DE112016004878T5

DE112016004878T5 - Wechselrichtervorrichtung

Info

Publication number: DE112016004878T5
Application number: DE112016004878.5T
Authority: DE
Inventors: Takeo Tsukamoto; Daisuke Hirono
Original assignee: Sanden Automotive Components Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 2015-11-30
Filing date: 2016-11-29
Publication date: 2018-07-05
Also published as: JP6633367B2; CN108093673A; JP2017103864A; WO2017094718A1; US20190207508A1

Abstract

Eine Wechselrichtervorrichtung, die aus einer Gleichspannung eine Wechselspannung erzeugt und einen Elektromotor (2) antreibt, enthält: Glättungskondensatoren (3) zur Reduzierung der der Gleichspannung überlagerten Brummspannung; ein Wechselrichterschaltung (4) mit einer Vielzahl von Schaltelementen (40u bis 40w, 41u bis 41w); und eine Steuereinheit (5) zur Steuerung des Betriebs der Vielzahl von Schaltelementen (40u bis 40w, 41u bis 41w) der Wechselrichterschaltung (4). Wenn ein offener Fehler in den Glättungskondensatoren (3) aufgetreten ist, begrenzt die Steuereinheit (5) den durch den Elektromotor (2) fließenden elektrischen Strom, indem sie den Betrieb der Vielzahl der Schaltelemente (40u bis 40w, 41u bis 41w) steuert.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wechselrichtervorrichtung, die aus einer Gleichspannung eine Wechselspannung erzeugt und den Betrieb eines Elektromotors steuert, insbesondere eine Wechselrichtervorrichtung mit einem Glättungskondensator zur Reduzierung einer der Gleichspannung überlagerten Brummspannung.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Als eine solche Wechselrichtervorrichtung ist zum Beispiel die in Patentdokument 1 offenbarte Wechselrichtervorrichtung bekannt. In der Wechselrichtervorrichtung des Patentdokuments 1 wird die Anomalieerkennungsschaltung, die parallel zum Glättungskondensator geschaltet ist, verwendet, um festzustellen, ob in der Wechselrichtervorrichtung eine Anomalie, wie das Durchbrennen einer Sicherung oder der offenphasige Betrieb der Stromversorgung, in der Wechselrichtervorrichtung aufgetreten ist, indem festgestellt wird, ob der Wert der Gleichspannung-überlagerten Brummspannung in einen durch obere und untere Grenzen definierten Bereich fällt oder nicht.
QUELLENVERZEICHNIS
Patentdokument
Patentdokument 1: JP H5-43800 U
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDES PROBLEM
Hier enthalten Beispiele für Anomalien, die bei einer Wechselrichtervorrichtung auftreten können, einen offenen Fehler im Glättungskondensator. Auch nach einem offenen Fehler im Glättungskondensator ist die Wechselrichtervorrichtung noch in der Lage, den Elektromotor anzutreiben. Wenn allerdings ein offener Fehler im Glättungskondensator aufgetreten ist, falls ein elektrischer Strom dem Elektromotor zugeführt wird, der so groß ist wie der im Normalbetrieb eingestellte, steigt die der Gleichspannung überlagerte Brummspannung an und kann sich nachteilig auf die der Wechselrichtervorrichtung umgebenden elektronischen Bauteile und/oder dergleichen auswirken. Vor diesem Hintergrund ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Wechselrichtervorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, einen Elektromotor so lange wie möglich anzutreiben und dabei die Spule und die elektronischen Bauteile und/oder dergleichen, die die Wechselrichtervorrichtung umgeben, zu schützen, auch wenn ein offener Fehler im Glättungskondensator aufgetreten ist.
MITTEL ZUR BEHEBUNG DES PROBLEMS
Gemäß eines Aspekts der vorliegenden Erfindung weist eine Wechselrichtervorrichtung, die aus einer Gleichspannung eine Wechselspannung erzeugt und einen Elektromotor antreibt, einen Glättungskondensator zur Reduzierung einer der Gleichspannung überlagerten Brummspannung, auf, und wenn ein offener Fehler im Glättungskondensator aufgetreten ist, treibt die Wechselrichtervorrichtung den Elektromotor an, während sie einen durch den Elektromotor fließenden elektrischen Strom so begrenzt, dass die Brummspannung der Gleichspannung einen vorgegebenen zulässigen Wert nicht überschreitet.
AUSWIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Wenn ein offener Fehler im Glättungskondensator aufgetreten ist, begrenzt die obige Wechselrichtervorrichtung einen elektrischen Strom, der durch den Elektromotor fließt, sodass die Brummspannung der Gleichspannung den eingestellten zulässigen Wert nicht überschreitet. Somit ist die Wechselrichtervorrichtung in der Lage, den Elektromotor so lange wie möglich anzutreiben während sie die Spule und die die Wechselrichtervorrichtung umgebenden elektronischen Bauteile und/oder dergleichen vor schädlichen Auswirkungen der Brummspannung schützt, auch nachdem ein offener Fehler in dem Glättungskondensator aufgetreten ist.
Figurenliste

1 ist ein Schaltplan, der den schematischen Aufbau einer Wechselrichtervorrichtung gemäß einer Ausführungsform zeigt.
2 ist ein Schaltplan, der einen anderen schematischen Aufbau der Wechselrichtervorrichtung zeigt.
3 ist ein Blockschaltbild, das einen Regelkreis für den begrenzten Strombetrieb in der Steuereinheit der Wechselrichtervorrichtung zeigt.
4 ist ein Flussdiagramm, das die Vorgehensweise beim Umschalten auf den begrenzten Strommodus zeigt.
5 ist ein Flussdiagramm, das die Vorgehensweise beim Umschalten auf den begrenzten Strommodus gemäß einer anderen Ausführungsform zeigt.

MODI ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen werden im Folgenden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1 ist ein Schaltplan, der den schematischen Aufbau einer Wechselrichtervorrichtung nach einer Ausführungsform zeigt. Die Wechselrichtervorrichtung befindet sich in einem Gehäuse eines elektrischen Kompressors, der, zum Beispiel, in einer Fahrzeugklimaanlage eingesetzt wird. Wie in 1 gezeigt, erzeugt die Wechselrichtervorrichtung eine Wechselspannung (AC) aus einer Gleichspannung (DC), die von einer Stromversorgung (Batterie) 1 des Fahrzeugs geliefert wird und treibt einen Elektromotor 2 an.
