(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
動作パラメータが二次元のｄ／ｑ座標系で規定される、永久磁石励起式同期モーター（１０）の動作方法において、
トルク値（Ｔｍ）を受け取る工程と、
このトルク値（Ｔｍ）を第一のポインタ（Ｚ１）に変換し、このポインタのｑ座標がトルク値（Ｔｍ）に対応し、このポインタのｄ座標がゼロである工程と、
一定数の制約をｄ／ｑ座標系の面（１，２，３）として表現して、各必須面（１，２，３）は、一つの動作ポインタ（ＺＢ）がその必須面（１，２，３）内に有るべきであるように、一つの制約を表し、各禁止面（４）は、一つの動作ポインタ（ＺＢ）がその禁止面（４）外に有るべきであるように、一つの制約を表す工程と、
第一のポインタ（Ｚ１）が全ての必須面（１，２，３）内に有るとともに、全ての禁止面（４）外に有るのか否かを調査する工程と、
この調査において、そうである場合に、第一のポインタ（Ｚ１）を動作ポインタ（ＺＢ）として使用する工程と、
この調査において、そうでない場合に、
必須面（１，２，３）のそれぞれ最も大きなｑ座標を算出して、第一のポインタ（Ｚ１）のｑ座標を必須面（１，２，３）の最も大きなｑ座標の中の最も小さい座標に低減し、それにより第二のポインタ（Ｚ２）を取得する工程と、
第二のポインタ（Ｚ２）が第一の必須面（１）内に有るのか否かを調査する工程と、
この調査において、そうである場合に、第二のポインタ（Ｚ２）を第三のポインタ（Ｚ３）として使用する工程と、
この調査において、そうでない場合に、第二のポインタ（Ｚ２）が第一の必須面（１）の境界上の絶対値に関して最も小さいｄ座標に有るように、第二のポインタ（Ｚ２）のｄ座標を変えて、それにより第三のポインタ（Ｚ３）を取得する工程と、
第三のポインタ（Ｚ３）が第二の必須面（２）内に有るのか否かを調査する工程と、
この調査において、そうである場合に、第三のポインタ（Ｚ３）を第四のポインタ（Ｚ４）として使用する工程と、
この調査において、そうでない場合に、第三のポインタ（Ｚ３）の座標を第二の必須面（２）の境界とｑ座標が最も大きい変化境界との間の交点にまで変化境界に沿って変えて、それにより第四のポインタ（Ｚ４）を取得する工程と、
第四のポインタ（Ｚ４）に基づき動作ポインタ（ＺＢ）を算出する工程と、
動作ポインタ（ＺＢ）により表される動作パラメータを用いて、永久磁石励起式同期モーター（１０）を駆動する工程と、
を有する方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
第四のポインタ（Ｚ４）に基づき動作ポインタ（ＺＢ）を算出するために、
第四のポインタ（Ｚ４）が第三の必須面（３）内に有るのか否かを調査する工程と、
この調査において、そうである場合に、第四のポインタ（Ｚ４）を動作ポインタとして使用する工程と、
この調査において、そうでない場合に、第四のポインタ（Ｚ４）の座標を第三の必須面（３）の境界とｑ座標が最も大きい変化境界との間の交点にまで変化境界に沿って変えて、それにより動作ポインタ（ＺＢ）を取得する工程と、
を有する方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の方法において、
第一の必須面（１）がモーター（１０）の最大電圧を定義することと、
第二の必須面（２）がモーター（１０）の最大電流を定義することと、
第三の必須面（３）が最大バッテリ電流を定義することと、
の中の一つ以上である方法。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか一つに記載の方法において、
前記の変化境界が第一の必須面（１）の境界である方法。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか一つに記載の方法において、
トルク値（Ｔｍ）がモーター（１０）を始動又は加速するための回転モーメントを定義する方法。
【請求項６】
請求項１から４までのいずれか一つに記載の方法において、
