(57)【要約】  センサは、第１の時刻においてモータの回転子についての位置データを検出する。データプロセッサは、第１の時間遅延に関係する検出した位置データを受信する。検知回路は、第２の時間遅延中にモータのところのアナログ電流を検知する。アナログ−ディジタル変換器は、第３の時間遅延中にアナログ電流をディジタル電流データへと変換する。第４の時間遅延が、実際の電流読み取り時とデータプロセッサ内での位置読み取り時との間で検出される。第２の時間遅延、第３の時間遅延および第４の時間遅延の総和だけ、ただし第１の時間遅延が総和から引き算される、位置データを補償することによって、開始時刻において実際に測定したアナログ相電流との位置データの同期または時間的な位置合わせに基づいて、ディジタル相電流データは、測定した直軸制御電流データおよび横軸制御電流データへと転換される。
2014506779.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータを制御するための方法であって、
第１の時刻において前記モータの回転子についての位置データを、センサによって検出するステップと、
第１の時間遅延に関係する前記検出した位置データを、データプロセッサによって受信するステップと、
第２の時間遅延中に動作することによって前記モータのところの(at)アナログ位相電流を、検知回路によって検知するステップと、
第３の時間遅延中に前記アナログ電流をディジタル電流データへと、アナログ−ディジタル変換器によって変換するステップと、
実際の電流読み取り時とデータプロセッサ内での位置読み取り時との間の第４の時間遅延を検出するステップと、
前記第２の時間遅延、前記第３の時間遅延および前記第４の時間遅延の総和から前記第１の時間遅延が引き算された値だけ、前記位置データを補償することによって、開始時刻において前記実際に測定したアナログ電流との前記位置データの同期または時間的な位置合わせに基づいて、前記ディジタル電流データを測定した直軸制御電流データおよび横軸制御電流データへと転換するステップと
を含む、
方法。
【請求項２】
前記アナログ電流がアナログ３相電流を含み、ディジタル電流データがディジタル３相電流を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１の時間遅延が、前記センサからのセンサ信号の送信および前記データプロセッサのところでの前記センサ信号の受信に関係する期間を含み、前記第２の時間遅延は、前記検知回路が前記センサ信号を介して前記モータのモータ巻線のところのアナログ制御電流を検知するときの期間を含み、前記第３の時間遅延が前記アナログ−ディジタル変換および前記アナログ−ディジタル変換器内での記憶プロセス(storage process)に関係する期間を含み、前記第４の時間遅延が位相電流読み取りから前記データプロセッサ内での位置データ読み取りおよび決定までの、期間またはオフセットを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
データプロセッサのところで前記検出した位置データを前記受信するステップが、前記センサからフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）へと第１のデータバスを介しておよび前記フィールドプログラマブルゲートアレイからディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）へと第２のデータバスを介して通信され、前記第１のデータバスがシリアルデータバスを含み、前記第２のバスがパラレルバスを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
３相電流読値を実際の直軸電流データおよび横軸電流データへと前記転換する(transforming)または変換する(converting)ステップが、前記データプロセッサによって前記モータに対して調節した直軸(direct axes)−横軸(quadrature axes)を設定するサブステップを含み、前記調節が、生の(raw)位置センサ読値によって決定される生の直軸−横軸への前記時間的な(temporal)位置合わせ(alignment)を適用することに関係する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
３相電流読値を実際のｄｑ軸電流へと前記転換するまたは変換するステップが、位相Ａ磁気軸から正の直軸へと規定される転換角度(transformation angle)または回転子位置角度(rotor position angle)を調節するサブステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記ハードウェア検知段内での前記第２の時間遅延が、次式によって決定され、
【数１】
2014506779.tif 000007
ここでは、ｆｅは特定のモータスピードに対応する電気的周波数であり、Φｔｏｔは前記検知回路によって引き起こされる全位相遅延である、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記転換するステップが、
前記回転子の実際の位置データを使用して３相の検出した電流読値を実際の直軸電流データおよび横軸電流データへと変換するサブステップであって、シリアルバス通信およびパラレルバス通信に起因して、前記第２の時刻において前記データプロセッサ内の前記検出した位置データから時間を進められる(advanced in time)ことがある、変換するサブステップ
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記ハードウェア検知段遅延、アナログ−ディジタル変換段遅延、前記データプロセッサ内での電流読み取りおよび位置読み取り差遅延、ならびにシリアルバス通信およびパラレルバス通信に起因する生の位置の進みを調節するために、次式と整合する前記データプロセッサ内での前記生の検出した回転子位置データ読値に追加の補償を、前記データプロセッサによって適用するステップであって、
【数２】
2014506779.tif 000008
ここでは、θａｄｊｕｓｔｅｄ＿ｓｅｌｅｃｔｅｄは、前記予測した位置と調節した位置読値との間で選択される位置であり、ｌａｔｅｓｔ  ｓｐｄ＿ｒｐｍは、データプロセッサによる最後の検出したスピードであり、ｐｏｌｅ＿ｐａｉｒｓは、前記モータ内の極対の数であり、Ｔｄは、全時間遅延である、適用するステップ
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
モータを制御するための方法であって、
第１の時刻において前記モータの回転子についての位置データを、センサによって検出するステップと、
第２の時刻においてデータプロセッサのところで前記検出した位置データを受信するステップであり、第１の時間遅延が前記第１の時刻と前記第２の時刻との間で規定される、受信するステップと、
開始時刻と第３の時刻との間で規定される第２の時間遅延中に動作するハードウェア検知段によって前記モータのところのアナログ３相制御電流を検知するステップと、
前記第３の時刻と第４の時刻との間で規定される第３の時間遅延中に前記アナログ３相電流をディジタル３相電流データへと変換するステップと、
前記第４の時刻と第２の時刻との間の第４の時間遅延として、実際の電流読み取り時と前記データプロセッサ内での位置読み取り時との間の時間差を検出するステップと、