Die Wechselrichtervorrichtung enthält Glättungskondensatoren 3, eine Wechselrichterschaltung 4, eine Steuereinheit 5 und eine Fehlererkennungseinheit 6. Die Glättungskondensatoren 3 reduzieren die der Gleichspannung überlagerte Brummspannung. Die Wechselrichterschaltung 4 verfügt über mehrere Schaltelemente. Die Steuereinheit 5 steuert den Betrieb der Vielzahl von Schaltelementen der Wechselrichterschaltung. Das Fehlererkennungsgerät 6 erkennt einen offenen Fehler der Glättungskondensatoren 3.
Die Glättungskondensatoren 3 werden parallel zur Batterie 1 geschaltet. In dieser Ausführungsform ist die Anzahl der Glättungskondensatoren 3 vier. Jeweils zwei der vier Glättungskondensatoren sind miteinander in Reihe geschaltet und bilden ein Glättungskondensatorpaar. Außerdem sind diese beiden Glättungskondensatorenpaare parallel geschaltet (siehe 1). Als Glättungskondensatoren 3 werden beispielsweise Folienkondensatoren, Elektrolytkondensatoren oder ähnliches verwendet.
In dieser Ausführungsform ist eine Sicherung 10 in Reihe mit der Batterie 1 geschaltet. Wenn ein Kurzschluss in den Glättungskondensatoren 3 aufgetreten ist, brennt die Sicherung 10 durch und verhindert eine Überstromerzeugung. Zusätzlich ist eine Spule 11 ebenfalls in Serie mit der Batterie 1 geschaltet. In anderen Worten, die Wechselrichtervorrichtung nach dieser Ausführungsform ist eine DC-Eingangswechselrichtervorrichtung, die einen Schwingkreis (die Glättungskondensatoren 3 und Spule 11) enthält, d.h. eine sogenannte DC-Zwischenkreisresonanzwechselrichtervorrichtung.
In dieser Ausführungsform ist mit jedem Paar der Glättungskondensatoren 3 ein Nebenschlusswiderstand 12 in Reihe geschaltet. Die Nebenschlusswiderstände 12 dienen zur Erfassung der aus den Minuspolen der Glättungskondensatoren 2 fließenden elektrischen Ströme. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Anstelle der Nebenschlusswiderstände 12 können verschiedene Elektrischestromerfassungsmittel sowie Elektrischestromsensoren verwendet werden. Ein Spannungssensor 13 (oder ein anderes Spannungserfassungsmittel) wird parallel zu den Glättungskondensatoren 3 angeschlossen. Der Spannungssensor 13 überwacht die Spannung der Batterie 1 und die Spannung des Gleichspannungsteils der Wechselrichterschaltung 4, die später beschrieben wird (im Folgenden „Gleichspannung“ genannt).
Wenn das Steuergerät 5 das Ein- und Ausschalten der Vielzahl der Schaltelemente der Wechselrichterschaltung 4 steuert, wie später beschrieben, werden der Gleichspannung mit der Schaltfrequenz (die Pulsweitenmodulation (nachfolgend „PWM“ genannt) Trägerfrequenz des PWM-Signals) synchronisierte Wechselstromanteile, wie eine Brummspannung oder Rauschen, überlagert. Die Glättungskondensatoren 3 wiederholen Lade- und Entladezyklen, um die Gleichspannung der Batterie 1 zu ergänzen und auch die der Gleichspannung überlagerte Brummspannung, Rauschen und dergleichen zu reduzieren. Wird die Wechselrichtervorrichtung gemäß dieser Ausführungsform in einer Klimaanlage oder dergleichen eingesetzt, die mit einer Wechselstromversorgung betrieben wird, reduzieren die Glättungskondensatoren 3 die einer Spannung (Gleichspannung) überlagerte Brummspannung, in die beispielsweise eine Wechselspannung umgewandelt und durch eine Gleichrichterschaltung gleichgerichtet wird.
Die Wechselrichterschaltung 4 erzeugt dreiphasige Spannungen Vu, Vv, Vw aus der von der Batterie 1 gelieferten Gleichspannung oder aus der Gleichspannung, die eine durch Glättungskondensatoren 3 reduzierte Brummspannung hat. Die Wechselrichterschaltung 4 liefert die dreiphasigen Spannungen Vu, Vv, Vw an den Elektromotor 2 wie z.B. einen bürstenlosen Drehstrommotor. Die Wechselrichterschaltung 4 hat als die Vielzahl von Schaltelementen drei Oberarmschaltelemente (IGBTs) 40u, 40v, 40w und drei Unterarmschaltelemente (IGBTs) 41u, 41v, 41w. In der Wechselrichterschaltung 4 werden die Emitter der Unterarm-Schaltelemente 41u bis 41w an die Nebenschlusswiderstände 42, 43, 44 angeschlossen.
Die Steuereinheit 5 ist elektrisch mit der Wechselrichterschaltung 4 verbunden und steuert das Ein- und Ausschalten der Schaltelemente 40u bis 40w, 41u bis 41w der Wechselrichterschaltung 4. Genauer steuert das Steuergerät 5 die Einschaltdauer des PWM-Signals zum Ein- und Ausschalten der sechs Schaltelemente 40u bis 40w, 41u bis 41w der Wechselrichterschaltung 4, um den durch den Elektromotor 2 fließenden elektrischen Strom zu steuern. Dabei treibt das Steuergerät 5 den Elektromotor 2 in einem geeigneten Betriebszustand an.
Die Fehlererkennungseinheit 6 ist elektrisch mit den Nebenschlusswiderständen 12, dem Spannungssensor 13 und dem Steuergerät 5 verbunden (siehe 1). Die Fehlererkennungseinheit 6 erkennt einen offenen Fehler der Glättungskondensatoren 3 anhand der von den Nebenschlusswiderständen 12 erfassten elektrischen Stromwerte. In diesem Fall legt die Fehlererkennungseinheit 6 fest, dass ein offener Fehler in den Glättungskondensatoren 3 aufgetreten ist, wenn festgestellt wird, dass kein Strom aus einem der negativen Anschlüsse der Glättungskondensatoren 3 fließt.
Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Alternativ kann die Fehlererkennungseinheit 6 einen offenen Fehler der Glättungskondensatoren 3 anhand des vom Spannungssensor 13 berechneten Brummspannungswertes der Gleichspannung erkennen, die durch den Spannungssensor 13 berechnet wird. Insbesondere erfasst der Spannungssensor 13 die Amplitude der Gleichspannung mit einer Abtastfrequenz, die der doppelten (oder größer als der doppelten) der von der Steuereinheit 5 gesteuerten Schaltfrequenz der Wechselrichterschaltung 4 entspricht, und berechnet aus der erfassten Amplitude den Brummspannungswert. Die Fehlererkennungseinheit 6 ermittelt dann, ob der so berechnete Brummspannungswert in einen durch vorgegebene Ober- und Untergrenzen definierten Bereich fällt und erkennt so, ob ein offener Fehler in den Glättungskondensatoren 3 aufgetreten ist oder nicht. In diesem Fall stellt die Fehlererkennungseinheit 6 fest, dass ein offener Fehler in den Glättungskondensatoren 3 aufgetreten ist, wenn der Ripple-Spannungswert über dem oberen Grenzwert oder unter dem unteren Grenzwert liegt.
Als weitere Alternative kann ein offener Fehler in den Glättungskondensatoren 3 z.B. durch die folgende Methode erkannt werden. 2 ist ein Schaltplan, der einen anderen schematischen Aufbau des Wechselrichters zeigt. Wie in 2 dargestellt, wird zusätzlich zum Spannungssensor 13 ein Spannungssensor 15 mit Spitzenwert-Halte-Schaltung 14 parallel zu den Glättungskondensatoren 3 geschaltet. Die Spitzenwert-Halte-Schaltung 14, die mit der Fehlererfassungseinheit 6 elektrisch verbunden ist, erlangt den Wert des Peak-Wechselspannungsanteils aus dem vom Spannungssensor 15 erfassten und ausgegebenen Gleichspannungswert. Dann gibt die Spitzenwert-Halte-Schaltung 14 den Spitzenwert an das Fehlererkennungsgerät 6 aus. In diesem Fall erfasst der Spannungssensor 13 den mittleren Gleichspannungswert. So kann das Fehlererkennungsgerät 6 den Brummspannungswert aus dem Spitzenwert der Spitzenwert-Halte-Schaltung 14 und dem vom Spannungssensor 13 erfassten Mittelwert berechnen. Dann kann die Fehlererfassungseinheit 6 feststellen, ob der so berechnete Brummspannungswert innerhalb des durch die voreingestellten oberen und unteren Grenzwerte definierten Bereichs liegt und somit feststellen, ob ein offener Fehler in den Glättungskondensatoren 3 aufgetreten ist oder nicht. In diesem Fall stellt die Fehlererfassungseinheit 6 fest, dass ein offener Fehler in den Glättungskondensatoren 3 aufgetreten ist, wenn der Brummspannungswert über dem oberen Grenzwert oder unter dem unteren Grenzwert liegt. Wenn der Spannungssensor 13 und der Spannungssensor 15 mit der Spitzenwert-Halte-Schaltung 14 verwendet werden, um festzustellen, ob ein offener Fehler in den Glättungskondensatoren 3 aufgetreten ist oder nicht, können die Nebenschlußwiderstände 12 weggelassen werden.
Nachdem die Fehlererfassungseinheit 6 durch die Verwendung einer der obigen Aufbauten festgestellt hat, ob ein offener Fehler in den Glättungskondensatoren 3 aufgetreten ist oder nicht, gibt die Fehlererfassungseinheit 6 an die Steuereinheit 5 ein Signal aus, das das Ergebnis der offenen Fehlererfassung in den Glättungskondensatoren 3 anzeigt.
Im Allgemeinen ist die Spannungsschwankung, die durch das Ein- und Aussteuern (Schalten) der Schaltelemente 40u bis 40w, 41u bis 41w der Wechselrichterschaltung 4, d.h. die der Gleichspannung überlagerte Brummspannung umgekehrt proportional zur PWM-Trägerfrequenz des PWM-Signals und steigt mit dem Anstieg des durch den Elektromotor 2 fließenden elektrischen Stroms. Wenn also ein offener Fehler in den Glättungskondensatoren 3 aufgetreten ist, falls dem Elektromotor 2 ein Strom zugeführt wird, der so groß ist wie der im Normalbetrieb eingestellte, überschreitet die Brummspannung der Gleichspannung einen vorgegebenen zulässigen Wert. Eine solch überhöhte Brummspannung kann die Spule 11 und die das Wechselrichtergerät umgebenden elektronischen Bauteile und/oder dergleichen beschädigen und elektromagnetisches Rauschen verursachen, das diese umgebenden elektronischen Bauteile und/oder dergleichen negativ beeinflussen kann. Um diese zu vermeiden, treibt die Wechselrichtereinrichtung nach dieser Ausführung den Elektromotor 2 an, während sie den durch den Elektromotor 2 fließenden elektrischen Strom so begrenzt, dass die Brummspannung der Gleichspannung den eingestellten zulässigen Wert nicht überschreitet, wenn ein offener Fehler in den Glättungskondensatoren 3 festgestellt wird. Insbesondere, wenn ein offener Fehler in den Glättungskondensatoren 3 aufgetreten ist, wird ein Elektrischerstrombegrenzungsbetrieb durchgeführt. In dem Elektrischerstrombegrenzungsbetrieb begrenzt die Steuereinheit 5 den durch den Elektromotor 2 fließenden elektrischen Strom, indem sie den Betrieb der Schaltelemente 40u bis 40w, 41u bis 41w der Wechselrichterschaltung 4 steuert.
