CN114245963A - Pwm信号测量装置、电机驱动控制装置、pwm信号测量方法及电机驱动控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明能够实现大频率范围的PWM信号的测量。PWM信号测量装置(20)包括：捕获方式的第1占空比测量部(24)，其测量PWM信号(Sc)的频率(f)及占空比；电压测量部(23)，其测量通过平滑电路(13)将所述PWM信号平滑后的平滑电压(Vad)；平滑方式的第2占空比测量部(25)，其基于所述平滑电压的电压测量值(Vadm)，测量所述PWM信号的占空比；以及测量方式选择部(26)，其基于频率的测量值及平滑电压的测量值，选择所述捕获方式与所述平滑方式中的任一种。

Description

PWM信号测量装置、电机驱动控制装置、PWM信号测量方法及电 机驱动控制方法

技术领域

本发明涉及PWM信号测量装置、电机驱动控制装置、PWM信号测量方法、及电机驱动控制方法，尤其涉及用于测量PWM信号的占空(duty)比的PWM信号测量装置。

背景技术

已知有一种电机驱动控制装置，其根据从上位装置输入的速度指令信号，来控制电机的旋转速度。例如，已知在风扇电机等中，作为速度指令信号，常用的是通过脉宽调变(PWM：Pulse Width Modulation)而具有对应于电机目标旋转速度的占空比的信号(以下简称为“PWM信号”)。

在电机驱动控制装置中，例如以若从上位装置被输入PWM信号作为速度指令信号，则测量该PWM信号的占空比，并基于测量出的占空比算出目标旋转速度，而使电机按照目标旋转速度旋转的方式控制电机。

以往，作为用于测量PWM信号的占空比的技术，已知有捕获方式及平滑方式。

捕获方式如下：基于测量对象的PWM信号(脉冲)的边沿的变化，使用频率比PWM信号高的时钟，来测量PWM信号的周期、PWM信号为高电平的高电平期间、以及PWM信号为低电平的低电平期间(参考专利文献1)。

平滑方式如下：通过以低通滤波器(平滑电路)测量将测量对象的PWM信号平滑后的电压，而测量出PWM信号的占空比(参考专利文献2)。

(现有技术文献)

(专利文献)

专利文献1：JP特开2010-283908号公报；

专利文献2：JP特开2016-226263号公报。

发明内容

(发明要解决的问题)

在以往的电机驱动控制装置中，是根据应用电机时使用的PWM信号(速度指令信号)的频率(周期)，来确定采用捕获方式还是平滑方式。

以往，在采用捕获方式时，为了确保PWM信号的占空比的测量精度，需要在规格书中限制PWM信号的可使用频率范围，或者牺牲占空比接近0％及接近100％时电机的旋转速度的线性度。此外，在采用平滑方式时，为了确保PWM信号的占空比的测量精度，需要针对每个所用PWM信号的频率对应范围，而调整低通滤波器(平滑电路)的时间常数。

如上所述，在以往的电机驱动控制装置中，当速度指令信号(PWM信号)的频率范围因电机应用等而不同时，需要设计出用于根据每个应用的速度指令信号的频率范围来测量速度指令信号的占空比的合适的电路，这就导致了电机驱动控制装置的设计周期较长，且制造成本增加。

本发明是鉴于上述问题研究而成的，其目的是实现大频率范围的PWM信号的测量。

(用于解决问题的方案)

本发明的代表性实施方式涉及的PWM信号测量装置具有：捕获方式的第1占空比测量部，其通过测量用时钟来测量基于PWM信号的边沿的期间，并基于所述期间的测量值来测量所述PWM信号的频率及占空比；电压测量部，其测量通过平滑电路将所述PWM信号平滑后的平滑电压；平滑方式的第2占空比测量部，其基于所述平滑电压的测量值来测量所述PWM信号的占空比；以及测量方式选择部，其基于所述PWM信号的频率的测量值与所述平滑电压的测量值，选择所述捕获方式与所述平滑方式中的任一种作为用于测量所述PWM信号的占空比的测量方式。

(发明效果)

根据本发明涉及的PWM信号测量装置，能够实现大频率范围的PWM信号的测量。

附图说明

图1是表示包括实施方式1涉及的电机驱动控制装置的电机单元100的构成的框图。

图2A是表示PWM输入电路及平滑电路的电路构成示例的图。

图2B是表示PWM输入电路及平滑电路的另一电路构成示例的图。

图3A是表示图2A所示的PWM输入电路及平滑电路的信号的一个示例的时序图。

图3B是表示图2B所示的PWM输入电路及平滑电路的信号的一个示例的时序图。

图4是实施方式1涉及的电机驱动控制装置的控制部的功能框图。

图5A是表示利用捕获方式的PWM信号的占空比测量方法概要的图。

图5B是表示利用捕获方式测量占空比约为0％的PWM信号时的概要的图。

图6A是表示利用平滑方式的高频率(短周期)PWM信号的占空比测量方法概要的图。

图6B是表示利用平滑方式的低频率(长周期)PWM信号的占空比测量方法概要的图。

图7是表示PWM信号的平滑电压Vad的电压测量值Vadm与PWM信号的占空比的关系的图。

图8是用于说明实施方式1涉及的电机驱动控制装置中的电压测量值Vadm与PWM信号的占空比的对应关系信息的图。

图9是用于说明利用实施方式1涉及的电机驱动控制装置的PWM信号的占空比的测量方式的选择方法的图。

图10是表示利用实施方式1涉及的电机驱动控制装置的占空比测量方法的流程的流程图。

图11A是表示利用实施方式1涉及的电机驱动控制装置的测量方式选择处理(步骤S8)的流程的流程图。

图11B是表示利用实施方式1涉及的电机驱动控制装置的测量方式选择处理(步骤S8)的流程的流程图。

图12是实施方式2涉及的电机驱动控制装置的控制部的功能框图。

图13是用于说明实施方式2涉及的电机驱动控制装置中的电压测量值Vadm与PWM信号的占空比的对应关系信息的图。

图14是用于说明利用实施方式2涉及的电机驱动控制装置的PWM信号的占空比的测量方式的选择方法的图。

图15A是表示利用实施方式2涉及的电机驱动控制装置的测量方式选择处理(步骤S8)的流程的流程图。

图15B是表示利用实施方式2涉及的电机驱动控制装置的测量方式选择处理(步骤S8)的流程的流程图。

具体实施方式

1.实施方式的概要

首先，对本申请公开的发明的代表性实施方式进行概要说明。另外，在以下说明中，作为一个示例，对附图上与发明的组成部分对应的参考标记加上括号进行记载。

〔1〕本发明的代表性实施方式涉及的PWM信号测量装置(20、20A)具有：捕获方式的第1占空比测量部(24)，其通过测量用时钟(Clk)来测量基于PWM信号(PWM信号Sc)的边沿的期间，并基于所述期间的测量值来测量所述PWM信号的频率(f)及占空比；电压测量部(23)，其测量通过平滑电路(13)将所述PWM信号平滑后的平滑电压(Vad)；平滑方式的第2占空比测量部(25)，其基于所述平滑电压的电压测量值(Vadm)来测量所述PWM信号的占空比；以及测量方式选择部(26、26A)，其基于所述PWM信号的频率的测量值及所述平滑电压的测量值，选择所述捕获方式与所述平滑方式中的任一种作为用于测量所述PWM信号的占空比的测量方式。

〔2〕在上述〔1〕所述的PWM信号测量装置(20、20A)中，也可为，对每个以与所述PWM信号的频率相关的阈值(f_HP、f_AP、f_LP)及与将所述PWM信号平滑后的电压相关的阈值(VL_AP、VL_HP、VH_HP、VH_AP、VL_AP2、VL_HP2、VH_HP2、VH_AP2)划分的多个划分区域(A、B、C1、C2、D1、D2、E1、E2、F1、F2、G1、G2、I1、I2、H)，分配所述捕获方式与所述平滑方式中的至少一种作为所述测量方式，所述测量方式选择部基于所述平滑电压的测量值及所述PWM信号的频率的测量值而确定所述划分区域，并选择分配给确定的所述划分区域的所述测量方式。

〔3〕在上述〔2〕所述的PWM信号测量装置(20、20A)中，也可为，与所述PWM信号的频率相关的阈值包括：上限频率(f_HP)，其用于规定可通过所述捕获方式测量占空比的所述PWM信号的频率上限；下限频率(f_LP)，其用于规定可通过所述捕获方式测量占空比的所述PWM信号的频率下限；及可平滑化频率(f_AP)，其处于所述上限频率与所述下限频率之间，并用于规定可通过所述平滑方式测量占空比的所述PWM信号的频率，当所述PWM信号的频率的测量值为所述可平滑化频率以下时，所述测量方式选择部选择所述捕获方式，当所述PWM信号的频率的测量值高于所述可平滑化频率时，所述测量方式选择部选择所述捕获方式或所述平滑方式。

〔4〕在上述〔3〕所述的PWM信号测量装置(20、20A)中，也可为，与将所述PWM信号平滑后的电压相关的阈值包括：第1低占空侧电压(VH_AP)，其具有与所述测量用时钟的一个周期相当的一个电平期间，并且对应于频率为所述可平滑化频率的脉冲的占空比；及第1高占空侧电压(VL_AP)，其具有与所述测量用时钟的一个周期相当的另一个电平期间，并且对应于频率为所述可平滑化频率的脉冲的占空比；当所述平滑电压的测量值存在于由所述第1低占空侧电压(VH_AP)、所述上限频率(f_HP)、及所述下限频率(f_LP)包围的划分区域(C1)时，或者所述平滑电压的测量值存在于由所述第1高占空侧电压(VL_AP)、所述上限频率(f_HP)、及所述下限频率(f_LP)包围的划分区域(C2)时，所述测量方式选择部(26、26A)选择预先设置的固定占空比。

〔5〕在上述〔4〕所述的PWM信号测量装置(20、20A)中，也可为，与将所述PWM信号平滑后的电压相关的阈值包括：第2低占空侧电压(VH_HP)，其具有与所述测量用时钟的一个周期相当的一个电平期间，并且对应于频率为所述上限频率的脉冲的占空比；及第2高占空侧电压(VL_HP)，其具有与所述测量用时钟的一个周期相当的另一个电平期间，并且对应于频率为所述上限频率的脉冲的占空比；所述多个划分区域包括第1划分区域(D1)及第2划分区域(D2)，所述第1划分区域(D1)由第1边界线(L1)、所述第1低占空侧电压(VH_AP)、及所述上限频率(f_HP)包围，所述第2划分区域(D2)由第2边界线(L2)、所述第1高占空侧电压(VL_AP)、及所述上限频率(f_HP)包围，所述第1边界线(L1)连接所述可平滑化频率中的所述第1低占空侧电压与所述上限频率中的所述第2低占空侧电压，所述第2边界线(L2)连接所述可平滑化频率中的所述第1高占空侧电压(VL_AP)与所述上限频率中的所述第2高占空侧电压，当利用所述平滑电压的测量值与所述频率的测量值所确定的确定点存在于所述第1划分区域内，或者所述确定点存在于所述第2划分区域内时，所述测量方式选择部选择所述平滑方式。

