(57)【要約】【課題】【解決手段】  本発明は、主多極トラック（２ａ）及び所謂「回転ピップ」多極トラック（２ｂ）を備えるエンコーダと、２つのデジタル位置信号（Ａ，Ｂ）及び１つの回転ピップ信号（Ｃ）を供給する固定センサ（３）と、２×Ｐ×Ｎ個のスイッチを備えるモータの相巻線における電流のスイッチングを行うための回路と、回転ピップ信号（Ｃ）又は位置信号（Ａ，Ｂ）に基づいて決定される論理状態に対応する切替のためのスイッチング信号を供給可能である、スイッチング回路のための制御回路と、を備える電子スイッチング・モータを制御するための装置に関する。また、本発明は、そのような装置を備えた軸受及びモータ、同じくそのようなモータを制御する方法にも関する。【選択図】      図３
2004271503.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎ対の極及びＰ相を備える電子スイッチング型電気モータを制御するための装置であって、
モータの回転子（１）と共同して回転するエンコーダ（２）であって、同心状の主多極トラック（２ａ）及び所謂「回転ピップ」多極トラック（２ｂ）を備え、前記回転ピップ・トラックは角度的に等配分されたＮ個の特異部（２ｂ１）を備えるエンコーダと、
前記エンコーダ（２）と対向し、かつ、エンコーダ（２）から空隙距離を離間して配置された固定センサであって、その少なくとも２つは、２つの直角位相の周期的電気信号Ｓ１，Ｓ２を供給するように前記主トラック（２ａ）と対向して配置され、その少なくとも１つは、電気信号Ｓ３を供給するように前記回転ピップ・トラック（２ｂ）と対向して配置された少なくとも３つの検出素子と、信号Ｓ１，Ｓ２及びＳ３に基づいて、回転子（１）の角度位置を表す２つの直角位相の方形デジタル位置信号（Ａ，Ｂ）及び前記エンコーダ（２）の１回転当たりのＮパルスの形態で回転ピップ信号（Ｃ）を供給可能な電子回路とを備える固定センサ（３）と、
２×Ｐ×Ｎ個のスイッチを備えるモータの相巻線における電流のスイッチングを行うための回路と、
前記回転ピップ信号（Ｃ）のパルスが検出されたとき、前記パルスの角度位置に対応する相巻線における電流のスイッチング論理の状態を決定し、検出された前記位置信号（Ａ，Ｂ）に基づいて回転子（１）の角度位置に適合するスイッチング論理の状態を連続的に決定し、回転ピップ信号（Ｃ）又は位置信号（Ａ，Ｂ）に基づいて決定された論理の状態に対応する切替のためのスイッチング信号を供給することが可能な、スイッチング回路を制御するための回路と、を備える装置。
【請求項２】
Ｎ対の極（４ａ）を備える第３の多極トラック（４）と、
Ｐ個の検出素子を備える第２の固定センサ（５）であって、前記検出素子は、相巻線における電流を切替えるための信号（Ｕ，Ｖ，Ｗ）を供給すべく、第３の多極トラック（４）と対向し、かつ、第３の多極トラック（４）から空隙距離を離間して配置された固定センサとを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記第３の多極トラック（４）は、前記主トラック（２ａ）及び前記回転ピップ・トラック（２ｂ）と同心の状態で、エンコーダ（２）上に配置される、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記第３の多極トラック（４）は第２のエンコーダ（６）上に設けられる、請求項２に記載の装置。
【請求項５】
前記各多極トラック（２ａ，２ｂ，４）は、一定の角度幅で等配分されたＮ及びＳの磁極が存在する磁気リングから形成され、前記回転ピップ・トラック（２ｂ）の磁気特異部（２ｂ１）は、接合が他とは異なる２対の隣接した極から形成される、請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
第１及び第２のセンサ（３，５）は同じ１つの測定手段（７）と一体化されている、請求項２〜５のうちいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
固定部材と結合される固定レース（８）と、前記電気モータの回転子（１）により回転される回転レース（９）と、前記レース間に配置された回転体（１０）とを備える軸受であって、請求項１〜６のうちいずれか１項に記載の制御装置の少なくとも１つのエンコーダ（２，６）が回転レース（９）と結合されている軸受。
【請求項８】
