(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転電機により過給機の回転軸に回転力を付与する電動過給機であって、前記回転電機は、前記回転軸に設けられるロータと、前記ロータに対向して設けられるステータコアと、前記ステータコアに形成されるティースに巻回されるコイルとを含み、
前記回転軸に直交する方向の変位量に対応する物理量を検知するための検知手段と、
前記回転電機が非通電状態で、前記過給機のタービンホイールの回転により前記回転力が付与される前記過給機の運転領域において、変位後の回転軸の軸中心から変位前の回転軸の軸中心への方向に、検知された物理量に応じた磁力が発現するように、前記コイルに供給される電力を制御するための制御手段とを含む、電動過給機。
【請求項２】
前記ティースの先端には、前記コイルとは別に設けられた変位検出用コイルが巻回され、
前記検知手段は、前記回転軸の回転時において前記変位検出用コイルにより誘起される第１の電圧変化と、前記回転軸が変位せずに回転する場合に誘起される第２の電圧変化とを比較して、比較結果に基づいて前記変位量に対応する物理量を検知するための手段を含む、請求項１に記載の電動過給機。
【請求項３】
前記検知手段は、前記第１の電圧変化と前記第２の電圧変化との電圧差を検知するための手段を含む、請求項２に記載の電動過給機。
【請求項４】
前記回転電機には、前記ロータに対向する位置にホールセンサが設けられ、
前記検知手段は、前記回転軸の回転時における前記ホールセンサの第１の出力変化と、前記回転軸が変位せずに回転する場合の第２の出力変化とを比較して、比較結果に基づいて前記変位量に対応する物理量を検知するための手段を含む、請求項１に記載の電動過給機。
【請求項５】
前記検知手段は、前記第１の出力変化において予め定められた出力値となるときの位相角と、前記第２の出力変化において前記予め定められた出力値となるときの位相角との差を検知するための手段を含む、請求項４に記載の電動過給機。
【請求項６】
前記検知手段は、前記第１の出力変化における予め定められた位相角間の出力の変化量と、前記第２の出力変化における前記予め定められた位相角間の出力の変化量との差を検知するための手段を含む、請求項４に記載の電動過給機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動過給機に関し、特に、電動過給機の高回転時における軸振動を低減する制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンの出力を向上させるために、エンジンに供給される空気をコンプレッサホイールの回転により圧縮して、過給する過給機が知られている。また、回転電機によりコンプレッサホイールに回転力を付与する電動過給機が公知である。このような過給機においては、コンプレッサホイールの回転数が上昇すると、共振により振動が生じる場合がある。過給機の過給領域は広く（すなわち、コンプレッサホイールの回転領域は広く）、コンプレッサホイールの回転数が共振回転数域に入ることを回避することができない。
【０００３】
このような問題に鑑みて、たとえば、特開平５−９８９８５号公報（特許文献１）は、共振回転数における振幅の増大による弊害を防止するターボチャージャの回転制御装置を開示する。この回転制御装置は、ターボチャージャの回転軸に取付けた電動−発電機となる回転電機と、ターボチャージャの回転数が共振回転数近傍に到達時に回転電機の運転制御により回転軸を付勢／減勢せしめ共振点の通過を早める制御機構とを備える。
【０００４】
上述した公報に開示された回転制御装置によると、共振点における振幅の増大が抑制されることになり、従来のような油膜のダンピング効果を得る十分な品質管理のための手数や、剛性の向上に基づく不具合が解消されるという効果が得られる。さらに前述の低速度にての連続運転の不能や減速時においても増速時と同様に共振回転数における振幅の増大が防止される利点がある。
【特許文献１】特開平５−９８９８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した公報に開示された回転制御装置のように、コンプレッサホイールの回転数が共振回転域を通過を早めても共振回転域の通過が不可避であるため、軸振動は発生する。また、軸振動は、共振に起因するものだけなく、軸受部の自励振動による影響が大きい。特に電動過給機においては、回転体の質量が従来の過給機よりも大きいため、高速回転域における軸振動はより増大する傾向にある。このような自励振動は、回転電機により回転力を付与される回転数範囲よりも高い回転領域で発生するため、回転電機のアシストにより軸振動が増大する領域の通過を早めることができない場合があり、軸振動を確実に抑制することができない。また、軸振動を抑制するために新たな制振装置等の部品を設けるようにすると、電動過給機が大型化したりコストが上昇するという問題が発生する。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、高回転時における振動を抑制する電動過給機を提供することである。本発明の目的は、さらにコストの上昇を抑制する電動過給機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明に係る電動過給機は、回転電機により過給機の回転軸に回転力を付与する電動過給機である。回転電機は、回転軸に設けられるロータと、ロータに対向して設けられるステータコアと、ステータコアに形成されるティースに巻回されるコイルとを含む。この電動過給機は、回転軸に直交する方向の変位量に対応する物理量を検知するための検知手段と、回転力が付与されない過給機の運転領域において、変位後の回転軸の軸中心から変位前の回転軸の軸中心への方向に、検知された物理量に応じた磁力が発現するように、コイルに供給される電力を制御するための制御手段とを含む。
【０００８】
第１の発明によると、検知手段は、回転軸に直交する方向の変位量に対応する物理量（たとえば、ティースの先端に巻回された変位検出用コイルの誘起電圧）を検知する。制御手段は、回転電機による回転力が回転軸に付与されない過給機の運転領域において、変位後の回転軸の軸中心から変位前の回転軸の軸中心への方向に、検知された物理量に応じた磁力が発現するように、コイルに供給される電力を制御する。これにより、回転軸の回転時において、回転軸の軸振動による変位が大きくなる方向と逆方向に磁力を発現させることができる。そのため、軸振動の振幅の増大を抑制することができる。また、変位量に対応する物理量に応じて磁力を発現させることにより、高回転時に増大する変位量に応じて磁力を増大させることができる。そのため、軸振動を効果的に抑制することができる。したがって、コストの上昇を抑制しつつ、高回転時における振動を抑制する電動過給機を提供することができる。
【０００９】
第２の発明に係る電動過給機においては、第１の発明の構成に加えて、ティースの先端には、コイルとは別に設けられた変位検出用コイルが巻回される。検知手段は、回転軸の回転時において変位検出用コイルにより誘起される第１の電圧変化と、回転軸が変位せずに回転する場合に誘起される第２の電圧変化とを比較して、比較結果に基づいて変位量に対応する物理量を検知するための手段を含む。
【００１０】
第２の発明によると、検知手段は、回転軸の回転時において変位検出用コイルにより誘起される第１の電圧変化と、回転軸が変位せずに回転する場合に誘起される第２の電圧変化とを比較して、比較結果に基づいて変位量に対応する物理量を検知する。回転軸が変位せずに回転する場合に誘起される電圧は正弦波と略同じ形状の振動波形となる。すなわち、第２の電圧変化において、振動波形の振幅は略一定の状態となる。第１の電圧変化において、電圧の振動波形の振幅は、回転軸（すなわち、ロータ）と変位検出用コイルとの距離が近い側に変位していると、誘起される電圧の振動波形の振幅は変位しない場合と比較して大きくなる傾向にある。また、回転軸と変位検出用コイルとの距離が遠い側に変位していると、誘起される電圧の振動波形の振幅は小さくなる傾向にある。すなわち、第１の電圧変化と第２の電圧変化との電圧差は、回転軸の変位量に対応している。したがって、変位量に対応する、回転軸の軸中心が変位している場合と変位していない場合との電圧差に応じて、コイルに供給される電力を制御することにより軸振動を抑制することができる。
【００１１】
第３の発明に係る電動過給機においては、第２の発明の構成に加えて、検知手段は、第１の電圧変化と第２の電圧変化との電圧差を検知するための手段を含む。
【００１２】
第３の発明によると、第２の電圧変化において、振動波形の振幅は略一定の状態となる。第１の電圧変化において、電圧の振動波形の振幅は、回転軸（すなわち、ロータ）と変位検出用コイルとの距離が近い側に変位していると、誘起される電圧の振動波形の振幅は変位しない場合と比較して大きくなる傾向にある。また、回転軸と変位検出用コイルとの距離が遠い側に変位していると、誘起される電圧の振動波形の振幅は小さくなる傾向にある。すなわち、第１の電圧変化と第２の電圧変化との電圧差は、回転軸の変位量に対応している。したがって、変位量に対応する、回転軸の軸中心が変位している場合と変位していない場合との電圧差に応じて、コイルに供給される電力を制御することにより軸振動を抑制することができる。
【００１３】
第４の発明に係る電動過給機においては、第１の発明の構成に加えて、回転電機には、ロータに対向する位置にホールセンサが設けられる。検知手段は、回転軸の回転時におけるホールセンサの第１の出力変化と、回転軸が変位せずに回転する場合の第２の出力変化とを比較して、比較結果に基づいて変位量に対応する物理量を検知するための手段を含む。
