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CN113162481A - 旋转电机装置的控制装置 - Google Patents

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CN113162481A CN202011619720.8A CN202011619720A CN113162481A CN 113162481 A CN113162481 A CN 113162481A CN 202011619720 A CN202011619720 A CN 202011619720A CN 113162481 A CN113162481 A CN 113162481A
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Abstract

本发明提供一种旋转电机装置的控制装置,在切换执行通常调制控制与过调制控制的情况下,能高精度地计算用于降低功率损耗的转换器的电压指令值。旋转电机装置的控制装置基于通常调制控制执行时的至少逆变器相对于系统电压的功率损耗特性即通常调制控制的功率损耗特性、以及过调制控制执行时的至少逆变器相对于系统电压的功率损耗特性即过调制控制的功率损耗特性,来将功率损耗为最小的系统电压设定为转换器电压指令值。

Description

旋转电机装置的控制装置
技术领域
本申请涉及旋转电机装置的控制装置。
背景技术
关于上述那样的旋转电机装置的控制装置,例如已知有下述专利文献1所记载的技术。专利文献1公开了一种旋转电机装置,利用多个逆变器来共享转换器的输出电压,并控制多个旋转电机。专利文献1的技术中,构成为:对于转换器的电压指令值的多个候补的每一个,计算直流电源的功率损耗、转换器的功率损耗、多个逆变器的功率损耗以及它们的总和功率损耗,根据多个候补电压来制定总和功率损耗为最小的电压,并将制定出的电压设定为转换器的电压指令值。此外,专利文献1的技术中,构成为存储以直流电压、旋转电机的旋转角速度、转矩等为自变量的各功率损耗的映射数据,并使用映射数据来计算各功率损耗。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第5652549号公报(图1、图5)
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而,专利文献1的技术中,并未对三相电压指令值的振幅在系统电压的一半值以下的通常调制控制、以及三相电压指令值的振幅超过系统电压的一半值的过调制控制各自的功率损耗特性进行区分,而将两者一并设为PWM控制模式。专利文献1的技术中,利用与系统电压相关的二次函数来对PWM控制模式与矩形波PWM控制模式各自的功率损耗特性进行近似。
然而,在通常调制控制的功率损耗特性与过调制控制的功率损耗特性中,特性的倾向大不相同。因此,如专利文献1那样,若将两者一并近似则近似误差变大,将系统整体的功率损耗设为最小的系统电压的计算精度有可能变差。
因此,在切换执行通常调制控制与过调制控制的情况下,希望一种旋转电机装置的控制装置,能高精度地计算用于降低功率损耗的转换器的电压指令值。
解决技术问题所采用的技术方案
本申请所涉及的旋转电机装置的控制装置对旋转电机装置进行控制,所述旋转电机装置包括:具有多相绕组的旋转电机;构成为能对直流电源的电源电压进行升压并输出至系统电压线的转换器;以及设置在所述转换器与所述旋转电机之间、并在所述系统电压线的直流电与驱动所述旋转电机的交流电之间进行功率转换的逆变器,所述旋转电机装置的控制装置包括:
转换器电压指令计算部,该转换器电压指令计算部在所述电源电压以上、且所述转换器的输出上限电压以下的范围内计算转换器电压指令值;
转换器控制部,该转换器控制部控制所述转换器,以使得所述系统电压线的直流电压即系统电压接近所述转换器电压指令值;以及
逆变器控制部,该逆变器控制部计算多相电压指令值,基于所述多相电压指令值来控制所述逆变器,并将电压施加到所述多相绕组,
所述逆变器控制部切换并执行所述多相电压指令值的振幅在所述系统电压的一半值以下的通常调制控制、以及所述多相电压指令值的振幅超过所述系统电压的一半值的过调制控制,
所述转换器电压指令计算部基于所述通常调制控制执行时的至少所述逆变器相对于所述系统电压的功率损耗特性即通常调制控制的功率损耗特性、以及所述过调制控制执行时的至少所述逆变器相对于所述系统电压的功率损耗特性即过调制控制的功率损耗特性,来将功率损耗为最小的所述系统电压设定为所述转换器电压指令值。
发明效果
根据本申请所涉及的旋转电机装置的控制装置,分别单独计算特性的倾向不同的通常调制控制的功率损耗特性与过调制控制的功率损耗特性,能基于2个功率损耗特性来高精度地决定功率损耗为最小的转换器电压指令值。
附图说明
图1是实施方式1所涉及的旋转电机装置及控制装置的结构图。
图2是实施方式1所涉及的控制装置的简要框图。
图3是实施方式1所涉及的逆变器控制部的框图。
图4是用于说明实施方式1所涉及的通常调制控制的图。
图5是用于说明实施方式1所涉及的振幅减少调制所进行的通常调制控制的图。
图6是用于说明实施方式1所涉及的过调制控制的图。
图7是实施方式1所涉及的转换器电压指令计算部的框图。
图8是说明实施方式1所涉及的各控制区域的图。
图9是说明实施方式1所涉及的逆变器和旋转电机的功率损耗特性的图。
图10是实施方式1所涉及的边界电压计算部的框图。
图11是说明实施方式1所涉及的逆变器和旋转电机的功率损耗特性的图。
图12是用于说明表示实施方式1所涉及的第1逆变器和旋转电机的功率损耗特性的多项式及其系数的计算的图。
图13是用于说明表示实施方式1所涉及的第2逆变器和旋转电机的功率损耗特性的多项式及其系数的计算的图。
图14是说明实施方式1所涉及的转换器的功率损耗特性的图。
图15是用于说明表示实施方式1所涉及的转换器的功率损耗特性的多项式及其系数的计算的图。
图16是用于说明实施方式1所涉及的第1组合的转换器电压指令值的候补值的计算的图。
图17是用于说明实施方式1所涉及的第2组合的转换器电压指令值的候补值的计算的图。
图18是用于说明实施方式1所涉及的第3组合的转换器电压指令值的候补值的计算的图。
图19是用于说明实施方式1所涉及的第4组合的转换器电压指令值的候补值的计算的图。
图20是实施方式1所涉及的控制装置的硬件结构图。
具体实施方式
1.实施方式1
参照附图对实施方式1所涉及的旋转电机装置1000的控制装置400(下面简称为控制装置400)进行说明。图1是本实施方式所涉及的旋转电机装置1000及控制装置400的简要结构图。
旋转电机装置1000包括旋转电机MG、转换器15和逆变器IN。旋转电机MG具有多相(本示例中,三相)绕组。转换器15构成为能对直流电源B的电源电压Vb进行升压并输出至系统电压线7、8。逆变器IN设置在转换器15与旋转电机MG之间,在系统电压线7、8的直流电与驱动旋转电机MG的交流电之间进行功率转换。
1-1.旋转电机
本实施方式中,旋转电机MG被设为车辆的驱动力源,旋转电机装置1000和控制装置400搭载于车辆(本示例中,混合动力车辆)。旋转电机MG和逆变器IN设有多组(本示例中,2组)。
本实施方式中,旋转电机MG和逆变器IN设有多组(本示例中,2组)。设有第1旋转电机MG1和第1旋转电机MG1用的第1逆变器IN1、以及第2旋转电机MG2和第2旋转电机MG2用的第2逆变器IN2。
第1和第2旋转电机MG1、MG2分别包括固定于非旋转构件的定子、以及配置在该定子的径向内侧并可旋转地被支承的转子。本实施方式中,旋转电机MG设为永磁体同步型的旋转电机,定子设有三相绕组,转子设有永磁体。第1和第2旋转电机MG1、MG2分别兼具电动机和发电机的功能。
本实施方式中,第1旋转电机MG1作为由省略图示的内燃机进行驱动的发电机来动作,并作为使内燃机启动的电动机来动作。第2旋转电机MG2经由省略图示的输出轴和减速机与车轮相连结,作为驱动车轮的电动机来动作,并且作为利用车轮的驱动力进行再生发电的发电机来动作。
第1和第2旋转电机MG1、MG2分别设有用于检测转子的旋转角度θ的旋转角传感器28(例如,旋转变压器)。各个旋转角传感器28的输出信号被输入至控制装置400。控制装置400基于各个旋转角传感器28的输出信号,检测第1和第2旋转电机MG1、MG2各自的旋转角度θ1、θ2,并基于各自的旋转角度θ1、θ2,来计算第1和第2旋转电机MG1、MG2各自的旋转角速度ω1、ω2。
1-2.直流电源
直流电源B使用镍氢或锂离子等充电电池。另外,直流电源B也可以使用双电层电容器等。直流电源B的正极端子连接至转换器15的电源侧正极电线6,直流电源B的负极端子连接至转换器15的电源侧负极电线5。设有用于检测直流电源B的电源电压Vb的电源电压传感器10。电源电压传感器10的输出信号被输入至控制装置400。
1-3.转换器