Als nächstes wird der Aufbau der Steuereinheit 5, die das Umschalten in den Elektrischerstrombegrenzungsbetrieb steuert, anhand von 3 beschrieben. 3 ist ein Blockschaltbild, das einen Regelkreis für den Elektrischerstrombegrenzungsbetrieb in der Steuereinheit 5 zeigt. Wie in 3 dargestellt, enthält die Steuereinheit 5 eine elektrische Strommesseinheit 50, eine d- und q-Achsenwandlereinheit 51, eine Rotorwinkelerfassungseinheit 52, eine Drehzahlberechnungseinheit 53, eine elektrische Stromberechnungseinheit 54, eine Drehzahlvergleichseinheit 55, eine Angelegtespannungsberechnungseinheit 56, eine Phasenspannungswandlereinheit 57, eine PWM-Tastverhältnisberechnungseinheit 58, eine Elektrischerstrombegrenzungsmodusumschalteinheit 59 und eine Brummspannungsmesseinheit 60.
Die Elektrischerstrommesseinheit 50 erfasst die Drehströme Iu, Iv, Iw des Elektromotors 2 auf der Basis der durch die Nebenschlusswiderstände 42 bis 44 fließenden elektrischen Ströme, die an die Emitter der Unterarmschaltelemente 41u bis 41w der Wechselrichterschaltung 4 angeschlossen sind. Die d- und q-Achsenwandlereinheit 51 wandelt die Drehströme Iu, Iv, Iw in einen d-Achsenstrom Id und einen q-Achsenstrom Iq um. Die Rotorwinkelmesseinheit 52 erfasst den Winkel des Rotors beispielsweise mit einem Hall-Sensor oder berechnet den Rotorwinkel aus Phasenspannungen und -strömen. Die Drehzahlberechnungseinheit 53 berechnet die Drehzahl des Rotors aus dem erfassten Rotorwinkel. Die Stromberechnungseinheit 54 berechnet aus den elektrischen Strömen Id, Iq und dem Rotorwinkel den Wert und die Phasenverzögerung oder den Vorlauf des durch den Elektromotor 2 fließenden elektrischen Stroms und gibt den somit berechneten elektrischen Stromwert an die strombegrenzte Umschalteinheit 59 aus. Die Drehzahlvergleichseinheit 55 verfügt über einen Komparator zur Berechnung und Ausgabe der Differenz zwischen der so berechneten Drehzahl des Rotors und einer Soll-Drehzahl. Die Angelegtespannungsberechnungseinheit 56 berechnet Spannungen für den Antrieb des Elektromotors 2 (eine d-Achsenspannung Vd und eine q-Achsenspannung Vq) und stellt die Phasen der Spannungen ein. Die Phasenspannungswandlereinheit 57 wandelt die d-Achsenspannung Vd und q-Achsenspannung Vq in die dreiphasigen Spannungen Vu, Vv, Vw um. Die PWM-Einschaltdauerberechnungseinheit 58 berechnet eine Einschaltdauer des PWM-Signals basierend auf den dreiphasigen Spannungen Vu, Vv, Vw und benutzt das PWM-Signal, das die somit berechnete Einschaltdauer hat, um selektiv die Schaltelemente 40u bis 40w, 41u bis 41w der Wechselrichterschaltung 4 anzuschalten.
Wenn das Signal, das das Ergebnis der offenen Fehlererkennung der Glättungskondensatoren 3, das von der Fehlererkennungseinheit 6 ausgegeben wird, anzeigt, dass ein offener Fehler in den Glättungskondensatoren 3 aufgetreten ist, vergleicht die Elektrischerstrombegrenzungsmodusumschalteinheit 59 den Wert des elektrischen Stroms, der durch den Elektromotor 2 strömt und durch die Elektrischerstromberechnungseinheit 54 ausgegeben wird, mit einem voreingestellten elektrischen Stromwert, der später beschrieben wird. Liegt dann der Ausgangselektrischerstromwert über dem voreingestellten Stromwert, gibt die Elektrischerstrombegrenzungsmodusumschalteinheit 59 einen Begrenzungsbefehl für den Elektrischerstrombegrenzungsmodus. Die Elektrischerstrombegrenzungsmodusumschalteinheit 59 hat eine Speichereinheit (Speicher) 61, die Daten wie beispielsweise eine Tabelle enthält, die später beschrieben wird. Beispiele für den Begrenzungsbefehl sind ein Drehzahlbegrenzungsbefehl, der an die Drehzahlvergleichseinheit 55 auszugeben ist, ein Elektrischerstromwertbegrenzungsbefehl, der an die PWM-Einschaltdauerberechnungseinheit 58 auszugeben ist, und ein PWM-Trägerfrequenzsteuerbefehl, der an die PWM-Einschaltdauerberechnungseinheit 58 auszugeben ist. Die Brummspannungsmesseinheit 60 erfasst die vom Spannungssensor 13 oder der Fehlererkennung 6 berechnete Brummspannung und gibt den gemessenen Wert der Brummspannung an die Elektrischerstrombegrenzungsmodusumschalteinheit 59 aus.
Nachfolgend wird anhand von 4 beschrieben, wie die wie oben konfigurierte Steuereinheit 5 in den Elektrischerstrombegrenzungsmodus wechselt. 4 ist ein Flussdiagramm, das die Vorgehensweise beim Umschalten auf den Elektrischerstrombegrenzungsmodus zeigt. Es ist zu beachten, dass die nachfolgend beschriebene Steuerung durch die Steuereinheit 5 erfolgt, während der Elektromotor 2 normal arbeitet.
In Schritt S10 stellt das Steuergerät 5 fest, ob ein offener Fehler in den Glättungskondensatoren 3 aufgetreten ist oder nicht. Insbesondere in Schritt S10 bestimmt die Fehlererfassungseinheit 6, ob ein offener Fehler in den Glättungskondensatoren 3 durch mindestens eine der oben genannten offenen Fehlererkennungsmethoden aufgetreten ist oder nicht. Wenn die Fehlererfassungseinheit 6 feststellt, dass kein offener Fehler in den Glättungskondensatoren 3 aufgetreten ist, ist das Ergebnis in Schritt S10 „NEIN“ und der Vorgang geht zu Schritt S11 über. In Schritt S11 hält die Steuereinheit 5 den Elektromotor 2 im aktuellen Betriebszustand und der Betrieb kehrt zu Schritt S10 zurück. In Schritt S10 bestimmt die Steuereinheit 5 erneut, ob ein offener Fehler in den Glättungskondensatoren 3 aufgetreten ist oder nicht. Stellt die Fehlererkennungseinheit 6 dagegen fest, dass ein offener Fehler in den Glättungskondensatoren 3 aufgetreten ist, ist das Ergebnis in Schritt S10 „JA“ und der Vorgang geht zu Schritt S12 über.