トルク値（Ｔｍ）がモーター（１０）を制動するための回転モーメントを定義する方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法において、
第三のポインタ（Ｚ３）が第二の必須面（２）内に有るのか否かを調査する工程の前に、
第三のポインタ（Ｚ３，１）が第一の禁止面（４）内に有るのか否かを調査する工程と、
この調査において、そうでない場合に、その次の工程に関して、第三のポインタ（Ｚ３）を変えずに維持する工程と、
この調査において、そうである場合に、その次の工程の前に、第三のポインタ（Ｚ３，１）のｄ座標を絶対値に関して第一の禁止面（４）の境界にまで増大させる工程と、
を有する方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法において、
第一の禁止面（４）が最小バッテリ電流を定義する方法。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の方法において、
第三のポインタ（Ｚ３）が、そのポインタが第一の禁止面（４）内に有るのか否かの調査に応じて変えられずに維持される場合に、前記の変化境界が第一の必須面（１）の境界であることと、
第三のポインタ（Ｚ３）のｄ座標が、そのポインタが第一の禁止面（４）内に有るのか否かの調査に応じて絶対値に関して増大される場合に、前記の変化境界が第一の禁止面（４）の境界であることと、
の中の一つ以上である方法。
【請求項１０】
請求項１から９までのいずれか一つに記載の方法において、
全てのポインタ（Ｚ）のｄ座標が負である方法。
【請求項１１】
請求項１から１０までのいずれか一つに記載の方法において、
前記のポインタ（Ｚ）が、交点を計算することによって変化境界に沿ってスライドされる方法。
【請求項１２】
請求項１から１１までのいずれか一つに記載の方法において、
必須面（１，２，３）及び／又は禁止面（４）が円である方法。
【請求項１３】
請求項１から１２までのいずれか一つに記載の方法において、
モーターの最大電圧を定義する少なくとも一つの必須面（１）がモーター（１０）の回転数に依存する方法。
【請求項１４】
永久磁石励起式同期モーター（１０）と、
請求項１から１３までのいずれか一つに記載の方法を実施するように構成された電子制御機器（２０）と、
を有するモーター装置（５）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、永久磁石励起式同期モーターの動作方法とその方法を実施する永久磁石励起式同期モーター及び電子制御機器を有するモーター装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
永久磁石励起式同期モーターは、例えば、自動車の制動システムを操作するために使用することができる。そのために、例えば、トルク値が与えられて、モーターは、それに対応する回転モーメントを発生する。しかし、永久磁石励起式同期モーターは、例えば、電流又は電圧に関する様々な制約も課せられる。そのような制約は、モーターの誤動作又は破壊を防止するために動作中に順守されるべきものである。そのために、止むを得ない場合には、トルク値を完全には満たすことができないことも甘受すべきである。
【０００３】
永久磁石励起式同期モーターの動作に関して、例えば、出来る限り広い回転数領域において一定の回転モーメントをモーターに要求するために、弱め界磁方式に基づく制御が用いられている。その場合、従来技術により周知の実施形態では、典型的には、所定のモーターパラメータ及び制約に関する計算値を保存した予め定義された表が用いられる。しかし、それらは、固定的であり、そのため、実際に設定する動作パラメータに適合しない可能性が有るとともに、異なるモーターに対してそれぞれ新たに計算すること無しに、それらを適用することもできない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以上のことから、本発明の課題は、上記に関して改善された、永久磁石励起式同期モーターの動作方法を提供することである。更に、本発明の課題は、それに対応するモーター装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明では、これは、各独立請求項に基づく方法及びモーター装置によって達成される。有利な実施形態は、例えば、各従属請求項から読み取ることができる。請求項の内容は、本明細書の内容に対する明示的な参照によって明らかになる。
