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Diese nicht provisorische Anmeldung basiert auf der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2014-155354 , eingereicht am 30. Juli 2014 beim Japanischen Patentamt, deren gesamter Inhalt hiermit durch Bezugnahme eingefügt ist.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Invertervorrichtung und insbesondere eine Invertervorrichtung zum Antreiben eines Drei-Phasen-Wechselstrom-(AC)-Motors.
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Beschreibung des Stands der Technik
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Konventionell wird ein Elektromotor angetrieben unter Verwendung einer PWM-(Pulsweiten-Modulation)Steuerinvertervorrichtung, die einen Leistungstransistor und einen IGBT-(Bipolartransistor mit isoliertem Gate, Engl.: Insulated Gate Bipolar Transistor) enthält, jeder für ein Schaltelement. In dem Fall, dass der Elektromotor unter Verwendung einer solchen Invertervorrichtung angetrieben wird, wird eine Stoßspannung erzeugt, so dass eine Motorspule beschädigt werden kann oder ein elektrischer Durchschlag auftreten kann.
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Die
japanische Patentveröffentlichung Nr. 06-38543 offenbart zum Beispiel eine Stoßspannungs-Unterdrückungsvorrichtung mit einer Drosselspule, die auf der Inverterausgangsseite bereitgestellt wird und einen Elektromotor betreibt durch Anlegen einer Inverterausgangsspannung an den Elektromotor über ein Kabel mit einer solchen Länge, um eine Netzdrossel in der Drosselspule zu bilden.
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In einigen Invertern können Glättungskondensatoren parallel verbunden sein zwischen einer Inverterschaltung, die durch eine Kombination einer Vielzahl von Halbleiterschaltelementen (Schaltelementen) gebildet wird, und einer Stromversorgung (Batterie). Es ist in diesem Fall bekannt, dass der Kondensator eine Widerstandskomponente, die als ein "äquivalenter Serienwiderstand (ESR, Engl.: equivalent series resistance)" bezeichnet wird und aus dem Widerstand einer Elektrode, den Charakteristiken eines Dielektrikums und dergleichen resultiert, wobei dieser ESR bei Raumtemperatur bis zu einer erhöhten Temperatur vernachlässigbar sein kann, er kann jedoch auf einen nicht vernachlässigbaren Wert ansteigen, wenn die Temperatur fällt (z.B. 0°C oder niedriger).
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Auch wenn der Elektromotor unter Verwendung der oben beschriebenen Invertervorrichtung angetrieben wird, fließt ein Motorstrom in und aus dem Kondensator, wodurch eine aus dem ESR resultierende Stoßspannung erzeugt wird. Wenn die Stoßspannung eine Durchbruchspannung des Halbleiterschaltelements und dergleichen übersteigt, kann das Halbleiterschaltelement beschädigt werden. In dem Fall, dass ein Motorstrom an den Elektromotor geliefert wird durch Steuern der einen Kondensator an der Eingangsseite der Inverterschaltung enthaltenden Invertervorrichtung, wenn die Umgebungstemperatur relativ niedrig ist, sollte der durch den ESR des Kondensators verursachte Einfluss dementsprechend beachtet werden.
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Um die Komponenten der Invertervorrichtung davon abzuhalten, durch die von dem ESR des Kondensators erzeugte Stoßspannung zu der Zeit beschädigt zu werden, wenn die Umgebungstemperatur relativ niedrig ist, wird konventionell der Maximalwert (Begrenzungsmotorstromwert) des Motorstroms, der an den Elektromotor zu jeder Temperatur geliefert werden kann, als eine Abbildung (Karte) produziert, und die Invertervorrichtung wird basierend auf dieser Abbildung gesteuert. Insbesondere wird ein Aufwärmbetrieb des Elektromotors durchgeführt, während der Motorstrom begrenzt wird, um dadurch die Temperatur des Kondensators anzuheben, und danach wird ein Normalbetrieb durchgeführt.
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Jedoch in dem Fall, dass der Elektromotor in einer ernsteren Niedertemperaturumgebung verwendet wird, wird der Motorstrom, der an den Elektromotor geliefert werden kann, weiter verringert, wodurch sich die Zeitperiode des Aufwärmbetriebs des Elektromotors verlängert. Daraus ergibt sich ein Problem, dass längere Zeit benötigt wird, um den Elektromotor in Betrieb zu nehmen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Offenbarung wurde gemacht, um die oben beschriebenen Probleme zu lösen. Eine Aufgabe in bestimmten Aspekten ist es, eine Invertervorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, die Zeitperiode von dem Aufwärmbetrieb des Elektromotors bis zu dessen Inbetriebnahme weiter zu reduzieren.
