(57)【要約】【課題】  容易に作動制限されることが無く、所望の加速性能を得ることができると共に雑音の発生も抑制することができる電動過給装置を提供する。【解決手段】  電動モータ１１により駆動され、取り込んだ空気を圧縮して、エンジンに対して過給を行う過給器１３と、電動モータ１１及び過給器１３を収納すると共に電磁シールド性を有する材料からなるケース１６と、ケース１６を第１室１７と第２室１９とに分離すると共に、電動モータ１１が第１室１７側へ、過給器１３が第２室１９側へ配置される分離壁２０と、第１室１７側に設けられ、外部からの空気を第１室１７に吸入する吸気口１８と、分離壁２０に設けられ、第１室１７と第２室１９とを連通する通気口２１とを備え、吸気口１８により第１室１７に吸入された外部の空気は、通気口２１を経由して、第２室１９の過給器１３に供給される電動過給装置。【選択図】  図２
2006307648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータと、
前記電動モータにより駆動され、取り込んだ空気を圧縮して、内燃機関に対して過給を行う過給器と、
前記電動モータ及び前記過給器を収納するケースと、
前記ケースを第１室と第２室とに分離すると共に、前記電動モータが第１室側へ、前記過給器が第２室側へ配置される分離壁と、
前記第１室側の前記ケースに設けられ、外部の空気を前記第１室に吸入する吸気口と、
前記分離壁に設けられ、前記第１室と前記第２室とを連通する通気口とを備え、
前記吸気口により第１室に吸入された外部の空気は、前記通気口を経由して、前記第２室の前記過給器に供給されることを特徴とする電動過給装置。
【請求項２】
請求項１記載の電動過給装置において、
前記通気口は、前記吸気口から離れた位置に配置されることを特徴とする電動過給装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の電動過給装置において、
少なくとも前記第１室は、電磁シールド性を有する材料から構成されることを特徴とする電動過給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータを用いて、エンジンへの過給を行う電動過給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン等の内燃機関において、トルク及びピーク出力を増大させるため、エンジン内への空気質量流量を増大させる過給装置が用いられている。過給装置の中には、低いエンジン回転数においても、所望のトルク等を得るべく、所望の過給圧が得られるように、電気モータにて過給装置を駆動させる電動式の過給装置がある。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１６１１５６号公報
【特許文献２】特開２００３−１６１１５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電動式過給装置では、モータの駆動により過給器を作動させているが、その駆動に伴い、モータの温度が上昇する。そこで、温度上昇によるモータの軸受や巻線等の焼き付き損傷を防止するため、モータ温度に応じて、その作動の制限をしており、モータ損傷が生じる前の所定温度以上になると、その作動を停止するようにしている。
【０００５】
図３に、モータの作動制限を説明するグラフを示す。
図３に示すように、モータ温度が第１所定値Ｔ1以下であれば、モータの作動率を１００％として、モータの作動制限は全くないが、第１所定値Ｔ1を超えると、モータ温度に応じて、モータの作動率を低減させて、モータ温度の上昇を抑制するようにしている。そして、モータ温度が、第１所定値Ｔ1より大きい第２所定値Ｔ2を超えると、モータの作動率を０％として、モータの作動を完全に停止し、過給を行わないようにしている。
【０００６】
このような作動制限は、運転者が加速したいときに、運転者の意志に反して、電動式過給装置の作動が止まることになり、運転者の意志通りの加速（トルク）を得ることができず、ドライバビリティーの悪化を招いている。又、電動式過給装置では、モータの作動により、電磁波が発生するため、ラジオに雑音が発生するおそれもある。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、容易に作動制限されることが無く、所望の加速性能を得ることができると共に雑音の発生も抑制することができる電動過給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する第１の発明に係る電動過給装置は、
