JP2019129577A - Refrigerant temperature estimation device - Google Patents

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一好 樋川
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Abstract

To provide a refrigerant temperature estimation device of a motor generator capable of accurately acquiring refrigerant temperature of the motor generator by using no refrigerant temperature sensor.SOLUTION: A refrigerant temperature estimation device 1 estimates temperature of a refrigerant of a motor 21 in a vehicle including an engine 20 and a motor 21. The refrigerant temperature estimation device 1 comprises: a motor temperature sensor 11 for acquiring temperature of the motor 21; a water temperature sensor 12 for acquiring temperature of the engine 20; an intake air temperature sensor 13 for acquiring outside air temperature; a motor rotation speed sensor 14 and an inverter 25 for acquiring a parameter relating to a travel state of a vehicle V; and an ECU 10 for estimating temperature of the refrigerant of the motor 21 on the basis of temperature of the engine 20, temperature of the motor 21, the outside air temperature, and an estimation formula into which the above parameters are input.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、冷媒温度推定装置に関する。   The present invention relates to a refrigerant temperature estimation device.

従来、コイル及び冷却油の耐熱保護を行うために、コイルエンドの外周面に冷媒温度センサが配置された回転電機が知られている(例えば特許文献1)。   Conventionally, there has been known a rotating electrical machine in which a refrigerant temperature sensor is disposed on the outer peripheral surface of a coil end in order to perform heat protection of the coil and the cooling oil (for example, Patent Document 1).

特開2013−31282号公報JP 2013-31822 A

上記従来技術では、回転電機の冷媒温度を冷媒温度センサで直接的に取得する。この場合、冷媒温度センサのコストが掛かると共に、冷媒温度センサの故障リスクが存在する。そこで、近年、冷媒温度センサを用いずに電動発電機の冷媒温度を取得することが検討されている。   In the above-mentioned prior art, the refrigerant temperature of the rotating electrical machine is directly obtained by the refrigerant temperature sensor. In this case, the cost of the refrigerant temperature sensor is increased, and there is a risk of failure of the refrigerant temperature sensor. Therefore, in recent years, it has been studied to acquire the refrigerant temperature of the motor generator without using the refrigerant temperature sensor.

本発明は、冷媒温度センサを用いずに電動発電機の冷媒温度を推定できる冷媒温度推定装置を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the refrigerant | coolant temperature estimation apparatus which can estimate the refrigerant | coolant temperature of a motor generator, without using a refrigerant | coolant temperature sensor.

上記課題を解決するため、本発明者は鋭意検討を重ねた結果、実験データに基づく電動発電機の冷媒温度の支配因子として、電動発電機の温度と、内燃機関の温度と、外気温度と、車両の走行状態に関するパラメータとを入力とする推定式に基づいて、電動発電機の冷媒温度を推定できるという知見を得、本発明を完成するに至った。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor has made extensive studies, and as a governing factor of the refrigerant temperature of the motor generator based on experimental data, the temperature of the motor generator, the temperature of the internal combustion engine, the outside air temperature, The inventors have found that the refrigerant temperature of the motor generator can be estimated based on an estimation formula that uses parameters related to the traveling state of the vehicle as input, and the present invention has been completed.

本発明に係る冷媒温度推定装置は、内燃機関と電動発電機とを備える車両において電動発電機の冷媒の温度を推定する冷媒温度推定装置であって、電動発電機の温度を取得する第1取得部と、内燃機関の温度を取得する第2取得部と、外気温度を取得する第3取得部と、車両の走行状態に関するパラメータを取得する第4取得部と、電動発電機の温度、内燃機関の温度、外気温度、及びパラメータを入力とする推定式に基づいて、電動発電機の冷媒の温度を推定する推定部と、を備える。   A refrigerant temperature estimation device according to the present invention is a refrigerant temperature estimation device that estimates the temperature of a refrigerant of a motor generator in a vehicle including an internal combustion engine and a motor generator, and acquires the temperature of the motor generator. , A second acquisition unit for acquiring the temperature of the internal combustion engine, a third acquisition unit for acquiring the outside air temperature, a fourth acquisition unit for acquiring parameters related to the traveling state of the vehicle, a temperature of the motor generator, an internal combustion engine And an estimation unit that estimates the temperature of the refrigerant of the motor generator based on an estimation formula using the temperature, the outside air temperature, and the parameters as inputs.

本発明に係る冷媒温度推定装置では、推定部により、電動発電機の温度、内燃機関の温度、外気温度、及びパラメータを入力とする推定式に基づいて、電動発電機の冷媒の温度が推定される。よって、上記知見を利用し、冷媒温度センサを用いずに電動発電機の冷媒温度を推定することが可能となる。   In the refrigerant temperature estimation device according to the present invention, the estimation unit estimates the temperature of the motor generator refrigerant based on an estimation formula that receives the motor generator temperature, the internal combustion engine temperature, the outside air temperature, and parameters. The Therefore, it is possible to estimate the refrigerant temperature of the motor generator without using the refrigerant temperature sensor using the above knowledge.

本発明に係る冷媒温度推定装置では、推定部は、電動発電機の温度、内燃機関の温度、外気温度、及びパラメータのそれぞれの時間平均値を算出し、算出した時間平均値を推定式の入力として冷媒の温度を推定してもよい。この場合、例えば車両の走行状態に関するパラメータの時定数が電動発電機の温度、内燃機関の温度、及び外気温度の時定数よりも短い場合であっても、電動発電機の冷媒温度を適切に推定することが可能となる。   In the refrigerant temperature estimation device according to the present invention, the estimation unit calculates time average values of the motor generator temperature, the internal combustion engine temperature, the outside air temperature, and the parameters, and inputs the calculated time average value to the estimation formula. As an alternative, the temperature of the refrigerant may be estimated. In this case, for example, the refrigerant temperature of the motor generator is appropriately estimated even when the time constant of the parameter relating to the running state of the vehicle is shorter than the time constants of the motor generator temperature, the internal combustion engine temperature, and the outside air temperature. It becomes possible to do.

上記作用効果を好適に奏する場合として、具体的には、パラメータは、電動発電機の回転数及び電動発電機のトルクを含んでもよい。   More specifically, as a case where the above-described effects are preferably achieved, the parameters may include the rotational speed of the motor generator and the torque of the motor generator.

上記作用効果を好適に奏する場合として、具体的には、推定部は、推定式として、k×T,k×T,k×N,k×TQ,及びk×Tを少なくとも含む複数の項の和からなる多項式によって冷媒の温度を推定してもよい。
但し、
:電動発電機の温度の時間平均値
:内燃機関の温度の時間平均値
:外気温度の時間平均値
N:電動発電機の回転数の時間平均値
TQ:電動発電機のトルクの絶対値の時間平均値
,k,k,k,k:所定の係数
As a case where the above-described effects are preferably achieved, specifically, the estimation unit uses k 1 × T 1 , k 2 × T 2 , k 3 × N, k 4 × TQ, and k 5 × T as estimation equations. The temperature of the refrigerant may be estimated by a polynomial that is a sum of a plurality of terms including at least three .
However,
T 1 : Time average value of motor generator temperature
T 2 : Time average value of the temperature of the internal combustion engine
T 3 : Time average value of outside temperature
N: Time average value of motor generator speed
TQ: Time average value of absolute value of motor generator torque
k 1 , k 2 , k 3 , k 4 , k 5 : predetermined coefficients

本発明によれば、冷媒温度センサを用いずに電動発電機の冷媒温度を推定することができる。   According to the present invention, the refrigerant temperature of the motor generator can be estimated without using the refrigerant temperature sensor.

