AC電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用該非臨時(shí)申請(qǐng)基于2012年12月12日提交給日本專利局的編號(hào)為2012-271237的日本專利申請(qǐng)，該申請(qǐng)的全部內(nèi)容通過引用的方式并入于此。技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及AC電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)，更具體地說，涉及使用轉(zhuǎn)換器可變地控制驅(qū)動(dòng)AC電動(dòng)機(jī)的逆變器的DC鏈（DClink）電壓的控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：
為了控制使用DC電源的AC電動(dòng)機(jī)，一般采用包括逆變器的控制系統(tǒng)。例如，另如公開號(hào)為2006-311768的日本專利（下文稱為“PTD1”）中所述，使用升壓轉(zhuǎn)換器可變地控制逆變器的DC鏈電壓的配置是眾所周知的。因此，由于升壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓（即，逆變器的DC鏈電壓）是從DC電源（典型地為電池）的輸出電壓進(jìn)行升壓，因此可以有利地以更高的轉(zhuǎn)矩及更高的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)AC電動(dòng)機(jī)。上面的PTD1描述了可變地控制逆變器DC鏈側(cè)上的電壓（即，升壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓），從而在選擇性地應(yīng)用脈寬調(diào)制（PWM）控制和矩形波電壓控制的AC電動(dòng)機(jī)控制期間，將特定控制方式中的調(diào)制系數(shù)保持在目標(biāo)值上。借此，可通過將調(diào)制系數(shù)（調(diào)制度）保持在目標(biāo)值上而降低整個(gè)系統(tǒng)的損耗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
如上面的PTD1所述，在包括升壓轉(zhuǎn)換器、逆變器和AC電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)中，借助施加單脈沖矩形波電壓的所謂矩形波電壓控制、通過降低的升壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓操作AC電動(dòng)機(jī)，有利于降低升壓轉(zhuǎn)換器和逆變器中的開關(guān)損耗。但是，矩形波電壓控制是在磁場弱化控制下的電壓相位控制。因此，如果增大電壓相位以增加輸出轉(zhuǎn)矩，便會(huì)因?yàn)榇艌鋈趸娏髟黾佣鴮?dǎo)致電動(dòng)機(jī)損耗增加。另一方面，當(dāng)升壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓升高并且AC電動(dòng)機(jī)在PWM控制下操作時(shí)，可以降低電動(dòng)機(jī)損耗，而由于開關(guān)次數(shù)增加導(dǎo)致開關(guān)損耗，轉(zhuǎn)換器和逆變器的損耗也增加。因此，如何設(shè)定升壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓成為降低整個(gè)系統(tǒng)損耗的問題。在PTD1中，可通過設(shè)定升壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓（系統(tǒng)電壓）以保持為預(yù)先求出的目標(biāo)調(diào)制系數(shù)來最小化損耗。但是，在應(yīng)用矩形波電壓控制時(shí)，調(diào)制系數(shù)固定為恒定值（0.78），因此無法如在PTD1中那樣通過控制設(shè)定升壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓（系統(tǒng)電壓），以使調(diào)制系數(shù)保持為目標(biāo)值。本發(fā)明就是為了解決此問題而作出的，并且本發(fā)明的目標(biāo)是設(shè)定逆變器的DC鏈電壓（升壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓），以便在被配置為使用升壓轉(zhuǎn)換器可變地控制逆變器的DC鏈電壓的控制系統(tǒng)通過矩形波電壓控制來控制AC電動(dòng)機(jī)的情況下，抑制整個(gè)控制系統(tǒng)的損耗。根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種AC電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)包括升壓轉(zhuǎn)換器、逆變器和電壓指令值設(shè)定部。所述升壓轉(zhuǎn)換器被配置為在DC電源與電力線之間執(zhí)行DC電力轉(zhuǎn)換，以使所述電力線的DC電壓根據(jù)電壓指令值而被控制。所述逆變器被配置為將所述電力線上的DC電壓轉(zhuǎn)換為要被施加到所述AC電動(dòng)機(jī)的AC電壓。所述電壓指令值設(shè)定部被配置為根據(jù)電動(dòng)機(jī)電流的d-q軸平面上的電流相位修正所述電壓指令值，所述電動(dòng)機(jī)電流在應(yīng)用矩形波電壓控制期間流過所述AC電動(dòng)機(jī)，在所述矩形波電壓控制中，矩形波電壓被從所述逆變器施加到所述AC電動(dòng)機(jī)，并且所述AC電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩由所述矩形波電壓的電壓相位控制。所述電壓指令值設(shè)定部修正所述電壓指令值，以使所述電流相位更接近目標(biāo)電流相位線。所述目標(biāo)電流相位線在所述d-q軸平面上被設(shè)定在相對(duì)于最佳電流相位線的提前側(cè)，該最佳電流相位線是對(duì)于所述電動(dòng)機(jī)電流的相同振幅而言輸出轉(zhuǎn)矩被最大化的電流相位的集合。優(yōu)選地，所述電壓指令值設(shè)定部被配置為根據(jù)所述AC電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷狀態(tài)改變所述目標(biāo)電流相位線。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述電壓指令值設(shè)定部被配置為當(dāng)所述AC電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷較低時(shí)，使所述目標(biāo)電流相位線朝著相對(duì)于所述最佳電流相位線的提前側(cè)變化，同時(shí)所述電壓指令值設(shè)定部被配置為當(dāng)所述AC電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷較高時(shí)，使所述目標(biāo)電流相位線更接近所述最佳電流相位線。此外，優(yōu)選地，所述控制系統(tǒng)被配置為使多個(gè)AC電動(dòng)機(jī)通過多個(gè)逆變器分別電連接到公共的電力線。所述電壓指令值設(shè)定部包括計(jì)算部和修正部。所述計(jì)算部針對(duì)所述多個(gè)AC電動(dòng)機(jī)中的每個(gè)AC電動(dòng)機(jī)，根據(jù)所述目標(biāo)電流相位線與當(dāng)前電流相位之差計(jì)算電壓修正量，所述目標(biāo)電流相位線是針對(duì)每個(gè)所述AC電動(dòng)機(jī)根據(jù)該AC電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷狀態(tài)而被設(shè)定的。修正部基于針對(duì)所述多個(gè)AC電動(dòng)機(jī)中各個(gè)AC電動(dòng)機(jī)的所述電壓修正量的最大值修正所述電壓指令值。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述電壓指令值設(shè)定部根據(jù)所述多個(gè)AC電動(dòng)機(jī)之間的負(fù)荷比將負(fù)荷相對(duì)較低的所述AC電動(dòng)機(jī)的所述目標(biāo)電流相位線朝著所述提前側(cè)設(shè)定，同時(shí)將負(fù)荷相對(duì)較高的所述AC電動(dòng)機(jī)的所述目標(biāo)電流相位線朝著延遲側(cè)設(shè)定。優(yōu)選地，所述電壓指令值設(shè)定部修正所述電壓指令值，以便當(dāng)所述電流相位位于相對(duì)于所述目標(biāo)電流相位線的提前側(cè)時(shí)，升高所述DC電壓，同時(shí)所述電壓指令值設(shè)定部修正所述電壓指令值，以便當(dāng)所述電流相位位于相對(duì)于所述目標(biāo)電流相位線的所述延遲側(cè)時(shí)，降低所述DC電壓。此外，優(yōu)選地，所述AC電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩在應(yīng)用脈寬調(diào)制控制期間通過所述電動(dòng)機(jī)電流的反饋控制而被控制，在所述脈寬調(diào)制控制中，根據(jù)所述脈寬調(diào)制控制的AC電壓被從所述逆變器施加到所述AC電動(dòng)機(jī)。然后，所述反饋控制中的電流指令值被設(shè)定為具有所述最佳電流相位線上的電流相位。根據(jù)上述AC電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)，在被配置為使用升壓轉(zhuǎn)換器可變地控制逆變器的DC鏈電壓的控制系統(tǒng)通過矩形波電壓控制來控制AC電動(dòng)機(jī)的情況下，可通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定所述逆變器的DC鏈電壓（升壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓）來抑制整個(gè)控制系統(tǒng)的損耗。當(dāng)結(jié)合附圖閱讀下面的本發(fā)明的具體實(shí)施方式時(shí)，本發(fā)明的上述及其它目的、特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更加顯而易見。附圖說明圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的AC電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)的整體配置圖。圖2是示出用于控制AC電動(dòng)機(jī)的控制模式的圖。圖3是示出矩形波電壓控制中電壓相位-轉(zhuǎn)矩特性的第一概念圖。圖4是示出矩形波電壓控制中電壓相位-轉(zhuǎn)矩特性的第二概念圖。圖5是示意性地示出AC電動(dòng)機(jī)的操作點(diǎn)與控制模式選擇之間關(guān)系的概念圖。圖6是示出每種控制模式中AC電動(dòng)機(jī)的電流相位的圖。圖7是示出PWM控制與矩形波電壓控制之間模式切換的轉(zhuǎn)換圖。