JP2014507112A - モータを制御するためのシステム - Google Patents

Abstract

モータ（１１７）用の制御システム（１２０）は、端子電圧コマンドを生成するための電流調整コントローラ（１１１）を含む。端子電圧コマンドは、供給電圧をモータ（１１７）に動力供給するための３相電圧に変換するのに使用される。制御システム（１２０）は、端子電圧コマンドを制御するための端子電圧コマンドフィードバックモジュール（１０８）も含む。端子電圧コマンドフィードバックモジュール（１０８）は、端子電圧コマンドを供給電圧の決められた電圧限界と比較し、比較に従ってｄ軸電流調整コマンドを生成する。ｄ軸電流調整コマンドは、端子電圧コマンドを決められた電圧限界よりも小さくするのに使用される。制御システム（１２０）は、端子電圧コマンドフィードバックモジュール（１０８）に結合された加算器（１１９）も含む。加算器（１１９）は、ｄ軸電流調整コマンドをルックアップテーブル（たとえば、１０９）から受け取ったｄ軸電流コマンドに加える。

Description

[0001]本発明は、全般的にシステムと呼ぶ、モータを制御するためのシステムおよび方法に関する。

[0002]内部永久磁石（ＩＰＭ）モータ、同期ＩＰＭ機器（ＩＰＭＳＭ）のような交流機、従来の誘導機、表面実装ＰＭ機器（ＳＭＰＭ）、その他の交流機、または様々な他の機器などのモータは、様々な方法で制御されかつ／あるいは動力供給され得る。たとえば、モータは、蓄電池、電気、化石燃料、モータ、供給電圧、またはその他の供給源を使用して動力供給されてもよい。

モータは、手動で制御され、かつ／あるいはコンピュータプロセッサの助けを得て制御されてもよい。

[0003]モータの制御システムは、端子電圧コマンドを生成するための電流調整コントローラを含む。端子電圧コマンドは、供給電圧を３相電圧に変換してモータに動力供給するのに使用される。制御システムは、端子電圧コマンドを制御するための端子電圧コマンドフィードバックモジュールも含む。端子電圧コマンドフィードバックモジュールは、端子電圧コマンドを供給電圧の決められた電圧限界と比較し、その比較に従ってｄ軸電流調整コマンドを生成する。ｄ軸電流調整コマンドは、端子電圧コマンドを決められた電圧限界よりも小さくするのに使用される。制御システムは、端子電圧コマンドフィードバックモジュールに結合された加算器も含む。加算器は、ｄ軸電流調整コマンドをルックアップテーブルから受け取ったｄ軸電流コマンドに加える。

[0004]当業者には、以下の図および詳細な説明を調べたときに他のシステム、方法、特徴、および利点が明らかになろう。すべてのそのような追加のシステム、方法、特徴、および利点は、この説明内に含まれ、各実施形態の範囲内であり、特許請求の範囲によって保護され、特許請求の範囲によって定義されるものである。さらなる態様および利点については、以下に説明と併せて検討する。

[0005]システムおよび／または方法は、以下の図面および説明を参照することによってよりよく理解されよう。システムおよび／または方法について、以下の図面を参照して非制限的にかつ非網羅的に説明する。各図の各構成要素は、縮尺通りであるとは限らず、その代わりに図示の原則が強調されている。以下の図では、特別の定めがないかぎり、同じ参照符号は様々に異なる図全体にわたって同じ部品を指す。

モータを制御するための制御システムのブロック図である。 モータを制御するための制御システムに有用な電子データ処理システムのブロック図である。 制御システムのフィードバック制御構成要素の回路図である。 制御システムの比例積分コントローラの回路図である。 制御システムの比例積分コントローラの回路図である。 制御システムの比例積分コントローラの様々な利得を選択するためのシステムの回路図である。 モータを制御する方法の流れ図である。

[0013]多くの電動システムでは、モータの動作を厳密に制御することが望ましいことがあり、状況によってはそうする必要がある。モータを厳密に制御し動作させるには、モータの特性ならびに重要な処理機能を理解する必要がある。

[0014]図１は、モータ１１７のような１つまたは複数のモータを制御するのに使用できる制御システムを示す。制御システムは、１つまたは複数の電子データ処理システム１２０、インバータスイッチング回路１８８、センサ１１５、および／または車両データバス１１８を含んでもよい。制御システムに含める構成要素または機能の数はこれよりも多くてもあるいは少なくてもよい。制御システムは、電子データ処理システム１２０、インバータスイッチング回路１８８、およびセンサ１１５の組合せを指すことがある。いくつかのシステムでは、制御システムは車両データバス１１８を含んでもよい。他のシステムでは、制御システムは、電子データ処理システム１２０および／またはインバータスイッチング回路１８８のみを指すことがある。図１に示すモータ１１７および／またはメカニカルシャフト１２６は、制御システムの一部とみなされてもよく、そのようにみなされてなくてもよい。いくつかの実施形態では、図１の制御システムは、モータ１１７を別として、インバータまたはモータコントローラと呼ばれることがある。

[0015]制御システムは、たとえばモータ１１７のような１つまたは複数のモータを制御するように実装されかつ／あるいは使用されてもよい。モータ１１７は、内部永久磁石（ＩＰＭ）モータ、同期ＩＰＭ機器（ＩＰＭＳＭ）のような交流機、従来の誘導機、表面実装ＰＭ機器（ＳＭＰＭ）、その他の交流機、または様々な他の機器のような様々な機器またはモータを指すことがある。いくつかの実施形態では、ＩＰＭＳＭは、従来の誘導機または表面実装ＰＭ機器（ＳＭＰＭ）と比較して、効率が高く、電力密度が高く、定常電力動作領域が広く、メンテナンスが軽減されるなどの好ましい利点を有し得る。便宜上、被制御電動機をモータ１１７と呼ぶことがあるが、本開示がモータに限定されないことを了解されたい。

[0016]モータ１１７は、様々な方法で機能しかつ／あるいは動作し得る。たとえば、モータ１１７は、電源によって動力供給されおよび／または制御されてもよい。電源は、たとえば、蓄電池、電気、バス電圧（直流電流バス電圧など）のような電圧源（もしくはソース電圧）または電圧供給源（もしくは供給電圧）、および／あるいは他の電源、電圧供給源、または電流供給源であってもよい。

[0017]モータ１１７は、制御信号を必要とすることがあり、制御信号を受け取り得、制御信号によって動力供給され得、かつ／あるいは制御信号に基づいて動作し得る。制御信号は、たとえば、３相電流コマンドおよび／または３相電圧コマンドのような電流コマンドおよび／または電圧コマンドであってもよい。制御信号は、モータ１１７を物理的に動力供給してもよく、かつ／あるいは機器にどのように動作するかを指示してもよい。制御信号は、電力を含んでもよく、かつ／あるいは電力を電源からモータに供給してもよい。

[0018]制御信号は、たとえばインバータスイッチング回路１８８、パルス幅変調発電機などの発電モジュール１１２、または他の機能もしくは構成要素によってモータ１１７に送られてもよい。モータ１１７を動作させかつ／あるいは動力供給する他の方法も考えられ得る。

[0019]モータ１１７は、様々なモードで動作可能であってもよくかつ／あるいは機能してもよい。たとえば、モータ１１７は、動力モードで動作可能であってもよくかつ／あるいは機能してもよい。動力モードは、メカニカルシャフト１２６のようなモータ１１７が取り付けられたメカニカルシャフト、またはその他のデバイスをある方向に、ある速度で、ある加速度で、かつ／あるいはある電力で駆動するモードを指すことがある。たとえば、動力モードは、車両のようなより大きな機器に取り付けられたモータ１１７がこのより大きな機器を第１の方向に駆動し、動力供給し、推進し、かつ／あるいは加速するモードを指すことがある。動力モードは、モータ１１７が電源からの電力を消費しているモードを指すことがある。

[0020]動力モードは、ユーザからのコマンドなどのコマンドによって起動されてもよい。たとえば、ユーザは、制御システムおよび／またはモータにユーザインターフェースを介してモータに動力供給するように指示してもよい。ユーザインターフェースの一例は、図２に示し以下に説明するコントローラ２６６であってもよい。制御システムは、指示を処理してもよく、モータを駆動するための信号および／またはコマンドを生成してもよい。

[0021]モータ１１７は、制動モードまたは発電モードで動作してもよい。制動モードまたは発電モードは、モータ１１７が機器を駆動および／または動力供給していないモードを指すことがある。たとえば、制動モードは、モータ１１７が動作し、電力信号および／またはコマンドがモータ１１７に送られない場合に存在し得、あるいはモータ１１７が動作し、電力信号および／またはコマンドがモータ１１７に送られない態様を指すことがある。制動モードまたは発電モードでは、モータ１１７が電荷を生成してもよく、かつ／あるいは電力および／または電圧を電源に供給してもよい。たとえば、アイドリング状態であり得る回転するモータが、ｄｃバス電圧源のようなモータおよび／または制御システム用の電源に伝送することのできるモータの回転による信号および／または電荷を生成してもよい。制動モードは、モータが電源に電力を供給する動作モードを指すことがある。

[0022]いくつかの実施形態では、動力モードと制動モードの違いは、動力モードが、モータ１１７が電源からの電力を消費する期間を指し、制動モード（または発電モード）が、モータ１１７が電源に電力を送り返す態様を指す場合があることである。モータ１１７を動作させる他のモードも考えられる。

[0023]図１で説明し図１に示すように、モータ１１７は、インバータスイッチング回路１８８に接続され、結合され、かつ／あるいはインバータスイッチング回路１８８と通信してもよい。

[0024]インバータスイッチング回路１８８は、発電モジュール１１２からのコマンド信号のような電子データ処理システム１２０からのコマンド信号を受け取ってもよい。たとえば、発電モジュール１１２は、インバータ回路１８８内のドライバ段に入力を供給してもよい。そのようなコマンド信号は、発電モジュール１１２によって生成されてもよく、かつ／あるいは発電モジュール１１２によってインバータスイッチング回路１８８に伝送され、処理されてモータ１１７に送られ、モータ１１７を制御しかつ／あるいは駆動してもよい。いくつかのシステムでは、そのようなコマンドを電圧コマンドまたは３相電圧コマンドと呼ぶことがある。

[0025]インバータスイッチング回路１８８は電源によって動力供給されてもよい。いくつかの構成では、インバータスイッチング回路１８８および／またはインバータスイッチング回路１８８の電源は、モータ１１７用の電源とみなされてもよい。いくつかの構成では、電源は直流（ＤＣ）電圧バスであってもよい。代替として、電源は、蓄電池、電気、他のバス電圧のような電圧源（もしくはソース電圧）または電圧供給源（もしくは供給電圧）、および／あるいは他の電源、電圧源、または電流源であってもよい。他の電源および構成も考えられる。

[0026]インバータスイッチング回路１８８は、パルス幅変調信号またはパルス、方形波、正弦波、もしくはその他の波形のような他の交流信号を生成し、修正し、ならびに／または制御するように働いてもよく、かつ／あるいはそのように働くように使用することのできるスイッチング半導体などのパワーエレクトロニクス機器を含んでもよい。インバータスイッチング回路１８８は、生成されかつ／あるいは修正された制御信号をモータ１１７に出力するようにスイッチング半導体（たとえば、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）または他のパワートランジスタ）を駆動または制御する半導体駆動回路を含んでもよい。

[0027]上述のように、インバータスイッチング回路１８８は発電モジュール１１２から電圧コマンドまたは他のコマンド信号を受け取ってもよい。インバータスイッチング回路１８８は、受け取ったコマンド信号に基づく電圧信号、電流信号、および／または電力信号あるいは電圧コマンド、電流コマンド、および／または電力コマンドをモータ１１７に供給してもよい。たとえば、インバータスイッチング回路１８８は、発電モジュール１１２からコマンドおよび／またはコマンド信号を受け取ってもよく、インバータスイッチング回路１８８に供給されならびに／または送られる供給電圧を電圧コマンドおよび／または電圧信号に変換してもよく、かつ／あるいは電圧コマンドおよび／または電圧信号をモータ１１７に伝送するかまたは他の方法で送ってもよい。インバータスイッチング回路１８８によって生成されるコマンドおよび／または信号は、電圧コマンド、端子電圧コマンド、またはｄ軸電圧コマンドであってもよく、かつ／あるいは電圧コマンド、端子電圧コマンド、もしくはｄ軸電圧コマンドと呼ばれるか、または記号（ｖ_ｔｅｒｍ ^＊）によって示されてもよい。

[0028]インバータスイッチング回路１８８によってモータ１１７に供給される制御信号または制御コマンドは、モータ１１７を制御しかつ／あるいは駆動してもよい。たとえば、インバータスイッチング回路１８８の出力段、出力ポート、または出力伝送は、モータを制御するためのパルス幅変調電圧波形またはその他の電圧信号を供給しかつ／あるいは伝送してもよい。インバータスイッチング回路１８８によってモータ１１７に供給される制御信号および／または制御コマンドは、インバータスイッチング回路１８８によって受け取られる発電モジュール１１２からのコマンド信号に基づきかつ／あるいは関係する制御信号および／または制御コマンドであっても、そのような制御信号および／または制御コマンドでなくてもよい。

[0029]モータ１１７は、メカニカルシャフト１２６に取り付けられ、連結され、かつ／あるいはメカニカルシャフト１２６と連絡してもよい。メカニカルシャフト１２６は、モータ１１７の動作時に、メカニカルシャフト１２６が回転するかまたは他の方法で変位することができるように構成されかつ／あるいはモータ１１７に取り付けられてもよい。一例として、モータ１１７はメカニカルシャフト１２６の回転を駆動してもよい。このように、車輪のようなメカニカルシャフトの端部に取り付けられた物体をモータ１１７によって回転させてもよい。メカニカルシャフト１２６は、モータシャフトまたは様々な他の軸であってもよい。

