(57)【要約】【課題】外来のノイズの影響を受けにくく、磁石と磁気検出素子との距離が大きい場合であっても、ターボチャージャの回転速度を精度よく検出可能なターボ用回転センサ及びターボチャージャを提供する。【解決手段】コンプレッサホイール１７と共に回転するように設けられており周方向に２極の異なる磁極が着磁されている磁石２と、コンプレッサ側ハウジング１５に形成されたセンサ穴１５ａに収容されると共に、回転軸の径方向において磁石２と対向するように設けられ、磁石２による磁束密度の変化を測定可能な２つの磁気検出素子３１を有するセンサ部３と、を備え、２つの磁気検出素子３１は、その検出軸Ｄ１，Ｄ２が回転軸の軸方向と平行となるようにそれぞれ配置されていると共に、回転軸と平行な方向に並んで配置されており、２つの磁気検出素子３１が検出した磁界強度の差分を基に、コンプレッサホイール１７の回転速度を検出する。【選択図】図５
2018128407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の内燃機関の排気通路に設けられ、前記内燃機関からの排気により回転駆動されるタービンホイールを有するタービンと、前記内燃機関の吸気通路に設けられ、前記タービンホイールの回転により回転駆動されるコンプレッサホイールと前記コンプレッサホイールを収容するハウジングとを有するコンプレッサと、を備えたターボチャージャに搭載され、前記コンプレッサホイールの回転速度を検出するターボ用回転センサであって、
前記コンプレッサホイールの吸気側の端部に前記コンプレッサホイールと共に回転するように設けられており、前記コンプレッサホイールの回転軸を中心とした周方向に２極の異なる磁極が着磁されている磁石と、
前記ハウジングに形成されたセンサ穴に収容されると共に、前記回転軸の径方向において前記磁石と対向するように設けられ、前記磁石による磁束密度の変化を測定可能な２つの磁気検出素子を有するセンサ部と、を備え、
前記２つの磁気検出素子は、その検出軸が前記回転軸の軸方向と平行となるようにそれぞれ配置されていると共に、前記回転軸と平行な方向に並んで配置されており、
前記２つの磁気検出素子が検出した磁界強度の差分を基に、前記コンプレッサホイールの回転速度を検出する、
ターボ用回転センサ。
【請求項２】
一方の前記磁気検出素子は、前記磁石の前記軸方向における中心位置よりも軸方向における一方側の前記磁石と前記径方向に対向するように配置されており、
他方の前記磁気検出素子は、前記磁石の前記軸方向における中心位置よりも軸方向における他方側の前記磁石と前記径方向に対向するように配置されている、
請求項１に記載のターボ用回転センサ。
【請求項３】
前記磁石は、前記コンプレッサホイールと前記タービンホイールとを連結するターボシャフトに螺合され、前記コンプレッサホイールを前記ターボシャフトに固定するためのナットである、
請求項１または２に記載のターボ用回転センサ。
【請求項４】
前記磁石は、締結用の工具を係止する工具係止部と、前記工具係止部の軸方向における端部に一体に設けられたフランジ状の鍔部と、を有し、
一方の前記磁気検出素子は、前記工具係止部と前記径方向に対向するように配置されており、
他方の前記磁気検出素子は、前記鍔部と前記径方向に対向するように配置されている、
請求項３に記載のターボ用回転センサ。
【請求項５】
前記磁石として、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ磁石を用いた、
請求項１乃至４の何れか１項に記載のターボ用回転センサ。
【請求項６】
前記センサ部は、前記ハウジングに当該ハウジングを貫通しないように形成された前記センサ穴に収容されている、
請求項１乃至５の何れか１項に記載のターボ用回転センサ。
【請求項７】
前記センサ部は、前記２つの磁気検出素子が内蔵され、前記２つの磁気検出素子が検出した磁界強度の差分に応じた電気信号を出力するセンサモジュールを有している、
請求項１乃至６の何れか１項に記載のターボ用回転センサ。
【請求項８】
車両の内燃機関の排気通路に設けられ、前記内燃機関からの排気により回転駆動されるタービンホイールを有するタービンと、前記内燃機関の吸気通路に設けられ、前記タービンホイールの回転により回転駆動されるコンプレッサホイールと前記コンプレッサホイールを収容するハウジングとを有するコンプレッサと、を備えたターボチャージャであって、
前記コンプレッサホイールの回転速度を検出するターボ用回転センサが搭載され、
前記ターボ用回転センサは、
前記コンプレッサホイールの吸気側の端部に前記コンプレッサホイールと共に回転するように設けられており、前記コンプレッサホイールの回転軸を中心とした周方向に２極の異なる磁極が着磁されている磁石と、
