(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷エミュレータ（１）を用いて３相ブラシレス直流モータを模擬するための方法であって、
前記負荷エミュレータ（１）は、該負荷エミュレータの負荷端子（２）を介してモータ制御装置（４）の給電端子（３）に３相接続されており、
前記負荷エミュレータ（１）は、エミュレータパワーエレクトロニクス（５）と、該エミュレータパワーエレクトロニクス（５）を制御するためのエミュレータ制御装置（６）とを有し、
前記エミュレータ制御装置（６）は、前記モータ制御装置（４）によって駆動されている給電端子（３）と、駆動されていない給電端子（３）とを識別し、
前記エミュレータ制御装置（６）によってモータモデル（８）に基づいて計算された相電流ｉｅｍｕｌａｔｅが、前記モータ制御装置（４）によって駆動されている前記給電端子（３）に流れるように、且つ、前記エミュレータ制御装置（６）によって前記モータモデル（８）に基づいて計算された相電圧ｖｅｍｕｌａｔｅが、前記モータ制御装置（４）によって駆動されていない前記給電端子（３）に出力されるように、前記エミュレータ制御装置（６）によって前記エミュレータパワーエレクトロニクス（５）を駆動する、
方法において、
前記モータ制御装置（４）の給電端子ｊの非駆動状態ＳＰＨ（ｊ）＝１から駆動状態ＳＰＨ（ｊ）＝０への移行は、所定の第１期間ｔ１にわたる、前記モータ制御装置（４）の当該給電端子ｊにおいて測定された出力電圧ｖｉｎｖ（ｊ）と、前記計算された相電圧ｖｅｍｕｌａｔｅ（ｊ）との間の差電圧ｖｄｉｆｆ（ｊ）の大きさが所定の電圧閾値ｖＴＨよりも大きくなると識別され、
前記モータ制御装置の前記給電端子ｊの非駆動状態ＳＰＨ（ｊ）＝１から駆動状態ＳＰＨ（ｊ）＝０への状態移行が識別された後、前記エミュレータ制御装置（６）によって計算された前記相電流ｉｅｍｕｌａｔｅ（ｊ）が、今や前記モータ制御装置（４）によって駆動されている当該給電端子ｊを通って流れるように、前記エミュレータ制御装置（６）が前記エミュレータパワーエレクトロニクス（５）を駆動する、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記モータ制御装置（４）のスイッチング状態と、ひいては前記エミュレータパワーエレクトロニクス（５）のスイッチング状態とが一定である間に予期される、前記駆動されていない給電端子ｊの位相における前記計算された相電圧ｖｅｍｕｌａｔｅ（ｊ）と、当該駆動されていない給電端子ｊにおいて実際に逆測定された電圧ｖｉｎｖ（ｊ）との間における最大偏差よりも大きくなるように、前記電圧閾値ｖＴＨを算定する、
請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記電圧閾値ｖＴＨを、前記モータ制御装置（４）の中間回路電圧ｖＤＣ＿Ｌｉｎｋの１／５に選択する、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記所定の第１期間ｔ１を、環境及び構造に依存しうる予期される過渡的な電圧ひずみの期間よりも長く選択し、
及び／又は、
前記所定の第１期間ｔ１を、前記エミュレータ制御装置（６）及び前記エミュレータパワーエレクトロニクス（５）による電圧印加の待ち時間よりも長く選択する、
請求項１又は２記載の方法。
【請求項５】
前記所定の第１期間ｔ１を、電磁放射によって引き起こされる電圧ひずみの期間よりも長く選択し、
及び／又は、
前記所定の第１期間ｔ１を、マイクロ秒の１桁範囲内で選択する、請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記モータ制御装置（４）の給電端子ｋの駆動状態ＳＰＨ（ｋ）＝０から非駆動状態ＳＰＨ（ｋ）＝１への移行は、電流に基づき、前記負荷エミュレータ（１）の前記負荷端子ｋ、ひいては対応する当該給電端子ｋを通る前記計算された相電流ｉｅｍｕｌａｔｅがゼロであることが検出されると識別される、
請求項１から５のいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
前記モータ制御装置（４）の給電端子ｋの駆動状態ＳＰＨ（ｋ）＝０から非駆動状態ＳＰＨ（ｋ）＝１への状態変化の、電流に基づく前記識別を、前記モータ制御装置（４）の前記給電端子ｊの非駆動状態ＳＰＨ（ｊ）＝１から駆動状態ＳＰＨ（ｊ）＝０への状態移行が識別された時点で、当該駆動されている給電端子ｋ，ｌの前記計算された相電流ｉｅｍｕｌａｔｅの大きさが電流閾値ｉＴＨを上回っている場合に実施する、
請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記電流閾値ｉＴＨを、
【数１】
0006548673.tif 000005
に設定する、
請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記モータ制御装置（４）の前記給電端子ｊの非駆動状態ＳＰＨ（ｊ）＝１から駆動状態ＳＰＨ（ｊ）＝０への状態移行が識別された後、前記エミュレータパワーエレクトロニクス（５）の他の端子ｋ，ｌが誘導性減結合によって所定の電圧ｕｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅにセットされるように、前記エミュレータパワーエレクトロニクス（５）を駆動し、
前記モータ制御装置（４）の給電端子ｋの駆動状態ＳＰＨ（ｋ）＝０から非駆動状態ＳＰＨ（ｋ）＝１への移行は、電圧に基づき、当該給電端子ｋ又は前記エミュレータパワーエレクトロニクス（５）の前記負荷端子ｋを通る電流が消失した後、所定の第２期間ｔ２にわたって当該給電端子ｋにおいて前記エミュレータ制御装置（６）によって逆測定される電圧が、前記所定の電圧ｕｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅに等しくなると識別される、
請求項１から５のいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
前記所定の電圧ｕｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅは、前記モータ制御装置（４）によってスイッチングされる直流電圧ＵＤＣの範囲内にある、
請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記所定の電圧ｕｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅは、前記モータ制御装置の中間回路電圧ｖＤＣ＿Ｌｉｎｋの１／２に等しい、
請求項９記載の方法。
【請求項１２】
前記所定の第２期間ｔ２を、一貫して駆動されている給電端子と、従前は駆動状態であったがもはや駆動状態でない給電端子とを、負荷電流が小さい場合でも確実に識別することができるような大きさに算定する、
