DE102016220225A1

DE102016220225A1 - Steuervorrichtung für eine Drehelektromaschine

Info

Publication number: DE102016220225A1
Application number: DE102016220225.1A
Authority: DE
Inventors: Tomohiro Seki; Masahiro Iezawa; Ryo Nakamura; Yuya HISANO
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-04-12
Filing date: 2016-10-17
Publication date: 2017-10-12
Also published as: JP6214711B2; US20170294857A1; JP2017192184A; US9991833B2

Abstract

In einer Steuervorrichtung für eine Drehelektromaschine, die zwischen zwei Stromerzeugungsmodi eines Wechselrichter-Stromerzeugungsmodus und eines Generator-Stromerzeugungsmodus in Übereinstimmung mit der Antriebsbedingung umschaltet, tritt, falls ein Befehlwert für einen Feldstrom stark variiert zwischen vor und nach einem Umschalten des Stromerzeugungsmodus, ein Fehler zwischen dem Feldstrom und dem Feldstrom-Befehlwert auf, und aufgrund dessen variiert das Stromerzeugungsdrehmoment. Bereitgestellt wird eine Steuervorrichtung (210) für eine Drehelektromaschine, die eine Drehelektromaschine (200) als einen Ladestromerzeuger steuert, mit Verwendung eines Wechselrichterschaltkreises (220), wobei die Steuervorrichtung (210) enthält: eine Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit (310) zum Erzeugen eines ersten Stromerzeugungsmodus, in dem ein Erregungsausmaß für eine Feldwicklung (202) und ein Erregungsausmaß für eine Ankerwicklung (201) der Drehelektromaschine (200) gesteuert werden, und der Wechselrichterschaltkreis (220) zum Durchführen einer Stromerzeugung getrieben wird, und eines zweiten Stromerzeugungsmodus, in dem nur ein Erregungsausmaß für die Feldwicklung (202) gesteuert wird zum Durchführen einer Stromerzeugung; und eine Erregungssignal-Erzeugungseinheit (320) zum, auf der Grundlage einer variationsbezogenen Information, die für eine Variation in wenigstens einem von einem Stromerzeugungsdrehmoment und einem Stromerzeugungsstrom der Drehelektromaschine (200) relevant ist, Durchführen eines Umschaltens zwischen dem ersten Stromerzeugungsmodus und dem zweiten Stromerzeugungsmodus und zum Erzeugen von Erregungssignalen für die Feldwicklung (202) und die Ankerwicklung (201).

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für eine Drehelektromaschine, und im Besonderen eine Steuervorrichtung für eine AC-Drehelektromaschine vom Typ eines gewickelten Feldes bzw. Erregers, die hauptsächlich an einem Fahrzeug montiert ist, mit einem Verbrennungsmotor und einer Batterie verbunden ist, als ein Elektromotor zum Starten und Unterstützen des Verbrennungsmotors arbeitet, als ein Stromerzeuger bzw. Elektrogenerator zum Laden der Batterie arbeitet und eine Ankerwicklung und eine Feldwicklung bzw. Erregerwicklung hat.
HINTERGRUNDTECHNIK
In den vergangenen Jahren ist angesichts des Erfordernisses einer Verbesserung des Kraftstoffwirkungsgrads eines Fahrzeugs und des Umweltschutzes ein Fahrzeug entwickelt und zur praktischen Verwendung gebracht worden, das einen Motor und eine andere Antriebsquelle, zum Beispiel eine Drehelektromaschine, hat, und welches ein Hybridfahrzeug genannt wird. In solch einem Fahrzeug ist es erforderlich, den Motor und die andere Antriebsquelle selektiv zu verwenden und eine zweckgemäße Verteilung dazwischen durchzuführen, in Übereinstimmung mit der Fahrbedingung.
Um beispielsweise einen unnötigen Kraftstoffverbrauch während eines Leerlaufs des Motors zu unterdrücken, wird in vielen Fahrzeugen ein Leerlaufstopp angewendet, in dem der Verbrennungsmotor gestoppt wird, wenn das Fahrzeug aufgrund einer Ampel, eines Staus oder dergleichen gestoppt hat, und danach, wenn die Absicht des Fahrers zum Starten des Bewegens des Fahrzeugs auf der Grundlage einer Lenkbedienung, einer Freigabe der Bremse oder dergleichen erfasst wird, startet die Drehelektromaschine den Verbrennungsmotor erneut.
Die an einem derartigen Fahrzeug montierte Drehelektromaschine ist mit dem Motor verbunden und arbeitet mit einem Drehmoment, das dazwischen transferiert werden darf. Zusammen mit einer Variation der Drehzahl des Motors variiert deshalb die Drehzahl der Drehelektromaschine auch überaus, und ein erforderlicher Betriebdrehzahlbereich ist breit. Anstelle eines Permanentmagnettyps, in dem ein Magnet in einem Rotor eingebettet ist, findet eine Drehelektromaschine von einem Typ eines gewickelten Feldes bzw. Erregers (Engl.: Wound-Field-Type) breite Verwendung, für die eine induzierte Spannung einfach in Übereinstimmung mit der Drehzahl gesteuert bzw. geregelt werden kann.
Zur Anpassung an den oben beschriebenen Leerlaufstopp muss die Drehelektromaschine fähig sein zum Ausgeben eines großen Drehmoments in einem Zustand einer niedrigen Drehzahl, wenn der Verbrennungsmotor erneut gestartet wird, und somit müssen die Batteriespannung als eine Energieversorgung und die Betriebsspannung der Drehelektromaschine entworfen sein, hoch zu sein, um eine Abgabeverbesserung zu erreichen.
In dem Fall einer Verwendung, als ein Stromerzeuger, der Drehelektromaschine mit der Batteriespannung, die entworfen worden ist, hoch zu sein, in einer Niedrigdrehzahlregion, ist eine induzierte Spannung, die durch die Drehelektromaschine erzeugt werden kann, unzureichend für die Batteriespannung, und die Batterie kann nicht geladen werden. In solch einem Zustand ist es erforderlich, die Batterie nach einem Hochsetzen der Stromerzeugungsspannung zu laden, indem ein Wechselrichter als ein Hochsetz-Zerhacker verwendet wird mittels Durchführen eines Umschaltens für den Wechselrichter (hier im Nachfolgenden wird solch ein Hochsetz-Stromerzeugungsverfahren als ein Wechselrichter-Stromerzeugungsmodus bezeichnet). Im Allgemeinen nimmt jedoch in dem Wechselrichter-Stromerzeugungsmodus die Häufigkeit eines Wechselrichterumschaltens zu, und der Wirkungsgrad tendiert zur Verschlechterung aufgrund des Umschaltungsverlustes. In einer Hochdrehzahlregion, in der eine induzierte Spannung, die die Batterie laden kann, ohne Hochsetzung erhalten werden kann, ist es deshalb wünschenswert, eine Zielstromerzeugungsspannung mittels Durchführen einer Gleichrichtung durch eine Diode und Steuern des Erregungsausmaßes des Feldstroms ohne Durchführen eines Wechselrichterumschaltens zu erhalten (hier wird im Nachfolgenden solch ein Stromerzeugungsverfahren als ein Generator-Stromerzeugungsmodus bzw. Lichtmaschine-Stromerzeugungsmodus bezeichnet). Wie oben beschrieben, unterscheidet sich in dem Fall, wo die Batteriespannung und die Betriebsspannung der Drehelektromaschine entworfen sind, hoch zu sein, ein zweckgemäßes Stromerzeugungsverfahren in Abhängigkeit von der Antriebsbedingung bzw. Fahrbedingung des Fahrzeugs, und deshalb ist es notwendig, zwischen diesen zwei Stromerzeugungsmodi in Übereinstimmung mit der Antriebsbedingung bzw. Fahrbedingung umzuschalten.
Als ein Verfahren zum Umschalten zwischen dem Wechselrichter-Stromerzeugungsmodus und dem Generator-Stromerzeugungsmodus offenbart ein unten gezeigtes Patentdokument 1 ein Merkmal zum Durchführen des Umschaltens in Übereinstimmung mit der Drehzahl. Und zwar wird die Drehzahl, bei der der Stromerzeugungsmodus umgeschaltet werden soll, in Übereinstimmung mit dem elektrischen Belastungsausmaß der Drehelektromaschine gesteuert, und eine Hysterese wird für die Drehzahl bereitgestellt, bei der das Umschalten durchgeführt werden soll, wodurch die Häufigkeit eines Auftretens eines Umschaltens des Stromerzeugungsmodus reduziert wird und ein durch die Drehungsvariation verursachter Stoß bzw. Schlag reduziert wird.
ZITIERUNGSLISTE
PATENTDOKUMENT