【０００６】
本発明は、動作パラメータが二次元のｄ／ｑ座標系で規定される、永久磁石励起式同期モーターの動作方法に関し、本方法は、
トルク値を受け取る工程と、
このトルク値を第一のポインタに変換し、このポインタのｑ座標がトルク値に対応し、このポインタのｄ座標がゼロである工程と、
一定数の制約をｄ／ｑ座標系の面として表現して、各必須面は、一つの動作ポインタがその必須面内に有るべきであるように、一つの制約を表し、各禁止面は、一つの動作ポインタがその禁止面外に有るべきであるように、一つの制約を表す工程と、
第一のポインタが全ての必須面内に有るとともに、全ての禁止面外に有るのか否かを調査する工程と、
この調査において、そうである場合に、第一のポインタを動作ポインタとして使用する工程と、
この調査において、そうでない場合に、
必須面のそれぞれ最も大きなｑ座標を算出して、第一のポインタのｑ座標を必須面の最も大きなｑ座標の中の最も小さい座標に低減し、それにより第二のポインタを取得する工程と、
第二のポインタが第一の必須面内に有るのか否かを調査する工程と、
この調査において、そうである場合に、第二のポインタを第三のポインタとして使用する工程と、
この調査において、そうでない場合に、第二のポインタが第一の必須面の境界上の絶対値に関して最も小さいｄ座標に有るように、第二のポインタのｄ座標を変えて、それにより第三のポインタを取得する工程と、
第三のポインタが第二の必須面内に有るのか否かを調査する工程と、
この調査において、そうである場合に、第三のポインタを第四のポインタとして使用する工程と、
この調査において、そうでない場合に、第三のポインタの座標を第二の必須面の境界とｑ座標が最も大きい変化境界との間の交点にまで変えて、それにより第四のポインタを取得する工程と、
第四のポインタに基づき動作ポインタを算出する工程と、
動作ポインタにより表される動作パラメータを用いて、永久磁石励起式同期モーターを駆動する工程と、
を有する。
【０００７】
そのような方法の実施形態は、理想的な動作ポインタを算出することを可能にする。この場合、ｑ座標は、トルク値の出来る限り近くに定められる、即ち、要求される回転モーメントよりも小さい回転モーメントが供給される限り、出来る限り大きくされる。更に、ｄ座標は、出来る限り小さくされ、それは、損失エネルギーを小さくする。
【０００８】
ここで述べる方法は、特に、非常に短い計算時間で実行可能であり、それは、実際に有用なモーター制御に実装することを可能とする。負担のかかる計算と制約に関する予め定義された表を省略することができる。
【０００９】
この二次元のｄ／ｑ座標系は、特に、クラーク／パーク変換に準拠するができる。それによって、永久磁石励起式同期モーターの動作パラメータを二次元で表現することができる。
【００１０】
「ポインタ」との用語は、本出願の範囲内において、特に、その先端に注目すべきものであると理解する。この先端は、例えば、変えることができるか、或いは先端が所定の領域の内又は外に有るのかを調査することができる。
【００１１】
ここで使用するｑ座標に関して、ここで述べる方法の流れが正のトルク値を出発点としており、それは、正のｑ座標に繋がることを指摘しておきたい。これは、本明細書をより容易に理解できるようにするために行われるものであるが、保護範囲を制約するものではない。例えば、回転方向を逆転させる可能性の有る負のトルク値の場合、符号を変えるべできある。
【００１２】
第一のポインタのｑ座標が必須面の最も大きなｑ座標の中の最も小さい座標よりも既に小さいか、或いは等しい場合、ｑ座標の低減を省略することができる。
【００１３】
有利には、本方法は、第四のポインタに基づき動作パラメータを算出するために、
第四のポインタが第三の必須面内に有るのか否かを調査する工程と、
この調査において、そうである場合に、第四のポインタを動作ポインタとして使用する工程と、
