JP4748033B2 - 電動過給機 - Google Patents

Description

この発明は電動過給機に関し、より特定的には、過給機を回転させる回転電機の冷却構造に関する。

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。特に、コンプレッサホイールに回転力を付与する回転電機（以下、「アシストモータ」あるいは単に「モータ」とも称する）を備えた電動過給機が公知である。

このような電動過給機では、エンジンの低回転域等、コンプレッサにおいて圧縮される空気が所望の過給圧に達しない場合には、アシストモータを駆動することによってコンプレッサの過給圧を強制的に上昇させる制御が行なわれる。この際に、電動過給機のアシストモータは超高速回転域（たとえば１０万ｒｐｍオーダ）まで使用されるため、効率的にかつ低コストでモータ冷却を行なうことが求められている。また、電動過給機では、内燃機関の排気によりアシストモータの温度が上昇しやすくなるため、モータ冷却の必要性はさらに高まる。

このような超高速回転に耐えられるモータ冷却構造として、たとえば実開平４−５４４６７号公報（特許文献１）は、回転軸（タービン軸）のベアリングに供給する潤滑油をモータの回転子（ロータ）に導き、ロータの冷却ならびに、ロータの遠心力により拡散されたオイルによりモータのステータの冷却を行なうことを特徴とするタービン発電機の冷却構造を開示する。
実開平４−５４４６７号公報

しかしながら、特許文献１に開示された冷却構造では、ステータの冷却はロータにより拡散された潤滑油を冷媒として実行されるので、ステータの全周にわたって冷媒（潤滑油）を供給することが困難である。すなわち、通常、回転方向が同一である電動機あるいは発電機では、軸受部からロータへ潤滑油が供給される部位とロータ回転方向との位置関係により、潤滑油の供給が困難となる領域が発生してしまう。具体的には、潤滑油が供給されるロータ部位から見て、ロータ逆回転方向のステータ部位には、冷媒（潤滑油）を供給し難くなる。

この発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、この発明の目的は、電動過給機の回転電機のステータを全周にわたって効率よく冷却することが可能な冷却構造を備えた電動過給機を提供することである。

この発明による電動過給機は、過給機と、回転電機と、潤滑油供給手段と、反射壁とを備える。過給機は、内燃機関の排気を利用して回転することによって内燃機関の吸気を圧縮するように構成される。回転電機は、過給機の回転軸と連結されたロータと、回転軸に直交する方向からロータに対向して設けられるステータとを有する。潤滑油供給手段は、回転軸の軸受部に潤滑油を供給する。反射壁は、回転軸およびロータから回転軸に直交する方向に離間した位置に設けられ、回転軸およびロータの回転に伴う遠心力で拡散された潤滑油の一部を回転軸およびロータへ向けて反射するように構成され、さらに、回転軸お
よびロータの回転により拡散される潤滑油の一部が、ステータに巻回されたコイル巻線に達するような形状で設けられる。

上記電動過給機によれば、反射壁により反射された潤滑油が、回転軸およびロータの遠心力によってステータのコイル巻線に向けて再度拡散されるため、周方向におけるステータでの潤滑油の到達範囲が拡大する。これにより、反射壁を設けることなく回転軸およびロータの遠心力によって潤滑油をステータへ供給する構成と比較して、軸受部からロータへ潤滑油が供給される部位から見て、ロータ回転方向と逆回転方向の部位のコイル巻線にも、冷媒として作用する潤滑油を供給し易くなる。この結果、冷却構造を複雑化させることなく、回転電機のステータ全周のコイル巻線を効率的に冷却することが可能となる。

好ましくは、反射壁は、回転軸の方向と非平行であり、かつ、回転軸へ近づく方向に向かって突出するように設けられる。

このような構成とすることにより、反射壁による潤滑油の反射効果を高めて、ステータの全周にわたってコイル巻線に潤滑油（冷媒）の供給を行なうことが容易となる。

また好ましくは、反射壁は、回転軸の方向に沿って、コイル巻線に相対的に遠い部位における径方向の幅寸法が、コイル巻線に相対的に近い部位よりも広くなるように設けられる。

このような構成とすることにより、回転軸およびロータによって拡散された潤滑油のうちコイル巻線に直接当たらない潤滑油を、反射壁によって回転軸およびロータへ向けて反射することができる。そして、反射された潤滑油が回転軸およびロータの遠心力によって再度拡散されることにより、最終的にコイル巻線へ供給される潤滑油（冷媒）の量を増大することができる。この結果、回転電機の冷却効果を高めることができる。

あるいは好ましくは、反射壁は、回転電機を収容する筐体の内壁の回転軸と交差する方向の面に突起して設けられ、筐体の内壁の回転軸と平行な方向の面のうちの、回転軸およびロータの回転に伴って拡散された潤滑油が到達する領域には、接線の方向が回転軸と非平行となる面部分が設けられる。

このような構成とすることにより、回転軸およびロータによって拡散された潤滑油のうちコイル巻線直接当たることなく、筐体の内壁面（上面）に到達した潤滑油を、コイル巻線の上面側（ロータ対向面の反対側）へ滴下させることが可能となる。これにより、コイル巻線の上面側についても冷却することが可能となり、コイル巻線の冷却効果が増大する。

好ましくは、電動過給機は、冷媒経路と、潤滑油収容部とをさらに備える。冷媒経路は、回転電機を収容する筐体の内部に設けられる。潤滑油収容部は、潤滑油を導入するための導入部、導入された潤滑油を蓄積する蓄積部、および蓄積された潤滑油を回転電機へ向けて排出するための排出部が設けられ、かつ、筐体と一体的に構成される。潤滑油収容部は、蓄積部内の潤滑油が冷媒経路中の冷媒との間で熱交換可能に構成される。さらに、導入部は、筐体の内壁のうちの、回転軸およびロータの回転に伴って拡散された潤滑油が到達する領域に設けられ、排出部は、回転電機のうちの、回転軸およびロータの回転に伴って拡散された潤滑油が到達する部位とは異なる部位に向けて、潤滑油を排出するように設けられる。

このような構成とすることにより、回転軸およびロータによって拡散された潤滑油のうちコイル巻線直接当たることなく、筐体の内壁面（上面）に到達した潤滑油を、導入部か
ら潤滑油収容部へ導入して、冷媒経路中の冷媒（たとえば冷却水）との熱交換によって冷却することができる。そして、冷却された潤滑油を、潤滑油収容部からコイル巻線の上面側に供給することが可能となるので、コイル巻線の冷却効果が増大する。

