JP2012503965A - 同期電動機の静止状態におけるロータ回転角度検出方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、磁気的に異方性のロータを有する同期電動機の角度位置を検出するための方法に関している。この方法は（ｍ）次の反復ステップと、さらなる（ｍ＋ｉ）次のピーク値の算出ステップと、（ｍ）次の反復ステップに追従する（ｎ）次の反復ステップを有しており、（ｎ）次の反復ステップでは、複数の角度方向が求められ、さらに、前記（ｎ＋１）次の角度方向と（ｎ＋２）次の角度方向の間に存在する（ｎ）次の角度方向が、角度位置情報として求められ、（ｎ）次の電圧パルスによって生成される電流パルスの（ｎ）次のピーク値を検出するために、同期電動機への（ｎ）次の電圧パルスの印加により時間的に変化する強度を有する（ｎ）次の磁界が形成されることを特徴としている。

Description

本発明は電気モータ、特に同期電動機のための回転角度検出機構に関している。

電気モータは多くの適用分野において用いられており、この場合は適用分野に応じて回転数自体だけでなく、ロータ位置も重要になってくる。特に電気機械のスイッチオンの際には、ロータの位置を検出することが必要である。なぜならロータ位置はステータ磁界に直接関係があり、発生するトルクの値とその極性に大きな影響を及ぼしているからである。特に、ロータとステータの間で実質的な回転数差（スリップ量）の設定されていない同期電動機の場合は、作動毎のロータ位置の正確な角度検出が重要である。とりわけ数度程度の僅かな角度のずれが、トルクに関する非常に大きな差を引き起こさせる。同期電動機では、相互にずらされた複数のステータ巻線によって、周りを取り巻く磁界が生成される。この場合ロータは固定的に定められる磁界方向を有している。基本的にこのロータの磁界は、永久磁石、励磁巻線、又はこれらの組み合わせによって形成される。

角度を検出するために、複数の別個のセンサ、例えば誘導センサ若しくは光学センサを利用することは周知である。さらにこの複数の別個のセンサの適用には、付加的な構造空間や付加的なコスト、専用のリード線路、付加的な製造ステップなどが必要となる。その上さらにこのような付加的な構成要素には基本的には次のようなリスク、すなわち、これらの付加的な構成要素が付加的なエラー源となり得るようなリスクが伴う。

それ故に、そのような付加的なセンサを必要とすることなく、巻線とロータを用いて電動機のロータ位置を検出することが公知である。

独国特許出願第１０ ２００６ ００４ １６６号明細書からは電子式交流整流子モータのロータ位置を検出するための方法が公知であり、ここでは異なるロータ方向に存在するロータの飽和限界がロータ位置の検出のために利用されている。このために所定の限界値までの上昇時間が検出され、その値からはロータ成分の飽和状態が検出できる。このロータ成分は、その方向に所属するステータ巻線によって生成される磁界から検出される。ステータの相電流の上昇からは、ロータの位置が検出される。なぜならロータは角度に依存した飽和を有しているからである。この方法は一方では面倒である。なぜなら角度位置がそれぞれの飽和を再現する種々異なる上昇時間の組み合わせに基づいているからであり、他方では、２つの異なるステータ巻線の角度ずれ、例えば６０°によって分解能が決定されるからである。そのためこの公知文献では、所定の角度区分に対する対応付けのみが実施されるが、正確な角度検出は行われていない。

オーストリア国特許出願ＡＴ ３９７７２７ Ｂ明細書からは、電圧パルスを用いてロータ角度を求める方法が公知である。ここでは、電流パルスとそれに応じて誘起された電圧によって生じたインダクタンスと、周面に沿ったインダクタンスの正弦波状の経過が対応付けられている。これは、求められたインダクタンス値とその導関数から実際の位置を正弦波状の経過の中で求めるためである。しかしながらこの手法は、実際の測定値と、受け入れる正弦波状のインダクタンス経過との対応付けのために複雑な補間処理を必要とするため、電圧パルスと電流パルスを正弦波状の信号経過に補間処理するための測定データ処理ユニットへの要求が必然的に高くなってしまう。さらに、インダクタンスが所定の角度、例えば＋／−９０°で僅かに変化するような箇所においては精度も損なわれる。

従って停止している電動機における絶対角度を検出するための前述したような手法においては、一方では、余分な付加的構成要素に伴って高いコストを生じさせる。このことは同時にその精度の低さに伴って外部からの磁界の影響に基づくエラー成分の増加も引き起こす。特に補間処理をベースとした角度検出では、複雑な計算に対する著しいコスト増加は避けられない。この場合の補間処理では、ごく僅かな測定エラーのもとでも実質的に誤った角度を導いてしまう。

それ故に本発明の課題は、電動機において、電気的な構成要素にかかるコストが少なくて、評価機構自体も容易に実現できるような、絶対角度位置の正確な検出のための機構を提供することである。

発明の開示
本発明によれば、付加的な構成要素なしで、非常に簡単な計算方式で、電気機械、特に同期電動機のための高精度な絶対角度検出が可能となる。この方法では、コストのかからない構成要素への置換えも可能である。なぜなら僅かな計算能力しか必要とせず、それだけで高い精度を達成することができるからである。さらに複数の測定に基づいて、外部からの障害的な磁界の影響が少なく、角度位置に関してほぼ任意の精度の分解能を達成できる。本発明によれば、測定手法の処理も測定パルスの形成と導入も、電気機械に接続されている既存の装置を用いることで十分実現することが可能である。これにより本発明は、静止状態におけるロータの角度位置の正確な検出を可能にさせ、それによって、短い測定周期の後の始動の際には既に最大トルクを達成することができるようになる。この方法は、少ないコストと僅かな構造空間しか必要とせず、外乱に対する耐性も非常に高い。本発明の有利な実施形態によれば、１８０°方式における曖昧性なしで、完全な３６０°の回転に対して一義的な角度位置の検出が可能になる。特にこの方法は手間のかかる補間処理や複雑な解釈は何も必要とせず、専ら簡単な比較過程と、基本的な計算処理のみである。特に本発明は、比較処理と角度平均値を形成する装置を用いて、例えばプロセッサで実行されるソフトウエアとしての実施が可能である。さらに本発明は、配線接続された回路を用いて比較器、加算器、値を二等分する装置などと共に有利な置換えが可能である。

