DE102012110924A1

DE102012110924A1 - Verfahren zur ansteuerung einer elektrischen maschine in einer hilfs-oder fremdkraftlenkung eines kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102012110924A1
Application number: DE201210110924
Authority: DE
Inventors: Gebhard Hudelmaier; Oliver Boser; Markus Heger
Original assignee: ZF Lenksysteme GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-11-14
Filing date: 2012-11-14
Publication date: 2014-05-15

Abstract

Verfahren zur Ansteuerung einer elektrischen Maschine bei dem die Totzeiten der Halbbrücken kompensiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass Korrekturwerte zur Totzeitkompensation für eine nächst zu stellenden PWM aus einer Differenz einer Soll-PWM und einer Ist-PWM einer aktuell gestellten PWM ermittelt werden.

Description

Aus dem Stand der Technik sind Verfahren zur Ansteuerung von Permanentmagnet erregten Synchronmaschinen (PMSM) bekannt, beispielsweise eine Regelung nach dem Prinzip der feldorientierten Regelung (FOR).
Bei einer FOR für eine PMSM werden hierbei entweder die Motorströme gemessen oder im Falle einer stromsensorlosen Regelung, wie in der Offenlegungsschrift DE 10 2011 056 493 A1 beschrieben, die Motorströme simuliert.
Des Weiteren ist das Prinzip einer stromsensorlosen Motoransteuerung unter Verwendung eines inversen Motormodells, gleichfalls in der Offenlegungsschrift DE 10 2011 056 493 A1 beschrieben, bekannt. Hierbei handelt es sich um eine so genannte Stromsteuerung.
1 zeigt die prinzipielle Arbeitsweise einer Motoransteuerung unter Verwendung eines inversen Motormodells. Wesentliche Größen sind hierbei das Sollmoment M(ref) 101, die Sollspannungen ud(ref) 102 und uq(ref) 103 sowie der Rotorlagewinkel θ 104 eines Motors 105 und seine Winkelgeschwindigkeit ω 106. Die Soll-Spannungen 102 und 103 des PWM-Inverters 107 werden mit Hilfe eines „inversen Motormodells“ 108 direkt aus dem Sollmoment 101 berechnet. Dabei wird auch gegebenenfalls die erforderliche Feldschwächung realisiert. Es handelt sich also um eine Stromsteuerung, wobei keine Stromregelschleifen vorhanden sind.
Zum besseren Verständnis vorliegender Erfindung wird nachfolgend der Begriff „Totzeiteffekt“näher Erläutertet:
Handelt es sich bei einer PMSM beispielsweise um eine dreiphasige Maschine, so lässt sich diese in bevorzugter Weise mit einer 3-Phasen-Brückenschaltung ansteuern. 2 zeigt eine entsprechende Ausführung eines Leistungsteils eines Inverters als 3-Phasen-Brückenschaltung 201. Die dargestellten Schalter 202 können mit unterschiedlichen Bauteilen wie z.B. MOSFETs (in diesem Fall sind die dargestellten Dioden 203 bereits im MOSFET integriert), IGBTs oder sonstigen Leistungsschalter ausgeführt sein. U_ZK entspricht der Zwischenkreisspannung 204. Der Leistungsteil eines Inverters wird auch als Endstufe bezeichnet.
3 zeigt den Totzeiteffekt, d.h. den Einfluss von Totzeiten auf die an den Motor angelegte Spannung bei der Umschaltung von Leistungsschaltern einer Halbbrücke. Im Beispiel ist lediglich eine Halbbrücke der Endstufe 301 (z.B. der 3-Phasen-Brückenschaltung) dargestellt.
Beim Umschalten der Halbbrücke 301

– von „oberer Schalter“ „ein“ 302 und „unterer Schalter“ „aus“ 303 nach „oberer Schalter“ „aus“ 304 und „unterer Schalter“ „ein“ 305
– sowie von „oberer Schalter“ „aus“ 304 und „unterer Schalter“ „ein“ 305 nach „oberer Schalter“ „ein“ 302 und „unterer Schalter“ „aus“ 303

