JP2016220366A - 回転電機の温度推定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置構成が複雑化することを防ぎつつ、冷媒によって冷却される回転電機の所定部品の温度推定精度を向上させる。
【解決手段】回転電機の温度推定装置１０は、冷却器１４ｂと、放熱量取得部と、冷媒温度算出部と、部品温度算出部５３とを備える。放熱量取得部は、冷却風の風速に相関する物理量と、冷媒の流量に相関する物理量と、に基づいて、冷却器１４ｂにおける冷媒の放熱量を取得する。冷媒温度算出部は、放熱量取得部によって取得された冷媒の放熱量に基づいて、冷却器１４ｂを通過した冷媒の温度（冷却器通過後の冷媒温度）を取得する。部品温度算出部５３は、冷媒温度算出部によって取得された冷媒温度を用いて、冷媒と熱交換する回転電機の所定部品の温度を推定する。
【選択図】図１

Description

この発明は、回転電機の温度推定装置に関する。

従来、モータ運転時のステータコイル温度および冷却液の液温度を入力として、冷却液とステータコイルおよびロータ磁石との熱モデルを用いて、磁石温度を算出するモータ制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このモータ制御装置において冷却液の液温度を検出する温度センサは、モータの外部に設けられ、モータの内部から外部に流出した冷却液の液温度を検出する。

特許第４５７２９０７号公報

ところで、上記従来技術に係るモータ制御装置によれば、モータを冷却することに伴って昇温する冷却液は、放熱器などを有する循環経路を循環することで放熱により温度を低下させた後に、再びモータに供給される場合がある。しかしながら、上記従来技術に係るモータ制御装置によれば、温度センサは、モータの内部から外部に流出する冷却液の液温度をモータの外部で検出するだけである。これにより磁石温度を精度良く算出するために必要となるモータの内部における冷却液の液温度の誤差が増大し、磁石温度の算出精度が低下する虞がある。このような問題に対して、例えばモータの内部における冷却液の液温度を精度良く把握するために、循環経路内に新たな温度センサを設ける場合には、装置構成が複雑化し、構成に要する費用が嵩むとともに、循環経路における冷媒の圧損が増大する虞がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、装置構成が複雑化することを防ぎつつ、冷媒によって冷却される回転電機の所定部品の温度推定精度を向上させることが可能な回転電機の温度推定装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明は以下の態様を採用した。
（１）本発明の一態様に係る回転電機の温度推定装置は、回転電機（例えば、実施形態での駆動用モータ１１および発電用モータ１２）を冷却する冷媒を、前記回転電機の外部で冷却風との熱交換によって冷却する冷媒放熱器（例えば、実施形態での冷却器１４ｂ）と、前記冷却風の風速に相関する物理量と、前記冷媒の流量に相関する物理量と、に基づいて、前記冷媒放熱器における前記冷媒の放熱量を取得する放熱量取得部（例えば、実施形態での放熱量取得部５２ｃ）と、前記放熱量取得部によって取得された前記冷媒の放熱量に基づいて、前記冷媒放熱器を通過した前記冷媒の温度（例えば、実施形態での冷却器通過後の冷媒温度Ｔ_ａｔｆ）を取得する冷媒温度取得部（例えば、実施形態での冷媒温度算出部５２ｅ）と、前記冷媒温度取得部によって取得された前記冷媒の温度を用いて、前記冷媒と熱交換する前記回転電機の所定部品の温度を推定する温度推定部（例えば、実施形態での部品温度算出部５３）と、を備える。

（２）上記（１）に記載の回転電機の温度推定装置では、前記回転電機は車両に搭載され、前記冷却風の風速に相関する物理量は、前記車両の車速であってもよい。

（３）上記（１）に記載の回転電機の温度推定装置では、前記回転電機は、車両の駆動軸に連結されており、前記冷却風の風速に相関する物理量は、前記回転電機又は前記駆動軸の回転数であってもよい。

（４）上記（１）から（３）の何れか１つに記載の回転電機の温度推定装置では、前記冷媒の流量に相関する物理量は、前記冷媒を前記冷媒放熱器および前記回転電機を含む循環経路（例えば、実施形態での冷媒流路１４ａ）内で循環させるポンプ（例えば、実施形態での機械式ポンプ１４ｃ）の回転数であってもよい。

（５）上記（１）から（３）の何れか１つに記載の回転電機の温度推定装置では、前記冷媒の流量に相関する物理量は、前記冷媒を前記冷媒放熱器および前記回転電機を含む循環経路（例えば、実施形態での冷媒流路１４ａ）内で循環させるポンプ（例えば、実施形態での機械式ポンプ１４ｃ）に駆動連結された軸（例えば、実施形態での発電用モータ１２の回転軸）の回転数であってもよい。

（６）上記（１）から（５）の何れか１つに記載の回転電機の温度推定装置では、前記温度推定部は、前記冷媒温度取得部によって取得された前記冷媒の温度に基づいて、前記冷媒と接触する前記回転電機の所定部品の温度を推定してもよい。

（７）上記（１）から（６）の何れか１つに記載の回転電機の温度推定装置は、前記冷媒の流通方向での前記冷媒放熱器の手前における前記冷媒の温度を検出する冷媒温度検出部（例えば、実施形態での冷媒温度センサ４７）を備え、前記冷媒温度取得部は、前記冷媒温度検出部によって検出された前記冷媒の温度と、前記放熱量取得部によって取得された前記冷媒の放熱量と、に基づいて、前記冷媒放熱器を通過した前記冷媒の温度を取得してもよい。

上記（１）に記載の態様に係る回転電機の温度推定装置によれば、冷媒放熱器を通過した冷媒の温度を用いて、冷媒と熱交換する回転電機の所定部品の温度を推定するので、他の位置での冷媒の温度を用いる場合に比べて、温度推定の精度を向上させることができる。例えば、回転電機を収容するハウジングの底部に貯留される冷媒の検出温度などのように、冷媒放熱器を通過前に検出される冷媒の温度を用いる場合に比べて、回転電機の所定部品と熱交換する際の冷媒の温度を精度良く取得することができる。これにより冷媒と熱交換する回転電機の所定部品の温度を精度良く推定することができる。また、冷媒放熱器において冷媒を冷却する冷却風の風速に相関する物理量と、冷媒の流量に相関する物理量とに基づいて、冷媒の放熱量を精度良く取得することができるので、冷媒放熱器を通過した冷媒の温度の精度を向上させることができる。

さらに、上記（２）の場合、回転電機を搭載する車両の車速センサなどによって検出される車速を用いることによって、簡便かつ精度良く冷却風の風速に相関する物理量を取得することができる。これにより装置構成が複雑化することを抑制しつつ、冷媒の放熱量を精度良く取得することができる。

さらに、上記（３）の場合、車両の駆動軸に連結された回転電機の回転数又は駆動軸の回転数を用いることによって、簡便かつ精度良く冷却風の風速に相関する物理量を取得することができる。これにより装置構成が複雑化することを抑制しつつ、冷媒の放熱量を精度良く取得することができる。

さらに、上記（４）の場合、冷媒を循環経路内で循環させるポンプの回転数を用いることによって、装置構成が複雑化することを抑制しつつ、冷媒の放熱量を精度良く取得することができる。

さらに、上記（５）の場合、回転電機の駆動軸などのように冷媒を循環経路内で循環させるポンプに駆動連結された軸の回転数を用いることによって、装置構成が複雑化することを抑制しつつ、冷媒の放熱量を精度良く取得することができる。

さらに、上記（６）の場合、冷媒放熱器での冷媒の放熱量を考慮して、実際に回転電機の所定部品と熱交換する際の冷媒の温度との差異が小さい冷媒放熱器を通過した冷媒の温度を用いて、回転電機の所定部品の温度推定精度を向上させることができる。

さらに、上記（７）の場合、例えば回転電機を収容するハウジングの底部に貯留される冷媒の温度を検出する温度センサなどのように、予め装置内の冷媒放熱器の手前に配置されている温度検出部を用いることにより、装置構成が複雑化することを防ぐことができる。冷媒放熱器の手前での冷媒の温度に冷媒放熱器での冷媒の放熱量を考慮することによって、冷媒放熱器を通過した冷媒の温度を精度良く取得することができ、冷媒放熱器を通過した冷媒によって冷却される回転電機の所定部品の温度を精度良く推定することができる。また、冷媒放熱器を通過した冷媒の温度を検出するための温度センサを、新たに冷媒放熱器の下流に設ける場合に比べて、冷媒の圧損の増大を防止することができ、冷媒の循環に要する消費エネルギーの増大を抑制することができる。

