CN103947101B - 电动机控制系统、电动机控制装置、无刷电动机以及电动机控制方法 - Google Patents

电动机控制系统、电动机控制装置、无刷电动机以及电动机控制方法 Download PDF

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Abstract

本电动机控制系统具备：上级控制器，其送出指令信号，并且接收通知信号；电动机控制装置，其接收指令信号，并且送出通知信号；信号传输线，其传输指令信号和通知信号；以及电动机，其被电动机控制装置所旋转控制。上级控制器生成根据指令信号对占空比进行调制所得的PWM指令信号(Si)并送出。电动机控制装置生成根据通知信号对占空比进行调制所得的PWM通知信号(Fp)，使PWM通知信号(Fp)与PWM指令信号(Si)同步地送出。而且，上级控制器所送出的PWM指令信号(Si)包含脉冲周期宽度互不相同的脉冲周期。

Description

电动机控制系统、电动机控制装置、无刷电动机以及电动机控制方法
技术领域
本发明涉及一种由电动机控制装置基于上级控制器等的指令对电动机进行旋转控制的电动机控制系统、该电动机控制装置、具备该电动机控制装置的无刷电动机以及电动机控制方法，特别涉及一种利用根据速度指令信号对脉冲信号的占空比进行调制所得的PWM(Pulse Width Modulation、脉宽调制)信号来控制电动机转速的电动机控制系统、电动机控制装置、无刷电动机以及电动机控制方法。
背景技术
以往，作为包括这种电动机控制装置的电动机控制系统的一例，例如在专利文献1中公开了如下技术：利用ECU(Electric Control Unit：电子控制单元)等上级控制器来控制搭载于车辆的风扇电动机。该文献的上级控制器对具备驱动控制电路的无刷电动机提供作为PWM信号的风扇的转速指令。然后，驱动控制电路使风扇以与PWM信号的占空比相应的转速旋转。另外，例如在专利文献2中公开了如下结构：除了基于PWM信号的转速指令以外，还从电动机控制部对上级控制器输出旋转检测信号。
另外，在这种电动机控制系统中，近年来以利用脉冲信号的数字信号来进行控制的情况变多。根据这种数字处理，能够进行灵活的处理，但另一方面，电磁辐射出基于脉冲信号的噪声而对其它设备产生影响的可能性变高。例如，在车辆所配备的如上所述的电动机控制系统的情况下，存在以下担忧：从电动机主体、电源或者控制线路等电磁辐射出噪声，对车辆搭载的收音机等产生坏影响。
为了抑制这种噪声的影响，使用了如下手段等：设置使用电容器、电感元件的噪声防止电路；屏蔽噪声产生源；或者设为使供电线、控制线尽可能短这样的配置结构。另外，在专利文献3中公开了如下一种手法：在车辆中，使用具有双绞线结构的线缆来传输信号，抵消由于传播的信号而产生的磁场，从而降低电磁波的不必要辐射。
然而，作为降低电磁辐射的手法，如上所述的噪声防止电路、屏蔽手段、双绞线结构的线缆等手法存在以下的问题等：会招致增加用于应对噪声的电路部件、屏蔽构件等，或者需要如双绞线线缆那样的特殊的线缆构件。另外，在使供电线、控制线短的结构的情况下，存在电源、电动机等的配置受限这样的问题。
专利文献1：日本特开2008-148542号公报
专利文献2：日本特开2011-130532号公报
专利文献3：日本特开2009-104907号公报
发明内容
本发明的电动机控制系统是由电动机控制装置基于上级控制器的指令对电动机进行旋转控制的电动机控制系统。本电动机控制系统具备：上级控制器，其根据指令信号生成PWM指令信号，送出所生成的PWM指令信号，并且接收根据通知信号生成的PWM通知信号；电动机控制装置，其接收根据指令信号生成的PWM指令信号，并且根据通知信号生成PWM通知信号，送出所生成的PWM通知信号；信号传输线，其将PWM指令信号和PWM通知信号分别作为脉冲信号来进行传输；以及电动机，其被电动机控制装置所旋转控制。上级控制器生成根据指令信号对脉宽相对于脉冲周期宽度的比率即占空比进行调制所得的PWM指令信号，将PWM指令信号经由信号传输线送出到电动机控制装置。电动机控制装置生成根据通知信号对占空比进行调制所得的PWM通知信号，使PWM通知信号与PWM指令信号同步并将PWM通知信号经由信号传输线送出到上级控制器。而且，上级控制器所送出的PWM指令信号包含脉冲周期宽度互不相同的脉冲周期。
另外，本发明的电动机控制装置是接收包含脉冲周期宽度互不相同的脉冲周期、并且根据指令信号对脉宽相对于脉冲周期宽度的比率即占空比进行调制所得的PWM指令信号，对电动机进行旋转控制以使其进行与根据所接收的PWM指令信号复原出的指令信号相应的旋转动作的电动机控制装置。本电动机控制装置具备：PWM解调部，其对PWM指令信号进行解调，复原出指令信号；旋转控制部，其根据指令信号来生成电动机的驱动信号；通电驱动部，其基于驱动信号来生成对电动机的绕组进行通电驱动的驱动电压；通知信号生成部，其生成用于向外部通知的通知信号；以及PWM调制部，其生成根据通知信号对占空比进行调制所得的PWM通知信号。而且，PWM调制部是与PWM指令信号的脉冲周期宽度同步地生成PWM通知信号并送出的结构。
另外，本发明无刷电动机构成为具备：转子；具有三相的绕组的定子；以及对绕组进行通电驱动的上述电动机控制装置。
另外，本发明的电动机控制方法是如下的电动机控制方法：由上级控制器送出根据指令信号生成的PWM指令信号，电动机控制装置接收PWM指令信号，对电动机进行旋转控制使得成为与根据所接收的PWM指令信号复原出的指令信号相应的旋转动作。在本电动机控制方法中，由上级控制器对电动机控制装置送出PWM指令信号，该PWM指令信号包含脉冲周期宽度互不相同的脉冲周期，并且是根据指令信号对脉宽相对于脉冲周期宽度的比率即占空比进行调制而成的。另外，由电动机控制装置根据所接收的PWM指令信号复原出指令信号，基于所复原出的指令信号使电动机进行旋转动作，并且生成用于向外部通知的通知信号。并且，与PWM指令信号的脉冲周期宽度同步地生成根据通知信号对占空比进行调制所得的PWM通知信号。而且，从电动机控制装置对上级控制器送出所生成的PWM通知信号。
根据这种结构，PWM指令信号与PWM通知信号同步，由此两个信号的脉冲周期宽度变得相等，并且两个信号彼此向相反方向传输。由此，从PWM指令信号的传输线辐射的磁场与从PWM通知信号的传输线辐射的磁场始终为大致反向的磁场。因此，从两个传输线辐射的不必要辐射会被抵消，从而能够降低不必要辐射。
