JPH07337099A - 直接トルク制御インバータにおける演算１次磁束周波数検出方式 - Google Patents

直接トルク制御インバータにおける演算１次磁束周波数検出方式

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JPH07337099A
JPH07337099A JP12230794A JP12230794A JPH07337099A JP H07337099 A JPH07337099 A JP H07337099A JP 12230794 A JP12230794 A JP 12230794A JP 12230794 A JP12230794 A JP 12230794A JP H07337099 A JPH07337099 A JP H07337099A
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Hideki Kimura
秀樹 木村
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Sawafuji Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高価なＡ／Ｄ変換回路を使用することなく、
ディジタル態様で演算磁束周波数を直接検出する。 【構成】 スイッチングテーブル８には、予め定められ
た磁束偏角の領域のいずれか１つの領域に演算磁束周波
数を表示するためのパルス生成データを格納しておくと
共に、当該パルス生成データが設けられた磁束偏角の領
域がアクセスされたとき、スイッチング電圧パターンの
データと共にスイッチングテーブル８から演算磁束周波
数を表示するためのパルサ信号を出力する構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、直接トルク制御インバ
ータにおける演算１次磁束周波数検出方式、特に直接ト
ルク制御方式の三相誘導電動機を用いてエンジンと三相
誘導電動機との間でエネルギーの授受を行ない、その回
転制御を行うようにしたエンジン・誘導電動機のハイブ
リッド装置において、直接トルク制御インバータのスイ
ッチングテーブルからパルサ信号を出力させ、演算磁束
周波数がディジタル態様で直接得られるようにした直接
トルク制御インバータにおける演算１次磁束周波数検出
方式に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の演算１次磁束周波数は、次の様に
して検出していた。すなわち図１１は従来の直接トルク
制御インバータの概略説明図を示しており、インバータ
部３のスイッチング素子Ｓａ０ないしＳｃ１のスイッチ
ングパターンに応じて三相誘導電動機２に三相交流電圧
が供給される。このときの当該三相誘導電動機２に流れ
る瞬時電流及び電圧を検出し、演算回路６で三相／二相
変換された後のアナログ演算磁束Φｄ，Φｑを基にＡ／
Ｄ変換回路３０─１，３０─２でディジタル化し、マイ
コン処理を行って演算磁束周波数、つまり演算１次磁束
周波数を得ていた。
【０００３】そしてこの様にして得られた演算１次磁束
周波数と三相誘導電動機２に取付けられているタコメー
タ１０とから三相誘導電動機２のすべり検出を行ってい
た。なお、７はスイッチングパターン選択回路、８はス
イッチングテーブル、２３は磁束偏角算出器を表わして
おり、これらの動作および全体の動作等は後ほど詳しく
説明する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図１１で示した様に従
来の直接トルク制御インバータにおける演算１次磁束周
波数検出方式では、高価なＡ／Ｄ変換回路３０─１，３
０─２を用いており、このような高価なＡ／Ｄ変換回路
を使用することなく、直接的にディジタル態様で演算磁
束周波数検出されることが望まれる。