本発明は、ステータ巻線の配向のみでなく、任意の角度位置におけるインダクタンスの所期の問合せによって設定される様々な角度方向におけるインダクタンスの検出に基づいている。この場合少なくとも２つのステータ巻線の適切な組合わせによって、任意の角度位置が求められる。本発明では、ロータとこれに作用するステータ巻線の組合わせにおける、方向性に係わるインダクタンスの検出を目指している。この場合ロータは回転方向において異方性である。別の言葉で言い換えれば、ロータは、第１の軸線に沿って第１の磁界特性を有しており、この特性は、第１の軸線とは別の第２の軸線に沿った磁界特性と異なったものである（これらの２つの軸線は、ロータの回転軸線に対して直角方向に延在し、それと交差している）。これらの軸線は、例えばｄ軸線、ｑ軸線であってもよい。但し、本発明はこのような二極性のロータに限定されるものではない。それどころか本発明は、任意の数の磁極対を有し得る。ロータの求められる特性は、ロータコア材料内部において印加された外部磁界（ステータによって生成された）によって引き起こされるインダクタンスや磁束である。基本的に（ステータによる）外部磁界は、所定の角度方向で、すなわち、ステータ巻線に対する所定の電圧パルスによって印加され、その結果として（それに遅れて）生じる電流が検出される。この値は以下の式、
ｕ（ｔ）＝Ｌ*（ｄｉ／ｄｔ）
に従って得られる。これらの２つの特性量の比ないし特性は、インダクタンスに相当する。このインダクタンスもそれらの方向におけるロータ（材料）の透磁率ないし磁化率に依存している。角度に依存するロータの有効な透磁率は、ロータの材料、特に透磁率の異なる様々な材料の組合わせと、ロータの回転非対称なオースフォーミング加工によって生じる。

さらに該当する角度方向において占められる飽和も関与している。この場合、透磁率は、飽和の増加に伴って減少する。換言すれば、付加的な磁界は、材料が既に強い磁気的バイアス下に置かれている場合には材料内の磁束において僅かな増加しかもたらさない。そのようなバイアスは例えばロータの励磁コイル（または永久磁石あるいはそれらの組合わせ）によって設けることが可能である。その場合外部からの付加的な磁界成分は、ステータによって設定され、これは、配向に依存して前記のようなバイアスに加算されるか若しくはそこから減じられる。外部から印加される磁界が材料内の磁束を低減させるならば、外部磁界がロータ磁界（これはバイアスに関係する）に加算されるときに、対向方向の場合よりも高いインダクタンスが生じる。それにより、２つの対向方向におけるロータによる磁化パルスの送信によって、ロータの半空間配向（若しくは任意の数の磁極対における１つの磁極対の一般的な南北方向における配向）が正確に検出可能となる。

本発明によれば、複数の磁化パルスがロータによって異なる角度方向で送出され、（静止状態の）ロータは磁化される。パルス形態（の信号）によってステータ内では誘起電圧が生成され、この誘起電圧からは、有効な相対的透磁率か又は別の磁気的異方性の特性量が検出できる。検出された電圧は相互に比較され、最小ないし二番目に小さい電圧か又は最大ないし二番目に大きい電圧と、対応する２つの角度が求められる。ロータの構成に応じて（永久磁石による励磁方式か又は励磁巻線による励磁方式かなど）、全ての極小値の最小値の角度がｄ軸線の配向に相応するか（永久磁石方式の電気機械）、又は全ての極大値の最大値が電気機械のｄ軸線の配向に相応する（励磁巻線を備えた電気機械）。簡単な比較動作は、複数の角度方向の２つの最大若しくは最小値（広義に解釈すれば極値）で行われる。この場合本発明によれば、２つの角度方向によって定められる角度間隔の範囲内でインダクタンス変化の測定が実施される。換言すれば、最も強い極値間（最小値または最大値）と、二番目に強い極値間（二番目に小さな極小値または二番目に大きな極大値）にある（介在）角度が設けられ、ロータによって、磁界パルスが生成される。このパルスは当該の角度方向に延在する。そこに発生した値も既に存在する値（か又は当該値と一緒に検出された値）と比較され、目下存在している２つの極値の間で狭い角度間隔が生じる。

この角度間隔もここにおいて、２つの異なる角度間隔の違いを区別できるようにするために再び分割される。そこではそれぞれ２つの最も強い極値によって限定される角度間隔の分割が選択される。１つの角度間隔は、２つの角度間隔端部間で、さらなる角度が例えば算術的手段として予定されるように分割される。生じ得る２つの角度間隔の分割部分（左方半部と右方半部）が相互に比較され、例えば総和若しくは２つの角度の電圧絶対値の組合わせが尺度として用いられてもよい。これは角度間隔分割部分の２つの限界に相応する。基本的には、１つの角度間隔または角度区分が少なくとも２つの分割部分に分割される。測定又は比較は、比較的広い若しくは狭い２つの角度区分を検出するために、２つの半部に対して繰返される。有利な実施例によれば、相応する角度区分の２つの限界角度の間に存在する角度に沿って１つの測定だけが実施され、比較のために、先行する測定の２つの限界角度の測定結果が用いられる。代替的に、限界角度によって定められる角度区分の分割の後で、２つの限界角度においても測定が繰返され、それによって、測定が２つの限界角度において、及び介在角度に沿って同じ過程で実施され、有利には直接相前後して、若しくは所定の時間間隔の範囲内で実施される。

測定は、ステータ巻線内へ唯一の電圧パルスが送出されるように実施される。それにより、電圧パルスがステータ巻線内に電流の流れを生ぜしめ、この流れは、所定の方向に沿った磁界を引き起こす。角度を正確に特定するために、個々の特定のステータ巻線が駆動制御されるか、あるいは２つの異なるステータ巻線間に存在する角度を達成するために、この２つの巻線（若しくは複数の巻線）が次のような電圧パルスを印加される。すなわち、組合わせによって所望の角度に相応する１つの磁界方向につながるようなパルスを印加される。有利にはこの電圧パルスの面は、時間線図において、電圧パルスの経過形態と電圧パルスの絶対値が全ての測定に対して同じである。複数の巻線に分割される電圧パルスのケースにおいては、有利には加算すべき磁界が、絶対値と経過と時間経過の面に関して、個々の巻線から放射される磁界に相応するような介在角度が達成される。換言すれば、電圧パルスが複数のステータ巻線に分割される。しかしながらこれらの巻線は結果として個々の巻線と同じ磁界パルスを生成する。基本的には個々の電圧パルスの代わりに、予め定められた電圧パルスのシーケンス、例えば（広幅な）矩形パルスで変調された正弦波信号が用いられてもよい。それにより正弦波信号が、矩形波信号に相応する所定の期間の間送出される。それに対応する電流信号は、ロータ巻線による測定の後でピックアップされるか、又は基本的に励磁巻線によってタップされてもよい。なぜなら励磁巻線とステータ巻線の間の接続は、磁気的結合と共に異方性の有効透磁率を再現するからである。しかしながら有利には電圧パルスは複数のステータ巻線ないしは１つのステータ巻線に送出され、その際には複数のステータ巻線若しくは１つのステータ巻線において生じる電流経過も検出される。

