JP4165598B2 - 電動過給機 - Google Patents

Description

本発明は、電動過給機に関し、特に、電動過給機に搭載されるモータの効率を向上させることが可能な電動過給機に関する。

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、モータ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。

たとえば特開平５−３９７２７号公報（特許文献１）は、回転電機付ターボチャージャの駆動装置を開示する。この駆動装置は、ターボチャージャの回転軸の機械的な回転基準位置を検知するポジションセンサと、回転電機の電気的な位相基準位置を検知する位相検知手段と、ポジションセンサが検知した回転基準位置と位相検知手段が検知した位相基準位置との位相差を演算する第１の演算手段と、ポジションセンサが検知した回転基準位置にその位相差を加算して回転電機に与えられる交流電源の位相基準位置を演算する第２の演算手段とを有する。この駆動装置は回転電機の非駆動時に上記の位相差を測定する。
特開平５−３９７２７号公報 特開２００５−３０４１３３号公報

上記文献では回転電機の駆動時に駆動装置が位相差を測定するかどうかは明示されていない。回転電機の非駆動時に求められた位相差に基づいて交流電源の位相を補正したとしても、回転電機の駆動時においてポジションセンサが検知した回転基準位置と位相検知手段が検知した位相基準位置との間に位相差が生じることが考えられる。この場合には回転電機の効率が想定される効率に達しないことが起こり得る。

本発明の目的は、モータの動作効率を向上させることが可能な電動過給機を提供することである。

本発明は要約すれば、電動過給機であって、過給機と、回転電機と、センサと、電力供給部と、記憶部と、位相差設定部と、誤差算出部とを備える。過給機は、内燃機関の排気を利用して回転して、内燃機関の吸気を圧縮する。回転電機は、過給機を回転させるロータと、ステータコイルとを有し、過給機の回転を支援する。センサは、ロータの回転位置を検知する。電力供給部は、ステータコイルに電力を供給する。記憶部は、ステータコイルに流れる電流の位相とセンサの出力の位相との位相差を定めるための少なくとも１つの初期値を記憶する。位相差設定部は、センサの出力と初期値とに基づいて電力供給部を制御して、ステータコイルに供給される電力が所定の条件を満たすように位相差の値を定める。誤差算出部は、位相差設定部が定めた少なくとも１つの設定値と初期値との誤差を算出する。

好ましくは、所定の条件は、ステータコイルに与えられる電力がピーク値に達したときに満たされる。

好ましくは、位相差設定部は、誤差算出部が誤差を算出した後は、初期値と誤差とに基づいて設定値を定める。

好ましくは、記憶部は、複数の初期値を記憶する。位相差設定部は、複数の初期値にそれぞれ対応する複数の設定値を設定する。誤差算出部は、複数の初期値と複数の設定値とを用いて、複数の誤差を算出する。

より好ましくは、ステータコイルに与えられる電力は、交流電力である。電力供給装置は、充放電可能な蓄電池と、蓄電池から供給される直流電力を交流電力に変換するインバータとを含む。直流電力の電圧値は、蓄電池の充電量に応じて変動する。記憶部は、直流電力の複数の電圧値と複数の初期値とをそれぞれ対応付けて記憶する。

より好ましくは、位相差設定部は、所定のタイミングで複数の設定値を算出する。誤差算出部は、所定のタイミングで複数の誤差を算出する。電動過給機は、複数の誤差を監視して、複数の誤差のうち少なくとも２つの誤差の絶対値が所定値より大きい場合に、回転電機に異常が生じたと判定する監視部をさらに備える。

さらに好ましくは、電動過給機は、監視部の判定結果を表示する表示部をさらに備える。

本発明によれば、電動過給機に搭載されるモータの効率を向上させることが可能になる。

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。

［実施の形態１］
図１は、実施の形態１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１を参照して、エンジンシステムは、エンジン１００と、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。図１に示す構成では、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。

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を介して過給機２００に流通する。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。

吸気通路１５６の途中には、吸入空気量Ｑ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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、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。

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。

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。

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。

エンジンＥＣＵ２５０は、吸気圧、吸気温度、吸入空気量、車輪速度、アクセルペダル２３３の踏み込み量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。

過給機２００は、コンプレッサ２０２と、シャフト２１０と、タービン２０４とを含む。シャフト２１０はモータ（回転電機）２１６より回転させることができる。

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。

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。

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。

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を回転軸とするモータ（回転電機）２１６が設けられる。シャフト２１０は、モータ２１６のハウジングにより回転自在に支持される。

モータ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、高圧バッテリー３２０から供給される直流電力を用いて、過給機ＥＣＵ３４０から入力される制御信号に応じた電力をモータ２１６に供給する。過給機ＥＤＵ３３０は、たとえば、インバータであり、直流電力を交流電力に変換する。

なお、高圧バッテリー３２０および過給機ＥＤＵ３３０は、本発明の電動過給機における「電力供給部」を構成する。

モータ２１６には、回転子位置センサ２１１が設けられる。回転子位置センサ２１１は、回転子の回転位置（回転角）および回転数を検知する。回転子位置センサ２１１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２１１は、たとえば、ホールセンサである。

電流センサ２５１はモータ２１６に流れる電流を検知する。電圧センサ２５２はモータ２１６に印加される電圧を検知する。これらのセンサは過給機ＥＣＵ３４０に検知結果を送信する。

高圧バッテリー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、高圧バッテリー３２０に供給される。これにより、高圧バッテリー３２０が充電される。電圧センサ２５３は高圧バッテリー３２０から出力される直流電圧を検知して検知結果を過給機ＥＣＵ３４０に送信する。