Patentdokument 1: Veröffentlichung des japanischen Patents Nr. 2004-15847

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
Zu der Zeit eines Umschaltens des Stromerzeugungsmodus ändert sich ein Strombefehlwert, wodurch ein Drehmoment und ein Strom variieren. Bei der im Patentdokument 1 offenbarten Steuerungstechnologie, als ein Verfahren zum Reduzieren einer Drehmomentvariation zu der Zeit eines Umschaltens des Stromerzeugungsmodus, wird es offenbart, dass eine Erregung mit einem Feldstrom vor einem Umschalten des Stromerzeugungsmodus gestoppt wird, und der Feldstrom schrittweise erhöht wird, nachdem das Umschalten vollendet ist, und es wird offenbart, dass ein Strom in der Feldwicklung und ein Strom in der Ankerwicklung so gesteuert werden, dass ein Stromerzeugungsdrehmoment nahezu dasselbe zwischen vor und nach einem Umschalten des Stromerzeugungsmodus wird, oder die Differenz dazwischen abnimmt.
Jedoch beschreibt Patentdokument 1 nicht ein spezifisches Verfahren zum Steuern des Feldstroms und des Ankerstroms so, dass das Stromerzeugungsdrehmoment nahezu dasselbe wird. Zwischen vor und nach dem tatsächlichen Umschalten des Stromerzeugungsmodus kann außerdem der Feldstrom sich in hohem Maß unterscheiden, selbst wenn ein Befehlwert für das Stromerzeugungsdrehmoment derselbe ist. Deshalb gibt es ein Problem, dass, falls eine Reaktion der Feldwicklung langsam ist, eine Differenz zwischen dem Befehlwert und dem tatsächlichen Wert aufgrund einer Reaktionsverzögerung des Feldstroms auftritt, wodurch das Drehmoment variiert.
Hier wird der Grund dafür, dass das obige Phänomen auftritt, beschrieben werden, indem die Beziehung zwischen dem Stromerzeugungsdrehmoment, dem Ankerstrom und dem Feldstrom gezeigt wird.
In einer gegebenen Antriebsbedingung, wenn eine Drehelektromaschine mit einer Feldwicklung bzw. Erregerwicklung und einer Ankerwicklung als ein Stromerzeuger bzw. Elektrogenerator arbeitet, wird das durch eine Stromerzeugung verursachte Stromerzeugungsdrehmoment durch den folgenden Ausdruck repräsentiert.
[Formel 1]

Trq = p_m·{(M_f·i_f·L_d·i_d)·i_q – (L_q·i_q)·i_d} (1)

