電動圧縮機の配置構造
【課題】走行系通電部位からの漏電が発生するおそれのない車両の衝突時に、電動圧縮機の損傷を原因とする漏電を防止することができる電動圧縮機の配置構造を提供する。
【解決手段】走行用電動モータ１６が車両内のモータルーム１２に設置され、流体を圧縮する圧縮機構と、圧縮機構を駆動する圧縮機用電動モータが一体化された電動圧縮機２５をモータルーム１２に配置する電動圧縮機２５の配置構造である。走行用電動モータ１６の駆動電力を制御するＰＣＵ１７が、走行用電動モータ１６上に設けられ、電動圧縮機２５がＰＣＵ１７に設けられる。
【解決手段】走行用電動モータ１６が車両内のモータルーム１２に設置され、流体を圧縮する圧縮機構と、圧縮機構を駆動する圧縮機用電動モータが一体化された電動圧縮機２５をモータルーム１２に配置する電動圧縮機２５の配置構造である。走行用電動モータ１６の駆動電力を制御するＰＣＵ１７が、走行用電動モータ１６上に設けられ、電動圧縮機２５がＰＣＵ１７に設けられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電気自動車やハイブリッド自動車に搭載される電動圧縮機の配置構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、内燃機関であるエンジンを走行駆動源とする自動車では、空調装置の一部を構成する圧縮機が車両に設けたエンジンルームに配置されている。
ベルト及びプーリー等の動力伝達手段を介してエンジンの動力により機械的に駆動される圧縮機の場合、圧縮機はエンジンに直に取り付けられることが多い。
一方、電動モータにより駆動される電動圧縮機が空調装置の一部としてハイブリッド自動車や電気自動車に搭載されている場合がある。
電動圧縮機は、流体を圧縮する圧縮機構と、圧縮機構を駆動する電動モータが一体化された圧縮機である。
【０００３】
ハイブリッド自動車では、内燃機関としてのエンジン及び電動モータを走行駆動源とし、エンジン及び電動モータがモータルームに配置されている。
ハイブリッド自動車では、電動圧縮機をエンジンに直に固定した電動圧縮機の配置構造が採用されている場合がある。
この場合では、モータルームにおいてフレームやボディの一部を構成するサイドメンバに接近した位置に電動圧縮機が配置されている。
【０００４】
さらに、電気自動車では、走行駆動源としての走行用電動モータがモータルームに配置されている。
電気自動車の場合、電動圧縮機を走行用電動モータの前部あるいは側部に固定した電動圧縮機の配置構造が採用されている場合がある。
この場合もモータルームにおいてフレームやサイドメンバに接近した位置に電動圧縮機が配置されている。
【０００５】
一方、特許文献１には、流体を圧縮する圧縮機構と、圧縮機構を駆動する電動モータが一体化されたスクロール型の電動圧縮機が記載されている。
この電動圧縮機は、エンジンルーム内に設置された駆動源としてのエンジンに直に取り付けられている。
エンジンにはオルタネータが機械的に接続されており、電動圧縮機はオルタネータにより発電された電力の供給を受けて駆動される。
特許文献１には、電動圧縮機をエンジンルームの進行方向寄りに配置する電動圧縮機の配置構造が示されている。
この電動圧縮機は車両のフレームやサイドメンバに近い位置に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３３９８６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の電動圧縮機の配置構造では、車両が地上の固定物や他車両と衝突した場合、車両のフレームやサイドメンバに近い位置に配置された電動圧縮機は、エンジンルーム内の中央付近に配置される機器と比較すると、衝突時に損傷する可能性が高い。
車両の衝突時には電動圧縮機の損傷を原因とする漏電が生じるおそれがある。
そこで、電動圧縮機の保護として、電動圧縮機のハウジングの強度高めたり、電動圧縮機を保護する保護材を設置したりすることも考えられるが、この種の対策は製作コスト上昇や、設置スペースの拡大、あるいは部品点数の増大を招く。
【０００８】
因みに、ハイブリッド自動車や電気自動車では、車両が衝突すると、衝突の程度によっては、バッテリーから走行用電動モータへ供給される電力を遮断する電力供給遮断システムが搭載されている場合がある。
このシステムは、衝突の有無を検知する加速度センサが備えられている。
加速度センサが予め設定した所定値以上の検出値を検出すると、車載コンピュータは走行用電動モータあるいは走行用電動モータを制御する電力制御部といった走行系通電部位からの漏電が発生するおそれのある衝突が発生したと判断する。
そして、車載コンピュータはバッテリーから走行用電動モータへの電力供給を遮断する。
このような電力供給遮断システムを電動圧縮機に適用することも考えられるが、電動圧縮機専用の電力供給遮断システムを設けると製作コスト上昇を招く。
また、走行用電動モータと電動圧縮機とを併用する電力供給遮断システムとすると、走行系通電部位からの漏電が発生するおそれのない衝突であっても、走行用電動モータへの電力供給が遮断されてしまうという不都合が生じる。
【０００９】
本発明の目的は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、走行系通電部位からの漏電が発生するおそれのない車両の衝突時に、電動圧縮機の損傷を原因とする漏電を防止することができる電動圧縮機の配置構造の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、走行用電動モータが車両内のモータルームに走行駆動源の一つとして設置され、流体を圧縮する圧縮機構と、前記圧縮機構を駆動する圧縮機用電動モータが一体化された電動圧縮機を前記モータルームに配置する電動圧縮機の配置構造において、前記走行用電動モータの駆動電力を制御する電力制御部が、前記走行用電動モータ上に設けられ、前記電動圧縮機が前記電力制御部に設けられていることを特徴とする。
なお、電力制御部が走行用電動モータ上に設けられるとは、電力制御部が走行用電動モータの上部に直接設けられる場合と、走行用電動モータの上方の他部材に設けられる場合が含まれる。
【００１１】
本発明では、電力制御部は電動圧縮機の電力と比較して大電力を扱う部位であり、電力制御部は、モータルームにおいて、従来の電動圧縮機が設置されていた位置よりも車両衝突時において損傷し難い位置に設定されている。
また、電力制御部は、電動圧縮機の電力と比較して大電力を扱う部位であることから、電力制御部の強度は、電動圧縮機の強度よりも大きく設定されている。
その結果、電力制御部に備えられる電動圧縮機は、走行系通電部位からの漏電が発生するおそれのない車両の衝突時において、従来と比較して損傷し難くなり、電動圧縮機の損傷を原因とする漏電を防止することができる。
【００１２】
また、本発明では、上記の電動圧縮機の配置構造において、前記電力制御部は、電子部品を有する制御部本体と、前記制御部本体を覆う筐体とを備え、前記電動圧縮機が前記筐体の外壁部に設けられていてもよい。
【００１３】
この場合、筐体の外壁部に電動圧縮機の取り付け部を設けるだけで電動圧縮機を筐体の外壁部に取り付けることができるため、筐体の外壁部と電動圧縮機との取り付け構造が簡素になる。
