(57)【要約】  データ記憶デバイスは、モータに与えられたパルス幅変調信号の以前のサイクルについての回転子の以前の位置読値を記憶する（Ｓ３００）。現在のサイクルについての現在の生の位置読値が受信される（Ｓ３０２）。現在のサイクルについて予測される位置読値が以前のサイクルの記憶した以前の位置読値のうちの少なくとも１つに基づいて決定される（Ｓ３０４）。データプロセッサは、現在の生の位置読値と第１のモードおよび第２のモードについての予測した位置読値との間の差異が１つまたは複数の事前に設定したしきい値内であるかどうかを決定する（Ｓ３０６、Ｓ３０７）。第１のモードについての第１の差異が１次の事前に設定したしきい値以下である場合、または第２のモードについての第２の差異が２次の事前に設定したしきい値以下である場合には、データプロセッサは、検証された信頼できる最終的な位置読値として現在の生の位置読値を選択する（Ｓ３０８）。
2014514895.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ内の回転子の位置を決定する方法であって、
前記モータに与えられたパルス幅変調信号の以前のサイクル(cycle)についての前記回転子の複数の以前の位置読値(previous position readings)を記憶するステップであり、前記以前の位置読値が以前のサイクルの最終的に選択した位置(previous cycle final selected position)および以前のサイクルの生の位置(previous cycle raw position)を含む、記憶するステップと、
前記現在のサイクルについての現在の生の位置読値(current raw position reading)を受信するステップと、
前記以前のサイクルの前記複数の記憶した以前の位置読値のうちの少なくとも１つに基づいて現在のサイクルについて予測される位置読値を決定するステップであり、前記予測した位置読値が第１のモードについての前記以前のサイクルの最終的に選択した位置および第２のモードについての前記以前のサイクルの生の位置を含む、予測される位置読値を決定するステップと、
前記現在の生の位置読値と前記第１のモードについての前記予測した位置読値との間の第１の差異(first difference)が１次の(primary)事前に設定した(preset)しきい値内であるかどうかを決定するステップと、
前記現在の生の位置読値と前記第２のモードについての前記予測した位置読値との間の第２の差異が２次の事前に設定したしきい値内であるかどうかを決定するステップと、
前記第１のモードについての前記第１の差異が前記１次の事前に設定したしきい値以下である場合または前記第２のモードについての前記第２の差異が前記２次の事前に設定したしきい値以下である場合には、前記現在のサイクルの検証された(verified)信頼できる(reliable)最終的な(final)位置読値として前記現在の生の位置読値を選択するステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記第１のモードについての前記第１の差異が前記１次の事前に設定したしきい値よりも大きく、かつ前記第２のモードについての前記第２の差異が前記２次の事前に設定したしきい値よりも大きい場合には、現在のサイクルの最終的に選択される位置読値として前記第１のモードについての前記予測した位置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３】
前記現在の生の位置読値と以前のサイクルの最終的に選択した位置に基づく前記現在の予測した位置との間の第１の差異および前記現在の生の位置読値と以前のサイクルの生の位置に基づく前記現在の予測した位置との間の第２の差異の評価によって現在のサイクルの前記検証された信頼できる最終的な位置読値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４】
前記選択するステップは、前記第１の差異および前記第２の差異のうちの少なくとも一方が前記第１の差異および前記第２の差異それぞれの１次の事前に設定したしきい値および２次の事前に設定したしきい値以下である場合には、現在のサイクルの前記検証された信頼できる最終的な位置読値として前記現在の生の位置を選択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５】
前記選択するステップは、前記第１の差異および前記第２の差異の両方が前記第１の差異および前記第２の差異それぞれの１次の事前に設定したしきい値および２次の事前に設定したしきい値よりも大きい場合には、現在のサイクルの前記検証された信頼できる最終的な位置読値として以前のサイクルの最終的に選択した位置に基づく前記予測した位置を選択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】
前記予測した位置が最大カウント数よりも多くにわたって前記検証された信頼できる最終的な位置として連続して使用されるかどうかを検出するステップと、
前記予測した位置が前記最大カウント数よりも多くにわたって前記検証された信頼できる最終的な位置として連続して使用される場合には、前記コントローラの電源を切るまたはリセットするステップであって、前記最大カウント数が３よりも大きな正の整数である、電源を切るまたはリセットするステップと
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
それぞれのタイムスタンプを前記以前のサイクルの生の位置読値および前記現在のサイクルの生の位置読値と関係付けるステップと、
前記関係付けたそれぞれのタイムスタンプに基づいて、前記以前のサイクルの生の位置読値と前記現在のサイクルの生の位置読値との間の時間差を決定するステップと、
変化するパルス幅変調スイッチング周波数が前記モータを制御するために前記モータに与えられるときには、予測される位置計算のために使用する前記時間間隔を調節するステップと
をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記現在のサイクルについて前記予測される位置読値を決定するステップが、前記以前のサイクルのからの前記記憶した以前の位置読値および前記以前のサイクルからの以前のスピード読値に基づく、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記現在のサイクルに関して前記第１のモードについての前記予測される位置読値を決定するステップが、下記の方程式によって決定され、