有利には、電流パルスのピーク値のみ、すなわち信号経過の最大値が検出される。この最大値はピーク値としてメモリに記憶されるか、計算ユニットに入力される。励磁方式（永久磁石型か励磁コイル型か）に応じてこれらのピーク値のなかからそれぞれ２つの極小値若しくは極大値が求められ、生じ得る角度区分ないしは角度間隔が、それらの間に存在する角度方向によって新たに分割される。ここではこの介在角度に沿ってさらなる測定が実施される。

本発明は、反復される過程に基づいており、この場合検出すべき角度が、１つの角度区分の反復ピッチによって近似される。その場合２つの角度区分の間でどれが２つの最大若しくは最小のピーク値（すなわち極値）を有しているかが選択される。第１の反復ステップにおいては、一般に、（ｍ）次の反復ステップと、所属する（ｍ）次のピーク値が検出される。この（ｍ）次の反復ステップでは、１つ又は２つのさらなるピーク値が、先行する測定結果の格納されているメモリからの読出しによって、あるいは１つ又は２つのさらなる角度方向に沿った測定によって行われる。相応する２つのさらなる角度方向での測定が何も実施されなかったかあるいは測定結果が古すぎる場合には、２つのさらなるピーク値が２つのさらなる角度方向で測定される。測定結果が古すぎる場合を確定するために、１つのピーク値が、測定結果の新しさを表わす１つのタイムスタンプあるいは一連のタイムスタンプと共に格納される。特に有利な実施形態によれば、各反復ステップ毎に３つの測定が実施され、その場合使用された測定結果はそれに続く反復ステップにおいては何も格納されない。

最初の若しくは（ｍ）次の反復ステップ内では（ｍ）次のピーク値が実際に検出され、その場合には１つ又は２つのさらなるピーク値も試みられる（測定によって若しくはメモリの呼出しによって）。この場合さらなるピーク値は、（ｍ＋ｉ）次のピーク値とも称される。所属する角度方向は、（ｍ＋ｉ）次の角度方向とも称される。１つの反復ステップ内で全ての角度方向は区別される。有利には実施形態によれば、（ｍ）次の角度方向は、（ｍ＋ｉ）次の角度方向の間に存在する。それにより（ｍ）次の角度方向は反復される近似ステップに相応する。

（ｍ）次の反復ステップにおいて３つのピーク値が３つの角度方向で存在した後では、それに続く（ｎ）次の反復ステップの開始時点においてまずピーク値グループを形成している先行ステップに所属する測定結果が比較され、当該ピーク値グループの２つの最大ピーク値若しくは２つの最小ピーク値が次に検査すべき角度区分を求めるために用いられる。ピーク値グループの２つの最大ないし最小ピーク値は、（ｎ＋１）次の角度方向と（ｎ＋２）次の角度方向のピーク値として表わされ、次の検査すべき角度区分（これも再び分割される）に対する基準位置を形成する。それに続く、２つのさらなる角度下位区分につながる分割の代わりに、２つの最大ないし最小ピーク値の間に存在する（ｎ）次の角度方向が最終結果として、つまり検出された角度位置として送出される。これらの区分がまだ広すぎてかつ高い精度も要求される場合には、測定が（ｎ）次の角度方向で実施される。（ｎ）次のピーク値は先行する反復ステップの最大ピーク値、すなわち、より大きな２つの（ｎ＋ｉ）次のピーク値と比較される。（ｎ）次のピーク値とより大きな２つの（ｎ＋ｉ）次のピーク値は次の検査すべき角度区分に対する基準位置を形成する。

符号（ｍ）は先行する反復ステップを時系列の流れで表わす単位として用いられており、この場合符号（ｎ）は、（ｍ）次の反復ステップに基づいた選択の結果としての単位を表わし、（ｎ）次の反復ステップの開始時点で比較され選択されたものである。各選択ステップの間は、複数の磁界／角度方向／ピーク値が、確定／呼出し／測定され、この場合符号（ｍ）又は符号（ｎ）は、新たに検出される１つの磁界／方向／値を表わすのにも用いられる。その際付加的な符号"＋ｉ"ないし"＋１"あるいは"＋２"等は、さらなるピーク値ないし角度方向を表わしているが、これらは既に先行するステップにおいて測定されたものである。そのため再度測定されるステップか又は先行するステップから取り出すことが可能である。これにより、介在角度に相応する新たな測定値も符号（ｍ）か又は符号（ｎ）で表わされる。すなわち付加的な符号"＋１"や"＋ｎ"なしで表わされる。

有利には、当該方法の開始時点でスタート反復ステップが行われ、そこではまずロータが例えば制動作用によって静止状態におかれる。このロータは有利には、この方法全体の期間の間、静止状態に維持される。

開始時点では、３つのスタート磁界が異なるスタート角度方向において生成され、所属のスタートピーク値が検出される。既に前述したようにスタートピーク値は、予め定められたスタート電圧パルスによって生成されたスタート電流パルスの最大値に相応する。それにより全ての角度方向において測定は、反復ステップ若しくはスタート反復ステップに対する属性に依存することなく、全て同じ方式で実施される。スタート反復ステップの間は有利にはそのつどの角度が角度全体に亘って同じように分割される。この場合の角度全体は（３６０°／ｐ）に相応し、前記ｐはロータの磁極の数である。例えばロータが１つのＳ極とそれに所属する１つのＮ極しか持たない場合には、前記ｐは２となる。１８０°方式の曖昧性に基づいて、磁極対を有する電気機械における全周（＝３６０°）の半分のみがカバーされる。ここでもモータの励磁方式に応じて複数の最大ないし最小ピーク値が検出され、永久磁石によって励磁される電気モータでは、複数の最小ピーク値ないしは１つの最小ピーク値が用いられ、励磁コイルによって励磁される電気モータでは２つの最大ピーク値が用いられる。しかしながらそのような対応付けは必ずしも必要ではなく、それどころか本発明では、１８０°のずれを考慮する場合には、これらの対応付けが逆であってもよい。

