(57)【要約】      （修正有）【課題】調整器（電動モータ等）に接続可能な周辺回路装置のためのシミュレーション方法を提供する。【解決手段】第１の操作手段Ｓ１により、調整器の第１の負荷端子Ｄ１から第１の操作手段の第１の操作手段出力端子Ｏｕｔ１へ転送可能な第１のシミュレーション電流に作用を与えることができ、第１の操作手段は第１の多段変換器を含み、さらに、第１の半導体スイッチ制御手段Ｔｃ１と、モデルコードを実行する計算ユニットＣｘを含み、計算ユニットとモデルコードにより、第１の半導体スイッチ制御手段へ転送するための第１のスイッチ制御信号Ｔｓ１を計算して供給し、第１の半導体スイッチ制御手段は少なくとも第１の比較器を有し、第１の比較器出力端子にパルス幅変調された第１のゲート−ソース電圧Ｔｓ１１を発生させて第１の制御端子Ｇ１１に加え、第１のゲート−ソース電圧Ｔｓ１１により第１のシミュレーション電流に作用を与える。【選択図】図３
2017167119.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
調整器（ＤＵＴ）に接続可能な周辺回路装置のシミュレーション方法であって、
シミュレーション装置（Ｈｘ）が、前記調整器（ＤＵＴ）と電気的に接続されており、または電気的に接続可能であり、
前記シミュレーション装置（Ｈｘ）は、第１の操作手段（Ｓ１）を有しており、該第１の操作手段（Ｓ１）によって、前記調整器（ＤＵＴ）の第１の負荷端子（Ｄ１）から該第１の操作手段（Ｓ１）の第１の操作手段出力端子（Ｏｕｔ１）へ転送可能な第１のシミュレーション電流（Ｉｓ１）に作用を与えることができ、
前記第１の操作手段（Ｓ１）は第１の多段変換器を含み、該第１の多段変換器は少なくとも、第１の制御端子（Ｇ１１）を備えた第１の半導体スイッチ（Ｔ１１）と、第２の制御端子（Ｇ１２）を備えた第２の半導体スイッチ（Ｔ１２）と、第３の制御端子（Ｇ１３）を備えた第３の半導体スイッチ（Ｔ１３）と、第４の制御端子（Ｇ１４）を備えた第４の半導体スイッチ（Ｔ１４）とを有しており、
前記シミュレーション装置（Ｈｘ）はさらに、第１の半導体スイッチ制御手段（Ｔｃ１）と計算ユニット（Ｃｘ）とを含み、前記計算ユニット（Ｃｘ）はモデルコードを実行し、前記計算ユニット（Ｃｘ）と前記モデルコードとによって、前記第１の半導体スイッチ制御手段（Ｔｃ１）へ転送するための第１のスイッチ制御信号（Ｔｓ１）を計算して供給し、
前記第１の半導体スイッチ制御手段（Ｔｃ１）は少なくとも、第１の比較器（Ｃｏ１）を有しており、該第１の比較器（Ｃｏ１）は、第１の比較器入力端子（Ｅ１１）と、第２の比較器入力端子（Ｅ１２）と、第１の比較器出力端子（Ｘ１）とを含み、
前記第１のスイッチ制御信号（Ｔｓ１）から第１の変調信号（Ａ１）を導出して、前記第１の比較器入力端子（Ｅ１１）に加え、前記第２の比較器入力端子（Ｅ１２）に、第１の搬送波信号発生器（Ｃｇ１）の第１の搬送波信号（Ｆ１）を加え、前記第１の比較器（Ｃｏ１）によって、前記第１の変調信号（Ａ１）と前記第１の搬送波信号（Ｆ１）との比較を実施し、
前記比較に従い前記第１の比較器出力端子（Ｘ１）に、パルス幅変調された第１のゲート−ソース電圧（Ｔｓ１１）を発生させて、前記第１の制御端子（Ｇ１１）に加え、該第１のゲート−ソース電圧（Ｔｓ１１）によって、前記第１のシミュレーション電流（Ｉｓ１）に作用を与える、
シミュレーション方法。
【請求項２】
前記第１の半導体スイッチ制御手段（Ｔｃ１）は少なくとも、第２の比較器（Ｃｏ２）を有しており、該第２の比較器（Ｃｏ２）は、第３の比較器入力端子（Ｅ２１）と、第４の比較器入力端子（Ｅ２２）と、第２の比較器出力端子（Ｘ２）とを含み、
前記第１のスイッチ制御信号（Ｔｓ１）から第２の変調信号（Ａ２）を導出して、前記第３の比較器入力端子（Ｅ２１）に加え、前記第４の比較器入力端子（Ｅ２２）に、第２の搬送波信号発生器（Ｃｇ２）の第２の搬送波信号（Ｆ２）を加え、
前記第２の比較器（Ｃｏ２）によって、前記第２の変調信号（Ａ２）と前記第２の搬送波信号（Ｆ２）との比較を実施し、前記比較に従い前記第２の比較器出力端子（Ｘ２）に、パルス幅変調された第２のゲート−ソース電圧（Ｔｓ１２）を発生させて、前記第２の制御端子（Ｇ１２）に加え、該第２のゲート−ソース電圧（Ｔｓ１２）によって、前記第１のシミュレーション電流（Ｉｓ１）に作用を与える、
請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記第１の搬送波信号（Ｆ１）および／または前記第２の搬送波信号（Ｆ２）は、三角波の信号波形または鋸歯の信号波形を有する、
請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
前記第１の搬送波信号発生器（Ｃｇ１）および／または前記第２の搬送波信号発生器（Ｃｇ２）は、前記第１の半導体スイッチ制御手段（Ｔｃ１）に含まれている、
請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
前記調整器（ＤＵＴ）の第１のＤＵＴ動作状態中、前記調整器（ＤＵＴ）の第１のドライバトランジスタ（Ｔｄ１）を導通状態に切り替え、前記調整器（ＤＵＴ）の第２のＤＵＴ動作状態中、前記調整器（ＤＵＴ）の第２のドライバトランジスタ（Ｔｄ２）を導通状態に切り替え、
前記第１のＤＵＴ動作状態から前記第２のＤＵＴ動作状態への切替を、および／または、前記第２のＤＵＴ動作状態から前記第１のＤＵＴ動作状態への切替を、第１の反転信号（Ｔｓ４）の送出に伴って発生させ、該第１の反転信号（Ｔｓ４）の送出によって、前記第１の搬送波信号（Ｆ１）および／または前記第２の搬送波信号（Ｆ２）に作用を与える、
請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
前記第１の反転信号（Ｔｓ４）の送出を、
ｉ．前記第１の操作手段出力端子（Ｏｕｔ１）において第１の出力電圧（Ｕｏｕｔ１）を測定するように構成された電圧測定回路、または、
ｉｉ．前記第１のシミュレーション電流（Ｉｓ１）を測定するように構成された電流測定回路、または、
ｉｉｉ．前記調整器（ＤＵＴ）の汎用データインタフェース、または、
ｉｖ．前記調整器（ＤＵＴ）のデバッグインタフェース
によって電子的にトリガする、
請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記第１の反転信号（Ｔｓ４）の識別に従い、前記第１の搬送波信号発生器（Ｃｇ１）が前記第１の搬送波信号（Ｆ１）を、時間軸を基準として以下のように変化させることをトリガする、すなわち、
・前記第１の反転信号（Ｔｓ４）の識別の第１の時点で搬送波信号立ち下がり縁が生じている第１の位置関係において、搬送波信号立ち上がり縁への即座の切替を実施し、
・前記第１の反転信号（Ｔｓ４）の識別の第２の時点で搬送波信号立ち上がり縁が生じている第２の位置関係において、搬送波信号立ち下がり縁への即座の切替を実施する、
請求項５または６記載の方法。
【請求項８】
前記第１の搬送波信号（Ｆ１）の複数の周期から成る１つの時間窓内において、以下を実現する、すなわち、
前記第１の変調信号（Ａ１）を前記第２の変調信号（Ａ２）と等しくし、該時間窓内で、前記第１の搬送波信号（Ｆ１）および前記第２の搬送波信号（Ｆ２）の絶対値が同一の電圧−時間推移をもつようにする一方、前記第１の搬送波信号（Ｆ１）の局所的電圧最小値を、前記第２の搬送波信号（Ｆ２）の局所的電圧最大値と同時に発生させると共に、前記第１の搬送波信号（Ｆ１）の局所的電圧最大値を、前記第２の搬送波信号（Ｆ２）の局所的電圧最小値と同時に発生させる、
請求項２から７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
前記シミュレーション装置（Ｈｘ）はさらに、
・第２の多段変換器および第２の操作手段出力端子（Ｏｕｔ２）を含む第２の操作手段（Ｓ２）と、
・第３の多段変換器および第３の操作手段出力端子（Ｏｕｔ３）を含む第３の操作手段（Ｓ３）と、
・少なくとも第５の比較器（Ｃｏ５）を含む第２の半導体スイッチ制御手段（Ｔｃ２）と、ただし前記第５の比較器（Ｃｏ５）は、第９の比較器入力端子（Ｅ５１）、第１０の比較器入力端子（Ｅ５２）、および第５の比較器出力端子（Ｘ５）を含んでおり、
・少なくとも第９の比較器（Ｃｏ９）を含む第３の半導体スイッチ制御手段（Ｔｃ３）と、ただし前記第９の比較器（Ｃｏ９）は、第１７の比較器入力端子（Ｅ９１）、第１８の比較器入力端子（Ｅ９２）、および第９の比較器出力端子（Ｘ９）を有しており、
前記第１０の比較器入力端子（Ｅ５２）は、第５の搬送波信号発生器（Ｃｇ５）の第５の搬送波信号（Ｆ５）が当該端子に加えられるように構成されており、
前記第１８の比較器入力端子（Ｅ９２）は、第９の搬送波信号発生器（Ｃｇ９）の第９の搬送波信号（Ｆ９）が当該端子に加えられるように構成されており、
前記第１の搬送波信号（Ｆ１）と、前記第５の搬送波信号（Ｆ５）と、前記第９の搬送波信号（Ｆ９）は、それぞれ同一の搬送波信号周波数を有しており、前記第１の搬送波信号（Ｆ１）の信号最大値と、時間的に後続する前記第５の搬送波信号（Ｆ５）の信号最大値との第１の時間差は、前記第５の搬送波信号（Ｆ５）の信号最大値と、時間的に後続する前記第９の搬送波信号（Ｆ９）の信号最大値との第２の時間差と等しく、
前記第１の操作手段出力端子（Ｏｕｔ１）と、前記第２の操作手段出力端子（Ｏｕｔ２）と、前記第３の操作手段出力端子（Ｏｕｔ３）とは、互いに電気的に接続されている、
請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
調整器（ＤＵＴ）に接続可能な周辺回路装置をシミュレートするためのシミュレーション装置（Ｈｘ）であって、
当該シミュレーション装置（Ｈｘ）は、前記調整器（ＤＵＴ）と電気的に接続されており、または電気的に接続可能であり、
前記シミュレーション装置（Ｈｘ）は、第１の操作手段（Ｓ１）を有しており、該第１の操作手段（Ｓ１）によって、前記調整器（ＤＵＴ）の第１の負荷端子（Ｄ１）から該第１の操作手段（Ｓ１）の第１の操作手段出力端子（Ｏｕｔ１）へ転送可能な第１のシミュレーション電流（Ｉｓ１）に作用を与えることができ、
前記第１の操作手段（Ｓ１）は第１の多段変換器を含み、該第１の多段変換器は少なくとも、第１の制御端子（Ｇ１１）を備えた第１の半導体スイッチ（Ｔ１１）と、第２の制御端子（Ｇ１２）を備えた第２の半導体スイッチ（Ｔ１２）と、第３の制御端子（Ｇ１３）を備えた第３の半導体スイッチ（Ｔ１３）と、第４の制御端子（Ｇ１４）を備えた第４の半導体スイッチ（Ｔ１４）とを有しており、
前記シミュレーション装置（Ｈｘ）はさらに、第１の半導体スイッチ制御手段（Ｔｃ１）と計算ユニット（Ｃｘ）とを含み、前記計算ユニット（Ｃｘ）はモデルコードを実行するように設けられ構成されており、前記計算ユニット（Ｃｘ）と前記モデルコードとによって、前記第１の半導体スイッチ制御手段（Ｔｃ１）へ転送するための第１のスイッチ制御信号（Ｔｓ１）が計算され供給されるように構成されており、
前記第１の半導体スイッチ制御手段（Ｔｃ１）は少なくとも、第１の比較器（Ｃｏ１）を有しており、該第１の比較器（Ｃｏ１）は、第１の比較器入力端子（Ｅ１１）と、第２の比較器入力端子（Ｅ１２）と、第１の比較器出力端子（Ｘ１）とを含み、
前記第１の比較器入力端子（Ｅ１１）は、前記第１のスイッチ制御信号（Ｔｓ１）から導出された第１の変調信号（Ａ１）が当該入力端子に加えられるように構成されており、前記第２の比較器入力端子（Ｅ１２）は、第１の搬送波信号発生器（Ｃｇ１）の第１の搬送波信号（Ｆ１）が当該入力端子に加えられるように構成されており、前記第１の比較器（Ｃｏ１）によって、前記第１の変調信号（Ａ１）と前記第１の搬送波信号（Ｆ１）との比較を実施可能であり、
前記比較に従い前記第１の比較器出力端子（Ｘ１）に、パルス幅変調された第１のゲート−ソース電圧（Ｔｓ１１）を発生可能であり、該第１のゲート−ソース電圧（Ｔｓ１１）が前記第１の制御端子（Ｇ１１）に加えられるように構成されており、該第１のゲート−ソース電圧（Ｔｓ１１）によって、前記第１のシミュレーション電流（Ｉｓ１）に作用を与えることができる、
シミュレーション装置（Ｈｘ）。
【請求項１１】
前記シミュレーション装置は、請求項１から９までのいずれか１項記載の方法を実施するために設けられ構成されている、
請求項１０記載のシミュレーション装置（Ｈｘ）。
【請求項１２】
当該シミュレーション装置（Ｈｘ）は、前記第１のシミュレーション電流（Ｉｓ１）に作用を与えるために、前記第１の操作手段（Ｓ１）のほか、第２の操作手段（Ｓ２）および第３の操作手段（Ｓ３）も有しており、
・前記第１の操作手段（Ｓ１）は、前記第１の半導体スイッチ制御手段（Ｔｃ１）によって制御されるように構成されており、
・前記第２の操作手段（Ｓ２）は、第２の半導体スイッチ制御手段（Ｔｃ２）によって制御されるように構成されており、
・前記第３の操作手段（Ｓ３）は、第３の半導体スイッチ制御手段（Ｔｃ３）によって制御されるように構成されており、
・前記第１の半導体スイッチ制御手段（Ｔｃ１）は少なくとも、中心に合わせてセンタリングされた周期的な第１の搬送波信号（Ｆ１）を供給するための第１の搬送波信号発生器（Ｃｇ１）を含み、
・前記第２の半導体スイッチ制御手段（Ｔｃ２）は少なくとも、中心に合わせてセンタリングされた周期的な第５の搬送波信号（Ｆ５）を供給するための第５の搬送波信号発生器（Ｃｇ５）を含み、
・前記第３の半導体スイッチ制御手段（Ｔｃ３）は少なくとも、中心に合わせてセンタリングされた周期的な第９の搬送波信号（Ｆ９）を供給するための第９の搬送波信号発生器（Ｃｇ９）を含み、さらに
前記第１の搬送波信号（Ｆ１）、前記第５の搬送波信号（Ｆ５）、および前記第９の搬送波信号（Ｆ９）は、前記第１の搬送波信号（Ｆ１）の複数の周期から成る１つの時間窓内において、それぞれ同一の周期時間をもつ三角波信号として形成されている一方、前記時間窓内において互いに位相がずらされている、
請求項１０または１１記載のシミュレーション装置（Ｈｘ）。
【請求項１３】
前記第１の搬送波信号（Ｆ１）と前記第５の搬送波信号（Ｆ５）との間の位相のずれの絶対値は、前記第１の搬送波信号（Ｆ１）の周期時間の３分の１であり、他方、前記第５の搬送波信号（Ｆ５）と前記第９の搬送波信号（Ｆ９）との間の位相のずれの絶対値は、前記第１の搬送波信号（Ｆ１）の周期時間の３分の１である、
請求項１２記載のシミュレーション装置。
【請求項１４】
前記第１の搬送波信号発生器（Ｃｇ１）、前記第５の搬送波信号発生器（Ｃｇ５）、および前記第９の搬送波信号発生器（Ｃｇ９）は、以下のように設けられ構成されている、すなわち、
第２のＤＵＴ動作状態から第１のＤＵＴ動作状態への切替、または第１のＤＵＴ動作状態から第２のＤＵＴ動作状態への切替が行われる状態切替時点で、
前記第１の搬送波信号発生器（Ｃｇ１）によって、前記第１の搬送波信号（Ｆ１）の勾配の正負符号切替が行われ、
前記第５の搬送波信号発生器（Ｃｇ５）によって、前記第５の搬送波信号（Ｆ５）の勾配の正負符号切替が行われ、
前記第９の搬送波信号発生器（Ｃｇ９）によって、前記第９の搬送波信号（Ｆ９）の勾配の正負符号切替が行われる、
請求項１０から１３までのいずれか１項記載のシミュレーション装置。
【請求項１５】
・前記第１の操作手段（Ｓ１）に属する第１の変換器出力端子（Ｍ１）から第１のインダクタンス素子（Ｌ１）へ、第１の巻線電流（Ｉｗ１）を転送可能であり、
・前記第２の操作手段（Ｓ２）に属する第２の変換器出力端子（Ｍ２）から第２のインダクタンス素子（Ｌ２）へ、第２の巻線電流（Ｉｗ２）を転送可能であり、
・前記第３の操作手段（Ｓ３）に属する第３の変換器出力端子（Ｍ３）から第３のインダクタンス素子（Ｌ３）へ、第３の巻線電流（Ｉｗ３）を転送可能であり、
前記第１のインダクタンス素子（Ｌ１）は、前記第１の巻線電流（Ｉｗ１）と前記第３の巻線電流（Ｉｗ３）の磁界の磁気結合を生じさせるための、第１の強磁性コア（Ｆｅ１）を有しており、
前記第２のインダクタンス素子（Ｌ２）は、前記第１の巻線電流（Ｉｗ１）と前記第２の巻線電流（Ｉｗ２）の磁界の磁気結合を生じさせるための、第２の強磁性コア（Ｆｅ２）を有しており、
前記第３のインダクタンス素子（Ｌ３）は、前記第２の巻線電流（Ｉｗ２）と前記第３の巻線電流（Ｉｗ３）の磁界の磁気結合を生じさせるための、第３の強磁性コア（Ｆｅ３）を有している、
請求項１２または１３記載のシミュレーション装置（Ｈｘ）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調整器に接続可能な周辺回路装置のシミュレーション方法に関する一方、調整器に接続可能な周辺回路装置をシミュレートするためのシミュレーション装置にも関する。
【０００２】
