AC电动机的控制系统的制作方法与工艺

AC电动机的控制系统相关申请的交叉引用该非临时申请基于2012年12月12日提交给日本专利局的编号为2012-271237的日本专利申请，该申请的全部内容通过引用的方式并入于此。技术领域本发明涉及AC电动机的控制系统，更具体地说，涉及使用转换器可变地控制驱动AC电动机的逆变器的DC链（DClink）电压的控制系统。

背景技术：
为了控制使用DC电源的AC电动机，一般采用包括逆变器的控制系统。例如，另如公开号为2006-311768的日本专利（下文称为“PTD1”）中所述，使用升压转换器可变地控制逆变器的DC链电压的配置是众所周知的。因此，由于升压转换器的输出电压（即，逆变器的DC链电压）是从DC电源（典型地为电池）的输出电压进行升压，因此可以有利地以更高的转矩及更高的旋转驱动AC电动机。上面的PTD1描述了可变地控制逆变器DC链侧上的电压（即，升压转换器的输出电压），从而在选择性地应用脉宽调制（PWM）控制和矩形波电压控制的AC电动机控制期间，将特定控制方式中的调制系数保持在目标值上。借此，可通过将调制系数（调制度）保持在目标值上而降低整个系统的损耗。

技术实现要素：
如上面的PTD1所述，在包括升压转换器、逆变器和AC电动机的控制系统中，借助施加单脉冲矩形波电压的所谓矩形波电压控制、通过降低的升压转换器的输出电压操作AC电动机，有利于降低升压转换器和逆变器中的开关损耗。但是，矩形波电压控制是在磁场弱化控制下的电压相位控制。因此，如果增大电压相位以增加输出转矩，便会因为磁场弱化电流增加而导致电动机损耗增加。另一方面，当升压转换器的输出电压升高并且AC电动机在PWM控制下操作时，可以降低电动机损耗，而由于开关次数增加导致开关损耗，转换器和逆变器的损耗也增加。因此，如何设定升压转换器的输出电压成为降低整个系统损耗的问题。在PTD1中，可通过设定升压转换器的输出电压（系统电压）以保持为预先求出的目标调制系数来最小化损耗。但是，在应用矩形波电压控制时，调制系数固定为恒定值（0.78），因此无法如在PTD1中那样通过控制设定升压转换器的输出电压（系统电压），以使调制系数保持为目标值。本发明就是为了解决此问题而作出的，并且本发明的目标是设定逆变器的DC链电压（升压转换器的输出电压），以便在被配置为使用升压转换器可变地控制逆变器的DC链电压的控制系统通过矩形波电压控制来控制AC电动机的情况下，抑制整个控制系统的损耗。根据本发明的一方面，一种AC电动机的控制系统包括升压转换器、逆变器和电压指令值设定部。所述升压转换器被配置为在DC电源与电力线之间执行DC电力转换，以使所述电力线的DC电压根据电压指令值而被控制。所述逆变器被配置为将所述电力线上的DC电压转换为要被施加到所述AC电动机的AC电压。所述电压指令值设定部被配置为根据电动机电流的d-q轴平面上的电流相位修正所述电压指令值，所述电动机电流在应用矩形波电压控制期间流过所述AC电动机，在所述矩形波电压控制中，矩形波电压被从所述逆变器施加到所述AC电动机，并且所述AC电动机的输出转矩由所述矩形波电压的电压相位控制。所述电压指令值设定部修正所述电压指令值，以使所述电流相位更接近目标电流相位线。所述目标电流相位线在所述d-q轴平面上被设定在相对于最佳电流相位线的提前侧，该最佳电流相位线是对于所述电动机电流的相同振幅而言输出转矩被最大化的电流相位的集合。优选地，所述电压指令值设定部被配置为根据所述AC电动机的负荷状态改变所述目标电流相位线。进一步优选地，所述电压指令值设定部被配置为当所述AC电动机的负荷较低时，使所述目标电流相位线朝着相对于所述最佳电流相位线的提前侧变化，同时所述电压指令值设定部被配置为当所述AC电动机的负荷较高时，使所述目标电流相位线更接近所述最佳电流相位线。此外，优选地，所述控制系统被配置为使多个AC电动机通过多个逆变器分别电连接到公共的电力线。所述电压指令值设定部包括计算部和修正部。所述计算部针对所述多个AC电动机中的每个AC电动机，根据所述目标电流相位线与当前电流相位之差计算电压修正量，所述目标电流相位线是针对每个所述AC电动机根据该AC电动机的负荷状态而被设定的。修正部基于针对所述多个AC电动机中各个AC电动机的所述电压修正量的最大值修正所述电压指令值。进一步优选地，所述电压指令值设定部根据所述多个AC电动机之间的负荷比将负荷相对较低的所述AC电动机的所述目标电流相位线朝着所述提前侧设定，同时将负荷相对较高的所述AC电动机的所述目标电流相位线朝着延迟侧设定。优选地，所述电压指令值设定部修正所述电压指令值，以便当所述电流相位位于相对于所述目标电流相位线的提前侧时，升高所述DC电压，同时所述电压指令值设定部修正所述电压指令值，以便当所述电流相位位于相对于所述目标电流相位线的所述延迟侧时，降低所述DC电压。此外，优选地，所述AC电动机的输出转矩在应用脉宽调制控制期间通过所述电动机电流的反馈控制而被控制，在所述脉宽调制控制中，根据所述脉宽调制控制的AC电压被从所述逆变器施加到所述AC电动机。然后，所述反馈控制中的电流指令值被设定为具有所述最佳电流相位线上的电流相位。根据上述AC电动机的控制系统，在被配置为使用升压转换器可变地控制逆变器的DC链电压的控制系统通过矩形波电压控制来控制AC电动机的情况下，可通过适当地设定所述逆变器的DC链电压（升压转换器的输出电压）来抑制整个控制系统的损耗。当结合附图阅读下面的本发明的具体实施方式时，本发明的上述及其它目的、特征、方面和优点将变得更加显而易见。附图说明图1是根据本发明的第一实施例的AC电动机的控制系统的整体配置图。图2是示出用于控制AC电动机的控制模式的图。图3是示出矩形波电压控制中电压相位-转矩特性的第一概念图。图4是示出矩形波电压控制中电压相位-转矩特性的第二概念图。图5是示意性地示出AC电动机的操作点与控制模式选择之间关系的概念图。图6是示出每种控制模式中AC电动机的电流相位的图。图7是示出PWM控制与矩形波电压控制之间模式切换的转换图。图8是示出在全部三种控制模式中根据系统电压变化的控制系统行为的概念图。图9是示出在根据本发明的第一实施例的AC电动机的控制系统中在矩形波电压控制期间用于控制系统电压的配置的功能框图。图10是示出用于图9所示的基本指令值产生部求出基本指令值的映射（map）的一个实例的概念图。图11是示出用于图9所示的电压偏差计算部求出电压偏差的映射的一个实例的概念图。图12是示出根据第一实施例设定系统电压的电压指令值所涉及的控制处理的流程图。图13是示出在根据本发明的第一实施例的变形例的AC电动机的控制系统中在矩形波电压控制期间用于控制系统电压的配置的功能框图。图14是示出根据AC电动机的负荷系数设定负荷水平的概念图。图15是示出根据AC电动机的负荷水平设定目标电流相位的概念图。图16是示出根据第一实施例的变形例的电压偏差映射的一个实例的第一概念图。图17是示出根据第一实施例的变形例的电压偏差映射的一个实施例的第二概念图。图18是示出根据第一实施例的变形例设定电压指令值所涉及的控制处理的流程图。图19是示出被示出作为包括根据本发明的第二实施例的AC电动机的控制系统的电动车辆代表实例的混合动力车辆的配置实例的示意性框图。图20是示出安装在图19所示的混合动力车辆上的AC电动机的控制系统的配置实例的电路图。图21是示出图19所示的混合动力车辆中的引擎、MG1和MG2的转速之间关系的列线图（nomographicchart）。