【００１４】
また、本発明では、上記の電動圧縮機の配置構造において、前記電力制御部は、電子部品を有する制御部本体と、前記制御部本体を覆う筐体とを備え、前記電動圧縮機が前記筐体の内壁部に設けられていてもよい。
【００１５】
この場合、電動圧縮機は制御部本体と同様に筐体により保護される。
電動圧縮機は、走行系通電部位からの漏電が発生するおそれのない車両の衝突時に筐体外に存在する部材の干渉を受けることはなく、筐体の外壁部に電動圧縮機を設ける場合と比較して、電動圧縮機の損傷をより確実に防止することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、走行系通電部位からの漏電が発生するおそれのない車両の衝突時に、電動圧縮機の損傷を原因とする漏電を防止することができる電動圧縮機の配置構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施形態に係る電動圧縮機の配置構造を示す概略平面図である。
【図２】第１の実施形態に係る電動圧縮機の配置構造を示す概略側面図である。
【図３】第１の実施形態に係る電動圧縮機の縦断面図である。
【図４】第２の実施形態に係る電動圧縮機の配置構造を示す概略側面図である。
【図５】別例に係る電動圧縮機の配置構造を示す概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態に電動圧縮機の配置構造について図面を参照して説明する。
本実施形態は、本発明に係る電動圧縮機の配置構造を適用したハイブリッド自動車について説明する。
図１に示すハイブリッド自動車１０では、車両中央付近に客室１１が設けられ、客室１１の前方にモータルーム１２が形成されている。
車両内のモータルーム１２は、車両を構成するフレーム（図示せず）やボディの一部であるサイドメンバ（図示せず）により区画形成される空間部である。
【００１９】
モータルーム１２には、走行駆動源としてのエンジン１４と、発電機としてのモータジェネレータ１５と、別の走行駆動源としての走行用電動モータ１６とを備えている。
エンジン１４、モータジェネレータ１５及び走行用電動モータ１６は、一体化されたパワーユニット１３として、モータルーム１２において横置きにより設置されている。
【００２０】
エンジン１４は内燃機関によるガソリンエンジンであり、この実施形態では、モータルーム１２において進行方向右側に配置されている。
エンジン１４の駆動により得られた動力は動力伝達機構（図示せず）を介して車輪（図示せず）に伝達される。
【００２１】
モータジェネレータ１５はエンジン１４と接続されており、モータジェネレータ１５はエンジン１４の駆動により駆動されて発電する。
モータジェネレータ１５により得られた電力は二次電池であるバッテリー（図示せず）に蓄電されたり、走行用電動モータ１６の駆動に用いられたり、あるいは他機器の駆動のために用いられる。
走行用電動モータ１６は、この実施形態では、モータルーム１２において進行方向左側に配置されている。
走行用電動モータ１６は、バッテリーの電力やモータジェネレータ１５に得られた電力により駆動される電動モータであり、走行用電動モータ１６の回転力は、動力伝達機構（図示せず）を介して車輪へ伝達される。
【００２２】
走行用電動モータ１６上には、駆動電力を制御する電力制御部としてのパワー・コントロール・ユニット（以後「ＰＣＵ」と表記する）１７が備えられている。
ＰＣＵ１７は、半導体や基板等の電子部品から構成される制御部本体としてのＰＣＵ本体と、ＰＣＵ本体を内蔵する筐体としてのＰＣＵケース１８を備えている。
ＰＣＵ本体は、主に、バッテリーの直流電力から交流電力へ変換制御するインバータ１９と、バッテリー電圧を昇圧させるバッテリー電圧昇圧回路２０と、電力変換時における電圧変動を低減する電圧平滑用のコンデンサ（キャパシタ）２１により構成されている。
インバータ１９は、ＩＧＢＴ等の複数のスイッチング素子等から構成されている。
ＰＣＵ本体は、走行用電動モータ１６のステータ（図示せず）と接続される電力ケーブル（図示せず）と、バッテリーと接続される電力ケーブル（図示せず）と連結されている。
【００２３】
ＰＣＵケース１８は、アルミ系材料により形成された蓋付きの箱体であり、走行用電動モータ１６の上部の後方寄りに位置するように、ＰＣＵケース１８は、車両のフレーム及び走行用電動モータ１６に対して固定されている。
モータルーム１２におけるＰＣＵケース１８の設置位置は、車両前部が損傷する衝突時に、モータルーム１２の前部右寄りの位置と比較して、ＰＣＵ１７が損傷する可能性が小さい位置に相当する。
なお、車両前部が損傷する衝突とは、フルラップ前面衝突、オフセット前面衝突のほか、車両前部に対する斜め方向からの衝突（「斜突」と称される場合もある）、車両前部に対する側面衝突を含む。
ＰＣＵケース１８内に内蔵されているＰＣＵ本体は、ＰＣＵケース１８により覆われているため外部から隔絶されて保護されている。
ＰＣＵケース１８の強度は、車両の衝突試験に基づいて設定されている。
図１及び図２に示すように、ＰＣＵケース１８の外壁部後面１８Ａには、電動圧縮機２５が固定される取付座２２が形成されており、取付座２２には螺子孔（図示せず）が形成されている。
【００２４】
モータルーム１２には、パワーユニット１３の他に、空調装置が配置されている。
空調装置は、電動圧縮機２５と、凝縮器としてのコンデンサ２６と、レシーバ２７と、膨張弁及びエバポレータを備えたクーリングユニット２８と、これらの機器２５〜２８を接続する配管（図示せず）とから構成されている。
電動圧縮機２５により圧縮された高温高圧の冷媒は、吐出側の配管を通じてコンデンサ２６を通り、レシーバ２７へ送られる。
コンデンサ２６及びレシーバ２７において液化した冷媒（液冷媒）は、クーリングユニット２８の膨張弁により膨張され、膨張された冷媒はエパボレータにおいて空調空気との熱交換を行う。
空調空気は冷媒との熱交換により熱を奪われ、熱交換後に飽和蒸気圧となった冷媒は吸入側の配管を通じて電動圧縮機２５へ送られる。
電動圧縮機２５は送られた冷媒を再び圧縮する。
このように、空調装置を構成する各機器２５〜２８と、各機器２５〜２８を接続する冷媒の配管により冷媒が循環する冷媒回路が構成される。
【００２５】
この実施形態に係る電動圧縮機２５は公知の電動圧縮機であり、具体的にはスクロール型の電動圧縮機である。
電動圧縮機２５は、図３に示すように、流体としての冷媒を圧縮する圧縮機構３６と、圧縮機構３６を駆動する圧縮機用電動モータ４５が一体化された圧縮機である。
電動圧縮機２５のハウジング３０はアルミ系金属材料により形成されている。
ハウジング３０には、複数のボス部３１、３２、３３が形成されている。
このボス部３１にはボス孔３１Ａが形成され、ボス孔３１Ａには、電動圧縮機２５の設置先への取り付けに用いる固定用のボルト（図示せず）が挿通される。
他のボス部３２、３３にも対応するボス孔３２Ａ、３３Ａが形成されている。
この実施形態では、ＰＣＵケース１８の外壁部後面１８Ａの取付座２２に電動圧縮機２５が固定される。
【００２６】
電動圧縮機２５のハウジング３０内には、圧縮機構３６と、圧縮機用電動モータ４５が備えられている。
ハウジング３０の圧縮機用電動モータ４５側には吸入口３４が形成されており、吸入口３４を低圧の冷媒が通過する。