【０００５】本発明は、上記の点に鑑みなされたもので
あり、スイッチングテーブルに演算磁束周波数を表示す
るためのパルス生成の手段を磁束偏角の特定の領域に施
しておき、当該磁束偏角の領域がアクセスされたときパ
ルスを出力するようにして高価なＡ／Ｄ変換回路を使用
することなく、直接的にディジタル態様のパルサ信号を
出力させ、演算磁束周波数を検出することができる直接
トルク制御インバータにおける演算１次磁束周波数検出
方式を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決しようとする手段】上記の目的を解決する
ために、本発明の直接トルク制御インバータにおける演
算１次磁束周波数検出方式はエンジンと直接トルク制御
方式の誘導電動機とが結合されたエンジン・誘導電動機
のハイブリッド装置の直接トルク制御インバータにおけ
る演算１次磁束周波数検出方式において、スイッチング
素子の組合わせにより三相誘導電動機の三相巻線に回転
磁束（１次鎖交磁束）を発生させるインバータ部と、三
相誘導電動機の瞬時入力電圧と電流とからその１次鎖交
磁束ベクトル及び瞬時トルクを演算する演算回路と、予
め定められた１次鎖交磁束の最大値φｍａｘ及び最小値
φｍｉｎ、予め定められた磁束偏角の領域、トルクの正
転，停止，逆転の種類を要素とし、インバータ部のスイ
ッチング電圧パターンが予めデータとして記憶されてい
るスイッチングテーブルと、演算回路が出力する上記１
次鎖交磁束ベクトル及び瞬時トルクと目標値の１次鎖交
磁束指令及びトルク指令とを基に上記スイッチングテー
ブルをアクセスし、上記インバータ部のスイッチング電
圧パターンを選択するスイッチングパターン選択回路と
を備え、上記スイッチングテーブルには、上記予め定め
られた磁束偏角の領域のいずれか１つの領域に演算磁束
周波数を表示するためのパルス生成手段を設けると共
に、当該パルス生成手段が設けられた磁束偏角の領域が
アクセスされたとき、スイッチング電圧パターンのデー
タと共に演算磁束周波数を表示するためのパルスを出力
する構成となし、スイッチングテーブルから演算磁束周
波数が得られるようにしたことを特徴としている。
【０００７】
【作用】スイッチングテーブルには、上記予め定められ
たパルス生成手段が設けられており、当該パルス生成手
段が設けられた磁束偏角の領域がアクセスされる毎に、
スイッチング電圧パターンのデータと共に演算磁束周波
数を表示するためのパルスが出力されるので、演算磁束
周波数が直接ディジタル検出される。
【０００８】
【実施例】図１は本発明が用いられているエンジン・誘
導電動機のハイブリッド装置の一実施例全体図を示して
いる。
【０００９】同図において、エンジン１は三相誘導電動
機２に直結されており、エンジン１と当該三相誘導電動
機２との間でエネルギーの授受がおこなわれるようにな
っている。三相誘導電動機２はインバータ部３内のスイ
ッチング素子Ｓａ０ないしＳｃ１のスイッチングパター
ンによって制御されるトルク直接制御方式の誘導電動機
である。
【００１０】インバータ部３はそのスイッチング素子Ｓ
ａ０ないしＳｃ１のスイッチングパターンによって三相
誘導電動機２に三相交流電圧を供給し、三相誘導電動機
２の三相巻線に回転磁束を発生させるが、その時の三相
誘導電動機２に流れる瞬時電流と瞬時電圧とが電流電圧
センサ４で検出され、その瞬時電流と瞬時電圧とがイン
バータ制御回路５に入力されるようになっている。
【００１１】当該インバータ制御回路５は演算回路６、
スイッチングパターン選択回路７及びスイッチングテー
ブル８を備えている。演算回路６は、電流電圧センサ４
で検出された瞬時電流と瞬時電圧とを基に三相誘導電動
機２の１次鎖交磁束ベクトル、即ち１次鎖交磁束ベクト
ルの大きさと当該１次鎖交磁束ベクトルの角度（磁束偏
角）、及び瞬時トルクをそれぞれ演算し求めるようにな
っている。
【００１２】スイッチングパターン選択回路７は、演算