图22A至22C是示出设定系统电压以最小化MG1和MG2中总损耗的概念图。图23是设定根据本发明的第二实施例的AC电动机的控制系统中的系统电压的电压指令值所涉及的功能框图。图24是示出根据MG1、MG2之间的负荷比设定MG1、MG2的负荷水平的概念图。图25是设定根据第二实施例的系统电压的电压指令值所涉及的控制处理的流程图。图26是详细示出在图25中所示的流程图中选择电压偏差映射的处理的流程图。具体实施方式下面参考附图详细地描述本发明的实施例。需要指出，在下面的描述中，下面图中的相同或相应的部件被分配相同的附图标记，并且原则上不再重复对它们的描述。第一实施例（系统配置）图1是根据本发明的第一实施例的AC电动机的控制系统的整体配置图。现在参考图1，用于控制AC电动机M1的控制系统100包括DC电压产生部10#、平滑电容器C0、逆变器14和控制装置30。AC电动机M1例如是被配置为在电动车辆（全面地表示能够通过电能产生车辆驱动力的汽车，例如，混合动力汽车、电动汽车和燃料电池汽车）的驱动轮中产生转矩的牵引电动机。备选地，该AC电动机M1可被配置为具有作为由引擎驱动的发电机的功能，并且可被配置为充当电动机和发电机。此外，AC电动机M1可充当用于引擎的电动机，例如，可被包括在混合动力汽车中作为能够启动引擎的组件。即，在该实施例中，“AC电动机”包括电动机、发电机和AC驱动型电动发电机。DC电压产生部10#包括DC电源B、系统继电器SR1、SR2、平滑电容器C1和升压转换器12。DC电源B代表性地由此类作为二次电池（例如，镍金属氢化物电池或锂离子电池）和双电层电容器的可再充电蓄电装置实现。DC电源B的DC电压VL输出以及输入和输出DC电流Ib分别由电压传感器10和电流传感器11进行感测。系统继电器SR1连接在DC电源B的正极端子与电源线6之间，系统继电器SR2连接在DC电源B的负极端子与电力线5之间。系统继电器SR1、SR2根据来自控制装置30的信号SE而接通/关断。升压转换器12包括电抗器L1和功率半导体开关元件Q1、Q2。功率半导体开关元件Q1和Q2串联连接在电力线7与电力线5之间。功率半导体开关元件Q1和Q2的接通和关断根据来自控制装置30的开关控制信号S1和S2而被控制。在本发明的该实施例中，IGBT（绝缘栅双极型晶体管）、功率MOS（金属氧化物半导体）晶体管、功率双极型晶体管等可被用作功率半导体开关元件（下文简称为“开关元件”）。反并联二极管D1、D2分别针对开关元件Q1、Q2而设置。电抗器L1连接在开关元件Q1和Q2的连接节点与电力线6之间。此外，平滑电容器C0连接在电力线7与电力线5之间。平滑电容器C0对电力线7的DC电压进行平滑处理。电压传感器13检测跨平滑电容器C0的相对端的电压，即电力线7上的DC电压VH。对应于逆变器14的DC链电压的DC电压VH在下文中也称为“系统电压VH”。另一方面，电力线6的DC电压VL由电压传感器19检测。分别由电压传感器13、19检测的DC电压VH、VL被输入到控制装置30。逆变器14由在电力线7与电力线5之间并联设置的U相上下臂15、V相上下臂16以及W相上下臂17构成。各相的上下臂由在电力线7与电力线5之间串联连接的开关元件构成。例如，U相上下臂15由开关元件Q3、Q4构成，V相上下臂16由开关元件Q5、Q6构成，W相上下臂17由开关元件Q7、Q8构成。此外，反并联二极管D3至D8分别连接到开关元件Q3至Q8。开关元件Q3至Q8的接通和关断根据来自控制装置30的开关控制信号S3至S8而被控制。典型地，AC电动机M1是三相永磁类型同步电动机，其被构成为，使得U、V和W相的三个线圈的一端共同连接到中性点。此外，各相线圈的另一端连接到各相上下臂15至17的开关元件的中间点。升压转换器12基本上被控制为使得开关元件Q1和Q2在与用于PWM控制的一个载波（未示出）周期对应的每个开关周期中互补地和交替地接通和关断。升压转换器12可通过控制开关元件Q1、Q2的接通期间之比（占空比）来控制升压比（VH/VL）。因此，开关元件Q1、Q2的接通和关断基于根据DC电压VL、VH的检测值以及电压指令值VHr而操作的占空比而被控制。通过互补地接通和关断开关元件Q1和开关元件Q2，无需根据通过电抗器L的电流方向执行开关控制，便可实现DC电源B的充电和放电。即，通过根据电压指令值VHr控制系统电压VH，升压转换器12可同时实现再生和动力运行（powerrunning）。需要指出，当AC电动机M1的输出较低时，AC电动机M1可在不通过升压转换器12升压的情况下，在VH=VL（升压比=1.0）的状态下被控制。在这种情况下（下文也称为“非升压模式”），开关元件Q1和Q2被分别固定为接通和关断，因此减少升压转换器12中的功率损耗。在AC电动机M1的转矩指令值为正（Tqcom>0）的情况下，当从平滑电容器C0提供DC电压时，逆变器14通过开关元件Q3至Q8响应于来自控制装置30的开关控制信号S3至S8的开关操作转换DC电压，并驱动AC电动机M1以便输出正转矩。备选地，在AC电动机M1的转矩指令值为0（Tqcom=0）的情况下，逆变器14通过响应于开关控制信号S3至S8的开关操作将DC电压转换为AC电压，并驱动AC电动机M1，以使转矩为零。因此，AC电动机M1被驱动为产生转矩指令值Tqcom指定的零转矩或正转矩。此外，在包括控制系统100的电动车辆的再生制动期间，AC电动机M1的转矩指令值Tqcom被设为负值（Tqcom<0）。此时，逆变器14通过响应于开关控制信号S3至S8的开关操作将AC电动机M1产生的AC电压转换为DC电压，并通过平滑电容器C0将获取的DC电压（系统电压VH）提供给升压转换器12。需要指出，此处的再生制动包括当驾驶电动车辆的驾驶员操作脚刹时，伴随再生的制动，并且在车辆行驶时，即使不操作脚刹，在执行再生的同时使车辆减速（或者停止加速），其中加速踏板处于关断状态。电流传感器24检测流过AC电动机M1的电流（相电流），并将检测值输出到控制装置30。需要指出，由于三相电流iu、iv和iw的瞬间值之和等于零，因此，电流传感器可被设置为检测两相的电动机电流（例如，V相电流iv和W相电流iw），如图1所示。旋转角传感器（解角器（resolver））25检测AC电动机M1的转子旋转角θ，并将检测到的旋转角θ发送到控制装置30。控制装置30能够基于旋转角θ计算AC电动机M1的旋转速度Nmt和旋转角速度ω。需要指出，旋转角传感器25不必被设置为基于控制装置30中的电动机电压或电流而直接运算旋转角θ。控制装置30配置有电子控制单元（ECU），并且通过未示出CPU（中央处理单元）执行预先存储的程序的软件处理和/或使用专用电子电路的硬件处理来控制控制系统100的操作。作为典型功能，控制装置30基于输入转矩指令值Tqcom、电压传感器19检测到的DC电压VL、电流传感器11检测到的DC电流Ib、电压传感器13检测到的系统电压VH、电流传感器24检测到的电动机电流iu（iu=-(iv+iw)）、iv和iw、来自旋转角传感器25的旋转角θ等，通过稍后将描述的控制方式控制升压转换器12和逆变器14的操作，使得AC电动机M1根据转矩指令值Tqcom输出转矩。即，为了如上所述根据电压指令值VHr控制DC电压VH，控制装置30产生用于升压转换器12的开关控制信号S1、S2。