DE102014113168B4 - Leistungswandlungsvorrichtung und elektrische Servolenkungsvorrichtung mit derselben - Google Patents

Leistungswandlungsvorrichtung und elektrische Servolenkungsvorrichtung mit derselben Download PDF

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Abstract

Leistungswandlungsvorrichtung (1, 2) mit:einer Wechselrichtereinheit (20, 120, 130), die eine Mehrzahl von Schaltelementen (21-23, 31-33) einer Seite eines hohen Potenzials, die auf einer Seite eines hohen Potenzials angeordnet sind, und eine Mehrzahl von Schaltelementen (24-26, 34-36) einer Seite eines niedrigen Potenzials, die auf einer Seite eines niedrigen Potenzials angeordnet sind, hat, wobei jedes der Schaltelemente (21-23, 31-33) einer Seite eines hohen Potenzials und der Schaltelemente (24-26, 34-36) einer Seite eines niedrigen Potenzials einer einer Mehrzahl von Phasen einer Wicklung (15, 110, 115) einer drehenden elektrischen Maschine (10, 105) entspricht;einer Strom erfassenden Einheit (40, 140, 145), die zwischen die Wechselrichtereinheit (20, 120, 130) und eine positive Seite oder eine negative Seite einer Gleichstromleistungsversorgung (80) geschaltet ist; undeiner Steuereinheit (60), die basierend auf einem PWM-Bezugssignal und einem Tastungsanweisungswert einen Ein-Betrieb und einen Aus-Betrieb der Schaltelemente (21-23, 31-33) einer Seite eines hohen Potenzials und der Schaltelemente (24-26, 34-36) einer Seite eines niedrigen Potenzials steuert,wobei die Steuereinheit (60) folgende Merkmale aufweist:eine Phasenstrom berechnende Vorrichtung (61), die basierend auf einem Stromerfassungswert, der durch die Strom erfassende Einheit (40, 140, 145) erfasst wird, einen Phasenstrom jeder Phase, der durch eine der Phasen der Wicklung (15, 110, 115) fließt, berechnet; undeine Spannungsanweisungswert berechnende Vorrichtung (63, 64), die basierend auf dem Phasenstrom jeder Phase einen Spannungsanweisungswert, der sich auf eine Spannung, die an die Wicklung (15, 110, 115) angelegt ist, bezieht, berechnet,wobei die Steuereinheit (60) basierend auf dem Spannungsanweisungswert einen Tastungskorrekturwert (C11, C12, C13) berechnet und basierend auf dem Tastungskorrekturwert (C11, C12, C13) ein Intervall eines aktiven Spannungsvektors in sowohl einer Periode einer ersten Hälfte als auch einer Periode einer zweiten Hälfte eines vorbestimmten Zyklus oder mehrerer Zyklen des PWM-Bezugssignals berechnet, um länger oder gleich einer vorbestimmten Periode, die erforderlich ist, um den Stromerfassungswert zu gewinnen, zu sein,wobei die Steuereinheit (60) basierend auf dem Spannungsanweisungswert einen Tastungsanweisungswert der ersten Hälfte und einen Tastungsanweisungswert der zweiten Hälfte als einen Tastungsanweisungswert auf eine solche Art und Weise berechnet, dass ein Intervall eines ersten Spannungsvektors und ein Intervall eines zweiten Spannungsvektors gleich oder länger als eine minimale Zeit sind, und das Intervall des ersten Spannungsvektors und das Intervall des zweiten Spannungsvektors in mindestens entweder der Periode der ersten Hälfte oder der Periode der zweiten Hälfte umfasst sind,wobei in dem Intervall des ersten Spannungsvektors die Schaltelemente (24-26, 34-36) einer Seite eines niedrigen Potenzials von allen Phasen eingeschaltet sind,wobei in dem Intervall des zweiten Spannungsvektors die Schaltelemente (21-23, 31-33) einer Seite eines hohen Potenzials von allen Phasen eingeschaltet sind,wobei die minimale Zeit gleich oder länger als eine Totzeitperiode ist, undwobei während der Totzeitperiode sowohl ein Schaltelement einer Seite eines hohen Potenzials als auch ein Schaltelement einer Seite eines niedrigen Potenzials, die einer gleichen Phase der Wicklung (15, 110, 115) entsprechen, ausgeschaltet sind.

Description

  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Leistungswandlungsvorrichtung und eine elektrische Servolenkungsvorrichtung mit derselben.
  • Eine Wechselrichtervorrichtung zum Erfassen eines Stroms durch eine Strom erfassende Vorrichtung, die für einen Gleichstromteil bei einem Wechselrichter vorgesehen ist, ist gewöhnlich bekannt. In einer Patentliteratur 1 wird beispielsweise eine Steuerung durchgeführt, um einen Nullspannungsvektor einer Art in sowohl einer Periode einer ersten Hälfte als auch einer Periode einer zweiten Hälfte eines Zyklus zu erzeugen, um einen Strom zu vorbestimmten Zeitpunkten zu erfassen.
  • In dem Fall eines Erzeugens eines Nullspannungsvektors einer Art in sowohl der Periode einer ersten Hälfte als auch der Periode einer zweiten Hälfte eines PWM-Zyklus, wie in der Patentliteratur 1, beispielsweise wenn die Tastung nahe 0% oder 100% ist, stimmen jedoch aufgrund des Einflusses einer Totzeit eine Anweisungsspannung und die Tastung nicht überein. Ein Stromkurvenverkauf wird folglich verzerrt, und es treten eine Drehmomentwelligkeit, ein Geräusch, eine Vibration oder dergleichen auf.
  • Patentliteratur 1: japanisches Patent Nr. JP 3 610 897 B2
  • Weiterer Stand der Technik ist in den folgenden Dokumenten offenbart.
  • DE 102 37 882 A1 offenbart ein Verfahren zur Impulsbreitenmodulation sowie einen Spannungswandler und einen Wechselrichter. Bei der Berechnung eines dreiphasigen Ausgangswechselstroms eines Wechselrichters auf Grundlage des eingegebenen Gleichstroms ist es schwierig, den Gleichstrom zu erfassen, wenn die Impulsbreite der Leitungs-Leitungs-Spannung klein ist, wodurch auch die Impulsbreite des Gleichstroms klein wird. Die Frequenz der Trägerwelle wird für eine Phase abgesenkt, deren Leitungs-Leitungs-Spannung hoch ist, wodurch die Impulsbreite des Gleichstroms größer wird. Im Ergebnis kann der Strom erfasst werden.
  • US 2012 / 0 139 461 A1 offenbart eine Leistungsumwandlungsvorrichtung für eine rotierende elektrische Maschine. Die Leistungsumwandlungsvorrichtung umfasst eine Wechselrichtereinheit und eine Steuereinheit. Die Wechselrichtereinheit enthält hohe Schaltelemente und niedrige Schaltelemente für jede Phase der Spulen eines Motors. Die Steuereinheit ändert in einem Fall, in dem die Einschaltzeit der hohen Schaltelemente und der niedrigen Schaltelemente kürzer als eine vorbestimmte Zeit ist, die auf der Grundlage einer Totzeit bestimmt wird, einen durchschnittlichen Ausgangsspannungswert, so dass die Einschaltzeit der hohen Schaltelemente oder die Einschaltzeit der niedrigen Schaltelemente länger als die vorbestimmte Zeit wird. Die Spannungsnutzungsrate kann verbessert werden, ohne dass eine spezielle Schaltung erforderlich ist, und eine Verzerrung der Zwischenleitungsspannungen oder eine Verzerrung der Ströme kann unterdrückt werden.
  • US 2013 / 0 207 586 A1 offenbart eine Steuervorrichtung für eine mehrphasige rotierende Maschine und ein elektrisches Servolenksystem mit dieser Vorrichtung. Eine erste Wechselrichterschaltung und eine zweite Wechselrichterschaltung sind für einen ersten Wicklungssatz bzw. einen zweiten Wicklungssatz eines Motors vorgesehen und schalten die Energieversorgung der Wicklungssätze um. Eine Steuervorrichtung steuert den Betrieb der Wechselrichterschaltungen. Die Steuervorrichtung erkennt eine Anomalie in den Umrichterschaltungen. Die Steuervorrichtung berechnet einen ersten Wert in Bezug auf jedes Antriebssystem auf der Grundlage der Phasenströme der Wechselrichterschaltung in jedem System, berechnet einen zweiten Wert auf der Grundlage von zwei Werten, die aus einer Vielzahl von ersten Werten ausgewählt werden, die für jedes Antriebssystem berechnet werden, und erkennt eine Anomalie der Wechselrichterschaltungen, die dem ausgewählten ersten Wert entspricht, wenn der zweite Wert von einem vorbestimmten Bereich abweicht.
  • WO 2012/ 157 039 A1 offenbart ein Antriebssystem für einen Synchronmotor. Es wird ein positionssensorloses Antriebsverfahren bereitgestellt, bei dem die Steuerung der Drehzahl und des Drehmoments eines Permanentmagnetmotors durch Ansteuerung des Motors mit einem idealen sinusförmigen Strom, der durch eine minimale Anzahl von Schaltvorgängen erzeugt wird, unter Verwendung eines Wechselrichters erfolgt, und bei dem eine Ansteuerung aus einem extrem niedrigen Drehzahlbereich in der Nähe von Null möglich ist. Ein elektrisches Potential des Neutralpunktes eines Permanentmagnetmotors wird durch Synchronisation mit der PWM-Wellenform eines Wechselrichters erfasst. Die Position eines Rotors des Permanentmagnetmotors wird aus den Änderungen des elektrischen Neutralpunktpotentials abgeleitet. Die Rotorposition eines Dreiphasen-Synchronmotors wird ermittelt, indem bei der Erfassung des elektrischen Potentials des Neutralpunkts drei oder vier Arten von Schaltzuständen vorgenommen werden, bei denen die Ausgangsspannung des Wechselrichters kein Nullvektor ist, indem die Zeitpunkte jeder der Phasen der PWM-Wellenform verschoben werden und das elektrische Potential des Neutralpunkts in mindestens zwei Arten von Schaltzuständen unter diesen Schaltzuständen abgetastet wird.
  • Ferner ist in den Dokumenten HOLMES, D. Grahame; LIPO, Thomas A.: Pulse Width Modulation for Power Converters Principles and Practice. In: Hoboken, NJ: Wiley-lnterscience, 2003, S.606-611 und US 2008 / 0 225 561 A1 weiterer Stand der Technik offenbart.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung besteht darin, eine Leistungswandlungsvorrichtung, die eine reduzierte Verzerrung in dem Stromkurvenverlauf realisiert, und eine elektrische Servolenkungsvorrichtung mit derselben zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der sich daran anschließenden Ansprüche.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist eine Leistungswandlungsvorrichtung eine Wechselrichtereinheit, die eine Mehrzahl von Schaltelementen einer Seite eines hohen Potenzials, die auf einer Seite eines hohen Potenzials angeordnet sind, und eine Mehrzahl von Schaltelementen einer Seite eines niedrigen Potenzials, die auf einer Seite eines niedrigen Potenzials angeordnet sind, hat, wobei jedes der Schaltelemente auf einer Seite eines hohen Potenzials und der Schaltelemente auf einer Seite eines niedrigen Potenzials einer einer Mehrzahl von Phasen einer Wicklung einer drehenden elektrischen Maschine entspricht, eine Strom erfassende Einheit, die zwischen die Wechselrichtereinheit und eine positive Seite oder eine negative Seite einer Gleichstromleistungsversorgung geschaltet ist, und eine Steuereinheit auf, die basierend auf einem PWM-Bezugssignal und einem Tastungsanweisungswert einen Ein-Betrieb und einen Aus-Betrieb der Schaltelemente einer Seite eines hohen Potenzials und der Schaltelemente einer Seite eines niedrigen Potenzials steuert. Die Steuereinheit weist eine Phasenstrom berechnende Vorrichtung, die basierend auf einem Stromerfassungswert, der durch die Strom erfassende Einheit erfasst wird, einen Phasenstrom jeder Phase, der durch eine der Phasen der Wicklung fließt, berechnet, und eine Spannungsanweisungswert berechnende Vorrichtung, die basierend auf dem Phasenstrom jeder Phase einen Spannungsanweisungswert, der sich auf eine Spannung, die an die Wicklung angelegt ist, bezieht, berechnet, auf. Die Steuereinheit berechnet basierend auf dem Spannungsanweisungswert einen Tastungskorrekturwert und berechnet basierend auf dem Tastungskorrekturwert ein Intervall eines aktiven Spannungsvektors in sowohl einer Periode einer ersten Hälfte als auch einer Periode einer zweiten Hälfte eines vorbestimmten Zyklus oder mehrerer Zyklen des PWM-Bezugssignals, um länger oder gleich einer vorbestimmten Periode, die erforderlich, um den Stromerfassungswert zu gewinnen, zu sein. Die Steuereinheit berechnet basierend auf dem Spannungsanweisungswert einen Tastungsanweisungswert einer ersten Hälfte und einen Tastungsanweisungswert einer zweiten Hälfte als einen Tastungsanweisungswert auf eine solche Art und Weise, dass ein Intervall eines ersten Spannungsvektors und ein Intervall eines zweiten Spannungsvektors gleich oder länger als eine minimale Zeit sind, und das Intervall eines ersten Spannungsvektors und das Intervall eines zweiten Spannungsvektors in mindestens entweder der Periode der ersten Hälfte oder der Periode der zweiten Hälfte umfasst sind. In dem Intervall eines ersten Spannungsvektors sind die Schaltelemente einer Seite eines niedrigen Potenzials von allen Phasen eingeschaltet. In dem Intervall eines zweiten Spannungsvektors sind die Schaltelemente einer Seite eine hohen Potenzials von allen Phasen eingeschaltet. Die minimale Zeit ist gleich oder länger als eine Totzeitperiode. In der Totzeitperiode werden sowohl ein Schaltelement einer Seite eines hohen Potenzials als auch ein Schaltelement einer Seite eines niedrigen Potenzials, die einer gleichen Phase der Wicklung entsprechen, ausgeschaltet.
  • In der vorliegenden Offenbarung werden die Intervalle eines ersten und zweiten Spannungsvektors V0 und V7 als Nullspannungsvektoren angepasst, um gleich oder länger als die minimale Zeit, die aus der Totzeitperiode bestimmt wird, zu werden. Das heißt, in der Offenbarung wird die PWM-Steuerung durchgeführt, ohne eine Tastung in einem Bereich zu verwenden, in dem aufgrund des Einflusses der Totzeit ein Anweisungswert und eine Tastung nicht miteinander übereinstimmen.
  • Die Tastung wird zusätzlich so angepasst, dass die Intervalle von sowohl dem ersten als auch dem zweiten Spannungsvektor V0 und V7 in mindestens entweder der Periode der ersten Hälfte oder der Periode der zweiten Hälfte umfasst sind. Selbst wenn folglich die Tastung zwischen der Periode der ersten Hälfte und der Periode der zweiten Hälfte eines PWM-Zyklus geändert wird, wird ein Puls zusammen mit dem Schalten der Tastung nicht reduziert.
  • Eine fehlende Übereinstimmung zwischen der Spannungsanweisung und der Tastung aufgrund des Einflusses der Totzeit tritt folglich nicht auf, und der Stromkurvenverlauf wird nicht verzerrt, sodass eine Drehmomentwelligkeit, ein Geräusch und eine Vibration reduziert werden können.
  • Da der Tastungswandlungswert korrigiert wird, sodass das Intervall eines aktiven Spannungsvektors zum Durchführen einer Stromerfassung gleich oder länger als eine vorbestimmte Periode wird, kann der Stromerfassungswert ordnungsgemäß erfasst werden.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist eine elektrische Servolenkungsvorrichtung eine Leistungswandlungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung und eine drehende elektrische Maschine zum Ausgeben eines Hilfsdrehmoments, das einen Lenkbetrieb eines Fahrers unterstützt, auf.
  • Bei der vorhergehenden Vorrichtung wird selbst, wenn die Tastung zwischen der Periode der ersten Hälfte und der Periode der zweiten Hälfte eines PWM-Zyklus geändert wird, ein Puls in Verbindung mit dem Schalten der Tastung nicht reduziert. Eine fehlende Übereinstimmung zwischen der Spannungsanweisung und der Tastung aufgrund des Einflusses der Totzeit tritt folglich nicht auf, und der Stromkurvenverlauf wird nicht verzerrt, sodass eine Drehmomentwelligkeit, ein Geräusch und eine Vibration reduziert werden können. Da der Tastungswandlungswert korrigiert wird, sodass das Intervall eines aktiven Spannungsvektors zum Durchführen einer Stromerfassung gleich oder länger als eine vorbestimmte Periode wird, kann der Stromerfassungswert ordnungsgemäß erfasst werden.
  • Die vorhergehenden und andere Ziele, Charakteristiken und Vorteile der vorliegenden Offenbarung sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen vorgenommen ist, offensichtlicher. Es zeigen:
    • 1 ein schematisches Diagramm, das eine elektrische Servolenkungsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung darstellt;
    • 2 ein schematisches Diagramm, das die Konfiguration einer Leistungswandlungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Offenbarung darstellt;
    • 3 ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Steuereinheit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Offenbarung darstellt;
    • 4 ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer Tastung wandelnden Einheit gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Offenbarung darstellt;
    • 5 ein erläuterndes Diagramm zum Erläutern eines PWM-Bezugssignals gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Offenbarung;
    • 6A und 6B erläuternde Diagramme zum Erläutern einer Tastungsanweisung und von Ein-/Aus-Betriebsvorgängen von Schaltelementen bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Offenbarung;
    • 7A und 7B erläuternde Diagramme zum Erläutern des Tastungsanweisungswerts und der Ein-/Aus-Betriebsvorgänge der Schaltelemente bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Offenbarung;
    • 8A und 8B erläuternde Diagramme, die die Beziehung zwischen dem Tastungsanweisungswert und einer Tastung, mit der die Schaltelemente eingeschaltet werden, bzw. die Beziehung zwischen dem Tastungsanweisungswert und einer Anlegespannung darstellen;
    • 9 ein erläuterndes Diagramm zum Erläutern einer Totzeit in dem Fall eines Schaltens der Tastung zwischen der ersten Hälfte und der zweiten Hälfte eines PWM-Zyklus;
    • 10 ein erläuterndes Diagramm, das die Beziehung zwischen den Schaltelementen, die ein sind, und Spannungsvektormustern darstellt;
    • 11A und 11B erläuternde Diagramme zum Erläutern der Beziehung zwischen den Spannungsanweisungswerten und den Spannungsvektormustern bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Offenbarung;
    • 12A und 12B erläuternde Diagramme zum Erläutern der Beziehung zwischen den Spannungsanweisungswerten und den Spannungsvektormustern bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Offenbarung;
    • 13A und 13B erläuternde Diagramme zum Erläutern der Beziehung zwischen den Spannungsanweisungswerten und den Spannungsvektormustern bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Offenbarung;
    • 14 ein Flussdiagramm zum Erläutern eines korrigierenden Verfahrens gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Offenbarung;
    • 15 ein Flussdiagram zum Erläutern des korrigierenden Verfahrens gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Offenbarung;
    • 16 ein erläuterndes Diagramm zum Erläutern eines korrigierenden Verfahrens (1-1) gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Offenbarung;
    • 17 ein erläuterndes Diagramm zum Erläutern eines korrigierenden Verfahrens (1-2) gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Offenbarung;
    • 18 ein erläuterndes Diagramm zum Erläutern eines korrigierenden Verfahrens (1-3) gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Offenbarung;
    • 19 ein erläuterndes Diagramm zum Erläutern eines korrigierenden Verfahrens (1-4) gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Offenbarung;
    • 20 ein Flussdiagramm zum Erläutern eines anpassenden Verfahrens gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Offenbarung;
    • 21A bis 21C erläuternde Diagramme zum Erläutern eines korrigierenden Verfahrens und eines anpassenden Verfahrens in dem Fall, in dem die Amplitude eines Spannungsanweisungswerts kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Offenbarung;
    • 22A bis 22C erläuternde Diagramme zum Erläutern eines korrigierenden Verfahrens und eines anpassenden Verfahrens in dem Fall, in dem die Amplitude des Spannungsanweisungswerts gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist, bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Offenbarung;
    • 23 ein Flussdiagramm zum Erläutern eines korrigierenden Verfahrens gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung;
    • 24 ein Flussdiagramm zum Erläutern des korrigierenden Verfahrens gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Offenbarung;
    • 25 ein erläuterndes Diagramm zum Erläutern eines korrigierenden Verfahrens (2-1) gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Offenbarung;
    • 26 ein erläuterndes Diagramm zum Erläutern eines korrigierenden Verfahrens (2-2) gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Offenbarung;
    • 27 ein erläuterndes Diagramm zum Erläutern eines korrigierenden Verfahrens (2-3) gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Offenbarung;
    • 28 ein erläuterndes Diagramm zum Erläutern eines korrigierenden Verfahrens (2-4) gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Offenbarung;
    • 29 ein Flussdiagramm zum Erläutern eines anpassenden Verfahrens gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Offenbarung;
    • 30A bis 30C erläuternde Diagramme zum Erläutern eines korrigierenden Verfahrens und eines anpassenden Verfahrens in dem Fall, in dem die Amplitude des Spannungsanweisungswerts kleiner als ein vorbestimmter Wert bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Offenbarung ist;
    • 31A bis 31C erläuternde Diagramme zum Erläutern eines korrigierenden Verfahrens und eines anpassenden Verfahrens in dem Fall, in dem die Amplitude des Spannungsanweisungswerts gleich oder größer als der vorbestimmte Wert bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Offenbarung ist;
    • 32 ein schematisches Diagramm, das die Konfiguration einer Leistung wandelnden Vorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung darstellt;
    • 33A bis 33B erläuternde Diagramme zum Erläutern eines anpassenden Verfahrens gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Offenbarung;
    • 34a bis 34B erläuternde Diagramme zum Erläutern eines anpassenden Verfahrens gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Offenbarung; und
    • 35A bis 35B erläuternde Diagramme zum Erläutern eines anpassenden Verfahrens gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Offenbarung.
  • Eine Leistungswandlungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung und eine elektrische Servolenkungsvorrichtung, die dieselbe verwendet, sind im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • Erstes Ausführungsbeispiel
  • 1 bis 22 stellen eine Leistungswandlungsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung und eine elektrische Servolenkungsvorrichtung, die dieselbe verwendet, dar. Im Folgenden sind bei einer Mehrzahl von Ausführungsbeispielen im Wesentlichen gleiche Konfigurationen mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet, und die Beschreibung derselben ist nicht wiederholt.
  • Wie in 1 dargestellt ist, ist eine Leistungswandlungsvorrichtung 1 zusammen mit beispielsweise einem Motor 10 als eine drehende elektrische Maschine auf eine elektrische Servolenkungsvorrichtung 100 zum Unterstützen eines Lenkbetriebs eines Fahrzeugs angewendet.
  • 1 stellt eine allgemeine Konfiguration eines Lenksystems 90, das die elektrische Servolenkungsvorrichtung 100 hat, dar. Das Lenksystem 90 ist durch einen Griff (ein Lenkrad) 91, eine Lenkwelle 92, ein Ritzel 96, eine Zahnstangenwelle 97, Räder 98, die elektrische Servolenkungsvorrichtung 100 und dergleichen aufgebaut.
  • Der Griff 91 ist mit der Lenkwelle 92 verbunden. Die Lenkwelle 92 ist mit einem Drehmomentsensor 94 zum Erfassen eines Lenkdrehmoments, das zugeführt wird, wenn der Fahrer den Griff 91 betreibt, versehen. Das Ritzel 96 ist an der Spitze der Lenkwelle 92 vorgesehen, und das Ritzel 96 greift mit der Zahnstangenwelle 97 ein. An beiden Enden der Zahnstangenwelle 97 ist das Paar von Rädern 98 über Spurstangen oder dergleichen gekoppelt.
  • Mit der Konfiguration rotiert, wenn der Fahrer den Griff 91 rotiert, die Lenkwelle 92, die mit dem Griff 91 verbunden ist. Die rotierende Bewegung der Lenkwelle 92 wird durch das Ritzel 96 in eine lineare Bewegung der Zahnstangenwelle 97 gewandelt, sodass das Paar von Rädern 98 in einem Winkel gemäß der Verlagerungsmenge der Zahnstangenwelle 97 gelenkt wird.
  • Die elektrische Servolenkungsvorrichtung 100 weist den Motor 10, der ein Hilfsdrehmoment, das das Lenken des Griffs 91 durch den Fahrer unterstützt, ausgibt, die Leistungswandlungsvorrichtung 1, die zum Steuern und Treiben des Motors 10 verwendet wird, ein Reduktionsgetriebe 89, das die Drehung des Motors 10 reduziert und die Drehung zu der Lenkwelle 92 oder der Zahnstangenwelle 97 überträgt, und dergleichen auf.
  • Der Motor 10 wird angetrieben, wenn von einer Batterie 80 (Bezug nehmend auf 2) mit Leistung versorgt wird, um das Reduktionsgetriebe 89 vorwärts/rückwärts drehen zu lassen.
  • Die elektrische Servolenkungsvorrichtung 100 gibt das Hilfsdrehmoment zum Unterstützen des Lenkens des Griffs 91 von dem Motor 10 auf der Basis von Signalen von dem Drehmomentsensor 94, einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor zum Erfassen einer Fahrzeuggeschwindigkeit und dergleichen aus und überträgt dasselbe zu der Lenkwelle 92 oder der Zahnstangenwelle 97.
  • Der Motor 10 ist ein bürstenloser Dreiphasenmotor und hat einen Rotor und einen Stator (die nicht dargestellt sind). Der Rotor ist ein zylindrisches Glied. Ein Permanentmagnet haftet an der Oberfläche des Motors und hat einen magnetischen Pol. Der Stator hat intern den Rotor, um relativ drehbar zu sein. Der Stator hat Vorsprungteile, die bei jedem vorbestimmten Winkel zu der Innenseite radial vorspringen. Um die Vorsprünge herum sind eine U-Phasen-Spule 11, eine V-Phasen-Spule 12 und eine W-Phasen-Spule 13, die in 2 dargestellt sind, gewickelt. Die U-Phasen-Spule 11, die V-Phasen-Spule 12 und die W-Phasen-Spule 13 bauen eine Wicklung 15 auf.
  • Der Motor 10 ist ferner mit einem Positionssensor 14 zum Erfassen eines elektrischen Winkels θ als die Drehungsposition des Rotors versehen.
  • Wie in 2 dargestellt ist, treibt und steuert die Leistungswandlungsvorrichtung 1 durch eine Pulsbreitenmodulation (die im Folgenden „PWM“ (= pulse width modulation) genannt ist) den Motor 10 und hat eine Wechselrichterschaltung 20, einen Nebenschlusswiderstand 40 als eine Strom erfassende Einheit, einen AD-Wandler 42 als eine Strom gewinnende Einheit, einen Kondensator 50, eine Drosselspule 55, eine Steuereinheit 60, die Batterie 80 als eine Stromleistungsversorgung und dergleichen.
  • Die Wechselrichtereinheit 20 ist ein Dreiphasenwechselrichter. Sechs Schaltelemente 21 bis 26 sind brückengeschaltet, um eine Stromanlegung an die U-Phasen-Spule 11, die V-Phasen-Spule 12 und die W-Phasen-Spule 13 zu schalten. Obwohl die Schaltelemente 21 bis 26 des Ausführungsbeispiels MOSFET (= metal-oxide-semiconductor field-effect transistor = Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor) als eine Art von Feldeffekttransistoren sind, können andere Transistoren oder dergleichen ebenfalls verwendet werden. Im Folgenden ist auf die Schaltelemente 21 bis 26 als SW 21 bis 26 Bezug genommen.
