CN110299873B

CN110299873B - 电机系统

Info

Publication number: CN110299873B
Application number: CN201910184459.4A
Authority: CN
Inventors: 松原清隆; 中村诚; 野边大悟; 小俣隆士
Original assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-03-22
Filing date: 2019-03-12
Publication date: 2023-02-10
Anticipated expiration: 2039-03-12
Also published as: US11218098B2; US20190296668A1; JP2019170046A; CN110299873A; JP7028008B2

Abstract

本发明提供一种电机系统。控制部(24)对于关于电机(10)的输出要求，算出由对应的励磁电压指令及转矩电压指令构成的电机电压向量，维持得到的电机电压向量，并分配至关于第一逆变器(12)的输出的由励磁电压指令及转矩电压指令构成的第一逆变器电压向量、和关于第二逆变器(14)的输出的由励磁电压指令及转矩电压指令构成的第二逆变器电压向量，由此来控制第一逆变器(12)或第二逆变器(14)的工作模式(PWM、过调制、矩形波)。

Description

电机系统

技术领域

本公开涉及具有2个电源、2个逆变器，通过2个逆变器的输出来驱动1个电机的电机系统。

背景技术

专利文献1公开了具有2个电源和2个逆变器，通过2个逆变器的输出来驱动1个电机的电机系统。在该系统中，关于星形联结的电机的各相，通过串联的2个绕组构成，将一方的逆变器连接于各相的绕组端，将另一方的逆变器连接于绕组彼此的中间点。因此，能够通过来自一方的逆变器的输出，使用串联的2个绕组(第一驱动绕组)驱动电机，通过来自另一方的逆变器的输出，使用从中间点至内侧的绕组(第二驱动绕组)驱动电机。

另外，专利文献2公开了如下系统：具有电池和燃料电池这2个电源、与这些电源分别连接的2个逆变器，在1个电机的3相的线圈的两端分别连接2个逆变器的输出。在该系统中，使电池与燃料电池的中点电压相同，并对2个逆变器进行独立控制，由此，变更电池的输出且不变更燃料电池的输出而使电机的输出符合要求。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2000-324871号公报

【专利文献2】日本特开2000-125411号公报

在专利文献1中，虽然在第一驱动绕组中也使用构成第二驱动绕组的内侧的绕组，但是基本上利用2个独立的驱动绕组。并且，为了减少电机损失而将电机的输出转矩要求分配至基于第一驱动绕组的电机输出转矩和基于第二驱动绕组的电机输出转矩。

在专利文献2中，燃料电池无法容易地变更其输出，因此将电机的输出转矩要求与基于燃料电池的电机输出转矩的差值分配至基于电池的电机输出。

这样，在专利文献1、2中，关于利用2个电源和2个逆变器的情况只有限定的记载，没有关于有效的利用的提案。

发明内容

本公开包括：第一逆变器，具有PWM模式、过调制模式及矩形波模式作为工作模式，将来自第一电源的直流电力转换成交流电力；第二逆变器，具有PWM模式、过调制模式及矩形波模式作为工作模式，将来自第二电源的直流电力转换成交流电力；电机，通过来自所述第一逆变器及第二逆变器的交流电力而被驱动；及控制部，对于关于所述电机的输出要求，算出由对应的励磁电压指令及转矩电压指令构成的电机电压向量，维持得到的电机电压向量，并分配至关于所述第一逆变器的输出的由励磁电压指令及转矩电压指令构成的第一逆变器电压向量、和关于所述第二逆变器的输出的由励磁电压指令及转矩电压指令构成的第二逆变器电压向量，由此控制所述第一逆变器或所述第二逆变器的工作模式。

另外，可以的是，所述控制部通过将所述第一逆变器或所述第二逆变器的一方的逆变器电压向量的大小限制为规定值以下，而对成为对象的逆变器的工作模式进行限制。

另外，可以的是，所述控制部在噪音产生时，通过将所述第一逆变器或所述第二逆变器的一方的逆变器电压向量的大小限制为规定值以下，而将成为对象的逆变器的工作模式限制为PWM模式。

另外，可以的是，所述控制部在电机温度高时，通过将所述第一逆变器或所述第二逆变器的一方的逆变器电压向量的大小限制为规定值以下，而将成为对象的逆变器的工作模式限制为PWM模式。