ハウジング３０の圧縮機構３６側には吐出口３５が形成されており、吐出口３５を圧縮された高圧の冷媒が通過する。
圧縮機構３６は、ハウジング３０内に固定された固定スクロール３７と、固定スクロール３７に対して旋回する可動スクロール３８を備えている。
固定スクロール３７と可動スクロール３８との間には圧縮室３９が形成されている。
【００２７】
ハウジング３０内における圧縮機用電動モータ４５と可動スクロール３８との間には、軸支部材４０が設けられている。
軸支部材４０は、圧縮機構３６の一部を構成し、回転軸４７の一方の端部を軸支する。
回転軸４７の他方の端部は、ハウジング３０に軸支されている。
軸支部材４０には圧縮室３９と連通する吸入ポート４１が形成されており、吸入口３４からハウジング３０内に取り込まれた冷媒は、吸入ポート４１を通じて圧縮室３９へ導入される。
【００２８】
可動スクロール３８は、圧縮機用電動モータ４５の回転軸４７に設けられた偏心軸４８に軸受４４を介して設けられている。
回転軸４７の回転により可動スクロール３８が旋回し、可動スクロール３８の旋回により圧縮室３９の容積が増減される。
圧縮室３９の容積増大により冷媒が圧縮室３９へ導入され、圧縮室３９の容積減少により圧縮室３９の冷媒は圧縮される。
固定スクロール３７の中心に吐出ポート４２が形成されており、吐出ポート４２を開閉する吐出弁４３が備えられている。
圧縮された冷媒ガスは、吐出ポート４２を通じて吐出口３５から冷媒回路へ吐出される。
【００２９】
圧縮機用電動モータ４５は、三相交流電力により駆動されるモータである。
圧縮機用電動モータ４５は、ハウジング３０内に固定されたステータ４６と、回転軸４７に備えられたロータ４９を備えている。
圧縮機用電動モータ４５は、ハウジング３０に設けられた圧縮機用電動モータ制御部５０による制御を受けて駆動される。
圧縮機用電動モータ制御部５０は、ハウジング３０と一体的に形成された制御部ケース５１と、制御部ケース５１内に設置されたインバータ５２と、平滑用コンデンサ５３を備えている。
【００３０】
制御部ケース５１は、インバータ５２及び平滑用コンデンサ５３を保護するケースであり、ハウジング３０と同じアルミ系材料により形成されている。
インバータ５２は、配線（図示せず）によりＰＣＵ１７と接続されており、ＰＣＵ１８から電動圧縮機２５の駆動に必要な電力の供給を受ける。
インバータ５２は、ＰＣＵ１７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５２は、ステータ４６と接続されており、ステータ４６への通電によりロータ４９が回転される。
インバータ５２は、複数のＩＧＢＴ等のスイッチング素子により構成されている。
平滑用コンデンサ５３は、電力変換時における電圧変動を低減するコンデンサであり電解コンデンサが用いられている。
【００３１】
なお、この実施形態の車両には、車両の衝突時の加速度を検知する加速度センサ（図示せず）と、加速度センサの検出値が予め設定した所定値以上である場合に衝突が発生したと判断する車載コンピュータ（図示せず）とを備えている。
加速度センサの検出値が所定値以上の場合、走行用電動モータ１６やＰＣＵ１７といった走行系通電部位からの漏電のおそれがある衝突として、車載コンピュータはバッテリーから走行用電動モータ１６への電力供給を遮断する。
【００３２】
次に、この実施形態に係る電動圧縮機２５の配置構造の作用について説明する。
この実施形態では、電動圧縮機２５がＰＣＵケース１８の外壁部後面１８Ａに固定される電動圧縮機の配置構造が採用されている。
例えば、車両が地上設置物や他車に衝突すると、車両前部のモータルーム１２付近が損傷する場合がある。
車両前部のモータルーム１２付近が損傷する車両の衝突のうち、走行系通電部位からの漏電のおそれがある衝突の場合には、衝突時に加速度センサの検出値が所定値以上となり、車載コンピュータはバッテリーから走行用電動モータ１６への電力供給を遮断する。
バッテリーと走行用電動モータ１６からの電力供給が遮断されるとともに、電動圧縮機２５への電力供給も遮断される。
この場合、走行用電動モータ１６や電動圧縮機２５の損傷による漏電は回避される。
【００３３】
一方、走行系通電部位からの漏電のおそれのない衝突では、加速度センサの検出値は所定値未満である。
この場合、モータルーム１２の衝突部分付近は損傷するものの、走行系通電部位の漏電に繋がる損傷は発生しない。
特に、バッテリーからの電力供給を受けるＰＣＵ１７では、ＰＣＵ本体がＰＣＵケース１８内に設置されており、ＰＣＵ本体は衝突時において外部の部材と干渉するおそれはない。
また、ＰＣＵケース１８は、モータルーム１２において後方寄りでボディのサイドメンバから離れた位置に設置されているから、フレームの前部やサイドメンバがＰＣＵケース１８と干渉する可能性は低い。
【００３４】
電動圧縮機２５は、漏電のおそれのない走行用電動モータ１６のＰＣＵケース１８の外壁部後面１８Ａに備えられている。
ＰＣＵ１７は、電動圧縮機２５の電力と比較して大電力を扱う部位であることから、ＰＣＵ１７の強度は、電動圧縮機２５の強度よりも大きく設定されている 。
また、電動圧縮機２５は、ＰＣＵケース１８と同様に、モータルーム１２において後方寄りでボディのサイドメンバから離れた位置に設置されているから、衝突時にはフレームの前部やサイドメンバが衝突時の衝撃の一部を吸収する。
このため、ＰＣＵケース１８に伝わる衝撃は軽減され、ＰＣＵケース１８が他部材と干渉する可能性は低い。
その結果、走行系通電部位からの漏電のおそれのない衝突では、電動圧縮機２５が損傷を受ける可能性は殆どなく、電動圧縮機２５の損傷による漏電は回避される。
【００３５】
この実施形態は以下の効果を奏する。
（１）ＰＣＵ１７は、モータルーム１２において、従来の電動圧縮機が設置されていた位置よりも車両衝突時において損傷し難い位置に設定されている。また、ＰＣＵ１７は、電動圧縮機２５の電力と比較して大電力を扱う部位であることから、ＰＣＵ１７の強度は、電動圧縮機２５の強度よりも大きく設定されている。その結果、ＰＣＵ１７に備えられる電動圧縮機２５は、走行系通電部位からの漏電のおそれのない車両衝突時において、従来と比較して損傷し難くなり、電動圧縮機２５の損傷を原因とする漏電を防止することができる。
（２）電動圧縮機２５が、ＰＣＵ本体を保護するＰＣＵケース１８の外壁部後面１８Ａに設けられる。従って、ＰＣＵケース１８の外壁部に取付座２２を設けるだけで電動圧縮機２５をＰＣＵケース１８の外壁部に設けることができ、筐体の外壁部後面１８Ａと電動圧縮機２５との取り付け構造が簡素になる。
（３）電動圧縮機２５が、ＰＣＵ本体を保護するＰＣＵケース１８の外壁部後面１８Ａに設けられることにより、電動圧縮機２５は、ＰＣＵケース１８により保護されるＰＣＵ本体と同様に、ＰＣＵケース１８の強度に応じて保護される。ＰＣＵケース１８が損傷しない状態では、電動圧縮機２５が損傷する可能性は少ない。
【００３６】
（４）電動圧縮機２５がＰＣＵケース１８の外壁部後面１８Ａに備えられているから、電動圧縮機２５は、車両前部が損傷する衝突に対して損傷し難い。また、ＰＣＵケース１８に取付座２２及びボルト孔を形成するだけであるから、ＰＣＵケースの内部に電動圧縮機２５を設ける場合と比較すると、ＰＣＵケースの形状を大幅に変更することなく、電動圧縮機２５をＰＣＵケース１８に配置することができる。
