(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
位置検出器（５２）を用いて位置情報を伝送する際の角度タイマ（８０）の系統的な誤差処理方法であって、前記位置検出器（５２）は、少なくとも１つのセンサ（５６）により検出されるマーク付け（５８）を有し、プロファイルが、前記マーク付け（５８）との関連で第１のメモリ領域（７２）に格納され、前記第１のメモリ領域（７２）は、第１のアドレスポインタによりアドレス指定され、前記第１のアドレスポインタは各位置信号（６０）により増分され、前記位置検出器（５２）は自身の位置に従って前記マーク付け（５８）によって少なくとも１つの更なる別のメモリ領域（７４）に格納された特性変数を情報として担う位置信号（６０）を生成し、前記少なくとも１つの更なる別のメモリ領域（７４）は第２のアドレスポインタのアドレスポインタ値で始まり、前記第２のアドレスポインタは各位置信号（６０）により増分され、前記更なる別のメモリ領域（７４）内の前記特性変数と前記第１のメモリ領域（７２）内の前記プロファイルとの間の同期が２つの前記アドレスポインタが差分を除いて互いに同一であり、かつ、前記角度タイマ（８０）に対して出力されるパルスの数を変更するために前記プロファイルに格納された値が利用されることにより、形成される、方法。
【請求項２】
前記プロファイルのアドレスポインタが対応して設定されることで、前記同期が達成される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
位置検出器（５２）として、歯部間隔（１４）内に配置された歯部（１２）を有するトリガホイール（１０）が利用され、前記歯部間隔（１４）のプロファイルが格納される、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
各歯部間隔（１４）のための前記プロファイル内では、前記歯部間隔（１４）に割り当てられた通常の間隔値の数を含むフィールドと、前記歯部間隔（１４）と理想の間隔との偏差が記録される更なる別のフィールドと、が設けられたメモリワードが確保される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記位置検出器（５２）はパルスを生成し、前記パルスには時間基準のタイムスタンプが付され、前記タイムスタンプの差分から差分時間が算出され、特性変数として、受信されたパルスのタイムスタンプ及び各２つのパルス間の時間が算出される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記アドレスポインタは、関連する位置信号（６０）が存在する場合に増分される、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記アドレスポインタは、中央演算ユニット（７０）によって同期化される、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
複数のセンサ（５６）が利用され、前記センサのデータが別々に評価される、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記センサ（５６）の前記データが互いに結合される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法を実施するための、位置検出器（５２）を用いて位置情報を伝送する際の角度タイマ（８０）の系統的な誤差処理のための装置であって、前記位置検出器（５２）のマーク付け（５８）との関連でプロファイルを記録する第１のメモリ領域（７２）と、前記マーク付け（５８）により生成された前記位置信号（６０）に基づいて生成される特性変数を記録する更なる別のメモリ領域（７４）と、を備える、装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置情報を伝送する際の角度タイマの系統的な誤差処理方法、及び、本方法を実施するための構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の制御の際には、モータの位置を示すセンサが使用される。従って、通常では例えば、クランク軸と固定して取り付けられたトリガホイールによって、特定の角度において、マーク付けが開始又は終了した場合に常に、センサに信号を生成させる。その際に、実際のモータ位置との同期が取れるように、通常では、トリガホイール内で１つ又は複数のマーク付けが省かれる。
【０００３】