本発明の実施形態に係る回転電機の温度推定装置の構成図である。 本発明の実施形態に係る回転電機の温度推定装置の駆動用モータの一部の構成を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る回転電機の温度推定装置の冷媒流路を模式的に示す図である。 本発明の実施形態に係る回転電機の温度推定装置の熱モデルを模式的に示す図である。 本発明の実施形態に係る回転電機の温度推定装置の駆動用モータにおいて、印加電圧、回転数、トルク、およびロータヨークの鉄損の相互関係を示す図である。 本発明の実施形態に係る回転電機の温度推定装置の駆動用モータにおいて、印加電圧、回転数、トルク、および磁石の渦電流損の相互関係を示す図である。 本発明の実施形態に係る回転電機の温度推定装置の滴下冷媒温度算出部の一部の機能構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る回転電機の温度推定装置の発電用モータの回転数および冷媒の流量の相互関係を示す図である。 本発明の実施形態に係る回転電機の温度推定装置の駆動用モータにおいて、滴下冷媒と３相のコイルとの間の熱抵抗および冷媒の流量の相互関係を示す図である。 本発明の実施形態に係る回転電機の温度推定装置の駆動用モータにおいて、滴下冷媒と端面板との間の熱抵抗、冷媒の流量、および回転数の相互関係を示す図である。 本発明の実施形態に係る回転電機の温度推定装置の動作を示すフローチャートである。 図１１に示す発熱量算出処理の１つを示すフローチャートである。 図１１に示す発熱量算出処理の他の１つを示すフローチャートである。 図１１に示す滴下冷媒温度算出処理を示すフローチャートである。 図１１に示す熱抵抗算出処理を示すフローチャートである。 図１１に示す磁石温度算出処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態に係る回転電機の温度推定装置について添付図面を参照しながら説明する。

本実施形態による回転電機の温度推定装置１０は、例えばハイブリッド車両または電動車両などの車両１に搭載されている。車両１は、図１に示すように、駆動用モータ（Ｍ）１１、発電用モータ（Ｇ）１２、トランスミッション（Ｔ／Ｍ）１３、冷媒循環部１４、電力変換部１５、バッテリ１６、および制御装置１７を備えている。

駆動用モータ１１および発電用モータ１２の各々は、例えば３相交流のブラシレスＤＣモータなどである。駆動用モータ１１および発電用モータ１２の各々は、トランスミッション１３に接続された回転軸を備えている。発電用モータ１２の回転軸は、後述する冷媒循環部１４の機械式ポンプ１４ｃに連結されている。
駆動用モータ１１は、図２に示すように、コイル２１を有するステータ２２と、磁石２３を有するロータ２４とを備えている。駆動用モータ１１は、インナーロータ型であり、円筒状のステータ２２の内部にロータ２４を備えている。駆動用モータ１１の回転軸（後述する回転軸２４ｃ）は、車両１の駆動軸に連結されている。
コイル２１は、例えばＳＣ（セグメントコンダクタ）巻線などである。コイル２１は、ステータコア２２ａの隣り合うティース間に形成されるスロットに装着されている。コイル２１は、後述する電力変換部１５に接続されている。

ステータコア２２ａの外形は、円筒形状に形成されている。ステータコア２２ａは、径方向の内周部に複数のティースを備えている。複数のティースの各々は、ステータコア２２ａの内周部において、周方向に所定間隔をおいて内周側に突出している。ステータコア２２ａの内周部にはステータコア２２ａを回転軸方向に貫通する複数のスロットが設けられている。各スロットは、周方向で隣り合うティースの間に形成されている。各スロットは、ステータコア２２ａの径方向に内周側から外周側に向かって放射状に延びるように形成されている。

コイル２１は、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相からなる３相コイルである。コイル２１は、複数のセグメントコイルを備えている。各セグメントコイルは、断面形状が長方形状の複数の導線を備えている。複数の導線は、例えば平角線である。複数の導線は、各導線の表面を対向させるように１列に整列して、１つの束を形成している。各セグメントコイルの外形は、各スロットの形状に応じて各スロットを隙間無く埋めるように、Ｕ字形状に形成されている。

各セグメントコイルの両端部は、周方向に所定間隔を置いた２つのスロット内にステータコア２２ａの軸方向から挿入されている。各セグメントコイルの端部は、各スロット内から軸方向の外部に突出して、周方向に捩り曲げられている。複数のスロット内から外部に突出する複数の端部のうちで所定の組み合わせの端部同士は、ＴＩＧ溶接などによって接合されている。複数のスロットに挿入される複数のセグメントコイルの端部は、周方向に順次、Ｕ相、Ｕ相、Ｖ相、Ｖ相、Ｗ相、Ｗ相、Ｕ相、Ｕ相、…の順に配列されている。

磁石２３は、例えば永久磁石などである。磁石２３は、ロータヨーク２４ａを回転軸２４ｃの軸方向の両側から挟み込む一対の端面板２４ｂとは直接に接触しないように、ロータヨーク２４ａの内部に保持されている。
発電用モータ１２は、例えば、駆動用モータ１１と同一の構成を備えている。

トランスミッション１３は、例えばＡＴ（オートマチックトランスミッション）などである。トランスミッション１３は、図１に示すように、駆動用モータ１１および発電用モータ１２の各々と駆動輪Ｗとに接続されている。トランスミッション１３は、後述する制御装置１７から出力される制御信号に応じて、駆動用モータ１１および発電用モータ１２の各々と駆動輪Ｗとの間の動力伝達を制御する。

冷媒循環部１４は、図３に示すように、冷媒が循環する冷媒流路１４ａ、冷媒を冷却する冷却器１４ｂ、冷媒を循環させる機械式ポンプ１４ｃ、および制御バルブ１４ｄを備えている。冷媒循環部１４は、例えばＡＴ（オートマチックトランスミッション）のトランスミッション１３において潤滑および動力伝達などを行なう作動油を冷媒として用いている。
冷媒流路１４ａは、トランスミッション１３の内部における作動油の流路、並びに駆動用モータ１１および発電用モータ１２の各々の内部に接続されている。冷媒流路１４ａは、駆動用モータ１１および発電用モータ１２の各々に冷媒を吐出する吐出口１４ｅと、駆動用モータ１１および発電用モータ１２の各々の内部を流通してハウジング２５の底部に貯留される冷媒を吸入する吸入口１４ｆとを備えている。冷媒流路１４ａの吐出口１４ｅは、駆動用モータ１１および発電用モータ１２の各々の鉛直方向上方に配置されている。冷媒流路１４ａの吸入口１４ｆは、駆動用モータ１１および発電用モータ１２の各々の鉛直方向下方に設けられるハウジング２５の底部に配置されている。

冷却器１４ｂは、駆動用モータ１１および発電用モータ１２、並びにトランスミッション１３の外部において、冷媒流路１４ａに設けられている。冷却器１４ｂは、例えばラジエータなどであって、車両走行時の走行風などの冷却風との熱交換によって冷媒流路１４ａ内の冷媒を冷却する。
機械式ポンプ１４ｃは、冷媒流路１４ａにおける吸入口１４ｆの近傍に配置されている。機械式ポンプ１４ｃは、例えばトロコイド型のポンプである。機械式ポンプ１４ｃは、発電用モータ１２の回転軸に連結され、発電用モータ１２の駆動力を受けて作動する。機械式ポンプ１４ｃは、発電用モータ１２の駆動によって吸引力を発生し、冷媒流路１４ａの吸入口１４ｆから冷媒を吸引するとともに冷媒流路１４ａ内の冷媒を吐出口１４ｅに向かい流動させる。
制御バルブ１４ｄは、冷媒流路１４ａにおいて冷却器１４ｂと機械式ポンプ１４ｃとの間に配置されている。制御バルブ１４ｄは、後述する制御装置１７から出力される制御信号に応じて、冷媒流路１４ａ内の冷媒の流量および圧力などを制御する。

