JP7140056B2 - 回転速度検出装置 - Google Patents

Description

本発明は、回転速度検出装置に関する。

モータ等の回転体の回転速度を検出する回転速度検出装置は、回転体の回転に伴いパルス信号を出力するエンコーダと、パルス信号のパルス数に基づき回転体の回転速度を演算する演算部と、を備える。特許文献１に記載のエンコーダは、回転体が１回転する間に複数のパルスが生じるＡ相パルス信号、回転体が１回転する間に複数のパルスが生じるとともにＡ相パルス信号との位相差が９０°であるＢ相パルス信号、及び回転体が１回転する間に１つのパルスが生じるＺ相パルス信号を出力する。Ａ相パルス信号、Ｂ相パルス信号及びＺ相パルス信号を出力するエンコーダを用いて回転体の回転速度を検出する場合、演算部はＡ相パルス信号及びＢ相パルス信号のパルス数に基づき回転体の回転速度を演算する。

特開２０１３－１３４０６８号公報

回転速度検出装置は、各相パルス信号に含まれるノイズを低減するため、各相パルス信号用のローパスフィルタを備えている場合がある。モータが１回転する間に生じるパルスが多いほど、パルス信号の周波数は高くなるため、ローパスフィルタの遮断周波数は、モータが１回転する間に生じるパルス数が多いパルス信号が入力されるローパスフィルタほど高く設定される。従って、Ａ相パルス信号及びＢ相パルス信号用のローパスフィルタの遮断周波数は、Ｚ相パルス信号用のローパスフィルタの遮断周波数よりも高く設定される。Ａ相パルス信号及びＢ相パルス信号には、遮断周波数よりも低い周波数によるノイズが含まれる。このノイズにより回転速度検出装置によって検出される回転速度の誤差が大きくなる場合がある。

本発明の目的は、耐ノイズ性を向上させることができる回転速度検出装置を提供することにある。

上記課題を解決する回転速度検出装置は、回転体が１回転する間に複数のパルスが生じる第１パルス信号、及び前記回転体が１回転する間に１つのパルスが生じる第２パルス信号を出力するエンコーダの出力から前記回転体の回転速度を検出する回転速度検出装置であって、前記第１パルス信号に含まれるノイズを低減する第１ローパスフィルタと、前記第１ローパスフィルタよりも遮断周波数が低く、前記第２パルス信号に含まれるノイズを低減する第２ローパスフィルタと、速度指令値の変化量が予め定められた第１の閾値以下であることを第１条件、前記第１パルス信号の変化量が予め定められた第２の閾値以下であることを第２条件とすると、前記第１条件及び前記第２条件のうち少なくともいずれかが成立した場合に前記第２パルス信号を選択し、前記第２パルス信号が選択されなかった場合に前記第１パルス信号を選択する信号選択部と、前記信号選択部によって前記第１パルス信号が選択されている場合には前記第１パルス信号から前記回転速度を演算し、前記信号選択部によって前記第２パルス信号が選択されている場合には前記第２パルス信号から前記回転速度を演算する演算部と、を備える。

第２ローパスフィルタの遮断周波数は第１ローパスフィルタの遮断周波数よりも低い。このため、第２ローパスフィルタによりノイズが低減される第２パルス信号は、第１パルス信号よりもノイズが低減される。第２パルス信号を用いて回転速度を演算する場合、第１パルス信号を用いて回転速度を演算する場合に比べてノイズの影響による回転速度の誤差を低減することができる。一方で、回転体が１回転したときに生じるパルスの数は、第１パルス信号よりも第２パルス信号のほうが少ない。このため、第２パルス信号を用いて回転体の回転速度を演算する場合、第１パルス信号を用いて回転速度を演算する場合に比べて、回転速度が変化した場合に回転速度を検出するのに要する時間が長くなる。また、回転速度が変化した場合に回転速度を精度良く演算することができない。即ち、第２パルス信号を用いて回転速度を演算する場合、回転速度の変化に対応しにくい。