【００１４】
第４の発明によると、検知手段は、回転軸の回転時における、ホールセンサ（たとえば、矩形式ホールセンサあるいはリニア式ホールセンサ）の第１の出力変化と、回転軸が変位せずに回転する場合の第２の出力変化とを比較して、比較結果に基づいて変位量に対応する物理量を検知する。ホールセンサは、ロータの回転により変化する磁界の強度に応じて信号を出力する。第２の出力変化において、回転軸が変位せずに回転する場合においては、ホールセンサとロータとの距離が略一定の状態となる。そのため、信号出力の立ち上がり（増加）時の変化は、各周期において同じ傾向を示す。回転軸の軸中心が変位している場合においては、ホールセンサとロータとの距離が変位量に応じて異なる。そのため、回転軸が変位せずに回転する場合との出力変化を比較して、信号出力の立ち上がり時の変化が異なる。これにより、たとえば、ホールセンサの信号出力が予め定められた出力値となるときの位相角あるいは予め定められた位相角間における信号出力の変化量に差が生じる。すなわち、第１の出力変化および第２の出力変化とにおける、予め定められた出力値となるときの位相角の差および予め定められた位相角間における信号出力の変化量の差は、回転軸の変位量に対応している。したがって、変位量に対応する、位相角の差あるいは変化量の差に応じて、コイルに供給される電力を制御することにより軸振動を抑制することができる。また、回転電機のロータの位置を検知するホールセンサを利用して、上述した位相角の差および変化量の差を検知するようにすると、電動過給機を大型化したり、新たな部品を設けることがない。したがって、コストの上昇を抑制する電動過給機を提供することができる。
【００１５】
第５の発明に係る電動過給機においては、第４の発明の構成に加えて、検知手段は、第１の出力変化において予め定められた出力値となるときの位相角と、第２の出力変化において予め定められた出力値となるときの位相角との差を検知するための手段を含む。
【００１６】
第５の発明によると、第２の出力変化において、回転軸が変位せずに回転する場合においては、ホールセンサとロータとの距離が略一定の状態となる。そのため、信号出力の立ち上がり（増加）時の変化は、各周期において同じ傾向を示す。回転軸の軸中心が変位している場合においては、ホールセンサとロータとの距離が変位量に応じて異なる。そのため、回転軸が変位せずに回転する場合と比較して、信号出力の立ち上がり時の変化が異なる。これにより、ホールセンサの信号出力が予め定められた出力値となるときの位相角に差が生じる。すなわち、予め定められた出力値となるときの位相角の差は、回転軸の変位量に対応している。したがって、変位量に対応する、位相角の差に応じて、コイルに供給される電力を制御することにより軸振動を抑制することができる。
【００１７】
第６の発明に係る電動過給機においては、第４の発明の構成に加えて、検知手段は、第１の出力変化における予め定められた位相角間の出力の変化量と、第２の出力変化における予め定められた位相角間の出力の変化量との差を検知するための手段を含む。
【００１８】
第６の発明によると、第２の出力変化において、回転軸が変位せずに回転する場合においては、ホールセンサとロータとの距離が略一定の状態となる。そのため、信号の出力の立ち上がり（増加）時の変化は、各周期において同じ傾向を示す。回転軸の軸中心が変位している場合においては、ホールセンサとロータとの距離が変位量に応じて異なる。そのため、回転軸が変位せずに回転する場合と比較して、信号出力の立ち上がり時の変化が異なる。これにより、予め定められた位相角間におけるホールセンサの信号出力の変化量に差が生じる。すなわち、予め定められた位相角間におけるホールセンサの信号出力の変化量の差は、回転軸の変位量に対応している。したがって、変位量に対応する、変化量の差に応じて、コイルに供給される電力を制御することにより軸振動を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがってそれらについての詳細な説明は繰り返さない。
【００２０】
＜第１の実施の形態＞
図１を参照して、本実施の形態に係る電動過給機が搭載されたエンジンシステムについて説明する。エンジンシステムは、エンジン１００と、電動過給機２００と、インタークーラ１６２と、エンジンＥＣＵ（Electronic Control Unit）２５０と、過給機ＥＣＵ３４０とを含む。本実施の形態に係るエンジンシステムは、自動車などの車両に搭載される。なお、エンジンＥＣＵ２５０と過給機ＥＣＵ３４０とは１つのＥＣＵに統合するようにしてもよい。本実施の形態において、エンジンＥＣＵ２５０と過給機ＥＣＵ３４０とは、双方向で通信可能に接続される。
【００２１】
吸入口１５０から吸入される空気は、エアクリーナ１５２によりろ過される。エアクリーナ１５２によりろ過された空気は、吸気通路１５６を介して電動過給機２００に流通する。電動過給機２００に流通した空気はコンプレッサ２０２により圧縮された後、吸気通路１６０を流通して、インタークーラ１６２で冷却される。インタークーラ１６２で冷却された空気は、吸気通路１０２を流通して、エンジン１００に吸入される。
【００２２】
吸気通路１５６の途中には、吸入空気量を検出するエアフローメータ１５４が設けられる。エアフローメータ１５４は、検出した吸入空気量を表す信号をエンジンＥＣＵ２５０に送信する。
【００２３】
インタークーラ１６２は、コンプレッサ２０２により圧縮されて温度が上昇した空気を冷却する。冷却された空気の体積は、冷却前に比べて小さくなるため、より多くの空気がエンジン１００に送り込まれる。
【００２４】
また、吸気通路１５６と吸気通路１６０とをバイパスするバイパス通路１５８が設けられ、バイパス通路１５８の途中には、バイパス通路１５８を流通する空気の流量を調整するエアバイパスバルブ１６４が設けられる。エアバイパスバルブ１６４は、エンジンＥＣＵ２５０から受信する制御信号に応じて作動する。
【００２５】
吸気通路１０２の途中には、吸気通路１０２に流通する空気の流量を調整するスロットルバルブ１６６が設けられる。スロットルバルブ１６６は、スロットルモータ１６８により駆動される。スロットルモータ１６８は、エンジンＥＣＵ２５０から受信する制御信号に応じて駆動する。
【００２６】
また、吸気通路１０２の途中には、吸気管圧力センサ１７０と吸気温度センサ１７２が設けられる。吸気管圧力センサ１７０は、吸気通路１０２内の空気の圧力を検知する。吸気管圧力センサ１７０は、検知した空気の圧力を表す信号をエンジンＥＣＵ２５０に送信する。吸気温度センサ１７２は、吸気通路１０２内の空気の温度を検知する。吸気温度センサ１７２は、検知した空気の温度を表す信号をエンジンＥＣＵ２５０に送信する。
【００２７】
エンジン１００は、シリンダヘッド（図示せず）とシリンダブロック１１２とを含む。シリンダブロック１１２には、図１の紙面上下方向に複数の気筒が設けられる。そして、各気筒内には、紙面上下方向に摺動可能にピストン１１４が設けられる。ピストン１１４は、コンロッド１１６を介してクランクシャフト１２０に連結される。ピストン１１４、コンロッド１１６およびクランクシャフト１２０によりクランク機構が形成される。
【００２８】
ピストン１１４の上部においては、燃焼室１０８が形成される。燃焼室１０８には、燃焼室１０８に向けて点火プラグ１１０と燃料噴射インジェクタ１０６とが設けられる。本実施の形態において、エンジン１００は直噴エンジンであるとして説明するが、特に、直噴エンジンに限定されるものではない。たとえば、エンジン１００は、内燃機関であればよく、ポート噴射型のエンジンであってもよいし、ディーゼルエンジンであってもよい。
【００２９】
シリンダヘッドには、吸気通路１０２と排気通路１３０とがそれぞれ燃焼室１０８に接続するように設けられる。吸気通路１０２と燃焼室１０８との間には、吸気バルブ１０４が設けられる。排気通路１３０と燃焼室１０８との間には、排気バルブ１２８が設けられる。吸気バルブ１０４および排気バルブ１２８は、クランクシャフト１２０と連動して回転するカムシャフト（図示せず）により駆動される。
【００３０】
吸気通路１０２を流通する空気は、ピストン１１４が下降するときに、吸気バルブ１０４が開かれて燃焼室１０８に吸引される。燃焼室１０８に流通した空気は、燃料噴射インジェクタ１０６から噴射された燃料と混合される。吸気バルブ１０４が閉じて、ピストン１１４が上死点付近まで上昇したときに点火プラグ１１０において燃料と混合された空気が点火されて燃焼する。燃焼による圧力によりピストン１１４が押し下げられる。このとき、ピストン１１４の上下運動がクランク機構を介してクランクシャフト１２０の回転運動に変換される。そして、ピストン１１４が下死点付近まで下降したときに、排気バルブ１２８が開く。ピストン１１４が再び上昇するときに、燃焼室１０８内で燃焼させられた空気、すなわち、排気ガスは、排気通路１３０を流通する。排気通路１３０を流通した空気は、電動過給機２００のタービン２０４を駆動させた後に、排気管１８０を流通して触媒１８２に導かれる。排気ガスは、触媒１８２により浄化された後、車外に排出される。
【００３１】
クランクシャフト１２０の一方端には、プーリ（図示せず）が設けられる。プーリはベルト１２４を介してオルタネータ１２６の回転軸に設けられたプーリに連結される。クランクシャフト１２０の回転によりオルタネータ１２６が作動して、発電が行なわれる。
【００３２】
