(57)【要約】自動車システム（１０）を提供する。自動車システムは、油圧ポンプのような負荷（１２）を駆動する電気ＤＣモータ（１１）と、電気モータ（１１）の速度を制御する制御システム（１００）と、を備える。制御システム（１００）は、基準整流信号（ＳＲ）を考慮して電気ＤＣモータの速度を監視及び制御するシステム（２０）であって、電気ＤＣモータは、駆動電流信号（ＩＤ）と関連付けられ、駆動電流信号（ＩＤ）は、電気ＤＣモータの整流信号に関する情報を含む、システム（２０）を備える。システム（２０）は、駆動信号（ＩＤ）から整流信号（ＳＥ）を推定する速度推定部（２３）であって、整流信号（ＳＥ）は、推定されたモータ速度に対応する、速度推定部（２３）と、第１のフィルタを駆動信号（ＩＤ）に適用するように構成されるフィルタ部（２５）であって、第１のフィルタは、推定された整流信号（ＳＥ）に基づいて選択され、それにより、フィルタされた駆動電流信号を得る、フィルタ部（２５）と、フィルタされた駆動電流信号から実際の整流信号（ＳＭ）を検出する速度検出部（２６）と、を備える。整流信号（ＳＭ）が検出されなかった場合、速度推定部（２３）は、速度検出部（２６）からの信号（ＳＭ−ＮＯ）の受信に基づいて、推定された整流信号（ＳＥ）を制御部（２８）へ送信するように構成され、制御部（２８）は、基準整流信号（ＳＲ）と推定された整流信号（ＳＥ）との比較の情報を含む制御信号を提供し、要求された更新後の駆動信号（ＩＤ）を示す。【選択図】図２
2016534701.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油圧ポンプのような負荷（１２）を駆動する電気ＤＣモータ（１１）と、前記電気モータ（１１）の速度を制御する制御システム（１００）とを備える自動車システム（１０）であって、前記制御システム（１００）は、
基準整流信号（ＳＲ）を考慮して前記電気ＤＣモータの速度を監視及び制御するシステム（２０）であって、前記電気ＤＣモータは、駆動電流信号（ＩＤ）と関連付けられ、前記駆動電流信号（ＩＤ）は、前記電気ＤＣモータの整流信号に関する情報を含む、システム（２０）を備え、
前記システム（２０）は、
前記駆動電流信号（ＩＤ）から整流信号（ＳＥ）を推定する速度推定部（２３）であって、前記整流信号（ＳＥ）は、推定されたモータ速度に対応する、速度推定部（２３）と、
第１のフィルタを前記駆動電流信号（ＩＤ）に適用するように構成されるフィルタ部（２５）であって、前記第１のフィルタは、推定された整流信号（ＳＥ）に基づいて選択され、それにより、フィルタされた駆動電流信号を得る、フィルタ部（２５）と、
フィルタされた前記駆動電流信号から実際の整流信号（ＳＭ）を検出する速度検出部（２６）と、を備え、
前記整流信号（ＳＭ）が検出されなかった場合、前記速度推定部（２３）は、前記速度検出部（２６）からの信号（ＳＭ−ＮＯ）の受信に基づいて、前記推定された整流信号（ＳＥ）を制御部（２８）へ送信するように構成され、
前記制御部（２８）は、前記基準整流信号（ＳＲ）と前記推定された整流信号（ＳＥ）との比較の情報を含む制御信号を提供するように構成され、要求された更新後の駆動信号（ＩＤ）を示す、
自動車システム（１０）。
【請求項２】
速度測定及び速度補償のための前記システム（２０）は、検出された整流信号（ＳＭ）の品質を判定するように構成される信号品質部（２６１）を更に備え、
前記検出された前記整流信号（ＳＭ）の品質が許容できないとみなされた場合に、前記速度推定部（２３）は、前記信号品質部（２６１）からの信号（ＱＭ−ＮＯ）の受信に基づいて、前記推定された整流信号（ＳＥ）を前記制御部（２８）へ送信するように構成される、
請求項１に記載の自動車システム（１０）。
【請求項３】
速度測定及び速度補償のための前記システム（２０）は、前記速度検出部（２６）に接続されるフィルタ再チェック部（２９）を更に備え、前記フィルタ再チェック部（２９）は、前記信号（ＳＭ−ＮＯ）の受信に基づいて、フィルタ制御信号を前記フィルタ部（２４）に提供するように構成され、前記第１のフィルタの周波数範囲に隣接する又は重複する周波数範囲を有する第２のフィルタを前記駆動電流信号（ＩＤ）に適用するように前記フィルタ部（２４）に指示する、
