KR20190086527A - 회전자 제어 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 기술은 일반적으로 회전자 정렬 및/또는 속도를 판정하는데 사용 가능한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있는 전기 모터에 관한 것이다. 하나 이상의 센서로부터의 신호를 이용하는 것과 같이, 회전자 정렬 및/또는 속도 에러 검출 및/또는 정정을 위한 방법 및 장치가 제안된다. 정정 및 오프셋에 적어도 부분적으로 기초하여 고정자 톱니 활성화를 제어하는 방법 및 장치가 개시된다.

Description

회전자 제어 방법 및 장치
본 기술은 일반적으로 전기 모터에 관한 것으로, 특히 회전자 정렬 추정 및 회전자 제어 프로세스의 에러 검출 및/또는 정정에 관한 것이다.
전기 모터는 점차 보급되고 있으며, 점점 더 많은 애플리케이션에서 발견될 수 있다. 전기 모터는 일반적으로, 회전자(rotor)라고 하는 회전 부분을 가지며, 이는 회전자에 결합된 구동 샤프트를 통해와 같이 모터 컴포넌트를 구동하는데 사용될 수 있다. 또한, 전기 모터는 일반적으로 고정자라고 하는 고정 부분을 갖는다. 고정자의 일부와 같은 곳에 전자기장이 형성될 수 있으며, 회전자의 일부와 형성된 전자기장 사이의 결과적인 힘 상호 작용은 고정자에 대해 회전할 수 있도록 회전자에 토크를 제공할 수 있다. 본 명세서에서 고정자 톱니를 활성화시키는 것으로서 언급되는 고정자 톱니 둘레에 감겨진 코일 권선에 하나 이상의 전류 펄스를 전송하는 것은 고정자 톱니에 대해 하나 이상의 전자기장을 형성할 수 있다. 부정확한 고정자 톱니를 작동시킴으로써 및/또는 부정확한 시간에 형성된 전자기장은 회전자의 의도된 회전을 방해할 수 있기 때문에, 특정한 고정자 톱니를 활성화시키고 특정 시간에 이를 수행하는 것이 바람직할 수 있다. 일부 경우에는, 회전자 위치 및 속도가 펄스 타이밍 판정이 내려지는 요인이 된다. 따라서, 전기 모터는 회전자 속도 및/또는 위치 판정을 용이하게 하는 메커니즘을 갖는 것이 바람직할 수 있다. 일부 정교한 회전자 속도 및/또는 위치 검출 프로세스, 에러 검출 및/또는 에러 정정 프로세스는 리소스 집약적인 양상을 포함할 수 있고 및/또는 비용-금지 컴포넌트(예를 들어, 프로세싱 엘리먼트, 메모리 등)를 포함할 수 있다.
그러므로 에러를 검출하고, 정정(예를 들어, 오프셋)을 제공하고, 및/또는 최소한의 자원, 덜 비싼 컴포넌트 및/또는 최소 처리 전력으로 회전자의 회전을 제어하는 방법에 대한 요구가 있을 수 있다.
본 기술은 일반적으로 회전자 정렬 및/또는 속도를 판정하는데 사용 가능한 하나 이상의 센서를 포함할 수 있는 전기 모터에 관한 것이다. 하나 이상의 센서로부터의 신호를 이용하는 것과 같이, 회전자 정렬 및/또는 속도 에러 검출 및/또는 정정을 위한 방법 및 장치가 제안된다. 정정 및 오프셋에 적어도 부분적으로 기초하여 고정자 톱니 활성화를 제어하는 방법 및 장치가 개시된다.
본 발명은 특히 본 명세서의 결론 부분에서 지적되고 명백하게 요구된다. 그러나, 그의 목적, 특징 및/또는 이점과 함께 조직 및/또는 동작 방법 모두에 대해, 첨부 도면과 함께 판독시 하기의 상세한 설명을 참조함으로써 가장 잘 이해될 수 있다.
도 1은 전기 모터의 일 실시 예의 도면이다.
도 2a-2c는 회전자 및 고정자의 일 실시 예의 도면이다.
도 3a는 일 실시 예에 따른 전기 모터의 3개의 센서 배치의 개략도이다.
도 3b는 도 3a에 도시된 3개의 센서에 대한 가능한 센서 출력을 나타내는 표이다.
도 4는 에러 검사 및 정정을 갖는 전기 모터의 코일 권선에 전류 펄스를 제공하는 방법의 실시 예의 흐름도이다.
도 5는 회전자 속도를 판정하기 위한 방법 실시 예의 흐름도이다.
도 6은 회전자 위치를 판정하기 위한 방법의 실시 예의 흐름도이다.
도 7은 에러 검출 및 처리를 위한 방법 실시 예의 흐름도이다.
도 8은 위치 정정 또는 오프셋을 판정하기 위한 방법 실시 예의 흐름도이다.
도 9는 처리 오프셋을 판정하기 위한 방법 실시 예의 흐름도이다.
도 10은 전기 모터의 코일 권선에 전류 펄스를 제공하는 방법의 실시 예의 흐름도이다.
도 11은 일 실시 예에 따른 드라이버 보드의 개략도이다.
도 12는 일 실시 예에서 도 11에 도시된 것과 같은 8개의 드라이버 보드들을 포함하는 전기 모터 드라이버 장치의 개략도이다.
도 13은 일 실시 예에 따른 전기 모터 컴포넌트의 개략도이다.
다음의 상세한 설명에서, 본 명세서의 일부를 형성하는 첨부된 도면을 참조하며, 유사한 번호는 상응하는 및/또는 유사한 전체에서 유사한 부분을 가리킬 수 있다. 도면은 설명의 단순화 및/또는 명료화를 위해 반드시 축척대로 도시된 것은 아님을 이해할 것이다. 예를 들어, 일부 양태의 치수는 다른 것에 비해 과장될 수 있다. 또한, 다른 실시 예들이 이용될 수 있음을 이해해야한다. 또한 본 발명에서 벗어나지 않고 구조적 변경 및/또는 기타 변경이 이루어질 수 있다. "청구된 주제"에 대해 본 명세서 전반에 걸친 참조는 하나 이상의 청구범위 또는 그의 임의의 일부에 의해 커버되도록 의도된 주제를 가리키며, 반드시 완벽한 청구범위의 세트, 청구범위의 세트의 특정 조합(예를 들어, 방법 청구항, 장치 청구항 등), 또는 특정 청구항을 참조하도록 의도될 필요는 없다. 상향, 하향, 탑, 바닥 등과 같은 방향 및/또는 참조는 도면의 논의를 용이하게 하기 위해 사용될 수 있고 본 발명의 적용을 제한하기 위한 것이 아님을 유의해야한다. 그러므로, 하기의 상세한 설명은 본 발명 및/또는 등가물을 제한하지 않는다.
본 명세서 전반에 걸쳐 하나의 구현, 일 구현 예, 하나의 실시 예, 일 실시 예 및/또는 유사한 것에 대한 참조는 특정 구현 예 및/또는 실시 예와 관련하여 설명된 특정한 피처, 구조, 특성, 및/또는 등이 본 발명의 적어도 하나의 구현 예 및/또는 실시 예에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 예를 들어, 이 명세서 전체의 다양한 위치에서의 그러한 표현의 출현은 반드시 동일한 구현 예 및/또는 실시 예 또는 임의의 특정 구현 예 및/또는 실시 예를 언급하려는 것은 아니다. 또한, 예를 들어, 설명된 특정 피처, 구조, 특성, 및/또는 등은 하나 이상의 구현 예 및/또는 실시 예에서 다양한 방식으로 결합될 수 있으며, 따라서 의도된 청구 범위 내에 있다는 것이 이해될 것이다. 물론, 일반적으로 특허 출원의 명세서에 대해서 항상 발생하는 경우와 같이, 이러한 문제 및 기타 문제는 특정한 문맥 사용에 있어서 변할 가능성을 가진다. 즉, 명세서 전체에서, 설명 및/또는 사용의 특정 상황은 유추될 합리적인 추론에 대한 유용한 지침을 제공하지만; 유사하게, "이 문맥에서" 일반적으로 추가적인 조건이 없다면 본 개시물의 문맥을 가리킨다.
도 1의 전기 모터(10)와 같은 전기 모터는 구동 샤프트에 토크를 제공하기 위한 하나 이상의 부분을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전기 모터(10)는 복수의 고정자 톱니들(16)을 갖는 고정자(14)를 포함할 수 있으며, 그 중 하나의 고정자 톱니(16)는 도시의 용이함을 위해 전기 모터(10) 아래에 도시된다. 고정자 톱니(16) 둘레에 하나 이상의 코일 권선(18)이 감겨있다. 코일 권선(18)이 단지 하나의 고정자 톱니(16) 둘레에 예시되어 있지만, 이것은 설명의 용이함을 위해서만 행해지는 것이고, 코일 권선(18)은 전부는 아닐지라도 추가적인 고정자 톱니(16) 둘레에 감겨있을 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 회전자(12)는 고정자 톱니(16)에 근접해 있을 수 있는 회전자 톱니(20a 및 20b)와 같은 복수의 회전자 톱니를 가질 수 있다. 회전자(12)는 회전 운동을 할 수 있고, 이는 회전자(12)에 연결된 구동 샤프트로 회전 운동을 제공할 수 있다. 제어 장치(24), 드라이버(22) 및/또는 전원 장치(26)와 같은 제어 회로는 코일 권선(18)에 전기적으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 전류 펄스가 코일 권선(18)을 통해 드라이버(22)로부터 도출될 수 있고, 코일 권선들(18)에 근접하여 전자기장 및 전자기력(EMF)의 형성을 유도할 수 있다. 유도 EMF는 회전자 톱니(20a 및/또는 20b)와 같은 하나 이상의 회전자 톱니와 상호작용할 수 있고, 따라서 회전자에 토크를 제공할 수 있다. 단순화를 위해, 고정자 톱니(16)의 코일 권선들(18)을 통과한 전류를 펄스화하는 것을 고정자 톱니(16)를 "활성화"하는 것으로 지칭한다. 따라서, 예를 들어, 능동 또는 작동식 고정자 톱니는 전류 펄스가 전송되는 코일 권선(18)을 가진 고정자 톱니(16)라고 할 수 있다. 언급된 바와 같이, EMF는 회전자(12) 상에 토크를 제공할 수 있는 능동 고정자 톱니(16) 상에 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 고정자(14)의 대칭에 적어도 부분적으로 기인하여, 복수의 고정자 톱니들은 원하는 모터 파워 특성을 달성하는 것과 같이 거의 동시에 활성화될 수 있다. 예를 들어, 도 2a를 참조하면, 고정자 톱니(1 내지 4)의 그룹의 제1 세트의 고정자 톱니(1)는 대략 동일한 시간에 활성화되어 4개의 상이한 회전자 톱니(도 2a에서 회전자 톱니 a, e, i 및 m)에 토크를 제공한다. 유사하게, 다시 도 2a의 예를 참조하면, 고정자 톱니(1-4)의 그룹의 제2 세트의 고정자 톱니(4)는 또한 대략 동일한 시간에(그러나 잠재적으로 고정자 톱니(1-4)의 그룹의 제1 세트의 고정자 톱니(1)와는 상이한 배향을 가지며) 활성화되어 4개의 다른 회전자 톱니(예를 들어, 도 2a에서 회전자 톱니 c, g, k 및 o)에 토크를 제공한다. 이와 같이, 하나 이상의 실시 예에서, 예로서 회전자(12)의 시계 방향 회전을 유도하기 위해, 상이한 그룹의 고정자 톱니(예를 들어, 도 2a의 그룹 1-4)에서 대응하는 고정자 톱니들을 활성화시킴으로써 하나 이상의 고정자 톱니(16) 상에 EMF를 조율된 방식으로 발생시키는 것이 가능할 수 있다. 물론, 고정자 톱니의 활성화(예를 들어, 코일 권선(18)에 대한 전류 펄스)의 타이밍 및 조정은 특정 전기 모터 실시 예(예를 들어, 다수의 고정자 및/또는 회전자 톱니), 및 회전자의 움직임(예를 들어, 회전자 속도 및/또는 정렬)에 적어도 부분적으로 기초하여 변경될 수 있다.
상술한 설명과 대조적으로, 고정자 톱니들의 부정확한 및/또는 비조율된 활성화는 바람직하지 않은 시간 및/또는 바람직하지 않은 방향에서 및/또는 부정확한 회전자 톱니에 대해 회전자(12)에 토크를 제공할 수 있다. 예를 들어, 도 2a의 특정 회전자 정렬을 다시 참조하면, 고정자 톱니(1 및 4) 대신에 고정자 톱니(1-4) 그룹의 고정자 톱니(2 및 5)가 활성화되면, 회전자(12)가 반 시계 방향으로(예를 들어, 도 2a에 도시된 방향과 반대로) 회전하도록 토크가 회전자(12)에 인가된다. 회전자(12)의 시계 방향 회전을 개시 또는 유지하는 데에, 고정자 톱니(1-4)의 그룹의 고정자 톱니(2 및 5) 상에 EMF를 형성하는 것이 도 2b에 도시된 회전자 정렬에 적절할 수 있지만, 도 2a에서, 고정자 톱니의 이러한 세트의 활성화는 회전자(12)의 시계 방향 회전을 정지시키거나 그렇지 않으면 방해하는 것과 같은 바람직하지 못한 효과를 가질 수 있다. 명백한 바와 같이, 바람직하지 않은 시간 또는 회전자 톱니가 고정자 톱니에 대해 예상된 위치에 있지 않은 것과 같은 부정확한 EMF 형성은 원하는 작동을 방해할 수 있다. 예를 들어, 일부 전기 모터 실시 예에서, 부정확한 펄스 타이밍은 도 1의 전기 모터(10)의 드라이버(22), 전원 장치(26) 및/또는 제어 장치(24)와 같은 지지 회로를 손상시키거나 고장 나게 할 수 있다. 예를 들어, 코일 권선(18)이 완전히 방전되도록 허용하지 않고 코일 권선(18)에 전류 펄스를 제공함으로써 드라이버(22)의 작동 용량을 초과할 수 있고 따라서 비 제한적인 예로서 드라이버(22)에 과도한 전류 부하를 잠재적으로 도입할 수 있다.
따라서, 고정자 톱니들을 부정확하게 작동시키는 것을 방지하기 위해 회전자(12)의 위치 및/또는 속도의 신뢰성 있는 표시에 대한 요구가 있을 수 있다. 예를 들어, 도 1을 참조하면, 회전자(12)에 회전 운동을 제공하기 위해, 고정자 톱니(16)에 대한 회전자 톱니들(20a 및 20b)의 정렬에 대한 표시가 바람직할 수 있다(예를 들어, 형성된 EMF가 회전 방해가 아닌 원하는 회전자 회전에 기여하도록). 회전자 위치 및/또는 속도 추정치를 제공하기 위해 다수의 메커니즘을 이용할 수 있다. 단순화를 위해, 회전자 위치 및/또는 속도 판정 메커니즘은 이하에서 회전자 위치 감지 메커니즘으로 지칭된다. 하나의 가능한 회전자 위치 감지 메커니즘은 회전자 위치 센서를 포함할 수 있다. 예시적인 위치 센서는 예로서 고정자에 대한 도 또는 라디안과 같은 회전자의 절대 위치를 판정할 수 있다. 스위치 릴럭턴스 모터에 의해 사용되는 위치 센서의 한 형태는 절대 로터리(rotary) 인코더를 포함할 수 있다. 예를 들어, 강건하고 및/또는 매우 정확한 회전자 위치 센서는 신뢰할 수 있는 회전자 속도 및/또는 위치 추정을 제공할 수 있다. 그러나, 이러한 회전자 위치 감지 메커니즘은 고가이거나 및/또는 복잡할 수 있다. 강건하고 및/또는 정확할 수 있는(그러나, 잠재적으로 비용이 비싼) 예시적인 센서는 비 제한적인 예로서 비접촉 자기 위치 센서를 포함할 수 있다.