この調査において、そうでない場合に、第四のポインタの座標を第三の必須面の境界とｑ座標が最も大きい変化境界との間の交点にまで変えて、それにより動作ポインタを取得する工程と、
を有する。
【００１４】
これは、更なる制約を考慮することを可能にする。
【００１５】
本方法のそれぞれ有利な実施形態では、
第一の必須面がモーターの最大電圧を定義することと、
第二の必須面がモーターの最大電流を定義することと、
第三の必須面が最大バッテリ電流を定義することと、
の中の一つ以上が規定される。
【００１６】
これは、典型的な動作状況に関して実用的な措置であることが分かっている。
【００１７】
一つの実施形態では、変化境界が第一の必須面の境界であると規定される。これは、特に、トルク値がモーターを始動又は加速するための回転モーメントを定義する場合に言えることである。
【００１８】
一つの実現可能な実施形態では、トルク値が、モーターを始動又は加速するための回転モーメントを定義する。それによって、モーターを動作状態に移行するか、或いは維持することができる。
【００１９】
一つの実現可能な実施形態では、トルク値が、モーターを制動するための回転モーメントを定義する。それによって、例えば、モーターを停止するために、モーターを制動することができる。
【００２０】
一つの実施形態では、第三のポインタが第二の必須面内に有るのか否かを調査する工程の前に、
第三のポインタが第一の禁止面内に有るのか否かを調査する工程と、
この調査において、そうでない場合に、その次の工程に関して、第三のポインタを変えずに維持する工程と、
この調査において、そうである場合に、その次の工程の前に、第三のポインタのｄ座標を絶対値に関して第一の禁止面の境界にまで増大させる工程と、
を有する。
【００２１】
これによって、禁止面により表現可能な条件の順守を調査又は保証することができる。
【００２２】
一つの実施形態では、第一の禁止面が最小バッテリ電流を定義する。この電流は、特に、制動用回転モーメントの場合と関連する。特に、この場合、モーターは、発電機として作用又は動作することができる。
【００２３】
実現可能な実施形態では、
第三のポインタが、そのポインタが第一の禁止面内に有るのか否かの調査に応じて、変えられずに維持される場合に、変化境界が第一の必須面の境界であることと、
第三のポインタのｄ座標が、そのポインタが第一の禁止面内に有るのか否かの調査に応じて、絶対値に関して増大される場合に、変化境界が第一の禁止面の境界であることと、の中の一つ以上が規定される。
【００２４】
このような手順は、典型的な用途に関して有利であることが分かっている。
【００２５】
各実施形態において、
第一の必須面がモーターの最大電圧を定義することと、
第二の必須面がモーターの最大電圧を定義することと、
第三の必須面がモーターの最大電流を定義することと、
の中の一つ以上が規定される。
【００２６】
これは、典型的な実際の場合に関して、最善の結果を得るために有利であることが分かっている。
【００２７】
一つの実施形態では、全てのポインタのｄ座標が負であると規定される。これは、典型的で有利な動作状況に対応する。
【００２８】
これらのポインタは、有利には、交点の計算によって変化境界に沿ってスライドされる。この場合、例えば、関数及び／又はパラメータ設定を用いることができる。
【００２９】
有利には、これらの必須面及び／又は禁止面は円である。それによって、特に、所与の形式の典型的な制約を表現することができる。
【００３０】
一つの実施形態では、モーターの最大電圧を定義する少なくとも一つの必須面がモーターの回転数に依存すると規定される。これは、典型的な用途において実際の挙動を表す。
【００３１】
特に、加速用トルク値に対しても制動用トルク値に対しても実現可能であるように、一つの方法を実装できることも指摘しておきたい。
【００３２】
本発明による方法が、特に、自動車又は自動車の制動システムに適用できることを理解されたい。例えば、永久磁石励起式同期モーターは、自動車の制動システムの制動力を提供又は発生することができる。
【００３３】