并且，PWM指令信号包含脉冲周期宽度互不相同的脉冲周期，因此PWM指令信号和与其同步的PWM通知信号的频率成分不会集中于一个频率，能够分散频率成分来设为低水平。因此，能够进一步降低从两个传输线辐射的不必要辐射。
这样，根据本发明的电动机控制系统、电动机控制装置、无刷电动机以及电动机控制方法，仅通过使从上级控制器送出的PWM指令信号为可变的脉冲周期宽度、并使在电动机侧接收的PWM指令信号与从电动机侧送出的PWM通知信号之间脉冲周期相互同步，就能够降低不必要辐射。因此，根据本发明，能够提供一种不需要用于应对噪声的特别部件、构件而能够以简易的结构降低不必要辐射的电动机控制系统、电动机控制装置、无刷电动机以及电动机控制方法。
附图说明
图1是本发明的实施方式中的电动机控制系统的框图。
图2是该电动机控制系统的上级控制器的PWM调制部和PWM解调部的框图。
图3是表示该上级控制器的PWM调制部的动作的一例的时序图。
图4是表示该上级控制器的PWM调制部所输出的PWM指令信号的PWM频率的一例的图。
图5是本发明的实施方式中的电动机控制装置的PWM解调部和PWM调制部的框图。
图6是表示该电动机控制装置中的重要部分的信号波形等的图。
图7是表示该电动机控制系统的上级控制器的PWM调制部所输出的PWM指令信号的PWM频率的其它例的图。
图8是本发明的实施方式中的无刷电动机的剖视图。
具体实施方式
下面，参照附图来说明本发明的实施方式中的电动机控制系统、电动机控制装置、无刷电动机以及电动机控制方法。
(实施方式)
图1是本发明的实施方式中的电动机控制系统100的框图。在本实施方式中，列举包括具备本发明的电动机控制装置10的无刷电动机50的电动机控制系统100的结构来进行说明。
如图1所示，本实施方式的电动机控制系统100是包括无刷电动机50以及对该无刷电动机50进行控制的上级控制器11的结构。另外，在本实施方式中，无刷电动机50构成为安装有构成电动机控制装置10的电路部件的结构，详情在下面说明。即，如图1所示，在无刷电动机50中，由电动机控制装置10对电动机40进行旋转控制。
电动机40具备转子以及具有绕组56的定子，通过对绕组56进行通电驱动而转子旋转。在本实施方式中，列举以三相驱动电动机40的无刷电动机50的一例来进行说明，该三相为相位相差120度的U相、V相、W相。为了进行这种三相驱动，电动机40具有驱动U相的绕组56U、驱动V相的绕组56V以及驱动W相的绕组56W来作为绕组56。
电动机控制装置10按每个相对绕组56施加规定波形的驱动电压。由此，转子以按照来自电动机控制装置10的旋转控制的转速进行旋转。另外，为了进行这种旋转控制，在电动机40中配置有用于检测转子的旋转位置、转速的传感器。在本实施方式中，为了检测转子的旋转位置而与各相对应地在电动机40中配置了三个位置检测传感器49，该位置检测传感器49是霍尔元件等。而且，来自位置检测传感器49的传感器信号Det被提供至电动机控制装置10。
另外，如图1所示，电动机控制装置10经由信号传输线19与上级控制器11进行信号连接。
上级控制器11例如由搭载无刷电动机50的设备等所具备，由微机(微型计算机)或者DSP(Digital Signal Processor：数字信号处理器)等构成。例如，在无刷电动机50是搭载于车辆的电装用电动机的情况下，上级控制器11是如ECU那样的控制器。从这种上级控制器11经由信号传输线19向电动机控制装置10通知用于对电动机40进行旋转控制的指令作为指令信号。另外，反之，从电动机控制装置10经由信号传输线19向上级控制器11通知无刷电动机50中的信息作为通知信号。
在本实施方式中，作为来自上级控制器11的指令，指示电动机40的转速的转速指令作为指令信号被通知给电动机控制装置10。另外，将由转速指令指示的转速作为PWM指令信号Si来经由信号传输线19s进行通知，该PWM指令信号Si是脉宽调制所得的脉冲信号。
并且，从电动机控制装置10对上级控制器11通知规定的信息作为通知信号。在本实施方式中，作为通知的信息，列举通知检测转速的信息这样的一例来进行说明。即，电动机控制装置10将表示检测转速的信息作为通知信号通知给上级控制器11。在此，检测转速是由电动机控制装置10检测出的电动机40的转速，相当于实际转速。另外，与PWM指令信号Si同样地，将这种通知信号作为脉宽调制后的PWM通知信号Fp来经由信号传输线19f通知给上级控制器11。另外，作为转速指令、检测转速，例如使用每分钟的转数(rpm)。
这样，上级控制器11送出指令信号，并且接收通知信号。电动机控制装置10接收指令信号，并且送出通知信号。信号传输线19分别传输指令信号和通知信号。电动机40被电动机控制装置10所旋转控制。通过该结构，电动机控制装置10基于上级控制器11的指令对电动机40进行旋转控制。
接着，说明上级控制器11的结构。如图1所示，上级控制器11具备控制部110、PWM调制部120以及PWM解调部130。而且，上级控制器11经由传输PWM信号的信号传输线19与电动机控制装置10相连接。控制部110例如进行生成针对电动机控制装置10的指令信号等上级控制器11中的各种处理、与外部的接口处理、控制等。控制部110对PWM调制部120提供作为表示转速指令的指令信号的速度指令信号Vr以及对PWM调制部120进行指示控制的调制指示信号Csi。另外，控制部110经由PWM解调部130取入从电动机控制装置10送出的通知信号。
PWM调制部120生成根据所提供的速度指令信号Vr进行脉宽调制所得的PWM指令信号Si。本实施方式中的PWM指令信号Si是由包含脉冲周期宽度互不相同的脉冲周期的脉冲列构成的信号，详情在下面说明。另外，由于设为这种可变的脉冲周期宽度，因此PWM指令信号Si其占空比根据速度指令信号Vr被调制。在此，占空比是脉宽相对于脉冲周期宽度的比率。即，PWM调制部120在每次进行生成脉冲的处理时首先决定脉冲周期宽度，接着以所决定的脉冲周期宽度为基准来决定与速度指令信号Vr相应的脉宽。然后，依次生成在所决定的脉冲周期宽度的期间内仅使所决定的脉宽的期间为水平高的ON、使ON以外的期间为水平低的OFF这样的脉冲，以设为PWM指令信号Si。PWM调制部120将这种PWM指令信号Si经由信号传输线19s送出到电动机控制装置10。