第１条件が成立する場合、速度指令値の変化量が第１の閾値以下であり、速度指令値の変化に伴う回転速度の変化が生じにくいといえる。第１条件が成立する場合、回転速度の変化が生じにくいため、第２パルス信号を用いて回転速度を演算することができる。第２条件が成立する場合、負荷変動等を原因として回転体の回転速度に大きな変化が生じていないといえる。第２条件が成立する場合、回転速度の変化が生じにくいため、第２パルス信号を用いて回転速度を演算することができる。

上記したように、第１条件及び第２条件のうちの少なくともいずれかが成立した場合に第２パルス信号から回転速度を演算することで、第１パルス信号を用いて回転速度を演算する必要性が低い場合に第２パルス信号から回転速度が演算される。このため、耐ノイズ性を向上させつつ、回転速度の変化に対応する必要がある場合には第１パルス信号を用いることで回転速度の変化に対応することができる。

上記回転検出装置について、前記信号選択部は、前記第１条件及び前記第２条件の両方が成立した場合に前記第２パルス信号を選択してもよい。
第１条件及び第２条件のうちいずれかが成立した場合に第２パルス信号を選択する場合、第１条件が成立しているが第２条件が成立していない場合や、第２条件が成立しているが第１条件が成立していない場合でも第２パルス信号が選択される場合がある。この場合、回転速度の変化が生じやすい状態にも関わらず、第２パルス信号が選択される場合がある。これに対し、第１条件及び第２条件の両方が成立した場合に第２パルス信号を選択することで、回転速度の変化が生じにくい状態で第２パルス信号を選択することができる。

本発明によれば、耐ノイズ性を向上させることができる。

モータ及びモータ駆動装置の概略構成図。 モータが回転したときに生じるＡ相パルス信号、Ｂ相パルス信号及びＺ相パルス信号の模式図。 信号選択部が行う処理を示すフローチャート。

以下、回転速度検出装置の一実施形態について説明する。
図１に示すように、モータ駆動装置１０は、モータ１１を駆動するための装置である。本実施形態のモータ１１は、３つのコイルＵ，Ｖ，Ｗを備える３相交流モータである。モータ１１は、どのような装置に搭載されるものであってもよい。例えば、モータ１１は、電動圧縮機に搭載され、圧縮機構を駆動するために用いられてもよいし、フォークリフト等の産業車両に搭載され、油圧機構の油圧ポンプの駆動や、車軸を回転させるために用いられてもよい。本実施形態では、一例として、モータ１１が電動圧縮機に搭載されている場合について説明する。電動圧縮機は、車両用空調装置に用いられる。

モータ駆動装置１０は、バッテリＢと、平滑コンデンサＣと、インバータ２０と、エンコーダ２２と、相電流検出部２３と、を備える。インバータ２０は、インバータ回路２１と、制御装置３１と、を備える。インバータ回路２１は、６つのスイッチング素子Ｑ１～Ｑ６を備える。スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６としては、例えば、ＩＧＢＴ：絶縁ゲートバイポーラトランジスタやＭＯＳＦＥＴが用いられる。ｕ相上アームを構成するスイッチング素子Ｑ１と、ｕ相下アームを構成するスイッチング素子Ｑ２とは直列接続されている。ｖ相上アームを構成するスイッチング素子Ｑ３と、ｖ相下アームを構成するスイッチング素子Ｑ４とは直列接続されている。ｗ相上アームを構成するスイッチング素子Ｑ５と、ｗ相下アームを構成するスイッチング素子Ｑ６とは直列接続されている。各スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６には、平滑コンデンサＣを介してバッテリＢが接続されている。

