(57)【要約】  一方法が、電流信号のセットから電流値をラッチするために電流検知時点を較正する（図４の４０２）。あるシャフト速度において動力モードでモータが動作しているとき、あるガンマ角である大きさを含む電流コマンドが、モータを制御するために与えられる（４０４）。同じシャフト速度において制動モードでモータが動作しているとき、同じガンマ角で同じ大きさを含む電流整合コマンドが、モータを制御するために与えられる（４０８）。モータが電流コマンドによって制御され、動力モードで動作しているとき、モータの３相電流の第１の実際の平均化ｒｍｓ電流の大きさが監視される（４０６）。モータが、電流整合コマンドによって制御され、制動モードで動作しているとき、モータの３相電流の第２の実際の平均化ｒｍｓ電流の大きさが監視される（４１０）。
2014507108.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流信号のセットから電流値をラッチする電流検知時点を較正する方法であって、
あるシャフト速度において動力モードでモータが動作しているとき、前記モータを制御するために、あるガンマ角である大きさを含む電流コマンドを与えるステップと、
前記モータが同じシャフト速度において制動モードで動作しているとき、前記モータを制御するために、同じガンマ角で同じ大きさを含む電流整合コマンドを与えるステップと、
前記モータが前記電流コマンドによって制御され、前記動力モードで動作しているとき、前記モータの３相電流の第１の実際の平均化ｒｍｓ電流の大きさを監視するステップと、
前記モータが前記電流整合コマンドによって制御され、前記制動モードで動作しているとき、前記モータの前記３相電流の第２の実際の平均化ｒｍｓ電流の大きさを監視するステップと、
前記動力モードで観測した第１の実際の平均化ｒｍｓ電流の大きさが、前記制動モードで観測した第２の実際の平均化ｒｍｓ電流の大きさと等しくなるまで、電流検知時点を調整するステップと
を含む方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記モータの３相電流の実際の平均化ｒｍｓ電流の大きさが連続的に検知される、方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、前記電流検知時点がパルス幅変調周期ごとに調整される、方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、前記動力モードが、前記モータが電力源から電力を受け取っている動作のモードを表し、前記制動モードが、前記モータが前記電力源に電力を供給している動作のモードを表す、方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法であって、前記電流検知時点が電流の上昇または低下するスロープの平均化点に対応するように、電流信号の前記セットから電流値をラッチするように前記電流検知時点は構成された、方法。
【請求項６】
モータから検知した電流信号を処理するためのシステムであって、
検知した電流信号から電流値をラッチするべき電流検知時点を示すデジタルパルスを生成するためのデジタル信号プロセッサであって、前記デジタルパルスの立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジが、前記検知した電流信号の平均化点に対応するように構成された、デジタル信号プロセッサと、
連続的に検知した３相電流信号を受け、前記デジタル信号プロセッサから前記デジタルパルスを受けるためのフィールドプログラマブルゲートアレイであって、前記デジタルパルスの前記立ち上がりエッジまたは前記立ち下がりエッジによって示される前記電流検知時点で、連続的に検知した前記電流信号から３相電流値のセットをラッチし、ラッチした前記３相電流値を前記デジタル信号プロセッサに送るように構成されたフィールドプログラマブルゲートアレイと
を備えたシステム。
【請求項７】
請求項６に記載のシステムであって、前記デジタル信号プロセッサが、ｄ軸電流信号およびｑ軸電流信号を生成するためにラッチした前記３相電流値に対してパーク変換を実行するように構成された、システム。
【請求項８】
請求項７に記載のシステムであって、前記デジタル信号プロセッサから前記ｄ軸電流信号および前記ｑ軸電流信号を受けるように構成された電流調節コントローラをさらに備えたシステム。
【請求項９】
請求項６に記載のシステムであって、前記デジタル信号プロセッサが、前記デジタルパルスの生成専用のパルス幅変調生成器を備えた、システム。
【請求項１０】
請求項６に記載のシステムであって、前記フィールドプログラマブルゲートアレイが、外部アナログ／デジタル変換器および検知回路、または内部アナログ／デジタル変換器および検知回路のいずれかから、連続的に検知した前記３相電流信号を受ける、システム。
【請求項１１】
請求項６に記載のシステムであって、前記フィールドプログラマブルゲートアレイが、連続的に検知した前記３相電流信号をフィルタリングするフィルタを含む、システム。
【請求項１２】
機械コントローラのためのインバータ電流変換器を較正する方法であって、
機械の巻線に既知のＤＣ電流が流れるよう指示するステップと、
前記機械コントローラからフィードバック電流を受けるステップと、
前記フィードバック電流を前記既知のＤＣ電流と比較するステップと、
前記フィードバック電流と前記既知のＤＣ電流との比較に基づいて換算比を計算するステップと、
各回で異なる既知のＤＣ電流の大きさを使用して、コマンドを行う前記ステップ、受ける前記ステップ、比較する前記ステップ、および計算する前記ステップを複数回繰り返すステップと、
前記既知のＤＣ電流の大きさに対する計算した前記換算比を含むルックアップテーブルを生成するステップと
を含む方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法であって、計算した前記換算比が、３相モータの相ごとに別々に較正され、記憶される、方法。
【請求項１４】
請求項１２に記載の方法であって、指示する前記ステップ、受ける前記ステップ、比較する前記ステップ、計算する前記ステップ、繰り返す前記ステップ、および生成する前記ステップが、前記機械の指定した動作の前に実行され、前記機械の前記指定した動作中に、前記機械の測定した電流の大きさが、前記ルックアップテーブルに記憶される対応する換算比によって調整される、方法。
【請求項１５】
請求項１２に記載の方法であって、第１の方向において前記機械の巻線に前記既知のＤＣ電流が流れるように指示され、前記方法が、
前記第１の方向と反対の第２の方向において前記機械の巻線に前記既知のＤＣ電流が流れるよう指示するステップと、
前記機械コントローラから第２のフィードバック電流を受けるステップと、
前記第２のフィードバック電流を前記既知のＤＣ電流と比較するステップと、
前記第２のフィードバック電流と前記既知のＤＣ電流との比較に基づいて第２の換算比を計算するステップと
をさらに含む、方法。
【請求項１６】
請求項１２に記載の方法であって、ＡＣ電流を使用して前記換算比を検証するステップをさらに含む方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の方法であって、換算比を検証する前記ステップが、機械を流れる、中程度のガンマ角での特定の電流の大きさのコマンドを行うステップと、前記機械から実際の平均３相電流を受けるステップと、前記実際の平均３相電流を指示された前記特定の電流の大きさと比較するステップとを含む、方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法であって、検証する前記ステップを複数のシャフト速度において異なる電気周波数で繰り返すステップをさらに含む方法。
【請求項１９】
電流信号を受けることおよび処理することに関連する時間遅延を計算する方法であって、
ハードウェア回路相遅延を測定するステップと、
電流サンプルの処理またはフィルタリングの遅延を測定するステップと、
電流読取り遅延を推定するステップと、
電源スイッチ不感時間遅延を測定するステップと、
連続的に検知した電流信号のバッファから電流値をラッチするために使用する電流検知時点を調整するステップであって、調整が、測定した前記ハードウェア相遅延、測定した前記電流サンプル処理遅延、推定した前記電流読取り遅延、および測定した前記電源スイッチ不感時間遅延からの合計遅延に基づく、ステップと
を含む方法。
【請求項２０】
請求項１９に記載の方法であって、前記電流読取り遅延が、アナログ／デジタル変換器からフィールドプログラマブルゲートアレイへの電流サンプル読取りによる遅延と、並列バスを介したフィールドプログラマブルゲートアレイからデジタル信号プロセッサへのラッチした電流値を送ることによる遅延とを含む、方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載の方法であって、前記電流読取り遅延を前記電流信号のサンプリングクロック周期に基づいて推定する、方法。
【請求項２２】
請求項１９に記載の方法であって、前記ハードウェア相遅延が、モータに結合された電流変換器、ローパスアンチエイリアシングフィルタ、アナログ信号のオフセットおよび換算調整のための演算増幅器、またはアナログ／デジタル変換器の遅延のうちの少なくとも１つから生じる、方法。
【請求項２３】
請求項２２に記載の方法であって、前記ハードウェア相遅延が、モータによって直接的に出力された第１の信号を、前記モータによって出力され、フィールドプログラマブルゲートアレイに送られる直前の第２の信号と比較することにより求められる、方法。
【請求項２４】
請求項１９に記載の方法であって、前記電流サンプル処理遅延が、一連のサンプリングした電流信号のデジタルフィルタリングからの相遅延を含む、方法。
【請求項２５】
請求項１９に記載の方法であって、前記電源スイッチ不感時間遅延が、電源スイッチの不感時間に基づいて測定される、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本明細書は、一般に、電気的制御システムを較正するためのシステムおよび方法に関し、このシステムおよび方法を全体的にシステムと呼ぶ。
【背景技術】
【０００２】
[0002]埋込永久磁石型（ＩＰＭ：ｉｎｔｅｒｉｏｒ  ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  ｍａｇｎｅｔ）モータ、ＩＰＭ同期機械（ＩＰＭＳＭ：ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  ＩＰＭ  ｍａｃｈｉｎｅ）、従来の誘導機械、表面実装型ＰＭ機械（ＳＭＰＭ：ｓｕｒｆａｃｅ  ｍｏｕｎｔｅｄ  ＰＭ  ｍａｃｈｉｎｅ）、その他の交流機、またはその他の種々の機械のような交流機などのモータは、種々の方法で制御および／または給電することができる。たとえば、モータは、電池、電気、化石燃料、モータ、供給電圧、またはその他の供給源を使用して給電することができる。モータは、手動で、および／またはコンピュータプロセッサの助けを借りて制御することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
[0003]ある方法は、電流信号のセットから電流値をラッチする電流検知時点（ｃｕｒｒｅｎｔ  ｓｅｎｓｉｎｇ  ｉｎｓｔａｎｔ）を較正する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
あるシャフト速度において動力モード（ｍｏｔｏｒｉｎｇ  ｍｏｄｅ）でモータが動作しているとき、あるガンマ角での大きさを含む電流コマンドが、モータを制御するように与えられる。同じシャフト速度において制動モードでモータが動作しているとき、同じガンマ角での同じ大きさを含む電流整合コマンドが、モータを制御するために与えられる。モータが電流コマンドによって制御され、動力モードで動作しているとき、モータの３相電流の第１の実際の平均化ｒｍｓ電流の大きさが監視される。モータが、電流整合コマンドによって制御され、制動モードで動作しているとき、モータの３相電流の第２の実際の平均化ｒｍｓ電流の大きさが監視される。電流検知時点は、動力モードで観測される第１の実際の平均化ｒｍｓ電流の大きさが、制動モードで観測される第２の実際の平均化ｒｍｓ電流の大きさに等しくなるまで調整される。  [0004]他のシステム、方法、特徴、および利点は、以下の図および詳細な説明を検討することによって、当業者に明らかであるか、または明らかとなるであろう。このような追加のシステム、方法、特徴、および利点は本明細書に含められ、実施形態の範囲に含められ、添付の特許請求の範囲によって保護され、添付の特許請求の範囲によって定義されることが意図されている。さらなる態様および利点について、説明と併せて以下で論じる。
【０００５】
[0005]以下の図面および説明を参照することにより、システムおよび／または方法をより一層理解することができる。以下の図面を参照して、非限定的および非網羅的な説明を記載する。図の構成要素は必ずしも一定の縮尺に従っておらず、その代わりに、原理を図示することに重点が置かれている。図では、同じ参照符号は、特に記載のない限り、異なる図においても同じ部品を指すことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】モータを制御するための制御システムのブロック図である。
【図２】モータを制御するための制御システムで有用な電子データ処理システムのブロック図である。
【図３】モータの動力モードおよび制動モードにおける信号図である。
【図４】電流検知時点を較正する方法の流れ図である。
【図５】電流検知時点を較正する方法の流れ図である。
【図６】換算係数を有するルックアップテーブルを生成する方法の流れ図である。
【図７】モータを制御するための制御システムの一部分の回路図である。
【図８】モータを制御するための制御システムの一部分のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
[0014]モータの付いた多くのシステムでは、モータの動作の正確な制御が望ましいことがあり、いくつかの状況では、これが必要である。モータの正確な制御および動作には、モータの性質の理解ならびに重要な処理性能の理解が必要な場合がある。
【０００８】
[0015]図１は、モータ１１７などの１つまたは複数のモータを制御するために使用できる制御システムを示す。この制御システムは、電子データ処理システム１２０、インバータスイッチング回路１８８、センサ１１５、および／または車両データバス１１８のうちの１つまたは複数を含むことができる。これより多いまたは少ない構成要素または特徴部を含んでもよい。制御システムは、電子データ処理システム１２０、インバータスイッチング回路１８８、およびセンサ１１５の組合せを指すことがある。いくつかのシステムでは、制御システムは、車両データバス１１８を含むことができる。他のシステムでは、制御システムは、電子データ処理システム１２０および／またはインバータスイッチング回路１８８のみを指すことがある。図１に示されるモータ１１７および／またはメカニカルシャフト１２６は、制御システムの一部であると考えてもよいし、そう考えなくてもよい。いくつかの実施形態では、図１の制御システムは、モータ１１７は別にして、インバータまたはモータコントローラと呼ぶこともできる。
【０００９】
[0016]制御システムは、たとえばモータ１１７などの１つまたは複数のモータを制御するために実施および／または使用することができる。モータ１１７は、埋込永久磁石型（ＩＰＭ）モータ、ＩＰＭ同期機械（ＩＰＭＳＭ）、従来の誘導機械、表面実装型ＰＭ機械（ＳＭＰＭ）、他の交流機、または種々の他の機械のような交流機などの種々の機械またはモータを指すことがある。いくつかの実施形態では、ＩＰＭＳＭは、従来の誘導機械または表面実装型ＰＭ機械（ＳＭＰＭ）と比較すると、たとえば、高い効率性、高い電力密度、広い一定の電力動作領域、および保守削減などの好ましい利点を有することができる。説明を簡単にするため、制御される機械をモータ１１７と呼ぶことがあるが、本開示はモータに限定されないことを理解されたい。