（５）ＰＣＵケース１８に電動圧縮機２５が備えられる場合、電動圧縮機２５がエンジン１４に設置されている場合と比較して、電動圧縮機２５はエンジン１４の振動や熱の影響を受け難い。電動圧縮機２５への振動対策や熱対策が軽減できるから、例えば、電動圧縮機２５の軽量化や小型化も可能となる。また、電動圧縮機２５とＰＣＵ１７を接続する配線の短縮化を図ることができる。
（６）ＰＣＵケース１８の外壁部後面１８Ａに電動圧縮機２５が設けられる場合、電動圧縮機２５に接続される冷媒配管の取り回しの自由度は高い。低温の冷媒が流れる配管をＰＣＵケース１８に接触させたり、電動圧縮機２５のハウジング３０をＰＣＵケース１８に直に接触させて取り付けたりすることにより、ＰＣＵケース１８の冷却を促進することができる。
【００３７】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る電動圧縮機の配置構造について説明する。
第２の実施形態に係る電動圧縮機の配置構造では、電動圧縮機がＰＣＵケースの内部に設置される。
従って、第２の実施形態と第１の実施形態との相違はＰＣＵの相違だけであるから、共通する構成については、上記の実施形態の説明を援用してその説明を省略し、先の説明で用いた符号を共通して用いる。
【００３８】
図４に示すように、ＰＣＵ６０は、半導体や基板等の電子部品から構成される制御部本体としてのＰＣＵ本体と、ＰＣＵ本体を内蔵する筐体としてのＰＣＵケース６１を備えている。
ＰＣＵ本体は、主に、バッテリーの直流電力から交流電力へ変換制御するインバータ６２と、バッテリー電圧を昇圧させるバッテリー電圧昇圧回路６３と、電圧平滑用のコンデンサ（キャパシタ）６４により構成されている。
インバータ６２は、ＩＧＢＴ等の複数のスイッチング素子等から構成されている。
ＰＣＵ本体は、走行用電動モータ１６のステータと接続される電力ケーブル（図示せず）と、バッテリーと接続される電力ケーブル（図示せず）と連結されている。
【００３９】
ＰＣＵケース６１は、アルミ系材料により形成された蓋付きの箱体であり、走行用電動モータ１６の上部の後方寄りに位置するように、ＰＣＵケース６１はフレーム及び走行用電動モータ１６に固定されている。
この実施形態のＰＣＵケース６１はＰＣＵ本体の他に、電動圧縮機２５を内蔵することができる容積を持つ内部空間を備えている。
ＰＣＵケース６１の内壁部後面６１Ａには、ＰＣＵ本体の取付座（図示せず）の他に、電動圧縮機２５を設置するための取付座６５が形成されている。
取付座６５には螺子孔（図示せず）が形成されており、電動圧縮機２５のボス部３１〜３３を挿通した固定用のボルトが螺子孔に螺入される。
電動圧縮機２５は、固定用のボルトによりＰＣＵケース６１の内壁部後面６１Ａに固定される。
この実施形態では、ＰＣＵケース６１の内壁部後面６１Ａに電動圧縮機２５を設けるようにしたが、ＰＣＵケース６１の内壁部であれば、前面、右面、左面、底面、天井面に設けてもよい。
なお、図示はしないが、ＰＣＵケース６１には、吸入及び吐出のための冷媒用の配管を通す通孔が形成されている。
【００４０】
この実施形態の電動圧縮機の配置構造によれば、電動圧縮機２５がＰＣＵケース６１に内蔵されているから、電動圧縮機２５の強度を向上させることなく、ＰＣＵケース６１の強度を向上することで電動圧縮機２５を保護することができる。
また、ＰＣＵケース６１内にＰＣＵ本体と電動圧縮機２５を内蔵させることで、インバータ６２やコンデンサ６４をＰＣＵケース６１により保護すれば、電動圧縮機２５から制御部ケース５１を省くことも可能となる。
【００４１】
なお、上記の第１、第２の実施形態に係る電動圧縮機の配置構造は、本発明の一実施形態を示すものであり、本発明は、第１、第２の実施形態に限定されるものではなく、下記のように発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能である。
○ 上記の第１、第２の実施形態では、ハイブリッド自動車の例について説明したが、電気自動車に本発明を適用することも可能である。電気自動車の場合、図５に示すように、電気自動車７０の客室７１の前方に、モータルーム７２に走行用電動モータ７３が設置される。走行用電動モータ７３には後方寄りに電力制御部としてのＰＣＵ７４が設けられる。ＰＣＵ７４は、筐体としてのＰＣＵケース７５とＰＣＵケース７５内に設置されるＰＣＵ本体（インバータ、バッテリー電圧昇圧回路、平滑用コンデンサ等）を備える。ＰＣＵケース７５の外壁部後面７５Ａに電動圧縮機２５が設けられる。この場合、ハイブリッド自動車と同様に電動圧縮機２５が従来よりも損傷し難くなる。なお、ＰＣＵケース７５の外壁部に電動圧縮機２５を設けるだけでなく、電動圧縮機２５はＰＣＵケース７５内に設けてもよい。
○ 上記の第１、第２の実施形態では、走行用電動モータのコンデンサと電動圧縮機のコンデンサを夫々別に設けたが、コンデンサに係る回路を共通とし、コンデンサを共用化するようにしてもよい。この場合、コンデンサの設置スペースの低減や、配線の省略化・短縮化が可能となる。
○ 上記の第１、第２の実施形態では、電動圧縮機としてスクロール型の電動圧縮機について説明したが、電動圧縮機であれば圧縮機の種類や形式は限定されない。例えば、斜板式の電動圧縮機や、ベーン式の電動圧縮機でもよい。
○ 上記の第１の実施形態では、電動圧縮機をＰＣＵケースの外壁部後面に設けるとしたが、モータジェネレータ側となる外壁部右面に電動圧縮機を設けるようにしてもよい。この場合も電動圧縮機をＰＣＵケースの外壁部後面に設ける場合とほぼ同等の効果を得ることができる。電動圧縮機をＰＣＵケースの外壁部に設ける場合、車両の衝突時に電動圧縮機が損傷し難い外壁部に設けることが好ましい。外壁部前面又は、車両のフレーム及びサイドメンバに近い側の外壁部側面以外の部分が、電動圧縮機が損傷し難い外壁部である。
【符号の説明】
【００４２】
１０ ハイブリッド自動車
１２、７０ モータルーム
１３ パワーユニット
１４ エンジン
１５ モータジェネレータ
１６、７３ 走行用電動モータ
１７、６０、７４ ＰＣＵ
１８、６１、７５ ＰＣＵケース
１８Ａ、７５Ａ 外壁部後面
１９ インバータ
２０ バッテリー電圧昇圧回路
２１ コンデンサ
２５ 電動圧縮機
３１ ボス部
３２ ボス部
３３ ボス部
３６ 圧縮機構
４５ 圧縮機用電動モータ
６１Ａ 内壁部後面
６２ インバータ
７０ 電気自動車
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電気自動車やハイブリッド自動車に搭載される電動圧縮機の配置構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、内燃機関であるエンジンを走行駆動源とする自動車では、空調装置の一部を構成する圧縮機が車両に設けたエンジンルームに配置されている。
ベルト及びプーリー等の動力伝達手段を介してエンジンの動力により機械的に駆動される圧縮機の場合、圧縮機はエンジンに直に取り付けられることが多い。
一方、電動モータにより駆動される電動圧縮機が空調装置の一部としてハイブリッド自動車や電気自動車に搭載されている場合がある。
電動圧縮機は、流体を圧縮する圧縮機構と、圧縮機構を駆動する電動モータが一体化された圧縮機である。
