DE102016212924A1

DE102016212924A1 - Leistungswandler

Info

Publication number: DE102016212924A1
Application number: DE102016212924.4A
Authority: DE
Inventors: Takashi Suzuki
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-07-16
Filing date: 2016-07-14
Publication date: 2017-01-19
Also published as: US20170019052A1; CN106357196A; CN106357196B; US10526005B2; JP6418093B2; US20190135330A1; JP2017028763A; US10239553B2

Abstract

Ein Leistungswandler für eine dreiphasige elektrische Rotationsmaschine (80) einschließlich einem ersten und zweiten Wicklungssatz (81, 82) beinhaltet: einen ersten und einen zweiten Inverter (10, 20) entsprechend dem ersten bzw. zweiten Wicklungssatz; und eine Steuereinheit (41, 42, 43), die eine Befehlsberechnungseinheit (52 bis 54, 62, 63), die einen ersten und zweiten Spannungsbefehlswert bezüglich Spannungen, die an den ersten und zweiten Wicklungssatz anzulegen sind, berechnet, und eine Überschusskorrektureinheit (552) beinhaltet, die einem ersten und zweiten Spannungsbefehl entsprechende Werte korrigiert, die dem ersten und dem zweiten Spannungsbefehlswert entsprechen. Wenn einer des einem ersten und zweiten Spannungsbefehl entsprechenden Werts einen Grenzwert überschreitet, der gemäß einer Spannung festgelegt wird, die ausgegeben werden kann, führt die Überschusskorrektureinheit eine Überschusskorrekturverarbeitung zum Korrigieren des anderen des einem ersten und zweiten Spannungsbefehl entsprechenden Werts gemäß einem Überschussbetrag über dem Begrenzungswert aus.

Description

Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Leistungswandler.
Bisher war eine Motorantriebsvorrichtung zum Antreiben eines Mehrfachwicklungsmotors einschließlich mehrerer Wicklungssätze bekannt. Beispielsweise sind in Patentdokument 1 eine Oberwelle fünfter Ordnung und eine Oberwelle siebter Ordnung überlagert, um eine Spannungsspitze zu verringern, um Drehmomentwelligkeit zu unterdrücken.
In Patentdokument 1 muss eine Stromphase erlangt werden, um Korrektur unter Verwendung der Komponenten von Oberwellen fünfter Ordnung und der Komponenten von Oberwellen siebter Ordnung auszuführen, was zu einer relativ großen Rechenlast führt. Ferner kann beim Berechnen der Komponenten von Oberwellen fünfter Ordnung und siebter Ordnung ein Rechenfehler auftreten. Somit besteht eine Möglichkeit, dass Drehmomentwelligkeit aufgrund des Rechenfehlers nicht angemessen gesteuert werden kann.
Patentdokument 1: JP-2014-121189-A
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, einen Leistungswandler bereitzustellen, der eine Spannungsverwendungsrate verbessern kann, während Stromwelligkeit minimiert wird.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung beinhaltet ein Leistungswandler zum Wandeln elektrischer Leistung einer dreiphasigen elektrischen Rotationsmaschine, die einen ersten Wicklungssatz und einen zweiten Wicklungssatz beinhaltet: einen ersten Inverter, der dem ersten Wicklungssatz entspricht; einen zweiten Inverter, der dem zweiten Wicklungssatz entspricht; und eine Steuereinheit einschließlich einer Befehlsberechnungseinheit, die einen ersten Spannungsbefehlswert bezüglich einer Spannung, die an den ersten Wicklungssatz anzulegen ist, und einen zweiten Spannungsbefehlswert bezüglich einer Spannung, die an den zweiten Wicklungssatz anzulegen ist, berechnet, und einer Überschusskorrektureinheit, die einen einem ersten Spannungsbefehl entsprechenden Wert korrigiert, der dem ersten Spannungsbefehlswert entspricht, und einen einem zweiten Spannungsbefehl entsprechenden Wert korrigiert, der dem zweiten Spannungsbefehlswert entspricht. Wenn einer des einem ersten Spannungsbefehl entsprechenden Werts und des einem zweiten Spannungsbefehl entsprechenden Werts einen Grenzwert überschreitet, der gemäß einer Spannung, die ausgegeben werden kann, festgelegt wird, führt die Überschusskorrektureinheit eine Überschusskorrekturverarbeitung zum Korrigieren des anderen des einem ersten Spannungsbefehl entsprechenden Werts und des einem zweiten Spannungsbefehl entsprechenden Werts gemäß einem Überschussbetrag über dem Grenzwert aus.
Wenn einer des dem ersten Spannungsbefehl entsprechenden Werts und des dem zweiten Spannungsbefehl entsprechenden Werts einen Grenzwert überschreitet, der gemäß einer Spannung, die ausgegeben werden kann, festgelegt wird, führt die Überschusskorrektureinheit eine Überschusskorrekturverarbeitung zum Korrigieren des anderen des dem ersten Spannungsbefehl entsprechenden Werts und des dem zweiten Spannungsbefehl entsprechenden Werts gemäß einem Überschussbetrag über dem Grenzwert aus. In diesem Fall, wenn eine Kombination des Wicklungssatzes und des Inverters als ein System bezeichnet wird, in einem Fall, in dem ein dem Spannungsbefehl entsprechender Wert eines Systems den Grenzwert überschreitet, der vorab mit einer Spannung, die ausgegeben werden kann, festgelegt wird, kompensiert das andere System den Überschuss. Somit ist es möglich, eine Spannungsverwendungsrate zu verbessern, während eine Stromwelligkeit minimiert wird.
Die vorstehenden und weitere Aufgabe, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden zur nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Zusammenschau mit den Zeichnungen ersichtlicher.
Es zeigen:
1 ein schematisches Konfigurationsdiagramm, das eine Konfiguration eines elektrischen Servolenkungssystems gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt;
2 ein Schaltungsdiagramm zum Erläutern einer elektrischen Konfiguration eines Leistungswandlers gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
3 ein Blockschaltbild zum Erläutern einer Steuereinheit gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
4 ein Diagramm zum Erläutern einer Spannungssteuerverarbeitung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
5 ein Ablaufdiagramm zum Erläutern einer Überschusskorrekturverarbeitung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
6 ein Diagramm zum Erläutern eines ersten Nullpunkt-Spannungsänderungswerts gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
7 ein Diagramm zum Erläutern eines ersten Ober-Untergrenze-Begrenzungsverarbeitungswerts gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
8 ein Diagramm zum Erläutern eines ersten Überschussbetrags gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
9 ein Diagramm zum Erläutern eines ersten Korrekturbetrags gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung
10 ein Diagramm zum Erläutern eines zweiten Nullpunkt-Spannungsänderungswerts gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
11 ein Diagramm zum Erläutern eines zweiten Ober-Untergrenze-Begrenzungsverarbeitungswerts gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
12 ein Diagramm zum Erläutern eines zweiten Überschussbetrags gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
13 ein Diagramm zum Erläutern eines zweiten Korrekturbetrags gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
14A und 14B Diagramme zum Erläutern eines ersten Überschusskorrekturwerts gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
15A und 15B Diagramme zum Erläutern eines zweiten Überschusskorrekturwerts gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
16 ein Schaltungsdiagramm zum Erläutern einer elektrischen Konfiguration eines Leistungswandlers gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
17 ein Ablaufdiagramm zum Erläutern einer Überschusskorrekturverarbeitung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
18 ein Ablaufdiagramm zum Erläutern der Überschusskorrekturverarbeitung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
19 ein Diagramm zum Erläutern eines ersten Nullpunkt-Spannungsänderungswerts gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
20 ein Diagramm zum Erläutern eines ersten Ober-Untergrenze-Begrenzungsverarbeitungswerts gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
21 ein Diagramm zum Erläutern eines ersten Überschussbetrags gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
22 ein Diagramm zum Erläutern eines ersten Phasenwandlungsbetrags gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
23 ein Diagramm zum Erläutern eines zweiten Nullpunkt-Spannungsänderungswerts gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
24 ein Diagramm zum Erläutern eines zweiten Ober-Untergrenze-Begrenzungsverarbeitungswerts gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
25 ein Diagramm zum Erläutern eines zweiten Überschussbetrags gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
26 ein Diagramm zum Erläutern eines zweiten Phasenwandlungsbetrags gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
27 ein Diagramm zum Erläutern eines zweiten Korrekturbetrags gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
28A und 28B Diagramme zum Erläutern eines ersten Überschusskorrekturwerts gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
29 ein Diagramm zum Erläutern eines ersten Korrekturbetrags gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
30A und 30B Diagramme zum Erläutern eines zweiten Überschusskorrekturwerts gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
31 ein Blockschaltbild zum Erläutern einer Steuereinheit gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
32 ein Blockschaltbild zum Erläutern einer Stromkorrekturwertberechnungseinheit gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; und
33 ein Diagramm zum Erläutern einer Steuereinheit gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
Nachfolgend wird ein Leistungswandler gemäß der vorliegenden Offenbarung auf der Basis der Zeichnungen beschrieben. In mehreren nachfolgenden Ausführungsformen sind im Wesentlichen gleiche Konfigurationen mit gleichen Bezugszeichen versehen und eine wiederholte Beschreibung derselben wird weggelassen.
ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
Ein Leistungswandler gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird mit Bezug auf 1 bis 15 beschrieben. Ein Leistungswandler 1 der vorliegenden Ausführungsform wird auf eine elektrische Servolenkungsvorrichtung 5 zum Unterstützen einer Lenkbedienung eines Fahrers zusammen mit einem Motor 80 angewandt, der eine elektrische Rotationsmaschine darstellt. 1 zeigt eine Gesamtkonfiguration eines Lenksystems 90 einschließlich der elektrischen Servolenkungsvorrichtung 5. Das Lenksystem 90 beinhaltet ein Lenkrad 91 als ein Lenkbauteil bzw. Lenkelement, eine Lenksäule 92, ein Ritzel 96, eine Zahnstange 97, ein Paar Räder 98, die elektrische Servolenkungsvorrichtung 5 und dergleichen.
Das Lenkrad 91 ist mit der Lenksäule 92 verbunden. Die Lenksäule 92 ist mit einem Drehmomentsensor 94 zum Erfassen eines Lenkmoments versehen, das durch den Fahrer eingegeben wird, der das Lenkrad 91 bedient. Das Ritzel 96 ist an der Spitze der Lenksäule 92 vorgesehen, und greift in die Zahnstange 97 ein. Die Räder 98 sind mit den jeweiligen Enden der Zahnstange 97 durch eine Nabe oder dergleichen verbunden.
Wenn der Fahrer das Lenkrad 91 dreht, wird die Lenksäule 92, die mit dem Lenkrad 91 verbunden ist, gedreht. Das Ritzel 96 wandelt die Rotationsbewegung der Lenksäule 92 in eine lineare Bewegung der Zahnstange 97 und das Paar Räder 98 wird mit einem Winkel entsprechend einem Versatzbetrag der Zahnstange 97 gelenkt.
Die elektrische Servolenkungsvorrichtung 5 beinhaltet: den Motor 80 zum Ausgeben des Unterstützungsmoments, das Lenken des Lenkrads 91 durch den Fahrer unterstützt; den Leistungswandler 1, der zur Antriebssteuerung des Motors 80 verwendet wird, ein Untersetzungsgetriebe 9, das ein Leistungsübertragungselement ist, das die Rotation des Motors 80 reduziert und die Rotation auf die Lenksäule 92 oder die Zahnstange 97 überträgt; und dergleichen.
Indem der Motor 80 mit Energie von einer Batterie 105 (vergleiche 2), die eine Gleichspannungsenergieversorgungsquelle ist, versorgt wird, wird der Motor 80 angetrieben, um das Untersetzungsgetriebe 9 normal oder umgekehrt zu drehen. Nachfolgend wird eine Spannung der Batterie 105 als eine Energieversorgungsspannung Vb bezeichnet. Wie in 2 dargestellt ist, ist der Motor 8 ein dreiphasiger bürstenloser Motor einschließlich eines Rotors und eines Stators, die beide nicht dargestellt sind. Der Rotor ist ein zylindrisches Element mit einem an seiner Oberfläche haftenden Permanentmagnet und hat magnetische Pole. Wicklungssätze 81, 82 sind auf den Stator gewickelt. Der erste Wicklungssatz 81 hat eine U1-Spule 811, eine V1-Spule 812 und eine W1-Spule 813. Der zweite Wicklungssatz 82 hat eine U2-Spule 821, eine V2-Spule 822 und eine W2-Spule 823. Die U1-Spule 811 und die U2-Spule 821 befinden sich an Positionen mit Phasen, die um 30° versetzt sind. Dies gilt ebenso für die V-Phase und die W-Phase. Somit sind in der ersten Ausführungsform der erste Wicklungssatz 81 und der zweite Wicklungssatz elektrisch leitend, wobei die Phasen um 30° versetzt sind.
Der Leistungswandler 1 beinhaltet einen ersten Inverter 10, einen zweiten Inverter 20, Stromerfassungseinheiten 17, 27, einen Rotationswinkelsensor 29, Energieversorgungsrelais 31, 32, eine Steuereinheit 41 und dergleichen. Der erste Inverter 10 hat sechs Schaltelemente 11 bis 16 und wandelt einen Strom hin zum ersten Wicklungssatz 81. Nachfolgend wird ein Schaltelement auch als ein SW-Element bezeichnet. Die Schaltelemente 11 bis 13 sind mit der Hochpotentialseite verbunden und die Schaltelemente 14 bis 16 sind mit der Niederpotentialseite verbunden. Ein Verbindungspunkt der U-Phasenschaltelemente 11, 14 im Paar ist mit einem Ende der U1-Spule 811 verbunden. Ein Verbindungspunkt der V-Phasenschaltelemente 12, 15 im Paar ist mit einem Ende der V1-Spule 812 verbunden. Ein Verbindungspunkt der W-Phasenschaltelemente 13, 16 im Paar ist mit einem Ende der W1-Spule 813 verbunden.
Der zweite Inverter 20 hat sechs Schaltelemente 21 bis 26 und wandelt einen Strom hin zum zweiten Wicklungssatz 82. Die Schaltelemente 21 bis 23 sind mit der Hochpotentialseite verbunden und die Schaltelemente 24 bis 26 sind mit der Niederpotentialseite verbunden. Ein Verbindungspunkt der U-Phasenschaltelemente 21, 24 im Paar ist mit einem Ende der U2-Spule 821 verbunden. Ein Verbindungspunkt der V-Phasenschaltelemente 22, 25 im Paar ist mit einem Ende der V2-Spule 822 verbunden. Ein Verbindungspunkt der W-Phasenschaltelemente 23, 26 im Paar ist mit einem Ende der W2-Spule 823 verbunden. Jedes der Schaltelemente 11 bis 16, 21 bis 26 der vorliegenden Ausführungsform ist ein MOSFET (Metalloxidhalbleiterfeldeffekttransistor), aber kann ebenso ein IGBT (Bipolartransistor mit isoliertem Gate), ein Thyristor oder dergleichen sein. In der vorliegenden Ausführungsform entsprechen die Schaltelemente 11 bis 13, 21 bis 23 dem hochpotentialseitigen Schaltelement und die Schaltelemente 14 bis 16, 24 bis 26 entsprechen dem niederpotentialseitigen Schaltelement.