Hier ist p_m eine Polpaarzahl eines Rotors der Drehelektromaschine, ist i_f ein Feldstrom, sind i_d und i_q ein d-Achse-Strom bzw. ein q-Achse-Strom, ist M_f eine Induktivität der Feldwicklung, sind L_d und L_q d-Achse- und q-Achse-Induktivitäten der Ankerwicklung. Es wird angemerkt, dass die d-q-Achse ein Drehkoordinatensystem ist, das mit der Richtung eines durch die Feldwicklung bzw. Erregerwicklung erzeugten magnetischen Flusses des Erregers synchronisiert ist.
Aus dem Ausdruck (1) wird es herausgefunden, dass mehrfache Kombinationen des Feldstroms und des Ankerstroms, die dasselbe Stromerzeugungsdrehmoment verursachen, vorstellbar sind. In dem Wechselrichter-Stromerzeugungsmodus (Engl.: inverter electric generation mode), da der Feldstrom und der Ankerstrom beide gesteuert werden, kann irgendeine Kombination des Feldstroms und des Ankerstroms, die den Ausdruck 1 erfüllt, in Reaktion auf den eingegebenen Stromerzeugungsdrehmoment-Befehlwert ausgewählt werden. In dem Generator-Stromerzeugungsmodus bzw. Lichtmaschine-Stromerzeugungsmodus (Engl.: alternator electric generation mode) wird jedoch nur der Feldstrom in Reaktion auf den eingegebenen Stromerzeugungsdrehmoment-Befehlwert gesteuert, während der Ankerstrom lediglich von AC nach DC durch eine Vollwellengleichrichtung umgewandelt wird. Selbst unter der Steuerung gemäß demselben Stromerzeugungsdrehmoment-Befehl ist deshalb der Feldstrom i_f nicht notwendigerweise derselbe zwischen dem Wechselrichter-Stromerzeugungsmodus und dem Generator-Stromerzeugungsmodus.
Als Nächstes werden die Reaktionsgeschwindigkeiten auf eine Variation, der Feldwicklung und der Ankerwicklung, beschrieben werden. In einer Drehelektromaschine vom Typ eines gewickelten Erregers bzw. Feldes wird im Allgemeinen die Feldwicklung in einer Nebenschlusswicklungsweise erregt. Deshalb fließt nicht ein großer Strom, und die Anzahl der Windungen ist entworfen, groß zu sein, um eine große magnetomotorische Kraft mit einem kleinen Strom zu erhalten. Was die Ankerwicklung betrifft, müssen jedoch andererseits ein Stromerzeugungsstrom (bzw. Elektrogenerationsstrom) und Antriebsstrom durch die Ankerwicklung fließen, und die Anzahl der Windungen ist häufig entworfen, klein zu sein, um den Widerstand zu reduzieren. Aus diesen Gründen ist die Induktivität der Feldwicklung wahrscheinlich größer als die Induktivität der Ankerwicklung.
In dem Fall, wo der Befehlwert für den Feldstrom in hohem Maß variiert zwischen vor und nach einem Umschalten des Stromerzeugungsmodus, wird aus dem obigen Grund die Periode, bis der Feldstrom dem Befehlwert folgt, viel länger als die Periode, bis der Ankerstrom dem Befehlwert folgt. Aufgrund dieser Reaktionsverzögerung tritt ein Fehler zwischen dem Feldstrom und dem Feldstrom-Befehlwert auf, was somit ein Problem verursacht, dass das Stromerzeugungsdrehmoment aufgrund des Fehlers variiert.
LÖSUNG DER PROBLEME
Eine Steuervorrichtung für eine Drehelektromaschine gemäß der vorliegenden Erfindung steuert eine Drehelektromaschine als einen Ladestromerzeuger bzw. Ladeelektrogenerator (Engl.: charging electric generator), mit Verwendung eines Wechselrichterschaltkreises, und enthält: einen Erregungsausmaß-Generator zum Erzeugen eines ersten Stromerzeugungsmodus, in dem ein Erregungsausmaß für eine Feldwicklung und ein Erregungsausmaß für eine Ankerwicklung der Drehelektromaschine gesteuert werden, und der Wechselrichter zum Durchführen einer Stromerzeugung getrieben wird, und eines zweiten Stromerzeugungsmodus, in dem nur ein Erregungsausmaß für die Feldwicklung gesteuert wird zum Durchführen einer Stromerzeugung; und einen Erregungssignal-Generator zum, auf der Grundlage einer variationsbezogenen Information, die für eine Variation in wenigstens einem von einem Stromerzeugungsdrehmoment und einem Stromerzeugungsstrom der Drehelektromaschine relevant ist, Durchführen eines Umschaltens zwischen dem ersten Stromerzeugungsmodus und dem zweiten Stromerzeugungsmodus, und Erzeugen von Erregungssignalen für die Feldwicklung und die Ankerwicklung.
WIRKUNG DER ERFINDUNG
Die Steuervorrichtung für eine Drehelektromaschine gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht eine Reduktion der Stromerzeugungsdrehmomentvariation, die zu der Zeit eines Umschaltens des Stromerzeugungsmodus verursacht wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Gesamtsystemausgestaltung einer Steuervorrichtung für eine Drehelektromaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Blockdiagramm, das die Ausgestaltung eines Stromerzeuger-Motors zeigt, der mit der Steuervorrichtung für eine Drehelektromaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung versehen ist.
3 ist ein Blockdiagramm, das die Ausgestaltung einer Erregungssteuervorrichtung der Drehelektromaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Hardwareausgestaltung der Erregungssteuervorrichtung der Drehelektromaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
5 ist ein Erläuterungsdiagramm, das ein Kennfeld veranschaulicht, das in einer ersten Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit gespeichert ist, gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
6 ist ein Flussdiagramm, das eine Prozedur zum Erzeugen des Kennfeldes gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
7 ist ein Erläuterungsdiagramm, das Variationen im Strom und Drehmoment zwischen vor und nach einem Umschalten eines Stromerzeugungsmodus gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung im Vergleich mit einem konventionellen Verfahren zeigt.
8 ist ein Blockdiagramm, das die Ausgestaltung einer Erregungssteuervorrichtung einer Drehelektromaschine gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt.
9 ist ein Flussidagramm, das eine Prozedur zum Umschalten zwischen einem Wechselrichter-Stromerzeugungsmodus und einem Generator-Stromerzeugungsmodus gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
10 ist ein Flussdiagramm, das eine Prozedur zum Erzeugen eines Feldstrom-Befehlwertes und eines Ankerstrom-Befehlwertes gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung zeigt.
11 ist ein schematisches Diagramm, das ein Verfahren zum Bestimmen des Feldstrom-Befehlwertes während eines Betriebs in dem Wechselrichter-Stromerzeugungsmodus gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung zeigt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Ausführungsform 1
Hier wird im Nachfolgenden eine Steuervorrichtung für eine Drehelektromaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung beschrieben werden.
1 ist eine Gesamtsystemausgestaltung einer Steuervorrichtung für eine Drehelektromaschine vom Typ eines gewickelten Erregers bzw. Feldes, wie an einem Fahrzeug montiert, gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
In 1 ist ein Stromerzeuger-Motor bzw. Elektrogenerator-Motor (Engl.: electric generator motor) 102 mit einem Verbrennungsmotor 101 für ein Fahrzeug via eine Leistungsübertragungseinheit 104 mit Verwendung einer Welle, einer Riemenscheibe oder eines Riemens verbunden, um fähig zu sein zum Übertragen eines Drehmoments an oder Empfangen eines Drehmoments von dem Verbrennungsmotor 101 für ein Fahrzeug, und ist elektrisch mit einer Batterie (oder Kondensator, hier im Nachfolgenden als eine Batterie bezeichnet) 103 verbunden. Der Stromerzeuger-Motor 102 fungiert als ein Elektromotor zum Starten und Unterstützen des Verbrennungsmotors 101 für ein Fahrzeug und als ein Stromerzeuger bzw. Elektrogenerator zum Laden der Batterie 103. Die Batterie 103 kann mit einer anderen Fahrzeuglast gemeinsam genutzt werden oder kann diesem Stromerzeuger-Motor zugeordnet sein.
2 ist ein Blockdiagramm, das die Ausgestaltung des Stromerzeuger-Motors zeigt, der mit der Steuervorrichtung für eine Drehelektromaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung versehen ist.
In 2 ist der Stromerzeuger-Motor 102 zusammengesetzt aus einer Drehelektromaschine 200, einer Erregungssteuervorrichtung 210, einem Brückenschaltkreis 220 und einem Feldschaltkreis bzw. Erregerschaltkreis 230. Die Funktion als ein Elektromotor und die Funktion als ein Stromerzeuger bzw. Elektrogenerator des Stromerzeuger-Motors 102 werden durch Erregen der Ankerwicklung 201 und der Feldwicklung 202 der Drehelektromaschine 200 durch eine Steuerung des Brückenschaltkreises 220 und des Feldschaltkreises 230 durch die Erregungssteuervorrichtung 210 erzielt.
Und zwar wird durch ein Erregen jeder der Ankerwicklung 201 und der Feldwicklung 202 ein Drehmoment zum Starten und Unterstützen des Verbrennungsmotors erzeugt, oder ein Strom zum Laden der Batterie wird erzeugt. Die Drehelektromaschine 200 hat einen Drehpositionssensor 203, so wie einen Codierer oder einen Drehmelder, darin.
In 2 ist der Brückenschaltkreis 220 zusammengesetzt aus: einem Dreiphasen-Wechselrichterschaltkreis, der zusammengesetzt ist aus Schaltelementen eines oberen Zweigs 223a bis 223c und Schaltelementen eines unteren Zweigs 224a bis 224c, die auf eine Dreiphasen-Brückenweise verbunden sind; einem Dreiphasen-Brückengleichrichtungsschaltkreis, der zusammengesetzt ist aus Dioden eines oberen Zweigs 225a bis 225c und Dioden eines unteren Zweigs 226a bis 226c, die antiparallel zu den Schaltelementen angeschlossen sind; und Ankerstromsensoren 227a bis 227c zum Erfassen von Ankerströmen, die von den jeweiligen Phasen zu der Ankerwicklung 201 fließen.
Jedes Schaltelement ist aus einem MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect-Transistor), einem IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) oder dergleichen gebildet.
Der Brückenschaltkreis 220, der wie oben beschrieben ausgestaltet ist, führt eine AN/AUS-Steuerung jedes Schaltelements in Übereinstimmung mit einem Erregungssignal von der Erregungssteuervorrichtung 210 aus, wodurch die Ankerwicklung 201 erregt wird.
Hier werden die Dioden des oberen Zweigs 225a bis 225c und die Dioden des unteren Zweigs 226a bis 226c als unabhängige Diodenelemente beschrieben. Jedoch können parasitäre Dioden, die in den Schaltelementen des oberen Zweigs 223a bis 223c und den Schaltelementen des unteren Zweigs 224a bis 224c existieren, anstelle der unabhängigen Diodenelemente verwendet werden.
Der Feldschaltkreis 230 ist zusammengesetzt aus einem Schaltelement 231 in einem oberen Zweig, einem Schaltelement 232 in einem unteren Zweig und einem Feldstromsensor 233 zum Erfassen des Stroms in der Feldwicklung 202. Der Feldschaltkreis 230, der wie oben beschrieben ausgestaltet ist, führt eine AN/AUS-Steuerung jedes Schaltelements in Übereinstimmung mit einem Erregungssignal von der Erregungssteuervorrichtung 210 aus, wodurch die Feldwicklung 202 erregt wird.
In 2 ist die Drehelektromaschine 200 eine Dreiphasen-Drehelektromaschine vom Typ eines gewickelten Erregers bzw. Feldes mit Ankerwicklungen und Feldwicklungen für drei Phasen. Jedoch kann ein anderes Wicklungsverfahren oder eine andere Anzahl von Phasen verwendet werden.
3 ist ein Blockdiagramm, das die Ausgestaltung der Erregungssteuervorrichtung 210 der Drehelektromaschine gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
In 3 bezeichnet 301 eine B-Anschluss-Spannung-Erfassungseinheit zum Erfassen einer B-Anschluss-Spannung. 302 bezeichnet eine Drehzahl-Berechnungseinheit zum Berechnen der Drehzahl der Drehelektromaschine 200 auf der Grundlage einer Ausgabe von dem Drehpositionssensor 203. 303 bezeichnet eine Ankerstrom-Erfassungseinheit zum Erfassen eines Ankerstroms auf der Grundlage von Ausgaben von den Ankerstromsensoren 227a bis 227c. 304 bezeichnet eine Feldstrom-Erfassungseinheit zum Erfassen eines Feldstroms auf der Grundlage einer Ausgabe von dem Feldstromsensor 233. 305 bezeichnet eine Stromerzeugung-Umschaltungssignal-Erzeugungseinheit zum Erzeugen eines Signals zum Umschalten des Stromerzeugungsmodus auf der Grundlage einer Ausgabe von der Drehzahl-Berechnungseinheit 302.
310 bezeichnet eine Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit, die eine erste Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 311 zum Erzeugen eines Erregungsausmaß-Befehlwertes für einen Wechselrichter-Stromerzeugungsmodus und eine zweite Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 312 zum Erzeugen eines Erregungsausmaß-Befehlwertes für einen Generator-Stromerzeugungsmodus enthält.
320 bezeichnet eine Erregungssignal-Erzeugungseinheit, die enthält: eine Stromerzeugung-Umschaltungseinheit 321 zum Durchführen einer Bestimmung hinsichtlich des Umschaltens zwischen den zwei Stromerzeugungsmodi; eine Ankererregungssignal-Erzeugungseinheit 322 zum Erzeugen eines an den Brückenschaltkreis 220 anzulegenden Erregungssignals; und eine Felderregungssignal-Erzeugungseinheit 323 zum Erzeugen eines an den Feldschaltkreis 230 anzulegenden Erregungssignals.
Die Erregungssteuervorrichtung 210 ist zusammengesetzt aus der B-Anschluss-Spannung-Erfassungseinheit 301, der Drehzahl-Berechnungseinheit 302, der Ankerstrom-Erfassungseinheit 303, der Feldstrom-Erfassungseinheit 304, der Stromerzeugung-Umschaltungssignal-Erzeugungseinheit 305, der Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 310 und der Erregungssignal-Erzeugungseinheit 320, die oben beschrieben sind.
Die Erregungssteuervorrichtung 210 hat vielfältige Funktionen zum Steuern der Drehelektromaschine, zusätzlich zu den in 3 gezeigten Funktionen, aber hier werden die für die vorliegende Erfindung relevanten Funktionen beschrieben.
Als ein Beispiel der Hardwareausgestaltung der Erregungssteuervorrichtung 210, wie in 4 gezeigt, kann die Erregungssteuervorrichtung 210 zusammengesetzt sein aus einem Prozessor 211 und einem Speicher 212, und die später beschriebenen Operationen können durch ein in dem Speicher gespeichertes Programm ausgeführt werden. Ein Logikschaltkreis kann zusammen mit dem Prozessor 211 verwendet werden.
Als Nächstes wird die Operation der Erregungssteuervorrichtung 210 mit Verweis auf 3 beschrieben werden.