前記ハウジングに形成されたセンサ穴に収容されると共に、前記回転軸の径方向において前記磁石と対向するように設けられ、前記磁石による磁束密度の変化を測定可能な２つの磁気検出素子を有するセンサ部と、を備え、
前記２つの磁気検出素子は、その検出軸が前記回転軸の軸方向と平行となるようにそれぞれ配置されていると共に、前記回転軸と平行な方向に並んで配置されており、
前記２つの磁気検出素子が検出した磁界強度の差分を基に、前記コンプレッサホイールの回転速度を検出する、
ターボチャージャ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターボ用回転センサ及びターボチャージャに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載されたターボチャージャの回転速度を検出するターボ用回転センサとして、コンプレッサホイールと一体に回転する磁石を有し、磁石による磁界の変化を磁気検出素子により検出することで、ターボチャージャの回転速度（回転数）を検出するものが知られている（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】特表２００８−５０６０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のような磁石と磁気検出素子とを用いたターボ用回転センサでは、磁気検出素子が外来の磁界を検出してしまい、この外来の磁界がノイズとなってターボチャージャの回転速度を精度よく検出できない場合がある。よって、外来のノイズの影響を受けにくいターボ用回転センサが望まれる。
【０００５】
また、例えば、磁気検出素子を搭載したセンサ部等を吸気通路に突出させると、吸気の妨げとなりターボチャージャの性能が劣化してしまうことや、吸気の圧力がセンサ部に悪影響を及ぼすこと等が考えられるため、磁気検出素子は吸気通路に突出しないように設けられることが望ましいといえる。しかし、この場合、磁気検出素子と磁石との距離が大きくなってしまい、検出精度が低下してしまうおそれがある。よって、磁石と磁気検出素子との距離が比較的大きい場合であっても、ターボチャージャの回転速度を精度よく検出可能なターボ用回転センサが望まれる。
【０００６】
そこで、本発明は、外来のノイズの影響を受けにくく、磁石と磁気検出素子との距離が大きい場合であっても、ターボチャージャの回転速度を精度よく検出可能なターボ用回転センサ及びターボチャージャ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】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決することを目的として、車両の内燃機関の排気通路に設けられ、前記内燃機関からの排気により回転駆動されるタービンホイールを有するタービンと、前記内燃機関の吸気通路に設けられ、前記タービンホイールの回転により回転駆動されるコンプレッサホイールと前記コンプレッサホイールを収容するハウジングとを有するコンプレッサと、を備えたターボチャージャに搭載され、前記コンプレッサホイールの回転速度を検出するターボ用回転センサであって、前記コンプレッサホイールの吸気側の端部に前記コンプレッサホイールと共に回転するように設けられており、前記コンプレッサホイールの回転軸を中心とした周方向に２極の異なる磁極が着磁されている磁石と、前記ハウジングに形成されたセンサ穴に収容されると共に、前記回転軸の径方向において前記磁石と対向するように設けられ、前記磁石による磁束密度の変化を測定可能な２つの磁気検出素子を有するセンサ部と、を備え、前記２つの磁気検出素子は、その検出軸が前記回転軸の軸方向と平行となるようにそれぞれ配置されていると共に、前記回転軸と平行な方向に並んで配置されており、前記２つの磁気検出素子が検出した磁界強度の差分を基に、前記コンプレッサホイールの回転速度を検出する、ターボ用回転センサを提供する。
【０００８】
