JP5745931B2 - インバータ発電機の制御装置 - Google Patents

Description

この発明はインバータ発電機の制御装置に関し、より詳しくはエンジンで駆動される発電部を備えたインバータ発電機の制御装置に関する。

従来より、エンジンで駆動される発電部から出力される交流をサイリスタブリッジからなるコンバータで一旦直流に変換すると共に、その直流をインバータで所定周波数の交流に変換して電気負荷に出力するインバータ発電機は広く知られており、その例として特許文献１記載の技術を挙げることができる。尚、特許文献１記載の技術においては、サイリスタの導通角を検出し、検出された導通角が目標導通角となるようにエンジンの目標回転数を決定してエンジン回転数を制御する如く構成される。

特開平１１−３０８８９６号公報

しかしながら、特許文献１記載の技術のように構成すると、電気負荷の増減に応じてエンジンの回転数が上昇または下降するとき、それに伴ってインバータの入力電力（換言すれば、コンバータの出力電力）が変動するため、サイリスタの導通角自体も変わる、即ち、目標回転数を決定するパラメータそのものが変動してしまい、結果としてエンジンの回転数が不安定となってハンチングを起こすなどの不具合が生じていた。

従って、この発明の目的は上記した課題を解決し、エンジンで駆動される発電部を備え、電気負荷が増減する場合であってもエンジンの回転数を安定して制御するようにしたインバータ発電機の制御装置を提供することにある。

上記した課題を解決するために、請求項１にあっては、エンジンで駆動される発電部に巻回される第１、第２、第３巻線と、前記第１、第２、第３巻線にそれぞれ接続され、直流変換用のスイッチング素子を用いて前記第１、第２、第３巻線から出力される交流を直流に変換し、交流変換用のスイッチング素子を用いて前記変換された直流を目標周波数の単相交流に変換して電気負荷に出力すると共に、いずれもがマスタ、残りがスレーブとして動作可能な第１、第２、第３インバータと、前記第１、第２、第３インバータの前記直流変換用と交流変換用のスイッチング素子のオン・オフを制御すると共に、ＣＡＮＢＵＳを介して相互に通信自在に接続され、前記第１インバータをマスタとして動作させるとき、前記マスタとして動作させる第１制御部と前記第２、第３インバータをスレーブとして動作させる第２、第３制御部と、前記第１、第２、第３インバータにそれぞれ接続されて前記交流の出力をＵ相、Ｖ相、Ｗ相のいずれかとして出力する端子群と前記端子群の中性端子とにそれぞれ直列接続される三相出力端子と、前記端子群に並列接続されると共に、前記中性端子に直列接続される単相出力端子と、前記三相出力端子と単相出力端子とを切り替える切替機構と、ユーザの操作自在に設けられる三相／単相切替スイッチと、前記エンジンの動作を制御すると共に、前記切替スイッチの出力を前記第１、第２、第３制御部に前記ＣＡＮＢＵＳを介して通信し、前記切替スイッチの出力に応じて前記切替機構を動作させて前記三相交流と単相交流のいずれかを出力させるエンジン制御部とを備えると共に、前記第１、第２、第３制御部は、前記第１インバータをマスタとして動作させるとき、前記第１インバータの出力を基準として前記第２、第３インバータの出力が前記エンジン制御部から通信される前記切替スイッチの出力に応じた三相交流あるいは単相交流となるように前記スイッチング素子のオン・オフを制御するように構成されるインバータ発電機であって、前記エンジンのスロットルバルブを開閉するアクチュエータと、前記第１、第２、第３インバータの出力電力を検出する電力検出手段と、前記検出された第１、第２、第３インバータの出力電力に基づいて前記エンジンの目標回転数を決定し、前記決定された目標回転数となるように前記アクチュエータの駆動を制御するアクチュエータ制御手段とを備える如く構成した。

請求項２に係るインバータ発電機の制御装置にあっては、前記アクチュエータ制御手段は、前記検出された第１、第２、第３インバータの出力電力に応じて設定される第１、第２、第３回転数を相互に比較すると共に、前記比較した第１、第２、第３回転数の中で最も高い値に前記目標回転数を決定する如く構成した。

請求項３に係るインバータ発電機の制御装置にあっては、前記アクチュエータ制御手段は、前記検出された第１、第２、第３インバータの出力電力を相互に比較すると共に、前記比較した第１、第２、第３インバータの出力電力の中で最も大きい値の出力電力に応じて前記目標回転数を決定する如く構成した。

請求項４に係るインバータ発電機の制御装置にあっては、前記アクチュエータ制御手段は、前記検出された第１、第２、第３インバータの出力電力が同一のとき、前記検出された第１、第２、第３インバータの出力電力の合計値に応じて前記目標回転数を決定する如く構成した。

請求項５に係るインバータ発電機の制御装置にあっては、前記アクチュエータ制御手段は、前記検出された第１、第２、第３インバータの出力電力に基づいて前記目標回転数を決定すると共に、前記決定された目標回転数が上限回転数を超える場合、前記決定された目標回転数を前記上限回転数に変更する如く構成した。

請求項６に係るインバータ発電機の制御装置にあっては、前記アクチュエータ制御手段は、前記検出された第１、第２、第３インバータの出力電力に基づいて前記目標回転数を決定すると共に、前記決定された目標回転数が下限回転数未満の場合、前記決定された目標回転数を前記下限回転数に変更する如く構成した。

請求項７に係るインバータ発電機の制御装置にあっては、前記第１、第２、第３インバータは単相２線式インバータからなると共に、前記第１、第２、第３インバータの出力端子の中性線をそれぞれ結線して前記電気負荷に接続する如く構成した。

請求項１に係るインバータ発電機の制御装置にあっては、エンジンで駆動される発電部に巻回される第１、第２、第３巻線と、第１、第２、第３巻線にそれぞれ接続され、直流変換用のスイッチング素子を用いて第１、第２、第３巻線から出力される交流を直流に変換し、交流変換用のスイッチング素子を用いて変換された直流を目標周波数の単相交流に変換して電気負荷に出力すると共に、いずれもがマスタ、残りがスレーブとして動作可能な第１、第２、第３インバータと、第１、第２、第３インバータの直流変換用と交流変換用のスイッチング素子のオン・オフを制御すると共に、ＣＡＮＢＵＳを介して相互に通信自在に接続され、第１インバータをマスタとして動作させるとき、マスタとして動作させる第１制御部と第２、第３インバータをスレーブとして動作させる第２、第３制御部と、第１、第２、第３インバータにそれぞれ接続されて交流の出力をＵ相、Ｖ相、Ｗ相のいずれかとして出力する端子群と端子群の中性端子とにそれぞれ直列接続される三相出力端子と、端子群に並列接続されると共に、中性端子に直列接続される単相出力端子と、三相出力端子と単相出力端子とを切り替える切替機構と、ユーザの操作自在に設けられる三相／単相切替スイッチと、エンジンの動作を制御すると共に、切替スイッチの出力を第１、第２、第３制御部にＣＡＮＢＵＳを介して通信し、切替スイッチの出力に応じて切替機構を動作させて三相交流と単相交流のいずれかを出力させるエンジン制御部とを備えると共に、第１、第２、第３制御部は、第１インバータをマスタとして動作させるとき、第１インバータの出力を基準として第２、第３インバータの出力がエンジン制御部から通信される切替スイッチの出力に応じた三相交流あるいは単相交流となるようにスイッチング素子のオン・オフを制御するように構成されるインバータ発電機であって、エンジンのスロットルバルブを開閉するアクチュエータとを備えると共に、第１、第２、第３インバータの出力電力を検出し、検出された第１、第２、第３インバータの出力電力に基づいてエンジンの目標回転数を決定し、決定された目標回転数となるようにアクチュエータの駆動を制御するように構成、換言すれば、エンジンの回転数の変動による影響がない第１、第２、第３インバータの出力電力に基づいてエンジンの目標回転数を決定するように構成したので、電気負荷が増減してエンジンの回転数が変動する場合であっても、目標回転数を決定するパラメータ（即ち、第１、第２、第３インバータの出力電力）自体は変動による影響を受けずに必要な電力（電気負荷）が正確に反映されるため、ハンチングなどは生じず、エンジンの回転数を安定して制御することができる。また、ユーザの操作自在に設けられる切替スイッチの出力に応じて所望の電圧の三相交流と単相交流を選択的かつ確実に出力することができて発電機の出力を十分に利用することができる。

