(57)【要約】【課題】回転電機の回転体に備わる磁石の磁石温度を精度よく推定することができる磁石温度推定装置及び磁石温度推定方法を提供する。【解決手段】磁石温度推定装置１０は、回転電機１２のロータに備わる磁石の磁石温度を推定する磁石温度算出部１３２を有する。回転電機１２のロータが冷却油により冷却される場合に、磁石温度算出部１３２は、ロータの損失量を含む回転電機１２の損失量と冷却油の温度とに基づいて、磁石温度を推定する。【選択図】図４
2014093867.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機の回転体に備わる磁石の磁石温度を推定する磁石温度推定装置において、
前記回転電機のうち、少なくとも前記回転体は、冷媒により冷却され、
前記磁石温度推定装置は、前記磁石を含めた前記回転体の損失量と前記冷媒の温度とに基づいて、前記磁石温度を推定する磁石温度推定部を有する
ことを特徴とする回転電機の磁石温度推定装置。
【請求項２】
請求項１記載の磁石温度推定装置において、
前記磁石温度推定部は、前記磁石、前記回転体及び前記冷媒の順に熱勾配が設定された熱モデルに基づいて、前記磁石温度を推定することを特徴とする回転電機の磁石温度推定装置。
【請求項３】
請求項２記載の磁石温度推定装置において、
前記回転体の回転軸を前記冷媒で冷却することにより、前記磁石を含めた前記回転体を冷却することを特徴とする回転電機の磁石温度推定装置。
【請求項４】
請求項３記載の磁石温度推定装置において、
前記回転軸は、筒状部材であり、
前記筒状部材の中空部を前記冷媒が流れることにより、前記回転軸が冷却されることを特徴とする回転電機の磁石温度推定装置。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか１項に記載の磁石温度推定装置において、
前記回転体の回転数及びトルクに基づいて、前記回転体の損失量を算出する損失量算出部をさらに有することを特徴とする回転電機の磁石温度推定装置。
【請求項６】
請求項５記載の磁石温度推定装置において、
前記回転数及び前記トルクと前記損失量との関係を示す損失量マップを記憶する記憶部をさらに有し、
前記損失量算出部は、前記損失量マップを参照して、前記回転数及び前記トルクに応じた損失量を求めることを特徴とする回転電機の磁石温度推定装置。
【請求項７】
請求項５又は６記載の磁石温度推定装置において、
前記回転数は、回転数センサにより検出されて前記損失量算出部に出力され、
前記トルクは、トルクセンサにより検出されて前記損失量算出部に出力されるか、又は、電流センサで検出された前記回転電機を流れる電流の値を用いて前記損失量算出部により算出されることを特徴とする回転電機の磁石温度推定装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の磁石温度推定装置において、
前記冷媒の流量及び温度に基づいて、前記磁石での抜熱量を算出する抜熱量算出部をさらに有し、
前記磁石温度推定部は、算出された前記損失量及び前記抜熱量に基づいて、前記磁石温度を推定することを特徴とする回転電機の磁石温度推定装置。
【請求項９】
請求項８記載の磁石温度推定装置において、
前記磁石温度推定装置は、前記回転体の回転数と前記流量との関係を示す流量マップを記憶する記憶部をさらに有し、
前記抜熱量算出部は、前記流量マップを参照して、前記回転数に応じた流量を求めることを特徴とする回転電機の磁石温度推定装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の磁石温度推定装置において、
前記回転電機は、ケースに収容され、
前記ケースの底部は、前記回転体を冷却した冷媒を貯留するドレイン部として形成され、
前記ケース内には、前記ドレイン部に貯留している冷媒の温度を検出する温度センサと、前記ドレイン部に貯留された冷媒を吸い上げて前記回転体に送出するポンプとがさらに配設され、
前記磁石温度推定部は、前記温度センサが検出した温度と、前記損失量とに基づいて、前記磁石温度を推定することを特徴とする回転電機の磁石温度推定装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の磁石温度推定装置において、
前記回転体は、該回転体に前記磁石が埋め込まれた磁石埋込型のインナロータ型であることを特徴とする回転電機の磁石温度推定装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の磁石温度推定装置において、
前記回転電機は、車両に搭載され、前記回転体がトランスミッションに連結される車両駆動用の回転電機であり、
前記冷媒は、前記トランスミッションの潤滑を行う潤滑油であることを特徴とする回転電機の磁石温度推定装置。
【請求項１３】
回転電機の回転体に備わる磁石の磁石温度を推定する磁石温度推定方法において、
前記回転電機のうち、少なくとも前記回転体が冷媒により冷却される場合に、前記磁石を含めた前記回転体の損失量と前記冷媒の温度とに基づいて、前記磁石温度を推定する
ことを特徴とする回転電機の磁石温度推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転電機の回転体に備わる磁石の温度（以下、磁石温度ともいう。）を推定するための磁石温度推定装置及び磁石温度推定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁石を備えたロータとステータとを有する回転電機では、ロータ及びステータの温度が限界温度を超えると、磁石の減磁が発生する。従って、ロータ及びステータの温度が限界温度を超えないように、温度管理を適切に行う必要がある。そのためには、ロータ及びステータの温度を直接検出できるようにすることが望ましい。
【０００３】
ステータは、ケースに固定されているため、温度検出が容易である。一方、ロータは、回転体であるので、その温度を検出するためには、ロータに温度センサを取り付けると共に、該ロータのシャフトにスリップリング又はロータリコネクタを設け、スリップリング又はロータリコネクタを介して、温度センサの検出信号を取り出す必要がある。この結果、回転電機の構造が複雑になると共に、コストがかかる。
【０００４】
そこで、特許文献１には、ロータの回転数、ステータコイルの温度、及び、ロータを冷却する冷却油の温度をそれぞれ検出し、モータの動作点（トルク指令値、ロータの回転数）、検出した各温度、及び、ステータコイルとロータに備わる磁石との間の熱モデルに基づいて、当該磁石の温度（磁石温度）を推定することが開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、ステータ側の油冷系とロータ側の油冷系とを分離し、各油冷系に冷却油を循環させて、ステータ及びロータを冷却する場合に、ロータ冷却前の冷却油の流入温度と、ロータ冷却後の冷却油の流出温度と、モータのトルク及び回転数とに基づいて、ロータの温度を推定することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４５７２９０７号公報