In Schritt S12 bestimmt die Steuereinheit 5, ob der von der Stromberechnungseinheit 54 berechnete Wert des durch den Elektromotor 2 fließenden elektrischen Stroms über dem voreingestellten elektrischen Stromwert liegt oder nicht. Der voreingestellte elektrische Stromwert ist zum Beispiel ein konstanter elektrischer Stromwert für den Antrieb des Elektromotors 2, auf eine Weise, in der die Brummspannung der Gleichspannung den eingestellten zulässigen Wert nicht überschreitet und vorab ermittelt und im Speicher 61 abgelegt wird. Alternativ kann der voreingestellte elektrische Stromwert ein elektrischer Stromwert sein, der nach einer Tabelle variiert, die durch Experimente im Voraus vorbereitet und im Speicher 61 abgelegt wird. Die vorliegende Erfindung ist allerdings nicht auf diese beschränkt. Der voreingestellte elektrische Stromwert kann in Abhängigkeit vom überwachten Wert der Brummspannung der Gleichspannung, die vom Brummspannungsmessgerät 60 erfasst wird, und nicht gemäß der Tabelle, variieren. Wenn der elektrische Stromwert gleich oder kleiner als der voreingestellte elektrische Stromwert ist (wenn der Wert des durch den Elektromotor fließenden elektrischen Stroms 2 ≤ der voreingestellte elektrische Stromwert gilt), so ist das Ergebnis in Schritt S12 „NEIN“ und der Vorgang geht zu Schritt S13 über.
In Schritt S13 hält die Steuereinheit 5 den Elektromotor 2 im aktuellen Betriebszustand und der Vorgang kehrt zu Schritt S12 zurück. In Schritt S12 ermittelt die Steuereinheit 5, ob der Wert des durch den Elektromotor 2 fließenden elektrischen Stroms wieder über dem eingestellten Wert liegt. In anderen Worten, selbst wenn ein offener Fehler in den Glättungskondensatoren 3 aufgetreten ist, solange der Wert des durch den Elektromotor 2 fließenden elektrischen Stroms gleich oder kleiner als der eingestellte elektrische Stromwert ist, besteht keine Gefahr, dass die Brummspannung der Gleichspannung, die die Wechselrichtervorrichtung umgebenden elektronischen Bauteile und/oder dergleichen beeinträchtigt. Somit hält die Steuereinheit 5 in solch einem Fall den Elektromotor 2 im aktuellen Betriebszustand. Allerdings besteht die Gefahr, dass der Wert des durch den Elektromotor 2 fließenden elektrischen Stroms mit einer Änderung des Betriebszustandes des Elektromotors 2 steigt. Deshalb führt die Steuereinheit 5 die Bestimmung in Schritt S12 erneut durch. Wenn die Steuereinheit 5 hingegen feststellt, dass der Wert des durch den Elektromotor 2 fließenden elektrischen Stroms über dem voreingestellten elektrischen Stromwert liegt (wenn der Wert des durch den Elektromotor 2 fließenden elektrischen Stroms ≥ als der voreingestellte elektrische Stromwert gilt), ist das Ergebnis in Schritt S12 „JA“ und der Vorgang geht zu Schritt S14 über. In Schritt S14 schaltet die Steuereinheit 5 in den Elektrischerstrombegrenzungsmodus.
Im Folgenden wird beschrieben, wie der Elektrischerstrombegrenzungsmodus basierend auf dem Drehzahlbegrenzungsbefehl ausgeführt wird. Wenn das Ergebnis in Schritt S12 „JA“ ist, schaltet die Steuereinheit 5 die Elektrischerstrombegrenzungsmodusumschalteinheit 59 ein und wählt damit den Elektrischerstrombegrenzungsmodus basierend auf dem Drehzahlbegrenzungsbefehl. Als Reaktion darauf gibt die Elektrischerstrombegrenzungsmodusumschalteinheit 59 den Drehzahlbegrenzungsbefehl an das Drehzahlvergleichsgerät 55 aus und die Steuereinheit 5 holt die eingestellte Drehzahl aus dem Speicher 61. Anschließend wird mit Schritt S14 fortgefahren.
In Schritt S14 stellt die Steuereinheit 5 auf Basis des Drehzahlbegrenzungsbefehls eine Drehzahl des Elektromotors 2 auf eine Drehzahl ein, die gleich oder kleiner ist als die aus dem Speicher 61 abgerufene vorgegebene Drehzahl und treibt den Elektromotor 2 an. Die voreingestellte Drehzahl ist zum Beispiel eine konstante Drehzahl, die es ermöglicht, den Elektromotor 2 anzutreiben und gleichzeitig den durch den Elektromotor 2 fließenden elektrischen Strom so zu begrenzen, dass die Brummspannung der Gleichspannung den eingestellten zulässigen Wert nicht überschreitet. Insbesondere wird die voreingestellte Drehzahl niedriger eingestellt als eine eingestellte Drehzahl, während der Elektromotor 2 normal arbeitet. Alternativ kann die voreingestellte Drehzahl eine Drehzahl sein, die nach einer Tabelle variiert, die durch Versuche im Voraus vorbereitet und im Speicher 61 abgelegt wird. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese beschränkt. Die voreingestellte Drehzahl kann in Abhängigkeit vom überwachten Wert der Brummspannung und der Gleichspannung, die von der Brummspannungserfassungseinheit 60 und nicht gemäß der Tabelle erfasst wird, variieren.