Ｐｏｓ＿ｐｒｅｄ＿２ａ＝Ｐｏｓ＿１ａ＋Ｓｐｄ＿ｒｅａｄ＿１＊Ｐ１
ここで、Ｐｏｓ＿ｐｒｅｄ＿２ａが以前のサイクルの生の位置に基づいて前記現在のサイクルについて前記予測される位置読値であり、Ｐｏｓ＿１ａが前記以前のサイクルについての前記以前の生の位置読値であり、Ｓｐｄ＿ｒｅａｄ＿１が前記以前のサイクルからの前記以前のスピード読値であり、Ｐ１が前記以前のサイクルおよび前記現在のサイクルについての生の位置読み取り時間の間の前記時間差である、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記現在のサイクルに関して前記第２のモードについての前記予測される位置読値を決定するステップが、下記の方程式によって決定され、
Ｐｏｓ＿ｐｒｅｄ＿２ｂ＝Ｐｏｓ＿１ｂ＋Ｓｐｄ＿ｒｅａｄ＿１＊Ｐ１
ここで、Ｐｏｓ＿ｐｒｅｄ＿２ｂが以前のサイクルの最終的に選択した位置に基づいて前記現在のサイクルについて前記予測される位置読値であり、Ｐｏｓ＿１ｂが前記以前のサイクルについての前記最終的に選択した位置読値であり、Ｓｐｄ＿ｒｅａｄ＿１が前記以前のサイクルからの前記以前のスピード読値であり、およびＰ１が前記以前のサイクルおよび前記現在のサイクルについての生の位置読み取り時間の間の前記時間差である、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
ノイズ除去したモータ内の回転子の位置を決定する方法であって、
前記モータに与えられたパルス幅変調信号の以前のサイクルについての前記回転子の複数の以前の位置読値を記憶するステップであり、前記以前の位置読値が以前のサイクルの最終的に選択した位置および以前のサイクルの生の位置を含む、記憶するステップと、
前記パルス幅変調信号の前記現在のサイクルについての現在の生の位置読値を受信するステップと、
第１のモードまたは第２のモードにしたがって前記以前のサイクルの前記記憶した以前の位置読値に基づいて現在のサイクルについて予測される位置読値を決定するステップであり、前記第１のモードが前記以前のサイクルの最終的に選択した位置を使用し、前記第２のモードが前記以前のサイクルの生の位置を使用する、予測される位置読値を決定するステップと、
以前の位置読値に基づく前記予測した位置のうちの少なくとも１つと前記現在の生の位置読値との間の差異が事前に設定したしきい値内であるかどうかを決定するステップと、
前記差異が前記事前に設定したしきい値以下である場合には、現在のサイクルの検証された信頼できる最終的な位置読値として前記現在の生の位置読値を選択するステップと
を含む方法。
【請求項１２】
前記差異がどうであるかを決定するステップは、
前記第１のモードでは、前記現在の生の位置読値と以前の最終的に選択した位置に基づく前記予測した位置との間の第１の差異が前記事前に設定したしきい値としての１次の事前に設定したしきい値よりも大きいかどうかを決定するステップと、
前記第２のモードでは、前記現在の生の位置読値と以前の生の位置読値に基づく前記予測した位置との間の第２の差異が前記事前に設定したしきい値としての２次の事前に設定したしきい値よりも大きいかどうかを決定するステップと
をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記選択するステップが、
前記第１の差異が前記１次の事前に設定したしきい値以下である場合または前記第２の差異が前記２次の事前に設定したしきい値以下である場合には、現在のサイクルの検証された信頼できる最終的な位置読値として前記現在の生の位置読値を選択するステップ
をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記選択するステップが、
前記第１の差異および前記第２の差異がそれぞれ前記事前に設定したしきい値よりも大きい場合には、現在のサイクルの検証された信頼できる最終的な位置読値として前記第１のモードまたは第２のモードについての前記予測した位置を選択するステップ
をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１の差異および前記第２の差異が前記事前に設定したしきい値よりもそれぞれ大きい場合には、現在のサイクルの前記検証された信頼できる最終的な位置読値として以前の最終的に選択した位置読値に基づく前記予測した位置を選択するステップ
をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記選択するステップが、
前記第１の差異が前記１次のしきい値以下である場合または前記第２の差異が前記１次の事前に設定したしきい値以下である場合には、現在のサイクルの前記検証された信頼できる最終的な位置読値として前記現在の生の位置を選択するステップ
をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
前記選択するステップが、
前記第１の差異および第２の差異の各々が前記事前に設定したしきい値以下である場合には、現在のサイクルの前記検証された信頼できる最終的な位置読値として以前のサイクルの生の位置に基づく前記予測した位置を選択するステップ
をさらに含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
モータ内の回転子の位置を決定するシステムであって、
前記モータに与えられたパルス幅変調信号の以前のサイクルについての前記回転子の複数の以前の位置読値を記憶するためのデータ記憶デバイスであり、前記以前の位置読値が以前のサイクルの最終的に選択した位置および以前のサイクルの生の位置を含む、データ記憶デバイスと、
センサから前記現在のサイクルについての現在の生の位置読値を受信するためのデータポートと、
前記以前のサイクルの前記複数の記憶した以前の位置読値のうちの少なくとも１つに基づいて現在のサイクルについて予測される位置読値を決定するために主処理モジュール内のソフトウェア命令を実行するためのデータプロセッサであり、前記予測した位置読値が第１のモードについての前記以前のサイクルの最終的に選択した位置および第２のモードについての前記以前のサイクルの生の位置を含み、前記主処理モジュールは、前記現在の生の位置読値と前記第１のモードおよび前記第２のモードについての前記予測した位置読値との間の差異が事前に設定したしきい値内であるかどうかを決定することに適応しており、前記主処理モジュールは、前記差異が前記事前に設定したしきい値以下である場合には、検証された信頼できる最終的な位置読値として前記現在の生の位置読値を選択することに適応する、データプロセッサと