【特許文献２】特開２０００−２３４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の技術では、ロータの磁石、ステータコイル及び冷却油の順に熱勾配が設定された熱モデルに基づいて、磁石温度を推定する。すなわち、特許文献１の技術は、磁石温度がステータコイルの温度よりも高く、磁石からステータコイルを介して冷却油に伝熱されることを前提として、磁石温度を推定している。
【０００８】
しかしながら、ステータコイルの温度が磁石温度よりも高い場合には、磁石からステータコイルへの放熱が発生せず、当該磁石は、ステータコイルから受熱し、該ステータコイルと同じ温度にまで昇温されることになる。すなわち、ステータコイルが磁石温度よりも高温であると、前記磁石から前記ステータコイルに放熱することができない。この結果、磁石温度の推定精度が悪化し、実際の磁石温度よりも高く推定するおそれがある。
【０００９】
なお、実際の回転電機では、ステータとロータとが熱伝導率の低いエアギャップを介して離間しているため、ステータコイルからエアギャップを介して磁石及びロータに熱が伝わりにくい。そのため、磁石の熱は、主として、ロータを介して放熱される。従って、特許文献１の技術は、実際の伝熱経路を何ら考慮せずに磁石温度の推定を行っている。
【００１０】
また、特許文献２のように、ステータ側の油冷系とロータ側の油冷系とに冷却油を循環させて、ステータ及びロータを冷却する構造では、ステータコイルの温度が磁石温度よりも高くなる場合がある。また、特許文献２の技術では、流入温度、流出温度、モータのトルク、及び、モータの回転数を検出するためのセンサがそれぞれ必要となり、コストがかかる。
【００１１】
この発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、回転電機の回転体に備わる磁石の磁石温度を精度よく推定することができる磁石温度推定装置及び磁石温度推定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するために、この発明では、回転電機のうち、少なくとも回転体が冷媒により冷却される場合に、（磁石温度推定装置の磁石温度推定部は、）磁石を含めた前記回転体の損失量と前記冷媒の温度とに基づいて、磁石温度を推定する。
【００１３】
前記回転電機は、前記回転体としてのロータと、ステータとから構成され、前記ロータと前記ステータとは、エアギャップを介して離間している。そのため、前記ロータと前記ステータとの間は、熱が伝わりにくい状態にある。従って、前記ロータ（前記回転体）に備わる前記磁石に発生する熱は、前記回転体を介して、該回転体を冷却する前記冷媒に伝わりやすい。また、前記回転体においても、該回転体の損失が熱に変換され、当該熱が前記冷媒に伝わる。
【００１４】
そこで、この発明では、前記磁石及び前記回転体から前記冷媒に伝わる熱も加味された該冷媒の温度と、前記回転体での発熱の原因となる前記回転体の損失量とを考慮して、前記磁石温度を推定する。これにより、推定した前記磁石温度と、実際の磁石温度との乖離が抑制され、当該磁石温度を精度よく推定することができる。
【００１５】
また、前記回転体の損失量は、予め計測により特定することが可能であるため、前記冷媒の温度さえ分かれば、前記磁石温度を容易に推定することができる。すなわち、この発明では、前記冷媒の温度のみ用いて前記磁石温度を推定するため、前記磁石温度の推定に必要なセンサを、前記冷媒の温度を検出する温度センサのみにして、センサの個数を最小限とし、センサのコストやセンサの取付工数を抑えることが可能である。
【００１６】
このように、前記磁石温度の推定精度が向上することにより、前記磁石の耐熱性（減磁耐力）を下げて、当該磁石の保磁力を低下させることが可能となる。これにより、前記磁石に占めるジスプロシウム（Ｄｙ）の含有量を削減することができ、この結果、様々な仕様に対応し、且つ、より安価な磁石を備えた回転電機を製造することが可能となる。
【００１７】
また、前記磁石温度が限界温度（上限温度）に近づく毎に回転電機のパワーセーブを行う必要がある制御システムにおいては、前記磁石温度の推定精度が向上することで、パワーセーブの不用意な実行が抑制され、該パワーセーブの頻度を少なくすることが可能となる。これにより、高負荷時の車両の燃費や、当該車両の運転性能（ドライバビリティ）及び商品価値を向上させることができる。
【００１８】
具体的に、この発明では、下記のようにして、磁石温度を推定すればよい。
【００１９】
［１］  前記磁石温度推定部は、前記磁石、前記回転体及び前記冷媒の順に熱勾配が設定された熱モデルに基づいて、前記磁石温度を推定すればよい。これにより、前記回転体を前記冷媒により冷却する回転電機において、ステータのコイルの温度が前記磁石温度より高くなる場合であっても、前記磁石温度を精度よく推定することができる。
【００２０】
特に、前記回転体の回転軸を前記冷媒で冷却することで、前記磁石を含めた前記回転体を冷却する回転電機の構造、より具体的には、前記回転軸が筒状部材であって、該筒状部材の中空部を前記冷媒が流れることにより、前記回転軸が冷却される回転電機の構造であれば、前記磁石→前記回転体→前記冷媒の順に伝熱が行われるので、上述の効果が得られやすい。
【００２１】
［２］  前記磁石温度推定装置の損失量算出部は、前記回転体の回転数及びトルクに基づいて、前記回転体の損失量を算出すればよい。前記回転電機の動作点である前記回転体の回転数及びトルクを用いることにより、前記回転体の損失量を精度よく算出することができる。
【００２２】
この場合、前記回転数及び前記トルクと前記損失量との関係を示す損失量マップを記憶部に予め記憶し、前記損失量算出部は、前記損失量マップを参照して、前記回転数及び前記トルクに応じた損失量を求めるようにすれば、該損失量を容易に且つ精度よく算出することができる。また、前記回転電機を搭載した車両が走行する際に、該走行に起因して前記回転電機が複雑に運転する場合においても、前記損失量マップを参照して前記回転数及び前記トルクに応じた損失量を求めることで、良好な推定精度で前記磁石温度を推定することが可能となる。
【００２３】
あるいは、回転数センサにより前記回転数を検出して前記損失量算出部に出力し、且つ、トルクセンサにより前記トルクを検出して前記損失量算出部に出力するか、又は、電流センサで前記回転電機を流れる電流の値を検出し前記損失量算出部に出力してもよい。この場合でも、前記損失量算出部は、検出された前記回転数及び前記トルクの値を用いて前記回転体の損失量を算出するか、又は、検出された前記電流の値から前記トルクを算出し、検出された前記回転数と、算出した前記トルクとを用いて前記回転体の損失量を算出することができる。この場合でも、該損失量を容易に且つ精度よく算出することができる。
【００２４】
また、前記電流の値は、前記回転体の回転数及びトルクと共に、前記回転電機の動作点である。前記回転電機の動作点に基づき前記回転体の損失量を算出することで、前記磁石温度の推定精度をさらに向上させることができる。
【００２５】
［３］  前記磁石温度推定装置の抜熱量算出部は、前記回転体に沿って流れる前記冷媒の流量及び温度に基づいて、前記磁石での抜熱量を算出し、前記磁石温度推定部は、算出された前記損失量及び前記抜熱量に基づいて、前記磁石温度を推定してもよい。このように、前記損失量及び前記抜熱量を考慮することで、推定した前記磁石温度と、実際の磁石温度との乖離を一層抑制することができる。
【００２６】