절대 회전자 위치를 검출하려고 시도하는 대신에, 정렬 감지 메커니즘은 회전자 및 고정자 톱니의 정렬을 검출할 수 있으며, 펄스 제어 및 타이밍에 대해 사용할 수 있다. 예를 들어, 정렬 감지 메커니즘은 고정자 톱니와 교차하는 축이 또한 고정자 톱니에 근접한 회전자 톱니의 대략 중심과 교차하도록 하는 회전자 및 고정자 톱니의 정렬을 검출할 수 있다. 예를 들어, 도 2a를 참조하면, 고정자 톱니(4) 그룹의 고정자 톱니(3)는 후술되는 정렬 감지 메카니즘의 일 실시 예를 사용하여 회전자 톱니(b)와 정렬되도록 판정될 수 있다. 정렬 감지 메커니즘은 또한 고정자 톱니(4) 그룹의 고정자 톱니(2)에 의해 도 2c에 도시된 바와 같이 부분 정렬을 검출할 수 있고, 이는 단지 회전자 톱니(b)와 부분적으로 정렬되는 것으로 도시된다(예를 들어, 고정자 톱니(2)와 회전자 톱니(b)의 중심축은 정렬되지 않지만, 고정자 톱니(2)와 회전자 톱니(b)의 부분들은 오버랩된다). 예시적인 정렬 감지 메커니즘은 비 제한적인 예로, 센서리스 감지 메커니즘, 코일 센서 및 광학 센서를 포함할 수 있다.
특정 정렬 감지 메커니즘은, 비록 회전자 위치 감지 메커니즘보다 잠재적으로 덜 비싸지만, 보다 강건하고/또는 정교한 감지 시스템(예를 들어, 절대 위치 감지 시스템)보다 덜 정확할 수 있으며, 따라서, 비용 절감에도 불구하고 일부 경우에 덜 바람직할 수 있다. 그러나, 특정 위치 감지 메커니즘의 잠재적 정확성 이점에도 불구하고, 정렬 감지 메커니즘은 예를 들어 "센서리스(sensorless)" 정렬 및/또는 속도 추정 메커니즘을 가능하게 하는데 유리할 수 있다. 비 제한적인 예로서, 예시적인 센서리스 정렬 감지 메카니즘은 고정자(14)의 고정자 톱니(16)의 하나 이상의 코일 권선에 대하여 회전자 톱니가 회전할 때 인덕턴스 레벨의 변화를 감지할 수 있는 메커니즘을 포함할 수 있다. 본원에 사용된 바와 같이, "센서리스" 정렬 감지 메커니즘은 전기 모터(10)의 코일 권선(18)을 사용함으로써 전기 모터의 기존 컴포넌트를 사용하여 회전자 및 고정자 톱니의 정렬이 추정되는 메커니즘을 지칭한다. 예를 들어, 센서리스 정렬 및/또는 속도 추정 메커니즘은 독립적인 센서(예를 들어, 비접촉 자기 위치 센서, 광학 센서 등)를 사용하지 않고 회전자 정렬을 판정할 수 있다. 도 2a-2c에 도시된 것과 같은 하나의 전기 모터 실시 예에서, 센서리스 작동은 고정자 톱니가 회전자 톱니와 정렬되지 않을 때 활성화되는 실시 예에서 가능할 수 있다(예를 들어, 회전자 톱니와 정렬된 고정자 톱니가 활성화되지 않아서, 정렬된 고정자 톱니의 코일 권선을 잠재적으로 인덕턴스의 변화를 감지하도록 동작가능하게 한다). 따라서, 비용 및/또는 복잡성을 최소화하는 것과 같은 일부 구현 예에서, 잘못된 판독 가능성에도 불구하고 (예를 들어, "센서리스" 메커니즘을 사용하는 것과 같은) 저렴한 감지 메커니즘을 갖는 정렬 감지 메커니즘을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 에러 검출 및/또는 정정은 잘못된 회전자 정렬 추정에 대한 가능성을 감소시키기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어 저렴한 감지 장치 또는 "센서리스" 메커니즘을 사용하는 것과 같이 정렬 감지 메커니즘을 적어도 부분적으로 사용하여 센서 에러 검출 및/또는 정정을 가능하게 하는 다수의 전기 모터 실시 예가 논의된다. 이러한 정렬 감지 메커니즘은 허용 가능한 정확도 임계치 내에서 회전자 정렬 및/또는 속도의 판정을 가능하게 할 수 있다. 물론, 청구된 주제는 제한 없이 위치 감지 메커니즘과 관련하여 사용될 수도 있다.
3개의 센서(100, 102 및 104)가 도 3a에 도시되어 (및 그 샘플 출력 값은 도 3b에 도시되어있음) 회전자 및 고정자 톱니 정렬을 설명하는 정렬 추정을 제공할 수 있는 예시적인 정렬 감지 메커니즘을 설명한다. 도 3a는 광학 센서, 코일 센서, 또는 정렬 추정을 제공할 수 있는 다른 유사한 센서를 포함할 수 있는 3개의 센서(100, 102, 104)를 갖는 실시 예를 도시한다. 센서들(100, 102 및 104)은 3개의 고정자 톱니들에 근접하여 배치될 수 있고, 회전자 톱니가 고정자 톱니에 정렬되면, 단지 하나의 센서가 회전자 톱니(예를 들어, 도 3a의 센서(104))를 등록하도록 크기조정되고 교정될 수 있다. 2개의 센서가 "ON" 값을 출력하는 도 3b에서 판독하는 센서의 열(row)에 의해 도시되는 바와 같이, 회전자 및 고정자 톱니들의 부분 정렬은 또한 도 3a의 실시 예에서 검출 가능할 수 있다. 하나의 정렬 추정 실시 예에서, 고정자 및 회전자 톱니가 부분적으로 정렬되면, 최대 센서(100, 102, 또는 104) 중 2개가 회전자 톱니를 등록할 수 있다. 또한, 센서리스 회전자 정렬 감지 실시 예에서, 회전자 및 고정자 톱니의 정렬은 센서(100, 102 및 104)의 검출 영역과 유사할 수 있는 검출 영역에서 검출될 수 있음을 알아야 한다. 따라서, 센서 100, 102 및 104)의 논의는 제한적인 의미로 취해져서는 않되며, 또한 예를 들어 센서리스 실시 예에도 적용될 수 있다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같은 3개의 센서 구현 예가 고정자에 대한 회전자의 상대적인 배향(예를 들어, 정렬)이 예를 들어, 단지 3개의 센서를 사용하여(예를 들어, 사용된 센서의 유형에 따라 아날로그-디지털 변환후에 3개 비트의 정보를 제공하면서) 16개의 회전자 톱니 및 24개의 고정자 톱니를 가지고 실시 예에 대해 3.75 ° 이내로 판정될 수 있도록 할 수 있다. 또한, 일부 경우에, 이용가능한 중간 정렬 패턴(이후에 논의되는 도 3b에 예시로서 도시됨)이 없을 수 있다. 결과적으로, 회전자가 정지되면, 회전자에 토크를 제공하여 회전자가 회전하기 시작할 수 있도록 고정자 톱니의 활성화를 용이하게 하는 것과 같이 그 정렬을 용이하게 판정할 수 있다.
도 3b는 하나의 구현 예에 따라 회전자가 고정자에 대해 회전할 때 센서(100, 102 및 104)에 대한 가능한 센서 출력을 도시한다. 회전자 톱니의 검출은 회전자가 검출되거나 검출되지 않는 2진 온/오프 표기로 설명되지만, 일부 실시 예에서는 아날로그 신호를 생성하는 센서를 사용할 수도 있음을 이해해야 한다. 아날로그 신호는 회전자 정렬을 판정하는 것과 같이 직접 사용될 수도 있고, 예를 들어 이진 신호로 변환될 수도 있다. 따라서, 예를 들어, 아날로그-디지털 컨버터(ADC)가 하나 이상의 센서들(100, 102 또는 104)로부터의 아날로그 신호들을 디지털 신호들로 변환하는데 사용될 수 있다. 일 실시 예에서, 센서(100, 102, 또는 104) 중 하나와 같은 센서는 특정 스펙트럼(예를 들어, 주파수) 내의 전자기 방사선(예를 들어, 빛)의 검출에 응답하는 신호들을 생성할 수 있다. 예를 들어, 도 3a에 도시된 센서(104)는 그에 대응하여 하나 이상의 신호가 생성되어 도 1의 제어 장치(24)와 같은 제어 회로로 전송될 수 있는 특정 회전자 톱니로부터 반사된 전자기 방사선을 검출할 수 있다. 일 실시 예에서, 센서(100, 102 및 104)에 의해 생성된 신호는 센서(100, 102 및 104)와 제어 장치(24) 사이에 배치된 ADC로 전송될 수 있다. 그러나 대안적인 실시 예에서, 예를 들어, 제어 장치(24)는 제어 장치(24)의 처리 엘리먼트에 의해 실행 가능한 명령을 사용하여 수신된 아날로그 신호를 직접적으로 사용하거나 또는 수신된 아날로그 신호를 디지털 등가물로 변환할 수 있다. 다른 예에서, 센서(100, 102 및/또는 104)는 예를 들어 인덕턴스를 검출할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 센서(100, 102, 또는 104)와 같은 센서와 관련하여 'ON'이라는 용어는 특정 센서의 검출 영역(예를 들어, 시야) 내에서의 회전자 톱니의 검출을 지칭한다. 검출 영역은 센서가 물체를 검출할 수 있는 특정 영역을 지칭한다. 유사하게, 센서(100, 102, 또는 104)와 같은 센서와 관련하여 'OFF'라는 용어는 특정 센서의 검출 영역(예를 들어, 시야) 내에서 회전자 톱니가 검출되지 않는 경우를 지칭한다. 따라서, 도 3a에 도시된 예시적인 배치와 관련하여, 센서(100)는 'OFF'에 대응하는 하나 이상의 신호를 송신할 수 있고, 센서(102)는 'OFF'에 대응하는 하나 이상의 신호를 송신할 수 있고, 센서(104)는 'ON'에 대응하는 하나 이상의 신호를 송신할 수 있다. 센서(100, 102 및 104)로부터의 이러한 신호들, OFF, OFF 및 ON의 특정 패턴은 고정자의 특정 부분에 대한 회전자 정렬을 판정하기 위해 제어 장치(24)와 같은 제어기에 의해 사용될 수 있다.
컬럼(1)은 센서(100)에 대응하고, 컬럼(2)은 센서(102)에 대응하고, 컬럼(3)은 센서(104)에 대응하는 도 3b로 돌아가서, 6개의 가능한 회전자 위치의 리스트가 16 개의 회전자 톱니 및 24개의 고정자 톱니를 포함하는 특정 회전자/고정자 실시 예에 제공된다. 상술한 바와 같이, 일 실시 예에서 도 3b에 도시된 6개의 가능한 회전자 정렬 패턴을 사용하여 대략 3.75 °의 정확도 내에서 회전자 정렬을 판정하는 것이 가능할 수 있다. 또한, 명백한 바와 같이, 도 3b에서와 같은 정렬 패턴을 제공할 수 있는 회전자 정렬 감지 메커니즘이 또한 정렬 패턴 순서에 적어도 부분적으로 기초하여 회전 방향(예를 들어, 시계 방향 또는 반 시계 방향)의 판정을 허용하는데 유용할 수 있다. 이러한 회전 방향 판정은 적어도 일부 전기 모터 실시 예에서는 가능하지 않을 수 있다. 그럼에도 불구하고, 예를 들어, 비접촉 자기 센서, "센서리스" 감지 메커니즘, 광학 센서, 코일 센서 등과 같은 임의의 수의 가능한 센서가 본 설명에 의해 고려될 수 있음을 이해해야 한다.
일부 경우에, 센서 판독 값에 적어도 부분적으로 기초한 하나 이상의 회전자 정렬 추정은 잠재적으로 오류가 있을 수 있다. 예를 들어, 도 3b에 도시된 하나 이상의 출력은 잠재적으로 오류가 있을 수 있다. 때때로, 잘못된 센서 판독은 비한정적인 예로서 부정확한 고정자 톱니의 활성화 및/또는 부정확한 고정자 톱니 활성화 타이밍을 가져올 수 있다. 그러므로, 잠재적으로 잘못된 센서(또는 센서리스) 위치 또는 정렬 판정을 식별 및/또는 처리하기 위한 메커니즘을 제공하기를 원할 수 있다. 또한, 전형적인 전기 모터 제어 시스템은 비교적 단순한 경향이 있으며, 정교하고 및/또는 강건한 에러 검출 프로세스를 실행하기 위한 프로세싱 및/또는 메모리 능력이 부족할 수 있다. 따라서, 최소 처리 및/또는 메모리 리소스를 사용하여 실행될 수 있는 에러 검출 및/또는 보상 프로세스에 대한 요구가 있을 수도 있다. 따라서, 잘못된 센서 신호를 검출 및/또는 정정하기 위한 샘플 프로세스가 이후에 논의되고, 적은 리소스(예를 들어, 제한된 프로세싱 및/또는 메모리 리소스)를 사용하여 에러 검출 및/또는 핸들링을 허용할 수 있다.
상이한 소스의 잘못된 센서 판독을 고려하는 것이 유용할 수 있다. 다음의 논의는 (예를 들어, 회전자 및 센서 정렬을 참조하여) 예시적인 회전자 정렬 감지 메커니즘을 언급하지만, 다수의 경우에 다음 원리가 회전자 위치 감지 메커니즘에도 동일하게 적용될 수 있음을 이해해야 한다. 따라서, 예를 들어, 하나의 경우에, 잠재적으로 잘못된 센서 판독은 부정확한 센서 배치의 결과일 수 있다. 예로서, 회전자 정렬, 타이밍 및/또는 속도의 검출에 이용 가능한 센서는 반드시 의도된 위치에 배치될 필요는 없다. 예를 들어, 전기 모터의 센서 배치 변동은 회전자 정렬, 타이밍 및/또는 속도 판정에서 비교적 현저한 부정확성(예를 들어, 수 mm이 오더 이상)을 가져올 수 있다. 잠재적으로 잘못된 센서 판독 값의 추가 소스에는 검출 변동의 센서 영역이 포함될 수 있다. 예를 들어, 센서(100, 102 및 104)에 대한 검출 영역(예를 들어, 시야)은 센서마다 다를 수 있다. 예시적인 광 센서는 예를 들어, 다른 예시적인 광 센서보다 더 넓은 표면적을 검출할 수 있다. 따라서, 예로서, 하나의 센서는 예를 들어 다른 센서보다 큰 표면 영역에 전자기 복사를 수신할 수 있는 것과 같이 다른 센서보다 더 민감할 수 있다. 센서 배치 및 (예를 들어, 전기 모터의 하나 이상의 센서 사이의) 검출 변동 영역은 상대적으로 부정확한 정렬, 타이밍 및/또는 속도 판정을 제공할 수 있고, 이는 바람직하지 않은 작동을 제공할 수 있다.
에러를 검출하고 처리하기 위해, 예를 들어 에러 검출 및/또는 정정 프로세스에서 속도(예를 들어, 타이밍), 정렬 및/또는 임의의 정정 또는 오프셋을 판정하기 위해 하나 이상의 타임스탬프가 사용될 수 있다. 그러한 타임스탬프의 사용은 복잡한 수학적 계산을 수행할 필요없이(예를 들어, 회전자 속도 및/또는 가속도를 잠재적으로 계산하지 않는 것과 같은) 상대적으로 복잡하지 않은 방식으로 수행되는 에러 처리를 허용할 수 있다. 또한, 잠재적으로 잘못된 센서 판독 값의 검출을 위해 일종의 하나 이상의 카운터 또는 플래그가 사용될 수 있다. 에러 카운터는 잠재적으로 잘못된 회전자 정렬, 타이밍 및/또는 속도 판정이 검출되는 경우 전류 펄스가 전송되지 않도록 제어 장치(24)가 고정자 톱니 활성화(예를 들어, 전류 펄스의 전송)를 관리하도록 허용할 수 있다. 또한 펄스 타이밍을 판정하는 동안 처리 시간을 보상하는 것이 바람직할 수 있다. 프로세싱 오프셋은 일부 경우 펄스 타이밍을 판정하기 위한 계산에 사용될 수 있다.