請求項９又は１１記載の方法。
【請求項１３】
前記所定の第２期間ｔ２を、１０マイクロ秒の範囲内で選択する、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記エミュレータ制御装置（６）によって前記モータモデル（８）に基づいて計算された前記相電圧ｖｅｍｕｌａｔｅが出力されるように、前記エミュレータ制御装置（６）は、前記モータ制御装置（４）によって駆動されていない状態ＳＰＨ（ｋ）＝１であると識別された、前記エミュレータパワーエレクトロニクス（５）の前記負荷端子ｋを駆動する、
請求項９から１３のいずれか１項記載の方法。
【請求項１５】
前記モータ制御装置（４）の給電端子ｋの駆動状態ＳＰＨ（ｋ）＝０から非駆動状態ＳＰＨ（ｋ）＝１への移行の前記識別は、前記モータ制御装置（４）の前記給電端子ｊの非駆動状態ＳＰＨ（ｊ）＝１から駆動状態ＳＰＨ（ｊ）＝０への状態移行が識別された時点で、前記駆動されている給電端子ｋ，ｌの前記計算された相電流ｉｅｍｕｌａｔｅの大きさが電流閾値ｉＴＨを下回っている場合には、前記エミュレータ制御装置（６）によって原則的に電圧に基づいて実施する、
請求項９から１４のいずれか１項記載の方法。
【請求項１６】
差し当たり、前記モータ制御装置（４）の給電端子ｊが非駆動状態ＳＰＨ（ｊ）＝１にあるようにし、次いで、前記モータ制御装置（４）の前記給電端子ｊの非駆動状態ＳＰＨ（ｊ）＝１から駆動状態ＳＰＨ（ｊ）＝０への状態移行が識別された後、前記エミュレータパワーエレクトロニクス（５）の他の端子ｋ，ｌが誘導性減結合によって所定の電圧ｕｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅにセットされるように、前記エミュレータパワーエレクトロニクス（５）を駆動することによって、前記エミュレータ制御装置（６）がモータ始動を識別する、
請求項９から１５のいずれか１項記載の方法。
【請求項１７】
次いで、所定の第３期間ｔ３にわたる、前記モータ制御装置（４）の全ての給電端子（３）において測定された出力電圧ｖｉｎｖ（ｊ）と、それぞれ対応する全ての計算された相電圧ｖｅｍｕｌａｔｅ（ｊ）との間の差電圧ｖｄｉｆｆ（ｊ）の大きさが所定の電圧閾値ｖＴＨよりも大きくなると、前記エミュレータ制御装置（６）は、前記モータ制御装置（４）の３つの給電端子ｊが駆動されている状態でのモータ始動を識別する、
請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記所定の第３期間ｔ３は、請求項９に記載の前記所定の第２期間ｔ２よりも長い、
請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記所定の第３期間ｔ３は、少なくとも前記非駆動状態から前記駆動状態への前記状態変化と、対応するエミュレートすべき電圧の印加との間の待ち時間の分だけ、請求項９に記載の前記所定の第２期間ｔ２よりも長い、
請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
３相ブラシレス直流モータを模擬するためのエミュレータパワーエレクトロニクス（５）を制御するためのエミュレータ制御装置（６）であって、
前記エミュレータ制御装置（６）によって、モータ制御装置（４）によって駆動されている給電端子（３）と、駆動されていない給電端子（３）とを識別可能であり、
前記エミュレータ制御装置（６）によってモータモデル（８）に基づいて計算された相電流ｉｅｍｕｌａｔｅが、前記モータ制御装置（４）によって駆動されている前記給電端子（３）に流れるように、且つ、前記エミュレータ制御装置（６）によって前記モータモデル（８）に基づいて計算された相電圧ｖｅｍｕｌａｔｅが、前記モータ制御装置（４）によって駆動されていない前記給電端子（３）に出力されるように、前記エミュレータ制御装置（６）によって前記エミュレータパワーエレクトロニクス（５）を制御可能である、
エミュレータ制御装置（６）において、
当該エミュレータ制御装置（６）が規定通りに使用される場合には、
前記モータ制御装置（４）の給電端子ｊの非駆動状態ＳＰＨ（ｊ）＝１から駆動状態ＳＰＨ（ｊ）＝０への移行は、所定の第１期間ｔ１にわたる、前記モータ制御装置（４）の当該給電端子ｊにおいて測定された出力電圧ｖｉｎｖ（ｊ）と、前記計算された相電圧ｖｅｍｕｌａｔｅ（ｊ）との間の差電圧ｖｄｉｆｆ（ｊ）の大きさが所定の電圧閾値ｖＴＨよりも大きくなると識別され、
前記モータ制御装置（４）の前記給電端子ｊの非駆動状態ＳＰＨ（ｊ）＝１から駆動状態ＳＰＨ（ｊ）＝０への状態移行が識別された後、前記エミュレータ制御装置（６）によって計算された前記相電流ｉｅｍｕｌａｔｅが、今や前記モータ制御装置（４）によって駆動されている当該給電端子ｊを通って流れるように、前記エミュレータ制御装置（６）が前記エミュレータパワーエレクトロニクス（５）を駆動する、
ことを特徴とするエミュレータ制御装置（６）。
【請求項２１】
前記エミュレータ制御装置（６）は、具体的には、規定通りに使用される場合に、請求項２から１８の少なくとも１項の特徴部分に記載の方法を実施するように構成されている、
請求項２０記載のエミュレータ制御装置（６）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、負荷エミュレータを用いて３相ブラシレス直流モータを模擬するための方法であって、前記負荷エミュレータは、該負荷エミュレータの負荷端子を介してモータ制御装置の給電端子に３相接続されており、前記負荷エミュレータは、エミュレータパワーエレクトロニクスと、該エミュレータパワーエレクトロニクスを制御するためのエミュレータ制御装置とを有し、前記エミュレータ制御装置は、前記モータ制御装置によって駆動されている給電端子と、駆動されていない給電端子とを識別し、前記エミュレータ制御装置によってモータモデルに基づいて計算された相電流ｉｅｍｕｌａｔｅが、前記モータ制御装置によって駆動されている前記給電端子に流れるように、且つ、前記エミュレータ制御装置によってモータモデルに基づいて計算された相電圧ｖｅｍｕｌａｔｅが、前記モータ制御装置によって駆動されていない前記給電端子に出力されるように、前記エミュレータ装置によって前記エミュレータパワーエレクトロニクスを駆動する、方法に関する。本発明はさらに、エミュレータパワーエレクトロニクスに関連して３相ブラシレス直流モータを模擬するための上述した方法を実施することができるように構成された、負荷エミュレータのエミュレータ制御装置にも関する。
【０００２】
