(57)【要約】【課題】コンプレッサの回転数および回転位置を正確に検出可能で低コストな過給装置のポジション検出装置を提供する。【解決手段】ポジションセンサ２７は、ハウジング４１におけるコンプレッサ１５のブレード１５ａに対向する箇所に埋め込まれ、センサ２７の表面がハウジング４１内壁と面一になるように取付固定されている。尚、ポジションセンサ２７は、適宜な方式の磁気センサからなる。また、コンプレッサ１５のブレード１５ａの材質には磁性材料が含まれている。そのため、回転軸４２を中心としてブレード１５ａが回転する際に、ブレード１５ａの凸部１５ｂが通過する箇所では磁界の変化が発生する。そこで、ポジションセンサ２７は、対向する箇所をブレード１５ａの凸部１５ｂが通過するときに発生する磁界の変化を検出することにより、ブレード１５ａの回転数および回転位置を検出する。【選択図】  図２
2005201146.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンに吸気過給するために吸気圧縮を行うコンプレッサと、
そのコンプレッサは、回転するブレードと、そのブレードが収容されたハウジングとを
有することと、
前記ブレードの回転に伴って前記ブレードと前記ハウジングとの間隙に発生する物理量
の変化を検出し、その物理量の変化に基づいて前記ブレードの回転数または回転位置をコ
ンプレッサのポジションとして検出する検出手段と
を備えたことを特徴とする過給装置のポジション検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の過給装置のポジション検出装置において、
前記検出手段は、
前記ブレードに設けられた磁性部材と、
前記ハウジングにおける前記磁性部材に対向する箇所に設けられた磁気センサとを備え
、
前記ブレードが回転する際に前記磁性部材が前記間隙に発生させる磁界の変化を前記物
理量の変化として前記磁気センサによって検出し、その磁界の変化に基づいて前記ブレー
ドの回転数または回転位置を検出することを特徴とする過給装置のポジション検出装置。
【請求項３】
請求項１に記載の過給装置のポジション検出装置において、
前記検出手段は、
前記ハウジングにおける前記ブレードに対向する箇所に設けられた圧力センサを備え、
前記ブレードが回転する際に前記間隙に発生させる空気圧の変化を前記物理量の変化と
して前記圧力センサによって検出し、その空気圧の変化に基づいて前記ブレードの回転数
を検出することを特徴とする過給装置のポジション検出装置。
【請求項４】
請求項１に記載の過給装置のポジション検出装置において、
前記検出手段は、
前記ハウジングにおける前記ブレードに対向する箇所に設けられたマイクロフォンを備
え、
前記ブレードが回転する際に前記間隙に発生させる音の周波数変化を前記物理量の変化
として前記マイクロフォンによって検出し、その音の周波数変化に基づいて前記ブレード
の回転数を検出することを特徴とする過給装置のポジション検出装置。
【請求項５】
請求項１に記載の過給装置のポジション検出装置において、
前記検出手段は、
前記間隙における前記ハウジングと前記ブレードとの静電容量を検出する静電容量セン
サを備え、
前記ブレードが回転する際に前記間隙に発生する前記静電容量の変化を前記物理量の変
化として前記静電容量センサによって検出し、その静電容量の変化に基づいて前記ブレー
ドの回転数を検出することを特徴とする過給装置のポジション検出装置。
【請求項６】
請求項１に記載の過給装置のポジション検出装置において、
前記検出手段は、
前記ハウジングにおける前記ブレードに対向する箇所に設けられた発光素子と受光素子
とを有する光センサを備え、
前記発光素子の投射光が前記ブレードに反射して前記受光素子で検出されるまでの時間
を検出し、
前記ブレードが回転する際の前記時間の変化を前記物理量の変化として前記光センサに
よって検出し、その時間の変化に基づいて前記ブレードの回転数を検出することを特徴と
する過給装置のポジション検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過給装置のポジション検出装置に係り、詳しくは、過給装置のコンプレッサ
の回転数や回転位置を検出する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジン（内燃機関）に吸気過給（加給）して高出力を得る過給装置には、吸気過給す
るために空気を圧縮する（吸気圧縮を行う）コンプレッサの駆動方法が異なる種々の方式
（例えば、ターボチャージャ、スーパーチャージャなど）がある。