本発明は、更に、永久磁石励起式同期モーターと、本発明による方法を実施するように構成された電子制御機器とを有するモーター装置に関する。その方法に関しては、ここで述べた全ての実施形態及び変化形態を援用することができる。本発明によるモーター装置を用いて、更に前に述べた利点を達成することができる。
【００３４】
当業者は、以下における添付図面を参照して説明する実施例から更なる特徴及び利点を読み取る。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】モーター装置の模式図
【図２】モーターの制御手順の模式図
【図３】ｄ／ｑ座標系における典型的な制約の模式図
【図４】正の回転モーメントにおける動作ポインタの算出手順の模式図
【図５】負の回転モーメントにおける動作ポインタの算出手順の模式図
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図１は、本発明の一つの実施例によるモーター装置５を図示している。このモーター装置５は、永久磁石励起式同期モーター１０を有する。このモーターは、永久磁石励起式同期モーター１０の動作時に回転するシャフト１２を備えている。
【００３７】
このシャフト１２には、シャフト１２のその時々の回転数を検知する回転数センサー１４が取り付けられている。
【００３８】
このモーター装置５は、更に、電子制御機器２０を有する。この機器は、例えば、更に以下で述べる通り、モーター１０を制御するように構成されている。
【００３９】
このモーター１０は、特に、弱め界磁方式に基づき制御することができる。それによって、このモーターに対して、出来る限り広い回転数領域において一定の回転モーメントを要求することができる。電流は、典型的には回転モーメントに比例するので、例えば、図２に図示されている電流コントローラによって、モーメント要件の実現が行われる。
【００４０】
図２は、それに対応して、電流又は電流コントローラの制御時の手順を単に模式的に図示している。この場合、電流ｉｄ及びｉｑは、クラーク／パーク変換によって得られるｄ／ｑ座標系において用いられる。そのため、永久磁石励起式同期モーターの動作パラメータを二次元で表現することができる。
【００４１】
図示されている通りの最適な電流（Ｏｐｔ電流）を計算するために、回転数要件Ｔとモーターパラメータ（モーターパラメータ）を用いていることを指摘したい。更に、制御部（コントローラ）、インバータ、変換器及びエンコーダが用いられている。この場合、電圧変数ｕａ／ｕｂ／ｕｃも計算に導入される。
【００４２】
コントローラが別のシステムとの共同体内で動作するので、このコントローラは、モーター１０又はシステム共同体の電流と電圧の制約を順守しなければならない。それらの制約のために、各トルク値又はモーメント要件を比例して電流設定変数に換算することはできない。可能であれば、モーメント要件を直接換算すべきである。しかし、制約の中の一つに違反するために、それが可能でない場合、次により小さい実現可能なモーメント要件を決定すべきである。
【００４３】
電流及び電圧に関する境界条件は、次の式で表すことができる。
Ｉｄｑ≦Ｉｄｑｍａｘ                      （１）
Ｕｄｑ≦Ｕｄｑｍａｘ                      （２）
Ｉｂａｔｍｉｎ≦Ｉｂａｔ≦Ｉｂａｔｍａｘ    （３）
【００４４】
ここで、Ｉｄｑがｄ／ｑ座標系での電流を表し、Ｉｄｑｍａｘがｄ／ｑ座標系での最大電流を表し、Ｕｄｑがｄ／ｑ座標系での電圧を表し、Ｕｄｑｍａｘがｄ／ｑ座標系での最大電圧を表し、Ｉｂａｔｍｉｎが最小バッテリ電流を表し、Ｉｂａｔｍａｘが最大バッテリ電流を表し、Ｉｂａｔがバッテリ電流を表す。
【００４５】
そのため、式（１）、（２）及び（３）によって、モーターの最大電流、モーターの最大電圧、最小バッテリ電流及び最大バッテリ電流が制約条件として定義される。これは、特に、自動車分野において、永久磁石励起式同期モーターを使用する時の典型的な制約条件である。
【００４６】
ｄ／ｑ座標系における電流ｉｄ，ｉｑは、以下の通り、それぞれｄ／ｑ座標系における電圧ｕｄ，ｕｑに換算することができ、その逆も可能である。
ｕｄ＝Ｒｉｄ−ｐωｍＬｑｉｑ              （４）
