14、24、转换器35、变换器36、38、电池16等的工作控制和/或状态监视的装置。也即，控制装置10也作为马达的控制装置发挥功能。该控制装置10是由执行各种控制程序的CPU、预先存储控制程序和/或控制用映射等的R0M、暂时存储从该ROM读出的控制程序和/或各传感器的检测值等的RAM等构成的微型计算机。控制装置10包括被输入发动机转速Ne、电池电流Ib、电池电压Vb、电池温度Tb、加速器开度信号Acc、车速Sv、制动器操作信号Br、发动机冷却水的水温Tw、作为转换器35的输出电压或变换器36、38的输入电压的系统电压VH、以及在马达14、24中流动的马达电流等的输入端口以及输出对发动机12、转换器35以及变换器36、38等的运转或工作进行控制的控制信号的输出端口。
[0032]此外，在本实施方式中，作为由I个控制装置10进行发动机12、马达14、24、转换器35、变换器36、38、电池16等的工作控制和/或状态监视的情况进行说明。但是，也可以构成为:分开设置控制发动机12的运转状态的发动机ECU、控制转换器35以及变换器36、38的工作来控制马达14、24的驱动的马达E⑶、管理电池16的SOC的电池E⑶等，上述控制装置10作为混合动力ECU对上述分开的各ECU进行综合控制。
[0033]接着，对由控制装置10进行的马达的控制进行说明。本实施方式的控制装置10根据马达14、24的转速以及输出转矩使马达14、24的控制方式变化。图2是表示两个控制方式的适用区域的图。在马达14、24中，通过流动与马达端子电压和感应电压的差电压相当的电流而产生转矩。在此，马达端子电压是转换器输出电压，是作为变换器输入电压的系统电压VH。该系统电压VH具有上限值。随着转速和/或输出转矩的增加，感应电压增加，有时感应电压要超过系统电压VH的上限值。该情况下，不流动电流而转矩减小。在如此感应电压要超过系统电压VH的区域，适用按照弱磁场控制的矩形波控制方式。在图2中，未涂画阴影的区域E2是适用弱磁场控制的区域。区域E2中的控制方式能够适用周知的公知技术，因此省略在此的详细说明。
[0034]另一方面，在感应电压为系统电压的上限值以下的区域E1、即图2中的墨点阴影区域，通过按矢量控制的马达电流控制进行控制以使输出转矩Tr成为转矩指令值Tr*。该区域El特别是由虚线包围的低负荷区域Ea，对于电动车辆而言是使用频度高的区域。在本实施方式中，为了提高该使用频度高的区域Ea中的燃料经济性，采用了特殊的控制方式。以下，对其进行详细说明。
[0035]以往，在该区域E1，适用了以相同电流得到最大转矩(以相同转矩使电流成为最小)的最大转矩控制。然而，在以往的最大转矩控制中，各种损失增大，进而导致了燃料经济性的恶化。在此，作为在马达驱动时所产生的损失，已知有由于马达的绕组的电阻成分而产生的铜损Pc以及主要包括滞后损失和涡电流损失的铁损Pi。该铜损Pc以及铁损Pi都是马达单独产生的损失。以下将两者合并而称为“马达损失Pm”。
[0036]以往以来，提出了许多用于降低该马达损失Pm的控制方式。然而，仅着眼于该马达损失Pm，难以提高马达系统整体的效率，进而难以提高电动车辆的燃料经济性。因此，在本实施方式中，不是使马达单独产生的损失达到最小，而是进行控制以使包括马达14、24以及变换器36、38的马达系统整体的损失(以下称为“系统损失Ps”)达到最小。在此，系统损失Ps是对马达损失Pm(铜损Pc+铁损Pi)还加上了变换器损失Pinv而得到的损失。变换器损失Pinv是伴随变换器36、38中的开关动作而产生的损失，是伴随电流的增加而增加的损失。
[0037]在本实施方式中，为了使该系统损失Ps成为最小，设定q轴电流指令值Iq*以及d轴电流指令值Id*。在对该两个电流指令值的设定进行说明之前，对各损失进行详细说明。铜损Pc、铁损P1、变换器损失Pinv分别是由以下的式I?3表示的损失。此外，式中，R是每相的绕组电阻值，ω是马达的转速，1?K4是根据马达、变换器的特性而确定的常数。
[0038]Pc = R.I2= R(Id2+Iq2) 式 I
[0039]Pi = K1.ω18(1+Κ2.Id) 式 2
