(57)【要約】  データプロセッサは、一定期間の間、複合トルクコマンドが予め設定されたトルク閾値より大きいかどうかを決定する（Ｓ３０２）。複合トルクコマンドは、直軸電流コマンドおよび横軸電流コマンドに変換可能である（Ｓ３０２）。データプロセッサは、一定期間の間、モータのロータ速度が予め設定された速度閾値未満かどうかを決定する（Ｓ３０４）。複合トルクコマンドが予め設定されたトルク閾値より大きい場合、およびロータ速度が予め設定された速度閾値未満の場合、データプロセッサ、電流調整モジュールまたは電流整形モジュールは、直軸電流コマンドおよび横軸電流コマンドを調節して、一定期間の間に、修正された直軸電流コマンドおよび修正された横軸電流コマンドを取得する（Ｓ３０８）。この場合、修正された電流コマンドは、ロータの検出された回転位置によって変化して、ほぼ一定の軸トルク出力を実現する。
2014507111.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
失速動作状態かそれに近い状態で電気モータを制御するための方法であって、
前記電気モータのロータの回転位置を検出するステップと、
ある期間、複合トルクコマンドが予め設定されたトルク閾値より大きいかどうかを判定するステップであって、前記複合トルクコマンドは、直軸電流コマンドおよび横軸電流コマンドに変換可能である、ステップと、
前記ある期間、前記ロータのモータ速度が予め設定された速度閾値未満かどうかを判定するステップと、
前記複合トルクコマンドが前記予め設定されたトルク閾値より大きい場合、および前記モータ速度が前記予め設定された速度閾値未満の場合、前記直軸電流コマンドおよび前記横軸電流コマンドを調節して、前記ある期間に、修正された直軸電流コマンドおよび修正された横軸電流コマンドを取得するステップであって、前記修正された電流コマンドは、前記ロータの検出された前記回転位置によって変化して、ほぼ一定の軸トルク出力を実現する、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、前記複合トルクコマンドに基づき、１つまたは複数の多次元データ構造またはルックアップテーブルから、ｄｑ軸電流コマンドを生成するステップ
をさらに含む、方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって、前記修正された電流コマンドを前記モータに適用して、トルク発振を最小限に抑えるまたは低減するステップであって、前記モータは、前記ロータに関連付けられた、固定子内の固定子スロットと永久磁石とを有する永久磁石モータを含む、ステップ
をさらに含む、方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法であって、一定の軸トルク出力を各スロットスパンにわたるすべてのロータ位置で得ることができるように、前記修正された電流コマンドが選択され、前記修正された電流コマンドがない場合、最大ピーク失速トルクは前記モータの固定子の各スロットの径方向のほぼ中間点で生じることになり、最小ピーク失速トルクは前記モータの固定子の各スロット口の径方向のほぼ中間点で生じることになる、方法。
【請求項５】
請求項３に記載の方法であって、一定の軸トルク出力をロータ周辺部全体にわたって得ることができるように、かつ前記出力トルクが各スロットスパンにわたってほぼ均一になるように、前記修正された電流コマンドが選択される、方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法であって、前記複合トルクコマンドはパーセンテージとして表される失速トルクコマンドを含む、方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法であって、前記修正された横軸電流コマンドおよび前記修正された直軸電流コマンドは、前記直軸電流コマンドおよび横軸電流コマンドを失速トルク係数で乗算することによって求められ、前記失速トルク係数は、対応する検出されたロータ位置によって定められる、方法。
【請求項８】
請求項１に記載の方法であって、前記修正された横軸電流コマンドおよび前記修正された直軸電流コマンドは、データ記憶デバイス内の１つまたは複数の多次元ルックアップテーブルまたはデータ構造に格納された前記直軸電流コマンドおよび前記横軸電流コマンドを失速トルク係数で乗算することによって求められる、方法。
【請求項９】
請求項１に記載の方法であって、前記予め設定されたトルク閾値は、前記モータのピークトルクの約８０から８５パーセントである、方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の方法であって、前記予め設定されたトルク閾値は、最大失速トルクのおよそ８０パーセントである、方法。
【請求項１１】
請求項１に記載の方法であって、前記予め設定された速度閾値は、毎分約５０回転から約１００回転である、方法。
【請求項１２】
請求項１に記載の方法であって、前記予め設定された速度閾値は、毎分およそ１００回転以下である、方法。
【請求項１３】
失速動作状態かそれに近い状態で電気モータを制御するためのシステムであって、
前記電気モータのロータの回転位置を検出するセンサと、
直軸電流コマンドおよび横軸電流コマンドに変換可能である複合トルクコマンドが、ある期間、予め設定されたトルク閾値より大きいかどうかを判定するデータプロセッサであって、前記ある期間、前記ロータのモータ速度が予め設定された速度閾値未満かどうかを判定するように構成されたデータプロセッサと、
前記複合トルクコマンドが前記予め設定されたトルク閾値より大きい場合、および前記モータ速度が前記予め設定された速度閾値未満の場合、前記直軸電流コマンドおよび前記横軸電流コマンドを調節して、前記ある期間に、修正された直軸電流コマンドおよび修正された横軸電流コマンドを取得する電流調整モジュールであって、前記修正された電流コマンドは、前記ロータの検出された前記回転位置によって変化して、ほぼ一定の軸トルク出力を実現する、電流調整モジュールと
を備えたシステム。
【請求項１４】
請求項１３に記載のシステムであって、
データバスを介して前記データプロセッサと通信することが可能なデータ記憶デバイスと、
前記複合トルクコマンドに基づき、前記直軸電流コマンドおよび前記横軸電流コマンドをそれぞれ生成する第１のルックアップテーブルおよび第２のルックアップテーブルであって、前記データ記憶デバイスに格納される第１のルックアップテーブルおよび第２のルックアップテーブルと
をさらに備えたシステム。
【請求項１５】
請求項１３に記載のシステムであって、前記電流調整モジュールは、前記修正された電流コマンドを前記モータに適用して、トルク発振を最小限に抑えまたは低減するように構成され、前記モータは、前記ロータに関連付けられた、固定子内の固定子スロットと永久磁石とを有する永久磁石モータを含む、システム。
