(57)【要約】  磁気インジケータリングは、磁区間に境界のセットを有する。これらの境界のうちの一部または全ては、識別される。識別される境界間の角度幅の測定値の参照セットを測定し、記録する。その後、これらの境界間の幅の第２のセットの測定を行い、これらの幅を、上記の参照セットと比較する。幅の比較を行うことで、参照セットの境界が参照セットのどの境界であるかを識別する。これにより、これらの境界に対応する他の記録されたデータを使用することが可能になる。例えば、他のデータは、境界間のずれ、および過給機のコンプレッサホイールを駆動するために使用されるスイッチドリラクタンスモータのロータの位置とすることもできる。【選択図】図１０
2017501674.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる磁気のセクタ間に境界のセットを有する磁気インジケータリングについて、前記セットの複数の前記境界のうちのある境界を識別する方法であって、
複数の前記境界について、複数の前記境界の隣接する境界間の角度幅の第１の複数の測定値を制御回路に提供するステップと、
センサにおける複数の前記境界の発生を前記制御回路に対して前記センサが示すように、前記磁気インジケータリングを回転させるステップと、
前記制御回路が、
前記示された境界の発生から、複数の前記境界の隣接する境界間の角度幅の第２の複数の測定値を計算するステップと、
前記第１の複数の前記角度幅を前記第２の複数の前記角度幅と比較して、前記比較を示すインジケーションを提供するステップとを含む、方法。
【請求項２】
前記複数の境界が、前記磁気インジケータリングの磁気の異なるセクタ間の全ての境界である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記複数の境界が、前記磁気インジケータリングの磁気の異なるセクタ間の特定のタイプの境界である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記境界の特定のタイプが、Ｎ極／Ｓ極の境界、またはＳ極／Ｎ極の境界のうちの１つである、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記制御回路が、前記境界の前記示された発生間の時間から、前記角度幅を計算する、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記比較は、前記回路が、
前記提供された角度幅と前記計算された角度幅との間の新たな対応付けのずれを選択するステップと、
前記提供された角度幅の各々を、前記選択された対応付けのずれに従って、前記計算された角度幅とそれぞれ比較するステップとを、
前記比較の結果が適合基準に合致すると前記制御回路が判定するまで、１回または複数回実行することによって実行される、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記適合基準は、各計算された角度幅が前記提供された角度幅とマージン内で等しいことである、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記提供された角度幅が、前記制御回路および前記磁気インジケータリングを含むシステムの製造中に測定される、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
後の動作において、
センサが、前記センサにおいて前記複数のうちの境界が発生していることを前記制御回路に対して示すステップと、
前記制御回路が、前記センサのインジケーションに基づいて、前記比較のインジケーションが示すように、その境界について記録されているデータを選択するステップとをさらに含む、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載の方法を使用して、ロータおよびステータを含むスイッチドリラクタンスモータを駆動する方法であって、前記磁気インジケータリングが、前記ロータとともに回転するように固定される、方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法を使用して、ロータおよびステータを含むスイッチドリラクタンスモータを駆動する方法であって、後の動作で、