Die erste Stromerfassungseinheit 17 hat Stromerfassungselemente 171, 172, 173. Das U1-Stromerfassungselement 171 ist auf einer Verbindungsleitung zwischen dem Verbindungspunkt der U-Phasenschaltelemente 11, 14 und der U1-Spule 811 vorgesehen und erfasst einen Strom in der U1-Spule 811. Das V1-Stromerfassungselement 172 ist auf einer Verbindungsleitung zwischen dem Verbindungspunkt der V-Phasenschaltelemente 12, 15 und der V1-Spule 812 vorgesehen und erfasst einen Strom in der V1-Spule 812. Das W1-Stromerfassungselement 173 ist auf einer Verbindungsleitung zwischen dem Verbindungspunkt der W-Phasenschaltelemente 13, 16 und der W1-Spule 813 vorgesehen und erfasst einen Strom in der W1-Spule 813. Ein Erfassungswert des Stroms, der in der U1-Spule 811 fließt, wird als ein U1-Stromerfassungswert Iu1 bezeichnet. Ein Erfassungswert des Stroms, der in der V1-Spule 812 fließt, wird als ein V1-Stromerfassungswert Iv1 bezeichnet. Ein Erfassungswert des Stroms, der in der W1-Spule 813 fließt, wird als ein W1-Stromerfassungwert Iw1 bezeichnet.
Die zweite Stromerfassungseinheit 27 hat Stromerfassungselemente 271, 272, 273. Das U2-Stromerfassungselement 271 ist auf einer Verbindungsleitung zwischen dem Verbindungspunkt der U-Phasenschaltelemente 21, 24 und der U2-Spule 821 vorgesehen und erfasst einen Strom in der U2-Spule 821. Das V2-Stromerfassungselement 272 ist auf einer Verbindungsleitung zwischen dem Verbindungspunkt der V-Phasenschaltelemente 22, 25 und der V2-Spule 822 vorgesehen und erfasst einen Strom in der V2-Spule 822. Das W2-Stromerfassungselement 273 ist auf einer Verbindungsleitung zwischen dem Verbindungspunkt der W-Phasenschaltelemente 23, 26 und der W2-Spule 823 vorgesehen und erfasst einen Strom in der W2-Spule 823. Ein Erfassungswert des Stroms, der in der U2-Spule 821 fließt, wird als ein U2-Stromerfassungswert Iu2 bezeichnet. Ein Erfassungswert des Stroms, der in der V2-Spule 822 fließt, wird als ein V2-Stromerfassungswert Iv2 bezeichnet. Ein Erfassungswert des Stroms, der in der W2-Spule 823 fließt, wird als ein W2-Stromerfassungswert Iw2 bezeichnet. Die Stromerfassungselemente 171 bis 173, 271 bis 273 der vorliegenden Ausführungsform sind Hall-Elemente. Der Rotationswinkelsensor 29 erfasst einen Rotationswinkel des Motors 80. Ein elektrischer Winkel θ des Motors 80, der durch den Rotationswinkelsensor 29 erfasst wird, wird an die Steuereinheit 41 ausgegeben.
Das erste Energieversorgungsrelais 31 kann Energieversorgung von der Batterie 105 an den ersten Inverter 10 unterbrechen. Das zweite Energieversorgungsrelais 32 kann Energieversorgung von der Batterie 105 an den zweiten Inverter 20 unterbrechen. In der vorliegenden Ausführungsform ist jedes der Energieversorgungsrelais 31, 32 ein MOSFET ähnlich zum Schaltelement 11 und dergleichen, aber kann ein IGBT, ein mechanisches Relais oder dergleichen sein. Ferner ist es in dem Fall, in dem die MOSFETs für die Energieversorgungsrelais 31, 32 verwendet werden, bevorzugt, ein Verpolungsschutzrelais, das nicht dargestellt ist, bereitzustellen, das in Serie mit den Energieversorgungsrelais 31, 32 verbunden ist, um eine Richtung einer parasitären Diode umzukehren, damit, wenn die Batterie 105 fälschlicherweise in einer umgekehrten Richtung verbunden wird, verhindert wird, dass ein Strom in der umgekehrten Richtung durch die parasitäre Diode fließt.
Der erste Kondensator 33 ist parallel mit der Batterie 105 und dem ersten Inverter 10 verbunden. Der zweite Kondensator 34 ist parallel mit der Batterie 105 und dem zweiten Inverter 20 verbunden. Die Kondensatoren 33, 34 speichern Ladungen, um Energieversorgung der Inverter 10, 20 zu unterstützen und unterdrücken eine Rauschkomponente wie beispielsweise einen Spitzenstrom bzw. Stoßstrom.
In der vorliegenden Ausführungsform werden der erste Wicklungssatz 81, der erste Inverter 10 bezüglich der Leitungssteuerung für den ersten Wicklungssatz 81, die erste Stromerfassungseinheit 17, das erste Energieversorgungsrelais 31 und der erste Kondensator 33 als ein erstes System 101 verwendet. Ferner werden der zweite Wicklungssatz 82, der zweite Inverter 20 bezüglich Leitungssteuerung für den zweiten Wicklungssatz 82, die zweite Stromerfassungseinheit 27, das zweite Energieversorgungsrelais 32 und der zweite Kondensator 34 als ein zweites Systems 102 verwendet.
Die Steuereinheit 41 steuert die Gesamtheit des Leistungswandlers 1 und beinhaltet einen Mikrocomputer oder dergleichen, der unterschiedliche Berechnungen ausführt. Jede Verarbeitung durch die Steuereinheit 41 kann eine Softwareverarbeitung sein, die durch Ausführen eines vorab gespeicherten Programms in einer CPU ausgeführt wird, oder kann eine Hardwareverarbeitung sein, die unter Verwendung einer dedizierten elektronischen Schaltung ausgeführt wird. Die Steuereinheit 41 erzeugt ein Steuersignal zum Steuern des Ein/Aus von jedem der Schaltelemente 11 bis 16, 21 bis 26 auf der Basis des Lenkmoments, das von dem Momentsensor 94 (vergleiche 1) erlangt wird, des elektrischen Winkels θ, der von dem Rotationswinkelsensor 29 erlangt wird, und dergleichen. Das erzeugte Steuersignal wird an Gates der Schaltelemente 11 bis 16, 21 bis 26 durch eine Antriebsschaltung 35 ausgegeben.
Wie in 3 dargestellt ist, hat die Steuereinheit 41 eine Drei-Phasen-zu-Zwei-Phasen-Konversionseinheit 51, eine Steuereinrichtung 52, eine Spannungsbegrenzungseinheit 53, eine Zwei-Phasen-zu-Drei-Phasen-Konversionseinheit 54, eine Modulationsberechnungseinheit 55 und dergleichen.
Die Drei-Phasen-zu-Zwei-Phasen-Konversionseinheit 51 hat eine Drei-Phasen-zu-Zwei-Phasen-Konversionseinheit 511 für ein erstes System und eine Drei-Phasen-zu-Zwei-Phasen-Konversionseinheit 512 für ein zweites System. Die Drei-Phasen-zu-Zwei-Phasen-Konversionseinheit 511 für ein erstes System führt dq-Konversion für den U1-Stromerfassungswert Iu1, den V1-Stromerfassungswert Iv1 und den W1-Stromerfassungswert Iw1, die von der ersten Stromerfassungseinheit 17 erlangt werden, auf der Basis des elektrischen Winkels θ aus und berechnet einen ersten d-Achsen-Stromerfassungswert Id1 und einen ersten q-Achsen-Stromerfassungswert Iq1. Die Drei-Phasen-zu-Zwei-Phasen-Konversionseinheit 512 für ein zweites System führt dq-Konversion für den U2-Stromerfassungswert Iu2, den V2-Stromerfassungswert Iv2 und den W2-Stromerfassungswert Iw2, die aus der zweiten Stromerfassungseinheit 27 erlangt werden, auf der Basis des elektrischen Winkels θ aus und berechnet einen zweiten d-Achsen-Stromerfassungswert Id2 und einen zweiten q-Achsen-Stromerfassungswert Iq2.
Auf der Basis eines d-Achsen-Strombefehlswerts Id* und eines q-Achsen-Strombefehlswerts Iq* gemäß einem Momentbefehlswert, der d-Achsen-Stromerfassungswerte Id1, Id2 und der q-Achsen-Stromerfassungswerte Iq1, Iq2 berechnet die Steuereinrichtung 42 einen ersten Vorbegrenzungs-d-Achsen-Spannungsbefehlswert Vd1*_a, einem ersten Vorbegrenzungs-q-Achsen-Spannungsbefehlswert Vq1*_a, einem zweiten Vorbegrenzungs-d-Achsen-Spannungsbefehlswert Vd2*_a und einem zweiten Vorbegrenzungs-q-Achsen-Spannungsbefehlswert Vq2*_a durch PI-Berechnung oder dergleichen.
Die Spannungsbegrenzungseinheit 53 hat eine erste Spannungsbegrenzungseinheit 531 und eine zweite Spannungsbegrenzungseinheit 532 und begrenzt eine Spannung unter Verwendung einer Amplitude einer d-q-Achsenspannung. Die erste Spannungsbegrenzungseinheit 531 begrenzt den ersten Vorbegrenzungs-d-Achsen-Spannungsbefehlswert Vb1*_a und den ersten Vorbegrenzungs-q-Achsen-Spannungsbefehlswert Vq1*_a und berechnet einen ersten d-Achsen-Spannungsbefehlswert Vd1* und einen ersten q-Achsen-Spannungsbefehlswert Vq1*. Die zweite Spannungsbegrenzungseinheit 532 begrenzt den zweiten Vorbegrenzungs-d-Achsen-Spannungsbefehlswert Vd2*_a und den zweiten Vorbegrenzungs-q-Achsen-Spannungsbefehlswert Vq2*_a und berechnet einen zweiten d-Achsen-Spannungsbefehlswert Vd2* und einen zweiten q-Achsen-Spannungsbefehlswert Vq2*.
Eine Spannungsbegrenzungsverarbeitung in der ersten Spannungsbegrenzungseinheit 531 wird nachfolgend mit Bezug auf 4 beschrieben. Eine Verarbeitung in der zweiten Spannungsbegrenzungseinheit 532 ist ähnlich zu der Verarbeitung in der ersten Spannungsbegrenzungseinheit 531 und somit wird eine Beschreibung davon weggelassen. Ein Spannungsvektor mit einer d-Achsenkomponente, die der erste Vorbegrenzungs-d-Achsen-Spannungsbefehlswert Vd1*_a ist, und mit einer q-Achsenkomponente, die der erste Vorbegrenzungs-q-Achsen-Spannungsbefehlswert Vq1*_a ist, wird als ein erster Vorbegrenzungsspannungsvektor A1_a bezeichnet. Wenn die Magnitude des ersten Vorbegrenzungsspannungsvektors A1_a nicht größer als ein Amplitudengrenzwert V_lim ist, wird der erste Vorbegrenzungs-d-Achsen-Spannungsbefehlswert Vd1*_a auf den ersten d-Achsen-Spannungsbefehlswert Vd1* festgelegt, und der erste Vorbegrenzungs-q-Achsen-Spannungsbefehlswert Vq1*_a wird auf den ersten q-Achsen-Spannungsbefehlswert Vq1* festgelegt. Ferner, wie in 4 dargestellt ist, wenn die Magnitude des ersten Vorbegrenzungs-Spannungsvektors A1_a größer als der Amplitudengrenzwert V_lim ist, wird der erste Vorbegrenzungs-d-Achsen-Spannungsbefehlswert Vd1*_a auf den ersten d-Achsen-Spannungsbefehlswert Vd1* festgelegt und die q-Achsenkomponente wird derart begrenzt, dass der Spannungsvektor A1 nach Begrenzen den Amplitudengrenzwert V_lim erreicht, und der erlangte Wert wird auf den ersten q-Achsen-Spannungsbefehlswert Vq1* festgelegt.
Der Amplitudenbegrenzungswert V_lim an d-q-Achsenkoordinaten wird durch Formel (1) berechnet. Beispielsweise wenn die Energieversorgungsspannung Vb auf 12 V festgelegt ist und ein Tastverhältnismaximalwert Dmax auf 103,5% festgelegt ist, ist der Amplitudengrenzwert V_lim ca. 8,87 V. In dem Fall, in dem eine später beschriebene Überschusskorrekturverarbeitung nicht ausgeführt wird, ist der Tastverhältnismaximalwert Dmax 100% und der Amplitudengrenzwert V_lim ist ca. 8,49 V. V_lim = Vb × (√2) × Dmax/100 (1)
Der Tastverhältnismaximalwert Dmax wird vorab durch eine Berechnung festgelegt, die Offline ausgeführt wird, so dass der Wert ein Wert wird, der ausgegeben werden kann, wenn die später beschriebene Überschusskorrekturverarbeitung ausgeführt wird. In der vorliegenden Ausführungsform werden die Stromerfassungselemente 171 bis 173, 271 bis 273 als die Hall-Elemente verwendet, und die Ströme in den Wicklungssätzen 81, 82 werden direkt erfasst, und das Tastverhältnis ist bis 100% verwendbar. Wird der Strom unter Verwendung eines Shunt-Widerstands wie in der später beschriebenen zweiten Ausführungsform erfasst, ist das Abtasten nur bis zu einer vorbestimmten maximalen Tastbreite bzw. einem maximalen Tastverhältnis (beispielsweise 93%) verwendbar. In diesem Fall ist der Tastverhältnismaximalwert Dmax ein Wert, der durch Multiplizieren der vorbestimmten maximalen Tastbreite bzw. des vorbestimmten maximalen Tastverhältnisses mit 103,5% erlangt wird, und der Amplitudengrenzwert V_lim ist ebenso ein unterschiedlicher bzw. anderer Wert.
Die Zwei-Phasen-zu-Drei-Phasen-Konversionseinheit 54 hat eine Zwei-Phasen-zu-Drei-Phasen-Konversionseinheit 541 für ein erstes System und eine Zwei-Phasen-zu-Drei-Phasen-Konversionseinheit 542 für ein zweites System. Die Zwei-Phasen-zu-Drei-Phasen-Konversionseinheit 541 für ein erstes System führt reverse d-q-Konversion für den ersten d-Achsen-Spannungsbefehlswert Vd1* und den ersten q-Achsen-Spannungsbefehlswert Vq1* auf der Basis des elektrischen Winkels θ aus und berechnet einen U1-Spannungserfassungswert Vu1*, einen V1-Spannungserfassungswert Vv1* und einen W1-Spannungserfassungswert Vw1*. Die Zwei-Phasen-zu-Drei-Phasen-Konversionseinheit 542 für ein zweites System führt reverse d-q-Konversion für den zweiten d-Achse-Spannungsbefehlswert Vd2* und den zweiten q-Achsen-Spannungsbefehlswert Vq2* auf der Basis des elektrischen Winkels 0 aus und berechnet einen U2-Spannungsbefehlswert Vu2*, einen V2-Spannungsbefehlswert Vv2* und einen W2-Spannungsbefehlswert Vw2*.
Nachfolgend werden der U1-Spannungsbefehlswert Vu1*, der V1-Spannungsbefehlswert Vv1* und der W1-Spannungsbefehlswert Vw1* angemessen als (erste) Spannungsbefehlswerte Vu1*, Vv1*, Vw1* bezeichnet. Der U2-Spannungsbefehlswert Vu2*, der V2-Spannungsbefehlswert ^Vv2* und der W2-Spannungsbefehlswert Vw2* werden angemessen als (zweite) Spannungsbefehlswerte Vu2*, Vv2*, Vw2* bezeichnet.
Die Modulationsberechnungseinheit 55 berechnet Tastverhältnisbefehlswerte Du1, Dv1, Dw1, Du2, Dv2, Dw2 auf der Basis der Spannungsbefehlswerte Vu1*, Vv1*, Vw1*, Vu2*, Vv2*, Vw2*. Die Tastverhältnisbefehlswerte Du1, Dv1, Dw1, Du2, Dv2, Dw2 werden an die Inverter 10, 20 durch die Antriebsschaltung 35 neu ausgegeben (in 3 nicht dargestellt).