独国特許出願公開第１００６３７５５号明細書には、実際のモータ位置との同期化が如何に行われるのかが記載されており、通常では、トリガホイール内で１つ又は複数のマーク付けが省かれる。但し、マーク位置は、実際のモータ位置を非常に荒く示しているに過ぎないため、角度基準が生成され、この角度基準を用いて、２つのセンサ信号間の厳密に定められた数のパルスによって、中間位置を定めることも可能である。そのために、次のセンサ信号までの時間を予測することが特に必要である。
【０００４】
独国特許出願公開第１０２００５０４７９２２号明細書は、第１の角度イベントと第２の角度イベントとの間の角度差分を定める方法を記載している。本方法では、先行する歯部の歯部時間が定められ、続いて時間間隔に加算され、その際に、歯部角度が差分角度に加算され、先行する動力サイクルの歯部時間からの歯部時間が加算され、当該歯部時間が補正係数を用いて定められる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
位置信号又は角度信号の伝送の際には、異なる種類の誤差が発生する可能性がある。内燃機関でのトリガホイールを用いた角度情報の伝送の際の系統的誤差は、例えば、トリガホイールの歯部が欠けていること、又は、当該歯部間の間隔が同じではなく、若しくは、不同であるように現れることにより生じうる。その際に、不同であるように現れるとは、例えば、歯部が２つ欠けており、空所は厳密には空所の無い間隔の３倍大きい可能性があるが、信号検出及び伝送が、歪みによりこの正確な関係を反映していないことと理解される。この種の条件は、従来では純粋なソフトウェア解決策によってのみ考慮される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような背景から、請求項１に記載の系統的な誤差処理方法と、請求項１０の特徴を備えた本方法を実施するための構成と、が提示される。実施形態は、従属請求項、以下の明細書の記載、及び図面から明らかとなろう。
【０００７】
従って、歯部を備えるトリガホイールの場合、歯部間隔のプロファイルが第１のメモリ領域に格納されることにより、系統的誤差を考慮することが保障される。プロファイル内では各歯部間隔のために、通常の間隔値の数を含むフィールドが設けられたメモリワードが確保される。その際に、通常の間隔値は値１を有する。歯部が２つ欠けている場合には値３が記録される。上記メモリワードの更なる別のフィールドには、理想の間隔との偏差が記録される。
【０００８】
例えば、より正確な位置決めのために、２つの歯部の間にｎ個のパルスを出力することを構想する場合に、理想の状態との偏差のためのフィールドには、この増分のための追加的又は余剰のパルスを意味する正数又は負数を記録することが可能である。
【０００９】
トリガホイールは、センサの傍を回転する際にパルスを生成し、このパルスは、評価回路、即ち提示される回路構成に対して与えられる。各入力パルスには、到着した際に、時間基準のタイムスタンプが付される。タイムスタンプの差分から差分時間が算出される。受信されたパルスのタイムスタンプ、及び、２つのパルス間の時間のような測定された特性変数は、２つの更なる別のメモリ領域に格納される。
【００１０】
モータの始動時には当該モータの位置が分からないため、この時点では、プロファイルに対する関係は形成され得ない。従って、上記タイムスタンプの値及び上記時間の値は、アドレスポインタ値０について始まる対応するメモリ領域内に格納され、このアドレスポインタは、各関連するセンサ信号によって増分される。その際に関連して、場合によっては、特定方向のセンサのエッジのみ観察される（ハイ・ロー（ｈｉｇｈ−ｌｏｗ）、又は、ロー・ハイ（ｌｏｗ−ｈｉｇｈ））。３つのメモリ領域全てのために、事情によっては様々なアドレスポインタが設けられる。１つの空所は、そのようなものとしては未だ確実に検出されず、従って、１回の増分として見なされる。当該空所の検出によって、場合によっては空所自体を過ぎた後に初めて位置が分かった場合には、ＣＰＵは、上記プロファイルのためのアドレスポインタと、増分時間のためのメモリ領域とを対応して関係付ける。
【００１１】
増分時間の総和を簡単に算出できるように、タイムスタンプの格納のために、空所について、欠けた歯部の算出されたタイムスタンプも記録することが構想されうる。これにより、複数回の増分について計算する際に、空所が含まれるか否かを区別する必要がない。従って、タイムスタンプのためのメモリ項目の数は、欠けている歯部の数の分だけ、時間のためのメモリ項目の数よりも多い。この場合、タイムスタンプのためのメモリ領域は、独自のアドレスポインタを有する必要がある。プロファイルにおいて空所が設けられる場合には、仮想的な時間区分を有するタイムスタンプのための対応するアドレスポインタが、仮想的な増分の数の分だけ、即ち、プロファイルの対応する項目の分だけ増分される。後に、仮想的な増分に対する時間の均等な配分が行われるように、飛ばされたメモリ項目が定期的に満たされる。