도 2a 내지 도 2c는 상술한 예시적인 오프셋이 고정자 톱니 활성화 제어 및/또는 타이밍을 판정하는 데 어떻게 사용될 수 있는지를 이해하는데 유익할 수 있다. 예를 들어, 도 2a 내지 도 2c는 회전 각(ω1, ω2 및 ω3)을 도시한다. 이러한 회전 각은 회전자가 추정된 회전자 정렬 및 속도 값에 적어도 부분적으로 기초하여 시간 단위로 이동할 것으로 예상될 수 있는 회전 각도를 나타낸다. 일 실시 예에서, 펄스 타이밍을 판정하면서 고려하여 오프셋을 고려하는 단계는 고정자 톱니에 펄스를 제공하는데 사용될 수 있는 정정된 회전자 정렬 추정을 산출하기 위해 판정된 정렬 오프셋 값(예컨대, 보정 값)을 회전 각도에 가산 또는 감산하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 회전자 정렬 오프셋이 약 0.05 °로 판정되면, 이 값은 관련 각도 거리 값(예를 들어, ω1)에 더해지거나 차감될 수 있다. 따라서, 예를 들어 회전자가 실제로 예상 값보다 약 0.05 ° 뒤에 정렬되었다고 판정되면, 정렬 추정은 예를 들어 ω1 - 0.05 °와 같이 변경될 수 있다. 물론, 이것은 간단한 예일 뿐이며 본 발명은 이 예에 국한되지 않는다.
정렬의 각도 또는 라디안을 사용하는 것과 같은 정렬 계산을 수행하는 것은 상대적으로 중요한 연산 및/또는 메모리 리소스를 사용할 수 있음에 유의해야 한다. 따라서, 일 실시 예에서, 회전 거리 또는 각도의 관점에서 오프셋을 판정하기보다는, 오프셋은 시간 단위로 판정될 수 있다. 예를 들어, 각도 거리(ω1)를 이동하는 시간이 t1이고 오프셋이 toff인 경우, 결과 값은 t1-toff로 나타낼 수 있다. 프로세싱(예를 들어, 컴퓨팅 집약적인 곱셈 또는 나눗셈을 잠재적으로 피하는) 및/또는 메모리(예를 들어, 선택 타임스탬프의 저장은 회전자 정렬 값, 평균 등을 저장하는 것보다 적은 메모리 자원을 사용할 수 있음) 고려사항을 감소시키는 것과 같은 그러한 단순화가 바람직할 수 있다는 것을 이해해야 한다. 이를 염두에 두고, 다음 논의에서는 타임스탬프로 표시될 수 있는 오프셋 및 정렬 값을 시간 단위로 나타낸다. 또한, 회전자 및 고정자(예를 들어, 고정자 톱니 및 회전자 톱니가 대략 동일한 각각의 폭 및 각각의 간격을 가질 수 있음)의 구조적 일관성으로 인하여 상이한 시간에 회전자 속도 판정을 하기 보다는, 회전자 속도는 시간 값에 의해 판정될 수 있다(예를 들어, 제1 회전자 속도는 제1 고정자 톱니와 회전자 톱니의 정렬 사이의 시간에서의 제1 차이, Δt1에 의해 특징 지어질 수 있고, 제2 회전자 속도는 제2 고정자 톱니와 회전자 톱니의 정렬 사이의 시간에서의 제2 차이, Δt2에 의해 특징 지어질 수 있다)는 것에 유의해야 한다(그리고, 하기에서 더 상세히 논의된다).
도 4는 하나 이상의 센서 신호를 사용하여 도 1의 코일 권선(18)과 같은 코일 권선(예를 들어, 선택된 고정자 톱니들을 활성화)에 전류 펄스를 제공하기 위한 예시적인 방법(400)을 나타낸다. 요약하면, 방법(400)은 블록(415)에서 도 1의 전기 모터(10)와 같은 전기 모터의 선택된 고정자 톱니들을 활성화하기 위한 펄스 타이밍을 판정하기 위해, 예를 들어 복수의 타임스탬프를 사용하여 블록(405 및 410)에서 판정된 회전자 속도 및/또는 정렬 추정을 사용하는 단계를 포함한다. 상술한 바와 같이, 블록(405 및 410)에서 판정된 회전자 속도 및/또는 정렬 값은 시간 단위로 판정될 수 있다. 예를 들어, 고정자 및/또는 회전자 톱니 사이의 거리가 일정할 수 있기 때문에, 적어도 일부 경우에는, 속도 판정의 거리 항이 생략되어 타이밍 항만 남는다. 일 실시 예에서, 속도 추정 블록(405)에서 정지된 회전자를 식별하는 것이 가능할 수 있다. 예를 들어, 일 실시 예에서, 속도 값이 시간 윈도우 동안에 판정 가능하지 않으면, 전체 에러 검출 및/또는 정정 루틴을 실행하기 보다는, 회전자가 고정되어 있다고 판정될 수 있다. 판정된 펄스 타이밍은 에러 검사 루틴을 통해 실행될 수 있고, 판정된 정렬 오프셋은 판정된 펄스 타이밍을 수정하는데 사용될 수 있다. 블록(405 및 410)에 대응하는 예시적인 방법 실시 예(500 및 600)가 하기에서 논의된다. 다른 실시 예에서, 에러 검사 루틴은 블록(415)에서 펄스 타이밍을 판정하기 전에 수행될 수 있다. 또한, 이하에서 설명되는 블록(420-440)은 펄스 타이밍 판정 프레임워크 내에서(예를 들어, 블록(415)내에서) 발생하는 것으로 예시되지만, 이는 단지 설명을 용이하게 하기 위한 것이다. 이러한 블록들은 블록(415)에 의해 예시된 바와 같이 펄스 타이밍 판정과 독립적으로 달성될 수 있다.
블록(420)에서, 예를 들어 회전자 정렬 판정이 잠재적으로 오류가 있는지 여부를 판정하기 위해 에러 검출 루틴이 실행될 수 있다. 일 실시 예에서, 예를 들어, 예상된 시간 윈도우에서 회전자 톱니가 검출되지 않으면(예를 들어, 블록(420)에서의 시간 윈도우는 회전자가 정지 상태인지 여부를 판정하는데 사용되는 시간 윈도우보다 작을 수 있다), 카운터는 증가될 수 있거나(예를 들어, 에러 카운터), 또는 메모리 구조 내에서 플래그가 상승될 수 있다. 에러 상태가 존재하면, 블록(420)에서 블록(425)에 의해 도시된 바와 같은 에러 처리 루틴이 트리거될 수 있다. 블록들(420 및 425)의 일 실시 예는 도 7의 방법 실시 예(700)와 관련하여 후술된다. 일 실시 예에서, 이러한 에러 처리 루틴이 실행되는 동안, 전기 모터(10)는 에러 카운터 또는 플래그가 클리어될 때까지 고정자 톱니에 추가적인 전류 펄스를 제공하는 것을 억제할 수 있다. 후속하여 회전자가 고정되어 있다고 판정되면, 에러 카운터의 임의의 카운트가 클리어될 수 있고, 검출된 추정된 정렬이 예를 들면 회전자 회전을 시작하기 위해 활성화할 고정자 톱니 및 펄스 타이밍을 판정하는데 사용하기에 충분히 정확하다고 가정할 수 있다.
에러 카운터가 비어 있다고 가정하면, 하나 이상의 정렬 정정이 판정될 수 있다. 정렬 정정은 블록(415)에서와 같이 펄스 판정 루틴에서 판정된 정렬을 조정하는데 사용될 수 있다. 일 실시 예에서, 정렬 정정은 블록(430)에서 판정되고 회전자 정렬 및/또는 속도 추정에 적용될 수 있거나, 판정된 펄스 타이밍을 수정하는 데에 사용될 수 있다. 일 구현 예에서, 정렬 정정은 회전자 톱니가 센서를 통과할 때마다 타임스탬프를 저장함으로써(예를 들어, 3개의 센서를 갖는 실시 예에 대해 3개의 타임스탬프) 판정될 수 있다. 특정 센서에 대한 타임스탬프는 예를 들어 시작 및 정지 시간을 평균화함으로써 센서 "중간"을 찾는 데 사용될 수 있다. 타임스탬프를 사용하여 판정된 센서 중간은 정렬 정정 팩터 또는 오프셋을 산출하기 위해 예상되는 센서 위치 및 검출 영역(예를 들어, 시야)에 기초할 수 있는 것과 같은 예측된 중간과 비교될 수 있다. 예를 들어, 일 실시 예에서, 예측된 중간은 판정된 중간으로부터 시계 방향으로 0.05 ° 일 수 있으며, 이러한 판정된 차이는 정정된 회전자 정렬을 산출하기 위해 (예를 들어, 회전자 회전 방향에 기초하여) 회전자 정렬 판정에 가산되거나 또는 차감될 수 있다. 위에서 언급했듯이, 일부 경우에, 오프셋은 시간 단위로 표현될 수 있다. 따라서, 회전 거리 오프셋보다, 시간 기반 값이 판정된 타이밍 값들(예컨대, 하나 이상의 고정자 및 회전자 톱니들의 정렬의 타이밍)로 가산되거나 그로부터 감산될 수 있다. 일부 구현 예에서, 정렬 정정은 예를 들어, 한 번, 연속적으로, 또는 주기적으로 계산될 수 있고, 예를 들어 현재의 펄스 타이밍을 판정하는데 사용 가능한 정렬 판정에 적용될 수 있다. 블록(430)에 도시된 바와 같은 정렬 정정을 판정하기 위한 예시적인 방법의 실시 예(800)는 도 8과 관련하여 이후에 설명된다.
이전에 소개된 바와 같이, 센서 위치 및 검출 관련 오프셋의 영역에 부가하여, 처리 오프셋이 사용될 수 있고, 회전자 속도 및 정렬 판정과 관련된 처리가 수행되는 시간을 포함할 수 있다. 처리 오프셋은 (예를 들어, 주어진 처리 작업이 주어진 단위 시간 값 등에 대응할 수 있는) 처리 유닛을 포함할 수 있다. 처리 오프셋 판정은 또한 처리 기간의 시작에서의 타임스탬프, 처리 기간의 끝에서의 타임스탬프, 및/또는 이들 값들 사이의 차이를 포함할 수 있다. 예를 들어, 처리 오프셋에 대한 초기 타임스탬프는 처리의 시작을 나타낼 수 있는 최종 정렬 타임스탬프에 대응할 수 있다. 도 9의 방법 실시 예(900)는 블록(435)에 의해 도시된 바와 같이 처리 오프셋을 판정하기 위한 하나의 가능한 접근법으로서 이후에 설명된다.
블록(430) 및 블록(435)의 정정 및 오프셋 판정이 도 4에 직렬로 도시되어 있지만, (다른 것들 중에서)그러한 예시적인 오프셋이 동시에 대신 판정될 수도 있다는 것을 이해해야 한다. 실제로, 일 실시 예에서, 블록(405 및 410)에서 회전자 속도 및 위치 판정과 동시에 오프셋 판정이 이루어질 수 있다.
블록(440)에 도시된 바와 같이, 코일 권선(18)과 같은 코일 권선에 펄스를 제공하는데 오프셋이 사용될 수 있다. 펄스 타이밍을 판정하는 프로세스는 도 10의 예시적인 방법(1000)과 관련하여 이후에 설명된다.
Figure pct00001
Figure pct00002
상기 표 1 및 표 2는 에러 검출 및 정정 프로세스 실시 예의 동작에 대한 후속하는 설명에서 사용될 몇몇 샘플 예시 값을 제공한다. 간략화를 위해, 이 예에서 회전자의 회전 속도는 단위 시간당 대략 π/24 라디안, ti라고 가정한다는 것에 유의해야 한다. 물론, 당업자가 이해할 수 있는 바와 같이, 복잡한 예에서, 특정 ON/OFF 패턴은 표 1에 도시된 것보다 더 많은 또는 더 적은 시간 단위를 지속할 수 있다. 또한, 회전 속도는 이 논의를 단순화하기 위해 일정하다고 가정되기 때문에, 회전 속도 값은 표 1 및 표 2에 포함되지 않는다. 그러나 다른 구현 예에서, 상술한 것과 유사한 하나 이상의 표가 회전자의 속도에 대응하는 값을 저장하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 구현 예에서, 센서에서 이루어진 측정에 적어도 부분적으로 기초하여 만들어진 복수의 속도 추정은 메모리 구조에 저장될 수 있고, 펄스 판정 프로세스에서 사용될 수 있으며, 및/또는 LCD 스크린 또는 이와 유사한 장치와 같은 디스플레이 유닛에 디스플레이될 수 있다. 하나의 경우에, 회전자의 회전 속도는 단위 시간당 회전 수(예를 들어, 분당 회전 수(RPM))로 표현될 수 있다. 복수의 타임스탬프, 속도 또는 정렬 값 등은 이력 값으로 언급될 수 있다. 일부 구현 예에서는 각 센서마다 속도 값이 저장될 수 있다. 예를 들어, 일 구현 예에서, 속도 값은 각 센서에 대해 판정될 수 있고, 복수의 이력 속도 값이 각 센서에 대해 저장될 수 있다. 다른 예에서, 상술한 바와 같이, 속도 값을 판정하는 대신, 회전자의 회전 속도는 시간 단위로 표현될 수 있다(예를 들어, 타임스탬프 등을 사용하여 저장될 수 있다). 타임스탬프와 같은 속도 값은 배열이나 테이블과 같은 구조에 저장되어 가능한 한 작은 메모리를 사용하기 위해 값을 겹쳐 쓸 수 있다. 유사하게, 위의 표 1과 2에 표시된 값은 일부 경우에 후속 값으로 덮어쓸 수 있다.
본 예시에 대해서는 회전자의 회전 속도가 일정하다고 가정하였지만, 하나의 구현 예에 따라 속도를 판정할 수 있는 방법에 대한 다음의 설명이 제공된다. 물론, 언급된 바와 같이, 일부 경우에는 회전자 속도를 계산하지 않고 에러 검출 및 정정을 수행하는 것이 가능할 수 있다. 그 대신에, 블록(405)에서 수행될 수 있는 것과 같은 속도 검출은 회전자 톱니가 주어진 고정자 톱니와 정렬되는 제1 시간과 회전자 톱니가 주어진 고정자 톱니와 정렬되는 다음 시간 사이의 시간 간격과 같은 타이밍을 판정하는 단계를 포함할 수 있다. 블록(405)의 실시 예(A로 표시)에 대응하는 방법(500)은 도 5에 도시된다. 상술한 바와 같이, 일부 센서는 약간(예를 들어, 고정자 톱니에 대해) 오프셋될 수 있고 및/또는 상이한 검출 영역(예를 들어, 시야)을 가질 수 있다. 따라서 하나 이상의 센서를 사용하여 속도(또는 타이밍)를 판정하면 예를 들어 센서 오프셋 및/또는 센서 검출 영역 변동에 적어도 부분적으로 기인하여 속도 판정에 에러가 발생할 수 있다. 대신에, 본 설명은 단일 센서에서 판정된 값(예를 들어, 타임스탬프)을 사용하여 회전자 속도(예를 들어, 연속적인 회전자 톱니와 주어진 고정자 톱니의 정렬 사이의 타이밍)를 산출하는 것을 제안한다. 따라서, 일 구현 예에서, 방법(500)은 센서(100, 102 및 104)와 같은 각 센서에서 독립적으로 판정될 수 있다.