【０００３】
ターボチャージャは、エンジンの排気ガスのエネルギーによって駆動されるタービンを
備え、そのタービンによってコンプレッサを駆動する。機械式スーパーチャージャは、エ
ンジンのクランクシャフトの回転力をギヤやプーリなどを用いて取り出し、その回転力に
よってコンプレッサを駆動する。電動式スーパーチャージャは、エンジンとは別個に設け
た電動機によってコンプレッサを駆動する。また、ターボチャージャまたは機械式スーパ
ーチャージャと電動式スーパーチャージャとを併用し、タービンまたはエンジンの回転力
によるコンプレッサの駆動を回転電機（電動発電機）で補助する方式（以下、「回転電機
補助方式」と呼ぶ）もある。
【０００４】
これら各方式の過給装置では、吸気過給を最適に調整するため、コンプレッサのポジシ
ョン（回転数、回転位置）を正確に検出することが求められている。例えば、ターボチャ
ージャでは、タービンに流入する排気ガス量を調整するためのバルブを設けておき、コン
プレッサの回転数に応じて当該バルブの開度を制御することにより、吸気過給を最適に調
整する。
【０００５】
また、回転電機補助方式では、エンジンの低速回転重負荷時には回転電機を電動機運転
させてコンプレッサの駆動を補助し、エンジンの高速回転中負荷時には回転電機を発電機
運転させて得られた電力をバッテリに充電させる。そして、エンジンのクランクシャフト
に直結された別の電動機を設けておき、回転電機の発電機運転によってバッテリに充電し
ておいた電力を使用して前記別の電動機を力行運転させることにより、クランクシャフト
の回転を補助してエンジンの運転効率を向上させている。
【０００６】
尚、回転電機の電動機運転または発電機運転の制御は、回転電機の回転数と回転子の回
転位置とに基づいて行われる。そのため、回転電機の回転数と回転子の回転位置（つまり
、回転電機の回転軸に接続されたコンプレッサのポジション）を正確に検出することが求
められている。
【０００７】
そこで、特許文献１に開示されるように、エンジンの排気により回転されるタービンと
該タービンにより回転されるコンプレッサと該タービンとコンプレッサとを連結する回転
軸上に交流電動発電機を設けた回転電機付ターボチャージャのポジションセンサにおいて
、前記回転軸と共に回転する部分には、該回転軸の回転方向に沿って、磁路を形成した磁
性体片を設け、該回転する部分と対向する固定部分には、２つの磁極を前記磁性体片に対
向させ、かつ少なくとも前記磁性体片の回転方向の長さと等しい磁極間隔を持つ鉄芯にコ
イルを巻回した検出用のコイルを配置し、鉄芯と前記磁性体片が形成する閉磁路中に磁束
発生源を配置する技術が提案されている。
【特許文献１】特開平５−７９３４０号公報（第２〜５頁、図１、図２、図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１の技術には以下の問題がある。
【０００９】
［１］前記回転軸と共に回転する部分に磁路を形成した磁性体片を設けるため、その磁
性体片により回転部分に重量バランスの偏りが発生し、タービンおよびコンプレッサの高
回転時の安定性が悪化する。
【００１０】
［２］特許文献１には、磁性体片として永久磁石片と軟磁性体片とが記載され、その磁
性体片をコンプレッサのブレード背面に埋め込むことが記載されている。しかし、コンプ
レッサのブレード背面に磁性体片を埋め込む加工を行うとなると、その加工分だけコンプ
レッサの製造コストが増大する。
【００１１】
本発明は上記問題を解決するためになされたものであって、その目的は、コンプレッサ
の回転数や回転位置を正確に検出可能で低コストな過給装置のポジション検出装置を提供
することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
（請求項１）
請求項１に記載の発明は、エンジンに吸気過給するために吸気圧縮を行うコンプレッサ
と、そのコンプレッサは、回転するブレードと、そのブレードが収容されたハウジングと
を有することと、前記ブレードの回転に伴って前記ブレードと前記ハウジングとの間隙に
発生する物理量の変化を検出し、その物理量の変化に基づいて前記ブレードの回転数また
は回転位置をコンプレッサのポジションとして検出する検出手段とを備えた過給装置のポ
ジション検出装置を技術的特徴とする。
【００１３】
（請求項２：第１実施形態および第２実施形態に該当）
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の過給装置のポジション検出装置において、
