CN114731114A - 电动机控制装置 - Google Patents

Abstract

提供一种电动机控制装置，即使在各系统中设置直流电源的情况下系统间产生直流电压差，也能够抑制产生系统间的转矩差。第1控制器(9a)在判定为第1直流电压(Vdc1)高于第2直流电压(Vdc2)时，控制成使得第1q轴电流检测值(Iq1_det)接近从第2控制器(9b)获取到的第2q轴电流检测值(Iq2_det)或第2q轴电流指令值(Iq2_ref)，第2控制器(9b)在判定为第2直流电压(Vdc2)高于第1直流电压(Vdc1)时，控制成使得第2q轴电流检测值(Iq2_det)接近从第1控制器(9a)获取到的第1q轴电流检测值(Iq1_det)或第1q轴电流指令值(Iq1_ref)。

Description

电动机控制装置

技术领域

本发明涉及电动机控制装置。

背景技术

在电动助力转向系统中，设置有多个系统的电动机绕组、逆变器、控制器的冗余系统正在普及。通过该系统，即使其中任一个系统发生故障，也可以通过其他系统继续动作。

在专利文献1中，将各系统的控制器分为一个主侧控制器和除此以外的从侧控制器。公开了一种方法，主侧控制器将指令值发送到从侧，从侧控制器从主侧接收指令值并基于该指令值进行电流控制。根据本方法，所有控制器基于主侧控制器的指令进行电流控制，因此理想情况下流经所有电动机绕组的电流值一致。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2018－129995号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在专利文献1的控制方式中，q轴电流指令值从主侧的第1控制器130发送到从侧的第2控制器230，并且第1控制部130和第2控制器230使用相同的q轴电流指令值。此时，通过使用电流和与电流差的控制的电流反馈控制，能够使流经第1三相绕组和第2三相绕组的电流几乎一致。

当三相绕组引起的感应电压达到直流电源的直流电压而发生电压饱和、q轴电流不能跟随q轴电流指令值时，q轴电流的大小与直流电压的大小成正比变化。然而，对于第1逆变器和第2逆变器，有时针对每个系统单独设置直流电源。这种情况下，由于直流电源的经年劣化、充电量的降低等，当一个直流电源的直流电压从额定电压下降时，系统间就会产生直流电压差。在这种状态下，在产生电压饱和的运行状态下动作时，即使系统间设定了相同的q轴电流指令值，由于系统间的直流电压差，系统间的q轴电流也会产生差异。由于各系统的q轴电流与各系统的三相绕组产生的转矩成正比，因此，由于系统间的q轴电流差，因而产生系统间的转矩差，交流旋转电机有可能产生高频率的振动及噪声。

因此，期望有一种电动机控制装置，即使在各系统中单独设置直流电源的情况下系统间产生直流电压差，也能够抑制产生系统间的转矩差。

用于解决技术问题的技术手段

本申请所涉及的电动机控制装置

是控制具有第1三相绕组和第2三相绕组的交流旋转电机的电动机控制装置，包括：

第1逆变器，该第1逆变器将第1直流电源的第1直流电压施加到所述第1三相绕组；

第1电流检测器，该第1电流检测器对流过所述第1三相绕组的电流进行检测；

第1控制器，该第1控制器计算在与所述交流旋转电机的旋转位置同步旋转的d轴和q轴坐标系中表示由所述第1电流检测器检测到的第1三相绕组的电流检测值的第1d轴电流检测值和第1q轴电流检测值，计算第1d轴电流指令值和第1q轴电流指令值，计算第1d轴电压指令值和第1q轴电压指令值，基于所述第1d轴电压指令值和所述第1q轴电压指令值来控制所述第1逆变器；

第2逆变器，该第2逆变器将第2直流电源的第2直流电压施加到所述第2三相绕组；

第2电流检测器，该第2电流检测器对流过所述第2三相绕组的电流进行检测；以及

第2控制器，该第2控制器计算在所述d轴和q轴坐标系中表示由所述第2电流检测器检测到的第2三相绕组的电流检测值的第2d轴电流检测值和第2q轴电流检测值，计算第2d轴电流指令值和第2q轴电流指令值，计算第2d轴电压指令值和第2q轴电压指令值，基于所述第2d轴电压指令值和所述第2q轴电压指令值来控制所述第2逆变器；

所述第1控制器

在判定为所述第1直流电压在所述第2直流电压以下时，使所述第1q轴电压指令值变化，以使得所述第1q轴电流检测值接近所述第1q轴电流指令值，

在判定为所述第1直流电压高于所述第2直流电压时，使所述第1q轴电压指令值变化，以使得所述第1q轴电流检测值接近通过通信从所述第2控制器获取到的所述第2q轴电流检测值或所述第2q轴电流指令值，

所述第2控制器

在判定为所述第2直流电压在所述第1直流电压以下时，使所述第2q轴电压指令值变化，以使得所述第2q轴电流检测值接近所述第2q轴电流指令值，

在判定为所述第2直流电压高于所述第1直流电压时，使所述第2q轴电压指令值变化，以使得所述第2q轴电流检测值接近通过通信从所述第1控制器获取到的所述第1q轴电流检测值或所述第1q轴电流指令值。

发明效果

根据本申请所涉及的电动机控制装置，当第1直流电压高于第2直流电压时，将第2q轴电流检测值或第2q轴电流指令值设定为最终的第1q轴电流指令值，并且反馈控制第1q轴电流。因此，能够使第1q轴电流降低到第2q轴电流为止，以使得在发生电压饱和的运行状态附近，第1q轴电流不会高于第2q轴电流。反之，当第2直流电压高于第1直流电压时，将第1q轴电流检测值或第1q轴电流指令值设定为最终的第2q轴电流指令值，并且反馈控制第2q轴电流。因此，能够使第2q轴电流降低到第1q轴电流为止，以使得在发生电压饱和的运行状态附近，第2q轴电流不会高于第1q轴电流。由于q轴电流与转矩成比例，因此能够抑制由于系统间的直流电压之差而在系统间的转矩上产生差异。

附图说明

图1是实施方式1所涉及的交流旋转电机及电动机控制装置的简要结构图。

图2是实施方式1所涉及的第1控制器及第2控制器的框图。

图3是实施方式1所涉及的第1控制器的硬件结构图。

图4是实施方式1所涉及的第2控制器的硬件结构图。

图5是说明实施方式1所涉及的电流指令的设定的图。

图6是说明实施方式1所涉及的电流指令的设定的图。

图7是说明实施方式1所涉及的电流指令的设定的图。

图8是说明实施方式1所涉及的电流指令的设定的图。

图9是说明比较例所涉及的控制行为的时序图。

图10是说明实施方式1所涉及的控制行为的时序图。

图11是实施方式2所涉及的第1控制器及第2控制器的框图。

图12是实施方式3所涉及的第1控制器及第2控制器的框图。

图13是实施方式5所涉及的第1控制器及第2控制器的框图。

具体实施方式

1.实施方式1

参照附图说明实施方式1所涉及的控制交流旋转电机1的电动机控制装置。图1是本实施方式所涉及的交流旋转电机及电动机控制装置的简要结构图。交流旋转电机1具有第1三相绕组12a和第2三相绕组12b。独立地设置向第1三相绕组12a施加电压的第1系统、和向第2三相绕组12b施加电压的第2系统。作为第1系统，设置有第1逆变器4a、第1电流检测器10a、第1控制器9a、第1直流电源3a和第1电压检测器11a。作为第2系统，设置有第2逆变器4b、第2电流检测器10b、第2控制器9b、第2直流电源3b和第2电压检测器11b。

1-1.交流旋转电机1

交流旋转电机1具有第1三相绕组12a和第2三相绕组12b。第1三相绕组12a是U1相的绕组Cu1、V1相的绕组Cv1、W1相的绕组Cw1，第2三相绕组12b是U2相的绕组Cu2、V2相的绕组Cv2、W2相的绕组Cw2。第1三相绕组12a和第2三相绕组12b采用Y接线，但也可以采用Δ接线。第1三相绕组12a和第2三相绕组12b卷绕在一个定子上。在本实施方式中，第1三相绕组12a和第2三相绕组12b相互设置相位差(角度差)并卷绕在定子上。