방법(500)의 블록으로 돌아가면, 주어진 센서에 대해, 블록(505)에서 센서가 "ON"인지 여부(예를 들어, 회전자 톱니가 센서의 시야 내에서 검출되는지 여부)에 관한 판정이 이루어질 수 있다. 블록(505)에서 시간(t0, t1 및 t2)에서 이것이 행해질 수 있는 방법의 일례를 도시하기 위해 표 1 및 센서(1)의 값을 사용하여, 센서(1)가 ON이 아닌 것으로 판정될 수 있다(예를 들어 센서(1)는 OFF이다). 방법(500)은 센서(1)의 검출 영역(예를 들어, 시야)에서 회전자 톱니의 검출을 나타내는 센서(1)가 턴온될 수 있는 포인트에서의 t3까지 블록(505)으로 루프백을 계속할 수 있다. 센서(1)가 블록(505)에서 ON인 것을 검출하는 것에 반응하여, 블록(510)에서 t3에서 센서(2 및 3)가 OFF가 아닌 판정이 이루어질 수 있다(예를 들어, t3에서 센서(2)도 ON). 따라서, 방법(500)은 블록(505)으로 되돌아 갈 수 있다. 블록(505)에서 시간(t4)에서 센서(1)가 온이라는 것이 다시 판정될 수 있다. 그리고 블록(510)에서, 센서(2) 및 센서(3) 모두가 OFF인 것으로 판정될 수 있다(예를 들어, 센서(2) 또는 센서(3)에 의해 회전자 톱니가 검출되지 않음). 이 실시 예에서, 상술한 바와 같이, 센서는 회전자 톱니가 고정자 톱니와 정렬될 때(따라서 센서의 감지 영역에 대략 중앙에 위치할 때), 나머지 센서는 OFF될 수 있도록 공간을 두고 배치된다. 따라서, 방법(500)으로 돌아가서, 주어진 센서가 ON이고 나머지 센서가 OFF인 것으로 판정되면, 블록(515)에서, 비제한적인 예로서, 전자 모터의 제어 회로 내의 메모리에서와 같이 회전자 및 고정자 톱니 정렬에 대응하는 타임스탬프가 기록될 수 있다, 이 경우, 블록(515)에서 기록된 타임스탬프는 센서(1)가 ON이고 센서(2) 및 센서(3) 모두가 OFF인 시간에 대응할 수 있다. 블록(520)에서, 블록(515)에서 기록된 타임스탬프는 차이 값을 산출하기 위해 이전에 기록된 타임스탬프와 비교될 수 있다. 타임스탬프 간의 차이는 일 구현 예에서 "속도" 값에 해당하는 Δt 값을 산출하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 이러한 판정은 회전자 톱니가 주어진 고정자 톱니와 정렬되는 시간(talign1)에 대응하는 타임스탬프를 기록하고, 후속 회전자 톱니가 주어진 고정자 톱니와 정렬되 시간(talign2)에 대응하는 다음 타임스탬프를 기록함으로써 이루어질 수 있다. 따라서, 시간(talign2)에서의 "속도"는 talign1과 talign2 간의 차이(예를 들어, Δt = talign2 - talign1)로 표현될 수 있다. 이하에 도시된 바와 같이, Δt 값은 오프셋을 판정하는데 사용될 수 있다. 상술한 바와 같이 속도(예를 들어, 거리 x 시간)를 계산하는 것이 바람직할 수 있는 구현 예에 있어서, 하나의 회전자 톱니의 중간 지점으로부터 인접한 회전자 톱니의 중간 지점까지의 거리는 일정한(예를 들어, 알려진) 값이다. 따라서, 블록(520)에서 산출된 시간의 차이 Δt는 속도를 산출하기 위해 회전자 톱니들 사이의 알려진 방사상 거리와 함께 사용될 수 있다. 일부 구현 예에서, 시간 차이, Δt 및/또는 속도 값은 메모리에 저장될 수 있고 및/또는 방법(400)에서 사용될 수 있다. 이해되는 바와 같이, 다수의 수행된 계산 및/또는 사용된 리소스를 감소시키기 위해 시간 값을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 2의 거듭제곱과 비트의(bitwise) 회전을 사용하면 일부 경우에 곱셈과 나눗셈 연산을 피할 수 있다. 이러한 기법의 예가 아래에서 설명된다.
방법(400)(B로 표시됨)의 블록(410)에서, 회전자 정렬이 추정될 수 있다. 또한, 일부 경우들에서는, 회전자 정렬 값을 사용하기보다는, 회전자 정렬은 후술되는 바와 같이, 적어도 부분적으로 시간 단위를 사용하여 판정될 수 있다. 도 6의 방법(600)은 하나의 구현 예에 따라 회전자 정렬이 판정될 수 있는 프로세스를 도시한다. 일 실시 예에서, 대략 동시에 수행될 수 있는 블록들(605, 610 및 615)에서, 센서(1, 2 및 3)(예를 들어, 도 3a의 센서(100, 102 및 104))가 ON 또는 OFF인지 및 ON/OFF 값이 타임스탬프와 관련될 수 있는지가 판정될 수 있다. 센서에 의해 감지되는 ON/OFF 패턴(예를 들어, 바이너리 값을 포함하는)에 기초하여 도 1의 회전자(12)와 같은 회전자 정렬을 판정하기 위해 블록(620)과 같이 대응 값이 사용될 수 있다. 예를 들어, 일 실시 예에서, 검색 테이블은 도 3b에 도시된 바와 같이 특정 ON/OFF 패턴에 기초하여 참조되어, 회전자 정렬 추정을 산출할 수 있다. 다른 실시 예에서, 적어도 부분적으로는 센서와 특정 회전자 및 고정자 배열의 다수의 위상 사이의 수치 상관관계로 인해, 정렬된 고정자 및 회전자 톱니에 적어도 부분적으로 기초하여 어떤 고정자 톱니가 활성화될지를 판정할 수 있다(예를 들어, 원하는 방향으로 회전하기 위해 인접한 정렬되지 않은 고정자 톱니를 활성화하는 등). 상술한 바와 같이, 회전자 정렬 판정에 부정확성이 있을 수 있다. 예를 들어, 센서의 배열 및/또는 센서의 검출 영역이 예상대로 되지 않으면, 센서는 잘못된 ON 또는 OFF 값을 반환할 수 있고, 이는 따라서 잘못된 회전자 정렬 판정을 초래할 수 있다. 잠재적인 회전자 정렬 추정 오차와 같은 이유로, 에러를 검출하고 및/또는 잠재적인 에러를 정정할 수 있는 것이 바람직할 수 있다. 방법(600)으로 돌아가면,임의의 경우에, 회전자 위치가 일단 판정되면, 값은 추가적인 처리를 위해 예를 들면 도 4의 블록(415)으로 전송될 수 있다.
방법(400)은 블록(420)에서의 에러 검출 프로세스 및 블록(425)에서의 에러 처리 프로세스(C에 의해 표시된 바와 같이)를 도시한다. 도 7의 방법(700)은 에러 검출 및 에러 처리를 위한 프로세스의 일 구현을 나타낸다. 방법(400)의 블록들(420 및 425)이 개별적으로 도시되어 있지만, 방법(700)에 의해 예시된 바와 같이, 각각의 프로세스들이 전체적으로 또는 부분적으로 결합될 수 있음을 알 수 있다. 또한, 블록들(420 및 425)이 다른 블록과 개별적으로 도시되어 있지만, 그것들은 다른 블록들과 실질적으로 동시에 수행될 수 있다는 것에 유의하라. 예를 들어, 일 실시 예에서, 블록(420 및/또는 425)에 대한 프로세스는 블록(405)과 관련하여 수행될 수 있다. 다른 실시 예에서, 블록(420 및/또는 425)에 대한 프로세스는 블록(410)과 실질적으로 동시에 수행될 수 있다.
블록(705)에서, 회전자 톱니가 센서(100, 102 또는 104) 중 하나와 같은 센서에 의해 검출될 것으로 예상되는 타이밍 윈도우가 판정될 수 있다. 하나의 경우에, 타이밍 윈도우 또는 임계치가 추정된 회전자 속도 및/또는 정렬을 고려하여 구축될 수 있다. 회전자가 타이밍 윈도우 내에서 검출되지 않으면, 에러 카운터는 잠재적인 오작동 및/또는 추정을 나타내기 위해 증분될 수 있다. 일 실시 예에서, 타이밍 윈도우는 이전 타임스탬프의 약 0.75인 하한 및 이전 타임스탬프보다 약 1.25 큰 상한으로 설정될 수 있다. 다른 실시 예에서, 타이밍 윈도우는 이전 타임스탬프의 약 0.5인 하한 및 이전 타임스탬프보다 대략 2배 큰 상한으로 설정될 수 있다. 이 예에서, 회전자가 타이밍 윈도우 내에서 검출되지 않으면, 에러 카운트는 잠재적으로 잘못된 센서 값, 판정 및/또는 동작을 나타내기 위해 에러 카운터에서 증분될 수 있다.
블록(710)에서, 회전자 톱니가 블록(705)에서 판정된 타이밍 윈도우 내에서 검출되는지에 관한 판정이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제어 장치(24)의 클록 또는 타이머는 타이밍 윈도우에서 센서가 회전자 톱니를 감지하는지(예를 들어, 센서가 ON 됨)를 판정하기 위해 하나 이상의 센서와 함께 사용될 수 있다. 블록(720)에서, 상술한 바와 같이, 회전자 톱니가 시간 윈도우 내에서 검출되지 않으면, 에러 카운트가 증가될 수 있다. 일 실시 예에서, 방법(400)의 블록(420) 및/또는 방법(700)의 블록(715)에서 검출될 수 있는 것과 같이, 영이 아닌 값이 에러 카운터 내에 존재하면, 후속 전류 펄스는 정확한 동작이 복구될 때까지 도 1의 코일 권선(180)과 같은 코일 권선에 후속 전류 펄스가 전송되지 않을 수 있다.
에러 처리 루틴의 후속 지점에서, 상술한 에러 카운터와 유사한 카운터가 전기 모터가 정확하게 작동하는지 여부를 판정하는데 사용될 수 있고, 적어도 부분적으로 에러 카운터를 제거하는 프로세스에서 잠재적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 에러 카운터가 0이 아니지만 회전자 톱니가 판정된 타이밍 윈도우 내에서 검출되는 시간에 대해, "좋은" 카운트가 카운터에서 증가될 수 있다. 일 구현 예에서, 타이밍 윈도우의 5번의 연속적인 시간 내의 회전자 톱니의 검출을 나타내는 5개의 "좋은" 카운트는 에러 카운트 또는 플래그를 제거하기에 충분할 수 있다. 따라서, 이 예시에서, 일단 에러 카운트가 다시 비워지면, 정상 동작(예를 들어, 전류 펄스의 전송)이 재개될 수 있다. 물론, 가능한 다른 임계 값들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 5개보다 많거나 적은 "좋은" 카운트(예를 들어, 3, 10 등)가 사용될 수 있다. 또는 다른 예시에서 플래그가 대신 사용될 수 있다. 임의의 경우에, 블록(725)에서, 임계 값(예를 들어, 양호한 카운트의)이 충족되었는지 여부에 대한 판정이 이루어질 수 있고 루틴은 그에 따라 블록(415)으로 되돌아가거나 블록(430)을 계속할 수 있다.
상술한 바와 같이, 일부 비 제한적인 예들에서, 전기 모터(10)와 같은 전기 모터의 하나 이상의 센서들은 완벽하게 정렬되지 않을 수 있고 및/또는 센서의 검출 영역의 크기가 다른 센서의 것가 같지 않을 수 있다. 일 실시 예에서, 회전자 정렬 판정에서의 부정확성을 검출 및/또는 보상하기 위해 센서 속도 판정을 적어도 부분적으로 사용할 수 있다. 일 구현 예에서, 이는 모든 센서(예를 들어, 센서(100, 102 및 104))를 통과할 때 단일 회전자 톱니를 추적하고 회전자 톱니가 센서의 감지 영역에 들어가고 나올 때마다 타임스탬프를 기록함으로써 수행할 수 있다.
블록 430(D로 표시)에서, 정렬 정정 또는 오프셋의 판정이 이루어질 수 있다. 도 8은 정렬 정정 값을 판정하기 위한 예시적인 방법(800)을 도시한다. 블록(805)에서, 회전자 톱니가 검출되는지 여부(예를 들어, 센서가 ON인지 여부)에 관한 판정이 이루어질 수 있다. 그렇다면, 센서에 의해 회전자 톱니가 검출된 시간에 대응하여 타임스탬프가 기록될 수 있다. 다음으로, 블록(815)에서, 회전자 톱니가 센서의 시야를 벗어나는 경우(예를 들어, 센서가 턴오프), 블록(820)에서 타임스탬프가 기록될 수 있다. 일 예시에서, 제한된 크기의 메모리가 센서가 턴 N 및 OFF하는 시간을 나타내는 주어진 수의 타임스탬프를 기록한 후에 후속 타임스탬프가 이전 타임스탬프 위에 기록될 수 있도록 타임스탬프를 저장하는 것에 전용될 수 있다. 제1 회전자 톱니가 센서 그룹의 최종 센서의 검출 영역을 벗어나기 전에 하나 이상의 후속 회전자 톱니가 또한 제1 센서의 검출 영역으로 진입할 수 있기 때문에, 센서에 대해 특정 개수의 이전 추적된 타임스탬프를 유지하는 것이 이로울 수 있다. 따라서, 예를 들어 표 2를 참조하면, 제1 열에서 센서(1)의 검출 영역으로 들어가는 회전자 톱니(센서(1)가 턴ON)는 제2 열에서 센서(2)의 검출 영역으로 들어가는 회전자 톱니(예를 들어, 센서(2)가 턴ON)에 대응할 수 있고, 또한 제3 열에서 센서(3)의 검출영역에 들어가는 회전자 톱니(예를 들어, 센서(3)가 턴ON)에 대응할 수 있다. 따라서, 회전자 정렬 정정 또는 오프셋을 판정하기 위해 이들 값을 사용할 수 있다.
일 실시 예에서, "중간"은 블록(825)에 도시된 바와 같이 센서에 대해 판정될 수 있다. 센서의 중간을 판정하기 위해, 그 센서에 대한 일련의 타임스탬프가 비교되어 중간 값을 발견할 수 있다. 예를 들어, 표 2의 센서(1)에 대한 예시적인 값을 취하면, 센서의 시야에서 회전자가 검출될 때마다 중간을 발견하고 중간 값을 평균하여 센서의 중간을 산출함으로써 중간을 발견할 수 있다. 예를 들어, 일 예시에서 중간 값은 하나의 구현 예에서
Figure pct00003
의해 판정될 수 있으며, 여기서 tOFF 및 tON은 센서가 각각 OFF 및 ON 되는 시간을 나타낸다. 따라서, 표 2의 센서(1)의 제1 열의 타임스탬프의 중간은
Figure pct00004
등에 의해 판정될 수 있다. 센서에 대한 중간은 일 실시 예에서 각각의 중간 값들을 평균함으로써 판정될 수 있다. 따라서, 표 2의 센서(1)의 처음의 3개의 열에 대한 중간은 비제한적인 예시로서
Figure pct00005
에 의해 판정될 수 있다. 나머지 센서들에 대해서도 유사한 판정이 이루어질 수 있다. 중간 값은 예를 들어 회전자 속도를 사용하여 판정된 예상된 중간 값과 비교될 수 있다. 시간 또는 단위시간 당 라디안과 같은 회전자 속도의 측정은 비교 정확도로 판정될 수 있기 때문에, 회전자 속도의 측정은 회전자 톱니가 고정자 톱니와 정렬될 것으로 예상되는 시간(예를 들어, 초 또는 밀리 초 등)을 판정하는데 사용될 수 있다. 속도 판정은 예를 들어 잠재적인 센서 정렬 오차를 판정에 도입하는 것을 피하기 위해, 단일 센서에서 타임스탬프를 기록(및 비교)함으로써 일 구현 예에서 정확하게 이루어질 수 있음을 다시 지적한다.