電動モータと、
前記電動モータにより駆動され、取り込んだ空気を圧縮して、内燃機関に対して過給を行う過給器と、
前記電動モータ及び前記過給器を収納するケースと、
前記ケースを第１室と第２室とに分離すると共に、前記電動モータが第１室側へ、前記過給器が第２室側へ配置される分離壁と、
前記第１室側の前記ケースに設けられ、外部の空気を前記第１室に吸入する吸気口と、
前記分離壁に設けられ、前記第１室と前記第２室とを連通する通気口とを備え、
前記吸気口により第１室に吸入された外部の空気は、前記通気口を経由して、前記第２室の前記過給器に供給されることを特徴とする。
つまり、外部から吸入した空気を、一旦、電動モータが配置された第１室に導入した後、過給器が配置された第２室に導入して、過給器に供給するようにすることで、電動モータを外部からの空気で冷却することができると共にケース内に空気流が発生するので、冷却効果も向上する。
【０００９】
上記課題を解決する第２の発明に係る電動過給装置は、
上記第１の発明に係る電動過給装置において、
前記通気口は、前記吸気口から離れた位置に配置されることを特徴とする。
つまり、吸気口から通気口までの位置を、できるだけ遠く離れた位置とすることで、第１室に配置された電動モータの略全ての周囲が、吸入された空気の経路に面することになり、冷却効率の向上を図ることができる。
【００１０】
上記課題を解決する第３の発明に係る電動過給装置は、
上記第１又は第２の発明に係る電動過給装置において、
少なくとも前記第１室は、電磁シールド性を有する材料から構成されることを特徴とする。
なお、電磁シールド性を有する材料としては、例えば、鉄、銅、アルミニウム等の金属材料、耐熱性プラスチック等の樹脂に金属をコーティングした材料等を用いる。そして、これらの材料により第１室を構成し、電動モータの周囲を閉鎖するようにして、電動モータからの電磁波を外部に放射しないようにする。
【発明の効果】
【００１１】
第１の発明によれば、ケース内に外部の空気を導入して空気流を作り、外部の空気を電動モータに当てることにより、比較的容易な構造で電動モータを冷却することができる。その結果、容易に作動制限されることが無くなり、所望の十分な加速を得ることができる。
又、電動過給装置がケースに覆われているので、浸水、飛び石等による損傷からも防護することができる。
【００１２】
第２の発明によれば、電動モータの周囲を流れる空気流が、できるだけ長く接することとなり、電動モータを効率的に冷却することができる。
【００１３】
第３の発明によれば、少なくとも電動モータ部分を、電磁シールド性を有する材料で閉鎖するので、電動モータが発生する電磁波の外部への放射を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図１〜図２を用いて、本発明に係る電動過給装置の実施形態を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１、図２は、本発明に係る電動過給装置の実施形態の一例を示す図であり、図１は、周囲と関係を示す系統図であり、図２は、本発明に係る電動過給装置を示す斜視図である。
【００１６】
図１に示すように、本発明に係る電動過給装置１の上流側には、吸入した空気を濾過するフィルタ２を備えたエアクリーナ３が配置されており、濾過され、清浄化された空気は、吸気管４を通過して、電動過給装置１のケース１６内へ導入される。そして、ケース１６内に導入された空気は、過給器１３へ供給され、過給器１３により圧縮された後、過給管５を経由し、空気質量流量をスロットルバルブ６により調整されて、下流側に配置されたエンジン７（内燃機関）内へ過給される。
【００１７】
本発明に係る電動過給装置１は、図１、図２に示すように、冷却用のフィン１２を有し、過給器１３のホイール１４を駆動する電動モータ１１と、吸入口１５から吸入した空気をホイール１４により圧縮し、エンジン７に対して過給を行う過給器１３と、これらの電動モータ１１及び過給器１３の周囲を囲うように収納するケース１６とを有する。
【００１８】