301

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_ZK

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Bei einer aus dem Stand der Technik bekannten Totzeitkompensation ist erforderlich, dass die Phasenstromrichtung aus den Mittenabgriffen 315 der jeweiligen Halbbrücken 301 zum Motor durch Strommessungen bekannt ist. Bei einer stromsensorlosen Motoransteuerung sind jedoch keine gemessenen Motorströme (Phasenströme) vorhanden, die zur Totzeitkompensation verwendet werden können. Die Anwendung eines Verfahrens, welches auf gemessene Ströme basiert, ist also nicht möglich.
Der Totzeiteffekt wirkt sich vor allem bei stromsensorlosen Verfahren negativ aus, da bei diesen Verfahren nicht die durch den Totzeiteffekt verfälschten Ist-Ströme zur Korrektur durch die Regelung zurückgekoppelt werden. DE 10 2011 056 493 beschreibt ein entsprechendes Verfahren zur Totzeitkompensation bei stromsensorlosen Motoransteuerungen.
Aufgabe der Erfindung:
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Totzeitkompensation zur Motoransteuerung vorzuschlagen.
Gemäß der Lösung des ersten nebengeordneten Hauptanspruch wird ein Verfahren zur Ansteuerung einer elektrischen Maschine vorgeschlagen, bei dem die Totzeiten der Halbbrücken kompensiert werden, in der Art, dass Korrekturwerte zur Totzeitkompensation für die nächst zu stellenden PWM aus einer Differenz einer Soll-PWM und einer Ist-PWM einer aktuell gestellten PWM ermittelt werden.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen hierzu aufgeführ.
Die Korrekturwerte entsprechen hierbei den zu korregierenden Totzeiten oder direkt den PWM-Korrekturen.
Gemäß der Erfindung werden die Differenzen der Soll-PWM und der Ist-PWM der aktuell gestellten PWM als PWM-Korrekturen zur Kompensation der Totzeiten bei der nächsten zu stellenden PWM verwendet.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere bei einer Ansteuerung einer elektrischen Maschine mit stromsensorloser Motoransteuerung unter Verwendung eines inversen Motormodells.
In vorteilhafter Weise lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren bei einer Permanentmagnet erregte Synchronmaschine anwenden.
Alternativ hierzu wird eine weitere Lösung gemäß dem zweiten nebengeordneten Hauptanspruch aufgezeigt.
Zu Lösung derselben Aufgabe wird im zweiten nebengeordneten Hauptanspruch ein Verfahren zur stromsensorlosen Ansteuerung einer elektrischen Maschine vorgeschlagen, bei der die Totzeiten von Halbbrücken kompensiert werden, in der Art, dass die Motoransteuerung unter Verwendung eines inversen Motormodells erfolgt, wobei die zur Totzeitkompensation verwendeten Phasenströme aus intern Strömen des inversen Motormodells ermittelt werden.
Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen hierzu aufgeführt,
Dementsprechend ist es vorgesehen, dass Korrekturwerte zur Totzeitkompensation in Abhängigkeit der Phasenstromrichtungen ermittelt werden.
Des Weiteren ist es vorgesehen dass Korrekturwerte zur Totzeitkompensation in Abhängigkeit der Phasenstromrichtungen und Phasenstromstärken ermittelt wird.
Hierbei ist es von Vorteil, dass die Ermittlung der phasenstromrichtungs- und phasenstromstärkeabhängigen Korrekturwerte unter Verwendung von Kennlinien oder Funktionen vorgenommen wird.
Die Korrekturwerte entsprechen hierbei den zu korrigierenden Totzeiten oder sie entsprechen direkt den PWM-Korrekturen.
Das Verfahren wird erfindungsgemäß insbesondere bei einer elektrischen Maschine nach Art einer Permanentmagnet erregten Synchronmaschine angewendet.