따라서, 예를 들어, 일 실시 예에서, 예상 중간(ME)은 센서에 대응하는 고정자 톱니의 배열에 적어도 부분적으로 기초하여 각각의 개별 센서에 대해 계산될 수 있다. 일 구현 예에서, 예를 들어 위치 감지 메커니즘의 경우에 있을 수 있는 것과 같이, 예를 들어 도 또는 라디안 값을 사용하는 것과는 대조적으로 시간 단위로서 오프셋을 산출하기 위해 타임스탬프를 사용하여 상대적으로 용이하게 예상 중간(ME)을 판정하는 것이 가능할 수 있다. 예를 들어, 제1 회전자 톱니가 주어진 센서와 정렬되는 시간(talign1)에 대응하여 제1 타임스탬프가 기록될 수 있으며, 제2 타임스탬프는 후속 회전자 톱니가 주어진 센서와 정렬되는 시간(talign2)에 대응하여 기록될 수 있다. 시간(talign1과 talign2) 사이의 차이는 주어진 센서의 "ON" 사이클 간의 시간간격 또는 tsensorON을 나타낼 수 있다. 이 값은 회전자 톱니가 하나의 센서에서 다음 센서로 이동할 수 있는 예상 시간, trotorE를 판정하기 위해 적어도 부분적으로 활용될 수 있다. 이 값 trotorE는 전기 모터의 고정자 톱니에 대한 회전자 톱니의 비율에 적어도 부분적으로 기초하여 판정될 수 있다. 예를 들어, 도 2a의 전기 모터의 회전자(12) 및 고정자(14)의 비율은 16:24이다. 이 비율은 적어도 부분적으로는 제1 센서에 대한 ON 사이클들 사이에서 계산된 시간 간격, tsensorON에 기초하여 회전자 톱니가 제1 센서로부터 다음 센서로 이동할 때 예상되는 시간 간격, trotorE를 판정하는데 적어도 부분적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, tsensorON이 1ms이면 trotorE는
Figure pct00006
이거나, 또는 대략 0.67ms로 판정될 수 있다. trotorE의 값은 회전자 톱니가 제1 센서로부터 다음 센서로 이동하는 측정된 시간에 상응하는 시간 trotorD와 비교될 수 있다. 그리고, trotorE 값과 trotorD 값 사이의 차이는 방법(800)의 블록(830)으로 나타낸 오프셋을 산출할 수 있다. 이러한 정렬 정정은 코일 권선에 대한 전류 펄스의 타이밍을 판정하기 위해 제어 장치(24)와 같은 제어기에 의해 사용될 수 있다. 예를 들어, 하나의 경우에서, 판정된 오프셋은 (예를 들어, 주어진 고정자 톱니에 전류 펄스를 제공하는 시간에 대응하는) 전류 펄스 타이밍 판정에 가산 또는 감산될 수 있다.
물론, 회전자 정렬 오프셋을 판정하는 다른 방법들도 청구된 주제에 의해 고려될 수 있다. 예를 들어, 그러한 대안적인 구현 예에서, 도 3a의 센서(100)의 중간을 판정하기 위해, 대응하는 고정자 톱니에 대한 "중간"이 사용될 수 있다. 일 실시 예에서, 센서에 대한 예상 중간은 대응하는 고정자 톱니에 대한 중간이 센서에 대한 중간에 대응한다는 가정에 기초하여 판정될 수 있다. 다른 실시 예에서, 예상되는 중간은 예로서 회전자 정렬 타임스탬프를 이용하여 판정될 수 있다. 예를 들어, 도 3b을 참조하면, 제3 열의 값은 회전자 톱니가 센서(2)(예를 들어, 센서(102))의 중간에 위치하는 시간을 나타낼 수 있고, 제5 열은 동일한 회전자 톱니가 센서(2)의 중간에 위치하는 시간을 나타낼 수 있다. 일 실시 에에서, 센서(2) 상의 중간 위치로부터 센서(3) 상의 중간 위치까지의 방사상 거리는 대략 π/12 라디안(예를 들어, 24개의 고정자 톱니를 갖는 전기 모터에 대해)일 수 있다고 가정될 수 있다. 그리고 단위시간 ti당 π/24 라디안의 가정된 반경 속도에서, 2단위 시간(2ti)에서 회전자 톱니가 센서(2)의 중간에서 센서(3)의 중간까지 이동한 것으로 판정될 수 있다. 따라서, 이 예에서, 시간(2ti)에서, 기대되는 중간, ME는 π/12 라디안일 것으로 예상될 수 있다. 이 값은 회전자 정렬 정정으로서 후속 위치 판정에 가산되거나 감산될 수 있는 오프셋 ME-MD를 산출하기 위해 판정된 중간 MD와 비교될 수 있다. 이 정렬 정정은 코일 권선에 대한 전류 펄스의 타이밍을 판정하기 위해 제어 장치(24)와 같은 제어기에 의해 사용될 수 있다. 예를 들어, 하나의 경우에서, 판정된 오프셋은 (예를 들어, 주어진 고정자 톱니에 전류 펄스를 제공하는 시간에 대응하는) 전류 펄스 타이밍 판정에 가산 또는 감산될 수 있다.
임의의 경우에, 센서(또는 경우에 따라 센서리스 감지 메커니즘)가 회전자 톱니를 감지 또는 검출할 수 있는 영역의 변동을 나타내는 검출 영역 오프셋을 판정하기 위해, 예를 들어 블록(835)에서 오프셋이 사용될 수 있다. 따라서, 중간 및 오프셋이 판정된 센서(100)와 같은 센서의 예를 취하기 위해, 센서의 판정된 중간을 센서 ON 및 OFF에 대응하는 타임스탬프와 함께 사용하여 판정 영역 "폭"을 산출할 수 있다. 일 실시 예에서, 판정된 영역 폭은 (예를 들어, 표준 검출 영역에 기초한) 예상되는 검출 영역과 비교되어, 하기에 더 논의되는 바와 같이, 언제 전류 펄스를 제공할지를 판정할 때 고려될 수 있는 오프셋을 산출할 수 있다.
도 4의 방법(400)으로 돌아가서, 블록(435)에서, (E로 표시된 바와 같이) 처리 오프셋이 판정될 수 있다. 도 9는 처리 오프셋을 판정하기 위한 방법 실시 예(900)의 일 구현 예를 나타낸다. 물론, 회전자 정렬, 속도 및 오프셋을 판정하기 위해, 예를 들어, 제어 장치(24)의 처리 엘리먼트에 의해 타임스탬프와 같은 판독을 처리하는 데 시간이 걸릴 수 있다. 처리 시간 및/또는 지연에 대한 보상은 다수의 가능한 방법으로 수행될 수 있다. 비 제한적인 예로서, 방법(900)은 블록(905)에 도시된 바와 같이, 처리의 시작에 대응하는 타임스탬프의 기록을 포함하는 방법을 도시한다. 일단 처리가 완료되면(예를 들어, 판정 블록(910)에 의해 도시된 바와 같이), 후속 타임스탬프는 블록(915)에 도시된 바와 같이 기록될 수 있다. 타임스탬프들 간의 차이가 블록(920)에서 처리 오프셋을 판정하는데 사용될 수 있다.
도 4의 방법(400)으로 돌아가서, 판정된 속도(예를 들어, 타이밍), 회전자 정렬, 회전자 정렬 오프셋, 검출 영역 오프셋 및/또는 처리 오프셋(F로 표시된 바와 같이)을 고려하여 하나 이상의 펄스가 코일 권선에 제공될 수 있다. 도 10의 방법(1000)은 펄스 타이밍을 판정하기 위한 접근법을 도시한다. 블록(1005)에서, 회전자 정렬 및 속도 판정에 부가하여 정정 및 오프셋 값이 수신될 수 있다. 상술한 바와 같이, 위치 및/또는 속도 판정이 잠재적으로 부정확할 수 있는 시간에 코일 권선에 전류 펄스를 제공하는 것을 삼가하는 것이 바람직할 수 있다. 일부 경우에, 잠재적으로는 안전장치(failsafe)로서, 블록(1010)(선택 사항)에 도시된 바와 같이, 에러 플래그가 상승했는지 또는 에러 카운트가 0이 아닌지 여부에 관계없이 전류 펄스를 제공하기 전에 다시 검사하는 것이 바람직할 수 있다. 블록(1015)에서, 예를 들어, 오프셋 등을 판정하기 위해 톱니 정렬 사이에 충분한 시간이 있는지를 판정하는 것과 같은 동작 모드에 대한 판정이 이루어질 수 있다. 블록(1020)에서, 활성화할 고정자 톱니 등에 대한(예를 들어, 하나 이상의 전류 펄스를 전송하기 위한 고정자 톱니의 코일 권선에 대해) 판정이 이루어질 수 있다. 코일 권선에 대한 펄스를 제어하는 것은 적어도 다음의 고려 사항을 포함할 수 있다: (1) 어떤 고정자 톱니를 활성화시킬 것인가, (2) 이들 고정자 톱니 코일 권선을 활성화시키는 시간, 및 (3) 고정자 톱니 활성화 기간. 이러한 고려 사항은 도 10과 관련하여 이후에 설명된다.
어떤 고정자 톱니를 활성화할지를 판정하는 임의의 수의 공지된 방법이 사용될 수 있다. 일 예시에서, 고정자 톱니들의 그룹들 사이의 대응이 고정자 톱니 코일 권선 활성화 판정을 안내하기 위해 적어도 부분적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 도 2a-2c에서, 예를 들어 회전자(12)가 도 2a에 도시된 바와 같이 배열되고 실질적으로 회전한다고 판정되는 경우, 예시적인 시간(t0)에서, 고정자 톱니들(1-4)의 그룹 중 고정자 톱니(3 및 6)는 특정 회전자 톱니(회전자 톱니(b, d, f, h, j, 1, 및 p))에 대해 정렬되는 것으로 검출될 수 있다. 정렬된 톱니의 이러한 판정에 적어도 부분적으로 기초하여, 도 2b에 도시된 바와 같이, 회전자(12)의 회전을 연속으로 하기 위해 고정자 톱니 그룹 번호(1 내지 4)의 고정자 톱니(2 및 5)가 활성화되어야 한다고 판정될 수 있다. 도 2a-2c는 상이한 'N' 및 'S' 극 배열로 도시된 바와 같이 상이한 배향을 갖는 생성된 EMF를 도시한다. 예를 들어, 도 2a에서, 고정자 톱니 그룹 번호(1 내지 4)의 고정자 톱니(1) 상에 형성된 전자기장은 회전자에 가장 근접한 N 극 및 고정자 톱니(1)의 가장 먼 단부 상의 S 극으로 도시된다.이 전자기장은 고정자 톱니 그룹(1-4)의 고정자 톱니(4)에 형성된 전자기장과 상이한 배향이다. 전기 모터가 방법(400)을 통해 진행됨에 따라, 고정자 톱니 그룹 번호(1 내지 4)의 고정자 톱니(3 및 6)가 도 2c에 도시된 바와 같이 활성화되어야 한다는 것이 후속하여 판정될 수 있다. 후속하여, 고정자 톱니 그룹(1 내지 4)의 고정자 톱니(1 및 4)는 활성화될 수 있지만, 도 2a에 도시된 것과 다른 전자기장 배향으로 활성화될 수 있다. 물론, 이것은 단지 예시 일뿐 제한적인 의미로 해석되어서는 의도되지 않는다.
일부 경우들에서, 회전자(12)의 회전 속도가 증가함에 따라, 고정자와 회전자 톱니 정렬 사이의 시간이 감소될 수 있고, 상기 논의된 다양한 판정(예를 들어, 속도, 회전자 정렬, 에러 검출 및 핸들링 등), 및 제한된 가용 시간의 윈도우 내에 코일 권선을 통해 전류를 흐르게하는 것은 어려울 수 있다. 예를 들어, 도 2a에 도시된 회전자 및 고정자 실시 예 및 특정 회전 위치를 취하여, 회전자 및 고정자 톱니들이 정렬될 때, 인접한 고정자 톱니는 전체 고정자 톱니 아크 사이의 지점(예를 들어, 최초 정렬에서의 주어진 회전자 톱니와 고정자 톱니 사이의 정렬과 후속 정렬에서 회전자 톱니와 인접한 고정자 톱니의 정렬 사이에서 회전자에 의해 이동된 회전 거리)에 배열될 수 있다는 것에 유의하라. 일 실시 예에서, 정렬된 고정자 톱니들을 둘러싸는 고정자 톱니들은 고정자 톱니 아크(예를 들어, 반원 호) 사이의 대략 절반의 위치에 배치될 수 있다. 회전자(12)가 충분히 천천히 회전하는 경우, 반원 호를 통해 회전하는 시간 간격이 필요한 판정을 하고 원하는 고정자 톱니를 활성화시키기에 충분할 수 있다(예를 들어, 코일 권선을 통해 원하는 진폭으로 펄스를 상승시킴). 예를 들어, 도 2a에 도시된 회전자 정렬에서, 회전자(12)가 처리를 위해 충분히 천천히 회전하고 대략 d1만큼 반원호로 고정자 톱니 활성화가 수행될 때, 고정자 톱니 그룹(1-4)의 고정자 톱니(1 및 4)를 활성화하면 회전자(12)가 시계 방향으로 회전하도록 토크를 제공할 수 있다. 그러나 회전자(12)가 충분히 신속하게 회전하는 경우, 회전자 톱니(a)가 고정자 톱니(1)와 정렬(예를 들어, 도 2b 및 2c에 예시된 회전자 정렬과 같이)되거나 지나갈 때까지 고정자 톱니 그룹(4)의 고정자 톱니(1)의 처리 및 고정자 톱니 활성화는 발생하지 않을 수 있다. 그룹(4)의 고정자 톱니(1)가 회전자 톱니(a)가 이미 정렬된 후(또는 이미 통과된 경우) 활성화되는 경우, 제공된 토크는 의도한 것보다 반대 방향(예를 들어, 반 시계 방향)으로 결합 또는 회전할 수 있다(또는 다른 회전자 톱니를 끌어 당긴다). 이와 같이, 적어도 일부의 경우에, 회전자(12)가 너무 빨리 회전하는 경우, 대신에 느린 회전 모드에서 한 방향으로 힘을 가하는 고정자 톱니를 활성화시키는 것은 반대 방향으로 힘을 가할 수 있다. 예를 들어, 고속 동작 모드에서, 도 2a의 고정자 톱니(1)에 대한 펄스는, 반 시계 방향으로 회전할 수 있다. 따라서, 저속 동작 모드에서 시계 방향 펄스를 제공하는 활성화된 고정자 톱니는 고속 동작 모드에서 반 시계 방향 펄스를 제공할 수 있고, 저속 동작 모드에서 반 시계 방향 펄스를 제공하는 고정자 톱니는 고속 동작 모드에서 시계 방향 펄스를 제공할 수 있다. 단순화를 위해, 이는 반전 고정자 톱니 활성화 로직으로 지칭될 수 있다. 이렇게 함으로써, 완전한 고정자 톱니 아크가 처리 및 고정자 톱니 활성화를 위해 제공될 수 있다. 물론, 당업자라면 알 수 있듯이, 이는 처리 및 고정자 톱니 활성화(예를 들어, 정렬된 고정자 톱니들의 활성화 등)를 위해 추가 아크 거리가 필요한 추가 동작 모드로 확장될 수 있다.
따라서, 도 10의 블록(1015)은 모터가 임계 값(예를 들어, 회전자가 인접한 고정자 톱니들 사이에서 완전한 아크를 회전시키는 시간에 적어도 부분적으로 기초하여)을 초과하는 속도로 작동하는지를 판정하기 위한 서브 루틴을 포함할 수 있다. 예시적인 장치는 회전 속도 임계 값 판정에 적어도 부분적으로 기초하여 펄스 타이밍을 판정할 수 있다.
예를 들어, 일 실시 예에서, 회전 속도 임계 값이 충족되었는지 여부를 판정하기 위해, 아크를 형성하는 시간(예를 들어, 회전자 톱니가 제1 고정자 톱니와 정렬된 위치로부터 제2 고정형 톱니와 정렬된 위치로 이동하는 시간)이 적어도 부분적으로 사용될 수 있다. 회전자에 대한 아크 시간이 회전 속도 임계 값보다 작거나 큰지 여부에 적어도 부분적으로 기초하여, 저속 회전 또는 고속 회전 프로세스를 사용할지 여부에 관해 예를 들어 블록(1015)에서 판정이 이루어질 수 있다.
예를 들어, 회전자가 반원 호를 회전시키는 시간이 상기 판정을 행하기에 충분한 경우와 같은 저속 회전 실시 예에서, 방법 블록(1015)에서, 펄스 타이밍은 도 2a-2c에 관해 상술한 바와 같이 회전자 톱니 사이에서의 반원 호 위치에 배열된 고정자 톱니에 대해 판정될 수 있다. 일단 펄스 타이밍이 판정되면, 하나 이상의 전류 펄스가 이러한 반원 호 고정자 톱니에 전달될 수 있다. 그러나 회전 속도 임계 값이 초과되었다고 판정되면, 예를 들어 블록(1015)에서 고속 회전 실시 예가 사용될 수 있으며, 고정자 톱니 활성화 논리는 반전될 수 있다(예를 들어, 고속 동작 모드에서 반시계 방향 펄스를 제공하기 위해 저속 동작 모드에서 시계 방향 펄스를 제공하는 고정자 톱니 등을 제공하면서). 상술한 바와 같이, 활성화할 고정자 톱니의 판정은 적어도 부분적으로 처리 및 펄스 활성화에 필요한 아크 길이의 판정에 기초할 수 있다.