Die Modulationsberechnungseinheit 55 hat eine Tastverhältniskonversionseinheit 551 und eine Überschusskorrektureinheit 552. Die Tastverhältniskonversionseinheit 551 führt Tastverhältniskonversion für die ersten Spannungsbefehlswerte Vu1*, Vv1*, Vw1* aus und berechnet erste Tastverhältniskonversionswerte Du1_c, Dv1_c, Dw1_c. Ferner führt die Tastverhältniskonversionseinheit 551 Tastverhältniskonversion für die zweiten Spannungsbefehlswerte Vu2*, Vv2*, Vw2* aus und berechnet zweite Tastverhältniskonversionswerte Du2_c, Dv2_c, Dw2_c. Die Überschusskorrektureinheit 552 führt eine Überschusskorrekturverarbeitung aus, in der der Überschuss über einem Grenzwert der Spannung, die von dem System 101 ausgegeben werden kann, auf der Seite des zweiten Systems 102 kompensiert wird, und der Überschuss über einem Grenzwert der Spannung, die von dem zweiten System 102 ausgegeben werden kann, wird auf der Seite des ersten Systems 101 kompensiert. Diese Verarbeitung verbessert die Spannungsverwendungsrate.
Die Überschusskorrekturverarbeitung der vorliegenden Ausführungsform wird mit Bezug auf ein in 5 dargestelltes Ablaufdiagramm beschrieben. Die Überschusskorrekturverarbeitung der vorliegenden Ausführungsform wird durch die Überschusskorrektureinheit 552 ausgeführt. Bei Schritt S101 bestimmt die Überschusskorrektureinheit 552 ein maximales Tastverhältnis MaxD1, das der größte der ersten Tastverhältniskonversionswerte Du1_c, Dv1_c, Dw1_c ist, die durch Ausführen der Tastverhältniskonversion der ersten Spannungsbefehlswerte Vu1*, Vv1*, Vw1* erlangt werden. Nachfolgend wird Schritt bei Schritt S101 weggelassen und als S101 geschrieben. Dies gilt ebenso für die anderen Schritte.
Bei S102 bestimmt die Überschusskorrektureinheit 552 ein minimales Tastverhältnis MinD1, das der kleinste der ersten Tastverhältniskonversionswerte Du1_c, Dv1_c, Dw1_c ist. Bei S103 bestimmt die Überschusskorrektureinheit 552 ein Zwischentastverhältnis MidD1. Das Zwischentastverhältnis bzw. Mitteltastverhältnis MidD1 wird durch Formel (2) ausgedrückt. Bei Formel (2) repräsentiert „150”, dass wenn ein Mittelwert jedes Phasentastverhältnisses 50% ist, eine Summe der drei Phasentastverhältnisse 150 ist. Dies gilt ebenso für Formel (6). MidD1 = 150 – MaxD1 – MinD1 (2)
Bei S104 berechnet die Überschusskorrektureinheit 552 die ersten Nullpunkt-Spannungsänderungswerte Du1_ca11, Dv1_ca11, Dw1_ca11. Die ersten Nullpunkt-Spannungsänderungswerte Du1_ca11, Dv1_ca11, Dw1_ca11 werden durch Formeln (3-1), (3-2) bzw. (3-3) berechnet. In dieser Berechnungsverarbeitung wird die Nullpunkt-Spannung geändert, indem die maximalen und minimalen Tastverhältnisse gleich gemacht werden. Sogar, wenn die Nullpunkt-Spannung geändert wird, beeinträchtigt dies das Antreiben des Motors 80 nicht, sofern nicht eine Leitungsspannung (line voltage) geändert wird. Die ersten Nullpunkt-Spannungsänderungswerte Du1_ca11, Dv1_ca11, Dw1_ca11 sind wie in 6 dargestellt. In 6 wird ein Wert bezüglich der U-Phase durch eine durchgezogene Linie angegeben, ein Wert bezüglich der V-Phase wird durch eine unterbrochene Linie angegeben und ein Wert bezüglich der W-Phase wird durch eine gestrichelte Linie angegeben. Dies gilt ebenso für die anderen später beschriebenen Zeichnungen. Du1_ca11 = Du1_c – MidD1 × 0.5 + 50 (3-1) Dv1_ca11 = Dv1_c – MidD1 × 0.5 + 50 (3-2) Dw1_ca11 = Dw1_c – MidD1 × 0.5 + 50 (3-3)
Bei S105 begrenzt die Überschusskorrektureinheit 552 die ersten Nullpunkt-Spannungsänderungswerte Du1_ca11, Dv1_ca11, Dw1_ca11, so dass sie innerhalb des Bereichs zwischen einem vorbestimmten unteren Grenzwert RL1 und einem vorbestimmten oberen Grenzwert RH1 sind, und berechnet erste Ober-Untergrenze-Begrenzungsverarbeitungswerte Du1_ca12, Dv1_ca12, Dw1_ca12. Wenn der erste Nullpunkt-Spannungsänderungswert Du1_ca11 nicht kleiner als der untere Grenzwert RL1 und nicht größer als der obere Grenzwert RH1 ist, wird der erste Nullpunkt-Spannungsänderungswert Du1_ca11 als der Ober-Untergrenze-Begrenzungsverarbeitungswert Du1_ca12 verwendet. Wenn der erste Nullpunkt-Spannungsänderungwert Du1_ca11 kleiner als der untere Grenzwert RL1 ist, wird der untere Grenzwert RL1 auf die ersten Ober-Untergrenze-Begrenzungsverarbeitungswerte Du1_ca12 festgelegt. Wenn der erste Nullpunkt-Spannungsänderungswert Du1_ca11 größer als der obere Grenzwert RH1 ist, wird der obere Grenzwert RH1 auf die ersten Ober-Untergrenze-Begrenzungsverarbeitungswerte Du1_ca12 festgelegt. Dies gilt ebenso für die ersten Ober-Untergrenze-Begrenzungsverarbeitungswerte Dv1_ca12, Dw1_ca12.
Die ersten Ober-Untergrenze-Begrenzungsverarbeitungswerte Du1_ca12, Dv1_ca12, Dw1_ca12 sind wie in 7 dargestellt. 7 ist ein Beispiel, wo der untere Grenzwert RL1 0% ist und der obere Grenzwert RH1 100% ist. Dies gilt ebenso für 11, wie später beschrieben ist. Der untere Grenzwert RL1 und der obere Grenzwert RH1 sind beliebig festlegbar. Beispielsweise hinsichtlich der Totzeit, der Ein-Zeit, die zur Stromerfassung erforderlich ist, und dergleichen kann der untere Grenzwert RL1 auf 4% und der obere Grenzwert RH1 auf 93% festgelegt werden.
Bei S106 berechnet die Überschusskorrektureinheit 552 die ersten Überschussbeträge Du1_h10, Dv1_h10, Dw1_h10. Die ersten Überschussbeträge Du1_h10, Dv1_h10, Dw1_h10 sind Beträge, um die die ersten Nullpunkt-Spannungsänderungswerte Du1_ca11, Dv1_ca11, Dw1_ca11 den unteren Grenzwert RL1 oder den oberen Grenzwert RH1 überschreiten und werden durch Formeln (4-1), (4-2) bzw. (4-3) ausgedrückt. Ferner sind die ersten Überschussbeträge Du1_h10, Dv1_h10, Dw1_h10 wie in 8 dargestellt. 8 zeigt ein Modulationsverhältnis um 0% in vergrößerter Form. Dies gilt ebenso für 9, 12, 13 und dergleichen. Du1_h10 = Du1_ca11 – Du1_ca12 (4-1) Dv1_h10 = Dv1_ca11 – Dv1_ca12 (4-2) Dw1_h10 = Dw1_ca11 – Du1_ca12 (4-3)
Bei S107 berechnet die Überschusskorrektureinheit 552 erste Korrekturbeträge Du1_h11, Dv1_h11, Dw1_h11, die Werte sind, die durch Konvertieren der ersten Überschussbeträge Du1_h10, Dv1_h10, Dw1_h10 in das Koordinatensystem des zweiten Systems 102 unter Verwendung einer Rotationsmatrix erlangt werden. Die ersten Korrekturbeträge Du1_h11, Dv1_h11, Dw1_h11 können durch Ausführen der dq-Konversion der ersten Überschussbeträge Du1_h10, Dv1_h10, Dw1_h10 in dem Koordinatensystem des ersten Systems 101 und Ausführen der reversen dq-Konversion der dq-Konversionswerte in dem Koordinatensystem des zweiten Systems 102 berechnet werden. Die ersten Korrekturbeträge du1_h11, dv1_h11, dw1_h11 werden durch die Formeln (5-1), (5-2) bzw. (5-3) ausgedrückt. Du1_h11 = (Du1_h10 – Dv1_h10)/(√3) (5-1) Dv1_h11 = (Dv1_h10 – Dw1_h10)/(√3) (5-2) Dw1_h11 = (Dw1_h10 – Du1_h10)/(√3) (5-3)
Die ersten Korrekturbeträge Du1_h11, Dv1_h11, Dw1_h11 sind, wie in 9 dargestellt. Es ist zu beachten, dass eine Stelle, die durch „u, v” gekennzeichnet ist, bedeutet, dass Du1_h11 und Dv1_h11 der gleiche Wert sind und Linien davon überlagert sind bzw. Leitungen davon überlagert sind. Ähnlich bedeutet „u, w”, dass Du1_h11 und Dw1_h11 den gleichen Wert haben und „v, w” bedeutet, dass Dv1_h11 und Dw1_h11 den gleichen Wert haben. Dies gilt ebenso für 13.
Bei S108 bestimmt die Überschusskorrektureinheit 552 ein maximales Tastverhältnis MaxD2, das der größte Wert der zweiten Tastverhältniskonversionswerte Du2_c, Dv2_c, Dw2_c ist, die durch Ausführen der Tastverhältniskonversion der zweiten Spannungsbefehlswerte Vu2*, Vv2*, Vw2* erlangt werden. Bei S109 bestimmt die Überschusskorrektureinheit 552 ein minimales Tastverhältnis MinD2, das der kleinste Wert der zweiten Tastverhältniskonversionswerte Du2_c, Dv2_c, Dw2_c ist. Bei S110 bestimmt die Überschusskorrektureinheit 552 ein Zwischentastverhältnis MidD2. Das Zwischentastverhältnis MidD2 ist durch Formel (6) ausgedrückt. MidD2 = 150 – MaxD2 – MinD2 (6)
Nachfolgend ist eine Beschreibung der Verarbeitung von S111 bis S114 angemessen weggelassen, da sie im Wesentlichen ähnlich zur Verarbeitung von S104 bis S107 ist. Bei S111 berechnet die Überschusskorrektureinheit 552 zweite Nullpunkt-Spannungsänderungswerte Du2_ca11, Dv2_ca11, Dw2_ca11. Die zweiten Nullpunkt-Spannungsänderungswerte Du2_ca11, Dv2_ca11, Dw2_ca11 werden durch Formeln (7-1), (7-2) bzw. (7-3) berechnet. Die zweiten Nullpunkt-Spannungsänderungswerte Du2_ca11, Dv2_ca11, Dw2_ca11 sind wie in 10 dargestellt. Du2_ca11 = Du2_c – MidD2 × 0.5 + 50 (7-1) Dv2_ca11 = Dv2_c – MidD2 × 0.5 + 50 (7-2) Dw2_ca11 = Dw2_c – MidD2 × 0.5 + 50 (7-3)
Bei S112 begrenzt die Überschusskorrektureinheit 552 die zweiten Nullpunkt-Spannungsänderungswerte Du2_ca11, Dv2_ca11, Dw2_ca11, um innerhalb des Bereichs zwischen dem vorbestimmten unteren Grenzwert RL1 und dem vorbestimmten oberen Grenzwert RH1 zu sein, und berechnet zweite Ober-Untergrenze-Begrenzungsverarbeitungswerte Du2_ca12, Dv2_ca12, Dw2_ca12. Die zweiten Ober-Untergrenze-Begrenzungsverarbeitungswerte Du2_ca12, Dv2_ca12, Dw2_ca12 sind wie in 11 dargestellt.
Bei S113 berechnet die Überschusskorrektureinheit 552 zweite Überschussbeträge Du2_h10, Dv2_h10, Dw2_h10. Die zweiten Überschussbeträge Du2_h10, Dv2_h10, Dw2_h10 sind Beträge, um die die zweiten Nullpunkt-Spannungsänderungswerte Du2_ca11, Dv2_ca11, Dw2_ca11 den unteren Grenzwert RL1 oder den oberen Grenzwert RH1 überschreiten, und werden jeweils durch die Formeln (8-1), (8-2), (8-3) ausgedrückt. Ferner sind die zweiten Überschussbeträge Du2_h10, Dv2_h10, Dw2_h10 wie in 12 dargestellt. Du2_h10 = Du2_ca11 – Du2_ca12 (8-1) Dv2_h10 = Dv2_ca11 – Dv2_ca12 (8-2) Dw2_h10 = Dw2_ca11 – Du2_ca12 (8-3)
Bei S114 berechnet die Überschusskorrektureinheit 552 zweite Korrekturbeträge Du2_h11, Dv2_h11, Dw2_h11, die Werte sind, die durch Wandeln der zweiten Überschussbeträge Du2_h10, Dv2_h10, Dw2_h10 in das Koordinatensystem des ersten Systems 101 unter Verwendung einer Rotationsmatrix erlangt werden. Die zweiten Korrekturbeträge Du2_h11, Dv2_h11, Dw2_h11 können durch Ausführen der dq-Konversion der zweiten Überschussbeträge Du2_h10, Dv2_h10, Dw2_h10 in dem Koordinatensystem des zweiten Systems 102 und Ausführen der reversen dq-Konversion der dq-Konversionswerte in dem Koordinatensystem des ersten Systems 101 berechnet werden. Die zweiten Korrekturbeträge Du2_h11, Dv2_h11, Dw2_h11 werden durch Formeln (9-1), (9-2) bzw. (9-3) ausgedrückt. Ferner sind die zweiten Korrekturbeträge Du2_h11, Dv2_h11, Dw2_h11 wie in 13 dargestellt. Du2_h11 = (Du2_h10 – Dw2_h10)/(√3) (9-1) Dv2_h11 = (Dv2_h10 – Du2_h10)/(√3) (9-2) Dw2_h11 = (Dw2_h10 – Dv2_h10)/(√3) (9-3)
Die Verarbeitung von S101 bis S107 und die Verarbeitung von S108 bis S114 kann in der Reihenfolge der Verarbeitung von S108 bis S114 und der Verarbeitung von S101 bis S107 ausgeführt werden oder kann simultan parallel ausgeführt werden.
Bei S115 werden die ersten Ober-Untergrenze-Begrenzungsverarbeitungswerte Du1_ca12, Dv1_ca12, Dw1_ca12 durch die zweiten Korrekturbeträge Du2_h11, Dv2_h11, Dw2_h11 korrigiert, um erste Überschusskorrekturwerte Du1_ca13, Dv1_ca13, Dw1_ca13 zu vergeben. Die ersten Überschusskorrekturwerte Du1_ca13, Dv1_ca13, Dw1_ca13 werden durch Formeln (10-1), (10-2) bzw. (10-3) ausgedrückt. Du1_ca13 = Du1_ca12 + Du2_h11 (10-1) Dv1_ca13 = Dv1_ca12 + Dv2_h11 (10-2) Dw1_ca13 = Dw1_ca12 + Dw2_h11 (10-3)
Bei S116 werden die zweiten Ober-Untergrenze-Begrenzungsverarbeitungswerte Du2_ca12, Dv2_ca12, Dw2_ca12 durch die ersten Korrekturbeträge und Du1_h11, Dv1_h11, Dw1_h11 korrigiert, um zweite Überschusskorrekturwerte Du2_ca13, Dv2_ca13, Dw2_ca13 zu vergeben. Die zweiten Überschusskorrekturwerte Du2_ca13, Dv2_ca13, Dw2_ca13 werden durch Formeln (11-1), (11-2) bzw. (11-3) ausgedrückt. Du2_ca13 = Du2_ca12 + Du1_h11 (11-1) Dv2_ca13 = Dv2_ca12 + Dv1_h11 (11-2) Dw2_ca13 = Dw2_ca12 + Dw1_h11 (11-3)
In der vorliegenden Ausführungsform werden die Überschusskorrekturwerte Du1_ca13, Dv1_ca13, Dw1_ca13, Du2_ca13, Dv2_ca13, Dw2_ca13 an die Antriebsschaltung 35 als die Tastverhältnisbefehlswerte Du1, Dv1, Dw1, Du2, Dv2, Dw2 ausgegeben.
