JP3289870B2

JP3289870B2 - 三相同期電動機制御装置

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Publication number: JP3289870B2
Application number: JP32042894A
Authority: JP
Inventors: 二郎浅井
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1994-12-22
Filing date: 1994-12-22
Publication date: 2002-06-10
Anticipated expiration: 2017-06-10
Also published as: JPH08182380A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用内燃機関の始動
及びトルクアシスト装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開昭６１−３８１６１号公報は、エン
ジンの出力軸に直結された１台のブラシレスモータを用
いてエンジンの始動、車両の加速を行い、これ以外のと
き発電機として作動する車両用内燃機関の始動及びトル
クアシスト装置を提案している。

【０００３】また、電気自動車の走行モータとして各種
形式のモータの適否が検討されており、直流モータ、誘
導モータ、三相同期電動機などが候補となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た車両用内燃機関の始動及びトルクアシスト装置では、
１台のブラシレスモータでエンジンの始動と車両の加速
を行うために広い回転速度範囲で作動しなければならな
いが、２００ｒｐｍ以下といった始動時（低速時）の電
圧ー電流特性を満足するためには電機子コイルのインダ
クタンス（巻数）を増大せざるを得ず、といって、この
ように電機子コイルのインダクタンス（巻数）を増大す
ると、高回転（１０００〜３０００ｒｐｍ）時における
加速に際してはこのインダクタンスによる電圧降下が過
大となり、このため、実質的に得られる電気出力が減少
して充分な加速性能が得られないという問題点があっ
た。

【０００５】この問題を図３の一相分の等価回路で説明
すると、Ｖは入力される相電圧（交流電圧）、Ｒは電機
子コイルの抵抗、Ｌは電機子コイルのインダクタンス、
Ｅは電機子コイルの逆起電力、ωは角速度、Ｉｆは界磁
電流、Ｋは比例定数とした場合、

【０００６】

【数１】Ｅ＝ｋ・ω・Ｉｆが成立する。従来の制御方式では、図４のベクトル図に
示すようにこの逆起電力Ｅの位相を磁極位置センサ等で
検出して、入力電流（交流電流）Ｉの位相がこの逆起電
力Ｅと同相となるように、入力電圧Ｖをコントロールし
ている。したがって、角速度ωが増加するとインダクタ
ンスｊωＬＩが増大し、その分だけ逆起電力Ｅが減少し
て、電気出力Ｐ＝３ＥＩが高速時に極端に減少してしま
う。

【０００７】もちろん、電機子コイルを複数巻装してそ
の直並列切り換えを行って上記問題を軽減することも可
能であるが回路構成及び電機子構成の複雑化及び切り換
え時のショックの発生などの問題が生じてしまう。本発
明は上記問題点に鑑みなされたものであり、始動トルク
を低下させることなく高速時の加速トルクの減少を防止
可能な車両用内燃機関の始動及びトルクアシスト用の三
相同期電動機制御装置を提供することを、その目的とし
ている。

【０００８】また、電気自動車の走行モータとして、直
流モータは始動トルクは大きいものの整流子構造が複雑
であるのが欠点であり、誘導モータは始動トルクが比較
的小さいのが欠点であり、三相同期電動機は始動トルク
を増大するために電機子コイルのターン数（インダクタ
ンス）を増大すると、大出力電流かつ高速運転時に電機
子コイルのリアクタンス電圧降下が上記と同じ理由で増
大して電気出力が低下してしまうという問題があった。