負荷エミュレータを用いて電気負荷を模擬するための方法は、−ここでは３相ブラシレス直流モータの形態の負荷である−“本物の”電気駆動部をモータ制御装置に接続することなく、実験室条件下でこのモータ制御装置を試験するために使用される。むしろ、電気負荷、すなわち３相ブラシレス直流モータは、負荷エミュレータによって模擬される。モータ制御装置は、多くの場合、変換器の形態の電力出力段を備える制御装置からなる。この制御装置は、電流変換器制御データを生成し、これらの電流変換器制御データは、通常は半導体スイッチ素子（ＩＧＢＴ，ＩＧＣＴ等）によって実現されている変換器のパワースイッチを適切に駆動するために使用される。本明細書において考慮される適用例では、モータ制御装置の変換器は、インバータとして動作する。すなわちこの変換器は、エネルギ源として直流電圧源を有し、負荷を交流電圧によって駆動する。
【０００３】
負荷エミュレータは、多くの場合、ハードウェアインザループシミュレータ（Hardware-in-the-Loop-Simulator）の形態で、すなわちシミュレーションコンピュータによって実現される。シミュレーションコンピュータは、−ここではブラシレス直流モータの形態の−シミュレートすべき環境の数学的モデルを数値的手法によって計算し、シミュレーションコンピュータの側では、パワーエレクトロニクスの出力段−エミュレータパワーエレクトロニクス−を有する。この出力段は、負荷エミュレータの負荷端子を介して、モータ制御装置の対応する給電端子に接続させることができる。結局のところ、負荷エミュレータ上に実装される３相ブラシレス直流モータを模擬するための方法では、モータ制御装置は、該モータ制御装置の給電端子を介して、本物の駆動部に接続されているかのように電気的に負荷される。
【０００４】
ブラシレス直流モータは、−その名から推測されうることとは異なり−永久磁石励磁式の３相同期機のように機能し、ブラシレス構造に基づき低摩耗であり、メンテナンスの手間がかからない。例えば自動車分野のような産業分野では、ブラシレス直流モータは、例えばポンプ駆動部（オイル、燃料）や調整駆動部（変速機、クラッチ、ヘッドランプレンジコントロール、バルブ／フラップ）等のような、補助装置の駆動部として使用される。
【０００５】
矩形波整流方式で駆動されるブラシレス直流モータの場合には、モータ制御装置によって常に３つのモータ位相のうちの２つが駆動され−つまりモータ制御装置の３つの給電端子のうちの２つが駆動され−、３相巻線のうちの第３の位相はモータ制御装置によって駆動されず、従って、モータ制御装置の対応する給電端子も駆動されない。モータ制御装置によって３相巻線を周期的にスイッチングすることにより、回転磁界が形成される。ブラシレス直流モータの、モータ制御装置によって駆動されていない位相では、相電流が減少し、やがて完全に停止する。ブラシレス直流モータの駆動されていない位相は、非通電相と呼ばれることも多く、この場合には、−上述したように−駆動されていない状態（非駆動状態）と通電されていない状態（非通電状態）との間で時間的な不一致が生じる可能性がある。ブラシレス直流モータのある１つの位相がモータ制御装置によってもはや駆動されなくなると、その結果、当該もはや駆動されていない位相における相電流は、必ずしも整流後すぐに停止するわけではないが最終的には停止し、つまり当該位相は、実際には通電されていない。
【０００６】
しかしながら、ブラシレス直流モータのこの駆動されていない位相では、対向電圧が誘導され、この対向電圧を検出することが、ブラシレス直流モータの駆動にとって非常に重要である。なぜなら、この対向電圧からロータの姿勢角度を特定することができ、従って、モータ制御装置は、別個の角度センサを用いることなく次の整流の時点、すなわち駆動されていない給電端子から駆動されている給電端子への、又はその逆方向へのスイッチング時点を検出することも可能となるからである。従って、矩形波整流方式のブラシレス直流モータのエミュレーションにおいても、モータ制御装置が角度センサを用いることなく次の整流の時点を特定できるようにするために、駆動されていない位相において誘導される対向電圧を模擬することが重要である。もっとも、この対向電圧の計算は、角度センサが設けられたブラシレス直流モータの場合であっても、エミュレーションの枠内において重要である。なぜなら、そうした場合にのみ、エミュレートされたモータの物理的状況、ひいては接続負荷を正しく計算して模擬することが可能となるからである。
【０００７】
エミュレータパワーエレクトロニクスは、対応する電気接続負荷を有するモータ制御装置の給電端子に給電するために電圧源及び電流源を含み、この電圧源及び電流源は、多くの場合、減結合インダクタンスを介してエミュレータパワーエレクトロニクスの負荷端子に接続させることができる。従って、モータ制御装置によって駆動されていない状態（非駆動状態）の場合には、誘導された対向電圧だけが負荷端子に印加されるかどうか、又は、モータ制御装置によって駆動されている状態（駆動状態）の場合には、負荷端子が導通状態であるかどうかに応じて、電圧源及び電流源をエミュレータパワーエレクトロニクスの負荷端子に相応に接続することによって反応することができる。負荷端子と電圧源又は電流源との間に設けられた減結合インダクタンスにより、接続された電圧源又は電流源によって設定されている電気接続負荷の作用が、負荷端子に対して瞬時に発現することが阻止される。
【０００８】
負荷エミュレータを用いた３相ブラシレス直流モータの高品質の模擬は、変動しやすい動作条件化でも確実に整流の時点が識別される場合にのみ実現可能であるので、本発明の基礎となる課題は、負荷エミュレータを用いて３相ブラシレス直流モータを模擬するための冒頭に述べた方法を、確実な整流識別が保証されるように提供することである。
【０００９】
上述した課題は、冒頭に記載した方法において、まず第１ステップにおいて、前記モータ制御装置の給電端子ｊの非駆動状態ＳＰＨ（ｊ）＝１から駆動状態ＳＰＨ（ｊ）＝０への移行が、所定の第１期間ｔ１にわたる、前記モータ制御装置の当該給電端子ｊにおいて測定された出力電圧ｖｉｎｖ（ｊ）と、前記計算された相電圧ｖｅｍｕｌａｔｅ（ｊ）との間の差電圧ｖｄｉｆｆ（ｊ）の大きさが所定の電圧閾値ｖＴＨよりも大きくなると識別されることによって解決される。
【００１０】
モータ制御装置の給電端子の非駆動状態から駆動状態への移行の上述した識別の基礎となる考察は、当該給電端子が、非駆動状態から駆動状態への移行時には、モータ制御装置内の開放中の半導体スイッチによってモータ制御装置の直流電圧源からいわば“分離”されている状態ではもはやなく、再び閉成された半導体スイッチを介してモータ制御装置の電圧源に接続されており、これにより、モータ制御装置の当該給電端子において測定される出力電圧は再びアクティブに影響され、ひいては変化されるということに基づく。これによって引き起こされる、当該給電端子において測定された電圧と、依然として従前の非駆動状態の仮定のもとで実施される、モータモデルによって計算された相電圧との間の不一致は、モータ制御装置のスイッチング状態の変化に対する確実な指標であり、これを相応に利用する。モータ制御装置の差し当たり駆動されていない給電端子は、次の整流イベントにおいて強制的に駆動状態に移行しなければならないので、つまり強制的に状態変化に供されるので、この給電端子に注目することが有利である。