转换器15连接在直流电源B与系统电压线7、8之间,被设为对直流电进行转换的DC-DC转换器。本实施方式中,转换器15被设为升降压转换器,该升降压转换器具有对直流电源B的的电源电压Vb进行升压并输出到系统电压线7、8的升压斩波器的功能、以及对系统电压线7、8的直流电压即系统电压VH进行降压并输出到直流电源B的降压斩波器的机构。转换器15至少包括电抗器、开关元件和续流二极管。
转换器15具备连接在电源侧正极电线6与电源侧负极电线5之间的滤波电容器C1。另外,在直流电源B的正极端子和电源侧正极电线6之间、以及直流电源B的负极端子和电源侧负极电线5之间设有在车辆运行时闭合、在车辆运行停止时断开的继电器(未图示)。
转换器15包括:电抗器L1;2个开关元件Q1、Q2;2个续流二极管D1、D2;以及滤波电容器C0。2个开关元件Q1、Q2分别反向并联连接有续流二极管D1、D2。2个开关元件Q1、Q2串联连接在正极侧的系统电压线7与负极侧的系统电压线8之间。电抗器L1连接在将2个开关元件Q1、Q2连接的连接节点与电源侧正极电线6之间。滤波电容器C0连接在正极侧的系统电压线7与负极侧的系统电压线8之间。
在正极侧的系统电压线7与负极侧的系统电压线8之间设有用于检测系电压线7、8的系统电压VH的系统电压传感器13。系统电压传感器13的输出信号被输入至控制装置400。2个开关元件Q1、Q2分别由从控制装置400输出的转换器控制信号S1、S2来进行导通截止控制。
1-4逆变器
第1逆变器IN1和第2逆变器IN2的直流电压侧经由共通的系统电压线7、8与转换器15相连接。
第1逆变器IN1与三相各相的绕组相对应地设置有3组串联电路(腿),该串联电路串联连接有与正极侧的系统电压线7相连接的正极侧的开关元件Q11(上臂)、以及与负极侧的系统电压线8相连接的负极侧的开关元件Q12(下臂)。即,第1逆变器IN1包括3个正极侧的开关元件Q11U、Q11V、Q11W以及3个负极侧的开关元件Q12U、Q12V、Q12W合计6个开关元件。各开关元件Q11U、Q11V、Q11W、Q12U、Q12V、Q12W分别反向并联连接有续流二极管D11U、D11V、D11W、D12U、D12V、D12W。各相的正极侧的开关元件Q11和负极侧的开关元件Q12的连接节点连接至第1旋转电机MG1中的对应相的绕组。用于检测流过各相的绕组的电流的电流传感器27设置在将开关元件的连接节点与绕组相连接的各相的电线上。电流传感器27的输出信号被输入至控制装置400。开关元件Q11U、Q11V、Q11W、Q12U、Q12V、Q12W分别由从控制装置400输出的第1逆变器控制信号S11、S12、S13、S14、S15、S16进行导通截止控制。
同样地,第2逆变器IN2与三相各相的绕组相对应地设置有3组串联电路(腿),该串联电路串联连接有与正极侧的系统电压线7相连接的正极侧的开关元件Q21(上臂)、以及与负极侧的系统电压线8相连接的负极侧的开关元件Q22(下臂)。即,第2逆变器IN2包括3个正极侧的开关元件Q21U、Q21V、Q21W以及3个负极侧的开关元件Q22U、Q22V、Q22W合计6个开关元件。各开关元件Q21U、Q21V、Q21W、Q22U、Q22V、Q22W分别反向并联连接有续流二极管D21U、D21V、D21W、D22U、D22V、D22W。各相的正极侧的开关元件Q21和负极侧的开关元件Q22的连接节点连接至第2旋转电机MG2中的对应相的绕组。用于检测流过各相的绕组的电流的电流传感器27设置在将开关元件的连接节点与绕组相连接的各相的电线上。电流传感器27的输出信号被输入至控制装置400。开关元件Q21U、Q21V、Q21W、Q22U、Q22V、Q22W分别由从控制装置400输出的第2逆变器控制信号S21、S22、S23、S24、S25、S26进行导通截止控制。
逆变器IN1、IN2利用控制装置400的开关控制将系统电压线7、8的直流电压转换为三相交流电压并输出至旋转电机MG1、MG2,能使旋转电机MG1、MG2作为电动机来发挥作用。此外,逆变器IN1、IN2能利用控制装置400的开关控制将旋转电机MG1、MG2所发出的三相交流电压转换为直流电压,并输出至系统电压线7、8。
作为转换器15和逆变器IN1、IN2的开关元件,使用IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor:绝缘栅双极型晶体管)、功率用MOS(Metal Oxide Semiconductor:金属氧化物半导体)晶体管、功率用双极型晶体管、SiC、GaN等。
1-5.控制装置
控制装置400包括后述的逆变器控制部750、转换器电压指令计算部700和逆变器控制部600等功能部。控制装置400的各功能由控制装置400所具备的处理电路来实现。本实施方式中,控制装置400如图20所示,作为处理电路,具备CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)等运算处理装置90(计算机)、与运算处理装置90进行数据交换的存储装置91、向运算处理装置90输入外部的信号的输入电流92、以及从运算处理装置90向外部输出信号的输出电流93等。
作为运算处理装置90,可以包括ASIC(Application Specific IntegratedCircuit:专用集成电路)、IC(Integrated Circuit:集成电路)、DSP(Digital SignalProcessor:数字信号处理器)、FPGA(Field Programmable Gate Array:现场可编程门阵列)、各种逻辑电路以及各种信号处理电路等。另外,作为运算处理装置90,也可以包括多个同种类或不同种类的运算处理装置来分担执行各处理。作为存储装置91,包括构成为能从运算处理装置90读取并写入数据的RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)、构成为能从运算处理装置90读取数据的ROM(Read Only Memory:只读存储器)等。输入电路92与电流传感器10、系统电压传感器13、电流传感器27、旋转角传感器28等各种传感器、开关相连接,并具备将这些传感器、开关的输出信号输入至运算处理装置90的A/D转换器等。输出电路93与对逆变器15的开关元件、逆变器IN1、IN2的开关元件进行导通截止驱动的栅极驱动电路等电负载相连接,并包括将控制信号从运算处理装置90输出至这些电负载的驱动电路等。
并且,控制装置400所具备的各控制部750、700、600等的各功能是通过由运算处理装置90执行存储于ROM等存储装置91的软件(程序),并与存储装置91、输入电路92及输出电路93等控制装置400的其它硬件协作来实现的。另外,各控制部750、700、600等使用的映射数据等设定数据作为软件(程序)的一部分存储在ROM等存储装置91中。以下,对控制装置400的各功能进行详细说明。
1-5-1.逆变器控制部600
逆变器控制部600计算三相电压指令值Vu、Vv、Vw,基于三相电压指令值Vu、Vv、Vw来控制逆变器IN,并将电压施加到三相绕组。逆变器控制部600对逆变器IN的开关元件进行导通截止控制,以使得旋转电机MG输出转矩指令值Tqcom的转矩。从控制装置400的外部的控制装置或控制装置400的内部的其它控制部传输转矩指令值Tqcom。本实施方式中,逆变器控制部600进行使用了矢量控制法的电流反馈控制。
此外,逆变器控制部600切换并执行三相的电压指令值Vu、Vv、Vw的振幅在系统电压VH的一半值以下的通常调制控制、以及三相的电压指令值Vu、Vv、Vw的振幅超过系统电压VH的一半值的过调制控制。
本实施方式中,逆变器控制部600包括进行第1逆变器IN1和第1旋转电机MG1的控制的第1逆变器控制部600a、以及进行第2逆变器IN2和第2旋转电机MG2的控制的第2逆变器控制部600b。
第1和第2转矩指令值Tqcom1、Tqcom2分别根据运行状态设定为正或负。特别地,在混合动力车辆的再生制动时,第2转矩指令值Tqcom2设定为负(Tqcom2<0)。该情况下,第2逆变器IN2通过响应于第2逆变器控制信号S21~S26的开关动作,将第2旋转电机MG2发出的交流电压转换为直流电源,并将直流电压(系统电压VH)提供给转换器15。
第1逆变器控制部600a与第2逆变器控制部600b为相同的结构,因此下面以第1逆变器控制部600a为代表来进行说明。
如图3所示,第1逆变器控制部600a包括电流指令计算部610、电流控制部640、三相电压指令计算部650、PWM信号生成部660、电流坐标变换部620和转速检测部630。
1-5-1-1.转速检测部630
转速检测部630基于第1旋转电机MG1的旋转角传感器28的输出信号,来检测第1旋转电机MG1的转子的旋转角度θ1(磁极位置)和旋转角速度ω1。
1-5-1-2.电流指令计算部610
<dq轴电流指令值的计算>
电流指令计算部610计算用第1旋转电机MG1的dq轴的旋转坐标系来表示流过第1旋转电机MG1的三相绕组的电流的指令值而得的d轴电流指令值Idcom和q轴电流指令值Iqcom。dq轴旋转坐标系是由在设置于第1旋转电机MG1的转子的永磁体的N极方向(磁极位置)上决定的d轴、以及在电气角上比d轴前进了90°(π/2)的方向上决定的q轴构成的、与转子的电气角上的旋转同步地进行旋转的2轴旋转坐标系。
