(57)【要約】【課題】回転電機の巻線温度の推定精度を向上させる。【解決手段】回転電機の温度センサ４７は、ステータコア２２ａと、ステータコア２２ａに巻回されるコイル２１とを備える駆動用モータおよび発電用モータに取り付けられる。コイル２１は、ステータコア２２ａよりも軸方向外側に位置するとともに冷媒が供給されるコイルエンド２１ｂを備える。温度センサ４７は、コイルエンド２１ｂの下方においてコイルエンド２１ｂと軸方向にオーバラップする位置に配置されている。温度センサ４７は、コイルエンド２１ｂを通過して下方に落下する冷媒の温度を検出する。【選択図】図５
2016201877.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータコアと、前記ステータコアに巻回されるコイルとを備える回転電機に取り付けられる温度センサであって、
前記コイルは、前記ステータコアよりも軸方向外側に位置するとともに冷媒が供給されるコイルエンドを備え、
前記温度センサは、前記コイルエンドの下方において前記コイルエンドと軸方向にオーバラップする位置に配置されており、前記コイルエンドを通過して下方に落下する前記冷媒の温度を検出する、
ことを特徴とする回転電機の温度センサ。
【請求項２】
前記温度センサは、前記コイルエンドの下側で前記コイルエンドと離間した位置に配置されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の回転電機の温度センサ。
【請求項３】
前記回転電機は、前記ステータコアの径方向内方に配置されるロータを備え、
前記温度センサは、前記コイルエンドを通過した後に、前記ロータに接触する途中の前記冷媒の温度を検出する、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の回転電機の温度センサ。
【請求項４】
前記コイルの形状は、角形に形成されており、
前記温度センサの幅は、前記ステータコアのスロット幅よりも小さい、
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センサ。
【請求項５】
前記温度センサと、前記ステータコアのスロットとは、径方向に配置されている、
ことを特徴とする請求項４に記載の回転電機の温度センサ。
【請求項６】
ステータコアと、前記ステータコアに巻回されるコイルとを備える回転電機に取り付けられる温度センサであって、
前記コイルは、前記ステータコアよりも軸方向外側に位置するとともに冷媒が供給されるコイルエンドを備え、
前記温度センサは、前記コイルエンドと熱交換した後に、ハウジング底部に到る途中の前記冷媒の温度を検出する、
ことを特徴とする回転電機の温度センサ。
【請求項７】
ステータコアと、前記ステータコアに巻回されるコイルと、ロータと、前記ロータに装着される磁石とを備える回転電機に取り付けられる請求項１から請求項６の何れか１つに記載の温度センサと、
前記温度センサによって検出される前記コイルエンドと熱交換した前記冷媒の温度に基づいて、前記ロータ又は前記磁石の温度推定を行う温度推定部と、
を備える、
ことを特徴とする回転電機の温度推定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、回転電機の温度センサおよび回転電機の温度推定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、周方向に隣り合うコイル間の樹脂に設けた穴部に温度センサを挿入することによって、温度センサの位置ずれを抑制しながらコイル温度を検出する回転電機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１３６３２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術の一例に係る回転電機においては、温度センサが樹脂の穴部に装着されているので、回転電機を冷却するためにコイルおよびステータコアに供給される冷媒の温度を精度良く検出することができない可能性がある。温度センサがコイル間の樹脂に接触していると、冷媒が温度センサに接触した場合であっても、冷媒の温度を精度良く検出することができないという問題が生じる。これに伴い、冷媒の温度に基づいて、回転電機の各部の温度を推定する際の推定精度を向上させることができないという問題が生じる。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、回転電機における温度推定の精度を向上させることが可能な回転電機の温度センサおよび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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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センサは、ステータコア（例えば、実施形態でのステータコア２２ａ）と、前記ステータコアに巻回されるコイル（例えば、実施形態でのコイル２１）とを備える回転電機（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）に取り付けられる温度センサ（例えば、実施形態での温度センサ４７）であって、前記コイルは、前記ステータコアよりも軸方向外側に位置するとともに冷媒が供給されるコイルエンド（例えば、実施形態でのコイルエンド２１ｂ）を備え、前記温度センサは、前記コイルエンドの下方において前記コイルエンドと軸方向にオーバラップする位置に配置されており、前記コイルエンドを通過して下方に落下する前記冷媒の温度を検出する。
【０００７】
（２）上記（１）に記載の回転電機の温度センサでは、前記温度センサは、前記コイルエンドの下側で前記コイルエンドと離間した位置に配置されてもよい。
【０００８】
