(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＣブラシレスモータのパルス幅変調を制御するための方法であって、
前記ＤＣブラシレスモータの運転ステータスデータに基づいてＰＷＭ高精度デューティサイクルを取得するステップと、
前記ＰＷＭ高精度デューティサイクルに従ってＰＷＭ信号の精度拡張モードを決定するステップであって、前記ＰＷＭ信号の精度拡張モードは、精度拡張出力シーケンスが複数のＰＷＭ低精度デューティサイクルから構成され精度拡張サイクルだけ繰り返すことを規定し、前記精度拡張サイクルの時間長は前記複数のＰＷＭ低精度デューティサイクルの時間長により決定され、前記複数のＰＷＭ低精度デューティサイクルの平均デューティサイクルは前記ＰＷＭ高精度デューティサイクルに近似し、前記ＰＷＭ低精度デューティサイクルは前記ＰＷＭ高精度デューティサイクルより少ない数のビット数により規定されているステップと、
前記精度拡張出力シーケンスに従って前記精度拡張サイクルの範囲内で低精度ＰＷＭ信号を生成し、前記低精度ＰＷＭ信号を出力するステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記ＰＷＭ高精度デューティサイクルに従ってＰＷＭ信号の精度拡張モードを決定するステップは、前記ＰＷＭ高精度デューティサイクルと以前のＰＷＭ高精度デューティサイクルとの差を取得するステップと、
前記差が所定の閾値未満であるとき、前記ＰＷＭ信号の精度拡張モードを決定するステップと、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記精度拡張出力シーケンスと前記精度拡張サイクルは、モータシステムの電気機械パラメータに従って選択される、
請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
ＤＣブラシレスモータ駆動装置であって、
前記ＤＣブラシレスモータの運転ステータスデータに基づいてＰＷＭ高精度デューティサイクルを取得するように構成された制御モジュールと、
前記ＰＷＭ高精度デューティサイクルに従ってＰＷＭ信号の精度拡張モードを決定するように構成された精度拡張モジュールであって、前記ＰＷＭ信号の精度拡張モードは、精度拡張出力シーケンスが複数のＰＷＭ低精度デューティサイクルから構成され精度拡張サイクルだけ繰り返すことを規定し、前記精度拡張サイクルの時間長は前記複数のＰＷＭ低精度デューティサイクルの時間長により決定され、前記複数のＰＷＭ低精度デューティサイクルの平均デューティサイクルは前記ＰＷＭ高精度デューティサイクルに近似し、前記ＰＷＭ低精度デューティサイクルは前記ＰＷＭ高精度デューティサイクルより少ない数のビット数により規定されている、精度拡張モジュールと、
前記精度拡張出力シーケンスに従って前記精度拡張サイクルの範囲内で低精度ＰＷＭ信号を生成し、前記低精度ＰＷＭ信号を出力するように構成された変調モジュールと、
を備えるＤＣブラシレスモータ駆動装置。
【請求項５】
前記精度拡張モジュールは、前記ＰＷＭ高精度デューティサイクルと以前のＰＷＭ高精度デューティサイクルとを差を取得することと、
前記差が所定の閾値未満であるとき、前記ＰＷＭ信号の精度拡張モードを決定することと、
を行うように構成されている、請求項４に記載のＤＣブラシレスモータ駆動装置。
【請求項６】
請求項４又は５に記載のＤＣブラシレスモータ駆動装置と、電力制御モジュールとを備えるＤＣブラシレスモータ駆動システムであって、
前記電力制御モジュールは、電力トランジスタの複数のグループを備え、これらは、前記変調モジュールによって送信される制御信号を受け取り、前記制御信号に従って前記電力トランジスタの複数のグループにおける電力トランジスタの１つまたは複数のグループのオン／オフ時間を制御するように構成されている、
ＤＣブラシレスモータシステム。
【請求項７】