<最大转矩电流控制、弱磁控制>
电流指令计算部610计算使第1旋转电机MG1输出第1转矩指令值Tqcom1的d轴电流指令值Idcom和q轴电流指令值Iqcom。电流指令计算部610按照最大转矩电流控制、弱磁控制等电流矢量控制方法来运算dq轴电流指令值Idcom、Iqcom。最大转矩电流控制中,计算使对于同一电流产生的转矩为最大的dq轴电流指令值Idcom、Iqcom。弱磁控制中,使d轴电流指令值Idcom相对于由最大转矩电流控制计算的dq轴电流指令值Idcom、Iqcom在负方向上增加,并减弱永磁体的磁通。弱磁控制中,根据第1转矩指令值Tqcom1,使dq轴电流指令值Idcom、Iqcom在恒定感应电压椭圆(电压限制椭圆)上移动。
电流指令计算部610使用按每个控制方式预先设定了第1转矩指令值Tqcom1与dq轴电流指令值Idcom、Iqcom之间的关系的映射数据,来计算与第1转矩指令值Tqcom1对应的dq轴电流指令值Idcom、Iqcom。
电流指令计算部610构成为在能执行最大转矩电流控制的运行条件下,利用最大转矩电流控制来计算dq轴电流指令值,在因电压限制椭圆的限制而无法执行基于最大转矩电流控制的dq轴电流指令值的计算的运行条件下,利用弱磁控制来计算dq轴电流指令。
1-5-1-3.电流坐标变换部620
电流坐标变换部620基于磁极位置θ1,对基于第1旋转电机MG1的电流传感器27的输出信号而检测出的各相的绕组中所流过三相电流Iu、Iv、Iw进行三相二相变换和旋转坐标变换,并转换为用dq轴旋转坐标系来表示的d轴电流Id和q轴电流Iq。
1-5-1-4.电流控制部640
电流控制部640利用PI控制等进行使在dq轴旋转坐标系中表示施加于第1旋转电机MG1的电压的指令信号的d轴电压指令值Vd#和q轴电压指令值Vq#变化的电流反馈控制,以使得dq轴电流Id、Iq接近dq轴电流指令值Idcom、Iqcom。
1-5-1-5.三相电压指令计算部650
<坐标变换>
三相电压指令计算部650基于磁极位置θ1对dq轴电压指令值Vd#、Vq#进行固定坐标变换和二相三相变换,以转换为坐标变换后的三相电压指令值Vuc、Vvc、Vwc。该坐标变换后的三相电压指令值Vuc、Vvc、Vwc变为正弦波,相当于三相电压指令值或三相绕组的施加电压的基波分量。
<振幅减少调制>
三相电压指令计算部650对正弦波的坐标变换后的三相电压指令值Vuc、Vvc、Vwc施加振幅减少调制,来计算最终的三相电压指令值Vu、Vv、Vw。三相电压指令计算部650在至少坐标变换后的三相电压指令值的调制率M大于1的情况下,对坐标变换后的三相电压指令值施加维持三相电压指令值的线间电压、并减少三相电压指令值的振幅的振幅减少调制。
三相电压指令值的调制率M如下式所示,是三相电压指令值或三相绕组的施加电压的基波分量的振幅VA相对于系统电压VH的一半值的比率。三相电压指令值的基波分量与坐标变换后的三相电压指令值相同。
M=VA×2/VH···(1)
<通常调制控制或过调制控制>
如以下所说明的那样,本实施方式中,进行振幅减少调制,因此在调制率M为1.15以下的情况下,成为执行了通常调制控制的状态,而在调制率M大于1.15的情况下,成为执行了过调制控制的状态。
1)M≤1.15的情况下
通常调制控制的执行状态
2)M>1.15的情况下
过调制控制的执行状态
<通常调制控制的执行状态(M≤1)>
在调制率M为1以下的情况下,即使施加调制,也不产生坐标变换后的三相电压指令值的振幅超过系统电压VH的一半值的电压饱和,成为通常调制控制的执行状态。
如图4所示,在M≤1的通常调制控制的执行状态下,正弦波的电压指令值并未超过后述的载波的振荡范围(-VH/2~VH/2),开关信号按照与电压指令值相对应的占空比进行导通截止。
<基于振幅减少调制的通常调制控制的执行状态(1<M≤1.15)>
在未施加振幅减少调制的情况下,若调制率M大于1,则产生坐标变换后的三相电压指令值的振幅超过系统电压VH的一半值的电压饱和,成为过调制控制的执行状态。
另一方面,通过施加振幅减少调制,直到调制率M大于2/√3(≈1.15)为止,并不产生振幅减少调制后的三相电压指令值的振幅超过系统电压VH的一半值的电压饱和,成为通常调制控制的执行状态。振幅减少调制的方式使用三次谐波重叠、min-max法(伪三次谐波重叠)、二相调制和梯形波调制等公知的各种方式。三次谐波重叠是将三次谐波重叠于坐标变换后的三相电压指令值的方式。min-max法是将坐标变换后的三相电压指令值的中间电压的1/2重叠于坐标变换后的三相电压指令值的方式。二相调制是如下方式:将其中1相的电压指令值固定为0或系统电压VH,并使另外二相变化,以使得坐标变换后的三相电压指令值的线间电压不发生变化。
如图5所示,在1<M≤1.15的基于振幅减少调制的通常调制控制的执行状态下,利用振幅减少调制(本示例中,min-max法)使电压指令值减少为不超过载波的振荡范围(-VH/2~VH/2),开关信号按照与电压指令值相对应的占空比进行导通截止。
<过调制控制的执行状态(1.15<M≤1.27)>
另一方面,若调制率M大于2/√3(≈1.15),则即使进行振幅减少调制,也产生三相电压指令值的振幅超过系统电压VH的一半值的电压饱和,成为过调制控制的执行状态。调制率M能增加到电压指令值变为矩形波的最大值4/π(≈1.27)。若使调制率M增加到1.27,则三相电压指令值变成矩形波,高次谐波分量变大,转矩脉动分量增加。因此,本实施方式中,为了抑制转矩脉动分量的增加,将调制率M的最大设定值设定为比1.27要低的例如1.21。
如图6所示,在1.15<M≤1.27的过调制控制的执行状态下,电压指令值超过载波的振荡范围(-VH/2~VH/2),在产生电压饱和的区间中,开关信号并不按照与电压指令值相对应的占空比进行导通截止,而是保持导通或截止。因此,过调制控制中,与通常调制控制相比对开关元件进行导通截止的次数变少,开关损耗降低。
1-5-1-6.PWM信号生成部660
PWM信号生成部660基于三相电压指令值Vu、Vv、Vw,利用PWM(Pulse WidthModulation:脉宽调制)控制对多个开关元件进行导通截止。PWM信号生成部660将各个三相电压指令值与载波进行比较,从而生成对各相的开关元件进行导通截止的开关信号。载波被设为三角波,其在载波频率中以0为中心按系统电压VH/2的振幅进行振荡。PWM信号生成部660在电压指令值超过载波的情况下使开关信号导通,在电压指令值小于载波的情况下使开关信号截止。开关信号被直接传输至正极侧的开关元件,将开关信号反转后得到的开关信号被传输至负极侧的开关元件。各开关信号S11~S16经由栅极驱动电路被输入至第1逆变器IN1的各开关元件的栅极端子,以使各开关元件导通或截止。
1-5-2.转换器控制部750
转换器控制部750在转换器电压指令值VH#比电源电压Vb要大的情况下,对转换器15进行控制,以使得系统电压线7、8的直流电压即系统电压VH接近转换器电压指令值VH#。本实施方式中,转换器控制部750基于电源电压传感器10的输出信号来检测电源电压Vb,并基于系统电压传感器13的输出信号来检测系统电压VH。转换器控制部750基于系统电压VH和转换器电压指令值VH#,按照PWM控制方式来使转换器控制信号S1~S2的占空比变化。
在使转换器15进行升压动作的情况下,转换器控制部750例如交替地设置仅使正极侧的开关元件Q1导通的导通期间、以及仅使负极侧的开关元件Q2导通的导通期间,并使2个导通期间之比变化来改变升压比。在使转换器15进行降压动作的情况下,转换器控制部750例如交替地设置仅使正极侧的开关元件Q1导通的导通期间、以及使所有开关元件Q1、Q2截止的截止期间,并使导通期间与截止期间之比变化来改变降压比。转换器控制部750在转换器电压指令值VH#在电源电压Vb以下的情况下,将所有开关元件Q1、Q2设为截止,并将直流电源B与系统电压线7、8设为直接连结状态。
转换器15在升压动作时将对从直流电源B提供的电源电压Vb进行升压而得到的系统电压VH共通地提供给逆变器IN1、IN2。转换器15在降压动作时对经由滤波电容器C0从逆变器IN1、IN2提供的系统电压VH进行降压并提供给直流电源B。
1-5-3.转换器电压指令计算部700
转换器电压指令计算部700在电源电压Vb以上、转换器的输出上限电压Vcnmax以下的范围内计算转换器电压指令值VH#。本实施方式中,如图7所示,转换器电压指令计算部700包括边界电压计算部800、电动机输出计算部801、损耗特性计算部802和电压指令计算部803。
1-5-3-1.边界电压计算部800
旋转电机MG中,若旋转角速度ω和转矩增加,则旋转电机MG的反电动势增加、感应电压变高,因此,进行通常调制控制的情况下所需的最小的系统电压VH即边界电压Vmg变高。为了进行通常调制控制,需要将系统电压VH设得比边界电压Vmg要高。另一方面,转换器15的升压存在极限,转换器15的输出电压(系统电压VH)存在上限值(输出上限电压Vcnmax)。