圖8是示出在全部三種控制模式中根據(jù)系統(tǒng)電壓變化的控制系統(tǒng)行為的概念圖。圖9是示出在根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的AC電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)中在矩形波電壓控制期間用于控制系統(tǒng)電壓的配置的功能框圖。圖10是示出用于圖9所示的基本指令值產(chǎn)生部求出基本指令值的映射（map）的一個(gè)實(shí)例的概念圖。圖11是示出用于圖9所示的電壓偏差計(jì)算部求出電壓偏差的映射的一個(gè)實(shí)例的概念圖。圖12是示出根據(jù)第一實(shí)施例設(shè)定系統(tǒng)電壓的電壓指令值所涉及的控制處理的流程圖。圖13是示出在根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的變形例的AC電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)中在矩形波電壓控制期間用于控制系統(tǒng)電壓的配置的功能框圖。圖14是示出根據(jù)AC電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷系數(shù)設(shè)定負(fù)荷水平的概念圖。圖15是示出根據(jù)AC電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷水平設(shè)定目標(biāo)電流相位的概念圖。圖16是示出根據(jù)第一實(shí)施例的變形例的電壓偏差映射的一個(gè)實(shí)例的第一概念圖。圖17是示出根據(jù)第一實(shí)施例的變形例的電壓偏差映射的一個(gè)實(shí)施例的第二概念圖。圖18是示出根據(jù)第一實(shí)施例的變形例設(shè)定電壓指令值所涉及的控制處理的流程圖。圖19是示出被示出作為包括根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的AC電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)的電動(dòng)車輛代表實(shí)例的混合動(dòng)力車輛的配置實(shí)例的示意性框圖。圖20是示出安裝在圖19所示的混合動(dòng)力車輛上的AC電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)的配置實(shí)例的電路圖。圖21是示出圖19所示的混合動(dòng)力車輛中的引擎、MG1和MG2的轉(zhuǎn)速之間關(guān)系的列線圖（nomographicchart）。圖22A至22C是示出設(shè)定系統(tǒng)電壓以最小化MG1和MG2中總損耗的概念圖。圖23是設(shè)定根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的AC電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)中的系統(tǒng)電壓的電壓指令值所涉及的功能框圖。圖24是示出根據(jù)MG1、MG2之間的負(fù)荷比設(shè)定MG1、MG2的負(fù)荷水平的概念圖。圖25是設(shè)定根據(jù)第二實(shí)施例的系統(tǒng)電壓的電壓指令值所涉及的控制處理的流程圖。圖26是詳細(xì)示出在圖25中所示的流程圖中選擇電壓偏差映射的處理的流程圖。具體實(shí)施方式下面參考附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施例。需要指出，在下面的描述中，下面圖中的相同或相應(yīng)的部件被分配相同的附圖標(biāo)記，并且原則上不再重復(fù)對(duì)它們的描述。第一實(shí)施例（系統(tǒng)配置）圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的AC電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)的整體配置圖?，F(xiàn)在參考圖1，用于控制AC電動(dòng)機(jī)M1的控制系統(tǒng)100包括DC電壓產(chǎn)生部10#、平滑電容器C0、逆變器14和控制裝置30。AC電動(dòng)機(jī)M1例如是被配置為在電動(dòng)車輛（全面地表示能夠通過電能產(chǎn)生車輛驅(qū)動(dòng)力的汽車，例如，混合動(dòng)力汽車、電動(dòng)汽車和燃料電池汽車）的驅(qū)動(dòng)輪中產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的牽引電動(dòng)機(jī)。備選地，該AC電動(dòng)機(jī)M1可被配置為具有作為由引擎驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)的功能，并且可被配置為充當(dāng)電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)。此外，AC電動(dòng)機(jī)M1可充當(dāng)用于引擎的電動(dòng)機(jī)，例如，可被包括在混合動(dòng)力汽車中作為能夠啟動(dòng)引擎的組件。即，在該實(shí)施例中，“AC電動(dòng)機(jī)”包括電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和AC驅(qū)動(dòng)型電動(dòng)發(fā)電機(jī)。DC電壓產(chǎn)生部10#包括DC電源B、系統(tǒng)繼電器SR1、SR2、平滑電容器C1和升壓轉(zhuǎn)換器12。DC電源B代表性地由此類作為二次電池（例如，鎳金屬氫化物電池或鋰離子電池）和雙電層電容器的可再充電蓄電裝置實(shí)現(xiàn)。DC電源B的DC電壓VL輸出以及輸入和輸出DC電流Ib分別由電壓傳感器10和電流傳感器11進(jìn)行感測。系統(tǒng)繼電器SR1連接在DC電源B的正極端子與電源線6之間，系統(tǒng)繼電器SR2連接在DC電源B的負(fù)極端子與電力線5之間。系統(tǒng)繼電器SR1、SR2根據(jù)來自控制裝置30的信號(hào)SE而接通/關(guān)斷。升壓轉(zhuǎn)換器12包括電抗器L1和功率半導(dǎo)體開關(guān)元件Q1、Q2。功率半導(dǎo)體開關(guān)元件Q1和Q2串聯(lián)連接在電力線7與電力線5之間。功率半導(dǎo)體開關(guān)元件Q1和Q2的接通和關(guān)斷根據(jù)來自控制裝置30的開關(guān)控制信號(hào)S1和S2而被控制。在本發(fā)明的該實(shí)施例中，IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）、功率MOS（金屬氧化物半導(dǎo)體）晶體管、功率雙極型晶體管等可被用作功率半導(dǎo)體開關(guān)元件（下文簡稱為“開關(guān)元件”）。反并聯(lián)二極管D1、D2分別針對(duì)開關(guān)元件Q1、Q2而設(shè)置。電抗器L1連接在開關(guān)元件Q1和Q2的連接節(jié)點(diǎn)與電力線6之間。此外，平滑電容器C0連接在電力線7與電力線5之間。平滑電容器C0對(duì)電力線7的DC電壓進(jìn)行平滑處理。電壓傳感器13檢測跨平滑電容器C0的相對(duì)端的電壓，即電力線7上的DC電壓VH。對(duì)應(yīng)于逆變器14的DC鏈電壓的DC電壓VH在下文中也稱為“系統(tǒng)電壓VH”。另一方面，電力線6的DC電壓VL由電壓傳感器19檢測。分別由電壓傳感器13、19檢測的DC電壓VH、VL被輸入到控制裝置30。逆變器14由在電力線7與電力線5之間并聯(lián)設(shè)置的U相上下臂15、V相上下臂16以及W相上下臂17構(gòu)成。各相的上下臂由在電力線7與電力線5之間串聯(lián)連接的開關(guān)元件構(gòu)成。例如，U相上下臂15由開關(guān)元件Q3、Q4構(gòu)成，V相上下臂16由開關(guān)元件Q5、Q6構(gòu)成，W相上下臂17由開關(guān)元件Q7、Q8構(gòu)成。此外，反并聯(lián)二極管D3至D8分別連接到開關(guān)元件Q3至Q8。開關(guān)元件Q3至Q8的接通和關(guān)斷根據(jù)來自控制裝置30的開關(guān)控制信號(hào)S3至S8而被控制。典型地，AC電動(dòng)機(jī)M1是三相永磁類型同步電動(dòng)機(jī)，其被構(gòu)成為，使得U、V和W相的三個(gè)線圈的一端共同連接到中性點(diǎn)。此外，各相線圈的另一端連接到各相上下臂15至17的開關(guān)元件的中間點(diǎn)。升壓轉(zhuǎn)換器12基本上被控制為使得開關(guān)元件Q1和Q2在與用于PWM控制的一個(gè)載波（未示出）周期對(duì)應(yīng)的每個(gè)開關(guān)周期中互補(bǔ)地和交替地接通和關(guān)斷。升壓轉(zhuǎn)換器12可通過控制開關(guān)元件Q1、Q2的接通期間之比（占空比）來控制升壓比（VH/VL）。因此，開關(guān)元件Q1、Q2的接通和關(guān)斷基于根據(jù)DC電壓VL、VH的檢測值以及電壓指令值VHr而操作的占空比而被控制。通過互補(bǔ)地接通和關(guān)斷開關(guān)元件Q1和開關(guān)元件Q2，無需根據(jù)通過電抗器L的電流方向執(zhí)行開關(guān)控制，便可實(shí)現(xiàn)DC電源B的充電和放電。即，通過根據(jù)電壓指令值VHr控制系統(tǒng)電壓VH，升壓轉(zhuǎn)換器12可同時(shí)實(shí)現(xiàn)再生和動(dòng)力運(yùn)行（powerrunning）。需要指出，當(dāng)AC電動(dòng)機(jī)M1的輸出較低時(shí)，AC電動(dòng)機(jī)M1可在不通過升壓轉(zhuǎn)換器12升壓的情況下，在VH=VL（升壓比=1.0）的狀態(tài)下被控制。在這種情況下（下文也稱為“非升壓模式”），開關(guān)元件Q1和Q2被分別固定為接通和關(guān)斷，因此減少升壓轉(zhuǎn)換器12中的功率損耗。在AC電動(dòng)機(jī)M1的轉(zhuǎn)矩指令值為正（Tqcom>0）的情況下，當(dāng)從平滑電容器C0提供DC電壓時(shí)，逆變器14通過開關(guān)元件Q3至Q8響應(yīng)于來自控制裝置30的開關(guān)控制信號(hào)S3至S8的開關(guān)操作轉(zhuǎn)換DC電壓，并驅(qū)動(dòng)AC電動(dòng)機(jī)M1以便輸出正轉(zhuǎn)矩。備選地，在AC電動(dòng)機(jī)M1的轉(zhuǎn)矩指令值為0（Tqcom=0）的情況下，逆變器14通過響應(yīng)于開關(guān)控制信號(hào)S3至S8的開關(guān)操作將DC電壓轉(zhuǎn)換為AC電壓，并驅(qū)動(dòng)AC電動(dòng)機(jī)M1，以使轉(zhuǎn)矩為零。因此，AC電動(dòng)機(jī)M1被驅(qū)動(dòng)為產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩指令值Tqcom指定的零轉(zhuǎn)矩或正轉(zhuǎn)矩。此外，在包括控制系統(tǒng)100的電動(dòng)車輛的再生制動(dòng)期間，AC電動(dòng)機(jī)M1的轉(zhuǎn)矩指令值Tqcom被設(shè)為負(fù)值（Tqcom<0）。