(57)【要約】  少なくとも１つのポンプ要素が発生する圧力の脈動を相殺し、ポンプが発生する雑音、振動、およびハーシュネスを低減するようにポンプの電気モータを制御するための方法およびシステム。ポンプの少なくとも１つのポンプ要素の位置および電気モータのシャフトの位置が決定される。ポンプストローク位置が、電気モータのシャフトの位置を基準としたポンプ要素の位置から決定される。電気モータに送られる電力が、ポンプストローク位置に応じて制御される。【選択図】図１
2013537956.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのポンプ要素が発生する圧力の脈動を相殺し、前記ポンプが発生する雑音、振動、およびハーシュネスを低減するようにポンプの電気モータを制御する方法であって、
前記ポンプの少なくとも１つのポンプ要素の位置を決定するステップと、
前記電気モータのシャフトの位置を決定するステップと、
前記電気モータの前記シャフトの前記位置を基準とした前記少なくとも１つのポンプ要素の前記位置からポンプストローク位置を決定するステップと、
前記ポンプストローク位置に応じて、前記電気モータに送られる電力を制御するステップと
を含む、方法。
【請求項２】
前記電気モータに送られる前記電力を、目標制御電力を使用することによって制御するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記ポンプ要素の前記位置および前記電気モータの前記シャフトの前記位置を直接決定するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ポンプ要素の前記位置および前記電気モータの前記シャフトの前記位置を間接的に決定するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ポンプ要素の前記位置および前記電気モータの前記シャフトの前記位置を位置センサを使用することによって直接決定するステップをさらに含む、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
コントローラのメモリに記憶された様々な目標電力プロファイルをもつテーブルから目標電力プロファイルを選択するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記目標制御電力を前記目標電力プロファイルから選択するステップをさらに含み、前記目標制御電力が前記シャフトの前記位置および前記ポンプ要素の前記位置の関数である、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
ポンプ電気モータ制御（「ＰＥＭＣ」）モジュールを実行することによって前記ポンプストローク位置を決定するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記ポンプ電気モータ制御（「ＰＥＭＣ」）モジュールを個々のポンプ要素サイクルよりも速い速度で実行するステップをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ポンプ要素の前記位置と位相が合っている目標制御電力を選択するステップをさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記電気モータに送られる前記電力を制御するステップが電圧制御または電流制御を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
ポンプの少なくとも１つのポンプ要素が発生する雑音、振動、およびハーシュネスを低減するように前記ポンプの電気モータを制御するためのシステムであって、前記システムが、
コントローラと、
前記コントローラに接続された複数のセンサであり、前記センサの各々が前記コントローラに情報を送出するように構成される、複数のセンサと、
前記センサを前記コントローラに接続するネットワークと
を備え、
前記コントローラが、（１）ポンプ要素の位置および前記電気モータのシャフトの位置を決定し、（２）前記電気モータの前記シャフトの前記位置を基準とした前記ポンプ要素の前記位置からポンプストローク位置を決定し、（３）前記ポンプストローク位置に応じて、前記電気モータに送られる電力を制御するようにプログラムされる、システム。
【請求項１３】
前記センサからセンサ信号を受け取り、前記ポンプストローク位置を決定するポンプ電気モータ制御（「ＰＥＭＣ」）モジュールを前記コントローラがさらに備える請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記コントローラが、前記コントローラのメモリに記憶された様々な目標電力プロファイルをもつテーブルから目標電力プロファイルを選択するようにプログラムされる、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１５】