（スタート反復ステップまでの）各反復ステップにおいては、２つの角度方向が求められ（これらの角度方向は最大ないし最小ピーク値に相当している）、生じ得る角度区分ないし角度間隔が２つの部分に分割される。２つの角度分割は、２つとも同じ大きさの角度間隔に相応し、例えば２つの角度方向の算術的な組合わせのケースでは、介在角度が検出される。しかしながら基本的に所定の角度間隔に分割される介在角度は、必ずしも中央に存在する必要はなく、角度方向に対応するピーク値に依存して重み付けが可能である。例えば２つの最大ピーク値が求められ、これらの２つのピーク値が異なるのであれば、次の角度方向は（これは複数の角度間隔に分割される）、ピーク値が異なれば異なるほど、最大ピーク値を有する角度方向により近くなる。重み付けと組合わせは、例えば所属のピーク値を表わす値と、所属の角度配向ないし角度方向との乗算によって行ってもよいし、最大（ないし最小）ピーク値に相応する重み付けされた角度方向の加算によって行ってもよいし、場合によっては生じ得る角度方向の正規化によって行ってもよい。最大ピーク値が求められるのであれば、２つの最大角度方向の２つのピーク値の算術的な中間ないし平均を上回る所属の角度方向のピーク値が多ければ多いほど重み付け係数は大きくなる。ここでは重み付け係数と、電圧パルス手段を介した電圧パルスのプラスとの間の正比例関係若しくは線形的依存性が利用されている。２つの最小ピーク値が求められるのであれば、角度方向の重み付け係数は、２つのピーク値の中間ないし平均を下回る回転方向のピーク値が多ければ多いほど、角度方向の重み付け係数は大きくなる。ここでもまたピーク値から重み付け係数を求めるために、比例特性（用いられる係数−ｃ、ｃ一定、及びプラス）や線形的な依存性（下降性の）が利用され得る。

反復ステップ毎に１つだけの新たな角度方向の測定に代わって、基本的には反復ステップ毎に複数の角度方向を、ロータ巻線への電圧パルスの送出によって測定してもよい。特に角度方向毎に１つだけの電圧パルスが用いられ、その電流応答値が用いられる。しかしながら代替的に角度方向毎に実際の角度方向から＋４５°ないし−４５°離れている、２つの磁界が生成されてもよい。その場合には、測定係数としてそのつどの電圧パルスの最大値ではなく、電圧パルスのそのつどの極大値がピーク値として用いられてもよい。それらの差分は、角度区分半部を選択する決定のための基準として用いられる。それ以外はこの方法は前述してきた方法と同じであり、その場合前述の方法では、複数のピーク値、すなわちそのつどの電圧パルスの極大値が測定基準として用いられ、その箇所では代替的実施形態において、検出すべき角度方向から＋／−４５°だけずれた角度方向にて生じた２つのピーク値の差分が現われる。それ故ここでは適正な角度区分半部を選択するために、２つの最大ピーク値ないしは２つの最小ピーク値を求める代わりに、代替的実施形態によれば、２つの角度方向が選択され、それぞれ所属の＋／−４５°ピーク値の差分が大であるか（励磁巻線を備えたモータの場合）、それらの差分が２つの最小差分に相応する（永久磁石で励磁されるモータの場合）。

さらに電流パルスのピーク値の代わりにそれらの最大の時間導関数がピーク値として用いられてもよい。しかしながら４５°の間隔に代えて、任意の間隔が本来検出すべき角度方向に対して用いられてもよい。その場合は角度差がその絶対値において等しい。その際有利には本来の検出すべき角度方向と、測定が実施される角度方向との間の角度差は、角度全体の１／４、すなわち（３６０°／ｐ）の１／４に相応する。この場合ｐはロータの磁極の数である。ロータはそれ故に１つのＮ極と１つのＳ極を有し（ｐ＝２）、それに伴って本来検出すべき角度方向に対して＋／−４５°の角度差が生じている。

検出すべき角度方向に沿うことに代えて、検出すべき角度方向から均等に離間された２つの角度方向へ二重のパルスを送出する当該代替的実施形態に対する基準によれば、次のような事実が形成される。すなわち、検出すべき角度方向の、絶対最小値ないし絶対最大値からの間隔が少なければ少ないほど、角度ｄＬ／ｄφに伴ってインダクタンスの変化も小さくなる。最悪なケースでは、ｄＬ／ｄφ＝０となる。そのためこのような２つの角度区分半部の間で決断を下すための基準は実質的な精度不足によって定められてしまう。そのため、検出すべきポイントが最小値ないしは最大値（これらはモータの励磁方式に依存する）から極僅かしか離れていない角度方向に相当するような場合には、当該方法の感度は、この検出すべきポイント近傍において非常に低下してしまう。また角度差が大きかったとしてもそのようなポイントにおいては電流上昇の僅かな差にしか結び付かない。

インダクタンスＬ（φ）は、容積構造の小さな電気機械においては検出すべき極値、すなわちピーク値の絶対最小値ないし絶対最大値に相応する角度方向に対して対称的である。検出すべき角度方向から離間された方向へ角度方向毎に二重のパルスを送出する代替的変化例によれば、例えば２つの角度方向φ１及びφ２（これらはそれぞれ検出すべき角度方向を表わす）が以下で説明するように検出され、互いに比較される。唯１つのパルスが送出される実施形態を当該二重パルスの変化例と組合わせることも可能である（例えば１つ１つの検出プロセス内で）。この変化例では各測定ステップ毎の最大精度を達成するために、ピーク値の目下（ないしは先行）の極値の角度方向に従って選択がなされる。検出すべき角度方向のそれぞれに唯一つのパルスが送出され、相応の電流上昇ないしはそのピーク値が比較される実施形態に代えて、二重パルスによる変化例では、電圧パルスが次の角度φ１＋４５°，φ１−４５°，φ２＋４５°，φ２−４５°のもとでステータ巻線から送出される（これらは２つの二重パルスに相当する）。φ１及びφ２が、検出された（絶対）極値点の近傍にあるのならば、その場合には電圧パルスが最大勾配ｄＬ／ｄφを伴った方向に送出される。そのためその角度方向が本来検出すべき角度方向からずれていることによって、測定はいわゆる"死点"から最大勾配を伴う点と、最大差分を伴う点まで移動する。検出された極値点に対するインダクタンスＬ（φ）の対称性に基づいて言えることは、前記角度φが、検出された極値点に近ければ近いほど、φ＋４５°における電流上昇量ないしピーク値と、φ−４５°における電流上昇量ないしピーク値との間の差分も小さくなることである。前記φが極値点にあるならば、２つの電流上昇量は同じになり、それらの差分は０となる。この方法の詳細は以下の明細書で図４に基づいて説明する。この変化例ではそれ故角度φが試みられている。そこではφ＋４５°とφ−４５°の間の電流上昇分の差ないしピーク値の差は最小となる。それに伴って二重パルスにおける２つの測定点の間の差分が比較される。この場合の差分は、基本的にピーク値の箇所において角度方向に対する尺度として出現し得る。そのため、先行する反復ステップにおいて既に検出された角度区分に応じて、ピーク値を目指す方法を用いるか、二重パルスに基づく変化例を用いるかが選択肢として提供可能となる。本発明によれば、測定過程の範囲内で、（先行する）選択された角度区分に従って、検出すべき角度方向に沿ったピーク値を基準として用いることも可能であるし、検出すべき角度方向から均等に離間された２つの測定方向に沿って２つの測定を行うことも可能である。後者の場合、２つの測定値の差分が、実際に検出すべき角度方向に対する識別基準として用いられる。

