以下、本発明の一実施形態に係る制御装� ��により駆動が制御される回転電動機を備え� ��電動アシスト式過給機を、図面を参照して� ��明する。

 図1は本発明の一実施形態に係る制御装置 により駆動が制御される回転電動機を備えた 電動アシスト式過給機の概略構成を示す説明 図である。

 図1中引用符号E1はエンジンであり、イン� ��ークパイプAから不図示のインテークマニホ ールドを介して供給される燃焼用空気G1を用� ��て燃料の燃焼を、燃焼室E3の内部において� �い、これによって発生した排気ガスG3を、不 図示のエキゾーストマニホールドを介してエ キゾーストパイプBに排出する。これらエン� �ンE1、インテークパイプA、及び、エキゾー� �トパイプBは、不図示のインテークマニホー� ��ドやエキゾーストマニホールドと共に、車� ��のエンジンルームRに収容されている。

 このエンジンE1には、排気ガス再循環装� �Cが取り付けられている。この排気ガス再循� ��装置Cは、エキゾーストパイプBとインテー� �パイプAとをショートカット接続する排気還� ��パイプC1と、この排気還流パイプC1の途中に 介設された流量調整バルブC3とを有している� ��この排気還流パイプC1を通過してエキゾー� �トパイプBからインテークパイプAに還流され る排気ガスG3の流量は、流量調整バルブC3の� �度を変更することで調整される。

 この排気ガス再循環装置Cによってエキゾ ーストパイプBからインテークパイプAに適切� ��量の排気ガスG3を還流させることで、エン� �ンE1内の酸素濃度を下げて、窒素酸化物(NOx)� ��エンジンE1に還流させるようにすれば、エ� �ジンE1の燃焼室E3内の燃焼温度が下がること� ��ら、窒素酸化物の発生をより一層抑制する� ��とができる。

 そして、図1中引用符号1は、上述した排� �ガス再循環装置付き内燃機関に取り付けら� �る過給機を示す。この過給機1は、エンジンE 1や排気ガス再循環装置Cと共にエンジンルー� ��Rに収容されている。過給機1は、筐体3と、� ��の筐体3の内部で回転する回転軸部材5(請求� ��中の回転軸に相当)と、この回転軸部材5の� �端部5A側に設けられた遠心式コンプレッサ(� �下、「コンプレッサ」と略記する。)7と、回 転軸部材5の他端部5B側に設けられた遠心式タ ービン(以下、「タービン」と略記する。)9と を備えている。回転軸部材5は、例えば流体� �受け(図示せず)を介して筐体3に回転可能に� �支されている。

 前記コンプレッサ7は、コンプレッサハウ ジング8と、このコンプレッサハウジング8の� ��部に収容されたコンプレッサインペラ11と� �備えている。コンプレッサハウジング8は、� ��ンテークパイプA中の、排気還流パイプC1と� ��合流点よりも燃焼用空気G1の流れにおける� �流側の箇所に介設されている。コンプレッ� �インペラ11は、コンプレッサディスク12及び� ��根13で構成されている。コンプレッサディ� �ク12の基端側部は、前記回転軸部材5の一方� �端側部5Aに一体的に連結されている。コンプ レッサディスク12の先端部側には前記羽根13� �一体的に設けられている。

 前記タービン9は、タービンハウジング10� ��、このタービンハウジング10の内部に収容� �れたタービンインペラ15及び複数の可変ベー ン19,19,…とを備えている。タービンハウジン グ10は、エキゾーストパイプB中の、排気還流 パイプC1との分岐点よりも排気ガスG3の流れ� �おける下流側の箇所に介設されている。タ� �ビンインペラ15は、タービンディスク16及び� ��根17で構成されている。タービンディスク16 の基端側部は、前記回転軸部材5の他方の端� �部5Bに一体的に連結されている。タービンデ ィスク16の先端部側には前記羽根17が一体的� �設けられている。

 前記各可変ベーン19は、タービンインペ� �15の外周に一定間隔ずつ周方向に離間して配 置されており、それぞれタービンハウジング 10の内壁に角度調整可能に連結されている。� ��た、各可変ベーン19は、不図示のリンク機� �を介して相互に連結されている。各可変ベ� �ン19のタービンハウジング10に対する取り付� ��角度は、リンク機構に接続されたステッピ� ��グモータ19aの動力によって一括して調整す� ��ことができる。

 上述した各可変ベーン19は、排気ガスG3の ガス圧不足の際に、それに伴う燃焼用空気G1� ��ブースト圧不足を補助的に解消するために� ��隣り合う可変ベーン19,19の間隔が狭くなる� �うに角度調整される。すると、隣り合う可� �ベーン19,19間を通過する排気ガスG3の絞り効� ��が増して、タービンインペラ15の羽根17に対 する排気ガスG3の吹き付け速度が増加する。� ��れにより、タービンディスク16の回転数が� �加して、コンプレッサ7のコンプレッサディ� ��ク12の回転数が上がり、コンプレッサイン� �ラ11の羽根13により圧縮される燃焼用空気G1� �ブースト圧が上がる。

