(57)【要約】      （修正有）【課題】本システム及び方法は、レゾルバを利用する構成よりも低いコスト及び少ない重量でブラシレスモータの精密な制御を提供する。【解決手段】システムは、各ホール効果イベントにおいてデータを生成するように構成された少なくとも１つのホール効果センサ１４０と、通信可能に結合されたプロセッサを含み、各ホール効果イベントにおいて非周期的に、生成されたデータに基づいて永久磁石ブラシレスモータの角速度及び決定された角速度補正係数を決定し、予め決められた頻度で周期的に、永久磁石ブラシレスモータの決定された角速度と決定された角速度補正係数に基づいて、永久磁石ブラシレスモータの新たな推定電気的位置を決定し、予め決められた頻度で周期的に、永久磁石ブラシレスモータの新たな推定電気的位置に基づいて永久磁石ブラシレスモータに対する磁界方向制御信号を生成するように構成される。【選択図】図１
2018153075.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石ブラシレスモータを制御するためのシステムであって、
前記永久磁石ブラシレスモータに近接して取り付けられ、各ホール効果イベントにおいてデータを生成するように構成された少なくとも１つのホール効果センサであって、前記ホール効果イベントは、前記永久磁石ブラシレスモータの極が前記少なくとも１つのホール効果センサのうちの１つを通過することを含む、ホール効果センサと、
前記少なくとも１つのホール効果センサに通信可能に結合されたプロセッサと、
を備え、
前記プロセッサは、
各ホール効果イベントの検出時に非周期的に、前記永久磁石ブラシレスモータのサンプリングされた角速度を決定し、
各ホール効果イベントの検出時に非周期的に、前記永久磁石ブラシレスモータのサンプリングされた電気的位置を決定し、
各ホール効果イベントの検出時に非周期的に、前記永久磁石ブラシレスモータの前回の推定電気的位置を決定し、
各ホール効果イベントの検出時に非周期的に、前記永久磁石ブラシレスモータの前記サンプリングされた電気的位置と前記永久磁石ブラシレスモータの前記前回の推定電気的位置との差を含む電気的位置誤差を決定し、
各ホール効果イベントの検出時に非周期的に、前記決定された電気的位置誤差に予め決められた利得を乗じた角速度補正係数を決定し、
予め決められた頻度で周期的に、前記永久磁石ブラシレスモータの前記サンプリングされた角速度と前記決定された角速度補正係数に基づいて、前記永久磁石ブラシレスモータの新たな推定電気的位置を決定し、
予め決められた頻度で周期的に、前記永久磁石ブラシレスモータの前記新たな推定電気的位置に基づいて前記永久磁石ブラシレスモータに対する磁界方向制御信号を生成する
ように構成される、システム。
【請求項２】
前記プロセッサは、更に、
前記永久磁石ブラシレスモータの前記サンプリングされた角速度に基づいて、前記永久磁石ブラシレスモータの回転子が予め決められた頻度にわたって進む角距離を決定することと、
前記決定された角距離と前記決定された角速度補正係数を前記永久磁石ブラシレスモータの前記前回の決定された推定電気的位置に加算することによって、前記永久磁石ブラシレスモータの前記新たな推定電気的位置を決定することと
によって、前記永久磁石ブラシレスモータの前記新たな推定電気的位置を決定するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記予め決められた頻度は、前記ホール効果イベントの頻度よりも高い、請求項１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本開示は、概してモータ制御に関し、より具体的にはブラシレスモータを制御するためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  ブラシレスモータ構造は、ブラシ付きモータ構造に対して数多くの利点を有する。例えば、ブラシレスモータ構造は、ブラシ付きモータ構造と比較した場合、典型的に、より高いトルク重量比、より多くのワット当たりトルク（増大した効率）、増大した信頼性、低減した騒音、より長い寿命（ブラシ及び整流子の摩耗なし）を有し、整流子からの電離スパークを排除し、全体として電磁干渉（ＥＭＩ）を低減する。そのうえ、回転子には巻線がないので、ブラシレスモータは遠心力の影響を受けることがなく、ブラシレスモータ構造は、伝導によって冷却されることが可能であり、冷却のためにモータの内部に空気の流れを必要としない。
