DE102004003153A1 - Steuervorrichtung und Steuerverfahren für einen Elektromotor - Google Patents

Steuervorrichtung und Steuerverfahren für einen Elektromotor Download PDF

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Nobuyuki Toyota Taki
Yasutoshi Yamada
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Aisin Corp
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Aisin Seiki Co Ltd
Toyota Motor Corp
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Abstract

Unter Verwendung eines Wechselrichters (60) wird ein Elektromotor (24) angesteuert. Ein Motorsteuerkreis (86) ermittelt die ohne Verwendung des Wechselrichters (60) in der Phasenwicklung des Elektromotors (24) erzeugten gegenelektromotorischen Spannungen und in Abhängigkeit von den gegenelektromotorischen Spannungen die Stellung des Läufers des Elektromotors (24). Weiter steuert der Motorsteuerkreis (86) das an die Vielzahl von Schaltelementen im Wechselrichter (60) zu übertragene Gate-Signal in Abhängigkeit von der erfassten Stellung des Läufers so, dass sich der Läufer dreht. Während der Dauer nach Erteilung einer Anweisung zur elektrischen Ansteuerung des Elektromotors (24) bis zur Ermittlung der Stellung des Läufers durch den Motorsteuerkreis (86) wird das Gate-Signal auf das AUS-Potential gelegt, und sämtliche Schaltelemente werden im ausgeschalteten Zustand gehalten. Der im Leerlauf laufende Elektromotor (24) kann so problemlos gestartet werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für einen Elektromotor. Die Erfindung betrifft im Besonderen eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren zur Ansteuerung eines Synchronmotors ohne Verwendung eines Sensors.
  • Aus der japanischen Offenlegungsschrift JP 1999-75394 A ist eine Vorrichtung zur Ansteuerung eines Synchronmotors ohne Verwendung eines Sensors bekannt. Die japanische Offenlegungsschrift Nr. JP 2001-69784 A und das U.S. Patent Nr. 4928043 offenbaren relevante Technologien. Zur Ansteuerung des Synchronmotors unter Verwendung eines Wechselrichters ist es erforderlich, die Stellung des Läufers des Elektromotors zu erfassen und in Abhängigkeit von der erfassten Läuferstellung die Einschalt-/Ausschaltzustände einer Vielzahl von Schaltelementen im Wechselrichter bedarfsgerecht zu schalten. Wenn die Ansteuerung des Elektromotors beginnt, während der Läufer des Elektromotors im Leerlauf läuft, muss daher zunächst die Stellung des Läufers erfasst werden.
  • Die vorstehend dargestellte Vorrichtung schaltet wenigstens eines der Schaltelemente im Wechselrichter ein und schließt eine Wicklung des Elektromotors kurz, wenn eine Anweisung zum Starten der Ansteuerung des Elektromotors erteilt wird, während der Läufer im Leerlauf läuft. wenn die Wicklung des Elektromotors während eines Leerlaufs des Läufers kurzgeschlossen wird, fließt in der Wicklung ein Strom infolge einer gegenelektromotorischen Kraft. Die vorstehend dargestellte Vorrichtung erfasst die Stellung des Läufers in Abhängigkeit von dem in der Wicklung fließenden Strom.
  • Wenn sich der Zustand der Schaltelemente im Wechselrichter ändert, während der Läufer im Leerlauf läuft, und anschließend in der Wicklung des Elektromotors der Kurzschlussstrom fließt, ist jedoch eine Änderung des Ausgangsmoments des Elektromotors oder die Entwicklung eines abnormen Geräuschs in der Nähe des Elektromotors zu beobachten. Die vorstehend dargestellte Vorrichtung kann daher die Ansteuerung des Elektromotors nicht immer problemlos einleiten, wenn die Ansteuerung des Elektromotors beginnt, während der Läufer des Elektromotors im Leerlauf läuft (im Folgenden wird dieser Zustand als: "der Elektromotor läuft im Leerlauf" bezeichnet).
  • Hiervon ausgehend liegt der Erfindung nun die Aufgabe zugrunde, eine Steuervorrichtung und ein entsprechendes Steuerverfahren für einen Elektromotor zu schaffen, die ermöglichen, dass die Ansteuerung eines im Leerlauf laufenden Elektromotors problemlos gestartet werden kann.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 6 gelöst.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Elektromotor-Steuervorrichtung geschaffen, die einen Elektromotor unter Verwendung eines Wechselrichters antreibt bzw. ansteuert. Die Elektromotor-Steuervorrichtung weist auf: eine Einrichtung zur Ermittlung der in den Phasenwicklungen des Synchronmotors ohne Verwendung des Wechselrichters erzeugten gegenelektromotorischen Spannungen; eine Einrichtung zur Ermittlung der Stellung des Läufers des Elektromotors in Abhängigkeit von der gegenelektromotorischen Spannung; eine Läuferantriebseinrichtung zur Steuerung einer an eine Vielzahl von Schaltelementen im in Wechselrichter zu übertragenen Signale in Abhängigkeit von der Stellung des Läufers so, dass sich der Läufer dreht; und eine Wechselrichterausschalteinrichtung zum Ausschalten sämtlicher Schaltelemente nach der Erteilung einer Anweisung, den Elektromotor elektrischen anzusteuern, und zum Halten sämtlicher Schaltelemente im ausgeschalteten Zustand, bis die Stellung des Läufers ermittelt ist.
  • Nach einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Elektromotor-Steuerverfahren geschaffen, nach dem ein Elektromotor unter Verwendung eines Wechselrichters angetrieben bzw. angesteuert wird. Das Steuerverfahren umfasst die folgenden Schritte: Ermitteln der in den Phasenwicklungen des Elektromotors ohne Verwendung des Wechselrichters erzeugten gegenelektromotorischen Spannungen; Ermitteln der Stellung des Läufers des Elektromotors in Abhängigkeit von der gegenelektromotorischen Spannung; Steuern einer an eine Vielzahl von Schaltelementen im Wechselrichter zu übertragenen Signale in Abhängigkeit von der Stellung des Läufers so, dass sich der Läufer dreht; und Ausschalten sämtlicher Schaltelemente nach der Erteilung einer Anweisung, den Elektromotor elektrisch anzusteuern, und Halten sämtlicher Schaltelemente im ausgeschalteten Zustand, bis die Stellung des Läufers ermittelt ist.