  • Die Drains der drei SW 21 bis 23 sind mit der Seite einer positiven Elektrode der Batterie 80 verbunden. Die Sources der SW 21 bis 23 sind jeweils mit den Drains der SW 24 bis 26 verbunden. Die Sources der SW 24 bis 26 sind über den Nebenschlusswiderstand 40 mit der Seite einer negativen Elektrode der Batterie 80 verbunden.
  • Der Verbindungspunkt des SW 21 und des SW 24 als ein Paar ist mit einem Ende der U-Phasen-Spule 11 verbunden. Der Verbindungspunkt des SW 22 und des SW 25 als ein Paar ist mit einem Ende der V-Phasen-Spule 12 verbunden. Der Verbindungspunkt des SW 23 und des SW 26 als ein Paar ist mit einem Ende der W-Phasen-Spule 13 verbunden.
  • Auf die SW 21 bis 23, die auf der Seite eines hohen Potenzials angeordnet sind, ist im Folgenden ordnungsgemäß als „obere SW“ Bezug genommen, und auf die SW 24 bis 26, die auf der Seite eines niedrigen Potenzials angeordnet sind, ist ordnungsgemäß als „untere SW“ Bezug genommen. Wie es notwendig ist, wird die entsprechende Phase ferner als „oberes U-SW 21“ geschrieben. Bei dem Ausführungsbeispiel entsprechen die oberen SW 31 bis 23 „Schaltelementen einer Seite eines hohen Potenzials“, und die unteren SW 24 bis 26 entsprechen „Schaltelementen einer Seite eines niedrigen Potenzials“.
  • Der Nebenschlusswiderstand 40 ist zwischen der Seite eines niedrigen Potenzials der Wechselrichterschaltung 20 und der negativen Elektrode der Batterie 80 vorgesehen und erfasst einen Sammelschienenstrom der Wechselrichtereinheit 20. Die Spannung zwischen beiden Enden des Nebenschlusswiderstands 40 wird durch eine Verstärkungsschaltung 41 verstärkt, und die verstärkte Spannung wird zu dem AD-Wandler 42 ausgegeben. Der AD-Wandler 42 tastet die Spannung in vorbestimmten Abtastintervallen ab und hält dieselbe und gibt einen AD-gewandelten Stromerfassungswert Ic zu einer Steuereinheit 60 aus.
  • Der Kondensator 50 und die Drosselspule 55 sind zwischen der Batterie 80 und der Wechselrichtereinheit 20 vorgesehen und bauen ein Leistungsfilter auf. Mit der Konfiguration wird ein Rauschen, das von anderen Vorrichtungen, die die Batterie 80 gemeinsam verwenden, übertragen wird, reduziert. Ein Rauschen wird von der Seite der Wechselrichtereinheit 20 zu den anderen Vorrichtungen, die die Batterie 80 gemeinsam verwenden, ebenfalls reduziert. Der Kondensator 50 sammelt Ladungen, wodurch eine Leistungsversorgung der SW 21 bis 26 unterstützt wird und eine Rauschkomponente, wie zum Beispiel ein Stoßstrom, unterdrückt wird. Eine Spannung Vcon des Kondensators 50 wird durch die Steuereinheit 60 gewonnen.
  • Die Steuereinheit 60 steuert die ganze Leistungswandlungsvorrichtung 1 und ist durch einen Mikrocomputer, der verschiedene Betriebsvorgänge ausführt, aufgebaut.
  • Wie in 3 dargestellt ist, hat die Steuereinheit 60 eine Phasenstrom berechnende Einheit 61, eine drei Phasen zu zwei Phasen wandelnde Einheit 62, eine Steuerung 63, eine zwei Phasen zu drei Phasen wandelnde Einheit 64, eine Tastung transformierende Einheit 70, eine Tastung aktualisierende Einheit 65, eine mit einer Dreieckswelle vergleichende Einheit 66 und dergleichen.
  • Die einen Phasenstrom berechnende Einheit 61 berechnet auf der Basis des Stromerfassungswerts Ic einen U-Phasen-Strom Iu, einen V-Phasen-Strom Iv und einen W-Phasen-Strom Iw. Im Folgenden werden der U-Phasen-Strom Iu, der V-Phasen-Strom Iv und der W-Phasen-Strom Iw ordnungsgemäß die Dreiphasenströme Iu, Iv und Iw genannt.
  • Die drei Phasen zu zwei Phasen wandelnde Einheit 62 berechnet durch eine dq-Wandlung basierend auf den Dreiphasenströmen Iu, Iv und Iw und dem elektrischen Winkel θ einen d-Achsen-Stromerfassungswert Id und einen q-Achsen-Stromerfassungswert Iq.
  • Die Steuerung 63 führt basierend auf einem d-Achsen-Stromanweisungswert Id*, einem q-Achsen-Stromanweisungswert Iq*, dem d-Achsen-Stromerfassungswert Id und dem q-Achsen-Stromerfassungswert Iq einen Stromrückkopplungsbetrieb durch, um einen d-Achsen-Spannungsanweisungswert Vd* und einen q-Achsen-Spannungsanweisungswert Vq* zu berechnen. Eine Stromabweichung ΔId zwischen dem d-Achsen-Stromanweisungswert Id* und dem d-Achsen-Stromerfassungswert Id und eine Stromabweichung ΔIq zwischen dem q-Achsen-Stromanweisungswert Iq* und dem q-Achsen-Stromerfassungswert Iq werden genauer gesagt berechnet, und die Spannungsanweisungswerte Vd* und Vq* werden berechnet, sodass die Stromabweichungen ΔId und ΔIq gegen null konvergieren, um die Stromerfassungswerte Id und Iq den Stromanweisungswerten Id* und Iq* folgen zu lassen.
  • Die zwei Phasen zu drei Phasen wandelnde Einheit 64 berechnet auf der Basis der Spannungsanweisungswerte Vd* und Vq* und des elektrischen Winkels θ durch eine inverse dq-Transformation einen U-Phasen-Spannungsanweisungswert Vu*, einen V-Phasen-Spannungsanweisungswert Vv* und einen W-Phasen-Spannungsanweisungswert Vw*. Der U-Phasen-Spannungsanweisungswert Vu*, der V-Phasen-Spannungsanweisungswert Vv* und der W-Phasen-Spannungsanweisungswert Ww* werden im Folgenden ordnungsgemäß jeweils Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* genannt.
  • Die Tastung transformierende Einheit 70 transformiert die Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* in einen U-Phasen-Tastungsanweisungswert D_U, einen V-Phasen-Tastungsanweisungswert D_V und einen W-Phasen-Tastungsanweisungswert D_W. Im Folgenden werden der U-Phasen-Tastungsanweisungswert D_U, der V-Phasen-Tastungsanweisungswert D_V und der W-Phasen-Tastungsanweisungswert D_W ordnungsgemäß „Tastungsanweisungswerte D_U, D_V und D_W“ genannt oder einfach „Tastungen“ genannt.
  • Wie es in 4 dargestellt ist, ist eine Tastung transformierende Einheit 70 durch eine Totzeit kompensierende Einheit 71, eine Tastung wandelnde Einheit 72, eine Stromerfassungsperiodensicherheit berechnende Einheit 73 und eine Stromerfassungszeitpunktanpassung berechnende Einheit 74 aufgebaut.
  • Um ein simultanes Einschalten der oberen SW 21 bis 23 und der unteren SW 24 bis 36 als Paare zu vermeiden, kompensiert die Totzeit kompensierende Einheit 71 auf der Basis einer Totzeitkompensationsmenge die Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* und berechnet Totzeitkompensationswerte Vuc, Vvc und Vwc, um eine Änderungsmenge der Spannung, die an die Spulen 11 bis 13 angelegt ist, die durch den Einfluss der Totzeit verursacht wird, aufzuheben.
  • Die Tastung wandelnde Einheit 72 wandelt die Totzeitkompensationswerte Vuc, Vvc und Vwc in Tastungswandlungswerte Du_r, Dv_r bzw. Dw_r.
  • Um eine Zeit, in der der Stromerfassungswert Ic gewonnen werden kann, zu sichern, korrigiert die Stromerfassungsperiodensicherheit berechnende Einheit 73 die Tastungswandlungswerte Du_r, Dv_r und Dw-r und berechnet temporäre Tastungswerte Du_at, Dv_at und Dw_at einer ersten Hälfte und temporäre Tastungswerte Du_bt, Dv_bt und Dw_bt einer zweiten Hälfte.
  • Die Stromerfassungszeitpunktanpassung berechnende Einheit 74 ändert eine Spannung eines neutralen Punkts und berechnet Tastungsanweisungswerte Du_a, Dv_a und Dw_a einer ersten Hälfte und Tastungsanweisungswerte Du_b, Dv_b und Dw_b einer zweiten Hälfte, sodass der Stromerfassungswert Ic in vorbestimmten Intervallen erfasst werden kann. Bei dem Ausführungsbeispiel entsprechen die Tastungsanweisungswerte Du_a, Dv_a und Dw_a einer ersten Hälfte und die Tastungsanweisungswerte Du_b, Dv_b und Dw_b einer zweiten Hälfte „Tastungsanweisungswerten D_U, D_V und D_W“.
  • Die Details der Berechnung bei der Stromerfassungsperiodensicherheit berechnenden Einheit 73 und der Stromerfassungszeitpunktanpassung berechnenden Einheit 74 sind später beschrieben.
  • Wieder auf 3 Bezug nehmend, stellt die Tastung aktualisierende Einheit 65 die Tastungsanweisungswerte D_u, D_v und D_w, die durch die Tastung transformierende Einheit 70 berechnet werden, ein und aktualisiert dieselben.
  • Die mit einer Dreieckswelle vergleichende Einheit 66 vergleicht die Tastungsanweisungswerte D_U, D_V und D_W mit einem PWM-Bezugssignal P als ein Dreieckswellenträgersignal und gibt ein Signal zum Schalten des Ein-/Aus-Zustands der SW 21 bis 26 zu der Treibschaltung 68 (Bezug nehmend auf 2) aus. Wenn ein Signal U_MOS_H ausgegeben wird, wird das obere SW 21 eingeschaltet, und das untere SW 24 wird ausgeschaltet. Wenn ein Signal U_MOS_L ausgegeben wird, wird das obere SW 21 ausgeschaltet, und das untere SW 24 wird eingeschaltet. Wenn ein Signal V_MOS_H ausgegeben wird, wird das obere SW 22 eingeschaltet, und das untere SW 25 wird ausgeschaltet. Wenn ein Signal V_MOS_L ausgegeben wird, wird das obere SW 22 ausgeschaltet, und das untere SW 25 wird eingeschaltet. Wenn ein Signal W_MOS_H ausgegeben wird, wird das obere SW 23 eingeschaltet, und das untere SW 26 wird ausgeschaltet. Wenn ein Signal W_MOS_L ausgegeben wird, wird das obere SW 23 ausgeschaltet, und das untere SW 26 wird eingeschaltet.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel wird, um einen Kurzschluss zu vermeiden, der auftritt, wenn das obere SW 21 und das untere SW 24, das obere SW 22 und das untere SW 25 und das obere SW 23 und das untere SW 26 als Paare zu der gleichen Zeit eingeschaltet werden, eine Totzeitperiode vorgesehen, in der sowohl das obere SW 21 als auch das untere SW 24, das obere SW 22 als auch das untere SW 25 und das obere SW 23 als auch das untere SW 26 als Paare ausgeschaltet werden.
  • 5 stellt ein Verfahren eines Einstellens einer Totzeit dar. Die horizontale Achse von 5 gibt eine Zeit an (die nicht in das Diagramm geschrieben ist). Bei dem Ausführungsbeispiel wird ein mit einer Dreieckswelle vergleichendes Verfahren genutzt. Durch Vergleichen der Tastungsanweisungswerte D_U, D_V und D_W, die durch die Steuereinheit 60 kalkuliert werden, mit dem PWM-Bezugssignal P wird der Ein-/Aus-Betrieb der SW 21 bis 26 gesteuert. Wenn konkret die Tastung das PWM-Bezugssignal P überschreitet, werden die oberen SW 21 bis 23 eingeschaltet. Wenn das PWM-Bezugssignal P die Tastung überschreitet, werden die unteren SW 24 bis 26 eingeschaltet.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel werden ein PWM-Bezugssignal P1 für obere SW, das durch Verschieben des PWM-Bezugssignals P, das eine Amplitude einer Tastung von 0% bis 100% hat, in die obere Richtung gewonnen wird, und ein PWM-Bezugssignal P2 für untere SW, das durch Verschieben des PWM-Bezugssignals in die untere Richtung gewonnen wird, erzeugt. Durch Steuern des Ein-/Aus-Zustands der oberen SW 21 bis 23 auf der Basis des PWM-Bezugssignals P1 für obere SW und der Tastung und Steuern des Ein-/Aus-Zustands der unteren SW 24 bis 26 auf der Basis des PWM-Bezugssignals P2 für untere SW und der Tastung wird die Totzeitperiode gesichert.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel wird das PWM-Bezugssignal P1 für obere SW um eine Menge von 2% in die obere Richtung von dem PWM-Bezugssignal P verschoben. Das PWM-Bezugssignal P2 für untere SW wird um die Menge von 2% in die untere Richtung von dem PWM-Bezugssignal P verschoben. Bei dem Ausführungsbeispiel ist folglich für eine Bequemlichkeit der Bereich einer Tastung -2% bis 102%. Die Tastung, die der Totzeit auf der Seite der oberen SW 21 bis 23 entspricht, ist eine Menge von 2%, und die Tastung, die der Totzeit auf der Seite der unteren SW 24 bis 26 entspricht, ist die Menge von 2%. Insgesamt ist die Tastung, die der Totzeit entspricht, 4%. Die Tastung, die der Totzeit entspricht, ist im Folgenden ordnungsgemäß einfach „Totzeit“ genannt. Die Länge der Totzeit kann in Anbetracht der effektiven Pulsbreite und anderer Faktoren ordnungsgemäß eingestellt werden.
  • Wie in 5 dargestellt ist, kann in dem Fall eines Lieferns der Totzeit durch Verwenden der zwei PWM-Bezugssignale P1 und P2 kein Puls, der kleiner als die Totzeit ist, ausgegeben werden. In einem vorbestimmten Bereich von -2% als die untere Grenze der Tastung und einem vorbestimmten Bereich von 102% als die obere Grenze der Tastung variiert folglich die Totzeit zu der Zeit einer Ausgabe gemäß der Tastung.
  • Ein konkretes Beispiel ist unter Bezugnahme auf 6A und 6B und 7A und 7B beschrieben. In der Beschreibung von 6A und 6B und 7A und 7B wird in einem Zyklus des PWM-Bezugssignals P der Abschnitt, in dem die oberen SW 21 bis 23 ein sind, Ein-Tastung der oberen SW genannt, und der Abschnitt, in dem die unteren SW 24 bis 26 ein sind, wird Ein-Tastung der unteren SW genannt. In den Diagrammen ist Ein-Tastung als „OD (= on duty)“ abgekürzt, und die Totzeit ist als „DT“ (= dead time) abgekürzt.
  • 6A und 6B stellen ein Beispiel des Falls dar, in dem die Totzeit die eingestellte Totzeit wird. Wenn beispielsweise die Tastung 3% ist, wird die Ein-Tastung der oberen SW 1%, was durch Subtrahieren von 2% als die Totzeitmenge auf der Seite der oberen SW von 3% gewonnen wird. Die Ein-Tastung der unteren SW wird 95%, was durch Subtrahieren von 2% als die Totzeitmenge auf der Seite eines unteren SW von 97% (= 100% - 3%) gewonnen wird. Das heißt, da die Ein-Tastung der oberen SW 1% und die Ein-Tastung der unteren SW 95% ist, wenn die Tastung 3% ist, wird die Totzeit 4% als die eingestellte Totzeit.
  • Wie in 6B dargestellt ist, ist ferner in dem Fall, in dem die Tastung 97% ist, die Totzeit ähnlich zu dem Vorhergehenden.
  • 7A und 7B stellen ein Beispiel des Falls dar, in dem die Totzeit nicht die eingestellte Totzeit wird. Wenn die Tastung 2% oder höher ist, wird die Ein-Tastung von oberen SW durch Subtrahieren von 2% als die Totzeitmenge auf der Seite von oberen SW von der Tastung kalkuliert. Wenn andererseits die Tastung kleiner als 2% ist, kann die Ein-Tastung von oberen SW nicht kleiner als 0% gemacht werden. Wenn folglich beispielsweise die Tastung 1% ist, wird die Totzeit auf der Seite von oberen SW auf 1% eingestellt, und die Ein-Tastung von oberen SW, wenn die Tastung 1% ist, wird auf 0% eingestellt, sodass die oberen SW nicht eingeschaltet werden. Die Ein-Tastung von unteren SW wird 97%, was durch Subtrahieren von 2% als die Totzeitmenge auf der Seite von unteren SW von 99% (= 100% -1%) gewonnen wird. Das heißt, da die Ein-Tastung von oberen SW 0% ist, und die Ein-Tastung von unteren SW 97% ist, wenn die Tastung 1% ist, dann wird die Totzeit 3%, was sich von 4% als der eingestellte Wert unterscheidet.
  • Wie in 7B dargestellt ist, ist ferner in dem Fall, in dem die Tastung 99% ist, die Totzeit ähnlich zu dem Vorhergehenden.
  • Das heißt, in dem Bereich, in dem die Tastung 2% bis 98% ist, ist die Totzeit 4% als der eingestellte Wert. Wenn jedoch die Tastung -2% bis 2% als der vorbestimmte Bereich der unteren Grenze der Tastung ist, und wenn die Tastung von 98% bis 102% als der vorbestimmte Bereich der oberen Grenze der Tastung ist, ist die Totzeit kleiner als der eingestellte Wert. Die Länge der Totzeit ändert sich gemäß der Tastung. In dem Fall eines gleichmäßigen Durchführens einer Totzeitkompensation der Menge 4% durch die Totzeit kompensierende Einheit 71 wird folglich die Kompensation mehr als die Menge durchgeführt, in der die Kompensation ursprünglich durchzuführen ist. In dem Bereich der Tastung von -2% bis 2% und dem Bereich der Tastung von 98% bis 102% tritt in der Leitungsspannung eine Verzerrung auf.
  • 8A stellt die Beziehungen der Tastungsanweisungswerte D_U, D_V und D_W und der Ein-Tastung von oberen SW und der Ein-Tastung von unteren SW dar, und 8B stellt die Beziehungen der Tastungsanweisungswerte D_U, D_V und D_W und von Anlegespannungen dar.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel wird das PWM-Bezugssignal P1 für obere SW, das sich auf die Ein-/Aus-Steuerung der oberen SW 21 bis 23 bezieht, lediglich um eine Menge von 2% aufwärts verschoben. Wie es durch die durchgezogene Linie in 8A dargestellt ist, entsprechen folglich 0% bis 100% in der Ein-Dauer von oberen SW 2% bis 102% der Tastungsanweisungswerte D_U, D_V und D_W. Da das PWM-Bezugssignal P2 für untere SW, das sich auf die Ein-/Aus-Steuerung an den unteren SW 24 bis 26 bezieht, lediglich um eine Menge von 2% abwärts verschoben wird, wie es durch die gestrichelte Linie in 8A dargestellt ist, entsprechen 0% bis 100% in der Ein-Tastung von unteren SW 98% bis -2% der Tastungsanweisung.
  • Wie in 8B dargestellt ist, wird, wenn der Phasenstrom negativ ist, wie es durch die durchgezogene Linie L1 dargestellt ist, die Anschlussspannung jeder Phase ein vorbestimmter Wert bei dem Tastungsanweisungswert von 2% oder kleiner und wird eine Batteriespannung Vb bei dem Tastungsanweisungswert von 100% oder höher. Wenn der Phasenstrom positiv ist, wie es durch die durchgezogene Linie L2 dargestellt ist, wird die Anschlussspannung jeder Phase bei dem Tastungsanweisungswert von 2% oder kleiner null und wird bei dem Tastungsanweisungswert von 102% die Batteriespannung Vb.
  • Wie im Vorhergehenden beschrieben ist, stimmen in dem Fall eines Schaltens des Ein-/Aus-Betriebs der SW 21 bis 26 durch das mit einer Dreieckswelle vergleichende Verfahren, wenn die Tastung innerhalb des vorbestimmten Bereichs von der oberen Grenze der Tastung oder innerhalb des vorbestimmten Bereichs von der unteren Grenze der Tastung ausgegeben wird, die Anweisungsspannung und die Tastung nicht überein, und der aktuelle Kurvenverlauf wird verzerrt.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel werden daher die Tastungen in dem Bereich, in dem die Anweisungsspannung und die Tastung aufgrund des Einflusses der Totzeit nicht übereinstimmen, das heißt, in dem vorbestimmten Bereich von -2% als die untere Grenze der Tastung oder dem vorbestimmten Bereich von 102% als die obere Grenze der Tastung, als eine Ausgabevermeidungstastung eingestellt, und die PWM-Steuerung wird ohne ein Verwendung einer Tastung in dem Bereich durchgeführt.
  • Wenn die Ausgabevermeidungstastung vorgesehen ist, wird die Periode, die der Ausgabevermeidungstastung, die das untere oder obere Ende der PWM-Bezugssignale P1 und P2 umfasst, entspricht, ein „Nullspannungsvektor“, bei dem alle oberen SW 21 bis 23 oder alle unteren SW 24 bis 26 ein sind. Es ist ferner möglich, ein Intervall eines Nullspannungsvektors doppelt in sowohl der Periode einer ersten Hälfte als auch der Periode einer zweiten Hälfte des PWM-Bezugssignals vorzusehen.
  • Der Fall eines Änderns der Tastung in einem Zyklus des PWM-Zyklus bei dem mit einer Dreieckswelle vergleichenden Verfahren ist unter Bezugnahme auf 9 erläutert. Obwohl die U-Phase als ein Beispiel in 9 beschrieben ist, ist die Beschreibung für die anderen Phasen ähnlich. Bei dem Ausführungsbeispiel ist ein Zyklus, der von dem unteren Ende des PWM-Bezugssignals startet, bis zu dem nächsten unteren Ende als ein „PWM-Zyklus“ eingestellt, wobei die Periode von dem startenden unteren Ende zu dem oberen Ende die „Periode einer ersten Hälfte“ genannt ist, und die Periode von dem oberen Ende zu dem nächsten unteren Ende die „Periode einer zweiten Hälfte“ genannt ist.
  • Wie in 9 dargestellt ist, kann, wenn die Tastung von einem PWM-Zyklus auf 50% eingestellt ist, die Totzeit als der eingestellte Wert gesichert werden.
  • Selbst wenn die Tastung zwischen der Periode einer ersten Hälfte und der Periode einer zweiten Hälfte geschaltet wird, beispielsweise auf 102% in der Periode einer ersten Hälfte eingestellt wird, und auf -2% in der Periode einer zweiten Hälfte eingestellt wird, wird in einem PWM-Zyklus eine Spannung, die äquivalent zu derselben in dem Fall eines Durchführens einer Steuerung mit der Tastung 50% ist, theoretisch angewendet.
  • In dem Fall eines Schaltens der Tastung über die PWM-Bezugssignale P1 und P2 auf eine solche Art und Weise, dass 102% in der Periode einer ersten Hälfte eingestellt ist, und -2% in der Periode einer zweiten Hälfte eingestellt ist, wird jedoch ein Treibsignal, das simultan die oberen und unteren SW schaltet, in Verbindung mit dem Schalten der Tastung ausgegeben. In diesem Fall wird durch erzwungenes Verzögern des Einschaltzeitpunkts des SW, das von dem Aus-Zustand zu dem Ein-Zustand durch ein anderes Verfahren geschaltet wird, die Totzeit gesichert, und ein Kurzschluss, der verursacht wird, wenn die oberen und unteren SW simultan eingeschaltet werden, wird vermieden. Der Puls des Treibsignals für das SW, das von dem Aus-Zustand zu dem Ein-Zustand geschaltet wird, wird folglich um die Menge der Totzeit reduziert.
  • In dem Fall eines Schaltens der Tastung von 102% bis -2% wird konkret das Treibsignal für das untere SW 24 reduziert. In dem Fall eines Schaltens der Tastung von -2% zu 102% wird das Treibsignal für das obere SW 21 reduziert.
  • Wenn daher die Tastung über die PWM-Bezugssignale P1 und P2 geschaltet wird, kann eine Ausgabe als der eingestellte Wert nicht ausgegeben werden, und eine Verzerrung tritt in der Leitungsspannung auf.
  • In dem Fall eines Schaltens der Tastung von 50% zu 100% auf der oberen Seite des PWM-Bezugssignals P1 für ein oberes SW tritt beispielsweise ein Schalten des Ein-/Aus-Zustands, das das Schalten der Tastung begleitet, nicht auf, und es gibt daher keinen Einfluss auf den Puls des Treibsignals.
  • Ähnlicherweise tritt beispielsweise in dem Fall eines Schaltens der Tastung von 50% zu 0% auf der unteren Seite des PWM-Bezugssignals P2 für ein unteres SW kein Schalten des Ein-/Aus-Zustands, das das Schalten der Tastung begleitet, auf, und es gibt keinen Einfluss auf den Puls des Treibsignals.
  • Als Nächstes ist das Spannungsvektormuster beschrieben.
  • Wie in 10 dargestellt ist, sind Kombinationen des Ein-/Aus-Zustands der SW 21 bis 26 acht Arten von Spannungsvektoren V0 bis V7. Der Spannungsvektor V0, bei dem alle der unteren SW 24 bis 26 ein sind, und der Spannungsvektor V7, bei dem alle oberen SW 21 bis 23 ein sind, sind „Nullspannungsvektoren“. Zu der Zeit des Nullspannungsvektors ist die Leitungs-zu-Leitungs-Spannung null, und es wird an die Spulen 11 bis 13 keine Spannung angelegt.
  • Die Spannungsvektoren V1 bis V6 sind „aktive Spannungsvektoren“. Bei den gültigen Spannungsvektoren wird eine Spannung zwischen der Phase, in der das obere SW ein ist, und der Phase, in der das untere SW ein ist, erzeugt, und die Spannung wird an die Spulen 11 bis 13 angelegt.
  • Bei ungeradzahligen Spannungsvektoren, wie die Spannungsvektoren V1, V3 und V5, ist ein oberes SW ein, und zwei untere SW sind ein.
  • Bei geradzahligen Spannungsvektoren, wie die Spannungsvektoren V2, V4 und V6, sind zwei obere SW ein, und ein unteres SW ist ein.
  • Ein Spannungsvektormuster bei dem mit einer Dreieckswelle vergleichenden Verfahren ist anschließend unter Bezugnahme auf 11A und 11B beschrieben. 11B ist ein Diagramm von Tastungen, die durch Wandeln der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* hinsichtlich einer Region „b“ in 11A gewonnen werden.
  • Wie in 11B dargestellt ist, wird jeder der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* einer unterschiedlichen Phase auf der Basis einer Kondensatorspannung Vcon in eine Tastung gewandelt. Um eine Erläuterung zu vereinfachen, ist ein Beispiel eines Steuerns des Ein-/Aus-Zustands der SW 21 bis 26 auf der Basis von Tastungswandlungswerten Vu_r, Vv_r und Vw_r vor einem korrigierenden Verfahren und einem anpassenden Verfahren und eines PWM-Bezugssignals P vor einer Verschiebung, in dem die Totzeit nicht in Betracht gezogen ist, beschrieben. In den folgenden Zeichnungen ist das Beispiel ähnlich.