【０００３】
[0003]  しかしながら、ブラシレスモータの精密なモータ制御は、ブラシ付きモータ構造よりも複雑であり得る。いくつかのブラシレスモータ構造は、精密なモータ制御のためにレゾルバを使用するだろう。しかしながら、レゾルバは、重量と価格の両方の点で高コストであり得る。
【発明の概要】
【０００４】
[0004]  一実施態様において、例えば、永久磁石ブラシレスモータを制御するためのシステムが提供される。前記システムは、限定ではないが、前記永久磁石ブラシレスモータに近接して取り付けられ、各ホール効果イベントにおいてデータを生成するように構成された少なくとも１つのホール効果センサであって、前記ホール効果イベントは、前記永久磁石ブラシレスモータの極が前記少なくとも１つのホール効果センサのうちの１つを通過することを含む、ホール効果センサと、前記少なくとも１つのホール効果センサに通信可能に結合されたプロセッサと、を含むことができ、前記プロセッサは、各ホール効果イベントの検出時に非周期的に、前記永久磁石ブラシレスモータのサンプリングされた角速度を決定し、各ホール効果イベントの検出時に非周期的に、前記永久磁石ブラシレスモータのサンプリングされた電気的位置を決定し、各ホール効果イベントの検出時に非周期的に、前記永久磁石ブラシレスモータの前回の推定電気的位置を決定し、各ホール効果イベントの検出時に非周期的に、前記永久磁石ブラシレスモータの前記サンプリングされた電気的位置と前記永久磁石ブラシレスモータの前記前回の推定電気的位置との差を含む電気的位置誤差を決定し、各ホール効果イベントの検出時に非周期的に、前記決定された電気的位置誤差に予め決められた利得を乗じた角速度補正係数を決定し、予め決められた頻度で周期的に、前記永久磁石ブラシレスモータの前記サンプリングされた角速度と前記決定された角速度補正係数に基づいて、前記永久磁石ブラシレスモータの新たな推定電気的位置を決定し、予め決められた頻度で周期的に、前記永久磁石ブラシレスモータの前記新たな推定電気的位置に基づいて前記永久磁石ブラシレスモータに対する磁界方向制御信号を生成するように構成される。
【０００５】
[0005]  別の実施態様において、例えば、永久磁石ブラシレスモータを制御するための方法が提供される。前記方法は、限定ではないが、プロセッサによって、ホール効果センサからのデータに基づいて、前記永久磁石ブラシレスモータの角速度を前記ホール効果センサによって検出された各ホール効果イベントにおいて非周期的に決定するステップと、前記プロセッサによって、前記ホール効果センサからの前記データに基づいて、角速度補正係数を前記ホール効果センサによって検出された各ホール効果イベントにおいて非周期的に決定するステップと、前記プロセッサによって、前記永久磁石ブラシレスモータの前記決定された角速度と前記決定された角速度補正係数に基づいて、前記永久磁石ブラシレスモータの新たな推定電気的位置を予め決められた頻度で周期的に決定するステップと、前記プロセッサによって、前記永久磁石ブラシレスモータの前記新たな推定電気的位置に基づいて前記永久磁石ブラシレスモータに対する磁界方向制御信号を予め決められた頻度で周期的に生成するステップと、を含む。
【０００６】
[0006]  別の実施態様において、例えば、永久磁石ブラシレスモータを制御するためのシステムが提供される。前記システムは、限定ではないが、前記永久磁石ブラシレスモータに近接して取り付けられ、各ホール効果イベントにおいてデータを生成するように構成された少なくとも１つのホール効果センサと、前記少なくとも１つのホール効果センサに通信可能に結合されたプロセッサと、を含むことができ、前記プロセッサは、各ホール効果イベントにおいて非周期的に、前記生成されたデータに基づいて前記永久磁石ブラシレスモータの角速度及び決定された角速度補正係数を決定し、予め決められた頻度で周期的に、前記永久磁石ブラシレスモータの前記決定された角速度と前記決定された角速度補正係数に基づいて、前記永久磁石ブラシレスモータの新たな推定電気的位置を決定し、予め決められた頻度で周期的に、前記永久磁石ブラシレスモータの前記新たな推定電気的位置に基づいて前記永久磁石ブラシレスモータに対する磁界方向制御信号を生成するように構成される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