タイミングロータ１１８は、クランクシャフト１２０に設けられており、クランクシャフト１２０と共に回転する。タイミングロータ１１８の外周には、予め定められた間隔で複数の突起が設けられている。クランクポジションセンサ１２２はタイミングロータ３０４の突起に対向して設けられている。タイミングロータ１１８が回転すると、タイミングロータ１１８の突起と、クランクポジションセンサ１２２とのエアギャップが変化するため、クランクポジションセンサ１２２のコイル部を通過する磁束が増減し、コイル部に起電力が発生する。クランクポジションセンサ１２２は、起電力を表す信号を、エンジンＥＣＵ２５０に送信する。エンジンＥＣＵ２５０は、クランクポジションセンサ１２２から送信された信号に基づいて、クランク角を検出する。
【００３３】
また、車両には、車速センサ（図示せず）が車輪に設けられ、車輪の回転数（車輪速度）を検知する。車速センサは、検出結果を表す信号をエンジンＥＣＵ２５０に送信する。エンジンＥＣＵ２５０は、車輪の回転数から、車速を算出する。
【００３４】
エンジンＥＣＵ２５０は、吸気圧、吸気温度、吸入空気量、車輪速度など各センサから送信された信号、メモリに記憶されたマップおよびプログラムに基づいて演算処理を行ない、エンジン１００が所望の運転状態となるように、機器類を制御する。
【００３５】
電動過給機２００は、コンプレッサ２０２と、回転電機２１６と、シャフト２１０と、タービン２０４とを含む。
【００３６】
コンプレッサ２０２のハウジング内には、コンプレッサホイール（コンプレッサロータ、コンプレッサブレードなどとも呼ばれる。）２０６が収納される。コンプレッサホイール２０６は、エアクリーナ１５２によりろ過された空気を圧縮（過給）する。
【００３７】
タービン２０４のハウジング内には、タービンホイール（タービンロータ、タービンブレードなどとも呼ばれる。）２０８が収納される。タービンホイール２０８は、排気ガスにより回転させられる。
【００３８】
コンプレッサホイール２０６とタービンホイール２０８とは、シャフト２１０の両端にそれぞれ設けられる。すなわち、排気ガスによりタービンホイール２０８が回転させられると、コンプレッサホイール２０６も回転する。
【００３９】
また、コンプレッサホイール２０６とタービンホイール２０８との間には、シャフト２１０を回転軸とする回転電機２１６が設けられる。シャフト２１０は、回転電機２１６のハウジングにより回転自在に支持される。
【００４０】
回転電機２１６は、過給機ＥＣＵ３４０の制御信号に応じて過給機ＥＤＵ（Electronic Drive Unit）３３０から供給される電力によりシャフト２１０に回転力を付与する。過給機ＥＤＵ３３０は、高圧バッテリ３２０から供給される電力を用いて、過給機ＥＣＵ３４０から入力される制御信号に応じた電力を回転電機２１６に供給する。過給機ＥＤＵ３３０は、たとえば、インバータである。
【００４１】
回転電機２１６には、回転子位置センサ（図示せず）が設けられる。回転子位置センサは、回転子（ロータ）の回転位置（回転角）および回転数を検知する。回転子位置センサは、検知結果を表す信号を過給機ＥＣＵ３４０に送信する。回転子位置センサは、たとえば、ホールセンサである。
【００４２】
高圧バッテリ３２０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３１０に電気的に接続される。ＤＣ／ＤＣコンバータ３１０は、上述したオルタネータ１２６に電気的に接続される。したがって、オルタネータ１２６において発電された電力は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３１０にて適切な電圧に昇圧された後に、高圧バッテリ３２０に供給される。これにより、高圧バッテリ３２０が充電される。また、オルタネータ１２６において発電された電力は、低圧バッテリ３００に供給される。これにより、低圧バッテリ３００が充電される。低圧バッテリ３００は、エンジンＥＣＵ２５０や過給機ＥＣＵ３４０などに電力を供給する。
【００４３】
過給機ＥＣＵ３４０は、エンジンＥＣＵ２５０から送信される情報、回転子位置センサから送信された信号、および、メモリに記憶されたマップおよびプログラムに基づいて演算処理を行ない、電動過給機２００が所望の作動状態となるように、機器類を制御する。
【００４４】
以上のような構成を有する電動過給機２００においては、エンジン１００で、燃料と混合された空気が燃焼された後、排気ガスは、排気通路１３０からタービン２０４内に導かれる。排気ガスはそこでタービンホイール２０８を回転させ、その回転力がシャフト２１０に伝達される。その後、排気ガスは、排気管１８０を流通して、触媒１８２に導かれる。触媒１８２に導かれた排気ガスは、浄化された状態で車外へ排出される。
【００４５】
一方、エンジン１００に供給するため車外より吸入された空気は、エアクリーナ１５２によってろ過された後、吸気通路１５６を流通して、コンプレッサ２０２内に導かれる。空気はシャフト２１０と一体となって回転するコンプレッサホイール２０６によって圧縮（過給）される。圧縮された空気は、インタークーラ１６２に導かれ、冷却された状態でエンジン１００の吸気通路１０２を介して燃焼室１０８に吸入される。
【００４６】
また、過給機ＥＣＵ３４０は、エンジン１００の低回転域において、コンプレッサ２０２において圧縮される空気が所望の過給圧に到達しない場合（たとえば、エンジン１００の回転数が予め定められた回転数以下である場合）には、回転電機２１６を駆動することにより、コンプレッサ２０２の過給圧が強制的に上昇するように制御する。
【００４７】
図２に示すように、本実施の形態において回転電機２１６は、シャフト２１０の途中に設けられるロータ２１４と、シャフト２１０の回転軸に直交する方向からロータ２１４に対向して設けられるステータコア２１２と、ステータコア２１２を収納する筐体２３０とを含む。ステータコア２１２は、ロータ２１４を回転軸周りに取り囲むように形成される。ステータコア２１２には、複数のティースがロータ２１４に対向するように形成される。複数のティースのそれぞれにはコイル２３４が巻回される。本実施の形態においては、回転電機２１６は、たとえば、２相（本実施の形態において、Ｘ相、Ｙ相とする。）の回転電機であって、ステータコア２１２には、４つのティースが形成される。なお、回転電機２１６は、２相の回転電機に特に限定されるものではなく、たとえば、３相以上の回転電機であってもよいものとする。ロータ２１４には永久磁石が設けられ、本実施の形態においては、たとえば、ロータ２１４の極数は２極であるが、特にこれに限定されるものではない。
【００４８】
また、シャフト２１０は、タービンホイール２０８側に設けられる軸受部２２２と、コンプレッサホイール２０６側に設けられる軸受部２２４およびスラストベアリング２２８により回転自在に電動過給機２００の筐体２３０に支持される。また、コンプレッサホイール２０６とスラストベアリング２２８との間には、スペーサ２３２が設けられる。
【００４９】
コイル２３４に電力が供給されると、コイル２３４において磁界が発生する。発生した磁界に基づいて磁束の流れが形成されてロータ２１４は回転力を得る。また、本実施の形態に係る回転電機２１６においては、ステータコア２１２に形成されるティースのロータ２１４側の先端部には、コイル２３４とは別にサーチコイル２１８がさらに巻回される。サーチコイル２１８において誘起される電圧は過給機ＥＣＵ３４０に出力される。
【００５０】
図２の３−３断面である図３に示すように、本実施の形態においては、ステータコア２１２には４つのティース２４２，２４４，２４６，２４８がシャフト２１０の回転軸を中心として９０度毎の位相角を有するように形成される。ティース２４２，２４４，２４６，２４８のそれぞれにコイル２３４，２３６，２３８，２４０が巻回される。本実施の形態においてコイル２３６，２４０がＸ相のコイルに対応し、コイル２３４，２３８がＹ相のコイルに対応する。コイル２３６，２４０およびコイル２３４，２３８は、それぞれ電気的に接続されている。また、ティース２４２，２４４のロータ２１４側の先端部には、コイル２３４，２３６と別にシャフト２１０の変位検出用のサーチコイル２１８，２２０が巻回される。なお、サーチコイル２１８，２２０は、各相に対応するティースに設けられればよく、ティース２４２，２４４に設けられることに特に限定されるものではない。なお、たとえば、３相の回転電機であれば、３相のうちの少なくとも２相に対応するティースに（たとえば、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相のうちのいずれか２相に対応するティースに）サーチコイルを設けるようにしてもよいし、隣り合うティースに設けられるようにしてもよい。また、サーチコイルの個数も特に２個に限定されるものではない。
【００５１】
サーチコイル２１８，２２０は、ロータ２１４の回転により電圧が誘起される。このとき、誘起される電圧は、サーチコイル２１８，２２０とロータ２１４との距離およびロータ２１４の回転角（位相角）に応じて変化する。また、本実施の形態においては、図３の紙面左右方向をＸ方向とし、Ｘ相のコイル２３６，２４０が巻回されるティース２４４，２４８をティースＸとも呼ぶ。また、図３の紙面上下方向をＹ方向とし、Ｙ相のコイル２３４，２４０が巻回されるティース２４２，２４６をティースＹとも呼ぶ。
【００５２】
