JP2013143861A - Control device for vehicle - Google Patents
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Abstract
【課題】局所的に音圧レベルの増大する電磁騒音を抑制することができる車両用制御装置を提供する。
【解決手段】駆動力源としてモータMG1、MG2を備えた電動車両に用いられる車両用制御装置は、電動車両のシステム効率が最大となるようモータMG1、MG2を所定の分配比率R1、R2で駆動するECUを備え、ECUが、モータMG1、MG2を所定の分配比率R1、R2で駆動中にモータMG1、MG2のいずれか一方の電磁騒音の音圧レベルが他の車速領域と比較して局所的に増大する車速領域A1、A2において、音圧レベルが局所的に増大したモータMG1、MG2のいずれか一方のモータトルクTmを低下させるとともに、モータMG1、MG2のいずれか他方のモータトルクTmを上昇させる。
【選択図】図2A vehicle control device capable of suppressing electromagnetic noise whose sound pressure level locally increases.
A vehicle control device used in an electric vehicle having motors MG1 and MG2 as driving force sources drives the motors MG1 and MG2 at predetermined distribution ratios R1 and R2 so that the system efficiency of the electric vehicle is maximized. The sound pressure level of the electromagnetic noise of one of the motors MG1 and MG2 is local compared to the other vehicle speed regions while the ECU is driving the motors MG1 and MG2 at the predetermined distribution ratios R1 and R2. In the vehicle speed regions A1 and A2 that increase rapidly, the motor torque Tm of one of the motors MG1 and MG2 whose sound pressure level has locally increased is reduced and the motor torque Tm of the other of the motors MG1 and MG2 is increased. Let me.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、駆動力源として電動機を備えた電動車両に適用される車両用制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device applied to an electric vehicle including an electric motor as a driving force source.
近年、この種の車両用制御装置が適用される電動車両として、複数のモータを駆動力源として備え、車両の走行に必要な駆動力が得られるよう各モータを駆動制御するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。この電動車両に適用される車両用制御装置は、車両の走行に必要な駆動力を得るために必要とされる走行必要出力を求め、各モータ毎に走行必要出力のうち分担する分担出力を決定し、それぞれの分担出力に応じて各モータの出力を制御する。さらに、この車両用制御装置では、各モータの分担出力を決定する際に、複数のモータの消費電力の総計が最小となるよう分担出力を決定している。これにより、各モータを常にその最大効率領域で駆動させることができる。 In recent years, as an electric vehicle to which this type of vehicle control device is applied, there is known an electric vehicle that includes a plurality of motors as a driving force source and controls the driving of each motor so as to obtain a driving force required for traveling of the vehicle. (For example, refer to Patent Document 1). The vehicle control device applied to this electric vehicle obtains a travel required output required to obtain a driving force necessary for traveling of the vehicle, and determines a shared output to be shared among the travel required outputs for each motor. Then, the output of each motor is controlled in accordance with each shared output. Further, in this vehicle control device, when determining the shared output of each motor, the shared output is determined so that the total power consumption of the plurality of motors is minimized. Thereby, each motor can always be driven in the maximum efficiency region.
ところで、上述のように電動車両の駆動力源として用いられるモータからは、電磁騒音(または磁気騒音)と呼ばれる騒音が発生することが知られている。電磁騒音は、電磁加振力と呼ばれる電磁的な振動に起因する騒音である。電磁加振力は、モータに供給される交流電流に伴い発生する交番磁界によって生ずるモータの振動である。 Incidentally, it is known that noise called electromagnetic noise (or magnetic noise) is generated from a motor used as a driving force source of an electric vehicle as described above. Electromagnetic noise is noise caused by electromagnetic vibration called electromagnetic excitation force. The electromagnetic excitation force is a vibration of the motor caused by an alternating magnetic field generated with an alternating current supplied to the motor.
また、交番磁界の周波数は、モータに印加される交流電圧の周波数によって変化する。交番磁界の周波数変化に伴って電磁騒音の周波数も変化する。電磁騒音の周波数が変化すると電磁騒音の音圧レベルも変化する。また、車両走行中に電磁騒音の周波数がモータの共振周波数と等しくなるような特定の車速領域すなわち特定のモータ回転速度領域になったときには、モータが共振して電磁騒音の音圧レベルが局所的に増大することがある。 Further, the frequency of the alternating magnetic field varies depending on the frequency of the AC voltage applied to the motor. The frequency of electromagnetic noise also changes with the change in frequency of the alternating magnetic field. When the frequency of electromagnetic noise changes, the sound pressure level of electromagnetic noise also changes. In addition, when the vehicle enters the specific vehicle speed range where the frequency of the electromagnetic noise becomes equal to the resonance frequency of the motor, that is, the specific motor rotation speed range, the motor resonates and the sound pressure level of the electromagnetic noise is locally May increase.