[0007]  以下、詳細な説明が次の図面と共に説明される。図面において、同様の符号は同様の要素を示す。
【０００８】
【図１】[0008]  図１は、一実施態様による、ブラシレスモータのための制御システムを示すブロック図である。
【図２】[0009]  図２は、一実施態様による、ブラシレスモータを制御するための方法を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
[0010]  以下の詳細な説明は本質的に例示にすぎず、本発明又は本発明の応用及び使用を限定するようには意図されていない。本明細書において用いられる際、「例示的」という語は、「例、事例、又は実例として役に立つ」ということを意味する。したがって、「例示的」であるとして本明細書において説明される如何なる実施態様も、他の実施態様より好ましい又は有利であると必ずしも解されてはならない。本明細書において説明される実施態様の全ては、当業者が本発明を生産又は使用することを可能にするために提供された例示的な実施態様であり、クレームによって規定される本発明の範囲を限定するものではない。更にまた、前述の技術分野、背景技術、発明の概要、又は以下の詳細な説明において提示される如何なる明示的若しくは暗示的な理論によっても束縛される意図は存在しない。
【００１０】
[0011]  一実施態様によれば、ブラシレスモータを制御するためのシステム及び方法が提供される。本システム及び方法は、レゾルバを利用する構成よりも低いコスト及び少ない重量でブラシレスモータの精密な（即ち正確な）制御を提供する。以下において更に詳しく論じられるように、ホール効果センサからのデータが、ブラシレスモータを正確に制御するために本システム及び方法によって利用される。
【００１１】
[0012]  図１は、一実施態様による、ブラシレスモータ１１０のための制御システム１００を示すブロック図である。ブラシレスモータ１１０は、回転子１２０及び固定子１３０を含む。回転子１２０は、北磁極Ｎ及び南磁極Ｓを有する少なくとも１つの永久磁石１２５を含む。図１は１つの永久磁石１２５を含むものとして回転子１２０を示しているが、任意の数の永久磁石１２５が用いられることが可能であろう。ブラシレスモータ１１０として、回転子１２０は、固定子１３０と何ら直接的な物理的接続を有することなく回転するように構成される。
【００１２】
[0013]  固定子１３０は、少なくとも１つの固定子コイル１３５を含む。図１は３つの固定子コイル１３５を含むものとして固定子１３０を示しているが、任意の数の固定子コイル１３５が用いられることが可能であろう。更にまた、固定子コイルの位置は様々であり得る。換言すると、図１は回転子１２０の周りに等間隔で配置された３つの固定子コイル１３５を示しているが、固定子コイル１３５間の位置及び間隔は様々であり得る。固定子コイル１３５に電流が誘導されると、固定子コイル１３５によって磁界が生成される。この磁界は回転子１２０の永久磁石１２５と相互作用して、回転子１２０を回転させる。
【００１３】
[0014]  図１は、回転子１２０が固定子１３０の内側を回転するブラシレスモータ１１０の内側回転子構成を示している。しかしながら、制御システム１００は、外部回転子（他に外側回転子として知られる）構成のブラシレスモータを制御するのに用いられることも可能であろう。外部回転子構成では、ブラシレスモータ１１０の固定子１３０はブラシレスモータ１１０の真ん中に固定され、永久磁石１２５を備えた回転子１２０が固定子１３０の周りを回転する。
【００１４】
[0015]  制御システム１００は、少なくとも１つのホール効果センサ１４０とコントローラ１５０を含む。図１に見られるように、各ホール効果センサ１４０は、固定子１３０上に配置される。各ホール効果センサ１４０は、磁界に応答してその出力電圧を変化させる変換器である。したがって、回転子１２０が回転する際に、永久磁石１２５の磁界はホール効果センサの出力電圧が変化するようにさせる。以下において更に詳しく論じられるように、コントローラ１５０は、ホール効果センサ１４０によって出力された電圧を利用して、回転子１２０の回転を制御する。