前記エンコーダの外面が前記固定レース（８）の側面の平面Ｐ内に実質的に含まれるように、少なくとも１つのエンコーダ（２，６）が前記回転レース（９）と結合している、請求項７に記載の軸受。
【請求項９】
前記エンコーダの外面が回転レース（９）の側面の平面Ｐ’内に実質的に包含されるように、少なくとも１つのエンコーダ（２，６）が前記回転レース（９）と結合している、請求項７又は８に記載の軸受。
【請求項１０】
前記回転レース（９）は、少なくとも１つのエンコーダ（２，６）が結合された軸方向延長部（９ａ）を備える、請求項７〜９のうちいずれか１項に記載の軸受。
【請求項１１】
少なくとも１つのエンコーダ（２，６）が、半径方向におけるパルスの読み取りを可能とすべく前記回転レース（９）と結合されている、請求項７〜１０のうちいずれか１項に記載の軸受。
【請求項１２】
少なくとも１つのエンコーダ（２，６）が、面上におけるパルスの読み取りを可能とすべく前記回転レース（９）と結合されている、請求項７〜１１のうちいずれか１項に記載の軸受。
【請求項１３】
少なくとも１つのエンコーダ（２，６）が、結合電機子（１１）に搭載されている、請求項７〜１２のうちいずれか１項に記載の軸受。
【請求項１４】
２つのエンコーダ（２，６）が同一の結合電機子（１１）に搭載されている、請求項４に従属する請求項１３に記載の軸受。
【請求項１５】
２つのエンコーダ（２，６）は前記回転体（１０）の同じ側に設けられている、請求項１４に記載の軸受。
【請求項１６】
２つのエンコーダ（２，６）は、対向して配置されている、請求項１５に記載の軸受。
【請求項１７】
２つのエンコーダ（２，６）は前記回転体（１０）の両側に設けられている、請求項１４に記載の軸受。
【請求項１８】
請求項１〜６のうちいずれか１項に記載の制御装置の少なくとも１つのセンサ（３，５）が、軸受の固定レース（８）と結合されている、請求項７〜１７のうちいずれか１項に記載の軸受。
【請求項１９】
請求項１〜６のうちいずれか１項に記載の制御装置を備え、請求項１８に記載の軸受による回転のために搭載された回転子（１）を備える、電子スイッチング・モータ。
【請求項２０】
請求項１〜６のうちいずれか１項に記載の制御装置を備え、請求項７〜１８のうちいずれか１項に記載の軸受による回転のために搭載された回転子（１）を備え、少なくとも１つのセンサ（３，５）がモータの固定片と結合している、電子スイッチング・モータ。
【請求項２１】
少なくとも１つのセンサ（３，５）は、そのパルスが検出されるエンコーダ（２，６）から空隙距離だけ離間した検出素子の位置決めを可能とする少なくとも１つの弾性支持舌片（１８ｃ）を備える、請求項２０に記載のモータ。
【請求項２２】
少なくとも１つのエンコーダ（２，６）は前記回転子（１）と結合している、請求項１９〜２１のうちいずれか１項に記載のモータ。
【請求項２３】
請求項１〜６のうちいずれか１項に記載の制御装置を備え、回転子（１）及び固定片を備えた電子スイッチング・モータであって、少なくとも１つのエンコーダ（２，６）が回転子（１）と結合し、少なくとも１つのセンサ（３，５）が固定片と結合している、電子スイッチング・モータ。
【請求項２４】
請求項１に従属する請求項１９〜２３のうちいずれか１項に記載のモータを制御するための方法であって、
前記回転子（１）の回転及びそれによる前記エンコーダ（２）の回転を許容するように、所定の時系列に従いモータを供給するステップと、
最初の回転ピップ・パルスを検出するステップと、
前記パルスの角度位置に対応するスイッチング論理の状態を決定するステップと、
決定された状態に対応するスイッチング信号をスイッチング回路へ送信するステップと、
位置信号（Ａ，Ｂ）に基づいてスイッチング論理のその後の状態を反復的に決定するステップと、
決定された状態に対応するスイッチング信号をスイッチング回路へ送信するステップと、を備える方法。
【請求項２５】
請求項２に従属する請求項１９〜２３のうちいずれか１項に記載のモータを制御するための方法であって、
モータの位相間のスイッチング論理の状態を決定するためのスイッチング信号（Ｕ，Ｖ，Ｗ）を初期に使用するステップと、
最初の回転ピップ・パルスを検出するステップと、
前記パルスの角度位置に対応するスイッチング論理の状態を決定するステップと、
決定された状態に対応するスイッチング信号をスイッチング回路へ送信するステップと、
位置信号（Ａ，Ｂ）に基づいてスイッチング論理のその後の状態を反復的に決定するステップと、