【００１１】
本発明に係る方法の次のステップでは、前記モータ制御装置の前記給電端子ｊの非駆動状態ＳＰＨ（ｊ）＝１から駆動状態ＳＰＨ（ｊ）＝０への状態移行が識別された後、前記エミュレータ制御装置によって計算された前記相電流ｉｅｍｕｌａｔｅが、今や前記モータ制御装置によって駆動されている当該給電端子ｊを通って流れるように、前記エミュレータ制御装置が前記エミュレータパワーエレクトロニクスを駆動する。実際には整流過程が識別されると、エミュレータ制御装置に含まれたモータモデルが給電端子ｊに接続されているモータ位相に関する構造切替を把握し、これに応じて計算を適合する。その後、エミュレータ制御装置は、対応する位相に前記計算された相電流を設定できるようにするために、とりわけエミュレータパワーエレクトロニクスにおける該当する負荷端子に、電流源を接続する。計算された相電流によって正の符号領域と負の符号領域とを網羅すべきであるので、エミュレータパワーエレクトロニクスの電流源は、電流シンクとしても機能する。従って、電流源について以下で話題にする場合には、この電流源に電流シンクの機能も常に含まれている。
【００１２】
給電端子の非駆動状態から駆動状態への移行を確実に識別するためには、所定の電圧閾値ｖＴＨを適切に選択することが重要である。好ましい１つの実施形態では、前記モータ制御装置、ひいては前記エミュレータパワーエレクトロニクスのスイッチング状態が一定である間に予期される、前記駆動されていない給電端子ｊの位相における前記計算された相電圧ｖｅｍｕｌａｔｅと、当該駆動されていない給電端子ｊにおいて実際に逆測定された電圧ｖｉｎｖ（ｊ）との間における最大偏差よりも大きくなるように、前記電圧閾値ｖＴＨが算定されている。上述した偏差は、まず第一に、電圧目標値の跳躍時における静電容量効果に基づいたオーバーシュートによって予期することができる。この偏差は、基本的に電圧振幅に依存しており、駆動又は通電されていない位相に関してこの電圧振幅をエミュレートする必要がある。従って、この偏差は、モータ制御装置の中間回路電圧に依存している。上記の理由からとりわけ、前記電圧閾値ｖＴＨは、前記モータ制御装置の中間回路電圧ｖＤＣ＿Ｌｉｎｋの分数として選択され、好ましくは中間回路電圧ｖＤＣ＿Ｌｉｎｋの１／２よりも小さく選択され、特に好ましくは前記モータ制御装置の中間回路電圧ｖＤＣ＿Ｌｉｎｋの１／５に選択される。
【００１３】
前記所定の第１期間ｔ１の選択に関して、好ましい１つの実施例では、前記所定の第１期間ｔ１は、予期される過渡的な電圧ひずみよりも長く選択され、及び／又は、前記所定の第１期間ｔ１は、前記エミュレータ制御装置及び前記エミュレータパワーエレクトロニクスによる電圧の印加の待ち時間よりも長く選択され、好ましくは、前記所定の第１期間ｔ１は、上記の２つの期間のうちの長い方の期間よりも長く選択すべきである。前記予期される過渡的な電圧ひずみは、電磁干渉によって引き起こされるおそれがあり、この電磁干渉自体は、環境及び構造に依存しており、現場で相応にして検出する必要がある。自動車分野の補助装置において使用される３相ブラシレス直流モータを模擬する場合には、この期間ｔ１は、実験に基づいてマイクロ秒の１桁範囲内にある。
【００１４】
駆動されておらず、結果的に通電されていない位相の、次の整流過程における運命が一義的である−当該位相又はモータ制御装置の給電端子は、非駆動状態から駆動状態へと変化する−のに対して、従前から駆動されている給電端子の運命は確定ができない。というのは、この給電端子は、次の整流過程において駆動されたままの可能性があるが、非駆動状態に変化する可能性もあるからである。従って、モータ制御装置の、従前から駆動状態であったどの給電端子が、非駆動状態に変化するか、又は、駆動状態に留まるかを見つけ出す必要がある。
【００１５】
本発明の第１発展形態によれば、前記モータ制御装置の給電端子ｋの駆動状態ＳＰＨ（ｋ）＝０から非駆動状態ＳＰＨ（ｋ）＝１への移行は、電流に基づき、前記負荷エミュレータの前記負荷端子ｋ、ひいては対応する当該給電端子ｋを通る前記計算された相電流ｉｅｍｕｌａｔｅがゼロであると検出されると識別される。上記の基準は、電流はモータ制御装置の差し当たり駆動されている給電端子を介して電圧が印加されている位相へと流れるが、この位相電流は、当該給電端子がもはや駆動されていない状態では最終的に停止する、という認識に基づく。
【００１６】
本発明に係る方法の１つの発展形態では、前記モータ制御装置の給電端子ｋの駆動状態ＳＰＨ（ｋ）＝０から非駆動状態ＳＰＨ（ｋ）＝１への状態変化の、上述した電流に基づく前記識別を、前記モータ制御装置の前記給電端子ｊの非駆動状態ＳＰＨ（ｊ）＝１から駆動状態ＳＰＨ（ｊ）＝０への状態移行が識別された時点で、当該駆動されている給電端子ｋ，ｌの前記計算された相電流ｉｅｍｕｌａｔｅの大きさが電流閾値ｉＴＨを上回っている場合に実施することが特に有利であると判明している。上記の措置により、駆動されている給電端子を流れている小さい相電流が、誤ってゼロ電流であると識別されることが達成される。電流閾値ｉＴＨのこの基準によって、駆動状態から非駆動状態への状態変化を識別する際におけるこのようなエラーを回避することができる。すなわち、電流に基づく整流識別は、好ましくは負荷が大きくて大きい相電流が存在する場合には確実に実施することができるが、負荷が非常に小さくて非常に小さい相電流しか存在しない場合には誤解釈の危険性が存在する。
【００１７】
本発明の特に有利な発展形態の１つは、電流閾値の有利な選択は、モータ巻線においてシミュレートされる電流の立ち上がり時間、ひいてはモータ巻線のシミュレートされたインダクタンスに依存しているという認識に基づく。矩形波整流方式の場合には典型的であるパルス幅変調（ＰＷＭ）された３相電圧によって発生する電流リプルであって、シミュレートもされる電流リプルによって、残りの整流位相の識別が歪曲されることを阻止するために、−計算された−ゼロ電流の付近で、上述した電流閾値ｉＴＨが規定される。この電流閾値は、ＰＷＭデューティ比が５０％−ゼロ電流の範囲内の最小電流の場合に該当−である場合に、整流時まで駆動されており通電されている２つの位相間で、電流リプルがゼロ交差を有してはならないようにセットすべきである。換言すると、整流が識別された時点にはまだ、前記駆動されており通電されている２つの位相の対応するインダクタンスを通って、シミュレートされた最小電流が流れるはずであり、従って、電流リプルによってゼロ交差は検出されない。電圧振幅は、前記整流時まで駆動されており通電されている２つの位相のインダクタンスに対して直列に作用し、従って、これらのインダクタンスを通る電流も直列に流れるので、閾値を特定するためには、モデルで仮定された相インダクタンスＬＰＨの２倍を基礎とする必要がある。従って、電流閾値ｉＴＨに対して、以下の式が、好ましい有利な選択であると判明している。なお、Ｔは、モータ制御装置のＰＷＭ電圧周期である：