此外，控制装置30还产生开关控制信号S3至S8，以根据转矩指令值Tqcom控制AC电动机M1的输出转矩。开关控制信号S1至S8被输入到升压转换器12和逆变器14。（电动机控制中的控制模式）图2是示出用于控制AC电动机的控制模式的图。如图2所示，在根据本发明的实施例的AC电动机的控制系统中，切换三种控制模式以用于通过逆变器14控制AC电动机。正弦波PWM控制被用作一般的PWM控制，其中各相臂中开关元件的接通和关断基于正弦电压指令值与载波（代表性地为三角波）之间的电压比较而被控制。因此，对于与上臂元件的接通期对应的高电平期间和与下臂元件的接通期对应的低电平期间的集合，控制占空比，使得在特定期间内，它的基本波成分为正弦波。在下文中，在通过逆变器进行的DC-AC电压转换中，输出到AC电动机M1的AC电压（线电压的有效值）与DC链电压（系统电压VH）的比在此被定义为“调制度”。正弦波PWM控制的应用基本限定在各相的AC电压振幅（相电压）等于系统电压VH的状态。即，在正弦波PWM控制中，只能将调制度增加到大约0.61。过调制PWM控制是指这样一种控制：其执行与上述正弦波PWM控制相同的PWM控制，但是AC电压（正弦）的振幅大于载波，其中振幅增加。结果，通过扭曲基本波成分，可使调制度增加到从0.61到0.78的范围。因此，PWM控制也可应用到其中各相的AC电压（相电压）振幅高于系统电压VH的一部分区域。在正弦波PWM控制和过调制PWM控制中，从逆变器14输出到AC电动机M1的AC电压根据流过AC电动机M1的电动机电流的反馈控制而被控制。具体而言，被施加到AC电动机M1的AC电压被控制，使得通过对三相的电动机电流执行d-q转换获取的d轴电流Id和q轴电流Iq被控制为根据转矩指令值Tqcom而设定的电流指令值Idcom和Iqcom。需要指出，正弦波PWM控制和过调制PWM控制在下文中也统一地简称为PWM控制。另一方面，在矩形波电压控制中，逆变器输出一个矩形波脉冲，在与电动机的360度电气角对应的期间内，其高电平期间与低电平期间之间的比为1:1。因此，调制度可增加到0.78。在矩形波电压控制中，调制度固定为0.78。图3和4示出矩形波电压控制中电压相位-转矩特性。现在参考图3，在矩形波电压控制期间，AC电动机M1的输出转矩通过改变矩形波电压的电压相位φv而被控制。当电压相位φv相对于q轴提前时，动力运行转矩可增加。另一方面，在再生操作（负转矩输出）期间，再生转矩可通过相对于q轴延迟电压相位φv而被增加。图4详细地示出动力运行操作（正转矩输出）期间的特性。需要指出，通过相对于充当基准的q轴倒转电压相位φv的极性，AC电动机M1的输出转矩也可以在再生操作（负转矩输出）期间被类似地控制。在矩形波电压控制中AC电动机M1的输出转矩T基于AC电动机M1的状态，根据以下方程式（1）而变化：其中p表示极对数，Ld、Lq分别表示d轴和q轴上的感应成分，θ表示电压相位（θ=φv），并且φk表示感应电压常数。这也是电动机常数。此外，V表示电动机施加电压（V=VH），并且ω表示旋转角速度。图4示出系统电压VH以恒定转速（ω是常数）变化的每种情况下的电压相位-转矩特性。根据图4可看出，当系统电压VH相对于同一电压相位φv较高时，输出转矩较大。因此，当需要高转矩时，相对于同一电压相位控制范围的输出转矩可通过使用升压转换器12升高系统电压VH来确保。另一方面，如上所述，在非升压模式（VH=VL）中，开关损耗减少，因此升压转换器12的效率增加。与之相反，当使升压转换器12执行升压操作（VH>VL）时，由于开关元件Q1、Q2的开关损耗，升压转换器12的效率相对降低。此外，在其中系统电压VH相同时（即，逆变器转换的DC电压相同时）提供相同电动机电流的情况下，逆变器的开关损耗依赖于单位时间段内的开关次数。因此，在同样的条件下，开关损耗在正弦波PWM控制中较大，而开关损耗在矩形波电压控制中较小。在根据该实施例的AC电动机的控制系统中，根据AC电动机M1的状态，选择性地应用图2所示的正弦波PWM控制、过调制PWM控制和矩形波电压控制。一般而言，如图5所示，控制模式根据AC电动机M1的操作点（转矩与转速的组合）进行切换。现在参考图5，一般而言，正弦波PWM控制被从低速旋转区域应用到中速旋转区域，过调制控制被从中速旋转区域应用到高速旋转区域。此外，AC电动机M1通过在高速旋转区域中应用矩形波电压控制而被控制。需要指出，PWM控制（正弦波PWM或过调制PWM）和矩形波电压控制根据调制度进行选择。另一方面，即使在相同的电动机施加电压上，调制度也随着系统电压VH的变化而变化，因此所应用的控制模式不同。这样，为了平滑地驱动AC电动机M1，系统电压VH应该根据AC电动机M1的操作点（转速和转矩）进行适当地设定。在此，如上所述，可实现的调制度针对每种控制模式有所限定。因此，当转速与转矩乘积表示的AC电动机M1的输出较大时，系统电压VH应该升高。图6是示出每种控制模式中的AC电动机M1的电流相位的图。图6例示出当输出转矩针对相同的DC电压VH逐渐增加时，电流相位的变化轨迹。图6中的横坐标表示d轴电流Id，图6中的纵坐标表示q轴电流Iq。电流相位φi在下面方程式（2）中定义。在正弦波PWM控制和过调制PWM控制中，电流相位φi被确定为位于最佳电流相位线42上。最佳电流相位线42在Id-Iq平面上被绘制为电流相位的集合，在这些电流相位上，可相对于相同振幅的电动机电流最大化输出转矩。即，最佳电流相位线42对应于电流相位点的集合，在这些电流相位点上，Id-Iq平面上等转矩线上的AC电动机M1中的损耗充当参考。最佳电流相位线42可通过预先的实验或模拟获取。在PWM控制中的电流反馈控制下，d轴和q轴上的电流指令值(Idcom，Iqcom)被设定为d轴和q轴上的电流值，这些电流值对应于等转矩线（对应于转矩指令值Tqcom）与最佳电流相位线42之间的交叉点。例如，确定与每个转矩指令值对应的最佳电流相位线42上的电流指令值Idcom、Iqcom组合的PWM控制用的映射可提前创建并存储在控制装置30中。图6通过箭头示出轨迹，在该轨迹上，具有零位置作为原点的Id、Iq组合产生的电流向量（电流相位）末端位置随着输出转矩增加而变化。随着输出转矩增加，电流大小（对应于Id-Iq平面上电流向量的大小）也增加。在正弦波PWM控制和过调制PWM控制中，通过设定电流指令值Idcom和Iqcom，将电流相位控制为位于最佳电流相位线42上。当转矩指令值进一步增加并且调制度达到0.78时，应用矩形波电压控制。在矩形波电压控制中，通过增大电压相位φv，使作为磁场电流的d轴电流Id的绝对值随着输出转矩的增加而增加，从而执行磁场弱化控制。因此，电流向量（电流相位）末端的位置向图左侧（朝着提前侧）远离最佳电流相位线42，从而使AC电动机M1的损耗增加。因此，在矩形波电压控制中，逆变器14无法直接控制AC电动机M1的电流相位。与之相反，当在相同的系统电压VH上，通过减小电压相位φv使输出转矩减小时，电流相位φi变化到图右侧（朝着延迟侧）。然后，当电流相位φi在矩形波电压控制期间位于相对于模式切换线43的延迟侧时，指示从矩形波电压控制转换到PWM控制。例如，模式切换线43被绘制为电流相位点的集合，在这些电流相位点上，满足关系φi=φth（基准值）。换言之，当电流相位φi小于φth（基准值）时，指示从矩形波电压控制转换到PWM控制。图7示出显示PWM控制与矩形波电压控制之间模式切换的转换图。