【０００９】そこで本発明の他の目的は、電気自動車の
走行モータ用の三相同期電動機の始動トルクの低下を回
避しつつその高速運転時の出力低下を低減可能な三相同
期電動機制御装置を提供することにある。更に本発明
は、上記した車両用のエンジン始動兼トルクアシスト用
の三相同期電動機又は電気自動車の走行モータ用の三相
同期電動機のみならず、低速から高速まで使用回転数範
囲が広い三相同期電動機において低速時のトルク低下を
抑止しつつ高速時のトルク低下を低減することを、他の
目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の構成は、
入力される直流電圧を所望の周波数及び位相の交流電圧
に変換して界磁コイル型の三相同期電動機の電機子コイ
ルに印加することにより前記電機子コイルに交流電流を
通電するインバータ回路と、前記三相同期電動機の回転
角度を検出する回転角度検出手段と、前記三相同期電動
機の逆起電力に関連する逆起電力関連物理量を検出する
逆起電力関連物理量検出手段と、前記三相同期電動機の
界磁コイルに通電する界磁電流を制御する界磁電流制御
回路と、検出した前記逆起電力関連物理量に基づいて前
記交流電圧と前記交流電流との位相差が所定値以下又は
０になると推定される前記交流電圧の周波数及び位相並
びに前記界磁電流の各指令値を決定し、前記各指令値で
前記インバータ回路及び前記界磁電流制御回路を駆動す
る電動制御動作を行う制御手段とを備えることを特徴と
する三相同期電動機制御装置である。

【００１１】本発明の第２の構成は、上記第１の構成に
おいて更に、前記三相同期電動機が、車両用エンジンに
連結されて前記車両用エンジンの始動及びトルクアシス
トを行うものであり、前記制御手段が、前記トルクアシ
ストを指令された場合に前記電動制御動作を行うもので
あることを特徴としている。本発明の第３の構成は、上
記第１の構成において更に、前記三相同期電動機が、電
気自動車の走行モータであり、前記制御手段は、少なく
とも前記三相同期電動機の高速回転時に前記電動制御動
作を行うものであることを特徴としている。

【００１２】

【作用及び発明の効果】本発明の第１の構成では、界磁
コイル型の三相同期電動機へ印加する交流電圧Ｖの位相
角及び界磁電流を制御するに際し、交流電圧Ｖと電機子
コイルへ通電する交流電流Ｉとの位相差（位相角ともい
う）が所定値以下好ましくは０になるように決定する
（以下、ＶーＩ同相制御という）。

【００１３】本発明では上記ＶーＩ同相制御を実現する
には、後述するように各種の方法があるが、このＶーＩ
同相制御を実現すれば、高速（周波数大）時でもモータ
の機械出力に関連する逆起電力Ｅを比較的大きく取れ、
モーター出力３ＥＩｃｏｓθを大きくすることができ
る。なお、θは、逆起電力Ｅと交流電流Ｉとの位相差で
あり、ＶーＩ同相の場合には当然、ＶーＥ位相差であ
る。力率ｃｏｓθは回転速度の増大とともに減少する
が、本発明では力率ｃｏｓθの低下以上に高速回転時の
逆起電力Ｅの減少が少ないので、本発明の制御方式（Ｖ
ーＩ同相制御ともいう）は従来のＥーＩ同相制御方式に
比べて広い回転数範囲にわたってトルクを増大すること
ができる。

【００１４】次に、上記したＶーＩ同相制御を図５のベ
クトル図を参照して以下に説明する。但し、各波形は正
弦波と仮定する。このＶーＩ同相制御では、印加する交
流電圧Ｖと通電される交流電流Ｉとの位相が同相となる
よう、交流電流Ｉ及び交流電圧Ｖを電機子コイルの逆起
電力Ｅに対してθだけ進ませて制御する。図５におい
て、制御するパラメータは逆起電力Ｅの位相を基準とす
るＶの位相角（位相差）θ及び界磁電流Ｉｆである。界
磁電流Ｉｆの制御により逆起電力Ｅのスカラー量（大き
さ）を制御することができる。なお、交流電圧Ｖのスカ
ラー量（大きさ）は一定不変とする。（回転角度位置（回転子の磁極の角度位置）に対する逆
起電力Ｅの位相の決定）まず第一に、逆起電力Ｅの回転
子の磁極の角度位置に対する逆起電力Ｅの位相（基準
軸）を決定する必要がある。これには、二つの方法があ
る。