  • In einem PWM-Zyklus, der in 11B dargestellt ist, schaltet der Spannungsvektor in einer Reihenfolge von V7 → V6 → V1 → V0 → V1 → V6 → V7. Auf eine solche Art und Weise schaltet bei einem PWM-Zyklus der Spannungsvektor in einer Reihenfolge von einem Spannungsvektor V7 → geradzahliger Spannungsvektor → ungeradzahliger Spannungsvektor → Spannungsvektor V0 → ungeradzahliger Spannungsvektor → geradzahliger Spannungsvektor → Spannungsvektor V7.
  • Das Intervall des Spannungsvektors V1 als ein ungeradzahliger Spannungsvektor entspricht der Differenz zwischen einer U-Phasen-Tastung als die größte Tastung in der Periode und einer W-Phasen-Tastung als eine dazwischen liegende Tastung.
  • Das Intervall des Spannungsvektor V6 als ein geradzahliger Spannungsvektor entspricht der Differenz zwischen einer W-Phasen-Tastung als die dazwischen liegende Tastung in der Periode und einer V-Phasen-Tastung als die kleinste Tastung.
  • Die Summe des Intervalls des Spannungsvektor V1 und des Intervalls des Spannungsvektors V6 als aktive Spannungsvektoren entspricht der Differenz zwischen einer U-Phasen-Tastung als die größte Tastung und einer V-Phasen-Tastung als die kleinste Tastung.
  • Das heißt, sowohl das Intervall eines ungeradzahligen Spannungsvektors, das Intervall eines geradzahligen Spannungsvektors als auch das Intervall eines aktiven Spannungsvektors haben gemäß der Differenz von entsprechenden Tastungen eine Länge. Die Differenz von Tastungen, die einem Intervall eines ungeradzahligen Spannungsvektors entsprechen, ist im Folgenden „ungeradzahlige Spannungstastung Do“ genannt, die Differenz von Tastungen, die einem Intervall eines geradzahligen Spannungsvektors entsprechen, ist „geradzahlige Spannungstastung De“ genannt, und die Differenz von Tastungen, die einem Intervall eines aktiven Spannungsvektors entsprechen, ist „aktive Spannungstastung Da“ genannt.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel wird ein Strom in dem Nebenschlusswiderstand 40, der für die Gleichstromsammelschiene vorgesehen ist, erfasst. In diesem Fall wird ein Strom in dem Intervall eines aktiven Spannungsvektors erfasst. Der Stromerfassungswert Ic, der in dem Intervall eines aktiven Spannungsvektors erfasst wird, entspricht einem Strom einer Phase, die sich von anderen zwei Phasen des Zweigs eines SW, das ein ist, unterscheidet.
  • Das heißt, der Stromerfassungswert Ic, der in dem Spannungsvektor V1 erfasst wird, entspricht einem U-Phasen-Strom Iu, der Stromerfassungswert, der in dem Spannungsvektor V2 erfasst wird, entspricht einem W-Phasen-Strom Iw, und der Stromerfassungswert Ic, der in dem Spannungsvektor V3 erfasst wird, entspricht einem V-Phasen-Strom Iv. Der Stromerfassungswert Ic, der in dem Spannungsvektor V4 erfasst wird, entspricht dem U-Phasen-Strom Iu, der Stromerfassungswert Ic, der in dem Spannungsvektor V5 erfasst wird, entspricht dem W-Phasen-Strom Iw, und der Stromerfassungswert Ic, der in dem Spannungsvektor V6 erfasst wird, entspricht dem V-Phasenstrom Iv.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel wird in einem PWM-Zyklus der Stromerfassungswert Ic zu Zeitpunkten von zwei aktiven Spannungsvektoren erfasst, zu denen Ströme unterschiedlicher Phasen erfasst werden können. Die Phasenstrom berechnende Einheit 61 berechnet auf der Basis eines Stromerfassungswerts Ic und des Spannungsvektors zu der Zeit eines Erfassens des Stromerfassungswerts Ic die Ströme Iu, Iv und Iw der jeweiligen Phasen.
  • Das Beispiel, das in 11B dargestellt ist, ist beschrieben. Der Stromerfassungswert Ic der ersten Zeit wird beispielsweise zu dem Zeitpunkt des Spannungsvektors V6 in der Periode einer ersten Hälfte erfasst, und der Stromerfassungswert Ic der ersten Zeit wird zu dem Zeitpunkt des Spannungsvektors V1 in der Periode einer ersten Hälfte erfasst. Die Phasenstrom berechnende Einheit 61 berechnet auf der Basis des Stromerfassungswerts Ic der ersten Zeit den V-Phasen-Strom Iv und berechnet auf der Basis des Stromerfassungswerts Ic der zweiten Zeit den U-Phasen-Strom Iu. Da die Summe der Phasen = 0 ist, wird der W-Phasen-Strom Iw berechnet.
  • In dem Fall eines Erfassens des Stromerfassungswerts Ic in dem Nebenschlusswiderstand 40 müssen die Zeit (beispielsweise 4,5 µSekunden), während der ein Überschwingen konvergiert, und eine Haltezeit, während der der Ein-/Aus-Zustand der SW 21 bis SW 26 nicht geschaltet wird, gesichert werden. Da die Stromerfassung in dem aktiven Spannungsvektor bei dem Ausführungsbeispiel durchgeführt wird, muss die Länge des Intervalls eines aktiven Spannungsvektors, in dem eine Stromerfassung durchgeführt wird, auf gleich oder länger als eine vorbestimmte Periode eingestellt sein.
  • In dem Fall, in dem beispielsweise die Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* relativ voneinander weg sind, wie es in 11B dargestellt ist, sind die Intervalle eines aktiven Spannungsvektors lang. Der Strom kann folglich zu Zeitpunkten der aktiven Spannungsvektoren erfasst werden.
  • Wenn andererseits die Amplituden der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* klein sind, wie es in 12A dargestellt ist, sind die Intervalle eines aktiven Spannungsvektors kurz, sodass der Strom nicht erfasst werden kann.
  • Wie in 13A dargestellt ist, kann in dem Fall, in dem Spannungsanweisungswerte von zwei Phasen nahe einander sind, obwohl die Amplituden der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* groß sind, lediglich der Strom einer Phase erfasst werden, und die Ströme Iu, Iv und Iw der jeweiligen Phasen können nicht berechnet werden. In 12A und 12B und 13A und 13B sind Ein-/Aus-Signale der unteren SW 24 bis 26 nicht dargestellt.
  • Wie im Vorhergehenden beschrieben ist, hat jedes der Intervalle der aktiven Spannungsvektoren eine Länge gemäß der Differenz von entsprechenden Tastungen. Bei dem Ausführungsbeispiel wird daher durch Korrigieren der Tastungswandlungswerts Du_r, Dv_r und Dw_r durch die Stromerfassungsperiodensicherheit berechnende Einheit 73 das Intervall eines aktiven Spannungsvektors des Stromerfassungszeitpunkts gleich oder länger als eine vorbestimmte Periode. Die Tastungswandlungswerte Du_r, Dv_r und Dw_r werden konkret korrigiert, sodass die Differenz von Tastungen, die einem Intervall eines aktiven Spannungsvektors entsprechen, zum Durchführen einer Stromerfassung ein unterer Grenzwert Dm einer Tastung wird, der der vorbestimmten Zeit entspricht. Wenn mit anderen Worten die Differenz von Tastungen gleich oder größer als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung ist, kann ein Strom in dem aktiven Spannungsintervall, das der Differenz der Tastungen entspricht, erfasst werden.
  • Das korrigierende Verfahren bei der Stromerfassungsperiodensicherheit berechnenden Einheit 73 ist unter Bezugnahme auf 14 bis 19 beschrieben.
  • Das korrigierende Verfahren bei der Stromerfassungsperiodensicherheit berechnenden Einheit 73 ist unter Bezugnahme auf die Flussdiagramme von 14 und 15 beschrieben.
  • Bei einem ersten Schritt S101 (im Folgenden ist ein „Schritt“ einfach durch das Bezugszeichen „S“ angegeben) werden die Betragsverhältnisse der Tastungswandlungswerte Du_r, Dv_r und Dw_r bestimmt. Auf der Basis der Tastungswandlungswerte Du_r, Dv_r und Dw_r werden die ungeradzahlige Spannungstastung Do, die geradzahlige Spannungstastung De und die aktive Spannungstastung Da vor einer Korrektur spezifiziert.
  • Wenn die größte Tastung in den Tastungswandlungswerten Du_r, Dv_r und Dw_r vor dem korrigierenden Verfahren als eine erste Tastung D1 ausgedrückt wird, die zweitgrößte Tastung als eine zweite Tastung D2 ausgedrückt wird, und die kleinste Tastung als eine dritte Tastung D3 ausgedrückt wird, werden die ungeradzahlige Spannungstastung Do, die geradzahlige Spannungstastung De und die aktive Spannungstastung Da durch die folgenden Gleichungen (1), (2) bzw. (3) ausgedrückt. Do = D 1 − D 2
    Figure DE102014113168B4_0001
     De = D 2 − D 3
    Figure DE102014113168B4_0002
     Da = D 1 − D 3
    Figure DE102014113168B4_0003
  • Bei S102 wird bestimmt, ob die Amplitude der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* kleiner als ein vorbestimmter Wert THa oder nicht ist. In dem Fall, in dem die Amplitude der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* gleich oder größer als der vorbestimmte Wert THa ist (NEIN bei S202), schreitet die Routine zu S110 in 15 fort. In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Amplitude der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* kleiner als der vorbestimmte Wert THa ist (JA bei S 102), wechselt die Routine zu S 103.
  • Bei S103 wird ein erster Tastungskorrekturwert C11 als der Korrekturwert für die erste Tastung D1 auf null eingestellt. Das heißt, der erste Tastungskorrekturwert C11 wird durch eine Gleichung (4) ausgedrückt. C 11 = 0
    Figure DE102014113168B4_0004
  • Bei S104 wird bestimmt, ob die ungeradzahlige Spannungstastung Do kleiner als ein Wert, der durch Subtrahieren der ungeradzahligen Spannungstastung Do von dem unteren Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung gewonnen wird, ist oder nicht. In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die ungeradzahlige Spannungstastung Do kleiner als der Wert, der durch Subtrahieren der ungeradzahligen Spannungstastung Do von dem unteren Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung gewonnen wird, ist (JA bei S104), schreitet die Routine zu S105 fort. In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die ungeradzahlige Spannungstastung Do gleich oder größer als der Wert, der durch Subtrahieren der ungeradzahligen Spannungstastung Do von dem unteren Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung gewonnen wird, ist (NEIN bei S104), wechselt die Routine zu S106.
  • Bei S105 wird ein zweiter Tastungskorrekturwert C12 als ein Korrekturwert für die zweite Tastung D2 durch die Gleichung (5-1) ausgedrückt. C 12 = Dm − Do
    Figure DE102014113168B4_0005
  • Bei S106 wird der zweite Tastungskorrekturwert C12 auf die ungeradzahlige Spannungstastung Do eingestellt (Gleichung (5-2)). C 2 = Do
    Figure DE102014113168B4_0006
  • Bei dem Ausführungsbeispiel werden die ungeradzahlige Spannungstastung Do und der Wert, der durch Subtrahieren der ungeradzahligen Spannungstastung Do von dem unteren Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung gewonnen wird, verglichen, und der größere Wert wird als der zweite Tastungskorrekturwert C12 eingestellt.
  • Bei S107, folgend S105 oder S106, wird bestimmt, ob die aktive Spannungstastung Da kleiner als ein Wert, der durch Subtrahieren der aktiven Spannungstastung Da von dem unteren Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung gewonnen wird, ist oder nicht. In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die aktive Spannungstastung Da kleiner als der Wert, der durch Subtrahieren der aktiven Spannungstastung Da von dem unteren Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung gewonnen wird, ist (JA bei S107), wechselt die Routine zu S108. In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die aktive Spannungstastung Da gleich oder größer als der Wert, der durch Subtrahieren der aktiven Spannungstastung Da von dem unteren Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung gewonnen wird, ist (NEIN bei S 107), wechselt die Routine zu S 109.
  • Bei S108 wird ein dritter Tastungskorrekturwert C13 als ein Korrekturwert für die dritte Tastung D3 durch eine Gleichung (6-1) ausgedrückt. C 13 = − ( DM − Da )
    Figure DE102014113168B4_0007
  • Bei S109 wird der dritte Tastungskorrekturwert C13 durch eine Gleichung (6-2) ausgedrückt. C 13 = − Da
    Figure DE102014113168B4_0008
  • Bei dem Ausführungsbeispiel werden die aktive Spannungstastung Da und der Wert, der durch Subtrahieren der aktiven Spannungstastung Da von dem unteren Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung gewonnen wird, verglichen, und ein Wert, der durch Multiplizieren des größeren Werts mit -1 gewonnen wird, wird als der dritte Tastungskorrekturwert C13 eingestellt.
  • Nach dem Verfahren bei S108 oder S109 wechselt die Routine zu S 117 in 15.
  • Bei S110 in 15, zu der die Routine in dem Fall wechselt, in dem bestimmt wird, dass die Amplitude der Spannungsanweisungswerts Vu*, Vv* und Vw* gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert THa ist (NEIN bei S 102), wird bestimmt, ob sowohl die ungeradzahlige Spannungstastung Do als auch die geradzahlige Spannungstastung De kleiner als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung sind oder nicht. In dem Fall, in dem mindestens entweder die ungeradzahlige Spannungstastung Do oder die geradzahlige Spannungstastung De gleich oder größer als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung ist (NEIN bei S110), wechselt die Routine zu S 112. In dem Fall, in dem sowohl die geradzahlige Spannungstastung Do als auch die ungeradzahlige Spannungstastung De kleiner als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung sind (JA bei S 110), wechselt die Routine zu S111.
  • Bei S111 wird der erste Tastungskorrekturwert C11 durch eine Gleichung (7) ausgedrückt, der zweite Tastungskorrekturwert C12 wird durch eine Gleichung (8) ausgedrückt, und der dritte Tastungskorrekturwert C13 wird durch eine Gleichung (9) ausgedrückt. C 11 = − Dm + Do
    Figure DE102014113168B4_0009
     C 12 = 0
    Figure DE102014113168B4_0010
     C 13 = − Dm + De
    Figure DE102014113168B4_0011
  • Bei S 112, zu dem die Routine in dem Fall wechselt, in dem bestimmt wird, dass die ungeradzahlige Spannungstastung Do oder die geradzahlige Spannungstastung De gleich oder größer als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung ist (NEIN bei S110), wird bestimmt, ob die ungeradzahlige Spannungstastung Do kleiner als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung ist oder nicht. In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die ungeradzahlige Spannungstastung Do gleich oder größer als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung ist (NEIN bei S112), wechselt die Routine zu S114. In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die ungeradzahlige Spannungstastung kleiner als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung ist (JA bei S112), wechselt die Routine zu S113.
  • Bei S113 wird der erste Tastungskorrekturwert C11 durch eine Gleichung (10) ausgedrückt, der zweite Tastungskorrekturwert C12 wird durch eine Gleichung (11) ausgedrückt, und der dritte Tastungskorrekturwert C13 wird durch eine Gleichung (12) ausgedrückt. C 11 = − ( Dm − Do ) × 0,5
    Figure DE102014113168B4_0012
     C 12 = ( Dm − Do ) × 0,5
    Figure DE102014113168B4_0013
     C 13 = 0
    Figure DE102014113168B4_0014
  • Bei S114, zu dem die Routine in dem Fall wechselt, in dem bestimmt wird, dass die ungeradzahlige Spannungstastung Do gleich oder größer als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung ist (NEIN bei S112), wird bestimmt, ob die geradzahlige Spannungstastung De kleiner als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung ist oder nicht. In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die geradzahlige Spannungstastung De gleich oder größer als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung ist (NEIN bei S114), wechselt die Routine zu S116. In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die geradzahlige Spannungstastung De kleiner als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung ist (JA bei S114), wechselt die Routine zu S115.
  • Bei S115 wird der erste Tastungskorrekturwert C11 durch eine Gleichung (13) ausgedrückt, der zweite Tastungskorrekturwert C12 wird durch eine Gleichung (14) ausgedrückt, und der dritte Tastungskorrekturwert C13 wird durch eine Gleichung (15) ausgedrückt. C 11 = 0
    Figure DE102014113168B4_0015
     C 12 = ( Dm − De ) × 0,5
    Figure DE102014113168B4_0016
     C 13 = − ( Dm − De ) × 0,5
    Figure DE102014113168B4_0017
  • Bei S116, zu dem die Routine in dem Fall wechselt, in dem sowohl die ungeradzahlige Spannungstastung Do als auch die geradzahlige Spannungstastung De gleich oder größer als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung sind (JA bis S112 und JA bei S114), werden der erste Tastungskorrekturwert C11, der zweite Tastungskorrekturwert C12 und der dritte Tastungskorrekturwert C13 auf null eingestellt (Gleichung (16)). C 11 = C 12 = C 13 = 0
    Figure DE102014113168B4_0018
  • Bei S117, der S108 oder S109 in 14 und S111, S113, S115 oder S116 in 15 folgt, werden auf der Basis des ersten Tastungskorrekturwerts C11, des zweiten Tastungskorrekturwerts C12 und des dritten Tastungskorrekturwerts C13 die erste, zweite und dritte Tastung D1, D2 und D3 korrigiert, um temporäre Tastungswerte D1_at, D2_at und D3_at einer ersten Hälfte (Gleichungen (17), (18) und (19)) und temporäre Tastungswerte D1_bt, D2_bt und D3_bt einer zweiten Hälfte (Gleichungen (20), (21) und (22)) zu berechnen. D 1 _at = D 1 + C 11
    Figure DE102014113168B4_0019
     D 2 _at = D 2 + C 12
    Figure DE102014113168B4_0020
     D 3 _at = D 3 + C 13
    Figure DE102014113168B4_0021
     D 1 _bt = D 1 − C 11
    Figure DE102014113168B4_0022
     D 2 _bt = D 2 − C 12
    Figure DE102014113168B4_0023
     D 3 _bt = D 3 − C 13
    Figure DE102014113168B4_0024
  • Wenn beispielsweise die Tastungswandlungswerte Du_r, Dv_r und Dw_r die Beziehung Du_r > Dv_r > Dw_r erfüllen, werden die temporären Tastungswerte Du_at, Dv_at und Dw_at einer ersten Hälfte und die temporären Tastungswerte Du_bt, Dv_bt und Dw_bt einer zweiten Hälfte jeweils durch Gleichungen (23) bis (28) ausgedrückt. Du_at = Du_r + C 11
    Figure DE102014113168B4_0025
     Dv_at = Dv_r + C 12
    Figure DE102014113168B4_0026
     Dw_at = Dw_r + C 13
    Figure DE102014113168B4_0027
     Du_bt = Du_r − C 11
    Figure DE102014113168B4_0028
     Dv_bt = Dv_r − C 12
    Figure DE102014113168B4_0029
     Dw_bt = Dw_r − C 13
    Figure DE102014113168B4_0030
  • Durch das Vorhergehende wird das Intervall eines aktiven Spannungsvektors zum Durchführen einer Stromerfassung gleich oder länger als die vorbestimmte Periode. Bei dem Ausführungsbeispiel werden die Korrekturwerte C11 bis C13 in der Periode einer ersten Hälfte addiert, und die Korrekturwerte C11 bis C13 werden in der Periode einer zweiten Hälfte subtrahiert, sodass sich die Korrekturwerte in einem PWM-Zyklus untereinander aufheben.
  • Die Details des korrigierenden Verfahrens sind unter Bezugnahme auf 16 bis 19 beschrieben. In 16 bis 19 ist die erste Tastung D1 durch die durchgezogene Linie ausgedrückt, die zweite Tastung D2 ist durch die gestrichelte Linie ausgedrückt, und die dritte Tastung D3 ist durch eine abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie angegeben. In 16 bis 19 entspricht (i) „vor der Korrektur“, entspricht (ii) der Periode einer ersten Hälfte und entspricht (iii) der Periode einer zweiten Hälfte.
  • Ein Verfahren (1-1) in dem Fall, in dem die Amplitude der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* kleiner als der vorbestimmte Wert THa ist (JA bei S102), ist unter Bezugnahme auf 16 beschrieben. Korrekturwerte bei dem Verfahren (1-1) sind Werte, die bei S103 und S105, S106 und S108 oder S109 bestimmt werden.
  • Bei dem Verfahren (1-1) in der Periode einer ersten Hälfte wird, um den Phasenstrom der dritten Tastung D3 zu erfassen, die dritte Tastung D3 abwärts korrigiert, sodass die Differenz d11_a zwischen der dritten Tastung D3 und der ersten Tastung D1 gleich oder größer als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung wird, und die zweite Tastung D2 wird aufwärts korrigiert, sodass die zweite Tastung D2 größer als die erste Tastung D1 wird.
  • In der Periode einer zweiten Hälfte wird, um den Phasenstrom der zweiten Tastung D2 zu erfassen, die zweite Tastung D2 abwärts korrigiert, sodass die Differenz d11_b zwischen der zweiten Tastung D2 und der ersten Tastung D1 gleich oder größer als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung wird, und die dritte Tastung D3 wird aufwärts korrigiert, sodass die dritte Tastung D3 größer als die erste Tastung D1 wird.
  • Bei dem Verfahren (1-1) werden die Korrekturwerte C12 und C13, um die die zweite Tastung D2 größer als die erste Tastung D1 in der Periode einer ersten Hälfte wird, und die dritte Tastung D3 größer als die erste Tastung D1 in der Periode einer zweiten Hälfte wird, verwendet, sodass das Intervall eines aktiven Spannungsvektors zum Durchführen der Stromerfassung nicht kürzer als die vorbestimmte Periode wird.
  • Ein Verfahren (1-2) in dem Fall, in dem die Amplitude der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* gleich oder größer als der vorbestimmte Wert THa ist (NEIN bei S102), und sowohl die ungeradzahlige Spannungstastung Do als auch die geradzahlige Spannungstastung De kleiner als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung sind (JA bei S110), ist unter Bezugnahme auf 17 beschrieben. Korrekturwerte in dem Verfahren (1-2) sind Werte, die bei S111 bestimmt werden.
  • Bei dem Verfahren (1-2) in der Periode einer ersten Hälfte wird, um den Phasenstrom der dritten Tastung D3 zu erfassen, die dritte Tastung D3 abwärts korrigiert, sodass die Differenz d12_a zwischen der dritten Tastung D3 und der zweiten Tastung D2 der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung wird.
  • In der Periode einer zweiten Hälfte wird, um den Phasenstrom der ersten Tastung D1 zu erfassen, die erste Tastung D1 aufwärts korrigiert, sodass die Differenz d12_b zwischen der ersten Tastung D1 und der zweiten Tastung D2 gleich dem unteren Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung wird.
  • Um die Korrekturmengen untereinander aufzuheben, wird die erste Tastung D1 in der Periode einer ersten Hälfte abwärts korrigiert, und die dritte Tastung D3 wird in der Periode einer zweiten Hälfte aufwärts korrigiert.
  • Ein Verfahren (1-3) in dem Fall, in dem die Amplitude der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* gleich oder größer als der vorbestimmte Wert THa ist (NEIN bei S102), und die ungeradzahlige Spannungstastung Do kleiner als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung ist (JA bei S112), ist unter Bezugnahme auf 18 beschrieben.
  • Bei dem Verfahren (1-3) wird in der Periode einer zweiten Hälfte, um den Phasenstrom der ersten Tastung D1 zu erfassen, die erste Tastung D1 aufwärts korrigiert, und die zweite Tastung D2 wird abwärts korrigiert, sodass die Differenz d13_b zwischen der ersten Tastung D1 und der zweiten Tastung D2 der untere Grenzwert DM einer Stromerfassungstastung wird.
  • In der Periode einer ersten Hälfte wird, um die Korrekturmengen untereinander aufzuheben, die erste Tastung D1 abwärts korrigiert, und die zweite Tastung D2 wird aufwärts korrigiert. In dem Verfahren (1-3) wird, da die geradzahlige Spannungstastung De als die Differenz zwischen der zweiten Tastung D2 und der dritten Tastung D3 gleich oder größer als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung ist, und die Tastung, die den Phasenstrom der dritten Tastung D3 erfassen kann, gesichert ist, in der Periode einer ersten Hälfte der Phasenstrom der dritten Tastung D3 erfasst. Das heißt, bei dem Beispiel von 18 ist die Differenz d13_a der ersten und dritten Tastungen D1 und D3 gleich oder größer als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung. Abhängig von den ersten und zweiten Tastungen D1 und D2 und den Korrekturwerten C11 und C12 gibt es einen Fall, dass die zweite Tastung D2 kleiner als die erste Tastung D1 ist. In diesem Fall ist die Differenz zwischen den zweiten und dritten Tastungen D2 und D3 gleich oder größer als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung, und der Phasenstrom der dritten Tastung D3 kann erfasst werden.
  • Ein Verfahren (1-4) in dem Fall, in dem die Amplitude der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* gleich oder größer als der vorbestimmte Wert THa ist (NEIN bei S102), und die geradzahlige Spannungstastung De kleiner als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung ist (JA bei S114), ist unter Bezugnahme auf 19 beschrieben.
  • Bei dem Verfahren (1-4) in der Periode einer ersten Hälfte wird, um den Phasenstrom der dritten Tastung D3 zu erfassen, die zweite Tastung D2 aufwärts korrigiert, und die dritte Tastung D3 wird abwärts korrigiert, sodass die Differenz d14_a zwischen der dritten Tastung D3 und der zweiten Tastung D2 der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung wird.
  • In der Periode einer zweiten Hälfte wird, um die Korrekturmengen untereinander aufzuheben, die zweite Tastung D2 abwärts korrigiert, und die dritte Tastung D3 wird aufwärts korrigiert. In dem Verfahren (1-4) wird, da die geradzahlige Spannungstastung Do als die Differenz zwischen der ersten Tastung D1 und der zweiten Tastung D2 gleich oder größer als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung ist, und die Tastung, die den Phasenstrom der ersten Tastung D1 erfassen kann, gesichert ist, in der Periode einer zweiten Hälfte der Phasenstrom der ersten Tastung D1 erfasst. Das heißt, bei dem Beispiel von 19 ist die Differenz d14_b der ersten und dritten Tastungen D1 und D3 gleich oder größer als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung. Abhängig von den zweiten und dritten Tastungen D2 und D3 und den Korrekturwerten C12 und C13 gibt es einen Fall, dass die zweite Tastung D2 größer als die dritte Tastung D3 ist. In diesem Fall ist die Differenz zwischen den ersten und zweiten Tastungen D1 und D2 gleich oder größer als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung, und der Phasenstrom der ersten Tastung D1 kann erfasst werden.
  • In dem Fall, in dem die Amplitude der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* gleich oder größer als der vorbestimmte Wert THa ist (NEIN bei S 102), und sowohl die ungeradzahlige Spannungstastung Do als auch die geradzahlige Spannungstastung De gleich oder größer als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung sind (NEIN bei S110, NEIN bei S112 und NEIN bei S114), ohne die Tastung zu korrigieren, kann der Phasenstrom der ersten und dritten Tastungen D1 und D3 erfasst werden.