边界电压计算部800在当前的旋转电机MG的转矩指令值Tqcom和旋转角速度ω的条件下,计算进行通常调制控制的情况下所需的最小的系统电压VH即边界电压Vmg。
本实施方式中,在执行通常调制控制时进行最大转矩电流控制。图8示出用于说明能执行最大转矩电流控制的区域的、转矩-旋转角速度特性。纵轴是旋转电机MG的转矩,横轴是旋转电机的旋转角速度ω,图中的实线表示进行最大转矩电流控制的情况下的各旋转角速度ω下的最大转矩线。在旋转角速度ω在基础转速以下的情况下,旋转电机MG的电流被限制为额定电流,从而旋转电机MG的最大输出转矩被确定,相对于旋转角速度ω的变化成为恒定值。若旋转角速度ω变得比基础转速要大,则旋转电机MG的线间电压被限制为系统电压VH,从而旋转电机MG的最大输出转矩被确定,并随着旋转角速度ω的增加而减小。
图8的多个实线曲线图示了使系统电压VH变化时的最大转矩电流控制的最大转矩线的变化。如图8所示,随着系统电压VH从电源电压Vb升压到输出上限电压Vcnmax,能使最大转矩线和基础转速偏移到高旋转角速度一侧,能扩大最大转矩电流控制的可执行区域。在系统电压VH为输出上限电压Vcnmax的情况下,基础转速也为最高,最大转矩电流控制的可执行区域变为最广。
相对于该与该输出上限电压Vcnmax对应的最大转矩电流控制的可执行区域,高旋转角速度和高转矩侧的区域是系统电压VH为输出上限电压Vcnmax的情况下的弱磁控制的可执行区域。
本实施方式中,构成为即使在调制率M比1.15要大的过调制控制的执行区域的一部分(例如,1.15<M≤1.21)中,也进行最大转矩电流控制。图8中,如阴影所示那样,通常调制控制的执行区域是在最大转矩电流控制的可执行区域中调制率M也为1.15以下的区域。由此,边界电压Vmg是在使调制率M增加到通常调制控制与过调制控制的边界的调制率M(本示例中,M=1.15)的情况下进行最大转矩电流控制时所需的最小的系统电压VH。边界电压Vmg以下的系统电压VH的区域是通常调制控制的可执行区域,比边界电压Vmg要大的系统电压VH的区域是过调制控制的可执行区域。
图9是以纵轴为逆变器IN和旋转电机MG的功率损耗、以横轴为系统电压VH的情况下的、对某个旋转角速度下的各转矩的等转矩曲线进行绘制而得到的图。一般而言,为了产生较大的转矩而需要较大的电动机电流,因此相应的损耗也变大。图9中的虚线表示通常调制控制的执行区域与过调制控制的执行区域发生切换的边界电压Vmg的线。由图9可知,在各等转矩曲线中,在比边界电压Vmg的线稍低的单点划线所示的线处,逆变器IN和旋转电机MG的功率损耗为最小。
此外,随着系统电压VH相对于最小功率损耗的线减少,逆变器IN和旋转电机MG的功率损耗逐渐增加。为了相对于系统电压VH的下降而维持输出转矩,需要使感应电压下降,为此,d轴电流在负方向上增加,永磁体的磁通减弱。其结果是,越使系统电压VH下降,则绕组电流越是增加,逆变器IN的通电损耗和旋转电机MG的铜损增加。
<边界电压计算部800的详细结构>
对边界电压计算部800的详细结构进行说明。对于第1旋转电机MG1,边界电压计算部800计算在当前的第1旋转电机MG1的转矩指令值Tqcom1和旋转角速度ω1的条件下、进行第1旋转电机MG1的通常调制控制的情况下所需的最小的系统电压VH即第1边界电压Vmg1。此外,对于第2旋转电机MG2,边界电压计算部800计算在当前的第2旋转电机MG2的转矩指令值Tqcom2和旋转角速度ω2的条件下、进行第2旋转电机MG2的通常调制控制的情况下所需的最小的系统电压VH即第2边界电压Vmg2。
本实施方式中,如图10所示,边界电压计算部800包括第1通常调制电流指令计算部1110a和第2通常调制电流指令计算部1110b、第1电感计算部1120a和第2电感计算部1120b、以及第1边界电压计算部1130a和第2边界电压计算部1130b。
第1通常调制电流指令计算部1110a计算第1通常调制dq轴电流指令值Idcom_loss1、Iqcom_loss1,该第1通常调制dq轴电流指令值Idcom_loss1、Iqcom_loss1通过执行通常调制控制和最大转矩电流控制来使第1旋转电机MG1输出第1转矩指令值Tqcom1。第1通常调制电流指令计算部1110a利用与第1逆变器控制部600a的电流指令计算部610同样的方法来计算dq轴电流指令值。
本实施方式中,第1通常调制电流指令计算部1110a在基础转速以下的预先设定的旋转角速度(例如,ω1=0)的既定运行条件下,计算第1通常调制dq轴电流指令值Idcom_loss1、Iqcom_loss1。根据该结构,即使当前的运行条件为过调制控制的执行区域,也能可靠地计算通常调制控制用的电流指令值。
第1通常调制电流指令计算部1110a使用预先设定有第1转矩指令值Tqcom1与第1通常调制dq轴电流指令值Idcom_loss1、Iqcom_loss1之间的关系的映射数据,来计算与第1转矩指令值Tqcom1对应的第1通常调制dq轴电流指令值Idcom_loss1、Iqcom_loss1。映射数据基于实测值或磁场分析来预先设定。映射数据中,按规定的转矩指令值的间隔(步长)设定有与各转矩指令值对应的q轴电流指令值和d轴电流指令值。
第1电感计算部1120a计算与第1通常调制dq轴电流指令值Idcom_loss1、Iqcom_loss1对应的第1旋转电机MG1的第1dq轴电感Ld_loss1、Lq_loss1。第1电感计算部1120a使用预先设定有第1通常调制dq轴电流指令值Idcom_loss1、Iqcom_loss1与第1dq轴电感Ld_loss1、Lq_loss1之间的关系的映射数据,来计算与第1通常调制dq轴电流指令值Idcom_loss1、Iqcom_loss1对应的第1dq轴电感Ld_loss1、Lq_loss1。
第1边界电压计算部1130a基于第1通常调制dq轴电流指令值Idcom_loss1、Iqcom_loss1、第1dq轴电感Ld_loss1、Lq_loss1以及第1旋转电机MG1的旋转角速度ω1,并使用下式,来计算第1边界电压Vmg1。
[数学式1]
Figure BDA0002877919380000191
这里,Mmax是通常调制控制的执行区域的调制率M的最大值(本示例中,1.15)。η1表示将系统电压VH转换为第1旋转电机MG1的线间电压的比。由此,式(2)利用平方根的运算来计算进行第1旋转电机MG1的通常调制控制和最大转矩电流控制的情况下所需的最小的第1旋转电机MG1的线间电压,并使用η1将线间电压转换为系统电压。R1是第1旋转电机MG1的定子的绕组的电阻,φmag1是第1旋转电机MG1的转子的永磁体的磁通。
第2通常调制电流指令计算部1110b利用与第1通常调制电流指令计算部1110a同样的方法来计算第2通常调制dq轴电流指令值Idcom_loss2、Iqcom_loss2,该第2通常调制dq轴电流指令值Idcom_loss2、Iqcom_loss2通过执行通常调制控制和最大转矩电流控制来使第2旋转电机MG2输出第2转矩指令值Tqcom2。
第2电感计算部1120b利用与第1电感计算部1120a同样的方法,来计算与第2通常调制dq轴电流指令值Idcom_loss2、Iqcom_loss2对应的第2旋转电机MG2的第2dq轴电感Ld_loss2、Lq_loss2。
第2边界电压计算部1130b基于第2通常调制dq轴电流指令值Idcom_loss2、Iqcom_loss2、第2dq轴电感Ld_loss2、Lq_loss2以及第2旋转电机MG2的旋转角速度ω2,并使用下式,来计算第2边界电压Vmg2。
[数学式2]
Figure BDA0002877919380000201
这里,η2表示将系统电压VH转换为第2旋转电机MG2的线间电压的比。R2是第2旋转电机MG2的定子的绕组的电阻,φmag2是第2旋转电机MG2的转子的永磁体的磁通。
1-5-3-2.电动机输出计算部801
如图7所示,转换器电压指令计算部700具备电动机输出计算部801。电动机输出计算部801将转矩指令值Tqcom与转子角速度ω相乘,来计算旋转电机MG的输出PMOT。本实施方式中,电动机输出计算部801将第1转矩指令值Tqcom1与第1旋转角速度ω1相乘,来计算第1旋转电机MG1的输出PMOT_mg1。此外,电动机输出计算部801将第2转矩指令值Tqcom2与第2旋转角速度ω2相乘,来计算第2旋转电机MG2的输出PMOT_mg2。然后,电动机输出计算部801将第1旋转电机MG1的输出PMOT_mg1与第2旋转电机MG2的输出PMOT_mg2相加,来计算2个旋转电机的总计输出PMOT_ALL。
1-5-3-3.损失特性计算部820
<通常调制控制的功率损耗特性与过调制控制的功率损耗特性的计算>
与图9同样地,图11中,纵轴是逆变器IN和旋转电机MG的功率损耗,横轴是系统电压VH,并对某个旋转角速度下的某个转矩的等转矩曲线进行了绘制。功率损耗在通常调制控制和最大转矩电流控制的执行区域、过调制控制和最大转矩电流控制的执行区域、以及过调制控制和弱磁控制的执行区域中特性的倾向不同。