【００１５】第１の方法は、逆起電力Ｅの位相すなわち
角度を直接検出することである。これには、電機子コア
に電機子コイルと同相にセンシングコイルを巻いたり、
又は、逆起電力Ｅは回転磁界Φと９０度位相が異なるの
で、回転磁界Φの位相をホール素子などで検出すれば逆
起電力Ｅの位相を決定することができる。第２の方法
は、逆起電力Ｅの位相すなわち角度を間接的に推定する
ことである。物理的に考えると逆起電力Ｅは、界磁電流
Ｉｆによる界磁磁界ベクトルと交流電流Ｉによる磁界
（電機子反作用磁界）ベクトルとの合成磁界ベクトルに
対して略９０度位相が異なると考えることができる。こ
こで、電機子反作用磁界は交流電流Ｉと角速度ωとに関
係するので、結局、回転子の磁極の角度位置（例えば界
磁磁界ベクトル）に対する逆起電力Ｅの位相（相対位
相）は、ＩとＩｆとの関数となり、例えばマップから求
めることもできる。

【００１６】次に、ＶーＩ同相時の逆起電力Ｅの位相に
対する交流電圧Ｖの位相角θを決定する必要がある。位
相角θに関して、以下の３つの式が成立する。なお、下
記の式でｃｏｓθ、ｓｉｎθ、ｔａｎθが決まれば当
然、θが決まる。以下、大きさという用語は振幅（スカ
ラー量）を示す。Ｖの大きさは一定とする。

【００１７】

【数２】ｃｏｓθ＝（ＶーＲＩ）／Ｅ

【００１８】

【数３】ｓｉｎθ＝Ｅ／ωＬＩ

【００１９】

【数４】ｔａｎθ＝ωＬＩ／（ＶーＲＩ）まず、ＶーＩ同相となる位相角θは、検出した交流電流
Ｉの大きさと逆起電力Ｅの大きさから、数式２に基づい
て算出乃至マップサーチすることができる。また、Ｖー
Ｉ同相となる位相角θは、検出した交流電流Ｉの大きさ
と逆起電力Ｅの大きさと角速度ωとから、数式３に基づ
いて算出乃至マップサーチすることができる。

【００２０】更に、ＶーＩ同相となる位相角θは、検出
した交流電流Ｉの大きさと角速度ωとから、数式４に基
づいて算出乃至マップサーチすることができる。上記の
解析結果を元にして、第１のＶーＩ同相制御例を説明す
る。まず、この方式では逆起電力Ｅのベクトルすなわ
ち、位相及び大きさを直接検出する。次に、この検出し
たＥの大きさ及びＩの大きさから数式２、３によりθを
求めれば、Ｖの位相角θが決まる。

【００２１】上記の解析結果を元にして、第２のＶーＩ
同相制御例を説明する。まず、この方式では、上記した
逆起電力Ｅの位相すなわち角度をＩとＩｆとの関数を計
算するか又はマップから推定する。そして、Ｅに対する
Ｖの位相角θを、数式４の方式で決定する。すなわち、
ＶーＩ同相となる位相角θを、検出した交流電流Ｉの大
きさと角速度ωとから、数式３に基づいて算出するか又
はマップからサーチすればよい。

【００２２】なお、上記第１、第２の制御例において、
制御の基礎となる逆起電力Ｅの大きさを調節することも
できる。例えば、角速度ωが変化すればそれに比例して
逆起電力Ｅが変化する。一方、逆起電力Ｅは界磁電流Ｉ
ｆにも略比例する。したがって、逆起電力Ｅと角速度ω
と界磁電流Ｉｆとの関係を表すマップを記憶しておき、
角速度ωによる逆起電力Ｅの変化を界磁電流Ｉｆで補正
して逆起電力Ｅを略一定とすることもできる。