請求項２に係るインバータ発電機の制御装置にあっては、アクチュエータ制御手段は、検出された第１、第２、第３インバータの出力電力に応じて設定される第１、第２、第３回転数を相互に比較すると共に、比較した第１、第２、第３回転数の中で最も高い値に目標回転数を決定するように構成したので、上記した効果に加え、必要な電気負荷に応じた目標回転数に確実に決定できると共に、エンジンの回転数をより一層安定して制御することができる。

請求項３に係るインバータ発電機の制御装置にあっては、アクチュエータ制御手段は、検出された第１、第２、第３インバータの出力電力を相互に比較すると共に、比較した第１、第２、第３インバータの出力電力の中で最も大きい値の出力電力に応じて目標回転数を決定するように構成したので、請求項１で述べた効果に加え、必要な電気負荷に応じた目標回転数に確実に決定でき、エンジンの回転数をより一層安定して制御することができる。

請求項４に係るインバータ発電機の制御装置にあっては、アクチュエータ制御手段は、検出された第１、第２、第３インバータの出力電力が同一のとき、検出された第１、第２、第３インバータの出力電力の合計値に応じて目標回転数を決定するように構成したので、請求項１で述べた効果に加え、必要な電気負荷に応じた目標回転数に簡易かつ確実に決定できると共に、エンジンの回転数をより一層安定して制御することができる。

請求項５に係るインバータ発電機の制御装置にあっては、アクチュエータ制御手段は、第１、第２、第３インバータの出力電力に基づいて目標回転数を決定すると共に、決定された目標回転数が上限回転数を超える場合、決定された目標回転数を上限回転数に変更する如く構成したので、上記した効果に加え、目標回転数が過大となってエンジンの回転数が過度に上昇するのを防止することができる。

請求項６に係るインバータ発電機の制御装置にあっては、アクチュエータ制御手段は、第１、第２、第３インバータの出力電力に基づいて目標回転数を決定すると共に、決定された目標回転数が下限回転数未満の場合、決定された目標回転数を下限回転数に変更するように構成したので、上記した効果に加え、目標回転数が過小となってエンジンの回転数が過度に低下するのを防止することができる。

請求項７に係るインバータ発電機の制御装置にあっては、第１、第２、第３インバータは単相２線式インバータからなると共に、第１、第２、第３インバータの出力端子の中性線をそれぞれ結線して電気負荷に接続するように構成したので、上記した効果に加え、インバータ発電機を簡易な構成の三相４線式インバータ発電機とすることができる。

この発明の第１実施例に係るインバータ発電機の制御装置を全体的に示すブロック図である。 図１のインバータ発電機のエンジンのクランクケースの平面図である。 図１のインバータ発電機のインバータ部の構成を詳細に示す回路図である。 図１のインバータ発電機のインバータ部の動作を説明する説明図である。 図１のインバータ発電機のフィルタ部の構成を詳細に示す回路図である。 同様に図１のインバータ発電機のフィルタ部の構成を詳細に示す回路図である。 図１のインバータ発電機のエンジン制御部の動作を説明する説明図である。 図１のインバータ発電機のインバータ部の制御部の動作をより具体的に示すブロック図である。 図８の構成で使用される基準信号と同期信号を説明するタイム・チャートである。 図７のエンジン制御部の処理による三相出力から単相出力への切替を示すタイム・チャートである。 同様に図７のエンジン制御部の処理による単相出力から三相出力への切替を示すタイム・チャートである。 図１のインバータ部のインバータのＣＰＵの動作を示すフロー・チャートである。 図１２フロー・チャートなどの処理で使用されるマップを示す説明図である。 図１のエンジン制御部のＣＰＵの動作を示すフロー・チャートである。 この発明の第２実施例に係るインバータ発電機の制御装置におけるインバータ部のインバータのＣＰＵの動作を示す、図１２と同様なフロー・チャートである。 図１のエンジン制御部のＣＰＵの動作を示す、図１４と同様なフロー・チャートである。

以下、添付図面に即してこの発明に係るインバータ発電機の制御装置を実施するための形態について説明する。

図１はこの発明の第１実施例に係るインバータ発電機の制御装置を全体的に示すブロック図である。

図１において符号１０はインバータ発電機を示す。インバータ発電機１０はエンジン（内燃機関）１２を備え、５ｋＷ（交流１００Ｖで５０Ａ）程度の定格出力を有する。エンジン１２はガソリンを燃料とする、火花点火式の空冷エンジンである。

エンジン１２の吸気管１２ａにはスロットルバルブ１２ｂとチョークバルブ１２ｃが配置される。スロットルバルブ１２ｂはステップモータ（スロットルモータ。アクチュエータ）１２ｄに接続される。またチョークバルブ１２ｃもチョークモータ（同様にステップモータ（アクチュエータ）からなる）１２ｅに接続される。

エンジン１２は１２Ｖ程度の容量を有するバッテリ１４を備え、ステップモータ１２ｄとチョークモータ１２ｅはバッテリ１４から通電されるとき、スロットルバルブ１２ｂとチョークバルブ１２ｃを駆動して開閉する。エンジン１２は発電部（「ＡＬＴ」と示す）１６を備える。

図２は図１に示すエンジン１２のクランクケース１２ｆの平面図である。

図示の如く、発電部１６はクランクケース１２ｆに固定されたステータ１６ａと、その回りに回転自在に配置される、フライホイールを兼用するロータ１６ｂからなる。

ステータ１６ａは３０個の突起を備え、そのうちの２７個には３組のＵ，Ｖ，Ｗ相からなる三相の出力巻線（メイン巻線）１８が巻回されると共に、３個には１組の同様にＵ，Ｖ，Ｗからなる三相の出力巻線（サブ巻線）２０が巻回される。３組の出力巻線１８は１８ａ，１８ｂ，１８ｃからなる。

ステータ１６ａの外側に配置されるロータ１６ｂの内部には、出力巻線１８，２０と対向するように複数対の永久磁石１６ｂ１が径方向に着磁された磁極を交互させて取着される。

発電部１６においては、ステータ１６ａの回りをロータ１６ｂの永久磁石が回転することにより、２７個の三相の出力巻線１８（より具体的には１８ａ，１８ｂ，１８ｃ）からＵ相、Ｖ相、Ｗ相からなる交流電力が出力（発電）されると共に、３個のサブ巻線２０からも同様に各相の交流電力が出力される。

図１に戻って説明を続けると、この実施例に係るインバータ発電機１０は、大別すると、発電部１６に巻回された出力巻線１８と、インバータ部（「ＩＮＶ」と示す）２２と、フィルタ部（「Ｆｉｌｔｅｒ」と示す）２４と、出力部（「ＯＵＴ」と示す）２６と、エンジン制御部（「ＥＣＵ」と示す）２８と、制御パネル部（「Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐａｎｅｌ」と示す）３０を備える。ＥＣＵ（Electronic Control Unit）は電子制御ユニットを意味し、後述するようにＣＰＵを備える。

図示の如く、この実施例に係るインバータ発電機１０において特徴的なことは、３組（３個）の単相インバータ発電機（インバータ）を並列に接続すると共に、その出力から所望の電圧と位相の三相交流と単相交流を選択的かつ確実に出力可能としたことにある。