また、本発明は、上記課題を解決することを目的として、車両の内燃機関の排気通路に設けられ、前記内燃機関からの排気により回転駆動されるタービンホイールを有するタービンと、前記内燃機関の吸気通路に設けられ、前記タービンホイールの回転により回転駆動されるコンプレッサホイールと前記コンプレッサホイールを収容するハウジングとを有するコンプレッサと、を備えたターボチャージャであって、前記コンプレッサホイールの回転速度を検出するターボ用回転センサが搭載され、前記ターボ用回転センサは、前記コンプレッサホイールの吸気側の端部に前記コンプレッサホイールと共に回転するように設けられており、前記コンプレッサホイールの回転軸を中心とした周方向に２極の異なる磁極が着磁されている磁石と、前記ハウジングに形成されたセンサ穴に収容されると共に、前記回転軸の径方向において前記磁石と対向するように設けられ、前記磁石による磁束密度の変化を測定可能な２つの磁気検出素子を有するセンサ部と、を備え、前記２つの磁気検出素子は、その検出軸が前記回転軸の軸方向と平行となるようにそれぞれ配置されていると共に、前記回転軸と平行な方向に並んで配置されており、前記２つの磁気検出素子が検出した磁界強度の差分を基に、前記コンプレッサホイールの回転速度を検出する、ターボチャージャを提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、外来のノイズの影響を受けにくく、磁石と磁気検出素子との距離が大きい場合であっても、ターボチャージャの回転速度を精度よく検出可能なターボ用回転センサ及びターボチャージャを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態に係るターボ用回転センサを搭載したターボチャージャの概略構成図である。
【図２】コンプレッサホイールの斜視図である。
【図３】磁石を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図である。
【図４】（ａ）はセンサ部の斜視図、（ｂ）はセンサモジュールの斜視図である。
【図５】（ａ），（ｂ）は、磁気検出素子と磁石の位置関係を説明する図である。
【図６】（ａ）は、本発明において、エアギャップと差動磁束密度Ｇｐ−ｐとの関係のシミュレーション結果を示すグラフ図であり、（ｂ）は差動磁束密度Ｇｐ−ｐを説明する図である。
【図７】（ａ）は、比較例の磁気検出素子と磁石の位置関係を説明する図であり、（ｂ）はそのエアギャップと差動磁束密度Ｇｐ−ｐとの関係のシミュレーション結果を示すグラフ図である。
【図８】（ａ）は、本発明の変形例における磁気検出素子と磁石の位置関係を説明する図であり、（ｂ）はそのエアギャップと差動磁束密度Ｇｐ−ｐとの関係のシミュレーション結果を示すグラフ図である。
【図９】（ａ）は、比較例の磁気検出素子と磁石の位置関係を説明する図であり、（ｂ）はそのエアギャップと差動磁束密度Ｇｐ−ｐとの関係のシミュレーション結果を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［実施の形態］
以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【００１２】
（ターボチャージャの説明）
図１は、本実施の形態に係るターボ用回転センサを搭載したターボチャージャの概略構成図である。
【００１３】
図１に示すように、ターボチャージャ１０は、車両の内燃機関（不図示）の吸気通路１３に設けられるコンプレッサ１１と、内燃機関の排気通路１４に設けられるタービン１２と、を備えている。
【００１４】
コンプレッサ１１は、コンプレッサ側ハウジング１５内に、複数のコンプレッサ羽根１６を有するコンプレッサホイール１７を収容して構成されている。また、タービン１２は、タービン側ハウジング１８内に、複数のタービン羽根１９を有するタービンホイール２０を収容して構成されている。タービン１２は、内燃機関からの排気をタービン羽根１９で受け、タービンホイール２０を回転駆動させるように構成されている。
【００１５】
コンプレッサホイール１７とタービンホイール２０とは、ターボシャフト２１により連結されており、コンプレッサホイール１７が、タービンホイール２０の回転により回転駆動されるように構成されている。これにより、ターボチャージャ１０では、内燃機関からの排気により回転駆動させたタービンホイール２０の回転に伴ってコンプレッサホイール１７が回転駆動され、これにより吸気を圧縮して内燃機関へと送り込むように構成されている。
【００１６】
ターボシャフト２１は、コンプレッサ側ハウジング１５とタービン側ハウジング１８とを連結する軸受ハウジング２２に回転可能に支持されている。軸受ハウジング２２には、ターボシャフト２１の潤滑用および冷却用の潤滑油が供給される油路２３が形成されており、油路２３に供給される潤滑油による冷却効果により、タービン１２側の熱がコンプレッサ１１側に伝わることを抑制している。
【００１７】
本実施の形態では、コンプレッサ側ハウジング１５、および、コンプレッサ羽根１６を含むコンプレッサホイール１７が、アルミニウム（またはアルミニウム合金）により構成されている。なお、コンプレッサホイール１７は、樹脂等の非磁性体から構成されていてもよい。