前記コントローラが前記目標電力プロファイルから目標制御電力を選択するようにプログラムされ、前記目標制御電力が、前記ポンプ要素の前記位置を基準とした前記シャフトの前記位置に基づいて決定される、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記コントローラが、前記ポンプ要素の前記位置と位相が合っている目標制御電力を選択するようにプログラムされる、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記コントローラが、前記ポンプ要素の前記位置と位相がずれている目標制御電力を選択するようにプログラムされる、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１８】
前記コントローラが、前記ポンプの総合性能を改善するために任意の増加または減少したレベルで動作する目標制御電力を選択するようにプログラムされる、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１９】
前記コントローラが、前記電気モータに送られる前記電力を電力制御デバイスを使用することによって制御するようにさらにプログラムされる、請求項１２に記載のシステム。
【請求項２０】
前記コントローラが、前記電気モータに送られる前記電力を電圧制御または電流制御によって制御するようにさらにプログラムされる、請求項１２に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本発明は、油圧ポンプの電気モータの制御において雑音、振動、およびハーシュネス（「ＮＶＨ」）を改善（または低減）するための方法およびシステムに関する。より詳細には、本発明の実施形態は、モータのパワーを制御して、ポンプが発生させるＮＶＨを低減するために、ポンプ要素位置に関する情報を使用してポンプを駆動する電気モータを制御するための方法およびシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]一般に、電気モータで駆動されるラジアル油圧ポンプを含むシステムが産業界で知られている。これらの油圧システムの例には、Ｒｏｂｅｒｔ  ＢｏｓｃｈによるＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ  Ｐｒｏｇｒａｍ（ＥＳＰ（登録商標））、より詳細にはＥＳＰ（登録商標）プレミアムシステムが含まれ、それは従来の油圧ブレーキシステム（しかし、それは電気機械ブレーキシステムの機能を行うことができる）に基づく。ＥＳＰ（登録商標）プレミアムシステムは、電気モータによって回転される偏心カムによって移動される６つのピストンを有する油圧ポンプを使用する。他の既知の油圧ポンプシステムはより少ないピストン（例えば、２つまたは３つ）を含む。
【０００３】
[0003]電気モータで駆動される油圧ポンプを含むシステムに共通する特性は、ポンプ動作が圧力の脈動を発生し、それがシステムの雑音および振動を生成することである。ピストンの数および電気モータの速度に応じて、雑音および振動のレベルはシステムごとに異なる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
[0004]様々なタイプのＮＶＨを低減するのに役立つ種々の方法が存在する。例えば、エンジン（例えば、Ｖツインオートバイエンジン）の振動を低減するのに役立つために、平衡力効果法（ｃｏｕｎｔｅｒｂａｌａｎｃｅ  ｅｆｆｅｃｔ  ｍｅｔｈｏｄ）が適用される。エンジンの振動を最小化するために、ある塊（ｍａｓｓ）を使用して、平衡の偏ったエンジンを平衡させ、エンジンを平衡状態にする（エンジンの重量または力が互いにオフセットされる）。雑音を低減する他の方法は、例えば、ノイズキャンセリングヘッドホンで開示されている。しかし、これまでに開示されたＮＶＨを低減する方法には、ポンプ要素の位置に基づいてポンプの電気モータのパワーを調整することによって油圧ポンプの雑音および振動を低減することは提案されていない。
【０００５】
[0005]したがって、電気モータで駆動される油圧ポンプシステムによってもたらされるＮＶＨを制御および低減するための改善された方法およびシステムへの必要性がある。本発明の実施形態は、ポンプストロークを基準としたポンプ要素位置に関する情報を使用し、ポンプストローク位置に基づいて電気モータのパワーを操作または制御することによって油圧ポンプの電気モータのＮＶＨを制御および低減する。実施形態は、ブラシおよびブラシレス直流（「ＤＣ」）モータの両方に適用できる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