決定された状態に対応するスイッチング信号をスイッチング回路へ送信するステップと、を備える方法。
【請求項２６】
前記位置信号（Ａ，Ｂ）と前記回転ピップ信号（Ｃ）とを比較して、異常を検出し、異常が検出された場合は、前記スイッチング信号（Ｕ，Ｖ、Ｗ）からその後のスイッチング時間を決定する反復的ステップを備える、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
モータの相における電動力のゼロ合わせに関係して、回転ピップ・パルスの角度の指標付けをする前ステップを備える、請求項２４〜２６のうちいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｎ対の極とＰ相とを備える電子スイッチング型電気モータを制御するための装置、そのような装置を備えた軸受及びモータ、同じくそのようなモータを制御するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
それらの高いパワーにより、電子スイッチング・モータあるいはブラシレス・モータは、多数の用途で、機械的要素の回転を制御するために利用可能である。
具体的には、このような用途の一例は、電気式の補助ステアリング・システムを用いた自動車のステアリングの支援である。
【０００３】
その適用面において最適なトルクを得るために、これらのモータの相における電流の切替を正確に制御する必要がある。
Ｎ対の極を備えたエンコーダに対向して配置されたＰ個の検出素子が設けられたセンサを備える制御装置の使用方法は既知であり、前記エンコーダはモータにより回転される。
【０００４】
三相直流ブラシレス・モータの場合では、電気的に１２０°位相がずれた３つの電気的スイッチング信号の供給を可能とする機械的な角度によって互いに位相がずれた３つの検出素子を設けることによって、モータの相間の切替を制御可能である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この種の解決方法は、相中の電流のスイッチング時間の決定において、精度が制限される。
この理由は、既知の制御装置において、スイッチング信号の精度は、磁気エンコーダの製造及び磁化並びに支持材上の検出素子の位置決めにおける許容誤差の関数であり、これら２つの因子は非ゼロ許容誤差のみを伴って得られるからである。
【０００６】
従って、これらの許容誤差により、スイッチング信号の間の位相差の精度は電気的に正確な１２０°ではなく、このことによりモータから供給されるトルクの不要な変調が引き起こされる。
【０００７】
この問題を解決するため、制御装置は、モータ制御の精度を向上させるために、回転子の絶対位置を検知可能な「レゾルバ」型の第２センサを備えることが提案されていた。
しかしながら、この種の解決方法は、「レゾルバ」型センサの寸法に起因して機械的一体化の制限を生じさせるという点において満足のいくものではない。加えて、レゾルバから発信されるアナログ信号を、回転子の絶対位置を計算する復調器へ伝達することに関する別の困難が存在する。
【０００８】
特にこの欠点を克服するために、本発明は、モータの相巻線中の電流のスイッチングを制御するために、回転子の絶対位置に関する信号を利用する制御装置を提案する。前記絶対位置は、単一の、センサ／エンコーダ・アセンブリにより得られる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的を達成するために、第１の態様に従って、本発明は、Ｎ対の極及びＰ相を備えた電子スイッチング型電気モータを制御するための装置であって、前記装置は、
モータの回転子と共同して回転するエンコーダであって、同心状の主多極トラック及び所謂「回転ピップ」多極トラックを備え、前記回転ピップ・トラックは角度的に等配分されたＮ個の特異部を備える、エンコーダと、
エンコーダと対向し、かつ、エンコーダから空隙距離を離間して配置された固定センサであって、その少なくとも２つは、２つの直角位相の周期的電気信号Ｓ１，Ｓ２を供給するように主トラックと対向して配置され、その少なくとも１つは、電気信号Ｓ３を供給するように回転ピップ・トラックと対向して配置された少なくとも３つの検出素子と、信号Ｓ１，Ｓ２及びＳ３に基づいて、回転子の角度位置を表す２つの直角位相の方形デジタル位置信号Ａ，Ｂ及びエンコーダの１回転当たりのＮパルスの形態で回転ピップ信号Ｃを供給可能な電子回路とを備える固定センサと、