（３）上記（１）または（２）に記載の回転電機の温度センサでは、前記回転電機は、前記ステータコアの径方向内方に配置されるロータ（例えば、実施形態でのロータ２４）を備え、前記温度センサは、前記コイルエンドを通過した後に、前記ロータに接触する途中の前記冷媒の温度を検出してもよい。
【０００９】
（４）上記（１）から（３）の何れか１つに記載の回転電機の温度センサでは、前記コイルの形状は、角形に形成されており、前記温度センサの幅（例えば、実施形態での周方向幅Ｗａ）は、前記ステータコアのスロット幅（例えば、実施形態でのスロット２２ｃの周方向幅Ｓａ）よりも小さくてもよい。
【００１０】
（５）上記（４）に記載の回転電機の温度センサでは、前記温度センサと、前記ステータコアのスロット（例えば、実施形態でのスロット２２ｃ）とは、径方向に配置されてしてもよい。
【００１１】
（６）本発明の一態様に係る回転電機の温度センサでは、ステータコア（例えば、実施形態でのステータコア２２ａ）と、前記ステータコアに巻回されるコイル（例えば、実施形態でのコイル２１）とを備える回転電機（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）に取り付けられる温度センサ（例えば、実施形態での温度センサ４７）であって、前記コイルは、前記ステータコアよりも軸方向外側に位置するとともに冷媒が供給されるコイルエンド（例えば、実施形態でのコイルエンド２１ｂ）を備え、前記温度センサは、前記コイルエンドと熱交換した後に、ハウジング底部（例えば、実施形態でのハウジング２５の底部２５ａ）に到る途中の前記冷媒の温度を検出してもよい。
【００１２】
（７）本発明の一態様に係る回転電機の温度推定装置は、ステータコア（例えば、実施形態でのステータコア２２ａ）と、前記ステータコアに巻回されるコイル（例えば、実施形態でのコイル２１）と、ロータ（例えば、実施形態でのロータ２４）と、前記ロータに装着される磁石（例えば、実施形態での磁石２３）とを備える回転電機（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）に取り付けられる請求項１から請求項６の何れか１つに記載の温度センサ（例えば、実施形態での温度センサ４７）と、前記温度センサによって検出される前記コイルエンドと熱交換した前記冷媒の温度に基づいて、前記ロータ又は前記磁石の温度推定を行う温度推定部（例えば、実施形態での制御装置１７）と、を備える。
【発明の効果】
【００１３】
上記（１）に記載の態様に係る回転電機の温度センサによれば、コイルエンドと熱交換した後の冷媒の温度を精度良く検出することができる。温度センサによって検出された冷媒の温度に基づいて、冷媒と熱交換する回転電機の各部品の温度を推定する場合に、各部品の温度の推定精度の低下を抑制することが出来る。
【００１４】
さらに、上記（２）の場合、コイルエンド自体の温度を測定してしまうことを抑制することが出来るので、コイルエンドと熱交換した後の冷媒の温度を精度良く検出することができる。温度センサによって検出された冷媒の温度に基づいて回転電機の各部品の温度を推定する場合に、各部品の温度の推定精度の低下を抑制することが出来る。
【００１５】
さらに、上記（３）の場合、ロータに接触する前の冷媒の温度を精度良く検出することが出来るので、温度センサによって検出された冷媒の温度に基づいてロータの各部位の温度を推定する場合に、温度の推定精度の低下を抑制することが出来る。
【００１６】
さらに、上記（４）の場合、温度センサがコイルエンドのスロット間を通過する冷媒の流れを妨げてしまうことを抑制することが出来る。
【００１７】
さらに、上記（５）の場合、温度センサがコイルエンドのスロット間を通過して径方向に流れる冷媒の流れを妨げてしまうことを抑制することが出来る。
【００１８】
さらに、上記（６）の場合、コイルエンドと熱交換した後の冷媒の温度を検出することができる。温度センサによって検出された冷媒の温度に基づいて、冷媒と熱交換する回転電機の各部品の温度を推定する場合に、各部品の温度の推定精度の低下を抑制することが出来る。
【００１９】
さらに、上記（７）の場合、コイルエンドと熱交換した後の冷媒の温度に基づいて、ロータ又はロータの磁石の温度の推定精度の低下を抑制することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】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。
【図２】本発明の実施形態に係る回転電機における駆動用モータの一部の構成を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る回転電機における駆動用モータの構成を模式的に示す軸方向から見た図である。
【図４】本発明の実施形態に係る回転電機における駆動用モータのステータコアの一部を軸方向から見た拡大図である。
【図５】本発明の実施形態に係る回転電機における駆動用モータのコイルエンド周辺の構成を示す断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る回転電機の駆動用モータにおけるステータコアおよび分割導線（セグメントコイル）のコイルエンドの構成を示す斜視図である。
【図７】本発明の実施形態に係る回転電機の温度推定装置における熱モデルを模式的に示す図である。
【図８】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９】図８に示す冷媒抜熱量の算出処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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および回転電機の温度推定方法について添付図面を参照しながら説明する。
【００２２】
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。
【００２３】