即ち、インバータ発電機１０は、並列接続された、第１、第２、第３の出力巻線１８ａ，１８ｂ，１８ｃからなる３組の巻線と、第１、第２、第３インバータ（第１、第２、第３インバータ部あるいはインバータ発電機）２２ａ，２２ｂ，２２ｃからなる３組のインバータを備えたインバータ部２２と、第１、第２、第３フィルタ２４ａ，２４ｂ，２４ｃからなる３組のフィルタを備えたフィルタ部２４と、三相出力端子２６ｅと単相出力端子２６ｆとを備えた出力部２６と、エンジン１２の動作を制御するエンジン制御部２８と、１個の制御パネル部３０とを備える。

インバータ部２２などは具体的にはエンジン１２の適宜位置に設けられたケース内に収容されたプリントボード上に搭載された半導体チップなどから構成されると共に、制御パネル部３０はエンジン１２の適宜位置に設けられる半導体チップとそれに接続されるパネルから構成される。

それぞれ３組からなる、出力巻線１８とインバータ部２２とフィルタ部２４と出力部２６は、図示の如く、共通する添え字ａ，ｂ，ｃを付された組同士が対応して接続されるように構成される。

インバータ部２２を構成する第１、第２、第３インバータ２２ａ，２２ｂ，２２ｃはそれぞれ、単相２線式インバータからなると共に、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）とＳＣＲ（サイリスタ）一体型のパワーモジュール２２ａ１，２２ｂ１，２２ｃ１と、３２ビットのＣＰＵ２２ａ２（第１制御部）、２２ｂ２（第２制御部）、２２ｃ２（第３制御部）と、第１、第２、第３インバータ２２ａ，２２ｂ，２２ｃの出力電流と出力電圧を検出する電流センサ（電力検出手段）２２ａ３，２２ｂ３，２２ｃ３、電圧センサ（電力検出手段）２２ａ４，２２ｂ４，２２ｃ４とを備える。ＣＰＵ２２ａ２，２２ｂ２，２２ｃ２は通信線２８ｄで相互に通信自在に接続される。

図３はインバータ部２２の構成を詳細に示す回路図である。以下、組ａを例にとって説明するが、各組の構成は基本的には同じであるので、組ａについての説明は組ｂ，ｃについても妥当する。

図３に示す如く、パワーモジュール２２ａ１は、３個のＳＣＲ（サイリスタ（直流変換用のスイッチング素子））とＤＩ（ダイオード）がブリッジ接続された混合ブリッジ回路２２ａ１１と、４個のＦＥＴ（電界効果トランジスタ（交流変換用のスイッチング素子））がＨブリッジ接続されたＨブリッジ回路２２ａ１２から構成される。

発電部１６に巻回された出力巻線１８ａのＵ相端子１８ａ１，Ｖ相端子１８ａ２，Ｗ相端子１８ａ３から出力（発電）された三相の交流電力は対応する第１インバータ２２ａに入力され、そのパワーモジュール２２ａ１の混合ブリッジ回路２２ａ１１においてＳＣＲとＤＩの中点に入力される。

混合ブリッジ回路２２ａ１１においてＳＣＲのゲートはドライバ回路（図示せず）を介してバッテリ１４に接続される。バッテリ１４からのドライバ回路を介しての通電（オン。導通（点弧））と通電停止（オフ（非導通））はＣＰＵ２２ａ２によって制御される。

即ち、ＣＰＵ２２ａ２は、電圧・電流センサなどの各種のセンサの出力に基づき、ＳＣＲのゲートを目標とする出力電圧に応じた導通角（点弧角）で導通（点弧）し、出力巻線１８ａから入力される交流を目標とする出力電圧の直流に変換する。

混合ブリッジ回路２２ａ１１からの直流出力はＦＥＴのＨブリッジ回路２２ａ１２に入力される。Ｈブリッジ回路２２ａ１２にあっては、ＦＥＴがバッテリ１４に接続されると共に、ＣＰＵ２２ａ２によってその通電（オン（導通））と通電停止（オフ（非導通））が制御されることで、入力された直流出力を目標周波数（所定周波数。例えば５０Ｈｚあるいは６０Ｈｚの商用周波数）の単相交流に変換する。

図４は、Ｈブリッジ回路２２ａ１２の動作を説明する説明図である。

即ち、ＣＰＵ２２ａ２は、同図に示す如く、目標とする出力電圧波形の所定周波数（即ち、商用周波数５０Ｈｚあるいは６０Ｈｚ）の基準正弦波（信号波。上部に実線で示す）を生成し、生成された基準正弦波を入力してコンパレータ（図示せず）でキャリア（例えば２０ｋＨｚの搬送波）と比較してＰＷＭ（Pulse Width Modulation。パルス幅変調）信号を生成し、生成されたＰＷＭ信号に基づいてＨブリッジ回路２２ａ１２のＦＥＴをオン・オフする。

図４において下部の破線が目標とする出力電圧波形を示す。尚、ＰＷＭ信号（ＰＷＭ波形）の周期Ｔ（ステップ）は実際には遥かに短いが、理解の便宜のため、同図では誇張して示す。

インバータ部２２はフィルタ部２４に接続される。

フィルタ部２４は高調波除去用のＬＣフィルタ（ローパスフィルタ）２４ａ１，２４ｂ１，２４ｃ１とノイズ除去用のノイズフィルタ２４ａ２，２４ｂ２，２４ｃ２を備え、インバータ部２２で変換された交流出力は、ＬＣフィルタ２４ａ１，２４ｂ１，２４ｃ１とノイズフィルタ２４ａ２，２４ｂ２，２４ｃ２に入力されて高調波やノイズが除去される。

図５にＬＣフィルタ２４ａ１の回路構成を、図６にノイズフィルタ２４ａ２の回路構成を示す。図示は省略するが、ＬＣフィルタ２４ｂ１，２４ｃ１とノイズフィルタ２４ｂ２，２４ｃ２の回路構成も同様である。

インバータ部２２は、フィルタ部２４を介して出力部２６に接続される。

図１に示す如く、出力部２６は、第１、第２、第３インバータ２２ａ，２２ｂ，２２ｃにそれぞれ接続されて交流の出力をＵ相、Ｖ相、Ｗ相のいずれかとして出力する端子群２６ａ，２６ｂ，２６ｃと端子群の中性端子（中性点）２６ｄとにそれぞれ直列接続される三相出力端子２６ｅと、端子群に並列接続されると共に、中性端子に直列接続される単相出力端子２６ｆとを備える。

より具体的には、出力部２６は、第１インバータ２２ａに接続されて交流の出力をＵ相として出力するＵ相端子２６ａと、第２インバータ２２ｂに接続されて交流の出力をＶ相として出力するＶ相端子２６ｂと、第３インバータ２２ｃに接続されて交流の出力をＷ相として出力するＷ相端子２６ｃと、各インバータの出力端子の中性線をそれぞれ結線してなる中性のＯ相端子（中性点）２６ｄとにそれぞれ直列接続される（４線の）三相出力端子２６ｅを備える。

さらに、出力部２６は、Ｕ相端子２６ａとＶ相端子２６ｂとＷ相端子２６ｃに並列接続されると共に、前記Ｏ相端子２６ｄに直列接続される（２線の）単相出力端子２６ｆと、三相出力端子２６ｅと単相出力端子２６ｆとを切り替える切替機構２６ｇとを備える。

三相出力端子２６ｅと単相出力端子２６ｆはコネクタ３２を介して電気負荷３４に接続される。図示の如く、コネクタ３２には電気負荷３４が例えば複数個（３個）接続され、電気負荷３４ａはＵ相端子２６ａとＯ相端子２６ｄに、電気負荷３４ｂはＶ相端子２６ｂとＯ相端子２６ｄに、電気負荷３４ｃはＷ相端子２６ｃとＯ相端子２６ｄに接続されてそれぞれ単相交流が供給される。