现在参考图7，在应用PWM控制（正弦波PWM或过调制PWM控制）期间，调制度Kmd可根据通过电流反馈控制求得的AC电压大小而运算。例如，众所周知，调制度Kmd可使用通过d轴和q轴上电流的反馈控制获取的d轴和q轴上的电压指令值Vd#、Vq#、根据下面的方程式（3）而运算。Kmd=(Vd#2+Vq#2)1/2/VH...(3)在应用PWM控制期间，当调制度Kmd大于0.78时，指示到矩形波电压控制模式的转换。在矩形波电压控制中，随着输出转矩减小，电流相位φi变化到图6的右侧（朝着提前侧）。然后，当电流相位φi小于基准值φth时，即，如图6所示，当它进入图6所示的相对于模式切换线43的延迟侧的相位区域时，指示到PWM控制模式的转换。当系统电压VH针对AC电动机M1的相同输出改变时，PWM控制中的调制度也改变。此外，在矩形波电压控制中，随着为了获取该输出的电压相位φv改变，电流相位φi也在改变。因此，控制系统的损耗根据系统电压VH而改变。图8是示出在所有三种控制模式中根据系统电压VH变化的控制系统行为的概念图。图8示出在AC电动机M1的输出（转速×转矩）相同的情况下，系统电压VH改变时的行为。现在参考图8，当系统电压VH针对相同的输出降低时，调制度增加。随着调制度增加，依次应用正弦波PWM控制、过调制PWM控制和矩形波电压控制，在矩形波电压控制中，调制度固定为0.78。在应用PWM控制期间，当执行电流反馈控制时，电流相位被控制为沿着最佳电流相位线42（图6）。当系统电压VH降低时，获取相同输出所需的电动机电流增加，因此电流相位沿着最佳电流相位线42逐渐朝着提前侧变化。在矩形波电压控制中，用于输出相同转矩的电压相位在系统电压VH降低时升高。因此，如图6所述，电流相位朝着提前侧变化。电动机损耗受到抑制，因为电流相位在应用PWM控制期间被控制为沿着最佳电流相位线42。另一方面，当应用矩形波电压控制时，电动机损耗在磁场弱化电流的影响下增加。在应用矩形波电压控制期间，当系统电压VH相对于相同的输出降低时，电动机损耗随着磁场弱化电流的增加而增加。另一方面，由于逆变器损耗取决于逆变器14中的开关次数，因此，逆变器损耗在应用矩形波电压控制期间受到抑制，而在应用PWM控制期间增加。当系统电压VH增加时，每次开关的电力损耗增加，因此逆变器损耗增加。根据电动机损耗和逆变器损耗的此类特性将理解，控制系统中的电动机损耗和逆变器损耗之和在应用矩形波电压控制的操作点44上被最小化。如图6所示，操作点44上的电流相位位于相对于最佳电流相位线42的提前侧。在根据本发明第一实施例的AC电动机的控制系统中，当应用矩形波电压控制并且AC电动机M1的电流相位对应于操作点44时，整个控制系统的损耗才实现最小化。即，系统电压VH优选地被设定为使得确定此状态。（系统电压设定）图9是示出在根据本发明的第一实施例的AC电动机的控制系统中在矩形波电压控制期间用于控制系统电压的配置的功能框图。在图9表示的功能框图中示出的每个功能框的功能由控制装置30通过软件处理和/或硬件处理实现。现在参考图9，VH指令值设定部500设定系统电压VH的电压指令值VHr。VH控制单元600产生用于升压转换器12的开关控制信号S1、S2，使得系统电压VH根据电压指令值VHr而被控制。VH指令值设定部500包括基本指令值产生部510、电流相位控制单元520和运算部550。VH指令值设定部500对应于“电压指令值设定部”的一个实施例。基本指令值产生部510基于AC电动机M1的转速Nmt和转矩指令值Tqcom，通过参考预先设定的映射产生电压指令值的基本指令值tVH。图10示出用于基本指令值产生部510求出基本指令值tVH的映射（tVH映射）的一个实例。现在参考图10，tVH映射的横轴表示电动机转速Nmt，纵轴表示转矩指令值Tqcom。在该实施例中，映射中的操作点通过4条线45至48进行划分，这四条线分别对应于系统电压VH=300V、400V、500V和600V。然后，位于图最外侧的线49是对应于系统电压VH的最大电压（例如，650V）的操作点的集合。基本呈扇形并且由VH=300V上的线45划分的区域RB对应于以下操作区域：在该操作区域中，升压转换器12可在非升压模式中驱动AC电动机M1，无需升高来自DC电源B的输出电压。更具体地说，在线45至49之间针对每个规定的电压宽度（例如，20V）额外地设置线。在tVH映射中，基本指令值tVH可根据以下电压值设定：该电压值与接近于由转矩指令值Tqcom和转速Nmt指定的操作点的线对应。现在再次参考图9，电流相位控制单元520具有坐标变换部525、电压偏差计算部530和控制运算部540。坐标变换部525使用旋转角传感器25检测到的AC电动机M1的旋转角θ，通过坐标变换（三相→两相），将电流传感器24检测到的v相电流iv和w相电流iw、以及u相电流iu（iu=-(iv+iw)）变换为d轴电流Id和q轴电流Iq。电压偏差计算部530根据d-q平面（图6）上的d轴电流Id和q轴电流Iq定义的电流相位产生电压偏差ΔVH*。电压偏差计算部530使用图11所示的电压偏差映射计算电压偏差ΔVH*。图11是示出电压偏差映射的配置实例的概念图。现在参考图11，目标电流相位线51被绘制为电流相位的集合，这些电流相位对应于d-q平面上每个等转矩线上的操作点44。操作点44在相对于最佳电流相位线42的稍微提前侧上设定。这样，矩形波电压控制期间的目标电流相位线在相对于PWM控制期间的目标电流相位线（即，最佳电流相位线42）的提前侧上设定。目标电流相位线51可基于实际的机器测试或模拟结果预先设定，这点类似于最佳电流相位线42（图6）。目前，目标电流相位通过对应于电流转矩指令值Tqcom的等转矩线与目标电流相位线51之间的交叉点61示出。因此，在其中电流相位向量的末端位置由附图标记61表示的情况下，当前的电流相位位于目标电流相位线51上，因此设定电压偏差ΔVH*=0，以便保持当前的系统电压VH。与之相反，在其中当前的电流相位位于相对于目标电流相位线51的提前侧的情况下，设定电压偏差ΔVH*>0，以便升高当前的系统电压VH。在提前侧的区域中，当与目标电流相位线51的相差较大时，电压偏差ΔVH也被设为较大。图11示出相位线52和相位线53，相位线52是ΔVH*=+20V的电流相位的集合，相位线53是ΔVH*=+40V的电流相位的集合。如图11所示，在其中电流相位向量的末端位置由附图标记62表示的情况下，当前的电流相位位于相位线53上，因此电压偏差计算部530根据电压偏差映射设定电压偏差ΔVH*=+40V。在当前的电流相位位于相对于目标电流相位线51的延迟侧时，设定电压偏差ΔVH*<0，以便降低当前的系统电压VH。同样在延迟侧的区域中，当与目标电流相位线51的相差较大时，电压偏差绝对值（|ΔVH|）被设定为较大。图11示出相位线54和相位线55，相位线54是ΔVH*=-20V的电流相位的集合，相位线55是ΔVH*=-40V的电流相位的集合。通过细分这些相位线或通过一起使用线性插值，电压偏差计算部530可以根据d轴电流Id和q轴电流Iq定义的电流相位，基于电压偏差映射计算电压偏差ΔVH*。现在再次参考图9，控制运算部540基于电压偏差计算部530产生的电压偏差ΔVH*，通过控制运算来计算VH校正值VHh。控制运算部540执行的控制运算（PI运算）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分别表示比例增益和积分增益。