【００１０】
[0017]モータ１１７は、種々の方法で機能および／または動作することができる。たとえば、モータ１１７は、電源によって給電および／または制御することができる。電源は、たとえば、電池、電気、バス電圧（直流バス電圧など）、および／または他の電力供給、電圧供給、もしくは電流供給などの電圧源（すなわちソース電圧）または電圧供給（すなわち供給電圧）とすることができる。
【００１１】
[0018]モータ１１７は、制御信号を必要とし、これを受け取り、これによって給電され、および／またはこれに基づいて動作することができる。この制御信号は、たとえば、３相電流コマンドおよび／または３相電圧コマンドなどの電流コマンドおよび／または電圧コマンドとすることができる。制御信号は、モータ１１７に物理的に給電することができ、および／または機械にどのように動作するべきかを命令することができる。制御信号は、電力を含み、および／または電力を電源からモータに配電することができる。
【００１２】
[0019]制御信号は、たとえば、インバータスイッチング回路１８８、パルス幅変調生成器などの生成モジュール１１２、または他の特徴部もしくは構成要素によってモータ１１７に送信されることができる。モータ１１７を動作および／または給電する他の方法も可能とすることができる。
【００１３】
[0020]モータ１１７は、種々のモードで動作可能および／または機能することができる。たとえば、モータ１１７は、動力モードで動作可能および／または機能することができる。動力モードは、モータ１１７がメカニカルシャフト１２６などの付属のメカニカルシャフトまたは他のデバイスを、ある方向に、ある速度で、ある加速度で、および／またはある電力で駆動するモードを指すことがある。たとえば、動力モードは、車両などの大型機械に取り付けられたモータ１１７が、その大型機械を第１の方向に駆動、給電、推進、および／または加速させるモードを指すことがある。動力モードは、モータ１１７が電力を消費している、および／またはこれを電源から受け取っているモードを指すことがある。
【００１４】
[0021]動力モードは、ユーザからのコマンドなどのコマンドによって開始することができる。たとえば、ユーザは、制御システムおよび／またはモータに、ユーザインタフェースを通して、モータに給電するように命令することができる。ユーザインタフェースの一例は、図２に示されるコントローラ２６６であり、以下で説明することができる。制御システムは、命令を処理し、モータを駆動する信号および／またはコマンドを生じることができる。
【００１５】
[0022]モータ１１７は、制動モードすなわち発電モードで動作することもできる。制動モードすなわち発電モードは、モータ１１７が機械を駆動していない、および／またはこれに給電していないモードを指すことがある。たとえば、制動モードは、モータ１１７が運転中であり、かつ電力信号および／または電力コマンドがモータ１１７に送信されない場合に存在する、またはこうした場合を指すことがある。制動モードすなわち発電モードでは、モータ１１７は、電荷を生成する、ならびに／または電力および／もしくは電圧を電源に供給することができる。たとえば、アイドリングすることがある回転中のモータは、その回転から信号および／または電荷を生成することができ、その信号および／または電荷を、ｄｃバス電圧源などの、モータおよび／または制御システムの電力源に伝達することができる。制動モードは、モータが電力源に電力を供給している動作のモードを指すことがある。いくつかのシステムでは、制動モードは、モータ１１７および／またはメカニカルシャフト１２６が動力モードと反対方向に回転するモータ１１７の動作を指すことがある。
【００１６】
[0023]いくつかの実施形態では、動力モードと制動モードの違いは、動力モードは、モータ１１７が電源からの電力を消費している期間を指し、制動モード（すなわち発電モード）は、モータ１１７が電源に電力をフィードバックする期間を指すことがあることである。モータ１１７を動作させるその他のモードも可能である。
【００１７】
[0024]図１で説明し、示されるように、モータ１１７は、インバータスイッチング回路１８８に接続、結合、および／または連通することができる。
[0025]インバータスイッチング回路１８８は、生成モジュール１１２からなど、電子データ処理システム１２０からコマンド信号を受け取ることができる。たとえば、生成モジュール１１２は、インバータ回路１８８内部にあるドライバ段に入力を提供することができる。このようなコマンド信号は、生成モジュール１１２によって生成される、および／またはこれによってインバータスイッチング回路１８８に送られて処理され、モータ１１７に送信されて、モータ１１７を制御および／または駆動することができる。いくつかのシステムでは、このようなコマンドを電圧コマンド、すなわち３相電圧コマンドと呼ぶことがある。
【００１８】
[0026]インバータスイッチング回路１８８は、電源によって給電することができる。いくつかの構成では、インバータスイッチング回路１８８および／またはインバータスイッチング回路１８８への電源は、モータ１１７の電源と見なすことができる。いくつかの構成では、電源は、直流（ＤＣ）電圧バスとすることができる。あるいは、電源は、電池、電気、別のバス電圧、および／または他の電力供給、電圧供給、もしくは電流供給などの電圧源（すなわちソース電圧）または電圧供給（すなわち供給電圧）とすることができる。他の電源および構成も可能である。
【００１９】
[0027]インバータスイッチング回路１８８は、スイッチング半導体などのパワーエレクトロニクスを含むことができる。このパワーエレクトロニクスは、パルス、方形波、正弦波、または他の波形などのパルス幅変調信号または他の交流信号を生成、変更、および／または制御するために機能および／または使用することができる。インバータスイッチング回路１８８は、生成および／または変更された制御信号をモータ１１７に出力するためにスイッチング半導体（たとえば、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または制御する半導体駆動回路を含むことができる。
【００２０】
[0028]前述したように、インバータスイッチング回路１８８は、生成モジュール１１２から電圧コマンドまたは他のコマンド信号を受け取ることができる。インバータスイッチング回路１８８は、受け取ったコマンド信号に基づく電圧信号もしくはコマンド、電流信号もしくはコマンド、および／または電力信号もしくはコマンドをモータ１１７に提供することができる。たとえば、インバータスイッチング回路１８８は、コマンドおよび／またはコマンド信号を生成モジュール１１２から受け取ることができ、インバータスイッチング回路１８８に供給されたおよび／またはこれに与えられた供給電圧を電圧コマンドおよび／または電圧信号に変換することができ、ならびに電圧コマンドおよび／または電圧信号をモータ１１７に送るまたは別の方法で送信することができる。インバータスイッチング回路１８８によって生成されるコマンドおよび／または信号は、電圧コマンド、端子電圧コマンド、もしくはｄｑ軸電圧コマンドとすることができ、および／または電圧コマンド、端子電圧コマンド、もしくはｄｑ軸電圧コマンドと呼ぶことがある。
【００２１】
[0029]インバータスイッチング回路１８８によってモータ１１７に提供される制御信号またはコマンドは、モータ１１７を制御および／または駆動することができる。たとえば、インバータスイッチング回路１８８の出力段、ポート、または伝動装置（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）は、モータの制御のために、パルス幅変調電圧波形または他の電圧信号を提供するおよび／または送ることができる。インバータスイッチング回路１８８によってモータ１１７に提供される制御信号および／またはコマンドは、インバータスイッチング回路１８８によって生成モジュール１１２から受け取られたコマンド信号に基づく、および／またはこれに関連してもよいし、そうでなくてもよい。
【００２２】
[0030]モータ１１７は、メカニカルシャフト１２６に取り付ける、接続する、および／または連通することができる。メカニカルシャフト１２６は、モータ１１７が運転中のときメカニカルシャフト１２６が回転するかまたは別の方法で変位できるように、構成するおよび／またはモータ１１７に取り付けることができる。一例として、モータ１１７は、メカニカルシャフト１２６の回転を駆動することができる。このようにして、車輪などのメカニカルシャフトの端部に取り付けられた物体を、モータ１１７によって回転させることができる。メカニカルシャフト１２６は、モータシャフトであってもよいし、種々の他のシャフトであってもよい。
【００２３】
[0031]メカニカルシャフト１２６は、種々の形状、サイズ、および／または寸法であってもよく、種々の材料から作製することができる。たとえば、メカニカルシャフト１２６は、車両モータに取り付けられる車両内のシャフトなどのモータ１１７と共に使用するように構成するおよび／またはモータ１１７と共に使用することが可能な任意のメカニカルシャフトであってもよい。他のメカニカルシャフトも可能とすることができる。
【００２４】
[0032]モータ１１７はまた、センサ１１５と結び付けることができる。センサ１１５は、位置センサ、ブラシレスレゾルバ、別のレゾルバ、エンコーダの位置センサ、速度センサ、シャフトもしくはロータの速度検出器、デジタル位置エンコーダ、直流モータ、光学エンコーダ、Ｈａｌｌ効果センサなどの磁界センサ、磁気抵抗センサ、またはセンサ、エンコーダ、もしくはエンコーダの種々の組合せであってもよく、および／またはこれらを含んでもよい。センサの出力は、アナログ信号、デジタル信号、または両方を含むことができる。他のセンサも可能とすることができる。
【００２５】
[0033]センサ１１５は、メカニカルシャフト１２６および／またはモータ１１７に接続する、取り付ける、および／または連通することができる。たとえば、センサ１１５は、メカニカルシャフト１２６上に取り付けてもよいし、これと一体化させてもよい。これは、メカニカルシャフトの回転または変位がモータ１１７の１つまたは複数の性質と容易にかつ／または直接的に相関することが可能なシステムで有用な場合がある。あるいは、センサ１１５は、モータおよび／またはモータに取り付けもしくは連通する他の構成要素に直接的に接続することができる。さらに、いくつかのシステムでは、複数のセンサ１１５を使用することができる。たとえば、３相モータの相ごとに１つのセンサ１１５を使用してデータを検知することができる。種々の構成が可能である。
【００２６】
[0034]センサ１１５は、モータ１１７および／またはメカニカルシャフト１２６の１つまたは複数の性質を監視、測定、および／または推定するために使用することができる。センサ１１５がメカニカルシャフトに接続されるかまたは取り付けられる場合、センサ１１５は、たとえば、メカニカルシャフト１２６の角度位置、メカニカルシャフト１２６の速度もしくは速力、および／またはメカニカルシャフト１２６の回転の方向などのメカニカルシャフト１２６の性質を監視、測定、および／または推定することができる。あるいは、センサ１１５は、たとえば、モータ１１７の角度位置、モータ１１７の速度もしくは速力、および／またはモータ１１７の回転の方向などのモータ１１７の１つまたは複数の性質を直接的に測定することができる。
【００２７】
[0035]いくつかの構成では、位置データおよび関連する時間データを処理して、メカニカルシャフト１２６に関する速度データまたは速力データを決定する場合、センサ１１５は位置センサを含む。他の構成では、センサ１１５は、モータシャフトの位置を決定するために、速度センサ、または速度センサと積分器の組合せを含むことができる。他の構成では、センサ１１５は、モータシャフト１２６の速度を決定するために、モータ１１７のメカニカルシャフト１２６に機械的に結合された補助の小型直流生成器を含むことができる。これらの構成では、直流生成器は、モータシャフト１２６の回転速度に比例する出力電圧を生じることができる。他の構成では、センサ１１５は、光源を有する光学エンコーダを含むことができる。この光学エンコーダは、メカニカルシャフト１２６に結合された回転体に向けて信号を送り、反射または回折された信号を光検出器で受け取る。これらの構成では、受け取った信号のパルス（たとえば、方形波）の周波数は、メカニカルシャフト１２６の速度に比例することができる。他の構成では、センサ１１５は、第１の巻線と第２の巻線とを有するレゾルバを含むことができ、この第１の巻線には交流（ＡＣ）が与えられ、この第２の巻線で誘導される電圧は、ロータの回転の周波数と共に変化する。種々の他の構成が可能である。
【００２８】
[0036]センサ１１５は、メカニカルシャフト１２６および／またはモータ１１７への取り付けまたは接続から監視、測定、および／または推定された性質または信号に基づいて、信号を出力することができる。センサ１１５の出力は、ｉａ、ｉｂ、ｉｃのような電流フィードバックデータなどのフィードバックデータ、生位置信号もしくは生速力信号などの生信号、または他のフィードバックデータもしくは生データを含むことができる。他の考えられうるフィードバックデータとしては、巻線温度の読取り値、インバータ回路１８８の半導体温度の読取り値、３相電圧データもしくは３相電流データ、またはモータ１１７に関する他の熱情報もしくは性能情報があるが、これらに限定されない。あるいは、またはこれに加えて、センサ１１５の出力は、処理された信号を含むことができる。センサ１１５の出力は、アナログ信号であってもよいし、デジタル信号であってもよい。
【００２９】
[0037]いくつかの実施形態では、センサ１１５は、アナログ／デジタル変換器（図示せず）に結合することができる。このアナログ／デジタル変換器は、アナログの位置データまたは速力データをそれぞれデジタルの位置データまたは速力データに変換することができる。このようなアナログ／デジタル変換器は、制御システムおよび／または電子データ処理システム１２０の内部にあってもよいし、外部にあってもよい。他の実施形態では、センサ１１５は、メカニカルシャフト１２６またはロータに関する位置データまたは速力データなどの位置データまたは速力データのデジタルデータ出力を提供することができる。
【００３０】
[0038]センサ１１５の出力は、電子データ処理システム１２０に送る、送信する、通過させる、および／または別の方法で通信することができる。いくつかのシステムでは、出力は、電子データ処理システム１２０の一次処理モジュール１１４に結合することができる。センサ１１５がアナログ／デジタル変換器（図示せず）に結合される実施形態では、アナログ／デジタル変換器の出力を一次処理モジュール１１４に送る、送信する、通過させる、および／または別の方法で通信することができる。
【００３１】
[0039]制御システムは、電子データ処理システム１２０を含むことができる。電子データ処理システム１２０は、図１では破線で示されており、図２においてさらに詳しく示されている。
【００３２】
[0040]電子データ処理システム１２０は、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の格納、処理、または実行をサポートするために使用することができる。電子データ処理システム１２０は、電子モジュール、ソフトウェアモジュール、ハードウェアモジュール、またはそれぞれの組合せを含むことができる。
【００３３】