また好ましくは、電動過給機は、環状ユニットをさらに備える。環状ユニットは、回転電機の外側に配置されて、アクチュエータによって回転軸の周りを回転移動可能に構成される。そして、反射壁は、環状ユニットの回転電機と対向する面上に突出するように設けられる。

さらに好ましくは、電動過給機は、電動過給機の運転状態に応じて環状ユニットの回転位相を変化させるように、アクチュエータを作動させる位相制御手段をさらに備える。たとえば、位相制御手段は、コイル巻線の温度に応じて環状ユニットの回転位相を変化させるように、アクチュエータを作動させる。あるいは、位相制御手段は、ロータの回転数に応じて環状ユニットの回転位相を変化させるように、アクチュエータを作動させる。

このような構成とすることにより、アクチュエータを作動させることによって環状ユニットの回転位相を変化させることが可能となるので、コイル巻線の冷却に最適となるように、反射壁の位置（回転位相）を調整することが可能となる。特に、電動過給機の運転状態、たとえば、コイル巻線の実測温度やロータ回転数に応じて環状ユニットの回転位相を変化させることにより、コイル巻線の冷却上最適に反射壁を位置させる自動制御が可能となる。これにより、電動過給機の運転状態が変化しても、都度効率的にコイル巻線を冷却することが可能となる。

さらに好ましくは、電動過給機は、噴霧化手段をさらに備える。噴霧化手段は、回転軸およびロータの回転に伴って拡散された潤滑油を反射壁によって噴霧化するために、環状ユニットが正回転方向および逆回転方向に周期的に往復動作するようにアクチュエータを作動させる。

このような構成とすることにより、適時に噴霧化手段を作動させて、回転軸およびロータにより拡散された潤滑油を噴霧化することができる。これにより、潤滑油を冷媒としたコイル巻線の冷却効果をさらに向上させることができる。

また好ましくは、電動過給機は、圧力制御手段をさらに備える。圧力制御手段は、電動過給機の運転状態に応じて、潤滑油供給手段による潤滑油の供給圧力を変化させる。

このような構成とすることにより、軸受部への潤滑油の供給圧力を変化させて潤滑油供給量を変更することにより、回転軸およびロータの遠心力により拡散される潤滑油の拡散角度を可変とすることができる。これにより、モータ運転状態に応じて拡散角度を最適な角度に調整することによって、コイル巻線の冷却効果を高めることができる。

好ましくは、軸受部は、軸受部から回転軸へ流出する潤滑油が、回転軸の周方向において鉛直方向を挟んで回転軸の回転方向側の領域よりも回転方向の反対側の領域において相対的に多くなるような構造を有する。

このような構成とすることにより、回転軸およびロータの回転により潤滑油が到達しにくい部位、すなわち、軸受部からの潤滑油供給部位から見てロータ回転方向と逆回転方向の部位へ冷媒として作用する潤滑油を供給し易くなる。したがって、冷却構造を複雑することなく、上記逆回転方向の部位のコイル巻線へ供給される潤滑油を増加させて、回転電機のステータ全周のコイル巻線を効率的に冷却することが可能となる。

また好ましくは、回転電機の筐体に対する軸受部のクリアランスは、回転電機に近い側において、回転電機から遠い側よりも大きく設定される。

このような構成とすることにより、軸受部に供給された潤滑油は、回転電機側（ハウジング内部側）により多く供給されるようになるので、この潤滑油を冷媒とした回転電機の冷却効果を高めることができる。また、ハウジング外部への潤滑油漏れを低減することも可能となる。

この発明による電動過給機によれば、回転電機のステータを全周にわたって効率よく冷却することが可能な冷却構造を実現できる。

以下において本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以下図中の同一または相当部分には同一符号を付してその説明は原則として繰返さないものとする。

［実施の形態１］
図１は、本発明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、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ＥＣＵ５０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ＥＣＵ５０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ＥＣＵ５０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。

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Ｑ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、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。

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（図示せず）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、アクセル踏込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。

電動過給機２００は、コンプレッサ２０２と、タービン２０４と、シャフト２１０と、アシストモータとしての回転電機２１６とを含む。回転電機２１６としては、基本的に任意の形式のモータあるいはモータジェネレータを適用できるが、以下では、回転電機２１６を単にモータ２１６とも称する。

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、シャフト２１０に装着されたロータ３４０と、ロータ３４０を囲うように設けられたステータとを含む。

モータ２１６は、過給機ＥＣＵ５０の制御信号に応じて過給機ＥＤＵ（Electronic Drive Unit）６０から供給される電力によりロータ３４０が回転することによって、シャフト２１０に回転力を付与する。過給機ＥＤＵ６０は、高圧バッテリ４０から供給される電力を用いて、過給機ＥＣＵ５０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。

モータ２１６には、ホールセンサ（図示せず）が設けられ、ホールセンサによって検出された回転子位置（位相）は、過給機ＥＣＵ５０へ送信される。代表的には、モータ２１６は、三相ブラシレスＤＣモータにより構成され、過給機ＥＤＵ６０は、ホールセンサ２０５によって検出された回転位相に基づき、三相ブラシレスＤＣモータの各相に適切な位相の交流電流を供給するインバータにより構成される。

高圧バッテリ４０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３０に電気的に接続される。ＤＣ／ＤＣコンバータ３０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３０にて適切な電圧に昇圧された後に、高圧バッテリ４０に供給される。これにより、高圧バッテリ４０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２０に供給
される。これにより、低圧バッテリ２０が充電される。低圧バッテリ２０は、エンジンＥＣＵ２５０や過給機ＥＣＵ５０などに電力を供給する。

過給機ＥＣＵ５０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。

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。

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ＥＣＵ５０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。

ここで、電動過給機のモータ２１６は、超高速回転域（たとえば１０万ｒｐｍオーダ）まで使用され、かつ、内燃機関の排気により温度が上昇しやすくなるため、十分な冷却性を有する冷却構造が必要とされる。以下に、モータ２１６の冷却構造、特にステータのコイル巻線（コイルエンド）の冷却構造について説明する。

図２は、本発明の実施の形態１による電動過給機の冷却構造を説明する図である。
図２には、電動過給機２００の回転軸方向および鉛直方向に沿った断面図のうちの上面側（オイル供給側）の構造が示される。なお、ハウジング３００内の潤滑油供給に係る構造を除いて、同様の構造がモータ２１６の全周にわたって同様に設けられている。

