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Die vorliegende Offenbarung betrifft die Steuerung von Elektromotoren.
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Permanentmagnet-Synchronmotoren(PMSM) werden in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, da sie relativ zu anderen Motorarten allgemein günstige Effizienzcharakteristika besitzen. In der Regel weisen PMSM drei separate elektrische Wicklungen innerhalb des Stators auf, die jeweils durch Wechselstromspannungen (AC-Spannungen) Va, Vb und Vc angesteuert werden. In Betrieb oszillieren die Wicklungsströme Ia, Ib und Ic jeweils mit einer Frequenz proportional zu der Rotordrehzahl und sind in ihrer Phase um 120 Grad voneinander getrennt. Diese Wicklungsströme induzieren ein sich drehendes Magnetfeld, das außer Phase mit dem Rotor sein kann. Das resultierende Wellendrehmoment hängt sowohl von der Größe des Magnetfelds als auch dem Phasenwinkel relativ zu dem Rotor ab. Die magnetischen Eigenschaften der Permanentmagneten werden durch die Temperatur beeinflusst, was sich auf das resultierende Drehmoment auswirkt. Eine präzise Drehmomentzufuhr erfordert eine Kompensation für die Effekte der Temperatur.
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Der Zweckmäßigkeit halber können die Wicklungsspannungen und -ströme durch Vektoren bezüglich eines sich drehenden Bezugsrahmens dargestellt werden, der sich mit dem Rotor dreht. Die Abbildung zwischen der Rotorposition und dem sich drehenden Bezugsrahmen hängt von der Anzahl der Pole in dem Motor ab. Der Spannungsvektor besitzt eine direkte Komponente Vd und eine Quadraturkomponente Vq. Analog weist der Strom eine direkte Komponente Id und eine Quadraturkomponente Iq auf. Vd, Vq, Id und Iq oszillieren nicht auf der Basis der Rotorposition.
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Bei bestimmten Anwendungen wie etwa Elektrofahrzeugen und Hybridfahrzeugen steht elektrische Leistung von einer nicht oszillierenden Gleichstrom-Spannungsquelle (DC-Spannungsquelle) wie etwa einer Batterie bereit. Deshalb werden Wechselrichter verwendet, um die nicht oszillierende Spannung Vdc in drei oszillierende Spannungen umzuwandeln. Wechselrichter enthalten eine diskrete Anzahl von Schaltbauelementen und können deshalb nur eine diskrete Anzahl an Spannungspegeln an jedem der drei Motoranschlüsse liefern. Bei einem 2-Pegel-Wechselrichter sind die Schaltbauelemente zu einem beliebigen Zeitpunkt so eingestellt, dass sie jeden der drei AC-Motoranschlüsse entweder mit dem positiven oder dem negativen DC-Anschluss elektrisch verbinden. Somit stehen acht Schaltzustände zur Verfügung. Zwei dieser Schaltzustände, bei denen alle drei AC-Anschlüsse mit dem gleichen DC-Anschluss verbunden sind, werden als Nullzustände bezeichnet. In den übrigen sechs Zuständen ist ein AC-Anschluss mit einem der DC-Anschlüsse verbunden, und die anderen beiden AC-Anschlüsse sind mit dem entgegengesetzten DC-Anschluss verbunden. Der Wechselrichter kann schnell unter diesen acht Zuständen umschalten.
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Bei einer Ausführungsform wird ein Verfahren zum Kompensieren der Temperatur offenbart. Als Reaktion auf eine Drehmomentnachfrage justiert das Verfahren die Drehmomentnachfrage auf der Basis der Temperatur. Die direkte und Quadraturkomponente des Wicklungsstroms werden auf der Basis dieser justierten Drehmomentnachfrage berechnet. Die berechnete direkte Komponente wird weiter auf der Basis der Temperatur justiert. Schließlich werden Befehle an einen Wechselrichter ausgegeben, den Zielwicklungsstrom zu bewirken. Bei einigen Ausführungsformen wird die berechnete direkte Komponente nicht justiert, wenn die Drehmomentnachfrage unter einem Schwellwert liegt. Der Schwellwert kann auf der Rotordrehzahl und der Busspannung basieren.