【００２３】また、上記第１、第２の制御例において、
出力制御を目的として交流電流Ｉを所望レベルに調節す
るために逆起電力Ｅの大きさを調節することができ、そ
のために界磁電流Ｉｆを調節することもできる。上記の
解析結果を元にして、第３のＶーＩ同相制御例を説明す
る。本発明の目的は、ＶーＩを同相に制御することにあ
るので、交流電流Ｉを検出し、その位相θｉを交流電圧
Ｖの位相とすればよい。なお、この実施例でも交流電流
Ｉを増減するには、界磁電流Ｉｆを調節すればよい。

【００２４】以上説明したように、上記第１の制御例で
は、逆起電力関連物理量として電機子コイルへの通電電
流Ｉ及び三相同期電動機の逆起電力Ｅのベクトル値を用
いる。このようにすれば、正確なＶーＩ同相制御が実現
する。また、上記第２の制御例では、逆起電力関連物理
量として電機子コイルへの通電電流Ｉ及び角速度ωを用
いる。このようにすれば装置構成が簡単となる。

【００２５】更に、上記第３の制御例では、逆起電力関
連物理量として電機子コイルへの通電電流Ｉのベクトル
値だけを用いる。このようにすれば更に装置構成が簡単
になる。本発明の第２の構成では、車両用エンジンの始
動及びトルクアシストを行う三相同期電動機の少なくと
もトルクアシストに用いる。このようにすれば、始動及
びトルクアシスト兼用の三相同期電動機の始動トルクを
減少することなくトルクアシスト時のトルクを増大する
ことができる。

【００２６】本発明の第３の構成では、電気自動車の走
行モータに適用される。電気自動車の走行モータは起動
から高速まで常時回転数が頻繁に変化するので、本発明
によれば、各回転数域で良好なトルクを発生することが
できる。図６は、三相同期電動機による車両用エンジン
へのトルクアシストを３０００ｒｐｍにおいて交流電圧
Ｖを一定として相電流（交流電流Ｉ）を変化した場合の
電気出力の変化を示す一計算例であり、従来のＥーＩ同
相制御では１〔ｋｗ〕が最高であるのに対し、本発明の
ＶーＩ同相制御では４〔ｋｗ〕以上の出力を取り出すこ
とが可能となることがわかる。

【００２７】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明の三相同期電動機制御装置を
適用した車両用エンジンの始動およびトルクアシスト装
置の実施例（上述した第２の制御例）を図面を参照して
説明する。

【００２８】この装置のブロック図を図１に示す。エン
ジン１と同期機（界磁コイル型の三相同期電動機）２は
機械的に直結され、同期機２にタイヤ（図略）に至る機
械的負荷３が接続されている。４は同期機２に交流電力
を供給したり、同期機が発生する交流電力を直流に変換
するドライバ（インバータ回路）である。５はドライバ
４を制御するコントローラ（制御手段）で、６は制御信
号を得るための演算装置（ＥＣＵ）で、７はエンジン１
の角速度および同期機２の磁極位置（図略）を検出して
コントローラ５に送信する回転角度検出手段で本実施例
ではアブソリュートロータリーエンコーダからなる。

【００２９】８は同期機２の電源となるバッテリ（蓄電
手段）、９０は同期機２に通電する電流を検出する電流
センサ、１１は同期機の界磁コイルへ供給する界磁電流
を制御するトランジスタ（Ｉｆドライバ）である。図２
は、同期機２およびドライバ４の回路図であって、９１
〜９３は電機子コイル、１０は界磁コイル、１１は界磁
コイル１０に流れる電流を制御するトランジスタ（界磁
電流制御手段）、１２はフライホイールダイオードであ
る。Ｓ１〜Ｓ６は電機子コイル９１〜９３の電流を制御
するための半導体スイッチ（この実施例ではＩＧＢＴ）
である。Ｄ１〜Ｄ６はフライホイールダイオードであ
る。