図1は、実施形態の冷媒温度推定装置を備える車両の概略構成図である。Drawing 1 is a schematic structure figure of vehicles provided with a refrigerant temperature estimating device of an embodiment. 図2は、図1の電動発電機の概略構成を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the motor generator of FIG. 図3は、図2のIII−III線に沿っての断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. 図4は、図1の冷媒温度推定装置のブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of the refrigerant temperature estimation device of FIG. 図5は、図1の冷媒温度推定装置の処理を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing processing of the refrigerant temperature estimation device of FIG.

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を用い、重複する説明を省略する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the same or corresponding elements will be denoted by the same reference symbols, without redundant description.

図1に示されるように、冷媒温度推定装置1は、車両Vに搭載されている。車両Vは、例えば、エンジン(内燃機関)20及びモータ(電動発電機)21を駆動力源として備えるハイブリッド車両である。車両Vは、例えばバスやトラック等の商用車である。車両Vは、特に限定されるものではなく、大型車両、中型車両、又は小型車両等の何れであってもよい。以下では、まず、車両Vの構成及びモータ21の構成について説明した後、冷媒温度推定装置1の構成について説明する。   As shown in FIG. 1, the refrigerant temperature estimation device 1 is mounted on a vehicle V. The vehicle V is, for example, a hybrid vehicle that includes an engine (internal combustion engine) 20 and a motor (motor generator) 21 as driving power sources. The vehicle V is a commercial vehicle such as a bus or a truck. The vehicle V is not particularly limited, and may be a large vehicle, a medium vehicle, a small vehicle, or the like. Below, after demonstrating the structure of the vehicle V and the structure of the motor 21, the structure of the refrigerant | coolant temperature estimation apparatus 1 is demonstrated first.

[車両Vの構成]
車両Vは、ECU[Electronic Control Unit]10と、エンジン20と、モータ21と、AMT[Automated Manual Transmission]22と、バッテリ24と、インバータ25と、を備えている。AMT22は、クラッチ23を含んで構成されており、エンジン20及びモータ21は、車両Vにおいて車両Vの前後方向に沿って配置されており、クラッチ23を介して互いに接続されている。モータ21は、エンジン20よりも車両Vの後方に配置されている。なお、図1における矢印のFr方向は、車両Vの前方向に対応している。
[Configuration of Vehicle V]
The vehicle V includes an ECU (Electronic Control Unit) 10, an engine 20, a motor 21, an AMT (Automated Manual Transmission) 22, a battery 24, and an inverter 25. The AMT 22 includes a clutch 23, and the engine 20 and the motor 21 are disposed along the front-rear direction of the vehicle V in the vehicle V, and are connected to each other via the clutch 23. The motor 21 is disposed behind the vehicle V with respect to the engine 20. The Fr direction of the arrow in FIG. 1 corresponds to the forward direction of the vehicle V.

ECU10は、CPU[Central Processing Unit]、ROM[Read Only Memory]、RAM[Random Access Memory]、CAN[Controller Area Network]通信回路等を有する電子制御ユニットである。ECU10では、例えば、ROMに記憶されているプログラムをRAMにロードし、RAMにロードされたプログラムをCPUで実行することにより各種の機能を実現する。ECU10は、エンジン20、モータ21、AMT22、クラッチ23、バッテリ24、及びインバータ25と通信可能に接続されている。ECU10は、一例として、車両Vをハイブリッド車両として機能させるための総合的な制御を実施するように一体的に構成されている。なお、ECU10は、複数の電子ユニットから構成されていてもよい。   The ECU 10 is an electronic control unit having a central processing unit (CPU), a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), a controller area network (CAN) communication circuit, and the like. In the ECU 10, for example, various functions are realized by loading a program stored in the ROM into the RAM and executing the program loaded in the RAM by the CPU. The ECU 10 is communicably connected to the engine 20, the motor 21, the AMT 22, the clutch 23, the battery 24, and the inverter 25. As an example, the ECU 10 is integrally configured to perform comprehensive control for causing the vehicle V to function as a hybrid vehicle. The ECU 10 may be configured of a plurality of electronic units.

エンジン20は、例えばディーゼルエンジンである。エンジン20の動作は、ECU10によって制御される。なお、エンジン20は、ガソリンエンジン又は天然ガスエンジン等の内燃機関であってもよい。   The engine 20 is a diesel engine, for example. The operation of the engine 20 is controlled by the ECU 10. The engine 20 may be an internal combustion engine such as a gasoline engine or a natural gas engine.

モータ21は、電動機の機能と発電機の機能とを兼ね備えた電動発電機(モータジェネレータ)である。モータ21は、バッテリ24の電力により駆動されて車両Vの駆動力源として機能すると共に、車両Vの減速時に回生制動力を車両Vの車輪Wに作用させて発電し、バッテリ24を充電するための発電機としても機能する。モータ21の構成について、より詳しくは後述する。モータ21の動作は、ECU10によって制御される。   The motor 21 is a motor generator (motor generator) having both the function of a motor and the function of a generator. The motor 21 is driven by the electric power of the battery 24 and functions as a driving force source for the vehicle V. In addition, when the vehicle V decelerates, the regenerative braking force is applied to the wheels W of the vehicle V to generate electric power and charge the battery 24. It also functions as a generator. The configuration of the motor 21 will be described in detail later. The operation of the motor 21 is controlled by the ECU 10.

AMT22は、機械式自動変速機として構成され、そのギア段(ギア位置)の変更(変速)並びにクラッチ23の接続及び分離の制御等の変速動作を自動で行う。AMT22及びクラッチ23の動作は、ECU10によって制御される。   The AMT 22 is configured as a mechanical automatic transmission, and automatically performs shift operations such as changing (shifting) the gear position (gear position) and controlling connection and disconnection of the clutch 23. The operation of the AMT 22 and the clutch 23 is controlled by the ECU 10.

AMT22は、エンジン20及びモータ21の駆動力を、プロペラシャフト、デファレンシャルギア及びドライブシャフト等を介して車輪Wに伝達する。より詳細には、クラッチ23が分離されている場合には、モータ21の駆動力のみが車輪Wに伝達され、車両Vを推進する駆動力として用いられる。一方、クラッチ23が接続されている場合には、エンジン20及びモータ21の駆動力が車輪Wに伝達され、車両Vを推進する駆動力として用いられる。   The AMT 22 transmits the driving force of the engine 20 and the motor 21 to the wheels W via a propeller shaft, a differential gear, a drive shaft, and the like. More specifically, when the clutch 23 is disengaged, only the driving force of the motor 21 is transmitted to the wheel W and used as a driving force for propelling the vehicle V. On the other hand, when the clutch 23 is connected, the driving force of the engine 20 and the motor 21 is transmitted to the wheel W and used as a driving force for propelling the vehicle V.

バッテリ24は、例えばリチウムイオン電池等の種々の二次電池である。バッテリ24は、インバータ25から供給される電力により充電される。バッテリ24の状態は、ECU10によって監視されている。   The battery 24 is various secondary batteries such as a lithium ion battery. The battery 24 is charged with electric power supplied from the inverter 25. The state of the battery 24 is monitored by the ECU 10.

インバータ25は、モータ21とバッテリ24とに電気的に接続されている。インバータ25は、バッテリ24から入力される電力を交流に変換し、当該変換した電力をモータ21へ出力する。また、インバータ25は、モータ21から入力される電力を直流に変換し、当該変換した電力をバッテリ24へ出力する。インバータ25の動作は、ECU10によって制御される。   The inverter 25 is electrically connected to the motor 21 and the battery 24. The inverter 25 converts the power input from the battery 24 into an alternating current, and outputs the converted power to the motor 21. The inverter 25 also converts the power input from the motor 21 into direct current, and outputs the converted power to the battery 24. The operation of the inverter 25 is controlled by the ECU 10.

[モータ21の構成]
続いて、図2及び図3を参照して、モータ21の構成について説明する。モータ21は、電動機及び発電機として機能する電機である。図2及び図3に示されるように、モータ21は、ハウジング2と、回転軸3と、ロータ4と、ステータ5と、を備える。
[Configuration of motor 21]
Next, the configuration of the motor 21 will be described with reference to FIGS. 2 and 3. The motor 21 is an electric machine that functions as an electric motor and a generator. As shown in FIGS. 2 and 3, the motor 21 includes a housing 2, a rotating shaft 3, a rotor 4, and a stator 5.