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Gemäß einer bestimmten Ausführungsform wird eine Invertervorrichtung zum Steuern eines Drei-Phasen-Wechselstrommotors bereitgestellt. Die Invertervorrichtung enthält: eine Invertervorrichtung, die eingerichtet ist zum Bereitstellen eines Stroms an den Drei-Phasen-Wechselstrommotor; einen Kondensator, der an einer Eingangsseite der Inverterschaltung bereitgestellt wird; und eine Steuereinheit, die eingerichtet ist zum Steuern der Inverterschaltung durch Ausgeben von PWM-Signalen der drei Phasen an die Inverterschaltung. Die Steuereinheit enthält einen ersten Steuermodus und einen zweiten Steuermodus, jeden als Steuermodus zum Steuern der Inverterschaltung. Die Steuereinheit ist eingerichtet zum: in dem ersten Steuermodus, Durchführen einer Phasenverschiebungs-Verarbeitung zum Verschieben einer Phase von wenigstens einem der PWM-Signale der an der Inverterschaltung an dem zweiten Steuermodus ausgegebenen drei Phase, so dass eine Zeitperiode, während der Polaritäten von Ausgangsspannungen der von der Inverterschaltung ausgegebenen drei Phasen gleich sind, kleiner in dem ersten Steuermodus ist als die Zeitperiode in dem zweiten Steuermodus; Steuern der Inverterschaltung, um einen Gleichstrom an den Drei-Phasen-Wechselstrommotor zu liefern als einen d-Achsenstrom durch Ausgeben der PWM-Signale der drei Phasen, von denen jede eine Phase nach der Phasenverschiebungsverarbeitung aufweist; und Schalten des Steuermodus von dem ersten Steuermodus zu dem zweiten Steuermodus, wenn eine vorbestimmte Bedingung hinsichtlich einer Temperatur des Kondensators erfüllt ist. Die Steuereinheit ist eingerichtet, in den zweiten Steuermodus, zum Steuern der Inverterschaltung, um einen Wechselstrom an den Drei-Phasen-Wechselstrommotor zu liefern durch Ausgeben der PWM-Signale der drei Phasen, die jeweils eine Phase vor der Phasenverschiebungs-Verarbeitung aufweisen.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform wird eine Invertervorrichtung zum Steuern eines Drei-Phasen-Wechselstrommotors bereitgestellt. Die Invertervorrichtung enthält: eine Inverterschaltung, die eingerichtet ist zum Liefern eines Stroms an den Drei-Phasen-Wechselstrommotor; einen Kondensator, der an einer Eingangsseite der Inverterschaltung bereitgestellt wird; und eine Steuereinheit, die eingerichtet ist zum Steuern der Inverterschaltung durch Ausgeben von PWM-Signalen der drei Phasen an die Inverterschaltung. Die Steuereinheit enthält einen ersten Steuermodus, einen zweiten Steuermodus und einen dritten Steuermodus, jeden als einen Steuermodus zum Steuern der Inverterschaltung. Die Steuereinheit ist eingerichtet zum: in dem ersten Steuermodus, Durchführen einer Phasenverschiebungs-Verarbeitung zum Verschieben einer Phase wenigstens eines der PWM-Signale der drei Phasen, die an die Inverterschaltung in dem dritten Steuermodus ausgegeben werden, so dass eine Zeitperiode, während der Polaritäten von Ausgangsspannungen der von der Inverterschaltung ausgegebenen drei Phasen gleich sind, in den ersten Steuermodus kürzer ist als die Zeitperiode in den dritten Steuermodus; Steuern der Inverterschaltung, um einen Gleichstrom an den Drei-Phasen-Wechselstrommotor als einen d-Achsenstrom zu liefern durch Ausgeben der PWM-Signale der drei Phasen, von denen jede eine Phase nach der Phasenverschiebungs-Verarbeitung aufweist; und Schalten des Steuermodus von dem ersten Steuermodus zu dem zweiten Steuermodus, wenn eine vorbestimmte Bedingung hinsichtlich einer Temperatur des Kondensators erfüllt ist. Die Steuereinheit ist eingerichtet, in dem zweiten Steuermodus, Steuern der Inverterschaltung, um einen Wechselstrom an den Drei-Phasen-Wechselstrommotor zu liefern durch Ausgeben der PWM-Signale der drei Phasen, von denen jede eine Phasen nach der Phasenverschiebungs-Verarbeitung aufweist. Die Steuereinheit ist eingerichtet zum: in dem dritten Steuermodus, Abschätzen einer Rotorposition des Drei-Phasen-Wechselstrommotors basierend auf einer Spannung oder einem Strom, angelegt an drei Phasen des Drei-Phasen-Wechselstrommotors; und Durchführen einer sensorlosen Steuerung zum Rotieren des Rotors basierend auf der abgeschätzten Rotorposition und Steuern der Inverterschaltung durch Ausgeben der PWM-Signale der drei Phasen, von denen jede eine Phase von der Phasenverschiebungs-Verarbeitung aufweist, an die die Phase nach der Phasenverschiebungs-Verarbeitung zurückgegeben wird.
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Die vorhergehende und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung klarer werden, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Abbildungen betrachtet wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ABBILDUNGEN
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1 ist ein Schaltdiagramm, das die Konfiguration einer Invertervorrichtung zum Steuern eines Elektromotors gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist ein funktionales Blockdiagramm einer Steuereinheit.
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3 ist eine Abbildung, die den Zusammenhang zwischen einer Temperatur eines Kondensators und einem maximal zulässigen Motorstromwert zeigt.
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4A und 4B sind jeweils schematische Diagramme, die eine Ausgangsspannungswellenform einer Inverterschaltung vor und nach einer Phasenverschiebung zeigt.
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5 ist ein Flussdiagramm, das eine von der Steuereinheit durchgeführte Aufwärmsteuerverarbeitung zeigt.
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6 ist ein Wellenformdiagramm, das zwei Phasen (eine U-Phase und eine W-Phase) von Spannungswellenformen eines Wechselstrommotors zeigt.
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BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Das Folgende beschreibt die vorliegende Ausführungsform detailliert mit Bezug auf die Abbildung. Es sollte beachtet werden, dass gleiche oder entsprechende Abschnitte der Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und nicht wiederholt beschrieben werden.
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Gesamtkonfiguration
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1 ist ein Schaltdiagramm, das eine Konfiguration einer Invertervorrichtung (Wechselrichtervorrichtung) zum Steuern eines Elektromotors gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt. Der Elektromotor ist zum Beispiel ein Elektromotor für einen elektrischen Kompressor. Es sollte beachtet werden, dass der Elektromotor ein Elektromotor sein kann, der durch einen Inverter (Wechselrichter) gesteuert wird und in der Lage ist, in einem Niedertemperaturzustand verwendet zu werden. Der Elektromotor kann zum Beispiel ein Elektromotor sein, der für ein Fahrzeug verwendet wird, und ein Elektromotor für ein Maschinenwerkzeug.
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Mit Bezug auf 1 enthält eine Invertervorrichtung 12 zum Steuern eines Wechselstrommotors (AC-Motors) 10 als der Elektromotor eine Steuereinheit 13, eine Inverterschaltung 16, eine Spule 17, Stromsensoren 18a, 18b, einen Spannungssensor 19, einen Kondensator 20 und einen Temperatursensor 21. Ein Widerstand Rs, der mit dem Kondensator 20 in Reihe verbunden ist, zeigt einen äquivalenten Serienwiderstand (ESR, Engl.: equivalent series resistance) des Kondensators 20.
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Die Invertervorrichtung 12 ist mit einer Hochspannungsbatterie 14 verbunden, die eine Gleichstromversorgung über eine Sicherung 15 ist, empfängt elektrischen Strom von der Hochspannungsbatterie 14 und steuert ein Antreiben des Wechselstrommotors 10. Der Wechselstrommotor 10 ist ein Drei-Phasen-Synchronmotor. Der Wechselstrommotor 10 wird zum Beispiel als ein Motor für eine Klimaanlage eines Fahrzeugs verwendet (ein Motor für einen Klimaanlagenkompressor).