Danach erfasst die Strommesseinheit 50 die dreiphasigen Ströme Iu, Iv, Iw auf Basis der elektrischen Ströme, die durch die an die Emitter der Unterarmschaltelemente 41u bis 41w der Wechselrichterschaltung 4 angeschlossenen Nebenschlusswiderstände 42 bis 44 fließen. Dann wandelt die d- und q-Achsenwandlereinheit 51 die dreiphasigen Ströme Iu, Iv, Iw in den d-Achsenstrom Id und den q-Achsenstrom Iq um. Die Stromberechnungseinheit 54 berechnet dann aus den elektrischen Strömen Id, Iq und dem von der Rotorwinkelmesseinheit 52 erfassten Rotorwinkel den Wert und die Phasenverzögerung bzw. den Vorsprung des durch den Elektromotor 2 fließenden elektrischen Stroms. Gleichzeitig berechnet die Drehzahlberechnungseinheit 53 die tatsächliche Drehzahl des Rotors aus dem von der Rotorwinkelmesseinheit 52 erfassten Rotorwinkel. Danach berechnet die Drehzahlvergleichseinheit 55 die Differenz zwischen der Ist-Drehzahl und der eingestellten Drehzahl und gibt diese aus. Ausgehend von dem von der Stromberechnungseinheit 54 berechneten elektrischen Stromwert und der Differenz zwischen der von der Drehzahlvergleichseinheit 55 ausgegebenem Ist- und voreingestellten Drehzahl berechnet die Angelegtespannungsberechnungseinheit 56 die angelegten Spannungen Vd, Vq für den Antrieb des Elektromotors 2. Die Phasenspannungswandlereinheit 57 wandelt die angelegten Spannungen Vd, Vq in die dreiphasigen Spannungen Vu, Vv, Vw um. Die PWM-Einschaltdauerberechnungseinheit 58 berechnet aus diesen dreiphasigen Spannungen Vu, Vv, Vw die Einschaltdauer des PWM-Signals und schaltet die Schaltelemente 40u bis 40w, 41u bis 41w der Wechselrichterschaltung 4 selektiv ein. Auf diese Weise begrenzt die Steuereinheit 5 den durch den Elektromotor 2 fließenden elektrischen Strom gleich oder kleiner als der eingestellte elektrische Stromwert, so dass der Elektromotor 2 mit einer Drehzahl gleich oder kleiner als die eingestellte Drehzahl rotiert. Der obige Ablauf setzt sich fort und die Steuereinheit 5 treibt den Elektromotor 2 im Elektrischerstrombegrenzungsmodus weiterhin an, bis der Betriebsschalter des Elektromotors 2 ausgeschaltet wird.
Im Folgenden wird beschrieben, wie der Elektrischerstrombegrenzungsmodus basierend auf dem Elektrischerstromwertbegrenzungsbefehl anstelle des Drehzahlbegrenzungsbefehls in Schritt S14 durchgeführt wird. Wenn der Elektrischerstrombegrenzungsmodus basierend auf dem Elektrischerstromwertbegrenzungsbefehl in Schritt S14 ausgeführt wird, wird der obige Durchfluss wie folgt geändert. Wenn das Ergebnis in Schritt S12 „JA“ ist, gibt die Elektrischerstrombegrenzungsmodusumschalteinheit 59 den Befehl zur Strombegrenzung an die PWM-Einschaltdauerberechnungseinheit 58 aus. In Schritt S14 stellt die Steuereinheit 5 die Einschaltdauer zur Ansteuerung der Schaltelemente 40u bis 40w, 41u bis 41w ein, der von der PWM-Einschaltdauerberechnungseinheit 58 so berechnet wird, dass der elektrische Strom, der durch den Elektromotor 2 strömen soll, aufgrund des Einschaltdauern gleich oder kleiner dem vorher eingestellten elektrischen Stromwert begrenzt wird.
Insbesondere wird die von der PWM-Einschaltdauerberechnungseinheit 58 berechnete Einschaltdauer auf einen niedrigeren Wert als die verwendete Einschaltdauer geändert, während der Elektromotor 2 normalerweise so arbeitet, dass der durch den Elektromotor 2 fließende elektrische Strom gleich oder kleiner ist als der vorher eingestellte elektrische Stromwert. Danach berechnet die Steuereinheit 5 aus den so erfassten dreiphasigen Strömen Iu, Iv, Iw, Rotorwinkel und Soll-Drehzahl einen Arbeitszyklus, der niedrig genug ist, um den durch den Elektromotor 2 fließenden elektrischen Strom auf gleich oder kleiner als den vorher eingestellten elektrischen Stromwert zu begrenzen. Die Steuereinheit 5 verwendet das PWM-Signal mit diesem Arbeitszyklus, um die Schaltelemente 40u bis 40w, 41u bis 41w der Wechselrichterschaltung 4 selektiv einzuschalten. Auf diese Weise treibt die Steuereinheit 5 den Elektromotor 2 an, während sie den durch den Elektromotor 2 strömenden elektrischen Strom auf gleich oder kleiner als den vorher eingestellten elektrischen Stromwert begrenzt. Danach dreht sich der Elektromotor 2, während er eine Nenn-Drehzahl beibehält, wobei der elektrische Strom wie oben beschrieben begrenzt wird.
Nachfolgend wird beschrieben, wie der Elektrischerstrombegrenzungsmodus auf Basis des PWM-Trägerfrequenzsteuerbefehls anstelle des Drehzahlbegrenzungsbefehls in Schritt S14 durchgeführt wird. In dem Elektrischerstrombegrenzungsmodus auf Basis des PWM-Trägerfrequenzsteuerbefehls wird der durch den Elektromotor 2 fließende Strom auf Basis der PWM-Trägerfrequenz des PWM-Signals zur Ansteuerung der Schaltelemente 40u bis 40w, 41u bis 41w begrenzt. In diesem Fall wird der obige Ablauf wie folgt geändert. In Schritt S14 setzt die PWM-Einschaltdauerberechnungseinheit 58 die PWM-Trägerfrequenz auf einen Wert gleich oder größer als eine voreingestellte Frequenz. Die voreingestellte Frequenz ist eine konstante PWM-Trägerfrequenz, die für den Antrieb des Elektromotors 2 voreingestellt ist während sie den durch den Elektromotor 2 fließenden elektrischen Strom so begrenzt, dass die Brummspannung der Gleichspannung den voreingestellten zulässigen Wert nicht überschreitet. Insbesondere wird die voreingestellte Frequenz höher eingestellt als die PWM-Trägerfrequenz, die, während der Elektromotor 2 normal arbeitet, verwendet wird. Alternativ kann die voreingestellte Frequenz eine Trägerfrequenz sein, die nach einer Tabelle variiert, die durch Experimente im Voraus vorbereitet und im Speicher 61 abgelegt wird. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese beschränkt. Die voreingestellte Frequenz kann in Abhängigkeit vom überwachten Wert der Brummspannung, der Gleichspannung, die von der Brummspannungserfassungseinheit 60 erfasst wird, variieren, anders als gemäß der Tabelle.