 また、前記過給機1には、回転電動機20が� ��結されている。本実施形態では、この回転� ��動機20は三相交流電動機で構成されており� �具体的には、永久磁石同期モータ(PMSM:Permanen t Magnet Synchronous Motor)を用いている。回転電 動機20は、回転軸部材5に取り付けられたロー タ21と、筐体3の内壁に取り付けられて前記ロ ータ21に対向する三相のステータ23とを有し� �いる。

 この回転電動機20においては、車両のバ� �テリBatt(図2参照)からの直流電流を後述する� ��ライバ41(図2参照)で三相交流電流に変換し� �、ステータ23の各相のコイルに流すことで、 ロータ21が回転して回転軸部材5を回転させる 。これにより回転電動機20は、力行時にモー� ��として機能する。

 また、この回転電動機20においては、回� �軸部材5と共にロータ21が回転させられると� �ステータ23の各相に巻回された不図示のコイ ルに誘導電流が流れる。すると、各相のコイ ルに流れた誘導電流がドライバ41において三� ��交流電流から直流電流に変換されて、バッ� ��リBattに充電される。これにより回転電動機 20は、回生時に発電機として機能する。

 尚、ドライバ41は、過給機1と同じくエン� ��ンルームRに配置された基板39上の回路素子� ��によって構成される。また、図1中引用符号 35は、回転電動機20の回転数センサを構成す� �ホールセンサを示す。

 さらに、前記過給機1にはウエイストゲー ト25が設けられている。このウエイストゲー� ��25は、エキゾーストパイプBの途中でタービ� ��9をバイパスするバイパスパイプ27に形成さ� ��ている。ウエイストゲート25及びバイパス� �イプ27を通ってタービン9をバイパスする排� �ガスG3の流量は、ウエイストゲート25に設け� ��れたウエイストゲートバルブ29の開度によ� �て調整される。ウエイストゲートバルブ29の 開度は、不図示の付勢ばねのばね定数と、ウ エイストゲートバルブ29に加わる排気ガスG3� �ガス圧との関係によって定まる。

 このウエイストゲート25は、タービン9に� ��給される排気ガスG3のガス圧が異常に高く� �り、タービン9の耐圧を超えそうになると、� ��図示の付勢ばねの付勢力に抗してウエイス� ��ゲートバルブ29が移動することで、開放さ� �る。ウエイストゲート25が開放されると、バ イパスパイプ27が連通して、エキゾーストパ� ��プB内の排気ガスG3の一部がタービン9をバイ パスする。したがって、ウエイストゲートバ ルブ29がウエイストゲート25を開くことで、� �ービン9に供給される排気ガスG3のガス圧の� �限が調整される。これにより、タービン9に� ��給される排気ガスG3のガス圧が異常に高く� �ることが防止される。

 図2は、ドライバ41を構成する基板39上の� �路素子類の概略を一部ブロックにて示す回� �図である。ドライバ41は、昇圧コンバータ部 43、インバータ部45、バッテリBatt用のターミ� ��ルT1、及び、回転電動機20用のターミナルT3� ��有している。

 昇圧コンバータ部43は、パワースイッチ� �グデバイスとしての2つのMOS-FET43a,43bの直列� �路と、各MOS-FET43a,43bのドレイン-ソース間に� �れぞれ接続された逆流防止用のフリーホイ� �ルダイオード43c,43dと、2つのMOS-FET43a,43bの接� ��点aに一端を接続した昇圧コイルLと、2つのM OS-FET43a,43bの直列回路に並列接続された平滑� �コンデンサCdとを有している。尚、昇圧コイ ルLの他端には、ターミナルT1を介してバッテ リBattの正極が接続されている。

 このような構成による昇圧コンバータ部4 3では、回転電動機20の力行時に、後述する制 御モジュール51(図2及び図3参照)から各MOS-FET43 a,43bのゲートに交互に供給されるスイッチン� ��信号によって、各MOS-FET43a,43bが交互に導通� �れる。すると、バッテリBattからの直流電流� ��よって昇圧コイルLに生じる逆起電力が平滑 用コンデンサCdに蓄えられ、かつ、放電され� ��。これにより、バッテリBattの直流電流が昇 圧コンバータ部43において昇圧される。

 インバータ部45は、パワースイッチング� �バイスとしての6つのMOS-FET45a~45fで構成され� �三相ブリッジ回路45gと、各MOS-FET45a~45fのドレ イン-ソース間にそれぞれ接続された逆流防� �用のフリーホイールダイオード45h~45mとを有� ��ている。