冷媒循環部１４は、駆動用モータ１１および発電用モータ１２の各々に対して、機械式ポンプ１４ｃの作動に伴い、冷媒流路１４ａの吐出口１４ｅからコイル２１のコイルエンド（ステータコア２２ａのスロットから軸方向外方に突出する部位）に向かって冷媒を吐出する。冷媒は、重力の作用によってコイル２１のコイルエンドおよびステータコア２２ａの表面上を鉛直方向下方に流動する。冷媒は、重力の作用によって、コイル２１のコイルエンドまたはステータコア２２ａから、ステータ２２とロータ２４との間の空隙を介して、端面板２４ｂに滴下されるように鉛直方向下方に流動する。ステータ２２から端面板２４ｂの表面に滴下された冷媒（滴下冷媒）は、ロータ２４の回転による遠心力および重力の作用によって端面板２４ｂの表面上を端面板２４ｂの外部に向かって流動する。端面板２４ｂから外部に流出した滴下冷媒は、重力の作用によってハウジング２５の底部の冷媒貯留部に流動する。
冷媒循環部１４は、冷媒貯留部に貯留している冷媒を、機械式ポンプ１４ｃの吸引によって吸入口１４ｆから冷媒流路１４ａに吸入し、冷却器１４ｂによって冷却する。これにより冷媒循環部１４は、冷却器１４ｂにおいて冷却風との熱交換によって冷却された冷媒によって、駆動用モータ１１および発電用モータ１２の各々のステータ２２およびロータ２４を冷却する。冷媒循環部１４は、図４に示すように、吐出口１４ｅから排出される冷媒によってコイル２１のコイルエンドおよびステータコア２２ａを直接的に冷却する。冷媒循環部１４は、ステータ２２から端面板２４ｂに滴下される滴下冷媒によって端面板２４ｂを直接的に冷却するとともに、滴下冷媒によって端面板２４ｂを介して間接的に、順次、ロータヨーク２４ａと、磁石２３とを冷却する。

電力変換部１５は、図１に示すように、バッテリ１６の出力電圧を昇圧する昇圧器３１と、発電用モータ１２の通電を制御する第１パワードライブユニット（ＰＤＵ１）３２と、駆動用モータ１１の通電を制御する第２パワードライブユニット（ＰＤＵ２）３３とを備えている。
昇圧器３１は、例えばＤＣ−ＤＣコンバータなどを備えている。昇圧器３１は、バッテリ１６と、第１および第２パワードライブユニット３２，３３との間に接続されている。昇圧器３１は、後述する制御装置１７から出力される制御信号に応じて、バッテリ１６の出力電圧を昇圧することによって、第１および第２パワードライブユニット３２，３３への印加電圧を生成する。昇圧器３１は、バッテリ１６の出力電圧の昇圧によって生成した印加電圧を、第１および第２パワードライブユニット３２，３３に出力する。
第１および第２パワードライブユニット３２，３３は、例えばインバータ装置などを備えている。第１および第２パワードライブユニット３２，３３は、インバータ装置として、例えば、スイッチング素子（例えば、ＭＯＳＦＥＴなど）を複数用いてブリッジ接続して成るブリッジ回路と平滑コンデンサとを備えている。第１および第２パワードライブユニット３２，３３は、後述する制御装置１７から出力される制御信号に応じて、昇圧器３１の直流出力電力を３相交流電力に変換する。第１および第２パワードライブユニット３２，３３は、発電用モータ１２および駆動用モータ１１の各々への通電を順次転流させるように、３相の交流電流を３相のコイル２１の各々に通電する。

制御装置１７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの各種の記憶媒体と、タイマーとなどの電子回路により構成されている。制御装置１７は、トランスミッション１３および電力変換部１５を制御するための制御信号を出力する。制御装置１７は、冷媒循環部１４の制御バルブ１４ｄを制御するための制御信号を出力する。制御装置１７は、電圧センサ４１、第１電流センサ４２、第２電流センサ４３、第１回転数センサ４４、第２回転数センサ４５、トルクセンサ４６、冷媒温度センサ４７、およびコイル温度センサ４８に接続されている。

電圧センサ４１は、昇圧器３１から第１および第２パワードライブユニット３２，３３の各々に印加される印加電圧を検出する。第１電流センサ４２は、第１パワードライブユニット３２と発電用モータ１２の各コイル２１との間に流れる交流電流（相電流）を検出する。第２電流センサ４３は、第２パワードライブユニット３３と駆動用モータ１１の各コイル２１との間に流れる交流電流（相電流）を検出する。第１回転数センサ４４は、駆動用モータ１１の回転軸の回転角度を逐次検出することによって、駆動用モータ１１の回転数を検知する。第２回転数センサ４５は、発電用モータ１２の回転軸の回転角度を逐次検出することによって、発電用モータ１２の回転数を検知する。トルクセンサ４６は、駆動用モータ１１のトルクを検出する。冷媒温度センサ４７は、図３に示すように、ハウジング２５の底部の冷媒貯留部に配置されている。冷媒温度センサ４７は、駆動用モータ１１および発電用モータ１２の各々から下方に流出して、冷媒貯留部に貯留された冷媒の温度を検出する。コイル温度センサ４８は、例えばサーミスタなどであって、駆動用モータ１１のコイル２１の温度（コイル温度）を検出する。

制御装置１７は、図１に示すように、発熱量算出部５１と、滴下冷媒温度算出部５２と、部品温度算出部５３と、モータ制御部５４と、記憶部５５とを備えている。
発熱量算出部５１は、駆動用モータ１１および発電用モータ１２の各々において、各部の損失による発熱量を算出する。発熱量算出部５１は、例えば、駆動用モータ１１において、３相のコイル２１の銅損、ロータヨーク２４ａの鉄損、および磁石２３の渦電流損の各々の発熱量を算出する。
発熱量算出部５１は、第２電流センサ４３により検出される駆動用モータ１１の３相の相電流と、予め記憶部５５に記憶している３相のコイル２１の抵抗値とに応じて、３相のコイル２１の銅損を算出する。

発熱量算出部５１は、電圧センサ４１により検出される印加電圧と、第１回転数センサ４４により検出される駆動用モータ１１の回転数と、トルクセンサ４６により検出される駆動用モータ１１のトルクとに応じて、ロータヨーク２４ａの鉄損Ｗ_ＹＯＫＥを算出する。発熱量算出部５１は、図５に示すように、印加電圧、回転数、トルク、およびロータヨーク２４ａの鉄損Ｗ_ＹＯＫＥの相互関係を示すマップなどのデータを、予め記憶部５５に記憶している。発熱量算出部５１は、各センサ４１，４４，４６により検出される印加電圧、回転数、およびトルクを用いて、予め記憶部５５に記憶しているデータを参照して、ロータヨーク２４ａの鉄損Ｗ_ＹＯＫＥを算出する。発熱量算出部５１は、例えば、複数の異なる印加電圧（Ｖａ＜Ｖｂ）および回転数（Ｎ１＜Ｎ２＜Ｎ３）の組み合わせに対してトルクおよび鉄損Ｗ_ＹＯＫＥの相互関係を示すマップを用いて、印加電圧および回転数に対する線形補間などを行ないつつ、鉄損Ｗ_ＹＯＫＥを算出する。

発熱量算出部５１は、電圧センサ４１により検出される印加電圧と、第１回転数センサ４４により検出される駆動用モータ１１の回転数と、トルクセンサ４６により検出される駆動用モータ１１のトルクとに応じて、磁石２３の渦電流損Ｗ_ＭＡＧを算出する。発熱量算出部５１は、図６に示すように、印加電圧、回転数、トルク、および磁石２３の渦電流損Ｗ_ＭＡＧの相互関係を示すマップなどのデータを、予め記憶部５５に記憶している。発熱量算出部５１は、各センサ４１，４４，４６により検出される印加電圧、回転数、およびトルクを用いて、予め記憶部５５に記憶しているデータを参照して、磁石２３の渦電流損Ｗ_ＭＡＧを算出する。発熱量算出部５１は、例えば、複数の異なる印加電圧（Ｖａ＜Ｖｂ）および回転数（Ｎ１＜Ｎ２＜Ｎ３）の組み合わせに対してトルクおよび渦電流損Ｗ_ＭＡＧの相互関係を示すマップを用いて、印加電圧および回転数に対する線形補間などを行ないつつ、渦電流損Ｗ_ＭＡＧを算出する。