ハウジング2は、モータ21の筐体として機能する。ハウジング2は、回転軸3が貫通されるとともに、回転軸3を回転可能に支持する。ハウジング2には、ロータ4及びステータ5を収容する収容空間Sが形成されている。収容空間Sには、ステータ5等を冷却するためのオイルFLが溜められる。   The housing 2 functions as a housing for the motor 21. The housing 2 penetrates the rotation shaft 3 and supports the rotation shaft 3 so as to be rotatable. In the housing 2, an accommodation space S for accommodating the rotor 4 and the stator 5 is formed. In the accommodation space S, oil FL for cooling the stator 5 and the like is stored.

ハウジング2は、収容空間Sに溜められるオイルFLが収容空間Sから漏れ出ない気密構造となっている。ハウジング2には、ハウジング2外にオイルFLを循環させる循環路は設けられておらず、オイルFLは、ハウジング2内の収容空間Sにのみ溜められる。なお、ハウジング2を分解等することによりオイルFLを入れ替えることは可能となっている。   The housing 2 has an airtight structure in which the oil FL stored in the housing space S does not leak from the housing space S. The housing 2 is not provided with a circulation path for circulating the oil FL outside the housing 2, and the oil FL is accumulated only in the accommodation space S in the housing 2. The oil FL can be replaced by disassembling the housing 2 or the like.

オイルFLは、図示しないオイルシール及びベアリング等の潤滑材として機能すると共に、モータ21の冷媒として機能する。オイルFLは、特に限定されないが、例えばATFを用いることができる。ハウジング2の収容空間Sに溜められるオイルFLの量は、ロータ4及びステータ5の一部がオイルFLに浸かる量であればよい。   The oil FL functions as a lubricant such as an oil seal and a bearing (not shown) and also functions as a refrigerant for the motor 21. The oil FL is not particularly limited, and for example, ATF can be used. The amount of the oil FL stored in the housing space S of the housing 2 may be an amount that allows a part of the rotor 4 and the stator 5 to be immersed in the oil FL.

回転軸3は、モータ21が電動機として機能する場合は回転駆動力を出力する出力軸となり、モータ21が発電機として機能する場合は回転駆動力が入力される入力軸となる。   The rotation shaft 3 is an output shaft that outputs rotational driving force when the motor 21 functions as a motor, and is an input shaft to which rotational driving force is input when the motor 21 functions as a generator.

ロータ4は、収容空間Sに配置されており、回転軸3に固定されることでハウジング2に回転可能に設けられている。ロータ4の回転軸線方向は、回転軸3の回転軸線方向と同じである。ロータ4は、回転軸3に固定された円板状の回転支持部4aと、回転支持部4aの外周端部に配置された複数の永久磁石4bと、を備える。永久磁石4bは、例えばネオジウム磁石である。   The rotor 4 is disposed in the accommodation space S and is rotatably provided in the housing 2 by being fixed to the rotating shaft 3. The rotation axis direction of the rotor 4 is the same as the rotation axis direction of the rotation shaft 3. The rotor 4 includes a disc-shaped rotation support 4 a fixed to the rotation shaft 3 and a plurality of permanent magnets 4 b arranged at the outer peripheral end of the rotation support 4 a. The permanent magnet 4b is, for example, a neodymium magnet.

回転支持部4aは、回転軸3に固定されており、回転軸3を中心として回転軸3の半径方向外方に延びている。回転支持部4aの外周面には、外周側の極性がN極となる永久磁石4bと外周側の極性がS極となる永久磁石4bとが交互に配置されている。永久磁石4bは、ボルト4c及び一対の押さえ板4dによって回転支持部4aに固定されている。   The rotation support portion 4 a is fixed to the rotation shaft 3 and extends outward in the radial direction of the rotation shaft 3 with the rotation shaft 3 as a center. On the outer peripheral surface of the rotation support portion 4a, permanent magnets 4b having an N polarity on the outer peripheral side and permanent magnets 4b having an S polarity on the outer peripheral side are alternately arranged. The permanent magnet 4b is fixed to the rotation support portion 4a by a bolt 4c and a pair of pressing plates 4d.

ステータ5は、収容空間Sに配置されている。ステータ5は、収容空間Sを形成するハウジング2の内周面に固定されて、永久磁石4b(ロータ4)の外周側に配置されている。ステータ5は、鉄心(不図示)と、鉄心に巻き付けられた電線のコイル(不図示)と、を有している。モータ21が電動機として機能する場合は、ステータ5のコイルに流す電流の向きを切り替えることでロータ4が回転され、モータ21が発電機として機能する場合は、ロータ4の回転によりステータ5のコイルに電流が励起される。   The stator 5 is disposed in the accommodation space S. The stator 5 is fixed to the inner peripheral surface of the housing 2 forming the housing space S, and is disposed on the outer peripheral side of the permanent magnet 4 b (rotor 4). The stator 5 has an iron core (not shown) and a coil (not shown) of an electric wire wound around the iron core. When the motor 21 functions as an electric motor, the rotor 4 is rotated by switching the direction of the current flowing through the coil of the stator 5, and when the motor 21 functions as a generator, the rotor 4 rotates to the coil of the stator 5. Current is excited.

モータ21では、ロータ4が回転する際に、収容空間Sに溜められているオイルFLが押さえ板4dによってかき上げられる。これにより、ステータ5の全周にオイルFLがかけられ、ステータ5が冷却される。つまり、モータ21は、油冷却式である。   In the motor 21, when the rotor 4 rotates, the oil FL stored in the accommodation space S is scraped up by the pressing plate 4d. As a result, oil FL is applied to the entire circumference of the stator 5 and the stator 5 is cooled. That is, the motor 21 is an oil cooling type.

続いて、図1〜図4を参照して、冷媒温度推定装置1の構成について説明する。冷媒温度推定装置1は、車両Vにおいてモータ21の冷媒の温度を推定するための装置である。冷媒温度推定装置1は、例えば、少なくとも車両Vの走行中においてモータ21の冷媒の温度を推定する。   Then, with reference to FIGS. 1-4, the structure of the refrigerant | coolant temperature estimation apparatus 1 is demonstrated. The refrigerant temperature estimation device 1 is a device for estimating the temperature of the refrigerant of the motor 21 in the vehicle V. For example, the refrigerant temperature estimation device 1 estimates the temperature of the refrigerant of the motor 21 at least while the vehicle V is traveling.

[冷媒温度推定装置1の構成]
冷媒温度推定装置1は、図4に示されるように、ECU(推定部)10と、モータ温度センサ(第1取得部)11と、水温センサ(第2取得部)12と、吸気温度センサ(第3取得部)13と、モータ回転数センサ(第4取得部)14と、上述のインバータ(第4取得部)25と、を備えて構成される。水温センサ12、吸気温度センサ13、及びモータ回転数センサ14は、ECU10と通信可能に接続されている。モータ温度センサ11は、インバータ25を介してECU10と通信可能に接続されている。
[Configuration of Refrigerant Temperature Estimation Device 1]
As shown in FIG. 4, the refrigerant temperature estimation device 1 includes an ECU (estimation unit) 10, a motor temperature sensor (first acquisition unit) 11, a water temperature sensor (second acquisition unit) 12, and an intake air temperature sensor ( (3rd acquisition part) 13, The motor rotation speed sensor (4th acquisition part) 14, and the above-mentioned inverter (4th acquisition part) 25 are comprised. The water temperature sensor 12, the intake temperature sensor 13, and the motor rotational speed sensor 14 are communicably connected to the ECU 10. The motor temperature sensor 11 is communicably connected to the ECU 10 via the inverter 25.