を備えた、システム。
【請求項１９】
前記主データ処理モジュールが、前記現在の生の位置読値と以前のサイクルの最終的に選択した位置に基づく前記予測した位置との間の第１の差異および現在の生の位置読値に基づく前記予測した位置と前記以前のサイクルの生の位置との間の第２の差異の評価によって前記検証された信頼できる最終的な位置読値を選択することに適応する、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記主データ処理モジュールは、前記第１の差異または前記第２の差異のうちの少なくとも一方が前記事前に設定したしきい値以下である場合には、前記検証された信頼できる最終的な位置読値として前記現在の生の位置を選択することに適応する、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２１】
前記主データ処理モジュールは、前記第１の差異および前記第２の差異の各々が前記事前に設定したしきい値よりも大きい場合には、現在のサイクルの前記検証された信頼できる最終的な位置読値として以前のサイクルの最終的に選択した位置に基づく前記予測した位置を選択することに適応する、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２２】
前記主データ処理モジュールは、前記第１の差異および前記第２の差異の各々が前記事前に設定したしきい値以下である場合には、現在のサイクルの前記検証された信頼できる最終的な位置読値として以前のサイクルの生の位置に基づく前記予測した位置を選択することに適応する、請求項１８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２４日に出願の「ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＳＹＳＴＥＭ  ＦＯＲ  ＤＥＴＥＲＭＩＮＩＮＧ  Ａ  ＰＯＳＩＴＩＯＮ  ＯＦ  Ａ  ＲＯＴＯＲ  ＯＦ  ＡＮ  ＥＬＥＣＴＲＩＣ  ＭＯＴＯＲ  ＷＩＴＨ  ＮＯＩＳＥ  ＲＥＤＵＣＴＩＯＮ（ノイズ除去した電気モータ内の回転子の位置を決定するための方法およびシステム）」という名称の米国仮特許出願番号第６１／４４６，１１５号に基づいて優先権を主張する。
【０００２】
本発明は、ノイズ除去した電気モータ内の回転子の位置を決定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、回転子またはモータシャフトの位置を決定するための位置センサまたはリゾルバは、ノイズと関係することがあり、ノイズは、１つまたは複数の位置読値と干渉することがあり、または間違いを多くすることがある。リゾルバがブラシレスリゾルバでない場合には、ノイズは、例えば、リゾルバの電機子またはブラシの電気的および機械的な接点のところで発生されることがある。ブラシレスリゾルバまたは他の位置センサでさえ、数多くの発生源からのノイズによって強い影響を受けることがある。例えば、寄生のまたは過渡的なモータ電磁場が、センサまたは電子ハードウェアの近接する電気部品中に誘起されることがある。加えて、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）などのインバータ内の電源スイッチのスイッチング動作は、リゾルバ位置信号に著しい電磁干渉またはノイズを導入しがちである。したがって、ノイズが不正確な位置読値の一因になるという点で、モータに与えられる制御信号は、時によっては不正確になりがちである。このように、ノイズ除去した電気モータ内の回転子の位置を決定するための改善した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】
本願発明の一実施例は、例えば、ノイズ除去した電気モータ内の回転子の位置を決定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、ノイズ除去した電気モータ内の回転子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。データ記憶デバイスは、モータに与えられたパルス幅変調信号の以前のサイクルについての回転子の以前の位置読値を記憶する。現在のサイクルについての現在の生の位置読値が受信される。現在のサイクルについて予測される位置読値が、以前のサイクルの記憶した以前の位置読値のうちの少なくとも１つに基づいて決定される。予測した位置読値は、第１のモードについての以前のサイクルの最終的に選択した位置および第２のモードについての以前のサイクルの生の位置を含む。処理モジュールまたはデータプロセッサは、（１）現在の生の位置読値と第１のモードについての予測した位置読値との間の第１の差異が１次の事前に設定したしきい値内であるかどうか、および（２）現在の生の位置読値と第２のモードについての予測した位置読値との間の第２の差異が２次の事前に設定したしきい値内であるかどうか、のうちの１つまたは複数を決定する。第１のモードについての差異が１次の事前に設定したしきい値以下である場合、または第２のモードについての第２の差異が２次の事前に設定したしきい値以下である場合には、処理モジュールまたはデータプロセッサは、現在のサイクルについての検証された信頼できる最終的な位置読値として現在の生の位置読値を選択する。そうでなければ、説明のための一例では、第１のモードについての予測した位置読値が、現在のサイクルについての最終的な位置として選択されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】位置検知のためにノイズ除去した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】位置検知のためにノイズ除去した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４】位置検知のためにノイズ除去した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５】位置検知のためにノイズ除去した電気モータを制御するための方法の第３の実施形態の流れ図である。