[0030]メカニカルシャフト１２６は、様々な形状、サイズ、および／または寸法であってもよく、様々な材料で作られてもよい。たとえば、メカニカルシャフト１２６は、車両のモータに取り付けられた車両の軸のような、モータ１１７と一緒に構成されかつ／あるいは使用することのできる任意のメカニカルシャフトであってもよい。他のメカニカルシャフトも考えられる。

[0031]モータ１１７は、センサ１１５に関連付けられてもよい。センサ１１５は、位置センサ、ブラシレスレゾルバ、他のレゾルバ、エンコーダ位置センサ、速度センサ、シャフト速度またはロータ速度検出器、デジタル位置エンコーダ、直流モータ、光学エンコーダ、ホール効果センサなどの磁界センサ、磁気抵抗センサ、またはセンサ、エンコーダ、もしくはエンコーダの様々な組合せであっても、かつ／あるいはそれらを含んでもよい。センサの出力は、アナログ信号、デジタル信号、またはその両方を含んでもよい。他のセンサも考えられる。

[0032]センサ１１５は、メカニカルシャフト１２６および／またはモータ１１７に連結され、取り付けられ、かつ／あるいはメカニカルシャフト１２６および／またはモータ１１７と連絡してもよい。たとえば、センサ１１５はメカニカルシャフト１２６上に取り付けられるかまたはメカニカルシャフト１２６と一体であってもよい。このことは、メカニカルシャフトの回転または変位をモータ１１７の１つまたは複数の特性と容易にかつ／あるいは直接相関させることのできるシステムにおいて有用である。代替として、センサ１１５は、モータおよび／あるいはモータに取り付けられるかまたはモータと通信する他の構成要素に直接接続されてもよい。さらに、いくつかのシステムでは１つよりも多くのセンサ１１５を使用してもよい。たとえば、１つのセンサ１１５を使用して３相モータの相ごとにデータを検知してもよい。様々な構成が考えられる。

[0033]センサ１１５を使用してモータ１１７および／またはメカニカルシャフト１２６の１つまたは複数の特性を監視し、測定し、かつ／あるいは推定してもよい。センサ１１５がメカニカルシャフトに連結されるかまたは取り付けられている場合、メカニカルシャフト１２６の角位置、メカニカルシャフト１２６の速度、および／またはメカニカルシャフト１２６の回転方向のようなメカニカルシャフト１２６の特性を監視し、測定し、かつ／あるいは推定してもよい。代替として、センサ１１５は、たとえば、モータ１１７の角位置、モータ１１７の速度、および／またはモータ１１７の回転方向のようなモータ１１７の１つまたは複数の特性を直接測定してもよい。

[0034]いくつかの構成では、センサ１１５は、位置データおよび関連する時間データがメカニカルシャフト１２６の速度データを求めるように処理される位置センサを含む。他の構成では、センサ１１５は、速度センサ、または速度センサと積分器の組合せを含み、モータシャフトの位置を求めてもよい。他の構成では、センサ１１５は、モータ１１７のメカニカルシャフト１２６に機械的に結合され、モータシャフト１２６の速度を求める補助的な小形の直流発電機を含んでもよい。これらの構成では、直流発電機は、モータシャフト１２６の回転速度に比例する出力電圧を生成してもよい。他の構成では、センサ１１５は、メカニカルシャフト１２６に結合された回転する物体の方へ信号を伝送し、反射または回折された信号を光学検出器で受け取る光源を有する光学エンコーダを含んでもよい。これらの構成では、受け取られる信号パルス（たとえば、方形波）の周波数はメカニカルシャフト１２６の速度に比例してもよい。他の構成では、センサ１１５は、第１の巻き線および第２の巻き線を有し、第１の巻き線に交流が供給され、第２の巻き線で生じる電圧がロータの回転周波数に応じて変化するレゾルバを含んでもよい。様々な他の構成も考えられる。

[0035]センサ１１５は、メカニカルシャフト１２６および／またはモータ１１７との取付け部または連結部から監視され、測定され、かつ／あるいは推定される特性および／または信号に基づく信号を出力してもよい。センサ１１５の出力は、生位置信号または生速度信号などのｉ_ａ生信号、ｉ_ｂ生信号、ｉ_ｃ生信号のような電流フィードバックデータ、またはその他のフィードバックデータもしくは生データなどのフィードバックデータを含んでもよい。他の考えられるフィードバックデータには、巻き線温度読取り値、インバータ回路１８８の半導体温度読取り値、３相電圧データもしくは３相電流データ、または他の熱情報または性能情報が含まれるが、それらに限らない。その代わりにまたはそれに加えて、センサ１１５の出力は、処理後の信号を含んでもよい。センサ１１５の出力はアナログ信号であっても、デジタル信号であってもよい。

[0036]いくつかの実施形態では、センサ１１５は、アナログ位置データまたはアナログ速度データをそれぞれデジタル位置データまたはデジタル速度データに変換することのできるアナログデジタル変換器（図示せず）に結合されてもよい。そのようなアナログデジタル変換器は、制御システムおよび／または電子データ処理システム１２０の内部に位置しても、外部に位置してもよい。他の実施形態では、センサ１１５は、メカニカルシャフト１２６またはロータ用の位置データまたは速度データのような位置データまたは速度データのデジタルデータ出力を供給してもよい。

[0037]センサ１１５の出力は、電子データ処理システム１２０に伝送され、送られ、渡され、かつ／あるいはその他の方法で伝達されてもよい。いくつかのシステムでは、出力を電子データ処理システム１２０の一次処理モジュール１１４に結合してもよい。センサ１１５がアナログデジタル変換器（不図示）に結合される実施形態では、アナログデジタル変換器の出力が一次処理モジュール１１４に伝送され、送られ、渡され、かつ／あるいはその他の方法で伝達されてもよい。

[0038]制御システムは、電子データ処理システム１２０を含んでもよい。電子データ処理システム１２０は、図１に点線で示され、図２により詳しく示されている。
[0039]電子データ処理システム１２０を使用して、１つまたは複数のソフトウェアモジュールのソフトウェア命令の記憶、処理、または実行をサポートしてもよい。電子データ処理システム１２０は、電子モジュール、ソフトウェアモジュール、ハードウェアモジュール、または各々の組合せを含んでもよい。

[0040]電子データ処理システム１２０は、検知回路１２４、アナログデジタル変換器１２２、一次処理モジュール１１４、二次処理モジュール１１６、相変換器１１３、計算モジュール１１０、ｄｑ軸電流生成マネージャ１０９、加算器または加算モジュール１１９、電流整形モジュール１０６、ロータ磁石温度推定モジュール１０４、端子電圧フィードバックモジュール１０８、電流調整モジュール１０７、トルクコマンド生成モジュール１０５、電流調整コントローラ１１１、および／または発電モジュール１１２のような、１つまたは複数の要素、特徴、および／または構成要素を含んでもよい。それに加えてまたはその代わりに、電子データ処理システムは、デジタル処理システムおよび／またはフィールドプログラマブルゲートアレイを含んでもよい。電子データ処理システム１２０の構成要素のうちの１つまたは複数を互いに組み合わせ、かつ／あるいは他の構成要素間に分割してもよい。電子データ処理システム１２０に含める構成要素の数は上記よりも多くてもあるいは少なくてもよい。たとえば、いくつかのシステムでは、検知回路１２４およびアナログデジタル変換器１２２は電子データ処理システム１２０の外部に位置してもよい。いくつかの実施形態では、図１の電子データ処理システム１２０は、複数の電子データ処理システムを表し得、そのいくつかまたはすべてが互いに接続され、取り付けられ、かつ／あるいは通信してもよい。

[0041]上述のように、センサ１１５の出力は、電子データ処理システム１２０に送られ、伝送され、かつ／あるいは伝達されてもよい。たとえば、センサ１１５の出力は一次処理モジュール１１４に送られてもよい。

[0042]位置処理モジュールおよび／または速度処理モジュールであってもよい一次処理モジュール１１４は、センサ１１５からの出力を処理してもよい。一次処理モジュール１１４は、モータ１１７の位置データ（θ）および／または速度データを処理し、求め、算出し、推定し、かつ／あるいはその他の方法で特定してもよい。いくつかのシステムでは、モータ１１７上のセンサ１１５はモータシャフト１２６の位置データ（θ）を供給してもよく、一次処理モジュール１１４は、センサ１１５からの位置データを速度データに変換してもよい。

[0043]モータ１１７の位置データ（θ）は、メカニカルシャフト１２６の位置および／またはモータ１１７の位置を指してもよい。位置データ（θ）は、角度、オフセット角度、位相、または様々な他の角度もしくは位置として表され、かつ／あるいは角度、オフセット角度、位相、または様々な他の角度を表してもよい。速度データは、モータ１１７の速度を指してもよい。速度データは、メカニカルシャフト１２６の１分当たり回転数として表され、かつ／またはメカニカルシャフト１２６の１分当たり回転数を指してもよく、あるいは様々な他の速度として表され、かつ／または様々な他の速度を指してもよい。位置データ（θ）および／または速度データは、一次処理モジュール１１４によって受け取ったセンサ１１５からの出力に基づき、あるいはその出力の結果として一次処理モジュール１１４によって処理され、求められ、算出され、推定され、かつ／あるいはその他の方法で特定されてもよい。

[0044]一次処理モジュール１１４は、制御システムの１つまたは複数の構成要素に位置データ（θ）および／または速度データを出力してもよい。たとえば、一次処理モジュール１１４は位置データ（θ）を相変換器１１３に出力してもよく、かつ／あるいは速度データを計算モジュール１１０に出力してもよい。代替として、一次処理モジュール１１４は、モータ１１７の位置データ（θ）および／または速度データの一方または両方を制御システムの様々な他の構成要素に出力してもよい。

[0045]前述のセンサ１１５に加えて、制御システムは検知回路１２４を含んでもよい。検知回路１２４は、モータ１１７に結合することのできる入力を有してもよい。検知回路１２４の入力は、モータ１１７の特性を監視し、測定し、かつ／あるいは推定するのに使用されてもよく、かつ／あるいはそのように動作可能であってもよい。たとえば、検知回路１２４の入力は、モータ１１７の端子に結合されてもよい。検知回路１２４の入力を使用してモータ１１７の測定電流を検知してもよい。たとえば、検知回路１２４をモータ１１７に関連付けて、モータ１１７の巻き線に印加される電流、巻き線に誘導される逆起電力、またはその両方のような３相電流を測定してもよい。それに加えてまたはその代わりに、検知回路１２４を使用してモータ１１７の直流電圧レベルのようなモータ１１７の電圧レベルを測定してもよい。その代わりにまたはそれに加えて、検知回路１２４を使用して、モータ１１７に動力供給するのに使用される電圧供給レベル、および／またはインバータスイッチング回路１８８にＤＣ電力を供給する高電圧ＤＣデータバスのような、インバータスイッチング回路１８８に動力供給するのに使用される電圧供給レベルを測定してもよい。他の構成も考えられる。さらに、モータ１１７の他の特性を監視し、測定し、かつ／あるいは推定してもよい。

[0046]検知回路１２４は、図１に電子データ処理システム１２０の一部として示されている。代替として、検知回路１２４は、電子データ処理システム１２０とは別個の構成要素であってもよく、かつ／あるいは電子データ処理システム１２０の外部に取り付けられ、接続され、ならびに／または電子データ処理システム１２０と通信してもよい。

[0047]検知回路１２４は、モータ１１７から検知された信号を電子データ処理システム１２０のアナログデジタル変換器１２２に伝送しかつ／あるいは出力してもよい。このような信号には、たとえば、測定された３相電流、および／またはインバータスイッチング回路１８８に動力供給する直流（ＤＣ）データバス電圧などの電源の電圧レベルを含んでもよい。

[0048]アナログデジタル変換器１２２は、図１に電子データ処理システム１２０の一部として示されている。代替として、アナログデジタル変換器１２２は、電子データ処理システム１２０とは別個の構成要素であってもよく、かつ／あるいは電子データ処理システム１２０の外部に取り付けられ、接続され、ならびに／または電子データ処理システム１２０と通信してもよい。

[0049]アナログデジタル変換器１２２は、検知回路１２４の出力を受け取ってもよい。アナログデジタル変換器１２２は、検知回路１２４からのアナログ出力をデジタル信号に変換しかつ／あるいはデジタル化してもよく、このデジタル信号を電子データ処理システム１２０によってさらに処理してもよい。

[0050]アナログデジタル変換器１２２は、二次処理モジュール１１６に取り付けられ、接続され、結合され、かつ／あるいは二次処理モジュール１１６と通信してもよい。検知回路１２４からのデジタル化出力のようなアナログデジタル変換器１２２からの出力を二次処理モジュール１１６に伝送してもよい。

[0051]いくつかのシステムでは、アナログデジタル変換器１２２が必要ではないことがあり、あるいはアナログデジタル変換器１２２を含めなくてもよい。たとえば、検知回路１２４の出力がデジタル信号であるシステムでは、アナログデジタル変換器１２２が有用ではないことがある。

[0052]二次処理モジュール１１６、いくつかのシステムでは「直流（ＤＣ）バスおよび３相電流処理モジュール」と呼ばれることがあり、アナログデジタル変換器１２２から受け取った信号から情報を処理するか、求めるか、算出するか、推定するか、あるいはその他の方法で特定してもよい。たとえば、二次処理モジュール１１６は、検知回路１２４から受け取った信号から３相電流（ｉ_ａ、ｉ_ｂ、ｉ_ｃ）を求めるかあるいは特定してもよい。これらの３相電流（ｉ_ａ、ｉ_ｂ、ｉ_ｃ）は、モータ１１７によって生成される実際の３相電流を表してもよく、かつ／あるいはそれらの電流に関係するものであってもよい。その代わりにまたはそれに加えて、二次処理モジュール１１６は、インバータスイッチング回路１８８に動力供給する直流（ＤＣ）データバス電圧を求めるかあるいは特定してもよい。

[0053]二次処理モジュール１１６は、１つまたは複数のデジタル信号プロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、その他のプロセッサ、および／または様々な他の構成要素を含んでもよい。それに加えてまたはその代わりに、二次処理モジュール１１６を１つまたは複数のデジタル信号プロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、その他のプロセッサ、および／または様々な他の構成要素に含めてもよい。