[0040]Pinv = K3.Ι2+Κ4.I式 3
[0041]从上述式可知，铁损Pi与转速ω的1.8次方成比例，因此在高速旋转区域非常大，而因为在式2中存在d轴电流Id的比例项，所以在具有相同转速ω (转速Nm)和相同转矩的工作点，随着使d轴电流Id向负方向增大，铁损Pi降低。但是，当增大d轴电流Id时铜损Pc以及变换器损失Pinv增加。
[0042]图3是表示具有一定的转速Nm和转矩Tr的工作点处的q轴d轴平面上的电流矢量的相位(电流相位)β与各种损失的关系的坐标图。在图3中，虚线表示铁损Pi，点划线表示铜损Pc，两点划线表示变换器损失Pinv。另外，细实线表示合计铜损Pc和铁损Pi得到的马达损失Pm，粗实线表示合计马达损失Pm和变换器损失Pinv得到的系统损失Ps。d轴电流Id随着电流相位增大而增大。也即，在图3中，左端的d轴电流Id为O，越向右，电流相位β越超前，d轴电流Id越向负方向增加。此外，图3的左端即β = 0、ld = O时表不最大转矩控制时的损失。
[0043]将铁损Pi和铜损Pc相加得到的马达损失Pm随着电流相位β的增加(d轴电流的增加)而减少，在电流相位β为β 3时取最小值。并且，当电流相位β超过β 3时逐渐增大。对马达损失Pm加上变换器损失Pinv而得到的系统损失Ps也随着电流相位β的增加(d轴电流的增加)而减少，但在比马达损失Pm相对早的阶段、即电流相位β成为β 2 ( β 2〈 β 3)的阶段取最小值Ps_l。并且，系统损失Ps在电流相位β超过β 2时逐渐增大。
[0044]在本实施方式中，以使电流相位β成为该系统损失Ps取最小值Ps_l的β 2的方式设定d轴电流指令值Id*。由此，能够将伴随马达14、24的驱动的损失抑制为最小限。并且，作为结果，能够提高搭载有该马达系统的电动车辆的燃料经济性。以下，将根据该系统损失Ps来确定q轴、d轴电流指令值Iq*、Id*的控制方式称为“系统损失降低控制”。
[0045]图4是表示以往常用的最大转矩控制、马达损失最小控制以及本实施方式的系统损失降低控制中的损失的差异的图。在图4中，浓墨点阴影表示铁损Pi，淡墨点阴影表示铜损Pc，斜线阴影表示变换器损失Pinv。
[0046]从该图4可清楚，根据本实施方式的系统损失降低控制，与最大转矩控制相比，马达损失Pm以及系统损失Ps都能够降低。另外，系统损失降低控制与马达损失最小控制相比，虽然马达损失Pm增加但变换器损失Pinv降低得更多，因此系统整体的损失降低。
[0047]为了进行该系统损失降低控制，在控制装置10的ROM中预先存储有按各个工作点(转速以及转矩)记录有对应的q轴电流指令值Iq*以及d轴电流指令值Id*的值的映射。并且，在驱动马达14、24时，将转矩指令值Tr*和马达转速与所存储的映射进行对照来确定系统损失成为最小的q轴电流指令值Iq*以及d轴电流指令值Id*。
[0048]图5是表示在控制装置10中执行的控制方式设定例程的流程图。该例程在系统驱动时按预定时间反复执行。具体而言，如图5所示，控制装置10根据基于所输入的加速器开度Acc等的车辆要求输出来算出马达14的转矩指令值Tr* (SlO)。接着，控制装置10通过参照预先存储的映射等来决定根据马达14的转矩指令值Tr*以及转速Nm而应该适用的控制方式(S12)。S卩，在所需要的转矩以及转速包含于区域E2的情况下，判断为感应电压超过马达端子电压，适用弱磁场控制(S16)。另一方面，在转矩以及转速包含于区域El的情况下，判断为感应电压为马达端子电压以下，执行系统损失降低控制(S14)。
[0049]图6表示由控制装置10执行的系统损失降低控制中的控制块(block)。图6所示的控制块通过按照由控制装置10执行的预定程序的控制运算处理来实现，但其一部分或全部也可以通过硬件要素来实现。
[0050]控制装置10的控制块如图6所示，包括电流指令生成部52、PI运算部54、2轴3轴变换部56、PffM信号生成部58、3轴2轴变换部60和转速算出部62。
[0051]电流指令生成部52将根据转矩指令值Tr*以及转速Nm而确定的工作点与预先存