【００１８】
図２（ａ）に示すように、コンプレッサホイール１７は、先端側（吸気の流入側、図示上側）から基端側（タービン側、図示下側）にかけて徐々に径が大きくなるように湾曲した側面を有する基体１７ａの側面に、軸方向に対して傾斜するように複数のコンプレッサ羽根１６を一体に形成して構成されている。基体１７ａの中心部には、ターボシャフト２１が挿入され連結される貫通孔１７ｂが形成されている。基体１７ａは、コンプレッサ羽根１６よりも基端側（タービン側）に延出された略円板状の基端部１７ｃを有している。
【００１９】
（ターボ用回転センサ１の説明）
ターボチャージャ１０には、ターボチャージャ１０の回転速度、すなわちコンプレッサホイール１７の回転速度を検出するターボ用回転センサ１が搭載されている。
【００２０】
ターボ用回転センサ１は、コンプレッサホイール１７の吸気側の端部（タービン１２と反対側の端部）にコンプレッサホイール１７と共に回転するように設けられた磁石２と、磁石２による磁束密度（磁界の強度）の変化を測定可能な２つの磁気検出素子３１を有するセンサ部３と、を備えている。
【００２１】
（磁石２の説明）
図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、本実施の形態では、磁石２は、ターボシャフト２１に螺合され、コンプレッサホイール１７をターボシャフト２１に固定するためのナットからなる。つまり、本実施の形態における磁石２は、コンプレッサホイール１７を固定するためのナットを磁化したものである。
【００２２】
磁石２では、コンプレッサホイール１７の回転軸を中心とした周方向に２極の異なる磁極（Ｎ極及びＳ極）が着磁されている。磁石２における着磁方向（磁化方向）は、回転軸の軸方向に対して垂直な方向（径方向）となる。これにより、磁石２から径方向により離れた位置まで磁束を到達させることが可能になり、ターボ用回転センサ１の感度を向上させることが可能である。磁石２としては、磁力が大きく、高温時の減磁が少ないものを用いるとよい。本実施の形態では、磁石２としてＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ磁石（鉄クロムコバルト磁石）を用いた。
【００２３】
また、本実施の形態では、磁石２は、締結用の工具を係止する工具係止部２ａと、工具係止部２ａの軸方向における端部に一体に設けられたフランジ状の鍔部２ｂと、を有している。軸方向に垂直な断面における磁石２の中心部には、磁石２を貫通するネジ穴２ｃが形成されており、磁石２は全体として環状に形成されている。ターボシャフト２１の端部には、外周面にネジ山を形成した雄ネジ部（不図示）が形成されており、この雄ねじ部にネジ穴２ｃを螺合させることで、磁石２がターボシャフト２１に固定されている。
【００２４】
ここでは、工具係止部２ａが軸方向の一方（吸気側）から見て六角形状に形成されている場合を説明するが、工具係止部２ａの形状はこれに限定されるものではない。本実施の形態では、工具係止部２ａの最大外径（対向する角部間の距離）ｄ１を８．１ｍｍ、軸方向長さＬ１を２．４ｍｍとした。
【００２５】
鍔部２ｂは、短円柱状（短円筒状）に形成されている。鍔部２ｂの外径ｄ２は、工具係止部２ａの最大外径ｄ１よりも大きい。ここでは、鍔部２ｂの外径ｄ２を９．０ｍｍ、軸方向長さＬ２を２．０ｍｍとした。磁石２全体の軸方向長さは４．４ｍｍである。
【００２６】
（センサ部３の説明）
図１，図４，及び図５に示すように、センサ部３は、コンプレッサ側ハウジング１５に形成されたセンサ穴１５ａに収容されている。本実施の形態では、センサ穴１５ａは、ハウジングを貫通しないように形成されている。これにより、吸気の圧力等によってセンサ部３が損傷してしまうことを抑制可能になり、信頼性が向上する。ここでは、センサ穴１５ａと吸気通路１３間のコンプレッサ側ハウジング１５の厚さｈを１ｍｍとした。
【００２７】
センサ部３の先端部は、センサ穴１５ａの底面を構成するコンプレッサ側ハウジング１５に当接されている。センサ部３は、センサ穴１５ａに収容した際に、その先端部がコンプレッサホイール１７の回転軸を中心とした径方向において、磁石２と対向するように配置されている。
【００２８】
センサ部３の先端部（図４（ａ）において符号Ａで示される部分）には、２つの磁気検出素子３１ａ，３１ｂが搭載されている。２つの磁気検出素子３１ａ，３１ｂは、径方向において磁石２と対向するように設けられている。つまり、磁石２と磁気検出素子３１ａ，３１ｂとは、ターボシャフト２１の軸方向における同じ位置に対向して設けられている。なお、両磁気検出素子３１ａ，３１ｂの配置については後述する。