通常调制控制和最大转矩电流控制的执行区域中,随着系统电压VH的减少,功率损耗以较小的斜率逐渐减少。过调制控制和最大转矩电流控制的执行区域中,随着系统电压VH的减少,调制率M增加,开关元件的开关次数减少,开关损耗减少,因此,功率损耗以比通常调制控制和最大转矩电流控制的执行区域更大的斜率逐渐减少。过调制控制和弱磁控制的执行区域中,随着系统电压VH的减少,功率损耗逐渐减少一段时间,之后因铜损和通电损耗的增加,功率损耗逐渐增加。
过调制控制的执行区域与通常调制控制的执行区域中,功率损耗的特性具有较大不同。即,将过调制控制和最大转矩电流控制的执行区域、以及过调制控制和弱磁控制的执行区域相组合,并能用向下凸的二次函数来对功率损耗进行近似。通常调制控制的执行区域中,能用大致一次函数对功率损耗进行近似。
因此,损耗特性计算部802计算旋转电机和逆变器相对于通常调制控制执行时的系统电压VH的功率损耗特性即通常调制控制的功率损耗特性、以及旋转电机和逆变器相对于过调制控制执行时的系统电压VH的功率损耗特性即过调制控制的功率损耗特性。本实施方式中,损耗特性计算部820对于第1旋转电机MG1和第2旋转电机MG2分别计算通常调制控制的功率损耗特性以及过调制控制的功率损耗特性。
本实施方式中,损耗特性计算部802计算以系统电压VH为变量的多项式(本示例中,2阶多项式)的系数,以作为通常调制控制的功率损耗特性以及过调制控制的功率损耗特性。
表示各功率损耗特性的多项式设为以下各式所示的2阶多项式。这里,Ploss_mg1_1是第1旋转电机MG1的通常调制控制的功率损耗,Ploss_mg1_2是第1旋转电机MG1的过调制控制的功率损耗,Ploss_mg2_1是第2旋转电机MG2的通常调制控制的功率损耗,Ploss_mg2_2是第2旋转电机MG2的过调制控制的功率损耗。
[数学式3]
Ploss_mg1_1(VH)=α_mg1_1·VH2+β_mg1_1·VH+γ_mg1_1···(4)
Ploss_mg1_2(VH)=α_mg1_2·VH2+β_mg1_2·VH+γ_mg1_2···(5)
Ploss_mg2_1(VH)=α_mg2_1·VH2+β_mg2_1·VH+γ_mg2_1···(6)
Ploss_mg2_2(VH)=α_mg2_2·VH2+β_mg2_2·VH+γ_mg2_2···(7)
损耗特性计算部802计算式(4)至式(7)的各功率损耗特性的多项式的各阶数的系数α、β、γ。本实施方式中,如图12所示,对于第1旋转电机MG1的各功率损耗特性的各阶数的系数,损耗特性计算部802使用预先设定有第1旋转电机MG1的输出转矩、第1旋转电机MG1的旋转角速度ω1和各系数之间的关系的关系特性,来计算与当前的第1旋转电机MG1的转矩指令值Tqcom1和旋转角速度ω1对应的各系数。如图13所示,对于第2旋转电机MG2的各功率损耗特性的各阶数的系数,损耗特性计算部802使用预先设定有第2旋转电机MG2的输出转矩、第2旋转电机MG2的旋转角速度ω2和各系数之间的关系的关系特性,来计算与当前的第2旋转电机MG2的转矩指令值Tqcom2和旋转角速度ω2对应的各系数。关系特性使用映射数据等。各系数的关系特性例如基于根据实测、或根据磁场分析、逆变器的损耗计算而求出的每个旋转电机的转矩、每个旋转电机的旋转角速度的损耗数据,并使用最小二乘法来设定。
<转换器的功率损耗特性的计算>
对转换器15的功率损耗特性进行说明。图14中示出转换器15的功率损耗特性。横轴是系统电压VH,纵轴是转换器15的功率损耗。是将电源电压Vb设为固定值,并使转换器的输出变化时的特性。绘制了各转换器的输出的等输出曲线。各转换器的输出中,随着系统电压VH的增加,转换器的功率损耗增加。此外,各系统电压VH中,随着转换器的输出的增加,转换器的功率损耗增加。
损耗特性计算部820计算转换器相对于系统电压VH的功率损耗特性。本实施方式中,损耗特性计算部802计算以系统电压VH为变量的多项式(本示例中,2阶以下的多项式)的系数,以作为转换器的功率损耗特性。
表示转换器的功率损耗特性的多项式设为以下各式所示的2阶多项式。Ploss_dcdc是转换器的功率损耗。
[数学式4]
Ploss_dcdc(VH)=α_dcdc·VH2+β_dcdc·VH+γ_dcdc···(8)
损耗特性计算部802计算式(8)的转换器的功率损耗特性的多项式的各阶数的系数α、β、γ。本实施方式中,如图15所示,对于转换器的功率损耗特性的各阶数的系数,损耗特性计算部802使用预先设定有电源电压Vb、转换器15的输出(输出功率)和各系数的关系的关系特性,来计算与当前的电源电压Vb和转换器15的输出对应的各系数。关系特性使用映射数据等。各系数的关系特性例如基于转换器15的实测的损耗数据、或根据转换器15的损耗计算而求出的每个转换器输出、电源电压Vb的损耗数据,并使用最小二乘法来设定。
如上所述,构成为利用以系统电压VH为变量的2阶多项式对各功率损耗特性进行近似,并使用2个变量的关系特性来计算各阶数的系数。由此,与不用多项式对各功率损耗特性进行近似、而利用将系统电压VH和2个变量组合后得到的3个变量的关系特性来近似的情况相比,能使组合大幅度降低,并能使存储容量大幅度降低。此外,也能大幅降低后述的电压指令计算部803中的运算负担。
1-5-3-4.电压指令计算部803
电压指令计算部803基于通常调制控制的功率损耗特性与过调制控制的功率损耗特性,将功率损耗为最小的系统电压VH设定为转换器电压指令值VH#。
根据该结构,分别单独计算特性的倾向不同的通常调制控制的功率损耗特性与过调制控制的功率损耗特性,能基于2个功率损耗特性来高精度地决定功率损耗为最小的转换器电压指令值VH#。
本实施方式中,电压指令计算部803基于通常调制控制的功率损耗特性来计算通常调制控制执行时的功率损耗的最小值以及该最小值的情况下的系统电压VH,并基于过调制控制的功率损耗特性来计算过调制控制执行时的功率损耗的最小值以及该最小值的情况下的系统电压VH。然后,电压指令计算部803判定通常调制控制执行时的功率损耗的最小值与过调制控制执行时的功率损耗的最小值中的任意较小一方,并将判定出的较小一方的情况下的系统电压设定为转换器电压指令值VH#。
根据该结构,能基于各自的功率损耗特性,来高精度地计算通常调制控制执行时的功率损耗的最小值、以及过调制控制执行时的功率损耗的最小值,能将功率损耗较小一方的调制控制的功率损耗的最小值所对应的系统电压VH设定为转换器电压指令值VH#。
本实施方式中,旋转电机MG和逆变器IN设有多组,因此,电压指令计算部803基于各组的通常调制控制的功率损耗特性和过调制控制的功率损耗特性,将对多组进行合计后得到的功率损耗为最小的系统电压VH设定为转换器电压指令值VH#。电压指令计算部803基于通常调制控制的功率损耗特性、过调制控制的功率损耗特性以及转换器的功率损耗特性,将旋转电机、逆变器和转换器的合计功率损耗为最小的系统电压VH设定为转换器电压指令值VH#。
根据该结构,即使在旋转电机MG和逆变器IN设有多组的情况下,也能基于各组的通常调制控制的功率损耗特性和过调制控制的功率损耗特性,将对多组进行合计后得到的功率损耗为最小的系统电压VH设定为转换器电压指令值VH#。
对于各组中对执行通常调制控制或过调制控制的情况进行组合而得的多个组合的每一个,电压指令计算部803基于各组的通常调制控制的功率损耗特性或过调制控制的功率损耗特性来计算合计功率损耗的最小值,并计算该最小值的情况下的系统电压以作为转换器电压指令值的候补值VHtp。然后,电压指令计算部803判定多个组合中功率损耗的最小值为最小的组合,并将判定出的组合中的转换器电压指令值的候补值VHtp设定为转换器电压指令值VH#。
根据该结构,对于各组合,能基于与各组合对应的各组的通常调制控制的功率损耗特性或过调制控制的功率损耗特性,来高精度地计算各组合的合计功率损耗的最小值。然后,判定多个组合中合计功率损耗为最小的组合,并能将判定出的组合的转换器电压指令值的候补值VHtp设定为转换器电压指令值VH#。
对于多个组合的每一个,电压指令计算部803对于多项式的每个阶数将对应的各功率损耗特性的系数合计,并基于各阶数的系数的合计值,来计算合计功率损耗的最小值、以及合计功率损耗的最小值所对应的转换器电压指令值的候补值VHtp。
根据该结构,对于各组合的多个功率损耗特性,通过计算各阶数的系数的合计值,从而能使用合计的功率损耗特性来计算各值。由此,与单独使用各功率损耗特性来计算的情况相比,能大幅减少运算负担。
本实施方式中,设有2组旋转电机MG和逆变器IN,因此组合数为4个。如下所示,将第1组合设定为在第1旋转电机MG1和第2旋转电机MG2双方中执行通常调制控制的情况。将第2组合设定为在第1旋转电机MG1和第2旋转电机MG2双方中执行过调制控制的情况。将第3组合设定为在第1旋转电机MG1中执行通常调制控制、在第2旋转电机MG2中执行过调制控制的情况。将第4组合设定为在第1旋转电机MG1中执行过调制控制、在第2旋转电机MG2中执行通常调制控制的情况。
