DE102011054314A1

DE102011054314A1 - Drehende elektrische Maschine für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE102011054314A1
Application number: DE102011054314A
Authority: DE
Inventors: Hideaki Nakayama; Harumi Horihata
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2010-10-08
Filing date: 2011-10-07
Publication date: 2012-04-12
Also published as: US20120086371A1; JP2012085424A; JP5464368B2; US8716966B2

Abstract

Bei einer drehenden elektrischen Fahrzeugmaschine (1) weist ein Schaltabschnitt (5, 6) eine Brückenschaltung, die eine Mehrzahl von oberen Zweigen und eine Mehrzahl von unteren Zweigen hat, auf. Die Zweige weisen Schaltelemente (50, 51) auf. Eine Diode ist zu jedem Schaltelement (50, 51) parallel geschaltet. Ein Ende des Schaltelements (50) von jedem der oberen Zweige ist mit einem positiven Anschluss einer Batterie (9) verbunden, und ein Ende des Schaltelements (51) von jedem der unteren Zweige ist über einen Fahrzeugkörper mit einem negativen Anschluss der Batterie (9) verbunden. Der Schaltabschnitt (5, 6) richtet eine induzierte Phasenspannung einer Ankerwicklung (2, 3) gleich. Ein Abschnitt stellt einen EIN-Zeitpunkt der Schaltelemente (50, 51) ein Ein Abschnitt stellt einen AUS-Zeitpunkt der Schaltelemente (50, 51) ein. Wenn das Schaltelement (51) von jedem unteren Zweig AUS ist, erfasst ein Detektor eine Speisungsdauer, während der der Strom zu der Diode fließt. Ein Rechner berechnet basierend auf der erfassten Speisungsdauer eine Drehungsfrequenz.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
(GEBIET DER ERFINDUNG)
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine drehende elektrische Maschine für ein Fahrzeug, die in einem Personenkraftwagen, einem Lastwagen und dergleichen angebracht ist.
(BESCHREIBUNG DER VERWANDTEN TECHNIK)
Eine drehende elektrische Maschine für ein Fahrzeug ist bekannt, bei der die Ausgangsspannung einer Ankerwicklung unter Verwendung einer Wechselrichterschaltung, die eine Mehrzahl von Schaltelementen (beispielsweise Bezug nehmend auf das japanische Patent Nr. 4023353 ) hat, gleichgerichtet wird. In der drehenden elektrischen Maschine für ein Fahrzeug ist der Zeitpunkt, zu dem das Schaltelement einer bestimmten Phase AUS-geschaltet wird, auf einen Punkt eingestellt, an dem eine Verzögerungszeit basierend auf einer Drehungsfrequenz von einem Punkt, an dem die Phasenspannung einer anderen Phase einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht hat, verstrichen ist. Die Drehungsfrequenz, die bei der Steuerung verwendet ist, wie z. B. dieselbe, die im Vorhergehenden beschrieben ist, wird basierend auf der Zeitmenge zwischen Punkten, an denen die Wechselseiten-Hauptelektrodenspannungen der Elemente eines oberen Zweigs von zwei benachbarten Phasen einen vorbestimmten Schwellenwert überschreiten, (dem Zeitunterschied zwischen Punkten, an denen die Spannungen von zwei Phasenwicklungen einen vorbestimmten Schwellenwert überschreiten) erfasst.
Bei einem Fahrzeugleistungsgenerator, der in dem japanischen Patent Nr. 4023353 offenbart ist, verschiebt sich, wenn sich eine Leistungserzeugungsspannung in Begleitung von Schwankungen einer elektrischen Last und dergleichen ändert, der Punkt, an dem die Phasenspannung den vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. Ein Problem tritt daher dahin gehend auf, dass sich die Genauigkeit einer Drehungsfrequenzerfassung mit der Änderung der Leistungserzeugungsspannung verringert. Die Leistungserzeugungsspannung erhöht sich beispielsweise, wenn die elektrische Last plötzlich. reduziert wird. Der Punkt, an dem die Phasenspannung den vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, wird daher leicht früher gelegt. Die Zeitmenge zwischen den zwei Punkten, an denen die Drehungsfrequenzerfassung durchgeführt wird, wird somit verglichen dazu kürzer, wenn die Leistungserzeugungsspannung konstant ist. Eine Feststellung bzw. Festlegung, dass sich die Drehungsfrequenz erhöht hat, wird fälschlicherweise gemacht.
KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde im Lichte der im Vorhergehenden beschriebenen Probleme geschaffen. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine drehende elektrische Maschine für ein Fahrzeug zu schaffen, die fähig ist, eine Genauigkeit einer Drehungsfrequenzberechnung zu verbessern.
Um die im Vorhergehenden beschriebenen Probleme zu lösen, ist eine drehende elektrische Maschine für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung offenbart, die eine Ankerwicklung, die Phasenwicklungen von zwei Phasen oder mehr hat, einen Schaltabschnitt, der eine Brückenschaltung konfiguriert, die eine Mehrzahl von oberen Zweigen und unteren Zweigen hat, die durch Schaltelemente konfiguriert sind, zu denen einen Diode parallel geschaltet ist, wobei ein Ende des Schaltelements eines oberen Zweigs mit einer Seite eines positiven Anschlusses einer Batterie verbunden ist, und ein Ende des Schaltelements eines unteren Zweigs über einen Fahrzeugkörper mit einer Seite eines negativen Anschluss der Batterie verbunden ist, und der eine induzierte Phasenspannung der Ankerwicklung gleichrichtet, einen EIN-Zeitpunkt-Einstellabschnitt, der einen EIN-Zeitpunkt der Schaltelemente einstellt, einen AUS-Zeitpunkt-Einstellabschnitt, der einen AUS-Zeitpunkt der Schaltelemente einstellt, einen Speisungsdauerdetektor, der eine Speisungsdauer, während der Strom zu der Diode, die zu dem Schaltelement parallel geschaltet ist, fließt, erfasst, wenn das Schaltelement jedes der unteren Zweige AUS ist, wobei die Speisungsdauer eine Dauer von einer Zeit, zu der die Phasenspannung von einem ersten Schwellenwert eine zweite Schwelle erreicht, ist, und einen Drehungsfrequenzrechner aufweist, der basierend auf der Speisungsdauer, die durch den Speisungsdauerdetektor erfasst wird, eine Drehungsfrequenz berechnet.
Eine Endseite des Schaltelements eines unteren Zweigs ist mit dem Fahrzeugkörper verbunden (an Masse gelegt). Selbst wenn daher plötzliche Schwankungen der elektrischen Last auftreten, sind die Schwankungen der Leistungserzeugungsspannung (Phasenspannung) klein. Eine Genauigkeit einer Drehungsfrequenzberechnung kann durch eine Verwendung der Speisungsdauer, die basierend auf der Leistungserzeugungsspannung erfasst wird, verbessert werden.
Der im Vorhergehenden beschriebene Drehungsfrequenzrechner berechnet zusätzlich vorzugsweise basierend auf mindestens dem Zyklus eines Startzeitpunkts und dem Zyklus eines Endzeitpunkts der Speisungsdauer die Drehungsfrequenz. Der Startzeitpunkt und der Endzeitpunkt der Speisungsdauer sind allgemein für die verschiedenen Verfahren erforderlich, die bei einer Synchronisationssteuerung durchgeführt werden müssen. Verfahren und Konfigurationen können daher durch die Zeitpunkte, die ebenfalls für die Drehungsfrequenzberechnung verwendet werden, vereinfacht werden.
Der im Vorhergehenden beschriebene EIN-Zeitpunkt-Einstellabschnitt stellt zusätzlich vorzugsweise den Funkt, an dem die Phasenspannung den ersten Schwellenwert erreicht, als den EIN-Zeitpunkt des Schaltelements eines unteren Zweigs ein. Als ein Resultat dessen, dass der erste Schwellenwert, der verwendet ist, um den EIN-Zeitpunkt des Schaltelements eines unteren Zweigs einzustellen, ferner für eine Drehungsfrequenzberechnung verwendet ist, kann ein Vergleichsbetrieb der Phasenspannung und des ersten Schwellenwerts gemeinsam verwendet werden. Verfahren und Konfigurationen können vereinfacht werden.
Der im Vorhergehenden beschriebene AUS-Zeitpunkt-Einstellabschnitt stellt zusätzlich vorzugsweise basierend auf der Drehungsfrequenz, die durch den Drehungsfrequenzrechner berechnet wird, die AUS-Zeitpunkte der jeweiligen Schaltelemente eines oberen Zweigs und eines unteren Zweigs ein. Als ein Resultat kann eine Synchronisationssteuerung zum EIN-/AUS-Schalten der Schaltelemente mit einer einfachen Konfiguration ahne eine Verwendung einer separaten Komponente, wie z. B. eines Sensors, zum Erfassen der Drehungsfrequenz durchgeführt werden.
Der im Vorhergehenden beschriebene Drehungsfrequenzrechner berechnet zusätzlich vorzugsweise basierend auf dem Zyklus des Startzeitpunkts der Speisungsdauer eine erste Drehungsfrequenz und berechnet basierend auf dem Zyklus des Endzeitpunkts der Speisungsdauer ein zweite Drehungsfrequenz. Der AUS-Zeitpunkt-Einstellabschnitt stellt vorzugsweise den AUS-Zeitpunkt des Schaltelements eines unteren Zweigs basierend auf der ersten Drehungsfrequenz ein und stellt den AUS-Zeitpunkt des Schaltelements eines oberen Zweigs basierend auf der zweiten Drehungsfrequenz ein. Der im Vorhergehenden beschriebene AUS-Zeitpunkt-Einstellabschnitt stellt zusätzlich vorzugsweise die AUS-Zeitpunkte der jeweiligen Schaltelemente eines oberen Zweigs und eines unteren Zweigs, die in dem anschließenden Zyklus der Phasenspannung umfasst sind, basierend auf der Drehungsfrequenz, die durch den Drehungsfrequenzrechner berechnet, ein. Als ein Resultat kann unter Verwendung der neuesten Drehungsfrequenz eine AUS-Steuerung der Schaltelemente durchgeführt werden.
Der im Vorhergehenden beschriebene Drehungsfrequenzrechner berechnet durch eine Mittelwertbildung von mindestens dem Zyklus des Startzeitpunkts der Speisungsdauer oder dem Zyklus des Endzeitpunkts, die über eine Mehrzahl von Zyklen vorgenommen wird, zusätzlich vorzugsweise eine Drehungsfrequenz. Als ein Resultat kann die Drehungsfrequenz stabil eingestellt werden, selbst wenn Drehschwankungen auftreten.