【００１２】
ソフトウェア解決策とハードウェア解決策との相違もこの点にある。始動時には空所の位置が分からないため、場合によって設けられる仮想的な項目を後から挿入する必要がある。これにより必要となるメモリ内でのシフトは、データ整合性の問題に繋がる可能性がある。なぜならば、ハードウェアもＣＰＵも同一データに対して書き込みアクセス及び読み出しアクセスを行うことが可能だからである。このことは、特に増分時間の格納のための、仮想的な項目を諦めなければならないことに繋がりうる。提示される方法では、増分時間のための仮想的な項目を考慮することもなく、特にハードウェア解決策のために提供される。
【００１３】
電動機では通常３つのセンサが利用され、この３つのセンサのデータは、モータの方向を検出するために別々に評価することが可能である。同じ角度では偏り変化が起こらず次の偏り変化まで角度値が均等に生じるように、上記センサが厳密に配置される場合には、速度検出及び位置検出のために、この３つの信号が例えば非等価結合される（ＥＸＯＲ）。このようにして獲得される結合された入力信号の、２つの相前後して生じるエッジ間の角度は、構造的に条件付けられて、可能な限り同じであるべきであろう。
【００１４】
永久磁石を備える電動機が３６０°の角度上に、即ち、１８０°に渡ってＳ極、残りの１８０°に渡ってＮ極ということだが、１つの極ペアを有する場合に、３つのセンサＳ０、Ｓ１、Ｓ２は、１２０°ごとに互いにずれるよう配置される。センサが磁場の方向に対して反応する場合には、６０°ことに厳密に１つのセンサ上で信号変更が起こる。３つの信号から、互いの非等価な結合によって、結合された信号Ｓｘが形成される。
【００１５】
一般的なのは、３６０°の回転に複数の極ペアを配置した永久磁石を備えたモータである。例えば、８つの極ペアを備えたモータが設けられる場合に、２２．５°の角度ごとにＮ極とＳ極が交互に配置される。８つの極ペアを備えたこのようなモータのために、電気的回転が、即ち、Ｓ極を１回、Ｎ極を１回ということだが、４５°を過ぎたところで既に達成され、従って、１回の機械的回転の間に、８回の電気的回転が存在する。
【００１６】
センサは、８つの極ペアを備えたこのようなモータでは典型的に１５°ごとにずれて配置される。その際に、センサは永久磁石に対して方向付けられて磁束の方向に反応してもよく、又は、追加的に取り付けられた金属性のトリガホイールに対して反応してもよい。
【００１７】
ここでは、より正確な位置基準を提供するために、各増分に対して同じ数の位置パルスを均等に配分することも可能である。同様に、より大きい数又はより小さい数のパルスによって、構造的に条件付けられた偏差を操作することも可能である。対応する項目が、内燃機関のようにプロファイル内に設けられる。センサ信号が届かない場合に、仮想的な増分の数のためのプロファイル内に２を記録することで、センサの故障さえも考慮されうる。これは例えば、周期的に継続する一連の１−１−２−１−１−２−・・・となる。その場合には、方向検出自体も未だに可能である。
【００１８】
データ値のためのアドレスポインタと、プロファイルのアドレスポインタと、の同期化の後に、各信号変更Ｓｘの後で、どの増分の最中なのかかが分かる。典型的にＣＰＵによりプログラミングされた、パルス数と目標パルス数との偏差は、先を見越してプロファイルから取り出され、対応する増分においてパルス送信の際に考慮される。上記偏差は、正又は負の値であってもよい。対応して、より多い又はより少ないパルスが位置検出器に対して出力される。
【００１９】
センサが故障している場合にも同様に、先を見越してプロファイル１−１−２−１−１２−・・・が読み出され、プロファイル内の読み出された値（１又は２）を、通常設けられるパルスに乗ずる係数として利用する。続いて、系統的偏差についての値（正の値又は負の値）が加算され、位置検出器のために出力されるパルスの値が決定される。
【００２０】
電動機でのトリガホイール又はセンサの機械的な影響の他に、電気的な影響も有効でありうることに考慮されたい。従って例えば、内燃機関での２つの歯部が欠けた空所は、電気的信号においては必ずしも、空所のない通常の歯部間隔の３倍の長さとしては現れない。この電気的な歪みも、系統的偏差において同じやり方で考慮され、プロファイル内に一緒に格納されうる。
【００２１】
