[发明专利]电动增压装置

说明书

技术领域

本发明涉及装入到在机动车等上搭载的内燃机中的电动增压装置，并涉及能够利用电动增压装置的吸入空气来冷却装入到该电动增压装置中的逆变器及电动机，且能够抑制压缩机的容量降低及喷出空气的温度上升的电动增压装置。

背景技术

目前，在机动车等的内燃机中，存在利用内燃机的排出气体使涡轮高速旋转，来驱动与该涡轮共有旋转轴的压缩机，从而对内燃机进行增压的增压器。由于所述增压器的运转需要内燃机的排气，无法与起步时或急速加速时等对应，因此使用利用电动机来驱动或辅助增压器的旋转轴的电动增压装置。该电动增压装置的一例在专利文献1中公开。以下，利用图6来说明专利文献1所公开的电动增压装置。

在图8中，装入到发动机100的供给气体流路101中的电动增压装置102具备：面向供给气体流路101设置的压缩机104；驱动压缩机104的电动机106；控制该电动机106的控制装置108；由供驾驶员手动操作的转向杆等构成，向控制装置108指示电动增压装置102的增压量的增压量调整机构110；由设置在驾驶员座正面的仪表板(省略图示)上的显示部构成，显示增压量的表示机构112；车载蓄电池、交流发电机等电源114。

控制装置108具备驱动电动机106的驱动装置116、根据驾驶员所设定的增压量来控制驱动装置116的控制指令部118。控制装置108中内置有例如由FET等开关元件构成的逆变器，通过该逆变器将从电源114供给的电力转换成交流，并通过对电压及频率进行任意变更，来控制电动机106的旋转速度。

由于构成电源114的蓄电池等蓄电装置的电压比较低，因此在逆变器中流过大电流，逆变器的发热量大。另外，由于电动机106也以高速旋转，因此发热量大。因而需要冷却逆变器或电动机。

专利文献2中公开了利用压缩机的吸入空气来冷却电动增压装置的逆变器和电动机的机构。以下，利用图9对专利文献2所公开的冷却机构进行说明。

在图9中，从设置在供给气体流路200中的压缩机202的吸入口吸入供给气体a，并将其向省略图示的发动机供给。供给气体流路200由从入口部204分成三支的流路构成。即，串联流路210通过逆变器206及电动机208的发热部而到达压缩机202的入口。第二串联流路212从入口部204绕开逆变器206而到达电动机208的发热部。旁通流路214从入口部204绕开逆变器206及电动机208而与压缩机202的入口侧的供给气体流路216连接。

除这三支流路以外，还设有从入口部204绕开逆变器206、电动机208及压缩机202而到达发动机的入口侧的旁通流路218。在第二串联流路212及旁通流路214、218的分支部设有可动阀220、222及224。需要说明的是，旁通流路218在压缩机202停止的情况下使用，因此通常用可动阀224预先封闭入口。

如图所示，在压缩机202的非运转时，由可动阀220及222封闭第二串联流路212及旁通流路214。此时，压缩机202以几千至1万rpm的低速旋转空转，将从入口部204吸入的全部供给气体a向串联流路210供给。利用该供给气体a来冷却逆变器206及电动机208的发热部。

在压缩机202的运转时，压缩机202以几万至十几万rpm的高速旋转运转。因此，由于供给气体量增大，若将全部供给气体a向串联流路210供给，则供给气体流会产生大的压力损失，因此打开串联流路210及旁通流路214、218这三个流路，仅将能够得到逆变器206及电动机208的冷却所需的流速的供给气体a向串联流路210供给。从而，防止供给气体流产生大的压力损失的情况。

【专利文献1】日本特开2006-258094号公报

【专利文献2】日本特开2008-215075号公报

在专利文献2所公开的利用了压缩机的供给气体的冷却机构中，当要提高冷却效率时，期望极力提高供给气体的流速。另一方面，压缩机的吸入空气流量由发动机所需要的空气流量决定，因此无法脱离发动机所需要的空气流量。因此，为了提高供给气体流速，考虑有减小供给气体流路的截面积的方法，但当使供给气体流路变窄时，压力损失增加，压缩机的吸入口空气量及喷出空气量降低。因此，存在压缩机所期望的性能及效率降低这样的问题。

另外，若驱动压缩机的电动机及控制该电动机的驱动的逆变器的冷却效率提高，则压缩机的吸入空气的温度上升。相伴于此，压缩机的喷出空气的温度也上升，因此压缩机叶轮过热，该压缩机叶轮的强度可能会降低。压缩机叶轮通常由铝等形成，若在强度降低的状态下施加大的离心力，则可能会破损。

发明内容