如下式所示那样,对于各组合,电压指令计算部803计算将对应的各功率损耗特性的2阶的系数合计后得到的2阶的合计系数α_all,计算将各功率损耗特性的1阶的系数合计后得到的1阶的合计系数β_all,并计算将0阶的各功率损耗特性的系数合计后得到的0阶的合计系数γ_all。具体而言,对于第1组合,电压指令计算部803对每个阶数合计第1旋转电机MG1的通常调制控制的功率损耗特性的系数、第2旋转电机MG2的通常调制控制的功率损耗特性的系数以及转换器的功率损耗特性的系数。对于第2组合,电压指令计算部803对每个阶数合计第1旋转电机MG1的过调制控制的功率损耗特性的系数、第2旋转电机MG2的过调制控制的功率损耗特性的系数以及转换器的功率损耗特性的系数。对于第3组合,电压指令计算部803对每个阶数合计第1旋转电机MG1的通常调制控制的功率损耗特性的系数、第2旋转电机MG2的过调制控制的功率损耗特性的系数以及转换器的功率损耗特性的系数。对于第4组合,电压指令计算部803对每个阶数合计第1旋转电机MG1的过调制控制的功率损耗特性的系数、第2旋转电机MG2的通常调制控制的功率损耗特性的系数以及转换器的功率损耗特性的系数。
1)第1组合
MG1:通常调制控制、MG2:通常调制控制
α_all_1=α_mg1_1+α_mg2_1+α_dcdc
β_all_1=β_mg1_1+β_mg2_1+β_dcdc
γ_all_1=γ_mg1_1+γ_mg2_1+γ_dcdc
2)第2组合
MG1:过调制控制、MG2:过调制控制
α_all_2=α_mg1_2+α_mg2_2+α_dcdc
β_all_2=β_mg1_2+β_mg2_2+β_dcdc
γ_all_2=γ_mg1_2+γ_mg2_2+γ_dcdc
3)第3组合···(9)
MG1:通常调制控制、MG2:过调制控制
α_all_3=α_mg1_1+α_mg2_2+α_dcdc
β_all_3=β_mg1_1+β_mg2_2+β_dcdc
γ_all_3=γ_mg1_1+γ_mg2_2+γ_dcdc
4)第4组合
MG1:过调制控制、MG2:通常调制控制
α_all_4=α_mg1_2+α_mg2_1+α_dcdc
β_all_4=β_mg1_2+β_mg2_1+β_dcdc
γ_all_4=γ_mg1_2+γ_mg2_1+γ_dcdc
然后,对于各组合,电压指令计算部803基于各阶数的合计系数α_all、β_all、γ_all,来计算合计功率损耗为最小的系统电压即合计损耗最小电压VHP。
本实施方式中,各组合的2阶的合计系数α_all为正值,因此合计功率损耗向下凸,在后述的电压限制不存在的情况下,在极值处合计功率损耗为最小。如下式所示那样,对于各组合,电压指令计算部803基于2阶的合计系数α_all以及1阶的合计系数β_all来计算2阶多项式的极值,并将极值作为合计损耗最小电压VHP来计算。
VHP_1=-β_all_1/(2×α_all_1)
VHP_2=-β_all_2/(2×α_all_2)
VHP_3=-β_all_3/(2×α_all_3)
VHP_4=-β_all_4/(2×α_all_4)···(10)
根据该结构,对于系统电压VH的各动作点,并不计算合计功率损耗,而能利用2阶多项式的极值来计算合计损耗最小电压VHP,能大幅减轻运算负担。
另外,在2阶的合计系数α_all为负的情况下、或使用了3阶以上或1阶的多项式的情况下,作为2阶多项式的极值的替代,对于各组合,可以在从电源电压Vb到转换器的输出上限电压Vcnmax为止的电压范围内计算合计功率损耗为最小的系统电压VH,并设定为合计损耗最小电压VHP。
<可执行的组合的判定>
电压指令计算部803基于电源电压Vb、转换器的输出上限电压Vcnmax、第1边界电压Vmg1和第2边界电压Vmg2,来判定是否能执行各组合。
具体而言,如下式所示那样,电压指令计算部803在第1边界电压Vmg1和第2边界电压Vmg2双方在转换器的输出上限电压Vcnmax以下的情况下,判定为能执行第1组合(MG1:通常调制控制,MG2:通常调制控制),在除此以外的情况下,判定为不能执行第1组合。
1)在Vmg1≤Vcnmax、且Vmg2≤Vcnmax的情况下,
能执行第1组合
2)在除此以外的情况下···(11),
不能执行第1组合
如下式所示那样,电压指令计算部803在第1边界电压Vmg1和第2边界电压Vmg2双方比电源电压Vb要大的情况下,判定为能执行第2组合(MG1:过调制控制,MG2:过调制控制),在除此以外的情况下,判定为不能执行第2组合。
1)在Vb<Vmg1、且Vb<Vmg2的情况下,
能执行第2组合
2)在除此以外的情况下···(12),
不能执行第2组合
如下式所示那样,电压指令计算部803在第1边界电压Vmg1在转换器的输出上限电压Vcnmax以下、第2边界电压Vmg2比电源电压Vb要大、且第1边界电压Vmg1比第2边界电压Vmg2要小的情况下,判定为能执行第3组合(MG1:通常调制控制,MG2:过调制控制),在除此以外的情况下,判定为不能执行第3组合。
1)在Vmg1≤Vcnmax、且Vb<Vmg2、且Vmg1<Vmg2的情况下,
能执行第3组合
2)在除此以外的情况下···(13),
不能执行第3组合
如下式所示那样,电压指令计算部803在第1边界电压Vmg1比电源电压Vb要大、第2边界电压Vmg2在转换器的输出上限电压Vcnmax以下、且第2边界电压Vmg2比第1边界电压Vmg1要小的情况下,判定为能执行第4组合(MG1:过调制控制,MG2:通常调制控制),在除此以外的情况下,判定为不能执行第4组合。
1)在Vb<Vmg1、且Vmg2≤Vcnmax、且Vmg2<Vmg1的情况下,
能执行第4组合
2)在除此以外的情况下···(14),
不能执行第4组合
第3组合需要Vmg1<Vmg2成立,第4组合需要Vmg2<Vmg1成立,因此仅能执行第3组合和第4组合中的任一方。
<能执行的各组合的候补值及最小合计功率损耗的计算>
对于判定为能执行的各组合,电压指令计算部803基于各阶数的系数的合计值,来计算合计功率损耗的最小值Ploss_min和转换器电压指令值的候补值VHtp。
在能执行第1组合的情况下,如下式和图16所示,在第1组合的合计功率损耗最小电压VHP_1在第1边界电压Vmg1、第2边界电压Vmg2和电源电压Vb的最大值VMAX1以上、且在转换器的输出上限电压Vcnmax以下的情况下,在第1组合的合计损耗最小电压VHP_1处合计功率损耗为最小,因此,电压指令计算部803将第1组合的合计损耗最小电压VHP_1设定为第1组合的转换器电压指令值的候补值VHtp_1。在第1组合的合计损耗最小电压VHP_1比最大值VMAX1要小的情况下,在最大值VMAX1处合计功率损耗为最小,因此,电压指令计算部803将最大值VMAX1设定为第1组合的转换器电压指令值的候补值VHtp_1。在第1组合的合计损耗最小电压VHP_1比转换器的输出上限电压Vcnmax要大的情况下,在转换器的输出上限电压Vcnmax处合计功率损耗为最小,因此,电压指令计算部803将输出上限电压Vcnmax设定为第1组合的转换器电压指令值的候补值VHtp_1。这里,MAX(A,B,C)是输出A、B、C中最大的值的函数。
VMAX1=MAX(Vmg1、Vmg2、Vb)···(15)
1)在VMAX1≤VHP_1≤Vcnmax的情况下,
VHtp_1=VHP_1
2)在VHP_1<VMAX1的情况下,
VHtp_1=VMAX1
3)在Vcnmax<VHP_1的情况下,
VHtp_1=Vcnmax
另外,在第1组合的2阶的合计系数α_all_1为负的情况下、或者使用了3阶以上或1阶的多项式的情况下,可以在第1组合的候补值VHtp_1的可设定范围(从VMAX1到Vcnmax)内计算合计功率损耗为最小的系统电压VH,以作为第1组合的候补值VHtp_1。
然后,如下式所示,电压指令计算部803对所计算出的第1组合的转换器电压指令值的候补值VHtp_1中的第1组合的最小合计功率损耗Ploss_min_1进行计算。
[数学式5]
Ploss_min_1=α_all_1·VHtp_12+β_all_1·VHtp_1+γ_all_1···(16)
在能执行第2组合的情况下,如下式和图17所示,在第2组合的合计功率损耗最小电压VHP_2在电源电压Vb以上、且在第1边界电压Vmg1、第2边界电压Vmg2和转换器的输出上限电压Vcnmax的最小值VMIN2以下的情况下,在第2组合的合计损耗最小电压VHP_2处合计功率损耗为最小,因此,电压指令计算部803将第2组合的合计损耗最小电压VHP_2设定为第2组合的转换器电压指令值的候补值VHtp_2。在第2组合的合计损耗最小电压VHP_2比最小值VMIN2要大的情况下,在最小值VMIN2处合计功率损耗为最小,因此,电压指令计算部803将最小值VMIN2设定为第2组合的转换器电压指令值的候补值VHtp_2。在第2组合的合计损耗最小电压VHP_2比电源电压Vb要小的情况下,在电源电压Vb处合计功率损耗为最小,因此,电压指令计算部803将电源电压Vb设定为第2组合的转换器电压指令值的候补值VHtp_2。这里,MIN(A,B,C)是输出A、B、C中最小的值的函数。