【００１５】
[0016]  図１は３つのホール効果センサ１４０を示しているが、任意の数のホール効果センサ１４０が用いられることが可能であろう。図１に示された実施態様において、ホール効果センサは、磁石１２５の北磁極と南磁極の両方を検出することが可能なホール効果センサ１４０が、回転子１２０の電気的な位置を６０度毎に検出することができるように物理的に離れて配置される。換言すると、回転子が物理的に６０度回転するたびに、永久磁石１２５の北磁極又は南磁極が、ホール効果センサ１４０の１つのそばを通り過ぎるであろう。各ホール効果センサ１４０の回路は、それの正面に北磁極又は南磁極があるか否かを検出する。電気的な１回転（又は３６０電気角度）は、北磁極と南磁極の通過からなる。制御システム１００は、北から南及び南から北への遷移を既知の場所として用いる。これらは電気的な回転毎に２度（又は１８０電気角度）起きる。例えば、三相モータでは、ホール効果センサ１４０は、１２０電気角度の間隔を空けて配置されることができる。各ホール効果センサ１４０は、北から南及び南から北へのＮ回の遷移を読み取ることが可能である。したがって、三相の場合、制御システム１００は、６０電気角度毎に１つ１つの位置を読み取ることが可能である。したがって、ホール効果センサ１４０は１２０電気角度離れて描かれているが、ホール効果センサ１４０の遷移は６０度毎に生じる。６０度の電気的な位置決め能力の達成は、ホール効果センサ１４０の様々な物理的（機械的）位置決めを用いて達成されることが可能である。
【００１６】
[0017]  更にまた、永久磁石１２５の数及びホール効果センサ１４０の数は、ホール効果センサ１４０の電気的な間隔、したがってシステムの粒度に影響し得る。例えば、もし図１における回転子１２０が１６個の磁石（即ち１６極モータ）と３個のホール効果センサを含んでいたら、ホール効果センサの間の機械的な間隔は１５度となるであろう（即ち、３個のホール効果センサと１６個の磁石を備えるシステムは、回転子が１５機械角度だけ回転するたびに回転子の電気的な位置を決定することができるであろう）。この例において、１６個の等間隔に配置された磁石では、ホール効果センサ１４０は、当該１６個の等間隔に配置された磁石間のより高分解能の位置を判別できないので、回転子１２０の精密な物理的向きを決定することができないであろう。しかしながら、システムは回転子１２０が６０電気角度だけ回転するたびに、回転子の永久磁石１２５がどこにあるかを正確に知るであろうから、以下においてより詳細に論じられるように、システムは回転子１２０の回転速度を効果的に制御することが可能である。
【００１７】
[0018]  図１に示される例において、各永久磁石１２５は北磁極及び南磁極の両方を含むので、３個のホール効果センサ１４０を備えるシステム１００は、磁極の遷移を６０度毎に、つまり回転子１２０の１回転につき６回、検出することが可能である。一実施態様において、例えば、ホール効果センサ１４０は、センサの正面に北磁極がある場合に１を、またセンサの正面に南磁極がある場合に０を出力するだろう。以降、これらの磁極遷移は、ホール効果イベントと呼ばれる。ホール効果センサを利用する従来の制御システムは、各ホール効果イベントの検出時にモータの整流位置を更新するだけである。したがって、ホール効果センサを利用する従来のシステムは、各ホールイベントにおいて整流を更新するだけであるので、精密なモータ制御を有しない。本明細書において論じられる制御システム１００の１つの利点は、制御システム１００はモータ制御信号をホール効果イベント間において提供し、それによって、レゾルバ等のようなより高価で重量のある機器を必要とすることなく、ブラシレスモータ１１０の精密なモータ制御を提供することである。
【００１８】
[0019]  コントローラ１５０は、少なくとも１つのプロセッサを含む。プロセッサは、例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）、物理処理装置（ＰＰＵ）、画像処理装置（ＧＰＵ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、マイクロコントローラ、若しくは任意の他の論理装置、又はそれらの組み合わせであってよい。