このような場合、局所的に音圧レベルの増大した電磁騒音が運転者に不快な騒音として体感されてしまう。したがって、モータを駆動力源として用いる電動車両では、上述のような不快な騒音を抑制することが望ましい。 In such a case, electromagnetic noise having a locally increased sound pressure level is experienced as unpleasant noise by the driver. Therefore, in an electric vehicle using a motor as a driving force source, it is desirable to suppress unpleasant noise as described above.
しかしながら、特許文献1に記載の従来の車両用制御装置にあっては、局所的に音圧レベルの増大する電磁騒音を抑制することに関して、なんら考慮されていない。したがって、従来の車両用制御装置では、各モータの電磁騒音の音圧レベルが局所的に増大する領域においてモータを駆動制御すると、増大した電磁騒音が運転者に不快な騒音として体感されるという問題があった。 However, in the conventional vehicle control device described in Patent Document 1, no consideration is given to suppressing electromagnetic noise in which the sound pressure level locally increases. Therefore, in the conventional vehicle control device, if the motor is driven and controlled in a region where the sound pressure level of the electromagnetic noise of each motor is locally increased, the increased electromagnetic noise is experienced as unpleasant noise by the driver. was there.
本発明は、上述のような従来の問題を解決するためになされたもので、局所的に音圧レベルの増大する電磁騒音を抑制することができる車両用制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle control device that can suppress electromagnetic noise in which the sound pressure level locally increases. .
本発明に係る車両用制御装置は、上記目的達成のため、(1)車両の駆動力を発生する駆動力源として第1の電動機および第2の電動機を備えた電動車両に用いられる車両用制御装置であって、前記第1の電動機および前記第2の電動機の効率を含む前記電動車両のシステム効率が最大となるよう前記第1の電動機と前記第2の電動機とを所定の分配比率で駆動する制御手段を備え、前記制御手段は、前記第1の電動機および前記第2の電動機を前記所定の分配比率で駆動中に前記第1の電動機および前記第2の電動機のいずれか一方の電磁騒音の音圧レベルが他の車速領域と比較して局所的に増大する車速領域において、前記音圧レベルが局所的に増大した前記第1の電動機および前記第2の電動機のいずれか一方の電動機トルクを低下させるとともに、前記第1の電動機および前記第2の電動機のいずれか他方の電動機トルクを上昇させる構成を有する。 In order to achieve the above object, a vehicle control apparatus according to the present invention is (1) a vehicle control used for an electric vehicle including a first electric motor and a second electric motor as a driving force source for generating the driving force of the vehicle. A device that drives the first motor and the second motor at a predetermined distribution ratio so that the system efficiency of the electric vehicle including the efficiency of the first motor and the second motor is maximized. Control means for controlling the electromagnetic noise of one of the first electric motor and the second electric motor during driving of the first electric motor and the second electric motor at the predetermined distribution ratio. The motor torque of either the first motor or the second motor in which the sound pressure level is locally increased in a vehicle speed region where the sound pressure level of the vehicle is locally increased compared to other vehicle speed regions. Lowered Rutotomoni has a structure to raise the other one of the motor torque of the first motor and the second electric motor.
この構成により、本発明に係る車両用制御装置は、制御手段が、第1の電動機および第2の電動機を所定の分配比率で駆動中に第1の電動機および第2の電動機のいずれか一方の電磁騒音の音圧レベルが他の車速領域と比較して局所的に増大する車速領域において、電磁騒音の音圧レベルが局所的に増大した第1の電動機および第2の電動機のいずれか一方の電動機トルクを低下させるとともに、第1の電動機および第2の電動機のいずれか他方の電動機トルクを上昇させる。ここで、電動機の電磁騒音の音圧レベルは、電動機トルクが大きいほど大きくなる特性を有している。したがって、電磁騒音の音圧レベルが局所的に増大した一方の電動機の電動機トルクを低下させることで、その電動機により生ずる電磁騒音の音圧レベルを低減することができる。一方で、電磁騒音の音圧レベルが増大していない他方の電動機の電動機トルクを上昇させることにより、第1の電動機および第2の電動機の合計の電動機トルクを維持することができ、電動車両の駆動力の低下を防止することができる。 With this configuration, in the vehicle control device according to the present invention, the control unit is configured to control one of the first electric motor and the second electric motor while driving the first electric motor and the second electric motor at a predetermined distribution ratio. In the vehicle speed region where the sound pressure level of electromagnetic noise is locally increased compared to other vehicle speed regions, one of the first motor and the second motor where the sound pressure level of electromagnetic noise is locally increased. While decreasing the motor torque, the motor torque of either the first motor or the second motor is increased. Here, the sound pressure level of the electromagnetic noise of the motor has a characteristic that it increases as the motor torque increases. Therefore, the sound pressure level of the electromagnetic noise generated by the motor can be reduced by reducing the motor torque of the one motor whose sound pressure level of the electromagnetic noise has locally increased. On the other hand, the total motor torque of the first motor and the second motor can be maintained by increasing the motor torque of the other motor whose sound pressure level of electromagnetic noise has not increased. A decrease in driving force can be prevented.
