(57)【要約】【課題】永久磁石モータの回転子の停止位置を決定する方法を提供する。【解決手段】本方法は、第１電圧をモータの相巻線に印加するステップと、第１パラメータを測定するステップと、第１電圧を相巻線から除去するステップと、相巻線の電流がゼロまで減少するのを待つステップと、反対極性を有する第２電圧を相巻線に印加するステップと、第２パラメータを測定するステップと、第１パラメータ及び第２パラメータを比較するステップと、第１パラメータが第２パラメータよりも小さい場合に回転子が第１停止位置にあり、第１パラメータが第２パラメータよりも大きい場合に回転子が第２停止位置にあると決定するステップとを含む。第１パラメータ及び第２パラメータの各々は、（ｉ）相巻線の電流が閾値を超えるのに掛かった時間、及び（ｉｉ）時間間隔の終了時の相巻線の電流の大きさのうちの一方に対応する。【選択図】図４
2017123773.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
永久磁石モータの回転子の停止位置を決定する方法であって、
第１の電圧を前記モータの相巻線に印加するステップと、
（ｉ）前記相巻線の電流が閾値を超えるのに掛かった時間、及び（ｉｉ）時間間隔の終了時の該相巻線の電流の大きさ、のうちの一方に対応する第１のパラメータを測定するステップと、
前記第１の電圧を前記相巻線から除去するステップと、
前記相巻線の電流がゼロまで減少するのを待つステップと、
前記第１の電圧と同じ大きさであるが反対の極性を有する第２の電圧を前記モータの前記相巻線に印加するステップと、
（ｉ）前記相巻線の電流が前記閾値を超えるのに掛かった時間、及び（ｉｉ）前記時間間隔の終了時の該相巻線の電流の大きさ、のうちの一方に対応する第２のパラメータを測定するステップと、
前記第１のパラメータ及び前記第２のパラメータを比較するステップと、
前記第１のパラメータが前記第２のパラメータよりも小さい場合に前記回転子が第１の停止位置にあり、該第１のパラメータが該第２のパラメータよりも大きい場合に該回転子が第２の停止位置にあると決定するステップと、を含む方法。
【請求項２】
回転子，固定子，制御システムを含む永久磁石モータであって、
前記制御システムは、
第１の電圧を前記モータの相巻線に印加するステップと、
（ｉ）前記相巻線の電流が閾値を超えるのに掛かった時間、及び（ｉｉ）時間間隔の終了時の該相巻線の電流の大きさ、のうちの一方に対応する第１のパラメータを測定するステップと、
前記第１の電圧を前記相巻線から除去するステップと、
前記相巻線の電流がゼロまで減少するのを待つステップと、
前記第１の電圧と同じ大きさであるが反対の極性を有する第２の電圧を前記モータの前記相巻線に印加するステップと、
（ｉ）前記相巻線の電流が前記閾値を超えるのに掛かった時間、及び（ｉｉ）前記時間間隔の終了時の該相巻線の電流の大きさ、のうちの一方に対応する第２のパラメータを測定するステップと、
前記第１のパラメータ及び前記第２のパラメータを比較するステップと、
前記第１のパラメータが前記第２のパラメータよりも小さい場合に前記回転子が第１の停止位置にあり、該第１のパラメータが該第２のパラメータよりも大きい場合に該回転子が第２の停止位置にあると決定するステップと、を含む方法を実行するように構成されている、永久磁石モータ。
【請求項３】
前記制御システムは、インバータ、ゲートドライバモジュール、コントローラ、及び電流センサを含み、
該インバータは、前記相巻線に結合され、
該ゲートドライバモジュールは、該コントローラによって出力された制御信号に応答して該インバータのスイッチを開閉駆動し、
該電流センサは、該相巻線の電流の大きさを与える信号を出力し、
該コントローラは、
前記第１の電圧が該相巻線に印加されるように第１の組の制御信号を出力し、
該電流センサにより出力された信号を使用して前記第１のパラメータを測定し、
該第１の電圧が該相巻線から除去されるように第２の組の制御信号を出力し、
前記第２の電圧が該相巻線に印加されるように第３の組の制御信号を出力し、
該電流センサにより出力された信号を使用して前記第２のパラメータを測定し、