センサが、前記センサにおいて前記複数のうちの境界が発生していることを前記制御回路に対して示すステップと、
前記制御回路が、前記センサのインジケーションに基づいて、前記比較のインジケーションが示すように、その境界について記録されているずれ角度を選択し、このずれ角度を使用して、前記モータのステータコイルの動作のタイミングを制御するステップとをさらに含む、方法。
【請求項１２】
前記スイッチドリラクタンスモータが、過給機のコンプレッサホイールを駆動するように結合される、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
実質的に、図１０および図１１を参照し、図１０および図１１を図示して本明細書に記載した方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気インジケータリングの検知に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばスイッチドリラクタンスモータなど、いくつかのモータの制御回路は、モータを駆動するコイルを適当なタイミングで通電することができるように、ロータが回転しているときにロータの位置（すなわち方向）を決定する必要がある。以下で、スイッチドリラクタンスモータの動作について説明して、この点を例示する。
【０００３】
代表的なスイッチドリラクタンスモータを、図１Ａ、図１Ｂ、および図２から図４に示す。この例は、ステータ１上の好ましくは等間隔に離間した６個の磁極２と、ロータ４上の好ましくは等間隔に離間した４つの磁極３との組合せ（よくあるもの）を有する。この例では、ステータ磁極は、ステータリング５から内向きに突出しており、このリングが、ステータの磁極間に低リラクタンス材料の経路を形成している。
【０００４】
ロータは、やはり低リラクタンス材料の十字形の積層のスタックで構成される。したがって、各ロータ磁極は、以下で明らかになる理由から、低リラクタンス経路によって、正反対に位置するロータ磁極に接続される。したがって、符号で示すように、低リラクタンス経路によって磁極Ｕは磁極Ｕ’に接続され、磁極Ｖは磁極Ｖ’に接続される。
【０００５】
ステータの各磁極には、コイル６が巻き付けられており、これらのコイルは、対として配列されている。各対は、モータの回転軸を通るそれぞれの直径の両端にあるコイルを含む。この場合には、したがって、これらの対は、符号で示すように、ＡＡ’、ＢＢ’、およびＣＣ’である。対になっているコイルは、モータ制御回路１０（図５）から同時に電流を供給され、ある意味では、一方が回転軸に向かう磁場を形成し、もう一方が回転軸から離れる磁場を形成するようになっている。これらの図面では、コイル上の矢印は、そのコイル内の紙面より上方の部分の電流の方向を表しており、破線矢印は、磁束を表している。通電されたコイルおよびそのそれぞれの磁極によって生成される磁束は、共に、概ねそれらの間を結ぶ直径に沿って形成され、その後ステータリングに（両円周方向に）沿って、対を構成するもう一方の通電されたコイルまで流れる。
【０００６】
ロータは、通電されたステータ磁極対の間の空間の磁力線の分布を修正する。ロータの１対の正反対の磁極が通電されたステータ磁極対の間を結ぶ直径に沿って位置合わせされるようなロータ位置は、その位置合わせされたロータ磁極と、通電されたステータ磁極と、ステータリングとからなるロータを含む磁気回路のリラクタンスが最小となるロータ位置である。ロータ磁極ＵとＵ’とがステータ磁極ＡとＡ’との間で位置合わせされている例を、図１Ｂに示す。したがって、このような位置は、磁気エネルギーが最小となる位置である。例えば図１Ａに示すような合わせられていない位置でも、磁束は、やはり、ロータの磁極の間の低リラクタンス経路に沿って流れているので、この磁束は、ステータの通電された磁極の間を結ぶ直径から逸れ、結果として、磁束が超えなければならないロータの磁極とステータの磁極の間の空気ギャップが大きくなり、磁気回路のリラクタンスが増大し、磁気エネルギーが増大することになる。そのため、ロータが合わせられていない場合には、ロータを位置合わせされる位置に引き寄せるトルクが存在する。
【０００７】
