JP2021100323A - 回転電機駆動ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】冷却失陥状態場合であっても、スロットコイル部の軸方向中央部の温度を推定することができる回転電機駆動ユニットを提供する。【解決手段】回転電機２０のコイル６２は、ステータコア６１のスロット部６１３の内部に位置するスロットコイル部６２１と、ステータコア６１の軸方向の第１端面６１ａから突出する第１コイルエンド部６２２ａと、を有する。回転電機ケース８０は、冷媒供給部７０から供給され第１コイルエンド部６２２ａを冷却した冷媒Ｒが貯留する冷媒貯留部８２を有する。制御装置１３のコイル温度推定部１３１は、第１温度検出部９１によって検出された冷媒貯留部８２に貯留する冷媒Ｒの温度Ｔａと、第２温度検出部９２によって検出された第１コイルエンド部６２２ａの温度Ｔｂと、に基づいて、スロットコイル部６２１の軸方向中央部の温度Ｔを推定する。【選択図】図１

Description

本発明は、電動車両などに搭載される回転電機駆動ユニットに関する。

従来から、回転電機駆動ユニットの回転電機として、内周面に複数のスロット部が形成された略円環形状のステータコアと、ステータコアの複数のスロット部に挿通されたコイルと、を有するステータを備える回転電機が知られている。

この種の回転電機駆動ユニットにおいては、コイルは、ステータコアのスロット部の内部に位置するスロットコイル部を冷媒によって直接冷却することが難しい。そのため、回転電機の駆動時、コイルは、ステータコアのスロット部の内部に位置するスロットコイル部の軸方向中央部の温度が最も高くなる。一方、近年は回転電機の性能向上が強く求められており、ステータコアのスロット部には隙間なくコイルが組付けられ、スロット内のコイルの占積率が高くなっている。そのため、ステータコアのスロット部の内部に位置するスロットコイル部の軸方向中央部の温度を直接検出することができないという課題がある。

この課題を解決するために、例えば特許文献１には、回転電機のコイル温度推定装置が開示されている。特許文献１に記載の回転電機のコイル温度推定装置は、ステータを冷却する冷媒の温度と、当該冷媒とコイルとの間の少なくとも一部における熱抵抗と、を用いて、コイルからの抜熱量を算出する抜熱量算出部と、コイルの損失による発熱量を算出する発熱量算出部と、コイルからの抜熱量とコイルの損失による発熱量とを用いてスロットコイル部の軸方向中央部の温度を算出するコイル温度算出部と、を備える。

再表２０１５／１９９１７６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の回転電機のコイル温度推定装置は、コイルからの抜熱量とコイルの損失による発熱量とを用いてコイルの温度を算出するが、コイルからの抜熱量は、ステータを冷却する冷媒の温度を用いて算出しており、ステータに冷媒が供給されていない冷却失陥状態である場合、スロットコイル部の軸方向中央部の温度を適正に算出することができない、という課題があった。

本発明は、ステータに冷媒が供給されていない冷却失陥状態場合であっても、スロットコイル部の軸方向中央部の温度を推定することができる回転電機駆動ユニットを提供する。

本発明は、
水平方向に延びる回転軸線を有し、
略円環形状のロータと、
内周面に複数のスロット部が形成された略円環形状のステータコア、及び前記複数のスロット部に挿通されたコイル、を有し、前記ロータの外周面から径方向に所定の間隔を隔てて配置されたステータと、を備え、
前記コイルは、前記ステータコアの前記スロット部の内部に位置するスロットコイル部と、前記ステータコアの軸方向の少なくとも一端側の第１端面から軸方向に突出するコイルエンド部と、を有する、回転電機と、
前記回転電機の上方に設けられ、前記コイルエンド部に冷媒を供給する冷媒供給部と、
前記回転電機及び前記冷媒供給部を収容し、前記コイルエンド部を冷却した前記冷媒が貯留する冷媒貯留部を有する回転電機収容部を備える回転電機ケースと、を有する回転電機ユニットと、
前記冷媒貯留部に貯留した前記冷媒を前記冷媒供給部に循環する冷媒循環装置と、
前記回転電機の前記コイルに供給する電力及び前記回転電機の前記コイルから供給される電力を変換する電力変換装置と、
前記電力変換装置に制御信号を出力することによって、前記回転電機の前記コイルに供給する電力及び前記回転電機の前記コイルから供給される電力を制御する制御装置と、を備える回転電機駆動ユニットであって、
前記冷媒貯留部に貯留した前記冷媒の温度を検出する第１温度検出部と、
前記コイルエンド部の軸方向中央部の温度を検出する第２温度検出部と、を有し、
前記制御装置は、前記スロットコイル部の温度を推定するコイル温度推定部を有し、
前記コイル温度推定部は、前記第１温度検出部によって検出された前記冷媒の温度と、前記第２温度検出部によって検出された前記コイルエンド部の温度と、に基づいて、前記スロットコイル部の軸方向中央部の温度を推定する。