【図６】位置検知のためにノイズ除去した電気モータを制御するための方法の第４の実施形態の流れ図である。
【図７】位置検知のためにノイズ除去した電気モータを制御するための方法の第３の実施形態の流れ図である。
【図８】位置検知のためにノイズ除去した電気モータを制御するための方法の第４の実施形態の流れ図である。
【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とは別のシステムは、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】
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】
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、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背景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（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＊）および実際の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への入力のために対応する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、直軸電圧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、サイン波形もしくは他の波形）を発生し、変調し、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、変調信号、パルス幅変調信号、パルス幅変調電圧波形、電圧信号、またはモータの制御用の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の出力は、主処理モジュール１１４（例えば、位置および速度処理モジュール）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）に通信され、位相変換器は、測定した電流の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それぞれ変換する。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）に通信される。
【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に与え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ることがある。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気調節圧縮機）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との間の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または強い影響を与えることができ、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。
【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、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、無線送信機につなげられたサーミスタまたは赤外線熱センサ）と置き換えられることがある、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させるルックアップテーブル、データベースまたは他のデータ構造、（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させ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させる規則（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、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ために電流調節データを提供する。
【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、回転子温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。端子電圧フィードバックモジュール１０８は、電圧制限値に対するコントローラ電圧コマンドに基づいてｄ軸電流およびｑ軸電流への三次調節値を提供することができる。電流調節モジュール１０７は、次の調節値：予備的な調節値、二次調節値、および三次調節値、のうちの１つまたは複数を考慮した集合電流調節値を提供することができる。
【００２７】
一実施形態では、モータ１１７は、内部永久磁石（ＩＰＭ）機またはＩＰＭ同期機（ＩＰＭＳＭ）を含むことができる。ＩＰＭＳＭは、従来型の誘導機または表面搭載型永久磁石（ＳＭＰＭ）機と比較して、例えば、高効率、高出力密度、広い一定出力動作領域、および保守不要などの多くの好ましい利点を有する。
【００２８】
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。
【００２９】
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のモータ１１７のモータシャフト１２６に機械的に連結された補助、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の巻線は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。
【００３０】
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。電子データプロセッサ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。
【００３１】