另外，可以的是，所述控制部在电机电压向量的变化大时，通过将所述第一逆变器或所述第二逆变器的一方的逆变器电压向量的大小限制为规定值以下，而将成为对象的逆变器的工作模式限制为PWM模式。

另外，可以的是，所述控制部在所述第一逆变器或所述第二逆变器的任一方的温度高时，通过将温度高的逆变器的逆变器电压向量的大小限制为规定值以上，而将成为对象的逆变器的工作模式限制为过调制或矩形波模式。

【发明效果】

根据本公开，在包括2个电源和2个逆变器的电机系统中，能够通过控制2个逆变器的输出的分配而选择逆变器的工作模式，进行噪音防止等。

附图说明

图1是表示实施方式的电机系统的整体结构的图。

图2是表示控制部24的结构的图。

图3A是表示逆变器的开关波形(分配比50：50)的图，是第一逆变器的上开关元件的波形。

图3B是表示逆变器的开关波形(分配比50：50)的图，是第二逆变器的下开关元件的波形。

图4A是表示与电机的1相的施加电压对应的电流的波形的图。

图4B是表示与电机的1相的施加电压对应的电流的波形的图。

图5A是说明电压向量的分配的图，示出1个逆变器的情况。

图5B是说明电压向量的分配的图，示出在2个逆变器中以不同的大小进行了分配的情况。

图6A是表示逆变器的开关波形(分配比60：40)的图，是第一逆变器的上开关元件的波形。

图6B是表示逆变器的开关波形(分配比60：40)的图，是第二逆变器的下开关元件的波形。

图7是表示将工作模式限定为PWM的工作的流程图。

图8是表示将工作模式限定为矩形波的工作的流程图。

【标号说明】

10电机，12第一逆变器，14第二逆变器，16、20电容器，18第一电池，22第二电池，24控制部，30车辆控制部，32电机控制模块，34电流指令生成部，36 3相/2相转换部，38PI控制部，40分配部，42、44 2相/3相转换部，46第一逆变器控制部，48第二逆变器控制部。

具体实施方式

以下，关于本公开的实施方式，基于附图进行说明。需要说明的是，本公开没有限定为在此记载的实施方式。

“系统结构”

图1是表示一实施方式的电机系统的结构的图。电机10是3相的电机，具有3相的线圈10u、10v、10w。各线圈10u、10v、10w由电抗器成分、电阻成分、感应电压(反电动势)成分构成，因此在图中示出作为将它们串联的结构。需要说明的是，设想系统搭载于车辆，电机10是产生车辆行驶的驱动力的电机的情况。

在3相的线圈10u、10v、10w的一端连接将直流电力转换成交流电力的第一逆变器12，在3相的线圈10u、10v、10w的另一端连接第二逆变器14。而且，在第一逆变器12上并联第一电容器16及第一电池18，在第二逆变器14上并联第二电容器20及第二电池22。在该例中，作为第一及第二电源，采用第一及第二电池18、22，但也可以采用电容器等蓄电装置。

第一逆变器12、第二逆变器14的结构相同，具有2个开关元件串联成的3个(3相)支路，各相的支路的中点分别连接于对应的相的线圈10u、10v、10w。因此，在动力运行时，来自第一电池18的电力经由第一逆变器12向电机10供给，在再生(发电)时，来自电机10的电力经由第一逆变器12向第一电池18供给。而且，第二逆变器14、第二电池22也进行与电机10同样的电力的交接。

开关元件是IGBT等晶体管与逆流二极管并联的结构，通过将上侧晶体管接通而电流朝向对应的线圈流动，通过将下侧晶体管接通而从对应相的线圈引出电流。

并且，控制部24基于电池信息、电机信息、车辆信息等，生成第一逆变器12、第二逆变器14的开关信号，对它们的开关进行控制。

“控制部的结构”

图2示出控制部24的结构。向车辆控制部30供给加速踏板、制动踏板的操作量、车速等关于车辆行驶的信息、第一电池18及第二电池22的充电状态(SOC1、SOC2)、温度(T1、T2)等电池信息。需要说明的是，可以将道路状况、目的地等的导航信息等也向车辆控制部30供给。