转子设置在定子的径向内侧。交流旋转电机1可以是在转子上设置有永磁体的永磁体同步旋转电机，也可以是在转子上设置有电磁体的绕组励磁同步旋转电机，也可以是在转子上没有设置磁体的感应旋转电机或同步磁阻旋转电机。在下面说明的示例中，将说明在转子上设置永磁体的情况。

转子上设置有位置检测器2，位置检测器2用于检测转子的旋转位置(旋转角度)。位置检测器2的输出信号被输入到第1控制器9a和第2控制器9b。各种传感器被用于位置检测器2。例如，位置检测器2使用诸如旋转变压器、霍尔元件、TMR元件或GMR元件等的位置检测器、以及诸如电磁式、磁电式或光电式等的旋转检测器。

1-2.第1逆变器4a相关

第1逆变器4a是将第1直流电源3a的第1直流电压Vdc1施加到第1三相绕组12a的功率转换器。第1逆变器4a具有多个开关元件。

第1逆变器4a与三相各相绕组相对应地设置有三组串联电路，该串联电路串联连接有连接到第1直流电源3a的正极端子的正极侧的开关元件5a、以及连接到第1直流电源3a的负极端子的负极侧的开关元件6a。而且，各个串联电路中的两个开关元件的连接点连接到相对应的相的绕组。各开关元件使用反向并联连接有二极管7a、8a的IGBT(InsulatedGate Bipolar Transistor：绝缘栅双极型晶体管)、具有反向并联连接的二极管的功能的MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor：金属氧化物半导体场效应晶体管)等。各个开关元件5a、6a的栅极端子经由栅极驱动电路等连接到第1控制器9a。因此，各个开关元件通过从第1控制器9a输出的开关信号来导通或关断。

第1电流检测器10a检测流过第1三相绕组的各相的绕组的电流。第1电流检测器10a是设置在连接第1逆变器4a的各相开关元件的串联电路和各相绕组的电线上的霍尔元件等。另外，第1电流检测器10a可以是与各相开关元件的串联电路串联连接的分流电阻，也可以是与第1逆变器4a和第1直流电源3a之间的连接线串联连接的分流电阻。

第1直流电源3a将第1直流电压Vdc1输出到第1逆变器4a。作为第1直流电源3a，使用电池、DC-DC转换器、二极管整流器、PWM整流器等输出直流电压的任意设备。

具备用于检测第1直流电压Vdc1的第1电压检测器11a。第1电压检测器11a的输出信号被输入到第1控制器9a。

1-3.第2逆变器4b相关

第2逆变器4b是将第2直流电源3b的第2直流电压Vdc2施加到第2三相绕组12b的功率转换器。第2逆变器4b具有多个开关元件。

第2逆变器4b与三相各相绕组相对应地设置有三组串联电路，该串联电路串联连接有连接到第2直流电源3b的正极端子的正极侧的开关元件5b、以及连接到第2直流电源3b的负极端子的负极侧的开关元件6b。而且，各个串联电路中的两个开关元件的连接点连接到相对应的相的绕组。对于各个开关元件，使用反向并联连接二极管7b、8b的IGBT、具有反向并联连接的二极管功能的MOSFET等。各个开关元件5a、6a的栅极端子经由栅极驱动电路等连接到第2控制器9b。因此，各个开关元件通过从第2控制器9b输出的开关信号来导通或关断。

第2电流检测器10b检测流过第2三相绕组的各相的绕组的电流。第2电流检测器10b是设置在连接第2逆变器4b的各相开关元件的串联电路和各相绕组的电线上的霍尔元件等。另外，第2电流检测器10b可以是与各相开关元件的串联电路串联连接的分流电阻。

第2直流电源3b将第2直流电压Vdc2输出到第2逆变器4b。作为第2直流电源3b，使用电池、DC-DC转换器、二极管整流器、PWM整流器等输出直流电压的任意设备。

具备用于检测第2直流电压Vdc2的第2电压检测器11b。第2电压检测器11b的输出信号被输入到第2控制器9b。

1-4.第1控制器9a的基本结构

如图2所示，第1控制器9a包括第1电流检测部901a、第1电流指令运算部902a、第1电流指令选择部903a、第1电压指令计算部904a、第1电压坐标转换部905a、第1电压施加部906a、第1旋转位置检测部907a、以及第1直流电压检测部908a等。

通过第1控制器9a所具备的处理电路来实现第1控制器9a的各功能部901a～908a等的功能。具体而言，第1控制器9a如图3所示，作为处理电路，包括CPU(CentralProcessing 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进行数据的交换的存储装置91、向运算处理装置90输入外部信号的输入电路92、从运算处理装置90向外部输出信号的输出电路93、以及与外部装置50和第2控制器9b进行数据通信的通信装置94等。第1控制器9a通过通信装置94向第2控制器9b传递第1q轴电流检测值Iq1_det、第1d轴电流指令值Id1_ref等特定的控制信息。

作为运算处理装置90，可以具备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)、各种逻辑电路和各种信号处理电路等。另外，作为运算处理装置90，也可以具备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，可以具备RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)和ROM(Read Only Memory：只读存储器)等。

位置检测器2、第1电流检测器10a以及第1电压检测器11a等各种传感器连接到输入电路92。输入电路92包括将传感器的输出信号输入到运算处理装置90的A/D转换器等。在输出电路93上连接有对第1逆变器4a的多个开关元件进行导通关断驱动的栅极驱动电路等电负载，并且包括从运算处理装置90向这些电负载输出控制信号的驱动电路。通信装置94与外部装置50和第2控制器9b进行通信。

通过运算处理装置90执行存储在ROM等的存储装置91中的软件(程序)，并且与存储装置91、输入电路92、输出电路93和通信装置94等第1控制器9a的其他硬件协作，从而实现第1控制器9a所具有的各功能部901a～908a等的各功能。另外，将各功能部901a～908a等所使用的判定值等设定数据作为软件(程序)的一部分存储于ROM等存储装置91。

<第1旋转位置检测部907a>

第1旋转位置检测部907a基于位置检测器2的输出信号来检测转子的电气角处的旋转位置θ1(磁极位置θ1、旋转角度θ1)和旋转角速度ω1。

<第1直流电压检测部908a>

第1直流电压检测部908a基于第1电压检测器11a的输出信号，检测第1直流电源3a的第1直流电压Vdc1_det。

<第1电流检测部901a>

第1电流检测部901a基于第1电流检测器10a的输出信号，检测分别流过第1三相绕组Cu1、Cv1和Cw1的U1相电流Iu1_det、V1相电流Iv1_det和W1相电流Iw1_det(称为第1三相电流检测值Iu1_det、Iv1_det和Iw1_det)。然后，第1电流检测部901a基于旋转位置θ1对第1三相电流检测值Iu1_det、Iv1_det和Iw1_det进行三相两相转换和旋转坐标转换，计算在d轴和q轴的坐标系中表示的第1d轴电流检测值Id1_det和第1q轴电流检测值Iq1_det。

d轴和q轴的坐标系(以下称为dq轴坐标系)是与交流旋转电机(转子)的旋转位置θ1(磁极位置θ1)同步旋转的双轴旋转坐标系。更详细而言，dq轴坐标系由在转子的磁极位置θ1(磁体N极的方向)上确定的d轴、以及在比d轴电气角前进90deg的方向上确定的q轴组成。

<第1电流指令运算部902a>

第1电流指令运算部902a计算第1d轴电流指令值Id1_ref和第1q轴电流指令值Iq1_ref。如下式所示，第1电流指令运算部902a将第1三相绕组的分担率K1乘以输出到交流旋转电机的转矩指令值Tall，来计算第1转矩指令值T1_ref。第一系统的分担率K1被设定为小于1的值(例如0.5)。

T1＿ref＝K1×Tall···(1)

第1电流指令运算部902a基于第1转矩指令值T1_ref、第1直流电压Vdc1、以及旋转角速度ω1等，根据最大转矩电流控制、弱磁通控制以及Id＝0控制等电流矢量控制方法，计算第1d轴电流指令值Id1_ref和第1q轴电流指令值Iq1_ref。在本实施方式中，转矩指令值Tall从外部装置50传递。转矩指令值Tall可以是分担后的第1转矩指令值T1_ref。可以在第1电流指令运算部902a内运算转矩指令值Tall。