Die B-Anschluss-Spannung-Erfassungseinheit 301 erfasst eine Anschluss-Spannung VB des positiven Anschlusses B, mit Verwendung des Potentials des negativen Anschlusses GND des Brückenschaltkreises 220 und des Feldschaltkreises 230 als eine Referenz, und gibt die Anschluss-Spannung VB an die Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 310 ein. Die Drehzahl-Berechnungseinheit 302 berechnet eine Drehzahl NMG der Drehelektromaschine 200 auf der Grundlage einer Drehpositionsinformation über die Drehelektromaschine 200, die durch den Drehpositionssensor 203 erfasst worden ist, der mit der Drehelektromaschine 200 verbunden ist, und gibt die Drehzahl NMG an die Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 310 ein. Die Ankerstrom-Erfassungseinheit 303 erfasst Ströme Iu, Iv, Iw, die durch die Ankerwicklung 201 fließen, durch die Ankerstromsensoren 227a bis 227c und gibt die Ströme Iu, Iv, Iw an die Ankererregungssignal-Erzeugungseinheit 322 ein. Die Feldstrom-Erfassungseinheit 304 erfasst Feldstrom If, der durch die Feldwicklung 202 fließt, durch den Feldstromsensor 233 und gibt den Feldstrom If an die Felderregungssignal-Erzeugungseinheit 323 ein.
Die erste Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 311 empfängt die von der B-Anschluss-Spannung-Erfassungseinheit 301 erhaltene B-Anschluss-Spannung VB, die von der Drehzahl-Berechnungseinheit 302 erhaltene Drehzahl NMG und einen Stromerzeugungsdrehmoment-Befehlwert TRQref oder einen Stromerzeugungsspannung-Befehlwert VBref, eingegeben von einem Externe-Eingabe-Anschluss 330, und erzeugt Ankererregungsausmaß-Befehlwerte Idref1 und Iqref1 und einen Felderregungsausmaß-Befehlwert Ifref1 durch Referenzieren eines Kennfeldes. Hier meint das Kennfeld eine Tabelle, in der ein zweckgemäßes Steuerungsausmaß oder eine Ausgabe bezüglich eines eingegebenen Befehlwertes oder eines beobachteten Statusausmaßes gespeichert wird, indem es im Voraus berechnet wird, und ein Referenzieren des Kennfeldes meint ein Auswählen eines Ausgabewertes entsprechend einem Eingabewert aus der Tabelle.
5 zeigt ein Kennfeld, das in der ersten Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 311 gespeichert ist, als ein Beispiel der Kennfeldreferenzierung. Tabellen zum jeweiligen Bestimmen des Felderregungsausmaß-Befehlwertes Ifref und der Ankererregungsausmaß-Befehlwerte Idref und Iqref sind gespeichert, und wenn die B-Anschluss-Spannung VB, die Drehzahl NMG und der Stromerzeugungsdrehmoment-Befehlwert TRQref eingegeben werden, werden die diesen Eingaben entsprechenden Befehlwerte eindeutig aus den jeweiligen Tabellen bestimmt.
Die zweite Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 312 empfängt die von der B-Anschluss-Spannung-Erfassungseinheit 301 erhaltene B-Anschluss-Spannung VB, die von der Drehzahl-Berechnungseinheit 302 erhaltene Drehzahl NMG und den Stromerzeugungsdrehmoment-Befehlwert TRQref oder den Stromerzeugungsspannung-Befehlwert VBref, eingegeben von dem Externe-Eingabe-Anschluss 330, und erzeugt einen Felderregungsausmaß-Befehlwert Ifref2 mittels Referenzieren eines Kennfeldes.
Hier erzeugen die erste Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 311 und die zweite Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 312 die Erregungsausmaßbefehle mittels Referenzieren der Kennfelder, aber können eine Berechnung in Echtzeit auf der Grundlage eingegebener Werte durchführen, um die Erregungsausmaß-Befehlwerte für jeden Stromerzeugungsmodus zu erzeugen.
Die Erregungssignal-Erzeugungseinheit 320 ist zusammengesetzt aus der Stromerzeugung-Umschaltungseinheit 321 zum Umschalten des Stromerzeugungsmodus, der Ankererregungssignal-Erzeugungseinheit 322 zum Erzeugen eines Ankererregungssignals und der Felderregungssignal-Erzeugungseinheit 323 zum Erzeugen eines Felderregungssignals.
Die Stromerzeugung-Umschaltungseinheit 321 schaltet den Stromerzeugungsmodus auf der Grundlage der durch die Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 310 erzeugten Erregungsausmaß-Befehlwerte, eines durch die Stromerzeugung-Umschaltungssignal-Erzeugungseinheit 305 erzeugten Stromerzeugung-Umschaltungssignals und eines durch die Feldstrom-Erfassungseinheit 304 erfassten Feldstroms um.
In dem Wechselrichter-Stromerzeugungsmodus führt, in Reaktion auf die eingegebenen Ankererregungsausmaß-Befehlwerte Idref und Iqref, die Ankererregungssignal-Erzeugungseinheit 322 eine Rückführungsregelung für die durch die Ankerstrom-Erfassungseinheit 303 erfassten Ankerströme Id und Iq durch, um ein PWM-Signal auszugeben zum Veranlassen der Ankerströme Id und Iq, den Ankererregungsausmaß-Befehlwerten Idref und Iqref zu folgen. Auf der Grundlage des PWM-Signals wird eine AN/AUS-Steuerung für die Schaltelemente 223a bis 223c und 224a bis 224c des Brückenschaltkreises 220 durchgeführt, wodurch das Stromerzeugungsdrehmoment gesteuert wird, um mit dem Stromerzeugungsdrehmoment-Befehlwert TRQref zusammenzufallen.
Da in dem Generator-Stromerzeugungsmodus die Ankererregungsausmaß-Befehlwerte nicht eingegeben werden, werden andererseits sämtliche der Schaltelemente des Brückenschaltkreises 220 gesteuert, AUS zu sein. Alternativ kann für jedes Element eine Synchrongleichrichtung-Stromerzeugung durchgeführt werden, in der das entsprechende Schaltelement angeschaltet wird während der Periode, in der der Strom durch die antiparallel angeschlossene Diode fließt.
In Reaktion auf den eingegebenen Felderregungsausmaß-Befehlwert Ifref führt die Felderregungssignal-Erzeugungseinheit 323 eine Rückführungsregelung für den durch die Feldstrom-Erfassungseinheit 304 erfassten Feldstrom If durch, um ein PWM-Signal auszugeben zum Veranlassen des Feldstroms If, dem Felderregungsausmaß-Befehlwert Ifref zu folgen. Auf der Grundlagen des PWM-Signals wird eine AN/AUS-Steuerung für die Schaltelemente 231 und 232 des Feldschaltkreises 230 durchgeführt, wodurch das Stromerzeugungsdrehmoment TRQ gesteuert wird, um mit dem Stromerzeugungsdrehmoment-Befehlwert TRQref zusammenzufallen.
Die Steuervorrichtung für eine Drehelektromaschine gemäß Ausführungsform 1, die wie oben beschrieben, ausgestaltet ist, steuert die Drehelektromaschine 200, um als ein Elektromotor zu arbeiten, zum Liefern eines Drehmoments an den Verbrennungsmotor 101 für das Fahrzeug zu der Zeit des Startens des Verbrennungsmotors 101 für das Fahrzeug, und um als ein Stromerzeuger bzw. Elektrogenerator zu arbeiten zum Laden der Batterie 103, nachdem der Verbrennungsmotor 101 für das Fahrzeug gestartet wird.
Wenn die Drehelektromaschine 200 als ein Stromerzeuger arbeitet, falls die Drehzahl der Drehelektromaschine 200 kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, ist die Spannung, die erzeugt werden kann, geringer als die Batteriespannung, und deshalb werden, durch den Wechselrichter-Stromerzeugungsmodus, die sechs Schaltelemente 223a bis 223c und 224a bis 224c betrieben, und ein Erregungssignal wird erzeugt, um den Brückenschaltkreis 220 als einen Hochsetz-Zerhacker durch ein PWM-Signal zu betreiben, wodurch die Stromerzeugungsspannung hochgesetzt wird und die Batterie 103 geladen wird.
Falls die Drehzahl den vorbestimmten Wert überschreitet, wird die Spannung, die erzeugt werden kann, höher als die Batteriespannung, und deshalb ist es nicht erforderlich, die Stromerzeugungsspannung weiterhin hochzusetzen. Deshalb wird der Stromerzeugungsmodus zu dem Generator-Stromerzeugungsmodus umgeschaltet, wird eine Steuerung für die Schaltelemente 223a bis 223c und 224a bis 224c durch das PWM-Signal gestoppt, und das Erregungsausmaß für die Feldwicklung 202 wird gesteuert, wodurch die Batterie 103 geladen wird. In dem Generator-Stromerzeugungsmodus lädt der Stromerzeugungsstrom die Batterie 103 durch die sechs Dioden 225a bis 225c und 226a bis 226c, die den Dreiphasen-Brückengleichrichtungsschaltkreis zusammensetzen.
Was die Erregungsausmaß-Befehlwerte in jedem des Wechselrichter-Stromerzeugungsmodus und des Generator-Stromerzeugungsmodus betrifft, erzeugen die erste Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 311 und die zweite Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 312 in der Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 310 die Erregungsausmaß-Befehlwerte mittels Referenzieren der Kennfelder, in denen jeder Befehlwert, der verknüpft ist mit der Antriebsbedingung und dem Stromerzeugungsdrehmoment-Befehlwert, im Voraus gespeichert ist. Wie oben in 5 beschrieben, speichert nämlich die erste Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 311 in einer Tabelle die Ankererregungsausmaß-Befehlwerte Idref1 und Iqref1 und den Felderregungsausmaß-Befehlwert Ifref1 als die Erregungsausmaß-Befehlwerte für den Wechselrichter-Stromerzeugungsmodus, und die zweite Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 312 speichert in einer Tabelle den Felderregungsausmaß-Befehlwert Ifref2 als den Erregungsausmaß-Befehlwert für den Generator-Stromerzeugungsmodus.
Hier wird ein Verfahren zum Erzeugen von Befehlwertkennfeldern für die jeweiligen Stromerzeugungsmodi, gespeichert in der ersten Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit und der zweiten Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit in der vorliegenden Ausführungsform 1, auf der Grundlage eines in 6 gezeigten Flussdiagramms beschrieben werden.
6 zeigt eine Prozedur zum Erzeugen der Kennfelder gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung. Zuerst wird die Beziehung des Stromerzeugungsdrehmoments TRQ bezüglich des Feldstroms If, wenn die Drehelektromaschine 200, die ein Steuerungsziel ist, in dem Generator-Stromerzeugungsmodus betrieben, abgeleitet bzw. hergeleitet (Schritt S101). Auf der Grundlage der abgeleiteten Beziehung wird ein Kennfeld des Felderregungsausmaß-Befehlwertes Ifref2, der mit dem Stromerzeugungsdrehmoment-Befehlwert TRQref verknüpft ist, erzeugt, welches in der zweiten Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 312 gespeichert werden soll (Schritt S102).
Um das Kennfeld, das in der ersten Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 311 gespeichert werden soll, auf der Grundlage des Ausdrucks (1) für das Drehmoment der Drehelektromaschine, oben beschrieben, zu bestimmen, wird als Nächstes die Beziehung des Stromerzeugungsdrehmoments TRQ bezüglich Variationen in dem Feldstrom If und den Ankerströmen Id und Iq, wenn die Drehelektromaschine 200 in dem Wechselrichter-Stromerzeugungsmodus betrieben wird, hergeleitet (Schritt S103).
Zu dieser Zeit, wie in dem Ausdruck (1) für das Drehmoment gezeigt, gibt es mehrfache Kombinationen von If, Id und Iq, die ein gegebenes Stromerzeugungsdrehmoment verursachen.
Falls jedoch beispielsweise die Kombination ausgewählt wird, um den Stromerzeugungswirkungsgrad in dem Wechselrichter-Stromerzeugungsmodus zu maximieren, werden der in der ersten Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 311 gespeicherte Felderregungsausmaß-Befehlwert Ifref1 und der in der zweiten Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 312 gespeicherte Felderregungsausmaß-Befehlwert Ifref2 unterschiedliche Werte bezüglich desselben Stromerzeugungsdrehmoment-Befehlwertes TRQref, wodurch eine Drehmomentvariation aufgrund einer Reaktionsverzögerung des Feldstroms verursacht wird, wie in dem oben beschriebenen Problem gezeigt. Eine derartige Drehmomentvariation wird verursacht, weil der Strombefehlwert in dem Wechselrichter-Stromerzeugungsmodus und der Strombefehlwert in dem Generator-Stromerzeugungsmodus unabhängig voneinander bestimmt werden. Auch in dem Fall, wo die Kombination ausgewählt wird, um einen Eisenverlust in dem Wechselrichter-Stromerzeugungsmodus zu minimieren, tritt somit beispielsweise die Drehmomentvariation ähnlich auf.
Deshalb wird in der vorliegenden Ausführungsform 1 der Felderregungsausmaß-Befehlwert Ifref1, der in der ersten Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 311 gespeichert werden soll, gesetzt, immer mit dem Felderregungsausmaß-Befehlwert Ifref2 zusammenzufallen, der in der zweiten Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit gespeichert werden soll. Somit variiert der Feldstrom-Befehlwert nicht zwischen vor und nach einem Umschalten des Stromerzeugungsmodus, und eine wie oben beschriebene Reaktionsverzögerung des Feldstroms tritt nicht auf. Und zwar wird eine Kombination von Ankerströmen Id und Iq so hergeleitet, dass der Ausdruck (1) für das Drehmoment erfüllt wird, und beide Werte des Feldstroms If und des Stromerzeugungsdrehmoments TRQ, wenn die Drehelektromaschine 200 in dem Wechselrichter-Stromerzeugungsmodus betrieben wird, mit denen zusammenfallen, wenn die Drehelektromaschine 200 in dem Generator-Stromerzeugungsmodus betrieben wird (Schritt S104). Obwohl mehrfache Kombinationen von Id und Iq, die den Drehmomentausdruck (1) erfüllen, vorstellbar sind, werden in der vorliegenden Ausführungsform 1 Befehlwerte für die Ankerströme Id und Iq bestimmt, um die Summe des Eisenverlusts und des Kupferverlusts zu minimieren (Schritt S105). Obwohl die Kombination, die die Summe des Eisenverlusts und des Kupferverlusts minimiert, in der vorliegenden Ausführungsform 1 genutzt wird, kann eine andere Kombination (beispielsweise eine Kombination, die den Stromerzeugungswirkungsgrad maximiert) genutzt werden.
Auf der Grundlage der hergeleiteten Beziehung wird schließlich ein Kennfeld des Felderregungsausmaß-Befehlwertes Ifref1 und der Ankererregungsausmaß-Befehlwerte Idref1 und Iqref1, verknüpft mit dem Stromerzeugungsdrehmoment-Befehlwert TRQref, erzeugt, welches in der ersten Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 311 gespeichert werden soll (Schritt S106).