このような電動過給機２００においては、シャフト２１０にロータ２１４が設けられることにより、回転電機を有しない過給機のシャフトと比較して回転体の質量が増加する。そのため、図４に示すように、回転電機２１６が設けられない場合の振動モード（破線）と回転電機２１６が設けられる場合の振動モード（実線）とを比較すると、回転電機２００が設けられる場合の方がシャフト２１０の軸振動はより増大する傾向にある。これは、回転体の質量が増加することにより回転体のアンバランスの度合が上昇することに起因する。特に、電動過給機２００の高速回転域においては、アンバランスに起因して発生する遠心力が回転数の２乗に比例して増加する。そのため、軸受部２２２，２２４およびスラストベアリング２２８における自励振動に起因した高周波のウィップ振動の影響を大きく受けて、軸振動はより増大する傾向にある。
【００５３】
図５に示すように、横軸を周波数とし、縦軸を回転数としたときの振動分布図において、ウィップ振動は、回転電機２００によるモータアシストゾーン（斜線部）の範囲外の回転数が比較的高い領域で発生する。ウィップ振動は、エネルギーが高く、振動および騒音の原因となる場合がある。
【００５４】
そこで、本発明は、過給機ＥＣＵ３４０が、シャフト２１０の回転軸に直交する方向のシャフト２１０の変位量に対応する物理量を検知して、回転電機２１６による回転力がシャフト２１０に付与されない運転領域において、変位後のシャフト２１０の軸中心から変位前のシャフト２１０の軸中心への方向に、検知された物理量に応じた磁力が発現するように、Ｘ相のコイル２３６，２４０およびＹ相のコイル２３４，２３８に供給される電力を制御する点に特徴を有する。
【００５５】
具体的には、過給機ＥＣＵ３４０は、シャフト２１０の回転時においてサーチコイル２１８，２２０により誘起される第１の電圧変化と、シャフト２１０が変位せずに回転する場合にサーチコイル２１８，２２０により誘起される第２の電圧変化とを比較して、比較結果に基づいて変位量に対応する物理量を検知する。
【００５６】
電動過給機２００の高速回転時において、軸振動によりシャフト２１０の軸中心すなわちロータ２１４の回転中心が変位したときのロータ２１４の回転変化は、図６および図７に示される。図６（Ａ）〜図６（Ｈ）および図７（Ａ）〜図７（Ｈ）は、ティース２４２にロータ２１４のＮ極が対向している位置を位相角０度として４５度毎時計回りに回転するロータ２１４の変化を示す。図６（Ａ）〜図６（Ｈ）は、位相角０度から位相角３１５度までのロータの回転変化を示す。図７（Ａ）〜図７（Ｈ）は、位相角３６０度から位相角６７５度までのロータの回転変化を示す。なお、位相角７２０度においてロータ２１４は、位相角０度のときの位置と同じ位置となる。
【００５７】
図６および図７において、ロータ２１４（実線）の回転中心は、軸振動が生じない場合（以下、振動無時と記載する）のロータ２１４（破線）の回転中心から変位して回転する。
【００５８】
図６（Ａ）に示すように、位相角０度において、高速回転時のロータ２１４の回転中心は、サーチコイル２１８に最も近い側に変位する。このとき、高速回転時のロータ２１４（実線）の回転中心は、振動無時のロータ２１４（破線）の回転中心と、サーチコイル２２０からの距離がほぼ等しくなる。
【００５９】
図６（Ｂ）〜図６（Ｄ）に示すように、ロータ２１４が回転していくと、高速回転時のロータ２１４（実線）の回転中心は、サーチコイル２１８から遠い側に変位していき、サーチコイル２２０に近い側に変位していく。
【００６０】
図６（Ｅ）に示すように、位相角１８０度において、高速回転時のロータ２１４の回転中心は、振動無時のロータ２１４の回転中心とサーチコイル２１８からの距離がほぼ等しくなり、サーチコイル２２０に最も近い側に変位する。
【００６１】
図６（Ｆ）〜図６（Ｈ）に示すように、位相角１８０度以降は、ロータ２１４が回転していくと、高速回転時のロータ２１４の回転中心は、振動無時のロータ２１４の回転中心よりもサーチコイル２１８から遠い側に変位していき、サーチコイル２２０からも遠い側に変位していく。
【００６２】
図７（Ａ）に示すように、位相角３６０度において、高速回転時のロータ２１４の回転中心は、サーチコイル２１８に最も遠い側に変位する。このとき、高速回転時のロータ２１４の回転中心は、振動無時のロータ２１４の回転中心と、サーチコイル２２０からの距離がほぼ等しくなる。
【００６３】
図７（Ｂ）〜図７（Ｄ）に示すように、ロータ２１４が回転していくと、高速回転時のロータ２１４の回転中心は、サーチコイル２１８に近い側に変位していき、サーチコイル２２０から遠い側に変位していく。
【００６４】
図７（Ｅ）に示すように、位相角５４０度において、高速回転時のロータ２１４の回転中心は、振動無時のロータ２１４の回転中心とサーチコイル２１８からの距離がほぼ等しくなり、サーチコイル２２０から最も遠い側に変位する。
【００６５】
図７（Ｆ）〜図７（Ｈ）に示すように、位相角５４０度以降は、ロータ２１４が回転していくと、高速回転時のロータ２１４の回転中心は、振動無時のロータ２１４の回転中心よりもサーチコイル２１８に近い側に変位していき、サーチコイル２２０にも近い側に変位していく。そして、位相角７２０度において、ロータ２１４の回転中心は、図６（Ａ）に示す位相角０度であるときの回転中心と同じ位置となる。
【００６６】
ロータ２１４が位相角０度から７２０度まで回転する間に、サーチコイル２１８により誘起される電圧の変化を図８（Ａ）に示す。また、サーチコイル２２０により誘起される電圧の変化を図８（Ｂ）に示す。図８（Ａ）および図８（Ｂ）において実線が振動無時の誘起電圧の変化を示す。また、図８（Ａ）および図８（Ｂ）においてポイントが高速回転時における誘起電圧の変化を示す。振動無時においてロータ２１４の回転中心とサーチコイル２１８，２２０との距離は略一定の状態であるため、誘起電圧の振幅も略一定となる。一方、高速回転時には、ウィップ振動をともなって回転するため、ロータ２１４の回転中心は変位する。そのため、サーチコイル２１８により誘起される電圧の振幅はサーチコイル２１８とのＹ方向の変位量に応じて変化し、サーチコイル２２０により誘起される電圧の振幅はサーチコイル２２０とのＸ方向の変位量に応じて変化する。したがって、高速回転時と振動無時とにおいて、サーチコイル２１８，２２０により誘起される電圧差は、シャフト２１０の変位量に対応している。
【００６７】
したがって、図８の破線枠の拡大図である図９に示すように、振動無時のサーチコイル２２０により誘起される電圧と高速回転時にサーチコイル２２０により誘起される電圧との差（以下、磁力差ともいう）Ｍｘとして検知することにより、Ｘ方向についての、ロータ２１４（すなわち、シャフト２１０）の回転中心（軸中心）の変位量に対応する物理量を検知することができる。たとえば、ロータ２１４の位相角が９０度であれば、電圧の振動の振幅差が磁力差Ｍｘとして検知される。
【００６８】
同様に、振動無時のサーチコイル２１８により誘起される電圧と高速回転時にサーチコイル２１８により誘起される電圧との差を磁力差Ｍｙとして検知することにより、Ｙ方向についての、ロータ２１４の回転中心の変位量に対応する物理量を検知することができる。
【００６９】
本実施の形態に係る電動過給機２００の過給機ＥＣＵ３４０は、回転電機２１６による回転力がシャフト２１０に付与されない運転領域において（すなわち、図５に示すモータアシストゾーンの範囲外の高回転数域において）、変位後のシャフト２１０の軸中心から変位前のシャフト２１０の軸中心への方向に、検知された物理量（本実施の形態においては、電圧差）に応じた磁力が発現するように、Ｘ相のコイル２３６，２４０およびＹ相のコイル２３４，２４０に供給される電力を制御する。
【００７０】
なお、本実施の形態においては、検出された磁力差Ｍｘ，Ｍｙに基づいてＸ相のコイル２３６，２４０およびＹ相のコイル２３４，２３８に供給される電力を制御するが、たとえば、検出された磁力差Ｍｘ，Ｍｙに基づいてＸ方向およびＹ方向の変位量を算出して、算出された変位量に基づいてＸ相のコイル２３６，２４０およびＹ相のコイル２３４，２３８に供給される電力を制御するようにしてもよい。
【００７１】
以下、図１０を参照して、本実施の形態に係る電動過給機２００の過給機ＥＣＵ３４０で実行されるプログラムの制御構造について説明する。
【００７２】
ステップ（以下、ステップをＳと記載する）１００にて、過給機ＥＣＵ３４０は、回転電機２１６が非通電状態で回転しているか否かを判断する。たとえば、過給機ＥＣＵ３４０は、回転子位置センサにより検知される電動過給機２００のシャフト２１０の回転数がモータアシストゾーンの範囲外となる予め定められた回転数以上であると、回転電機２１６が非通電状態で回転していると判断する。あるいは、過給機ＥＣＵ３４０は、エンジン回転数が回転電機２００によるアシストを要する回転数範囲外であれば、回転電機２１６が非通電状態で回転していると判断する。電動過給機２００が非通電状態で回転していると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、処理はＳ１０２に移される。もしそうでないと（Ｓ１００にてＮＯ）、処理はＳ１００に戻される。
【００７３】
Ｓ１０２にて、過給機ＥＣＵ３４０は、磁力差Ｍｘ，Ｍｙを検知する。具体的には、過給機ＥＣＵ３４０のメモリには、実験等により設定された、変位前の振動無時にサーチコイル２１８，２２０により誘起される電圧の変化を示す波形が予め記憶される。過給機ＥＣＵ３４０は、サーチコイル２１８，２２０から出力される電圧、すなわち、高速回転時にサーチコイル２２０により誘起される電圧とメモリに記憶された振動無時に誘起される電圧との同位相角における電圧差を算出して、磁力差Ｍｘ，Ｍｙを検知する。
【００７４】