【請求項１６】
請求項１５に記載のシステムであって、前記電流調整モジュールは、一定の軸トルク出力を各スロットスパンにわたるすべてのロータ位置で得ることができるように、修正された電流コマンドを選択するように構成され、前記修正された電流コマンドがない場合、最大ピーク失速トルクは前記モータの固定子の各スロットの径方向のほぼ中間点で生じることになり、最小ピーク失速トルクは前記モータの固定子の各スロット口の径方向のほぼ中間点で生じることになる、システム。
【請求項１７】
請求項１６に記載のシステムであって、前記電流調整モジュールは、一定の軸トルク出力をロータ周辺部全体にわたって得ることができるように、かつ前記出力トルクが各スロットスパンにわたってほぼ均一になるように、修正された電流コマンドを選択するように構成されたシステム。
【請求項１８】
請求項１３に記載のシステムであって、前記複合トルクコマンドは基準トルクのパーセンテージとして表される、システム。
【請求項１９】
請求項１３に記載のシステムであって、前記データプロセッサは、前記直軸電流コマンドおよび横軸電流コマンドを失速トルク係数で乗算することによって、前記修正された横軸電流コマンドおよび前記修正された直軸電流コマンドを求め、前記失速トルク係数は対応する検出されたロータ位置によって定められる、システム。
【請求項２０】
請求項１３に記載のシステムであって、前記データプロセッサは、データ記憶デバイス内のデータ構造に格納された前記直軸電流コマンドおよび前記横軸電流コマンドを失速トルク係数で乗算することによって、前記修正された横軸電流コマンドおよび前記修正された直軸電流コマンドを求める、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本文献は、２０１１年２月２８日に出願され「ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＳＹＳＴＥＭ  ＦＯＲ  ＣＯＮＴＲＯＬＬＩＮＧ  ＡＮ  ＥＬＥＣＴＲＩＣ  ＭＯＴＯＲ  ＡＴ  ＯＲ  ＮＥＡＲ  ＳＴＡＬＬ  ＣＯＮＤＩＴＩＯＮＳ（失速状態かそれに近い状態で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第６１／４４７，３２３号に基づく優先権を、米国特許法第１１９条（ｅ）項に基づき主張する。
【０００２】
本発明は、失速状態かそれに近い状態で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】
電気モータは、埋込永久磁石型（ＩＰＭ）モータ、ＩＰＭ同期モータ、表面実装永久磁石モータ、または他の永久磁石モータ構成など、永久磁石および固定子を有するロータを特色とすることができる。電気モータは、車両推進に使用され得、これにはしばしば、広い速度範囲のモータ制御が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
失速状態とは、トルク負荷が電気モータに加えられて、それによりモータのシャフト速度が毎分ゼロ回転になる、またはそれに近づくことを意味する。例えば、電気モータによって推進される車両が静止位置からスタートする場合、車両が重い荷を積んでいる場合、車両がトレーラもしくは道具をけん引している場合、または車両が傾斜面を上っている場合、失速状態に直面する場合がある。失速状態に近づくより低い動作速度において、電気モータは、一時的なトルクリップル、トルク出力発振、または可変トルク出力に直面している場合がある。車両の乗員または操作者は、一時的なまたは可変的なトルク出力によって車両の揺動した、小刻みの、または断続的な動きに気づいたり、またはそれについて不満を示したりすることもある。したがって、失速状態に近づくより低い動作速度で均一のまたは安定したトルク出力を提供するために、失速状態かそれに近い状態で電気モータを制御するための方法およびシステムが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施形態によると、失速動作状態かそれに近い状態で電気モータを制御するための方法およびシステムが提示される。センサは、電気モータのロータの回転位置を検出する。データプロセッサは、一定期間の間、複合トルクコマンドが予め設定されたトルク閾値より大きいかどうかを決定する。複合トルクコマンドは、直軸電流コマンドおよび横軸電流コマンドに変換可能である。データプロセッサは、一定期間の間、ロータのモータ速度が予め設定された速度閾値未満かどうかを決定する。複合トルクコマンドが予め設定されたトルク閾値より大きい場合、およびロータ速度が予め設定された速度閾値未満の場合、データプロセッサ、電流調整モジュールまたは電流整形モジュールは、直軸電流コマンドおよび横軸電流コマンドを調節して、一定期間の間に、修正された直軸電流コマンドおよび修正された横軸電流コマンドを取得する。ここで、修正された電流コマンド（すなわち、トルク失速係数）は、ロータの検出された回転位置によって変化して、ほぼ一定の軸トルク出力を実現する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】失速状態かそれに近い状態で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の電子データ処理システムのブロック図である。
【図３】失速状態かそれに近い状態で電気モータを制御するための方法の第１の例のフローチャートである。
【図４】失速状態かそれに近い状態で電気モータを制御するための方法の第２の例のフローチャートである。
【図５】失速状態かそれに近い状態で電気モータを制御するための方法の第３の例のフローチャートである。
【図６】モータ（例えば、埋込永久磁石型モータ）の例示的な実施形態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
一実施形態によると、図１は、モータ１１７（例えば、埋込永久磁石型（ＩＰＭ）モータ）または他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、システムは、モータ１１７は別として、インバータまたはモータコントローラと呼ばれる場合がある。
【０００８】
システムは、電子モジュール、ソフトウェアモジュール、またはその両方を含む。一実施形態では、モータコントローラは、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の電子データ処理システム１２０を含む。電子データ処理システム１２０は、図１の破線で示され、図２でより詳細に示される。
【０００９】