Wie oben beschrieben, ist in der vorliegenden Ausführungsform 1, bezüglich eines gegebenen Stromerzeugungsdrehmoment-Befehlwertes TRQref, der in der ersten Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 311 zu speichernde Felderregungsausmaß-Befehlwert Ifref1 vorgegeben, um immer mit dem in der zweiten Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 312 zu speichernden Felderregungsausmaß-Befehlwert Ifref2 zusammenzufallen, und die Ankererregungsausmaß-Befehlwerte Idref und Iqref werden in Übereinstimmung mit dem vorgegebenen Felderregungsausmaß-Befehlwert Ifref1 bestimmt. Bezüglich desselben Stromerzeugungsdrehmoment-Befehlwertes TRQref erzeugen somit die erste Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 311 und die zweite Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 312 denselben Felderregungsausmaß-Befehlwert Ifref. Selbst falls die Stromerzeugung-Umschaltungseinheit 321 das Umschalten zwischen dem Wechselrichter-Stromerzeugungsmodus und dem Generator-Stromerzeugungsmodus zu irgendeinem Zeitpunkt durchführt, variieren deshalb der Feldstrom If und das Stromerzeugungsdrehmoment TRQ nicht zwischen vor und nach dem Umschalten des Stromerzeugungsmodus, und ein durch eine Reaktionsverzögerung des Feldstroms If verursachtes Drehmomentpulsieren tritt nicht auf.
7 zeigt Variationen in dem Strom (If) und dem Drehmoment (Tm) zwischen vor und nach einem Umschalten des Stromerzeugungsmodus gemäß der vorliegenden Ausführungsform 1 im Vergleich mit einem konventionellen Verfahren und zeigt Schaltkreissimulationsergebnisse in Graphen. Das konventionelle Verfahren ist links gezeigt, und das Verfahren gemäß Ausführungsform 1 ist rechts gezeigt. In dem konventionellen Verfahren variiert zwischen vor und nach dem Umschalten des Stromerzeugungsmodus (in 7 ein Umschalten von INV zu ALT oder ein Umschalten von ALT zu INV) der Felderregungsausmaß-Befehlwert Ifref, und während einer Periode, bis der Feldstrom If der Variation in dem Befehlwert folgt, variiert das Stromerzeugungsdrehmoment Tm.
Andererseits ist in dem Verfahren gemäß Ausführungsform 1 der durch die erste Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 311 erzeugte Felderregungsausmaß-Befehlwert Iref1 so entworfen, dass die Differenz davon von dem durch die zweite Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 312 erzeugten Felderregungsausmaß-Befehlwert Ifref2 null wird. Deshalb variiert der Feldstrom If nicht zwischen vor und nach dem Umschalten des Stromerzeugungsmodus. Somit wird es herausgefunden, dass die Variation in dem Stromerzeugungsdrehmoment Tm unterdrückt wird.
Wie oben beschrieben, wird in Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung eine Steuerung so durchgeführt, dass das Stromerzeugungsdrehmoment und das Erregungsausmaß für die Feldwicklung jeweils dieselben werden zwischen vor und nach einem Umschalten des Stromerzeugungsmodus. Deshalb variiert das Stromerzeugungsdrehmoment nicht, und ein Drehmomentstoß und ein Strompulsieren aufgrund eines Umschaltens des Stromerzeugungsmodus können unterdrückt werden.
Ausführungsform 2
Als Nächstes wird eine Steuervorrichtung für eine Drehelektromaschine gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. 8 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausgestaltung einer Erregungssteuervorrichtung 210 für eine Drehelektromaschine gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt. In 8 bezeichnen dieselben Bezugszeichen wie diese in 3 dieselben oder entsprechende Funktionen. In der Erregungssteuervorrichtung 210 für eine Drehelektromaschine gemäß der vorliegenden Ausführungsform 2 ist eine dritte Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 313 neu zu der Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 310 hinzugefügt, und die Bedingung zum Umschalten des Stromerzeugungsmodus in der Stromerzeugung-Umschaltungseinheit 321 ist im Vergleich zu Ausführungsform 1 modifiziert.
In 8 speichert die dritte Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 313 ein Kennfeld eines derartigen Felderregungsausmaß-Befehlwertes Ifref3 und Ankererregungsausmaß-Befehlwerte Idref3 und Iqref3, um den Stromerzeugungswirkungsgrad bezüglich eines Stromerzeugungsdrehmoment-Befehlwertes in dem Wechselrichter-Stromerzeugungsmodus zu maximieren. Dieses Kennfeld wird als ein Maximaler-Wirkungsgrad-Kennfeld bezeichnet.
Außerdem wird in der vorliegenden Ausführungsform 2 ein Kennfeld, das in der ersten Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 311 gespeichert ist, zum Veranlassen, dass der Felderregungsausmaß-Befehlwert Ifref1 immer mit dem Feldstrom-Befehlwert in dem Generator-Stromerzeugungsmodus zusammenfällt, als ein stoßloses Kennfeld bezeichnet.
9 ist ein Flussdiagramm, das eine Prozedur zum Umschalten zwischen dem Wechselrichter-Stromerzeugungsmodus und dem Generator-Stromerzeugungsmodus in der vorliegenden Ausführungsform 2 veranschaulicht. Während eines Betriebs in dem Wechselrichter-Stromerzeugungsmodus steuert die Erregungssignal-Erzeugungseinheit 320 das Erregungsausmaß für die Drehelektromaschine, um den Stromerzeugungswirkungsgrad zu maximieren, auf der Grundlage des durch die dritte Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 313 erzeugten Erregungsausmaß-Befehlwertes.
Aufgrund eines Anstiegs der Drehzahl und der Variation in dem Stromerzeugungsdrehmoment-Befehlwert, wenn die Stromerzeugung-Umschaltungssignal-Erzeugungseinheit 305 ein Stromerzeugung-Umschaltungssignal erzeugt, um den Stromerzeugungsmodus von dem Wechselrichter-Stromerzeugungsmodus zu dem Generator-Stromerzeugungsmodus umzuschalten (Schritt S201), schaltet zuerst die Stromerzeugung-Umschaltungseinheit 321 den zum Erzeugen des Erregungssignals zu verwendenden Befehlwert um, von der dritten Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 313 zu der ersten Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 311 (Schritt S202). Da zu dieser Zeit der durch die erste Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 311 erzeugte Felderregungsausmaß-Befehlwert Ifref1 unterschiedlich ist von dem durch die dritte Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 313 erzeugten Felderregungsausmaß-Befehlwert Ifref3, kann eine Variation in dem Drehmoment zu der Zeit eines Umschaltens des Befehlwertes auftreten.
Demgemäß werden in der vorliegenden Ausführungsform 2, zu der Zeit eines Umschaltens zwischen der ersten Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 311 und der dritten Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 313, der Felderregungsausmaß-Befehlwert Ifref und die Ankererregungsausmaß-Befehlwerte Idref und Iqref durch ein Tiefpassfilter gefiltert, wodurch die Variationsgeschwindigkeiten der Befehlwerte unterdrückt werden. Somit variiert der Feldstrom sanft ohne Verzögerung von dem Feldstrom-Befehlwert, wodurch eine Variation im Drehmoment unterdrückt wird.
Zu der Zeit eines Umschaltens des Befehlwertes zwischen der ersten Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit und der dritten Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit wird hier der Befehlwert durch ein Tiefpassfilter gefiltert. In der Praxis kann jedoch ein anderes Verfahren verwendet werden, solange wie die Geschwindigkeit einer Variation in dem Befehlwert verlangsamt werden kann, und eine Reaktionsverzögerung des Feldstroms vermieden werden kann. Beispielsweise können die Variationsausmaße in dem Felderregungsausmaß-Befehlwert Ifref und den Ankererregungsausmaß-Befehlwerten Idref und Iqref pro Zeit beschränkt werden, wodurch die Befehlwerte gesteuert werden können, um schrittweise umgeschaltet zu werden.
Als Nächstes vergleicht die Erregungssignal-Erzeugungseinheit 320 den von der Feldstrom-Erfassungseinheit 304 erhaltenen Feldstrom If mit dem durch die erste Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 311 erzeugten Felderregungsausmaß-Befehlwert Ifref1, um zu bestätigen, dass der Feldstrom If nah zu dem Felderregungsausmaß-Befehlwert Ifref1 geworden ist (Schritt S203). Nachdem es bestätigt wird, dass der Feldstrom If nah zu dem Felderregungsausmaß-Befehlwert Ifref1 geworden ist, wird ein Umschalten zwischen dem Wechselrichter-Stromerzeugungsmodus und dem Generator-Stromerzeugungsmodus wie in Ausführungsform 1 durchgeführt (Schritt S204).
In der vorliegenden Ausführungsform 2 wird während des Betriebs in dem Wechselrichter-Stromerzeugungsmodus immer eine Steuerung mit Verwendung des Maximaler-Wirkungsgrad-Kennfeldes durchgeführt, und nachdem ein Signal zum Umschalten zu dem Generator-Stromerzeugungsmodus empfangen wird, wird ein Betrieb durchgeführt mit Verwendung des stoßlosen Kennfeldes zum Veranlassen, dass der Feldstrom If mit dem Felderregungsausmaß-Befehlwert Ifref in dem Generator-Stromerzeugungsmodus zusammenfällt. Nachdem veranlasst wird, dass der Feldstrom If mit dem Wert in dem Generator-Stromerzeugungsmodus zusammenfällt, wird somit der Betrieb zu dem Generator-Stromerzeugungsmodus umgeschaltet.
Andererseits steuert während eines Betriebs in dem Generator-Stromerzeugungsmodus die Erregungssignal-Erzeugungseinheit 320 das Erregungsausmaß für die Drehelektromaschine auf der Grundlage des durch die zweite Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 312 erzeugten Erregungsausmaß-Befehlwertes.
Aufgrund der Abnahme der Drehzahl oder einer Variation in dem Stromerzeugungsdrehmoment-Befehlwert, wenn die Stromerzeugung-Umschaltungssignal-Erzeugungseinheit 305 ein Stromerzeugung-Umschaltungssignal erzeugt, um den Stromerzeugungsmodus von dem Generator-Stromerzeugungsmodus zu dem Wechselrichter-Stromerzeugungsmodus umzuschalten, schaltet die Stromerzeugung-Umschaltungseinheit 321 den zum Erzeugen des Erregungssignals zu verwendenden Befehlwert um, von der zweiten Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 312 zu der ersten Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 311. Diese Umschaltungsoperation ist dieselbe wie in der oben beschriebenen Ausführungsform 1, so dass ein Drehmomentpulsieren oder ein Strompulsieren nicht zu der Zeit des Umschaltens des Stromerzeugungsmodus auftreten.
Als Nächstes schaltet die Stromerzeugung-Umschaltungseinheit 321 den zum Erzeugen des Erregungssignals zu verwendenden Befehlwert um, von der ersten Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 311 zu der dritten Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 313. Wie im oben beschriebenen Schritt S202 werden zu dieser Zeit der Felderregungsausmaß-Befehlwert Ifref und die Ankererregungsausmaß-Befehlwerte Idref und Iqref durch ein Tiefpassfilter gefiltert, oder die Variationsausmaße in diesen Befehlwerten werden beschränkt, wodurch die Variationsgeschwindigkeiten der Befehlwerte verlangsamt werden, und eine Reaktionsverzögerung des Feldstroms verhindert wird. Somit variiert der Feldstrom sanft ohne Verzögerung von dem Feldstrom-Befehlwert, wodurch eine Variation im Drehmoment unterdrückt wird.
Nachdem das Umschalten vollendet wird, wird der Wechselrichter-Stromerzeugungsmodus ausgeführt mit Verwendung des durch die dritte Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 313 erzeugten Erregungsausmaß-Befehlwertes, d.h. mit Verwendung des Maximaler-Wirkungsgrad-Kennfeldes.
Durch Durchführen der wie oben beschriebenen Steuerung wird es möglich, den Wechselrichter-Stromerzeugungsmodus zu erreichen, der nicht solch einer Randbedingung unterworfen ist, dass der Felderregungsausmaß-Befehlwert Ifref1 dazu gebracht werden sollte, mit dem Felderregungsausmaß-Befehlwert Ifref2 für den Generator-Stromerzeugungsmodus zusammenzufallen, und der Wirkungsgrad in dem Wechselrichter-Stromerzeugungsmodus kann verbessert werden.
Ausführungsform 3
Als Nächstes wird eine Steuervorrichtung für eine Drehelektromaschine gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung beschrieben werden. In der Steuervorrichtung für eine Drehelektromaschine gemäß Ausführungsform 3 ist die Prozedur zum Erzeugen des Kennfeldes, das in der ersten Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 311 in der Erregungssteuervorrichtung 210 gespeichert werden soll, im Vergleich zu Ausführungsform 1 modifiziert.
10 ist ein Flussdiagramm, das eine Prozedur zum Erzeugen des Felderregungsausmaß-Befehlwertes Ifref1 und der Ankererregungsausmaß-Befehlwerte Idref1 und Iqref1 zeigt, die in der ersten Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit 311 gespeichert werden sollen, in Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung.
11 ist ein schematisches Diagramm, das ein Verfahren zum Bestimmen des Felderregungsausmaß-Befehlwertes Ifref während eines Betriebs in dem Wechselrichter-Stromerzeugungsmodus zeigt, in der vorliegenden Ausführungsform 3. Mit Verweis auf 10 und 11 wird hier im Nachfolgenden die Prozedur zum Erzeugen des Erregungsausmaß-Befehlwert-Kennfeldes in Ausführungsform 3 beschrieben werden.
Zuerst wird durch dieselbe Prozedur wie in Ausführungsform 1 ein Erregungsausmaß-Befehlwert-Kennfeld für den Wechselrichter-Stromerzeugungsmodus erzeugt, in dem der Felderregungsausmaß-Befehlwert Ifref vorgegeben wird, um immer mit dem für den Generator-Stromerzeugungsmodus zusammenzufallen. In der vorliegenden Ausführungsform 3 wird dieses Kennfeld als ein stoßloses Kennfeld bezeichnet (Schritt S301).
Auf der Grundlage von Ausdruck (1) für das Drehmoment einer Drehelektromaschine wird als Nächstes solch eine Kombination des Felderregungsausmaß-Befehlwertes Ifref und der Ankererregungsausmaß-Befehlwerte Idref und Iqref, um den Stromerzeugungswirkungsgrad bezüglich des Stromerzeugungsdrehmoment-Befehlwertes TRQref zu maximieren, hergeleitet, wodurch ein Erregungsausmaß-Befehlwert-Kennfeld für eine Wechselrichter-Stromerzeugung erzeugt wird. Dieses Kennfeld wird als ein Maximaler-Wirkungsgrad-Kennfeld bezeichnet (Schritt S302).
Auf der Grundlage der Beziehung zwischen einer induzierten Spannung, die durch die Drehelektromaschine erzeugt werden kann, und der Drehzahl der Drehelektromaschine wird als Nächstes während des Betriebs in dem Generator-Stromerzeugungsmodus k1 als eine Drehzahl niedriger als die Drehzahl der Drehelektromaschine bestimmt, bei der der Betrieb in dem Generator-Stromerzeugungsmodus möglich wird.
Anschließend wird k2 als eine Drehzahl niedriger als k1 gesetzt, und das Intervall dazwischen wird als eine Kennfeldübergangregion gesetzt (Schritt S303).
Anschließend wird aus dem Feldstrom-Befehlwert (If – 1) in dem stoßlosen Kennfeld und dem Feldstrom-Befehlwert (If – 2) in dem Maximaler-Wirkungsgrad-Kennfeld ein Feldstrom-Befehlwert (If – 3) in der Kennfeldübergangregion in 11 auf der Grundlage eines unten gezeigten Übergangausdrucks (2) bestimmt (Schritt S304).
[Formel 2]