14A und 14B zeigen die ersten Überschusskorrekturwerte Du1_ca13, Dv1_ca13, Dw1_ca13 und 15A und 15B zeigen die zweiten Überschusskorrekturwerte Du2_ca13, Dv2_ca13, Dw2_ca13. 14A die Gesamtheit der ersten Überschusskorrekturwerte Du1_ca13, Dv1_ca13, Dw1_ca13 und 14B zeigt ein Modulationsverhältnis um 0% in vergrößerter Form. In 14 geben dünne Linien die ersten Ober-Untergrenze-Begrenzungsverarbeitungswerte Du1_ca12, Dv1_ca12, Dw1_ca12 an, bevor sie durch die zweiten Korrekturbeträge Du2_h11, Dv2_h11, Dw2_h11 korrigiert werden. Dies gilt ebenso für 15A und 15B.
In der vorliegenden Ausführungsform werden bei S104 und S111 die Tastverhältniskonversionswerte Du1_c, Dv1_c, Dw1_c, Du2_c, Dv2_c, Dw2_c moduliert, um die Nullpunkt-Spannung zu ändern, wobei die Nullpunkt-Spannung, die durch die Modulation erlangt wird, mit der Spannung vor Änderung derselben verglichen wird, wodurch Verbesserung der Spannungsverwendungsrate erreicht wird. Ferner, wie in 14A und 14B dargestellt ist, sind die ersten Überschusskorrekturwerte Du1_ca13, Dv1_ca13, Dw1_ca13 Werte, die durch Korrigieren der ersten Ober-Untergrenze-Begrenzungsverarbeitungswerte Du1_ca12, Dv1_ca12, Dw1_ca12 durch die zweiten Korrekturbeträge Du2_h11, Dv2_h11, Dw2_h11 erlangt werden. Die zweiten Korrekturbeträge Du2_h11, Dv2_h11, Dw2_h11 sind Werte, die in dem zweiten System 102 auf der Basis der zweiten Überschussbeträge Du2_h10, Dv2_h10, Dw2_h10 berechnet werden, die der Überschuss über dem unteren Grenzwert RL1 oder dem oberen Grenzwert RH1 sind.
Ähnlich, wie in 15A und 15B dargestellt ist, sind die zweiten Überschusskorrekturwerte Du2_ca13, Dv2_ca13, Dw2_ca13 Werte, die durch Korrigieren der zweiten Ober-Untergrenze-Begrenzungsverarbeitungswerte Du2_ca12, Dv2_ca12, Dw2_ca12 durch die ersten Korrekturbeträge Du1_h11, Dv1_h11, Dw1_h11 erlangt werden. Die ersten Korrekturbeträge Du1_h11, Dv1_h11, Dw1_h11 sind Werte, die in dem ersten System 101 auf der Basis der ersten Überschussbeträge Du1_h10, Dv1_h10, Dw1_h10 berechnet werden, die der Überschuss über dem unteren Grenzwert RL1 oder dem oberen Grenzwert RH1 sind. Somit ist es möglich, die Spannungsverwendungsrate durch Verwenden einer Löschwicklung (cancel winding) ohne Erhöhen der Drehmomentwelligkeit zu verbessern. Ferner ist die Löschwicklung des ersten Wicklungssatzes 81 der zweite Wicklungssatz und die Löschwicklung des zweiten Wicklungssatzes 82 ist der erste Wicklungssatz 81.
In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Spannungsphase bei der Berechnung der Korrekturbeträge Du1_h11, Dv1_h11, Dw1_h11, Du2_h11, Dv2_h11, Dw2_h11 nicht verwendet, wodurch der Bedarf zum Berechnen eines Arkustangens eliminiert wird. Somit ist es möglich, eine Rechenlast verglichen mit dem Fall zu reduzieren, indem Korrektur unter Verwendung eines Werts ausgeführt wird, der unter Verwendung einer Spannungsphase wie einer Oberwelle fünfter Ordnung, einer Oberwelle siebter Ordnung oder dergleichen berechnet wird. Ferner, da der Betrag entsprechend dem Überschussbetrag über dem unteren Grenzwert oder dem oberen Grenzwert auf der Seite des anderen Systems korrigiert wird, ist es möglich, die Stromwelligkeit zu minimieren. Ferner, unterschiedlich von dem Fall, in dem die Korrektur auf der Basis der Oberwelle fünfter Ordnung oder der Oberwelle siebter Ordnung ausgeführt wird, erhöht oder verringert die dq-Konversion Tastverhältnisse in dem ersten System 101 und dem zweiten System 102 um den gleichen Betrag, wodurch Auftreten eines Fehlers in der Verarbeitung zum Berechnen des Korrekturbetrags vermieden wird.
Wie vorstehend im Detail beschrieben ist, wandelt der Leistungswandler 1 der vorliegenden Ausführungsform Leistung bzw. Energie des dreiphasigen Motors 80, der den ersten Wicklungssatz 81 und den zweiten Wicklungssatz 82 aufweist und den ersten Inverter 10, den zweiten Inverter 20 und die Steuereinheit 41 beinhaltet. Der erste Inverter 10 ist entsprechend dem ersten Wicklungssatz 81 vorgesehen. Der zweite Inverter 20 ist entsprechend dem zweiten Wicklungssatz 82 vorgesehen. Die Steuereinheit 41 hat die Steuereinrichtung 52, die Spannungsbegrenzungseinheit 53, die Zwei-Phasen-zu-Drei-Phasen-Konversionseinheit 54, die Tastverhältniskonversionseinheit 551 und die Überschusskorrektureinheit 552. Die Steuereinrichtung 52, die Spannungsbegrenzungseinheit 53 und die Zwei-Phasen-zu-Drei-Phasen-Konversionseinheit 54 berechnen die ersten Spannungsbefehlswerte Vu1*, Vv1*, Vw1* bezüglich einer Spannung, die an den ersten Wicklungssatz 81 anzulegen ist, und die zweiten Spannungsbefehlswerte Vu2*, Vv2*, Vw2* bezüglich einer Spannung, die an den zweiten Wicklungssatz 82 anzulegen ist.
Die Überschusskorrektureinheit 552 korrigiert die ersten Tastverhältniskonversionswerte Du1_c, Dv1_c, Dw1_c und die zweiten Tastverhältniskonversionswerte Du2_c, Dv2_c, Dw2_c, die Werte gemäß den ersten Spannungsbefehlswerten Vu1*, Vv1*, Vw1* sind. Wenn einer des dem ersten Spannungsbefehl entsprechenden Werts und des dem zweiten Spannungsbefehl entsprechenden Werts den unteren Grenzwert RL1 oder den oberen Grenzwert RH1 überschreitet, der gemäß einer Spannung, die ausgegeben werden kann, festgelegt wird, korrigiert die Überschusskorrektureinheit 552 den anderen des dem ersten Spannungsbefehl entsprechenden Werts und des dem zweiten Spannungsbefehl entsprechenden Werts gemäß den Überschussbeträgen Du1_h10, Dv1_h10, Dw1_h10, Du2_h10, Dv2_h10, Dw2_h10 über dem unteren Grenzwert RL1 oder dem oberen Grenzwert RH1.
Insbesondere, wenn die ersten Nullpunkt-Spannungsänderungswerte Du1_ca11, Dv1_ca11, Dw1_ca11 den unteren Grenzwert RL1 oder den oberen Grenzwert RH1 überschreiten, der gemäß einer Spannung festgelegt wird, die ausgegeben werden kann, korrigiert die Überschusskorrektureinheit 552 die zweiten Ober-Untergrenze-Begrenzungsverarbeitungswerte Du2_ca12, Dv2_ca12, Dw2_ca12 gemäß den ersten Überschussbeträgen Du1_h10, Dv1_h10, Dw1_h10. Ferner wenn die zweiten Nullpunkt-Spannungsänderungswerte Du2_ca11, Dv2_ca11, Dw2_ca11 den unteren Grenzwert RL1 oder den oberen Grenzwert RH1 überschreiten, der gemäß einer Spannung festgelegt wird, die ausgegeben werden kann, korrigiert die Überschusskorrektureinheit 552 die ersten Ober-Untergrenze-Begrenzungsverarbeitungswerte Du1_ca12, Dv1_ca12, Dw1_ca12 gemäß den zweiten Überschussbeträgen Du2_h10, Dv2_h10, Dw2_h10. In der vorliegenden Ausführungsform, wenn der dem Spannungsbefehl entsprechende Wert eines Systems den unteren Grenzwert RL1 oder den oberen Grenzwert RH1 überschreitet, der gemäß einer Spannung festgelegt wird, die ausgegeben werden kann, wird der Überschuss in dem anderen System kompensiert. Somit ist es möglich, die Spannungsverbesserungsrate zu verbessern, während die Stromwelligkeit minimiert wird.
Die Überschusskorrektureinheit 552 führt die Überschusskorrekturverarbeitung für die Nullpunkt-Spannungsänderungswerte Du1_ca11, Dv1_ca11, Dw1_ca11, Du2_ca11, Dv2_ca11, Dw2_ca11 aus, die durch Ändern der Nullpunkt-Spannung erlangt werden. Ändern der Nullpunkt-Spannung kann zur weiteren Verbesserung der Spannungsverwendungsrate führen.
Der Leistungswandler 1 beinhaltet ferner die Stromerfassungseinheiten 17, 27 zum Erfassen eines Stroms, der jede Phase des ersten Wicklungssatzes 81 und des zweiten Wicklungssatzes 82 passieren darf. Ferner werden die ersten Spannungsbefehlswerte Vu1*, Vv1*, Vw1* und die zweiten Spannungsbefehlswerte Vu2*, Vv2*, Vw2* auf der Basis der Stromerfassungswerte Iu1, Iv1, Iw1, Iu2, Iv2, Iw2 berechnet, die durch die Stromerfassungseinheiten 17, 27 erfasst werden. Dies ermöglicht angemessene Berechnung der Spannungsbefehlswerte Vu1*, Vv1*, Vw1*, Vu2*, Vv2*, Vw2* durch Stromrückkopplungssteuerung bzw. durch Stromregelung.
Die ersten Spannungsbefehlswerte Vu1*, Vv1*, Vw1* und die zweiten Spannungsbefehlswerte Vu2*, Vv2*, Vw2* sind Werte, die durch den vorbestimmten Amplitudenbegrenzungswert V_lim begrenzt sind, um Werte zu sein, die gemäß den Überschussbeträgen Du1_h10, Dv1_h10, Dw1_h10, Du2_h10, Dv2_h10, Dw2_h10 korrigiert werden können. Somit ist es möglich, die Überschusskorrekturverarbeitung angemessen auszuführen.
Der Motor 80 wird für die elektrische Servolenkungsvorrichtung 5 verwendet und unterstützt durch das Ausgangsmoment das Lenken des Lenkrads 91 des Fahrers. In dem Leistungswandler 1 der vorliegenden Ausführungsform, da die Drehmomentwelligkeit reduziert wird, können Klang und Vibration, die in der elektrischen Servolenkungsvorrichtung 5 erzeugt werden, reduziert werden.
In der vorliegenden Ausführungsform entsprechen die Steuereinrichtung 52, die Spannungsbegrenzungseinheit 53 und die Zwei-Phasen-zu-Drei-Phasen-Konversionseinheit 54 der Befehlsberechnungseinheit und der untere Grenzwert RL1 und der obere Grenzwert RH2 entsprechen dem Begrenzungswert. Ferner entsprechen in der vorliegenden Ausführungsform die ersten Nullpunkt-Spannungsänderungswerte Du1_ca11, Dv1_ca11, Dw1_ca11 dem einem ersten Spannungsbefehl entsprechenden Wert und die zweiten Nullpunkt-Spannungsänderungswerte Du2_ca11, Dv2_ca11, Dw2_ca11 entsprechen dem einen zweiten Spannungsbefehl entsprechenden Wert. Ferner wird angenommen, dass Korrigieren der ersten Ober-Untergrenze-Begrenzungsverarbeitungswerte Du1_ca12, Dv1_ca12, Dw1_ca12, die die oberen und unteren Grenzen der ersten Nullpunkt-Spannungsänderungswerte Du1_ca11, Dv1_ca11, Dw1_ca11 begrenzen, und Korrigieren der zweiten Ober-Untergrenze-Begrenzungsverarbeitungswerte Du2_ca12, Dv2_ca12, Dw2_ca12, die die oberen und unteren Grenzen der zweiten Nullpunkt-Spannungsänderungswerte Du2_ca11, Dv2_ca11, Dw2_ca11 begrenzen, in dem Konzept zum Korrigieren des anderen des einem ersten Spannungsbefehl entsprechenden Werts und des einem zweiten Spannungsbefehl entsprechenden Werts beinhaltet ist.
ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
16 bis 30 zeigen eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Wie in 16 dargestellt ist, unterscheidet sich ein Leistungswandler 2 der vorliegenden Ausführungsform vom Leistungswandler 1 der ersten Ausführungsform dadurch, dass Stromerfassungseinheiten 18, 28 anstelle der Stromerfassungseinheiten 17, 27 vorgesehen sind. Die erste Stromerfassungseinheit 18 hat Stromerfassungselemente 181, 182, 183. Das U1-Stromerfassungselement 181 ist zwischen dem U-Phasenschaltelement 14 und der Masse vorgesehen und erfasst einen Strom in der U1-Spule 811. Das V1-Stromerfassungselement 182 ist zwischen dem V-Phasenschaltelement 15 und der Masse vorgesehen und erfasst einen Strom in der V1-Spule 812. Das W1-Stromerfassungselement 183 ist zwischen dem W-Phasenschaltelement 16 und der Masse vorgesehen und erfasst einen Strom in der W1-Spule 813.
Die zweite Stromerfassungseinheit 28 hat Stromerfassungselemente 281, 282, 283. Das U2-Stromerfassungselement 281 ist zwischen dem U-Phasenschaltelement 24 und der Masse vorgesehen und erfasst einen Strom in der U2-Spule 821. Das V2-Stromerfassungselement 282 ist zwischen dem V-Phasenschaltelement 25 und der Masse vorgesehen und erfasst einen Strom in der V2-Spule 822. Das W2-Stromerfassungselement 283 ist zwischen dem W-Phasenschaltelement 26 und der Masse vorgesehen und erfasst einen Strom in der W2-Spule 823. Die Stromerfassungselemente 181 bis 183, 281 bis 283 der vorliegenden Ausführungsformen sind Shunt-Widerstände.
Mit den zwischen den Schaltelementen 14 bis 16 und der Masse vorgesehenen Stromerfassungselementen 181 bis 183 wird, wenn die Schaltelemente 14 bis 16 aus sind, einem Strom nicht erlaubt, in den Stromerfassungselementen 181 bis 183 zu fließen und somit kann der Strom nicht erfasst werden. Dies macht es notwendig, die Stromerfassung in einem Zustand auszuführen, in dem alle Phasen oder zwei Phasen der Schaltelemente 14 bis 16 ein sind. Wird die Stromerfassung in dem Zustand ausgeführt, in dem die zwei Phasen der Schaltelemente 14 bis 16 ein sind, kann ein Strom in der Phase, die aus ist, unter Verwendung von Stromerfassungswerten der zwei Phasen berechnet werden, die ein sind. Dies gilt ebenso für die Stromerfassung in der zweiten Stromerfassungseinheit 28.