前記ＤＣブラシレスモータ駆動装置は、ＤＣブラシレスモータの回転子の位置信号に従って前記電力トランジスタの複数のグループにおける電力トランジスタの１つまたは複数のグループのオン／オフを制御するようにさらに構成されている、請求項６に記載のＤＣブラシレスモータシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直流（ＤＣ）ブラシレスモータの制御分野に関し、詳細には、ＤＣブラシレスモータ、装置、およびシステムのパルス幅変調を制御するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＣブラシレスモータは、高効率、低ノイズ、信頼性の高い運転などの利点があり、そのため、近年、ますます広く使用され、急速に発展している。ＤＣブラシレスモータの制御に際しては、一般に、開ループスピード制御または閉ループスピード／トルク制御が使用される。２つの制御方式ではともに、電力モジュールを制御するためには、パルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、略してＰＷＭ）ユニットが使用される必要があり、そのため、ＰＷＭユニットの性能、例えば、ＰＷＭユニットの動作周期（これは、ＰＷＭ変調周波数に対応する）、具体的には、ＰＷＭユニットの精度（ＰＷＭユニットの最小時間分解能が、ＰＷＭユニットの精度を決定する）に対する比較的高い要件が存在する。高性能解決策においては、高速マイクロコントローラユニット（Ｍｉｃｒｏ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ｕｎｉｔ、略してＭＣＵ）、およびデジタル信号プロセッサ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ、略してＤＳＰ）が、ＰＷＭユニットの性能に対する要件を容易に満たすことができる。しかしながら、これには、通常、高いシステムコストが伴う。低コスト解決策においては、マイクロコントローラの特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ、略してＡＳＩＣ）／動作周波数などの制約要因により、ＰＷＭユニットは、比較的高いＰＷＭ変調周波数で動作しているとき、比較的低い精度を使用することが余儀なくされる。比較的低いＰＷＭ精度は、開ループ制御の下では明らかなスピードステップ効果に通じ、閉ループ制御の下では定常状態スピードの比較的大きな誤差変動に通じる。そのため、低コスト解決策においては、比較的低性能のＰＷＭユニットに基づいたシステム性能の向上をいかに図るかが解決すべき問題である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、ＤＣブラシレスモータ、装置、およびシステムのパルス幅変調を制御して、システムの元々の比較的低性能のＰＷＭユニットを維持することに基づいてシステム性能を向上させ、開ループ制御の下ではスピードステップ効果を弱め、閉ループ制御の下では定常状態スピード誤差を減少させるための方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
第１の態様によれば、本発明は、ＤＣブラシレスモータのパルス幅変調を制御するための方法を提供し、この方法は、
ＰＷＭパルス幅変調高精度デューティサイクルを取得するステップと、
ＰＷＭ高精度デューティサイクルに従ってＰＷＭ信号の精度拡張モードを決定するステップであって、精度拡張モードは、精度拡張サイクルおよび精度拡張出力シーケンスを含む、ステップと、
精度拡張出力シーケンスに従って精度拡張サイクルの範囲内で低精度ＰＷＭ信号を変調し、制御信号を出力するステップと
を含む。
【０００５】
ＰＷＭ高精度デューティサイクルを取得するステップは、具体的には、ＤＣブラシレスモータの運転ステータスデータに従ってＰＷＭ高精度デューティサイクルを取得するステップを含むことが好ましい。
【０００６】
ＰＷＭ高精度デューティサイクルに従ってＰＷＭ信号の精度拡張モードを決定するステップは、具体的には、ＰＷＭ高精度デューティサイクルと以前のＰＷＭ高精度デューティサイクルとを差を取得するために比較するステップと、
差が所定の閾値未満であるとき、ＰＷＭ信号の精度拡張モードを決定するステップと
を含むことが好ましい。
【０００７】
精度拡張サイクルおよび精度拡張出力シーケンスは、好ましくはモータシステムの電気機械パラメータに従って選択可能であることと、
精度拡張出力シーケンスの各シーケンス項目における精度は、低精度ＰＷＭ信号の精度以下であることと
が好ましい。
【０００８】
制御信号は、電力トランジスタの複数のグループにおける電力トランジスタの１つまたは複数のグループのオン／オフ時間を制御するのに使用されることが好ましい。
【０００９】
第２の態様によれば、本発明は、ＤＣブラシレスモータ駆動装置を提供し、この装置は、
ＰＷＭ高精度デューティサイクルを取得するように構成された制御モジュールと、