<第1电压指令计算部904a>

第1电压指令计算部904a计算第1d轴电压指令值Vd1_ref和第1q轴电压指令值Vq1_ref。在本实施方式中，第1电压指令计算部904a进行使第1d轴电压指令值Vd1_ref及第1q轴电压指令值Vq1_ref发生变化的电流反馈控制，以使得第1d轴电流检测值Id1_det接近由后述的第1电流指令选择部903a选择后的第1d轴电流指令值Id1_ref*，并且使得第1q轴电流检测值Iq1_det接近由第1电流指令选择部903a选择后的第1q轴电流命令值Iq1_ref*。当运算该d轴和q轴的电压指令时，可以进行使第1三相绕组的d轴电流和q轴电流之间不发生相互干扰的运算，或者可以进行考虑了第1三相绕组和第2三相绕组之间的相互干扰的运算。

<第1电压坐标转换部905a>

第1电压坐标转换部905a基于旋转位置θ1(磁极位置θ1)，对第1d轴电压指令值Vd1_ref和第1q轴电压指令值Vq1_ref进行固定坐标转换和两相三相转换，从而转换为第1三相电压指令Vu1_ref、Vv1_ref、Vw1_ref。也可以对三相电压指令值施加各种调制。

<第1电压施加部906a>

第1电压施加部906a基于第1三相电压指令值Vu1_ref、Vv1_ref、Vw1_ref，通过PWM(Pulse Width Modulation：脉宽调制)控制来导通关断第1逆变器4a所具有的多个开关元件。第1电压施加部906a通过将三相电压指令值中的每一个与载波进行比较来生成用于导通关断各相的开关元件的开关信号。载波是具有第1直流电压检测值Vdc1_det的振幅并以载波频率进行振动的三角波。第1电压施加部906a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关断。开关信号被直接传递至正极侧的开关元件5a，使开关信号反转后得到的开关信号被传递至负极侧的开关元件6a。各开关信号经由栅极驱动电路被输入至第1逆变器4a的各开关元件的栅极端子，以使各开关元件导通或关断。

1-5.第2控制器9b的基本结构

如图2所示，第2控制器9b包括第2电流检测部901b、第2电流指令运算部902b、第2电流指令选择部903b、第2电压命令计算部904b、第2电压坐标转换部905b、第2电压施加部906b、以及第2旋转位置检测部907b、第2直流电压检测部908b等。

通过第2控制器9b所具备的处理电路来实现第2控制器9b的各功能部901b～908b等的功能。具体而言，第2控制器9b如图4所示，作为处理电路，包括CPU等运算处理装置80(计算机)、与运算处理装置80进行数据的交换的存储装置81、向运算处理装置80输入外部信号的输入电路82、从运算处理装置80向外部输出信号的输出电路83、以及与外部装置50和第1控制器9a进行数据通信的通信装置84等。

作为运算处理装置80，可以包括ASIC、IC、DSP、FPGA、各种逻辑电路、各种信号处理电路等。另外，作为运算处理装置80，也可以具备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81，具备RAM和ROM等。

位置检测器2、第2电流检测器10b以及第2电压检测器11b等各种传感器连接到输入电路82。输入电路82包括将传感器的输出信号输入到运算处理装置80的A/D转换器等。在输出电路83上连接有对第2逆变器4b的多个开关元件进行导通关断驱动的栅极驱动电路等电负载，并且包括从运算处理装置80向这些电负载输出控制信号的驱动电路等。通信装置84与外部装置50和第1控制器9a进行通信。第2控制器9b通过通信装置84向第1控制器9a传递第2q轴电流检测值Iq2_det、第2q轴电流指令值Iq2_ref等特定的控制信息。

通过运算处理装置80执行存储在ROM等的存储装置81中的软件(程序)，并且与存储装置81、输入电路82、输出电路83和通信装置84等第2控制器9b的其他硬件协作，从而实现第2控制器9b所具有的各功能部901b～908b等的各功能。另外，将各功能部901b～908b等所使用的判定值等设定数据作为软件(程序)的一部分存储于ROM等存储装置81。

<第2旋转位置检测部907b>

第2旋转位置检测部907b基于位置检测器2的输出信号来检测转子的电气角处的旋转位置θ2(磁极位置θ2、旋转角度θ2)和旋转角速度ω2。

<第2直流电压检测部908b>

第2直流电压检测部908b基于第2电压检测器11b的输出信号，检测第2直流电源3b的第2直流电压Vdc2_det。

<第2电流检测部901b>

第2电流检测部901b基于第2电流检测器10b的输出信号，检测分别流过第2三相绕组Cu2、Cv2和Cw2的U2相电流Iu2_det、V2相电流Iv2_det和W2相电流Iw2_det(称为第2三相电流检测值Iu2_det、Iv2_det和Iw2_det)。然后，第2电流检测部901b基于旋转位置θ2对第2三相电流检测值Iu2_det、Iv2_det和Iw2_det进行三相两相转换和旋转坐标转换，计算在d轴和q轴的坐标系中表示的第2d轴电流检测值Id2_det和第2q轴电流检测值Iq1_det。

d轴和q轴的坐标系(以下称为dq轴坐标系)是与交流旋转电机(转子)的旋转位置θ2(磁极位置θ2)同步旋转的二轴旋转坐标系。更详细而言，dq轴坐标系由在转子的磁极位置θ2(磁体N极的方向)上确定的d轴、以及在比d轴电气角前进90deg的方向上确定的q轴组成。

<第2电流指令运算部902b>

第1电流指令运算部902b计算第2d轴电流指令值Id2_ref和第2q轴电流指令值Iq2_ref。如下式所示，第2电流指令运算部902b将第2三相绕组的分担率K2乘以输出到交流旋转电机的转矩指令值Tall，来计算第2转矩指令值T2_ref。第2系统的分担率K2被设定为小于1的值(例如0.5)。

T2＿ref＝K2×Tall···(2)

第2电流指令运算部902b基于第2转矩指令值T2_ref、第2直流电压Vdc2、以及旋转角速度ω2等，根据最大转矩电流控制、弱磁通控制以及Id＝0控制等电流矢量控制方法，计算第2d轴电流指令值Id2_ref和第2q轴电流指令值Iq2_ref。在本实施方式中，转矩指令值Tall从外部装置50传递。转矩指令值Tall可以是分担后的第2转矩指令值T2_ref。可以在第2电流指令运算部902b内运算转矩指令值Tall。

<第2电压指令计算部904b>

第2电压指令计算部904b计算第2d轴电压指令值Vd2_ref和第2q轴电压指令值Vq2_ref。在本实施方式中，第2电压指令计算部904b进行使第2d轴电压指令值Vd2_ref及第2q轴电压指令值Vq2_ref发生变化的电流反馈控制，以使得第2d轴电流检测值Id2_det接近由后述的第2电流指令选择部903b选择后的第2d轴电流指令值Id2_ref*，并且使得第2q轴电流检测值Iq2_det接近由第2电流指令选择部903b选择后的第2q轴电流命令值Iq2_ref*。当运算该d轴和q轴的电压指令时，可以进行使第2三相绕组的d轴电流和q轴电流之间不发生相互干扰的运算，或者可以进行考虑了第1三相绕组和第2三相绕组之间的相互干扰的运算。

<第2电压坐标转换部905b>

第2电压坐标转换部905b基于旋转位置θ2(磁极位置θ2)，对第2d轴电压指令值Vd2_ref和第2q轴电压指令值Vq2_ref进行固定坐标转换和两相三相转换，从而转换为第2三相电压指令Vu2_ref、Vv2_ref、Vw2_ref。也可以对三相电压指令值施加各种调制。