この場合、前記回転体の回転数と前記流量との関係を示す流量マップを記憶部に予め記憶し、前記抜熱量算出部は、前記流量マップを参照して、前記回転数に応じた流量を求めるようにすれば、該流量を容易に且つ精度よく算出することができるので、前記抜熱量を一層精度よく算出することができる。また、前記回転電機を搭載した車両が走行する際に、該走行に起因して前記回転電機が複雑に運転する場合においても、前記流量マップを参照して前記回転数に応じた流量を求めることで、良好な推定精度で前記磁石温度を推定することが可能となる。
【００２７】
そして、この発明において、前記回転電機がケースに収容されている場合に、該ケースの底部は、前記回転体を冷却した冷媒を貯留するドレイン部として形成される。前記ケース内には、前記ドレイン部に貯留している冷媒の温度を検出する温度センサと、前記ドレイン部に貯留された冷媒を吸い上げて前記回転体に送出するポンプとをさらに配設することが好ましい。このようにすれば、前記磁石温度推定部は、前記温度センサが検出した温度と前記損失量とに基づいて、前記磁石温度を容易に推定することができる。また、前記冷媒は、前記ポンプで吸い上げられて前記回転体に供給されるので、前記回転体を効率よく冷却することができる。
【００２８】
また、前記磁石の埋め込まれた磁石埋込型のロータがインナロータ型の前記回転体である場合には、前記磁石の周囲に存在する前記ロータに該磁石の熱が伝わり、前記ロータを構成するロータヨークが熱的に大きな影響を受ける。このような場合でも、この発明を適用し、前記磁石での損失（渦電流損）に起因して発生する熱と、前記ロータヨークでの損失（鉄損）に起因して発生する熱とを考慮することで、前記磁石温度の推定誤差を小さくすることができる。
【００２９】
なお、前記回転電機は、車両に搭載され、前記回転体がトランスミッションに連結される車両駆動用の回転電機であり、前記冷媒は、前記トランスミッションの潤滑を行う潤滑油である。
【発明の効果】
【００３０】
この発明によれば、磁石及び回転体から伝わる熱も加味された冷媒の温度と、前記回転体での発熱の原因となる前記回転体の損失量とを考慮して、磁石温度を推定する。これにより、推定した前記磁石温度と、実際の磁石温度との乖離が抑制され、当該磁石温度を精度よく推定することができる。
【００３１】
また、前記回転体の損失量は、予め計測により特定することが可能であるため、前記冷媒の温度さえ分かれば、前記磁石温度を容易に推定することができる。すなわち、この発明では、前記冷媒の温度のみ用いて前記磁石温度を推定するため、前記磁石温度の推定に必要なセンサを、前記冷媒の温度を検出する温度センサのみにして、センサの個数を最小限とし、センサのコストやセンサの取付工数を抑えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】回転電機が搭載された車両の冷却系の部分断面図である。
【図２】図１の回転電機における潤滑油の流れを示す部分断面図である。
【図３】図１の冷却系の一部として機能するサイドカバーの斜視図である。
【図４】この発明の一実施形態に係る磁石温度推定装置のブロック図である。
【図５】回転電機の内部での伝熱を模式的に図示した説明図である。
【図６】車両の内部での冷却油の循環経路を模式的に図示した説明図である。
【図７】図７Ａは、磁石、ステータのコイル及び冷却油の間での従来技術の熱モデルを模式的に図示した説明図であり、図７Ｂは、磁石、ロータ及び冷却油の間でのこの実施形態の熱モデルを模式的に図示した説明図である。
【図８】この実施形態による磁石温度の推定処理を示すフローチャートである。
【図９】図８の抜熱量の算出処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１０】損失量マップの説明図である。
【図１１】流量マップの説明図である。
【図１２】推定した磁石温度と、実際に計測した磁石温度とを比較したタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
この発明に係る磁石温度推定装置について、磁石温度推定方法との関連で、好適な実施形態を、図１〜図１２を参照しながら、以下詳細に説明する。
【００３４】
［回転電機を搭載した車両の概略構成］
この実施形態に係る磁石温度推定装置１０（図４参照）は、回転電機１２のロータ１４に備わる磁石１６の温度ＴＭＡＧ（以下、磁石温度ＴＭＡＧともいう。）を推定するための装置である。推定対象となる磁石１６を具備する回転電機１２は、例えば、ハイブリッド車両や電動車両等の車両１８に搭載される。
【００３５】
図４は、一例として、車両１８がハイブリッド車両である場合について図示している。車両１８には、エンジン２０及びトランスミッション２２が搭載され、エンジン２０とトランスミッション２２との間にはクラッチ２４が設けられている。動力伝達機構としてのトランスミッション２２は、オートマチックトランスミッションであり、駆動源としてのエンジン２０又は回転電機１２から伝達される駆動力を駆動輪２６に伝えて駆動させる。
【００３６】
また、この実施形態では、図１及び図２に示すように、トランスミッション２２の一部が、回転電機１２を構成するロータ１４の内周側に入り込むように配置されている。
【００３７】
回転電機１２は、例えば、３相交流ブラシレス式のモータであり、バッテリ２８からＰＤＵ（Ｐｏｗｅｒ  Ｄｒｉｖｅ  Ｕｎｉｔ）３０を介して供給される電力に基づき、車両１８の駆動力を生成する。また、回転電機１２は、回生動作を行うことで生成した回生電力を、ＰＤＵ３０を介してバッテリ２８に出力することで該バッテリ２８を充電する。
【００３８】
この実施形態において、以下の説明では、ロータ１４に永久磁石（磁石１６）が埋め込まれた磁石埋込型のロータを備えた回転電機１２、すなわち、ＩＰＭ（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ  Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ  Ｍｏｔｏｒ）方式の回転電機について、その磁石１６の磁石温度ＴＭＡＧを推定する場合について説明する。なお、この実施形態は、ロータ１４の表面に磁石１６を配置したＳＰＭ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｐｅｒｍａｎｅｎｔ  Ｍａｇｎｅｔ  Ｍｏｔｏｒ）方式の回転電機の磁石温度ＴＭＡＧの推定に対しても適用可能である。
【００３９】
ここで、磁石温度推定装置１０の説明に先立ち、車両１８に搭載された回転電機１２について、図１〜図３を参照しながら説明する。
【００４０】
回転電機１２は、インナロータ型の回転体としてのロータ１４と、ステータ３２と、レゾルバロータ３４及びレゾルバステータ３６を備えるレゾルバ（回転数センサ）３８と、ハウジング４０と、サイドカバー４２とを有する。
【００４１】
サイドカバー４２は、ハウジング４０に収納された回転電機１２を被蓋する円盤状の蓋体である。サイドカバー４２には、回転電機１２と対向するように、単一の導入孔４４、流路４６、単一の第１吐出孔４８、単一の第２吐出孔５０及び複数の第３吐出孔５２が形成されている。導入孔４４には、流路５４が接続され、ポンプ５６から流路５４を介して冷却油５８が供給される。
【００４２】