滴下冷媒温度算出部５２は、冷媒温度センサ４７により検出される冷媒貯留部に貯留される冷媒の温度と、第１回転数センサ４４により検出される駆動用モータ１１の回転数と、第２回転数センサ４５により検出される発電用モータ１２の回転数とに基づいて、冷却器１４ｂを通過後の冷媒温度を算出する。滴下冷媒温度算出部５２は、冷却器１４ｂを通過後の冷媒温度と、第２回転数センサ４５により検出される発電用モータ１２の回転数と、コイル温度センサ４８により検出されるコイル温度とに応じて、滴下冷媒の温度Ｔ_ＤＡＴＦを算出する。

滴下冷媒温度算出部５２は、図７に示すように、風速取得部５２ａと、流量取得部５２ｂと、放熱量取得部５２ｃと、放熱温度算出部５２ｄと、冷媒温度算出部５２ｅと、を備えている。
風速取得部５２ａは、冷却器１４ｂにおいて冷媒を冷却する冷却風の風速に相関する物理量に基づいて、冷却風の風速を取得する。風速取得部５２ａは、冷却風の風速に相関する物理量として、例えば、車両１の速度に基づいて、冷却風の風速を取得する。風速取得部５２ａは、第１回転数センサ４４により検出される駆動用モータ１１の回転数と、トランスミッション１３の減速比などの各種のパラメータとに基づいて、車両１の速度を取得する。なお、各種のパラメータは、予め記憶している駆動輪Ｗのタイヤのサイズ、制御装置１７から出力される制御信号に含まれるトランスミッション１３の減速比に関する情報などである。風速取得部５２ａは、例えば、車両１の速度と冷却風の風速との対応関係を示すマップなどのデータなどを、予め記憶している。風速取得部５２ａは、車両１の速度を用いて、予め記憶しているデータを参照して、冷却器１４ｂにおける冷却風の風速を取得する。

流量取得部５２ｂは、冷却器１４ｂにおける冷媒の流量に相関する物理量に基づいて、冷媒の流量を取得する。流量取得部５２ｂは、冷媒の流量に相関する物理量として、例えば、機械式ポンプ１４ｃの回転数に基づいて、冷媒の流量を取得する。流量取得部５２ｂは、第２回転数センサ４５により検出される発電用モータ１２の回転数に基づいて、発電用モータ１２の回転軸に駆動連結される機械式ポンプ１４ｃの回転数を取得する。流量取得部５２ｂは、図８に示すように、機械式ポンプ１４ｃの回転数および冷媒の流量の対応関係を示すマップなどのデータを、予め記憶している。流量取得部５２ｂは、第２回転数センサ４５により検出される発電用モータ１２の回転数に基づく機械式ポンプ１４ｃの回転数を用いて、予め記憶しているデータを参照して、冷却器１４ｂにおける冷媒の流量を取得する。

放熱量取得部５２ｃは、図７に示すように、冷却器１４ｂにおける冷却風の風速と、冷却器１４ｂにおける冷媒の流量と、冷却器１４ｂにおける冷媒の放熱量との対応関係を示すマップなどのデータを、予め記憶している。放熱量取得部５２ｃは、風速取得部５２ａによって取得される冷却器１４ｂにおける冷却風の風速と、流量取得部５２ｂによって取得される冷却器１４ｂにおける冷媒の流量とを用いて、予め記憶しているデータを参照して、冷却器１４ｂにおける冷媒の放熱量を取得する。

放熱温度算出部５２ｄは、放熱量取得部５２ｃによって取得された冷却器１４ｂにおける冷媒の放熱量と、冷媒の熱容量Ｃ_ａｔｆとを用いて、冷媒の放熱量の対応する温度（放熱温度）を算出する。放熱温度算出部５２ｄは、例えば、流量取得部５２ｂによって取得される冷却器１４ｂにおける冷媒の流量と、予め記憶している冷媒の比熱Ｃとに基づいて、冷媒の熱容量Ｃ_ａｔｆを算出する。放熱温度算出部５２ｄは、例えば、放熱量取得部５２ｃによって取得された冷却器１４ｂにおける冷媒の放熱量を、冷媒の熱容量Ｃ_ａｔｆによって割り算することによって、放熱温度を算出する。

冷媒温度算出部５２ｅは、冷媒温度センサ４７により検出された冷媒貯留部の冷媒の温度と、放熱温度算出部５２ｄによって算出された放熱温度とに基づいて、冷却器１４ｂを通過後の冷媒温度を算出する。冷媒温度算出部５２ｅは、例えば、冷媒温度センサ４７により検出された冷媒貯留部の冷媒の温度から放熱温度を引き算することによって、冷却器１４ｂを通過後の冷媒温度（冷却器通過後の冷媒温度Ｔ_ａｔｆ）を算出する。

滴下冷媒温度算出部５２は、冷媒温度算出部５２ｅにより算出された冷却器通過後の冷媒温度Ｔ_ａｔｆと、コイル温度センサ４８により検出されるコイル温度と、流量取得部５２ｂにより取得される冷媒の流量とに応じて、滴下冷媒の３相のコイル２１からの受熱量Ｑ_{ｃｏ−ａｔｆ}を算出する。滴下冷媒温度算出部５２は、図９に示すように、滴下冷媒と３相のコイル２１との間の熱抵抗Ｒ_{ｃｏ−ａｔｆ}および冷媒の流量の相互関係を示すマップなどのデータを、予め記憶部５５に記憶している。滴下冷媒温度算出部５２は、取得した冷媒の流量を用いて、予め記憶部５５に記憶しているデータを参照して、滴下冷媒と３相のコイル２１との間の熱抵抗Ｒ_{ｃｏ−ａｔｆ}を取得する。滴下冷媒温度算出部５２は、下記数式（１）に示すように、取得した熱抵抗Ｒ_{ｃｏ−ａｔｆ}、冷却器通過後の冷媒温度Ｔ_ａｔｆ、およびコイル温度Ｔ_ｃｏを用いて、受熱量Ｑ_{ｃｏ−ａｔｆ}を算出する。

滴下冷媒温度算出部５２は、算出した受熱量Ｑ_{ｃｏ−ａｔｆ}と、冷媒の熱容量Ｃ_ａｔｆと、冷却器通過後の冷媒温度Ｔ_ａｔｆとに応じて、滴下冷媒の温度Ｔ_ＤＡＴＦを算出する。滴下冷媒温度算出部５２は、下記数式（２）に示すように、算出した受熱量Ｑ_{ｃｏ−ａｔｆ}および冷媒の熱容量Ｃ_ａｔｆを用いて、冷媒の温度変化ΔＴ_ａｔｆを算出する。滴下冷媒温度算出部５２は、下記数式（３）に示すように、算出した冷媒の温度変化ΔＴ_ａｔｆおよび冷却器通過後の冷媒温度Ｔ_ａｔｆを用いて、滴下冷媒の温度Ｔ_ＤＡＴＦを算出する。

部品温度算出部５３は、駆動用モータ１１および発電用モータ１２の各々において、冷媒と熱交換する所定部品の温度を推定する。部品温度算出部５３は、例えば、駆動用モータ１１の磁石２３の温度Ｔ_ＭＡＧを算出する。

部品温度算出部５３は、第１回転数センサ４４により検出される駆動用モータ１１の回転数と、流量取得部５２ｂによって取得される冷媒の流量Ｆ_ａｔｆとに応じて、滴下冷媒と端面板２４ｂとの間の熱抵抗Ｒ_{ＥＰ−ＤＡＴＦ}を算出する。部品温度算出部５３は、図１０に示すように、滴下冷媒と端面板２４ｂとの間の熱抵抗Ｒ_{ＥＰ−ＤＡＴＦ}、冷媒の流量Ｆ_ａｔｆ、および駆動用モータ１１の回転数の相互関係を示すマップなどのデータを、予め記憶部５５に記憶している。部品温度算出部５３は、冷媒の流量Ｆ_ａｔｆおよび駆動用モータ１１の回転数を用いて、予め記憶部５５に記憶しているデータを参照して、滴下冷媒と端面板２４ｂとの間の熱抵抗Ｒ_{ＥＰ−ＤＡＴＦ}を算出する。部品温度算出部５３は、例えば、複数の異なる冷媒の流量Ｆ_ａｔｆ（Ｆ１＜Ｆ２＜Ｆ３＜Ｆ４）に対して回転数および熱抵抗Ｒ_{ＥＰ−ＤＡＴＦ}の相互関係を示すマップを用いて、流量Ｆ_ａｔｆに対する線形補間などを行ないつつ、熱抵抗Ｒ_{ＥＰ−ＤＡＴＦ}を算出する。