前記第２の時間遅延、前記第３の時間遅延および前記第４の時間遅延の総和から前記第１の時間遅延が引き算された値だけ、前記位置データを補償することによって、前記開始時刻において前記実際に測定した３相電流との前記位置データの同期または時間的な位置合わせに基づいて、前記ディジタル３相電流データを測定した直軸制御電流データおよび横軸制御電流データへと、前記データプロセッサのところで転換するステップと
を含む方法。
【請求項１１】
データプロセッサのところで前記検出した位置データを前記受信するステップが、前記センサからフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）へと第１のデータバスを介しておよび前記フィールドプログラマブルゲートアレイからディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）へと第２のデータバスを介して通信され、前記第１のデータバスがシリアルデータバスを含み、前記第２のバスがパラレルバスを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記３相の実際の電流を前記検知するステップが、電流トランスデューサによる第１の検知するサブステップと、次に増幅器によって前記電流トランスデューサの出力を調節するサブステップとをさらに含み、
前記変換するステップが、サンプリング−保持遅延(sampling-hold delay)の後で前記アナログ値をディジタル値へと変換するサブステップをさらに含み、
前記時間差を前記検出するステップが、アナログ−ディジタル変換器の周辺レジスタから前記データプロセッサによって読み取られた前記３相ディジタル電流を読み取るサブステップをさらに含む、
請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
３相電流読値を実際の直軸電流データおよび横軸電流データへと前記転換するまたは変換するステップが、前記データプロセッサによって前記モータに対して調節した直軸−横軸を設定するサブステップを含み、前記調節が、生の位置センサ読値によって決定される生の直軸−横軸への前記時間的な位置合わせを適用することに関係する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
３相電流読値を実際のｄｑ軸電流へと前記転換するまたは変換するステップが、正の直軸から位相Ａ磁気軸へと規定される転換角度または回転子位置角度を調節するサブステップ含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１５】
前記ハードウェア検知段が、
フィルタ出力部を有するローパスフィルタと、
増幅器入力部および増幅器出力部を有する２段演算増幅器構成であって、前記増幅器出力部が前記フィルタ入力部につなげられる、２段演算増幅器構成と、
トランスデューサ入力部およびトランスデューサ出力部を有する電流トランスデューサであって、前記トランスデューサ出力部が前記増幅器入力部につなげられる、電流トランスデューサと
を備えた、請求項１０に記載の方法。
【請求項１６】
前記ハードウェア検知段内での前記第２の時間遅延が、次式によって決定される、
【数３】
2014506779.tif 000009
ここでは、ｆｅは特定のモータスピードに対応する電気的周波数であり、Φｔｏｔは前記検知回路によって引き起こされる全位相遅延である、請求項１０に記載の方法。
【請求項１７】
前記転換するステップが、
前記回転子の実際の位置データを使用して３相の検出した電流読値を実際の直軸電流データおよび横軸電流データへと変換するサブステップであり、シリアルバス通信およびパラレルバス通信に起因して、前記第２の時刻において前記データプロセッサ内の前記検出した位置データから時間を進められることがある、変換するサブステップ
をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１８】
前記ハードウェア検知段遅延、アナログ−ディジタル変換段遅延、前記データプロセッサ内での電流読み取りおよび位置読み取り差遅延、ならびにシリアルバス通信およびパラレルバス通信に起因する生の位置の進みを調節するために、前記データプロセッサ内の前記生の検出した回転子位置データ読値に対して次式と整合する追加の補償を、前記データプロセッサによって適用するステップであり、
【数４】
2014506779.tif 000010
ここでは、θａｄｊｕｓｔｅｄ＿ｓｅｌｅｃｔｅｄは前記予測した位置と調節した位置読値との間で選択される位置であり、ｌａｔｅｓｔ  ｓｐｄ＿ｒｐｍはデータプロセッサによる最後の検出したスピードであり、ｐｏｌｅ＿ｐａｉｒｓは前記モータ内の極対の数であり、Ｔｄは全時間遅延である、適用するステップ
をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１９】
モータを制御するためのシステムであって、
第１の時刻において前記モータの回転子についての位置データを検出するためのセンサと、
第１の時間遅延に関係する前記検出した位置データを受信するためのデータプロセッサと、
第２の時間遅延中に動作することによって前記モータのところのアナログ位相電流を検知するための検知回路と、
第３の時間遅延中に前記アナログ電流をディジタル電流データへと変換するためのアナログ−ディジタル変換器と、
実際の電流読み取り時と前記データプロセッサ内での位置読み取り時との間の第４の時間遅延を検出するためのデータプロセッサと、
前記第２の時間遅延、前記第３の時間遅延および前記第４の時間遅延の総和から前記第１の時間遅延を引き算した値によって、前記位置データを前記データプロセッサが補償することによって、開始時刻において前記実際に測定したアナログ電流との前記位置データの同期(synchronization)または時間的な位置合わせ(temporal alignment)に基づいて、前記ディジタル電流データを測定した直軸制御電流データおよび横軸制御電流データへと転換するための位相変換器と
を備えたシステム。
【請求項２０】
前記アナログ電流がアナログ３相電流を含み、ディジタル電流データがディジタル３相電流を含む、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
前記第１の時間遅延が、前記センサからのセンサ信号の送信および前記データプロセッサのところでの前記センサ信号の受信に関係する期間を含み、前記第２の時間遅延は、前記検知回路が前記センサ信号を介して前記モータのモータ巻線のところのアナログ制御電流を検知するときの期間を含み、前記第３の時間遅延が、前記アナログ−ディジタル変換器内での前記アナログ−ディジタル変換および記憶プロセスに関係する期間を含み、前記第４の時間遅延が、位相電流読み取りから前記データプロセッサ内での位置データ読み取りおよび決定までの期間またはオフセットを含む、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２２】
第１のデータバスが、前記データプロセッサと通信可能なデータポートに前記センサをつなげるためであり、
前記データプロセッサが、第２のデータバスを介してディジタル信号プロセッサにつなげられたフィールドプログラマブルゲートアレイを備え、
検出した位置データが、前記センサから前記フィールドプログラマブルゲートアレイへと、ならびに前記フィールドプログラマブルゲートアレイから前記ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）へと前記第１のデータバスを介して伝達される、
請求項１９に記載のシステム。
【請求項２３】