動作回転速度では、モータは、ロータの磁極を回転方向に進めるために、ステータコイルの各対を順番に通電することによって駆動される。したがって、例えば、ロータが図１Ａの位置にあり、また時計回りに回転していて、ロータの磁極ＵおよびＵ’がステータの磁極ＡおよびＡ’に接近しているときには、ＡおよびＡ’のコイルに通電されて、ＵおよびＵ’がＡおよびＡ’に引き寄せられる。ＵおよびＵ’がコイルＡおよびＡ’と合っている図１Ｂの位置に到達すると、ＡおよびＡ’はオフにされ（図２）、これにより、ロータは、減速されることなく、またはＡおよびＡ’に引き戻されることなく、回転し続けることができる。この時点でも、ロータ磁極ＶおよびＶ’が、コイルＢおよびＢ’のステータ磁極に接近しているので、ＢおよびＢ’に通電して（図２）、ロータ磁極ＶおよびＶ’を、ＢおよびＢ’に向かって時計回りの順方向に引き寄せる。
【０００８】
ＶおよびＶ’がコイルＢおよびＢ’と合っている図３の位置に到達すると、ＢおよびＢ’はオフにされ、これにより、ロータは、減速されることなく、またはＢおよびＢ’に引き戻されることなく、回転し続けることができる。この時点では、ロータ磁極Ｕ’およびＵが、コイルＣおよびＣ’のステータ磁極に接近しているので、コイルＣおよびＣ’に通電して、ロータ磁極Ｕ’およびＵをＣおよびＣ’に向かって時計回りに順方向に引き寄せる。
【０００９】
ＵおよびＵ’がＣおよびＣ’に合っている図４の位置に到達すると、コイルＣおよびＣ’はオフにされ、これにより、ロータは、減速されることなく、またはＣおよびＣ’に引き戻されることなく、回転し続けることができる。この時点では、ロータ磁極Ｖ’およびＶが、コイルＡおよびＡ’のステータ磁極に接近しているので、コイルＡおよびＡ’に通電して、ロータ磁極Ｖ’およびＶをＡおよびＡ’に向かって時計回りに順方向に引き寄せる。
【００１０】
Ｖ’およびＶがＡおよびＡ’に到達した時点で、ロータは９０°回転しており、したがって、ロータは４回回転対称ということになるので、実質的に図２と同じ位置にあり、そのため、コイルＢおよびＢ’に通電し、次いでＣおよびＣ’に通電し、次いでＡおよびＡ’に通電するサイクルを繰り返して、ロータをさらに９０°進める。以下、同様にしてロータを進めていく。
【００１１】
当技術分野で既知の通り、例えばロータシャフトに取り付けられた磁気リングによって変化していく磁場に反応するホール効果センサによって生成される信号に応じて、コイルは特定のロータ回転角度でオフおよびオンにされる。図５は、モータ１のロータシャフトに取り付けられて、シャフトと共に、それによりロータと共に回転する磁気センサリング５０を備える、モータを示す図である。センサリングは、シャフトに沿ってロータからある距離のところに、モータ自体との磁気干渉を回避するように位置している。（この図はシャフトの軸に沿った図であるので、この距離は図面では明らかでない。）センサリングは、８個のセクタに分けて径方向に着磁され、各セクタは逆方向に着磁されている。３つのホール効果センサ５１、５３、および５５が、リング５０の外側の短い距離の位置に、ステータに対して静止した状態で取り付けられる。これらのセンサは、リングの円周の一部に沿って、円周方向に互いに３０°刻みで離間して分散配置されている。この組合せは、リングの各Ｎ／Ｓ境界（これらは、センサにとってはＳ／Ｎ境界と明確に異なる）が、ロータおよびリングが３０°回転するたびに１つのセンサを通過して３つのセンサを順番に通過し、その後、９０°回転した後に、次のＮ／Ｓ境界が、それらのセンサを３０度間隔で同じ順序で通過し、以下同様に回転していくということを意味している。Ｎ／Ｓ境界がセンサ５１、５３、５５を通過するたびに、それに関連する信号処理電子機器が、それぞれの導体上で、その時点におけるそれぞれのパルス信号５２、５４、５６を生成する（図６）。
【００１２】