２×Ｐ×Ｎ個のスイッチを備えるモータの相巻線における電流のスイッチングを行うための回路と、
回転ピップ信号Ｃのパルスが検出されたとき、前記パルスの角度位置に対応する相巻線における電流のスイッチング論理の状態を決定し、検出された位置信号Ａ，Ｂに基づいて回転子の角度位置に適合するスイッチング論理の状態を連続的に決定し、回転ピップ信号Ｃ又は位置信号Ａ，Ｂに基づいて決定された論理の状態に対応する切替のためのスイッチング信号を供給することが可能な、スイッチング回路を制御するための回路と、を備える。
【００１０】
一実施形態に従って、装置は、
Ｎ対の極を備える第３の多極トラックと、
Ｐ個の検出素子を備える第２の固定センサであって、前記検出素子は、相巻線における電流を切替えるための信号Ｕ，Ｖ，Ｗを供給するように、第３の多極トラックと対向し、かつ、第３の多極トラックから空隙距離を離間して配置された固定センサとを更に備える。
【００１１】
第２の態様に従って、本発明は、固定部材と結合される固定レースと、回転レースであって、電気モータの回転子と前記レース間に配置された回転体とによって回転される回転レースとを備え、そのような制御装置の少なくとも一つのエンコーダは回転レースと結合されている軸受を提案する。
【００１２】
第３の態様に従って、本発明は、そのような制御装置が設けられた電子スイッチング・モータを提案する。
第４の態様に従って、本発明は、そのようなモータを制御するための方法を提案する。この方法は、次の一連のステップを含む。
【００１３】
回転子の回転及びそれによるエンコーダの回転を許容するように、所定の時系列に従いモータを供給するステップと、
最初の回転ピップ・パルスを検出するステップと、
前記パルスの角度位置に対応するスイッチング論理の状態を決定するステップと、
決定された状態に対応するスイッチング信号をスイッチング回路へ送信するステップと、
位置信号Ａ，Ｂに基づいてスイッチング論理のその後の状態を反復的に決定し、
決定された状態に対応するスイッチング信号をスイッチング回路へ送信するステップである。
【００１４】
一実施形態に従って、本願の方法は、モータの位相間のスイッチング論理の状態を決定するためのスイッチング信号Ｕ，Ｖ，Ｗの初期の使用を提供する。
本発明の他の目的及び利点は、添付の図面を参照した以下の説明で明確となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明は、Ｎ対の極及びＰ相を備えた電子スイッチング・モータ又はブラシレス・モータを制御するための装置に関する。
この種のモータは、Ｎ対のＮ／Ｓ磁極を有する回転子１と、相巻線によりそれぞれ形成された複数のＰコイルを有する固定子とを備えており、回転子１は、Ｐ相巻線における電力供給を制御することにより、既知の様式で回転される。
【００１６】
第１の実施形態では、制御装置は、例えば、図１に示すようなエンコーダ２を備える。エンコーダ２は主多極トラック２ａ及び所謂「回転ピップ（ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎ  ｐｉｐ）」多極トラック２ｂを備え、それらは同心状に配置されている。前記回転ピップ・トラックは、角度的に等配分されたＮ個の特異部２ｂ１を備える。エンコーダ２は、回転子１と共同して、その回転軸まわりで複数回、回転する。
【００１７】
一実施形態では、エンコーダ２は多極磁気リングから形成されており、そのリング上には、主トラック２ａ及び回転ピップ・トラック２ｂが形成されるように、一定の角度幅で等配分された磁気を有する複数のＮ及びＳの極２ｃが設けられている。回転ピップ・トラック２ｂの磁気特異部２ｂ１は、他とは異なる２対の極２ｃにより形成される。
【００１８】
図１に示す実施形態（Ｐ＝３，Ｎ＝５）に従って、リング２の内側に配置された主トラック２ａ、及びリング２の外側に配置された回転ピップ・トラック２ｂは５０対の極２ｃを備える。回転ピップ・トラック２ｂの一対の極２ｃは、主トラック２ａの一対の極２ｃに対して値φだけ位相がずれている。
【００１９】
回転ピップ・トラック２ｂは、９対の極２ｃだけ互いに離間した５つの磁気特異部２ｂ１を備える。各特異部２ｂ１は２対の極２ｃから形成され、極の幅は、主トラック２ａの対応する極に対してある極の位相が−φだけずれるように配置されている。従って、信号Ｃの各パルスは主トラック２ａと回転ピップ・トラック２ｂとの間の位相差の逆転を検出することに相当する。
