔtを小さくして、ドライバがよりディレイ効果が強く感じるようにしている。 In this embodiment, the time delay Δt is changed according to the accelerator opening. FIG. 9 shows the sound quality evaluation results when the time delay Δt is changed. Referring to FIG. 9, it can be seen that the smaller the time delay Δt, the better the evaluation. Therefore, in the present embodiment, the time delay Δt is decreased as the accelerator opening is increased, so that the driver feels the delay effect more strongly.
ただし、この時間遅れを持った音の周波数と原音である電気角6次成分の音の周波数は、等加速度であれば一定の周波数差であり、図10に示すように時間遅れΔtが小さいほどその周波数差も小さくなる。この周波数差が小さくなりすぎると一定周波数のうなりが発生する。うなりはドライバに不快感を与えてしまう。うなりは周波数差が約30Hz以下になると感じられるようになるため、本実施形態では周波数差Δfが30Hzより大きくなる範囲で時間遅れΔtを変化させている。なお、周波数差Δfは30Hzに限られることはなく、ドライバに不快感を与えない範囲で設定される。 However, the frequency of the sound having the time delay and the frequency of the sound of the electrical angle 6th order component which is the original sound are a constant frequency difference if the acceleration is constant, and the smaller the time delay Δt as shown in FIG. The frequency difference is also reduced. If this frequency difference becomes too small, a beat with a constant frequency occurs. The roar gives driver discomfort. Since the beat becomes felt when the frequency difference is about 30 Hz or less, in this embodiment, the time delay Δt is changed in a range where the frequency difference Δf is larger than 30 Hz. Note that the frequency difference Δf is not limited to 30 Hz, and is set in a range that does not cause discomfort to the driver.
なお、周波数差Δfと時間遅れΔtとは式(5)に示す関係がある。 The frequency difference Δf and the time delay Δt have the relationship shown in the equation (5).
そのため、周波数差Δfが30Hzよりも大きくなるためには、式(6)の関係を満たせばよい。 Therefore, in order for the frequency difference Δf to be greater than 30 Hz, the relationship of Expression (6) may be satisfied.
また車両1の加速走行時以外の運転条件では、前記のようにビート音により不快感を与えてしまう場合がある、そのため加速走行時以外の運転条件では、第1実施形態と同様に基本電流への高次成分電流付加は行われず、ビート音は発生しない。
Further, in driving conditions other than during acceleration traveling of the
以上により、コントローラ3の負荷を低減しながら、アクセル開度に応じてディレイ効果を変更することにより、音質を向上させつつ、不快感による音質悪化防止し、ディレイ効果により斬新で楽しい電動車の加速音を創り出すことが出来る。
As described above, the delay effect is changed according to the accelerator opening while reducing the load on the
本発明の第2実施形態の効果について説明する。 The effect of 2nd Embodiment of this invention is demonstrated.
時間遅れΔtに基づいて回転角度θ1−Δtを算出することで、コントローラ3のRAM22にΔt秒前の回転角度を記憶させずに、駆動電流指示値を算出することができる。これによってコントローラ3に対する負荷を低減することができる。
By calculating the rotation angle .theta.1 -.DELTA.t based on the time lag Delta] t, without storing the rotation angle of the previous Delta] t seconds RAM22 of the
アクセル開度が大きいほど時間遅れΔtを小さくすることで、アクセル開度が大きい場合にはドライバにディレイ効果を強く感じさせることができ、加速走行時の音質をより向上することができる。 By reducing the time delay Δt as the accelerator opening is larger, the delay effect can be made stronger for the driver when the accelerator opening is larger, and the sound quality during acceleration traveling can be further improved.
時間遅れを持った音の周波数と原音の周波数との周波数差が30Hz以上になるように時間遅れΔtを設定する。これによって時間遅れを持った音の周波数と原音の周波数との周波数差が小さくなり、うなりが発生することを防止することができる。そのため加速走行時の音質悪化を防止することができる。 The time delay Δt is set so that the frequency difference between the frequency of the sound with time delay and the frequency of the original sound is 30 Hz or more. As a result, the frequency difference between the frequency of the sound having a time delay and the frequency of the original sound is reduced, and it is possible to prevent the beat from occurring. Therefore, it is possible to prevent deterioration in sound quality during acceleration traveling.
本発明の第3実施形態について図11を用いて説明する。図11は本実施形態の外部操作部の構成図である。 A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a configuration diagram of the external operation unit of the present embodiment.