ＰＣＴ刊行物である国際公開第２０１００１００２２号明細書（WO 2010 010022 A1）から、テスト回路の端子における電気負荷を模倣すなわちシミュレートするための回路が知られている。従来技術の理解を深めるために、上記ＰＣＴ刊行物の図３のいくつかの構成要素が、本願では図１ｃとして添付されている。この刊行物によれば、特に制御可能な電圧源が、内部電圧源１８を備えた四象限切り換え装置１７として提案される。四象限切り換え装置１７からテスト回路３へ流れる電流を、特に１つのブリッジ横方向分路のインダクタンス１４を介して結合することができる。シミュレーション回路のダイナミクスに対する要求に従って、およびブリッジ横方向分路中の電流とリプル電流との不所望な重畳、もしくは場合によっては、ブリッジ横方向分路中の電流における高周波交流の重畳を、少なくとも低減するかもしくは阻止する必要性が顕著になるに従って、この刊行物により公知の制御可能な電圧源１３は、高度に精密なシミュレーション用途には不十分であるとされてしまう可能性がある。
【０００３】
一般的な専門知識として挙げられるのは、多相の電気負荷、特に三相の電気負荷、たとえばここでは三相電動モータとして構成された図１ａの電動モータ１１０を、給電回路と接続し、その際、各相ごとにたとえばそれぞれ１つの対応する半導体ブリッジ回路を、個々の相における電流を制御するために接続できることである。図１ａには、従来技術の一例が示されており、これによれば、電動モータ１１０の３つの相１０１，１０２，１０３を、第１のハーフブリッジ１０４，１０５と、第２のハーフブリッジ１０６，１０７と、第３のハーフブリッジ１０８，１０９とによって給電することができ、この場合、これら３つのハーフブリッジは、電界効果トランジスタ略してＦＥＴ １０４，１０５，１０６，１０７，１０８，１０９によって形成されている。ＦＥＴ １０４，１０６，１０８のドレイン端子は、１つの共通の動作電圧１１１と接続されている。ＦＥＴ １０５，１０７，１０９のソース端子は、１つの共通の基準電位ＧＮＤと接続されている。図１ａによる３つのハーフブリッジを、電動モータ１１０を作動する１つの調整器内に組み込むことができる。
【０００４】
図１ｂは、図１ａと対比すると、電動モータ１１０が電動モータシミュレーション装置１２０と置き換えられていること以外は、図１ａと等価である。これは、周辺回路装置たとえば図１ａによる電動モータ１１０を、テストの目的で、シミュレーション装置たとえば図１ｂによる電動モータシミュレーション装置１２０と置き換える、という従来技術によって一般的に知られているアプローチである。公知の電動モータシミュレーション装置において頻繁に発生する問題点とは、このようなシミュレーション装置によっても、リアリティが十分厳密には模倣されないこと、または、公知の電動モータシミュレーション装置は、シミュレーション対象となる電動モータの変更に対して十分に柔軟に再装備できないこと、または、そのような再装備のために非常に大規模なハードウェアの変更が必要とされ、そのために時間を浪費してしまうこと、である。
【０００５】
テスト後に想定される用途として、周辺回路装置たとえば電気負荷と、おそらくは電動モータと接続されることになる、制御器もしくは調整器をテストするために、多くの場合にはそれ相応のテスト環境が、特にそれ相応のシミュレーション装置が用いられる。
【０００６】
この場合、冒頭で述べた技術分野で活動し、調整器に接続可能な周辺回路装置をシミュレートするためのシミュレーション装置を調達したい当業者は、実行可能なモデルコードがインストールされている計算ユニットを含むシミュレーション装置に頻繁にアクセスすることが知られている。モデルコードは、周辺回路装置の数学的モデルに基づき構築されている。この数学的モデルは、たとえば複数のステップを含む方法において、たとえばプログラミング、いわゆるコード生成および翻訳ステップを含む方法において、計算ユニットにおいて実行可能なモデルコードに変換される。モデルコードの周期的な実施つまりモデルコードの周期的な実行処理によって、入力変数に応じて予め規定された出力変数が周期的に計算され、それらの出力変数をたとえば、シミュレーションの目的で電圧および／または電流を調達するために使用することができ、もしくはさらに処理を続けることができる。
【０００７】
シミュレーション装置を用いたテストによってもたらすことのできる利点は特に、制御器もしくは調整器の機能を、それらの制御器もしくは調整器を「実際の」作業環境に持ち込む必要なく、検査できることである。テストの対象とされる調整器（テスト対象の「制御器」と称することも多い）は、これまで述べてきた文脈において専門用語では、しばしば"device under test"略して"DUT"と呼ばれる。調整器が要求通りに応答しているか否かをテストする目的で、つまり調整器が、自身のインタフェースを介して受信した特定の状態量に対し、自身のインタフェースを介して送出される出力量を適切に送出することで応答したか否か、をテストする目的で、多くのケースでは調整器もしくはＤＵＴが、それ相応に構成されたシミュレーション装置と電気的に接続される。この目的で、調整器の関連する周囲環境が全体的または部分的にシミュレートされる。
【０００８】
一般的に知られているテストシナリオの場合、テストの対象とされる調整器のシミュレートすべき周囲環境には、特に電力素子も含まれる。たとえば、調整器のテストに必要とされる可能性があるのは、電動モータまたは他の電気負荷の模倣つまりシミュレーションを提供することであり、これには特にインダクタンスのシミュレーションも含まれる。基本的にこの種の周囲環境は、ソフトウェア側でもハードウェアを用いても、シミュレーション可能である。電力の出力および／または入力が行われる調整器をテストするために、シミュレーション装置は多くのケースでは、特別に構成されたハードウェアおよびそれ相応に適合されたシミュレーションソフトウェアを使用する。
【０００９】
電気負荷がシミュレートされる上述の例を続けると、誘導性負荷のシミュレーションにおける特殊性は、たとえば調整器における切替過程により引き起こされる可能性のある、対応する実際の誘導性負荷を貫通する磁束密度が変化した結果、誘導電圧が発生する、ということである。これに伴い発生する非線形の電流および電圧の推移を、電気負荷のシミュレーションにおいてできるかぎり現実に即してシミュレートするのが望ましい。換言すれば、調整器のテストフェーズにおいて用いられるシミュレーション装置は、テスト後の実稼動フェーズにおいて発生する「実際の」誘導性負荷の特性を、できるかぎり同じように再現するのが望ましい。これまで使用可能であったシミュレーション装置には、特にいわゆる「ハードウェアインザループシミュレーション」"Hardware-in-the-Loop-Simulation"略して「ＨＩＬシミュレーション」に適したシミュレーション装置には、十分なスケーラビリティもしくは十分な適応能力が欠けており、つまり、シミュレーション装置をシミュレーション対象となる様々な誘導性負荷に適応させる目的で、従来のシミュレーション装置のスケーラビリティおよび適応能力では、多くのケースにおいて大規模なハードウェア変更が必要になってしまう。相前後してシミュレートすべき誘導性負荷の電気技術的特性量が、互いに著しく異なっている場合であると特に、上述の不十分なスケーラビリティもしくは適応能力に起因して生じる問題はこれまで、シミュレーション装置において改変作業もしくは再装備作業を行うことによってしか解決できないことが多かった。
【００１０】
産業および研究／開発において、特に製品開発および品質保証において、周辺回路装置のシミュレーションたとえば誘導性負荷のシミュレーションのために改善されたシミュレーション装置および改善されたシミュレーション方法に対する要望が存在する。多くのケースにおいて、モデルコードを用いた誘導性負荷のダイナミック特性のシミュレーションに対し、モデルコードに属する周期的に計算すべきモデル変数をたとえば、数ミリ秒またはそれどころか数マイクロ秒の範囲にある実行時間内に計算できなければならない、という要求が存在する。ここで実行時間とは、シミュレーションモデルコードを１回実行処理するために計算ユニットが必要とする期間のことである。換言すれば、モデルコードはシミュレーション中、周期的に実行され、その際に好ましくは、モデルコードの実行処理は各々、予め規定された実行時間内に行われ、モデルコードの実行処理は、実質的にシミュレーションが続くかぎり繰り返される。既述のシミュレーション装置において行われるようなモデルベースのシミュレーション装置が前提とするのは、シミュレーション装置の計算ユニットにおいて周期的な、つまり繰り返し実行可能な、モデルコードを実行処理することである。周期的なモデルコードの実行処理のために上述の実行時間を保証することのできる、コンピュータ支援によるシミュレーションモデルの使用、およびこれに属する実行可能なモデルコードの使用は、基本的に知られており、つまりたとえば数値による開発およびシミュレーションの環境を用いて生成可能なシミュレーションモデルは、基本的に知られている。グラフィックプログラミング環境を含む開発およびシミュレーションの環境の一例は、MathWorks社のソフトウェア製品SIMULINKである。たとえばソフトウェア製品SIMULINKを用いて実行可能なモデルコードを生成するための一例は、米国特許第９０２０７９８号明細書（US 9,020,798 B2）に記載されている（この米国特許の出願人は、本発明と同じくdSPACE digital signal processing and control engineering GmbHである）。ただし実際には、誘導性負荷のダイナミックに変化する状態を記述するためのモデル変数を、モデルコードを用いて予め定められた実行時間内に供給することだけが重要なのではなく、たとえばさらに必要とされる可能性があるのは、周辺回路装置のシミュレーションを、一例として誘導性負荷のシミュレーションを、以下のように実行することである。すなわち、シミュレーション装置と１つまたは複数の調整器との間の電気的な接続個所に特に、「実際の」、つまりシミュレートされたものではない、周辺回路装置においてダイナミックに変化する電圧および／または電流と、高度に一致する電圧および／または電流が供給されるようにするのである。シミュレートされたものではない周辺回路装置には、たとえば１つの誘導性負荷が含まれている。
【００１１】
換言すれば、ユーザに対し、以下のように構成されたシミュレーション方法およびシミュレーション装置を提供しなければならない。すなわち、テスト後に調整器を適用した場合の対応する電流および／または電圧から、それぞれ予め規定された最大許容量だけしか偏差していない、それ相応の電流および／または電圧を、調整器のためのシミュレーション装置に設けられた電気端子に生じさせるように構成された装置を、提供しなければならない。
【００１２】
このような背景から本発明の課題は、調整器に接続可能な周辺回路装置をシミュレートするためのシミュレーション方法を提供すると共に、従来技術の発展を成すシミュレーション装置を提供することにある。その際、従来技術の既述の問題点または欠点を、好ましくは少なくとも部分的に回避または減らすのが望ましい。
【００１３】
この課題は、シミュレーション方法については請求項１記載の特徴により解決され、シミュレーション装置については請求項１０記載の特徴により解決される。従属請求項には、それぞれ有利な実施形態が記載されている。
【００１４】
本発明によれば、調整器に接続可能な周辺回路装置のシミュレーション方法が提案される。この場合、シミュレーション装置が、調整器と電気的に接続されており、または電気的に接続可能であり、シミュレーション装置は、第１の操作手段を有しており、この第１の操作手段によって、調整器の第１の負荷端子からこの第１の操作手段の第１の操作手段出力端子へ転送可能な第１のシミュレーション電流に作用を与えることができ、第１の操作手段は第１の多段変換器を含み、この第１の多段変換器は少なくとも、第１の制御端子を備えた第１の半導体スイッチと、第２の制御端子を備えた第２の半導体スイッチと、第３の制御端子を備えた第３の半導体スイッチと、第４の制御端子を備えた第４の半導体スイッチとを有しており、シミュレーション装置はさらに、第１の半導体スイッチ制御手段と計算ユニットとを含み、計算ユニットはモデルコードを実行し、計算ユニットとモデルコードとによって、第１の半導体スイッチ制御手段へ転送するための第１のスイッチ制御信号を計算して供給し、第１の半導体スイッチ制御手段は少なくとも、第１の比較器を有しており、この第１の比較器は、第１の比較器入力端子と、第２の比較器入力端子と、第１の比較器出力端子とを含み、第１のスイッチ制御信号から第１の変調信号を導出して、第１の比較器入力端子に加え、第２の比較器入力端子に、第１の搬送波信号発生器の第１の搬送波信号を加え、第１の比較器によって、第１の変調信号と第１の搬送波信号との比較を実施し、比較に従い第１の比較器出力端子に、パルス幅変調された第１のゲート−ソース電圧を発生させて、第１の制御端子に加え、この第１のゲート−ソース電圧によって、第１のシミュレーション電流に作用を与える。
【００１５】
本発明によればさらに、調整器に接続可能な周辺回路装置をシミュレートするためのシミュレーション装置が提案される。この場合、シミュレーション装置は、調整器と電気的に接続されており、または電気的に接続可能であり、シミュレーション装置は、第１の操作手段を有しており、この第１の操作手段によって、調整器の第１の負荷端子からこの第１の操作手段の第１の操作手段出力端子へ転送可能な第１のシミュレーション電流に作用を与えることができ、第１の操作手段は第１の多段変換器を含み、この第１の多段変換器は少なくとも、第１の制御端子を備えた第１の半導体スイッチと、第２の制御端子を備えた第２の半導体スイッチと、第３の制御端子を備えた第３の半導体スイッチと、第４の制御端子を備えた第４の半導体スイッチとを有しており、シミュレーション装置はさらに、第１の半導体スイッチ制御手段と計算ユニットとを含み、計算ユニットはモデルコードを実行するように設けられ構成されており、計算ユニットとモデルコードとによって、第１の半導体スイッチ制御手段へ転送するための第１のスイッチ制御信号が計算され供給されるように構成されており、第１の半導体スイッチ制御手段は少なくとも、第１の比較器を有しており、この第１の比較器は、第１の比較器入力端子と、第２の比較器入力端子と、第１の比較器出力端子とを含み、第１の比較器入力端子は、第１のスイッチ制御信号から導出された第１の変調信号がこの端子に加えられるように構成されており、第２の比較器入力端子は、第１の搬送波信号発生器の第１の搬送波信号がこの端子に加えられるように構成されており、第１の比較器によって、第１の変調信号と第１の搬送波信号との比較を実施可能であり、比較に従い第１の比較器出力端子に、パルス幅変調された第１のゲート−ソース電圧を発生可能であり、この第１のゲート−ソース電圧が第１の制御端子に加えられるように構成されており、この第１のゲート−ソース電圧によって、第１のシミュレーション電流に作用を与えることができる。
【００１６】
ここで述べておくと、本発明において「周辺回路装置」とは基本的に、任意の、調整器に接続可能な、電気負荷のことであり、たとえば電動モータまたは他の電気機械的なアクチュエータのことである。
【００１７】
本発明の利点のうちの１つ、つまり改善された、すなわちいっそう現実に即したシミュレーションは一般に、シミュレート対象となる周辺回路装置が、オーム抵抗「だけ」ではない適用事例において明確になる。それというのも、本発明によるシミュレーション装置は主として、電流方向が交番する非線形の電流もしくは電圧の推移を提供する目的で用いられるからであり、そのようにすることでたとえば、調整器から「実際の」（ただしシミュレーション中は調整器には接続されていない）モータ巻線への電流、または他の複雑な周辺回路装置への電流を、シミュレートできるようになる。周辺回路装置の電気特性のシミュレーションが、現実に即したものになればなるほど、接続してテストを受けさせる調整器とシミュレーション装置とが相互に作用しながら生じるテスト結果の信頼性がいっそう高まる。ここで示した第１のシミュレーション電流の例であれば、このことが意味するのは、第１のシミュレーション電流が、テスト後の「実際の」動作モード中に調整器から「実際の」周辺回路装置へ、つまりたとえば「実際の」モータ巻線へ流れる電流と一致すればするほど、調整器の調整器特性をいっそう良好にテストすることができ、したがってテストに続いて、または複数のテストの間に、いっそう良好に最適化できる、ということである。
【００１８】
本発明において「モデルコード」とは、計算ユニットにおいて実行可能なコンピュータプログラムのことである。ここでは、モデルコードが実行にあたり、たとえばインタプリタによって最初に翻訳されるか否かは、または、モデルコードが計算ユニットによってさらに翻訳されることなく実行可能なフォーマットですでに存在しているか否かは、基本的に重要ではない。計算ユニットには好ましくは、計算ユニットマイクロプロセッサが含まれており、または計算ユニットマイクロコントローラが、またはたとえばＦＰＧＡに集積されたＩＰコアが含まれている。シミュレーション装置に属する計算ユニットのタスクのうちの１つは、実行可能なコードを用いて第１のスイッチ制御信号を生成することである。これについては、以下の説明でさらに詳しく立ち入ることにする。
【００１９】