このように、本発明に係る車両用制御装置は、電動車両の駆動力を低下させることなく、局所的に音圧レベルの増大する電磁騒音を抑制することができる。 Thus, the vehicle control apparatus according to the present invention can suppress electromagnetic noise in which the sound pressure level locally increases without reducing the driving force of the electric vehicle.
本発明によれば、局所的に音圧レベルの増大する電磁騒音を抑制することができる車両用制御装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the vehicle control apparatus which can suppress the electromagnetic noise to which a sound pressure level increases locally can be provided.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明の実施の形態では、車両用制御装置を駆動力源として2つの電動機を搭載した車両、いわゆる電動車両に適用した例について説明する。 In the embodiment of the present invention, an example will be described in which the vehicle control device is applied to a vehicle equipped with two electric motors as a driving force source, a so-called electric vehicle.
図1に示すように、電動車両10は、電動車両10の駆動力を発生する駆動力源として、モータジェネレータ(以下、単にモータという)MG1、MG2を備える。本実施の形態におけるモータMG1は、本発明に係る第1の電動機を構成し、モータMG2は、本発明に係る第2の電動機を構成する。
As shown in FIG. 1,
また、電動車両10は、動力伝達機構4と、ディファレンシャルギヤ5と、左右の駆動輪6L、6Rと、車両用制御装置8とを含んで構成されている。
The
モータMG1、MG2は、後述するバッテリ120から供給された電力を機械的動力に変換して動力伝達機構4に出力するようになっている。モータMG1、MG2は、いずれも永久磁石式交流同期モータ等で構成されており、図示しないステータとロータとを有している。ステータは、後述するインバータ11、12から交流電力の供給を受けて回転磁界を形成するようになっている。ロータは、動力伝達機構4に結合され、回転磁界に引き付けられて回転するようになっている。
The motors MG1 and MG2 convert electric power supplied from a
モータMG1、MG2には、それぞれロータの回転角位置を検出するレゾルバ(図示せず)が設けられている。レゾルバは、検出したロータの回転角位置に応じた信号を後述する電子制御装置(以下、単にECUという)100に送信するようになっている。 The motors MG1 and MG2 are each provided with a resolver (not shown) that detects the rotational angle position of the rotor. The resolver transmits a signal corresponding to the detected rotational angle position of the rotor to an electronic control unit (hereinafter simply referred to as ECU) 100 described later.
モータMG1、MG2は、バッテリ120からの電力の供給を受けて電動機として動作することができる一方で、図示しないモータ軸が外力により回転している場合には、起電力を生じさせてバッテリ120を充電する発電機として動作することも可能である。
The motors MG1 and MG2 can operate as an electric motor by receiving power supplied from the
動力伝達機構4は、モータMG1、MG2が出力した機械的動力をディファレンシャルギヤ5を介して左右の駆動輪6L、6Rに伝達するようになっている。動力伝達機構4としては、例えばモータMG1、MG2のそれぞれから出力された機械的動力を統合して出力する動力統合部と、動力統合部から出力された機械的動力を、回転速度を減速しトルクを増大させてディファレンシャルギヤ5に伝達する減速部とを備えた機構を用いることができる。
The power transmission mechanism 4 transmits the mechanical power output by the motors MG1 and MG2 to the left and
また、動力統合部としては、例えばモータMG1、MG2のそれぞれに対応する2つの遊星歯車を有し、これら遊星歯車のリングギヤを一体的に結合した機構等を用いることができる。各遊星歯車のサンギヤには、それぞれモータMG1、MG2のロータが接続されている。また、このような動力統合部は、リングギヤの外周部に減速部に動力伝達可能な出力ギヤを設けている。減速部としては、例えば上記出力ギヤと噛み合い、出力ギヤから出力された機械的動力をディファレンシャルギヤ5に伝達可能な各種ギヤからなるギヤ機構を用いることができる。
Further, as the power integration unit, for example, a mechanism having two planetary gears corresponding to each of the motors MG1 and MG2 and a ring gear of these planetary gears coupled together can be used. The sun gears of the planetary gears are connected to the rotors of the motors MG1 and MG2, respectively. Further, such a power integration unit is provided with an output gear capable of transmitting power to the speed reduction unit on the outer periphery of the ring gear. As the speed reducer, for example, a gear mechanism including various gears that can mesh with the output gear and transmit the mechanical power output from the output gear to the