また、オルタネータ１２６において発電された電力は、低圧バッテリー３００に供給される。これにより、低圧バッテリー３００が充電される。低圧バッテリー３００は、エンジンＥＣＵ２５０や過給機ＥＣＵ３４０などに電力を供給する。

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、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。

以上のような構成を有する過給機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。

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。

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、モータ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。

図２は、実施の形態１に示す過給機２００およびモータ２１６の構成を示す図である。
図２を参照して、モータ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、モータ２１６は、３相（Ｕ相、Ｖ相、およびＷ相）のモータであって、ステータコア２１２には、６つのティースが形成される。

ロータ２１４には永久磁石が設けられる。本実施の形態においては、ロータ２１４の極数はたとえば２極であるが、特に限定されるものではない。

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。

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。

図３は、図２の３−３断面を示す図である。
図３を参照して、本実施の形態においては、ステータコア２１２には６つのティース２４１〜２４６がシャフト２１０の回転軸を中心として６０度毎の位相角を有するように形成される。ティース２４１〜２４６のそれぞれにコイル（ステータコイル）２３４〜２３９が巻回される。本実施の形態においてコイル２３４，２３７がＵ相のコイルに対応し、コイル２３５，２３８がＶ相のコイルに対応し、コイル２３６，２３９がＷ相のコイルに対応する。なおコイル２３４，２３７は電気的に接続される。同様にコイル２３５，２３８およびコイル２３６，２３９も電気的に接続される。

ティース２４１とティース２４６との間には、回転子位置センサ（ホールセンサ）２１１が設けられる。回転子位置センサ２１１はＵ相から回転子位置センサ２１１に受ける磁束の垂直成分に応じた電圧を発生する。そして、回転子位置センサ２１１は、発生した電圧（アナログ信号）を所定のレベルでコンパレートしてデジタル信号に変換し、その変換したデジタル信号を図１に示す過給機ＥＣＵ３４０へ出力する。なお回転子位置センサ２１１は、Ｕ相の配置方向に対して所定の角度をなすように配置される。

図４は、図３に示す回転子位置センサ２１１から出力される信号と、モータ２１６に流れる電流との関係を示す図である。

図４および図３を参照して、回転子位置センサ２１１は、電気角が０〜１８０度の範囲でＨレベルになる信号Ｈｕ（Ｕ相ホールセンサ）を出力する。ロータ２１４の回転位置の基準位置は信号Ｈｕが立上がるときの回転位置に設定される。

モータ２１６のＵ相に流れる相電流Ｉｕは電気角に対して変化する。図４に示すように電気角が１２０度の範囲で相電流Ｉｕはモータ２１６のＵ相に流れる。また電気角が６０度の間隔で相電流Ｉｕの符号は入れ替わる。なお図４には示さないが、モータ２１６のＶ相，Ｗ相にも電気角が１２０度の範囲で電流が流れる。このような通電方式は一般的に「１２０度通電方式」と称される。

図４に示すように、相電流Ｉｕは信号Ｈｕの立ち上がりからある位相差で立ち上がる。この位相差を示す角度θを以後「通電開始位相角θ」または単に「位相角θ」と称することにする。通電開始位相角θはモータ２１６に入力される電力が最大となるように設定される。その理由はモータ２１６から最大の出力が得られるためである。

通電開始位相角θは回転子位置センサ２１１の取り付け後にモータ２１６の動作確認を行ないながら決定される。決定された通電開始位相角θの値は図１に示す過給機ＥＣＵ３４０の内部に記憶される。

なお、図１の過給機ＥＣＵ３４０は、モータ回転数の上昇に伴ない相電流を進角制御する。これにより、モータの回転数が上昇すると通電開始位相角θは小さくなる。ただしモータの回転数が上昇しても相電流Ｉｕが立ち上がる（あるいは立ち下がる）にはある程度の時間が必要である。このため図４において破線で示す電流波形のように、モータ回転数が上昇するにつれて立ち上がり時および立下り時における相電流Ｉｕの変化は緩やかになる。

図５は、図１に示す過給機ＥＣＵの機能ブロック図である。
図５および図３を参照して、過給機ＥＣＵ３４０は、記憶部３４２と、位相差設定部３４３と、誤差算出部３４４とを含む。また、過給機ＥＤＵ３３０は高圧バッテリー３２０からの直流電力を交流電力に変換する。過給機ＥＤＵ３３０および高圧バッテリー３２０は電力供給部３２０Ａを構成する。

記憶部３４２は、コイル２３４，２３７に流れる電流の位相と回転子位置センサ２１１からの信号Ｈｕの位相との位相差、すなわち通電開始角を定めるための少なくとも１つの初期値（位相角θ１）を記憶する。

位相差設定部３４３は、信号Ｈｕと位相角θ１とに基づいて、電力供給部３２０Ａ（より特定的には過給機ＥＤＵ３３０）を制御する。そして位相差設定部３４３は、コイル２３４〜２３９に供給される電力が最大となるように通電開始位相角の値を定める。位相角θ２は位相差設定部３４３により設定される通電開始位相角の値（設定値）である。

また、位相差設定部３４３はエンジンＥＣＵ２５０から各種の情報を受けて過給機ＥＤＵ３３０を制御する。

位相差設定部３４３は、モータ回転数算出部３５１と、入力電力算出部３５２と、位相差算出部３５３と、駆動部３５４とを含む。

モータ回転数算出部３５１は、回転子位置センサ２１１から信号Ｈｕを取得して、その信号Ｈｕの周期を取得する。モータ回転数算出部３５１は、その周期の逆数を用いてモータ回転数を算出する。

