JP5635581B2 - 回転電機の磁石温度推定装置及び磁石温度推定方法 - Google Patents
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Description
この実施形態に係る磁石温度推定装置10(図5参照)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。
前述のように、リングギヤ110の回転によって冷却油58が径方向に飛散すると、飛散した冷却油58がロータ14に付着することで該ロータ14が受熱し、磁石16を含めたロータ14の温度TROT(以下、ロータ温度TROTともいう。)が変化(上昇又は下降)する場合がある。
そこで、この実施形態に係る磁石温度推定装置10は、図5に示すように、遊星歯車機構80から飛散した冷却油58の影響を考慮した磁石温度TMAGの推定処理を、車両18全体を制御するECU(Electronic Control Unit)120で行う。
QMOT=h(q)×A×(TROT−TOIL)(1)
TOIL=TIN+ΔTOIL(2)
ΔTOIL=WT/(c×q)(3)
ΔTMAG=(WMOT−QMOT)/C(4)
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。
以上説明したように、この実施形態では、回転電機12の近傍にトランスミッション22が配置され、トランスミッション22の潤滑油を冷却油58として回転電機12を冷却する場合に、ECU120(の磁石温度算出部132)では、少なくとも、トランスミッション22の損失に関連するパラメータ(フリクション損失量WF、噛み合い損失量WR、損失量WT、回転数NMOT、トルクTqMOT、流量q)に基づいて、磁石温度TMAGを推定する。
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
80…遊星歯車機構 98…オイルパン
104…温度センサ 106…サンギヤ
108…プラネタリギヤ 110…リングギヤ
112…ギヤ軸 114…プラネタリキャリヤ
116…ベアリング 118…スラストワッシャ
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
138〜142…熱抵抗
Claims (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装置において、
前記回転電機の近傍には、動力伝達機構が配置され、
前記回転電機は、前記動力伝達機構の潤滑を行う流体により冷却され、
前記磁石温度推定装置は、前記動力伝達機構の熱が該動力伝達機構に付着した前記流体に伝わった状態で、前記動力伝達機構から前記流体が飛散して前記回転体に付着するときの該流体の熱量を考慮する、少なくとも前記動力伝達機構に関連するパラメータを用いて、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1記載の磁石温度推定装置において、
前記動力伝達機構に関連するパラメータは、前記動力伝達機構の損失を含み、
前記磁石温度推定装置は、前記動力伝達機構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2記載の磁石温度推定装置において、
前記動力伝達機構の損失は、該動力伝達機構を構成するギヤの噛み合い損失を含み、
前記損失量算出部は、前記ギヤの噛み合い損失量を算出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記載の磁石温度推定装置において、
前記動力伝達機構に関連するパラメータは、前記動力伝達機構に作用するトルクを含み、
前記損失量算出部は、前記トルクに基づいて、前記噛み合い損失量を算出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記載の磁石温度推定装置において、
前記動力伝達機構は、前記回転体に連結され、
前記損失量算出部は、前記回転電機に流れる電流の値に基づいて、前記トルクを算出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2〜5のいずれか1項に記載の磁石温度推定装置において、
前記動力伝達機構の損失は、該動力伝達機構の内部で発生する摩擦に起因したフリクション損失を含み、
前記損失量算出部は、前記動力伝達機構でのフリクション損失量を算出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記載の磁石温度推定装置において、
前記動力伝達機構に関連するパラメータは、前記動力伝達機構を構成するギヤの回転数を含み、
前記損失量算出部は、前記ギヤの回転数に基づいて、前記フリクション損失量を算出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7記載の磁石温度推定装置において、
前記動力伝達機構は、前記回転体に連結され、
前記損失量算出部は、前記ギヤの回転数に応じた前記回転体の回転数に基づいて、前記フリクション損失量を算出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2〜8のいずれか1項に記載の磁石温度推定装置において、
前記動力伝達機構に関連するパラメータは、前記動力伝達機構から前記回転体に飛散する前記流体の飛散量を含み、
前記磁石温度推定装置は、前記飛散量及び前記損失量に基づいて、前記流体の前記回転体への付着による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記載の磁石温度推定装置において、
前記動力伝達機構に関連するパラメータは、前記動力伝達機構を構成するギヤの回転数を含み、
前記抜熱量算出部は、前記ギヤの回転数に基づいて、前記飛散量を算出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10記載の磁石温度推定装置において、
前記動力伝達機構は、前記回転体に連結され、
前記抜熱量算出部は、前記ギヤの回転数に応じた前記回転体の回転数に基づいて、前記飛散量を算出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、
前記回転体は、インナロータ型であり、
前記動力伝達機構は、前記インナロータの内周側に配置されることを特徴とする回転電機の磁石温度推定装置。 - 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、
前記回転電機の近傍に動力伝達機構が配置され、且つ、前記動力伝達機構の潤滑を行う流体により前記回転電機が冷却される場合に、前記動力伝達機構の熱が該動力伝達機構に付着した前記流体に伝わった状態で、前記動力伝達機構から前記流体が飛散して前記回転体に付着するときの該流体の熱量を考慮する、少なくとも前記動力伝達機構に関連するパラメータを用いて、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。
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