該第１のパラメータ及び該第２のパラメータを比較し、
該第１のパラメータが該第２のパラメータよりも小さい場合に前記回転子が第１の停止位置にあり、該第１のパラメータが該第２のパラメータよりも大きい場合に該回転子が第２の停止位置にあると決定する、請求項２に記載の永久磁石モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、永久磁石モータの回転子の停止位置を決定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
永久磁石モータを始動するために、電圧の適切な極性を相巻線に印加することができるように回転子がどの位置に停止したかを知ることが必要である。モータは、回転子の位置を決定するためのホール効果センサを含むことができる。しかし、センサの位置の許容誤差は、センサが回転子の停止位置を正確に決定することができないことを意味する場合がある。ホール効果センサの代替として、モータは、回転子の位置を決定するためのセンサレススキームを使用することができる。しかし、センサレススキームは、典型的には、回転子の位置を決定するために回転子が移動中であることを要求する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
本発明は、永久磁石モータの回転子の停止位置を決定する方法を提供し、本方法は、第１の電圧をモータの相巻線に印加するステップと、（ｉ）相巻線の電流が閾値を超えるのに掛かった時間及び（ｉｉ）時間間隔の終了時の相巻線の電流の大きさのうちの一方に対応する第１のパラメータを測定するステップと、第１の電圧を相巻線から除去するステップと、相巻線の電流がゼロまで減少するのを待つステップと、第１の電圧のものと同じ大きさであるが反対極性を有する第２の電圧をモータの巻線に印加するステップと、（ｉ）相巻線の電流が閾値を超えるのに掛かった時間及び（ｉｉ）時間間隔の終了時の相巻線の電流の大きさのうちの一方に対応する第２のパラメータを測定するステップと、第１のパラメータ及び第２のパラメータを比較するステップと、第１のパラメータが第２のパラメータよりも小さい場合に回転子が第１の停止位置にあり、第１のパラメータが第２のパラメータよりも大きい場合に回転子が第２の停止位置にあると決定するステップとを含む。
【０００４】
電圧が相巻線に印加された時に、固定子磁場が発生される。相電流が増加すると、固定子磁束の密度は増加し、最終的には飽和し始める。固定子が飽和すると、相巻線のインダクタンスは減少し、従って、相電流はより速い速度で増加する。印加電圧の極性及び回転子の停止位置に依存して、回転子磁束は、固定子磁束と同調するか又は対抗することになる。回転子磁束が固定子磁束と同調する時に、飽和は、より迅速に発生し、従って、相電流は、より速い速度で増加する。逆に、回転子磁束が固定子磁束に対抗する時に、飽和は、よりゆっくり発生し、従って、相電流は、より遅い速度で増加する。本発明は、この挙動を利用して回転子の停止位置を決定する。特に、第１の電圧が相巻線に印加され、第１のパラメータが測定される。第２の電圧が、次に、相巻線に印加され、第２のパラメータが測定される。第２の電圧は第１の電圧とは反対の極性を有するので、回転子磁束は、２つの測定中の一方で固定子磁束と同調することになり、回転子磁束は、２つの測定中の他方で固定子磁束に対抗することになる。第１のパラメータは、従って、回転子の停止位置に依存して第２のパラメータよりも小さいか又は大きいことになる。本発明は、従って、ホール効果センサなどを必要とせずに回転子の停止位置を決定することができる。
【０００５】