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の機械式ポンプに連結されている。
駆動用モータ１１は、図２および図３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。
コイル２１は、ＳＣ（セグメントコンダクタ）巻線である。コイル２１は、図４から図６に示すように、ステータコア２２ａの隣り合うティース２２ｂ間に形成されるスロット２２ｃ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。
【００２４】
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、図４に示すように、径方向の内周部に複数のティース２２ｂを備えている。複数のティース２２ｂ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２２ｃが設けられている。各スロット２２ｃは、周方向で隣り合うティース２２ｂの間に形成されている。各スロット２２ｃ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。
【００２５】
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、図５に示すように、複数のセグメントコイル２１ａを備えている。各セグメントコイル２１ａ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２１ａの外形は、各スロット２２ｃの形状に応じて各スロット２２ｃを隙間無く埋めるように、Ｕ字形状に形成されている。
【００２６】
各セグメントコイル２１ａの両端部は、周方向に所定間隔を置いた２つのスロット２２ｃ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２１ａの端部は、各スロット２２ｃ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２２ｃ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２２ｃに挿入される複数のセグメントコイル２１ａ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。
【００２７】
磁石２３は、例えば永久磁石などである。磁石２３は、図２に示すように、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。
【００２８】
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。
【００２９】
冷媒循環部１４は、冷媒が循環する冷媒流路１４ａ、および冷媒を冷却する冷却器１４ｂ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１４ｃ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た冷媒を吸入する吸入口（図示略）とを備えている。冷媒流路１４ａの吐出口１４ｃ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の吸入口は、駆動用モータ１１および発電用モータ１２の各々におけるハウジング２５の鉛直方向下方の底部２５ａに設けられる冷媒貯留部（図示略）に配置されている。
冷却器１４ｂは、冷媒流路１４ａに設けられ、発電用モータ１２の回転軸に連結された機械式ポンプを備えている。機械式ポンプは、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内の冷媒を吐出口に向かい流動させる。冷却器１４ｂは、冷媒流路１４ａ内を流通する冷媒を冷却する。
【００３０】
冷媒循環部１４は、駆動用モータ１１に対して、冷却器１４ｂの機械式ポンプの作動に伴い、冷媒流路１４ａの吐出口１４ｃからコイルエンド２１ｂ（ステータコア２２ａのスロット２２ｃから軸方向外方に突出するコイル２１の部位）に向かって冷媒を吐出する。冷媒は、図５および図６に示すように、重力の作用によってコイルエンド２１ｂのセグメントコイル２１ａ間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。なお、図５および図６に示す矢印は冷媒の流動状態の一例を示す。冷媒は、コイル２１のコイルエンドまたはステータコア２２ａを通過した後に、ステータ２２とロータ２４との間の空隙を通過して、端面板２４ｂに接触するように鉛直方向下方に流動する。端面板２４ｂの表面に接触する冷媒は、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。冷媒は、端面板２４ｂの外部において重力の作用によって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、機械式ポンプの吸引によって吸入口から冷媒流路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、図７に示すように、冷媒によってコイル２１と磁石２３とを冷却する。なお、冷媒循環部１４は、より詳細には、冷媒によって端面板２４ｂを直接的に冷却するとともに、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。
【００３１】
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、駆動用モータ１１の通電を制御する第１パワードライブユニット（ＰＤＵ１）３２と、発電用モータ１２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、駆動用モータ１１および発電用モータ１２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。
