(57)【要約】【課題】本発明の課題は、ハイブリッド自動車や電気自動車において、ノイズとして認識されるシステムメインリレーの動作音を遮蔽して乗員に聞こえにくくする安全で簡易なノイズのマスキング方法を提供することである。【解決手段】本発明のノイズのマスキング方法は、ハイブリッド自動車および／または電気自動車において、モータ駆動システムのシステムメインリレーのオン、オフ動作を、前記自動車の他の部位の動作と同期させることにより、前記システムメインリレーの動作音を前記他の部位の動作音で遮蔽して乗員に聞こえにくくすることを特徴とする。ここで、他の部位の動作は、ドアロックの開閉動作および／またはドアの開閉動作であることが望ましい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハイブリッド自動車および／または電気自動車において、モータ駆動システムのシステムメインリレーのオン、オフ動作を、前記自動車の他の部位の動作と同期させることにより、前記システムメインリレーの動作音を前記他の部位の動作音で遮蔽して乗員に聞こえにくくすることを特徴とするノイズのマスキング方法。
【請求項２】
前記他の部位の動作は、ドアロックの開閉動作および／またはドアの開閉動作である請求項１に記載のノイズのマスキング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はハイブリッド自動車あるいは電気自動車におけるシステムメインリレーのオン、オフ動作により発生する動作音（ノイズ）を遮蔽するノイズのマスキング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド自動車は、従来のエンジンに加え、直流電源とインバータとインバータによって駆動されるモータとを動力源とする自動車である。つまり、エンジンを駆動することにより動力源を得るとともに、直流電源からの直流電圧をインバータによって交流に変換し、その変換した交流によりモータを回転することにより動力源を得るものである。
【０００３】
このようなハイブリッド自動車は、図４に示すモータ駆動装置１１０を搭載している。モータ駆動装置１１０は、直流電源１１１とシステムメインリレー１１２、１１３、１１４と、抵抗１１５と、コンデンサ１１６と、インバータ１１７と、駆動モータ１１８とを備える。
【０００４】
直流電源１１１は、システムメインリレー１１２および抵抗１１５、またはシステムメインリレー１１３を介して直流電圧をコンデンサ１１６に供給する。コンデンサ１１６は、直流電源１１１からの直流電圧を平滑化し、その平滑化した直流電圧を入力電圧としてインバータ１１７に供給する。
【０００５】
インバータ１１７は、コンデンサ１１６から供給された直流電圧を交流電圧に変換し、その変換した交流電圧により駆動モータ１１８を駆動する。
【０００６】
ハイブリッド自動車においては、始動時、モータ駆動装置１１０により駆動モータ１１８を駆動し、駆動モータ１１８によって発生された所定のトルクを駆動輪に伝達する。この時、コンデンサ１１６の充電量が少ない場合には、始動時にシステムメインリレー１１３をオンすると、直流電源１１１から出力される直流電圧Ｖ１とコンデンサ１１６の両端の電圧Ｖ２との差が大きいため、直流電源１１１からコンデンサ１１６に突入電流が流れ、それによってシステムメインリレー１１３の接点寿命を短くしてしまう可能性がある。
【０００７】
そこで、ハイブリッド自動車の始動時には、直流電源１１１からコンデンサ１１６への突入電流を防止するために、まずシステムメインリレー１１３をオフにしたまま、システムメインリレー１１２とシステムメインリレー１１４とをオンして抵抗１１５を介して直流電源１１１からコンデンサ１１６に直流電圧を供給してコンデンサ１１６を充電する。次に、直流電源１１１からの直流電圧Ｖ１とコンデンサ１１６の両端の電圧Ｖ２との差が小さくなった時点で、システムメインリレー１１３をオンして直流電源１１１からコンデンサ１１６に直流を供給して、しかる後にシステムメインリレー１１２をオフすることが行われる。また、システムメインリレーの溶着による突入電流を防止するために、事前にシステムメインリレー１１２の溶着をチェックするチェック回路を備えており、コンデンサ１１６を充電する前にシステムメインリレー１１２の動作を確認するようになっている。