Bei einer zeitdiskreten Verarbeitung der Motoransteuerung wie beispielsweise mit einem Mikrocontroller werden die hierfür benötigten Rechenschritte zyklisch in definierten Zeitrastern abgearbeitet. Die Motoransteuerung (Einlesen oder Berechnen von Meßgrößen, Rechnen der FOR, Ausgabe von Stellgrößen) erfolgt mit einer bestimmten Abtastfrequenz. Der Kehrwert der Abtastfrequenz ist die Abtastzeit welche beispielsweise 1ms oder 500µs oder 250µs oder 100µs oder 50µs betragen kann. Bei jeder Abtastung werden neue Tastverhältnisse der zu stellenden PWM der einzelnen Motorphasen berechnet. Entsprechend dieser zu stellenden PWM werden dann über den Inverter die Spannungen an die Klemmen der elektrischen Maschine angelegt bis die nächste zu stellende PWM vorliegt. Wenn die nächst zu stellende PWM vorliegt werden dann entsprechend dieser über den Inverter die Spannungen an die Klemmen der elektrischen Maschine angelegt. Dies wird mit der Abtastfrequenz kontinuierlich fortgesetzt. Die derzeit am Motor anliegende PWM ist die aktuell gestellte PWM. Die aufgrund der zyklischen Abtastung im Folgenden an den Motor anzulegende PWM ist die nächste zu stellende PWM.
Gemäß der ersten Lösung wird ein Verfahren zur Ansteuerung einer elektrischen Maschine vorgeschlagen, bei dem die Totzeiten der Halbbrücken kompensiert werden, in der Art, dass Korrekturwerte zur Totzeitkompensation für die nächst zu stellenden PWM aus der Differenz der Soll-PWM und der Ist-PWM der aktuell gestellten PWM ermittelt werden.
Hierfür wird die zu kompensierende Totzeit für die nächst zu stellende PWM aus der aktuell gestellten PWM durch Vergleich der Soll-PWM (entsprechend des Ansteuersignals der Halbbrücke) mit der Ist-PWM (am Phasenabgang der Halbbrücke) ermittelt. Bevorzugt wird die zu kompensierende Totzeit für die nächst zu stellende PWM durch die Berechnung der PWM-Differenz zwischen der Soll-PMW und der Ist-PWM der aktuell gestellten PWM ermittelt. Die PWM-Differenz der aktuell gestellten PWM entspricht dabei der bei der nächst zu stellenden PWM für die Totzeitkompensation zu berücksichtigende PWM-Differenz. Diese zu berücksichtigende PWM-Differenz ist die zur Totzeitkompensation erforderliche PWM-Korrektur.
Der Korrekturwert kann unmittelbar die zu korrigierende Totzeit oder der PWM- Korrektur entsprechen.
Dieses Verfahren kann an einer oder mehreren oder in bevorzugter Weise an allen Halbbrücken, die zur Ansteuerung der elektrischen Maschine verwendet werden, durchgeführt werden.
Die zu stellende PWM kann auch ein PWM-Satz sein der aus mehrerer PWM-Werten besteht die nacheinander für eine kürzere Zeit als die Abtastzeit über den Inverter an die Klemmen der elektrischen Maschine anzulegen sind. Dabei kann beispielsweise auch für jeden PWM-Wert des PWM Satzes dieselbe PWM-Korrektur zur Totzeitkompensation verwendet werden.
Von Vorteil ist es dabei, dass die Ist-PWM am Phasenabgang der Halbbrücke gegen einen Bezugspunkt ermittelt wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, dass das Verfahren nur in einem Bereich oder in Teilbereichen der zu stellenden PWM der Halbbrücke zur Anwendung kommt.
Bei einer anderen Lösungsvariante ist es vorgesehen, die Totzeitkompensation je nach Ansteuerverfahren aufgrund

– gemessener Phasenströme beim Ansteuerverfahren FOR mit Strommessung, oder:
– simulierter Phasenströme, die aus simulierten Motorströmen in feldorientierten Koordinaten berechnet werden, zum Beispiel beim Ansteuerverfahren FOR mit Stromsimulator, oder:
– berechnete Phasenströme,, die aus internen Strömen eines inversen Motormodells, die in feldorientierten Koodinatensystem vorliegen, ermittelt werden.