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Bei einer weiteren Ausführungsform enthält ein Fahrzeug einen Bus, eine elektrische Maschine wie etwa einen Permanentmagnet-Synchronmotor, einen Wechselrichter und Steuergerät bzw. einen „Controller“. Der Wechselrichter ist konfiguriert zum Versorgen der elektrischen Maschine mit einem Wicklungsstrom mit einer direkten Komponente (Id) und einer Quadraturkomponente (Iq). Der Controller ist konfiguriert zum Ausgeben von Impulsbreitenmodulationsbefehlen an den Wechselrichter, um den Wicklungsstrom so zu justieren, dass die direkte Komponente für eine gegebene Drehzahl, für ein gegebenes Drehmoment und für eine gegebene Spannung mit Zunahme der Temperatur zunimmt. Die direkte Komponente kann bei der gegebenen Drehzahl, dem gegebenen Drehmoment und der gegebenen Spannung kleiner als null sein.
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Bei einer weiteren Ausführungsform enthält ein Controller eine Eingangsschnittstelle, eine Ausgangsschnittstelle und eine Steuerlogik. Die Eingangsschnittstelle empfängt Signale, die eine Spannung eines elektrischen Busses und eine Temperatur und eine Rotordrehzahl einer elektrischen Maschine anzeigen. Die Ausgangsschnittstelle ist konfiguriert zum Senden von Impulsbreitenmodulationsbefehlen an einen Wechselrichter, die bewirken, dass der Wechselrichter die elektrische Maschine mit einem Wicklungsstrom derart versorgt, dass die elektrische Maschine ein Drehmoment erzeugt. Die Steuerlogik ist programmiert, die Impulsbreitenmodulationsbefehle derart zu justieren, dass die direkte Komponente für eine gegebene Rotordrehzahl, eine gegebene Busspannung und ein gegebenes Drehmoment mit Zunahme der Temperatur zunimmt. Die direkte Komponente kann bei der gegebenen Drehzahl, dem gegebenen Drehmoment und der gegebenen Spannung kleiner als null sein.
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1 ist eine grafische Darstellung von allgemeinen Charakteristika von Permanentmagnet-Synchronmotoren bezüglich Rotordrehzahl und Rotordrehmoment;
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2 ist eine grafische Darstellung allgemeiner Charakteristika von Permanentmagnet-Synchronmotoren bezüglich der direkten und Quadraturkomponente des Wicklungsstroms;
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3 ist ein Schemadiagramm eines beispielhaften hybridelektrischen Antriebsstrangs;
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4 ist ein Controllerschemadiagramm in einem beispielhaften hybridelektrischen Antriebsstrang;
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5 ist ein Flussdiagramm für das Steuerverfahren für Permanentmagnet-Synchronmotoren;
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6 ist ein Flussdiagramm zum Bestimmen, welcher Steueralgorithmus, der Sechs-Stufen- oder der PWM-Steueralgorithmus, zum Einstellen des Motordrehmoments genutzt werden sollte;
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7 ist ein Flussdiagramm zum Bestimmen eines Wechselrichterzustands unter Verwendung einer Sechs-Stufen-Steuerung und
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8 ist ein Flussdiagramm zum Bestimmen von Wechselrichterzuständen und Tastverhältnissen unter Verwendung einer PWM-Steuerung.
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Es werden hier Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich Beispiele sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu; einige Merkmale könnten übertrieben oder minimiert sein, um Details von bestimmten Komponenten zu zeigen. Deshalb sind hierin offenbarte spezifische strukturelle und funktionale Details nicht als beschränkend anzusehen, sondern lediglich als eine repräsentative Basis, um dem Fachmann zu lehren, die vorliegende Erfindung unterschiedlich zu verwenden. Wie der Durchschnittsfachmann versteht, können unter Bezugnahme auf eine beliebige der Figuren dargestellte und beschriebene verschiedene Merkmale mit in einer oder mehreren anderen Figuren dargestellten Merkmalen kombiniert werden, um Ausführungsformen herzustellen, die nicht explizit dargestellt oder beschrieben sind. Die Kombinationen aus dargestellten Merkmalen liefern repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen. Verschiedene Kombinationen und Modifikationen der Merkmale, die mit den Lehren der vorliegenden Offenbarung übereinstimmen, könnten jedoch für bestimmte Anwendungen oder Implementierungen erwünscht sein.