前記第１のデータバスがシリアルデータバスを含み、前記第２のデータバスがパラレルバスを含む、請求項２２に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この文書は、米国特許法第１１９条（ｅ）のもとに、２０１１年２月２３日に出願のＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＳＹＳＴＥＭ  ＦＯＲ  ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ  ＡＮ  ＥＬＥＣＴＲＩＣ  ＭＯＴＯＲ  ＷＩＴＨ  ＣＯＭＰＥＮＳＡＴＩＯＮ  ＦＯＲ  ＴＩＭＥ  ＤＥＬＡＹ  ＩＮ  ＰＯＳＩＴＩＯＮ  ＤＥＴＥＲＭＩＮＡＴＩＯＮ（位置決定において時間遅延に対する補償を用いて電気モータを制御するための方法およびシステム）という名称の米国特許仮出願番号第６１／４４５，６４０号に基づいて優先権を主張する。
【０００２】
本発明は、位置決定において時間遅延に対する補償を用いて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】
【０００３】
内部永久磁石（ＩＰＭ）モータまたはＩＰＭ同期モータなどの電気モータは、永久磁石を有する回転子および固定子を特色とすることができる。ある従来技術によれば、位置データは、電子データ処理回路または測定回路によって遅延することがあり、これが、実際に測定した位置とパーク変換のために位相電流とともに使用される予定の位置との間の誤差を生成する。順に、インバータによって発生される制御信号は、時間で回転子の位置と一致しないまたは同期しないことがあり、これがモータの非効率的なまたは不正確な制御という結果をもたらす。したがって、決定した回転子位置において、時間遅延に対する補償を用いて電気モータを制御するための方法およびシステムに対する必要性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願発明の実施例は、例えば、位置決定において時間遅延に対する補償を用いて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。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施形態によれば、時間遅延に対する補償を用いて、電気モータを制御するためまたは回転子もしくはモータシャフトの位置を決定するための方法およびシステムが、提示される。センサは、第１の時刻においてモータの回転子についての位置データを検出する。データプロセッサは、第１の時間遅延に関係する検出した位置データを受信する。検知回路は、第２の時間遅延中に動作することによってモータのところのアナログ電流（例えば、アナログ位相電流）を検知する。アナログ−ディジタル変換器は、第３の時間遅延中にアナログ電流をディジタル電流データ（例えば、ディジタル位相電流データ）へと変換する。第４の時間遅延は、実際の電流読み取り時とデータプロセッサ内での位置読み取り時との間で検出される。第２の時間遅延、第３の時間遅延および第４の時間遅延の総和だけ、ただし第１の時間遅延が総和から引き算される、位置データを補償することによって、開始時刻において実際に測定したアナログ電流との位置データの同期または時間的な位置合わせに基づいて、ディジタル電流データは、測定した直軸制御電流データおよび横軸制御電流データへと転換される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】位置検知のために時間補償を用いて電気モータを制御するためのシステムの一実施形態のブロック図である。
【図２】図１と整合性のある電子データ処理システムのブロック図である。
【図３】電気モータを制御するための電子データ処理システムのパルス幅変調サイクルに関係する時間遅延のグラフである。
【図４】位置検知のために時間補償を用いて電気モータを制御するための方法の第１の実施形態の流れ図である。
【図５】位置検知のために時間補償を用いて電気モータを制御するための方法の第２の実施形態の流れ図である。
【図６】図１と整合性のある電子データ処理システムの別の一実施形態のブロック図である。
【図７】非常に詳細な、図１の検知回路の１つの可能性のある構成のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
一実施形態によれば、図１は、モータ１１７（例えば、内部永久磁石（ＩＰＭ）モータ）または別の交流機を制御するためのシステムを開示する。一実施形態では、モータ１１７を別にして、システムは、インバータまたはモータコントローラと呼ばれることがある。
【０００８】
本システムは、電子モジュール、ソフトウェアモジュール、または両者を備える。一実施形態では、モータコントローラは、電子データ処理システム１２０を備え、１つまたは複数のソフトウェアモジュールのソフトウェア命令を記憶すること、処理することまたは実行することを支援する。電子データ処理システム１２０は、図１では破線によって表示され、図２には非常に詳細に示される。
【０００９】
電子データ処理システム１２０は、インバータ回路１８８につなげられる。インバータ回路１８８は、モータ１１７用の制御信号を出力するスイッチング半導体（例えば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）または他のパワートランジスタ）を駆動するまたは制御する半導体駆動回路を備える。順に、インバータ回路１８８は、モータ１１７につなげられる。モータ１１７は、センサ１１５（例えば、位置センサ、リゾルバまたはエンコーダ位置センサ）と関係付けられ、センサは、モータシャフト１２６または回転子と関係付けられる。センサ１１５およびモータ１１７は、電子データ処理システム１２０につなげられ、例えば、とりわけ他の可能性のあるフィードバックデータまたは信号の中で、フィードバックデータ（例えば、ｉａ、ｉｂ、ｉｃなどの電流フィードバックデータ）、生の位置信号を提供する。他の可能性のあるフィードバックデータは、巻線温度読値、インバータ回路１８８の半導体温度読値、三相電圧データ、またはモータ１１７についての他の温度情報もしくは性能情報を含むが、これらに限定されない。
【００１０】
一実施形態では、トルクコマンド発生モジュール１０５は、ｄｑ軸電流発生管理装置１０９（例えば、ｄｑ軸電流発生ルックアップテーブル）につなげられる。ｄｑ軸電流は、モータ１１７などのベクトル制御交流機の状況において適用可能であるような直軸電流および横軸電流を呼ぶ。ｄｑ軸電流発生管理装置１０９の出力および電流調節モジュール１０７（例えば、ｄｑ軸電流調節モジュール１０７）の出力は、加算器１１９に供給される。順に、加算器１１９の１つまたは複数の出力（例えば、直軸電流データ（ｉｄ＊）および横軸電流データ（ｉｑ＊））は、電流調整コントローラ１１１に提供されるまたはつなげられる。
【００１１】
電流調整コントローラ１１１は、パルス幅変調（ＰＷＭ）発生モジュール１１２（例えば、空間ベクトルＰＷＭ発生モジュール）と通信することが可能である。電流調整コントローラ１１１は、それぞれのｄｑ軸電流コマンド（例えば、ｉｄ＊およびｉｑ＊）ならびに実際のｄｑ軸電流（例えば、ｉｄおよびｉｑ）を受信し、ＰＷＭ発生モジュール１１２に入力するために対応するｄｑ軸電圧コマンド（例えば、ｖｄ＊およびｖｑ＊コマンド）を出力する。
【００１２】
一実施形態では、ＰＷＭ発生モジュール１１２は、直軸電流データおよび横軸電圧データを２相データ表示から、例えば、モータ１１７の制御用の３相表示（例えば、ｖａ＊、ｖｂ＊およびｖｃ＊などの３相電圧表示）へと変換する。ＰＷＭ発生モジュール１１２の出力は、インバータ１８８につなげられる。