モータの代表的な制御回路１０を、図６に示す。これは、ＤＣ電源２０の両端間に並列に接続された複数のステータコイル対を含む。互いに並列に接続されたコイルＡおよびＡ’は、スイッチ２１および２２を閉じることによって通電され、同様に、コイルＢおよびＢ’は、スイッチ２３および２４を閉じることによって通電され、コイルＣおよびＣ’は、スイッチ２５および２６を閉じることによって通電される。これらのスイッチは、制御回路１０によって駆動され、制御回路１０は、コイルに通電するときにスイッチを閉じる。コイルＡおよびＡ’が共通のスイッチの対によって駆動される（同様に、各コイル対ＢおよびＢ’、ならびにＣおよびＣ’も、それぞれ対応する共通のスイッチを有する）ようにすれば、上述のコイル通電パターンを実現するのに十分である。スイッチ２１から２６は、例えば、ＦＥＴまたはＩＧＢＴトランジスタを用いる。電流の測定値は、モータ制御回路１０がロータの位置を決定し、スイッチ２１から２６の動作のタイミングを順番に決定するために用いられる。基本的には、スイッチ制御装置２７は、それぞれホール効果センサ５１、５３、５５からの各パルス５２、５４、５６に応じてコイル対ＡＡ’、ＢＢ’およびＣＣ’の通電を行う。ただし、制御回路１０は、ホール効果センサからの信号５２、５４、５６を制御ループを形成するいくつかの他のステージで処理する。
【００１３】
これらの信号５２、５４、５６は、以下のように使用される。速度推定器３２は、これらのパルス間の時間を使用して、ロータの角速度を推定して、ロータ速度信号３３を出す。制御ループは、入力信号すなわち速度コマンド信号３５によって設定されるモータの速度を制御するように設計され、減算器３６が速度コマンド信号とロータ速度信号の差に基づいて、速度誤差信号３７を生成する。ループ制御装置３８、例えば、この場合には比例積分制御装置は、この信号を使用して、モータのトルクコマンド３９を調整する。モータの定常状態での速度に適用されるトルクの関係は、概ね単調増加する。そのため、制御装置３８は、モータが要求よりあまりに低速で動作していることを速度誤差が示す場合には、指令するトルクを増大させ、モータが指令より高速で動作している場合には、指令するトルクを減少させる。また、制御装置３８は、ループの応答を滑らかにするために、制御ループを循環する信号をフィルタリングする。
【００１４】
もちろん、モータ１は、トルクコマンドによって直接制御されるわけではなく、トルクコマンド３９は、モータのスイッチの制御角度４２に変換される。これらの角度は、モータのスイッチが操作されるロータの角度であり、特に、コイル対がオンにされる角度、コイル対を「フリーホイール」させる角度、およびコイル対がオフにされる角度である。スイッチ制御装置２７は、関連するパルス５２、５４または５６の時間と、角度４２をロータ速度信号３３で割った値とから、スイッチを駆動する時間を推定する。
【００１５】
コイル対をオンにするためには、そのコイル対に関連するスイッチをオンにする（コイルＡおよびＡ’の場合には、スイッチ２１および２２）。フリーホイールモードでは、両コイルを電源の正極に接続するスイッチ（例えば２１）を開くが、電流はダイオードを通じて流れ続ける。オフ角度では、両スイッチを開き、コイル内の電流はもう一方のマークされたダイオードを通ってグランドに流れて、スイッチを開いた後、短期間で放電する。（あるいは、フリーホイールモードでは、両コイルを電源の負極に接続するスイッチを開いて、電流がそのコイル対およびもう１つのマークされたダイオードを流れ続けるようにしてもよい。フリーホイールモードで２つのスイッチのうちどちらを開くかを、交互に行うようにして、両スイッチによって放電する電力を両スイッチ間で均衡させることもできる。）
【００１６】
トルクコマンド信号からこれらの角度への変換は、参照テーブル４１によって行われる。所望のトルクを提供するために必要な角度は、ロータの速度によって決まるので、ロータ速度信号３３も参照テーブル４１に提供されて、そのトルクおよび速度に対する角度が得られる。これらの角度は、所望の負荷に接続されている状態でモータを駆動しているときに、経験的に決定される。
【００１７】
参照テーブルによって生成される角度４２は、（ずれ角度補正器４３を介して）スイッチ制御装置２７に渡され、スイッチ制御装置２７は、補正済み角度４２’に応じてスイッチを駆動する。さらに詳細には、スイッチ制御装置２７は、それぞれの導体上のパルス５２、５４、５６を使用して、コイルＡＡ’、ＢＢ’、ＣＣ’の各対のスイッチのタイミングを取る。スイッチ制御装置２７’は、制御ループから供給される角度４２’およびロータ速度信号から、スイッチの動作の時間のずれを計算する。これらの角度４２’は、最初に、ロータに対する磁気リング５０のＮ／Ｓ境界の角度位置を見込むように、参照テーブル４１から提供される角度４２から角度ずれ補正器４３が調整する。必要なずれ調節量（ＥＯＬ（エンドオブライン）値４４）は、磁気インジケータリング５０をロータシャフト上の適所に完備したモータの製造工程の最後に測定され、モータ制御回路１０にプログラムされる。このずれは、ロータ磁極がコイル（Ａ、またはＢ、またはＣ）のステータ磁極を通過する角度と、そのロータ磁極に対応するＮ／Ｓ境界がそのコイルに対応するセンサ５１、５３、５５を通過する角度との間の差である。