ｕｑ＝Ｒｉｑ＋ｐωｍＬｄｉｄ＋ｐωｍφｐｍ  （５）
【００４７】
ここで、Ｒがモーターの抵抗を表し、ｐが、例えば、値７を持つことができる極対数を表し、ωｍが回転数を表し、Ｌｑがｑ座標でのインダクタンスを表し、Ｌｄがｄ座標でのインダクタンスを表し、φｐｍが磁束を表す。
【００４８】
更に、以下の式のエネルギー収支を用いることができる。
【数１】
0006947921.tif 000002
ここで、更に、Ｕｂａｔはバッテリ電圧を表す。
【００４９】
更に、以下のリラクタンスの無い永久磁石励起式同期モーターに関するモーメント式にも言及しておきたい。
【数２】
0006947921.tif 000003
ここで、Ｔｍは機械的な回転モーメントを表す。
【００５０】
以上のことから、以下の通り、円の方程式が得られる。
【数３】
0006947921.tif 000004
【００５１】
ここで、更に、Ｚは複素抵抗に関する代理変数を表し、ｋｔは、典型的には磁束との関係式φｐｍ＝２／３・ｋｔ／ｐを有する回転モーメント定数を表す。
【００５２】
これらの円の方程式は、モーター回転数ωｍに依存する一つの共通の面を包含する。全ての条件を満たすためには、電流ポインタ又は動作ポインタが、この面内に存在するとともに、最小電流円外に存在しなければならない。
【００５３】
図３は、電流面における円を図示している。この場合、電圧円１、モーター電流円２、最大バッテリ電流円３及び最小バッテリ電流円４が表示されている。ここで、表示は、ｄ電流ｉｄとｑ電流ｉｑによるｄ／ｑ座標系で行われている。
【００５４】
図３には、更に、第一のトルク値Ｔｍ１が表示されている。この要件がｑ座標への換算時に、これらの条件外に有り、そのため、そのような要件として実現できないことが分かる。更に、実現可能な第二のトルク値Ｔｍ２も表示されている。
【００５５】
第一のトルク値Ｔｍ１は、第一のポインタｉｄｑ１を用いて部分的に実現することができる、即ち、所与の全ての基本条件と矛盾しない実現可能な最大回転モーメントを発生させることができる。第二のトルク値Ｔｍ２は、第二のポインタｉｄｑ２を用いて直接実現することができる。この場合、二つのポインタｉｄｑ１，ｉｄｑ２は、それぞれ、出来る限り小さい損失エネルギーを発生させるために、各トルク値Ｔｍ１，Ｔｍ２を出来る限り良好に満たした場合に取り得る最も小さいｄ座標を有するように選定される。
【００５６】
解くべき問題は、出来る限り小さい計算負担で最適な電流ポインタを算出する計算戦略を策定することである。この場合、最適な電流ポインタは、典型的には、課された制約の何れにも違反せず、要求されたモーメントに出来る限り精確に一致するモーメントを発生させるｑ電流を包含し、特に、絶対値から見て、出来る限り小さいｄ電流を包含する電流ポインタである。
【００５７】
第二のトルク値Ｔｍ２を別のポインタによっても換算できることを指摘しておきたい。しかし、それは、絶対値に関して、より大きなｄ電流となり、そのため最適ではない。
【００５８】
以下において、本発明による方法の範囲内において考え得る手順を説明する。この場合、動作ポインタに繋がる段階的なアプローチを追求する。このアプローチは、図４を参照して表現される。
【００５９】
第一に、トルク値Ｔｍがｑ電流ｉｑに換算される。これは、次の式を用いて行われる。
【数４】
0006947921.tif 000005
【００６０】
これから、ｑ座標を計算されたｉｑとし、ｄ座標を値０とすることによって得られる第一のポインタＺ１が計算される。このポインタＺ１が図４に記入されている。図４及び５では、記入されたポインタは、単にそれらの各終点がそれぞれ符号を用いて接続線によって表されるように記入されていることを指摘しておきたい。これらの複素ポインタは、表示を簡略化するために、そのように表示されているのではない。
【００６１】
第一のポインタＺ１は、図示されている通り、初めは表示された制約外に有る。それが確認された後、第一のポインタＺ１のｑ座標は、そのｑ座標が必須面１，２，３の全ての最も高い点の中の最も低い点のｑ座標と一致するように低減される。それによって、第二のポインタＺ２が得られる。
【００６２】