入力電力算出部３５２は、電流センサ２５１の検知結果と電圧センサ２５２の検知結果と、モータ回転数算出部３５１からのモータ回転数とを受けて、モータの入力電力を算出する。電流センサ２５１はモータ２１６のＵ相に流れる相電流を検知する。電圧センサ２５２はモータ２１６のＵ相の相電圧を検知する。

位相差算出部３５３は、記憶部３４２から位相角θ１を受けて、位相角θ１に基づいて駆動部３５４に与える位相差を変化させて位相角θ２を算出する。

駆動部３５４は回転子位置センサ２１１から信号Ｈｕを受けるとともに位相差算出部３５３から位相差の情報を受けて過給機ＥＤＵ３３０を制御する。位相差算出部３５３が駆動部３５４に与える位相差を変化させることでモータ２１６のステータコイルに流れる電流の位相が変化する。

誤差算出部３４４は、記憶部３４２から位相角θ１を読出すとともに、位相差算出部３５３から位相角θ２を受ける。誤差算出部３４４は、位相角θ１と位相角θ２との誤差Δθを算出する。誤差Δθは記憶部３４２に記憶される。

位相差設定部３４３は、誤差算出部３４４が誤差Δθを算出した後には、位相角θ１と誤差Δθに基づいて、駆動部３５４に与える位相差の値を決定する。この処理については後述する。

このように実施の形態１に係る電動過給機は、モータのステータコイルに流れる電流の位相と回転子位置センサの出力（信号Ｈｕ）の位相との位相差を定めるための少なくとも１つの初期値（位相角θ１）を記憶する記憶部３４２と、信号Ｈｕと位相角θ１とに基づいて電力供給部３２０Ａを制御して、ステータコイルに供給される電力が所定の条件を満たすように位相差の値を定める位相差設定部３４３とを備える。個々のモータの特性にばらつきがあるために、最適な位相差はモータごとに異なる。また、モータの特性は時間が経つにつれて変化する。これによりモータの効率が目標とする効率よりも低下する可能性がある。位相差設定部３４３により最適な位相差（位相角θ２）を求めることによって、モータの効率を向上させることができる。

図６は、実施の形態１に係る通電開始位相角θの誤差算出処理の概要を説明する図である。

図６および図４を参照して、グラフの横軸は通電開始位相角を示し、グラフの縦軸はモータへの入力電力を示す。なおグラフの横軸において右側から左側に向かう向きは通電開始位相角の進角方向を表わす。

図６および図５を参照して、位相角θ１（Ｎｔ１）はモータ回転数ＮｔがＮｔ１のときにおける通電開始位相角θの初期値である。位相差算出部３５３は位相角θ１（Ｎｔ１）を基準に通電開始位相角θを変化させる。位相角θ２（Ｎｔ１）において入力電力はピークに達する。このときに、モータ２１６のステータコイルに供給される電力は「所定の条件」を満たす。これによりモータのトルクを最大にすることができるので、電動過給機の動作効率を向上させることができる。

なお、この「所定の条件」は様々に設定することができ、たとえば「入力電力の値がしきい値よりも大きい」という条件でもよい。

誤差算出部３４４は、位相角θ１（Ｎｔ１）に対する位相角θ２（Ｎｔ１）の誤差を求める。

図５に示す位相差算出部３５３は、誤差Δθ（Ｎｔ１）が算出された後には、その誤差Δθ（Ｎｔ１）と初期値（すなわち位相角θ１（Ｎｔ１））とを用いてモータの回転数に対する位相差の関係を補正する。位相差算出部３５３は補正結果に基づいて駆動部３５４に位相差を与える。これによりたとえば車両の走行時において燃費を向上させることが可能になる。

図７は、図５の位相差算出部３５３にて行なわれる通電開始位相角θの補正処理を模式的に説明する図である。

図７および図５を参照して、記憶部３４２は、モータ回転数Ｎｔ１〜Ｎｔ５にそれぞれ対応する複数の位相角θ１（Ｎｔ１），θ１（Ｎｔ２），θ１（Ｎｔ３），θ１（Ｎｔ４），θ１（Ｎｔ５）を記憶する。位相差算出部３５３は、位相角θ１（Ｎｔ１）〜θ１（Ｎｔ５）にそれぞれ対応する位相角θ２（Ｎｔ１），θ２（Ｎｔ２），θ２（Ｎｔ３），θ２（Ｎｔ４），θ２（Ｎｔ５）を算出する。誤差算出部３４４は、位相角θ１（Ｎｔ１）〜θ１（Ｎｔ５）と位相角θ２（Ｎｔ１）〜θ２（Ｎｔ５）とに基づいて誤差Δθ（Ｎｔ１），Δθ（Ｎｔ２），Δθ（Ｎｔ３），Δθ（Ｎｔ４），Δθ（Ｎｔ５）を算出する。なお、図７にはモータ回転数ＮｔがＮｔ１の場合の誤差Δθ（Ｎｔ１）とモータ回転数ＮｔがＮｔ５の場合の誤差Δθ（Ｎｔ５）とを代表的に示す。