本発明は特に電気自動車やハイブリッド車両の駆動用電気モータ、例えば永久磁石方式のロータを備えるか励磁コイルを用いて励磁されるロータを備えた同期電動機に適している。しかしながら基本的に本発明はその他の適用領域にも適している。例えば、静止状態から直ぐに最大トルクで始動されるか、又は予め定められた回転数経過に従って（この場合はモータの静止状態の間の正確な絶対角度位置の検出が必要となる）始動されるような同期電動機が望まれている領域である。

電圧パルスは任意の経過に従って送出可能である。有利には、接続されているステータ巻線の選択若しくはグループ分けに依存することなく（つまりその方向に依存することなく）同じ絶対値を有するような電圧経過の形態で実施される。さらに検出された所属の電流パルスは、入力された電圧パルス対して規格化可能である。電流は、リード線路に接続されたホールセンサか又は分路抵抗を用いて検出することができる。さらにロータに対する電圧パルスの作用は、ロータの励磁巻線における電圧検出若しくは電流検出によって測定することができる。

１８０°方式の曖昧性を解消するために、有利には、絶対的配向方式でのステップが実施され、その際には、１８０°異なっている角度方向に沿って測定が実施されるか、又は２以上の磁極を備えたロータが、３６０°／ｐ（このｐはロータの磁極の数である）の数倍に相当する方向で測定される。この場合配向磁界によって生成された電流パルスの配向ピーク値が検出され、さらに最小ないし最大配向ピーク値と、２つの若しくは全ての配向ピーク値の所属の角度方向が検出される。所属の角度方向は、ｐ個の角度区分における周面全体の分割によって生じた絶対配向角度区分内に存在している。Ｎ極とＳ極を備えたロータでは、１８０°ずらされた２つの異なる角度方向の間での比較によって、あるいはそれらのピーク値の比較によって、ロータの配向されている半球部分、すなわち１８０°に亘る周面の範囲が識別され得る。励磁巻線を備えたロータでは、２つのピーク値の最大値がＮ極によって示される半球部分に相応し得る。絶対配向のステップ期間中は、有利にはロータが励磁される。このことは励磁コイルを用いて励磁されるモータのケースでは、励磁巻線への通電によって行われる。

本発明は、２つの角度方向によって区切られている角度区分に分割する本発明による方法又は装置によって実施される。この場合この装置は、そのような１つの角度方向ともう１つの角度方向に沿ってピーク値若しくは二重パルスが用いられる場合には差分が求められ、それらが比較され、この比較によって複数の値から２つの最大値ないし最小値が求められ、２つの最大ピーク値ないし最小ピーク値の２つの角度方向の間にある１つの角度方向が求められる。２つの角度方向の間にある角度方向を求めるために、この装置は平均化装置を有している。この平均化装置は場合によって重み付け装置と接続されていてもよい。この重み付け装置は、角度データを所属のピーク値で又は（所定の定数−ピーク値）で重み付けする。この装置はさらに電流パルスを比較する比較装置、有利には電流パルスの最大値ないしピーク値を比較する比較装置を含んでいる。さらにこの装置は、有利には電圧パルスをステータ巻線に送出するための駆動制御装置を含んでいる。さらにこの装置はメモリを含んでおり、このメモリは２つの最大ピーク値ないし最小ピーク値（若しくは二重パルス変化例の場合は差分値）を所属の角度方向データと共に記憶するか、又は最大ピーク値の角度方向のみを記憶する。二重パルス変化例を実現するために、この装置は有利には本来の検出すべき角度方向から２つの離間した角度方向を出力するために加算装置を含んでおり、この加算装置は、絶対値は同じだが極性が異なっている２つの値を、本来検出すべき角度方向に加算するものである。さらに、二重パルス変化例を実施するための装置は有利には減算器を含んでおり、この減算器は２つのピーク値の間の差分を算出し、自身に接続されている比較器に評価のために転送する。

さらにこの装置は有利には、検出すべき角度方向の一次近似であるスタート角度を有するスタート装置を含んでいる。このスタート装置は、低い精度の角度方向を送出する粗センサ又は角度方向ソースと接続される。

本発明によれば、角度依存性のインダクタンスが電圧パルスの印加とその結果生じた電流パルスの評価によって検出される。代替的に電流パルスが印加され、その結果生じた電圧パルスが、角度依存性のインダクタンスの検出のために評価されてもよい。印加された電流／電圧パルスは有利には、受け入れる個々のパルスのために、予め定められた経過を有している。但しそのような１つのパルスの代わりに、予め定められたパルスシーケンスを印加することも可能である。

本発明による方法の初期化を説明するための角度方向を表した図 所属の電圧経過及び電流経過を示した図 本発明による、反復される角度検出の種々の角度方向を表わした図 本発明による、反復される角度検出の種々の角度方向を表わした図 本発明による、反復される角度検出の種々の角度方向を表わした図 本発明による反復的角度検出手法による角度検出を座標系表示で表わした図 本発明による二重パルスの実施形態による角度検出を座標系表示で表わした図

実施例の説明
本発明の実施例は図面に示されており、さらに以下の明細書で詳細に説明される。

図１ａには本発明による方法の初期化が円形線図に基づいて示されている。この線図は、Ｎ極とＳ極を備えたロータに基づいている。符号ｄで表わされるｄ軸線に沿ってメイン磁化方向と、励磁パルスによって生成される磁界の磁束線が延在している。それに対して直角方向にｑ軸線が延在しており、これは前述の長手軸線ｄに対して直角な方向で横切る横断軸線に相応している。この場合ｑ軸線は励磁された磁界の磁束線に対して直角方向に延在している。最初は実際のサンプリング手法に従って互いにそれぞれ６０°宛ずらされた３つの角度方向が走査される。すなわちこの場合符号φ１、φ２、φ３の付された方向にそれぞれ１つの電圧パルスが送出される。換言すれば、３つの異なる電圧パルスがステータに送出され、これによってステータは３つの異なる磁界を前記φ１，φ２，φ３の方向で生成する。ここでは所属の電流経過が検出される。