Der im Vorhergehenden beschriebene Drehungsfrequenzrechner bestimmt zusätzlich vorzugsweise durch Berechnen von K/C die Drehungsfrequenz, wenn das Resultat der Messung von mindestens entweder der Dauer des Startzeitpunkts der Speisungsdauer oder dem Zyklus des Endzeitpunkts C ist und ein Koeffizient zum Wandeln des Zyklus in eine Drehungsfrequenz K ist. Als ein Resultat kann unter Verwendung des erhaltenen Zyklus die Drehungsfrequenz durch eine einfache Berechnung bestimmt werden. Eine Verarbeitungslast einer Drehungsfrequenzberechnung kann reduziert werden.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es zeigen:
1 ein Diagramm einer Konfiguration eines Fahrzeugleistungsgenerators gemäß einem Ausführungsbeispiel;
2 ein Diagramm einer Konfiguration eines Gleichrichtermoduls;
3 ein Diagramm einer detaillierten Konfiguration einer Steuerschaltung;
4 ein Diagramm eines spezifischen Beispiels eines Spannungsvergleichs, der durch einen V_DS-Erfassungsabschnitt eines oberen MOS durchgeführt wird;
5 ein Diagramm eines spezifischen Beispiels eines Spannungsvergleichs, der durch einen V_DS-Erfassungsabschnitt eines unteren MOS durchgeführt wird;
6 ein Diagramm einer detaillierten Konfiguration eines Steuerabschnitts;
7 ein Betriebszeitdiagramm für eine Synchronisationssteuerung, die durch den Steuerabschnitt durchgeführt wird;
8 ein Diagramm, das Schwankungen des elektrischen Winkels zeigt, wenn eine plötzliche Beschleunigung eines Fahrzeugs angenommen wird;
9 ein Diagramm, das Schwankungen des elektrischen Winkels zeigt, wenn Schwankungen der Maschinendrehung angenommen werden;
10 ein Diagramm, das Schwankungen des elektrischen Winkels zeigt, wenn plötzliche Schwankungen der elektrischen Last angenommen werden;
11 ein Diagramm, das Schwankungen des elektrischen Winkels zeigt, wenn eine AUS-Schaltverzögerung durch einen Treiber angenommen wird;
12 ein Diagramm, das Schwankungen des elektrischen Winkels, wenn eine Kombination von verschiedenen Faktoren angenommen wird, zeigt;
13 ein Flussdiagramm von Betriebsprozeduren für eine Drehungsfrequenzberechnung, die durch einen Drehungsfrequenzrechner durchgeführt wird;
14 ein Diagramm eines Variationsbeispiels des Gleichrichtermoduls;
15 ein Diagramm eines Variationsbeispiels einer Steuerschaltung;
16 ein Flussdiagramm eines Variationsbeispiels der Betriebsprozeduren für eine Drehungsfrequenzberechnung, die durch den Drehungsfrequenzrechner durchgeführt wird; und
17 ein Flussdiagramm eines anderen Variationsbeispiels der Betriebsprozeduren für eine Drehungsfrequenzberechnung, die durch den Drehungsfrequenzrechner durchgeführt wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
Ein Fahrzeugleistungsgenerator gemäß einem Ausführungsbeispiel, auf den eine drehende elektrische Maschine für ein Fahrzeug der vorliegenden Erfindung angewendet ist, ist unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 1 ist ein Diagramm einer Konfiguration eines Fahrzeugleistungsgenerators gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. Wie in 1 gezeigt ist, weist ein Fahrzeugleistungsgenerator 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Statorwicklungen (Ankerwicklungen) 2 und 3, eine Feldwicklung 4, zwei Gleichrichtermodulgruppen 5 und 6 und eine Leistungserzeugungssteuervorrichtung 7 auf. Die zwei Gleichrichtermodulgruppen 5 und 6 entsprechen einem Schaltabschnitt.
Eine Statorwicklung 2 ist eine Mehrphasenwicklung (wie z. B. eine Dreiphasen-Wicklung, die aus einer X-Phasen-Wicklung, einer Y-Phasen-Wicklung und einer Z-Phasen-Wicklung zusammengesetzt ist), die um einen Statorkern (nicht gezeigt) gewickelt ist. Auf eine ähnliche Art und Weise ist die andere Statorwicklung 3 ferner eine Mehrphasen-Wicklung (wie z. B. eine Dreiphasenwicklung, die aus einer U-Phasen-Wicklung, einer V-Phasen-Wicklung und einer W-Phasen-Wicklung zusammengesetzt ist). Die Statorwicklung 3 ist um den im Vorhergehenden beschriebenen Statorkern in einer Position gewickelt, die um einen elektrischen Winkel von 30 Grad von der Statorwicklung 2 versehoben ist. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist durch die zwei Statorwicklungen 2 und 3 und den Statorkern ein Stator konfiguriert.
Die Feldwicklung 4 ist um einen Feldpol (nicht gezeigt), der der inneren peripheren Seite des Statorkerns gegenüberliegend angeordnet ist, gewickelt und konfiguriert einen Rotor. Der Feldpol wird durch einen Erregerstrom, der zu der Feldwicklung 4 gesendet wird, magnetisiert. Die Statorwicklungen 2 und 3 erzeugen als ein Resultat eines sich drehenden magnetischen Felds, das erzeugt wird, wenn der Feldpol magnetisiert ist, einen Wechselstrom.
Eine Gleichrichtermodulgruppe 5 ist mit einer Statorwicklung 2 verbunden und konfiguriert als Ganzes eine Dreiphasen-Vollwellen- bzw. -Doppelweg-Gleichrichtungsschaltung (Brückenschaltung). Die Gleichrichtermodulgruppe 5 wandelt den Wechselstrom, der in der Statorwicklung 2 induziert wird, in einen Gleichstrom. Die Gleichrichtermodulgruppe 5 weist eine Anzahl von Gleichrichtermodulen, die der Anzahl von Phasen in der Statorwicklung entspricht (drei Gleichrichtermodule für eine Dreiphasenwicklung), auf. Die Gleichrichtermodulgruppe 5 weist mit anderen Worten Gleichrichtermodule 5X, 5Y und 5Z auf. Das Gleichrichtermodul 5X ist mit der X-Phasen-Wicklung, die die Statorwicklung 2 in sich aufweist, verbunden. Das Gleichrichtermodul 5Y ist mit der Y-Phasen-Wicklung, die die Statorwicklung 2 in sich aufweist, verbunden. Das Gleichrichtermodul 5Z ist mit der Z-Phasen-Wicklung, die die Statorwicklung 2 in sich aufweist, verbunden.
Die andere Gleichrichtermodulgruppe 6 ist mit der anderen Statorwicklung 3 verbunden und konfiguriert als Ganzes eine Dreiphasen-Doppelweg-Gleichrichtungsschaltung (Brückenschaltung). Die Gleichrichtermodulgruppe 6 wandelt den Wechselstrom, der in der Statorwicklung 3 induziert wird, in einen Gleichstrom. Die Gleichrichtermodulgruppe 6 weist eine Anzahl von Gleichrichtermodulen, die der Anzahl von Phasen in der Statorwicklung 3 entspricht (drei Gleichrichtermodule für eine Dreiphasenwicklung), auf. Die Gleichrichtermodulgruppe 6 weist mit anderen Worten Gleichrichtermodule 6U, 6V und 6W auf. Das Gleichrichtermodul 6U ist mit der U-Phasen-Wicklung, die die Statorwicklung 3 in sich aufweist, verbunden. Das Gleichrichtermodul 6V ist mit der V-Phasen-Wicklung, die die Statorwicklung 3 in sich aufweist, verbunden. Das Gleichrichtermodul 6W ist mit der W-Phasen-Wicklung, die die Statorwicklung 30 in sich aufweist, verbunden.
Die Leistungserzeugungssteuervorrichtung 7 ist eine Erregersteuerschaltung, die den Erregerstrom, der zu der Feldwicklung 4, die durch einen Anschluss F verbunden ist, gesendet wird, steuert. Die Leistungserzeugungssteuervorrichtung 7 passt den Erregerstrom an, wodurch die Ausgangsspannung V_B des Fahrzeugleistungsgenerators 1 (die Ausgangsspannung jedes Gleichrichtermoduls) gesteuert wird, um eine geregelte Spannung Vreg zu werden. Die Leistungserzeugungssteuervorrichtung 7 stoppt beispielsweise die Versorgung der Feldwicklung 4 mit einem Erregerstrom, wenn der Ausgangsstrom V_B höher als die geregelte Spannung Vreg wird. Die Leistungserzeugungssteuervorrichtung 7 versorgt die Feldwicklung 4 mit einem Erregerstrom, wenn die Ausgangsspannung V_B niedriger als die geregelte Spannung Vreg wird. Als ein Resultat kann die Leistungserzeugungssteuervorrichtung 7 eine Steuerung derart durchführen, dass die Ausgangsspannung V_B die geregelte Spannung Vreg wird. Die Leistungserzeugungssteuervorrichtung 7 ist zusätzlich durch einen Kommunikationsanschluss L und eine Kommunikationsleitung mit einer elektronischen Steuereinheit (ECU; ECU = electronic control unit) 8 (einer externen Steuervorrichtung) verbunden. Die Leistungserzeugungssteuervorrichtung 7 führt eine serielle Zweiwege-Kommunikation (wie z. B. eine Lokalverbindungsnetz-[LIN-; LIN = Local Interconnect Network] Kommunikation unter Verwendung eines LIN-Protokolls) mit der ECU 8 durch. Kommunikationsnachrichten werden übertragen und empfangen.
Der Fahrzeugleistungsgenerator 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist, wie im Vorhergehenden beschrieben ist, konfiguriert. Als Nächstes sind Details des Gleichrichtermoduls 5X und dergleichen beschrieben.
2 ist ein Diagramm einer Konfiguration des Gleichrichtermoduls 5X. Die anderen Gleichrichtermodule 5V, 5Z, 6U, 6V und 6W haben die gleiche Konfiguration. Wie in 2 gezeigt ist, weist das Gleichrichtermodul 5X zwei Metall-Oxid-Halbleiter(MOS-; MOS = metal-oxide-semiconductor) Transistoren 50 und 51 und eine Steuerschaltung 54 auf. Der MOS-Transistor 50 ist ein (hochseitiges) Schaltelement eines oberen Zweigs. Die Source des MOS-Transistors 50 ist mit der X-Phasen-Wicklung der Statorwicklung 2 verbunden, und die Drain ist durch eine Ladeleitung 12 mit einem positiven Anschluss einer elektrischen Last 10 oder einer Batterie 9 verbunden. Der MOS-Transistor 51 ist ein (niederseitiges) Schaltelement eines unteren Zweigs. Die Drain des MOS-Transistors 51 ist mit der X-Phasen-Wicklung verbunden, und die Source ist mit einem negativen Anschluss der Batterie 9 verbunden (Legen an Masse unter Verwendung des Fahrzeugkörpers). Eine Reihenschaltung, die aus den zwei MOS-Transistoren 50 und 51 zusammengesetzt ist, ist zwischen dem positiven Anschluss und dem negativen Anschluss der Batterie 9 angeordnet. Die X-Phasen-Wicklung ist mit dem Verbindungspunkt der zwei MOS-Transistoren 50 und 51 verbunden. Eine Diode ist zwischen der Source und der Drain jedes MOS-Transistors 50 und 51 parallel geschaltet. Die Diode ist durch eine parasitäre Diode (Körperdiode) jedes MOS-Transistors 50 und 51 verwirklicht. Eine Diode, die eine separate Komponente ist, kann jedoch ferner parallel geschaltet sein. Eine Konfiguration ist ebenfalls möglich, bei der ein anderes Schaltelement als der MOS-Transistor in mindestens entweder dem oberen Zweig oder dem unteren Zweig verwendet ist.
3 ist ein Diagramm einer detaillierten Konfiguration der Steuerschaltung 54. Wie in 3 gezeigt ist, weist die Steuerschaltung 54 einen Steuerabschnitt 100, eine Leistungsquelle 160, einen Ausgangsspannungserfassungsabschnitt 110, einen V_DS-Erfassungsabschnitt 120 eines oberen MOS, einen V_DS-Erfassungsabschnitt 130 eines unteren MOS, einen Temperaturerfassungsabschnitt 150 und Treiber 170 und 172 auf.
Die Leistungsquelle 160 startet zu einem Zeitpunkt, zu dem die Feldwicklung 4 von der Leistungserzeugungssteuervorrichtung 7 mit einem Erregerstrom versorgt wird, einen Betrieb, und versorgt jedes Element, das die Steuerschaltung 54 in sich aufweist, mit einer Betriebsspannung. Die Leistungsquelle 160 stoppt ferner das Versorgen mit der Betriebsspannung, wenn die Versorgung mit einem Erregerstrom gestoppt wird. Die Leistungsquelle 160 wird unter Befolgung von Anweisungen von dem Steuerabschnitt 100 gestartet und gestoppt.
Ein Ausgangsanschluss (G1) des Treibers 170 ist mit dem Gate des hochseitigen MOS-Transistors 50 verbunden. Der Treiber 170 erzeugt ein Treibsignal zum EIN- und AUS-Schalten des MOS-Transistors 50. Auf eine ähnliche Art und Weise ist ein Ausgangsanschluss (G2) des Treibers 172 mit dem Gate des niederseitigen MOS-Transistors 51 verbunden. Der Treiber 172 erzeugt ein Treibsignal zum EIN- und AUS-Schalten des MOS-Transistors 51.
Der Ausgangsspannungserfassungsabschnitt 110 ist durch beispielsweise einen Differenzverstärker und einen Analog-zu-digital-Wandler konfiguriert, der das Ausgangssignal von dem Differenzverstärker in digitale Daten wandelt. Der Ausgangsspannungserfassungsabschnitt 110 gibt Daten, die der Spannung des Ausgangsanschlusses (Anschlusses B) des Fahrzeugleistungsgenerators 1 (oder des Gleichrichtermoduls 5X) entsprechen, aus. Der Analog-digital-Wandler kann auf der Seite des Steuerabschnitts 100 vorgesehen sein.