并且，车辆控制部30根据加速踏板、制动踏板的操作量等，算出关于电机10的输出要求(目标输出转矩)的转矩指令。

算出的转矩指令向电机控制模块32的电流指令生成部34供给。电流指令生成部34基于转矩指令，算出电机10的向量控制中的成为目标的电流指令即d轴、q轴电流idcom、iqcom。向3相/2相转换部36供给第一电容器16、第二电容器20的电容器电压VH1、VH2、电机10的转子旋转角θ、当前的各相电流iu、iv、iw。3相/2相转换部36将检测到的各相电流iu、iv、iw转换成d轴、q轴电流id、iq。来自电流指令生成部34的成为目标的电流指令(d轴，q轴电流)idcom、iqcom、来自3相/2相转换部36的当前的d轴、q轴电流id、iq向PI控制部38供给，算出电压向量(d轴励磁电压指令vd、q轴转矩电压指令vq)。PI控制部38通过P(比例)控制、I(积分)控制等反馈控制来算出电压指令(电机电压向量V(vd、vq))。需要说明的是，也可以将预测控制等前馈控制组合。

算出的电机电压向量V(电压指令vd、vq)向分配部40供给。分配部40将电机电压向量V(电压指令vd、vq)分配至第一逆变器12用的第一逆变器电压向量V(INV1)(电压指令vd1、vq1)和第二逆变器14用的第二逆变器电压向量V(INV2)(电压指令vd2、vq2)。需要说明的是，关于分配部40的分配在后文叙述。

来自分配部40的电压指令vd1、vq1向2相/3相转换部42供给，在此转换成第一逆变器用的3相的电压指令Vu1、Vv1、Vw1而输出，电压指令vd2、vq2向2相/3相转换部44供给，在此转换成第二逆变器用的3相的电压指令Vu2、Vv2、Vw2而输出。需要说明的是，电流指令生成部34、3相/2相转换部36、PI控制部38、分配部40、2相/3相转换部42、44包含于电机控制模块32。

来自2相/3相转换部42的第一逆变器用的3相的电压指令Vu1、Vv1、Vw1向第一逆变器控制部46供给，第二逆变器用的3相的电压指令Vu2、Vv2、Vw2向第二逆变器控制部48供给。向第一逆变器控制部46供给转子旋转角θ、第一逆变器输入电压VH1，通过PWM载波(三角波)与电压指令Vu1、Vv1、Vw1的比较来生成第一逆变器12的开关元件的ON(接通)/OFF(断开)用的开关信号，并将其向第一逆变器12供给。第二逆变器控制部48也同样地生成第二逆变器14的开关元件的ON/OFF用的开关信号，并将其向第二逆变器14供给。

这样，通过来自控制部24的信号，控制第一逆变器12、第二逆变器14的开关，将它们的输出合计，将所希望的电流向电机10供给。

“开关波形”

图3A、3B示出第一逆变器控制部46、第二逆变器控制部48的开关信号的生成。该例中，图3A的上侧示出第一逆变器12的u相上开关元件用的电压指令Vu1与三角波的比较，下侧示出基于比较结果的开关波形。图3B是关于第二逆变器14的u相下开关元件的图，成为与图3A相同的波形。通过这样的开关而电流从第一逆变器12的u相上开关元件经由电机10的u相线圈10u向第二逆变器14的u相下开关元件流动。需要说明的是，第一逆变器12的u相下开关元件、第二逆变器14的u相上开关元件的开关波形基本上是图3A、3B的反转。而且，以向电机10的u相线圈10u、v相线圈10v、w相线圈10w流动有彼此相差120°相位的电流的方式控制第一逆变器12、第二逆变器14的开关。需要说明的是，该例存在电压指令值继续超过三角波的期间，成为过调制PWM控制。

“电机电压、电流”

图4A示出对于电机10的1相的施加电压，图4B示出电机电流(相电流)。向电机10的各相施加的电压由电机10生成的感应电压(反电动势)、第一及第二逆变器12、14的输出电压(通过开关元件的接通断开而输出的电压)形成。即，通过图3A、3B所示的开关信号，将第一逆变器12、第二逆变器14的开关元件接通断开，向电机10的1相施加从第一逆变器12向第二逆变器14流动的电流用的一方向的电压。并且，相电流依赖于施加的电压，因此通过图4A那样的电压施加，在电机10的1相流动有图4B那样的相电流。

需要说明的是，相电流的形状、脉动依赖于施加的电压。例如，如果PWM控制的载波(三角波)的频率低，则脉动增大。

“2个逆变器的输出的分配”

图2的分配部40基于从上位的控制部即车辆控制部30供给的各种信息(分配用信息)、或表示第一及第二逆变器12、14的工作状态的逆变器信息等，以任意的比率分配至电机电压向量的第一及第二逆变器电压向量V(INV1)、V(INV2)。该任意的比率下的分配维持电机电压向量，并分配至2个逆变器电压向量，由此包含大小的变更、相位的变更、正负的变更。