請求項１又は２に記載の自動車システム（１０）。
【請求項４】
前記検出された整流信号（ＳＭ）の品質が許容できるとみなされた場合に、少なくとも前記検出された整流信号（ＳＭ）及び前記駆動電流信号（ＩＤ）は、前記速度推定部（２３）によってアクセス可能なメモリ（２７）に記憶される、
請求項２又は３に記載の自動車システム（１０）。
【請求項５】
記憶された前記検出された整流信号（ＳＭ）及び前記駆動電流信号（ＩＤ）に加えて、少なくとも１つの他のシステムパラメータは、前記メモリ（２６）に記憶され、前記少なくとも１つの他のシステムパラメータは、周囲の温度、振動強度、時間、電気モータ電圧、電流、ＤＣモータの抵抗、及び１又はいくつかのモータ定数からなる群から選択される、
請求項４に記載の自動車システム（１０）。
【請求項６】
前記信号品質部（２６１）は、前記推定された整流信号（ＳＥ）に基づいて、前記検出された整流信号（ＳＭ）の品質を判定するように構成される、
請求項１に記載の自動車システム（１０）。
【請求項７】
前記制御部（２８）からの前記制御信号から駆動電流を算出するように構成される算出部と、
前記電気モータ（１１）に前記駆動電流を提供する電源と、
を更に備える請求項１から６のいずれか一項に記載の自動車システム（１０）。
【請求項８】
前記負荷（１２）は、ＡＷＤカップリングと接続される油圧ポンプである、請求項１から７のいずれか一項に記載の自動車システム（１０）。
【請求項９】
自動車の後車軸を前記自動車の前車軸と接続及び接続解除する請求項８に記載の自動車システム（１０）を備える自動車。
【請求項１０】
自動車システム（１０）の電気ＤＣモータ（１１）により駆動される負荷（１２）を動作する方法であって、前記方法は、
速度モデルをアクティベートすることにより、前記電気モータの速度（ＳＥ）を駆動電流信号（ＩＤ）から推定するステップと、
整流信号（ＳＥ）を前記駆動電流信号（ＩＤ）から推定するステップであって、前記整流信号（ＳＥ）は、推定されたモータ速度に対応する、ステップと、
第１のフィルタを前記駆動電流信号（ＩＤ）に適用するステップであって、前記第１のフィルタは、推定された整流信号（ＳＥ）に基づいて選択され、それにより、フィルタされた駆動電流信号を得る、ステップと、
前記フィルタされた駆動電流信号から実際の整流信号（ＳＭ）を決定し、それにより、前記電気モータの実際の速度を表すステップと、
前記実際の整流信号（ＳＭ）の品質が所定区間内にある間に前記実際の速度（ＳＭ）とは異なる前記推定された速度（ＳＥ）の各時間の前記速度モデルを較正するステップと、
により前記電気モータの速度を決定するように構成され、
前記方法は、前記実際の速度が基準速度とは異なる場合には、前記電気モータ（１１）の駆動電流を更新するステップを更に備える、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車システム及びこのような自動車システムのための方法に関する。より具体的には、本発明は、自動車システムを動作するために用いられる電気モータの速度を監視するように構成されるシステム及び方法に関する。特に、本発明は、自動車の総輪駆動カップリングの動作を制御する油圧ポンプを動作する電気モータの速度を監視及び制御するシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気モータの速度を決定するために、電気モータの駆動電流信号からの整流信号を使用及び処理することが知られている。整流信号の周波数及び電気モータの速度は、電気モータの駆動電流信号に関連する。電気モータに対する大きな駆動電流信号は、モータ電流信号の大きな整流周波数を生じ、逆もまた同様である。モータ電流信号から整流信号についての情報を抽出することを可能にするために、モータ電流信号は、初めに、増幅される。この増幅は、処理後の信号にノイズを生じ、ここで、いくつかのバンドパスフィルタのうちの１つは、増幅されたモータ信号のスペクトラムの関連性のない部分を除去するために用いられてもよい。
【０００３】
バンドパスフィルタのセットから特定のバンドパスフィルタは、駆動電流信号に基づいて自動的に選択されることが一般的に知られている。この選択は、理想的な条件下で電気モータの駆動電流で整流周波数を相関するマッピング又はルックアップテーブルへアクセスする制御部によって行われる。