[0006]本発明は、少なくとも１つのポンプ要素が発生する圧力の脈動を相殺し、ポンプが発生する雑音、振動、およびハーシュネスを低減するようにポンプの電気モータを制御する方法を提供する。この方法は、ポンプの少なくとも１つのポンプ要素の位置および電気モータのシャフトの位置を決定する。さらに、ポンプストローク位置は、電気モータのシャフトの位置を基準としたポンプ要素の位置から決定される。電気モータに送られる電力は、ポンプストローク位置に応じて制御される。
【０００７】
[0007]本発明は、さらに、ポンプの少なくとも１つのポンプ要素が発生する雑音、振動、およびハーシュネスを低減するようにポンプの電気モータを制御するためのシステムを提供する。このシステムは、コントローラと、コントローラに接続された複数のセンサとを含む。センサの各々は情報をコントローラに送出するように構成され、ネットワークがセンサをコントローラに接続する。コントローラは、ポンプ要素の位置および電気モータのシャフトの位置を決定する。さらに、コントローラは、電気モータのシャフトの位置を基準としてポンプ要素の位置からポンプストローク位置を決定する。最後に、コントローラは、ポンプストローク位置に応じて、電気モータに送られる電力を制御する。
【０００８】
[0008]本発明の他の態様は、詳細な説明および添付図面を考慮に入れることによって明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】[0009]ポンプの電気モータと、ポンプ要素位置に関する情報を使用して電気モータを制御するための構成要素との図である。
【図２】[0010]ポンプの電気モータを制御するためのシステムの概略図である。
【図３】[0011]ポンプ電気モータ制御モジュールのブロック図である。
【図４】[0012]図１に示されたポンプの電気モータを制御するためのシステムによって使用される目標電力プロファイルを示すグラフであり、ここで、目標電力はポンプ要素位置と位相が合っている。
【図５】[0013]図１に示されたポンプの電気モータを制御するためのシステムによって使用される目標電力プロファイルを示すグラフであり、ここで、目標電力はポンプ要素位置と位相がずれている。
【図６】[0014]図１に示されたポンプの電気モータを制御するためのシステムによって使用される目標電力プロファイルを示すグラフであり、ここで、目標電力の周波数はポンプ要素ストロークの２倍である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
[0015]本発明の実施形態を詳細に説明する前に、本発明は、本発明の用途において、以下の説明に記載する、または以下の図面に示す構造の細部および構成要素の配置に限定されないことが理解されるべきである。本発明は、他の実施形態が可能であり、様々な方法で実践または実行することができる。
【００１１】
[0016]当業者には明らかであるように、図に示すシステムは実際のシステムがどのようなものであるかのモデルである。複数のハードウェアおよびソフトウェアに基づいたデバイスならびに複数の異なる構造の構成要素を利用して本発明を実施することができることにも留意すべきである。説明するモジュールおよび論理構造の多くは、マイクロプロセッサまたは同様のデバイスで実行されるソフトウェアで実施するか、または様々な構成要素を使用するハードウェアで実施することができる。後続の段落で説明するように、図面に示す特定の構成は、本発明の実施形態を例示するものであり、他の代替の構成が可能である。さらに、明細書の全体を通して、大文字で書かれた用語が使用される。そのような用語は、慣例に従うように、および説明をコーディング例、式、および／または図面と関連させるのに役立つように使用される。しかし、大文字の使用だけで特定の意味が示唆されることはなく、または推論されるべきでない。したがって、特許請求の範囲は、提供する特定の例または用語に限定されるべきでない。
【００１２】
[0017]図１は、ポンプ要素位置（例えば、ピストン）に関する情報を使用してポンプの電気モータを制御するためのシステムの１つの実施形態を示す。ポンプ電気モータ制御システム１２は、一般に、油圧ポンプ１０と、ポンプ１０の電気モータ１８のシャフト１７の上またはまわりに設置される位置センサ２０（図示せず）とを含む。さらに、ポンプ電気モータ制御システム１２は、コントローラ２４（図２）と、電気モータ１８に送られる電力を操作する電力制御デバイス２５（図３）とを含む。実施形態のうちの１つでは、システム１２はいくつかの位置センサを使用する。しかし、以下でさらに詳細に説明するように、システム１２は、１つのセンサ２０で、または全くセンサなしで動作することもできる。その上、システム１２のセンサ２０の配列および位置は、システムの異なる実施形態およびそれらの実施形態で使用されるセンサのタイプに応じて変更することができる。一般に、センサ２０はコントローラ２４に直接接続される。一実施形態では、センサは、コントローラ２４に接続されるコントローラエリアネットワーク（「ＣＡＮ」）バス２２などのネットワークに接続される。
【００１３】