【００２９】
磁気検出素子３１ａ，３１ｂとしては、ＧＭＲ（Giant Magneto-Resistive）センサ、ホール素子（ホールＩＣ）、ＡＭＲ（Anisotropic Magneto-Resistive）センサ、ＴＭＲ（Tunneling Magneto-resistive）センサ等を用いることができる。本実施の形態では、磁気検出素子３１ａ，３１ｂとしてＧＭＲセンサを用いた。
【００３０】
また、本実施の形態では、センサ部３は、２つの磁気検出素子３１ａ，３１ｂが内蔵され、２つの磁気検出素子３１ａ，３１ｂが検出した磁界強度の差分に応じた電気信号を出力するセンサモジュール３２を有している。
【００３１】
センサモジュール３２は、モールド樹脂からなるハウジング３４に覆われている。本実施の形態では、ハウジング３４は、略円柱状に形成されている。また、ハウジング３４には、センサ部３をコンプレッサ側ハウジング１５に固定するための固定用フランジ３４ａが一体に設けられている。なお、ハウジング３４の形状等は一例であり、図示の例に限定されない。
【００３２】
ハウジング３４の基端部からは、センサモジュール３２からの電気信号を出力するための信号線３３が延出されている。センサモジュール３２からは電気信号（２つの磁気検出素子３１ａ，３１ｂが検出した磁界強度の差分に応じた電気信号）を出力するリード線３５が延出されており、このリード線３５と信号線３３の芯線（不図示）とがハウジング３４内にて抵抗溶接等により電気的に接続されている。
【００３３】
図示していないが、センサ部３から延出された信号線３３の先端部は、車両のＥＣＵ（電子制御ユニット）に接続されている。ＥＣＵ内には、センサ部３からの電気信号、すなわち２つの磁気検出素子３１ａ，３１ｂが検出した磁界強度の差分（以下、差動磁束密度という）に応じた電気信号を基に、コンプレッサホイール１７の回転速度、すなわちターボチャージャ１０の回転速度を演算する演算部４が搭載されている。演算部４は、例えば、電気信号が所定の閾値電圧以上となる回数（つまり、差動磁束密度が所定の閾値以上となる回数）をカウントし、その回数を基にターボチャージャ１０の回転速度を演算する。
【００３４】
なお、ここではＥＣＵに演算部４が搭載されている場合を説明したが、演算部４がＥＣＵと別体で設けられていてもよく、例えば演算部４がモジュール化され演算部４で演算したターボチャージャ１０の回転速度をＥＣＵに出力するようにしてもよい。また、演算部４はセンサ部３に搭載されていてもよい。
【００３５】
（磁気検出素子３１ａ，３１ｂの配置の説明）
図５（ａ），（ｂ）に示すように、本実施の形態に係るターボ用回転センサ１では、２つの磁気検出素子３１ａ，３１ｂは、その検出軸Ｄ１，Ｄ２が回転軸の軸方向と平行となるようにそれぞれ配置されていると共に、回転軸と平行な方向に並んで配置されている。
【００３６】
また、本実施の形態では、一方の前記磁気検出素子３１ａは、磁石２の軸方向における中心位置よりも軸方向における一方側（吸気側）の磁石２と径方向に対向するように配置されており、他方の磁気検出素子３１ｂは、磁石２の軸方向における中心位置よりも軸方向における他方側（タービン１２側）の磁石２と径方向に対向するように配置されている。
【００３７】
これにより、磁石２からの磁束の向きが両磁気検出素子３１ａ，３１ｂで反対になる。また、両磁気検出素子３１ａ，３１ｂが検出する外来の磁界の向きは同じ方向となる。よって、両磁気検出素子３１ａ，３１ｂが検出した磁界強度の差分をとることで、外来の磁界によるノイズが相殺されると共に、磁石２による磁界の強度の変化をより精度よく検出可能になる。
【００３８】
両磁気検出素子３１ａ，３１ｂの間隔ａ（図４（ｂ）参照）が小さすぎると、両磁気検出素子３１ａ，３１ｂで検出される磁界（磁石２による磁界）の向きが同じになってしまうおそれがある。そのため、両磁気検出素子３１ａ，３１ｂの間隔ａは、磁石２から磁気検出素子３１ａ，３１ｂまでの距離等を考慮し、両磁気検出素子３１ａ，３１ｂで検出される磁界の向きが反対となるように適宜調整される。本実施の形態では、両磁気検出素子３１ａ，３１ｂの間隔ａを１．７５ｍｍとした。
【００３９】
さらに、本実施の形態では、一方の磁気検出素子３１ａは、工具係止部２ａと径方向に対向するように配置されており、他方の磁気検出素子３１ｂは、鍔部２ｂと径方向に対向するように配置されている。例えば、鍔部２ｂを有さない六角柱形状の磁石２を用いた場合、磁石２の回転による磁界強度の変動に加えて、形状の影響によっても磁界強度が変動する。本実施の形態のように、鍔部２ｂを有する磁石を用い、１つの磁気検出素子３１ｂを円柱状の鍔部２ｂに対向させることで、工具係止部２ａの形状の影響による磁界強度の変動の影響を抑え、より精度よくターボチャージャ１０の回転速度を検出可能になる。また、鍔部２ｂは工具係止部２ａよりも外径が大きいので、単純に磁石２と磁気検出素子３１ｂとの距離が近くなり、これにより検出感度が向上する。