【０００４】
整流信号の周波数を処理することにより、電気モータの真の速度は、決定される。
【０００５】
電気モータの速度は、自動車の全輪駆動（ａｌｌ  ｗｈｅｅｌ  ｄｒｉｖｅ（ＡＷＤ））カップリングのような油圧カップリングを順に動作する油圧ポンプを駆動するために電気モータを用いるときに、非常に重要なものとなる。このようなカップリングは、例えば、本出願人によるＷＯ２０１１０４３７２２に記載されている。ここで、電気モータの速度は、カップリングに加えられる油圧ポンプ圧力に線形な既知の形態（ｌｉｎｅａｒ  ｋｎｏｗｎ  ｆａｓｈｉｏｎ）で関連する。ここで、電気モータの速度を測定することにより、油圧ポンプ圧力は、求められる。ＡＷＤカップリング用途では、電気モータは、非常に高い温度、酷い振動等のような極端な条件下でも非常に長い動作時間で動作している。電気モータの損傷と共に、動作時の温度上昇及び振動によって、制御部によって用いられる整流周波数とモータ電流信号との“理想的な条件”相関は、理想的な条件に一致しないというリスクがある。したがって、自動的に選択されたバンドパスフィルタが、外部条件によって整流周波数を検出するのに適さない場合があるという切迫したリスクがある。
【０００６】
高いモータ温度のような一部の条件下では、モータ電流信号の測定値を全く得られないこともわかっている。他の状況では、測定されたときのモータ電流信号は、実際のモータ電流信号が実際には誤っていることを必ずしも示さない、通常ではない状況を有する。自動車用途では、電気モータは、ＡＷＤカップリングの圧力を制御してもよく、一部の用途では、酷い振動となる場合がある。このような振動は、整流信号がアクセスできなくなるような電気モータにおいて望まれない効果を招く。ここで、駆動電流が、モータの速度について正確な測定値ではなくなる等のような、電気モータがその元の条件から離れていく場合、ＡＷＤカップリングの実際の油圧カップリングは、所望の圧力とは異なっている。これは、深刻な損傷を電気モータに発生させて、電気モータを動作不能にする、又は自動車の性能に望まれない効果を生じさせる。例えば、カップリングが、調整時に後輪駆動から四輪駆動に変更するようにアクティベートされる、又はカップリングが、調整時に前輪駆動から全輪駆動に変更するようにアクティベートされる場合に、カップリングの誤った圧力は、全く異なった自動車の挙動を招く。
【０００７】
そこで、電気モータの速度検出及び速度制御のための改善されたシステム及び方法を提供することに有利となり、全輪駆動車の油圧カップリングのようなモータ速度が非常に重要なものである要求用途に搭載されるこのようなシステム及び方法を可能にする。
【発明の概要】
【０００８】
したがって、本発明は、上述された課題を解消又は緩和することを目的とする。
【０００９】
本発明の目的は、ＤＣモータの電流整流を用いることにより電気ＤＣモータの正確な速度測定及び速度補償のためのシステムを提供することである。
【００１０】
更に、本発明の目的は、解決手段を提供することである。電気ＤＣモータの整流速度を検出することができないときでも、正確な速度信号を提供する解決手段を提供することである。
【００１１】
第１の態様によれば、自動車システムが提供される。自動車システムは、油圧ポンプのような負荷を駆動する電気ＤＣモータと、電気モータの速度を制御する制御システムとを備える。制御システムは、基準整流信号を考慮して電気ＤＣモータの速度を監視及び制御するシステムであって、電気ＤＣモータは、駆動電流信号と関連付けられ、駆動電流信号は、電気ＤＣモータの整流信号に関する情報を含む、システムを備える。電気ＤＣモータの速度を監視及び制御するシステムは、駆動電流信号から整流信号を推定する速度推定部であって、整流信号は、推定されたモータ速度に対応する、速度推定部と、第１のフィルタを駆動信号に適用するように構成されるフィルタ部であって、第１のフィルタは、推定された整流信号に基づいて選択され、それにより、フィルタされた駆動電流信号を得る、フィルタ部と、フィルタされた駆動電流信号から実際の整流信号を検出する速度検出部と、を備える。整流信号が検出されなかった場合、速度推定部は、速度検出部からの信号の受信に基づいて、推定された整流信号を制御部へ送信するように構成され、制御部は、基準整流信号と推定された整流信号との比較の情報を含む制御信号を提供し、要求された更新後の駆動信号を示す。