エンジン制御部２８は同様に３２ビットのＣＰＵ２８ｃを備えてエンジン１２の動作を制御すると共に、インバータ２２ａ，２２ｂ，２２ｃのＣＰＵ２２ａ２，２２ｂ２，２２ｃ２とＣＡＮ（Control Area Network）ＢＵＳ（バス）２８ａとＣＡＮＩ／Ｆ（Interface）２８ｂを通じてＣＰＵ２２ａ２，２２ｂ２，２２ｃ２（第１、第２、第３制御部）に通信自在に接続される。前記した出力巻線（サブ巻線）２０の出力は、これらＣＰＵ２２ａ２，２２ｂ２，２２ｃ２，２８ｃに動作電源として供給される。

エンジン制御部２８は、出力巻線１８ｃを発電機（ジェネレータ）としての動作に加えてエンジン１２の始動装置（スタータ）として動作させる、スタータ・ジェネレータ・ドライバ（ＳＴＧ ＤＲＶ）２８ｄを備える。即ち、この実施例においては出力巻線１８ａ，１８ｂ，１８ｃのいずれか（例えば出力巻線１８ｃ）に通電して発電部１６を電動機としても動作させるように構成される。

スタータ・ジェネレータ・ドライバ２８ｄは、ＤＣ／ＤＣコンバータ２８ｄ１を備える。ＤＣ／ＤＣコンバータ２８ｄ１は、ＣＰＵ２８ｃの指示に従い、バッテリ１４の出力を２００Ｖ程度に昇圧して出力巻線１８ｃに通電し、発電部１６のロータ１６ｂをステータ１６ａに対して回転させることでエンジン１２を始動する。

エンジン制御部２８はさらに、ステータ１６ａとロータ１６ｂの間に配置された磁気ピックアップからなるパルサ（図示せず）の出力からＴＤＣを検出するＴＤＣ回路（図示せず）と、出力巻線１８ｃのＵ端子に接続されてその出力からエンジン１２の回転数を検出する回転数検出回路２８ｅを備える。

エンジン制御部２８はさらに、通信（ＣＯＭ）Ｉ／Ｆ２８ｆと、センサ（Ｓｅｎｓｏｒ）Ｉ／Ｆ２８ｇと、ディスプレイ（ＤＩＳＰ）Ｉ／Ｆ２８ｈと、ＳＷ（スイッチ）Ｉ／Ｆ２８ｉと、ステップモータ１２ｄを駆動するためのドライバ回路２８ｊと、チョークモータ１２ｅを駆動するためのドライバ回路２８ｋと、点火装置（図示せず）を駆動する点火ドライバ回路２８ｌを備える。

ＣＰＵ２８ｃは、電気負荷３４に供給すべき交流出力に応じて決定される目標回転数となるようにスロットルバルブ１２ｂの開度を決定し、ドライバ回路２８ｊを介してステップモータ１２ｄに供給し、その動作を制御する。この目標回転数の決定およびステップモータ１２ｄの動作の制御については後述する。

制御パネル部３０は、エンジン１２と別体に設けられてユーザが持ち歩き可能なリモートコントロールボックス（図示せず）に無線（あるいは有線）を介して接続されるリモート（Ｒｅｍｏｔｅ）Ｉ／Ｆ３０ａと、ＬＥＤ３０ｂと、ＬＣＤ３０ｃと、ユーザによって操作自在な、インバータ発電機１０の運転（始動）・停止を指示するＫＥＹスイッチ（メインスイッチ）３０ｄと、インバータ発電機１０の出力の三相交流と単相交流の間の切替を指示する三相／単相の切替スイッチ３０ｅを備える。

制御パネル部３０とエンジン制御部２８は無線（あるいは有線）を介して通信自在に接続され、エンジン制御部２８は制御パネル部３０のＫＥＹスイッチ３０ｄと切替スイッチ３０ｅの出力をスイッチＩ／Ｆ２８ｉを介して入力し、ディスプレイＩ／Ｆ２８ｈを介して制御パネル部３０のＬＥＤ３０ｂとＬＣＤ３０ｃの表示点滅を制御する。

図７はエンジン制御部２８の動作を説明する説明図である。

以下説明すると、この発明は前記したように所望の電圧と位相の三相交流と単相交流を選択的かつ確実に出力可能としたことから、この実施例にあってはインバータ部２２を３組の単相インバータ（第１、第２、第３インバータ）２２ａ，２２ｂ，２２ｃから構成すると共に、エンジン制御部２８のＣＰＵ２８ｃは、切替スイッチ３０ｅの出力に応じて出力部２６の切替機構２６ｇを動作させて三相出力端子と単相出力端子を切り替えるようにした。

また、インバータ部２２においては、３組の単相インバータ２２ａ，２２ｂ，２２ｃの一つ、例えば２２ａをマスタ、残りをスレーブとし、エンジン制御部２８のＣＰＵ２８ｃからの通信に応じ、３組の単相インバータ２２ａ，２２ｂ，２２ｃのＣＰＵ２２ａ２，２２ｂ２，２２ｃ２は、三相交流を出力するとき、図７に示す如く、マスタ側のＵ相端子２６ａからの出力を基本としてスレーブ側の２６ｂ，２６ｃからのＶ相、Ｗ相出力が位相をそれぞれ１２０度ずらすようにインバータ部２２の動作を制御する。

他方、単相交流への切替が指示されていると判断されるとき、ＣＰＵ２８ｃからの通信に応じ、ＣＰＵ２２ａ２，２２ｂ２，２２ｃ２は、マスタ側のＵ相端子２６ａからの出力を基本としてスレーブ側の２６ｂ，２６ｃからのＶ相、Ｗ相出力が位相において一致するようにインバータ部２２の動作を制御して単相出力端子２６ｆから単相交流を出力する。

上記をさらに説明すると、図８はそれら３組のＣＰＵ２２ａ２，２２ｂ２，２２ｃ２の動作をより具体的に示すブロック図、図９は図８の動作で使用される基準信号と同期信号を説明するタイム・チャートである。

図示の如く、マスタ側の第１インバータ２２ａのＣＰＵ２２ａ２は、所定周波数の基準信号（図９に示す）を生成する基準信号生成部２２ａ２１と、図４のＰＷＭ信号に従ってＰＷＭ制御するＰＷＭ制御部２２ａ２２と、スレーブ側の出力の位相をマスタ側のそれに同期させるための（基準信号に対して所定の位相差を有する）同期信号１，２（図９に示す）を生成してＣＰＵ２２ｂ２，２２ｃ２に送信する同期信号制御部２２ａ２３と、通信線２２ｄを介して生成された同期信号の送受信（通信）を制御する通信制御部２２ａ２４とを備える。

スレーブ側の第２、第３インバータ２２ｂ，２２ｃも、基準信号生成部を除くと、同様のＰＷＭ制御部２２ｂ２２，２２ｃ２２と、同期信号制御部２２ｂ２３，２２ｃ２３と、通信制御部２２ｂ２４，２２ｃ２４とを備える。

同期信号制御部２２ａ２３は、切替スイッチ３０ｅを介して三相交流が指示される（切り替えられる）とき、周波数が所定の場合（図９（ａ））でも、周波数が例えば低下された場合（同図（ｂ））でも、基準信号に対して常に位相が１２０度ずつずらされた（換言すれば基準信号に対して所定の位相差を有する）同期信号１，２を生成して送信する。

また、単相交流への切替が指示されていると判断されるとき、ＣＰＵ２２ａ２は、ＣＰＵ２２ｂ２，２２ｃ２に通信してＵ相端子２６ａからの出力を基本として２６ｂ，２６ｃからのＶ相、Ｗ相出力が位相において一致するようにインバータ部２２の動作を制御して単相出力端子２６ｆから単相交流を出力させる。

即ち、ＣＰＵ２２ａ２は、所定周波数の基準信号を生成すると共に、基準信号に対して所定の位相差（より正確には同一の位相差）を有する同期信号を生成してＣＰＵ２２ｂ２，２２ｃ２に送信し、よってＵ相端子２６ａからの出力を基本として２６ｂ，２６ｃからのＶ相、Ｗ相出力が位相において一致するようにインバータ部２２の動作を制御して単相出力端子２６ｆから単相交流を出力させる。