時間間隔の予測のために、例えば、歯部が欠けていない場合には、即ちプロファイル内に１が記録されているのだが、進行中の増分が、先行する増分と厳密に同じ時間が掛かると想定することが可能である。即ち、以下の通りである。
【００２２】
ＣＤＴ＿ＴＸ＝ＤＴ＿Ｔ＊ＱＤＴ＿Ｔ
但し、ＣＤＴ＿ＴＸは、予測される間隔時間であり、ＤＴ＿Ｔは、最近測定された時間間隔の長さであり、ＱＤＴ＿Ｔは、最近の間隔に対する、予測される間隔の設定値又は測定値の比である。予測される間隔の測定値は未だ存在し得ないため、測定値を使用する際には、イベントの優先度が利用され、その後、ＱＤＴ＿Ｔが、少なくとも１回の電気的回転の増分の測定値の比から算出される。さらに、当然のことながら、完全な機械的回転（８回の電気的回転）も予測のために利用することが可能である。設定値のみを考察する場合に、この比ＱＤＴ＿Ｔは、間隔ごとに設定されるパルスの数プラス統計的偏差から算出される。この値が検討中の２つの間隔それぞれのために対応して採用され、これら２つの値が関係付けられる場合に、ＱＤＴ＿Ｔが獲得される。
【００２３】
対応して、空所が存在する場合には、間隔ごとに設けられるパルスの数に、プロファイル内で示される仮想的な増分の数が乗ぜられ、補正値が対応して加算される。このように算出された考察中の間隔の値が互いに関係付けられる場合に、空所についても対応して値ＱＤＴ＿Ｔが獲得され、従って、空所の場合でも同じ数式を用いて、目下の間隔の見込まれる時間を予測することが可能である。本発明の更なる別の実施形態において、ＱＤＴ＿Ｔは、既に記載したように、測定された、パルス時間の比からも算出されうる。特に、周期的に起こるイベントの測定値が、即ち１つ又は複数の周期を遡って、同じ増分に関わる場合には、算出されうる。
【００２４】
従って、例えば、測定値を或る周期的期間の間格納し、該当する間隔の比、例えば１周期を事前に定めることが可能である。この測定された比には、先に記載したように、測定された最近の間隔時間が乗ぜられ、その際に、乗算が行われる前に、測定された間隔時間にさらに、平均的誤差が加算され得る。この測定値の比には、既に統計的な偏差が含まれている。従って、目下の時間間隔の予測が非常に正確に可能である。
【００２５】
しかしながら、例えば、角度タイマ又はより一般的には位置カウンタをパルスによって駆動しながら、到達した位置（角度）に関して、該当する時間間隔をさらに細かく分解することが重要な場合には、生成されるパルスの数を、系統的により大きな区間のために増やし、対応して、系統的により小さい区間のために減らすことも試みられる。その後、パルスの平均数が、プロファイル内の設定された偏差を用いて補正されうる。さらに、この補正値（正又は負の値）は、固定の平均数に加算され、間隔に渡って均等に配分される。
【００２６】
従って、提示される方法は、少なくとも幾つかの実施形態において、位置検出器の系統的誤差を考慮するための回路構成を可能とし、上記位置検出器では、典型的に周期的に提供される位置信号について、２つの位置信号間の、平均して測定された間隔が、第１のメモリ領域に格納されるプロファイルにおいて考慮される。このプロファイルでは、位置信号の系統的誤差、及び、測定された位置値又は角度値の系統的偏差を考慮することが可能である。
【００２７】
典型的に、記載される方法では、２つのアドレスポインタが差分を除いて互いに同一であり、かつ、角度タイマに対して出力されるパルスの数を変更するためにプロファイルに格納された値が利用されることにより、更なる別のメモリ領域内の特性変数と、第１のメモリ領域内のプロファイルと、の間の同期が形成されることが構想される。
【００２８】
同期化は、例えば、上記プロファイルのアドレスポインタが対応して設定されることで達成される。
【００２９】
上記プロファイルのための現在のメモリ領域はアドレスポインタによって示され、通常では、中央演算ユニット又はＣＰＵが、上記アドレスポインタと、現在測定された値に対する他のアドレスポインタとを、当該測定されたデータとプロファイルとの間に同期が形成されるように関係付け、このようにして、より正確な位置信号の算出の際及び時間間隔の予測のために、系統的偏差が考慮される。
【００３０】
プロファイルでは、例えば、２つの位置信号間の間隔に乗ずる係数が示されうる。同様に、プロファイルでは、増分的偏差に対応する符号付きの値が示されうる。
【００３１】
さらに、サブ位置信号の平均値に前述の係数が乗ぜられ、この積に対して前述の増分的偏差が加算される。このようにして補正された値は、サブ位置信号の生成のために利用される。
【００３２】
本発明の更なる別の利点及び実施形態は、以下の記載、及び、添付の図面から明らかとなろう。
【００３３】