部品温度算出部５３は、算出した熱抵抗Ｒ_{ＥＰ−ＤＡＴＦ}と、滴下冷媒温度算出部５２により算出される滴下冷媒の温度Ｔ_ＤＡＴＦと、発熱量算出部５１により算出されるロータヨーク２４ａの鉄損Ｗ_ＹＯＫＥおよび磁石２３の渦電流損Ｗ_ＭＡＧとに応じて、磁石２３の温度Ｔ_ＭＡＧを算出する。部品温度算出部５３は、下記数式（４）に示すように、記憶部５５に記憶している端面板２４ｂの温度の前回値Ｔ_ＥＰ（ｐｒｅ）と、端面板２４ｂの温度変化ΔＴ_ＥＰとを用いて、端面板２４ｂの温度Ｔ_ＥＰを算出する。部品温度算出部５３は、端面板２４ｂの温度変化ΔＴ_ＥＰを、例えば適宜の演算などによって推定する。

部品温度算出部５３は、下記数式（５）に示すように、算出した滴下冷媒と端面板２４ｂとの間の熱抵抗Ｒ_{ＥＰ−ＤＡＴＦ}および端面板２４ｂの温度Ｔ_ＥＰと、滴下冷媒の温度Ｔ_ＤＡＴＦとを用いて、滴下冷媒の端面板２４ｂからの受熱量Ｑ_{ＥＰ−ＤＡＴＦ}を算出する。
部品温度算出部５３は、下記数式（６）に示すように、端面板２４ｂのロータヨーク２４ａからの受熱量Ｑ_{ＹＯＫＥ−ＥＰ}を、滴下冷媒の端面板２４ｂからの受熱量Ｑ_{ＥＰ−ＤＡＴＦ}に等しいとする。

部品温度算出部５３は、記憶部５５に記憶している磁石２３の温度の前回値Ｔ_ＭＡＧ（ｐｒｅ）およびロータヨーク２４ａと磁石２３との間の熱抵抗Ｒ_{ＭＡＧ−ＹＯＫＥ}と、ロータヨーク２４ａの温度の推定値Ｔ_ＹＯＫＥ（ｅｓｔ）とを用いて、ロータヨーク２４ａの磁石２３からの受熱量Ｑ_{ＭＡＧ−ＹＯＫＥ}を算出する。部品温度算出部５３は、推定値Ｔ_ＹＯＫＥ（ｅｓｔ）と前回値Ｔ_ＭＡＧ（ｐｒｅ）との差分を熱抵抗Ｒ_{ＭＡＧ−ＹＯＫＥ}で割ることによって、受熱量Ｑ_{ＭＡＧ−ＹＯＫＥ}を算出する。部品温度算出部５３は、ロータヨーク２４ａと磁石２３との間の熱抵抗Ｒ_{ＭＡＧ−ＹＯＫＥ}として、例えば、所定の一定値を記憶部５５に記憶している。部品温度算出部５３は、ロータヨーク２４ａの温度の推定値Ｔ_ＹＯＫＥ（ｅｓｔ）を、例えば適宜の演算などによって推定する。
部品温度算出部５３は、下記数式（７）に示すように、算出した端面板２４ｂのロータヨーク２４ａからの受熱量Ｑ_{ＹＯＫＥ−ＥＰ}およびロータヨーク２４ａの磁石２３からの受熱量Ｑ_{ＭＡＧ−ＹＯＫＥ}と、ロータヨーク２４ａの鉄損Ｗ_ＹＯＫＥとを用いて、ロータヨーク２４ａの受熱量Ｑ_ＹＯＫＥを算出する。

部品温度算出部５３は、下記数式（８）に示すように、記憶部５５に記憶しているロータヨーク２４ａの熱容量Ｃ_ＹＯＫＥと、算出したロータヨーク２４ａの受熱量Ｑ_ＹＯＫＥとを用いて、ロータヨーク２４ａの温度変化ΔＴ_ＹＯＫＥを算出する。
部品温度算出部５３は、下記数式（９）に示すように、記憶部５５に記憶しているロータヨーク２４ａの温度の前回値Ｔ_ＹＯＫＥ（ｐｒｅ）と、算出したロータヨーク２４ａの温度変化ΔＴ_ＹＯＫＥとを用いて、ロータヨーク２４ａの温度Ｔ_ＹＯＫＥを算出する。

部品温度算出部５３は、下記数式（１０）に示すように、記憶部５５に記憶している磁石２３の温度の前回値Ｔ_ＭＡＧ（ｐｒｅ）およびロータヨーク２４ａと磁石２３との間の熱抵抗Ｒ_{ＭＡＧ−ＹＯＫＥ}と、算出したロータヨーク２４ａの温度Ｔ_ＹＯＫＥとを用いて、磁石２３からの抜熱量（つまり放熱量）Ｑ_ＭＡＧを算出する。
部品温度算出部５３は、下記数式（１１）に示すように、記憶部５５に記憶している磁石２３の熱容量Ｃ_ＭＡＧと、算出した抜熱量Ｑ_ＭＡＧと、磁石２３の渦電流損Ｗ_ＭＡＧとを用いて、磁石２３の温度変化ΔＴ_ＭＡＧを算出する。
部品温度算出部５３は、下記数式（１２）に示すように、記憶部５５に記憶している磁石２３の温度の前回値Ｔ_ＭＡＧ（ｐｒｅ）と、算出した磁石２３の温度変化ΔＴ_ＭＡＧとを用いて、磁石２３の温度Ｔ_ＭＡＧを算出する。

モータ制御部５４は、部品温度算出部５３により算出された所定部品の温度に基づいて、トランスミッション１３および電力変換部１５を制御するための制御信号を出力することによって、駆動用モータ１１および発電用モータ１２を制御する。モータ制御部５４は、例えば、駆動用モータ１１の磁石２３の温度Ｔ_ＭＡＧに基づいて、トランスミッション１３および電力変換部１５を制御するための制御信号を出力する。

本実施の形態による回転電機の温度推定装置１０は上記構成を備えており、次に、この回転電機の温度推定装置１０の動作について説明する。
以下に、制御装置１７が、駆動用モータ１１の磁石２３の温度Ｔ_ＭＡＧを算出して、駆動用モータ１１を制御する処理について説明する。

先ず、制御装置１７は、図１１に示すように、駆動用モータ１１の各部の損失による発熱量を算出する（ステップＳ０１）。
次に、制御装置１７は、滴下冷媒の温度Ｔ_ＤＡＴＦを算出する（ステップＳ０２）。
次に、制御装置１７は、滴下冷媒と端面板２４ｂとの間の熱抵抗Ｒ_{ＥＰ−ＤＡＴＦ}を算出する（ステップＳ０３）。
次に、制御装置１７は、磁石２３の温度Ｔ_ＭＡＧを算出する（ステップＳ０４）。
次に、制御装置１７は、算出した磁石２３の温度Ｔ_ＭＡＧが所定の出力制限温度未満か否かを判定する（ステップＳ０５）。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合（ステップＳ０５のＹＥＳ側）、制御装置１７は、駆動用モータ１１の出力制限を行なわずに、処理を終了させる。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合（ステップＳ０５のＮＯ側）、制御装置１７は、処理をステップＳ０６に進める。

そして、制御装置１７は、駆動用モータ１１の許容トルク上限を算出する（ステップＳ０６）。
次に、制御装置１７は、駆動用モータ１１のトルクを許容トルク上限以下にすることを指示する制御信号を電力変換部１５に出力する（ステップＳ０７）。そして、制御装置１７は、処理を終了させる。

以下に、上述したステップＳ０１の発熱量算出処理について説明する。
先ず、制御装置１７は、図１２に示すように、第２電流センサ４３により検出される駆動用モータ１１の３相の相電流（つまり、３相のコイル２１の交流電流）を取得する（ステップＳ１１）。
次に、制御装置１７は、取得した３相のコイル２１の相電流と、予め記憶部５５に記憶している３相のコイル２１の抵抗値とに応じて、３相のコイル２１の銅損を算出する（ステップＳ１２）。そして、制御装置１７は、処理を終了させる。