本発明によれば、コイル温度推定部は、第１温度検出部によって検出された冷媒の温度だけでなく、第２温度検出部によって検出されたコイルエンド部の温度にも基づいて、スロットコイル部の軸方向中央部の温度を推定するので、ステータのコイルエンド部に冷媒が供給されていない冷却失陥状態の場合であっても、第２温度検出部によって検出されたコイルエンド部の温度に基づいて、スロットコイル部の軸方向中央部の温度を推定することができる。

本発明の一実施形態の回転電機駆動ユニットが搭載された車両の構成図である。 本発明の一実施形態の回転電機ユニットの内部を軸方向から見た図である。 本発明の一実施形態の回転電機ユニットの内部を径方向から見た図である。 本発明の一実施形態のステータコアを軸方向から見た図である。 本発明の一実施形態の巻線に取り付けられたコイル温度センサを示す図である。 本発明の一実施形態の回転電機駆動ユニットの制御装置における制御フローを説明するフローチャートである。

以下、本発明の回転電機駆動ユニットの一実施形態を、添付図面に基づいて説明する。

図１に示すように、本実施形態による回転電機駆動ユニット１は、例えばハイブリッド車両または電動車両などの車両Ｖに搭載されている。車両Ｖは、回転電機駆動ユニット１と、バッテリ２と、トランスミッション３と、駆動輪４と、を備える。回転電機駆動ユニット１は、回転電機ユニット１０と、冷媒循環装置１１と、電力変換装置１２と、制御装置１３と、を備える。

図２〜図４に示すように、本実施形態の回転電機ユニット１０は、回転電機２０と、回転電機２０の上方に設けられた冷媒供給部７０と、回転電機２０及び冷媒供給部７０を収容する回転電機収容部８１を有する回転電機ケース８０と、を備える。

回転電機２０は、供給された電力によって回転動力を出力する電動機であってもよいし、入力された回転動力によって電力を供給する発電機であってもよい。回転電機２０が駆動するとは、回転電機２０が電動機として機能する場合には、供給された電力によって回転動力を出力することをいい、回転電機２０が発電機として機能する場合には、入力された回転動力によって電力を供給することをいう。

回転電機２０は、回転シャフト３０と、回転シャフト３０の外周面に固定された略円環形状のロータ４０と、ロータ４０の軸方向両端面に配置された一対の端面板５０と、ロータ４０の外周面と対向するように配置されたステータ６０と、を備える。回転電機２０（回転シャフト３０）の回転軸線ＣＬは、水平に延びている。

なお、本明細書等では、説明を簡単且つ明確にするために、軸方向、径方向、周方向というときは、回転電機２０（回転シャフト３０）の回転軸線ＣＬを基準にした方向をいう。さらに、軸方向と上下方向の双方と直交する方向を直交方向という。また、軸方向内側とは、軸方向におけるロータ４０及びステータ６０の中央側をいい、軸方向外側とは、ロータ４０及びステータ６０の中央から離れる側をいう。

回転シャフト３０は、回転電機２０が電動機として機能する場合には、回転電機２０の出力軸として、回転電機２０の回転動力を外部に出力する。また、回転シャフト３０は、回転電機２０が発電機として機能する場合には、回転電機２０の入力軸として、外部からの回転動力を回転電機２０に入力する。

ロータ４０は、略円環形状を有し、回転軸線ＣＬと平行な磁石挿入孔４２が外周側に周方向に沿って複数設けられたロータコア４１と、各磁石挿入孔４２に挿入された永久磁石４３と、を備える。

ロータコア４１は、略円環形状の電磁鋼板４１０が軸方向に複数積層されて構成されている。ロータコア４１は、軸方向において、一端側の第１端面４１ａ及び他端側の第２端面４１ｂを形成する。

一対の端面板５０は、いずれも軸方向から見て、外周面がロータコア４１の外周面と略同一の略円環形状を有する。端面板５０は、軸方向内側端面５０ａ及び軸方向外側端面５０ｂを有する。一対の端面板５０の軸方向内側端面５０ａは、いずれも軸方向においてロータ４０と対向する。これにより、磁石挿入孔４２は、一対の端面板５０によって軸方向の両端が塞がれるので、ロータコア４１の磁石挿入孔４２に挿入された永久磁石４３が軸方向に移動したとしても、ロータコア４１の外に抜け落ちることを防止できる。

一対の端面板５０の軸方向外側端面５０ｂには、それぞれカラー５１が当接している。一対の端面板５０に当接している一対のカラー５１は、いずれも回転シャフト３０の外周面に固定されている。さらに、一対のカラー５１は、一対の端面板５０及びロータコア４１を軸方向内側に押圧している。これにより、ロータ４０は、一対のカラー５１によって挟持されて回転シャフト３０に軸方向で固定されている。

ステータ６０は、略円環形状を有するステータコア６１と、ステータコア６１に取り付けられ、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の複数の巻線６３によって構成されるコイル６２と、を備える。