【数１】
0006548673.tif 000002
【００１８】
これに代えて、本発明に係る方法の別の１つの実施形態によれば、前記モータ制御装置の給電端子ｋの駆動状態ＳＰＨ（ｋ）＝０から非駆動状態ＳＰＨ（ｋ）＝１への移行が、電圧に基づいて識別される。このために、前記モータ制御装置の前記給電端子ｊの非駆動状態ＳＰＨ（ｊ）＝１から駆動状態ＳＰＨ（ｊ）＝０への状態移行が識別された後、前記エミュレータパワーエレクトロニクスの他の端子ｋ，ｌが誘導性減結合によって所定の電圧ｕｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅにセットされるように、前記エミュレータパワーエレクトロニクスが駆動される。前記モータ制御装置の給電端子ｋの駆動状態ＳＰＨ（ｋ）＝０から非駆動状態ＳＰＨ（ｋ）＝１への移行は、電圧に基づき、当該給電端子ｋ又は前記エミュレータパワーエレクトロニクスの前記負荷端子ｋを通る電流が消失した後、所定の第２期間ｔ２にわたって当該給電端子ｋにおいて前記エミュレータ制御装置によって逆測定された電圧が、前記所定の電圧ｕｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅに等しくなると識別される。給電端子の駆動状態から非駆動状態への状態移行を電圧に基づいて識別する上記の方法は、モータ制御装置内の開放中の半導体スイッチによってモータ制御装置の電圧供給部から高抵抗に分離されている、モータ制御装置の駆動されていない給電端子は、所定の電圧に−ここでは電圧ｕｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅに−簡単にセットすることが可能であるという認識に基づいている。このことは、引き続き駆動されている給電端子の場合には不可能である。なぜなら、引き続き駆動されている給電端子は、モータ制御装置内の電圧源によって相当な影響を受けるおそれがあるからである。誘導性減結合によれば、エミュレータパワーエレクトロニクス内の電圧源によって設定された電圧は、モータ制御装置の給電端子の電圧に対して持続的な作用を及ぼさなくなるだろう。
【００１９】
この方法では、給電端子ｋ又はエミュレータパワーエレクトロニクスの負荷端子を通る電流の消失を待機することが重要である。なぜなら、そうしなければ、エミュレータパワーエレクトロニクスによって設定された電圧ｕｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅにさらに、減結合インダクタンス内の変動しやすい電流によって引き起こされた電圧が加わるおそれがあるからである。
【００２０】
前記所定の電圧ｕｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅを、前記モータ制御装置によってスイッチングされる直流電圧の範囲内で選択すること、とりわけ前記モータ制御装置の中間回路電圧ｖＤＣ＿Ｌｉｎｋの１／２に等しくすることが有利であり、好ましい。本方法の別の１つの実施形態によれば、前記所定の第２期間ｔ２は、一貫して駆動されている給電端子と、従前は駆動状態であったがもはや駆動状態でない給電端子とを、負荷電流が小さい場合でも確実に識別することができるような大きさに算定されている。矩形波整流方式の３相ブラシレス直流モータが自動車用途における補助装置として使用される既に述べた適用例では、ｔ２を約１０μｓの範囲内で選択すると有利であることが判明している。
【００２１】
３相ブラシレス直流モータを模擬するための方法の特に有利な１つの実施形態によれば、前記モータ制御装置の給電端子の駆動状態から非駆動状態への移行を識別するための最初に説明した電流に基づく方法、及び、このような移行を識別するための次に説明した電圧に基づく方法は、いずれも前記エミュレータパワーエレクトロニクスに実装されている。好ましくは、前記モータ制御装置の給電端子ｋの駆動状態ＳＰＨ（ｋ）＝０から非駆動状態ＳＰＨ（ｋ）＝１への移行の前記識別は、前記モータ制御装置の前記給電端子ｊの非駆動状態ＳＰＨ（ｊ）＝１から駆動状態ＳＰＨ（ｊ）＝０への状態移行が識別された時点で、前記駆動されている給電端子ｋ，ｌの前記計算された相電流ｉｅｍｕｌａｔｅの大きさが電流閾値ｉＴＨを下回っている場合には、前記エミュレータ制御装置によって原則的に電圧に基づいて実施される。前記駆動されている給電端子ｋ，ｌの前記計算された相電流ｉｅｍｕｌａｔｅの大きさが前記電流閾値ｉＴＨを上回っている場合には、前記モータ制御装置の給電端子ｋの駆動状態から非駆動状態への移行の前記識別は、上述したように電流に基づいて実施される。
【００２２】
冒頭で述べた課題は、３相ブラシレス直流モータを模擬するためのエミュレータパワーエレクトロニクスを制御するためのエミュレータ制御装置であって、前記エミュレータ制御装置によって、モータ制御装置によって駆動されている給電端子と、駆動されていない給電端子とを識別可能であり、前記エミュレータ制御装置によってモータモデルに基づいて計算された相電流ｉｅｍｕｌａｔｅが、前記モータ制御装置によって駆動されている前記給電端子に流れるように、且つ、前記エミュレータ制御装置によってモータモデルに基づいて計算された相電圧ｖｅｍｕｌａｔｅが、前記モータ制御装置によって駆動されていない前記給電端子に出力されるように、前記エミュレータ制御装置によって前記エミュレータパワーエレクトロニクスを制御可能である、エミュレータ制御装置によっても解決される。前記エミュレータ制御装置において、当該エミュレータ制御装置が規定通りに使用される場合には、前記モータ制御装置の給電端子ｊの非駆動状態ＳＰＨ（ｊ）＝１から駆動状態ＳＰＨ（ｊ）＝０への移行は、所定の第１期間ｔ１にわたる、前記モータ制御装置の当該給電端子ｊにおいて測定された出力電圧ｖｉｎｖ（ｊ）と、前記計算された相電圧ｖｅｍｕｌａｔｅ（ｊ）との間の差電圧ｖｄｉｆｆ（ｊ）の大きさが所定の電圧閾値ｖＴＨよりも大きくなると識別され、前記モータ制御装置の前記給電端子ｊの非駆動状態ＳＰＨ（ｊ）＝１から駆動状態ＳＰＨ（ｊ）＝０への状態移行が識別された後、前記エミュレータ制御装置によって計算された前記相電流ｉｅｍｕｌａｔｅが、今や前記モータ制御装置によって駆動されている当該給電端子ｊを通って流れるように、前記エミュレータ制御装置が前記エミュレータパワーエレクトロニクスを駆動する、ことによって解決が実現される。前記エミュレータ制御装置は、好ましい実施例においてさらに非常に具体的には、規定通りに使用される場合に、例えばエミュレータ制御装置に含まれたプログラミング可能なコンピュータユニットを相応にプログラミングしておくことによって上述した方法を実施するように構成されている。