[0018]図１にさらに示されるように、油圧ポンプ１０は、電気モータ１８、偏心カム（または、単純な「偏心器」）１４、回転シャフト１７、およびいくつかのポンプ要素（ピストン）１６を含む。ポンプ１０は、モータ１８に動作可能に接続され、モータ１８によって駆動される。１つの実施形態では、システム１２は、３つのポンプピストン１６をもつポンプ１０を含む。代替の実施形態では、システム１２は、異なる数のポンプピストン（２つ、４つ、６つなど）をもつポンプを含むことができる。ポンプ要素１６は、モータ１８の近くに設置され、モータ１８のシャフト１７によって回転される偏心器１４によって上下に押し進められる。いくつかの位置センサ２０（図示せず）が、モータ１８のシャフト１７に動作可能に結合され、コントローラ２４に接続される。
【００１４】
[0019]図１〜図３に示した実施形態では、システム１２は、電気モータ１８に送られる電力を制御するために、シャフト１７の角度位置を基準とした（すなわち、ポンプストロークを基準とした）ポンプ要素１６の位置を（時間の関数として）決定する。電気モータ１８のシャフト１７の回転は、ポンプ要素１６の移動に対して一定の関係を有する。したがって、このポンプストローク位置に対して電気モータ１８のパワーを制御することによって、システム１２は、ポンプ１０が生成する雑音および振動レベルに影響を及ぼす（すなわち、低減する）。言い換えれば、システム１２は、ポンプ要素１６が特定の瞬間に流体をポンプで汲み出しているかどうかを決定し、そこで、システム１２はモータパワーをパルス化するか、またはさもなければポンプ要素位置に基づいてモータパワーを制御することができる。
【００１５】
[0020]以下でさらに詳細に説明するように、ポンプ要素１６とシャフト１７との位置は、１つの位置センサまたは複数の位置センサを使用することによって直接に、またはモータ電圧をモニタおよび測定することによって間接的に決定することができる。ポンプ要素の位置が決定された後、システムは、モータ１８に送られる電力を調整するために、コントローラのメモリに記憶された様々な目標電力プロファイルをもつテーブルから「目標電力プロファイル」を選択する。この目標電力は、前に決定されたポンプ要素位置に基づく。システム１２は電力制御デバイス２５（増幅器、トランスデューサ、または別のタイプの変換デバイス）を使用して、ポンプモータ１８に送られる電気エネルギーを操作し、往復するポンプ要素１６のストロークが発生する圧力の脈動に影響を及ぼす（すなわち、相殺する）。
【００１６】
[0021]本発明の１つの実施形態では、システム１２は、ポンプ要素の位置に関する情報をいくつかの位置センサを使用することによって直接取得する。これらの位置センサ２０は、電気モータ１８のシャフト１７の上またはまわりに配置される。コントローラ２４は、ポンプ要素１６の位置およびシャフト１７の角度位置を示す位置センサ２０からの適切なセンサ信号および入力を受け取る。例えば、直接位置測定は、ホール効果センサまたはロータリエンコーダを使用することによって達成することができる。他の位置センサを使用することもできる。
【００１７】
[0022]本発明の１つの実施形態は、回転軸１７の上またはまわりに位置づけられる多数の位置センサ（ホール効果センサ）を有する高度な（およびより高価な）センサアレイを利用する。高度なセンサアレイを使用することによって、システム１２は、ポンプ要素およびシャフトのより正確な位置情報を取得する。
【００１８】
[0023]システム１２が低コストで構築される代替の実施形態では、単一の位置センサのみがポンプストローク位置を決定するために使用される。その場合、システムは、シャフト１７の回転の一部のみの位置情報を受け取る（例えば、システムは、回転ごとに５度のパルスを受け取ることができる）。次に、システム１２は、様々な追加の要因、すなわち、電気モータのｒｐｍ、モータに作用するトルクの合計、およびポンプ１０が逆らって作用している全体的な圧力に基づいて、回転の残りのためのシャフト１７の位置を推測する。システムは、これらの要因を初期のセンサ測定値と組み合わせて、ポンプ要素の今後の位置を推測し、その後、この位置が正しいかどうかを検証する。
【００１９】
[0024]別の代替の実施形態では、システム１２は、電気的モニタリングを使用して、ポンプストロークに対するポンプ要素１６の位置を間接的に決定する。この代替の実施形態では、システム１２は、いかなる位置センサ２０もなしにポンプ要素１６およびシャフト１７の位置を決定する。例えば、ブラシＤＣモータでは、システム１２は、コミュニケータがある巻線から別の巻線に切り替わるときのモータ電線の電気信号を測定して、シャフト１７およびポンプ要素１６の位置を決定する。電気モータおよびポンプ要素の位置を間接的に決定する同様の方法はＥＰ２０９６７４９Ａ１に説明されている。システム１２は、さらに、ブラシレスＤＣモータにおいて電気モータおよびポンプ要素の位置を間接的に決定することができる。したがって、ポンプ要素１６およびシャフト１７の位置は、やはり、位置センサを使用することなく間接的に決定することができる。実施することは可能であるが、電気モータが頻繁に始動および停止し、その始動および停止はモータ要素の位置の経過を追うのを困難にするので、ポンプ要素位置を間接的にまたは「センサレス」で決定するのは電子安定制御システムでは好ましくない。