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Ein Schemadiagramm eines beispielhaften hybridelektrischen Antriebsstrangs ist in 1 dargestellt. Die beanspruchte Erfindung ist jedoch nicht auf diese Antriebsstrangtopologie beschränkt. Ein Verbrennungsmotor 110 treibt einen Träger 112 eines Planetenradsatzes 114 an. Das Verbrennungsmotordrehmoment wird durch den Radsatz 114 zwischen dem Sonnenrad 116 und dem Hohlrad 118 aufgeteilt. Das Hohlraddrehmoment wird mechanisch an die Abtriebswelle 120 übertragen. Das Sonnenraddrehmoment wird von einem Generator 122 absorbiert. Der Elektromotor 124 ist antreibbar mit der Abtriebswelle 120 verbunden. Im Verlaufe dieser Beschreibung werden die Ausdrücke Generator und Elektromotor lediglich als Kennzeichen verwendet, um diese Komponenten zu identifizieren. Sowohl der Generator 122 als auch der Elektromotor 124 sind umkehrbare elektrische Maschinen, die sowohl eine mechanische Wellenleistung in elektrische Leistung als auch elektrische Leistung in mechanische Wellenleistung umwandeln können. Es werden Steuerverfahren bezüglich des Elektromotors beschrieben, die aber gleichermaßen auf den Generator angewendet werden können. Die Antriebswelle ist antriebsmäßig mit einem Differenzial 126 verbunden, das die Leistung zwischen dem linken und rechten Rad 128 aufteilt, während es geringfügige Differenzen bei den Raddrehzahlen gestattet. Elektrische Stromverbindungen sind durch gestrichelte Linien mit langen Strichen dargestellt. Der Generator 122 und der Elektromotor 124 werden elektrisch durch Wechselrichter 130 beziehungsweise 132 über Dreiphasen-Stromschaltungen angetrieben. Die Wechselrichter 130 und 132 ziehen Strom von einem elektrischen DC-Bus 134 oder liefern ihn dorthin. Elektrischer Strom wird in der Batterie 136 gespeichert. Ein DC-DC-Wandler 138 wandelt den Spannungspegel der Batterie 136 in den Spannungspegel des DC-Busses 134 um. Die DC-Busspannung kann entweder über oder unter der Batteriespannung liegen. Steuersignalverbindungen sind durch gestrichelte Linien mit kurzen Strichen dargestellt. Das Steuergerät bzw. der Controller 140 gibt Steuersignale an den DC-DC-Wandler 138 aus, die die gewünschte Spannung für den elektrischen DC-Bus 134 spezifizieren. Der Controller 140 gibt auch Steuerbefehle an den Verbrennungsmotor 110 und die Wechselrichter 130 und 132 aus, um das durch den Verbrennungsmotor, den Generator 122 beziehungsweise den Elektromotor 124 erzeugte Drehmoment zu regeln. Falls das tatsächlich dem Elektromotor 124 zugeführte Drehmoment signifikant von dem angeforderten Drehmoment differiert, dann wird die Fahrzeugbeschleunigung nicht der Erwartung des Fahrers entsprechen. Falls das durch den Generator 122 tatsächlich gelieferte Drehmoment signifikant von dem angeforderten Drehmoment differiert, dann wird die Motordrehzahl von dem erwarteten Verhalten abweichen.
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Der Controller 140 ist in 2 schematisch und ausführlicher dargestellt. Der Fahrzeugsystemcontroller 210 empfängt Signale, die die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Position des Fahrpedals und des Bremspedals und verschiedene andere Fahrzeugdaten angeben. Auf der Basis dieser Daten bestimmt der Fahrzeugsystemcontroller eine DC-Zielbusspannung und ein Zielabtriebswellendrehmoment und gibt Drehmomentanfragen Treq_eng an den Motorcontroller 212, Treq_gen an den Generatorcontroller 214 und Treq_mot an den Elektromotorcontroller 216 aus. Das Ausgangssignal des Generatorcontrollers 214 und des Elektromotorcontrollers 216 sind Schaltzustände für Schalter innerhalb der Wechselrichter 130 beziehungsweise 132. Diese Controller empfangen Eingangssignale, die die mit ΘR bezeichnete Winkelposition des entsprechenden Rotors, die mit Vdc bezeichnete Spannung des DC-Busses 134, den mit Ia, Ib und Ic bezeichneten Strom in jeder Wicklung und eine Temperatur der elektrischen Maschine angeben. Ein variabler Spannungscontroller 218 gibt Befehle an den DC-DC-Wandler 138 aus, um die Zielbusspannung zu bewirken. Die Controller 210, 212, 214, 216 und 218 können als ein einzelner Mikrocontroller oder als mehrere kommunizierende Controller implementiert werden.