【００１８】
また、当技術分野で既知の通り、このモータでは、ステータ磁極およびロータ磁極の数は他の組合せであってもよい。これらは、順方向のロータのトルクを維持するために、コイルの通電サイクルが異なる。これらの磁極数の共通する関係は、ロータ磁極よりステータ磁極の方が２つ多く、両方とも偶数であるということである。磁極数の選択では、通常は、モータの動作速度、動作電力、トルクリップル（モータから供給されるトルクのロータ角度による変動）の許容可能レベル、および必要とされる回路を考慮に入れる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
この例では、インジケータリングおよびそれぞれのホール効果センサは、９０°ごとにのみ、ロータの位置のインジケーションを提供し、コイル対のうちの１対の全動作サイクルは、そのインジケーションによって決定される。したがって、モータを効率的に動作させる場合には、それを正確に定める必要がある。しかし、問題は、その磁区間で正確に位置決めされた境界を有する磁気リングを作成することが困難であることである。
【００２０】
最後に、このようなモータでは、トルクの均衡という理由から、互いに正反対に位置する対になったコイルを通電することが通常は一般的に好ましいことに留意されたい。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明によれば、異なる磁気のセクタ間に境界のセットを有する磁気インジケータリングについて、前記セットの複数の前記境界のうちのある境界を識別する方法であって、
複数の前記境界について、複数の前記境界の隣接する境界間の角度幅の第１の複数の測定値を制御回路に提供するステップと、
センサにおける複数の前記境界の発生を前記制御回路に対して前記センサが示すように、前記磁気インジケータリングを回転させるステップと、
前記制御回路が、
前記示された境界の発生から、複数の前記境界の隣接する境界間の角度幅の第２の複数の測定値を計算するステップと、
前記第１の複数の前記角度幅を前記第２の複数の前記角度幅と比較して、前記比較を示すインジケーションを提供するステップとを含む、方法が提供される。
【００２２】
前記複数の境界は、前記磁気インジケータリングの磁気の異なるセクタ間の全ての境界である。
【００２３】
前記複数の境界は、前記磁気インジケータリングの、磁気の異なるセクタ間の特定のタイプの境界であり、前記境界の特定のタイプは、Ｎ極／Ｓ極の境界、またはＳ極／Ｎ極の境界のうちの１つである。
【００２４】
前記制御回路は、前記境界の前記示された発生間の時間から、前記角度幅を計算することもある。
【００２５】
前記比較は、前記回路が、
前記提供された角度幅と前記計算された角度幅との間の新たな対応付けのずれを選択するステップと、
前記提供された角度幅の各々を、前記選択された対応付けのずれに従って、前記計算された角度幅とそれぞれ比較するステップとを、
前記比較の結果が適合基準に合致すると前記制御回路が判定するまで、１回または複数回実行することによって実行される。
【００２６】
前記適合基準は、各計算された角度幅が、提供された角度幅とマージン内で等しいことであることもある。
【００２７】
前記提供された角度幅は、前記制御回路および前記磁気インジケータリングを含むシステムの製造中に測定されることもある。
【００２８】
この方法は、後の動作において、
センサが、前記センサにおいて複数の前記境界が発生していることを前記制御回路に対して示すステップと、
前記制御回路が、前記センサのインジケーションに基づいて、前記比較のインジケーションが示すように、その境界について記録されているデータを選択するステップとをさらに含む。
【００２９】
本発明は、また、上記の本発明の方法を使用して、ロータおよびステータを含むスイッチドリラクタンスモータを駆動する方法であって、前記磁気インジケータリングが、前記ロータとともに回転するように固定される方法も提供する。