【００１３】
インバータ回路１８８は、スイッチング半導体などのパワー電子装置を含み、モータ１１７に与えられるパルス幅変調信号または他の交流信号（例えば、パルス、矩形波、サイン波もしくは他の波形）を発生し、変更し、制御する。ＰＷＭ発生モジュール１１２は、インバータ回路１８８内の駆動段への入力を提供する。インバータ回路１８８の出力段は、モータの制御用のパルス幅変調信号または他の交流信号を提供する。一実施形態では、インバータ１８８は、直流（ＤＣ）電圧バスによって電力を供給される。
【００１４】
モータ１１７は、センサ１１５（例えば、リゾルバ、エンコーダ、スピードセンサ、または１つまたは複数の他の位置センサ）と関係付けられ、センサは、モータシャフト１２６の角度位置、モータシャフト１２６のスピードまたは速度、およびモータシャフト１２６の回転の方向のうちの少なくとも１つを推定する。センサ１１５は、モータシャフト１２６上にまたは一体化して載置されてもよい。センサ１１５の出力部は、主処理モジュール１１４（例えば、位置およびスピード処理モジュール）と通信することができる。一実施形態では、センサ１１５は、アナログ位置データまたは速度データをそれぞれディジタル位置データまたは速度データに変換するアナログ−ディジタル変換器（図示せず）につなげられることがある。他の実施形態では、センサ１１５（例えば、ディジタル位置エンコーダ）は、モータシャフト１２６または回転子についての位置データまたは速度データのディジタルデータ出力を提供することができる。
【００１５】
主処理モジュール１１４の第１の出力（例えば、モータ１１７についての位置データおよびスピードデータ）は、位相変換器１１３（例えば、３相から２相への電流パーク変換モジュール）に伝達され、位相変換器は、測定した電流のそれぞれの３相ディジタル表示を測定した電流の対応する２相ディジタル表示へと変換する。主処理モジュール１１４の第２の出力（例えば、スピードデータ）は、計算モジュール１１０（例えば、スピードに対する調節した電圧比モジュール）に伝達される。
【００１６】
検知回路１２４の入力は、少なくとも測定した３相電流および直流（ＤＣ）バス（例えば、ＤＣ電力をインバータ回路１８８に提供することができる高電圧ＤＣバス）の電圧レベルを検知するためにモータ１１７の端子につなげられる。検知回路１２４の出力は、検知回路１２４の出力をディジタル化するためにアナログ−ディジタル変換器１２２につなげられる。順に、アナログ−ディジタル変換器１２２のディジタル出力は、副処理モジュール１１６（例えば、直流（ＤＣ）バスおよび３相電流処理モジュール）につなげられる。例えば、検知回路１２４は、３相電流（例えば、モータ１１７の巻線に与えられる電流、巻線中に誘起された戻りＥＭＦ、または両方）を測定するためにモータ１１７に関係付けられる。
【００１７】
主処理モジュール１１４および副処理モジュール１１６のある種の出力は、位相変換器１１３に供給される。例えば、位相変換器１１３は、パーク変換または他の変換方程式（例えば、適切なある種の変換方程式が、当業者には知られている）を適用することができ、副処理モジュール１１６からのディジタル３相電流データおよびセンサ１１５からの位置データに基づいて、電流の測定した３相表示を電流の２相表示へと変換することができる。位相変換器１１３モジュールの出力は、電流調整コントローラ１１１につなげられる。
【００１８】
主処理モジュール１１４および副処理モジュール１１６のその他の出力は、計算モジュール１１０（例えば、スピードに対する調節した電圧比計算モジュール）の入力部につなげられてもよい。例えば、主処理モジュール１１４が、スピードデータ（例えば、１分当たりのモータシャフト１２６回転数）を提供することができるのに対して、副処理モジュール１１６は、（例えば、車両の直流（ＤＣ）バス上の）直流電圧の測定したレベルを提供することができる。電気エネルギーをインバータ回路１８８に供給するＤＣバス上の直流電圧レベルは、周囲温度、バッテリの状態、バッテリ充電状態、バッテリ抵抗またはリアクタンス、（利用可能であれば）燃料電池の状態、モータ負荷条件、それぞれのモータトルクおよび対応する動作スピード、ならびに車両の電気的負荷（例えば、電気的に駆動される空調圧縮機）を含むがこれらに限定されないさまざまな要因のために、ふらつくまたは変化することがある。計算モジュール１１０は、副処理モジュール１１６とｄｑ軸電流発生管理装置１０９との間に中継機器として接続される。計算モジュール１１０の出力は、ｄｑ軸電流発生管理装置１０９によって発生される電流コマンドを調節することができるまたは強い影響を与えることがあり、とりわけ、直流バス電圧におけるふらつきまたは変動を補償することができる。
【００１９】
回転子磁石温度推定モジュール１０４、電流整形モジュール１０６、および端子電圧フィードバックモジュール１０８は、ｄｑ軸電流調節モジュール１０７につなげられるまたは通信することが可能である。順に、ｄｑ軸電流モジュール１０７は、ｄｑ軸電流発生管理装置または加算器１１９と通信することができる。
【００２０】
回転子磁石温度モジュール１０４は、１つまたは複数の回転子永久磁石の温度を推定するまたは決定する。一実施形態では、回転子磁石温度推定モジュール１０４は、内部制御変数計算から、固定子上に設置されるか、固定子と熱伝達するかまたはモータ１１７の筐体に固定された１つまたは複数のセンサから、回転子磁石の温度を推定することができる。
【００２１】
一代替実施形態では、回転子磁石温度推定モジュール１０４は、固定子上に設置されるか、固定子と熱伝達するかもしくはモータ１１７の筐体に固定された１つもしくは複数のセンサによって置き換えられてもよいし、または上記の１つもしくは複数のセンサから回転子磁石の温度を推定することができる。
【００２２】
別の一代替実施形態では、回転子磁石温度推定モジュール１０４は、回転子または磁石上に載置された温度検出器（例えば、サーミスタおよび無線送信機）と置き換えられことがある、ここでは検出器は、１つまたは複数の磁石の温度を示す信号（例えば、無線信号）を提供する。
【００２３】
一実施形態では、本方法およびシステムは、下記の方式で動作することができる。トルクコマンド発生モジュール１０５は、車両データバス１１８を介して、スピード制御データメッセージ、電圧制御データメッセージ、またはトルク制御データメッセージなどの入力制御データメッセージを受信する。トルクコマンド発生モジュール１０５は、受信した入力制御メッセージをトルク制御コマンドデータ３１６へと変換する。
【００２４】
ｄｑ軸電流発生管理装置１０９は、それぞれのトルク制御コマンドデータおよびそれぞれの検出したモータシャフト１２６スピードデータに関係付けられた直軸電流コマンドデータおよび横軸電流コマンドデータを選択するまたは決定する。例えば、ｄｑ軸電流発生管理装置１０９は、下記のうちの１つまたは複数をアクセスすることによって直軸電流コマンド、横軸電流コマンドを選択するまたは決定する：（１）それぞれのトルクコマンドを対応する直軸電流および横軸電流に関係づけるルックアップテーブル、データベースもしくは他のデータ構造、（２）それぞれのトルクコマンドを対応する直軸電流および横軸電流に関係づける二次方程式もしくは線形方程式のセット、または（３）それぞれのトルクコマンドを対応する直軸電流および横軸電流に関係づける規則（例えば、ｉｆ−ｔｈｅｎ（前提−結論）則）のセット。モータ１１７上のセンサ１１５は、モータシャフト１２６についての検出したスピードデータの提供を容易にする、ここでは主処理モジュール１１４は、センサ１１５によって提供された位置データをスピードデータへと変換することができる。