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Ein positiver Elektrodenanschluss der Hochspannungsbatterie 14 ist mit einem Anschluss des Kondensators 20 und einer positiven Elektrodenstromleitung der Inverterschaltung 16 verbunden. Ein negativer Elektrodenanschluss der Hochspannungsbatterie 14 ist mit dem anderen Anschluss des Kondensators 20 und einer negativen Elektrodenstromleitung der Inverterschaltung 16 verbunden. Die Inverterschaltung 16 wird mit einem Gleichstrom von der Hochspannungsbatterie 14 über den Kondensator 20 versorgt. Obwohl nicht gezeigt, sollte beachtet werden, dass die Hochspannungsbatterie 14 eine Stromquelle sein kann, die elektrischen Strom liefert, um einen Motor zum Fahren anzutreiben, der in einem Elektrofahrzeug oder einem Hybridfahrzeug enthalten ist.
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Die Inverterschaltung 16 enthält Schaltelemente Q1 bis Q6 und Dioden D1 bis D6. Beispiele der Schaltelemente Q1 bis Q6, die hierin verwendet werden, enthalten einen IGBT (Bipolartransistor mit isoliertem Gate, Engl: Insulated Gate Bipolar Transistor), einen MOSFET (Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor, Engl.: metal-oxide-semiconductor field-effect transistor), einen Bipolartransistor oder dergleichen.
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Die Schaltelemente Q1, Q2 für eine U-Phase sind in Reihe zwischen der positiven Elektrodenstromleitung und der negativen Elektrodenstromleitung verbunden. Die Schaltelemente Q3 und Q4 für eine V-Phase sind in Reihe zwischen der positiven Elektrodenstromleitung und der negativen Elektrodenstromleitung verbunden. Die Schaltelemente Q5, Q6 für eine W-Phase sind in Reihe zwischen der positiven Elektrodenstromleitung und der negativen Elektrodenstromleitung verbunden. Die Dioden D1 bis D6 sind antiparallel mit Schaltelementen Q1 bis Q6 jeweils verbunden. Eine U-Phasenspule 6, eine V-Phasenspule 7 und eine W-Phasenspule 8, die ihren jeweiligen Phasen des Wechselstrommotors 10 entsprechen, sind mit einem Verbindungsknoten der Schaltelemente Q1, Q2, einem Verbindungsknoten der Schaltelemente Q3, Q4 und einem Verbindungsknoten der Schaltelemente Q5, Q6 jeweils verbunden. Die U-Phasenspule 6, die V-Phasenspule 7 und die W-Phasenspule 8 sind Y-verbunden.
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Die Stromsensoren 18a, 18b sind zwischen der Invertervorrichtung 12 und dem Wechselstrommotor 10 bereitgestellt. Die Stromsensoren 18a und 18b erfassen Spannungswerte Iu, Iw der zwei Phasen (in der vorliegenden Ausführungsform, U-Phase und W-Phase) Ströme von Stromwerten Iu, Iv, Iw der an den Wechselstrommotor 10 gelieferten Phasenströme. Die Stromsensoren 18a und 18b geben die erfassten Stromwerte Iu und Iw an die Steuereinheit 13 ein. Es sollte verstanden werden, dass die Summe von Instantanwerten der Stromwerte Iu, Iv, Iw der drei Phasenströme 0 ist. Deshalb müssen die Stromsensoren nur so angeordnet werden, dass Stromwerte von zwei Phasenströmen erfasst werden. Die Steuereinheit 13 kann auch den Stromwert Iv des verbleibenden einen Phasenstroms basierend auf den Stromwerten Iu, Iw berechnen.
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Anstelle der Stromsensoren 18a, 18b können die Stromwerte Iu, Iw basierend auf der Spannung eines Nebenschlusswiderstands (Shunt-Widerstands) erfasst werden, der mit einem Schaltelement für eine U-Phase und einem Schaltelement für eine W-Phase verbunden ist.
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Der Spannungssensor 19 wird an eine Eingangsseite der Inverterschaltung 16 bereitgestellt. Der Spannungssensor 19 erfasst einen Eingangsspannungswert V und gibt den Eingangsspannungswert V in die Steuereinheit 13 ein.
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Der Kondensator 20 wird an der Eingangsseite der Inverterschaltung 16 bereitgestellt und ist parallel mit der Hochspannungsbatterie 14 verbunden. Der Kondensator 20 ist zum Beispiel ein Elektrolyt-Kondensator. Die Schaltelemente Q1, Q3 und Q5 sind mit einer positiven Elektrodenanschlussseite des Kondensators 20 verbunden. Die Schaltelemente Q2, Q4, Q6 sind mit einer negativen Elektrodenanschlussseite des Kondensators 20 verbunden.
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Der Temperatursensor 21 erfasst eine Temperatur zum Abschätzen einer Temperatur des Kondensators 20 und gibt die erfasste Temperatur in die Steuereinheit 13 ein. Der Temperatursensor 21 kann an einer Position angeordnet sein, wo der Temperatursensor 21 die Temperatur zum Abschätzen der Temperatur des Kondensators 20 erfassen kann und muss sich nicht in der Nähe des Kondensators 20 befinden. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Temperatursensor 21 auf einem Substrat angeordnet, auf dem das Schaltelement ausgebildet ist. Der Temperatursensor 21 kann zum Beispiel auf einer Oberfläche und dergleichen eines Gehäuses zum Aufnehmen der Invertervorrichtung 12 angeordnet sein.
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Die Steuereinheit 13 enthält eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit, Engl.: Central Processing Unit) 22 und einen Speicher 23. Die Steuereinheit 13 steuert die Inverterschaltung 16 durch Ausgeben von PWM-Signalen von drei Phasen der Inverterschaltung 16.
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Die CPU 22 steuert die Inverterschaltung 16 durch Lesen und Ausführen eines in dem Speicher 23 gespeicherten Programms. Insbesondere implementiert die CPU 22 jede Verarbeitung (Schritte) der Steuereinheit, die später beschrieben werden, durch Ausführen des Programms.
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Der Speicher 23 wird durch einen RAM (Wahlzugriffsspeicher, Engl.: Random Access Memory), einem ROM (Nur-Lese-Speicher, Engl.: Read-Only Memory) und dergleichen implementiert. Der Speicher 23 speichert Programme, die von der CPU 22 auszuführen sind, Daten, die von der CPU 22 zu verwenden sind, und dergleichen.
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Die CPU 22 ist mit einem Gate als Steueranschluss jedes der Schaltelemente Q1 bis Q6 über eine Antriebsschaltung (nicht gezeigt) verbunden. Die CPU 22 ist mit den Stromsensoren 18a, 18b und dem Spannungssensor 19 über eine Eingangsschnittstelle (nicht gezeigt) verbunden.