図１０はこの実施例における三相から単相出力への切り替えを示す波形図、図１１はその逆の場合の切り替えを示す波形図である。ユーザが制御パネル部３０の切替スイッチ３０ｅを操作することにより、図示の如く、所望の電圧の三相交流と単相交流が選択的に出力される。

次いで、この実施例に係るインバータ発電機におけるエンジン１２の回転数制御について説明する。

図１２は、インバータ部２２の第１インバータ２２ａのＣＰＵ２２ａ２によるエンジン１２の目標回転数の設定処理、正確には目標回転数の候補値を設定する処理を示すフロー・チャートである。尚、以下第１インバータ２２ａのＣＰＵ２２ａ２の動作を例にとって説明するが、第２、第３インバータ２２ｂ，２２ｃのＣＰＵ２２ｂ２，２２ｃ２でも同様の処理が実行されるため、下記の説明はＣＰＵ２２ｂ２，２２ｃ２の動作についても妥当する。

図１２に示す如く、Ｓ（ステップ）１０において、ＰＷＭキャリア周期ごとに第１インバータ２２ａの瞬時出力電流Iacと瞬時出力電圧Vac、別言すれば、電気負荷３４ａに供給される瞬時出力電流Iacと瞬時出力電圧Vacを電流センサ２２ａ３と電圧センサ２２ａ４の出力から検出（算出）する。ここでＰＷＭキャリア周期とは、ＰＷＭ制御におけるパルス幅変調周期のことで、例えばキャリア周波数を２０ｋＨｚとした場合は、キャリア周期はその逆数で表されるため５０μｓとなる。従って、第１インバータ２２ａの出力交流電圧の周波数が５０Ｈｚ（周期２０ｍｓ）の場合、ＰＷＭキャリア周期が５０μｓならば、出力交流電圧１周期は、４００等分に分割されて変調されることとなる。

次いでＳ１２に進み、検出された瞬時出力電流Iacに瞬時出力電圧Vacを乗算して瞬時電力Pacを算出し、Ｓ１４に進んで算出された瞬時電力Pacを積算することで、積算瞬時電力Pac_totalを算出する。

次いでＳ１６に進み、第１インバータ２２ａから出力される交流出力の１周期（例えば周波数が５０Ｈｚの場合は２０ｍｓ）が経過したか否か判断する。Ｓ１６で否定されるときはＳ１０の処理に戻る一方、肯定されるときはＳ１８に進む。

Ｓ１８では、第１インバータ２２ａにおける正弦波交流の１周期ごとの有効電力（出力電力）Pac_yukoを算出（検出）する。具体的には図示の如く、Ｓ１４で得た積算瞬時電力Pac_totalをインバータ正弦波交流１周期のＰＷＭキャリア周期ポイントの総数（具体的には、前述の如く交流波形を４００等分したため、ここでの総数は４００）で除算することで、有効電力Pac_yukoを算出する。

次いでＳ２０に進み、第１インバータ２２ａの有効電力Pac_yukoに基づいてエンジンの目標回転数の候補となる値（第１回転数）を決定する。

具体的には、先ず第１インバータ２２ａの有効電力Pac_yukoに基づき、電気負荷３４に供給すべき電力（必要電力）を推定し、その必要電力から目標回転数の候補値を決定する。より詳しくは、電気負荷３４ｂ，３４ｃの負荷電力が電気負荷３４ａのそれと同等、またはそれ以下であると仮定した場合、必要電力は少なくとも第１インバータ２２ａの有効電力Pac_yukoにインバータの個数（即ち、３）を乗算した値以下になると推定することができる。

従って、Ｓ２０にあっては、第１インバータ２２ａの有効電力Pac_yukoを３倍して得た値（即ち、推定された必要電力）から、図１３に示すマップを検索して候補となる目標回転数を決定（設定）する。尚、図１３から分かるように、目標回転数の候補値は必要電力に比例、即ち、必要電力が増加するにつれて増大するように設定される。

次いでＳ２２に進み、Ｓ２０で決定された目標回転数の候補値を示す信号をエンジン制御部２８のＣＰＵ２８ｃに出力してプログラムを終了する。

尚、以下において、ＣＰＵ２２ａ２において第１インバータ２２ａの有効電力Pac_yukoに応じて設定された目標回転数の候補値を「第１回転数」といい、第２、第３インバータ２２ｂ，２２ｃのそれを「第２回転数」「第３回転数」という。

図１４は、エンジン制御部２８のＣＰＵ２８ｃの動作を示すフロー・チャートである。尚、ＣＰＵ２８ｃには、前述した第１、第２、第３回転数を示す信号が第１、第２、第３インバータ２２ａ，２２ｂ，２２ｃのＣＰＵ２２ａ２，２２ｂ２，２２ｃ２から入力されているものとする。

図１４に示すように、Ｓ１００において、第１回転数と第２回転数とを比較し、第１回転数が第２回転数より大きいか否か判断する。Ｓ１００で肯定されるときはＳ１０２に進み、第３回転数が第１回転数より大きいか否か判断する。Ｓ１０２で否定されるとき、即ち、第１、第２、第３回転数の中で最も高い値が第１回転数であるときはＳ１０４に進み、最終目標回転数を第１回転数に決定する。

他方、Ｓ１００で否定されるときはＳ１０６に進み、第３回転数が第２回転数より大きいか否か判断する。Ｓ１０６で否定されるとき、即ち、各回転数の中で最も高い値が第２回転数であるときはＳ１０８に進み、最終目標回転数を第２回転数に決定する。

また、Ｓ１０２またはＳ１０６で肯定されるときは、第３回転数が３つの回転数の中で最も高い値であるため、Ｓ１１０に進み、最終目標回転数を第３回転数に決定する。

このように、検出された第１、第２、第３インバータ２２ａ，２２ｂ，２２ｃの有効電力Pac_yukoに応じて設定される第１、第２、第３回転数を相互に比較すると共に、比較した第１、第２、第３回転数の中で最も高い値に最終目標回転数を決定する。

Ｓ１０４，Ｓ１０８，Ｓ１１０のいずれかの処理において最終目標回転数が決定されると、次いでＳ１１２に進み、決定された最終目標回転数が上限回転数を超えるか否か判断する。上限回転数は、エンジン１２の（性能上における）最大回転数に設定され、例えば３８００ｒｐｍとされる。

Ｓ１１２で否定されるときはＳ１１４に進み、最終目標回転数が下限回転数未満か否か判断する。この下限回転数は、エンジン１２の回転数がそれ未満になるとストールするおそれがあるような値、例えば２４００ｒｐｍに設定される。

Ｓ１１４で否定されるとき、換言すれば、Ｓ１０４，Ｓ１０８，Ｓ１１０のいずれかで決定された最終目標回転数が上限回転数と下限回転数で規定される所定の範囲内にあるときはＳ１１６に進み、決定された最終目標回転数となるようにステップモータ１２ｄの駆動を制御する。より具体的には、回転数検出回路２８ｅで検出されたエンジン回転数が最終目標回転数に一致するように、ステップモータ１２ｄの動作をフィードバック制御してスロットルバルブ１２ｂの開度を調整する。

一方、Ｓ１１２で肯定されるときはＳ１１８に進み、決定された最終目標回転数を上限回転数に変更し、Ｓ１１６に進んでエンジン１２の回転数が変更した最終目標回転数、即ち、上限回転数となるようにステップモータ１２ｄの駆動を制御する。

また、Ｓ１１４で肯定されるときはＳ１２０に進み、決定された最終目標回転数を下限回転数に変更すると共に、Ｓ１１６に進み、エンジン回転数が変更した最終目標回転数（下限回転数）となるようにステップモータ１２ｄの駆動を制御する。