I_f-3(n) = 1 / k1 – k2{n – k2)·I_f-1(n) + (k1 – n)·I_f-2(n)} (2)

Hier ist n die Drehzahl der Drehelektromaschine und erfüllt k2 ≦ n ≦ k1. Außerdem ist If(n) ein Feldstrom-Befehlwert, der bestimmt worden ist auf der Grundlage jedes Kennfeldes, wenn die Drehzahl n ist.
Bezüglich der Beziehung zwischen dem Stromerzeugungsdrehmoment-Befehlwert TRQref und dem Feldstrom-Befehlwert (If – 3) in der durch Ausdruck (2) bestimmten Kennfeldübergangregion werden Kombinationen der Ankererregungsausmaß-Befehlwerte Idref und Iqref, die den Ausdruck (1) für das Drehmoment erfüllen, bestimmt (Schritt S305).
Unter diesen Kombinationen werden die Ankerstrom-Befehlwerte bestimmt, um den Stromerzeugungswirkungsgrad in der Wechselrichter-Stromerzeugung zu maximieren (Schritt S306). Das resultierende Kennfeld wird als ein Übergangregion-Kennfeld bezeichnet.
In dem Bereich einer Drehzahl n < k2 und dem Bereich einer Drehzahl n > k1, die nicht durch den Ausdruck (2) definiert sind, werden schließlich das Maximaler-Wirkungsgrad-Kennfeld und das stoßlose Kennfeld jeweils verwendet. Die drei Befehlwerte werden in jedem Drehzahlbereich kombiniert, und das resultierende Kennfeld wird als neues Erregungsausmaß-Befehlwert-Kennfeld für eine Wechselrichter-Stromerzeugung bestimmt (Schritt S307).
Mittels Erzeugen des Erregungsausmaß-Befehlwert-Kennfeldes für eine Wechselrichter-Stromerzeugung wird somit der Bereich, in dem eine Wechselrichter-Stromerzeugung mit dem maximalen Wirkungsgrad durchgeführt werden kann, im Vergleich zu Ausführungsform 1 vergrößert, und der Wirkungsgrad in dem Wechselrichter-Stromerzeugungsmodus kann erhöht werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform 3 wird zu der Zeit eines Umschaltens zwischen dem Generator-Stromerzeugungsmodus und dem Wechselrichter-Stromerzeugungsmodus dieselbe Steuerung wie in Ausführungsform 1 durchgeführt, wodurch ein Drehmomentstoß und ein Strompulsieren aufgrund eines Umschaltens des Stromerzeugungsmodus unterdrückt werden können, und außerdem kann, wenn die Drehzahl niedrig ist, ein Betrieb mit dem maximalen Wirkungsgrad in der Wechselrichter-Stromerzeugung durchgeführt werden, wodurch der Wirkungsgrad in der Wechselrichter-Stromerzeugung verbessert werden kann. In der vorliegenden Ausführungsform 3 wird ferner in der Drehzahlregion, die einem Übergang zwischen dem Maximaler-Wirkungsgrad-Kennfeld und dem stoßfreien Kennfeld entspricht, der Felderregungsausmaß-Befehlwert Ifref so vorgegeben, dass der Feldstrom If sanft variiert. Deshalb tritt eine Drehmomentvariation aufgrund einer Variation in der Drehzahl während der Wechselrichter-Stromerzeugung nicht auf.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen 1 bis 3 der vorliegenden Erfindung ist die Beschreibung unter der Annahme gegeben worden, dass die Reaktionsgeschwindigkeit auf eine Variation in dem Befehlwert für den Feldstrom If langsam ist. In dem Fall, wo die Reaktionsgeschwindigkeit auf eine Variation in den Befehlwerten für die Ankerströme Id und Iq langsam ist, kann jedoch ein anderer Strombefehlwert gesteuert werden, um nicht die Befehlwerte für die Ankerströme Id und Iq zu variieren.
In den obigen Ausführungsformen werden die Felderregungsausmaß-Befehlwerte vor und nach einem Umschalten des Stromerzeugungsmodus dazu gebracht, miteinander zusammenzufallen. Selbst falls die Befehlwerte nicht perfekt miteinander zusammenfallen, kann jedoch tatsächlich mittels Durchführen einer Steuerung, um die Differenz dazwischen so weit wie möglich zu reduzieren, eine Drehmomentvariation zwischen vor und nach dem Umschalten des Stromerzeugungsmodus unterdrückt werden.
Es wird angemerkt, dass innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung die obigen Ausführungsformen frei miteinander kombiniert werden können, oder jede der obigen Ausführungsformen modifiziert oder vereinfacht werden können, wie zweckgemäß.
Bezugszeichenliste