<输出的分配比率的变更>

图5A示出基于1个逆变器的通常的电机驱动时的电压、电流的向量控制。根据电机的输出要求来决定电机电压向量V(d轴电压vd、q轴电压vq)、电机电流向量I(d轴电流id、q轴电流iq)。并且，电机电压×电机电流成为输出(电力)。

在此，在本实施方式的电机系统中，具有第一逆变器12、第二逆变器14这2个逆变器。因此，也可以使来自2个逆变器的输出不均等。在图5B中，对于关于第一逆变器12的输出的电压向量V(INV1)(第一逆变器电压向量)和关于第二逆变器的输出的电压向量V(INV2)(第二逆变器电压向量)，其相位未变更并使大小不同。这种情况下，虽然电机10的输出(电力)没有变化，但是第一逆变器12和第二逆变器14的开关信号的形状(波形)变化。需要说明的是，当第一及第二逆变器12、14的输出的d轴成分设为vd(INV1)、vd(INV2)时，d轴成分vd＝vd(INV1)+vd(INV2)，q轴成分vq＝vq(INV1)+vq(INV2)。

图6示出在图5B中将电力的分配比率设为60：40时的开关信号的波形。图6A为60％，图6B为40％。在该例中，电压指令大，在图6A中，成为矩形波控制。在图6B中，开关次数增多。

如图5B所示，通过维持2个逆变器输出即电压向量V(INV1)、V(INV2)的相位，并变更分配的比率，从而如图6所示，开关信号的波形变化。因此，向电机10的相电压的形状变化，而且开关次数增减且脉冲宽度也变化。

另外，第一及第二逆变器12、14的输出、损失也变化，在第一及第二逆变器12、14中产生的热量也变化。此外，当相电压的形状变化时，相电流的形状也变化，产生的声音、电池电流也变化。

这样，关于电机电压向量，通过以任意的比率分配至第一及第二逆变器12、14的电压向量，而能够满足对于系统的要求。

“工作模式的利弊”

作为逆变器的工作模式，存在PWM(正弦波PWM)模式、过调制(过调制PWM)模式、矩形波模式这3个。在图3A、3B那样的电压指令与载波(三角波)的比较中，在PWM模式下，电压指令的最大值未超过三角波的最大值，在过调制模式下，电压指令的最大值的一部分超过三角波的最大值，在矩形波模式下，电压指令的最大值充分超过三角波的最大值。具体而言，相对于逆变器输入电压(在本例中为电池电压)，如果输出电压(控制电压)小于0.7，则成为PWM模式，如果为0.7以上且小于0.78，则成为过调制模式，如果为0.78，则成为矩形波模式。

将这样的工作模式及其特性汇总时，如表1所示。

【表1】

◎效果大〇效果中等△效果小

首先，当考虑开关次数时，在矩形波控制中，以3相每60°进行开关。因此，与过调制控制相比开关次数少。并且，过调制控制不进行一部分开关，因此与按照各载波周期进行开关的PWM控制相比开关次数少。

关于对于电机输出要求的控制性(追随性)，如果开关次数越多，则相应地控制次数越增加，因此可认为控制性良好。因此，PWM的控制性最好，过调制的控制性其次，矩形波的控制性最差。

如果电气频率相同，则当开关次数少时，每1次的接通断开时间变长。结果是，电流脉动变大。因此，为了减小电流脉动，开关次数多较好。

如果电流脉动少，则电流波形包含的基本波以外的频率成分减少。因此，电机的电磁强制力减少，电机的噪音减小。即，开关次数多的情况能够将噪音抑制得小。而且，开关次数越少，则越选择与电气频率(f：基本波)联动的载波频率。即，成为矩形波：f×6，过调制f×同步数(3的倍数)这样的载波频率。因此，载波的选择自由度不存在或受限制，因此在依赖于电气频率的区域产生噪音。由于这样的情况，开关次数多的情况的噪音少，因此PWM的噪音少，在过调制、矩形波中，噪音增多。

另外，当电流脉动小时，基于电流脉动的基本波以外的磁场的变化减小。因此，电机铁损容易降低，能够减小电机的热量产生。因此，开关次数多且电流脉动少的PWM的电机发热小，在过调制、矩形波中，电机发热增大。