[0054]二次処理モジュール１１６は、３相電流（ｉ_ａ、ｉ_ｂ、ｉ_ｃ）および／または直流電圧を制御システムおよび／または電子データ処理システム１２０の１つまたは複数の構成要素に出力してもよい。たとえば、二次処理モジュール１１６は、３相電流（ｉ_ａ、ｉ_ｂ、ｉ_ｃ）の各々を相変換器１１３に出力してもよく、直流電圧（Ｖ_ＤＣ）を計算モジュール１１０に出力してもよい。代替として、二次処理モジュール１１６は、３相電流（ｉ_ａ、ｉ_ｂ、ｉ_ｃ）および／または直流電圧（Ｖ_ＤＣ）の一方または両方を制御システムの様々な他の構成要素に出力してもよい。

[0055]相変換器１１３は、いくつかのシステムでは３相−２相電流パーク変換モジュールと呼ばれることがあり、一次処理モジュール１１４および二次処理モジュール１１６の一方または両方から出力を受け取ってもよい。たとえば、図１のように、相変換器は、二次処理モジュール１１６からモータの３相電流（ｉ_ａ、ｉ_ｂ、ｉ_ｃ）を受け取るとともに、一次処理モジュール１１４から位置データ（θ）を受け取ってもよい。他の入力も考えられる。

[0056]相変換器１１３は、３相電流（ｉ_ａ、ｉ_ｂ、ｉ_ｃ）および位置データ（θ）をモータ１１７における測定電流の３相デジタル表現から測定電流の対応する２相デジタル表現に変換してもよい。デジタル電流の２相表現は、ｄｑ軸で表される電流信号であってもよく、かつ／あるいはｄ軸電流成分およびｑ軸電流成分を有してもよい。たとえば、相変換器１１３は、パーク変換式またはその他の変換式を適用し、二次処理モジュール１１６からの電流データならびに一次処理モジュール１１４および／またはセンサ１１５からの位置データを使用して電流の測定３相表現（ｉ_ａ、ｉ_ｂ、ｉ_ｃ）を電流の２相表現（ｉ_ｄ、ｉ_ｑ）に変換してもよい。

[0057]電流の２相表現（ｉ_ｄ、ｉ_ｑ）は、ｄ−ｑ軸電流であってもよく、モータ１１７などのベクトル制御交流機に関連して適用可能な直軸電流（ｉ_ｄ）および横軸電流（ｉ_ｑ）を指してもよい。

[0058]２相電流（ｉ_ｄ、ｉ_ｑ）は、相変換器１１３モジュール、電流調整コントローラ１１１のような制御システムおよび／または電子データ処理システム１２０の別の構成要素から出力されてもよい。相変換器１１３からの他の出力も考えられ、制御システムおよび／または電子データ処理システム１２０の他の構成要素に出力されてもよい。

[0059]相変換器１１３は、１つまたは複数のデジタル信号プロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、その他のプロセッサ、および／または様々な他の構成要素を含んでもよい。それに加えてまたはその代わりに、１つまたは複数のデジタル信号プロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、その他のプロセッサ、および／または様々な他の構成要素に相変換器１１３を含めてもよい。たとえば、いくつかのシステムでは、相変換器１１３および二次処理システム１１６、あるいは相変換器１１３および／または二次処理システム１１６の機能がデジタル信号プロセッサとフィールドプログラマブルゲートアレイの組合せに含められてもよい。他の構成も考えられる。

[0060]電子データ処理システム１２０は、計算モジュール１１０を含んでもよい。計算モジュール１１０は、一次処理モジュール１１４および二次処理モジュール１１６から出力を受け取ってもよい。たとえば、一次処理モジュール１１４は速度データ（メカニカルシャフト１２６の１分当たり回転数など）を供給してもよい。それに加えてまたはその代わりに、二次処理モジュール１１６は、直流電圧の測定レベルを供給してもよい。

[0061]計算モジュール１１０は、処理モジュール１１４および／または二次処理モジュール１１６の受け取った出力から電圧対速度比またはその他のデータを処理するか、求めるか、算出するか、推定するか、またはその他の方法で特定してもよい。たとえば、計算モジュール１１０は、受け取った直流電圧を受け取った速度データで割り、調整後電圧対速度比３１８などの電圧対速度比を求めてもよい。他の計算または比較も考えられる。

[0062]さらに、インバータ回路１８８に電気エネルギーを供給する電源の直流電圧レベルは、周囲温度、蓄電池状態、蓄電池充電状態、蓄電池抵抗またはリアクタンス、燃料電池状態（該当する場合）、モータ負荷条件、それぞれのモータトルクおよび対応する動作速度、ならびに車両電気負荷（たとえば、電動空気調整コンプレッサ）を含むがそれらに限らない様々な因子に起因して揺らぐかあるいは変動することがある。計算モジュール１１０は、ｄ−ｑ軸電流生成マネージャ１０９によって生成される電流コマンドを調整してもよく、かつ／あるいは電流コマンドに影響を与え、特に直流バス電圧の揺らぎまたは変動を補償してもよい。そのような調整は、調整後電圧対速度比３１８として行われ、実現され、かつ／あるいは調整後電圧対速度比３１８に反映されてもよい。

[0063]計算モジュール１１０の１つまたは複数の出力をｄｑ軸電流生成マネージャ１０９に伝送し、出力し、供給し、送り、かつ／あるいは他の方法で伝達してもよい。
[0064]上記に加えてまたは上記の代わりに、トルクコマンド生成モジュール１０５は、ｄｑ軸電流生成マネージャ１０９に取り付けられ、接続され、結合され、かつ／あるいはｄｑ軸電流生成マネージャ１０９と通信してもよい。

[0065]トルクコマンド生成モジュール１０５はそれ自体が、車両データバス１１８からの入力などの入力を受け取ってもよい。車両データバス１１８は、たとえばコントローラエリアネットワーク（ＣＡＮ）またはその他のネットワークであってもよい。車両データバスは、いくつかのシステムでは、有線ネットワーク、無線ネットワーク、またはそれらの組合せを含んでもよい。さらに、ネットワークは、インターネットなどの公衆網、イントラネットなどの専用網、またはそれらの組合せであってもよく、ＴＣＰ／ＩＰベースのネットワーキングプロトコルを含むがそれに限らない現在利用可能であるかあるいは後に開発される様々なネットワーキングプロトコルを利用してもよい。

[0066]トルクコマンド生成モジュール１０５は、受け取った信号またはトルクコマンドを車両データバス１１８から取り込み、受け取った信号に基づいてトルクコマンドデータ３１６を算出し、特定し、推定し、かつ／あるいは生成してもよい。たとえば、受け取った信号が、加速度ペダルが踏まれたことを示す場合、トルクコマンド生成モジュール１０５は、モータ１１７に送るべきトルクおよび／または電力を増大させるためのコマンドおよび／またはトルクコマンドデータ３１６を生成してもよい。受け取られる信号およびコマンドとして他の信号およびコマンドも考えられる。

[0067]トルクコマンド生成モジュール１０５は、トルクコマンド生成モジュール１０５によって受け取られた入力コマンドを比較しかつ／あるいは参照し、受け取った入力コマンドに応答して結果として得られるトルクコマンドデータ３１６を特定しかつ／あるいは生成するのにトルクコマンド生成モジュール１０５が使用することのできるルックアップテーブルを含んでもよい。他のシステムでは、トルクコマンド生成モジュール１０５は、受け取った入力を処理してもよく、１つまたは複数のアルゴリズムおよび／または規則ベースの論理を使用することなどによって、ルックアップテーブルを使用することも参照することもなく、処理した信号をｄｑ軸電流生成マネージャ１０９に出力してもよい。

[0068]トルクコマンド生成モジュール１０５は、ｄｑ軸電流生成マネージャ１０９に出力され、伝送され、かつ／あるいはその他の方法で伝達されてもよい。
[0069]ｄｑ軸電流生成マネージャ１０９は、ｄｑ軸電流生成ルックアップテーブルと呼ばれることもあってもよく、かつ／あるいはｄｑ軸電流生成ルックアップテーブルを含んでもよく、トルクコマンド生成モジュール１０５からトルクコマンドデータ３１６を受け取ってもよい。それに加えてまたはその代わりに、ｄｑ軸電流生成マネージャ１０９は、調整後電圧対速度比データ３１８を計算モジュール１１０から受け取ってもよい。

[0070]ｄｑ軸電流生成マネージャ１０９は、受け取ったトルクコマンドデータ３１６および／または電圧対速度データ３１８を使用して直軸電流コマンドデータ（ｄ軸電流コマンド（ｉ_ｄ ^＊）など）および／または横軸電流コマンドデータ（ｑ軸電流コマンド（ｉ_ｑ ^＊）など）を参照し、求め、選択し、かつ／あるいは生成してもよい。たとえば、ｄｑ軸電流生成マネージャ１０９は、（１）それぞれのトルクコマンドデータ３１６および／または調整後電圧対速度データ３１８を対応する直軸電流および横軸電流（ｉ_ｄ ^＊、ｉ_ｑ ^＊））に関係付けるルックアップテーブル、データベース、またはその他のデータ構造、（２）それぞれのトルクコマンドデータ３１６および／または調整後電圧対速度データ３１８を対応する直軸電流および横軸電流（ｉ_ｄ ^＊、ｉ_ｑ ^＊））に関係付ける１組の二次方程式または一次方程式、ならびに／あるいは（３）それぞれのトルクコマンドデータ３１６および／または調整後電圧対速度データ３１８を対応する直軸電流および横軸電流（ｉ_ｄ ^＊、ｉ_ｑ ^＊））に関係付ける１組の規則（ｉｆ−ｔｈｅｎ規則など）および／または論理のうちの１つまたは複数にアクセスすることによって直軸電流コマンドおよび横軸電流コマンドを選択しかつ／あるいは求めてもよい。ｄｑ軸電流生成モジュール１０９がルックアップテーブルを使用する場合、ルックアップテーブルは、ｄｑ軸電流生成モジュール１０９の一部であってもよく、かつ／あるいはｄｑ軸電流生成モジュール１０９にアクセス可能であってもよい。ルックアップテーブルは、たとえば３次元ルックアップテーブルであってもよい。

[0071]ｄｑ軸電流生成マネージャ１０９の出力は、加算器１１９に送られ、供給され、伝送され、かつ／あるいは伝達されてもよい。図１は、ｄｑ軸電流生成マネージャ１０９の出力と電流調整モジュール１０７の出力を合計することができる加算器１１９を有するシステムを示しているが、電流調整モジュール１０７および／またはフィードバック制御が望ましくなく、必要とされず、または有効にならない他のシステムでは、電流調整マネージャ１０９からの出力を直接電流調整コントローラ１１１に供給してもよい。

[0072]電流調整モジュール１０７の出力は、ロータ磁石温度推定モジュール１０４、電流整形モジュール１０６、および／または端子電圧フィードバックモジュール１０８によって求められかつ／あるいは伝送される１つまたは複数の調整係数またはコマンドのような１つまたは複数の調整係数を反映してもよい。

[0073]ロータ磁石温度推定モジュール１０４は、モータ１１７の１つまたは複数の構成要素に接続され、取り付けられ、これらの構成要素と通信し、これらの構成要素に結合され、これらの構成要素の温度を監視し、あるいはその他の方法で推定するかまたは求めてもよい。たとえば、ロータ磁石温度推定モジュール１０４は、１つまたは複数のロータ永久磁石の温度を推定するかあるいは求めてもよい。

[0074]たとえば、いくつかの実施形態では、ロータ磁石温度推定モジュール１０４は、ステータ上に配置され、ステータと熱交換し、あるいはモータ１１７のハウジングに固定された１つまたは複数のセンサからのロータ磁石の温度を推定してもよい。他の実施形態では、ロータ磁石温度推定モジュール１０４をロータまたは磁石上に取り付けられた温度検出器（たとえば、赤外線熱センサのようなサーミスタ無線送信機）と置き換えてもよく、検出器は、１つまたは複数の磁石の温度を示すことのできる無線信号などの信号を供給してもよい。

[0075]ロータ磁石温度推定モジュール１０４は、測定温度および／またはロータ温度の推定される変化に応答しかつ／あるいは基づいて、ｑ軸電流コマンドおよび／またはｄ軸電流コマンドの調整値を生成してもよい。調整値は、電流調整モジュール１０７に送るべき調整電流コマンド、調整信号、調整係数、および／または調整データの形をしていてもよい。調整値は、電流調整モジュール１０７に送られ、供給され、伝送され、かつ／あるいはその他の方法で伝達されてもよい。

[0076]上記の代わりにまたは上記に加えて、システムは、電流整形モジュール１０６を含んでもよい。電流整形モジュール１０６は、たとえばモータ１１７の１つまたは複数の因子または特徴を測定し、算出し、推定し、監視し、かつ／あるいはその他の方法で特定してもよい。たとえば、電流整形モジュール１０６は、モータ１１７に対するトルク負荷および／またはモータ１１７の速度を特定してもよい。他の因子および／または特徴も考えられる。

[0077]電流整形モジュール１０６は、モータ１１７に対するトルク負荷およびモータ１１７の速度のような因子または特徴のうちの１つまたは複数に基づいて横軸（ｑ軸）電流コマンドおよび直軸（ｄ軸）電流コマンドの補正値または調整値を求めてもよい。補正値および／または調整値は、電流調整モジュール１０７に送るべき調整電流コマンド、調整信号、調整係数、および／または調整データの形をしていてもよい。この補正値および／または調整値は、電流調整モジュール１０７に送られ、供給され、伝送され、かつ／あるいはその他の方法で伝達されてもよい。