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3 zeigt typische Charakteristika eines durch einen Wechselrichter gespeisten PMSM bei einer bestimmten Bezugstemperatur bezüglich des Wicklungsstroms in dem Rotorbezugsrahmen. In dieser Figur ist die direkte Komponente Id durch die horizontale Achse und die Quadraturkomponente Iq durch die vertikale Achse dargestellt. Die Kurve 310 stellt verschiedene Kombinationen von Id und Iq dar, die ein bestimmtes Ausgangsdrehmoment erzeugen würden. Die Kurven 312, 314 und 316 stellen die Kombinationen für zunehmend höhere Ausgangsdrehmomente dar. Wenngleich jeder Punkt entlang jeder dieser Kurven das gleiche Ausgangsdrehmoment erzeugt, sind einige Kombinationen mit höheren Verlusten als andere assoziiert. Die Linie 318 stellt den effizientesten Arbeitspunkt für jede Drehmomenthöhe dar. Es ist jedoch nicht immer möglich, unter dieser Bedingung zu arbeiten. Der Punkt 320 stellt den Strom dar, der in den Wicklungen durch die Permanentmagneten in dem Rotor induziert würde, während sich der Rotor mit einer bestimmten Drehzahl dreht, falls die drei Elektromotoranschlüsse direkt miteinander verbunden wären, wie dies mit dem Wechselrichter in einem Nullzustand passieren würde. Dies kann als der Kurzschlussstrom bezeichnet werden. Die durch den Wechselrichter angelegte Spannung ändert den Wicklungsstrom von dieser Bedingung. Die Kurve 322 stellt die Grenze der Bedingungen dar, die durch den Wechselrichter bei einer bestimmten Rotordrehzahl und bei einem bestimmten Busspannungspegel erreicht werden können. Bei höheren Busspannungen oder niedrigeren Rotordrehzahlen erweitert sich die Grenze, wie durch Kurve 324 gezeigt.
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Zwei grundlegende Steuerverfahren sind zum Umschalten zwischen Wechselrichterzuständen bekannt, um die Drehmomentausgabe eines PMSM zu regeln. Bei dem Sechs-Stufen-Verfahren läuft der Wechselrichter einmal pro Zyklus des Rotors durch die sechs von null verschiedenen Zustände, wobei er in jeder Wicklung eine oszillierende Spannung und einen oszillierenden Strom erzeugt. Ein Rotorzyklus ist relativ zu Elektromotorpolen definiert und entspricht nicht notwendigerweise einer vollständigen Umdrehung. Die Amplitude der AC-Spannung wird durch die DC-Spannung diktiert. Das Drehmoment wird durch die DC-Spannung, die Rotordrehzahl und die Phasendifferenz zwischen diesen quasisinusförmigen AC-Spannungssignalen und der Rotorposition diktiert. Ein Controller gibt Befehle an den Wechselrichter aus, die anzeigen, wann zu dem nächsten Zustand in der Sequenz umgeschaltet werden soll. In dem Sechs-Stufen-Modus befinden sich die Komponenten Id und Iq des Wicklungsstroms auf einer Kurve wie etwa der Kurve 122 oder 124 in 1. Die Kurve wird durch die Busspannung Vdc und die Rotordrehzahl ω bestimmt. Die Position entlang der Kurve wird durch den Spannungswinkel ΘV bestimmt. Der Controller justiert ΘV, indem er die Zeitsteuerung justiert, zu der er den Wechselrichter zu den nächsten, von null verschiedenen Wechselrichterzuständen umschaltet. Der Zielspannungswinkel Θ* V ist eine nichlineare Funktion der Drehmomentnachfrage, der Rotordrehzahl und der Busspannung.
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Bei dem PWM-Verfahren schaltet der Wechselrichter sehr schnell zwischen zweien der von null verschiedenen Zustände und einem der Nullzustände um. Ein Controller spezifiziert, welcher Bruchteil der Zeit in jedem dieser drei Zustände verbracht werden sollte, indem Impulsbreitenmodulations-Tastverhältnisse (PWM-Tastverhältnisse) spezifiziert werden. Der Controller aktualisiert diese Tastverhältnisse in regelmäßigen Intervallen, so dass die Frequenz der Aktualisierungen signifikant höher ist als die Frequenz der Rotordrehung. Im PWM-Modus befinden sich die Komponenten Id und Iq des des Wicklungsstroms in einem Gebiet, das von einer Kurve wie etwa der Kurve 122 oder 124 in 2 begrenzt ist. Wie bei dem Sechs-Stufen-Verfahren wird die Kurve durch die Busspannung Vdc und die Rotordrehzahl ω bestimmt, wenngleich die Kurve auch geringfügig innerhalb der Sechs-Stufen-Kurve für einen bestimmten Wert von Vdc und ω liegen könnte. Der Controller justiert Id und Iq durch Justieren von Vd und Vq unter Einsatz einer Regelung. Der Controller übersetzt dann Vd und Vq in PWM-Tastverhältnisbefehle an den Wechselrichter auf der Basis der Rotorposition ΘR.