図１ｂには、第１の時点でロータに送出された電圧パルスが符号Ｕ（φ１）で示されており、ロータに送出された第２の電圧パルスは符号Ｕ（φ２）で示されており、さらに前記最初の２つの電圧パルスの後にロータに送出された電圧パルスは符号Ｕ（φ３）で表わされている。有利には常に１つの電圧パルスがステータには送出されている。この場合有利には２つの電圧パルスの間には最小持続時間が存在する。異なる角度方向に所属する電圧パルスは、有利には重畳されるのではなく、最小時間間隔分だけ相互に離間されている。電圧パルスによって生成された電流は波線で示されている。ここでは電流が電圧の経過からずれて上昇し、さらに電圧の下降エッジの後で下降している様子が識別できる。電流と電圧の間の位相ずれによって当該方向でのそのつどのインダクタンスが推定可能である。ここでは電流経過の最大値が絶対値として検出される。すなわちＩ（φ１）の絶対値，Ｉ（φ２）の絶対値，Ｉ（φ３）の絶対値である。生成された電流パルスの最大ピーク値はφ１方向にあり、次に小さなのはφ２方向にあり、最小電流値はφ３方向にある。本発明によれば、複数のピーク値が相互に比較され、２つの最大ピーク値ないしはそれらの角度方向が次の反復ステップに引き継がれる。図１ｂに示されている線図から推論できることは、ロータの実際の角度方向がφ２方向のもとではなくφ１方向の近傍に存在することである（φ２方向のピーク値はφ１方向のピーク値よりも小さい）。この場合φ３方向では最小ピーク値が検出された。この結果からは推論できることは、当該φ３方向は、実際の検出すべき角度方向から最も遠く離れているということである。さらに推論できることは、全てのピーク値の絶対最大値が、φ１方向とφ２方向の間に存在するということである。図１ａと図１ｂに示されている手法は、まだ１８０°方式の曖昧性を含んでいるが、しかしながらこれは初期化方法の前後に若しくは反復方法の後で解決可能である。さらに図１ａと図１ｂに示されている初期化方法は、１８０°方式の曖昧性を解決する手段と組合わせて用いることも可能である。この解決手段では、φ１方向に対向する方向にある第４の角度方向が検出される。それにより、１８０°の半球空間が完全にカバーでき、例えばφ１の角度方向と、φ１に対向する角度方向の比較によってロータのＮＳ配向を求めることができる。これにより、本発明では、φ１方向が二重に利用され、一方では初期化のために（すなわちロータの基準配向を求める）、そしてもう一方では、１８０°方式の曖昧性を解決するために利用される。後者のケースではφ１方向の測定と１８０°−φ１方向の測定が実施されている。

図２ａ〜図２ｃには本発明による角度検出方法の経過が示されている。ここでは符号ｑとｄがロータのメイン軸線を表している。まず２つの角度方向１０と１２が設けられる。図２ａに示されている角度線図は図１ａに示されている角度線図に対応している。そのため図２ａで示されているステップは、初期化ステップに追従するステップに相当する。角度方向１０と１２はそれぞれ図１ａのφ１方向とφ２方向に相当する。この図２ｂからは、なぜ図１に示されている初期化ステップから角度方向φ１とφ２が引き継がれているかが明らかとなる。φ１及びφ２方向のピーク値は測定された全てのピーク値のうちの２つの最大値であった。図１ａでは、ロータのメイン軸線の検出すべき角度方向が符号ｄで表され、これは角度方向φ１の近傍に存在していた。その理由からφ１方向のもとでは最大ピーク値Ｉ（φ１）が生じていた。図２ａでは、角度方向１０（＝図１ａのφ１）と角度方向１２（＝図２のφ２）の間にある角度方向が選択されることが示されている。特にこのケースでは平均化によって選択がなされている。この新たな角度方向１４は、角度方向１０と１２の例えば算術的な平均化によって得られた介在角度方向に相当する。

図２ｂには、その後に続く反復ステップが示されており、それに応じて先行のステップからは２つの最大ピーク値の２つの角度方向１４と１０が引き継がれている。このステップは、少なくとも２つのピーク値が用いられるステップに相当している。角度方向１６に沿った測定は、反復ステップをさらにより完全なものに仕上げるために用いられている。従って角度方向１４と１６の間、ないしは角度方向１６と１０の間にある２つの角度区分（セクタ）の比較が可能である。その後に続く反復ステップの開始として２つの角度方向の算出が行われ、そこでは、２つの最大ピーク値がピーク値グループから選択される。このピーク値グループには、角度方向１０，１６，１４のピーク値が含まれている。

それに続いて図２ｃでは、まだ次の反復ステップ内ではあるが、角度位置１０と１６の間の介在角度が求められている。角度方向１０と１６は既に、同じ反復ステップである先のステップにおいて最大ピーク値を備えた２つの角度方向として求められているものである。角度方向１０と角度方向１６の間の角度方向として、新たに角度方向１８が求められており、この角度方向１８は前記角度方向１０と１６の間の中央に正確に位置している。この２つの角度方向の間の中央ないし真ん中は、例えば算術的な平均化によって求めることが可能である。図２ａ〜図２ｃからわかることは、そのつど新たに加えられる角度方向、すなわち角度方向１４，１６，１８が、ロータのメイン軸線の本当の角度方向により一層近づいていくことである。ここでの新たな角度方向１８はそのまま出力することもできるし、角度方向１６と共に後続の反復ステップのさらなる基準として用いることもできる。なぜなら角度方向１６は角度方向１８の他に最大ピーク値を有しているからである。比較ステップは簡単化が可能である。例えば２つの最大ピーク値ではなく、最小ピーク値とその角度方向を求めればより一層簡単になる。最小ピーク値とその角度方向は、その後で抜粋すればよい。永久磁石方式で励磁される電気モータの場合では、同じようなやり方で、２つの最小ピーク値とそれらの角度方向を求めて継続するか、あるいは最大ピーク値ないしはその角度方向を求め、それらを抜粋すればよい。この方法は、特に各反復ステップ毎に全部で３つの角度方向が検出される場合に適している。そこからは１つの角度方向が脱落し、残った２つが次の反復ステップに引き継がれる。

図２ｂを（ｍ）次の反復ステップとみなし、図２ｃを（ｎ）次の反復ステップとみなすならば、（ｍ）次の角度方向は、角度方向１６に相当する。なぜならこの方向に磁界が形成されるからである。所属の（ｍ）次のピーク値は所属の（ｍ）次の電圧パルスに相当する。（ｍ＋ｉ）次のピーク値及びそれに所属の（ｍ＋ｉ）次の角度方向として、角度方向１０と１４が認められるが、これらは単に設けられているだけである。すなわち先の反復ステップか若しくは先行するスタート時の反復ステップからのいわゆる引継ぎである。それに続く（ｎ）次の反復ステップは、図２ｃに示されており、この場合（ｎ＋１）次の角度方向と（ｎ＋２）次の角度方向に符号１０と符号１６が付されている。なぜならこれらは既に存在しているからである。（ｎ）次の角度方向として介在角度１８が設けられており、これは（ｎ）次の反復ステップにおいて新たな反復値として生成される。