一実施形態では、データプロセッサ２６４は、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、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、比例積分微分（ＰＩＤ）コントローラ、または別のデータ処理デバイスを含むことができる。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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に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。
【００３６】
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に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。
【００３７】
一実施形態では、モータ１１７内の回転子の位置を決定するシステムは、モータに与えられたパルス幅変調信号の以前のサイクルについての複数の以前の位置読値を記憶するためのデータ記憶デバイス２６０を備える。以前の位置読値は、以前のサイクルの最終的に選択した位置および以前のサイクルの生の位置を含む。データポート（例えば、第３のデータポート２７２）は、センサ１１５から現在のサイクルについての現在の生の位置読値の受信用に構成される。データプロセッサ２６４は、以前のサイクルの複数の記憶した以前の位置読値のうちの少なくとも１つに基づいて、現在のサイクルについて予測される位置読値を決定するために主処理モジュール１１４内のソフトウェア命令を実行することに適応する。予測した位置読値は、第１のモードについての以前のサイクルの最終的に選択した位置および第２のモードについての以前のサイクルの生の位置を含む。主処理モジュール１１４またはデータプロセッサ２６４は、第１のモードおよび第２のモードについての現在の生の位置読値と予測した位置読値との間の差異が事前に設定したしきい値内であるかどうかを判断することに適応する。主処理モジュール１１４またはデータプロセッサ２６４は、差異が事前に設定したしきい値（例えば、１次の事前に設定したしきい値、２次の事前に設定したしきい値、または両者）以下である場合には、検証された信頼できる最終的な位置読値として現在の生の位置読値を選択することに適応する。
【００３８】
一配置では、主データ処理モジュール１１４またはデータプロセッサ２６４は、現在の生の位置読値と以前のサイクルの最終的に選択した位置に基づく予測した位置との間の第１の差異および現在の生の位置読値に基づく予測した位置と以前のサイクルの生の位置との間の第２の差異の評価によって、検証された信頼できる最終的な位置読値を選択することに適応する。別の一配置では、第１の差異または第２の差異のうちの少なくとも一方が事前に設定したしきい値以下である場合には、主データ処理モジュール１１４またはデータプロセッサ２６４は、検証された信頼できる最終的な位置読値として現在の生の位置を選択することに適応する。さらに別の一配置では、第１の差異および第２の差異の各々が事前に設定したしきい値よりも大きい場合には、主データ処理モジュール１１４またはデータプロセッサ２６４は、現在のサイクルの検証された信頼できる最終的な位置読値として以前のサイクルの最終的に選択した位置に基づく予測した位置を選択することに適応する。さらに別の一配置では、第１の差異および第２の差異の各々が事前に設定したしきい値以下である場合には、主データ処理モジュール１１４またはデータプロセッサ２６４は、現在のサイクルの検証された信頼できる最終的な位置読値として以前のサイクルの生の位置に基づく予測した位置を選択することに適応する。
【００３９】
図３は、ノイズ除去した電気モータ内の回転子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において使用されるように、データ処理システム１２０によって実行されるいずれかのステップが、永続的にもしくは固定的に、またはそれ以外で、データ記憶デバイス２６０内に記憶されたソフトウェア命令（例えば、主処理モジュール）の実行によるかどうかに拘わらずに、データプロセッサ２６４によって実行されることがある。図３の方法は、ステップＳ３００において始まる。
【００４０】
ステップＳ３００では、データ記憶デバイス２６０、データ処理システム１２０、または主処理モジュール１１４は、モータ１１７に与えられたパルス幅変調信号の以前のサイクルについての回転子の複数の以前の位置読値を記憶する、ここでは以前の位置読値は、以前のサイクルの最終的に選択した位置および以前のサイクルの生の位置を含む。
【００４１】
ステップＳ３０２では、データ処理システム１２０または主処理モジュール１１４は、現在のサイクルについての現在の生の位置読値を受信する。例えば、センサ１１５は、現在のサイクル（例えば、モータ１１７に与えられたパルス幅変調信号のパルス）についての現在の生の位置読値を提供する。
【００４２】
ステップＳ３０４では、データ処理システム１２０または主処理モジュール１１４は、以前のサイクルの複数の記憶した以前の位置読値のうちの少なくとも１つに基づいて現在のサイクルについて予測される位置読値を決定する。さらに、予測した位置読値は、第１のモードについての以前のサイクルの最終的に選択した位置および第２のモードについての以前のサイクルの生の位置を含む。
【００４３】
ステップＳ３０４は、交互にまたは累積的に適用されてもよいさまざまな手順にしたがって実行されてもよい。第１の手順の下では、データ処理システム１２０または主処理モジュール１１４は、以前のサイクルからの記憶した以前のサイクルの最終的な位置読値および以前のサイクルからの以前のスピード読値に基づいて現在のサイクルについて予測される位置読値を決定する。第２の手順の下では、データ処理システム１２０または主処理モジュール１１４は、下記の方程式によって決定される現在のサイクルについて予測される位置読値を決定する、下記の方程式は、第１のモードおよび第２のモードに対して適用可能である、
Ｐｏｓ＿ｐｒｅｄ＿２＝Ｐｏｓ＿１＋Ｓｐｄ＿ｒｅａｄ＿１＊Ｐ１
ここでは、Ｐｏｓ＿ｐｒｅｄ＿２は、現在のサイクルについて予測される位置読値であり、Ｐｏｓ＿１は、以前のサイクルについての以前の生の位置読値であり、Ｓｐｄ＿ｒｅａｄ＿１は、以前のサイクルからの以前のスピード読値であり、そしてＰ１は、以前のサイクルおよび現在のサイクルについての位置読み取り時間の間の時間差である。