なお、同位相角において高速回転時に誘起される電圧が振幅無時に誘起される電圧よりも小さいと、高速回転時のシャフト２１０の軸中心は振動無時のシャフト２１０の軸中心よりもサーチコイル２１８，２２０から遠い側に変位していることを示す。また、同位相角において高速回転時に誘起される電圧が振幅無時に誘起される電圧よりも大きいと、高速回転時のシャフト２１０の軸中心は振動無時のシャフト２１０の軸中心よりもサーチコイル２１８，２２０に近い側に変位していることを示す。
【００７５】
Ｓ１０４にて、過給機ＥＣＵ３４０は、Ｘ方向およびＹ方向の通電量を決定する。具体的には、過給機ＥＣＵ３４０は、検知された磁力差Ｍｘ，Ｍｙに基づいて、ティースＸに巻回されるＸ相のコイル２３６，２４０およびティースＹに巻回されるＹ相のコイル２３４，２３８に供給される電力量を決定する。
【００７６】
このとき、Ｘ方向およびＹ方向の通電量は、変位後（すなわち、高速回転時）のシャフト２１０の軸中心から変位前（すなわち、振動無時）のシャフト２１０の軸中心への方向に磁力が発生するように決定される。これにより、シャフト２１０の軸振動により変位が大きくなる方向と逆方向に磁力が発現する。
【００７７】
具体的な通電量の決定方法としては、特に限定されるものではないが、たとえば、磁力差Ｍｘ，Ｍｙと通電量との関係を示すマップ（１）およびマップ（２）を過給機ＥＣＵ３４０のメモリに予め記憶しておき、過給機ＥＣＵ３４０は、磁力差Ｍｘとマップ（１）とに基づいて、Ｘ方向の通電量を決定し、磁力差Ｍｙとマップ（２）とに基づいて、Ｙ方向の通電量を決定するようにしてもよい。なお、マップ（１）とマップ（２）とは異なるマップであってもよいし、同じマップであってもよい。また、マップ（１）およびマップ（２）における磁力差Ｍｘ，Ｍｙと通電量との関係は、実験等により軸振動が抑制されるように設定される。さらに、過給機ＥＣＵ３４０は、マップに代えて予め定められた表あるいは関数式と磁力差Ｍｘ，Ｍｙとに基づいてＸ方向およびＹ方向の通電量を決定するようにしてもよい。
【００７８】
Ｓ１０６にて、過給機ＥＣＵ３４０は、Ｓ１０４にて決定された通電量が供給されるように電力を制御する。具体的には、過給機ＥＣＵ３４０は、過給機ＥＤＵ３３０に対して制御信号を出力して、ステータコア２１２のＸ相のコイル２３６，２４０およびＹ相のコイル２３４，２３８に決定された通電量に対応する電力を供給する。
【００７９】
Ｓ１０８にて、過給機ＥＣＵ３４０は、電動過給機２００の回転電機２１６によるアシストが必要な状態であるか否かを判断する。たとえば、過給機ＥＣＵ３４０は、電動過給機２００の回転数がモータアシストゾーンの範囲内となる予め定められた回転数よりも小さいと、回転電機２１６によるアシストが必要な状態であると判断するようにしてもよいし、エンジン回転数が回転電機２００によるアシストを要する回転数範囲内であると、回転電機２１６によるアシストが必要な状態であると判断するようにしてもよい。回転電機２１６によるアシストが必要な状態であると（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、この処理は終了する。もしそうでないと（Ｓ１０８にてＮＯ）、処理はＳ１０２に戻される。
【００８０】
以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る電動過給機２００の動作について図１１を参照しつつ説明する。
【００８１】
エンジン１００が作動すると、排気ガスのエネルギーによりタービンホイール２０８が回転してコンプレッサホイールを駆動させる。エンジン１００の回転数がモータアシストゾーン内となる低回転であるときには、回転電機２１６のＸ相のコイル２３６，２４０およびＹ相のコイル２３４，２３８のうちのいずれかに選択的に電力が供給される。このとき、シャフト２１０に回転力が付与されて（Ｓ１００にてＮＯ）、過給圧が速やかに上昇させられる。
【００８２】
エンジン１００の回転数が上昇して、シャフト２１０の回転数がモータアシストゾーンの範囲外になると、Ｘ相のコイル２３６，２４０およびＹ相のコイル２３４，２３８への電力供給が停止される。そのため、電動過給機２００において回転電機２１６は非通電状態で回転する（Ｓ１００にてＹＥＳ）。
【００８３】
このとき、磁力差Ｍｘ，Ｍｙが検出されて（Ｓ１０２）、検出された磁力差Ｍｘ，Ｍｙに応じてＸ方向およびＹ方向の通電量が決定される（Ｓ１０４）。そして、決定された通電量になるようにＸ相のコイル２３６，２４０およびＹ相のコイル２３４，２３８に電力が供給される（Ｓ１０６）。Ｘ相のコイル２３６，２４０およびＹ相のコイル２３４，２３８に電力が供給されると、磁界が発生して、発生した磁界に基づいてロータ２１４に磁力が作用する。
【００８４】
図１１に示すように、検知された磁力差Ｍｘに応じて決定された通電量に対応する電力がＸ相のコイル２３６，２４０に供給されることにより、ロータ２１４にはＸ方向の力Ｆｘが作用する。また、検知された磁力差Ｍｙに応じて決定された通電量に対応する電力がＹ相のコイル２３４，２３８に供給されることにより、ロータ２１４にはＹ方向の力Ｆｙがロータ２１４に作用する。このとき、ロータ２１４には、ＦｘとＦｙとの合力Ｆｘｙがロータ２１４（実線）の軸中心ａから振動無時のロータ２１４（破線）の軸中心ｂに向けて作用する。
【００８５】
回転電機２１６による回転力のアシストが不要となる運転領域であると（Ｓ１０８にてＮＯ）、ロータ２１４が回転していくと、予め定められた計算サイクル毎に磁力差Ｍｘ，Ｍｙが算出されて通電量が決定される。磁力差Ｍｘ，Ｍｙは、予め定められた位相角毎に算出されるようにしてもよい。Ｘ相のコイル２３６，２４０およびＹ相のコイル２３４，２３８には、それぞれ決定された通電量に対応する電力が供給される。そのため、ロータ２１４には、シャフト２１０と直交する方向であって、高速回転時のシャフト２１０の軸中心から振動無時のシャフト２１０の軸中心への方向に磁力が作用するため、シャフト２１０の軸振動の振幅の増大が抑制される。
【００８６】
そして、回転電機によるアシストが必要となる運転領域になると（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、Ｘ相のコイル２３６，２４０およびＹ相のコイル２３４，２３８のうちのいずれかに選択的に電力が供給される。
【００８７】
以上のようにして、本実施の形態に係る電動過給機によると、シャフトの回転時における軸振動の振幅が大きくなる方向と逆方向に磁力を発現させることができる。そのため、軸振動の振幅の増大を抑制することができる。また、高速回転時と振動無時とにおけるサーチコイルの電圧差に応じて磁力を発現させることにより、高回転時に増大する変位量の増大が抑制される。そのため、軸振動を効果的に抑制することができる。また、ティースの先端にサーチコイルを設ければよく、電動過給機の構造を大型化する必要もないため、コストの上昇を抑制することができる。したがって、コストの上昇を抑制しつつ、高回転時における振動を抑制する電動過給機を提供することができる。
【００８８】
なお、本実施の形態において電動過給機２００は、ロータ２１４が設けられるシャフト２１０に対して、ロータ２１４の両側に軸受部２２２，２２４が設けられる構成としたが、特にこのような構成に限定されるものではない。
【００８９】
たとえば、図１２に示すように、ロータ２１４の一方端側に設けられる軸受部３２２によりシャフト２１０を回転自在に支持する、いわゆる、片持ち式の電動過給機に適用するようにしてもよい。片持ち式の電動過給機においては、振動が増大しやすい構造であるため、本発明を適用することにより、高速回転時における軸振動を効果的に抑制することができる。
【００９０】
＜第２の実施の形態＞
以下、本発明の第２の実施の形態に係る電動過給機について説明する。本実施の形態に係る電動過給機は、上述の第１の実施の形態に係る電動過給機２００と比較して、サーチコイル２１８，２２０に代えてホールセンサ２５２，２５４を含む点が異なる。それ以外の構成は、上述の第１の実施の形態に係る電動過給機２００と同じ構成である。それらについては同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰り返さない。
【００９１】
図１３に示すように、本実施の形態に係る電動過給機２００において、ホールセンサ２５２，２５４は、シャフト２１０の回転軸に直交する方向からロータ２１４に対向するように設けられる。ホールセンサの個数は特に２個に限定されるものではない。本実施の形態において、ホールセンサ２５２，２５４は、矩形式ホールセンサであって、磁界の強度に応じて、信号が出力される。より具体的には、ホールセンサ２５２，２５４は、ロータ２１４の回転により生じる磁界の強度（あるいは、磁束密度値）が予め定められた値（１）（以下、＋スレッシュレベルとも記載する）以上になると信号が出力される。そして、磁界の強度が＋スレッシュレベルよりも小さい予め定められた値（２）（以下、−スレッシュレベルとも記載する）以下になると、信号出力が停止される。また、本実施の形態において、ホールセンサ２５２，２５４は、ロータ２１４のＮ極およびＳ極のいずれか一方が近づくと信号を出力し、他方が近づくと（一方が遠ざかると）、信号出力を停止する。本実施の形態において、ホールセンサ２５２，２５４は、たとえば、Ｎ極が近づいたときに、磁界の強度が＋スレッシュレベル以上になると信号を出力し、Ｎ極が遠ざかるときに、磁界の強度が−スレッシュレベル以上になると信号の出力を停止するものとする。本実施の形態において、ホールセンサ２５２，２５４は、シャフト２１０の回転軸を中心として９０度の角度を有するように設けられる。過給機ＥＣＵ３４０は、ホールセンサ２５２，２５４のオフおよびオンの組み合わせによりロータ２１４の回転位置（回転角度）、回転数を検知する。すなわち、ホールセンサ２５２，２５４により回転子位置センサが実現される。