 このような構成によるインバータ部45で� �、回転電動機20の力行時に、制御モジュール 51から各MOS-FET45a~45fのゲートに供給されるス� �ッチング信号によって、回転電動機20の各相 に対応するMOS-FET45a,45b、MOS-FET45c,45d、MOS-FET45e, 45fがそれぞれ交互に導通される。これにより 、昇圧コンバータ部43において昇圧されたバ� ��テリBattからの直流電流が、ターミナルT3を� ��して回転電動機20のステータ23の各相のコイ ルに、互いのタイミングをずらして順次供給 される。即ち、インバータ部45においては、� ��圧コンバータ部43において昇圧されたバッ� �リBattからの直流電流が三相ブリッジ回路45g� ��よって三相交流電流に変換される。

 また、上述したインバータ部45では、回� �電動機20の回生時に、制御モジュール51から� ��MOS-FET45a~45fのゲートに供給されるスイッチ� �グ信号によって、回転電動機20の各相に対応 するMOS-FET45a,45b、MOS-FET45c,45d、MOS-FET45e,45fがそ れぞれ交互に導通される。これにより、ター ミナルT3を介して回転電動機20のステータ23の 各相のコイルから入力される三相交流電流が 、各MOS-FET45a~45fのオンオフによって半波整流� ��れる。即ち、インバータ部45においては、� �転電動機20からの三相交流電流が直流電流に 変換されて、昇圧コンバータ部43に出力され� ��。したがって、インバータ部45は、回転電� �機20側の可逆性を有する電力変換(DC-AC、AC-DC) 装置として働く。

 また、上述した昇圧コンバータ部43では� �回転電動機20の回生時に、インバータ部45か� ��入力された半波整流電流が平滑用コンデン� ��Cdで平滑化される。かつ、制御モジュール51 から各MOS-FET43a,43bのゲートに交互に供給され� ��スイッチング信号によって、各MOS-FET43a,43b� �交互に導通される。これにより、平滑用コ� �デンサCdで平滑化された直流電流が、各MOS-FE T43a,43bのオンオフのデューティー比に応じて� ��圧される。即ち、バッテリBattの規格に合わ せた直流電流に変換(降圧)される。即ち、昇� ��コンバータ部43においては、インバータ部45 からの半波整流電流が平滑化された後、降圧 されてバッテリBattに出力される。したがっ� �、昇圧コンバータ部43は、バッテリBatt側の� �逆性を有する電力変換(DC-DC)装置として働く� ��

 尚、図2中引用符号Vsは電圧センサ、Is,Iu,I wは電流センサをそれぞれ示す。電圧センサVs と電流センサIsは、回転電動機20の力行時に� �昇圧コンバータ部43において昇圧された後の 直流電圧及び直流電流を測定する。測定され た直流電圧及び直流電流は、制御モジュール 51に取り込まれて、回転電動機20の出力管理� �用いられる。

 電流センサIu,Iwは、回転電動機20の回生時 に、インバータ部45において半波整流される� ��の三相交流のU相とW相の電流をそれぞれ測� �する。測定された三相交流の電流は、制御� �ジュール51に取り込まれる。また、回転電動 機20の回生時に、インバータ部45において半� �整流される前の三相交流のU相とW相の電位は 、センサを用いず直接制御モジュール51に取� ��込まれる。制御モジュール51に取り込まれ� �三相交流の各相の電位及び電流は、回生電� �によるバッテリBattの充電管理に用いられる� ��

 また、図2中引用符号39aはヒートシンク、 47a,47bは温度センサをそれぞれ示す。ヒート� �ンク39aは、基板39のドライバ41が実装された� ��とは反対側の面に固着されている。このヒ� ��トシンク39aは、ドライバ41のMOS-FET43a,43b,45a~4 5fで発生する熱をエンジンルームRに放出する ものである。温度センサ47a(請求項中の内部� �度検出手段に相当)は、インバータ部45のMOS-F ET45a~45fのうち一つの直近に配置されている。 この温度センサ47aにより、ドライバ41の最も� ��熱となる部分の温度、つまり、ドライバ温� ��が検出される。もう一つの温度センサ47b(請 求項中の雰囲気温度検出手段に相当)は、ヒ� �トシンク39aの直近に配置されている。この� �度センサ47bにより、ヒートシンク39aが露出� �れているエンジンルームRの温度、つまり、� ��囲気温度が検出される。温度センサ47a,47bの 測定信号は制御モジュール51に入力される。

 制御モジュール51は、ドライバ41と共に基 板39上に実装されている。本実施形態では、� ��御モジュール51は、ドライバ用IC53と制御用I C55との2つのIC(集積回路)で構成されている。