In der vorliegenden Ausführungsform ist unter der Annahme, dass die Energieversorgungsspannung Vb 12 V und der Tastverhältnismaximalwert Dmax 100,2% ist, der Amplitudenbegrenzungswert V_lim an dq-Achsenkoordinaten bezüglich Spannungsbegrenzung in der Spannungsbegrenzungseinheit 53 ca. 8,5 V (vergleiche Formel (1-2)). Der Tastverhältnismaximalwert Dmax ist ein Wert, der vorab offline bzw. rechnerunabhängig festgelegt wird, ähnlich zur ersten Ausführungsform. In dem Fall, in dem die Überschusskorrekturverarbeitung nicht ausgeführt wird, wenn Ein-Perioden der Schaltelemente 14 bis 16, 24 bis 26, die für die Stromerfassung erforderlich sind, berücksichtigt werden, ist der Amplitudenbegrenzungswert V_lim ca. 8,32 V, da der Maximalwert der Leitungsspannung bzw. Linienspannung bei Tastverhältniskonversion 98% ist.
Ferner unterscheidet sich die zweite Ausführungsform von der ersten Ausführungsform in der Überschusskorrekturverarbeitung, die durch die Überschusskorrektureinheit 552 ausgeführt wird. Danach wird ein Modulationsverfahren zum Ausführen einer Modulation derart, dass ein Tastverhältnis der kleinsten Phase einen vorbestimmten unteren Grenzwert hat, als Flachbettmodulation bezeichnet und ein Modulationsverfahren zum Ausführen einer Modulation derart, dass ein Tastverhältnis der größten Phase einen vorbestimmten oberen Grenzwert hat, wird als eine Flachspitzenmodulation bezeichnet. Die Überschusskorrekturverarbeitung der vorliegenden Ausführungsform wird mit Bezug auf in 17 und 18 dargestellte Ablaufdiagramme beschrieben. Die Verarbeitung von S201 bis S203 in 17 ist ähnlich zur Verarbeitung von S101 bis S103 in 5.
Bei S204 vergleicht die Überschusskorrektureinheit 552 ein niedrigeres Alle-Phasen-Ein-Tastverhältnis PD1 mit einer niedrigeren bzw. einem niedrigeren Zwei-Phasen-Ein-Tastverhältnis PD2, wobei das Tastverhältnis PD1 entsprechend einer Alle-Phasen-Ein-Periode P1, die eine Periode ist, in der alle Phasen der Schaltelemente 14 bis 16 zur Zeit der Flachbettmodulation eingeschaltet sind, das Tastverhältnis PD2 entsprechend einer Zwei-Phasen-Ein-Periode P2, die eine Periode ist, in der zwei Phasen der Schaltelemente 14 bis 16 eingeschaltet sind. Das niedrigere Alle-Phasen-Ein-Tastverhältnis PD1 und das niedrigere Zwei-Phasen-Ein-Tastverhältnis PD2 werden durch Formeln (12-1) bzw. (12-2) ausgedrückt. PD1 = 100 – (MaxD1 – MinD1) (12-1) PD2 = MaxD1 – MidD1 (12-2)
Wenn das niedrigere Alle-Phasen-Ein-Tastverhältnis PD1 mit dem niedrigeren Zwei-Phasen-Ein-Tastverhältnis PD2 verglichen wird, und das niedrigere Alle-Phasen-Ein-Tastverhältnis PD1 nicht kleiner als das niedrigere Zwei-Phasen-Ein-Tastverhältnis PD2 ist, ist die Alle-Phasen-Ein-Periode P1 nicht kürzer als die Zwei-Phasen-Ein-Periode P2. Somit wird angenommen, dass der Strom erfasst wird, wenn alle Phasen der Schaltelemente 14 bis 16 ein sind, was die Flachbettmodulation darstellt. Ferner, wenn das niedrigere Zwei-Phasen-Ein-Tastverhältnis PD2 größer als das niedrigere Alle-Phasen-Ein-Tastverhältnis PD1 ist, ist die Zwei-Phasen-Ein-Periode P2 länger als die Alle-Phasen-Ein-Periode P1. Somit wird angenommen, dass der Strom erfasst wird, wenn zwei Phasen der Schaltelemente 14 bis 16 ein sind, was die Flachspitzenmodulation darstellt.
Wenn bestimmt wird, dass das niedrigere Alle-Phasen-Ein-Tastverhältnis PD1 nicht kleiner als das niedrigere Zwei-Phasen-Ein-Tastverhältnis PD2 ist (S204: NEIN), fährt die Verarbeitung mit S208 fort. Wird für das niedrigere Zwei-Phasen-Ein-Tastverhältnis PD2 bestimmt, dass es größer als das niedrigere Alle-Phasen-Ein-Tastverhältnis PD1 ist (S204: JA), fährt die Verarbeitung mit S205 fort.
Bei S205 nimmt die Überschusskorrektureinheit 552 eine stationäre Phase in dem ersten System 101 als die Maximalphase ein. Wenn das niedrigere Zwei-Phasen-Ein-Tastverhältnis PD2 größer als das niedrigere Alle-Phasen-Ein-Tastverhältnis PD1 ist, wird die Nullpunkt-Spannung durch die Flachspitzenmodulation geändert.
Bei S206 berechnet die Überschusskorrektureinheit erste Nullpunkt-Spannungsänderungswerte Du1_ca21, Dv1_ca21, Dw1_ca21 zur Zeit der Flachspitzenmodulation. Die Nullpunkt-Spannungsänderungswerte Du1_ca21, Dv1_ca21, Dw1_ca21 zur Zeit der Flachspitzenmodulation werden durch Formeln (13-1), (13-2) bzw. (13-3) ausgedrückt. Du1_ca21 = Du1_c – MaxD1 + RH2 (13-1) Dv1_ca21 = Dv1_c – MaxD1 + RH2 (13-2) Dw1_ca21 = Dw1_c – MaxD1 + RH2 (13-3)
Bei S207 begrenzt die Überschusskorrektureinheit 552 die ersten Nullpunkt-Spannungsänderungswerte Du1_ca21, Dv1_ca21, Dw1_ca21 zur Zeit der Flachspitzenmodulation, um innerhalb des Bereichs zwischen einem vorbestimmten unteren Grenzwert RL2 und einem vorbestimmten oberen Grenzwert RH2 zu sein und berechnet ersten Ober-Untergrenze-Begrenzungsverarbeitungswerte Du1_ca22, Dv1_ca22, Dw1_ca22 zur Zeit der Flachspitzenmodulation. Ein Detail der Ober-Untergrenze-Begrenzungsverarbeitung ist ähnlich zu dem von S105.
Der untere Grenzwert RL2 und der obere Grenzwert RH2 sind willkürlich festlegbar. In der vorliegenden Ausführungsform wird der untere Grenzwert RL2 auf 2% festgelegt, wobei die Totzeit berücksichtigt wird. Ferner wird der obere Grenzwert RH2 auf 100% festgelegt, da angenommen wird, dass die Stromerfassung zu dem Zeitpunkt ausgeführt wird, wenn die zwei Phasen der Schaltelemente 14 bis 16 ein sind.
Bei S208, zu dem die Verarbeitung fortfährt, wenn für das niedrigere Alle-Phasen-Ein-Tastverhältnis PD1 bestimmt wird, dass es nicht kleiner als das niedrigere Zwei-Phasen-Ein-Tastverhältnis PD2 ist (S204: NEIN), verwendet die Überschusskorrektureinheit 552 die stationäre Phase in dem ersten System 101 als die Minimalphase. Wenn das niedrigere Alle-Phasen-Ein-Tastverhältnis PD1 größer als das niedrigere Zwei-Phasen-Ein-Tastverhältnis PD2 ist, wird die Nullpunkt-Spannung durch die Flachbettmodulation geändert.
Bei S209 berechnet die Überschusskorrektureinheit 552 die ersten Nullpunkt-Spannungsänderungswerte Du1_ca21, Dv1_ca21, Dw1_ca21 zur Zeit der Flachbettmodulation. Die erste Nullpunkt-Spannungsänderungswerte Du1_ca21, Dv1_ca21, Dw1_ca21 zur Zeit der Flachbettmodulation werden durch Formeln (14-1), (14-2) bzw. (14-3) ausgedrückt. Die ersten Nullpunkt-Spannungsänderungswerte Du1_ca21, Dv1_ca21, Dw1_ca21, die bei S206 oder S209 berechnet werden, sind in 19 dargestellt. Du1_ca21 = Du1_c – MinD1 + RL3 (14-1) Dv1_ca21 = Dv1_c – MinD1 + RL3 (14-2) Dw1_ca21 = Dw1_c – MinD1 + RL3 (14-3)
Bei S210 begrenzt die Überschusskorrektureinheit 552 die erste Nullpunkt-Spannungsänderungswerte Du1_ca21, Dv1_ca21, Dw1_ca21 zur Zeit der Flachbettmodulation, um innerhalb des Bereichs zwischen einem vorbestimmten unteren Grenzwert RL3 und einem vorbestimmten oberen Grenzwert RH3 zu sein, und berechnet erste Ober-Untergrenze-Begrenzungsverarbeitungswerte Du1_ca22, Dv1_ca22, Dw1_ca22 zur Zeit der Flachbettmodulation.
Der untere Grenzwert RL3 und der obere Grenzwert RH3 sind willkürlich festlegbar. In der vorliegenden Ausführungsform ist der untere Grenzwert RL3 auf 0% festgelegt. Ferner, da die Stromerfassung zum Zeitpunkt ausgeführt wird, wenn alle Phasen der Schaltelemente 14 bis 16 ein sind, wird der obere Grenzwert RH3 auf 93% hinsichtlich der Zeit, die zum Einschalten aller Phasen der Schaltelemente 14 bis 16 und zum Konvergieren des Klirrens von Strömen in den Stromerfassungselementen 141 bis 143 und dergleichen erforderlich ist, festgelegt. Die ersten Ober-Untergrenze-Begrenzungsverarbeitungswerte Du1_ca22, Dv1_ca22, Dw1_ca22 die bei S207 oder S210 berechnet werden, sind in 20 dargestellt.
Bei S211, mit dem die Verarbeitung ausgehend von S207 fortfährt, berechnet die Überschusskorrektureinheit 552 erste Überschussbeträge Du1_h20, Dv1_h20, Dw1_h20. Die ersten Überschussbeträge Du1_h20, Dv1_h20, Dw1_h20 sind Beträge, um die die ersten Nullpunkt-Spannungsänderungswerte Du1_ca21, Dv1_ca21, Dw1_ca21 den unteren Grenzwert RL2 oder den oberen Grenzwert RH2 überschreiten und werden durch Formeln (15-1), (15-2) bzw. (15-3) ausgedrückt. Du1_h20 = Du1_ca21 – Du1_ca22 (15-1) Dv1_h20 = Dv1_ca21 – Dv1_ca22 (15-2) Dw1_h20 = Dw1_ca21 – Du1_ca22 (15-3)
Bei S212 berechnet die Überschusskorrektureinheit 552 die ersten Phasenkonversionsbeträge Du1_h21, Dv1_h21, Dw1_h21, die Werte sind, die durch Konvertieren der ersten Überschussbeträge Du1_h20, Dv1_h20, Dw1_h20 in das Koordinatensystem des zweiten Systems 102 unter Verwendung einer Rotationsmatrix erlangt werden. Die ersten Phasenkonversionsbeträge Du1_h21, Dv1_h21, Dw1_h21 können durch Ausführen der dq-Konversion für die ersten bzw. der ersten Überschussbeträge Du1_h20, Dv1_h20, Dw1_h20 in dem Koordinatensystem des ersten Systems 101 und Ausführen der reversen dq-Konversion der dq-Konversionswerte in dem Koordinatensystem des zweiten Systems berechnet werden. Die ersten Phasenkonversionsbeträge Du1_h21, Dv1_h21, Dw1_h21 werden durch Formeln (16-1), (16-2) bzw. (16-3) ausgedrückt. Du1_h21 = (Du1_h20 – Dv1_h20)/(√3) (16-1) Dv1_h21 = (Dv1_h20 – Dw1_h20)/(√3) (16-2) Dw1_h21 = (Dw1_h20 – Du1_h20)/(√3) (16-3)
Die ersten Überschussbeträge Du1_h20, Dv1_h20, Dw1_h20 sind 0 zur Zeit der Flachbettmodulation in Berechnung. Demzufolge werden die Berechnung der ersten Überschussbeträge Du1_h20, Dv1_h20, Dw1_h20 und die Berechnung der ersten Phasenkonversionsbeträge Du1_h21, Dv1_h21, Dw1_h21 weggelassen. Obwohl die Verarbeitung ausgehend von S210 bis S213 in der vorliegenden Ausführungsform fortfährt, ähnlich zur Zeit der Flachspitzenmodulation, können die ersten Überschussbeträge Du1_h20, Dv1_h20, Dw1_h20 und die ersten Phasenkonversionsbeträge Du1_h21, Dv1_h21, Dw1_h21 berechnet werden. Die ersten Überschussbeträge Du1_h20, Dv1_h20, Dw1_h20 sind wie in 21 dargestellt ist, und die ersten Phasenkonversionsbeträge Du1_h21, Dv1_h21, Dw1_h21 sind wie in 22 dargestellt ist.
Wie in 18 dargestellt ist, ist die Verarbeitung von S213 bis S215, zu der die Verarbeitung ausgehend von S210 oder S212 fortfährt, ähnlich zur Verarbeitung von S108 bis S110 in 5. Bei S216 vergleicht die Überschusskorrektureinheit 552 ein niedrigeres Alle-Phasen-Ein-Tastverhältnis PD3 mit einem niedrigeren Zwei-Phasen-Ein-Tastverhältnis PD4, wobei das Tastverhältnis PD3 einer Alle-Phasen-Ein-Periode P1 entspricht, die eine Periode ist, in der alle Phasen der Schaltelemente 24 bis 26 zur Zeit der Flachbettmodulation eingeschaltet sind, und das Tastverhältnis PD4 einer Zwei-Phasen-Ein-Periode P4 entspricht, die eine Periode ist, in der zwei Phasen der Schaltelemente 24 bis 26 eingeschaltet sind. Das niedrigere Alle-Phasen-Ein-Tastverhältnis PD3 und das niedrigere Zwei-Phasen-Ein-Tastverhältnis PD4 werden durch Formeln (17-1) bzw. (17-2) ausgedrückt. PD3 = 100 – (MaxD2 – MinD2) (17-1) PD4 = MaxD2 – MidD2 (17-2)
Ähnlich zu S204, wenn das niedrigere Alle-Phasen-Ein-Tastverhältnis PD3 mit dem niedrigeren Zwei-Phasen-Ein-Tastverhältnis PD4 verglichen wird und das niedrigere Alle-Phasen-Ein-Tastverhältnis PD3 nicht kleiner als das niedrigere Zwei-Phasen-Ein-Tastverhältnis PD4 ist, ist die Alle-Phasen-Ein-Periode P3 nicht kürzer als die Zwei-Phasen-Ein-Periode P4. Somit wird angenommen, dass der Strom erfasst wird, wenn alle Phasen der Schaltelemente 24 bis 26 ein sind, was die Flachbettmodulation darstellt. Ferner, wenn das niedrigere Zwei-Phasen-Ein-Verhältnis PD4 größer als das niedrigere Alle-Phasen-Ein-Tastverhältnis PD3 ist, ist die Zwei-Phasen-Ein-Periode P4 länger als die Alle-Phasen-Ein-Periode P3. Somit wird angenommen, dass der Strom erfasst wird, wenn zwei Phasen der Schaltelemente 24 bis 26 ein sind, als die Flachspitzenmodulation bzw. was die Flachspitzenmodulation darstellt.
Wenn das niedrigere Alle-Phasen-Ein-Tastverhältnis PD3 als nicht kleiner als das niedrigere Zwei-Phasen-Ein-Tastverhältnis PD4 bestimmt wird (S216: NEIN), fährt die Verarbeitung mit S220 fort. Wenn das niedrigere Zwei-Phasen-Ein-Tastverhältnis PD4 als größer als das niedrigere Alle-Phasen-Ein-Tastverhältnis PD3 bestimmt wird (S216: JA), fährt die Verarbeitung mit S217 fort.