Die intern in einem inversen Motormodell vorliegenden Motorströme in feldorientierten Koordinaten können beispielsweise mit einer bestimmten Dynamik eingestellte Motorströme in feldorientierten d/q-Koordinaten sein. Diese Ströme werden mit den bekannten Transformationen in das statorfeste α/β-Koordinatensystem und von dort in die Phasenströme beispielsweise eines drei Phasensystems umgerechnet. Die Umrechnung der Motorströme aus dem feldorientierten d/q-Koordinatensystem kann auch direkt in Phasenströme eines drei Phasensystems erfolgen. Bei dieser erfindungsgemäßen Lösung werden die Phasenstromrichtungen zur Totzeitkompensation je nach Ansteuerverfahren aus den gemessenen oder simulierten oder berechneten Phasenströmen ermittelt.
Die Verrechnung der Totzeiten bzw. die entsprechende Verrechnung der PWM-Korrekturen kann dabei zusätzlich in Abhängigkeit der Phasenstromstärke erfolgen. Der Zusammenhang zwischen der zu verrechnenden Totzeit bzw. PWM-Korrektur und der Phasenstromrichtung sowie der Phasenstromstärke der jeweiligen Phasen können hierbei als Funktionen oder als Kennlinien hinterlegt werden.
Beispielweise kann für die jeweilige Halbbrücke der Korrekturwert zur Totzeitkompensation über eine Kennlinie mit dem Korrekturwert in Abhängigkeit des Phasenstromes der zur jeweiligen Halbbrücke gehörender Phase ermittelt werden. Dabei kann beispielsweise in der Kennlinie der Korrekturwert in Abhängigkeit der Phasenstromrichtung und der Phasenstromstärke hinterlegt werden.
Der Korrekturwert wird beispielsweise Stromrichtungs- und Stromstärkeabhängig durch Ermittlung der Soll- und Ist- PWM am Inverter und nachfolgender Differenzbildung ermittelt. Des Weiteren kann der Korrekturwert über ein Modell, welches das zeitliche Verhalten der Ansteuerung und Schaltverhalten der Halbbrücke beinhaltet, berechnet werden.
Zu Lösung der Aufgabe wird demnach ein zweites Verfahren zur Ansteuerung einer elektrischen Maschine wie nachfolgend beschrieben vorgeschlagen: Hierbei ist es vorgesehen, die Totzeiten von Halbbrücken zu kompensieren, indem die Motoransteuerung unter Verwendung eines inversen Motormodells vorgenommen wird und die zur Totzeitkompensation verwendeten Phasenströme aus intern Strömen des inversen Motormodells ermittelt werden. Es handelt sich hierbei um eine stromsensorlose Ansteuerung.
Hierbei werden die Korrekturwerte zur Totzeitkompensation in Abhängigkeit der Phasenstromrichtungen ermittelt.
Des Weiteren ist vorgesehen, dass Korrekturwerte zur Totzeitkompensation in Abhängigkeit der Phasenstromrichtungen und der Phasenstromstärken ermittelt werden, wobei in vorteilhafter Weise die Ermittlung der phasenstromrichtungs- und phasenstromstärkeabhängigen Korrekturwerte zur Totzeitkompensation unter Verwendung von Kennlinien oder Funktionen erfolgen kann.