【００１９】
[0020]  コントローラ１５０は、メモリ１６０を含むことができ、又は通信バスを介して別個のメモリ１６０に通信可能に結合されることができる。メモリ１６０は、揮発性及び不揮発性メモリの任意の組み合わせであってよい。メモリ１６０は、以下において更に詳しく論じられるように、制御システム１００を動作させるための非一時的コンピュータ可読命令を格納することができる。
【００２０】
[0021]  図２は、一実施態様による、ブラシレスモータ１１０を制御するための方法２００を示す。図２に見られるように、本方法は、非周期的制御２１０及び周期的制御２２０を含む。
【００２１】
[0022]  非周期的制御２１０は、各ホール効果イベントの後に、即ち各ホール効果センサ１４０においてホール信号の遷移が検出された後に、コントローラ１５０によって実施される処理を含む。上で論じられたように、ホール効果イベントは、ホール効果センサ１４０が磁極の遷移を検出した時に発生する。図１に示された実施態様では、非周期的制御２１０は、回転子１２０の１つの電気的な回転につき６回生じるであろう。しかしながら、回転子１２０の機械的な回転毎の非周期的処理の数は、回転子上の永久磁石１２５の数及び固定子１３０上に装備されたホール効果センサ１４０の数に応じて変化するであろう。非周期的処理は、コントローラ１５０が回転子１２０を加速又は減速させる命令を生成した際に回転子１２０の角速度が変化するにつれて１秒当たりのホールイベントの数が変化し得るので、非周期的である。換言すると、回転子１２０の１回転当たりのホール効果イベントの数はホール効果センサ１４０の数及び磁石１２５の数に基づいて一定であるのに対し、回転子１２０の回転速度は可変であるので、ホール効果イベントの頻度もまた可変であり、したがって非周期的である。しかしながら、回転子１２０の速度が同じままである場合、非周期的制御２１０は周期的に生じることが可能である。
【００２２】
[0023]  対照的に、周期的制御２２０は、一定の間隔で実施されることができる。一実施態様において、例えば、周期的処理２２０は、２０キロヘルツの周波数で実施されることができる。しかしながら、周期的処理２２０の周波数は、回転子１２０の期待される回転速度、回転子１２０の制御の望ましい粒度に応じて、及びモータ電流ループの望ましい帯域幅に基づいて、変化することが可能である。電流ループ帯域幅は、必要とされる電流ループサンプリング期間に影響する。周期的制御２２０は、非周期的制御２１０よりも高い頻度で生じる。以下において更に詳しく論じられるように、周期的制御２２０は、ブラシレスモータ１１０に対する磁界方向制御命令を生成する。周期的制御命令は、各ホール効果イベントにおいて実施される非周期的制御２１０の周波数よりも大きい周波数で周期的に生成されるので、当該制御命令は、各ホール効果イベントの間に複数回生成され、それによって、ブラシレスモータ１１０の精密なモータ制御を提供する。更にまた、モータの電界を指示するために用いられる位置フィードバックも、モータ制御の更新毎に更新される。
【００２３】
[0024]  一実施態様において、例えば、周期的に生成された磁界方向制御信号は、回転子１２０の回転速度が予め決められた閾値よりも上である場合にのみ送られるのであってよい。回転子１２０の回転速度が非常に低い時には、ホールセンサの間における精密な回転子位置を効果的に決定するのに十分なデータポイント（即ちホールイベント）がないかもしれない。したがって、コントローラ１５０は、ホールイベントの頻度が閾値よりも上である場合にのみ、モータ制御のために精密な回転子位置信号を用いることができる。閾値よりも下では、コントローラは、粗い６０電気角度の分解能を用いることができる。閾値は、システム内の永久磁石１２５及びホール効果センサ１４０の数に応じて変化するだろう。
【００２４】