<第2电压施加部906b>

第2电压施加部906b基于第2三相电压指令值Vu2_ref、Vv2_ref、Vw2_ref，通过PWM控制来导通关断第2逆变器4b所具有的多个开关元件。第2电压施加部906b通过将三相电压指令值中的每一个与载波进行比较来生成用于导通关断各相的开关元件的开关信号。载波是具有第2直流电压检测值Vdc2_det的振幅并以载波频率进行振动的三角波。第2电压施加部906b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关断。开关信号被直接传递至正极侧的开关元件5b，使开关信号反转后得到的开关信号被传递至负极侧的开关元件6b。各开关信号经由栅极驱动电路被输入至第2逆变器4b的各开关元件的栅极端子，以使各开关元件导通或关断。

1-6.第1及第2电流指令选择部

1-6-1.电流指令的设定方法

在本实施方式中，第1电流指令运算部902a和第2电流指令运算部902b如下述那样构成为设定电流指令。第1电流指令运算部902a和第2电流指令运算部902b所基于的参数仅第1转矩指令值T1_ref、第1直流电压Vdc1和旋转角速度ω1、与第2转矩指令值T2_ref、第2直流电压Vdc2和旋转角速度ω2不同，设定方法本身相同，因此，将以第1电流指令运算部902a为代表进行说明。

在本实施方式中，如图5所示，第1电流指令运算部902a根据旋转角速度ω1、第1转矩指令值T1_ref和第1直流电压Vdc1来切换Id＝0控制和弱磁通控制。可以使用最大转矩电流控制来代替Id＝0控制。当旋转角速度ω1在基本旋转角速度ω1a以下时，能够通过第1三相绕组输出的最大转矩通过将绕组电流限制为额定电流来确定，相对于旋转角速度ω1的变化而成为恒定值。当旋转角速度ω1大于基本旋转角速度ω1a时，最大转矩通过将第1三相绕组的线间电压(感应电压)限制为第1直流电压Vdc1来确定，随着旋转角速度ω1的增加而减小。

在本实施方式中，在弱磁通控制中，d轴电流Id受到d轴电流最小值Id_min的下限限制，以防止由于d轴电流Id从零开始减少所引起的弱磁通的增加而产生永磁体的不可逆退磁。因此，当旋转角速度ω1大于d轴电流限制旋转速度ω1b时，最大转矩通过将第1三相绕组的线间电压限制为第1直流电压Vdc1并且将d轴电流Id限制为d轴电流最小值Id_min来确定，随着旋转角速度ω1的增加而减小。

基本旋转角速度ω1a是通过将绕组电流限制为额定电流来确定Id＝0控制时的最大转矩、并且绕组的线间电压(感应电压)开始被第1直流电压Vdc1限制的旋转角速度。因此，随着第1直流电压Vdc1的降低，基本旋转角速度ω1a降低，并且绕组的线间电压(感应电压)被第1直流电压Vdc1限制而确定的弱磁通控制时的最大转矩也降低。

利用图6所示的dq轴坐标来说明这样设定的第1d轴电流指令值Id1_ref以及第1q轴电流指令值Iq1_ref。Id＝0控制时的最大转矩中的第1d轴及第1q轴电流指令值Id1_ref、Iq1_ref被设定为d轴电流Id＝0的线与基于额定电流得到的电流限制圆之间的交点A。

并且，弱磁通控制时的最大转矩中的第1d轴及第1q轴电流指令值Id1_ref、Iq1_ref被设定为电流限制圆与电压限制椭圆(恒定感应电压椭圆)之间的交点B。随着旋转角速度ω1的增加，电压限制椭圆变窄，交点B的第1d轴和第1q轴电流指令值Id1_ref、Iq1_ref如图5的箭头所示那样减小。

然后，由于旋转角速度ω1的增加，当第1d轴电流指令值Id1_ref达到用于抑制不可逆退磁的d轴电流最小值Id_min时，将第1d轴和第1q轴电流指令值Id1_ref、Iq1_ref设定为电流限制圆与d轴电流最小值Id_min之间的交点C。之后，随着旋转角速度ω1的增加，电压限制椭圆变窄，因此，实际的第1d轴电流Id和第1q轴电流Iq成为电压限制椭圆与d轴电流最小值Id_min的线之间的交点，并随着旋转角速度ω1的增加，沿着d轴电流最小值Id_min的线从交点C开始减少到零为止。

第2电流指令运算部902b基于旋转角速度ω2、第2转矩指令值T2_ref和第2直流电压Vdc2，使用与第1电流指令运算部902a相同的方法，设定第2d轴电流指令值Id2_ref和第2q轴电流指令值Iq2_ref。

1-6-2.系统间的直流电压差所引起的问题

第1直流电压Vdc1、和第2直流电压Vdc2有时由于直流电源的经时劣化、充电量的降低而比额定电压降低。例如，当第2直流电压Vdc2比额定电压降低并且第1直流电压Vdc1维持在额定电压时，第1直流电压Vdc1、和第2直流电压Vdc2产生电压差。如图5所示，随着直流电压的降低，基本旋转角速度ω1a降低，弱磁通控制的最大转矩降低。因此，在第1三相绕组的最大转矩和第2三相绕组的最大转矩之间产生转矩差。当产生转矩差时，交流旋转电机1中产生高频率的振动及噪声。

例如，如图7所示，在减弱磁通控制的最大转矩输出时，如果第2直流电压Vdc2比额定电压降低，则电压限制椭圆变窄，第2d轴电流指令值Id2_ref以及第2q轴电流指令值Iq2_ref比维持在额定电压的第1d轴电流指令值Id1_ref和第1q轴电流指令值Iq1_ref减少。另外，如图8所示，在d轴电流最小值限制的最大转矩输出时，如果第2直流电压Vdc2比额定电压降低，则电压限制椭圆变窄，第2q轴电流检测值Id2_det比维持在额定电压的第1q轴电流检测值Iq1_det减少。

<未设置电流指令选择部的比较例的控制行为>

图9示出了在使最大转矩输出到第1三相绕组和第2三相绕组的状态下旋转角速度从零逐渐增加时的比较例的控制行为。在该示例中，第1直流电压Vdc1维持在额定电压，第2直流电压Vdc2比额定电压降低(Vdc1＞Vdc2)因此，第2三相绕组的基本旋转角速度ω2a变得低于第1三相绕组的基本旋转角速度ω1a。

第1三相绕组在时刻t2，旋转角速度达到第1三相绕组的基本旋转角速度ω1a。另一方面，随着基本旋转角速度ω2a的降低，在比时刻t2早的时刻t1，第2三相绕组的旋转角速度达到第2三相绕组的基本旋转角速度ω2a。

第1三相绕组在到时间t2为止的期间内，以及第2三相绕组在到时间t1为止的期间内，由于旋转角速度比第1三相绕组或第2三相绕组的基本转角速度ω1a、ωa2要低，因此执行Id＝0控制，如图5和图6所示，将第1d轴电流指令值Id1_ref、和第2d轴电流指令值Id2_ref设定为零，将第1q轴电流指令值Iq1_ref、和第2q轴电流指令值Iq2_ref设定为与额定电流相对应的最大电流Iq_max，第1三相绕组的最大转矩T1_max和第2三相绕组的最大转矩T2_max成为恒定。在该Id＝0控制中，由于系统间的直流电压之差，并未产生系统间的dq轴电流和转矩之差。

第1三相绕组在从时刻t2到时刻t4的期间内、以及第2三相绕组在从时刻t1到时刻t3的期间内，进行弱磁通控制，如图5和图6所示，随着旋转角速度的增加，第1d轴电流指令值Id1_ref、和第2d轴电流指令值Id2_ref减少，第1q轴电流指令值和第2q轴电流指令值Iq1_ref、Iq2_ref减少，第1三相绕组和第2三相绕组的最大转矩T1_max、T2_max减少。

此时，如图5及图7所示，由于第2直流电压Vdc2降低，因此与第1三相绕组的各电流指令值Id1_ref、Iq1_ref及最大转矩T1_max相比，第2三相绕组的各电流指令值Id2_ref、Iq2_ref、以及最大转矩T2_max偏移性地降低。因此，在该比较例所涉及的弱磁通控制中，由于直流电压之差，产生系统间的dq轴电流和转矩之差，在交流旋转电机1中产生高频率的振动和噪声。