另外，PWM解调部130接收从电动机控制装置10送出的PWM通知信号Fp，进行对脉宽调制后的信号进行解调的动作。PWM解调部130通过该解调动作，从所接收到的PWM通知信号Fp复原出作为通知信号的速度检测信号Vd。速度检测信号Vd是表示由电动机控制装置10检测出的实际转速的信号。而且，PWM通知信号Fp是由与该速度检测信号Vd相应的占空比的脉冲列构成的脉冲信号。PWM解调部130通过检测在PWM通知信号Fp的各脉冲周期中脉宽相对于该脉冲周期宽度的比率即占空比，来对PWM通知信号Fp进行解调。然后，PWM解调部130按时间序列输出通过解调动作而复原出的速度检测信号Vd。PWM解调部130通过这样进行动作，将电动机控制装置10所检测出的转速复原为速度检测信号Vd。
接着，说明电动机控制装置10的结构。电动机控制装置10具备旋转控制部12、PWM驱动电路14、逆变器15、位置检测部16、转速计算部17、PWM解调部20以及PWM调制部30。而且，如上所述，从配置于电动机40的三个位置检测传感器49向电动机控制装置10提供传感器信号Det。并且，电动机控制装置10经由传输PWM信号的信号传输线19与上级控制器11相连接。
首先，来自位置检测传感器49的传感器信号Det被提供至位置检测部16。位置检测部16基于根据伴随转子的旋转所产生的磁极变化而变化的传感器信号Det来检测各相的位置信息。例如，位置检测部16检测在磁极变化时传感器信号Det过零的定时，输出基于所检测出的该定时的位置检测信号Pd。即，进行旋转的转子的旋转位置与这种检测定时对应，能够利用检测定时来检测旋转位置。另外，具体地说，位置检测信号Pd只要为例如表示这种检测定时的脉冲信号即可。位置检测部16将与各个相对应的位置检测信号Pd提供至转速计算部17。
转速计算部17基于位置检测信号Pd所表示的旋转位置，例如通过微分运算等来计算转子的转速。转速计算部17将计算出的转速作为速度检测信号Vd提供至旋转控制部12和PWM调制部30。此外，在本实施方式中，列举了基于来自位置检测传感器49的传感器信号Det生成速度检测信号Vd这样的一例来进行说明，但是也可以是如下结构：通过速度检测单元来检测转子速度，基于该检测结果来生成速度检测信号Vd。即，速度检测信号Vd只要是表示基于电动机的实际旋转而检测、估计出的速度的时间序列的值、信号即可。
另一方面，PWM解调部20接收从上级控制器11送出的PWM指令信号Si，进行对脉宽调制后的信号进行解调的动作。PWM解调部20通过该解调动作，从所接收到的PWM指令信号Si复原出速度指令信号Vr。PWM指令信号Si是由与上级控制器11所指示的转速相应的占空比的脉冲列构成的脉冲信号。PWM解调部20通过检测在PWM指令信号Si的各脉冲周期中脉宽相对于该脉冲周期宽度的比率即占空比，来对PWM指令信号Si进行解调。然后，PWM解调部20按时间序列输出通过解调动作而复原出的速度指令信号Vr。PWM解调部20通过这样进行动作，将上级控制器11的转速指令复原为速度指令信号Vr。
速度指令信号Vr被提供至旋转控制部12。另外，由转速计算部17计算出的速度检测信号Vd被提供至旋转控制部12。旋转控制部12基于速度指令信号Vr和速度检测信号Vd，来生成表示对绕组56的驱动量的驱动信号Dd。具体地说，旋转控制部12求出表示速度指令的速度指令信号Vr与表示对应于实际速度的检测速度的速度检测信号Vd之间的速度偏差。然后，旋转控制部12生成表示与速度偏差相应的转矩量的驱动信号Dd，以使实际速度遵循速度指令。旋转控制部12将这种驱动信号Dd提供至PWM驱动电路14。
PWM驱动电路14按每个相生成用于驱动绕组56的驱动波形，对所生成的驱动波形分别进行脉宽调制，并作为驱动脉冲信号Dp来输出。在对绕组56进行正弦波驱动的情况下驱动波形为正弦波波形，在进行矩形波驱动的情况下驱动波形为矩形波波形。另外，驱动波形的振幅是根据驱动信号Dd而决定的。PWM驱动电路14将按每个相生成的驱动波形作为调制信号来分别进行脉宽调制，将利用驱动波形进行脉宽调制所得的脉冲列的驱动脉冲信号Dp提供至逆变器15。
逆变器15基于驱动脉冲信号Dp来按每个相进行对绕组56的通电，以对绕组56进行通电驱动。逆变器15按U相、V相、W相分别具备连接于电源的正极侧的开关元件和连接于负极侧的开关元件。U相的驱动输出Uo连接于绕组56U，V相的驱动输出Vo连接于绕组56V，而且，W相的驱动输出Wo连接于绕组56W。而且，在各个相，开关元件根据驱动脉冲信号Dp接通/断开(ON/OFF)。于是，从电源经由接通的开关元件再从驱动输出对绕组56提供驱动电压。通过该驱动电压的提供，绕组56中流过驱动电流。在此，驱动脉冲信号Dp是对驱动波形进行脉宽调制所得的信号，因此以与驱动波形相应的驱动电流对各个绕组56通电。
另外，由PWM驱动电路14和逆变器15构成通电驱动部13。通电驱动部13如上所述那样基于驱动信号Dd来按每个相对电动机40的绕组56进行通电驱动。
根据如上的结构，形成对转子的转速进行控制以使其追随速度指令信号Vr的反馈控制环。
并且，在本实施方式中，具备PWM调制部30。PWM调制部30根据作为通知信号而提供的速度检测信号Vd进行脉宽调制，生成PWM通知信号Fp。为了进行这种脉宽调制，从PWM解调部20对PWM调制部30提供表示要送出的各脉冲的开始定时的脉冲开始信号Ps以及表示各脉冲的周期的脉冲周期信号Pw。PWM调制部30基于速度检测信号Vd和脉冲周期信号Pw来决定要送出的脉冲的脉宽。然后，依次生成从脉冲开始信号Ps起仅在该脉宽的期间为ON的脉冲。将这样生成的脉冲列作为PWM通知信号Fp经由信号传输线19f送出到上级控制器11。
特别是，在本实施方式中，构成为PWM通知信号Fp的脉冲周期和相位与PWM指令信号Si的脉冲周期和相位同步。即，利用脉冲周期信号Pw来使PWM指令信号Si与PWM通知信号Fp的周期同步，并且利用脉冲开始信号Ps的定时来使PWM指令信号Si与PWM通知信号Fp的相位同步。在本实施方式中，通过构成为这种结构，从PWM通知信号Fp的信号传输线19f辐射的磁场始终为与从PWM指令信号Si的信号传输线19s辐射的磁场大致反向的磁场。由此，本实施方式将从两个信号传输线19辐射的不必要辐射抵消，从而降低不必要辐射。并且，在本实施方式中，使PWM指令信号Si为由包含脉冲周期宽度互不相同的脉冲周期的脉冲列构成的信号。由此，使各脉冲周期所包含的频率成分分散而成为低水平，从而进一步降低了从两个传输线辐射的不必要辐射。