モータ温度センサ11は、例えばモータ21のステータ5に取り付けられたサーミスタであり、モータ温度(モータ21の温度)としてステータ5の温度を取得する。モータ温度センサ11は、取得したステータ5の温度の信号をECU10に送信する。水温センサ12は、例えばエンジン20の冷却水路に設けられたサーミスタであり、エンジン温度(エンジン20の温度)としてエンジン20の水温を取得する。水温センサ12は、取得した水温の信号をECU10に送信する。吸気温度センサ13は、例えばエンジン20のエアクリーナに設けられたサーミスタであり、外気温度としてエンジン20の吸気温度を取得する。吸気温度センサ13は、取得した吸気温度の信号をECU10に送信する。   The motor temperature sensor 11 is a thermistor attached to the stator 5 of the motor 21, for example, and acquires the temperature of the stator 5 as the motor temperature (the temperature of the motor 21). The motor temperature sensor 11 transmits the acquired temperature signal of the stator 5 to the ECU 10. The water temperature sensor 12 is, for example, a thermistor provided in a cooling water channel of the engine 20 and acquires the water temperature of the engine 20 as the engine temperature (the temperature of the engine 20). The water temperature sensor 12 transmits a signal of the obtained water temperature to the ECU 10. The intake air temperature sensor 13 is a thermistor provided in an air cleaner of the engine 20, for example, and acquires the intake air temperature of the engine 20 as the outside air temperature. The intake air temperature sensor 13 transmits the acquired intake air temperature signal to the ECU 10.

モータ回転数センサ14は、例えばモータ21の内部に設けられた回転角センサ(いわゆるレゾルバ)であり、モータ回転数(電動発電機の回転数)としてモータ21の回転軸3の回転数を取得する。モータ回転数センサ14は、取得したモータ21の回転軸3の回転数の信号を、インバータ25を介してECU10に送信する。   The motor rotation speed sensor 14 is, for example, a rotation angle sensor (so-called resolver) provided in the motor 21 and acquires the rotation speed of the rotating shaft 3 of the motor 21 as the motor rotation speed (rotation speed of the motor generator). . The motor rotation speed sensor 14 transmits the acquired signal of the rotation speed of the rotation shaft 3 of the motor 21 to the ECU 10 via the inverter 25.

インバータ25は、モータ21へ出力する電力及びモータ21から入力される電力に基づいて、モータ21のトルク(モータトルク)を算出する。インバータ25は、モータ21へ電力が出力される場合、モータトルク(生値)を正の符号の数値で算出してもよい。インバータ25は、モータ21から電力が出力される場合、モータトルク(生値)を負の符号の数値で算出してもよい。インバータ25は、算出したモータ21のトルクの信号をECU10に送信する。   The inverter 25 calculates the torque of the motor 21 (motor torque) based on the power output to the motor 21 and the power input from the motor 21. When power is output to the motor 21, the inverter 25 may calculate the motor torque (raw value) with a positive sign. When power is output from the motor 21, the inverter 25 may calculate the motor torque (raw value) with a negative sign. The inverter 25 transmits the calculated torque signal of the motor 21 to the ECU 10.

[ECU10によるオイルFLの温度の推定]
オイルFLの温度(冷媒温度)の推定について、詳細に説明する。ECU10は、エンジン温度、モータ温度、モータ回転数、モータトルク、及び外気温度を入力とする推定式に基づいて、モータ21のオイルFLの温度を推定する。まず、推定式の入力となる各種パラメータについて、説明する。
[Estimation of Oil FL Temperature by ECU 10]
The estimation of the temperature of the oil FL (refrigerant temperature) will be described in detail. The ECU 10 estimates the temperature of the oil FL of the motor 21 based on an estimation formula that receives the engine temperature, the motor temperature, the motor rotation number, the motor torque, and the outside air temperature. First, various parameters that are input to the estimation formula will be described.

上記推定式において、エンジン温度、モータ温度、及び外気温度は、温度を表す温度パラメータである。特に、エンジン温度、モータ温度、及び外気温度は、車両Vにおいて直接的又は間接的にオイルFLの温度変化を生じさせる熱源に関する温度パラメータと捉えることができる。   In the above estimation formula, the engine temperature, the motor temperature, and the outside air temperature are temperature parameters representing the temperature. In particular, the engine temperature, the motor temperature, and the outside air temperature can be regarded as temperature parameters related to the heat source that causes the temperature change of the oil FL directly or indirectly in the vehicle V.

例えば、エンジン20は、エンジン20のシリンダブロック(不図示)からモータ21のハウジング2に熱が伝達されてオイルFLの温度を上昇させ得るという点で、オイルFLの温度変化を生じさせる熱源であるということができる。   For example, the engine 20 is a heat source that causes a temperature change of the oil FL in that heat can be transferred from the cylinder block (not shown) of the engine 20 to the housing 2 of the motor 21 to raise the temperature of the oil FL. It can be said.

また例えば、モータ21は、モータ21のハウジング2の内壁面からの熱、及び、モータ21のステータ5から奪った熱でオイルFLの温度を上昇させ得るという点で、オイルFLの温度変化を生じさせる熱源であるということができる。   Further, for example, the temperature change of the oil FL occurs in that the temperature of the oil FL can be raised by the heat from the inner wall surface of the housing 2 of the motor 21 and the heat taken from the stator 5 of the motor 21 It can be said that it is a heat source to be generated.

また例えば、外気は、モータ21のハウジング2の表面から走行風を介して熱を奪ってオイルFLの温度を低下させ得るという点で、オイルFLの温度変化を生じさせる熱源であるということができる。   Further, for example, the outside air can be said to be a heat source that causes a temperature change of the oil FL in that the temperature of the oil FL can be lowered by taking heat from the surface of the housing 2 of the motor 21 through the running wind. .

なお、車両Vでは、エンジン20及びモータ21が車両Vにおいて車両Vの前後方向に沿って配置されており、モータ21がエンジン20よりも車両Vの後方に配置されている。この場合、車両Vの走行中にあっては、車両Vの前方から後方へ流れる外気(走行風)は、モータ21のハウジング2の表面に至る前に、エンジン20のシリンダブロックの表面からの熱で温められる。つまり、エンジン20は、エンジン20のシリンダブロックの表面等から走行風を介してモータ21のハウジング2に熱が伝達されてオイルFLの温度を上昇又は低下させ得るという点においても、オイルFLの温度変化を生じさせる熱源であるということができる。   In the vehicle V, the engine 20 and the motor 21 are disposed along the front-rear direction of the vehicle V in the vehicle V, and the motor 21 is disposed rearward of the engine 20 with respect to the vehicle V. In this case, while the vehicle V is traveling, the outside air (running wind) flowing from the front to the rear of the vehicle V is heated from the surface of the cylinder block of the engine 20 before reaching the surface of the housing 2 of the motor 21. It is warmed by. That is, the temperature of the oil FL can be increased also in that the engine 20 can transfer heat from the surface of the cylinder block of the engine 20 or the like to the housing 2 of the motor 21 via traveling wind to raise or lower the temperature of the oil FL. It can be said that it is a heat source that causes change.

上記推定式において、モータ回転数及びモータトルクは、車両Vの走行状態に関するパラメータである。車両Vの走行状態に関するパラメータには、例えば、車両Vを走行させるための駆動力の大きさに関連する各種の計測値及び制御値(例えば、モータトルク、モータ21に供給される電力、モータ21に供給される電流等の実測値又は目標値)、並びに、車両Vの走行によって生じる走行風の速さに関連する各種の計測値及び制御値(例えば、モータ回転数、エンジン回転数、車速等の実測値又は目標値)が含まれる。   In the above estimation formula, the motor rotation speed and the motor torque are parameters relating to the running state of the vehicle V. The parameters relating to the traveling state of the vehicle V include, for example, various measured values and control values related to the magnitude of the driving force for causing the vehicle V to travel (for example, motor torque, electric power supplied to the motor 21, motor 21 Actual measurement value or target value such as current supplied to the vehicle, and various measurement values and control values (for example, motor rotation speed, engine rotation speed, vehicle speed etc.) related to the speed of the traveling wind generated by the traveling of the vehicle V Actual measured value or target value).