データ処理システム１２０は、インバータ回路１８８に結合される。インバータ回路１８８は、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）を駆動または制御して、モータ１１７に対して制御信号を出力する半導体駆動回路を含む。さらには、インバータ回路１８８は、モータ１１７に結合される。モータ１１７は、モータシャフト１２６またはロータに関連付けられるセンサ１１５（例えば、位置センサ、レゾルバまたはエンコーダ位置センサ）に関連付けられる。センサ１１５およびモータ１１７は、データ処理システム１２０に結合されて、例えば、可能なフィードバックデータまたは信号の中でもとりわけ、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）、生位置信号を提供する。他の可能なフィードバックデータには、巻線温度読取り値、インバータ回路１８８の半導体温度読取り値、三相電圧データ、または、モータ１１７ついての他の熱情報もしくは性能情報が含まれるが、これらに限定されない。
【００１０】
一実施形態では、トルクコマンド生成モジュール１０５はｄｑ軸電流生成マネージャ１０９（例えば、ｄｑ軸電流生成ルックアップテーブル）に結合される。ｄｑ軸電流は、モータ１１７などのベクトル制御交流機のコンテキストにおいて適用可能な直軸電流および横軸電流を指す。ｄｑ軸電流生成マネージャ１０９の出力および電流調整モジュール１０７（例えば、ｄｑ軸電流調整モジュール１０７）の出力は、加算器１１９に供給される。さらには、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、電流調節コントローラ１１１に提供または結合される。
【００１１】
電流調節コントローラ１１１は、パルス幅変調（ＰＷＭ）生成モジュール１１２（例えば、空間ベクトルＰＷＭ生成モジュール）と通信可能である。電流調節コントローラ１１１は、ｄｑ軸電流コマンド（例えば、ｉｄ＊およびｉｑ＊）および実ｄｑ軸電流（例えば、ｉｄおよびｉｑ）のそれぞれを受信し、対応するｄｑ軸電圧コマンド（例えば、ｖｄ＊およびｖｑ＊コマンド）を出力して、それらをＰＷＭ生成モジュール１１２に入力する。
【００１２】
一実施形態では、ＰＷＭ生成モジュール１１２は、直軸電圧および横軸電圧データを二相データ表示から三相表示（例えば、ｖａ＊、ｖｂ＊およびｖｃ＊などの三相電圧表示）に変換して、例えば、モータ１１７を制御する。ＰＷＭ生成モジュール１１２の出力は、インバータ１８８に結合される。
【００１３】
インバータ回路１８８は、モータ１１７に印加さ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、方形波、正弦波または他の波形）を生成、改変、および制御するための、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。ＰＷＭ生成モジュール１１２は、インバータ回路１８８内のドライバステージに入力を提供する。インバータ回路１８８の出力ステージは、パルス幅変調信号、または他の交流信号を提供してモータを制御する。一実施形態では、インバータ１８８は、直流（ＤＣ）電圧バスが動力源となっている。
【００１４】
モータ１１７は、モータシャフト１２６の角度位置、モータシャフト１２６の速度または速力およびモータシャフト１２６の回転方向のうちの少なくとも１つを推定するセンサ１１５（例えば、レゾルバ、エンコーダ、速度センサ、または他の位置センサ（単数または複数））に関連付けられる。センサ１１５は、モータシャフト１２６に取り付けられるか、モータシャフト１２６と一体化されてもよい。センサ１１５の出力は、一次処理モジュール１１４（例えば、位置および速度処理モジュール）と通信可能である。一実施形態では、センサ１１５は、アナログ位置データまたはアナログ速力データをデジタル位置データまたはデジタル速力データにそれぞれ変換するアナログ／デジタル変換器（図示せず）に結合されてもよい。他の実施形態では、センサ１１５（例えば、デジタル位置エンコーダ）は、位置データまたは速力データのデジタルデータ出力をモータシャフト１２６またはロータに提供することができる。
【００１５】
一次処理モジュール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速度データ）は、測定された電流の三相デジタル表示それぞれを測定された電流の対応する二相デジタル表示に変換する相変換器１１３（例えば、三相／二相電流パーク変換モジュール）に伝達される。一次処理モジュール１１４の第２の出力（例えば、速度データ）は、計算モジュール１１０（例えば、調整電圧／速度比モジュール）に伝達される。
【００１６】
検知回路１２４の入力は、モータ１１７の端子に結合されて、少なくとも測定された三相電流と、直流（ＤＣ）バス（例えば、ＤＣ電源をインバータ回路１８８に提供することができる高電圧ＤＣバス）の電圧レベルとを感知する。検知回路１２４の出力は、アナログ／デジタル変換器１２２に結合されて、検知回路１２４の出力をデジタル化する。さらには、アナログ／デジタル変換器１２２のデジタル出力は、二次処理モジュール１１６（例えば、直流（ＤＣ）バスおよび三相電流処理モジュール）に結合される。例えば、検知回路１２４は、モータ１１７に関連付けられて、三相電流（例えば、モータ１１７の巻線に印加された電流、巻線に誘導された逆ＥＭＦ、またはその両方）を測定する。
【００１７】
一次処理モジュール１１４および二次処理モジュール１１６の一定の出力を、相変換器１１３に供給する。例えば、相変換器１１３は、パーク変換または他の変換式（例えば、当業者にとって適切かつ既知である、ある変換式）を適用して、二次処理モジュール１１６からのデジタル三相電流データおよびセンサ１１５からの位置データに基づき、測定された電流の三相表示を電流の二相表示に変換することができる。相変換器１１３のモジュールの出力は、電流調節コントローラ１１１に結合される。
【００１８】
一次処理モジュール１１４および二次処理モジュール１１６の他の出力は、計算モジュール１１０（例えば、調整電圧／速度比計算モジュール）の入力に結合され得る。例えば、一次処理モジュール１１４は、速度データ（例えば、１分当たりのモータシャフト１２６の回転数）を提供することができるのに対して、二次処理モジュール１１６は、（例えば、車両の直流（ＤＣ）バス上の）測定されたレベルの直流電圧を提供することができる。インバータ回路１８８に電気エネルギーを供給するＤＣバス上の直流電圧レベルは変動または変化する場合がある。これは、周囲温度、バッテリ状態、バッテリ充電状態、バッテリ抵抗またはリアクタンス、燃料電池の状態（該当する場合）、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速度、ならびに、車両電気負荷（例えば、電動のエアコン用コンプレッサ）を含むさまざまなファクタに起因するが、これらに限定されない。計算モジュール１１０は、二次処理モジュール１１６とｄｑ軸電流生成マネージャ１０９との間の仲介物として接続される。計算モジュール１１０の出力は、ｄｑ軸電流生成マネージャ１０９によって生成された電流コマンドを調節またはこの電流コマンドに作用して、とりわけ、直流バス電圧における変動またはばらつきを補償することができる。