先に挙げた特徴、及び、以下で解説される特徴は、各示される組み合わせのみならず他の組み合わせにおいても、又は、単独でも、本発明の範囲を逸脱することなく利用されうる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】トリガホイール、及び、軸の角度位置を表す信号を生成するセンサの概略図を示す。
【図２】図１のセンサの信号を示す。
【図３】図２の信号から導出された更に処理された信号を示す。
【図４】図２の信号から導出された更に処理された他の信号を示す。
【図５】電動機における位置信号の生成のためのセンサ装置を示す。
【図６】電動機の回転子を示す。
【図７】記載される方法を実施するための提示された構成の一実施形態の概略図を示す。
【図８】センサの信号推移を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
本発明が、図面の実施形態を用いて概略的に示され、以下では、図を参照して詳細に解説される。
【００３６】
図１には、トリガホイール１０が示されている。このトリガホイール１０は、複数の歯部１２を有し、歯部１２の間には歯部間隔１４が設けられる。図はさらに、１の歯部間隔１４内に設けられた２つの空所１６と、他の歯部間隔１４内の追加的な空所１８と、を示している。
【００３７】
歯部間隔１４は、トリガホイール１０又は当該トリガホイール１０と接続された軸の、或る特定の位置を一意にマーク付けするために役立つ。
【００３８】
通常の歯部間隔１４は値１を有する。例えば２つの空所１６によって２つの歯部１２が欠けている場合には、値３が記録される。追加的な空所１８は値又は項目２を有する。
【００３９】
歯部１２はセンサ１９の前を横切り、その際に、このセンサ１９は、当該センサ１９の直前に歯部１２が存在する場合には、高い信号レベル、即ち、ハイ（Ｈｉｇｈ）信号を出力し、センサ１９の直前に空所１６又は１８が存在する場合には、低い信号レベル、即ち、ロー（Ｌｏｗ）信号を出力する。センサ１９の出力信号は、例えば図２に再現される。
【００４０】
図２には、時間ｔに対する、センサ１９の出力信号Ｓが示されている。図から分かるように、センサ１９の信号Ｓは、時点ｔ１に、ローレベルからハイレベルへと上がり、歯部１２がセンサ１９の前を横切って移動する間、このハイレベルを維持する。その後、歯部１２がセンサ１９の前を通り過ぎてしまった場合には、信号Ｓは再び値０に落ちる。その後、時点ｔ２において、後続の歯部１２がセンサ１９の前に現れたため、信号レベルは再び値ハイに上がる。対応して、図２では、各時点ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５、及びｔ６に、信号レベルＳの上昇が示されている。時点ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５に示される信号は、一方向への軸の通常の回転に対応する。時点ｔ５とｔ６との間に、軸の回転方向の反転が起こる。これにより得られる結論について、以下で更に検討する。
【００４１】
センサ１９の信号の更なる処理について、図２の信号ではなく、ポジティブな切り替えエッジ、即ち、ローレベルからハイレベルへの切り替えエッジのみが更なる処理のために考慮される。図３には、信号レベルＳ＝ロー（ｌｏｗ）から信号レベルＳ＝ハイ（ｈｉｇｈ）への、このポジティブな切り替えエッジに対する反応として導出された信号が示される。直接的にセンサ１９内で、又は、後段に接続された処理ユニット内でセンサ信号を前処理することによって、図２の生のセンサ信号が、図３に示される信号に変換される。各ポジティブな切り替えエッジについて、定義された幅の矩形波信号が生成される。時点ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４、ｔ５に該当するように、第１の方向に軸が回転する際には、例えば４５μｓの定められた幅を有する矩形波信号が生成される。第１の方向とは反対の方向への軸の回転が確認される場合には、図３の時点ｔ６に示されるような、他の幅の信号が生成される。
【００４２】
図４には、センサ１９の２つのパルスの間に生成される位置信号又は位置パルス１５０が示される。
【００４３】
時点ｔ６の信号は、当該信号の幅の点で明確に区別されうる。例えば、時間ｔ６に割り当てられる信号は９０μｓの幅を有してもよい。図３のチャートでは、この信号の幅が強調して広く描かれている。従って、図３と図４を比較する際に信号の重なり合いが起こり、即ち、図４では、図３の信号の幅の評価に基づく更なる別の信号が既に生成されている。しかしながら、このことは実際には影響がなく、図３のチャートの強調された幅によってのみ条件付けられる。この様々な幅によって、センサ１９の信号の更なる処理のために、回転情報が追加的に利用される。センサ信号に基づいて、軸がどの方向に移動しているかが如何に確認されるのかについて、例えば独国特許出願公開第１９９３３８４４号明細書に示される。