想像可能なように、回転子の位置は、単に第１のパラメータを測定し、これを識別閾値と比較することによって決定されるかもしれない。例えば、回転子は、第１のパラメータが識別閾値よりも小さい場合に第１の停止位置にあり、第１のパラメータが閾値よりも大きい場合に第２の停止位置にあると決定することができる。しかし、モータ内の許容誤差、並びに回転子の温度の変化は、測定されたパラメータに分散を導入することになる。その結果、測定されたパラメータは、それが識別閾値よりも大きくあるべき時に小さい場合があり、又は逆も同じである。本方法は、次に、回転子の停止位置を間違って決定するであろう。２つのパラメータを測定かつ比較することにより、回転子の停止位置は、より正確に決定することができる。特に、２つのパラメータの各々に関連付けられた分散がある場合が仮にあっても、パラメータの一方は、他方よりも小さくあり続ける。その結果、回転子の停止位置は、より正確に決定することができる。
【０００６】
２つのパラメータの各々を測定する時に同じ閾値及び同じ時間間隔が使用される限り、閾値又は時間間隔が予め決められるか又は固定されることは重要ではない。従って、例えば、本方法は、印加電圧の大きさに依存する閾値又は時間間隔を選択するステップを含むことができる。
【０００７】
相巻線の電流がゼロまで減少するのを待つステップは、電流がゼロに減少するのに十分な特定の期間を待つステップを含むことができる。これは、次に、第１の電圧が除去された後に相電流を測定することが必要ではなく、従って、より廉価な電流センサを使用することができるという利点を有する。これに代えて、相巻線の電流がゼロまで減少するのを待つステップは、相電流を測定するステップと、次に、測定された電流がゼロに到達した時だけ第２の電圧を印加するステップとを含むことができる。
【０００８】
本発明はまた、回転子と、固定子と、上述のような方法を実行するように構成された制御システムとを含む永久磁石モータを提供する。
【０００９】
制御システムは、インバータ、ゲートドライバモジュール、コントローラ、及び電流センサを含むことができる。インバータは、次に相巻線に結合され、ゲートドライバモジュールは、コントローラによって出力された制御信号に応答してインバータのスイッチの開閉を駆動する。電流センサは、相巻線の電流の大きさを与える信号を出力する。コントローラは、第１の電圧が相巻線に印加されるように第１の組の制御信号を出力し、電流センサによって出力された信号を使用して第１のパラメータを測定し、第１の電圧が相巻線から除去されるように第２の組の制御信号を出力し、第２の電圧が相巻線に印加されるように第３の組の制御信号を出力し、電流センサによって出力された信号を使用して第２のパラメータを測定し、第１のパラメータ及び第２のパラメータを比較し、かつ比較に応答して回転子の停止位置を決定する。
【００１０】
本発明をより容易に理解することができるように、添付図面を参照して本発明の実施形態をここで一例として以下に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明による永久磁石モータの概略図である。
【図２】永久磁石モータのコントローラによって出された制御信号に応答して可能にされるインバータの状態の詳細を示す図である。
【図３】（ａ）第１の位置及び（ｂ）第２の位置に停止した時の永久磁石モータの回転子を示す図である。
【図４】回転子の停止位置を決定するために永久磁石モータの制御システムによって実行される方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１の永久磁石モータ１は、回転子２、固定子３、及び制御システム４を含む。
【００１３】
回転子２は、シャフト６に固定された四極永久磁石５を含む。固定子３は、４つの突出極を有する１対のコア７と、コア７の周りに巻かれた相巻線８とを含む。
【００１４】
制御システム４は、インバータ１０、ゲートドライバモジュール１１、コントローラ１２、及び電流センサ１３を含む。
【００１５】
インバータ１０は、相巻線８を電源（図示せず）の電圧レールに結合する４つの電源スイッチＱ１−Ｑ４のフルブリッジを含む。
【００１６】
ゲートドライバモジュール１１は、コントローラ１２によって出力された制御信号に応答してスイッチＱ１−Ｑ４の開閉を駆動する。
【００１７】
コントローラ１２は、モータ１の作動の制御を担い、かつ３つの制御信号：ＤＩＲ１、ＤＩＲ２、及びＦＷ＃を発生する。制御信号は、ゲートドライバモジュール１１に出力され、それは、応答してスイッチＱ１−Ｑ４の開閉を駆動する。
【００１８】