  • Mit der vorgenannten Elektromotor-Steuervorrichtung bzw. dem vorgenannten Elektromotor-Steuerverfahren können sämtliche Schaltelemente im Wechselrichter ausgeschaltet werden, nachdem eine Anweisung zur elektrischen Ansteuerung des Elektromotors erteilt wurde, und sämtliche Schaltelemente solange im ausgeschalteten Zustand gehalten werden, bis die Stellung des Läufers ermittelt ist.
  • Die Stellung des Läufers lässt sich in Abhängigkeit von den in den Phasenwicklungen des Elektromotors ohne Verwendung des Wechselrichters erzeugten gegenelektromotorischen Spannungen ermitteln. Erfindungsgemäß wird der Zustand der Phasenwicklungen solange nicht durch den Zustand des Wechselrichters beeinflusst, bis die Stellung des Läufers ermittelt ist. Im Ergebnis kann die Ansteuerung des Elektromotors problemlos eingeleitet werden.
  • Bei der vorgenannten Elektromotor-Steuervorrichtung und dem vorgenannten Elektromotor-Steuerverfahren ist der Elektromotor vorzugsweise ein Elektromotor zum elektrischen Antrieb eines Turboladers einer Brennkraftmaschine.
  • Mit der vorgenannten Elektromotor-Steuervorrichtung und dem vorgenannten Elektromotor-Steuerverfahren kann der Elektromotor zum elektrischen Antrieb des Turboladers der Brennkraftmaschine problemlos angesteuert werden.
  • Bei der vorgenannten Elektromotor-Steuervorrichtung und dem vorgenannten Elektromotor-Steuerverfahren werden, wenn die Anweisung zur elektrischen Ansteuerung des Elektromotors erteilt wird, die an die Vielzahl von Schaltelementen zu übertragenen Signale so gesteuert, dass der Läufer in einer vorgegebenen Stellung festgelegt wird (Ausrichtungsmodus), und nach der Festlegung des Läufers in der vorgegebenen Stellung werden die an die Vielzahl von Schaltelementen zu übertragenen Signale so geregelt/gesteuert, dass die Drehzahl des Läufers bis auf eine Drehzahl ansteigt, bei der sich die Stellung des Läufers ermitteln lässt (Hochfahrmodus).
  • Mit der Elektromotor-Steuervorrichtung und dem Elektromotor-Steuerverfahren werden, wenn die Anweisung zur elektrischen Ansteuerung des Elektromotors erteilt wird, zunächst der Ausrichtungsmodus und anschließend der Hochfahrmodus durchgeführt. Erfindungsgemäß können die Schaltelemente im Wechselrichter im ausgeschalteten Zustand gehalten werden. Daher kann selbst dann, wenn der Ausrichtungsmodus oder der Hochfahrmodus durchgeführt wird, verhindert werden, dass die Phasenwicklungen mit elektrischer Leistung versorgt werden. Im Ergebnis kann die Ansteuerung des Elektromotors problemlos eingeleitet werden.
  • Bei der vorgenannten Elektromotor-Steuervorrichtung und dem vorgenannten Elektromotor-Steuerverfahren wird, wenn die Anweisung zur elektrischen Ansteuerung des Elektromotors erteilt wird, vorzugsweise bestimmt, ob der Elektromotor läuft, und in dem Fall, in dem bestimmt wird, dass der Elektromotor nicht läuft, wenn die Anweisung zur elektrischen Ansteuerung des Elektromotors erteilt wird, verhindert, dass der Wechselrichter ausgeschaltet wird.
  • Mit der Elektromotor-Steuervorrichtung und dem Elektromotor-Steuerverfahren kann in dem Fall, in dem der Elektromotor nicht läuft, wenn die Anweisung zur elektrischen Ansteuerung des Elektromotors erteilt wird, verhindert werden, dass die Schaltelemente im Wechselrichter zwangsausgeschaltet werden. Erfindungsgemäß kann daher, wenn der Elektromotor aus dem Stillstand heraus gestartet wird, ein Startverhalten entsprechend dem Zustand des Wechselrichter erzielt werden.
  • Bei der vorgenannten Elektromotor-Steuervorrichtung und dem vorgenannten Elektromotor-Steuerverfahren werden, wenn der Antrieb des Läufers des Elektromotors geregelt/gesteuert wird, die an die Vielzahl von Schaltelementen zu übertragenen Signale vorzugsweise so geschaltet, dass die Phasenwicklungen des Elektromotors sequentiell in einen aberregten Zustand gebracht werden, und, wenn die in den Phasenwicklungen des Elektromotors erzeugten gegenelektromotorischen Spannungen ermittelt werden, die in den aberregten Phasenwicklungen erzeugten gegenelektromotorischen Spannungen sequentiell ermittelt.
  • Mit der vorgenannten Elektromotor-Steuervorrichtung und dem vorgenannten Elektromotor-Steuerverfahren werden, wenn der Elektromotor durch eine Regelung/Steuerung des Antriebs des Läufers gesteuert wird, die Phasenwicklungen des Elektromotors sequentiell in den aberregten Zustand gebracht. Durch die sequentielle Ermittlung der in den aberregten Wicklungen erzeugten gegenelektromotorischen Spannungen lässt sich die Stellung des Läufers zuverlässig erfassen.
  • Die vorstehend dargestellte beispielhafte Ausführungsform und weitere beispielhafte Ausführungsformen, Gegenstände, Merkmale, Vorteile sowie die technische und gewerbliche Bedeutsamkeit dieser Erfindung wird im Wechselrichter der nachstehenden ausführlichen Beschreibung der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen verständlicher, in denen:
  • 1 eine Darstellung zur Erläuterung der Konfiguration einer Ausführungsform der Erfindung ist;
  • 2 ein Blockdiagramm zur Erläuterung der Konfiguration eines Systems der Ausführungsform der Erfindung zur Ansteuerung eines Elektromotors ist;
  • 3 eine Zeittafel zur Erläuterung einer Grundsteuerung ist, die von einem in 2 gezeigten Motorsteuerkreis ausgeführt wird;
  • 4 eine Zeittafel zur Erläuterung einer Steuerung in einem Laufmodus ist, die von dem in 2 gezeigten Motorsteuerkreis ausgeführt wird;
  • 5(A) eine Zeittafel zur Erläuterung eines Problem ist, das die Steuerung des Elektromotors durch die Grundsteuerung aufwirft, und 5(B) eine Zeittafel zur Erläuterung einer Steuerung ist, die in dem System der Ausführungsform der Erfindung angewendet wird, um das vorgenannte Problem zu beheben; und
  • 6 ein Ablaufschema einer Steuerungsroutine ist, die von einer in 2 gezeigten Turboladersteuerung ausgeführt wird, um den Elektromotor zu steuern.