ＰＷＭ高精度デューティサイクルに従ってＰＷＭ信号の精度拡張モードを決定するように構成された精度拡張モジュールであって、精度拡張モードが、精度拡張サイクルおよび精度拡張出力シーケンスを含む、精度拡張モジュールと、
精度拡張出力シーケンスに従って精度拡張サイクルの範囲内で低精度ＰＷＭ信号を変調し、制御信号を出力するように構成された変調モジュールと
を含む。
【００１０】
制御モジュールは、具体的には、ＤＣブラシレスモータの運転ステータスデータに従ってＰＷＭ高精度デューティサイクルを取得するように構成されていることが好ましい。
【００１１】
精度拡張モジュールは、具体的には、ＰＷＭ高精度デューティサイクルと以前のＰＷＭ高精度デューティサイクルとを差を取得するために比較することと、
差が所定の閾値未満であるとき、ＰＷＭ信号の精度拡張モードを決定することと
を行うように構成されていることが好ましい。
【００１２】
第３の態様によれば、本発明は、ＤＣブラシレスモータ駆動システムを提供し、このシステムは、
前述のＤＣブラシレスモータ駆動装置と、電力制御モジュールとを含み、
電力制御モジュールは、電力トランジスタの複数のグループを含み、これらは、変調モジュールによって送信される制御信号を受け取り、制御信号に従って電力トランジスタの複数のグループにおける電力トランジスタの１つまたは複数のグループのオン／オフ時間を制御するように構成されている。
【００１３】
前述のＤＣブラシレスモータ駆動装置は、ＤＣブラシレスモータの回転子の位置信号に従って電力トランジスタの複数のグループにおける電力トランジスタの１つまたは複数のグループのオン／オフを制御するようにさらに構成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
ＤＣブラシレスモータのパルス幅変調を制御するための方法によれば、差は、現在のＰＷＭ高精度デューティサイクルと以前のＰＷＭ高精度デューティサイクルとを比較することによって取得され、差が所定の閾値未満であるとき、精度拡張モードが決定され、低精度ＰＷＭ信号が精度拡張モードにおける精度拡張出力シーケンスを使用することによって変調されて、開ループ制御の下ではスピードステップ効果を弱め、閉ループ制御の下では定常状態スピードの誤差変動範囲を狭くし、システム性能を向上させる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態によるＤＣブラシレスモータのパルス幅変調を制御するための方法の概略的な流れ図である。
【図２】本発明の実施形態によるＤＣブラシレスモータ駆動装置の概略的な構造図である。
【図３】本発明の実施形態によるＤＣブラシレスモータ駆動システムの概略的な構造図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
さらに次で、添付の図面および実施形態を使用することによって、本発明の技術的解決策を詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態によるＤＣブラシレスモータのパルス幅変調を制御するための方法の概略的な流れ図である。図１に示されるように、本発明のこの実施形態は、具体的には、次のステップを含む。
【００１８】
ステップ１０１：ＰＷＭ高精度デューティサイクルを取得する。
【００１９】
具体的には、ＰＷＭ高精度デューティサイクルは、ＤＣブラシレスモータの運転ステータスデータに従って取得される。運転ステータスデータは、閉ループ制御システムにおけるＤＣブラスレスモータの回転子角速度もしくはトルク電流、または外部によって直接、設定され、かつ開ループ制御システム内にあるデータを含む。これらの運転ステータスデータによれば、制御アルゴリズムのある種の計算により、ＰＷＭ高精度デューティサイクルは、取得可能である。
【００２０】
この実施形態においては、ＰＷＭ高精度デューティサイクルは、ＤＣブラシレスモータの回転子角速度を使用することによって取得されることが好ましい。
【００２１】
ステップ１０２：ＰＷＭ高精度デューティサイクルに従ってＰＷＭ信号の精度拡張モードを決定する。
【００２２】
具体的には、現在のＰＷＭ高精度デューティサイクルは、記録され、現在のＰＷＭ高精度デューティサイクルは、以前のＰＷＭ高精度デューティサイクルと、計算を行い、差を記録するために、比較される。差が所定の閾値未満であるとき（閾値は、実際の状況に従ってあらかじめ定められている）、ＰＷＭ信号の精度拡張モードは、現在のＰＷＭ高精度デューティサイクルに従って決定され、ただし、精度拡張モードは、精度拡張サイクルおよび精度拡張出力シーケンスを含み、精度拡張サイクルおよび精度拡張出力シーケンスは、好ましくはモータシステムの電気機械パラメータに従って選択可能であり、精度拡張出力シーケンスの各シーケンス項目における精度は、低精度ＰＷＭ信号の精度以下である。