ディファレンシャルギヤ5は、上述の動力伝達機構4の減速部に噛み合う図示しないリングギヤを備えている。ディファレンシャルギヤ5は、動力伝達機構4からリングギヤに伝達された機械的動力を左右の駆動輪6L、6Rに分配して出力するようになっている。
The
車両用制御装置8は、モータMG1、MG2のそれぞれに対応するインバータ11、12と、ECU100と、バッテリ120とを含んで構成されている。
The vehicle control device 8 includes
インバータ11、12は、それぞれモータMG1、MG2の図示しないステータに接続されている。インバータ11、12は、バッテリ120から供給される直流電力を交流電力に変換して、それぞれ対応するモータMG1、MG2に供給可能に構成されている。また、インバータ11、12は、モータMG1、MG2からの交流電力を直流電力に変換してバッテリ120に供給可能に構成されている。すなわち、インバータ11、12によって変換された直流電力は、バッテリ120に回収(蓄電)される。インバータ11、12の電力供給および電力回収は、ECU100により制御される。
ECU100は、例えばCPU、RAM、ROM、入出力インターフェース等を備えるマイクロコンピュータを含んで構成されており、CPUは、RAMの一時記憶機能を利用するとともにROMに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うようになっている。ROMには、各種制御定数や各種マップ等が予め記憶されている。
The
また、ECU100には、アクセルペダルポジションセンサ101および車速センサ102を含む各種センサ類が接続されている。アクセルペダルポジションセンサ101は、運転者によるアクセルペダル103の操作量を検出する。アクセルペダルポジションセンサ101は、ECU100に接続され、検出されたアクセルペダル103の操作量(以下、アクセル操作量Accという)に応じた信号をECU100に送信するようになっている。車速センサ102は、電動車両10の車速Vを検出する。車速センサ102は、ECU100に接続され、検出された車速Vに応じた信号をECU100に送信するようになっている。
Various sensors including an accelerator
また、ECU100は、入力されたアクセル操作量Accおよび車速Vに基づき、ユーザ要求パワーPを設定するようになっている。ユーザ要求パワーPは、電動車両10を駆動させるための要求動力であり、例えばアクセル操作量Accおよび車速Vとユーザ要求パワーPとの関係が予め記憶されたマップを参照することにより設定可能である。ECU100は、このユーザ要求パワーPに対応する要求動力が動力伝達機構4から出力されるよう、モータMG1、MG2のそれぞれを駆動制御するようになっている。
Further, the
また、ECU100は、ユーザ要求パワーPに対応する要求動力に基づきモータMG1、MG2を駆動制御する際、モータMG1、MG2の効率を含む電動車両10のシステム効率が最大となるようモータMG1とモータMG2とを所定の分配比率で駆動するようになっている。換言すれば、ECU100は、電動車両10のシステムの損失が最小となる効率最適動作点でモータMG1、MG2が駆動されるようモータMG1とモータMG2とを所定の分配比率で駆動する。したがって、モータMG1、MG2の駆動力すなわちモータトルクTmは、上記所定の分配比率によって定められる。
In addition, when driving control of the motors MG1 and MG2 based on the required power corresponding to the user required power P, the
さらに、ECU100は、モータMG1とモータMG2とを所定の分配比率で駆動中にモータMG1、MG2のいずれか一方の電磁騒音の音圧レベル(dB)が他の車速領域と比較して局所的に増大する車速領域A1、A2(図2参照)において、音圧レベル(dB)が局所的に増大したモータMG1、MG2のいずれか一方のモータトルクTmを低下させるようになっている。このとき同時にECU100は、モータMG1、MG2のいずれか他方のモータトルクTmを上昇させるようになっている。これにより、車速領域A1、A2(図2参照)において増大するモータMG1、MG2の電磁騒音を抑制することが可能となる。また、このとき、モータMG1のモータトルクTm1とモータMG2のモータトルクTm2との合計のモータトルクTmtは、モータTm1、Tm2の変更後と変更前とで変わらないようにしている。したがって、モータMG1、MG2の分配比率が変わっても電動車両10の駆動力が変化しないようになっている。ここで、ECU100は、例えばインバータ11、12を制御することによりモータトルクTm1、Tm2を任意に変更可能である。
Further, the
以下、このような制御を電磁騒音抑制制御といい、その詳細については後述する。なお、本実施の形態では、電磁騒音抑制制御において、モータトルクTm1、Tm2を変更するようにしたが、これに限らず、モータトルクTm1、Tm2とモータ回転速度Nm1、Nm2とにより定まるモータ出力Pm1、Pm2を変更するようにしてもよい。本実施の形態におけるECU100は、本発明に係る制御手段を構成する。また、本実施の形態におけるモータトルクTmは、本発明における電動機トルクに相当する。
Hereinafter, such control is referred to as electromagnetic noise suppression control, and details thereof will be described later. In this embodiment, in the electromagnetic noise suppression control, the motor torques Tm1 and Tm2 are changed. However, the present invention is not limited to this, and the motor output Pm1 determined by the motor torques Tm1 and Tm2 and the motor rotation speeds Nm1 and Nm2 is used. , Pm2 may be changed.