第1三相绕组中，在时刻t4，第1d轴电流指令值Id1_ref达到d轴电流最小值Id_min而受到下限限制。另一方面，第2三相绕组中，由于d轴电流指令值的偏移性降低，在比时刻t4早的时刻t3，第2d轴电流指令值Id2_ref达到d轴电流最小值Id_min并受到下限限制。

第1三相绕组在时刻t4以后的期间内，以及第2三相绕组在时刻t3以后的期间内，进行弱磁通控制中的d轴电流最小值限制，如图5和图6所示，相对于旋转角速度的增加，第1d轴电流指令值Id1_ref、和第2d轴电流指令值Id2_ref被设定为d轴电流最小值Id_min，并且第1q轴电流指令值Iq1_ref和第2q轴电流指令值Iq2_ref也被设定为q轴电流最小值Iq_min。另一方面，由于随着旋转角速度的增加，实际的第1q轴电流Iq1和第2q轴电流Iq2降低，因此，第1三相绕组和第2三相绕组的最大转矩T1_max、T2_max减少。

此时，如图5及图8所示，由于第2直流电压Vdc2降低，因此，与实际的第1q轴电流Iq1及最大转矩T1_max相比，实际的第2q轴电流Iq2及最大转矩T2_max偏移性地降低。因此，在该d轴电流最小值限制中，由于直流电压之差，产生系统间的q轴电流和转矩之差，在交流旋转电机1中产生高频率的振动和噪声。另外，在受到d轴电流最小值Id_min的下限限制之前，通过弱磁通控制计算出的第1d轴电流指令值Id1_ref与第2d轴电流指令值Id2_ref之间也产生偏移差。另外，在受到d轴电流最小值Id_min的下限限制之前，通过弱磁通控制计算出的第1q轴电流指令值Iq1_ref与第2q轴电流指令值Iq2_ref之间也产生偏移差。

由此，在弱磁通控制和弱磁通控制中的d轴电流最小值限制中，由于系统间的直流电压差，产生系统间的最大转矩差，并产生dq轴电流检测值之差、dq轴电流指令之差。

为了减小由于系统间的直流电压差而引起的系统间的转矩差，可以使直流电压较高的dq轴电流与直流电压较低的dq轴电流相匹配。另外，由于电压限制椭圆的变窄，不能使直流电压较低的dq轴电流与直流电压较高的dq轴电流相匹配。另外，由于q轴电流与转矩成比例，因此为了减小转矩差，q轴电流比d轴电流重要。

1-6-3.第1及第2电流指令选择部的结构

＜根据系统间的直流电压差选择q轴电流指令＞

因此，如下式所示，在判定为第1直流电压Vdc1在第2直流电压Vdc2以下时，第1电流指令选择部903a将第1q轴电流指令值Iq1_ref设定为选择后的第1q轴电流指令值Iq1_ref*，在判定为第1直流电压Vdc1高于第2直流电压Vdc2时，第1电流指令选择部903a将通过通信从第2控制器9b获取到的第2q轴电流检测值Iq2_det设定为选择后的第1q轴电流指令值Iq1_ref*。如上所述，第1电压指令计算部904a使第1q轴电压指令值Vq1_ref变化，以使得第1q轴电流检测值Iq1_det接近选择后的第1q轴电流指令值Iq1_ref*。

1)在判定为Vdc1≤Vdc2的情况下，

Iq1＿ref＊＝Iq1＿ref

2)在判定为Vdc1＞Vdc2的情况下，

Iq1＿ref＊＝Iq2＿det···(3)

因此，如下式所示，在判定为第2直流电压Vdc2在第1直流电压Vdc1以下时，第2电流指令选择部903b将第2q轴电流指令值Iq2_ref设定为选择后的第2q轴电流指令值Iq2_ref*，在判定为第2直流电压Vdc2高于第1直流电压Vdc1时，第2电流指令选择部903b将通过通信从第1控制器9a获取到的第1q轴电流检测值Iq1_det设定为选择后的第2q轴电流指令值Iq2_ref*。如上所述，第2电压指令计算部904b使第2q轴电压指令值Vq2_ref变化，以使得第2q轴电流检测值Iq2_det接近选择后的第2q轴电流指令值Iq2_ref*。

1)在判定为Vdc2≤Vdc1的情况下，

Iq2＿ref＊＝Iq2＿ref

2)在判定为Vdc2＞Vdc1的情况下，

Iq2＿ref＊＝Iq1＿det···(4)

根据上述结构，在第1直流电压Vdc1变得高于第2直流电压Vdc2时，将第2q轴电流检测值Iq2_det设定为选择后的第1q轴电流指令值Iq1_ref*，因此，能够使第1q轴电流降低到第2q轴电流，从而在弱磁通控制的最大转矩附近使得第1q轴电流不会高于第2q轴电流。反之，在第2直流电压Vdc2变得高于第1直流电压Vdc1时，将第1q轴电流检测值Iq1_det设定为选择后的第2q轴电流指令值Iq2_ref*，因此，能够使第2q轴电流降低到第1q轴电流，从而在弱磁通控制的最大转矩附近使得第2q轴电流不会高于第1q轴电流。由于q轴电流与转矩成比例，因此能够抑制由于系统间的直流电压之差而在系统间的转矩上产生差异。

＜根据系统间的直流电压差选择d轴电流指令＞

在本实施方式中，如下式所示，在判定为第1直流电压Vdc1在第2直流电压Vdc2以下时，第1电流指令选择部903a将第1d轴电流指令值Id1_ref设定为选择后的第1d轴电流指令值Id1_ref*，在判定为第1直流电压Vdc1高于第2直流电压Vdc2时，第1电流指令选择部903a将通过通信从第2控制器9b获取到的第2d轴电流检测值Id2_ref设定为选择后的第1d轴电流指令值Id1_ref*。如上所述，第1电压指令计算部904a使第1d轴电压指令值Vd1_ref变化，以使得第1d轴电流检测值Id1_det接近选择后的第1q轴电流指令值Id1_ref*。

1)在判定为Vdc1≤Vdc2的情况下，

Id1＿ref＊＝Id1＿ref

2)在判定为Vdc1＞Vdc2的情况下，

Id1＿ref＊＝Id2＿ref···(5)

另外，如下式所示，在判定为第2直流电压Vdc2在第1直流电压Vdc1以下时，第2电流指令选择部903b将第2d轴电流指令值Id2_ref设定为选择后的第2d轴电流指令值Id2_ref*，在判定为第2直流电压Vdc2高于第1直流电压Vdc1时，第2电流指令选择部903b将通过通信从第1控制器9a获取到的第1d轴电流检测值Id1_ref设定为选择后的第2d轴电流指令值Id2_ref*。如上所述，第2电压指令计算部904b使第2d轴电压指令值Vd2_ref变化，以使得第2d轴电流检测值Id2_det接近选择后的第2q轴电流指令值Id2_ref*。

1)在判定为Vdc2≤Vdc1的情况下，

Id2＿ref＊＝Id2＿ref

2)在判定为Vdc2＞Vdc1的情况下，

Id2＿ref＊＝Id1＿ref···(6)

根据上述结构，在第1直流电压Vdc1变得高于第2直流电压Vdc2时，将第2d轴电流指令值Id2_ref设定为选择后的第1d轴电流指令值Id1_ref*，因此，能够使第1d轴电流降低到第2d轴电流，从而在弱磁通控制的最大转矩附近使得第1d轴电流不会高于第2d轴电流。反之，在第2直流电压Vdc2变得高于第1直流电压Vdc1时，将第1d轴电流指令值Id1_ref设定为选择后的第2d轴电流指令值Id2_ref*，因此，能够使第2d轴电流降低到第1d轴电流，从而在弱磁通控制的最大转矩附近使得第2d轴电流不会高于第1d轴电流。因此，除了q轴电流之外，还能够减小d轴电流的系统间之差，因此能够更高精度地抑制由于系统间的直流电压之差而在系统间的转矩上产生差异。