図３にはインダクタンスの角度φへの依存性が示されている。この経過は必ずしも正弦波状になるのではなく、ロータの幾何学形態と材料特性に依存している。まず複数の初期化パルス１ａ，１ｂ，１ｃが同じ間隔で送出される。その場合これらはその広幅な扇形によって既に１２０°の角度をカバーする。図３では、初期化パルス１ａが３０°のところにおかれ、初期化パルス１ｂは９０°のところにおかれ、初期化パルス１ｃは１５０°のところにおかれる。図３においては最小値を求めているので、２ａと２ｂからなる個別パルスが送出される。このことは例えば最小値検出のシーケンスとして与えられる。方向性を備えた初期化パルス１ａと１ｃは２つの最小ピーク値とみなすことができる。そのため電圧パルス２ａは１ａと１ｃの間の角度位置に相当する。それに続いて個別パルスシーケンスが３ａと３ｂの所で送出される。この場合さらなる評価ステップは、近傍では観察されない。３ａと３ｂはそれぞれ角度方向３０°と１５°に相応する。それに対して電圧パルス２ａと２ｂはそれぞれ０°と３０°の方向に送出されたものである。ここでは角度方向１ａと２ｂと３ａが継続して利用され得ることが認識できる（例えば当該方向への新たなパルスの送信によって、又はそれに所属するピーク値の記憶によってなど）。最後に電圧パルス４ａと４ｂは、角度方向１５°と１９５°に向けて送出される。これらは絶対角度の配向のために用いられる。

図４には、二重パルスを用いた変化例による角度検出が再現されている。ここでは角度ｐ１とｐ２が既に検出された最小値の近傍に置かれている。そのため、（非常によく似ている）ピーク値の比較によって、２つの最大ピーク値又は最小ピーク値の選択に対する正しい判断を下すことが困難となる。ｐ１とｐ２の間のインダクタンスの差ｄｐ１は小さいため、誤った判断となる危険性がある。それ故に、角度方向ｐ１近傍の検出に対しては、パルス対が角度方向ｐ１ａとｐ１ｂに向けて送信される。これらの角度方向ｐ１ａとｐ１ｂは、角度方向ｐ１からそれぞれ＋４５°ないし−４５°離れたものである。角度方向ｐ１ａとｐ１ｂは、ポイントｐ１に対するさらに詳細な評価に用いられる。ポイントｐ２を評価するためには、角度方向ｐ２ａとｐ２ｂにおいて測定がなされる。これらの角度方向ｐ２ａとｐ２ｂもポイントｐ２からそれぞれ＋／−４５°離れたものである。この＋／−４５°の間隔は、この箇所において識別のための最大値が存在することを保証する。それに対していわゆる原点としてのポイントｐ１とｐ２には識別用の最小値が存在している。これらの識別用最大値と識別用最小値は、ピーク値の判断品質を表わしている。ここで前記ポイントｐ１及びｐ２を評価するために、角度方向ｐ１ａとｐ１ｂの間のピーク値の差分が角度方向ｐ１の評価のために形成される。このインダクタンスに関する差分は、符号ｄｐ３で表わされる。同じようなやり方でポイントｐ２を評価するために角度方向ｐ２ａとｐ２ｂの間のピーク値の差分が評価される。この場合ｄｐ２はインダクタンスに関する差分を表わしている。ここでは差分ｄｐ３が差分ｄｐ２から大きく異なっていることが容易に判断できる。従ってこのような差分の比較によれば、より良好な相違の特徴が得られる。なぜならそれらの値は著しく違っており、たとえ信号にノイズが混じっていても確実に区別することができるからである。これに比して、ｐ２とｐ１の間の本来のインダクタンスの差分は符号ｄｐ１で示されている。この場合の符号も前記差分ｄｐ２及びｄｐ３に類似してつけられている。ここではっきりとわかることは、差分ｄｐ１では（これは個別パルス測定のもとで得られたものである）、判断すべき反復ステップが非常に困難なものになり得ることである。そのため僅かなノイズが誤った判断を引き起こしかねない。それに対してｄｐ３とｄｐ２は、原点となるポイントｐ１とｐ２が近接していたとしても良好な判断が可能である。たとえ最終結果が強いノイズにさらされていたとしても、ｄｐ３とｄｐ２は、これらの２つの値の間でより大きい方若しくはより小さい方を選択するのに区別は容易である。それに対してポイントｐ１とｐ２の間では区別は困難である（たとえ通常の測定エラーに由来するものであっても両ポイントからは低いインダクタンスしか得られない）。それに対してインダクタンス差分（ないし所属のピーク値差分）ｄｐ２とｄｐ３の間の違いは、前記ポイントｐ１とｐ２（ないしは所属のピーク値）の間の違いに比べて明らかに大きい。図４に示されている測定経過は２つの角度方向に対して、すなわちｐ１とｐ２に対してのみである。しかしながら本発明は、この図４に示されている方法に基づいて、唯１つの角度方向でも、あるいは３つ若しくはそれ以上の角度方向を用いて実施することが可能である。これらはそれぞれ二重パルス対を用いて検出され得る。この二重パルス対は、２つの異なる角度方向に送出される電圧パルスで表わされる。但しそれらは、本来検出すべき角度方向から均等に同じ距離だけ離間されたものである。二重パルス対は、２つの電圧パルスを含み、それらは相前後して送出される。有利にはこの２つの電圧パルスの間には、所属の電流パルスを良好に把握できるようにするために、保護間隔が設けられる。既に前述したようにこれらの電圧パルスは常に個別に送出され、有利には重畳されない。

Claims (10)