〔6〕在上述〔5〕所述的PWM信号测量装置(20)中，也可为，所述多个划分区域还包括规定的划分区域(E1+E2+B)，其由第1边界线(L1)、第2边界线(L2)、所述可平滑化频率(f_AP)、及所述上限频率(f_HP)包围，所述第1边界线(L1)连接所述可平滑化频率中的所述第1低占空侧电压与所述上限频率中的所述第2低占空侧电压，所述第2边界线(L2)连接所述可平滑化频率中的所述第1高占空侧电压与所述上限频率中的所述第2高占空侧电压，当所述确定点存在于所述规定的划分区域内时，所述测量方式选择部选择所述捕获方式。

〔7〕在上述〔5〕所述的PWM信号测量装置(20)中，也可为，所述多个划分区域还包括：第3划分区域(E1)，由所述第1边界线(L1)、所述第2低占空侧电压(VH_HP)、及所述可平滑化频率(f_AP)包围；及第4划分区域(E2)，由所述第2边界线(L2)、所述第2高占空侧电压(VL_HP)、及所述可平滑化频率(f_AP)包围；在所述确定点存在于所述第3划分区域内或者所述确定点存在于所述第4划分区域内的情况下，算出所述第1占空比测量部的占空比测量值(DR1)与所述第2占空比测量部的占空比测量值(DR2)的差值(|DR1－DR2|)，当所述差值小于规定阈值时，所述测量方式选择部选择所述捕获方式，当所述差值为所述规定阈值以上时，所述测量方式选择部选择所述平滑方式。

〔8〕在上述〔5〕或〔6〕所述的PWM信号测量装置(20A)中，也可为，包括第3低占空侧电压(VH_HP2)及第3高占空侧电压(VL_HP2)，所述第3低占空侧电压(VH_HP2)具有与所述测量用时钟的两个周期相当的一个电平期间，并且对应于频率为所述上限频率的脉冲的占空比，所述第3高占空侧电压(VL_HP2)具有与所述测量用时钟的两个周期相当的另一个电平期间，并且对应于频率为所述上限频率的脉冲的占空比，所述多个划分区域包括第3划分区域(F1+I1)及第4划分区域(F1+I2)，所述第3划分区域(F1+I1)由所述第3低占空侧电压(VH_HP2)、所述第1边界线(L1)、所述可平滑化频率(f_AP)、及所述上限频率(f_HP)包围，所述第4划分区域(F1+I2)由所述第3高占空侧电压(VL_HP2)、所述第2边界线(L2)、所述可平滑化频率(f_AP)、及所述上限频率(f_HP)包围，在所述确定点存在于所述第3划分区域内或所述第4划分区域内的情况下，算出所述第1占空比测量部的占空比测量值(DR1)与所述第2占空比测量部的占空比测量值(DR2)的差值(|DR1－DR2|)，当所述差值小于规定阈值时，所述测量方式选择部选择所述捕获方式，当所述差值为所述规定阈值以上时，所述测量方式选择部选择所述平滑方式。

〔9〕在上述〔8〕所述的PWM信号测量装置(20A)中，也可为，与将所述PWM信号平滑后的电压相关的阈值包括：第4低占空侧电压(VH_AP2)，其具有与所述测量用时钟的两个周期相当的一个电平期间，并且对应于频率为所述可平滑化频率的脉冲的占空比；及第4高占空侧电压(VL_AP2)，其具有与所述测量用时钟的两个周期相当的另一个电平期间，并且对应于频率为所述可平滑化频率的脉冲的占空比，所述多个划分区域还包括：第5划分区域(G1)，其由所述第1低占空侧电压(VH_AP)、所述第4低占空侧电压(VH_AP2)、所述可平滑化频率(f_AP)、及所述下限频率(f_LP)包围；及第6划分区域(G2)，其由所述第1高占空侧电压(VL_AP)、所述第4高占空侧电压(VL_AP2)、所述可平滑化频率(f_AP)、及所述下限频率(f_LP)包围，当所述确定点存在于所述第5划分区域内，或者所述确定点存在于所述第6划分区域内时，所述测量方式选择部选择预先设置的固定占空比。

〔10〕在上述〔2〕～〔9〕中任一项所述的PWM信号测量装置(20、20A)中，也可为，当所述第1占空比测量部在一定期间内未测量占空比时，所述测量方式选择部(26、26A)选择所述平滑方式。

〔11〕本发明的代表性实施方式涉及的电机驱动控制装置(1、1A)包括：PWM输入电路(12)，其被输入PWM信号(Sc)；平滑电路(13)，其将所述PWM信号平滑化；控制部(10)，其包括上述〔1〕～〔10〕中任一项所述的PWM信号测量装置(20、20A)，所述PWM信号测量装置(20、20A)输入有被输入至所述PWM输入电路的所述PWM信号，并输入通过所述平滑电路将所述PWM信号平滑后的电压(Vad)作为所述平滑电压，并且生成控制信号；以及电机驱动部(11)，其基于所述控制信号来驱动电机(2)。

〔12〕本发明的代表性实施方式涉及的PWM信号测量方法包括：捕获方式的第1占空比测量步骤(S3、S4)，其中，通过测量用时钟来测量基于被输入的PWM信号的边沿的期间，并基于所述期间的测量值来测量所述PWM信号的频率及占空比；电压测量步骤(S6)，其中，测量通过平滑电路将所述PWM信号平滑后的平滑电压；平滑方式的第2占空比测量步骤(S7)，其中，基于所述平滑电压的测量值来测量所述PWM信号的占空比；以及测量方式选择步骤(S8)，其中，基于所述PWM信号的频率的测量值与所述平滑电压的测量值，选择所述捕获方式与所述平滑方式中的任一种作为用于测量所述PWM信号的占空比的测量方式。

〔13〕本发明的代表性实施方式涉及的电机驱动控制方法包括：PWM输入步骤，其中，被输入PWM信号；平滑步骤，其中，将所述PWM信号平滑化；捕获方式的第1占空比测量步骤(S3、S4)，其中，通过测量用时钟来测量基于所述PWM信号的边沿的期间，并基于所述期间的测量值来测量所述PWM信号的频率及占空比；电压测量步骤(S6)，其中，测量通过平滑电路将所述PWM信号平滑后的平滑电压；平滑方式的第2占空比测量步骤(S7)，其中，基于所述平滑电压的测量值，测量所述PWM信号的占空比；测量方式选择步骤(S8)，其中，基于所述PWM信号的频率的测量值与所述平滑电压的测量值，选择所述捕获方式与所述平滑方式中的任一种作为用于测量所述PWM信号的占空比的测量方式；控制步骤(S10)，其中，基于在所述测量方式选择步骤中选择的所述测量方式生成控制信号；以及电机驱动步骤，其中，基于所述控制信号来驱动电机。

2.实施方式的具体示例

以下，参考附图对本发明的实施方式的具体示例进行说明。另外，在以下说明中，对各实施方式中通用的组成部分标注相同参考符号，并省略重复的说明。

《实施方式1》

图1是表示包括实施方式1涉及的电机驱动控制装置的电机单元100的构成的框图。

电机单元100例如应用于通过使叶轮(Impeller)旋转而产生风的风扇(风扇电机)。如图1所示，电机单元100包括电机2及电机驱动控制装置1。

电机2例如是三相无刷电机。电机驱动控制装置1是用于控制电机2的旋转的装置。电机驱动控制装置1例如基于来自上位装置3的驱动指令，通过控制电机2的三相线圈的通电状态，来控制电机2的旋转及停止。

如图1所示，电机驱动控制装置1包括控制部10、电机驱动部11、PWM输入电路12、及平滑电路13。另外，图1所示的电机驱动控制装置1的组成部分是整体的一部分，电机驱动控制装置1除了具有图1所示的部分外，也可以具有其它组成部分。

电机驱动部11是向电机2的各相线圈进行通电来驱动电机2的功能部。电机驱动部11基于从后述控制部10输出的控制信号Sd，向电机2输入驱动信号来驱动电机2。电机驱动部11例如包括：逆变器电路(未图示)，其由连接于电机2的各相线圈的多个开关元件(例如晶体管)形成；及预驱动电路(未图示)，其基于控制信号Sd来驱动逆变器电路的各开关元件。电机驱动部11通过预驱动电路来打开或关闭构成逆变器电路的多个开关元件，例如将直流电源供给的直流电力转换成三相交流，并使三相交流的驱动电流流过电机2，从而使电机2的转子旋转。

控制部10基于经由PWM输入电路12及平滑电路13输入的作为上位装置3的驱动指令的速度指令信号Sc，生成用于控制电机2的驱动的控制信号Sd。

控制部10，例如是具有CPU等处理器101、ROM102、RAM103、定时器(计数器)104、A/D转换电路105、输入输出I/F电路107、及时钟生成电路108等硬件部分，并且各组成部分通过总线或专用线相互连接的程序处理装置(例如微控制器：MCU)。

在本实施方式中，控制部10被封装成一个半导体装置(IC：Integrated Circuit(集成电路))，但并不限于此。

在此，速度指令信号Sc是指示电机2的目标旋转速度的信号。例如，速度指令信号Sc是通过占空比来指示电机2的目标旋转速度的脉冲信号。换句话说，速度指令信号Sc是具有与目标旋转速度对应的占空比的PWM信号。以下，也将速度指令信号Sc称为“PWM信号Sc”。

PWM输入电路12是被输入PWM信号Sc作为速度指令信号的电路。平滑电路13是将PWM信号Sc平滑化的电路。

图2A是表示PWM输入电路12及平滑电路13的电路构成示例的图。

PWM输入电路12是电平位移电路，将从上位装置3输入的规定电压电平的PWM信号Sc转换成能够输入至作为控制部10的MCU的电压电平(0-Vdd)。例如，当速度指令信号Sc是通过高电平期间的长度来确定占空比(旋转速度)的信号时，PWM输入电路12输出将PWM信号Sc的电压电平转换后的PWM信号Sca，并输出将PWM信号Sc的电压电平转换且将逻辑电平反转后的PWM信号Scb。PWM信号Sca被输入至控制部10。

平滑电路13是低通滤波器。例如，平滑电路13是具有电容器C14及电阻R14的CR低通滤波器。平滑电路13将通过PWM输入电路12电压电平被转换且逻辑电平被反转的PWM信号Scb平滑化并输出。将通过平滑电路13平滑化的平滑电压Vad输入至控制部10。

图3A是表示图2A所示的PWM输入电路12及平滑电路13的信号的一个示例的时序图。图3A中表示了输入占空比50％以上的PWM信号Sc时的PWM信号Sca等。在图3A的情况下，生成与PWM信号Sc的逻辑电平相同的PWM信号Sca，并生成具有与PWM信号Sc的占空比相应的平均值Vave的平滑电压Vad(脉动电压)。

另外，当速度指令信号Sc是通过低电平期间的长度来确定占空比(旋转速度)的信号时，也可以采用图2B所示的电路构成的PWM输入电路12。此外，也可以通过MCU将逻辑电平反转。