図２を参照して、モータ２１６は、円筒状のモータ収容部分を有するハウジング３００内に格納される。モータ２１６は、ステータコア３２０およびステータコア３２０に巻回されたコイル巻線３３０からなるステータと、ロータ３４０とを含む。

ロータ３４０は、図１でも説明したように、コンプレッサホイール２０６およびタービンホイール２０８が両端に設けられたシャフト２１０に取付けられる。図中には、シャフト２１０およびロータ３４０の回転軸が一点鎖線で示される。

ハウジング３００の内壁面は、シャフト２１０の回動軸に交差する方向の壁面３１０（側壁面３１０とも称する）および回転軸と平行な方向の壁面３１２（以下、上壁面３１２とも称する）とを含む。ハウジング３００には、潤滑油４００を導入するための潤滑油経路３０５が設けられ、潤滑油経路３０５によって潤滑油４００がベアリング３５０に供給される。ベアリング３５０は、シャフト２１０に取付けられて、ハウジング３００に対して回転自在に取り付けられたシャフト２１０を支持する「軸受部」として設けられる。なお、潤滑油４００としては、一般的にエンジンオイルを用いる。潤滑油経路３０５を含む潤滑油４００の供給経路は、本発明における「潤滑油供給手段」に対応する。

ベアリング３５０に供給された潤滑油は、軸受部分の潤滑に用いられた後、シャフト２１０およびロータ３４０へ流出する。そして、シャフト２１０およびロータ３４０の回転に伴う遠心力によって、潤滑油４００は周囲に拡散される。この結果、モータ２１６の各部位に拡散された潤滑油は、冷媒として作用して該部位を冷却する。特に、ステータコア３２０に巻回されたステータ巻線３３０へ潤滑油を拡散させることにより、この潤滑油によってコイル巻線３３０を冷却することができる。

ハウジング３００の側壁面３１０には、オイル反射壁３８０が設けられる。図３に示されるように、オイル反射壁３８０は、モータ２１６の全周にスリット状に設けられる。図２および図３から理解されるように、オイル反射壁３８０は、シャフト２１０およびロータ３４０から、回転軸に直交する方向（径方向）に離間した位置に、ロータ周方向の全周にわたって設けられる。

ここで、図４により、オイル反射壁３８０を非配置とした冷却構造における潤滑油の拡散状態を比較例として説明する。図４は、回転軸に垂直な方向に沿ったモータ２１６の断面図を示す。

図４を参照して、各ティース３３５に対応してコイル巻線３３０が巻回されており、ロータ３４０の回転に伴う遠心力により潤滑油４００が拡散されることによって、コイル巻線３３０へ冷媒としての潤滑油が供給される。

しかしながら、単純にベアリング３５０に対して滴下され、重力によって落下した潤滑油をロータ３４０により巻き上げて拡散する方式では、モータ周方向で見て、潤滑油を拡散可能な領域５００が限定される。すなわち、モータ周方向において、潤滑油４００がロータ３４０へ供給される部位５０５から見て、ロータ回転方向側の領域には潤滑油４１０を拡散できるのに対し、ロータ回転方向と逆回転方向（以下、「逆回転方向」と称する）の領域５１０には、潤滑油を拡散させることが困難である。

一方、図５には、オイル反射壁３８０を配置した実施の形態１による冷却構造における潤滑油の拡散状態が示される。図５は、図４と同一部位を示す断面図である。

図５を参照して、オイル反射壁３８０を設けることにより、シャフト２１０およびロータ３４０の回転によって拡散された潤滑油は、その一部が符号４１０で示すように直接コイル巻線３３０へ到達するのに対し、残りの一部は、符号４１１に示すようにオイル反射壁３８０によって反射されてロータ３４０へ再び到達し、さらに、その地点から符号４２０に示すようにシャフト２１０およびロータ３４０による遠心力によって拡散される。

これにより、図４に示した比較例と比較して、シャフト２１０およびロータ３４０の回転によって潤滑油を供給可能な領域をモータ周方向全域に拡大することができる。したがって、オイル反射壁３８０を設けた実施の形態１による冷却構造によれば、ベアリング３５０へ供給された潤滑油を、ステータの全周にわたってコイル巻線３３０へ冷媒として供給することができる。この結果、全周にわたってコイル巻線３３０の冷却が可能となり、モータ２１６の冷却能力を向上することができる。

なお、実施の形態１による冷却構造では、オイル反射壁３８０をどのような間隔（位置）あるいは寸法・形状で用いるかによって、モータ周方向で見た潤滑油の供給可能範囲が変化することになる。したがって、想定されるモータ２１６の最高回転数においても、シャフト２１０およびロータ３４０の回転によって拡散される潤滑油の一部についてはコイル巻線３１０に到達することを妨げないような位置および寸法・形状にて、オイル反射壁
３８０を設ける必要がある。

また図６に示すように、オイル反射壁３８０を、回転軸方向に対して下向きの角度Ψ（Ψ≠０）を付けて、回転軸へ近づく方向へ向かって突出するように設けることも可能である（Ψ≠０）。なお、図６は、図２と同様の断面図の一部を示すものである。

オイル反射壁をこのように設けることにより、オイル反射壁３８０によるオイル反射効果をさらに高めて、ステータ全周にわたって冷媒としての潤滑油をコイル巻線３３０に供給することが容易となる。

［実施の形態１の変形例］
図７は、図３と対比される、実施の形態１の変形例によるオイル反射壁が設けられたハウジング内壁面の斜視図である。

図７を参照して、実施の形態１の変形例では、オイル反射壁３８０は、周方向の幅寸法Ｗが、回転軸方向に沿って変化するような形状で設けられる。具体的には、内壁面３１０に近い側、すなわちコイル巻線３３０から遠い側では幅寸法Ｗが広いのに対して、コイル巻線３３０に近い側では、幅寸法Ｗが狭く設計されている。

図８は、実施の形態１およびその変形例の冷却構造における潤滑油の拡散状態の比較を示す概念図である。図８は、図２と同様の断面図の一部を示すものである。図８（ａ）には、実施の形態１の冷却構造における潤滑油の拡散状態が示され、図８（ｂ）には、実施の形態１の変形例の冷却構造における潤滑油の拡散状態が示される。