【００２５】
電流調節モジュール１０７（例えば、ｄｑ軸電流調節モジュール）は、電流調節データを提供し、回転子磁石温度推定モジュール１０４および電流整形モジュール１０６からの入力データに基づいて直軸電流コマンドデータおよび横軸電流コマンドデータを調節する。
【００２６】
電流整形モジュール１０６は、次の要因：例えば、モータ１１７上のトルク負荷およびモータ１１７のスピード、のうちの１つまたは複数に基づいて横軸（ｑ軸）電流コマンドおよび直軸（ｄ軸）電流コマンドの補正または予備的な調節を決定することができる。回転子磁石温度推定モジュール１０４は、例えば、既知の動作条件下での既知の周囲温度において特徴付けられる回転子温度または磁場強度に対する、回転子温度の推定した変化または回転子磁石の磁場強度の推定した変化に基づいてｑ軸電流コマンドおよびｄ軸電流コマンドの二次調節値を発生することができる。電流調節モジュール１０７は、予備的な調節値のうちの少なくとも１つおよび二次調節値のうちの１つを考慮した集合電流調節値を提供することができる。
【００２７】
センサ１１５（例えば、シャフトまたは回転子スピード検出器）は、下記のうちの１つまたは複数を含むことができる：直流モータ、光エンコーダ、磁場センサ（例えば、ホール効果センサ）、磁気抵抗センサ、およびリゾルバ（例えば、ブラシレスリゾルバ）。一構成では、センサ１１５は、位置センサを含む、ここでは位置データおよび関係する時間データが、モータシャフト１２６についてのスピードデータまたは速度データを決定するために処理される。別の一構成では、センサ１１５は、スピードセンサまたは、モータシャフトの位置を決定するためのスピードセンサおよび積分器の組み合わせを含む。
【００２８】
さらに別の一構成では、センサ１１５は、モータシャフト１２６のスピードを決定するためにモータ１１７のモータシャフト１２６に機械的に連結された補助の、小型直流発電機を含む、ここでは直流発電機は、モータシャフト１２６の回転スピードに比例する出力電圧を生成する。さらに別の一構成では、センサ１１５は、光源を有する光エンコーダを含み、光源は、シャフト１２６に連結された回転する対象物に向けて信号を送信し、反射されたまたは回折された信号を光検出器のところで受信する、ここでは受信した信号パルス（例えば、矩形波）の周波数は、モータシャフト１２６のスピードに比例することがある。さらなる一構成では、センサ１１５は、第１の巻線および第２の巻線を有するリゾルバを含む、ここでは第１の巻線が交流電流を供給され、第２の巻線中に誘起される電圧が、回転子の回転の周波数とともに変化する。
【００２９】
図２では、電子データ処理システム１２０は、電子データプロセッサ２６４、データバス２６２、データ記憶デバイス２６０、ならびに１つまたは複数のデータポート（２６８、２７０、２７２、２７４および２７６）を備える。データプロセッサ２６４、データ記憶デバイス２６０、および１つまたは複数のデータポートは、データバス２６２につなげられ、データプロセッサ２６４、データ記憶デバイス２６０および１つまたは複数のデータポート間のデータの通信を支援する。
【００３０】
一実施形態では、データプロセッサ２６４は、下記の電子部品のうちの１つまたは複数を含むことができる：電子データプロセッサ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、プログラマブルロジックアレイ、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、論理回路、計算論理ユニット、特定用途向け集積回路、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、比例積分微分（ＰＩＤ）コントローラ、または別の１つのデータ処理デバイス。上記の電子部品は、例えば、１つまたは複数のデータバス、パラレルデータバス、シリアルデータバス、またはパラレルデータバスおよびシリアルデータバスの任意の組み合わせを介して相互接続されてもよい。
【００３１】
データ記憶デバイス２６０は、データを記憶するための任意の磁気デバイス、電子デバイス、または光デバイスを含むことができる。例えば、データ記憶デバイス２６０は、電子データ記憶デバイス、電子メモリ、不揮発性電子ランダムアクセスメモリ、１つまたは複数の電子データレジスタ、データラッチ、磁気ディスク駆動装置、ハードディスク駆動装置、光ディスク駆動装置、等を含むことができる。
【００３２】
図２に示したように、データポートは、第１のデータポート２６８、第２のデータポート２７０、第３のデータポート２７２、第４のデータポート２７４および第５のデータポート２７６を備えるが、任意の適切な数のデータポートが使用されることがある。各データポートは、例えば、トランシーバおよびバッファメモリを含むことができる。一実施形態では、各データポートは、任意の直列または並列入力／出力ポートを含むことができる。
【００３３】
図２に図示したように一実施形態では、第１のデータポート２６８は、車両データバス１１８につなげられる。順に、車両データバス１１８は、コントローラ２６６につなげられる。一構成では、第２のデータポート２７０がインバータ回路１８８につなげられることあり、第３のデータポート２７２がセンサ１１５につなげられることがあり、第４のデータポート２７４がアナログ−ディジタル変換器１２２につなげられることがあり、そして第５のデータポート２７６が端子電圧フィードバックモジュール１０８につなげられることがある。アナログ−ディジタル変換器１２２は、検知回路１２４につなげられる。
【００３４】
電子データ処理システム１２０の一実施形態では、トルクコマンド発生モジュール１０５は、電子データ処理システム１２０の第１のデータポート２６８と関係付けられるまたは第１のデータポート２６８によって支援される。第１のデータポート２６８は、コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）データバスなどの車両データバス１１８につなげられることがある。車両データバス１１８は、第１のデータポート２６８を介してトルクコマンド発生モジュール１０５にトルクコマンドを有するデータバスメッセージを提供することができる。車両の運転者は、スロットル、ペダル、コントローラ２６６、または他の制御デバイスなどのユーザインターフェースを介してトルクコマンドを発生することができる。
【００３５】
ある種の実施形態では、センサ１１５および主処理モジュール１１４は、データ処理システム１２０の第３のデータポート２７２と関係付けられるまたは第３のデータポート２７２によって支援されることがある。
【００３６】
図３は、電気モータを制御するための電子データ処理システムのパルス幅変調サイクルまたは別の１つのパルスサイクル（例えば、クロックパルス）に関係する時間遅延のグラフである。図３では、横軸が時間軸であるのに対して、縦軸は振幅軸である。図３はパルス幅変調サイクルの信号パルスを示すが、信号パルスは、クロック信号またはもう１つのタイプの信号に対するものであってもよい。一実施形態では、パルスの振幅または電圧が既知のスロープ対時間またはプロファイルを有するという理由で、縦軸は、データ処理システム１２０内のパルス幅変調時間に基づくカウンタを表す。データプロセッサ２６４は、各瞬間についての対応するタイムスタンプを取得するためにカウンタ値を読み取ることができ、いずれかの時間遅延、または開始時刻、終了時刻、もしくは中間時刻を決定することができる。
【００３７】