【００４４】
しかしながら、同様に軸の回転方向を検出することが可能な他のセンサ、又は、センサがずらされている多重構成も公知である。図３のチャートでは、このセンサ信号の幅が強調して広く描かれている。従って、図３と図４とを比較した際に信号の重なり合いが生じ、即ち、図４では、図３の信号の幅の評価に基づく更なる別の信号が既に生成されている。しかしながら、このことは実際には影響がなく、図３のチャートの強調された幅によってのみ条件付けられる。この様々な幅によって、センサ１９の信号の更なる処理のために、回転情報が追加的に利用される。センサ信号に基づいて、軸がどの方向に移動しているかが如何に確認されるのかについて、例えば独国特許出願公開第１９９３３８４４号明細書に示される。
【００４５】
図３では例えば、回転方向の変更が、時点ｔ５とｔ６との間の信号を用いて示される。モータが逆方向に動いていることが検出された時点ｔ６から、アドレスポインタはもはや増分されずに減分される。その後続の時点の格納は、もはや定められた順序ではなく、逆の順序で行われる。この逆の順序に相当する場合には、更なる別の演算の際に、この逆の順序で更なる別の値が格納されることを考慮する必要がある。
【００４６】
図５には、電動機の回転子１３００が概略的に示される。ここでは、回転子１３００は、丸い回転子としてではなく、展開図において、即ち、軸の周りの円い形成物としてではなく直線的な形成物として示される。回転子１３００のこのような提示は、図５の図の簡略化のために役立つ。実際には、回転子１３００は、図６に示されるように、軸を周回する円形の構造体として形成される。
【００４７】
図６では、電動機の回転子１３００の概観として再度示される。ここでは、８個の極ペア、即ち、それぞれ交互に配置された８個のＳ極１３０１及び８個のＮ極１３２１を備えた電動機が関わっている。各極ペア１３０１、１３２１には、歯部１３０５及び歯部空所１３０６を備えた歯構造１３０４が割り当てられる。この図は、回転子の全体構造を示す役割を果たす。センサと歯部空所との対応付けの詳細は、図５の詳細図で解説される。
【００４８】
回転子１３００には、永久磁石１３０１、１３２１が埋め込まれ、この永久磁石１３０１、１３２１は、モータの固定子内の対応するコイルによる、変化する外部の磁場の印加によって、永久磁石１３０１、１３２１の場に対する力を生成し、当該力は、例えば矢印１３０３が示す方向へと回転子１３００を動かす。対応する駆動コイルはここでは示されない。永久磁石１３０１は電磁的なＮ極を形成し、永久磁石１３２１は電磁的なＳ極を形成する。
【００４９】
回転子１３００は、それぞれが歯部１３０５と歯部空所１３０６とから構成される歯構造１３０４を有する。歯部１３０５の領域内では回転子１３００はより厚く形成され、即ち、回転子１３００は歯部１３０５を形成し、歯部空所１３０６の領域内では回転子１３００はより薄く形成され、従って、歯部空所１３０６を形成する。更なる検討のために、歯部１３０５は正面１３０７と背面１３０８とを有し、その際、正面１３０７は、歯部空所１３０６から歯部１３０５への変わり目をマーク付けし、背面は、矢印１３０３への移動方向において、歯部１３０５と歯部空所１３０６との間の変わり目をマーク付けするということが重要である。更なる検討のために、ここで、図５の左側に示される歯構造１３０４を第１の歯構造と称し、図５の中央の次の歯構造を第２の歯構造１３０４と称する。
【００５０】
回転子は、各永久磁石１３０１、１３２１の対に歯構造１３０４が割り当てられるように構成される。この歯構造１３０４に対向して、３つのセンサ１３１１、１３１２、１３１３が配置され、その際に、これらセンサの互いの間隔は、当該間隔が歯構造１３０４の周期の３分の１に相当するように選択される。即ち、第１のセンサ１３１１と第２のセンサ１３１２との間の間隔は、２つの相前後して連続する歯構造１３０４の正面１３０７間の間隔の３分の１に相当する。センサ１３１１、１３１２、１３１３と歯構造１３０４とがこのように配置される場合に、矢印１３０３の方向に回転子１３００が移動する際には、３つのセンサの信号が固定の順序で発生することになる。センサ１３１１、１３１２、１３１３は常に、自身の直前に歯部１３０５が配置される場合には論理的１を提供し、歯センサ１３１１、１３１２、１３１３の前に歯部空所１３０６が配置される場合には、論理的０を提供する。
【００５１】