【００２０】
制御装置は、エンコーダ２と対向し、エンコーダ２から空隙距離だけ離間して配置された固定センサ３も備える。
センサは少なくとも３つの検出素子を備え、それらのうちの少なくとも２つは主トラック２ａと対向して配置され、それらのうちの少なくとも１つは回転ピップ・トラック２ｂと対向して配置される。
【００２１】
一実施形態では、検出素子は、ホール効果センサ、磁気抵抗器及び巨大磁気抵抗器からなるグループから選択される。
使用されるセンサ３は、主トラック２ａと対向して配置された検出素子を使用して２つの直角位相の周期的電気信号Ｓ１，Ｓ２を供給し、回転ピップ・トラック２ｂと対向して配置された検出素子を使用して、電気信号Ｓ３を供給することができる。
【００２２】
複数の配列された検出素子から信号Ｓ１及びＳ２が得られる原理は、例えば、本出願人によるフランス国特許第２７９２４０３号に記載されている。
しかしながら、信号Ｓ１及びＳ２を供給可能な２つの検出素子を備えたセンサ３も既知である。
【００２３】
センサ３は、信号Ｓ１、Ｓ２及びＳ３に基づき、直角位相の方形位置デジタル信号Ａ，Ｂと、エンコーダ２の１回転毎に５つ（Ｐ＝３及びＮ＝５）の電気パルスの形式で回転ピップ信号Ｃとを供給する電子回路も備える。
【００２４】
デジタル信号Ａ，Ｂ及びＣを取得する原理と、磁気特異部２ｂ１の多種の実施形態とは、フランス国特許第２７６９０８８号及び欧州特許第０８７１０１４号に記載されている。
【００２５】
信号Ａ，Ｂ及びＣに適した電子処理によってセンサ３に対するエンコーダ２の絶対的な角度位置を精細に得ることができる。
一実施形態に従って、センサ３は、例えば、本出願人によるフランス国特許第２７５４０６３号に記載されたタイプの、出力信号の分解能を向上させる補間回路も備える。
【００２６】
センサ３は、特定の用途にカスタマイズされた集積回路、必要に応じて部分的に又は全面的に設計された集積回路を参照するためにＡＳＩＣにより設計される回路が形成されるべく、シリコン基板、又は例えばＡｓＧａのような同等物の上に集積され得る。
【００２７】
エンコーダ／磁気センサ・アセンブリに関して説明しているが、本発明を、光学技術を利用した類似の態様で本発明を具体化することも可能である。例えば、エンコーダ２を金属又はガラスからなるターゲットにより形成可能であり、この場合は、主トラック２ａ及び回転ピップ・トラック２ｂは、上記の多極磁気パターンと類似の光学パターンを形成するようにエッチングされ、検出素子は光学検出器から形成される。
【００２８】
制御装置はモータの相巻線における電流のスイッチングを行う回路も備える。
スイッチング回路は２×Ｐ×Ｎ個のスイッチを備えており、例えば、各スイッチは、２０ｋＨｚで動作するＭＯＳＦＥＴ型の電界効果トランジスタにより形成されており、それらは、適切な方法で相巻線を提供するようにブリッジ内に配置される。
【００２９】
２×Ｐ×Ｎ個のスイッチは、２×Ｐ×Ｎ個の可能な状態を提供するスイッチング論理に従って、対で作動される。
スイッチング装置の制御、即ち、切替の選択的作動は、
回転ピップ信号Ｃのパルスが検出されたとき、パルスの角度位置に対応する、相巻線における電流のスイッチング論理の状態を決定し、
検出された位置信号Ａ，Ｂに従って、回転子１の角度位置に適合するスイッチング論理の状態を連続的に決定し、
回転ピップ信号Ｃ又は位置信号Ａ，Ｂにより決定される論理の状態に対応する、スイッチのスイッチング信号を供給すること、
が可能な制御回路により実行される。
【００３０】
制御回路は、種々のスイッチの開／閉の遷移を決定するスイッチング回路の少なくとも１つのスイッチング論理が集積されたマイクロプロセッサという形で生成され得る。
第１の実施形態に従う制御装置は以下のように機能する。
【００３１】
最初、即ち、装置が運転を開始したときは、モータには所定の制御順序に基づいて電流が供給され、回転子１の回転及びエンコーダ２の回転が可能となる。
最初の回転ピップ・パルスが検出されるとすぐに、制御回路は、前記パルスの角度位置に対応する相巻線における電流のスイッチング論理の状態を決定し、対応するスイッチング信号をスイッチング回路に送信する。ここで、回転ピップ・パルスは、モータのスイッチング論理の開始に対応するように、回転子１の位置に関して指標付けられ得る。
【００３２】