另一方面，当开关次数少时，开关损失发生的次数减少，因此能够减少逆变器的损失，而且能够抑制逆变器的发热。因此，关于电力效率、逆变器发热，成为矩形波控制最好、然后是过调制控制、PWM控制这样的顺序。

“工作模式的控制”

根据上述那样的各模式的利弊，可以根据系统的状况而选择适当的模式。在本实施方式中，通过变更2个第一及第二逆变器12、14的输出的分配比率而能够控制电机驱动的工作模式。

如上所述，通过控制用于输出所希望的电机电压向量的、第一及第二逆变器12、14的输出电压(控制电压)，能够选择与此时的状况相应的电机10的工作模式。特别是通过限制第一及第二逆变器12、14的输出的控制电压，能实现噪音防止、电机温度的上升防止、控制性的维持等。需要说明的是，将“控制电压”定义为为了输出与前述的电机电压向量对应的转矩所需的电压的大小。

<工作模式限制的流程>

图7示出关于用于通过限制控制电压而防止噪音、电机发热等的工作的流程图。

首先，设定第一及第二逆变器12、14的输出电压(控制电压)的上限电压及下限电压(S11)。

上限电压1(第一逆变器12的控制电压的上限电压)：α1*VB1

上限电压2(第二逆变器14的控制电压的上限电压)：β1*VB2

下限电压1(第一逆变器12的控制电压的上限电压)：α2*VB1

下限电压2(第二逆变器14的控制电压的上限电压)：β2*VB2

在此，VB1是第一电池18的电池电压，VB2是第二电池22的电池电压。而且，系数α1、α2、β1、β2可以实验性地求出，也可以通过计算求出。例如，设为α1＝0.7、α2＝0.01、β1＝0.7、β2＝0.01。这样，通过将上限电压的系数限制为0.7，能够将工作模式限定为PWM。而且，当下限电压为0时，此时输出占空比50％的开关信号(PWM信号)，3相的开关成为相同。因此，基于PWM的开关次数增加产生的效果少。通过使下限电压不为0而为0.01，能够维持PWM的效果。需要说明的是，虽然有意地使下限电压不为0，但是设为关于向电机线圈施加的电压不变化的范围。

在进行了S11的设定之后，判定是否存在噪音产生(S12)。这可以利用设置在车内的噪音计或设置于电机10的振动计等进行判定。

在S12的判定为“否”，且没有噪音的情况下，判定电机温度是否为高温(S13)。只要在电机10安装温度计而计测温度来判定即可。

在S13的判定为“否”，且不为高温的情况下，判定电机电压向量是否骤变(S14)。

如果S14的判定为“否”，则不需要对电机10的驱动施加限制。因此，如下所述设定第一及第二逆变器12、14的输出电压(控制电压)的上限电压、下限电压(S15)。

上限电压1：0.78*VB1

上限电压2：0.78*VB2

下限电压1：0*VB1

下限电压2：0*VB2

由此，PWM、过调制、矩形波的任一工作模式都成为可能。

如果S12为“是”，则存在对噪音进行抑制指定的要求，如果S13为“是”，则存在想要降低电机温度的要求。

另外，在S14为“是”的情况下，电压指令变动，要求对于其的快速的响应。

因此，在S12、S13、S14为“是”的状况下，可以设为PWM模式。因此，判定是否控制电压-上限电压1<0.78*VB2(S16)。即，判定从为了电机10的驱动所需的控制电压减去第一逆变器12的输出的上限电压1(使第一逆变器12以PWM模式工作的电压)而得到的电压(在第二逆变器14的输出中所需的电压)是否小于第二电池22的电压的0.78倍(从第二逆变器能够输出的电压)。如果该判定为“是”，则即使将第一逆变器12限定为PWM模式，只要第二逆变器14以PWM、过调制、矩形波的任一模式工作，就能够满足电机10的输出要求(电压充足)。

因此，如果S16的判定为“是”，则如下所述设定上限电压、下限电压(S17)。

上限电压1＝α1*VB1

上限电压2＝0.78*VB2

下限电压1＝α2*VB1

下限电压2＝0*VB2

由此，将第一逆变器12的工作模式限定为PWM，第二逆变器14无限制地进行工作。

如果S16为“否”，则电压不足，无法将第一逆变器12的工作模式限制为PWM。因此，判定是否控制电压-上限电压2<0.78*VB1(S18)。这是在将第二逆变器14的工作模式限定为PWM的情况下是否能得到电机驱动的电压(电压充足)的判定。如果S18的判定为“是”，则即使将第二逆变器14的工作模式限制为PWM，也能够满足电机10的输出要求，因此如下所述设定上限电压、下限电压(S19)。