モータ回転数は、上記オイルFLの温度変化に直接的に寄与し得るパラメータと捉えることができる。オイルFLの温度変化は、押さえ板4d等がオイルFLをかき上げる際の撹拌抵抗によるオイルFLの加熱によっても引き起こされる。この撹拌抵抗は、ロータ4の回転数に対応するモータ回転数に応じて変化する。この点で、モータ回転数は、オイルFLの温度変化に直接的に寄与し得るパラメータであると捉えることができる。   The motor rotational speed can be regarded as a parameter that can directly contribute to the temperature change of the oil FL. The temperature change of the oil FL is also caused by the heating of the oil FL due to the stirring resistance when the pressing plate 4d or the like scoops up the oil FL. The stirring resistance changes in accordance with the motor rotation number corresponding to the rotation number of the rotor 4. In this respect, the motor rotation speed can be regarded as a parameter that can directly contribute to the temperature change of the oil FL.

あるいは、モータ回転数及びモータトルクは、上記熱源のオイルFLの温度変化への寄与度を変化させ得るパラメータであると捉えることができる。   Alternatively, the motor rotation speed and the motor torque can be regarded as parameters that can change the degree of contribution of the heat source to the temperature change of the oil FL.

例えば、車両Vでは、モータ21の回転軸3と車輪Wとの間で駆動力(回転数)が遮断されない構成であることから、モータ回転数は、車両Vの車速に比例する。走行風の速さは、モータ回転数に応じて変化する。よって、モータ回転数が変化すると、エンジン20のシリンダブロックの表面から走行風を介してモータ21のハウジング2に伝達される熱の量が変化する。この点で、モータ回転数は、オイルFLの温度変化へのエンジン20(熱源)の寄与度を変化させ得るパラメータであると捉えることができる。   For example, in the vehicle V, the driving force (rotational speed) is not cut off between the rotating shaft 3 of the motor 21 and the wheel W, so the motor rotational speed is proportional to the vehicle speed of the vehicle V. The speed of the traveling wind varies depending on the motor rotation speed. Therefore, when the motor speed changes, the amount of heat transferred from the surface of the cylinder block of the engine 20 to the housing 2 of the motor 21 via the running wind changes. In this respect, the motor rotation speed can be regarded as a parameter that can change the degree of contribution of the engine 20 (heat source) to the temperature change of the oil FL.

また例えば、モータトルクがモータ21の仕事量に対応することから、モータトルクの絶対値に応じて、モータ21で発生する熱の量が変化する。モータトルク(の絶対値)が大きくなり、モータ21で多くの熱が発生するほど、モータ21とオイルFLとの間の温度勾配が大きくなる。この点で、モータトルクは、オイルFLの温度変化へのモータ21(熱源)の寄与度を変化させるパラメータであると捉えることができる。なお、モータトルクの絶対値は、インバータ25から入力される電力の大きさ又はインバータ25へ出力する電力の大きさである。   Further, for example, since the motor torque corresponds to the work amount of the motor 21, the amount of heat generated in the motor 21 changes according to the absolute value of the motor torque. As the motor torque (absolute value) increases and more heat is generated in the motor 21, the temperature gradient between the motor 21 and the oil FL increases. In this respect, the motor torque can be regarded as a parameter that changes the contribution of the motor 21 (heat source) to the temperature change of the oil FL. The absolute value of the motor torque is the magnitude of power input from the inverter 25 or the magnitude of power output to the inverter 25.

上述した各種パラメータについて、ECU10は、エンジン温度、モータ温度、モータ回転数、モータトルク、及び外気温度のそれぞれの時間平均値を算出する。時間平均値は、例えば、エンジン温度、モータ温度、モータ回転数、モータトルク、及び外気温度のそれぞれの一定時間の積算値に基づく積算平均値であってもよい。なお、時間平均値は、エンジン温度、モータ温度、モータ回転数、モータトルク、及び外気温度のそれぞれの一定時間の移動平均値であってもよい。   For the various parameters described above, the ECU 10 calculates respective time average values of the engine temperature, the motor temperature, the motor rotation speed, the motor torque, and the outside air temperature. The time average value may be, for example, an integrated average value based on an integrated value of constant time of each of the engine temperature, the motor temperature, the motor rotation number, the motor torque, and the outside air temperature. The time average value may be a moving average value for a certain period of time of each of the engine temperature, the motor temperature, the motor rotation speed, the motor torque, and the outside air temperature.

一定時間は、エンジン温度、モータ温度、外気温度、モータ回転数、及びモータトルクのそれぞれの時定数に基づいて定められてもよい。モータ回転数及びモータトルク(車両Vの走行状態に関するパラメータ)の時定数は、エンジン温度、モータ温度、及び外気温度(温度を表す温度パラメータ)の時定数よりも短い場合がある。このような場合、一定時間としては、モータ回転数及びモータトルクに基づくオイルFLの温度変化が過敏とならないように、例えば3分〜5分に設定することができる。一定時間は、一例として5分である。   The fixed time may be determined based on respective time constants of the engine temperature, the motor temperature, the outside air temperature, the motor rotation speed, and the motor torque. The time constants of the motor rotational speed and the motor torque (parameter relating to the traveling state of the vehicle V) may be shorter than the time constants of the engine temperature, the motor temperature, and the outside air temperature (temperature parameter representing temperature). In such a case, the fixed time can be set, for example, to 3 minutes to 5 minutes so that the temperature change of the oil FL based on the motor rotational speed and the motor torque does not become sensitive. The fixed time is 5 minutes as an example.

ECU10は、算出した時間平均値のそれぞれを推定式の入力としてオイルFLの温度を推定する。ECU10は、推定式として、k×T,k×T,k×N,k×TQ,及びk×Tを少なくとも含む複数の項の和からなる多項式によって冷媒の温度TFLを推定する。一例として、ECU10は、推定式として下式(1)で表される多項式によってオイルFLの温度TFLを推定する。 The ECU 10 estimates the temperature of the oil FL, using each of the calculated time average values as an input of the estimation formula. The ECU 10 uses, as an estimation formula, the temperature of the refrigerant by a polynomial composed of a sum of a plurality of terms including at least k 1 × T 1 , k 2 × T 2 , k 3 × N, k 4 × TQ, and k 5 × T 3. Estimate TFL . As an example, the ECU 10 estimates the temperature T FL of the oil FL by a polynomial expressed by the following expression (1) as an estimation expression.

FL=k×T+k×T+k×N+k×TQ+k×T+C …(1)
但し、
:モータ温度の時間平均値
:エンジン温度の時間平均値
:外気温度の時間平均値
N:モータ回転数の時間平均値
TQ:モータトルクの絶対値の時間平均値
,k,k,k,k:所定の係数
C:所定の定数
T FL = k 1 × T 1 + k 2 × T 2 + k 3 × N + k 4 × TQ + k 5 × T 3 + C (1)
However,
T 1 : Time average value of motor temperature
T 2 : Time average value of engine temperature
T 3 : Time average value of outside air temperature
N: Time average value of motor rotational speed
TQ: Time average value of absolute value of motor torque
k 1 , k 2 , k 3 , k 4 , k 5 : predetermined coefficients
C: predetermined constant

上記式(1)において、kは、T(モータ温度の時間平均値)についての重み付け係数である。kは、T(エンジン温度の時間平均値)についての重み付け係数である。kは、N(モータ回転数の時間平均値)についての重み付け係数である。kは、TQ(モータトルクの絶対値の時間平均値)についての重み付け係数である。kは、T(外気温度の時間平均値)についての重み付け係数である。k,k,k,k,k,及びCは、例えば、車両Vを用いた実車試験を行い実測したオイルFLの温度を用いた重回帰分析等の手法によって求めることができる。 In the above equation (1), k 1 is a weighting factor for T 1 (time average value of motor temperature). k 2 is a weighting factor for T 2 (time average value of engine temperature). k 3 is the weighting coefficient for N (time-averaged value of the motor speed). k 4 is a weighting factor for TQ (time average value of absolute value of motor torque). k 5 is a weighting factor for T 3 (time average value of the outside air temperature). k 1 , k 2 , k 3 , k 4 , k 5 , and C can be obtained, for example, by a technique such as a multiple regression analysis using the temperature of the oil FL measured by performing an actual vehicle test using the vehicle V. .