图2B是表示PWM输入电路12及平滑电路13的另一电路构成示例的图。

图2B所示的PWM输入电路12输出将PWM信号Sc的电压电平转换且将逻辑电平反转的PWM信号Sca，并输出将PWM信号Sc的电压电平转换的PWM信号Scb。平滑电路13将通过PWM输入电路12转换电压电平的PWM信号Scb平滑化并输出。

图3B是表示图2B所示的PWM输入电路12及平滑电路13中的信号的一个示例的时序图。图3B中表示了输入占空比50％以上的PWM信号Sc时的PWM信号Sca等。在图3B的情况下，生成PWM信号Sc的逻辑电平被反转的PWM信号Sca，并生成具有与PWM信号Sc的占空比相应的平均值Vave的平滑电压Vad(脉动电压)。

控制部10基于从PWM输入电路12输入的PWM信号Sca及从平滑电路13输入的平滑电压Vad，测量速度指令信号(PWM信号)Sc的占空比，并以电机2按照与测量出的占空比对应的旋转速度旋转的方式生成控制信号Sd。

图4是控制部10的功能框图。

如图4所示，控制部10具有：占空比测量部20(PWM信号测量装置的一个示例)，其根据作为PWM信号的PWM信号Sca的边沿测量频率及占空比，并根据PWM信号的平滑电压Vad测量占空比；占空比输出部27，其配合电机的驱动状态调整由占空比测量部20测量的占空比并输出；以及控制信号生成部21，其基于输出的占空比生成控制信号Sd。

控制信号生成部21基于从占空比输出部27输出的占空比，生成用于控制电机2的驱动的控制信号Sd。控制信号生成部21例如输出PWM周期为20kHz的PWM信号作为控制信号Sd。

控制信号生成部21例如通过如下方式实现：在上述控制部10的MCU中，处理器101按照RAM103、ROM102等存储于存储装置的程序进行各种运算，并控制定时器(计数器)104、A/D转换电路105、及输入输出I/F电路107等外围电路。

占空比测量部20同时使用捕获方式与平滑方式作为用于测量占空比的占空比测量方式，测量PWM信号Sc的占空比。具体而言，占空比测量部20基于通过平滑电路13将PWM信号Sc平滑化的平滑电压Vad的测量值、及PWM信号Sc的频率f(或周期T)的测量值，选择捕获方式与平滑方式中的任一种占空比测量方式，并将通过所选择的测量方式算出的占空比设为PWM信号Sc的占空比的测量值。

更具体而言，占空比测量部20设置通过与PWM信号Sc的频率相关的阈值以及与将PWM信号Sc平滑化的电压相关的阈值来划分的多个划分区域，并对各划分区域分配捕获方式与平滑方式中的至少一种占空比测量方式。占空比测量部20基于平滑电压Vad的测量值、及PWM信号Sc的频率f(或周期T)的测量值，确定出上述划分区域，选择分配给所确定的划分区域的占空比的测量方式，并将通过所选择的测量方式算出的占空比设为PWM信号Sc的占空比的测量值。

在详细说明占空比测量部20的占空比测量方法之前，先详细说明捕获方式与平滑方式。

首先，说明捕获方式。

图5A是表示利用捕获方式的PWM信号的占空比测量方法概要的图。

如图5A所示，在捕获方式中，使用频率比作为测量对象的PWM信号高的测量用时钟Clk来测量PWM信号。具体而言，通过测量用时钟Clk根据PWM信号的边沿(上升沿及下降沿)来测量边沿之间的时间。由此，可分别测量PWM信号为高电平的高电平期间th、PWM信号为低电平的低电平期间tl、及PWM信号的周期T，并且可使用这些测量值算出占空比并将其设为占空比的测量值。

例如，当使用具有一个定时器的MCU并以捕获方式测量PWM信号的占空比时，无法同时测量PWM信号的周期T、高电平期间th、及低电平期间tl。因此，如图5A所示，使用三个脉冲(PWM信号)的边沿，依次测量周期T、高电平期间th、低电平期间tl。由于PWM信号与测量时钟的边沿不易同步，因此测量出的高电平期间th与测量出的低电平期间tl的和有时并不与测量出的周期T一致，从而导致算出的占空比的测量值出现偏差。此外，当作为测量对象的PWM信号的占空比约为50％时，在仅使用高电平期间th与低电平期间tl的较小侧(较大侧)的方式中，算出的占空比的测量值有时会出现偏差。此外，当测量对象的PWM信号的占空比约为0％或约为100％时，在仅使用高电平期间th或低电平期间tl中的任一个的方式中，算出的占空比的测量值有时会出现偏差。

图5B是简要表示以捕获方式测量占空比约为0％的PWM信号时的图。如图5B所示，在捕获方式中，当PWM信号的高电平期间th比测量用时钟Clk的一个周期(1CLK)短(th＜1CLK)时，无法测量PWM信号的占空比。此外，根据MCU的不同性能，当PWM信号的高电平期间th为测量用时钟Clk的一个周期(1CLK)以上且小于两个周期(2CLK)时，可能会忽略边沿变化而导致占空比的测量值出现偏差。此外，当n×CLK≦th＜(n+1)×CLK(n为2以上的整数)时，测量的时钟数被四舍五入而成为th＝n×CLK。

可通过捕获方式测量占空比的PWM信号的频率的最大值(周期的最小值)受到PWM信号的占空比的最小分辨率限制。例如，当测量用时钟Clk的频率为8192kHz(1CLK＝122ns)时，将最小分辨率设为1/64(＝1.5625％)时，在高于128kHz(＝8192000/64)的频率下无法满足分辨率。此外，此时无法测量占空比小于1.5625％或超过98.4375％的PWM信号。

另一方面，可通过捕获方式测量占空比的PWM信号的频率的最小值(周期的最大值)由MCU的定时器(计数器)104的计数上限值限制。例如，当定时器(计数器)104是16比特计数器时，无法测量频率125Hz(＝8192000/65536)以下的PWM信号。

如上所述，在捕获方式中，随着PWM信号的频率变高，基于测量用时钟Clk的分辨率变得更粗糙，当PWM信号的占空比约为0％、50％或100％时，便无法准确测量PWM信号的占空比。

接下来，对平滑方式进行说明。

图6A及图6B是表示利用平滑方式的PWM信号Scb的占空比测量方法概要的图。图6A是表示利用平滑方式的频率高(周期短)的PWM信号的占空比测量方法概要的图，图6B是表示利用平滑方式的频率低(周期长)的PWM信号的占空比测量方法概要的图。

如图6A及图6B所示，在平滑方式中，基于通过低通滤波器(平滑电路13)将测量对象的PWM信号Scb平滑化的平滑电压Vad，来测量PWM信号Scb的占空比。具体而言，以平滑电压Vad的一定周期进行A/D转换，算出A/D转换后的平均值(例如移动平均值)，并将该值设为平滑电压Vad的测量值。然后，能够基于预先设置的平滑电压Vad的测量值与占空比的对应关系信息，根据平滑电压Vad的测量值算出占空比，并设为占空比的测量值。

图7是表示PWM信号Scb的平滑电压Vad的测量值与PWM信号Scb的占空比的关系的图。

在图7中，横轴表示PWM信号Scb的占空比，纵轴表示将PWM信号Scb平滑化的平滑电压Vad的测量值(以下也称为“电压测量值Vadm”)。在平滑方式中，预先准备如图7所示的电压测量值Vadm与占空比的对应关系信息，并基于对应关系信息及实际电压测量值来算出占空比。

在平滑方式的情况下，当PWM信号Sc的频率f充分高于基于低通滤波器(平滑电路13)的时间常数(τ＝C14×R14)的截止频率fc(f＞＞fc)时，如图6A所示，平滑电压Vad相对于时间的变化变小。另一方面，当PWM信号Sc的频率f接近截止频率fc(f＞fc)时，如图6B所示，平滑电压Vad相对于时间的变化变大。

一般来说，在平滑方式中，低通滤波器(平滑电路13)的时间常数τ、A/D转换周期、移动平均期间取决于系统构成。因此，如图6A及图6B所示，若平滑电压Vad随着PWM信号的频率变低而变动增大，则平滑电压Vad的测量值(移动平均值)的偏差变大，且PWM信号的占空比的测量值的偏差变大。

此外，如图7所示，PWM信号的占空比与电压测量值基本上成正比关系。然而，PWM信号的频率越高，占空比相对于电压测量值的线性越差。尤其是占空比约为50％时与线性的偏差最大，根据电压测量值Vadm算出的占空比的测量值的偏差变大。

总结以上内容，关于各测量方式可如以下所示。

即，在捕获方式中，测量对象的PWM信号的频率越高，占空比的测量精度趋于越低。在平滑方式中，无法测量频率比低通滤波器的截止频率fc低的PWM信号的占空比，且PWM信号的频率越低(越接近截止频率fc)，占空比的测量精度趋于越低。进而，在平滑方式中，PWM信号的频率越高，在占空比约为50％时算出的占空比的测量值的偏差变大。

因此，以弥补捕获方式及平滑方式的上述缺陷的方式，占空比测量部20(PWM信号测量装置)适当地切换捕获方式及平滑方式，来测量作为速度指令信号的PWM信号Sc的占空比。以下，具体说明占空比测量部20。

如图4所示，占空比测量部20具有电压测量部23、第1占空比测量部24、第2占空比测量部25、及测量方式选择部26作为用于测量PWM信号Sca的占空比的功能部。

电压测量部23是测量从平滑电路13输出的平滑电压Vad的功能部。电压测量部23例如通过A/D转换电路105与处理器101的程序处理来实现。

电压测量部23以规定周期对平滑电压Vad进行A/D转换，将其转换成数字值。电压测量部23针对平滑电压Vad的A/D转换值，每隔一定期间算出平均值(例如移动平均值)。电压测量部23将算出的A/D转换值的平均值作为PWM信号Sc的平滑电压的测量值(电压测量值)Vadm输出。

第1占空比测量部24是以上述捕获方式测量PWM信号Sc的占空比的功能部。第1占空比测量部24例如通过定时器(计数器)104与处理器101的程序处理来实现。第1占空比测量部24使用测量用时钟Clk来测量基于PWM信号Sc(PWM信号Sca)的边沿的期间，并基于上述期间的测量值来测量PWM信号Sc的频率f及占空比DR1。

在此，测量用时钟Clk例如由构成控制部10的MCU的时钟生成电路108生成。

第1占空比测量部24通过上述捕获方式的测量方法，使用测量用时钟Clk分别测量从PWM输入电路12输出的PWM信号Sca的周期T、高电平期间th、及低电平期间tl，并基于这些测量值算出PWM信号Sc的占空比DR1(参考图5)。

第2占空比测量部25是以上述平滑方式测量PWM信号Sc的占空比的功能部。第2占空比测量部25例如通过处理器101的程序处理来实现。

第2占空比测量部25基于由电压测量部23测量的平滑电压Vad的测量值(电压测量值Vadm)，来测量PWM信号Sc的占空比。具体而言，第2占空比测量部25例如基于预先存储在MCU的ROM102等存储装置的电压测量值Vadm与PWM信号的占空比的对应关系信息250，来算出PWM信号Sc的占空比DR2。