[0041]電子データ処理システム１２０は、検知回路１２４、アナログ／デジタル変換器１２２、一次処理モジュール１１４、二次処理モジュール１１６、相変換器１１３、計算モジュール１１０、ｄｑ軸電流生成マネージャ１０９、加算器もしくは加算モジュール１１９、電流整形モジュール１０６、ロータ磁石温度推定モジュール１０４、端子電圧フィードバックモジュール１０８、電流調整モジュール１０７、トルクコマンド生成モジュール１０５、電流調節コントローラ１１１、および／または生成モジュール１１２などの１つまたは複数の要素、特徴部、および／または構成要素を含むことができる。また、またはあるいは、電子データ処理システムは、デジタル処理システムおよび／またはフィールドプログラマブルゲートアレイを含むことができる。電子データ処理システム１２０の構成要素のうちの１つまたは複数は、互いと組み合わせてもよいし、および／または他の構成要素間で分割してもよい。たとえば、いくつかのシステムでは、検知回路１２４およびアナログ／デジタル変換器１２２は、電子データ処理システム１２０の外部にあってもよい。電子データ処理システム１２０に含める構成要素は、これより多くてもよいし、少なくてもよい。いくつかの実施形態では、図１の電子データ処理システム１２０が複数の電子データ処理システムを表すことがあり、そのうちのいくつかまたはすべては互いと接続する、取り付ける、および／または連通することができる。
【００３４】
[0042]前述したように、センサ１１５の出力は、電子データ処理システム１２０に送信する、送る、および／または別の方法で通信することができる。たとえば、センサ１１５の出力を一次処理モジュール１１４に送信することができる。
【００３５】
[0043]一次処理モジュール１１４は、位置処理モジュールおよび／または速度処理モジュールとすることができ、センサ１１５からの出力を処理することができる。一次処理モジュール１１４は、モータ１１７に関する位置データ（θ）および／または速度データを処理、決定、計算、推定、および／または別の方法で識別することができる。いくつかのシステムでは、モータ１１７上のセンサ１１５は、モータシャフト１２６に位置データ（θ）を提供することができ、一次処理モジュール１１４は、センサ１１５からの位置データを速度データに変換することができる。
【００３６】
[0044]モータ１１７に関する位置データ（θ）は、メカニカルシャフト１２６の位置および／またはモータ１１７の位置を指すことができる。位置データ（θ）は、角度、オフセット角度、相、または種々の他の角度もしくは位置として表現するおよび／または表すことができる。速度データは、モータ１１７の速度を指すことができる。速度データは、メカニカルシャフト１２６の１分あたりの回転数として表現するおよび／もしくは表してもよいし、種々の他の速度として表現するおよび／もしくは表してもよい。位置データ（θ）および／または速度データは、センサ１１５から一次処理モジュール１１４によって受け取られる出力に基づいて、またはこの出力の結果として、一次処理モジュール１１４によって処理、決定、計算、推定、および／または別の方法で識別することができる。
【００３７】
[0045]一次処理モジュール１１４は、制御システムの１つまたは複数の構成要素に位置データ（θ）および／または速度データを出力することができる。たとえば、一次処理モジュール１１４は、位置データ（θ）を相変換器１１３に出力することができ、および／または速度データを計算モジュール１１０に出力することができる。あるいは、一次処理モジュール１１４は、モータ１１７に関する位置データ（θ）および／または速度データの一方または両方を制御システムの種々の他の構成要素に出力することができる。
【００３８】
[0046]前に説明したセンサ１１５に加えて、制御システムは、検知回路１２４も含むことができる。検知回路１２４は、モータ１１７に結合できる入力を有することができる。検知回路１２４の入力は、モータ１１７の性質を監視、測定、および／または推定するために使用するおよび／または動作可能にすることができる。たとえば、検知回路１２４の入力は、モータ１１７の端子に結合することができる。検知回路１２４の入力は、モータ１１７の測定した電流を検知するために使用することができる。たとえば、検知回路１２４は、モータ１１７の巻線に印加される電流、巻線に誘導される逆ＥＭＦ、またはこれらの両方などの３相電流を測定するために、モータ１１７と結び付けることができる。また、またはあるいは、検知回路１２４は、モータ１１７の直流電圧レベルなどのモータ１１７の電圧レベルを測定するために使用することができる。あるいは、またはこれに加えて、検知回路１２４は、ＤＣ電力をインバータスイッチング回路１８８に供給する高電圧ＤＣデータバスなどの、モータ１１７に給電するために使用されるおよび／またはインバータスイッチング回路１８８に給電するために使用される電圧供給レベルを測定するために使用することができる。他の構成も可能である。さらに、モータ１１７の他の性質を監視、測定、および／または推定することができる。
【００３９】
[0047]検知回路１２４は、図１において、電子データ処理システム１２０の一部であるように示されている。あるいは、検知回路１２４は、電子データ処理システム１２０とは別個の構成要素とすることができ、ならびに／または電子データ処理システム１２０に外付け、接続、および／もしくは連通することができる。
【００４０】
[0048]電子データ処理システム１２０において、検知回路１２４は、モータ１１７から検知された信号をアナログ／デジタル変換器１２２に送るおよび／または出力することができる。これらの信号は、たとえば、インバータスイッチング回路１８８に給電する直流（ＤＣ）データバス電圧などの、電源の測定した３相電流レベルおよび／または３電圧レベルを含むことができる。
【００４１】
[0049]アナログ／デジタル変換器１２２は、図１において、電子データ処理システム１２０の一部であるように示されている。あるいは、アナログ／デジタル変換器１２２は、電子データ処理システム１２０とは別個の構成要素とすることができ、ならびに／または電子データ処理システム１２０に外付けする、接続する、および／もしくは連通することができる。
【００４２】
[0050]アナログ／デジタル変換器１２２は、検知回路１２４の出力を受け取ることができる。アナログ／デジタル変換器１２２は、検知回路１２４からのアナログ出力をデジタル信号に変換および／またはデジタル化し、次に、このデジタル信号を電子データ処理システム１２０によってさらに処理することができる。
【００４３】
[0051]アナログ／デジタル変換器１２２は、二次処理モジュール１１６と取り付ける、接続する、結合する、および／または連通することができる。検知回路１２４からのデジタル化した出力などのアナログ／デジタル変換器１２２からの出力は、二次処理モジュール１１６に送ることができる。
【００４４】
[0052]いくつかのシステムでは、アナログ／デジタル変換器１２２は、必須でなくてもよく、含めなくてもよい。たとえば、検知回路１２４の出力がデジタル信号であるシステムでは、アナログ／デジタル変換器１２２は有用でないことがある。
【００４５】
[0053]二次処理モジュール１１６は、いくつかのシステムでは「直流（ＤＣ）バスおよび３相電流処理モジュール」と呼ぶことがあり、アナログ／デジタル変換器１２２から受け取った信号からの情報を処理、決定、計算、推定、または別の方法で識別することができる。たとえば、二次処理モジュール１１６は、検知回路１２４から受け取った信号から３相電流（ｉａ，ｉｂ，ｉｃ）を決定または識別することができる。これらの３相電流（ｉａ，ｉｂ，ｉｃ）は、モータ１１７によって生成される実際の３相電流を表すおよび／またはこれに関連することがある。あるいは、またはこれに加えて、二次処理モジュール１１６は、インバータスイッチング回路１８８に給電する直流（ＤＣ）データバス電圧を決定または識別することができる。
【００４６】
[0054]二次処理モジュール１１６は、１つまたは複数のデジタル信号プロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、他のプロセッサ、および／または種々の他の構成要素を含むことができる。さらに、またはあるいは、二次処理モジュール１１６は、１つまたは複数のデジタル信号プロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、他のプロセッサ、および／または種々の他の構成要素に含めることができる。
【００４７】
[0055]二次処理モジュール１１６は、制御システムおよび／または電子データ処理システム１２０の１つまたは複数の構成要素に３相電流（ｉａ，ｉｂ，ｉｃ）および／または直流電圧を出力することができる。たとえば、二次処理モジュール１１６は、３相電流（ｉａ，ｉｂ，ｉｃ）のそれぞれを相変換器１１３に出力することができ、直流電圧（ＶＤＣ）を計算モジュール１１０に出力することができる。あるいは、二次処理モジュール１１６は、３相電流（ｉａ，ｉｂ，ｉｃ）および／または直流電圧（ＶＤＣ）の一方または両方を制御システムの種々の他の構成要素に出力することができる。
【００４８】
[0056]相変換器１１３は、いくつかのシステムでは３相／２相電流パーク変換モジュール（Ｐａｒｋ  ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｍｏｄｕｌｅ）と呼ぶことがあり、一次処理モジュール１１４および二次処理モジュール１１６の一方または両方から出力を受け取ることができる。たとえば、図１に示すように、相変換器は、モータの３相電流（ｉａ，ｉｂ，ｉｃ）を二次処理モジュール１１６から、ならびに位置データ（θ）を一次処理モジュール１１４から受け取ることができる。他の入力も可能である。
【００４９】
[0057]相変換器１１３は、モータ１１７において測定された電流の３相デジタル表現からの３相電流（ｉａ，ｉｂ，ｉｃ）および位置データ（θ）を、測定された電流の対応する２相デジタル表現に変換することができる。デジタル電流の２相表現は、ｄｑ軸で表現される電流信号とすることができ、および／またはｄ軸電流成分とｑ軸電流成分とを有することができる。たとえば、相変換器１１３は、二次処理モジュール１１６からの電流データならびに一次処理モジュール１１４および／またはセンサ１１５からの位置データを使用して、電流の測定された３相表現（ｉａ，ｉｂ，ｉｃ）を電流の２相表現（ｉｄ，ｉｑ）に変換するために、パーク変換または他の変換式を適用することができる。
【００５０】
[0058]電流の２相表現（ｉｄ，ｉｑ）は、ｄｑ軸電流とすることができ、モータ１１７などのベクトル制御交流機との関連で適用可能な、直軸電流（ｉｄ）および横軸電流（ｉｑ）を指すことがある。
【００５１】
[0059]２相電流（ｉｄ，ｉｑ）は、相変換器１１３から、電流調節コントローラ１１１などの制御システムおよび／または電子データ処理システム１２０の別の構成要素のモジュールに出力することができる。相変換器１１３からの他の出力も可能であり、制御システムおよび／または電子データ処理システム１２０の他の構成要素に出力することができる。
【００５２】
[0060]相変換器１１３は、１つまたは複数のデジタル信号プロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、他のプロセッサ、および／または種々の他の構成要素を含むことができる。さらに、またはあるいは、相変換器１１３は、１つまたは複数のデジタル信号プロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、他のプロセッサ、および／または種々の他の構成要素に含めることができる。たとえば、いくつかのシステムでは、相変換器１１３および二次処理システム１１６、または相変換器１１３および／もしくは二次処理システム１１６の機能は、デジタル信号プロセッサとフィールドプログラマブルゲートアレイの組合せに含めることができる。他の構成も可能とすることができる。
【００５３】
[0061]電子データ処理システム１２０は、計算モジュール１１０を含むことができる。計算モジュール１１０は、一次処理モジュール１１４および二次処理モジュール１１６から出力を受け取ることができる。たとえば、一次処理モジュール１１４は、速度データ（メカニカルシャフト１２６の１分あたりの回転数など）を提供することができる。さらに、またはあるいは、二次処理モジュール１１６は、直流電圧の測定されたレベルを提供することができる。
【００５４】
[0062]計算モジュール１１０は、処理モジュール１１４および／または二次処理モジュール１１６の受け取った出力から、電圧対速度比または他のデータを処理、決定、計算、推定、または別の方法で識別することができる。たとえば、計算モジュール１１０は、調整した電圧対速度比３１８などの電圧対速度比を決定するために、受け取った直流電圧を受け取った速度データで除算することができる。他の計算または比較も可能である。
【００５５】
[0063]さらに、インバータ回路１８８に電気エネルギーを供給する電源の直流電圧レベルは、種々の要因のために、変動するすなわち変化することができる。種々の要因としては、周囲温度、電池の状況、電池の充電状態、電池の抵抗またはリアクタンス、燃料電池の状態（該当する場合）、モータの負荷状況、それぞれのモータトルクおよび対応する動作速度、および車両の電気負荷（たとえば、電気によって駆動される空調圧縮機）があるが、これらに限定されない。計算モジュール１１０は、特に、直流バス電圧の変動すなわち変化を補償するために、ｄｑ軸電流生成マネージャ１０９によって生成される電流コマンドを調整および／または影響することができる。このような調整は、調整された電圧対速度比３１８で行う、実施する、および／または反映することができる。
【００５６】
[0064]計算モジュール１１０の１つまたは複数の出力は、ｄｑ軸電流生成マネージャ１０９に送る、出力する、与える、送信される、および／または別の方法で通信することができる。
【００５７】
[0065]トルクコマンド生成モジュール１０５はまた、またはあるいは、ｄｑ軸電流生成マネージャ１０９に取り付ける、接続する、結合する、および／または別の方法で連通することができる。
【００５８】
[0066]トルクコマンド生成モジュール１０５そのものは、車両データバス１１８からの入力などの入力を受信することができる。車両データバス１１８は、たとえば、コントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）または他のネットワークとすることができる。車両データバスは、いくつかのシステムでは、有線ネットワーク、無線ネットワーク、またはそれらの組合せを含むことができる。さらに、ネットワークは、インターネットなどのパブリックネットワーク、イントラネットなどのプライベートネットワーク、またはそれらの組合せであってもよく、現時点で利用可能なまたは将来開発されるさまざまなネットワークプロトコルを利用することができる。こうしたネットワークプロトコルとしては、ＴＣＰ／ＩＰベースのネットワークプロトコルがあるが、これに限定されない。
【００５９】
[0067]トルクコマンド生成モジュール１０５は、車両データバス１１８から受け取った信号またはトルクコマンドを取ることができ、受けとった信号に基づいてトルクコマンドデータ３１６を計算、識別、推定、および／または生成することができる。たとえば、受け取った信号が、アクセルペダルが踏まれたことを示す場合、トルクコマンド生成モジュール１０５は、モータ１１７に送信するべきトルクおよび／または電力を増加させるために、コマンドおよび／またはトルクコマンドデータ３１６を生成することができる。他の受け取った信号およびコマンドも可能である。
【００６０】
[0068]トルクコマンド生成モジュール１０５は、ルックアップテーブルを含むことができ、トルクコマンド生成モジュール１０５は、このルックアップテーブルを、トルクコマンド生成モジュール１０５によって受け取られた入力コマンドを比較および／または検索するために使用して、受け取った入力コマンドに応じて、結果として生成されるトルクコマンドデータ３１６を識別および／または生成することができる。他のシステムでは、トルクコマンド生成モジュール１０５は、受け取った入力を処理することができ、１つまたは複数のアルゴリズムおよび／またはルールベースロジックを使用することなどによって、ルックアップテーブルを使用または参照することなく、この処理した信号をｄｑ軸電流生成マネージャ１０９に出力することができる。