調整器の第１の負荷端子は、調整器により形成された電気的なインタフェースである。電気負荷には、この負荷が第１の負荷端子に接続されていれば、第１の負荷端子を介して電流が供給される。この電流は、第１の負荷端子とシミュレーション装置の第１の操作手段出力端子との間で時間の経過と共に変化する電気的な電位勾配がどのように形成されているのかに従って、調整器の方向に流れるか、または調整器に接続された負荷の方向に流れる。第１のシミュレーション電流は、調整器の第１の負荷端子からシミュレーション装置の第１の操作手段出力端子へ流れるか、またはシミュレーション装置の第１の操作手段出力端子から調整器の第１の負荷端子へ流れる電流である。
【００２０】
電気負荷（ここでは周辺回路装置とも称する）はテストの目的で、シミュレートされた周辺回路装置つまりシミュレーション装置と置き換えられる。
【００２１】
第１の操作手段は少なくとも第１の多段変換器を含み、この変換器は好ましくは、第１のシミュレーション電流に作用を与える少なくとも第１、第２、第３、第４の半導体スイッチを有している。好ましくは、シミュレーション経過中、上述の４つの半導体スイッチ各々に、個々の半導体スイッチの制御端子を介して、第１の半導体スイッチ制御手段から送出された相応の信号が供給される。これについては以下の説明でさらに詳しく立ち入ることにする。第１の多段変換器は第１の変換器出力端子を有しており、この出力端子を介して、第１のシミュレーション電流の少なくとも一部分が流れる。
【００２２】
本発明の教示内容による第１の操作手段出力端子は、シミュレーション装置のインタフェースであり、このインタフェースは、第１のインダクタンス素子を介して第１の多段変換器の第１の変換器出力端子に至るように形成されたコネクションを成している。第１の操作手段出力端子には、第１の操作手段の第１の出力電圧が加わり、この電圧には、計算ユニットにおいて実行されるモデルコードによって作用が与えられる。第１の操作手段出力端子から調整器の第１の負荷端子に至るコネクションが形成されていれば、このコネクションを介して、モデルコードにより作用が与えられたシミュレーション電流が、モデルコードにより作用が与えられた方向で流れる。
【００２３】
第１の操作手段の少なくとも４つの半導体スイッチはそれぞれ、第１の半導体スイッチ制御手段の対応する第１の修正スイッチ制御信号によって、導通状態または阻止状態に移され、その際、第１の操作手段のこれら４つの半導体スイッチ各々ごとに、導体状態と阻止状態について特別に形成された時間経過特性が加えられる。換言すれば、第１の操作手段における４つの半導体スイッチのスイッチ状態の時間経過特性は、それぞれ異なっている。
【００２４】
本発明に従って設けられた第１の多段変換器は、第１の操作手段の構成部分であって、半導体スイッチを備えており、これらの半導体スイッチは有利には、
・電界効果トランジスタ（「ＦＥＴ」と略されることが多い）、たとえばいわゆる電力用電界効果トランジスタとして、または、
・いわゆるシリコンカーバイドＪＦＥＴ素子、略してＳｉＣ−ＪＦＥＴとして、または、
・バイポーラトランジスタとして、または、
・いわゆるＩＧＢＴ素子、すなわち絶縁ゲート電極を備えたバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴは英語の用語"insulated-gate bipolar transistor"に由来する）として、
形成されている。第１の多段変換器は有利には、その第１の変換器出力端子において、以下のような出力電圧を供給するように構成されている。すなわち、
・この出力電圧の最大値は、第３の給電電位の値以下であり、かつ、
・この出力電圧の最小値は、第１の給電電位の値以上であり、しかもこの出力電圧は、第２の給電電位に相応する値をとることができ、その際に以下の大小関係が成り立つ。すなわち、第３の給電電位は第２の給電電位よりも大きく、かつ、第２の給電電位は第１の給電電位よりも大きい。第１の給電電位、第２の給電電位、および第３の給電電位によって、第１の操作手段つまりは第１の多段変換器が給電される。
【００２５】
第１の操作手段の第１の多段変換器は、少なくとも４つの半導体スイッチを含んでいるので、第１の操作手段の４つの半導体スイッチを時間的に調整して制御することによって、第１の変換器出力端子に、第３の給電電位と第１の給電電位の間にある電位を生じさせることができるように、構成されている。必要とされる電圧を第１の変換器出力端子に供給する目的で、周辺回路装置のシミュレーション実行中、第１の操作手段の制御端子に、モデルコードによる計算に基づく少なくとも１つの第１の修正スイッチ制御信号が加えられるようにする。周辺回路装置のシミュレーション実行中、好ましくは第１の操作手段の４つの制御端子に、第１の修正スイッチ制御信号が電気的に加えられる。第１の修正スイッチ制御信号は、好ましくはそれぞれ異なる電圧値をもつ４つのゲート−ソース電圧を含む。換言すれば、４つのゲート−ソース電圧のうちそれぞれ１つのゲート−ソース電圧が、第１の操作手段の有利には４つの制御端子のうちそれぞれ１つの端子に電気的に加えられるのが好ましい。
【００２６】
シミュレーション装置の１つの好ましい実施形態によれば、モデルコードの周期的な実行と並行して、調整器から送出される予め規定された別のデータが、シミュレーション装置の計算ユニットのために調整器により供給され、これらのデータは、モデルコードの周期的な実行の際に考慮されるように構成されている。換言すれば、シミュレーション装置の上述の実施形態は、モデルコードを計算する際に入力変数として調整器のデータを用いるように構成されている。シミュレーション装置の計算ユニットへ調整器から送出されるデータを供給するための調整器の適切なインタフェースは、調整器側のいわゆるデバッグインタフェースであり、たとえば規格化されているＪＴＡＧインタフェースまたはＮｅｘｕｓインタフェースである。
【００２７】
本発明によるシミュレーション装置のさらに別の好ましい発展形態によれば、第１の操作手段のほか、第２の操作手段および第３の操作手段も設けられている。
【００２８】
本発明による上述の発展形態によれば、第２の操作手段は第２の多段変換器として構成されており、および／または、第３の操作手段は第３の多段変換器として構成されている。なお、以下の説明中、「さらに別の多段変換器」というフレーズは、少なくとも第２の多段変換器と第３の多段変換器を概念的にまとめたものである。ただしこれによって、２つまたは４つまたは４つよりも多くの多段変換器を備えたシミュレーション装置は、本発明の有意な発展形態とはなり得ない、ということを表そうとしたものではない。これらのさらに別の多段変換器は、好ましくは第１の給電電位、第２の給電電位および第３の給電電位と接続されている。さらに好ましくは、たとえば第２の操作手段の第２の多段変換器や第３の操作手段の第３の多段変換器など、これらのさらに別の多段変換器は、第１の操作手段の第１の多段変換器との対比において、実質的に同じまたは同一のハードウェア構造を有している。
【００２９】
本発明による教示内容の枠内で提案されるのは、好ましくは第１の多段変換器および／またはさらに別の多段変換器を、それぞれ３段型変換器として実現することである。３段型変換器は、以下の点で優れている。すなわち、動作実行中、３段型変換器に３つの異なる入力電位もしくは入力電圧が加わり、その際、３段型変換器の半導体スイッチを相応に作動させることによって、導体損失および伝送損失を無視するならば、基本的に、個々の３段型変換器の最小入力電圧から中間レベルの入力電圧を経て最大入力電圧に至るまで、出力電位を調整可能である。多段変換器の好ましい実施形態を成す３段型変換器については、あとで図面の説明のところで改めて立ち入ることにする。基本的に、第１の多段変換器および／またはさらに別の多段変換器を、３段型変換器として、つまり３つの異なる給電電位を有する変換器として構成できるだけでなく、別の選択肢として考えられるのは、１つまたは複数の多段変換器を、４段型変換器またはＮ段型変換器として、つまり４つまたはＮ個の異なる給電電位を有する変換器として構成することであり、たとえばＮ＝４、Ｎ＝５またはＮ＝６またはＮ＞６である。
【００３０】
シミュレーション装置の１つの実施形態に従って設けられるインダクタンス素子は、好ましくは電気的なコイルとして形成されている。オプションとして、電気コイルをフェライトコアまたは鉄心として形成することも考えられる。さらに、インダクタンス素子のインダクタンス値を変化させる手段を設けてもよく、この手段によってたとえば、コイルと相互作用するフェライトコアまたは鉄心を変位させるようにする。ここで述べておくと、インダクタンス素子の誘導抵抗によって、第１の多段変換器における４つの半導体スイッチのうちの１つの切替過程中にたとえば、第１のシミュレーション電流を制限する（無視することのできない）作用が及ぼされる可能性があり、その際に有利であるのは、このように制限する作用を考慮および／または補償する目的で、モデルコードおよび／またはシミュレーション装置の調整技術的な機構を形成することである。以下で図面および図面の説明に基づきさらに明確にされるように、シミュレーション実行中、シミュレーション電流の制限または増大は、必ずしもシミュレーション装置だけによって引き起こされるものではない。したがって、シミュレーション装置は有利には、第１の変換器出力端子における電位と、第１の操作手段出力端子における別の電位との間の電位勾配を、特に考慮するように構成されており、このことは本発明の１つの発展形態によれば、計算ユニットによるモデルコードの周期的な実行中に、第１の操作手段の第１の出力電圧に関する情報を処理することによって実現されている。
【００３１】
本発明によれば、シミュレーション装置には特に、モデルコードを実行する計算ユニットが含まれている。計算ユニットとして基本的に、以下のことが保証されているかぎり、任意のコンピュータを適用することができる。すなわちコンピュータが少なくとも、個々の適用事例に適合した最小計算能力と、たとえば十分なワークメモリなど適合した装備をもつようにし、しかも計算ユニットの計算能力と装備は、予め規定された周期時間内でのモデルコードの周期的な実行を保証するのに十分なものでなければならない。計算ユニットにリアルタイム処理能力があるのが好ましく、その際に特に好ましいのは、計算ユニットがいわゆるリアルタイムオペレーティングシステムを装備していることである。とりわけ好ましいのは、リアルタイムオペレーティングシステムもモデルコードも、計算ユニットによるモデルコードの実行中、いわゆる「ハードリアルタイム」（英語の専門用語では"hard real-time"）において必要とされるすべての基準を満たすように設計することである。「ハードリアルタイム」とは、ここで説明する文脈ではたとえば、モデルコードの周期的な実行が、確実に予め規定されたタイムインターバル内つまり予め規定された最大周期時間内で行われる、ということである。ハードリアルタイム処理能力を備えた計算ユニットの上述の実施形態によれば、予め規定された最大周期時間を超過してしまうと（超過が一度でも発生したならば）、計算ユニットのシステムエラーが引き起こされてしまい、その結果、たとえばシミュレーションが中断またはリスタートされることになる。なお、ここで述べおくと、計算ユニットは少なくとも、第１のスイッチ制御信号を送出する手段を有しており、さらにオプションとして、第２および／または第３のスイッチ制御信号を送出する手段を有している。
【００３２】
第１のスイッチ制御信号は、シミュレーション装置の動作中、計算ユニットから供給されて、第１の半導体スイッチ制御手段に転送される。第１の半導体スイッチ制御手段は、第１のスイッチ制御信号を少なくとも１つの第１の修正スイッチ制御信号に変換するために設けられ、そのように構成されている。シミュレーション装置の動作中、第１のスイッチ制御信号は、少なくとも１つの第１の修正制御信号に変換され、すなわち第１の半導体スイッチ制御手段内部で、最初は抽象的な第１のスイッチ制御信号から、第１の操作手段の半導体スイッチの制御端子へ直接伝送するために設けられている第１の修正スイッチ制御信号へ、信号変換が行われる。第１のスイッチ制御信号は、第１の操作手段における少なくとも１つの半導体スイッチの所期のスイッチ状態に関する情報をすでに含んではいるものの、第１のスイッチ制御信号は、第１の操作手段における半導体スイッチの１つまたは複数の制御端子に直接加えられる目的で設けられているものではない。それというのも第１のスイッチ制御信号は、まずは第１の修正スイッチ制御信号に変換されて、第１の操作手段における半導体スイッチの制御に相応しく整合された信号レベルをもつようになるからである。換言すれば、このことが意味するのは、第１の操作手段の設定すべき状態に関して、実行されたモデルコードによって供給される情報は、第１のスイッチ制御信号に含まれている、ということである。第１の半導体スイッチ制御手段は、第１のスイッチ制御信号を第１の修正スイッチ制御信号に変換するために設けられ、そのように構成されている。
【００３３】
好ましくは、モデルコードによりそのつど１つの計算周期中に計算される、第１の操作手段の設定すべきスイッチ状態を実現する目的で、修正スイッチ制御信号が第１の操作手段の制御端子に直接加えられる。第１の修正スイッチ制御信号は、制御対象となる半導体スイッチの技術的な特性量に整合されており、たとえば半導体スイッチの許容されるもしくは半導体スイッチメーカに固有のゲート−ソース電圧インターバルに整合される。その際、整合されたゲート−ソース電圧インターバルの例は特に、電界効果トランジスタとして形成された半導体スイッチに該当する。
【００３４】
本発明の教示内容を理解しやすくするため以下の説明では、たとえば既述の「ＩＧＢＴ素子」など半導体スイッチの他の実施形態を基本的に適用できるにしても、第１の操作手段および／または第２の操作手段および／または第３の操作手段の半導体スイッチの実施形態として、電界効果トランジスタを挙げることが多い。当業者は、本発明の知識があるかぎりは、シミュレーション装置に対する電気的な要求を考慮しながら、シミュレーション装置の１つまたは複数の操作手段のために適切な半導体スイッチを、たとえば適切なＦＥＴを、難なく選定するであろう。
【００３５】
第１の操作手段、第２の操作手段および／または第３の操作手段における半導体スイッチの実施例として、電界効果トランジスタが挙げられている以下の記載個所では、第１の修正スイッチ制御信号に含まれており第１の操作手段の個々の電界効果トランジスタを制御する信号は、それによって制御される電界効果トランジスタの「ゲート−ソース電圧」と呼ばれる。
【００３６】
好ましくは、第１の修正スイッチ制御信号は、第１の操作手段の好ましくは４つの制御端子を制御するために、４つのゲート−ソース電圧を含んでおり、それら４つのゲート−ソース電圧のうちそれぞれ１つのゲート−ソース電圧が、第１の操作手段の１つの対応する制御端子に割り当てられている。第１の操作手段に少なくとも４つの半導体スイッチが含まれている、第１の操作手段の好ましい実施形態において、有利には、モデルコードにより制御される４つのゲート−ソース電圧は各々、第１の操作手段の４つの半導体スイッチのうちのそれぞれ１つと結合されており、つまりこの実施例では４つの電界効果トランジスタのうちのそれぞれ１つと結合されている。
【００３７】
さらに、以下のように構成するのが好ましい。すなわち、第１の操作手段における第１の多段変換器の電界効果トランジスタへ、４つのゲート−ソース電圧を有する第１の修正スイッチ制御信号が供給されるたびに、ダイナミックに可変の第１のシミュレーション電流が生成され、このシミュレーション電流には特に、計算ユニットにおいて実行されるモデルコードの計算結果によって、作用が与えられる。
【００３８】
次に、本発明および本発明のその他の利点について、図面を参照しながら詳しく説明する。これらの図面において、同じ部材には同じ参照符号が付されている。本発明の図示の実施形態は、かなり概略的に示されたものであり、つまりたとえば、ここに描かれた図面は、最大の詳細レベルで表された回路図ではない。そうではなくこれらの図面は、本発明の数多くの特徴が組み合わせられたときの共働を、まさしく略示することで理解しやすくしたものである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１ａ】全部で３つのハーフブリッジのうち、それぞれ１つのハーフブリッジが三相電動モータ１１０のそれぞれ１つの相端子と接続されるように構成された、従来技術から公知の三相電動モータ作動用回路装置を概略的に示す図
【図１ｂ】たとえば公知の調整器に含まれているような３つのハーフブリッジを備えた、従来技術から公知の回路装置を示す一方、電動モータシミュレーション装置１２０を概略的に示す図
【図１ｃ】刊行物である国際公開第２０１００１００２２号（WO 2010 010022 A1）からすでに知られているような、テスト回路の端子における電気負荷を模倣すなわちシミュレートするための回路を示す図
【図２】本発明によるシミュレーション装置Ｈｘの第１の実施形態と、このシミュレーション装置Ｈｘと電気的に接続された調整器ＤＵＴとを概略的に示す図
【図３】本発明によるシミュレーション装置Ｈｘの第２の実施形態と、このシミュレーション装置Ｈｘと電気的に接続された調整器ＤＵＴとを概略的に示す図
【図４】第１の半導体スイッチ制御手段Ｔｃ１の好ましい実施形態を、この手段に属する到来信号および送出信号と共に概略的に示す図