Der V_DS-Erfassungsabschnitt 120 eines oberen MOS erfasst die Drain-Source-Spannung V_DS des hochseitigen MOS-Transistors 50. Der V_DS-Erfassungsabschnitt 120 eines oberen MOS vergleicht dann die erfasste Drain-Source-Spannung V_DS mit einem vorbestimmten Schwellenwert und gibt basierend darauf, ob die erfasste Drain-Source-Spannung V_DS höher oder niedriger als der vorbestimmte Schwellenwert ist, ein Signal aus.
4 ist ein Diagramm eines spezifischen Beispiels eines Spannungsvergleichs, der durch den V_DS-Erfassungsabschnitt 120 eines oberen MOS durchgeführt wird. In 4 gibt die horizontale Achse die Drain-Source-Spannung V_DS, die auf der Ausgangsspannung V_B der Drain-Seite basiert, an. Die vertikale Achse gibt den Spannungspegel des Signals, das von dem V_DS-Erfassungsabschnitt 120 eines oberen MOS ausgegeben wird, an, Wie in 4 gezeigt ist, wird, wenn sich die Phasenspannung V_P erhöht und um 0,3 V oder mehr höher als die Ausgangsspannung V_B wird, die Drain-Source-Spannung V_DS 0,3 V oder höher. Das Ausgangssignal von dem V_DS-Erfassungsabschnitt 120 eines oberen MOS ändert sich daher von einem niedrigen Spannungspegel (0 V) zu einem hohen Spannungspegel (5 V). Wenn dann die Phasenspannung V_P um 1,0 V oder mehr niedriger als die Ausgangsspannung V_B wird, wird die Drain-Source-Spannung V_DS –1,0 V oder weniger. Das Ausgangssignal von dem V_DS-Erfassungsabschnitt 120 eines oberen MOS ändert sich daher von einem hohen Spannungspegel zu einem niedrigen Spannungspegel.
Ein Wert V10 (7), der 0,3 V höher als die Ausgangsspannung V_B, wie im Vorhergehenden beschrieben ist, ist, entspricht einem ersten Schwellenwert. Der erste Schwellenwert wird verwendet, um mit Sicherheit einen Startpunkt einer Diodenspeisungsdauer zu erfassen. Der erste Schwellenwert ist auf einen Wert eingestellt, der höher als ein Wert ist, der die Summe der Ausgangsspannung V_B und der Drain-Source-Spannung VDS des MOS-Transistors 50 ist, wenn der MOS-Transistor 50 EIN-geschaltet ist. Der erste Schwellenwert ist ferner auf ein Wert eingestellt, der niedriger als ein Wert ist, der die Summe der Ausgangsspannung V_B und einer Durchlassspannung V_F der Diode ist, die zu dem MOS-Transistor 50 parallel geschaltet ist. Ein Wert V20 (7), der 1,0 V niedriger als die Ausgangsspannung V_B, wie im Vorhergehenden beschrieben ist, ist, entspricht einem zweiten Schwellenwert. Der zweite Schwellenwert ist verwendet, um mit Sicherheit einen Endpunkt der Diodenspeisungsdauer zu erfassen. Der zweite Schwellenwert ist auf einen Wert eingestellt, der niedriger als die Ausgangsspannung V_B ist. Eine Dauer von dem Zeitpunkt, zu dem die Phasenspannung V_P den ersten Schwellenwert erreicht, bis die zweite Schwelle erreicht ist, ist eine „EIN-Dauer” des oberen Zweigs. Der Startpunkt und der Endpunkt der EIN-Dauer sind von jenen der „Diodenspeisungsdauer” verschoben, wenn die Diode tatsächlich gespeist wird, während der MOS-Transistor 50 in dem AUS-Zustand ist. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird basierend auf dieser EIN-Dauer eine Synchronisationssteuerung durchgeführt.
Der V_DS-Erfassungsabschnitt 130 eines unteren MOS erfasst die Drain-Source-Spannung V_DS des niederseitigen MOS-Transistors 51. Der V_DS-Erfassungsabschnitt 130 eines unteren MOS vergleicht dann die erfasste Drain-Source-Spannung V_DS mit einem vorbestimmten Schwellenwert und gibt basierend darauf, ob die erfasste Drain-Source-Spannung V_DS höher oder niedriger als der vorbestimmte Schwellenwert ist, ein Signal aus.
5 ist ein Diagramm eines spezifischen Beispiels eines Spannungsvergleichs, der durch den V_DS-Erfassungsabschnitt 130 eines unteren MOS durchgeführt wird. In 5 gibt die horizontale Achse basierend auf einer Masseanschlussspannung V_GND, die eine Spannung eines negativen Anschlusses einer Batterie der Drain-Seite ist, die Drain-Source-Spannung V_DS an. Die vertikale Achse gibt den Spannungspegel des Signals, das von dem V_DS-Erfassungsabschnitt 130 eines unteren MOS ausgegeben wird, an. Wie in 5 gezeigt ist, wird, wenn sich die Phasenspannung V_P verringert und um 0,3 V oder mehr niedriger als die Massespannung V_GND wird, die Drain-Source-Spannung V_DS –0,3 V oder weniger. Das Ausgangssignal von dem V_DS-Erfassungsabschnitt 130 eines unteren MOS ändert sich daher von einem niedrigen Spannungspegel (0 V) zu einem hohen Spannungspegel (5 V). Wenn dann die Phasenspannung V_P um 1,0 V oder mehr höher als die Massespannung V_GND wird, wird die Drain-Source-Spannung V_DS 1,0 V oder höher. Das Ausgangssignal von dem V_DS-Erfassungsabschnitt 130 eines unteren MOS ändert sich daher von einem hohen Spannungspegel zu einem niedrigen Spannungspegel.
Ein Wert V11 (7), der um 0,3 V niedriger als die Massespannung V_GND ist, wie im Vorhergehenden beschrieben ist, entspricht dem ersten Schwellenwert. Der erste Schwellenwert ist verwendet, um mit Sicherheit den Startpunkt der Diodenspeisungsdauer zu erfassen. Der erste Schwellenwert ist auf einen Wert eingestellt, der niedriger als ein Wert ist, der der Unterschied der Massespannung V_GND und der Drain-Source-Spannung V_DS des MOS-Transistors 51 ist, wenn der MOS-Transistor 51 EIN-geschaltet ist. Der erste Schwellenwert ist ferner auf einen Wert eingestellt, der höher als ein Wert ist, der der Unterschied der Massespannung V_GND und der Durchlassspannung V_F der Diode, die zu dem MOS-Transistor 51 parallel geschaltet ist, ist. Ein Wert V21 (7), der um 1,0 V höher als die Ausgangsspannung V_B, wie im Vorhergehenden beschrieben ist, ist, entspricht dem zweiten Schwellenwert. Der zweite Schwellenwert ist verwendet, um mit Sicherheit den Endpunkt der Diodenspeisungsdauer zu erfassen. Der zweite Schwellenwert ist auf einen Wert, der höher als die Massespannung V_GND ist, eingestellt. Eine Dauer von dem Zeitpunkt, zu dem die Phasenspannung V_P den ersten Schwellenwert erreicht, bis die zweite Schwelle erreicht ist, ist eine „EIN-Dauer” des unteren Zweigs. Die EIN-Dauer des unteren Zweigs entspricht einer „Speisungsdauer”, die in dem Schutzbereich der Ansprüche zitiert ist. Der Startpunkt und der Endpunkt der EIN-Dauer sind von jenen der „Diodenspeisungsdauer” verschoben, wenn die Diode tatsächlich gespeist wird, während der MOS-Transistor 51 in dem AUS-Zustand ist. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird basierend auf dieser EIN-Dauer eine Synchronisationssteuerung durchgeführt. Der erste Schwellenwert (V11) und der zweite Schwellenwert (V21), die dem unteren Zweig entsprechen, wie im Vorhergehenden beschrieben ist, entsprechen zusätzlich einem ersten Schwellenwert und einem zweiten Schwellenwert, die in dem Schutzbereich der Ansprüche zitiert sind.
Der Temperaturerfassungsabschnitt 150 ist durch beispielsweise eine Diode, die nahe den MOS-Transistoren 50 und 51 und dem Steuerabschnitt 100 angeordnet ist, und einen Analog-zu-digital-Wandler, der die Durchlassspannung der Diode in digitale Daten wandelt, konfiguriert. Die Durchlassspannung der Diode hat eine Temperaturabhängigkeit. Die Temperatur nahe den MOS-Transistoren 50 und 51 und dergleichen kann daher basierend auf der Durchlassspannung erfasst werden. Der Analog-zu-digital-Wandler oder der gesamte Temperaturerfassungsabschnitt 150 kann innerhalb des Steuerabschnitts 100 vorgesehen sein.
Der Steuerabschnitt 100 legt den Zeitpunkt zum Starten eines synchronisierten Gleichrichtungsbetriebs fest, stellt die EIN-/AUS-Zeitpunkte der MOS-Transistoren 50 und 51 zum Durchführen einer synchronisierten Gleichrichtung ein, treibt die Treiber 170 und 172 in Entsprechung zu den EIN-/AUS-Zeitpunkt-Einstellungen, legt einen Lastabwurfschutzbetriebs-Übergangszeitpunkt fest, führt einen Schutzbetrieb durch und dergleichen.
6 ist ein Diagramm einer detaillierten Konfiguration des Steuerabschnitts 100. Wie in 6 gezeigt ist, weist der Steuerabschnitt 100 einen Drehungsfrequenzrechner 101, einen Synchronisationssteuerstart-Festlegungsabschnitt 102, einen EIN-Zeitpunkt-Festlegungsabschnitt 103 eines oberen MOS, einen EIN-Zeitpunkt-Festlegungsabschnitt 104 eines unteren MOS, einen Einstellabschnitt 105 eines elektrischen Zielwinkels, einen T_FB-Zeit-Berechnungsabschnitt 106 eines oberen MOS, einen AUS-Zeipunkt-Berechnungsabschnitt 107 eines oberen MOS, einen T_FB-Zeit-Berechnungsabschnitt 108 eines unteren MOS, einen AUS-Zeitpunkt-Berechnungsabschnitt 109 eines unteren MOS, einen Lastabwurffestlegungsabschnitt 111 und einen Leistungsquellen-Start-/-Stopp-Festlegungsabschnitt 112 auf. Jede der vorhergehenden Konfigurationen ist durch beispielsweise ein vorbestimmtes Betriebsprogramm ausgeführt, das in einem Speicher oder dergleichen gespeichert ist und geladen wird und durch eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU; CPU = central processing unit) in einer Synchronisation zu einem Taktsignal, das durch eine Takterzeugungsschaltung erzeugt wird, laufen gelassen wird. Die Konfigurationen können alternativ durch Hardware konfiguriert sein. Spezifische Betriebsvorgänge jeder Konfiguration sind im Folgenden beschreiben.
Der EIN-Zeitpunkt-Festlegungsabschnitt 103 eines oberen MOS und der EIN-Zeitpunkt-Festlegungsabschnitt 104 eines unteren MOS entsprechen einem „EIN-Zeitpunkt-Einstellabschnitt”. Der Einstellabschnitt 105 eines elektrischen Zielwinkels, der T_FB-Zeit-Berechnungsabschnitt 106 eines oberen MOS, der AUS-Zeitpunkt-Berechnungsabschnitt 107 eines oberen MOS, der T_FB-Zeit-Berechnungsabschnitt 108 eines unteren MOS und der AUS-Zeitpunkt-Berechnungsabschnitt 109 eines unteren MOS entsprechen einem „Speisungsdauerdetektor”.
Das Gleichrichtermodul 5X und dergleichen gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind, wie im Vorhergehenden beschrieben ist, konfiguriert. Als Nächstes sind Betriebsvorgänge des Gleichrichtermoduls 5X und dergleichen beschrieben.