Danach berechnet die Steuereinheit 5 aus den so erfassten drei Phasenströmen Iu, Iv, Iw, Rotorwinkel und Soll-Drehzahl eine Einschaltdauer des auf Basis der eingestellten Frequenz erzeugten PWM-Signals. Die Steuereinheit 5 schaltet die Schaltelemente 40u bis 40w, 41u bis 41w der Wechselrichterschaltung 4 über das PWM-Signal mit der somit berechneten Einschaltdauer selektiv ein. Auf diese Weise dreht sich der Elektromotor 2 unter Beibehaltung seiner Drehzahl auf der Soll-Drehzahl. Insbesondere ist die PWM-Trägerperiode auf Basis der PWM-Trägerfrequenz, die niedriger ist als die oben eingestellte Frequenz, kürzer als diejenige, die verwendet wird, während der Elektromotor 2 normal arbeitet, so dass die Periode jedes der Schaltelemente 40u bis 40w, 41u bis 41w, basierend auf der Einschaltdauer, im Vergleich zum normalen Betrieb des Elektromotors 2 reduziert wird. Mit anderen Worten, die Dauer, für die der durch den Elektromotor 2 fließende elektrische Strom zunimmt, wird verkürzt und damit die Schwankungen des elektrischen Stroms verringert.
Dadurch wird der durch den Elektromotor 2 fließende elektrische Strom so begrenzt, dass die Brummspannung der Gleichspannung den eingestellten zulässigen Wert nicht überschreitet.
Wie oben beschrieben wird der Elektromotor 2, wenn ein offener Fehler in den Glättungskondensatoren 3 aufgetreten ist und wenn der durch den Elektromotor 2 fließende elektrische Strom über dem voreingestellten elektrischen Stromwert liegt, im Elektrischerstrombegrenzungsmodus basierend auf dem Drehzahlbegrenzungsbefehl, dem Elektrischerstromwertbegrenzungsbefehl oder dem PWM-Trägerfrequenzsteuerungsbefehl betrieben. Dadurch wird der Elektromotor 2 angetrieben, während der durch den Elektromotor 2 fließende Strom begrenzt wird, so dass die Brummspannung der Gleichspannung nicht einen voreingestellten zulässigen Wert überschreitet. Dadurch kann die Wechselrichtervorrichtung den Elektromotor 2 so lange wie möglich antreiben und gleichzeitig die Spule 11 und die die Wechselrichtervorrichtung umgebenden elektronischen Bauteile und/oder dergleichen vor Schäden durch eine zu hohe Brummspannung und nachteilige Auswirkung durch elektromagnetisches Rauschen schützen. Mit anderen Worten, auch nach einem offenen Fehler in den Glättungskondensatoren 3 hält der Elektrischerstrombegrenzungsmodus die Klimaanlage in einem Betriebszustand und hält so den Fahrzeuginnenraum so lange wie möglich in einem komfortablen Zustand.
In der obigen Ausführungsform bestimmt die Steuereinheit 5, ob der Wert des durch den Elektromotor 2 fließenden elektrischen Stroms über dem in Schritt S12 eingestellten elektrischen Stromwert liegt oder nicht, wenn die Steuereinheit 5 feststellt, dass ein offener Fehler in den Glättungskondensatoren 3 im Schritt S10 aufgetreten ist. Auf diese Weise wird der Elektromotor 2 auch nach einem offenen Fehler in den Glättungskondensatoren 3 so lange wie möglich im aktuellen Betriebszustand gehalten. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel, wie in 5 gezeigt, wenn die Steuereinheit 5 feststellt, dass ein offener Fehler in den Glättungskondensatoren 3 im Schritt S20 aufgetreten ist, kann der Vorgang den in 4 dargestellten Schritt S12 überspringen und mit Schritt S22 fortfahren.
Dabei wird unmittelbar nach einer solchen Bestimmung der Elektrischerstrombegrenzungsmodus auf Basis des Drehzahlbegrenzungsbefehls des Elektrischerstromwertbegrenzungsbefehls oder des PWM-Trägerfrequenzsteuerbefehls ausgeführt. Dies ermöglicht einen effektiveren Schutz der Spule 11 und der die Wechselrichtervorrichtung umgebenden elektronischen Komponenten und/oder dergleichen vor Schäden durch eine zu hohe Brummspannung und nachteilige Auswirkung von elektromagnetischem Rauschen. In diesem Fall, wenn das von der Fehlererkennungseinheit 6 ausgegebene Signal anzeigt, dass ein offener Fehler in den Glättungskondensatoren 3 aufgetreten ist, gibt die Elektrischerstrombegrenzungsmodusumschalteinheit 59 den Drehzahlbegrenzungsbefehl, Elektrischerstromwertbegrenzungsbefehl, oder PWM-Trägerfrequenzsteuerbefehl auf den Empfang dieses Signals aus.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen kann ein Warnzeichen auf der Anzeigeeinheit des Armaturenbretts angezeigt werden oder ein Warnton ausgegeben werden, um den Fahrzeuginsassen (z.B. den Fahrer) darauf hinzuweisen, dass der offene Fehler in den Glättungskondensatoren 3 aufgetreten ist, wenn die Steuereinheit 5 feststellt, dass ein offener Fehler in den Glättungskondensatoren 3 in Schritt S10 oder S20 aufgetreten ist. Es ist zu beachten, dass die Methode zur Meldung eines solchen offenen Fehlers nicht auf diese beschränkt ist. Die Meldung des offenen Fehlers in den Glättungskondensatoren 3 kann ausgegeben werden, wenn die Steuereinheit 5 in Schritt S14 in den Elektrischerstrombegrenzungsbetrieb wechselt, nachdem die Steuereinheit 5 festgestellt hat, dass der durch den Elektromotor 2 fließende Strom über dem in Schritt S12 eingestellten elektrischen Stromwert liegt.