【０００８】
また、停止時においては、運転者がイグニッションキーをオフとして自動車が停止状態になると、まずシステムメインリレー１１３をオフし、続いてシステムメインリレー１１４をオフして、直流電源１１１からコンデンサ１１６への直流の供給を停止する。
【０００９】
以上のように、ハイブリッドシステムの始動時と停止時にはシステムメインリレーのオン、オフ動作による「カチッ」という動作音が発生する。
【００１０】
これらの動作音は、図５の動作シーケンスの☆で示すように、主として車室内が比較的静寂な走行前と停車後に発生するので、運転者や乗員に対してノイズとして認識され問題となっている。このシステムメインリレーの動作音はエンジンを有しない電気自動車においても同様に問題となっている。
【００１１】
このシステムメインリレーの動作音は、システムメインリレーの作動による振動がブラケットを介して車両のボディに伝播して乗員にノイズとして認識されるものであり、防音対策としては、システムメインリレー全体をゴムブッシュなどの防振材で浮かせる構造や、適当な吸音材で囲うことが考えられる。
【００１２】
しかし、前者においては、高電圧を扱うシステムメインリレーを浮かせることで、システムメインリレーに接続されている配線類が振動して疲労し、被覆材が損傷されるという問題がある。
【００１３】
また、後者においては、吸音材で囲った内部に熱がこもり、システムメインリレーが高温となる危険性があり、採用できないという問題があった。
【００１４】
これらのように、従来の防音対策では、システムリレーの動作音を安全に防音することが困難であり、何らかの安全な防音対策の開発が望まれていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、ハイブリッド自動車や電気自動車において、ノイズとして認識されるシステムリレーの動作音を乗員に聞こえにくくする安全で簡易なノイズのマスキング方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明者は、小さな音はその音と同時に発生する大きな音によって聞こえにくくなる（すなわち、大きな音によって小さな音がマスキングされる）ことに着目して本発明を完成した。
【００１７】
すなわち、本発明のノイズのマスキング方法は、ハイブリッド自動車および／または電気自動車において、モータ駆動システムのシステムメインリレーのオン、オフ動作を、前記自動車の他の部位の動作と同期させることにより、前記システムメインリレーの動作音を前記他の部位の動作音で遮蔽して乗員に聞こえにくくすることを特徴とする。
【００１８】
ここで、他の部位の動作は、ドアロックの開閉動作および／またはドアの開閉動作であることが望ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のノイズのマスキング方法によれば、ハイブリッド自動車や電気自動車におけるモータ駆動システムのシステムメインリレーのオン動作やオフ動作は、自動車の他の部位の動作と同期しているので、システムメインリレーの動作音を他の部位の動作音で遮蔽して乗員に聞こえにくくすることができる。従って、乗員はシステムメインリレーの動作音をノイズとして認識することはない。
【００２０】
特に、ドアロックの開閉音やドアの開閉音はシステムメインリレーの動作音よりも大きく、また、乗員の乗降時に必ず発生するので、システムメインリレーの動作音を好適に遮蔽することができる。
【００２１】
また、本発明のノイズのマスキング方法は、ノイズ発生源であるシステムメインリレーを防振材で浮かしたり、あるいは、防音材で遮蔽する必要がないので、安全でかつ簡便な防音対策である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の実施の形態をハイブリッド自動車を例にとり、図面を参照しながら説明する。