【００６１】
[0069]トルクコマンド生成モジュール１０５は、ｄｑ軸電流生成マネージャ１０９に出力する、送る、および／または別の方法で通信することができる。
[0070]ｄｑ軸電流生成マネージャ１０９は、ｄｑ軸電流生成ルックアップテーブルとも呼ぶおよび／またはこれを含むことがあり、トルクコマンド生成モジュール１０５からトルクコマンドデータ３１６を受け取ることができる。また、またはあるいは、ｄｑ軸電流生成マネージャ１０９は、計算モジュール１１０から調整された電圧対速度比データ３１８を受け取ることができる。
【００６２】
[0071]ｄｑ軸電流生成マネージャ１０９は、受け取ったトルクコマンドデータ３１６および／または電圧対速度データ３１８を使用して、直軸電流コマンドデータ（ｄ軸電流コマンド（ｉｄ＊）など）および／または電流コマンドデータ（ｑ軸電流コマンド（ｉｑ＊）など）を検索、決定、選択、および／または生成することができる。たとえば、ｄｑ軸電流生成マネージャ１０９は、（１）それぞれのトルクコマンドデータ３１６および／もしくは調整した電圧対速度データ３１８を対応する直軸電流および横軸電流（ｉｄ＊、ｉｑ＊）に関連付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データ３１６および／もしくは調整した電圧対速度データ３１８を対応する直軸電流および横軸電流（ｉｄ＊、ｉｑ＊）に関連付ける二次方程式もしくは一次方程式のセット、ならびに／または（３）それぞれのトルクコマンドデータ３１６および／もしくは調整した電圧対速度データ３１８を対応する直軸電流横軸電流（ｉｄ＊、ｉｑ＊）に関連付けるルール（ｉｆ−ｔｈｅｎルールなど）および／もしくはロジックのセット、のうちの１つまたは複数にアクセスすることによって、直軸電流コマンドおよび横軸電流コマンドを選択および／または決定することができる。ｄｑ軸電流生成モジュール１０９でルックアップテーブルを使用する場合、このルックアップテーブルは、ｄｑ軸電流生成モジュール１０９の一部とすることができ、および／またはｄｑ軸電流生成モジュール１０９にアクセス可能とすることができる。ルックアップテーブルは、たとえば、三次元ルックアップテーブルとすることができる。
【００６３】
[0072]ｄｑ軸電流生成マネージャ１０９の出力は、加算器１１９に送信する、与える、送る、および／または別の方法で通信することができる。図１は、ｄｑ軸電流生成マネージャ１０９の出力と電流調整モジュール１０７の出力を加算できる加算器１１９を有するシステムを示しているが、電流調整モジュール１０７および／またはフィードバック制御が望ましくない、必要とされない、または有効でない他のシステムでは、電流生成マネージャ１０９からの出力は、電流調節コントローラ１１１に直接的に与えることができる。
【００６４】
[0073]電流調整モジュール１０７の出力は、ロータ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／または端子電圧フィードバックモジュール１０８によって決定されるおよび／または送られる１つまたは複数の調整係数またはコマンドなどの、１つまたは複数の調整係数を反映することができる。
【００６５】
[0074]ロータ磁石温度推定モジュール１０４は、モータ１１７の１つまたは複数の構成要素に接続する、取り付ける、連通する、結合する、モータ１１７の１つまたは複数の構成要素を監視する、または別の方法でモータ１１７の１つまたは複数の構成要素の温度を推定もしくは決定することができる。たとえば、ロータ磁石温度推定モジュール１０４は、ロータの１つまたは複数の永久磁石の温度を推定または決定することができる。
【００６６】
[0075]たとえば、いくつかの実施形態では、ロータ磁石温度推定モジュール１０４は、１つまたは複数のセンサからロータ磁石の温度を推定することができる。このセンサは、ステータ上にあるか、ステータと熱連通するか、またはモータ１１７の筐体に固着される。他の実施形態では、ロータ磁石温度推定モジュール１０４は、ロータまたは磁石に載置された温度検出器（たとえば、赤外線熱センサのようなサーミスタおよび無線送信機）に置き換えることができ、この検出器は、１つまたは複数の磁石の温度を示すことができる無線信号などの信号を提供することができる。
【００６７】
[0076]ロータ温度の測定した温度および／または推定した変化に応じて、および／またはこれに基づいて、ロータ磁石温度推定モジュール１０４は、ｑ軸電流コマンドおよび／またはｄ軸電流コマンドｏｆ調整値（調整）を生成することができる。この調整値は、電流調整モジュール１０７に送信されるべき調整電流コマンド、調整信号、調整係数、および／または調整データの形をとることができる。この調整値は、電流調整モジュール１０７に送信する、与える、送る、および／または別の方法で通信することができる。
【００６８】
[0077]あるいは、またはさらに、システムは、電流整形モジュール１０６を含むことができる。電流整形モジュール１０６は、たとえば、モータ１１７の１つまたは複数のファクタまたは特徴を測定、計算、推定、監視、および／または別の方法で識別することができる。たとえば、電流整形モジュール１０６は、モータ１１７上のトルク荷重および／またはモータ１１７の速度を識別することができる。他のファクタおよび／または特徴も可能である。
【００６９】
[0078]電流整形モジュール１０６は、モータ１１７上のトルク荷重およびモータ１１７の速度などのファクタまたは特徴のうちの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）電流コマンドの補整または調整を決定することができる。この補正および／または調整は、電流調整モジュール１０７に送信されるべき調整電流コマンド、調整信号、調整係数、および／または調整データの形をとることができる。この補正および／または調整は、電流調整モジュール１０７に送信する、与える、送る、および／または別の方法で通信することができる。
【００７０】
[0079]あるいは、またはさらに、システムは、端子電圧フィードバックモジュール１０８を含むことができる。端子電圧フィードバックモジュール１０８は、たとえば、ＰＷＭサイクルごとに電圧供給の大きさをサンプリングし、１／√３もしくは０．９５／√３などの制限係数または他の係数を電圧供給に適用することなどによって、電圧供給制限を計算することができる。端子電圧フィードバックモジュール１０８は、電流調節コントローラ１１１からの端子電圧コマンドをサンプリングすることもできる。端子電圧フィードバックモジュール１０８は、端子電圧コマンドを電圧制限と比較することができ、端子電圧コマンドが電圧制限より大きいときはいつでも、コマンド生成モジュール１０７に送信されるべき調整コマンドを生成することができる。この調整コマンドは、たとえば、ｄ軸電流調整コマンドとすることができ、電流調節コントローラ１１１によって生成される端子電圧コマンドを減少させることを意図することができる。
【００７１】
[0080]補正および／または調整は、電流調整モジュール１０７に送信されるべき調整電流コマンド、調整信号、調整係数、および／または調整データの形をとることができる。端子電圧フィードバックモジュール１０８からの調整コマンドは、電流調整モジュール１０７に送信する、与える、送る、および／または別の方法で通信することができる。
【００７２】
[0081]前述したように、ロータ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のうちの１つまたは複数は、ｄｑ軸電流調整モジュール１０７に結合されることができ、および／またはｄｑ軸電流調整モジュール１０７と連通することが可能である。
【００７３】
[0082]電流調整モジュール１０７は、ロータ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のうちの１つまたは複数からの調整信号、調整係数、調整コマンド、および／または調整データを収集することができる。電流調整モジュール１０７は、ロータ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のそれぞれからの調整データおよび／またはコマンドを追加、総計／同化、評価、および／または別の方法で説明することができ、このデータを使用して、完全なまたは全体の調整コマンドを生成および／または作成することができる。収集した調整データが調整コマンドを含む場合、電流調整モジュール１０７は、調整コマンドをまとめて総計、加算、および／または組み合わせて、１つの調整コマンドを形成することができる。他の状況では、電流調整モジュール１０７は、加算ブロック１１９で加算できる信号を得るために、調整コマンドをさらに処理する必要があることができる。この完全なまたは全体の調整コマンドは、たとえば、調整コマンド、調整したｄ軸電流コマンド、ｄ軸電流調整コマンド、またはｄ軸電流調整値と呼ぶこともできる。
【００７４】
[0083]電流調整モジュール１０７は、ロータ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を調整するために、調整したｄ軸電流コマンドなどの、このｄ軸電流調整データを提供することができる。
【００７５】
[0084]次に、電流調整モジュール１０７は、ｄｑ軸電流生成マネージャ１０９または加算器１１９と通信することができる。たとえば、電流調整モジュール１０７は、ｄ軸電流調整コマンドを加算器１１９に送信する、与える、送る、および／または別の方法で通信することができ、加算器１１９は、ｄ軸電流調整コマンドをｄｑ軸電流生成マネージャ１０９からの出力に加算することができる。
【００７６】
[0085]図１は、ロータ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のそれぞれを電流調整モジュール１０７に接続し、電流調整モジュール１０７からの１つの出力が加算ブロック１１９に与えられるように示されているが、他の構成も可能である。たとえば、ロータ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が含まれないまたはディスエーブルの場合、端子電圧フィードバックモジュール１０８からの出力は、加算器１１９に直接的に送ることができる。種々の他構成も可能である。
【００７７】
[0086]加算器１１９は、いくつかのシステムでは加算ブロックまたは加算モジュールと呼ぶことがあり、ｄｑ軸電流生成マネージャ１０９からｄｑ電流コマンドを受け取ることができる。また、またはあるいは、加算器１１９は、電流調整モジュール１０７からｄ軸電流調整コマンドを受け取ることができる。加算器１１９は、ｄ軸電流調整コマンドをｄｑ電流コマンドに加えることができ、調整した電流コマンドを出力することができる。この調整した電流コマンドは、２相電流コマンド（ｉｄ＊，ｉｑ＊）として表すことができる。
【００７８】
[0087]図１は、加算器１１９に送られるｄｑ軸電流調整コマンドを示しているが、いくつかのシステムでは、ｄｑ軸電流調整コマンドは、ｄｑ軸電流生成マネージャ１０９に直接的に送ることができ、ならびに／またはモータ１１７を制御および／もしくは給電する際に使用するべき適切な電流コマンドを選択するためにｄｑ軸電流生成マネージャによって使用することができる。
【００７９】
[0088]加算器１１９からの調整した電流コマンドは、電流調節コントローラ１１１に送信する、与える、送る、および／または別の方法で通信することができる。前述したように、電流調節コントローラ１１１は、実際の２相電流（ｉｄ，ｉｑ）も相変換器１１３から受け取ることができる。
【００８０】
[0089]電流調節コントローラ１１１は、受け取ったそれぞれのｄｑ軸電流コマンド（たとえば、ｉｄ＊およびｉｑ＊）および実際のｄｑ軸電流（たとえば、ｉｄおよびｉｑ）を処理することができ、処理した入力に基づいて、１つまたは複数の対応するｄｑ軸電圧コマンド（たとえば、ｖｄ＊コマンドおよびｖｑ＊コマンド）を出力することができる。これらのｄｑ軸電圧コマンド（ｖｄ＊，ｖｑ＊）は、２相電圧コマンドとすることができ、生成モジュール１１２に送信する、与える、送る、およびまたは別の方法で通信することができる。
【００８１】
[0090]生成モジュール１１２は、空間ベクトルＰＷＭ生成モジュールなどのパルス幅変調（ＰＷＭ）生成モジュールとすることができ、２相電圧コマンド（ｖｄ＊，ｖｑ＊）などの電圧コマンドを電流調節コントローラ１１１から受け取ることができる。生成モジュールは、受け取った端子電圧コマンドに基づいて、３相電圧コマンドを生成することができる。たとえば、生成モジュール１１２は、直軸電圧コマンドおよび横軸電圧コマンド（ｖｄ＊，ｖｑ＊）を２相データ表現からｖａ＊、ｖｂ＊、およびｖｃ＊などの３相表現に変換することができる。３相表現ｖａ＊、ｖｂ＊、およびｖｃ＊は、いくつかのシステムでは、モータ１１７を制御するために望ましい電圧を表すことができる。
【００８２】
[0091]３相電圧コマンド表現（ｖａ＊、ｖｂ＊、およびｖｃ＊）は、インバータスイッチング回路１８８に送る、与える、送信する、および／または通信することができる。インバータスイッチング回路１８８は、モータ１１７を制御するために３相電圧コマンドを生成することができる。３相電圧コマンドは、生成モジュール１１２から受け取った３相電圧コマンド信号（ｖａ＊、ｖｂ＊、およびｖｃ＊）に基づくことができる。少なくともこのようにして、制御システムは、モータ１１７を制御するように動作することができる。
【００８３】
[0092]いくつかのシステムおよび／または実施形態では、生成モジュール１１２は、インバータスイッチング回路１８８に関して以前に説明した同じ電源によって給電することができる。いくつかのシステムでは、生成モジュール１１２およびインバータスイッチング回路１８８は、同じ構成要素の一部とすることができ、電流調節コントローラ１１１から２相電圧コマンドを受け取り、モータ１１７を駆動するために３相電圧コマンドをモータ１１７に出力することができることができる。
【００８４】
[0093]図２は、制御システムの一例を示す。図２の制御システムは、電子データプロセッサ２６４と、データバス２６２と、データ記憶デバイス２６０と、１つまたは複数のデータポート（２６８、２７０、２７２、２７４、および２７６）とを含むことができる。図２の制御システムは、図１の電子データ処理システム１２０のすべてまたは一部を含むことができる。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の間におけるデータの通信をサポートするために、データバス２６２に結合することができる。図２で同様の番号が付されている構成要素は、図１内の同じ構成要素と同じまたは類似したような構造であるおよび／または機能することができる。
【００８５】
[0094]制御システム、電子データ処理システム１２０、および／または電子データ処理システム１２０の種々の構成要素は、コンピュータシステムなどの種々の種類の１つまたは複数のコンピューティングデバイスであってもよいし、これを含むことができる。このコンピュータシステムは、コンピュータシステムに本明細書で開示される方法またはコンピュータベースの機能のうちの任意の１つまたは複数を実行させるために実行可能な命令のセットを含むことができる。コンピュータシステムは、スタンドアロンデバイスとして動作してもよいし、たとえばネットワークを使用して、他のコンピュータシステムまたは周辺機器に接続してもよい。コンピュータシステムは、コンピュータ、プロセッサ、および／または他のプログラム可能な装置を含むことができる。コンピュータ、プロセッサ、および／または他のプログラム可能な装置の挙動は、コンピュータプログラム、アプリケーション、および／または他の形態のソフトウェアによって命令することができる。コンピュータ可読メモリなどの、制御システム内のメモリ、制御システムと共に使用するメモリ、または制御システムによって使用されるメモリは、コンピュータ、プロセッサ、および／または他のプログラム可能な装置に、コンピュータ、プロセッサ、および／または他のプログラム可能な装置によって使用されるとき特定の方法で機能するように命令するために使用することができる。本明細書において流れ図によって説明する方法などのモータを制御する方法は、コンピュータ、プロセッサ、および／または他のプログラム可能な装置の上で、またはこれらを用いて、一連の動作ステップとして実行することができる。