次に、位置信号Ａ，Ｂにより回転ピップ・パルスに関係する回転子１の絶対位置の検知が可能となり、適したスイッチング論理の状態が連続的に決定される。この理由は、回転子１の各位置で、信号Ａ，Ｂが最適なモータ・トルクを得ることが可能なスイッチング論理の状態に対応するからである。従って、制御回路は、決定された論理の状態に対応するスイッチに対するスイッチング信号をスイッチング回路に供給可能である。
【００３３】
変形例では、スイッチング論理の状態の変化に対応する回転ピップ・パルスが検出されるように、モータの相中の電動力のゼロ合わせに関係して、回転ピップ・パルスの角度の指標付けをする前ステップを提供可能である。このステップは、製造ラインから離れた専用の作業台上で実行可能であり、スイッチング時間を電子的に再調整することが可能となるように、位相差の値を制御回路のＥＥＰＲＯＭ又はフラッシュ型のメモリに格納可能である。この回転ピップ・パルスの角度位置の記憶により、面倒で費用のかかるエンコーダの機械的な指標付けを省略することが可能となる。
【００３４】
本発明では、スイッチング時間の決定の精度は回転子１の角度位置の測定精度のみに起因して制限される。
図２及び３に関係して、制御装置の第２の実施形態を説明する。その制御装置は、
Ｎ対の極４ａを備える第３の多極トラック４と、
Ｐ個の検出素子からなる第２の固定センサ５であって、前記検出素子は、相巻線における電流を切替えるための信号Ｕ，Ｖ，Ｗを供給すべく、第３の多極トラックと対向し、かつ、第３の多極トラックから空隙距離を離間して配置されている第２の固定センサ５と、を更に備える。
【００３５】
本実施形態（Ｎ＝５及びＰ＝３）では、第３の多極トラック４は５対の極４ａからなり、センサ５は３つの検出素子を備える。３つの検出素子は、例えば、電気的に１２０°又は６０°だけ位相がずれた３つの電気的スイッチング信号を供給可能な機械的角度だけずれている。
【００３６】
図３に示す変形例では、第３の多極トラック４は、主トラック２ａ及び回転ピップ２ｂと同心にエンコーダ２に配置される。
図２に示す変形例では、第３の多極トラック４は第２のエンコーダ６上に設けられ、制御装置は２つのエンコーダ２，６を備える（図１及び図２）。
【００３７】
第２の実施形態では、同じ１つの測定手段７に一体化される第１及び第２のセンサ３，５を提供可能である。この理由は、それらは同一の検出技術を利用しているからである。
制御装置における第１及び第２の実施形態の機能的な差は、最初の回転ピップ・パルスが検出される前の初期位相に関係する。
【００３８】
この理由は、第２の実施形態では、この相中、回転子１の位置に基づくモータの相間のスイッチング論理の状態を決定するのに、スイッチング信号Ｕ，Ｖ，Ｗを利用可能であるからである。その理由は、これらの信号Ｕ，Ｖ，Ｗは、回転が開始した直後に回転子１の絶対位置を概略的に検知し、対応する論理の状態を決定することができるからである。
【００３９】
従って、この第２の実施形態は、所定の始動手順の使用を必要としない場合は、回転子１の回転が開始した直後から最初の回転ピップ・パルスが検出されるまで、第１の実施形態の場合に比較してより正確にモータを制御可能である。特に、第２の実施形態では、第１の実施形態では存在するかもしれない一時的に不規則な回転を引き起こすことなく、モータを制御することが可能となる。
【００４０】
変形例では、第２の実施形態に基づく装置を使用した制御方法は、位置信号Ａ，Ｂと回転ピップ信号Ｃとを比較する反復的ステップを備え、異常、即ち信号Ａ，Ｂにより生成される状態と信号Ｃにより生成される状態との不一致が検出される。そして、異常が検出された場合は、その後のスイッチング時間の決定は、スイッチング信号Ｕ，Ｖ，Ｗを利用して実行される。即ち、制御が異常となるような低下したモードに入ることが回避される。
【００４１】
図４〜１１に関係して、本発明に従う制御装置の少なくとも１つのエンコーダ２，６及び／又は少なくとも１つのセンサ３，５を備える軸受について説明する。
軸受は、固定部材と結合される固定外側レース８と、電気モータの回転子１により回転される回転内側レース９と、前記レース間に配置された回転体１０とを備える。
【００４２】
本実施形態では、１つ又は複数のエンコーダ２，６は、電機子１１の環状円筒状表面上に成形され、その電機子１１は、例えば、縮化（ｓｈｒｉｎｋｉｎｇ）工程により内側レース９の一面と結合される。
【００４３】