このように、第１実施例にあっては、エンジン１２で駆動される発電部１６に巻回される第１、第２、第３巻線（出力巻線１８ａ，１８ｂ，１８ｃ）から出力される交流を直流に変換し、変換された直流を目標周波数の単相交流に変換して電気負荷３４に出力する第１、第２、第３インバータ２２ａ，２２ｂ，２２ｃと、エンジン１２のスロットルバルブ１２ｂを開閉するステップモータ１２ｄとを備えると共に、第１、第２、第３インバータ２２ａ，２２ｂ，２２ｃの有効電力Pac_yukoを検出し（Ｓ１０〜Ｓ１８）、検出された第１、第２、第３インバータ２２ａ，２２ｂ，２２ｃの有効電力Pac_yukoに基づいてエンジンの最終目標回転数を決定し（Ｓ１００〜Ｓ１１０）、決定された最終目標回転数となるようにステップモータ１２ｄの駆動を制御する（Ｓ１１６）ように構成、換言すれば、エンジン１２の回転数の変動による影響がない第１、第２、第３インバータ２２ａ，２２ｂ，２２ｃの有効電力Pac_yukoに基づいてエンジン１２の目標回転数を決定するように構成したので、電気負荷３４が増減してエンジン１２の回転数が変動する場合であっても、目標回転数を決定するパラメータ（即ち、第１、第２、第３インバータ２２ａ，２２ｂ，２２ｃの有効電力Pac_yuko）自体は変動による影響を受けずに必要な電力（電気負荷３４）が正確に反映されるため、ハンチングなどは生じず、エンジン１２の回転数を安定して制御することができる。

また、エンジン制御部２８のＣＰＵ２８ｃによって目標回転数を決定するように構成したので、インバータ部２２の構成が異なる場合（例えば単相やデュアルボルテージである場合）や、燃料噴射がキャブレータ方式またはＦＩ方式の場合など自由に組み合わせて利用することが可能となり、よってインバータ部２２のＣＰＵ２２ａ２などで目標回転数を決定する場合に比して応用性、汎用性を向上させることができる。

また、第１、第２、第３インバータ２２ａ，２２ｂ，２２ｃの有効電力Pac#yukoに応じて設定される第１、第２、第３回転数を相互に比較すると共に、比較した第１、第２、第３回転数の中で最も高い値に最終目標回転数を決定するように構成したので（Ｓ１００〜Ｓ１１０）、必要な電気負荷３４に応じた最終目標回転数に確実に決定できると共に、エンジン１２の回転数をより一層安定して制御することができる。

また、第１、第２、第３インバータ２２ａ，２２ｂ，２２ｃの有効電力Pac#yukoに基づいて最終目標回転数を決定すると共に、決定された最終目標回転数が上限回転数を超える場合、決定された最終目標回転数を上限回転数に変更する如く構成したので（Ｓ１１２，Ｓ１１８）、目標回転数が過大となってエンジン１２の回転数が過度に上昇するのを防止することができる。

また、第１、第２、第３インバータ２２ａ，２２ｂ，２２ｃの有効電力Pac#yukoに基づいて最終目標回転数を決定すると共に、決定された最終目標回転数が下限回転数未満の場合、決定された最終目標回転数を下限回転数に変更するように構成したので（Ｓ１１４，Ｓ１２０）、目標回転数が過小となってエンジン１２の回転数が過度に低下するのを防止することができる。

また、第１、第２、第３インバータ２２ａ，２２ｂ，２２ｃは単相２線式インバータからなると共に、第１、第２、第３インバータ２２ａ，２２ｂ，２２ｃの出力端子の中性線をそれぞれ結線して電気負荷３４に接続するように構成したので、インバータ発電機１０を簡易な構成の三相４線式インバータ発電機とすることができる。

また、インバータ発電機１０は、第１インバータ２２ａをマスタとして動作させるＣＰＵ２２ａ２と第２、第３インバータ２２ｂ，２２ｃをスレーブとして動作させるＣＰＵ２２ｂ２，２２ｃ２と、第１、第２、第３インバータの交流の出力をＵ相、Ｖ相、Ｗ相のいずれかとして出力する端子群２６ａ，２６ｂ，２６ｃと端子群の中性端子２６ｄとにそれぞれ直列接続される三相出力端子２６ｅと、端子群に並列接続されると共に、中性端子に直列接続される単相出力端子２６ｆと、三相出力端子２６ｅと単相出力端子２６ｆとを切り替える切替機構２６ｇと、ユーザの操作自在に設けられる三相／単相切替スイッチ３０ｅと、切替スイッチ３０ｅの出力に応じて切替機構２６ｇを動作させて三相交流と単相交流のいずれかを出力させるエンジン制御部２８とを備えると共に、ＣＰＵ２２ａ２，２２ｂ２，２２ｃ２は、第１インバータ２２ａの出力を基準として第２、第３インバータ２２ｂ，２２ｃの出力がエンジン制御部２８から通信される切替スイッチ３０ｅの出力に応じた三相交流あるいは単相交流となるようにスイッチング素子のオン・オフを制御するように構成されるようにしたので、ユーザの操作自在に設けられる切替スイッチ３０ｅの出力に応じて所望の電圧の三相交流と単相交流を選択的かつ確実に出力することができて発電機の出力を十分に利用することができる。

次いで、この発明の第２実施例に係るインバータ発電機の制御装置について説明する。

図１５は第２実施例に係るインバータ発電機の制御装置におけるインバータ部２２の第１インバータ２２ａのＣＰＵ２２ａ２の動作を示す、図１２と同様なフロー・チャートである。

尚、以下のフロー・チャートにおいて、第１実施例で説明したフロー・チャートと同一の処理を行うステップは、同一ステップ番号を付す。また、第１インバータ２２ａのＣＰＵ２２ａ２による動作を例にとって説明するが、以下の説明がＣＰＵ２２ｂ２，２２ｃ２の動作についても妥当することは第１実施例と同様である。

図１５に示す如く、Ｓ１０からＳ１８までは前記した処理を行い、次いでＳ２４に進み、Ｓ１８で算出された第１インバータ２２ａの有効電力Pac_yukoを示す信号をエンジン制御部２８のＣＰＵ２８ｃに出力してプログラムを終了する。

尚、以下において、ＣＰＵ２２ａ２において算出された第１インバータ２２ａの有効電力Pac_yukoを「第１有効電力」といい、第２、第３インバータ２２ｂ，２２ｃのそれを「第２有効電力」「第３有効電力」という。

図１６はエンジン制御部２８のＣＰＵ２８ｃの動作を示す、図１４と同様なフロー・チャートである。尚、ＣＰＵ２８ｃには、前記した第１、第２、第３有効電力を示す信号が第１、第２、第３インバータ２２ａ，２２ｂ，２２ｃのＣＰＵ２２ａ２，２２ｂ２，２２ｃ２から入力されているものとする。

図１６に示すように、先ずＳ１００ａにおいて、第１、第２、第３有効電力が同一か否か判断する。ここで「同一」とは略同一の意味も含めるものとし、よってＳ１００ａにあっては、第１、第２、第３有効電力が所定の範囲内にあれば「同一」と判断する。

Ｓ１００ａで否定されるときはＳ１００ｂに進み、第１有効電力と第２有効電力とを比較し、第１有効電力が第２有効電力より大きいか否か判断する。Ｓ１００ｂで肯定されるときはＳ１００ｃに進み、第３有効電力が第１有効電力より大きいか否か判断する。Ｓ１００ｃで否定されるとき、即ち、第１、第２、第３有効電力の中で最も高い値が第１有効電力であるときはＳ１００ｄに進み、第１有効電力に基づいて最終目標有効電力（必要電力）Pac_trgを決定する。

具体的には、第１有効電力が最高値である場合、電気負荷３４に供給すべき電力（必要電力）は、少なくとも第１有効電力にインバータの個数（即ち、３）を乗算した値以下になると推定できる。従って、Ｓ１００ｄにあっては、第１有効電力を３倍して得た値を最終目標有効電力Pac_trgに決定する。