【図５】第２の半導体スイッチ制御手段Ｔｃ２の好ましい実施形態を、この手段に属する到来信号および送出信号と共に概略的に示す図
【図６】第３の半導体スイッチ制御手段Ｔｃ３の好ましい実施形態を、この手段に属する到来信号および送出信号と共に概略的に示す図
【図７】特に調整器ＤＵＴの状態切替が実行された時点での、選択された信号および電圧ならびにそれらの相関関係の時間推移を概略的に例示する図
【図８】特に調整器ＤＵＴの状態切替が実行された時点での、選択された信号および電圧ならびにそれらの相関関係の時間推移を概略的に例示する図であって、図８のグラフ８Ｂは、各搬送波信号間で位相がずらされるようにした本発明の実施形態に関する図
【図９】有利には本発明によるシミュレーション装置の発展形態の構成部分として形成された、特定の巻線電流を磁気結合するための回路装置の好ましい実施形態を概略的に示す図
【００４０】
図１ａ、図１ｂおよび図１ｃは、本明細書の導入部において従来技術について言及した際にすでに説明した。この理由から、以降の記載では図１ａ、図１ｂ、図１ｃについて、これ以上説明する必要はない。
【００４１】
図２〜図９に示した本発明によるシミュレーション装置Ｈｘおよびその構成部分の実施形態に基づき、特に本発明による方法について、ならびにシミュレーション装置Ｈｘのうちそれぞれ関与する構成部分の、本発明による方法との好ましい相互作用について、詳しく説明する。
【００４２】
本発明による方法は、調整器ＤＵＴに接続可能な周辺回路装置をシミュレートしようというものである。シミュレーション装置Ｈｘは、調整器ＤＵＴと電気的に接続されており、または電気的に接続可能であり、さらにシミュレーション装置Ｈｘは第１の操作手段Ｓ１を有しており、この第１の操作手段Ｓ１によって、調整器ＤＵＴの第１の負荷端子Ｄ１から第１の操作手段Ｓ１の第１の操作手段出力端子Ｏｕｔ１へ転送可能な第１のシミュレーション電流Ｉｓ１に、作用を与えることができる。第１の操作手段Ｓ１は第１の多段変換器を含み、この変換器は少なくとも、第１の制御端子Ｇ１１を備えた第１の半導体スイッチＴ１１、第２の制御端子Ｇ１２を備えた第２の半導体スイッチＴ１２、第３の制御端子Ｇ１３を備えた第３の半導体スイッチＴ１３、および第４の制御端子Ｇ１４を備えた第４の半導体スイッチＴ１４を有する。シミュレーション装置Ｈｘはさらに、第１の半導体スイッチ制御手段Ｔｃ１と計算ユニットＣｘとを含んでいる。計算ユニットＣｘはモデルコードを実行し、計算ユニットＣｘとモデルコードとによって、第１のスイッチ制御信号Ｔｓ１が供給されて、第１の半導体スイッチ制御手段Ｔｃ１へ転送される。第１の半導体スイッチ制御手段Ｔｃ１は、少なくとも第１の比較器Ｃｏ１を有しており、この第１の比較器Ｃｏ１は、第１の比較器入力端子Ｅ１１と、第２の比較器入力端子Ｅ１２と、第１の比較器出力端子Ｘ１とを含む。第１のスイッチ制御信号Ｔｓ１から第１の変調信号Ａ１が導出されて，第１の比較器入力端子Ｅ１１に加えられる。第２の比較器入力端子Ｅ１２には、第１の搬送波信号発生器Ｃｇ１の第１の搬送波信号Ｆ１が加えられ、第１の比較器Ｃｏ１によって、第１の変調信号Ａ１と第１の搬送波信号Ｆ１との比較が実施される。比較に従い第１の比較器出力端子Ｘ１に、パルス幅変調された第１のゲート−ソース電圧Ｔｓ１１が生成されて、第１の制御端子Ｇ１１に加えられる。第１のゲート−ソース電圧Ｔｓ１１によって、第１のシミュレーション電流Ｉｓ１に作用が与えられる。
【００４３】
本発明による方法の１つの発展形態によれば、第１の半導体スイッチ制御手段Ｔｃ１は少なくとも第２の比較器Ｃｏ２を有しており、この第２の比較器Ｃｏ２は、第３の比較器入力端子Ｅ２１と、第４の比較器入力端子Ｅ２２と、第２の比較器出力端子Ｘ２とを含む。さらに第１のスイッチ制御信号Ｔｓ１から第２の変調信号Ａ２が導出されて、第３の比較器入力端子Ｅ２１に加えられる。第４の比較器入力端子Ｅ２２に、第２の搬送波信号発生器Ｃｇ２の第２の搬送波信号Ｆ２が加えられ、第２の比較器Ｃｏ２によって、第２の変調信号Ａ２と第２の搬送波信号Ｆ２との比較が実施される。比較に従い第２の比較器出力端子Ｘ２に、パルス幅変調された第２のゲート−ソース電圧Ｔｓ１２が生成されて、第２の制御端子Ｇ１２に加えられる。第２のゲート−ソース電圧Ｔｓ１２によって、第１のシミュレーション電流Ｉｓ１に作用が与えられる。
【００４４】
本発明による方法のさらに別の実施形態によれば、第１の搬送波信号Ｆ１および／または第２の搬送波信号Ｆ２は、三角波の信号波形または鋸歯の信号波形を有する。
【００４５】
好ましくは、第１の搬送波信号発生器Ｃｇ１および／または第２の搬送波信号発生器Ｃｇ２が、第１の半導体スイッチ制御手段Ｔｃ１に含まれている。特に好ましくは、第１の搬送波信号発生器Ｃｇ１、および／または第２の搬送波信号発生器Ｃｇ２、および／またはさらに別の搬送波信号発生器Ｃｇ３〜Ｃｇ１２は、三角波信号発生器として形成されている。
【００４６】
本発明による方法の別の発展形態によれば、以下のように構成されている。すなわち、調整器ＤＵＴの第１のＤＵＴ動作状態中、調整器ＤＵＴの第１のドライバトランジスタＴｄ１が導通状態に切り替えられ、調整器ＤＵＴの第２のＤＵＴ動作状態中、調整器ＤＵＴの第２のドライバトランジスタＴｄ２が導通状態に切り替えられる。この場合、第１の反転信号Ｔｓ４の送出に伴って、第１のＤＵＴ動作状態から第２のＤＵＴ動作状態への切替が、および／または、第２のＤＵＴ動作状態から第１のＤＵＴ動作状態への切替が発生し、その際、第１の反転信号Ｔｓ４によって、第１の搬送波信号Ｆ１および／または第２の搬送波信号Ｆ２に作用が与えられる。本発明の実施例において、第１のＤＵＴ動作状態から第２のＤＵＴ動作状態への切替も、第２のＤＵＴ動作状態から第１のＤＵＴ動作状態への切替も、第１のシミュレーション電流Ｉｓ１の方向転換に伴って発生する、と定義しておくことができる、または定義されている。
【００４７】
本発明による方法の上述の発展形態において好ましくは、第１の反転信号Ｔｓ４の送出が以下の手段によって電子的にトリガされる。すなわち、
ｉ．第１の操作手段出力端子Ｏｕｔ１において第１の出力電圧Ｕｏｕｔ１を測定するように構成された電圧測定回路、または、
ｉｉ．第１のシミュレーション電流Ｉｓ１を測定するように構成された電流測定回路、または、
ｉｉｉ．調整器ＤＵＴの汎用データインタフェース、または、
ｉｖ．調整器ＤＵＴのデバッグインタフェース。
【００４８】
その際に特に好ましくは、第１の反転信号Ｔｓ４の識別に従いトリガがなされて、第１の搬送波信号発生器Ｃｇ１が第１の搬送波信号Ｆ１を、時間軸を基準として以下のように変化させる。すなわち、
・第１の反転信号Ｔｓ４の識別の第１の時点で搬送波信号立ち下がり縁が生じている第１の位置関係において、搬送波信号立ち上がり縁への即座の切替が実施される。
・第１の反転信号Ｔｓ４の識別の第２の時点で搬送波信号立ち上がり縁が生じている第２の位置関係において、搬送波信号立ち下がり縁への即座の切替が実施される。
【００４９】
好ましくは、第１の反転信号Ｔｓ４の送出後、この信号が計算ユニットＣｘへ供給され、これによってたとえば、第１の反転信号Ｔｓ４に含まれている情報が、第１のスイッチ制御信号Ｔｓ１および／または第２のスイッチ制御信号Ｔｓ２および／または第３のスイッチ制御信号Ｔｓ３にバインドされる。
【００５０】
本発明による方法のさらに別の実施形態によれば、第１の搬送波信号Ｆ１の複数の周期から成る１つの時間窓内において、以下のことが実現される。すなわち、第１の変調信号Ａ１が第２の変調信号Ａ２と等しくなり、この時間窓内で、第１の搬送波信号Ｆ１および第２の搬送波信号Ｆ２の絶対値が同一の電圧−時間推移をもつようになる一方、第１の搬送波信号Ｆ１の局所的電圧最小値が、第２の搬送波信号Ｆ２の局所的電圧最大値と同時に発生すると共に、第１の搬送波信号Ｆ１の局所的電圧最大値が、第２の搬送波信号Ｆ２の局所的電圧最小値と同時に発生するようになる。
【００５１】
本発明による方法の上述の実施形態の１つの発展形態によれば、第１の搬送波信号Ｆ１の複数の周期から成る時間窓が、シミュレーションの実行時間全体にわたり以下のことが実現されるように広がっている。すなわち、第１の変調信号Ａ１が第２の変調信号Ａ２と等しく、シミュレーションの実行時間全体にわたり、第１の搬送波信号Ｆ１および第２の搬送波信号Ｆ２の絶対値が同一の電圧−時間推移をもつ一方、第１の搬送波信号Ｆ１の局所的電圧最小値が、第２の搬送波信号Ｆ２の局所的電圧最大値と同時に発生すると共に、第１の搬送波信号Ｆ１の局所的電圧最大値が、第２の搬送波信号Ｆ２の局所的電圧最小値と同時に発生する。
【００５２】
本発明による方法のさらに別の好ましい実施形態によれば、シミュレーション装置Ｈｘはさらに以下を有する。すなわち、
・第２の多段変換器と第２の操作手段出力端子Ｏｕｔ２とを含む第２の操作手段Ｓ２、
・第３の多段変換器と第３の操作手段出力端子Ｏｕｔ３とを含む第３の操作手段Ｓ３、
・少なくとも第５の比較器Ｃｏ５を含む第２の半導体スイッチ制御手段Ｔｃ２、ここで第５の比較器Ｃｏ５は、第９の比較器入力端子Ｅ５１と、第１０の比較器入力端子Ｅ５２と、第５の比較器出力端子Ｘ５とを含み、
・少なくとも第９の比較器Ｃｏ９を含む第３の半導体スイッチ制御手段Ｔｃ３、ここで第９の比較器Ｃｏ９は、第１７の比較器入力端子Ｅ９１と、第１８の比較器入力端子Ｅ９２と、第９の比較器出力端子Ｘ９とを有し、
第１０の比較器入力端子Ｅ５２は、第５の搬送波信号発生器Ｃｇ５の第５の搬送波信号Ｆ５がこの端子に加えられるように構成されており、
第１８の比較器入力端子Ｅ９２は、第９の搬送波信号発生器Ｃｇ９の第９の搬送波信号Ｆ９がこの端子に加えられるように構成されており、
第１の搬送波信号Ｆ１と、第５の搬送波信号Ｆ５と、第９の搬送波信号Ｆ９は、それぞれ同一の搬送波信号周波数を有しており、第１の搬送波信号Ｆ１の信号最大値と、時間的に後続する第５の搬送波信号Ｆ５の信号最大値との第１の時間差は、第５の搬送波信号Ｆ５の信号最大値と、時間的に後続する第９の搬送波信号Ｆ９の信号最大値との第２の時間差と等しく、
第１の操作手段出力端子Ｏｕｔ１と、第２の操作手段出力端子Ｏｕｔ２と、第３の操作手段出力端子Ｏｕｔ３とは、互いに電気的に接続されている。
【００５３】
本発明による方法の別の発展形態によれば、モデルコードは、Ｎｘ個の固定的なタイムインターバルすなわち時間的に一定のタイムインターバルで周期的に、計算ユニットＣｘにおいて実行され、Ｎｘ個の固定的なタイムインターバル各々の期間中にそのつど、
・第１の半導体スイッチ制御手段Ｔｃ１へ転送するための第１のスイッチ制御信号Ｔｓ１、および／または、
・第２の半導体スイッチ制御手段Ｔｃ２へ転送するための第２のスイッチ制御信号Ｔｓ２、および／または、
・第３の半導体スイッチ制御手段Ｔｃ３へ転送するための第３のスイッチ制御信号Ｔｓ３、
が計算される。モデルコードの周期的な実行ならびに、第１および／または第２および／または第３のスイッチ制御信号の周期的な計算において有利であるのは、シミュレーション装置Ｈｘが好ましくは各周期ごとに、調整器ＤＵＴの少なくとも１つのインタフェースにおける電流および／または電圧の変化に応答することである。
【００５４】
第１のスイッチ制御信号Ｔｓ１、第２のスイッチ制御信号Ｔｓ２、および／または第３のスイッチ制御信号Ｔｓ３がモデルコードにより計算される周期時間は、好ましくは数ミリ秒であり、または好ましくはそれどころか数マイクロ秒の範囲にある。冒頭で述べたＨＩＬシミュレーションの分野におけるここ数年来の傾向によれば、実行可能なモデルコードはマイクロプロセッサによってしか計算できない、ということではなくなり、モデルコードの時間的にクリティカルな部分が、もしくは時間的にクリティカルである実行可能なサブモデルが、ＦＰＧＡ素子へ、または任意にプログラミング可能なロジックを備えた同等のハードウェア素子へ移されることが多くなってきており、そのようにすることで、ＦＰＧＡにおいて実行されるモデルコードの該当部分について、たとえばマイクロ秒より短い周期時間が実現可能となり、このことによって、たとえば特定の（特に複雑な）シミュレーションモデルについては、モデルコードにおけるすべてのサブモデル全体の周期的な実行が、いわゆる「ハードリアルタイム」で初めて可能となる。
【００５５】
本発明による方法の別の実施形態によれば、第１のスイッチ制御信号Ｔｓ１はモデルコードにより、
・第１のシミュレーション電流Ｉｓ１の電流測定値、および／または、
・第１の出力電圧Ｕｏｕｔ１の電圧測定値
に応じて計算される。上述の実施形態の利点は特に、周辺回路装置をシミュレートするために、調整器ＤＵＴとシミュレーション装置Ｈｘとの間でディジタルデータを交換する必要がない、ということである。その理由は、上述の電流測定値または上述の電圧測定値は、この実施形態の場合には好ましくは、第１のドライバトランジスタＴｄ１および／または第２のドライバトランジスタＴｄ２のスイッチ状態に関して、モデルコードを計算するのに十分な情報を含んでいるからである。
【００５６】
本発明による方法のさらに別の実施形態によれば、モデルコードのＮ番目の計算周期から開始して、第１のシミュレーション電流Ｉｓ１の電流測定値および／または第１の出力電圧Ｕｏｕｔ１の電圧測定値が、Ｎ番目の計算周期中に測定され、（Ｎ＋１）番目の計算周期中に、モデルコードに準拠した対応する理想値からの、第１のシミュレーション電流Ｉｓ１の電流測定値の偏差および／または第１の出力電圧Ｕｏｕｔ１の電圧測定値の偏差が低減されるように、電流測定値および／または電圧測定値がモデルコードを用いた第１のスイッチ制御信号Ｔｓ１の計算に作用を与える。ここで（Ｎ＋１）番目の計算周期は、Ｎ番目の計算周期の直後に続く計算周期である。本発明による方法の上述の実施形態によって得られるさらに別の利点とは、シミュレーション電流Ｉｓ１に関する、および／または第１の出力電圧Ｕｏｕｔ１に関する、実際値測定と、シミュレーション電流Ｉｓ１に関する、および／または第１の出力電圧Ｕｏｕｔ１に関する、モデルコードを用いた相応の補正計算との間に、１つの計算周期持続時間の最大時間差が存在することであり、このことによってシミュレーション結果が改善される。
【００５７】
図２による実施例に略示された第１の操作手段Ｓ１には、少なくとも４つの半導体スイッチすなわち
・第１の操作手段Ｓ１の第１の半導体スイッチＴ１１と、
・第１の操作手段Ｓ１の第２の半導体スイッチＴ１２と、
・第１の操作手段Ｓ１の第３の半導体スイッチＴ１３と、
・第１の操作手段Ｓ１の第４の半導体スイッチＴ１４と
が含まれている。第１の操作手段Ｓ１が第１の多段変換器を含むように、上述の４つの半導体スイッチＴ１１，Ｔ１２，Ｔ１３，Ｔ１４は、相互に結線され、かつ第１の給電電位Ｕ１もしくは第２の給電電位Ｕ２もしくは第３の給電電位Ｕ３と結線されている。
【００５８】
本発明の教示によれば、調整器ＤＵＴに接続可能な周辺回路装置をシミュレートするためのシミュレーション装置Ｈｘが設けられており、この場合、シミュレーション装置Ｈｘは、調整器ＤＵＴと電気的に接続されており、または電気的に接続可能であり、シミュレーション装置Ｈｘは第１の操作手段Ｓ１を有しており、この第１の操作手段Ｓ１によって、調整器ＤＵＴの第１の負荷端子Ｄ１から第１の操作手段Ｓ１の第１の操作手段出力端子Ｏｕｔ１へ転送可能な第１のシミュレーション電流Ｉｓ１に作用を与えることができ、第１の調整手段Ｓ１は第１の多段変換器を含み、この第１の多段変換器は少なくとも、
・第１の制御端子Ｇ１１を備えた第１の半導体スイッチＴ１１と、
・第２の制御端子Ｇ１２を備えた第２の半導体スイッチＴ１２と、
・第３の制御端子Ｇ１３を備えた第３の半導体スイッチＴ１３と、
・第４の制御端子Ｇ１４を備えた第４の半導体スイッチＴ１４と
を有しており、シミュレーション装置Ｈｘはさらに、第１の半導体スイッチ制御手段Ｔｃ１と計算ユニットＣｘとを含み、この計算ユニットＣｘは、モデルコードを実行するように設けられ構成されている。さらにこの場合、計算ユニットＣｘとモデルコードによって、第１の半導体スイッチ制御手段Ｔｃ１に転送するための第１のスイッチ制御信号Ｔｓ１が計算されて供給されるように構成されており、第１の半導体スイッチ制御手段Ｔｃ１は、少なくとも第１の比較器Ｃｏ１を有しており、この第１の比較器Ｃｏ１は、第１の比較器入力端子Ｅ１１と、第２の比較器入力端子Ｅ１２と、第１の比較器出力端子Ｘ１とを含み、第１の比較器入力端子Ｅ１１は、第１のスイッチ制御信号Ｔｓ１から導出された第１の変調信号Ａ１がこの端子に加えられるように構成されており、第２の比較器入力端子Ｅ１２は、第１の搬送波信号発生器Ｃｇ１の第１の搬送波信号Ｆ１がこの端子に加えられるように構成されており、第１の比較器Ｃｏ１によって、第１の変調信号Ａ１と第１の搬送波信号Ｆ１との比較を実施可能であり、比較に従い第１の比較器出力端子Ｘ１に、パルス幅変調された第１のゲート−ソース電圧Ｔｓ１１を生成可能であり、さらに、第１のゲート−ソース電圧Ｔｓ１１が第１の制御端子Ｇ１１に加わり、第１のゲート−ソース電圧Ｔｓ１１によって、第１のシミュレーション電流Ｉｓ１に作用を与えることができるように構成されている。
【００５９】
シミュレーション装置Ｈｘの好ましい実施形態は、本発明による方法、または本発明による方法の既述の発展形態および実施形態を実施するように設けられ構成されている。