前記検出手段は、前記ブレードに設けられた磁性部材と、前記ハウジングにおける前記磁
性部材に対向する箇所に設けられた磁気センサとを備え、前記ブレードが回転する際に前
記磁性部材が前記間隙に発生させる磁界の変化を前記物理量の変化として前記磁気センサ
によって検出し、その磁界の変化に基づいて前記ブレードの回転数または回転位置を検出
することを技術的特徴とする。
【００１４】
（請求項３：第３実施形態に該当）
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の過給装置のポジション検出装置において、
前記検出手段は、前記ハウジングにおける前記ブレードに対向する箇所に設けられた圧力
センサを備え、前記ブレードが回転する際に前記間隙に発生させる空気圧の変化を前記物
理量の変化として前記圧力センサによって検出し、その空気圧の変化に基づいて前記ブレ
ードの回転数を検出することを技術的特徴とする。
【００１５】
（請求項４：第４実施形態に該当）
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の過給装置のポジション検出装置において、
前記検出手段は、前記ハウジングにおける前記ブレードに対向する箇所に設けられたマイ
クロフォンを備え、前記ブレードが回転する際に前記間隙に発生させる音の周波数変化を
前記物理量の変化として前記マイクロフォンによって検出し、その音の周波数変化に基づ
いて前記ブレードの回転数を検出することを技術的特徴とする。
【００１６】
（請求項５：第５実施形態に該当）
請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の過給装置のポジション検出装置において、
前記検出手段は、前記間隙における前記ハウジングと前記ブレードとの静電容量を検出す
る静電容量センサを備え、前記ブレードが回転する際に前記間隙に発生する前記静電容量
の変化を前記物理量の変化として前記静電容量センサによって検出し、その静電容量の変
化に基づいて前記ブレードの回転数を検出することを技術的特徴とする。
【００１７】
（請求項６：第６実施形態に該当）
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の過給装置のポジション検出装置において、
前記検出手段は、前記ハウジングにおける前記ブレードに対向する箇所に設けられた発光
素子と受光素子とを有する光センサを備え、前記発光素子の投射光が前記ブレードに反射
して前記受光素子で検出されるまでの時間を検出し、前記ブレードが回転する際の前記時
間の変化を前記物理量の変化として前記光センサによって検出し、その時間の変化に基づ
いて前記ブレードの回転数を検出することを技術的特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の発明によれば、ブレードの回転に伴ってブレードとハウジングとの間
隙に発生する物理量の変化を検出し、その物理量の変化に基づいてブレードの回転数また
は回転位置をコンプレッサのポジションとして検出するため、特許文献１のようにブレー
ドを加工する必要がなく、コンプレッサの高回転時に安定性が悪化することがない。従っ
て、請求項１に記載の発明によれば、特許文献１における前記［１］の問題を回避できる
。尚、ブレードの回転に伴ってブレードとハウジングとの間隙に発生する物理量としては
、例えば、磁界、空気圧、音の周波数、静電容量、距離などがある。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、ブレードが回転する際に、ブレードに設けられた磁性
部材が前記間隙に発生させる磁界の変化を物理量の変化として検出し、その磁界の変化に
基づいてブレードの回転数または回転位置を検出する。ここで、ブレードに磁性部材を設
けるには、ブレード全体を磁性材料を含む材質で形成するか又はブレードの表面に磁性体
層を形成しておけばよい。そのブレードに磁性部材を設ける加工と、磁気センサをハウジ
ングに設ける加工とは、特許文献１のようにブレードに磁性体片を埋め込む加工に比べて
、簡単であるため製造コストを抑えることができる。従って、請求項２に記載の発明によ
れば、特許文献１における前記［２］の問題を回避できる。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、ブレードが回転する際に前記間隙に発生させる空気圧
の変化を物理量の変化として検出し、その空気圧の変化に基づいてブレードの回転数を検
出する。ここで、圧力センサをハウジングに設ける加工は、特許文献１のようにブレード