図８（ａ）を参照して、回転軸方向に沿って幅寸法Ｗが一様である、図３に示した形状のオイル反射壁によれば、シャフト２１０およびロータ３４０の回転によって拡散される潤滑油は、符号４１４に示すようにコイル巻線３３０に近い側ではコイル巻線３３０へ到達するのに対し、内壁面３１０の近傍、すなわちコイル巻線３３０から遠い側では、符号４１２に示すようにコイル巻線３３０へ直接到達することなく拡散される。

これに対して、実施の形態１の変形例による、図７に示した形状のオイル反射壁によれば、シャフト２１０およびロータ３４０の回転によって拡散される潤滑油は、コイル巻線３３０に近い側では、図８（ａ）と同様に、符号４１４に示すようにコイル巻線３３０へ到達する。さらに、内壁面３１０の近傍、すなわちコイル巻線３３０から遠い側においては、図８（ａ）に示したコイル巻線３３０へ直接到達しない潤滑油４１２について、符号４１３に示すようにオイル反射壁３８０によって再びロータ側へ反射することができる。

この結果、コイル巻線３３０に対して最終的に供給される潤滑油（冷媒）の量を増大することができるため、コイル巻線３３０の冷却能力を高めることが可能となる。

図９は、オイル反射壁３８０の形状のバリエーションを示す、オイル反射壁の上面図である。

図９（ａ）は、図３に示した、幅寸法Ｗが一様であり、かつ、回転軸に沿った方向に突出して設けられたオイル反射壁３８０の形状が比較のために示される。これに対して、図９（ｂ）〜（ｄ）に示すように、幅寸法Ｗを回転軸方向に沿って変化させたり、突出方向を回転軸方向と非平行とすることも可能である。なお、オイル反射壁３８０の形状は、シャフト２１０およびロータ３４０の回転による潤滑油の拡散形態に影響を与えるので、モータ２１６の最高回転数や、軸受部への潤滑油供給圧力（量）などによって、最適なものは異なってくる。このため、モータ毎に適切な形状で設計することが好ましい。

［実施の形態２］
以降では、電動過給機の冷却構造のバリエーションを順次説明する。すなわち、図１に示したエンジンシステムの全体構成については、以降に説明する各実施の形態においても同一である。

実施の形態２では、ハウジング３００の上壁面３１２を加工して、コイル巻線３３０の上面側の冷却を可能とする冷却構造について説明する。

図１０は、本発明の実施の形態２による電動過給機の冷却構造を説明する図である。図１０は、図８と同部位の断面図である。

図１０を参照して、ハウジング３００の上壁面３１２のうちの、コイル巻線３３０に直接供給されなかった潤滑油４１２が到達する領域３１５には、Ｒ面加工が施される。これにより、潤滑油４１２は、回転軸方向とは非平行である該Ｒ面に沿ってコイル巻線３３０の上面に回り込み、当該部位からコイル巻線３３０に向かって重力により滴下される。

この結果、シャフト２１０およびロータ３４０の回転により拡散される潤滑油４１４によって冷却されるコイル巻線３３０の下面側（回転軸に対して内側）のみならず、コイル巻線３３０の上面側（回転軸に対して外側）についても冷却することが可能となる。

図１１は、本発明の実施の形態２による電動過給機の冷却構造のバリエーションを示す図である。

図１１（ａ）には、比較のために、上壁面３１２の領域３１５に特に加工を施さず、回転軸と平行な平面を形成した構造が示される。この場合には、領域３１５に到達した潤滑油４１４が回転軸方向に沿って内側（コイル巻線３３０側）に向かう力は発生せず、潤滑油４１４は再び重力によって滴下するので、コイル巻線３３０の冷却効果を得ることはできない。

これに対して、図１１（ｂ）および（ｃ）に示されるように、Ｒ面加工以外にも、上壁面３１２の領域３１５に面取り等の加工を施して、回転軸方向とは非平行な面部分を形成することにより、領域３１５に到達した潤滑油４１４をコイル巻線３３０側に導くことが可能となる。この結果、図１０に示した冷却構造と同様に、コイル巻線３３０の上面側を冷却することが可能となる。すなわち、上壁面３１２の領域３１５に、接線方向が回転軸と非平行となる面部分が設けることにより、シャフト２１０およびロータ３４０の回転により拡散された潤滑油が到達するコイル巻線３３０の下面側のみでなく、コイル巻線３３０の上面側についても潤滑用を供給することが可能となり、コイル巻線の冷却能力を向上させることができる。

［実施の形態２の変形例］
図１２は、実施の形態２の変形例による電動過給機の冷却構造を説明する図である。図１２は、図１０と同様の部位を示す断面図である。

図１２を参照して、実施の形態２の変形例による冷却構造では、コイル巻線３３０に直接供給されなかった潤滑油４１２が到達する領域３１５に、「潤滑油収容部」に相当する潤滑油流路３１６が設けられる。潤滑油流路３１６は、ハウジング３００の側壁面３１０を構成する部位と、上壁面３１２を構成する部位との接合部分に設けられ、潤滑油流路３１６を区画形成する突起部３１７に設けられた導入孔３１８によって潤滑油４１２を潤滑油流路３１６内に導く。そして潤滑油流路３１６は、ハウジング３００内の冷却水路３０
６と近接して設けられ、潤滑油流路３１６内の潤滑油は、冷却水路３０６内の冷却水とハウジング３００を介して熱交換することによって冷却される。さらに、潤滑油流路３１６内の潤滑油は、コイル巻線３３０の上面に設けられた排出孔３１９から滴下されて、コイル巻線３３０の上面に供給される。

この結果、コイル巻線３３０に直接供給されなかった潤滑油は、潤滑油流路３１６内で冷却水との熱交換によって冷却されて、コイル巻線３３０の上面に供給される。これにより、コイル巻線３３０の上面に対して、冷却した潤滑油を冷媒として供給することが可能となるため、コイル巻線上面部の冷却効果を高めることが可能となる。

［実施の形態３］
実施の形態３では、ベアリング３５０の構造を改良することによってステータに対する潤滑油供給可能範囲を広げることが可能な冷却構造を説明する。

図１３は、本発明の実施の形態３による電動過給機の冷却構造を説明する図である。図１３は、図１０と同様の部位を示す断面図である。

図１３を参照して、ベアリング３５０は、ハウジング３００に対してクリアランスを有するように配置され、回転軸方向の両端には、ベアリング３５０のスラスト方向（回転軸方向）の偏位を抑制するためのベアリング押え３５４が設けられている。