ステータコア６１は、略円環形状の電磁鋼板６１０が軸方向に複数積層されて構成されている。ステータコア６１は、略円環形状のヨーク部６１１と、ヨーク部６１１の内周面から径方向に中心へ向かって突出する複数のティース部６１２と、周方向で隣り合うティース部６１２の間に形成されるスロット部６１３と、ヨーク部６１１の外周面から径方向外側に突出する複数の締結部６１４と、を備える。複数のティース部６１２及びスロット部６１３は、ステータコア６１の周方向に沿って等間隔に配置されている。ティース部６１２及びスロット部６１３は、ステータコア６１の軸方向に沿って延びている。各締結部６１４には、軸方向に貫通する貫通孔６１５が設けられている。本実施形態では、締結部６１４は、周方向に沿って６個形成されている。各貫通孔６１５には、締結部材６４が挿通しており、ステータ６０は、締結部材６４によって回転電機ケース８０に固定されている。

コイル６２は、ステータコア６１のスロット部６１３の内部に位置するスロットコイル部６２１と、ステータコア６１の軸方向の一端側の第１端面６１ａから軸方向に突出する第１コイルエンド部６２２ａと、ステータコア６１の軸方向の他端側の第２端面６１ｂから軸方向に突出する第２コイルエンド部６２２ｂと、を有する。第１コイルエンド部６２２ａ及び第２コイルエンド部６２２ｂは、ステータコア６１から軸方向外側に突出した略円環形状となっている。

冷媒供給部７０は、回転電機２０の上方に設けられている。冷媒供給部７０は、第１コイルエンド部６２２ａ及び第２コイルエンド部６２２ｂを冷却する冷媒Ｒを供給する。本実施形態では、冷媒Ｒは、トランスミッション３の潤滑、動力伝達及び冷却を行うＡＴＦ（Automatic Transmission Fluid）である。

冷媒供給部７０は、２本の冷媒供給管７１を有する。２本の冷媒供給管７１は、いずれも軸方向に延びている。軸方向から見て、一方の冷媒供給管７１は、回転電機２０の回転軸線ＣＬよりも直交方向の一方側に配置されており、他方の冷媒供給管７１は、回転電機２０の回転軸線ＣＬよりも直交方向の他方側に配置されている。各冷媒供給管７１には、それぞれステータ６０の第１コイルエンド部６２２ａ及び第２コイルエンド部６２２ｂの上方の位置にそれぞれ冷媒吐出孔７２ａ、７２ｂが設けられている。

回転電機ケース８０の回転電機収容部８１は、第１コイルエンド部６２２ａ及び第２コイルエンド部６２２ｂを冷却した冷媒Ｒが貯留する冷媒貯留部８２を有する。冷媒貯留部８２には、冷媒Ｒを排出する不図示の排出孔が設けられている。排出孔は、冷媒循環装置１１に接続している。

＜冷却機構＞
図１に戻って、冷媒循環装置１１は、冷媒Ｒが循環する冷媒流路１１１と、冷媒Ｒを圧送する冷媒ポンプ１１２と、冷媒Ｒを冷却する冷却器１１３と、を備えている。

冷媒流路１１１は、回転電機ユニット１０の冷媒供給部７０及びトランスミッション３の内部における作動油の流路に接続されている。冷媒流路１１１は、回転電機収容部８１の冷媒貯留部８２に設けられた排出孔に接続されている。

冷媒ポンプ１１２は、冷媒流路１１１に設けられている。冷媒ポンプ１１２は、例えば、回転電機２０の回転シャフト３０に連結された機械式ポンプであり、回転電機２０の駆動によって吸引力を発生し、回転電機収容部８１の冷媒貯留部８２に設けられた排出孔から冷媒Ｒを吸引するとともに、冷媒流路１１１を流れる冷媒Ｒを回転電機ユニット１０の冷媒供給部７０及びトランスミッション３の内部における作動油の流路に向かって圧送する。

冷却器１１３は、冷媒流路１１１を流れる冷媒Ｒを冷却する。

このように、冷媒循環装置１１によって、冷媒Ｒは、冷却されて、回転電機ユニット１０及びトランスミッション３を循環する。

図２及び図３に戻って、冷媒ポンプ１１２により圧送された冷媒Ｒは、冷媒供給部７０の２本の冷媒供給管７１に供給される。冷媒供給管７１に供給された冷媒Ｒは、冷媒吐出孔７２ａ、７２ｂから吐出し、ステータ６０の第１コイルエンド部６２２ａ及び第２コイルエンド部６２２ｂに滴下される。第１コイルエンド部６２２ａ及び第２コイルエンド部６２２ｂに滴下された冷媒Ｒは、重力の作用によって、一部が第１コイルエンド部６２２ａ及び第２コイルエンド部６２２ｂの外周面に沿って下方へと流れ、一部がステータコア６１の第１端面６１ａ及び第２端面６１ｂを下方へと流れる。そして、冷媒Ｒは、第１コイルエンド部６２２ａ及び第２コイルエンド部６２２ｂと接触することによって第１コイルエンド部６２２ａ及び第２コイルエンド部６２２ｂを冷却し、ステータコア６１の第１端面６１ａ及び第２端面６１ｂと接触することによってステータコア６１の第１端面６１ａ及び第２端面６１ｂを冷却する。第１コイルエンド部６２２ａ及び第２コイルエンド部６２２ｂ、並びにステータコア６１の第１端面６１ａ及び第２端面６１ｂを冷却した冷媒Ｒは、重力の作用によって、回転電機収容部８１の冷媒貯留部８２に貯留する。回転電機収容部８１の冷媒貯留部８２に貯留した冷媒Ｒは、排出孔から冷媒ポンプ１１２の吸引力によって冷媒流路１１１へと流れる。