运算部550根据来自基本指令值产生部510的基本指令值tVH与来自电流相位控制部520的VH校正值VHh之和设定电压指令值VHr（VHr=tVH+VHh）。这样，VH指令值设定部500修正电压指令值VHr，以使AC电动机M1的电流相位更接近目标电流相位线51，其中基本指令值tVH充当基准。VH控制单元60012产生用于升压转换器12的开关控制信号S1、S2，以便获取用于将系统电压VH控制为电压指令值VHr的占空比。例如，占空比可根据DC电压VL与输出电压的电压指令值VHr之间的电压比而设定，其中DC电压VL是升压转换器12的输入电压。此外，占空比可根据系统电压VH的检测值与电压指令值VHr之间的偏差而受到反馈控制。VH控制单元600基于占空比100%为振幅的载波与期望的占空比之间的电压比较，通过PWM控制产生开关控制信号S1、S2。这样，开关元件Q1、Q2基于载波频率、根据期望的占空比，被周期性地接通和关断。图12是示出根据第一实施例设定系统电压的电压指令值所涉及的控制处理的流程图。图12所示的控制处理由控制装置30在预定的周期中执行，以便实现图9所示的VH指令值设定部500的功能。现在参考图12，控制装置30在步骤S100基于AC电动机M1的转矩指令值Tqcom和转速Nmt，计算系统电压VH的基本指令值tVH。基本指令值tVH在步骤S100通过参考图10所示的tVH映射而计算。控制装置30在步骤S200根据d轴电流Id和q轴电流Iq定义的电流相位计算电压偏差ΔVH*。如上所述，用于使电流相位更接近目标电流相位线51的电压偏差ΔVH*可基于图11所示的电压偏差映射而计算。此外，控制装置30在步骤S300基于在步骤S200计算的电压偏差ΔVH*，通过控制运算（PI运算）计算VH校正值VHh。而且，控制装置30在步骤S400根据在步骤S100计算的基本指令值tVH与在步骤S300计算的VH校正值VHh之和计算电压指令值Vhr。通过步骤S100的处理，实现图9中的基本指令值产生部510的功能，并且通过步骤S200的处理，实现图9中的电压偏差计算部530的功能。类似地，通过步骤S300的处理，实现图9中的控制运算部540的功能，并且通过步骤S400的处理，实现图9中的运算部550的功能。这样，在根据本发明的第一实施例的AC电动机的控制系统中，在矩形波电压控制期间，系统电压VH可被设定为使得AC电动机M1的电流相位（在d-q平面上）匹配目标电流相位线51。具体而言，通过朝着相对于图6所示的最佳电流相位线42的提前侧设定目标电流相位线51，实现与图8所示的操作点44的对应，并且系统电压VH可被设定为使得整个控制系统的损耗被最小化，尽管AC电动机M1本身的损耗未被最小化。第一实施例的变形例在第一实施例的变形例中，将描述用于根据AC电动机M1的负荷水平改变目标电流相位线的控制。图13是示出在根据本发明的第一实施例的变形例的AC电动机的控制系统中在矩形波电压控制期间用于控制系统电压的配置的功能框图。当图13与图9比较时，在根据第一实施例的变形例的配置中，设置VH指令值设定部501替代VH指令值设定部500。VH指令值设定部501包括类似于图11的基本指令值产生部510和运算部550，另外还包括电流相位控制单元521替代电流相位控制单元520。电流相位控制单元521包括坐标变换部525、电压偏差计算部531、映射选择部535和控制运算部540。在第一实施例的变形例中，准备多个电压偏差映射。然后映射选择部535根据AC电动机M1的负荷状态（典型地为负荷系数）切换电压偏差映射。AC电动机M1的负荷系数Lfc在以下方程式（5）中示出：Lfc=Pm/Pmax=(Tqcom·Mmt)/Pmax...(5)其中Pm表示AC电动机M1的输出电力，Pmax表示AC电动机M1的最大输出功率额定值。即，负荷系数Lfc对应于根据转矩指令值Tqcom的输出电力与最大输出电力的比。现在参考图14，映射选择部535基于负荷系数Lfc设定AC电动机M1的负荷水平。在图14的实例中，负荷水平LVL基于负荷系数Lfc，在从0至3的四个阶段设定。当AC电动机M1的输出电力较低时，LVL被设定为较低阶段，当输出电力较高时，LVL被设定为较高阶段。在第一实施例的变形例中，如图15所示，目标电流相位线根据AC电动机M1的负荷水平LVL而切换。现在参考图13，对应于各个负荷水平LVL设定多个目标电流相位线51。图15示出当LVL=3时选择的目标电流相位线51a，当LVL=2时选择的目标电流相位线51b，当LVL=1时选择的目标电流相位线51c，以及当LVL=0时选择的目标电流相位线51d。当负荷水平较低时，即，AC电动机M1的输出电力较低时，目标电流相位线被设定为朝着提前侧远离最佳电流相位线42。另一方面，当负荷水平最高时（LVL=3），在接近最佳电流相位线42的提前侧设定目标电流相位线51。电动机损耗主要是与电动机电流的平方成比例的铜损。另一方面，由于逆变器损耗主要是开关损耗，因此依赖于系统电压VH与流过逆变器的电流的乘积。在AC电动机M1的高负荷状态中，由于电动机电流较高，因此AC电动机M1中的铜损增加。因此，电动机损耗比逆变器14中的开关损耗更占主导地位。这样，在高负荷状态中，在用于最小化电动机损耗的最佳电流相位线42附近的AC电动机M1的电流相位控制对于降低整个控制系统中的损耗有效。另一方面，在AC电动机M1的低负荷状态中，由于电动机电流较低，因此逆变器损耗比电动机损耗更占主导地位。因此，在低负荷状态中，优选地通过降低系统电压VH来降低逆变器损耗。即，对于电流相位，与高负荷状态相比旨在更提前侧对于降低整个控制系统中的损耗有效。如果电流相位像图8所示那样过分提前，则电动机损耗由于磁场弱化电流的增加而增加。因此，在考虑逆变器损耗减少与电动机损耗增加之间平衡的情况下，应该适当地设定每个负荷水平上相对于最佳电流相位线42的目标电流相位线51的延迟量，以便最小化整个控制系统中的损耗。目标电流相位线51a至51d中的每一者可基于实际的机器测试或模拟结果预先设定，这点与目标电流相位线51（图11）类似。现在再参考图13，电压偏差计算部531根据映射选择部535设定的负荷水平LVL选择多个电压偏差映射之一。多个电压偏差映射分别对应于目标电流相位线51a至51d而预先准备。图16和17示出根据第一实施例的变形例的电压偏差映射的配置实例。图16示出负荷水平LVL=2时的电压偏差映射的实例，图17示出负荷水平LVL=1时的电压偏差映射的实例。现在参考图16，例示出针对LVL=2时的目标电流相位线51b（ΔVH*=0）的相位线52b至55b。相位线52b被预定为ΔVH*=+20V的电流相位的集合，相位线53b被预定为ΔVH*=+40V的电流相位的集合。类似地，相位线54b被预定为ΔVH*=-20V的电流相位的集合，相位线55b被预定为ΔVH*=-40V的电流相位的集合。现在参考图17，例示出针对LVL=1时的目标电流相位线51c（ΔVH*=0）的相位线52c至55c。相位线52c被预定为ΔVH*=+20V的电流相位的集合，相位线53c被预定为ΔVH*=+40V的电流相位的集合。类似地，相位线54c被预定为ΔVH*=-20V的电流相位的集合，相位线55c被预定为ΔVH*=-40V的电流相位的集合。