101: Verbrennungsmotor für ein Fahrzeug
102: Stromerzeuger-Motor
103: Batterie
104: Leistungsübertragungseinheit
200: Drehelektromaschine
201: Ankerwicklung
202: Feldwicklung
203: Drehpositionssensor
210: Erregungssteuervorrichtung
220: Brückenschaltkreis
223a bis 223c: Schaltelement des oberen Zweigs
224a bis 224c: Schaltelement des unteren Zweigs
225a bis 225c: Diode des oberen Zweigs
226a bis 226c: Diode des unteren Zweigs
227a bis 227c: Ankerstromsensor
230: Feldschaltkreis
231, 232: Feldschaltkreis-Schaltelement
233: Feldstromsensor
301: B-Anschluss-Spannung-Erfassungseinheit
302: Drehzahl-Berechnungseinheit
303: Ankerstrom-Erfassungseinheit
304: Feldstrom-Erfassungseinheit
305: Stromerzeugung-Umschaltungssignal-Erzeugungseinheit
310: Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit
311: erste Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit
312: zweite Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit
313: dritte Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit
320: Erregungssignal-Erzeugungseinheit
321: Stromerzeugung-Umschaltungseinheit
322: Ankererregungssignal-Erzeugungseinheit
323: Felderregungssignal-Erzeugungseinheit
330: Externe-Eingabe-Anschluss