  • BESCHREIBUNG EINER BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • In der nachfolgenden Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen wird die Erfindung an einer beispielhaften Ausführungsform ausführlich erläutert. Die Ausführungsform der Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen erläutert. Es sei darauf hingewiesen, dass in den Zeichnungen denselben Elementen dieselben Bezugszeichen zugeordnet sind, und Elemente mit demselben Bezugszeichen daher nur einmal erläutert werden.
  • 1 zeigt eine Darstellung zur Erläuterung einer Konfiguration der Ausführungsform der Erfindung. Wie es in 1 gezeigt ist, ist in dieser Ausführungsform eine Brennkraftmaschine 10 vorhanden. Eine Saugleitung 12 und eine Abgasleitung 14 kommunizieren mit der Brennkraftmaschine 10. Zwischen der Saugleitung 12 und der Abgasleitung 14 ist eine Turboladereinheit 16 vorgesehen.
  • Die Turboladereinheit 16 umfasst eine auf Seiten der Abgasleitung 14 vorgesehene Turbine 18 und einen auf Seiten der Saugleitung 12 vorgesehenen Verdichter 20. Zwischen der Turbine 18 und dem Verdichter 20 ist ein Elek tromotor 24 vorgesehen, dessen Drehwelle 22 gleichermaßen als Drehwelle der Turbine 18 und des Verdichters 20 fungiert. In der Turboladereinheit 16 kann der Verdichter 20 durch eine Drehung der Turbine 18 unter Verwendung der Abgasenergie oder durch eine Drehung der Drehwelle 22 unter Verwendung des Elektromotors 24 angetrieben werden. So angetrieben kann der Verdichter 20 einen hohen Ladedruck stromabwärts des Verdichters 20 erzeugen.
  • Die Saugleitung 12 enthält eine Überbrückungsleitung 26 zur Herstellung einer Verbindung zwischen der Stromaufwärtsseite und der Stromabwärtsseite des Verdichters 20. In der Überbrückungsleitung 26 ist ein Überbrückungsventil 28 vorgesehen, das bei einem übermäßigen Anstieg des Ladedrucks aufmacht. Des weiteren sind stromabwärts des Verdichters 20 ein Ladeluftkühler 30 und eine Drosselklappe 32 vorgesehen. Die Drosselklappe 32 ist ein elektronisch angesteuertes Ventil, das in Abhängigkeit von der Gaspedalstellung, etc. von einem Drosselklappenstellmotor 34 betätigt wird. In der Nähe der Drosselklappe 32 sind ein Drosselklappenstellungssensor 36 zum Erfassen der Drosselklappenstellung und ein Gaspedalstellungssensor 38 zum Erfassen der Gaspedalstellung vorgesehen.
  • Stromaufwärts der Turbine 18 kommuniziert eine AGR (Abgasrückführung)-Leitung 40 mit der Abgasleitung 14. Die AGR-Leitung 40 wird verwendet, um einen Teil des Abgases in das Saugsystem zurückzuführen, und kommuniziert über ein AGR-Ventil 42 mit der Saugleitung 12. Stromabwärts der Turbine 18 ist in der Abgasleitung 14 des weiteren ein Katalysator 44 vorgesehen. Das von der Brennkraftmaschine 10 ausgestoßene Abgas strömt durch die Turbine 18, wird im Katalysator 44 gereinigt, und wird anschließend an die Atmosphäre abgegeben.
  • Das System der Ausführungsform umfasst eine ECU 50 zur Regelung/Steuerung des gesamten Systems, ein Steuergerät 52 zur Regelung/Steuerung des Zustands des Elektromotors 24 und eine Batterie 54 zur Bereitstellung der für den Betrieb des Systems notwendigen elektrischen Leistung. Die charakteristischen Merkmale des Systems der Ausführungsform liegen in dem Abschnitt betreffend die Steuerung des Elektromotors 24. Im Folgenden werden daher die Funktionsweisen der ECU 50 und des Steuergeräts 52 in dem zur Beschreibung der charakteristischen Merkmale erforderlichen Umfang erläutert.
  • 2 ist ein Blockdiagramm zur Erläuterung einer Konfiguration des Systems der Ausführungsform zum Antrieb bzw. zur Ansteuerung des Elektromotors 24. In der Ausführungsform ist der Elektromotor 24 ein elektrischer Permanentmagnet (PM)-Synchronmotor mit drei Wicklungen bestehend aus einer U-Phasenwicklung, einer V-Phasenwicklung und einer W-Phasenwicklung.
  • Die in 2 gezeigte Konfiguration beinhaltet einen Wechselrichter 60. Im Wechselrichter 60 sind ein Schaltelementepaar 62, 64 und ein Rückführungsdiodenpaar (Gleichrichterdiodenpaar) 66, 68 vorgesehen, die der U-Phasenwicklung des Elektromotors 24 zugeordnet sind. Des weiteren sind im Wechselrichter 60 ein Schaltelementepaar 70, 72 und ein Rückführungsdiodenpaar (Gleichrichterdiodenpaar) 74, 76, die der V-Phasenwicklung zugeordnet sind, sowie ein Schaltelementepaar 78, 80 und ein Rückführungsdiodenpaar (Gleichrichterdiodenpaar) 82, 84, die der W-Phasenwicklung zugeordnet sind, vorgesehen.
  • Die Batterie 54 ist mit dem Wechselrichter 60 verbunden; an den beiden Seiten der drei Schaltelementepaare und der drei Rückführungsdiodenpaare ist eine Leistungsversorgungsspannung angelegt. Durch geeignetes Ein- /Ausschalten der Schaltelemente im Wechselrichter 60 las sen sich mittels des Wechselrichters 60 in der U-Phasenwicklung, V-Phasenwicklung und W-Phasenwicklung sequentiell entsprechende Magnetfelder erzeugen. Im Ergebnis lässt sich ein entsprechender Synchronbetrieb des Elektromotors 24 durchführen.