冷却油５８は、トランスミッション２２を潤滑する潤滑油であることが望ましい。例えば、トランスミッション２２がオートマチックトランスミッションであれば、ＡＴＦ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ   Ｆｌｕｉｄ）を冷却油５８として使用することができる。ポンプ５６は、電動式又は機械式のいずれの方式のポンプであってもよい。冷却油５８は、回転電機１２及びトランスミッション２２の動作によって、ロータ１４が回転しているときに、ポンプ５６から供給される。なお、図２中の実線の矢印は、車両１８内での冷却油５８の流れを模式的に図示したものである。
【００４３】
第１〜第３吐出孔４８〜５２は、ノズル状であり、ポンプ５６から流路５４、導入孔４４及び流路４６を介して供給された冷却油５８を、ロータ１４及びステータ３２に対して噴射又は放出する。具体的に、第１吐出孔４８は、主として、ロータ１４の回転軸６０に向けて冷却油５８を噴射又は放出し、第２吐出孔５０は、主として、ロータ１４を構成する筒状部材６２に向けて冷却油５８を噴射又は放出し、第３吐出孔５２は、主として、ステータ３２に向けて冷却油５８を噴射又は放出する。
【００４４】
前述のように、トランスミッション２２の一部は、ロータ１４の内周側に入り込むように配設されている。また、この実施形態では、トランスミッション２２のシャフト６４の回転電機１２側の部分を、ロータ１４の回転軸６０として利用している。すなわち、この実施形態において、磁石１６を備えたロータ１４と、トランスミッション２２のシャフト６４とは一体的に連結されている。
【００４５】
回転軸６０（シャフト６４）は、筒状の部材であり、その中空部分は、Ｘ１及びＸ２の軸方向に延在する単一の第１軸流路６６として形成されている。第１吐出孔４８に対向する端部には、第１軸流路６６に連通し、且つ、第１吐出孔４８から噴射又は放出された冷却油５８を第１軸流路６６に案内するための軸開口部６８が形成されている。また、回転軸６０の外周には、該回転軸６０の外部と第１軸流路６６とを連通させる複数の第２軸流路７０が形成されている。
【００４６】
そのため、第１吐出孔４８から軸開口部６８を介して第１軸流路６６に供給された冷却油５８は、各第２軸流路７０を介して回転軸６０から放出される。放出された冷却油５８は、ロータ１４の内部又はトランスミッション２２の一部（例えば、後述する遊星歯車機構８０）に供給される。
【００４７】
回転軸６０には、有底筒状の筒状部材６２が回転軸６０と略同軸に取り付けられている。筒状部材６２は、サイドカバー４２側で回転軸６０の外周に固定された底部７２と、底部７２の外縁から軸方向Ｘ２に延在する側部７４とを備える。従って、側部７４の内側の空間は、開口部７６として形成されている。開口部７６には、トランスミッション２２を構成する遊星歯車機構８０が配置され、一方で、側部７４の外周には、ロータヨーク７８及び磁石１６が配置されている。
【００４８】
底部７２は、基部８２、第１突出壁部８４及び第２突出壁部８６から構成される。基部８２は、径方向（図１及び図２ではＺ１及びＺ２の方向）に沿って延在し、Ｘ１及びＸ２の軸方向に貫通する複数の貫通孔８８が形成されている。この場合、サイドカバー４２から底部７２に噴射された冷却油５８は、貫通孔８８を介して筒状部材６２の内方（開口部７６）に供給される。
【００４９】
基部８２と第１突出壁部８４とによって形成される貫通孔８８近傍の空間は、ロータ１４の回転に起因した遠心力によって冷却油５８が貯留する貯留部９０として構成される。この場合、冷却油５８が貫通孔８８に直接入らなかった場合でも、貯留部９０に冷却油５８を一旦留めた後に、貫通孔８８から開口部７６に供給することができる。また、第１突出壁部８４がサイドカバー４２近傍まで突出しているので、第１軸流路６６内の冷却油５８が軸開口部６８からあふれ出た場合、ロータ１４の回転に起因した遠心力、又は、重力の作用によって、あふれ出た冷却油５８を、第１突出壁部８４の内周側から貯留部９０及び貫通孔８８を介して開口部７６に供給することができる。
【００５０】
さらに、貯留部９０の入口部分（冷却油５８が供給される箇所）は、貯留部９０がＸ２方向に向かって拡径するように、基部８２及び第１突出壁部８４に傾斜が設けられている。このようにすることで、貯留部９０に冷却油５８を貯留しやすくすると共に、貫通孔８８を介して開口部７６に入っていかない冷却油５８の量を減らすことが可能となる。
【００５１】
前述のように、開口部７６には、遊星歯車機構８０が配置されている。従って、貫通孔８８から第２突出壁部８６を介して案内された冷却油５８は、ロータ１４の回転に起因した遠心力の作用下に、径方向外側に向かって放出され、その一部は、遊星歯車機構８０にも供給される。
【００５２】
そして、回転軸６０の第１軸流路６６に冷却油５８が流れ、該回転軸６０に筒状部材６２が固定されているため、磁石１６内部の損失（渦電流損）によって該磁石１６に発生する熱や、ロータヨーク７８内部での損失（鉄損）によって該ロータヨーク７８に発生する熱は、固体熱伝導によって、筒状部材６２の側部７４から底部７２及び基部８２を介して回転軸６０に伝わり、第１軸流路６６を流れる冷却油５８に放熱される。すなわち、この実施形態では、磁石１６、ロータヨーク７８、側部７４、底部７２、基部８２、回転軸６０及び冷却油５８の順に伝熱が行われることで、磁石１６及びロータヨーク７８に発生する熱を放熱することができる。なお、磁石１６を含めたロータ１４から第１軸流路６６を流れる冷却油５８までの熱の流れの詳細については、後述する。
【００５３】
また、この実施形態において、開口部７６に供給された冷却油５８（貫通孔８８を介して流入した冷却油５８、各第２軸流路７０を介して放出された冷却油５８）は、ロータ１４の回転作用下に側部７４に沿って移動し、側部７４を介してロータヨーク７８を冷却する。ロータヨーク７８には、磁石１６が埋め込まれているため、側部７４に沿って移動した冷却油５８は、側部７４及びロータヨーク７８を介して磁石１６を冷却することができる。この場合には、磁石１６及びロータヨーク７８に発生した熱は、磁石１６、ロータヨーク７８、側部７４及び冷却油５８の順に伝熱が行われることで放熱される。
【００５４】
ステータ３２は、ロータ１４に対して径方向（図１及び図２のＺ１及びＺ２方向）に所定のエアギャップだけ離間して配置された円環状の部材であり、ステータコア９２と、該ステータコア９２に導線９４を巻回して構成されるコイル９６とを有する。サイドカバー４２の第３吐出孔５２から供給された冷却油５８は、ステータ３２の各部を冷却する。
【００５５】
そして、この実施形態において、ロータ１４及びステータ３２を冷却した冷却油５８や、トランスミッション２２（の遊星歯車機構８０）を潤滑し且つ冷却した冷却油５８は、重力によって、ハウジング４０の底部であるオイルパン（ドレイン部）９８に落下し、貯留される。オイルパン９８に貯留された冷却油５８は、ポンプ５６の駆動によって、ストレーナ１００で濾過された後、流路１０２及び流路５４を介してサイドカバー４２に供給される。すなわち、オイルパン９８に貯留された冷却油５８は、ポンプ５６の駆動によって、ロータ１４及びステータ３２の冷却や、トランスミッション２２の潤滑及び冷却に再度利用される。
【００５６】