此時(shí)，逆變器14通過響應(yīng)于開關(guān)控制信號(hào)S3至S8的開關(guān)操作將AC電動(dòng)機(jī)M1產(chǎn)生的AC電壓轉(zhuǎn)換為DC電壓，并通過平滑電容器C0將獲取的DC電壓（系統(tǒng)電壓VH）提供給升壓轉(zhuǎn)換器12。需要指出，此處的再生制動(dòng)包括當(dāng)駕駛電動(dòng)車輛的駕駛員操作腳剎時(shí)，伴隨再生的制動(dòng)，并且在車輛行駛時(shí)，即使不操作腳剎，在執(zhí)行再生的同時(shí)使車輛減速（或者停止加速），其中加速踏板處于關(guān)斷狀態(tài)。電流傳感器24檢測流過AC電動(dòng)機(jī)M1的電流（相電流），并將檢測值輸出到控制裝置30。需要指出，由于三相電流iu、iv和iw的瞬間值之和等于零，因此，電流傳感器可被設(shè)置為檢測兩相的電動(dòng)機(jī)電流（例如，V相電流iv和W相電流iw），如圖1所示。旋轉(zhuǎn)角傳感器（解角器（resolver））25檢測AC電動(dòng)機(jī)M1的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角θ，并將檢測到的旋轉(zhuǎn)角θ發(fā)送到控制裝置30?？刂蒲b置30能夠基于旋轉(zhuǎn)角θ計(jì)算AC電動(dòng)機(jī)M1的旋轉(zhuǎn)速度Nmt和旋轉(zhuǎn)角速度ω。需要指出，旋轉(zhuǎn)角傳感器25不必被設(shè)置為基于控制裝置30中的電動(dòng)機(jī)電壓或電流而直接運(yùn)算旋轉(zhuǎn)角θ?？刂蒲b置30配置有電子控制單元（ECU），并且通過未示出CPU（中央處理單元）執(zhí)行預(yù)先存儲(chǔ)的程序的軟件處理和/或使用專用電子電路的硬件處理來控制控制系統(tǒng)100的操作。作為典型功能，控制裝置30基于輸入轉(zhuǎn)矩指令值Tqcom、電壓傳感器19檢測到的DC電壓VL、電流傳感器11檢測到的DC電流Ib、電壓傳感器13檢測到的系統(tǒng)電壓VH、電流傳感器24檢測到的電動(dòng)機(jī)電流iu（iu=-(iv+iw)）、iv和iw、來自旋轉(zhuǎn)角傳感器25的旋轉(zhuǎn)角θ等，通過稍后將描述的控制方式控制升壓轉(zhuǎn)換器12和逆變器14的操作，使得AC電動(dòng)機(jī)M1根據(jù)轉(zhuǎn)矩指令值Tqcom輸出轉(zhuǎn)矩。即，為了如上所述根據(jù)電壓指令值VHr控制DC電壓VH，控制裝置30產(chǎn)生用于升壓轉(zhuǎn)換器12的開關(guān)控制信號(hào)S1、S2。此外，控制裝置30還產(chǎn)生開關(guān)控制信號(hào)S3至S8，以根據(jù)轉(zhuǎn)矩指令值Tqcom控制AC電動(dòng)機(jī)M1的輸出轉(zhuǎn)矩。開關(guān)控制信號(hào)S1至S8被輸入到升壓轉(zhuǎn)換器12和逆變器14。（電動(dòng)機(jī)控制中的控制模式）圖2是示出用于控制AC電動(dòng)機(jī)的控制模式的圖。如圖2所示，在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的AC電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)中，切換三種控制模式以用于通過逆變器14控制AC電動(dòng)機(jī)。正弦波PWM控制被用作一般的PWM控制，其中各相臂中開關(guān)元件的接通和關(guān)斷基于正弦電壓指令值與載波（代表性地為三角波）之間的電壓比較而被控制。因此，對(duì)于與上臂元件的接通期對(duì)應(yīng)的高電平期間和與下臂元件的接通期對(duì)應(yīng)的低電平期間的集合，控制占空比，使得在特定期間內(nèi)，它的基本波成分為正弦波。在下文中，在通過逆變器進(jìn)行的DC-AC電壓轉(zhuǎn)換中，輸出到AC電動(dòng)機(jī)M1的AC電壓（線電壓的有效值）與DC鏈電壓（系統(tǒng)電壓VH）的比在此被定義為“調(diào)制度”。正弦波PWM控制的應(yīng)用基本限定在各相的AC電壓振幅（相電壓）等于系統(tǒng)電壓VH的狀態(tài)。即，在正弦波PWM控制中，只能將調(diào)制度增加到大約0.61。過調(diào)制PWM控制是指這樣一種控制：其執(zhí)行與上述正弦波PWM控制相同的PWM控制，但是AC電壓（正弦）的振幅大于載波，其中振幅增加。結(jié)果，通過扭曲基本波成分，可使調(diào)制度增加到從0.61到0.78的范圍。因此，PWM控制也可應(yīng)用到其中各相的AC電壓（相電壓）振幅高于系統(tǒng)電壓VH的一部分區(qū)域。在正弦波PWM控制和過調(diào)制PWM控制中，從逆變器14輸出到AC電動(dòng)機(jī)M1的AC電壓根據(jù)流過AC電動(dòng)機(jī)M1的電動(dòng)機(jī)電流的反饋控制而被控制。具體而言，被施加到AC電動(dòng)機(jī)M1的AC電壓被控制，使得通過對(duì)三相的電動(dòng)機(jī)電流執(zhí)行d-q轉(zhuǎn)換獲取的d軸電流Id和q軸電流Iq被控制為根據(jù)轉(zhuǎn)矩指令值Tqcom而設(shè)定的電流指令值Idcom和Iqcom。需要指出，正弦波PWM控制和過調(diào)制PWM控制在下文中也統(tǒng)一地簡稱為PWM控制。另一方面，在矩形波電壓控制中，逆變器輸出一個(gè)矩形波脈沖，在與電動(dòng)機(jī)的360度電氣角對(duì)應(yīng)的期間內(nèi)，其高電平期間與低電平期間之間的比為1:1。因此，調(diào)制度可增加到0.78。在矩形波電壓控制中，調(diào)制度固定為0.78。圖3和4示出矩形波電壓控制中電壓相位-轉(zhuǎn)矩特性?，F(xiàn)在參考圖3，在矩形波電壓控制期間，AC電動(dòng)機(jī)M1的輸出轉(zhuǎn)矩通過改變矩形波電壓的電壓相位φv而被控制。當(dāng)電壓相位φv相對(duì)于q軸提前時(shí)，動(dòng)力運(yùn)行轉(zhuǎn)矩可增加。另一方面，在再生操作（負(fù)轉(zhuǎn)矩輸出）期間，再生轉(zhuǎn)矩可通過相對(duì)于q軸延遲電壓相位φv而被增加。圖4詳細(xì)地示出動(dòng)力運(yùn)行操作（正轉(zhuǎn)矩輸出）期間的特性。需要指出，通過相對(duì)于充當(dāng)基準(zhǔn)的q軸倒轉(zhuǎn)電壓相位φv的極性，AC電動(dòng)機(jī)M1的輸出轉(zhuǎn)矩也可以在再生操作（負(fù)轉(zhuǎn)矩輸出）期間被類似地控制。在矩形波電壓控制中AC電動(dòng)機(jī)M1的輸出轉(zhuǎn)矩T基于AC電動(dòng)機(jī)M1的狀態(tài)，根據(jù)以下方程式（1）而變化：其中p表示極對(duì)數(shù)，Ld、Lq分別表示d軸和q軸上的感應(yīng)成分，θ表示電壓相位（θ=φv），并且φk表示感應(yīng)電壓常數(shù)。這也是電動(dòng)機(jī)常數(shù)。此外，V表示電動(dòng)機(jī)施加電壓（V=VH），并且ω表示旋轉(zhuǎn)角速度。圖4示出系統(tǒng)電壓VH以恒定轉(zhuǎn)速（ω是常數(shù)）變化的每種情況下的電壓相位-轉(zhuǎn)矩特性。根據(jù)圖4可看出，當(dāng)系統(tǒng)電壓VH相對(duì)于同一電壓相位φv較高時(shí)，輸出轉(zhuǎn)矩較大。因此，當(dāng)需要高轉(zhuǎn)矩時(shí)，相對(duì)于同一電壓相位控制范圍的輸出轉(zhuǎn)矩可通過使用升壓轉(zhuǎn)換器12升高系統(tǒng)電壓VH來確保。另一方面，如上所述，在非升壓模式（VH=VL）中，開關(guān)損耗減少，因此升壓轉(zhuǎn)換器12的效率增加。與之相反，當(dāng)使升壓轉(zhuǎn)換器12執(zhí)行升壓操作（VH>VL）時(shí)，由于開關(guān)元件Q1、Q2的開關(guān)損耗，升壓轉(zhuǎn)換器12的效率相對(duì)降低。此外，在其中系統(tǒng)電壓VH相同時(shí)（即，逆變器轉(zhuǎn)換的DC電壓相同時(shí)）提供相同電動(dòng)機(jī)電流的情況下，逆變器的開關(guān)損耗依賴于單位時(shí)間段內(nèi)的開關(guān)次數(shù)。因此，在同樣的條件下，開關(guān)損耗在正弦波PWM控制中較大，而開關(guān)損耗在矩形波電壓控制中較小。在根據(jù)該實(shí)施例的AC電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)中，根據(jù)AC電動(dòng)機(jī)M1的狀態(tài)，選擇性地應(yīng)用圖2所示的正弦波PWM控制、過調(diào)制PWM控制和矩形波電壓控制。一般而言，如圖5所示，控制模式根據(jù)AC電動(dòng)機(jī)M1的操作點(diǎn)（轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的組合）進(jìn)行切換?，F(xiàn)在參考圖5，一般而言，正弦波PWM控制被從低速旋轉(zhuǎn)區(qū)域應(yīng)用到中速旋轉(zhuǎn)區(qū)域，過調(diào)制控制被從中速旋轉(zhuǎn)區(qū)域應(yīng)用到高速旋轉(zhuǎn)區(qū)域。此外，AC電動(dòng)機(jī)M1通過在高速旋轉(zhuǎn)區(qū)域中應(yīng)用矩形波電壓控制而被控制。需要指出，PWM控制（正弦波PWM或過調(diào)制PWM）和矩形波電壓控制根據(jù)調(diào)制度進(jìn)行選擇。另一方面，即使在相同的電動(dòng)機(jī)施加電壓上，調(diào)制度也隨著系統(tǒng)電壓VH的變化而變化，因此所應(yīng)用的控制模式不同。這樣，為了平滑地驅(qū)動(dòng)AC電動(dòng)機(jī)M1，系統(tǒng)電壓VH應(yīng)該根據(jù)AC電動(dòng)機(jī)M1的操作點(diǎn)（轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩）進(jìn)行適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。在此，如上所述，可實(shí)現(xiàn)的調(diào)制度針對(duì)每種控制模式有所限定。因此，當(dāng)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩乘積表示的AC電動(dòng)機(jī)M1的輸出較大時(shí)，系統(tǒng)電壓VH應(yīng)該升高。圖6是示出每種控制模式中的AC電動(dòng)機(jī)M1的電流相位的圖。圖6例示出當(dāng)輸出轉(zhuǎn)矩針對(duì)相同的DC電壓VH逐漸增加時(shí)，電流相位的變化軌跡。圖6中的橫坐標(biāo)表示d軸電流Id，圖6中的縱坐標(biāo)表示q軸電流Iq。電流相位φi在下面方程式（2）中定義。在正弦波PWM控制和過調(diào)制PWM控制中，電流相位φi被確定為位于最佳電流相位線42上。最佳電流相位線42在Id-Iq平面上被繪制為電流相位的集合，在這些電流相位上，可相對(duì)于相同振幅的電動(dòng)機(jī)電流最大化輸出轉(zhuǎn)矩。即，最佳電流相位線42對(duì)應(yīng)于電流相位點(diǎn)的集合，在這些電流相位點(diǎn)上，Id-Iq平面上等轉(zhuǎn)矩線上的AC電動(dòng)機(jī)M1中的損耗充當(dāng)參考。