に磁性体片を埋め込む加工に比べて、簡単であるため製造コストを抑えることができる。
従って、請求項３に記載の発明によれば、特許文献１における前記［２］の問題を回避で
きる。
【００２１】
請求項４に記載の発明によれば、ブレードが回転する際に前記間隙に発生させる音の周
波数変化を物理量の変化として検出し、その音の周波数変化に基づいてブレードの回転数
を検出する。ここで、マイクロフォンをハウジングに設ける加工は、特許文献１のように
ブレードに磁性体片を埋め込む加工に比べて、簡単であるため製造コストを抑えることが
できる。従って、請求項４に記載の発明によれば、特許文献１における前記［２］の問題
を回避できる。
【００２２】
請求項５に記載の発明によれば、ブレードが回転する際に前記間隙に発生する静電容量
の変化を物理量の変化として検出し、その静電容量の変化に基づいてブレードの回転数を
検出する。ここで、静電容量センサは、ハウジングおよびブレードに一対の電極を設ける
だけで構成可能であり、その一対の電極を設ける加工は、特許文献１のようにブレードに
磁性体片を埋め込む加工に比べて、簡単であるため製造コストを抑えることができる。従
って、請求項５に記載の発明によれば、特許文献１における前記［２］の問題を回避でき
る。
【００２３】
請求項６に記載の発明によれば、発光素子の投射光がブレードに反射して受光素子で検
出されるまでの時間を検出し、ブレードが回転する際の前記時間の変化を物理量の変化と
して検出し、その時間の変化に基づいてブレードの回転数を検出する。つまり、発光素子
の投射光がブレードに反射して受光素子で検出されるまでの時間は、ブレードの凸部と光
センサとの距離に比例するため、前記物理量の変化として前記距離の変化を検出している
ことになる。ここで、光センサをハウジングに設ける加工は、特許文献１のようにブレー
ドに磁性体片を埋め込む加工に比べて、簡単であるため製造コストを抑えることができる
。従って、請求項５に記載の発明によれば、特許文献１における前記［２］の問題を回避
できる。
【００２４】
（用語の説明）
尚、上述した［課題を解決するための手段］に記載した構成要素と、後述する［発明を
実施するための最良の形態］に記載した構成部材との対応関係は以下のようになっている
。
【００２５】
「検出手段」は、ポジションセンサ２７，５１，６１、静電容量センサ７２、光センサ
８２、制御回路７３，８３に該当する。また、「磁性部材」は、材質に磁性材料を含んだ
ブレード１５ａ、磁性体層１５ｃに該当する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明を具体化した各実施形態について図面を参照しながら説明する。尚、各実
施形態において、第１実施形態と同一構成部材については符号を等しくして説明を省略し
てある。
【００２７】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態におけるエンジン過給システム１０の概略構成を示すブロック図
である。エンジン過給システム１０は、エンジン（内燃機関）１１、フライホイール・ハ
ウジング１２、エアクリーナ１３、吸気管１４、コンプレッサ１５、吸気連結管１６、吸
気マニホールド１７、排気マニホールド１８、排気連結管１９、タービン２０、排気管２
１、回転電機２２、アクセル開度センサ２３、エンジン回転数センサ２４、ブースト圧セ
ンサ２５、排気圧センサ２６、コンプレッサ用ポジションセンサ２７、エンジン用電子制
御装置（ＥＣＵ）２８などから構成されている。そして、回転電機補助方式ターボチャー
ジャ４０は、コンプレッサ１５、タービン２０、回転電機２２、ポジションセンサ２７な
どから構成されている。
【００２８】
アクセル開度センサ２３は、エンジン１１が搭載された車両の運転者が操作するアクセ
ルペダル（図示略）の開度を検出する。エンジン回転数センサ２４は、エンジン１１のク
ランクシャフト（図示略）の回転数を検出する。ブースト圧センサ２５は、吸気マニホー
ルド１７内の圧力（つまり、コンプレッサ１５によって圧縮された空気の圧力）を検出す
る。排気圧センサ２６は、排気マニホールド１８内の圧力を検出する。ポジションセンサ
２７は、コンプレッサ１５のポジション（回転数および回転位置）を検出する。エンジン
用ＥＣＵ２８は、各センサ２３〜２７の検出信号に基づいて、エンジン１１への燃料供給
を制御すると共に、回転電機２２を制御する。
【００２９】
エンジン１１への吸気は、エアクリーナ１３→吸気管１４→コンプレッサ１５→吸気連