スイッチング素子Ｑ１とスイッチング素子Ｑ２との間は、モータ１１のｕ相端子に接続されている。スイッチング素子Ｑ３とスイッチング素子Ｑ４との間は、モータ１１のｖ相端子に接続されている。スイッチング素子Ｑ５とスイッチング素子Ｑ６との間は、モータ１１のｗ相端子に接続されている。上下のアームを構成するスイッチング素子Ｑ１～Ｑ６を有するインバータ回路２１は、スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６のスイッチング動作に伴いバッテリＢの電圧である直流電圧を交流電圧に変換してモータ１１に供給する。スイッチング素子Ｑ１～Ｑ６は、制御装置３１によって制御されることでスイッチング動作を行う。

相電流検出部２３は、少なくとも２相分の相電流を検出する。本実施形態において、相電流検出部２３は、ｕ相電流Ｉｕを検出する電流センサと、ｗ相電流Ｉｗを検出する電流センサとで構成される。

エンコーダ２２は、インクリメンタルエンコーダである。エンコーダ２２としては、光学式のものを用いてもよいし、磁気式のものを用いてもよい。エンコーダ２２は、回転体としてのモータ１１の回転に伴いＡ相パルス信号ＡＳ、Ｂ相パルス信号ＢＳ及びＺ相パルス信号ＺＳを出力する。なお、モータ１１の回転とは、モータ１１の回転子又は回転子と一体回転する回転軸の回転である。

図２に示すように、Ａ相パルス信号ＡＳは、モータ１１が１回転する間に複数のパルスが生じる信号である。Ｂ相パルス信号ＢＳは、モータ１１が１回転する間に複数のパルスが生じる信号である。Ａ相パルス信号ＡＳとＢ相パルス信号ＢＳとは、モータ１１が１回転する間に生じるパルスの数が同一である。Ｂ相パルス信号ＢＳは、Ａ相パルス信号ＡＳと位相差を有する信号である。Ａ相パルス信号ＡＳとＢ相パルス信号ＢＳとは、互いに位相が９０°ずれている。Ｚ相パルス信号ＺＳは、モータ１１が１回転する間に１つのパルスが生じる信号である。Ａ相パルス信号ＡＳ及びＢ相パルス信号ＢＳは、モータ１１が１回転する間に複数のパルスが生じる第１パルス信号である。Ｚ相パルス信号ＺＳは、モータ１１が１回転する間に１つのパルスが生じる第２パルス信号である。以下の説明において、適宜、Ａ相パルス信号ＡＳ及びＢ相パルス信号ＢＳを総称して第１パルス信号ＡＳ，ＢＳと記載する。

図１に示すように、制御装置３１は、例えば、マイクロコンピュータを主体として構成される。制御装置３１が実行する処理は、記憶部に記憶された処理をＣＰＵが実行することにより行われてもよいし、専用の電子回路によるハードウェア処理によって行われてもよい。制御装置３１は、フィルタ部４１と、カウンタ４５と、信号選択部４６と、回転情報演算部４７と、速度指令演算部３２と、速度制御部３３と、電流ベクトル制御部３４と、電流制御部３５と、を備える。

フィルタ部４１は、エンコーダ２２の各相パルス信号に対応して設けられたローパスフィルタ４２，４３，４４を備える。ローパスフィルタ４２，４３，４４は、Ａ相パルス信号ＡＳが入力されるＡ相ローパスフィルタ４２と、Ｂ相パルス信号ＢＳが入力されるＢ相ローパスフィルタ４３と、Ｚ相パルス信号ＺＳが入力されるＺ相ローパスフィルタ４４と、を含む。ローパスフィルタ４２，４３，４４は、各相パルス信号の遮断周波数よりも高い成分を低減させることで、各相パルス信号に含まれるノイズを低減する。Ａ相ローパスフィルタ４２は、Ａ相パルス信号ＡＳに含まれるノイズを低減する。Ｂ相ローパスフィルタ４３は、Ｂ相パルス信号ＢＳに含まれるノイズを低減する。Ｚ相ローパスフィルタ４４は、Ｚ相パルス信号ＺＳに含まれるノイズを低減する。