 ドライバ用IC53は、バッテリBattから供給� �れる電力により作動するもので、発振回路� �A/Dコンバータとを内蔵している。これによ� �ドライバ用IC53は、制御用IC55からの制御信号 に呼応してドライバ41の各MOS-FET43a,43b,45a~45fに 所定のタイミングでスイッチング信号を出力 する。また、ドライバ用IC53は、ドライバ41の 電圧センサVs、各電流センサIs,Iu,Iw、及び、� �温度センサ47a,47bからの測定信号や、回転電� ��機20の回生時における三相交流のU相とW相の 電位を、デジタル変換して制御用IC55に出力� �る。

 制御用IC55は、ドライバ用IC53を介してバ� �テリBattから供給される電力により作動する� ��この制御用IC55は、図3のブロック図に示す� �うに、CPU55a、RAM55b、及び、ROM55cを有してい� �。

 CPU55aには、RAM55b、及び、ROM55cの他、前記� ��ライバ用IC53や前記ホールセンサ35、前記温� ��センサ47a,47b、不揮発性メモリNVMが接続され ている。RAM55bは、各種データ記憶用のデータ エリア及び各種処理作業に用いるワークエリ アを有しており、ROM55cには、CPU55aに各種処理 動作を行わせるための制御プログラムが格納 されている。

 不揮発性メモリNVMには、出力換算テーブ� ��と出力制限テーブルとが格納されている。� ��のうち、出力換算テーブルは、エンジンE1� �直近に配置された電子制御ユニットからCAN� �通じて制御用IC55に通知される、エンジンE1� �状態とアクセル開度に応じたブースト圧を� �るために要求される回転電動機20のアシスト 量のデータから、そのアシスト量を発生させ るのに必要な出力とするために回転電動機20� ��供給すべき出力電流を換算するためのテー� ��ルである。ちなみに、この出力換算テーブ� ��は、電子制御ユニットからのアシスト量の� ��ータから回転電動機20に供給すべき出力電� �を計算するための換算式に置き換えても良� �。また、出力制限テーブルは、各温度セン� �47a,47bによってそれぞれ測定されるドライバ� ��度や雰囲気温度の内容に応じて回転電動機2 0の上限出力電流を決定するためのものであ� �。

 ここで、図4の説明図を参照して、不揮発 性メモリNVMに格納された出力制限テーブルに ついて説明する。まず、本実施形態では、ド ライバ温度及び雰囲気温度のそれぞれについ て、個別の上限温度が閾値として設定されて いる。これらの閾値、つまり、上限温度は、 エンジンE1や回転電動機20、ドライバ41を構成 する回路素子のスペック、エンジンルームR� �構造等に応じて決定することができる。尚� �ドライバ温度に対する上限温度、つまり、� �限内部温度は、本実施形態では150°Cに設定� �れている。また、雰囲気温度に対する上限� �度、つまり、上限雰囲気温度は、本実施形� �では125°Cに設定されている。

 そして、図4に示すように、不揮発性メモ リNVMに格納された出力制限テーブルには、温 度センサ47aによって測定されるドライバ温度 が上限内部温度以上(高)であるか、上限内部� ��度未満(低)であるかが、パラメータの一つ� �して定義されている。また、この出力制限� �ーブルには、温度センサ47bによって測定さ� �る雰囲気温度が上限雰囲気温度以上(高)であ るか、上限雰囲気温度未満(低)であるかが、� ��はりパラメータの一つとして定義されてい� ��。

 不揮発性メモリNVMの出力制限テーブルで� ��、ドライバ温度と雰囲気温度のそれぞれが� ��応する上限温度に対して高低のどちらの状� ��にあるかの組み合わせによって、回転電動� ��20の上限出力電流の値が対応付けられてい� �。尚、上限内部温度や上限雰囲気温度の値� �、いずれも、出力制限テーブルと共に不揮� �性メモリNVMに格納されている。

 具体的には、ドライバ温度が上限内部温� ��に対して「高」の状態にある場合は、雰囲� ��温度が上限雰囲気温度に対して「高」及び� ��低」のどちらの状態にあっても、上限出力� ��流が「0A(アンペア)」とされる。つまり、回 転電動機20の駆動が停止されることになる。

 一方、ドライバ温度が上限内部温度に対� ��て「低」の状態にある場合は、雰囲気温度� ��上限雰囲気温度に対して「高」の状態にあ� ��ば、上限出力電流が「63A(アンペア)」に制� �され、雰囲気温度が上限雰囲気温度に対し� �「低」の状態にあれば、上限出力電流が、� �転電動機20の定格電流である「90A(アンペア)� ��まで許容される。つまり、100%出力での駆動 が可能な状態とされることになる。