  • Das in 2 gezeigte System umfasst einen Motorsteuerkreis 86. Der Motorsteuerkreis 86 hat die Funktion, die an den beiden Enden der U-Phasenwicklung erzeugte Spannung (die im Folgenden als "U-Spannung" bezeichnet wird), die an den beiden Enden der V-Phasenwicklung erzeugte Spannung (die im Folgenden als "V-Spannung" bezeichnet wird) und die an den beiden Enden der W-Phasenwicklung erzeugte Spannung (die im Folgenden als "W-Spannung" bezeichnet wird) des Elektromotors 24 zu erfassen. Der Motorsteuerkreis 86 hat weiter die Funktion, in Abhängigkeit von der U-Spannung, der V-Spannung und der W-Spannung die Stellung des Läufers des Elektromotors 24 zu erfassen und jedem der sechs Schaltelemente im Wechselrichter 60 in Abhängigkeit von der erfassten Läuferstellung ein geeignetes Gate-Signal zu übermitteln. Der Motorsteuerkreis 86 hat ferner die Funktion, nach der Ermittlung der Läuferstellung des Elektromotors 24 ein VCO-Signal zu übertragen, das in Intervallen entsprechend der Drehzahl des Elektromotors 24 schwankt.
  • Das in 2 gezeigte System umfasst eine Turboladersteuerung 88 und einen Wechselrichterausschalttransistor 90. Die Turboladersteuerung 88 ist eine Einheit, die den Zustand der Turboladereinheit 16 in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine 10 angemessen steuert. Die Turboladersteuerung 88 überträgt im Besonderen ein Startsignal an den Motorsteuerkreis 86, wenn die Turboladereinheit 16 elektrisch unterstützt werden muss, und schaltet den Zustand des Wechselrichterausschalttransistors 90 in Abhängigkeit von dem vom Motorsteuerkreis 86 übertragenen VCO-Signal.
  • Der Wechselrichterausschalttransistor 90 ist ein Transistor, der die sechs Gate-Signal-Leiter, die mit den sechs Schaltelementen im Wechselrichter 60 in Verbindung stehen, auf das Massepotential legt. Die Schaltelemente im Wechselrichter 60 sind ausgeschaltet, wenn die Gate-Spannung dem Massepotential entspricht. Daher ist es mittels des Wechselrichterausschalttransistors 90 möglich, den Wechselrichter 60 ungeachtet des vom Motorsteuerkreis 86 übertragenen Gate-Signals in einem ausgeschalteten Zustand festzulegen.
  • Bezugnehmend auf die 3 und 4 wird anschließend die grundlegende Funktionsweise des Motorsteuerkreises 86 ausführlich beschrieben. 3 ist eine Zeittafel zur Erläuterung der Tendenz eines Drehzahlanstiegs des Elektromotors, wenn der Motorsteuerkreis 86 nach seiner Inbetriebnahme den Elektromotor 24 der grundlegenden Funktionsweise entsprechend steuert. Wie es in 3 gezeigt ist, steuert der Motorsteuerkreis 86 den Elektromotor 24 im Anschluss an die Übertragung eines Startsignals von der Turboladersteuerung 88 in einem Ausrichtungsmodus.
  • Im Ausrichtungsmodus wird das Gate-Signal nach einem bestimmten Schema an den Wechselrichter 60 übertragen. Der Läufer des Elektromotors 24 wird dadurch in einer vorgegebenen Stellung festgelegt. Zur Durchführung eines Synchronbetriebs des Elektromotors 24 muss die Stellung des Läufers im Voraus ermittelt werden. Der Ausrichtungsmodus ermöglicht es, den Läufer unmittelbar nach dem Start des Elektromotors 24 zuverlässig in einer vorgegebenen Stellung festzulegen. Die Verwendung der vorgegebenen Stellung des Läufers als einen Startpunkt ermöglicht daher den Start eines Synchronbetriebs des Elektromotors 24.
  • Nach Abschluss der Ausrichtungsmodus-Steuerung steu ert der Motorsteuerkreis 86 den Elektromotor 24 in einem Rampen- oder Hochfahrmodus. Im Hochfahrmodus wird die Drehzahl des Elektromotors 24 mit einer Beschleunigung erhöht, bei der die Drehung des Läufers nicht asynchron zum drehenden Magnetfeld wird. Da die Drehzahl des Läufers in diesem Stadium nicht genügend hoch ist, wird in den Phasenwicklungen des Elektromotors 24 keine ausreichende gegenelektromotorische Spannung erzeugt, um die Stellung des Läufers zu erfassen. Dementsprechend wird im Hochfahrmodus die Frequenz, mit der das Gate-Signal geschaltet wird, nach und nach erhöht in der Annahme, dass der Läufer nicht asynchron zum drehenden Magnetfeld dreht, ohne dessen Stellung zu überwachen.
  • Der Hochfahrmodus wird solange fortgesetzt, bis die Drehzahl des Elektromotors 24 eine Drehzahl erreicht hat, bei der in den Phasenwicklungen jeweils eine ausreichende gegenelektromotorische Spannung erzeugt wird. Wenn die Drehzahl des Elektromotors 24 bis auf die Drehzahl angestiegen ist, bei der in den Phasenwicklungen ausreichende gegenelektromotorische Spannungen erzeugt werden, startet der Motorsteuerkreis 86 die Steuerung des Elektromotors in einem Laufmodus. Im Laufmodus werden die in den Phasenwicklungen des Elektromotors 24 erzeugten gegenelektromotorischen Spannungen und in Abhängigkeit von den gegenelektromotorischen Spannungen die Stellung des Läufers erfasst. In Abhängigkeit von der erfassten Läuferstellung wird dann die Drehzahl des Elektromotors 24 mit einer maximalen Beschleunigung innerhalb eines Bereichs, in dem sich der Läufer nicht asynchron zum drehenden Magnetfeld dreht, bis auf die Soll-Drehzahl erhöht. Anschließend wird im Laufmodus das Intervall, mit dem das an den Wechselrichter 60 zu übertragene Gate-Signal geschaltet wird, in der Weise geregelt/gesteuert, dass die Drehzahl des Elektromotors 24 gleich der Soll-Drehzahl wird, während gleichzeitig die Läuferstellung erfasst wird.
  • 4 ist eine Zeittafel zur Erläuterung der Wellenformen des vom Motorsteuerkreis 86 an den Wechselrichter 60 zu übertragenen Gate-Signals und der Zeitpunkte, an denen die gegenelektromotorische Spannung an jeder Phasenwicklung abgetastet wird. Im Besonderen zeigt 4(A) die Wellenform des durch den Motorsteuerkreis 86 erzeugten VCO-Signals. Jeder der in 4 gezeigten Bereiche #1 bis #6 entspricht einem Läuferdrehwinkel von 60°. Daher ist das VCO-Signal ein Signal, das während einer Drehung des Läufers um 60° ein- und ausgeschaltet wird.