  • Ein anpassendes Verfahren bei der Stromerfassungszeitpunktanpassung berechnenden Einheit 24 ist als Nächstes beschrieben.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel wird der Zeitpunkt, zu dem der aktive Spannungsvektor durch die Stromerfassungszeitpunktanpassung berechnende Einheit 74 erzeugt wird, angepasst, sodass Zeitpunkte eines Erfassens des Stromerfassungswerts Ic durch den AD-Wandler 42 zu vorbestimmten Intervallen werden. Es sei angenommen, dass der Zeitpunkt eines Erfassens des Stromerfassungswerts Ic durch den AD-Wandler 42 in dem Intervall eines aktiven Spannungsvektors liegt und ein Zeitpunkt ist, nach dem eine Zeit zum Konvergieren eines Überschwingens verstrichen ist.
  • Der AD-Wandler 42 tastet die Spannung zwischen beiden Enden des Nebenschlusswiderstands 40 vier Male in vorbestimmten Intervallen in einem PWM-Zyklus ab. Die Abtastzeitpunkte in dem AD-Wandler 42 umfassen Zeitpunkte nach dem Zentrum (unteren und oberen Enden) des PWM-Bezugssignals P um eine Erfassungsverschiebungszeit t1 (beispielsweise ein paar µs) und einen Zeitpunkt, der zwischen den Zeitpunkten liegt. Der erste Abtastzeitpunkt in einem PWM-Zyklus ist auf t11 eingestellt, der zweite Abtastzeitpunkt ist auf t12 eingestellt, der dritte Abtastzeitpunkt ist auf t13 eingestellt, und der vierte Abtastzeitpunkt ist auf t14 eingestellt.
  • Die Stromerfassungszeitpunktanpassung berechnende Einheit 74 passt den Zeitpunkt, zu dem ein aktiver Stromvektor zum Durchführen einer Stromerfassung erzeugt wird, durch Ändern der neutralen Spannung als ein Durchschnittswert von Spannungen, die an die Spulen 11 bis 13 angelegt sind, an, sodass mindestens einer von 111 und t12 und mindestens einer von t13 und t14 Zeitpunkte nach einem Verstreichen der Zeit zum Konvergieren eines Überschwingens in dem Intervall eines aktiven Spannungsvektors werden. Selbst wenn die neutrale Spannung geändert wird, ändert sich die Leitungsspannung, die an den Spulen 11, 12 und 13 angelegt ist, nicht.
  • Das anpassende Verfahren bei der Stromerfassungszeitpunktanpassung berechnenden Einheit 74 ist unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm, das in 20 dargestellt ist, beschrieben.
  • Bei S151 wird bestimmt, ob die Amplitude der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* kleiner als der vorbestimmte Wert THa ist oder nicht. Dieses Verfahren ist ähnlich zu dem Verfahren von S102 in 14. In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Amplitude der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* kleiner als der vorbestimmte Wert THa ist (JA bei S151), wechselt die Routine zu S152. In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Amplitude der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* gleich oder größer als der vorbestimmte Wert THa ist (NEIN bei S151), wechselt die Routine zu S153.
  • Bei S152 wird in der Periode einer ersten Hälfte eine Modulation durchgeführt, sodass die Tastung der kleinsten Phase ein unterer Grenzwert x11 einer Tastung wird. In der Periode einer zweiten Hälfte wird eine Modulation durchgeführt, sodass die Tastung der kleinsten Phase ein Tastungseinstellwert x12 einer unteren Seite wird. Im Folgenden ist ein modulierendes Verfahren eines Durchführens einer Modulation, sodass die Tastung der kleinsten Phase ein vorbestimmter Wert wird, „Flachbett-“ (englisch: flatbed) „Modulation“ genannt. Der untere Grenzwert x11 einer Tastung ist ein Wert gemäß einer Totzeit, und bei dem Ausführungsbeispiel ist derselbe auf 4% eingestellt. Das Intervall des Spannungsvektors V7 als der Nullspannungsvektor wird dementsprechend die minimale Zeit Tm, die aus der Totzeit bestimmt wird. Der Tastungseinstellwert x12 einer unteren Seite ist ein Wert, der größer als der untere Grenzwert x11 einer Tastung ist, und wird ordnungsgemäß eingestellt, sodass das Intervall eines aktiven Spannungsvektors zum Durchführen einer Stromerfassung ein gewünschter Zeitpunkt wird. Bei dem Ausführungsbeispiel ist beispielsweise der Tastungseinstellwert x12 einer unteren Seite auf 30% eingestellt. Bei diesem Verfahren ist es ausreichend, dass der Stromerfassungszeitpunkt ein gewünschter Zeitpunkt in dem Intervall eines aktiven Spannungsvektors wird. In der Periode einer zweiten Hälfte kann folglich statt der Flachbettmodulation, durch die die Tastung der kleinsten Phase der Tastungseinstellwert x12 einer unteren Seite wird, beispielsweise die Modulation so durchgeführt werden, dass die Tastung in der Mitte der dazwischenliegende Tastungseinstellwert x13 (beispielsweise 46%) wird.
  • Bei S152 ist die Amplitude der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* kleiner als der vorbestimmte Wert THa, und die Flachbettmodulation wird durch einen PWM-Zyklus durchgeführt, sodass das Intervall des Spannungsvektors V0 die minimalen Zeit Tm oder länger an dem obere Ende des PWM-Bezugssignals P gesichert ist.
  • In der Periode einer ersten Hälfte werden beispielsweise, wenn die temporären Tastungswerte Du_at, Dv_at und Dw_at einer ersten Hälfte die Beziehung Du_at > Dv_at > Dw_at erfüllen, die Tastungsanweisungswerte Du_a, Dv_a und Dw_a einer ersten Hälfte jeweils durch Gleichungen (31), (32) und (33) ausgedrückt. Du_a [ % ] = Du_at − Dw_at + x 11
    Figure DE102014113168B4_0031
     Dv_a [ % ] = Dv_at − Dw_at + x 11
    Figure DE102014113168B4_0032
     Dw_a [ % ] = Dw_at − Dw_at + x 11
    Figure DE102014113168B4_0033
  • In der Periode einer zweiten Hälfte werden, wenn die temporären Tastungswerte Du_bt, Dv_bt und Dw_bt einer zweiten Hälfte die Beziehung Du_bt > Dv_bt > Dw_bt erfüllen, die Tastungsanweisungswerte Du_b, Dv_b und Dw_b einer zweiten Hälfte durch jeweils Gleichungen (34-1), (35-1) und (36-1) ausgedrückt. Du_b [ % ] = Du_bt − Dw_bt + x 12
    Figure DE102014113168B4_0034
     Dv_b [ % ] = Dv_bt − Dw_bt + x 12
    Figure DE102014113168B4_0035
     Dw_b [ % ] = Dw_bt − Dw_bt + x 12
    Figure DE102014113168B4_0036
  • In der Periode einer zweiten Hälfte sind beispielsweise die Tastungsanweisungswerte Du_b, Dv_b und Dw_b einer zweiten Hälfte in dem Fall, in dem die temporären Tastungswerte Du_bt, Dv_bt und Dw_bt einer zweiten Hälfte die Beziehung Du_bt > Dv_bt > Dw_bt erfüllen, und eine Modulation durchgeführt wird, sodass die Tastung in der Mitte der dazwischenliegende Tastungseinstellwert x13 wird, durch jeweils Gleichungen (34-2), (35-2) und (36-2) ausgedrückt. Du_b [ % ] = Du_bt − Dv_bt + x 13
    Figure DE102014113168B4_0037
     Dv_b [ % ] = Dv_bt − Dv_bt + x 13
    Figure DE102014113168B4_0038
     Dw_b [ % ] = Dw_bt − Dv_bt + x 13
    Figure DE102014113168B4_0039
  • Bei S153, zu der die Routine in dem Fall wechselt, in dem bestimmt wird, dass die Amplitude der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* gleich oder größer als der vorbestimmte Wert THa ist (NEIN bei S151), wird in der Periode einer ersten Hälfte die Flachbettmodulation durchgeführt, sodass die Tastung der kleinsten Phase der untere Grenzwert x11 einer Tastung wird. In der Periode einer zweiten Hälfte wird eine Modulation durchgeführt, sodass die Tastung der größten Phase ein oberer Grenzwert x21 einer Tastung wird. Ein modulierendes Verfahren eines Durchführens einer Modulation, sodass die Tastung der größten Phase ein vorbestimmter Wert wird, ist im Folgenden „Flachdach-” (englisch: flattop) „Modulation“ genannt. Der obere Grenzwert x21 einer Tastung ist ein Wert gemäß einer Totzeit und bei dem Ausführungsbeispiel auf 96% eingestellt. Das Intervall des Spannungsvektors V7 in der Periode einer ersten Hälfte und das Intervall des Spannungsvektors V0 in der Periode einer zweiten Hälfte werden dementsprechend zu der minimalen Zeit Tm. Das Intervall des Spannungsvektors V0 in der Periode einer ersten Hälfte und das Intervall des Spannungsvektors V7 in der Periode einer zweiten Hälfte werden die minimale Zeit Tm oder länger.
  • In der Periode einer zweiten Hälfte sind beispielsweise, wenn die temporären Tastungswerte Du_bt, Dv_bt und Dw_bt einer zweiten Hälfte die Beziehung Du_bt > Dv_bt > Dw_bt erfüllen, die Tastungsanweisungswerte Du_b, Dv_b und Dw_b einer zweiten Hälfte durch jeweils Gleichungen (37), (38) und (39) ausgedrückt. Die Tastungsanweisungswerte Du_a, Dv_a und Dw_a einer ersten Hälfte werden durch die im Vorhergehenden beschriebenen Gleichungen (31), (32) bzw. (33) bei S152 ausgedrückt. Du_b [ % ] = Du_bt − Du_bt + x 21
    Figure DE102014113168B4_0040
     Dv_b [ % ] = Dv_bt − Du_bt + x 21
    Figure DE102014113168B4_0041
     Dw_b [ % ] = Dw_bt − Du_bt + x 21
    Figure DE102014113168B4_0042
  • Die Tastungsanweisungswerte Du_a, Dv_a und Dw_a einer ersten Hälfte und die Tastungsanweisungswerte Du_b, Dv_b und Dw_b einer zweiten Hälfte bauen die Tastungsanweisungswerte D U, D_V und D_W auf.
  • Ein konkretes Beispiel des korrigierenden Verfahrens und des anpassenden Verfahrens des Ausführungsbeispiels ist unter Bezugnahme auf 21A bis 21C und 22A bis 22C beschrieben. 21A bis 21C stellen ein Beispiel in dem Fall dar, in dem die Amplitude der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* kleiner als der vorbestimmte Wert THa ist. 22A bis 22C stellen ein Beispiel in dem Fall dar, in dem die Amplitude der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* gleich oder größer als der vorbestimmte Wert THa ist. 21A bis 21C und 22A bis 22C sind unter der Annahme beschrieben, dass Vu* > Vv* > Vw*. In den folgenden Zeichnungen ist hauptsächlich der Ein-/Aus-Betrieb der oberen SW 21 bis 23 beschrieben. Um die Beschreibung zu vereinfachen, sei angenommen, dass das PWM-Bezugssignal das PWM-Bezugssignal P vor einer Verschiebung ist, das in 5 dargestellt ist, und der Bereich der Tastung 0% bis 100% ist.
  • Wie in 21A dargestellt ist, ist in dem Fall, in dem die Amplitude der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* kleiner als der vorbestimmte Wert THa ist, wenn der Ein-/Aus-Zustand der SW 21 bis 26 auf der Basis der Tastungswandlungswerte Du_r, Dv_r und Dw_r vor einer Korrektur gesteuert wird, das Intervall eines aktiven Spannungsvektors kurz, und die Ströme Iu, Iv und Iw der jeweiligen Phasen können nicht erfasst werden.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel, wie es in 21B dargestellt ist, werden, um das Intervall eines aktiven Spannungsvektors, in dem der Strom erfasst werden kann, zu sichern, die Tastungswandlungswerte Du_r, Dv_r und Dw_r korrigiert. In der Periode einer ersten Hälfte wird genauer gesagt die Tastung der W-Phase, bei der der Tastungswandlungswert am kleinsten ist, abwärts korrigiert, um der temporäre Tastungswert Dw_at einer ersten Hälfte der W-Phase zu sein, sodass die Periode eine Periode wird, in der der Spannungsvektor V2 für eine Stromerfassung einen Strom erfassen kann. Zu dieser Zeit wird die Tastung der V-Phase aufwärts korrigiert, sodass das Intervall V2 eines Spannungsvektors zum Durchführen einer Stromerfassung nicht kürzer wird, und der temporäre Tastungswert Dv_at einer ersten Hälfte der V-Phase nicht größer als der temporäre Tastungswert Du_at einer ersten Hälfte der U-Phase wird.
  • In der Periode einer zweiten Hälfte wird die Tastung der V-Phase, bei der der Tastungswandlungswert die Mitte ist, abwärts korrigiert, um der temporäre Tastungswert Dv_at einer zweiten Hälfte zu werden, sodass die Periode gleich oder länger als eine Periode wird, in der der Strom durch den Spannungsvektor V6 für eine Stromerfassung erfasst werden kann. Zu dieser Zeit wird der Tastungswandlungswert Dw_r aufwärts korrigiert, um das Intervall V6 eines Spannungsvektors zum Durchführen einer Stromerfassung nicht zu verkürzen, und so, dass der temporäre Tastungswert Dw_bt einer zweiten Hälfte der W-Phase nicht größer als der temporäre Tastungswert Du_bt einer zweiten Hälfte der U-Phase wird.
  • In dem Fall, in dem die Amplitude der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* kleiner als der vorbestimmte Wert THa ist, wird die Tastung der U-Phase als die Phase, bei der der Tastungswandlungswert am größten ist, nicht korrigiert. Der Tastungswandlungswert Du_at einer ersten Hälfte und der Tastungswandlungswert Du_bt einer zweiten Hälfte der U-Phase sind folglich gleich dem Tastungswandlungswert Du_r.
  • Durch den vorhergehenden Betrieb werden der Zeitpunkt eines Schaltens des oberen V-SW 22 von dem Ein-Zustand zu dem Aus-Zustand und der Zeitpunkt eines Schaltens desselben von dem Aus-Zustand zu dem Ein-Zustand rückwärts verschoben. Der Zeitpunkt eines Schaltens des oberen W-SW 23 von dem Ein-Zustand zu dem Aus-Zustand und der Zeitpunkt eines Schaltens desselben von dem Aus-Zustand zu dem Ein-Zustand werden vorwärts verschoben. Zu dieser Zeit ändert sich die Periode, in der das obere V-SW 22 und das obere W-SW 23 ein sind, vor und nach der Korrektur nicht.
  • Die Tastungen der V-Phase und der W-Phase werden korrigiert, sodass der Betrag derselben gleich ist, und die Korrekturrichtungen zwischen der Periode einer ersten Hälfte und der Periode einer zweiten Hälfte entgegengesetzt sind. Da sich eine Änderung der Anlegespannung durch die Korrektur in der Periode einer ersten Hälfte und dieselbe in der Periode einer zweiten Hälfte in einem PWM-Zyklus untereinander aufheben, gibt es keine Änderung der Anlegespannung vor und nach der Korrektur.
  • Wie in 21C dargestellt ist, wird das anpassende Verfahren durchgeführt, sodass die Ströme Iu, Iv und Iw der jeweiligen Phasen auf der Basis der Werte, die zu den Abtastzeitpunkten t11, t12, t13 und t14 in vorbestimmten Intervallen durch den A-Wandler 42 abgetastet und gehalten werden, ungeachtet der Amplituden der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* berechnet werden können. In der Periode einer ersten Hälfte wird genauer gesagt die Flachbettmodulation durchgeführt, sodass der Tastungsanweisungswert Dw_a einer ersten Hälfte der W-Phase als die kleinste Tastung der untere Grenzwert x11 einer Tastung wird. In der Periode einer zweiten Hälfte wird die Flachbettmodulation durchgeführt, sodass der Tastungsanweisungswert Dv_b einer zweiten Hälfte der V-Phase als die Tastung der kleinsten Phase der Tastungseinstellwert x12 einer unteren Seite wird. Als ein Resultat wird das Intervall des Spannungsvektors V7 in der Periode einer ersten Hälfte die minimale Zeit Tm. Sowohl das Intervall des Spannungsvektors V0 in der Periode einer ersten Hälfte als auch das Intervall des Spannungsvektors V0 und das Intervall des Spannungsvektors V7 in der Periode einer zweiten Hälfte sind die minimale Zeit Tm oder länger.
  • Wie es im Vorhergehenden beschrieben ist, sind die Abtastzeitpunkte in einem PWM-Zyklus t11 bis t14, ist der Stromerfassungswert, der bei t11 abgetastet wird, Ic11, ist der Stromerfassungswert, der bei t12 abgetastet wird, Ic12, ist der Stromerfassungswert, der bei t13 abgetastet wird, Ic13, und ist der Stromerfassungswert, der bei t14 abgetastet wird, Ic14.
  • In 21C wird der Stromerfassungswert Ic11, der zu dem ersten Abtastzeitpunkt t11 abgetastet wird, ein Wert, der in dem Intervall des Spannungsvektors V2 erfasst wird, sodass der W-Phasen-Strom Iw auf der Basis des Stromerfassungswerts Ic11 in der Phasenstrom berechnenden Einheit 61 berechnet wird. Da der Stromerfassungswert Ic14, der zu dem vierten Abtastzeitpunkt t14 erfasst wird, ein Wert ist, der in dem Intervall des Spannungsvektors V6 erfasst wird, wird der V-Phasen-Strom Iv auf der Basis des Stromerfassungswerts Ic14 in der Phasenstrom berechnenden Einheit 61 berechnet. Der U-Phasen-Strom Iu wird auf der Basis des V-Phasen-Stroms Iv und des W-Phasen-Stroms Iw berechnet.
  • Der Stromerfassungswert Ic12, der zu dem zweiten Abtastzeitpunkt t12 erfasst wird, und der Stromerfassungswert Ic13, der zu dem dritten Abtastzeitpunkt t13 erfasst wird, werden für eine Versatzkorrektur verwendet.
  • In 21C und den anderen Zeichnungen sind die Pfeile, die die Abtastzeitpunkte, die für eine Berechnung der Ströme Iu, Iv und Iw der jeweiligen Phasen verwendet werden, angeben, durch Kreise umgeben.
  • 22A bis 22C stellen ein Beispiel eines Verfahrens (1-4) dar, bei dem die Amplitude der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* gleich oder größer als der vorbestimmte Wert THa ist, der U-Phasen-Tastungswandlungswert Du_r am größten ist, der V-Phasen Tastungswandlungswert Dv_r und der W-Phasen-Tastungswandlungswert Dw_r fast gleich sind, und die geradzahlige Spannungstastung De gleich oder kleiner als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung ist.
  • Wie in 22A dargestellt ist, können in dem Fall eines Steuerns des Ein-/Aus-Zustands der SW 21 bis 26 auf der Basis der Tastungswandlungswerte Du_r, Dv_r und Dw_r vor einer Korrektur, obwohl der U-Phasen-Strom Iu in dem Intervall des Spannungsvektors V1 erfasst werden kann, der V-Phasen-Strom Iv und der W-Phasen-Strom Iw nicht erfasst werden.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel werden daher, wie es in 22B dargestellt ist, um das Intervall eines aktiven Spannungsvektors zu sichern, in dem ein Strom erfasst werden kann, die Tastungswandlungswerte Du_r, Dv_r und Dw_r korrigiert. In der Periode einer ersten Hälfte wird genauer gesagt die Tastung der V-Phase, bei der der Tastungswandlungswert in der Mitte ist, aufwärts korrigiert, um der temporäre Tastungswert Dv_at einer ersten Hälfte der V-Phase zu werden, sodass die Periode eine Periode wird, in der der Spannungsvektor V2 für eine Stromerfassung einen Strom erfassen kann. Die Tastung der W-Phase als eine Phase des kleinsten Tastungswandlungswerts wird zu dem temporären Tastungswert Dw_at einer ersten Hälfte der W-Phase abwärts korrigiert.
  • In der Periode einer zweiten Hälfte wird, um die Korrekturmengen der Periode einer zweiten Hälfte untereinander aufzuheben, die Tastung der V-Phase zu dem temporären Tastungswert Dv_bt einer zweiten Hälfte der V-Phase abwärts korrigiert. Die Tastung der W-Phase wird zu dem temporären Tastungswert Dw_bt einer zweiten Hälfte der W-Phase aufwärts korrigiert.
  • In dem Beispiel wird die Tastung der U-Phase des größten Tastungswandlungswerts nicht korrigiert. Der Tastungswandlungswert Du_at einer ersten Hälfte und der Tastungswandlungswert Du_bt einer zweiten Hälfte der U-Phase sind folglich gleich dem Tastungswandlungswert Du_r.
  • Durch den vorhergehenden Betrieb werden der Zeitpunkt eines Schaltens des oberen V-SW 22 von dem Ein-Zustand zu dem Aus-Zustand und der Zeitpunkt eines Schaltens desselben von dem Aus-Zustand zu dem Ein-Zustand rückwärts verschoben. Der Zeitpunkt eines Schaltens des oberen W-SW 23 von dem Ein-Zustand zu dem Aus-Zustand und der Zeitpunkt eines Schaltens desselben von dem Aus-Zustand zu dem Ein-Zustand werden vorwärts verschoben. Zu dieser Zeit ändert sich die Periode, in der das obere V-SW 22 und das obere W-SW 23 ein sind, vor und nach einer Korrektur nicht.
  • Die Tastungen der V-Phase und der W-Phase werden korrigiert, sodass der Betrag derselben gleich ist und die Korrekturrichtungen zwischen der Periode einer ersten Hälfte und der Periode einer zweiten Hälfte entgegengesetzt sind. Da sich eine Änderung der Anlegespannung durch die Korrektur in der Periode einer ersten Hälfte und dieselbe in der Periode einer zweiten Hälfte untereinander in einem PWM-Zyklus aufheben, gibt es keine Änderung der Anlegespannung vor und nach einer Korrektur.
  • Wie es in 22C dargestellt ist, wird das anpassende Verfahren durchgeführt, sodass die Ströme Iu, Iv und Iw der jeweiligen Phasen auf der Basis von Werten, die zu den Abtastzeitpunkten t11, t12, t13 und t14 in vorbestimmten Intervallen durch den AD-Wandler 42 abgetastet und gehalten werden, ungeachtet der Amplituden der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* berechnet werden können. In der Periode einer ersten Hälfte wird genauer gesagt die Flachbettmodulation durchgeführt, sodass genauer gesagt der Tastungsanweisungswert Dw_a einer ersten Hälfte der W-Phase als die kleinste Tastung der untere Grenzwert x11 einer Tastung wird. In der Periode einer zweiten Hälfte wird die Flachdachmodulation durchgeführt, sodass der Tastungsanweisungswert Du_b einer zweiten Hälfte der U-Phase als Tastung der größten Phase der obere Grenzwert x21 einer Tastung wird. Als ein Resultat werden das Intervall des Spannungsvektors V7 in der Periode einer ersten Hälfte und das Intervall des Spannungsvektors V0 in der Periode einer zweiten Hälfte die minimale Zeit Tm. Das Intervall des Spannungsvektors V0 in der Periode einer ersten Hälfte und das Intervall des Spannungsvektors V7 in der Periode einer zweiten Hälfte werden die minimale Teit Tm oder länger.
  • In 22 C ist der Stromerfassungswert Ic11, der zu dem ersten Abtastzeitpunkt t11 erfasst wird, ein Wert, der in dem Intervall des Spannungsvektors V2 erfasst wird, sodass der W-Phasen-Strom Iw auf der Basis des Stromerfassungswerts Ic11 in der Phasenstrom berechnenden Einheit 61 berechnet wird. Da der Stromerfassungswert Ic13, der zu dem dritten Abtastzeitpunkt t13 erfasst wird, ein Wert ist, der in dem Intervall des Spannungsvektors V1 erfasst wird, wird der U-Phasen-Strom Iu auf der Basis des Stromerfassungswerts Ic13 in der Phasenstrom berechnenden Einheit 61 berechnet. Der V-Phasen-Strom Iv wird auf der Basis des U-Phasen-Stroms Iu und des W-Phasen-Stroms Iw berechnet.
  • Der Stromerfassungswert Ic12, der zu dem zweiten Abtastzeitpunkt t12 erfasst wird, und der Stromerfassungswert Ic14, der zu dem vierten Abtastzeitpunkt t14 erfasst wird, werden für eine Versatzkorrektur verwendet.
  • Die Beziehung zwischen den Stromerfassungswerten, die für eine Berechnung der Ströme Iu, Iv und Iw von jeweiligen Phasen und der Amplituden der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* verwendet wird, ist beschrieben.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel können ungeachtet der Amplituden der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* auf der Basis der Stromerfassungswerte, die erfasst werden, ohne die Abtastzeitpunkte t11, t112, t13 und t14 durch den AD-Wandler 42 zu ändern, die Ströme Iu, Iv und Iw der jeweiligen Phasen berechnet werden.
  • Wie unter Bezugnahme auf 21C beschrieben ist, berechnet in dem Fall, in dem die Amplitude der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* kleiner als der vorbestimmte Wert THa ist, die Phasenstrom berechnende Einheit 61 auf der Basis des Stromerfassungswerts Ic11, der zu dem ersten Abtastzeitpunkt t11 erfasst wird, und des Stromerfassungswerts Ic14, der zu dem vierten Abtastzeitpunkt t14 erfasst wird, die Ströme Iu, Iv und Iw der jeweiligen Phasen.
  • Wie es unter Bezugnahme auf 22C beschrieben ist, berechnet in dem Fall, in dem die Amplitude der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* gleich oder größer als der vorbestimmte Wert THa ist, die Phasenstrom berechnende Einheit 61 auf der Basis des Stromerfassungswerts Ic11, der zu dem ersten Abtastzeitpunkt 111 erfasst wird, und des Stromerfassungswerts Ic13, der zu dem dritten Abtastzeitpunkt t13 erfasst wird, die Ströme Iu, Iv und Iw der jeweiligen Phasen.
  • Das heißt, bei dem Ausführungsbeispiel werden die Werte, die für eine Berechnung der Ströme Iu, Iv und Iw der jeweiligen Phasen in den Stromerfassungswerten Ic11 bis Ic14, die zu den Abtastzeitpunkten der vorbestimmten Intervalle erfasst werden, verwendet werden, gemäß den Amplituden der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* geschaltet.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel wird ein vorbestimmter Bereich, der die obere Grenze oder die untere Grenze der Tastung, um die sich die Länge der Totzeit ändert, umfasst, eine Ausgabevermeidungstastung genannt. Tastungen, die kleiner als der untere Grenzwert x11 (beispielsweise 4%) einer Tastung sind, und Tastungen, die größer als der obere Grenzwert x21 (beispielsweise 96%) einer Tastung sind, werden konkret als Ausgabevermeidungstastungen eingestellt. In Perioden, die den Ausgabevermeidungstastungen entsprechen, die die oberen und unteren Enden des PWM-Bezugssignals P aufweisen, wird folglich das anpassende Verfahren durchgeführt, um einen Nullspannungsvektor zu realisieren, bei dem alle oberen SW 21 bis 23 ein sind, oder alle unteren SW 24 bis 26 ein sind. Das Intervall eines Nullspannungsvektors ist mit anderen Worten in sowohl der Periode einer ersten Hälfte als auch der Periode einer zweiten Hälfte doppelt vorgesehen. Die Ausgabevermeidungstastung, um die sich die Länge der Totzeit ändert, wird daher nicht ausgegeben, sodass eine Verzerrung eines Stroms, die eine Änderung der Länge der Totzeit begleitet, verhindert werden kann, und eine Drehmomentwelligkeit, ein Geräusch und eine Vibration reduziert werden können.