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Die CPU 22 gibt Antriebswellenformsignal (PWM-Signal) an jedes der Schaltelemente Q1 bis Q6 über die Antriebsschaltung basierend auf Erfassungssignalen den Stromsensoren 18a, 18b des Spannungssensors 19 und des Temperatursensors 21 aus. Das PWM-Signal zum Steuern des Wechselstrommotors 10 wird verwendet, um eine Sollausgabe zu erreichen. Durch dieses PWM-Signal wird der Betrieb zum An-/Abschalten jedes der Schaltelemente Q1 bis Q6 der Inverterschaltung 16 gesteuert. Durch diese Steuerung wird ein Gleichstrom von der Hochspannungsbatterie 14 in einen Drei-Phasen-Wechselstrom umgewandelt und der umgewandelte Drei-Phasen-Wechselstrom wird an jede der Spulen 6, 7, 8 der jeweiligen Phasen des Wechselstroms 10 geliefert. Durch diesen Drei-Phasen-Wechselstrom wird der Wechselstrommotor 10 angetrieben.
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<Funktionskonfiguration>
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2 ist ein funktionales Blockdiagramm der Steuereinheit 13. Mit Bezug auf 2 enthält die Steuereinheit als Hauptfunktions-Konfiguration eine Temperaturabschätzeinheit 102, eine zulässige Stromberechnungseinheit 104, eine Rotorpositions-Abschätzeinheit 106, eine Befehlsstrom-Berechnungseinheit 108, eine Befehlsspannungs-Berechnungseinheit 110, eine PWM-Signalerzeugungseinheit 112 und eine Phasenverschiebungseinheit 114. Diese Funktionen werden zum Beispiel hauptsächlich durch die CPU 22 der Steuereinheit 13 implementiert, die das in dem Speicher 23 gespeicherte Programm ausführt.
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In der vorliegenden Ausführungsform weist die Steuereinheit 13 einen Aufwärmsteuermodus auf zum Steuern eines Gleichstroms, der als d-Achsenstrom an den Wechselstrommotor 10 zu liefern ist, und einen Normalsteuermodus zum Steuern eines Wechselstroms, der an den Wechselstrommotor 10 zu liefern ist. Die Steuereinheit 13 schaltet den Steuermodus von dem Aufwärmsteuermodus zu dem Normalsteuermodus, wenn die vorbestimmte Bedingung hinsichtlich der Temperatur des Kondensators erfüllt ist. In der vorliegenden Ausführungsform wird die vorbestimmte Bedingung als erfüllt betrachtet, wenn die Temperatur des Kondensators 20, die basierend auf dem Erfassungssignal von dem Temperatursensor 21 erfasst wird, gleich oder größer einer vorbestimmten Temperatur A wird, die später beschrieben wird.
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Die Temperaturabschätzeinheit 102 schätzt die Temperatur des Kondensators 20 basierend auf dem Erfassungssignal (erfassten Temperatur) von dem Temperatursensor 21 ab. Insbesondere speichert der Speicher 23 die Information (z.B. einen Zusammenhangsausdruck oder eine Tabelle), die den Zusammenhang zwischen der Temperatur an der Position, an der der Temperatursensor 21 bereitgestellt wird, und der Temperatur des Kondensators 20.
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Da der Temperatursensor 21 in der vorliegenden Ausführungsform auf einem Substrat angeordnet ist, in dem ein Schaltelement ausgebildet ist, speichert der Speicher 23 den Zusammenhangsausdruck, der den Zusammenhang zwischen der Temperatur dieses Substrats und der Temperatur des Kondensators 20 zeigt. Dieser Zusammenhangsausdruck wird hergestellt durch Durchführen einer Simulation im Voraus oder tatsächliches Treiben des Wechselstrommotors 10. Dementsprechend kann die Temperaturabschätzeinheit 102 die Temperatur des Kondensators 20 abschätzen, basierend auf der durch den Temperatursensor 21 erfassten Temperatur und diesem Zusammenhangsausdruck.
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Die zulässige Stromberechnungseinheit 104 berechnet den maximal zulässigen Motorstromwert an der von der Temperaturabschätzeinheit 102 abgeschätzten Temperatur basierend auf der Information (z.B. eine Abbildung, die in der später beschriebenen 3 gezeigt ist), die einen Zusammenhang zwischen der Temperatur des Kondensators, gespeichert in dem Speicher 23, und dem maximal zulässigen Motorstromwert zeigt. Es sollte verstanden werden, dass der maximal zulässige Motorstromwert der Maximalwert des Motorstroms ist, an dem die Komponenten der Invertervorrichtung 12 nicht durch den durch einen äquivalenten Serienwiderstand Rs des Kondensators 20 verursachten Stoßstrom beschädigt werden.
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3 ist eine Abbildung, die den Zusammenhang zwischen der Temperatur des Kondensators und dem maximal zulässigen Motorstromwert zeigt. Mit Bezug auf 3 zeigt die Abbildung (Karte) diesen Zusammenhang zwischen der Temperatur des Kondensators und dem maximal zulässigen Motorstromwert, und dem Stromwert, der benötigt wird um Erzeugen eines Drehmoments, das zum Inbetriebnehmen des Wechselstrommotors 10 benötigt wird. Es wird auch gezeigt, dass der maximal zulässige Motorstromwert gleich oder größer als ein Stromwert wird, der zum Erzeugen eines Drehmoments benötigt wird, das zum Inbetriebnehmen des Wechselstrommotors 10 benötigt wird, wenn der Kondensator eine Temperatur gleich oder größer der vorgeschriebenen Temperatur A zeigt.
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Erneut mit Bezug auf 2, schätzt die Rotorpositions-Abschätzeinheit 106 die Position (einen Phasenwinkel θ) und die Geschwindigkeit des Rotors basierend auf den Ausgangssignalen von den Stromsensoren 18a, 18b und dem Spannungssensor 19 ab. Insbesondere berechnet die Rotorpositions-Abschätzeinheit 106 einen Spannungspuls, der anzulegen ist, basierend auf dem von dem Spannungssensor 19 erfassten Spannungswert, legt den berechneten Spannungspuls an die U-Phase, die V-Phase und die W-Phase des Wechselstrommotors 10 an und erfasst einen Wert des durch eine Verbindung jeder der U-Phase, der V-Phase und der W-Phase fließenden Stroms durch die Stromsensoren 18a und 18b. Dann schätzt die Rotorpositions-Abschätzeinheit 106 die Position des Rotors ab basierend auf den in dem Speicher 23 gespeicherten Daten, den von dem Stromsensoren 18a und 18b erfassten Stromwerten und dem von dem Spannungssensor 19 erfassten Spannungswert. Die in dem Speicher 23 gespeicherten Daten sind zum Beispiel ein Programm zum Abschätzen der Position des Rotors basierend auf dem von den Stromsensoren 18a, 18b erfassten Stromwerten und dem von dem Spannungssensor 19 erfassten Spannungswert.