【００１２】
第２の態様によれば、自動車システムの電気ＤＣモータにより駆動される負荷を動作する方法が提供される。前記方法は、速度モデルをアクティベートすることにより、電気モータの速度を駆動電流信号から推定するステップと、整流信号を駆動電流信号から推定するステップであって、推定整流信号は、推定されたモータ速度に対応する、ステップと、第１のフィルタを駆動電流信号に適用するステップであって、第１のフィルタは、推定された整流信号に基づいて選択され、それにより、フィルタされた駆動電流信号を得る、ステップと、フィルタされた駆動電流信号から実際の整流信号を決定し、それにより、電気モータの実際の速度を表すステップと、実際の整流信号の品質が所定区間内にある間に実際の速度とは異なる推定速度の各時間の速度モデルを較正するステップと、により電気モータの速度を決定するように構成される。前記方法は、実際の速度が基準速度とは異なる場合には、電気モータの駆動電流を更新するステップを更に備える。
【００１３】
第３の態様によれば、基準整流信号を考慮して電気ＤＣモータの速度を監視及び制御するシステムが提供され、電気ＤＣモータは、駆動電流信号と関連付けられ、駆動電流信号は、電気ＤＣモータの整流信号に関する情報を含む。システムは、駆動電流信号から整流信号を推定する速度推定部であって、整流信号は、推定されたモータ速度に対応する、速度推定部と、第１のフィルタを駆動電流信号に適用するように構成されるフィルタ部であって、第１のフィルタは、推定された整流信号に基づいて選択され、それにより、フィルタされた駆動電流信号を得る、フィルタ部と、フィルタされた駆動電流信号から実際の整流信号を検出する速度検出部と、を備え、整流信号が検出されなかった場合、速度推定部は、速度検出部からの信号の受信に基づいて、推定された整流信号を制御部へ送信するように構成され、制御部は、基準整流信号と推定された整流信号との比較の情報を含む制御信号を提供し、要求された更新後の駆動信号を示す。
【００１４】
システムは、検出された整流信号の品質を判定するように構成される信号品質部を更に備えてもよく、検出された整流信号の品質が許容できないとみなされた場合に、速度推定部は、信号品質部からの信号の受信に基づいて、推定された整流信号を制御部へ送信するように構成される。
【００１５】
システムは、速度検出部に接続されるフィルタ再チェック部を更に備えてもよく、フィルタ再チェック部は、フィルタ制御信号をフィルタ部に提供するように構成され、第１のフィルタの周波数範囲に隣接する又は重複する周波数範囲を有する第２のフィルタを駆動電流信号に適用するようにフィルタ部に指示する。
【００１６】
検出された整流信号の品質が許容できるとみなされた場合に、少なくとも検出された整流信号及び駆動電流信号は、速度推定部によってアクセス可能なメモリに記憶されてもよい。
【００１７】
記憶された前記検出された整流信号及び駆動電流信号に加えて、少なくとも１つの他のシステムパラメータは、メモリに記憶されてもよく、少なくとも１つの他のシステムパラメータは、周囲の温度、振動強度、時間、電気モータ電圧、電流、ＤＣモータの抵抗、及び１又はいくつかのモータ定数からなる群から選択される。
【００１８】
信号品質部は、推定された整流信号に基づいて、検出された整流信号の品質を判定するように構成されてもよい。
【００１９】
第４の態様によれば、電気モータの動作を制御するレギュレータが提供される。レギュレータは、第３の態様に係るシステムと、制御部からの制御信号から駆動電流を算出するように構成される算出部と、電気モータ（１１）に駆動電流を提供する電源と、を更に備える。
【００２０】
第５の態様によれば、油圧カップリングが提供される。油圧カップリングは、油圧カップリングの圧力を制御する電気モータを備える。油圧カップリングは、第４の態様に係るレギュレータを備える。
【００２１】