接着，说明上级控制器11中的PWM调制部120和PWM解调部130的详细结构。
图2是表示本发明的实施方式中的上级控制器11的PWM调制部120和PWM解调部130的结构例的框图。
首先，如图2所示，对PWM调制部120和PWM解调部130提供时钟信号Ck。时钟信号Ck是固定周期的脉冲信号，其频率充分高于PWM指令信号Si、PWM通知信号Fp的频率。例如，将PWM指令信号Si、PWM通知信号Fp的频率设为500Hz左右，将时钟信号Ck的频率设为1MHz。另外，在图2所示的结构中，列举了如下结构例：利用对时钟信号Ck进行计数的计数器来生成PWM信号。例如，关于脉冲周期宽度、脉宽等，是利用计数器对时钟信号Ck的计数值Cnt来决定规定的时宽的。
如上所述，PWM调制部120生成包含脉冲周期宽度互不相同的脉冲周期的PWM指令信号Si。为了生成这种PWM指令信号Si，如图2所示，PWM调制部120具备占空比计算部121、调制计数值计算部122、计时器输出部123、PWM周期计算部125、开始周期设定部126以及周期变化量计算部127。另外，从控制部110向PWM调制部120提供速度指令信号Vr和调制指示信号Csi。
占空比计算部121基于所提供的速度指令信号Vr来计算用于进行脉宽调制的占空比。例如，如下那样计算与速度指令信号Vr所表示的转速相应的占空比：在速度指令信号Vr的值为1000(rpm)的情况下将占空比计算为50％，在500(rpm)的情况下将占空比计算为25％。
另一方面，PWM周期计算部125将PWM指令信号Si中的各脉冲周期的脉冲周期宽度决定为与计数器的计数值Cnt对应的计数值Ntp并输出。即，计数值Ntp与脉冲周期宽度对应。而且，构成为计数器计数到计数值Ntp为止，通过根据脉冲周期变更计数值Ntp，来使脉冲周期宽度也可变。
另外，PWM周期计算部125当被通知了调制指示信号Csi时，输出从开始周期设定部126提供的初始值的计数值Ntp。此后，依次输出变化了从周期变化量计算部127提供的变化量dN后的计数值Ntp。并且，在依次变化的计数值Ntp超过规定的最大值或者反之变为规定的最小值以下的情况下，PWM周期计算部125输出从开始周期设定部126提供的初始值的计数值Ntp。通过PWM周期计算部125的这种动作，按每个脉冲周期输出不同的值的计数值Ntp。计数值Ntp被提供至调制计数值计算部122和计时器输出部123。
调制计数值计算部122基于从PWM周期计算部125提供的计数值Ntp以及来自占空比计算部121的占空比，计算PWM指令信号Si的ON期间的脉宽。具体地说，将对应于脉冲周期宽度的计数值Ntp与占空比相乘，来计算生成PWM指令信号Si时的计数值Non。该计数值Non与ON的脉宽对应。
另外，由占空比计算部121和调制计数值计算部122构成了脉宽计算部124。即，脉宽计算部124基于速度指令信号Vr以及由PWM周期计算部125计算出的脉冲周期宽度(计数值Ntp)，来计算PWM指令信号Si的ON期间的脉宽(计数值Non)。
从PWM周期计算部125向计时器输出部123提供计数值Ntp，从调制计数值计算部122向计时器输出部123提供计数值Non。计时器输出部123基于所提供的各个计数值，以与计数值Ntp对应的脉冲周期宽度来生成仅在与计数值Non对应的期间为ON的脉冲列的信号。具体地说，在本结构例中，计时器输出部123具有对时钟信号Ck的数量进行计数来作为计数值Cnt的计数器。计时器输出部123的计数器从零开始计数，持续计数到计数值Ntp为止。计时器输出部123在像这样持续计数的期间内，在计数值Cnt从零到计数值Non的期间输出ON。然后，计时器输出部123在从计数值Cnt超过计数值Non的时间点到变为计数值Ntp为止的期间输出OFF。计时器输出部123像这样生成PWM指令信号Si并输出。
并且，计时器输出部123在计数器计数到计数值Non的时间点，向周期变化量计算部127提供用于指示准备下一个处理的准备指示信号Pn。
响应于准备指示信号Pn的指示，周期变化量计算部127计算当前的脉冲周期与下一个脉冲周期之间的计数值Ntp的变化量dN，将变化量dN提供至PWM周期计算部125。PWM周期计算部125计算变化了从周期变化量计算部127提供的变化量dN后的计数值Ntp，并作为下一个脉冲周期宽度来输出。
图3是表示如上那样的结构的PWM调制部120的动作的一例的时序图。接着，参照图3来说明PWM调制部120的更详细的动作例。此外，在图3中，示出了如下的一例：PWM指令信号Si的脉冲周期宽度按每个脉冲周期减小变化量dN，由此，每个脉冲周期的频率成分依次变高。
首先，在动作开始时等，从控制部110提供速度指令信号Vr和调制指示信号Csi。于是，PWM周期计算部125响应于调制指示信号Csi，输出从开始周期设定部126提供的初始值的计数值Ntp。在图3中，示出了输出计数值Ntp(0)作为初始值的计数值Ntp的一例。调制计数值计算部122基于计数值Ntp(0)以及来自占空比计算部121的占空比，计算与PWM指令信号Si的ON期间对应的计数值Non(0)。
之后，在图3的时间t00，计时器输出部123的计数器的计数值Cnt变为零。在该时间点，计时器输出部123使PWM指令信号Si为ON。然后，计数器依次向上计数。计时器输出部123在计数值Cnt小于计数值Non(0)的期间使PWM指令信号Si的ON设定持续。然后，在计数值Cnt变得与计数值Non(0)相等的时间点(时间t01)，输出准备指示信号Pn，并且使PWM指令信号Si为OFF。
计时器输出部123在计数值Cnt超过计数值Non(0)而计数值Cnt变为计数值Ntp(0)为止使PWM指令信号Si的OFF设定持续。
由此，形成由ON期间Ton(0)和OFF期间Toff(0)构成的脉冲周期宽度Tp(0)的第一个脉冲周期。该脉冲周期宽度Tp(0)的期间内的占空比为Ton(0)/Tp(0)。
另外，在OFF期间Toff(0)内，计算下一个脉冲周期的设定值。响应于准备指示信号Pn，周期变化量计算部127计算变化量dN。然后，PWM周期计算部125计算下一个计数值Ntp(1)，调制计数值计算部122使用计数值Ntp(1)来计算计数值Non(1)。
之后，在计数值Cnt变为计数值Ntp(0)的时间点(时间t02)，计数器被复位，接着，计数值Cnt从零起向上计数。即，形成由ON期间Ton(1)和OFF期间Toff(1)构成的脉冲周期宽度为Tp(1)的下一个脉冲周期。下面，同样地，如脉冲周期宽度Tp(2)、脉冲周期宽度Tp(3)那样逐渐形成PWM指令信号Si的各脉冲周期。另外，PWM周期计算部125在计算出的计数值Ntp变为规定的最小值以下时，输出从开始周期设定部126提供的初始值的计数值Ntp(0)。