回路６で求められた上記１次鎖交磁束ベクトルの大きさ
と当該１次鎖交磁束ベクトルの角度、及び瞬時トルクと
システムコンピュータ９から与えられる三相誘導電動機
２の目標値である１次鎖交磁束指令及びトルク指令とか
ら、この目標値に対して一定の誤差範囲内におさまるよ
うに、スイッチングテーブル８をアクセスし、インバー
タ部３に設定すべきスイッチング電圧パターンを選択す
るようになっている。
【００１３】スイッチングテーブル８には予め定められ
た１次鎖交磁束の最大値φｍａｘ及び最小値φｍｉｎ、
予め定められた磁束偏角の領域、トルクの正転，停止，
逆転の種類を要素とし、インバータ部３のスイッチング
電圧パターンが予めデータとして記憶されている。
【００１４】上記システムコンピュータ９には、インバ
ータ制御回路５、特に演算回路６から得られる回転磁界
すなわち周波数の情報、三相誘導電動機２に取付けられ
たタコメータ１０からのギア位置情報、エンジン回転情
報、さらにはアクセル，ブレーキが踏まれたときの各情
報、スタータスイッチ，リターダスイッチが投入された
ときの各情報が入力されており、システムコンピュータ
９はその時々のエンジン１の状態に対応した１次鎖交磁
束指令及びトルク指令の各目標値をインバータ制御回路
５に向けて出力する。
【００１５】またシステムコンピュータ９には バッテ
リ１１の充電状態を監視するバッテリ電圧及び電流の各
情報が入力されており、バッテリ１１が過放電や過充電
などの状態に陥らないようにシステムコンピュータ９の
制御を介してその保護がなされるようになっている。
【００１６】なお１２は制動抵抗制御回路であり、例え
ばブレーキが踏まれたとき、システムコンピュータ９か
らの信号に基づき当該制動抵抗制御回路１２はスイッチ
ング素子１３をオンオフさせるＰＷＭ信号を生成する。
このとき三相誘導電動機２は発電機として運転され、そ
の起電力は電源側へ送り返される。つまりエンジン１側
から見て三相誘導電動機２は重負荷となり、当該起電力
は抵抗器１４で消費される回生制動（抵抗制動）とな
る。従って、ブレーキ作用の支援が行われるようにな
る。
【００１７】エンジン１の起動に当たっては、システム
コンピュータ９にスタータスイッチ投入の情報が入力さ
れると、エンジン起動のための１次鎖交磁束指令及びト
ルク指令の目標値がシステムコンピュータ９からインバ
ータ制御回路５に出力され、エンジン１の起動状態に応
じてインバータ部３に設定すべきスイッチング電圧パタ
ーンを時々刻々変えながらインバータ部３は回転磁束を
発生させる三相交流電圧を三相誘導電動機２に供給す
る。
【００１８】エンジン１が起動され、定速回転状態にな
ると、三相誘導電動機２は誘導発電機つまりオルタネー
タとして運転され、その発電電圧は他の電装部品の電源
となると共にインバータ部３を介してバッテリ１１を充
電する。
【００１９】またブレーキが踏まれたとき、システムコ
ンピュータ９に当該ブレーキ情報が入力され、システム
コンピュータ９からインバータ制御回路５に三相誘導電
動機２を介してエンジン１を減速するための１次鎖交磁
束指令及びトルク指令の目標値が出力される。この目標
値の１次鎖交磁束指令及びトルク指令と上記説明の演算
回路６で求められる１次鎖交磁束ベクトルの大きさと当
該１次鎖交磁束ベクトルの角度、及び瞬時トルクとから
三相誘導電動機２に上記目標値のトルク指令に一致する
ようなスイッチング電圧パターンが刻々インバータ部３
に選択設定され、これによって三相誘導電動機２がブレ
ーキ作用を行う。
【００２０】また逆に、アクセルが踏まれたとき、三相
誘導電動機２のトルクが増大するように運転される。従
ってエンジン１側自身の加速に加え、三相誘導電動機２
側からもエンジン１に対する加速が支援される。
【００２１】図２は本発明が用いられているエンジン・
誘導電動機のハイブリッド装置の詳細な一実施例構成を
示している。同図において、符号２，３，６ないし９，