【００１９】
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は、ｄｑ軸電流調整モジュール１０７に結合される、または、ｄｑ軸電流調整モジュール１０７と通信可能である。さらには、ｄｑ軸電流モジュール１０７は、ｄｑ軸電流生成マネージャまたは加算器１１９と通信することができる。
【００２０】
ロータ磁石温度モジュール１０４は、ロータ永久磁石（単数または複数）の温度を推定または決定する。一実施形態では、ロータ磁石温度推定モジュール１０４は、内部制御変数の計算から、および固定子上に位置する、固定子と熱的に連通する、またはモータ１１７のハウジングに固定される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。
【００２１】
一代替実施形態では、ロータ磁石温度推定モジュール１０４は、ロータ磁石の温度に置換可能である、または、固定子上に位置する、固定子と熱的に連通する、またはモータ１１７のハウジングに固定される１つまたは複数のセンサから、ロータ磁石の温度を推定可能である。
【００２２】
別の代替実施形態では、ロータ磁石温度推定モジュール１０４を、ロータまたは磁石に取り付けられている温度検出器（例えば、無線送信機に結合されているサーミスタまたは赤外線熱検出器）と置き換えることができる。この検出器は、磁石（単数または複数）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、本方法またはシステムは以下のように動作することができる。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、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といった、入力制御データメッセージを受信する。トルクコマンド生成モジュール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に変換する。
【００２４】
ｄｑ軸電流生成マネージャ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されたモータシャフト１２６の速度データと関連付けられた、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または決定する。例えば、ｄｑ軸電流生成マネージャ１０９は、以下のうちの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、横軸電流コマンドを選択または決定する。（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を対応する直軸電流および横軸電流に関係付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付ける規則（例えば、ｉｆ−ｔｈｅｎ規則）のセット。モータ１１７上のセンサ１１５は、モータシャフト１２６についての検出された速度データの提供を容易にし、一次処理モジュール１１４は、センサ１１５によって提供された位置データを速度データに変換することができる。
【００２５】
電流調整モジュール１０７（例えば、ｄｑ軸電流調整モジュール）は、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の電流調整データを提供する。
【００２６】
電流整形モジュール１０６は、次のファクタ、例えば、モータ１１７上のトルク負荷およびモータ１１７の速度のうちの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調節を決定することができる。ロータ磁石温度推定モジュール１０４は、例えば、推定されたロータ温度の変化に基づいて、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生成することができる。端子電圧フィードバックモジュール１０８は、コントローラ電圧コマンドの電圧制限に対する関係に基づいて、ｄ軸電流およびｑ軸電流に対する第３の調節値を提供することができる。電流調整モジュール１０７は、予備調節値、二次調節値および第３の調節値のうちの１つまたは複数を考慮する集計電流調整値を提供することができる。
【００２７】
センサ１１５（例えば、軸またはロータ速度検出器）は、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、およびレゾルバ（例えば、ブラシレスレゾルバ）のうちの１つまたは複数を含むことができる。一構成では、センサ１１５は位置センサを含み、モータシャフト１２６についての速度または速力データを決定するために、位置データおよび関連した時間データが処理される。別の構成では、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との組合せを含む。
【００２８】
さらに別の構成では、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のモータシャフト１２６に機械的に結合されている補助小型直流生成器を含み、この直流生成器は、モータシャフト１２６の回転速度に比例する出力電圧を生み出す。さらに別の構成では、センサ１１５は、光源を有する光エンコーダを含む。この光エンコーダは、軸１２６に結合されている回転体に向けて信号を送信し、光検出器において、反射または回折された信号を受信する。ここで、受信された信号パルス（例えば、方形波）の周波数が、モータシャフト１２６の速度に比例するものであってもよい。追加の構成では、センサ１１５は、第１の巻線および第２の巻線を有するレゾルバを含み、第１の巻線には交流電流が供給され、第２の巻線に誘導される電圧は、ロータの回転の頻度によって変化する。
【００２９】
図２において、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、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）を含む。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に結合されて、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。
【００３０】