Nachfolgend ist eine detaillierte Beschreibung der Verarbeitung von S217 bis S224 angemessen weggelassen, da sie im Wesentlichen ähnlich zur Verarbeitung von S205 bis S212 ist. Bei S217 nimmt die Überschusskorrektureinheit 552 eine stationäre Phase in dem zweiten System S102 als die Maximalphase ein. Wenn das niedrigere Zwei-Phasen-Ein-Tastverhältnis PD4 größer als das niedrigere Alle-Phasen-Ein-Tastverhältnis PD3 ist, wird die Nullpunkt-Spannung durch die Flachspitzenmodulation geändert.
Bei S218 berechnet die Überschusskorrektureinheit 552 zweite Nullpunkt-Spannungsänderungswerte Du2_ca21, Dv2_ca21, Dw2_ca21 zur Zeit der Flachspitzenmodulation. Die zweite Nullpunkt-Spannungsänderungswerte Du2_ca21, Dv2_ca21, Dw2_ca21 zur Zeit der Flachspitzenmodulation werden durch die Formeln (18-1), (18-2) bzw. (18-3) ausgedrückt. Du2_ca21 = Du2 – MaxD2 + RH2 (18-1) Dv2_ca21 = Dv2 – MaxD2 + RH2 (18-2) Dw2_ca21 = Dw2 – MaxD2 + RH2 (18-3)
Bei S219 begrenzt die Überschusskorrektureinheit 552 die zweiten Nullpunkt-Spannungsänderungswerte Du2_ca21, Dv2_ca21, Dw2_ca21 zur Zeit der Flachspitzenmodulation, um innerhalb des Bereichs zwischen dem unteren Grenzwert RL2 und dem oberen Grenzwert RH2 zu sein, und berechnet zweite Ober-Untergrenze-Begrenzungsverarbeitungswerte Du2_ca22, Dv2_ca22, Dw2_ca22 zur Zeit der Flachspitzenmodulation.
Bei S220, mit dem die Verarbeitung fortfährt, wenn für das niedrigere Alle-Phasen-Ein-Tastverhältnis PD3 bestimmt wird, dass es nicht kleiner als das niedrigere Zwei-Phasen-Ein-Tastverhältnis PD4 ist (S216: NEIN), nimmt die Überschusskorrektureinheit 552 die stationäre Phase in dem zweiten System 102 als die Minimalphase ein. Wenn das niedrigere Alle-Phasen-Ein-Tastverhältnis PD3 nicht kleiner als das niedrigere Zwei-Phasen-Ein-Tastverhältnis PD4 ist, wird die Nullpunkt-Spannung durch die Flachbettmodulation geändert.
Bei S221 berechnet die Überschusskorrektureinheit 552 zweite Nullpunkt-Spannungsänderungswerte Du2_ca21, Dv2_ca21, Dw2_ca21 zur Zeit der Flachbettmodulation. Die zweiten Nullpunkt-Spannungsänderungswerte Du2_ca21, Dv2_ca21, Dw2_ca21 zur Zeit der Flachbettmodulation werden durch Formeln (19-1), (19-2) bzw. (19-3) ausgedrückt. Die zweiten Nullpunkt-Spannungsänderungswerte Du2_ca21, Dv2_ca21, Dw2_ca21, die bei S217 oder S220 berechnet werden, sind in 23 dargestellt. Du2_ca21 = Du2_c – MinD2 + RL3 (19-1) Dv2_ca21 = Dv2_c – MinD2 + RL3 (19-2) Dw2_ca21 = Dw2_c – MinD2 + RL3 (19-3)
Bei S222 begrenzt die Überschusskorrektureinheit 552 die zweiten Nullpunkt-Spannungsänderungswerte Du2_ca21, Dv2_ca21, Dw2_ca21 zur Zeit der Flachbettmodulation, um innerhalb des Bereichs zwischen dem vorbestimmten unteren Grenzwert RL3 und dem vorbestimmten oberen Grenzwert RH3 zu sein, und berechnet zweite Ober-Untergrenze-Begrenzungsverarbeitungswerte Du2_ca22, Dv2_ca22, Dw2_ca22 zur Zeit der Flachbettmodulation. Die zweiten Ober-Untergrenze-Begrenzungsverarbeitungswerte Du2_ca22, Dv2_ca22, Dw2_ca22, die bei S219 oder S222 berechnet werden, sind wie in 24 dargestellt.
Bei S223, mit dem die Verarbeitung ausgehend von S219 fortfährt, berechnet die Überschusskorrektureinheit 552 zweite Überschussbeträge Du2_h20, Dv2_h20, Dw2_h20. Die zweiten Überschussbeträge Du2_h20, Dv2_h20, Dw2_h20 sind Beträge, um die die zweiten Nullpunkt-Spannungsänderungswerte Du2_ca21, Dv2_ca21, Dw2_ca21 den unteren Grenzwert RL2 oder den oberen Grenzwert RH2 überschreiten, und sind durch Formeln (20-1), (20-2) bzw. (20-3) ausgedrückt. Du2_h20 = Du2_ca21 – Du2_ca22 (20-1) Dv2_h20 = Dv2_ca21 – Dv2_ca22 (20-2) Dw2_h20 = Dw2_ca21 – Du2_ca22 (20-3)
Bei S224 berechnet die Überschusskorrektureinheit 552 zweite Phasenkonversionsbeträge Du2_h21, Dv2_h21, Dw2_h21, die Werte sind, die durch Konvertieren der zweiten Überschussbeträge Du2_h20, Dv2_h20, Dw2_h20 in das Koordinatensystem des ersten Systems 101 unter Verwendung einer Rotationsmatrix erlangt werden. Die zweiten Phasenkonversionsbeträge Du2_h21, Dv2_h21, Dw2_h21 können durch Ausführen der dq-Konversion der zweiten Überschussbeträge Du2_h20, Dv2_h20, Dw2_h20 in dem Koordinatensystem des zweiten Systems 102 und Ausführen der reversen dq-Konversion der dq-Konversionswerte in dem Koordinatensystem des ersten Systems 101 berechnet werden. Die zweiten Phasenkonversionsbeträge Du2_h21, Dv2_h21, Dw2_h21 sind durch Formeln (21-1), (21-2) bzw. (21-3) ausgedrückt. Du2_h21 = (Du2_h20 – Dw2_h20)/(√3) (21-1) Dv2_h21 = (Dv2_h20 – Du2_h20)/(√3) (21-2) Dw2_h21 = (Dw2_h20 – Dv2_h20)/(√3) (21-3)
Ähnlich zum ersten System 101 sind die zweiten Überschussbeträge Du2_h20, Dv2_h20, Dw2_h20 0 zur Zeit der Flachbettmodulation in Berechnung. Demzufolge werden die Berechnung der zweiten Überschussbeträge Du2_h20, Dv2_h20, Dw2_h20 und die Berechnung der zweiten Phasenkonversionsbeträge Du2_h21, Dv2_h21, Dw2_h21 weggelassen. Obwohl die Verarbeitung ausgehend von S122 mit S225 in der vorliegenden Ausführungsform ähnlich zur Zeit der Flachspitzenmodulation fortfährt, können die zweiten Überschussbeträge Du2_h20, Dv2_h20, Dw2_h20 und die zweiten Phasenkonversionsbeträge Du2_h21, Dv2_h21, Dw2_h21 berechnet werden. Die zweiten Überschussbeträge Du2_h20, Dv2_h20, Dw2_h20 sind wie in 25 dargestellt und die zweiten Phasenkonversionsbeträge Du2_h21, Dv2_h21, Dw2_h21 sind wie in 26 dargestellt. Die Verarbeitung von S210 bis S212 und die Verarbeitung von S213 bis S214 kann in der Reihenfolge der Verarbeitung von S213 bis S224 und der Verarbeitung von S210 bis S212 ausgeführt werden oder kann simultan parallel ausgeführt werden.
Bei S225 moduliert die Überschusskorrektureinheit 552 die zweiten Phasenkonversionsbeträge Du2_h21, Dv2_h21, Dw2_h21 derart, dass der zweite Korrekturbetrag zum Korrigieren der stationären Phase 0 ist, und berechnet zweite Korrekturbeträge Du2_h22, Dv2_h22, Dw2_h22.
Wenn die stationäre Phase in dem ersten System 101 die U-Phase ist, werden die zweiten Korrekturbeträge Du2_h22, Dv2_h22, Dw2_h22 durch Formeln (22-1), (22-2) bzw. (22-3) ausgedrückt. Du2_h22 = 0 (22-1) Dv2_h22 = Dv2_h21 – Du2_h21 (22-2) Dw2_h22 = Dw2_h21 – Du2_h21 (22-3)
Wenn die stationäre Phase in dem ersten System 101 die V-Phase ist, werden die zweiten Korrekturbeträge Du2_h22, Dv2_h22, Dw2_h22 durch Formeln (23-1) (23-2) bzw. (23-3) ausgedrückt. Du2_h22 = Du2_h21 – Dv2_h21 (23-1) Dv2_h22 = 0 (23-2) Dw2_h22 = Dw2_h21 – Dv2_h21 (23-3)
Wenn die stationäre Phase in dem ersten System 101 die W-Phase ist, werden die zweiten Korrekturbeträge Du2_h22, Dv2_h22, Dw2_h22 durch Formeln (24-1) (24-2) bzw. (24-3) ausgedrückt. Du2_h22 = Du2_h21 – Dw2_h21 (24-1) Dv2_h22 = Dv2_h21 – Dw2_h21 (24-2) Dw2_h22 = 0 (24-3)
Die zweiten Korrekturbeträge Du2_h22, Dv2_h22, Dw2_h22 sind wie in 27 dargestellt ist.
Bei S226 korrigiert die Überschusskorrektureinheit 552 die ersten Ober-Untergrenze-Begrenzungsverarbeitungswerte Du1_ca22, Dv1_ca22, Dw1_ca22 durch die zweiten Korrekturbeträge Du2_h22, Dv2_h22, Dw2_h22 um erste Korrekturwerte Du1_ca23, Dv1_ca23, Dw1_ca23 zu geben. Die ersten Überschusskorrekturwerte Du1_ca23, Dv1_ca23, Dw1_ca23 werden durch Formeln (25-1), (25-2) bzw. (25-3) ausgedrückt. Du1_ca23 = Du1_ca22 + Du2_h22 (25-1) Dv1_ca23 = Dv1_ca22 + Dv2_h22 (25-2) Dw1_ca23 = Dw1_ca22 + Dw2_h22 (25-3)
Die ersten Überschusskorrekturwerte Du1_ca23, Dv1_ca23, Dw1_ca23 sind wie in 28A und 28B dargestellt ist. 28A zeigt die Gesamtheit der ersten Überschusskorrekturwerte Du1_ca23, Dv1_ca23, Dw1_ca23. 28B zeigt ein Modulationsverhältnis um 0% in einer vergrößerten Form und dünne Linien geben die ersten Ober-Untergrenze-Begrenzungsverarbeitungswerte Du1_ca22, Dv1_ca22, Dw1_ca22 an, bevor sie durch die zweiten Korrekturbeträge Du2_h22, Dv2_h22, Dw2_h22 korrigiert sind. Dies gilt ebenso für die später beschriebene 30.
Bei S227 moduliert die Überschusskorrektureinheit 552 die Phasenkonversionsbeträge Du1_h21, Dv1_h21, Dw1_h21 derart, dass der erste Korrekturbetrag zum Korrigieren der stationären Phase 0 ist, und berechnet die ersten Korrekturbeträge Du1_h22, Dv1_h22, Dw1_h22.
Wenn die stationäre Phase in dem zweiten System 102 die U-Phase ist, werden die ersten Korrekturbeträge Du1_h22, Dv1_h22, Dw1_h22 durch Formeln (26-1), (26-2) bzw. (26-3) ausgedrückt. Du1_h22 = 0 (26-1) Dv1_h22 = Dv1_h21 – Du1_h21 (26-2) Dw1_h22 = Dw1_h21 – Du1_h21 (26-3)
Wenn die stationäre Phase in dem zweiten System 102 die V-Phase ist, sind die ersten Korrekturbeträge Du1_h22, Dv1_h22, Dw1_h22 durch Formeln (27-1), (27-2) bzw. (27-3) ausgedrückt. Du1_h22 = Du1_h21 – Dv1_h21 (27-1) Dv1_h22 = 0 (27-2) Dw1_h22 = Dw1_h21 – Dv1_h21 (27-3)
Wenn die stationäre Phase in dem zweiten System 102 die W-Phase ist, sind die ersten Korrekturbeträge Du1_h22, Dv1_h22, Dw1_h22 durch Formeln (28-1), (28-2) bzw. (28-3) ausgedrückt. Du1_h22 = Du1_h21 – Dw1_h21 (28-1) Dv1_h22 = Dv1_h21 – Dw1_h21 (28-2) Dw1_h22 = 0 (28-3)
Die ersten Korrekturbeträge Du1_h22, Dv1_h22, Dw1_h22 sind in 29 dargestellt.
Bei S228 korrigiert die Überschusskorrektureinheit 552 die zweiten Ober-Untergrenze-Begrenzungsverarbeitungswerte Du2_ca22, Dv2_ca22, Dw2_ca22 durch die ersten Korrekturbeträge Du1_h22, Dv1_h22, Dw1_h22, um zweite Überschusskorrekturwerte Du2_ca23, Dv2_ca23, Dw2_ca23 zu vergeben. Die zweiten Überschusskorrekturwerte Du2_ca23, Dv2_ca23, Dw2_ca23 sind durch Formeln (29-1), (29-2) bzw. (29-3) ausgedrückt. Du2_ca23 = Du2_ca22 + Du1_h22 (29-1) Dv2_ca23 = Dv2_ca22 + Dv1_h22 (29-2) Dw2_ca23 = Dw2_ca22 + Dw1_h22 (29-3)
Die zweiten Überschusskorrekturwerte Du2_ca23, Dv2_ca23, Dw2_ca23 sind wie in 30A und 30B dargestellt.
In der vorliegenden Ausführungsform werden die Überschusskorrekturwerte Du1_ca23, Dv1_ca23, Dw1_ca23, Du2_ca23, Dv2_ca23, Dw2_ca23 an die Antriebsschaltung 35 als die Tastverhältnisbefehlswerte Du1, Dv1, Dw1, Du2, Dv2, Dw2 ausgegeben.
In der vorliegenden Ausführungsform haben der erste Inverter 10 und der zweite Inverter 20 die hochpotentialseitigen Schaltelemente 11 bis 13, 21 bis 23 und die niederpotentialseitigen Schaltelemente 14 bis 16, 24 bis 26, die für die jeweiligen Phasen paarweise sind. Die Stromerfassungseinheiten 18, 28 sind zwischen den niederpotentialseitigen Schaltelementen 14 bis 16, 24 bis 26 und der Masse verbunden. Somit können die Shunt-Widerstände geeignet als die Stromerfassungselemente 181 bis 183, 281 bis 283 verwendet werden.