ＤＩＲ１が論理ハイに引かれ、ＤＩＲ２が論理ローに引かれた時に、ゲートドライバモジュール１１は、スイッチＱ１及びＱ４を閉じ、スイッチＱ２及びＱ３を開く。その結果、第１の極性を有する電圧が相巻線８に印加され、電流が相巻線８を通って左から右に駆動される。逆に、ＤＩＲ２が論理ハイに引かれ、ＤＩＲ１が論理ローに引かれた時に、ゲートドライバモジュール１１は、スイッチＱ２及びＱ３を閉じ、スイッチＱ１及びＱ４を開く。その結果、第２の反対の極性を有する電圧が相巻線８に印加され、電流が相巻線８を通って右から左に駆動される。ＤＩＲ１及びＤＩＲ２は、従って、相巻線８に印加される電圧の極性及び従って相巻線８を通る電流の方向を制御する。ＤＩＲ１及びＤＩＲ２の両方が論理ローに引かれた場合に、ゲートドライブモジュール１１は、全てのスイッチＱ１−Ｑ４を開く。
【００１９】
ＦＷ＃が論理ローに引かれた時に、ゲートドライバモジュール１１は、ハイ側スイッチＱ１、Ｑ３の両方を開く。相巻線８内の電流は、次に、ＤＩＲ１及びＤＩＲ２によって定められた方向にインバータ１０のロー側ループの周りを循環又はフリーホイールする。各スイッチＱ１−Ｑ４は、単一方向だけに導通させるが、ボディーダイオードを含む。インバータ１０のロー側ループの周りをフリーホイールする電流は、従って、ロー側スイッチＱ２、Ｑ４のうちの一方を通って、かつ他方のロー側スイッチＱ２、Ｑ４のボディーダイオードを通って流れる。ある一定のタイプの電源スイッチは、閉じた時に両方の方向に導通させることができる。この事例では、ＦＷ＃が論理ローに引かれた時に、ロー側スイッチＱ２、Ｑ４の両方は、電流がボディーダイオードのうちの１つを通るのではなくスイッチＱ２、Ｑ４の両方を通って流れるように閉じることができる。
【００２０】
図２は、コントローラ１２の制御信号に応答して可能にされるスイッチＱ１−Ｑ４の状態を概説している。以下では、用語「設定する」及び「クリアする」は、信号がそれぞれ論理ハイ及び論理ローに引かれたことを示すように使用されることになる。
【００２１】
電流センサ１３は、インバータ１０とゼロ電圧レールの間に位置付けられた感知抵抗器Ｒ１を含む。電流センサ１３間の電圧は、ＤＩＲ１又はＤＩＲ２のいずれかが設定された時の相巻線８内の電流の大きさを与える。電流センサ１３間の電圧は、信号Ｉ＿ＰＨＡＳＥとしてコントローラ１２に出力される。
【００２２】
回転子２が静止している時に、回転子２は、４つの位置のうちの１つに停止する。しかし、回転子２の回転対称性のために、回転子２は、２つの識別可能な位置のうちの一方に停止すると言うことができる。図３（ａ）は、第１の停止位置の回転子２を示し、図３（ｂ）は、第２の停止位置の回転子２を示している。
【００２３】
回転子２が第１の位置に停止され、かつ正電圧が相巻線８に印加された場合に、得られる固定子磁場は、回転子２を例えば時計回り方向に駆動することになる。しかし、回転子２が第２の位置に停止され、かつ同じ正電圧が相巻線８に印加された場合に、得られる固定子磁場は、回転子を反時計回り方向に駆動することになる。コントローラ１２は、従って、電圧の適切な極性を相巻線８に印加するために回転子２がどの位置に停止したかを知る必要がある。
【００２４】
回転子２の停止位置を決定するために、制御システム４は、図４に概説する方法を実行する。コントローラ１２は、ＤＩＲ１を設定し、ＤＩＲ２をクリアし、かつＦＷ＃を設定することによって開始する。同時に、コントローラ１２は、内部タイマーを始動する（ステップＳ２０）。ＤＩＲ１を設定する結果として、第１の電圧が相巻線８に印加される。相巻線８内の電流は、従って増加する。コントローラ１２は、Ｉ＿ＰＨＡＳＥ信号を通じて相電流の大きさをモニタする（ステップＳ２１）。相電流が閾値を超えた（ステップＳ２２）時に、コントローラ１２は、ＦＷ＃をクリアして内部タイマーを停止する（ステップＳ２３）。内部タイマーの値は、相電流がゼロから閾値まで増加するのに掛かる時間に対応する。コントローラ１２は、タイマー値を第１の間隔として格納してタイマーをリセットする（ステップＳ２４）。ＦＷ＃をクリアする結果として、第１の電圧は、相巻線８から除去され、相電流は、インバータ１０のロー側ループの周りをフリーホイールする。