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Die Befehlsstrom-Berechnungseinheit 108 setzt einen Befehls-d-Achsenstromwert und einen Befehls-q-Achsenstromwert basierend auf dem Drehmomentsbefehlswert des Wechselstrommotors 10 und dem von der zulässigen Stromberechnungseinheit 104 berechneten maximal zulässigen Motorstromwert.
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Die Befehlsspannungs-Berechnungseinheit 110 berechnet einen erfassten d-Achsenstromwert und einen erfassten q-Achsenstromswert, die jeweils einen erfassten Wert des durch den Wechselstrommotor 10 fließenden Stroms anzeigen, basierend auf dem durch jede Verbindung der unter Verwendung der U-Phase, der V-Phase und der W-Phase fließenden durch die Stromsensoren 18a und 18b erfassten Stroms, und auch auf der von der Rotorpositions-Abschätzeinheit 106 berechneten Phase θ. Dann berechnet die Befehlsspannungs-Berechnungseinheit 110 einen Befehls-d-Achsenspannungswert basierend auf der Differenz zwischen dem Befehls-d-Achsenstromwert und dem erfassten d-Achsenstromwert, und berechnet auch einen Befehls-q-Achsenspannungswert basierend auf der Differenz zwischen dem Befehls-q-Achsenstromwert und dem erfassten q-Achsenstromwert.
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Die PWM-Signalerzeugungseinheit 112 erzeugt Befehlsspannungswerte Vu, Vv und Vw für die Spulen 6, 7 und 8 der drei Phasen des Wechselstrommotors 10 basierend auf dem Befehls-d-Achsenspannungswert und dem Befehls-q-Achsenspannungswert, und erzeugt dann ein PWM-Signal, das zum Erhalten der Befehlsspannungswerte Vu, Vv und Vw benötigt wird.
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In dem Aufwärmsteuermodus verschiebt die Phasenverschiebungseinheit 114 eine Phase wenigstens eines der PWM-Signale der drei Phasen, das von der PWM-Signalerzeugungseinheit 112 erzeugt wird (Phasenverschiebungsverarbeitung), und gibt die PWM-Signale nach der Phasenverschiebungsverarbeitung an die Inverterschaltung 16 aus. Die Phasenverschiebungsverarbeitung 114 gibt die von der PWM-Signalerzeugungseinheit 112 erzeugten PWM-Signale an die Inverterschaltung 16 aus, ohne die Phase zu verschieben. Durch dieses PWM-Signal wird jede der Schaltelemente Q1 bis Q6 der Inverterschaltung 16 angetrieben, um An/Aus zu sein.
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Dann werden die Positivphasen- und Negativphasen-PWM-Signale für jede der U-Phase, der V-Phase und der W-Phase an die Inverterschaltung ausgegeben, um den Wechselstrommotor 10 zu steuern. Das Positivphasen-PWM-Signal und das Negativphasen-PWM-Signal sind komplementär zueinander. Wenn eine dieser Positivphasen- und Negativphasen-PWM-Signale an einem aktiven Pegel sind, zu dem die Schaltelemente angeschaltet werden, ist das andere dieser PWM-Signale grundsätzlich an einem aktiven Pegel, bei dem die Schaltelemente abgeschaltet sind. Es sollte verstanden werden, dass eine Totzeit auftreten kann, an der die Positivphasen- und Negativphasen-PWM-Signale jeweils an einem inaktiven Pegel sind.
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Dementsprechend wird das PWM-Signal einer Phase in der vorliegenden Ausführungsform dargestellt durch ein Konzept, das ein Positivphasen-PWM-Signal und ein Negativphasen-PWM-Signal enthält. Insbesondere enthält das PWM-Signal einer U-Phase ein Positivphasen- und Negativphasen-PWM-Signal, die an die Schaltelemente Q1 und Q2 jeweils geliefert werden. Ähnlich enthält das PWM-Signal einer V-Phase Positivphasen- und Negativphasen-PWM-Signale, die an die Schaltelemente Q3 bzw. Q4 geliefert werden. Das PWM-Signal einer W-Phase enthält Positivphasen- und Negativphasen-PWM-Signale, die an die Schaltelemente Q5 bzw. Q6 geliefert werden.
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Insbesondere verschiebt die Phasenverschiebungseinheit 114, in dem Aufwärmsteuermodus, die Phase wenigstens eines der PWM-Signale der drei Phasen, das an den Inverter in dem Normalsteuermodus ausgegeben wird, so dass die Zeitperiode, während der Polaritäten von Ausgangsspannungen der drei Phasen, die von der Inverterschaltung 16 ausgegeben werden, gleich sind, in dem Aufwärmsteuermodus kürzer sind als in dem Normalsteuermodus. Mit Bezug auf 4A und 4B wird die Phasenverschiebungsverarbeitung nachstehend detailliert beschrieben.
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4A und 4B sind schematische Abbildungen, die eine Ausgangsspannungswellenform der Inverterschaltung 16 vor und nach einer Phasenverschiebung zeigen. Insbesondere zeigt 4A eine Ausgangsspannungswellenform nach einer Phasenverschiebung, während 4B eine Ausgangsphasenwellenform vor einer Phasenverschiebung zeigt. Zusätzlich zeigt "H" jeder der 4A und 4B, dass die Ausgangsspannung an einem hohen Spannungspegel (hohe Polarität) ist, und "L" zeigt, dass die Ausgangsspannung an eine niedrigen Spannungspegel (niedrige Polarität) ist.
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Das PWM-Signal, das ein pulsweitengesteuertes Rechteckswellensignal ist, dient dazu, die von der Inverterschaltung 16 ausgegebene Ausgangsspannung zu steuern. Die der U-Phase, der V-Phase bzw. der W-Phase entsprechenden PWM-Signale werden an die Inverterschaltung 16 ausgegeben. Die PWM-Signale der drei Phasen weisen ihre jeweils vorgeschriebenen Phasen und Betriebsverhältnisse auf.