位相差算出部３５３は、初期状態では位相角θ１（Ｎｔ１）〜θ１（Ｎｔ５）を線形補間することによって、モータ回転数Ｎｔと通電開始位相角との関係を示すマップを作成する。位相差算出部３５３は、位相角θ１（Ｎｔ１）および誤差Δθ（Ｎｔ１）を用いてモータ回転数ＮｔがＮｔ１のときの通電開始位相角を補正する。モータ回線数ＮｔがＮｔ２〜Ｎｔ５の各場合においても同様である。そして、位相差算出部３５３は、補正後の位相角θ１（Ｎｔ１）〜θ１（Ｎｔ５）、すなわち位相角θ２（Ｎｔ１）〜θ２（Ｎｔ５）を線形補間することによりマップを再作成する。

図８は、実施の形態１に係る電動過給機が行なう通電開始位相角θの補正処理を説明するフローチャートである。

図８および図５を参照して処理が開始されると、まずステップＳ１において、過給機ＥＣＵ３４０は、回転子位置センサ２１１から信号Ｈｕ（Ｕ相ホールセンサ信号）を取得する。次にステップＳ２において、モータ回転数算出部３５１は信号Ｈｕを用いて信号Ｈｕの周期（Ｕ相ホールセンサ周期）Ｔ＿Ｕを取得する。

続いてステップＳ３においてモータ回転数算出部３５１はモータ２１６の回転数（モータ回転数Ｎｔ）を算出する。モータ回転数Ｎｔは以下の式（１）に従って算出される。

Ｎｔ＝６０／Ｔ＿Ｕ ［ｒｐｍ］ …（１）
ステップＳ４において、位相差算出部３５３は記憶部３４２から位相角θ１を読み出す。これにより通電開始位相角θの初期値が設定される。

ステップＳ５において、位相差算出部３５３は駆動部３５４に位相角θ１を与える。駆動部３５４は信号Ｈｕおよび位相角θ１に基づいて過給機ＥＤＵ３３０を制御する。過給機ＥＤＵ３３０からモータ２１６に電力が供給されることによりモータ２１６が駆動されモータ回転数Ｎｔは上昇する。

図９は、モータ２１６の回転数の変化を説明する図である。
図９を参照して、モータ２１６への入力電力が増加するに従ってモータ回転数Ｎｔは増加する。たとえばモータ回転数Ｎｔ１，Ｎｔ２がそれぞれ１０００，２０００［ｒｐｍ］であるとする。この場合、位相差算出部３５３は、１０００［ｒｐｍ］近傍の範囲（たとえば１０００±１０［ｒｐｍ］）である範囲ａにおいて、Δθ（Ｎｔ１）を求め、２０００［ｒｐｍ］近傍の範囲（たとえば２０００±１０［ｒｐｍ］）である範囲ｂにおいて、Δθ（Ｎｔ２）を求める。

再び図８および図５を参照して、ステップＳ６において、位相差算出部３５３はモータ回転数Ｎｔが（Ｎｔ１−１０００）よりも大きく、かつ、（Ｎｔ１＋１０００）よりも小さいという条件を満たすか否かを判定する。この条件が満たされる場合（ステップＳ６においてＹＥＳ）、処理はステップＳ７に進む。ステップＳ７において、誤差算出部３４４は誤差Δθ（Ｎｔ１）を算出する処理（後述）を実行する。ステップＳ７の処理が終了すると、処理はステップＳ１に戻る。一方、ステップＳ６において上述の条件が満たされない場合（ステップＳ６においてＮＯ）、処理はステップＳ８に進む。

ステップＳ８〜Ｓ１５ではステップＳ６，Ｓ７と同様の処理が行なわれる。ステップＳ８，Ｓ９はモータ回転数がＮｔ２の場合の処理である。ステップＳ１０，Ｓ１１はモータ回転数がＮｔ３の場合の処理である。ステップＳ１２，Ｓ１３はモータ回転数がＮｔ４の場合の処理である。ステップＳ１４，Ｓ１５はモータ回転数がＮｔ５の場合の処理である。

以下、ステップＳ８〜Ｓ１５の処理を順番に説明する。ステップＳ８において、モータ回転数Ｎｔが（Ｎｔ２−１０００）よりも大きく、かつ、（Ｎｔ２＋１０００）よりも小さいという条件が満たされる場合（ステップＳ８においてＹＥＳ）、処理はステップＳ９に進む。ステップＳ９において、誤差算出部３４４は誤差Δθ（Ｎｔ２）を算出する。ステップＳ９の処理が終了すると、処理はステップＳ１に戻る。一方、ステップＳ８において上述の条件が満たされない場合（ステップＳ８においてＮＯ）、処理はステップＳ１０に進む。

ステップＳ１０において、モータ回転数Ｎｔが（Ｎｔ３−１０００）よりも大きく、かつ、（Ｎｔ３＋１０００）よりも小さいという条件が満たされる場合（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、処理はステップＳ１１に進む。ステップＳ１１において、誤差算出部３４４は誤差Δθ（Ｎｔ３）を算出する。ステップＳ１１の処理が終了すると、処理はステップＳ１に戻る。一方、ステップＳ１０において上述の条件が満たされない場合（ステップＳ１０においてＮＯ）、処理はステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２において、モータ回転数Ｎｔが（Ｎｔ４−１０００）よりも大きく、かつ、（Ｎｔ４＋１０００）よりも小さいという条件が満たされる場合（ステップＳ１２においてＹＥＳ）、処理はステップＳ１３に進む。ステップＳ１３において、誤差算出部３４４は誤差Δθ（Ｎｔ４）を算出する。ステップＳ１３の処理が終了すると、処理はステップＳ１に戻る。一方、ステップＳ１２において上述の条件が満たされない場合（ステップＳ１２においてＮＯ）、処理はステップＳ１４に進む。