それに続いて、第二のポインタＺ２が第一の必須面１内に、即ち、電圧円内に有るのか否かが調査される。この場合は、そうではない。そのため、第二のポインタＺ２がｑ座標を同じにしたまま第一の必須面１の境界に到達するまで、第二のポインタＺ２のｄ座標が絶対値に関して増大される。それによって、第三のポインタＺ３が得られる。
【００６３】
次に、第三のポインタＺ３に関して、そのポインタが第二の必須面２内に、即ち、モーター電流円内に有るのか否の調査が実施される。この場合は、そうではない。その次に、第三のポインタＺ３は、それが第二の必須面２の境界を横切るまで、第一の必須面１の境界に沿って変えられる。それによって、第四のポインタＺ４が得られる。それに続いて、第四のポインタＺ４は、それが第三の必須面３内に有るのか否かを調査される。この場合は、そうではない。そのため、第四のポインタＺ４は、それが第三の必須面３を横切るまで、第一の必須面１の境界に沿って更に変えられる。それによって、動作ポインタＺＢが得られる。このポインタは、全ての必須面１，２，３内に有るとともに、単一の禁止面４外に有る。
【００６４】
そのため、この動作ポインタＺＢを用いて、モーターの動作を行なうことができ、その際、実現可能な最大回転モーメントが達成されると同時に、実現可能な最も小さいｄ座標が用いられる。
【００６５】
これらの必須面１，２，３の更に上述した高い点は、ここで関連するそれらの各ｑ座標に関して、以下の式によって計算することができる。
【数５】
0006947921.tif 000006
【００６６】
ここで、ｉｈｐｃは電流円の高い点のｑ座標を表し、ｉｈｐｖは電圧円の高い点のｑ座標を表し、ｉｈｐｂはバッテリ電流円の高い点のｑ座標を表す。
【００６７】
電流円は角速度ωｍに依存するので、その半径は、回転数が高くなるにつれて低下する。これは、例えば、上記の式（９）によって表される。
【００６８】
ここで述べた交点がそれぞれ基本的に別の解法を持ち得ることを指摘しておきたい。しかし、ここでは、基本的にｑ座標が最も大きく、ｄ座標が最も小さい交点を用いている。それ以外の交点は、ここで関連する計算に関して、目的に適うものではない。
【００６９】
加速用トルク値によるモーター動作の場合、最小バッテリ電流円は、その制約が基本的に満たされているので、単独で存在する禁止面４として注意を払う必要がない。しかし、制動用回転モーメントが発生した場合、それ故、モーターが発電機として動作する場合には、そうではなくなる。それに対応する状態が図５に図示されている。
【００７０】
図５においても、必須面１，２，３と禁止面４が表示されている。しかし、第一の必須面１、即ち、電圧円が別の位置に有って、より小さい。更に、モーターが発電機として動作して、ここでは正で示された回転モーメントＴｍが、負で回転するモーターを制動する役割を果たすことなる。
【００７１】
図５に表示されたトルク値Ｔｍは、既に必須面１，２，３の全ての高い点の下方に有る第一のポインタＺ１に直接換算することができる。そのため、このポインタを第二のポインタＺ２として直ぐに用いることができる。
【００７２】
それに続いて、第二のポインタＺ２が第一の必須面１内に、即ち、電圧円内に有るのか否かが調査される。この場合は、そうではない。それに応じて、第二のポインタＺ２が第一の必須面１の境界に到達するまで、第二のポインタＺ２のｄ座標が増大される。それによって、第一のバージョンの第三のポインタＺ３，１が得られる。
【００７３】
その次に、この第一のバージョンの第三のポインタＺ３，１は、それが第一の禁止面４外に、即ち、最小バッテリ電流円外に有るのか否かを調査される。この場合は、そうではない。それに対応して、第一のバージョンの第三のポインタＺ３，１のｑ座標は、そのポインタが第一の禁止面４外となるまで更に増大される。それによって、第二のバージョンの第三のポインタＺ３，２が得られる。次に、このバージョンのポインタが、更に上述した通り、第三のポインタＺ３のように更に用いられる。
【００７４】