図４に示す実施形態では、制御装置は、例えば、図１又は３に示すエンコーダ２を備える。
図５〜１１に示す実施形態では、制御装置は、図１及び２にそれぞれ示す２つのエンコーダ２，６を備える。
【００４４】
図５、８、９及び１１では、各エンコーダ２，６は電機子１１と結合され、一方、図６、７及び１１では、２つのエンコーダ２，６は、同じ一つの電機子１１上に隣接して結合される。
【００４５】
図５及び８では、２つのエンコーダ２，６は回転体１０の両側に設けられており、一方、図９及び１１では、２つのエンコーダ２，６は回転体１０の同一側に設けられる。図１１では、２つのエンコーダ２，６は互いに対向して配置される。
【００４６】
図８〜１１では、回転レース９は、少なくとも１つのエンコーダ２，６が結合された軸方向延長部９ａを備える。特に、図８及び９では、エンコーダ６は、半径方向におけるパルスの読み取りが可能となるように、前記延長部９ａ上に結合され、他方のエンコーダ２は、面上でのパルスの読み取りが可能となるように、回転レース９上に結合される。図１０では、２つのエンコーダ２，６を搭載する電機子１１は、半径方向におけるパルスの読み取りが可能となるように延長部９ａ上に結合される。図１１では、２つのエンコーダ２，６は、前記２つのエンコーダにそれぞれ由来する面上でのパルスの読み取りが可能となるように結合される。
【００４７】
図５〜９及び１１に示す実施形態では、少なくとも１つのエンコーダ２，６は回転レース９と結合され、前記エンコーダの外側の面は、固定レース８の側面の平面Ｐ内及び／又は回転レース９の側面の平面Ｐ’内に実質的に含まれる。本出願人による欧州特許第０６０７７１９号で詳細に開示されているこの特徴では、軸受内部のエンコーダ２，６を保護することが可能となり、又、空隙の制御を保った状態でセンサ３，５を軸受から分離することが可能となる。
【００４８】
図５及び６では、平面Ｐ及びＰ’は融合され、２つのエンコーダ２，６は実質的にこれらの面内に配置される。図７では、平面Ｐ及びＰ’は軸方向にずれており、電機子１１は２つの軸方向にずれた面１１ａ，１１ｂも備える。面の各々はエンコーダ２，６を有し、前記エンコーダは、平面Ｐ及びＰ’内にそれぞれ実質的に設けられる。図８，９及び１１では、１つのエンコーダ２だけが平面Ｐ内に設けられる。
【００４９】
図１１に関係して、軸受には２つのセンサ３，５を備える測定手段７が設けられており、前記手段は固定リング８と結合される。
２つのエンコーダ２，６は互いに離間し、測定手段７を受け止め、センサ３，５の検出素子をそれぞれエンコーダ２，６と対向し、かつ、エンコーダ２，６から空隙距離だけ離間するように配置された環状空間を有する（図１１ａ）。測定手段７（図１１ｂ）は、両側に２つのセンサ３，５が配置された突出部１２ａを有するリング１２を備え、前記突出部は、前記センサの入力／出力の接続部１３を収容する。測定手段７は、例えば、プラスチック・オーバーモールド技術により得られる。
【００５０】
加えて、軸受は、測定手段７を前記軸受の固定レース８に結合可能にする電機子１４を備える。
図１２〜１４及び１６、１７に関係して、本発明に従う制御装置を備えた電子スイッチング・モータを説明すると、前記モータは、本発明に従う軸受によって回転すべく搭載された回転子１を備える。軸受の外側レース８はモータのケーシング１５と結合されており、内側レース９は、例えば縮化工程により前記モータの回転子１と結合される。２つのセンサ３，５は、ケーシング１５内の枠１５ａ，１５ｂ内にそれぞれ配置され、モータのケーシング１５と結合される。変形例では、少なくとも１つのセンサ３，５を軸受の外側レース８に結合させてもよい。
【００５１】
図１２〜１４では、軸受は回転レース９と結合された２つのエンコーダ２，６を備える。
図１２では、２つのセンサ３，５は、それらがエンコーダ２，６と対向し、かつ、エンコーダ２，６から空隙距離を離間してそれぞれ配置されるように、ねじ止めによりケーシング１５と結合される。センサ３，５は、検出素子と一体化された延長部１６ａを有するボディ１６と、結合ねじ１７を受承するための開口部１６ｂと、センサ３，５の入力／出力の接続部１３とを備える。
【００５２】