【００３０】
本発明は、さらに、上記の本発明の方法を使用して、ロータおよびステータを含むスイッチドリラクタンスモータを駆動する方法であって、後の動作で、
センサが、前記センサにおいて複数の前記境界が発生していることを前記制御回路に対して示すステップと、
前記制御回路が、前記センサのインジケーションに基づいて、前記比較のインジケーションが示すように、その境界について記録されているずれ角度を選択し、このずれ角度を使用して、前記モータのステータコイルの動作のタイミングを制御するステップとをさらに含む方法を提供する。
【００３１】
本発明の方法は、過給機のコンプレッサホイールを駆動するように連結されたスイッチドリラクタンスモータとともに使用されることもある。
【００３２】
次に、添付の図面を参照して、本発明の例について説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】既知のスイッチドリラクタンスの動作速度における動作時の、ロータの回転の連続したステージまたは相を示す図である。
【図２】既知のスイッチドリラクタンスの動作速度における動作時の、ロータの回転の連続したステージまたは相を示す図である。
【図３】既知のスイッチドリラクタンスの動作速度における動作時の、ロータの回転の連続したステージまたは相を示す図である。
【図４】既知のスイッチドリラクタンスの動作速度における動作時の、ロータの回転の連続したステージまたは相を示す図である。
【図５】図１などのモータの第２の既知の制御回路、および本発明によるモータ制御回路の一例の両方で使用される、図１などのモータに取り付けられた磁気位置インジケータリングを示す図である。
【図６】図１のモータのための既知の制御回路を示すブロック図である。
【図７】磁気インジケータリングの周りの理想的な境界位置を示す図である。
【図８】磁気インジケータリングの周りの現実の境界位置の一例を示す図である。
【図９Ａ】製造終了時にインジケータリングのＮ／Ｓ境界間のセクタ幅を記録する方法を示す流れ図である。
【図９Ｂ】製造終了時にインジケータリングのＮ／Ｓ境界間のセクタ幅を記録する方法を示す流れ図である。
【図１０】稼働時の使用中にＮ／Ｓ境界を識別するフロー図である。
【図１１】図１０の一部を詳細に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図７は、上述のモータ制御回路で使用することができる磁気インジケータリングの周りの理想的な境界位置を示す。このリングは、Ｎ／Ｓ磁区境界（リングがホール効果センサを特定の１方向に通過するときに、ホール効果センサにとってＳ／Ｎ磁区境界とは明確に異なる）が正確に９０°ごとに生じるように一様に交互に離間した８つの磁極（４つのＮ極および４つのＳ極）を有する。８磁極リングは、理想的には、各Ｎ／Ｓ境界が、４磁極ロータのそれぞれの磁極に対して同じ角度ずれを有する結果となるように選択される。
【００３５】
ただし、このように正確に配置された磁区境界を有する磁気リングは、製造するのに費用がかかる。これらの磁極のより現実的な配置を、図８に示す。この配置では、一部のＮ／Ｓ磁区境界同士は９０°を超える角度だけ離され、一部のＮ／Ｓ磁区境界同士は９０°未満の角度で離されている。しかし、上述のホール効果センサおよび制御回路１０は、Ｎ／Ｓ境界同士が正確に９０°だけ離間しているものと仮定している。これにより、そのステータに通電するコイルのオフおよびオンのタイミングに誤差が生じることになる。しかし、これは、製造時に各Ｎ／Ｓ境界の角度ずれ位置を測定し、その後、各Ｎ／Ｓ磁区境界の個々の角度ずれ（例えば上述のＥＯＬ値４４）を制御回路に与えることによって許容できる。ただし、これにより、稼働時の使用中に、制御回路が、どれがどのＮ／Ｓ境界であるのかを把握できないという別の問題が生じることになる。
【００３６】
この問題に対処する１つの方法は、ロータ／磁気インジケータリング上に、１つの特定のＮ／Ｓ境界の位置をマークする第２の種類の参照マークを備えることであり、このマークは、その後、制御回路１０が検知することができる。回路は、この場合、どのＮ／Ｓ境界がホール効果センサによって検知されているかを常時監視することができる。ただし、これにより複雑さが増し、コストが増加することはもちろん、信頼性を低下させる可能性もある。