Die Überschusskorrektureinheit 552 vergleicht die Alle-Phasen-Ein-Periode P1, in der die niederpotentialseitigen Schaltelemente 14 bis 16 von Drei-Phasen ein sind, mit der Zwei-Phasen-Ein-Periode P2, in der die niederpotentialseitigen Schaltelemente 14 bis 16 von Zwei-Phasen ein sind, und ändert die Nullpunkt-Spannung derart, dass die Stromerfassung in der längeren Periode ausgeführt werden kann. Ferner vergleich die Überschusskorrektureinheit 552 die Alle-Phasen-Ein-Periode P3, in der die niederpotentialseitigen Schaltelemente 24 bis 26 von Drei-Phasen ein sind, mit der Zwei-Phasen-Ein-Periode P4, in der die niederpotentialseitigen Schaltelemente 24 bis 26 von Zwei-Phasen ein sind, und ändert die Nullpunkt-Spannung derart, dass die Stromerfassung in der längeren Periode ausgeführt werden kann. Somit ist es möglich, die Spannungsverwendungsrate zu verbessern, während die Stromerfassung durch die Stromerfassungseinheiten 18, 28, die auf der Niederpotentialseite vorgesehen sind, ermöglicht wird. Ferner wird ein ähnlicher Effekt wie der der ersten Ausführungsform erlangt bzw. verwirklicht. In der vorliegenden Ausführungsform entsprechen die unteren Grenzwerte RI2, RL3 und die oberen Grenzwerte RH2, RH3 dem Begrenzungswert.
DRITTE AUSFÜHRUNGSFORM
31 und 32 zeigen eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Wie in 31 dargestellt ist, unterscheidet sich die Steuereinheit 42 der dritten Ausführungsform von denen der ersten und zweiten Ausführungsform dadurch, dass die Steuereinheit 42 eine Stromkorrekturwertberechnungseinheit 56 und eine Stromkorrektureinheit 57 zusätzlich zur Drei-Phasen-zu-Zwei-Phasen-Konversionseinheit 51, zur Steuereinrichtung 52, zur Spannungsbegrenzungseinheit 53, zur Zwei-Phasen-zu-Drei-Phasen-Konversionseinheit 54 und zur Modulationsberechnungseinheit 55 aufweist.
In der Überschusskorrekturverarbeitung werden in dem ersten System 101 Tastverhältnisse, die äquivalent zu den ersten Überschussbeträgen Du1_h20, Dv1_h20, Dw1_h20 sind, subtrahiert und Tastverhältnisse, die äquivalent zu den zweiten Korrekturbeträgen Du2_h22, Dv2_h22, Dw2_h22 gemäß zweiten Überschussbeträgen Du2_h20, Dv2_h20, Dv2_h20 sind, werden addiert. Ferner werden in dem zweiten System 102 Tastverhältnisse, die äquivalent zu den zweiten Überschussbeträgen Du2_h20, Dv2_h20, Dw2_h20 sind, subtrahiert und Tastverhältnisse, die äquivalent zu den ersten Korrekturbeträgen Du1_h22, Dv1_h22, Dw1_h22 gemäß den ersten Überschussbeträgen Du1_h20, Dv1_h20, Dv1_h20 sind, werden addiert. In der vorliegenden Ausführungsform werden Ströme gemäß den durch die Überschusskorrekturverarbeitung zu ändernden Tastverhältnissen geschätzt, um die Stromerfassungswerte Iu1, Iv1, Iw1, Iu2, Iv2, Iw2 zu korrigieren.
Wie in 32 dargestellt ist, hat die Stromkorrekturwertberechnungseinheit 56 Subtrahierer 561, 564, Spannungskonversionseinheiten 562, 565 und Stromschätzeinheiten 563, 566. 32 zeigt ein Beispiel, wo die Berechnung der zweiten Ausführungsform durch die Überschusskorrektureinheit 552 ausgeführt wird.
Der erste Subtrahierer 561 subtrahiert den ersten Überschussbetrag Du1_h20 von dem zweiten U-Phasen-Korrekturbetrag Du2_h22 zum Berechnen eines ersten Tastverhältnisänderungswerts ΔDu1. Ähnlich subtrahiert der erste Subtrahierer 561 den ersten Überschussbetrag Dv1_h20 von dem zweiten V-Phasen-Korrekturbetrag Dv2_h22 zum Berechnen eines ersten Tastverhältnisänderungswerts ΔDv1 und subtrahiert den ersten Überschussbetrag Dw1_h20 von dem zweiten W-Phasen-Korrekturbetrag Dw2_h22 zum Berechnen eines ersten Tastverhältnisänderungswerts ΔDw1. Die ersten Tastverhältnisänderungswerte ΔDu1, ΔDv1, ΔDw1 können als geänderte Beträge verwendet werden, durch die die Tastverhältnisse der ersten Tastverhältniskonversionswerte Du1_c, Dv1_c, Dw1_c durch die Überschusskorrekturverarbeitung geändert werden.
Die erste Spannungskonversionseinheit 562 multipliziert jeden der ersten Tastverhältnisänderungswerte ΔDu1, ΔDv1, ΔDw1, die durch den ersten Subtrahierer 561 berechnet werden, mit (Vb/100) zum Berechnen erster Spannungsänderungswerte ΔVu1, ΔVv1, ΔVw1, die durch Konvertieren der Tastverhältnisse in Spannungen erlangt werden. Die erste Stromschätzeinheit 563 schätzt Ströme gemäß der ersten Spannungsänderungswerte ΔVu1, ΔVv1, ΔVw1 zum Berechnen erster Stromkorrekturwerte CurrU1_h, CurrV1_h, CurrW1_h.
Der zweite Subtrahierer 564 subtrahiert den zweiten Überschussbetrag Du2_h20 von dem ersten U-Phasen-Korrekturbetrag Du1_h22 zum Berechnen eines zweiten Tastverhältnisänderungswerts ΔDu2. Ähnlich subtrahiert der zweite Subtrahierer 564 den zweiten Überschussbetrag Dv2_h20 von dem ersten V-Phasen-Korrekturbetrag Dv1_h22 zum Berechnen eines zweiten Tastverhältnisänderungswerts ΔDv2 und subtrahiert den zweiten Überschussbetrag Dw2_h20 von dem ersten W-Phasen-Korrekturbetrag Dw1_h22 zum Berechnen eines zweiten Tastverhältnisänderungswerts ΔDw2. Die zweiten Tastverhältnisänderungswerte ΔDu2, ΔDv2, ΔDw2 können als geänderte Beträge verwendet werden, um welche die Tastverhältnisse der zweiten Tastverhältniskonversionswerte Du2_c, Dv2_c, Dw2_c durch die Überschusskorrekturverarbeitung geändert werden.
Die zweite Spannungskonversionseinheit 565 multipliziert jeden der zweiten Tastverhältnisänderungswerte ΔDu2, ΔDv2, ΔDw2, die durch den zweiten Subtrahierer 564 berechnet werden, mit (Vb/100) zum Berechnen zweiter Spannungsänderungswerte ΔVu2, ΔVv2, ΔVw2, die durch Konvertieren der Tastverhältnisse in Spannungen erlangt werden. Die zweite Stromschätzeinheit 566 schätzt Stromwerte gemäß den zweiten Spannungsänderungswerten ΔVu2, ΔVv2, ΔVw2 zum Berechnen zweiter Stromkorrekturwerte CurrU2_h, CurrV2_h, CurrW2_h.
Ferner können ebenso in einem Fall, in dem die Berechnung der ersten Ausführungsform in der Überschusskorrektureinheit 552 auszuführen ist, die ersten Stromkorrekturwerte CurrU1_h, CurrV1_h, CurrW1_h auf der Basis der zweiten Korrekturbeträge Du2_h11, Dv2_h11, Dw2_h11 und der ersten Überschussbeträge Du_h10, Dv1_h10, Dw1_h10 berechnet werden. Ferner können die zweiten Stromkorrekturwerte CurrU2_h, CurrV2_h, CurrW2_h auf der Basis der ersten Korrekturbeträge Du1_h11, Dv1_h11, Dw1_h11 und der zweiten Überschussbeträge Du2_h10, Dv2_h10, Dw2_h10 berechnet werden.
Wie in 31 dargestellt ist, korrigiert die Stromkorrektureinheit 57 den U1-Stromerfassungswert Iu1 durch den Stromkorrekturwert CurrU1_h, korrigiert den V1-Stromerfassungswert Iv1 durch den Stromkorrekturwert CurrV1_h und korrigiert den W1-Stromerfassungswert Iw1 durch den Stromkorrekturwert CurrW1_h. Ferner korrigiert die Stromkorrektureinheit 57 den U2-Stromerfassungswert Iu2 durch den Stromkorrekturwert CurrU2_h, korrigiert den V2-Stromerfassungswert Iv2 durch den Stromkorrekturwert CurrV2_h und korrigiert den W2-Stromerfassungswert Iw2 durch den Stromkorrekturwert CurrW2_h. In der vorliegenden Ausführungsform werden jeweils von den Stromerfassungswerten Iu1, Iv1, Iw1, Iu2, Iv2, Iw2 die entsprechenden Stromkorrekturwerte CurrU1_h, CurrV1_h, CurrW1_h, CurrU2_h, CurrV2_h, CurrW2_h subtrahiert. Die Stromkorrekturberechnung in der Stromkorrektureinheit 57 ist nicht auf Subtraktion begrenzt, sondern kann jegliche Form einer Berechnung sein. Die Drei-Phasen-zu-Zwei-Phasen-Konversionseinheit 51 führt die Drei-zu-Zwei-Phasen-Konversion unter Verwendung der Stromerfassungswerte Iu1, Iv1, Iw1, Iu2, Iv2, Iw2 aus, die durch die Stromkorrekturwerte CurrU1_h, CurrV1_h, CurrW1_h, CurrU2_h, CurrV2_h, CurrW2_h korrigiert werden.
Die Steuereinheit 42 hat ferner die Stromkorrekturwertberechnungseinheit 56 und die Stromkorrektureinheit 57. Die Stromkorrekturwertberechnungseinheit 56 berechnet die Stromkorrekturwerte CurrU1_h, CurrV1_h, CurrW1_h, CurrU2_h, CurrV2_h, CurrW2_h gemäß Strömen, die durch die Überschusskorrekturverarbeitung erzeugt werden. Die Stromkorrektureinheit 57 korrigiert die Stromerfassungswerte Iu1, Iv1, Iw1, Iu2, Iv2, Iw2 auf der Basis der Stromkorrekturwerte CurrU1_h, CurrV1_h, CurrW1_h, CurrU2_h, CurrV2_h, CurrW2_h. Dies ermöglicht angemessenere Berechnung der Spannungsbefehlswerte Vu1*, Vv1*, Vw1*, Vu2*, Vv2*, Vw2*. Ferner werden ähnliche Effekte wie die der vorstehenden Ausführungsformen erreicht.
VIERTE AUSFÜHRUNGSFORM
33 zeigt eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Wie in 33 dargestellt ist, hat eine Steuereinheit 43 der vorliegenden Ausführungsform die Drei-Phasen-zu-Zwei-Phasen-Konversionseinheit 51, eine Summen-Differenz-Konversionseinheit 61, eine Steuereinrichtung 62, eine System-Konversionseinheit 63, die Spannungsbegrenzungseinheit 53, die Zwei-Phasen-zu-Drei-Phasen-Konversionseinheit 54, die Modulationsberechnungseinheit 55, eine Überschussbestimmungseinheit 65 und dergleichen. Die Summen-Differenz-Konversionseinheit 61 konvertiert die d-Achsen-Stromerfassungswerte Id1, Id2 und die q-Achsen-Stromerfassungswerte Iq1, Iq2 in Summen und Differenzen. Insbesondere berechnet die Summen-Differenz-Konversionseinheit 61 eine d-Achsen-Stromsumme Id1 + Id2, eine d-Achsen-Stromdifferenz Id1 – Id2, eine q-Achsen-Stromsumme Iq1 + Iq2 und eine q-Achsen-Stromdifferenz Iq1 – Iq2. Wie in der dritten Ausführungsform können als die d-Achsen-Stromerfassungswerte Id1, Id2 und die q-Achsen-Stromerfassungswerte Iq1, Iq2 Werte auf der Basis der Stromerfassungswerte Iu1, Iv1, Iw1, Iu2, Iv2, Iw2 verwendet werden, die durch die Stromkorrekturwerte CurrU1_h, CurrV1_h, CurrW1_h, CurrU2_h, CurrV2_h, CurrW2_h korrigiert werden.
Die Steuereinrichtung 62 beinhaltet eine d-Achsen-Summensteuereinrichtung 621, eine d-Achsen-Differenzsteuereinrichtung 622, eine q-Achsen-Summensteuereinrichtung 623 und eine q-Achsen-Differenzsteuereinrichtung 624. Die d-Achsen-Summensteuereinrichtung 621 berechnet einen d-Achsen-Spannungssummenbefehlswert Vd+* durch PI-Berechnung oder dergleichen auf der Basis des d-Achsen-Stromsummenbefehlswert Id+* und der d-Achsen-Stromsumme Id1 + Id2. Die d-Achsen-Differenzsteuereinrichtung 622 berechnet einen d-Achsen-Spannungsdifferenzbefehlswert Vd–* durch PI-Berechnung oder dergleichen auf der Basis des d-Achsen-Stromdifferenzbefehlswert Id–* und der d-Achsen-Stromdifferenz Id1 – Id2. Die q-Achsen-Summensteuereinrichtung 623 berechnet einen q-Achsen-Spannungssummenbefehlswert Vq+* durch PI-Berechnung oder dergleichen auf der Basis des q-Achsen-Stromsummenbefehlswerts Iq+* und der q-Achsen-Stromsumme Iq1 + Iq2. Die q-Achsen-Differenzsteuereinrichtung 624 berechnet einen q-Achsen-Spannungsdifferenzbefehlswert Vq–* durch PI-Berechnung oder dergleichen auf der Basis des q-Achsen-Stromdifferenzbefehlswert Iq–* und der q-Achsen-Stromdifferenz Iq1 – Iq2. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Stromdifferenzbefehlswerte Id–*, Iq–* 0.
Die System-Konversionseinheit 63 konvertiert die Spannungssummenbefehlswerte Vd+*, Vq+* und die Spannungsdifferenzbefehlswerte Vd–*, Vq–* in den ersten Vorbegrenzungs-d-Achsen-Spannungsbefehlswert Vd1*_a, den ersten Vorbegrenzungs-q-Achsen-Spannungsbefehlswert Vq1*_a, den zweiten Vorbegrenzungs-d-Achsen-Spannungsbefehlswert Vd2*_a und den zweiten Vorbegrenzungs-q-Achsen-Spannungsbefehlswert Vq2*_a. Ferner sind die Spannungssteuerverarbeitung, die Überschusskorrekturverarbeitung und dergleichen, die auf der Basis des ersten Vorbegrenzungs-d-Achsen-Spannungsbefehlswerts Vd1*_a, des ersten Vorbegrenzungs-q-Achsen-Spannungsbefehlswerts Vq1*_a, des zweiten Vorbegrenzungs-d-Achsen-Spannungsbefehlswerts Vd2*_a und des zweiten Vorbegrenzungs-q-Achsen-Spannungsbefehlswerts Vq2*_a ausgeführt werden, ähnlich zu denen der vorstehenden Ausführungsformen. Während irgendeine der Überschusskorrekturverarbeitung der ersten Ausführungsform oder die der zweiten Ausführungsform verwendet werden kann, erfolgt die Beschreibung hierbei unter der Annahme, dass die Überschusskorrekturverarbeitung der zweiten Ausführungsform ausgeführt wird.
Die Überschussbestimmungseinheit 65 bestimmt, ob die Überschusskorrekturverarbeitung ausgeführt wird. Wenn mindestens einer der Überschussbeträge Du1_h20, Dv1_h20, Dw1_h20, Du2_h20, Dv2_h20, Dw2_h20 nicht 0 ist, wird bestimmt, dass die Überschusskorrekturverarbeitung ausgeführt wird. Ferner, wenn alle der Überschussbeträge Du1_h20, Dv1_h20, Dw1_h20, Du2_h20, Dv2_h20, Dw2_h20 0 sind, wird bestimmt, dass die Überschusskorrektur nicht ausgeführt wird.