他方、Ｓ１００ｂで否定されるときはＳ１００ｅに進み、第３有効電力が第２有効電力より大きいか否か判断する。Ｓ１００ｅで否定されるとき、即ち、各有効電力の中の最大値が第２有効電力であるときはＳ１００ｆに進み、最終目標有効電力Pac_trgを第２有効電力の３倍の値に決定する。

また、Ｓ１００ｃまたはＳ１００ｅで肯定されるときは第３有効電力が３つの有効電力の中で最も高い値であるため、Ｓ１００ｇに進み、最終目標有効電力Pac_trgを第３有効電力の３倍の値に決定する。

一方、Ｓ１００ａで肯定されるとき、詳しくは接続される電気負荷３４ａ，３４ｂ，３４ｃの負荷電力が同一、あるいは切替スイッチ３０ｅの操作によって単相交流が出力されて各インバータ２２ａ，２２ｂ，２２ｃの出力電力が同一のときはＳ１００ｈに進み、第１、第２、第３インバータ２２ａ，２２ｂ，２２ｃの出力電力（具体的には、第１から第３有効電力）の合計値に最終目標有効電力Pac_trgを決定する。

Ｓ１００ｄ，Ｓ１００ｆ，Ｓ１００ｇ，Ｓ１００ｈのいずれかの処理において最終目標有効電力Pac_trgが決定されると、次いでＳ１００ｉに進み、決定された最終目標有効電力Pac_trgに基づいて最終目標回転数を決定する。具体的には、最終目標有効電力Pac_trgから、前述した図１３に示すマップを検索して最終目標回転数を決定する。

Ｓ１００ｉで最終目標回転数が決定されると、Ｓ１１２以降に進んで前記した処理を実行すると共に、Ｓ１１６においては最終目標回転数となるようにステップモータ１２ｄの駆動を制御する。

このように、第２実施例にあっては、第１、第２、第３インバータ２２ａ，２２ｂ，２２ｃの有効電力Pac_yuko（第１、第２、第３有効電力）を相互に比較すると共に、比較した第１、第２、第３有効電力の中で最も大きい値の有効電力に応じて最終目標回転数を決定するように構成したので（Ｓ１００ｂ〜Ｓ１００ｇ，Ｓ１００ｉ）、必要な電気負荷３４に応じた目標回転数に確実に決定でき、エンジン１２の回転数をより一層安定して制御することができる。

また、第１、第２、第３インバータ２２ａ，２２ｂ，２２ｃの有効電力Pac_yuko（第１、第２、第３有効電力）が同一のとき、第１、第２、第３有効電力の合計値に応じて目標回転数を決定するように構成したので（Ｓ１００ａ，Ｓ１００ｈ，Ｓ１００ｉ）、必要な電気負荷３４に応じた目標回転数に簡易かつ確実に決定できると共に、エンジン１２の回転数をより一層安定して制御することができる。

尚、残余の構成および効果は第１実施例と同一であるので、説明を省略する。

以上の如く、この発明の第１および第２実施例にあっては、エンジン１２で駆動される発電部１６に巻回される第１、第２、第３巻線（出力巻線１８ａ，１８ｂ，１８ｃ）と、前記第１、第２、第３巻線にそれぞれ接続され、直流変換用のスイッチング素子（混合ブリッジ回路２２ａ１１のＳＣＲ）を用いて前記第１、第２、第３巻線から出力される交流を直流に変換し、交流変換用のスイッチング素子（Ｈブリッジ回路２２ａ１２のＦＥＴ）を用いて前記変換された直流を目標周波数の単相交流に変換して電気負荷３４に出力すると共に、いずれもがマスタ、残りがスレーブとして動作可能な第１、第２、第３インバータ２２ａ，２２ｂ，２２ｃと、前記第１、第２、第３インバータの前記直流変換用と交流変換用のスイッチング素子のオン・オフを制御すると共に、ＣＡＮＢＵＳ２８ａを介して相互に通信自在に接続され、前記第１インバータをマスタとして動作させるとき、前記マスタとして動作させる第１制御部と前記第２、第３インバータをスレーブとして動作させる第２、第３制御部（ＣＰＵ２２ａ２，２２ｂ２，２２ｃ２）と、前記第１、第２、第３インバータにそれぞれ接続されて前記交流の出力をＵ相、Ｖ相、Ｗ相のいずれかとして出力する端子群２６ａ，２６ｂ，２６ｃと前記端子群の中性端子２６ｄとにそれぞれ直列接続される三相出力端子２６ｅと、前記端子群に並列接続されると共に、前記中性端子に直列接続される単相出力端子２６ｆと、前記三相出力端子と単相出力端子とを切り替える切替機構２６ｇと、ユーザの操作自在に設けられる三相／単相切替スイッチ３０ｅと、前記エンジンの動作を制御すると共に、前記切替スイッチの出力を前記第１、第２、第３制御部に前記ＣＡＮＢＵＳ２８ａを介して通信し、前記切替スイッチの出力に応じて前記切替機構を動作させて前記三相交流と単相交流のいずれかを出力させるエンジン制御部２８とを備え、前記第１、第２、第３制御部（ＣＰＵ２２ａ２，２２ｂ２，２２ｃ２）は、前記第１インバータ２２ａをマスタとして動作させるとき、前記第１インバータ２２ａの出力を基準として前記第２、第３インバータ２２ｂ，２２ｃの出力が前記エンジン制御部２８から通信される前記切替スイッチ３０ｅの出力に応じた三相交流あるいは単相交流となるように前記スイッチング素子のオン・オフを制御するように構成されるインバータ発電機１０であって、前記エンジン１２のスロットルバルブ１２ｂを開閉するアクチュエータ（ステップモータ）１２ｄと、前記第１、第２、第３インバータの出力電力（有効電力）Pac#yukoを検出する電力検出手段と（電流センサ２２ａ３，２２ｂ３，２２ｃ３、電圧センサ２２ａ４，２２ｂ４，２２ｃ４、ＣＰＵ２２ａ２，２２ｂ２，２２ｃ２。Ｓ１０〜Ｓ１８）、前記検出された第１、第２、第３インバータの出力電力に基づいて前記エンジンの目標回転数を決定し、前記決定された目標回転数となるように前記アクチュエータの駆動を制御するアクチュエータ制御手段と（ＣＰＵ２８ｃ。Ｓ１００〜Ｓ１１０，Ｓ１１６，Ｓ１００ａ〜Ｓ１００ｉ）を備える如く構成した。

また、第１実施例にあっては、前記アクチュエータ制御手段は、前記検出された第１、第２、第３インバータの出力電力（有効電力）Pac_yukoに応じて設定される第１、第２、第３回転数を相互に比較すると共に、前記比較した第１、第２、第３回転数の中で最も高い値に前記目標回転数を決定する如く構成した（Ｓ１００〜Ｓ１１０）。

また、第２実施例にあっては、前記アクチュエータ制御手段は、前記検出された第１、第２、第３インバータの出力電力（有効電力）Pac_yukoを相互に比較すると共に、前記比較した第１、第２、第３インバータの出力電力の中で最も大きい値の出力電力に応じて前記目標回転数を決定する如く構成した（Ｓ１００ｂ〜Ｓ１００ｇ，Ｓ１００ｉ）。

また、前記アクチュエータ制御手段は、前記検出された第１、第２、第３インバータの出力電力（有効電力）Pac_yukoが同一のとき、前記検出された第１、第２、第３インバータの出力電力の合計値に応じて前記目標回転数を決定する如く構成した（Ｓ１００ａ，Ｓ１００ｈ，Ｓ１００ｉ）。

また、第１、第２実施例にあっては、前記アクチュエータ制御手段は、前記検出された第１、第２、第３インバータの出力電力（有効電力）Pac_yukoに基づいて前記目標回転数を決定すると共に、前記決定された目標回転数が上限回転数を超える場合、前記決定された目標回転数を前記上限回転数に変更する如く構成した（Ｓ１１２，Ｓ１１８）。