ステップＳ１４において、モータ回転数Ｎｔが（Ｎｔ５−１０００）よりも大きく、かつ、（Ｎｔ５＋１０００）よりも小さいという条件が満たされる場合（ステップＳ１４においてＹＥＳ）、処理はステップＳ１５に進む。ステップＳ１５において、誤差算出部３４４は誤差Δθ（Ｎｔ５）を算出する。ステップＳ１５の処理が終了すると、全体の処理は終了する。一方、ステップＳ１４において上述の条件が満たされない場合（ステップＳ１４においてＮＯ）、処理はステップＳ１に戻る。

図１０は、図８のステップＳ７における誤差Δθ（Ｎｔ１）の算出処理を説明するフローチャートである。なお誤差Δθ（Ｎｔ２）〜Δθ（Ｎｔ５）の算出処理は、図１０に示す処理とモータ回転数が異なる点を除いては図１０に示す処理と同様である。よって以下では代表的に誤差Δθ（Ｎｔ１）の算出処理について説明する。

図１０および図５を参照して、処理が開始されると、まずステップＳ２１において、電流センサ２５１はＵ相の相電流Ｉｕを測定する。次にステップＳ２２において電圧センサ２５２はＵ相の相電圧Ｖｕを測定する。これらの測定結果は入力電力算出部３５２に入力される。なお、Ｕ相だけでなくＶ相、Ｗ相についても相電流および相電圧が測定されてもよい。

続いてステップＳ２３において、入力電力算出部３５２は相電流Ｉｕおよび相電圧Ｖｕに基づいてモータ２１６に入力される入力電力Ｐ（Ｎｔ１）を算出する。入力電力Ｐ（Ｎｔ１）は以下の式（２）に従って求められる。なお「＊」は乗算を示す記号である。

Ｐ（Ｎｔ１）＝（３＊ΣＩｕ＊Ｖｕ）／Ｔ＿Ｕ …（２）
続いてステップＳ２４において、位相差算出部３５３は、入力電力Ｐ（Ｎｔ１）が最大値（ピーク値）であるか否かを判定する。位相差算出部３５３は前回取得した入力電力Ｐ（Ｎｔ１）よりも今回取得した入力電力Ｐ（Ｎｔ１）が小さければ、前回取得した入力電力Ｐ（Ｎｔ１）の値が最大値であると判定する。入力電力Ｐ（Ｎｔ１）の最大値が存在する場合（ステップＳ２４においてＹＥＳ）、処理はステップＳ２５に進む。一方、入力電力Ｐ（Ｎｔ１）の最大値が決定できない場合（ステップＳ２４においてＮＯ）、処理はステップＳ２６に進む。この場合には位相差算出部３５３は位相角θ（Ｎｔ１）を再設定する。ステップＳ２６の処理が終了すると、処理はステップＳ２１に戻る。

ステップＳ２５において、誤差算出部３４４は、入力電力Ｐ（Ｎｔ１）が最大値となるときの位相角θ２（Ｎｔ１）と初期値である位相角θ１（Ｎｔ１）との差からΔθ（Ｎｔ１）を算出する。ステップＳ２５の処理が終了すると全体の処理が終了する。

このように実施の形態１によれば、回転子位置センサ以外の要因による個体差（モータの出力のばらつき）を補正することが可能になる。「回転子位置センサ以外の要因」とは、たとえばステータコアの占積率のばらつきによる銅線の損失ばらつき、コイルの巻線長さのばらつき、ロータ磁束密度のばらつき、ステータとロータとの相対的な位置ずれ（ロータの軸方向の位置ずれ）のばらつき、巻線インダクタンスのばらつき、巻線抵抗のばらつき等である。

これにより実施の形態１によれば、通電時におけるモータ出力の低下を防いだり、電動過給機ごとにモータ出力がばらつくのを防いだりすることができる。これにより実施の形態１によれば、車両挙動、燃費、エミッション特性等が車両ごとにばらつくのを防ぐことができる。

［実施の形態２］
実施の形態２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は図１に示す構成と同様である。また、実施の形態２に係る電動過給機が搭載する過給機ＥＣＵの機能ブロックは図５に示す機能ブロックと同様である。

図１および図５に示す高圧バッテリー３２０は充放電可能な蓄電池である。高圧バッテリー３２０から出力される直流電圧の値は高圧バッテリー３２０の充電量に応じて変動する。たとえばモータ２１６を駆動させると高圧バッテリー３２０から放電が行なわれるため直流電圧の値が低下する。実施の形態２では複数の直流電圧値にそれぞれ対応する複数の通電開始位相角の誤差を算出する。これにより直流電圧が変動しても、最適な通電開始位相角を求めることが可能になる。

図１１は、実施の形態２に係る電動過給機が行なう通電開始位相角θの誤差算出処理の概要を説明する図である。

図１１および図６を参照して、実施の形態２では複数の直流電圧Ｖｄｃ（電圧Ｖｄｃ１，Ｖｄｃ２，Ｖｄｃ３）ごとに、通電開始位相角の誤差Δθ（Ｎｔ１）を算出する。誤差Δθ（Ｎｔ１）を算出する処理は実施の形態１と同様である。図１１には示していないが誤差Δθ（Ｎｔ２）〜Δθ（Ｎｔ５）について電圧Ｖｄｃ１，Ｖｄｃ２，Ｖｄｃ３の各々に対して算出される。