【００３７】
しかし、本発明は、既存のホール効果センサを使用して、この問題に上手く対処する。（実際には、ホール効果センサは１つあればよい。）
【００３８】
製造時に、Ｎ／Ｓ境界の互いに対する角度位置を測定する。手順を図９Ａに示す。
【００３９】
第１のステップ（ステップ９０１）で、磁気リングをその最終位置に固定したロータシャフトを回転させる。第２のステップ（９０２）で、ホール効果センサのうちの１つを使用してＮ／Ｓ境界が発生したことを示し、ロータに連結されたシャフトエンコーダによって示されるロータの角度位置を記録する。これらは、複数回の回転にわたって記録され、その後、これらを使用して、Ｎ／Ｓ境界間のセクタの角度幅を計算する。第３のステップ（９０３）で、複数回の回転にわたって取られた各特定のセクタの角度を平均して、各セクタの平均角度を得る。最終ステップ（９０４）で、Ｎ／Ｓ境界間のセクタの平均角度幅を、後に稼働時に使用するために、制御回路１０に記録する。この記録は、例えば、それらの幅が磁気リング上に現れる順序になっていることにより、どのセクタがどのＮ／Ｓ境界と合致するかを示している。
【００４０】
代替の手順を、図９Ｂに示す。
【００４１】
第１のステップ（ステップ９０１’）で、磁気リングをその最終位置に固定したロータシャフトを一定の角速度で回転するように設定する。第２のステップ（９０２’）で、ホール効果センサのうちの１つを使用して、Ｎ／Ｓ境界のタイミングを示す。これらは、複数回の回転中、記録され、後にこれらを使用して、Ｎ／Ｓ境界間のセクタの角度幅を計算する。第３のステップ（９０３’）で、複数回の回転中に取られた各特定のセクタの角度を平均して、各セクタの平均角度を得る。最終ステップ（９０４’）で、Ｎ／Ｓ境界間のセクタの平均角度幅を、後に稼働時に使用するために、制御回路１０に記録する。この記録は、例えば、それらの幅が磁気リング上に現れる順序になっていることにより、どのセクタがどのＮ／Ｓ境界と合致するかを示している。
【００４２】
（これらの幅とともに記録されるＮ／Ｓ境界の識別は、ずれ補正器４３で使用されるＥＯＬ値４４の個々のＮ／Ｓ境界のずれを記録するときに使用されるＮ／Ｓ境界の識別子と同じであり、あるいはそれに関係のあるものであってもよい。）
【００４３】
稼働時には、制御回路１０は、平均セクタ幅情報を使用して、Ｎ／Ｓ境界がホール効果センサを通過するときに、それがどのＮ／Ｓ境界がどのＮ／Ｓ境界であるかを識別し、制御回路がコイルのスイッチを駆動するときに正しい角度ずれを適用することができるようにする。この手順を、図１０に示す。
【００４４】
第１のステップで、モータを一定速度で駆動するように設定する。（Ｎ／Ｓ境界同士が理想通りに９０°ごとに離間しているものと仮定して、ただし好ましくは、ステータコイルをオンおよびオフにするためにスイッチ２１から２６を駆動するタイミングを制御するときに、インジケータリング全体の角度位置とロータとの間の測定ずれを使用して、行われる。）
【００４５】
第２のステップで、ロータの４回の回転にわたって、いくつかの任意のＮ／Ｓ境界が特定の１つのホール効果センサを通過するときに開始して、その特定のホール効果センサが示すＮ／Ｓ境界間の時間を記録する。（このステップでは、ホール効果センサのうちの１つだけを使用すればよい。）モータ回転速度は一定であるので、これらの時間は、Ｎ／Ｓ境界間のセクタの角度幅に比例する。
【００４６】
第３のステップで、これらのデータを有効性を確認する。例えば、セクタ幅が指定の±８°の間であることを確認する。
【００４７】
第４のステップで、４回の回転全てで得られたＮ／Ｓ境界セクタ間の時間を平均して、４つのセクタ全てについての平均時間を得る。これらの時間を、次いで、モータの既知の速度を使用して、角度に変換する。
【００４８】
第５のステップで、これらの幅を、同じパターンの狭いセクタおよび幅広のセクタについて記録された幅と比較する。これは、図１１に示す例示的な手順を使用して決定される。この手順は、図１０の手順の第４のステップにおける平均セクタ幅を、図９の手順で製造終了時に制御回路１０に記録された平均セクタ幅と比較するものである。
【００４９】