根据图16和17可以理解，当电流相位位于相对于目标电流相位线的提前侧时，针对根据负荷水平LVL可变地设定的目标电流相位线51b、51c中每一者设定电压偏差ΔVH*>0，当电流相位位于相对于目标电流相位线的延迟侧时，设定电压偏差ΔVH*<0。此外，相位线52c至55c与相位线52b至55b相比设定在提前侧上。因此，当负荷水平较低时，对于相同的电流相位，电压偏差ΔVH*降低。现在再次参考图13，电压偏差计算部531像电压偏差计算部530那样，使用根据负荷水平LVL选择的电压偏差映射，根据由来自坐标变换部525的d轴电流Id和q轴电流Iq定义的电流相位（d-q平面）计算电压偏差ΔVH*。由于基本指令产生部510、控制运算部540、运算部550和VH控制单元600的功能同于第一实施例，因此不再重复详细的描述。图18是示出在根据第一实施例的变形例的AC电动机的控制系统中设定系统电压的电压指令值VHr所涉及的控制处理的流程图。当图18所示的控制处理由控制装置30在预定的周期中执行时，实现图13所示的VH指令值设定部501的功能。现在参考图18，控制装置30在步骤S100计算系统电压VH的基本指令值tVH，这点与图12类似。此外，控制装置30在步骤S150，根据AC电动机M1的负荷状态（负荷系数Pm/Pmax）从目标电流相位线51a至51d中做出选择，并且选择对应于选择的目标电流相位线的电压偏差映射。因此，目标电流相位线根据AC电动机M1的负荷状态而变化。此外，控制装置30在步骤S200使用在步骤S150选择的电压偏差映射，根据d轴电流Id和q轴电流Iq定义的电流相位计算电压偏差ΔVH*。这样，电压偏差ΔVH*根据目标电流相位线与当前的电流相位之差而计算，所述目标电流相位线根据AC电动机M1的负荷状态而可变地设定。控制装置30像在图12中那样，在步骤S300、S400基于在步骤S200计算的电压偏差ΔVH*计算电压指令值VHr。通过步骤S150的处理，实现图13中的映射选择部535的功能。类似地，通过步骤S200中根据步骤S150的映射选择的处理，实现图13中的电压偏差计算部531的功能。这样，在根据本发明的第一实施的变形例的AC电动机的控制系统中，通过根据AC电动机M1的负荷状态在d-q平面上可变地设定目标电流，可设定系统电压VH，以便在AC电动机M1的负荷状态变化之后降低整个控制系统的损耗。第二实施例在第二实施例中，将描述其中共用DC链电压的多个逆变器分别控制多个AC电动机的配置的应用。如上所述，根据本发明的控制系统的控制目标典型地为用于使电动车辆行驶的电动机。因此，在第二实施例中，将描述其中被示出作为电动车辆代表实例的混合动力车辆包括多个AC电动机的配置。图19是示出被示出作为包括根据本发明的第二实施例的AC电动机的控制系统的电动车辆代表实例的混合动力车辆的配置实例的示意性框图。现在参考图19，混合动力车辆800包括引擎805、第一MG（电动发电机）810（下文也称为“MG1”）、第二MG820（下文也称为“MG2”）、动力分割装置830、减速齿轮840、电池850、驱动轮860、PM（动力传动系管理器（PowertrainManager））-ECU（电子控制单元）870、和MG（电动发电机）-ECU872。混合动力车辆800通过来自引擎805和MG2中至少一者的驱动力行驶。引擎805、MG1和MG2与插入的动力分割装置830相连。动力分割装置830典型地由行星齿轮机构构成。动力分割装置830包括具有外齿轮的太阳齿轮831、具有内齿轮并与该太阳齿轮831同心设置的环形齿轮832、与太阳齿轮831以及环形齿轮832啮合的多个小齿轮833、以及齿轮架834。齿轮架834被构造为自转地并旋转地支持多个小齿轮833。太阳齿轮831连接到MG1的输出轴。环形齿轮832与机轴802同心，并被旋转地支持。小齿轮833设置在太阳齿轮831与环形齿轮832之间，它在自转的同时还绕着太阳齿轮831旋转。齿轮架834与机轴802的端部耦接（couple）并支持每个小齿轮833的旋转轴。太阳齿轮831和环形齿轮轴835随着环形齿轮832的旋转而旋转。MG2的输出轴连接到环形齿轮轴835。环形齿轮轴835在下文中也称为驱动轴835。需要指出，MG2的输出轴可被构造为通过插入的变速器而连接到驱动轴835。由于该实施例示出未设置变速器的构造，因此MG2与环形齿轮（驱动轴）835之间的转速比为1:1。但是，在设置变速器的配置中，驱动轴835与MG2之间的转速和转矩的比由变速齿轮比确定。驱动轴835通过插入的减速齿轮840而机械地连接到驱动轮860。因此，通过动力分割装置830到环形齿轮832（即，驱动轴835）的动力输出通过减速齿轮840而被输出到驱动轮860。尽管在图19的实例中，使用前轮作为驱动轮860，但是，后轮也可以用作驱动轮860，或者前轮和后轮都可用作驱动轮860。动力分割装置830通过充当旋转元件的太阳齿轮831、环形齿轮832和齿轮架834执行差动作用。这三个旋转元件机械地连接到三个轴，即，引擎805的机轴802、MG1的输出轴、和驱动轴835。引擎805产生的动力被动力分割装置830分割到两个路径中。一个是通过减速齿轮840驱动驱动轮860的路径。另一个是驱动MG1以产生电力的路径。当MG1充当发电机时，动力分割装置830根据齿轮比，将从齿轮架834输入的来自引擎805的动力分配到太阳齿轮831侧和环形齿轮832侧。另一方面，当MG1充当电动机时，动力分割装置830将从齿轮架834输入的来自引擎805的动力和从太阳齿轮831输入的来自MG1的动力组合，并将所得到的动力输出到环形齿轮832。代表性地，MG1和MG2分别为通过永磁电动机实现的三相AC旋转电机。MG1主要作为“发电机”工作，并且可以通过动力分割装置830分割的来自引擎805的驱动力产生电力。MG1产生的电力根据车辆的行驶状态和电池850的SOC（充电状态（StateofCharge））而被选择性地使用。例如，在正常行驶期间，MG1产生的电力实际上充当驱动MG2的电力。另一方面，当电池850的SOC小于预定值时，MG1产生的电力被逆变器从AC转换为DC，下面将描述这一点。然后，电压被转换器调节（将在下面描述这一点）以存储在电池850中。需要指出，在引擎启动时引擎805倒拖（motor）等情况下，作为转矩控制结果，MG1还能作为电动机工作。MG2主要作为“电动机”工作，并且由电池850中存储的电力和MG1产生的电力中的至少一者驱动。MG2产生的动力被传递到驱动轴835，并通过减速齿轮840被进一步传递到驱动轮860。因此，MG2辅助引擎805或通过来自MG2的驱动力使车辆行驶。在混合动力车辆的再生制动期间，MG2通过减速齿轮840由驱动轮860驱动。此时，MG2作为发电机工作。因此，MG2作为将制动能转换为电力的再生制动器工作。MG2产生的电力存储在电池850中。电池850是通过串联连接多个集成有多个电池单体的电池模块而构成的电池组。电池850的电压例如约为200V。电池850可使用MG1或MG2产生的电力充电。电池850的温度、电压和电流由电池传感器852检测。电池传感器852是温度传感器、电压传感器和电流传感器的综合表示。对电池850充电被限制为不超过上限值WIN。类似地，从电池850放电被限制为不超过上限值WOUT。上限值WIN和WOUT基于各种参数（例如电池的SOC、温度以及温度变化率）而被确定。