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Wie in 4A und 4B gezeigt, wenn die Ausgangsspannungswellenform vor einer Phasenverschiebung (4B) und die Ausgangsspannungswellenform nach einer Phasenverschiebung (4A) verglichen werden, stellt sich heraus, dass die Zeit eines elektrischen Leitens des Wechselstrommotors 10 nach der Phasenverschiebung relativ länger ist als vor der Phasenverschiebung in einer Periode des PWM-Trägers (Trägerwelle). Insbesondere ist die Zeitperiode, während der eine Spannung zwischen den UW-Phasen und der V-Phase und zwischen der U-Phase und den VW-Phasen angelegt wird, länger nach der Phasenverschiebung als vor der Phasenverschiebung. Mit anderen Worten ist die Zeitperiode, während der Polaritäten der Ausgangsspannungen der drei Phasen (eine U-Phase, eine V-Phase, eine W-Phase) gleich sind (jede Phase weist eine hohe Polarität oder eine niedrige Polarität auf), nach der Phasenverschiebung kürzer als vor der Phasenverschiebung (die gleiche Polaritätszeitperiode: die Zeitperiode, die durch jeden schraffierten Bereich in 4A und 4B angezeigt werden).
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Wenn die Schaltelemente Q1 bis Q6 betrieben werden, um basierend auf den PWM-Signalen nach der Phasenverschiebung geschaltet zu werden, wird dementsprechend ein in und aus dem Kondensator 20 fließender Stromfluss verglichen mit dem Fall vor der Phasenverschiebung vergrößert. Deshalb kann die Rate zum Anheben der Temperatur des Kondensators 20 vergrößert werden, mit dem Ergebnis, dass der Aufwärmbetrieb früher beendet werden kann.
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Basierend auf den Phasen und den Betriebsverhältnissen (Tastverhältnis) der PWM-Signale der drei Phasen, die an den Inverter in dem Normalsteuermodus ausgegeben werden, führt weiterhin die PWM-Signalerzeugungseinheit 112 eine Phasenverschiebungsverarbeitung durch, so dass die gleiche Polaritätszeitperiode in dem Aufwärmsteuermodus die kürzeste ist. In den Beispielen der 4A und 4B wird die Phase der Ausgangsspannung der V-Phase zum Beispiel verschoben (4A) durch Verschieben der Phase des PWM-Signals einer V-Phase von dem Zustand vor der Phasenverschiebung (4B), so dass die gleiche Polaritätszeitperiode die kürzeste ist. Es sollte beachtet werden, dass eine Phase wenigstens eines der PWM-Signale der drei Phasen nur verschoben werden muss, die eine solche Konfiguration sein kann, wie der Zustand, nach dem die Phasenverschiebung in 4A implementiert wird durch Verschieben von Phasen der PWM-Signale der zwei oder drei Phasen von dem Zustand vor der Phasenverschiebung in 4B.
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Zusätzlich wird die Rotorpositions-Abschätzeinheit 106 verwendet, um eine sensorlose Steuerung für eine Rotationssteuerung des Rotors des Wechselstrommotors 10 basierend auf der abgeschätzten Position und Geschwindigkeit des Rotors zu erlauben. Eine sensorlose Steuerung wird ausgeführt zum Rotieren des Motors basierend auf den abgeschätzten Werten, die erhalten werden durch Abschätzen der Rotationsgeschwindigkeit des Rotors aus einer Eingangsspannung, einem Motorstrom und dergleichen, ohne einen Rotationsgeschwindigkeitssensor, wie zum Beispiel einen Koordinatenwandler, zum Erfassen der Rotationsposition des Motors zu verwenden.
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<Verarbeitungsprozedur>
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5 ist ein Ablaufdiagramm, das eine von der Steuereinheit 13 ausgeführte Aufwärmsteuerverarbeitung zeigt. 6 ist eine Wellenformabbildung, die zwei Phasen (eine U-Phase und eine W-Phase) von Stromwellenformen des Wechselstrommotors 10 zeigt. 6 zeigt, dass die Steuereinheit 13 eine Steuerung in dem Aufwärmsteuermodus von Zeit T1 bis Zeit T2 durchführt und dann eine Steuerung in dem Normalsteuermodus bei und nach Zeit T2 durchführt. Der Normalsteuermodus ist weiterhin eingeteilt in einen erzwungenen Synchronisations-Steuermodus (von Zeit T2 bis Zeit T3) und einem sensorlosen Steuermodus (bei und nach Zeit T3).
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Wenn die Invertervorrichtung 12 gestartet wird, schätzt die CPU 22 der Steuereinheit 13 die Temperatur des Kondensators 20 basierend auf dem von dem Temperatursensor 21 eingegebenen Erfassungssignal ab (Schritt S10). Dann bestimmt die CPU 22, ob die abgeschätzte Temperatur des Kondensators 20 (die Abschätztemperatur des Kondensators 20) gleich oder größer als die vorgeschriebene Temperatur A ist (Schritt S12). Wie in 3 gezeigt, entspricht die vorgeschriebene Temperatur A einem Stromwert, an dem ein zum Inbetriebnehmen des Wechselstrommotors 10 benötigtes Drehmoment erzeugt werden kann. Mit anderen Worten bestimmt die CPU 22, ob der maximal zulässige Motorstromwert bei der abgeschätzten Temperatur des Kondensators 20 kleiner als ein Wert ist, an dem ein zum Inbetriebnehmen des Wechselstrommotors 10 benötigtes Drehmoment erzeugt werden kann.
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Erneut mit Bezug auf 5, wenn die abgeschätzte Temperatur des Kondensators 20 gleich oder größer als die vorgeschriebene Temperatur A ist (JA in Schritt S12), führt die CPU 22 eine Steuerung in dem Normalsteuermodus durch, in dem ein Wechselstrom an den Wechselstrommotor 10 zum Antreiben des Wechselstrommotors 10 geliefert wird (Schritt S24).
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Insbesondere gibt die CPU 22 die PWM-Signale der drei Phasen zum Steuern der Inverterschaltung 16 aus und passt den an den Wechselstrommotor 10 gelieferten Stromwert an, so dass der Wechselstrommotor 10 eine Sollgeschwindigkeit und ein Solldrehmoment erreicht, während der d-Achsenstrom und der q-Achsenstrom jeweils auf einen Wert gleich oder kleiner als der maximal vorgeschriebene Motorstromwert eingestellt werden. Dementsprechend startet der Rotor des Wechselstrommotors 10, zu rotieren. In diesem Fall entspricht der Stromwellenform in dem Normalsteuermodus der Stromwellenform bei und nach T2, gezeigt in 6, und somit stellt sich heraus, dass der Wechselstrom an den Wechselstrommotor 10 geliefert wird.