图4是表示上级控制器11的PWM调制部120所输出的PWM指令信号Si的PWM频率的一例的图。在图4中，以频率来表示脉冲周期宽度，例如，400Hz与脉冲周期宽度2.5mS对应，500Hz与脉冲周期宽度2mS对应。在图4中，示出了如下的一例：从频率400Hz到600Hz，将脉冲周期宽度Tp以20个阶段从Tp(0)变更到Tp(20)，并重复这一过程。
在将时钟信号Ck的频率设为1MHz、将进行调制的占空比设为50％的情况下，具体如下。在频率400Hz时，计数值Ntp为2500且脉冲周期宽度为2.5mS，计数值Non为1250且ON的脉宽为1.25mS。在频率500Hz时，计数值Ntp为2000且脉冲周期宽度为2.0mS，计数值Non为1000且ON的脉宽为1.0mS。这样，在本实施方式中，PWM调制部120随着脉冲周期而变更脉冲周期宽度，虽然调制的占空比是固定的，但是脉宽随着脉冲周期宽度的变更而被变更。
接着，如图2所示，PWM解调部130具备上升沿检测部131、边沿周期检测部132、占空比计算部133以及速度检测值计算部134。
在PWM解调部130中，从电动机控制装置10送出的PWM通知信号Fp被提供至上升沿检测部131和占空比计算部133。PWM通知信号Fp与PWM指令信号Si同样地是脉冲周期宽度可变的脉冲列，各脉冲周期的期间由ON期间和OFF期间构成。而且，ON期间的脉宽相对于脉冲周期宽度的比率即占空比根据速度检测信号Vd被调制。PWM解调部130通过按每个脉冲周期检测该占空比，来复原出速度检测信号Vd。
上升沿检测部131针对PWM通知信号Fp的各脉冲检测从OFF上升到ON的边沿的定时。基于该定时来生成边沿检测信号Pe。该边沿检测信号Pe的定时与构成PWM通知信号Fp的各脉冲的开始定时对应。所生成的边沿检测信号Pe被提供至边沿周期检测部132和占空比计算部133。
边沿周期检测部132检测从上升沿检测部131依次提供的边沿检测信号Pe的周期。在本结构例中，边沿周期检测部132具有对时钟信号Ck的数量进行计数的计数器。而且，通过由计数器对边沿检测信号Pe间的时钟数进行计数来检测脉冲周期宽度。边沿周期检测部132的计数器进行这种动作，检测脉冲周期宽度的期间的计数值Mtp。检测出的该计数值Mtp与构成PWM通知信号Fp的各脉冲的脉冲周期宽度对应。计数值Mtp被提供至占空比计算部133。
在本结构例中，占空比计算部133具有对时钟信号Ck的数量进行计数的计数器。占空比计算部133的计数器在边沿检测信号Pe的定时开始计数，在PWM通知信号Fp的ON期间内持续计数，检测ON期间的计数值Mon。并且，占空比计算部133计算计数值Mon相对于计数值Mtp的比率。该比率与PWM通知信号Fp的占空比对应。即，通过计算该比率，来解调出PWM通知信号Fp。并且，速度检测值计算部134基于占空比计算部133所计算出的比率，复原出速度检测信号Vd。例如，当计数值Mtp为2000、计数值Mon为1000时，其比率为0.5，占空比为50％。速度检测值计算部134例如基于50％的占空比复原出检测出的转速为1000(rpm)，在25％的占空比的情况下复原出转速为500(rpm)。
接着，说明电动机控制装置10中的PWM解调部20和PWM调制部30的详细结构。
图5是表示本发明的实施方式中的电动机控制装置10的PWM解调部20和PWM调制部30的结构例的框图。另外，图6是表示电动机控制装置10中的重要部分的信号波形等的图。在图6中，图6的上层以实线示出了PWM指令信号Si的信号波形，图6的中层以实线示出了脉冲开始信号Ps的定时，图6的下层以实线示出了PWM通知信号Fp的信号波形。
如图5所示，向PWM解调部20和PWM调制部30提供了时钟信号Ck。另外，在图5所示的结构中，列举了如下的结构例：利用对时钟信号Ck进行计数的计数器来生成PWM信号。
首先，如图5所示，PWM解调部20具备上升沿检测部21、边沿周期检测部22、占空比计算部23、速度指令计算部24、周期变化量计算部25、最大最小周期判定部26以及下一周期计算部27。
在PWM解调部20中，从上级控制器11送出的PWM指令信号Si被提供至上升沿检测部21和占空比计算部23。如图6的上层所示，PWM指令信号Si是按每个脉冲周期而其脉冲周期宽度Tp变化的脉冲列，各脉冲周期的期间由水平高的ON期间Ton和水平低的OFF期间Toff构成。而且，通过检测ON期间Ton相对于脉冲周期宽度Tp的比率即占空比，来复原出速度指令信号Vr。在图6的上层中，示出了如下的一例：速度指令信号Vr为固定，并且，随着时间的经过，PWM指令信号Si的脉冲周期宽度Tp和ON的脉宽Ton发生变化。
上升沿检测部21针对PWM指令信号Si的各脉冲检测从OFF上升到ON的边沿的定时，基于该定时来生成边沿检测信号Pe。如图6的中层所示，该边沿检测信号Pe的定时与构成PWM指令信号Si的各脉冲的开始定时对应。所生成的边沿检测信号Pe被提供至边沿周期检测部22和占空比计算部23。并且，该边沿检测信号Pe还作为脉冲开始信号Ps被提供至PWM调制部30。另外，在本实施方式中，作为检测向规定方向变化的边沿的定时的边沿定时检测部的一例，列举了进行这种动作的上升沿检测部21。
边沿周期检测部22检测从上升沿检测部21依次提供的边沿检测信号Pe的周期。在本结构例中，边沿周期检测部22具有对时钟信号Ck的数量进行计数的计数器。而且，通过由计数器对边沿检测信号Pe间的时钟数进行计数来检测边沿检测信号Pe的周期。边沿周期检测部22的计数器进行这种动作，如图6的中层所示那样检测出脉冲周期宽度Tp的期间的计数值Ntp。检测出的该计数值Ntp与构成PWM指令信号Si的各脉冲的脉冲周期宽度Tp对应。计数值Ntp被提供至占空比计算部23，并且还被提供至周期变化量计算部25、最大最小周期判定部26以及下一周期计算部27。