また、車両Vでは、エンジン20及びモータ21が車両Vにおいて車両Vの前後方向に沿って配置されており、モータ21がエンジン20よりも車両Vの後方(つまり走行風の下流側)に配置されている。そのため、車両Vでは、エンジン20のシリンダブロックの表面からモータ21のハウジング2への熱の伝達における走行風の影響が、特に顕著となっている。この場合、上記式(1)において、T,T,N,TQ,及びTの各係数では、重み付けの大きさがk,k,k,k,kの順で小さくなる大小関係となる。つまり、k,k,k,k,及びkは、下式(2)の関係を満たす。一例として、kとkとの比は、2>k/k>1の範囲であってもよい。
>k>k>k>k …(2)
Further, in the vehicle V, the engine 20 and the motor 21 are arranged along the front-rear direction of the vehicle V in the vehicle V, and the motor 21 is arranged behind the vehicle V (that is, downstream of the traveling wind) from the engine 20. ing. Therefore, in the vehicle V, the influence of traveling wind on the transfer of heat from the surface of the cylinder block of the engine 20 to the housing 2 of the motor 21 is particularly significant. In this case, in the above equation (1), in the coefficients of T 1 , T 2 , N, TQ, and T 3 , the weights are in the order of k 1 , k 2 , k 3 , k 4 , k 5 . It becomes smaller and smaller. That is, k 1 , k 2 , k 3 , k 4 , and k 5 satisfy the following equation (2). As an example, the ratio between k 1 and k 2 may be in the range of 2> k 1 / k 2 > 1.
k 1 > k 2 > k 3 > k 4 > k 5 (2)

ちなみに、上述のようにして推定したオイルFLの温度に基づいて、ECU10は、例えばモータ21の出力制限を実施してもよい。これにより、モータ21の出力を制限しない場合と比べて、オイルFLの温度が過度に高くなることを抑制できる。その結果、過熱によるオイルFLの劣化が抑制されると共に、モータ21の永久磁石4bの減磁が抑制される。   Incidentally, the ECU 10 may limit the output of the motor 21 based on the temperature of the oil FL estimated as described above. Thereby, compared with the case where the output of the motor 21 is not limited, it can be suppressed that the temperature of the oil FL becomes excessively high. As a result, deterioration of the oil FL due to overheating is suppressed, and demagnetization of the permanent magnet 4b of the motor 21 is suppressed.

[ECU10の演算処理]
次に、冷媒温度推定装置1による演算処理の一例について、図5を参照して説明する。図5に示されるフローチャートの処理は、例えば車両Vの走行中において繰り返し実行される。
[Calculation processing of ECU 10]
Next, an example of the arithmetic processing by the refrigerant temperature estimation device 1 will be described with reference to FIG. The process of the flowchart shown in FIG. 5 is repeatedly performed, for example, while the vehicle V is traveling.

図5に示されるように、冷媒温度推定装置1のECU10は、S1において、吸気温度センサ13により吸気温度の取得を行う。ECU10は、S2において、水温センサ12により水温の取得を行う。ECU10は、S3において、モータ温度センサ11によりモータ温度の取得を行う。   As shown in FIG. 5, the ECU 10 of the refrigerant temperature estimation device 1 acquires the intake air temperature by the intake air temperature sensor 13 in S1. The ECU 10 acquires the water temperature by the water temperature sensor 12 in S2. In S <b> 3, the ECU 10 acquires the motor temperature by the motor temperature sensor 11.

ECU10は、S4において、モータ回転数センサ14によりモータ回転数の取得を行う。ECU10は、S5において、インバータ25により算出されたモータトルク(生値)の取得を行う。S5において、ECU10は、取得したモータトルク(生値)からモータトルクの絶対値の取得を行う。なお、S1〜S5の処理の順番は、互いに入れ替えられてもよい。   The ECU 10 acquires the motor rotational speed by the motor rotational speed sensor 14 in S4. The ECU 10 acquires the motor torque (raw value) calculated by the inverter 25 in S5. In S5, the ECU 10 acquires an absolute value of the motor torque from the acquired motor torque (raw value). In addition, the order of the process of S1-S5 may mutually be replaced.

ECU10は、S6において、エンジン温度、モータ温度、モータ回転数、モータトルク、及び外気温度のそれぞれの時間平均値を、所定周期(例えば時間平均値の算出の一定時間)ごとに算出する。ECU10は、S7において、算出した時間平均値のそれぞれを推定式の入力としてオイルFLの温度を所定周期ごとに推定する。ECU10は、推定式として上記式(1)で表される多項式によってオイルFLの温度TFLを推定する。ECU10は、その後、図5の処理を終了する。 In S6, the ECU 10 calculates the time average value of each of the engine temperature, the motor temperature, the motor rotation number, the motor torque, and the outside air temperature for each predetermined cycle (for example, a predetermined time for calculation of the time average value). In S7, the ECU 10 estimates the temperature of the oil FL for each predetermined period using each of the calculated time average values as an input of the estimation formula. The ECU 10 estimates the temperature T FL of the oil FL according to a polynomial represented by the above equation (1) as an estimation equation. Thereafter, the ECU 10 ends the process of FIG.

[作用及び効果]
以上説明したように、本発明者は鋭意検討を重ねた結果、実験データに基づくモータ21のオイルFLの温度の支配因子として、モータ21の温度(モータ温度)、エンジン20の温度(エンジン温度)、外気温度、及び車両Vの走行状態に関するパラメータを入力とする推定式に基づいて、モータ21のオイルFLの温度を推定できるという知見を得た。また、本発明者は、車両Vの走行状態に関するパラメータがモータ回転数及びモータトルクを含むことが好適であるとの知見を得た。
[Action and effect]
As described above, as a result of intensive studies, the present inventors have determined that the temperature of the motor 21 (motor temperature) and the temperature of the engine 20 (engine temperature) are the controlling factors of the oil FL temperature of the motor 21 based on the experimental data. Further, the inventors have obtained knowledge that the temperature of the oil FL of the motor 21 can be estimated on the basis of an estimation expression that receives parameters related to the outside air temperature and the running state of the vehicle V. The inventor has also found that it is preferable that the parameters relating to the running state of the vehicle V include the motor rotation speed and the motor torque.

したがって、冷媒温度推定装置1によれば、ECU10により、モータ温度、エンジン温度、外気温度、モータ回転数、及びモータトルクを入力とする推定式である上記式(1)に基づいて、モータ21のオイルFLの温度が推定される。よって、上記知見を利用し、冷媒温度センサを用いずにモータ21のオイルFLの温度(冷媒温度)を推定することが可能となる。   Therefore, according to the refrigerant temperature estimation device 1, the ECU 10 generates the motor 21 based on the above equation (1), which is an estimation formula using the motor temperature, the engine temperature, the outside air temperature, the motor rotational speed and the motor torque as inputs. The temperature of the oil FL is estimated. Therefore, it is possible to estimate the temperature of the oil FL of the motor 21 (refrigerant temperature) without using the refrigerant temperature sensor by using the above knowledge.