【００４０】
なお、両方の磁気検出素子３１ａ，３１ｂを鍔部２ｂに対向させることも考えられるが、この場合、両磁気検出素子３１ａ，３１ｂで検出される磁界の向きを逆方向とするためには磁石２を大型化する必要が生じ、重量の増加によりターボチャージャ１０の性能劣化に繋がるおそれがある。つまり、本実施の形態のように、一方の磁気検出素子３１ａを工具係止部２ａに対向させ、他方の磁気検出素子３１ｂを鍔部２ｂに対向させることで、磁石２を小型に維持しつつも、検出感度を向上することが可能になる。
【００４１】
本実施の形態に係るターボ用回転センサ１において、エアギャップｇに対する差動磁束密度Ｇｐ−ｐとの関係をシミュレーションにより求めた。結果を図６（ａ）に示す。ここで、エアギャップｇとは、図１及び図５（ａ）に示すように、コンプレッサホイール１７の回転軸（磁石２の中心軸）から磁気検出素子３１ａ，３１ｂの中心位置（検出位置）までの径方向に沿った距離である。また、差動磁束密度Ｇｐ−ｐとは、図６（ｂ）に示すように、磁石２を回転させた際において、差動磁束密度の最大値から最小値を減じた値（ピーク・トゥー・ピーク値）である。
【００４２】
図６（ａ）に示すように、本実施の形態においては、エアギャップｇを大きくしても、センサ部３で検出される差動磁束密度Ｇｐ−ｐが比較的大きく、磁石２と磁気検出素子３１との距離が大きい場合であっても、ターボチャージャ１０の回転速度を精度よく検出可能である。一般的なセンサモジュール３２の感度（検出可能な最小の差動磁束密度Ｇｐ−ｐ）は１．２５ガウス程度であるから、本実施の形態によれば、一般的なセンサモジュール３２を用いた場合であっても、約１８．８ｍｍと広いエアギャップｇに対応可能であることが分かる。本実施の形態では、さらに適用可能なエアギャップｇを広くするために、センサモジュール３２の感度（検出可能な最小の差動磁束密度Ｇｐ−ｐ）を０．５ガウスに設定した。一般に、センサモジュール３２の感度を高くするとノイズの影響が大きくなるが、本実施の形態では、差動磁束密度を用いておりノイズの影響を小さくできるため、センサモジュール３２をより高い感度に設定可能である。
【００４３】
本実施の形態との比較のため、図７（ａ）に示すように、本実施の形態と同様のセンサモジュール３２を用い、その向きを９０度回転させて、回転軸の軸方向と垂直方向（接線方向）に２つの磁気検出素子３１ａ，３１ｂを配置した場合（比較例１と呼称する）についても、同様のシミュレーションを行った。結果を図７（ｂ）に示す。図７（ｂ）と図６（ａ）とを比較すれば分かるように、本実施の形態では、比較例１と比較して、センサ部３で検出される差動磁束密度Ｇｐ−ｐを大きくすることができる。
【００４４】
また、図８（ａ）に示すように、鍔部２ｂを有さない磁石２を用いた本実施の形態の変形例についても同様のシミュレーションを行った。結果を図８（ｂ）に示す。なお、磁石２の軸方向長さ（厚さ）は４．４ｍｍとした。図８（ｂ）と図６（ａ）とを比較すれば分かるように、鍔部２ｂを有する本実施の形態の方が、鍔部２ｂを有さない変形例よりも、センサ部３で検出される差動磁束密度Ｇｐ−ｐを大きくでき、より大きなエアギャップｇまで対応可能である。
【００４５】
さらに、図９（ａ）に示すように、鍔部２ｂを有さない磁石２を用い、かつ、回転軸の軸方向と垂直方向（接線方向）に２つの磁気検出素子３１ａ，３１ｂを配置した場合（比較例２と呼称する）についても、同様のシミュレーションを行った。結果を図９（ｂ）に示す。図９（ａ）に示すように、比較例２においては、鍔部２ｂも有さず、さらに磁気検出素子３１ａ，３１ｂが軸方向に配列されていないために、センサ部３で検出される差動磁束密度Ｇｐ−ｐが非常に小さくなっている。
【００４６】
さらにまた、本実施の形態（本発明）と比較例１について、実際にターボシャフト２１を模したシャフトに磁石２を取り付けて、検知限界となるエアギャップｇを実験により求めた。シャフトの回転速度は２１万ｒｐｍとし、センサモジュール３２の感度（検出可能な最小の差動磁束密度Ｇｐ−ｐ）が１．２５ガウス及び０．５ガウスとした場合についてそれぞれ実験を行った。実験結果を表１にまとめて示す。
【００４７】
【表１】
2018128407.tif 000003
【００４８】
表１に示すように、本発明では、センサモジュール３２の感度がいずれの場合であっても、比較例１よりも検知限界となるエアギャップｇが２ｍｍ程度大きくなっており、より広いエアギャップｇに対応可能となっている。