  • 4(B) bis 4(G) zeigen die Wellenformen des an die sechs Schaltelemente im Wechselrichter 60 zu übertragenen Gate-Signals. Das in der Figur angegebene Bezugszeichen U1 kennzeichnet das Schaltelement 62 auf der Seite des Leistungsversorgungspotentials der U-Phase. Das in der Figur angegebene Bezugszeichen V1 kennzeichnet das Schaltelement 70 auf der Seite des Leistungsversorgungspotentials der V-Phase. Das in der Figur angegebene Bezugszeichen W1 kennzeichnet das Schaltelement 78 auf der Seite des Leistungsversorgungspotentials der W-Phase. Das in der Figur angegebene Bezugszeichen U2 kennzeichnet das Schaltelement 64 auf der Seite des Massepotentials der U-Phase. Das in der Figur angegebene Bezugszeichen V2 kennzeichnet das Schaltelement 72 auf der Seite des Massepotentials der V-Phase. Das in der Figur angegebene Bezugszeichen W2 kennzeichnet das Schaltelement 80 auf der Seite des Massepotentials der W-Phase. wie es in der Figur gezeigt ist, wird in der Ausführungsform das Rnsteuerungsverfahren der so genannten 120°-Ansteuerung/120°-Erregung verwendet. Nach dem Verfahren werden den Phasenwicklungen des Elektromotors 24 zugeordnete Schaltelemente während eines Zyklus jeweils nur für eine Dauer von 120° im eingeschalteten Zustand gehalten. Daher wird in dem System der Ausführungsform in einem Zyklus für jeden Bereich eine Dauer von 60°, in der beide Schaltelemente einer Phasenwicklung ausgeschaltet sind, erhalten.
  • 4(H) zeigt die Zeitpunkte, an dem die in der U-Phasenwicklung erzeugte gegenelektromotorische Spannung abgetastet wird. 4(I) die Zeitpunkte, an dem die in der V-Phasenwicklung erzeugte gegenelektromotorische Spannung abgetastet wird. 4(J) zeigt die Zeitpunkte, an dem die in der W-Phasenwicklung erzeugte gegenelektromotorische Spannung abgetastet wird. In den Phasenwicklungen wird jeweils während der Dauer von 60°, in der die beiden Schaltelemente einer jeden Phasenwicklung sich in einem aberregten Zustand befinden, d.h. während der Dauer von 60°, in der die jeweilige Wicklung nicht erregt wird, eine gegenelektromotorische Spannung erzeugt. Daher macht der Motorsteuerkreis 86 die Dauer, in der die beiden, der U-Phase zugeordneten Schaltelemente 62, 64, ausgeschaltet sind (Dauer #3 und #6 in 4), zur Abtastdauer für die U-Phase. Analog macht die Motorsteuerkreis 86 die Dauer, in der die beiden, der V-Phase zugeordneten Schaltelemente 70, 72 ausgeschaltet sind (Dauer #2 und #5 in 4), zur Abtastdauer für die V-Phase. Des Weiteren macht der Motorsteuerkreis 86 die Dauer, in der die beiden, der W-Phase zugeordneten Schaltelemente 78, 80 ausgeschaltet sind (Dauer #1 und #4 in 4), zur Abtastdauer für die W-Phase.
  • Nach der bisherigen Beschreibung wird in dem System der Ausführungsform die 120°-Ansteuerung/Erregung als Verfahren zur Ansteuerung des Elektromotors 24 verwendet; weiter wird die gegenelektromotorische Kraft in den Phasenwicklungen während der Dauer von 60° abgetastet, in der die Wicklungen sich jeweils in einem aberregten Zustand befinden. Das System der Ausführungsform ermöglicht es daher, die gegenelektromotorische Kraft in den Phasenwicklungen während des Laufmodus zu erfassen, in Abhängigkeit von der gegenelektromotorischen Spannung die Läuferstellung zu erfassen, und in Abhängigkeit von der Läuferstellung einen Synchronbetrieb des Elektromotors 24 durchzuführen.
  • In dem System der Ausführungsform dient die Drehwelle 22 des Elektromotors 24 gleichermaßen als die Drehwelle der Turbine 18 und des Verdichters 20 der Turboladereinheit 16. Die Turbine 18 dreht sich auch während eines Leerlaufs der Brennkraftmaschine 10 mit einem bestimmten Drehzahlgrad. Selbst wenn der Elektromotor 24 nicht elektrisch angetrieben wird, läuft der Elektromotor 24 daher während des Betriebs der Brennkraftmaschine 10 im Leerlauf bei einem bestimmten Drehzahlgrad.
  • 5(A) zeigt eine Zeittafel zur Erläuterung der Arbeitsweise des Elektromotors 24 bei der Einleitung der Steuerung des im Leerlauf laufenden Elektromotors 24 nach der vom Motorsteuerkreis 86 durchgeführten Grundsteuerung. Wie vorstehend erwähnt, führt der Motorsteuerkreis 86 im Ansprechen auf einen Startbefehl der Turboladersteuerung 88 zunächst den Ausrichtungsmodus zum Festlegen des Läufers in der vorgegebenen Stellung und anschließend den Hochfahrmodus und den Laufmodus durch. Wenn der Elektromotor 24 vor der Übertragung des Startbefehls an den Motorsteuerkreis 86 bereits im Leerlauf läuft, sinkt daher die Drehzahl des Motors gleichzeitig mit Einleitung des Ausrichtungsmodus abrupt ab, wie es in 5(A) gezeigt ist. Das abrupte Absinken der Drehzahl des Motors führt zu einer Verdrillung der Drehwelle 22 und zu einer Vergeudung der Drehenergie der Turbine 18. Daher gilt es, einen derartigen abrupten Abfall der Drehzahl des Motors möglichst zu vermeiden.
  • 5(B) ist eine Zeittafel zur Erläuterung der in dem System der Ausführungsform realisierten Arbeitsweise, die dieser Forderung Rechnung trägt. Wie es in der Figur gezeigt ist, werden in dem System der Ausführungsform in dem Fall, in dem der Elektromotor 24 im Leerlauf läuft, wenn eine Anweisung zur Einleitung einer Unterstützung der Turboladereinheit 16 durch den Elektromotor 24 erteilt wird, insbesondere in dem Fall, in dem der Elektromotor 24 mit einer Geschwindigkeit im Leerlauf läuft, bei der in den Phasenwicklungen jeweils eine erfassbare gegenelektromotorische Spannung erzeugt wird, wenn die Anweisung zur Einleitung der Unterstützung der Turboladereinheit 16 durch den Elektromotor 24 erteilt wird, der Ausrichtungsmodus und der Hochfahrmodus ausgelassen. Ohne den Ausrichtungsmodus und den Hochfahrmodus wird der Elektromotor 24 unmittelbar aus dem Leerlaufzustand in den Laufmodus geschaltet.