【００３０】図３は同期機２の１相分の等価回路を示し
たもので、従来制御の制御ベクトル図を図４に示し、本
発明の制御ベクトル図を図５に示す。以下、本発明の動
作を説明する。（始動時の電動動作）エンジン１の始動時には、図４の
ベクトル図に示すごとく磁極位置を検出して、逆起電力
Ｅと入力電流Ｉが同相となるよう制御する。すなわち、
回転角度検出手段により回転子の磁極位置を検出する。
回転子の磁極位置と逆起電力Ｅとは一定の位相角度を有
するので、回転子の磁極位置から逆起電力Ｅの位相（す
なわち印加交流電圧Ｖに対する位相角）を決定すること
ができる。したがって、電流検出センサ（図示せず）に
より所定相の交流電流Ｉを検出してその位相が逆起電力
Ｅの位相に等しくなるように交流電圧Ｖの位相を制御す
ればよい。これは、従来のＥーＩ同相制御であり、その
詳細説明は省略する。なお、始動時においても、後述す
るＶーＩ同相制御を行ってもなんら差し支えない。（トルクアシスト時の電動動作）始動後、ＥＣＵ６が図
示しないアクセル開度センサからの入力信号により加速
状態を検出すると、図５に示すごとく交流電圧Ｖと交流
電流Ｉとが同相となるよう入力電圧Ｖを制御する。この
ＶーＩ同相制御について以下に説明する。なお、この実
施例では、交流電圧Ｖの振幅（最大値）は一定としてい
る。もちろん、それを制御することも可能である。

【００３１】この制御は上記したＶーＩ同相制御の第２
の制御例で行われる。この制御を以下に説明する。な
お、ここではソフトウエア制御としたがハードウエアで
行うことも当然可能である。まず、最初に、回転子の磁
極位置を入力する回転角度から求める。次に、磁極位置
に対する逆起電力Ｅの位相角度θｅを求める。この実施
例では、コントローラ５のＲＯＭに位相角度θｅと交流
電流Ｉと界磁電流Ｉｆとの三元マップを格納しておき、
これにＩ、Ｉｆを導入してサーチする。

【００３２】次に、Ｅに対するＶの位相角θを、数式４
の方式で決定する。ここでは、ＶーＩ同相となる位相角
θと交流電流Ｉの大きさと角速度ωとの関係を示す数式
４をマップとしてＲＯＭに格納しておき、これにＩ、ω
を導入してθをサーチする。これにより、交流電圧Ｖの
位相が決定される。次に、大トルクが必要な時は界磁電
流Ｉｆを増大し、トルクを減少したい場合には界磁電流
Ｉｆを低減する。すなわち、Ｉ及びＩｆが許容範囲にお
いて、Ｉｆを制御してトルクを調節する。

【００３３】図７にコントローラ５の制御動作を表すフ
ローチャートを示す。まず、回転角度検出手段７から回
転数Ｎを読み込み（１００）、Ｎが０かどうかを調べ
（１０２）、０であれば、ＥＣＵ６から始動指令が入力
したかどうかを調べ（１０４）、入力したなら上述の始
動制御を行い（１０６）、ステップ１０８へ進む。一
方、Ｎが０でなければ、ステップ１０８へ飛ぶ。

【００３４】ステップ１０８では、ＥＣＵ６から加速指
令（アクセル踏量が所定量以上）が入力しているかどう
かを調べ、入力していなければ三相同期電動機を同期発
電機（オルタネータ）として動作させ、バッテリを充電
する。この充電動作すなわち発電動作自体は通常の車両
用発電装置と同じであり、説明は省略する。一方、ＥＣ
Ｕ６から加速指令が入力していれば、次に説明する加速
制御サブルーチン１１０を実行し、ステップ１００にリ
ターンする。

【００３５】次に、図８を参照してこの加速制御サブル
ーチン１１０を説明する。なお、ＥＣＵ６はアクセル踏
量センサからアクセル踏量Ａを入力されるものとする。
まず、ＥＣＵ６からアクセル踏量Ａを読み取るととも
に、角速度ωを回転角度検出手段からの入力信号から抽
出し（１１００）、アクセル踏量Ａ及びωに応じた界磁
電流Ｉｆの値に対応するトランジスタ１１のオンデュー
テイを予めコントローラ５のＲＯＭに格納したマップか
ら求め、トランジスタ１１へ出力する（１１０２）。