最佳電流相位線42可通過預(yù)先的實(shí)驗(yàn)或模擬獲取。在PWM控制中的電流反饋控制下，d軸和q軸上的電流指令值(Idcom，Iqcom)被設(shè)定為d軸和q軸上的電流值，這些電流值對(duì)應(yīng)于等轉(zhuǎn)矩線（對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)矩指令值Tqcom）與最佳電流相位線42之間的交叉點(diǎn)。例如，確定與每個(gè)轉(zhuǎn)矩指令值對(duì)應(yīng)的最佳電流相位線42上的電流指令值Idcom、Iqcom組合的PWM控制用的映射可提前創(chuàng)建并存儲(chǔ)在控制裝置30中。圖6通過箭頭示出軌跡，在該軌跡上，具有零位置作為原點(diǎn)的Id、Iq組合產(chǎn)生的電流向量（電流相位）末端位置隨著輸出轉(zhuǎn)矩增加而變化。隨著輸出轉(zhuǎn)矩增加，電流大?。▽?duì)應(yīng)于Id-Iq平面上電流向量的大?。┮苍黾?。在正弦波PWM控制和過調(diào)制PWM控制中，通過設(shè)定電流指令值Idcom和Iqcom，將電流相位控制為位于最佳電流相位線42上。當(dāng)轉(zhuǎn)矩指令值進(jìn)一步增加并且調(diào)制度達(dá)到0.78時(shí)，應(yīng)用矩形波電壓控制。在矩形波電壓控制中，通過增大電壓相位φv，使作為磁場電流的d軸電流Id的絕對(duì)值隨著輸出轉(zhuǎn)矩的增加而增加，從而執(zhí)行磁場弱化控制。因此，電流向量（電流相位）末端的位置向圖左側(cè)（朝著提前側(cè)）遠(yuǎn)離最佳電流相位線42，從而使AC電動(dòng)機(jī)M1的損耗增加。因此，在矩形波電壓控制中，逆變器14無法直接控制AC電動(dòng)機(jī)M1的電流相位。與之相反，當(dāng)在相同的系統(tǒng)電壓VH上，通過減小電壓相位φv使輸出轉(zhuǎn)矩減小時(shí)，電流相位φi變化到圖右側(cè)（朝著延遲側(cè)）。然后，當(dāng)電流相位φi在矩形波電壓控制期間位于相對(duì)于模式切換線43的延遲側(cè)時(shí)，指示從矩形波電壓控制轉(zhuǎn)換到PWM控制。例如，模式切換線43被繪制為電流相位點(diǎn)的集合，在這些電流相位點(diǎn)上，滿足關(guān)系φi=φth（基準(zhǔn)值）。換言之，當(dāng)電流相位φi小于φth（基準(zhǔn)值）時(shí)，指示從矩形波電壓控制轉(zhuǎn)換到PWM控制。圖7示出顯示PWM控制與矩形波電壓控制之間模式切換的轉(zhuǎn)換圖。現(xiàn)在參考圖7，在應(yīng)用PWM控制（正弦波PWM或過調(diào)制PWM控制）期間，調(diào)制度Kmd可根據(jù)通過電流反饋控制求得的AC電壓大小而運(yùn)算。例如，眾所周知，調(diào)制度Kmd可使用通過d軸和q軸上電流的反饋控制獲取的d軸和q軸上的電壓指令值Vd#、Vq#、根據(jù)下面的方程式（3）而運(yùn)算。Kmd=(Vd#2+Vq#2)1/2/VH...(3)在應(yīng)用PWM控制期間，當(dāng)調(diào)制度Kmd大于0.78時(shí)，指示到矩形波電壓控制模式的轉(zhuǎn)換。在矩形波電壓控制中，隨著輸出轉(zhuǎn)矩減小，電流相位φi變化到圖6的右側(cè)（朝著提前側(cè)）。然后，當(dāng)電流相位φi小于基準(zhǔn)值φth時(shí)，即，如圖6所示，當(dāng)它進(jìn)入圖6所示的相對(duì)于模式切換線43的延遲側(cè)的相位區(qū)域時(shí)，指示到PWM控制模式的轉(zhuǎn)換。當(dāng)系統(tǒng)電壓VH針對(duì)AC電動(dòng)機(jī)M1的相同輸出改變時(shí)，PWM控制中的調(diào)制度也改變。此外，在矩形波電壓控制中，隨著為了獲取該輸出的電壓相位φv改變，電流相位φi也在改變。因此，控制系統(tǒng)的損耗根據(jù)系統(tǒng)電壓VH而改變。圖8是示出在所有三種控制模式中根據(jù)系統(tǒng)電壓VH變化的控制系統(tǒng)行為的概念圖。圖8示出在AC電動(dòng)機(jī)M1的輸出（轉(zhuǎn)速×轉(zhuǎn)矩）相同的情況下，系統(tǒng)電壓VH改變時(shí)的行為?，F(xiàn)在參考圖8，當(dāng)系統(tǒng)電壓VH針對(duì)相同的輸出降低時(shí)，調(diào)制度增加。隨著調(diào)制度增加，依次應(yīng)用正弦波PWM控制、過調(diào)制PWM控制和矩形波電壓控制，在矩形波電壓控制中，調(diào)制度固定為0.78。在應(yīng)用PWM控制期間，當(dāng)執(zhí)行電流反饋控制時(shí)，電流相位被控制為沿著最佳電流相位線42（圖6）。當(dāng)系統(tǒng)電壓VH降低時(shí)，獲取相同輸出所需的電動(dòng)機(jī)電流增加，因此電流相位沿著最佳電流相位線42逐漸朝著提前側(cè)變化。在矩形波電壓控制中，用于輸出相同轉(zhuǎn)矩的電壓相位在系統(tǒng)電壓VH降低時(shí)升高。因此，如圖6所述，電流相位朝著提前側(cè)變化。電動(dòng)機(jī)損耗受到抑制，因?yàn)殡娏飨辔辉趹?yīng)用PWM控制期間被控制為沿著最佳電流相位線42。另一方面，當(dāng)應(yīng)用矩形波電壓控制時(shí)，電動(dòng)機(jī)損耗在磁場弱化電流的影響下增加。在應(yīng)用矩形波電壓控制期間，當(dāng)系統(tǒng)電壓VH相對(duì)于相同的輸出降低時(shí)，電動(dòng)機(jī)損耗隨著磁場弱化電流的增加而增加。另一方面，由于逆變器損耗取決于逆變器14中的開關(guān)次數(shù)，因此，逆變器損耗在應(yīng)用矩形波電壓控制期間受到抑制，而在應(yīng)用PWM控制期間增加。當(dāng)系統(tǒng)電壓VH增加時(shí)，每次開關(guān)的電力損耗增加，因此逆變器損耗增加。根據(jù)電動(dòng)機(jī)損耗和逆變器損耗的此類特性將理解，控制系統(tǒng)中的電動(dòng)機(jī)損耗和逆變器損耗之和在應(yīng)用矩形波電壓控制的操作點(diǎn)44上被最小化。如圖6所示，操作點(diǎn)44上的電流相位位于相對(duì)于最佳電流相位線42的提前側(cè)。在根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的AC電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)中，當(dāng)應(yīng)用矩形波電壓控制并且AC電動(dòng)機(jī)M1的電流相位對(duì)應(yīng)于操作點(diǎn)44時(shí)，整個(gè)控制系統(tǒng)的損耗才實(shí)現(xiàn)最小化。即，系統(tǒng)電壓VH優(yōu)選地被設(shè)定為使得確定此狀態(tài)。（系統(tǒng)電壓設(shè)定）圖9是示出在根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的AC電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)中在矩形波電壓控制期間用于控制系統(tǒng)電壓的配置的功能框圖。在圖9表示的功能框圖中示出的每個(gè)功能框的功能由控制裝置30通過軟件處理和/或硬件處理實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)在參考圖9，VH指令值設(shè)定部500設(shè)定系統(tǒng)電壓VH的電壓指令值VHr。VH控制單元600產(chǎn)生用于升壓轉(zhuǎn)換器12的開關(guān)控制信號(hào)S1、S2，使得系統(tǒng)電壓VH根據(jù)電壓指令值VHr而被控制。VH指令值設(shè)定部500包括基本指令值產(chǎn)生部510、電流相位控制單元520和運(yùn)算部550。VH指令值設(shè)定部500對(duì)應(yīng)于“電壓指令值設(shè)定部”的一個(gè)實(shí)施例?；局噶钪诞a(chǎn)生部510基于AC電動(dòng)機(jī)M1的轉(zhuǎn)速Nmt和轉(zhuǎn)矩指令值Tqcom，通過參考預(yù)先設(shè)定的映射產(chǎn)生電壓指令值的基本指令值tVH。圖10示出用于基本指令值產(chǎn)生部510求出基本指令值tVH的映射（tVH映射）的一個(gè)實(shí)例?，F(xiàn)在參考圖10，tVH映射的橫軸表示電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速Nmt，縱軸表示轉(zhuǎn)矩指令值Tqcom。在該實(shí)施例中，映射中的操作點(diǎn)通過4條線45至48進(jìn)行劃分，這四條線分別對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)電壓VH=300V、400V、500V和600V。然后，位于圖最外側(cè)的線49是對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)電壓VH的最大電壓（例如，650V）的操作點(diǎn)的集合?；境噬刃尾⑶矣蒝H=300V上的線45劃分的區(qū)域RB對(duì)應(yīng)于以下操作區(qū)域：在該操作區(qū)域中，升壓轉(zhuǎn)換器12可在非升壓模式中驅(qū)動(dòng)AC電動(dòng)機(jī)M1，無需升高來自DC電源B的輸出電壓。更具體地說，在線45至49之間針對(duì)每個(gè)規(guī)定的電壓寬度（例如，20V）額外地設(shè)置線。在tVH映射中，基本指令值tVH可根據(jù)以下電壓值設(shè)定：該電壓值與接近于由轉(zhuǎn)矩指令值Tqcom和轉(zhuǎn)速Nmt指定的操作點(diǎn)的線對(duì)應(yīng)。現(xiàn)在再次參考圖9，電流相位控制單元520具有坐標(biāo)變換部525、電壓偏差計(jì)算部530和控制運(yùn)算部540。坐標(biāo)變換部525使用旋轉(zhuǎn)角傳感器25檢測到的AC電動(dòng)機(jī)M1的旋轉(zhuǎn)角θ，通過坐標(biāo)變換（三相→兩相），將電流傳感器24檢測到的v相電流iv和w相電流iw、以及u相電流iu（iu=-(iv+iw)）變換為d軸電流Id和q軸電流Iq。電壓偏差計(jì)算部530根據(jù)d-q平面（圖6）上的d軸電流Id和q軸電流Iq定義的電流相位產(chǎn)生電壓偏差ΔVH*。電壓偏差計(jì)算部530使用圖11所示的電壓偏差映射計(jì)算電壓偏差ΔVH*。圖11是示出電壓偏差映射的配置實(shí)例的概念圖?，F(xiàn)在參考圖11，目標(biāo)電流相位線51被繪制為電流相位的集合，這些電流相位對(duì)應(yīng)于d-q平面上每個(gè)等轉(zhuǎn)矩線上的操作點(diǎn)44。操作點(diǎn)44在相對(duì)于最佳電流相位線42的稍微提前側(cè)上設(shè)定。這樣，矩形波電壓控制期間的目標(biāo)電流相位線在相對(duì)于PWM控制期間的目標(biāo)電流相位線（即，最佳電流相位線42）的提前側(cè)上設(shè)定。目標(biāo)電流相位線51可基于實(shí)際的機(jī)器測試或模擬結(jié)果預(yù)先設(shè)定，這點(diǎn)類似于最佳電流相位線42（圖6）。