各ローパスフィルタ４２，４３，４４の遮断周波数は、モータ１１が１回転する間に生じるパルス数が多いパルス信号が入力されるローパスフィルタ４２，４３，４４ほど高く設定されている。モータ１１が１回転する間に生じるパルスが多いほど、パルス信号の周波数は高くなる。例えば、エンコーダ２２の分解能＝モータ１１が１回転する間に生じる第１パルス信号ＡＳ，ＢＳのパルス数が１０００であり、モータ１１が速度１００００［ｒｐｍ］で回転しているとする。この場合、第１パルス信号ＡＳ，ＢＳの周波数はＡ相パルス信号ＡＳの立ち上がりエッジのみをカウントする１逓倍の場合で１６６．７［ｋＨｚ］である。また、Ａ相パルス信号ＡＳ及びＢ相パルス信号ＢＳそれぞれの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジをカウントする４逓倍の場合は６６６．７［ｋＨｚ］である。一方で、Ｚ相パルス信号ＺＳの周波数は、Ｚ相パルス信号ＺＳの立ち上がりエッジのみをカウントする場合、０．１６６７[ｋＨｚ]である。即ち、Ｚ相パルス信号ＺＳの周波数は、１逓倍の場合の第１パルス信号ＡＳ，ＢＳの周波数の１／１０００になる。従って、Ａ相ローパスフィルタ４２及びＢ相ローパスフィルタ４３の遮断周波数は、Ｚ相ローパスフィルタ４４の遮断周波数よりも高くする必要がある。言い換えれば、Ｚ相ローパスフィルタ４４の遮断周波数は、Ａ相ローパスフィルタ４２及びＢ相ローパスフィルタ４３の遮断周波数よりも低い。フィルタ部４１を通過した各相パルス信号は、カウンタ４５に入力される。第１パルス信号ＡＳ，ＢＳ用のローパスフィルタ４２，４３であるＡ相ローパスフィルタ４２及びＢ相ローパスフィルタ４３は、第１ローパスフィルタである。Ｚ相ローパスフィルタ４４は、第２ローパスフィルタである。

カウンタ４５は、第１パルス信号ＡＳ，ＢＳ及びＺ相パルス信号ＺＳのそれぞれについてパルスのエッジをカウントする。カウンタ４５は、Ａ相パルス信号ＡＳの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジをカウントする２逓倍、前述した１逓倍及び４逓倍のうちいずれかの態様で第１パルス信号ＡＳ，ＢＳのカウント数を求める。カウンタ４５は、Ｚ相パルス信号ＺＳの立ち上がりエッジのみ、あるいは、Ｚ相パルス信号ＺＳの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジをカウントすることでＺ相パルス信号ＺＳのカウント数を求める。

信号選択部４６は、第１パルス信号ＡＳ，ＢＳと、Ｚ相パルス信号ＺＳのうちモータ１１の回転速度ω［ｒｐｍ］の演算に用いるパルス信号を選択する。信号選択部４６がパルス信号を選択する処理については、後述する。