前述のように、ポンプ５６は、回転電機１２及びトランスミッション２２の動作によりロータ１４が回転したときに、図２に示す冷却系で冷却油５８を循環させて、サイドカバー４２に供給するため、ポンプ５６の回転数は、ロータ１４の回転数ＮＭＯＴ（に同期した所定の回転数）であることが望ましい。ストレーナ１００の近傍には、オイルパン９８に貯留された冷却油５８の温度ＴＩＮ（以下、センシング温度ＴＩＮともいう。）を検出する温度センサ１０４が配設されている。なお、オイルパン９８に貯留された冷却油５８は、ポンプ５６の駆動によって循環され、サイドカバー４２に供給されるので、センシング温度ＴＩＮは、ロータ１４及びトランスミッション２２に供給される直前の冷却油５８の温度を示している。
【００５７】
ロータ１４の第１突出壁部８４には、レゾルバロータ３４が固定され、その径方向外側には、レゾルバステータ３６がステータ３２に固定されている。レゾルバステータ３６は、レゾルバロータ３４の回転角度、すなわち、ロータ１４の回転角度を検出する。なお、レゾルバステータ３６が検出した回転角度を用いて、ロータ１４（の回転軸６０）の回転数ＮＭＯＴを算出することも可能である。
【００５８】
［この実施形態が解決しようとする課題］
従来技術である特許文献１の技術は、ロータ１４の磁石１６、ステータ３２のコイル９６及び冷却油５８の順に熱勾配が設定された熱モデルに基づいて、磁石温度ＴＭＡＧを推定する。すなわち、特許文献１の技術は、磁石温度ＴＭＡＧがコイル９６の温度よりも高く、磁石１６からコイル９６を介して冷却油５８に伝熱されることを前提として、磁石温度ＴＭＡＧを推定している。
【００５９】
しかしながら、コイル９６の温度が磁石温度ＴＭＡＧよりも高い場合には、磁石１６からコイル９６への放熱が発生せず、当該磁石１６は、コイル９６から受熱し、該コイル９６と同じ温度にまで昇温されることになる。すなわち、コイル９６が磁石温度ＴＭＡＧよりも高温であると、磁石１６からコイル９６に放熱することができない。この結果、磁石温度ＴＭＡＧの推定精度が悪化し、実際の磁石温度ＴＭＡＧよりも高く推定するおそれがある。
【００６０】
なお、実際の回転電機１２では、ステータ３２とロータ１４とが熱伝導率の低いエアギャップを介して離間しているため、コイル９６からエアギャップを介して磁石１６及びロータ１４に熱が伝わりにくい。そのため、磁石１６の熱は、主として、ロータ１４を介して放熱される。従って、特許文献１の技術は、実際の伝熱経路を何ら考慮せずに磁石温度ＴＭＡＧの推定を行っている。
【００６１】
また、特許文献２の技術のように、ステータ３２側の冷却系とロータ１４側の冷却系とを分けて、ステータ３２及びロータ１４を冷却する構造では、コイル９６の温度が磁石温度ＴＭＡＧよりも高くなる場合がある。また、特許文献２の技術では、冷却油５８の流入温度及び流出温度や、回転電機１２のトルク及び回転数を検出するためのセンサがそれぞれ必要となり、コストがかかる。
【００６２】
［この実施形態に係る磁石温度推定装置の構成］
そこで、この実施形態に係る磁石温度推定装置１０は、前述のように、磁石１６及びロータヨーク７８の熱が、固体熱伝導によって、磁石１６、ロータヨーク７８、側部７４（、底部７２、基部８２、回転軸６０）及び冷却油５８の順に伝わって放熱されることに着目し、この伝熱経路の順に熱勾配を設定した熱モデルを用いて、磁石温度ＴＭＡＧの推定処理を行う。この推定処理は、車両１８全体を制御する図４のＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１２０で行われる。
【００６３】
具体的に、回転電機１２には、コイル９６に発生する電圧ＶＭＯＴを検出する電圧センサ１２２と、コイル９６に流れる電流ＩＭＯＴを検出する電流センサ１２４とが設けられている。また、トランスミッション２２には、ロータ１４及び回転軸６０の回転角度（に応じた回転数ＮＭＯＴ）を検出する回転数センサとしてのレゾルバ３８と、センシング温度ＴＩＮを検出する温度センサ１０４と、ロータ１４及び回転軸６０に作用するトルクＴｑＭＯＴを検出するトルクセンサ１２６とが設けられている。
【００６４】
なお、電流ＩＭＯＴ及び回転角度からトルクＴｑＭＯＴを算出することが可能であるため、トルクセンサ１２６を省略することは可能である。これらのセンサは、上記の物理量を逐次検出し、検出した物理量を示す信号（アナログ信号）をＥＣＵ１２０に逐次出力する。
【００６５】
ＥＣＵ１２０は、損失量算出部１２８、抜熱量算出部１３０、磁石温度算出部（磁石温度推定部）１３２、モータ制御部１３４及びメモリ１３６を有する。そして、ＥＣＵ１２０の内部では、上述した熱モデルに基づいて磁石温度ＴＭＡＧの推定を行う。
【００６６】
メモリ１３６には、回転数ＮＭＯＴとトルクＴｑＭＯＴと回転電機１２の損失量ＷＭＯＴとの関係を示す損失量マップ（図１０参照）、及び、回転数ＮＭＯＴと流量ｑとの関係を示す流量マップ（図１１参照）が格納されている。
【００６７】
そこで、損失量算出部１２８は、メモリ１３６から図１０の損失量マップを読み出し、読み出した損失量マップを参照して、レゾルバ３８で検出された回転角度に基づく回転数ＮＭＯＴと、トルクＴｑＭＯＴとに対応する損失量ＷＭＯＴを特定する。
【００６８】
なお、図１０に示す損失量マップは、予めトルクＴｑＭＯＴ及び回転数ＮＭＯＴを測定して得た結果を示すものであり、同じ量の損失量ＷＭＯＴを実線で繋げて表示した等高線状のマップである。また、損失量ＷＭＯＴは、磁石１６に発生する渦電流損及びロータヨーク７８の鉄損からなるロータ１４の損失量と、コイル９６の銅損及びステータコア９２の鉄損からなるステータ３２の損失量を含む。すなわち、回転電機１２の上記の構成要素は、該回転電機１２の熱源であり、これらの構成要素での損失が熱に変換されることで、回転電機１２全体の温度が上昇する。ロータ１４とステータ３２とは、エアギャップを介して離間し、ステータ３２からロータ１４に熱は伝わりにくいため、磁石１６の渦電流損及びロータヨーク７８の鉄損からなるロータ１４の損失量が磁石温度ＴＭＡＧを上昇させる原因となる。
【００６９】
また、図１１に示す流量マップは、予め回転数ＮＭＯＴ及び流量ｑを測定して得た結果を示すものである。ポンプ５６は、回転数ＮＭＯＴ（に同期した回転数）で駆動して、冷却油５８をサイドカバー４２に供給するので、流量ｑは、回転電機１２の冷却、並びに、トランスミッション２２の潤滑及び冷却に用いるために、ポンプ５６からサイドカバー４２に供給される冷却油５８の流量とみなすことができる。
【００７０】
図５に戻って、抜熱量算出部１３０は、メモリ１３６から流量マップを読み出し、読み出した流量マップを参照して、算出された回転数ＮＭＯＴに該当する流量ｑを特定する。
【００７１】
また、抜熱量算出部１３０は、流量ｑの関数であるロータ１４と冷却油５８との間の熱伝達率ｈ（ｑ）、ロータ１４に付着した冷却油５８の面積である濡れ面積Ａ、ロータ１４の温度（ロータ温度）ＴＲＯＴ、ロータ１４から冷却油５８への抜熱が行われる直前の当該冷却油５８の温度ＴＯＩＬ（以下、冷媒温度ＴＯＩＬともいう。）を用いた下記（１）式によって、ロータ１４に付着した冷却油５８による回転電機１２（を構成するロータ１４の磁石１６）から該冷却油５８への抜熱量ＱＭＯＴを算出する。
ＱＭＯＴ＝ｈ（ｑ）×Ａ×（ＴＲＯＴ−ＴＯＩＬ）（１）
【００７２】
なお、冷媒温度ＴＯＩＬは、サイドカバー４２からトランスミッション２２に供給され、当該トランスミッション２２からロータ１４に飛散する冷却油５８の温度、すなわち、ロータ１４から抜熱する直前の冷却油５８の温度である。すなわち、冷媒温度ＴＯＩＬは、下記（２）式に示すように、センシング温度ＴＩＮに対して、トランスミッション２２の損失に起因した温度上昇ΔＴＯＩＬが加味された温度となる。