PM-ECU870和MG-ECU872被配置为包括CPU（中央处理单元）和存储器（均未示出），并被配置为根据存储在存储器中的映射和程序，借助软件处理，基于来自各个传感器的检测值执行运算处理。备选地，至少一部分ECU可被配置为使用专用电子电路等，借助硬件处理执行预定的数值运算处理和/或逻辑运算处理。引擎805根据来自PM-ECU870的控制目标值被控制。MG1和MG2由MG-ECU872控制。PM-ECU870和MG-ECU872通过连接，可彼此进行双向通信。PM-ECU870通过行驶控制，产生引擎805、MG1和MG2的控制目标值（代表性地为转矩目标值），下面将描述这一点。然后，MG-ECU872根据从PM-ECU870传输的控制目标值，控制MG1和MG2。需要指出，引擎805根据来自PM-ECU870的操作目标值（代表性地为转矩目标值和转速目标值）控制燃料喷射量、点火时间等。图20是示出安装在图19所示的混合动力车辆上的AC电动机的控制系统的配置实例的电路图。现在参考图20，混合动力车辆的电气系统配备SMR830、转换器900、对应于MG1的逆变器910和对应于MG2的逆变器920。图20所示的AC电动机的控制系统是图1所示的AC电动机的控制系统的扩展版本，从而控制两个AC电动机MG1和MG2。电池850对应于图1中的DC电源B，SMR830对应于图1中的系统继电器SR1、SR2。转换器900类似于图1中的升压转换器12进行配置，并且根据电压指令值VHr控制电力线PL上的DC电压VH（系统电压VH）。逆变器910和920中的每一者类似于图1中的逆变器14进行配置。逆变器910和920的DC侧连接到公共电力线PL和GL。电力线PL和GL分别对应于图1中的电力线7和5。因此，逆变器910和920将公共系统电压VH转换为AC电压并将最终的AC电压分别提供给MG1和MG2。MG1具有U相线圈、V相线圈和W相线圈，这三个线圈作为定子绕组呈星形连接。各相线圈的一端在中性点812处相互连接。各相线圈的另一端连接到逆变器910的各相臂的开关元件的连接点。类似于MG1，MG2具有U相线圈、V相线圈和W相线圈，这三个线圈作为定子绕组呈星形连接。各相线圈的一端在中性点822处相互连接。各相线圈的另一端连接到逆变器920的各相臂的开关元件的连接点。MG-ECU872对应于图1中的控制装置30。PM-ECU870作为控制整个混合动力车辆800的操作的一部分，产生MG1和MG2的转矩指令值Tqcom(1)和Tqcom(2)。MG-ECU872控制逆变器910、920，以使MG1和MG2的输出转矩达到转矩指令值Tqcom(1)和Tqcom(2)。通过逆变器910和920实现的MG1控制和MG2控制中的每一者类似于通过逆变器14实现的AC电动机M1控制而被执行。此外，PM-ECU870根据MG1、MG2的操作状态设定系统电压VH的指令值，并控制转换器900，以使系统电压VH达到电压指令值VHr。在混合动力车辆800中，引擎805、MG1和MG2通过插入的行星齿轮相互连接。因此，引擎805、MG1和MG2的转速确立与图21所示的列线图中的直线关联的关系。在混合动力车辆800中，由PM-ECU870执行行驶控制，以执行适合于车辆状态的行驶。例如，在车辆启动时以及低速行驶期间，混合动力车辆借助MG2的输出行驶，此时引擎805停止。此时，MG2的转速为正，MG1的转速为负。在稳定行驶期间，为了使用MG1转动引擎805的曲柄，MG1作为电动机被致动，并将MG1的转速设定为正。此时，MG1作为电动机工作。然后，引擎805启动，并且混合动力车辆借助引擎805和MG2的输出行驶。这样，通过在高效率操作点上操作引擎805，提高了混合动力车辆800的燃料效率。在根据第二实施例的控制系统中，MG1和MG2的输出转矩由逆变器910、920根据转矩指令值Tqcom(1)和Tqcom(2)控制。逆变器910、920中的每一者类似于第一实施例中的逆变器14被控制。在根据第二实施例的控制系统中，由于系统电压VH在MG1与MG2之间共用，因此如何设定系统电压变为一个问题。图22A至22C是示出设定系统电压VH以最小化表示多个AC电动机的MG1和MG2中总损耗的概念图。现在参考图22A，对于MG1，假设MG1和逆变器910的损耗之和在VH=V1时最小化。此时，MG1在图6和8所示的操作点44上工作。类似地，如图22B所示，对于MG2，假设MG2和逆变器920的损耗之和在VH=V2（V2>V1）时最小化。此时，MG2在图6和8所示的操作点44上操作。因此，如图22C所示，与MG2和MG1关联的控制系统中的总损耗在系统电压VH达到MG1的最佳电压V1与MG2的最佳电压V2之间的Vx时最小化。因此，如PTD2所述，如果分别针对MG1和MG2求出使电动机损耗和逆变器损耗之和最小化的最佳电压V1、V2并且根据它们的最大值设定系统电压，则很难通过这种控制充分地降低控制系统的总损耗。图23是设定根据本发明的第二实施例的AC电动机的控制系统中的系统电压的电压指令值所涉及的功能框图。当图23与图9相比时，在第二实施例中，设置VH指令值设定部502替代VH指令值设定部500来产生电压指令值VHr。VH指令值设定部502包括被设置为替代基本指令值产生部510的基本指令值产生部512、被设置为替代电流相位控制单元520的电流相位控制单元522、以及与图9中相同的运算部550。基本指令值产生部512基于MG1的转速Nmt(1)和转矩指令值Tqcom(1)以及MG2的转速Nmt(2)和转矩指令值Tqcom(2)产生基本指令值tVH。基本指令值产生部512使用图10中的tVH映射并基于转速Nmt(1)和转矩指令值Tqcom(1)求出tVH(1)，以及基于转速Nmt(2)和转矩指令值Tqcom(2)求出tVH(2)，这点与基本指令值产生部510类似。此外，基本指令值产生部512将对应于MG1的操作状态的tVH(1)和对应于MG2的操作状态的tVH(2)中的最大值设定为基本指令值tVH。电流相位控制单元522具有坐标变换部525、电压偏差计算部532、映射选择部536、提取部538和控制运算部540。映射选择部536针对MG1和MG2中的每一者，基于负荷系数Lfc(1)和Lfc(2)设定负荷水平LVL(1)和LVL(2)。MG1和MG2的负荷系数Lfc(1)和Lfc(2)根据以下方程式（6）、（7）计算：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)分别表示MG1和MG2的输出电力，Pmax(1)和Pmax(2)分别表示MG1和MG2的最大输出电力额定值。即，负荷系数Lfc(1)和Lfc(2)对应于MG1、MG2中的负荷系数Lfc。映射选择部536根据负荷比Lmgf(1)、Lmgf(2)设定MG1和MG2的负荷水平LVL(1)、LVL(2)，这些负荷比是负荷系数Lfc(1)与Lfc(2)之间的相对比，通过方程式（8）、（9）定义。Lmgf(1)=Lfc(1)/Lfc(2)...(8)Lmgf(2)=Lfc(2)/Lfc(1)...(9)映射选择部536基于MG1的负荷比Lmgf(1)设定负荷水平LVL(1)，并且基于MG2的负荷比Lmgf(2)设定负荷水平LVL(2)。如图24所示，负荷水平LVL(1)在从0至3的四个阶段中根据负荷比Lmgf(1)设定。