【００２３】
詳細には、本発明に係る方法及び本発明に係るエミュレータ制御を構成するため及び発展させるための複数の可能性が存在する。このために一方では、請求項１及び１５に従属する請求項が参照され、他方では、図面に関連した実施例に関する以下の説明が参照される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る方法を実施するための、モータ制御装置及び負荷エミュレータを含む装置を示す図である。
【図２】モータ制御装置の給電端子における電気回転角内の整流切替を示す図である。
【図３】本発明に係る方法を実施するための装置の詳細図である。
【図４】モータ制御装置の給電端子の非駆動状態から駆動状態への移行の識別を説明するための状態図である。
【図５】モータ制御装置の給電端子の駆動状態から非駆動状態への移行の、電流に基づく識別を説明するための状態図である。
【図６】モータ制御装置の給電端子の駆動状態から非駆動状態への状態移行の、電圧に基づく識別を説明するための状態図である。
【図７】モータ始動を電圧に基づいて識別するための、図６の状態図を拡張した図である。
【図８】モータ制御装置の全ての給電端子が駆動されている状態を電圧に基づいて識別するための、図７の状態図を拡張した図である。
【００２５】
図１にはまず、負荷エミュレータ１を用いて３相ブラシレス直流モータを模擬するための方法を実施するための従来技術から公知の装置が図示されている。負荷エミュレータ１は、該負荷エミュレータ１の負荷端子２を介してモータ制御装置４の給電端子３に３相接続されている。負荷エミュレータ１は、エミュレータパワーエレクトロニクス５と、該エミュレータパワーエレクトロニクス５を制御するためのエミュレータ制御装置６とを有する。本実施例では、モータ制御装置４自体も、３相に図示されたインバータ７の形態のパワーエレクトロニクスを含む。このインバータ７には、直流電圧源ＵＤＣを介して電力が供給され、このインバータ７は、該インバータ７の給電端子３を介して、該インバータ７に含まれた半導体スイッチを相応にスイッチングすることによって３相交流負荷を駆動する。
【００２６】
本方法においては、エミュレータ制御装置６が、モータ制御装置４によって駆動されている給電端子３と、駆動されていない給電端子３とを識別し、エミュレータ制御装置６によってモータモデル８に基づいて計算された相電流iemulateが、モータ制御装置４によって駆動されている給電端子３に流れるように、且つ、エミュレータ制御装置６によってモータモデル８に基づいて計算された相電圧vemulateが、モータ制御装置４によって駆動されていない給電端子３に出力されるように、エミュレータ制御装置６によってエミュレータパワーエレクトロニクス５が駆動される。見て取れるように、エミュレータパワーエレクトロニクス５は、このタスクを実行するために電流源Ｉｓ及び電圧源ＵＳを有しており、エミュレータパワーエレクトロニクス５の負荷端子２に、この電流源Ｉｓ及び電圧源ＵＳを相応に接続することができる。この接続は、本実施例では、それぞれの相ごとに減結合インダクタンスＬｄを介して間接的に行われる。
【００２７】
図２には、矩形波整流方式の３相ブラシレス直流モータにおいて電気回転角内で発生した６回の整流切替が図示されており、各整流は、それぞれ６０°の電気角間隔で実施されている。見て取れるように、駆動されていない給電端子は、１つの位相で１つの整流間隔の間だけ維持された後、すぐに再び駆動状態に切り替わる。なお、この図では、各相は、ｉ１，ｉ２，ｉ３と呼ばれている。モータ制御装置４の駆動されている２つの給電端子３のうちの一方の給電端子は、非駆動状態へと変化し、その一方で、駆動されている２つの給電端子のうちの他方の給電端子は、駆動状態に留まる。このようにして、矩形波整流方式の駆動によってブラシレス直流モータに相応の回転磁界が形成され、この回転磁界によって、その後、対応するトルクの印加が可能となる。
【００２８】
図３には、本発明に基づいて構成されたエミュレータ制御装置６を用いて本発明に係る方法を実施するための図１の装置が、より詳細なレベルで再び図示されている。エミュレータパワーエレクトロニクス５の内部には、レギュレータ９が図示されている。このレギュレータ９は、エミュレータ制御装置６からの設定値に基づいて、実際に負荷端子２に所定の相電流が設定されるように手配する。このためにエミュレータパワーエレクトロニクス５の内部において、それぞれ対象とする相電流が逆測定され、制御偏差を形成するために制御アルゴリズム１０に供給される。変調装置１１を介して、所定の電圧値又は所定の電流値がそれぞれ正しい位相に対応付けられる。
【００２９】
エミュレータ制御装置６は、本実施例ではＦＰＧＡ基板上に実現されており、このＦＰＧＡ基板上では、「ハードワイヤード」の回路構造により、以下に説明する方法を特に高速に実施できることが保証される。モータ制御装置４の給電端子３において測定される出力電圧ｖｉｎｖ（ｊ）は、読み込みインターフェース１２を介してエミュレータ制御装置６に読み込まれ、そこで利用可能にされる。つまり、真の測定値である。計算された相電圧ｖｅｍｕｌａｔｅ（ｊ）及び計算された相電流ｉｅｍｕｌａｔｅ（ｊ）のための計算された目標設定値は、出力インターフェース１３を介してエミュレータパワーエレクトロニクス５に出力される。
【００３０】
エミュレータ制御装置６の内部にはさらにステートマシン１４が実現されており、このステートマシン１４を用いて、モータ制御装置４の給電端子３における、整流によって引き起こされた状態変化が識別される。給電端子ｊの状態は、以下では基本的にＳＰＨ（ｊ）と呼ぶこととし、給電端子ｊが駆動されていない状態（非駆動状態）は値１で表し、当該給電端子が駆動されている状態（駆動状態）の値は０で表すこととする。
【００３１】
整流を識別するための本質は、モータ制御装置４の給電端子ｊの非駆動状態ＳＰＨ（ｊ）＝１から駆動状態ＳＰＨ（ｊ）＝０への移行が、所定の第１期間ｔ１にわたる、モータ制御装置４の当該給電端子ｊにおいて測定された出力電圧ｖｉｎｖ（ｊ）と、計算された相電圧ｖｅｍｕｌａｔｅ（ｊ）との間の差電圧ｖｄｉｆｆ（ｊ）の大きさが所定の電圧閾値ｖＴＨよりも大きくなると識別される、ということである。
【００３２】
上記の趣旨は、図４の状態図でも再び説明されている。ここでのＳｖは、補助状態変数であり、この補助状態変数は、最短期間ｔ１にわたる差電圧ｖｄｉｆｆ（ｊ）の大きさが所定の電圧閾値ｖＴＨよりも大きかったか又は小さかったかを表す変数であり、以下の式が当てはまる。
【数２】
0006548673.tif 000003
【００３３】