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Die Zielkomponenten I* d und I* q des Wicklungsstroms sind nichtlineare Funktionen der Drehmomentnachfrage, der Rotordrehzahl und der Busspannung. Bei geringen Drehmomentnachfragen, niedrigen Drehzahlen und hohen Busspannungen werden I* d und I* q entlang der Linie 118 in 1 gewählt, um den effizientesten Betrieb zu ergeben. Bei hohen Drehmomentnachfragen, hohen Drehzahlen und niedrigen Busspannungen jedoch ist ein Betrieb entlang der Linie 118 nicht möglich. Der effizienteste erreichbare Arbeitspunkt befindet sich entlang einer Kurve wie etwa 122, die die Grenze des Arbeitsgebiets bei der aktuellen Rotordrehzahl und der aktuellen Busspannung darstellt. Dieser Arbeitsbereich wird als das Feldschwächungsgebiet bezeichnet.
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4 zeigt die Auswirkung der Temperatur. Bei einer erhöhten Temperatur über der Bezugstemperatur werden die Permanentmagneten schwächer. Bei der Bezugstemperatur stellt die Linie 310 die verschiedenen Kombinationen von Id und Iq dar, die ein bestimmtes Drehmoment generieren. Bei höherer Temperatur verschiebt sich diese Kurve zur gepunkteten Linie 410. Weil die Permanentmagneten schwächer sind, muss der Wicklungsstrom größer sein, um das gleiche Drehmoment zu generieren. Außerdem wird der Kurzschlussstrom weniger negativ. Der Punkt 320 stellt den Kurzschlussstrom bei der Bezugstemperatur dar, während der Punkt 420 den Kurzschlussstrom bei der erhöhten Temperatur darstellt. Folglich verschiebt sich auch das bei einer gegebenen Rotordrehzahl und einer gegebenen Busspannung erreichbare Arbeitsgebiet, wie durch die Kurve 322 und die gepunktete Kurve 422 angegeben. Bei der Bezugstemperatur würde der Controller auf eine Nachfrage nach dem mit der Kurve 310 assoziierten Drehmoment durch Wählen von I* d und I* q für den Punkt 430 antworten. Bei der erhöhten Temperatur würde ein Ansatz darin bestehen, zu dem angeforderten Drehmoment einen Wert ∆T hinzuzufügen, um die Verschiebung bei den Linien mit konstantem Drehmoment zu kompensieren. Bei diesem Ansatz würde der Controller I* d und I* q für den Punkt 432 wählen. Wenngleich dies zu dem gewünschten Drehmoment führen würde, würde es nicht den effizientesten Arbeitspunkt wählen. Der Punkt 434, der auch das gewünschte Drehmoment bei der erhöhten Temperatur generiert, liegt näher an der Linie 318 maximaler Effizienz, weshalb er das Drehmoment effizienter generiert. Falls der einfache Ansatz des Justierens des angeforderten Drehmoments verwendet wird, um eine verringerte Temperatur zu kompensieren, würde sich der resultierende Arbeitspunkt aufgrund der Verschiebung dieses Gebiets nach links aus dem erreichbaren Gebiet hinaus bewegen. Folglich muss die Tabelle mit I* d und I* q bei der kleinsten Arbeitstemperatur kalibriert werden, und die Effizienz leidet bei höheren Temperaturen.