원하는 동작 모드(예를 들어, 느리거나 빠름)를 식별하는 것에 부가하여, 상술한 바와 같은 펄스 타이밍 및 펄스 폭의 후속 고려 사항이 또한 처리될 수 있다. 예를 들어, 일 구현 예에서, 블록(1015)에서와 같이 펄스 타이밍이 판정될 수 있다. 때때로, 펄스 타이밍은 적어도 부분적으로는 전기 모터에 결합된 로드 유형에 기초할 수 있다. 예를 들어, 전기 모터가 일정 토크 장치 및 가변 토크 장치 모두에 동력을 공급할 수 있는 것이 바람직할 수 있다. 이것은 예를 들어, 일정한 전력 모드와 가변 전력 모드를 모두 제공하도록 전기 모터를 구성함으로써 수행될 수 있다. 전기 모터가 일정한 토크 장치(예를 들어, 와전류 브레이크 유닛과 같은 일부 동력계)에 결합되는 경우와 같이, 경우에 따라서는 일정한 전력 동작 동력 모드가 바람직할 수 있지만, 예를 들어 장치에서의 RPM 변동을 피하기 위해 전기 모터 파워 출력을 변화시키는 것이 바람직할 수 있다..
블록(1020)의 블록들(1022 및 1024)은 일례의 전기 모터 구현에서 펄스 타이밍 및 펄스 폭을 판정하기 위한 2개의 예시적인 가능한 접근법을 도시한다. 블록(1022)은 비한정적인 예로서 적어도 부분적으로 원하는 모터 파워 출력에 기초하여 판정된 일정한 폭의 전류 펄스를 사용할 수 있는 일정한 전력 접근법에 대응할 수 있다. 언급한 바와 같이, 펄스 폭은 이 예에서 대략 일정할 수 있으며, 따라서 나머지 판정들은 하나 이상의 전류 펄스를 전송하여 원하는 고정자 톱니를 활성화시키는 시간을 판정하기 위해 임의의 오프셋과 함께 일정한 펄스 폭을 사용할 수 있다.
그러므로, 일 실시 예에서, 블록(1022)은 펄스 시간에 오프셋을 가산하고, 반원 호(또는 톱니 정렬까지의 시간이라고 하는, 경우에 따라 톱니 정렬 전에 다른 아크 값)를 완료하기 위해 남은 시간 양으로부터 결과 값을 뺀 것을 포함할 수 있다.). 적어도 부분적으로, 전류 펄스를 시작하는 판정된 시간을 사용하여, 예를 들어 도 1의 드라이버(22)를 통해, 하나 이상의 전류 펄스가 전송되어, 고정자 톱니를 활성화할 수 있다. 펄스 시작 시간을 판정하는 하나의 예시적인 관계식은
Figure pct00007
로서 나타낼 수 있고, 여기서 tpstart는 펄스 시작 시간 또는 펄스 지연을 가리키고, tarc는 톱니가 정렬될 때까지의 시간을 지칭하며, tpulse는 펄스 폭을 가리키고, tao는 회전자 정렬 오프셋을 가리키고, tpo는 처리 오프셋을 가리키고, tado는 검출 오프셋 영역을 나타낸다. tpstart 값은 적어도 부분적으로 예를 들어 도 1의 드라이버(22)를 통해 반원 호 위치(예를 들어, 고정자 톱니 사이)에 배치된 고정자 톱니의 고정자 톱니 활성화를 가능하게하기 위해 사용될 수 있다.
그러나, 전기 모터가 일정한 토크 장치(예를 들어, 와전류 브레이크 동력계)에 결합되는 경우, 예를 들어 블록(1022) 대신에 방법 블록(1024)이 사용될 수 있다. 일정한 토크 장치 예에서, 일정한 폭(및 일정한 토크 출력)을 갖는 펄스를 사용하는 것보다, 펄스 폭은 톱니 정렬 이전에 이용 가능한 시간에 맞추기 위해 스케일링될 수 있다. 일부 경우에, 이는 일정한 토크 장치가 단위 시간당 회전(예를 들어, RPM)에 큰 변화없이 작동할 수 있게 한다. 예를 들어, 스케일링된 펄스 폭은 다음과 유사한 관계를 이용하여 판정될 수 있다: tpulse = tarc-(tao + tpo + tado). 이 예에서, 폭을 갖는 결과인 펄스(tpulse)는 판정이 이루어진 후에 전송될 수 있다. 이 접근법은 판정의 용이함을 위해 유리할 수 있지만, 경우에 따라, tpulse 값은 스케일링될 수 있다(예컨대, tpulse x 2/3 등). 예를 들어 tpstart를 판정하기 위해 블록(1022)과 관련하여 논의된 관계와 관련하여 결과 값이 사용될 수 있다. 물론, 이들은 예시일 뿐이고 단지 예시적인 실시 예를 제공하기 위한 것이며 한정적인 의미로 해석되어서는 안된다. 물론, 이러한 작동은 일정한 토크 장치에 국한되지 않는다. 실제로, 펄스 폭을 스케일링하는 능력은 잠재적으로 전기 모터가 프로그램 가능한 토크 곡선으로 작동하도록 하는 데 바람직할 수 있다. 예를 들어, 장치의 토크 곡선상의 원하는 지점(예를 들어, 전기 모터와 장치의 토크 곡선 사이의 교차점에 대응하는) 대응하는 토크를 제공하는 토크 폭을 판정하는 것이 가능할 수 있다. 비 제한적인 예로서, 포지티브 또는 네거티브 기울기를 갖는 토크 곡선이 판정될 수 있고 및/또는 예를 들어 주어진 장치로 원하는대로 동작하기 위해은 비선형 기울기를 갖는 토크 곡선이 판정될 수 있다.
블록(1030)에서, 블록(1020)으로부터의 결과적인 펄스 및/또는 타이밍 값은 하나 이상의 전류 펄스를 고정자 톱니들에 송신하기 위해 적어도 부분적으로 사용될 수 있다. 일 실시 예에서, 도 1의 제어 장치(24)와 같은 제어기가 드라이버(22)와 같은 드라이버와 함께 동작할 수 있다. 때때로, 블록(1035)에 도시된 바와 같이, 판정된 펄스 폭이 톱니 정렬 이전에 남은 시간에 맞는지를 확인하기 위해, 안전장치 루틴이 실행될 수 있다. 예를 들어, 펄스가 맞지 않는 경우에, 도 7과 관련하여 상술한 바와 같은 에러 처리 루틴의 일부 형태가 사용될 수 있다. 그렇지 않으면, 펄스가 전송되고 고정자 톱니가 판정된 오프셋, 펄스 폭 및 펄스 시작 값에 따라 활성화된다.
상술한 바와 같이, 제어 장치(24)와 같은 처리 엘리먼트에서 수행될 프로세스의 복잡성을 감소시키는 것이 바람직할 수 있다. 일 구현 예에서, 비제한적인 예시로서, 처리 복잡성 및/또는 리소스는 곱셈 및/또는 나눗셈과 같은 집중적인 수학 연산 처리를 회피함으로써 감소될 수 있다. 하나의 경우에, 이것은 수학적 연산을 2의 멱수(예컨대, 2로 곱하기 또는 나눗셈)로 제한함으로써 달성될 수 있으며, 이것은 상대적으로 빠를 수 있는 비트 회전(예컨대, 시프팅)을 사용함으로써 달성될 수 있다. 예를 들어, 이러한 접근법은 여러 변수에 대한 곱셈 연산을 피할 수 있다. 이 경우, 2개의 시리즈의 거듭 제곱을 사용하면 전체 승수를 사용하는 것과 대조적으로 약 12배의 속도로 수학을 가속화할 수 있다. 설명하기 위해 다음과 같은 간단한 예가 제공된다.
Figure pct00008
계산을 위해, 수식 1-3의 3가지 관계는 대략 동일할 수 있다. 그러나 수식 3의 예의 경우, 산술 시프트, 우 시프트의 합으로서 관계를 표현함으로써, 처리 컴포넌트는 수식(1 또는 2)를 직접 해결하려고 하는 것보다 현저하게 적은 처리 리소스 및/또는 더 적은 시간을 사용하여 해답에 도달할 수 있다. 방법(400)을 수행할 때와 같은 그러한 접근법을 사용하면 처리 시간 및 복잡성을 상당히 감소시키는 기능을 할 수 있다.
상술한 논의에서, 일례로서 정렬 오프셋과 같은 개별 센서에 대해 상이한 정정 및 오프셋이 논의된다. 방법(400)과 같이, 고정자 톱니를 활성화하는 프로세스에 또한 추가될 수 있는 하나의 오프셋은 전체 오프셋 또는 집단 센서 오프셋을 포함할 수 있다. 예를 들어, 경우에 따라 고정자 톱니에 비해 센서가 집합적으로 오프셋될 수 있다. 실제적으로, 글로벌 센서 오프셋은 개별 센서 오프셋 또는 에러보다 전기 모터 작동에 덜 해로운 경향이 있다. 그럼에도 불구하고, 예를 들어 제조시 또는 시동시에 수행될 수 있는 교정 루틴에서 글로벌 오프셋을 조정하는 것이 가능할 수 있다. 일 실시 예에서, 교정은 코일을 사용하여 톱니를 정렬(예를 들어, 고정자 및 코일 톱니가 완전히 정렬되도록 EMF를 생성하고 충분히 길게 유지)하고, 그런 다음 모터를 반대 방향으로 회전시켜 대응하는 고정자 톱니와 회전자 톱니가 정렬되는 위치에 대응하는 위치로의 센서 오프셋을 측정하도록 하는 단계를 포함한다. 센서리스 감지 메카니즘의 실시 예가 독립적인 감지 메카니즘을 사용하지 않기 때문에, 글로벌 오프셋이 존재하지 않을 수 있다.
위에서 설명된 동작은 일부 경우에는 도 1의 제어 장치(24) 및/또는 드라이버(22)와 같은 제어 회로를 사용하여 수행될 수 있다. 그러한 제어 회로가 별개의 장치상에 형성될 수 있지만, 일부 경우에는 단일 장치상에 하나 이상의 제어기 및/또는 드라이버(예를 들어, 제어 장치(24) 및/또는 드라이버(22))를 형성하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 다수의 드라이버(22)는 예를 들어, 다수의 적절한 CMOS 프로세싱 기술 중 임의의 하나를 사용하여 단일 장치에서 형성될 수 있다. 다른 구현 예에서, 단일 장치(예를 들어, 칩상의 시스템) 상에 다수의 드라이버가 프로세서(예를 들어, 디지털 제어기 또는 마이크로프로세서 코어)와 함께 형성될 수 있다. 이러한 프로세서는 모터의 다수의 고정자 톱니에 대한 코일 권선을 제어하는 다수의 드라이버에 대한 스위치의 개폐를 제어하기 위한 신호를 제공할 수 있다. 특정 구현 예에서, 프로세서 및 다수의 드라이버를 통합하는 단일 장치는 인쇄 회로 기판에 장착 가능한 다수의 외부 단자를 갖는 패키지(예를 들어, 볼 그리드 어레이 패키지)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 패키지의 외부 단자는 전하 저장 장치(예를 들어, 커패시터), 각 고정자 톱니의 하나 이상의 권선 및 모터와 통합된 전원 장치(26)에 결합될 수 있다. 물론, 예를 들어, 복수의 코일 권선 세트에 커플 링할 수 있는 드라이버와 같은 다른 실시 예가 본 발명에 의해 고려될 수 있다. 코일 권선 세트는 설계 제약 사항에 따라 더 큰 및/또는 더 적은 드라이버 등을 수용하기 위해 직렬 또는 병렬로 전기적으로 결합될 수 있다.
도 11은 단일 드라이버 보드(110) 상에 다수의 드라이버(22)를 포함하는 일 예시적 실시 예에서의 드라이버 보드를 개략적으로 도시한다. 드라이버 보드(110)는 6개의 드라이버 회로(112, 114, 116, 118, 120 및 122), 제어 회로(126) 및 공유된 DC 전원 장치(124)가 배열된 단일 집적 회로 보드로서 제공된다. 제어 회로는 각 드라이버 회로 각각에 개별적으로 고정자 코일에 대한 전류 펄스(예를 들어, 부스트 및 벅 신호)를 제공할 수 있다.
도 12는 (예를 들어,도 11에 도시된 바와 같이 구성된) 8개의 드라이버 보드(132)를 포함하는 일 예시적인 실시 예의 스위치 릴럭턴스 전기 모터 드라이버 장치(130)를 개략적으로 도시하며, 따라서 48개의 개별 고정자 톱니를 제어하도록 구성될 수 있다. 전체 제어 유닛(134)은 또한 장치(130)의 일부를 형성할 수 있고, 8개의 드라이버 보드(132)의 하이 레벨 동작을 지시할 수 있다. 비 제한적 예로서, 대응하는 전기 모터가 저전력 모드에서 작동해야하는 경우 및 각각의 개별 드라이버 보드가 이러한 저전력 모드를 실행하기 위해 스위치 오프될 수 있는 고정자 코일 세트(예를 들어 각 고정자 섹션의 사분면)에 결합되는 경우, 제어 유닛(134)은 개별 드라이버 보드가 일시적으로 스위치 오프되도록 할 수 있다. 그러나, 제어 유닛(134)에 의해 제공되는 드라이버 회로 제어기와 보드 제어기들(126)의 조합은 다수의 가지 이유로 이로울 수 있음을 알아야 한다. 예를 들어, 그러한 배열은 임의의 개별 드라이버 회로가 다른 드라이버 회로의 동작에 관계없이 스위치 온 또는 오프되는 것을 허용할 수 있다. 또한, 대응 드라이버 회로에 의해 제공되는 임의의 하나의 고정자 코일에 대한 제어는 임의의 다른 드라이버 회로에 의해 제공된 다른 고정자 코일에 대한 제어와는 완전히 독립적일 수 있다. 따라서, 전기 모터 드라이버 장치(130)는 최대 48개의 드라이버 회로 및 고정자 코일에 대한 개별적인 제어를 제공할 수 있다. 일부 경우에, 예를 들어, 회전자 등을 구동하기 위한 전력의 위상을 감소시키기 위해 일부 드라이버 회로의 동작을 밀접하게 연결하는 것이 선택될 수 있다. 예를 들어, 일 실시 예에서, 다중 드라이버 회로의 동작을 연결함으로써, 다양한 고정자 코일에 제공되는 동일한 위상의 전력을 사용할 수 있다.
본 명세서의 문맥에서, "연결(connection)"이라는 용어, "컴포넌트" 및/또는 유사한 용어는 물리적인 것으로 의도되지만 반드시 유형적일 필요는 없다. 이 용어들이 유형적인 주제를 언급하든 그렇지 않든 간에, 사용의 특정 상황에 따라 다를 수 있다. 예를 들어, 금속 또는 다른 전기 도체를 포함하는 전기 도전성 경로와 같은 유형의 전기적 연결에 의해 유형의 연결 및/또는 유형의 연결 경로가 만들어질 수 있으며, 이 연결은 두 개의 유형의 컴포넌트사이에서 전류를 통전할 수 있다. 유사하게, 유형의 연결 경로는 적어도 부분적으로 영향 및/또는 제어되어 전형적으로 유형의 연결 경로가 예를 들어 전기 스위치에 대해 외부 젼류 및/또는 전압과 같은 하나 이상의 외부에서 유도된 신호의 영향으로 인해 때때로 열리거나 닫히도록 할 수 있다. 전기 스위치의 비 제한적인 예는 트랜지스터, 다이오드 등을 포함한다. 그러나, 사용의 특정 문맥에서의 "연결" 및/또는 "컴포넌트"는 물리적인 것은 아니지만 유사하게 또한 장치 또는 시스템의 컴포넌트 사이의 무선 연결과 같이 비유형적일 수 있고(예를 들어, 차량의 프로세싱 컴포넌트와 전기 모터의 하나 이상의 컴포넌트 사이의 무선 연결, 네트워크를 통한 클라이언트와 서버 간의 무선 연결 등), 이는 일반적으로 컴포넌트가 통신을 전송, 수신 및/또는 교환할 수 있는 능력을 나타낸다.