图8是用于说明实施方式1涉及的电机驱动控制装置中的电压测量值Vadm与PWM信号的占空比的对应关系信息250的图。

如上所述，将PWM信号平滑后的电压与占空比基本上成正比关系。因此，预先基于实际使用平滑电路13(低通滤波器)将PWM信号平滑化时的平滑电压Vad的测量值(电压测量值Vadm)与占空比的测量值，算出以一次函数表示电压测量值Vadm与占空比的关系的线性插值函数800，并将其作为对应关系信息250预先存储在MCU的ROM102等存储装置。

另一方面，如图8所示，PWM信号的频率越高，电压测量值Vadm与占空比的对应关系和线性的偏差越大。因此，在图8中的低占空侧的范围DL、即电压测量值Vadm处于后述第2低占空侧电压VH_HP到第1低占空侧电压VH_AP的范围内时，在线性插值函数800之外算出以一次函数表示电压测量值Vadm与占空比的关系的线性插值函数801_L，并将其作为对应关系信息250预先存储在MCU的ROM102等存储装置。

同样地，在图8中的高占空侧的范围DH、即电压测量值Vadm处于第1高占空侧电压VL_AP到第2高占空侧电压VL_HP的范围内时，在线性插值函数800之外算出以一次函数表示电压测量值Vadm与占空比的关系的线性插值函数801_H，并将其作为对应关系信息250预先存储在MCU的ROM102等存储装置。

第2占空比测量部25使用存储在ROM102等存储装置的线性插值函数800、801_H、801_L，算出与电压测量部23获取的电压测量值Vadm对应的占空比DR2。即，第2占空比测量部25分别在VL_AP≦Vadm＜VL_HP的范围内使用线性插值函数801_H、在VH_HP＜Vadm≦VH_AP的范围内使用线性插值函数801_L、在VL_HP≦Vadm≦VH_HP的范围内使用线性插值函数800，来算出与电压测量值Vadm对应的占空比DR2。

另外，关于第1低占空侧电压VH_AP、第1高占空侧电压VL_AP、第2低占空侧电压VH_HP、及第2高占空侧电压VL_HP将在后文叙述。

占空比输出部27是配合电机的驱动状态来调整并输出与通过占空比测量部20(测量方式选择部26)选择的测量方式相对应的占空比的测量值、或者固定占空比的功能部。占空比输出部27例如通过处理器101的程序处理来实现。

例如，根据占空比测量部20的输出，占空比输出部27输出第1占空比测量部24的占空比测量值(DR1)、第2占空比测量部25的占空比测量值(DR2)、或固定占空比。

此外，占空比输出部27例如在电机单元100启动时暂时输出高占空比。此外，例如当占空比测量值瞬间出现大幅变化时，占空比输出部27并非急剧地改变要输出的占空比，而是逐渐改变并输出占空比。

进而，例如当控制部10检测到电机单元100的欠压或过压、电机2锁定等异常状态时，占空比输出部27停止输出占空比。

测量方式选择部26是从捕获方式与平滑方式中选择任一种方式作为用于测量PWM信号Sc的占空比的测量方式的功能部。测量方式选择部26例如通过处理器101的程序处理来实现。

测量方式选择部26基于电压测量值Vadm与PWM信号Sc的频率f(或周期T)的测量值，来选择分配给每个以与PWM信号Sc的频率相关的阈值以及与将PWM信号Sc平滑化的电压相关的阈值划分的多个划分区域的占空比测量方式。

图9是用于说明利用实施方式1涉及的电机驱动控制装置的PWM信号的占空比的测量方式的选择方法的图。

在图9中，纵轴表示PWM信号Sc(Sca)的频率f，横轴表示PWM信号Sc的占空比。根据图8所示的电压测量值Vadm与占空比的关系，可将横轴所示的占空比换成电压测量值Vadm。因此，在图9的横轴上，与占空比平行地显示电压测量值Vadm，并记载与占空比对应的电压测量值Vadm的值。

在图9中，表示了以与PWM信号Sc的频率相关的阈值以及与将PWM信号Sc平滑化的电压相关的阈值划分的多个划分区域A、B、C1、C2、D1、D2、E1、E2。

在此，与PWM信号Sc的频率相关的阈值包括上限频率f_HP、可平滑化频率f_AP、及下限频率f_LP。

上限频率f_HP是规定可通过捕获方式测量占空比的PWM信号的频率f的上限的阈值。下限频率f_LP是规定可通过捕获方式测量占空比的PWM信号的频率f的下限的阈值。

如上所述，可通过捕获方式测量占空比的PWM信号Sc的频率f的最大值(周期T的最小值)受到PWM信号Sc的占空比的最小分辨率限制，可通过捕获方式测量占空比的PWM信号Sc的频率f的最小值(周期T的最大值)由MCU的定时器(计数器)104的计数上限值限制。

因此，上限频率f_HP及下限频率f_LP例如是考虑以捕获方式测量占空比的第1占空比测量部24的分辨率、与第1占空比测量部24实际测量周期T、高电平期间th、低电平期间tl时的测量值的偏差程度等而确定的，并被预先存储在MCU的ROM102等存储装置。

在本实施方式中，作为一个示例，将上限频率f_HP设为128kHz，将下限频率设为250Hz。

可平滑化频率f_AP是上限频率f_HP与下限频率f_LP之间的、规定可通过平滑方式测量占空比的PWM信号的频率f的阈值，且是成为判断测量对象的PWM信号是否可平滑化的判断基准的阈值。

如上所述，平滑电路13由低通滤波器构成，因此无法将频率比低通滤波器的截止频率fc低的PWM信号平滑化。因此，可平滑化频率f_AP是基于平滑电路13的时间常数τ(＝R14×C14)、与电压测量部23对平滑电压Vad的测量值的偏差等而确定的。可平滑化频率f_AP被预先存储在MCU的ROM102等存储装置。

在本实施方式中，作为一个示例，将可平滑化频率f_AP设为2kHz。

与将PWM信号Sc平滑化的电压相关的阈值包括上述第1低占空侧电压VH_AP、第1高占空侧电压VL_AP、第2低占空侧电压VH_HP、及第2高占空侧电压VL_HP。

如图8所示，第1低占空侧电压VH_AP、第1高占空侧电压VL_AP、第2低占空侧电压VH_HP、及第2高占空侧电压VL_HP是分别对应于占空比DL_AP、DH_AP、DL_HP、及DH_HP的电压。如上所述，占空比与平滑电压的对应关系基于测量值。

第1低占空侧电压VH_AP是对应于可平滑化频率f_AP的脉冲的最小占空比DL_AP的电压。第1低占空侧电压VH_AP具有与测量用时钟Clk的一个周期(1CLK)相当的高电平期间，并表示与频率为可平滑化频率f_AP(2kHz)的PWM信号Sca的最小占空比(DL_AP)对应的平滑电压Vad(电压测量值Vadm)(参考图5B)。例如，在将可平滑化频率f_AP设为2kHz、测量用时钟的频率设为8192kHz时，最小占空比DL_AP为0.024％。

第1高占空侧电压VL_AP是对应于可平滑化频率f_AP的脉冲的最大占空比DH_AP的电压。第1高占空侧电压VL_AP具有与测量用时钟Clk的一个周期(1CLK)相当的低电平期间，并表示与频率为可平滑化频率f_AP(2kHz)的PWM信号Sca的最大占空比(DH_AP)对应的平滑电压Vad(电压测量值Vadm)。例如，在将可平滑化频率f_AP设为2kHz、测量用时钟的频率设为8192kHz时，最大占空比DH_AP为99.976％。

第2低占空侧电压VH_HP是对应于上限频率f_HP的脉冲的最小占空比DL_HP的电压。在上述图5B的示例中，第2低占空侧电压VH_HP具有与测量用时钟Clk的一个周期(1CLK)相当的高电平期间，并且是与频率为上限频率f_HP(128kHz)的脉冲的最小占空比(DL_HP)对应的电压(参考图5B)。例如，在上限频率f_HP＝128kHz、测量用时钟的频率＝8192kHz时，最小占空比DL_HP为1.5625％。

第2高占空侧电压VL_HP是对应于可平滑化频率f_AP的脉冲的最大占空比DH_HP的电压。在上述图5B的示例中，第2高占空侧电压VL_HP具有与测量用时钟Clk的一个周期(1CLK)相当的低电平期间，并且是与频率为上限频率f_HP(128kHz)的脉冲的最大占空比(DH_HP)对应的电压。例如，在上限频率f_HP＝128kHz、测量用时钟的频率＝8192kHz时，最大占空比DH_HP为98.4375％。

如图9所示，各划分区域A、B、C1、C2、D1、D2、E1、E2是与上述PWM信号Sc的频率相关的阈值(f_HP、f_AP、及f_LP)以及与将PWM信号Sc平滑化的电压相关的阈值(VL_AP、VH_AP、VL_HP、及VH_HP)规定的。以下，说明各划分区域。

划分区域A是PWM信号Sc的频率为可平滑化频率f_AP(2kHz)以下的区域。更具体而言，划分区域A是由可平滑化频率f_AP、第1低占空侧电压VH_AP、第1高占空侧电压VL_AP、下限频率f_LP包围的区域。

划分区域B是由可平滑化频率f_AP、第2低占空侧电压VH_HP、第2高占空侧电压VL_HP、上限频率f_HP包围的区域。

划分区域C1是由下限频率f_LP、上限频率f_HP、第1低占空侧电压VH_AP包围的区域。划分区域C2是由下限频率f_LP、上限频率f_HP、第1高占空侧电压VL_AP包围的区域。另外，有时将划分区域C1与划分区域C2统称为“划分区域C”。

划分区域D1是由第1边界线L1、第1低占空侧电压VH_AP、上限频率f_HP包围的区域。在此，第1边界线L1是连接由可平滑化频率f_AP及第1低占空侧电压VH_AP确定的点(坐标)Q1、与由上限频率f_HP及第2低占空侧电压VH_HP确定的点(坐标)P1的线。第1边界线L1是PWM信号Sca的高电平期间相当于测量用时钟Clk的一个周期(1CLK)时的特性线。

划分区域D2是由第2边界线L2、第1高占空侧电压VL_AP、上限频率f_HP包围的区域。在此，第2边界线L2是连接由可平滑化频率f_AP及第1高占空侧电压VL_AP确定的点(坐标)Q2、与由上限频率f_HP及第2高占空侧电压VL_HP确定的点(坐标)P2的线。第2边界线L2表示PWM信号Sca的低电平期间相当于测量用时钟Clk的一个周期(1CLK)时的特性线。另外，有时将划分区域D1与划分区域D2统称为“划分区域D”。

划分区域E1是由第1边界线L1、第2低占空侧电压VH_HP、可平滑化频率f_AP包围的区域。划分区域E2是由第2边界线L2、第2高占空侧电压VL_HP、可平滑化频率f_AP包围的区域。另外，有时将划分区域E1与划分区域E2统称为“划分区域E”。

当由电压测量部23测量的平滑电压Vad的测量值(电压测量值Vadm)与第1占空比测量部24测量的频率f的测量值所确定的确定点X存在于划分区域A时，测量方式选择部26选择捕获方式作为测量方式。