【００８６】
[0095]ネットワーク化された展開では、コンピュータシステムは、サーバクライアントユーザネットワーク環境において、サーバとして、またはクライアントユーザコンピュータとして、動作することができる。コンピュータシステムは、プロセッサ、たとえば中央処理装置（ＣＰＵ）、グラフィック処理装置（ＧＰＵ）、またはこれらの両方を含むことができる。たとえば、制御システムおよび／または電子データ処理システム１２０は、図２に示されるデータプロセッサ２６４を含むことができる。
【００８７】
[0096]データプロセッサ２６４は、さまざまなシステム内の構成要素とすることができる。たとえば、プロセッサは、標準的なパーソナルコンピュータまたはワークステーションの一部とすることができる。プロセッサは、１つまたは複数の汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ、特定用途向け集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ、サーバ、ネットワーク、デジタル回路、アナログ回路、それらの組合せ、またはデータを分析および処理するための現在知られているもしくは将来開発される他のデバイスとすることができる。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、演算論理装置、特定用途向け集積回路、デ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のうちの１つまたは複数を含むことができる。プロセッサは、手動で生成したコード（すなわちプログラム）などのソフトウェアプログラムを実施することができる。
【００８８】
[0097]データプロセッサ２６４は、電子データ処理システム１２０、ポート２６８、２７０、２７２、２７４、および２７６のうちの１つもしくは複数、ならびに／またはデータ記憶デバイス２６０に結合することができる。データプロセッサ２６４は、電子データ処理システム１２０で実施される種々の処理を遂行または支援することができる。たとえば、電子データ処理システム１２０の特徴および機能を実施するロジックおよび／またはソフトウェアは、データプロセッサ２６４によって部分的または完全に実行することができる。
【００８９】
[0098]データプロセッサ２６４は、データバス２６２に接続することができる。データバス２６２は、１つまたは複数のデータバスを含むことができる。データバス２６２は、さまざまなデータバスまたはデータバスの組合せのいずれかであってもよい。制御システムの１つまたは複数の構成要素は、構成要素間の通信を容易にするおよび／またはサポートするなどのために、データバス２６２に結合することができる。たとえば、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（２６８、２７０、２７２、２７４、および２７６）は、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におけるデータの通信をサポートするために、データバス２６２に結合される。
【００９０】
[0099]データ記憶デバイス２６０は、電子データ処理システム１２０のすべてまたは一部を記憶するおよび／または含むことができる。たとえば、図２では、検知回路１２４、アナログ／デジタル変換器１２２、一次処理モジュール１１４、二次処理モジュール１１６、相変換器１１３、計算モジュール１１０、ｄｑ軸電流生成マネージャ１０９、加算器または加算モジュール１１９、電流整形モジュール１０６、ロータ磁石温度推定モジュール１０４、端子電圧フィードバックモジュール１０８、電流調整モジュール１０７、トルクコマンド生成モジュール１０５、電流調節コントローラ１１１、および／または生成モジュール１１２は、データ記憶デバイス２６０に含める、および／またはこれと通信することができる。データ記憶デバイス２６０に含める構成要素は、これより少なくてもよいし、多くてもよい。さらに、またはあるいは、これより多いまたは少ないデータ記憶デバイス２６０を、電子データ処理システム１２０のすべてまたは一部に使用することができる。
【００９１】
[00100]データ記憶デバイス２６０は、データを記憶するために、任意の磁気デバイス、電子デバイス、または光デバイスを備えることができる。たとえば、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、磁気ディスクドライブ、ハードディスクドライブ、光ディスクドライブなどを備えることができる。
【００９２】
[00101]データ記憶デバイス２６０は、メモリを含むことができる。このメモリは、主記憶装置、スタティックメモリ、またはダイナミックメモリとすることができる。このメモリとしては、種々のタイプの揮発性記憶媒体および不揮発性記憶媒体などのコンピュータ可読記憶媒体を含むことができるが、これらに限定されない。これらの記憶媒体には、ランダムアクセスメモリ、読出し専用メモリ、プログラマブル読出し専用メモリ、電気的プログラマブル読出し専用メモリ、電気的に消去可能な読出し専用メモリ、フラッシュメモリ、磁気テープまたは磁気ディスク、光媒体があるが、これらに限定されない。一実施形態では、メモリは、プロセッサのためのキャッシュまたはランダムアクセスメモリを含む。代替実施形態では、プロセッサのキャッシュメモリ、システムメモリ、または他のメモリなどのメモリは、プロセッサとは別個である。メモリは、データを記憶するための記憶デバイスまたはデータベースの外部にあることができる。例としては、ハードドライブ、コンパクトディスク（「ＣＤ」）、デジタルビデオディスク（「ＤＶＤ」）、メモリカード、メモリスティック、フロッピー（登録商標）ディスク、ユニバーサルシリアルバス（「ＵＳＢ」）メモリデバイス、またはデータを記憶するように動作可能な他の任意のデバイスがある。メモリは、プロセッサによって実行可能な命令を記憶するように動作可能である。図に示されるかまたは本明細書において説明する機能、行為、またはタスクは、メモリに記憶された命令を実行するプログラムプロセッサによって実行することができる。機能、行為、またはタスクは、特定のタイプの命令セット、記憶媒体、プロセッサ、または処理方策と無関係であり、単独でまたは組み合わせて動作する、ソフトウェア、ハードウェア、集積回路、ファームウェア、マイクロコードなどによって実行することができる。同様に、処理方策は、多重処理、マルチタスキング、並列処理などを含むことができる。
【００９３】
[00102]「コンピュータ可読媒体」という用語は、集中型データベースもしくは分散データベースなどの単一の媒体もしくは複数の媒体、ならびに／または１つもしくは複数の命令セットを記憶する関連するキャッシュおよびサーバを含むことができる。「コンピュータ可読媒体」という用語は、プロセッサにより実行するための命令セットの記憶、符号化、もしくは実行が可能な、またはコンピュータシステムに本明細書で開示される方法もしくは動作のうちの任意の１つもしくは複数を実行させる、任意の媒体も含むことができる。「コンピュータ可読媒体」は、一時的でなくてもよく、有形であってもよい。
【００９４】
[00103]特定の非限定的な例示的な実施形態では、コンピュータ可読媒体としては、メモリカードなどのソリッドステートメモリまたは１つもしくは複数の不揮発性読出し専用メモリを収容する他の包装を含むことができる。さらに、コンピュータ可読媒体は、ランダムアクセスメモリまたは他の揮発性書き換え可能メモリとすることができる。さらに、コンピュータ可読媒体としては、ディスクまたはテープまたは伝送媒体上で通信される信号などの搬送波信号を捕捉する他の記憶デバイスなどの光磁気媒体または光媒体を含むことができる。電子メールへのデジタル添付ファイルまたは他の独立情報アーカイブもしくはアーカイブセットは、有形記憶媒体である配布媒体と見なしてもよい。したがって、本開示は、コンピュータ可読媒体または配布媒体および他の等価物および後継媒体のうちの任意の１つまたは複数を含み、これらの媒体には、データまたは命令を記憶することができると考えられる。
【００９５】
[00104]代替実施形態では、特定用途向け集積回路、プログラマブルロジックアレイ、および他のハードウェアデバイスなどの専用ハードウェア実装形態は、本明細書において説明する方法のうちの１つまたは複数を実施する構造とすることができる。種々の実施形態の装置およびシステムを含んでもよいアプリケーションは、さまざまな電子システムおよびコンピュータシステムを広く含むことができる。本明細書においてを説明する１つまたは複数の実施形態は、モジュール間でモジュールによって通信できる関連する制御信号およびデータ信号を有する２つ以上の相互接続された特定のハードウェアモジュールもしくはデバイスを使用して、または特定用途向け集積回路の一部分として、機能を実施することができる。したがって、本システムは、ソフトウェア実装形態、ファームウェア実装形態、およびハードウェア実装形態を包含する。
【００９６】
[00105]データポート２６８、２７０、２７２、２７４、および／または２７６は、データバス２６２、データ記憶デバイス２６０、および／またはデータプロセッサ２６４への入力、ポート、および／または他の接続を表すことができる。また、またはあるいは、図２の制御システムのデータポート２６８、２７０、２７２、２７４、および／または２７６は、モータ１１７、制御システム、ユーザインタフェース、ディスプレイ、センサ、変換器、および／または他の回路の１つまたは複数の構成要素に結合することができる。各データポートは、たとえば、トランシーバとバッファメモリとを備えることができる。いくつかのシステムでは、各データポートは、任意のシリアル入／出力ポートまたはパラレル入／出力ポートを備えることができる。
【００９７】
[00106]たとえば、車両へのペダルまたは他のユーザインタフェースなどのコントローラ２６６は、車両データバス１１８に接続する、取り付ける、結合する、および／または連通することができる。車両の操作者は、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フェースを介して、トルクコマンドを生成することができる。生成したトルクコマンドは、速度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制御データメッセージとすることができる。車両データバス１１８は、第１のデータポート２６８を介して、データバスメッセージをトルクコマンドと共にトルクコマンド生成モジュール１０５に提供することができる。種々の他の入力および／またはメッセージは、トルクコマンド生成モジュール１０５によって受け取ることができる。
【００９８】
[00107]電子データ処理システム１２０は、テンキー、キーボード、またはマウスもしくはジョイスティックなどのカーソル制御デバイス、タッチスクリーンディスプレイ、遠隔コントローラ、またはコンピュータシステムと相互作用するように動作可能な他の任意のデバイスなどのシステムの構成要素のいずれかとユーザが相互作用できるように構成された他の入力デバイスを含むことができる。少なくともこのようにして、トルクコマンド生成モジュール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と結び付けるか、またはこれによってサポートすることができる。
【００９９】
[00108]あるいは、またはこれに加えて、インバータスイッチング回路１８８は、たとえば第２のデータポート２７０などによってデータバス２６２に結合することができ、第２のデータポート２７０はデータバス２６２に結合することができる。さらに、またはあるいは、センサ１１５および／または一次処理モジュール１１４は第３のデータポート２７２に結合することができ、第３のデータポート２７２はデータバス２６２に結合することができる。さらに、またはあるいは、検知回路１２４はアナログ／デジタル変換器１２２に結合することができ、アナログ／デジタル変換器１２２は第４のデータポート２７４に結合することができる。さらに、またはあるいは、端子電圧フィードバックモジュール１０８は第５のデータポート２７６に結合することができ、第５のデータポート２７６はデータバス２６２に結合することができる。
【０１００】
[00109]データポートは第１、第２、第３などと示されているが、データポートに順序を付けなくてもよく、これより多いもしくは少ない入力および／もしくは構成要素を任意の１つのデータポートに取り付けてもよく、および／または１つもしくは複数のデータポートを組み合わせて１つのデータポートにしてもよい。データポートは、入力を電子データ処理システム１２０に提供しやくすることができる。
【０１０１】
[00110]図示してはいないが、制御システムおよび／または電子データ処理システム１２０は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、フラットパネルディスプレイ、ソリッドステートディスプレイ、陰極線管（ＣＲＴ）、プロジェクタ、プリンタ、または決定した情報を出力するための他の現在知られているもしくは将来開発されるディスプレイデバイスなどのディスプレイユニットをさらに含むことができる。このディスプレイは、ユーザがプロセッサの機能を確認するインタフェースとして、または具体的には、メモリまたはドライブユニットに記憶されたソフトウェアを有するインタフェースとして、働くことができる。
【０１０２】
[00111]さらに、電子データ処理システム１２０および／または制御システムは、ディスクユニットまたは光学ドライブユニットも含むことができる。このディスクドライブユニットはコンピュータ可読媒体を含むことができ、このコンピュータ可読媒体には、１つまたは複数の命令セット、たとえばソフトウェアを組み込むことができる。さらに、この命令は、本明細書において説明する方法またはロジックのうちの１つまたは複数を実施することができる。特定の実施形態では、この命令は、コンピュータシステムによる実行中にメモリおよび／またはプロセッサの内部に完全にまたは少なくとも部分的に常駐することができる。メモリおよびプロセッサはまた、上記で説明したコンピュータ可読媒体を含むことができる。
【０１０３】
[00112]本開示の種々の実施形態によれば、本明細書において説明する方法は、コンピュータシステムにより実行可能なソフトウェアプログラムによって実施することができる。さらに、例示的な非限定的な一実施形態では、実装形態は、分散処理と、コンポーネント／オブジェクト分散処理と、並列処理と含むことができる。あるいは、仮想コンピュータシステム処理は、本明細書において説明する方法または機能のうちの１つまたは複数を実施するような構造とすることができる。
【０１０４】
[00113]モータ１１７の電流は、いくつかの方法で監視および／または測定することができる。モータ１１７の測定した電流の大きさは、１つまたは複数の要因に依拠および／または左右されることがある。たとえば、測定した電流の大きさは、電流検知時点、電流変換器の換算ドリフト（ｓｃａｌｉｎｇ  ｄｒｉｆｔ）、パルス幅変調スイッチング周波数の選択、および／またはＰＩ利得の選択に依拠することがある。
【０１０５】