第６の態様によれば、自動車が提供される。自動車は、自動車の後車軸を前記自動車の前車軸と接続及び接続解除する第５の態様の油圧カップリングを備える。
【００２２】
第７の態様によれば、電気モータの速度を決定する方法が提供される。方法は、速度モデルをアクティベートすることにより、電気モータの速度を駆動電流信号から推定するステップと、整流信号を駆動電流信号から推定するステップであって、整流信号は、推定されたモータ速度に対応する、ステップと、第１のフィルタを駆動電流信号に適用するステップであって、第１のフィルタは、推定された整流信号に基づいて選択され、それにより、フィルタされた駆動電流信号を得る、ステップと、フィルタされた駆動電流信号から実際の整流信号を決定し、それにより、電気モータの実際の速度を表すステップと、実際の整流信号の品質チェックを行うステップと、実際の整流信号の品質が所定区間内にある間に実際の速度とは異なる推定された速度の各時間の速度モデルを較正するステップと、を備える。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
上記と共に本発明の追加物、構成及び利点は、添付の図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態の以下の例示的かつ非限定的な発明の詳細な説明を通じてより良く理解されるであろう。
【００２４】
【図１】図１は、従来のＤＣモータ整流速度検出システムの概要図である。
【図２】図２は、実施形態に係る自動車システムの概要図である。
【図３】図３は、実施形態に係るシステムの概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１は、ＤＣモータの整流信号を用いる速度検出用の従来システム１を示す。ＡＷＤ自動車用の油圧カップリングを参照して上述されたような自動車用途では、システムは、自動車の制御システム内にレイヤーを形成し、システムは、速度決定モデル又はオブザーバを含む。システムは、レギュレータに接続され、出力としてモデルからの決定された速度を用いる電気モータを実質的に制御することができる。
【００２６】
システム１は、電気モータ（図示せず）の駆動電流ＩＤを検出する駆動電流シャント２を備える。電気モータの駆動電流、電流信号は、整流器からの速度の情報を保持する。駆動電流は、増幅器３で増幅される。駆動電流ＩＤに基づいて、フィルタセレクタ４は、増幅された駆動電流をフィルタするフィルタを選択する。フィルタは、駆動電流ＩＤからの速度を続いて検出することができるように選択する。増幅された駆動信号は、その後、フィルタセレクタ４により選択されたフィルタを用いてフィルタ部５でフィルタされる。その後、速度検出器６は、整流パルスの周波数分析により電気モータの速度を検出するために、フィルタされた増幅駆動電流信号を処理する。
【００２７】
図２には自動車システム１０の例を示す。自動車システム１０は、駆動シャフトを介してポンプ１２を駆動する電気モータ１１を備える、ＡＷＤカップリングを表す。好ましくは、電気モータ１１は、遠心レギュレータ１３も駆動し、遠心レギュレータ１３の位置は、圧力オーバーフローバルブ１４の位置を制御し、圧力オーバーフローバルブ１４を通じて流れる。
【００２８】
自動車システム１０の油圧オイルは、リザーバ１５に含まれる。これは、油圧ラインを介してポンプ１２に引かれ、油圧ラインを通じて、そこからシリンダ１６へ搬送される。シリンダ１６は、ディスクパッケージ１８に接続されるピストン１７を収容する。シリンダ１６内の油圧の印加により、ディスクパッケージ１８は、圧縮され、これにより、例えば、自動車の前車軸と後車軸とのトルク伝達を可能にする。自動車システムに油圧動作のより詳細な説明は、機械的な構成の各種の実施形態と共に、ＷＯ２０１１０４３７２２に提供される。
【００２９】
制御システム１００は、電気モータ１１の動作を制御し、一方で、シリンダ内に所望の圧力を印加するために提供される。よって、制御システム１００は、ＡＷＤカップリングの所望の動作に対応する１以上の入力を受信する。１以上の入力は、シリンダ内の要求圧力に対応する信号のような直接的な制御信号であってもよく、又は制御システム１００が、対応する直接制御信号を決定することが可能である要求自動車挙動に対応する信号のような間接的な信号であってもよい。このような入力を受信すると、制御システム１００は、電気モータ１１に制御信号を送信する。電気モータ１１の速度は、これにより、要求自動車挙動に応じて調整される。