演算部としての回転情報演算部４７は、モータ１１の回転速度ω及び回転位置θを演算する。回転情報演算部４７は、信号選択部４６により選択されたパルス信号のカウント数からモータ１１の回転速度ωを演算する。回転情報演算部４７は、信号選択部４６により第１パルス信号ＡＳ，ＢＳが選択されている場合、予め定められた所定時間の間の第１パルス信号ＡＳ，ＢＳのカウント数からモータ１１の回転速度ωを演算する。回転情報演算部４７は、信号選択部４６によりＺ相パルス信号ＺＳが選択されている場合、予め定められた所定時間の間のＺ相パルス信号ＺＳのカウント数からモータ１１の回転速度ωを演算する。Ｚ相ローパスフィルタ４４の遮断周波数は、Ａ相ローパスフィルタ４２及びＢ相ローパスフィルタ４３の遮断周波数よりも低いため、Ｚ相ローパスフィルタ４４によりノイズが低減されるＺ相パルス信号ＺＳは、第１パルス信号ＡＳ，ＢＳよりもノイズが低減されている。このため、Ｚ相パルス信号ＺＳを用いて回転速度ωを演算する場合、第１パルス信号ＡＳ，ＢＳを用いて回転速度ωを演算する場合に比べてノイズの影響による回転速度ωの誤差を低減することができる。一方で、モータ１１が１回転したときに生じるパルスの数は、第１パルス信号ＡＳ，ＢＳよりもＺ相パルス信号ＺＳのほうが少ない。このため、Ｚ相パルス信号ＺＳを用いてモータ１１の回転速度ωを演算する場合、第１パルス信号ＡＳ，ＢＳを用いて回転速度ωを演算する場合に比べて、回転速度ωが変化した場合に回転速度ωを検出するのに要する時間が長くなる。また、回転速度ωが変化した場合に回転速度ωを精度良く演算することができない。即ち、Ｚ相パルス信号ＺＳを用いて回転速度ωを演算する場合、回転速度ωの変化に対応しにくい。

回転情報演算部４７は、第１パルス信号ＡＳ，ＢＳのカウント数からモータ１１の回転位置θを演算する。モータ１１の回転位置θは、例えば、Ｚ相パルス信号ＺＳの検出位置を基準とした場合の相対角度である。

速度指令演算部３２は、目標値と現在値との差に応じて、所定の制御周期で速度指令値ω＊を演算する。速度指令演算部３２は、例えば、上位制御装置の要求に応じて速度指令値ω＊を演算する。上位制御装置は、例えば、車室内の温度を制御する空調用の制御装置である。目標値を目標温度、現在値を現在温度とすると、目標温度と現在温度との差が大きいと、制御周期毎に速度指令演算部３２により演算される速度指令値ω＊の変化量も大きい。目標温度が変更された場合や、電動圧縮機の起動時には目標温度と現在温度との差が大きい。時間経過に伴い、目標温度と現在温度との差とは小さくなり、目標温度と現在温度との差は許容範囲に収まることになる。目標温度と現在温度との差が許容範囲に収まることで、速度指令値ω＊の変化量は一定、又は、略一定になる。速度指令値ω＊の変化量が一定、又は、略一定になる状態が速度指令値ω＊が定常な状態である。

速度制御部３３は、速度指令演算部３２によって演算された速度指令値ω＊と、回転情報演算部４７によって演算された回転速度ωの速度差を算出する。速度制御部３３は、速度差からｑ軸電流指令値Ｉｑ＊を演算する。

電流ベクトル制御部３４は、回転情報演算部４７によって演算された回転速度ωと速度制御部３３によって演算されたｑ軸電流指令値Ｉｑ＊とを用いて、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊を演算する。

電流制御部３５は、ｄ軸電流指令値Ｉｄ＊、ｑ軸電流指令値Ｉｑ＊、回転位置θ、ｕ相電流Ｉｕ、及びｗ相電流Ｉｗから３相毎の電圧指令値を求める。インバータ２０は、電流制御部３５からの電圧指令値に対してパルス幅変調を行う。これにより、モータ１１が回転する。

次に、信号選択部４６がパルス信号を選択する処理について詳細に説明を行う。
図３に示すように、ステップＳ１において、信号選択部４６は第１条件が成立するか否かを判定する。第１条件は、速度指令値ω＊の変化量が予め定められた第１の閾値以下であることとされている。速度指令値ω＊の変化量は、先回の速度指令値ω＊と今回の速度指令値ω＊との差であり、算出した差が第１の閾値以下の場合、第１条件を満たすと判断する。