目前，目標(biāo)電流相位通過對(duì)應(yīng)于電流轉(zhuǎn)矩指令值Tqcom的等轉(zhuǎn)矩線與目標(biāo)電流相位線51之間的交叉點(diǎn)61示出。因此，在其中電流相位向量的末端位置由附圖標(biāo)記61表示的情況下，當(dāng)前的電流相位位于目標(biāo)電流相位線51上，因此設(shè)定電壓偏差ΔVH*=0，以便保持當(dāng)前的系統(tǒng)電壓VH。與之相反，在其中當(dāng)前的電流相位位于相對(duì)于目標(biāo)電流相位線51的提前側(cè)的情況下，設(shè)定電壓偏差ΔVH*>0，以便升高當(dāng)前的系統(tǒng)電壓VH。在提前側(cè)的區(qū)域中，當(dāng)與目標(biāo)電流相位線51的相差較大時(shí)，電壓偏差ΔVH也被設(shè)為較大。圖11示出相位線52和相位線53，相位線52是ΔVH*=+20V的電流相位的集合，相位線53是ΔVH*=+40V的電流相位的集合。如圖11所示，在其中電流相位向量的末端位置由附圖標(biāo)記62表示的情況下，當(dāng)前的電流相位位于相位線53上，因此電壓偏差計(jì)算部530根據(jù)電壓偏差映射設(shè)定電壓偏差ΔVH*=+40V。在當(dāng)前的電流相位位于相對(duì)于目標(biāo)電流相位線51的延遲側(cè)時(shí)，設(shè)定電壓偏差ΔVH*<0，以便降低當(dāng)前的系統(tǒng)電壓VH。同樣在延遲側(cè)的區(qū)域中，當(dāng)與目標(biāo)電流相位線51的相差較大時(shí)，電壓偏差絕對(duì)值（|ΔVH|）被設(shè)定為較大。圖11示出相位線54和相位線55，相位線54是ΔVH*=-20V的電流相位的集合，相位線55是ΔVH*=-40V的電流相位的集合。通過細(xì)分這些相位線或通過一起使用線性插值，電壓偏差計(jì)算部530可以根據(jù)d軸電流Id和q軸電流Iq定義的電流相位，基于電壓偏差映射計(jì)算電壓偏差ΔVH*?，F(xiàn)在再次參考圖9，控制運(yùn)算部540基于電壓偏差計(jì)算部530產(chǎn)生的電壓偏差ΔVH*，通過控制運(yùn)算來計(jì)算VH校正值VHh?？刂七\(yùn)算部540執(zhí)行的控制運(yùn)算（PI運(yùn)算）例如在下面的方程式（4）中示出：VHh=Kp·ΔVH*+Ki·Σ(ΔVH*)...(4)其中Kp和Ki分別表示比例增益和積分增益。運(yùn)算部550根據(jù)來自基本指令值產(chǎn)生部510的基本指令值tVH與來自電流相位控制部520的VH校正值VHh之和設(shè)定電壓指令值VHr（VHr=tVH+VHh）。這樣，VH指令值設(shè)定部500修正電壓指令值VHr，以使AC電動(dòng)機(jī)M1的電流相位更接近目標(biāo)電流相位線51，其中基本指令值tVH充當(dāng)基準(zhǔn)。VH控制單元60012產(chǎn)生用于升壓轉(zhuǎn)換器12的開關(guān)控制信號(hào)S1、S2，以便獲取用于將系統(tǒng)電壓VH控制為電壓指令值VHr的占空比。例如，占空比可根據(jù)DC電壓VL與輸出電壓的電壓指令值VHr之間的電壓比而設(shè)定，其中DC電壓VL是升壓轉(zhuǎn)換器12的輸入電壓。此外，占空比可根據(jù)系統(tǒng)電壓VH的檢測值與電壓指令值VHr之間的偏差而受到反饋控制。VH控制單元600基于占空比100%為振幅的載波與期望的占空比之間的電壓比較，通過PWM控制產(chǎn)生開關(guān)控制信號(hào)S1、S2。這樣，開關(guān)元件Q1、Q2基于載波頻率、根據(jù)期望的占空比，被周期性地接通和關(guān)斷。圖12是示出根據(jù)第一實(shí)施例設(shè)定系統(tǒng)電壓的電壓指令值所涉及的控制處理的流程圖。圖12所示的控制處理由控制裝置30在預(yù)定的周期中執(zhí)行，以便實(shí)現(xiàn)圖9所示的VH指令值設(shè)定部500的功能?，F(xiàn)在參考圖12，控制裝置30在步驟S100基于AC電動(dòng)機(jī)M1的轉(zhuǎn)矩指令值Tqcom和轉(zhuǎn)速Nmt，計(jì)算系統(tǒng)電壓VH的基本指令值tVH?；局噶钪祎VH在步驟S100通過參考圖10所示的tVH映射而計(jì)算?？刂蒲b置30在步驟S200根據(jù)d軸電流Id和q軸電流Iq定義的電流相位計(jì)算電壓偏差ΔVH*。如上所述，用于使電流相位更接近目標(biāo)電流相位線51的電壓偏差ΔVH*可基于圖11所示的電壓偏差映射而計(jì)算。此外，控制裝置30在步驟S300基于在步驟S200計(jì)算的電壓偏差ΔVH*，通過控制運(yùn)算（PI運(yùn)算）計(jì)算VH校正值VHh。而且，控制裝置30在步驟S400根據(jù)在步驟S100計(jì)算的基本指令值tVH與在步驟S300計(jì)算的VH校正值VHh之和計(jì)算電壓指令值Vhr。通過步驟S100的處理，實(shí)現(xiàn)圖9中的基本指令值產(chǎn)生部510的功能，并且通過步驟S200的處理，實(shí)現(xiàn)圖9中的電壓偏差計(jì)算部530的功能。類似地，通過步驟S300的處理，實(shí)現(xiàn)圖9中的控制運(yùn)算部540的功能，并且通過步驟S400的處理，實(shí)現(xiàn)圖9中的運(yùn)算部550的功能。這樣，在根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的AC電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)中，在矩形波電壓控制期間，系統(tǒng)電壓VH可被設(shè)定為使得AC電動(dòng)機(jī)M1的電流相位（在d-q平面上）匹配目標(biāo)電流相位線51。具體而言，通過朝著相對(duì)于圖6所示的最佳電流相位線42的提前側(cè)設(shè)定目標(biāo)電流相位線51，實(shí)現(xiàn)與圖8所示的操作點(diǎn)44的對(duì)應(yīng)，并且系統(tǒng)電壓VH可被設(shè)定為使得整個(gè)控制系統(tǒng)的損耗被最小化，盡管AC電動(dòng)機(jī)M1本身的損耗未被最小化。第一實(shí)施例的變形例在第一實(shí)施例的變形例中，將描述用于根據(jù)AC電動(dòng)機(jī)M1的負(fù)荷水平改變目標(biāo)電流相位線的控制。圖13是示出在根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的變形例的AC電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)中在矩形波電壓控制期間用于控制系統(tǒng)電壓的配置的功能框圖。當(dāng)圖13與圖9比較時(shí)，在根據(jù)第一實(shí)施例的變形例的配置中，設(shè)置VH指令值設(shè)定部501替代VH指令值設(shè)定部500。VH指令值設(shè)定部501包括類似于圖11的基本指令值產(chǎn)生部510和運(yùn)算部550，另外還包括電流相位控制單元521替代電流相位控制單元520。電流相位控制單元521包括坐標(biāo)變換部525、電壓偏差計(jì)算部531、映射選擇部535和控制運(yùn)算部540。在第一實(shí)施例的變形例中，準(zhǔn)備多個(gè)電壓偏差映射。然后映射選擇部535根據(jù)AC電動(dòng)機(jī)M1的負(fù)荷狀態(tài)（典型地為負(fù)荷系數(shù)）切換電壓偏差映射。AC電動(dòng)機(jī)M1的負(fù)荷系數(shù)Lfc在以下方程式（5）中示出：Lfc=Pm/Pmax=(Tqcom·Mmt)/Pmax...(5)其中Pm表示AC電動(dòng)機(jī)M1的輸出電力，Pmax表示AC電動(dòng)機(jī)M1的最大輸出功率額定值。即，負(fù)荷系數(shù)Lfc對(duì)應(yīng)于根據(jù)轉(zhuǎn)矩指令值Tqcom的輸出電力與最大輸出電力的比?，F(xiàn)在參考圖14，映射選擇部535基于負(fù)荷系數(shù)Lfc設(shè)定AC電動(dòng)機(jī)M1的負(fù)荷水平。在圖14的實(shí)例中，負(fù)荷水平LVL基于負(fù)荷系數(shù)Lfc，在從0至3的四個(gè)階段設(shè)定。當(dāng)AC電動(dòng)機(jī)M1的輸出電力較低時(shí)，LVL被設(shè)定為較低階段，當(dāng)輸出電力較高時(shí)，LVL被設(shè)定為較高階段。在第一實(shí)施例的變形例中，如圖15所示，目標(biāo)電流相位線根據(jù)AC電動(dòng)機(jī)M1的負(fù)荷水平LVL而切換?，F(xiàn)在參考圖13，對(duì)應(yīng)于各個(gè)負(fù)荷水平LVL設(shè)定多個(gè)目標(biāo)電流相位線51。圖15示出當(dāng)LVL=3時(shí)選擇的目標(biāo)電流相位線51a，當(dāng)LVL=2時(shí)選擇的目標(biāo)電流相位線51b，當(dāng)LVL=1時(shí)選擇的目標(biāo)電流相位線51c，以及當(dāng)LVL=0時(shí)選擇的目標(biāo)電流相位線51d。當(dāng)負(fù)荷水平較低時(shí)，即，AC電動(dòng)機(jī)M1的輸出電力較低時(shí)，目標(biāo)電流相位線被設(shè)定為朝著提前側(cè)遠(yuǎn)離最佳電流相位線42。另一方面，當(dāng)負(fù)荷水平最高時(shí)（LVL=3），在接近最佳電流相位線42的提前側(cè)設(shè)定目標(biāo)電流相位線51。電動(dòng)機(jī)損耗主要是與電動(dòng)機(jī)電流的平方成比例的銅損。另一方面，由于逆變器損耗主要是開關(guān)損耗，因此依賴于系統(tǒng)電壓VH與流過逆變器的電流的乘積。在AC電動(dòng)機(jī)M1的高負(fù)荷狀態(tài)中，由于電動(dòng)機(jī)電流較高，因此AC電動(dòng)機(jī)M1中的銅損增加。因此，電動(dòng)機(jī)損耗比逆變器14中的開關(guān)損耗更占主導(dǎo)地位。這樣，在高負(fù)荷狀態(tài)中，在用于最小化電動(dòng)機(jī)損耗的最佳電流相位線42附近的AC電動(dòng)機(jī)M1的電流相位控制對(duì)于降低整個(gè)控制系統(tǒng)中的損耗有效。另一方面，在AC電動(dòng)機(jī)M1的低負(fù)荷狀態(tài)中，由于電動(dòng)機(jī)電流較低，因此逆變器損耗比電動(dòng)機(jī)損耗更占主導(dǎo)地位。因此，在低負(fù)荷狀態(tài)中，優(yōu)選地通過降低系統(tǒng)電壓VH來降低逆變器損耗。即，對(duì)于電流相位，與高負(fù)荷狀態(tài)相比旨在更提前側(cè)對(duì)于降低整個(gè)控制系統(tǒng)中的損耗有效。如果電流相位像圖8所示那樣過分提前，則電動(dòng)機(jī)損耗由于磁場弱化電流的增加而增加。因此，在考慮逆變器損耗減少與電動(dòng)機(jī)損耗增加之間平衡的情況下，應(yīng)該適當(dāng)?shù)卦O(shè)定每個(gè)負(fù)荷水平上相對(duì)于最佳電流相位線42的目標(biāo)電流相位線51的延遲量，以便最小化整個(gè)控制系統(tǒng)中的損耗。目標(biāo)電流相位線51a至51d中的每一者可基于實(shí)際的機(jī)器測試或模擬結(jié)果預(yù)先設(shè)定，這點(diǎn)與目標(biāo)電流相位線51（圖11）類似?