また、制御装置１７は、図１３に示すように、トルクセンサ４６により検出される駆動用モータ１１のトルクを取得する（ステップＳ２１）。
次に、制御装置１７は、第１回転数センサ４４により検出される駆動用モータ１１の回転数を取得する（ステップＳ２２）。
次に、制御装置１７は、電圧センサ４１により検出される印加電圧を取得する（ステップＳ２３）。
次に、制御装置１７は、取得したトルク、回転数、および印加電圧を用いて、予め記憶部５５に記憶しているデータを参照して、ロータヨーク２４ａの鉄損Ｗ_ＹＯＫＥを算出する。そして、制御装置１７は、算出したロータヨーク２４ａの鉄損Ｗ_ＹＯＫＥを記憶部５５に記憶する（ステップＳ２４）。
次に、制御装置１７は、取得したトルク、回転数、および印加電圧を用いて、予め記憶部５５に記憶しているデータを参照して、磁石２３の渦電流損Ｗ_ＭＡＧを算出する。そして、制御装置１７は、算出した磁石２３の渦電流損Ｗ_ＭＡＧを記憶部５５に記憶する（ステップＳ２５）。そして、制御装置１７は、処理を終了させる。

以下に、上述したステップＳ０２の滴下冷媒温度算出処理について説明する。
先ず、制御装置１７は、図１４に示すように、冷媒温度センサ４７により検出される冷媒貯留部の冷媒の温度を取得する（ステップＳ３１）。
次に、制御装置１７は、第１回転数センサ４４により検出される駆動用モータ１１の回転数を取得する（ステップＳ３２）。
次に、制御装置１７は、駆動用モータ１１の回転数と、トランスミッション１３の減速比などの各種のパラメータとに基づいて、車両１の速度を取得する。そして、制御装置１７は、車両１の速度に基づいて、冷却器１４ｂにおける冷却風の風速を取得する（ステップＳ３３）。
次に、制御装置１７は、第２回転数センサ４５により検出される発電用モータ１２の回転数を取得する（ステップＳ３４）。
次に、制御装置１７は、発電用モータ１２の回転数に基づいて、発電用モータ１２の回転軸に駆動連結される機械式ポンプ１４ｃの回転数を取得する。そして、制御装置１７は、機械式ポンプ１４ｃの回転数に基づいて、冷却器１４ｂにおける冷媒の流量を取得する（ステップＳ３５）。

次に、制御装置１７は、冷却器１４ｂにおける冷却風の風速および冷却器１４ｂにおける冷媒の流量を用いて、冷却器１４ｂにおける冷媒の放熱量を取得する（ステップＳ３６）。
次に、制御装置１７は、冷却器１４ｂにおける冷媒の放熱量と、冷媒の熱容量Ｃ_ａｔｆとを用いて、冷媒の放熱温度を算出する。そして、制御装置１７は、冷媒温度センサ４７により検出された冷媒貯留部の冷媒の温度から放熱温度を引き算することによって、冷却器１４ｂを通過後の冷媒温度（冷却器通過後の冷媒温度Ｔ_ａｔｆ）を算出する（ステップＳ３７）。
次に、制御装置１７は、コイル温度センサ４８により検出されるコイル温度Ｔ_ｃｏを取得する（ステップＳ３８）。
次に、制御装置１７は、冷媒の流量Ｆ_ａｔｆを用いて、予め記憶部５５に記憶しているデータを参照して、滴下冷媒と３相のコイル２１との間の熱抵抗Ｒ_{ｃｏ−ａｔｆ}を算出する。そして、制御装置１７は、上記数式（１）に示すように、熱抵抗Ｒ_{ｃｏ−ａｔｆ}、冷却器通過後の冷媒温度Ｔ_ａｔｆ、およびコイル温度Ｔ_ｃｏを用いて、受熱量Ｑ_{ｃｏ−ａｔｆ}を算出する（ステップＳ３９）。
次に、制御装置１７は、上記数式（２）に示すように、受熱量Ｑ_{ｃｏ−ａｔｆ}および冷媒の熱容量Ｃ_ａｔｆを用いて、冷媒の温度変化ΔＴ_ａｔｆを算出する。そして、制御装置１７は、上記数式（３）に示すように、冷媒の温度変化ΔＴ_ａｔｆおよび冷却器通過後の冷媒温度Ｔ_ａｔｆを用いて、滴下冷媒の温度Ｔ_ＤＡＴＦを算出する。そして、制御装置１７は、算出した滴下冷媒の温度Ｔ_ＤＡＴＦを記憶部５５に記憶する（ステップＳ４０）。そして、制御装置１７は、処理を終了させる。

以下に、上述したステップＳ０３の熱抵抗算出処理について説明する。
先ず、制御装置１７は、図１５に示すように、駆動用モータ１１の回転数を取得する（ステップＳ４１）。
次に、制御装置１７は、冷媒の流量Ｆ_ａｔｆを算出または取得する（ステップＳ４２）。
次に、制御装置１７は、冷媒の流量Ｆ_ａｔｆおよび駆動用モータ１１の回転数を用いて、予め記憶部５５に記憶しているデータを参照して、滴下冷媒と端面板２４ｂとの間の熱抵抗Ｒ_{ＥＰ−ＤＡＴＦ}を算出する。そして、制御装置１７は、算出した熱抵抗Ｒ_{ＥＰ−ＤＡＴＦ}を記憶部５５に記憶する（ステップＳ４３）。
次に、制御装置１７は、予め記憶部５５に記憶している所定の一定値であるロータヨーク２４ａと磁石２３との間の熱抵抗Ｒ_{ＭＡＧ−ＹＯＫＥ}を取得する（ステップＳ４４）。そして、制御装置１７は、処理を終了させる。

以下に、上述したステップＳ０４の磁石温度算出処理について説明する。
先ず、制御装置１７は、図１６に示すように、記憶部５５に記憶している磁石２３の温度の前回値Ｔ_ＭＡＧ（ｐｒｅ）を取得する（ステップＳ５１）。
次に、制御装置１７は、滴下冷媒の温度Ｔ_ＤＡＴＦを取得する（ステップＳ５２）。

次に、制御装置１７は、上記数式（４）に示すように、記憶部５５に記憶している端面板２４ｂの温度の前回値Ｔ_ＥＰ（ｐｒｅ）と、端面板２４ｂの温度変化ΔＴ_ＥＰとを用いて、端面板２４ｂの温度Ｔ_ＥＰを算出する。そして、制御装置１７は、算出した端面板２４ｂの温度Ｔ_ＥＰを記憶部５５に記憶する。そして、制御装置１７は、上記数式（５）に示すように、滴下冷媒と端面板２４ｂとの間の熱抵抗Ｒ_{ＥＰ−ＤＡＴＦ}および端面板２４ｂの温度Ｔ_ＥＰと、滴下冷媒の温度Ｔ_ＤＡＴＦとを用いて、滴下冷媒の端面板２４ｂからの受熱量Ｑ_{ＥＰ−ＤＡＴＦ}を算出する。そして、制御装置１７は、上記数式（６）に示すように、端面板２４ｂのロータヨーク２４ａからの受熱量Ｑ_{ＹＯＫＥ−ＥＰ}を、滴下冷媒の端面板２４ｂからの受熱量Ｑ_{ＥＰ−ＤＡＴＦ}に等しいとする。そして、制御装置１７は、記憶部５５に記憶している磁石２３の温度の前回値Ｔ_ＭＡＧ（ｐｒｅ）およびロータヨーク２４ａと磁石２３との間の熱抵抗Ｒ_{ＭＡＧ−ＹＯＫＥ}と、ロータヨーク２４ａの温度の推定値Ｔ_ＹＯＫＥ（ｅｓｔ）とを用いて、ロータヨーク２４ａの磁石２３からの受熱量Ｑ_{ＭＡＧ−ＹＯＫＥ}を算出する。そして、制御装置１７は、上記数式（７）に示すように、端面板２４ｂのロータヨーク２４ａからの受熱量Ｑ_{ＹＯＫＥ−ＥＰ}およびロータヨーク２４ａの磁石２３からの受熱量Ｑ_{ＭＡＧ−ＹＯＫＥ}と、ロータヨーク２４ａの鉄損Ｗ_ＹＯＫＥとを用いて、ロータヨーク２４ａの受熱量Ｑ_ＹＯＫＥを算出する。そして、制御装置１７は、上記数式（８）に示すように、記憶部５５に記憶しているロータヨーク２４ａの熱容量Ｃ_ＹＯＫＥと、ロータヨーク２４ａの受熱量Ｑ_ＹＯＫＥとを用いて、ロータヨーク２４ａの温度変化ΔＴ_ＹＯＫＥを算出する。そして、制御装置１７は、上記数式（９）に示すように、記憶部５５に記憶しているロータヨーク２４ａの温度の前回値Ｔ_ＹＯＫＥ（ｐｒｅ）と、ロータヨーク２４ａの温度変化ΔＴ_ＹＯＫＥとを用いて、ロータヨーク２４ａの温度Ｔ_ＹＯＫＥを算出する。そして、制御装置１７は、算出したロータヨーク２４ａの温度Ｔ_ＹＯＫＥを記憶部５５に記憶する（ステップＳ５３）。