VMIN2=MIN(Vmg1、Vmg2、Vcnmax)···(17)
1)在Vb≤VHP_2≤VMIN2的情况下,
VHtp_2=VHP_2
2)在VMIN2<VHP_2的情况下,
VHtp_2=VMIN2
3)在VHP_2<Vb的情况下,
VHtp_2=Vb
另外,在第2组合的2阶的合计系数α_all_1为负的情况下、或者使用了3阶以上或1阶的多项式的情况下,可以在第2组合的候补值VHtp_2的可设定范围(从Vb到VMIN2)内计算合计功率损耗为最小的系统电压VH,以作为第2组合的候补值VHtp_2。
然后,如下式所示,电压指令计算部803对所计算出的第2组合的转换器电压指令值的候补值VHtp_2中的第2组合的最小合计功率损耗Ploss_min_2进行计算。
[数学式6]
Ploss_min_2=α_all_2·VHtp_22+β_all_2·VHtp_2+γ_all_2···(18)
在能执行第3组合的情况下,如下式和图18所示,在第3组合的合计功率损耗最小电压VHP_3在第1边界电压Vmg1与电源电压Vb的最大值VMA3以上、且在第2边界电压Vmg2与转换器的输出上限电压Vcnmax的最小值VMIN3以下的情况下,在第3组合的合计损耗最小电压VHP_3处合计功率损耗为最小,因此,电压指令计算部803将第3组合的合计损耗最小电压VHP_3设定为第3组合的转换器电压指令值的候补值VHtp_3。在第3组合的合计损耗最小电压VHP_3比最大值VMAX3要小的情况下,在最大值VMAX3处合计功率损耗为最小,因此,电压指令计算部803将最大值VMAX3设定为第3组合的转换器电压指令值的候补值VHtp_3。在第3组合的合计损耗最小电压VHP_3比最小值VMIN3要大的情况下,电压指令计算部803将最小值VMIN3设定为第3组合的转换器电压指令值的候补值VHtp_3。
VMAX3=MAX(Vmg1、Vb)···(19)
VMIN3=MIN(Vmg2、Vcnmax)
1)在VMAX3≤VHP_3≤VMIN3的情况下,
VHtp_3=VHP_3
2)在VHP_3<VMAX3的情况下,
VHtp_3=VMAX3
3)在VMIN3<VHP_3的情况下,
VHtp_3=VMIN3
另外,在第3组合的2阶的合计系数α_all_3为负的情况下、或者使用了3阶以上或1阶的多项式的情况下,可以在第3组合的候补值VHtp_3的可设定范围(从MAX3到VMIN3)内计算合计功率损耗为最小的系统电压VH,以作为第3组合的候补值VHtp_3。
然后,如下式所示,电压指令计算部803对所计算出的第3组合的转换器电压指令值的候补值VHtp_3中的第3组合的最小合计功率损耗Ploss_min_3进行计算。
[数学式7]
Ploss_min_3=α_all_3·VHtp_32+β_all_3·VHtp_3+γ_all_3···(20)
在能执行第4组合的情况下,如下式和图19所示,在第4组合的合计功率损耗最小电压VHP_4在第2边界电压Vmg2与电源电压Vb的最大值VMA4以上、且在第1边界电压Vmg1与转换器的输出上限电压Vcnmax的最小值VMIN4以下的情况下,在第4组合的合计损耗最小电压VHP_4处合计功率损耗为最小,因此,电压指令计算部803将第4组合的合计损耗最小电压VHP_4设定为第4组合的转换器电压指令值的候补值VHtp_4。在第4组合的合计损耗最小电压VHP_4比最大值VMAX4要小的情况下,在最大值VMAX4处合计功率损耗为最小,因此,电压指令计算部803将最大值VMAX4设定为第4组合的转换器电压指令值的候补值VHtp_4。在第4组合的合计损耗最小电压VHP_4比最小值VMIN4要大的情况下,电压指令计算部803将最小值VMIN4设定为第4组合的转换器电压指令值的候补值VHtp_4。
VMAX4=MAX(Vmg2、Vb)···(21)
VMIN4=MIN(Vmg1、Vcnmax)
1)在VMAX4≤VHP_4≤VMIN4的情况下,
VHtp_4=VHP_4
2)在VHP_4<VMAX4的情况下,
VHtp_4=VMAX4
3)在VMIN4<VHP_4的情况下,
VHtp_4=VMIN4
另外,在第4组合的2阶的合计系数α_all_4为负的情况下、或者使用了3阶以上或1阶的多项式的情况下,可以在第4组合的候补值VHtp_4的可设定范围(从MAX4到VMIN4)内计算合计功率损耗为最小的系统电压VH,以作为第4组合的候补值VHtp_4。
然后,如下式所示,电压指令计算部803对所计算出的第4组合的转换器电压指令值的候补值VHtp_4中的第4组合的最小合计功率损耗Ploss_min_4进行计算。
[数学式8]
Ploss_min_4=α_all_4·VHtp_42+β_all_4·VHtp_4+γ_all_4···(22)
如下式所示,电压指令计算部803判定可执行的第1组合至第4组合的最小合计功率损耗Ploss_min_1、Ploss_min_2、Ploss_min_3和Ploss_min_4中的最小值Ploss_minall,并将与判定出的最小值Ploss_minall对应的组合的转换器电压指令值的候补值VHtp设定为转换器电压指令值VH#。这里,如上述那样,第4组合和第3组合可以择一执行,因此使用任意一方的最小合计功率损耗Ploss_min。例如,在第1组合的最小合计功率损耗Ploss_min_1为最小值的情况下,第1组合的转换器电压指令值的候补值VHtp_1被设定为转换器电压指令值VH#。
Ploss_minall=MIN(Ploss_min_1、Ploss_min_2、Ploss_min_3或Ploss_min_4)
VH#=与Ploss_minall对应的组合的VHtp···(23)
<因指令值变更而引起的损耗的考虑>
电压指令计算部803计算从上次的运算周期中所设定的转换器电压指令值VH#变更为利用式(23)在本次的运算周期中计算出的转换器电压指令值VH#而引起的切换功率损耗LossMove,并计算维持在上次的运算周期中所设定的转换器电压指令值VH#而引起的维持功率损耗LossCur。然后,电压指令计算部803在维持功率损耗LossCur超过了切换功率损耗LossMove的情况下,将本次的运算周期中计算出的转换器电压指令值VH#设定为最终的设定值。另一方面,电压指令计算部803在维持功率损耗LossCur低于切换功率损耗LossMove的情况下,将本次的运算周期中所设定的转换器电压指令值VH#设定为最终的设定值。
<变换例>
以转换器电压指令计算部700计算旋转电机和逆变器的合计功率损耗特性(多项式的系数)的情况为例进行了说明。然而,也可以构成为由转换器电压指令计算部700分别计算旋转电机的功率损耗特性(多项式的系数)以及逆变器的功率损耗特性(多项式的系数),并对计算出的2个功率损耗特性(多项式的系数)进行合计。
此外,在旋转电机的功率损耗特性不明的情况下,也可以构成为转换器电压指令计算部700仅计算逆变器的功率损耗特性(多项式的系数)。该情况下,也能表示开关损耗以及弱磁控制中的通电损耗的增加,因此,能大致高精度地计算将功率损耗设为最小的转换器电压指令值VH#。此外,在转换器的功率损耗特性不明的情况下,也可以构成为转换器电压指令计算部700并不计算转换器的功率损耗特性,而是计算旋转电机和逆变器的功率损耗特性、或逆变器的功率损耗特性。
对于各功率损耗特性,以使用了2阶多项式的情况为例进行了说明。然而,对于各功率损耗特性,也可以使用1阶多项式或3阶以上的多项式。该情况下,对于各组合,也能对所存在的各阶数的系数进行合计。该情况下,如上述那样,作为2阶多项式的极值的替代,对于各组合,也可以基于各阶数的合计系数,在从电源电压Vb到转换器的输出上限电压Vcnmax为止的电压范围内计算合计功率损耗为最小的系统电压VH,并设定为合计损耗最小电压VHP。
2.实施方式2
对实施方式2所涉及的控制装置400进行说明。对与上述实施方式1相同的结构部分省略说明。本实施方式所涉及的控制装置400的基本结构与实施方式1相同,但转换器电压指令计算部700的计算处理与实施方式1不同。
根据转换器15中使用的电感和电容的常数以及旋转电机的动作点,在成为转换器15的输出电压的系统电压VH接近电源电压Vb的情况下,系统电压VH有时发生振荡。
因此,本实施方式中,转换器电压指令计算部700将实施方式1中计算出的功率损耗为最小的转换器电压指令值VH#、以及避免旋转电机装置的不稳定所需的最低限度的系统电压即避免最小电压VHav中较大的一方设定为最终的转换器电压指令值VH#。转换器电压指令计算部700基于旋转电机的动作点(各旋转电机的转矩指令值Tqcom和旋转角速度ω、2个旋转电机的合计输出PMOT_ALL等),来计算避免最小电压VHAV。例如,对电源电压Vb加上用于避免振荡的电压幅度ΔVth来计算避免最小电压VHav。
根据该结构,能减少功率损耗,并能抑制系统电压VH的振荡。
3.实施方式3