記憶部３４２は、複数の直流電圧値（Ｖｄｃ１，Ｖｄｃ２，Ｖｄｃ３）と位相角θ１（Ｎｔ１）〜位相角θ１（Ｎｔ５）を記憶する。これにより図５に示す誤差算出部３４４において、複数の直流電圧値と複数の誤差とを対応付けて求めることが可能になる。

図１２は、実施の形態２にて行なわれる通電開始位相角θの補正処理を模式的に説明する図である。

図１２および図７を参照して、実施の形態２では複数の直流電圧Ｖｄｃ（電圧Ｖｄｃ１，Ｖｄｃ２，Ｖｄｃ３）ごとに、位相角θ１（Ｎｔ１）〜θ１（Ｎｔ５）および誤差Δθ（Ｎｔ１）〜Δθ（Ｎｔ５）に基づいて、モータ回転数に対する位相角の変化を示すマップを再作成する。マップの再作成処理は実施の形態１と同様である。

図１３は、実施の形態２に係る電動過給機が行なう通電開始位相角θの補正処理を説明するフローチャートである。

図１３および図５を参照して処理が開始されると、電圧センサ２５３は高圧バッテリー３２０から過給機ＥＤＵ３３０に供給される直流電圧Ｖｄｃを検知して検知結果を位相差算出部３５３に送る。ステップＳ３１において、電圧センサ２５３は直流電圧Ｖｄｃの値がＶｄｃ１であることを検知する。

ステップＳ３２において、位相差算出部３５３は、図８および図１０のフローチャートに従う処理を実行する。これにより直流電圧ＶｄｃがＶｄｃ１であるときの通電開始位相角の誤差Δθ（Ｎｔ，Ｖｄｃ１）が算出される。

以後、ステップＳ３３〜Ｓ３６においてはステップＳ３１，Ｓ３２における処理と同様の処理が行なわれる。ステップＳ３３において電圧センサ２５３は直流電圧Ｖｄｃの値がＶｄｃ２であることを検知する。ステップＳ３４において通電開始位相角の誤差Δθ（Ｎｔ，Ｖｄｃ２）が算出される。ステップＳ３５において電圧センサ２５３は直流電圧Ｖｄｃの値がＶｄｃ３であることを検知する。ステップＳ３６において通電開始位相角の誤差Δθ（Ｎｔ，Ｖｄｃ３）が算出される。ステップＳ３４，Ｓ３６の処理は図８および図１０のフローチャートに従う処理と同様である。

このように実施の形態２によれば、高圧バッテリーから過給機ＥＤＵに供給される直流電圧の変動に応じて通電開始位相角を補正することが可能になる。よって実施の形態１に比較して、よりモータの効率を高めることが可能になる。よって実施の形態２によれば実施の形態１よりも、さらに、車両挙動、燃費、エミッション特性等を向上させることができる。

なお、実施の形態１および２に係る通電開始位相角の補正は、電動過給機単体で行なわれてもよいし、エンジンと電動過給機とを結合させた状態で行なわれてもよい。

また、実施の形態１および２に係る通電開始位相角の補正は、工場から車両が出荷される段階において行なわれてもよいし、車両の走行の合間に行なってもよい。車両の走行の合間に通電開始位相角の補正を行なう場合には、たとえばエンジンＥＣＵおよび過給機ＥＣＵは、信号待ち等により車両が停車したことを検知した際にエンジンをアイドル運転させて、通電開始位相角の補正を行なってもよい。

［実施の形態３］
実施の形態３では過給機ＥＣＵ３４０は通電開始位相角の誤差の経時変化を監視して、誤差が大きくなった場合にはその旨を表示する。

図１４は、実施の形態３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１４および図１を参照して、実施の形態３は過給機ＥＣＵ３４０から送信される情報を表示する表示部３６０が設けられる点で実施の形態１と異なる。なお、図１４に示すエンジンシステムの他の部分の構成は図１に示すエンジンシステムの対応する部分の構成と同様である。

図１５は、実施の形態３に係る電動過給機が備える過給機ＥＣＵ３４０の機能ブロック図である。

図１５および図５を参照して、実施の形態３に係る過給機ＥＣＵ３４０は、監視部３４５をさらに含む点で実施の形態１に係る過給機ＥＣＵ３４０と異なる。また実施の形態３では監視部３４５からの情報を表示する表示部３６０が設けられる点で実施の形態１と異なる。

図１６は、通電開始位相角の誤差の経時変化を模式的に示す図である。
図１６および図１５を参照して、たとえばステータコアのティースに巻回されるコイルの特性（抵抗値等）が次第に変化すると誤差Δθも次第に大きくなる。過給機ＥＣＵ３４０は複数のモータ回転数Ｎｔ（Ｎｔ１〜Ｎｔ５）ごとに誤差Δθの時間変化を監視して、位相角の初期値からの誤差が所定範囲を超える（たとえば初期値±１０度の範囲を超える）ものが複数あれば、ステータの故障が生じたと判定する。

詳細に説明すると、位相差算出部３５３は、所定のタイミングで、モータ回転数Ｎｔ１〜Ｎｔ５にそれぞれ対応する複数の位相角θ２（Ｎｔ１）〜θ２（Ｎｔ５）を算出する。したがって誤差算出部３４４も所定のタイミングで複数の誤差Δθ（Ｎｔ１）〜Δθ（Ｎｔ５）を算出する。監視部３４５は、複数の誤差Δθ（Ｎｔ１）〜Δθ（Ｎｔ５）を監視する。