次に、制御装置１７は、上記数式（１０）に示すように、記憶部５５に記憶している磁石２３の温度の前回値Ｔ_ＭＡＧ（ｐｒｅ）およびロータヨーク２４ａと磁石２３との間の熱抵抗Ｒ_{ＭＡＧ−ＹＯＫＥ}と、ロータヨーク２４ａの温度Ｔ_ＹＯＫＥとを用いて、磁石２３からの抜熱量Ｑ_ＭＡＧを算出する（ステップＳ５４）。

次に、制御装置１７は、上記数式（１１）に示すように、記憶部５５に記憶している磁石２３の熱容量Ｃ_ＭＡＧと、抜熱量Ｑ_ＭＡＧと、磁石２３の渦電流損Ｗ_ＭＡＧとを用いて、磁石２３の温度変化ΔＴ_ＭＡＧを算出する（ステップＳ５５）。
次に、制御装置１７は、上記数式（１２）に示すように、記憶部５５に記憶している磁石２３の温度の前回値Ｔ_ＭＡＧ（ｐｒｅ）と、磁石２３の温度変化ΔＴ_ＭＡＧとを用いて、磁石２３の温度Ｔ_ＭＡＧを算出する（ステップＳ５６）。
次に、制御装置１７は、算出した磁石２３の温度Ｔ_ＭＡＧを記憶部５５に記憶する（ステップＳ５７）。そして、制御装置１７は、処理を終了させる。

上述したように、本実施形態による回転電機の温度推定装置１０によれば、冷却器通過後の冷媒温度Ｔ_ａｔｆを用いて、冷媒と熱交換する所定部品の温度を推定するので、他の位置での冷媒の温度を用いる場合に比べて、温度推定の精度を向上させることができる。例えば、冷媒温度センサ４７により検出される冷媒貯留部の冷媒の温度などのように、冷却器１４ｂを通過前に検出される冷媒の温度を用いる場合に比べて、所定部品と熱交換する際の冷媒の温度を精度良く取得することができる。これにより冷媒と熱交換する所定部品の温度を精度良く推定することができる。また、冷却器１４ｂにおいて冷媒を冷却する冷却風の風速に相関する物理量と、冷媒の流量に相関する物理量とに基づいて、冷媒の放熱量を精度良く取得することができるので、冷却器通過後の冷媒温度Ｔ_ａｔｆの精度を向上させることができる。

さらに、第１回転数センサ４４により検出される駆動用モータ１１の回転数に基づいて、冷却風の風速に相関する物理量である車両１の速度を、簡便かつ精度良く取得することができる。これにより装置構成が複雑化することを抑制しつつ、冷却器１４ｂにおける冷却風の風速を精度良く取得することができる。
さらに、第２回転数センサ４５により検出される発電用モータ１２の回転数に基づいて、冷媒の流量に相関する物理量である機械式ポンプ１４ｃの回転数を、簡便かつ精度良く取得することができる。これにより装置構成が複雑化することを抑制しつつ、冷却器１４ｂにおける冷媒の流量を精度良く取得することができる。

さらに、冷却器１４ｂにおける冷却風の風速および冷媒の流量に基づく冷媒の放熱量と、冷媒温度センサ４７により検出される冷媒貯留部の冷媒の温度とを用いて、冷却器通過後の冷媒温度Ｔ_ａｔｆを簡便かつ精度良く取得することができる。実際に駆動用モータ１１および発電用モータ１２の所定部品と熱交換する際の冷媒の温度との差異が小さい冷却器通過後の冷媒温度Ｔ_ａｔｆを用いることによって、所定部品の温度推定精度を向上させることができる。

さらに、予め冷媒流路１４ａ内の冷却器１４ｂの手前に配置されている冷媒温度センサ４７を用いることにより、装置構成が複雑化することを防ぎつつ、冷却器通過後の冷媒温度Ｔ_ａｔｆを取得することができる。また、例えば冷却器１４ｂを通過した冷媒の温度を検出するための温度センサを、新たに冷媒流路１４ａ内の冷却器１４ｂの下流に設ける場合に比べて、冷媒の圧損の増大を防止することができ、冷媒の循環に要する消費エネルギーの増大を抑制することができる。冷媒流路１４ａ内の冷却器１４ｂの手前において冷媒温度センサ４７により検出される冷媒の温度に、冷却器１４ｂでの冷媒の放熱量を考慮することによって、冷却器通過後の冷媒温度Ｔ_ａｔｆを精度良く取得することができる。冷却器通過後の冷媒温度Ｔ_ａｔｆが把握されている冷媒によって冷却される所定部品の温度を精度良く推定することができる。

なお、上述した実施形態において、制御装置１７は、第１回転数センサ４４により検出される駆動用モータ１１の回転数に基づいて、冷却風の風速に相関する物理量である車両１の速度を取得するとしたが、これに限定されない。
制御装置１７は、例えば、回転電機の温度推定装置１０を搭載する車両１が標準的に備えている速度センサによって検出される車速を取得してもよい。また、制御装置１７は、回転電機の温度推定装置１０を搭載する車両１に風速を直接検知する風速センサを設けて、この風速センサによって検出される風速を取得してもよい。
また、制御装置１７は、例えば、駆動用モータ１１の回転軸が連結された車両１の駆動軸の回転数に基づいて、冷却風の風速に相関する物理量を取得してもよい。

なお、上述した実施形態において、制御装置１７は、冷却器１４ｂにおける冷却風の風速と、冷却器１４ｂにおける冷媒の流量とを用いて、冷却器１４ｂにおける冷媒の放熱量を取得するとしたが、これに限定されない。
制御装置１７は、冷却器１４ｂにおける冷却風の風速および冷媒の流量の中の少なくとも何れか一方のみによって、冷却器１４ｂにおける冷媒の放熱量を取得してもよい。制御装置１７は、例えば、第１回転数センサ４４または第２回転数センサ４５の異常時などにおいて、冷却器１４ｂにおける冷却風の風速または冷媒の流量を用いて、冷却器１４ｂにおける冷媒の放熱量を簡易的に取得してもよい。

なお、上述した実施形態において、制御装置１７は、冷却器通過後の冷媒温度Ｔ_ａｔｆを用いて、駆動用モータ１１の磁石２３の温度Ｔ_ＭＡＧを推定するとしたが、これに限定されない。
制御装置１７は、駆動用モータ１１および発電用モータ１２の各々において、冷却器１４ｂを通過後の冷媒と熱交換する所定部品として、例えば、コイル２１およびステータコア２２ａの各々の温度などを、冷却器通過後の冷媒温度Ｔ_ａｔｆを用いて推定してもよい。