差し当たり駆動されていない給電端子に注目する理由は、この駆動されていない給電端子は、全ての整流イベントにおいて一義的な状態移行を経験する為、整流に対する説得力のある指標となるからである。ここでは、どの場合においても差電圧ｖｄｉｆｆ（ｊ）が予期されうる。なぜなら、エミュレータ制御装置６の内部での計算は、当該給電端子ｊの非駆動状態を起点にしているので、測定される出力電圧ｖｉｎｖ（ｊ）は、モータ制御装置４のスイッチング過程においてモータ制御装置電圧ＵＤＣの境界値まで変動する一方、計算された電圧ｖｅｍｕｌａｔｅ（ｊ）は、依然としてモータ制御装置の直流電圧範囲内の所定の値から動かないからである。
【００３４】
エミュレータ制御装置６に実装される本方法においてはさらに、前記給電端子ｊの非駆動状態から駆動状態への移行が識別された後、エミュレータ制御装置６によって計算された前記相電流ｉｅｍｕｌａｔｅ（ｊ）が、今やモータ制御装置４によって駆動されている当該給電端子ｊを通って流れるように、エミュレータ制御装置６によってエミュレータパワーエレクトロニクス５が駆動される。前記計算された相電流ｉｅｍｕｌａｔｅ（ｊ）は、電流計算装置１５におけるモータモデル８の計算から得られる。
【００３５】
モータモデル８は、モータ制御装置４によって駆動されているモータ位相において測定された出力電圧ｖｉｎｖに基づいて、エミュレートすべきモータ・ステータ電流ｉｅｍｕｌａｔｅをシミュレートする。通電されていないモータ位相の電圧は、駆動されており通電されているモータ位相又はモータ制御装置４の給電端子３の測定された出力電圧ｖｉｎｖと、シミュレートされたブラシレス直流モータの誘導特性及び磁気特性とから得られる。磁気特性は、３つのモータ位相における誘導電圧ｖｅｍｆによって記述されている。従って、状態ＳＰＨに応じて、モータモデル８の電流シミュレーション装置のための入力電圧として、以下のような測定された相電圧ｖｉｎｖ＿ｍｄｌ、すなわちＳＰＨ（ｊ）＝０が当てはまる、モータ制御装置４の駆動されている給電端子３において測定された電圧と、駆動されていない位相又はモータ制御装置４の駆動されていない給電端子に関してシミュレートされた電圧とが得られる。これは計算された電圧であり、この計算された電圧は、その後、エミュレータパワーエレクトロニクス５から出力され、従って、モータ制御装置４の駆動されていない給電端子において測定することができる。この電圧の計算は、駆動されており通電されている位相において測定された制御電圧と、電流に依存したモータの電気誘導特性、すなわちシミュレートされたモータ電流と、磁気特性のシミュレーション、つまりシミュレートされたモータの誘導される対向電圧ｖｅｍｆとに基づいている。ブラシレス直流モータの磁気特性は、ここではモータ電気角の関数であるルックアップテーブルに基づいて記述される。従って、モータ制御装置４において測定される電圧をシミュレートするために、変換器計算装置１６の枠内で、電流シミュレーション装置１５からの電気特性及び磁気特性のフィードバックが必要である。モータモデル８の計算の上記の詳細は、本発明を理解及び実施するために重要ではない。重要なのは、モータモデルによって相電流ｉｅｍｕｌａｔｅの高信頼性の計算が提供されるということである。
【００３６】
所定の期間ｔ１にわたる差電圧ｖｄｉｆｆが所定の電圧閾値ｖＴＨよりも大きいか又は小さいか−上で説明した補助状態変数Ｓｖによって表現される−の時間的な監視は、ステートマシン１４の電圧監視装置１７において実施される。
【００３７】
モータモデル８及びモータモデル８の計算は本発明の主要な対象ではないが、それでもなお、考えられる計算がいずれにせよ如何にして実施されうるかについて以下に記載することとする。既に述べたように、モデル精度に対する要求に応じて使用されるモータモデル８が異なっていようが、また、モデル計算に利用可能なハードウェアに応じて使用されるモータモデル８が異なっていようが、計算の基礎となるモータモデル８は詳細には重要ではない。スター結線で接続された３つのモータ位相における誘導特性は対称的であるとの仮定に基づき、モータ制御装置４の各給電端子３においてシミュレートされる相電圧は、以下の通りとなる：
【数３】
0006548673.tif 000004
【００３８】
エミュレータ制御装置６によってモータモデル８に基づいて計算された相電圧ｖｅｍｕｌａｔｅは、モータ制御装置４の上述したシミュレートされた相電圧にほぼ一致し、２つの位相又はモータ制御装置４の２つの給電端子３が駆動されていない場合には、中間回路電圧ｖＤＣ＿Ｌｉｎｋの所定の値に、例えばｖＤＣ＿Ｌｉｎｋ／２にセットされる。これは単に移行状態であるだけか、又は、３つ全ての位相又は３つ全ての給電端子３が駆動されている。
【００３９】
モータ制御装置４の非駆動状態から駆動状態へと移行した給電端子ｊを識別することに成功した後には、今度はこのモータ制御装置４の残りの２つの給電端子３を一義的に識別しなければならない。モータ制御装置４の給電端子３の駆動状態から非駆動状態への移行の識別は、発明の概要部分において既に説明したように、電流に基づいて又は電圧に基づいて実施することができる。
【００４０】
電流に基づいて実施する場合には、上述した状態変化は、負荷エミュレータ１の該当する負荷端子２において計算された相電流ｉｅｍｕｌａｔｅがゼロであることが検出されることに基づいて識別される。このことは、図５に別の１つの状態図に基づいて図示されている。この場合の特徴は、実施されようとしているこの状態変化の電流に基づく識別は、モータ制御装置４の給電端子ｊの非駆動状態から駆動状態への状態移行が識別された時点で、駆動されている給電端子ｋ，ｌの計算された相電流ｉｅｍｕｌａｔｅの大きさが電流閾値ｉＴＨを上回っている場合に、実施されるということにある。電流閾値ｉＴＨのこの基準は、負荷が小さい場合に測定誤差や干渉などによって発生するゼロ電流によって給電端子３の誤解釈が引き起こされるのを阻止すべく設けられた基準である。図５の最も左に図示された状態から中央の移行状態への移行は、まず、駆動されていない給電端子（数字１が付されている）と、駆動状態への移行の識別とに関する。そして、中央の移行状態から最も右に図示された状態への移行は、モータ制御装置４の数字２が付された給電端子、又は、負荷エミュレータ５の対応する負荷端子２に関し、これらを流れる電流は、ゼロであると測定される。これらの条件から、数字２が付された給電端子は、今や非駆動状態に切り替わっている［ＳＰＨ（２）＝１］との結果が得られる。
【００４１】
これに代えて図６には、モータ制御装置４の給電端子ｋの駆動状態から非駆動状態への移行の、電圧に基づく識別が図示されている。ここでは、最も左に図示された状態から中央の移行状態への移行は、数字１が付された位相又はモータ制御装置４の対応する給電端子の非駆動状態［ＳＰＨ（１）＝１］から駆動状態［ＳＰＨ（１）＝０］への移行の識別だけを示している。数字２及び３が付された位相における計算された電流が電流閾値ｉＴＨよりも小さいという追加的な条件については、のちに説明することとする。エミュレータ制御装置６は、中央の状態において、エミュレータパワーエレクトロニクス、ひいてはエミュレータパワーエレクトロニクスに接続されたモータ制御装置が移行状態に移されるよう手配する。つまり、エミュレータパワーエレクトロニクスの、図式中で数字２及び３が付されている他の端子が、誘導性減結合によって所定の電圧ｕｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅにセットされるよう手配される。