[0025]  非周期的処理は、コントローラ１５０によって、各ホールイベントにおいてブラシレスモータ１１０の回転子１２０の角速度を決定するステップ（ステップ２３０）を含む。一実施態様において、例えば、コントローラ１５０は、連続するホールイベント間の時間及び１又は複数のホール効果センサ１４０間の角距離に基づいて、回転子１２０の角速度（即ち速度）を決定することができる。コントローラ１５０は、決定された角速度を、以下において更に詳しく論じられるように、後で参照するためにメモリ１６０に格納することができる。回転子の角速度を決定するための１つのシステム及び方法は、米国出願番号１５／６２２，９１５に記載されており、参照によって本明細書に組み込まれる。
【００２５】
[0026]  コントローラ１５０はまた、各ホールイベントの際に非周期的に、ブラシレスモータ１１０の回転子１２０の電気的位置を決定する（ステップ２４０）。図１に示された例において、１つだけの永久磁石の場合、電気的位置は物理的位置と等価であり得る。しかしながら、ブラシレスモータ１１０が複数の永久磁石１２５を含む場合、コントローラ１５０は、ホールイベントにおいて磁石の１つの位置（即ち、磁石のうちの１つの極がホール効果センサ１４０の特定の１つと揃ったこと）を知るだけであり、永久磁石１２５のうちのどれがホール効果センサ１４０と揃ったかを必ずしも知らないであろう。したがって、コントローラは、回転子１２０の特定の位置又は向きを必ずしも知らないであろう。しかしながら、磁界方向制御信号は回転子１２０の電気的位置に基づくので、磁界方向制御の目的のために、コントローラは、（磁石のうちの１つの位置と等価である）回転子の電気的位置を知るだけでよい。
【００２６】
[0027]  コントローラ１５０は、各ホールイベントの際に非周期的に、ブラシレスモータ１１０の回転子１２０の前回の推定電気的位置を決定する（ステップ２５０）。以下において更に詳しく論じられるように、コントローラ１５０は、周期的制御２２０のサイクルの一部分として、ブラシレスモータ１１０の回転子１２０の推定電気的位置を周期的に決定する。推定位置は、例えばメモリ１６０に格納されることができ、コントローラ１５０によって読み出されることができる。
【００２７】
[0028]  コントローラ１５０は次いで、各ホールイベントの際に非周期的に、ステップ２５０において決定された回転子１２０の前回推定された電気的位置の電気的位置誤差を決定する（ステップ２６０）。電気的位置誤差は、例えば、ステップ２４０において決定された回転子１２０の電気的位置とステップ２５０において決定された回転子１２０の前回推定された電気的位置との差を決定する（ステップ２６０）ことによって計算されることができる。一実施態様において、例えば、コントローラ１５０は、ステップ２４０において決定された回転子１２０の電気的位置からステップ２５０において決定された回転子１２０の前回推定された電気的位置を減算することができる。
【００２８】
[0029]  コントローラ１５０は次いで、各ホールイベントの際に非周期的に、決定された位置誤差に基づいて角速度補正係数を決定する（ステップ２７０）。以下において更に詳しく論じられるように、コントローラ１５０は、当該決定された角速度補正係数を、周期的制御２２０において回転子１２０の推定電気的位置を決定する時に使用する。一実施態様において、例えば、コントローラ１５０は、ステップ２６０からの決定された位置誤差に予め決められた利得を乗じることによって、角速度補正係数を決定することができる。当該予め決められた利得は、コントローラ１５０がステップ２６０において決定された位置誤差をどのくらい速く補正しようと試みるかを制御する。利得が大きいほど、コントローラ１５０は決定された位置誤差を迅速に補正しようと試みる。コントローラ１５０は、角速度補正係数を、以下において更に詳しく論じられるように、後で参照するためにメモリ１６０に格納することができる。一実施態様において、例えば、コントローラ１５０は、利得を決定する際に磁界方向制御信号を考慮に入れることができる。例えば、もし磁界方向制御信号が回転子１２０を加速しているなら、コントローラは、回転子の速度が増加している割合に基づいて、利得を線形的に又は非線形的に増大させることができる。同様に、磁界方向制御が回転子１２０を減速させている場合、コントローラは、回転子の速度が減少している割合に基づいて、利得を線形的に又は非線形的に低減させることができる。
【００２９】