[0078]上記の代わりにまたは上記に加えて、システムは、端子電圧フィードバックモジュール１０８を含んでもよい。端子電圧フィードバックモジュール１０８は、たとえばＰＷＭサイクルごとに電圧供給量をサンプリングし、１／√３、または０．９５／√３、またはその他の係数のような限界係数を電圧源に適用することなどによって、電圧供給限界を算出してもよい。端子電圧フィードバックモジュール１０８は、電流調整コントローラ１１１から端子電圧コマンドをサンプリングしてもよい。端子電圧フィードバックモジュール１０８は、端子電圧コマンドを電圧限界と比較し、端子電圧コマンドが電圧限界よりも大きい（あるいは電圧限界以上である）ときはいつでもコマンド生成モジュール１０７に送るべき調整コマンドを生成してもよい。この調整コマンドは、たとえばｄ軸電流調整コマンドであってもよく、電流調整コントローラ１１１によって生成される端子電圧コマンドを低減させることを目的としたコマンドであってもよい。

[0079]補正値および／または調整値は、電流調整モジュール１０７に送るべき調整電流コマンド、調整信号、調整係数、および／または調整データの形をしていてもよい。端子電圧フィードバックモジュール１０８からの調整コマンドは、電流調整モジュール１０７に送られ、供給され、伝送され、かつ／あるいはその他の方法で伝達されてもよい。端子電圧フィードバックモジュール１０８については以下に図３〜図７に関してより詳しく説明する。

[0080]上述のように、ロータ磁石温度推定モジュール１０４、電流整形モジュール１０６、および端子電圧フィードバックモジュール１０８のうちの１つまたは複数がｄｑ軸電流調整モジュール１０７に結合され、かつ／あるいはｄｑ軸電流調整モジュール１０７と通信可能であってもよい。

[0081]電流調整モジュール１０７は、ロータ磁石温度推定モジュール１０４、電流整形モジュール１０６、および端子電圧フィードバックモジュール１０８のうちの１つまたは複数から調整信号、調整係数、調整コマンド、および／または調整データを収集してもよい。電流調整モジュール１０７は、ロータ磁石温度推定モジュール１０４、電流整形モジュール１０６、および端子電圧フィードバックモジュール１０８の各々からの調整データおよび／またはコマンドを追加し、集計し、理解し、まとめ、かつ／あるいはその他の方法で考慮してもよく、このデータを使用して、完全な調整コマンドまたは合計調整コマンドを生成しかつ／あるいは作成してもよい。収集された調整データが調整コマンドを含む場合、電流調整モジュール１０７は、各調整コマンドを集計し、合計し、かつ／あるいは組み合わせて１つの調整コマンドを形成してもよい。他の状況では、電流調整モジュール１０７は、各調整コマンドをさらに処理して、合計ブロック１１９において合計することのできる信号を得ることが必要になる場合がある。この完全な調整コマンドまたは合計調整コマンドは、たとえば調整コマンド、調整後ｄ軸電流コマンド、ｄ軸電流波長コマンド、またはｄ軸電流調整値と呼ばれることがある。

[0082]電流調整モジュール１０７は、調整後ｄ軸電流コマンドのようなこのｄ軸電流調整データを得て、ロータ磁石温度推定モジュール１０４、電流整形モジュール１０６、および端子電圧フィードバックモジュール１０８からの入力データに基づいて直軸電流コマンドデータを調整してもよい。

[0083]さらに、電流調整モジュール１０７は、ｄｑ軸電流生成マネージャ１０９または加算器１１９と通信してもよい。たとえば、電流調整モジュール１０７は、ｄ軸電流調整コマンドを加算器１１９に送り、供給し、伝送し、かつ／あるいはその他の方法で伝達してもよく、加算器１１９は、ｄ軸電流調整コマンドにｄｑ軸電流生成マネージャ１０９からの出力を加えてもよい。

[0084]図１は、ロータ磁石温度推定モジュール１０４、電流整形モジュール１０６、および端子電圧フィードバックモジュール１０８の各々が電流調整モジュール１０７に接続され、電流調整モジュール１０７からの１つの出力が加算ブロック１１９に供給されることを示しているが、他の構成も可能である。たとえば、ロータ磁石温度推定モジュール１０４および電流整形モジュール１０６が含まれていないかあるいは無効である場合、端子電圧フィードバックモジュール１０８からの出力を加算器１１９に直接伝送してもよい。様々な他の構成も考えられる。

[0085]加算器１１９は、いくつかのシステムでは加算ブロックまたは加算モジュールと呼ばれることもあり、ｄｑ軸電流生成マネージャ１０９からｄｑ−電流コマンドを受け取ってもよい。その代わりにまたはそれに加えて、加算器１１９は、電流調整モジュール１０７からｄ軸電流調整コマンドを受け取ってもよい。加算器１１９は、ｄ軸電流調整コマンドをｄｑ電流コマンドに加え、調整後電流コマンドを出力してもよい。調整後電流コマンドは２相電流コマンド（ｉ_ｄ ^＊、ｉ_ｑ ^＊）と表されてもよい。

[0086]図１は、ｄｑ軸電流調整コマンドが加算器１１９に伝送されていることを示しているが、いくつかのシステムでは、ｄｑ軸電流調整コマンドは、ｄｑ軸電流生成マネージャ１０９に直接伝送されてもよく、かつ／あるいはモータ１１７を制御しかつ／あるいは動力供給する際に使用すべき適切な電流コマンドを選択するためにｄｑ軸電流生成マネージャによって使用されてもよい。

[0087]加算器１１９からの調整後電流コマンドは、電流調整コントローラ１１１に送られ、供給され、伝送され、かつ／あるいはその他の方法で伝達されてもよい。上述のように、電流調整コントローラ１１１は、相変換器１１３から実際の２相電流（ｉ_ｄ、ｉ_ｑ）を受け取ってもよい。

[0088]電流調整コントローラ１１１は、受け取ったそれぞれのｄｑ軸電流コマンド（たとえば、ｉ_ｄ ^＊およびｉ_ｑ ^＊）ならびに実際のｄｑ軸電流（たとえば、ｉ_ｄおよびｉ_ｑ）を処理し、処理した入力に基づく対応する１つまたは複数のｄｑ軸電圧コマンド（たとえば、ｖ_ｄ ^＊コマンドおよびｖ_ｑ ^＊コマンド）を出力してもよい。これらのｄｑ軸電圧コマンド（ｖ_ｄ ^＊、ｖ_ｑ ^＊）は、２相電圧コマンドであってもよく、発電モジュール１１２に送られ、供給され、伝送され、かつ／あるいはその他の方法で伝達されてもよい。

[0089]発電モジュール１１２は、空間ベクトルＰＷＭ発電モジュールなどのパルス幅変調（ＰＷＭ）発電モジュールであってもよく、電流調整コントローラ１１１から２相電圧コマンド（ｖ_ｄ ^＊、ｖ_ｑ ^＊）などの電圧コマンドを受け取ってもよい。発電モジュールは、受け取った端子電圧コマンドに基づいて３相電圧コマンドを生成してもよい。たとえば、発電モジュール１１２は、直軸電圧コマンドおよび横軸電圧コマンド（ｖ_ｄ ^＊、ｖ_ｑ ^＊）を２相データ表現からｖ_ａ ^＊、ｖ_ｂ、およびｖ_ｃ ^＊などの３相データ表現に変換してもよい。３相表現ｖ_ａ ^＊、ｖ_ｂ ^＊、およびｖ_ｃ ^＊は、いくつかのシステムでは、モータ１１７を制御するための望ましい電圧を表す。

[0090]３相電圧コマンド表現（ｖ_ａ ^＊、ｖ_ｂ ^＊、およびｖ_ｃ ^＊）は、インバータスイッチング回路１８８に伝送され、供給され、送られ、かつ／あるいは伝達されてもよい。インバータスイッチング回路１８８は、モータ１１７を制御するための３相電圧コマンドを生成してもよい。３相電圧コマンドは、発電モジュール１１２から受け取った３相電圧コマンド信号（ｖ_ａ ^＊、ｖ_ｂ ^＊、およびｖ_ｃ ^＊）に基づくコマンドであってもよい。少なくともこのように、モータ１１７を制御するように制御システムを動作させてもよい。

[0091]いくつかのシステムおよび／または実施形態では、発電モジュール１１２は、上記にインバータスイッチング回路１８８に関して説明したのと同じ電源によって動力供給されてもよい。いくつかのシステムでは、発電モジュール１１２およびインバータスイッチング回路１８８は、同じ構成要素の一部であってもよく、電流調整コントローラ１１１から２相電圧コマンドを受け取ってもよく、３相電圧コマンドをモータ１１７に出力してモータ１１７を駆動してもよい。

[0092]図２は、制御システムの一例を示す。図２の制御システムは、電子データプロセッサ２６４と、データバス２６２と、データ記憶デバイス２６０と、１つまたは複数のデータポート（２６８、２７０、２７２、２７４、および２７６）とを含んでもよい。図２の制御システムは、図１の電子データ処理システム１２０の全体または一部を含んでもよい。データプロセッサ２６４、データ記憶デバイス２６０、および１つまたは複数のデータポートは、データプロセッサ２６４、データ記憶デバイス２６０、および１つまたは複数のデータポート間のデータ通信をサポートするようにデータバス２６２に結合されてもよい。図２における同じ参照符号の構成要素は、図１の同じ構成要素と同一または同様の態様で構成されかつ／あるいは機能してもよい。

[0093]制御システム、電子データ処理システム１２０、および／または電子データ処理システム１２０の様々な構成要素は、コンピュータシステムのような様々な種類の１つまたは複数のコンピューティングデバイスであってもよく、あるいはそれらのコンピューティングデバイスを含んでもよい。コンピュータシステムは、本明細書に開示された方法またはコンピュータベースの機能のうちの任意の１つまたは複数をコンピュータシステムに実行させるように実行することのできる１組の命令を含んでもよい。コンピュータシステムは、スタンドアロンデバイスとして動作してもよく、あるいはたとえばネットワークを使用して、他のコンピュータシステムまたは周辺デバイスに接続されてもよい。コンピュータシステムは、コンピュータ、プロセッサ、および／またはその他のプログラム可能な装置を含んでもよい。コンピュータ、プロセッサ、および／またはその他のプログラム可能な装置の動作は、コンピュータプログラム、アプリケーション、および／または他の形態のソフトウェアによって指示されてもよい。コンピュータ可読メモリのような、制御システム内のメモリ、制御システムと一緒に使用されるメモリ、または制御システムによって使用されるメモリを使用して、コンピュータ、プロセッサ、および／またはその他のプログラム可能な装置に、メモリがコンピュータ、プロセッサ、および／またはその他のプログラム可能な装置によって使用されるときに特定の態様で働くように指示してもよい。本明細書のフローチャートによって説明するようなモータを制御する方法は、コンピュータ、プロセッサ、および／またはその他のプログラム可能な装置上であるいはコンピュータ、プロセッサ、および／またはその他のプログラム可能な装置の助けを得て一連の動作ステップとして実施されてもよい。

[0094]ネットワーク化された構成では、コンピュータシステムは、サーバの容量内で動作してもよく、あるいはサーバ−クライアントユーザネットワーク環境においてクライアントユーザコンピュータとして動作してもよい。コンピュータシステムは、プロセッサ、たとえば中央演算処理装置（ＣＰＵ）、グラフィックス処理ユニット（ＧＰＵ）、またはその両方を含んでもいい。たとえば、制御システムおよび／または電子データ処理システム１２０は、図２に示すデータプロセッサ２６４を含んでもよい。

[0095]データプロセッサ２６４は、様々なシステムの構成要素であってもよい。たとえば、プロセッサは標準的なパーソナルコンピュータまたはワークステーションの一部であってもよい。プロセッサは、１つまたは複数の一般的なプロトコル、デジタル信号プロセッサ、特定用途向け集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ、サーバ、ネットワーク、デジタル回路、アナログ回路、それらの組合せ、あるいはデータを分析し処理するための現在周知の他のデバイスまたは後に開発されるデバイスであってもよい。データプロセッサ２６４は、電子データプロセッサ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、プログラマブル論理アレイ、論理回路、演算論理装置、特定用途向け集積回路、デジタル信号プロセッサ、比例積分微分（ＰＩＤ）コントローラ、または他のデータ処理デバイスのうちの１つまたは複数を含んでもよい。プロセッサは、手動で生成された（すなわち、プログラムされた）コードなどのソフトウェアプログラムを実装してもよい。

[0096]データプロセッサ２６４は、電子データ処理システム１２０、ポート２６８、２７０、２７２、２７４、および２７６のうちの１つまたは複数、ならびに／あるいはデータ記憶デバイス２６０に結合されてもよい。データプロセッサ２６４は、電子データ処理システム１２０で実施される様々な処理を実行するかまたは補助してもよい。たとえば、電子データ処理システム１２０の特徴および機能を実現する論理および／またはソフトウェアは、その一部または全体をデータプロセッサ２６４によって実行されてもよい。

[0097]データプロセッサ２６４は、データバス２６２に接続されてもよい。データバス２６２は、１つまたは複数のデータバスを含んでもよい。データバス２６２は、様々なデータバスまたはデータバス同士の組合せのいずれかであってもよい。制御システムの１つまたは複数の構成要素は、構成要素同士の間の通信を容易にしかつ／あるいはサポートするようにデータバス２６２に結合されてもよい。たとえば、データプロセッサ２６４、データ記憶デバイス２６０、および１つまたは複数のデータポート（２６８、２７０、２７２、２７４、および２７６）は、データプロセッサ２６４とデータ記憶デバイス２６０と１つまたは複数のデータポートとの間のデータの通信をサポートするようにデータバス２６２に結合されている。

[0098]データ記憶デバイス２６０は、電子データ処理システム１２０の全体または一部を記憶しかつ／あるいは含んでもよい。たとえば、図２では、検知回路１２４、アナログデジタル変換器１２２、一次処理モジュール１１４、二次処理モジュール１１６、相変換器１１３、計算モジュール１１０、ｄｑ軸電流生成マネージャ１０９、加算器または加算モジュール１１９、電流整形モジュール１０６、ロータ磁石温度推定モジュール１０４、端子電圧フィードバックモジュール１０８、電流調整モジュール１０７、トルクコマンド生成モジュール１０５、電流調整コントローラ１１１、および／または発電モジュール１１２が、データ記憶デバイス２６０に含められてもよく、かつ／あるいはデータ記憶デバイス２６０と通信してもよい。それに加えてまたはその代わりに、電子データ処理システム１２０の全体または一部に使用されるデータ記憶デバイス２６０はこれより多くてもあるいは少なくてもよい。