１１は図１のものに対応し、４─１は電圧センサ、４─
２は電流センサ、１６─１，１６─２は三相／二相変換
器、１７─１，１７─２は乗算器、１８─１，１８─２
は減算器、１９─１，１９─２は積分器、２０は絶対値
算出器、２１─１，２１─２は乗算器、２２は減算器、
２３は磁束偏角算出器、２４は磁束比較器、２５はトル
ク比較器をそれぞれ表している。
【００２２】インバータ部３のスイッチＳａは図１のス
イッチング素子Ｓａ０とＳａ１とに対応しており、スイ
ッチＳａがその接点０とオンとなっているときは図１の
スイッチング素子Ｓａ０がオン、スイッチＳａがその接
点１とオンとなっているときは図１のスイッチング素子
Ｓａ１がオンの状態にそれぞれ対応している。インバー
タ部３の他のスイッチＳｂ，Ｓｃについても上記スイッ
チＳａと同様に、図１のスイッチング素子Ｓｂ０ないし
Ｓｃ１のそれぞれの状態に対応している。
【００２３】電圧センサ４─１は２つの相間瞬時電圧、
例えばＶ相とＷ相との相間電圧Ｖｖｗ及びＷ相とＵ相と
の相間電圧Ｖｗｕを検出しており、電流センサ４─２は
その２つの瞬時電流、例えば電流Ｉｕ，Ｉｗを検出して
いる。そして対応して設けられている三相／二相変換器
１６─１，１６─２でそれぞれ三相二相変換演算処理が
なされる。
【００２４】ここで、三相正弦波電圧による三相誘導電
動機２の回転磁束ベクトルΦは一般に、三相／二相変換
を行いその直軸、横軸磁界を直交座標で示すと、図３図
示の如く円になるので、三相／二相変換器１６─１の三
相二相変換演算処理においてＶｄ，Ｖｑを得、三相／二
相変換器１６─２の三相二相変換演算処理においてｉ
ｄ，ｉｑを得る。
【００２５】この様にして得られたｉｄ，ｉｑはこれら
に対応して設けられている乗算器１７─１，１７─２で
一次抵抗の定数Ｒ１がそれぞれ乗算され、減算器１８─
１，１８─２でそれぞれＶｄ─Ｒ１・ｉｄ，Ｖｑ─Ｒ１
・ｉｑが演算される。そして対応して設けられている積
分器１９─１，１９─２でそれぞれ積分され、Φｄ，Φ
ｑが得られる。
【００２６】この様にして得られたΦｄ，Φｑを基に、
１次鎖交磁束の大きさを絶対値算出器２０で絶対値計
算、すなわち√（Φｄ2 ＋Φｑ2 ）を行う。また対応の
乗算器２１─１，２１─２で三相／二相変換器１６─
１，１６─２から得られた上記のｉｄ，ｉｑを用いてそ
れぞれ乗算し、Φｄ・ｉｑ，Φｑ・ｉｄを得、その後減
算器２２で演算トルクＴ、すなわちΦｄ・ｉｑ─Φｑ・
ｉｄの瞬時トルクを得る。
【００２７】また磁束偏角算出器２３で上記積分器１９
─１，１９─２から得られたΦｄ，Φｑ及び上記絶対値
算出器２０から得られた１次鎖交磁束の絶対値√（Φｄ
2 ＋Φｑ2 ）とを基に磁束偏角が求められる。
【００２８】この様にして演算回路６で得られた１次鎖
交磁束ベクトル及び瞬時トルクとシステムコンピュータ
９から与えられる三相誘導電動機２の目標値である１次
鎖交磁束指令Φ＊及びトルク指令Ｔ＊とから、スイッチ
ングパターン選択回路７を介してスイッチングテーブル
８に記憶されているデータを読出す処理が行われる。
【００２９】すなわち、磁束比較器２４で１次鎖交磁束
指令Φ＊の目標値と上記絶対値算出器２０から得られた
１次鎖交磁束の絶対値√（Φｄ2 ＋Φｑ2 ）とを比較し
てその磁束偏差｜Φ｜が求められ、トルク比較器２５で
トルク指令Ｔ＊の目標値と上記絶対値算出器２０から得
られた演算トルクＴのΦｄ・ｉｑ─Φｑ・ｉｄとを比較
してそのトルク偏差が求められる。
【００３０】この磁束偏差｜Φ｜，トルク偏差及び演算
回路６の磁束偏角算出器２３で求められた磁束偏角を基
に上記スイッチングテーブル８をアクセスし、インバー
タ部３に設定制御すべきスイッチング電圧パターンを読
出す。このスイッチング電圧パターンの読出し説明に先
立ってスイッチングテーブル８に格納されているデータ
の説明をしておく。
【００３１】図４はＲＯＭアドレス生成の一実施例説明
図、図５はＲＯＭアドレス／データの一実施例格納図、