相電流８は、従って減少する。コントローラ１２は、次に、相電流がゼロに減少するまで待つ（ステップＳ２５）。電流センサ１３は、フリーホイール中は相電流を測定することができない。コントローラ１２は、従って、相電流がゼロに減少するのに十分な設定期間を待つ。この期間の長さは、勿論、モータ１の特性（例えば、相巻線８のインダクタンス）、並びに閾値の大きさに依存することになる。設定期間の終了時に、コントローラ１２は、ＤＩＲ１をクリアし、ＤＩＲ２を設定し、かつＦＷ＃を設定する。同時に、コントローラ１２は、タイマーを再始動する（ステップＳ２６）。ＤＩＲ２を設定する結果として、第２の電圧が相巻線８に印加される。第２の電圧は、第１の電圧と同じ大きさであるが反対の極性を有する。相巻線８内の電流は、再び増加し、コントローラ１２は、Ｉ＿ＰＨＡＳＥ信号を通じて相電流の大きさをモニタする（ステップＳ２７）。相巻線８内の電流はここで反対方向に流れるが、電流センサ１３を通る電流の方向は不変である。電流センサ１３は、従って、極性ではなく相電流の大きさに敏感である。相電流が閾値を超えた（ステップＳ２８）時に、コントローラ１２は、ＦＷ＃をクリアして内部タイマーを停止する（ステップＳ２９）。タイマーの値は、ここでもまた相電流がゼロから閾値まで増加するのに掛かる時間に対応する。コントローラ１２は、次に、このタイマー値を第２の間隔として格納する（ステップＳ３０）。最後に、コントローラ１２は、第１の間隔及び第２の間隔を比較する（ステップＳ３１）。第１の間隔が第２の間隔よりも小さい場合に、コントローラ１２は、回転子２が第１の停止位置にあると決定する（ステップＳ３２）。そうでなければ、コントローラ１２は、回転子２が第２の位置にあると決定する（ステップＳ３３）。
【００２５】
電圧が相巻線８に印加された時に、固定子磁場が発生する。相電流が増加すると、固定子磁束の密度は増加し、最終的に飽和し始める。固定子３が飽和すると、相巻線８のインダクタンスは減少し、従って、相電流はより速い速度で増加する。印加電圧の極性及び回転子２の停止位置に依存して、回転子磁束は、固定子磁束と同調するか又は対抗することになる。回転子磁束が固定子磁束と同調する時に、固定子３の飽和は、より迅速に発生する。その結果、相電流が閾値を超えるのに掛かる期間が短くなる。逆に、回転子磁束が固定子磁束に対抗する時に、固定子３の飽和は、よりゆっくり発生する。その結果、相電流が閾値を超えるのに掛かる期間が長くなる。コントローラ１２は、次に、この挙動を利用して回転子２の停止位置を決定する。特に、コントローラ１２は、ＤＩＲ１を設定することによって相巻線８に印加される第１の電圧を準備する。コントローラ１２は、次に、相電流が閾値を超えるのに掛かった時間を測定し、これを第１の間隔として格納する。コントローラ１２は、次に、ＤＩＲ２を設定することによって相巻線８に印加される反対極性の第２の電圧を準備する。コントローラ１２は、次に、相電流が閾値を超えるのに掛かった時間を測定し、これを第２の間隔として格納する。正電圧及び負電圧の両方を相巻線８に印加することにより、回転子磁束は、２つの間隔中の一方で固定子磁束と同調することになり、回転子磁束は、２つの間隔中に他方で固定子磁束に対抗することになる。第１の間隔は、従って、回転子２の停止位置に依存して第２の間隔よりも小さいか又は大きいことになる。本発明に説明する内容の目的上、回転子磁束は、ＤＩＲ１が設定され、かつ回転子２が第１の停止位置にある時に、固定子磁束と同調すると仮定される。その結果、第１の間隔は、回転子２が第１の停止位置にある時に第２の間隔よりも小さく、第１の間隔は、回転子２が第２の停止位置にある時に第２の間隔よりも大きい。
【００２６】