ＴＯＩＬ＝ＴＩＮ＋ΔＴＯＩＬ（２）
【００７３】
なお、前述した（１）式中、（ＴＲＯＴ−ＴＯＩＬ）は、ロータ１４と抜熱直前の冷却油５８との温度差を示している。この場合、ロータ温度ＴＲＯＴは、ロータ１４の発熱量及び熱容量を用いて算出されるか、あるいは、後述する推定された磁石温度ＴＭＡＧ（例えば、前回推定した磁石温度ＴＭＡＧ）と（１）式及び（３）式とを用いて算出される。
【００７４】
このように、抜熱量ＱＭＯＴは、貫通孔８８及び各第２軸流路７０から放出され、側部７４に付着した冷却油５８（図２の実線に示す経路で付着する冷却油５８）によって、磁石１６から放熱された熱量である。なお、トランスミッション２２の損失に起因した温度上昇ΔＴＯＩＬによって冷媒温度ＴＯＩＬが上昇すれば、（１）式にも示すように、ロータ１４からの抜熱量ＱＭＯＴが減少する。
【００７５】
磁石温度算出部１３２は、下記（３）式を用いて、磁石温度ＴＭＡＧの変化（温度変化）ΔＴＭＡＧを算出する。なお、（３）式において、Ｃは、ロータ１４（の磁石１６）の熱容量である。
ΔＴＭＡＧ＝（ＷＭＯＴ−ＱＭＯＴ）／Ｃ（３）
【００７６】
従って、回転電機１２の動作前の磁石温度ＴＭＡＧが予め分かっているか、又は、前回の推定処理によって推定された磁石温度ＴＭＡＧがメモリ１３６に記憶されていれば、動作前の磁石温度ＴＭＡＧ、又は、前回推定した磁石温度ＴＭＡＧに、（３）式の温度変化ΔＴＭＡＧを加算することで、現在の磁石温度ＴＭＡＧを容易に算出することができる（回転電機１２の動作前又は前回の磁石温度ＴＭＡＧ＋ΔＴＭＡＧ→現在の磁石温度ＴＭＡＧ）。
【００７７】
モータ制御部１３４は、磁石温度算出部１３２で算出された磁石温度ＴＭＡＧの推定結果に基づく制御信号をＰＤＵ３０に供給することにより、回転電機１２を制御する。なお、制御信号は、例えば、目標トルク（トルク指令値）、ロータ１４の回転数ＮＭＯＴ、及び、コイル９６に流す電流ＩＭＯＴを含めたモータ（回転電機１２）の動作点に応じた信号である。
【００７８】
［この実施形態の動作］
この実施形態に係る磁石温度推定装置１０は、以上のように構成されるものであり、次に、磁石温度推定装置１０の動作（磁石温度推定方法）について説明する。
【００７９】
図５は、ロータ１４及びステータ３２での伝熱を模式的に図示した説明図である。
【００８０】
ロータ１４において、磁石１６での渦電流損に起因して発生した熱は、白抜きの実線の矢印で示すように、ロータヨーク７８から筒状部材６２及び回転軸６０（シャフト６４）を介して第１軸流路６６を流通する冷却油５８で放熱される。また、ロータヨーク７８での鉄損に起因して発生した熱も、筒状部材６２及び回転軸６０（シャフト６４）を介して第１軸流路６６を流通する冷却油５８で放熱される。
【００８１】
あるいは、磁石１６及びロータヨーク７８で発生した熱は、筒状部材６２を介して側部７４に付着した冷却油５８で放熱される。
【００８２】
いずれの場合であっても、ロータ１４においては、第１軸流路６６に冷却油５８が流れているため、磁石１６、ロータヨーク７８、筒状部材６２及び回転軸６０の順に温度が低くなる。すなわち、磁石１６、ロータヨーク７８、筒状部材６２及び回転軸６０の順に熱勾配が発生し、この順に示す伝熱経路で放熱される。
【００８３】
一方、ステータ３２において、コイル９６で発生した熱は、白抜きの実線の矢印で示すように、ステータコア９２からステータホルダ１５０を介して、該ステータホルダ１５０に付着した冷却油５８で放熱されるか、あるいは、コイル９６又はステータコア９２に直接付着した冷却油５８で放熱される。
【００８４】
また、ロータ１４とステータ３２との間にはエアギャップが存在するが、該エアギャップの熱伝導率は、ロータ１４及びステータ３２を構成する各構成要素と比較して、極めて低いので、白抜きの破線の矢印で示したように、ロータ１４とステータ３２との間では、熱が伝わりにくい状態にある。
【００８５】
図６は、冷却油５８の循環経路を模式的に図示したものである。
【００８６】
前述のように、ポンプ５６は、オイルパン９８に貯留された冷却油５８を吸い上げてサイドカバー４２に供給する。これにより、サイドカバー４２から回転電機１２及びトランスミッション２２に冷却油５８が供給され、回転電機１２での冷却と、トランスミッション２２での潤滑及び冷却とが行われる。
【００８７】
この場合、ポンプ５６とサイドカバー４２との間の流路５４において、冷却油５８の熱が流路５４を介して外部に放熱される。また、回転電機１２の駆動によって、ロータ１４及びステータ３２の損失に起因した熱が発生した場合、回転電機１２を冷却する冷却油５８は、前記熱を受熱した後に、重力の作用で、オイルパン９８に落下する。一方、トランスミッション２２の駆動によって、トランスミッション２２の損失（例えば、遊星歯車機構８０を構成するギヤで発生する各種の損失）に起因した熱が発生した場合、トランスミッション２２を潤滑及び冷却する冷却油５８は、前記熱を受熱した後に、重力の作用で、オイルパン９８に落下する。オイルパン９８に落下して貯留した冷却油５８は、オイルパン９８を介して外部に放熱される。
【００８８】
従って、サイドカバー４２に供給される冷却油５８のセンシング温度ＴＩＮは、回転電機１２及びトランスミッション２２の損失の影響も含まれることになる。
【００８９】
図７Ａは、特許文献１の技術（従来技術）での磁石温度ＴＭＡＧの推定処理に用いられる熱モデルを図示したものであり、図７Ｂは、この実施形態での磁石温度ＴＭＡＧの推定処理に用いられる熱モデルを図示したものである。
【００９０】
図７Ａの従来技術では、磁石１６が熱抵抗１５２を介してステータ３２のコイル９６と熱的に接続され、コイル９６が熱抵抗１５４を介して冷却油５８と熱的に接続されている。しかしながら、前述のように、磁石１６を備えたロータ１４とステータ３２との間には、熱伝導率が著しく低いエアギャップが設けられているため、熱抵抗１５２が極めて大きく、磁石１６とコイル９６との間で熱が伝わりにくい。従って、磁石１６で発生した熱をコイル９６を介して冷却油５８に放熱することは困難である。しかも、コイル９６が磁石１６よりも高温である場合には、コイル９６から熱抵抗１５２を介して磁石１６に熱が伝わり、磁石温度ＴＭＡＧが却って上昇するおそれがある。
【００９１】
これに対して、この実施形態では、図７Ｂに示すように、磁石１６が熱抵抗１５６を介してロータヨーク７８と熱的に接続され、ロータヨーク７８が熱抵抗１５８を介して冷却油５８と熱的に接続され、磁石１６、ロータヨーク７８及び冷却油５８の順に熱勾配が設定された熱モデルを用いる。前述のように、磁石１６、ロータヨーク７８及び冷却油５８の順に伝熱されるため、磁石１６で発生した熱を熱抵抗１５６、ロータヨーク７８及び熱抵抗１５８を介して冷却油５８に容易に放熱することができる。
【００９２】
次に、図７Ｂで説明した熱モデルを用いて、磁石温度ＴＭＡＧの推定処理を具体的に実施するための磁石温度推定装置１０の動作について、図８〜図１２を参照しながら説明する。なお、この説明では、必要に応じて、図１〜図７Ｂも参照しながら説明する。
【００９３】
ここでは、一例として、バッテリ２８からＰＤＵ３０を介した回転電機１２への電力供給によって、該回転電機１２がモータとして動作した場合について説明する。