如上所述，当PWM信号Sc的频率f为可平滑化频率f_AP以下时，无法通过平滑电路13将PWM信号Sc平滑化，因此无法通过平滑方式测量PWM信号Sc的占空比。因此，当确定点X存在于划分区域A时，测量方式选择部26选择捕获方式，并将通过捕获方式算出的占空比DR1设为占空比的测量值。

当确定点X存在于划分区域B时，测量方式选择部26选择捕获方式作为测量方式。

如上所述，即使在PWM信号Sc的频率f高于可平滑化频率f_AP的情况下，占空比越接近50％平滑电压Vad的偏差越大，因此无法通过平滑方式高精度测量PWM信号Sc的占空比。因此，当确定点X存在于划分区域B时，测量方式选择部26选择捕获方式，并将通过捕获方式算出的占空比DR1设为占空比的测量值。

当确定点X存在于划分区域C时，测量方式选择部26将预先设置的固定占空比设为占空比的测量值。

如上所述，最小占空比DL_AP及最大占空比DH_AP由测量用时钟Clk的频率限制。因此，捕获方式无法准确测量占空比小于最小占空比DL_AP的PWM信号Sc、以及占空比大于最大占空比DH_AP的PWM信号Sc。此外，这种PWM信号Sc在平滑化方下平滑电压Vad的偏差变大。

因此，当确定点X存在于划分区域C时，测量方式选择部26既不选择捕获方式也不选择平滑方式，而是将预先设置的固定占空比设为占空比的测量值。例如，当确定点X存在于划分区域C1时，测量方式选择部26将占空比0％设为占空比的测量值，当确定点X存在于划分区域C2时，测量方式选择部26将占空比100％设为占空比的测量值。

当确定点X未存在于划分区域C，且捕获方式无法测量占空比时，认为确定点X存在于划分区域D。因此，当确定点X存在于划分区域D时，测量方式选择部26选择平滑方式作为测量方式。

如上所述，第1边界线L1是PWM信号Sca的高电平期间相当于测量用时钟Clk的一个周期(1CLK)时的特性线。因此，当确定点X位于图9的第1边界线L1的左侧时，表示PWM信号Sca的高电平期间短于测量用时钟Clk的一个周期(1CLK)，因此无法用捕获方式测量PWM信号Sca的占空比。

因此，当确定点X存在于划分区域D1时，测量方式选择部26选择平滑方式，并将通过平滑方式算出的占空比DR2设为占空比的测量值。当确定点X存在于划分区域D2时也是一样的。

当确定点X存在于划分区域E时，测量方式选择部26对比第1占空比测量部24的占空比DR1与第2占空比测量部25的占空比DR2，并基于对比结果来选择捕获方式或平滑方式。

具体而言，当确定点X存在于划分区域E时，测量方式选择部26算出第1占空比测量部24的占空比DR1与第2占空比测量部25的占空比DR2的差值(|DR1－DR2|)。当算出的差值小于规定阈值时，测量方式选择部26判断捕获方式能够准确测量占空比，因此选择捕获方式，并将通过捕获方式算出的占空比DR1设为PWM信号Sc的占空比的测量值。另一方面，当差值为规定阈值以上时，测量方式选择部26判断捕获方式无法准确测量占空比，因此选择平滑方式，并将通过平滑方式算出的占空比DR2设为PWM信号Sc的占空比的测量值。

如上所述，第1边界线L1是PWM信号Sca的高电平期间相当于测量用时钟Clk的一个周期(1CLK)时的特性线。因此，当确定点X位于图9的第1边界线L1的右侧(划分区域E1)时，PWM信号Sca的高电平期间比测量用时钟Clk的一个周期(1CLK)长，因此可通过捕获方式测量PWM信号Sca的占空比。但是，如上所述，根据MCU的不同性能，当PWM信号Sca的高电平期间或低电平期间为测量用时钟Clk的一个周期(1CLK)以上且小于两个周期(2CLK)时，占空比的测量值有时会出现较大偏差。

因此，当确定点X存在于划分区域E1时，测量方式选择部26算出第1占空比测量部24的占空比DR1与第2占空比测量部25的占空比DR2的差值(|DR1－DR2|)。当差值小于规定阈值时，测量方式选择部26判断捕获方式能够准确测量占空比，因此选择捕获方式，并将通过捕获方式算出的占空比DR1设为占空比的测量值。

另一方面，当差值为规定阈值以上时，测量方式选择部26判断捕获方式无法准确测量占空比，因此选择平滑方式，并将通过平滑方式算出的占空比DR2设为占空比的测量值。另外，当确定点X存在于划分区域E2时，测量方式选择部26执行与确定点X存在于划分区域E1时类似的判断处理，从而选择测量方式。

当捕获方式的第1占空比测量部24在一定期间内未测量PWM信号Sca时，测量方式选择部26选择平滑方式作为测量方式。

具体而言，测量方式选择部26监视第1占空比测量部24的测量值(DR1)的更新，当占空比DR1一定期间未更新时，判断捕获方式无法测量PWM信号，因此选择平滑方式，并将通过平滑方式算出的占空比DR2设为PWM信号Sc的占空比的测量值。

接下来，说明通过电机驱动控制装置1的占空比的测量流程。

图10是表示利用电机驱动控制装置1的占空比的测量方法的流程的流程图。

首先，若电机驱动控制装置1启动，则电机驱动控制装置1进行占空比测量处理所需的各种参数的初始设置(步骤S1)。例如，电机驱动控制装置1清除定时器(计数器)104的值，并读出MCU的ROM102中存储的对应关系信息250、与PWM信号Sc的频率相关的阈值(f_HP、f_AP、f_LP)、及与将PWM信号Sc平滑化的电压相关的阈值(VL_AP、VL_HP、VH_HP、VH_AP)等数据，并设置到RAM103、各种寄存器等。进而，电机驱动控制装置1清除RAM103的捕获方式的测量完成旗标与更新旗标、及平滑方式的测量完成旗标与更新旗标。然后，电机驱动控制装置1开始通过捕获方式测量从上位装置3输入的作为速度指令信号的PWM信号Sc(PWM信号Sca)的占空比，并同时利用电压测量部23开始以平滑方式测量PWM信号Sc的平滑电压Vad。

接下来，在步骤S2中，电机驱动控制装置1基于捕获方式的测量完成旗标，判断捕获方式测量是否完成。当捕获方式的测量正在进行时(步骤S2：否)，首先，第1占空比测量部24通过上述方法测量PWM信号Sc的频率f(周期T)、高电平期间th、及低电平期间tl，并设置捕获方式的测量完成旗标(步骤S3)。当捕获方式的测量已完成时(步骤S2：是)，第1占空比测量部24基于在步骤S3中测量的频率f(周期T)、高电平期间th、及低电平期间tl，通过捕获方式算出PWM信号Sc的占空比DR1，清除捕获方式的测量完成旗标，并设置捕获方式的更新旗标，然后开始下一次捕获方式测量(步骤S4)。

接下来，在步骤S5中，电机驱动控制装置1根据平滑方式的测量完成旗标来判断平滑方式的测量是否已完成。当平滑方式的测量正在进行时(步骤S5：否)，电压测量部23测量PWM信号Sc的平滑电压Vad，并设置平滑方式的测量完成旗标(步骤S6)。当平滑方式的测量已完成时(步骤S5：是)，第2占空比测量部25基于在步骤S6中测量的平滑电压Vad的测量值(电压测量值Vadm)、及对应关系信息250，通过上述方法算出PWM信号Sc的占空比DR2，清除平滑方式的测量完成旗标，并设置平滑方式的更新旗标，然后开始下一次的利用平滑方式的测量(步骤S7)。

接下来，电机驱动控制装置1执行用于选择PWM信号Sc的占空比测量方式的处理(测量方式选择处理)(步骤S8)。

图11A及图11B是表示利用实施方式1涉及的电机驱动控制装置1的测量方式选择处理(步骤S8)的流程的流程图。

首先，在步骤S80中，测量方式选择部26根据平滑方式的更新旗标来判断占空比DR2是否被更新。当占空比DR2未被更新时(步骤S80：否)，测量方式选择部26不选择测量方式并结束步骤S8。

另一方面，当占空比DR2被更新时(步骤S80：是)，在步骤S81中，测量方式选择部26判断电压测量部23的电压测量值Vadm是否大于第1低占空侧电压VH_AP。

当电压测量值Vadm大于第1低占空侧电压VH_AP时(步骤S81：是)，测量方式选择部26判断由电压测量值Vadm与频率f的测量值确定的确定点X存在于划分区域C1，并将预先设置的固定占空比(例如0％)设为占空比的测量值(步骤S82)。

另一方面，当电压测量值Vadm为第1低占空侧电压VH_AP以下时(步骤S81：否)，在步骤S83中，测量方式选择部26判断电压测量值Vadm是否小于第1高占空侧电压VL_AP。

当电压测量值Vadm小于第1高占空侧电压VL_AP时(步骤S83：是)，测量方式选择部26判断确定点X存在于划分区域C2，并将预先设置的固定占空比(例如100％)设为占空比的测量值(步骤S84)。

另一方面，当电压测量值Vadm为第1高占空侧电压VL_AP以上时(步骤S83：否)，测量方式选择部26基于捕获方式的更新旗标，判断捕获方式的第1占空比测量部24是否更新了占空比DR1(步骤S85)。

在步骤S85中，当占空比DR1未被更新时(步骤S85：否)，测量方式选择部26测量(更新)占空比DR1的未更新期间(未测量期间)Tx(步骤S86)。接下来，在步骤S87中，测量方式选择部26判断未测量期间Tx是否大于一定期间阈值Tth。

当未测量期间Tx为一定期间阈值Tth以下时(步骤S87：否)，测量方式选择部26不选择测量方式并结束步骤S8。另一方面，当未更新占空比DR1的未测量期间Tx大于一定期间阈值Tth时(步骤S87：是)，测量方式选择部26清除未测量期间Tx的测量，判断无法用捕获方式测量，且确定点X存在于划分区域D1或划分区域D2，因此选择平滑方式(步骤S88)，并将通过平滑方式算出的占空比DR2设为占空比的测量值。

另一方面，当占空比DR1被更新时(步骤S85：是)，清除未测量期间Tx，在步骤S89中，测量方式选择部26判断由第1占空比测量部24测量的PWM信号Sc的频率f是否为下限频率f_LP以上且上限频率f_HP以下。

当PWM信号Sc的频率f低于下限频率f_LP、或者高于上限频率f_HP时(步骤S89：否)，由于PWM信号的频率超出测量范围，因此测量方式选择部26判断无法测量占空比(步骤S90)，不选择测量方式并结束步骤S8。

另一方面，当PWM信号Sc的频率f为下限频率f_LP以上且上限频率f_HP以下时(步骤S89：是)，在步骤S91中，测量方式选择部26判断频率f是否高于可平滑化频率f_AP。

当频率f为可平滑化频率f_AP以下时(步骤S91：否)，测量方式选择部26判断确定点X存在于划分区域A，选择捕获方式(步骤S92)，并将通过捕获方式算出的占空比DR1设为占空比的测量值。

另一方面，当频率f高于可平滑化频率f_AP时(步骤S91：是)，测量方式选择部26判断电压测量值Vadm是否为第2高占空侧电压VL_HP以上、且第2低占空侧电压VH_HP以下(步骤S93)。