(1) LEISTUNGSQUELLEN-START-/-STOPP-FESTLEGUNG
Der Leistungsquellen-Start-/-Stopp-Festlegungsabschnitt 112 überwacht die Anwesenheit eines Pulsbreiten modulierten (PWM-; PWM = pulse width modulated) Signals (Erregerstroms), mit dem die Feldwicklung 4 von dem Anschluss F der Leistungserzeugungssteuervorrichtung 7 versorgt wird. Der Leistungsquellen-Start-/-Stopp-Festlegungsabschnitt 112 weist der Leistungsquelle 160 an, zu starten, wenn das PWM-Signal für 30 μs ununterbrochen ausgegeben wird. Der Leistungsquellen-Start-/-Stopp-Festlegungsabschnitt 112 weist zusätzlich die Leistungsquelle 160 an, zu stoppen, wenn die Ausgabe des PWM-Signals für eine Sekunde unterbrochen wird. Auf diese Weise starten das Gleichrichtermodul 5X und dergleichen einen Betrieb, wenn die Versorgung der Feldwicklung 4 mit einem Erregerstrom gestartet wird, und stoppen einen Betrieb, wenn die Versorgung mit dem Erregerstrom gestoppt wird. Als ein Resultat dessen, dass das Gleichrichtermodul 5X und dergleichen lediglich während einer Leistungserzeugung durch den Fahrzeugleistungsgenerator 1 betrieben werden, kann daher ein sinnloser Leistungsverbrauch unterdrückt werden.
(2) SYNCHRONISATIONSSTEUERBETRIEB
7 ist ein Betriebszeitdiagramm für die synchronisierte Gleichrichtungssteuerung (Synchronisationssteuerung), die durch den Steuerabschnitt 100 durchgeführt wird. In 7 gibt eine „EIN-Dauer eines oberen Zweigs” das Ausgangssignal von dem V_DS-Erfassungsabschnitt 120 eines oberen MOS an. Eine „EIN-Dauer eines oberen MOS” gibt die EIN-/AUS-Zeitpunkte des hochseitigen MOS-Transistors 50 an. Eine „EIN-Dauer eines unteren Zweigs” gibt das Ausgangssignal von dem V_DS-Erfassungsabschnitt 130 eines unteren MOS an. Eine „EIN-Dauer eines unteren MOS” gibt die EIN-/AUS-Zeitpunkte des niederseitigen MOS-Transistors 51 an. T_FB1, T_FB2, ein elektrischer Zielwinkel und ΔT sind im Folgenden beschrieben. Die in 7 gezeigte Synchronisationssteuerung wird durchgeführt, nachdem der Synchronisationssteuerstart-Festlegungsabschnitt 102 festlegt, dass der Zeitpunkt zum Starten der Synchronisationssteuerung erreicht wurde.
Der EIN-Zeitpunkt-Festlegungsabschnitt 103 eines oberen MOS überwacht das Ausgangssignal von dem V_DS-Erfassungsabschnitt 120 eines oberen MOS (die EIN-Dauer eines oberen Zweigs). Der EIN-Zeitpunkt-Festlegungsabschnitt 103 eines oberen MOS legt den Anstieg des Ausgangssignals von einem niedrigen Spannungspegel zu einem hohen Spannungspegel als den EIN-Zeitpunkt des hochseitigen MOS-Transistors 50 fest. Der EIN-Zeitpunkt-Festlegungsabschnitt 103 eines oberen MOS sendet zu dem Treiber 170 eine Anweisung. Der Treiber 170 schaltet unter Befolgung der Anweisung den Treiber 170 EIN.
Der AUS-Zeitpunkt-Berechnungsabschnitt 107 eines oberen MOS legt das Verstreichen einer vorbestimmten Zeitmenge, nachdem der MOS-Transistor 50 EIN-geschaltet ist, als den AUS-Zeitpunkt des MOS-Transistors 50 fest. Der AUS-Zeitpunkt-Berechnungsabschnitt 107 eines oberen MOS sendet dem Treiber 170 eine Anweisung. Der Treiber 170 schaltet unter Befolgung der Anweisung den MOS-Transistor 50 AUS.
Die vorbestimmte Zeitmenge, die verwendet wird, um den AUS-Zeitpunkt festzusetzen, wird jedes Mal variabel eingestellt, um um einen „elektrischen Zielwinkel” früher als der Endpunkt der EIN-Dauer eines oberen Zweigs (der Punkt, an dem das Ausgangssignal von dem V_DS-Erfassungsabschnitt 120 eines oberen MOS von einem hohen Spannungspegel zu einem niedrigen Spannungspegel fällt) zu sein.
Der elektrische Zielwinkel ist ein Rand, der derart vorgesehen ist, dass, wenn ein Fall betrachtet wird, bei dem der MOS-Transistor 50 normal AUS-geschaltet ist, und durch die Diode eine Gleichrichtung durchgeführt wird, der AUS-Zeitpunkt des MOS-Transistors 50 nicht später als der Endpunkt der Speisungsdauer bei der Diodengleichrichtung ist. Der Einstellabschnitt 105 eines elektrischen Zielwinkels stellt den elektrischen Zielwinkel ein. Der Einstellabschnitt 105 eines elektrischen Zielwinkels stellt den elektrischen Zielwinkel basierend auf einer Drehungsfrequenz, die durch den Drehungsfrequenzrechner 101 berechnet wird, ein. Der elektrische Zielwinkel ist in einem Niedergeschwindigkeits-Drehungsbereich und einem Hochgeschwindigkeits-Drehungsbereich auf eine großen Wert eingestellt. Der elektrische Zielwinkel ist in einem Zwischenbereich zwischen dem Niedergeschwindigkeits-Drehungsbereich und dem Hochgeschwindigkeits-Drehungsbereich auf einen kleinen Wert eingestellt. Das Einstellen des elektrischen Zielwinkels basierend auf der Drehungsfrequenz ist im Folgenden beschrieben.
Auf eine ähnliche Art und Weise überwacht der EIN-Zeitpunkt-Festlegungsabschnitt 104 eines unteren MOS das Ausgangssignal von dem V_DS-Erfassungsabschnitt 130 eines unteren MOS (die EIN-Dauer eines unteren Zweigs). Der EIN-Zeitpunkt-Festlegungsabschnitt 104 eines unteren MOS legt den Anstieg des Ausgangssignals von einem niedrigen Spannungspegel zu einem hohen Spannungspegel als den EIN-Zeitpunkt des niederseitigen MOS-Transistors 51 fest. Der EIN-Zeitpunkt-Festlegungsabschnitt 104 eines unteren MOS sendet zu dem Treiber 172 eine Anweisung. Der Treiber 172 schaltet unter Befolgung der Anweisung den MOS-Transistor 51 EIN.
Der AUS-Zeitpunkt-Berechnungsabschnitt 109 eines unteren MOS legt das Verstreichen einer vorbestimmten Zeitmenge, nach dem der MOS-Transistor 51 EIN-geschaltet ist, als den AUS-Zeitpunkt des MOS-Transistors 51 fest. Der AUS-Zeitpunkt-Berechnungsabschnitt 109 eines unteren MOS sendet zu dem Treiber 172 eine Anweisung. Der Treiber 172 schaltet unter Befolgung der Anweisung den MOS-Transistor 51 AUS.
Die vorbestimmte Zeitmenge, die verwendet wird, um den AUS-Zeitpunkt festzusetzen, wird jedes Mal variabel eingestellt, um um einen „elektrischen Zielwinkel” früher als der Endpunkt der EIN-Dauer eines unteren Zweigs (der Punkt, an dem das Ausgangssignal von dem V_DS-Erfassungsabschnitt 130 eines unteren MOS von einem hohen Spannungspegel zu einem niedrigen Spannungspegel fällt) zu sein.
Der elektrische Zielwinkel ist ein Rand, der derart vorgesehen ist, dass, wenn ein Fall, bei dem der MOS-Transistor 51 normalerweise AUS-geschaltet ist, und durch die Diode eine Gleichrichtung durchgeführt wird, betrachtet wird, der AUS-Zeitpunkt des MOS-Transistors 51 nicht später als der Endpunkt der Speisungsdauer bei der Diodengleichrichtung ist. Der Einstellabschnitt 105 eines elektrischen Zielwinkels stellt den elektrischen Zielwinkel ein.
In Wirklichkeit sind die Endpunkte der EIN-Dauer eines oberen Zweigs und der EIN-Dauer eines unteren Zweigs an dem Punkt unbekannt, an dem die MOS-Transistoren 50 und 51 AUS-geschaltet werden. Daher koppeln der AUS-Zeitpunkt-Berechnungsabschnitt 107 eines oberen MOS und der AUS-Zeitpunkt-Berechnungsabschnitt 109 eines unteren MOS Informationen von einem Halbzyklus früher zurück. Als ein Resultat ist die Einstellgenauigkeit der AUS-Zeitpunkte des MOS-Transistors und des MOS-Transistors 51 erhöht.
Der AUS-Zeitpunkt des hochseitigen MOS-Transistors 50 wird beispielsweise wie folgt eingestellt. Der T_FB-Zeit-Berechnungsabschnitt 108 eines unteren MOS berechnet eine Zeit T_FB2 (7) von dem Zeitpunkt, zu dem der niederseitige MOS-Transistor 51 AUS-geschaltet wird, bis zu dem Endpunkt der EIN-Dauer eines unteren Zweigs aus einem Halbzyklus früher. Der AUS-Zeitpunkt-Berechnungsabschnitt 107 eines oberen MOS bestimmt ΔT, das heißt die Zeit T_FB2, von der der elektrische Zielwinkel subtrahiert ist. Wenn eine Drehung und dergleichen stabil sind, werden die Zeit T_FB2 und der Zielwinkel gleich und ΔT = 0. ΔT wird jedoch aufgrund (A) Drehschwankungen, die eine Beschleunigung des Fahrzeug begleiten, (B) Pulsationen der Maschinendrehung, (C) Schwankungen der elektrischen Last, (D) Schwankungen des Betriebstaktzyklus, wenn die CPU ein vorbestimmtes Programm laufen lässt und den Steuerabschnitt 100 verwirklicht, und (E) einer AUS-Schalt-Verzögerung zwischen dem Zeitpunkt, zu dem die Treiber 170 und 272 angewiesen werden, die MOS-Transistoren 50 und 51 AUS zu schalten, und dem Zeitpunkt, zu dem die MOS-Transistoren 50 und 51 tatsächlich AUS-geschaltet werden, häufig nicht null.
Der AUS-Zeitpunkt-Berechnungsabschnitt 107 eines oberen MOS korrigiert daher die EIN-Dauer eines unteren MOS, der durch den AUS-Zeitpunkt-Berechnungsabschnitt 109 eines unteren MOS einen Halbzyklus früher verwendet wird, basierend auf ΔT und stellt die EIN-Dauer eines oberen MOS ein. Als ein Resultat setzt der AUS-Zeitpunkt-Berechnungsabschnitt 107 eines oberen MOS den AUS-Zeitpunkt des MOS-Transistors 50 fest. Wenn genauer gesagt ein Korrekturkoeffizient α ist, wird die EIN-Dauer eines oberen MOS durch eine folgende Formel eingestellt. (EIN-Dauer eines oberen MOS) = (EIN-Dauer eines unteren MOS einen Halbzyklus früher) + ΔT × α
Auf eine ähnliche Art und Weise wird der AUS-Zeitpunkt des niederseitigen MOS-Transistors 51 wie folgt eingestellt. Der T_FB-Zeit-Berechnungsabschnitt 106 eines oberen MOS berechnet die Zeit T_FB1 (7) von dem Zeitpunkt, zu dem der hochseitige MOS-Transistor AUS-geschaltet wird, bis zu dem Endpunkt der EIN-Dauer eines oberen Zweigs einen Halbzyklus früher. Der AUS-Zeitpunkt-Berechnungsabschnitt 109 eines unteren MOS bestimmt ΔT, die die Zeit T_FB1 ist, von der der elektrische Zielwinkel subtrahiert ist. Der AUS-Zeitpunkt-Berechnungsabschnitt 109 eines unteren MOS korrigiert die EIN-Dauer eines oberen MOS, die durch den AUS-Zeitpunkt-Berechnungsabschnitt 107 eines oberen MOS einen Halbzyklus früher verwendet wird, basierend auf ΔT und stellt die EIN-Dauer eines unteren MOS ein. Als ein Resultat setzt der AUS-Zeitpunkt-Berechnungsabschnitt 109 eines unteren MOS den AUS-Zeitpunkt des MOS-Transistors 51 fest. Wenn genauer gesagt ein Korrekturkoeffizient α ist, wird die EIN-Dauer eines unteren MOS durch eine folgende Formel eingestellt. (EIN-Dauer eines unteren MOS) = (EIN-Dauer eines oberen MOS einen Halbzyklus früher) + ΔT × α
Auf diese Weise werden der hochseitige MOS-Transistor 50 und der niederseitige MOS-Transistor 51 in dem gleichen Zyklus abwechselnd EIN-geschaltet, als ob eine Diodengleichrichtung durchgeführt wird. Ein verlustarmer Gleichrichtungsbetrieb unter Verwendung der MOS-Transistoren 50 und 51 wird durchgeführt.