結管１６→吸気マニホールド１７→エンジン１１のシリンダ内という経路で流れる。エン
ジン１１は、前記経路から吸入した空気と燃料とを最適な量だけ混ぜ合わせた混合気をシ
リンダー内で圧縮した後に、点火プラグを用いて点火して爆発させる。その爆発に伴って
発生する排気ガスは、エンジン１１のシリンダ内→排気マニホールド１８→排気連結管１
９→タービン２０→排気管２１の経路で外部へ排出される。
【００３０】
そのため、排気ガスのエネルギーによってタービン２０が回転駆動される。ここで、コ
ンプレッサ１５とタービン２０と回転電機２２の回転軸は同一である。そのため、タービ
ン２０によってコンプレッサ１５が回転駆動され、コンプレッサ１５によって圧縮された
空気がエンジン１１へ送り込まれて吸気過給が行われ、エンジン１１の高出力化が図られ
る。
【００３１】
そして、エンジン用ＥＣＵ２８は、エンジン１１の低速回転重負荷時には回転電機２２
を電動機運転させてコンプレッサ１５の駆動を補助し、エンジン１１の高速回転中負荷時
には回転電機２２を発電機運転させて得られた電力をバッテリ（図示略）に充電させる。
【００３２】
尚、エンジン１１のクランクシャフトに直結された別の電動機（図示略）が設けられて
おり、エンジン用ＥＣＵ２８は、回転電機２２の発電機運転によってバッテリに充電して
おいた電力を使用して前記別の電動機を力行運転させることにより、クランクシャフトの
回転を補助してエンジン１１の運転効率を向上させる。
【００３３】
このとき、エンジン用ＥＣＵ２８は、ポジションセンサ２７の検出したコンプレッサ１
５の回転数および回転位置（つまり、回転電機２２の回転数および回転位置）に基づいて
、回転電機２２の電動機運転または発電機運転の制御を行う。
【００３４】
図２は、第１実施形態における回転電機補助方式ターボチャージャ４０の構造を示す要
部断面図である。尚、「回転電機補助方式ターボチャージャ」は「電動アシストターボチ
ャージャ」とも呼ばれる。
【００３５】
回転電機補助方式ターボチャージャ４０は、コンプレッサ１５、タービン２０、回転電
機２２、ポジションセンサ２７に加え、ハウジング４１、回転軸４２、ネジ４３、スクロ
ール４４などから構成されている。交流電動発電機である回転電機２２は、回転子２２ａ
および固定子２２ｂを備えている。
【００３６】
ハウジング４１内には、コンプレッサ１５のブレード１５ａ、タービン２０のブレード
２０ａ、回転電機２２の回転子２２ａおよび固定子２２ｂ、回転軸４２、ねじ４３が収容
されている。ハウジング４１内において、吸気連結管１６に接続される部分にはスクロー
ル４４が形成されている。
【００３７】
回転軸４２の両端にはそれぞれ各ブレード１５ａ，２０ａが取付固定されている。回転
電機２２の回転子２２ａはネジ４３によって回転軸４２に取付固定されている。また、回
転電機２２のリング状の固定子２２ｂはハウジング４１内に固定され、その固定子２２ｂ
内に回転子２２ａが回転自在に嵌合されている。
【００３８】
ポジションセンサ２７は、ハウジング４１におけるコンプレッサ１５のブレード１５ａ
に対向する箇所に埋め込まれ、センサ２７の表面がハウジング４１内壁と面一になるよう
に取付固定されている。尚、ポジションセンサ２７は、適宜な方式の磁気センサからなる
（例えば、ホール素子、ＭＲＥ（Magnetic Resistive Element）、ＭＤ（Magnetic Diode
）、ＭＴ（Magnetic Transistor）など）。
【００３９】
また、コンプレッサ１５のブレード１５ａの材質には、磁性材料（例えば、鉄、クロム
、ニッケル、コバルトなど）が含まれている。そのため、回転軸４２を中心としてブレー
ド１５ａが回転する際に、ブレード１５ａの凸部１５ｂが通過する箇所では磁界の変化が
発生する。そこで、ポジションセンサ２７は、対向する箇所をブレード１５ａの凸部１５
ｂが通過するときに発生する磁界の変化を検出することにより、ブレード１５ａの回転数
および回転位置を検出する。
【００４０】
［第１実施形態の作用・効果］
第１実施形態によれば、以下の作用・効果を得ることができる。
【００４１】
（１）ポジションセンサ２７はハウジング４１側に設けられており、コンプレッサ１５
およびタービン２０の回転部分である各ブレード１５ａ，２０ａは既存のままで何ら手が
加えられていない。そのため、コンプレッサ１５およびタービン２０の高回転時に安定性
が悪化することがない。従って、第１実施形態によれば、特許文献１における前記［１］
の問題を回避できる。
【００４２】
（２）特許文献１のようにコンプレッサのブレードに磁性体片を埋め込む加工に比べて