【０００３】
ハイブリッド自動車では、内燃機関としてのエンジン及び電動モータを走行駆動源とし、エンジン及び電動モータがモータルームに配置されている。
ハイブリッド自動車では、電動圧縮機をエンジンに直に固定した電動圧縮機の配置構造が採用されている場合がある。
この場合では、モータルームにおいてフレームやボディの一部を構成するサイドメンバに接近した位置に電動圧縮機が配置されている。
【０００４】
さらに、電気自動車では、走行駆動源としての走行用電動モータがモータルームに配置されている。
電気自動車の場合、電動圧縮機を走行用電動モータの前部あるいは側部に固定した電動圧縮機の配置構造が採用されている場合がある。
この場合もモータルームにおいてフレームやサイドメンバに接近した位置に電動圧縮機が配置されている。
【０００５】
一方、特許文献１には、流体を圧縮する圧縮機構と、圧縮機構を駆動する電動モータが一体化されたスクロール型の電動圧縮機が記載されている。
この電動圧縮機は、エンジンルーム内に設置された駆動源としてのエンジンに直に取り付けられている。
エンジンにはオルタネータが機械的に接続されており、電動圧縮機はオルタネータにより発電された電力の供給を受けて駆動される。
特許文献１には、電動圧縮機をエンジンルームの進行方向寄りに配置する電動圧縮機の配置構造が示されている。
この電動圧縮機は車両のフレームやサイドメンバに近い位置に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３３９８６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の電動圧縮機の配置構造では、車両が地上の固定物や他車両と衝突した場合、車両のフレームやサイドメンバに近い位置に配置された電動圧縮機は、エンジンルーム内の中央付近に配置される機器と比較すると、衝突時に損傷する可能性が高い。
車両の衝突時には電動圧縮機の損傷を原因とする漏電が生じるおそれがある。
そこで、電動圧縮機の保護として、電動圧縮機のハウジングの強度高めたり、電動圧縮機を保護する保護材を設置したりすることも考えられるが、この種の対策は製作コスト上昇や、設置スペースの拡大、あるいは部品点数の増大を招く。
【０００８】
因みに、ハイブリッド自動車や電気自動車では、車両が衝突すると、衝突の程度によっては、バッテリーから走行用電動モータへ供給される電力を遮断する電力供給遮断システムが搭載されている場合がある。
このシステムは、衝突の有無を検知する加速度センサが備えられている。
加速度センサが予め設定した所定値以上の検出値を検出すると、車載コンピュータは走行用電動モータあるいは走行用電動モータを制御する電力制御部といった走行系通電部位からの漏電が発生するおそれのある衝突が発生したと判断する。
そして、車載コンピュータはバッテリーから走行用電動モータへの電力供給を遮断する。
このような電力供給遮断システムを電動圧縮機に適用することも考えられるが、電動圧縮機専用の電力供給遮断システムを設けると製作コスト上昇を招く。
また、走行用電動モータと電動圧縮機とを併用する電力供給遮断システムとすると、走行系通電部位からの漏電が発生するおそれのない衝突であっても、走行用電動モータへの電力供給が遮断されてしまうという不都合が生じる。
【０００９】
本発明の目的は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、走行系通電部位からの漏電が発生するおそれのない車両の衝突時に、電動圧縮機の損傷を原因とする漏電を防止することができる電動圧縮機の配置構造の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、走行用電動モータが車両内のモータルームに走行駆動源の一つとして設置され、流体を圧縮する圧縮機構と、前記圧縮機構を駆動する圧縮機用電動モータが一体化された電動圧縮機を前記モータルームに配置する電動圧縮機の配置構造において、前記走行用電動モータの駆動電力を制御する電力制御部が、前記走行用電動モータ上に設けられ、前記電動圧縮機が前記電力制御部に設けられていることを特徴とする。
なお、電力制御部が走行用電動モータ上に設けられるとは、電力制御部が走行用電動モータの上部に直接設けられる場合と、走行用電動モータの上方の他部材に設けられる場合が含まれる。
【００１１】
本発明では、電力制御部は電動圧縮機の電力と比較して大電力を扱う部位であり、電力制御部は、モータルームにおいて、従来の電動圧縮機が設置されていた位置よりも車両衝突時において損傷し難い位置に設定されている。
また、電力制御部は、電動圧縮機の電力と比較して大電力を扱う部位であることから、電力制御部の強度は、電動圧縮機の強度よりも大きく設定されている。
その結果、電力制御部に備えられる電動圧縮機は、走行系通電部位からの漏電が発生するおそれのない車両の衝突時において、従来と比較して損傷し難くなり、電動圧縮機の損傷を原因とする漏電を防止することができる。
【００１２】
また、本発明では、上記の電動圧縮機の配置構造において、前記電力制御部は、電子部品を有する制御部本体と、前記制御部本体を覆う筐体とを備え、前記電動圧縮機が前記筐体の外壁部に設けられていてもよい。
【００１３】
この場合、筐体の外壁部に電動圧縮機の取り付け部を設けるだけで電動圧縮機を筐体の外壁部に取り付けることができるため、筐体の外壁部と電動圧縮機との取り付け構造が簡素になる。
【００１４】
また、本発明では、上記の電動圧縮機の配置構造において、前記電力制御部は、電子部品を有する制御部本体と、前記制御部本体を覆う筐体とを備え、前記電動圧縮機が前記筐体の内壁部に設けられていてもよい。
【００１５】
この場合、電動圧縮機は制御部本体と同様に筐体により保護される。
電動圧縮機は、走行系通電部位からの漏電が発生するおそれのない車両の衝突時に筐体外に存在する部材の干渉を受けることはなく、筐体の外壁部に電動圧縮機を設ける場合と比較して、電動圧縮機の損傷をより確実に防止することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、走行系通電部位からの漏電が発生するおそれのない車両の衝突時に、電動圧縮機の損傷を原因とする漏電を防止することができる電動圧縮機の配置構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施形態に係る電動圧縮機の配置構造を示す概略平面図である。
【図２】第１の実施形態に係る電動圧縮機の配置構造を示す概略側面図である。
【図３】第１の実施形態に係る電動圧縮機の縦断面図である。
【図４】第２の実施形態に係る電動圧縮機の配置構造を示す概略側面図である。
【図５】別例に係る電動圧縮機の配置構造を示す概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態に電動圧縮機の配置構造について図面を参照して説明する。
本実施形態は、本発明に係る電動圧縮機の配置構造を適用したハイブリッド自動車について説明する。
図１に示すハイブリッド自動車１０では、車両中央付近に客室１１が設けられ、客室１１の前方にモータルーム１２が形成されている。