このとき、コイル６２は、第１コイルエンド部６２２ａ及び第２コイルエンド部６２２ｂに冷媒Ｒが接触することによって冷却されるが、ステータコア６１のスロット部６１３の内部に位置するスロットコイル部６２１は、冷媒Ｒと接触しないため、冷媒Ｒによって直接冷却されない。したがって、コイル６２は、回転電機２０の駆動時において、スロットコイル部６２１の温度が高くなり、特にスロットコイル部６２１の軸方向中央部の温度が最も高くなる。

＜制御機構＞
再び図１に戻って、電力変換装置１２は、バッテリ２の入出力電圧を昇降圧するＤＣ／ＤＣコンバータ１２１と、回転電機２０のコイル６２に供給する電力及び回転電機２０のコイル６２から供給される電力を変換するインバータ１２２と、を備えている。

ＤＣ／ＤＣコンバータ１２１は、バッテリ２とインバータ１２２との間に接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ１２１は、回転電機２０が電動機として駆動している場合は、制御装置１３から出力される制御信号に応じて、バッテリ２からの出力電圧を昇圧し、回転電機２０が発電機として駆動している場合は、制御装置１３から出力される制御信号に応じて、インバータ１２２からの出力電圧を降圧する。

インバータ１２２は、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。インバータ１２２は、回転電機２０が電動機として駆動している場合は、制御装置１３から出力される制御信号に応じて、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２１からの直流電力を３相交流電力に変換し、３相の交流電力を回転電機２０の３相のコイル６２に通電する。インバータ１２２は、回転電機２０が発電機として駆動している場合は、制御装置１３から出力される制御信号に応じて、回転電機２０の３相のコイル６２からの３相交流電力を直流電力に変換し、直流電力をＤＣ／ＤＣコンバータ１２１に通電する。

制御装置１３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１３は、トランスミッション３及び電力変換装置１２を制御するための制御信号を出力する。制御装置１３は、制御信号を電力変換装置１２に出力することによって、回転電機２０のコイル６２に供給される電力及び回転電機２０のコイル６２から供給される電力を制御する。制御装置１３は、冷媒温度センサ９１、及びコイル温度センサ９２に接続されている。

冷媒温度センサ９１は、回転電機収容部８１の冷媒貯留部８２に貯留した冷媒Ｒの温度を検出する。冷媒温度センサ９１は、例えば、サーミスタである。冷媒温度センサ９１は、回転電機収容部８１の冷媒貯留部８２に取り付けられている（図２及び図３参照）。

コイル温度センサ９２は、第１コイルエンド部６２２ａの温度を検出する。コイル温度センサ９２は、例えば、サーミスタである。コイル温度センサ９２は、回転電機２０のコイル６２の第１コイルエンド部６２２ａを構成する巻線６３に直接取り付けられている。本実施形態では、コイル温度センサ９２は、第１コイルエンド部６２２ａを構成する巻線６３と接触するようにクリップ９２１によって固定されている（図５参照）。

制御装置１３は、コイル温度推定部１３１と、冷却失陥判定部１３２と、回転電機制御部１３３と、を備える。

コイル温度推定部１３１は、冷媒温度センサ９１によって検出された冷媒Ｒの温度と、コイル温度センサ９２によって検出された第１コイルエンド部６２２ａの温度と、に基づいて、コイル６２におけるスロットコイル部６２１の軸方向中央部の温度を推定する。

これにより、コイル温度推定部１３１は、冷媒温度センサ９１によって検出された冷媒Ｒの温度だけでなく、コイル温度センサ９２によって検出された第１コイルエンド部６２２ａの温度にも基づいて、スロットコイル部６２１の軸方向中央部の温度を推定するので、冷媒供給部７０から第１コイルエンド部６２２ａに冷媒Ｒが供給されていない冷却失陥状態であっても、コイル温度センサ９２によって検出された第１コイルエンド部６２２ａの温度に基づいて、スロットコイル部６２１の軸方向中央部の温度を推定することができる。また、冷媒温度センサ９１によって検出された冷媒Ｒの温度及びコイル温度センサ９２によって検出された第１コイルエンド部６２２ａの温度の双方に基づいて、スロットコイル部６２１の軸方向中央部の温度を推定するので、いずれか一方の温度に基づいてスロットコイル部６２１の軸方向中央部の温度を推定するよりも精度よくスロットコイル部６２１の軸方向中央部の温度を推定することができる。

冷却失陥判定部１３２は、冷媒供給部７０から第１コイルエンド部６２２ａに冷媒Ｒが供給されていない冷却失陥状態であるか否かを判定する。冷却失陥判定部１３２は、コイル温度センサ９２によって検出された第１コイルエンド部６２２ａの温度に基づいて、冷却失陥状態であるか否かを判定する。