図３は、時間軸上の時点に対する第１の時間遅延、第２の時間遅延、第３の時間遅延および第４の時間遅延を図示する。時点は、開始時刻、第１の時刻、第２の時刻、第３の時刻および第４の時刻を含む。
【００３８】
あるいは、時間遅延は、下記の数学的変数によって参照されることがある、ここでは、Ｔｄ１は第１の時間遅延であり、Ｔｄ２は第４の時間遅延であり、Ｔｄ３は第２の時間遅延であり、Ｔｄ４は第３の時間遅延であり、ＴｔｏｔまたはＴｔｏｔａｌは次式にしたがって決定される、
Ｔｔｏｔａｌ＝Ｔｄ３＋Ｔｄ４＋Ｔｄ２−Ｔｄ１。
【００３９】
図４は、時間遅延に対する補償を用いて、電気モータ（例えば、モータ１１７）を制御するための方法または回転子もしくはモータシャフト１２６の位置を決定するための方法の第１の実施形態を開示する。図４の方法は、ステップＳ４５０において始まる。
【００４０】
ステップＳ４５０では、センサ１１５は、第１の時刻においてモータ１１７の回転子についての位置データを検出する。
ステップＳ４５２では、データプロセッサ２６４は、第１の時間遅延に関係する検出した位置データを受信する。第１の時間遅延（例えば、Ｔｄ１）は、第１の時刻と第２の時刻との間の期間を含む、ここでは第１の時刻は、センサ１１５による生の位置の検出に関係し、第２の時刻は、データプロセッサ（２６４もしくは６６４）のところでまたは（例えば、１つもしくは複数のデータ経路を介したまたは１つもしくは複数のデータバスを介した伝送の後で）ディジタル信号プロセッサ（６０６）のところでの生の位置の検出に関係する。一実施形態では、検出した位置データは、データプロセッサ２６４において受信され、センサ１１５からフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）へと第１のデータバス（例えば、図６中の６０２）を介しておよびフィールドプログラマブルゲートアレイからディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）へと第２のデータバス（例えば、図６中の６０８）を介して伝達される、ここでは第１のデータバスは、シリアルデータバスを含み、第２のデータバスは、パラレルバスを含む。説明のための一例では、第１の時間遅延は、センサ１１５からのセンサ信号の送信および主処理モジュール１１４またはデータプロセッサ２６４のところでのセンサ信号の受信に関係する期間を含む。
【００４１】
ステップＳ４５４では、検知回路１２４は、第２の時間遅延中の検知回路１２４の動作により、モータ１１７のところのアナログ電流（例えば、アナログ位相電流またはアナログ３相電流）を検知する。第２の時間遅延（Ｔｄ３）は、検知回路１２４を通過する検知した位置データを表す信号についてのハードウェア信号処理遅延の期間を含む。第２の時間遅延は、検知回路１２４のところで３相アナログ電流を実際に検知することで始まり、ディジタル−アナログ変換器１２２へ３相アナログ電流を提供することで終了する。説明のための一例では、第２の時間遅延は、検知回路１２４がセンサ信号を介してモータ１１７のところでアナログ位相電流（例えば、アナログ３相電流）を検知するときの期間を含む。
【００４２】
一実施形態では、ハードウェア検知段内での第２の時間遅延（例えば、Ｔｄ３）は、次式によって決定される。
【００４３】
【数１】
2014506779.tif 000003
【００４４】
ここでは、ｆｅは特定のモータスピードに対応する電気的周波数であり、Φｔｏｔは検知回路１２４によって引き起こされる全位相遅延または時間遅延である。
ステップＳ４５６では、アナログ−ディジタル変換器１２２は、第３の時間遅延中にアナログ電流（例えば、アナログ３相電流）をディジタル電流データ（例えば、ディジタル３相電流データ）へと変換し、記憶する。例えば、アナログ−ディジタル変換器１２２においては、記憶装置は、サンプルおよび保持レジスタ内に、アナログ−ディジタル変換器周辺レジスタ内に、または両方に存在することがある、ここでは遅延は、レジスタ内での記憶またはレジスタ間でのデータの転送に関係する。アナログ電流は、アナログ３相電流を含み、ここにおいてディジタル電流データは、ディジタル３相電流を含む。第３の時間遅延（例えば、Ｔｄ４）は、アナログ−ディジタル変換器１２２内でのアナログ−ディジタル変換プロセスに関係する期間を含む。第３の時間遅延は、アナログ−ディジタルサンプリング遅延および保持遅延を含む。第３の時間遅延の終了時点で、ディジタル３相電流データは、データプロセッサ（２６４または６６４）またはディジタル信号プロセッサ（６０６）に提供される。
【００４５】
ステップＳ４５８では、第４の時間遅延は、実際の電流読み取り時（例えば、ディジタル３相電流読み取り）とデータプロセッサ２６４内での対応する位置読み取り時との間で検出される。例えば、副処理モジュール１１６またはデータプロセッサ２６４は、第４の時刻と第１の時刻との間の第４の時間遅延（例えば、Ｔｄ２）として、実際の電流読み取り時とデータプロセッサ２６４（例えば、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ））内での位置読み取り時との間の時間差を検出する。第４の時間遅延は、第１の時刻と第４の時刻との間の時間を表す。第４の時間遅延（Ｔｄ２）は、ディジタル３相電流の電流読み取り時とデータプロセッサ（２６４または６６４）内での位置読み取り時との間の差を含む。説明のための一例では、第４の時間遅延は、位置読み取りおよびデータプロセッサ２６４（例えば、主処理モジュール１１４）内での決定のための主データ処理期間（またはスループット時間）、ならびに位置読み取りおよびデータプロセッサ２６４（例えば、副処理モジュール１１６）内での決定のための副データ処理期間（またはスループット時間）を含む。
【００４６】
ステップＳ４６０では、第２の時間遅延、第３の時間遅延および第４の時間遅延の総和だけ、ただし第１の時間遅延が総和から引き算される、位置データを補償することによって、開始時刻において実際に測定したアナログ電流（例えば、３相電流）との位置データの同期または時間的な位置合わせに基づいて、ディジタル電流データは、測定した直軸制御電流データおよび横軸制御電流データへと転換される。例えば、データプロセッサ２６４は、主処理モジュール１１４からの回転子のそれぞれの位置データを提供し、これは補償（例えば、第１の時間遅延によって与えられ、上記の総和から引き算されたオフセット）という理由で、（例えば、パーク変換用の）位相変換器１１３への時間的に位置合わせした入力のために副処理モジュール１１６からの対応する電流位相データ（例えば、ｉａ、ｉｂおよびｉｃ）と同期される。
【００４７】
ステップＳ４６０は、交互にまたは重複して適用することができるさまざまな技術にしたがって実行されることがある。第１の技術の下では、位相変換器１１３またはデータプロセッサ（例えば、２６４もしくは６６４）は、データプロセッサ２６４によってモータに対して調節した直軸−横軸を設定することによって３相電流読値を実際の直軸電流データおよび横軸電流データへと転換するまたは変換する、ここでは調節は、生の位置センサ読値によって決定される生の直軸−横軸への時間的な位置合わせを適用することに関係する。第２の技術の下では、位相Ａ磁気軸から正の直軸へと規定される変換角度または回転子位置角度を調節することによって、位相変換器１１３またはデータプロセッサ（例えば、２６４もしくは６６４）は、３相電流読値を実際のｄｑ軸電流へと転換するまたは変換する。第３の技術の下では、位相変換器１１２またはデータプロセッサ（例えば、２６４もしくは６６４）は、回転子の実際の位置データを使用して３相の検出した電流読値を実際の直軸電流データおよび横軸電流データへと変換することによって転換する、これはシリアルバス通信およびパラレルバス通信（例えば、それぞれ図６の第１のデータバス６０２および第２のデータバス６０８）のために、第２の時刻においてデータプロセッサ２６４内の検出した位置データから時間が進められることがある。