[0099]データ記憶デバイス２６０は、データを記憶するための任意の磁気デバイス、電子デバイス、または光学デバイスを備えてもよい。たとえば、データ記憶デバイス２６０は、電子データ記憶デバイス、電子メモリ、非揮発性電子ランダムアクセスメモリ、１つまたは複数の電子データレジスタ、データラッチ、磁気ディスクドライブ、ハードディスクドライブ、光学ディスクドライブなどを備えてもよい。

[00100]データ記憶デバイス２６０はメモリを含んでもよい。メモリは、メインメモリ、スタティックメモリ、またはダイナミックメモリであってもよい。メモリは、ランダムアクセスメモリ、読取り専用メモリ、プログラム可能な読取り専用メモリ、電気的にプログラム可能な読取り専用メモリ、電気的に消去可能な読取り専用メモリ、フラッシュメモリ、磁気テープまたは磁気ディスク、光学媒体などを含むがそれらに限らない、様々な種類の揮発性記憶媒体および非揮発性記憶媒体などのコンピュータ可読記憶媒体が含まれるがそれらに限らない。一実施形態では、メモリはプロセッサ用のキャッシュまたはランダムアクセスメモリを含む。代替実施形態では、メモリは、プロセッサのキャッシュメモリ、システムメモリ、またはその他のメモリのように、プロセッサと別体であってもよい。メモリは、データを記憶するための外部記憶デバイスまたはデータベースであってもよい。この例には、ハードドライブ、コンパクトディスク（「ＣＤ」）、デジタルビデオディスク（「ＤＶＤ」）、メモリカード、メモリスティック、フロッピィディスク、ユニバーサルシリアルバス（「ＵＳＢ」）メモリデバイス、またはデータを記憶するように動作可能な任意の他のデバイスが含まれる。メモリは、プロセッサによって実行可能な命令を記憶するように動作可能である。図示されるかあるいは本明細書で説明する機能、動作、またはタスクは、メモリに記憶された命令を実行するプログラムされたプロセッサによって実行されてもよい。機能、動作、またはタスクは、特定の種類の命令セット、記憶媒体、プロセッサ、または処理方式に依存せず、単独であるいは組み合わされて動作するソフトウェア、ハードウェア、集積回路、ファームウェア、マイクロコードなどによって実行されてもよい。同様に、処理方式には、マルチプロセッシング、マルチタスキング、並列処理などを含めてもよい。

[00101]語「コンピュータ可読媒体」には、中央データベースまたは分散データベースのような単一の媒体または複数の媒体、ならびに／あるいは１組または複数組の命令を記憶する関連するキャッシュおよびサーバを含めてもよい。語「コンピュータ可読媒体」には、プロセッサによって実行できる１組の命令を記憶し、符号化し、あるいは送ることができ、あるいはコンピュータシステムに本明細書に開示される方法または動作のうちの１つまたは複数を実行させる任意の媒体を含めてもよい。「コンピュータ可読媒体」は非一時的であってもよく、有形であってもよい。

[00102]非制限的で例示的な特定の実施形態では、コンピュータ可読媒体には、１つまたは複数の非揮発性読取り専用メモリを収納するメモリカードまたはその他のパッケージなどの固体メモリを含めてもよい。さらに、コンピュータ可読媒体は、ランダムアクセスメモリまたはその他の揮発性再書込み可能なメモリであってもよい。さらに、コンピュータ可読媒体には、伝送媒体を介して伝達される信号などの搬送波信号を取り込む、ディスクもしくはテープまたは他の記憶デバイスなどの光磁気媒体または光学媒体を含めてもよい。ｅメールまたはその他の独立情報アーカイブもしくは１組のアーカイブへのデジタルファイル添付を、有形記憶媒体である配布媒体とみなしてもよい。したがって、本開示は、データまたは命令が記憶され得るコンピュータ可読媒体または配布媒体ならびにその他の均等物および後継媒体のうちの任意の１つまたは複数を含むものとみなされる。

[00103]代替実施形態では、特定用途向け集積回路、プログラム可能な論理アレイ、およびその他のハードウェアデバイスなどの専用ハードウェア実装形態を本明細書で説明する方法のうちの１つまたは複数を実施するように構成してもよい。様々な実施形態の装置およびシステムを含んでもよいアプリケーションは様々な電子システムおよびコンピュータシステムを広く含んでもよい。本明細書で説明する１つまたは複数の実施形態は、相互接続された２つ以上の特定のモジュールまたはデバイスを、各モジュール間で各モジュールを通して伝達することのできる関連する制御信号およびデータ信号と一緒に使用するか、あるいは特定用途向け集積回路の一部として使用して機能を実現してもよい。したがって、本システムはソフトウェア実装形態、ファームウェア実装形態、およびハードウェア実装形態を包含する。

[00104]データポート２６８、２７０、２７２、２７４、および／または２７６は、データバス２６２、データ記憶デバイス２６０、および／またはデータプロセッサ２６４への入力、ポート、および／またはその他の接続を表してもよい。それに加えてまたはその代わりに、図２の制御システムのデータポート２６８、２７０、２７２、２７４、および／または２７６は、モータ１１７、制御システム、ユーザインターフェース、ディスプレイ、センサ、変換器、および／またはその他の回路の１つまたは複数の構成要素に結合されてもよい。各データポートは、たとえばトランシーバおよびバッファメモリを備えてもよい。いくつかのシステムでは、各データポートは任意のシリアル入出力ポートまたはパラレル入出力ポートを備えてもよい。

[00105]たとえば、車両のペダルまたはその他のユーザインターフェースなどのコントローラ２６６が、車両データバス１１８に接続され、取り付けられ、結合され、かつ／あるいは車両データバス１１８と通信してもよい。車両の運転者は、スロットル、ペダル、コントローラ２６６、またはその他の制御デバイスなどのユーザインターフェースを介してトルクコマンドを生成してもよい。生成されたトルクコマンドは、速度制御データメッセージ、電圧制御データメッセージ、またはトルク制御データメッセージなどの制御データメッセージであってもよい。車両データバス１１８は、トルクコマンドを含むデータバスメッセージを第１のデータポート２６８を介してトルクコマンド生成モジュール１０５に供給してもよい。トルクコマンド生成モジュール１０５によって様々な他の入力および／またはメッセージを受け取ってもよい。

[00106]電子データ処理システム１２０は、ナンバーパッド、キーボード、またはマウスなどのカーソル制御デバイス、またはジョイスティック、タッチスクリーンディスプレイ、遠隔制御デバイス、もしくはコンピュータシステムと相互作用するように動作可能な任意の他のデバイスのような、ユーザがシステムの各構成要素のいずれかと相互作用するのを可能にするように構成された他の入力デバイスを含んでもよい。少なくともこのように、トルクコマンド生成モジュール１０５は、電子データ処理システム１２０の第１のデータポート２６８に関連付けられるかあるいは第１のデータポート２６８によってサポートされてもよい。

[00107]上記に代わりにまたは上記に加えて、インバータスイッチング回路１８８を第２のデータポート２７０などのデータバス２６２に結合してもよく、第２のデータポート２７０を同様にデータバス２６２に結合してもよい。それに加えてまたはその代わりに、センサ１１５および／または一次処理モジュール１１４を第３のデータポート２７２に結合してもよく、第３のデータポート２７２を同様にデータバス２６２に結合してもよい。それに加えてまたはその代わりに、検知回路１２４をアナログデジタル変換器１２２に結合してもよく、アナログデジタル変換器１２２を同様に第４のデータポート２７４に結合してもよい。それに加えてまたはその代わりに、端子電圧フィードバックモジュール１０８を第５のデータポート２７６に結合してもよく、第５のデータポート２７６を同様にデータバス２６２に結合してもよい。

[00108]データポートは、第１のデータポート、第２のデータポート、第３のデータポートなどと呼ばれているが、データポートは順序付けなくてもよく、１つのデータポートに取り付けることのできる入力および／または構成要素の数は上記よりも多くてもあるいは少なくてもよく、かつ／あるいは１つのデータポートとして組み合わせることのできるデータポートの数は上記よりも多くても少なくてもよい。

[00109]データポートは、電子データ処理システム１２０に入力を供給するのを容易にしてもよい。図示していないが、制御システムおよび／または電子データ処理システム１２０は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、フラットパネルディスプレイ、固体ディスプレイ、ブラウン管（ＣＲＴ）、プロジェクタ、プリンタ、または求められた情報を出力するための現在知られている他のディスプレイデバイスまたは後に開発される他のディスプレイデバイスなどのディスプレイユニットをさらに含んでもよい。ディスプレイは、ユーザがプロセッサの機能を見るためのインターフェースとして、あるいは特にメモリまたは駆動ユニット内に記憶されたソフトウェアとのインターフェースとして働いてもよい。

[00110]さらに、電子データ処理システム１２０および／または制御システムは、ディスクまたは光学駆動ユニットを含んでもよい。ディスク駆動ユニットは、１組または複数組の命令、たとえばソフトウェアを埋め込むことのできるコンピュータ可読媒体を含んでもよい。さらに、各命令は、本明細書で説明するような方法または論理のうちの１つまたは複数を具現化してもよい。特定の実施形態では、これらの命令は、そのすべてまたは少なくとも一部が、コンピュータシステムによる実行時にメモリ内および／またはプロセッサ内に存在してもよい。メモリおよびプロセッサは、上述のようなコンピュータ可読媒体を含んでもよい。

[00111]本開示の様々な実施形態によれば、本明細書で説明する方法は、コンピュータシステムによって実行可能なソフトウェアプログラムによって実現されてもよい。さらに、例示的で非制限的な実施形態では、実装形態に分散処理、構成要素／オブジェクト分散処理、および並列処理を含めてもよい。代替として、仮想コンピュータシステム処理は、本明細書で説明するような方法または機能のうちの１つまたは複数を実施するように構成されてもよい。

[00112]いくつかのシステムでは、モータ１１７は、モータ速度が基本速度を超える最大電圧当たりトルク（ＭＴＰＶ）モードで制御されてもよい。これらのシステムでは、端子電圧または電圧コマンド（ｖ_ｔｅｒｍ）が、適度なロータ磁石温度での利用可能電圧限界（Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}）よりも低くなるように最大モータ（または機器）動作点を特徴付け手順時から調整してもよい。電圧コマンドは、端子電圧、端子電圧コマンド、および／または端子電圧と呼ばれることもあり、インバータスイッチング回路１８８からモータ１１７に送られる電圧コマンドのことを言う場合もある。

[00113]空間ベクトルＰＷＭ発電モジュール１１２などの発電モジュール１１２によって動力供給されかつ／あるいは制御されるモータ１１７では、電圧限界（Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}）を次式のように特定しかつ／あるいは表してもよい。

Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}＝Ｖ_ｄｃ／√３
上式において、Ｖ_ｄｃは、ｄｃバス電圧などの供給電圧であり、インバータスイッチング回路１８８および／またはモータ１１７に供給されてもよく、かつ／あるいはインバータスイッチング回路１８８および／またはモータ１１７に動力供給するのに使用されてもよい。この電圧限界は、インバータスイッチング回路１８８が得ることができ、モータ１１７に動力供給または制御するのに使用される電力の最大量を表してもよい。いくつかのシステムでは、電圧限界の計算を次式にように特定しかつ／あるいは表してもよい。

Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}＝（百分率係数）（Ｖ_ｄｃ／√３）
上式において、百分率係数は０から１の間の値であってもよい。百分率係数は、たとえば９５％または０．９５であってもよい。（Ｖ_ｄｃ／√３）に百分率係数を掛けると、緩衝値および／または予防値を得ることができ、電流調整障害を回避するのを助けることができる。この作用は、モータが、予想されかつ／あるいは推定される温度とはわずかに異なり、かつ測定中の構成要素に影響を与えることがある温度で動作する状況を防止することもできる。

[00114]電流調整コントローラ１１１からの端子電圧コマンドは次式のように表されてもよい。
Ｖ_ｄ ^＊＝（ｉ_ｄ ^＊−ｉ_ｄ）＊（ｋ_ｐｄ＋（Ｋ_ｉｄ／ｓ））−ω_ｅＬ_ｑｉ_ｑ
Ｖ_ｑ ^＊＝（ｉ_ｑ ^＊−ｉ_ｑ）＊（ｋ_ｐｑ＋（Ｋ_ｉｑ／ｓ））−ω_ｅＬ_ｑｉ_ｑ＋ω_ｅλ_ｆ
上式において、ｉ_ｄ ^＊およびｉ_ｄ ^＊は加算モジュール１１９から受け取られるｄｑ軸電流コマンドであり、ｉ_ｄおよびｉ_ｑは、二次処理モジュール１１６および／または相変換器１１３から変換され出力される実際の電流のような、モータ１１７の実際の電流であり、ｋ_ｐｄはｄ軸電流調整ＰＩコントローラループの比例利得係数であり、ｋ_ｐｑはｑ軸電流調整ＰＩコントローラループの比例利得係数であり、ｋ_ｉｄはｄ軸電流調整ＰＩコントローラループの積分利得係数であり、ｋ_ｉｑはｑ軸電流調整ＰＩコントローラループの積分利得係数であり、１／ｓは連続ドメイン積分器であり、ω_ｅは電気周波数であり、Ｌ_ｄはｄ軸相インダクタンスであり、Ｌ_ｑはｑ軸相インダクタンスであり、λ_ｆはモータ逆起電力強度である。各数式の第１の部分（ｖ_ｄ ^＊についての（ｉ_ｄ ^＊−ｉ_ｄ）^＊（ｋ_ｐｄ＋（ｋ_ｉｄ／ｓ））など）は、ＰＩコントローラによって乗算される電流誤差（ｉ_ｄ ^＊−ｉ_ｄ）である。第２の部分（ｖ_ｄ ^＊についてのω_ｅＬ_ｑｉ_ｑなど）はｄ軸電圧コマンドおよびｑ軸電圧コマンドの各々についてのフィードフォワード項と呼ばれる。