これに続いて、ちょうど得られた第三のポインタＺ３．２が第一の必須面１内に有るのか否が調査される。この場合は、そうではない。次に、第二のバージョンの第三のポインタＺ３，２は、それが第一の必須面１の境界に到達するまで、第一の禁止面４の境界に沿って変えられる。それによって、第四のポインタＺ４が得られる。
【００７５】
そして、それに続いて、第四のポインタＺ４は、それが第二の必須面Ｚ２内に有るのか否を調査される。この場合は、そうではない。それに対応して、第四のポインタＺ４は、それが第二の必須面２の境界に到達するまで、第一の禁止面４の境界に沿って更に変えられる。それによって、動作ポインタＺＢが得られる。このポインタは、全ての必須面１，２，３内に有るとともに、第一の禁止面４外に有る。そのため、このポインタに基づき、モーターの動作を行うことができる。
【００７６】
モーターとシステム状態のパラメータが円の位置と大きさを変化させるので、多くの状況において、円をそれぞれ新たに計算することを含む、ここで述べたプロセスを更に一回又は複数回実行する必要が有る可能性が有る。それによって、最適で更新された動作パラメータを得ることができる。
【００７７】
ここで述べた方法のフロー又は一つの方法のフローは、例えば、以下の通り表すことができる。
所与のトルク値に対するｉｑ電流を計算する工程、
電圧円上の点を見い出す工程、
モーター電流円上の点を見い出す工程、
バッテリ電流円上の点を見い出す工程、
必要な場合に、前記の三つの工程を繰り返す工程。
【００７８】
電圧円が最初に用いられ、次に、動作パラメータとしての最適なポインタに到達するために、この円の境界を用いて更に進行するとの順番が重要であるとすることができる。
【００７９】
各面の境界は、それぞれ面と見做すことも、面の周辺部と見做すこともできることを理解されたい。
【００８０】
ここで述べた動作ポインタを計算又は算出する工程は、特に、電子的に、例えば、プログラミング可能なユニット又は固定配線されたユニットによって実行することができる。動作ポインタを自動的に計算することができる。
【００８１】
本発明による方法の前記の工程は、ここで規定した順番で実行することができる。しかし、前記の工程を別の順番で実行することもできる。本発明による方法は、その実施形態において、例えば、所定の構成の工程によって、更なる工程を実行しないような形態により実行することができる。しかし、基本的に更なる工程も実行することができる、ここで述べていない工程も実行することができる。
【００８２】
本出願に属する請求項は、拡大する保護範囲の実現を放棄するものではない。
【００８３】
既に現在、出願人の側では、本方法のフローにおいて、一つの特徴又は一つの特徴グループが必ずしも必要でないことが明らかである場合に、その特徴又は特徴グループを最早含まない少なくとも一つの独立請求項を定式化することに努めている。それは、例えば、出願日に存在する請求項の下位の組合せ又は出願日に存在する請求項を別の請求項により限定した下位の組合せであるとすることができる。そのような新たに定式化すべき請求項又は特徴の組合せは、本出願の公開によって、それに包含されると理解されたい。
【００８４】
更に、異なる実施形態又は実施例で説明した、図面に図示した、或いはその両方である、本発明の実施形態、特徴及び変化形態は任意に互いに組み合わせ可能であることを指摘しておきたい。個々又は複数の特徴は任意に互いに置換可能である。それから得られる特徴の組合せは、本出願の公開によって、それに包含されると理解されたい。
【００８５】
従属請求項における引用関係は、引用した側の下位請求項の特徴に関する独立した具体的な保護範囲の実現を放棄するものであると理解してはならない。これらの特徴は、別の特徴と任意に組み合わせることもできる。
【００８６】
単に本明細書において開示した特徴、或いは本明細書又は請求項において別の特徴と関連して開示した特徴は、基本的に本発明にとって重要な独自の意義を有するとすることができる。そのため、これらの特徴は、従来技術との区別を付けるために、個々に請求項に取り込むこともできる。
【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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