図５では、例えば、センサ１３１１及び１３１２は論理的１を出力し、センサ１３１３は論理的０を出力する。回転子１３００が矢印１３０３の方向に更に移動する場合には、センサ１３１２が第１の歯部の背面１３０８を超えると直ぐに、信号レベルが変化する。センサ１３１１は未だに歯部１３０５の向いに配置され、一方、センサ１３１２と１３１３の双方は、歯部空所１３０６の向いに配置される。従って、センサは出力信号１００を提供する。更に移動すると、センサ１３１３が第２の歯部１３０５の正面１３０７を超え、センサの信号が値１０１に変化する。回転子１３００が更に移動した場合に、２つのセンサ１３１１、１３１２は、第１の歯構造の歯部空所１３０６の上方に置かれ、第３のセンサ１３１３は、第２の歯構造の歯部１３０５の前に存在する。
【００５２】
従って、センサは信号００１を出力する。更に移動した際に信号０１１が次に生じ、また更に移動した際に信号０１０が生じる。回転子１３００が更にまた移動した場合には、再び信号１１０の出力が行われ、その際、図５で第１の歯構造１３０４に関して示すように、センサは第２の歯構造１３０４の前に配置される。ｐ個の極ペアを有するモータの場合、センサ間（１３１１〜１３１２、又は、１３１２〜１３１３）の角度は３６０°／（３＊ｐ）であり、即ち、８個の極ペアが設けられる検討中のケースでは１５°である。その場合、厳密にセンサ値１つの変化は、回転子が７．５°回転する度に起こる。矢印１３０３の方向に更に移動した際には常に、この一連の信号、即ち、１１０、１００、１０１、００１、０１１、０１０が再び出力される。しかしながら、電動機が逆の方向に移動する場合には、この一連の信号が逆の順序で発生し、これにより、１の方向又は他の方向への電動機の移動が明確に区別される。
【００５３】
３つのセンサ１３１１、１３１２、１３１３の信号の更なる処理は、例えば、既にセンサ１９の信号について記載したのと類似した形態で、信号処理装置によって行われる。センサ１３１１、１３１２、又は１３１３の信号が自身の信号レベルを変更する場合には常に、格納手段が、信号が到着した時点をタイミングジェネレータから読み出し、当該時点をメモリに格納する。メモリへの格納は所定の順序で行われ、即ち、例えば、１１０から１００への信号移行の到着の時点の格納が、一のメモリ位置で行われ、従って、１００から１０１への信号移行が到着した時点の格納が、他のメモリ位置で行われることが明らかである。センサ１３１１、１３１２、及び１３１３は、合わせて６つの状態のみ有するため（先に上記一連の信号において記載したように、状態０００及び１１１は発生しない）、６つのメモリ位置への格納によって、１個の極ペア１３０１、１３２１分の、回転子１３００の完全な移動が格納される。１個の極ペアについての回転子の移動は電気的回転と呼ばれ、８個全てについての移動は機械的回転と称される。しかしながら、回転数に対する他の影響を調査するために、（例えば完全な機械的回転のために）より大きな数のメモリ位置を設けることも有効でありうる。格納される時間は、対応するアドレスポインタにより管理される。３つのセンサ１３１１、１３１２、及び１３１３の、固定した一連の信号によって、各信号変更に対して、電動機の回転方向を定めることが可能である。この情報は、対応してアドレスポインタを、一の方向又は他の方向に数えるために利用されうる。格納された時点を用いて、電動機の位置をそれぞれが示す複数の位置パルス１５０が生成される。しかしながらその際に、内燃機関とは異なって、回転子１３００の完全な移動を複写する必要はなく、電動機の駆動のためには、１個の極ペアの位置を検出することのみ必要である。なぜならば、１個の極ペア分のだけ回転子が移動すると、再び同じ出力位置となるからである。しかしながら、このことは、全ての極ペアが正確に同じに位置決めされる場合にのみ該当する。電極の構造的な違いがある場合には、モータの機械的回転全体についての測定値も格納することが有効でありうる。なぜならば、場合によっては、以前の回転の測定値も参照することが可能だからである。以下では、可能な偏差が一例において詳細に記載される。
【００５４】
場合によっては、電動機のためにも、更なる別のアドレスポインタと、対応するメモリ位置とを設けることが可能である。しかしながら、クランク軸信号の評価とは異なって、このメモリ位置には、予期される歯部に関する情報は格納されず、電動機のトリガホイールの製造公差、又は、センサ１３１１、１３１２、１３１３の構成に関する情報が格納される。この情報は、次の信号移行の実現までにいくつの位置パルスが予期されるかという情報を含む。製造公差は、センサの６つの起こりうる状態の、周期的に相前後する一連の信号を対象とし、例えば、トリガホイールの製造変動に基づいて、回転子内の永久磁石又は空所１３０５若しくは１３０６の構成において、継続的な回転速度において、１１０から１００へのセンサ値の移行の時間が、０１１から０１０への移行の時間と区別されうるであろう。この偏差は６つの信号変更ごとに繰り返され、メモリ位置での対応する補正値等によって補正されうる。更なる別の補正値は、回転子全体の製造公差に関していてもよく、例えば、回転子全体１３００の一箇所にのみ該当する歯構造１３０４の偏差に関していてもよい。