バッテリ120は、例えばニッケル水素やリチウムイオン等からなる充放電可能な二次電池として構成されている。バッテリ120は、モータMG1、MG2やその他の電気負荷との間で電力のやりとりを行うようになっている。また、インバータ11、12との間には、バッテリ120の電圧を昇圧してインバータ11、12の供給電圧に変換する図示しない昇圧コンバータが介在されている。なお、例えば後述するように電動車両10の電源としてバッテリ120に加えて燃料電池をさらに備える場合には、昇圧コンバータを省略可能である。
The
ところで、電動車両10の駆動力源として用いられるモータMG1、MG2からは、電磁加振力と呼ばれる電磁的な振動に起因する電磁騒音が発生することが知られている。電磁加振力は、モータMG1、MG2に供給される交流電流に伴い発生する交番磁界によって生ずるモータMG1、MG2の振動である。したがって、電動車両10の走行中に電磁騒音の周波数がモータMG1あるいはモータMG2の共振周波数と等しくなるような特定の車速領域すなわち特定のモータ回転速度領域になったときには、モータMG1あるいはモータMG2が共振して電磁騒音の音圧レベル(dB)が局所的に増大することがある。このような場合、局所的に音圧レベル(dB)の増大した電磁騒音が運転者に不快な騒音として体感されてしまう。
Incidentally, it is known that motors MG1 and MG2 used as driving force sources for the
そこで、本実施の形態では、このような局所的に音圧レベル(dB)の増大する電磁騒音を抑制するべく、以下に説明する電磁騒音抑制制御を実行するようにした。 Therefore, in the present embodiment, the electromagnetic noise suppression control described below is executed in order to suppress such electromagnetic noise that locally increases the sound pressure level (dB).
図2(a)〜(d)および図3を参照して、本実施の形態に係るECU100により実行される電磁騒音抑制制御について説明する。なお、図2(a)〜(d)に示す各図は、一例であって、これら図に示される車速V1、V2および音圧レベル(dB)等の各種値は、モータMG1、MG2の諸元やモータハウジングの仕様等に応じて異なる。
The electromagnetic noise suppression control executed by the
以下の説明では、モータMG1、MG2の諸元が互いに異なるものを使用した例について説明する。ただし、モータMG1、MG2の諸元が同一であっても遊星歯車のギヤ比やモータハウジング(ケース)の剛性が異なる場合には、モータMG1、MG2の諸元が互いに異なる場合と同様、電磁騒音の音圧レベル(dB)が局所的に増大する箇所がモータMG1とモータMG2とで異なる場合があり、この場合にも本実施の形態と同様の効果を得ることができる。 In the following description, an example in which motors MG1 and MG2 having different specifications are used will be described. However, even if the specifications of the motors MG1 and MG2 are the same, if the gear ratio of the planetary gear and the rigidity of the motor housing (case) are different, the electromagnetic noise is the same as when the specifications of the motors MG1 and MG2 are different from each other. The location where the sound pressure level (dB) increases locally may differ between the motor MG1 and the motor MG2, and in this case, the same effect as in the present embodiment can be obtained.
図2(a)に示すように、モータMG2は、図2(b)に示すモータMG1と比較して比較的低車速領域、詳細には車速V1(km/h)をピークとして電磁騒音の音圧レベル(dB)が局所的に増大する。また、このときの電磁騒音の音圧レベル(dB)は、モータMG2のモータトルクTm2(N・m)が大きいほど大きくなる。図2(a)に示す実線は、モータトルクTm2(N・m)が比較的大きいときの電磁騒音の音圧レベル(dB)を示し、破線は、モータトルクTm2(N・m)が比較的小さいときの電磁騒音の音圧レベル(dB)を示す。 As shown in FIG. 2 (a), the motor MG2 has a relatively low vehicle speed range compared to the motor MG1 shown in FIG. 2 (b), more specifically, the sound of electromagnetic noise having a peak in the vehicle speed V1 (km / h). The pressure level (dB) increases locally. Further, the sound pressure level (dB) of the electromagnetic noise at this time increases as the motor torque Tm2 (N · m) of the motor MG2 increases. The solid line shown in FIG. 2A indicates the sound pressure level (dB) of electromagnetic noise when the motor torque Tm2 (N · m) is relatively large, and the broken line indicates that the motor torque Tm2 (N · m) is relatively high. The sound pressure level (dB) of the electromagnetic noise when it is small is shown.