【００２３】
ハイブリッドシステムの本発明のノイズのマスキング方法に係わる部分を図１に示す。本発明のノイズのマスキング方法に係わる部分は、モータ駆動装置１０とドア２０と、操作部３０とから構成されている。
【００２４】
モータ駆動装置１０は直流電源１１と、コンデンサ１２と、インバータ１３と、システムメインリレー１４（以下、ＳＭＲ１という）と、システムメインリレー１５（以下、ＳＭＲ２という）と、システムメインリレー１６（以下、ＳＭＲ３という）と、抵抗１７と、駆動モータ１８と、システムメインリレーの制御装置１９（以下、ＳＭＲ制御ＥＣＵという）とを備えている。
【００２５】
ドア２０は、運転者が操作するリモコン２１と、リモコン２１の操作信号を受信するアンテナ２２と、ドアロックを駆動するドアロックモータ２３と、ドアの開閉を検知する検知スイッチ２４と、ドアロックの開閉を制御するドアロック制御装置２５（以下、ドアロックＥＣＵという）とを備えている。
【００２６】
また、操作部３０は、イグニッションキー（ＩＧ）３１と、スタートボタン（ＳＴ）３２と、速度センサ３３とを備えている。
【００２７】
ここでＳＭＲ制御ＥＣＵ１９は、スタートボタン３２または他のＥＣＵを介して出力されるスタートボタンオン信号ＳＢＳと、ドアロックＥＣＵ２５のドアロック開閉信号ＤＲＳと、検知スイッチ２４のドア開閉信号ＤＳＳと、速度センサ３３あるいは他のＥＣＵを介して出力される所定の車速信号ＳＰＳとを入力として、システムメインリレーＳＭＲ１、ＳＭＲ２，ＳＭＲ３を作動する信号、Ｒ１Ｓ、Ｒ２Ｓ、Ｒ３Ｓを生成して各々のシステムリレーへ出力するようになっている。
【００２８】
また、ドアロックＥＣＵ２５は、乗員がリモコン２１でアンテナ２２を介して指示したり、あるいは手動操作によってドアロックを開閉するドアロック開閉信号ＤＲＳと、速度センサ３３あるいは他のＥＣＵを介して出力される所定の車速信号ＳＰＳとを入力として、ドアロックを作動するドアロック開閉信号ＤＲＳを生成してドアロックモータ２３へ出力するとともに、ドアロック開閉信号ＤＲＳをＳＭＲ制御ＥＣＵ１９へ出力するようになっている。
【００２９】
次に、本発明のノイズのマスキング方法を図２のフローチャートおよび図３の動作シーケンスを参照しながら説明する。なお、図３の動作シーケンスは各動作を同一時間軸で並列に記したもので横軸が経過時間、縦軸は各動作のオン、オフ状態を示している。つまり、各動作の垂直上向きがオン、垂直下向きがオフであり、各オン、オフ動作には図２の各ステップに対応するステップ符号を記してある。
【００３０】
まず、図２（ａ）のハイブリッドシステムの起動時について説明する。
【００３１】
ステップＳ１（以後、単にＳ１と記す。他のステップについても同様）では、ドアロックの解除信号の有無を判断する。運転者がリモコン操作によりドアロック解除を指示すると、ドアロックＥＣＵ２５は、ドアロック解除信号をドアロックモータ２３に出力し、ドアロックを解除する（Ｓ２−１）。同時に、ドアロック解除信号をＳＭＲ制御ＥＣＵ１９へ出力する。ＳＭＲ制御ＥＣＵ１９はドアロック解除信号を参照信号としてＳＭＲ１を瞬間的に開閉して溶着チェックを行う溶着チェック信号を生成してＳＭＲ１へ送り溶着チェックを行う（Ｓ２−２）。つまり、Ｓ２ではドアロックの解除動作に同期してＳＭＲ１のオン、オフ動作を行うわけである。従って、ＳＭＲ１の溶着チェックのためのオン、オフ動作音は、ドアロックの解除動作音に同期して発生するので、乗員にはノイズとして認識されることはない。
【００３２】