【００９２】
また、本実施の形態に係る電動過給機２００の過給機ＥＣＵ３４０は、シャフト２１０の高速回転時における、ホールセンサ２５２，２５４の出力変化と振動無時における出力変化とを比較して、比較した結果に基づいてシャフト２１０の回転軸に直交する方向の変位量に対応する物理量を検知する点に特徴を有する。また、過給機ＥＣＵ３４０は、回転電機２１６による回転力が付与されない運転領域において、変位後のシャフト２１０の軸中心から変位前のシャフト２１０の軸中心への方向に、検知された物理量に応じた磁力が発現するように、コイル２３４，２３６，２３８，２４０に供給される電力を制御する。
【００９３】
本実施の形態において、シャフト２１０の高速回転時および振動無時におけるホールセンサ２５２，２５４の信号の出力値が予め定められた値となる位相角の差が変位量に対応する物理量である。
【００９４】
図１４（Ａ）に示すように、振動無時におけるホールセンサ２５２の矩形形状の出力信号（実線）は、ホールセンサ２５２とロータ２１４の回転により生じる磁界の強度の変化（破線）に対応するように変化する。具体的には、ホールセンサ２５２において、磁界の強度が略ゼロであるときの位相角を基準（位相角０度）とする。ロータ２１４の回転にともなってＮ極がホールセンサ２５２に近づくと、磁界の強度が増加する。ホールセンサ２５２は、磁界の強度が＋スレッシュレベルを越えると信号を出力する。Ｎ極がホールセンサ２５２から遠ざかり、磁界の強度が−スレッシュレベルを下回ると信号の出力が停止される。なお、ホールセンサ２５２，２５４が９０度の位相角を有していることから、ホールセンサ２５４により出力される信号の波形は、図１４（Ａ）に示す波形を紙面右方向に９０度位相角をずらした波形となる。そのため、詳細な説明は繰り返さない。ロータ２１４が回転するとき、ロータ２１４とホールセンサ２５２，２５４との距離は略一定の状態となる。
【００９５】
図１４（Ｂ）に示すように、ロータ２１４の高速回転時においては、ロータ２１４の回転中心が、振動無時の回転中心から変位するため、ロータ２１４とホールセンサ２５２，２５４との距離が変動する。ロータ２１４とホールセンサ２５２との距離が小さくなるときには、振動無時（破線）と比較してず図１４（Ｂ）の一点鎖線に示すように信号出力の変化量が大きくなる。そのため、高速回転時と振動無時とにおいて、ホールセンサ２５２の信号出力が＋スレッシュレベルを越えるときの位相角に差を生じる。この位相角差は、シャフト２１０の変位量に対応している。
【００９６】
したがって、図１４（Ｂ）の破線枠の拡大図である図１５に示すように、高速回転時と振動無時とにおける、＋スレッシュレベルを越えるときの位相角差ｔａを検知することにより、振動無時のロータ２１４の回転中心からホールセンサ２５２への方向についての、シャフト２１０の変位量に対応する物理量を検知することができる。同様に、高速回転時と振動無時とにおける、＋スレッシュレベルを越えるときの位相角差ｔｂを検知することにより、振動無時のロータ２１４の回転中心からホールセンサ２５４への方向についての、シャフト２１０の変位量に対応する物理量を検知することができる。
【００９７】
本実施の形態に係る電動過給機２００の過給機ＥＣＵ３４０は、回転電機２１６による回転力がシャフト２１０に付与されない運転領域において、変位後のシャフト２１０の軸中心から変位前のシャフト２１０の軸中心への方向に、検知された位相角差ｔａ，ｔｂに応じた磁力が発現するように、Ｘ相のコイル２３６，２４０およびＹ相のコイル２３４，２３８に供給される電力を制御する。
【００９８】
なお、本実施の形態においては、過給機ＥＣＵ３４０は、検出された位相角の差ｔａ，ｔｂに基づいてＸ相のコイル２３６，２４０およびＹ相のコイル２３４，２３８に供給される電力を制御するが、検出された位相角差ｔａ，ｔｂに基づいてＸ方向およびＹ方向の変位量を算出して、算出された変位量に基づいてＸ相のコイル２３６，２４０およびＹ相のコイル２３４，２３８に供給される電力を制御するようにしてもよい。
【００９９】
特に、位相角の差ｔａ，ｔｂは、振動無時のシャフト２１０の軸中心からホールセンサ２５２の方向とホールセンサ２５４の方向とにおけるシャフト２１０の変位量に対応している。したがって、Ｘ方向およびＹ方向に座標変換するなどして、シャフト２１０のＸ方向およびＹ方向の変位量を算出して、算出された変位量に基づいて、Ｘ相のコイル２３６，２４０およびＹ相のコイル２３４，２３８に供給される電力を制御するようにしてもよい。
【０１００】
以下、図１６を参照して、本実施の形態に係る電動過給機２００の過給機ＥＣＵ３４０で実行されるプログラムの制御構造について説明する。
【０１０１】
なお、図１６に示したフローチャートの中で、前述の図１０に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについて処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰り返さない。
【０１０２】
Ｓ２０２にて、過給機ＥＣＵ３４０は、信号出力の立ち上がり位相角差ｔａ，ｔｂを検知する。具体的には、過給機ＥＣＵ３４０のメモリには、実験等により設定された、変位前の振動無時にホールセンサ２５２，２５４において信号が出力されるときの位相角が予め記憶される。過給機ＥＣＵ３４０は、ロータ２１４の回転により磁界の強度が＋スレッシュレベルを越えてホールセンサ２５２，２５４から信号が出力されるときの位相角（すなわち、高速回転時の位相角）とメモリに記憶された対応する位相角（すなわち、振動無時の位相角）との位相角差ｔａ，ｔｂを検知する。
【０１０３】
なお、高速回転時に信号が出力されるときの位相角が振動無時に信号が出力されるときの位相角よりも小さいと、高速回転時のシャフト２１０の軸中心は振動無時のシャフト２１０の軸中心よりもホールセンサ２５２，２５４よりも近い側に変位していることを示す。また、高速回転時に信号が出力されるとおきの位相角が振動無時に信号が出力されるときの位相角よりも大きいと、高速回転時のシャフト２１０の軸中心は振動無時のシャフト２１０の軸中心よりもホールセンサ２５２，２５４よりも遠い側に変位していることを示す。
【０１０４】
Ｓ２０４にて、過給機ＥＣＵ３４０は、Ｘ方向およびＹ方向の通電量を決定する。具体的には、過給機ＥＣＵ３４０は、Ｘ相のコイル２３６，２４０およびＹ相のコイル２３４，２３８に供給される電力量を決定する。なお、シャフト２１０の軸中心からホールセンサ２５２への方向およびシャフト２１０の軸中心からホールセンサ２５４への方向により規定される座標系は、Ｘ方向およびＹ方向により規定される座標系に対して、シャフト２１０の回転軸を中心として予め定められた角度を有している。したがって、過給機ＥＣＵ３４０は、シャフト２１０の軸中心からホールセンサ２５２への方向およびシャフト２１０の軸中心からホールセンサ２５４への方向についての、位相角差ｔａ，ｔｂに対応する変位量をＸ−Ｙの座標系に換算して通電量を決定する。
【０１０５】
このとき、Ｘ方向およびＹ方向の通電量は、変位後（すなわち、高速回転時）シャフト２１０の軸中心から変位前（すなわち、振動無時）のシャフト２１０の軸中心への方向に磁力が発生するように決定される。これにより、シャフト２１０の軸振動により変位が大きくなる方向と逆方向に磁力が発現する。
【０１０６】
具体的な通電量の決定方法としては、特に限定されるものではないが、たとえば、位相角の差ｔａ，ｔｂと通電量との関係を示すマップ（１）およびマップ（２）を過給機ＥＣＵ３４０のメモリに予め記憶しておき、過給機ＥＣＵ３４０は、位相角差ｔａとマップ（１）とに基づいて、Ｘ方向の通電量を決定し、位相角差ｔｂとマップ（２）とに基づいて、Ｙ方向の通電量を決定するようにしてもよい。また、マップ（１）およびマップ（２）における位相角差ｔａ，ｔｂと通電量との関係は、上述した座標の変換を考慮した上で実験等により軸振動が抑制されるように設定される。さらに、過給機ＥＣＵ３４０は、マップに代えて予め定められた表あるいは関数式と位相角の差ｔａ，ｔｂとに基づいてＸ方向およびＹ方向の通電量を決定するようにしてもよい。
【０１０７】
以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る電動過給機２００の動作について説明する。
【０１０８】
エンジン１００が作動すると、排気ガスのエネルギーによりタービンホイール２０８が回転してコンプレッサホイールを駆動させる。エンジン１００の回転数がモータアシストゾーン内となる低回転であるときには、回転電機２１６のＸ相のコイル２３６，２４０およびＹ相のコイル２３４，２３８のうちのいずれかに選択的に電力が供給される。このとき、シャフト２１０に回転力が付与されて（Ｓ１００にてＮＯ）、過給圧が速やかに上昇させられる。
【０１０９】
エンジン１００の回転数が上昇して、シャフト２１０の回転数がモータアシストゾーンの範囲外になると、Ｘ相のコイル２３６，２４０およびＹ相のコイル２３４，２３８への電力供給が停止される。そのため、電動過給機２００において回転電機２１６は非通電状態で回転する（Ｓ１００にてＹＥＳ）。
【０１１０】
このとき、位相角差ｔａ，ｔｂが検出されて（Ｓ２０２）、検出された位相角差ｔａ，ｔｂに応じてＸ方向およびＹ方向の通電量が決定される（Ｓ２０４）。そして、決定された通電量になるようにＸ相のコイル２３６，２４０およびＹ相のコイル２３４，２３８に電力が供給される（Ｓ１０６）。Ｘ相のコイル２３６，２４０およびＹ相のコイル２３４，２３８に電力が供給されると、磁界が発生して、発生した磁界に基づいてロータ２１４に磁力が作用する。