  • Das System der Ausführungsform enthält den vorstehend genannten Wechselrichterausschalttransistor 90. Wenn eine Anweisung zur Einleitung der Unterstützung der Turboladereinheit 16 durch den Elektromotor 24 erteilt wird, schaltet die Turboladersteuerung 88 zunächst den Wechselrichterausschalttransistor 90 ein und überträgt anschließend einen Startbefehl an den Motorsteuerkreis 86. Im eingeschalteten Zustand des Wechselrichterausschalttransistors 90 liegen die sechs Gate-Signal-Leiter, die mit dem Wechselrichter 60 verbunden sind, alle auf dem Massepotential, so dass der Ausrichtungsmodus und der Hochfahrmodus ausgelassen werden. Wenn der Motorsteuerkreis 86 die Laufmodus-Steuerung startet, d.h. wenn der Motorsteuerkreis 86 mit der Ausgabe des VCO-Signals beginnt, schaltet die Turboladersteuerung 88 den Wechselrichterausschalttransistor 90 aus. Nach dem Ausschalten des Wechselrichterausschalttransistors 90 werden die Schaltelemente im Wechselrichter 60 entsprechend dem vom Motorsteuerkreis 86 übertragenen Gate-Signal gesteuert. Im Ergebnis wird der Elektromotor 24 im Laufmodus gesteuert.
  • Mit Hilfe von 6 wird im Folgenden der konkrete Inhalt des von der Turboladersteuerung 88 ausgeführten Prozesses zur Realisierung der vorstehend genannten Arbeitsweise beschrieben. 6 ist ein Ablaufschema der von der Turboladersteuerung 88 ausgeführten Steuerungsroutine zur Regelung/Steuerung des Zustands des Elektromotors 24 in der Ausführungsform. In der in 6 gezeigten Routine wird zunächst bestimmt, ob eine Anweisung zur Unterstützung der Turboladereinheit 16 durch den Elektromotor 24 erteilt wurde (Schritt 100).
  • Wenn bestimmt wird, dass keine Anweisung zur Unterstützung des Turboladers 16 durch den Elektromotor 24 erteilt wurde, muss der Elektromotor 24 nicht angesteuert werden. Daher werden die nachfolgenden Prozesse nicht ausgeführt, und die momentane Routine wird beendet. Wenn dagegen bestimmt wird, dass eine Anweisung zur Unterstützung des Turboladers 16 durch den Elektromotor 24 erteilt wurde, wird bestimmt, ob die momentane Routine während eines Starts der Brennkraftmaschine 10 ausgeführt wird, insbesondere ob die Drehzahl des Elektromotors 24 momentan über einem vorgegebenen Wert liegt (Schritt 102).
  • In der Ausführungsform erteilt die Turboladersteuerung 88 eine Anweisung zur Unterstützung durch den Elektromotor 24, um während eines Betriebs der Brennkraftmaschine 10 die Ansprechempfindlichkeit der Aufladung zu erhöhen bzw. während eines Kaltstarts der Brennkraftmaschine 10 die Temperatur der Ansaugluft zu erhöhen. Wenn im Schritt 102 bestimmt wird, dass die Brennkraftmaschine 10 gestartet wird (die Brennkraftmaschinendrehzahl auf oder unter dem vorgegebenen Wert liegt), lässt sich somit bestimmen, dass eine Anweisung zur Unterstützung durch den Elektromotor 24 erteilt wird, um die Temperatur der Ansaugluft zu erhöhen. Da der Elektromotor 24 vor dem Start der Ansteuerung nicht im Leerlauf läuft, kann in diesem Fall bestimmt werden, dass die Drehzahl des Elektromotors 24 durch den Ausrichtungsmodus und den Hochfahrmodus nach der vom Motorsteuerkreis 86 durchgeführten Grundsteuerung erhöht werden soll. Wenn im Schritt 102 bestimmt wird, dass die Brennkraftmaschine 10 gestartet wird, werden daher der Schritt 106 und die nachfolgenden Schritte unverzüglich ausgeführt.
  • Wenn im Schritt 102 andererseits bestimmt wird, dass die Brennkraftmaschine 10 nicht gestartet wird, lässt sich bestimmen, dass die Anweisung zur Unterstützung der Turboladereinheit 16 erteilt wird, um in einem Zustand, in dem der Elektromotor 24 bereits bei einem bestimmten Drehzahlgrad im Leerlauf läuft, den Ladedruck zu erhöhen. In diesem Fall wird der Wechselrichterausschalttransistor 90 eingeschaltet, um das Gate-Signal auf das Massepotential zu legen (das Potential, bei dem die Schaltelemente ausgeschaltet sind) (Schritt 104).
  • In der in 6 gezeigten Routine wird anschließend der Prozess zur Inbetriebnahme des Motorsteuerkreises 86 durchgeführt (Schritt 106). Nach der Inbetriebnahme des Motorsteuerkreises 86 wird das vorgegebene Gate-Signal an die Gate-Signal-Leitung übertragen, um die Ausrichtungsmodus-, Hochfahrmodus- und Laufmodus-Steuerung zu realisieren. Im Ergebnis wird die Drehzahl des Elektromotors 24 während eines Kaltstarts gemäß der in 3 gezeigten Wellenform erhöht. Wenn der Elektromotor 24 aber bereits im Leerlauf läuft, wird die Drehzahl des Elektromotors 24 so lange auf der Drehzahl gehalten, mit der der Elektromotor 24 im Leerlauf läuft, bis der Laufmodus gestartet wird, wie es in 5(B) gezeigt ist.
  • In der in 6 gezeigten Routine wird anschließend bestimmt, ob der Motorsteuerkreis 86 die Laufmodus-Steuerung gestartet hat, d.h. ob der Motorsteuerkreis 86 die Stellung des Läufers in Abhängigkeit von den an den Phasenwicklungen des Elektromotors 24 induzierten gegenelektromotorischen Spannungen erfasst und die Steuerung des Gate-Signals in Abhängigkeit von der Stellung des Läufers begonnen hat (Schritt 108). Der Motorsteuerkreis 86 startet die Ausgabe des VCO-Signals mit Beginn der Laufmodus- Steuerung. Daher wird im Schritt 108 im Besonderen bestimmt, ob der Motorsteuerkreis 86 mit der Ausgabe des VCO-Signals begonnen hat Wenn im Schritt 108 bestimmt wird, dass der Motorsteuerkreis 86 die Laufmodus-Steuerung gestartet hat, wird anschließend bestimmt, ob die Frequenz des VCO-Signals auf oder unter einem vorgegebenen Wert Nf liegt (Schritt 110).