図１４は、ベアリング押えの形状を説明する正面図である。
図１４（ａ）に示すように、通常、ベアリング３５０の両端部に設けられるベアリング押え３５４は、鉛直方向下部に開口部３５６を有する。潤滑油４００は、開口部３５６から流出してシャフト２１０およびロータ３４０へ至り、シャフト２１０およびロータ３４０の回転に伴う遠心力によって拡散される。

実施の形態３による冷却構造では、図１４（ｂ）または（ｃ）に示すように、周方向で見て、潤滑油４００が滴下される鉛直方向を挟んで、ロータ回転方向側の領域ＡＲ１よりも、鉛直方向を挟んで逆回転方向側の領域ＡＲ２において、ベアリング３５０からシャフト２１０あるいはロータ３４０に対して流出する潤滑油が相対的に大きくなるような構造を有する。

たとえば、図１４（ｂ）に示すように、領域ＡＲ２においてスリット状あるいは、連続状（図示せず）に開口部３５７を設けることにより、開口部３５７から流出する潤滑油量を増やして、領域ＡＲ２、特に、潤滑油４００の滴下部位のロータ逆回転方向近傍における潤滑油量を増加させることができる。

あるいは、図１４（ｃ）に示すように、ベアリング押え３５４の径を非対称に形成し、領域ＡＲ２において内径を大きくとることによって開口部３５８を設け、開口部３５８から流出する潤滑油によって、領域ＡＲ２における潤滑油量を増加させることができる。

図１５は、実施の形態３による冷却構造における潤滑油の拡散状態を説明する概念図である。図１５は、図４および図５と同一部位を示す断面図である。

図１５に示すように、図１４（ｂ）または（ｃ）の構造により、ロータ逆回転方向部位に供給される潤滑油量を増加させることにより、ロータ回転によって潤滑油が相対的に到達しにくい逆回転方向側（図１４の領域ＡＲ２側）のコイル巻線３３０に対しても、冷媒としての潤滑油を十分に供給することが可能となる。

これにより、モータ周方向で見て、シャフト２１０およびロータ３４０の回転によって潤滑油をコイル巻線３３０へ供給可能な領域を拡大することができ、ベアリング３５０へ供給された潤滑油を、ステータの全周にわたってコイル巻線３３０へ冷媒として供給することができる。

なお、実施の形態３の構造は、実施の形態１およびその変形例に示すオイル反射壁と組合せることによってその効果をさらに拡大することができる。ただし、実施の形態３によるベアリング構造は、オイル反射壁と組合せることなく単独で採用しても、モータ周方向で見て、コイル巻線３３０への潤滑油の供給可能領域を拡大することができ、冷却性能の向上に寄与することができることについて確認的に記載しておく。

［実施の形態４］
実施の形態４では、ベアリング３５０へ供給される潤滑油を効率的にモータ冷却に用いる冷却構造について説明する。

図１６は、本発明の実施の形態４による電動過給機の冷却構造を説明する図である。図１６は、図１３と同様の断面図である。

図１６を参照して、ベアリング３５０に供給される潤滑油４００は、モータ側（内側）およびハウジング側（外側）に流出することとなる。したがって、ハウジング３００からの油漏れにつながる外側からの潤滑油の流出は抑えた上で、モータ冷却に用いられる内側からの潤滑油流出は増大するようにすることが好ましい。したがって、実施の形態４による冷却構造では、ベアリング３５０♯の形状を不均一なものとする。

具体的には、図１７に示すように、ベアリング３５０♯の断面形状にテーパを設けて、外側（ハウジング外側）で径大とし、かつ、内側（モータ側）とで径小とすることにより、ベアリング３５０♯とハウジング３００の間のクリアランスを、外側で狭くかつ内側で大きくなるように設計する。

これにより、ハウジング３００の外部へのオイル漏れを防止して、コンプレッサホイール２０６およびタービンホイール２０８への潤滑油流出を防止するとともに、モータ冷却に用いられる潤滑油量を増大して、冷却性能を高めることが可能となる。なお、ベアリング３５０♯に設けられるテーパ（径差）は、数μｍオーダでも上述のような潤滑油量の差を発生させることができるため、スラスト力を過大に発生させることなく、上述の効果を享受することが可能である。

［実施の形態５］
図１８は、実施の形態５による電動過給機の冷却構造を説明する図である。図１８は、図２と同部位の断面図である。

図１８を図２と比較して理解されるように、実施の形態５による冷却構造では、オイル反射壁３８０は、ハウジングの内壁面に直接設けられるのではなく、ハウジング３００とは独立した環状ユニット７００に設けられる。その他の部位の構造については、実施の形態１（図２）と同様であるので詳細な説明は繰返さない。

図１９に示すように、環状ユニット７００には、図３と同様にオイル反射壁３８０がスリット状に設けられている。なお、オイル反射壁３８０は、図６あるいは図９（ｂ）〜（ｄ）に示したように、最適な寸法・形状を適宜選択することができる。

環状ユニット７００は、図示しないアクチュエータによって上下動可能な操作端６００
とリンク機構６０５によって連結されている。これによりアクチュエータにより操作端を上下動させることにより、環状ユニット７００は回転方向に可動となる。すなわち、アクチュエータの作動により、環状ユニット７００の回転位相、すなわちオイル反射壁３８０の位置（位相）を可変とすることができるので、シャフト２１０およびロータ３４０の回転に伴って拡散される潤滑油が、コイル巻線３３０に対して最適に供給される位相となるように調整することが可能となる。これにより、モータ２１６、特にステータのコイル巻線３３０の冷却性能が高められる。

［実施の形態５の変形例］
実施の形態５の変形例では、上述のような環状ユニット７００の回転位相、すなわちオイル反射壁３８０の位置を自動制御する構成について説明する。

図２０は、実施の形態５の変形例による電動過給機の冷却構造を説明する図である。
図２０を図１８と比較して理解されるように、実施の形態５の変形例による電動過給機の冷却構造では、過給機ＥＣＵ５０は、リンク機構の操作端６００を上下動させるアクチュエータ６１０の動作を制御する。これにより、過給機ＥＣＵ５０の指示により、操作端６００の上下位置、すなわち環状ユニット７００の回転位相を制御することが可能となる。

さらに、コイル巻線３３０には温度センサ６８０が設けられ、温度センサ６８０の出力信号は、ステータに設けられた回転子位置センサ６７０の出力信号と同様に、過給機ＥＣＵ５０へ入力される。これにより、過給機ＥＣＵ５０は、コイル巻線３３０のコイル巻線温度およびロータ３４０の回転数を検知することが可能となる。その他の部位の構造については、実施の形態５（図１８）と同様であるので詳細な説明は繰返さない。