【００６０】
特に好ましくは、第１の操作手段Ｓ１のこれら少なくとも４つの半導体スイッチは、ＦＥＴとして形成されている。さらにその際に好ましくは、これら４つの半導体スイッチは、相互に、もしくは第１の給電電位Ｕ１または第２の給電電位Ｕ２または第３の給電電位Ｕ３と、以下のように接続されている。すなわち、
・第１の半導体スイッチＴ１１のドレイン端子は、第３の給電電位Ｕ３と接続されている。
・第１の半導体スイッチＴ１１のソース端子は、第２の半導体スイッチＴ１２のドレイン端子と接続されている。
・第２の半導体スイッチＴ１２のソース端子と、第３の半導体スイッチＴ１３のドレイン端子と、第１のインダクタンス素子Ｌ１の変換器側端子は、相互に接続されている。
・第３の半導体スイッチＴ１３のソース端子は、第４の半導体スイッチＴ１４のドレイン端子と接続されている。
・第４の半導体スイッチＴ１４のソース端子は、第１の給電電位Ｕ１と接続されている。
【００６１】
第１の操作手段Ｓ１の制御端子Ｇ１１，Ｇ１２，Ｇ１３，Ｇ１４は、第１の半導体スイッチ制御手段Ｔｃ１の対応する出力端子と接続されている。
【００６２】
図２による実施例において概略的に示されている第１の操作手段Ｓ１にはさらに、第１のダイオードＤ１１と第２のダイオードＤ１２とが含まれている。第１のダイオードＤ１１のカソードは、第１の半導体スイッチＴ１１のソース端子および第２の半導体スイッチＴ１２のドレイン端子と接続されている。第１のダイオードＤ１１のアノードは、第２の給電電位Ｕ２と接続可能であり、または第２の給電電位Ｕ２と接続されている。シミュレーション装置Ｈｘの動作中、第１のダイオードＤ１１のアノードに第２の給電電位Ｕ２が加わる。第２のダイオードＤ１２のアノードは、第３の半導体スイッチＴ１３のソース端子および第４の半導体スイッチＴ１４のドレイン端子と接続されている。第２のダイオードＤ１２のカソードは、第２の給電電位と接続可能であり、または第２の給電電位と接続されている。シミュレーション装置Ｈｘの動作中、第２のダイオードＤ１２のカソードに、第２の給電電位Ｕ２が加わる。
【００６３】
図２に示されているように、第１の操作手段Ｓ１には、第１の半導体スイッチＴ１１と、第２の半導体スイッチＴ１２と、第３の半導体スイッチＴ１３と、第４の半導体スイッチＴ１４とが含まれており、好ましくはこれら４つの半導体スイッチ各々は、いわゆるＦＥＴすなわち電界効果トランジスタである。通常、同じＦＥＴのいわゆるバルク端子とソース端子は、電気的に接続されている。図面には、ＦＥＴ各々に固有に存在するそれぞれ１つのいわゆる「ボディダイオード」（「反転ダイオード」とも呼ばれる）が示されているが、それらのダイオードには参照符号が付されていない。図２に示されているように、これら４つの半導体スイッチＴ１１，Ｔ１２，Ｔ１３，Ｔ１４各々において、それぞれ対応するボディダイオードのそれぞれカソードが、対応するドレイン端子と電気的に接続されており、対応するボディダイオードのそれぞれアノードが、対応するソース端子と接続されている。本発明にとってこれらのボディダイオードは重要ではないので、これらについてはこれ以上詳しくは説明しない。
【００６４】
第１の給電電位Ｕ１、第２の給電電位Ｕ２、第３の給電電位Ｕ３、および第１の出力電圧Ｕｏｕｔは、それぞれ第１の基準電位ＧＮＤ１を基準としている。
【００６５】
さらに別の好ましい実施形態によれば、第２の給電電位Ｕ２は第１の基準電位ＧＮＤ１に等しく、第３の給電電位Ｕ３は正の電圧値を有し、第１の給電電位は負の電圧値を有する。
【００６６】
第１の半導体スイッチ制御手段Ｔｃ１による第１のスイッチ制御信号Ｔｓ１の信号変換の過程で、第１の修正スイッチ制御信号Ｔｓ１１，Ｔｓ１２，Ｔｓ１３，Ｔｓ１４が発生する。電界効果トランジスタとして形成された４つの半導体スイッチＴ１１，Ｔ１２，Ｔ１３，Ｔ１４を備えた、図２に示されているシミュレーション装置Ｈｘの実施形態によれば、好ましくは、第１の修正スイッチ制御信号は、少なくとも４つのゲート−ソース電圧を有するように構成されていて、これらのゲート−ソース電圧は、第１の操作手段の好ましくは４つの制御端子Ｇ１１，Ｇ１２，Ｇ１３，Ｇ１４に加えるために設けられている。
【００６７】
上述の４つのゲート−ソース電圧各々は、第１の半導体スイッチ制御手段Ｔｃ１により、第１のスイッチ制御信号Ｔｓ１に応じて、好ましくは、望ましい電位が第１の変換器出力端子Ｍ１に生じるように設定される。設定された電位により第１の変換器出力端子Ｍ１において形成される、調整器ＤＵＴの第１の負荷端子Ｄ１と、第１の操作手段Ｓ１の第１の変換器出力端子Ｍ１との間に形成される電位勾配により、この電位勾配に沿って第１のシミュレーション電流Ｉｓ１が必然的に生じるようになる。
【００６８】
詳しくは、上述の４つのゲート−ソース電圧には、以下が属する。すなわち、
・第１の半導体スイッチＴ１１を制御する、第１の修正スイッチ制御信号の第１のゲート−ソース電圧Ｔｓ１１、
・第２の半導体スイッチＴ１２を制御する、第１の修正スイッチ制御信号の第２のゲート−ソース電圧Ｔｓ１２、
・第３の半導体スイッチＴ１３を制御する、第１の修正スイッチ制御信号の第３のゲート−ソース電圧Ｔｓ１３、
・第４の半導体スイッチＴ１４を制御する、第１の修正スイッチ制御信号の第４のゲート−ソース電圧Ｔｓ１４。
【００６９】
たとえば、周期的に実行処理されるモデルコードの計算結果に応じて、好ましくはディジタル符号化された第１のスイッチ制御信号Ｔｓ１が周期的に形成され、ついでこの信号から、対応する周期的に可変の第１の修正スイッチ制御信号が生成され、この信号は、第１の修正スイッチ制御信号Ｔｓ１１，Ｔｓ１２，Ｔｓ１３，Ｔｓ１４の対応する周期的に可変の４つのゲート−ソース電圧を有する。第１の修正スイッチ制御信号Ｔｓ１１，Ｔｓ１２，Ｔｓ１３，Ｔｓ１４の４つのゲート−ソース電圧によって、第１の操作手段の半導体スイッチＴ１１，Ｔ１２，Ｔ１３，Ｔ１４のうち、たとえば１つの半導体スイッチが、またはたとえば複数の半導体スイッチが、モデルコードを介して計算された時間にわたり、阻止状態から導通状態へ、またはその逆へ移行され、このようにすることでモデルコードの計算結果に基づき第１のシミュレーション電流Ｉｓ１が設定される。
【００７０】
好ましくは、計算ユニットＣｘは、第１の出力電圧Ｕｏｕｔ１の測定値および／または第１のシミュレーション電流Ｉｓ１の測定値を読み込むための、（図示されていない）入力端子を備えている。測定された第１の出力電圧Ｕｏｕｔ１を読み込むための、または測定された第１のシミュレーション電流Ｉｓ１を読み込むための、それ相応の入力端子を計算ユニットが備えているならば、好ましくは、計算ユニットＣｘによってモデルコードを用いて、測定された第１の出力電圧Ｕｏｕｔ１を考慮しながら、または測定された第１のシミュレーション電流Ｉｓ１を考慮しながら、第１の出力電圧Ｕｏｕｔ１に依存する変化が、または第１のシミュレーション電流Ｉｓ１に依存する変化が、第１のスイッチ制御信号Ｔｓ１において生じる。
【００７１】
図３に開示されている本発明によるシミュレーション装置Ｈｘの実施例によれば、第１の操作手段Ｓ１のほか、第２の操作手段Ｓ２および第３の操作手段Ｓ３も示されている。つまり図３によるシミュレーション装置Ｈｘは、全部で３つの操作手段Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を備えており、これらの操作手段はそのハードウェア構造に関して、実質的に同一である。
【００７２】
好ましくは、第１の操作手段Ｓ１、第２の操作手段Ｓ２および第３の操作手段Ｓ３における図示の半導体スイッチは、電界効果トランジスタ略してＦＥＴとして形成されている。さらに好ましくは、図３に示されているシミュレーション装置Ｈｘの３つの操作手段Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３には、第１の給電電位Ｕ１、第２の給電電位Ｕ２および第３の給電電位Ｕ３が供給される。
【００７３】
第３の給電電位Ｕ３は、図３による実施例によれば、以下のドレイン端子と接続されている。すなわち、
・第１の操作手段Ｓ１の第１の半導体スイッチＴ１１のドレイン端子、
・第２の操作手段Ｓ２の第１の半導体スイッチＴ２１のドレイン端子、
・第３の操作手段Ｓ３の第１の半導体スイッチＴ３１のドレイン端子、
と接続されている。
【００７４】
第２の給電電位Ｕ２は、図３の実施例によれば、１つまたは複数のダイオードを介して、
（Ａ）図３の実施例によれば以下のソース端子と接続されている。すなわち、
・ダイオードＤ１１を介して第１の操作手段Ｓ１の第１の半導体スイッチＴ１１のソース端子、
・ダイオードＤ２１を介して第２の操作手段Ｓ２の第１の半導体スイッチＴ２１のソース端子、
・ダイオードＤ３１を介して第３の操作手段Ｓ３の第１の半導体スイッチＴ３１のソース端子、
と接続されており、ただし、ダイオードＤ１１、Ｄ２１およびＤ３１のアノードが、第２の給電電位Ｕ２と接続されており、さらに
・ダイオードＤ１２を介して第１の操作手段Ｓ１の第３の半導体スイッチＴ１３のソース端子、
・ダイオードＤ２２を介して第２の操作手段Ｓ２の第３の半導体スイッチＴ２３のソース端子、
・ダイオードＤ３２を介して第３の操作手段Ｓ３の第３の半導体スイッチＴ３３のソース端子、
と接続されており、ただし、ダイオードＤ１２、Ｄ２２およびＤ３２のカソードが、第２の給電電位Ｕ２と接続されている。
【００７５】
第２の給電電位Ｕ２は、図３の実施例によれば、１つまたは複数のダイオードを介して、
（Ｂ）以下のドレイン端子と接続されている。すなわち、
・ダイオードＤ１１を介して第１の操作手段Ｓ１の第２の半導体スイッチＴ１２のドレイン端子、
・ダイオードＤ２１を介して第２の操作手段Ｓ２の第２の半導体スイッチＴ２２のドレイン端子、
・ダイオードＤ３１を介して第３の操作手段Ｓ３の第２の半導体スイッチＴ３２のドレイン端子、
・ダイオードＤ１２を介して第１の操作手段Ｓ１の第４の半導体スイッチＴ１４のドレイン端子、
・ダイオードＤ２２を介して第２の操作手段Ｓ２の第４の半導体スイッチＴ２４のドレイン端子、
・ダイオードＤ３２を介して第３の操作手段Ｓ３の第４の半導体スイッチＴ３４のドレイン端子、
と接続されている。
【００７６】
第１の給電電位Ｕ１は、以下のソース端子と接続されている。すなわち、
・第１の操作手段Ｓ１の第４の半導体スイッチＴ１４のソース端子、
・第２の操作手段Ｓ２の第４の半導体スイッチＴ２４のソース端子、
・第３の操作手段Ｓ３の第４の半導体スイッチＴ３４のソース端子、
と接続されている。
【００７７】
第１の操作手段Ｓ１に属する第１の変換器出力端子Ｍ１は、第１のインダクタンス素子Ｌ１の変換器側端子と電気的に接続されており、図２および図３の実施例によればさらに、第１の操作手段Ｓ１の第２の半導体スイッチＴ１２のソース端子との、および第１の操作手段Ｓ１の第３の半導体スイッチＴ１３のドレイン端子との、電気的な接続点も形成している。
【００７８】
第２の操作手段Ｓ２に属する第２の変換器出力端子Ｍ２は、第２のインダクタンス素子Ｌ２の変換器側端子と電気的に接続されており、図３の実施例によれば、第２の操作手段Ｓ２の第２の半導体スイッチＴ２２のソース端子との、および第２の操作手段Ｓ２の第３の半導体スイッチＴ２３のドレイン端子との、電気的な接続点も形成している。
【００７９】
第３の操作手段Ｓ３に属する第３の変換器出力端子Ｍ３は、第３のインダクタンス素子Ｌ３の変換器側端子と電気的に接続されており、図３の実施例によれば、第３の操作手段Ｓ３の第２の半導体スイッチＴ３２のソース端子との、および第３の操作手段Ｓ３の第３の半導体スイッチＴ３３のドレイン端子との、電気的な接続点も形成している。
【００８０】
図３によるシミュレーション装置Ｈｘの実施形態の計算ユニットＣｘによって、この計算ユニットＣｘにおいて周期的に実行されるモデルコードを用いることで、モデルコード実行周期ごとに、第１のスイッチ制御信号Ｔｓ１、第２のスイッチ制御信号Ｔｓ２および第３のスイッチ制御信号Ｔｓ３が供給される。
【００８１】
図２による実施形態の場合のように図３による実施形態の場合にも、第１のスイッチ制御信号Ｔｓ１が、第１の半導体スイッチ制御手段Ｔｃ１によって、第１の修正スイッチ制御信号Ｔｓ１１，Ｔｓ１２，Ｔｓ１３，Ｔｓ１４に変換される。同様に図３の実施形態に示されているように、半導体スイッチの形成に関して、非固有のスイッチ制御信号すなわち第１のスイッチ制御信号Ｔｓ１、第２のスイッチ制御信号Ｔｓ２および第３のスイッチ制御信号Ｔｓ３が、半導体スイッチ固有のスイッチ制御信号つまり修正スイッチ制御信号に変換され、たとえばＦＥＴのためのゲート−ソース電圧に変換される。ＦＥＴは、第１の操作手段Ｓ１、第２の操作手段Ｓ２および／または第３の操作手段Ｓ３の好ましい半導体スイッチとして提案されるものである。
【００８２】
図３による本発明の実施形態の場合、第１の操作手段Ｓ１の第１の多段変換器と、第２の操作手段Ｓ２の第２の多段変換器と、第３の操作手段Ｓ３の第３の多段変換器は、ＦＥＴによって構築されており、したがって第１の操作手段Ｓ１と、第２の操作手段Ｓ２と、第３の操作手段Ｓ３の制御端子は、ＦＥＴのゲート端子として形成されている。
【００８３】
本明細書の図面の説明において、特に、図２および図３に示されている本発明によるシミュレーション装置Ｈｘの実施形態によれば、以下のことが示される。すなわち、
・第１の半導体スイッチ制御手段Ｔｃ１によって、第１のスイッチ制御信号Ｔｓ１が第１の修正スイッチ制御信号Ｔｓ１１，Ｔｓ１２，Ｔｓ１３，Ｔｓ１４に変換された後、
・好ましくは、第２の半導体スイッチ制御手段Ｔｃ２によって、第２のスイッチ制御信号Ｔｓ２が第２の修正スイッチ制御信号Ｔｓ２１，Ｔｓ２２，Ｔｓ２３，Ｔｓ２４に変換された後、
・好ましくは、第３の半導体スイッチ制御手段Ｔｃ３によって、第３のスイッチ制御信号Ｔｓ３が第３の修正スイッチ制御信号Ｔｓ３１，Ｔｓ３２，Ｔｓ３３，Ｔｓ３４に変換された後、
第１の操作手段Ｓ１に第１の修正スイッチ制御信号Ｔｓ１１，Ｔｓ１２，Ｔｓ１３，Ｔｓ１４が加えられ、
好ましくは、第２の操作手段Ｓ２に第２の修正スイッチ制御信号Ｔｓ２１，Ｔｓ２２，Ｔｓ２３，Ｔｓ２４が加えられ、
好ましくは、第３の操作手段Ｓ３に第３の修正スイッチ制御信号Ｔｓ３１，Ｔｓ３２，Ｔｓ３３，Ｔｓ３４が加えられる。
【００８４】
たとえば第１の操作手段Ｓ１の半導体スイッチが、図２および図３に概略的に示されているように、ＦＥＴとして形成されているならば、好ましくは、第１の操作手段Ｓ１のゲート−ソース電圧は、以下のように設定されている。すなわち、
・第１の制御端子Ｇ１１に、対応する第１のゲート−ソース電圧Ｔｓ１１が加えられ、
・第２の制御端子Ｇ１２に、対応する第２のゲート−ソース電圧Ｔｓ１２が加えられ、
・第３の制御端子Ｇ１３に、対応する第３のゲート−ソース電圧Ｔｓ１３が加えられ、
・第４の制御端子Ｇ１４に、対応する第４のゲート−ソース電圧Ｔｓ１４が加えられ、
この場合、上述の４つのゲート−ソース電圧は、好ましくは第１の修正スイッチ制御信号Ｔｓ１１，Ｔｓ１２，Ｔｓ１３，Ｔｓ１４に含まれている。
【００８５】
図３による実施形態の場合、第２のスイッチ制御信号Ｔｓ２は、第２の半導体スイッチ制御手段Ｔｃ２によって、第２の修正スイッチ制御信号Ｔｓ２１，Ｔｓ２２，Ｔｓ２３，Ｔｓ２４に変換され、この信号は、図示されている第２の操作手段Ｓ２の４つの半導体スイッチＴ２１，Ｔ２２，Ｔ２３，Ｔ２４各々に対して、それぞれ１つの半導体スイッチ固有のゲート−ソース電圧を有する。たとえば第２の操作手段Ｓ２の半導体スイッチが、図３に概略的に示されているように、ＦＥＴとして形成されているならば、好ましくは、第２の操作手段Ｓ２のゲート−ソース電圧は、以下のように設定されている。すなわち、
・第５の制御端子Ｇ２１に、対応する第５のゲート−ソース電圧Ｔｓ２１が加えられ、
・第６の制御端子Ｇ２２に、対応する第６のゲート−ソース電圧Ｔｓ２２が加えられ、
・第７の制御端子Ｇ２３に、対応する第７のゲート−ソース電圧Ｔｓ２３が加えられ、
・第８の制御端子Ｇ２４に、対応する第８のゲート−ソース電圧Ｔｓ２４が加えられ、
この場合、上述の４つのゲート−ソース電圧は、好ましくは第２の修正スイッチ制御信号Ｔｓ２１，Ｔｓ２２，Ｔｓ２３，Ｔｓ２４に含まれている。
【００８６】
図３による実施形態の場合、第３のスイッチ制御信号Ｔｓ３は、第３の半導体スイッチ制御手段Ｔｃ３によって、第３の修正スイッチ制御信号Ｔｓ３１，Ｔｓ３２，Ｔｓ３３，Ｔｓ３４に変換され、この信号は、図示されている第３の操作手段Ｓ３の４つの半導体スイッチＴ３１，Ｔ３２，Ｔ３３，Ｔ３４各々に対して、それぞれ１つの半導体スイッチ固有のゲート−ソース電圧を有する。たとえば第３の操作手段Ｓ３の半導体スイッチが、図３に概略的に示されているように、ＦＥＴとして形成されているならば、好ましくは、第３の操作手段Ｓ３のゲート−ソース電圧は、以下のように設定されている。すなわち、
・第９の制御端子Ｇ３１に、対応する第９のゲート−ソース電圧Ｔｓ３１が加えられ、
・第１０の制御端子Ｇ３２に、対応する第１０のゲート−ソース電圧Ｔｓ３２が加えられ、
・第１１の制御端子Ｇ３３に、対応する第１１のゲート−ソース電圧Ｔｓ３３が加えられ、
・第１２の制御端子Ｇ３４に、対応する第１２のゲート−ソース電圧Ｔｓ３４が加えられ、