監視部３４５は、複数の誤差Δθ（Ｎｔ１）〜Δθ（Ｎｔ５）のうち少なくとも２つの誤差の絶対値が所定値より大きい場合に、ステータコアのティースに巻回されるコイルに異常が生じたと判定する。表示部３６０は監視部３４５の判定結果を表示する。

図１６においては、基準時から時間ｔ１だけ経過したときにΔθ（Ｎｔ４）の値が（初期値−１０）度よりも小さくなる。次に基準時から時間ｔ２だけ経過したときにΔθ（Ｎｔ５）の値が（初期値−１０）度よりも小さくなる。このときに過給機ＥＣＵ３４０はステータの故障が生じたと判定する。なお、位相角θの初期値はモータ回転数ごとに異なる可能性があるが、便宜上、図１６では誤差Δθ（Ｎｔ１）〜Δθ（Ｎｔ５）の大きさを判定するためのしきい値は互いに同じであるとして示す。

あるモータ回転数に対応する通電開始位相角（たとえばθ１（Ｎｔ１））の誤差の経時変化のみに基づいてステータの故障を判定した場合、誤差の測定精度が低い場合には誤判定をする可能性が高い。本実施の形態では複数の誤差Δθの少なくとも２つの誤差に基づいてステータの故障を判定することにより誤判定が生じる可能性を低くすることができる。

図１７は、図１５に示す過給機ＥＣＵ３４０が行なうステータ故障判定処理を説明するフローチャートである。

図１７および図１５を参照して、処理が開始されると、まずステップＳ４１において監視部３４５は、誤差Δθの経時変化をモニタした最終時点から所定時間が経過しているか否かを判定する。この判定を行なうために監視部３４５は監視時刻の情報を記憶してもよい。また、監視部３４５は所定のトリップ数に達したか否かを判定してもよい。ここで１回のトリップは、たとえばイグニッションキーがオン位置に回動された時点からイグニッションキーがオフ位置に戻されるまでの期間と定義される。

ステップＳ４１において、誤差の経時変化をモニタした最終時点から所定期間が経過した場合（ステップＳ４１においてＹＥＳ）、処理はステップＳ４２に進み、そうでない場合（ステップＳ４１においてＮＯ）、処理はステップＳ４１に戻る。

ステップＳ４２において、過給機ＥＣＵ３４０（主として位相差算出部３５３および誤差算出部３４４）は誤差Δθ（Ｎｔ１）〜Δθ（Ｎｔ５）を算出する。誤差Δθの算出方法は実施の形態１における誤差Δθの算出方法と同様である。

続いてステップＳ４３において、監視部３４５は、Δθ（Ｎｔ１）〜Δθ（Ｎｔ５）のうち初期値から一定量（たとえば１０度）ずれたものが複数あるか否かを判定する。Δθ（Ｎｔ１）〜Δθ（Ｎｔ５）のうち該当の条件を満たすものが２つ以上ある場合、処理はステップＳ４４に進む。Δθ（Ｎｔ１）〜Δθ（Ｎｔ５）のうち該当の条件を満たすものが２つより少ない場合、処理はステップＳ４１に戻る。

ステップＳ４４において、監視部３４５はステータが故障したと判定して、後続の処理を実行する。まずステップＳ４５において監視部３４５は運転者にステータが故障したことを通知するため表示部３６０に表示処理を行なわせる。たとえばステップＳ４４において監視部３４５はエンジンチェックランプを点灯させる。これにより運転者に点検を行なうよう促すことが可能になる。なお表示部３６０がディスプレイである場合には、監視部３４５はそのディスプレイに異常の有無を知らせるメッセージを表示させてもよい。

ステップＳ４５において、監視部３４５は故障の種類を特定する。たとえば監視部３４５は電流センサ２５１が検出したコイルの電流値が０のまま変化しない場合には巻線が断線したと判断する。ステップＳ４６において、監視部３４５は記憶部３４２に故障の種類（たとえばコイルの抵抗値の変化等）に関する情報を記憶させる。故障に関する情報を記憶部３４２に記憶させることにより、車両の状態を診断することが容易になる。

なお、モータの入力電力の最大値の経時変化をモニタすることでステータ等の故障判定を行なってもよい。

図１８は、モータの入力電力の最大値をモニタする例を示す図である。
図１８を参照して、Ｐ（Ｎｔ１）〜Ｐ（Ｎｔ５）は、モータ回転数Ｎｔ１〜Ｎｔ５にそれぞれ対応する入力電力の最大値を示す。Ｐ（Ｎｔ１）〜Ｐ（Ｎｔ５）のうち、初期値からのずれ量がある量ｘよりも大きくなったものが２つあれば、過給機ＥＣＵ３４０はステータに故障が生じたと判定する。図１８の場合には時間ｔ２においてＰ（Ｎｔ４），Ｐ（Ｎｔ５）ともに初期値からのずれ量がずれ量ｘよりも大きいので、過給機ＥＣＵ３４０はステータに故障が生じたと判定する。

なお、ステータ故障の判定処理は図１７に示すフローチャートと同様であり、ステップＳ４２において入力電力の最大値が算出される点でのみ異なる。

従来は、ステータコイルの異常診断については巻線の断線および短絡について行なわれていたが、磁気回路の特性変化による異常を検出していなかった。従来の方法によれば、極端な場合にはモータの駆動が不可能になるまで故障検出が遅れる可能性がある。また、モータの出力が低下することによる車両挙動の安定性の低下、燃費、あるいはやエミッション特性の悪化が生じる可能性がある。またモータの過熱、漏電、感電等が生じる可能性も考えられる。