[00114]モータ１１７における電流の適切な測定は、適正なまたはほぼ適正な電流の大きさをモータ１１７から測定したことによって容易になる、および／またはこれを必要とする場合がある。特に、モータ１１７の電流を特定の時点で測定するようにシステムを較正することが有用または必要な場合があり、この特定の時点は電流検知時点とも呼ばれる。たとえば、電流信号の平均化点または平均点（ａｖｅｒａｇｉｎｇ  ｏｒ  ａｖｅｒａｇｅｄ  ｐｏｉｎｔ）でモータ１１７の電流を確実に測定することを希望する場合がある。これは、たとえば、正確なフィードバックを電流調節コントローラ１１１に提供するために必要な場合がある。
【０１０６】
[00115]説明したように、生成モジュール１１２および／またはインバータスイッチング回路１８８はｗｈｉｃｈ電圧コマンドを生成することができ、この電圧コマンドをモータ１１７に送信するまたは送ることができる。たとえば、生成モジュール１１２が空間ベクトルパルス幅変調生成モジュールである場合、電圧コマンドは、リプル成分を含むことができる３相電流を生成することができる。浮動中性点電圧（Ｖａｎ）への応用機械相端子（ａｐｐｌｉｅｄ  ｍａｃｈｉｎｅ  ｐｈａｓｅ  ｔｅｒｍｉｎａｌ）のための以下の式が示すように、リプル成分は、ＰＷＭスイッチング周波数の２倍となる場合がある。
【０１０７】
ｖａｎ＝ｒｓｉｓ＋Ｌ（ｄｉａ／ｄｔ）−ωｃλｆｓｉｎ（θ）
ここで、Ｌは相のインダクタンスであり、ωｃは電気的周波数であり、λｆは相の逆ｅｍｆである。上記の式は、電流リプルの大きさは主にＬ（相のインダクタンス）およびＰＷＭスイッチング周波数によって決定されることができ、電圧期間に反比例する場合があることを示す。
【０１０８】
[00116]１つまたは複数の要因が生じることがあり、それによって、平均化点で電流を検知することが困難になる場合がある。たとえば、制御システムでは、ハードウェア回路相遅延、電流サンプル処理もしくはフィルタリング遅延、電流読取り遅延、および／または電源スイッチ不感時間遅延などの１つまたは複数の遅延が発生することがある。
【０１０９】
[00117]電流検知時点で遅延が発生した、および／または正しいモータの電流を正確に検知するようにその時点がチューニングされていない場合、このような測定に依拠する任意のフィードバックシステムの利益が損なわれることがあり、および／または適切に動作しないことがある。たとえば、時間の適正でない電流検知時点によって生じる誤ったフィードバック電流は、電流コマンドと実際の電流ｒｍｓ値の不一致を招くことがあり、これが不安定な制御システムにつながる場合がある。
【０１１０】
[00118]したがって、上記で説明した遅延のうちの１つまたは複数を補償する（ａｃｃｏｕｎｔ  ｆｏｒ）ために電流検知時点を較正することが有益な場合がある。たとえば、制動モードおよび／または動力モードにおけるモータ１１７の動作に基づいて電流検知時点を微調整および／または別の方法で設定する場合がある。
【０１１１】
[00119]電流検知時点は、電流信号を検知する時点として説明することができるが、いくつかのシステムおよび方法では、電流を常に検知することができ、電流検知時点は単に常に検知される電流をラッチまたは別の方法で利用もしくは取得してさらなる処理および／または分析のために送信する時点を指すことがあることに留意されたい。電流検知時点は、電流検知時点が電流の上昇または低下するスロープの平均化点に対応するように常に受け取ることができる電流信号のセットから、電流値をラッチするように構成することができる。
【０１１２】
[00120]前述したように、モータ１１７の測定した電流の大きさは、電流検知時点、電流変換器の換算ドリフト、パルス幅変調スイッチング周波数の選択、および／またはＰＩ利得の選択に依拠および／または左右されることがある。これらの中で、電流検知時点のみが、モータが制動モードで動作しているときと動力モードで動作しているときで反対の効果を示す。
【０１１３】
[00121]図３は、パルス幅変調生成モジュール１１２によって生成される信号などの例示的な信号３０５を示す。信号３０５は、モータ１１７の３つの端子に送信されるべきそれぞれのパルス幅変調電圧信号を生成するために相Ａ、Ｂ、およびＣに対してＰＷＭ生成モジュールにより使用されるＰＷＭ搬送波信号または波形などの基本搬送波波形とすることができる。生成されるモータ端子パルス幅変調電圧信号はそれぞれ、信号３１５、３１７、および３１９と表すことがある。浮動中性点電圧に対する相などの浮動中性点電圧に対する相端子（ｐｈａｓｅ  ｔｅｒｍｉｎａｌ）は、電圧Ｖａｎ３１０と表すことがあり、電圧信号３１５、３１７、および３１９に基づいて取得することができる。
【０１１４】
[00122]図３では、電流信号３４０は、モータが動力モードで動作しているときのモータ１１７からの理想的な電流信号、すなわち遅延の発生しない電流信号に相当し、この電流信号では遅延は発生しない。電流信号３４５は、モータが制動モード（すなわち発電モード）で動作しているときのモータ１１７からの理想的な電流信号に相当する。前述したように、電流信号３４０および３４５の周波数は、ＰＷＭ搬送波信号３０５の周波数の２倍であり、リプル効果を含む。したがって、平均化点３２０Ａ、３２０Ｂ、３２０Ｃ、３２０Ｄ、および３２０Ｅなどの電流信号の平均化点で電流信号３４０を測定することが重要である。同様に、平均化点３２５Ａ、３２５Ｂ、３２５Ｄ、および３２５Ｅで電流信号３４５を測定することも重要である。
【０１１５】
[00123]しかし、電流検知時点がリプル電流平均化時点より早いとき、制動モードおよび動力モードのそれぞれで異なる効果を示すことがある。動力モードでは、より大きな大きさが測定されることがあり、これが、電流フィードバックシステムでは、大きさがより大きくなり、実際の電流では、大きさがより小さくなることにつながることがある。反対に、制動モードでは、より小さな大きさの電流が測定されることがあり、これが、電流フィードバックシステムでは、大きさを示す値がより小さくなり、実際の電流では、大きさがより大きくなることにつながることがある。
【０１１６】
[00124]そうではなく、電流検知時点がリプル電流平均化時点より遅いとき、結果は逆になる。動力モードでは、より小さな大きさの電流が測定されることがあり、これは、電流フィードバックシステムでは、大きさがより小さくなり、実際の電流では、大きさがより大きくなることにつながることがある。その代わりに、制動モードでは、より大きな大きさの電流が測定されることがあり、これが、電流フィードバックシステムでは、大きさを示す値がより大きくなり、実際の電流では、大きさがより小さくなることにつながることがある。
【０１１７】
[00125]システムのこれらの特徴および／または特性は、電流検知時点を較正する方法を提供することができる。図４の方法は、これらの特性を利用して電流検知時点を較正する１つの方法を提案するものである。
【０１１８】
[00126]図４の方法はブロック４０２で始まることができ、ブロック４０２では、検知した電流信号のどれをラッチすべきかについて電流検知時点を識別することができる。
[00127]ブロック４０４では、モータがあるシャフト速度において動力モードで動作しながらモータ１１７を制御するために電流コマンドをモータ１１７に提供することができる。電流コマンドは、たとえば、あるガンマ角における電流の大きさを含む電流コマンドとすることができる。モータ１１７は、設定および／または決定されたシャフト速度で動作することができる。
【０１１９】
[00128]ブロック４０６では、モータが電流コマンドによって制御され、動力モードで動作するとき、実際の電流をモータ１１７から監視および／または測定することができる。たとえば、電流コマンドに応じて動力モードで動作する３相モータ１１７の実際の平均化ｒｍｓ電流の大きさは、ブロック４０２で識別された電流検知時点で検知および／または監視することができる。監視および／または測定は、電力分析器、オシロスコープ、Ｌａｂｖｉｅｗ、または他の監視デバイスもしくは測定デバイスを使用すると、行うことができる。
【０１２０】
[00129]ブロック４０８では、電流整合コマンド、同じ電流コマンド、および／または同一の電流コマンドを与える、送る、および／または別の方法で実行することができる。この電流整合コマンドは、たとえば、同じガンマ角における電流の同じ大きさを含むことができる。この電流整合コマンドは、同じシャフト速度において制動モードで動作する同じモータ１１７に送信することができる。いくつかのシステムでは、制動モードは、同じシャフト速度であるが動力モードとは反対の回転方向におけるモータの動作とすることができる。
【０１２１】
[00130]ブロック４１０では、モータが電流コマンドによって制御され、制動（すなわち発電）モードで動作するとき、実際の電流をモータ１１７から監視および／または測定することができる。たとえば、同じコマンドに応じて制動モードで動作する３相モータ１１７の第２の実際の平均化ｒｍｓ電流の大きさは、ブロック４０２で識別された電流検知時点で検知および／または監視することができる。監視および／または測定は、電力分析器、オシロスコープ、Ｌａｂｖｉｅｗ、または他の監視デバイスもしくは測定デバイスを使用すると、行うことができる。
【０１２２】
[00131]図４の方法は、ブロック４０８および４１０の前にブロック４０４および４０６を実行することを示すが、ブロック４０４および４０６の前にブロック４０８および４１０を実行するように、またはこれらの同時にブロックを実行するように、方法の順序を修正することができる。
【０１２３】
[00132]ブロック４１２では、電流時点において動力モードで測定したモータ１１７の実際の平均化電流は、電流時点において制動モードでモータ１１７の測定した実際の平均化電流と比較することができる。
【０１２４】
[00133]最良、理想的な、および／または適正な電流検知時点は、モータが動力モードであるときと制動モードであるとき、モータ１１７の測定した実際の平均化電流は同じであるものとすることができる。したがって、これらの測定または観測した実際の平均化電流が等しいとき、この方法はブロック４１４に進むことができる。ブロック４１４では、電流検知時点は、電流検知時点が適切な平均化時点で電流信号を正確に測定および／または監視していることを確信して、モータの後続の動作の全体を通じて較正および／または使用すると見なすことができる。
【０１２５】
[00134]あるいは、動力モードにおけるモータ１１７の測定または観測した実際の平均化電流が制動モードと同じでない場合、方法はブロック４１６に進むことができる。ブロック４１６では、ブロック４０２から特定した電流検知時点を調整することができる。たとえば、アルゴリズム、ルックアップテーブル、および／またはルールもしくはロジックは、実際の測定した平均化電流の違いを比較することができ、どの時間方向に電流検知時点を調整するべきかを決定することができる。たとえば、アルゴリズムは、動力モードで測定したモータ１１７の実際の平均化電流が制動モードで測定したモータ１１７の実際の平均化電流より大きい以降の時点、および制動モードで測定したモータ１１７の実際の平均化電流が動力モードで測定したモータ１１７の実際の平均化電流より大きい以降の時点を測定するように電流検知時点を調整することができる。この手順を、電流検知時点のチューニングと呼ぶことがある。いくつかの方法では、パルス幅変調周期ごとに電流検知時点を調整することができる。他の方法および／または手順も可能である。
【０１２６】
[00135]ブロック４１６の後で、方法は、ブロック４０４に戻り、ブロック４１２に再度到達するまで図４の方法を再び続行することができる。ブロック４１２で、動力モードで測定したモータ１１７の実際の電流と制動モードで測定した電流が等しい場合、方法はブロック４１４に進み、そうでない場合、方法はブロック４１６に戻り、プロセスを繰り返す。
【０１２７】
[00136]図４の方法の修正版では、ブロック４０２および４１６を無視することができる。この修正版では、方法は、動力モードのモータ１１７を介してコマンドを実行し、モータ１１７から電流を連続的に検知することによって始めることができる。同様に、モータは、同じシャフト速度で動作しながら同じコマンドによるコマンドを受けることができるが、モータ１１７は制動モードで動作する。電流は、この動作中にも連続的に検知することができる。方法のこの修正版では、ブロック４１２を、モードごとに検知される電流全体に基づいて電流検知時点を計算するブロックで置き換えることができる。たとえば、検知した２つの電流信号を比較して、検知した電流信号の値が等しい時点を特定することができる。次に、これを、ブロック４１２で電流検知時点として特定することができる。
【０１２８】
[00137]図４のブロックは、すべて、または部分的に、データプロセッサ２６４などのプロセッサによって、一次処理モジュール１１４もしくは二次処理モジュール１１６のどちらか、または他の任意の内部もしくは外部のプロセッサもしくはモジュールによって実行することができる。あるいは、またはこれに加えて、電流検知時点を計算および／または較正するために、外部ルーチンおよび診断較正モジュールまたはシステムを実施することができる。
【０１２９】
[00138]少なくこのようにして、動力モードにおけるモータ１１７の実際の平均化電流を制動モードにおけるモータ１１７の実際の平均化電流と比較することによって、実際の平均化電流が等しい点を決定することができる。次に、電流検知時点を特定および／または構成することができ、したがって、正確にそれらの時点で、電流を検知および／またはラッチする。
【０１３０】
[00139]さらに、またはあるいは、適正な電流検知時点を他の方法で較正することができる。いくつかの方法では、ハードウェア相遅延、電流サンプル処理遅延、電流読取り遅延、および不感時間電流相遅延のそれぞれに対して補正の量を個別に計算することができる。これに類似した方法の一例が図５に示されている。
【０１３１】
[00140]図５の方法はブロック５０２で始まることができ、ブロック５０２では、ハードウェア回路相遅延を測定することができる。
[00141]前述したように、制御システムでは、ハードウェア遅延が発生することがある。ハードウェア遅延は、たとえば、モータ１１７に取り付けられたかまたは別の方法で結合された電流変換器から生じるおよび／または関連することがある。あるいは、またはこれに加えて、ハードウェア遅延は、ローパスアンチエイリアシングフィルタなどの１つもしくは複数のフィルタならびに／またはアナログ信号の換算およびオフセットを調整するために使用される演算増幅器などの演算増幅器を使用することから生じることがある。あるいは、またはこれに加えて、ハードウェア遅延は、アナログ／デジタル変換器を使用することから生じることがある。アナログ／デジタル変換器は、サンプリングを有するおよび／もしくは引き起こすならびに／または遅延を保つことがある。
【０１３２】
[00142]ローパスアンチエイリアシングフィルタなどのフィルタ、演算増幅器、およびアナログ／デジタル変換器からのハードウェア遅延は、広範なテストを必要としない場合があるが、その代わり、解析的分析によって計算および／または推定するのが簡単な場合がある。ハードウェア遅延が電流変換器に起因する状況では、相遅延が製造業者の製品シートから明らかでないことがあり、その結果、手動でテスト、較正、および／または決定することが必要な場合がある。
【０１３３】
[00143]ハードウェア回路相遅延は、多数の方法で測定することができる。たとえば、１つの方法では、１対の測定デバイスおよび／または２つのポートを有する１つの測定デバイスを使用することができる。１つの測定デバイスは、モータに接続し、および／またはモータ１１７から出力されるとすぐに信号を受け取ることができ、第２の測定デバイスは、モータ１１７に接続し、ならびに／または信号がシステムのハードウェア回路を通過した後、および／もしくは信号が以下で説明するフィールドプログラマブルゲートアレイ８７０などのフィールドプログラマブルゲートアレイもしくは複合プログラマブルロジックデバイス（ＣＰＬＤ）もしくは他のデバイスなどの他のデジタル記憶コンピューティングデバイスによって受け取られる直前に、モータ１１７から信号を受け取ることができる。信号は両方とも表示し、および／または互いと比較することができ、第２の信号の遅延は、容易に測定および／またはこの比較に基づいて計算することができる。この遅延を測定する他の方法も可能とすることができる。