車両内のモータルーム１２は、車両を構成するフレーム（図示せず）やボディの一部であるサイドメンバ（図示せず）により区画形成される空間部である。
【００１９】
モータルーム１２には、走行駆動源としてのエンジン１４と、発電機としてのモータジェネレータ１５と、別の走行駆動源としての走行用電動モータ１６とを備えている。
エンジン１４、モータジェネレータ１５及び走行用電動モータ１６は、一体化されたパワーユニット１３として、モータルーム１２において横置きにより設置されている。
【００２０】
エンジン１４は内燃機関によるガソリンエンジンであり、この実施形態では、モータルーム１２において進行方向右側に配置されている。
エンジン１４の駆動により得られた動力は動力伝達機構（図示せず）を介して車輪（図示せず）に伝達される。
【００２１】
モータジェネレータ１５はエンジン１４と接続されており、モータジェネレータ１５はエンジン１４の駆動により駆動されて発電する。
モータジェネレータ１５により得られた電力は二次電池であるバッテリー（図示せず）に蓄電されたり、走行用電動モータ１６の駆動に用いられたり、あるいは他機器の駆動のために用いられる。
走行用電動モータ１６は、この実施形態では、モータルーム１２において進行方向左側に配置されている。
走行用電動モータ１６は、バッテリーの電力やモータジェネレータ１５に得られた電力により駆動される電動モータであり、走行用電動モータ１６の回転力は、動力伝達機構（図示せず）を介して車輪へ伝達される。
【００２２】
走行用電動モータ１６上には、駆動電力を制御する電力制御部としてのパワー・コントロール・ユニット（以後「ＰＣＵ」と表記する）１７が備えられている。
ＰＣＵ１７は、半導体や基板等の電子部品から構成される制御部本体としてのＰＣＵ本体と、ＰＣＵ本体を内蔵する筐体としてのＰＣＵケース１８を備えている。
ＰＣＵ本体は、主に、バッテリーの直流電力から交流電力へ変換制御するインバータ１９と、バッテリー電圧を昇圧させるバッテリー電圧昇圧回路２０と、電力変換時における電圧変動を低減する電圧平滑用のコンデンサ（キャパシタ）２１により構成されている。
インバータ１９は、ＩＧＢＴ等の複数のスイッチング素子等から構成されている。
ＰＣＵ本体は、走行用電動モータ１６のステータ（図示せず）と接続される電力ケーブル（図示せず）と、バッテリーと接続される電力ケーブル（図示せず）と連結されている。
【００２３】
ＰＣＵケース１８は、アルミ系材料により形成された蓋付きの箱体であり、走行用電動モータ１６の上部の後方寄りに位置するように、ＰＣＵケース１８は、車両のフレーム及び走行用電動モータ１６に対して固定されている。
モータルーム１２におけるＰＣＵケース１８の設置位置は、車両前部が損傷する衝突時に、モータルーム１２の前部右寄りの位置と比較して、ＰＣＵ１７が損傷する可能性が小さい位置に相当する。
なお、車両前部が損傷する衝突とは、フルラップ前面衝突、オフセット前面衝突のほか、車両前部に対する斜め方向からの衝突（「斜突」と称される場合もある）、車両前部に対する側面衝突を含む。
ＰＣＵケース１８内に内蔵されているＰＣＵ本体は、ＰＣＵケース１８により覆われているため外部から隔絶されて保護されている。
ＰＣＵケース１８の強度は、車両の衝突試験に基づいて設定されている。
図１及び図２に示すように、ＰＣＵケース１８の外壁部後面１８Ａには、電動圧縮機２５が固定される取付座２２が形成されており、取付座２２には螺子孔（図示せず）が形成されている。
【００２４】
モータルーム１２には、パワーユニット１３の他に、空調装置が配置されている。
空調装置は、電動圧縮機２５と、凝縮器としてのコンデンサ２６と、レシーバ２７と、膨張弁及びエバポレータを備えたクーリングユニット２８と、これらの機器２５〜２８を接続する配管（図示せず）とから構成されている。
電動圧縮機２５により圧縮された高温高圧の冷媒は、吐出側の配管を通じてコンデンサ２６を通り、レシーバ２７へ送られる。
コンデンサ２６及びレシーバ２７において液化した冷媒（液冷媒）は、クーリングユニット２８の膨張弁により膨張され、膨張された冷媒はエパボレータにおいて空調空気との熱交換を行う。
空調空気は冷媒との熱交換により熱を奪われ、熱交換後に飽和蒸気圧となった冷媒は吸入側の配管を通じて電動圧縮機２５へ送られる。
電動圧縮機２５は送られた冷媒を再び圧縮する。
このように、空調装置を構成する各機器２５〜２８と、各機器２５〜２８を接続する冷媒の配管により冷媒が循環する冷媒回路が構成される。
【００２５】
この実施形態に係る電動圧縮機２５は公知の電動圧縮機であり、具体的にはスクロール型の電動圧縮機である。
電動圧縮機２５は、図３に示すように、流体としての冷媒を圧縮する圧縮機構３６と、圧縮機構３６を駆動する圧縮機用電動モータ４５が一体化された圧縮機である。
電動圧縮機２５のハウジング３０はアルミ系金属材料により形成されている。
ハウジング３０には、複数のボス部３１、３２、３３が形成されている。
このボス部３１にはボス孔３１Ａが形成され、ボス孔３１Ａには、電動圧縮機２５の設置先への取り付けに用いる固定用のボルト（図示せず）が挿通される。
他のボス部３２、３３にも対応するボス孔３２Ａ、３３Ａが形成されている。
この実施形態では、ＰＣＵケース１８の外壁部後面１８Ａの取付座２２に電動圧縮機２５が固定される。
【００２６】
電動圧縮機２５のハウジング３０内には、圧縮機構３６と、圧縮機用電動モータ４５が備えられている。
ハウジング３０の圧縮機用電動モータ４５側には吸入口３４が形成されており、吸入口３４を低圧の冷媒が通過する。
ハウジング３０の圧縮機構３６側には吐出口３５が形成されており、吐出口３５を圧縮された高圧の冷媒が通過する。
圧縮機構３６は、ハウジング３０内に固定された固定スクロール３７と、固定スクロール３７に対して旋回する可動スクロール３８を備えている。
固定スクロール３７と可動スクロール３８との間には圧縮室３９が形成されている。
【００２７】
ハウジング３０内における圧縮機用電動モータ４５と可動スクロール３８との間には、軸支部材４０が設けられている。
軸支部材４０は、圧縮機構３６の一部を構成し、回転軸４７の一方の端部を軸支する。
回転軸４７の他方の端部は、ハウジング３０に軸支されている。
軸支部材４０には圧縮室３９と連通する吸入ポート４１が形成されており、吸入口３４からハウジング３０内に取り込まれた冷媒は、吸入ポート４１を通じて圧縮室３９へ導入される。
【００２８】
可動スクロール３８は、圧縮機用電動モータ４５の回転軸４７に設けられた偏心軸４８に軸受４４を介して設けられている。
回転軸４７の回転により可動スクロール３８が旋回し、可動スクロール３８の旋回により圧縮室３９の容積が増減される。
圧縮室３９の容積増大により冷媒が圧縮室３９へ導入され、圧縮室３９の容積減少により圧縮室３９の冷媒は圧縮される。
固定スクロール３７の中心に吐出ポート４２が形成されており、吐出ポート４２を開閉する吐出弁４３が備えられている。
圧縮された冷媒ガスは、吐出ポート４２を通じて吐出口３５から冷媒回路へ吐出される。
【００２９】
圧縮機用電動モータ４５は、三相交流電力により駆動されるモータである。
圧縮機用電動モータ４５は、ハウジング３０内に固定されたステータ４６と、回転軸４７に備えられたロータ４９を備えている。
圧縮機用電動モータ４５は、ハウジング３０に設けられた圧縮機用電動モータ制御部５０による制御を受けて駆動される。