第１の閾値は、ユーザや設計者が適宜決める値であり、Ｚ相パルス信号ＺＳを用いて回転速度ωを演算する場合、回転速度ωの変化に対応しにくくなるが、製品使用上、許容できる値である。

信号選択部４６は、ステップＳ１の判定結果が肯定の場合、即ち、速度指令値ω＊の変化量が予め定められた第１の閾値以下である場合にステップＳ２の処理を行う。信号選択部４６は、ステップＳ１の判定結果が否定の場合、即ち、速度指令値ω＊の変化量が第１の閾値より大きい場合にステップＳ３の処理を行う。

ステップＳ２において、信号選択部４６は第２条件が成立するか否かを判定する。第２条件は、第１パルス信号ＡＳ，ＢＳの変化量が予め定められた第２の閾値以下であることとされている。第２の閾値としては、ユーザや設計者が適宜決める値であり、Ｚ相パルス信号ＺＳを用いて回転速度ωを演算する場合、回転速度ωの変化に対応しにくくなるが、製品使用上、許容できる値である。

本実施形態においては、先回の制御周期における第１パルス信号ＡＳ，ＢＳのカウント数に対して１０％以上、今回の第１パルス信号ＡＳ，ＢＳのカウント数が変化した場合には、第１パルス信号ＡＳ，ＢＳの変化量が予め定められた第２の閾値を上回ったと判定する。一方で、信号選択部４６は、先回の制御周期における第１パルス信号ＡＳ，ＢＳのカウント数に対して、今回の第１パルス信号ＡＳ，ＢＳのカウント数の変化が１０％未満の場合には、第１パルス信号ＡＳ，ＢＳの変化量が予め定められた第２の閾値以下であると判定する。

なお、第１パルス信号ＡＳ，ＢＳの変化量の算出方法は、本実施形態では、先回の制御周期における第１パルス信号ＡＳ，ＢＳのカウント数と今回の制御周期における第１パルス信号ＡＳ，ＢＳのカウント数との差であるが、カウント数に代えて、第１パルス信号ＡＳ，ＢＳのパルス間隔から判定してもよい。

信号選択部４６は、例えば、先回の制御周期における第１パルス信号ＡＳ，ＢＳのパルス間隔に対して１０％以上、第１パルス信号ＡＳ，ＢＳのパルス間隔が変化した場合には、第１パルス信号ＡＳ，ＢＳの変化量が予め定められた第２の閾値を上回ったと判定してもよい。一方で、信号選択部４６は、先回の制御周期における第１パルス信号ＡＳ，ＢＳのパルス間隔に対して、第１パルス信号ＡＳ，ＢＳのパルス間隔の変化が１０％未満の場合には、第１パルス信号ＡＳ，ＢＳの変化量が予め定められた第２の閾値以下であると判定してもよい。

信号選択部４６は、ステップＳ２の判定結果が肯定の場合、即ち、第１パルス信号ＡＳ，ＢＳの変化量が第２の閾値以下の場合ステップＳ４の処理を行う。信号選択部４６は、ステップＳ２の判定結果が否定の場合、即ち、第１パルス信号ＡＳ，ＢＳの変化量が第２の閾値を上回っている場合ステップＳ３の処理を行う。

上記したように、本実施形態では、第１条件及び第２条件の両方が成立した場合にはステップＳ４の処理が行われ、第１条件及び第２条件の少なくともいずれかが成立しなかった場合にはステップＳ３の処理が行われる。

ステップＳ３において、信号選択部４６は、第１パルス信号ＡＳ，ＢＳを選択する。第１条件が成立しなかった場合、速度指令値ω＊の変化量が予め定められた第１の閾値より大きく、速度差が大きくなる。この場合、逸早く回転速度ωを速度指令値ω＊に追従させて速度差を小さくすることが好ましい。即ち、インバータ２０の制御応答性を高くすることが好ましい。仮に、Ｚ相パルス信号ＺＳを用いて回転速度ωを演算する場合、回転速度ωの変化に逸早く対応してインバータ２０を制御することができない。一方で、第１パルス信号ＡＳ，ＢＳを用いて回転速度ωを演算する場合、回転速度ωの変化に逸早く対応してインバータ２０を制御することができる。従って、第１条件が成立しなかった場合、インバータ２０の制御応答性を高くするため第１パルス信号ＡＳ，ＢＳが選択される。