【００９４】
回転電機１２のコイル９６に電圧ＶＭＯＴが印加されて、コイル９６に電流ＩＭＯＴが流れることに起因してロータ１４が回転し、該ロータ１４に連結された回転軸６０も回転する。
【００９５】
電圧センサ１２２は、電圧ＶＭＯＴを検出して、その検出信号をＥＣＵ１２０に出力し、電流センサ１２４は、電流ＩＭＯＴを検出して、その検出信号をＥＣＵ１２０に出力する。また、レゾルバ３８は、ロータ１４（及び回転軸６０）の回転角度を検出し、その検出信号をＥＣＵ１２０に出力する。
【００９６】
温度センサ１０４は、オイルパン９８に貯留された冷却油５８のセンシング温度ＴＩＮを検出し、その検出信号をＥＣＵ１２０に出力する。トルクセンサ１２６は、回転軸６０に作用するトルクＴｑＭＯＴを検出し、その検出信号をＥＣＵ１２０に出力する。
【００９７】
従って、図８のステップＳ１において、ＥＣＵ１２０は、各センサから検出信号が入力されることにより、電圧ＶＭＯＴ、電流ＩＭＯＴ、回転角度、センシング温度ＴＩＮ及びトルクＴｑＭＯＴを取得することができる。また、ＥＣＵ１２０は、レゾルバ３８からの検出信号の示す回転角度に基づいて、ロータ１４及び回転軸６０の回転数ＮＭＯＴを算出する。
【００９８】
そして、ＥＣＵ１２０は、算出した回転数ＮＭＯＴ（に同期した所定の回転数）で、ポンプ５６を駆動させる。これにより、ポンプ５６は、オイルパン９８に貯留する冷却油５８を吸い上げ、サイドカバー４２に供給することができる。
【００９９】
サイドカバー４２に供給された冷却油５８は、第３吐出孔５２から噴射又は放出されることでステータ３２を冷却し、第２吐出孔５０から噴射又は放出されることでロータ１４を冷却すると共に、トランスミッション２２（の遊星歯車機構８０）を潤滑及び冷却する。また、冷却油５８は、第１吐出孔４８から軸開口部６８を介して第１軸流路６６に噴射又は放出されて、第２軸流路７０から放出されることで、遊星歯車機構８０を含めたトランスミッション２２を潤滑及び冷却することができる。
【０１００】
この場合、第１軸流路６６に冷却油５８が流通していると共に、筒状部材６２の側部７４に冷却油５８が付着しているため、磁石１６で発生した熱は、（１）磁石１６、ロータヨーク７８、筒状部材６２、回転軸６０及び第１軸流路６６を流通する冷却油５８の順の伝熱経路、（２）磁石１６、ロータヨーク７８、筒状部材６２及び側部７４に付着した冷却油５８の順の伝熱経路、によって放熱される。
【０１０１】
そこで、この実施形態では、これらの伝熱経路での熱勾配で設定した熱モデルを用いて、図８のステップＳ２以降の処理、及び、図９に示す処理を行い、磁石温度ＴＭＡＧを精度よく推定する。また、この実施形態では、この推定結果に基づいて、磁石温度ＴＭＡＧを適切に管理することにより、磁石温度ＴＭＡＧの上昇に起因した磁石１６の減磁を抑制し、回転電機１２の性能を十分に発揮できるようにしている。
【０１０２】
すなわち、図８のステップＳ２において、ＥＣＵ１２０の損失量算出部１２８は、モータとして動作する回転電機１２内部の損失量ＷＭＯＴを算出する。具体的に、損失量算出部１２８は、メモリ１３６から図１０の損失量マップを読み出し、読み出した損失量マップを用いて、ステップＳ１で取得されたトルクＴｑＭＯＴ及び回転数ＮＭＯＴに対応する損失量ＷＭＯＴを特定する。
【０１０３】
ステップＳ３において、抜熱量算出部１３０は、上述した各伝熱経路に従って、ロータ１４（の磁石１６）の熱が冷却油５８により放熱される場合に、放熱される熱量(抜熱量ＱＭＯＴ）を算出する。具体的に、抜熱量算出部１３０は、図９のフローチャートに従って抜熱量ＱＭＯＴを算出する。
【０１０４】
図９のステップＳ３１において、抜熱量算出部１３０は、メモリ１３６から図１１の流量マップを読み出し、読み出した流量マップを用いて、ステップＳ１で取得された回転数ＮＭＯＴに対応する冷却油５８の流量ｑを特定する。
【０１０５】
回転電機１２を冷却した冷却油５８や、トランスミッション２２を潤滑し且つ冷却した冷却油５８は、重力によってオイルパン９８に落下し貯留される。この場合、貯留された冷却油５８のセンシング温度ＴＩＮは、回転電機１２からの受熱や、トランスミッション２２からの受熱の影響を考慮した温度となる。
【０１０６】
温度センサ１０４は、オイルパン９８に貯留された冷却油５８のセンシング温度ＴＩＮを逐次検出している。そこで、ステップＳ３２において、ＥＣＵ１２０は、温度センサ１０４が検出したセンシング温度ＴＩＮを再度取得する。取得されたセンシング温度ＴＩＮの情報は、抜熱量算出部１３０に出力される。
【０１０７】
ステップＳ３３において、抜熱量算出部１３０は、前述した（１）式及び（２）式を用いて、冷却油５８によるロータ１４からの抜熱量ＱＭＯＴを算出する。
【０１０８】
図８に戻り、ステップＳ４において、磁石温度算出部１３２は、前述した（３）式を用いて、磁石温度ＴＭＡＧの変化（温度変化）ΔＴＭＡＧを算出し、算出した温度変化ΔＴＭＡＧに回転電機１２の動作前の磁石温度ＴＭＡＧ、又は、前回推定した磁石温度ＴＭＡＧを加算することにより、現在の磁石温度ＴＭＡＧを算出する（前回の磁石温度ＴＭＡＧ＋ΔＴＭＡＧ→今回の磁石温度ＴＭＡＧ）。なお、動作前の磁石温度ＴＭＡＧ、又は、前回推定した磁石温度ＴＭＡＧは、例えば、メモリ１３６に記憶されている。また、磁石温度算出部１３２は、今回推定した磁石温度ＴＭＡＧをメモリ１３６に記憶することが望ましい。
【０１０９】
ステップＳ５において、モータ制御部１３４は、磁石１６の減磁が発生する限界温度（磁石管理温度）に磁石温度ＴＭＡＧが到達しているか否かを判定する。
【０１１０】
磁石温度ＴＭＡＧが磁石管理温度未満であれば（ステップＳ５：ＮＯ）、モータ制御部１３４は、磁石１６の減磁が発生していないと判定し、現在のトルク動作点（トルクＴｑＭＯＴ、回転数ＮＭＯＴ、電流ＩＭＯＴ）で回転電機１２を引き続き動作させるように、ＰＤＵ３０を制御する。
【０１１１】
磁石温度ＴＭＡＧが磁石管理温度以上であれば（ステップＳ５：ＹＥＳ）、モータ制御部１３４は、磁石１６の減磁が発生している可能性があると判定する。次のステップＳ６において、モータ制御部１３４は、トルクＴｑＭＯＴの許容上限値（許容トルク上限値）を算出し、その算出結果を示す制御信号をＰＤＵ３０に出力する（ステップＳ７）。これにより、ＰＤＵ３０は、許容トルク上限値を超えないように、回転電機１２を制御することができる。
【０１１２】
図１２は、実際に車両１８を走行させたときに推定した磁石温度ＴＭＡＧ（図１２の実線）と、計測した磁石温度ＴＭＡＧ（図１２の破線）とを比較したタイムチャートである。推定処理によって得られた磁石温度ＴＭＡＧは、計測した磁石温度ＴＭＡＧとの誤差が小さく、磁石温度推定装置１０が、実際の車両１８に搭載された回転電機１２の磁石１６の磁石温度ＴＭＡＧを精度よく推定していることが容易に理解できる。すなわち、この実施形態では、車両１８の走行に応じて回転電機１２が複雑に運転する場合でも、良好な推定精度で磁石温度ＴＭＡＧを推定することができる。
【０１１３】
［この実施形態の効果］
以上説明したように、この実施形態では、ロータ１４が冷却油５８により冷却される場合に、ＥＣＵ１２０の磁石温度算出部１３２は、ロータ１４の損失量を含む回転電機１２の損失量ＷＭＯＴと冷却油５８のセンシング温度ＴＩＮとに基づいて、磁石温度ＴＭＡＧを推定する。
【０１１４】