この場合、上述の４つのゲート−ソース電圧は、好ましくは第３の修正スイッチ制御信号Ｔｓ３１，Ｔｓ３２，Ｔｓ３３，Ｔｓ３４に含まれている。
【００８７】
図３によるシミュレーション装置Ｈｘの１つの好ましい実施例によれば、好ましくは、
・第１の操作手段出力端子Ｏｕｔ１は、第１のインダクタンス素子Ｌ１の調整器側端子によって形成されており、
・第２の操作手段出力端子Ｏｕｔ２は、第２のインダクタンス素子Ｌ２の調整器側端子によって形成されており、
・第３の操作手段出力端子Ｏｕｔ３は、第３のインダクタンス素子Ｌ３の調整器側端子によって形成されている。
【００８８】
さらに図３による実施例の場合、好ましくは、第１の操作手段出力端子Ｏｕｔ１と、第２の操作手段出力端子Ｏｕｔ２と、第３の操作手段出力端子Ｏｕｔ３とが、電気接続導体を介して互いに電気的に接続されており、この電気接続導体は、調整器ＤＵＴの第１の負荷端子Ｄ１と接続されるように構成されている。
【００８９】
図３による回路装置によって得られるさらに別の利点は、第１の負荷端子Ｄ１を介して流れる電流が、シミュレーション装置Ｈｘによって特に精密にシミュレートされることである。
【００９０】
図３による実施例の場合、好ましくは、第１の給電電位Ｕ１と第３の給電電位Ｕ３を平滑化するために、第１のコンデンサＣ１と第２のコンデンサＣ２が、上述の３つの給電電位Ｕ１，Ｕ２，Ｕ３の端子に接続されており、しかもこれは以下のように接続されている。すなわち、
第１のコンデンサＣ１の第１の電極が、第１の給電電位Ｕ１と接続されており、第１のコンデンサＣ１の第２の電極が、第２の給電電位Ｕ２と接続されており、第２のコンデンサＣ２の第１の電極が、第２の給電電位Ｕ２と接続されており、さらに第２のコンデンサＣ２の第２の電極が、第３の給電電位Ｕ３と接続されている。
【００９１】
本発明によるシミュレーション装置Ｈｘの１つの好ましい実施形態によれば、第１の多段変換器は、少なくとも第１、第２、第３、第４の半導体スイッチＴ１１，Ｔ１２，Ｔ１３，Ｔ１４を有しており、この場合、第１、第２、第３、第４の半導体スイッチＴ１１，Ｔ１２，Ｔ１３，Ｔ１４は、それぞれ少なくとも１つの制御端子Ｇ１１，Ｇ１２，Ｇ１３，Ｇ１４を含み、さらにこの場合、第１の多段変換器と接続された第１の操作手段出力端子Ｏｕｔ１に、モデルコードにより作用が与えられた第１の出力電圧Ｕｏｕｔ１を供給することができる。上述の実施形態において有利であるのは、第１の修正スイッチ制御信号Ｔｓ１１，Ｔｓ１２，Ｔｓ１３，Ｔｓ１４が加えられる４つの半導体スイッチＴ１１，Ｔ１２，Ｔ１３，Ｔ１４を備えた第１の多段変換器によって、低コストで実現可能なことであり、しかも、第１のシミュレーション電流Ｉｓ１の大きくダイナミックに変化する電流変動を、モデルコードにより計算して供給できることである。
【００９２】
本発明によるシミュレーション装置Ｈｘのさらに別の発展形態によれば、このシミュレーション装置Ｈｘはさらに、第２の操作手段Ｓ２と第３の操作手段Ｓ３とを有しており、この場合、第２の操作手段Ｓ２は、第２の多段変換器として構成されており、および／または、第３の操作手段Ｓ３は、第３の多段変換器として構成されている。
【００９３】
第２の操作手段Ｓ２および第３の操作手段Ｓ３は、シミュレーション装置Ｈｘの上述の発展形態によれば、有利には第１の操作手段Ｓ１に加えて、第１の操作手段出力端子Ｏｕｔ１と第２の操作手段出力端子Ｏｕｔ２と第３の操作手段出力端子Ｏｕｔ３の電気的な接続によって、
・第１の操作手段Ｓ１の出力電流と、
・第２の操作手段Ｓ２の出力電流と、
・第３の操作手段Ｓ３の出力電流と
の加算を実現するように構成されており、その際、たとえば図３に示した好ましいシミュレーション装置Ｈｘによって行われるように、この加算によって得られた合計電流を、調整器ＤＵＴの第１の負荷端子Ｄ１へ供給することができる。この合計電流は通常、たとえば図２に示したように、ただ１つの第１の操作手段Ｓ１から、つまり他の操作手段からの他の出力電流と加算されることなく、第１の負荷端子Ｄ１へ供給される、第１のシミュレーション電流Ｉｓ１よりも、ダイナミックに変動する可能性がある。
【００９４】
シミュレーション装置Ｈｘを用いて、調整器ＤＵＴの第１の負荷端子Ｄ１へ供給可能なシミュレーション電流Ｉｓ１を、ダイナミックに変化させることができればできるほど、テスト後に調整器ＤＵＴを「実際に」使用したときに調整器の第１の負荷端子Ｄ１を介して流れることになる電流を、テストの目的でシミュレーション装置Ｈｘにより、いっそう現実に即してシミュレートできるようになる。
【００９５】
本発明によるシミュレーション装置Ｈｘの１つの好ましい実施形態によれば、第１の多段変換器および／または第２の多段変換器および／または第３の多段変換器は、３段型変換器として構成されている。驚くべきことに、第２の操作手段Ｓ２に含まれる少なくとも第２の多段変換器と、さらにオプションでこれに加えて、第３の操作手段Ｓ３に含まれる第３の多段変換器も、３段型変換器として構成すれば、シミュレーション装置Ｈｘに関して特に有利な費用便益関係が生じるようになる。この場合、便益の評価には特に、３段型変換器によって達成可能な、上述の合計電流の大きいダイナミクスが影響を与える。
【００９６】
特に好ましくは、シミュレーション装置Ｈｘの１つの実施形態によれば、第２の操作手段Ｓ２は第２の３段型変換器として構成されており、この変換器は、少なくとも４つの半導体スイッチＴ２１，Ｔ２２，Ｔ２３，Ｔ２４から成る第２のグループと、第２の操作手段出力端子Ｏｕｔ２とを含む。また、第３の操作手段Ｓ３は第３の３段型変換器として構成されており、この変換器は、少なくとも４つの半導体スイッチＴ３１，Ｔ３２，Ｔ３３，Ｔ３４から成る第３のグループと、第３の操作手段出力端子Ｏｕｔ３とを含む。さらにこの場合、第１の操作手段出力端子Ｏｕｔ１と、第２の操作手段出力端子Ｏｕｔ２と、第３の操作手段出力端子Ｏｕｔ３は、互いに電気的に接続されている。
【００９７】
シミュレーション装置Ｈｘのさらに別の実施形態によれば、モデルコードによって、計算ユニットＣｘにおいてモデルコードが周期的に実行されている間、予め規定されたタイムインターバルで、調整器ＤＵＴから供給された状態メッセージが、少なくとも第１の操作手段Ｓ１を制御するために処理される。シミュレーション装置Ｈｘの上述の発展形態によって、有利には、早期にまたは拡張されたデータベースに基づき少なくとも第１の操作手段Ｓ１を制御する、というオプションが得られるようになる。
【００９８】
シミュレーション装置Ｈｘの上述の発展形態のさらに別の形態によれば、第１の出力電圧Ｕｏｕｔ１の測定が行われる測定時点でそのつど、状態メッセージの生成が行われるように構成されており、および／または、状態メッセージは、第１の出力電圧Ｕｏｕｔ１の対応する測定が行われる測定時点で、第１の出力電圧Ｕｏｕｔ１の測定による測定値と、因果関係におかれる。
【００９９】
これらに加え、シミュレーション装置Ｈｘのさらに別の実施形態として、以下のようにすることも考えられる。すなわち、シミュレーション装置Ｈｘの上述の２つの実施形態のうち一方の実施形態において、調整器ＤＵＴに属する調整器マイクロプロセッサ（図示せず）から、この調整器マイクロプロセッサ上で実行可能な調整コードを用いて、状態メッセージを予め規定されたタイムインターバルで供給することができる、および／または供給される。
【０１００】
上述の実施形態によれば、シミュレーション装置Ｈｘのスイッチ状態をとりわけ早期に、可変の第１のシミュレーション電流Ｉｓ１に整合することができる。その理由は、調整コードが調整器マイクロプロセッサによって調整器ＤＵＴにおいて実行されることから、調整器ＤＵＴにおける第１のドライバトランジスタＴｄ１および第２のドライバトランジスタＴｄ２の状態変化に関する情報が、調整器に属する調整器マイクロプロセッサにおいて一般的には最初に得られるからである。特に、実行された調整コードの計算結果に依存して、好ましくは第１のドライバトランジスタＴｄ１および第２のドライバトランジスタＴｄ２の制御が行われる。
【０１０１】
さらに好ましくは、第１の操作手段Ｓ１に属する半導体スイッチＴ１１，Ｔ１２，Ｔ１３，Ｔ１４のスイッチ状態に応じて、制御作用を与える目的で、調整器ＤＵＴからシミュレーション装置Ｈｘへ伝送された状態メッセージが、シミュレーション装置Ｈｘの計算ユニットＣｘにおいて処理される。
【０１０２】
本発明によるシミュレーション装置Ｈｘのさらに別の実施形態によれば、操作手段Ｓ１は少なくとも、
・第１の給電電位Ｕ１にある第１の給電電位端子と、
・第２の給電電位Ｕ２にある第２の給電電位端子と、
・第３の給電電位Ｕ３にある第３の給電電位端子と
を含む。この場合、第３の給電電位Ｕ３は第２の給電電位Ｕ２よりも大きく、第２の給電電位Ｕ２は第１の給電電位Ｕ１よりも大きい。また、第１のスイッチ制御信号Ｔｓ１を第１の操作手段Ｓ１の制御端子Ｇ１１，Ｇ１２，Ｇ１３，Ｇ１４に加えることによって、第３の給電電位Ｕ３と第１の給電電位Ｕ１との間の第１の出力電圧Ｕｏｕｔ１を調整可能である。この場合、第１の出力電圧Ｕｏｕｔ１は、第１の基準電位ＧＮＤ１を基準としている。
【０１０３】
これらに加え、本発明によるシミュレーション装置Ｈｘの１つの実施形態によれば、シミュレーション装置Ｈｘの計算ユニットＣｘから調整器ＤＵＴに含まれている調整器マイクロプロセッサに至る補助信号コネクション（図示せず）が形成可能であり、または形成されており、その目的は、補助信号コネクションを介して調整器マイクロプロセッサから計算ユニットＣｘへ伝送される情報に応じて、第１および／または第２および／または第３のスイッチ制御信号Ｔｓ１，Ｔｓ２，Ｔｓ３に作用を与えることである。補助信号コネクションによって、オプションとして設けられるさらに別の信号コネクションが使用可能な帯域幅に関して、負荷が軽減される。調整器ＤＵＴとシミュレーション装置Ｈｘとの間のデータ交換の目的で、このようなさらに別の信号コネクションが設けられる場合があり、または設けられている。オプションとして、補助信号コネクションもさらに別の信号コネクションも双方向データコネクションとして形成されている。接続媒体として、補助信号コネクションもさらに別の信号コネクションも、電気接続導体、光導体ケーブル、および／または無線コネクション、たとえばＷＬＡＮを有することができる。
【０１０４】
第１の操作手段Ｓ１が少なくとも、第１の給電電位Ｕ１にある第１の給電電位端子と、第２の給電電位Ｕ２にある第２の給電電位端子と、第３の給電電位Ｕ３にある第３の給電電位端子とを含んでいるのであれば、シミュレーション装置Ｈｘの特に好ましい実施形態において以下のように構成することが考えられる。すなわち、第１の操作手段Ｓ１内部において、第１の基準電位ＧＮＤ１を基準として、第３の給電電位Ｕ３が正の電圧値を有し、第１の給電電位Ｕ１が負の電圧値を有し、さらに以下の大小関係が成り立つようにする。すなわち、
・第２の給電電位Ｕ２は第１の基準電位ＧＮ１と等しい、すなわちＵ２＝ＧＮＤ１、
・第２の給電電位Ｕ２は、第３の給電電位Ｕ３に対しても、第１の給電電位Ｕ１に対しても、絶対値に関して等しい電位差を有する、すなわち｜Ｕ３−Ｕ２｜＝｜Ｕ２−Ｕ１｜、
・第２の基準電位ＧＮＤ２は、第１の給電電位Ｕ１よりも大きく、かつ第２の給電電位Ｕ２よりも小さい、すなわちＵ１＜ＧＮＤ２＜Ｕ２、
・第４の給電電位Ｕｂ１は、第２の給電電位Ｕ２よりも大きく、かつ第３の給電電位Ｕ３よりも小さい、すなわちＵ２＜Ｕｂ１＜Ｕ３、
・被減数である第４の給電電位Ｕｂ１と、減数である第２の給電電位Ｕ２とにより形成される差は、被減数である第２の給電電位Ｕ２と、減数である第２の基準電位ＧＮＤ２とにより形成される差と等しい、すなわちＵｂ１−Ｕ２＝Ｕ２−ＧＮＤ２。
【０１０５】
有利には上述の実施形態を、実稼動に関連する著しく多数のシミュレーションシナリオに適用することができる。しかも驚くべきことに、上述の実施形態に基づき式
｜Ｕ３−Ｕ２｜＝｜Ｕ２−Ｕ１｜かつ｜Ｕｂ１−Ｕ２｜＝｜Ｕ２−ＧＮＤ２｜
によって表される対称性によって、シミュレーション装置Ｈｘを用いて周辺回路装置をシミュレートするために、上述の式で表される対称性が当てはまらない場合よりも簡単に構築されたモデルコードしか必要とされない。第４の給電電位Ｕｂ１を供給するために、たとえば電気化学的なエネルギー蓄積器を設けることができ、好ましくは蓄電池を設けることができる。
【０１０６】
本発明による方法において特に有利であるのは、第１のシミュレーション電流Ｉｓ１を変化させるそれ相応の要求が、計算ユニットＣｘにおいてモデルコードを用いて計算され、それに応じて相応の第１のスイッチ制御信号Ｔｓ１が、計算ユニットＣｘから第１の半導体スイッチ制御手段Ｔｃ１へ送出されるとただちに、第１の操作手段Ｓ１の第１の多段変換器がごく短い遅延時間で、第１の半導体スイッチ制御手段Ｔｃ１を介して第１のシミュレーション電流Ｉｓ１に作用を与える、ということである。
【０１０７】
シミュレーション装置Ｈｘによって、第１のシミュレーション電流Ｉｓ１をできるかぎり僅かな遅延時間で所期のように変化させることを実現するのが有利である理由は、そのようにすることで、たとえば誘導負荷を含む可能性のある多数の周辺回路装置を、十分な精度でシミュレートできるからである。しかも有利には、本発明による方法を、比較的低コストで実現可能なシミュレーション装置Ｈｘと、比較的簡単に構成された、つまりは低コストの、モデルコードとを用いて、実施することができる。
【０１０８】
本発明によるシミュレーション装置Ｈｘの好ましい実施形態によれば、シミュレーション装置Ｈｘは、調整器ＤＵＴに接続可能な周辺回路装置をシミュレートするための本発明による方法を実施するように設けられ構成されており、または本発明による方法の既述の発展形態もしくは既述の実施形態を実施するように設けられ構成されている。
【０１０９】
図４には、第１の半導体スイッチ制御手段Ｔｃ１の好ましい実施形態が、この手段に属する到来信号および送出信号と共に、概略図として示されている。計算ユニットＣｘから送出され、第１の半導体スイッチ制御手段Ｔｃ１のための入力信号として用いられる、第１のスイッチ制御信号Ｔｓ１は、好ましくは第１の半導体スイッチ制御手段Ｔｃ１内で変調信号に変換され、好ましくは、
・第１の変調信号出力端子Ｍｏ１から第１の変調信号Ａ１が、第１の比較器Ｃｏ１の第１の比較器入力端子Ｅ１１へ伝送され、
・第２の変調信号出力端子Ｍｏ２から第２の変調信号Ａ２が、第２の比較器Ｃｏ２の第３の比較器入力端子Ｅ２１へ伝送され、
・第３の変調信号出力端子Ｍｏ３から第３の変調信号Ａ３が、第３の比較器Ｃｏ３の第５の比較器入力端子Ｅ３１へ伝送され、
・第４の変調信号出力端子Ｍｏ４から第４の変調信号Ａ４が、第４の比較器Ｃｏ４の第７の比較器入力端子Ｅ４１へ伝送される。
【０１１０】
好ましくは、第１の変調信号Ａ１と、第２の変調信号Ａ２と，第３の変調信号Ａ３と、第４の変調信号Ａ４は、アナログ信号として形成されている。
【０１１１】
本発明の１つの発展形態によれば、
・第１の比較器Ｃｏ１の第２の比較器入力端子Ｅ１２に、第１の搬送波信号発生器Ｃｇ１から供給された第１の搬送波信号Ｆ１が加えられ、
・第２の比較器Ｃｏ２の第４の比較器入力端子Ｅ２２に、第２の搬送波信号発生器Ｃｇ２から供給された第２の搬送波信号Ｆ２が加えられ、
・第３の比較器Ｃｏ３の第６の比較器入力端子Ｅ３２に、第３の搬送波信号発生器Ｃｇ３から供給された第３の搬送波信号Ｆ３が加えられ、
・第４の比較器Ｃｏ４の第８の比較器入力端子Ｅ４２に、第４の搬送波信号発生器Ｃｇ４から供給された第４の搬送波信号Ｆ４が加えられる。
【０１１２】
しかも本発明のこの発展形態は、好ましくは以下を含む。すなわち、
・第１の比較器Ｃｏ１に属し、第１のゲート−ソース電圧Ｔｓ１１を送出するように構成された第１の比較器出力端子Ｘ１、
・第２の比較器Ｃｏ２に属し、第２のゲート−ソース電圧Ｔｓ１２を送出するように構成された第２の比較器出力端子Ｘ２、
・第３の比較器Ｃｏ３に属し、第３のゲート−ソース電圧Ｔｓ１３を送出するように構成された第３の比較器出力端子Ｘ３、
・第４の比較器Ｃｏ４に属し、第４のゲート−ソース電圧Ｔｓ１４を送出するように構成された第４の比較器出力端子Ｘ４。
【０１１３】
本発明のさらに別の好ましい実施形態によれば、本発明による方法の実施時間全体にわたり、または少なくとも第１の搬送波信号Ｆ１の複数の周期の期間にわたり、第１の搬送波信号Ｆ１と第３の搬送波信号Ｆ３とが完全に一致している一方、第２の搬送波信号Ｆ２と第４の搬送波信号Ｆ４とが完全に一致している。
【０１１４】
図５には、第２の半導体スイッチ制御手段Ｔｃ２の好ましい実施形態が、この手段に属する到来信号および送出信号と共に、概略図として示されている。
【０１１５】
計算ユニットＣｘから送出され、第２の半導体スイッチ制御手段Ｔｃ２のための入力信号として用いられる第２のスイッチ制御信号Ｔｓ２は、好ましくは第２の半導体スイッチ制御手段Ｔｃ２内で変調信号に変換され、好ましくは、
・第５の変調信号出力端子Ｍｏ５から第５の変調信号Ａ５が、第５の比較器Ｃｏ５の第９の比較器入力端子Ｅ５１へ伝送され、
・第６の変調信号出力端子Ｍｏ６から第６の変調信号Ａ６が、第６の比較器Ｃｏ６の第１１の比較器入力端子Ｅ６１へ伝送され、
・第７の変調信号出力端子Ｍｏ７から第７の変調信号Ａ７が、第７の比較器Ｃｏ７の第１３の比較器入力端子Ｅ７１へ伝送され、