このように、冷却失陥判定部１３２は、コイル温度センサ９２によって検出された第１コイルエンド部６２２ａの温度に基づいて、冷却失陥状態であるか否かを判定するので、冷却失陥状態であるか否かを判定するための新たなセンサ等を設ける必要がなく、部品点数を増やすことなく冷却失陥状態であるか否かを判定できる。

回転電機制御部１３３は、コイル温度推定部１３１が推定したスロットコイル部６２１の軸方向中央部の温度と、冷却失陥判定部１３２が判定した冷却失陥状態であるか否かの判定結果に基づいて、電力変換装置１２を制御するための制御信号を生成する。制御装置１３は、回転電機制御部１３３で生成された制御信号を電力変換装置１２に出力することによって、回転電機２０のコイル６２に供給される電力及び回転電機２０のコイル６２から供給される電力を制御する。

回転電機制御部１３３は、通常運転モードと、パワーセーブモードと、を有する。パワーセーブモードは、コイル６２に供給される電力を制限するように動作するモードである。回転電機制御部１３３が、パワーセーブモードで動作する場合、回転電機２０のコイル６２に供給される電力が所定値以下となるように制限して、電力変換装置１２を制御するための制御信号を生成する。制御装置１３は、回転電機制御部１３３で回転電機２０のコイル６２に供給される電力が所定値以下となるように制限された制御信号を電力変換装置１２に出力することによって、コイル６２が過熱して劣化や損傷することを防止できる。

トランスミッション３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３は、回転電機２０と駆動輪４とに接続されている。トランスミッション３は、制御装置１３から出力される制御信号に応じて、回転電機２０と駆動輪４との間の動力伝達を制御する。

＜制御フロー＞
次に、制御装置１３における制御処理のフローを図６のフローチャートを用いて説明する。

まず、ステップＳ１１０に進み、冷媒温度センサ９１によって検出された冷媒Ｒの温度Ｔａを取得する。次に、ステップＳ１２０に進み、コイル温度センサ９２によって検出された第１コイルエンド部６２２ａの温度Ｔｂを取得する。次に、ステップＳ１３０に進み、コイル温度推定部１３１において、ステップＳ１１０で取得した冷媒Ｒの温度Ｔａと、ステップＳ１２０で取得した第１コイルエンド部６２２ａの温度Ｔｂと、に基づいて、コイル６２におけるスロットコイル部６２１の軸方向中央部の温度Ｔを推定する。

次に、ステップＳ１４０に進み、ステップＳ１３０で推定したスロットコイル部６２１の軸方向中央部の温度Ｔが第１所定温度Ｔ１以上であるか否かを判定する。ステップＳ１３０で推定したスロットコイル部６２１の軸方向中央部の温度Ｔが第１所定温度Ｔ１以上であれば、スロットコイル部６２１の軸方向中央部の温度が保護閾値以上であると判定し、ステップＳ１６１に進む。一方、ステップＳ１３０で推定したスロットコイル部６２１の軸方向中央部の温度Ｔが第１所定温度Ｔ１未満であれば、スロットコイル部６２１の軸方向中央部の温度が保護閾値未満であると判定し、ステップＳ１５０に進む。

ステップＳ１５０では、冷却失陥判定部１３２において、ステップＳ１２０で取得した第１コイルエンド部６２２ａの温度Ｔｂが第２所定温度Ｔ２以上であるか否かを判定する。第２所定温度Ｔ２は、第１所定温度Ｔ１よりも低い温度となっている。ステップＳ１２０で取得した第１コイルエンド部６２２ａの温度Ｔｂが、第２所定温度Ｔ２以上であれば、冷媒供給部７０から第１コイルエンド部６２２ａに冷媒Ｒが供給されていない冷却失陥状態であると判定し、ステップＳ１６１に進む。一方、ステップＳ１２０で取得した第１コイルエンド部６２２ａの温度Ｔｂが、第２所定温度Ｔ２未満であれば、冷却失陥状態でないと判定し、ステップＳ１６２に進む。

ステップＳ１６１では、回転電機制御部１３３は、パワーセーブモードで動作し、回転電機２０のコイル６２に供給される電力が所定値以下となるように、電力変換装置１２を制御するための制御信号を生成して、ステップＳ１７０に進む。

ステップＳ１６２では、回転電機制御部１３３は、通常運転モードで動作し、電力変換装置１２を制御するための制御信号を生成して、ステップＳ１７０に進む。

ステップＳ１７０では、ステップＳ１６１またはステップＳ１６２で生成された電力変換装置１２を制御するための制御信号を電力変換装置１２に出力する。そして、ステップＳ１８０へと進み、制御終了でなければ、再びＳ１１０に戻り、制御終了であれば制御を終了する。

これにより、コイル温度推定部１３１によって推定されたスロットコイル部６２１の軸方向中央部の温度Ｔが、第１所定温度Ｔ１以上であれば、制御装置１３は、回転電機制御部１３３がパワーセーブモードで動作し、回転電機２０のコイル６２に供給される電力が所定値以下となるように制御するので、過熱によりコイル６２が劣化や損傷することを防止できる。