【０１１１】
Ｘ相のコイル２３６，２４０への通電によりロータ２１４に作用するＸ方向の力と、Ｙ相のコイル２３４，２３８への通電によりロータ２１４に作用するＹ方向の力との合力がロータ２１４に作用する。このとき、ロータ２１４には、Ｘ方向の力とＹ方向の力の合力がロータ２１４の軸中心から振動無時のロータ２１４の軸中心に向けて作用する。
【０１１２】
回転電機２１６による回転力のアシストが不要となる運転領域であると（Ｓ１０８にてＮＯ）、ロータ２１４が回転していくと、予め定められた計算サイクル毎に位相角差ｔａ，ｔｂが算出されて通電量が決定される。なお、位相角差ｔａ，ｔｂは、ホールセンサ２５２，２５４から信号が出力される毎に算出するようにしてもよい。Ｘ相のコイル２３６，２４０およびＹ相のコイル２３４，２３８には、それぞれ決定された通電量に対応する電力が供給される。そのため、ロータ２１４には、シャフト２１０と直交する方向であって、高速回転時のシャフト２１０の軸中心から振動無時のシャフト２１０の軸中心への方向に磁力が作用するため、シャフト２１０の軸振動の振幅の増大が抑制される。
【０１１３】
そして、回転電機によるアシストが必要となる運転領域になると（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、Ｘ相のコイル２３６，２４０およびＹ相のコイル２３４，２３８のうちのいずれかに選択的に電力が供給される。
【０１１４】
以上のようにして、本実施の形態に係る電動過給機によると、シャフトの回転時における軸振動の振幅が大きくなる方向と逆方向に磁力を発現させることができる。そのため、軸振動の振幅の増大を抑制することができる。また、高速回転時と振動無時とにおけるホールセンサから出力される出力値が予め定められた値となるときの位相角の差に応じて磁力を発現させることにより、高回転時に増大する変位量の増大が抑制される。そのため、軸振動を効果的に抑制することができる。また、回転子位置センサとして用いられるホールセンサを、回転電機の非通電状態であるときに、シャフト２１０の変位量に対応する物理量を検知することができる。そのため、新たな部品を設ける必要がなく、コストの上昇を抑制することができる。
【０１１５】
なお、好ましくは、ホールセンサは、シャフトの回転軸上において、軸振動の振幅が大きい箇所に設けることが望ましい。振動振幅の大きい箇所における変位量に対応する物理量を検知することにより、軸振動をより効果的に抑制することができる。
【０１１６】
＜第３の実施の形態＞
以下、本発明の第３実施の形態に係る電動過給機について説明する。本実施の形態に係る電動過給機は、上述の第２の実施の形態に係る電動過給機２００と比較して、ホールセンサ２５２，２５４が矩形式のホールセンサであることに代えて、ホールセンサ２５２，２５４がリニア式のホールセンサである点が異なる。それ以外の構成は、上述の第２の実施の形態に係る電動過給機２００と同じ構成である。それらについては同じ参照符号が付してある。それらの機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰り返さない。
【０１１７】
本実施の形態において、ホールセンサ２５２，２５４は、リニア式ホールセンサであって、磁界の強度に対応するように変化する信号が出力される。過給機ＥＣＵ３４０は、ホールセンサ２５２，２５４のそれぞれの出力値に基づいてロータ２１４の回転位置（回転角度）、回転数を検知する。ホールセンサ２５２，２５４は、ロータ２１４のＮ極およびＳ極のいずれか一方が近づくと＋側の信号を出力し、他方が近づくと（一方が遠ざかると）−側の信号を出力するものとする。本実施の形態においては、ホールセンサ２５２，２５４は、Ｎ極が近づくと＋側の信号を出力し、Ｓ極が近づくと−側の信号を出力する。
【０１１８】
また、本実施の形態に係る電動過給機２００の過給機ＥＣＵ３４０は、シャフト２１０の高速回転時における、ホールセンサ２５２，２５４の出力変化と振動無時における出力変化とを比較して、比較した結果に基づいてシャフト２１０の回転軸に直交する方向の変位量に対応する物理量を検知する点に特徴を有する。また、過給機ＥＣＵ３４０は、回転電機２１６による回転力がシャフト２１０に付与されない運転領域において、変位後のシャフト２１０の軸中心から変位前のシャフト２１０の軸中心への方向に、検知された物理量に応じた磁力が発現するように、コイル２３４，２３６，２３８，２４０に供給される電力を制御する。
【０１１９】
本実施の形態において、シャフト２１０の高速回転時および振動無時において、予め定められた位相角間におけるホールセンサ２５２，２５４の信号の出力値の変化量の差が変位量に対応する物理量である。
【０１２０】
図１７（Ａ）に示すように、振動無時におけるホールセンサ２５２の出力信号（実線）は、ホールセンサ２５２とロータ２１４の回転により生じる磁界の強度の変化に対応するように変化する。具体的には、ホールセンサ２５２において、磁界の強度がゼロであるときの位相角を基準（位相角０度）とする。ロータ２１４の回転にともなってＮ極がホールセンサ２５２に近づくと、磁界の強度が増加する。ホールセンサ２５２は、磁界の強度の増加に対応して、信号の出力値を増加させる。Ｎ極がホールセンサ２５２から遠ざかり、Ｓ極が近づくと、磁界の強度が減少する（−側に増加する）。ホールセンサ２５２は、磁界の強度の減少に対応して、信号の出力値を減少させる（−側に増加させる）。なお、ホールセンサ２５２，２５４が９０度の位相角を有していることから、ホールセンサ２５４により出力される信号の波形は、図１７（Ａ）に示す波形を紙面右方向に９０度位相角をずらした波形となる。そのため、詳細な説明は繰り返さない。ロータ２１４が回転するとき、ロータ２１４とホールセンサ２５２，２５４との距離は略一定の状態となる。
【０１２１】
図１７（Ｂ）に示すように、ロータ２１４の高速回転時においては、ロータ２１４の回転中心が、振動無時の回転中心から変位するため、ロータ２１４とホールセンサ２５２，２５４との距離が変動する。ロータ２１４とホールセンサ２５２との距離が小さくなるときには、振動無時（破線）と比較して図１７（Ｂ）の実線に示すように信号出力の変化量が大きくなる。高速回転時と振動無時とにおいて、ホールセンサ２５２の信号出力の変化量に差が生じる。この変化量の差は、シャフト２１０の変位量に対応している。
【０１２２】
したがって、図１７（Ｂ）の破線枠の拡大図である図１８に示すように、予め定められた位相角間（たとえば、図１８においては位相角０度から位相角Ａ（０）までの間）における信号出力の変化量の差（以下、磁力差ともいう）Ｍｈａを検知することにより、振動無時のロータ２１４の回転中心からホールセンサ２５２への方向の、シャフト２１０の変位量に対応する物理量を検知することができる。同様に、高速回転時と振動無時とにおける予め定められた位相角間における信号出力の磁力差Ｍｈｂを検知することにより、振動無時のロータ２１４の回転中心からホールセンサ２５４への方向の、シャフト２１０の変位量に対応する物理量を検知することができる。なお、予め定められた位相角間は、特に位相角０度から位相角Ａ（０）までの間に限定されるものではない。
【０１２３】
本実施の形態に係る電動過給機２００の過給機ＥＣＵ３４０は、回転電機２１６による回転力がシャフト２１０に付与されない運転領域において、変位後のシャフト２１０の軸中心から変位前のシャフト２１０の軸中心への方向に、検知された磁力差Ｍｈａ，Ｍｈｂに応じた磁力が発現するように、Ｘ相のコイル２３６，２４０およびＹ相のコイル２３４，２３８に供給される電力を制御する。
【０１２４】
なお、本実施の形態においては、過給機ＥＣＵ３４０は、検出された磁力差Ｍｈａ，Ｍｈｂに基づいてＸ相のコイル２３６，２４０およびＹ相のコイル２３４，２３８に供給される電力を制御するが、検出された磁力差Ｍｈａ，Ｍｈｂに基づいてＸ方向およびＹ方向の変位量を算出して、算出された変位量に基づいてＸ相のコイル２３６，２４０およびＹ相のコイル２３４，２３８に供給される電力を制御するようにしてもよい。
【０１２５】
特に、磁力差Ｍｈａ，Ｍｈｂは、振動無時のシャフト２１０の軸中心からホールセンサ２５２の方向とホールセンサ２５４の方向とにおけるシャフト２１０の変位量に対応している。したがって、Ｘ方向およびＹ方向に座標変換するなどして、シャフト２１０のＸ方向およびＹ方向の変位量を算出して、算出された変位量に基づいて、Ｘ相のコイル２３６，２４０およびＹ相のコイル２３４，２３８に供給される電力を制御するようにしてもよい。
【０１２６】
以下、図１９を参照して、本実施の形態に係る電動過給機２００の過給機ＥＣＵ３４０で実行されるプログラムの制御構造について説明する。
【０１２７】
なお、図１９に示したフローチャートの中で、前述の図１０に示したフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付してある。それらについて処理も同じである。したがって、それらについての詳細な説明はここでは繰り返さない。
【０１２８】
Ｓ３０２にて、過給機ＥＣＵ３４０は、磁力差Ｍｈａ，Ｍｈｂを検知する。具体的には、過給機ＥＣＵ３４０のメモリには、実験等により設定された、変位前の振動無時にホールセンサ２５２，２５４における予め定められた位相角間の信号出力の磁力差Ｍｈａ，Ｍｈｂが予め記憶される。過給機ＥＣＵ３４０は、ホールセンサ２５２，２５４における予め定められた位相角間の信号出力の変化量（すなわち、高速回転時の変化量）とメモリに記憶された変化量（すなわち、振動無時の変化量）との差Ｍｈａ，Ｍｈｂを検知する。