【００２３】
ステップ１０３：精度拡張出力シーケンスに従って精度拡張サイクルの範囲内で低精度ＰＷＭ信号を変調し、制御信号を出力する。
【００２４】
具体的には、精度拡張サイクルの範囲内では、各精度拡張出力シーケンスは、逐次に実行され、低精度ＰＷＭ信号を変調するのに使用され、ただし、各精度拡張出力シーケンスを実行するための時間は、低精度ＰＷＭ信号の動作周期の時間である。すべての精度拡張出力シーケンスが実行された後、実行処理は、新規ＰＷＭ高精度デューティサイクルが取得されるまで繰り返され、次いで、新規ＰＷＭ高精度デューティサイクルは、以前のＰＷＭ高精度デューティサイクルと比較される。低精度ＰＷＭ信号が変調された後、精度拡張出力シーケンスに対応する制御信号が出力される。制御信号は、電力トランジスタの複数のグループにおける電力トランジスタの１つまたは複数のグループのオン／オフ時間を制御するのに使用され、それにより、各電力トランジスタのデューティサイクルは、ＰＷＭユニットの動作周期内の各精度拡張出力シーケンスのデューティサイクルと１対１に対応している。
【００２５】
差が所定の閾値より大きいとき、精度拡張出力シーケンスは、もはや高精度デューティサイクルに従って決定されず、精度拡張出力シーケンスは、電力トランジスタのオン／オフ時間を制御する制御信号を出力するように実行されないことに留意されたい（概して、これは、高精度ＰＷＭデューティサイクルが、速く、大きく変化する処理で起きる）。しかしながら、現在のＰＷＭ高精度デューティサイクルは、システムにおける現在のＰＷＭ高精度デューティサイクルに最も近いＰＷＭ低精度デューティサイクルに変換され、ＰＷＭ低精度デューティサイクルに対応する制御信号は、低精度デューティサイクルに従って出力される。制御信号は、電力トランジスタの複数のグループにおける電力トランジスタの１つまたは複数のグループのオン／オフ時間を制御するのに使用され、したがって、各電力トランジスタのデューティサイクルは、ＰＷＭユニットの動作周期内の低精度ＰＷＭ信号のデューティサイクルと１対１に対応している。
【００２６】
具体的な例においては、ＤＣブラシレスモータの回転子角速度によれば、制御アルゴリズムのある種の計算により、ＰＷＭ高精度デューティサイクルは、取得可能である。例えば、取得された現在のデューティサイクルは、２５７／５１２（５０．１９％）であり、以前のＰＷＭデューティサイクルは、２５５／５１２（４９．８０％）であり、低精度ＰＷＭデューティサイクルの精度は、６ビット精度である。現在のＰＷＭデューティサイクルは、記録され、現在のＰＷＭデューティサイクルは、以前のＰＷＭデューティサイクルと比較される。現在のＰＷＭデューティサイクルと以前のＰＷＭデューティサイクルとの差は、０．３９％である。しかしながら、設定閾値は、１％である。そのため、差は、設定閾値未満であり、ＰＷＭ信号の精度拡張モードは、現在のＰＷＭデューティサイクル２５７／５１２（５０．１９％）に従って決定され得る。
【００２７】
適正な精度拡張サイクルが、好ましくはモータシステムの電気機械パラメータに従って選択される。例えば、この実施形態においては、８つの低精度ＰＷＭ信号の動作周期が、精度拡張サイクルとして選択され、精度拡張モードの精度拡張出力シーケンスもまた、好ましい選択変調方式で、モータシステムの電気機械パラメータに従って生成され得る。例えば、単一ビット変調方式で取得される精度拡張出力シーケンスは、｛３２／６４、３２／６４、３２／６４、３２／６４、３２／６４、３２／６４、３２／６４、（３２＋１）／６４｝であり、多ビット変調方式で取得される精度拡張出力シーケンスは、｛３２／６４、３２／６４、３２／６４、（３２−１）／６４、３２／６４、３２／６４、３２／６４、（３２＋２）／６４｝である。その上、精度拡張出力シーケンスの各シーケンス項目における精度は、低精度ＰＷＭ信号の精度以下である。精度拡張サイクルの範囲内では、各精度拡張出力シーケンスは、逐次に実行され、低精度ＰＷＭ信号を変調するのに使用され、ただし、各精度拡張出力シーケンスを実行するための時間は、低精度ＰＷＭ信号の動作周期の時間である。すべての精度拡張出力シーケンスが実行された後、実行処理は、新規ＰＷＭ高精度デューティサイクルが取得されるまで繰り返され、次いで、新規ＰＷＭ高精度デューティサイクルは、以前のＰＷＭ高精度デューティサイクルと比較される。低精度ＰＷＭ信号が変調された後、精度拡張出力シーケンスに対応する制御信号が出力される。制御信号は、電力トランジスタの複数のグループにおける電力トランジスタの１つまたは複数のグループのオン／オフ時間を制御するのに使用され、したがって、各電力トランジスタのデューティサイクルは、ＰＷＭユニットの動作周期内の各精度拡張出力シーケンスのデューティサイクルと１対１に対応している。