【００３０】
制御システム１００は、速度測定及び速度推定のためのシステムを備える。
【００３１】
実施形態では、図３によれば、ＤＣモータの整流信号を用いる速度測定及び速度補償のためのこのようなシステム２０が提供される。図２の制御システム２００の一部を結果として形成するシステム２０は、電気ＤＣモータ（図示せず）の駆動電流信号ＩＤを測定するように構成される電流シャント２１を備える。図１と同様に、電気モータの駆動電流信号は、整流パルスからのモータ速度の情報を保持する。駆動電流信号は、増幅器２２で増幅されることが好ましい。システムは、駆動電流信号ＩＤに基づいて推定されたモータ速度ＳＥを決定するように構成される速度推定器２３を更に備える。推定されたモータ速度ＳＥは、様々な駆動電流の所定のモータ速度を格納するルックアップテーブルにアクセスすることにより決定されてもよい。それに代えて、推定されたモータ速度は、駆動電流に依存する所与の関数から算出されてもよい。故に、推定されたモータ速度ＳＥは、理想的な条件から決定され、モータ速度は、駆動電流のみに依存する。速度推定器２３は、推定されたモータ速度ＳＥに基づいて利用可能なバンドパスフィルタのセットから第１のバンドパスフィルタを選択するように構成されるフィルタセレクタ２４に接続される。選択されたバンドパスフィルタは、フィルタ部２５において、増幅された駆動電流に適用され、フィルタされた駆動電流信号を得る。フィルタ部２５に接続される速度検出部２６は、フィルタされた駆動電流信号を処理し、電気モータの整流信号ＳＭ、つまり、整流パルスの周波数を示す信号、故に実際のモータ速度、を検出するように構成される。速度検出器２６が整流信号ＳＭを検出する際には、任意の整流信号品質部２６１は、検出された整流信号ＳＭの品質を決定するように構成される。
【００３２】
提供されるのは、検出された整流信号の品質が適切であることであり、駆動電流信号ＩＤと検出された整流信号ＳＭとの相関は、温度及び振動等のような大気情報と共に、任意に、電気モータの寿命の間に変化するモータパラメータのような他のシステムパラメータと一緒に、メモリ２７に記憶される。
【００３３】
速度推定器２３は、メモリ２７に記憶される情報にアクセスし、これは、既知の駆動電流信号ＩＤに基づいて整流信号ＳＥの改善された推定を可能にする。よって、メモリ２７は、更新され、較正されたデータを記憶する。
【００３４】
信号品質部２６１に接続されるのは、基準整流信号ＳＲに適切とみなされる検出された整流信号ＳＭを比較するように構成される制御部２８であり、比較の情報は、フィードバック制御信号に含まれてもよい。フィードバック制御信号の情報は、現在の駆動電流信号を、基準整流信号ＳＲに近似する又は同一である測定後の整流信号ＳＭに到達しようとする更新後の駆動電流信号に置き換えるために用いられてもよく、よって、より正確なモータ速度を得る。
【００３５】
図２のシステムが自動車の油圧カップリングに適用されるとき、基準速度又はその対応する基準ポンプ圧力値は、例えば、図２の制御システム１００を介して、自動車のＥｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ（ＥＣＵ）から収集されてもよい。基準整流信号ＳＲは、カップリングで目標ポンプ圧力を生じるために、要求されるモータ速度に対応する整流信号である。駆動電流とポンプ圧力との関係は、モータ特性の消耗又は他の変化によって変化するが、モータ速度とポンプ圧力との関係は、高温、高速、振動等のような要求条件時にも非常に正確であると立証されている。
【００３６】
自動車のポンプ用途のような一部の用途では、電気モータは、高温、振動等を有する極端な状況下で動作している。時折、これらの条件時に、速度検出器２６は、一部の期間に整流信号ＳＭを適切に検出できない場合がある。一部の状況では、これらの期間の全てにおいて整流信号ＳＭを適切に検出できない場合がある。他の状況では、整流信号ＳＭは、検出可能であるが、これらの期間に誤差の大きなマージンと関連付けられる。