図６はＲＯＭデータの一実施例格納図、図７は回転磁束
ベクトル発生説明図、図８はスイッチング電圧パターン
印加説明図、図９はスイッチング電圧ベクトルとスイッ
チング電圧パターンとの関係説明図を示している。
【００３２】図８のスイッチング電圧パターン印加説明
図において、バッテリ１１から三相誘導電動機２にスイ
ッチング電圧パターンｖｉ（Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ）の形で
電圧が印加される。Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃはスイッチの状態
を示しており、例えば、スイッチＳａ，Ｓｂ，Ｓｃの各
接点が０側，０側，１側にそれぞれ接続されるとき、ス
イッチング電圧パターンｖ1 （０，０，１）で表され
る。この時三相誘導電動機２の三相巻線には当該スイッ
チング電圧パターンｖ1 （０，０，１）に対応の電圧が
バッテリ１１から印加され、スイッチング電圧ベクトル
Ｖ１による磁束が発生する。これは図７の中心部に示さ
れた方向のスイッチング電圧ベクトルＶ１に対応してい
る。
【００３３】図９に示された他のスイッチング電圧ベク
トルＶ２ないしＶ６も同様のことを意味しており、スイ
ッチング電圧パターンｖｉ（Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ）の３つ
のＳａ，Ｓｂ，Ｓｃのスイッチ状態に応じて図７の中心
部に示された方向のスイッチング電圧ベクトルＶ２ない
しＶ６により各磁束が発生する。スイッチング電圧パタ
ーンｖ0 （０，０，０），ｖ7 （１，１，１）の時には
スイッチング電圧ベクトルＶ０，Ｖ７は零ベクトルで磁
束は発生しない。
【００３４】そしてスイッチング電圧ベクトルＶ１ない
しＶ６の属する磁束偏角が図７図示の如く予め６領域に
分かたれており、スイッチング電圧ベクトルＶ１の領域
θは５、スイッチング電圧ベクトルＶ２の領域θは３、
‥‥、スイッチング電圧ベクトルＶ６の領域θは２と定
義付けられている。
【００３５】図７の回転磁束ベクトル発生説明図におい
て、１次鎖交磁束の最大値φｍａｘ及び最小値φｍｉｎ
が予め定められて設定されている。今例えば１次鎖交磁
束Φの磁束偏角が領域θ＝６の位置にあり、スイッチン
グ電圧ベクトルＶ６を選択すると，当該１次鎖交磁束Φ
は正転，すなわち時計廻りの方向へスイッチング電圧ベ
クトルＶ６に沿って回転する。
【００３６】そして当該１次鎖交磁束Φは、領域θ＝１
のＡで予め定められた１次鎖交磁束の最大値φｍａｘ以
上になろうとする。このとき上記図８のスイッチング電
圧パターンをｖ2 （０，１，０）に切り換えることによ
り、スイッチング電圧ベクトルＶ２の磁束が三相誘導電
動機２の三相巻線に発生し、１次鎖交磁束Φの先端は当
該スイッチング電圧ベクトルＶ２に沿って回転する。
【００３７】そして当該１次鎖交磁束Φは、領域θ＝１
のＢで予め定められた１次鎖交磁束の最小値φｍｉｎ以
下になろうとする。このとき上記図８のスイッチング電
圧パターンをｖ6 （１，１，０）に切り換えることによ
り、スイッチング電圧ベクトルＶ６の磁束が三相誘導電
動機２の三相巻線に発生し、１次鎖交磁束Φの先端は当
該スイッチング電圧ベクトルＶ６に沿って回転する。
【００３８】この様に１次鎖交磁束の大きさが予め定め
られた１次鎖交磁束の最大値φｍａｘ以上になろうとし
たとき、及び１次鎖交磁束の大きさが予め定められた１
次鎖交磁束の最小値φｍｉｎ以下になろうとしたとき、
上記図８のスイッチング電圧パターンｖｉ（Ｓａ，Ｓ
ｂ，Ｓｃ）を適宜に切り換えることにより、１次鎖交磁
束の大きさは予め定められた１次鎖交磁束の最大値φｍ
ａｘと最小値φｍｉｎとの間に収めることができ、１次
鎖交磁束の大きさをほぼ一定の円をなす回転磁束ベクト
ルを発生させることができる。
【００３９】なお、演算回路６の演算トルクＴがトルク