在本结构例中，占空比计算部23具有对时钟信号Ck的数量进行计数的计数器。如图6的中层所示，占空比计算部23的计数器在边沿检测信号Pe的定时开始计数，在PWM指令信号Si的ON期间Ton的期间内持续计数，检测ON期间Ton的计数值Non。并且，占空比计算部23计算计数值Non相对于计数值Ntp的比率。该比率与PWM指令信号Si的占空比对应。通过计算该比率，来解调出PWM指令信号Si。并且，速度指令计算部24基于占空比计算部23所计算出的比率，复原出速度指令信号Vr。例如，当计数值Ntp为2000、计数值Non为1000时，其比率为0.5，占空比为50％。速度指令计算部24例如基于50％的占空比复原出转速指令为1000(rpm)，在25％的占空比的情况下复原出转速指令为500(rpm)。
另一方面，由周期变化量计算部25、最大最小周期判定部26以及下一周期计算部27构成下一周期估计部29。下一周期估计部29估计出在PWM指令信号Si中下一个被传输的脉冲周期的脉冲周期宽度，将所估计出的该脉冲周期宽度作为脉冲周期信号Pw通知给PWM调制部30。
周期变化量计算部25计算PWM指令信号Si的各脉冲周期中它们的脉冲周期宽度的变化量dN。例如，周期变化量计算部25使用计数值Ntp来求出上一次脉冲周期宽度与当前的脉冲周期宽度之差，由此计算出变化量dN。例如，如果上一次计数值Ntp为Ntp(0)、当前的计数值Ntp为Ntp(1)，则将变化量dN设为dN＝Ntp(1)-Ntp(0)。
最大最小周期判定部26判定当前处理中的计数值Ntp是否为规定的最大值或者规定的最小值。最大最小周期判定部26将其判定结果通知给下一周期计算部27。
下一周期计算部27按每个脉冲周期依次输出变化了从周期变化量计算部25提供的变化量dN后的计数值Ntp。并且，下一周期计算部27在从最大最小周期判定部26接收到判定为最大值或者最小值的通知的情况下，输出初始值的计数值Ntp。在图6的中层，脉冲周期宽度Tp(20)为与最小值相当的最小的计数值Ntp(20)。当最大最小周期判定部26判定为是这种计数值Ntp(20)时，下一周期计算部27输出表示计数值Ntp(0)的脉冲周期信号Pw来作为与下一个脉冲周期宽度Tp对应的计数值Ntp。
在本实施方式中，通过下一周期估计部29的这种动作，生成了表示与PWM指令信号Si的各脉冲周期同步的脉冲周期宽度的脉冲周期信号Pw。
接着，如图5所示，PWM调制部30具备占空比计算部31、调制计数值计算部32以及计时器输出部33。
占空比计算部31基于所提供的速度检测信号Vd来计算用于进行脉宽调制的占空比。例如，如下那样计算与速度检测信号Vd所表示的转速相应的占空比：在速度检测信号Vd为1000(rpm)的情况下将占空比计算为50％，在500(rpm)的情况下将占空比计算为25％。
调制计数值计算部32基于与所提供的脉冲周期信号Pw所表示的脉冲周期宽度对应的计数值Ntp以及来自占空比计算部31的占空比，计算PWM通知信号Fp的ON期间的脉宽。具体地说，将脉冲周期信号Pw所表示的计数值Ntp与占空比相乘，来计算生成PWM通知信号Fp时的计数值Mon。
另外，由占空比计算部31和调制计数值计算部32构成了脉宽计算部34。即，脉宽计算部34基于速度检测信号Vd以及由边沿周期检测部22检测出的边沿的周期来计算PWM通知信号Fp的ON期间的脉宽。
如图6的下层所示，计时器输出部33生成以脉冲周期信号Pw所表示的脉冲周期从脉冲开始信号Ps的定时起仅在与计数值Mon对应的期间为ON的脉冲列的信号。具体地说，在本结构例中，计时器输出部33具有对时钟信号Ck的数量进行计数的计数器。计时器输出部33的计数器在脉冲开始信号Ps的定时从零开始向上计数，持续计数到计数值Mon为止。计时器输出部33在像这样持续计数的期间内输出ON，从计数结束的时间点起输出OFF，将这种输出作为PWM通知信号Fp。另外，计时器输出部33作为PWM通知信号生成部而发挥功能，其基于脉宽计算部34所计算出的脉宽以及从上升沿检测部21提供的脉冲开始信号Ps来生成PWM通知信号Fp并输出。
本实施方式中的PWM解调部20和PWM调制部30如上那样构成。即，PWM通知信号Fp的各脉冲的上升定时基于从PWM指令信号Si复原出的脉冲开始信号Ps。由此，PWM通知信号Fp的各脉冲的相位与PWM指令信号Si的脉冲的相位同步。另外，PWM通知信号Fp的各脉冲的脉冲周期宽度也基于从PWM指令信号Si复原出的脉冲周期宽度Tp。由此，PWM通知信号Fp的各脉冲的脉冲周期宽度也与PWM指令信号Si的脉冲的脉冲周期宽度同步。通过像这样使PWM通知信号Fp与PWM指令信号Si同步，从PWM通知信号Fp的信号传输线19f辐射的磁场始终为与从PWM指令信号Si的信号传输线19s辐射的磁场大致反向的磁场。因此，能够将从两个信号传输线19辐射的不必要辐射抵消，从而降低不必要辐射。
并且，使PWM指令信号Si为由包含脉冲周期宽度互不相同的脉冲周期的脉冲列构成的信号。而且，PWM通知信号Fp与PWM指令信号Si同步。由此，能够使各脉冲周期所包含的频率成分分散而成为低水平，从而能够进一步降低从两个传输线辐射的不必要辐射。
另外，在本实施方式中，将通过PWM通知信号Fp送出的通知信号设为速度检测信号Vd。在此，当按照来自上级控制器11的速度指令信号Vr而转子的转速变为该速度指令信号Vr的速度时，速度检测信号Vd变得与速度指令信号Vr大致相等。即，在变为所指示的转速的时间点，PWM通知信号Fp的波形变得与PWM指令信号Si的波形大致相等。这种相等的波形彼此的信号在信号传输线19s和信号传输线19f这双方中传输。因此，从两个信号线辐射的磁场也为近似于相反方向的磁场，更有效地被抵消不必要辐射，从而能够进一步提高不必要辐射的降低效果。
另外，也能够构成为如下结构：在上升沿检测部21未检测出边沿的期间不输出脉冲开始信号Ps，与此相应地计时器输出部33也在该期间不输出PWM通知信号Fp。通过构成为这种结构，仅在接收到PWM指令信号Si时送出PWM通知信号Fp，因此能够抑制不必要地送出PWM通知信号Fp的频度，从而能够进一步提高不必要辐射的降低效果。
此外，在以上的说明中，列举了利用计数器等来构成PWM解调部20和PWM调制部30的一例来进行了说明，但是也能够利用微机等来构成。即，只要构成为将如上所述的PWM解调部20和PWM调制部30的功能作为程序来嵌入并执行如上所述的处理即可。另外，在上述的结构例中，列举了以脉冲的上升为基准来调制ON期间的脉宽这样的一例来进行了说明，但是也可以是以脉冲的下降为基准、或调制OFF期间的脉宽这样的结构。总之，只要构成为如下的结构即可：在电动机控制装置10中，生成与接收到的PWM指令信号Si同步的PWM通知信号Fp并送出。
