JP2017536079A - 電磁アクチュエータを有している低温クーラーまたは他のシステムにおける逆起電力(emf)ポジション検出のための方法および装置 - Google Patents
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Abstract
Description
εt=εR+εL+εb (1)
=IR+jωLI+αv (2)
ここで、εRは抵抗性電圧を示し、εLは誘起電圧を示し、そして、εbはコイルにおける逆起電力電圧を示している。抵抗性電圧と誘起電圧は、コイルを通る電流に基づいている。逆起電力電圧は、ピストンの速度に比例しており、以下のように表すことができる。
εb=v×Bl (3)
ここで、vは速度を示し、Bはコイルの内側の磁束を示し、そして、lはコイルの長さを示している。
Claims (21)
- 電磁アクチュエータにおけるコンポーネントを、前記アクチュエータの1回以上のサイクルの最中に、前後に駆動するステップであり、前記アクチュエータはボイスコイルを有する、ステップと、
前記1回以上のサイクルのうち少なくとも1回のサイクルの最中に、前記ボイスコイルの逆起電力電圧を特定するステップと、
前記ボイスコイルの前記逆起電力電圧を使用して、前記コンポーネントのストロークが、実質的に中心に置かれているか否かを判断するステップと、
前記判断に基づいて、前記アクチュエータの1回以上の追加のサイクルの最中に、前記ボイスコイルに対する一つまたはそれ以上の駆動信号を調整するステップ、
を含む、方法。 - 前記コンポーネントのストロークが中心に置かれているか否かを判断するステップは、前記ボイスコイルの前記逆起電力電圧が実質的に最大であるか否かを判断するステップ、を含む、
請求項1に記載の方法。 - 前記ボイスコイルの前記逆起電力電圧が実質的に最大であるか否かを判断するステップは、
前記コンポーネントのストロークが中心に置かれている位置が異なる、前記アクチュエータの異なるサイクルの最中に、前記ボイスコイルの前記逆起電力電圧を特定するステップと、
前記異なるサイクルの最中に、最大の逆起電力電圧を特定するステップ、
を含む、請求項2に記載の方法。 - 前記ボイスコイルに対する一つまたはそれ以上の駆動信号を調整するステップは、
前記最大の逆起電力電圧を獲得するために、前記ボイスコイルに対する一つまたはそれ以上の駆動信号を調整するステップ、
を含む、請求項3に記載の方法。 - 前記コンポーネントのストロークが中心に置かれているか否かを判断するステップは、
前記逆起電力電圧の異なる極値間の時間を使用するステップ、
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記コンポーネントのストロークが中心に置かれているか否かを判断するステップは、
前記逆起電力電圧における第1の極値と前記逆起電力電圧における第2の極値との間の第1の時間を特定するステップと、
前記逆起電力電圧における前記第2の極値と前記逆起電力電圧における第3の極値との間の第2の時間を特定するステップと、
前記第1の時間と前記第2の時間が実質的に等しいか否かを判断するステップ、
を含む、請求項1に記載の方法。 - 前記ボイスコイルに対する一つまたはそれ以上の駆動信号を調整するステップは、
前記第1の時間が前記第2の時間より長い場合、前記コンポーネントのストロークのセンタリングを第1の方向において移動するように、前記ボイスコイルに対する一つまたはそれ以上の駆動信号を調整するステップと、
前記第2の時間が前記第1の時間より長い場合、前記コンポーネントのストロークのセンタリングを第2の方向において移動するように、前記ボイスコイルに対する一つまたはそれ以上の駆動信号を調整するステップ、
を含む、請求項6記載の方法。 - 前記方法は、さらに、
前記コンポーネントのストロークのセンタリングと所望の位置との間のオフセットの大きさを特定するために、前記第1の時間と前記第2の時間との間の差異を使用するステップ、
を含む、請求項7記載の方法。 - 前記電磁アクチュエータは、モータを含み、
前記コンポーネントは、ピストンを含む、
請求項1に記載の方法。 - 電磁アクチュエータのコンポーネントを、前記アクチュエータの1回以上のサイクルの最中に、前後に駆動するための一つまたはそれ以上の駆動信号を生成する、ように構成されているコントローラ、を含み、
前記コントローラは、
前記1回以上のサイクルのうち少なくとも1回のサイクルの最中に、前記アクチュエータにおけるボイスコイルの逆起電力電圧を特定し、