对实施方式3所涉及的控制装置400进行说明。对与上述实施方式1相同的结构部分省略说明。本实施方式所涉及的控制装置400的基本结构与实施方式1相同,但转换器电压指令计算部700的计算处理与实施方式1不同。
在第1和第2旋转电机MG1、MG2的一方或双方中,在执行了弱磁控制的情况下,各逆变器的直流侧电流有时容易发生振荡。因此,与实施方式2同样地,在执行了弱磁控制的情况下,若系统电压VH接近电源电压Vb,则系统电压VH有时发生振荡。
因此,本实施方式中,转换器电压指令计算部700将在逆变器控制部600计算进行弱磁控制的三相电压指令值的情况下在实施方式1中计算出的功率损耗为最小的转换器电压指令值VH#、以及避免旋转电机装置的不稳定所需的最低限度的系统电压即避免最小电压VHav中较大的一方设定为最终的转换器电压指令值VH#。与实施方式2同样地,转换器电压指令计算部700基于旋转电机的动作点(各旋转电机的转矩指令值Tqcom和旋转角速度ω、2个旋转电机的合计输出PMOT_ALL等),来计算避免最小电压VHAV。例如,对电源电压Vb加上用于避免振荡的电压幅度ΔVth来计算避免最小电压VHav。
根据该结构,能降低功率损耗,并能抑制系统电压VH因执行弱磁控制而发生振荡。
[其它实施方式]
(1)在上述各实施方式中,以旋转电机MG和逆变器IN设有2组、且控制装置400与第1组、第2组相匹配地构成的情况为例进行了说明。然而,旋转电机MG和逆变器IN可以设有1组,也可以设有3组以上。控制装置400与组数相匹配地恰当构成。
(2)与上述各实施方式中的转换器15、逆变器IN和旋转电机MG相关的近似式、系数的计算例仅仅是代表性示例,也能基于其它方式或其它变量来计算。此外,即使在转换器15的个数、逆变器IN的个数、旋转电机MG的个数增加了的情况下,也能同样地对它们的损耗特性进行近似,同样地计算系数,并设定功率损耗为最小的转换器电压指令值VH#。
(3)也可以构成为在转换器的功率损耗特性、逆变器的功率损耗特性、旋转电机的功率损耗特性中,缩小为变化程度相对于系统电压VH的变化较大的一部分,计算利用多项式对功率损耗特性进行了近似时的系数,并基于计算出的系数来设定功率损耗特性为最小的转换器电压指令值VH#。
(4)上述各实施方式中,以将旋转电机装置1000搭载于混合动力车辆的情况为例进行了说明。然而,除了混合动力车辆以外,旋转电机装置1000也可以设为搭载于电动车等其它装置的驱动力源。
虽然本申请记载了各种示例性实施方式和实施例,但是在一个或多个实施方式中记载的各种特征、方式和功能不限于特定实施方式的应用,可以单独地或以各种组合来应用于实施方式。由此,可以认为未示例的无数变形例也包含在本申请说明书所公开的技术范围内。例如,假设包括对至少一个构成要素进行变形、添加或省略的情况,以及提取至少一个构成要素并与其他实施方式的构成要素进行组合的情况。
标号说明
15 转换器
400 旋转电机装置的控制装置
600 逆变器控制部
700 转换器电压指令计算部
750 转换器控制部
1000 旋转电机装置
B 直流电源
IN 逆变器
M 调制率
MG 旋转电机
VH# 转换器电压指令值
VH 系统电压
Vmg 边界电压
VHtp 转换器电压指令值的候补值
Vb 电源电压
Vcnmax 转换器的输出上限电压
Vmg1 第1边界电压
Vmg1 第2边界电压
Vu、Vv、Vc 三相电压指令值。

Claims (12)

1.一种旋转电机装置的控制装置,
对旋转电机装置进行控制,所述旋转电机装置包括:具有多相绕组的旋转电机;构成为能对直流电源的电源电压进行升压并输出至系统电压线的转换器;以及设置在所述转换器与所述旋转电机之间、并在所述系统电压线的直流电与驱动所述旋转电机的交流电之间进行功率转换的逆变器,所述旋转电机装置的控制装置的特征在于,包括:
转换器电压指令计算部,该转换器电压指令计算部在所述电源电压以上、且所述转换器的输出上限电压以下的范围内计算转换器电压指令值;
转换器控制部,该转换器控制部控制所述转换器,以使得所述系统电压线的直流电压即系统电压接近所述转换器电压指令值;以及
逆变器控制部,该逆变器控制部计算多相电压指令值,基于所述多相电压指令值来控制所述逆变器,并将电压施加到所述多相绕组,
所述逆变器控制部切换并执行所述多相电压指令值的振幅在所述系统电压的一半值以下的通常调制控制、以及所述多相电压指令值的振幅超过所述系统电压的一半值的过调制控制,
所述转换器电压指令计算部基于所述通常调制控制执行时的至少所述逆变器相对于所述系统电压的功率损耗特性即通常调制控制的功率损耗特性、以及所述过调制控制执行时的至少所述逆变器相对于所述系统电压的功率损耗特性即过调制控制的功率损耗特性,来将功率损耗为最小的所述系统电压设定为所述转换器电压指令值。
2.如权利要求1所述的旋转电机装置的控制装置,其特征在于,
所述转换器电压指令计算部基于所述通常调制控制的功率损耗特性来计算所述通常调制控制执行时的功率损耗的最小值以及该最小值的情况下的所述系统电压,并基于所述过调制控制的功率损耗特性来计算所述过调制控制执行时的功率损耗的最小值以及该最小值的情况下的所述系统电压,
判定所述通常调制控制执行时的功率损耗的最小值以及所述过调制控制执行时的功率损耗的最小值中的任意较小一方,并将判定出的较小一方的情况下的所述系统电压设定为所述转换器电压指令值。
3.如权利要求1或2所述的旋转电机装置的控制装置,其特征在于,
所述转换器电压指令计算部基于所述通常调制控制执行时的所述逆变器和所述旋转电机相对于所述系统电压的功率损耗特性即所述通常调制控制的功率损耗特性、所述过调制控制执行时的所述逆变器和所述旋转电机相对于所述系统电压的功率损耗特性即所述过调制控制的功率损耗特性、以及所述转换器相对于所述系统电压的功率损耗特性,将所述逆变器、所述旋转电机和所述转换器的合计功率损耗为最小的所述系统电压设定为所述转换器电压指令值。
4.如权利要求1或2所述的旋转电机装置的控制装置,其特征在于,
所述转换器电压指令计算部基于所述通常调制控制执行时的所述逆变器相对于所述系统电压的功率损耗特性即所述通常调制控制的功率损耗特性、所述过调制控制执行时的所述逆变器相对于所述系统电压的功率损耗特性即所述过调制控制的功率损耗特性、以及所述转换器相对于所述系统电压的功率损耗特性,将所述逆变器和所述转换器的合计功率损耗为最小的所述系统电压设定为所述转换器电压指令值。
5.如权利要求1至4中任一项所述的旋转电机装置的控制装置,其特征在于,
所述转换器电压指令计算部计算利用以所述系统电压为变量的多项式来表示各功率损耗特性的情况下的、多项式的各阶数的系数。
6.如权利要求5所述的旋转电机装置的控制装置,其特征在于,
所述多项式是2阶以下的多项式。
7.如权利要求1至6中任一项所述的旋转电机装置的控制装置,其特征在于,
所述旋转电机和所述逆变器设有多组,
所述转换器电压指令计算部基于各组的所述通常调制控制的功率损耗特性以及所述过调制控制的功率损耗特性,将对多组进行合计后得到的功率损耗为最小的所述系统电压设定为所述转换器电压指令值。
8.如权利要求7所述的旋转电机装置的控制装置,其特征在于,
对于各组中对执行所述通常调制控制或所述过调制控制的情况进行组合而得的多个组合的每一个,所述转换器电压指令计算部基于各组的所述通常调制控制的功率损耗特性或所述过调制控制的功率损耗特性来计算功率损耗的最小值,并计算该最小值的情况下的所述系统电压以作为所述转换器电压指令值的候补值,
判定多个所述组合中所述功率损耗的最小值为最小的组合,并将判定出的组合中的所述转换器电压指令值的候补值设定为所述转换器电压指令值。
9.如权利要求8所述的旋转电机装置的控制装置,其特征在于,
所述转换器电压指令计算部计算用以所述系统电压为变量的多项式表示各功率损耗特性的情况下的多项式的各阶数的系数,
对于多个组合的每一个,对多项式的每个阶数合计对应的各功率损耗特性的系数,并基于各阶数的系数的合计值,来计算所述功率损耗的最小值以及所述转换器电压指令值的候补值。
10.如权利要求8或9所述的旋转电机装置的控制装置,其特征在于,
所述转换器电压指令计算部对于各组计算进行所述通常调制控制的情况下所需的最小的所述系统电压即边界电压,
所述电源电压基于所述转换器的输出上限电压以及各组的所述边界电压来判定是否能执行各组合,
对于判定为能执行的各组合,基于各阶数的系数的合计值来计算所述功率损耗的最小值以及所述转换器电压指令值的候补值。
11.如权利要求1至10中任一项所述的旋转电机装置的控制装置,其特征在于,
所述转换器电压指令计算部将功率损耗为最小的所述系统电压、以及避免所述旋转电机装置的不稳定所需的最低限度的所述系统电压中的任意较大一方设定为所述转换器电压指令值。
12.如权利要求1至10中任一项所述的旋转电机装置的控制装置,其特征在于,
所述转换器电压指令计算部将在所述逆变器控制部计算进行弱磁控制的所述多相电压指令值的情况下功率损耗为最小的所述系统电压、以及避免所述旋转电机装置的不稳定所需的最低限度的所述系统电压中的任意较大一方设定为所述转换器电压指令值。
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