、コンプレッサ１５のブレード１５ａの材質に磁性材料を含ませておくことと、ポジショ
ンセンサ２７をハウジング４１に埋め込む加工とは、簡単であるため製造コストを抑える
ことができる。従って、第１実施形態によれば、特許文献１における前記［２］の問題を
回避できる。
【００４３】
（３）ポジションセンサ２７は、ハウジング４１におけるコンプレッサ１５のブレード
１５ａに対向する箇所に埋め込まれ、センサ２７の表面がハウジング４１内壁と面一にな
っている。そのため、ポジションセンサ２７を設けることによってコンプレッサ１５内の
空気の流れが阻害されず、コンプレッサ１５の圧縮効率が低下しない。
【００４４】
ところで、ポジションセンサ２７と同様のセンサをタービン２０側に設けることも考え
られるが、タービン２０内の温度は非常に高く、排気ガス中の粉塵などがセンサに付着す
る恐れがあるため、センサが故障しやすい上に精度低下を招きやすいという欠点がある。
【００４５】
（４）ハウジング４１におけるコンプレッサ１５のブレード１５ａに対向する箇所と、
ブレード１５ａの凸部１５ｂとのギャップ（間隙）は、当該ギャップを空気が通過してコ
ンプレッサ１５の圧縮効率が低下するのを防ぐため、非常に狭く設定されている。
【００４６】
そのため、前記箇所にポジションセンサ２７を埋め込んでセンサ２７の表面がハウジン
グ４１内壁と面一になるようにすれば、センサ２７の表面とブレード１５ａの凸部１５ｂ
との距離を非常に短くすることができる。従って、ポジションセンサ２７は、ブレード１
５ａの凸部１５ｂの通過に伴う磁界の変化を正確に検出することができる。
【００４７】
（第２実施形態）
図１は、第２実施形態におけるエンジン過給システム１０の概略構成を示すブロック図
である。図３は、第２実施形態における回転電機補助方式ターボチャージャ４０の構造を
示す要部断面図である。
【００４８】
第２実施形態において、図２に示す第１実施形態と異なるのは、コンプレッサ１５のブ
レード１５ａの材質には磁性材料が含まれておらず、ブレード１５ａの凸部１５ｂの表面
に磁性材料からなる磁性体層１５ｃが設けられている点である。
【００４９】
つまり、コンプレッサ１５の圧縮効率を向上させるには、ブレード１５ａを軽量化する
必要がある。ブレード１５ａを軽量化するには、ブレード１５ａの材質に重い磁性材料を
含ませず、軽量金属（例えば、アルミニウム合金やマグネシウム合金など）のダイキャス
トやセラミックスによってブレード１５ａを形成しなければならない。しかし、ブレード
１５ａの材質に磁性材料が含まれていないと、磁気センサからなるポジションセンサ２７
によりブレード１５ａの回転数および回転位置を検出できない。
【００５０】
そこで、ブレード１５ａの軽量化のためにブレード１５ａの材質に磁性材料を含ませな
い場合には、第２実施形態のように、ブレード１５ａの凸部１５ｂの表面にのみ薄い磁性
体層１５ｃを設ければ、第１実施形態と同様の作用・効果を得ることができる。
【００５１】
尚、磁性体層１５ｃを形成するにはＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法を用いればよい。そして、特許文献１のようにコンプレッサのブレードに磁性体片を埋め込む加工に比べて、ＰＶＤ法を用いて磁性体層１５ｃを形成する加工は簡単であるため製造コストを抑えることができる。
【００５２】
（第３実施形態）
図１は、第３実施形態におけるエンジン過給システム１０の概略構成を示すブロック図
である。図２は、第３実施形態における回転電機補助方式ターボチャージャ４０の構造を
示す要部断面図である。
【００５３】
第３実施形態において、第１実施形態と異なるのは、磁気センサからなるポジションセ
ンサ２７が、圧力センサからなるポジションセンサ５１に置き換えられている点である。
ポジションセンサ５１は、ポジションセンサ２７と同様に、ハウジング４１におけるコン
プレッサ１５のブレード１５ａに対向する箇所に埋め込まれ、センサ５１の表面がハウジ
ング４１内壁と面一になるように取付固定されている。尚、コンプレッサ１５のブレード
１５ａの材質に磁性材料を含ませる必要はなく、どのような材質で形成してもよい。
【００５４】
ポジションセンサ５１は、適宜な形式の圧力センサによって構成されている（例えば、
半導体ダイヤフラム型、静電容量型、弾性体ダイヤフラム型、圧電型、振動型、ブルドン
管型、ベローズ型など）。
【００５５】
回転軸４２を中心としてブレード１５ａが回転する際に、ブレード１５ａの凸部１５ｂ
が通過する箇所では空気圧の変化が発生する。そのため、ポジションセンサ５１は、対向