さらに、コイル温度推定部１３１によって推定されたスロットコイル部６２１の軸方向中央部の温度Ｔが、第１所定温度Ｔ１未満であっても、冷却失陥判定部１３２が冷却失陥状態であると判定した場合は、制御装置１３は、回転電機制御部１３３がパワーセーブモードで動作し、回転電機２０のコイル６２に供給される電力が所定値以下となるように制御するので、冷媒供給部７０から第１コイルエンド部６２２ａに冷媒Ｒが供給されない冷却失陥によってコイル６２が過熱することを防止できる。

また、冷却失陥判定部１３２は、コイル温度センサ９２によって検出された第１コイルエンド部６２２ａの温度Ｔｂが第２所定温度Ｔ２以上であれば、冷却失陥状態であると判定するので、簡素な構成で冷却失陥状態であるか否かを判定できる。また、第２所定温度Ｔ２は、第１所定温度Ｔ１よりも低い温度であるので、冷却失陥状態の場合に、コイル６２が過熱して第１所定温度Ｔ１に達する前に、回転電機制御部１３３をパワーセーブモードで動作させることができ、コイル６２に供給する電力を制限することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。

例えば、本実施形態では、回転電機駆動ユニット１は、車両Ｖに搭載されており、トランスミッション３を介して駆動輪４を駆動するものとしたが、車両Ｖに搭載されていなくてもよく、任意の負荷を駆動するものとしてもよい。

また、例えば、本実施形態では、冷媒Ｒは、トランスミッション３の潤滑、動力伝達及び冷却を行うＡＴＦ（Automatic Transmission Fluid）であるものとしたが、ＡＴＦとは別の冷媒であってもよい。

また、例えば、本実施形態では、冷媒温度センサ９１は、回転電機収容部８１の冷媒貯留部８２に取り付けられており、回転電機収容部８１の冷媒貯留部８２に貯留した冷媒Ｒの温度を検出するものとしたが、冷媒循環装置１１の冷却器１１３を通過後の冷媒流路１１１に取り付けられており、冷媒循環装置１１の冷却器１１３を通過後の冷媒流路１１１を流れる冷媒Ｒの温度を検出してもよい。

また、例えば、本実施形態では、コイル温度センサ９２は、第１コイルエンド部６２２ａを構成する巻線６３と接触するようにクリップ９２１によって固定されているものとしたが、クリップ９２１に限らず、任意の手段で巻線６３と接触するように固定されているものとしてもよい。

また、例えば、本実施形態では、コイル温度センサ９２は、第１コイルエンド部６２２ａに取り付けられているものとしたが、第２コイルエンド部６２２ｂに取り付けられていてもよいし、第１コイルエンド部６２２ａ及び第２コイルエンド部６２２ｂの双方に取り付けられていてもよい。

また、本明細書には少なくとも以下の事項が記載されている。なお、括弧内には、上記した実施形態において対応する構成要素等を示しているが、これに限定されるものではない。

（１） 水平方向に延びる回転軸線（回転軸線ＣＬ）を有し、
略円環形状のロータ（ロータ４０）と、
内周面に複数のスロット部（スロット部６１３）が形成された略円環形状のステータコア（ステータコア６１）、及び前記複数のスロット部に挿通されたコイル（コイル６２）、を有し、前記ロータの外周面から径方向に所定の間隔を隔てて配置されたステータ（ステータ６０）と、を備え、
前記コイルは、前記ステータコアの前記スロット部の内部に位置するスロットコイル部（スロットコイル部６２１）と、前記ステータコアの軸方向の少なくとも一端側の第１端面（第１端面６１ａ）から軸方向に突出するコイルエンド部（第１コイルエンド部６２２ａ）と、を有する、回転電機（回転電機２０）と、
前記回転電機の上方に設けられ、前記コイルエンド部に冷媒（冷媒Ｒ）を供給する冷媒供給部（冷媒供給部７０）と、
前記回転電機及び前記冷媒供給部を収容し、前記コイルエンド部を冷却した前記冷媒が貯留する冷媒貯留部（冷媒貯留部８２）を有する回転電機収容部（回転電機収容部８１）を備える回転電機ケース（回転電機ケース８０）と、を有する回転電機ユニット（回転電機ユニット１０）と、
前記冷媒貯留部に貯留した前記冷媒を前記冷媒供給部に循環する冷媒循環装置（冷媒循環装置１１）と、
前記回転電機の前記コイルに供給する電力及び前記回転電機の前記コイルから供給される電力を変換する電力変換装置（電力変換装置１２）と、
前記電力変換装置に制御信号を出力することによって、前記回転電機の前記コイルに供給する電力及び前記回転電機の前記コイルから供給される電力を制御する制御装置（制御装置１３）と、を備える回転電機駆動ユニット（回転電機駆動ユニット１）であって、
前記冷媒貯留部に貯留した前記冷媒の温度を検出する第１温度検出部（冷媒温度センサ９１）と、
前記コイルエンド部の温度を検出する第２温度検出部（コイル温度センサ９２）と、を有し、
前記制御装置は、前記スロットコイル部の軸方向中央部の温度（温度Ｔ）を推定するコイル温度推定部（コイル温度推定部１３１）を有し、
前記コイル温度推定部は、前記第１温度検出部によって検出された前記冷媒の温度（温度Ｔａ）と、前記第２温度検出部によって検出された前記コイルエンド部の温度（温度Ｔｂ）と、に基づいて、前記スロットコイル部の軸方向中央部の温度（温度Ｔ）を推定する、回転電機駆動ユニット。