【００２８】
以前のＰＷＭ高精度デューティサイクルが２４８／５１２（４８．４４％）であり、現在のＰＷＭデューティサイクルが２５７／５１２（５０．１９％）であると記録される場合に留意されたい。現在のＰＷＭデューティサイクルは、以前のＰＷＭデューティサイクルと比較され、現在のＰＷＭデューティサイクルと以前のＰＷＭデューティサイクルとの差は、１．７５％である。しかしながら、設定閾値は、１％である。このことから、差は設定閾値より大きく、そのため、精度拡張出力シーケンスは、もはや高精度デューティサイクル２５７／５１２（５０．１９％）に従って決定されず、精度拡張出力シーケンスは、電力トランジスタのオン／オフ時間を制御する制御信号を出力するように実行されないことが分かる。その代わりに、現在のＰＷＭ高精度デューティサイクル２５７／５１２（５０．１９％）は、システムにおける現在のＰＷＭ高精度デューティサイクルに最も近いＰＷＭ低精度デューティサイクルに変換され、例えば、システムにおける現在のＰＷＭ高精度デューティサイクルに最も近いデューティサイクルは、３２／６４（５０％）であり、ＰＷＭ低精度デューティサイクルに対応する制御信号が、低精度デューティサイクルに従って出力される。制御信号は、電力トランジスタの複数のグループにおける電力トランジスタの１つまたは複数のグループのオン／オフ時間を制御するのに使用され、したがって、各電力トランジスタのデューティサイクルは、ＰＷＭユニットの動作周期内の低精度ＰＷＭ信号のデューティサイクルと１対１に対応している。
【００２９】
本発明のこの実施形態に提供されるＤＣブラシレスモータのパルス幅変調を制御するための方法によれば、差は、現在のＰＷＭデューティサイクルを以前のＰＷＭデューティサイクルと比較することによって取得され、差が所定の閾値未満であるとき、精度拡張モードが決定され、低精度ＰＷＭ信号が精度拡張モードにおける精度拡張出力シーケンスを使用して変調されて、ＤＣブラシレスモータのＰＷＭ精度に対する制御を実行し、開ループ制御の下ではスピードステップ効果を弱め、閉ループ制御の下では定常状態スピードの誤差変動範囲を狭くし、システム性能を向上させる。
【００３０】
図２は、本発明の実施形態によるＤＣブラシレスモータ駆動装置を示している。この装置は、前述の実施形態によるＤＣブラシレスモータのパルス幅変調を制御するための方法を実装するように構成されている。装置は、制御モジュール２０１、精度拡張モジュール２０２、変調モジュール２０３を含む。
【００３１】
制御モジュール２０１は、ＰＷＭ高精度デューティサイクルを取得するように構成されている。精度拡張モジュール２０２は、ＰＷＭ高精度デューティサイクルに従ってＰＷＭ信号の精度拡張モードを決定するように構成されている。具体的には、ＰＷＭ高精度デューティサイクルは、差を取得するために以前のＰＷＭ高精度デューティサイクルと比較され、差が所定の閾値未満であるとき、ＰＷＭ信号の精度拡張モードが決定される。精度拡張モードは、精度拡張サイクルおよび精度拡張出力シーケンスを含む。変調モジュール２０３は、精度拡張出力シーケンスに従って精度拡張サイクルの範囲内で低精度ＰＷＭ信号を変調し、制御信号を出力するように構成されている。
【００３２】
制御モジュール２０１は、ＤＣブラシレスモータの運転ステータスデータに従ってＰＷＭ高精度デューティサイクルを取得することが好ましく、ただし、運転ステータスデータは、具体的には、閉ループ制御システムにおけるＤＣブラシレスモータの回転子角速度もしくはトルク電流、または外部によって直接、設定され、かつ開ループ制御システム内にあるデータを含む。
【００３３】
本発明のこの実施形態に提供されるＤＣブラシレスモータ駆動装置によれば、ＰＷＭ高精度デューティサイクルが制御モジュールを使用することによって取得され、精度拡張モードがデューティサイクルに従って取得され、変調モジュールが精度拡張モードにおける精度拡張出力シーケンスを使用することによって低精度ＰＷＭ信号を変調して、開ループ制御の下ではスピードステップ効果を弱め、閉ループ制御の下では定常状態スピードの誤差変動範囲を狭くする。