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Wenn andererseits die abgeschätzte Temperatur des Kondensators 20 kleiner als die vorgeschriebene Temperatur A ist (NEIN in Schritt S12), führt die CPU 22 den Prozess von Schritt S14 an aus, um eine Steuerung in dem Aufwärmsteuermodus durchzuführen, in dem ein Gleichstrom als ein d-Achsenstrom geliefert wird. In diesem Fall entspricht die Stromwellenform in dem Aufwärmsteuermodus der Stromwellenform von T1 bis T2, gezeigt in 6, und somit stellt sich heraus, dass ein Gleichstrom an den Wechselstrommotor 10 geliefert wird.
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Dann berechnet die CPU 22 den maximal zulässigen Motorstromwert bei der abgeschätzten Temperatur des Kondensators 20 basierend auf der in 3 gezeigten und in dem Speicher 23 gespeicherten Abbildung (Schritt S14). Dann schätzt die CPU 22 die Position (eine Phase θ) des Rotors basierend auf den Erfassungssignalen der Stromsensoren 18a, 18b und dem Spannungssensor 19 ab (Schritt S16).
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Dann bestimmt die CPU 22 den Befehls-d-Achsenspannungswert und den Befehls-q-Achsenspannungswert basierend auf den Erfassungssignalen der Stromsensoren 18a, 18b und der Phase θ und erzeugt dann PWM-Signale der drei Phasen, so dass der d-Achsen-Motorstromwert und der q-Achsen-Motorstromwert einen Befehls-d-Achsenstromwert (den maximal zulässigen Motorstromwert) bzw. einen Befehls-q-Achsenstromwert (0A) annehmen (Schritt S20). Da die CPU 22 den Befehls-q-Achsenstromwert in dem Aufwärmsteuermodus steuert, um auf 0A eingestellt zu werden, ist der Befehls-d-Achsenstromwert der maximal zulässige Motorstromwert. Dementsprechend fließt ein Gleichstrom des maximal zulässigen Motorstromwerts durch den Wechselstrommotor 10 und dieser Gleichstrom wird veranlasst, in und aus dem Kondensator 20 zu fließen, durch den Schaltbetrieb der Schaltelemente Q1 bis Q6. Die Temperatur des Kondensators 20 erhöht sich, wenn der Gleichstrom in und aus dem Kondensator 20 fließt.
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Dann verschiebt die CPU 22 eine Phase wenigstens eines der erzeugten PWM-Signale der drei Phasen und gibt die PWM-Signale nach der Phasenverschiebungsverarbeitung an die Inverterschaltung 16 aus (Schritt S22). Insbesondere verschiebt die CPU 22 eine Phase wenigstens eines der PWM-Signale der drei Phasen, das von der Inverterschaltung 16 in dem Normalsteuermodus ausgegeben wird, so dass ein Zeitperiode, während der Polaritäten von Ausgangsspannungen der drei Phasen, die von dem Inverter 16 ausgegeben werden, gleich sind, kürzer ist als diejenige in dem Normalsteuermodus. Dann gibt die CPU 22 die verschobenen Phasen an die Inverterschaltung 16 aus.
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Dann wiederholt die CPU 22 den Prozess von Schritt S10 bis Schritt S22, bis die abgeschätzte Temperatur des Kondensators 22 eine Temperatur gleich oder größer als die vorgeschriebene Temperatur A annimmt. Wenn die abgeschätzte Temperatur des Kondensators 20 gleich oder größer der vorgeschriebenen Temperatur A wird (JA in Schritt S12), beendet die CPU 22 dann den Aufwärmsteuermodus und fährt mit dem Normalsteuermodus fort (schaltet den Modus um). Insbesondere steuert die CPU 22 die Inverterschaltung 16, um einen Wechselstrom an den Drei-Phasen-Wechselstrommotor zu liefern, durch Ausgeben der PWM-Signale der drei Phasen, ohne die oben beschriebene Phasenverschiebungsverarbeitung durchzuführen. Mit anderen Worten weisen diese PWM-Signale der drei Phasen jeweils eine Phase vor der Phasenverschiebungsverarbeitung wie oben beschrieben auf.
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<Effekte der Ausführungsform>
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform, durch Verschieben einer Phase in dem Aufwärmsteuermodus, wird die Zeit einer elektrischen Leitung des Wechselstrommotors verlängert mehr in diesem Aufwärmsteuermodus als in dem Fall, in dem eine Phase nicht verschoben wird. Dadurch wird der Welligkeitsbetrag (Ripple) des Eingangsstroms oder des Motorstroms vergrößert, so dass der Strom, der in den Kondensator eingegeben wird oder von dem Kondensator ausgegeben wird, vergrößert werden kann. Dementsprechend kann die Temperatur des Kondensators schneller ansteigen, mit dem Ergebnis, dass der Aufwärmbetrieb früher beendet werden kann. Andererseits ist der Welligkeitsbetrag des Eingangsstroms oder des Motorstroms kleiner als in dem Normalsteuermodus als in dem Aufwärmsteuermodus. Dadurch kann eine Verschlechterung einer Motorsteuerung und Effizienz verhindert werden.
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Weiterhin wird gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Inverterschaltung so gesteuert, dass der Strom gleich oder kleiner als ein maximal zulässiger Motorstromwert in den Wechselstrommotor fließt. Dementsprechend können die Komponenten der Invertervorrichtung davon abgehalten werden, durch die von dem ESR des Kondensators verursachte Stoßspannung bei relativ niedriger Temperatur beschädigt zu werden.
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<Modifikation>
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(Schalten von Steuermodus)
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In der oben beschriebenen Ausführungsform wurde die Konfiguration beschrieben, in der die Temperatur des Kondensators 20 basierend auf dem Erfassungssignal durch den Temperatursensor 21 abgeschätzt wird und der Steuermodus wird geschaltet von dem Aufwärmsteuermodus zu dem Normalsteuermodus, wenn die abgeschätzte Temperatur die vorgeschriebene Temperatur A erreicht, die vorliegende Ausführungsform ist jedoch nicht auf diese Konfiguration beschränkt.
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Da der durch den Kondensator 20 fließende Strom in Übereinstimmung mit der abgelaufenen Zeit von dem Start des Aufwärmsteuermodus vergrößert wird, steigt zum Beispiel die Temperatur des Kondensators 20 an. Dementsprechend kann die Steuereinheit 13 eingerichtet sein zum Messen der abgelaufenen Zeit vom Start des Aufwärmsteuermodus unter Verwendung eines Zeitnehmers (nicht gezeigt) oder dergleichen, und kann dann den Steuermodus von dem Aufwärmsteuermodus zu dem Normalsteuermodus schalten, wenn die gemessene Zeit oder länger als eine vorbestimmte Zeit wird. Die vorbestimmte Zeit bedeutet eine Zeitperiode von dem Start des Aufwärmsteuermodus, bis die Temperatur des Kondensators 20 die vorgeschriebene Temperatur A erreicht.