【００２０】
[0025]図２は、図１のポンプ電気モータ制御システム１２の機能をさらに詳細に、概略図で示す。図２に示すように、制御システム１２はコントローラ２４と１つまたは複数のセンサ２０とを含む。コントローラ２４はセンサ読取値をセンサ２０の１つまたは複数から直接取得する。状況によっては、特に、システムがより少ないセンサを使用してポンプ要素１６の位置を決定する場合、生データではなく補正したセンサ読取値がコントローラ２４で使用される。例えば、状況によっては、コントローラ２４は、オフセットを与えることによってセンサ読取値のうちの１つまたは複数を補正する。オフセットを使用して、センサ経年変化、汚れ、および起こることがあり得る他の信号破壊を補正する。
【００２１】
[0026]多くの実施態様では、コントローラ２４は、マイクロコントローラまたはマイクロプロセッサなどのプロセッサと、入力／出力回路などの関連電子回路と、様々なプログラムされたモジュールと、１つまたは複数のメモリ構成要素とを含む。
【００２２】
[0027]図２に示すように、コントローラ２４は、入力／出力インタフェース４０と、電子処理装置（「ＥＰＵ」）４２と、ランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」）４４および読取り専用メモリ（「ＲＯＭ」）４５などの１つまたは複数のメモリモジュールとを含む。入力／出力インタフェース４０は、センサ２０からのセンサ読取値を含む情報を送出し、かつ／または受け取る。コントローラ２４は、ＥＰＵ４２によって実行されるポンプ電気モータ制御（「ＰＥＭＣ」）モジュール５０をさらに含む。ＰＥＭＣモジュール５０は、ポンプストロークを基準としたシャフト１７およびポンプ要素１６の位置を決定するように設計され、決定した制御位置に対して電気モータ１８のパワーを制御する。
【００２３】
[0028]ＥＰＵ４２は入力／出力インタフェース４０から情報（センサ読取値など）を受け取り、１つまたは複数のアプリケーションまたはモジュールを実行することによって情報を処理する。アプリケーションまたはモジュールはＲＯＭ４５などのメモリに記憶される。ＥＰＵ４２は、情報（例えば、センサ２０から受け取った情報、またはＥＰＵ４２によって実行されるアプリケーションまたはモジュールによって発生された情報）をＲＡＭ４４に記憶する。例えば、ＲＡＭ４４は、センサ２０によって検出されるシャフト１７およびポンプ要素１６の様々な位置を記憶することができる。その上、ＲＡＭ４４は、さらに、ＰＥＭＣモジュール５０またはシステム１２の他の構成要素からのデータを受け取って記憶することができる。ＲＡＭ４４は、さらに、電気モータ１８を操作する目標制御電力を選択するために、ＰＥＭＣモジュール５０によってアクセスされる様々な目標電力プロファイルをもつテーブルを記憶する。図２に示した実施形態では、ＲＡＭが使用されている。他の実施形態では、他のメモリデバイスを実装することもできる。
【００２４】
[0029]図３は、ポンプ電気モータ制御（「ＰＥＭＣ」）モジュール５０の動作をさらに詳細に示す。図示の特定の実施形態では、ＰＥＭＣモジュール５０は、モータシャフト１７が回転するとき、電気モータ１８と規定の関係を有するポンプ要素１６の位置（ストローク）を決定し、ポンプストローク位置に対して電気モータ１８のパワーを制御するように構成される。ＰＥＭＣモジュール５０は、入力／出力インタフェース４０を通してセンサ２０（または代替の実施形態では単一のセンサ）からのセンサ信号を受け取り、これらの信号に基づいて、ポンプ要素１６の位置を決定する。ＰＥＭＣモジュール５０は、ポンプストローク位置、すなわち、ポンプストロークを基準としたポンプ要素１６の位置（すなわち、ポンプが移動しているときのポンプ要素の動き、またはポンプ要素が流体をポンプで汲み出しているかどうか）を決定する。ポンプストローク位置は、ポンプ要素１６の位置を基準とした電気モータ１８の位置（モータシャフト位置を使用する）に基づいて決定される。次に、ＰＥＭＣモジュール５０は、決定したポンプストローク位置に応じて、目標電力プロファイルをもつテーブルから目標制御電力を選択する。
【００２５】