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、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、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（ＤＳＰ）、比例積分微分（ＰＩＤ）コントローラ、または他のデータ処理デバイスといった電子コンポーネントのうちの１つまたは複数を含むことができる。上記の電子コンポーネントは、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、もしく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合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、データを格納するために、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含むことができる。
【００３２】
図２に示すように、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を含むが、任意の適した数のデータポートを使用することができる。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シリアルまたはパラレル入力／出力ポートを含むことができる。
【００３３】
図２に示すような一実施形態では、第１のデータポート２６８は車両データバス１１８に結合される。さらには、車両データバス１１８はコントローラ２６６に結合される。一構成では、第２のデータポート２７０をインバータ回路１８８に結合することができ、第３のデータポート２７２をセンサ１１５に結合することができ、第４のデータポート２７４をアナログ／デジタル変換器１２２に結合することができ、第５のデータポート２７６を端子電圧フィードバックモジュール１０８に結合することができる。アナログ／デジタル変換器１２２は、検知回路１２４に結合される。
【００３４】
データ処理システム１２０の一実施形態では、トルクコマンド生成モジュール１０５が、電子データ処理システム１２０の第１のデータポート２６８と関連付けられているか、これによってサポートされている。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に結合されてもよい。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とも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。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ーフェースを介して、トルクコマンドを生成することができる。
【００３５】
ある実施形態では、センサ１１５および一次処理モジュール１１４は、データ処理システム１２０の第３のデータポート２７２と関連付けられてもよい、またはこれによってサポートされてもよい。
【００３６】
図３は、失速状態かそれに近い状態でモータ（例えば、１１７）を制御するための方法の第１の例示的な例を開示する。失速状態とは、トルク負荷が電気モータ（例えば、１１７）に加えられて、それによりモータ（例えば、１１７）のシャフト速度が毎分ゼロ回転になる、またはそれに近づくことを意味する。電気モータ（例えば、１１７）が失速状態に近づくほどの極低速（例えば、毎分およそ１００回転以下）で動作する時、電気モータ（例えば、１１７）は、図３で説明される制御方法を用いない場合、不要な発振トルク出力またはリップルを有する不要なトルク出力を提供する場合がある。例えば、発振トルク出力は、ある期間にわたって、出力トルクの絶対値の正弦波のある程度のばらつきとして説明され得る。
【００３７】
図３の方法はステップＳ３００で開始して、失速状態かそれに近い状態で、発振トルク出力またはリップルを有する不要なトルク出力を低減または除去する。
ステップＳ３００では、センサ１１５は、電気モータ（例えば、１１７）のロータの回転位置を検出する。例えば、センサ１１５は、ロータの回転位置上の生位置信号を一次処理モジュール１１４に提供することができる。一次処理モジュール１１４は、検出された回転位置の時間に対する関係に基づき、検出された回転位置を精緻化する、またはロータのモータ（例えば、１１７）速度を決定する。回転位置を固定子に対するロータの角度として表すことができ、この場合、その角度はゼロから３６０度までであり、すなわち、その角度はラジアンで表される。一次処理モジュール１１４は、ロータのモータ（例えば、１１７）速度を決定する目的で、検出された回転位置間の時間を決定するためのクロックまたはクロック信号を含むことができる。
【００３８】
ステップＳ３０２では、データプロセッサ２６４、電流調整モジュール１０７または電流調節コントローラ１１１は、一定期間（例えば、インバータスイッチング回路１８８の１つまたは複数のパルス幅変調周期）の間、複合トルクコマンドが予め設定されたトルク閾値より大きいかどうかを決定する。この複合トルクは、直軸電流コマンドおよび横軸電流コマンドに変換可能である。一実施形態では、複合トルクコマンドを、モータ１１７の基準トルクのパーセンテージ、比、または一部として表すことができる。データプロセッサ２６４は、複合トルクコマンドを直軸電流コマンドおよび横軸電流コマンドに変換することができる。モータの基準トルクは、次のうちの１つまたは複数に従って定められ得る：（１）基準トルクはモータの最大トルクに相当または近似する。（２）基準トルクは許容差だけ低減させたモータの失速トルクに相当または近似し、この場合、失速トルクはモータが失速した時のモータのトルク（例えば、シャフト速度またはロータ速度の毎分ゼロ回転）である。（３）基準トルクは、対応するある基準ロータ速度の、またはロータ速度の速度範囲内（例えば、特定の動作状態、タイヤパラメータまたは地盤パラメータに基づく、車両に対するホイールスピンを生じさせない低速度または低速度範囲）のモータの目標トルクに相当または近似する。（４）基準トルクは、モータに対して感知されたロータ速度に基づき、モータに対する動作トルク対速度出力曲線（例えば、モータ特性トルク曲線）上のトルク以下である。（５）基準トルクは、モータ１１７の低速度範囲に関連付けられたアンペア当り最大トルク（ＭＴＰＡ）電流軌跡と一致する。（６）基準トルクは、モータの対応する特定の用途のための、または、モータの仕様もしくは設計に基づく、最大トルクあるいはピークトルクに一致する。
【００３９】
一実施形態では、複合トルクコマンドを使用して、モータの基準トルクを乗じたパーセンテージで表された複合トルクに基づく絶対値トルクコマンドを決定することができる。この場合、絶対値トルクは、ニュートンメートル、フィートポンド、インチオンス力、または他の同様の単位で表された数である。