図２１は、過給機ＥＣＵ５０による環状ユニット７００の回転位相、すなわちオイル反射壁位置（位相）の自動制御の第１の例を説明するフローチャートである。

図２１を参照して、過給機ＥＣＵ５０は、ステップＳ１００により、カウンタ値ｎ＝１に初期設定し、ステップＳ１１０により、温度センサ６８０の出力に基づきステータのコイル巻線温度Ｔｎを取得する。

さらに、過給機ＥＣＵ５０は、ステップＳ１２０により、オイル反射壁位相を所定量Δθ変化させ、ステップＳ１３０により、カウンタ値ｎをインクリメント（＋１）する。

過給機ＥＣＵ５０は、ステップＳ１２０およびＳ１３０から所定時間が経過すると、ステップＳ１４０により、温度センサ６８０の出力に基づきステータのコイル巻線温度Ｔｎを取得する。これにより、ステップＳ１２０によってオイル反射壁位相を変化させた後での、コイル巻線温度が得られる。

過給機ＥＣＵ５０は、ステップＳ１５０により、前回のオイル反射壁位相におけるコイル巻線温度Ｔｎ−１と、現在のオイル反射壁位相でのコイル巻線温度Ｔｎとを比較する。過給機ＥＣＵ５０は、コイル巻線温度が低下した場合（ステップＳ１５０のＹＥＳ判定時）には、オイル反射壁の位相変化方向が、コイル巻線温度の冷却方向を高める適切な方向であると認識して、処理を再びステップＳ１２０に戻す。これにより、オイル反射壁位相をΔθは、同一方向にさらにΔθ変化される。

一方、オイル反射壁の位相変化後にコイル巻線温度が上昇している場合（ステップＳ１５０のＮＯ判定時）には、過給機ＥＣＵ５０は、オイル反射壁の位相を同一方向にさらに変化させると、コイル巻線温度が上昇してしまうと認識して、オイル反射壁位相を現在の
ままに維持する。

ステップＳ１００〜Ｓ１５０の一連の処理により、オイル反射壁の位相変化に対するコイル巻線温度変化の極小点に相当する位相に、オイル反射壁位相を設定することができる。すなわち、現在の電動過給機の状態下における、最適なオイル反射壁位相を試行錯誤的に得ることが可能となる。

したがって、一定時間の経過やモータ回転数、コイル巻線温度の一定以上の変化等の所定条件成立毎に、ステップＳ１００〜Ｓ１５０の一連の処理を実行することにより、コイル巻線温度の実測に基づき、オイル反射壁の位相をコイル巻線３３０の冷却な最適値へ自動制御して、電動過給機の運転状態が変化しても都度効率的にコイル巻線を冷却することが可能となる。

図２２は、過給機ＥＣＵ５０による環状ユニット７００の回転位相、すなわちオイル反射壁位置（位相）の自動制御の第２の例を説明するフローチャートである。

図２２を参照して、過給機ＥＣＵ５０は、ステップＳ２００により回転子位置センサ６７０の出力に基づきロータ回転数Ｎｔを取得する。そして、過給機ＥＣＵ５０は、ステップＳ２１０により、図２３に示すマップ６５５を参照することにより、現在のロータ回転数Ｎｔに対応する最適なオイル反射壁位相を取得し、さらに、このオイル反射壁位相に対応した操作端６００の上下位置が得られるようにアクチュエータ６１０を制御する。

ロータ回転数が変わると遠心力の大きさも変化するため、シャフト２１０およびロータ３４０による潤滑油の拡散態様が変化する。このため、ロータ回転数に応じてコイル巻線の冷却に最適なオイル反射壁位相は変化する。

図２３を参照して、各ロータ回転数域における最適なオイル反射壁位相を図２１に示したフローチャート等に従って予め求めておくことにより、各ロータ回転数域におけるオイル反射壁位相を設定するためのマップ６５５を予め作成することができる。なお、オイル反射壁位相については、操作端６００の上下位置としてマップ化することもできる。

これにより、電動過給機の運転時には、図２２のステップＳ２１０においてマップ６５５を参照することにより、現在のロータ回転数に応じて、コイル巻線の冷却に最適なオイル反射壁位相を設定することにより、電動過給機の運転状態が変化しても、都度効率的にコイル巻線を冷却することが可能となる。

図２４は、過給機ＥＣＵ５０による環状ユニット７００の回転位相、すなわちオイル反射壁位置（位相）の自動制御の第２の例を説明するフローチャートである。

図２４を参照して、過給機ＥＣＵ５０は、ステップＳ２２０により、潤滑油を噴霧化するための所定条件が成立しているかどうかを判定する。この所定条件は、たとえば一定時間の経過や、コイル巻線温度が所定のしきい値を超えて上昇したときに成立するように定めることができる。

そして、過給機ＥＣＵ５０は、所定条件の成立時（ステップＳ２２０のＹＥＳ判定時）には、ステップＳ２３０により、リンク機構の操作端６００を周期的に上下往復動作させる。これにより、オイル反射壁が設けられた環状ユニット７００も正転方向および逆転方向に周期的な往復回転動作を行なうため、オイル反射壁３８０によってシャフト２１０およびロータ３４０により巻き上げられて拡散された潤滑油を噴霧化することができる。噴霧化された潤滑油がコイル巻線３３０へ供給されることにより、潤滑油を冷媒としたコイ
ル巻線３３０の冷却効果を高めることができる。

なお、図２１，図２２，図２４に示す手順に従った処理は、たとえば、過給機ＥＣＵ５０が予め格納するプログラムを実行することによって実現される。すなわち、実施の形態５では、過給機ＥＣＵ５０が本発明での「位相制御手段」および「噴霧化手段」を構成する。

［実施の形態６］
実施の形態６では、潤滑油供給圧力を自動制御する冷却構造について説明する。

図２５は、実施の形態６による電動過給機の冷却構造を説明する図である。
図２５を図２０と比較して、実施の形態６による電動過給機の冷却構造では、オイル反射壁３８０は、実施の形態１（図２）と同様に、ハウジング３００の内壁面３１０に突起して設けられる。オイル反射壁３８０は、図３と同様にスリット状に設けられる。なお、オイル反射壁３８０については、図６あるいは図９（ｂ）〜（ｄ）に示したように、最適な寸法・形状を適宜選択することができる。