【００４４】
第１のモードについては、方程式は下記のように言い換えられる、
Ｐｏｓ＿ｐｒｅｄ＿２ａ＝Ｐｏｓ＿１ａ＋Ｓｐｄ＿ｒｅａｄ＿１＊Ｐ１
ここでは、Ｐｏｓ＿ｐｒｅｄ＿２ａは、以前のサイクルの生の位置に基づいて現在のサイクルについて予測される位置読値であり、Ｐｏｓ＿１ａは、以前のサイクルについての以前の生の位置読値であり、Ｓｐｄ＿ｒｅａｄ＿１は、以前のサイクルからの以前のスピード読値であり、そしてＰ１は、以前のサイクルおよび現在のサイクルについての生の位置読み取り時間の間の時間差である。
【００４５】
第２のモードについては、現在のサイクルについて予測される位置読値は、下記の方程式によって決定される、
Ｐｏｓ＿ｐｒｅｄ＿２ｂ＝Ｐｏｓ＿１ｂ＋Ｓｐｄ＿ｒｅａｄ＿１＊Ｐ１
ここでは、Ｐｏｓ＿ｐｒｅｄ＿２ｂは、以前のサイクルの最終的に選択した位置に基づいて現在のサイクルについて予測される位置読値であり、Ｐｏｓ＿１ｂは、以前のサイクルについての最終的に選択した位置読値であり、Ｓｐｄ＿ｒｅａｄ＿１は、以前のサイクルからの以前のスピード読値であり、そしてＰ１は、以前のサイクルおよび現在のサイクルについての生の位置読み取り時間の間の時間差である。
【００４６】
ステップＳ３０６では、データプロセッサ２６４、データ処理システム１２０、または主処理モジュール１１４は、現在の生の位置読値と第１のモードについての予測した位置読値との間の第１の差異が１次の事前に設定したしきい値内であるかどうかを決定する。現在の生の位置読値は、センサ１１５によって全体に供給される。以前のサイクルの生の位置データおよび以前のサイクルの最終的に選択した位置データは、例えば、主処理モジュール１１４によってセンサ１１５のところに、またはデータ記憶デバイス２６０内に記憶されてもよい。１次の事前に設定したしきい値は、角度測定値または変位として（例えば、度またはラジアンで）規定されることがある。１次の事前に設定したしきい値は、実験による試験によって決定されてもよいし、または電気モータ１１７のある種の対応するモデルもしくは構成に適用されるそれぞれの許容範囲として設定されてもよい。一例では、１次の事前に設定したしきい値は、固定子に対する回転子回転のプラスまたはマイナス３電気角度の許容範囲を含むが、他の１次の事前に設定したしきい値は、本文書の終わりのところの特許請求の範囲の範囲内になる。
【００４７】
ステップＳ３０７では、データプロセッサ２６４、データ処理システム１２０、または主処理モジュール１１４は、現在の生の位置読値と第２のモードについての予測した位置読値との間の第２の差異が２次の事前に設定したしきい値内であるかどうかを決定する。現在の生の位置読値は、センサ１１５によって全体に供給される。以前のサイクルの生の位置データおよび以前のサイクルの最終的に選択した位置データは、例えば、主処理モジュール１１４によってセンサ１１５のところに、またはデータ記憶デバイス２６０内に記憶されてもよい。２次の事前に設定したしきい値は、角度測定値または変位として（例えば、度またはラジアンで）規定されることがある。２次の事前に設定したしきい値は、実験による試験によって決定されてもよいし、または電気モータ１１７のある種の対応するモデルもしくは構成に適用されるそれぞれの許容範囲として設定されてもよい。一例では、２次の事前に設定したしきい値は、固定子に対する回転子回転のプラスまたはマイナス３電気角度の許容範囲を含むが、他の１次の事前に設定したしきい値は、本文書の終わりのところの特許請求の範囲の範囲内になる。
【００４８】
ステップＳ３０８では、第１のモードについての第１の差異が１次の事前に設定したしきい値以下である場合、または第２のモードについての第２の差異が２次の事前に設定したしきい値以下である場合には、データプロセッサ２６４、データ処理システム１２０、または主処理モジュール１１４は、現在のサイクル（例えば、ＰＷＭサイクル）の検証された信頼できる最終的な位置読値として現在の生の位置読値を選択する。そうでなければ、データプロセッサ２６４、データ処理システム１２０、または主処理モジュール１１４は、下記の記述にしたがってより詳細に説明するように、差異に基づく検証された信頼できる最終的な位置読値として他のデータ（例えば、以前のサイクルの最終的に選択した位置に基づく予測した位置または以前のサイクルの生の位置読値に基づく予測した位置）を選択する。
【００４９】
一例では、１次の事前に設定したしきい値および２次の事前に設定したしきい値は、固定子に対する回転子回転のプラスまたはマイナス３電気角度の許容範囲を含むが、他の事前設定しきい値は、本文書の終わりのところの特許請求の範囲の範囲内になる。一構成では、１次の事前に設定したしきい値は、２次の事前に設定したしきい値に等しく設定されてもよいが、１次の事前に設定したしきい値および２次の事前に設定したしきい値は、別々に調節されてもよいし、互いに独立に設定されてもよい。
【００５０】
図４は、ノイズ除去した電気モータ内の回転子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３および図４において同様な参照番号は、同様なステップまたは手順を表示する。図４の方法がステップＳ３１０をさらに含むことを除いて、図４の方法は、図３の方法と同様である。
【００５１】
ステップＳ３１０では、第１のモードについての第１の差異が１次の事前に設定したしきい値よりも大きい場合であり、かつ第２のモードについての第２の差異が２次の事前に設定したしきい値よりも大きい場合には、データプロセッサ２６４、データ処理システム１２０、または主処理モジュール１１４は、現在のサイクル（例えば、現在のＰＷＭサイクル）の最終的に選択する位置読値として第１のモードについての予測した位置を選択する。一構成では、１次の事前に設定したしきい値は、２次の事前に設定したしきい値に等しく設定されてもよいが、１次の事前に設定したしきい値および２次の事前に設定したしきい値は、別々に調節されてもよいし、互いに独立に設定されてもよい。
【００５２】
図５は、ノイズ除去した電気モータ内の回転子の位置を決定するための方法の第３の実施形態を開示する。図３および図５において同様な参照番号は、同様なステップまたは手順を表示する。
【００５３】