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5 veranschaulicht ein Temperaturkompensationsverfahren, das sowohl die Verschiebung bei den Linien mit konstantem Drehmoment als auch die Verschiebung bei dem erreichbaren Arbeitsgebiet kompensiert. Bei 510 berechnet der Controller einen geschätzten Magnetfluss λm_est durch Skalieren eines bekannten Magnetflusses bei 20 Grad Celsius auf der Basis einer gemessenen Temperatur. KTmag ist eine kalibrierbare Konstante. Bei 512 berechnet der Controller eine Änderung ∆λm beim Magnetfluss, < λm_LUT der Fluss bei der Temperatur, bei der die Tabelle ist kalibriert wird. Erläuterung vom Erfinder darüber wird benötigt >. Als nächstes berechnet der Controller einen Parameter Taperld, der dahingehend arbeitet, die Temperaturjustierung zu begrenzen, wenn der Motor nicht an der Grenze des erreichbaren Gebiets arbeitet. Wenn Taperld gleich 1 ist, kompensiert das Verfahren die Verschiebung bei dem erreichbaren Gebiet vollständig. Wenn der Motor jedoch entlang der Linie 318 weit weg von der Grenze des erreichbaren Gebiets arbeitet, wird Taperld auf 0 gesetzt. Falls der Motor im Sechs-Stufen-Modus arbeitet, wird Taperld dann bei 516 auf 1 gesetzt. Falls der Motor im PWM-Modus arbeitet, wird der Modulationsindex dann bei 518 berechnet. Bei 520 wird Taperld auf 0 gesetzt, falls der Modulationsindex unter einem niedrigeren Schwellwert liegt, auf 1 gesetzt, falls der Modulationsindex über einem oberen Schwellwert liegt, und auf einen Zwischenwert gesetzt, falls er sich zwischen diesen Schwellwerten befindet. Bei 522 berechnet der Controller ∆Id. Falls Taperld gleich 1 ist, ist ∆Id dann die Änderung bei dem durch den Rotor induzierten Wicklungsstrom. Bei 524 schlägt der Controller Ldiff, die Induktanzdifferenz zwischen der Quadratur- und direkten Achse, in einer Tabelle nach. Als nächstes berechnet der Controller eine Drehmomentnachfragejustierung Tadj unter Verwendung einer Formel bei 526. Hier wird der Messwert von Iq verwendet. P ist die Anzahl der Polpaare in dem Motor. Bei 528 wird die Drehmomentjustierung zu dem angeforderten Drehmoment addiert. Bei 530 schlägt der Controller Drehmomentsteuerparameter I* d, I* q und Θ* V auf der Basis des justierten Drehmomentbefehls, der Rotordrehzahl ω und der Busspannung Vdc nach. Schließlich addiert der Controller bei 532 ∆Id zu I* d. Falls I* d negativ ist, dann wird, wenn I*d erhöht wird, I* d weniger negativ gemacht, und das Verringern von I* d macht I* d negativer.
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Falls ein Controller eine steigende Temperatur kompensiert, ohne die Verschiebung bei dem erreichbaren Gebiet zu kompensieren, wird I* d dann auf einen negativeren Wert gesenkt. Wenn jedoch das Verfahren von 5 verwendet wird, kann I* d auf einen weniger negativen Wert erhöht werden.
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Wenngleich oben Ausführungsbeispiele beschrieben werden, sollen diese Ausführungsformen nicht alle, durch die Ansprüche eingeschlossenen möglichen Formen beschreiben. Die in der Patentschrift verwendeten Wörter sind Wörter der Beschreibung statt der Beschränkung, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Gedanken und Schutzbereich der Offenbarung abzuweichen. Wie zuvor beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung auszubilden, die möglicherweise nicht explizit beschrieben oder dargestellt sind. Wenngleich verschiedene Ausführungsformen so beschrieben worden sein könnten, dass sie gegenüber anderen Ausführungsformen oder Implementierungen nach dem Stand der Technik bezüglich einer oder mehrerer gewünschter Charakteristika Vorteile bereitstellen oder bevorzugt sind, erkennt der Durchschnittsfachmann, das ein oder mehrere Merkmale oder Charakteristika beeinträchtigt werden können, um gewünschte Gesamtsystemattribute zu erzielen, die von der spezifischen Anwendung und Implementierung abhängen. Zu diesen Attributen können unter anderem Kosten, Festigkeit, Dauerhaftigkeit, Lebenszykluskosten, Vermarktbarkeit, Aussehen, Verpackung, Größe, Wartbarkeit, Gewicht, Herstellbarkeit, Leichtigkeit der Montage usw. zählen. Als solches sind Ausführungsformen, die als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Implementierungen nach dem Stand der Technik bezüglich einer oder mehrerer Charakteristika beschrieben sind, nicht außerhalb des Schutzbereichs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen erwünscht sein.