Dabei können die Korrekturwerte unmittelbar den zu korrigierenden Totzeiten oder den PWM- Korrekturen entsprechen.
In bevorzugter Weise wird das Verfahren bei einer Permanentmagnet erregten Synchronmaschine eingesetzt, insbesondere bei der Ansteuerung von Elektromotoren in einer elektrischen Servolenkung.
In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, dass das Verfahren nur in einem Bereich oder in Teilbereichen der zu stellenden PWM der Halbbrücken zur Anwendung kommt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorgesehen, dass zur Ansteuerung einer Permanentmagnet erregten Synchronmaschine im Betrieb zwischen den vorgeschlagenen Verfahren sowie gegebenenfalls weiteren Verfahren umgeschaltet wird, vorzugsweise in Abhängigkeit der zu stellenden PWM der Halbbrücken oder der Motordrehzahl beziehungsweise in Abhängigkeit der zu stellenden PWM und der Motordrehzahl.
Insbesondere sieht die Erfindung vor, dass während des Betriebs der elektrischen Maschine zwischen dem Verfahren gemäß dem ersten Lösungsprinzip (Beansprucht durch die Ansprüche 1 bis 6) und dem Verfahren gemäß dem zweiten Lösungsprinzips (Beansprucht durch die Ansprüche 7 bis 13) in Abhängigkeit der zu stellenden PWM der Halbbrücken und/oder der Drehzahl der elektrischen Maschine umgeschaltet wird.
Die Anwendung des Verfahrens zur Totzeitkompensation entsprechend des ersten vorgestellten Lösungsprinzips erfolgt in bevorzugter Weise bei kleinen PWM- Aussteuerverhältnissen um die mittlere PWM von ca. 50% (z.B. „Ein“ bei PWM - Verhältnissen zwischen ≥ 20% und ≤ 80 %) und/oder bei betragsmäßig geringen Motordrehzahlen, ggf unter Berücksichtigung einer Hysterese. So kann beispielsweise die Umschaltung mit einer Hysterese mit "Aus" bei Drehzahlen > 500 1/min und "Ein" bei Drehzahlen < 300 1/min vorgenommen werden.
Die Anwendung des Verfahrens zur Totzeitkompensation entsprechend des zweiten vorgestellten Lösungsprinzips erfolgt in bevorzugter Weise bei größeren PWM- Aussteuerverhältnissen um die mittlere PWM von ca. 50% (z.B. „Ein“ bei PWM - Verhältnissen < 20% und > 80%) und/oder bei betragsmäßig hohen Motordrehzahlen, ggf unter Berücksichtigung einer Hysterese So kann beispielsweise die Umschaltung mit einer Hysterese mit "Ein" bei Drehzahlen ≥ 500 1/min und "Aus" bei Drehzahlen ≤ 300 1/min vorgenommen werden.
Erfindungsgemäß werden beide vorgeschlagenen Verfahren bei der Ansteuerung eines Elektromotors in einer elektrischen Hilfs- oder Fremdkraftlenkung für ein Kraftfahrzeug angewendet.
Hierzu nachfolgende Ausführungsbeispiele
4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der ersten Lösungsvariante der Erfindung wie es beispielesweise bei den Ansteuervarianten