【００４２】
モータ制御装置４の給電端子３の駆動状態から非駆動状態への移行は、電圧に基づき、当該給電端子３又はエミュレータパワーエレクトロニクス５の該当する負荷端子２を通る電流が消失した後、所定の第２期間ｔ２にわたってエミュレータ制御装置６によって逆測定された当該給電端子３における電圧が、所定の電圧Ｕｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅに等しくなったまさにそのときに識別される。図示された実施例では、数字２が付された位相に関して上述した条件が該当していることが見て取れ［Ｓｖ（２）＝０］、これにより、この数字２が付された位相が駆動状態から非駆動状態［ＳＰＨ（２）＝１］へと切り替わっていることが明らかである。この場合には、数字２及び３が付された位相は、エミュレータパワーエレクトロニクス５によってそれぞれ中間回路電圧ｖＤＣ＿Ｌｉｎｋの１／２にセットされている。
【００４３】
次いで、図示された実施例では、第２位相、ひいては第２給電端子は、もはやモータ制御装置４によって駆動されないので、モータ制御装置４内の対応するフリーホイールダイオードを流れる電流が消滅するとすぐに、モータ制御装置４の第２給電端子において測定される電圧ｖｉｎｖ（２）は、エミュレートすべき電圧に一致する。この電圧が所定の第２期間ｔ２にわたって維持される場合には、非駆動状態への移行が正しく識別されている。これに対して、引き続き駆動されている第３位相と、モータ制御装置４の引き続き駆動されている第３給電端子の、測定された電圧ｖｉｎｖ（３）は、ここでは中間回路電圧ｖＤＣ＿Ｌｉｎｋの１／２として選択されている出力された電圧ｕｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅとは相違する。なぜなら、誘導性減結合に基づき、モータ制御装置４の第３給電端子を介した電圧による接続は、エミュレータパワーエレクトロニクス５によって設定された電圧に比べて優勢になるからである。
【００４４】
図６に追加的に図示された左の状態から中央の状態への移行の基準、すなわちｉｅｍｕｌａｔｅ（２，３）≦ｉＴＨは、ここでは電圧に基づく状態識別の使用を“トリガ”するために追加的に使用される。好ましい１つの実施形態では、上述した電圧に基づく状態識別と、電流に基づく状態識別との間で具体的にこれら２つの方法のいずれを使用するかは、駆動されている相電流に関する上述した基準に基づいて決定される。電流に基づいた移行識別は、電流に基づいて識別する際の誤解釈を回避するために、相電流が充分に大きい場合にのみ使用される。
【００４５】
図７には、電圧に基づいた整流識別に関する別の１つの適用例が図示されている。上の３つの状態及びこれらの状態間での遷移は、図６の状態及び遷移と同一である。新しいのは、３つの位相又はモータ制御装置４の３つの給電端子３のいずれも駆動されていない左下の状態である。モータ始動中、補助状態変数Ｓｖによって３つの位相のうちの１つが、駆動されている位相−ここでも数字１が付された位相又はモータ制御装置４の数字１が付された給電端子−であると識別される。他の２つの位相は、これらの位相がそれぞれの補助状態Ｓｖに応じて非通電状態又は駆動状態であると検出可能となるまで非通電状態のまま留まる。
【００４６】
モータ始動中、とりわけセンサレス動作においては、矩形波整流方式のブラシレス直流モータが所定の最低回転数にまだ到達していない間、３つ全ての位相を通電させること、又は、モータ制御装置４の３つ全ての給電端子を駆動することが通例であることが多い。上記の特別な動作状態もまた、電圧に基づいて識別することができ、このことは図８に図示されている。
【００４７】
全ての給電端子３がモータ制御装置４によってアクティブ状態に駆動され、それと同時に、エミュレータパワーエレクトロニクス５の対応する負荷端子２が補助電圧ｕｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅによって駆動される場合には、エミュレータパワーエレクトロニクス５内の前提とされた誘導性減結合に基づき、モータ制御装置４の当該これらの給電端子３において、モータ制御装置４によって駆動されている給電端子３に供給された電圧が優勢となる。これにより、逆測定された電圧ｖｉｎｖと、エミュレートされた電圧ｖｅｍｕｌａｔｅとの間の差電圧ｖｄｉｆｆは０とは異なり、ますます大きくなっていく。すなわち、モータ制御装置４の残りの給電端子３についても非駆動状態から駆動状態への移行が識別された場合には、モータ制御装置４は３相でのモータ始動中にあり、すなわち図８の右下に図示された状態にある。
【００４８】
中間状態［ＳＰＨ（１）＝０］から、モータ制御装置４の３つ全ての給電端子が駆動されている状態への移行に関する追加的な条件として、全ての補助状態変数Ｓｖ（ｉ）が所定の期間にわたって、つまり第３期間ｔ３にわたって値１に一致するという条件が導入される。好ましくはこの第３期間ｔ３は、前記所定の第２期間ｔ２よりも長く選択される。第３期間ｔ３を算出するための時間測定は、全ての補助状態変数Ｓｖが値１をとった状態に移行すると共に開始する。所定の第３期間ｔ３は、所定の第２期間ｔ２よりも長く選択しなければならない。なぜなら、そうしなければ、図８に図示されている、第２位相が唯一の駆動されていない相である状態ＳＰＨ（２）＝１への状態変化は、決して起こりえないからである。というのは、条件Ｓｖ（２）＝１且つＳｖ（３）＝１は、条件Ｓｖ（２）＝０且つＳｖ（３）＝１よりも常に早期に達成されうるからである。ｔ３の時間値はさらに、少なくとも非駆動状態から駆動状態への状態変化又は非通電状態から通電状態への状態変化と、対応するエミュレートすべき電圧の印加との間の待ち時間の分だけ、所定の第２期間ｔ２よりも長くすべきである。
【図１】
0006548673.tif 000006
【図２】
0006548673.tif 000007
【図３】
0006548673.tif 000008
【図４】
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【図５】
0006548673.tif 000010
【図６】
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【図７】
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【図８】
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