次に、運転者は乗車するためにドアを開けるので、検知スイッチ２４からＳＭＲ制御ＥＣＵ１９へドア開の検知信号が送られる。Ｓ３では、ＳＭＲ制御ＥＣＵ１９は、この検知信号の有無を判断してドア開であれば、Ｓ４でＳＭＲ１とＳＭＲ３とをオンするための信号を生成してＳＭＲ１とＳＭＲ３とへ出力してＳＭＲ１とＳＭＲ３とをオンする。ＳＭＲ１とＳＭＲ３とをオンすることによりコンデンサ１２へのプレチャージが開始される。すなわち、ドアの開閉動作と同期してＳＭＲ１とＳＭＲ３とのオン動作を行うわけである。従って、ＳＭＲ１とＳＭＲ３とのオン動作音は乗員によるドアの開閉動作音に同期して発生するので、乗員にはノイズとして認識されることはない。
【００３３】
運転者はＳ３でドアを開けて乗車しイグニッションキー３１をオンして、図示しないエンジンを起動し、引き続いてスタートボタン３２を押して車両を運転状態（ＲＥＡＤＹ−ＯＮ）とする。Ｓ５で、イグニッションキー３１がオンであると判断されると、引き続いてＳ６でスタートボタン３２が押されたかを判断する。スタートボタン３２がオンであると判断されると、Ｓ７でＳＭＲ制御ＥＣＵ１９は、スタートボタンオンを参照信号としてＳＭＲ２をオンするための信号を生成してＳＭＲ２へ出力してＳＭＲ２をオンする。すなわち、運転者のスタートボタン３２オン動作に同期してＳＭＲ２のオン動作を行うわけである。従って、ＳＭＲ２のオン動作音は運転者のスタートボタンのオン動作音に同期して発生するので、乗員にはノイズとして認識されることはない。
【００３４】
Ｓ７が完了すると車両は運転状態（ＲＥＡＤＹ−ＯＮ）となり運転者はアクセルを踏み込んで車両の走行を開始する。ここで、ドアロックＥＣＵ２５はドアロックが施錠されているか否かを確認する（Ｓ８）。Ｓ８でドアロックが施錠されていない、すなわち、ＮＯと判断されたらＳ９に進む。ドアロックＥＣＵ２５は速度センサ３３から速度情報を入力されているので、車両の速度が所定の速さ（例えば、１０ｋｍ／ｈ）を越えたら、Ｓ９で、ドアロックＥＣＵ２５はドアロック施錠信号を生成してドアロックモータ２３に送りドアロックを施錠する（Ｓ１１−１）。同時にドアロック施錠信号をＳＭＲ制御ＥＣＵ１９へ送り、ＳＭＲ制御ＥＣＵ１９はドアロック施錠信号を参照信号としてＳＭＲ１をオフする信号を生成してＳＭＲ１へ出力してＳＭＲ１をオフする（Ｓ１１−２）。すなわち、ドアロックの施錠動作に同期してＳＭＲ１のオフ動作を行うわけである。従って、ＳＭＲ１のオフ動作音はドアロックの施錠動作音に同期して発生するので、乗員にはノイズとして認識されることはない。
【００３５】
以上のように、各システムメインリレーの動作をドアの各動作と同期させることによって、システムメインリレーの動作音をドアロックの解除音、ドアの開閉音、およびドアロックの施錠音などでマスキングすることができるので、乗員はシステムメインリレーの各動作音をノイズとして認識することはない。
【００３６】
ところで、運転者によっては、乗車からＳ７までの間に自らドアロックを施錠する場合がある（例えば、図３のドアロック動作では☆と破線で示す）。すなわち、Ｓ８においてＹＥＳと判断された場合である。この場合には、ドアロックの施錠音でＳＭＲ１のオフ動作音をマスキングすることができない。そこで、既にドアロックが施錠されている場合には、ＳＭＲ制御ＥＣＵ１９はＳ１０で車両の速度を判断し、車速が所定の速度Ｘｋｍ／ｈを越えたらＳＭＲ１をオフする信号を生成してＳＭＲ１へ出力してＳＭＲ１をオフする（Ｓ１１−２）。ここで、所定の速度Ｘｋｍ／ｈは特に限定はないが、ＳＭＲの動作音があまり気にならない程度、例えば２０ｋｍ／ｈ以上が望ましい。また、併せて、カーステレオなどのスイッチオンと同期させることも好ましい。
【００３７】
また、特殊な場合として、乗車した運転者が一定時間経過してもイグニッションをオンしない場合が考えられる。例えば、車内で捜し物をする、あるいは寝てしまうと云ったような場合である。この場合でも運転者がドアを開けると同時にＳＭＲ１とＳＭＲ３とはオンとなるので、ドアの開閉動作後一定時間経過しても次のステップに進まない、すなわち、イグニッションがオンされない場合には、ＳＭＲ制御ＥＣＵ１９は、ＳＭＲ１とＳＭＲ３とをオフする信号を生成してＳＭＲ１とＳＭＲ３とをオフする。
【００３８】
次に、図２（ｂ）のハイブリッドシステムの停止時について説明する。