図2(b)に示すように、モータMG1は、図2(a)に示すモータMG2と比較して高車速領域、詳細には車速V1(km/h)よりも速い車速V2(km/h)をピークとして電磁騒音の音圧レベル(dB)が局所的に増大する。また、このときの電磁騒音の音圧レベル(dB)は、モータMG2の特性と同様、モータMG1のモータトルクTm1(N・m)が大きいほど大きくなる。図2(b)に示す実線は、モータトルクTm1(N・m)が比較的大きいときの電磁騒音の音圧レベル(dB)を示し、破線は、モータトルクTm1(N・m)が比較的小さいときの電磁騒音の音圧レベル(dB)を示す。 As shown in FIG. 2B, the motor MG1 has a higher vehicle speed range than the motor MG2 shown in FIG. 2A, specifically a vehicle speed V2 (km / h) faster than the vehicle speed V1 (km / h). ) As a peak, the sound pressure level (dB) of electromagnetic noise locally increases. Further, the sound pressure level (dB) of the electromagnetic noise at this time increases as the motor torque Tm1 (N · m) of the motor MG1 increases as in the characteristics of the motor MG2. The solid line shown in FIG. 2B indicates the sound pressure level (dB) of electromagnetic noise when the motor torque Tm1 (N · m) is relatively large, and the broken line indicates that the motor torque Tm1 (N · m) is relatively high. The sound pressure level (dB) of the electromagnetic noise when it is small is shown.
また、図2(a)、(b)に示すように、車速V1(km/h)におけるモータMG2の電磁騒音の音圧レベル(dB)は、車速V2(km/h)におけるモータMG2の電磁騒音の音圧レベル(dB)よりも大きい。 As shown in FIGS. 2A and 2B, the sound pressure level (dB) of the electromagnetic noise of the motor MG2 at the vehicle speed V1 (km / h) is the electromagnetic pressure of the motor MG2 at the vehicle speed V2 (km / h). It is larger than the sound pressure level (dB) of noise.
図2(c)は、モータトルクTm1、Tm2の分配比率(%)と車速V(km/h)を示す図である。図2(c)において、2つの車速領域A1、A2は、それぞれ電磁騒音の音圧レベル(dB)が局所的に増大する車速V1、V2を含む車速領域である。この車速領域A1、A2においては、ECU100によって前述した電磁騒音抑制制御が実行される。つまり、車速領域Aは、電磁騒音抑制制御実行区間である。一方、車速領域A1、A2以外の車速領域は、電動車両10のシステム効率が最大となるような分配比率(%)でモータMG1、MG2が駆動される車速領域である。ここで、電動車両10のシステム効率が最大となるときのモータトルクTm1(N・m)の分配比率(%)をR1とすると、モータトルクTm2(N・m)の分配比率(%)は、100−R1=R2(%)である。例えば、このときの分配比率R1(%)および分配比率R2(%)で駆動されるモータMG1、MG2の動作点を効率最適動作点とする。
FIG. 2C is a diagram showing the distribution ratio (%) of the motor torques Tm1 and Tm2 and the vehicle speed V (km / h). In FIG. 2C, two vehicle speed regions A1 and A2 are vehicle speed regions including vehicle speeds V1 and V2 at which the sound pressure level (dB) of electromagnetic noise increases locally. In the vehicle speed regions A1 and A2, the above-described electromagnetic noise suppression control is executed by the
図2(c)に示すように、まずECU100は、モータMG1、MG2を所定の分配比率R1、R2で駆動して電動車両10を走行中に、車速V(km/h)が車速領域A1に入ると、電磁騒音の音圧レベル(dB)が局所的に増大(図2(a)参照)したモータMG2のモータトルクTm2(N・m)を低下させる。このとき同時に、ECU100は、モータMG1のモータトルクTm1(N・m)を上昇させる。
As shown in FIG. 2 (c), first, the
ここで、具体的なモータトルクTm2(N・m)の変更について、図3を用いて説明する。 Here, a specific change in the motor torque Tm2 (N · m) will be described with reference to FIG.
図3に示す音圧レベル(dB)は、モータMG1、MG2による電磁騒音を合計した合計音圧レベル(dB)である。また、図3中、実線F1は、モータMG1とモータMG2の合計のモータトルクTmt(N・m)が比較的小さいモータトルクTmt1(N・m)のときの合計音圧レベル(dB)を示す。一方、実線F2は、モータトルクTmt1(N・m)よりも大きいモータトルクTmt2(N・m)のときの合計音圧レベル(dB)を示す。 The sound pressure level (dB) shown in FIG. 3 is a total sound pressure level (dB) obtained by summing up electromagnetic noise generated by the motors MG1 and MG2. In FIG. 3, a solid line F1 indicates the total sound pressure level (dB) when the total motor torque Tmt (N · m) of the motor MG1 and the motor MG2 is a relatively small motor torque Tmt1 (N · m). . On the other hand, the solid line F2 indicates the total sound pressure level (dB) when the motor torque Tmt2 (N · m) is larger than the motor torque Tmt1 (N · m).