，F(xiàn)在再參考圖13，電壓偏差計(jì)算部531根據(jù)映射選擇部535設(shè)定的負(fù)荷水平LVL選擇多個(gè)電壓偏差映射之一。多個(gè)電壓偏差映射分別對(duì)應(yīng)于目標(biāo)電流相位線51a至51d而預(yù)先準(zhǔn)備。圖16和17示出根據(jù)第一實(shí)施例的變形例的電壓偏差映射的配置實(shí)例。圖16示出負(fù)荷水平LVL=2時(shí)的電壓偏差映射的實(shí)例，圖17示出負(fù)荷水平LVL=1時(shí)的電壓偏差映射的實(shí)例?，F(xiàn)在參考圖16，例示出針對(duì)LVL=2時(shí)的目標(biāo)電流相位線51b（ΔVH*=0）的相位線52b至55b。相位線52b被預(yù)定為ΔVH*=+20V的電流相位的集合，相位線53b被預(yù)定為ΔVH*=+40V的電流相位的集合。類似地，相位線54b被預(yù)定為ΔVH*=-20V的電流相位的集合，相位線55b被預(yù)定為ΔVH*=-40V的電流相位的集合?，F(xiàn)在參考圖17，例示出針對(duì)LVL=1時(shí)的目標(biāo)電流相位線51c（ΔVH*=0）的相位線52c至55c。相位線52c被預(yù)定為ΔVH*=+20V的電流相位的集合，相位線53c被預(yù)定為ΔVH*=+40V的電流相位的集合。類似地，相位線54c被預(yù)定為ΔVH*=-20V的電流相位的集合，相位線55c被預(yù)定為ΔVH*=-40V的電流相位的集合。根據(jù)圖16和17可以理解，當(dāng)電流相位位于相對(duì)于目標(biāo)電流相位線的提前側(cè)時(shí)，針對(duì)根據(jù)負(fù)荷水平LVL可變地設(shè)定的目標(biāo)電流相位線51b、51c中每一者設(shè)定電壓偏差ΔVH*>0，當(dāng)電流相位位于相對(duì)于目標(biāo)電流相位線的延遲側(cè)時(shí)，設(shè)定電壓偏差ΔVH*<0。此外，相位線52c至55c與相位線52b至55b相比設(shè)定在提前側(cè)上。因此，當(dāng)負(fù)荷水平較低時(shí)，對(duì)于相同的電流相位，電壓偏差ΔVH*降低。現(xiàn)在再次參考圖13，電壓偏差計(jì)算部531像電壓偏差計(jì)算部530那樣，使用根據(jù)負(fù)荷水平LVL選擇的電壓偏差映射，根據(jù)由來自坐標(biāo)變換部525的d軸電流Id和q軸電流Iq定義的電流相位（d-q平面）計(jì)算電壓偏差ΔVH*。由于基本指令產(chǎn)生部510、控制運(yùn)算部540、運(yùn)算部550和VH控制單元600的功能同于第一實(shí)施例，因此不再重復(fù)詳細(xì)的描述。圖18是示出在根據(jù)第一實(shí)施例的變形例的AC電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)中設(shè)定系統(tǒng)電壓的電壓指令值VHr所涉及的控制處理的流程圖。當(dāng)圖18所示的控制處理由控制裝置30在預(yù)定的周期中執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)圖13所示的VH指令值設(shè)定部501的功能?，F(xiàn)在參考圖18，控制裝置30在步驟S100計(jì)算系統(tǒng)電壓VH的基本指令值tVH，這點(diǎn)與圖12類似。此外，控制裝置30在步驟S150，根據(jù)AC電動(dòng)機(jī)M1的負(fù)荷狀態(tài)（負(fù)荷系數(shù)Pm/Pmax）從目標(biāo)電流相位線51a至51d中做出選擇，并且選擇對(duì)應(yīng)于選擇的目標(biāo)電流相位線的電壓偏差映射。因此，目標(biāo)電流相位線根據(jù)AC電動(dòng)機(jī)M1的負(fù)荷狀態(tài)而變化。此外，控制裝置30在步驟S200使用在步驟S150選擇的電壓偏差映射，根據(jù)d軸電流Id和q軸電流Iq定義的電流相位計(jì)算電壓偏差ΔVH*。這樣，電壓偏差ΔVH*根據(jù)目標(biāo)電流相位線與當(dāng)前的電流相位之差而計(jì)算，所述目標(biāo)電流相位線根據(jù)AC電動(dòng)機(jī)M1的負(fù)荷狀態(tài)而可變地設(shè)定。控制裝置30像在圖12中那樣，在步驟S300、S400基于在步驟S200計(jì)算的電壓偏差ΔVH*計(jì)算電壓指令值VHr。通過步驟S150的處理，實(shí)現(xiàn)圖13中的映射選擇部535的功能。類似地，通過步驟S200中根據(jù)步驟S150的映射選擇的處理，實(shí)現(xiàn)圖13中的電壓偏差計(jì)算部531的功能。這樣，在根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施的變形例的AC電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)中，通過根據(jù)AC電動(dòng)機(jī)M1的負(fù)荷狀態(tài)在d-q平面上可變地設(shè)定目標(biāo)電流，可設(shè)定系統(tǒng)電壓VH，以便在AC電動(dòng)機(jī)M1的負(fù)荷狀態(tài)變化之后降低整個(gè)控制系統(tǒng)的損耗。第二實(shí)施例在第二實(shí)施例中，將描述其中共用DC鏈電壓的多個(gè)逆變器分別控制多個(gè)AC電動(dòng)機(jī)的配置的應(yīng)用。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的控制系統(tǒng)的控制目標(biāo)典型地為用于使電動(dòng)車輛行駛的電動(dòng)機(jī)。因此，在第二實(shí)施例中，將描述其中被示出作為電動(dòng)車輛代表實(shí)例的混合動(dòng)力車輛包括多個(gè)AC電動(dòng)機(jī)的配置。圖19是示出被示出作為包括根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的AC電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)的電動(dòng)車輛代表實(shí)例的混合動(dòng)力車輛的配置實(shí)例的示意性框圖?，F(xiàn)在參考圖19，混合動(dòng)力車輛800包括引擎805、第一MG（電動(dòng)發(fā)電機(jī)）810（下文也稱為“MG1”）、第二MG820（下文也稱為“MG2”）、動(dòng)力分割裝置830、減速齒輪840、電池850、驅(qū)動(dòng)輪860、PM（動(dòng)力傳動(dòng)系管理器（PowertrainManager））-ECU（電子控制單元）870、和MG（電動(dòng)發(fā)電機(jī)）-ECU872?；旌蟿?dòng)力車輛800通過來自引擎805和MG2中至少一者的驅(qū)動(dòng)力行駛。引擎805、MG1和MG2與插入的動(dòng)力分割裝置830相連。動(dòng)力分割裝置830典型地由行星齒輪機(jī)構(gòu)構(gòu)成。動(dòng)力分割裝置830包括具有外齒輪的太陽齒輪831、具有內(nèi)齒輪并與該太陽齒輪831同心設(shè)置的環(huán)形齒輪832、與太陽齒輪831以及環(huán)形齒輪832嚙合的多個(gè)小齒輪833、以及齒輪架834。齒輪架834被構(gòu)造為自轉(zhuǎn)地并旋轉(zhuǎn)地支持多個(gè)小齒輪833。太陽齒輪831連接到MG1的輸出軸。環(huán)形齒輪832與機(jī)軸802同心，并被旋轉(zhuǎn)地支持。小齒輪833設(shè)置在太陽齒輪831與環(huán)形齒輪832之間，它在自轉(zhuǎn)的同時(shí)還繞著太陽齒輪831旋轉(zhuǎn)。齒輪架834與機(jī)軸802的端部耦接（couple）并支持每個(gè)小齒輪833的旋轉(zhuǎn)軸。太陽齒輪831和環(huán)形齒輪軸835隨著環(huán)形齒輪832的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。MG2的輸出軸連接到環(huán)形齒輪軸835。環(huán)形齒輪軸835在下文中也稱為驅(qū)動(dòng)軸835。需要指出，MG2的輸出軸可被構(gòu)造為通過插入的變速器而連接到驅(qū)動(dòng)軸835。由于該實(shí)施例示出未設(shè)置變速器的構(gòu)造，因此MG2與環(huán)形齒輪（驅(qū)動(dòng)軸）835之間的轉(zhuǎn)速比為1:1。但是，在設(shè)置變速器的配置中，驅(qū)動(dòng)軸835與MG2之間的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的比由變速齒輪比確定。驅(qū)動(dòng)軸835通過插入的減速齒輪840而機(jī)械地連接到驅(qū)動(dòng)輪860。因此，通過動(dòng)力分割裝置830到環(huán)形齒輪832（即，驅(qū)動(dòng)軸835）的動(dòng)力輸出通過減速齒輪840而被輸出到驅(qū)動(dòng)輪860。盡管在圖19的實(shí)例中，使用前輪作為驅(qū)動(dòng)輪860，但是，后輪也可以用作驅(qū)動(dòng)輪860，或者前輪和后輪都可用作驅(qū)動(dòng)輪860。動(dòng)力分割裝置830通過充當(dāng)旋轉(zhuǎn)元件的太陽齒輪831、環(huán)形齒輪832和齒輪架834執(zhí)行差動(dòng)作用。這三個(gè)旋轉(zhuǎn)元件機(jī)械地連接到三個(gè)軸，即，引擎805的機(jī)軸802、MG1的輸出軸、和驅(qū)動(dòng)軸835。引擎805產(chǎn)生的動(dòng)力被動(dòng)力分割裝置830分割到兩個(gè)路徑中。一個(gè)是通過減速齒輪840驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪860的路徑。另一個(gè)是驅(qū)動(dòng)MG1以產(chǎn)生電力的路徑。當(dāng)MG1充當(dāng)發(fā)電機(jī)時(shí)，動(dòng)力分割裝置830根據(jù)齒輪比，將從齒輪架834輸入的來自引擎805的動(dòng)力分配到太陽齒輪831側(cè)和環(huán)形齒輪832側(cè)。另一方面，當(dāng)MG1充當(dāng)電動(dòng)機(jī)時(shí)，動(dòng)力分割裝置830將從齒輪架834輸入的來自引擎805的動(dòng)力和從太陽齒輪831輸入的來自MG1的動(dòng)力組合，并將所得到的動(dòng)力輸出到環(huán)形齒輪832。代表性地，MG1和MG2分別為通過永磁電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)的三相AC旋轉(zhuǎn)電機(jī)。MG1主要作為“發(fā)電機(jī)”工作，并且可以通過動(dòng)力分割裝置830分割的來自引擎805的驅(qū)動(dòng)力產(chǎn)生電力。MG1產(chǎn)生的電力根據(jù)車輛的行駛狀態(tài)和電池850的SOC（充電狀態(tài)（StateofCharge））而被選擇性地使用。例如，在正常行駛期間，MG1產(chǎn)生的電力實(shí)際上充當(dāng)驅(qū)動(dòng)MG2的電力。另一方面，當(dāng)電池850的SOC小于預(yù)定值時(shí)，MG1產(chǎn)生的電力被逆變器從AC轉(zhuǎn)換為DC，下面將描述這一點(diǎn)。