在步骤S93中，当电压测量值Vadm为第2高占空侧电压VL_HP以上、且第2低占空侧电压VH_HP以下时(步骤S93：是)，测量方式选择部26判断确定点X存在于划分区域B，选择捕获方式(步骤S94)，并将通过捕获方式算出的占空比DR1设为占空比的测量值。

另一方面，当电压测量值Vadm小于第2高占空侧电压VL_HP、或者大于第2低占空侧电压VH_HP时(步骤S93：否)，测量方式选择部26判断确定点X存在于划分区域E1或划分区域E2。

接下来，测量方式选择部26算出第1占空比测量部24的占空比DR1与第2占空比测量部25的占空比DR2的差值(|DR1－DR2|)(步骤S95)。在步骤S96中，测量方式选择部26判断在步骤S95中算出的差值是否为规定阈值以上。

当差值小于规定阈值时(步骤S96：否)，测量方式选择部26选择捕获方式(步骤S97)，并将通过捕获方式算出的占空比DR1设为占空比的测量值。另一方面，当差值为规定阈值以上时(步骤S96：是)，测量方式选择部26选择平滑方式(步骤S98)，并将通过平滑方式算出的占空比DR2设为占空比的测量值。

通过执行上述步骤S8的处理，来确定PWM信号Sc的占空比的测量方式。在步骤S9中，占空比输出部27判断是否选择了测量方式。当选择了测量方式时(步骤S9：是)，占空比输出部27配合电机驱动状态调整通过在步骤S8中确定的测量方式测量的PWM信号Sc的占空比并进行输出(步骤S10)，并清除已设置的更新旗标。另一方面，当捕获方式的测量暂时未更新(步骤S87：否)、PWM信号的频率超出测量范围(步骤S90)，且未选择测量方式时(步骤S9：否)，占空比的输出值维持为以前的状态。

然后，通过控制信号生成部21基于在步骤S10中输出的占空比来生成控制信号Sd，从而以电机2按照由作为速度指令信号的PWM信号Sc指定的旋转速度旋转的方式进行控制。之后，程序处理返回到步骤S2，重新开始测量来自上位装置3的作为速度指令信号的PWM信号Sc的占空比。

以上，实施方式1涉及的电机驱动控制装置1基于作为速度指令信号的将PWM信号Sc平滑化的平滑电压Vad的测量值(相对于PWM信号的占空比)、及PWM信号Sc的频率f(或周期T)的测量值，选择捕获方式与平滑方式中的任一种方式，并将通过所选择的测量方式算出的占空比设为PWM信号Sc的占空比的测量值。

如上所述，各测量方式的能够准确测量占空比的范围是相应于测量对象的PWM信号的频率及PWM信号的占空比(平滑电压Vad)而确定的。因此，根据实施方式1涉及的电机驱动控制装置，与仅靠一种测量方式无法测量占空比的情况相比，能够高精度地测量大频率范围的PWM信号的占空比。此外，当速度指令信号的频率因电机应用等而不同时，无需为每个应用设计适合于测量PWM信号的占空比的电路，因此与以往相比，能够缩短电机驱动控制装置的设计期间并且可降低制造成本。

此外，实施方式1涉及的电机驱动控制装置1预先对每个以与PWM信号Sc的频率的阈值及与将PWM信号Sc平滑化的电压相关的阈值划分的多个划分区域A、B、C、D、E分配了适当的测量方式。并且，电机驱动控制装置1测量被输入的PWM信号Sc的平滑电压Vad及频率f，并基于这些测量值确定出上述划分区域，选择分配给所确定的划分区域的测量方式。由此，容易根据被输入的PWM信号，动态选择最佳的测量方式。此外，由于不进行复杂运算，只要确定出划分区域便可选择适当的测量方式，因此能够抑制处理器的处理负担。

《实施方式2》

图12是实施方式2涉及的电机驱动控制装置1A的控制部10A的功能框图。

实施方式2涉及的电机驱动控制装置1A与实施方式1涉及的电机驱动控制装置1的不同点是，将以与PWM信号Sc的频率相关的阈值及与将PWM信号Sc平滑化的电压相关的阈值划分的多个划分区域进行了更细划分，其它方面与实施方式1涉及的电机驱动控制装置1相同。

如上所述，根据MCU的不同性能，在捕获方式中，当测量对象的PWM信号的高电平期间th为1CLK以上且小于2CLK时，占空比的测量值有时会出现较大偏差(参考图5B)。

因此，在实施方式2涉及的电机驱动控制装置1A中，考虑测量对象的PWM信号的高电平期间th为1CLK以上且小于2CLK的范围，而设置划分区域。

具体而言，如图12所示，电机驱动控制装置1A的控制部10A还具有第3低占空侧电压VH_HP2、第3高占空侧电压VL_HP2、第4低占空侧电压VH_AP2、及第4高占空侧电压VL_AP2作为电压阈值。

另外，在图12中图示了实施方式2涉及的电机驱动控制装置1A的控制部10A，其它组成部分则省略了图示。

图13是用于说明实施方式2涉及的电机驱动控制装置1A中的电压测量值Vadm与PWM信号的占空比的对应关系信息250A的图。

如图13所示，第3低占空侧电压VH_HP2、第3高占空侧电压VL_HP2、第4低占空侧电压VH_AP2(未图示)、及第4高占空侧电压VL_AP2(未图示)分别是对应于占空比DL_HP2、DH_HP2、DL_AP2(未图示)、及DH_AP2(未图示)的电压。

第3低占空侧电压VH_HP2是对应于上限频率f_HP的脉冲的最小占空比DL_HP2的电压。第3低占空侧电压VH_HP2具有与测量用时钟Clk的两个周期(2CLK)相当的高电平期间，并表示与频率为上限频率f_HP(128kHz)的PWM信号Sca的最小占空比(DL_HP2)对应的平滑电压Vad(电压测量值Vadm)(参考图5B)。例如，在将上限频率f_HP设为128kHz、测量用时钟的频率设为8192kHz时，最小占空比DL_HP2为3.125％。

第3高占空侧电压VL_HP2是对应于上限频率f_HP的脉冲的最大占空比DH_HP2的电压。第3高占空侧电压VL_HP2具有与测量用时钟Clk的两个周期(2CLK)相当的低电平期间，并表示与频率为上限频率f_HP(128kHz)的PWM信号Sca的最大占空比(DH_HP2)对应的平滑电压Vad(电压测量值Vadm)。例如，在将上限频率f_HP设为128kHz、测量用时钟的频率设为8192kHz时，最大占空比DH_HP2为96.875％。

第4低占空侧电压VH_AP2是对应于可平滑化频率f_AP的脉冲的最小占空比DL_AP2的电压。第4低占空侧电压VH_AP2具有与测量用时钟Clk的两个周期(2CLK)相当的高电平期间，并表示与频率为可平滑化频率f_AP(2kHz)的PWM信号Sca的最小占空比(DL_AP2)对应的平滑电压Vad(电压测量值Vadm)(参考图5B)。例如，在将可平滑化频率f_AP设为2kHz、测量用时钟的频率设为8192kHz时，最小占空比DL_AP2为0.049％。

第4高占空侧电压VL_AP2是对应于可平滑化频率f_AP的脉冲的最大占空比DH_AP2的电压。第4高占空侧电压VL_AP2具有与测量用时钟Clk的两个周期(2CLK)相当的低电平期间，并表示与频率为可平滑化频率f_AP(2kHz)的PWM信号Sca的最大占空比(DH_AP2)对应的平滑电压Vad(电压测量值Vadm)。例如，在将可平滑化频率f_AP设为2kHz、测量用时钟的频率设为8192kHz时，最大占空比DH_AP2为99.951％。

实施方式2涉及的电机驱动控制装置1A的占空比测量部20A使用线性插值函数802_H、802_L代替实施方式1中使用的线性插值函数801_H、801_L，并利用平滑方式算出占空比DR2。

具体而言，在图13的低占空侧的范围DL2、即电压测量值Vadm处于第3低占空侧电压VH_HP2至第1低占空侧电压VH_AP的范围内，在线性插值函数800之外，算出以一次函数表示电压测量值Vadm与占空比的关系的线性插值函数802_L，并作为对应关系信息250A预先存储在MCU的ROM102等存储装置。

同样地，在图13的高占空侧的范围DH2、即电压测量值Vadm处于第1高占空侧电压VL_AP至第3高占空侧电压VL_HP2的范围内时，在线性插值函数800之外，算出以一次函数表示电压测量值Vadm与占空比的关系的线性插值函数802_H，并作为对应关系信息250A预先存储在MCU的ROM102等存储装置。

第2占空比测量部25使用ROM102等存储于存储装置的线性插值函数800、802_H、802_L，而算出与从电压测量部23获取的电压测量值Vadm相对应的占空比DR2。即，第2占空比测量部25分别在VL_AP≦Vadm＜VL_HP2的范围内使用线性插值函数802_H、在VH_HP2＜Vadm≦VH_AP的范围内使用线性插值函数802_L、在VL_HP2≦Vadm≦VH_HP2的范围内使用线性插值函数800，而算出与电压测量值Vadm对应的占空比DR2。

图14是用于说明利用实施方式2涉及的电机驱动控制装置1A的PWM信号Sc的占空比的测量方式的选择方法的图。

在图14中，纵轴表示PWM信号Sc(Sca)的频率f，横轴表示PWM信号Sc的占空比。与上述图9类似地，在图14的横轴上，与占空比平行地表示电压测量值Vadm，并记载与占空比相对应的电压测量值Vadm的值。

在图14中表示了以与PWM信号Sc的频率相关的阈值以及与将PWM信号Sc平滑化的电压相关的阈值划分的多个划分区域A、H、C1、C2、D1、D2、F1、F2、G1、G2、I1、I2。

如图14所示，各划分区域A、H、C1、C2、D1、D2、F1、F2、G1、G2、I1、I2以与上述PWM信号Sc的频率相关的阈值(f_HP、f_AP、及f_LP)、以及与将PWM信号Sc平滑化的电压相关的阈值(VL_AP、VH_AP、VL_HP、VH_HP、VL_AP2、VH_AP2、VL_HP2、及VH_HP2)规定。以下，说明各划分区域。

划分区域A、C1、C2、D1、D2与实施方式1涉及的电机驱动控制装置1的划分区域相同，因此省略说明。

划分区域H是由上限频率f_HP、可平滑化频率f_AP、第3低占空侧电压VH_HP2、第3高占空侧电压VL_HP2包围的区域。

划分区域G1是由下限频率f_LP、可平滑化频率f_AP、第1低占空侧电压VH_AP、第4低占空侧电压VH_AP2包围的区域。

划分区域G2是由下限频率f_LP、可平滑化频率f_AP、第1高占空侧电压VL_AP、第4高占空侧电压VL_AP2包围的区域。另外，有时将划分区域G1与划分区域G2统称为“划分区域G”。