  • wie vorstehend erwähnt, schwankt das VCO-Signal in Intervallen entsprechend der Drehzahl des Elektromotors 24. Der Referenzwert Nf wird verwendet, um zu bestimmen, ob der Elektromotor 24 nicht mit einer übermäßig hohen Drehzahl läuft. Wenn bestimmt wird, dass die Frequenz des VCO-Signals auf oder unter dem Referenzwert Nf liegt, lässt sich daher bestimmen, dass der Elektromotor 24 mit einer angemessenen Drehzahl läuft. In diesem Fall wird der Wechselrichterausschalttransistor 90 ausgeschaltet und die Festlegung des Gate-Signals auf das Massepotential aufgehoben, um die Unterstützung entsprechend dem Laufmodus zu ermöglichen (Schritt 112).
  • Wenn dagegen bestimmt wird, dass die Frequenz des VCO-Signals weder auf noch unter dem Referenzwert Nf liegt, lässt sich bestimmn, dass der Elektromotor 24 momentan mit einer übermäßig hohen Drehzahl läuft. In diesem Fall wird der Wechselrichterausschalttransistor 90 eingeschaltet, um eine Unterstützung durch den Elektromotor 24 zu verhindern, und das Gate-Signal auf das Massepotential gelegt (Schritt 114).
  • Gemäß der bisherigen Beschreibung entsprechend der in 6 gezeigten Routine kann in dem Fall, in dem während eines Kaltstarts eine Anweisung zur Unterstützung der Turboladereinheit 16 mittels des Elektromotors 24 erteilt wird, dadurch, dass der Motorsteuerkreis 86 die Grund steuerung durchführt, die Temperatur der Ansaugluft angemessen erhöht werden. Wenn die Anweisung zur elektrischen Unterstützung der Turboladereinheit 16 in einem Zustand erteilt wird, in dem der Elektromotor 24 bereits im Leerlauf läuft, kann dadurch, dass der Ausrichtungsmodus und der Hochfahrmodus ausgelassen werden, eine Unterstützung eingeleitet werden, ohne eine Verdrillung der Drehwelle 22 der Turboladereinheit 16 zu verursachen und ohne Drehenergie zu vergeuden. Daher lässt sich mittels des Systems der Ausführungsform eine Unterstützung der Turboladereinheit 16 durch den Elektromotor 24 problemlos und zuverlässig einleiten, ohne eine Drehmomentschwankung und ein abnormes Geräusch hervorzurufen.
  • In der vorstehend genannten Ausführungsform ist der Elektromotor 24 ein Elektromotor, der die Turboladereinheit 16 unterstützt. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Vielmehr kann die Erfindung auf eine beliebige Vorrichtung und ein beliebiges Verfahren zur Steuerung eines im Leerlauf anzusteuernden Elektromotors angewendet werden.
  • In der vorgenannten Ausführungsform ist der Motorsteuerkreis 86 ein Motorsteuerkreis, der vor dem Laufmodus den Ausrichtungsmodus und Hochfahrmodus ausführt. Die Erfindung ist aber nicht darauf beschränkt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Verursachung einer Drehmomentschwankung und eines abnormen Geräuschs infolge einer Zustandsänderung des Wechselrichters 60 zu verhindern, wenn die Ansteuerung eines im Leerlauf laufenden Elektromotors eingeleitet wird. Daher kann der Motorsteuerkreis irgendein Motorsteuerkreis sein, sofern er den Wechselrichter 60 in einem ausgeschalteten Zustand halten kann, bis die Stellung des Läufers erfasst ist.
  • In der vorgenannten Ausführungsform wird die Einrichtung zur Ermittlung der gegenelektromotorischen Spannung realisiert, indem der Motorsteuerkreis 86 die U-Spannung, V-Spannung und W-Spannung zu den in 4(H) bis (J) gezeigten Abtastzeitpunkten erfasst. Die Einrichtung zur Ermittlung der Läuferstellung wird realisiert, indem der Motorsteuerkreis 86 die Stellung des Läufers in Abhängigkeit von der ermittelten U-Spannung, V-Spannung und W-Spannung ermittelt. Die Läuferantriebseinrichtung wird realisiert, indem der Motorsteuerkreis 86 das Gate-Signal nach den in 4(B) bis 4(G) gezeigten Schemata schaltet. Die Wechselrichterausschalteinrichtung wird realisiert, indem die Turboladersteuerung 88 den Prozess im Schritt 104 ausführt.
  • In der vorgenannten Ausführungsform wird die Ausrichtungsmoduseinrichtung realisiert, indem der Motorsteuerkreis 86 die in 3 veranschaulichte Steuerung entsprechend dem Ausrichtungsmodus ausführt. Die Hochfahrmoduseinrichtung wird realisiert, indem der Motorsteuerkreis 86 die Steuerung entsprechend dem Hochfahrmodus ausführt.
  • Des Weiteren wird in der vorgenannten Ausführungsform die Drehungsbestimmungseinrichtung realisiert, indem die Turboladersteuerung 88 den Prozess im Schritt 102 ausführt. Die Wechselrichterausschaltverhinderungseinrichtung wird realisiert, indem der Prozess im Schritt 104 übersprungen wird, wenn die Bedingung im Schritt 102 erfüllt ist.
  • Der Elektromotor (24) wird unter Verwendung des Wechselrichters (60) angesteuert. Der Motorsteuerkreis (86) ermittelt die ohne Verwendung des Wechselrichters (60) in den Phasenwicklungen des Elektromotors (24) erzeugten gegenelektromotorischen Spannungen und ermittelt die Stellung des Läufers des Elektromotors (24) in Abhängigkeit von den gegenelektromotorischen Spannungen. Des Weiteren steuert der Motorsteuerkreis (86) das an die Vielzahl der Schaltelemente im Wechselrichter (60) zu übertragene Gate-Signal in Abhängigkeit von der erfassten Stellung des Läufers so, dass sich der Läufer dreht. während der Dauer nach der Erteilung der Anweisung zur elektrischen Ansteuerung des Elektromotors (24) bis zur Ermittlung der Stellung des Läufers durch den Motorsteuerkreis (86) wird das Gate-Signal auf das Ausschaltpotential gelegt, wodurch sämtliche Schaltelemente im ausgeschalteten Zustand gehalten werden. Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung und ein Steuerverfahren zum Antrieb bzw. zur Ansteuerung eines Synchronmotors ohne Verwendung eines Sensors. Erfindungsgemäß kann der im Leerlauf laufende Elektromotor problemlos gestartet werden.