【０１３４】
[00144]ブロック５０４では、電流サンプル処理またはフィルタリング遅延を測定することができる。制御システムでは、電流サンプルの処理に関連する遅延が発生することがある。電流サンプル処理遅延は、たとえば、フィールドプログラマブルゲートアレイにおけるＦＩＲフィルタなどのサンプル上のデジタルフィルタから生じることがあり、ＦＩＲフィルタは、電流信号中のノイズを除去するために使用することができる。いくつかの状況では、この遅延は、フィルタ設計パラメータに基づいて、および／または遅延説明するためにソフトウェアもしくは他のロジックを使用して、明確に計算することができる。この遅延は、たとえば、ソフトウェア遅延とすることができる。サンプリングされたデジタル電流の拡大縮小および／またはオフセット設定から生じる遅延は、無視できる遅延を引き起こす可能性が高くない場合がある。
【０１３５】
[00145]この電流サンプル処理またはフィルタリング遅延は、ソフトウェアおよび／またはフィールドプログラマブルゲートアレイまたは他のタイプのデジタル記憶および／またはコンピューティングデバイスによって実行される正確に導出した数学方程式であることがある。いくつかのシステムでは、この遅延は一定である場合がある。計算または推定の他の方法も可能とすることができる。
【０１３６】
[00146]ブロック５０６では、電流読取り遅延を推定または計算することができる。制御システムでは、電流の読取りに関連する遅延が発生することがある。電流読取り遅延は、たとえば、電流位置同期および／または変換のために電流サンプルを電流調節コントローラ１１１に読み込むようにコマンドを受けたときなどに、コントローラまたは他の構成要素によって引き起こされるおよび／またはこれらから生じることがある。たとえば、以下で図８を参照して説明するフィールドプログラマブルゲートアレイ８７０とデジタル信号プロセッサ８５０などの、フィールドプログラマブルゲートアレイとデジタル信号プロセッサの間での信号の変換は、これらの構成要素間でそれらを接続するパラレルバスを使用して達成することができ、一方から他方へと信号を送信することに関連する遅延が存在する場合がある。いくつかのシステムでは、最新の電流サンプルのみを、電流調節コントローラ１１１によって読み込むことができる。したがって、これらの遅延は、考慮するべき小さな変化する時間遅延および／または小さな平均化効果を有することがある。いくつかのシステムでは、電流読取りコマンドの読取りが到着したとき、最新の電流サンプルは、生電流をどれくらい速くサンプリングしたかに応じて、ちょうど使用可能であるか、または１つまたは少数のクロックサイクルの間、使用可能である。
【０１３７】
[00147]正確な電流読取り遅延の決定には、困難が伴い、および／もしくは資源が大量に使用されることがあるので、ならびに／または電流読取り遅延をかなり正確に推定することができるので、ブロック５０６は、この遅延を推定するにすぎない場合がある。他の遅延と比較すると、この遅延はかなり小さい場合がある。この遅延の推定は、たとえば、電流信号のサンプリングクロック周期に左右されることがある。たとえば、電流の読取りは即時に行ってもよいし、サンプリングクロックだけ遅延させてもよく、この読取りは、サンプリングクロックに左右されることがある。この遅延の平均は、たとえば、サンプリングクロックの２分の１とすることができる。
【０１３８】
[00148]ブロック５０８では、電源スイッチ不感時間遅延を測定することができる。制御システムでは、電源スイッチング不感時間に関連する遅延が発生することがある。パルス幅変調生成モジュールが比較値に達すると、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）スイッチが、不感時間の保護により、すぐにオンまたはオフにすることができないことがある。不感時間の影響を無視して、パルス幅変調ゼロカウンタ時点は、モータ１１７の実際の電流リプル波形の平均化時点に正確に対応する。しかし、不感時間の影響が無視できない場合がある。したがって、実際の電流リプルの平均化時点は、不感時間持続期間のおよそ半分などの、ＰＷＭゼロカウンタ時点からの時間遅延を有することができ、これにより、平均化電流検知時点の調整を必要とすることがある。
【０１３９】
[00149]不感時間は、たとえば、正確な遅延を変えるために、ＩＧＢＴコントローラなどのハードウェアまたはソフトウェアによって設定することができる。不感時間遅延は、測定してもよいし、設定ハードウェアおよび／またはソフトウェアから確認するだけでもよい。たとえば、不感時間遅延平均は、ハードウェアおよび／またはソフトウェアによって設定される不感時間の半分とすることができる。
【０１４０】
[00150]ブロック５０２、５０４、５０６、および５０８は、図５では、その順序で実行されるように示されているが、他の方法では、これらのブロックのいずれも任意の順序で実行することができる。
【０１４１】
[00151]ブロック５１０では、合計遅延を計算および／または生成することができる。この合計遅延は、たとえば、ブロック５０２、５０４、および５０８からの測定した遅延をまとめてブロック５０６の推定した遅延と加算することによって、計算することができる。これは、たとえば、データプロセッサ２６４などのプロセッサによって、一次処理モジュール１１４もしくは二次処理モジュール１１６のどちらか、または他の任意の内部もしくは外部のプロセッサもしくはモジュールによって行うことができる。合計遅延を取得する他の方法も可能とすることができる。
【０１４２】
[00152]ブロック５１２では、計算した合計遅延を補償するように電流検知時点を調整することができる。たとえば、電流検知時点は、モータ１１７への信号を生成するために、ＰＷＭ周期の開始後に、ある時間の長さ発生できる時点で発生するように設定することができ、この時間の長さは合計遅延に等しくすることができる。このようにして、電流検知時点は、制御システムで起こる可能性のある各遅延を適切に補正および／または補償するように設定することができる。
【０１４３】
[00153]ブロック５１４では、次に、図４のブロック４１４と同様に、モータ１１７によって生成される電流信号から後続の電流検知時点を適切に測定するために電流検知時点を使用することができる。
【０１４４】
[00154]電流検知時点を完全に設定するのは困難である、費用がかかる、および／または資源を大量に必要とすることがあるで、理想的および／または最良の電流検知時点からのいくらかの逸脱が許容可能な場合がある。たとえば、１マイクロ秒程度の遅延または前倒し（ａｄｖａｎｃｅｍｅｎｔ）が許容できる場合がある。他の値および／または遅延が許容できる場合がある。さらに、電流検知時点を較正する前に適切なオフセットを電流変換器の読取り値に与えることが有用な場合があり、これにより、電流検知のオフセット誤差を除去することができる。
【０１４５】
[00155]特定のインバータ設計に対して電流検知時点をチューニングすると、電流検知時点がハードウェア構成要素パラメータの変化に対してあまり変化しないことがある。さらに、電流調節コントローラ１１１で使用されるｄｑ軸が不正確なために所望の値から生成したトルクが逸脱する場合など、電流検知と位置検知の非同期が存在する場合ですら、これは、電流検知時点が適切にチューニングされている限り、電流調整の大きさに直接的に影響しないことがある。したがって、いくつかのシステムでは、電流検知時点を一回チューニングすればよく、このチューニングは、制御システムの本格的な運転の前に実行される。
【０１４６】
[00156]適切な電流検知時点を決定することに加えて、図１の制御システムの適切な機能も、モータ１１７の電流を測定するのに使用する電流変換器（ＣＴ）の適切な較正を必要とすることがある。特に、ＣＴ換算比と呼ぶこともある１つまたは複数のＣＴ換算比を較正することが有益な場合がある。
【０１４７】
[00157]ＣＴ換算係数は、たとえば、ルックアップテーブルに記憶することができ、このルックアップテーブルは、係数を電流変換器からの信号に適用するために使用することができる。このような係数は、たとえば、温度および電流の大きさなどのシステムの種々の影響を補償するために使用することができ、補償しない場合、不正確な電流信号および／または読取り値をもたらすことがある。
【０１４８】
[00158]ＣＴ換算係数は一定でなくてもよく、むしろ、たとえば電流の大きさと共に変化してもよい。したがって、種々の電流の大きさに対するＣＴ換算係数を使用してＣＴを較正することができ、このＣＴ換算係数は、実際の電流の大きさを電流変換器によって測定するときに参照することができる。
【０１４９】
[00159]電流変換器を較正する１つまたは複数の方法が存在する場合がある。たとえば、直流（ＤＣ）電流較正を使用して電流変換器を較正することができ、および／または交流（ＡＣ）電流較正を使用して電流変換器を較正することができる。他の例では、ＤＣ電流較正を使用して電流変換器を較正することができ、次に、その較正を、ＡＣ電流較正を使用して検証することができる。
【０１５０】
[00160]たとえば、図６は、モータ１１７の適切な動作および／または制御を目的とした、電流変換器の較正ならびに／または測定した電流信号および／もしくは電流コマンドの調整に有用な換算係数（または換算比）を較正する１つの方法を示す。
【０１５１】
[00161]図６の方法はブロック６０２で始まり、ブロック６０２では、既知のＤＣ電流の大きさを特定することができる。ＤＣ電流較正では、直流（ｄｃ）電源は、モータ１１７および／または制御システムに取り付ける、接続する、結合する、および／または連通することができる。いくつかのシステムでは、ｄｃ電源は、５００アンペア（Ａ）まで、またはこれを超えるなどの、高電流制限機能を有することができる。他の電源も使用することができる。
【０１５２】
[00162]ブロック６０４では、ｄｃ電源からのＤＣ電流がモータ１１７および／または機械の巻線に流れるように指示することができる。
[00163]ブロック６０６では、実際の（フィードバック）電流は、高性能Ｄａｎｆｙｓｉｃ電流変換器測定を使用して、または実際のｄｃ電流を測定する分路抵抗器などを使用して、モータ１１７から測定することができる。
【０１５３】
[00164]ブロック６０８では、インバータまたはコントローラのフィードバック電流を、ｄｃ電源から供給された実際のＤＣ電流と比較することができる。
[00165]ブロック６０８での比較の結果、ブロック６１０では、換算係数または換算比を導出および／または計算することができる。この換算係数は、ｄｃ電源から供給されモータ１１７を通る実際の測定したＤＣ電流の大きさに対応することができる。たとえば、換算係数は、受け取った実際のフィードバック電流に対する既知のＤＣ電流の大きさであってもよいし、既知のＤＣ電流の大きさに対する受け取った実際のフィードバック電流であってもよい。
【０１５４】
[00166]いくつかの方法では、既知のＤＣ電流は、機械および／またはモータ１１７を反対方向に通ることもできる。いくつかのシステムでは、別の換算比を反対方向に計算することもできる。次に、所与のＤＣ電流および／または測定した電流についての換算比を、換算比の平均を取ることによって計算することができる。これらのシステムおよび方法のうちのいくつかでは、図６の方法のブロックのいくつかまたはすべては、すべての電流に関して第１の方向で方法を完了した後で別々に繰り返してもよいし、指定のＤＣ電流に対する換算係数を決定した直後にＤＣ電流ごとに完了してもよい。
【０１５５】
[00167]ブロック６１１では、ブロック６１０で生成された換算係数を、交流較正を使用して検証することができる。たとえば、４５度という中程度のガンマ角などのあるガンマ角で特定の電流の大きさがモータ１１７に流れるように指示することができ、モータ１１７からの実際の平均３相電流を受け取ることができ、実際の平均３相電流をコマンド固有電流と比較することができる。また、またはあるいは、ブロック６１１は、以下で特定するＡＣ電流較正手順に一致するように実行することができる。
【０１５６】
[00168]ブロック６１１は、複数のシャフト速度で、および／または異なる電気周波数により、繰り返すことができる。ブロック６１１は、任意選択とすることができる。あるいは、以下で説明するように、この方法のブロック６１４の後で検証ブロック６１１を行うことができる。
【０１５７】
[00169]ブロック６１２では、換算係数をルックアップテーブルに記憶することができる。このルックアップテーブルは、電子データ処理システム１２０、データプロセッサ２６４などのデータプロセッサ、および／または一次処理モジュール１１４、二次処理モジュール１１６、もしくは他の構成要素などの制御システムの種々の構成要素の一部である、連通する、接続する、取り付ける、および／または別の方法でリンクすることができる。記憶した換算係数は、モータ１１７または機械の巻線を流れる、コマンドを受けたＤＣ電流の大きさに関連および／または従属することもできる。
【０１５８】
[00170]ブロック６１４では、方法は、どこでルックアップテーブルが十分な数の換算係数エントリを有するかを確認するために見ることができる。たとえば、ルックアップテーブルは、ある一定の数のエントリを必要とすることがあり、または、ＤＣ電流のあらゆる追加アンペアに関するものなど、電流のあらゆる間隔に関するエントリを必要とすることがある。他の方法では、このブロックは、手動で実行することができ、および／または排除することができる。これらの方法のうちのいくつかでは、ブロック６０２は、むしろ、換算比の計算を必要とする場合がある既知のＤＣ電流の大きさの完全なリストを含んでもよく、ブロック６１２は、その代わりに、そのリストをチェックして、換算比のすべてを計算したかどうかを確認するだけでもよい。
【０１５９】
[00171]より多くの計算が必要な場合、方法は、ブロック６１８に移動することができる。方法のブロック６０４に移動することによって、別の既知のＤＣ電流の大きさを使用して、換算係数を計算することができる。
【０１６０】
[00172]上記で説明したＤＣ電流換算処理は、１つまたは複数の異なる既知のＤＣ電流を使用して、１回または複数回繰り返すことができる。換算係数は、異なる既知のＤＣ電流および／またはモータ１１７からの測定した電流のそれぞれに対して収集することができる。
【０１６１】
[00173]換算係数は、ルックアップテーブルなどのテーブルに記憶および／または入力することができる。このルックアップテーブルは、図１および２の電子データ処理システム１２０、データ記憶デバイス２６０、データプロセッサ２６４、ならびに／または制御システムの他の構成要素に記憶し、および／またはこれらによってアクセスすることができる。
【０１６２】
[00174]図６の方法は、任意の商用タスクおよび／または指定のタスクにおいてモータ１１７の動作の前に実行することができる。ルックアップテーブルが完成した場合、方法はブロック６１６に移動することができる。ブロック６１６では、ルックアップテーブルを使用することができる。ルックアップテーブルは、たとえば、モータ１１７からの実際の測定した電流を受け取るまたはモータ１１７に適用される電流コマンドをチェックし、ルックアップテーブルからの換算比および／または換算係数を実際の測定した電流に適用し、調整した電流を取得することによって使用することができる。他の使用法も可能である。
【０１６３】
[00175]その後、モータ１１７が動作中のときはいつでも、テーブル、データ、および／またはルックアップテーブルにアクセスすることができる。ルックアップテーブルのデータは、指定のＣＴからの読取り値を拡大縮小するために使用することができ、および／またはルックアップテーブルのデータに基づいてモータ１１７への入力を変えるために使用することができる。