上限电压1＝0.78*VB1

上限电压2＝β1*VB2

下限电压1＝0*VB1

下限电压2＝β2*VB2

由此，将第二逆变器14的工作模式限定为PWM，第一逆变器12无限制地进行工作。

如果S18的判定为“否”，则无论将第一及第二逆变器12、14的哪一个限定为PWM模式，都无法满足电机10的输出要求。因此，进入S15，第一及第二逆变器12、14都不限制为PWM地进行运转。

这样，在本实施方式中，在能够根据输出要求使电机10运转的情况下，能够将第一及第二逆变器12、14的运转限定为PWM模式。由此，能够抑制电机10产生的噪音、发热，而且改善控制性。

需要说明的是，在上述的例子中，将α1、β1设为0.7，将工作模式限定为PWM，但也可以设为077～0.78之间的值(例如0.74)等而允许过调制模式。

<S12：噪音>

在噪音抑制的情况下，作为电机10的运转状况，可以预先测定声音嘈杂的区域，将其作为映射而存储。这种情况下，在进入该区域的情况下，可以认为S12的判定为“是”。并且，通过设为PWM模式，能够改善噪音特性。

作为映射，例如，可以设为表2那样的映射。由此，在电机10的运转状态进入输出转矩为10～30Nm且转速为2000～3000rpm的范围的情况下，判定为噪音产生。

【表2】

<S13：电机温度>

在电机温度高的情况下，电流脉动小的情况的铁损(涡电流损)降低，因此能够抑制发热。因此，可以设为PWM模式。需要说明的是，作为电机温度，可以使用计测的定子温度等，但是也可以根据运转状态等来推定转子温度。

<电压向量的骤变>

关于S14为“是”的电机电压向量骤变的状况，可考虑例如(i)车辆滑移或抓地、(ii)以大的加速度(动力运行大)行驶、(iii)通过制动器进行减速(再生大)等的状况。在这样的状况下，电压指令变动，要求对于其的快速的响应，因此可以设为PWM模式。

“逆变器温度抑制的流程”

图8示出用于在第一逆变器12的温度高的情况下抑制其发热的处理流程。

首先，关于第一及第二逆变器12、14的输出电压(控制电压)，设定上限电压、下限电压(S21)。

上限电压1：α3*VB1

上限电压2：β3*VB2

下限电压1：α4*VB1

下限电压2：β4*VB2

在此，例如，设为α3＝0.78、α4＝0.70、β3＝0.78、β4＝0.70。通过该设定，第一逆变器12的工作模式被限定为过调制或矩形波模式。

接下来，判定第一逆变器12是否为高温(S22)。这只要根据逆变器或安装于其壳体的温度计等的计测结果进行判定即可。

如果S22的判定为“否”(低温)，则没有问题，因此设为没有特别限制的下述的设定(S23)。

上限电压1＝0.78*VB1

上限电压2＝0.78*VB2

下限电压1＝0*VB1

下限电压2＝0*VB2

由此，在第一及第二逆变器12、14中，根据输出要求，进行PWM、过调制、矩形波模式下的运转。

如果S22的判定为“是”，则想要降低第一逆变器12的发热。因此，判定是否控制电压-下限电压1<＝-0.78*VB2(S24)。这是在将第一逆变器12的输出电压(控制电压)限制为PWM的最大电压0.7VB1以上的情况下，以第二逆变器14的输出电压是否能够满足电机的输出要求这样的判定。即，使第二逆变器14再生的最低电压值为-0.78*VB2，如果(控制电压-下限电压1)比-0.78*VB2高，则能够使第一逆变器12以过调制或矩形波模式运转。