【００３７】
整流信号ＳＭが速度検出器２６によって検出できない（ＳＭ−ＮＯ）場合、又は信号品質部２６１が、検出された整流信号ＳＭを、要求品質（ＱＭ−ＮＯ）に合致するとみなさない場合、このような情報の受信に基づいて速度推定器２３は、現在の駆動電流信号ＩＤに基づいて整流信号ＳＭを推定し、この整流信号推定値ＳＥを制御部２８へ送信するように構成される。
【００３８】
推定整流信号ＳＥの受信により、制御部２８は、推定整流信号ＳＥを基準整流信号ＳＲと比較するように構成される。当該比較の情報は、上述されたＳＭ−ＳＲ比較と同様にフィードバック制御信号に含まれてもよく、故に、現在の駆動電流信号を、基準整流信号ＳＲに近似する又は同一である検出整流信号ＳＭ又は推定整流信号ＳＥに到達しようとする更新後の駆動電流信号に置き換えるために用いられてもよい。
【００３９】
実施形態では、システム２０は、更にフィルタ再チェック部２９を任意に備えてもよい。フィルタ再チェック部は、図３に示されるように、速度検出部２６及び信号品質部２６１に接続され、任意に速度推定器２３に接続されてもよい。ＳＭ−ＮＯ及び／又はＱＭ−ＮＯ信号の受信に基づいて、フィルタ再チェック部２９は、フィルタ制御信号をフィルタセレクタ部２４に提供するように構成され、第１のバンドパスフィルタの周波数範囲に隣接する又は重複する周波数範囲を有する第２のバンドパスフィルタを選択するようにフィルタセレクタ部２４に指示し、それによって、第２のバンドパスフィルタは、フィルタ部２５に適用される。
【００４０】
第２のバンドパスフィルタを、増幅された駆動電流信号に適用したことに基づく別のＳＭ−ＮＯ及び／又はＱＭ−ＮＯ信号の受信がない場合、これは、適切な品質の検出された整流信号ＳＭが第２のバンドパスフィルタを用いて取得可能であることを意味する。
【００４１】
別のＳＭ−ＮＯ及び／又はＱＭ−ＮＯ信号が、適用された第２のバンドパスフィルタを考慮したフィルタ再チェック部２９によって受信される場合には、フィルタ再チェック部２９は、フィルタ制御信号をフィルタセレクタ部２４に提供するように構成され、第１のバンドパスフィルタの周波数範囲に隣接する又は重複する周波数範囲を有する第３のバンドパスフィルタを選択するようにフィルタセレクタ部２４に指示してもよい。第３のバンドパスフィルタは、第１のバンドパスフィルタを考慮した第２のバンドパスフィルタのものとは逆に配置される周波数範囲を有してもよい。
【００４２】
フィルタ再チェック部２９は、ＳＭ−ＮＯ及び／又はＱＭ−ＮＯ信号を速度推定部２３にリレーするように構成され、速度推定部２３は、ＳＭ−ＮＯ及び／又はＱＭ−ＮＯ信号を受信する期間に、推定された整流信号ＳＥを制御部２８に送信してもよい。
【００４３】
速度推定
上述されたように、メモリ２７は、駆動電流信号ＩＤと、検出された整流信号ＳＭとの相関についての情報を記憶してもよい。また、電気モータの寿命を変更するモータパラメータのような他のシステムパラメータは、温度及び振動等の大気情報と共に、記憶されてもよい。速度推定に影響を与える他のパラメータは、時間、電気モータ電圧、電流、ＤＣモータの抵抗、及びモータ定数であってもよい。
【００４４】
メモリ２７が電気モータの寿命の情報で連続的に（又は通常間隔で）更新されると、速度推定部は、より電気モータが動作される程、次第にインテリジェントになってくるといえる。必然的に、推定された整流信号ＳＥを算出するときに、メモリに直近に記憶された情報は、速度推定部２３によって以前に記憶された情報よりも大きく重み付けされてもよい。
【００４５】
実施例では、速度推定部が、特定の駆動電流信号に対して推定整流信号ＳＥを提供する場合、速度推定部は、整流信号ＳＭを検出し、ここで、ＳＭ≠ＳＥの場合、メモリは、駆動電流信号ＩＤに基づく速度検出部が、駆動電流信号に対する検出された整流信号ＳＭと等しい推定された速度又は信号ＳＥを提供するように、更新される。
【００４６】
メモリ内の特定の駆動電流信号ＩＤに対して推定整流信号ＳＥ値を検出整流信号ＳＭ値に単に置き換えることに代えて、新たなレジスタエントリは、メモリ２７になされてもよい。
【００４７】