【００５５】
この偏差について、当然のことながら、回転子全体１３００のためのメモリ位置を設ける必要があり、更なる別のアドレスポインタと回転子１３００との同期化が行われる必要がある。代替的に、このことは、更なる別のセンサによって、又は、回転子１３００の一箇所を、図１と類似した形態でマーク付けすることによって、又は、学習プロセスによって行われてもよい。このような学習プロセスは特に、モータが比較的同期動作する電動機の駆動段階を評価し、例えば、電動機により駆動される車両が停止している駆動段階を評価する。この種の段階では、信号移行の実現に関してどのような相違があるのかを学習することが可能であり、対応する補正情報がメモリ位置に格納されうる。その後、この情報は、いつ次の信号変更の実現が見込まれるのかに従って、異なる数の位置パルス１５０を出力するために利用されうる。
【００５６】
図７には、全体に符号５０が付された本方法を実施するための構成が示されている。この構成５０は、モータ５４上に設けられた位置検出器５２を用いて位置情報又は位置信号を伝送する際の、誤差の系統的な観察又は処理のために役立つ。
【００５７】
さらに、３つのセンサ５６が示され、この３つのセンサ５６は、位置検出器５２のマーク付け５８に基づいて、位置検出器５２の位置、例えば角度位置に従って、及び、モータ５４の位置及び／又は移動若しくは移動方向に従って、位置信号６０を生成する。個々のセンサ５６の位置信号６０は、更なる処理のために互いに結合されうる。
【００５８】
回路構成５０内には、中央演算ユニット又はＣＰＵ７０が設けられる。さらに、第１のメモリ領域７２と、２つの更なる別のメモリ領域７４と、が設けられる。第１のメモリ領域７２には、位置検出器５２のマーク付け５４について、又は、当該マーク付け５８間の間隔についてのプロファイルが格納される。このプロファイルは、駆動中に、ＣＰＵ７０により更新され又は調整されうる。
【００５９】
図は更に、パルスを伝送する導線８２を介して構成５０と接続された角度タイマ８０を示している。
【００６０】
２つの更なる別のメモリ領域７４には、収集された位置信号６０についての特性変数が格納される。その際に、各関連する位置信号６０ごとにアドレスポインタが増分され、その際、モータの正確な位置が分かり次第、位置信号６０とプロファイルとの間の同期が形成される。この同期化はＣＰＵによって、アドレスポインタが互いに対応して設定されることで行われうる。この同期化が行われ次第、角度タイマ８０ためのサブパルス出力についてのプロファイルからの情報が、当該プロファイル内に記録された値（欠けている歯部、センサの故障、構造的に条件付けられる偏差）を考慮して取り出される。
【００６１】
本発明の更なる別の実施形態において、２つのメモリ領域７４は異なる大きさであってもよく、それぞれ別々のアドレスポインタが設けられてもよい。このことは、格納されたデータ値のために、例えばエッジのタイムスタンプ値のために、仮想的な増分が考慮され、一方では、例えば増分時間のために、仮想的な増分が考慮されない場合に、特に有利である。
【００６２】
図８は、回転数が一定の際の電動機の３つのセンサの信号推移Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２を示している。３つのセンサは、モータの極ペアが１つである場合に、１２０°ごとに互いにずれているように配置される。８個の極ペアを備えた考察中のモータの例では、各センサ間がそれぞれ１５°である必要がある。３つの信号から、非等価な結合によって、結合された信号Ｓｘが形成される。この信号Ｓｘはその後、内燃機関のセンサ１９の信号と類似した形態で利用されるが、Ｓｘの場合は、信号の各変化が評価され、特定のエッジのみが評価されるのではないという点が異なっている。
【図１】
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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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