【０１６４】
[00176]制御システムおよび／またはモータ１１７と共に使用する電流変換器のそれぞれに対して、これらのプロセスを実行することができる。たとえば、モータ１１７が３相モータである場合、３つの電流変換器がモータ１１７と共に含まれることがある。電流変換器のそれぞれは、テーブルならびに／または換算データおよび換算比を含むことができ、これらは、その後、電流変換器に対して、または電流変換器からデータを適切に拡大縮小するために依拠することができる。たとえば、３相モータの相ごとに１つのセンサ１１５を使用してデータを検知することができる。このＤＣ電流較正手順は、換算データを適切に決定および電流変換器に供給するのに十分なものとすることができる。
【０１６５】
[00177]前述したように、ブロック６１１に示される、ＡＣ電流較正を使用してルックアップテーブル中の換算比を検証することは、ブロック６１４の後で行うこともできる。
[00178]ＡＣ電流較正は、主要な原動機を利用および／または必要とすることがある。この主要な原動機は、機械の基本速度などの一定のシャフト速度を維持することができる。既知の電流コマンドは、あるガンマ角で電流のある大きさを有することができ、次に、この既知の電流コマンドをモータ１１７に供給することができる。このガンマ角は、たとえば、４５度とすることができる。
【０１６６】
[00179]モータ１１７の実際の平均化３相電流は、監視、検知、および／または別の方法で観測することができる。観測した電流は、コマンドを受けた値と比較することができる。この比較から、換算係数または換算比を取得、特定、計算、および／または決定することができる。ＡＣ電流較正を検証プロセスとして使用する場合、換算係数は、ＤＣ電流較正換算比と比較することができる。ＡＣ電流較正では、電流変換器のうちの１つに対するいずれか１つの特定のＣＴ換算係数ではなく、３つの電流変換器すべてに対するＣＴ換算係数を同時に調整することができる。さらに、いくつかのシステムでは、ＡＣ電流較正を実行する前に十分に小さなアンバランス率（ｕｎｂａｌａｎｃｅ  ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ）を達成するために、適切なパルス幅変調スイッチング周波数および／またはＰＩ利得を確実に慎重にチューニングすることが有用な場合がある。
【０１６７】
[00180]前述したように、ＣＴ換算係数は、ルックアップテーブルなどのテーブルに記憶することができる。アナログ／デジタル変換器１２２から二次処理モジュール１１６に送信されるそれらの電流フィードバック信号などの、後続の３相電流フィードバックの読取り時に、電流フィードバックの読取り値をＣＴ換算係数によって調整するおよび／またはＣＴ換算係数を乗算することができる。これは、３相電流変換器が大きさに対して近い換算係数を有する場合に最良であることがある。
【０１６８】
[00181]ＣＴルックアップテーブルを使用する一例が図７の回路図に示されている。図７では、ブロック７１０においてｄ軸電流コマンドとｑ軸電流コマンドを結合し、ブロック７１５の式を使用して、ＣＴ換算ルックアップテーブル７２０への合計電流コマンド入力７１８を実現することができる。ブロック７１５の式は、以下のものとすることができる。
【０１６９】
ｉ＊＝平方根（（ｉｄ＊）２＋（ｉｑ＊）２）
[00182]さらに、ＣＴ換算ルックアップテーブル７２０は、電流コマンドベクトル７２２およびＣＴ換算ベクトル７２４も入力として受け取ることができる。これらのベクトル７２２および７２４は、種々の既知のＤＣ電流の大きさに関連するので、ＣＴ換算係数に関する情報を含むことができる。たとえば、ベクトル７２２は、ＤＣ電流較正手順中に既知のＤＣ電流の大きさを記憶することができ、および／またはベクトル７３４は、各ｄｃ電流の大きさで計算した対応する換算比を記憶することができる。他の構成も可能である。
【０１７０】
[00183]電流変換器換算係数７３０は、入力電流コマンド７１８に基づいて、ＣＴ換算ルックアップテーブル７２０から出力することができる。たとえば、ＣＴ換算ルックアップテーブル７２０への電流入力は、ルックアップテーブル中の情報と比較することができ、電流コマンドの大きさに基づいて、適切なＣＴ換算係数を選択することができる。
【０１７１】
[00184]相電流計算ブロック７２５は、適切なフィルタリング、処理などの後で、モータ１１７からの３相電流を計算するために使用することができる。たとえば、相計算ブロック７２５は、図１の二次処理モジュール１１６で実施するおよび／またはこれを備えることができる。
【０１７２】
[00185]電流の３相のそれぞれは、相Ａ電流７２７、相Ｂ電流７２８、および相Ｃ電流７２９と識別され、次に、ＣＴ換算係数７３０を乗算することができる。たとえば、乗算ブロック７４０では、相Ａ電流７２７にＣＴ換算係数７３０を乗算することができる。乗算ブロック７４１では、相Ｂ電流７２８にＣＴ換算係数７３０を乗算することができる。乗算ブロック７４２では、相Ｃ電流７２９にＣＴ換算係数７３０を乗算することができる。これらの結果は、個別に出力するおよび／またはブロック７５０で結合して出力７６０を得ることができる。
【０１７３】
[00186]図７は、３相電流の３相すべてに対する１つのルックアップテーブルを示しているが、いくつかの他のシステムでは、相および／または電流変換器のそれぞれは、異なるルックアップテーブルを有することができる。たとえば、ＣＴルックアップテーブル７２０は、乗算ブロック７４０で相Ａ電流７２７に対する電流を乗算および／または調整するためにのみ使用することができるが、第２のＣＴルックアップテーブル（図示せず）は、相Ｂ電流に対する電流を乗算および／または調整するために使用することなどができる。ＣＴ換算ルックアップテーブルは、ブートブック（ｂｏｏｔ  ｂｏｏｋ）またはＥＥＰＲＯＭに記憶される場合、比較を簡単にするためにコントローラに読み込むことができる。
【０１７４】
[00187]電流検知時点を適切にチューニングした場合、上記で説明したＤＣ／ＡＣ電流較正手順は、誤差１％以内などの、非常に正確な電流調節の大きさを達成することができる。これは、速度範囲全体を通じて種々の電流またはトルクレベルで可能にすることができる。
【０１７５】
[00188]図８は、電流検知時点および／またはＣＴ換算比を較正した後の、制御システム内のいくつかの電流検知構成要素の動作の一例を示す。
[00189]フィールドプログラマブルゲートアレイ８７０は、モータ１１７から電流を検知するために使用する外部アナログ／デジタル変換器８８０に取り付ける、接続する、結合する、および／または連通することができる。外部のアナログ／デジタル変換器８８０は、アナログ／デジタル変換器１２２であってもよいし、別のアナログ／デジタル変換器であってもよい。外部のアナログ／デジタル変換器８８０は、電流信号を連続的に検知することができ、この検知した電流信号から連続ストリームまたはデジタルサンプルおよび／もしくは信号のセットを生成することができ、これは、フィールドプログラマブルゲートアレイ８７０に送信することができる。たとえば、外部アナログ／デジタル変換器に対するサンプリング速度は、１〜２マイクロ秒ごとに新しいサンプルを生成することができる。アナログ／デジタル変換器８８０は、図８では外部にあるように示されているが、フィールドプログラマブルゲートアレイ８７０は、代わりに内部のアナログ／デジタル変換器を有することができる。
【０１７６】
[00190]本明細書においてフィールドプログラマブルゲートアレイ８７０を参照するが、この構成要素は、いくつかのシステムでは、複合プログラマブルロジックデバイス（ＣＰＬＤ）などの別のタイプのデジタル記憶および／またはコンピューティングデバイスであってもよいことを理解されたい。
【０１７７】
[00191]フィールドプログラマブルゲートアレイ８７０は、外部アナログ／デジタル変換器８８０からデジタル電流サンプルを連続的に受け取ることができる。フィールドプログラマブルゲートアレイ８７０は、たとえばバッファ８９０を含むことができ、バッファ８９０は、アナログ／デジタル変換器８８０から受け取ったデジタル電流サンプルを記憶するために使用することができる。
【０１７８】
[00192]さらに、またはあるいは、フィールドプログラマブルゲートアレイ８７０は、１つまたは複数のフィルタを含むことができる。たとえば、フィールドプログラマブルゲートアレイ８７０は、受け取った電流信号からノイズをフィルタリングするために使用できるＦＩＲフィルタを有することができる。
【０１７９】
[00193]デジタル信号プロセッサ８５０は、フィールドプログラマブルゲートアレイ８７０に取り付ける、接続する、結合する、および／または連通することができる。デジタル信号プロセッサ８５０は、たとえば、較正した電流検知時点に関連するデータにアクセスおよび／または記憶することができる。たとえば、デジタル信号プロセッサ８５０は、遅延および／もしくは電流信号に関連するデータを有することができ、ならびに／または信号８１０などの、生成モジュール１１２によって生成されたＰＷＭ搬送波信号を監視することができる。
【０１８０】
[00194]生成モジュール１１２から受け取ったＰＷＭ搬送波信号、ならびに電流検知時点についてのデータに従って、デジタル信号プロセッサ８５０は、受け取った電流信号をサンプリングするべき適切な時点を計算、推定、識別、および／または別の方法で決定することができる。この適切な時点は、デジタル信号プロセッサ８５０の中の点線８０６および点線８０８として示すことができる。この決定に従って、デジタル信号プロセッサは、デジタルパルス８３０を生成および／またはフィールドプログラマブルゲートアレイ８７０に送ることができる。デジタルパルス８３０は、検知した電流信号から電流値をラッチするべき電流検知時点を示すことができる。デジタルパルス８３０は、立ち上がりエッジによってトリガされるデジタルパルスとすることができ、および／または最良のおよび／または較正した電流検知時点を表すことができる。デジタルパルス８３０の立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジは、検知した電流信号の平均化点に対応するように構成することができる。デジタルパルス８３０は、電流信号のセットから電流値手がかりを提供するように、またはラッチするように構成することができ、したがって、電流の上昇または低下するスロープの平均化点に対応する。
【０１８１】
[00195]デジタル信号プロセッサ８５０は、デジタルパルス８３０をいくつかの方法で生成することができる。たとえば、デジタル信号プロセッサ８５０は、６つものＰＷＭモジュールまたはＰＷＭ生成器を含むおよび／または使用することができる。いくつかのデジタル信号プロセッサ８５０では、これらのＰＷＭ生成器のうちの３つを、相Ａ電圧信号、相Ｂ電圧信号、および相Ｃ電圧信号などの、モータ１１７に送信するべき電圧信号またはパルスを生成するために使用することができる。信号８１０は、たとえば、これらの３つのＰＷＭ生成器によって生成される３つのＰＷＭ搬送波信号の組合せを表すことができる。
【０１８２】
[00196]さらに、またはあるいは、パルス８２０などのアップカウント（アップカウント）搬送波信号を生成する予備ＰＷＭ生成モジュール。いくつかのシステムでは、デジタルパルス８２０を生成するためにエンハンスドキャプチャ（ｅＣａｐ）モジュールなどの他の予備ＤＳＰ構成要素を使用することも可能である。アップカウント搬送波信号は、たとえば、図８において点線８０２および８０４で示される、３相生成信号８１０に対応するゼロ点、低点、または期間点（ｐｅｒｉｏｄ  ｐｏｉｎｔ）で開始できる周期を有することができる。予備ＰＷＭモジュール搬送波信号８２０は、相Ａ、Ｂ、およびＣに対する搬送波信号８１０を生成する他の３つのＰＷＭモジュールと同期することができる。電流検知時点は、デジタル信号プロセッサ８５０においていくつかの方法で計算および／または記憶することができる。たとえば、デジタル信号プロセッサ８５０は、アップカウントパルス８２０の開始後にデジタルパルス８３０を指定のカウント、または時間生成できるように構成することができる。この時間は、たとえば、遅延８０９によって表すことができる。アップカウント搬送波信号８２０の開始と電流検知時点の間の遅延８０９を調整することによって、デジタル信号プロセッサは、最良の電流検知時点に対応するデジタルパルス８３０を適切に生成するために容易に較正することができる。
【０１８３】
[00197]デジタル信号プロセッサ８５０から送られたデジタルパルス８３０を受け取ると、フィールドプログラマブルゲートアレイ８７０は、その時点で外部アナログ／デジタル変換器から送信された３相電流をラッチ、カタログ化、文書化、および／または別の方法で識別することができる。具体的には、フィールドプログラマブルゲートアレイ８７０は、デジタルパルスの立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジによって示される電流検知時点で連続的に検知およびフィルタリングした電流信号から３相電流値のセットをラッチするように構成することができる。このラッチした３相電流値セットは、たとえば、デジタルパルス８３０を受け取った時点におけるフィールドプログラマブルゲートアレイ８７０のバッファ内の相電流値の最新のセットとすることができる。
【０１８４】
[00198]次に、このラッチした３相電流信号８９５は、デジタル信号プロセッサ８５０に送信する、送る、与える、および／または別の方法で送信することができる。デジタル信号プロセッサ８５０は、受け取った３相電流信号８９５を処理することができる。たとえば、デジタル信号プロセッサ８５０は、受け取った３相信号に対してパーク変換または他の相変換を実行することができ、その結果、ｄ軸電流信号およびｑ軸電流信号を生成することができる。変換を実行した後、デジタル信号プロセッサ８５０は、結果として生成される２相電流信号を電流調節コントローラ１１１などに送信する、与える、送る、および／または別の方法で出力することができる。
【０１８５】
[00199]あるいは、信号の変換は、フィールドプログラマブルゲートアレイ８７０内で、および／またはこれによって実行することができる。
[00200]図８は、１つの外部アナログ／デジタル変換器８８０を示しているが、これより多くの外部アナログ／デジタル変換器が存在してもよい。たとえば、制御システムは、３つの外部アナログ／デジタル変換器を使用することができ、この変換器のそれぞれは３相電流の相の１つを対象とする。これに似たシステムでは、フィールドプログラマブルゲートアレイ８７０は、外部アナログ／デジタル変換器のそれぞれから受け取った記憶したデジタル電流サンプルから検知した３相電流のうちの１相をラッチすることができる。他の構成も可能である。
【０１８６】
[00201]いくつかのシステムでは、フィールドプログラマブルゲートアレイ８７０とデジタル信号プロセッサ８５０の一方または両方は、二次処理モジュール１１６の構成要素とすることができる。他のシステムでは、フィールドプログラマブルゲートアレイ８７０とデジタル信号プロセッサ８５０の一方または両方は、電子データ処理システム１２０の構成要素とすることができる。他のシステムでは、他の構成も可能とすることができる。
【０１８７】
[00202]好ましい実施形態について説明してきたが、添付の特許請求の範囲において定義される本発明の範囲から逸脱することなく、種々の変更を加えることができることは明らかであろう。
【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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【国際調査報告】
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