Außerdem wird in den oben beschriebenen Ausführungsformen der durch den Elektromotor 2 fließende elektrische Strom entsprechend dem einfachen Elektrischerstrombegrenzungsmodus begrenzt, der entweder auf dem Drehzahlbegrenzungsbefehl oder dem Elektrischerstromwertbegrenzungsbefehl (Einstellung der Einschaltdauer oder der PWM-Trägerfrequenz) basiert. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese beschränkt. Beispielsweise können die Elektrischerstrombegrenzungsmodi, die auf einem der Befehle zur Drehzahlbegrenzung, der Einstellung der Einschaltdauer und der Einstellung der PWM-Trägerfrequenz basieren, je nach Bedarf kombiniert werden. Als weitere Alternative können mindestens zwei der Befehle zur Drehzahlbegrenzung, die Einstellung der Einschaltdauer und die Einstellung der PWM-Trägerfrequenz gewählt werden, und die Steuereinheit 5 arbeitet für eine vorher festgelegte Zeit in jedem der Elektrischerstrombegrenzungsmodi, die auf diesen ausgewählten Methoden basieren.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird der durch den Elektromotor 2 fließende elektrische Strom basierend auf den elektrischen Strömen, die durch die Nebenschlusswiderstände 42 bis 44, die an die Emitter der Unterarmschaltelemente 41u bis 41w der Wechselrichterschaltung 4 angeschlossen sind, begrenzt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf begrenzt. Beispielsweise kann der durch den Elektromotor 2 fließende Strom durch den elektrischen Strom begrenzt werden, der durch einen Nebenschlusswiderstand fließt, der auf der Masseleitung der Wechselrichterschaltung 4 angeordnet ist, oder durch die elektrischen Ströme, die durch die Nebenschlusswiderstände 12 fließen, die an die Minuspole der Glättungskondensatoren 3 angeschlossen sind.
Alternativ kann der Nebenschlusswiderstand 12 oder ein anderes elektrisches Strommessgerät wie beispielsweise ein elektrischer Stromsensor in Reihe mit jedem der vier Glättungskondensatoren 3 in den oben beschriebenen Ausführungsformen geschaltet werden. In diesem Fall, wenn der elektrische Strom durch mindestens einen der Glättungskondensatoren 3 stoppt, kann festgestellt werden, dass ein offener Fehler in dem mindestens einen der Glättungskondensatoren 3 aufgetreten ist.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen wird die dreiphasige Wechselrichterschaltung 4 verwendet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Wechselrichterschaltung 4 kann beliebig viele Phasen haben, z.B. vier Phasen. Die Anzahl der Phasen der Wechselrichterschaltung 4 kann entsprechend der Anzahl der Phasen des Elektromotors, für den die Wechselrichterschaltung 4 verwendet wird, gewählt werden.
Bezugszeichenliste

1: Batterie
2: Elektromotor
3: Glättungskondensator
4: Wechselrichterschaltung
5: Steuereinheit
6: Fehlererfassungseinheit
10: Sicherung
11: Spule
12: Nebenschlusswiderstand (Elektrischerstromerfassungsmittel)
13: Spannungssensor (Spannungserfassungsmittel)
40u bis 40w: Oberarmschaltelement
41u bis 41w: Unterarmschaltelement
42 bis 44: Nebenschlusswiderstand

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP H543800 U [0003]

Claims

Wechselrichtervorrichtung, die aus einer Gleichspannung eine Wechselspannung erzeugt und einen Elektromotor (2) antreibt, aufweisend: einen Glättungskondensator (3) zur Reduzierung einer der Gleichspannung überlagerten Brummspannung, wobei, wenn ein offener Fehler in dem Glättungskondensator (3) aufgetreten ist, die Wechselrichtervorrichtung den Elektromotor (2) antreibt, während sie einen elektrischen Strom begrenzt, der durch den Elektromotor (2) fließt, sodass die Brummspannung der Gleichspannung einen vorgegebenen zulässigen Wert nicht überschreitet.
Die Wechselrichtervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei, wenn ein offener Fehler im Glättungskondensator (3) aufgetreten ist, und wenn der durch den Elektromotor (2) fließende elektrische Strom über einem vorgegebenen elektrischen Stromwert liegt, die Wechselrichtervorrichtung den durch den Elektromotor (2) fließenden elektrischen Strom so begrenzt, dass die Brummspannung der Gleichspannung den vorgegebenen zulässigen Wert nicht überschreitet.
Die Wechselrichtervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Wechselrichtervorrichtung den durch den Elektromotor (2) fließenden elektrischen Strom begrenzt, in dem sie eine Drehzahl des Elektromotors (2) auf eine Drehzahl einstellt, die gleich oder kleiner ist als eine vorgegebene Drehzahl.
Die Wechselrichtervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, aufweisend: eine Wechselrichterschaltung (4), die eine Vielzahl von Schaltelementen (40u bis 40w, 41u bis 41w) aufweist; und eine Steuereinheit (5) zur Steuerung des Betriebs der Vielzahl von Schaltelementen (40u bis 40w, 41u bis 41w) der Wechselrichterschaltung, wobei, wenn ein offener Fehler in dem Glättungskondensator (3) aufgetreten ist, die Steuereinheit (5) den durch den Elektromotor (2) fließenden elektrischen Strom begrenzt, indem sie den Betrieb der Vielzahl von Schaltelementen (40u bis 40w, 41u bis 41w) steuert.
Die Wechselrichtervorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei die Steuereinheit (5) den durch den Elektromotor (2) fließenden elektrischen Strom durch Einstellen einer Einschaltdauer eines Pulsweitenmodulationssignals zur Ansteuerung der Schaltelemente (40u bis 40w, 41u bis 41w) begrenzt.
Die Wechselrichtervorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei die Steuereinheit (5) den durch den Elektromotor (2) fließenden elektrischen Strom durch Einstellen einer Pulsweitenmodulationsträgerfrequenz eines Pulsweitenmodulationssignals zur Ansteuerung der Schaltelemente (40u bis 40w, 41u bis 41w) auf einen Wert gleich oder größer als eine vorgegebenen Frequenz begrenzt.