[00115]したがって、電流調整コントローラ１１１によって生成される電圧コマンドは次式のように算出されてもよい。
ｖ_ｔｅｒｍ ^＊＝平方根（（ｖ_ｄ ^＊）^２＋（ｖ_ｑ ^＊）^２）
[00116]電圧コマンド（ｖ_ｔｅｒｍ）が最大電圧限界（Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}）を超えた場合、電流調整が飽和し、かつ／あるいは制御性能が不十分になることがある。いくつかの根本原因によって、コントローラ電圧コマンド（ｖ_ｔｅｒｍ ^＊）が最大電圧限界（Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}）よりも大きくなる状況に至ることがある。

[00117]たとえば、モータ１１７に使用することのできる永久磁石材料は、摂氏１度当たり０．０９％〜０．１２％の負の温度係数などの負の温度係数を有することがある。モータ１１７を低温のままで高速に動作させると、事前に適度な磁石温度で調整後動作点ではより高い電圧が必要になることがある。このより高い電圧コマンドおよび／または追加の電圧コマンドが必要になるのは、温度が低くなるにつれて磁気強度が高くなり、かつ／あるいは逆起電力強度（より大きいλ_ｆ）が高くなるからである。したがって、これらのシステムにおけるコントローラ電圧コマンド（ｖ_ｔｅｒｍ ^＊）は、利用可能電圧限界（Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}）を超える傾向を有することがある。

[00118]別の例として、いくつかのシステムでは、ロータ磁石温度が変動すると、シャフトトルクの変動を緩和しようとしてコントローラ電流コマンドが適応的に調整されることがある。このように電流コマンドを調整しようとすると、ｄｃバス電圧によってサポートできるよりも高い電圧が必要になることがある。したがって、これらのシステムにおけるコントローラ電圧コマンド（ｖ_ｔｅｒｍ ^＊）は、利用可能電圧限界（Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}）を超える傾向も有することがある。

[00119]第３の例として、いくつかのシステムでは、高速でありかつ／あるいはその他の点で動的な要件によって、コントローラ電流コマンドが大幅にかつ／あるいは急激に変化することがある。このような状況では、電流調整コントローラ１１１がより高い端子電圧（ｖ_ｔｅｒｍ ^＊）を命令し、電流調整がオーバーフローすることがある。このような状況では、コントローラ電圧コマンド（ｖ_ｔｅｒｍ ^＊）が利用可能電圧限界（Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}）を超えることがあり、致命的な電流調整障害が生じる恐れがある。

[00120]上述のように、端子電圧フィードバックモジュール１０８は、モータ１１７に使用される端子電圧コマンドを変更することのできる調整係数または調整コマンドを供給するように実現されてもよく、かつ／あるいは調整係数または調整コマンドを供給するのに使用されてもよい。端子電圧フィードバックモジュール１０８からの調整係数または調整コマンドは、コントローラ電圧コマンド（ｖ_ｔｅｒｍ ^＊）が利用可能電圧限界（Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}）を超える状況において支援し、そのような状況を考慮し、補正し、かつ／あるいは防止してもよい。

[00121]モータ１１７の実際の端子電圧を考慮することは、端子電圧フィードバックモジュール１０８をどのように設計し、かつ／あるいはどのように動作させるかを決定するうえで有用である。モータ１１７の実際の端子電圧は次式と同一であってもよく、かつ／あるいは次式のように表されてもよい。

ｖ_ｄ＝（ｒ_ｓｉ_ｄ）＋ｄ／ｄｔ（Ｌ_ｄｉ_ｄ）−ω_ｅＬ_ｑｉ_ｑ
ｖ_ｑ＝（ｒ_ｓｉ_ｑ）＋ｄ／ｄｔ（Ｌ_ｑｉ_ｑ）−ω_ｅＬ_ｑｉ_ｑ＋ω_ｅλ_ｆ
[00122]したがって、端子電圧コマンドｖ_ｔｅｒｍ ^＊をＶ_{ｌｉｍｉｔ}よりも低減させるための１つの方法は、ｄ軸電流（ｉ_ｄ）を大きくすることであってもよい。

[00123]端子電圧フィードバックモジュール１０８は、電流調整コントローラ１１１によって発電モジュール１１２に送られる電圧コマンドを監視し、サンプリングし、観察し、検知し、かつ／あるいはその他の方法で受け取ってもよい。このような電圧コマンド（ｖ_ｄ ^＊、ｖ_ｑ ^＊）は端子電圧フィードバックモジュール１０８によって受け取られてもよく、端子電圧フィードバックモジュール１０８は上述のようにｖ_ｔｅｒｍ ^＊を生成しかつ／あるいは算出してもよい。代替として、ｖ_ｔｅｒｍ ^＊は、端子電圧フィードバックモジュール１０８によって受け取られる前に電流調整コントローラ１１１または別の構成要素などによって算出されかつ／あるいはその他の方法で求められてもよい。

[00124]端子電圧フィードバックモジュール１０８は、電圧コマンドおよび／または端子電圧コマンドを受け取るだけでなく、供給電圧（Ｖ_ｄｃ）または供給電圧の値を表し、インバータスイッチング回路１８８および／または発電モジュール１１２が得ることのできる信号を監視し、サンプリングし、観察し、検知し、かつ／あるいはその他の方法で受け取ってもよい。端子電圧フィードバックモジュール１０８は、この供給電圧値（Ｖ_ｄｃ）を使用して、前述の数式を使用することなどによって電圧限界を算出し、特定し、かつ／あるいは生成する。前述のように、いくつかのシステムでは、電圧限界は、小さい変動を考慮し、かつ／あるいは小さい緩衝電圧を実現するように算出されてもよい。これらのシステムは百分率係数を使用してもよい。代替として、Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}は、端子電圧フィードバックモジュール１０８によって受け取られる前に電流調整コントローラ１１１または別の構成要素などによって算出されかつ／あるいはその他の方法で求められてもよい。

[00125]ｖ_ｔｅｒｍ ^＊およびＶ_{ｌｉｍｉｔ}の一方または両方を、たとえばパルス幅変調サイクルごとに算出しかつ／あるいは求めてもよい。このようにして、システムは、たとえば供給電圧の変動を考慮することができる。代替として、これらの値は、他の時間間隔で算出されかつ／あるいは求められてもよい。

[00126]ｖ_ｔｅｒｍ ^＊がＶ_{ｌｉｍｉｔ}以下である場合、調整係数が必要でなくなることがある。調整係数が必要でなくなるのは、端子電圧フィードバックモジュール１０８が、電圧コマンドが電圧限界よりも小さいときに弱め磁束をそのフィードフォワード公称レベルよりも低くするように設計されていないことがあるからである。このような状況では、インバータスイッチング回路１８８および／または発電モジュール１１２が、コマンドｖ_ｔｅｒｍ ^＊を調整の必要なしに実行するのに十分な電圧を得ることができる。ここで、公称弱め磁束レベルは、モータ１１７特徴付け段階から求められていてもよく、かつ１つまたは複数の最小銅損動作点に対応してもよい。したがって、端子電圧フィードバックモジュール１０８は、零信号を出力せず、また電流調整モジュール１０７にも加算器１１９にも信号を出力しなくてもよい。このような状況では、ｄｑ軸電流生成モジュール１０９からの電流コマンドが受け取られ電流調整コントローラ１１１に伝送されてもよい。

[00127]一方、ｖ_ｔｅｒｍ ^＊がＶ_{ｌｉｍｉｔ}よりも大きい場合、端子電圧フィードバックモジュール１０８は調整信号、調整コマンド、調整係数、調整データ、および／または調整命令（調整コマンド）を出力してもよい。端子電圧フィードバックモジュール１０８は、この調整コマンドを作成し、追加の弱め磁束を適用して電圧コマンドを制限してもよい。調整コマンドは、電流調整コントローラ１１１に入力される電流コマンドの調整値を修正またはその他の方法で変更する必要があることを示しかつ／あるいは要求する情報および／またはデータを含んでもよい。調整コマンドは、電流調整コントローラ１１１が修正するかあるいはその他の方法で変更する必要のある量を示す情報および／またはデータを含んでもよい。調整コマンドは、加算モジュール１１９によって加算することのできる、調整電流コマンド信号のような電流コマンド信号自体であってもよい。

[00128]この比較は、端子電圧コマンドが電圧限界よりも大きいかそれとも電圧限界以下であるかを指し得るが、いくつかのシステムでは、その代わりに、端子電圧が電圧限界以上であるかそれとも電圧限界よりも小さいかであってもよい。「よりも大きい」が使用される本明細書のシステムおよび方法において、その代わりに「以上」の比較を必要とするようにシステムおよび方法を修正してもよく、逆についても同様であることを理解されたい。同様に、「よりも小さい」が使用される本明細書で説明するシステムおよび方法において、その代わりに「以下」の比較を必要とするようにシステムおよび方法を修正してもよく、逆についても同様であることを理解されたい。

[00129]いくつかの実施形態では、端子電圧フィードバックモジュール１０８からの調整コマンドはｄ軸電流調整のみを表してもよい。これは、上述のように、ｄ軸電流の調整が弱め磁束および／または電流調整コントローラ１１１によって生成される端子電圧コマンドの低減に十分であり、かつ／あるいは好ましいことがあるからであり得る。

[00130]上述のように、調整コマンドは電流調整モジュール１０７に送られてもよい。電流調整モジュール１０７は、ロータ磁石温度推定モジュール１０４および／または電流整形モジュール１０６から調整情報をも収集し、すべての調整情報を収集して加算器１１９に送るべき１つの調整電流コマンドを形成してもよい。たとえば、ロータ磁石温度推定モジュール１０４、電流整形モジュール１０６、および／または端子電圧フィードバックモジュール１０８のうちの１つまたは複数は、電流調整モジュール１０７が、ルックアップテーブル、アルゴリズム、規則、ならびに／あるいはその他の意志決定デバイスおよび／または論理を使用することなどによって電流調整コマンドを生成するのに使用できる生調整データを送ってもよい。それに加えてまたはその代わりに、ロータ磁石温度推定モジュール１０４、電流整形モジュール１０６、および／または端子電圧フィードバックモジュール１０８のうちの１つまたは複数は、コマンド自体が加算ブロック１１９に送るのに適した形態であってもよいコマンドを送ってもよい。その場合、電流調整モジュール１０７は単に、これらのコマンドを収集し、１つの集計コマンドを加算器１１９に送ってもよい。

[00131]ロータ磁石温度推定モジュール１０４、電流整形モジュール１０６、および／または電流調整モジュール１０７のうちの１つまたは複数が含まれておらず、かつ／あるいは無効であるシステムでは、端子電圧フィードバックモジュール１０８の調整電流コマンドを直接加算器１１９に送ってもよい。

[00132]加算器１１９は、ｄｑ軸電流生成モジュールから電流コマンドを受け取ってもよい。加算器１１９は、受け取った調整電流コマンドを受け入れ、電流生成モジュール１０９からの電流コマンドに加えてもよい。次いで、得られた電流コマンドを電流調整コントローラ１１１に送って、モータ１１７を駆動するための電圧コマンドを生成してもよい。少なくともこのようにして、端子電圧フィードバックコマンド１０８は、端子電圧コマンドが電圧限界よりも大きくなる状況において支援しかつ／あるいはそのような状況を防止してもよい。

[00133]図３は、端子電圧フィードバックモジュール１０８と一緒に使用されかつ／あるいは実装される比例積分コントローラ（ＰＩコントローラ）の論理、構成要素、および／または機能の一部の回路図を示す。ＰＩコントローラは、端子電圧フィードバックモジュール１０８内に存在しても、端子電圧フィードバックモジュール１０８から分離していてもよい。ＰＩコントローラは、端子電圧フィードバックモジュール１０８が調整コマンドを作成しているときのような、端子電圧フィードバックモジュール１０８の動作の調整部分の間に使用されてもよい。

[00134]図３において、端子電圧フィードバックモジュール１０８によって受け取られた供給電圧３１０（Ｖｄｃと示されている）は入力として識別されている。供給電圧３１０には、乗算ブロック３１５において、Ｔｅｒｍｉｎａｌ＿Ｖｏｌｔａｇｅ＿Ｃｏｅｆと示されており、１／√３、０．９５／√３、または様々な他の係数であってもよい端子電圧係数３１２が乗算される。得られる電圧限界Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}３２２は、図３ではＴｅｒｍｉｎａｌ＿Ｖｏｌｔａｇｅ＿Ｌｉｍｉｔとして示されており、フィードバック制御ＰＩ調整器（またはコントローラ）３５０に供給される。ＰＩコントローラ３５０は、たとえばアンチワインドアップＰＩコントローラであってもよい。

[00135]端子電圧コマンド３２０は、Ｔｅｒｍ＿Ｖｏｌｔ＿Ｃｍｄとして示されており、１／ｚユニット遅延ブロック３２１に供給される。１／ｚユニット遅延ブロック３２１は、前の制御反復から端子電圧コマンド３２０を得てＰＩコントローラに送る方法として働く。

[00136]端子電圧フィードバックモジュール１０８において、Ｆｅｅｄｂａｃｋ＿ＰＩ＿Ｃｏｅｆｓと示されている１つまたは複数のフィードバックＰＩ係数３２５もＰＩコントローラに入力される。たとえば、フィードバックＰＩ係数は、ｋ_ｐなどの比例利得係数を含んでもよく、かつ／あるいはｋ_ｊなどの積分利得係数を含んでもよい。