Claims (10)

  1. Elektromotor-Steuervorrichtung zur Ansteuerung eines Elektromotors (24) unter Verwendung eines Wechselrichters (60), gekennzeichnet durch: eine Einrichtung zur Ermittlung der ohne Verwendung des Wechselrichters (86) in den Phasenwicklungen des Elektromotors (24) erzeugten gegenelektromotorischen Spannung (86), eine Läuferstellungsermittlungseinrichtung (86) zur Ermittlung der Stellung des Läufers des Elektromotors (24) in Abhängigkeit von der gegenelektromotorischen Spannung, eine Läuferantriebseinrichtung (86) zur Steuerung der an eine Vielzahl von Schaltelementen (62, 64; 70, 72; 78, 80) im Wechselrichter (60) zu übertragenen Signale in Abhängigkeit von der Stellung des Läufers so, dass sich der Läufer dreht, und eine Wechselrichterausschalteinrichtung (88) zum Ausschalten sämtlicher Schaltelemente (62, 64; 70, 72; 78, 80) nach der Erteilung einer Anweisung zur elektrischen Ansteuerung des Elektromotors (24) und zum Halten der Vielzahl von Schaltelementen (62, 64; 70, 72; 78, 80) im ausgeschalteten Zustand, bis die Stellung des Läufers ermittelt ist.
  2. Elektromotor-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (24) zur elektrischen Ansteuerung eines Turboladers (16) einer Brennkraftmaschine (10) dient.
  3. Elektromotor-Steuervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch: eine Ausrichtungsmoduseinrichtung (86) zur Steuerung der an die Vielzahl von Schaltelementen (62, 64; 70, 72; 78, 80) zu übertragenen Signale so, dass der Läufer in einer vorgegebenen Stellung festgelegt wird, wenn die Anweisung zur elektrischen Ansteuerung des Elektromotor (24) erteilt wird, und eine Hochfahrmoduseinrichtung (86) zur Steuerung der an die Vielzahl von Schaltelementen (62, 64; 70, 72; 78, 80) zu übertragenen Signale so, dass die Drehzahl des Läufers bis auf eine Drehzahl ansteigt, bei der die Stellung des Läufers ermittelt werden kann, nachdem der Läufer in der vorgegebenen Stellung festgelegt wurde.
  4. Elektromotor-Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch: eine Drehungsbestimmungseinrichtung (88) zum Bestimmen, ob der Elektromotor (24) läuft, wenn die Anweisung zur elektrischen Ansteuerung des Elektromotors (24) erteilt wird; und eine Wechselrichterausschaltverhinderungseinrichtung (88) zum Verhindern des Betriebs der Wechselrichterausschalteinrichtung (88), wenn bestimmt wird, dass der Elektromotor (24) nicht läuft, wenn die Anweisung zur elektrischen Ansteuerung des Elektromotors (24) erteilt wird.
  5. Elektromotor-Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Läuferantriebseinrichtung (86) die an die Vielzahl von Schaltelementen (62, 64; 70, 72; 78, 80) zu übertragenen Signale so schaltet, dass die Phasenwicklungen des Elektromotors (24) sequentiell in den aberregten Zustand gebracht werden, und die Einrichtung zur Ermittlung der gegenelektromotorischen Spannung (86) die in den aberregten Phasenwicklungen verursachten gegenelektromotorischen Spannungen sequentiell ermittelt.
  6. Elektromotor-Steuerverfahren, bei dem ein Elektromotor (24) unter Verwendung eines Wechselrichters (60) angesteuert wird, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Ermitteln der ohne Verwendung des Wechselrichters (60) in den Phasenwicklungen des Elektromotors (24) erzeugten gegenelektromotorischen Spannung, Ermitteln der Stellung des Läufers des Elektromotors (24) in Abhängigkeit von der gegenelektromotorischen Spannung, Steuern der an eine Vielzahl von Schaltelementen (62, 64; 70, 72; 78, 80) im Wechselrichter (60) zu übertragenen Signale in Abhängigkeit von der Stellung des Läufers so, dass sich der Läufer dreht, und Ausschalten sämtlicher Schaltelemente (62, 64; 70, 72; 78, 80) nach der Erteilung einer Anweisung zur elektrischen Ansteuerung des Elektromotors (24), und Halten sämtlicher Schaltelemente (62, 64; 70, 72; 78, 80) im ausgeschalteten Zustand, bis die Stellung des Läufers ermittelt ist.
  7. Elektromotor-Steuerverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (24) zum elektrischen Antrieb eines Turboladers (16) einer Brennkraftmaschine (10) verwendet wird.
  8. Elektromotor-Steuerverfahren nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Steuern der an die Vielzahl von Schaltelementen (62, 64; 70, 72; 78, 80) zu übertragenen Signale so, dass der Läufer in einer vorgegebenen Stellung festgelegt wird, wenn die Anweisung zur elektrischen Ansteuerung des Elektromotors (24) erteilt wird, und Steuern der an die Vielzahl von Schaltelementen (62, 64; 70, 72; 78, 80) zu übertragenen Signale so, dass die Drehzahl des Läufers auf eine Drehzahl ansteigt, bei der die Stellung des Läufers ermittelt werden kann, nachdem der Läufer in der vorgegebenen Stellung festgelegt wurde.
  9. Elektromotor-Steuerverfahren gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Bestimmen, ob der Elektromotor (24) läuft, wenn die Anweisung zur elektrischen Ansteuerung des Elektromotors (24) erteilt wird, und Verhindern, dass die Vielzahl von Schaltelementen (62, 64; 70, 72; 78, 80) ausgeschaltet wird, wenn bestimmt wird, dass der Elektromotor (24) nicht läuft, wenn die Anweisung zur elektrischen Ansteuerung des Elektromotors (24) erteilt wird.
  10. Elektromotor-Steuerverfahren gemäß einem der Ansprüche 6 bis 9, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Schalten der an die Vielzahl von Schaltelementen (62, 64; 70, 72; 78, 80) zu übertragenen Signale so, dass die Phasenwicklungen des Elektromotors (24) sequentiell in einen aberregten Zustand gebracht werden, wenn der Antrieb des Läufers des Elektromotors (24) gesteuert wird, und sequentielles Ermitteln der an den aberregten Phasenwicklungen erzeugten gegenelektromotorischen Spannungen, wenn die in den Phasenwicklungen des Elektromotors (24) erzeugten gegenelektromotorischen Spannungen ermittelt werden.
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