この結果、図２０（実施の形態５）の冷却構造と比較して、環状ユニット７００およびこれを作動させるための操作端６００、リンク機構６０５およびアクチュエータ６１０の配置が省略される。

一方、実施の形態６では、潤滑油を供給するオイルポンプ６９０の潤滑油供給圧力が、過給機ＥＣＵ５０からの指示に基づき制御される。なお、潤滑油としてエンジンオイルを用いる場合には、エンジンオイルのオイルポンプを制御するエンジンＥＣＵ２５０からの指示に、過給機ＥＣＵ５０からの指示を反映する制御構成とすることができる。なお、その他の部位の構造については、図２０と同様であるので詳細な説明は繰返さない。

オイルポンプ６９０による潤滑油供給圧力を変化させることにより、ベアリング３５０へ供給される潤滑油４００の量も変化し、これに伴いシャフト２１０およびロータ３４０の回転により巻き上げられる潤滑油の拡散角度も変化してくる。したがって、実施の形態６による電動過給機の冷却構造では、オイル反射壁３８０の位相を固定したままで、すなわちリンク機構やアクチュエータ等の制御用の部材を新たに設けることなく、潤滑油の拡散角度の制御により状況に応じた冷却状態の調整を行なうことができる。

図２６は、実施の形態６による電動過給機の冷却構造における潤滑油供給圧力の自動制御を説明するフローチャートである。

図２６を参照して、過給機ＥＣＵ５０は、ステップＳ３００により、カウンタ値ｎ＝１に初期設定し、ステップＳ３１０により、温度センサ６８０の出力に基づきステータのコイル巻線温度Ｔｎを取得する。

さらに、過給機ＥＣＵ５０は、ステップＳ３２０により、潤滑油供給圧力を所定値だけ変化（上昇あるいは下降）させ、ステップＳ３３０により、カウンタ値ｎをインクリメント（＋１）する。

過給機ＥＣＵ５０は、ステップＳ３２０およびＳ３３０から所定時間が経過すると、ステップＳ３４０により、温度センサ６８０の出力に基づきステータのコイル巻線温度Ｔｎを取得する。これにより、ステップＳ３２０によって潤滑油供給圧力を変化させた後での、コイル巻線温度が得られる。

過給機ＥＣＵ５０は、ステップＳ３５０により、前回の潤滑油供給圧力におけるコイル巻線温度Ｔｎ−１と、現在の潤滑油供給圧力でのコイル巻線温度Ｔｎとを比較する。過給機ＥＣＵ５０は、コイル巻線温度が低下した場合（ステップＳ３５０のＹＥＳ判定時）には、潤滑油供給圧力の変化方向が、コイル巻線温度の冷却方向を高める適切な方向であると認識して、処理を再びステップＳ３２０に戻す。これにより、潤滑油供給圧力は、同一方向にさらに所定値だけ変化される。

一方、潤滑油供給圧力の変化後にコイル巻線温度が上昇している場合（ステップＳ３５０のＮＯ判定時）には、過給機ＥＣＵ５０は、潤滑油供給圧力を同一方向にさらに変化させると、コイル巻線温度が上昇してしまうと認識して、潤滑油供給圧力を現在のままに維持する。

ステップＳ３００〜Ｓ３５０の一連の処理により、潤滑油供給圧力の変化に対するコイル巻線温度変化の極小点に相当する潤滑油供給圧力を設定することができる。すなわち、現在の電動過給機の状態下における、最適な潤滑油供給圧力を試行錯誤的に得ることが可能となる。

したがって、一定時間の経過やモータ回転数、コイル巻線温度の一定以上の変化等の所定条件成立毎に、ステップＳ３００〜Ｓ３５０の一連の処理を実行することにより、コイル巻線温度の実測に基づき、潤滑油供給圧力をコイル巻線３３０の冷却な最適値へ自動制御して、電動過給機の運転状態が変化しても都度効率的にコイル巻線を冷却することが可能となる。なお、図２３と同様に、電動過給機の運転状態（代表的にはロータ回転数）に対する最適な潤滑油供給圧力を予め求めてマップ化しておくことにより、実施の形態５の変形例と同様に、現在の電動過給機の運転状態に応じて、都度適切に潤滑油供給圧力を設定することができる。

このように、実施の形態６による電動過給機の冷却構造では、特別なアクチュエータを設けることなく、潤滑油供給圧力の自動制御によりシャフト２１０およびロータ３４０によって拡散される潤滑油の拡散角度を制御して、最適な冷却状態を自動的に得ることができる。この結果、コイル巻線の冷却効果を高めることができる。

なお、図２６に示す手順に従った処理は、たとえば、過給機ＥＣＵ５０が予め格納するプログラムを実行することによって実現される。すなわち、実施の形態６では、過給機ＥＣＵ５０が本発明での「圧力制御手段」を構成する。

また、以上説明した複数の実施の形態の各々については、その組合わせが構造的あるいは論理的に矛盾する場合を除いて、必要に応じて適宜組合わせて実行することが可能であることを確認的に記載する。

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。

本発明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図である。 本発明の実施の形態１による電動過給機の冷却構造を説明する図である。 図２に示されたオイル反射壁が設けられたハウジング内壁面の斜視図である。 比較例として示されるオイル反射壁を非配置とした冷却構造における潤滑油の拡散状態を説明する概念図である。 オイル反射壁を配置した実施の形態１による冷却構造における潤滑油の拡散状態を説明する概念図である。 オイル反射壁の配置のバリエーションを説明する図である。 実施の形態１の変形例によるオイル反射壁が設けられたハウジング内壁面の斜視図である。 実施の形態１およびその変形例における潤滑油の拡散状態の比較を示す概念図である。 オイル反射壁の形状のバリエーションを説明する平面図である。 本発明の実施の形態２による電動過給機の冷却構造を説明する図である。 実施の形態２による電動過給機の冷却構造のバリエーションを示す図である。 本発明の実施の形態２の変形例による電動過給機の冷却構造を説明する図である。 本発明の実施の形態３による電動過給機の冷却構造を説明する図である。 図１３に示したベアリング押えの形状を説明する正面図である。 実施の形態３による冷却構造における潤滑油の拡散状態を説明する概念図である。 本発明の実施の形態４による電動過給機の冷却構造を説明する図である。 図１６におけるベアリング部分の拡大図である。 実施の形態５による電動過給機の冷却構造を説明する図である。 図１８に示した環状ユニットの斜視図である。 実施の形態５の変形例による電動過給機の冷却構造を説明する図である。 環状ユニットの回転位相（オイル反射壁位置）の自動制御の第１の例を説明するフローチャートである。 環状ユニットの回転位相（オイル反射壁位置）の自動制御の第２の例を説明するフローチャートである。 ロータ回転数に対するオイル反射壁の位相設定マップの一例を示す概念図である。 環状ユニットの回転位相（オイル反射壁位置）の自動制御の第３の例を説明するフローチャートである。 本発明の実施の形態６による電動過給機の冷却構造を説明する図である。 本発明の実施の形態６による潤滑油供給圧力の自動制御を説明するフローチャートである。