(3) VERFAHREN ZUM EINSTELLEN EINES ELEKTRISCHEN ZIELWINKELS
Als Nächstes ist ein Verfahren zum Einstellen eines elektrischen Zielwinkels beschrieben. Der elektrische Zielwinkel wird auf einen Wert, der auf der Drehungsfrequenz basiert, eingestellt. Ein Grund dafür besteht darin, dass der Wert des elektrischen Zielwinkels (minimaler Wert), der erforderlich ist, um eine Synchronisationssteuerung derart durchzuführen, dass die Zeitpunkte, zu denen die MOS-Transistoren 50 und 51 AUS-geschaltet werden, nicht später als die Endpunkte der EIN-Dauer eines oberen Zweigs und der EIN-Dauer eines unteren Zweigs sind, von der Drehungsfrequenz abhängt. Der Wert des erforderlichen elektrischen Zielwinkels wird genauer gesagt basierend auf der Drehungsfrequenz aus demselben Grund geändert, warm ΔT aufgrund von (A) Drehschwankungen, die einen Beschleunigung des Fahrzeugs begleiten, (B) Pulsationen der Maschinendrehung, (C) Schwankungen der elektrischen Last, (D) Schwankungen des Betriebstaktzyklus, wenn die CPU ein vorbestimmtes Programm laufen lässt und den Steuerabschnitt 100 verwirklicht, und (E) einer AUS-Schalt-Verzögerung zwischen dem Zeitpunkt, zu dem die Treiber 170 und 172 angewiesen werden, die MOS-Transistoren 50 und 51 AUS zu schalten, und dem Zeitpunkt, zu dem die MOS-Transistoren 50 und 51 tatsächlich AUS-geschaltet werden, wie es im Vorhergehenden hinsichtlich des Betriebs zum Einstellen der AUS-Zeitpunkte, der durch den AUS-Zeitpunkt-Berechnungsabschnitt 107 eines oberen MOS und den AUS-Zeitpunkt-Berechnungsabschnitt 109 eines unteren MOS durchgeführt wird, beschrieben ist, nicht null wird.
8 ist ein Diagramm, dass die Schwankungen des elektrischen Winkels zeigt, wenn eine plötzliche Beschleunigung des Fahrzeugs (eine plötzliche Erhöhung der Drehungsfrequenz) angenommen wird (was dem Fall entspricht, der bei A im Vorhergehenden beschrieben ist). In 8 gibt die horizontale Achse die Drehungsfrequenz des Fahrzeugleistungsgenerators 1 an. Die vertikale Achse gibt den elektrischen Winkel, der das Ausmaß von Schwankungen angibt, auf der Länge der EIN-Dauer des oberen Zweigs und auf der Länge der EIN-Dauer des unteren Zweigs an, wenn Drehschwankungen auftreten, bei denen die Drehungsfrequenz des Fahrzeugleistungsgenerators 1 von 2.000 UpM bis 16.000 UpM in einer Sekunde ansteigt. Die Charakteristiken, die durch die durchgezogene Linie in 8 angegeben sind, entsprechen dem, wenn der Rotor acht Pole hat. Die Charakteristiken, die durch die gestrichelte Linie angegeben sind, entsprechen dem, wenn der Rotor sechs Pole hat.
Wie in 8 gezeigt ist, erhöht sich das Ausmaß der EIN-Dauer-Schwankungen, die durch den elektrischen Winkel angegeben sind, sowie sich die Drehungsfrequenz verringert. Das Ausmaß der EIN-Dauer-Schwankungen, die durch den elektrischen Winkel angegeben sind, verringert sich, sowie sich die Drehungsfrequenz erhöht. Wenn über die Charakteristiken nachgedacht wird, ist es erforderlich, dass der elektrische Zielwinkel auf einen umso größeren Wert eingestellt ist, je weiter die Drehungsfrequenz hin zu dem Niedergeschwindigkeits-Drehungsbereich ist. Der elektrische Zielwinkel muss auf einen umso kleineren Wert eingestellt sein, je weiter die Drehungsfrequenz zu einem Hochgeschwindigkeits-Drehungsbereich ist.
9 ist ein Diagramm, das die Schwankungen des elektrischen Winkels zeigt, wenn Schwankungen der Maschinendrehung von +40 UpM angenommen sind (die dem vorher unter B beschriebenen Fall entsprechen). In 9 gibt die horizontale Achse die Drehungsfrequenz des Fahrzeugleistungsgenerators 1 an. Die vertikale Achse gibt den elektrischen Winkel, der das Ausmaß von Schwankungen angibt, auf der Länge der EIN-Dauer eines oberen Zweigs und auf der Länge der EIN-Dauer eines unteren Zweigs an, wenn die im Vorhergehenden beschriebenen Schwankungen der Maschinendrehung bei einer Übersetzung von 2,5 auftreten. Die Charakteristiken, die durch die durchgezogene Linie in 9 angegeben sind, entsprechen dem, wenn der Rotor acht Pole hat. Die Charakteristiken, die durch die gestrichelte Linie angegeben sind, entsprechen dem, wenn der Rotor sechs Pole hat.
Wie in 9 gezeigt ist, erhöht sich das Ausmaß der EIN-Dauer-Schwankungen, die durch den elektrischen Winkel angegeben sind, sowie sich die Drehungsfrequenz verringert. Das Ausmaß der EIN-Dauer-Schwankung, die durch den elektrischen Winkel angegeben ist, verringert sich, sowie sich die Drehungsfrequenz erhöht. Wenn über diese Charakteristiken nachgedacht wird, ist es erforderlich, dass der elektrische Zielwinkel auf einen umso größeren Wert eingestellt wird, je weiter die Drehungsfrequenz zu dem Niedergeschwindigkeits-Drehungsbereich ist. Es ist erforderlich, dass der elektrische Winkel auf einen umso kleineren Wert eingestellt wird, je weiter die Drehungsfrequenz hin zu dem Hochgeschwindigkeits-Drehungsbereich ist.
10 ist ein Diagramm, das die Schwankungen des elektrischen Winkels zeigt, wenn plötzliche Schwankungen der elektrischen Last (die dem Fall, der oben unter C beschrieben ist, entsprechen) angenommen sind. In 10 gibt die horizontale Achse die Drehungsfrequenz des Fahrzeugleistungsgenerators 1 an. Die vertikale Achse gibt den elektrischen Winkel, der das Ausmaß der Schwankungen angibt, auf der Länge der EIN-Dauer eines oberen Zweigs und auf der Länge der EIN-Dauer eines unteren Zweigs an, wenn eine elektrische Last 10 von 50A getrennt wird und sich die Ausgangsspannung V_B von 13,5 V auf 14,0 V ändert. Die Charakteristiken, die durch die durchgezogene Linie in 10 angegeben sind, entsprechen dem, wenn der Rotor acht Pole hat.
Die Charakteristiken, die durch die gestrichelte Linie angegeben sind, entsprechen dem, wenn der Rotor sechs Pole hat.
Wie in 10 gezeigt ist, erhöht sich das Ausmaß von EIN-Dauer-Schwankungen, die durch den elektrischen Winkel angegeben sind, sowie sich die Drehungsfrequenz verringert. Das Ausmaß von EIN-Dauer-Schwankungen, die durch den elektrischen Winkel angegeben sind, verringert sich, sowie sich die Drehungsfrequenz erhöht. Wenn über diese Charakteristiken nachgedacht wird, ist es erforderlich, dass der elektrische Zielwinkel auf einen umso größeren Wert eingestellt ist, je weiter die Drehungsfrequenz zu dem Niedergeschwindigkeits-Drehungsbereich ist. Es ist erforderlich, dass der elektrische Zielwinkel auf einen umso kleineren Wert eingestellt ist, je weiter die Drehungsfrequenz zu dem Hochgeschwindigkeits-Drehungsbereich ist.
11 ist ein Diagramm, das die Schwankungen des elektrischen Winkels zeigt, wenn eine AUS-Schalt-Verzögerung durch die Treiber 170 und 172 angenommen ist (was dem vorher unter E beschriebenen Fall entspricht). In 11 gibt die horizontale Achse die Drehungsfrequenz des Fahrzeugleistungsgenerators 1 an. Die vertikale Achse gibt den elektrischen Winkel, der das Ausmaß von Schwankungen angibt, auf der Länge der EIN-Dauer eines oberen Zweigs und auf der Länge der EIN-Dauer eines unteren Zweigs an, wenn eine AUS-Schalt-Verzögerung zwischen dem Zeitpunkt, zu dem den Treibern 170 und 122 jeweils eine Anweisung gegeben wird, die MOS-Transistoren 50 und 51 AUS zu schalten, und dem Zeitpunkt, zu dem die MOS-Transistoren 50 und 51 tatsächlich AUS-geschaltet werden, 15 μs ist. Die Charakteristiken, die durch die in 11 gezeigte durchgezogene Linie angegeben sind, entsprechen dem, wenn der Rotor acht Pole hat. Die Charakteristiken, die durch die gestrichelte Linie angegeben sind, entsprechen dem, wenn der Rotor sechs Pole hat.
Wie in 11 gezeigt ist, verringert sich das Ausmaß von EIN-Dauer-Schwankungen, die durch den elektrischen Winkel angegeben sind, sowie sich die Drehungsfrequenz verringert. Das Ausmaß von EIN-Dauer-Schwankungen, die durch den elektrischen Winkel angegeben sind, erhöht sich, sowie sich die Drehungsfrequenz erhöht. Wenn über diese Charakteristiken nachgedacht wird, ist es erforderlich, dass der elektrische Zielwinkel auf einen umso kleineren Wert eingestellt ist, je weiter die Drehungsfrequenz zu dem Niedergeschwindigkeits-Drehungsbereich ist. Es ist erforderlich, dass der elektrische Zielwinkel auf einen umso größeren Wert eingestellt ist, je weiter die Drehungsfrequenz zu dem Hochgeschwindigkeits-Drehungsbereich ist.
Zusätzlich zu jenen im Vorhergehenden beschriebenen ist es ferner erforderlich, dass Schwankungen in dem Taktzyklus in Betracht gezogen werden (was dem vorher unter D beschriebenen Fall entspricht). Wenn beispielsweise ein Systemtakt von 2 MHz verwendet ist und seine Genauigkeit ±β% ist, oder mit anderen Worten Schwankungen von β% auftreten, erhöhen sich die Schwankungen auf der Länge der EIN-Dauer des oberen Zweigs und auf der Länge der EIN-Dauer eines unteren Zweigs umso mehr, je weiter die Drehungsfrequenz zu dem Hochgeschwindigkeitsbereich ist. Die Schwankungen verringern sich, je weiter die Drehungsfrequenz zu dem Niedergeschwindigkeits-Drehungsbereich ist. Ein Grund dafür liegt darin, dass, obwohl die Genauigkeit des Taktes ungeachtet der Drehungsfrequenz konstant ist, die Zeitmenge, die äquivalent zu einem einzelnen elektrischen Winkelzyklus der Phasenspannung V_P ist, umso kürzer ist, je weiter die Drehungsfrequenz zu dem Hochgeschwindigkeits-Drehungsbereich ist. Die relative Proportion der Taktschwankung während der EIN-Dauer erhöht sich daher. Wenn über diese Charakteristiken nachgedacht wird, ist es erforderlich, dass der elektrische Zielwinkel auf einen umso kleineren Wert eingestellt ist, je weiter die Drehungsfrequenz zu dem Niedergeschwindigkeits-Drehungsbereich ist. Es ist erforderlich, dass der elektrische Zielwinkel auf einen umso größeren Wert eingestellt ist, je weiter die Drehungsfrequenz zu dem Hochgeschwindigkeits-Drehungsbereich ist.
12 ist ein Diagramm, das die Schwankungen des elektrischen Winkels zeigt, wenn eine Kombination der verschiedenen Faktoren, die den Fällen A bis E, die im Vorhergehenden beschrieben sind, entsprechen, angenommen ist. In 12 gibt die horizontale Achse die Drehungsfrequenz des Fahrzeugleistungsgenerators 1 an. Die vertikale Achse gibt einen kumulativen Wert von Schwankungen eines elektrischen Winkels, die den verschiedenen Faktoren entsprechen, an. Die Charakteristiken S in 12 geben den kumulativen Wert von Schwankungen eines elektrischen Winkels an, wenn der Rotor acht Pole hat.