【００４９】
（実施の形態の作用及び効果）
以上説明したように、本実施の形態に係るターボ用回転センサ１では、センサ部３に搭載された２つの磁気検出素子３１ａ，３１ｂは、その検出軸Ｄ１，Ｄ２がコンプレッサホイール１７の回転軸の軸方向と平行となるようにそれぞれ配置されていると共に、回転軸と平行な方向に並んで配置されており、２つの磁気検出素子３１ａ，３１ｂが検出した磁界強度の差分を基に、コンプレッサホイール１７の回転速度を検出している。
【００５０】
これにより、外来のノイズの影響を受けにくく、また、比較例１のように軸方向と垂直方向に磁気検出素子３１を並べて配置した場合と比較して、磁石２と磁気検出素子３１との距離（エアギャップｇ）が大きい場合であっても、検出される差動磁束密度を大きくして、ターボチャージャ１０の回転速度を精度よく検出することが可能になる。
【００５１】
また、一方の磁気検出素子３１ａを、磁石２の軸方向における中心位置よりも軸方向における一方側の磁石２と対向するように配置し、他方の磁気検出素子３１ｂを、中心位置よりも軸方向における他方側の磁石２と対向するように配置することで、両磁気検出素子３１ａ，３１ｂで検出される磁界の向きを逆にでき、検出される差動磁束密度を大きくして、ターボチャージャ１０の回転速度をより精度よく検出することが可能になる。
【００５２】
さらに、工具係止部２ａと鍔部２ｂとを有する磁石２を用い、一方の磁気検出素子３１ａを工具係止部２ａと対向させ、他方の磁気検出素子３１ｂを鍔部２ｂと対向させることで、例えば磁石２を小型に維持しつつも、より検出感度を向上させることが可能になる。
【００５３】
さらにまた、センサ部３を収容するセンサ穴１５ａを、コンプレッサ側ハウジング１５を貫通しないように形成することで、吸気の風圧によるセンサ部３のダメージを抑制し、信頼性を向上することができる。
【００５４】
（実施の形態のまとめ）
次に、以上説明した実施の形態から把握される技術思想について、実施の形態における符号等を援用して記載する。ただし、以下の記載における各符号等は、特許請求の範囲における構成要素を実施の形態に具体的に示した部材等に限定するものではない。
【００５５】
［１］車両の内燃機関の排気通路（１４）に設けられ、前記内燃機関からの排気により回転駆動されるタービンホイール（２０）を有するタービン（１２）と、前記内燃機関の吸気通路（１３）に設けられ、前記タービンホイール（２０）の回転により回転駆動されるコンプレッサホイール（１７）と前記コンプレッサホイール（１７）を収容するハウジング（１５）とを有するコンプレッサ（１１）と、を備えたターボチャージャ（１０）に搭載され、前記コンプレッサホイール（１７）の回転速度を検出するターボ用回転センサ（１）であって、前記コンプレッサホイール（１７）の吸気側の端部に前記コンプレッサホイール（１７）と共に回転するように設けられており、前記コンプレッサホイール（１７）の回転軸を中心とした周方向に２極の異なる磁極が着磁されている磁石（２）と、前記ハウジング（１５）に形成されたセンサ穴（１５ａ）に収容されると共に、前記回転軸の径方向において前記磁石（２）と対向するように設けられ、前記磁石（２）による磁束密度の変化を測定可能な２つの磁気検出素子（３１）を有するセンサ部（３）と、を備え、前記２つの磁気検出素子（３１）は、その検出軸（Ｄ１，Ｄ２）が前記回転軸の軸方向と平行となるようにそれぞれ配置されていると共に、前記回転軸と平行な方向に並んで配置されており、前記２つの磁気検出素子（３１）が検出した磁界強度の差分を基に、前記コンプレッサホイール（１７）の回転速度を検出する、ターボ用回転センサ（１）。
【００５６】
［２］一方の前記磁気検出素子（３１ａ）は、前記磁石（２）の前記軸方向における中心位置よりも軸方向における一方側の前記磁石（２）と前記径方向に対向するように配置されており、他方の前記磁気検出素子（３１ｂ）は、前記磁石（２）の前記軸方向における中心位置よりも軸方向における他方側の前記磁石（２）と前記径方向に対向するように配置されている、［１］に記載のターボ用回転センサ（１）。
【００５７】
［３］前記磁石（２）は、前記コンプレッサホイール（１７）と前記タービンホイール（２０）とを連結するターボシャフト（２１）に螺合され、前記コンプレッサホイール（１７）を前記ターボシャフト（２１）に固定するためのナットである、［１］または［２］に記載のターボ用回転センサ（１）。
【００５８】