– FOR mit Strommessung
– FOR mit Stromsimulator
– Stromsteuerung mit inversem Motormodel

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5 zeigt ein Ausführungsbeispiel der ersten Lösungsvariante der Erfindung wie es beispielweise bei der Ansteuervariante mit einem inversen Motormodell, also einer Stromsteuerung, eingesetzt werden kann.
Die am Ausgang eines Steuergeräts (ECU) respektive die am Motor anliegende Ist- PWM kann auf unterschiedliche weise bestimmt werden. Es können hierzu z.B. die Zeiten zwischen den Flanken der Spannungswechsel (von Spannung low nach high oder high nach low) der Endstufen-Ausgänge gegen Masse gemessen bzw. ermittelt werden. Weiter können hierzu Komparatoren verwendet werden oder die Spannung am Endstufen-Ausgang direkt mit A/D-Wandlern gemessen werden. 6 zeigt das Prinzip einer solchen Ermittlung der am Motor anliegenden PWM.
Die Information über die Soll-PWM wird in bevorzugterweise innerhalb des Steuergeräts, auf Grundlage von Soll-Stellgrößen für eine bereits korrigierte PWM ermittelt, da diese dort bereits numerisch vorliegen. Es ist jedoch auch denkbar, diese durch geeignete Rückkopplungszweige, die das PWM Signal vor dem Inverter abfühlen, und einer Zeit-Messeinheit zuzuführen und zu vermessen.
Bezugszeichenliste

101: Sollmoment M(ref)
102: Soll-Spannung in d-Richtung ud(ref)
103: Soll-Spannung in q-Richtung uq(ref)
104: Rotorlagewinkel θ
105: Permanentmagnet erregte Synchronmaschine
106: Winkelgeschwindigkeit ω
107: PWM-Inverter
108: inverses Motormodell
109: Element zur Berechnung der Winkelgeschwindigkeit aus dem Rotorlagewinkel
201: 3-Phasen-Brückenschaltung
202: Eine Schalter der sechs Schalter der 3-Phasen-Brückenschaltung
203: Freilaufdiode
204: Zwischenkreisspannung U_ZK
205: Bezugspotential 0V der Zwischenkreisspannung
206: Zwischenkreiskondensator
207: Permanentmagnet erregte Synchronmaschine
301: Halbbrücke einer Endstufe
302: Schaltzustand „ein“ des „oberen Schalters“ der Halbbrücke
303: Schaltzustand „aus“ des „unteren Schalter“ der Halbbrücke
304: Schaltzustand „aus“ des „oberen Schalters“ der Halbbrücke
305: Schaltzustand „ein“ des „unteren Schalters“ der Halbbrücke
306: Totzeit, d.h. die Zeitspanne während der beide Schalter der Halbbrücke „aus“ sind
307: Klemmenspannung, d.h. die Spannung an den Klemmen des Motors. Dies ist die Ausgangsspannung (am Mittenabgriff) der Halbbrücke
308: Freilaufdiode
309: Motorstromrichtung (Phasenstromrichtung) aus dem Mittenabgriff der Halbbrücke in den Motor hinein
310: Motorstromrichtung (Phasenstromrichtung) in den Mittenabgriff der Halbbrücke aus dem Motor heraus
311: Zwischenkreisspannung U_ZK
312: Bezugspotential 0V der Zwischenkreisspannung
313: Klemmenspannung während der Totzeit auf die Zwischenkreisspannung U_ZK geklemmt
314: Klemmenspannung während der Totzeit auf Bezugspotential 0V geklemmt
315: Mittenabgriff der Halbbrücke, dies ist der Phasenabgang der Halbbrücke
401: Soll-Spannung in d-Richtung ud(ref)
402: Soll-Spannung in q-Richtung uq(ref)
403: PWM-Modul
404: Ref-PWM vor der Totzeitkompensation, dies ist die erforderliche PWM am Ausgang des Inverters
405: Element zur Kompensation der Totzeit
406: Soll-PWM des Inverters, z.B. Ansteuersignal des oberen Transistors der jeweiligen Halbbrücken, dies ist die um die Totzeiten kompensierte Ref-PWM
407: PWM-Inverter
408: Ist-PWM, d.h. die an den Phasenabgängen der Halbrücken anliegende PWM
409: Element zur Ermittlung der Totzeiten oder der PWM-Korrekturen
410: Totzeiten bzw. PWM-Korrekturen
411: Rotorlagewinkel θ
412: Permanentmagnet erregte Synchronmaschine
501: Sollmoment M(ref)
502: inverses Motormodell
503: Soll-Spannung in d-Richtung ud(ref)
504: Soll-Spannung in q-Richtung uq(ref)
505: PWM-Modul
506: Ref-PWM vor der Totzeitkompensation, dies ist die erforderliche PWM am Ausgang des Inverters
507: Element zur Kompensation der Totzeit
508: Soll-PWM des Inverters, z.B. Ansteuersignal des oberen Transistors der jeweiligen Halbbrücken, dies ist die um die Totzeiten kompensierte Ref-PWM
509: PWM-Inverter
510: Ist-PWM, d.h. die an den Phasenabgängen der Halbrücken anliegende PWM
511: Element zur Ermittlung der Totzeiten oder der PWM-Korrekturen
512: Totzeiten oder PWM-Korrekturen
513: Rotorlagewinkel θ
514: Element zur Berechnung der Winkelgeschwindigkeit aus dem Rotorlagewinkel
515: Winkelgeschwindigkeit ω
516: Permanentmagnet erregte Synchronmaschine
601: Phasensabgänge der Halbbrücken
602: Ermittlung der am Motor anliegenden PWM an den Phasenabgängen der Halbbrücken gegen Masse
603: 3-Phasen-Brückenschaltung bestehend aus drei Halbbrücken
604: Zwischenkreisspannung U_ZK
605: Masse, Bezugspotential 0V der Zwischenkreisspannung
606: Zwischenkreiskondensator
607: Permanentmagnet erregte Synchronmaschine