【００３２】
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、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、および温度センサ４７に接続されている。
【００３３】
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２電流センサ４３は、第２パワードライブユニット３３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。温度センサ４７は、冷媒流路１４ａの吐出口１４ｃから吐出され、コイルエンド２１ｂと熱交換した後の冷媒の温度を検出する。
【００３４】
温度センサ４７は、図３から図５に示すように、コイルエンド２１ｂの下方においてコイルエンド２１ｂと軸方向にオーバラップする位置に配置されている。温度センサ４７は、サイドカバー４８にねじ４８ａによって接続されたブラケット４８ｂに固定されている。サイドカバー４８は、軸方向の両側からハウジング２５を挟み込むように配置されている。ブラケット４８ｂは、コイルエンド２１ｂの下側においてサイドカバー４８から軸方向にロータ２４の端面板２４ｂに向かって突出する先端部を備えている。温度センサ４７は、ブラケット４８ｂの先端部に固定されている。温度センサ４７は、コイルエンド２１ｂおよび端面板２４ｂから離間して配置されている。温度センサ４７の周方向幅Ｗａは、ステータコア２２ａのスロット２２ｃの周方向幅Ｓａよりも小さく形成されている。温度センサ４７と、ステータコア２２ａのスロット２２ｃとは、径方向に配置されている。温度センサ４７は、コイルエンド２１ｂを通過して下方に落下し、ロータ２４に接触する途中の冷媒の温度を検出する。温度センサ４７は、コイルエンド２１ｂと熱交換した後に、ハウジング２５の鉛直方向下方の底部２５ａに到る途中の冷媒の温度を検出する。
温度センサ４７は、駆動用モータ１１および発電用モータ１２の各々の回転軸から鉛直方向上方の位置範囲に配置されている。温度センサ４７は、各回転軸から鉛直方向上方の位置範囲に配置されることによって、コイルエンド２１ｂを通過してからロータ２４に向かって流れる冷媒の温度を検出することができる。
【００３５】
制御装置１７は、図１に示すように、発熱量算出部５１と、抜熱量算出部５２と、磁石温度算出部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、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する。
発熱量算出部５１は、第１電流センサ４２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の抵抗値とに基づいて、３相のコイル２１の銅損を算出する。
【００３６】
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、各種のデータとに基づいて、鉄損および渦電流損を取得する。各種のデータは、予め記憶部５５に記憶されている。各種のデータは、印加電圧、回転数、およびトルクと、磁石２３の渦電流損との相互関係を示すマップなどのデータである。各種のデータは、印加電圧、回転数、およびトルクと、ステータコア２２ａまたはロータヨーク２４ａの鉄損との相互関係を示すマップなどのデータである。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、並びにステータコア２２ａおよびロータヨーク２４ａの鉄損を取得する。
【００３７】
抜熱量算出部５２は、温度センサ４７により検出されるコイルエンド２１ｂと熱交換した後の冷媒の温度と、前回の処理で推定した磁石温度と、第２回転数センサ４５により検出される発電用モータ１２の回転数とに基づいて、ロータヨーク２４ａから冷媒に放熱される熱量（抜熱量）を算出する。
抜熱量算出部５２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、冷媒循環部１４で循環する冷媒の流量を検出する。発電用モータ１２の回転数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は、予め記憶部５５に記憶されている。抜熱量算出部５２は、第２回転数センサ４５により検出される回転数を用いて、予め記憶部５５に記憶しているデータを参照して、冷媒の流量を算出する。抜熱量算出部５２は、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、ロータヨーク２４ａから冷媒に放熱される熱量（抜熱量）を算出する。記憶部５５は、冷媒の流量とロータヨーク２４ａから冷媒に放熱される熱量（抜熱量）との相互関係を示すデータを予め記憶している。
【００３８】
磁石温度算出部５３は、発熱量算出部５１によって算出される駆動用モータ１１および発電用モータ１２の各々における各部の損失による発熱量と、抜熱量算出部５２によって算出されるロータヨーク２４ａから冷媒に放熱される熱量（抜熱量）とに基づき、磁石２３の温度変化を算出する。磁石温度算出部５３は、磁石２３の温度変化と、前回の処理で推定した磁石２３の温度とに基づいて、今回の処理で推定される磁石２３の温度を算出する。
【００３９】
モータ制御部５４は、磁石温度算出部５３により算出された磁石２３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。
【００４０】
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、つまり回転電機の温度推定方法について説明する。
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。
【００４１】
先ず、制御装置１７は、図８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の回転数とを取得する（ステップＳ０１）。