ケース１６は、分離壁２０により、第１室１７と第２室１９に分離されており、分離壁２０に電動モータ１１及び過給器１３を固定することにより、第１室１７側に電動モータ１１が、第２室側１９に過給器１３が配置されるようにしている。
【００１９】
第１室１７側には、吸気管４に接続された吸気口１８が設けられており、エアクリーナ３において濾過された空気は、吸気管４、吸気口１８を経由して、第１室１７へ供給される。又、分離壁２０には、第１室１７と第２室１９とを連通する通気口２１が設けられており、第１室１７へ吸入された空気は、通気口２１を経由して、第２室１９側へ供給される。そして、第２室１９へ供給された空気は、吸入口１５から過給器１３内へ取り込まれ、過給器１３内で圧縮されて、過給管５へ吐出される。
【００２０】
なお、電動モータ１１へのハーネスは、後述する空気の供給経路に影響を与えない場所から、ケース１６の外部へ導出されており、このハーネスを用いて、バッテリ２３から電源が供給されると共に、電動モータ１１の作動がＥＣＵ２２により制御されて、図３に示したような作動制限が行われる。
【００２１】
上記構成により、エアクリーナ３から供給される空気は、最初に、第１室１７に供給される。このとき、吸気口１８から供給される吸気が、電動モータ１１に直接当たるように、吸気口１８の流入方向を設定する。第１室１７に供給された空気は、電動モータ１１の周囲を、電動モータ１１を冷却しながら通過し、通気口２１を通って、上方の第２室１９へ供給され、その後、過給器１３にて吸入されることになる。そして、過給器１３に吸入された空気は、所望の圧力へ圧縮されて、エンジン７側へ過給される。
【００２２】
つまり、過給器１３に吸入される空気を、一旦、ケース１６の第１室１７側に導入して、電動モータ１１の周囲を通過させた後、ケース１６の第２室１９側に導入して、過給器１３の吸入口１５に導入するようにしており、このような経路を、空気の供給経路とすることにより、電動モータ１１が効率的に冷却されて、容易に第１所定温度Ｔ1まで上昇することが無くなる（図３参照）。その結果、電動モータ１１の作動制限が少なくなり、運転者の意志通りに、車両の加速を行うことができる。
【００２３】
なお、より効率的な冷却が可能な空気の供給経路とするには、分離壁２０に設ける通気口２１を、第１室１７の吸気口１８から、できるだけ遠く離れた位置に配置すること、つまり、空気の供給経路を長くすることが望ましい。このような配置とすることで、電動モータ１１に対して、その周囲と接触する空気の供給経路がより長くなり、より効率的に冷却を行うことができる。
【００２４】
又、本発明においては、過給器１３を電動モータ１１にて駆動させているが、電動モータ１１が発生する電磁波を低減させるため、ケース１６全体、若しくは、少なくとも、電動モータ１１の周囲を囲う第１室１７の壁面を、電磁シールド性を有する材料から構成することが望ましい。電磁シールド性のある材料としては、鉄、銅、アルミニウム等の金属材料に加えて、耐熱性プラスチック等の樹脂に金属コーティングを行ったものでもよい。なお、電磁シールド性を考慮すると、ケース１６は、電動モータ１１、過給器１３等を密閉するような構造がよく、そのような構造により、電磁シールド性だけではなく、車体下方からの浸水、石等の飛来から、電動モータ１１、過給器１３等を防護することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は、電動式の過給器に適用するものであるが、排気圧を利用して過給器を駆動するタービン式の過給器にも適用可能であり、例えば、外気をタービン側の周囲に吸入して、タービン側を冷却した後、過給器内に外気を取り込むようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る電動過給装置の実施形態の一例を示す図であり、その周囲と関係を示す系統図である。
【図２】本発明に係る電動過給装置の実施形態の一例を示す斜視図である。
【図３】モータの作動制限を説明するグラフである。
【符号の説明】
【００２７】
１    電動過給装置
３    エアクリーナ
７    エンジン
１１  電動モータ
１３  過給器
１６  ケース
２０  分離壁
２１  通気口
【図１】
2006307648.tif 000003
【図２】
2006307648.tif 000004
【図３】
2006307648.tif 000005