【００３４】
図３は、本発明の実施形態によるＤＣブラシレスモータ駆動システムを示している。このシステムは、上記に説明された駆動装置の他に電力制御モジュール２０４をさらに含む。
【００３５】
電力制御モジュール２０４は、電力トランジスタの複数のグループを含み、これらは、変調モジュール２０３によって送信される制御信号を受け取り、制御信号に従って電力トランジスタの複数のグループにおける電力トランジスタの１つまたは複数のグループのオン／オフ時間を制御するように構成されている。
【００３６】
加えて、駆動装置は、ＤＣブラシレスモータの回転子の位置信号に従って電力トランジスタの複数のグループにおける電力トランジスタの１つまたは複数のグループのオン／オフを制御するようにさらに構成されている。
【００３７】
具体的な例においては、制御モジュール２０１は、制御アルゴリズムのある種の計算により、ＤＣブラシレスモータの回転子角速度に従ってＰＷＭ高精度デューティサイクルを取得することができる。例えば、制御モジュール２０１によって取得される現在のデューティサイクルは、２５７／５１２（５０．１９％）であり、以前のＰＷＭデューティサイクルは、２５５／５１２（４９．８０％）であり、低精度ＰＷＭデューティサイクルの精度は、６ビット精度である。精度拡張モジュール２０２は、現在のＰＷＭデューティサイクルを記録し、現在のＰＷＭデューティサイクルは、以前のＰＷＭデューティサイクルと比較される。現在のＰＷＭデューティサイクルと以前のＰＷＭデューティサイクルとの差は、０．３９％である。しかしながら、設定閾値は、１％である。そのため、差は所定の閾値未満であり、ＰＷＭ信号の精度拡張モードは、現在のＰＷＭデューティサイクル２５７／５１２（５０．１９％）に従って決定され得る。
【００３８】
精度拡張モジュール２０２が、好ましくはモータシステムの電気機械パラメータに従って適正な精度拡張サイクルを選択する。例えば、この実施形態においては、８つの低精度ＰＷＭ信号の動作周期が、精度拡張サイクルとして選択され、精度拡張モードの精度拡張出力シーケンスもまた、好ましい選択変調方式で、モータシステムの電気機械パラメータに従って生成され得る。例えば、単一ビット変調方式で取得される精度拡張出力シーケンスは、｛３２／６４、３２／６４、３２／６４、３２／６４、３２／６４、３２／６４、３２／６４、（３２＋１）／６４｝であり、多ビット変調方式で取得される精度拡張出力シーケンスは、｛３２／６４、３２／６４、３２／６４、（３２−１）／６４、３２／６４、３２／６４、３２／６４、（３２＋２）／６４｝である。その上、精度拡張出力シーケンスの各シーケンス項目における精度は、低精度ＰＷＭ信号の精度以下である。精度拡張サイクルの範囲内では、変調モジュール２０３は、各精度拡張出力シーケンスを逐次に実行し、低精度ＰＷＭ信号を変調するのに使用され、ただし、各精度拡張出力シーケンスを実行するための時間は、低精度ＰＷＭ信号の動作周期の時間である。すべての精度拡張出力シーケンスを実行した後、変調モジュール２０３は、新規ＰＷＭ高精度デューティサイクルが取得されるまで実行処理を繰り返し、次いで、新規ＰＷＭ高精度デューティサイクルは、以前のＰＷＭ高精度デューティサイクルと比較される。低精度ＰＷＭ信号が変調された後、変調モジュール２０３は、精度拡張出力シーケンスに対応する制御信号を出力するようにさらに構成されている。
【００３９】
電力制御モジュール２０４は、変調モジュール２０３によって送信される制御信号を受け取り、制御信号に従って電力トランジスタの複数のグループにおける電力トランジスタの１つまたは複数のグループのオン／オフ時間を制御し、それにより、各電力トランジスタのデューティサイクルは、ＰＷＭユニットの動作周期内の各精度拡張出力シーケンスのデューティサイクルと１対１に対応している。加えて、駆動装置は、ＤＣブラシレスモータの回転子の位置信号に従って電力トランジスタの複数のグループにおける電力トランジスタの１つまたは複数のグループのオン／オフを制御するようにさらに構成されている。
【００４０】