  • Wie es genauer im Vorhergehenden beschrieben ist, hat die Leistungswandlungsvorrichtung 1 des Ausführungsbeispiels die Wechselrichtereinheit 20, den Nebenschlusswiderstand 40 und die Steuereinheit 60.
  • Die Wechselrichtereinheit 20 weist die oberen SW 21 bis 23, die den Phasen der Wicklung 15 des Motors 10 entsprechen und auf der Seite eines hohen Potenzial angeordnet sind, und die unteren SW 24 bis 24, die auf der Seite eines niedrigen Potenzials angeordnet sind, auf. Der Nebenschlusswiderstand 40 ist zwischen die Wechselrichtereinheit 20 und die negative Seite der Batterie 80 geschaltet.
  • Die Steuereinheit 60 steuert auf der Basis des PWM-Bezugssignals P und der Tastungsanweisungswerte Du_a, Dv_a, Dw_a, Du_b, Dv_b und Dw_b die Ein-/Aus-Betriebsvorgänge der oberen SW 21 bis 23 und der unteren SW 24 bis 26.
  • Die Steuereinheit 60 hat die Phasenstrom berechnende Einheit 61, die Steuerung 63 und die zwei Phasen zu drei Phasen wandelnde Einheit 64.
  • Die einen Phasenstrom berechnende Einheit 61 berechnet auf der Basis des Stromerfassungswerts Ic, der durch den Nebenschlusswiderstand 40 erfasst wird, die Ströme Iu, Iv und Iw der jeweiligen Phasen, die zu den Phasen der Wicklung 15 weitergegeben werden.
  • Die Steuerung 63 berechnet auf der Basis der Ströme Iu, Iv und Iw der jeweiligen Phasen den d-Achsen-Spannungsanweisungswert Vv* und den q-Achsen-Spannungsanweisungswert Vu*. Die zwei Phasen zu drei Phasen wandelnde Einheit 64 berechnet den Spannungsanweisungswert Vu*, V* und Vw* gemäß den Spannungen, die an die U-Phasen-Spule 11, die V-Phasen-Spule 12 und die W-Phasen-Spule 13 angelegt sind, auf der Basis des d-Achsen-Spannungsanweisungswerts Vd* und des q-Achsen-Spannungsanweisungswerts Vq*.
  • Die Steuereinheit 60 berechnet die Tastungsanweisungswerte Du_a, Dv_a und Dw_a einer ersten Hälfte und die Tastungsanweisungswerte Du_b, Dv_b und Dw_b einer zweiten Hälfte, sodass in der Periode einer ersten Hälfte und der Periode einer zweiten Hälfte in einem oder mehreren vorbestimmten Malen von Zyklen des PWM-Bezugssignals P das Intervall eines aktiven Spannungsvektors zum Erfassen eines Stromerfassungswerts Ic gleich oder länger als eine vorbestimmte Periode wird, das Intervall des Spannungsvektors V0, in dem die unteren SW 24 bis 26 aller Phasen ein sind, und das Intervall des Spannungsvektors V7, in dem die oberen SW 21 bis 23 aller Phasen ein sind, gleich oder länger als die minimale Zeit Tm werden, die aus der Totzeit bestimmt wird, bei der die oberen SW 21 bis 23 und die unteren SW 24 bis 26, die in Entsprechung zu den oberen SW 21 bis 23 vorgesehen sind, aus sind, und die Intervalle der Spannungsvektoren V0 und V7 in mindestens entweder der Periode einer ersten Hälfte oder der Periode einer zweiten Hälfte umfasst sind.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel wird in den Perioden einer ersten Hälfte und einer zweiten Hälfte in einem Zyklus des PWM-Bezugssignals das Intervall eines aktiven Spannungsvektors zum Erfassen des Stromerfassungswerts Ic eine vorbestimmte oder länger.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel werden die Intervalle der Spannungsvektoren V0 und V7 als Nullspannungsvektoren angepasst, um gleich oder länger als die minimale Zeit, die aus der Totzeitperiode bestimmt wird, zu werden. Das heißt, bei dem Ausführungsbeispiel wird die PWM-Steuerung durchgeführt, ohne eine Tastung in dem Bereich zu verwenden, in dem die Anweisungsspannung und die Tastung aufgrund des Einflusses einer Totzeit nicht übereinstimmen.
  • Die Tastung wird angepasst, sodass beide Intervalle der Spannungsvektoren V0 und V7, die gleich oder länger als die minimale Zeit sind, in mindestens entweder der Periode einer ersten Hälfte oder der Periode einer zweiten Hälfte umfasst sind. Selbst wenn folglich die Tastung in der Periode einer ersten Hälfte und der Periode einer zweiten Hälfte eines PWM-Zyklus geändert wird, wird ein Puls in Verbindung mit dem Schalten der Tastung nicht reduziert.
  • In dem Fall, in dem die Tastung der größten Tastung kleiner als die obere Grenze (beispielsweise 102%) der Tastung an dem oberen Ende des PWM-Bezugssignals P ist, und die Tastung der kleinsten Phase größer als die untere Grenze (beispielsweise -2%) der Tastung an dem unteren Ende des PWM-Bezugssignals P ist, sind beide Intervalle der Spannungsvektoren V0 und V7 in der Periode einer ersten Hälfte und der Periode einer zweiten Hälfte umfasst. Bei dem Ausführungsbeispiel sind insbesondere der untere Grenzwert x11 einer Tastung und der obere Grenzwert x21 einer Tastung eingestellt, sodass die Intervalle der Spannungsvektoren V0 und V7 gleich oder länger als die minimale Zeit werden.
  • Durch den vorhergehenden Betrieb tritt eine fehlende Übereinstimmung zwischen der Spannungsanweisung und der Tastung aufgrund des Einflusses einer Totzeit nicht auf, und die Verzerrung des Stromkurvenverlaufs kann reduziert werden, sodass eine Drehmomentwelligkeit, ein Geräusch und eine Vibration reduziert werden können.
  • Da die Tastungswandlungswerte Do_r, Dv_r und Dw_r korrigiert werden, sodass das Intervall eines aktiven Spannungsvektors zum Durchführen einer Stromerfassung die vorbestimmte Periode oder länger wird, kann der Stromerfassungswert Ic ordnungsgemäß erfasst werden.
  • Die Steuereinheit 60 hat die Tastung wandelnde Einheit 72, die Stromerfassungsperiodensicherheit berechnende Einheit 73 und die Stromerfassungszeitpunktanpassung berechnende Einheit 74.
  • Die eine Tastung wandelnde Einheit 72 wandelt die Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* in die Tastungswandlungswerte Du_r, Dv_r und Dw_r.
  • Die Stromerfassungsperiodensicherheit berechnende Einheit 73 berechnet auf der Basis der Tastungswandlungswerte Du_r, Dv_r und Dw_r die temporären Tastungswerte Du_at, Dv_at und Dw_at einer ersten Hälfte und die temporären Tastungswerte Du_bt, Dv_bt und Dw_bt einer zweiten Hälfte, sodass das Intervall eines aktiven Spannungsvektors zum Erfassen des Stromerfassungswerts Ic gleich oder länger als die vorbestimmte Periode wird.
  • Die Stromerfassungszeitpunktanpassung berechnende Einheit 74 passt die temporären Tastungswerte Du_at, Dv_at und Dw_at einer ersten Hälfte und die temporären Tastungswerte Du_bt, Dv_bt und Dw_bt einer zweiten Hälfte an, sodass die Intervalle der Spannungsvektoren V0 und V7, die gleich oder länger als die minimale Zeit Tm sind, in mindestens entweder der Periode einer ersten Hälfte oder der Periode einer zweiten Hälfte umfasst sind, und berechnet die Tastungsanweisungswerts Du_a, Dv_a und Dw_a einer ersten Hälfte und die Tastungsanweisungswerte Du_b, Dv_b und Dw_b einer zweiten Hälfte.
  • Auf eine solche Art und Weise können die Tastungsanweisungswerte Du_a, Dv_a und Dw_a einer ersten Hälfte und die Tastungsanweisungswerte Du_b, Dv_b und Dw_b einer zweiten Hälfte ordnungsgemäß berechnet werden.
  • Die Leistung wandelnde Vorrichtung 1 weist ferner den AD-Wandler 42 zum Abtasten und Halten der Stromerfassungswerte Ic11, 1c12, Ic13 und Ic14 zu den Abtastzeitpunkten 111, t12, t13 und t14 als vorbestimmte Intervalle auf. Bei dem Ausführungsbeispiel wird das Abtasten vier Male in gleichen Intervallen in einem PWM-Zyklus durchgeführt.
  • Die Stromerfassungszeitpunktanpassung berechnende Einheit 74 der Steuereinheit 60 passt die Tastungsanweisungswerte Du_a, Dv_a und Dw_a einer ersten Hälfte und die Tastungsanweisungswerte Du_b, Dv_b und Dw_b einer zweiten Hälfte an, sodass der Stromerfassungswert zu den Abtastzeitpunkten 111, t12, t13 und t14 erfasst werden kann.
  • Der Stromerfassungswert kann folglich in vorbestimmten Intervallen in dem AD-Wandler 42 abgetastet werden, sodass die Konfiguration vereinfacht werden kann.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel werden die Werte, die für eine Berechnung der Phasenströme Iu, Iv und Iw bei den Stromerfassungswerten, die durch den AD-Wandler 42 abgetastet werden, verwendet werden, gemäß den Amplituden der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* geschaltet. Als ein Resultat können die Ströme Iu, Iv und Iw der jeweiligen Phasen auf der Basis der Stromerfassungswerte, die zu den ordnungsgemäßen Zeitpunkten gemäß den Amplituden der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* erfasst werden, berechnet werden.
  • Die elektrische Servolenkungsvorrichtung 100 hat die Leistung wandelnde Vorrichtung 1 und den Motor 10 zum Ausgeben des Hilfsdrehmoments, das das Lenken des Fahrers unterstützt. Bei der Leistung wandelnden Vorrichtung 1 tritt aufgrund des Einflusses der Totzeit zwischen der Spannungsanweisung und der Tastung keine fehlende Übereinstimmung auf, und eine Verzerrung in dem Stromkurvenverlauf kann reduziert werden, sodass die Drehmomentwelligkeit, ein Geräusch und eine Vibration reduziert werden können.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel entspricht die einen Phasenstrom berechnende Einheit 61 der „Phasenstrom berechnenden Vorrichtung“, die Steuerung 63 und die zwei Phasen zu drei Phasen wandelnde Einheit 64 entspricht der „Spannungsanweisungswert berechnenden Vorrichtung“, die Tastung wandelnde Einheit 72 entspricht der „Tastung wandelnden Vorrichtung“, die Stromerfassungsperiodensicherheit berechnende Einheit 73 entspricht einer „korrigierenden Vorrichtung“, und die Stromerfassungszeitpunktanpassung berechnende Einheit entspricht der „anpassenden Vorrichtung“.
  • Zweites Ausführungsbeispiel
  • Eine Leistungswandlungsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist unter Bezugnahme auf 23 bis 31 beschrieben.
  • Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel hinsichtlich des korrigierenden Verfahrens und des anpassenden Verfahrens. Der sich unterscheidende Punkt ist hauptsächlich beschrieben, und eine Beschreibung der Konfiguration und dergleichen wird nicht wiederholt.
  • Ein korrigierendes Verfahren in der Stromerfassungsperiodensicherheit berechnenden Einheit 73 ist unter Bezugnahme auf 23 und 24 beschrieben.
  • Verfahren in S201 und S202 sind ähnlich zu jenen in S101 und S102 in 14.
  • In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Amplitude der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* gleich oder größer als der vorbestimmte Wert THa ist (NEIN bei S202), wechselt die Routine zu S210 in 24. In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Amplitude der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* kleiner als der vorbestimmte Wert THa ist (JA bei S202), wechselt die Routine zu S203.
  • Bei S203 wird der dritte Tastungskorrekturwert t23 als der Korrekturwert für die dritte Tastung D3 auf null eingestellt. Das heißt, der dritte Tastungskorrekturwert C23 wird durch eine Gleichung (41) ausgedrückt. C 23 = 0
    Figure DE102014113168B4_0043
  • Bei S204 wird bestimmt, ob die geradzahlige Spannungstastung De kleiner als ein Wert, der durch Subtrahieren der geradzahligen Spannungstastung De von dem unteren Grenzwert Dm der Stromerfassungstastung gewonnen wird, ist oder nicht. In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die geradzahlige Spannungstastung De kleiner als der Wert, der durch Subtrahieren der geradzahligen Spannungstastung De von dem unteren Grenzwert Dm der Stromerfassungstastung gewonnen wird, ist (JA bei S204), schreitet die Routine zu S205 fort. In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die geradzahlige Spannungstastung De gleich oder größer als der Wert, der durch Subtrahieren der geradzahligen Spannungstastung De von dem unteren Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung gewonnen wird, ist (NEIN bei S204), wechselt die Routine zu S206.
  • Bei S205 wird ein zweiter Tastungskorrekturwert C22 als ein Korrekturwert für die zweite Tastung D2 durch eine Gleichung (42-1) ausgedrückt. C 22 = − ( Dm − De )
    Figure DE102014113168B4_0044
  • Bei S206 wird der zweite Tastungskorrekturwert C22 auf die geradzahlige Spannungstastung De eingestellt (Gleichung (42-2)). C 22 = − De
    Figure DE102014113168B4_0045
  • Bei dem Ausführungsbeispiel werden die geradzahlige Spannungstastung De und der Wert, der durch Subtrahieren der geradzahligen Spannungstastung De von dem unteren Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung gewonnen wird, verglichen, und ein Wert, der durch Multiplizieren des größeren Werts gewonnen wird, wird als der zweite Tastungskorrekturwert C22 eingestellt.
  • Das Verfahren bei S207, folgend S205 oder S206, ist ähnlich zu dem Verfahren bei S107 in 14. In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die aktive Spannungstastung Da kleiner als der Wert, der durch Subtrahieren der aktiven Spannungstastung Da von dem unteren Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung gewonnen wird, (JA bei S207) ist, wechselt die Routine zu S208. In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die aktive Spannungstastung Da gleich oder größer als der Wert, der durch Subtrahieren der aktiven Spannungstastung Da von dem unteren Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung gewonnen wird, ist (NEIN bei S207), wechselt die Routine S209.
  • Bei S208 wird ein erster Tastungskorrekturwert C21 als ein Korrekturwert für die erste Tastung D1 durch eine Gleichung (43-1) ausgedrückt. C21 = Dm − Da
    Figure DE102014113168B4_0046
  • Bei S209 wird der erste Tastungskorrekturwert C21 auf die aktive Spannungstastung Da eingestellt (Gleichung (43-2). C21 = Da
    Figure DE102014113168B4_0047
  • Bei dem Ausführungsbeispiel werden die aktive Spannungstastung Da und der Wert, der durch Subtrahieren der aktiven Spannungstastung Da von dem unteren Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung gewonnen wird, verglichen, und ein größerer Wert wird als der erste Tastungskorrekturwert C21 eingestellt.
  • Nach dem Verfahren bei S208 oder S209 wechselt die Routine zu S217 in 24.
  • Das Verfahren bei S210 in 24, zu dem die Routine in dem Fall wechselt, in dem bestimmt wird, dass die Amplitude der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* gleich oder größer als der vorbestimmte Wert THa ist (NEIN bei S202), ist ähnlich zu demselben bei S110 in 15. In dem Fall, in dem mindestens entweder die ungeradzahlige Spannungstastung Do oder die geradzahlige Spannungstastung De gleich oder größer als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung ist (NEIN bei S210), wechselt die Routine zu S212. In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass sowohl die ungeradzahlige Spannungstastung Do als auch die geradzahlige Spannungstastung De kleiner als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung sind (JA bei S210), wechselt die Routine zu S211.
  • Bei S211 wird der erste Tastungskorrekturwert C21 durch eine Gleichung (44) ausgedrückt, der zweite Tastungskorrekturwert C22 wird durch eine Gleichung (45) ausgedrückt, und der dritte Tastungskorrekturwert C23 wird durch eine Gleichung (46) ausgedrückt. C21 = Dm − Do
    Figure DE102014113168B4_0048
     C22 = 0
    Figure DE102014113168B4_0049
     C23 = Dm − De
    Figure DE102014113168B4_0050
  • Das Verfahren von S212, zu dem die Routine in dem Fall wechselt, in dem bestimmt wird, dass die ungeradzahlige Spannungstastung Do oder die geradzahlige Spannungstastung De gleich oder größer als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung ist (NEIN bei S210), ist ähnlich zu demselben von S112 in 15. In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die ungeradzahlige Spannungstastung Do gleich oder größer als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung ist (NEIN bei S212), wechselt die Routine zu S214. In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die ungeradzahlige Spannungstastung Do kleiner als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung ist (JA bei S212), wechselt die Routine zu S213.
  • Bei S213 wird der erste Tastungskorrekturwert C21 durch eine Gleichung (47) ausgedrückt, der zweite Tastungskorrekturwert C22 wird durch eine Gleichung (48) ausgedrückt, und der dritte Tastungskorrekturwert C23 wird durch eine Gleichung (49 ausgedrückt. C21 = ( Dm − Do ) × 0,5
    Figure DE102014113168B4_0051
     C22 = − ( Dm − Do ) × 0,5
    Figure DE102014113168B4_0052
     C23 = 0
    Figure DE102014113168B4_0053
  • Das Verfahren von S214, zu dem die Routine in dem Fall wechselt, in dem bestimmt wird, dass die ungeradzahlige Spannungstastung Do gleich oder größer als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung ist (NEIN bei S212) ist ähnlich zu demselben von S114 in 15. In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die geradzahlige Spannungstastung De gleich oder größer als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung ist (NEIN bei S214), wechselt die Routine zu S216. In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die geradzahlige Spannungstastung De kleiner als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung ist (JA bei S214), wechselt die Routine zu S215.
  • Bei S215 wird der erste Tastungskorrekturwert C21 durch eine Gleichung (50) ausgedrückt, der zweite Tastungskorrekturwert C22 wird durch eine Gleichung (51) ausgerückt, und der dritte Tastungskorrekturwert C23 wird durch eine Gleichung (52) ausgedrückt. C21 = 0
    Figure DE102014113168B4_0054
     C22 = − ( Dm − De ) × 0,5
    Figure DE102014113168B4_0055
     C23 = ( Dm − De ) × 0,5
    Figure DE102014113168B4_0056
  • Das Verfahren von S216, zu dem die Routine in dem Fall wechselt, in dem sowohl die ungeradzahlige Spannungstastung Do als auch die geradzahlige Spannungstastung De gleich oder größer als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung sind (JA bei S112 und JA bei S114), ist ähnlich zu demselben von S116 in 15. Der erste Tastungskorrekturwert C21, der zweite Tastungskorrekturwert C22 und der dritte Tastungskorrekturwert C23 werden auf null eingestellt (Gleichung (53)). C21 = C22 = C23 = 0
    Figure DE102014113168B4_0057
  • Das Verfahren von S217, folgend S208 oder S209 in 23 und S211, S213, S215 oder S216 in 24, ist ähnlich zu demselben von S117 in 15. Auf der Basis des ersten Tastungskorrekturwerts C21, des zweiten Tastungskorrekturwerts C22 und des dritten Tastungskorrekturwerts C23 werden die ersten, zweiten und dritten Tastungen D1, D2 und D3 korrigiert, um die temporären Tastungswerte D1_at, D2_at und D3_at einer ersten Hälfte (Gleichungen (54), (55), und (56)) und die temporären Tastungswerte D1_bt, D2_bt und D3_bt einer zweiten Hälfte (Gleichungen (57), (58) und (59)) zu berechnen. D1 _ at = D1 + C21
    Figure DE102014113168B4_0058
     D2 _ at = D2 + C22
    Figure DE102014113168B4_0059
     D3 _ at = D3 + C23
    Figure DE102014113168B4_0060
     D 1 _bt = D 1 − C 21
    Figure DE102014113168B4_0061
     D 2 _bt = D 2 − C 22
    Figure DE102014113168B4_0062
     D 3 _bt = D 3 + C 13
    Figure DE102014113168B4_0063
  • Die Details des korrigierenden Verfahrens sind unter Bezugnahme auf 25 bis 28 beschrieben. In 25 bis 29 ist wie in 16 und dergleichen die erste Tastung D1 durch die durchgezogene Linie ausgedrückt, die zweite Tastung D2 ist durch die gestrichelte Linie ausgedrückt, und die dritte Tastung D3 ist durch eine abwechselnd lang und kurz gestrichelte Linie angegeben.
  • Ein Verfahren (2-1) in dem Fall, in dem die Amplitude der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* kleiner als der vorbestimmte Wert THa ist (JA bei S202), ist unter Bezugnahme auf 25 beschrieben. Korrekturwerte bei dem Verfahren (2-1) sind Werte, die bei S203 und S205, S206 und S208 oder S209 bestimmt werden.
  • Bei dem Verfahren (2-1) in der Periode einer ersten Hälfte wird, um den Phasenstrom der ersten Tastung D1 zu erfassen, die erste Tastung D1 aufwärts korrigiert, sodass die Differenz d21_a zwischen der ersten Tastung D1 und der dritten Tastung D3 gleich oder größer als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung wird, und die zweite Tastung D2 wird abwärts korrigiert, sodass die zweite Tastung D2 kleiner als die erste Tastung D1 wird.
  • In der Periode einer zweiten Hälfte wird, um den Phasenstrom der zweiten Tastung D2 zu erfassen, die zweite Tastung D2 aufwärts korrigiert, sodass die Differenz d21_b zwischen der zweiten Tastung D2 und der dritten Tastung D3 gleich oder größer als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung wird, und die erste Tastung D1 wird abwärts korrigiert, sodass die erste Tastung D1 kleiner als die dritte Tastung D3 wird.
  • Bei dem Verfahren (2-1) werden die Korrekturwerte C21 und C22, um die die zweite Tastung D2 kleiner als die dritte Tastung D3 in der Periode einer ersten Hälfte wird, und die erste Tastung D1 kleiner als die dritte Tastung D3 in der Periode einer zweiten Hälfte wird, verwendet, sodass das Intervall eines aktiven Spannungsvektors zum Durchführen der Stromerfassung nicht kürzer als die vorbestimmte Periode wird.
  • Ein Verfahren (2-2) in dem Fall, in dem die Amplitude der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* gleich oder größer als der vorbestimmte Wert THa ist (NEIN bei S202), und sowohl die ungeradzahlige Spannungstastung Do als auch die geradzahlige Spannungstastung De kleiner als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung sind (JA bei S210), ist unter Bezugnahme auf 26 beschrieben. Korrekturwerte bei dem Verfahren (2-2) sind Werte, die bei S211 bestimmt werden.
  • Bei dem Verfahren (2-2) wird in der Periode einer ersten Hälfte, um den Phasenstrom der ersten Tastung D1 zu erfassen, die erste Tastung D1 aufwärts korrigiert, sodass die Differenz d22_a zwischen der ersten Tastung D1 und der zweiten Tastung D2 der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung wird.
  • In der Periode einer zweiten Hälfte wird, um den Phasenstrom der dritten Tastung D3 zu erfassen, die dritte Tastung D3 abwärts korrigiert, sodass die Differenz d22_b zwischen der dritten Tastung D3 und der zweiten D2 der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung wird.
  • Um die Korrekturmengen untereinander aufzuheben, wird die dritte Tastung D3 in der Periode einer ersten Hälfte aufwärts korrigiert, und die erste Tastung D1 wird in der Periode einer zweiten Hälfte abwärts korrigiert.
  • Ein Verfahren (2-3) in dem Fall, in dem die Amplitude der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* gleich oder größer als der vorbestimmte Wert THa ist (NEIN bei S202) und die ungeradzahlige Spannungstastung Do kleiner als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung ist (JA bei S212), ist unter Bezugnahme auf 27 beschrieben.
  • Bei dem Verfahren (2-3) wird in der Periode einer ersten Hälfte, um den Phasenstrom der ersten Tastung D1 zu erfassen, die erste Tastung D1 aufwärts korrigiert, und die zweite Tastung D2 wird abwärts korrigiert, sodass die Differenz d23_a zwischen der ersten Tastung D1 und der zweiten Tastung D2 der untere Grenzwert Dm der Stromerfassungstastung wird.
  • In der Periode einer zweiten Hälfte wird, um die Korrekturmengen untereinander aufzuheben, die erste Tastung D1 abwärts korrigiert, und die zweite Tastung D2 wird aufwärts korrigiert. Bei dem Verfahren (2-3) wird, da die geradzahlige Spannungstastung De als die Differenz zwischen der zweiten Tastung D2 und der dritten Tastung D3 gleich oder größer als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung ist, und die Tastung, die den Phasenstrom der dritten Tastung D3 erfassen kann, gesichert ist, in der Periode einer zweiten Hälfte der Phasenstrom der dritten Tastung D3 erfasst. Das heißt, bei dem Beispiel von 27 ist die Differenz d23_b der ersten und dritten Tastungen D1 und D3 gleich oder größer als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung. Abhängig von den ersten und zweiten Tastungen D1 und D2 und den Korrekturwerten C21 und C22 gibt es einen Fall, dass die zweite Tastung D2 kleiner als die erste Tastung D1 ist. In diesem Fall ist die Differenz zwischen den zweiten und dritten Tastungen D2 und D3 gleich oder größer als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung, und der Phasenstrom der dritten Tastung D3 kann erfasst werden.
  • Ein Verfahren (2-4) in dem Fall, in dem die Amplitude der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* gleich oder größer als der vorbestimmte Wert THa ist (NEIN bei S202), und die geradzahlige Spannungstastung De kleiner als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung ist (JA bei S214), ist unter Bezugnahme auf 28 beschrieben.
  • Bei dem Verfahren (2-4) wird in der Periode einer zweiten Hälfte, um den Phasenstrom der dritten Tastung D3 zu erfassen, die zweite Tastung D2 aufwärts korrigiert, und die dritte Tastung D3 wird abwärts korrigiert, sodass die Differenz d24_b zwischen der dritten Tastung D3 und der zweiten Tastung D2 der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung wird.
  • In der Periode einer ersten Hälfte wird, um die Korrekturmengen untereinander aufzuheben, die zweite Tastung D2 abwärts korrigiert, und die dritte Tastung D3 wird aufwärts korrigiert. Bei dem Verfahren (2-4) wird, da die ungeradzahlige Spannungstastung Do als die Differenz zwischen der ersten Tastung D1 und der zweiten Tastung D2 gleich oder größer als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung ist, und die Tastung, die den Phasenstrom der ersten Tastung D1 erfassen kann, gesichert ist, in der Periode einer ersten Hälfte der Phasenstrom der ersten Tastung D1 erfasst. Das heißt, bei dem Beispiel von 28 ist die Differenz d24_a der ersten und dritten Tastungen D1 und D3 gleich oder größer als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung. Abhängig von den zweiten und dritten Tastungen D2 und D3 und den Korrekturwerten C22 und C23 gibt es einen Fall, dass die zweite Tastung D2 größer als die dritte Tastung D3 ist. In diesem Fall ist die Differenz zwischen den ersten und zweiten Tastungen D1 und D2 gleich oder größer als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung, und der Phasenstrom der ersten Tastung D1 kann erfasst werden.