すなわち、回転電機１２において、ロータ１４とステータ３２とは、エアギャップを介して離間し、ロータ１４とステータ３２との間は、熱が伝わりにくい状態にある。そのため、ロータ１４に備わる磁石１６での損失（渦電流損）によって発生する熱は、ロータ１４を介して、該ロータ１４を冷却する冷却油５８に伝わりやすい。また、ロータ１４を構成するロータヨーク７８においても、その損失（鉄損）が熱に変換され、当該熱が冷却油５８に伝わる。
【０１１５】
そこで、この実施形態では、磁石１６及びロータ１４から冷却油５８に伝わる熱も加味された該冷却油５８のセンシング温度ＴＩＮと、ロータ１４での発熱の原因となるロータ１４の損失量を含めた回転電機１２の損失量ＷＭＯＴとを考慮して、磁石温度ＴＭＡＧを推定する。これにより、推定した磁石温度ＴＭＡＧと、実際の磁石温度ＴＭＡＧとの乖離が抑制され、当該磁石温度ＴＭＡＧを精度よく推定することができる。
【０１１６】
また、損失量ＷＭＯＴは、予め計測により特定することが可能であるため、冷却油５８のセンシング温度ＴＩＮさえ分かれば、磁石温度ＴＭＡＧを容易に推定することができる。すなわち、この実施形態では、磁石温度ＴＭＡＧを推定するために必要なセンサを、センシング温度ＴＩＮを検出する温度センサ１０４のみにして、センサの個数を最小限とし、センサのコストやセンサの取付工数を抑えることが可能である。
【０１１７】
このように、磁石温度ＴＭＡＧの推定精度が向上することにより、磁石１６の耐熱性（減磁耐力）を下げて、当該磁石１６の保磁力を低下させることが可能となる。これにより、磁石１６に占めるジスプロシウム（Ｄｙ）の含有量を削減することができ、この結果、様々な仕様に対応し、且つ、より安価な磁石１６を備えた回転電機１２を製造することが可能となる。
【０１１８】
また、磁石温度ＴＭＡＧが限界温度（上限温度）に近づく毎に回転電機１２のパワーセーブを行う必要がある制御システムにおいては、磁石温度ＴＭＡＧの推定精度が向上することで、パワーセーブの不用意な実行が抑制され、該パワーセーブの頻度を少なくすることが可能となる。これにより、高負荷時の車両１８の燃費や、当該車両１８の運転性能（ドライバビリティ）及び商品価値を向上させることができる。
【０１１９】
そして、この実施形態において、磁石温度算出部１３２は、磁石１６、ロータ１４及び冷却油５８の順に熱勾配が設定された熱モデルに基づいて、磁石温度ＴＭＡＧを推定するので、ロータ１４を冷却油５８により冷却する回転電機１２において、ステータ３２のコイル９６の温度が磁石温度ＴＭＡＧより高くなる場合であっても、磁石温度ＴＭＡＧを精度よく推定することができる。
【０１２０】
特に、筒状部材としての回転軸６０の第１軸流路６６を冷却油５８が流れることにより、回転軸６０が冷却される回転電機１２の構造であれば、磁石１６→ロータ１４→冷却油５８の順に伝熱が行われる熱モデルとなるため、上述の効果が得られやすくなる。
【０１２１】
損失量算出部１２８は、損失量マップを参照して、回転電機１２の動作点である回転数ＮＭＯＴ及びトルクＴｑＭＯＴに応じた損失量ＷＭＯＴを特定するので、該損失量ＷＭＯＴを容易に且つ精度よく算出することができる。また、回転電機１２を搭載した車両１８が走行する際に、該走行に起因して回転電機１２が複雑に運転する場合においても、損失量マップを参照して回転数ＮＭＯＴ及びトルクＴｑＭＯＴに応じた損失量ＷＭＯＴを求めることで、良好な推定精度で磁石温度ＴＭＡＧを推定することが可能となる。
【０１２２】
トルクＴｑＭＯＴについては、トルクセンサ１２６で検出してもよいし、電流センサ１２４が検出したコイル９６に流れる電流ＩＭＯＴ及び回転角度から算出してもよい。回転電機１２の動作点である電流ＩＭＯＴも用いて損失量ＷＭＯＴを算出するので、該損失量ＷＭＯＴを容易に且つ精度よく算出することができる。
【０１２３】
抜熱量算出部１３０は、冷却油５８の流量ｑ及びセンシング温度ＴＩＮに基づいて、抜熱量ＱＭＯＴを算出し、磁石温度算出部１３２は、算出された損失量ＷＭＯＴ及び抜熱量ＱＭＯＴに基づいて、磁石温度ＴＭＡＧを推定するので、推定した磁石温度ＴＭＡＧと、実際の磁石温度ＴＭＡＧとの乖離を一層抑制することができる。この場合、抜熱量算出部１３０は、メモリ１３６に記憶された流量マップを参照して、回転数ＮＭＯＴに応じた流量ｑを求める。これにより、流量ｑを容易に且つ精度よく算出することができると共に、抜熱量ＱＭＯＴを一層精度よく算出することができる。また、回転電機１２を搭載した車両１８が走行する際に、該走行に起因して回転電機１２が複雑に運転する場合においても、流量マップを参照して回転数ＮＭＯＴに応じた流量ｑを求めることで、良好な推定精度で磁石温度ＴＭＡＧを推定することが可能となる。
【０１２４】
また、抜熱後の冷却油５８を貯留するオイルパン９８には、センシング温度ＴＩＮを検出する温度センサ１０４が配置されているので、磁石温度算出部１３２は、温度センサ１０４が検出したセンシング温度ＴＩＮと損失量ＷＭＯＴとに基づいて、磁石温度ＴＭＡＧを容易に推定することができる。また、冷却油５８は、ポンプ５６で吸い上げられてサイドカバー４２に供給されるので、回転電機１２及びトランスミッション２２を効率よく冷却することができる。
【０１２５】
また、磁石１６が埋め込まれた磁石埋込型のロータ１４を備える回転電機１２では、磁石１６の周囲に存在するロータヨーク７８に磁石１６の熱が伝わり、ロータヨーク７８が熱的に大きな影響を受ける。このような場合でも、この実施形態を適用し、磁石１６での損失（渦電流損）に起因して発生する熱と、ロータヨーク７８での損失（鉄損）に起因して発生する熱とを考慮することで、磁石温度ＴＭＡＧの推定誤差を小さくすることができる。
【０１２６】
なお、この発明は、上記の実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることは勿論である。
【符号の説明】
【０１２７】
１０…磁石温度推定装置                  １２…回転電機
１４…ロータ                            １６…磁石
１８…車両                              ２２…トランスミッション
３２…ステータ                          ３８…レゾルバ
４２…サイドカバー                      ５６…ポンプ
５８…冷却油                            ６０…回転軸
６２…筒状部材                          ７４…側部
７６…開口部                            ７８…ロータヨーク
９８…オイルパン                        １０４…温度センサ
１２０…ＥＣＵ                          １２４…電流センサ
１２６…トルクセンサ                    １２８…損失量算出部
１３０…抜熱量算出部                    １３２…磁石温度算出部
１３４…モータ制御部                    １３６…メモリ
１５２〜１５８…熱抵抗
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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