【００４８】
一代替実施形態では、ステップＳ４６０の後で、データプロセッサ（２６４または６６４）は、次式と整合するデータプロセッサ２６４内での生の検出した回転子位置データ読値に対する追加の補償を適用することができ、検知回路１２４のハードウェア検知段遅延、アナログ−ディジタル変換器１２２のアナログ−ディジタル変換段遅延、データプロセッサ（２６４または６６４）内での電流読み取りと位置読み取りとの差異遅延、ならびにシリアルバス通信およびパラレルバス通信（例えば、それぞれ、図６の第１のデータバス６０２および第２のデータバス６０８）に起因する生の位置の進みを調節する、
【００４９】
【数２】
2014506779.tif 000004
【００５０】
ここでは、θａｄｊｕｓｔｅｄ＿ｓｅｌｅｃｔｅｄは、予測した位置と調節した位置読値との間で選択される位置であり、ｌａｔｅｓｔ  ｓｐｄ＿ｒｐｍは、データプロセッサ２６４による最後の検出したスピードであり、ｐｏｌｅ＿ｐａｉｒｓは、モータ（例えば、１１７）内の極対の数であり、Ｔｄは、全時間遅延である。
【００５１】
図５は、時間遅延に対する補償を用いて、電気モータを制御するための方法または回転子もしくはモータシャフト１２６の位置を決定するための方法の第２の実施形態を開示する。図５の方法は、ステップＳ４００において始まる。
【００５２】
ステップＳ４００では、センサ１１５は、第１の時刻においてモータ１１７の回転子についての位置データを検出する。
ステップＳ４０２では、データプロセッサ２６４は、第２の時刻において検出した位置データを受信する、ここにおいては、第１の時間遅延（例えば、Ｔｄ１）は、第１の時刻と第２の時刻との間で規定される。第１の時刻において、生の位置がセンサ１１５によって検出された、そして第２の時刻において、生の位置が、伝送の後でデータプロセッサ２６４（例えば、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）または主処理モジュール１１４）によって検出された。一実施形態では、データプロセッサ２６４のところで検出した位置データを受信することは、センサ１１５からフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）（例えば、図６中の６０４）へと第１のデータバス（図６中の６０２）を介して、およびフィールドプログラマブルゲートアレイ（例えば、６０４）からディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）（例えば、図６中の６０６）へと第２のデータバス（図６中の６０８）を介して伝達され、第１のデータバス（６０２）はシリアルデータバスを含み、第２のバス（６０８）は、パラレルバスを含む。
【００５３】
ステップＳ４０４では、検知回路１２４は、開始時刻と第３の時刻との間で規定される第２の時間遅延（例えば、Ｔｄ３）中に動作することによってモータのところのアナログ位相電流（例えば、アナログ３相電流）を検知する。第２の時間遅延は、検知回路１２４内のハードウェアに関係する時間遅延である。開始時刻は、検知回路１２４がセンサ１１５から受信されるアナログ位相電流（例えば、３相電流）を実際に検知し始めるときである。第２の時間遅延は、検知回路１２４内でのハードウェア検知遅延の後の３相電流に関係し、アナログ−ディジタル変換をトリガすることと同時に終了する。一例では、検知回路１２４は、電流トランスデューサ（例えば、図７中の７０１）による第１の検知および次に増幅器（例えば、演算増幅器）（例えば、図７中の７０３）による電流トランスデューサの出力を調節することを含む３相の実際の電流を検知する。
【００５４】
一実施形態では、ハードウェア検知段内での第２の時間遅延（例えば、Ｔｄ３）は、次式によって決定される、
【００５５】
【数３】
2014506779.tif 000005
【００５６】
ここでは、ｆｅは特定のモータスピードに対応する電気的周波数であり、Φｔｏｔは検知回路１２４によって引き起こされる全位相遅延である。
ステップＳ４０６では、アナログ−ディジタル変換器１２２は、第３の時刻と第４の時刻との間で規定される第３の時間遅延（例えば、Ｔｄ４）中にアナログ電流（例えば、アナログ３相電流）をディジタル電流（例えば、ディジタル３相電流データ）へと変換する。第３の時間遅延は、第３の時刻と第４の時刻との間の時間遅延に関係する。第３の時刻において、実際の３相アナログ電流は、ディジタル３相電流への変換を始める。アナログ−ディジタル変換プロセスは、下記のうちの１つまたは複数からの遅延を経験する：ディジタルサンプリングおよび保持、サンプリング−保持遅延、データレジスタ中へのデータの記憶、サンプリングおよび保持レジスタ中へのデータの記憶、周辺アナログ−ディジタルレジスタ中にデータを記憶すること、およびレジスタ間でデータを伝送することである。さらに、アナログからディジタルへのプロセスは、アナログ−ディジタル変換器１２２の周辺レジスタからのデータプロセッサ２６４による３相ディジタル電流の読み取りの際のさらなる遅延を含むことがある。第４の時刻において、アナログ−ディジタル変換は完了する。
【００５７】
ステップＳ４０８では、副処理モジュール１１６またはデータプロセッサ２６４は、第４の時刻と第１の時刻との間の第４の時間遅延（例えば、Ｔｄ２）として、実際の電流読み取り時とデータプロセッサ２６４（例えば、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ））内の位置読み取り時との間の時間差を検出する。第４の時間遅延は、第１の時刻と第４の時刻との間の時間を表す。
【００５８】
一代替実施形態では、第４の時間遅延は、センサ１１５によるそれぞれの生の位置データ検出の電流読み取り時とデータプロセッサ２６４（例えば、ディジタル信号プロセッサ）内での対応するアナログ位相電流データの電流読み取り時との間の差として規定されることがある。
【００５９】
別の一代替実施形態では、第４の時間遅延は、副処理モジュール１１６内での位相電流データのディジタル信号処理に関係する時間遅延または時間差および、例えば、データポート（例えば、第４のデータポート２７４）を通る副処理モジュール１１６またはデータプロセッサ２６４への送信時間を考慮することができる。さらに、副処理モジュールの時間差の検出またはデータプロセッサの時間差の検出は、アナログ−ディジタル変換器１２２の周辺レジスタからデータプロセッサ２６４によって３相ディジタル電流を読み取る際のさらなる遅延を含むことがある。
【００６０】
ステップＳ４１０では、第２の時間遅延、第３の時間遅延および第４の時間遅延の総和だけ、ただし第１の時間遅延が総和から引き算される、位置データを補償することによって、開始時刻において実際に測定した３相電流との位置データの同期または時間的な位置合わせに基づいて、位相変換器１１３またはデータプロセッサ２６４は、ディジタル電流データ（例えば、３相電流データ）を測定した直軸制御電流データおよび横軸制御電流データへと転換する。例えば、データプロセッサ２６４は、主処理モジュール１１４からの回転子のそれぞれの位置データを提供し、これは補償（例えば、第１の時間遅延によって与えられ、上記の総和から引き算されたオフセット）という理由で、（例えば、パーク変換用の）位相変換器１１３への時間的に位置合わせした入力のために副処理モジュール１１６からの対応する電流位相データ（例えば、ｉａ、ｉｂおよびｉｃ）と同期される。