另外，在以上的说明中，作为由包含脉冲周期宽度互不相同的脉冲周期的脉冲列来构成PWM指令信号Si的一个手法，列举了如图4所示那样按照规定模式使各脉冲周期的频率每次提高固定的变化量dN的例子。但是，例如，也可以按照规定模式来降低、或者以其它模式改变各脉冲周期的频率。例如，在如图4所示的模式中，频率越高，较高侧的脉冲周期的出现频度越高，在频率分布中并不完全均匀。因此，例如也可以按照以如下的式子定义的函数来决定各时间的频率。
[式1]
PWM频率[Hz]＝fstart×exp{dF×(t/1000)}
在此，fstart是开始频率[Hz]，dF是频率变化量[Hz/1脉冲]，t是经过时间[ms]。另外，图7是示出了基于该式子的频率的变化的图。也可以构成为在PWM调制部120的周期变化量计算部127中基于这种式子来依次计算变化量dN。
接着说明无刷电动机50的详细结构。
图8是本发明的实施方式中的无刷电动机50的剖视图。在本实施方式中，列举了转子旋转自如地配置于定子的内周侧的内转子(inner-rotor)型的无刷电动机50的例子来进行说明。
如图8所示，无刷电动机50具备定子51、转子52、电路基板53以及电动机壳体54。电动机壳体54由密封的圆筒形状的金属形成，无刷电动机50是将定子51、转子52以及电路基板53收纳在这种电动机壳体54内的结构。
在图8中，通过将每相的绕组56缠绕在定子铁芯55上来构成定子51。定子铁芯55具有向内周侧突出的多个突极。另外，定子铁芯55的外周侧大致呈圆筒形状，其外周固定于电动机壳体54。在定子51的内侧隔开空隙地插入有转子52。转子52将圆筒形状的永磁体58保持于转子架57的外周，配置成以由轴承59支承的旋转轴60为中心旋转自如。即，以定子铁芯55的突极的顶端面与永磁体58的外周面相对置的方式进行配置。由这种定子51和通过轴承59支承的转子52来构成电动机40。
并且，在该无刷电动机50中，安装有各种电路部件41的电路基板53内置于电动机壳体54的内部。利用这些电路部件41，来具体构成用于控制、驱动电动机40的电动机控制装置10。另外，电路基板53上还安装有利用霍尔元件等的位置检测传感器49以检测转子52的旋转位置。定子铁芯55上安装有支承构件61，电路基板53通过该支承构件61固定于电动机壳体54内。而且，将U相、V相、W相各自的绕组56U、56V、56W的端部作为引出线56a从定子51引出，将各个引出线56a连接于电路基板53。
另外，从无刷电动机50引出用于与上级控制器11连接的信号传输线19。
从外部对如上那样构成的无刷电动机50提供电源电压、PWM指令信号Si，由此，通过在电路基板53上构成的电动机控制装置10向绕组56流通驱动电流，从定子铁芯55产生磁场。然后，通过来自定子铁芯55的磁场和来自永磁体58的磁场，与这些磁场的极性相应地产生吸引力和排斥力，转子52通过这些力以旋转轴60为中心进行旋转。
如以上所说明的那样，本发明的电动机控制系统具备：上级控制器，其根据指令信号生成PWM指令信号，送出所生成的PWM指令信号，并且接收根据通知信号生成的PWM通知信号；电动机控制装置，其接收根据指令信号生成的PWM指令信号，并且根据通知信号生成PWM通知信号，送出所生成的PWM通知信号；信号传输线，其将PWM指令信号和PWM通知信号分别作为脉冲信号来进行传输；以及电动机，其被电动机控制装置所旋转控制。上级控制器生成根据指令信号对脉宽相对于脉冲周期宽度的比率即占空比进行调制所得的PWM指令信号，将PWM指令信号经由信号传输线送出到电动机控制装置。电动机控制装置生成根据通知信号对占空比进行调制所得的PWM通知信号，使PWM通知信号与PWM指令信号同步并将PWM通知信号经由信号传输线送出到上级控制器。而且，上级控制器所送出的PWM指令信号是包含脉冲周期宽度互不相同的脉冲周期的结构。
另外，本发明的电动机控制装置具备：PWM解调部，其对PWM指令信号进行解调，复原出指令信号；旋转控制部，其根据指令信号来生成电动机的驱动信号；通电驱动部，其基于驱动信号来生成对电动机的绕组进行通电驱动的驱动电压；通知信号生成部，其生成用于向外部通知的通知信号；以及PWM调制部，其生成根据通知信号对占空比进行调制所得的PWM通知信号。而且，PWM调制部是与PWM指令信号的脉冲周期宽度同步地生成PWM通知信号并送出的结构。
另外，本发明无刷电动机构成为具备：转子；具有三相的绕组的定子；以及对绕组进行通电驱动的上述电动机控制装置。
另外，在本发明的电动机控制方法中，由上级控制器对电动机控制装置送出PWM指令信号，该PWM指令信号包含脉冲周期宽度互不相同的脉冲周期，并且是根据指令信号对脉宽相对于脉冲周期宽度的比率即占空比进行调制而成的。另外，由电动机控制装置根据所接收的PWM指令信号复原出指令信号，基于所复原出的指令信号使电动机进行旋转动作，并且生成用于向外部通知的通知信号。并且，与PWM指令信号的脉冲周期宽度同步地生成根据通知信号对占空比进行调制所得的PWM通知信号。而且，从电动机控制装置对上级控制器送出所生成的PWM通知信号。
根据这种结构，PWM指令信号与PWM通知信号同步，由此两个信号的脉冲周期宽度变得相等，并且两个信号彼此向相反方向传输。由此，从PWM指令信号的传输线辐射的磁场与从PWM通知信号的传输线辐射的磁场始终为大致反向的磁场。因此，从两个传输线辐射的不必要辐射会被抵消，从而能够降低不必要辐射。
并且，PWM指令信号包含脉冲周期宽度互不相同的脉冲周期，因此PWM指令信号和与其同步的PWM通知信号的频率成分不会集中于一个频率，能够分散频率成分来设为低水平。因此，能够进一步降低从两个传输线辐射的不必要辐射。
因而，根据本发明，能够提供一种不需要用于应对噪声的特别部件、构件而能够以简易的结构降低不必要辐射的电动机控制系统、电动机控制装置、无刷电动机以及电动机控制方法。
产业上的可利用性
本发明的电动机控制系统、电动机控制装置、无刷电动机以及电动机控制方法能够降低不必要辐射，因此尤其适用于要求抑制不必要辐射的电装用的电动机，还对于电气设备中使用的电动机也有用。
附图标记说明