回転子２の停止位置を決定するために、コントローラ１２は、２つの間隔を測定かつ比較する。第１の間隔は、第１の極性を有する電圧が相巻線８に印加された時に測定され、第２の間隔は、第２の反対極性を有する電圧が相巻線８に印加された時に測定される。恐らくは、コントローラ１２は、単に一方の極性の電圧を相巻線８に印加することによって単一間隔を測定することができるであろう。コントローラ１２は、次に、測定された間隔を識別閾値と比較することができるであろう。特に、測定された間隔が識別閾値よりも小さい場合に（すなわち、相電流が閾値を超えるのに掛かった時間が相対的に短い場合）、コントローラ１２は、回転子２が第１の停止位置にあると決定するであろう。逆に、測定された間隔が識別閾値よりも大きい場合に（すなわち、相電流が閾値を超えるのに掛かった時間が相対的に長い場合）、コントローラ１２は、回転子２が第２の停止位置にあると決定するであろう。この代替方法は、回転子２の停止位置をより迅速に決定することができるという利点を有する。しかし、ここで以下に説明するように、この方法に関連付けられた有意な欠点がある。モータ１内の許容誤差は、量産時には、測定された間隔に分散をもたらすことになる。その結果、測定された間隔は、それが識別閾値よりも大きくあるべき時に小さい場合があり、又は逆も同じである。コントローラ１２は、次に、回転子２の停止位置を間違って決定するであろう。これは、特に、相巻線８のインダクタンスが相対的に低く、かつ相電流が回転子２の停止位置に関わらず相対的に速い速度で上昇する時に真である。２つの間隔を測定かつ比較することにより、回転子２の停止位置は、より正確に決定することができる。例えば、仮に特定のモータに対する相巻線８のインダクタンスが通常よりも高い場合に、各測定間隔はより長くなるであろう。単一間隔の使用は、次に、停止位置の誤った決定に至るかもしれない。しかし、２つの間隔を使用することにより、停止位置は、正しく決定され続けるであろう。特に、一方の間隔は、各間隔に対する変更にも関わらず他方よりも小さくあり続けるであろう。単一測定の使用に関する更に別の問題が、回転子２の温度が変わる時に生じる。例えば、回転子２の温度は、モータ１が最近使用された場合に有意により高い場合がある。回転子２の温度が増加すると、回転子磁束の密度は減少する。その結果、回転子磁束が固定子磁束と同調する位置に回転子２が停止された時に、飽和は、僅かにより長く掛かり、従って、測定間隔はより長くなる。逆に、回転子磁束が固定子磁束に対抗する位置に回転子２が停止された時に、相電流は、より弱い回転子磁束に起因して僅かにより速い速度で上昇し、従って、測定間隔はより短くなる。従って、各測定間隔に関連付けられた温度依存の分散がある。その結果、一方の間隔だけが測定される時に、間隔は、それが識別閾値よりも大きくあるべき時に小さい場合があり、又は逆も同じである。２つの間隔が測定される時に、２つの間隔の間の差は、回転子２の温度が増加する時に減少する。しかし、間隔の一方は、他方よりも小さくあり続ける。その結果、回転子２の停止位置は、正しく決定され続ける。２つの間隔を測定かつ比較することは、従って、回転子２の停止位置をより正確に決定することができるという明瞭な利点を有する。
【００２７】
上述の実施形態において、コントローラ１２は、相電流が閾値を超えるのに掛かった時間を測定する。代替実施形態において、コントローラ１２は、代わりに特定の時間間隔の終了時の相電流の大きさを測定することができる。上述のように、相電流が上昇する速度は、回転子２の停止位置に依存する。その結果、回転子磁束が固定子磁束と同調する位置に回転子２が停止された時に、相電流は、時間間隔の終了時により高くなることになる。逆に、回転子磁束が固定子磁束に対抗する位置に回転子２が停止された時に、相電流は、時間間隔の終了時により低くなることになる。時間間隔の終了時の相電流の大きさを測定することは、従って、回転子２の停止位置を決定するのに使用することができる。先に概説したものと同じ理由から、コントローラ１２は、正電圧及び負電圧の両方が相巻線８に印加された後に時間間隔の終了時に相電流の大きさを測定する。
【００２８】
より一般的な意味において、コントローラ１２は、第１の電圧が相巻線８に印加された時に第１のパラメータ及び第２の電圧が相巻線８に印加された時に第２のパラメータを測定すると言うことができる。各パラメータは、次に、（ｉ）相電流が閾値を超えるのに掛かった時間、又は（ｉｉ）時間間隔の終了時の相電流の大きさのいずれかに対応する。コントローラ１２は、次に、第１のパラメータ及び第２のパラメータを比較し、比較に応答して回転子２の停止位置を決定する。