【００４０】
交互にまたは累積的に適用され得るさまざまな手順に従って、ステップＳ３０２を実行することができる。第１の手順に基づき、複合トルクコマンドは基準トルクのパーセンテージとして表されたトルクコマンド（例えば、失速トルクコマンド）を含む。この場合、予め設定された閾値は、モータ仕様、経験的テスト、フィールドテスト、または、モータテストおよび特性化プロセスの間にモータに対して決定されたトルク対速度特性曲線に基づき、決定される。
【００４１】
第２の手順に基づき、予め設定されたトルク閾値は通常、基準トルクの約８０パーセント（８０％）から８５パーセント（８５％）である。本書で使用される「約」は、基準トルクまたはそれが改変する任意の他の数のプラスマイナス１０パーセントを意味することとする。予め設定された閾値のトルクの実際のパーセンテージは、例えば、モータの応用性（例えば、とりわけ、車両のサイズ、車両の重量）およびモータのモータ設計に左右される場合がある。埋込永久磁石型モータ（例えば、１１７）に対して、低速における機械特性は、アンペア当り最大トルク（ＭＴＰＡ）電流軌跡を生成する。ＭＴＰＡ電流軌跡に沿って、複合または合計トルクコマンドが増加するにつれて、横軸電流コマンド（Ｉｑ＊）は直軸電流コマンド（Ｉｄ＊）に対して変化する。複合または合計トルクコマンドが予め設定された閾値（例えば、８０％）を超える場合、横軸電流コマンドと直軸電流コマンドとの比は、（例えば、最適性能に対して）一般的に固定される。
【００４２】
第３の手順に基づき、予め設定されたトルク閾値は、モータ（例えば、１１７）のピークトルクの約８０から８５パーセントである。
第４の手順に基づき、予め設定されたトルク閾値は、最大失速トルクのおよそ８０パーセント、または、モータシャフトがゼロに相当またはゼロに近い回転速度を有する時に生じるトルクの約８０パーセントである。
【００４３】
ステップＳ３０４では、センサ１１５、一次処理モジュール１１４またはデータプロセッサ２６４は、一定期間（例えば、１つまたは複数のパルス幅変調周期）の間、モータのロータ速度が予め設定された速度閾値未満であるかどうかを決定する。第１の例に基づき、予め設定された速度閾値は、毎分約５０回転（ｒｐｍ）から毎分約１００回転（ｒｐｍ）である。第２の例に基づき、予め設定された速度閾値は、毎分およそ１００回転（ｒｐｍ）以下である。本書で使用される「およそ」は、トルクまたはそれが改変する任意の他の数の毎分回転数のプラスマイナス５パーセントを意味することとする。
【００４４】
ステップＳ３０６では、複合トルクコマンドが予め設定されたトルク閾値より大きい場合、およびロータ速度が予め設定された速度閾値未満の場合、データプロセッサ２６４、電流調整モジュール１０７または電流調節コントローラ１１１は、直軸電流コマンドおよび横軸電流コマンドを調節して、一定の期間の間に、修正された直軸電流コマンドおよび修正された横軸電流コマンドを取得する。ここで、修正された電流コマンドは、ロータの検出された回転位置によって変化して、ほぼ一定の軸トルク出力を実現する。
【００４５】
ステップＳ３０６を実施するための一技法に従って、データプロセッサ２６４またはｄｑ軸電流生成マネージャ１０９は、１つもしくは複数の多次元テーブルまたはデータ記憶デバイス２６０内の他の多次元データ構造から、ｄｑ軸コマンドを検索する。直軸電流コマンドを、トルクコマンドデータ３１６と、速度データ（例えば、調整電圧／速度比データ３１８）と、直軸電流コマンドとの間の関係を含有する三次元テーブル（例えば、第１の三次元テーブル）、データベース、ファイルまたは（データ記憶デバイス２６０内の）データ記録から検索することができる。例えば、第１の三次元テーブルは、関連するトルクコマンドデータ３１６、速度データおよび直軸電流コマンドのさまざまな組合せまたは置換を格納することができる。一実施形態では、横軸電流コマンドを、トルクコマンドデータ３１６と、速度データ（例えば、調整電圧／速度比データ）と、横軸電流コマンドとの間の関係を含有する三次元テーブル（例えば第２の三次元テーブル）、データベース、ファイルまたは（データ記憶デバイス２６０内の）データ記録から検索することができる。例えば、第２の三次元テーブルは、関連するトルクコマンドデータ、速度データおよび横軸電流コマンドのさまざまな組合せまたは置換を格納することができる。１つの例示的な例では、修正された直軸電流コマンドおよび修正された横軸電流コマンドを、例えば、直軸コマンドおよび横軸コマンドを１つまたは複数の失速トルク係数で（例えば、動的にまたはリアルタイムで）乗算することによって取得することができる。交互にまたは累積的に適用され得るさまざまな技法に従って、ステップＳ３０６を実行することができる。第１の技法に基づき、データプロセッサ２６４、電流調整モジュール１０７、ｄｑ軸電流生成マネージャ１０９または電流調節コントローラ１１１は、修正された電流コマンドをモータ（例えば、１１７）に対して決定または適用して（または決定するように適合されてもしくは適用するように適合されて）、トルク発振を最小限に抑えるまたは低減する。この場合、モーター（例えば、１１７）は、ロータに関連付けられた固定子内の固定子スロットと、永久磁石とを有する永久磁石モータ（例えば、１１７）を含む。ここで、「決定するように適合された」または「適用するように適合された」とは、データプロセッサ２６４がデータ記憶デバイス２６０に格納されたソフトウェア命令を実行するように構成されることを意味する。ソフトウェア命令は、例えば、電流調整モジュール１０７、ｄｑ軸電流生成マネージャ１０９、または電流調節コントローラ１１１として構成されてもよい。
【００４６】
第２の技法に基づき、データプロセッサ２６４、ｄｑ軸電流生成マネージャ１０９、電流調整モジュール１０７または電流調節コントローラ１１１は、一定の軸トルク出力が各スロットスパン（または固定子スロットスパン）にわたってすべてのロータ位置で取得され得るように、修正された電流コマンドを決定または選択する（または決定するように適合されているもしくは選択するように適合されている）。修正された電流コマンドがない場合、最大ピーク失速トルクはモータ（例えば、１１７）の固定子の各スロットスパンの径方向のほぼ中間点で生じることになり、最小ピーク失速トルクはモータの固定子の各スロット口（またはスロットスパン）の径方向のほぼ中間点で生じることになる。スロットスパンとは、固定子スロット口、および固定子スロット口の各側面に隣接する介在固定子部（例えば、介在固定子部のおよそ２分の１）を意味する。一実施形態では、スロットスパンとは、固定子スロット口、および固定子スロット口の各側面に隣接する介在固定子部のおよそ２分の１を意味する。この場合、ラジアル角（例えば、軸から外側に及ぶ頂点を有する）は、各介在固定子部を均等に２つにまたは放射状のセグメントに切り取り、分割する。ここで、「決定するように適合された」または「適用するように適合された」とは、データプロセッサ２６４がデータ記憶デバイスに格納されたソフトウェア命令を実行するように構成されることを意味する。ソフトウェア命令は、例えば、電流調整モジュール１０７または電流調節コントローラ１１１として構成されてもよい。