以前のＰＷＭ高精度デューティサイクルが２４８／５１２（４８．４４％）であり、精度拡張モジュール２０２が、現在のＰＷＭデューティサイクルが２５７／５１２（５０．１９％）であることを記録する場合に留意されたい。現在のＰＷＭデューティサイクルは、以前のＰＷＭデューティサイクルと比較され、現在のＰＷＭデューティサイクルと以前のＰＷＭデューティサイクルとの差は、１．７５％である。しかしながら、所定の閾値は、１％である。このことから、差は所定の閾値より大であり、そのため、精度拡張モジュール２０３は、もはや高精度デューティサイクル２５７／５１２（５０．１９％）に従って精度拡張出力シーケンスを決定しないことが分かる。さらには、変調モジュール２０３は、電力トランジスタのオン／オフ時間を制御する制御信号を出力するように精度拡張出力シーケンスを実行する必要はない。しかしながら、変調モジュール２０３における変換装置が、現在のＰＷＭ高精度デューティサイクル２５７／５１２（５０．１９％）を、システムにおける現在のＰＷＭ高精度デューティサイクルに最も近いＰＷＭ低精度デューティサイクルに変換し、例えば、システムにおける現在のＰＷＭ高精度デューティサイクルに最も近いデューティサイクルは、３２／６４（５０％）であり、変調モジュール２０３は、低精度デューティサイクルに従ってＰＷＭ低精度デューティサイクルに対応する制御信号を出力する。制御信号は、電力トランジスタの複数のグループにおける電力トランジスタの１つまたは複数のグループのオン／オフ時間を制御するのに電力制御モジュール２０４によって使用され、したがって、各電力トランジスタのデューティサイクルは、ＰＷＭユニットの動作周期内の低精度ＰＷＭ信号のデューティサイクルと１対１に対応している。
【００４１】
本発明に提供されるＤＣブラシレスモータ駆動システムによれば、駆動装置における制御モジュールがＰＷＭ高精度デューティサイクルを取得し、精度拡張モードがデューティサイクルに従って取得され、変調モジュールが精度拡張モードにおける精度拡張出力シーケンスを使用することによって、低精度ＰＷＭ信号を変調し、電力トランジスタを制御するのに使用される制御信号を出力し、電力制御モジュールが電力トランジスタのオン／オフ時間を制御して、開ループ制御の下ではスピードステップ効果を弱め、閉ループ制御の下では定常状態スピードの誤差変動範囲を狭くし、システム性能を向上させる。
【００４２】
本明細書に開示される実施形態に説明される例との組合せで、ユニットおよびアルゴリズムステップが、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、またはそれらの組合せによって実装され得ることを当業者はさらに気づく可能性がある。ハードウェアとソフトウェアとの相互可換性について明瞭に説明するために、前述では、機能に従って各例の構成およびステップを大まかに説明している。機能がハードウェアによって行われるか、またはソフトウェアによって行われるかどうかは、特定の適用例、および技術的な解決策の設計制約条件により決まる。当業者は、各特定の適用例について、説明された機能を実装するのに異なる方法を使用することができるが、実装形態が、本発明の範囲を超えるものと見なすべきではない。
【００４３】
本明細書に開示される実施形態との組合せで、説明された方法またはアルゴリズムステップは、ハードウェア、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュール、またはそれらの組合せによって実装可能である。ソフトウェアモジュールは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、メモリ、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、電気的にプログラム可能なＲＯＭ、電気的に消去可能なプログラム可能ＲＯＭ、レジスタ、ハードディスク、取外し可能ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または当技術分野において知られている任意の形態での記憶媒体に配置され得る。
【００４４】
前述の特定の実装方式は、本発明の目的、技術的な解決策、および有益な効果を詳細にさらに説明している。前述の説明は、本発明の単なる特定の実装方式にすぎず、本発明の保護範囲を限定するように意図していないことを理解されたい。本発明の精神および原理から逸脱することなく行われる修正形態、均等な置換形態、および改良形態は、本発明の保護範囲内に入るものとする。
【図１】
0006301466.tif 000002
【図２】
0006301466.tif 000003
【図３】
0006301466.tif 000004