  • In dem Fall, in dem die Amplitude der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* gleich oder größer als der vorbestimmte Wert THa ist (NEIN bei S202) und sowohl die ungeradzahlige Spannungstastung Do als auch die geradzahlige Spannungstastung De gleich oder größer als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung sind (NEIN bei S210, NEIN bei S212 und NEIN bei S214), ohne die Tastung zu korrigieren, kann der Phasenstrom der ersten und dritten Tastungen D1 und D3 erfasst werden.
  • Ein anpassendes Verfahren bei der Stromerfassungszeitpunktanpassung berechnenden Einheit 74 ist als Nächstes beschrieben.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel sind die Abtastzeitpunkte in dem AD-Wandler 42 ein Zeitpunkt vor einer Erfassungsverschiebungszeit t2 (beispielsweise ein paar µs) von dem Zentrum (unteren Ende, oberen Ende) des PWM-Bezugssignals P und einem dazwischenliegenden Zeitpunkt. Der erste Abtastzeitpunkt in einem PWM-Zyklus ist als t21 eingestellt, der zweite Abtastzeitpunkt ist als t22 eingestellt, der dritte Abtastzeitpunkt ist als t23 eingestellt, und der vierte Abtastzeitpunkt ist als t24 eingestellt. Die Erfassungsverschiebungszeit t2 kann gleich der Erfassungsverschiebungszeit t1 des ersten Ausführungsbeispiels sein oder sich von derselben unterscheiden.
  • Die eine Stromerfassungszeitpunktanpassung berechnende Einheit 74 passt den Zeitpunkt, zu dem ein aktiver Stromvektor zum Durchführen der Stromerfassung erzeugt wird, durch Ändern der neutralen Spannung als eine Durchschnittsspannung von Spannungen, die an die Spulen 11 bis 13 angelegt sind, an, sodass mindestens entweder t21 oder t22 und mindestens entweder t23 oder t24 Zeitpunkte nach einem Verstreichen der Zeit zum Konvergieren eines Überschwingens in dem Intervall eines aktiven Spannungsvektors werden.
  • Das anpassende Verfahren bei der Stromerfassungszeitpunktsanpassung berechnenden Einheit 74 ist unter Bezugnahme auf das in 29 dargestellte Flussdiagramm beschrieben.
  • Das Verfahren von S251 ist ähnlich zu demselben von S151 in 20. In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Amplitude der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* kleiner als der vorbestimmte Wert THa ist (JA bei S251), wechselt die Routine zu S252. In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Amplitude der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* gleich oder größer als der vorbestimmte Wert THa ist (NEIN bei S251), wechselt die Routine zu S253.
  • Bei S252 wird in der Periode einer ersten Hälfte die Flachdachmodulation durchgeführt, sodass die Tastung der größten Phase ein unterer Grenzwert x21 einer Tastung wird. In der Periode einer zweiten Hälfte wird ebenfalls die Flachdachmodulation durchgeführt, sodass die Tastung der größten Phase ein Tastungseinstellwert x22 einer oberen Seite wird. Der untere Grenzwert x21 einer Tastung ist ein Wert gemäß einer Totzeit, und bei dem Ausführungsbeispiel ist derselbe auf 96% eingestellt. Das Intervall des Spannungsvektors V0 wird dementsprechend die minimale Zeit Tm, die aus der Totzeit bestimmt wird. Der Tastungseinstellwert x22 einer oberen Seite ist ein Wert, der kleiner als der obere Grenzwert X21 einer Tastung ist und ordnungsgemäß eingestellt ist, sodass das Intervall eines aktiven Spannungsvektors zum Durchführen einer Stromerfassung ein gewünschter Zeitpunkt wird. Bei dem Ausführungsbeispiel ist beispielsweise der Tastungseinstellwert x22 einer oberen Seite auf 70% eingestellt. Bei diesem Verfahren ist es ausreichend, dass der Stromerfassungszeitpunkt ein gewünschter Zeitpunkt in dem Intervall eines aktiven Spannungsvektors wird. In der Periode einer zweiten Hälfte kann folglich statt der Flachdachmodulation, durch die die Tastung der größten Phase der Tastungseinstellwert x22 einer oberen Seite wird, beispielsweise eine Modulation durchgeführt werden, sodass die Tastung in der Mitte ein dazwischenliegender Tastungseinstellwert x23 wird (beispielsweise 54%).
  • Bei S252 ist die Amplitude der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* kleiner als der vorbestimmte Wert THa, und die Flachdachmodulation wird durch einen PWM-Zyklus hierdurch durchgeführt, sodass das Intervall des Spannungsvektors V7 der minimalen Zeit Tm oder länger an dem unteren Ende des PWM-Bezugssignals P gesichert ist.
  • In der Periode einer ersten Hälfte werden beispielsweise, wenn die temporären Tastungswerte Du_at, Dv_at und Dw_at einer ersten Hälfte die Beziehung Du_at > Dv_at > Dw_at erfüllen, die Tastungsanweisungswerte Du_a, Dv_a und Dw_a einer ersten Hälfte durch Gleichungen (61), (62) bzw. (63) ausgedrückt. Du_a [ % ] = Du_at − Du_at + x 21
    Figure DE102014113168B4_0064
     Dv_a [ % ] = Dv_at − Du_at + x 21
    Figure DE102014113168B4_0065
     Dw_a [ % ] = Dw_at − Du_at + x 21
    Figure DE102014113168B4_0066
  • In der Periode einer zweiten Hälfte werden, wenn die temporären Tastungswerte Du_bt, Dv_bt und Dw_bt einer zweiten Hälfte die Beziehung Du_bt > Dv_bt > Dw_bt erfüllen, die Tastungsanweisungswerte Du_b, Dv_b und Dw_b einer zweiten Hälfte durch Gleichungen (64-1), (65-1) bzw. (66-1) ausgedrückt. Du_b [ % ] = Du_bt − Du_bt + x 22
    Figure DE102014113168B4_0067
     Dv_b [ % ] = Dv_bt − Du_bt + x 22
    Figure DE102014113168B4_0068
     Dw_b [ % ] = Dw_bt − Du_bt + x 22
    Figure DE102014113168B4_0069
  • In der Periode einer zweiten Hälfte sind beispielsweise die Tastungsanweisungswerte Du_b, Dv_b und Dw_b einer zweiten Hälfte in dem Fall, in dem die temporären Tastungswerte Du_bt, Dv_bt und Dw_bt einer zweiten Hälfte die Beziehung Du_bt > Dv_bt > Dw_bt erfüllen und eine Modulation durchgeführt wird, sodass die Tastung in der Mitte der dazwischenliegende Tastungseinstellwert x23 wird, durch Gleichungen (64-2), (65-2) bzw. (66-2) ausgedrückt. Du_b [ % ] = Du_bt − Dv_bt + x 23
    Figure DE102014113168B4_0070
     Dv_b [ % ] = Dv_bt − Dv_bt + x 23
    Figure DE102014113168B4_0071
     Dw_b [ % ] = Dw_bt − Dv_bt + x 23
    Figure DE102014113168B4_0072
  • Bei S253, zu dem die Routine in dem Fall wechselt, in dem bestimmt wird, dass die Amplitude der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* gleich oder größer als der vorbestimmte Wert THa ist (NEIN bei S251), wird in der Periode einer ersten Hälfte die Flachdachmodulation durchgeführt, sodass die Tastung der größten Phase der obere Grenzwert x21 einer Tastung wird. In der Periode einer zweiten Hälfte wird eine Flachbettmodulation durchgeführt, sodass die Tastung der kleinsten Phase ein unterer Grenzwert x11 einer Tastung wird. Durch die Modulation werden das Intervall des Spannungsvektors V0 in der Periode einer ersten Hälfte und das Intervall des Spannungsvektors V7 in der Periode einer zweiten Hälfte die minimale Zeit Tm. Das Intervall des Spannungsvektors V7 in der Periode einer ersten Hälfte und das Intervall des Spannungsvektors V0 in der Periode einer zweiten Hälfte werden die minimale Zeit Tm oder länger.
  • In der Periode einer zweiten Hälfte werden beispielsweise, wenn die temporären Tastungswerte Du_bt, Dv_bt und Dw_bt einer zweiten Hälfte die Beziehung Du_bt > Dv_bt > Dw_bt erfüllen und die Flachbettmodulation mit 4% durchgeführt wird, die Tastungsanweisungswerte Du_b, Dv_b und Dw_b einer zweiten Hälfte durch Gleichungen (67), (68) bzw. (69) ausgedrückt. Die Tastungsanweisungswerte Du_a, Dv_a und Dw_a einer ersten Hälfte sind ähnlich zu den Gleichungen (61), (62) bzw. (63) bei S252. Du_b [ % ] = Du_bt − Dw_bt + 4
    Figure DE102014113168B4_0073
     Dv_b [ % ] = Dv_bt − Dw_bt + 4
    Figure DE102014113168B4_0074
     Dw_b [ % ] = Dw_bt − Dw_bt + 4
    Figure DE102014113168B4_0075
  • Ein konkretes Beispiel des korrigierenden Verfahrens und des modulierenden Verfahrens des Ausführungsbeispiels sind unter Bezugnahme auf 30A bis 30C und 31A bis 31C beschrieben. 30A bis 30C stellen ein Beispiel in dem, Fall dar, in dem die Amplitude der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* kleiner als der vorbestimmte Wert THa ist. 31A bis 31C stellen ein Beispiel in dem Fall dar, in dem die Amplitude der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* gleich oder größer als der vorbestimmte Wert THa ist. 30A bis 30C und 31A bis 31C sind unter der Annahme beschrieben, dass Vu* > Vv* > Vw*.
  • 30A ist ähnlich zu 21A. In dem Fall eines Steuerns des Ein-/Aus-Betriebs der SW 21 bis 26 auf der Basis der Tastungswandlungswerte Du_r, Dv_r und Dw_r vor einer Korrektur wird das Intervall eines aktiven Spannungsvektors kurz, und die Ströme Iu, Iv und Iw der jeweiligen Phasen können nicht erfasst werden.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel, wie es in 30B dargestellt ist, werden, um das Intervall eines aktiven Spannungsvektors zu sichern, in dem ein Strom erfasst werden kann, die Tastungswandlungswerte Du_r, Dv_r und Dw_r korrigiert. In der Periode einer ersten Hälfte wird genauer gesagt die Tastung der U-Phase als eine Phase des größten Tastungswandlungswerts aufwärts korrigiert, um der temporäre Tastungswert Du_at einer ersten Hälfte der U-Phase zu werden, sodass der Spannungsvektor V1 zum Durchführen einer Stromerfassung gleich oder länger als eine Periode wird, in der ein Strom erfasst werden kann. Zu dieser Zeit wird die Tastung der V-Phase abwärts korrigiert, sodass das Intervall V1 eines Spannungsvektors zum Durchführen einer Stromerfassung nicht kürzer wird, und der temporäre Tastungswert Dv_at einer ersten Hälfte der V-Phase kürzer als der temporäre Tastungswert Dw_at einer ersten Hälfte der W-Phase wird.
  • In der Periode einer zweiten Hälfte wird die Tastung der V-Phase, die den mittleren Tastungswandlungswert hat, aufwärts korrigiert, sodass der Spannungsvektor V3 zum Durchführen einer Stromerfassung gleich oder länger als die Periode wird, in der ein Strom erfasst werden kann. Zu dieser Zeit wird der Tastungswandlungswert Du_r abwärts korrigiert, sodass das Intervall V3 eines Spannungsvektors zum Durchführen einer Stromerfassung nicht kürzer wird, und der temporäre Tastungswert Du_bt einer zweiten Hälfte der U-Phase kleiner als der temporäre Tastungswert Dw_bt einer zweiten Hälfte der W-Phase wird.
  • In dem Fall, in dem die Amplitude der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* kleiner als der vorbestimmte Wert THa ist, wird die Tastung der W-Phase als die Phase des kleinsten Tastungswandlungswerts nicht korrigiert. Der Tastungswandlungswert Dw_at einer ersten Hälfte und der Tastungswandlungswert Dw_bt einer zweiten Hälfte der W-Phase sind folglich gleich dem Tastungswandlungswert Dw_r.
  • Durch den vorhergehenden Betrieb werden der Zeitpunkt eines Schaltens des oberen U-SW 21 von dem Ein-Zustand zu dem Aus-Zustand und der Zeitpunkt eines Schaltens desselben von dem Aus-Zustand zu dem Ein-Zustand rückwärts verschoben. Der Zeitpunkt eines Schaltens des oberen V-SW 22 von dem Ein-Zustand zu dem Aus-Zustand und der Zeitpunkt eines Schaltens desselben von dem Aus-Zustand zu dem Ein-Zustand werden vorwärts verschoben. Zu dieser Zeit ändert sich die Periode, in der das obere U-SW 21 und das obere W-SW 23 ein sind, vor und nach der Korrektur nicht.
  • Die Tastungen der U-Phase und der V-Phase werden korrigiert, sodass der Betrag derselben gleich ist, und die Korrekturrichtungen zwischen der Periode einer ersten Hälfte und der Periode einer zweiten Hälfte entgegengesetzt sind. Da sich eine Änderung der Anlegespannung durch die Korrektur in der Periode einer ersten Hälfte und dieselbe in der Periode einer zweiten Hälfte in einem PWM-Zyklus untereinander aufheben, gibt es keine Änderung der Anlegespannung vor und nach der Korrektur.
  • Wie in 30C dargestellt ist, wird das anpassende Verfahren durchgeführt, sodass die Ströme Iu, Iv und Iw der jeweiligen Phasen auf der Basis der Werte, die zu den Abtastzeitpunkten t21, t22, t23 und t24 in vorbestimmten Intervallen durch den AD-Wandler 42 abgetastet und gehalten werden, ungeachtet der Amplituden der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* berechnet werden können. In der Periode einer ersten Hälfte wird genauer gesagt die Flachdachmodulation durchgeführt, sodass der Tastungsanweisungswert Du_a einer ersten Hälfte der U-Phase als die größte Tastung der obere Grenzwert x21 einer Tastung wird. In der Periode einer zweiten Hälfte wird die Flachdachmodulation durchgeführt, sodass der Tastungsanweisungswert Dv_b einer zweiten Hälfte der V-Phase als die Tastung der größten Phase der Tastungseinstellwert x22 einer oberen Seite wird. Als ein Resultat wird das Intervall des Spannungsvektors V0 in der Periode einer ersten Hälfte die minimale Zeit Tm. Sowohl das Intervall des Spannungsvektors V7 in der Periode einer ersten Hälfte als auch das Intervall des Spannungsvektors V0 und das Intervall des Spannungsvektors V7 in der Periode einer zweiten Hälfte werden die minimale Zeit Tm oder länger.
  • Wie es im Vorhergehenden beschrieben ist, sind die Abtastzeitpunkte in einem PWM-Zyklus t21 bis t24, wobei der Stromerfassungswert, der bei t21 abgetastet wird, Ic21 ist. Der Stromerfassungswert, der bei t22 abgetastet wird, ist Ic22, der Stromerfassungswert, der bei t23 angetastet wird, ist Ic23, und der Stromerfassungswert, der bei t24 abgetastet wird, ist Ic24.
  • In 30C ist der Stromerfassungswert Ic22, der zu dem zweiten Abtastzeitpunkt t22 erfasst wird, ein Wert, der in dem Intervall des Spannungsvektors V1 erfasst wird, sodass der U-Phasen-Strom Iu auf der Basis des Stromerfassungswerts Ic22 in der Phasenstrom berechnenden Einheit 61 berechnet wird. Da der Stromerfassungswert Ic23, der zu dem dritten Abtastzeitpunkt t23 erfasst wird, ein Wert ist, der in dem Intervall des Spannungsvektors V3 erfasst wird, wird der V-Phasen-Strom Iv auf der Basis des Stromerfassungswerts Ic23 in der Phasenstrom berechnenden Einheit 61 berechnet. Der W-Phasen-Strom Iw wird auf der Basis des U-Phasen-Stroms Iu und des V-Phasen-Stroms Iv berechnet.
  • Der Stromerfassungswert Ic21, der zu dem ersten Abtastzeitpunkt t21 erfasst wird, und der Stromerfassungswert Ic24, der zu dem vierten Abtastzeitpunkt t24 erfasst wird, werden für eine Versatzkorrektur verwendet.
  • 31A bis 31C stellen ein Beispiel eines Verfahrens (2-4) dar, bei dem die Amplitude der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* gleich oder größer als der vorbestimmte Wert THa ist, der U-Phasen-Tastungswandlungswert Du_r am größten ist, der V-Phasen-Tastungswandlungswert Dv_r und der W-Phasen-Tastungswandlungswert Dw_r fast gleich sind, und die geradzahlige Spannungstastung De gleich oder kleiner als der untere Grenzwert Dm einer Stromerfassungstastung ist.
  • Wie in 31A dargestellt ist, können in dem Fall eines Steuerns des Ein-/Aus-Zustands der SW 21 bis 26 auf der Basis der Tastungswandlungswerte Du_r, Dv_r und Dw_r vor einer Korrektur, wie in 22A, obwohl der U-Phasen-Strom Iu in dem Intervall des Spannungsvektors V1 erfasst werden kann, der V-Phasen-Strom Iv und der W-Phasen-Strom Iw nicht erfasst werden.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel werden daher, wie es in 31B dargestellt ist, um das Intervall eines aktiven Spannungsvektors zu sichern, in dem ein Strom erfasst werden kann, die Tastungswandlungswerte Du_r, Dv_r und Dw_r korrigiert. In der Periode einer zweiten Hälfte wird genauer gesagt die Tastung der V-Phase, die in der Mitte ist, aufwärts korrigiert, um der temporäre Tastungswert Dv_bt einer zweiten Hälfte der V-Phase zu werden, sodass der Spannungsvektor V6 zum Durchführen einer Stromerfassung eine Periode wird, indem ein Strom erfasst werden kann. Die Tastung der W-Phase als eine Phase des kleinsten Tastungswandlungswerts wird zu dem temporären Tastungswert Dw_bt einer zweiten Hälfte der W-Phase abwärts korrigiert.
  • In der Periode einer ersten Hälfte wird, um die Korrekturmengen der Periode einer zweiten Hälfte aufzuheben, die Tastung der V-Phase abwärts korrigiert, um der temporäre Tastungswert Dv_at einer ersten Hälfte der V-Phase zu werden. Die Tastung der W-Phase wird aufwärts korrigiert, um der temporäre Tastungswert Dw_at einer ersten Hälfte der W-Phase zu werden.
  • Bei dem Beispiel wird die Tastung der U-Phase des größten Tastungswandlungswerts nicht korrigiert. Der Tastungswandlungswert Du_at einer ersten Hälfte und der Tastungswandlungswert Du_bt einer zweiten Hälfte der U-Phase sind folglich gleich dem Tastungswandlungswert Du_r.
  • Durch den vorhergehenden Betrieb werden der Zeitpunkt eines Schaltens des oberen V-SW 22 von dem Ein-Zustand zu dem Aus-Zustand und der Zeitpunkt eines Schaltens desselben von dem Aus-Zustand zu dem Ein-Zustand vorwärts verschoben. Der Zeitpunkt eines Schaltens des oberen W-SW 23 von dem Ein-Zustand zu dem Aus-Zustand und der Zeitpunkt eines Schaltens desselben von dem Aus-Zustand zu dem Ein-Zustand werden rückwärts verschoben. Zu dieser Zeit ändert sich die Periode, in der das obere V-SW 22 und das obere W-SW 23 ein sind, vor und nach der Korrektur nicht.
  • Die Tastungen der V-Phase und der W-Phase werden korrigiert, sodass der Betrag derselben gleich ist, und die Korrekturrichtungen zwischen der Periode einer ersten Hälfte und der Periode einer zweiten Hälfte entgegengesetzt sind. Da sich eine Änderung der Anlegespannung durch die Korrektur in der Periode einer ersten Hälfte und dieselbe in der Periode einer zweiten Hälfte in einem PWM-Zyklus untereinander aufheben, gibt es keine Änderung der Anlegespannung vor und nach einer Korrektur.
  • Wie es in 31C dargestellt ist, wird das anpassende Verfahren durchgeführt, sodass die Ströme Iu, Iv und Iw der jeweiligen Phasen auf der Basis der Werte, die zu den Abtastzeitpunkten t21, t22, t23 und t24 in vorbestimmten Intervallen durch den AD-Wandler 42 abgetastet und gehalten werden können, ungeachtet der Amplituden der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* berechnet werden können. In der Periode einer ersten Hälfte wird genauer gesagt die Flachdachmodulation durchgeführt, sodass der Tastungsanweisungswert Du_a einer ersten Hälfte der U-Phase als die größte Tastung der obere Grenzwert x21 einer Tastung wird. In der Periode einer zweiten Hälfte wird die Flachbettmodulation durchgeführt, sodass der Tastungsanweisungswert Dw_b einer zweiten Hälfte der W-Phase als die Tastung der kleinsten Phase der untere Grenzwert x11 einer Tastung wird. Als ein Resultat werden das Intervall des Spannungsvektors V0 in der Periode einer ersten Hälfte und das Intervall des Spannungsvektors V7 in der Periode einer zweiten Hälfte die minimale Zeit Tm. Das Intervall des Spannungsvektors V7 in der Periode einer ersten Hälfte und das Intervall des Spannungsvektors V0 in der Periode einer zweiten Hälfte werden die minimale Zeit Tm oder länger.
  • In 31C ist der Stromerfassungswert Ic22, der zu dem zweiten Abtastzeitpunkt t22 erfasst wird, ein Wert, der in dem Intervall des Spannungsvektors V1 erfasst wird, sodass der U-Phasen-Strom Iu auf der Basis des Stromerfassungswerts Ic22 in der Phasenstrom berechnenden Einheit berechnet wird. Da der Stromerfassungswert Ic24, der zu dem vierten Abtastzeitpunkt t24 erfasst wird, ein Wert ist, der in dem Intervall des Spannungsvektors V6 erfasst wird, wird der V-Phasen-Strom Iv auf der Basis des Stromerfassungswerts Ic24 in der Phasenstrom berechnenden Einheit 61 berechnet. Der W-Phasen-Strom Iw wird auf der Basis des U-Phasen-Stroms Iu und des V-Phasen-Stroms Iv berechnet.
  • Der Stromerfassungswert Ic21, der zu dem ersten Abtastzeitpunkt erfasst wird, und der Stromerfassungswert Ic23, der zu dem dritten Abtastzeitpunkt erfasst wird, werden für eine Versatzkorrektur verwendet.
  • Die Beziehung zwischen den Stromerfassungswerten, die für eine Berechnung der Ströme Iu, Iv und Iw der jeweiligen Phasen verwendet werden, und den Amplituden der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* ist beschrieben.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel können ungeachtet der Amplituden der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* auf der Basis der Stromerfassungswerte, die, ohne die Abtastzeitpunkte t21, t22, t23 und t24 zu ändern, durch den AD-Wandler 42 erfasst werden, die Ströme Iu, Iv und Iw der jeweiligen Phasen berechnet werden.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel, wie es unter Bezugnahme auf 30C beschrieben ist, berechnet in dem Fall, in dem die Amplitude der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* kleiner als der vorbestimmte Wert THa ist, die Phasenstrom berechnende Einheit 61 die Ströme Iu, Iv und Iw der jeweiligen Phasen auf der Basis des Stromerfassungswerts Ic22, der zu dem zweiten Abtastzeitpunkt t22 erfasst wird, und des Stromerfassungswerts Ic23, der zu dem dritten Abtastzeitpunkt t23 erfasst wird.
  • Wie es unter Bezugnahme auf 31C beschrieben ist, berechnet in dem Fall, in dem die Amplitude der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* gleich oder größer als der vorbestimmte Wert THa ist, die Phasenstrom berechnende Einheit 61 die Ströme Iu, Iv und Iw der jeweiligen Phasen auf der Basis des Stromerfassungswerts Ic22, der zu dem zweiten Abtastzeitpunkt t22 erfasst wird, und des Stromerfassungswerts Ic24, der zu dem vierten Abtastzeitpunkt t24 erfasst wird.
  • Das heißt, bei dem zweiten Ausführungsbeispiel werden ferner wie bei dem vorausgehenden Ausführungsbeispiel die Werte, die für eine Berechnung der Ströme Iu, Iv und Iw der jeweiligen Phasen bei den Stromerfassungswerten Ic21 bis Ic24, die bei den vorbestimmten Abtastintervallen erfasst werden, verwendet werden, gemäß den Amplituden der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* geschaltet.
  • Mit der Konfiguration werden ferner zu denselben des vorausgehenden Ausführungsbeispiels ähnliche Effekte erzeugt.
  • Drittes Ausführungsbeispiel
  • 32 und 33 stellen eine Leistungswandlungsvorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung dar.
  • Eine Leistungswandlungsvorrichtung 2 des Ausführungsbeispiels treibt und steuert einen Motor 105.
  • Der Motor 105 ist ein bürstenloser Dreiphasenmotor und hat zwei Sätze von Wicklungen 110 und 115. Die Wicklung 110 ist aus einer U1-Spule 111, einer V1-Spule 112 und einer W1-Spule 113 aufgebaut. Die Wicklung 115 ist aus einer U2-Spule 116, einer V2-Spule 117 und einer W2-Spule 118 aufgebaut.
  • Die Leitungswandlungsvorrichtung 2 weist eine erste Wechselrichtereinheit 120, eine zweite Wechselrichtereinheit 130, einen ersten Nebenschlusswiderstand 140 als eine erste Strom erfassende Einheit, einen zweiten Nebenschlusswiderstand 145 als eine zweite Strom erfassende Einheit, einen ersten AD-Wandler 142 als eine erste Strom gewinnende Einheit, einen zweiten AD-Wandler 147 als eine zweite Strom gewinnende Einheit, Kondensatoren 51 und 52, eine Drosselspule 55, eine Steuereinheit 60 und eine Batterie 80 auf.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel sind die erste Wechselrichtereinheit 120, der erste Nebenschlusswiderstand 140, der Kondensator 51 und dergleichen für die Wicklung 110 vorgesehen, um ein erstes System 101 aufzubauen. Die zweite Wechselrichtereinheit 130, der zweite Nebenschlusswiderstand 145, der Kondensator 52 und dergleichen sind für die Wicklung 115 vorgesehen, um ein zweites System 102 aufzubauen.
  • Die erste Wechselrichtereinheit 120 ist ein Dreiphasenwechselrichter, und sechs Schaltelemente 121 bis 126 sind brückengeschaltet, um eine Stromweitergabe zu der U1-Spule 111, der V1-Spule 112 und der W1-Spule 113 zu schalten.
  • Die zweite Wechselrichtereinheit 130 ist ein Dreiphasenwechselrichter, und sechs Schaltelemente 131 bis 136 sind brückengeschaltet, um eine Stromweitergabe zu der U2-Spule 116, der V2-Spule 117 und der W2-Spule 118 zu schalten.
  • Die Konfiguration der ersten und zweiten Wechselrichtereinheiten 120 und 130 ist ähnlich zu derselben der Wechselrichtereinheit 20. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel entsprechen die Schaltelemente 121 bis 123 und 131 bis 133 den „Schaltelementen einer Seite eines hohen Potenzials“, und die Schaltelemente 124 bis 126 und 134 bis 136 entsprechen den „Schaltelementen einer Seite eines niedrigen Potenzials“.