図５の方法は、ステップＳ３００において始まる。ステップＳ３００では、データ記憶デバイス２６０、データ処理システム１２０、または主処理モジュール１１４は、モータ１１７に与えられたパルス幅変調（ＰＷＭ）信号の以前のサイクルについての回転子の複数の以前の位置読値を記憶する、ここでは、以前の位置読値は、以前のサイクルの最終的に選択した位置および以前のサイクルの生の位置を含む。
【００５４】
ステップＳ３０２では、データ処理システム１２０または主処理モジュール１１４は、現在のサイクルについての現在の生の位置読値を受信する。例えば、センサ１１５は、現在のサイクル（例えば、モータ１１７に与えられたパルス幅変調信号のパルス）についての現在の生の位置読値を提供する。
【００５５】
ステップＳ４００では、データ処理システム１２０または主処理モジュール１１４は、第１のモードまたは第２のモードにしたがって、以前のサイクルの記憶した以前の位置読値に基づいて現在のサイクル（例えば、パルス幅変調（ＰＷＭ）サイクル）についての予測される位置読値を決定する。さらに、予測した位置読値は、第１のモードについての以前のサイクルの最終的に選択した位置および第２のモードについての以前のサイクルの生の位置を含む。データ処理システム１２０または主処理モジュール１１４は、例えば、データ記憶デバイス２６０内に以前の位置読値を記憶することができる。
【００５６】
一代替実施形態では、データ処理システム１２０または主処理モジュール１１４は、以前のサイクルからの記憶した以前の位置読値および以前のサイクルからの以前のスピード読値に基づいて現在のサイクルについて予測される位置読値を決定する。したがって、ステップＳ３０４とともに記述した方程式は、図４ではステップＳ４００に適用されることが可能である。
【００５７】
ステップＳ４０２では、データ処理システム１２０または主処理モジュール１１４は、（以前の位置読値に基づく）以前の位置読値のうちの少なくとも１つと現在の生の位置読値との間の差異（例えば、第１の差異、第２の差異、または両方）が事前に設定したしきい値（例えば、１次の事前に設定したしきい値または２次の事前に設定したしきい値）内であるどうかを決定する。例えば、データ処理システム１２０または主処理モジュール１１４は、センサ１１５から受信される現在の生の位置読値との比較のためにデータ記憶デバイス２６０から以前の位置読値を検索することができる。ステップＳ４０２および文書内のどこかでは、差異は、第１の差異、第２の差異、または両方を言及することができる。
【００５８】
図５の方法は、１つまたは複数の事前に設定したしきい値を使用する。「事前に設定したしきい値」という用語は、１次の事前に設定したしきい値、２次の事前に設定したしきい値のいずれか、または両方を言及することができる。例えば、事前に設定したしきい値は、１次の事前に設定したしきい値および２次の事前に設定したしきい値を含むことができる。一実施形態では、１次の事前に設定したしきい値および２次の事前に設定したしきい値は、固定子に対する回転子回転のプラスまたはマイナス３電気角度の許容範囲を各々含むことができるが、他の事前に設定したしきい値は、本文書の終わりのところの特許請求の範囲の範囲内になる。一構成では、任意の事前に設定したしきい値は、いずれかの他の事前に設定したしきい値とほぼ等しくなるように設定されてもよいが、１次の事前に設定したしきい値および２次の事前に設定したしきい値は、別々に調節されてもよいし、互いに独立に設定されてもよい。
【００５９】
ステップＳ４０２は、図５では破線によって表示され、ステップＳ４０４およびステップＳ４０６を包含する。一実施形態では、ステップＳ４０２は、第１のモードにおける決定のためのステップＳ４０４および第２のモードにおける決定のためのステップＳ４０６によって処理されることがある。ステップＳ４０４では、第１のモードにおいて、データ処理システム１２０または主処理モジュール１１４は、現在の生の位置読値と以前の最終的に選択した位置に基づく予測した位置との間の第１の差異が２次の事前に設定したしきい値よりも大きいかどうかを決定する。例えば、データ処理システム１２０または主処理モジュール１１４は、センサ１１５から受信される現在の生の位置読値との比較のためにデータ記憶デバイス２６０から以前の最終的に選択した位置に基づく予測した位置を検索することができる。
【００６０】
ステップＳ４０６では、第２のモードにおいて、データ処理システム１２０または主処理モジュール１１４は、現在の生の位置読値と以前の生の位置読値に基づく予測した位置との間の第２の差異が２次の事前に設定したしきい値よりも大きいかどうかを決定する。
【００６１】
ステップＳ４０８では、データ処理システム１２０または主処理モジュール１１４は、差異（例えば、第１の差異、第２の差異、または両方）が事前に設定したしきい値以下である場合には、検証された信頼できる位置読値として現在の生の位置読値を選択する、またはデータ処理システム１２０は、第１の差異および第２の差異の評価に基づいて別の１つの検証された信頼できる位置を選択する。ステップＳ４０８は、交互にまたは累積的に適用されてもよいさまざまな技術にしたがって実行されてもよい。
【００６２】
第１の技術の下では、第１の差異または第２の差異が、それぞれ１次の事前に設定したしきい値または２次の事前に設定したしきい値以下である場合には、データ処理システム１２０または主処理モジュール１１４は、現在のサイクル（例えば、パルス幅変調サイクル）の検証された信頼できる位置読値として現在の生の位置読値を選択する。
【００６３】
第２の技術の下では、１次の事前に設定したしきい値は、２次の事前に設定したしきい値にほぼ等しくなるように設定されてもよいが、１次の事前に設定したしきい値および２次の事前に設定したしきい値は、別々に調節されてもよいし、互いに独立に設定されてもよい。
【００６４】
第３の技術の下では、データ処理システム１２０または主処理モジュール１１４は、現在の生の位置読値と以前のサイクルの最終的に選択した位置に基づく現在の予測した位置との間の第１の差異および現在の生の位置読値と以前のサイクルの生の位置に基づく現在の予測した位置との間の第２の差異の評価によって、現在のサイクルの検証された信頼できる最終的な位置読値を選択する。
【００６５】
第４の技術の下では、第１の差異が１次の事前に設定したしきい値よりも大きい場合であり、かつ第２の差異が２次の事前に設定したしきい値よりも大きい場合には、データ処理システム１２０または主処理モジュール１１４は、現在のサイクル（例えば、現在のＰＷＭサイクル）の検証された信頼できる最終的な位置読値として（以前の最終的に選択した位置読値に基づく）予測した位置を選択する。