 尚、図2や図3に示すように、制御用IC55は� ��車内LANの一種であるCAN(Controller Area Network  )に接続されている。このCANには、車両内に� �数設けられた不図示の電子制御ユニット(ECU: Electronic Control Unit )が、ネットワーク接続� �れている。

 ネットワーク接続された複数の電子制御� ��ニットのうちエンジンE1の直近に配置され� �電子制御ユニットは、エンジンE1の不図示の 燃料噴射装置における燃料噴射量や燃料噴射 のタイミング、並びに、アクセル開度に応じ た過給機1のブースト圧設定等の制御を行う� �したがって、エンジンE1の状態とアクセル開 度に応じたブースト圧を得るために要求され る回転電動機20のアシスト量は、エンジンE1� �直近に配置された電子制御ユニットにおい� �決定され、CANを通じて入力されるデータに� �って制御用IC55に通知される。

 次に、制御用IC55のCPU55aがROM55cに格納され た制御プログラムにしたがって行う、特に、 回転電動機20の動作に関する制御を、図5及び 図6のフローチャートを参照して説明する。

 バッテリBattからの給電が開始されて制御 用IC55が起動すると、CPU55aは、図5にメインル� ��チンのフローチャートで示すように、CANを� ��して各電子制御ユニットからのデータの収� ��を行うデータ収集処理(ステップS1)と、回転 電動機20の駆動を制御する回転電動機駆動処� ��(ステップS3)とを、一定周期毎に繰り返し実 行する。

 このうち、ステップS1のデータ収集処理� �は、エンジンE1の直近に配置された電子制御 ユニットからCANを通じて通知される、エンジ ンE1の状態とアクセル開度に応じたブースト� ��を得るために要求される回転電動機20のア� �スト量のデータを取り込む。

 また、ステップS3の回転電動機駆動処理� �は、図6にサブルーチンのフローチャートで� ��すように、まず、温度センサ47a,47bからの測 定信号を取り込み(ステップS31)、取り込んだ� ��測定信号から、ドライバ41の最も高熱とな� �インバータ部45のMOS-FET45a~45fのうち一つの直� ��部分の温度、つまり、ドライバ温度と、エ� ��ジンルームRの温度、つまり、雰囲気温度と を検出する(ステップS33)。

 次に、検出したドライバ温度及び雰囲気� ��度を、不揮発性メモリNVMの上限内部温度や� ��限雰囲気温度の値、及び、前記不揮発性メ� ��リNVMの出力制限テーブルと照合して、回転� ��動機20の上限出力電流を割り出す(ステップS 35)。このとき、検出したドライバ温度が上限 内部温度以上(「高」の状態)である場合は、� ��出した雰囲気温度の値に拘わらず一律に、� ��転電動機20の上限出力電流として「0A(アン� �ア)」が割り出される。また、検出したドラ� ��バ温度が上限内部温度未満(「低」の状態)� �ある場合、検出した雰囲気温度が上限雰囲� �温度以上(「高」の状態)であれば、回転電動 機20の上限出力電流として「63A(アンペア)」� �割り出される。一方、検出した雰囲気温度� �上限雰囲気温度未満(「低」の状態)であれば 、回転電動機20の上限出力電流として「90A(ア ンペア)」が割り出される。

 続いて、ステップS1のデータ収集処理に� �いて取り込んだデータで表される回転電動� �20のアシスト量から、不揮発性メモリNVMの出 力換算テーブルを参照して、回転電動機20に� ��来供給すべき出力電流を割り出す(ステップ S37)。そして、割り出した出力電流を、ステ� �プS35で割り出された回転電動機20の上限出力 電流と比較して、実際に回転電動機20に供給� ��る出力電流を決定し(ステップS39)、これを� �知するための制御信号をドライバ用IC53に出� ��する(ステップS41)。制御信号を出力したな� �ば、図6の回転電動機駆動処理を終えて、図5 のメインルーチンにリターンする。

 ちなみに、ステップS39では、ステップS37� ��割り出した出力電流が、ステップS35で割り� ��した上限出力電流以下である場合は、ステ� ��プS37で割り出した出力電流を、実際に回転� ��動機20に供給する出力電流として決定する� �一方、ステップS37で割り出した出力電流が� �ステップS35で割り出した上限出力電流を上� �る場合は、ステップS35で割り出した上限出� �電流を、実際に回転電動機20に供給する出力 電流として決定する。

 尚、図6のステップS41において制御用IC55� �ら出力される制御信号を取り込んだドライ� �用IC53は、その制御信号によって通知される� ��力電流に応じて、昇圧コンバータ部43の各MO S-FET43a,43bのゲートに交互に供給するスイッチ ング信号のデューティー比を決定する。これ により、制御用IC55から出力された制御信号� �よって通知された値どおりの出力電流が、� �ンバータ部45を介して回転電動機20に供給さ� ��る。