【００３９】
運転者は車両を停止させてイグニッションキー３１をオフとしてエンジンを停止する。この時点で車両は停止状態（ＲＥＡＤＹ−ＯＦＦ）となる。
【００４０】
まず、Ｓ２０でイグニッションキー３１がオフであることを判断する。乗員はドアを開けるためにドアロックを解除するので、Ｓ２１でドアロックＥＣＵ２５はドアロックが解除されたことを判断し、ドアロック解除信号をＳＭＲ制御ＥＣＵ１９へ送る。ＳＭＲ制御ＥＣＵ１９は、Ｓ１２でドアロック解除信号を参照信号としてＳＭＲ２をオフする信号を生成してＳＭＲ２へ出力してＳＭＲ２をオフする。すなわち、乗員のドアロック解除動作に同期させてＳＭＲ２のオフ動作を行うわけである。従って、ＳＭＲ２のオフ動作音はドアロックの解除動作音に同期して発生するので、乗員にはノイズとして認識されることはない。
【００４１】
次に、乗員が降車のためにドアを開けると、Ｓ２３でドア開閉検知スイッチ２４は、ドア開を検知してドア開信号をＳＭＲ制御ＥＣＵ１９へ送る。Ｓ２４では、ＳＭＲ制御ＥＣＵ１９はドア開信号を参照信号としてＳＭＲ３をオフする信号を生成してＳＭＲ３へ出力してＳＭＲ３をオフする。すなわち、ドアの開閉動作に同期してＳＭＲ３のオフ動作を行うわけである。従って、ＳＭＲ３のオフ動作音はドアの開閉動作音に同期して発生するので、乗員にはノイズとして認識されることはない。
【００４２】
その後、降車した乗員はリモコン３１を操作してドアロックを施錠する。このように、車両停止時においても各システムメインリレーの動作をドアの各動作と同期させることができるので、システムメインリレーの動作音をドアロックの解除音、ドアの開閉音などでマスキングすることができる。従って、乗員はシステムメインリレーの動作音をノイズとして認識することはない。
【００４３】
以上のように、ハイブリッド自動車において、システムの始動時および停止時に発生するシステムメインリレーのオン、オフ動作に伴って発生するノイズを、ドアロックの開閉音やドアの開閉音で遮蔽して乗員に聞こえにくくするように各動作を同期化することにより、ノイズ発生源であるシステムメインリレーを防振材で浮かしたり、あるいは、防音材で遮蔽することなく安全にかつ確実にマスキングすることができる。
【００４４】
なお、本発明のノイズのマスキング方法は、以上の実施の形態に限定されるものではなく本発明の主旨の範囲内で変更することができる。
例えば、車速によるノイズ（ロードノイズ）やオーディオなどの動作音でマスキングしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明のノイズのマスキング方法は、ハイブリッド自動車や電気自動車のシステム起動装置に好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】ハイブリッドシステムの本発明のノイズのマスキング方法に係わる部分の構成を示す説明図である。
【図２】ノイズのマスキング方法を示すフローチャートである。（ａ）は、システム起動時、（ｂ）はシステム停止時のフローチャートである。
【図３】本発明のノイズのマスキング方法によるシステムリレーの動作と関連する動作とを説明する動作シーケンスである。
【図４】モータ駆動装置の基本回路を示す図である。
【図５】従来技術になるシステムリレーの動作と関連する動作とを説明する動作シーケンスである。
【符号の説明】
【００４７】
１１：直流電源  １２：コンデンサ  １３：インバータ  １４、１５、１６：システムリレー  １７：抵抗  １８：駆動モータ  １９：ＳＭＲ制御ＥＣＵ  ２１：リモコン  ２２：アンテナ  ２３：ドアロックモータ  ２４：ドア開閉検知スイッチ  ２５：ドアロックＥＣＵ  ３１：イグニッションキー（ＩＧ）  ３２：スタートボタン  ３３：速度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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