する箇所をブレード１５ａの凸部１５ｂが通過するときに発生する空気圧の変化を検出す
ることにより、ブレード１５ａの回転数を検出する。
【００５６】
従って、第３実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用・効果を得ることができる
。尚、ポジションセンサ５１の検出精度を高めるには、ブレード１５ａの回転速度に追従
可能なように、ポジションセンサ５１を構成する圧力センサの共振周波数を適宜設定する
必要がある。
【００５７】
（第４実施形態）
図１は、第４実施形態におけるエンジン過給システム１０の概略構成を示すブロック図
である。図２は、第４実施形態における回転電機補助方式ターボチャージャ４０の構造を
示す要部断面図である。
【００５８】
第４実施形態において、第１実施形態と異なるのは、磁気センサからなるポジションセ
ンサ２７が、マイクロフォンからなるポジションセンサ６１に置き換えられている点であ
る。ポジションセンサ６１は、ポジションセンサ２７と同様に、ハウジング４１における
コンプレッサ１５のブレード１５ａに対向する箇所に埋め込まれ、センサ６１の表面がハ
ウジング４１内壁と面一になるように取付固定されている。尚、コンプレッサ１５のブレ
ード１５ａの材質に磁性材料を含ませる必要はなく、どのような材質で形成してもよい。
【００５９】
ポジションセンサ６１は、適宜な形式のマイクロフォンによって構成されている（例え
ば、ダイナミック型、コンデンサ型、圧電型など）。回転軸４２を中心としてブレード１
５ａが回転する際に、ブレード１５ａの回転数に応じた周波数の音が発生する。そのため
、ポジションセンサ６１は、ブレード１５ａの回転に伴って発生する音の周波数変化を検
出することにより、ブレード１５ａの回転数を検出する。従って、第４実施形態によれば
、第１実施形態と同様の作用・効果を得ることができる。
【００６０】
（第５実施形態）
図４は、第５実施形態におけるエンジン過給システム１０の概略構成を示すブロック図
である。図５は、第５実施形態における回転電機補助方式ターボチャージャ４０の構造を
示す要部断面図である。
【００６１】
第５実施形態において、第１実施形態と異なるのは、磁気センサからなるポジションセ
ンサ２７が省かれ、静電容量検出装置７１が設けられている点である。静電容量検出装置
７１は、各電極７２ａ，７２ｂからなる静電容量センサ７２と、制御回路７３とから構成
されている。尚、コンプレッサ１５のブレード１５ａの材質に磁性材料を含ませる必要は
なく、どのような材質で形成してもよい。
【００６２】
電極７２ａは、ポジションセンサ２７と同様に、ハウジング４１におけるコンプレッサ
１５のブレード１５ａに対向する箇所に埋め込まれ、電極７２ａの表面がハウジング４１
内壁と面一になるように取付固定されている。電極７２ｂは、電極７２ａに対向するコン
プレッサ１５のブレード１５ａの凸部に埋め込まれている。制御回路７３は、各電極７２
ａ，７２ｂ間の静電容量の変化を電気信号に変換する。
【００６３】
回転軸４２を中心としてブレード１５ａが回転する際に、ブレード１５ａの凸部１５ｂ
に設けられた電極７２ｂが、ハウジング４１に設けられた電極７２ａに対向する箇所を通
過するとき、各電極７２ａ，７２ｂ間の距離が短くなるため各電極７２ａ，７２ｂ間の静
電容量が増大する。そのため、制御回路７３は、各電極７２ａ，７２ｂ間の静電容量の変
化を検出することにより、ブレード１５ａの回転数を検出する。
【００６４】
ここで、静電容量センサ７２は、ハウジング４１およびブレード１５ａに一対の電極７
２ａ，７２ｂを設けるだけで構成可能であり、各電極７２ａ，７２ｂを設ける加工は、特
許文献１のようにコンプレッサのブレードに磁性体片を埋め込む加工に比べて、簡単であ
るため製造コストを抑えることができる。従って、第５実施形態によれば、特許文献１に
おける前記［２］の問題を回避可能であり、第１実施形態と同様の作用・効果を得ること
ができる。
【００６５】
（第６実施形態）
図６は、第６実施形態におけるエンジン過給システム１０の概略構成を示すブロック図
である。図７は、第６実施形態における回転電機補助方式ターボチャージャ４０の構造を
示す要部断面図である。
【００６６】
第６実施形態において、第１実施形態と異なるのは、磁気センサからなるポジションセ
ンサ２７が省かれ、光検出装置８１が設けられている点である。光検出装置８１は、光セ
ンサ８２および制御回路８３から構成されている。尚、コンプレッサ１５のブレード１５
ａの材質に磁性材料を含ませる必要はなく、ブレード１５ａの表面が光センサ８２の投射