図3に示す実線F1のように、効率最適動作点で合計音圧レベル(dB)が音圧しきい値Sを超えていない場合には、電磁騒音抑制制御を実行することなく、つまりモータトルクTm2(N・m)の分配比率(%)を変更することなく、効率最適動作点で駆動できる分配比率(%)が維持される。 When the total sound pressure level (dB) does not exceed the sound pressure threshold value S at the efficiency optimum operating point as indicated by the solid line F1 shown in FIG. 3, the electromagnetic noise suppression control is not executed, that is, the motor torque Tm2. The distribution ratio (%) that can be driven at the optimum efficiency operating point is maintained without changing the distribution ratio (%) of (N · m).
これに対し、図3に示す実線F2のように、効率最適動作点で合計音圧レベル(dB)が音圧しきい値Sを超える場合には、電磁騒音抑制制御を実行し、モータトルクTm2(N・m)の分配比率(%)を効率最適動作点における分配比率R2(%)から音圧しきい値Sを超えない分配比率R2−α(%)に変更する。このとき同時に、効率最適動作点で駆動中のモータMG1のモータトルクTm1(N・m)の分配比率R1(%)は、図2(c)に示すように分配比率R1+α(%)に変更される。したがって、電磁騒音抑制制御において、分配比率R1、R2を変更してもモータトルクTmt2(N・m)は、そのまま維持される。すなわち、電動車両10の駆動力が変化することはない。
On the other hand, when the total sound pressure level (dB) exceeds the sound pressure threshold value S at the efficiency optimum operating point as indicated by the solid line F2 shown in FIG. 3, the electromagnetic noise suppression control is executed and the motor torque Tm2 ( The distribution ratio (%) of N · m) is changed from the distribution ratio R2 (%) at the optimum efficiency operating point to the distribution ratio R2-α (%) that does not exceed the sound pressure threshold value S. At the same time, the distribution ratio R1 (%) of the motor torque Tm1 (N · m) of the motor MG1 driven at the optimum efficiency operating point is changed to the distribution ratio R1 + α (%) as shown in FIG. The Therefore, in the electromagnetic noise suppression control, the motor torque Tmt2 (N · m) is maintained as it is even if the distribution ratios R1 and R2 are changed. That is, the driving force of the
次いで、図2(c)に示すように、ECU100は、車速V(km/h)が車速領域A2に入ると、電磁騒音の音圧レベル(dB)が局所的に増大(図2(b)参照)したモータMG1のモータトルクTm1(N・m)を低下させる。このとき同時に、ECU100は、モータMG2のモータトルクTm2(N・m)を上昇させる。具体的には、ECU100は、車速領域A1とは逆に、モータトルクTm2(N・m)の分配比率R2(%)を増加させるとともに、モータトルクTm1(N・m)の分配比率R1(%)を減少させる。モータトルクTm1(N・m)の変更方法等は、上述したモータトルクTm2(N・m)の変更方法等と略同一であるので、その説明を省略する。
Next, as shown in FIG. 2C, when the vehicle speed V (km / h) enters the vehicle speed region A2, the
このように、本実施の形態では、電磁騒音抑制制御を実行することにより、図2(d)に示すように、破線で示す電磁騒音抑制制御を実行しない場合と比較して、実線で示す通り、車速領域A1、A2においてモータMG1、MG2の電磁騒音の音圧レベル(dB)を抑制することが可能である。 Thus, in the present embodiment, as shown in FIG. 2D, by executing the electromagnetic noise suppression control, as shown in FIG. 2D, the electromagnetic noise suppression control is not executed, as shown by the solid line. It is possible to suppress the sound pressure level (dB) of the electromagnetic noise of the motors MG1 and MG2 in the vehicle speed regions A1 and A2.