  • Der erste Nebenschlusswiderstand 140 ist zwischen der Seite eines niedrigen Potenzials der ersten Wechselrichtereinheit 120 und der Seite einer negativen Elektrode der Batterie 80 vorgesehen, und derselbe erfasst durch Erfassen eines Sammelschienensstroms der ersten Wechselrichtereinheit 120 einen Strom, der zu der Wicklung 110 weitergegeben wird. Die Spannung zwischen beiden Enden des ersten Nebenschlusswiderstands 140 wird durch die Verstärkungsschaltung 141 verstärkt, und die verstärkte Spannung wird zu dem ersten AD-Wandler 142 ausgegeben. Der erste AD-Wandler 142 tastet die Spannung in vorbestimmten Abtastintervallen ab und hält dieselbe und gibt einen AD-gewandelten ersten Stromerfassungswert Ic31 zu der Steuereinheit 60 aus.
  • Der zweite Nebenschlusswiderstand 145 ist zwischen der Seite eines niedrigen Potenzials der zweiten Wechselrichtereinheit 130 und der Seite einer negativen Elektrode der Batterie 80 vorgesehen, und derselbe erfasst durch Erfassen eines Sammelschienenstroms der zweiten Wechselrichtereinheit 130 einen Strom, der zu der Wicklung 115 weitergegeben wird. Die Spannung zwischen beiden Enden des zweiten Nebenschlusswiderstands 145 wird durch die Verstärkungsschaltung 146 verstärkt, und die verstärkte Spannung wird zu dem zweiten AD-Wandler 147 ausgegeben. Der zweite AD-Wandler 147 tastet bei vorbestimmten Abtastintervallen die Spannung ab und hält dieselbe und gibt einen AD-gewandelten zweiten Stromerfassungswert Ic32 zu der Steuereinheit 60 aus.
  • Der Kondensator 51 ist zwischen der Batterie 80 und der ersten Wechselrichtereinheit 120 vorgesehen und baut unter Mitwirkung der Drosselspule 55 ein Leistungsfilter auf. Der Kondensator 52 ist zwischen der Batterie 80 und der zweiten Wechselrichtereinheit 130 vorgesehen und baut unter Mitwirkung der Drosselspule 55 ein Leistungsfilter auf.
  • Bei der Stromerfassungszeitpunktanpassung berechnenden Einheit 74 in der Steuereinheit 60 des Ausführungsbeispiels werden sich unterscheidende anpassende Verfahren in den ersten und zweiten Wechselrichtereinheiten 120 und 130 durchgeführt. Das anpassende Verfahren bei dem Ausführungsbeispiel ist unter Bezugnahme auf 33A und 33B beschrieben. Das korrigierende Verfahren des Ausführungsbeispiels ist ähnlich zu demselben des ersten Ausführungsbeispiels.
  • 33A stellt Tastungsanweisungswerte Du1_a, Dv1_a und Dw1_a einer ersten Hälfte und Tastungsanweisungswerte Du1_b, Dv1_b und Dw1_b einer zweiten Hälfte, die sich auf ein Treiben der ersten Wechselrichtereinheit 120 beziehen, dar. 33B stellt Tastungsanweisungswerte Du2_a, Dv2_a und Dw2_a einer ersten Hälfte und Tastungsanweisungswerte Du2_b, Dv2_b und Dw2_b einer zweiten Hälfte, die sich auf ein Treiben der zweiten Wechselrichtereinheit 130 beziehen, dar.
  • In diesem Fall sind die Tastungen einer ersten Hälfte nach einer Korrektur von der U-Phase, der W-Phase und der V-Phase in einer absteigenden Reihenfolge, und die Tastungen einer zweiten Hälfte nach einer Korrektur sind von der U-Phase, der W-Phase und der V-Phase in einer absteigenden Reihenfolge.
  • Wie in 33A dargestellt ist, führt die Stromerfassungszeitpunktanpassung berechnende Einheit 74 die Flachdachmodulation durch, sodass für die Tastung, die sich auf das Treiben der ersten Wechselrichtereinheit 120 bezieht, der Tastungsanweisungswert Du1_a einer ersten Hälfte der U-Phase als die Tastung der größten Phase der obere Grenzwert x21 einer Tastung in der Periode einer ersten Hälfte wird, und führt die Flachbettmodulation durch, sodass der Tastungsanweisungswert Dw1_b einer zweiten Hälfte der W-Phase als die Tastung der kleinsten Phase der untere Grenzwert x11 einer Tastung in der Periode einer zweiten Hälfte wird.
  • Durch die Modulation werden das Intervall des Spannungsvektors V0 in der Periode einer ersten Hälfte und das Intervall des Spannungsvektors V7 in der Periode einer zweiten Hälfte die minimale Zeit Tm. Das Intervall des Spannungsvektors V7 in der Periode einer ersten Hälfte und das Intervall des Spannungsvektors V0 in der Periode einer zweiten Hälfte werden gleich oder länger als die minimale Zeit Tm. Das heißt, bei dem Ausführungsbeispiel wird die PWM-Steuerung durchgeführt, ohne eine Tastung in einem Bereich zu verwenden, in dem eine Anweisungsspannung und eine Tastung aufgrund des Einflusses der Totzeit nicht übereinstimmen.
  • Die Tastung wird zusätzlich angepasst, sodass beide Intervalle der Spannungsvektoren V0 und V7 in der Periode einer ersten Hälfte und der Periode einer zweiten Hälfte umfasst sind. Selbst wenn folglich die Tastung zwischen der Periode einer ersten Hälfte und der Periode einer zweiten Hälfte eines PWM-Zyklus geändert wird, wird ein Puls in Verbindung mit dem Schalten der Tastung nicht reduziert.
  • Der erste AD-Wandler 142 tastet die Spannung zwischen beiden Enden des ersten Nebenschlusswiderstands 140 vier Male in vorbestimmten Intervallen in einem PWM-Zyklus ab. Wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel weisen die Abtastzeitpunkte t21, t22, t23 und t24 in dem ersten AD-Wandler 142 Zeitpunkte um eine Erfassungsverschiebungszeit t2 vor dem Zentrum (unteren und oberen Enden) des PWM-Bezugssignals P und einen Zeitpunkt, der zwischen den Zeitpunkten liegt, auf.
  • Bei dem Beispiel von 33A werden auf der Basis des Stromerfassungswerts Ic22, der zu dem zweiten Abtastzeitpunkt t22 erfasst wird, und des Stromerfassungswerts Ic24, der zu dem vierten Abtastzeitpunkt t24 erfasst wird, die Ströme Iu, Iv und Iw der jeweiligen Phasen berechnet. Die Stromerfassungswerte, die für eine Berechnung der Ströme Iu, Iv und Iw der jeweiligen Phasen verwendet werden, werden gemäß den Amplituden der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* wie bei dem vorausgehenden Ausführungsbeispiel geändert.
  • Wie in 33B dargestellt ist, führt die Stromerfassungszeitpunktanpassung berechnende Einheit 74 die Flachbettmodulation an der Tastung bezogen auf ein Treiben der zweiten Wechselrichtereinheit 130 durch, sodass der Tastungsanweisungswert Dw2_a einer ersten Hälfte der W-Phase als die Tastung der kleinsten Phase der untere Grenzwert x11 einer Tastung in der Periode einer ersten Hälfte wird. Die Stromerfassungszeitpunktanpassung berechnende Einheit 74 führt ferner die Flachdachmodulation durch, sodass der Tastungsanweisungswert Du2_b einer zweiten Hälfte der U-Phase als die Tastung der größten Phase der obere Grenzwert x21 einer Tastung wird.
  • Durch die Modulation werden das Intervall des Spannungsvektors V7 in der Periode einer ersten Hälfte und das Intervall des Spannungsvektors V0 in der Periode einer zweiten Hälfte die minimale Zeit Tm. Das Intervall des Spannungsvektors V0 in der Periode einer ersten Hälfte und das Intervall des Spannungsvektors V7 in der Periode einer zweiten Hälfte werden gleich oder länger als die minimale Zeit Tm. Das heißt, bei dem Ausführungsbeispiel wird die PWM-Steuerung durchgeführt, ohne eine Tastung in einem Bereich zu verwenden, in dem eine Anweisungsspannung und eine Tastung aufgrund des Einflusses der Totzeit nicht übereinstimmen.
  • Die Tastung wird zusätzlich angepasst, sodass beide Intervalle der Spannungsvektoren V0 und V7 in der Periode einer ersten Hälfte und der Periode einer zweiten Hälfte umfasst sind. Selbst wenn folglich die Tastung zwischen der Periode einer ersten Hälfte und der Periode einer zweiten Hälfte eines PWM-Zyklus geändert wird, wird ein Puls in Verbindung mit dem Schalten der Tastung nicht reduziert.
  • Der zweite AD-Wandler 147 tastet die Spannung zwischen beiden Enden des zweiten Nebenschlusswiderstands 145 vier Male in vorbestimmten Intervallen in einem PWM-Zyklus ab. Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel weisen die Abtastzeitpunkte t11, t12, t13 und t14 bei dem zweiten AD-Wandler 147 Zeitpunkte um eine Erfassungsverschiebungszeit t1 nach dem Zentrum (den unteren und oberen Enden) des PWM-Bezugssignals P und einen Zeitpunkt auf, der zwischen den Zeitpunkten liegt.
  • Bei dem Beispiel von 33B werden auf der Basis des Stromerfassungswerts Ic11, der zu dem ersten Abtastzeitpunkt t11 erfasst wird, und des Stromerfassungswerts Ic13, der zu dem dritten Abtastzeitpunkt t13 erfasst wird, die Ströme Iu, Iv und Iw der jeweiligen Phasen berechnet. Die Stromerfassungswerte, die für eine Berechnung der Ströme Iu, Iv und Iw der jeweiligen Phasen verwendet werden, werden gemäß den Amplituden der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* wie bei dem vorausgehenden Ausführungsbeispiel geändert.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel wird die Tastung, die sich auf das Treiben der ersten Wechselrichtereinheit 120 bezieht, in der Periode einer ersten Hälfte flachdachmoduliert und in der Periode einer zweiten Hälfte flachbettmoduliert. Die Tastung, die sich auf das Treiben der zweiten Wechselrichtereinheit 130 bezieht, wird andererseits in der Periode einer ersten Hälfte flachbettmoduliert und in der Periode einer zweiten Hälfte flachdachmoduliert.
  • Der Zeitpunkt eines Entnehmens von Ladungen von den Kondensatoren 51 und 52 bei der ersten Wechselrichtereinheit 120 und derselbe bei der zweiten Wechselrichtereinheit 130 weichen entsprechend voneinander ab, sodass eine Wärmeerzeugung- und ein -verlust bei den Kondensatoren 51 und 52 reduziert werden können, die Lebensdauer erhöht werden kann, und die Größe der Kondensatoren 51 und 52 verringert werden kann.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel ist die Wechselrichtereinheit aus den ersten und zweiten Wechselrichtereinheiten 120 und 130 aufgebaut. Die Strom erfassende Einheit ist aus dem ersten Nebenschlusswiderstand 140, der zwischen die erste Wechselrichtereinheit 120 und die negative Elektrode der Batterie 80 geschaltet ist, und dem zweiten Nebenschlusswiderstand 145, der zwischen die zweite Wechselrichtereinheit 130 und die negative Elektrode der Batterie 80 geschaltet ist, aufgebaut.
  • Die eine Stromerfassungszeitpunktanpassung berechnende Einheit 74 in der Steuereinheit 60 berechnet die Tastungsanweisungswerte Du1_a, Dv1_a und Dw1_a einer ersten Hälfte und die Tastungsanweisungswerte Du1_b, Dv1_b und Dw1_b einer zweiten Hälfte bezogen auf das Treiben der ersten Wechselrichtereinheit 120, sodass das Intervall des Spannungsvektors V0 in der Periode einer ersten Hälfte und das Intervall des Spannungsvektors V7 in der Periode einer zweiten Hälfte die minimale Zeit werden.
  • Die eine Stromerfassungszeitpunktanpassung berechnende Einheit 74 berechnet ferner die Tastungsanweisungswerte Du2_a, Dv2_a und Dw2_a einer ersten Hälfte und die Tastungsanweisungswerte Du2_b, Dv2_b und Dw2_b einer zweiten Hälfte, die sich auf das Treiben der zweiten Wechselrichtereinheit 130 beziehen, sodass das Intervall des Spannungsvektors V7 in der Periode einer ersten Hälfte und das Intervall des Spannungsvektors V0 in der Periode einer zweiten Hälfte die minimale Zeit werden.
  • Durch die Berechnung weichen die Zeitpunkte eines Entnehmens von Ladungen von den Kondensatoren 51 und 52 bei den zwei Wechselrichtereinheiten 120 und 130 ab, sodass eine Wärmeerzeugung und ein -verlust in den Kondensatoren 51 und 52 reduziert werden können. Die Größe des Kondensators 51 kann dementsprechend verringert werden, und die Lebensdauer kann erhöht werden.
  • Die Leistungswandlungsvorrichtung 2 weist den ersten AD-Wandler 142 zum Abtasten und Halten des ersten Stromerfassungswerts Ic31 als einen Stromerfassungswert des ersten Nebenschlusswiderstands 140 zu Abtastzeitpunkten als vorbestimmte Intervalle und den zweiten AD-Wandler 147 zum Abtasten und Halten des zweiten Stromerfassungswerts Ic32 als einen Stromerfassungswert des zweiten Nebenschlusswiderstands 145 zu Abtastzeitpunkten als vorbestimmte Intervalle auf. Bei dem Ausführungsbeispiel unterscheiden sich der Abtastzeitpunkt bei dem ersten AD-Wandler 142 und derselbe bei dem zweiten AD-Wandler 147 voneinander.
  • Mit der Konfiguration kann der Stromerfassungswert zu ordnungsgemäßen Zeitpunkten bei jedem der Systeme erfasst werden.
  • Viertes Ausführungsbeispiel
  • Eine Leistungswandlungsvorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist unter Bezugnahme auf 34A und 34B beschrieben.
  • Die Konfigurationen und dergleichen des vierten Ausführungsbeispiels sind ähnlich zu jenen des dritten Ausführungsbeispiels. Da sich ein anpassendes Verfahren unterscheidet, ist dieser Punkt hauptsächlich beschrieben.
  • 34A stellt die Tastungsanweisungswerte Du1_a, Dv1_a und Dw1_a einer ersten Hälfte und die Tastungsanweisungswerte Du1_b, Dv1_b und Dw1_b einer zweiten Hälfte, die sich auf ein Treiben der ersten Wechselrichtereinheit 120 beziehen, dar. 34B stellt die Tastungsanweisungswerte Du2_a, Dv2_a und Dw2_a einer ersten Hälfte und die Tastungsanweisungswerte Du2_b, Dv2_b und Dw2_b einer zweiten Hälfte, die sich auf ein Treiben der zweiten Wechselrichtereinheit 130 beziehen, dar.
  • Die Tastungen einer ersten Hälfte sind von der U-Phase, der V-Phase und der W-Phase in einer absteigenden Reihenfolge und die Tastungen einer zweiten Hälfte sind von der U-Phase, die W-Phase und die V-Phase in einer absteigenden Reihenfolge.
  • Wie in 34A dargestellt ist, sind die Tastung und das PWM-Bezugssignal P, die sich auf das Treiben der ersten Wechselrichtereinheit 120 des Ausführungsbeispiels beziehen, ähnlich zu jenen des dritten Ausführungsbeispiels. In der Periode einer ersten Hälfte wird eine Flachdachmodulation durchgeführt, sodass der Tastungsanweisungswert Du1_a einer ersten Hälfte der U-Phase als die Tastung der größten Phase der obere Grenzwert x21 einer Tastung wird. In der Periode einer zweiten Hälfte wird die Flachbettmodulation durchgeführt, sodass der Tastungsanweisungswert Dw1_b einer zweiten Hälfte der W-Phase als die Tastung der kleinsten Phase der untere Grenzwert x11 einer Tastung wird.
  • Wie es in 34B dargestellt ist, ist die Tastung, die sich auf das Treiben der zweiten Wechselrichtereinheit 130 bezieht, ähnlich zu derselben, die sich auf das Treiben der ersten Wechselrichtereinheit 120 bezieht. In der Periode einer ersten Hälfte wird die Flachdachmodulation durchgeführt, sodass der Tastungsanweisungswert Du1_a einer ersten Hälfte der U-Phase als die Tastung der größten Phase der obere Grenzwert x21 einer Tastung wird. In der Periode einer zweiten Hälfte wird die Flachbettmodulation durchgeführt, sodass der Tastungsanweisungswert Dw1_b einer zweiten Hälfte der W-Phase als die Tastung der kleinsten Phase der untere Grenzwert x11 einer Tastung wird.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel sind die Phase eines PWM-Bezugssignals PR, die sich auf das Treiben der zweiten Wechselrichtereinheit 130 bezieht, und dieselbe des PWM-Bezugssignals P, die sich auf das Treiben der ersten Wechselrichtereinheit 120 bezieht, um 180 Grad verschoben. Die Phase des PWM-Bezugssignals P und dieselbe des PWM-Bezugssignals PR sind mit anderen Worten invertiert.
  • Die Abtastzeitpunkte in dem ersten AD-Wandler 142 und eine Berechnung der Ströme Iu, Iv und Iw der jeweiligen Phasen basierend auf den Stromerfassungswerten, die in dem ersten AD-Wandler 142 erfasst werden, sind ähnlich zu jenen bei dem dritten Ausführungsbeispiel. Die Abtastzeitpunkte in dem zweiten AD-Wandler 147 und eine Berechnung der Ströme Iu, Iv und Iw der jeweiligen Phasen basierend auf den Stromerfassungswerten, die in dem zweiten AD-Wandler 147 erfasst werden, sind ähnlich zu jenen bei dem dritten Ausführungsbeispiel.
  • Mit der Konfiguration werden ferner bei den ersten und zweiten Wechselrichtereinheiten 120 und 130 das Intervall des Spannungsvektors V0 in der Periode einer ersten Hälfte und das Intervall des Spannungsvektors V7 in der Periode einer zweiten Hälfte die minimale Zeit Tm. Das Intervall des Spannungsvektors V7 in der Periode einer ersten Hälfte und das Intervall des Spannungsvektors V0 in der Periode einer zweiten Hälfte werden gleich oder länger als die minimale Zeit Tm. Das heißt, bei dem Ausführungsbeispiel wird die PWM-Steuerung durchgeführt, ohne eine Tastung in einem Bereich zu verwenden, in dem aufgrund des Einflusses der Totzeit eine Anweisungsspannung und eine Tastung nicht übereinstimmen.
  • Bei den ersten und zweiten Wechselrichtereinheiten 120 und 130 wird zusätzlich die Tastung angepasst, sodass beide Intervalle der Spannungsvektoren V0 und V7 in der Periode einer ersten Hälfte und der Periode einer zweiten Hälfte umfasst sind. Selbst wenn folglich die Tastung zwischen der Periode einer ersten Hälfte und der Periode einer zweiten Hälfte eines PWM-Zyklus geändert wird, wird ein Puls in Verbindung mit dem Schalten der Tastung nicht reduziert.
  • Das Intervall eines aktiven Spannungsvektors in der ersten Wechselrichtereinheit 120 und dasselbe in der zweiten Wechselrichtereinheit 130 sind ferner verschoben.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel ist in dem ersten System 101 die Periode von dem unteren Ende zu dem oberen Ende des PWM-Bezugssignals P in einem Zyklus des PWM-Bezugssignals P als die Periode einer ersten Hälfte eingestellt, und die Periode von dem oberen Ende zu dem unteren Ende ist als die Periode einer zweiten Hälfte eingestellt. Bei dem zweiten System 102 ist die Periode von dem oberen Ende zu dem unteren Ende des PWM-Bezugssignals PR in einem Zyklus des PWM-Bezugssignals PR als die Periode einer ersten Hälfte eingestellt, und die Periode von dem unteren Ende zu dem oberen Ende ist als die Periode einer zweiten Hälfte eingestellt.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel ist die Phase des PWM-Bezugssignals PR, das sich auf das Treiben der zweiten Wechselrichtereinheit 130 bezieht, zu der Phase des PWM-Bezugssignals P, das sich auf das Treiben der ersten Wechselrichtereinheit 120 bezieht, invertiert.
  • Die Stromerfassungszeitpunktanpassung berechnende Einheit 74 berechnet in der Steuereinheit 60 die Tastungsanweisungswerte Du1_a, Dv1_a und Dw1-a, Du2_a, Dv2_a und Dw2_a einer ersten Hälfte und die Tastungsanweisungswerte Du1_b, Dv1_b, Dw1_b, Du2_b, Dv2_b und Dw2_b einer zweiten Hälfte, die sich auf das Treiben der ersten und zweiten Wechselrichtereinheiten 120 und 130 beziehen, sodass das Intervall des Spannungsvektors V0 in der Periode einer ersten Hälfte oder das Intervall des Spannungsvektors V7 in der Periode einer zweiten Hälfte die minimale Zeit wird.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel sind die Tastungsanweisungswerte Du1_a, Dv1_a Dw1_a, Du1_b, Dv1_b und Dw1_b, die sich auf das Treiben der ersten Wechselrichtereinheit 120 beziehen, und die Tastungsanweisungswerte Du2_a, Dv2_a, Dw2_a, Du2_b, Dv2_b und Dw2_b, die sich auf das Treiben der zweiten Wechselrichtereinheit 130 beziehen, gleich, sodass die Berechnungslast in der Stromerfassungszeitpunktanpassung berechnenden Einheit 74 reduziert werden kann.
  • Effekte ähnlich zu jenen der vorhergehenden Ausführungsbeispiele werden erzeugt.
  • Fünftes Ausführungsbeispiel
  • Eine Leistungswandlungsvorrichtung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung ist unter Bezugnahme auf 35A und 35B beschrieben.
  • Die Konfiguration und dergleichen des fünften Ausführungsbeispiels sind ähnlich zu jenen des dritten Ausführungsbeispiels. Da sich ein korrigierendes Verfahren und ein anpassendes Verfahren unterscheiden, wird der sich unterscheidende Punkt hauptsächlich beschrieben.
  • Das korrigierende Verfahren und das anpassende Verfahren, die bei dem Ausführungsbeispiel beschrieben sind, sind auf einen Fall angewendet, bei dem die Amplitude der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* kleiner als der vorbestimmte Wert THa ist. In dem Fall, in dem die Amplitude der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* beispielsweise gleich oder größer als der vorbestimmte Wert THa ist, werden das korrigierende Verfahren und das anpassende Verfahren, die bei dem dritten Ausführungsbeispiel beschrieben sind, durchgeführt.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel führen die ersten und zweiten Systeme 101 und 102 unterschiedliche korrigierende Verfahren durch. Bei dem ersten System 101 wird ein korrigierendes Verfahren, das ähnlich zu demselben des zweiten Ausführungsbeispiels ist, durchgeführt (Bezug nehmend auf die Gleichungen (54) bis (59)).
  • Bei dem zweiten System 102 sind die Korrekturwerte ähnlich zu jenen des ersten Ausführungsbeispiels. Wenn beispielsweise die Tastungswandlungswerte Du_r, Dv_r und Dw_r Du_r > Dv_r > Dw_r erfüllen, werden die temporären Tastungswerte Du2_at, Dv2_at und Dw2_at einer ersten Hälfte und die temporären Tastungswerte Du2_bt, Dv2_bt und Dw2_bt einer zweiten Hälfte als Gleichungen (71) bis (76) ausgedrückt. Du 2 _at = Du_r − C 11
    Figure DE102014113168B4_0076
     Dv 2 _at = Dv_r − C 12
    Figure DE102014113168B4_0077
     Dw 2 _at = Dw_r − C 13
    Figure DE102014113168B4_0078
     Du 2 _bt = Du_r + C 11
    Figure DE102014113168B4_0079
     Dv 2 _bt = Dv_r + C 12
    Figure DE102014113168B4_0080
     Dw 2 _bt = Dw_r + C 13
    Figure DE102014113168B4_0081
  • Bei dem Ausführungsbeispiel werden genauer gesagt bei dem ersten System 101 die Korrekturwerte C21, C22 und C23 in der Periode einer ersten Hälfte addiert, und die Korrekturwerte C21, C22 und C23 werden in der Periode einer zweiten Hälfte subtrahiert. Bei dem zweiten System 102 werden andererseits die Korrekturwerte C11, C12 und C13 in der Periode einer ersten Hälfte subtrahiert, und die Korrekturwerte C11, C12 und C13 werden in der Periode einer zweiten Hälfte addiert. Das heißt, bei dem Ausführungsbeispiel werden die Addition und Subtraktion bei den Korrekturverfahren in einer entgegengesetzten Reihenfolge bei den ersten und zweiten Systemen 101 und 102 durchgeführt.
  • Das anpassende Verfahren des Ausführungsbeispiels ist unter Bezugnahme auf 35A und 35B beschrieben.
  • 35A stellt die Tastungsanweisungswerte Du1_a, Dv1_a und Dw1_a einer ersten Hälfte und die Tastungsanweisungswerte Du1_b, Dv1_b und Dw1_b einer zweiten Hälfte, die sich auf ein Treiben der ersten Wechselrichtereinheit 120 beziehen, dar. 35B stellt die Tastungsanweisungswerte Du2_a, Dv2_a und Dw2_a einer ersten Hälfte und die Tastungsanweisungswerte Du2_b, Dv2_b und Dw2_b einer zweiten Hälfte, die sich auf ein Treiben der zweiten Wechselrichtereinheit 130 beziehen, dar.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel sind die Tastungsanweisungswerte Du1_a Dv1_a, Dw1_a, Du1_b, Dv1_b und Dw1_b, die sich auf ein Treiben der ersten Wechselrichtereinheit 120 beziehen, ähnlich zu jenen des zweiten Ausführungsbeispiels. Das heißt, wie es in 35A dargestellt ist, in der Periode einer ersten Hälfte führt die Stromerfassungszeitpunktanpassung berechnende Einheit 74 die Flachdachmodulation durch, sodass der Tastungsanweisungswert Du1_a einer ersten Hälfte als die Tastung der größten Phase der obere Grenzwert x21 einer Tastung wird. In der Periode einer zweiten Hälfte führt die Stromerfassungszeitpunktanpassung berechnende Einheit 74 die Flachdachmodulation durch, sodass der Tastungsanweisungswert Dv1_b einer zweiten Hälfte als die Tastung der größten Phase der Tastungseinstellwert einer oberen Seite wird.
  • Die Tastungsanweisungswerte Du2_a, Dv2_a und Dw2_a einer ersten Hälfte, die sich auf ein Treiben der zweiten Wechselrichtereinheit 130 beziehen, sind ähnlich zu den Tastungsanweisungswerten Du_b, Dv_b und Dw_b einer zweiten Hälfte des ersten Ausführungsbeispiels. Die Tastungsanweisungswerte Du2_b, Dv2_b und Dw2_b einer zweiten Hälfte, die sich auf ein Treiben der zweiten Wechselrichtereinheit 130 beziehen, sind ähnlich zu den Tastungsanweisungswerten Du_a, Dv_a und Dw_a einer ersten Hälfte des ersten Ausführungsbeispiels.
  • Wie in 35B dargestellt ist, führt in der Periode einer ersten Hälfte die Stromerfassungszeitpunktanpassung berechnende Einheit 74 die Flachbettmodulation durch, sodass der Tastungsanweisungswert Dv2_a einer ersten Hälfte als die Tastung der kleinsten Phase der Tastungseinstellwert x12 einer niedrigen Seite wird. In der Periode einer zweiten Hälfte führt die Stromerfassungszeitpunktanpassung berechnende Einheit 74 die Flachbettmodulation durch, sodass der Tastungsanweisungswert Dw2_b einer zweiten Hälfte als die Tastung der kleinsten Phase der untere Grenzwert x11 einer Tastung wird.