Wie in 12 gezeigt ist, erhöht sich, wenn die verschiedenen Faktoren, die den Fällen A bis E entsprechen, kombiniert sind, das Ausmaß von Schwankungen eines elektrischen Winkels umso mehr, je weiter die Drehungsfrequenz zu dem Hochgeschwindigkeits-Drehungsbereich und dem Niedergeschwindigkeits-Drehungsbereich ist. In einem Zwischengeschwindigkeits-Drehungsbereich verringert sich das Ausmaß von Schwankungen eines elektrischen Winkels. Der Einstellabschnitt 105 eines elektrischen Zielwinkels spiegelt die Charakteristiken wieder. Der Einstellabschnitt 105 eines elektrischen Zielwinkels stellt mit anderen Worten den elektrischen Zielwinkel in dem Niedergeschwindigkeits-Drehungsbereich und dem Hochgeschwindigkeits-Drehungsbereich auf einen größeren Wert ein. Der Einstellabschnitt 105 eines elektrischen Zielwinkels stellt den elektrischen Zielwinkel in dem Zwischengeschwindigkeits-Drehungsbereich auf einen kleineren Wert ein. Die zwei Typen von Charakteristiken, die durch P und Q in 12 angegeben sind, geben die elektrischen Zielwinkel, die auf diese Weise eingestellt werden, an. Einer der elektrischen Zielwinkel, der durch P angegeben ist, ist jener, bei dem sich der Wert basierend auf der Drehungsfrequenz ununterbrochen ändert. In diesem Fall kann der minimale Wert des elektrischen Zielwinkels basierend auf der Drehungsfrequenz eingestellt werden. Der andere der elektrischen Zielwinkel, der durch Q angegeben ist, ist jener, bei dem sich basierend auf der Drehungsfrequenz der Wert in Schritten ändert. In diesem Fall ist beispielsweise lediglich eine Mehrzahl von Werten, die sich basierend auf der Drehungsfrequenz ändern, erforderlich, um in einem Tabellenformat gespeichert zu werden. Die Konfiguration, die für ein variables Einstellen eines elektrischen Zielwinkels erforderlich ist, kann daher vereinfacht werden.
(4) SPEZIFISCHES BEISPIEL EINER DREHUNGSFREQUENZBERECHNUNG
Ein spezifisches Beispiel der Drehungsfrequenzberechnung, die durch den Drehungsfrequenzrechner 101 durchgeführt wird, ist als Nächstes beschrieben. Der Drehungsfrequenzrechner 101 überwacht das Ausgangssignal von dem V_DS-Erfassungsabschnitt 130 eines unteren MOS und berechnet basierend auf dem Zyklus eines Startzeitpunkts der EIN-Dauer eines unteren MOS die Drehungsfrequenz. Der Startzeitpunkt der EIN-Dauer eines unteren MOS ist ferner der EIN-Zeitpunkt des niederseitigen MOS-Transistors 51. Es kann daher ferner gesagt werden, dass der Drehungsfrequenzrechner 101 basierend auf dem Intervall des EIN-Zeitpunkts des niederseitigen MOS-Transistors 51 die Drehungsfrequenz berechnet.
13 ist ein Flussdiagramm der Betriebsprozeduren für eine Drehungsfrequenzberechnung, die durch den Drehungsfrequenzrechner 101 durchgeführt wird. Die in 13 gezeigten Betriebsprozeduren werden in einem vorbestimmten Zyklus, der ausreichend kürzer als der Zyklus ist, mit dem die EIN-Dauer eines unteren Zweigs wiederholt wird (Zyklus der Phasenspannung), wiederholt.
Der Drehungsfrequenzrechner 101 überwacht das Ausgangssignal von dem V_DS-Erfassungsabschnitt 130 eines unteren MOS. Der Drehungsfrequenzrechner 101 legt fest, ob das Ausgangssignal von einem niedrigen Spannungspegel zu einem hohen Spannungspegel angestiegen ist oder nicht, und ob der Startzeitpunkt der EIN-Dauer eines unteren Zweigs erfasst wurde (ob der EIN-Zeitpunkt des niederseitigen MOS-Transistors 51 erreicht wurde oder nicht) (Schritt 100). Wenn der Startzeitpunkt der EIN-Dauer eines unteren Zweigs erfasst wird, legt der Drehungsfrequenzrechner 101 JA fest. Als Nächstes hält der Drehungsfrequenzrechner 101 den Wert eines Zykluszählers Ct an dem gegenwärtigen Punkt als einen Zyklus C (Schritt 101). Hier wird der Wert des Zykluszählers Ct zu dem Startzeitpunkt der EIN-Dauer des unteren Zweigs neu eingestellt. Der Wert erhöht sich jedes Mal um eins, wenn die in 13 gezeigten Betriebsprozeduren einmal durchgeführt werden. Zu dem Startzeitpunkt der nächsten EIN-Dauer eines unteren Zweigs wird der Wert, der sich bis zu diesem Punkt erhöht hat, ausgelesen. Daher bezieht sich „hält den Wert eines Zykluszählers Ct zu dem gegenwärtigen Punkt als einen Zyklus C” bei dem Schritt 101 auf ein Auslesen des Werts des Zykluszählers Ct, der sich bis zu dem gegenwärtigen Punkt erhöht hat, zu dem Startzeitpunkt der nächsten EIN-Dauer eines unteren Zweigs.
Der Drehungsfrequenzrechner 101 berechnet als Nächstes unter Verwendung der folgenden Formel eine Drehungsfrequenz N des Fahrzeugleistungsgenerators 1 (Schritt 102). N = K/C
K stellt einen Koeffizienten zum Wandeln des Zyklus Ct in eine Drehungsfrequenz dar und hat einen Wert, der basierend auf dem Zeitintervall, in dem sich der Zykluszähler Ct erhöht (das Zeitintervall, in dem die Betriebsprozeduren in 13 durchgeführt werden), und dergleichen festgesetzt wird.
Der Drehungsfrequenzrechner 101 stellt als Nächstes den Zykluszähler Ct auf null ein (Schritt 103) und schließt die Reihe von Betriebsvorgängen, die sich auf die Drehungsfrequenzberechnung beziehen, ab. Wenn andererseits der Startzeitpunkt der EIN-Dauer eines unteren Zweigs nicht erfasst wird, legt der Drehungsfrequenzrechner 101 bei Schritt 100 NEIN fest. Der Drehungsfrequenzrechner 101 aktualisiert den Wert des Zykluszählers Ct durch Addieren von eins (Schritt 104) und schließt die Reihe von Betriebsvorgängen, die sich auf die Drehungsfrequenzberechnung beziehen, ab. Das Aktualisieren des Werts des Zykluszählers Ct wird in einem vorbestimmten Zyklus wiederholt, bis bei dem Schritt 103 der Wert des Zykluszählers Ct neu eingestellt wird.
Wie im Vorhergehenden beschrieben ist, ist bei dem Fahrzeugleistungsgenerator 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Endseite (Source) des niederseitigen MOS-Transistors 51 über den Fahrzeugkörper (ein Legen an Masse) mit dem negativen Anschluss der Batterie 9 verbunden. Selbst wenn daher plötzliche Schwankungen der elektrischen Last 10 auftreten, sind die Schwankungen einer Leistungserzeugungsspannung (Phasenspannung) klein. Die Genauigkeit einer Drehungsfrequenzberechnung kann durch eine Verwendung der EIN-Dauer eines unteren MOS (genauer gesagt des Zyklus des Startzeitpunkts), die basierend auf der Leistungserzeugungsspannung erfasst wird verbessert werden.
Der erste Schwellenwert, der verwendet ist, um den EIN-Zeitpunkt des niederseitigen MOS-Transistors 51 einzustellen, ist zusätzlich ferner bei einer Drehungsfrequenzberechnung verwendet. Der V_DS-Erfassungsabschnitt 130 eines unteren MOS, der den Vergleichsbetrieb zwischen der Phasenspannung und der ersten Schwellenwertspannung durchführt, kann daher gewöhnlich verwendet werden. Verfahren und Konfigurationen können vereinfacht werden.
Der AUS-Zeitpunkt-Berechnungsabschnitt 107 eines oberen MOS und der AUS-Zeitpunkt-Berechnungsabschnitt 109 eines unteren MOS stellen zusätzlich basierend auf der Drehungsfrequenz, die durch den Drehungsfrequenzrechner 101 berechnet wird, die AUS-Zeitpunkte des MOS-Transistors 50 und des MOS-Transistors 51 ein. Eine Synchronisationssteuerung zum EIN-/AUS-Schalten der MOS-Transistoren 50 und 51 kann daher mit einer einfachen Konfiguration ohne eine Verwendung einer separaten Komponente, wie z. B. eines Sensors, zum Erfassen der Drehungsfrequenz durchgeführt werden.
Gemäß dem im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Zeitpunkt, zu dem sich die Drehungsfrequenz, die unter Verwendung des Drehungsfrequenzrechners 101 berechnet wird, in den AUS-Zeitpunkt-Einstellungen der MOS-Transistoren 50 und 51 widerspiegelt, nicht beschrieben. Die AUS-Zeitpunkte werden vorzugsweise unter Verwendung der neuesten Drehungsfrequenzinformationen eingestellt. Der AUS-Zeitpunkt jedes MOS-Transistors 50 oder 51, der in dem anschließenden Zyklus der Phasenspannung umfasst ist, wird mit anderen Worten vorzugsweise basierend auf der Drehungsfrequenz, die durch den Drehungsfrequenzrechner 101 berechnet wird, eingestellt. Als ein Resultat kann unter Verwendung der neuesten Drehungsfrequenz eine hochgenaue AUS-Steuerung der MOS-Transistoren 50 und 51 durchgeführt werden.
Gemäß dem im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiel wird der Wert des elektrischen Zielwinkels basierend auf der Drehungsfrequenz variabel eingestellt. Der Wert des elektrischen Zielwinkels kann jedoch ferner durch Kombinieren einer Temperatur und eines Ausgangsstroms mit der Drehungsfrequenz eingestellt werden.
Im Allgemeinen erhöhen sich beispielsweise die Schwankungen in dem Zyklus eines Taktes, der durch einen Taktgenerator erzeugt wird, sowie die Temperatur ansteigt. Wenn ein Fall, bei dem der Taktgenerator in dem Gleichrichtermodul 5X umfasst ist, und dergleichen in Betracht gezogen wird, kann in Betracht gezogen werden, dass die Temperatur, die durch den Temperaturerfassungsabschnitt 150 erfasst wird, mit der Temperatur des Taktgenerators übereinstimmt. Der Einstellabschnitt 105 eines elektrischen Zielwinkels stellt den elektrischen Zielwinkel auf einen größeren Wert ein, wenn die Temperatur, die durch den Temperaturerfassungsabschnitt 150 erfasst wird, hoch ist, und sich der elektrische Zielwinkel in Bezug auf die Drehungsfrequenz erhöht. Der Einstellabschnitt 105 eines elektrischen Zielwinkels stellt den elektrischen Zielwinkel auf einen umso kleineren Wert ein, je niedriger die Temperatur ist. Als ein Resultat von Effekten, die der in Betracht gezogen Temperatur zuzuschreiben sind, kann der elektrische Zielwinkel weiter auf einen geeigneten Wert eingestellt werden. Eine weitere Verlustreduzierung und Verbesserung der Leistungserzeugungseffizienz können erreicht werden.