因此，如果S24的判定为“否”，则为了将第一逆变器12限定为PWM、过调制或矩形波模式而如下所述进行设定(S25)。

上限电压1＝α3*VB1

上限电压2＝0.78*VB2

下限电压1＝α4*VB1

下限电压2＝0*VB2

由此，将第一逆变器12限定为过调制或矩形波模式，第二逆变器14成为无限制的运转。

另一方面，在S24的判定为“是”的情况下，来自第二逆变器14的输出不足，因此不进行关于第一逆变器12的模式的限制，进入S23。

这样，在第一逆变器12为高温的情况下，将第一逆变器12限定为过调制或矩形波模式，由此能够抑制第一逆变器12的热量。需要说明的是，在第二逆变器14的温度高的情况下，同样将第二逆变器14的工作模式限制为过调制、矩形波即可。而且，在可能的情况下，也可以将想要抑制发热的逆变器的工作模式限定为矩形波。这种情况下，判定是否(控制电压-0.78*VB1)为-0.78*VB2以下，如果为“否”，则可以将下限电压设为0.78*VB1而将第一逆变器12的工作模式限定为矩形波。

“其他的结构”

在上述的实施方式中，通过噪音、电机温度、电压向量的骤变、逆变器温度等限定了工作模式。然而，也可以根据其他的理由来限定工作模式。此外，在可能的情况下，也可以将第一及第二逆变器12、14这两方限定为PWM模式。

在图2中，电机控制模块32设为与成为上位的控制部的车辆控制部30不同的结构。然而，车辆控制部30也可以实施电机控制模块32的功能。而且，也可以通过下位的微机构成电机控制模块32。此外，也可以将电机控制模块32的一部分或全部通过硬件构成。

可以通过多个CPU构成电机控制模块32，这种情况下，可以将功能分开成各CPU地实施。而且，在由多个CPU构成的情况下，也可以构成为各CPU能够实施处理整体。

在上述的实施方式中，设为2个电源2个逆变器，但也可以设为具有3个以上的电源、3个以上的逆变器的系统，基于总电压来控制多个逆变器。

在2个电源2个逆变器系统中，可以基于总电压来控制2个逆变器，但是在2个电源2个逆变器系统中，也可以基于总电压，使用2个CPU，来控制逆变器。根据这样的结构，即使1个CPU发生故障，也能够仅通过另一个CPU进行电机驱动。

Claims

1.一种电机系统，包括：

第一逆变器，具有PWM模式、过调制模式及矩形波模式作为工作模式，将来自第一电源的直流电力转换成交流电力；

第二逆变器，具有PWM模式、过调制模式及矩形波模式作为工作模式，将来自第二电源的直流电力转换成交流电力；

电机，通过来自所述第一逆变器及第二逆变器的交流电力而被驱动；及

控制部，对于关于所述电机的输出要求，算出由对应的励磁电压指令及转矩电压指令构成的电机电压向量，维持得到的电机电压向量，并分配至关于所述第一逆变器的输出的由励磁电压指令及转矩电压指令构成的第一逆变器电压向量、和关于所述第二逆变器的输出的由励磁电压指令及转矩电压指令构成的第二逆变器电压向量，由此控制所述第一逆变器或所述第二逆变器的工作模式，

在维持得到的所述电机电压向量的同时，维持所述第一逆变器电压向量和所述第二逆变器电压向量的相位并变更分配至所述第一逆变器电压向量和所述第二逆变器电压向量的比率，从而改变所述第一逆变器或所述第二逆变器的开关信号的波形，由此变更所述第一逆变器或所述第二逆变器的工作模式。

2.根据权利要求1所述的电机系统，其中，

所述控制部通过将所述第一逆变器或所述第二逆变器的一方的逆变器电压向量的大小限制为规定值以下，而对成为对象的逆变器的工作模式进行限制。

3.根据权利要求1所述的电机系统，其中，

所述控制部在噪音产生时，通过将所述第一逆变器或所述第二逆变器的一方的逆变器电压向量的大小限制为规定值以下，而将成为对象的逆变器的工作模式限制为PWM模式。

4.根据权利要求1所述的电机系统，其中，

所述控制部在电机温度高时，通过将所述第一逆变器或所述第二逆变器的一方的逆变器电压向量的大小限制为规定值以下，而将成为对象的逆变器的工作模式限制为PWM模式。

5.根据权利要求1所述的电机系统，其中，

所述控制部在电机电压向量的变化大时，通过将所述第一逆变器或所述第二逆变器的一方的逆变器电压向量的大小限制为规定值以下，而将成为对象的逆变器的工作模式限制为PWM模式。

6.根据权利要求1所述的电机系统，其中，

所述控制部在所述第一逆变器或所述第二逆变器的任一方的温度高时，通过将温度高的逆变器的逆变器电压向量的大小限制为规定值以上，而将成为对象的逆变器的工作模式限制为过调制或矩形波模式。