Ob die Überschusskorrekturverarbeitung ausgeführt wird, kann auf der Basis der Phasenkonversionsbeträge Du1_h21, Dv1_h21, Dw1_h21, Du2_h21, Dv2_h21, Dw2_h21 oder der Korrekturbeträge Du1_h22, Dv1_h22, Dw1_h22, Du2_h22, Dv2_h22, Dw2_h22 anstelle der Überschussbeträge Du1_h20, Dv1_h20, Dw1_h20, Du2_h20, Dv2_h20, Dw2_h20 bestimmt werden. In dem Fall der Überschusskorrekturverarbeitung der ersten Ausführungsform kann die Bestimmung auf ähnliche Weise wie vorstehend ausgeführt werden.
Die Überschussbestimmungseinheit 65 kann bestimmen, dass die Überschusskorrektur ausgeführt wird, wenn Spannungen, die auf die Wicklungssätze 81, 82 angelegt werden, größer sind, als ein Spannungsbestimmungsgrenzwert. Die Spannungen, die an die Wicklungssätze 81, 82 angelegt werden, können Spannungsbefehlswerte in den jeweiligen Berechnungsverarbeitungen der Spannungsbefehlswerte Vd1*_a, Vq1*_a, Vd2*_a, Vq2*_a und dergleichen Vorbegrenzung durch die Spannungsbegrenzungseinheit 53 sein oder können tatsächliche Spannungen sein, die tatsächlich an den Wicklungssätzen 81, 82 anliegen. Ferner bestimmt die Überschussbestimmungseinheit 65, dass die Überschusskorrektur ausgeführt wird, wenn eine Rotationsgeschwindigkeit des Motors 80 größer als ein Rotationsgeschwindigkeitsbestimmungsgrenzwert ist. Das Bestimmungsergebnis wird an die d-Achsen-Differenzsteuereinrichtung 622 und die q-Achsen-Differenzsteuereinrichtung 624 ausgegeben. Wird bestimmt, dass die Überschusskorrektur ausgeführt wird, verringern die Differenzsteuereinrichtungen 622, 624 das Steuerungsansprechverhalten. Es ist zu beachten, dass das Ausschalten der Steuerung der Differenzsteuereinrichtungen 622, 624 ebenso in dem Konzept des Verringerns des Ansprechverhaltens beinhaltet ist.
Die ersten Spannungsbefehlswerte Vu1*, Vv1*, Vw1* und die zweiten Spannungskonversionswerte Vu2*, Vv2*, Vw2* werden unter Verwendung der Summensteuereinrichtungen 621, 623 zum Steuern einer Summe von Strömen, die in dem ersten Wicklungssatz 81 und dem zweiten Wicklungssatz 82 fließen, und unter Verwendung der Differenzsteuereinrichtungen 622, 624 zum Steuern einer Differenz zwischen Strom, der in dem ersten Wicklungssatz 81 fließt, und Strom, der in dem zweiten Wicklungssatz 82 fließt, berechnet. Wenn die Überschusskorrekturverarbeitung ausgeführt wird, verringern die Differenzsteuereinrichtungen 622, 624 das Ansprechverhalten verglichen damit, wenn die Überschusskorrekturverarbeitung nicht ausgeführt wird.
In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Befehlswert durch Steuern der Summe und Differenz berechnet, wodurch Reduzierung von Einflüssen einer Temperaturänderung, einer Variation zwischen Elementen und dergleichen reduziert wird bzw. ermöglicht wird. Ferner, wenn die Überschusskorrekturverarbeitung ausgeführt wird, wird das Differenzsteuerungsansprechverhalten unterdrückt bzw. eingeschränkt, um einen schwachen Zustand der Differenzsteuerung zur Zeit einer Überschusskorrektur zu vermeiden, wodurch ermöglicht wird, Drehmomentwelligkeit angemessen zu reduzieren. Ferner werden ähnliche Effekte wie die der vorstehenden Ausführungsformen erreicht.
WEITERE AUSFÜHRUNGSFORMEN
(I) Einem ersten Spannungsbefehl entsprechender Wert, einem zweiten Spannungsbefehl entsprechender Wert
In den Ausführungsformen entspricht der erste Nullpunkt-Spannungsänderungswert dem einem ersten Spannungsbefehl entsprechenden Wert und der zweite Nullpunkt-Spannungsänderungswert entspricht dem einem zweiten Spannungsbefehl entsprechenden Wert. In einer weiteren Ausführungsform ist jeder des einem ersten Spannungsbefehl entsprechenden Werts und des einem zweiten Spannungsbefehl entsprechenden Werts nicht auf den Nullpunkt-Spannungsänderungswert begrenzt, sondern kann selbst ein Spannungsbefehlswert sein. Das heißt, die Überschusskorrekturverarbeitung kann unter Verwendung eines Spannungsbefehlswerts vor Tastverhältniskonversion ausgeführt werden. Ferner kann jeder des einem ersten Spannungsbefehl entsprechenden Werts und des einem zweiten Spannungsbefehl entsprechenden Werts ein Wert außer dem Nullpunkt-Spannungsänderungswert sein, der auf der Basis eines Spannungsbefehlswerts wie beispielsweise eines Tastverhältnis-Konversionswerts berechnet wird. Ferner ist der Wert, der für die Überschusskorrekturverarbeitung verwendet wird, nicht auf einem Wert in dem Drei-Phasen-Koordinatensystem begrenzt, sondern kann ein Wert in einem anderen Koordinatensystem sein.
(II) Stromerfassungseinheit
In der zweiten Ausführungsform ist die Stromerfassungseinheit zwischen dem niederpotentialseitigen Schaltelement und der Masse vorgesehen. In einer weiteren Ausführungsform kann das Stromerfassungselement, das sich auf der Niederpotentialseite befindet, irgendein Element, das Strom erfassen kann, wie beispielsweise ein Hall-Element anstelle des Shunt-Widerstands sein. Ferner kann das Stromerfassungselement an irgendeiner Stelle angeordnet sein, an der ein Phasenstrom erfasst werden kann, wie beispielsweise auf der Hochpotentialseite des hochpotentialseitigen Schaltelements. Ferner ist es wünschenswert den Begrenzungswert gemäß dem Stromerfassungselement festzulegen sowie die Stelle, an der das Stromerfassungselement angeordnet ist.
In den vorstehenden Ausführungsformen wird jeder des ersten Spannungsbefehlswerts und des zweiten Spannungsbefehlswerts durch die Stromrückkopplungssteuerung bzw. durch die Stromregelung auf der Basis des Stromerfassungswerts berechnet. In einer weiteren Ausführungsform kann jeder des ersten Spannungsbefehlswerts und des zweiten Spannungsbefehlswerts berechnet werden, indem nicht der Stromerfassungswert verwendet wird, sondern Vorwärtsregelung (feed forward control) von beispielsweise einem elektrischen Winkel, der Drehzahl oder dergleichen beispielsweise ausgeführt wird. In diesem Fall kann die Stromerfassung weggelassen werden.
(III) Überschusskorrektureinheit
In den vorstehenden Ausführungsformen führt die Überschusskorrektureinheit die Überschusskorrekturverarbeitung für den ersten Nullpunkt-Spannungsänderungswert und den zweiten Nullpunkt-Spannungsänderungswert aus, die Werte sind, die durch Ändern der Nullpunkt-Spannung erlangt werden. In einer weiteren Ausführungsform kann die Überschusskorrektureinheit die Überschusskorrekturverarbeitung ohne Ändern der Nullpunkt-Spannung ausführen.
(IV) Spannungsbegrenzungseinheit
In den vorstehenden Ausführungsformen, wenn der Vorbegrenzungsspannungsvektor größer als der Amplitudenbegrenzungswert ist, wird die q-Achsenkomponente zum Begrenzen des Spannungsbefehlswerts geändert, so dass der Spannungsbefehlswert der Amplitudenbegrenzungswert wird. In einer weiteren Ausführungsform kann der Spannungsbefehlswert, um nicht größer als der Amplitudenbegrenzungswert zu sein, durch irgendein Verfahren wie beispielsweise Steuern sowohl der d-Achsenkomponente als auch der x-Achsenkomponente, anstelle der Änderung der q-Achsenkomponente begrenzt werden.
(V) Elektrische Rotationsmaschine
In den vorstehenden Ausführungsformen sind die Wicklungssätze der elektrischen Rotationsmaschine mit um 30° versetzten Phasen angeordnet. In einer weiteren Ausführungsform ist die Phasendifferenz zwischen den Wicklungssätzen nicht auf 30° begrenzt, sondern kann irgendeine Gradzahl sein. Ferner ist die Leitungsphasendifferenz nicht auf 30° begrenzt und kann irgendeine Gradanzahl außer 0° sein. Die elektrische Rotationsmaschine wird für die elektrische Servolenkungsvorrichtung verwendet. In einer weiteren Ausführungsform kann die elektrische Rotationsmaschine auf eine Bordvorrichtung außer der elektrischen Servolenkungsvorrichtung angewandt werden, oder kann auf eine Nicht-Bordvorrichtung angewandt werden. Ferner ist die elektrische Rotationsmaschine nicht auf den Motor begrenzt, sondern kann ein Generator oder ein sogenannter Motorgenerator sein, der kombinierte Funktionen eines elektrischen Motors und eines Generators aufweist. Vorstehend ist die vorliegende Offenbarung nicht auf irgendeine der Ausführungsformen begrenzt und kann in einer Vielzahl von Formen innerhalb eines Umfangs implementiert werden, der den Geist der Offenbarung nicht verlässt.
Es ist zu beachten, dass ein Ablaufdiagramm oder die Verarbeitung des Ablaufdiagramms in der vorliegenden Anmeldung Abschnitte (ebenso als Schritte bezeichnet) beinhaltet, von denen jeder beispielsweise als S101 repräsentiert ist. Ferner kann jeder Abschnitt in mehrere Unterabschnitte aufgeteilt werden, während mehrere Abschnitte zu einem einzelnen Abschnitt kombiniert werden können. Ferner kann jeder der so konfigurierten Abschnitte als eine Vorrichtung, ein Modul oder Mittel bezeichnet werden.
Während die vorliegende Offenbarung mit Bezug auf ihre Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es ersichtlich, dass die Offenbarung nicht auf die Ausführungsformen und Konstruktionen begrenzt ist. Die vorliegende Offenbarung soll unterschiedliche Modifikationen und äquivalente Anordnungen abdecken. Ferner sind neben den unterschiedlichen Kombinationen und Konfigurationen weitere Kombinationen und Konfigurationen einschließlich mehr, weniger oder nur einem einzelnen Element ebenso innerhalb der Lehre und dem Umfang der vorliegenden Offenbarung.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2014-121189 A [0003]

Claims

Leistungswandler zum Wandeln elektrischer Leistung einer dreiphasigen elektrischen Rotationsmaschine (80) einschließlich eines ersten Wicklungssatzes (81) und eines zweiten Wicklungssatzes (82), wobei der Leistungswandler aufweist: einen ersten Inverter (10), der dem ersten Wicklungssatz entspricht; einen zweiten Inverter (20), der dem zweiten Wicklungssatz entspricht; und eine Steuereinheit (41, 42, 43) einschließlich einer Befehlsberechnungseinheit (52 bis 54, 62, 63), die einen ersten Spannungsbefehlswert bezüglich einer Spannung, die an den ersten Wicklungssatz anzulegen ist, und einen zweiten Spannungsbefehlswert bezüglich einer Spannung, die an den zweiten Wicklungssatz anzulegen ist, berechnet, und einer Überschusskorrektureinheit (552), die einen einem ersten Spannungsbefehl entsprechenden Wert korrigiert, der dem ersten Spannungsbefehlswert entspricht, und einen einem zweiten Spannungsbefehl entsprechenden Wert korrigiert, der dem zweiten Spannungsbefehlswert entspricht, wobei: wenn einer des einem ersten Spannungsbefehl entsprechenden Werts und des einem zweiten Spannungsbefehl entsprechenden Werts einen Grenzwert überschreitet, der gemäß einer Spannung, die ausgegeben werden kann, festgelegt wird, die Überschusskorrektureinheit eine Überschusskorrekturverarbeitung zum Korrigieren des anderen des einem ersten Spannungsbefehl entsprechenden Werts und des einem zweiten Spannungsbefehl entsprechenden Werts gemäß einem Überschussbetrag über dem Grenzwert ausführt.
Leistungswandler gemäß Anspruch 1, wobei: die Überschusskorrektureinheit die Überschusskorrekturverarbeitung für den einem ersten Spannungsbefehl entsprechenden Wert und den einem zweiten Spannungsbefehl entsprechenden Wert, dessen Nullpunkt-Spannung geändert wird, ausführt.
Leistungswandler gemäß Anspruch 2, ferner aufweisend: eine Stromerfassungseinheit (17, 18, 27, 28), die einen Strom erfasst, der jede Phase des ersten Wicklungssatzes und des zweiten Wicklungssatzes passiert, wobei: die Befehlsberechnungseinheit den ersten Spannungsbefehlswert und den zweiten Spannungsbefehlswert basierend auf einem Stromerfassungswert berechnet, der durch die Stromerfassungseinheit erfasst wird.
Leistungswandler gemäß Anspruch 3, wobei: jeder des ersten Inverters und des zweiten Inverters ein hochpotentialseitiges Schaltelement (11 bis 13, 21 bis 23) und ein niederpotentialseitiges Schaltelement (14 bis 16, 24 bis 26) beinhaltet, die ein Paar entsprechend jeder Phase bereitstellen; und die Stromerfassungseinheit (18, 28) zwischen dem niederpotentialseitigen Schaltelement und einer Masse angeordnet ist.
Leistungswandler gemäß Anspruch 4, wobei: die Überschusskorrektureinheit eine Alle-Phasen-Ein-Periode, in der das niederpotentialseitige Schaltelement jeder Phase einschaltet, mit einer Zwei-Phasen-Ein-Periode vergleicht, in der das niederpotentialseitige Schaltelement von jeder von Zwei-Phasen einschaltet; und die Überschusskorrektureinheit die Nullpunkt-Spannung ändert, um Strom für eine der Alle-Phasen-Ein-Periode und der Zwei-Phasen-Ein-Periode zu erfassen, die länger als die andere der Alle-Phasen-Ein-Periode und der Zwei-Phasen-Ein-Periode ist.
Leistungswandler gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei: die Steuereinheit (42) ferner beinhaltet: eine Stromkorrekturwertberechnungseinheit (56), die einen Stromkorrekturwert gemäß einem Strom berechnet, der durch die Überschusskorrekturverarbeitung erzeugt wird; und eine Stromkorrektureinheit (57), die den Stromerfassungswert basierend auf dem Stromkorrekturwert korrigiert.
Leistungswandler gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei: der erste Spannungsbefehlswert und der zweite Spannungsbefehlswert unter Verwendung einer Summensteuereinrichtung (621, 623) und einer Differenzsteuereinrichtung (622, 624) berechnet werden; die Summensteuereinrichtung eine Summe eines Stroms, der in dem ersten Wicklungssatz fließt, und eines Stroms, der in dem zweiten Wicklungssatz fließt, steuert; die Differenzsteuereinrichtung eine Differenz zwischen dem Strom, der in dem ersten Wicklungssatz fließt, und dem Strom, der in dem zweiten Wicklungssatz fließt, steuert; und wenn die Überschusskorrektureinheit die Überschusskorrekturverarbeitung ausführt, die Differenzsteuereinrichtung Ansprechverhalten niedriger festlegt, als wenn die Überschusskorrektureinheit die Überschusskorrekturverarbeitung nicht ausführt.
Leistungswandler gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei: der erste Spannungsbefehlswert und der zweite Spannungsbefehlswert durch einen vorbestimmten Amplitudenbegrenzungswert begrenzt sind, um gemäß dem Überschussbetrag korrigiert zu werden.
Leistungswandler gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei: die elektrische Rotationsmaschine für eine elektrische Servolenkungsvorrichtung (5) verwendet wird; und die elektrische Rotationsmaschine eine Lenkbedienung eines Lenkbauteils (91) durch einen Fahrers gemäß einem Ausgangsmoment unterstützt.