＜d轴电流引起的系统间的直流电压差的判定＞

在本实施方式中，如下式所示，在第1d轴电流指令值Id1_ref的绝对值在通过通信从第2控制器9b获取到的第2d轴电流指令值Id2_ref的绝对值以上时，第1电流指令选择部903a判定为第1直流电压Vdc1在第2直流电压Vdc2以下，在第1d轴电流指令值Id1_ref的绝对值小于通过通信从第2控制器9b获取到的第2d轴电流指令值Id2_ref的绝对值时，第1电流指令选择部903a判定为第1直流电压Vdc1高于第2直流电压Vdc2。

1)在|Id1_ref|≥|Id2_ref|的情况下判定为

Vdc1≤Vdc2

2)在|Id1_ref|＜|Id2_ref|的情况下判定为

Vdc1＞Vdc2···(7)

另外，如下式所示，在第2d轴电流指令值Id2_ref的绝对值在通过通信从第1控制器9a获取到的第1d轴电流指令值Id1_ref的绝对值以上时，第2电流指令选择部903b判定为第2直流电压Vdc2在第1直流电压Vdc1的绝对值以下，在第2d轴电流指令值Id2_ref的绝对值小于通过通信从第1控制器9a获取到的第1d轴电流指令值Id1_ref的绝对值时，第2电流指令选择部903b判定为第2直流电压Vdc2高于第1直流电压Vdc1。

1)在|Id2_ref|≥|Id1_ref|的情况下判定为

Vdc2≤Vdc1

2)在|Id2_ref|＜|Id1_ref|的情况下判定为

Vdc2＞Vdc1···(8)

另外，如本实施方式那样，第1d轴电流指令值Id1_ref、第2d轴电流指令值Id2_ref受到d轴电流最小值Id_min的下限限制，当两者成为相同值时，在式(7)和式(8)中，可以使用在受到d轴电流最小值Id_min的下限限制之前的、通过弱磁通控制计算出的第1d轴电流指令值和第2d轴电流指令值,来代替第1d轴电流指令值Id1_ref、和第2d轴电流指令值Id2_ref。

根据上述结构，由于能够使用在选择后的第1d轴电流指令值Id1_ref*、和第2d轴电流指令值Id2_ref*的设定中所用的第1和第2d轴电流指令值Id1_ref，来判定系统间的直流电压差，因此能削减第1控制器9a和第2控制器9b之间的数据通信量。

＜本实施方式的控制行为＞

图10表示在使最大转矩输出到第1三相绕组和第2三相绕组的状态下旋转角速度从零逐渐增加时的实施方式的控制行为。在该示例中，与图9的比较例同样地，第1直流电压Vdc1维持在额定电压，第2直流电压Vdc2比额定电压降低(Vdc1＞Vdc2)因此，第2三相绕组的基本旋转角速度ω2a变得低于第1三相绕组的基本旋转角速度ω1a。

第1三相绕组在时刻t22，旋转角速度达到第1三相绕组的基本旋转角速度ω1a。另一方面，通过基本旋转角速度ω2a的降低，在比时刻t22早的时刻t21，第2三相绕组的旋转角速度达到第2三相绕组的基本旋转角速度ω2a。

在到时刻t21为止的期间，第1三相绕组和第2三相绕组双方都执行Id＝0控制，由于系统间的直流电压之差，未产生系统间的dq轴电流和转矩之差。

第1三相绕组在从时刻t22到时刻t24的期间内，以及第2三相绕组在从时刻t21到时刻t23的期间内，通过弱磁通控制来计算dq轴电压指令值。如图5和图7所示，由于第2直流电压Vdc2变得低于第1直流电压Vdc1，因此第2d轴电流指令值Id2_ref的绝对值变得大于第2d轴电流指令值Id1_ref的绝对值。因此，第1电流指令选择部903a、和第2电流指令选择部903b判定为第2直流电压Vdc2在第1直流电压Vdc1以下，并且第2q轴电流检测值Iq2_det被设定为选择后的第1q轴电流指令值Iq1_ref*，并且第2d轴电流检测值Id2_det被设定为选择后的第1d轴电流指令值Id1_ref*。

因此，与图9的比较例相比，能够使第1q轴电流降低到第2q轴电流，并且能使第1d轴电流降低到第2d轴电流。因此，能够将第1三相绕组的最大转矩T1_max降低到第2三相绕组的最大转矩T2_max，能够降低系统间的转矩差。

第1三相绕组在时刻t24以后的期间内，第2三相绕组在时刻t23以后的期间内，对于通过弱磁通控制计算出的各d轴电流指令，受到d轴电流最小值Id_min的下限限制，第1d轴电流指令值Id1_ref、和第2d轴电流指令值Id2_ref被设定为d轴电流最小值Id_min，对于通过弱磁通控制计算出的各q轴电流指令，受到q轴电流最小值Iq_min的下限限制，第1q轴电流指令值Iq1_ref、和第2q轴电流指令值Iq2_ref被设定为q轴电流最小值Iq_min。

此时，在受到d轴及q轴电流最小值Id_min、Iq_min的下限限制之前，由弱磁通控制计算出的第2d轴电流指令值的绝对值也同样地变得大于受到下限限制前的第1d轴电流指令值的绝对值。因此，第1电流指令选择部903a、和第2电流指令选择部903b判定为第2直流电压Vdc2在第1直流电压Vdc1以下，并且第2q轴电流检测值Iq2_det被设定为选择后的第1q轴电流指令值Iq1_ref*，并且第2d轴电流检测值Id2_ref被设定为选择后的第1d轴电流指令值Id1_ref*。

因此，与图9的比较例相比，能够将第1d轴电流和第2d轴电流保持在d轴电流最小值Id_min不变，将第1q轴电流检测值Iq1_det降低到第2q轴电流检测值Iq2_det。因此，能够将第1三相绕组的最大转矩T1_max降低到第2三相绕组的最大转矩T2_max，能够降低系统间的转矩差。

如上所述，即使产生系统间的直流电压差，也能够在整个旋转角速度的区域抑制系统间的转矩差，而与Id＝0控制及弱磁通控制无关。

2.实施方式2

接着，对实施方式2所涉及的交流旋转电机1及电动机控制装置进行说明。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交流旋转电机1及电动机控制装置的基本结构与实施方式1相同，但第1电流指令选择部903a、和第2电流指令选择部903b的处理与实施方式1不同。图11表示本实施方式所涉及的第1控制器9a和第2控制器9b的框图。

在本实施方式中，取代式(3)，如下式所示，在判定为第1直流电压Vdc1在第2直流电压Vdc2以下时，第1电流指令选择部903a将第1q轴电流指令值Iq1_ref设定为选择后的第1q轴电流指令值Iq1_ref*，在判定为第1直流电压Vdc1高于第2直流电压Vdc2时，第1电流指令选择部903a将通过通信从第2控制器9b获取到的第2q轴电流检测值Iq2_ref设定为选择后的第1q轴电流指令值Iq1_ref*。如上所述，第1电压指令计算部904a使第1q轴电压指令值Vq1_ref变化，以使得第1q轴电流检测值Iq1_det接近选择后的第1q轴电流指令值Iq1_ref*。

1)在判定为Vdc1≤Vdc2的情况下，

Iq1＿ref＊＝Iq1＿ref

2)在判定为Vdc1＞Vdc2的情况下，

Iq1＿ref＊＝Iq2＿ref···(9)

另外，取代式(4)，如下式所示，在判定为第2直流电压Vdc2在第1直流电压Vdc1以下时，第2电流指令选择部903b将第2q轴电流指令值Iq2_ref设定为选择后的第2q轴电流指令值Iq2_ref*，在判定为第2直流电压Vdc2高于第1直流电压Vdc1时，第2电流指令选择部903b将通过通信从第1控制器9a获取到的第1q轴电流指令值Iq1_ref设定为选择后的第2q轴电流指令值Iq2_ref*。如上所述，第2电压指令计算部904b使第2q轴电压指令值Vq2_ref变化，以使得第2q轴电流检测值Iq2_det接近选择后的第2q轴电流指令值Iq2_ref*。

1)在判定为Vdc2≤Vdc1的情况下，

Iq2＿ref＊＝Iq2＿ref

2)在判定为Vdc2＞Vdc1的情况下，

Iq2＿ref＊＝Iq1＿ref···(10)