実施形態の変形例において、発熱量算出部５１は、３相のコイル２１の銅損および渦電流損、ステータコア２２ａの鉄損、磁石２３の渦電流損、およびロータヨーク２４ａの鉄損の各々の発熱量を算出してもよい。発熱量算出部５１は、各センサ４１，４４，４６により検出される印加電圧、回転数、およびトルクを用いて、予め記憶部５５に記憶しているデータを参照して、コイル２１および磁石２３の渦電流損、並びにステータコア２２ａおよびロータヨーク２４ａの鉄損を取得してもよい。
制御装置１７は、冷媒の流量と、冷却器通過後の冷媒温度Ｔ_ａｔｆと、前回の処理で算出した各種温度（例えば、ステータコア２２ａの温度およびコイル２１の温度）とを用いて、予め記憶部５５に記憶しているデータを参照して、コイル２１から冷媒に放熱される放熱量を算出する。記憶部５５は、冷媒の流量と、冷却器通過後の冷媒温度Ｔ_ａｔｆと、前回の処理で算出した各種温度と、コイル２１の放熱量との相互関係を示すデータを予め記憶している。
制御装置１７は、コイル２１の銅損および渦電流損と、コイル２１の抜熱量（放熱量）とに基づいて、コイル２１の受熱量を算出する。制御装置１７は、コイル２１の受熱量と、予め記憶部５５に記憶しているコイル２１の熱容量とに基づいて、コイル２１の温度変化を算出する。部品温度算出部５３は、前回の処理で推定したコイル２１の温度と、コイル２１の温度変化とに基づいて、今回の処理で推定されるコイル２１の温度を算出する。
なお、この場合には、コイル温度センサ４８は省略されてもよく、上記数式（１）において、コイル温度Ｔ_ｃｏとして、制御装置１７が推定したコイル２１の温度が用いられてもよい。

また、制御装置１７は、冷媒の流量と、冷却器通過後の冷媒温度Ｔ_ａｔｆと、前回の処理で算出した各種温度（例えば、ステータコア２２ａの温度およびコイル２１の温度）とを用いて、予め記憶部５５に記憶しているデータを参照して、ステータコア２２ａの放熱量を算出する。記憶部５５は、冷媒の流量と、冷却器通過後の冷媒温度Ｔ_ａｔｆと、前回の処理で算出した各種温度と、ステータコア２２ａの放熱量との相互関係を示すデータを予め記憶している。
制御装置１７は、ステータコア２２ａの鉄損と、ステータコア２２ａの抜熱量（放熱量）とに基づいて、ステータコア２２ａの受熱量を算出する。制御装置１７は、ステータコア２２ａの受熱量と、予め記憶部５５に記憶しているステータコア２２ａの熱容量とに基づいて、ステータコア２２ａの温度変化を算出する。制御装置１７は、前回の処理で推定したステータコア２２ａの温度と、ステータコア２２ａの温度変化とに基づいて、今回の処理で推定されるステータコア２２ａの温度を算出する。

なお、上述した実施形態において、制御装置１７は、駆動用モータ１１において磁石２３が端面板２４ｂとは直接に接触しないようにロータヨーク２４ａの内部に保持されていることに応じて、磁石２３からの抜熱量Ｑ_ＭＡＧを算出するとしたが、これに限定されない。例えば、図４に示す熱モデルにおいて、端面板２４ｂもしくはロータヨーク２４ａ、または端面板２４ｂおよびロータヨーク２４ａが省略される場合の各々に対応して、磁石２３からの抜熱量Ｑ_ＭＡＧを算出してもよい。
例えば、駆動用モータ１１において磁石２３が端面板２４ｂに直接に接触してロータヨーク２４ａに保持されている場合は、図３に示す熱モデルにおいて、ロータヨーク２４ａが省略される場合に対応している。
例えば、駆動用モータ１１において端面板２４ｂが省略され、滴下冷媒が直接に磁石２３に接触する場合は、図４に示す熱モデルにおいて、端面板２４ｂおよびロータヨーク２４ａが省略される場合に対応している。
例えば、駆動用モータ１１において端面板２４ｂが省略され、滴下冷媒が直接に磁石２３に接触しない場合は、図４に示す熱モデルにおいて、端面板２４ｂが省略される場合に対応している。
制御装置１７は、これらの熱モデルの各々に対応した熱抵抗および授受熱量を用いて、磁石２３からの抜熱量Ｑ_ＭＡＧを算出すればよい。

なお、上述した実施形態において、制御装置１７は、冷媒循環部１４の機械式ポンプ１４ｃが発電用モータ１２の回転軸に連結されているので、発電用モータ１２の回転数から冷媒の流量を取得するとしたが、これに限定されない。冷媒循環部１４は、機械式ポンプ１４ｃの代わりに、発電用モータ１２とは独立した電動ポンプを備えてもよい。制御装置１７は、電動ポンプの回転数に基づいて冷媒の流量を取得してもよい。

なお、上述した実施形態において、回転電機の温度推定装置１０は、トルクセンサ４６を備えるとしたが、これに限定されず、トルクセンサ４６は省略されてもよい。制御装置１７は、第２電流センサ４３により検出される駆動用モータ１１の各コイル２１に流れる交流電流および第１回転数センサ４４により検出される駆動用モータ１１の回転角度に応じてトルク指示値を取得してもよい。

なお、上述した実施形態において、駆動用モータ１１および発電用モータ１２の各々は、ＳＣ（セグメントコンダクタ）巻線のコイル２１を備えるとしたが、これに限定されない。駆動用モータ１１および発電用モータ１２の各々は、例えば集中巻または分布巻などの他の巻線構造を有するモータであってもよい。

上述の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上述の新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上述の実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０…回転電機の温度推定装置、１１…駆動用モータ（回転電機）、１２…発電用モータ（回転電機）、１３…トランスミッション、１４…冷媒循環部、１４ａ…冷媒流路（循環経路）、１４ｂ…冷却器（冷媒放熱器）、１４ｃ…機械式ポンプ（ポンプ）、１５…電力変換部、１６…バッテリ、１７…制御装置、２１…コイル、２２…ステータ、２３…磁石、２４…ロータ、２４ａ…ロータヨーク、２４ｂ…端面板、４７…冷媒温度センサ（冷媒温度検出部）、５１…発熱量算出部、５２…滴下冷媒温度算出部、５２ｃ…放熱量取得部、５２ｅ…冷媒温度算出部（冷媒温度取得部）、５３…部品温度算出部（温度推定部）、５４…モータ制御部、５５…記憶部

Claims (7)

1. 回転電機を冷却する冷媒を、前記回転電機の外部で冷却風との熱交換によって冷却する冷媒放熱器と、
   前記冷却風の風速に相関する物理量と、前記冷媒の流量に相関する物理量と、に基づいて、前記冷媒放熱器における前記冷媒の放熱量を取得する放熱量取得部と、
   前記放熱量取得部によって取得された前記冷媒の放熱量に基づいて、前記冷媒放熱器を通過した前記冷媒の温度を取得する冷媒温度取得部と、
   前記冷媒温度取得部によって取得された前記冷媒の温度を用いて、前記冷媒と熱交換する前記回転電機の所定部品の温度を推定する温度推定部と、
   を備える、
   ことを特徴とする回転電機の温度推定装置。
2. 前記回転電機は車両に搭載され、
   前記冷却風の風速に相関する物理量は、前記車両の車速である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の回転電機の温度推定装置。
3. 前記回転電機は、車両の駆動軸に連結されており、
   前記冷却風の風速に相関する物理量は、前記回転電機又は前記駆動軸の回転数である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の回転電機の温度推定装置。
4. 前記冷媒の流量に相関する物理量は、前記冷媒を前記冷媒放熱器および前記回転電機を含む循環経路内で循環させるポンプの回転数である、
   ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１つに記載の回転電機の温度推定装置。
5. 前記冷媒の流量に相関する物理量は、前記冷媒を前記冷媒放熱器および前記回転電機を含む循環経路内で循環させるポンプに駆動連結された軸の回転数である、
   ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１つに記載の回転電機の温度推定装置。
6. 前記温度推定部は、
   前記冷媒温度取得部によって取得された前記冷媒の温度に基づいて、前記冷媒と接触する前記回転電機の所定部品の温度を推定する、
   ことを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１つに記載の回転電機の温度推定装置。
7. 前記冷媒の流通方向での前記冷媒放熱器の手前における前記冷媒の温度を検出する冷媒温度検出部を備え、
   前記冷媒温度取得部は、前記冷媒温度検出部によって検出された前記冷媒の温度と、前記放熱量取得部によって取得された前記冷媒の放熱量と、に基づいて、前記冷媒放熱器を通過した前記冷媒の温度を取得する、
   ことを特徴とする請求項１から請求項６の何れか１つに記載の回転電機の温度推定装置。

Images