本実施の形態によればモータ駆動が不可能になる前にステータの異常を判定し、判定結果を表示する。これにより運転者に車両の点検が必要なことを通知することができるとともに故障部位を特定することができる。さらに、早期の点検を可能にすることによって車両挙動の安定性が低下したり燃費あるいはエミッション特性が悪化したりするのを防ぐことができる。

なお、図５，図１５に示す過給機ＥＣＵ３４０はソフトウェア的に実現されてもよいし、ハードウェアにより実現されてもよい。

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。

実施の形態１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。 実施の形態１に示す過給機２００およびモータ２１６の構成を示す図である。 図２の３−３断面を示す図である。 図３に示す回転子位置センサ２１１から出力される信号と、モータ２１６に流れる電流との関係を示す図である。 図１に示す過給機ＥＣＵの機能ブロック図である。 実施の形態１に係る通電開始位相角θの誤差算出処理の概要を説明する図である。 図５の位相差算出部３５３にて行なわれる通電開始位相角θの補正処理を模式的に説明する図である。 実施の形態１に係る電動過給機が行なう通電開始位相角θの補正処理を説明するフローチャートである。 モータ２１６の回転数の変化を説明する図である。 図８のステップＳ７における誤差Δθ（Ｎｔ１）の算出処理を説明するフローチャートである。 実施の形態２に係る電動過給機が行なう通電開始位相角θの誤差算出処理の概要を説明する図である。 実施の形態２にて行なわれる通電開始位相角θの補正処理を模式的に説明する図である。 実施の形態２に係る電動過給機が行なう通電開始位相角θの補正処理を説明するフローチャートである。 実施の形態３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。 実施の形態３に係る電動過給機が備える過給機ＥＣＵ３４０の機能ブロック図である。 通電開始位相角の誤差の経時変化を模式的に示す図である。 図１５に示す過給機ＥＣＵ３４０が行なうステータ故障判定処理を説明するフローチャートである。 モータの入力電力の最大値をモニタする例を示す図である。

符号の説明

１００ エンジン、１０２，１５６，１６０ 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、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 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、２１１ 回転子位置センサ、２１２ ステータコア、２１４ ロータ、２１６ モータ、２２２，２２４ 軸受部、２２８ スラストベアリング、２３０ 筐体、２３２ スペーサ、２３３ アクセルペダル、２３４〜２３９ コイル、２４１〜２４６ ティース、２５０ エンジンＥＣＵ、２５１ 電流センサ、２５２，２５３ 電圧センサ、３００ 低圧バッテリー、３０４ タイミングロータ、３１０ ＤＣ／ＤＣコンバータ、３２０ 高圧バッテリー、３２０Ａ 電力供給部、３３０ 過給機ＥＤＵ、３４０ 過給機ＥＣＵ、３４２ 記憶部、３４３ 位相差設定部、３４４ 誤差算出部、３４５ 監視部、３５１ モータ回転数算出部、３５２ 入力電力算出部、３５３ 位相差算出部、３５４ 駆動部、３６０ 表示部、Ｓ１〜Ｓ４５ ステップ。

Claims (7)

1. 内燃機関の排気を利用して回転して、前記内燃機関の吸気を圧縮する過給機と、
   前記過給機を回転させるロータと、ステータコイルとを有し、前記過給機の回転を支援する回転電機と、
   前記ロータの回転位置を検知するセンサと、
   前記ステータコイルに電力を供給する電力供給部と、
   前記ステータコイルに流れる電流の位相と前記センサの出力の位相との位相差を定めるための少なくとも１つの初期値を記憶する記憶部と、
   前記センサの出力と前記初期値とに基づいて前記電力供給部を制御して、前記ステータコイルに供給される電力が所定の条件を満たすように前記位相差の値を定める位相差設定部と、
   前記位相差設定部が定めた少なくとも１つの設定値と前記初期値との誤差を算出する誤差算出部とを備える、電動過給機。
2. 前記所定の条件は、前記ステータコイルに与えられる電力がピーク値に達したときに満たされる、請求項１に記載の電動過給機。
3. 前記位相差設定部は、前記誤差算出部が前記誤差を算出した後は、前記初期値と前記誤差とに基づいて前記設定値を定める、請求項１に記載の電動過給機。
4. 前記記憶部は、複数の初期値を記憶し、
   前記位相差設定部は、前記複数の初期値にそれぞれ対応する複数の設定値を設定し、
   前記誤差算出部は、前記複数の初期値と前記複数の設定値とを用いて、複数の誤差を算出する、請求項１に記載の電動過給機。
5. 前記ステータコイルに与えられる電力は、交流電力であり、
   前記電力供給装置は、
   充放電可能な蓄電池と、
   前記蓄電池から供給される直流電力を前記交流電力に変換するインバータとを含み、
   前記直流電力の電圧値は、前記蓄電池の充電量に応じて変動し、
   前記記憶部は、前記直流電力の複数の電圧値と前記複数の初期値とをそれぞれ対応付けて記憶する、請求項４に記載の電動過給機。
6. 前記位相差設定部は、所定のタイミングで前記複数の設定値を算出し、
   前記誤差算出部は、前記所定のタイミングで前記複数の誤差を算出し、
   前記電動過給機は、
   前記複数の誤差を監視して、前記複数の誤差のうち少なくとも２つの誤差の絶対値が所定値より大きい場合に、前記回転電機に異常が生じたと判定する監視部をさらに備える、請求項４に記載の電動過給機。
7. 前記監視部の判定結果を表示する表示部をさらに備える、請求項６に記載の電動過給機。

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