1. 磁気的に異方性のロータを有する同期電動機の角度位置を検出するための方法であって、
   （ｍ）次の反復ステップと（ｎ）次の反復ステップを有しており、
   前記（ｍ）次の反復ステップでは、同期電動機へ（ｍ）次の電圧パルスを印加することにより、時間的に変化する強度を有する、（ｍ）次の角度方向の（ｍ）次の磁界を形成し、かつ前記（ｍ）次の電圧パルスによって生成された（ｍ）次の電流パルスのピーク値を検出し、かつ前記（ｍ）次の角度方向とは異なる（ｍ＋ｉ）次の角度方向磁界によって生成される、少なくとも２つのさらなる（ｍ＋ｉ）次のピーク値を提供し、
   前記（ｎ）次の反復ステップは、前記（ｍ）次の反復ステップに続くものであり、該（ｎ）次の反復ステップでは、ピーク値グループから（ｎ＋１）次の角度方向及び（ｎ＋２）次の角度方向としての２つの最大ピーク値または２つの最小ピーク値が出現する複数の角度方向を決定し、ここで、前記ピーク値グループには、（ｍ）次のピーク値並びにさらなる（ｍ＋ｉ）次のピーク値も含まれており、さらに、
   前記（ｎ＋１）次の角度方向と（ｎ＋２）次の角度方向の間に存在する（ｎ）次の角度方向を、角度位置情報として、若しくは（ｎ）次の角度方向自体として求め、ここでは（ｎ）次の電圧パルスによって生成される電流パルスの（ｎ）次のピーク値を検出するために、同期電動機への（ｎ）次の電圧パルスの印加により時間的に変化する強度を有する（ｎ）次の磁界が形成されることを特徴とする方法。
2. スタート反復ステップを有しており、該スタート反復ステップは、（ｍ）次の反復ステップの前に実施されており、該スタート反復ステップは以下の経過を含んでいる、すなわち、
   ロータが静止状態にもたらされ、
   スタート電圧パルスの印加により時間的に変化する強度を有する、異なるスタート角度方向の少なくとも３つのスタート磁界が生成され、各スタート電圧パルスによって生成されたスタート電流パルスの所属のスタートピーク値が検出され、この場合隣接するスタート角度方向はそれぞれ同じ離間間隔の角度分だけ相互に離されており、
   ２つのスタート角度方向が求められ、該２つのスタート角度方向では全てのスタートピーク値のうちの２つの最大ピーク値または２つの最小ピーク値が出現し、
   ２つの求められたスタート角度方向の間に存在する角度方向として（ｍ）次の角度方向が求められ、さらに、
   ２つの求められたスタート角度方向として（ｍ＋ｉ）次の角度方向が求められる、請求項１記載の方法。
3. 時間的に変化する強度を有する磁界の形成が以下の経過を含んでいる、すなわち、
   予め定められた電圧パルスを１つのステータ巻線に若しくは複数のステータ巻線に分割して印加し、前記予め定められた電圧パルスは所定の経過を有している、請求項１記載の方法。
4. ２つの角度方向の間に存在する角度方向を求めるステップが以下の経過を含んでいる、すなわち、
   ２つに分割される２つの角度方向の和として角度方向が求められるか、又は、そのつどの重み付け係数に従って重み付けされた２つの角度方向の和として角度方向が求められ、この場合前記そのつどの重み付け係数は、対応するピーク値の絶対値が、ピーク値グループの最小ピーク値又は最大ピーク値から離れれば離れるほど小さくなる、請求項１記載の方法。
5. ２つの最大ピーク値又は２つの最小ピーク値がピーク値グループから出現する角度方向を求めるステップが、以下の経過を含んでいる、すなわち、
   同期電動機が永久磁石を用いて励磁される同期電動機である場合には、２つの最小ピーク値がピーク値グループから出現する角度方向が求められ、
   同期電動機が励磁巻線を用いて励磁される同期電動機である場合には、２つの最大ピーク値がピーク値グループから出現する角度方向が求められる、請求項１記載の方法。
6. １つの角度方向に磁界が形成されピーク値が検出されるステップが以下の経過を含んでいる、すなわち、
   それぞれが角度方向に沿って加算されるように延在する磁界成分を生成する異なるステータ巻線に対する電圧パルスの適切な分割によって、角度方向に沿って延在する磁界が形成され、さらに、
   電圧パルスが印加される線路内の電流が、分路抵抗、ホールセンサ又は間接型の電流測定装置を用いて検出され、又は、
   １つの角度方向に磁界が形成されピーク値が検出されるステップが相前後して以下の経過を含んでいる、すなわち、
   異なるステータ巻線に対する電圧パルスの適切な分割によって、角度方向の２つの側で、当該角度方向に対して同じ角度差分だけずらされた２つの磁界が形成され、前記角度差分は、全角度３６０°／ｐの１／４に相当し、前記ｐは、ロータの磁極の数を表わし、さらに、
   電流ピーク値の絶対値の差分が検出され、前記角度方向は、２つの磁界の角度方向の中央に位置している、請求項１記載の方法。
7. さらに絶対配向のステップが含まれており、該ステップは以下の経過を含んでいる、すなわち、
   永久磁石の配置構成若しくは励磁巻線の通電によってロータにおける励磁が実行され、
   ０°〜３６０°／ｐの全ての角度方向において時間的に変化する強度を有する配向用の磁界が形成され、前記ｐはロータの磁極の数を表わしており、
   配向用電圧パルスによって生成された電流パルスの配向用ピーク値が検出され、
   配向用ピーク値及び所属の角度方向の最小値又は最大値が求められ、
   所属の角度方向に存在する絶対配向用角度区分の角度が求められる、請求項１記載の方法。
8. 同期電動機の角度検出のための装置であって、
   １つまたは複数の電流センサと、
   電圧パルス発生器と、
   前記電圧パルス発生器に接続された駆動制御装置とを備え、
   角度入力側を有しており、
   前記駆動制御装置は、電圧パルス発生器から生成された電圧を、同期電動機への接続用に調整されている出力側において次のように分割処理し、すなわち、その方向が角度入力側に供給される角度信号に相応するような磁界が、接続された同期電動機から発生されるように分割し、
   前記電流センサは前記出力側から流れる電流を検出できるように前記出力側に接続されており、
   前記装置はさらに比較装置を含んでおり、
   前記比較装置は、全ての電流パルスから２つの最大若しくは最小値と２つの所属の角度信号を検出するために、電圧パルスによって異なる角度信号のもとで生成された電流パルスを比較するように構成されており、
   前記２つの所属の角度信号は、比較装置の出力側から送出されており、当該出力側には前記駆動制御装置が接続されており、さらに、
   前記装置は、平均化処理装置を含んでおり、該平均化処理装置は、２つの角度信号に対してそれらに所属する角度に関する平均化処理を施すものであり、さらに前記平均化処理装置は平均化された角度を送出すべく角度入力側に接続されており、これによって前記駆動制御装置が当該平均化された角度に従って駆動制御するように構成されていることを特徴とする装置。
9. さらにスタート装置が含まれており、該スタート装置にはスタート角度が記憶されており、前記スタート装置は、スタート角度が伝送される角度入力側に接続されている、請求項８記載の装置。
10. さらに減算器が含まれており、該減算器は、２つのピーク値の間の差分絶対値を比較するべく構成されており、この場合二重角度装置によって、角度入力側に供給された角度信号から２つの異なる角度信号が二重角度送出側から送出されるべく生成されており、前記２つの異なる角度信号は、角度入力側に供給された角度信号から角度差分絶対値分だけ均等にずれており、さらに前記角度入力側は二重角度装置に接続されており、それによって、前記駆動制御装置が、２つの異なる角度信号に従って２つの電圧パルスを生成している、請求項８記載の装置。

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