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2004-15847 [0008]

Claims

Steuervorrichtung (210) für eine Drehelektromaschine, die eine Drehelektromaschine (200) als einen Ladestromerzeuger steuert, mit Verwendung eines Wechselrichterschaltkreises (220), wobei die Steuervorrichtung (210) umfasst: eine Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit (310) zum Erzeugen eines ersten Stromerzeugungsmodus, in dem ein Erregungsausmaß für eine Feldwicklung (202) und ein Erregungsausmaß für eine Ankerwicklung (201) der Drehelektromaschine (200) gesteuert werden, und der Wechselrichterschaltkreis (220) zum Durchführen einer Stromerzeugung getrieben wird, und eines zweiten Stromerzeugungsmodus, in dem nur ein Erregungsausmaß für die Feldwicklung (202) gesteuert wird zum Durchführen einer Stromerzeugung; und eine Erregungssignal-Erzeugungseinheit (320) zum, auf der Grundlage einer ersten variationsbezogenen Information, die für eine Variation in wenigstens einem von einem Stromerzeugungsdrehmoment und einem Stromerzeugungsstrom der Drehelektromaschine (200) relevant ist, Durchführen eines Umschaltens zwischen dem ersten Stromerzeugungsmodus und dem zweiten Stromerzeugungsmodus und zum Erzeugen von Erregungssignalen für die Feldwicklung (202) und die Ankerwicklung (201).
Steuervorrichtung (210) für eine Drehelektromaschine gemäß Anspruch 1, wobei die erste variationsbezogene Information eine Reaktionsgeschwindigkeit auf eine Variation, eines Stroms und/oder einer Spannung der Ankerwicklung (201) oder der Feldwicklung (202), ist.
Steuervorrichtung (210) für eine Drehelektromaschine gemäß Anspruch 2, wobei die erste variationsbezogene Information darüber ist, ob eine Reaktionsgeschwindigkeit auf eine Variation, eines Stroms und/oder einer Spannung der Ankerwicklung oder der Feldwicklung, langsam oder schnell ist.
Steuervorrichtung (210) für eine Drehelektromaschine gemäß Anspruch 3, wobei beim Umschalten zwischen den Stromerzeugungsmodi, auf der Grundlage der ersten variationsbezogenen Information, das Erregungssignal erzeugt wird, um eine Differenz in wenigstens einem von einem Strom oder einer Spannung der Wicklung, deren Reaktionsgeschwindigkeit langsamer ist, zu minimieren, zwischen vor und nach dem Umschalten.
Steuervorrichtung (210) für eine Drehelektromaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit (310) enthält: eine erste Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit (311) zum Erzeugen eines Erregungsausmaß-Befehlwertes für die Ankerwicklung (201) und eines Erregungsausmaß-Befehlwertes für die Feldwicklung (202) gemäß einem Stromerzeugungsdrehmoment oder Stromerzeugungsstrom in dem ersten Stromerzeugungsmodus; und eine zweite Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit (312) zum Erzeugen eines Erregungsausmaß-Befehlwertes für die Feldwicklung (202) gemäß einem Stromerzeugungsdrehmoment oder Stromerzeugungsstrom in dem zweiten Stromerzeugungsmodus.
Steuervorrichtung (210) für eine Drehelektromaschine gemäß Anspruch 5, wobei die Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit (310) eine Differenz zwischen dem Erregungsausmaß-Befehlwert für die Feldwicklung, der von der ersten Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit (311) ausgegeben worden ist, und dem Erregungsausmaß-Befehlwert für die Feldwicklung in der zweiten Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit (312) minimiert.
Steuervorrichtung (210) für eine Drehelektromaschine gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei die Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit (310) ferner eine dritte Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit (313) zum Erzeugen eines Erregungsausmaß-Befehlwertes enthält, um einen Stromerzeugungswirkungsgrad in dem ersten Stromerzeugungsmodus zu maximieren, und die Erregungssignal-Erzeugungseinheit (320) ein Umschalten zwischen der ersten Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit (311) und der dritten Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit (313) in dem ersten Stromerzeugungsmodus durchführt.
Steuervorrichtung (210) für eine Drehelektromaschine gemäß Anspruch 7, wobei in dem ersten Stromerzeugungsmodus die Erregungssignal-Erzeugungseinheit (320) das Umschalten durchführt mittels Ändern eines Verhältnisses zwischen den Erregungsausmaß-Befehlwerten der ersten Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit (311) und der dritten Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit (313) auf der Grundlage einer Drehzahl der Drehelektromaschine (200).
Steuervorrichtung (210) für eine Drehelektromaschine gemäß Anspruch 8, wobei das Verhältnis zwischen den Erregungsausmaß-Befehlwerten der ersten Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit (311) und der dritten Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit (313) mittels Verwendung eines Tiefpassfilters geändert wird.
Steuervorrichtung (210) für eine Drehelektromaschine gemäß Anspruch 5, wobei jede der ersten Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit (311) und der zweiten Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit (312) ein Kennfeld ist, und das Kennfeld der ersten Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit vorgegeben ist, um eine Differenz zwischen einem Erregungsausmaß-Befehlwert für die Feldwicklung, der von dem Kennfeld der ersten Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit ausgegeben worden ist, und einem Erregungsausmaß-Befehlwert für die Feldwicklung, der von dem Kennfeld der zweiten Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit ausgegeben worden ist, zu minimieren.
Steuervorrichtung (210) für eine Drehelektromaschine gemäß Anspruch 5, wobei das Kennfeld der ersten Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit zusammengesetzt ist aus: einem Kennfeld für einen ersten Erregungsausmaß-Befehlwert, so vorgegeben, um den Erregungsausmaß-Befehlwert für die Feldwicklung (202) derart zu erzeugen, dass eine Differenz von dem Erregungsausmaß-Befehlwert für die Feldwicklung (202) in dem Kennfeld der zweiten Erregungsausmaß-Erzeugungseinheit minimiert wird; einem Kennfeld für einen zweiten Erregungsausmaß-Befehlwert, so vorgegeben, um einen Stromerzeugungswirkungsgrad in dem ersten Stromerzeugungsmodus zu maximieren; und einem Kennfeld für einen dritten Erregungsausmaß-Befehlwert, erzeugt durch Ändern eines Ausgabeverhältnisses, um schrittweise zwischen dem ersten Erregungsausmaß-Befehlwert und dem zweiten Erregungsausmaß-Befehlwert umzuschalten in Übereinstimmung mit der zweiten variationsbezogenen Information.
Steuervorrichtung (210) für eine Drehelektromaschine gemäß Anspruch 11, wobei die zweite variationsbezogene Information eine Drehzahl der Drehelektromaschine ist.