然后，電壓被轉(zhuǎn)換器調(diào)節(jié)（將在下面描述這一點(diǎn)）以存儲(chǔ)在電池850中。需要指出，在引擎啟動(dòng)時(shí)引擎805倒拖（motor）等情況下，作為轉(zhuǎn)矩控制結(jié)果，MG1還能作為電動(dòng)機(jī)工作。MG2主要作為“電動(dòng)機(jī)”工作，并且由電池850中存儲(chǔ)的電力和MG1產(chǎn)生的電力中的至少一者驅(qū)動(dòng)。MG2產(chǎn)生的動(dòng)力被傳遞到驅(qū)動(dòng)軸835，并通過減速齒輪840被進(jìn)一步傳遞到驅(qū)動(dòng)輪860。因此，MG2輔助引擎805或通過來自MG2的驅(qū)動(dòng)力使車輛行駛。在混合動(dòng)力車輛的再生制動(dòng)期間，MG2通過減速齒輪840由驅(qū)動(dòng)輪860驅(qū)動(dòng)。此時(shí)，MG2作為發(fā)電機(jī)工作。因此，MG2作為將制動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電力的再生制動(dòng)器工作。MG2產(chǎn)生的電力存儲(chǔ)在電池850中。電池850是通過串聯(lián)連接多個(gè)集成有多個(gè)電池單體的電池模塊而構(gòu)成的電池組。電池850的電壓例如約為200V。電池850可使用MG1或MG2產(chǎn)生的電力充電。電池850的溫度、電壓和電流由電池傳感器852檢測。電池傳感器852是溫度傳感器、電壓傳感器和電流傳感器的綜合表示。對(duì)電池850充電被限制為不超過上限值WIN。類似地，從電池850放電被限制為不超過上限值WOUT。上限值WIN和WOUT基于各種參數(shù)（例如電池的SOC、溫度以及溫度變化率）而被確定。PM-ECU870和MG-ECU872被配置為包括CPU（中央處理單元）和存儲(chǔ)器（均未示出），并被配置為根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的映射和程序，借助軟件處理，基于來自各個(gè)傳感器的檢測值執(zhí)行運(yùn)算處理。備選地，至少一部分ECU可被配置為使用專用電子電路等，借助硬件處理執(zhí)行預(yù)定的數(shù)值運(yùn)算處理和/或邏輯運(yùn)算處理。引擎805根據(jù)來自PM-ECU870的控制目標(biāo)值被控制。MG1和MG2由MG-ECU872控制。PM-ECU870和MG-ECU872通過連接，可彼此進(jìn)行雙向通信。PM-ECU870通過行駛控制，產(chǎn)生引擎805、MG1和MG2的控制目標(biāo)值（代表性地為轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值），下面將描述這一點(diǎn)。然后，MG-ECU872根據(jù)從PM-ECU870傳輸?shù)目刂颇繕?biāo)值，控制MG1和MG2。需要指出，引擎805根據(jù)來自PM-ECU870的操作目標(biāo)值（代表性地為轉(zhuǎn)矩目標(biāo)值和轉(zhuǎn)速目標(biāo)值）控制燃料噴射量、點(diǎn)火時(shí)間等。圖20是示出安裝在圖19所示的混合動(dòng)力車輛上的AC電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)的配置實(shí)例的電路圖?，F(xiàn)在參考圖20，混合動(dòng)力車輛的電氣系統(tǒng)配備SMR830、轉(zhuǎn)換器900、對(duì)應(yīng)于MG1的逆變器910和對(duì)應(yīng)于MG2的逆變器920。圖20所示的AC電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)是圖1所示的AC電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)的擴(kuò)展版本，從而控制兩個(gè)AC電動(dòng)機(jī)MG1和MG2。電池850對(duì)應(yīng)于圖1中的DC電源B，SMR830對(duì)應(yīng)于圖1中的系統(tǒng)繼電器SR1、SR2。轉(zhuǎn)換器900類似于圖1中的升壓轉(zhuǎn)換器12進(jìn)行配置，并且根據(jù)電壓指令值VHr控制電力線PL上的DC電壓VH（系統(tǒng)電壓VH）。逆變器910和920中的每一者類似于圖1中的逆變器14進(jìn)行配置。逆變器910和920的DC側(cè)連接到公共電力線PL和GL。電力線PL和GL分別對(duì)應(yīng)于圖1中的電力線7和5。因此，逆變器910和920將公共系統(tǒng)電壓VH轉(zhuǎn)換為AC電壓并將最終的AC電壓分別提供給MG1和MG2。MG1具有U相線圈、V相線圈和W相線圈，這三個(gè)線圈作為定子繞組呈星形連接。各相線圈的一端在中性點(diǎn)812處相互連接。各相線圈的另一端連接到逆變器910的各相臂的開關(guān)元件的連接點(diǎn)。類似于MG1，MG2具有U相線圈、V相線圈和W相線圈，這三個(gè)線圈作為定子繞組呈星形連接。各相線圈的一端在中性點(diǎn)822處相互連接。各相線圈的另一端連接到逆變器920的各相臂的開關(guān)元件的連接點(diǎn)。MG-ECU872對(duì)應(yīng)于圖1中的控制裝置30。PM-ECU870作為控制整個(gè)混合動(dòng)力車輛800的操作的一部分，產(chǎn)生MG1和MG2的轉(zhuǎn)矩指令值Tqcom(1)和Tqcom(2)。MG-ECU872控制逆變器910、920，以使MG1和MG2的輸出轉(zhuǎn)矩達(dá)到轉(zhuǎn)矩指令值Tqcom(1)和Tqcom(2)。通過逆變器910和920實(shí)現(xiàn)的MG1控制和MG2控制中的每一者類似于通過逆變器14實(shí)現(xiàn)的AC電動(dòng)機(jī)M1控制而被執(zhí)行。此外，PM-ECU870根據(jù)MG1、MG2的操作狀態(tài)設(shè)定系統(tǒng)電壓VH的指令值，并控制轉(zhuǎn)換器900，以使系統(tǒng)電壓VH達(dá)到電壓指令值VHr。在混合動(dòng)力車輛800中，引擎805、MG1和MG2通過插入的行星齒輪相互連接。因此，引擎805、MG1和MG2的轉(zhuǎn)速確立與圖21所示的列線圖中的直線關(guān)聯(lián)的關(guān)系。在混合動(dòng)力車輛800中，由PM-ECU870執(zhí)行行駛控制，以執(zhí)行適合于車輛狀態(tài)的行駛。例如，在車輛啟動(dòng)時(shí)以及低速行駛期間，混合動(dòng)力車輛借助MG2的輸出行駛，此時(shí)引擎805停止。此時(shí)，MG2的轉(zhuǎn)速為正，MG1的轉(zhuǎn)速為負(fù)。在穩(wěn)定行駛期間，為了使用MG1轉(zhuǎn)動(dòng)引擎805的曲柄，MG1作為電動(dòng)機(jī)被致動(dòng)，并將MG1的轉(zhuǎn)速設(shè)定為正。此時(shí)，MG1作為電動(dòng)機(jī)工作。然后，引擎805啟動(dòng)，并且混合動(dòng)力車輛借助引擎805和MG2的輸出行駛。這樣，通過在高效率操作點(diǎn)上操作引擎805，提高了混合動(dòng)力車輛800的燃料效率。在根據(jù)第二實(shí)施例的控制系統(tǒng)中，MG1和MG2的輸出轉(zhuǎn)矩由逆變器910、920根據(jù)轉(zhuǎn)矩指令值Tqcom(1)和Tqcom(2)控制。逆變器910、920中的每一者類似于第一實(shí)施例中的逆變器14被控制。在根據(jù)第二實(shí)施例的控制系統(tǒng)中，由于系統(tǒng)電壓VH在MG1與MG2之間共用，因此如何設(shè)定系統(tǒng)電壓變?yōu)橐粋€(gè)問題。圖22A至22C是示出設(shè)定系統(tǒng)電壓VH以最小化表示多個(gè)AC電動(dòng)機(jī)的MG1和MG2中總損耗的概念圖?，F(xiàn)在參考圖22A，對(duì)于MG1，假設(shè)MG1和逆變器910的損耗之和在VH=V1時(shí)最小化。此時(shí)，MG1在圖6和8所示的操作點(diǎn)44上工作。類似地，如圖22B所示，對(duì)于MG2，假設(shè)MG2和逆變器920的損耗之和在VH=V2（V2>V1）時(shí)最小化。此時(shí)，MG2在圖6和8所示的操作點(diǎn)44上操作。因此，如圖22C所示，與MG2和MG1關(guān)聯(lián)的控制系統(tǒng)中的總損耗在系統(tǒng)電壓VH達(dá)到MG1的最佳電壓V1與MG2的最佳電壓V2之間的Vx時(shí)最小化。因此，如PTD2所述，如果分別針對(duì)MG1和MG2求出使電動(dòng)機(jī)損耗和逆變器損耗之和最小化的最佳電壓V1、V2并且根據(jù)它們的最大值設(shè)定系統(tǒng)電壓，則很難通過這種控制充分地降低控制系統(tǒng)的總損耗。圖23是設(shè)定根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的AC電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)中的系統(tǒng)電壓的電壓指令值所涉及的功能框圖。當(dāng)圖23與圖9相比時(shí)，在第二實(shí)施例中，設(shè)置VH指令值設(shè)定部502替代VH指令值設(shè)定部500來產(chǎn)生電壓指令值VHr。VH指令值設(shè)定部502包括被設(shè)置為替代基本指令值產(chǎn)生部510的基本指令值產(chǎn)生部512、被設(shè)置為替代電流相位控制單元520的電流相位控制單元522、以及與圖9中相同的運(yùn)算部550?；局噶钪诞a(chǎn)生部512基于MG1的轉(zhuǎn)速Nmt(1)和轉(zhuǎn)矩指令值Tqcom(1)以及MG2的轉(zhuǎn)速Nmt(2)和轉(zhuǎn)矩指令值Tqcom(2)產(chǎn)生基本指令值tVH?；局噶钪诞a(chǎn)生部512使用圖10中的tVH映射并基于轉(zhuǎn)速Nmt(1)和轉(zhuǎn)矩指令值Tqcom(1)求出tVH(1)，以及基于轉(zhuǎn)速Nmt(2)和轉(zhuǎn)矩指令值Tqcom(2)求出tVH(2)，這點(diǎn)與基本指令值產(chǎn)生部510類似。此外，基本指令值產(chǎn)生部512將對(duì)應(yīng)于MG1的操作狀態(tài)的tVH(1)和對(duì)應(yīng)于MG2的操作狀態(tài)的tVH(2)中的最大值設(shè)定為基本指令值tVH。電流相位控制單元522具有坐標(biāo)變換部525、電壓偏差計(jì)算部532、映射選擇部536、提取部538和控制運(yùn)算部540。映射選擇部536針對(duì)MG1和MG2中的每一者，基于負(fù)荷系數(shù)Lfc(1)和Lfc(2)設(shè)定負(fù)荷水平LVL(1)和LVL(2)。MG1和MG2的負(fù)荷系數(shù)Lfc(1)和Lfc(2)根據(jù)以下方程式（6）、（7）計(jì)算：Lfc(1)=Pm(1)/Pmax(1)=Tqcom(1)·Nmt(1)/Pmax(1)...(6)Lfc(2)=Pm(2)/Pmax(2)=Tqcom(2)·Nmt(2)/Pmax(2)...(7)其中Pm(1)和Pm(2)分別表示MG1和MG2的輸出電力，Pmax(1)和Pmax(2)分別表示MG1和MG2的最大輸出電力額定值。