另外，如本实施方式那样，第1q轴电流指令值Iq1_ref、和第2q轴电流指令值Iq2_ref受到与d轴电流最小值Id_min相对应的q轴电流最小值Iq_min的下限限制，当两者成为相同值时，在式(9)和式(10)的2)中，可以使用在受到q轴电流最小值Iq_min的下限限制之前的、通过弱磁通控制计算出的第1q轴电流指令值和第2q轴电流指令值,来代替第1q轴电流指令值Iq1_ref、和第2q轴电流指令值Iq2_ref。

根据上述结构，在第1直流电压Vdc1变得高于第2直流电压Vdc2时，将第2q轴电流指令值Iq2_ref设定为选择后的第1q轴电流指令值Iq1_ref*，因此，能够使第1q轴电流降低到第2q轴电流，从而在弱磁通控制的最大转矩附近使得第1q轴电流不高于第2q轴电流。反之，在第2直流电压Vdc2变得高于第1直流电压Vdc1时，将第1q轴电流指令值Iq1_ref设定为选择后的第2q轴电流指令值Iq2_ref*，因此，能够使第2q轴电流降低到第1q轴电流，从而在弱磁通控制的最大转矩附近使得第2q轴电流不会高于第1q轴电流。由于q轴电流与转矩成比例，因此能够抑制由于系统间的直流电压之差而在系统间的转矩上产生差异。

3.实施方式3

接着，对实施方式3所涉及的交流旋转电机1及电动机控制装置进行说明。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交流旋转电机1及电动机控制装置的基本结构与实施方式1相同，但第1电流指令选择部903a、和第2电流指令选择部903b的处理与实施方式1不同。图12表示本实施方式所涉及的第1控制器9a和第2控制器9b的框图。

在本实施方式中，取代式(5)，如下式所示，在判定为第1直流电压Vdc1在第2直流电压Vdc2以下时，第1电流指令选择部903a将第1d轴电流指令值Id1_ref设定为选择后的第1d轴电流指令值Id1_ref*，在判定为第1直流电压Vdc1高于第2直流电压Vdc2时，将通过通信从第2控制器9b获取到的第2d轴电流检测值Id2_det设定为选择后的第1d轴电流指令值Id1_ref*。如上所述，第1电压指令计算部904a使第1d轴电压指令值Vd1_ref变化，以使得第1d轴电流检测值Id1_det接近选择后的第1q轴电流指令值Id1_ref*。

1)在判定为Vdc1≤Vdc2的情况下，

Id1＿ref＊＝Id1＿ref

2)在判定为Vdc1＞Vdc2的情况下，

Id1＿ref＊＝Id2＿det···(11)

另外，取代式(6)，如下式所示，在判定为第2直流电压Vdc2在第1直流电压Vdc1以下时，第2电流指令选择部903b将第2d轴电流指令值Id2_ref设定为选择后的第2d轴电流指令值Id2_ref*，在判定为第2直流电压Vdc2高于第1直流电压Vdc1时，第2电流指令选择部903b将通过通信从第1控制器9a获取到的第1d轴电流检测值Id1_det设定为选择后的第2d轴电流指令值Id2_ref*。如上所述，第2电压指令计算部904b使第2d轴电压指令值Vd2_ref变化，以使得第2d轴电流检测值Id2_det接近选择后的第2q轴电流指令值Id2_ref*。

1)在判定为Vdc2≤Vdc1的情况下，

Id2＿ref＊＝Id2＿ref

2)在判定为Vdc2＞Vdc1的情况下，

Id2＿ref＊＝Id1＿det···(12)

根据上述结构，在第1直流电压Vdc1变得高于第2直流电压Vdc2时，将第2d轴电流指令值Id2_ref设定为选择后的第1d轴电流指令值Id1_ref*，因此，能够使第1d轴电流降低到第2d轴电流，从而在弱磁通控制的最大转矩附近使得第1d轴电流不会高于第2d轴电流。反之，在第2直流电压Vdc2变得高于第1直流电压Vdc1时，将第1d轴电流检测值Id1_det设定为选择后的第2d轴电流指令值Id2_ref*，因此，能够使第2d轴电流降低到第1d轴电流，从而在弱磁通控制的最大转矩附近使得第2d轴电流不会高于第1d轴电流。因此，除了q轴电流之外，还能够减小d轴电流的系统间之差，因此能够更高精度地抑制由于系统间的直流电压之差而在系统间的转矩上产生差异。

4.实施方式4

接着，对实施方式4所涉及的交流旋转电机1及电动机控制装置进行说明。对与上述实施方式2相同的结构部分省略说明。本实施方式所涉及的交流旋转电机1及电动机控制装置的基本结构与实施方式2相同，但第1电流指令选择部903a、和第2电流指令选择部903b的处理与实施方式1不同。本实施方式所涉及的第1控制器9a、第2控制器9b的框图与实施方式2的图11相同。

在本实施方式中，取代式(7)，如下式所示，在第1q轴电流指令值Iq1_ref的绝对值在通过通信从第2控制器9b获取到的第2q轴电流指令值Iq2_ref的绝对值以上时，第1电流指令选择部903a判定为第1直流电压Vdc1高于第2直流电压Vdc2，在第1q轴电流指令值Iq1_ref的绝对值小于通过通信从第2控制器9b获取到的第2q轴电流指令值Iq2_ref的绝对值时，第1电流指令选择部903a判定为第1直流电压Vdc1在第2直流电压Vdc2以下。

1)在|Iq1_ref|≥|Iq2_ref|的情况下判定为

Vdc1＞Vdc2

2)在|Id1_ref|＜|Id2_ref|的情况下判定为

Vdc1≤Vdc2···(13)

另外，取代式(8)，如下式所示，在第2q轴电流指令值Iq2_ref的绝对值在通过通信从第1控制器9a获取到的第1q轴电流指令值Iq1_ref的绝对值以上时，第2电流指令选择部903b判定为第2直流电压Vdc2高于第1直流电压Vdc1，在第2q轴电流指令值Iq2_ref的绝对值小于通过通信从第1控制器9a获取到的第1q轴电流指令值Iq1_ref的绝对值时，第2电流指令选择部903b判定为第2直流电压Vdc2在第1直流电压Vdc1以下。

1)在|Iq2_ref|≥|Iq1_ref|的情况下判定为

Vdc2＞Vdc1

2)在|Iq2_ref|＜|Iq1_ref|的情况下判定为

Vdc2≤Vdc1···(14)

另外，如本实施方式那样，第1q轴电流指令值Iq1_ref、和第2q轴电流指令值Iq2_ref受到与d轴电流最小值Id_min相对应的q轴电流最小值Iq_min的下限限制，当两者成为相同值时，在式(9)和式(10)中，可以使用在受到q轴电流最小值Iq_min的下限限制之前的、通过弱磁通控制计算出的第1q轴电流指令值和第2q轴电流指令值,来代替第1q轴电流指令值Iq1_ref、和第2q轴电流指令值Iq2_ref。

5.实施方式5

接着，对实施方式2所涉及的交流旋转电机1及电动机控制装置进行说明。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交流旋转电机1及电动机控制装置的基本结构与实施方式1相同，但第1电流指令选择部903a、和第2电流指令选择部903b中的第1直流电压Vdc1与第2直流电压Vdc2的大小关系的判定方法与实施方式1不同。图13表示本实施方式所涉及的第1控制器9a和第2控制器9b的框图。

在本实施方式中，取代式(7)，如下式所示，在第1直流电压检测值Vdc1_det在通过通信从第2控制器9b获取到的第2直流电压检测值Vdc2_det以下时，第1电流指令选择部903a判定为第1直流电压Vdc1在第2直流电压Vdc2以下，在第1直流电压检测值Vdc1_det小于通过通信从第2控制器9b获取到的第2直流电压检测值Vdc2_det时，第1电流指令选择部903a判定为第1直流电压Vdc1高于第2直流电压Vdc2。

1)在Vdc1_det≤Vdc2_det的情况下判定为

Vdc1≤Vdc2

2)在Vdc1_det＞Vdc2_det的情况下判定为

Vdc1＞Vdc2···(15)