类似地，负荷水平LVL(2)在从0至3的四个阶段中根据负荷比Lmgf(2)设定。负荷水平LVL根据MG1、MG2的负荷比Lmgf(1)、Lmgf(2)，在负荷相对较高的MG中被设定为高值。坐标变换部525基于MG1的电动机电流（三相电流）和旋转角计算MG1的d轴电流Id(1)和q轴电流Iq(1)。此外，坐标变换部525基于MG2的电动机电流（三相电流）和旋转角计算MG2的d轴电流Id(2)和q轴电流Iq(2)。电压偏差计算部532通过执行与电压偏差计算部531中相同的处理，针对MG1和MG2中的每一者计算MG1的电压偏差ΔVH*(1)和MG2的电压偏差ΔVH*(2)。具体而言，电压偏差计算部532根据MG1的负荷水平LVL(1)，类似于电压偏差计算部531，选择目标电流相位线和与之对应的电压偏差映射。此外，电压偏差计算部532使用根据负荷水平LVL(1)选择的电压偏差映射，根据d轴电流Id(1)和q轴电流Iq(1)定义的电流相位（d-q平面），计算对应于MG1的电压偏差ΔVH*(1)。电压偏差计算部532还针对MG2，以类似的方式根据负荷水平LVL(2)选择目标电流相位线和电压偏差映射，并且使用选择的电压偏差映射，根据d轴电流Id(2)和q轴电流Iq(2)定义的电流相位（d-q平面），计算电压偏差ΔVH*(2)。需要指出，针对负荷水平LVL(1)、LVL(2)中每一者的目标电流相位线和与之对应的电压偏差映射如在第一实施例的变形例中描述的那样选择。提取部538提取电压偏差计算部532分别针对MG1和MG2计算的电压偏差ΔVH*(1)和ΔVH*(2)中的最大值，并定义电压偏差ΔVH*。控制运算部540基于电压偏差ΔVH*，通过控制运算（PI运算）计算VH校正值VHh，如第一实施例中所述。由于运算部550的功能与第一实施例中相同，因此不再重复详细的描述。图25是设定根据第二实施例的系统电压的电压指令值所涉及的控制处理的流程图。当控制装置30在预定的周期中执行图25所示的控制处理时，实现图23所示的VH指令值设定部502的功能。现在参考图25，控制装置30执行步骤S101至S105，以便执行等同于第一实施例（图12）中的步骤S100的处理。控制装置30在步骤S101，基于MG1的转矩指令值Tqcom(1)和转速Nmt(1)，使用第一实施例所示的tVH映射（图10）计算对应于MG1的基本指令值tVH(1)。类似地，控制装置30在步骤S102，基于MG2的转矩指令值Tqcom(2)和转速Nmt(2)，计算对应于MG2的基本指令值tVH(2)。控制装置30在步骤S103对tVH(1)和tVH(2)进行相互比较。当满足关系tVH(1)≥tVH(2)时（S103的结果为是），控制装置30设定tVH=tVH(1)（步骤S104），而当满足关系tVH(2)>tVH(1)时（S103的结果为否），它设定tVH=tVH(2)（步骤S105）。这样，将MG1和MG2作为整体，针对它们设定tVH(1)和tVH(2)中的最大值作为基本指令值tVH。因此，通过步骤S101至S105的处理，实现图23所示的基本指令值产生部512的功能。此外，控制装置30在步骤S105选择MG1和MG2中每一者的电压偏差映射。图26示出步骤S150的控制处理的细节。现在参考图26，控制装置30在步骤S151根据方程式（6）、（7），针对MG1和MG2，从输出电力Pm(1)、Pm(2)计算负荷系数Lfc(1)、Lfc(2)。此外，控制装置30在步骤S152、S153根据方程式（8）、（9）计算MG1和MG2的负荷比Lmgf(1)、Lmgf(2)。这样，将MG1和MG2的负荷相互比较，并且在负荷相对较高的MG中将负荷比设定为高值。控制装置30在步骤S154通过使用图24所示的映射，根据负荷比Lmgf(1)设定MG1的负荷水平LVL(1)。如第一实施例的变形例中描述的那样，基于负荷水平LVL(1)选择根据MG1的负荷状态的目标电流相位线（图15）以及与之对应的电压偏差映射。类似地，控制装置30在步骤S155根据负荷比Lmgf(2)设定MG2的负荷水平LVL(2)。这样，如在MG1中那样，还基于MG2的负荷水平LVL(2)选择根据负荷状态的目标电流相位线（图15）以及与之对应的电压偏差映射。通过图26所示的步骤S151至S155的处理，实现图23中的映射选择部536的功能。现在再次参考图25，控制装置30执行步骤S201至S205以执行等同于第一实施例（图12）中的步骤S200的处理。控制装置30在步骤S201，根据MG1的d轴电流Id(1)和q轴电流Iq(1)定义的电流相位计算电压偏差ΔVH*(1)。这样，通过使用基于负荷水平LVL(1)选择的电压偏差映射计算用于使MG1的电流相位更接近根据负荷状态的目标电流相位线的电压偏差ΔVH*(1)。控制装置30在步骤S202，根据MG2的d轴电流Id(2)和q轴电流Iq(2)定义的电流相位计算电压偏差ΔVH*(2)。这样，通过使用基于负荷水平LVL(2)选择的电压偏差映射计算用于使MG2的电流相位更接近根据负荷状态的目标电流相位线的电压偏差ΔVH*(2)。通过步骤S201至S202的处理，实现图23中的电压偏差计算部532的功能。控制装置30在步骤S203对在步骤S201中计算的电压偏差ΔVH*(1)和在步骤S202中计算的ΔVH*(2)进行相互比较。那么，当满足关系ΔVH*(1)≥ΔVH*(2)时（S203的结果为是），控制装置30设定作为整体的MG1、MG2的电压偏差ΔVH*=ΔVH*(1)（步骤S204）。另一方面，当满足关系ΔVH*(1)<ΔVH*(2)时（S203的结果为否），控制装置30设定ΔVH*=ΔVH*(2)（步骤S205）。即，作为整体的MG1和MG2的电压偏差ΔVH*根据ΔVH*(1)和ΔVH*(2)中的最大值而设定。通过步骤S203至S205的处理，实现图23中的提取部538的功能。此外，控制装置30在步骤S300和S400设定电压指令值VHr，这点与图12类似。根据这样设定的电压指令值VHr，升压转换器12控制系统电压VH。由于VH控制单元600对升压转换器12的控制内容与第一实施例中相同，因此不再重复详细的描述。这样，在根据该第二实施例的AC电动机的控制系统中，在被配置为使得共用DC链电压（系统电压VH）的多个逆变器分别控制多个AC电动机的电动车辆中，可将系统电压设定为使得多个AC电动机的电流相位分别更接近根据负荷状态的目标电流相位。这样，系统电压VH可被设定为以便在每个AC电动机的负荷状态变化之后降低整个控制系统的损耗。需要指出，应用根据本实施例的AC电动机的控制系统不限于图中所示的控制用于使电动车辆行驶的电动机。根据本实施例的AC电动机的控制系统可应用于任何电动车辆，而不限制动力传送系统的构造，只要它被配置为通过使用逆变器（其DC链电压（系统电压VH）由转换器可变地控制）、应用矩形波电压控制来控制AC电动机，该控制系统还可应用于用在除电动车辆之外的车辆上的AC电动机。具体而言，根据第二实施例的AC电动机的控制系统的应用不限于图19所示的混合动力车辆。即，只要配置允许共用DC链电压（系统电压VH）的多个逆变器分别控制多个AC电动机，根据第二实施例的AC电动机的控制系统便可控制任何AC电动机。尽管详细地描述和示出了本发明，但是可以清楚地理解，这些内容仅作为说明和举例，并非进行任何限制，本发明的范围通过所附权利要求的权项解释。