第２条件が成立しなかった場合、速度指令値ω＊の変化量が予め定められた第１の閾値以下であるにも関わらず、負荷変動等の発生により回転速度ωが大きく変化したといえる。この場合、インバータ２０の制御応答性を高くすべく、第１パルス信号ＡＳ，ＢＳが選択される。

ステップＳ４において、信号選択部４６はＺ相パルス信号ＺＳを選択する。第１条件及び第２条件の両方が成立した場合、インバータ２０に高い制御応答性は求められないため、Ｚ相パルス信号ＺＳが選択される。

ステップＳ５において、信号選択部４６は、ステップＳ３又はステップＳ４で選択されたパルス信号を回転情報演算部４７に出力する。これにより、回転情報演算部４７では、信号選択部４６により選択されたパルス信号を用いて回転速度ωが演算されることになる。ステップＳ１～ステップＳ５の処理は、所定の制御周期で繰り返し行われる。

本実施形態において、フィルタ部４１、カウンタ４５、信号選択部４６及び回転情報演算部４７がエンコーダ２２の出力から回転速度ωを検出する回転速度検出装置４０として機能する。

本実施形態の作用について説明する。
第１条件が成立する場合、速度指令値ω＊の変化量が第１の閾値以下であり、速度指令値ω＊の変化に伴うモータ１１の回転速度ωの変化が生じにくいといえる。第１条件が成立する場合、モータ１１の回転速度ωの変化が生じにくいため、Ｚ相パルス信号ＺＳを用いて回転速度ωを演算することができる。第２条件が成立する場合、第１パルス信号ＡＳ，ＢＳの変化量が少なく、負荷変動等の外的要因によってモータ１１の回転速度ωに大きな変化が生じていないといえる。第２条件が成立する場合、モータ１１の回転速度ωの変化が生じにくいため、Ｚ相パルス信号ＺＳを用いて回転速度ωを演算することができる。

本実施形態の効果について説明する。
（１）信号選択部４６は、第１条件及び第２条件の両方が成立した場合にＺ相パルス信号ＺＳを選択し、Ｚ相パルス信号ＺＳを選択しない場合には第１パルス信号ＡＳ，ＢＳを選択する。回転情報演算部４７は、信号選択部４６により選択されたパルス信号から回転速度ωを演算する。第１パルス信号ＡＳ，ＢＳを用いて回転速度ωを演算する必要性が低い場合にＺ相パルス信号ＺＳから回転速度ωが演算される。このため、第１条件及び第２条件が成立する状況で回転速度検出装置４０の耐ノイズ性を向上させつつ、回転速度ωの変化に対応する必要がある場合には第１パルス信号ＡＳ，ＢＳを用いて、回転速度ωの変化に対応することができる。

（２）信号選択部４６は、第１条件及び第２条件の両方が成立した場合にＺ相パルス信号ＺＳを選択している。第１条件及び第２条件のうちいずれかが成立した場合にＺ相パルス信号ＺＳを選択する場合、第１条件が成立しているが第２条件が成立していない場合や、第２条件が成立しているが第１条件が成立していない場合でもＺ相パルス信号ＺＳが選択される場合がある。この場合、回転速度ωの変化が生じやすい状態にも関わらず、Ｚ相パルス信号ＺＳが選択される場合がある。これに対し、第１条件及び第２条件の両方が成立した場合にＺ相パルス信号ＺＳを選択することで、回転速度ωの変化が生じにくい状態でＺ相パルス信号ＺＳを選択することができる。