 以上の説明からも明らかなように、本実� ��形態では、ドライバ41とドライバ用IC53とが� ��請求項中の駆動ユニットに対応する要素と� ��っている。本実施の形態においても、前記� ��ライバ41と前記ドライバ用IC53との組み合わ� ��を「駆動ユニット」と定義する。また、本� ��施形態では、図6のフローチャートにおける ステップS35及びステップS39が、請求項中の制 御手段に対応する処理となっている。そして 、本実施形態では、制御用IC55と温度センサ47 a,47bとが、請求項中の制御装置に対応する要� ��となる。

 このように構成された過給機1では、エン ジンE1からエキゾーストパイプBに排出された 高温高圧の排気ガスG3が、タービンハウジン� ��10の内部において、各可変ベーン19,19,…の� �間を通ってタービンインペラ15の羽根17に吹� ��付けられる。すると、羽根17に吹き付けら� �た排気ガスG3のエネルギによって、タービン ディスク16が回転軸部材5と共に回転される。

 タービンディスク16と共に回転軸部材5が� ��転すると、これらと共にコンプレッサ7のコ ンプレッサディスク12が回転し、インテーク� ��イプ4を通過する燃焼用空気G1がコンプレッ� ��ハウジング8の内部でコンプレッサインペラ 11の羽根13により圧縮(ブースト)されて、エン ジンE1に過給され、前記エンジンE1のシリン� �内での燃料の燃焼に供される。

 尚、上述した過給機1では、車両の発進時 やエンジンE1の低回転領域における車両の走� ��時等のように、エンジンE1の回転数が低い� �、タービンインペラ15の羽根17に吹き付けら� ��る排気ガスG3のエネルギが不足して、ター� �ンディスク16が十分な回転数で回転されない 。すると、タービンディスク16に回転軸部材5 を介して連結されたコンプレッサ7のコンプ� �ッサディスク12の回転数が上がらず、コンプ レッサインペラ11の羽根13による燃焼用空気G1 の圧縮(ブースト)が十分に行われない。

 そこで、エンジンE1の回転数が低いとき� �は、制御モジュール51が出力する信号により 、ステッピングモータ19aが作動されて各可変 ベーン19の角度が調整され、隣り合う可変ベ� ��ン19,19の間隔が狭められる。すると、隣り� �う可変ベーン19,19間を通過する排気ガスG3の� ��り効果が増して、タービンインペラ15の羽� �17に対する排気ガスG3の吹き付け速度が増加� ��る。これにより、タービンディスク16の回� �数が増加して、コンプレッサ7のコンプレッ� ��ディスク12の回転数が上がり、コンプレッ� �インペラ11の羽根13により圧縮される燃焼用� ��気G1のブースト圧が上がる。

 そこで、エンジンE1の回転数が低く、そ� �ために、燃焼用空気G1のブースト圧が不足し ている場合は、コンプレッサ7よりもエンジ� �E1側のインテークパイプA部分に設けられた� �図示のブースト圧センサで検出されたブー� �ト圧等に基づいて、エンジンE1の直近に配置 された電子制御ユニットにおいて、エンジン E1の状態とアクセル開度に応じたブースト圧� ��得るために要求される回転電動機20のアシ� �ト量が決定される。

 そして、決定されたアシスト量が通知さ� ��た前記制御用IC55の制御によって、ドライバ 用IC53及びドライバ41を介して回転電動機20が� ��モータとして駆動される。このとき、ドラ� ��バ41の最も高熱となる部分の温度、つまり� �ドライバ温度と、ヒートシンク39aが露出さ� �ているエンジンルームRの温度、つまり、雰� ��気温度とが、どちらも、それぞれについて� ��上限温度である上限内部温度や上限雰囲気� ��度未満であれば、回転電動機20の出力電流� �制限されないので、エンジンE1の状態とアク セル開度に応じたブースト圧を得るために回 転電動機20に要求されるアシスト量で、回転� ��動機20がモータとして駆動される。

 また、雰囲気温度が上限雰囲気温度まで� ��昇しても、ドライバ温度が上限内部温度未� ��である限り、回転電動機20のモータとして� �駆動は継続される。但し、このときの回転� �動機20の上限出力電流は、定格電流である「 90A(アンペア)」よりも低い「63A(アンペア)」� �制限される。これは、ドライバ41の各MOS-FET43 a,43b,45a~45fを流れる回転電動機20の出力電流に よってドライバ温度が上限内部温度まで上昇 してしまわないようにするためである。