（１）によれば、コイル温度推定部は、第１温度検出部によって検出された冷媒の温度だけでなく、第２温度検出部によって検出されたコイルエンド部の温度にも基づいて、スロットコイル部の軸方向中央部の温度を推定するので、コイルエンド部に冷媒が供給されていない冷却失陥状態の場合であっても、第２温度検出部によって検出されたコイルエンド部の温度に基づいて、スロットコイル部の軸方向中央部の温度を推定することができる。また、第１温度検出部によって検出された冷媒の温度及び第２温度検出部によって検出されたコイルエンド部の温度の双方に基づいて、スロットコイル部の軸方向中央部の温度を推定するので、いずれか一方の温度に基づいてスロットコイル部の軸方向中央部の温度を推定するよりも精度よくスロットコイル部の軸方向中央部の温度を推定することができる。

（２） （１）に記載の回転電機駆動ユニットであって、
前記コイルエンド部に前記冷媒が供給されていない冷却失陥状態であるか否かを判定する冷却失陥判定部（冷却失陥判定部１３２）を有し、
前記冷却失陥判定部は、前記第２温度検出部によって検出された前記コイルエンド部の温度（温度Ｔｂ）に基づいて、前記冷却失陥状態であるか否かを判定する、回転電機駆動ユニット。

（２）によれば、コイルエンド部に冷媒が供給されていない冷却失陥状態であるか否かを判定する冷却失陥判定部を有し、冷却失陥判定部は、第２温度検出部によって検出されたコイルエンド部の温度に基づいて、冷却失陥状態であるか否かを判定するので、部品点数を増やすことなく冷却失陥状態であるか否かを判定できる。

（３） （１）または（２）に記載の回転電機駆動ユニットであって、
前記制御装置は、前記電力変換装置に出力する前記制御信号を生成する回転電機制御部（回転電機制御部１３３）を有し、
前記回転電機制御部は、
前記コイルに供給される電力が所定値以下となるように制限して動作するパワーセーブモードを有し、
前記コイル温度推定部によって推定された前記スロットコイル部の軸方向中央部の温度（温度Ｔ）が第１所定温度（第１所定温度Ｔ１）以上であれば、前記パワーセーブモードで動作して前記制御信号を生成する、回転電機駆動ユニット。

（３）によれば、コイル温度推定部によって推定されたスロットコイル部の軸方向中央部の温度が第１所定温度以上であれば、制御装置は、回転電機制御部がパワーセーブモードで動作し、コイルに供給される電力が所定値以下となるように制御するので、過熱によりコイルが劣化や損傷することを防止できる。

（４） （２）に記載の回転電機駆動ユニットであって、
前記制御装置は、前記電力変換装置に出力する前記制御信号を生成する回転電機制御部（回転電機制御部１３３）を有し、
前記回転電機制御部は、
前記コイルに供給される電力が所定値以下となるように制限して動作するパワーセーブモードを有し、
前記コイル温度推定部によって推定された前記スロットコイル部の軸方向中央部の温度（温度Ｔ）が第１所定温度（第１所定温度Ｔ１）以上であれば、前記パワーセーブモードで動作して前記制御信号を生成し、
前記コイル温度推定部によって推定された前記スロットコイル部の軸方向中央部の温度（温度Ｔ）が前記第１所定温度未満であれば、前記冷却失陥判定部が前記冷却失陥状態であると判定した場合に、前記パワーセーブモードで動作して前記制御信号を生成する、回転電機駆動ユニット。

（４）によれば、コイル温度推定部によって推定されたスロットコイル部の軸方向中央部の温度が第１所定温度以上であれば、制御装置は、回転電機制御部がパワーセーブモードで動作し、コイルに供給される電力が所定値以下となるように制御するので、過熱によりコイルが劣化や損傷することを防止できる。
さらに、コイル温度推定部によって推定されたスロットコイル部の軸方向中央部の温度が、第１所定温度未満であっても、冷却失陥判定部が冷却失陥状態であると判定した場合は、制御装置は、回転電機制御部がパワーセーブモードで動作し、コイルに供給される電力が所定値以下となるように制御するので、コイルエンド部に冷媒が供給されない冷却失陥によってコイルが過熱することを防止できる。

（５） （４）に記載の回転電機駆動ユニットであって、
前記冷却失陥判定部は、前記第２温度検出部によって検出された前記コイルエンド部の温度（温度Ｔｂ）が第２所定温度（第２所定温度Ｔ２）以上であれば、前記冷却失陥状態であると判定し、
前記第２所定温度は、前記第１所定温度よりも低い温度である、回転電機駆動ユニット。

（５）によれば、冷却失陥判定部は、第２温度検出部によって検出されたコイルエンド部の温度が第２所定温度以上であれば、冷却失陥状態であると判定するので、簡素な構成で冷却失陥状態であるか否かを判定できる。また、第２所定温度は、第１所定温度よりも低い温度であるので、冷却失陥状態の場合に、コイルが過熱して第１所定温度に達する前に、回転電機制御部をパワーセーブモードで動作させることができ、コイルに供給する電力を制限することができる。