・第８の変調信号出力端子Ｍｏ８から第８の変調信号Ａ８が、第８の比較器Ｃｏ８の第１５の比較器入力端子Ｅ８１へ伝送される。
【０１１６】
好ましくは、第５の変調信号Ａ５と、第６の変調信号Ａ６と，第７の変調信号Ａ７と、第８の変調信号Ａ８は、アナログ信号として形成されている。
【０１１７】
本発明の１つの発展形態によれば、
・第５の比較器Ｃｏ５の第１０の比較器入力端子Ｅ５２に、第５の搬送波信号発生器Ｃｇ５から供給された第５の搬送波信号Ｆ５が加えられ、
・第６の比較器Ｃｏ６の第１２の比較器入力端子Ｅ６２に、第６の搬送波信号発生器Ｃｇ６から供給された第６の搬送波信号Ｆ６が加えられ、
・第７の比較器Ｃｏ７の第１４の比較器入力端子Ｅ７２に、第７の搬送波信号発生器Ｃｇ７から供給された第７の搬送波信号Ｆ７が加えられ、
・第８の比較器Ｃｏ８の第１６の比較器入力端子Ｅ８２に、第８の搬送波信号発生器Ｃｇ８から供給された第８の搬送波信号Ｆ８が加えられる。
【０１１８】
しかも本発明のこの発展形態は、好ましくは以下を含む。すなわち、
・第５の比較器Ｃｏ５に属し、第５のゲート−ソース電圧Ｔｓ２１を送出するように構成された第５の比較器出力端子Ｘ５、
・第６の比較器Ｃｏ６に属し、第６のゲート−ソース電圧Ｔｓ２２を送出するように構成された第６の比較器出力端子Ｘ６、
・第７の比較器Ｃｏ７に属し、第７のゲート−ソース電圧Ｔｓ２３を送出するように構成された第７の比較器出力端子Ｘ７、
・第８の比較器Ｃｏ８に属し、第８のゲート−ソース電圧Ｔｓ２４を送出するように構成された第８の比較器出力端子Ｘ８。
【０１１９】
本発明のさらに別の好ましい実施形態によれば、本発明による方法の実施時間全体にわたり、または少なくとも第５の搬送波信号Ｆ５の複数の周期の期間にわたり、第５の搬送波信号Ｆ５と第７の搬送波信号Ｆ７とが完全に一致している一方、第６の搬送波信号Ｆ６と第８の搬送波信号Ｆ８とが完全に一致している。
【０１２０】
図６には、第３の半導体スイッチ制御手段Ｔｃ３の好ましい実施形態が、この手段に属する到来信号および送出信号と共に、概略図として示されている。計算ユニットＣｘから送出され、第３の半導体スイッチ制御手段Ｔｃ３のための入力信号として用いられる第３のスイッチ制御信号Ｔｓ３は、好ましくは第３の半導体スイッチ制御手段Ｔｃ３内で変調信号に変換され、好ましくは、
・第９の変調信号出力端子Ｍｏ９から第９の変調信号Ａ９が、第９の比較器Ｃｏ９の第１７の比較器入力端子Ｅ９１へ伝送され、
・第１０の変調信号出力端子Ｍｏ１０から第１０の変調信号Ａ１０が、第１０の比較器Ｃｏ１０の第１９の比較器入力端子Ｅ１０１へ伝送され、
・第１１の変調信号出力端子Ｍｏ１１から第１１の変調信号Ａ１１が、第１１の比較器Ｃｏ１１の第２１の比較器入力端子Ｅ１１１へ伝送され、
・第１２の変調信号出力端子Ｍｏ１２から第１２の変調信号Ａ１２が、第１２の比較器Ｃｏ１２の第２３の比較器入力端子Ｅ１２１へ伝送される。
【０１２１】
好ましくは、第９の変調信号Ａ９と、第１０の変調信号Ａ１０と，第１１の変調信号Ａ１１と、第１２の変調信号Ａ１２は、アナログ信号として形成されている。
【０１２２】
本発明の１つの発展形態によれば、
・第９の比較器Ｃｏ９の第１８の比較器入力端子Ｅ９２に、第９の搬送波信号発生器Ｃｇ９から供給された第９の搬送波信号Ｆ９が加えられ、
・第１０の比較器Ｃｏ１０の第２０の比較器入力端子Ｅ１０２に、第１０の搬送波信号発生器Ｃｇ１０から供給された第１０の搬送波信号Ｆ１０が加えられ、
・第１１の比較器Ｃｏ１１の第２２の比較器入力端子Ｅ１１２に、第１１の搬送波信号発生器Ｃｇ１１から供給された第１１の搬送波信号Ｆ１１が加えられ、
・第１２の比較器Ｃｏ１２の第２４の比較器入力端子Ｅ１２２に、第１２の搬送波信号発生器Ｃｇ１２から供給された第１２の搬送波信号Ｆ１２が加えられる。
【０１２３】
しかも本発明のこの発展形態は、好ましくは以下を含む。すなわち、
・第９の比較器Ｃｏ９に属し、第９のゲート−ソース電圧Ｔｓ３１を送出するように構成された第９の比較器出力端子Ｘ９、
・第１０の比較器Ｃｏ１０に属し、第１０のゲート−ソース電圧Ｔｓ３２を送出するように構成された第１０の比較器出力端子Ｘ１０、
・第１１の比較器Ｃｏ１１に属し、第１１のゲート−ソース電圧Ｔｓ３３を送出するように構成された第１１の比較器出力端子Ｘ１１、
・第１２の比較器Ｃｏ１２に属し、第１２のゲート−ソース電圧Ｔｓ３４を送出するように構成された第１２の比較器出力端子Ｘ１２。
【０１２４】
本発明のさらに別の好ましい実施形態によれば、本発明による方法の実施時間全体にわたり、または少なくとも第９の搬送波信号Ｆ９の複数の周期の期間にわたり、第９の搬送波信号Ｆ９と第１１の搬送波信号Ｆ１１とが完全に一致している一方、第１０の搬送波信号Ｆ１０と第１２の搬送波信号Ｆ１２とが完全に一致している。
【０１２５】
信号の時間推移を例示した、図７に描かれている３つの概略的なグラフ７Ａ〜７Ｃを参照しながら、搬送波信号と変調信号との相互作用について、ごくわかりやすく具体的に説明する。グラフ７Ａ，７Ｂ，７Ｃにおける時間関数の描写は、時点ｔｐ０で始まり時点ｔｐ９で終わる等間隔の時間ステップを有する同一の横軸を表している。
【０１２６】
図７のグラフ７Ａには、調整器ＤＵＴの２つの状態切替が１つの具体例に基づき、つまり状態曲線ＳＬ１に基づき、描かれている。時点ｔｐ１と時点ｔｐ２との間において調整器ＤＵＴは、第１の状態Ｓｔ１から第３の状態Ｓｔ３への第１の状態切替を実行する。ついで時点ｔｐ７と時点ｔｐ８との間において、調整器ＤＵＴは第２の状態切替を実行し、つまり第３の状態Ｓｔ３から第１の状態Ｓｔ１への切替を実行する。
【０１２７】
調整器ＤＵＴの状態切替はたとえば、調整器ＤＵＴによって第１のシミュレーション電流Ｉｓ１の電流方向転換が引き起こされる時点で発生する。上述の例の場合、第１の状態Ｓｔ１は、第１のシミュレーション電流Ｉｓ１の第１の電流方向を表し、第３の状態Ｓｔ３は、第１のシミュレーション電流Ｉｓ１の、第１の電流方向とは逆の電流方向を表すことから、グラフ７Ａによって特に表されているのは、調整器ＤＵＴの側で、時点ｔｐ１と時点ｔｐ２の間に、第１のシミュレーション電流Ｉｓ１の第１の電流方向転換が引き起こされ、さらに時点ｔｐ７と時点ｔｐ８の間に、第１のシミュレーション電流Ｉｓ１の第２の電流方向転換が引き起こされる、ということである。たとえば第１のシミュレーション電流Ｉｓ１の中断を表すことのできる調整器ＤＵＴの第２の状態Ｓｔ２は、グラフ７Ａにおいては、Ｓｔ１からＳｔ３への、もしくはＳｔ３からＳｔ１への状態切替の過程において、短時間で通り過ぎることになる。この場合、矩形波形で表されたこれら両方の状態切替の推移は、理想化された近似であって、つまり時間軸の分解能がそれ相応に高ければ、実際には状態曲線ＳＬ１は矩形波形ではなく、状態曲線ＳＬ１の立ち上がり縁と立ち下がり縁は、正または負の有限の勾配を有する。
【０１２８】
図７のグラフ７Ｂには、グラフ７Ａの時間軸と同一の時間軸が横軸として描かれている。グラフ７Ａと関連させながら述べると、グラフ７Ｂには、調整器ＤＵＴの既述の状態切替が発生した結果、第１の変調信号Ａ１と第２の変調信号Ａ２が変化したことが表されている。
【０１２９】
図７のグラフ７Ｂには、第１の搬送波信号Ｆ１と第２の搬送波信号Ｆ２の特に好ましい実施形態が示されており、つまりいわゆる三角波信号が示されている。破線の三角波信号の線で表された第１の搬送波信号Ｆ１と、実線の三角波信号の線で表された第２の搬送波信号Ｆ２は、好ましくは時間軸Ｌｔｕのところに表されている。グラフ７Ｂにおけるこの時間軸Ｌｔｕは、一点鎖線の時間軸として示されている。時間軸Ｌｔｕは、グラフ７Ｂにおいて基準電圧Ｕｒｅｆのところで縦軸と交差している。グラフ７Ｂの縦軸の一方の側には、基準電圧Ｕｒｅｆよりも大きい最大電圧Ｕｍａｘが書き込まれており、他方の側には、基準電圧Ｕｒｅｆよりも小さい最小電圧Ｕｍｉｎが書き込まれている。つまり、Ｕｍａｘ＞Ｕｒｅｆ＞Ｕｍｉｎが成り立つ。
【０１３０】
図７Ｂに示されている実施例のように、基準電圧ＵｒｅｆにＮボルトの電圧値が割り当てられるならば、時間軸Ｌｔｕは、Ｎボルトの電圧レベルにある電圧境界を表すことになる。好ましくはＮ＝ゼロであるならば、時間軸Ｌｔｕは、負の電圧範囲と正の電圧範囲とを相互に分け隔てるものとなり、つまり一例として基準電圧Ｕｒｅｆ＝０Ｖであれば、第１の搬送波信号Ｆ１は正の電圧範囲に属し、第２の搬送波信号Ｆ２は負の電圧範囲に属する。
【０１３１】
好ましくは、第１の搬送波信号Ｆ１の時間に依存する第１の電圧瞬時値は、基準電圧Ｕｒｅｆと最大電圧Ｕｍａｘとの間で振れ動き、ここで、
Ｕｒｅｆ≦第１の電圧瞬時値≦Ｕｍａｘ
が成り立つ。
【０１３２】
さらに好ましくは、第２の搬送波信号Ｆ２の時間に依存する第２の電圧瞬時値は、基準電圧Ｕｒｅｆと最小電圧Ｕｍｉｎとの間で振れ動き、ここで、
Ｕｍｉｎ≦第２の電圧瞬時値≦Ｕｒｅｆ
が成り立つ。
【０１３３】
本発明の好ましい実施形態によれば、第１の変調信号Ａ１は第２の変調信号Ａ２と等しいので、図７のグラフ７Ｂの対応する曲線Ａ１，Ａ２は、互いにオーバラップして描かれている。
【０１３４】
図面をいっそう簡単にする目的で、グラフ７Ｂの概略図による実施例の場合、第１の変調信号Ａ１も第２の変調信号Ａ２も矩形波形として表されており、これによりこの実施例の以下の信号相互作用を簡単に記述することができる。すでに述べたように、第１の比較器入力端子Ｅ１１に第１の変調信号Ａ１が加わり、第２の比較器入力端子Ｅ１２に第１の搬送波信号Ｆ１が加わり、第１の比較器Ｃｏ１によって、第１の変調信号Ａ１と第１の搬送波信号Ｆ１との比較が実施され、比較に従い第１の比較器出力端子Ｘ１に、パルス幅変調された第１のゲート−ソース電圧Ｔｓ１１が発生し、この電圧が第１の制御端子Ｇ１１に加えられる。
【０１３５】
図示の実施例によれば、上述の記載と同様に、第３の比較器入力端子Ｅ２１に第２の変調信号Ａ２が加わり、第４の比較器入力端子Ｅ２２に第２の搬送波信号Ｆ２が加わり、第２の比較器Ｃｏ２によって、第２の変調信号Ａ２と第２の搬送波信号Ｆ２との比較が実施され、比較に従い第２の比較器出力端子Ｘ２に、パルス幅変調された第２のゲート−ソース電圧Ｔｓ１２が発生し、この電圧が第２の制御端子Ｇ１２に加えられる。
【０１３６】
好ましくは、必要に応じて設けられるさらに別の比較器が、特に第３の比較器Ｃｏ３および第４の比較器Ｃｏ４が、第１の比較器Ｃｏ１および第２の比較器Ｃｏ２と同等の態様で作動される。基本的に考えられるのは、既述の比較器各々の対応する入力端子に、それぞれ整合された変調信号と、それぞれ整合された搬送波信号が割り当てられるようにすることであり、その際にオプションとして考えられるのは、変調信号各々および搬送波信号各々が、モデルコードによって定義可能な、もしくはモデルコードによって定義された、それぞれ異なる信号推移をもつようにすることである。ただし、本発明の１つの好ましい実施形態によれば、第１の半導体スイッチ制御手段Ｔｃ１の種々の比較器における予め定義された入力端子に、同一の変調信号および／または同一の搬送波信号が加えられる。したがって本発明のさらに別の実施形態において考えられるのは、第１の半導体スイッチ制御手段Ｔｃ１への信号供給にあたり、第１の変調信号Ａ１、第２の変調信号Ａ２、第３の変調信号Ａ３、および第４の変調信号Ａ４を同一とする一方、第１の搬送波信号Ｆ１を第３の搬送波信号Ｆ３と一致させ、かつ第２の搬送波信号Ｆ２を第４の搬送波信号Ｆ４と一致させることである。数学的に表現すると、好ましくは、第１の搬送波信号Ｆ１の複数の周期から成る１つの期間内で、本発明の上述の実施形態について次式が成り立つ。すなわち、
Ａ１＝Ａ２＝Ａ３＝Ａ４
Ｆ１＝Ｆ３
Ｆ２＝Ｆ４
【０１３７】
図７に示した上述の本発明の実施形態において好ましくは、基準電圧Ｕｒｅｆの電位レベルで経過する時間軸Ｌｔｕが鏡軸であり、これについてはグラフ図７Ｂを参照されたい。この場合、時間軸Ｌｔｕと最大電圧Ｕｍａｘとの間で第１の搬送波信号Ｆ１と第３の搬送波信号Ｆ３が振れ動き、ただしＦ１＝Ｆ３が成り立ち、さらに時間軸Ｌｔｕと最小電圧Ｕｍｉｎとの間で第２の搬送波信号Ｆ２と第４の搬送波信号Ｆ４が振れ動き、ただしＦ２＝Ｆ４が成り立つ。したがって、時間軸Ｌｔｕにより形成された鏡軸における第１の搬送波信号Ｆ１および第３の搬送波信号Ｆ３の鏡像化によって、図示の時間軸Ｌｔｕの下方に、上述の両方の搬送波信号Ｆ１，Ｆ３の鏡像が発生し、つまり第２の搬送波信号Ｆ２および第４の搬送波信号Ｆ４の形状で鏡像が発生する。
【０１３８】
グラフ図７Ｂに示されている実施例の場合、グラフ７Ａに示されている第１の電流方向転換と実質的に同じ時点に、つまり調整器ＤＵＴの第１の状態Ｓｔ１から第３の状態Ｓｔ３への第１の状態移行と同じ時点に、第１の搬送波信号Ｆ１においても第２の搬送波信号Ｆ２においても、第１の非周期的な勾配正負符号切替が実行される。「非周期的な勾配正負符号切替」という名称については、あとで図７を参照しながら説明する。調整器ＤＵＴの状態切替がなければ（たとえばグラフ７Ａの状態曲線ＳＬ１の立ち上がり縁／立ち下がり縁がなければ）、第１の搬送波信号Ｆ１において周期的に繰り返される「通常周期」が発生する。この場合、第１の搬送波信号Ｆ１は、最大電圧Ｕｍａｘと基準電圧Ｕｒｅｆとの間で周期的に揺れ動き、第１の搬送波信号Ｆ１の勾配の正負符号は、最大電圧Ｕｍａｘに到達したとき、および基準電圧Ｕｒｅｆに到達したときに、そのつど切り替わる。
【０１３９】
調整器ＤＵＴの状態切替時点で、つまり図７に示されているように、状態曲線ＳＬ１の立ち上がり縁および立ち下がり縁の時点で、グラフ７Ｂの実施例によれば、第１の搬送波信号Ｆ１の「通常周期」が中断されて、個々の状態切替（状態曲線ＳＬ１の立ち上がり縁／立ち下がり縁）と実質的に同じ時点に、第１の搬送波信号Ｆ１の勾配の正負符号切替が行われる。その際に好ましくは、正負符号切替は第１の搬送波信号発生器Ｃｇ１によって実行され、そのためにとりわけ好ましくは第１の搬送波信号発生器Ｃｇ１へ、たとえば計算ユニットＣｘによって適切なトリガ信号が供給され、これによって第１の搬送波信号Ｆ１の勾配の正負符号切替がトリガされる。
【０１４０】
同様に、図示の実施例によれば、第２の搬送波信号Ｆ２に作用が与えられる。すなわち、調整器ＤＵＴの状態切替時点で、つまり図７に示されているように、状態曲線ＳＬ１の立ち上がり縁および立ち下がり縁の時点で、グラフ７Ｂの実施例によれば、第２の搬送波信号Ｆ２の「通常周期」が中断されて、個々の状態切替（状態曲線ＳＬ１の立ち上がり縁／立ち下がり縁）と実質的に同じ時点に、第２の搬送波信号Ｆ２の勾配の正負符号切替が行われる。その際に好ましくは、正負符号切替は第２の搬送波信号発生器Ｃｇ２によって実行され、そのためにとりわけ好ましくは第２の搬送波信号発生器Ｃｇ２へ、たとえば計算ユニットＣｘによって適切なトリガ信号が供給され、これによって第２の搬送波信号Ｆ２の勾配の正負符号切替がトリガされる。
【０１４１】
好ましくは第３の搬送波信号Ｆ３についても、第１の搬送波信号Ｆ１の上述の作用と類似したまたは同一の経過が進行し、第４の搬送波信号Ｆ４についても、第２の搬送波信号Ｆ２と類似したまたは同一の経過が進行する。
【０１４２】
調整器ＤＵＴの状態切替によって、たとえば第１のシミュレーション電流Ｉｓ１の電流方向転換によって（上述の２つの段落で説明したように）、
・第１の搬送波信号Ｆ１の勾配の正負符号切替および、
・第２の搬送波信号Ｆ２の勾配の正負符号切替および、好ましくは、
・第３の搬送波信号Ｆ３の勾配の正負符号切替および、
・第４の搬送波信号Ｆ４の勾配の正負符号切替
がトリガ可能であり、もしくはトリガされるが、これらの切替による利点のうちの１つは、以下の通りである。すなわち、第１のシミュレーション電流Ｉｓ１の対応する絶対値が、状態切替のすぐあとでは、「通常周期」の場合よりも大きく跳躍的に変化しないことであり（通常周期は、調整器ＤＵＴの状態切替が発生しない搬送波信号周期において現れる）、つまり有利には、第１のシミュレーション電流Ｉｓ１の制御において過渡的な補償プロセスが阻止されることであり、または、上述の正負符号切換なしで構成された搬送波信号を使用した場合と比べて、少なくとも低減されることである。
【０１４３】
ここで述べておくと、グラフ７Ｂに示した本発明の実施例では、第１の変調信号Ａ１と第２の変調信号Ａ２が完全に一致している一方、それらの信号が矩形波信号として形成されているからといって、本発明に適用可能な変調信号を必ず互いに完全に一致した矩形波信号として形成しなければならない、と考えてはならない。そうではなく、さらに別の実施例において考えられるのは、１つまたは複数またはすべての変調信号を、モデルコードによって個別に整合させることであり、したがって１つまたは複数の半導体スイッチ制御手段Ｔｃ１，Ｔｃ２，Ｔｃ３の比較器のために、それ相応に整合されたアナログまたはディジタルの変調信号を供給することである。
【０１４４】
これまで述べてきたグラフ７Ａおよびグラフ７Ｂについての説明をふまえ、以下ではグラフ７Ｃを参照しながら、本発明のさらに別の実施形態について説明する。本発明の実施形態によれば、以下の比較の結果が、すなわち、
・第１の比較器Ｃｏ１による第１の変調信号Ａ１と第１の搬送波信号Ｆ１との比較、
・第２の比較器Ｃｏ２による第２の変調信号Ａ２と第２の搬送波信号Ｆ２との比較、