符号の説明

２０ 低圧バッテリ、３０ コンバータ、４０ 高圧バッテリ、５０ 過給機ＥＣＵ、６０ 過給機ＥＤＵ、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 べルト、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 電動過給機、２０２ コンプレッサ、２０４ タービン、２０５
ホールセンサ、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、２１６ 回転電機（モータ）、２５０ エンジンＥＣＵ、３００ ハウジング、３０５ 潤滑油経路、３０６ 冷却水路、３１０ コイル巻線、３１０ 側壁面（ハウ
ジング）、３１２ 上壁面（ハウジング）、３１５ 領域（潤滑油到達）、３１６ 潤滑油流路、３１７ 突起部、３１８ 導入孔、３１９ 排出孔、３２０ ステータコア、３３０ コイル巻線、３３０ ステータコア、３３５ ティース、３４０ ロータ、３５０
ベアリング、３５６〜３５８ 開口部、３８０ オイル反射壁、４００，４１０〜４１４，４２０ 潤滑油、６００ 操作端、６０５ リンク機構、６１０ アクチュエータ、６５５ マップ、６７０ 回転子位置センサ、６８０ 温度センサ、６９０ オイルポンプ、７００ 環状ユニット、ｎ カウンタ値、Ｎｔ ロータ回転数、Ｔｎ コイル巻線温度、Ｗ 幅寸法（オイル反射壁）。

Claims (13)

1. 内燃機関の排気を利用して回転することによって前記内燃機関の吸気を圧縮するように構成された過給機と、
   前記過給機の回転軸と連結されたロータおよび前記回転軸に直交する方向から前記ロータに対向して設けられるステータを有する回転電機と、
   前記回転軸の軸受部に潤滑油を供給する潤滑油供給手段と、
   前記回転軸および前記ロータから前記回転軸に直交する方向に離間した位置に設けられ、前記回転軸および前記ロータの回転に伴う遠心力で拡散された潤滑油の一部を前記回転軸および前記ロータへ向けて反射するための反射壁とを備え、
   前記反射壁は、前記回転軸および前記ロータの回転により拡散される潤滑油の一部が、前記ステータに巻回されたコイル巻線に達するような形状で設けられる、電動過給機。
2. 前記反射壁は、前記回転軸の方向と非平行であり、かつ、前記回転軸へ近づく方向に向かって突出するように設けられる、請求項１記載の電動過給機。
3. 前記反射壁は、前記回転軸の方向に沿って、前記コイル巻線に相対的に遠い部位における径方向の幅寸法が、前記コイル巻線に相対的に近い部位よりも広くなるように設けられる、請求項１記載の電動過給機。
4. 前記反射壁は、前記回転電機を収容する筐体の内壁の前記回転軸と交差する方向の面に突起して設けられ、
   前記筐体の内壁の前記回転軸と平行な方向の面のうちの、前記回転軸および前記ロータの回転に伴って拡散された潤滑油が到達する領域には、接線の方向が前記回転軸と非平行となる面部分が設けられる、請求項１記載の電動過給機。
5. 前記回転電機を収容する筐体の内部に設けられた冷媒経路と、
   前記潤滑油を導入するための導入部、導入された潤滑油を蓄積する蓄積部、および蓄積された潤滑油を前記回転電機へ向けて排出するための排出部が設けられた、前記筐体と一体的に構成された潤滑油収容部とをさらに備え、
   前記潤滑油収容部は、前記蓄積部内の潤滑油が前記冷媒経路中の冷媒との間で熱交換可能に構成され、
   前記導入部は、前記筐体の内壁のうちの、前記回転軸および前記ロータの回転に伴って拡散された潤滑油が到達する領域に設けられ、
   前記排出部は、前記回転電機のうちの、前記回転軸および前記ロータの回転に伴って拡散された潤滑油が到達する部位とは異なる部位に向けて、前記潤滑油を排出するように設けられる、請求項１記載の電動過給機。
6. 前記回転電機の外側に配置されて、アクチュエータによって前記回転軸の周りを回転移動可能に構成された環状ユニットをさらに備え、
   前記反射壁は、前記環状ユニットの前記回転電機と対向する面上に突出するように設けられる、請求項１記載の電動過給機。
7. 前記電動過給機の運転状態に応じて前記環状ユニットの回転位相を変化させるように、前記アクチュエータを作動させる位相制御手段をさらに備える、請求項６記載の電動過給機。
8. 前記位相制御手段は、前記コイル巻線の温度に応じて前記環状ユニットの回転位相を変化させるように、前記アクチュエータを作動させる、請求項７記載の電動過給機。
9. 前記位相制御手段は、前記ロータの回転数に応じて前記環状ユニットの回転位相を変化させるように、前記アクチュエータを作動させる、請求項７記載の電動過給機。
10. 回転軸および前記ロータの回転に伴って拡散された潤滑油を前記反射壁によって噴霧化するために、前記環状ユニットが正回転方向および逆回転方向に周期的に往復動作するように前記アクチュエータを作動させる噴霧化手段をさらに備える、請求項６記載の電動過給機。
11. 前記電動過給機の運転状態に応じて、前記潤滑油供給手段による潤滑油の供給圧力を変化させる圧力制御手段をさらに備える、請求項１記載の電動過給機。
12. 前記軸受部は、前記軸受部から前記回転軸へ流出する潤滑油が、前記回転軸の周方向において鉛直方向を挟んで前記回転軸の回転方向側の領域よりも前記回転方向の反対側の領域において相対的に多くなるような構造を有する、請求項１から１１のいずれか１項に記載の電動過給機。
13. 前記回転電機の筐体に対する前記軸受部のクリアランスは、前記回転電機に近い側において、前記回転電機から遠い側よりも大きく設定される、請求項１から１１のいずれか１項に記載の電動過給機。

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