また、前記アクチュエータ制御手段は、前記検出された第１、第２、第３インバータの出力電力（有効電力）Pac_yukoに基づいて前記目標回転数を決定すると共に、前記決定された目標回転数が下限回転数未満の場合、前記決定された目標回転数を前記下限回転数に変更する如く構成した（Ｓ１１４，Ｓ１２０）。

また、前記第１、第２、第３インバータ２２ａ，２２ｂ，２２ｃは単相２線式インバータからなると共に、前記第１、第２、第３インバータの出力端子の中性線をそれぞれ結線して前記電気負荷３４に接続する如く構成した。

また、前記インバータ発電機１０は、前記第１、第２、第３インバータの前記直流変換用と交流変換用のスイッチング素子のオン・オフを制御すると共に、相互に通信自在に接続され、前記第１インバータをマスタとして動作させる第１制御部と前記第２、第３インバータをスレーブとして動作させる第２、第３制御部（ＣＰＵ２２ａ２，２２ｂ２，２２ｃ２）と、前記第１、第２、第３インバータにそれぞれ接続されて前記交流の出力をＵ相、Ｖ相、Ｗ相のいずれかとして出力する端子群２６ａ，２６ｂ，２６ｃと前記端子群の中性端子２６ｄとにそれぞれ直列接続される三相出力端子２６ｅと、前記端子群に並列接続されると共に、前記中性端子に直列接続される単相出力端子２６ｆと、前記三相出力端子と単相出力端子とを切り替える切替機構２６ｇと、ユーザの操作自在に設けられる三相／単相切替スイッチ３０ｅと、前記エンジンの動作を制御すると共に、前記切替スイッチの出力を前記第１、第２、第３制御部に通信し、前記切替スイッチの出力に応じて前記切替機構を動作させて前記三相交流と単相交流のいずれかを出力させるエンジン制御部２８とを備えると共に、前記第１、第２、第３制御部（ＣＰＵ２２ａ２，２２ｂ２，２２ｃ２）は、前記第１インバータ２２ａの出力を基準として前記第２、第３インバータ２２ｂ，２２ｃの出力が前記エンジン制御部２８から通信される前記切替スイッチ３０ｅの出力に応じた三相交流あるいは単相交流となるように前記スイッチング素子のオン・オフを制御する如く構成されるようにした。

尚、上記においてインバータ部２２のスイッチング素子としてＦＥＴを用いたが、それに限られるものではなく、ＩＧＢＴ（insulated gate bipolar transistor）などであっても良い。

また、エンジン制御部２８のＣＰＵ２８ｃによって目標回転数の決定およびステップモータ１２ｄの駆動の制御を行うように構成したが、インバータ部２２のＣＰＵ２２ａ２，２２ｂ２，２２ｃ２の内のいずれかがそれらを行うように構成しても良い。

１０ インバータ発電機、１２ エンジン（内燃機関）、１２ｂ スロットルバルブ、１２ｄ ステップモータ（アクチュエータ）、１６ 発電部、１８ａ 出力巻線（第１巻線）、１８ｂ 出力巻線（第２巻線）、１８ｃ 出力巻線（第３巻線）、２２ａ 第１インバータ、２２ａ２ ＣＰＵ（第１制御部）、２２ｂ 第２インバータ、２２ｂ２ ＣＰＵ（第２制御部）、２２ｃ 第３インバータ、２２ｃ２ ＣＰＵ（第３制御部）、２２ａ３，２２ｂ３，２２ｃ３ 電流センサ（電力検出手段）、２２ａ４，２２ｂ４，２２ｃ４ 電圧センサ（電力検出手段）、２６ａ，２６ｂ，２６ｃ 端子群（Ｕ，Ｖ，Ｗ相端子）、２６ｄ 中性端子（Ｏ相端子）、２６ｅ 三相出力端子、２６ｆ 単相出力端子、２６ｇ 切替機構、２８ エンジン制御部、２８ｃ ＣＰＵ、３０ｅ 切替スイッチ、３４ 電気負荷

Claims (7)

1. エンジンで駆動される発電部に巻回される第１、第２、第３巻線と、前記第１、第２、第３巻線にそれぞれ接続され、直流変換用のスイッチング素子を用いて前記第１、第２、第３巻線から出力される交流を直流に変換し、交流変換用のスイッチング素子を用いて前記変換された直流を目標周波数の単相交流に変換して電気負荷に出力すると共に、いずれもがマスタ、残りがスレーブとして動作可能な第１、第２、第３インバータと、前記第１、第２、第３インバータの前記直流変換用と交流変換用のスイッチング素子のオン・オフを制御すると共に、ＣＡＮＢＵＳを介して相互に通信自在に接続され、前記第１インバータをマスタとして動作させるとき、前記マスタとして動作させる第１制御部と前記第２、第３インバータをスレーブとして動作させる第２、第３制御部と、前記第１、第２、第３インバータにそれぞれ接続されて前記交流の出力をＵ相、Ｖ相、Ｗ相のいずれかとして出力する端子群と前記端子群の中性端子とにそれぞれ直列接続される三相出力端子と、前記端子群に並列接続されると共に、前記中性端子に直列接続される単相出力端子と、前記三相出力端子と単相出力端子とを切り替える切替機構と、ユーザの操作自在に設けられる三相／単相切替スイッチと、前記エンジンの動作を制御すると共に、前記切替スイッチの出力を前記第１、第２、第３制御部に前記ＣＡＮＢＵＳを介して通信し、前記切替スイッチの出力に応じて前記切替機構を動作させて前記三相交流と単相交流のいずれかを出力させるエンジン制御部とを備えると共に、前記第１、第２、第３制御部は、前記第１インバータをマスタとして動作させるとき、前記第１インバータの出力を基準として前記第２、第３インバータの出力が前記エンジン制御部から通信される前記切替スイッチの出力に応じた三相交流あるいは単相交流となるように前記スイッチング素子のオン・オフを制御するように構成されるインバータ発電機であって、前記エンジンのスロットルバルブを開閉するアクチュエータと、前記第１、第２、第３インバータの出力電力を検出する電力検出手段と、前記検出された第１、第２、第３インバータの出力電力に基づいて前記エンジンの目標回転数を決定し、前記決定された目標回転数となるように前記アクチュエータの駆動を制御するアクチュエータ制御手段とを備えることを特徴とするインバータ発電機の制御装置。
2. 前記アクチュエータ制御手段は、前記検出された第１、第２、第３インバータの出力電力に応じて設定される第１、第２、第３回転数を相互に比較すると共に、前記比較した第１、第２、第３回転数の中で最も高い値に前記目標回転数を決定することを特徴とする請求項１記載のインバータ発電機の制御装置。
3. 前記アクチュエータ制御手段は、前記検出された第１、第２、第３インバータの出力電力を相互に比較すると共に、前記比較した第１、第２、第３インバータの出力電力の中で最も大きい値の出力電力に応じて前記目標回転数を決定することを特徴とする請求項１記載のインバータ発電機の制御装置。
4. 前記アクチュエータ制御手段は、前記検出された第１、第２、第３インバータの出力電力が同一のとき、前記検出された第１、第２、第３インバータの出力電力の合計値に応じて前記目標回転数を決定することを特徴とする請求項１記載のインバータ発電機の制御装置。
5. 前記アクチュエータ制御手段は、前記検出された第１、第２、第３インバータの出力電力に基づいて前記目標回転数を決定すると共に、前記決定された目標回転数が上限回転数を超える場合、前記決定された目標回転数を前記上限回転数に変更することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のインバータ発電機の制御装置。
6. 前記アクチュエータ制御手段は、前記検出された第１、第２、第３インバータの出力電力に基づいて前記目標回転数を決定すると共に、前記決定された目標回転数が下限回転数未満の場合、前記決定された目標回転数を前記下限回転数に変更することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のインバータ発電機の制御装置。
7. 前記第１、第２、第３インバータは単相２線式インバータからなると共に、前記第１、第２、第３インバータの出力端子の中性線をそれぞれ結線して前記電気負荷に接続したことを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のインバータ発電機の制御装置。