即，負(fù)荷系數(shù)Lfc(1)和Lfc(2)對(duì)應(yīng)于MG1、MG2中的負(fù)荷系數(shù)Lfc。映射選擇部536根據(jù)負(fù)荷比Lmgf(1)、Lmgf(2)設(shè)定MG1和MG2的負(fù)荷水平LVL(1)、LVL(2)，這些負(fù)荷比是負(fù)荷系數(shù)Lfc(1)與Lfc(2)之間的相對(duì)比，通過方程式（8）、（9）定義。Lmgf(1)=Lfc(1)/Lfc(2)...(8)Lmgf(2)=Lfc(2)/Lfc(1)...(9)映射選擇部536基于MG1的負(fù)荷比Lmgf(1)設(shè)定負(fù)荷水平LVL(1)，并且基于MG2的負(fù)荷比Lmgf(2)設(shè)定負(fù)荷水平LVL(2)。如圖24所示，負(fù)荷水平LVL(1)在從0至3的四個(gè)階段中根據(jù)負(fù)荷比Lmgf(1)設(shè)定。類似地，負(fù)荷水平LVL(2)在從0至3的四個(gè)階段中根據(jù)負(fù)荷比Lmgf(2)設(shè)定。負(fù)荷水平LVL根據(jù)MG1、MG2的負(fù)荷比Lmgf(1)、Lmgf(2)，在負(fù)荷相對(duì)較高的MG中被設(shè)定為高值。坐標(biāo)變換部525基于MG1的電動(dòng)機(jī)電流（三相電流）和旋轉(zhuǎn)角計(jì)算MG1的d軸電流Id(1)和q軸電流Iq(1)。此外，坐標(biāo)變換部525基于MG2的電動(dòng)機(jī)電流（三相電流）和旋轉(zhuǎn)角計(jì)算MG2的d軸電流Id(2)和q軸電流Iq(2)。電壓偏差計(jì)算部532通過執(zhí)行與電壓偏差計(jì)算部531中相同的處理，針對(duì)MG1和MG2中的每一者計(jì)算MG1的電壓偏差ΔVH*(1)和MG2的電壓偏差ΔVH*(2)。具體而言，電壓偏差計(jì)算部532根據(jù)MG1的負(fù)荷水平LVL(1)，類似于電壓偏差計(jì)算部531，選擇目標(biāo)電流相位線和與之對(duì)應(yīng)的電壓偏差映射。此外，電壓偏差計(jì)算部532使用根據(jù)負(fù)荷水平LVL(1)選擇的電壓偏差映射，根據(jù)d軸電流Id(1)和q軸電流Iq(1)定義的電流相位（d-q平面），計(jì)算對(duì)應(yīng)于MG1的電壓偏差ΔVH*(1)。電壓偏差計(jì)算部532還針對(duì)MG2，以類似的方式根據(jù)負(fù)荷水平LVL(2)選擇目標(biāo)電流相位線和電壓偏差映射，并且使用選擇的電壓偏差映射，根據(jù)d軸電流Id(2)和q軸電流Iq(2)定義的電流相位（d-q平面），計(jì)算電壓偏差ΔVH*(2)。需要指出，針對(duì)負(fù)荷水平LVL(1)、LVL(2)中每一者的目標(biāo)電流相位線和與之對(duì)應(yīng)的電壓偏差映射如在第一實(shí)施例的變形例中描述的那樣選擇。提取部538提取電壓偏差計(jì)算部532分別針對(duì)MG1和MG2計(jì)算的電壓偏差ΔVH*(1)和ΔVH*(2)中的最大值，并定義電壓偏差ΔVH*。控制運(yùn)算部540基于電壓偏差ΔVH*，通過控制運(yùn)算（PI運(yùn)算）計(jì)算VH校正值VHh，如第一實(shí)施例中所述。由于運(yùn)算部550的功能與第一實(shí)施例中相同，因此不再重復(fù)詳細(xì)的描述。圖25是設(shè)定根據(jù)第二實(shí)施例的系統(tǒng)電壓的電壓指令值所涉及的控制處理的流程圖。當(dāng)控制裝置30在預(yù)定的周期中執(zhí)行圖25所示的控制處理時(shí)，實(shí)現(xiàn)圖23所示的VH指令值設(shè)定部502的功能。現(xiàn)在參考圖25，控制裝置30執(zhí)行步驟S101至S105，以便執(zhí)行等同于第一實(shí)施例（圖12）中的步驟S100的處理?？刂蒲b置30在步驟S101，基于MG1的轉(zhuǎn)矩指令值Tqcom(1)和轉(zhuǎn)速Nmt(1)，使用第一實(shí)施例所示的tVH映射（圖10）計(jì)算對(duì)應(yīng)于MG1的基本指令值tVH(1)。類似地，控制裝置30在步驟S102，基于MG2的轉(zhuǎn)矩指令值Tqcom(2)和轉(zhuǎn)速Nmt(2)，計(jì)算對(duì)應(yīng)于MG2的基本指令值tVH(2)?？刂蒲b置30在步驟S103對(duì)tVH(1)和tVH(2)進(jìn)行相互比較。當(dāng)滿足關(guān)系tVH(1)≥tVH(2)時(shí)（S103的結(jié)果為是），控制裝置30設(shè)定tVH=tVH(1)（步驟S104），而當(dāng)滿足關(guān)系tVH(2)>tVH(1)時(shí)（S103的結(jié)果為否），它設(shè)定tVH=tVH(2)（步驟S105）。這樣，將MG1和MG2作為整體，針對(duì)它們?cè)O(shè)定tVH(1)和tVH(2)中的最大值作為基本指令值tVH。因此，通過步驟S101至S105的處理，實(shí)現(xiàn)圖23所示的基本指令值產(chǎn)生部512的功能。此外，控制裝置30在步驟S105選擇MG1和MG2中每一者的電壓偏差映射。圖26示出步驟S150的控制處理的細(xì)節(jié)。現(xiàn)在參考圖26，控制裝置30在步驟S151根據(jù)方程式（6）、（7），針對(duì)MG1和MG2，從輸出電力Pm(1)、Pm(2)計(jì)算負(fù)荷系數(shù)Lfc(1)、Lfc(2)。此外，控制裝置30在步驟S152、S153根據(jù)方程式（8）、（9）計(jì)算MG1和MG2的負(fù)荷比Lmgf(1)、Lmgf(2)。這樣，將MG1和MG2的負(fù)荷相互比較，并且在負(fù)荷相對(duì)較高的MG中將負(fù)荷比設(shè)定為高值?？刂蒲b置30在步驟S154通過使用圖24所示的映射，根據(jù)負(fù)荷比Lmgf(1)設(shè)定MG1的負(fù)荷水平LVL(1)。如第一實(shí)施例的變形例中描述的那樣，基于負(fù)荷水平LVL(1)選擇根據(jù)MG1的負(fù)荷狀態(tài)的目標(biāo)電流相位線（圖15）以及與之對(duì)應(yīng)的電壓偏差映射。類似地，控制裝置30在步驟S155根據(jù)負(fù)荷比Lmgf(2)設(shè)定MG2的負(fù)荷水平LVL(2)。這樣，如在MG1中那樣，還基于MG2的負(fù)荷水平LVL(2)選擇根據(jù)負(fù)荷狀態(tài)的目標(biāo)電流相位線（圖15）以及與之對(duì)應(yīng)的電壓偏差映射。通過圖26所示的步驟S151至S155的處理，實(shí)現(xiàn)圖23中的映射選擇部536的功能?，F(xiàn)在再次參考圖25，控制裝置30執(zhí)行步驟S201至S205以執(zhí)行等同于第一實(shí)施例（圖12）中的步驟S200的處理?？刂蒲b置30在步驟S201，根據(jù)MG1的d軸電流Id(1)和q軸電流Iq(1)定義的電流相位計(jì)算電壓偏差ΔVH*(1)。這樣，通過使用基于負(fù)荷水平LVL(1)選擇的電壓偏差映射計(jì)算用于使MG1的電流相位更接近根據(jù)負(fù)荷狀態(tài)的目標(biāo)電流相位線的電壓偏差ΔVH*(1)。控制裝置30在步驟S202，根據(jù)MG2的d軸電流Id(2)和q軸電流Iq(2)定義的電流相位計(jì)算電壓偏差ΔVH*(2)。這樣，通過使用基于負(fù)荷水平LVL(2)選擇的電壓偏差映射計(jì)算用于使MG2的電流相位更接近根據(jù)負(fù)荷狀態(tài)的目標(biāo)電流相位線的電壓偏差ΔVH*(2)。通過步驟S201至S202的處理，實(shí)現(xiàn)圖23中的電壓偏差計(jì)算部532的功能?？刂蒲b置30在步驟S203對(duì)在步驟S201中計(jì)算的電壓偏差ΔVH*(1)和在步驟S202中計(jì)算的ΔVH*(2)進(jìn)行相互比較。那么，當(dāng)滿足關(guān)系ΔVH*(1)≥ΔVH*(2)時(shí)（S203的結(jié)果為是），控制裝置30設(shè)定作為整體的MG1、MG2的電壓偏差ΔVH*=ΔVH*(1)（步驟S204）。另一方面，當(dāng)滿足關(guān)系ΔVH*(1)<ΔVH*(2)時(shí)（S203的結(jié)果為否），控制裝置30設(shè)定ΔVH*=ΔVH*(2)（步驟S205）。即，作為整體的MG1和MG2的電壓偏差ΔVH*根據(jù)ΔVH*(1)和ΔVH*(2)中的最大值而設(shè)定。通過步驟S203至S205的處理，實(shí)現(xiàn)圖23中的提取部538的功能。此外，控制裝置30在步驟S300和S400設(shè)定電壓指令值VHr，這點(diǎn)與圖12類似。根據(jù)這樣設(shè)定的電壓指令值VHr，升壓轉(zhuǎn)換器12控制系統(tǒng)電壓VH。由于VH控制單元600對(duì)升壓轉(zhuǎn)換器12的控制內(nèi)容與第一實(shí)施例中相同，因此不再重復(fù)詳細(xì)的描述。這樣，在根據(jù)該第二實(shí)施例的AC電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)中，在被配置為使得共用DC鏈電壓（系統(tǒng)電壓VH）的多個(gè)逆變器分別控制多個(gè)AC電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)車輛中，可將系統(tǒng)電壓設(shè)定為使得多個(gè)AC電動(dòng)機(jī)的電流相位分別更接近根據(jù)負(fù)荷狀態(tài)的目標(biāo)電流相位。這樣，系統(tǒng)電壓VH可被設(shè)定為以便在每個(gè)AC電動(dòng)機(jī)的負(fù)荷狀態(tài)變化之后降低整個(gè)控制系統(tǒng)的損耗。需要指出，應(yīng)用根據(jù)本實(shí)施例的AC電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)不限于圖中所示的控制用于使電動(dòng)車輛行駛的電動(dòng)機(jī)。根據(jù)本實(shí)施例的AC電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)可應(yīng)用于任何電動(dòng)車輛，而不限制動(dòng)力傳送系統(tǒng)的構(gòu)造，只要它被配置為通過使用逆變器（其DC鏈電壓（系統(tǒng)電壓VH）由轉(zhuǎn)換器可變地控制）、應(yīng)用矩形波電壓控制來控制AC電動(dòng)機(jī)，該控制系統(tǒng)還可應(yīng)用于用在除電動(dòng)車輛之外的車輛上的AC電動(dòng)機(jī)。具體而言，根據(jù)第二實(shí)施例的AC電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)的應(yīng)用不限于圖19所示的混合動(dòng)力車輛。即，只要配置允許共用DC鏈電壓（系統(tǒng)電壓VH）的多個(gè)逆變器分別控制多個(gè)AC電動(dòng)機(jī)，根據(jù)第二實(shí)施例的AC電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)便可控制任何AC電動(dòng)機(jī)。盡管詳細(xì)地描述和示出了本發(fā)明，但是可以清楚地理解，這些內(nèi)容僅作為說明和舉例，并非進(jìn)行任何限制，本發(fā)明的范圍通過所附權(quán)利要求的權(quán)項(xiàng)解釋。