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011056493 A1 [0002, 0003]
DE 102011056493 [0009]

Claims

Verfahren zur Ansteuerung einer elektrischen Maschine bei dem die Totzeiten der Halbbrücken kompensiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass Korrekturwerte zur Totzeitkompensation für eine nächst zu stellenden PWM aus einer Differenz einer Soll-PWM und einer Ist-PWM einer aktuell gestellten PWM ermittelt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturwerte den zu korregierenden Totzeiten entsprechen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturwerte den PWM-Korrekturen entsprechen.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenzen der Soll-PWM und der Ist-PWM der aktuell gestellten PWM als PWM-Korrekturen zur Kompensation der Totzeiten bei der nächst zu stellenden PWM verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Ansteuerung der elektrischen Maschine um eine stromsensorlose Motoransteuerung unter Verwendung eines inversen Motormodells handelt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der elektrischen Maschine um eine Permanentmagnet erregte Synchronmaschine handelt.
Verfahren zur stromsensorlosen Ansteuerung einer elektrischen Maschine bei der die Totzeiten der Halbbrücken kompensiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Motoransteuerung unter Verwendung eines inversen Motormodells erfolgt, wobei die zur Totzeitkompensation verwendeten Phasenströme aus intern Strömen des inversen Motormodells ermittelt werden.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Korrekturwerte zur Totzeitkompensation in Abhängigkeit von Phasenstromrichtungen ermittelt werden.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Korrekturwerte zur Totzeitkompensation in Abhängigkeit von Phasenstromrichtungen und von Phasenstromstärken ermittelt werden.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der phasenstromrichtungs- und phasenstromstärkeabhängigen Korrekturwerte unter Verwendung von Kennlinien oder Funktionen erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturwerte den zu korrigierenden Totzeiten entsprechen.
Verfahren nach Anspruch 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturwerte den PWM-Korrekturen entsprechen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12 dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der elektrischen Maschine um eine Permanentmagnet erregten Synchronmaschine handelt.
Verfahren zur stromsensorlosen Ansteuerung einer elektrischen Maschine, dadurch gekennzeichnet, dass im Betrieb zwischen dem Verfahren nach Anspruch 1 bis 6 und dem Verfahren nach Anspruch 7 bis 13 in Abhängigkeit der zu stellenden PWM der Halbbrücken und/oder der Drehzahl der elektrischen Maschine umgeschaltet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14 dadurch gekennzeichnet, dass es bei der Ansteuerung eines Elektromotors einer elektrischen Servolenkung angewendet wird.