[0030]  周期的制御処理２２０は、コントローラ１５０によって、前回推定された位置、ステップ２３０からのモータの決定された角速度、及びステップ２７０からの決定された角速度補正係数に基づいて、回転子１２０の新たな推定電気的位置を決定するステップ（ステップ２８０）を含む。一実施態様において、例えば、新たな推定位置は、角距離の積分を決定することによって計算され、角距離は、回転子１２０がホール効果イベントの間の時間期間中に進むであろう距離を、ホール効果イベントの間の時間期間で割ったものである（即ち、∫（Δｄ／Δｔ）ｄｔ）。この結果は、回転子１２０の当該新たな推定電気的位置を決定するために、ステップ２７０からの角速度補正係数とともに、前回決定された推定電気的位置に加算される。
【００３０】
[0031]  図２に示されるように、ステップ２８０において決定されたモータの電気的位置は、その後の非周期的制御処理２１０において用いられる。非周期的制御２１０と周期的制御２２０の頻度の差に依存して、ステップ２８０における複数の電気的位置推定が、角速度補正係数を計算する後続の推定電気的位置の使用（即ちステップ２５０−２７０）の前に、計算されることができる。したがって、コントローラ１５０は、ステップ２８０において回転子１２０の新たな推定電気的位置を計算した後に、当該推定電気的位置を、次の非周期的制御２１０のサイクルの間におけるその後の読み出しのためにメモリ１６０に保存することができる。同様に、回転子１２０の角速度及び角速度補正係数は新たな推定電気的位置を決定するために用いられるので、コントローラ１５０は、ステップ２３０において角速度を決定しステップ２７０において角速度補正係数を決定した後に、結果として生じる係数を、その後の周期的制御２２０のサイクルの間における読み出しのためにメモリ１６０に格納することができる。
【００３１】
[0032]  コントローラ１５０又はコントローラ１５０に通信可能に結合された別のプロセッサは、次に、この新たな推定電気的位置を用いて、回転子１２０を制御するための磁界方向制御信号を生成する（ステップ２９０）。磁界方向制御は、ステップ２８０から計算された新たな推定位置に基づいて磁界を発生させるための命令を含む。磁界は、発生すると、回転子１２０の速度及び方向を制御する。一実施態様において、磁界は、固定子コイル１３５を用いて、回転子１２０の電気的位置の９０度先の位置に発生させられる。したがって、ホールイベント間における回転子１２０の位置を正確に推定することによって、磁界方向制御は、回転子１２０の電気的位置の９０度先にできるだけ接近して、より正確に電界を発生させることが可能である。
【００３２】
[0033]  このようにして回転子位置を決定する１つの利点は、比較的少ないホール効果センサを用いて精密なモータ制御が達成されることができるということである。更にまた、ステップ２４０において決定された回転子１２０の実際の電気的位置ではなく、ステップ２７０において決定された角速度補正係数が、新たな電気的位置の推定計算への入力として用いられるため、位置推定は、周期的処理２２０の各フローを通じて正しい電気的位置に徐々に近づいていく。これにより、突発的な変化ではなく、正しい電気的位置への磁界方向制御の滑らかな補正が可能となり、従来のブラシレスモータ構成においてしばしば見られた、ブラシレスモータ１１０の制御におけるトルクのリップルが除去される。
【００３３】
[0034]  少なくとも１つの例示的な実施態様が本発明の上記の詳細な説明において提示されたが、膨大な数のバリエーションが存在するということが理解されるべきである。例示的な実施態様は例にすぎず、本発明の範囲、適用性、又は構成を何ら限定するようには意図されていない、ということも理解されるべきである。それどころか、上記の詳細な説明は、本発明の例示的な実施態様を実現するための便利なロードマップを当業者に提供するだろう。添付されたクレームに記載される本発明の範囲から逸脱することなく、例示的な実施態様において説明された要素の機能及び構成において、様々な変更がなされることができるということが理解されるべきである。
【図１】
2018153075.tif 000003
【図２】
2018153075.tif 000004
【外国語明細書】
2018153075000001.pdf