また、冷媒温度推定装置1では、ECU10により、モータ温度、エンジン温度、外気温度、モータ回転数、及びモータトルクのそれぞれの時間平均値が算出され、算出された時間平均値が上記式(1)の入力とされてオイルFLの温度が推定される。これにより、例えばモータ回転数及びモータトルクの時定数がモータ温度、エンジン温度、及び外気温度の時定数よりも短い場合であっても、モータ21のオイルFLの温度を適切に推定することが可能となる。   In the refrigerant temperature estimation device 1, the ECU 10 calculates time average values of the motor temperature, the engine temperature, the outside air temperature, the motor rotation speed, and the motor torque, and the calculated time average value is the above formula (1). The temperature of the oil FL is estimated. Thus, even if, for example, the motor rotational speed and the time constant of the motor torque are shorter than the time constants of the motor temperature, the engine temperature, and the outside air temperature, the temperature of the oil FL of the motor 21 can be estimated appropriately. It becomes.

なお、上記冷媒温度推定装置1を用いた実験によれば、冷媒温度推定装置1により推定したオイルFLの温度と実験用に実測したオイルFLの温度との誤差の平均値が約2℃程度という結果を得ることができる。好ましい条件とは、例えば、エンジン20の暖機が十分なされていて車両Vが一定車速以上で走行している条件であってもよい。   According to the experiment using the refrigerant temperature estimation device 1, the average value of the error between the temperature of the oil FL estimated by the refrigerant temperature estimation device 1 and the temperature of the oil FL actually measured for the experiment is about 2 ° C. The result can be obtained. The preferable condition may be, for example, a condition in which the engine 20 is sufficiently warmed up and the vehicle V is traveling at a certain vehicle speed or higher.

なお、冷媒温度推定装置1によれば、例えば冷媒温度センサを用いる場合と比べて、冷媒温度センサのコストが省かれると共に、冷媒温度センサの故障によるリスクが低減される。   In addition, according to the refrigerant | coolant temperature estimation apparatus 1, while the cost of a refrigerant | coolant temperature sensor is saved compared with the case where a refrigerant | coolant temperature sensor is used, for example, the risk by failure of a refrigerant | coolant temperature sensor is reduced.

[変形例]
以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではない。
[Modification]
As mentioned above, although embodiment concerning this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment.

例えば、モータ21の温度を取得する第1取得部としては、モータ温度センサ11に限定されず、その他の検出器であってもよいし、周知の演算によりモータ21の温度を推定することで取得するものであってもよい。エンジン20の温度を取得する第2取得部としては、水温センサ12に限定されず、その他の検出器であってもよいし、周知の演算によりエンジン20の温度を推定することで取得するものであってもよい。外気温度を取得する第3取得部としては、吸気温度センサ13に限定されず、その他の検出器であってもよいし、周知の演算により外気温度を推定することで取得するものであってもよい。   For example, the first acquisition unit for acquiring the temperature of the motor 21 is not limited to the motor temperature sensor 11, and may be another detector, or may be acquired by estimating the temperature of the motor 21 by a known calculation You may do. The second acquisition unit for acquiring the temperature of the engine 20 is not limited to the water temperature sensor 12 and may be another detector, or may be acquired by estimating the temperature of the engine 20 by a known calculation There may be. The third acquisition unit that acquires the outside air temperature is not limited to the intake air temperature sensor 13, but may be another detector, or may be obtained by estimating the outside air temperature by a known calculation. Good.

ECU10は、上記式(1)とは異なる推定式に基づいて、モータ21のオイルFLの温度を推定してもよい。例えば、車両Vの走行状態に関するパラメータは、モータ回転数及びモータトルクの両方を用いる形態に限定されない。車両の走行状態に関するパラメータは、モータ回転数及びモータトルクのうちの何れか一方であってもよいし、モータ回転数及びモータトルク以外のパラメータであってもよい。例えば、車両Vの走行状態に関するパラメータとしては、エンジン20の出力軸の回転数であるエンジン回転数、AMT22のギア段、モータトルク(生値)等を用いてもよい。車両Vの走行状態に関するパラメータとして、エンジン回転数を用いる場合、例えばクラッチ23が接続されている場合のエンジン回転数を、モータ回転数に代えて用いてもよいし、クラッチ23が分離されている場合のエンジン回転数を用いてもよい。また、車両Vにおいてエンジン20及びモータ21の配置が異なっている場合等にあっては、上記式(1)において、k,k,k,k,及びkは、上記式(2)の関係を必ずしも満たしていなくてもよい。 The ECU 10 may estimate the temperature of the oil FL of the motor 21 based on an estimation formula different from the formula (1). For example, the parameter regarding the traveling state of the vehicle V is not limited to the form using both motor rotation speed and motor torque. The parameter related to the traveling state of the vehicle may be any one of the motor rotational speed and the motor torque, or may be a parameter other than the motor rotational speed and the motor torque. For example, as a parameter related to the traveling state of the vehicle V, an engine rotational speed, which is the rotational speed of the output shaft of the engine 20, a gear of the AMT 22, a motor torque (raw value) or the like may be used. When the engine speed is used as a parameter related to the traveling state of the vehicle V, for example, the engine speed when the clutch 23 is connected may be used instead of the motor speed, or the clutch 23 is separated. The engine speed of the case may be used. In addition, in the case where the arrangement of the engine 20 and the motor 21 is different in the vehicle V, k 1 , k 2 , k 3 , k 4 and k 5 in the above equation (1) are The relationship 2) may not necessarily be satisfied.

ECU10は、エンジン温度、モータ温度、モータ回転数、モータトルク、及び外気温度のそれぞれの時間平均値を算出したが、必ずしも時間平均値を算出しなくてもよい。例えば、車両Vの走行状態に関するパラメータの時定数と、エンジン温度、モータ温度、及び外気温度(温度を表す温度パラメータ)の時定数との差が、オイルFLの温度の推定への影響において有意ではない場合には、ECU10は、各パラメータのそれぞれの時間平均値を算出せず、各パラメータをそのまま(いわゆる「生値」で)推定式の入力として用いて、オイルFLの温度を推定してもよい。   The ECU 10 calculates the time average value of each of the engine temperature, the motor temperature, the motor rotation number, the motor torque, and the outside air temperature, but the time average value may not necessarily be calculated. For example, the difference between the time constant of parameters relating to the traveling state of the vehicle V and the time constant of the engine temperature, the motor temperature, and the outside air temperature (temperature parameter representing temperature) is significant in the influence on the estimation of the temperature of the oil FL. If not, the ECU 10 does not calculate the time average value of each parameter, and estimates the temperature of the oil FL by using each parameter as it is (as a “raw value”) as an input of the estimation formula. Good.

モータ21の冷媒として、オイルFLを例示したが、モータ21の冷媒としては、オイルFLに限定されるものではない。また、モータ21は油冷却式であったが、モータ21の冷却方式は、これに限定されるものではない。オイルFLは、ロータ4と共に回転する押さえ板4dによりかき上げられるものでなくてもよい。   Although the oil FL is exemplified as the refrigerant of the motor 21, the refrigerant of the motor 21 is not limited to the oil FL. Moreover, although the motor 21 is an oil cooling type, the cooling system of the motor 21 is not limited to this. The oil FL may not be scooped up by the pressing plate 4 d rotating with the rotor 4.