[0030]ＰＥＭＣモジュール５０は電力制御デバイス２５を使用して、選択した目標制御電力に従って電気モータ１８に送られる電力を操作する。モータ１８に送られる電力を制御することには、システムの実施態様に応じて電圧制御（例えば、パルス幅変調制御）または電流制御（例えば、特定のハードウェアによって）を含む。電気モータ１８のパワーをポンプ要素１６のストロークに対して調整することによって、ＰＥＭＣモジュール５０は、ポンプ１０が発生する雑音、振動、およびハーシュネスに影響を及ぼす（すなわち、低減する）のに役立つ。１つの実施形態では、電力制御デバイス２５は、金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）制御デバイスである。代替の実施形態では、電力制御デバイス２５は、増幅器、トランスデューサ、または他の制御デバイスとすることができる。
【００２６】
[0031]モータ１８のパワーをポンプ要素１６の位置に基づいて適時に変更するために、システム１２はＰＥＭＣモジュール５０を高速で実行して、ポンプ要素１６によって生成される繰返し圧力パルスに追随する。例えば、２つのポンプ要素をもつポンプでは、モータ１８は５０００ｒｐｍ（８３．３Ｈｚに等しい）で動作し、１６７パルス／秒（５０００ｒｐｍ×２）をもたらす。システム１２は、ＰＥＭＣモジュール５０を個々のポンプ要素サイクルよりも約１０倍速く実行する。したがって、この場合、ＰＥＭＣモジュール５０は、（１秒／１６７パルス）×（０．１）＝０．６ミリ秒ごとに実行される。ＰＥＭＣモジュールの実行時間（０．６ミリ秒＝０．０００６秒）の間に、システム１２は、ポンプストローク位置を決定し、目標電力プロファイルをもつテーブルから目標制御電力を選択し、モータ１８の電圧を調整する。
【００２７】
[0032]ポンプ電気モータ制御（「ＰＥＭＣ」）モジュール５０の動作が図４〜図６にさらに示される。特に、図４〜図６は、目標制御電力を選択して電気モータ１８を制御するために、ＲＡＭ４４に記憶され、ＰＥＭＣモジュール５０によって使用されるいくつかの目標電力プロファイルを示す。本発明の様々な実施形態では、追加の目標電力プロファイルを生成して使用することができる。図４〜図６の波形グラフは、ポンプ１０が３つのポンプ要素、すなわちピストン１６（図１に示されるような）を含む本発明の実施形態を示す。本発明の代替の実施形態では、異なる数のポンプ要素を使用することができる。図４〜図６の下部部分の波形は、ポンプ要素１６の移動／ストロークを表す。一般に、これらのポンプ要素１６は、１２０度ごとに圧力パルスを発生する。グラフの左側の測定値は、ポンプストローク（ｍｍ単位）を基準としたポンプ要素位置を示す。グラフの右側の測定値は、目標制御電力のレベル（アンペア単位）を示す。グラフの下部の測定値は、シャフト１７の角度位置（度単位）を示す。グラフの上部部分に示された目標制御電力は、ポンプ要素位置に対するシャフト位置の関数である。例えば、ポンプ要素が２４０度の位置にある場合、目標電力は８．５アンペアである。
【００２８】
[0033]図４は、システム１２によって使用される１つの目標電力プロファイルを示す。システム１２がポンプ要素位置およびシャフト角度位置に基づいてポンプストローク位置を決定した後、システム１２はＲＡＭ４４に記憶されたテーブルから目標電力プロファイルを選択する。図４は、目標電力がポンプ要素位置と位相が合っている状況を示す。言い換えれば、目標電力は、ポンプが移動しているとき増加することになり、ポンプが移動していないとき減少することになる。したがって、ポンプが仕事の大部分を行っているとき、システム１２は最大電力を電気モータ１８に供給する。
【００２９】
[0034]図５は、システム１２によって使用される第２の目標電力プロファイルを示す。図５では、目標電力はポンプ要素位置と位相がずれている。言い換えれば、目標電力は、ポンプ要素が移動しているとき少ないことになり、目標電力は、ポンプが移動していないとき上昇することになる。したがって、目標電力は、ポンプ雑音波と正確に位相がずれている振動波を生成し、２つの波は相互作用することになる。適切な条件では、これらの２つの逆位相振動を組み合わせることができ、その結果はより小さい波となる。
【００３０】
[0035]図６は、システム１２によって使用される第３の目標電力プロファイルを示す。図６に示される目標電力プロファイルは、システム１２がポンプ要素位置を決定するとき、システム１２は目標電力（増加または減少したレベルの）を調節して、ポンプ１０の最良の総合性能を取得することができることを示している。この場合、目標電力はポンプ要素ストロークの２倍であり、ポンプ要素位置と位相は合っている。システムは、ポンプのＮＶＨを改善するためにそのような方法でポンプストロークに関して目標電力を操作する。
【００３１】
[0036]本発明の様々な特徴および利点は以下の特許請求の範囲に記載される。
【図１】
2013537956.tif 000003
【図２】
2013537956.tif 000004
【図３】
2013537956.tif 000005
【図４】
2013537956.tif 000006
【図５】
2013537956.tif 000007
【図６】
2013537956.tif 000008
【国際調査報告】
2013537956.tif 000009
2013537956.tif 000010