次に、制御装置１７は、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Ｓ０２）。
次に、制御装置１７は、冷媒によるロータヨーク２４ａからの抜熱量（放熱量）を算出する（ステップＳ０３）。
次に、制御装置１７は、駆動用モータ１１の各部の損失による発熱量と、冷媒によるロータヨーク２４ａからの抜熱量とに基づき、磁石２３の温度変化を算出する。制御装置１７は、磁石２３の温度変化と、前回の処理で推定した磁石２３の温度とに基づいて、今回の処理で推定される磁石２３の温度を算出する（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、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（ステップＳ０５のＹＥＳ側）。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合、制御装置１７は、処理をステップＳ０６に進める（ステップＳ０５のＮＯ側）。
【００４２】
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。
【００４３】
以下に、上述したステップＳ０３の抜熱量算出処理について説明する。
先ず、制御装置１７は、図９に示すように、温度センサ４７により検出されるコイルエンド２１ｂと熱交換した後の冷媒の温度を取得する（ステップＳ１１）。
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の回転数に基づいて、冷媒の流量を取得する（ステップＳ１２）。
次に、制御装置１７は、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、ロータヨーク２４ａから冷媒に放熱される熱量（抜熱量）を算出する。そして、制御装置１７は、処理をリターンに進める。
【００４４】
上述したように、本実施形態による回転電機の温度センサ４７によれば、コイルエンド２１ｂと熱交換した後の冷媒の温度を精度良く検出することができる。温度センサ４７によって検出された冷媒の温度に基づいて、冷媒と熱交換する駆動用モータ１１および発電用モータ１２の各部品の温度を推定する場合に、各部品の温度の推定精度の低下を抑制することが出来る。
さらに、コイルエンド２１ｂから離間する温度センサ４７によって、コイルエンド２１ｂ自体の温度を測定してしまうことを抑制することが出来るので、コイルエンド２１ｂと熱交換した後の冷媒の温度を精度良く検出することができる。
さらに、ロータ２４に接触する前の冷媒の温度を精度良く検出することが出来るので、温度センサ４７によって検出された冷媒の温度に基づいてロータ２４の各部位の温度を推定する場合に、温度の推定精度の低下を抑制することが出来る。
【００４５】
さらに、温度センサ４７の周方向幅Ｗａは、ステータコア２２ａのスロット２２ｃの周方向幅Ｓａよりも小さく形成されているので、温度センサ４７がコイルエンド２１ｂのスロット２２ｃ間を通過する冷媒の流れを妨げてしまうことを抑制することが出来る。
さらに、温度センサ４７とステータコア２２ａのスロット２２ｃとは、径方向に配置されているので、コイルエンド２１ｂのスロット２２ｃ間を通過して径方向に流れる冷媒の流れを、温度センサ４７が妨げてしまうことを抑制することが出来る。
【００４６】
本実施形態による回転電機の温度推定装置１０によれば、コイルエンド２１ｂと熱交換した後の冷媒の温度に基づいて、ロータ２４又はロータ２４の磁石２３の温度の推定精度の低下を抑制することが出来る。
【００４７】
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。例えば、冷媒循環部１４が冷媒流路１４ａにおける冷媒の流量を検出する流量センサを備えている場合には、流量センサによって検出される冷媒の流量を取得してもよい。さらに、冷媒循環部１４は、機械式ポンプの代わりに電動ポンプを備えてもよい。
【００４８】
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１電流センサ４２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。
【００４９】
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、磁石２３の温度を推定する磁石温度算出部５３を備えるとしたが、これに限定されない。
実施形態の変形例において、回転電機の温度推定装置１０は、磁石２３の温度の代わりにロータヨーク２４ａの温度を推定してもよい。
【００５０】
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。
【符号の説明】
【００５１】
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、１４ｂ…冷却器、１５…電力変換部、１６…バッテリ、１７…制御装置、２１…コイル、２１ａ…セグメントコイル、２２…ステータ、２２ａ…ステータコア、２２ｂ…ティース、２２ｃ…スロット、２３…磁石、２４…ロータ、２４ａ…ロータヨーク、２４ｂ…端面板、４７…温度センサ、５１…発熱量算出部、５２…抜熱量算出部、５３…磁石温度算出部、５４…モータ制御部、５５…記憶部
【図１】
2016201877.tif 000003
【図２】
2016201877.tif 000004
【図３】
2016201877.tif 000005
【図４】
2016201877.tif 000006
【図５】
2016201877.tif 000007
【図６】
2016201877.tif 000008
【図７】
2016201877.tif 000009
【図８】
2016201877.tif 000010
【図９】
2016201877.tif 000011