따라서, 유형의 컴포넌트들이 논의되는 특정 문맥과 같은 특정 문맥의 사용시, "결합된" 및 "연결된"이라는 용어는 용어가 동의어가 아닌 방식으로 사용된다. 유사한 용어가 또한 유사한 의도가 제시되는 방식으로 사용될 수도 있다. 따라서, "연결된"은 예를 들어, 2개 이상의 유형 컴포넌트 및/또는 그와 같은 것들이 물리적인 직접적인 접촉이 있음을 나타내기 위해 사용된다. 따라서 이전 예제를 사용하여, 전기적으로 연결된 두 개의 유형 컴포넌트는 앞에서 설명한 바와 같이 유형의 전기 연결을 통해 물리적으로 연결된다. 그러나 "결합된"은 잠재적으로 둘 이상의 유형의 컴포넌트가 직접 물리적 접촉에 있음을 의미하는 데 사용된다. 그럼에도 불구하고, "결합된"은 또한 2개 이상의 유형의 컴포넌트들 및/또는 그와 같은 것들이 직접적인 물리적 접촉에서 반드시 유형적으로는 아니지만, 예를 들어 "광학적으로 결합된" 것에 의해 상호 작용, 연락 및/또는 상호 작용할 수 있음을 의미하는 데 사용된다. 유사하게, "결합된"이라는 용어는 간접적으로 적절한 맥락에서 연결되는 것을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 또한, 본 개시의 맥락에서, 메모리와 관련하여 사용되는 경우 물리적인 용어, 예를 들어 메모리 컴포넌트 또는 메모리 상태는 필연적으로, 그러한 메모리 컴포넌트 및/또는 메모리 상태가 유형인 것을 의미한다는 것에 더 유의하라.
추가적으로, 상술한 설명에서, 유형의 컴포넌트(및/또는 유사하게, 유형의 물질)이 논의되는 상황과 같은 용법의 특정 맥락에서, "상에"와 "위에" 사이에 구분이 존재한다. 예로서, 기판 "상에" 물질의 증착은 증착된 물질과 이 후자의 예에서의 기판 사이에 중개물, 예컨대 중개 물질(예를 들어, 개재 프로세스 작동 동안 형성된 중개 물질)이 없는 직접적인 물리적이며 유형의 접촉을 수반하는 증착을 말한다; 그렇지만, 기판 "위에" 증착은, 잠재적으로 기판 "상에" 증착을 포함하는 것으로 이해되고("상에"는 또한 정확하게 "위에"인 것으로서 설명될 수도 있으므로), 하나 이상의 중개 물질과 같은 하나 이상의 중개물이 증착된 물질과 기판 사이에 존재하며, 이로써 증착된 물질이 기판과 반드시 직접적인 물리적이며 유형의 접촉을 하고 있지 않은 상황을 포함하는 것으로 이해된다.
유사한 구분이 유형의 물질 및/또는 유형의 구성요소가 논의되는 것과 같은, 용법의 적절한 특정 맥락에서 "의 밑"과 "아래" 사이에도 이루어진다. "의 밑"은 용법의 이러한 특정 맥락에서, 물리적이며 유형의 접촉을 반드시 포함하는 것으로 의도되고(직전에 설명된 "상에"와 유사하게), "아래"는 잠재적으로 직접적인 물리적이며 유형의 접촉이 있는 상황을 포함하지만, 하나 이상의 중개물, 예컨대 하나 이상의 중개 물질이 존재하는 경우와 같이, 직접적인 물리적이며 유형의 접촉을 반드시 내포하지는 않는다. 따라서, "상에"는 "바로 위"를 의미하는 것으로 이해되고, "의 밑"은 "바로 아래"를 의미하는 것으로 이해된다.
마찬가지로, "위" 및 "아래"와 같은 용어는 앞서 언급된 "상향", "하향", "상부", "하부" 등의 용어와 유사한 방식으로 이해된다. 이들 용어는 논의를 용이하게 하기 위해 사용될 수 있지만, 청구된 주제의 범위를 반드시 제한하려는 의도는 아니다. 예를 들어, 용어 "위"는, 예로서 청구된 범위가, 예를 들어 예컨대 전도된 구체예와 비교하여 바로 놓인 상황에만 구체예가 제한되는 것을 시사하는 의미가 아니다. 예는 한 예시로서 예를 들어 다양한 시간에서의 배향이(예를 들어, 제작 동안) 최종 제품의 배향과 반드시 상응하지 않을 수 있는 플립 칩을 포함한다. 따라서, 예로서 물체가 특정 배향으로, 예컨대 예로서 전도된 상태로 적용가능한 청구범위 내에 있다면, 마찬가지로 후자 또한 다른 배향, 예컨대 바로 놓인 상태로도 적용가능한 청구범위 내에 포함되는 것으로 해석되고, 반대의 상황도 가능하며, 적용가능한 문자 그대로의 청구항이 달리 해석될 수 있는 가능성을 가진 경우에도 그러하다. 물론, 특허출원의 명세서에서 항상 그런대로, 설명 및/또는 용법의 특정 맥락은 도출되는 합리적인 장애에 관하여 도움이 되는 지침을 제공한다.
달리 나타내지 않는다면, 본 개시의 맥락에서, 용어 "또는"은, A, B 또는 C와 같은 리스트를 결합시키기 위해 사용된다면, 포괄적인 의미에서는 A, B 및 C를 의미하도록 의도될 뿐만 아니라 배타적인 의미에서는 A, B 또는 C를 의미하도록 의도된다. 이런 이해하에, "및"은 포괄적 의미에서 사용되며 A, B 및 C를 의미하도록 의도되고; 반면 "및/또는"은 주의를 기울여 전술한 모든 의미가 의도된다는 것을 명확히 하기 위해 사용될 수 있지만, 이러한 용법이 필요한 것은 아니다. 이에 더하여, 용어 "하나 이상의" 및/또는 유사한 용어들은 단수형으로 임의의 특징부, 구조, 특징 등을 설명하기 위해 사용되고, "및/또는"도 또한 복수 및/또는 특징부, 구조, 특징 등의 일부 다른 조합을 설명하기 위해 사용된다. 또한, 용어 "제1", "제2", "제3" 등은, 분명히 달리 나타내지 않는다면, 수치한계를 제공하거나 특정 순서를 제시하는 것이 아니라, 하나의 예로서, 상이한 성분들과 같은, 상이한 양태들을 구별하기 위해 사용된다. 마찬가지로, 용어 ".. 에 기초한" 및/또는 유사한 용어들은 요인들의 완전한 리스트의 전달을 반드시 의도하는 것이 아니며, 반드시 명백히 설명되지 않아도 추가의 요인들의 존재를 허용한다.
또한, 청구된 주제의 실시와 관련되며 시험, 측정, 및/또는 정도에 관한 규격과 관련된 상황은 다음의 방식으로 이해되어야한다. 예로서, 주어진 상황에서, 물리적 특성의 값이 측정되는 것을 가정한다. 만일 시험, 측정 및/또는 정도와 관련된 규격에 대한 다른 합리적인 접근법이, 적어도 특성과 관련하여, 이 예에서 계속하자면, 당업자에게 생겨날 합리적인 가능성이 있다면, 적어도 실시형태의 목적에서, 청구된 주제는 달리 명백히 나타내지 않는다면 다른 합리적인 접근법을 커버하도록 의도된다. 예로서, 어떤 영역에 걸쳐서 측정값의 플롯이 생성되고 청구된 주제의 실시형태가 해당 영역에 걸친 기울기의 측정을 이용하는 것이라면, 그 영역에 걸친 기울기를 추정하기 위한 다양한 합리적인 대안의 기술이 존재하겠지만, 청구된 주제는 이러한 합리적인 대안의 기술을 커버하도록 의도되며, 달리 명백히 나타내지 않는다면, 이들 합리적인 대안의 기술이 동일한 값, 동일한 측정값 또는 동일한 결과를 제공하지 않는 경우에도 그러하다.
또한, 용어 "타입" 및/또는 "유사"는, 단순한 예로서 "광학적" 또는 "전기적"을 사용하여, 예컨대 특징부, 구조, 특징 등과 함께 사용된다면, 적어도 부분적으로 및/또는 특징부, 구조, 특징 등과 관련하여, 사소한 변형의 존재인 방식으로, 만일 사소한 변형이 특징부, 구조, 특징 등이 이러한 변형과 함께 우세하게 존재하게 되는 것으로 생각될 수 있을 정도로 충분히 사소하다면, 특징부, 구조, 특징 등과 완전히 일치하지 않는다고 생각될 수 있는 놀라운 변형의 존재가 일반적으로 특징부, 구조, 특징 등이 "타입" 및/또는 "유사"가 되는 것을 금지하지 않는다(예컨대 예를 들어 "광학적-타입" 또는 "광학적-유사"가된다). 따라서, 이 예에서 계속하자면, 용어 광학적-타입 및/또는 광학적-유사 특성은 반드시 광학적 특성을 포함하는 것으로 의도된다. 마찬가지로, 다른 예로서, 용어 전기적-타입 및/또는 전기적-유사 특성은 반드시 전기적 특성을 포함하는 것으로 의도된다. 본 기술을 설명하는 명세서는 단지 하나 이상의 예시적인 예를 제공할 뿐이며, 청구된 주제는 하나 이상의 예시적인 예에 제한되지 않는다; 그러나, 특허출원의 명세서에서 항상 그런대로, 설명 및/또는 용법의 특정 맥락은 도출되는 합리적인 장애에 관하여 도움이 되는 지침을 제공한다.
용어 "전자 파일" 및/또는 이 문서에서 사용되는 용어 전자 문서는 적어도 논리적으로 파일(예를 들어, 전자) 및/또는 전자 문서를 형성하도록 하는 방식으로 연관된 저장된 메모리 상태의 세트 및/또는 물리적 신호 세트를 지칭한다. 즉, 예를 들어 연관된 메모리 상태의 세트 및/또는 연관된 물리적 신호의 세트와 관련하여 사용된 특정 구문, 포맷 및/또는 접근법을 암시적으로 참조하는 것이 아니다. 예를 들어 특정 유형의 파일 저장 포맷 및/또는 구문이 의도된 경우, 그것은 명시적으로 참조된다. 또한, 예를 들어, 메모리 상태들의 연관성은 논리적 의미일 수 있고, 반드시 유형의, 물리적 의미일 필요는 없다는 점에 유의해야 한다. 따라서, 예를 들어, 파일 및/또는 전자 문서의 신호 및/또는 상태 컴포넌트가 논리적으로 연관될지라도, 일 실시 예에서 그 저장은 유형의 물리적 메모리 내의 하나 이상의 상이한 위치에 존재할 수 있다.
일 예시적인 실시 예에서, 도 13에 도시된 바와 같이, 전기 모터 실시 예는도 1과 관련하여 논의된 바와 같이, 전원 장치(26) 및 하나 이상의 드라이버(22)에 전기적으로 결합된 제어 장치(24)와 같은 컴포넌트 및/또는 컴퓨터 판독 가능 매체(1040)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 도 11 및 12에 의해 예시된 바와 같이, 다수의 드라이버(22)가 단일 보드 상에 포함될 수 있고, 다수의 드라이버 보드는 전기적으로 제어 장치(24)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 일 예시적 경우에, 전원 장치(26)는 배터리(또는 다른 전하 저장 장치)를 포함할 수 있고, 신호 펄스는 하나 이상의 드라이버(22)를 통해 전원 장치(26)로부터 전기 모터의 하나 이상의 코일 권선으로 전송될 수 있다. 전원 장치(26)는 선택적으로 제어 장치(24)에 전기적으로 결합될 수 있다. 또 다른 실시 예에서, 도 11에 도시된 바와 같이, 전기 모터 용 전원 장치는 도 11의 공유된 DC 전원 장치(124)에 의해 도시된 바와 같이, 드라이버에 전기적으로 결합될 수 있다.
도 13의 제어 장치(24)는, 일 실시 예에서, 예를 들어 컴퓨팅 장치의 특징을 포함할 수 있다. 컴퓨팅 장치라는 용어는 일반적으로 적어도 통신 버스에 의해 연결된 프로세서 및 메모리를 지칭한다는 점에 유의해야 한다. 유사하게, 적어도 본 개시 물의 문맥에서, 이것은 35 USC § 112(f)의 의미 내에서 충분한 구조를 지칭하는 것으로 이해되어, 그것이 "컴퓨팅 장치" 및/또는 유사한 용어의 사용에 의해 35 USC § 112(f)가 관련되지 않도록 구체적으로 의도되고; 그러나 명백한 이유가 없는 것으로 판정되는 경우, 상기 이해는 확립될 수 없고 따라서 35 USC §112(f)는 반드시 "컴퓨팅 장치" 및/또는 유사한 용어의 사용과 관련되어 있음을 의미하며, 그런다음, 그것은 그 법리 섹션에 따라 하나 이상의 기능을 수행하기 위한 대응하는 구조, 재료 및/또는 동작이 적어도 본 개시 물의 도 4-10 및 대응하는 텍스트(본 문서의 출원된 버전에서의 문장 단락 (0017)-(0037))에서 기술되는 것으로 이해 및 해석되어야 한다고 의도된다.
이제 도 13을 참조하면,일 실시 예에서, 프로세서(예를 들어, 처리 엘리먼트)(1320), 및 주 메모리(1324) 및 보조 메모리(1326)를 포함할 수 있는 메모리(1322)는 예를 들어 통신 버스(1315)를 통해 통신할 수 있다. 본 개시 물의 문맥에서 "컴퓨팅 장치"라는 용어는 신호 및/또는 상태의 형태로 전자 파일, 전자 문서, 측정, 텍스트, 이미지, 비디오, 오디오 등과 같은 디지털 콘텐츠를 처리(예를 들어, 연산 수행) 및/또는 저장하는 기능을 포함하는 컴퓨팅 장치와 같은 시스템 및/또는 장치를 지칭한다. 따라서, 본 개시 물의 문맥에서, 컴퓨팅 장치는 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합(소프트웨어 그 자체가 아닌)을 포함할 수 있다.
달리 구체적으로 언급되지 않는한, 플로우 다이어그램 및/또는 다른 것을 참조하여 기술된 바와 같은 프로세스는 전체 또는 부분적으로, 예를 들어 컴퓨팅 장치로서 동작하는 것과 같은 제어 장치(24)에 의해 실행 및/또는 영향을 받을 수 있다. 제어 장치(24)와 같은 제어 장치는 기능 및/또는 특징의 측면에서 다양할 수 있다. 청구된 주제는 광범위한 잠재적 변화를 다루기 위한 것이다.
제어 장치(24)와 같은 컴퓨팅 장치는 윈도우, OS X, Linux와 같은 컴퓨터 운영체제, iOS, Android, Windows Mobile 및/또는 등과 같은 모바일 운영 체제를 포함하여 현재 알려진 및/또는 개발 예정인 다양한 운영 체제, 파생물 및/또는 그의 버전을 포함 및/또는 실행할 수 있다. 제어 장치(24)와 같은 컴퓨팅 장치는 다른 장치와의 통신을 가능하게 하는 클라이언트 소프트웨어 애플리케이션과 같은 다양한 가능한 애플리케이션을 포함 및/또는 실행할 수 있다. 예를 들어, 현재 알려진 및/또는 나중에 개발될 하나 이상의 프로토콜을 통해 메시지(예를 들어, 콘텐츠)를 포함하는 하나 이상의 전자 신호가 장치의 다수의 전기 모터 사이, 및/또는 전기 모터와 정치의 중앙 제어 컴포넌트(예를 들어, 차량의 주 제어기 또는 처리 컴포넌트) 사이에서 회전자 위치, 속도, 오프셋 등과 같은 전기 모터 관련 특징을 전송하는 데에 사용될 수 있다. 제어 장치(24)와 같은 컴퓨팅 장치는 또한 예를 들어 텍스트 콘텐츠, 디지털 멀티미디어 콘텐츠 및/또는 등과 같은 디지털 콘텐츠를 처리 및/또는 통신하기 위한 실행 가능한 컴퓨터 명령을 포함할 수 있다. 제어 장치(24)와 같은 컴퓨팅 장치는 또한 드라이버를 통해 회전자 위치 판정, 회전자 속도 판정, 에러 검사 및/또는 핸들링, 정정 또는 오프셋 판정, 전류 펄스 타이밍 판정, 코일 권선으로의 펄스 전송 촉진 등과 같은 다양한 가능한 작업을 수행하기 위한 실행 가능한 컴퓨터 명령을 포함할 수 있다. 상술한 것은 단지 청구된 주제가 광범위한 범위의 가능한 특징 및/또는 기능을 포함하도록 의도된 것을 설명하기 위해 제공된다.