10：电动机控制装置；11：上级控制器；12：旋转控制部；13：通电驱动部；14：PWM驱动电路；15：逆变器；16：位置检测部；17：转速计算部；19、19f、19s：信号传输线；20、130：PWM解调部；21、131：上升沿检测部；22、132：边沿周期检测部；23、31、121、133：占空比计算部；24：速度指令计算部；25、127：周期变化量计算部；26：最大最小周期判定部；27：下一周期计算部；29：下一周期估计部；30、120：PWM调制部；32、122：调制计数值计算部；33、123：计时器输出部；34、124：脉宽计算部；40：电动机；41：电路部件；49：位置检测传感器；50：无刷电动机；51：定子；52：转子；53：电路基板；54：电动机壳体；55：定子铁芯；56、56U、56V、56W：绕组；56a：引出线；57：转子架；58：永磁体；59：轴承；60：旋转轴；61：支承构件；100：电动机控制系统；110：控制部；125：PWM周期计算部；126：开始周期设定部；134：速度检测值计算部。

Claims (11)

1.一种电动机控制系统，由电动机控制装置基于上级控制器的指令对电动机进行旋转控制，该电动机控制系统的特征在于，具备：
上述上级控制器，其根据指令信号生成PWM指令信号，送出所生成的上述PWM指令信号，并且接收根据通知信号生成的PWM通知信号；
上述电动机控制装置，其接收根据上述指令信号生成的上述PWM指令信号，并且根据上述通知信号生成上述PWM通知信号，送出所生成的上述PWM通知信号；
信号传输线，其将上述PWM指令信号和上述PWM通知信号分别作为脉冲信号来进行传输；以及
上述电动机，其被上述电动机控制装置所旋转控制，
其中，上述上级控制器生成根据上述指令信号对脉宽相对于脉冲周期宽度的比率即占空比进行调制所得的上述PWM指令信号，将上述PWM指令信号经由上述信号传输线送出到上述电动机控制装置，
上述电动机控制装置生成根据上述通知信号对上述占空比进行调制所得的上述PWM通知信号，使上述PWM通知信号与上述PWM指令信号同步并将上述PWM通知信号经由上述信号传输线送出到上述上级控制器，
上述上级控制器所送出的上述PWM指令信号包含上述脉冲周期宽度互不相同的脉冲周期。
2.根据权利要求1所述的电动机控制系统，其特征在于，
上述指令信号是指示上述电动机的转速的速度指令信号，
上述通知信号是表示基于上述电动机的实际旋转而检测出的转速的速度检测信号。
3.根据权利要求1所述的电动机控制系统，其特征在于，
上述上级控制器生成按每个脉冲周期变更上述脉冲周期宽度所得的上述PWM指令信号，并送出所生成的上述PWM指令信号。
4.根据权利要求1所述的电动机控制系统，其特征在于，
上述上级控制器按照规定模式来生成上述PWM指令信号，并送出所生成的上述PWM指令信号，其中，该规定模式为以使上述PWM指令信号包含脉冲周期宽度互不相同的脉冲周期的方式按每个上述脉冲周期将上述脉冲周期宽度变更规定宽度的模式。
5.根据权利要求1所述的电动机控制系统，其特征在于，
上述上级控制器生成以按照规定的式子使各脉冲周期宽度的出现频度均匀的方式变更上述脉冲周期宽度所得的上述PWM指令信号，并送出所生成的上述PWM指令信号。
6.根据权利要求1所述的电动机控制系统，其特征在于，
上述上级控制器具备：
PWM周期计算部，其按每个脉冲周期计算上述PWM指令信号的脉冲周期宽度；
脉宽计算部，其基于上述指令信号以及上述PWM周期计算部所计算出的脉冲周期宽度来计算脉宽；以及
上级侧的PWM调制部，其基于上述PWM周期计算部所计算出的脉冲周期宽度以及上述脉宽计算部所计算出的脉宽来生成上述PWM指令信号并送出。
7.一种电动机控制装置，接收包含脉冲周期宽度互不相同的脉冲周期、并且根据指令信号对脉宽相对于上述脉冲周期宽度的比率即占空比进行调制所得的PWM指令信号，对电动机进行旋转控制以使其进行与根据所接收的上述PWM指令信号复原出的上述指令信号相应的旋转动作，该电动机控制装置的特征在于，具备：
PWM解调部，其对上述PWM指令信号进行解调，复原出上述指令信号；
旋转控制部，其根据上述指令信号来生成上述电动机的驱动信号；
通电驱动部，其基于上述驱动信号来生成对上述电动机的绕组进行通电驱动的驱动电压；
通知信号生成部，其生成用于向外部通知的通知信号；以及
PWM调制部，其生成根据上述通知信号对上述占空比进行调制所得的PWM通知信号，
其中，上述PWM调制部与上述PWM指令信号的脉冲周期宽度同步地生成上述PWM通知信号并送出。
8.根据权利要求7所述的电动机控制装置，其特征在于，
上述指令信号是指示上述电动机的转速的速度指令信号，
上述通知信号是表示基于上述电动机的实际旋转而检测出的转速的速度检测信号。
9.根据权利要求7所述的电动机控制装置，其特征在于，
上述PWM解调部具备：
边沿定时检测部，其检测向规定方向变化的边沿的定时；
边沿周期检测部，其检测上述边沿的周期宽度；以及
下一周期计算部，其基于上述边沿周期检测部所检测出的上述边沿的周期宽度以及按照规定模式的脉冲周期的变更宽度，来计算下一个脉冲周期宽度，其中，该规定模式为以使上述PWM指令信号包含脉冲周期宽度互不相同的上述脉冲周期的方式按每个上述脉冲周期将上述脉冲周期宽度变更规定宽度的模式，
上述PWM调制部具备：
脉宽计算部，其基于上述通知信号以及由上述下一周期计算部计算出的脉冲周期宽度，来计算上述PWM通知信号的脉宽；以及
PWM通知信号生成部，其基于上述脉宽计算部所计算出的脉宽以及上述边沿定时检测部所检测出的定时，来生成上述PWM通知信号并输出。
10.一种无刷电动机，其特征在于，具备：转子；具有三相的绕组的定子；以及对上述绕组进行通电驱动的根据权利要求7所述的电动机控制装置。
11.一种电动机控制方法，由上级控制器送出根据指令信号生成的PWM指令信号，电动机控制装置接收上述PWM指令信号，对电动机进行旋转控制使得成为与根据所接收的上述PWM指令信号复原出的上述指令信号相应的旋转动作，该电动机控制方法的特征在于，
由上述上级控制器对上述电动机控制装置送出上述PWM指令信号，该PWM指令信号包含脉冲周期宽度互不相同的脉冲周期，并且是根据上述指令信号对脉宽相对于上述脉冲周期宽度的比率即占空比进行调制而成的，
由上述电动机控制装置根据所接收的上述PWM指令信号复原出上述指令信号，基于所复原出的上述指令信号使上述电动机进行旋转动作，并且生成用于向外部通知的通知信号，与上述PWM指令信号的脉冲周期宽度同步地生成根据上述通知信号对占空比进行调制所得的PWM通知信号，
从上述电动机控制装置对上述上级控制器送出所生成的上述PWM通知信号。
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