指令Ｔ＊の目標値を超えると、Ｃでスイッチング電圧ベ
クトルＶ０，Ｖ７、すなわち零ベクトルＶ０，Ｖ７が選
ばれる。すなわちスイッチング電圧パターンｖ0 （０，
０，０），ｖ7 （１，１，１）に切り換えられる。１次
鎖交磁束ベクトルφを回転させる電圧ベクトルと停止さ
せる零ベクトルを交互に用いることにより、すべり周波
数の瞬時制御が行える。
【００４０】この様に１次鎖交磁束の大きさが予め定め
られた１次鎖交磁束の最大値φｍａｘと最小値φｍｉｎ
との間に納まるようにスイッチング電圧パターンの切り
換えを行うためのデータがスイッチングテーブル８に予
め格納されている。
【００４１】スイッチングテーブル８として、図５に図
示されたＲＯＭアドレス／データの一実施例格納図、図
６に図示されたＲＯＭデータの一実施例格納図のものを
備えており、図５に図示されたＲＯＭアドレス／データ
の一実施例格納図のものは図４のＲＯＭアドレス生成の
一実施例説明図で図示されたアドレスの生成によってア
クセスされる。
【００４２】図４のＲＯＭアドレス生成の一実施例説明
図において、ＲＯＭアドレスは１６進２桁で表される様
になっており、上位桁は４ビットの内のＡ５，Ａ４の２
ビットでトルクＴ、つまり正転のとき「００」、停止の
とき「０１」、逆転のとき「１１」を与え、下位桁は４
ビットの内のＡ３，Ａ２，Ａ１の３ビットで１次鎖交磁
束の領域θとＡ０の１ビットで１次鎖交磁束の予め定め
られた最大値φｍａｘ以上と最小値φｍｉｎ以下とを与
えている。すなわちビットＡ３，Ａ２，Ａ１の「０１
１」で領域θ＝１、「０１０」で領域θ＝２、「００
０」で領域θ＝３、「００１」で領域θ＝４、「１０
１」で領域θ＝５、「１１１」で領域θ＝６を与え、１
ビットのＡ０が「０」で１次鎖交磁束が予め定められた
１次鎖交磁束の最小値φｍｉｎ以下になろうとする場
合、１ビットのＡ０が「１」で１次鎖交磁束が予め定め
られた１次鎖交磁束の最大値φｍａｘ以上になろうとす
る場合をそれぞれ表すようにしている。
【００４３】図５のＲＯＭアドレス／データの一実施例
格納図において、太枠で囲まれた各枠の斜め線の上側
は、上記説明の図４で生成される１６進２桁のアドレス
を表し、太枠で囲まれた各枠の斜め線の下側は、次に説
明する図６のＲＯＭデータに格納されているＲＯＭデー
タを引き出すためのデータ、つまり図６のＲＯＭデータ
をアクセスするための１６進２桁のアドレスを表わして
いる。
【００４４】ここで、１次鎖交磁束の領域θの予め定め
られた特定領域、例えばθ＝１の領域の各枠の斜め線の
下側の総てのデータに対して図５図示の如く、１６進２
桁の下位桁に「１」を与え、演算磁束周波数検知のため
のデータが書込まれている。
【００４５】図６のＲＯＭデータの一実施例格納図にお
いて、当該ＲＯＭデータは図５のＲＯＭアドレス／デー
タの一実施例格納図で説明した様に、当該ＲＯＭアドレ
ス／データから得られた１６進２桁のデータをアドレス
にしてスイッチング電圧パターンｖｉ（Ｓａ，Ｓｂ，Ｓ
ｃ）及び上記演算磁束周波数検知のためのパルス生成か
否かを示すデータが読出されるようになっている。
【００４６】つまり１６進２桁のアドレスの上位桁がＤ
７ないしＤ４の４ビットで表され、その内のＤ６，Ｄ
５，Ｄ４の３ビットがスイッチング電圧パターンｖｉ
（Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ）を表しており、Ｄ６のビットがス
イッチＳａの接点状態、Ｄ５のビットがスイッチＳｂの
接点状態、Ｄ４のビットがスイッチＳｃの接点状態をそ
れぞれ表している。
【００４７】また１６進２桁のアドレスの下位桁がＤ３
ないしＤ０の４ビットで表され、その内のＤ０のビット
が上記演算磁束周波数検知のためのパルス生成のビット
を表しており、１６進２桁のアドレスの下位桁が「１」
のときに限り、当該Ｄ０のビットに「１」が立てられ、
演算磁束周波数検知のためのパルス、すなわちパルサ信
号を出力する。