Je größer allgemein der Ausgangsstrom ist, desto steiler ist der Anstieg und der Abfall der Phasenspannung V_P. Je kleiner der Ausgangsstrom ist, desto allmählicher ist im Gegensatz dazu der Anstieg und der Abfall der Phasenspannung V_P. Wie im Vorhergehenden beschrieben ist, werden der Punkt, an dem die EIN-Dauer eines oberen Zweigs endet, und der Zeitpunkt, zu dem der Strom, der zu der Diode fließt, die zu dem MOS-Transistor 50 parallel geschaltet ist, tatsächlich stoppt, verschoben. Das Ausmaß eines Verschiebens wird während eines kleinen Ausgangssignals, bei dem die Änderung der Phasenspannung V_P allmählich ist, wahrnehmbarer. Der Einstellabschnitt 105 eines elektrischen Zielwinkels stellt den elektrischen Zielwinkel auf einen umso größeren Wert ein, je kleiner der Ausgangsstrom ist. Der Einstellabschnitt 105 eines elektrischen Zielwinkels stellt den elektrischen Zielwinkel auf einen umso kleineren Wert ein, je größer der Ausgangsstrom ist. Als ein Resultat der Effekte, die den Änderungen in dem in Betracht gezogenen Ausgangsstrom zugeschrieben werden, kann der elektrische Zielwinkel weiter auf einen geeigneten Wert eingestellt werden. Eine Verlustreduzierung und eine Verbesserung der Leistungserzeugungseffizienz können ferner erreicht werden. Die Größe des Ausgangsstroms kann festgelegt werden, indem die EIN-Betriebsweise des PWM-Signals, mit dem die Feldwicklung 4 von dem Anschluss F der Leistungserzeugungssteuervorrichtung 7 versorgt wird, überwacht wird. Die Größe des Ausgangsstroms kann alternativ durch beispielsweise einen stromerfassenden Widerstand, der zwischen der Source des MOS-Transistors 51, der in 2 gezeigt ist, und dem negativen Anschluss (Legen an Masse) der Batterie 9 eingefügt ist, festgelegt werden. Die Festlegung wird basierend auf beiden Spannungen des Strom erfassenden Widerstands gemacht.
14 und 15 sind Diagramme der Konfigurationen eines Variationsbeispiels, bei dem ein Stromerfassungsabschnitt hinzugefügt ist und die Größe des Ausgangsstroms festgelegt ist. Die in 14 gezeigte Konfiguration ist das Gleichrichtermodul 5X, das in 2 gezeigt ist, zu dem ein Strom erfassender Widerstand 55 hinzugefügt ist. Die in 15 gezeigte Konfiguration ist die in 3 gezeigte Steuerschaltung 54, zu der ein Ausgangsstromerfassungsabschnitt 152 hinzugefügt ist. Der Ausgangsstromerfassungsabschnitt 152 erfasst basierend auf beiden Endspannungen des Strom erfassenden Widerstands 55 den Ausgangsstrom. In diesem Fall wird basierend auf dem Stromwert des Stroms, der durch den MOS-Transistor 51 des Gleichrichtermoduls 5X fließt, die Größe des Ausgangsstroms festgelegt. Stattdessen kann jedoch die Größe des Ausgangsstroms durch den Stromwert des Stroms, der durch die Ladeleitung 12 oder den Ausgangsanschluss fließt und der direkt unter Verwendung eines Stromsensors erfasst wird, festgelegt werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das im Vorhergehenden beschriebene Ausführungsbeispiel begrenzt. Verschiedene Modifikationen können vorgenommen sein, ohne von dem Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Gemäß dem im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiel wird beispielsweise die Drehungsfrequenz basierend auf dem Zyklus des Startzeitpunkts der EIN-Dauer eines unter MOS berechnet. Die Drehungsfrequenz kann jedoch basierend auf dem Zyklus des Endzeitpunkts der EIN-Dauer eines unteren MOS berechnet werden.
16 ist ein Flussdiagramm eines Variationsbeispiels der Betriebsprozeduren für eine Drehungsfrequenzberechnung, die durch den Drehungsfrequenzrechner 101 durchgeführt wird. Die in 16 gezeigten Betriebsprozeduren unterscheiden sich von den in 13 gezeigten Betriebsprozeduren dahin gehend, dass der Betrieb bei dem Schritt 100 durch den Betrieb bei einem Schritt 200 ersetzt ist. Bei dem Schritt 200 überwacht der Drehungsfrequenzrechner 101 das Ausgangssignal von dem V_DS-Erfassungsabschnitt 130 eines unteren MOS. Der Drehungsfrequenzrechner 101 legt fest, ob das Ausgangssignal von einem hohen Spannungspegel auf einen niedrigen Spannungspegel abgefallen ist, und ein Endzeitpunkt der EIN-Dauer eines unteren Zweigs erfasst wurde. Die Betriebsvorgänge bei den anderen Schritten sind gleich denselben, die in 13 gezeigt sind. Der Wert des Zykluszählers Ct wird zu dem Endzeitpunkt der EIN-Dauer eines unteren Zweigs neu eingestellt. Der Wert wird jedes Mal um eins erhöht, wenn die Betriebsprozeduren in 16 einmal durchgeführt werden. Der Wert, der bis zu dem gegenwärtigen Punkt erhöht wurde, wird zu dem Endzeitpunkt der nächsten EIN-Dauer eines unteren Zweigs ausgelesen.
Die Drehungsfrequenz kann zusätzlich unter Verwendung der Zyklen von sowohl dem Startzeitpunkt als auch dem Endzeitpunkt der EIN-Dauer eines unteren MOS berechnet werden.
17 ist ein Flussdiagramm, eines anderen Variationsbeispiels der Betriebsprozeduren für eine Drehungsfrequenzberechnung, die durch den Drehungsfrequenzrechner 101 durchgeführt wird. Bei den in 17 gezeigten Betriebsprozeduren wird durch eine Kombination der Betriebsprozeduren in 13 und der Betriebsprozeduren in 16 basierend auf dem Zyklus des Startzeitpunkts der EIN-Dauer eines unteren MOS eine Drehungsfrequenz N1 berechnet und basierend auf dem Zyklus des Endzeitpunkts eine Drehungsfrequenz N2 berechnet.
Der Drehungsfrequenzrechner 101 überwacht das Ausgangssignal von dem V_DS-Erfassungsabschnitt 130 eines unteren MOS. Der Drehungsfrequenzrechner 101 legt fest, ob der Startzeitpunkt der EIN-Dauer eines unteren Zweigs erfasst wurde oder nicht (Schritt 300). Der Drehungsfrequenzrechner 101 legt ferner fest, ob der Endzeitpunkt erfasst wurde oder nicht (Schritt 304). Wenn der Startzeitpunkt der EIN-Dauer eines unteren Zweigs erfasst wird, legt der Drehungsfrequenzrechner 101 bei einem Schritt 300 JA fest. Der Drehungsfrequenzrechner 101 hält als Nächstes den Wert eines Zykluszählers Ct1 an diesem Punkt als einen Zyklus C1 (Schritt 301) und berechnet unter Verwendung der folgenden Formel die Drehungsfrequenz N1 des Fahrzeugleistungsgenerators 1. N1 = K/C1
Der Drehungsfrequenzrechner 101 stellt als Nächstes den Zykluszähler Ct1 auf null ein (Schritt 303) und schließt die Reihe von Betriebsvorgängen, die sich auf die Drehungsfrequenzberechnung beziehen, ab.
Wenn zusätzlich der Endzeitpunkt der EIN-Dauer eines unteren Zweigs erfasst wird, legt der Drehungsfrequenzrechner 101 bei einem Schritt 304 JA fest. Der Drehungsfrequenzrechner 101 hält als Nächstes den Wert eines Zykluszählers Ct2 an diesem Punkt als einen Zyklus C2 (Schritt 305) und berechnet unter Verwendung der folgenden Formel die Drehungsfrequenz N2 des Fahrzeugleistungsgenerators 1. N2 = K/C2
Der Drehungsfrequenzrechner 101 stellt als Nächstes den Zykluszähler Ct2 auf null neu ein (Schritt 307) und schließt die Reihe von Betriebsvorgängen, die sich auf die Drehungsfrequenzberechnung beziehen, ab.
Wenn weder der Startzeitpunkt noch der Endzeitpunkt der EIN-Dauer eines unteren Zweigs erfasst werden, legt der Drehungsfrequenzrechner 101 bei sowohl dem Schritt 300 als auch dem Schritt 304 NEIN fest. Der Drehungsfrequenzrechner 101 aktualisiert die Werte der zwei Zyklenzähler Ct1 und Ct2 durch Addieren von eins (Schritt 308 und Schritt 309) und schließt die Reihe von Betriebsvorgängen, die sich auf eine Drehungsfrequenzberechnung beziehen, ab. Das Aktualisieren des Werts des Zykluszählers Ct1 wird in einem vorbestimmten Zyklus wiederholt durchgeführt, bis bei dem Schritt 303 der Wert des Zykluszähler Ct1 neu eingestellt wird. Das Aktualisieren des Werts des Zykluszählers Ct3 wird in einem vorbestimmten Zyklus wiederholt durchgeführt, bis bei dem Schritt 307 der Wert des Zykluszählers Ct2 neu eingestellt wird.
Auf diese Weise können die zwei Typen von Drehungsfrequenzen N1 und N2 erhalten werden. Das AUS-Zeitpunkt-Einstellen des niederseitigen MOS-Transistors 51 wird beispielsweise unmittelbar danach unter Verwendung einer Drehungsfrequenz N1 durchgeführt. Das AUS-Zeitpunkt-Einstellen des hochseitigen MOS-Transistors 50 wird unter Verwendung der anderen Drehungsfrequenz N2 durchgeführt. Als ein Resultat kann unter Verwendung der neuesten Drehungsfrequenzen eine AUS-Steuerung für sowohl den hochseitigen MOS-Transistor 50 als auch für den niederseitigen MOS-Transistor 51 durchgeführt werden.
Gemäß dem im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Drehungsfrequenz durch einen einzelnen Zyklus des Startzeitpunkts (oder des Endzeitpunkts) der gemessenen EIN-Dauer eines unteren MOS berechnet. Die Drehungsfrequenz kann jedoch durch eine Mehrzahl von Zyklen, von denen ein Mittelwert gebildet wird bestimmt werden. Unter Bezugnahme auf die Betriebsprozeduren in 13 kann beispielsweise das Verwenden des Zyklus C, der bei dem Schritt 101 über eine Mehrzahl von Zyklen gehalten wird, und einer Mittelwertbildung der Zyklen C in Betracht gezogen werden. Ein Verwenden der Drehungsfrequenz N, die bei dem Schritt 102 über eine Mehrzahl von Zyklen berechnet wird, und einer Mittelwertbildung der Drehungsfrequenzen N können alternativ in Betracht gezogen werden. Als ein Resultat kann die Drehungsfrequenz selbst dann stabil eingestellt sein, wenn Drehschwankungen auftreten.
In den Beschreibungen, die auf 13, 16 und 17 Bezug nehmen, werden die Werte der Zyklenzähler Ct, Ct1 und Ct2 jedes Mal um eins erhöht, wenn die in den Zeichnungen gezeigten Betriebsprozeduren in einem vorbestimmten Zyklus wiederholt werden. Der Betrieb kann jedoch unter Verwendung eines Zählers, der durch Hardware konfiguriert ist, verwirklicht sein. In diesem Fall wird der Zähler in einer Synchronisation zu einem vorbestimmten Taktsignal aufwärts gezählt. Wenn der Startzeitpunkt und der Endzeitpunkt der EIN-Dauer eines unteren MOS erfasst werden, kann der Zählerwert ausgelesen werden, und der Zähler kann neu eingestellt werden.
Gemäß dem im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiel wird eine Drehungsfrequenzberechnung basierend auf mindestens entweder dem Zyklus des Startzeitpunkts oder dem Zyklus des Endzeitpunkts der EIN-Dauer eines unteren MOS durchgeführt. Eine Drehungsfrequenzberechnung kann jedoch basierend auf dem Zyklus eines anderen Zeitpunkts, der sich auf die EIN-Dauer eines unteren MOS bezieht, als der Startzeitpunkt und der Endzeitpunkt durchgeführt werden. Eine Drehungsfrequenzberechnung kann beispielsweise basierend auf einem Zyklus eines Punkts, an dem eine vorbestimmte Zeitmenge von dem Startzeitpunkt der EIN-Dauer eines unteren MOS verstrichen ist, durchgeführt werden. In diesem Fall kann auf eine Art und Weise ähnlich zu derselben, wenn der Zyklus des Startzeitpunkts oder der Zyklus des Endzeitpunkts verwendet ist, ebenfalls die Genauigkeit einer Drehungsfrequenz verbessert werden.
Gemäß dem im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiel bestimmt bei dem Schritt 102 in 13, bei dem Schritt 102 in 16 und bei dem Schritt 302 und dem Schritt 306 in 17 der Drehungsfrequenzrechner 101 unter Verwendung einer vorbestimmten Formel (wie z. B. N = K/C) die Drehungsfrequenz. Die Beziehung zwischen dem Zyklus C und der Drehungsfrequenz N kann jedoch in einem Abbildungsformat oder Tabellenformat gehalten sein. Wenn der Zyklus C erhalten wird, kann die entsprechende Drehungsfrequenz N durch Bezug Nehmen auf die Abbildung oder Tabelle bestimmt werden.