取代式(8)，如下式所示，在第2直流电压检测值Vdc2_det在通过通信从第1控制器9a获取到的第1直流电压检测值Vdc1_det以下时，第2电流指令选择部903b判定为第2直流电压Vdc2在第1直流电压Vdc1以下，在第2直流电压检测值Vdc2_det高于通过通信从第1控制器9a获取到的第1直流电压检测值Vdc1_det时，第2电流指令选择部903b判定为第2直流电压Vdc2高于第1直流电压Vdc1。

1)在Vdc2_det≤Vdc1_det的情况下判定为

Vdc2≤Vdc1

2)在Vdc2_det＞Vdc1_det的情况下判定为

Vdc2＞Vdc1···(16)

根据上述结构，使用在控制器间通过通信获取到的直流电压检测值，能够直接判定系统间的直流电压差，因此能够确保判定精度。

[其他实施方式]

最后，对本申请的其他的实施方式进行说明。另外，下面说明的各实施方式的结构并不限于分别单独地进行应用，只要不产生矛盾，也能与其它实施方式的结构相组合来进行应用。

(1)在上述各实施方式中，以在弱磁通控制中d轴电流指令受到d轴电流最小值Id_min的下限限制的情况为例进行了说明。然而，也可以不受d轴电流最小值Id_min的下限限制。

(2)在上述各实施方式中，以进行Id＝0控制的情况为例进行了说明。然而，可以执行最大转矩电流控制等其他矢量控制，以取代Id＝0控制。

(3)也可以任意组合实施方式1至5来实施。

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。因此，可以认为未例示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，设为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

1 交流旋转电机

3a 第1直流电源

3b 第2直流电源

4a 第1逆变器

4b 第2逆变器

9a 第1控制器

9b 第2控制器

10a 第1电流检测器

10b 第2电流检测器

Id1_det 第1d轴电流检测值

Id1_ref 第1d轴电流指令值

Id2_det 第2d轴电流检测值

Id2_ref 第2d轴电流指令值

Iq1_det 第1q轴电流检测值

Iq1_ref 第1q轴电流指令值

Iq2_det 第2q轴电流检测值

Iq2_ref 第2q轴电流指令值

Vdc1 第1直流电压

Vdc1_det 第1直流电压检测值

Vdc2 第2直流电压

Vdc2_det 第2直流电压检测值

Vd1_ref 第1d轴电压指令值

Vd2_ref 第2d轴电压指令值

Vq1_ref 第1q轴电压指令值

Vq2_ref 第2q轴电压指令值。

Claims (5)

1.一种电动机控制装置，是控制具有第1三相绕组和第2三相绕组的交流旋转电机的电动机控制装置，其特征在于，包括：

第1逆变器，该第1逆变器将第1直流电源的第1直流电压施加到所述第1三相绕组；

第1电流检测器，该第1电流检测器对流过所述第1三相绕组的电流进行检测；

第1控制器，该第1控制器计算在与所述交流旋转电机的旋转位置同步旋转的d轴和q轴坐标系中表示由所述第1电流检测器检测到的第1三相绕组的电流检测值的第1d轴电流检测值和第1q轴电流检测值，计算第1d轴电流指令值和第1q轴电流指令值，计算第1d轴电压指令值和第1q轴电压指令值，基于所述第1d轴电压指令值和所述第1q轴电压指令值来控制所述第1逆变器；

第2逆变器，该第2逆变器将第2直流电源的第2直流电压施加到所述第2三相绕组；

第2电流检测器，该第2电流检测器对流过所述第2三相绕组的电流进行检测；以及

第2控制器，该第2控制器计算在所述d轴和q轴坐标系中表示由所述第2电流检测器检测到的第2三相绕组的电流检测值的第2d轴电流检测值和第2q轴电流检测值，计算第2d轴电流指令值和第2q轴电流指令值，计算第2d轴电压指令值和第2q轴电压指令值，基于所述第2d轴电压指令值和所述第2q轴电压指令值来控制所述第2逆变器；

所述第1控制器在判定为所述第1直流电压在所述第2直流电压以下时，使所述第1q轴电压指令值变化，以使得所述第1q轴电流检测值接近所述第1q轴电流指令值，在判定为所述第1直流电压高于所述第2直流电压时，使所述第1q轴电压指令值变化，以使得所述第1q轴电流检测值接近通过通信从所述第2控制器获取到的所述第2q轴电流检测值或所述第2q轴电流指令值，

所述第2控制器在判定为所述第2直流电压在所述第1直流电压以下时，使所述第2q轴电压指令值变化，以使得所述第2q轴电流检测值接近所述第2q轴电流指令值，在判定为所述第2直流电压高于所述第1直流电压时，使所述第2q轴电压指令值变化，以使得所述第2q轴电流检测值接近通过通信从所述第1控制器获取到的所述第1q轴电流检测值或所述第1q轴电流指令值。

2.如权利要求1所述的电动机控制装置，其特征在于，

所述第1控制器在判定为所述第1直流电压在所述第2直流电压以下时，使所述第1d轴电压指令值变化，以使得所述第1d轴电流检测值接近所述第1d轴电流指令值，在判定为所述第1直流电压高于所述第2直流电压时，使所述第1d轴电压指令值变化，以使得所述第1d轴电流检测值接近通过通信从所述第2控制器获取到的所述第2d轴电流检测值或所述第2d轴电流指令值，

所述第2控制器在判定为所述第2直流电压在所述第1直流电压以下时，使所述第2d轴电压指令值变化，以使得所述第2d轴电流检测值接近所述第2d轴电流指令值，在判定为所述第2直流电压高于所述第1直流电压时，使所述第2q轴电压指令值变化，以使得所述第2d轴电流检测值接近通过通信从所述第1控制器获取到的所述第1d轴电流检测值或所述第1d轴电流指令值。

3.如权利要求1或2所述的电动机控制装置，其特征在于，

所述第1控制器在所述第1d轴电流指令值的绝对值在通过通信从所述第2控制器获取到的所述第2d轴电流指令值的绝对值以上时，判定为所述第1直流电压在所述第2直流电压以下，在所述第1d轴电流指令值的绝对值小于通过通信从所述第2控制器获取到的所述第2d轴电流指令值的绝对值时，判定为所述第1直流电压高于所述第2直流电压，

所述第2控制器在所述第2d轴电流指令值的绝对值在通过通信从所述第1控制器获取到的所述第1d轴电流指令值的绝对值以上时，判定为所述第2直流电压在所述第1直流电压以下，在所述第2d轴电流指令值的绝对值小于通过通信从所述第1控制器获取到的所述第1d轴电流指令值的绝对值时，判定为所述第2直流电压高于所述第1直流电压。

4.如权利要求1或2所述的电动机控制装置，其特征在于，

所述第1控制器在所述第1q轴电流指令值的绝对值在通过通信从所述第2控制器获取到的所述第2q轴电流指令值的绝对值以上时，判定为所述第1直流电压高于所述第2直流电压，在所述第1q轴电流指令值的绝对值小于通过通信从所述第2控制器获取到的所述第2q轴电流指令值的绝对值时，判定为所述第1直流电压在所述第2直流电压以下，

所述第2控制器在所述第2q轴电流指令值的绝对值在通过通信从所述第1控制器获取到的所述第1q轴电流指令值的绝对值以上时，判定为所述第2直流电压高于所述第1直流电压，在所述第2q轴电流指令值的绝对值小于通过通信从所述第1控制器获取到的所述第1q轴电流指令值的绝对值时，判定为所述第2直流电压在所述第1直流电压以下。

5.如权利要求1或2所述的电动机控制装置，其特征在于，

所述第1控制器在所述第1直流电压在通过通信从所述第2控制器获取到的所述第2直流电压以下时，判定为所述第1直流电压在所述第2直流电压以下，在所述第1直流电压小于通过通信从所述第2控制器获取到的所述第2直流电压时，判定为所述第1直流电压高于所述第2直流电压，

所述第2控制器在所述第2直流电压在通过通信从所述第1控制器获取到的所述第1直流电压以下时，判定为所述第2直流电压在所述第1直流电压以下，在所述第2直流电压高于通过通信从所述第1控制器获取到的所述第1直流电压时，判定为所述第2直流电压高于所述第1直流电压。

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