圧縮機用電動モータ制御部５０は、ハウジング３０と一体的に形成された制御部ケース５１と、制御部ケース５１内に設置されたインバータ５２と、平滑用コンデンサ５３を備えている。
【００３０】
制御部ケース５１は、インバータ５２及び平滑用コンデンサ５３を保護するケースであり、ハウジング３０と同じアルミ系材料により形成されている。
インバータ５２は、配線（図示せず）によりＰＣＵ１７と接続されており、ＰＣＵ１８から電動圧縮機２５の駆動に必要な電力の供給を受ける。
インバータ５２は、ＰＣＵ１７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５２は、ステータ４６と接続されており、ステータ４６への通電によりロータ４９が回転される。
インバータ５２は、複数のＩＧＢＴ等のスイッチング素子により構成されている。
平滑用コンデンサ５３は、電力変換時における電圧変動を低減するコンデンサであり電解コンデンサが用いられている。
【００３１】
なお、この実施形態の車両には、車両の衝突時の加速度を検知する加速度センサ（図示せず）と、加速度センサの検出値が予め設定した所定値以上である場合に衝突が発生したと判断する車載コンピュータ（図示せず）とを備えている。
加速度センサの検出値が所定値以上の場合、走行用電動モータ１６やＰＣＵ１７といった走行系通電部位からの漏電のおそれがある衝突として、車載コンピュータはバッテリーから走行用電動モータ１６への電力供給を遮断する。
【００３２】
次に、この実施形態に係る電動圧縮機２５の配置構造の作用について説明する。
この実施形態では、電動圧縮機２５がＰＣＵケース１８の外壁部後面１８Ａに固定される電動圧縮機の配置構造が採用されている。
例えば、車両が地上設置物や他車に衝突すると、車両前部のモータルーム１２付近が損傷する場合がある。
車両前部のモータルーム１２付近が損傷する車両の衝突のうち、走行系通電部位からの漏電のおそれがある衝突の場合には、衝突時に加速度センサの検出値が所定値以上となり、車載コンピュータはバッテリーから走行用電動モータ１６への電力供給を遮断する。
バッテリーと走行用電動モータ１６からの電力供給が遮断されるとともに、電動圧縮機２５への電力供給も遮断される。
この場合、走行用電動モータ１６や電動圧縮機２５の損傷による漏電は回避される。
【００３３】
一方、走行系通電部位からの漏電のおそれのない衝突では、加速度センサの検出値は所定値未満である。
この場合、モータルーム１２の衝突部分付近は損傷するものの、走行系通電部位の漏電に繋がる損傷は発生しない。
特に、バッテリーからの電力供給を受けるＰＣＵ１７では、ＰＣＵ本体がＰＣＵケース１８内に設置されており、ＰＣＵ本体は衝突時において外部の部材と干渉するおそれはない。
また、ＰＣＵケース１８は、モータルーム１２において後方寄りでボディのサイドメンバから離れた位置に設置されているから、フレームの前部やサイドメンバがＰＣＵケース１８と干渉する可能性は低い。
【００３４】
電動圧縮機２５は、漏電のおそれのない走行用電動モータ１６のＰＣＵケース１８の外壁部後面１８Ａに備えられている。
ＰＣＵ１７は、電動圧縮機２５の電力と比較して大電力を扱う部位であることから、ＰＣＵ１７の強度は、電動圧縮機２５の強度よりも大きく設定されている 。
また、電動圧縮機２５は、ＰＣＵケース１８と同様に、モータルーム１２において後方寄りでボディのサイドメンバから離れた位置に設置されているから、衝突時にはフレームの前部やサイドメンバが衝突時の衝撃の一部を吸収する。
このため、ＰＣＵケース１８に伝わる衝撃は軽減され、ＰＣＵケース１８が他部材と干渉する可能性は低い。
その結果、走行系通電部位からの漏電のおそれのない衝突では、電動圧縮機２５が損傷を受ける可能性は殆どなく、電動圧縮機２５の損傷による漏電は回避される。
【００３５】
この実施形態は以下の効果を奏する。
（１）ＰＣＵ１７は、モータルーム１２において、従来の電動圧縮機が設置されていた位置よりも車両衝突時において損傷し難い位置に設定されている。また、ＰＣＵ１７は、電動圧縮機２５の電力と比較して大電力を扱う部位であることから、ＰＣＵ１７の強度は、電動圧縮機２５の強度よりも大きく設定されている。その結果、ＰＣＵ１７に備えられる電動圧縮機２５は、走行系通電部位からの漏電のおそれのない車両衝突時において、従来と比較して損傷し難くなり、電動圧縮機２５の損傷を原因とする漏電を防止することができる。
（２）電動圧縮機２５が、ＰＣＵ本体を保護するＰＣＵケース１８の外壁部後面１８Ａに設けられる。従って、ＰＣＵケース１８の外壁部に取付座２２を設けるだけで電動圧縮機２５をＰＣＵケース１８の外壁部に設けることができ、筐体の外壁部後面１８Ａと電動圧縮機２５との取り付け構造が簡素になる。
（３）電動圧縮機２５が、ＰＣＵ本体を保護するＰＣＵケース１８の外壁部後面１８Ａに設けられることにより、電動圧縮機２５は、ＰＣＵケース１８により保護されるＰＣＵ本体と同様に、ＰＣＵケース１８の強度に応じて保護される。ＰＣＵケース１８が損傷しない状態では、電動圧縮機２５が損傷する可能性は少ない。
【００３６】
（４）電動圧縮機２５がＰＣＵケース１８の外壁部後面１８Ａに備えられているから、電動圧縮機２５は、車両前部が損傷する衝突に対して損傷し難い。また、ＰＣＵケース１８に取付座２２及びボルト孔を形成するだけであるから、ＰＣＵケースの内部に電動圧縮機２５を設ける場合と比較すると、ＰＣＵケースの形状を大幅に変更することなく、電動圧縮機２５をＰＣＵケース１８に配置することができる。
（５）ＰＣＵケース１８に電動圧縮機２５が備えられる場合、電動圧縮機２５がエンジン１４に設置されている場合と比較して、電動圧縮機２５はエンジン１４の振動や熱の影響を受け難い。電動圧縮機２５への振動対策や熱対策が軽減できるから、例えば、電動圧縮機２５の軽量化や小型化も可能となる。また、電動圧縮機２５とＰＣＵ１７を接続する配線の短縮化を図ることができる。
（６）ＰＣＵケース１８の外壁部後面１８Ａに電動圧縮機２５が設けられる場合、電動圧縮機２５に接続される冷媒配管の取り回しの自由度は高い。低温の冷媒が流れる配管をＰＣＵケース１８に接触させたり、電動圧縮機２５のハウジング３０をＰＣＵケース１８に直に接触させて取り付けたりすることにより、ＰＣＵケース１８の冷却を促進することができる。
【００３７】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る電動圧縮機の配置構造について説明する。
第２の実施形態に係る電動圧縮機の配置構造では、電動圧縮機がＰＣＵケースの内部に設置される。
従って、第２の実施形態と第１の実施形態との相違はＰＣＵの相違だけであるから、共通する構成については、上記の実施形態の説明を援用してその説明を省略し、先の説明で用いた符号を共通して用いる。
【００３８】
図４に示すように、ＰＣＵ６０は、半導体や基板等の電子部品から構成される制御部本体としてのＰＣＵ本体と、ＰＣＵ本体を内蔵する筐体としてのＰＣＵケース６１を備えている。
ＰＣＵ本体は、主に、バッテリーの直流電力から交流電力へ変換制御するインバータ６２と、バッテリー電圧を昇圧させるバッテリー電圧昇圧回路６３と、電圧平滑用のコンデンサ（キャパシタ）６４により構成されている。