実施形態は、以下のように変更して実施することができる。実施形態及び以下の変形例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
○信号選択部４６は、第１条件及び第２条件のうちいずれかが成立した場合にＺ相パルス信号ＺＳを選択してもよい。この場合、信号選択部４６は、第１条件及び第２条件の両方が成立するかを判定し、第１条件及び第２条件のうちいずれかが成立した場合にＺ相パルス信号ＺＳを選択するものであってもよい。また、信号選択部４６は、第１条件が成立するかのみを判定するものであってもよいし、第２条件が成立するかのみを判定するものであってもよい。

第１条件が成立する場合にＺ相パルス信号ＺＳを選択することで、第１条件が成立する状況で回転速度検出装置４０の耐ノイズ性を向上させることができる。また、速度指令値ω＊の変化量が予め定められた第１の閾値以下ではない場合には、第１パルス信号ＡＳ，ＢＳを用いて回転速度ωを演算することで、回転速度ωの変化に対応して、回転速度ωを精度良く、かつ、逸早く演算することができる。第２条件が成立する場合にＺ相パルス信号ＺＳを選択することで、第２条件が成立する状況で回転速度検出装置４０の耐ノイズ性を向上させることができる。また、負荷変動等により回転速度ωが変化した場合には、第１パルス信号ＡＳ，ＢＳを用いて回転速度ωを演算することで、回転速度ωの変化に対応して、回転速度ωを精度良く、かつ、逸早く演算することができる。

○回転速度検出装置４０は、インバータ２０以外に用いられてもよい。例えば、直流モータを制御する駆動制御装置に用いられてもよい。駆動制御装置は、例えば、互いに直列接続された２つのスイッチング素子と、スイッチング素子を制御する制御部と、を備える。２つのスイッチング素子のデューティー比に応じて直流モータの速度は制御される。制御部は、回転速度検出装置４０により検出された回転速度ωに応じてスイッチング素子のオンとオフとを切り替える。

○回転情報演算部４７は、パルス信号のパルス間隔から回転速度ωを演算してもよい。
○回転速度検出装置４０は、タイヤ、ホイール、歯車等のモータ以外の回転体の回転速度を検出するものであってもよい。

１１…回転体としてのモータ、２２…エンコーダ、４０…回転速度検出装置、４２…第１ローパスフィルタとしてのＡ相ローパスフィルタ、４３…第１ローパスフィルタとしてのＢ相ローパスフィルタ、４４…第２ローパスフィルタとしてのＺ相ローパスフィルタ、４６…信号選択部、４７…演算部としての回転情報演算部。

Claims (2)

1. 回転体が１回転する間に複数のパルスが生じる第１パルス信号、及び前記回転体が１回転する間に１つのパルスが生じる第２パルス信号を出力するエンコーダの出力から前記回転体の回転速度を検出する回転速度検出装置であって、
   前記第１パルス信号に含まれるノイズを低減する第１ローパスフィルタと、
   前記第１ローパスフィルタよりも遮断周波数が低く、前記第２パルス信号に含まれるノイズを低減する第２ローパスフィルタと、
   速度指令値の変化量が予め定められた第１の閾値以下であることを第１条件、前記第１パルス信号の変化量が予め定められた第２の閾値以下であることを第２条件とすると、前記第１条件及び前記第２条件のうち少なくともいずれかが成立した場合に前記第２パルス信号を選択し、前記第２パルス信号が選択されなかった場合に前記第１パルス信号を選択する信号選択部と、
   前記信号選択部によって前記第１パルス信号が選択されている場合には前記第１パルス信号から前記回転速度を演算し、前記信号選択部によって前記第２パルス信号が選択されている場合には前記第２パルス信号から前記回転速度を演算する演算部と、を備える回転速度検出装置。
2. 前記信号選択部は、前記第１条件及び前記第２条件の両方が成立した場合に前記第２パルス信号を選択する請求項１に記載の回転速度検出装置。

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