【００２９】
回転子２の停止位置は、時間間隔の終了時の相電流の大きさを測定することによって決定することができるが、この方法は、相電流がそれほど良好に制御されるというわけではないという欠点を有する。例えば、時間間隔中に、相電流は、制御システム４の構成要素を損傷するかもしれない過剰なレベルまで増加するかもしれない。これは、適切な時間間隔の長さを選択することにより及び／又はフェイルセーフ閾値の使用を通して緩和される場合がある。しかし、相電流が閾値を超えるのに掛かった時間を測定する前者の方法は、相電流の大きさが閾値によって制限されるという利点を有する。
【００３０】
上述の実施形態において、第１の電圧は、ＦＷ＃をクリアすることによって相巻線８から除去される。その結果、ハイ側スイッチＱ１、Ｑ３は開かれ、相巻線８内の電流は、インバータ１０のロー側ループの周りをフリーホイールする。恐らくは、ロー側スイッチＱ２、Ｑ４は、代わりに電流がインバータ１０のハイ側ループの周りをフリーホイールするように開くことができる。相巻線８のインダクタンスに依存して、相電流は、フリーホイール中にゼロに減少するのに相対的に長い時間が掛かる場合がある。従って、フリーホイールするのではなく、第１の電圧は、インバータ１０のスイッチＱ１−Ｑ４の全てを開くことによって相巻線８から除去することができる。相巻線８内の電流は、次に、ボディーダイオードを通じて電源に戻されると考えられ、従って、相電流は、より速い速度で減少するであろう。更に別の代替では、第１の電圧を除去することは、第２の電圧を相巻線８に印加することを伴う場合がある。第２の電圧は第１の電圧のものとは反対の極性を有するので、相電流は、より急速にゼロまで引かれるであろう。
【００３１】
電流センサ１３は、単一感知抵抗器Ｒ１を含む。単一抵抗の使用は、制御システム４の構成要素コストを低減するという利点を有する。しかし、欠点は、電流センサ１３が、第１の電圧が相巻線８から除去された後に相電流を測定することができないことである。その結果、第１のパラメータを測定した後に、コントローラ１２は、第２の電圧を相巻線８に印加する前に相電流がゼロに減少するのに十分な設定期間を待つ。恐らくは、電流センサ１３は、第１の電圧が除去された時に相電流を追加で測定することができる手段を含むことができる。例えば、電流センサ１３は、インバータ１０の下側脚上に各々が位置付けられる１対の抵抗器を含むことができる。抵抗器のうちの一方は、次に、相巻線８を通って左から右に流れる時の電流の大きさを与え、他方の抵抗器は、相巻線８を通って右から左に流れる時の電流の大きさを与えるであろう。更に別の代替として、電流センサ１３は、相巻線８内の電流を感知することができる変流器又は他の変換器を含むことができる。第１の電圧が除去された後に電流センサ１３が相電流を測定することができる場合に、コントローラ１２は、第１のパラメータを測定した後に相電流の大きさをモニタし、かつ測定された相電流がゼロに到達した時に第２の電圧を印加することができる。
【００３２】
このように４つの回転子極と、４つの固定子極と、単一相巻線８とを有するモータ１をここまで参照してきたが、制御システム４によって使用される本方法は、より少ない又はより多い極及び／又は追加の相巻線を有するモータの停止位置を決定するのに等しく使用される場合がある。
【符号の説明】
【００３３】
Ｓ２０  第１の電圧を印加してタイマーを始動するステップ
Ｓ２１  相電流をモニタするステップ
Ｓ２３  第１の電圧を除去してタイマーを停止するステップ
Ｓ２５  相電流がゼロまで減少するのを待つステップ
Ｓ２６  第２の電圧を印加してタイマーを始動するステップ
【図１】
2017123773.tif 000003
【図２】
2017123773.tif 000004
【図３】
2017123773.tif 000005
【図４】
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【外国語明細書】
2017123773000001.pdf