・第３の比較器Ｃｏ３による第３の変調信号Ａ３と第３の搬送波信号Ｆ３との比較、および、
・第４の比較器Ｃｏ４による第４の変調信号Ａ４と第４の搬送波信号Ｆ４との比較
の結果が、第１のゲート−ソース電圧Ｔｓ１１、第２のゲート−ソース電圧Ｔｓ１２、第３のゲート−ソース電圧Ｔｓ１３、および第４のゲート−ソース電圧Ｔｓ１４を供給するために用いられる。
【０１４５】
上述のゲート−ソース電圧Ｔｓ１１，Ｔｓ１２，Ｔｓ１３，Ｔｓ１４各々には、予め定義された値の範囲が割り当てられており、この値の範囲は好ましくは、個々の（図示されていない）比較器電圧給電部の構成によって作用を受ける。第１のゲート−ソース電圧Ｔｓ１１は、第１の比較器Ｃｏ１の制御に従い、第１のゲート−ソース電圧に割り当てられた予め定義された第１の中点電圧Ｔ１１ｎの上または下にある。第２のゲート−ソース電圧Ｔｓ１２は、第２の比較器Ｃｏ２の制御に従い、第２のゲート−ソース電圧に割り当てられた予め定義された第２の中点電圧Ｔ１２ｎの上または下にある。第３のゲート−ソース電圧Ｔｓ１３は、第３の比較器Ｃｏ３の制御に従い、第３のゲート−ソース電圧に割り当てられた予め定義された第３の中点電圧Ｔ１３ｎの上または下にある。第４のゲート−ソース電圧Ｔｓ１４は、第４の比較器Ｃｏ４の制御に従い、第４のゲート−ソース電圧に割り当てられた予め定義された第４の中点電圧Ｔ１４ｎの上または下にある。グラフ７Ｃの縦軸を、これら第１、第２、第３、第４の中点電圧Ｔ１１ｎ，Ｔ１２ｎ，Ｔ１３ｎ，Ｔ１４ｎがそれぞれ異なる絶対値を有する、と捉えてはならない。とはいえ基本的には、上述の４つの中点電圧Ｔ１１ｎ，Ｔ１２ｎ，Ｔ１３ｎ，Ｔ１４ｎが互いに異なる実施例を実現してもよい。本発明の好ましい発展形態によれば、４つの中点電圧Ｔ１１ｎ，Ｔ１２ｎ，Ｔ１３ｎ，Ｔ１４ｎは等しく、つまりこの発展形態によれば、
Ｔ１１ｎ＝Ｔ１２ｎ＝Ｔ１３ｎ＝Ｔ１４ｎ
が成り立つ。
【０１４６】
図２、図３、図４および図７を合わせて見てみると、第１のシミュレーション電流Ｉｓ１の絶対値または方向を変化させる目的で、ｔｐ０〜ｔｐ９の間の各時点で、時間の経過につれて変化するゲート−ソース電圧Ｔｓ１１，Ｔｓ１２，Ｔｓ１３，Ｔｓ１４が、それぞれ割り当てられた半導体スイッチＴ１１，Ｔ１２，Ｔ１３，Ｔ１４にどのように加えられるのかが、いっそう明確になる。この場合、半導体スイッチＴ１１，Ｔ１２，Ｔ１３，Ｔ１４の形態に応じて、つまりたとえば、それらの半導体スイッチが、いわゆるデプレッション型電界効果トランジスタ（たとえばデプレッション型ＭＯＳＦＥＴ）であるのか、またはいわゆるエンハンスメント型電界効果トランジスタ（たとえばエンハンスメント型ＭＯＳＦＥＴ）であるのかに応じて、あるいは他方、それらの半導体スイッチが、いわゆるｐチャネル電界効果トランジスタであるのか、またはｎチャネル電界効果トランジスタであるのかに応じて、それぞれ割り当てられたゲート−ソース電圧Ｔｓ１１，Ｔｓ１２，Ｔｓ１３，Ｔｓ１４の、個々の中点電圧Ｔ１１ｎ，Ｔ１２ｎ，Ｔ１３ｎ，Ｔ１４ｎよりも高いレベルによって、対応する半導体スイッチＴ１１，Ｔ１２，Ｔ１３，Ｔ１４が開かれるのかまたは閉じられるのか、が予め定められる。
【０１４７】
好ましくは、第１の操作手段Ｓ１における第１、第２、第３および第４の半導体スイッチＴ１１，Ｔ１２，Ｔ１３，Ｔ１４が、以下のように同じ形式で構成されるようにすることが考えられ、つまりこの場合、上述の４つの半導体スイッチが、画一的に同じタイプのデプレッション型電界効果トランジスタであるように、または画一的に同じタイプのエンハンスメント型電界効果トランジスタであるように、構成される。同様に好ましくは、第１の操作手段Ｓ１における第１、第２、第３および第４の半導体スイッチＴ１１，Ｔ１２，Ｔ１３，Ｔ１４が、以下のように同じ形式で構成されるようにすることが考えられ、つまりこの場合、上述の４つの半導体スイッチが、画一的に同じタイプのｐチャネル電界効果トランジスタであるように、または画一的に同じタイプのｎチャネル電界効果トランジスタであるように、構成される。特に好ましくは、第２の操作手段Ｓ２および第３の操作手段Ｓ３もそれぞれ、好ましくは第１の操作手段Ｓ１において用いられているのと同じタイプの半導体スイッチで構成されている。
【０１４８】
本発明によるシミュレーション装置Ｈｘのさらに別の好ましい実施形態によれば、シミュレーション装置Ｈｘは、第１のシミュレーション電流Ｉｓ１に作用を与えるために、第１の操作手段Ｓ１のほか、第２の操作手段Ｓ２および第３の操作手段Ｓ３も有するように構成されている。この場合、
・第１の操作手段Ｓ１は、第１の半導体スイッチ制御手段Ｔｃ１によって制御されるように構成されており、
・第２の操作手段Ｓ２は、第２の半導体スイッチ制御手段Ｔｃ２によって制御されるように構成されており、
・第３の操作手段Ｓ３は、第３の半導体スイッチ制御手段Ｔｃ３によって制御されるように構成されており、
さらにこの場合、
・第１の半導体スイッチ制御手段Ｔｃ１は少なくとも、中心に合わせてセンタリングされた周期的な第１の搬送波信号Ｆ１を供給するための第１の搬送波信号発生器Ｃｇ１を含み、
・第２の半導体スイッチ制御手段Ｔｃ２は少なくとも、中心に合わせてセンタリングされた周期的な第５の搬送波信号Ｆ５を供給するための第５の搬送波信号発生器Ｃｇ５を含み、
・第３の半導体スイッチ制御手段Ｔｃ３は少なくとも、中心に合わせてセンタリングされた周期的な第９の搬送波信号Ｆ９を供給するための第９の搬送波信号発生器Ｃｇ９を含み、
さらにこの場合、第１の搬送波信号Ｆ１、第５の搬送波信号Ｆ５、および第９の搬送波信号Ｆ９は、第１の搬送波信号Ｆ１の複数の周期から成る１つの時間窓内において、それぞれ同一の周期時間をもつ三角波信号として形成されている一方、この時間窓内において互いに位相がずらされている。
【０１４９】
驚くべきことに、以下のことが測定によって判明した。すなわち、ここで挙げた時間窓内における第１の搬送波信号Ｆ１、第５の搬送波信号Ｆ５、および第９の搬送波信号Ｆ９の既述の位相のずれは、第１の操作手段出力端子Ｏｕｔ１および／または第２の操作手段出力端子Ｏｕｔ２および／または第３の操作手段出力端子Ｏｕｔ３における望ましくない過渡的な補償電流の意図的な低減もしくは阻止に関して、好影響を及ぼすのである。そしてこのことは最終的には、たとえば第１のシミュレーション電流Ｉｓ１のいっそう現実に即したシミュレーションに寄与する。
【０１５０】
本発明によるシミュレーション装置Ｈｘに関する上述の実施形態の１つの発展形態によれば、ここで挙げた時間窓内において、第１の搬送波信号Ｆ１と第５の搬送波信号Ｆ５との間の位相のずれの絶対値は、第１の搬送波信号Ｆ１の周期時間の３分の１であり、他方、第５の搬送波信号Ｆ５と第９の搬送波信号Ｆ９との間の位相のずれの絶対値は、第１の搬送波信号Ｆ１の周期時間の３分の１である。特に好ましくは上述の実施形態において、位相のずれに関して、第１の搬送波信号Ｆ１の後にまずは第５の搬送波信号Ｆ５が続き、その後、第９の搬送波信号Ｆ９が続くようにし、さらに第１の搬送波信号Ｆ１の周期時間は第５の搬送波信号Ｆ５の周期時間と等しく、かつ第９の搬送波信号Ｆ９の周期時間と等しくなるようにする。つまり個々の周期時間ＴＦｎについて、
ＴＦ１＝ＴＦ５＝ＴＦ９
が成り立つようにし、ただしｎは個々の搬送波信号の番号である。
【０１５１】
次に、信号の時間推移を例示した、図８に描かれている３つの概略的なグラフ８Ａ〜８Ｃを参照しながら、調整器ＤＵＴの状態切替時点における搬送波信号Ｆ１，Ｆ２〜Ｆ１２の作用について、具体的に説明する。グラフ８Ａ，８Ｂおよび８Ｃにおける時間関数の描写は、時点ｔｐ０から始まり時点ｔｐ９で終わる等間隔の時間ステップを有する同一の横軸を表している。図８のグラフ８Ａは、内容的に図７のグラフ７Ａと同じであるが、図８では新たに、グラフ８Ａに示されている状態切替と、グラフ８Ｂに示されている複数の搬送波信号の対応する作用との時間的な相関が、いっそう良好に明示されるように配置されている。グラフ７Ｂと同じ記載内容を含むグラフ８Ｃには、グラフ８Ｂの情報の部分集合が含まれている。
【０１５２】
図８には、本発明によるシミュレーション装置Ｈｘのさらに別の好ましい実施形態が示されている。この場合、第１の搬送波信号Ｆ１の複数の周期から成る１つの時間窓内において、（図８に示されている）すべての搬送波信号Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５，Ｆ６，Ｆ７，Ｆ８，Ｆ９，Ｆ１０，Ｆ１１，Ｆ１２に対し、同じ長さの周期時間が設定されており、
・第１の搬送波信号Ｆ１と第５の搬送波信号Ｆ５との間の位相のずれは、正の時間方向で、第１の搬送波信号Ｆ１の周期時間の３分の１であり、
・第５の搬送波信号Ｆ５と第９の搬送波信号Ｆ９との間の位相のずれは、正の時間方向で、第１の搬送波信号Ｆ１の周期時間の３分の１である。
ここで上述の時間窓内において、以下が成り立つ。すなわち、
・第１の搬送波信号Ｆ１は第３の搬送波信号Ｆ３と等しく、かつ、
・第５の搬送波信号Ｆ５は第７の搬送波信号Ｆ７と等しく、かつ、
・第９の搬送波信号Ｆ９は第１１の搬送波信号Ｆ１１と等しく、かつ、
・参照符号Ｆ１，Ｆ３，Ｆ５，Ｆ７，Ｆ９，Ｆ１１の付された搬送波信号は、参照符号Ｆ１，Ｆ３，Ｆ５，Ｆ７，Ｆ９，Ｆ１１の付された搬送波信号の電圧最小値を成す共通の基準電圧Ｕｒｅｆと、参照符号Ｆ１，Ｆ３，Ｆ５，Ｆ７，Ｆ９，Ｆ１１の付された搬送波信号の電圧最大値を成す最大電圧Ｕｍａｘとの間を振れ動く。
【０１５３】
上述の時間窓内において、
・第２の搬送波信号Ｆ２と第６の搬送波信号Ｆ６との間の位相のずれは、正の時間方向で、第１の搬送波信号Ｆ１の周期時間の３分の１であり、
・第６の搬送波信号Ｆ６と第１０の搬送波信号Ｆ１０との間の位相のずれは、正の時間方向で、第１の搬送波信号Ｆ１の周期時間の３分の１であり、
・第２の搬送波信号Ｆ２は第４の搬送波信号Ｆ４と等しく、かつ、
・第６の搬送波信号Ｆ６は第８の搬送波信号Ｆ８と等しく、かつ、
・第１０の搬送波信号Ｆ１０は第１２の搬送波信号Ｆ１２と等しく、
さらに、
・参照符号Ｆ２，Ｆ４，Ｆ６，Ｆ８，Ｆ１０，Ｆ１２の付された搬送波信号は、参照符号Ｆ２，Ｆ４，Ｆ６，Ｆ８，Ｆ１０，Ｆ１２の付された搬送波信号の電圧最大値を成す共通の基準電圧Ｕｒｅｆと、参照符号Ｆ２，Ｆ４，Ｆ６，Ｆ８，Ｆ１０，Ｆ１２の付された搬送波信号の電圧最小値を成す最小電圧Ｕｍｉｎとの間を振れ動く。
【０１５４】
図８のグラフ８Ｂによって示されている、本発明によるシミュレーション装置Ｈｘの好ましい実施形態によれば、図形として表現すると、上述の時間窓内において、
・第１の搬送波信号Ｆ１と第３の搬送波信号Ｆ３の同一の関数曲線の鏡像化によって、時間軸Ｌｔｕのところに鏡像化された第２の搬送波信号Ｆ２と第４の搬送波信号Ｆ４の同一の関数曲線が形成され、かつ、
・第５の搬送波信号Ｆ５と第７の搬送波信号Ｆ７の同一の関数曲線の鏡像化によって、時間軸Ｌｔｕのところに鏡像化された第６の搬送波信号Ｆ６と第８の搬送波信号Ｆ８の同一の関数曲線が形成され、かつ、
・第９の搬送波信号Ｆ９と第１１の搬送波信号Ｆ１１の同一の関数曲線の鏡像化によって、時間軸Ｌｔｕのところに鏡像化された第１０の搬送波信号Ｆ１０と第１２の搬送波信号Ｆ１２の同一の関数曲線が形成される。
【０１５５】
本発明によるシミュレーション装置Ｈｘのさらに別の好ましい実施形態によれば、第１の搬送波信号発生器Ｃｇ１と、第５の搬送波信号発生器Ｃｇ５と、第９の搬送波信号発生器Ｃｇ９とが、以下のように設けられ構成されている。すなわち、第２のＤＵＴ動作状態から第１のＤＵＴ動作状態への切替またはその逆の切替が行われる状態切替時点で、第１の搬送波信号発生器Ｃｇ１によって、第１の搬送波信号Ｆ１の勾配の正負符号切替が行われ、第５の搬送波信号発生器Ｃｇ５によって、第５の搬送波信号Ｆ５の勾配の正負符号切替が行われ、第９の搬送波信号発生器Ｃｇ９によって、第９の搬送波信号Ｆ９の勾配の正負符号切替が行われる。
【０１５６】
状態切替時点はたとえば、第１のシミュレーション電流Ｉｓ１の電流方向転換時点である。
【０１５７】
本発明の１つの実施形態が、上述のように参照符号Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５，Ｆ６，Ｆ７，Ｆ８，Ｆ９，Ｆ１０，Ｆ１１，Ｆ１２の付された１２個までの搬送波信号を含むように構成されているならば、好ましくは、それぞれこの実施形態に含まれるすべての搬送波信号が、第２のＤＵＴ動作状態から第１のＤＵＴ動作状態への切替またはその逆の切替が行われる状態切替時点で、参照符号Ｃｇ１，Ｃｇ２，Ｃｇ３，Ｃｇ４，Ｃｇ５，Ｃｇ６，Ｃｇ７，Ｃｇ８，Ｃｇ９，Ｃｇ１０，Ｃｇ１１，Ｃｇ１２の付された対応する搬送波信号発生器によって、参照符号Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４，Ｆ５，Ｆ６，Ｆ７，Ｆ８，Ｆ９，Ｆ１０，Ｆ１１，Ｆ１２の付された対応する搬送波信号の勾配の相応の正負符号切替を行う。
【０１５８】
本出願人が実際に実験して判明したのは、第１のシミュレーション電流Ｉｓ１に重畳する不所望なリプル電流（英語では"ripple current"）を、有利には本発明もしくは本発明の既述の実施形態によって低減できる、ということである。このようなリプル電流はたとえば、多くの適用事例において、第１のシミュレーション電流Ｉｓ１に特定の高調波として重畳する時間的に変化する電流である。リプル電流は基本的に、ここで説明した多段変換器の場合、それらの変換器の考えられる様々な制御方式に依存して、比較的強い特性で、または比較的弱い特性で、現れる可能性がある。本発明の教示によれば、特にグラフ７Ｂとグラフ８Ｂについて本明細書で説明した段落には、特に第１の操作手段Ｓ１の第１の多段変換器における切替過程によって、および／または第２の操作手段Ｓ２の第２の多段変換器における切替過程によって、および／または第３の操作手段Ｓ３の第３の多段変換器における切替過程によって、引き起こされるリプル電流を、比較的簡単な手段もしくは比較的簡単な方法のステップで低減するための手法が示されている。
【０１５９】
上述の好ましい実施形態の、特に請求項１２または１３に従属する実施形態の、１つの有利な発展形態は、以下のさらに別の特徴を組み合わせた点で優れている。すなわち、
・第１の操作手段Ｓ１に属する第１の変換器出力端子Ｍ１から第１のインダクタンス素子Ｌ１へ、第１の巻線電流Ｉｗ１を転送可能であり、
・第２の操作手段Ｓ２に属する第２の変換器出力端子Ｍ２から第２のインダクタンス素子Ｌ２へ、第２の巻線電流Ｉｗ２を転送可能であり、
・第３の操作手段Ｓ３に属する第３の変換器出力端子Ｍ３から第３のインダクタンス素子Ｌ３へ、第３の巻線電流Ｉｗ３を転送可能であり、
・第１のインダクタンス素子Ｌ１は、第１の巻線電流Ｉｗ１と第３の巻線電流Ｉｗ３の磁界の磁気結合を生じさせるための、第１の強磁性コアＦｅ１を有しており、
・第２のインダクタンス素子Ｌ２は、第１の巻線電流Ｉｗ１と第２の巻線電流Ｉｗ２の磁界の磁気結合を生じさせるための、第２の強磁性コアＦｅ２を有しており、
・第３のインダクタンス素子Ｌ３は、第２の巻線電流Ｉｗ２と第３の巻線電流Ｉｗ３の磁界の磁気結合を生じさせるための、第３の強磁性コアＦｅ３を有している。
【０１６０】
上述の発展形態において有利には、個々の強磁性コアＦｅ１，Ｆｅ２，Ｆｅ３にペアとして設けられる各巻線は、１つの巻線ペアの磁束の対応する直流成分ができるかぎり十分に相殺され合うように、それらが属する強磁性コアに配置されている。図９に示した、対応する強磁性コアにそれぞれペアとして配置された巻線は、好ましくは、第１の巻線Ｉｗ１と第２の巻線Ｉｗ２と第３の巻線Ｉｗ３とに重畳されているリプル電流に関連して作用する過渡的なインダクタンスが低減されていることに、もしくは低減されることに、寄与する。したがって、本発明によるシミュレーション装置Ｈｘのダイナミックスが比較的高いものとなり、もしくは第１のシミュレーション電流Ｉｓ１の絶対値または方向の変化が比較的迅速に行われるようになり、このことは、高いダイナミックスのシミュレーションのシナリオにおいて、さらなる利点が得られることに該当する。図９には、グラフ９Ａによるごく概略的に示された図面と、グラフ９Ｂによる比較的詳しく示された図面とに、同じ回路装置が示されている。グラフ９Ｂには、以下のような瞬時の様子が示されている。すなわち図示の時点において、参照符号Ｂｘの付された矢印方向で磁束密度が進行し、さらに図示の時点において技術的な電流方向は、参照符号Ａｒｗの付された矢印による方向を有する。
【０１６１】
本発明によるシミュレーション装置Ｈｘの１つの好ましい用途によれば、この装置は、いわゆる「ハードウェアインザループシミュレーション装置」（専門家の間ではＨＩＬシミュレータとも呼ばれる）として使用される。モデルコードを用いたモデル変数の計算は、この場合には好ましくはリアルタイムで行われる。
【０１６２】
以上、要約すると、本発明もしくは本発明の実施形態、発展形態、構成、使用等の利点は、本発明によらずに得られるものよりも改善されたシミュレーション結果をもたらすことができる点にある。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【外国語明細書】
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