【００４７】
第３の技法に基づき、データプロセッサ２６４、ｄｑ軸電流生成マネージャ１０９、電流調整モジュール１０７または電流調節コントローラ１１１は、一定の軸トルク出力がロータ周辺部全体にわたって取得され得るように、かつ出力トルクが各スロットスパンにわたってほぼ均一になるように、修正された電流コマンドを決定または選択する（または決定するように適合されているもしくは選択するように適合されている）。ここで、決定するように適合されている、または、選択するように適合されている、とは、データプロセッサ２６４がデータ記憶デバイスに格納されたソフトウェア命令を実行するように構成されることを意味する。ソフトウェア命令は、例えば、電流調整モジュール１０７または電流調節コントローラ１１１として構成されてもよい。
【００４８】
第４の技法に基づき、データプロセッサ２６４、電流調整モジュール１０７または電流調節コントローラ１１１は、直軸電流コマンドおよび横軸電流コマンドを失速トルク係数で乗算することによって、修正された横軸電流コマンドおよび修正された直軸電流コマンドが決定されると決定する（または「決定するように適合されている」）。失速トルク係数および対応するロータ位置は、多次元データ構造もしくは多次元ルックアップテーブル（例えば、二次元ルックアップテーブル）、データベース、ファイル、ルックアップテーブル、またはデータ記憶デバイス２６０に格納された他のデータ形式に格納されてもよい。対の失速トルク係数および対応するロータ位置を有するルックアップテーブルは、第３のルックアップテーブルと呼ばれる場合がある。ここで、決定するように適合されている、とは、データプロセッサ２６４がデータ記憶デバイス２６０に格納されたソフトウェア命令を実行するように構成されることを意味する。ソフトウェア命令は、例えば、電流調整モジュール１０７、ｄｑ軸電流生成マネージャ１０９または電流調節コントローラ１１１として構成されてもよい。
【００４９】
図４の方法は図３の方法と同様であるが、図４の方法はステップＳ３０８をさらに含む。図３および図４において、同様の参照符号は同様のステップまたは手順を示す。
ステップＳ３０８では、データプロセッサ２６４、電流調整モジュール１０７、ｄｑ軸電流生成マネージャ１０９または電流調節コントローラ１１１は、直軸電流コマンドおよび横軸電流コマンドを失速トルク係数で乗算することによって、修正された横軸電流コマンドおよび修正された直軸電流コマンドを決定する。この場合、失速トルク係数は対応する検出されたロータ位置によって定められる。
【００５０】
先に示したように、最初に、直軸電流コマンドおよび横軸電流コマンドが決定されて、次に、修正された直軸電流コマンドおよび横軸電流コマンドが決定される。一実施形態では、直軸電流コマンドは、多次元データ構造もしくは多次元テーブル（例えば第１の三次元テーブル）、データベース、ファイル、または、トルクコマンドデータ３１６と、速度データ（例えば、調整電圧／速度比データ３１８）と、直軸電流コマンドとの間の関係を含有するデータ記録から検索され得る。例えば、第１の三次元テーブルは、関連したトルクコマンドデータ３１６、速度データ、および直軸電流コマンドのさまざまな組合せまたは置換を格納することができる。一実施形態では、横軸電流コマンドは、多次元データ構造もしくは三次元テーブル（例えば第２の三次元テーブル）、データベース、ファイル、または、トルクコマンドデータ３１６と、速度データ（例えば、調整電圧／速度比データ３１８）と、横軸電流コマンドとの間の関係を含有するデータ記録から検索され得る。例えば、第２の三次元テーブルは、関連したトルクコマンドデータ３１６、速度データ、および横軸電流コマンドのさまざまな組合せまたは置換を格納することができる。
【００５１】
１つの例示的な例では、例えば、直軸コマンドおよび横軸コマンドを１つまたは複数の失速トルク係数で（例えば、動的にまたはリアルタイムで）乗算することによって、修正された直軸電流コマンドおよび修正された横軸電流コマンドを取得することができる。例えば、失速トルク係数は、モータのロータの対応する検出されたロータ位置に基づき変化する場合がある。
【００５２】
埋込永久磁石型モータ（例えば、１１７）に対して、低速における機械特性は、アンペア当り最大トルク（ＭＴＰＡ）電流軌跡を生成する。ＭＴＰＡ電流軌跡に沿って、複合または合計トルクコマンドが増加するにつれて、横軸電流コマンド（Ｉｑ＊）は直軸電流コマンド（Ｉｄ＊）に対して変化する。複合または合計トルクコマンドが予め設定された閾値（例えば、８０％）を超える場合、横軸電流コマンドと直軸電流コマンドとの比は、一般的に固定される。電流整形モジュール１０６またはデータプロセッサ２６４は、元の直軸電流コマンドおよび元の横軸電流コマンドを、電流整形係数または失速トルク係数で乗算する場合、最高効率ＭＴＰＡ電流軌跡に依然として沿っている、または一致する。
【００５３】
図５の方法は図３の方法と同様であるが、図５の方法はステップＳ３０１およびステップＳ３１０をさらに含む。図３および図５において、同様の参照符号は同様のステップまたは手順を示す。
【００５４】
ステップＳ３００では、センサ１１５は、電気モータ（例えば、１１７）のロータの回転位置を検出する。例えば、センサ１１５は、ロータの回転位置上の生位置信号を一次処理モジュール１１４に提供することができ、ここで、一次処理モジュール１１４は、検出された回転位置の時間に対する関係に基づき、検出された回転位置を精緻化する、またはモータのロータ速度を決定する。一次処理モジュール１１４は、ロータのモータ（例えば、１１７）速度を決定する目的で、検出された回転位置間の時間を決定するためのクロックまたはクロック信号を含むことができる。
【００５５】
ステップＳ３０１では、データプロセッサ２６４またはｄｑ軸電流生成マネージャ１０９は、車両データバスを介してデータメッセージ入力から、複合トルクコマンドに一致するまたは基づく、直軸電流コマンドおよび対応する横軸電流コマンドを生成または決定する。例えば、データプロセッサ２６４またはｄｑ軸電流生成マネージャ１０９は、複合トルクコマンドを直軸電流コマンドおよび対応する横軸電流コマンドに変換する。一実施形態では、直軸電流コマンドは、第１のルックアップテーブル、データベース、ファイル、データ記録、または、車両データバスを介してデータメッセージ入力に基づきデータ記憶デバイス２６０に格納された他のデータ構造などの第１の多次元データ構造にアクセスすることによって決定される。同様に、横軸電流コマンドは、第２のルックアップテーブル、データベース、ファイル、データ記録、または、車両データバスを介してデータメッセージ入力に基づきデータ記憶デバイス２６０に格納された他のデータ構造などの第２の多次元データ構造にアクセスすることによって決定される。第１の多次元データ構造、第２の多次元データ構造またはその両方は、例えば、モータ特性化手順から、実証的研究、モータ（例えば、１１７）テスト、またはモータ（例えば、１１７）仕様から取得され得る。