１ 回転電機駆動ユニット
１０ 回転電機ユニット
１１ 冷媒循環装置
１２ 電力変換装置
１３ 制御装置
１３１ コイル温度推定部
１３２ 冷却失陥判定部
１３３ 回転電機制御部
２０ 回転電機
４０ ロータ
６０ ステータ
６１ ステータコア
６１ａ 第１端面
６１３ スロット部
６２ コイル
６２１ スロットコイル部
６２２ａ 第１コイルエンド部（コイルエンド部）
７０ 冷媒供給部
８０ 回転電機ケース
８１ 回転電機収容部
８２ 冷媒貯留部
９１ 冷媒温度センサ（第１温度検出部）
９２ コイル温度センサ（第２温度検出部）
ＣＬ 回転軸線
Ｒ 冷媒
Ｔ、Ｔａ、Ｔｂ 温度
Ｔ１ 第１所定温度
Ｔ２ 第２所定温度

Claims (5)

1. 水平方向に延びる回転軸線を有し、
   略円環形状のロータと、
   内周面に複数のスロット部が形成された略円環形状のステータコア、及び前記複数のスロット部に挿通されたコイル、を有し、前記ロータの外周面から径方向に所定の間隔を隔てて配置されたステータと、を備え、
   前記コイルは、前記ステータコアの前記スロット部の内部に位置するスロットコイル部と、前記ステータコアの軸方向の少なくとも一端側の第１端面から軸方向に突出するコイルエンド部と、を有する、回転電機と、
   前記回転電機の上方に設けられ、前記コイルエンド部に冷媒を供給する冷媒供給部と、
   前記回転電機及び前記冷媒供給部を収容し、前記コイルエンド部を冷却した前記冷媒が貯留する冷媒貯留部を有する回転電機収容部を備える回転電機ケースと、を有する回転電機ユニットと、
   前記冷媒貯留部に貯留した前記冷媒を前記冷媒供給部に循環する冷媒循環装置と、
   前記回転電機の前記コイルに供給する電力及び前記回転電機の前記コイルから供給される電力を変換する電力変換装置と、
   前記電力変換装置に制御信号を出力することによって、前記回転電機の前記コイルに供給する電力及び前記回転電機の前記コイルから供給される電力を制御する制御装置と、を備える回転電機駆動ユニットであって、
   前記冷媒貯留部に貯留した前記冷媒の温度を検出する第１温度検出部と、
   前記コイルエンド部の軸方向中央部の温度を検出する第２温度検出部と、を有し、
   前記制御装置は、前記スロットコイル部の温度を推定するコイル温度推定部を有し、
   前記コイル温度推定部は、前記第１温度検出部によって検出された前記冷媒の温度と、前記第２温度検出部によって検出された前記コイルエンド部の温度と、に基づいて、前記スロットコイル部の軸方向中央部の温度を推定する、回転電機駆動ユニット。
2. 請求項１に記載の回転電機駆動ユニットであって、
   前記コイルエンド部に前記冷媒が供給されていない冷却失陥状態であるか否かを判定する冷却失陥判定部を有し、
   前記冷却失陥判定部は、前記第２温度検出部によって検出された前記コイルエンド部の温度に基づいて、前記冷却失陥状態であるか否かを判定する、回転電機駆動ユニット。
3. 請求項１または２に記載の回転電機駆動ユニットであって、
   前記制御装置は、前記電力変換装置に出力する前記制御信号を生成する回転電機制御部を有し、
   前記回転電機制御部は、
   前記コイルに供給される電力が所定値以下となるように制限して動作するパワーセーブモードを有し、
   前記コイル温度推定部によって推定された前記スロットコイル部の軸方向中央部の温度が第１所定温度以上であれば、前記パワーセーブモードで動作して前記制御信号を生成する、回転電機駆動ユニット。
4. 請求項２に記載の回転電機駆動ユニットであって、
   前記制御装置は、前記電力変換装置に出力する前記制御信号を生成する回転電機制御部を有し、
   前記回転電機制御部は、
   前記コイルに供給される電力が所定値以下となるように制限して動作するパワーセーブモードを有し、
   前記コイル温度推定部によって推定された前記スロットコイル部の軸方向中央部の温度が第１所定温度以上であれば、前記パワーセーブモードで動作して前記制御信号を生成し、
   前記コイル温度推定部によって推定された前記スロットコイル部の軸方向中央部の温度が前記第１所定温度未満であれば、前記冷却失陥判定部が前記冷却失陥状態であると判定した場合に、前記パワーセーブモードで動作して前記制御信号を生成する、回転電機駆動ユニット。
5. 請求項４に記載の回転電機駆動ユニットであって、
   前記冷却失陥判定部は、前記第２温度検出部によって検出された前記コイルエンド部の温度が第２所定温度以上であれば、前記冷却失陥状態であると判定し、
   前記第２所定温度は、前記第１所定温度よりも低い温度である、回転電機駆動ユニット。

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