 したがって、エンジンE1の状態とアクセ� �開度に応じたブースト圧を得るために回転� �動機20に要求されるアシスト量が、「63A(ア� �ペア)」を超える出力電流を必要とするもの� ��ある場合は、回転電動機20が実際には「63A(� ��ンペア)」の出力電流でしかモータとして駆 動されないので、回転電動機20による実際の� ��シスト量は少なめになる。しかし、回転電� ��機20のモータとしての駆動が停止されてし� �うわけではないので、過給機1における燃焼� ��空気G1のブースト圧不足は、多少緩和され� �。

 一方、ドライバ温度が上限内部温度まで� ��昇すると、雰囲気温度が上限雰囲気温度未� ��であったとしても、回転電動機20のモータ� �しての駆動が強制的に停止される。停止さ� �た回転駆動機20のモータとしての駆動は、そ の後、ドライバ温度が上限内部温度未満に低 下すると再開される。再開後の回転電動機20� ��上限出力電流は、上述したように、雰囲気� ��度が上限雰囲気温度に達しているか否かに� ��って異なる。

 このように、本実施形態によれば、過給� ��1の回転軸部材5に直結された回転電動機20を ドライバ41によりモータとして駆動させるの� ��当たって、温度センサ47bにより検出される� ��ヒートシンク39aが露出されているエンジン� ��ームRの温度、つまり、雰囲気温度が、雰囲 気温度に対する上限温度、つまり、上限雰囲 気温度まで上昇しても、温度センサ47aにより 検出される、ドライバ41の最も高熱となる部� ��の温度、つまり、ドライバ温度が、ドライ� ��温度に対する上限温度、つまり、上限内部� ��度まで上昇していなければ、出力電流の上� ��を下げつつ回転電動機20のモータとしての� �動を継続させる構成とした。

 このため、ドライバ41の、特に熱に対す� �耐性が重要視されるMOS-FET43a,43b,45a~45f等の回� ��素子を、それらの直近の基板39上に実装し� �温度センサ47aにより検出されるドライバ温� �の異常な上昇から保護しつつ、ドライバ温� �の異常な上昇に至らないエンジンルームRの� ��度上昇に対して過剰に保護されないように� ��ることができる。

 これにより、できるだけ回転電動機20の� �ータとしての駆動を継続するようにして、� �転電動機20のモータとしての駆動による過給 機1の電動アシストを極力阻害しないように� �つつ、ドライバ41中のMOS-FET43a,43b,45a~45f等の� �路素子の熱保護を的確に行うことができる� �

 尚、本実施形態では、駆動ユニットの温� ��、つまり、ドライバ温度として、ドライバ4 1の最も高熱となる部分の温度、詳しくは、� �ンバータ部45のMOS-FET45a~45fのうち一つの直近� ��温度を温度センサ47aで検出する構成とした� ��しかし、ドライバ温度を測定する位置はイ� ��バータ部45のMOS-FET45a~45fの直近に限らず、例 えば、昇圧コンバータ部43のMOS-FET43a,43bの直� �であっても良く、あるいは、平滑用コンデ� �サCdや昇圧コイルLの直近、又は、制御モジ� �ール51の制御用IC55の直近であっても良い。

 昇圧コンバータ部43のMOS-FET43a,43bや昇圧コ イルLの直近の温度をドライバ温度として検� �すれば、本実施形態と同様に、ドライバ41の 最も高熱となる部分の温度を検出することに なるので、MOS-FET43a,43b,45a~45f等の耐熱性が重� �視される回路素子を、異常な温度上昇から� �護することができる。また、平滑用コンデ� �サCdの直近の温度をドライバ温度として検出 すれば、MOS-FET43a,43b,45a~45f等の耐熱性が重要� �される回路素子の平滑用コンデンサCdによる 熱保護が、損ねられないように監視すること ができる。また、制御モジュール51の制御用I C55の直近温度をドライバ温度として検出すれ ば、制御用IC55の暴走によるMOS-FET43a,43b,45a~45f� ��誤制御によって、それらのMOS-FET43a,43b,45a~45f が故障してしまうのを防止することができる 。

 また、本実施形態では、駆動ユニットが� ��置される空間の温度、つまり、雰囲気温度� ��して、エンジンルームRに露出されているヒ ートシンク39aの直近の温度を温度センサ47bで 検出する構成とした。しかし、雰囲気温度を 測定する位置はヒートシンク39aの直近に限ら ず、例えば、ヒートシンク39aと同じくエンジ ンルームRに露出されている過給機1の筐体3の 直近であっても良い。

 そして、ドライバ温度や雰囲気温度とし� ��検出する位置を、本実施形態で説明した位� ��から変更する場合は、変更先の位置の環境� ��応じて上限内部温度や上限雰囲気温度を設� ��することになる。