【００５６】
ステップＳ３０２では、データプロセッサ２６４、電流調整モジュール１０７、または電流調節コントローラ１１１は、一定の期間の間、複合トルクコマンドが予め設定されたトルク閾値より大きいかどうかを決定する。複合トルクコマンドを、例えば、基準トルクのパーセンテージ、比、または一部として表すことができる。一実施形態では、複合トルクコマンドは、パーセンテージとして表される失速トルクコマンドを含む。ステップＳ３０２についてのさらなる詳細は、図３とともに先に提示されており、ここで図５にも同様に適用する。
【００５７】
ステップＳ３０４では、センサ１１５、一次処理モジュール１１４またはデータプロセッサ２６４は、一定の期間の間、ロータのロータ速度が予め設定された速度閾値未満であるかどうかを決定する。第１の例に基づき、予め設定された速度閾値は、毎分約５０回転（ｒｐｍ）から毎分約１００回転（ｒｐｍ）である。第２の例に基づき、予め設定された速度閾値は、毎分およそ１００回転以下である。ステップＳ３０４についてのさらなる詳細は、図３とともに先に提示されており、ここで図５にも同様に適用する。
【００５８】
ステップＳ３０６では、データプロセッサ２６４、電流調整モジュール１０７または電流調節コントローラ１１１は、複合トルクコマンドが予め設定されたトルク閾値より大きい場合、およびロータ速度が予め設定された速度閾値未満の場合、直軸電流コマンドおよび横軸電流コマンドを調節して、一定の期間の間に、修正された直軸電流コマンドおよび修正された横軸電流コマンドを取得する。ここで、修正された電流コマンドは、ロータの検出された回転位置によって変化して、ほぼ一定の軸トルク出力を実現する。ステップＳ３０６についてのさらなる詳細は、図３とともに先に提示されており、ここで図５にも同様に適用する。
【００５９】
ステップＳ３１０では、データプロセッサ２６４、電流調整モジュール１０７または電流調節コントローラ１１１は、データ記憶デバイスに格納された第２のルックアップテーブルにアクセスすることによって、修正された横軸電流コマンドおよび修正された直軸電流コマンドを決定する。
【００６０】
ステップＳ３１０を実行するための一実施形態では、データプロセッサ２６４、電流調整モジュール１０７または電流調節コントローラ１１１は、第３の多次元データ構造（例えば、第３のルックアップテーブル）にアクセスして、変化する失速トルク係数と対応する検出されたロータ位置との間の格納された関係に基づき、失速トルク係数を決定する。失速トルク係数は、修正された横軸電流コマンドおよび修正された直軸電流コマンドを決定するためのベースを提供する。例えば、データプロセッサ２６４、電流調整モジュール１０７または電流調節コントローラ１１１は、データ記憶デバイスの第３のルックアップテーブルに格納された直軸電流コマンドおよび横軸電流コマンドを失速トルク係数で乗算することによって、修正された横軸電流コマンドおよび修正された直軸電流コマンドを決定する。
【００６１】
図６は、本書に記載された方法およびシステムを用いて使用することができるモータ１１７の例示的な断面図を示す。図６の例では、モータ６００は、埋込永久磁石型機械として示されているが、モータまたは機械の他の構成を使用することができ、それらは本発明の範囲内にあるものとする。モータ６００を、例えば、図１または図２のモータ１１７の代わりに使用することができる。
【００６２】
モータ６００は、ロータ６１０の放射状の周辺部を包含するまたは少なくとも部分的に取り巻く固定子６１２を含む。ロータ６１０は、固定子６１２に対して回転可能である。
図６のモータ６００において、固定子６１２は、固定子鉄心６１２内で放射状に間隔をあけて配置される（例えば、均一に）固定子スロット口６０２を含む。固定子スロット口６０２は、介在固定子部６０４または固定子鉄心６１２内の島状構造物によって分けられている。一実施形態では、介在固定子部６０４のそれぞれは、集合体において、ほぼ均一な放射状の間隔でスロット口６０２によって隔てられている、ほぼ円筒形の表面を形成する湾曲した内部表面６０５を有することができる。
【００６３】
モータシャフト６１９の軸線６１５から伸長する破線６１７によって最も適切に示されるように、固定子スロットスパン（例えば、６１４）は、固定子スロット口６０２、および固定子スロット口６０２のそれぞれの側にある介在固定子部６０４のおよそ２分の１を有することができる。例えば、固定子スロットスパンは、介在固定子部６０４の中間点で区切られるラジアル角６１４に及ぶものとして定められ得る。ラジアル角６１４の頂点は、モータ６００のモータシャフト６１９の軸線６１５と同一の広がりを持つ。固定子巻線６１６は、固定子スロット口６０２の１つまたは複数に存在する。
【００６４】
モータ１１７では、ロータは、ロータ６１０に埋め込まれたまたは組み込まれた、永久磁石６０８（例えば、ほぼ矩形の磁石または他の幾何学的構成を有する磁石）を受けるためのロータスロットまたはロータ口を有する。ロータ６１０の磁石の極および固定子巻線６１６の極は整列して、所望の構成および数の極対を形成する。
【００６５】
本明細書に開示されたシステムおよび方法は、失速状態かそれに近い状態で電気モータを制御して、失速状態に近い低動作速度で、均一なまたは安定したトルク出力を提供するのに適している。本明細書に開示されたシステムおよび方法は、失速状態かそれに近い状態にあるモータの低動作速度で、一時的なトルクリップル、トルク出力発振、または可変トルク出力の除去または低減を容易にする。したがって、車両の乗員または操作者が、状況によっては生じることもある一時的なまたは可変的なトルク出力による、車両の揺動した、小刻みの、または断続的な動きを回避するようなシステムおよび方法は、電動モータ車両性能の改善をサポートする。この方法を、埋込永久磁石型機械、表面実装ＰＭ機械、および永久磁石を有する他の機械またはモータに適用する。
【００６６】
好適な実施形態を説明したが、添付の特許請求の範囲で定められる本発明の範囲を逸脱することなく、さまざまな修正が可能であることが明らかとなろう。
【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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【国際調査報告】
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