【００３６】次に、エンコーダ７から角速度ω、磁極位
置を読み込み、電流センサ９０から交流電流Ｉを読み込
み（１１０４）、これらω、磁極位置、Ｉに基づいて、
ＶーＥ位相角θをマップサーチし、この位相角θをもつ
交流電圧Ｖを合成し、それをドライバ４へ出力する（１
１０６）。（実施例２）本発明は、上述の第１のＶーＩ同相制御例
を用いて上記実施例１のトルクアシスト制御１１０を行
うものである。以下、この制御を図９のブロック図及び
図１０のフローチャートを参照して説明する。なお、こ
こではソフトウエア制御としたがハードウエアで行うこ
とも当然可能である。

【００３７】図９は、図１において逆起電力センサ（逆
起電力関連物理量検出手段）９を追設したものである。
この逆起電力センサ９はこの実施例では上述のホール素
子としたが、電機子コイル９３と一緒に巻装されたセン
シングコイルでもよい。次に、図１０のフローチャート
を説明する。まず、ＥＣＵ６からアクセル踏量Ａを読み
取るとともに、角速度ωを回転角度検出手段からの入力
信号から抽出し（２１００）、アクセル踏量Ａ及びωに
応じた界磁電流Ｉｆの値に対応するトランジスタ１１の
オンデューテイを予めコントローラ５のＲＯＭに格納し
たマップから求め、トランジスタ１１へ出力する（２１
０２）。

【００３８】次に、エンコーダ７から角速度ω、磁極位
置を読み込み、逆起電力センサ９から逆起電力Ｅを読み
込み、電流センサ９０から交流電流Ｉを読み込み（２１
０４）、読み込んだ情報に基づいてＶーＥ位相角θをマ
ップサーチ又は数式１、２より位相角θを計算し、この
位相角θをもつ交流電圧Ｖを合成し、それをドライバ４
へ出力する（２１０６）。

【００３９】（実施例３）本発明は、上述の第３のＶー
Ｉ同相制御例を用いて上記実施例１のトルクアシスト制
御１１０を行うものである。以下、この制御を図１のブ
ロック図及び図１１のフローチャートを参照して説明す
る。なお、ここではソフトウエア制御としたがハードウ
エアで行うことも当然可能である。

【００４０】まず、ＥＣＵ６からアクセル踏量Ａを読み
取るとともに、角速度ωを回転角度検出手段からの入力
信号から抽出し（３１００）、アクセル踏量Ａ及びωに
応じた界磁電流Ｉｆの値に対応するトランジスタ１１の
オンデューテイを予めコントローラ５のＲＯＭに格納し
たマップから求め、トランジスタ１１へ出力する（３１
０２）。

【００４１】次に、エンコーダ７から角速度ω、磁極位
置Ｐを読み込み、電流センサ９０から交流電流Ｉを読み
込み（３１０４）、読み込んだ交流電流Ｉからソフトウ
エアローパスフィルタで高調波を除去して交流電流Ｉの
位相を求め、位相角θを求め、上記信号処理に掛かった
時間Δθを位相角θに加算して交流電圧Ｖの位相角θ’
を求め、求めた角速度ω、磁極位置Ｐ、位相角θ’をも
つ交流電圧Ｖを合成し、それをドライバ４へ出力する
（３１０６）。

【００４２】（実施例４）上記実施例で、始動時にはＥ
ーＩ同相制御を行ったが、本実施例では始動時、トルク
アシスト時にかかわらず、電動動作時には実施例１で説
明したＶーＩ同相制御を行うものである。このようにす
れば、ＥーＩ同相制御を行う必要が無いので、制御が簡
単となる。したがって、本実施例では電流センサ９を省
略することもできる。