なお、高速回転時の出力信号の変化量が振動無時の出力信号の変化量よりも小さいと、高速回転時のシャフト２１０の軸中心は振動無時のシャフト２１０の軸中心よりもホールセンサ２５２，２５４よりも遠い側に変位していることを示す。また、高速回転時の出力信号の変化量が振動無時の出力信号の変化量よりも大きいと、高速回転時のシャフト２１０の軸中心は振動無時のシャフト２１０の軸中心よりもホールセンサ２５２，２５４よりも近い側に変位していることを示す。
【０１２９】
Ｓ３０４にて、過給機ＥＣＵ３４０は、Ｘ方向およびＹ方向の通電量を決定する。具体的には、過給機ＥＣＵ３４０は、Ｘ相のコイル２３６，２４０およびＹ相のコイル２３４，２３８に供給される電力量を決定する。なお、シャフト２１０の軸中心からホールセンサ２５２への方向およびシャフト２１０の軸中心からホールセンサ２５４への方向により規定される座標系は、Ｘ方向およびＹ方向により規定される座標系に対して、シャフト２１０の回転軸を中心として予め定められた角度を有している。したがって、過給機ＥＣＵ３４０は、シャフト２１０の軸中心からホールセンサ２５２への方向およびシャフト２１０の軸中心からホールセンサ２５４への方向についての、磁力差Ｍｈａ，Ｍｈｂに対応する変位量をＸ−Ｙの座標系に換算して通電量を決定する。
【０１３０】
このとき、Ｘ方向およびＹ方向の通電量は、変位後（すなわち、高速回転時）シャフト２１０の軸中心から変位前（すなわち、振動無時）のシャフト２１０の軸中心への方向に磁力が発生するように決定される。これにより、シャフト２１０の軸振動により変位が大きくなる方向と逆方向に磁力が発現する。
【０１３１】
具体的な通電量の決定方法としては、特に限定されるものではないが、たとえば、磁力差Ｍｈａ，Ｍｈｂと通電量との関係を示すマップ（１）およびマップ（２）を過給機ＥＣＵ３４０メモリに予め記憶しておき、過給機ＥＣＵ３４０は、磁力差Ｍｈａとマップ（１）とに基づいて、Ｘ方向の通電量を決定し、磁力差Ｍｈｂとマップ（２）とに基づいて、Ｙ方向の通電量を決定するようにしてもよい。また、マップ（１）およびマップ（２）における磁力差Ｍｈａ，Ｍｈｂと通電量との関係は、上述した座標の変換を考慮した上で実験等により軸振動が抑制されるように設定される。さらに、過給機ＥＣＵ３４０は、マップに代えて予め定められた表あるいは関数式と磁力差Ｍｈａ，Ｍｈｂとに基づいてＸ方向およびＹ方向の通電量を決定するようにしてもよい。
【０１３２】
以上のような構造およびフローチャートに基づく本実施の形態に係る電動過給機２００の動作について説明する。
【０１３３】
エンジン１００が作動すると、排気ガスのエネルギーによりタービンホイール２０８が回転してコンプレッサホイールを駆動させる。エンジン１００の回転数がモータアシストゾーン内となる低回転であるときには、回転電機２１６のＸ相のコイル２３６，２４０およびＹ相のコイル２３４，２３８のうちのいずれかに選択的に電力が供給される。このとき、シャフト２１０に回転力が付与されて（Ｓ１００にてＮＯ）、過給圧が速やかに上昇させられる。
【０１３４】
エンジン１００の回転数が上昇して、シャフト２１０の回転数がモータアシストゾーンの範囲外になると、Ｘ相のコイル２３６，２４０およびＹ相のコイル２３４，２３８への電力供給が停止される。そのため、電動過給機２００において回転電機２１６は非通電状態で回転する（Ｓ１００にてＹＥＳ）。
【０１３５】
このとき、磁力差Ｍｈａ，Ｍｈｂが検出されて（Ｓ３０２）、検出された磁力差Ｍｈａ，Ｍｈｂに応じてＸ方向およびＹ方向の通電量が決定される（Ｓ３０４）。そして、決定された通電量になるようにＸ相のコイル２３６，２４０およびＹ相のコイル２３４，２３８に電力が供給される（Ｓ１０６）。Ｘ相のコイル２３６，２４０およびＹ相のコイル２３４，２３８に電力が供給されると、磁界が発生して、発生した磁界に基づいてロータ２１４に磁力が作用する。
【０１３６】
Ｘ相のコイル２３６，２４０への通電によりロータ２１４に作用するＸ方向の力と、Ｙ相のコイル２３４，２３８への通電によりロータ２１４に作用するＹ方向の力との合力がロータ２１４に作用する。このとき、ロータ２１４には、Ｘ方向の力とＹ方向の力の合力がロータ２１４の軸中心から振動無時のロータ２１４の軸中心に向けて作用する。
【０１３７】
回転電機２１６による回転力のアシストが不要となる運転領域であると（Ｓ１０８にてＮＯ）、ロータ２１４が回転していくと、予め定められた計算サイクル毎に磁力差Ｍｈａ，Ｍｈｂが算出されて通電量が決定される。Ｘ相のコイル２３６，２４０およびＹ相のコイル２３４，２３８には、それぞれ決定された通電量に対応する電力が供給される。そのため、ロータ２１４には、シャフト２１０と直交する方向であって、高速回転時のシャフト２１０の軸中心から振動無時のシャフト２１０の軸中心への方向に磁力が作用するため、シャフト２１０の軸振動の振幅の増大が抑制される。
【０１３８】
そして、回転電機によるアシストが必要となる運転領域になると（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、Ｘ相のコイル２３６，２４０およびＹ相のコイル２３４，２３８のうちのいずれかに選択的に電力が供給される。
【０１３９】
以上のようにして、本実施の形態に係る電動過給機によると、シャフトの回転時における軸振動の振幅が大きくなる方向と逆方向に磁力を発現させることができる。そのため、軸振動の振幅の増大を抑制することができる。また、高速回転時と振動無時とにおけるホールセンサから出力される出力値の変化量の差に応じて磁力を発現させることにより、高回転時に増大する変位量の増大が抑制される。そのため、軸振動を効果的に抑制することができる。また、回転子位置センサとして用いられるホールセンサを、回転電機の非通電状態であるときに、シャフト２１０の変位量に対応する物理量を検知することができる。そのため、新たな部品を設ける必要がなく、コストの上昇を抑制することができる。
【０１４０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１４１】
【図１】第１の実施の形態に係る電動過給機が搭載されるエンジンシステムの構成を示す図である。
【図２】第１の実施の形態に係る電動過給機の構成を示す図である。
【図３】図２の３−３断面を示す図である。
【図４】回転電機のシャフトの振動モードを示す図である。
【図５】ウィップ振動の分布を示す図である。
【図６】振動により軸中心が変位して回転しているロータの回転変化を示す図（その１）である。
【図７】振動により軸中心が変位して回転しているロータの回転変化を示す図（その２）である。
【図８】サーチコイルにより誘起される電圧の変化を示す図である。
【図９】図８の破線枠の拡大図である。
【図１０】第１の実施の形態に係る電動過給機の過給機ＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図１１】ロータに作用する磁力を示す図である。
【図１２】片持ち式電動過給機の構成を示す図である。
【図１３】第２の実施の形態に係る電動過給機の構成を示す図である。
【図１４】ホールセンサの信号出力の変化を示す図（その１）である。
【図１５】図１４の破線枠の拡大図である。
【図１６】第２の実施の形態に係る電動過給機の過給機ＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【図１７】ホールセンサの信号出力の変化を示す図（その２）である。
【図１８】図１７の破線枠の拡大図である。
【図１９】第３の実施の形態に係る電動過給機の過給機ＥＣＵで実行されるプログラムの制御構造を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１４２】
１００  エンジン、１０２  吸気通路、１０４  吸気バルブ、１０６  燃料噴射インジェクタ、１０８  燃焼室、１１０  点火プラグ、１１２  シリンダブロック、１１４  ピストン、１１６  コンロッド、１１８  タイミングロータ、１２０  クランクシャフト、１２２  クランクポジションセンサ、１２４  ベルト、１２６  オルタネータ、１２８  排気バルブ、１３０  排気通路、１５０  吸入口、１５２  エアクリーナ、１５４  エアフローメータ、１５６，１６０  吸気通路、１５８  バイパス通路、１６２  インタークーラ、１６４  エアバイパスバルブ、１６６  スロットルバルブ、１６８  スロットルモータ、１７０  吸気管圧力センサ、１７２  吸気温度センサ、１８０  排気管、１８２  触媒、２００  電動過給機、２０２  コンプレッサ、２０４  タービン、２０６  コンプレッサホイール、２０８  タービンホイール、２１０  シャフト、２１２  ステータコア、２１４  ロータ、２１６  回転電機、２１８，２２０  サーチコイル、２２２，２２４，３２２  軸受部、２２８  スラストベアリング、２３０  筐体、２３２  スペーサ、２３４，２３６，２３８，２４０  コイル、２４２，２４４，２４６，２４８  ティース、２５０  エンジンＥＣＵ、２５２，２５４  ホールセンサ、３００  低圧バッテリ、３１０  ＤＣ／ＤＣコンバータ、３２０  高圧バッテリ、３３０  過給機ＥＤＵ、３４０  過給機ＥＣＵ。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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