[00137]図３に示す端子電圧フィードバックモジュール１０８は、図３ではＳｗｉｔｃｈ＿Ｃｔｒｌ＿Ｅｎａｂｌｅと示されているスイッチ制御有効化入力３３０を含んでもよい。スイッチ制御有効化入力３３０は、結果をＰＩコントローラ３５０に入力する前にＮＯＴブロック３３５に供給される。この実施形態では、ＰＩコントローラ３５０は、スイッチ制御有効化入力３３０が零に設定されたときにリセットされ、入力３３０が１であるときにはリセットされなくてもよい。スイッチ制御有効化入力３３０は、駆動装置のオンまたはオフを行うために使用されてもよく、ハイ信号が駆動装置をオンにし、ロー信号が駆動装置をオフにする。他の実施形態も考えられる。

[00138]ｄ軸電流コマンド（ｉ_ｄ ^＊）参照値３４５はｉ＿ｄｓ＿ｃｍｄ＿ｕｎａｄｊｕｓｔｅｄと示されてもよい。これは、ｄｑ軸電流生成モジュール１０９から受け取られる電流コマンドであってもよい。

[00139]ＰＩコントローラ３５０からの出力は、ｄ軸調整コマンド３５５であってもよく、ｉ＿ｄ＿ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔと示されてもよい。ＰＩコントローラ３５０から出力されたｄ軸調整コマンド３５５には、加算ブロック３６０において電流コマンド入力３４５が加えられ、ｉ＿ｄｓ＿ｃｍｄ＿ａｄｊｕｓｔｅｄと示されている調整後ｄ軸電流コマンド３６５が作成される。加算ブロック３６０は、たとえば図１の加算ブロック１１９であってもよい。

[00140]ｄｑ軸電流生成マネージャ１０９からのｄ軸電流コマンドは常に負であり、かつＰＩコントローラ３５０の出力は正であるので、加算ブロック３６０は負のｄ軸調整コマンド３５５を有してもよい。これは、たとえばｄｑ軸電流生成マネージャ１０９からのｉ_ｄ電流コマンド３４５が−３００Ａであり、ＰＩコントローラ３５０からの出力が４０Ａである場合、得られる調整後ｄ軸電流コマンドが−２６０Ａではなく−３４０Ａになるべきであるからである。その結果、ＰＩコントローラ出力３５５の符号は、ｄｑ軸電流生成マネージャ１０９からのｄ軸電流コマンド３４５が加えられる前および／または加えられる間に反転される。

[00141]フィードバック制御有効化入力３４０が含められてもよい。フィードバック制御有効化入力３４０は、端子電圧フィードバックモジュール１０８のフィードバック論理を制御システムの電流調整モジュール１０７に組み込むかどうかを調節してもよい。フィードバック制御有効化入力が零に設定された場合、ｄｑ軸電流生成マネージャ１０９からの特定された電流コマンド３４５には調整を施さなくてもよい。この状況では、図３のスイッチは、１番下の入力、すなわちｄ軸コマンド３４５を出力する（３８０）のを可能にしてもよい。したがって、ｄｑ軸電流生成マネージャ１０９によって生成された電流コマンドは電流調整コントローラ１１１に直接供給され、伝送され、送られ、かつ／あるいはその他の方法で伝達されてもよい。しかし、フィードバック制御有効化入力３４０が１に設定された場合、端子電圧フィードバックモジュール１０８の調整論理および／またはフィードバック論理を有効化してもよい。このような状況では、加算ブロック３６０から得られる調整後ｄ軸電流コマンド３６５をコマンド調整コントローラ１１１に出力してもよい。

[00142]図４および図５は、端子電圧フィードバックモジュール１０８の調整部分と一緒に使用できる図３のＰＩコントローラ３５０の論理、構成要素、および／または機能の回路図を示す。ＰＩコントローラ３５０は、たとえば端子電圧コマンドと電圧限界を比較するのに使用されてもよい。他のＰＩコントローラは、電流調整コントローラ１１１のような電子データ処理システム１２０の他のモジュールにおいて使用されてもよい。図４は、ＰＩコントローラ３５０への入力を示し、一方、図５は、ＰＩコントローラ３５０の作用のより詳細な図を示す。

[00143]図４では、ＰＩコントローラ３５０は、電圧誤差項Ｖ_ｅｒｒ４８１を入力として含んでもよい。電圧誤差項Ｖ_ｅｒｒ４８１は、端子電圧コマンド（ｖ_ｔｅｒｍ ^＊）３２７から電圧限界（Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}）３２２を減算することによって求められてもよい。

[00144]ＰＩコントローラ３５０は、前述のようにｋ_ｐ４８２およびｋ_ｉ４８３であってもよいフィードバックＰＩ係数３２８を入力として含んでもよい。電流調整モジュール１１１のＰＩコントローラのような他のモジュールのＰＩコントローラは、たとえばｄ軸電流（ｋ_ｉｄ、ｋ_ｐｄ）およびｑ軸電流（ｋ_ｉｑ、ｋ_ｐｑ）の各々についての別個の比例積分利得係数のような他の係数を有してもよい。

[00145]図４および図５のＰＩコントローラ３５０は、ＰＩコントローラ３５０によって実行される任意の積分の限界を表すことのできるフィードバック積分下限４２１およびフィードバック積分上限４２３をそれぞれ、入力４８４および４８６としてさらに含んでもよい。

[00146]ＰＩコントローラ３５０は、ＰＩコントローラ３５０の加算の限界を表すことのできるフィードバック加算下限４２２およびフィードバック加算上限４２４をそれぞれ、入力４８５および４８７としてさらに含んでもよい。

[00147]ＰＩコントローラ３５０は、入力４８８であってもよく、かつＰＩコントローラ３５０のリセット構成要素が作動または有効化されるときにＰＩ積分器がリセットする値を表すことのできる積分器リセット値４３０を含んでもよい。この値は通常、零であってもよいが、様々な他の値に設定されてもよい。ＰＩコントローラ３５０は、どちらもＯＲブロック４３７に接続された積分器リセット４３５およびＰＩリセット３２９を含んでもよく、したがって、いずれかのリセットが作動した場合、ＰＩコントローラ３５０のリセット入力４８９は有効化信号または作動信号を生成してもよい。ＰＩコントローラ３５０は、ＰＩコントローラへの入力４９１であってもよい積分器ホールド４４０を含んでもよい。

[00148]図５において、ＰＩコントローラ３５０は以下のように動作してもよい。事前に算出された入力誤差（Ｖ_ｅｒｒ）４８１に、乗算ブロック５１０において比例利得係数ｋ_ｐ４８２が乗算され、利得調整後入力誤差５４０が得られてもよい。これを調整後誤差出力または比例利得出力と呼ぶこともある。

[00149]さらに、Ｖ_ｅｒｒ４８１には乗算ブロック５１５においてＰＩコントローラ３５０の積分利得係数が乗算され、積分器５２５に入力５１８として供給されてもよい。積分器５２５を積分器モジュールまたは積分器ブロックと呼ぶこともある。

[00150]積分器入力５１８は積分器５２５によって処理されてもよい。たとえば、積分器入力５１８は、積分器５２５にホールドが設定されていない場合、記憶されている前の反復出力５４５に加えられてもよい。いくつかの積分器５２５では、まず電圧誤差Ｖ_ｅｒｒにｋ_ｉ係数を乗算して積分器入力５１８を得てもよい。この後、電圧誤差Ｖ_ｅｒｒとｋ_ｉ係数の積を前のステップの積分器の出力５４５に加えてもよい。次いで、この和を積分器上限および積分器下限と比較してもよい。

[00151]積分器入力５１８と記憶されている前の反復出力５４５との和が積分器上限入力４８６よりも大きい場合、積分器上限入力４８６を現在の出力５４５として積分器５２５から出力してもよい。積分器入力５１８と記憶されている前の反復出力５４５との和が積分器上限入力４８６よりも小さいが積分器下限４８４よりも大きい場合、積分器入力５１８と記憶されている前の反復出力５４５との和を現在の出力５４５として積分器５２５から出力してもよい。積分器入力５１８と記憶されている前の反復出力５４５との和が積分器下限４８４よりも小さい場合、積分器下限４８４を出力５４５として積分器５２５から出力してもよい。

[00152]積分器５２５は、積分器５２５に正のホールドを導入すべきであることを示す正のホールド信号を受け取ったとき、現在の積分器入力５１８が正である場合、記憶されている前の反復出力５４５を現在の出力５４５として出力してもよい。正のホールド信号は、たとえばハイ信号または１であってもよく、上限に達したときなど、さらなる正の積分が望まれない場合に導入されてもよい。

[00153]一般的なａｎｔｉ ｗｉｎｄ−ｕｐ ＰＩコントローラでは、負のホールドが同様に動作し、したがって、負のホールドに対するハイ信号が受け取られると、現在の積分器入力５１８が負である場合、さらなる負の積分は望ましくないことがあり、記憶されている前の反復出力５４５が現在の出力５４５として出力されてもよい。

[00154]積分器５２５からの積分器出力５４５は、限定出力、積分器モジュール出力、および／または積分利得調整後出力５４５を表してもよく、かつ／あるいはそのように呼ばれてもよい。

[00155]限定出力５４５および比例利得出力５４０は、加算ブロック５３０などによって合計されてもよい。加算ブロック５３０は、加算器、アダー、または加算モジュールと呼ばれてもよい。この結果は加算モジュール結果５５０であってもよい。

[00156]加算モジュール結果５５０は、和飽和モジュール５３５に入力されてもよい。和飽和モジュールは、和上限４８７および和下限４８５を入力として有してもよい。
[00157]加算モジュール結果５５０が和上限４８７よりも大きい場合、和上限４８７を出力として和飽和モジュール５８０から出力してもよい。さらに、前述のように、積分器５２５またはブロック５２０へ戻す正のホールド信号５７５としてハイ信号または１信号を出力してもよい。加算モジュール結果５５０が和上限４８７よりも小さいが和下限４８５よりも大きい場合、加算モジュール結果５５０を出力５８０として出力してもよい。加算モジュール結果５５０が和下限４８５よりも小さい場合、和下限を出力してもよい。ここで、通常、負のホールド信号が出力されるが、積分器５２５の負のホールドが無効化されているので、負のホールド信号５７０は打ち切られる。

[00158]ＰＩコントローラ３５０の積分下限４８４および和下限４８５は、いくつかの実施形態では、零に設定される。これは、ＰＩコントローラ３５０が負の結果を生成したときにシステムが零よりも小さい値を出力しないことが望ましいことがあるからである。

[00159]和上限４８７および積分上限４８６は、モータ１１７特徴電流Ｉ_ｃｈａｒの１０％から１５％の間、およそ１０％〜１５％、および／または約１０％〜１５％に設定されてもよい。たとえば、ＩＰＭモータの和上限４８７および／または積分上限４８６は、ＩＰＭモータの特徴電流の約１０％〜１５％に設定されてもよい。他の構成も考えられる。モータ１１７の特徴電流は次式のように特定されかつ／あるいは表されてもよい。

Ｉ_ｃｈａｒ＝λ_ｆ／Ｌ_ｄ
上式において、λ_ｆは逆起電力定数であり、Ｌ_ｄはｄ軸インダクタンスである。
[00160]しかし、図４および図５のＰＩコントローラ３５０は、ＰＩコントローラ３５０が積分器５２５に送られる負のホールドを無効化するという点で従来のａｎｔｉ ｗｉｎｄ−ｕｐ ＰＩコントローラと異なることがある。

[00161]従来のａｎｔｉ ｗｉｎｄ−ｕｐ ＰＩコントローラでは、端子電圧コマンドが電圧限界よりも小さいとき、比例項５４０は負になる。これによって、加算モジュール結果５５０は、和下限４８５よりも小さい場合がある、より小さい値になることがある。そのような状況において、和飽和モジュール５３５は、負のホールドに関してハイ値を出力してもよく、この値が積分器５２５に戻されてもよい。

[00162]しかし、ａｎｔｉ ｗｉｎｄ−ｕｐ ＰＩコントローラは、積分器出力５４５が依然として正である状況でも負の積分を保持することがある。しかし、積分器５２５の値が、たとえば零に設定されてもよい積分器下限４８４に達するまで積分器５２５を動作させ続けることが望ましいことがある。従来のａｎｔｉ ｗｉｎｄ−ｕｐ ＰＩコントローラでは、これは可能ではない。その理由は、積分器５２５がさらなる負の積分を実行するのを負のホールドが妨げるからである。

[00163]このため、図５のＰＩコントローラは、負のホールドを無効化し、一定のロー信号または零信号を積分器５２５に提供している。これによって、システムは、端子電圧コマンドが電圧限界を再び超えたときに零から積分することができ、好ましい積分結果を得ることができる。他のシステムでは、従来のＰＩコントローラのような別のＰＩコントローラを使用してもよい。

[00164]上述のように、図４および図５のＰＩコントローラ３５０の回路図を端子電圧フィードバックモジュール１０８の調整部分と一緒に使用して正確なｄ軸電流調整コマンドを生成することができる。

[00165]図６は、端子電圧フィードバックモジュール１０８のＰＩコントローラ３５０の複数の値および／または係数がモータ１１７の速度に基づいてどのように変化しかつ／あるいは調整されるかについての回路図を示す。

[00166]上述のモータ１１７の実際の電圧に関する数式は、様々に異なるモータ速度において、ｄ軸電流コマンド調整によって様々な量の電圧低減が可能になることを示している。したがって、図６の回路図は、端子電圧フィードバックモジュール１０８の様々なＰＩ利得を実現するのに有用であることがある。

[00167]特に、図６の回路図は、ｋ_ｐｄ、ｋ_ｐｑ、ｋ_ｉｄ、ｋ_ｉｑ、フィードバックｋ_ｐ値、フィードバックｋ_ｉ値、および／またはパルス幅変調周期選択値などの値を調整しかつ／あるいは制御するのに有用であることがある。たとえば、図示の回路は、端子電圧フィードバックモジュールにおいて使用されるフィードバックｋ_ｐ値およびフィードバックｋ_ｉ、電流調整コントローラ１１１などの様々に異なる制御モジュールにおいて使用されるｋ_ｐｄ、ｋ_ｐｑ、ｋ_ｉｄ、ｋ_ｉｑを調整する際に有用であることがある。制御される値がこれよりも多いかまたは少ない他の構成も考えられる。