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In diesem Fall speichert der Speicher 20 einen Beziehungszusammenhang (oder eine Tabelle), die den Zusammenhang zwischen der abgelaufenen Zeit von dem Start des Aufwärmsteuermodus und der Temperatur des Kondensators 20 zeigt. Dieser Beziehungszusammenhang wird hergestellt durch Durchführen einer Simulation im Voraus oder einem tatsächlichen Betrieb des Wechselstrommotors 10. Die Steuereinheit 13 kann die Temperatur des Kondensators 20 basierend auf der abgelaufenen Zeit und dem Beziehungszusammenhang abschätzen. In dem Fall, dass die gemessene abgelaufene Zeit gleich oder länger einer abgelaufenen Zeit ist, während der die Temperatur des Kondensators 20 die vorgeschriebene Temperatur A erreicht, schaltet dann die Steuereinheit 13 den Steuermodus von dem Aufwärmsteuermodus zu dem Normalsteuermodus.
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(Phasenverschiebung)
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In der oben beschriebenen Ausführungsform wurde eine Konfiguration erläutert, in der die Phasenverschiebungsverarbeitung nur in dem Aufwärmsteuermodus ausgeführt wird, die Ausführungsform ist jedoch nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Die Steuereinheit 13 kann zum Beispiel eingerichtet sein zum Ausgeben von PWM-Signalen der drei Phasen nach der Phasenverschiebungsverarbeitung während einer Zeitperiode vom Start des Aufwärmsteuermodus bis zum Start einer sensorlosen Steuerung (von T1 bis T3 in 6).
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Insbesondere wird mit Bezug auf 6 die Phasenverschiebungsverarbeitung ausgeführt in dem Aufwärmsteuermodus (von T1 bis T2 in 6) und dem erzwungenen Synchronisationssteuermodus (von T2 bis T3 in 6), wird jedoch nicht in dem sensorlosen Steuermodus (bei und nach T3 in 6) ausgeführt. Der erzwungene Synchronisationssteuermodus ist zum erzwingenden Ansteigen der Geschwindigkeit des Rotors mit einer vorgeschriebenen Beschleunigung während einer Zeitperiode von dem Zeitpunkt, wenn der Rotor beginnt zu rotieren, bis der Rotor eine Geschwindigkeit erreicht, an dem eine exzellente Genauigkeit einer Phasenberechnung erreicht wird.
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In diesem Fall führt die Steuereinheit 13 eine Phasenverschiebungsverarbeitung zum Verschieben einer Phase wenigstens eines PWM-Signals der drei Phasen, die an den Inverter in dem sensorlosen Steuermodus ausgegeben werden, durch, so dass eine Zeitperiode, während der Polaritäten von Ausgangsspannungen der drei Phasen, die von der Inverterschaltung 16 ausgegeben werden, gleich sind, in dem Aufwärmsteuermodus kürzer ist als in dem sensorlosen Steuermodus. Dann steuert die Steuereinheit 13 die Inverterschaltung 16, um einen Gleichstrom an dem Wechselstrommotor als d-Achsenstrom zu liefern durch Ausgeben der PWM-Signale der drei Phasen, die jeweils eine Phase nach der Phasenverschiebungsverarbeitung aufweisen.
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In dem erzwungenen Synchronisationssteuermodus steuert die Steuereinheit 13 weiterhin die Inverterschaltung 16, um einen Wechselstrom an den Wechselstrommotor durch Ausgeben der PWM-Signale der drei Phasen zu liefern, die jeweils eine Phase nach der Phasenverschiebungsverarbeitung aufweisen, während die Geschwindigkeit des Rotors mit der vorgeschriebenen Beschleunigung erzwungener Maßen erhöht wird.
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In dem sensorlosen Steuermodus schätzt die Steuereinheit 13 dann die Position des Rotors des Wechselstrommotors 10 ab basierend auf der Spannung oder dem Strom, angelegt an den drei Phasen des Wechselstrommotors 10, und führt eine sensorlose Steuerung durch zum Rotieren des Rotors basierend auf der abgeschätzten Rotorposition und steuert die Inverterschaltung 16 durch Ausgeben der PWM-Signale der drei Phasen, von denen jede eine Phase vor der Phasenverschiebungsverarbeitung aufweist. Zusätzlich wird der Steuermodus von dem erzwungenen Synchronisationssteuermodus zu dem sensorlosen Steuermodus geschaltet zu der Zeit, wenn die Geschwindigkeit des Rotors gleich oder größer als die vorgeschriebene Geschwindigkeit wird.
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Andere Ausführungsformen
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Obwohl die Konfiguration zum Durchführen einer sensorlosen Steuerung in der obigen Ausführungsform beschrieben wurde, ist die Ausführungsform nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Die Rotorposition des Motors kann erfasst werden durch Verwenden eines Rorationsgeschwindigkeitssensors, wie zum Beispiel eines Koordinatenwandlers, der in der Invertervorrichtung 12 bereitgestellt wird, ohne die Position des Rotors basierend auf den von den Stromsensoren 18a, 18b erfassten Stromwerten und dem von dem Spannungssensor 19 erfassten Spannungswert abzuschätzen.
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Die als eine oben beschriebene Ausführungsform dargestellte Konfiguration, die nur ein Beispiel der Konfiguration der vorliegenden Erfindung ist, kann mit einer anderen bekannten Technik kombiniert werden oder kann auch konfiguriert werden durch eine Modifikation, wie zum Beispiel eine teilweise Auslassung, innerhalb eines Bereichs, der nicht von dem Merkmal der vorliegenden Erfindung abweicht.
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Auch in der oben beschriebenen Ausführungsform kann eine geeignete Kombination der Konfigurationen, die in der Modifikation beschrieben werden, für eine Implementation verwendet werden.
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Obwohl die vorliegende Erfindung detailliert beschrieben und dargestellt wurde, sollte klar verstanden werden, dass dieses nur der Darstellung dient und nicht beschränkend verstanden werden sollte, wobei der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung durch die Begriffe der beigefügten Ansprüche interpretiert wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2014-155354 [0001]
- JP 06-38543 [0004]