また、ECU100のROMには、モータMG1、MG2の回転速度(rpm)あるいは車速V(km/h)に応じた電磁騒音の音圧レベル特性や、この音圧レベル特性とモータトルクTm1(N・m)およびモータトルクTm2(N・m)との関係が予め実験的に求めて記憶されている。したがって、ECU100は、これら関係を参照することにより電磁騒音抑制制御の実行有無を判断することができる。
Further, the ROM of the
以上のように、本実施の形態に係る車両用制御装置8は、ECU100が、モータMG1、MG2を効率最適動作点で駆動中、すなわち所定の分配比率R1、R2で駆動中にモータMG1、MG2のいずれか一方の電磁騒音の音圧レベル(dB)が他の車速領域(効率最適動作点でモータMG1、MG2を駆動可能な車速領域)と比較して局所的に増大する車速領域A1、A2において、電磁騒音の音圧レベル(dB)が局所的に増大したモータMG1、MG2のいずれか一方のモータトルクTm(N・m)を低下させる。このとき同時に、ECU100は、モータMG1、MG2のいずれか他方のモータトルクTm(N・m)を上昇させる。
As described above, in the vehicle control device 8 according to the present embodiment, the
ここで、モータMG1、MG2の電磁騒音の音圧レベル(dB)は、モータトルクTm(N・m)が大きいほど大きくなる特性を有している。したがって、電磁騒音の音圧レベル(dB)が局所的に増大した一方のモータのモータトルクTm(N・m)を低下させることで、そのモータにより生ずる電磁騒音の音圧レベル(dB)を低減することができる。一方で、電磁騒音の音圧レベル(dB)が増大していない他方のモータのモータトルクTm(N・m)を上昇させることにより、モータMG1、MG2の合計のモータトルクTmt(N・m)を維持することができ、電動車両10の駆動力の低下を防止することができる。
Here, the sound pressure level (dB) of the electromagnetic noise of the motors MG1 and MG2 has a characteristic of increasing as the motor torque Tm (N · m) increases. Therefore, the sound pressure level (dB) of the electromagnetic noise generated by the motor is reduced by reducing the motor torque Tm (N · m) of the one motor whose sound pressure level (dB) of the electromagnetic noise is locally increased. can do. On the other hand, by increasing the motor torque Tm (N · m) of the other motor whose sound pressure level (dB) of electromagnetic noise has not increased, the total motor torque Tmt (N · m) of the motors MG1 and MG2 is increased. Can be maintained, and a reduction in the driving force of the
このように、本実施の形態に係る車両用制御装置8は、電動車両10の駆動力を低下させることなく、局所的に音圧レベル(dB)の増大する電磁騒音を抑制することができる。
As described above, the vehicle control device 8 according to the present embodiment can suppress electromagnetic noise in which the sound pressure level (dB) locally increases without reducing the driving force of the
なお、本実施の形態では、車両用制御装置8を、充放電可能な二次電池からなるバッテリ120を電源とする電動車両10に適用した例について説明したが、これに限らず、直流電源としてバッテリ120に加えて燃料電池をさらに備える燃料電池車にも適用可能である。
In the present embodiment, the example in which the vehicle control device 8 is applied to the
以上説明したように、本発明に係る車両用制御装置は、局所的に音圧レベルの増大する電磁騒音を抑制することができ、駆動力源として電動機を備えた電動車両に適用される車両用制御装置に有用である。 As described above, the vehicle control device according to the present invention can suppress electromagnetic noise that locally increases the sound pressure level, and is applied to an electric vehicle that includes an electric motor as a driving force source. Useful for control devices.
8 車両用制御装置
10 電動車両
11、12 インバータ
100 ECU(制御手段)
101 アクセルペダルポジションセンサ
MG1 モータ(第1の電動機)
MG2 モータ(第2の電動機)
8
101 Accelerator pedal position sensor MG1 Motor (first electric motor)
MG2 motor (second electric motor)
Claims (1)
前記第1の電動機および前記第2の電動機の効率を含む前記電動車両のシステム効率が最大となるよう前記第1の電動機と前記第2の電動機とを所定の分配比率で駆動する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記第1の電動機および前記第2の電動機を前記所定の分配比率で駆動中に前記第1の電動機および前記第2の電動機のいずれか一方の電磁騒音の音圧レベルが他の車速領域と比較して局所的に増大する車速領域において、前記音圧レベルが局所的に増大した前記第1の電動機および前記第2の電動機のいずれか一方の電動機トルクを低下させるとともに、前記第1の電動機および前記第2の電動機のいずれか他方の電動機トルクを上昇させることを特徴とする車両用制御装置。 A vehicle control device used in an electric vehicle including a first electric motor and a second electric motor as a driving force source for generating a driving force of the vehicle,
Control means for driving the first motor and the second motor at a predetermined distribution ratio so that the system efficiency of the electric vehicle including the efficiency of the first motor and the second motor is maximized. ,
The control means is configured such that the sound pressure level of the electromagnetic noise of one of the first motor and the second motor is different while the first motor and the second motor are being driven at the predetermined distribution ratio. In the vehicle speed region that locally increases compared to the vehicle speed region, the motor torque of either the first motor or the second motor in which the sound pressure level has locally increased is reduced, and A vehicle control device that increases the torque of the other of the first electric motor and the second electric motor.
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