[00168]図６は、これらの機能の各々に関するアレイを示す。たとえば、アレイ６２１は、ｄ軸電流調整ＰＩコントローラループの比例利得係数に関するアレイを指し、アレイ６２２は、ｄ軸電流調整ＰＩコントローラループの積分利得係数に関するアレイを指し、アレイ６２３は、ｑ軸電流調整ＰＩコントローラループの比例利得係数に関するアレイを指し、アレイ６２４は、ｑ軸電流調整ＰＩコントローラループの積分利得係数に関するアレイを指し、アレイ６２５は、フィードバック比例利得係数に関するアレイであり、アレイ６２６は、フィードバック積分利得係数に関するアレイであり、アレイ６２７は、ＰＷＭ周期またはＰＷＭスイッチング周波数に関するアレイである。各アレイ６２１〜６２７は、複数の段数のうちの１つに対応し得る値のリストまたはテーブルを有してもよい。アレイ６２１〜６２７は、電子データ処理システム１２０に記憶されてもよく、かつ／あるいは電子データ処理システム１２０によって処理されてもよい。たとえば、いくつかのシステムでは、アレイ６２１〜６２４は、電流調整コントローラ１１１に記憶されてもよく、かつ／あるいは電流調整コントローラ１１１によって処理されてもよく、アレイ６２５〜６２６は、端子電圧フィードバックモジュール１０８に記憶されてもよく、かつ／あるいは端子電圧フィードバックモジュール１０８によって処理されてもよく、ＰＷＭ周期アレイ６２７は、発電モジュール１１２に記憶されてもよく、かつ／あるいは発電モジュール１１２によって処理されてもよい。他の構成も考えられる。

[00169]図６の回路図は段数６１０を含む。段数はモータ１１７の速度に対応してもよい。段数は、たとえば測定速度に直接対応してもよく、かつ／あるいは速度に基づいて選択された値であってもよい。たとえば、毎分０〜１０００回転（ｒ．ｐ．ｍ）のすべてのモータ速度について回路図に段数＝１を入力してもよく、毎分１００１〜２０００回転（ｒ．ｐ．ｍ）のすべてのモータ速度について段数＝２を入力してもよく、他のモータ速度についても同様である。段数を選択する他の方法も考えられる。

[00170]入力段数６１０に基づいて、選択ブロック６３１〜６３７において、入力段数６１０に対応する各アレイ６２１〜６２７の値がそれぞれ６４１〜６４７で出力されてもよい。たとえば、アレイ６２１が段数０に対応する値２、段数１に対応する値４、段数２に対応する値８などを有する場合、段数が１である場合には、６４１での出力は４である。

[00171]様々な出力６４１〜６４６を組み合わせてもよい。たとえば、ｄ軸電流６４１の選択された比例利得係数をブロック６５１におけるｄ軸電流６４２の選択された積分利得係数と組み合わせてＰＩ ｄ軸値６６１を得てもよい。同様に、ｑ軸電流６４３の選択された比例利得係数をブロック６５３におけるｑ軸電流６４４の選択された積分利得係数と組み合わせてＰＩ ｑ軸値６６３を得てもよい。さらに、フィードバック比例利得係数６４５をブロック６５５における選択されたフィードバック積分利得係数６４６と組み合わせてＰＩフィードバック値６６５を得てもよい。この３つの値６６１、６６３、６６５を組み合わせてもよく、かつ／あるいはトルクコマンドがトルクコマンド生成モジュール１０５に供給されるときなどに、トルクコマンドＰＩコントローラ係数６７５として使用してもよい。

[00172]さらに、選択ブロック６３７から選択されたＰＷＭ周期またはＰＷＭスイッチング周波数をＰＷＭ周期またはＰＷＭスイッチング周波数６８０として出力してもよい。
[00173]したがって、上記のように、ＰＩコントローラの比例利得および／または積分利得を、モータの速度範囲に基づいて求めてもよく、かつ／あるいはルックアップテーブルまたはアレイから得てもよい。

[00174]少なくともこのようにして、モータ１１７の速度に基づいてＰＩコントローラ利得係数を算出し、調整し、選択し、かつ／あるいは変更してもよい。
[00175]図３〜図６に示す回路図によれば、端子電圧フィードバックモジュール１０８は、端子電圧コマンドｖ_ｔｅｒｍ ^＊が電圧限界Ｖ_{ｌｉｍｉｔ}を超えるのを防止することのできる調整コマンドを生成することが可能であってもよい。この調整コマンドは、調整電流コマンド、調整信号、調整係数、および／または調整データであってもよく、電流調整モジュール１０７に送られてもよい。端子電圧フィードバックモジュール１０８からの調整コマンドを電流調整モジュール１０７に送り、供給し、伝送し、かつ／あるいはその他の方法で伝達してもよい。

[00176]図７は、制御システムの端子電圧フィードバックモジュール１０８およびその他の構成要素を動作させる方法を示す。ブロック７０２において、端子電圧コマンドを監視してもよい。たとえば、端子電圧フィードバックモジュール１０８は、電流調整発電機１１１によって生成される電圧コマンド（ｖ_ｄ ^＊、ｖ_ｑ ^＊）を監視してもよい。

[00177]ブロック７０４において、供給電圧を検出してもよい。検出される供給電圧は、インバータスイッチング回路１８８、発電モジュール１１２、および／またはモータ１１７に動力供給するのに使用される供給電圧であってもよい。ブロック７０４は、供給電圧の電圧限界を算出することも含む。たとえば、電圧限界は、前述のように算出されてもよい。

[00178]ブロック７０６において、端子電圧コマンドを電圧限界と比較してもよい。この比較の結果によって、次にどのブロックを実行するかを決定してもよい。この比較は、たとえば端子電圧フィードバックモジュール１０８において行われてもよい。

[00179]端子電圧が電圧限界よりも大きい場合、この方法はブロック７１２に進み、比較に基づいて調整コマンドが生成される。調整コマンドは、前述のように様々な方法で生成されてもよく、端子電圧フィードバックモジュール１０８、電流調整モジュール１０７、またはその両方の組合せによって実行されてもよい。

[00180]この方法は、ブロック７１２からブロック７１４に進み、ルックアップテーブルからコマンド電流を受け取ってもよい。たとえば、加算器１１９によってｄｑ軸電流生成モジュール１０９からコマンド電流を受け取ってもよい。

[00181]ブロック７１６において、調整コマンドを電流コマンドに加えてもよい。たとえば、加算器は、電流コマンドと調整コマンドの両方を受け取り、前述のように、この２つを合計して調整後電流コマンドを得てもよい。

[00182]ブロック７１８において、得られた調整後電流コマンドを電流調整コントローラ１１１などの電流調整コントローラに伝送してもよい。このことは、前述のように行われてもよい。

[00183]ブロック７０６に戻り、端子電圧が電圧限界以下である場合、この方法はブロック７０８に進んでもよい。ブロック７０８において、ルックアップテーブルから電流コマンドを受け取ってもよい。このブロックは、前述のブロック７１４に類似している。

[00184]この方法は、ブロック７０８からブロック７１０に進んでもよく、前述の態様と同様または同一の態様で電流調整コントローラ１１１に電流コマンドを伝送してもよい。

[00185]図７の方法は、供給電圧を検出し電圧限界を算出する（ブロック７０４）前の端子電圧コマンドの監視（ブロック７０２）を示している。しかし、これらのブロックは逆の順序で実施されてもよく、あるいは同時に実施されてもよい。

[00186]ブロック７１４ならびにブロック７０８は、ブロック７０２、７０４、および７０６の後に実施されるように示されている。しかし、他のシステムおよび方法では、ブロック７０８および／または７１４は、ブロック７０３、７０４、および／または７０６が実施される前または間あるいは実施された後の任意の時点で実施されてもよい。

[00187]好ましい実施形態について説明したが、添付の特許請求の範囲に定義された本発明の範囲から逸脱せずに様々な修正を施せることが明らかになろう。

Claims (19)

1. モータ用の制御システムであって、
   供給電圧を３相電圧に変換してモータに動力供給するのに使用される端子電圧コマンドを生成するための電流調整コントローラと、
   前記端子電圧コマンドを制御するための端子電圧コマンドフィードバックモジュールであって、前記端子電圧コマンドフィードバックモジュールが、前記端子電圧コマンドを前記供給電圧の決められた電圧限界と比較し、前記比較に応じてｄ軸電流調整コマンドを生成し、前記ｄ軸電流調整コマンドが、前記端子電圧コマンドを前記決められた電圧限界よりも小さくするのに使用される、端子電圧コマンドフィードバックモジュールと、
   前記端子電圧コマンドフィードバックモジュールに結合された加算器であって、前記ｄ軸電流調整コマンドをルックアップテーブルから受けたｄ軸電流コマンドに加える加算器と
   を備えた制御システム。
2. 請求項１に記載の制御システムであって、前記決められた電圧限界は、検出された供給電圧に基づいてパルス幅変調サイクルごとに求められる、制御システム。
3. 請求項１に記載の制御システムであって、前記端子電圧コマンドフィードバックモジュールは、前記端子電圧コマンドが前記決められた電圧限界よりも大きいときに前記ｄ軸電流調整コマンドを生成する、制御システム。
4. 請求項１に記載の制御システムであって、前記電流調整コントローラに結合されたパルス幅変調生成モジュールをさらに備え、前記パルス幅変調生成モジュールは、前記端子電圧コマンドを受け、前記端子電圧コマンドに基づいて前記モータに動力供給ための３相電圧コマンドを生成する、制御システム。
5. 請求項４に記載の制御システムであって、前記供給電圧は、前記パルス幅変調生成モジュールに動力供給するのに使用されるｄｃバス電圧である、制御システム。
6. 請求項１に記載の制御システムであって、前記決められた電圧限界は、前記供給電圧の大きさを√３で除算し、その結果に百分率係数を乗算することによって算出される、制御システム。
7. 請求項６に記載の制御システムであって、前記百分率係数は約０．９５である、制御システム。
8. モータに使用される電圧フィードバック制御モジュール用のアンチワインドアップ比例積分コントローラであって、
   積分器入力、積分器上限入力、積分器下限入力、正のホールド入力、および負のホールド入力を含む積分器モジュールと、
   前記積分器モジュールに接続され、前記積分器モジュールの制限された出力と比例利得出力を合計して加算モジュール結果を得る加算モジュールと、
   前記加算モジュールに接続され、和上限および和下限を含み、前記加算モジュール結果が前記和上限よりも小さくかつ前記和下限よりも大きいときに前記加算モジュール結果を出力し、前記加算モジュール結果が前記和下限よりも小さいときに前記和下限を出力し、前記加算モジュール結果が前記和上限よりも大きいときに前記和上限を出力し、前記加算モジュール結果が前記和上限よりも大きいときに正のホールド信号を前記積分器モジュールの前記正のホールド入力に出力するように構成された和飽和モジュールであって、前記積分器下限入力が零に設定され、前記和下限が零に設定され、前記負のホールド入力が無効化された、和飽和モジュールと
   を備えたアンチワインドアップ比例積分コントローラ。
9. 請求項８に記載のアンチワインドアップ比例積分コントローラであって、前記モータの速度に基づいて前記比例積分コントローラの比例利得と積分利得が異なる、アンチワインドアップ比例積分コントローラ。
10. 請求項９に記載のアンチワインドアップ比例積分コントローラであって、前記積分器モジュールの前記制限された出力は、入力誤差と前記積分利得値との積の和を表し、前記和が前記積分器上限入力よりも小さくかつ前記積分器下限入力よりも大きいときに、前記和は前のステップの積分器の出力に加えられ、前記和が前記積分器上限入力よりも大きいときに、前記和は前記積分器上限入力に加えられ、前記和が前記積分器下限入力よりも小さいときに、前記和は前記積分器下限入力に加えられる、アンチワインドアップ比例積分コントローラ。
11. 請求項１０に記載のアンチワインドアップ比例積分コントローラであって、前記積分器上限入力および前記和上限は前記モータの特徴電流の約１０〜１５％に設定される、アンチワインドアップ比例積分コントローラ。
12. 請求項９に記載のアンチワインドアップ比例積分コントローラであって、前記比例利得出力は、入力誤差と前記比例利得値との積を表す、アンチワインドアップ比例積分コントローラ。
13. 請求項９に記載のアンチワインドアップ比例積分コントローラであって、前記比例利得および前記積分利得は、ルックアップテーブルから得られ、前記モータの速度範囲に基づいて求められる、アンチワインドアップ比例積分コントローラ。
14. モータを制御する方法であって、
    電流調整コントローラによって生成された端子電圧コマンドを監視するステップと、
    前記端子電圧コマンドを供給電圧の電圧限界と比較するステップと、
    前記比較に基づいて調整コマンドを生成するステップと、
    前記調整コマンドをルックアップテーブルから得られた電流コマンドに加えて調整後電流コマンドを作成するステップと、
    前記調整後電流コマンドを前記電流調整コントローラに伝送するステップと
    を含む方法。
15. 請求項１４に記載の方法であって、
    各パルス幅変調サイクル内の前記供給電圧を検出するステップと、
    検出された前記供給電圧に基づいて各パルス幅変調サイクル内の前記電圧限界を算出するステップと
    をさらに含む方法。
16. 請求項１４に記載の方法であって、前記調整後電流コマンドに基づいて前記端子電圧コマンドを生成するステップをさらに含む方法。
17. 請求項１４に記載の方法であって、前記端子電圧コマンドおよび前記電圧限界は、比例積分コントローラを用いて比較される、方法。
18. 請求項１７に記載の方法であって、前記比例積分コントローラは、積分器下限が零に設定され、和下限が零に設定され、負のホールド入力が無効化されるように修正される、方法。
19. 請求項１４に記載の方法であって、前記調整コマンドは、前記端子電圧コマンドが前記電圧限界よりも大きいときに生成される、方法。

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