［４］前記磁石（２）は、締結用の工具を係止する工具係止部（２ａ）と、前記工具係止部（２ａ）の軸方向における端部に一体に設けられたフランジ状の鍔部（２ｂ）と、を有し、一方の前記磁気検出素子（３１ａ）は、前記工具係止部（２ａ）と前記径方向に対向するように配置されており、他方の前記磁気検出素子（３１ｂ）は、前記鍔部（２ｂ）と前記径方向に対向するように配置されている、［３］に記載のターボ用回転センサ（１）。
【００５９】
［５］前記磁石（２）として、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ磁石を用いた、［１］乃至［４］の何れか１項に記載のターボ用回転センサ（１）。
【００６０】
［６］前記センサ部（３）は、前記ハウジング（１５）に当該ハウジング（１５）を貫通しないように形成された前記センサ穴（１５ａ）に収容されている、［１］乃至［５］の何れか１項に記載のターボ用回転センサ（１）。
【００６１】
［７］前記センサ部（３）は、前記２つの磁気検出素子（３１）が内蔵され、前記２つの磁気検出素子（３１）が検出した磁界強度の差分に応じた電気信号を出力するセンサモジュール（３２）を有している、［１］乃至［６］の何れか１項に記載のターボ用回転センサ（１）。
【００６２】
［８］車両の内燃機関の排気通路（１４）に設けられ、前記内燃機関からの排気により回転駆動されるタービンホイール（２０）を有するタービン（１２）と、前記内燃機関の吸気通路（１３）に設けられ、前記タービンホイール（２０）の回転により回転駆動されるコンプレッサホイール（１７）と前記コンプレッサホイール（１７）を収容するハウジング（１５）とを有するコンプレッサ（１１）と、を備えたターボチャージャ（１０）であって、前記コンプレッサホイール（１７）の回転速度を検出するターボ用回転センサ（１）が搭載され、前記ターボ用回転センサ（１）は、前記コンプレッサホイール（１７）の吸気側の端部に前記コンプレッサホイール（１７）と共に回転するように設けられており、前記コンプレッサホイール（１７）の回転軸を中心とした周方向に２極の異なる磁極が着磁されている磁石（２）と、前記ハウジング（１５）に形成されたセンサ穴（１５ａ）に収容されると共に、前記回転軸の径方向において前記磁石（２）と対向するように設けられ、前記磁石（２）による磁束密度の変化を測定可能な２つの磁気検出素子（３１）を有するセンサ部（３）と、を備え、前記２つの磁気検出素子（３１）は、その検出軸（Ｄ１，Ｄ２）が前記回転軸の軸方向と平行となるようにそれぞれ配置されていると共に、前記回転軸と平行な方向に並んで配置されており、前記２つの磁気検出素子（３１）が検出した磁界強度の差分を基に、前記コンプレッサホイール（１７）の回転速度を検出する、ターボチャージャ（１０）。
【００６３】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
【００６４】
本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。
【００６５】
例えば、上記実施の形態では、センサ部３を１つのみ用いる場合を説明したが、複数のセンサ部３を用い、当該複数のセンサ部３の出力を基にコンプレッサホイール１７の回転速度を求めるように構成することも可能である。この場合、例えば、磁石２を挟んで径方向に対向するように２つのセンサ部３を設け、当該２つのセンサ部３のセンサモジュール３２からそれぞれ出力される電圧（または電流）の差分を基に、コンプレッサホイール１７の回転速度を求めるように構成してもよい。
【００６６】
また、上記実施の形態では言及しなかったが、センサ部３と磁石２との間に軟磁性体等からなる磁路形成部材を配置し、磁石２からの磁束をセンサ部３に導くように構成してもよい。この場合、磁路形成部材によって両磁気検出素子３１ａ，３１ｂで検出される磁界の向きが逆となるように調整可能となるので、両方の磁気検出素子３１ａ，３１ｂが、磁石２の軸方向中心位置、または当該中心位置よりも一方（吸気側あるいはタービン１２側）にずれた位置に配置されていてもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１…ターボ用回転センサ
２…磁石
２ａ…工具係止部
２ｂ…鍔部
３…センサ部
３１…磁気検出素子
３２…センサモジュール
４…演算部
１１…コンプレッサ
１２…タービン
１３…吸気通路
１４…排気通路
１５…コンプレッサ側ハウジング（ハウジング）
１５ａ…センサ穴
１７…コンプレッサホイール
２０…タービンホイール
Ｄ１，Ｄ２…検出軸
【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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