【００４８】今、例えば上記説明の如く１次鎖交磁束Φ
が、図７の回転磁束ベクトル発生説明図に示されている
様に領域θ＝６にあり、スイッチング電圧ベクトルＶ６
の磁束が発生するようにインバータ部３のスイッチング
電圧パターンが設定されているものとする。
【００４９】１次鎖交磁束Φの大きさ、すなわち１次鎖
交磁束Φの先端は当該スイッチング電圧ベクトルＶ６に
沿って回転する。そして当該１次鎖交磁束Φの先端が予
め定められた１次鎖交磁束の最大値φｍａｘ以上に大き
くなろうとする。このときスイッチングパターン選択回
路７では図４で説明した様に、トルクＴが正転、領域θ
が１、１次鎖交磁束Φの先端が予め定められた１次鎖交
磁束の最大値φｍａｘ以上に大きくなろうといている状
態から、Ａ５，Ａ４のビットが「００」、Ａ３，Ａ２，
Ａ１のビットが「０１１」、Ａ０のビットが「１」、つ
まり「０００１１１」の１６進２桁で「０７」のアドレ
スが生成される。
【００５０】この「０７」のアドレスで図５のＲＯＭア
ドレス／データがアクセスされ、データ「２１」が読出
される。そしてこのデータ「２１」をアドレスにして図
６のＲＯＭデータがアクセスされ、そのデータ「００１
００００１」が読出される。このデータの上位２から４
ビットがスイッチング電圧パターンｖ2 （０，１，０）
を表しており、当該スイッチング電圧パターンｖ
2 （０，１，０）がインバータ部３に設定制御される。
これにより三相誘導電動機２の三相巻線にスイッチング
電圧ベクトルＶ２の磁束が発生し、１次鎖交磁束Φの大
きさ、すなわち１次鎖交磁束Φの先端は当該スイッチン
グ電圧ベクトルＶ２に沿って正回転する。またこのデー
タの最下位ビットＤ０が「１」であることから演算磁束
周波数検知のためのパルス（パルサ信号）を出力する。
【００５１】そして当該１次鎖交磁束Φの先端が予め定
められた１次鎖交磁束の最小値φｍｉｎ以下に小さくな
ろうとする。このときスイッチングパターン選択回路７
では図４で説明した様に、トルクＴが正転、領域θが
１、１次鎖交磁束の先端が予め定められた１次鎖交磁束
の最小値φｍｉｎ以下に小さくなろうとしている状態か
ら、Ａ５，Ａ４のビットが「００」、Ａ３，Ａ２，Ａ１
のビットが「０１１」、Ａ０のビットが「０」、つまり
「０００１１０」の１６進２桁で「０６」のアドレスが
生成される。
【００５２】この「０６」のアドレスで図５のＲＯＭア
ドレス／データがアクセスされ、データ「６１」が読出
される。そしてこのデータ「６１」をアドレスにして図
６のＲＯＭデータがアクセスされ、そのデータ「０１１
００００１」が読出される。このデータの上位２から４
ビットがスイッチング電圧パターンｖ6 （１，１，０）
を表しており、当該スイッチング電圧パターンｖ
6 （１，１，０）がインバータ部３に設定制御される。
これにより三相誘導電動機２の三相巻線にスイッチング
電圧ベクトルＶ６の磁束が発生し、１次鎖交磁束Φの大
きさ、すなわち１次鎖交磁束Φの先端は当該ベクトルＶ
６に沿って正回転する。またこのデータの最下位ビット
Ｄ０が「１」であることから演算磁束周波数検知のため
のパルス（パルサ信号）を出力し続ける。
【００５３】１次鎖交磁束ベクトルが磁束偏角の領域θ
＝１を超えて回転しθ＝２以降の領域になると、演算磁
束周波数検知のためのパルスは出力されなくなる。つま
り１次鎖交磁束ベクトルの１回転につき図１０図示の如
く１個のパルス、すなわちパルサ信号がスイッチングテ
ーブル８から出力する。
【００５４】この様にしてインバータ部３のスイッチン
グ電圧パターンの切り換え制御を行うことにより、１次
鎖交磁束Φの大きさが予め定められた１次鎖交磁束の最
大値φｍａｘと最小値φｍｉｎとの間に納まり、ほぼ円
をなす回転磁束すなわち１次鎖交磁束ベクトルを三相誘
導電動機２の三相巻線に発生させて、回転させる電圧ベ
クトルと停止させる零ベクトルとを交互に選び、瞬時す
べり周波数制御を行わせトルク追従制御させる。