図１３及び１４では、２つのセンサ３，５は同じ測定手段７に一つに一体化され、測定手段７は、一体成形の様式で、ボディ１８及びセンサ３，５の入力／出力の接続部１３を備える。図１３では、ボディ１８は、検出素子を収容する２つの延長部１８ａ，１８ｂを備え、前記延長部は、回転体１０の両側に配置された２つのエンコーダ２，６から発信されたパルスの読み取りを可能とするために、互いに分離されている。更に、ボディ１８は、エンコーダ２から空隙距離を離間して検出素子を位置決め可能とするための弾性支持舌片１８ｃを備える。図１４では、ボディ１８は、互いに対向して配置された２つのエンコーダ２，６から発信されるパルスの読み取りを可能とするために、両側に検出素子を収容する延長部１８ａを備える。
【００５３】
図１６及び１７では、少なくとも一つのエンコーダ２，６は回転子１と結合されている。電機子１１は、例えば、回転子１の外周面に縮化により統合される。これらの実施形態では、測定手段７は図１４ａに示す構造と類似の構造を有する。
【００５４】
図１６及び１７では、制御装置は、図１及び２にそれぞれ示すような２つのエンコーダ２，６を備える。図１６の実施形態では、エンコーダ２，６の一方は軸受の回転レース９と結合され、エンコーダ２，６の他方は回転子１と結合される。一方、図１７では、２つのエンコーダ２，６は回転子１と結合されている。
【００５５】
図１５では、モータは、図１又は３に示すようなエンコーダ２を備える制御装置を有する。前記エンコーダは回転子１と結合され、センサはケーシング１５と結合されている。従って、本実施形態では、軸受は制御装置の要素を有していない。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】主多極トラック及び回転ピップ多極トラックを備えるエンコーダの正面図。
【図２】第３の多極トラックのみを備えるエンコーダの正面図。
【図３】主多極トラック、回転ピップ多極トラック及び第３の多極トラックを備えるエンコーダの正面図。
【図４】図１又は３に示すエンコーダを備える軸受の部分縦断面図。
【図５】実施形態に従う図１及び２にそれぞれ示された２つのエンコーダを備える軸受の部分縦断面図。
【図６】実施形態に従う図１及び２にそれぞれ示された２つのエンコーダを備える軸受の部分縦断面図。
【図７】実施形態に従う図１及び２にそれぞれ示された２つのエンコーダを備える軸受の部分縦断面図。
【図８】実施形態に従う図１及び２にそれぞれ示された２つのエンコーダを備える軸受の部分縦断面図。
【図９】実施形態に従う図１及び２にそれぞれ示された２つのエンコーダを備える軸受の部分縦断面図。
【図１０】実施形態に従う図１及び２にそれぞれ示された２つのエンコーダを備える軸受の部分縦断面図。
【図１１】別の実施形態に従う図１及び２にそれぞれ示された２つのエンコーダを備える軸受の部分縦断面図。
【図１１ａ】２つのセンサを備える測定手段の軸受の固定レースの結合を示す部分縦断面図。
【図１１ｂ】図１１ａの測定手段の斜視図。
【図１２】本発明に従う軸受を備えるモータの第１の実施形態の部分縦断面図。
【図１２ａ】図１２の２つのセンサの部分斜視図。
【図１３】本発明に従う軸受を備えるモータの第２の実施形態の部分縦断面図。
【図１３ａ】図１３の測定手段の部分斜視図。
【図１４】本発明に従う軸受を備えるモータの第３の実施形態の部分縦断面図。
【図１４ａ】図１４の測定手段の斜視図。
【図１５】本発明に従うモータの他の実施形態の部分縦断面図。
【図１６】本発明に従うモータの他の実施形態の部分縦断面図。
【図１７】本発明に従うモータの他の実施形態の部分縦断面図。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１２】
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【図１２ａ】
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【図１３】
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【図１３ａ】
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【図１４】
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【図１４ａ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【外国語明細書】
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