速度推定部によってなされる速度推定は、関連性についてメモリに記憶された情報を重み付けすることにより、推定された整流信号を算出する速度推定アルゴリズムに基づいてもよく、より直近の情報は、得られた推定された整流信号ＳＥの算出時よりも大きな重み付けを与えられる。よって、大きな重み付けで割り当てられる情報は、小さい重み付けで割り当てられる情報よりも得られる推定された信号の影響が大きい。
【００４８】
速度検出
速度検出部２６は、フィルタされた駆動電流信号波形のゼロ交差点を検出するアルゴリズムを用いることにより、フィルタされた駆動電流信号を処理してもよく、それにより、整流信号ＳＭ、故に、モータの速度を算出する。
【００４９】
信号品質
信号品質部２６１は、整流信号ＳＭの振幅を監視することによって有効であるか否かを判定するために、検出された整流信号ＳＭを処理してもよい。信号品質部２６１は、速度検出器アルゴリズムを、フィルタされた駆動電流信号に適用したことで得られる可能性の低いオフセット誤差を更に監視してもよい。信号品質部２６１は、整流信号ＳＭからの検出速度が、頻繁に時間と共に変化するかどうかを更に監視してもよく、それにより、不安定なシステムを得る。信号品質部２６１は、当該監視に基づいており、検出された整流信号が適切であるとみなされるかどうかに応じて、品質制御信号ＱＭ−ＮＯ又はＱＭ−Ｙｅｓを提供するように構成される。好ましい実施形態では、品質制御信号は、バイナリパラメータではないが、それに代えて、例えば、０から１のような所定の間隔内で変化する値である。品質制御信号が、完全に適切である、つまり、１に等しいとみなされる場合、整流信号から決定される実際の速度は、速度推定部による速度推定と等しい。しかし、品質制御信号が１を下回る、つまり完全に適切でない場合、整流信号から決定される実際の速度は、速度推定部によって推定される速度とはわずかに異なり、故に、速度推定部は、決定された実際に速度を更新又は修正する。このように、整流信号が乏しい場合であっても、速度推定部を含むモデルは、常に、速度値の修正を提供できる、又は速度値の修正に近いことを提供できる。
【００５０】
実施形態では、信号品質部２６１は、検出された整流信号ＳＭを、速度推定器２３によって提供される推定された整流信号ＳＥと比較するように更に構成される。このように、検出された整流速度が、適用された駆動電流信号ＩＤにとって妥当ではないかどうかを検証することができる。
【００５１】
速度推定部が、メモリに記憶された情報にアクセスするため、メモリに記憶され、かつ電気モータの寿命が変化するモータパラメータは、速度推定部が、電気モータのライフスパンを通じて正確な速度推定を生成することによって説明されてもよい。
【００５２】
自動車用途では、制御システム１００は、電気モータの現在の特性で更新されるために、速度推定部のチューニング用に、エンジンがスタートされる度にアクティベートされることが好ましい。
【００５３】
上述した説明によれば、制御システム１００は、物理的な速度センサを必要とせずに、自動車システム１０の電気モータ１１の速度を制御するように構成される。電気モータ１１の速度は、ＡＷＤカップリング又は他の負荷の圧力のような自動車システム１０の動作を決定する。制御システム１００は、駆動電流とモータ速度との関係が非線形である電気モータ１１を用いる自動車システムにとって有利であることが立証されている。
【００５４】
上記の説明は、主に、ポンプカップリングの速度を検出及び制御するシステムについてなされてきたが、システムの一般的な概念は、電気ＤＣモータの整流パルスを用いることにより電気ＤＣモータの速度を検出及び制御するために望まれる様々な異なるシステムに適用可能であることが明示的に理解されるであろう。
【００５５】
更に、本発明は、主として、いくつかの実施形態について説明されてきた。しかし、上記の開示された実施形態以外の他の実施形態は、添付の特許請求の範囲によって規定されるような本発明の範囲内で同様に可能であることが当業者には明示的に理解されるであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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