図１１の手順の予備ステップ（図示せず）で、磁区セクタ幅の２つの測定値の間の許容可能な差にマージンを設定する。これは、定数であってもよいし、あるいは製造終了時に測定される、かつ／または図１０の手順で測定される幅のばらつきから、決定してもよい。（別の可能性としては、マージンを、製造終了時に記録されるあるセクタの最大幅および最小幅とする。）
【００５０】
次いで、第１のステップで、図１０の手順で測定される最初のセクタが、製造終了時に平均幅が記録された最初のセクタであるという推測を立てる。これが正しいと結論づけるために、これらのセクタの幅がマージンの精度で一致しているかどうか、およびこの２組の後続の各セクタが一致しているかどうかを確認する。（したがって、図中の六角形の判断ブロックにおいて、Ｗ、Ｘ、ＹおよびＺは、稼働中の幅であり、ＨｉおよびＬｉ（ｉは、指標１、２、３、４）は、製造中に測定された幅±マージンの値である。
【００５１】
この第１の推測が確認されない場合には、第２のステップ、第３のステップ、および第４のステップで、図１０の手順でそれぞれ測定される２番目のセクタ、３番目のセクタ、および４番目のセクタが、製造終了時に平均幅が記録された最初のセクタであるという推測をそれぞれ立て、それぞれについて同様の確認を行う。したがって、例えば、第２のステップで、図１０の手順における２番目のセクタ幅測定値を、製造終了時に記録された最初のセクタ幅と比較し、３番目のセクタ幅測定値を、製造終了時に記録された２番目の記録セクタ幅と比較し、４番目のセクタ幅測定値を、製造終了時に記録された３番目のセクタ幅と比較し、最初のセクタ幅測定値を、製造終了時に記録された４番目のセクタ幅と比較して、全ての比較がマージン内に収まる場合には、この第２の推測が確認されたことになり、この手順は終了する。第３のステップおよび第４のステップも同様であるが、図１０の手順で決定される幅のセットの要素と製造手順の終了時に記録される幅のセットの要素との対応付けのずれが、そのたびに１ずつ増える。
【００５２】
図１０および図１１の手順は、プログラムの制御下で図６の回路の一部を構成するマイクロコントローラによって実行される。このマイクロコントローラは、図６の回路の制御ステップおよび計算ステップのうちの他のステップを実行することが好ましい。
【００５３】
このセクタの比較によって、制御回路１０は、どれがどのＮ／Ｓ境界であるかを知ることができる。２つのセットの間でどの対応付けであるかを示すインジケーションは、マイクロコントローラによって生成されるので、この回路は、どれがどのＮ／Ｓ境界であるかを示すインジケーションを有する。したがって、特定のＮ／Ｓ境界がホール効果センサ５２、５４、５６のうちの１つによって検知されたときに、使用する正しい角度ずれを（ＥＯＬ値４４から）選択することができる。
【００５４】
２組の幅のセットを比較するその他の方法を使用することもできる。例えば、これらのセットの間の４通りの可能な幅の対応付けの各々について、製造時の幅の測定された幅に対する比を４つのセクタの各々のために形成され、その比が４つのセクタにわたって最も一定である対応付けを、最良の対応付けとして選択する。（製造時の幅と稼働時の幅とが同じ単位である場合には、その対応付けのケースの全てのセクタで、比が約１にならなければならない。）
【００５５】
本発明は、モータがコンプレッサホイールを駆動するように結合される、過給機のスイッチドリラクタンスモータでの使用に特に適している。この環境は、過酷な環境であり、磁気インジケータリングなど、単純で頑健なセンサが必要である。
【図１】
2017501674.tif 000003
【図２】
2017501674.tif 000004
【図３】
2017501674.tif 000005
【図４】
2017501674.tif 000006
【図５】
2017501674.tif 000007
【図６】
2017501674.tif 000008
【図７】
2017501674.tif 000009
【図８】
2017501674.tif 000010
【図９】
2017501674.tif 000011
【図１０】
2017501674.tif 000012
【図１１】
2017501674.tif 000013
【国際調査報告】
2017501674.tif 000014
2017501674.tif 000015
2017501674.tif 000016