【００５５】スイッチングテーブル８から出力するパル
ス（パルサ信号）をカウントすることにより、直接トル
ク制御インバータにおける演算磁束周波数を容易に検出
することができる。
【００５６】以上の説明では演算磁束周波数を表示する
ためのパルスが磁束偏角の領域θ＝１のとき発生させる
ようにしているが、領域θ＝１のときに限られるもので
はなく、予め定められた磁束偏角の領域のいずれか１つ
の領域に演算磁束周波数を表示するためのパルス生成手
段を設けておけばよい。
【００５７】
【発明の効果】以上説明した如く、本発明によれば、ス
イッチングテーブルに演算磁束周波数を表示するための
パルス生成の手段を磁束偏角の特定の領域に施してお
き、当該磁束偏角の領域がアクセスされたときパルスを
出力するようにしたので、高価なＡ／Ｄ変換回路を使用
することなく、直接ディジタル態様で演算磁束周波数検
出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が用いられているエンジン・誘導電動機
のハイブリッド装置の一実施例全体図である。
【図２】本発明が用いられているエンジン・誘導電動機
のハイブリッド装置の詳細な一実施例構成である。
【図３】回転磁束ベクトル説明図である。
【図４】ＲＯＭアドレス生成の一実施例説明図である。
【図５】ＲＯＭアドレス／データの一実施例格納図であ
る。
【図６】ＲＯＭデータの一実施例格納図である。
【図７】回転磁束ベクトル発生説明図である。
【図８】スイッチング電圧パターン印加説明図である。
【図９】スイッチング電圧ベクトルとスイッチング電圧
パターンとの関係説明図である。
【図１０】演算磁束周波数の一実施例パルス発生説明図
である。
【図１１】従来の直接トルク制御インバータの概略説明
図である。
【符号の説明】
１ エンジン ２ 三相誘導電動機 ３ インバータ部 ５ インバータ制御回路 ６ 演算回路 ７ スイッチングパターン選択回路 ８ スイッチングテーブル

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジンと直接トルク制御方式の誘導電
    動機とが結合されたエンジン・誘導電動機のハイブリッ
    ド装置の直接トルク制御インバータにおける演算１次磁
    束周波数検出方式において、 スイッチング素子の組合わせにより三相誘導電動機の三
    相巻線に回転磁束（１次鎖交磁束）を発生させるインバ
    ータ部と、 三相誘導電動機の瞬時入力電圧と電流とからその１次鎖
    交磁束ベクトル及び瞬時トルクを演算する演算回路と、 予め定められた１次鎖交磁束の最大値φｍａｘ及び最小
    値φｍｉｎ、予め定められた磁束偏角の領域、トルクの
    正転，停止，逆転の種類を要素とし、インバータ部のス
    イッチング電圧パターンが予めデータとして記憶されて
    いるスイッチングテーブルと、 演算回路が出力する上記１次鎖交磁束ベクトル及び瞬時
    トルクと目標値の１次鎖交磁束指令及びトルク指令とを
    基に上記スイッチングテーブルをアクセスし、上記イン
    バータ部のスイッチング電圧パターンを選択するスイッ
    チングパターン選択回路とを備え、 上記スイッチングテーブルには、上記予め定められた磁
    束偏角の領域のいずれか１つの領域に演算磁束周波数を
    表示するためのパルス生成手段を設けると共に、当該パ
    ルス生成手段が設けられた磁束偏角の領域がアクセスさ
    れたとき、スイッチング電圧パターンのデータと共に演
    算磁束周波数を表示するためのパルスを出力する構成と
    なし、 スイッチングテーブルから演算磁束周波数が得られるよ
    うにしたことを特徴とする直接トルク制御インバータに
    おける演算１次磁束周波数検出方式。
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