划分区域F1是由第3边界线L3、第3低占空侧电压VH_HP2、可平滑化频率f_AP包围的区域。

在此，第3边界线L3是连接由可平滑化频率f_AP及第4低占空侧电压VH_AP2确定的点(坐标)Q3、与由上限频率f_HP及第3低占空侧电压VH_HP2确定的点(坐标)P3的线。换句话说，第3边界线L3是PWM信号Sca的高电平期间相对于测量用时钟Clk的两个周期(2CLK)时的特性线。

划分区域F2是由第4边界线L4、第3高占空侧电压VL_HP2、可平滑化频率f_AP包围的区域。

在此，第4边界线L4是连接由可平滑化频率f_AP及第4高占空侧电压VL_AP2确定的点(坐标)Q4、与由上限频率f_HP及第3高占空侧电压VL_HP2确定的点(坐标)P4的线。换句话说，第4边界线L4是PWM信号Sca的低电平期间相当于测量用时钟Clk的两个周期(2CLK)时的特性线。

另外，有时将划分区域F1与划分区域F2统称为“划分区域F”。

划分区域I1是由第1边界线L1、第3边界线L3、可平滑化频率f_AP、上限频率f_HP包围的区域。划分区域I2是由第2边界线L2、第4边界线L4、可平滑化频率f_AP、上限频率f_HP包围的区域。另外，有时将划分区域I1与划分区域I2统称为“划分区域I”。

当由电压测量部23测量的平滑电压Vad的测量值(电压测量值Vadm)与第1占空比测量部24测量的频率f的测量值所确定的确定点X存在于划分区域H时，测量方式选择部26A选择捕获方式作为测量方式。

如上所述，当PWM信号Sc的频率f高于可平滑化频率f_AP时，占空比越接近50％则平滑电压Vad的偏差越大，因此无法通过平滑方式高精度测量PWM信号Sc的占空比。因此，当确定点X存在于划分区域H时，测量方式选择部26A选择捕获方式，并将通过捕获方式算出的占空比DR1设为占空比的测量值。

当确定点X存在于划分区域G时，测量方式选择部26A将预先设置的固定占空比设为占空比的测量值。

如上所述，当作为测量对象的PWM信号的频率f为可平滑化频率f_AP以下时，无法通过平滑方式测量占空比。另一方面，在捕获方式中，如上所述，根据MCU的不同性能，当PWM信号的占空比为测量用时钟Clk的一个周期(1CLK)以上且小于两个周期(2CLK)时，占空比的测量值会出现较大偏差。

因此，当确定点X存在于划分区域G时，测量方式选择部26A既不选择捕获方式也不选择平滑方式，而是将预先设置的固定占空比设为占空比的测量值。例如，当确定点X存在于划分区域G1时，测量方式选择部26A将占空比0％设为占空比测量值，当确定点X存在于划分区域G2时，测量方式选择部26A将占空比100％设为占空比测量值。

当确定点X存在于划分区域I时，测量方式选择部26A对比第1占空比测量部24的占空比DR1与第2占空比测量部25的占空比DR2，并基于对比结果选择捕获方式或平滑方式。

具体而言，当确定点X存在于划分区域I时，测量方式选择部26A算出第1占空比测量部24的占空比DR1、与第2占空比测量部25的占空比DR2的差值(|DR1－DR2|)，当差值小于规定阈值时，选择捕获方式，当差值为规定阈值以上时，选择平滑方式。

如上所述，第1边界线L1表示PWM信号Sca的高电平期间相对于测量用时钟Clk的一个周期(1CLK)时的特性线，第3边界线L3表示PWM信号Sca的高电平期间相对于测量用时钟Clk的两个周期(2CLK)时的特性线。因此，当确定点X位于图14的第1边界线L1与第3边界线之间(划分区域I1)时，可以说PWM信号Sca的高电平期间为测量用时钟Clk的一个周期(1CLK)以上且小于两个周期(2CLK)。

此外，如上所述，根据MCU的不同性能，当PWM信号Sca的高电平期间或低电平期间为测量用时钟Clk的一个周期(1CLK)以上且小于两个周期(2CLK)时，通过捕获方式测量的占空比的测量值会出现较大偏差。

因此，当确定点X存在于划分区域I1时，测量方式选择部26A算出第1占空比测量部24的占空比DR1、与第2占空比测量部25的占空比DR2的差值(|DR1－DR2|)。当差值小于规定阈值时，测量方式选择部26A判断捕获方式能够准确测量占空比，因此选择捕获方式，并将通过捕获方式算出的占空比DR1设为占空比的测量值。另一方面，当差值为规定阈值以上时，测量方式选择部26A判断捕获方式无法准确测量占空比，因此选择平滑方式，并将通过平滑方式算出的占空比DR2设为占空比的测量值。另外，当确定点X存在于划分区域I2时，测量方式选择部26A也执行与确定点X存在于划分区域I1时类似的判断处理，来选择测量方式。

当确定点X存在于划分区域F时，与划分区域I时类似地，测量方式选择部26A对比第1占空比测量部24的占空比DR1与第2占空比测量部25的占空比DR2，并基于对比结果，选择捕获方式或平滑方式。

图15A及图15B是表示利用实施方式2涉及的电机驱动控制装置1A的测量方式选择处理(步骤S8)的流程的流程图。

在图15A及图15B所示的流程图中，步骤S80～步骤S90的处理与图11A及图11B所示的流程图的处理相同，因此省略说明。

在步骤S91中，当频率f为可平滑化频率f_AP以下时(步骤S91：否)，在步骤S100中，测量方式选择部26A判断电压测量值Vadm是否大于第4低占空侧电压VH_AP2。

当电压测量值Vadm大于第4低占空侧电压VH_AP2时(步骤S100：是)，测量方式选择部26A判断确定点X存在于划分区域G1，将固定占空比(例如0％)设为占空比的测量值(步骤S101)。

另一方面，当电压测量值Vadm为第4低占空侧电压VH_AP2以下时(步骤S100：否)，在步骤S102中，测量方式选择部26A判断电压测量值Vadm是否小于第4高占空侧电压VL_AP2。

当电压测量值Vadm小于第4高占空侧电压VL_AP2时(步骤S102：是)，测量方式选择部26A判断确定点X存在于划分区域G2，将固定占空比(例如100％)设为占空比的测量值(步骤S103)。

另一方面，当电压测量值Vadm为第4高占空侧电压VL_AP2以上时(步骤S102：否)，测量方式选择部26A判断确定点X存在于划分区域A，因此选择捕获方式(步骤S92)，并将通过捕获方式算出的占空比DR1设为占空比的测量值。

此外，在步骤S91中，当频率f高于可平滑化频率f_AP时(步骤S91：是)，在步骤S104中，测量方式选择部26A判断电压测量值Vadm是否为第3高占空侧电压VL_HP2以上、且第3低占空侧电压VH_HP2以下。

当电压测量值Vadm为第3高占空侧电压VL_HP2以上、且第3低占空侧电压VH_HP2以下时(步骤S104：是)，测量方式选择部26A判断确定点X存在于划分区域H，因此选择捕获方式(步骤S105)，并将通过捕获方式算出的占空比DR1设为占空比的测量值。

另一方面，当电压测量值Vadm小于第3高占空侧电压VL_HP2、或者大于第3低占空侧电压VH_HP2时(步骤S104：否)，测量方式选择部26A判断确定点X存在于划分区域F1、划分区域F2、划分区域I1、或划分区域I2(步骤S106)。

在步骤S106中，当确定点X存在于划分区域F1、划分区域F2、划分区域I1、或划分区域I2时，与实施方式1涉及的电机驱动控制装置1类似地，测量方式选择部26A基于第1占空比测量部24的占空比DR1与第2占空比测量部25的占空比DR2的差值(|DR1－DR2|)，选择捕获方式并将占空比DR1设为占空比的测量值，或者选择平滑方式并将占空比DR2设为占空比的测量值(步骤S96～S98)。

通过按上述顺序执行各处理，电机驱动控制装置1A确定PWM信号Sc的占空比的测量方式。在步骤S9中，占空比输出部27判断是否选择了测量方式。当选择了测量方式时(步骤S9：是)，占空比输出部27配合电机驱动状态调整通过在步骤S8中确定的测量方式所测量的占空比并进行输出(步骤S10)，并清除已设置的更新旗标。另一方面，当捕获方式的测量暂时未更新(步骤S87：否)、或者PWM信号的频率超出测量范围(步骤S90)且未选择测量方式时(步骤S9：否)，占空比的输出值维持为以前的状态。

然后，通过控制信号生成部21基于在步骤S10中输出的占空比来生成控制信号Sd，从而以电机2按照由作为速度指令信号的PWM信号Sc所指定的旋转速度旋转的方式进行控制。之后，程序处理返回至步骤S2，重新开始测量来自上位装置3的作为速度指令信号的PWM信号Sc的占空比。

以上，实施方式2涉及的电机驱动控制装置1A还设置了PWM信号Sca的高电平期间或低电平期间为测量用时钟Clk的一个周期(1CLK)以上且小于两个周期(2CLK)的划分区域F1、F2、I1、及I2，当确定点X存在于划分区域F1、F2、I1、或I2时，基于第1占空比测量部24的占空比DR1与第2占空比测量部25的占空比DR2的差值(|DR1－DR2|)选择捕获方式与平滑方式中的任一种，并将通过被选择的测量方式算出的占空比设为PWM信号Sc的占空比测量值。

由此，根据MCU的不同性能等，无法通过捕获方式准确测量占空比时，可输出通过平滑方式测量的占空比的测量值，因此能够实现更高精度的占空比测量。

《实施方式的扩展》

以上，基于实施方式对本发明人的发明进行了具体说明，但本发明并不限于此，当然可以在不脱离其主旨的范围内进行各种变更。

例如，在上述实施方式中，例示了将用于测量作为速度指令信号的PWM信号的占空比的构成应用于电机驱动控制装置1、1A的情况，但并不限于此。例如，也能将电机驱动控制装置1、1A的占空比测量部20、20A作为PWM信号测量装置而应用于电机驱动控制装置以外的用途(设备)。

此外，在上述实施方式中，作为捕获方式的PWM信号测量，例示了周期、高电平期间、及低电平期间这三个参数的测量，但也可以测量两个参数，其它参数的值可以通过计算来补充。

此外，也可以在一定期间内累加多个PWM信号的两个电平期间的测量值，从而算出占空比。

此外，在上述实施方式中，PWM信号的占空比为0％时电压测量值Vadm达到最大值、PWM信号的占空比为100％时电压测量值Vadm达到最小值的情况，但即使PWM信号的占空比为100％时电压测量值Vadm达到最大值、及PWM信号的占空比为0％时电压测量值Vadm达到最小值时，也可以通过MCU的计算来应用。

此外，规定可通过平滑方式测量占空比的所述PWM信号的频率的可平滑化频率(f_AP)并不限于一个频率，例如也可以根据平滑电压进行切换。

此外，在上述实施方式中，例示了当确定点存在于划分区域E1、E2时，测量方式选择部26基于差值(|DR1－DR2|)选择捕获方式与平滑方式中的任一种的情况，但并不限于此。例如，当确定点X存在于划分区域E1、E2时，测量方式选择部26也可以与划分区域B的情况类似地选择捕获方式。即，测量方式选择部26也可以判断确定点X是否存在于由第1边界线L1、第2边界线L2、可平滑化频率f_AP、及上限频率f_HP包围的规定的划分区域(E1+E2+B)，当确定点X存在于上述规定的划分区域时，选择捕获方式。