前記ボイスコイルの前記逆起電力電圧を使用して、前記コンポーネントのストロークが、実質的に中心に置かれているか否かを判断し、かつ、
前記判断に基づいて、前記アクチュエータの1回以上の追加のサイクルの最中に、前記一つまたはそれ以上の駆動信号を調整する、
ように構成されている、装置。 - 前記コントローラは、前記ボイスコイルの前記逆起電力電圧が実質的に最大であるか否かを判断する、ように構成されている、
請求項10に記載の装置。 - 前記コントローラは、
前記アクチュエータの異なるサイクルの最中に、前記ボイスコイルの前記逆起電力電圧を特定し、そこでは前記コンポーネントのストロークが中心に置かれている位置が異なり、かつ、
前記異なるサイクルの最中に、最大の逆起電力電圧を特定する、
ように構成されている、請求項11に記載の装置。 - 前記コントローラは、前記最大の逆起電力電圧を獲得するために、前記ボイスコイルに対する一つまたはそれ以上の駆動信号を調整する、ように構成されている、
請求項12に記載の装置。 - 前記コントローラは、前記逆起電力電圧の異なる極値間の時間を使用して、前記コンポーネントのストロークが中心に置かれているか否かを判断する、ように構成されている、
請求項10に記載の装置。 - 前記コントローラは、
前記逆起電力電圧における第1の極値と前記逆起電力電圧における第2の極値との間の第1の時間を特定し、
前記逆起電力電圧における前記第2の極値と前記逆起電力電圧における第3の極値との間の第2の時間を特定し、かつ、
前記第1の時間と前記第2の時間が実質的に等しいか否かを判断する、
ように構成されている、請求項10に記載の装置。 - 前記コントローラは、
前記第1の時間が前記第2の時間より長い場合、前記コンポーネントのストロークのセンタリングを第1の方向において移動するように、前記ボイスコイルに対する一つまたはそれ以上の駆動信号を調整し、かつ、
前記第2の時間が前記第1の時間より長い場合、前記コンポーネントのストロークのセンタリングを第2の方向において移動するように、前記ボイスコイルに対する一つまたはそれ以上の駆動信号を調整する、
ように構成されている、請求項15に記載の装置。 - 前記コントローラは、さらに、
前記コンポーネントのストロークのセンタリングと所望の位置との間のオフセットの大きさを特定するために、前記第1の時間と前記第2の時間との間の差異を使用する、
ように構成されている、請求項16に記載の装置。 - ボイスコイルを有する電磁アクチュエータと、
コントローラ、を含み、
前記コントローラは、
前記アクチュエータの1回以上のサイクルの最中に、前記アクチュエータのコンポーネントを前後に駆動するための一つまたはそれ以上の駆動信号を生成し、
前記1回以上のサイクルのうち少なくとも1回のサイクルの最中に、前記ボイスコイルの逆起電力電圧を特定し、
前記ボイスコイルの前記逆起電力電圧を使用して、前記コンポーネントのストロークが、実質的に中心に置かれているか否かを判断し、かつ、
前記判断に基づいて、前記アクチュエータの1回以上の追加のサイクルの最中に、前記一つまたはそれ以上の駆動信号を調整する、
ように構成されている、システム。 - 前記コントローラは、
前記アクチュエータの異なるサイクルの最中に、前記ボイスコイルの前記逆起電力電圧を特定し、そこでは前記コンポーネントのストロークが中心に置かれている位置が異なり、かつ、
前記異なるサイクルの最中に、最大の逆起電力電圧を特定し、かつ、
前記逆起電力電圧を実質的に最大化するように、前記ボイスコイルに対する一つまたはそれ以上の駆動信号を調整する、
ように構成されている、請求項18に記載のシステム。 - 前記コントローラは、
前記逆起電力電圧における第1の極値と前記逆起電力電圧における第2の極値との間の第1の時間を特定し、
前記逆起電力電圧における前記第2の極値と前記逆起電力電圧における第3の極値との間の第2の時間を特定し、かつ、
前記第1の時間と前記第2の時間が実質的に等しいか否かを判断する、
ように構成されている、請求項18に記載のシステム。 - 前記コントローラは、
前記第1の時間が前記第2の時間より長い場合、前記コンポーネントのストロークのセンタリングを第1の方向において移動するように、前記ボイスコイルに対する一つまたはそれ以上の駆動信号を調整し、かつ、
前記第2の時間が前記第1の時間より長い場合、前記コンポーネントのストロークのセンタリングを第2の方向において移動するように、前記ボイスコイルに対する一つまたはそれ以上の駆動信号を調整する、
ように構成されている、請求項20に記載のシステム。
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