本実施形態は、第2実施形態に対してディレイ効果の設定をドライバが任意に設定可能とする外部操作部16を追加したものである。外部操作部16は車両1の運転席近くに設けられる。外部操作部16は、ディレイ効果ON/OFFスイッチ17と、時間遅れ変更つまみ18と、ディレイ強さ変更つまみ19とを備える。
This embodiment is obtained by adding an
ディレイ効果ON/OFFスイッチ17は、OFF/AUTO/MANUALの3ポジションから選択可能になっている。
The delay effect ON /
OFFが選択された場合、コントローラ3は基本電流への高次成分電流付加を行わず、駆動電流がモータ5に供給されてもディレイ効果は発生しない。そのため、ビート音が発生することはない。
When OFF is selected, the
AUTOが選択された場合は、第1実施形態または第2実施形態と同様に、コントローラ3の指示に基づきモータ5へ供給する駆動電流が制御され、ディレイ効果によって音質を向上させる。
When AUTO is selected, the drive current supplied to the
MANUALが選択された場合は、時間遅れ変更つまみ18、ディレイ強さ変更つまみ19の設定に基づきディレイ効果を調整して音質を向上させる。この場合、時間遅れ変更つまみ18を右に回すほど時間遅れΔtが大きくなり、ディレイ強さ変更つまみ19を右に回すほど式(4)の車両運転条件により定まる係数qが大きくなり、時間遅れを持った音の大きさを大きくすることができる。
When MANUAL is selected, the delay effect is adjusted based on the settings of the time
以上のようにディレイ効果のマニュアル設定を可能とすることにより、ドライバが任意のディレイ効果を創り出すことが出来、ドライバの好みに応じた音質を創り出すことが出来る
本発明の第3実施形態の効果について説明する。
By enabling manual setting of the delay effect as described above, the driver can create an arbitrary delay effect, and can create a sound quality according to the preference of the driver. Effects of the third embodiment of the present invention explain.
ディレイ効果ON/OFFスイッチ18を設けることで、ドライバの操作によってディレイ効果による音質変更を切り替えることができ、ドライバの好みに合わせて音質を切り替えることができる。
By providing the delay effect ON /
ディレイ強さ変更つまみ19を設けることで、時間遅れを持った音の大きさを変更することができ、ドライバの好みに合った音質を作り出すことができる。
By providing the delay
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内でなしうるさまざまな変更、改良が含まれることは言うまでもない。 It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications and improvements that can be made within the scope of the technical idea.
1 車両
2 バッテリー
3 コントローラ(回転角抽出手段、作動音信号算出手段、電圧指令値作成手段、制御手段)
4 インバータ
5 モータ
9 電流センサ
15 レゾルバ(回転角検出手段)
16 外部操作部
17 ディレイ効果ON/OFFスイッチ(切替手段)
18 時間遅れ変更つまみ(変更手段)
19 ディレイ強さ変更つまみ(変更手段)
22 ランダムアクセスメモリ(RAM、回転角記憶手段)
1
4
16
18 hours delay change knob (change means)
19 Delay strength change knob (change means)
22 Random access memory (RAM, rotation angle storage means)
Claims (12)
前記モータの回転角を検出する回転角検出手段と、
前記回転角検出手段で検出された回転角に基づいて、所定時間前の回転角を抽出する回転角抽出手段と、
前記回転角抽出手段で抽出した前記所定時間前の回転角から前記モータの作動音となる電気角次数成分を有する第1信号および現時点の回転角から前記モータの作動音となる電気角次数成分を有する第2信号を算出する作動音信号算出手段と、
前記作動音信号算出手段で算出された前記第1信号と前記第2信号とを乗算した値に基づいて電圧指令値を生成する電圧指令値生成手段と、
前記電圧指令値生成手段によって生成された前記電圧指令値に基づいてインバータを制御する制御手段と、を備えることを特徴とする車両の作動音制御装置。 A motor,
Rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the motor;
Based on the rotation angle detected by the rotation angle detection means, a rotation angle extraction means for extracting a rotation angle a predetermined time ago;
A first signal having an electrical angle order component that becomes an operation sound of the motor from the rotation angle extracted by the rotation angle extraction means and the electrical angle order component that becomes an operation sound of the motor from the current rotation angle. Operating sound signal calculating means for calculating a second signal having;
Voltage command value generating means for generating a voltage command value based on a value obtained by multiplying the first signal and the second signal calculated by the operating sound signal calculating means;
And a control unit that controls an inverter based on the voltage command value generated by the voltage command value generation unit.
前記回転角抽出手段は前記回転角記憶手段から前記所定時間前の回転角を抽出することを特徴とする請求項1に記載の車両の作動音制御装置。 A rotation angle storage means for storing the rotation angle detected by the rotation angle detection means;
2. The vehicle operating sound control device according to claim 1, wherein the rotation angle extraction unit extracts a rotation angle of the predetermined time from the rotation angle storage unit.
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