Gemäß dem im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiel kann der Einstellabschnitt 105 eines elektrischen Zielwinkels den Wert des elektrischen Zielwinkels erhöhen, wenn sich die Häufigkeit von Fällen erhöht, bei denen die Zeitpunkte, zu denen die MOS-Transistoren 50 und 51 AUS-geschaltet werden, später als der Zeitpunkt, zu dem die Speisungsdauer (EIN-Dauer eines oberen Zweigs und EIN-Dauer eines unteren Zweigs) endet, sind. Selbst wenn als ein Resultat ein Zustand, bei dem die Zeitpunkte, zu denen die MOS-Transistoren 50 und 51 AUS-geschaltet werden, später als die Speisungsdauer sind, aus irgendeinem Grund häufig auftritt, kann eine Steuerung derart geändert sein, dass die MOS-Transistoren 50 und 51 AUS-geschaltet werden, bevor die Speisungsdauer endet.
Gemäß dem im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiel ist ein Fall, bei dem der elektrische Zielwinkel in dem Niedergeschwindigkeits-Drehungsbereich und dem Hochgeschwindigkeits-Drehungsbereich auf einen größeren Wert eingestellt ist und in dem Zwischengeschwindigkeits-Drehungsbereich auf einen kleineren Wert eingestellt ist, beschrieben. Der elektrische Zielwinkel kann jedoch mit einer Konzentration auf die Beziehung zwischen dem Niedergeschwindigkeits-Drehungsbereich und dem Hochgeschwindigkeits-Drehungsbereich oder mit einer Konzentration auf die Beziehung zwischen dem Zwischengeschwindigkeits-Drehungsbereich und dem Hochgeschwindigkeits-Drehungsbereich variabel eingestellt sein.
Wenn genauer gesagt die Drehungsfrequenz in den Niedergeschwindigkeits-Drehungsbereich, den Zwischengeschwindigkeits-Drehungsbereich und den Hochgeschwindigkeits-Drehungsbereich geteilt ist, stellt der Einstellabschnitt 105 eines elektrischen Zielwinkels den elektrischen Zielwinkel auf einen größeren Wert ein, wenn sich die Drehungsfrequenz, die durch den Drehungsfrequenzrechner 1 berechnet wird, in dem Niedergeschwindigkeits-Drehungsbereich befindet. Der Einstellabschnitt 105 eines elektrischen Zielwinkels stellt den elektrischen Zielwinkel auf einen kleineren Wert ein, wenn sich die Drehungsfrequenz in dem Zwischengeschwindigkeits-Drehungsbereich befindet. Als ein Resultat kann der geeignete Wert des elektrischen Zielwinkels für jede Drehungsfrequenz in dem Bereich bis zu dem Zwischengeschwindigkeits-Drehungsbereich eingestellt werden. Eine Verlustreduzierung und eine Verbesserung der Leistungserzeugungseffizienz können in dem Bereich bis zu dem Zwischengeschwindigkeits-Drehungsbereich erreicht werden. In diesem Fall kann der elektrische Zielwinkel in dem Hochgeschwindigkeits-Drehungsbereich mit der Erhöhung der Drehungsfrequenz auf eine ähnliche Art und Weise zu derselben gemäß dem im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiel (12) erhöht werden. Der elektrische Zielwinkel kann alternativ konstant gehalten sein.
Wenn alternativ die Drehungsfrequenz in den Niedergeschwindigkeits-Drehungsbereich, den Zwischengeschwindigkeits-Drehungsbereich und den Hochgeschwindigkeits-Drehungsbereich geteilt ist, stellt der Einstellabschnitt 105 eines elektrischen Zielwinkels den elektrischen Zielwinkel vorzugsweise auf einen größeren Wert ein, wenn die Drehungsfrequenz, die durch den Drehungsfrequenzrechner 101 berechnet wird, in dem Hochgeschwindigkeits-Drehungsbereich ist. Der Einstellabschnitt 105 eines elektrischen Zielwinkels stellt vorzugsweise den elektrischen Zielwinkel auf einen kleineren Wert ein, wenn die Drehungsfrequenz in dem Zwischengeschwindigkeits-Drehungsbereich ist. Als ein Resultat kann der geeignete Wert des elektrischen Zielwinkels für jede Drehungsfrequenz in dem Bereich von dem Zwischengeschwindigkeits-Drehungsbereich und höher eingestellt werden. Eine Verlustreduzierung und eine Verbesserung der Leistungserzeugungseffizienz können in dem Bereich von dem Zwischengeschwindigkeits-Drehungsbereich und höher erreicht werden. In diesem Fall kann der elektrische Zielwinkel in dem Niedergeschwindigkeits-Drehungsbereich mit der Verringerung der Drehungsfrequenz auf eine ähnliche Art und Weise zu derselben gemäß dem im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiel (12) erhöht werden. Der elektrische Zielwinkel kann alternativ konstant gehalten sein.
Gemäß dem im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sind zwei Statorwicklungen 2 und 3 und zwei Gleichrichtermodulgruppen 5 und 6 umfasst. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auf einen Fahrzeugleistungsgenerator angewendet sein, der eine Statorwicklung 2 und eine Gleichrichtermodulgruppe 5 aufweist.
Gemäß dem im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiel ist ein Fall, bei dem unter Verwendung jedes Gleichrichtermoduls 5X und dergleichen der Gleichrichtungsbetrieb (ein Leistungserzeugungsbetrieb) durchgeführt wird, beschrieben. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auf eine drehende elektrische Maschine für ein Fahrzeug angewendet sein, die einen Motorbetrieb durchführt, indem ein Gleichstrom, der von einer der Batterien 9 angelegt ist, in einen Wechselstrom gewandelt wird, und die Statorwicklungen 2 und 3 mit dem Wechselstrom, indem die EIN-/AUS-Zeitpunkte der MOS-Transistoren 50 und 51 geändert werden, versorgt werden.
Gemäß dem im Vorhergehenden beschriebenen Ausführungsbeispiel weisen die zwei Gleichrichtermodulgruppen 5 und 6 jeweils drei Gleichrichtermodule auf. Die Zahl der Gleichrichtermodule kann jedoch eine andere als drei sein.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Wie im Vorhergehenden beschrieben ist, ist die vorliegende Erfindung fähig, eine Dauer, in der ein Strom zu der Diode fließt, nachdem die MOS-Transistoren 50 und 51 AUS-geschaltet sind, zu sichern und diese Dauer zu verkürzen, indem der Wert des elektrischen Zielwinkels basierend auf der Drehungsfrequenz variabel eingestellt wird. Ein Verlust, der als ein Resultat einer Diodengleichrichtung auftritt, kann daher reduziert werden, und eine Leistungserzeugungseffizienz kann verbessert werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 4023353 [0002, 0003]

Claims

Drehende elektrische Maschine (1) für ein Fahrzeug, mit: einer Ankerwicklung (2, 3), die Phasenwicklungen von zwei Phasen (X, Y, Z, U, V, W)) oder mehr hat; einem Schaltabschnitt (5, 6), der eine Brückenschaltung aufweist, die eine Mehrzahl von oberen Zweigen und eine Mehrzahl von unteren Zweigen hat, die durch Schaltelemente (50, 51), zu denen jeweils eine Diode parallel geschaltet ist, konfiguriert sind, wobei ein Ende des Schaltelements (50) von jedem der oberen Zweige mit einer Seite eines positiven Anschlusses einer Batterie (9) verbunden ist, und ein Ende des Schaltelements (51) von jedem der unteren Zweige über einen Fahrzeugkörper mit einer Seite eines negativen Anschlusses der Batterie (9) verbunden ist, wobei der Schaltabschnitt (5, 6) eine induzierte Phasenspannung (V_P) der Ankerwicklung (2, 3) gleichrichtet; einem EIN-Zeitpunkt-Einstellabschnitt (103, 104), der einen EIN-Zeitpunkt der Schaltelemente (50, 51) einstellt; einem AUS-Zeitpunkt-Einstellabschnitt (107, 109), der einen AUS-Zeitpunkt der Schaltelemente (50, 51) einstellt; einem Speisungsdauerdetektor (105, 106, 108), der eine Speisungsdauer erfasst, während der ein Strom zu der Diode, die zu dem Schaltelement (50, 51) parallel geschaltet ist, fließt, wenn das Schaltelement (51) von jedem der unteren Zweige AUS ist, wobei die Speisungsdauer eine Dauer von einer Zeit, zu der die Phasenspannung (V_P) von einem ersten Schwellenwert (V11) einen zweiten Schwellenwert (V21) erreicht, ist; und einem Drehungsfrequenzrechner (101), der basierend auf der Speisungsdauer, die durch den Speisungsdauerdetektor (105, 106, 108) erfasst wird, eine Drehungsfrequenz (N; N1, N2) berechnet (Schritt 102; Schritte 302, 306).
Drehende elektrische Maschine (1) nach Anspruch 1, bei der Drehungsfrequenzrechner (101) konfiguriert ist, um basierend auf mindestens entweder einem Zyklus (C; C1) von Startzeitpunkten der Speisungsdauer oder einem Zyklus (C2) von Endzeitpunkten der Speisungsdauer die Drehungsfrequenz (N; N1, N2) zu berechnen (Schritt 102; Schritte 302, 306).
Drehende elektrische Maschine (1) nach Anspruch 1 oder 2, bei der der EIN-Zeitpunkt-Einstellabschnitt (104) konfiguriert ist, um als den EIN-Zeitpunkt für die Schaltelemente (51) des unteren Zweigs einen Zeitpunkt einzustellen, zu dem die Phasenspannung (V_P) den ersten Schwellenwert (V11) erreicht.
Drehende elektrische Maschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der AUS-Zeitpunkt-Einstellabschnitt (107, 109) konfiguriert ist, um den AUS-Zeitpunkt für die Schaltelemente (50, 51) von jedem der oberen und unteren Zweige basierend auf der Drehungsfrequenz (N; N1, N2), die basierend auf dem Drehungsfrequenzrechner (101) berechnet wird (Schritt 102; Schritte 302, 306), einzustellen.
Drehende elektrische Maschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der Drehungsfrequenzrechner (101) konfiguriert ist, um basierend auf einem Zyklus (C1) von Startzeitpunkten der Speisungsdauer eine erste Drehungsfrequenz (N1) zu berechnen (Schritt 302) und basierend auf einem Zyklus (C2) von Endzeitpunkten der Speisungsdauer einer zweite Drehungsfrequenz (N2) zu berechnen (Schritt 306), und der AUS-Zeitpunkt-Einstellabschnitt (107, 109) konfiguriert ist, um den AUS-Zeitpunkt für die Schaltelemente (51) des unteren Zweigs basierend auf der ersten Drehungsfrequenz (N1) einzustellen, und den AUS-Zeitpunkt für die Schaltelemente (50) des oberen Zweigs basierend auf der zweiten Drehungsfrequenz (N2) einzustellen.
Drehende elektrische Maschine (1) nach Anspruch 4 oder 5, bei der der Drehungsfrequenzrechner (101) konfiguriert ist, um die Drehungsfrequenz (N1, N2) in Intervallen zu berechnen, und Der AUS-Zeitpunkt-Einstellabschnitt (107, 109) konfiguriert ist, um den AUS-Zeitpunkt für die Schaltelemente (50, 51) von jedem der oberen und unteren Zweige basierend auf der neuesten Drehungsfrequenz (N1, N2), die durch den Drehungsfrequenzrechner (101) berechnet wird, einzustellen, wobei der einzustellende AUS-Zeitpunkt in einem Zyklus der Phasenspannung (V_P) anwesend ist.
Drehende elektrische Maschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der der Drehungsfrequenzrechner (101) konfiguriert ist, um die Drehungsfrequenz (N; N1, N2) gemittelt über eine Mehrzahl von Zyklen (C; C1, C2) von mindestens entweder einem Startzeitpunkt der Speisungsdauer oder einem Endzeitpunkt der Speisungsdauer zu berechnen.
Drehende elektrische Maschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der der Drehungsfrequenzrechner (101) konfiguriert ist, um basierend auf einer Formel K/C, in der C ein gemessenes Resultat von mindestens entweder einem Startzeitpunkt der Speisungsdauer und einem Endzeitpunkt der Speisungsdauer bezeichnet und K einen Koeffizienten zum Wandeln des Zyklus in die Drehungsfrequenz (N; N1, N2) bezeichnet, die Drehungsfrequenz (N; N1, N2) zu berechnen.