インバータ６２は、ＩＧＢＴ等の複数のスイッチング素子等から構成されている。
ＰＣＵ本体は、走行用電動モータ１６のステータと接続される電力ケーブル（図示せず）と、バッテリーと接続される電力ケーブル（図示せず）と連結されている。
【００３９】
ＰＣＵケース６１は、アルミ系材料により形成された蓋付きの箱体であり、走行用電動モータ１６の上部の後方寄りに位置するように、ＰＣＵケース６１はフレーム及び走行用電動モータ１６に固定されている。
この実施形態のＰＣＵケース６１はＰＣＵ本体の他に、電動圧縮機２５を内蔵することができる容積を持つ内部空間を備えている。
ＰＣＵケース６１の内壁部後面６１Ａには、ＰＣＵ本体の取付座（図示せず）の他に、電動圧縮機２５を設置するための取付座６５が形成されている。
取付座６５には螺子孔（図示せず）が形成されており、電動圧縮機２５のボス部３１〜３３を挿通した固定用のボルトが螺子孔に螺入される。
電動圧縮機２５は、固定用のボルトによりＰＣＵケース６１の内壁部後面６１Ａに固定される。
この実施形態では、ＰＣＵケース６１の内壁部後面６１Ａに電動圧縮機２５を設けるようにしたが、ＰＣＵケース６１の内壁部であれば、前面、右面、左面、底面、天井面に設けてもよい。
なお、図示はしないが、ＰＣＵケース６１には、吸入及び吐出のための冷媒用の配管を通す通孔が形成されている。
【００４０】
この実施形態の電動圧縮機の配置構造によれば、電動圧縮機２５がＰＣＵケース６１に内蔵されているから、電動圧縮機２５の強度を向上させることなく、ＰＣＵケース６１の強度を向上することで電動圧縮機２５を保護することができる。
また、ＰＣＵケース６１内にＰＣＵ本体と電動圧縮機２５を内蔵させることで、インバータ６２やコンデンサ６４をＰＣＵケース６１により保護すれば、電動圧縮機２５から制御部ケース５１を省くことも可能となる。
【００４１】
なお、上記の第１、第２の実施形態に係る電動圧縮機の配置構造は、本発明の一実施形態を示すものであり、本発明は、第１、第２の実施形態に限定されるものではなく、下記のように発明の趣旨の範囲内で種々の変更が可能である。
○ 上記の第１、第２の実施形態では、ハイブリッド自動車の例について説明したが、電気自動車に本発明を適用することも可能である。電気自動車の場合、図５に示すように、電気自動車７０の客室７１の前方に、モータルーム７２に走行用電動モータ７３が設置される。走行用電動モータ７３には後方寄りに電力制御部としてのＰＣＵ７４が設けられる。ＰＣＵ７４は、筐体としてのＰＣＵケース７５とＰＣＵケース７５内に設置されるＰＣＵ本体（インバータ、バッテリー電圧昇圧回路、平滑用コンデンサ等）を備える。ＰＣＵケース７５の外壁部後面７５Ａに電動圧縮機２５が設けられる。この場合、ハイブリッド自動車と同様に電動圧縮機２５が従来よりも損傷し難くなる。なお、ＰＣＵケース７５の外壁部に電動圧縮機２５を設けるだけでなく、電動圧縮機２５はＰＣＵケース７５内に設けてもよい。
○ 上記の第１、第２の実施形態では、走行用電動モータのコンデンサと電動圧縮機のコンデンサを夫々別に設けたが、コンデンサに係る回路を共通とし、コンデンサを共用化するようにしてもよい。この場合、コンデンサの設置スペースの低減や、配線の省略化・短縮化が可能となる。
○ 上記の第１、第２の実施形態では、電動圧縮機としてスクロール型の電動圧縮機について説明したが、電動圧縮機であれば圧縮機の種類や形式は限定されない。例えば、斜板式の電動圧縮機や、ベーン式の電動圧縮機でもよい。
○ 上記の第１の実施形態では、電動圧縮機をＰＣＵケースの外壁部後面に設けるとしたが、モータジェネレータ側となる外壁部右面に電動圧縮機を設けるようにしてもよい。この場合も電動圧縮機をＰＣＵケースの外壁部後面に設ける場合とほぼ同等の効果を得ることができる。電動圧縮機をＰＣＵケースの外壁部に設ける場合、車両の衝突時に電動圧縮機が損傷し難い外壁部に設けることが好ましい。外壁部前面又は、車両のフレーム及びサイドメンバに近い側の外壁部側面以外の部分が、電動圧縮機が損傷し難い外壁部である。
【符号の説明】
【００４２】
１０ ハイブリッド自動車
１２、７０ モータルーム
１３ パワーユニット
１４ エンジン
１５ モータジェネレータ
１６、７３ 走行用電動モータ
１７、６０、７４ ＰＣＵ
１８、６１、７５ ＰＣＵケース
１８Ａ、７５Ａ 外壁部後面
１９ インバータ
２０ バッテリー電圧昇圧回路
２１ コンデンサ
２５ 電動圧縮機
３１ ボス部
３２ ボス部
３３ ボス部
３６ 圧縮機構
４５ 圧縮機用電動モータ
６１Ａ 内壁部後面
６２ インバータ
７０ 電気自動車
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用電動モータが車両内のモータルームに走行駆動源の一つとして設置され、
流体を圧縮する圧縮機構と、前記圧縮機構を駆動する圧縮機用電動モータが一体化された電動圧縮機を前記モータルームに配置する電動圧縮機の配置構造において、
前記走行用電動モータの駆動電力を制御する電力制御部が、前記走行用電動モータ上に設けられ、
前記電動圧縮機が前記電力制御部に設けられていることを特徴とする電動圧縮機の配置構造。
【請求項２】
前記電力制御部は、電子部品を有する制御部本体と、前記制御部本体を覆う筐体とを備え、
前記電動圧縮機が前記筐体の外壁部に設けられていることを特徴とする請求項１記載の電動圧縮機の配置構造。
【請求項３】
前記電力制御部は、電子部品を有する制御部本体と、前記制御部本体を覆う筐体とを備え、
前記電動圧縮機が前記筐体の内壁部に設けられていることを特徴とする請求項１記載の電動圧縮機の配置構造。
【請求項１】
走行用電動モータが車両内のモータルームに走行駆動源の一つとして設置され、
流体を圧縮する圧縮機構と、前記圧縮機構を駆動する圧縮機用電動モータが一体化された電動圧縮機を前記モータルームに配置する電動圧縮機の配置構造において、
前記走行用電動モータの駆動電力を制御する電力制御部が、前記走行用電動モータ上に設けられ、
前記電動圧縮機が前記電力制御部に設けられていることを特徴とする電動圧縮機の配置構造。
【請求項２】
前記電力制御部は、電子部品を有する制御部本体と、前記制御部本体を覆う筐体とを備え、
前記電動圧縮機が前記筐体の外壁部に設けられていることを特徴とする請求項１記載の電動圧縮機の配置構造。
【請求項３】
前記電力制御部は、電子部品を有する制御部本体と、前記制御部本体を覆う筐体とを備え、
前記電動圧縮機が前記筐体の内壁部に設けられていることを特徴とする請求項１記載の電動圧縮機の配置構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１５８９９１（Ｐ２０１０−１５８９９１Ａ）
【公開日】平成２２年７月２２日（２０１０．７．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７７５（Ｐ２００９−２７７５）
【出願日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月２２日（２０１０．７．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
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