  • Die Abtastzeitpunkte in dem ersten AD-Wandler 142 und dem zweiten AD-Wandler 147 sind ähnlich zu jenen des zweiten Ausführungsbeispiels. Der erste AD-Wandler 142 berechnet auf der Basis des Stromerfassungswerts Ic22, der zu dem zweiten Abtastzeitpunkt t22 erfasst wird, und des Stromerfassungswerts Ic23, der zu dem dritten Abtastzeitpunkt t23 erfasst wird, die Ströme Iu, Iv und Iw der jeweiligen Phasen. Der zweite AD-Wandler 147 berechnet auf der Basis des Stromerfassungswerts Ic24, der zu dem vierten Abtastzeitpunkt t24 erfasst wird, die Ströme Iu, Iv und Iw der jeweiligen Phasen.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel sind der Abtastzeitpunkt bei dem ersten AD-Wandler 142 und derselbe bei dem AD-Wandler 147 gleich.
  • Bei dieser Konfiguration werden ferner das Intervall des Spannungsvektors V0 in der Periode einer ersten Hälfte der ersten Wechselrichtereinheit 120 und das Intervall des Spannungsvektors V7 in der Periode einer zweiten Hälfte der zweiten Wechselrichtereinheit 130 die minimale Zeit Tm. Die anderen Intervalle eines Nullspannungsvektors werden gleich oder länger als die minimale Zeit. Das heißt, bei dem Ausführungsbeispiel wird die PWM-Steuerung durchgeführt, ohne eine Tastung in einem Bereich zu verwenden, in dem aufgrund des Einflusses der Totzeit eine Anweisungsspannung und eine Tastung nicht übereinstimmen.
  • Bei den ersten und zweiten Wechselrichtereinheiten 120 und 130 wird zusätzlich die Tastung angepasst, sodass beide Intervalle der Spannungsvektoren V0 und V7 in der Periode einer ersten Hälfte und der Periode einer zweiten Hälfte umfasst sind. Selbst wenn folglich die Tastung zwischen der Periode einer ersten Hälfte und der Periode einer zweiten Hälfte eines PWM-Zyklus geändert wird, wird in Verbindung mit dem Schalten der Tastung ein Puls nicht reduziert.
  • Das Intervall eines aktiven Spannungsvektors in der ersten Wechselrichtereinheit 120 und dasselbe in der zweiten Wechselrichtereinheit 130 werden ferner verschoben.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel berechnet die Stromerfassungszeitpunktanpassung berechnende Einheit 74 in der Steuereinheit 60 die Tastungsanweisungswerte Du1_a, v1_a und Dw1_a einer ersten Hälfte und die Tastungsanweisungswerte Du1_b, Dv1_b und Dw1_b einer zweiten Hälfte, die sich auf ein Treiben der ersten Wechselrichtereinheit 120 beziehen, sodass die Amplitude der Spannungsanweisungswerte Vu*, Vv* und Vw* kleiner als der vorbestimmte Wert THa wird, und eines der Intervalle der Spannungsvektoren V0 und V7 in der Periode einer ersten Hälfte die minimale Zeit Tm wird. Die Stromerfassungszeitpunktanpassung berechnende Einheit 74 berechnet die Tastungsanweisungswerte Du2_a, Dv2_a und Dw2_a einer ersten Hälfte und die Tastungsanweisungswerte Du2_b, Dv2_b und Dw2_b einer zweiten Hälfte, die sich auf ein Treiben der zweiten Wechselrichtereinheit 130 beziehen, sodass das andere der Intervalle der Spannungsvektoren V0 und V7 in der Periode einer zweiten Hälfte die minimale Zeit Tm wird.
  • Mit der Konfiguration werden ferner zu den vorausgehenden Ausführungsbeispielen ähnliche Effekte erzeugt.
  • Da die Addition und Subtraktion bei dem korrigierenden Verfahren in einer entgegengesetzten Reihenfolge durchgeführt werden, wird die Frequenz eines Geräuschs, das durch die Korrektur erzeugt wird, höher, und das Geräusch wird unterdrückt. Ein Rauschen kann folglich reduziert werden.
  • Andere Ausführungsbeispiele
    1. (A) Bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel sind die Spannungsvektoren V0 und V7 in sowohl der Periode einer ersten Hälfte als auch der Periode einer zweiten Hälfte umfasst. Indem veranlasst wird, dass das untere SW, bei dem die Tastung die kleinste Phase hat, durch die Periode einer ersten Hälfte oder die Periode einer zweiten Hälfte hindurch immer ein ist, kann die Tastung von 0% ausgegeben werden. Indem veranlasst wird, dass das obere SW, bei dem die Tastung die größte Phase hat, durch die Periode einer ersten Hälfte oder die Periode einer zweiten Hälfte hindurch immer ein ist, kann die Tastung von 100% ausgegeben werden. Als andere Ausführungsbeispiele kann der untere Grenzwert x11 einer Tastung auf 0% eingestellt sein, oder der obere Grenzwert x21 einer Tastung kann auf 100% eingestellt sein. In diesem Fall sind die Intervalle der Spannungsvektoren V7 und V0 in entweder der Periode einer ersten Hälfte oder der Periode einer zweiten Hälfte umfasst, und eines der Intervalle der Spannungsvektoren V7 und V0 ist in der anderen der Periode einer ersten Hälfte oder der Periode einer zweiten Hälfte umfasst.
  • Der untere Grenzwert x11 einer Tastung oder der obere Grenzwert x21 einer Tastung kann gemäß dem Spannungsanweisungswert geändert werden. In dem Fall, in dem der Spannungsanweisungswert gleich oder kleiner als der vorbestimmte Wert ist, sind konkret durch Einstellen des unteren Grenzwerts x11 einer Tastung oder des oberen Grenzwerts x21 einer Tastung auf einen Wert gemäß der Totzeit die Intervalle der Spannungsvektoren V0 und V7 in sowohl der Periode einer ersten Hälfte als auch der Periode einer zweiten Hälfte umfasst. In dem Fall, in dem der Spannungsanweisungswert gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist, sind durch Einstellen des unteren Grenzwerts x11 einer Tastung auf 0% oder durch Einstellen des oberen Grenzwerts x21 einer Tastung auf 100% beide Intervalle der Spannungsvektoren V0 und V7 in entweder der Periode einer ersten Hälfte oder der Periode einer zweiten Hälfte umfasst, und eines der Intervalle der Spannungsvektoren V0 und V7 ist in der anderen der Periode einer ersten Hälfte oder der Periode einer zweiten Hälfte umfasst. Eine Spannung in einem breiteren Bereich kann dementsprechend angewendet werden.
  • Bei dem Fall eines Anwendens der Leistungswandlungsvorrichtung auf eine elektrische Servolenkungsvorrichtung wird der untere Grenzwert x11 einer Tastung oder der obere Grenzwert x21 einer Tastung gemäß der Lenkgeschwindigkeit anstatt des Spannungsanweisungswerts geändert. In dem Fall, in dem die Lenkgeschwindigkeit gleich oder kleiner als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist, wird veranlasst, dass beide Intervalle der Spannungsvektoren V0 und V7 in sowohl der Periode einer ersten Hälfte als auch der Periode einer zweiten Hälfte umfasst sind. In dem Fall, in dem die Lenkgeschwindigkeit höher als die vorbestimmte Geschwindigkeit ist, kann veranlasst werden, dass beide Intervalle der Spannungsvektoren V0 und V7 entweder in der Periode einer ersten Hälfte oder der Periode einer zweiten Hälfte umfasst sind, und eines der Intervalle der Spannungsvektoren V0 und V7 in der anderen der Periode einer ersten Hälfte oder der Periode einer zweiten Hälfte umfasst ist.
  • (B) Bei dem vorausgehenden Ausführungsbeispiel unterscheiden sich das korrigierende Verfahren und das anpassende Verfahren in der Periode einer ersten Hälfte in einem PWM-Zyklus und jene in der Periode einer zweiten Hälfte voneinander. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann die korrigierende Vorrichtung irgendeine Korrektur durchführen, solange sich die korrigierten Tastungen in den Perioden einer ersten Hälfte und einer zweiten Hälfte durch beispielsweise Vertauschen der Periode einer ersten Hälfte und der Periode einer zweiten Hälfte untereinander aufheben. Die anpassende Vorrichtung kann irgendeine Anpassung durchführen, solange beide Intervalle der Spannungsvektoren V0 und V7 in mindestens der Periode einer ersten Hälfte oder der Periode einer zweiten Hälfte umfasst sind, indem beispielsweise die Periode einer ersten Hälfte und die Periode einer zweiten Hälfte vertauscht sind.
  • Die ersten und zweiten Wechselrichtereinheiten bei den dritten bis fünften Ausführungsbeispielen können vertauscht sein.
  • (C) Bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel wird der Stromerfassungswert durch den AD-Wandler in vorbestimmten Intervallen erfasst. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel können die Abtastzeitpunkte des Stromerfassungswerts keine vorbestimmten Intervalle sein. Die Zahl von Stromerfassungszeiten ist nicht auf vier pro PWM-Zyklus begrenzt, kann jedoch jede Zahl sein. Das Intervalle bei dem ersten AD-Wandler und dasselbe bei dem zweiten AD-Wandler können sich voneinander unterscheiden. Die Zahl von Abtastzeiten bei dem ersten AD-Wandler und dieselbe bei dem zweiten AD-Wandler können sich voneinander unterscheiden.
  • (D) Bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel ist die Strom erfassende Einheit zwischen der Wechselrichtereinheit und der negativen Seite der Gleichstromleistungsversorgung vorgesehen. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Strom erfassende Einheit zwischen der Wechselrichtereinheit und der positiven Seite der Gleichstromleistungsversorgung vorgesehen sein.
  • (E) Bei dem Ausführungsbeispiel ist die Trägerwelle als das PWM-Bezugssignal eine Dreieckswelle. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist das PWM-Bezugssignal nicht auf die Dreieckswelle begrenzt, kann jedoch beispielsweise eine Sägezahnwelle oder dergleichen sein. In dem Fall eines Verwendens einer Sägezahnwelle als die Trägerwelle durch Durchführen eines Verfahrens, während der erste Zyklus in zwei PWM-Zyklen als eine Periode einer ersten Hälfte und der zweite Zyklus als eine Periode einer zweiten Hälfte betrachtet werden, können beispielsweise ähnliche Effekte gewonnen werden.
  • Bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel ist ein Zyklus des PWM-Bezugssignals in eine Periode einer ersten Hälfte und eine Periode einer zweiten Hälfte geteilt, und das korrigierende Verfahren und das anpassende Verfahren werden durchgeführt. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann ein vorbestimmtes Vielfaches von Zyklen, das eins oder größer ist, des PWM-Bezugssignals in eine Periode einer ersten Hälfte und eine Periode einer zweiten Hälfte geteilt sein, und das korrigierende Verfahren und das anpassende Verfahren können durchgeführt werden.
  • (F) Bei dem fünften Ausführungsbeispiel werden die Addition und Subtraktion in einer entgegengesetzten Reihenfolge zwischen den ersten und zweiten Systemen durchgeführt. Bei den dritten und vierten Ausführungsbeispielen können ferner ähnlicherweise die Addition und Subtraktion in einer entgegengesetzten Reihenfolge zwischen den ersten und zweiten Systemen durchgeführt werden. Durch den Betrieb wird die Frequenz eines Geräuschs durch eine Korrektur höher, und ein Geräusch wird unterdrückt, sodass ein Rauschen reduziert werden kann.
  • Bei dem fünften Ausführungsbeispiel können die Addition und Subtraktion in einer entgegengesetzten Reihenfolge zwischen den ersten und zweiten Systemen durchgeführt werden.
  • (G) Bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel ist die drehende elektrische Maschine auf die elektrische Servolenkungsvorrichtung angewendet. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann beispielsweise ein fahrzeuginterner elektrischer Motor als ein elektrischer Lüfter, eine Ölpumpe, eine Wasserpumpe oder dergleichen verwendet sein. Der elektrische Motor muss nicht auf die Verwendung für ein Fahrzeug begrenzt sein.
  • Es sei bemerkt, dass ein Flussdiagramm oder die Verarbeitung des Flussdiagramms bei der vorliegenden Anmeldung Abschnitte (auf die ferner als Schritte Bezug genommen ist) aufweist, von denen jeder beispielsweise als S101 dargestellt ist. Jeder Abschnitt kann ferner in mehrere Unterabschnitte geteilt sein, während mehrere Abschnitte in einem einzigen Abschnitt kombiniert sein können. Auf jeden von so konfigurierten Abschnitten kann ferner ebenfalls als eine Vorrichtung, ein Modul oder eine Einrichtung Bezug genommen sein.
  • Obwohl die vorliegende Offenbarung unter Bezugnahme auf die Ausführungsbeispiele derselben beschrieben ist, versteht es sich von selbst, dass die Offenbarung nicht auf die Ausführungsbeispiele und den Aufbau begrenzt ist. Die vorliegende Offenbarung soll verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abdecken. Trotz der verschiedenen Kombinationen und Konfigurationen sind zusätzlich andere Kombinationen und Konfigurationen, die mehr, weniger oder lediglich ein einziges Element aufweisen, ebenfalls innerhalb des Schutzbereichs der beigefügten Ansprüche.

Claims (14)

  1. Leistungswandlungsvorrichtung (1, 2) mit: einer Wechselrichtereinheit (20, 120, 130), die eine Mehrzahl von Schaltelementen (21-23, 31-33) einer Seite eines hohen Potenzials, die auf einer Seite eines hohen Potenzials angeordnet sind, und eine Mehrzahl von Schaltelementen (24-26, 34-36) einer Seite eines niedrigen Potenzials, die auf einer Seite eines niedrigen Potenzials angeordnet sind, hat, wobei jedes der Schaltelemente (21-23, 31-33) einer Seite eines hohen Potenzials und der Schaltelemente (24-26, 34-36) einer Seite eines niedrigen Potenzials einer einer Mehrzahl von Phasen einer Wicklung (15, 110, 115) einer drehenden elektrischen Maschine (10, 105) entspricht; einer Strom erfassenden Einheit (40, 140, 145), die zwischen die Wechselrichtereinheit (20, 120, 130) und eine positive Seite oder eine negative Seite einer Gleichstromleistungsversorgung (80) geschaltet ist; und einer Steuereinheit (60), die basierend auf einem PWM-Bezugssignal und einem Tastungsanweisungswert einen Ein-Betrieb und einen Aus-Betrieb der Schaltelemente (21-23, 31-33) einer Seite eines hohen Potenzials und der Schaltelemente (24-26, 34-36) einer Seite eines niedrigen Potenzials steuert, wobei die Steuereinheit (60) folgende Merkmale aufweist: eine Phasenstrom berechnende Vorrichtung (61), die basierend auf einem Stromerfassungswert, der durch die Strom erfassende Einheit (40, 140, 145) erfasst wird, einen Phasenstrom jeder Phase, der durch eine der Phasen der Wicklung (15, 110, 115) fließt, berechnet; und eine Spannungsanweisungswert berechnende Vorrichtung (63, 64), die basierend auf dem Phasenstrom jeder Phase einen Spannungsanweisungswert, der sich auf eine Spannung, die an die Wicklung (15, 110, 115) angelegt ist, bezieht, berechnet, wobei die Steuereinheit (60) basierend auf dem Spannungsanweisungswert einen Tastungskorrekturwert (C11, C12, C13) berechnet und basierend auf dem Tastungskorrekturwert (C11, C12, C13) ein Intervall eines aktiven Spannungsvektors in sowohl einer Periode einer ersten Hälfte als auch einer Periode einer zweiten Hälfte eines vorbestimmten Zyklus oder mehrerer Zyklen des PWM-Bezugssignals berechnet, um länger oder gleich einer vorbestimmten Periode, die erforderlich ist, um den Stromerfassungswert zu gewinnen, zu sein, wobei die Steuereinheit (60) basierend auf dem Spannungsanweisungswert einen Tastungsanweisungswert der ersten Hälfte und einen Tastungsanweisungswert der zweiten Hälfte als einen Tastungsanweisungswert auf eine solche Art und Weise berechnet, dass ein Intervall eines ersten Spannungsvektors und ein Intervall eines zweiten Spannungsvektors gleich oder länger als eine minimale Zeit sind, und das Intervall des ersten Spannungsvektors und das Intervall des zweiten Spannungsvektors in mindestens entweder der Periode der ersten Hälfte oder der Periode der zweiten Hälfte umfasst sind, wobei in dem Intervall des ersten Spannungsvektors die Schaltelemente (24-26, 34-36) einer Seite eines niedrigen Potenzials von allen Phasen eingeschaltet sind, wobei in dem Intervall des zweiten Spannungsvektors die Schaltelemente (21-23, 31-33) einer Seite eines hohen Potenzials von allen Phasen eingeschaltet sind, wobei die minimale Zeit gleich oder länger als eine Totzeitperiode ist, und wobei während der Totzeitperiode sowohl ein Schaltelement einer Seite eines hohen Potenzials als auch ein Schaltelement einer Seite eines niedrigen Potenzials, die einer gleichen Phase der Wicklung (15, 110, 115) entsprechen, ausgeschaltet sind.
  2. Leistungswandlungsvorrichtung (1, 2) nach Anspruch 1, bei der das Intervall eines aktiven Spannungsvektors gleich oder länger als die vorbestimmte Periode, die erforderlich ist, um den Stromerfassungswert in der Periode der ersten Hälfte und der Periode der zweiten Hälfte des einen Zyklus des PWM-Bezugssignals zu gewinnen, ist.
  3. Leistungswandlungsvorrichtung (1, 2) nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Steuereinheit (60) folgende Merkmale aufweist: eine Tastung wandelnde Vorrichtung (72) zum Wandeln des Spannungsanweisungswerts in einen Tastungswandlungswert; eine korrigierende Vorrichtung (73) zum Berechnen eines temporären Tastungswerts der ersten Hälfte und eines temporären Tastungswerts der zweiten Hälfte auf eine Art und Weise, dass das Intervall eines aktiven Spannungsvektors zum Gewinnen des Stromerfassungswerts gleich oder länger als die vorbestimmte Periode ist, die erforderlich ist, um den Stromerfassungswert zu gewinnen; und eine anpassende Vorrichtung (74) zum Berechnen des Tastungsanweisungswerts der ersten Hälfte und des Tastungsanweisungswerts der zweiten Hälfte aus dem temporären Tastungswert der ersten Hälfte und dem temporären Tastungswert der zweiten Hälfte, sodass das Intervall des ersten Spannungsvektors und das Intervall des zweiten Spannungsvektors, die gleich oder länger als die minimale Zeit sind, in mindestens entweder der Periode der ersten Hälfte oder der Periode der zweiten Hälfte umfasst sind.
  4. Leistungswandlungsvorrichtung (1, 2) nach einem der Ansprüche 1-3, mit ferner: einer Strom gewinnenden Einheit (42) zum Abtasten und Halten des Stromerfassungswerts mit einem Abtastzeitpunkt eines fixierten Intervalls, wobei die Steuereinheit (60) den Tastungsanweisungswert der ersten Hälfte und den Tastungsanweisungswert der zweiten Hälfte berechnet, sodass ein Phasenstrom aus dem Stromerfassungswert mit dem Abtastzeitpunkt eines fixierten Intervalls gewonnen wird.
  5. Leistungswandlungsvorrichtung (1, 2) nach Anspruch 4, bei der ein Wert zum Berechnen des Phasenstroms jeder Phase gemäß einer Amplitude des Spannungsanweisungswerts geschaltet wird, und bei der der Wert aus den Stromerfassungswerten, die durch die Strom gewinnende Einheit (42) gewonnen werden, ausgewählt ist.
  6. Leistungswandlungsvorrichtung (1, 2) nach einem der Ansprüche 1-5, bei der die Wechselrichtereinheit (20, 120, 130) eine erste Wechselrichtereinheit (120) und eine zweite Wechselrichtereinheit (130) aufweist, und bei der die Strom erfassende Einheit (40, 140, 145) eine erste Strom erfassende Einheit (140) und eine zweite Strom erfassende Einheit (145) aufweist, bei der die erste Strom erfassende Einheit (140) zwischen die erste Wechselrichtereinheit (120) und die positive Seite oder die negative Seite der Gleichstromleistungsversorgung (80) geschaltet ist, und bei der die zweite Strom erfassende Einheit (145) zwischen die zweite Wechselrichtereinheit (130) und die positive Seite oder die negative Seite der Gleichstromleistungsversorgung (80) geschaltet ist.
  7. Leistungswandlungsvorrichtung (1, 2) nach Anspruch 6, bei der die Steuereinheit (60) den Tastungsanweisungswert der ersten Hälfte und den Tastungsanweisungswert der zweiten Hälfte der ersten Wechselrichtereinheit (120) berechnet, sodass das Intervall des ersten Spannungsvektors in der Periode der ersten Hälfte und das Intervall des zweiten Spannungsvektors in der Periode der zweiten Hälfte gleich der minimalen Zeit sind, und bei der die Steuereinheit (60) den Tastungsanweisungswert der ersten Hälfte und den Tastungsanweisungswert der zweiten Hälfte der zweiten Wechselrichtereinheit (130) berechnet, sodass das Intervall des zweiten Spannungsvektors in der Periode der ersten Hälfte und das Intervall des ersten Spannungsvektors in der Periode der zweiten Hälfte gleich der minimalen Zeit sind.
  8. Leistungswandlungsvorrichtung (1, 2) nach Anspruch 6, bei der eine Phase des PWM-Bezugssignals der zweiten Wechselrichtereinheit (130) zu einer Phase des PWM-Bezugssignals der ersten Wechselrichtereinheit (120) entgegengesetzt ist, und bei der die Steuereinheit (60) den Tastungsanweisungswert der ersten Hälfte und den Tastungsanweisungswert der zweiten Hälfte der ersten Wechselrichtereinheit (120) und der zweiten Wechselrichtereinheit (130) berechnet, sodass entweder das Intervall des ersten Spannungsvektors oder das Intervall des zweiten Spannungsvektors in der Periode der ersten Hälfte und das andere von dem Intervall des ersten Spannungsvektors und dem Intervall des zweiten Spannungsvektors in der Periode der zweiten Hälfte gleich der minimalen Zeit sind.
  9. Leistungswandlungsvorrichtung (1, 2) nach Anspruch 6, bei der in einem Fall, in dem die Amplitude des Spannungsanweisungswerts kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, die Steuereinheit (60) den Tastungsanweisungswert der ersten Hälfte und den Tastungsanweisungsanweisungswert der zweiten Hälfte der ersten Wechselrichtereinheit (120) berechnet, sodass entweder das Intervall des ersten Spannungsvektors oder das Intervall des zweiten Spannungsvektors in der Periode der ersten Hälfte gleich der minimalen Zeit ist, und bei der in dem Fall, in dem die Amplitude des Spannungsanweisungswerts kleiner als der vorbestimmte Wert ist, die Steuereinheit (60) den Tastungsanweisungswert der ersten Hälfte und den Tastungsanweisungswert der zweiten Hälfte der zweiten Wechselrichtereinheit (130) berechnet, sodass das andere von dem Intervall des ersten Spannungsvektors und dem Intervall des zweiten Spannungsvektors in der Periode der zweiten Hälfte gleich der minimalen Zeit ist.
  10. Leistungswandlungsvorrichtung (1, 2) nach einem der Ansprüche 6-9, mit ferner: einer ersten Strom gewinnenden Einheit (142) zum Abtasten und Halten eines ersten Stromerfassungswerts als der Stromerfassungswert der ersten Strom erfassenden Einheit (140) mit dem Abtstastzeitpunkt eines fixierten Intervalls; und einer zweiten Strom gewinnenden Einheit (147) zum Abtasten und Halten eines zweiten Stromerfassungswerts als der Stromerfassungswert der zweiten Strom erfassenden Einheit (145) mit dem Abtatstzeitpunkt eines fixierten Intervalls.
  11. Leistungswandlungsvorrichtung (1, 2) nach Anspruch 10, bei der sich der Abtastzeitpunkt eines fixierten Intervalls bei der ersten Strom gewinnenden Einheit (142) und der Abstastzeitpunkt eines fixierten Intervalls bei der zweiten Strom gewinnenden Einheit (147) voneinander unterscheiden.
  12. Leistungswandlungsvorrichtung (1, 2) nach einem der Ansprüche 1-11, bei der in einem Fall, in dem der Spannungsanweisungswert gleich oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, die Steuereinheit (60) das Intervall des ersten Spannungsvektors und das Intervall des zweiten Spannungsvektors einstellt, um sowohl in der Periode der ersten Hälfte des vorbestimmten Zyklus oder mehrerer Zyklen des PWM-Bezugssignals als auch der Periode der zweiten Hälfte des vorbestimmten Zyklus oder mehrerer Zyklen des PWM-Bezugssignals zu sein, und bei der in einem Fall, in dem der Spannungsanweisungswert größer als der vorbestimmte Wert ist, die Steuereinheit (60) sowohl das Intervall des ersten Spannungsvektors als auch das Intervall des zweiten Spannungsvektors einstellt, um in entweder der Periode der ersten Hälfte des vorbestimmten Zyklus oder mehrerer Zyklen des PWM-Bezugssignals oder der Periode der zweiten Hälfte des vorbestimmten Zyklus oder mehrerer Zyklen des PWM-Bezugssignals zu sein, und entweder das Intervall des ersten Spannungsvektors oder das Intervall des zweiten Spannungsvektors einstellt, um in der anderen von der Periode der ersten Hälfte des vorbestimmten Zyklus oder mehrerer Zyklen des PWM-Bezugssignals oder der Periode der zweiten Hälfte des vorbestimmten Zyklus oder mehrerer Zyklen des PWM-Bezugssignals zu sein.
  13. Elektrische Servolenkungsvorrichtung (100) mit: einer Leistungswandlungsvorrichtung (1, 2) nach einem der Ansprüche 1-12; und einer drehenden elektrischen Maschine (10, 105) zum Ausgeben eines Hilfsdrehmoments, das einen Lenkbetrieb eines Fahrers unterstützt.
  14. Elektrische Servolenkungsvorrichtung (100) nach Anspruch 13, bei der in einem Fall, in dem eine Lenkgeschwindigkeit gleich oder kleiner als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist, die Steuereinheit (60) sowohl das Intervall des ersten Spannungsvektors als auch das Intervall des zweiten Spannungsvektors einstellt, um sowohl in der Periode der ersten Hälfte des vorbestimmten Zyklus oder mehrerer Zyklen des PWM-Bezugssignals als auch der Periode der zweiten Hälfte des vorbestimmten Zyklus oder mehrerer Zyklen des PWM-Bezugssignals zu sein, und bei der in einem Fall, in dem die Lenkgeschwindigkeit höher als die vorbestimmte Geschwindigkeit ist, die Steuereinheit (60) sowohl das Intervall des ersten Spannungsvektors als auch das Intervall des zweiten Spannungsvektors einstellt, um in entweder der Periode der ersten Hälfte oder der Periode der zweiten Hälfte zu sein, und entweder das Intervall des ersten Spannungsvektors oder das Intervall des zweiten Spannungsvektors einstellt, um in der anderen von der Periode der ersten Hälfte des vorbestimmten Zyklus oder mehrerer Zyklen des PWM-Bezugssignals und der Periode der zweiten Hälfte des vorbestimmten Zyklus oder mehrerer Zyklen des PWM-Bezugssignals zu sein.
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