 さらに、本実施形態では、ドライバ温度� ��上限内部温度に対して「低」の状態にあり� ��雰囲気温度が上限雰囲気温度に対して「高� ��の状態にある場合の上限出力電流を、「63A( アンペア)」としたが、この場合の上限出力� �流は、63Aに限らず、0Aより大きく90Aより低い 任意の値にすることができる。

 ちなみに、本実施形態では、ドライバ温� ��や雰囲気温度のそれぞれに対する上限温度( 上限内部温度や上限雰囲気温度)のパターン� �第で、回転電動機20の上限出力電流を定格電 流である「90A(アンペア)」よりも低い値に制� ��する場合について説明した。しかし、回転� ��動機20の上限出力電流を制限する際に指標� �するファクタは、他の高熱を発する熱源又� �その付近の温度であってもよい。

 例えば、回転電動機20の高温となりがち� �ステータ23の温度を検出し、このステータ温 度が所定の基準温度以上である場合に、ドラ イバ41に要求する回転電動機20のステータ23へ の通電電流値、つまり、電流指令値を、回転 電動機20の定格電流である90A(アンペア)より� �低い値に制限するようにすることもできる� �

 この場合、ステータ温度の基準温度に対� ��る超過量に応じて、電流指令値の制限量を� ��々に大きくすることもできる。つまり、例� ��ば図7のグラフに示すように、横軸に示すス テータ温度の、基準温度に対する超過量に応 じて、縦軸に示す電流指令値(実効値)の上限� ��漸減させるようにすることもできる。尚、� ��準温度の値は、回転電動機20のスペックや� �の他の構成、事情に応じて任意に設定する� �とができるが、図7のグラフに示すケースで� ��、基準温度を155°Cに設定している。

 このような回転電動機20の上限出力電流(� ��流指令値)の制限の仕方によれば、ステータ 温度が基準温度に達したからと言って、上限 出力電流の制限により回転電動機20の出力が� ��激に低下させられることがない。つまり、� ��準温度に達した後のステータ温度の上昇に� ��じて上限出力電流が漸減させられて、回転� ��動機20の出力が徐々に低下させられる。

 このため、ステータ温度が基準温度を超� ��て回転電動機20の出力電流が制限されても� �回転電動機20の出力に段付き感が生じるのを 防ぐことができる。また、出力電流の制限に 伴う回転電動機20の出力低下でステータ温度� ��低下することから、実質的に、ステータ温� ��が回転電動機20の正常動作上の限界温度を� �えない状態で、回転電動機20の運転を継続す ることができる。

 これにより、ステータ温度が基準温度を� ��える高温帯においても、限界温度を超える� ��となく回転電動機20を安定して使用できる� �うにし、過給機1の電動アシストに関する操� ��性と信頼性を向上させることができる。

 尚、ステータ温度は、ステータ23上のロ� �タ21に最も近い箇所で測定するのが理想的で あるが、ステータコイルの脇の箇所等で測定 してもよい。そして、ステータ温度の測定に は、測温抵抗体や熱電対、放射温度計等を用 いることができる。また、回転電動機20の出� ��電流の制限は、上述した実施形態で説明し� ��ような方法で行う他、ステータコイルとド� ��イバ41との間に配設した、設定温度の異な� �複数の温度スイッチの並列回路を用い、ス� �ータ温度に応じた各温度スイッチの開閉パ� �ーンによって段階的に行うようにしてもよ� �。

 また、本実施形態では、タービン9のター ビンハウジング10の内部のベーンが可変ベー� ��19である過給機1を例に取って説明したが、� ��発明は、電動アシスト式である限り、ター� ��ンハウジングの内部の全て又は一部のベー� ��が固定ベーンである過給機にも適用可能で� ��る。

 さらに、本実施形態では、エキゾースト� ��イプBからインテークパイプAに排気ガスG3を 還流させる排気ガス再循環装置Cを取り付け� �エンジンE1の過給機1を例にとって説明した� �、本発明は、電動アシスト式である限り、� �気ガス再循環装置Cを持たないエンジンの過� ��機にも適用可能である。

 同様に、本実施形態では、エキゾースト� ��イプBの途中にタービン9をバイパスするバ� �パスパイプ27を設け、バイパスパイプ27の途� ��にウエイストゲート25やウエイストゲート� �ルブ29を設けた過給機1を例に取って説明し� �が、本発明は、電動アシスト式である限り� �ウエイストゲートを有していない過給機に� �適用可能である。

 本発明は、上述の他、前述の発明の実施� ��形態の説明に限るものではなく、適宜の変� ��を行うことにより、その他種々の態様で実� ��可能である。

 尚、日本国特許出願第2007-029529号(2007年2� �8日出願)の全内容が、参照により、本願明細 書に組み込まれている。