ECU10は、車両Vの走行風が弱い条件下では、オイルFLの温度の推定の内容を変更してもよいし、推定を中断してもよい。車両Vの走行風が弱い条件としては、例えば、車両Vの停車中、車両Vが低速走行中、エンジン20の停止中、エンジン20のアイドリング中、等が挙げられる。オイルFLの温度の推定の内容の変更としては、ECU10は、車両Vの走行風が弱い条件下において係数及び定数(k,k,k,k,k,及びC)を変更してもよい。 Under conditions where the traveling wind of the vehicle V is weak, the ECU 10 may change the content of the temperature estimation of the oil FL, or may interrupt the estimation. As conditions under which the traveling wind of the vehicle V is weak, for example, the vehicle V is stopped, the vehicle V is traveling at low speed, the engine 20 is stopped, the engine 20 is idling, and the like. As a change in the content of the estimation of the temperature of the oil FL, the ECU 10 changes the coefficients and constants (k 1 , k 2 , k 3 , k 4 , k 5 , and C) under the condition that the traveling wind of the vehicle V is weak. You may

ECU10は、モータ21のオイルFLの温度が高くなり得る条件下において、オイルFLの温度の推定を実行してもよい。モータ21のオイルFLの温度が高くなり得る条件としては、例えば、エンジン温度が所定のエンジン温度閾値以上である場合、外気温度が所定の外気温度閾値以上である場合、等が挙げられる。エンジン温度閾値としては、例えば80℃であってもよい。外気温度閾値としては、例えば20℃であってもよい。この場合、過熱によるオイルFLの劣化を効果的に抑制することができる。   The ECU 10 may execute the estimation of the temperature of the oil FL under the condition that the temperature of the oil FL of the motor 21 can be increased. As conditions which the temperature of oil FL of the motor 21 may become high, when engine temperature is more than a predetermined | prescribed engine temperature threshold value, when outside temperature is more than a predetermined | prescribed outside temperature threshold value etc. are mentioned, for example. The engine temperature threshold may be 80 ° C., for example. The outside air temperature threshold may be 20 ° C., for example. In this case, the deterioration of the oil FL due to overheating can be effectively suppressed.

ECU10は、推定式として上述した式(1)で表される多項式によってオイルFLの温度TFLを推定したが、これに限定されるものではない。推定式としては、k×T,k×T,k×N,k×TQ,及びk×Tを少なくとも含む複数の項の和からなる多項式であれば、その他の項が追加されてもよい。その他の項としては、例えば、温度を表す温度パラメータ、車両Vにおいて直接的又は間接的にオイルFLの温度変化を生じさせる熱源に関する温度パラメータ、車両Vの走行状態に関するパラメータ、オイルFLの温度変化に直接的に寄与し得るパラメータ、及び、オイルFLの温度変化への熱源の寄与度を変化させ得るパラメータ、の少なくともいずれか1つを含む項であってもよい。これらのパラメータには、所定の係数が乗算されていてもよい。 Although the ECU 10 estimates the temperature T FL of the oil FL by the polynomial represented by the equation (1) described above as the estimation equation, the present invention is not limited to this. As an estimation formula, any polynomial can be used as long as it is a sum of a plurality of terms including at least k 1 × T 1 , k 2 × T 2 , k 3 × N, k 4 × TQ, and k 5 × T 3 . A term may be added. Other terms include, for example, a temperature parameter representing temperature, a temperature parameter related to a heat source that causes a temperature change of the oil FL directly or indirectly in the vehicle V, a parameter related to the running state of the vehicle V, and a temperature change of the oil FL. It may be a term including at least one of a parameter that can directly contribute, and a parameter that can change the degree of contribution of the heat source to the temperature change of the oil FL. These parameters may be multiplied by a predetermined coefficient.

1…冷媒温度推定装置、10…ECU(推定部)、11…モータ温度センサ(第1取得部)、12…水温センサ(第2取得部)、13…吸気温度センサ(第3取得部)、14…モータ回転数センサ(第4取得部)、20…エンジン(内燃機関)、21…モータ(電動発電機)、25…インバータ(第4取得部)、FL…オイル(冷媒)、V…車両。   Reference Signs List 1: refrigerant temperature estimation device 10: ECU (estimation unit) 11: motor temperature sensor (first acquisition unit) 12: water temperature sensor (second acquisition unit) 13: intake air temperature sensor (third acquisition unit) 14 Motor rotational speed sensor (fourth acquisition unit) 20 engine (internal combustion engine) 21 motor (motor generator) 25 inverter (fourth acquisition unit) FL oil (refrigerant) V vehicle .

Claims (4)

内燃機関と電動発電機とを備える車両において前記電動発電機の冷媒の温度を推定する冷媒温度推定装置であって、
前記電動発電機の温度を取得する第1取得部と、
前記内燃機関の温度を取得する第2取得部と、
外気温度を取得する第3取得部と、
前記車両の走行状態に関するパラメータを取得する第4取得部と、
前記電動発電機の温度、前記内燃機関の温度、前記外気温度、及び前記パラメータを入力とする推定式に基づいて、前記電動発電機の冷媒の温度を推定する推定部と、
を備える、冷媒温度推定装置。
A refrigerant temperature estimation device for estimating a temperature of a refrigerant of the motor generator in a vehicle including an internal combustion engine and a motor generator,
A first acquisition unit for acquiring the temperature of the motor generator;
A second acquisition unit for acquiring the temperature of the internal combustion engine;
A third acquisition unit for acquiring the outside air temperature;
A fourth acquisition unit for acquiring a parameter relating to the running state of the vehicle;
An estimation unit configured to estimate the temperature of the refrigerant of the motor generator based on an estimation formula using the temperature of the motor generator, the temperature of the internal combustion engine, the outside air temperature, and the parameter as inputs;
A refrigerant temperature estimation device comprising:
前記推定部は、前記電動発電機の温度、前記内燃機関の温度、前記外気温度、及び前記パラメータのそれぞれの時間平均値を算出し、算出した前記時間平均値を前記推定式の入力として前記冷媒の温度を推定する、請求項1記載の冷媒温度推定装置。   The estimation unit calculates a time average value of each of the temperature of the motor generator, the temperature of the internal combustion engine, the outside air temperature, and the parameter, and uses the calculated time average value as an input of the estimation formula. The refrigerant temperature estimation device according to claim 1, wherein the temperature of the refrigerant is estimated. 前記パラメータは、前記電動発電機の回転数及び前記電動発電機のトルクを含む、請求項1又は2記載の冷媒温度推定装置。   The refrigerant temperature estimation apparatus according to claim 1, wherein the parameter includes a rotation speed of the motor generator and a torque of the motor generator. 前記推定部は、前記推定式として、k×T,k×T,k×N,k×TQ,及びk×Tを少なくとも含む複数の項の和からなる多項式によって前記冷媒の温度を推定する、請求項3記載の冷媒温度推定装置。
但し、
:前記電動発電機の温度の時間平均値
:前記内燃機関の温度の時間平均値
:前記外気温度の時間平均値
N:前記電動発電機の回転数の時間平均値
TQ:前記電動発電機のトルクの絶対値の時間平均値
,k,k,k,k:所定の係数
The estimation unit uses a polynomial composed of a sum of a plurality of terms including at least k 1 × T 1 , k 2 × T 2 , k 3 × N, k 4 × TQ, and k 5 × T 3 as the estimation formula. The refrigerant temperature estimation device according to claim 3, wherein the refrigerant temperature is estimated.
However,
T 1 : Time average value of the temperature of the motor generator
T 2 : Time average value of the temperature of the internal combustion engine
T 3 : Time average value of the outside air temperature
N: Time average value of the rotational speed of the motor generator
TQ: time average value of absolute value of torque of the motor generator
k 1 , k 2 , k 3 , k 4 , k 5 : predetermined coefficients
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CN112576730A (en) * 2019-09-27 2021-03-30 日本电产东测株式会社 Control device for motor unit

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112576730A (en) * 2019-09-27 2021-03-30 日本电产东测株式会社 Control device for motor unit
JP2021057945A (en) * 2019-09-27 2021-04-08 日本電産トーソク株式会社 Control device of motor unit
US11739741B2 (en) 2019-09-27 2023-08-29 Nidec Tosok Corporation Control device for motor unit
JP7367429B2 (en) 2019-09-27 2023-10-24 ニデックパワートレインシステムズ株式会社 Motor unit control device

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