【００６６】
図６の方法がステップＳ４０８をステップＳ４０７で置き換え、ステップＳ４０９を追加したことを除いて、図６の方法は、図５の方法と同様である。図５および図６において同様な参照番号は、同様な手順またはステップを表示する。
【００６７】
ステップＳ４０７では、第１の差異が１次の事前に設定したしきい値以下である場合、または第２の差異が２次の事前に設定したしきい値以下である場合には、データ処理システム１２０、データプロセッサ２６４、または主処理モジュール１１４は、検証された信頼できる位置読値として現在の生の位置読値を選択する。一構成では、１次の事前に設定したしきい値は、２次の事前に設定したしきい値にほぼ等しくなるように設定されてもよいが、１次の事前に設定したしきい値および２次の事前に設定したしきい値は、別々に調節されてもよいし、互いに独立に設定されてもよい。
【００６８】
ステップＳ４０９では、第１の差異および第２の差異の両方が事前に設定したしきい値よりもそれぞれ大きい場合には、データ処理システム１２０、データプロセッサ２６４または主処理モジュール１１４は、現在のサイクル（例えば、現在のＰＷＭのサイクル）の検証された信頼できる最終的な位置読値として（以前のサイクルの）以前の最終的に選択した位置に基づく予測した位置を選択する。例えば、第１の差異が１次の事前に設定したしきい値よりも大きい場合であり、かつ第２の差異が２次の事前に設定したしきい値よりも大きい場合には、データ処理システム１２０、データプロセッサ２６４または主処理モジュール１１４は、現在のサイクル（例えば、現在のＰＷＭサイクル）の検証された信頼できる最終的な位置読値として以前の最終的に選択した位置読値に基づく予測した位置を選択する。
【００６９】
図７の方法が追加のステップＳ５０２およびＳ５０４を含むことを除いて、図７の方法は、図３の方法に類似している。同様な参照番号は、図３および図５において同様なステップまたは手順を表示する。
【００７０】
ステップＳ３００、Ｓ３０２、Ｓ３０４、Ｓ３０６、およびＳ３０８は、図３とともに上に記述されている。
ステップＳ５０２では、データ処理システム１２０、データプロセッサ２６４または主処理モジュール１１４は、予測した位置が最大カウント数よりも多くにわたって検証された信頼できる位置として連続して使用されるかどうかを検出する。データ処理システム１２０または主処理モジュール１１４は、時間間隔中の最大カウント数を追跡するために（例えば、データプロセッサ２６４を介して）カウンタを含むことができる。時間間隔は、ＰＷＭパルスサイクルの数にしたがって、またはデータクロックもしくは時間クロックにしたがって定義されてもよい。
【００７１】
ステップＳ５０４では、予測した位置が最大カウント数よりも多くにわたって検証された信頼できる位置として連続して使用される場合には、データ処理システム１２０、データプロセッサ２６４または主処理モジュール１１４は、コントローラ、データプロセッサ２６４またはデータ処理システム１２０の電源を切るまたはリセットする、ここでは最大カウント数は、３よりも大きな正の整数である。一実施形態では、最大カウント数を超えるカウント数は、データプロセッサ２６４がセンサ１１５から間違いの多いデータ（例えば、回転子スピードデータ）を受信していること、またはデータプロセッサ２６４またはデータ記憶デバイス２６０の１つまたは複数のレジスタがモータ１１７のモータシャフトについての間違いの多い位置またはスピードデータを含むことを示すことがある。
【００７２】
図８の方法が追加のステップＳ６０２、Ｓ６０４およびＳ６０６を含むことを除いて、図８の方法は、図３の方法に類似している。同様な参照番号は、図３および図８において同様なステップまたは手順を表示する。
【００７３】
ステップＳ３００、Ｓ３０２、Ｓ３０４、Ｓ３０６、およびＳ３０８は、図３とともに上に記述されている。
ステップＳ６０２では、データ処理システム１２０、データプロセッサ２６４、主処理モジュール１１４またはセンサ１１５は、それぞれのタイムスタンプを以前の生の位置読値および現在の生の位置読値と関係付ける。例えば、センサ１１５は、それぞれの現在の位置読値にタイムスタンプを付けることができ、主処理モジュール１１４は、以前の位置読値および関係付けられたタイムスタンプを検索することができる。
【００７４】
ステップＳ６０４では、データ処理システム１２０、データプロセッサ２６４または主処理モジュール１１４は、関係付けられたそれぞれのタイムスタンプに基づいて以前の生の位置読値と現在の生の位置読値との間の時間差を決定する。
【００７５】
ステップＳ６０６では、データ処理システム１２０またはパルス幅変調発生モジュール１１２が、モータ１１７を制御するためにインバータ回路１８８を介してモータ１１７に与えられるパルス幅変調スイッチング周波数を変えるときには、予測される位置を計算するために使用する時間間隔が調節される。
【００７６】
センサ１１５がブラシレスリゾルバではないリゾルバを含む場合には、本明細書における方法およびシステムは、例えば、電機子またはブラシの電気的および機械的な接点のところで発生される電磁ノイズの有害な効果を減少させるまたは最小にするためによく適している。さらに、本明細書における方法およびシステムは、センサまたは電子ハードウェアの近隣の電子構成要素中に誘起されることがある、寄生のまたは過渡的なモータ電磁場からの、データ処理システム１２０内の電磁ノイズの除去を容易にする。本方法およびシステムは、電磁ノイズを除去させるために良く適しており、電磁ノイズはさもなければ回転子位置の不正確な位置読値の一因になるはずであり、これゆえ、インバータによってモータに与えられる制御信号の精度を向上させる。
【００７７】
好ましい実施形態を記述したので、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】
2014514895.tif 000003
【図２】
2014514895.tif 000004
【図３】
2014514895.tif 000005
【図４】
2014514895.tif 000006
【図５】
2014514895.tif 000007
【図６】
2014514895.tif 000008
【図７】
2014514895.tif 000009
【図８】
2014514895.tif 000010
【国際調査報告】
2014514895.tif 000011