도 13에서, 제어 장치(24)는 예를 들어 물리적 상태 및/또는 신호(예를 들어, 메모리 상태로 저장됨)의 형태로 실행 가능한 컴퓨터 명령의 하나 이상의 소스를 제공할 수 있다. 제어 장치(24)는 예를 들어 전기적 커플링을 통해 하나 이상의 드라이버(22)와 통신할 수 있다. 앞에서 언급했듯이, 전기적 연결은 물리적인 반면 유형의 것은 아니다. 도 13의 제어 장치(24)가 다양한 유형의 물리적 컴포넌트를 도시하지만, 청구된 주제는 다른 구현 예로서 이러한 유형의 컴포넌트만을 갖는 컴퓨팅 장치에 국한되지 않으며 및/또는 실시 예는 예를 들어 다르게 기능하지만 유사한 결과를 달성하는 추가의 유형의 컴포넌트 또는 보다 적은 유형의 컴포넌트를 포함할 수 있는 대안적인 배열을 포함할 수 있다. 오히려, 예는 단지 예시로서 제공된다. 청구된 주제는 예시적인 것으로 제한되지 않는다.
메모리(1322)는 임의의 비 일시적인 저장 메커니즘을 포함할 수 있다. 메모리(1322)는 예를 들어, 주 메모리(1324) 및 보조 메모리(1326)를 포함할 수 있으며, 추가적인 메모리 회로, 메커니즘, 또는 이들의 조합이 사용될 수 있다. 메모리(1322)는, 예를 들어 단지 몇개의 예시를 들면 광디스크 드라이브, 테이프 드라이브, 솔리드 스테이트(solid-state) 메모리 드라이브 등을 포함하는 디스크 드라이브와 같은 하나 이상의 저장 장치 및/또는 시스템의 형태로, 예를 들어 랜덤 액세스 메모리, 판독전영 메모리를 포함할 수 있다.
메모리(1322)는 실행 가능한 컴퓨터 명령들의 프로그램을 저장하기 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1320)는 메모리로부터 실행 가능한 명령을 페치하고 페치된 명령을 실행하도록 진행할 수 있다. 메모리(1322)는 또한 예를 들어 컴퓨터 명령을 실행할 수 있는 하나의 예시로서 제어기와 같은 일부 기타 장치 및/또는 프로세서(1320)에 의해 실행 가능한 코드 및/또는 명령을 포함할 수 있는 콘텐츠를 전달할 수 있는 장치 판독 가능 매체(1340)에 액세스하기 위한 메모리 제어기를 포함할 수 있다. 프로세서(1320)의 지시 하에서, 예를 들어 실행 가능한 컴퓨터 명령의 프로그램을 포함하는 물리적 상태(예를 들어, 메모리 상태)를 저장하는 메모리 셀과 같은 비 일시적인 메모리는 프로세서(1320)에 의해 실행될 수 있고 상술한 바와 같이, 예를 들어 네트워크를 통해 통신되는 신호를 생성할 수 있다. 생성된 신호는 이전에 제안된 메모리에도 저장될 수 있다.
메모리(1322)는 전자 파일 및/또는 전자 문서를 저장할 수 있고, 예를 들어 프로세서(1320) 및/또는 일 예시로서 예를 들어 컴퓨터 명령을 실행 할 수 있는 제어 장치와 같은 일부 기타 장치에 의해 실행 가능한 코드 및/또는 명령들을 포함하는 액세스 가능한 콘텐츠를 운반 및/또는 액세스할 수 있는 장치 판독 가능 매체를 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이, 전자 파일이라는 용어 및/또는 전자 문서라는 용어는 이 문서 전반에 걸쳐 전자 파일 및/또는 전자 문서를 형성하기 위한 방식으로 연관된 저장된 메모리 상태의 세트 및/또는 물리적 신호 세트를 지칭하는 데 사용된다. 즉, 예를 들어 연관된 메모리 상태의 세트 및/또는 연관된 물리적 신호의 세트와 관련하여 사용된 특정 구문, 포맷 및/또는 접근법을 암시적으로 참조하는 것이 아니다. 또한, 예를 들어, 메모리 상태들의 연관성은 논리적 의미일 수 있고, 반드시 유형의, 물리적 의미일 수 필요는 없다는 점에 더 유의해야 한다. 따라서, 전자 파일 및/또는 전자 문서의 신호 및/또는 상태 컴포넌트가 논리적으로 연관될지라도, 예를 들어, 그 저장은 일 실시 예에서 유형의 물리적인 메모리의 하나 이상의 다른 장소에 상주할 수 있다.
알고리즘 설명 및/또는 기호 표현은 신호 처리 및/또는 관련 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 사용되어 그들의 작업 내용을 다른 당업자에게 전달하는 기술의 예이다. 알고리즘은 본 개시 물의 맥락에서, 일반적으로, 원하는 결과를 유도하는 동작 및/또는 유사한 신호 처리의 자기 일관된 시퀀스로 간주된다. 본 명세서의 문맥에서, 동작 및/또는 처리는 물리량의 물리적 조작을 수반한다. 통상적으로, 반드시 그러한 것은 아니지만, 그러한 양은 예를 들어 전자 신호 및/또는 신호 측정, 텍스트, 이미지, 비디오, 오디오 등과 같은 다양한 형태의 디지털 콘텐츠의 컴포넌트들을 구성하는 상태로서 저장, 전송, 결합, 비교, 처리 및/또는 다르게 조작될 수 있는 전기 및/또는 자기 신호 및/또는 상태의 형태를 취할 수 있다.
비트, 값, 엘리먼트, 파라미터, 기호, 문자, 용어, 수, 숫자, 측정, 콘텐츠 및/또는 등과 같은 물리적인 신호 및/또는 물리적 상태를 참조하는 것이 일반적으로 공통적인 이유로 인해 때때로 편리하다는 것이 입증되었다. 그러나 이들 및/또는 유사한 용어 모두는 적절한 물리적 양과 관련되고 단지 편리한 라벨일 뿐이라는 것을 이해해야 한다. 상술한 설명으로부터 명백한 바와 같이 특별히 언급하지 않는한, 본 명세서 전반에 걸쳐 "처리", "컴퓨팅", "계산", "판정", "구축", "획득", "식별", "선택", "생성" 및/또는 등과 같은 용어들을 활용하는 논의는 전용 목적 컴퓨터 및/또는 유사한 전용 컴퓨팅 및/또는 네트워크 장치와 같은 특정 장치의 동작 및/또는 프로세스를 지칭할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 따라서, 본 명세서의 맥락에서, 전용 목적 컴퓨터 및/또는 유사한 전용 목적 컴퓨팅 및/또는 네트워크 장치는 전용 목적 컴퓨터 및/또는 유사한 전용 목적 컴퓨팅 및/또는 네트워크 장치의 메모리, 레지스터 및/또는 기타 저장 장치, 처리 장치 및/또는 디스플레이 장치 내에서 신호 및/또는 상태를 전형적으로 물리적 전자 및/또는 자기량의 형태로 처리, 조작 및/또는 변형할 수 있다. 언급된 바와 같이, 이 특정 개시의 문맥에서, "특정 장치"라는 용어는 따라서 범용 컴퓨터와 같은 범용 컴퓨팅 및/또는 네트워크 장치를 포함하고, 일단 그것이 프로그래밍되면, 프로그램 소프트웨어 명령에 따라 특정 기능을 수행하도록 한다.
일부 환경들에서, 예를 들어, 2진 1에서 2진 0으로 또는 그 역으로 상태의 변화와 같은 메모리 장치의 동작은 물리적 변환과 같은 변환을 포함할 수 있다. 특정 유형의 메모리 장치에서, 그러한 물리적 변환은 물품을 다른 상태 또는 사물로 물리적으로 변형시키는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제한없이, 일부 유형의 메모리 장치의 경우, 상태의 변경은 전하의 축적 및/또는 저장, 또는 저장된 전하의 방출을 포함할 수 있다. 유사하게, 다른 메모리 장치에서, 상태 변화는 자기 방향의 변환과 같은 물리적 변화를 포함할 수 있다. 유사하게, 물리적 변화는 판정질 형태에서 비정질 형태로 또는 그 반대로 분자 구조에서의 변형을 포함할 수 있다. 또 다른 메모리 장치에서, 물리적 상태의 변화는 예를 들어, 양자 비트(큐 비트)를 포함할 수 있는 중첩, 얽힘 등과 같은 양자 역학적 현상을 포함할 수 있다. 상술한 설명은 메모리 장치에서 2진수 1에서 2진수 0으로 또는 그 반대로의 상태 변경이 물리적인, 그러나 일시적이지 않은, 변환과 같은 변환을 포함할 수 있는 모드 예시의 배타적인 목록을 의도하는 것은 아니다. 오히려, 상술한 것은 예시적인 예로서 의도된다.
다시 도 13을 참조하면, 프로세서(1320)는 컴퓨팅 프로시저 및/또는 프로세스의 적어도 일부를 수행하는 디지털 회로와 같은 하나 이상의 회로를 포함할 수 있다. 예를 들어, 그러나 제한은 아닌, 프로세서(1320)는 제어기, 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러, 주문형 집적 회로, 디지털 신호 프로세서, 프로그램 가능 논리 장치, 필드 프로그램 가능 게이트 어레이 등과 같은 하나 이상의 프로세서, 또는 그의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 다양한 구현 예들 및/또는 실시 예들에서, 프로세서(1320)는 통신되고 및/또는 메모리에 저장되는 방식으로 생성되는 신호들 및/또는 상태들로, 예를 들어 신호들 및/또는 상태들을 조작하고, 신호들 및/또는 상태들을 구성하는 등을 하기 위해 일반적으로 페치된 실행 가능한 컴퓨터 명령들에 따라 실질적으로 신호 처리를 수행할 수 있다.
상술한 설명에서, 본 발명의 다양한 양태가 설명되었다. 설명의 목적을 위해, 크기, 시스템 및/또는 구성과 같은 특정 사항이 예로서 제시되었다. 다른 경우에, 본 발명을 모호하게 하지 않도록 공지된 특징을 생략 및/또는 단순화하였다. 본 명세서에서 특정 피처가 도시 및/또는 설명되었지만, 많은 수정, 대체, 변경 및/또는 등가물이 이제 당업자에게 발생할 수 있다. 따라서, 첨부된 청구 범위는 청구 범위 내에 속하는 모든 변경 및/또는 변경을 포함하도록 의도된 것으로 이해되어야한다.

Claims (20)

  1. 전기 모터를 위한 방법으로서,
    톱니 정렬까지의 시간과 하나 이상의 에러 정정 사이의 차이를 판정하는 단계;
    판정된 상기 차이에 적어도 부분적으로 기초하여 펄스 지연 또는 펄스 폭, 또는 이들의 조합을 판정하는 단계; 및
    판정된 상기 펄스 지연 또는 판정된 상기 펄스 폭, 또는 그의 조합에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 전기 모터의 고정자의 적어도 하나의 고정자 톱니의 하나 이상의 코일 권선에 펄스를 드라이브하도록 상기 전기 모터의 적어도 하나의 드라이버에 하나 이상의 신호를 송신하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 모터를 위한 방법.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 판정된 펄스 지연은 일정한 펄스 폭에 적어도 부분적으로 기초하는 것을 특징으로 하는 전기 모터를 위한 방법.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 판정된 펄스 지연은 또한 검출 오프셋의 영역에 적어도 부분적으로 기초하는 것을 특징으로 하는 전기 모터를 위한 방법.
  4. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 판정된 펄스 지연은 적어도 부분적으로 처리 오프셋에 기초하는 것을 특징으로 하는 전기 모터를 위한 방법.
  5. 제2 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 펄스 폭이 상기 톱니 정렬까지의 시간 내에 들어맞는지를 확인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 모터를 위한 방법.
  6. 제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 모터의 타이머에 상기 펄스 지연을 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 모터를 위한 방법.
  7. 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 모터의 회전자가 고속 또는 저속 동작 모드로 회전하는지 여부를 판정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 모터를 위한 방법.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 전기 모터의 상기 회전자가 고속 동작 모드로 회전하고 있다는 판정에 적어도 부분적으로 기초하여 역전된 고정자 톱니치 논리에 따라 하나 이상의 전류 펄스를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 모터를 위한 방법.
  9. 제1 항에 내지 제8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전기 모터의 회전자에 결합된 부하가 일정한 토크 장치를 포함하는지 여부를 판정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 모터를 위한 방법.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 전기 모터의 상기 회전자에 결합된 상기 부하가 일정한 토크 장치를 포함하는지 여부의 판정에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 시간을 톱니 정렬에 맞추기 위해 펄스를 스케일링하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 모터를 위한 방법.
  11. 복수의 고정자 톱니를 갖는 고정자;
    상기 복수의 고정자 톱니들 중 적어도 하나의 고정자 톱니의 하나 이상의 코일 권선에 전기적으로 결합된 적어도 하나의 드라이버;
    상기 드라이버에 전기적으로 결합된 적어도 하나의 제어기;
    를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 제어기는:
    톱니 정렬까지의 시간과 하나 이상의 에러 정정 사이의 차이를 판정하고;
    판정된 상기 차이에 적어도 부분적으로 기초하여 펄스 지연 또는 펄스 폭, 또는 이들의 조합을 판정하고; 및
    판정된 상기 펄스 지연 또는 판정된 상기 펄스 폭, 또는 이들의 조합에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 적어도 하나의 고정자 톱니의 상기 하나 이상의 코일 권선에 펄스를 드라이브하기 위해 하나 이상의 신호를 상기 적어도 하나의 드라이버에 전송하는;
    것을 특징으로 하는 장치.
  12. 제11 항에 있어서, 회전자 정렬 감지 메커니즘을 더 포함하고, 상기 하나 이상의 에러 정정은 적어도 부분적으로 상기 회전자 정렬 감지 메커니즘으로부터 수신된 신호에 적어도 부분적으로 기초한 회전자 정렬 추정에 적어도 부분적으로 기초하는 것을 특징으로 하는 장치.
  13. 제12 항에 있어서, 상기 회전자 정렬 감지 메커니즘은 센서리스 감지 메커니즘을 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 장치.
  14. 제13 항에 있어서, 상기 센서리스 감지 메커니즘은 인덕턴스의 변화를 측정하는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제11 항 내지 제14 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제어기는 회전자의 회전 속도의 판정에 적어도 부분적으로 기초하여 저속 동작 모드 또는 고속 동작 모드에서 동작하는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제11 항 내지 제15 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제어기는 회전자에 결합된 부하에 적어도 부분적으로 기초하여 펄스 폭을 스케일링하는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제어기의 프로세서에 의해 실행될 때,
    톱니 정렬까지의 시간과 하나 이상의 에러 정정 사이의 차이를 판정하고;
    판정된 상기 차이에 적어도 부분적으로 기초하여 펄스 지연 또는 펄스 폭, 또는 이들의 조합을 판정하고; 및
    판정된 상기 펄스 지연 또는 판정된 상기 펄스 폭, 또는 이들의 조합에 적어도 부분적으로 기초하여 적어도 하나의 고정자 톱니의 하나 이상의 코일 권선에 펄스를 드라이브하기 위해 하나 이상의 신호를 적어도 하나의 드라이버에 전송하는;
    명령어가 저장된 비 일시적인 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함하는 것을 특징으로 하는 물품.
  18. 제17 항에 있어서, 상기 제어기의 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 적어도 부분적으로는 회전자 정렬 감지 메커니즘으로부터 수신된 신호에 기초한 회전자 정렬 추정에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 하나 이상의 에러 정정을 판정하는 명령어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물품.
  19. 제18 항에 있어서, 상기 회전자 정렬 추정은 하나 이상의 인덕턴스 측정에 적어도 부분적으로 기초해야 하는 것을 특징으로 하는 물품.
  20. 제17 항 내지 제19 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제어기의 상기 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 펄스 폭이 톱니 정렬까지의 상기 시간 내에 들어맞는지를 판정하는 명령어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물품.
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