光を反射すれば、どのような材質で形成してもよい。
【００６７】
光センサ８２は、ポジションセンサ２７と同様に、ハウジング４１におけるコンプレッ
サ１５のブレード１５ａに対向する箇所に埋め込まれ、光センサ８２の表面がハウジング
４１内壁と面一になるように取付固定されている。光センサ８２は、発光素子８２ａおよ
び受光素子８２ｂから構成されている。尚、発光素子８２ａは、例えば、発光ダイオード
、ランプ、半導体発光素子（レーザダイオードなど）、電界発光（ＥＬ：Electro Lumine
scence）素子などから構成されている。また、受光素子８２ｂは、例えば、フォトダイオ
ード、フォトトランジスタ、ＣｄＳ（硫化カドミウム）素子などから構成されている。
【００６８】
制御回路８３は、駆動信号を生成して発光素子８２ａに出力する。すると、発光素子９
２ａは駆動信号に基づいて発光し、その投射光はコンプレッサ１５のブレード１５ａに向
けて投射される。その発光素子８２ａの投射光は、ブレード１５ａの表面で反射する。そ
の反射光は受光素子８２ｂによって検出され、受光素子８２ｂの検出信号は制御回路８３
に出力される。
【００６９】
回転軸４２を中心としてブレード１５ａが回転する際に、ブレード１５ａの凸部１５ｂ
がハウジング４１に設けられた光センサ８２に対向する箇所を通過するとき、凸部１５ｂ
と光センサ８２との距離が短くなる。そのため、制御回路８３は、前記駆動信号を出力し
てから前記検出信号が入力されるまでの時間（つまり、発光素子８２ａの投射光がブレー
ド１５ａで反射して受光素子８２ｂで検出されるまでの時間）を検出することにより、ブ
レード１５ａの回転数を検出する。
【００７０】
つまり、発光素子８２ａの投射光がブレード１５ａに反射して受光素子８２ｂで検出さ
れるまでの時間は、ブレード１５ａの凸部１５ｂと光センサ８２との距離に比例するため
、前記時間の変化を検出するということは前記距離の変化を検出していることになる。
【００７１】
ここで、光センサ８２をハウジング４１に埋め込む加工は、特許文献１のようにコンプ
レッサのブレードに磁性体片を埋め込む加工に比べて、簡単であるため製造コストを抑え
ることができる。従って、第６実施形態によれば、特許文献１における前記［２］の問題
を回避可能であり、第１実施形態と同様の作用・効果を得ることができる。
【００７２】
（別の実施形態）
上記実施形態は本発明を回転電機補助方式ターボチャージャに適用したものであるが、
本発明は、どのような形式の過給装置（回転電機補助方式ではないターボチャージャ、回
転電機補助方式ではない機械式または電動式スーパーチャージャ、回転電機補助方式の機
械式または電動式スーパーチャージャなど）に適用してもよい。
【００７３】
つまり、前記各方式の過給装置では、吸気過給を最適に調整するため、コンプレッサの
ポジション（回転数、回転位置）を正確に検出することが求められているが、本発明を適
用すれば上記各実施形態と同等もしくはそれ以上の作用・効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明を具体化した第１〜第４実施形態におけるエンジン過給システム１０の概略構成を示すブロック図。
【図２】第１，第３，第４実施形態における回転電機補助方式ターボチャージャ４０の構造を示す要部断面図。
【図３】第２実施形態における回転電機補助方式ターボチャージャ４０の構造を示す要部断面図。
【図４】本発明を具体化した第５実施形態におけるエンジン過給システム１０の概略構成を示すブロック図。
【図５】第５実施形態における回転電機補助方式ターボチャージャ４０の構造を示す要部断面図。
【図６】本発明を具体化した第６実施形態におけるエンジン過給システム１０の概略構成を示すブロック図。
【図７】第６実施形態における回転電機補助方式ターボチャージャ４０の構造を示す要部断面図。
【符号の説明】
【００７５】
１１…エンジン
１５…コンプレッサ
１５ａ…ブレード
１５ｃ…磁性体層
２７，５１，６１…ポジションセンサ
４１…ハウジング
７１…静電容量検出装置
７２…静電容量センサ
７３，８３…制御回路
８１…光検出装置
８２…光センサ
【図１】
2005201146.tif 000003
【図２】
2005201146.tif 000004
【図３】
2005201146.tif 000005
【図４】
2005201146.tif 000006
【図５】
2005201146.tif 000007
【図６】
2005201146.tif 000008
【図７】
2005201146.tif 000009