【００６１】
ステップＳ４１０は、交互にまたは重複して適用することができるさまざまな技術にしたがって実行されることがある。第１の技術の下では、位相変換器１１３またはデータプロセッサ（例えば、２６４もしくは６６４）は、データプロセッサ２６４によってモータに対して調節した直軸−横軸を設定することによって３相電流読値を実際の直軸電流データおよび横軸電流データへと転換するまたは変換する、ここでは調節は、生の位置センサ読値によって決定される生の直軸−横軸への時間的な位置合わせを適用することに関係する。第２の技術の下では、位相Ａ磁気軸から正の直軸へと規定される変換角度または回転子位置角度を調節することによって、位相変換器１１３またはデータプロセッサ（例えば、２６４もしくは６６４）は、３相電流読値を実際のｄｑ軸電流へと転換するまたは変換する。第３の技術の下では、位相変換器１１２またはデータプロセッサ（例えば、２６４もしくは６６４）は、回転子の実際の位置データを使用して３相の検出した電流読値を実際の直軸電流データおよび横軸電流データへと変換することによって転換する、これはシリアルバス通信およびパラレルバス通信（例えば、それぞれ図６の第１のデータバス６０２および第２のデータバス６０８）のために、第２の時刻においてデータプロセッサ２６４内での検出した位置データから時間が進められることがある。
【００６２】
一代替実施形態では、ステップＳ４１０の後で、データプロセッサ（２６４または６６４）は、次式と整合するデータプロセッサ２６４内の生の検出した回転子位置データ読値に対する追加の補償を適用することができ、検知回路１２４のハードウェア検知段遅延、アナログ−ディジタル変換器１２２のアナログ−ディジタル変換段遅延、データプロセッサ（２６４または６６４）内での電流読み取りと位置読み取りとの差異遅延、ならびにシリアルバス通信およびパラレルバス通信（例えば、それぞれ図６の第１のデータバス６０２および第２のデータバス６０８）に起因する生の位置の進みを調節する、
【００６３】
【数４】
2014506779.tif 000006
【００６４】
ここでは、θａｄｊｕｓｔｅｄ＿ｓｅｌｅｃｔｅｄは、予測した位置と調節した位置読値との間で選択される位置であり、ｌａｔｅｓｔ  ｓｐｄ＿ｒｐｍは、データプロセッサ２６４による最後の検出したスピードであり、ｐｏｌｅ＿ｐａｉｒｓは、モータ（例えば、１１７）内の極対の数であり、Ｔｄは、全時間遅延である。
【００６５】
図６のデータ処理システム６２０がデータプロセッサ６６４および第１のデータバス６０２を特徴とすることを除いて、図６のデータ処理システム６２０は、図１のデータ処理システム１２０に類似している。図１および図６において同様な参照番号は、同様な要素を表示する。
【００６６】
図６の説明のための構成では、第１のデータバス６０２は、センサ１１５とデータ処理システム６２０のデータポート（例えば、第３のデータポート２７２）との間の測定した位置データ（またはスピードデータ）用の第１の通信経路を提供する。順に、データポートまたは第３のデータポート２７２は、データバス２６２を介したデータプロセッサ６６４との通信を支援する。データプロセッサ６６４は、第２のデータバス６０８を介してディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）につなげられたフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）を含む。第２のデータバス６０８は、センサ１１５の測定した位置データ（またはスピードデータ）用の第２の通信経路を提供する。一実施形態では、第１のデータバス６０２が、シリアルデータバスを含むのに対して、第２のデータバス６０８は、パラレルデータバスを含むことができる。したがって、第１のデータバス６０２がシリアルデータバスを含む場合には、第１のデータバス６０２は、パラレルデータバスよりも低いデータスループットまたは１秒当たりのビットまたはバイトで低い最大伝送速度を有する傾向がある。
【００６７】
図７は、非常に詳細な、図１、図２および図６の検知回路１２４の１つの可能性のある構成のブロック図を示す。一実施形態では、検知回路１２４は、増幅器７０３（例えば、演算増幅器）につなげられた電流トランスデューサ７０１を備えることができる。順に、増幅器７０３は、フィルタ７０５またはアンチエイリアシングフィルタにつなげられる。フィルタ７０５の出力部は、アナログ−ディジタル変換器１２４の入力部と通信することが可能である。
【００６８】
電流トランスデューサ７０１は、トランスデューサ入力部およびトランスデューサ出力部を有する、ここではトランスデューサ出力部は、増幅器７０３の増幅器入力部につなげられる。
【００６９】
増幅器７０３は、電流トランスデューサ７０１によって出力された電圧のスケーリングのために使用されることがあり、その結果、電圧は、アナログ−ディジタル変換器１２４または他のディジタル論理回路への入力用の所望の範囲内（例えば、ゼロから３ボルト）になる。増幅器７０３はまた、電流トランスデューサ７０１の出力電圧の何らかのオフセットを扱うことができる。一実施形態では、増幅器７０３は、演算増幅器の２つの連続段またはタンデム段を含むことができる、ここでは第１の段の第１の演算増幅器の出力は、第２の段の第２の演算増幅器の入力を供給する。検知回路１２４が２段の増幅器を有する場合には、増幅の各段は、全遅延に遅延を追加するまたは位相遅れを追加することがある。増幅器７０３または２段演算増幅器構成は、増幅器入力部および増幅器出力部を有する、ここでは増幅器出力部は、フィルタ７０５のフィルタ入力部につなげられる。
【００７０】
フィルタ７０５は、ローパスフィルタまたは別のアンチエイリアシングフィルタを含むことができる。一構成では、フィルタ７０５は、抵抗容量（ＲＣ）ネットワークフィルタを含む。フィルタは、フィルタ入力部およびフィルタ出力部を有する。
【００７１】
本明細書において開示した方法およびシステムは、時間遅延に対する補償を用いて電気モータを制御するために良く適している。本方法およびシステムは、電子データ処理回路または測定回路によって遅延を調節した位置データに基づく正確な制御信号を容易にする。特に、本方法およびシステムは、測定した位置データおよび対応する位相電流データの時間的な位置合わせずれによって生じる誤差の低減または削除を容易にし、これは、電流調整コントローラによる電流の制御および調整のために位相変換器に入力され、これゆえ、究極的にはインバータスイッチング回路の制御を容易にする。本方法およびシステムは、実際に測定した回転子の位置とパーク変換用の位相電流で使用されることを目的とした位置との間の誤差の低減を支援する。したがって、インバータによって発生される制御信号は、他の方法で可能なものよりも回転子の実際の位置と時間でより精密に一致する、位置合わせされる、または同期されることが可能であり、これがモータの効率的なまたは正確な制御をもたらす。
【００７２】
好ましい実施形態を記述すると、さまざまな変更が別記の特許請求の範囲に規定したような本発明の範囲から逸脱せずに行われ得ることが、明白になるであろう。
【図１】
2014506779.tif 000011
【図２】
2014506779.tif 000012
【図３】
2014506779.tif 000013
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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