此外，上述的流程图是表示用于说明动作的一个示例的图，并不限于此。即，流程图的各图中所示的步骤是具体示例，并不限于该流程。例如，可以变更部分处理顺序，可以在各处理间插入其它处理，还可以将一部分处理同时进行。

附图标记说明

100电机单元；1、1A电机驱动控制装置；2电机；3上位装置；10、10A控制部；11电机驱动部；12PWM输入电路；13平滑电路；101处理器；102ROM；103RAM；104定时器(计数器)；105A/D转换电路；107输入输出I/F电路；108时钟生成电路；20、20A占空比测量部(PWM信号测量装置)；21控制信号生成部；23电压测量部；24第1占空比测量部；25第2占空比测量部；26、26A测量方式选择部；27占空比输出部；250、250A对应关系信息；Clk测量用时钟；A、B、C、C1、C2、D、D1、D2、E、E1、E2、F、F1、F2、G、G1、G2、H、I、I1、I2划分区域；DR1、DR2占空比的测量值；f_AP可平滑化频率；f_HP上限频率；f_LP下限频率；L1第1边界线；L2第2边界线；L3第3边界线；L4第4边界线；Sc速度指令信号(PWM信号)；Sd控制信号；Vad平滑电压；Vadm电压测量值；VH_AP第1低占空侧电压；VH_AP2第4低占空侧电压；VH_HP第2低占空侧电压；VH_HP2第3低占空侧电压；VL_AP第1高占空侧电压；VL_AP2第4高占空侧电压；VL_HP第2高占空侧电压；VL_HP2第3高占空侧电压。

Claims (13)

1.一种PWM信号测量装置，其特征在于，具有：

捕获方式的第1占空比测量部，其通过测量用时钟测量被输入的PWM信号的基于边沿的期间，并基于所述期间的测量值测量所述PWM信号的频率及占空比；

电压测量部，其测量通过平滑电路将所述PWM信号平滑后的平滑电压；

平滑方式的第2占空比测量部，其基于所述平滑电压的电压测量值测量所述PWM信号的占空比；以及

测量方式选择部，其基于所述PWM信号的频率的测量值与所述平滑电压的测量值，选择所述捕获方式与所述平滑方式中的任一种作为用于测量所述PWM信号的占空比的测量方式。

2.根据权利要求1所述的PWM信号测量装置，其中，

利用与所述PWM信号的频率相关的阈值以及与将所述PWM信号平滑后的电压相关的阈值划分多个划分区域，按照所述多个划分区域分配所述捕获方式与所述平滑方式中的至少一种作为所述测量方式，

所述测量方式选择部基于所述平滑电压的测量值及所述PWM信号的频率的测量值确定所述划分区域，并选择分配给所确定的所述划分区域的所述测量方式。

3.根据权利要求2所述的PWM信号测量装置，其中，

与所述PWM信号的频率相关的阈值包括：上限频率，其用于规定可通过所述捕获方式测量占空比的所述PWM信号的频率上限；下限频率，其用于规定可通过所述捕获方式测量占空比的所述PWM信号的频率下限；及可平滑化频率，其在所述上限频率与所述下限频率之间，并用于规定可通过所述平滑方式测量占空比的所述PWM信号的频率，

当所述PWM信号的频率的测量值为所述可平滑化频率以下时，所述测量方式选择部选择所述捕获方式，当所述PWM信号的频率的测量值高于所述可平滑化频率时，所述测量方式选择部选择所述捕获方式或所述平滑方式。

4.根据权利要求3所述的PWM信号测量装置，其中，

与将所述PWM信号平滑后的电压相关的阈值包括：第1低占空侧电压，其具有与所述测量用时钟的一个周期相当的一个电平期间，并且对应于频率为所述可平滑化频率的脉冲的占空比；及第1高占空侧电压，其具有与所述测量用时钟的一个周期相当的另一个电平期间，并且对应于频率为所述可平滑化频率的脉冲的占空比；

当所述平滑电压的测量值存在于由所述第1低占空侧电压、所述上限频率、及所述下限频率包围的划分区域时，或者所述平滑电压的测量值存在于由所述第1高占空侧电压、所述上限频率、及所述下限频率包围的划分区域时，所述测量方式选择部选择预先设置的固定占空比。

5.根据权利要求4所述的PWM信号测量装置，其中，

与将所述PWM信号平滑后的电压相关的阈值包括：第2低占空侧电压，其具有与所述测量用时钟的一个周期相当的一个电平期间，并且对应于频率为所述上限频率的脉冲的占空比；及第2高占空侧电压，其具有与所述测量用时钟的一个周期相当的另一个电平期间，并且对应于频率为所述上限频率的脉冲的占空比，

所述多个划分区域包括第1划分区域及第2划分区域，所述第1划分区域由第1边界线、所述第1低占空侧电压、及所述上限频率包围，所述第2划分区域由第2边界线、所述第1高占空侧电压、及所述上限频率包围，其中，所述第1边界线连接所述可平滑化频率中的所述第1低占空侧电压与所述上限频率中的所述第2低占空侧电压，所述第2边界线连接所述可平滑化频率中的所述第1高占空侧电压与所述上限频率中的所述第2高占空侧电压，

当通过所述平滑电压的测量值与所述频率的测量值确定的确定点存在于所述第1划分区域内时，或者所述确定点存在于所述第2划分区域内时，所述测量方式选择部选择所述平滑方式。

6.根据权利要求5所述的PWM信号测量装置，其中，

所述多个划分区域还包括如下规定的划分区域，其由第1边界线、第2边界线、所述可平滑化频率及所述上限频率包围，所述第1边界线连接所述可平滑化频率中的所述第1低占空侧电压与所述上限频率中的所述第2低占空侧电压，所述第2边界线连接所述可平滑化频率中的所述第1高占空侧电压与所述上限频率中的所述第2高占空侧电压，

当所述确定点存在于所述规定的划分区域内时，所述测量方式选择部选择所述捕获方式。

7.根据权利要求5所述的PWM信号测量装置，其中，

所述多个划分区域还包括第3划分区域及第4划分区域，所述第3划分区域由所述第1边界线、所述第2低占空侧电压、及所述可平滑化频率包围，所述第4划分区域由所述第2边界线、所述第2高占空侧电压、及所述可平滑化频率包围，

所述测量方式选择部在所述确定点存在于所述第3划分区域内或者所述确定点存在于所述第4划分区域内的情况下，算出由所述第1占空比测量部得到的占空比测量值与由所述第2占空比测量部得到的占空比测量值的差值，当所述差值小于规定阈值时，选择所述捕获方式，当所述差值为所述规定阈值以上时，选择所述平滑方式。

8.根据权利要求5或6所述的PWM信号测量装置，其中，

包括第3低占空侧电压及第3高占空侧电压，所述第3低占空侧电压具有与所述测量用时钟的两个周期相当的一个电平期间，并且对应于频率为所述上限频率的脉冲的占空比，所述第3高占空侧电压具有与所述测量用时钟的两个周期相当的另一个电平期间，并且对应于频率为所述上限频率的脉冲的占空比，

所述多个划分区域包括第3划分区域及第4划分区域，所述第3划分区域由所述第3低占空侧电压、所述第1边界线、所述可平滑化频率、及所述上限频率包围，所述第4划分区域由所述第3高占空侧电压、所述第2边界线、所述可平滑化频率、及所述上限频率包围，

所述测量方式选择部在所述确定点存在于所述第3划分区域内或者存在于所述第4划分区域内的情况下，算出由所述第1占空比测量部得到的占空比测量值与由所述第2占空比测量部得到的占空比测量值的差值，当所述差值小于规定阈值时，选择所述捕获方式，当所述差值为所述规定阈值以上时，选择所述平滑方式。

9.根据权利要求8所述的PWM信号测量装置，其中

与将所述PWM信号平滑后的电压相关的阈值包括：第4低占空侧电压，其具有与所述测量用时钟的两个周期相当的一个电平期间，并且对应于频率为所述可平滑化频率的脉冲的占空比；及第4高占空侧电压，其具有与所述测量用时钟的两个周期相当的另一个电平期间，并且对应于频率为所述可平滑化频率的脉冲的占空比，

所述多个划分区域还包括：第5划分区域，其由所述第1低占空侧电压、所述第4低占空侧电压、所述可平滑化频率、及所述下限频率包围；及第6划分区域，其由所述第1高占空侧电压、所述第4高占空侧电压、所述可平滑化频率、及所述下限频率包围，

当所述确定点存在于所述第5划分区域内时，或者所述确定点存在于所述第6划分区域内时，所述测量方式选择部选择预先设置的固定占空比。

10.根据权利要求2～9中任一项所述的PWM信号测量装置，其中，

当所述第1占空比测量部在一定期间内未测量占空比时，所述测量方式选择部选择所述平滑方式。

11.一种电机驱动控制装置，其特征在于，包括：

PWM输入电路，其被输入PWM信号；

平滑电路，其用于平滑所述PWM信号；

控制部，其包括权利要求1～10中任一项所述的PWM信号测量装置，并且生成控制信号，其中，所述PWM信号测量装置中输入有被输入至所述PWM输入电路的所述PWM信号，并输入通过所述平滑电路将所述PWM信号平滑后的电压作为所述平滑电压；以及

电机驱动部，其基于所述控制信号驱动电机。

12.一种PWM信号测量方法，其特征在于，包括：

捕获方式的第1占空比测量步骤，其中，通过测量用时钟来测量被输入的PWM信号的基于边沿的期间，并基于所述期间的测量值测量所述PWM信号的频率及占空比；

电压测量步骤，其中，测量通过平滑电路将所述PWM信号平滑后的平滑电压；

平滑方式的第2占空比测量步骤，其中，基于所述平滑电压的测量值测量所述PWM信号的占空比；以及

测量方式选择步骤，其中，基于所述PWM信号的频率的测量值与所述平滑电压的测量值，选择所述捕获方式与所述平滑方式中的任一种作为用于测量所述PWM信号的占空比的测量方式。

13.一种电机驱动控制方法，其特征在于，包括：

PWM输入步骤，其中，输入PWM信号；

平滑步骤，其中，将所述PWM信号平滑化；

捕获方式的第1占空比测量步骤，其中，通过测量用时钟来测量所述PWM信号的基于边沿的期间，并基于所述期间的测量值测量所述PWM信号的频率及占空比；

电压测量步骤，其中，测量所述PWM信号经平滑电路平滑后的平滑电压；

平滑方式的第2占空比测量步骤，其中，基于所述平滑电压的测量值测量所述PWM信号的占空比；

测量方式选择步骤，其中，基于所述PWM信号的频率的测量值与所述平滑电压的测量值，选择所述捕获方式与所述平滑方式中的任一种作为用于测量所述PWM信号的占空比的测量方式；

控制步骤，其中，基于在所述测量方式选择步骤中选择的所述测量方式生成控制信号；以及

电机驱动步骤，其中，基于所述控制信号驱动电机。

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