【００４３】すなわち、始動時にはωが０または非常に
小さいので、θ＝０、Ｉ＝Ｖ／Ｒとなる。もちろん、こ
の時のＩ＝Ｖ／Ｒが大きすぎるようなら、Ｖを減少する
ようにドライバ４のオン・デューティ比を制御すること
もできる。（実施例５）上記実施例では、車両用エンジンの始動又
はトルクアシストにおける三相同期電動機のＶーＩ同相
制御を説明した。次に、電気自動車の走行モータに本発
明のＶーＩ同相制御を用いる界磁コイル型の三相同期電
動機を採用した実施例を以下に説明する。

【００４４】このＶーＩ同相制御自体は図８に示すもの
と同じ方式を採用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。

【図２】図１の同期機２およびドライバ４の回路図であ
る。

【図３】同期機２の１相分の等価回路図である。

【図４】従来のＥーＩ同相制御のベクトル図である。

【図５】本発明のＶーＩ同相制御のベクトル図である。

【図６】図４の従来制御と図５の本発明の制御との出力
を比較した特性図である。

【図７】実施例１の制御動作を示すフローチャートであ
る。

【図８】図７の加速制御サブルーチンを示すフローチャ
ートである。

【図９】図１のコントローラ５のドライバ５の制御を示
すフローチャートである。

【図１０】実施例２の制御動作を示すフローチャートで
ある。

【図１１】実施例３の制御動作を示すフローチャートで
ある。

【符号の説明】１はエンジン、２は同期機、４はドライバ（インバータ
回路）、５はコントローラ、６は演算装置（ＥＣＵ）、
７は回転センサ（回転角度検出手段）、８はバッテリ
（蓄電手段）、９１〜９３は機子巻線（電機子コイ
ル）、１０は界磁コイル、Ｓ１〜Ｓ６はインバータ回路
４の半導体スイッチ（ＩＧＢＴ）、１１は界磁電流スイ
ッチング用のトランジスタ（界磁電流制御回路）、９は
逆起電力検出センサ（逆起電力関連物理量検出手段）、
９０は電流センサ（逆起電力関連物理量検出手段）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＨ０２Ｐ 6/08 Ｈ０２Ｐ 6/02 ３７１Ｚ 6/16 Ｂ６０Ｋ 9/00 Ｅ (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H02P 6/20 B60K 6/02 B60L 11/14 F02N 11/00 H02P 6/08 H02P 6/16

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】入力される直流電圧を所望の周波数及び位
相の交流電圧に変換して界磁コイル型の三相同期電動機
の電機子コイルに印加することにより前記電機子コイル
に交流電流を通電するインバータ回路と、前記三相同期
電動機の回転角度を検出する回転角度検出手段と、前記
三相同期電動機の逆起電力に関連する逆起電力関連物理
量を検出する逆起電力関連物理量検出手段と、前記三相
同期電動機の界磁コイルに通電する界磁電流を制御する
界磁電流制御回路と、検出した前記逆起電力関連物理量
に基づいて前記交流電圧と前記交流電流との位相差が所
定値以下又は０になると推定される前記交流電圧の周波
数及び位相並びに前記界磁電流の各指令値を決定し、前
記各指令値で前記インバータ回路及び前記界磁電流制御
回路を駆動する電動制御動作を行う制御手段とを備える
ことを特徴とする三相同期電動機制御装置。
【請求項２】前記三相同期電動機は、車両用エンジンに
連結されて前記車両用エンジンの始動及びトルクアシス
トを行うものであり、前記制御手段は、前記トルクアシ
ストを指令された場合に前記電動制御動作を行うもので
ある請求項１記載の三相同期電動機制御装置。
【請求項３】前記三相同期電動機は、電気自動車の走行
モータであり、前記制御手段は、少なくとも前記三相同
期電動機の高速回転時に前記電動制御動作を行うもので
ある請求項１記載の三相同期電動機制御装置。