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Technisches Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Kompressor mit integriertem Wechselrichter, mit einer Wechselrichtervorrichtung, die in einem Wechselrichter-Unterbringungsabschnitt eines Gehäuses ganzheitlich enthalten ist.
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Hintergrund der Erfindung
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In einem Kompressor für eine Klimaanlage, welche in einem EV-Fahrzeug, einem HEV-Fahrzeug und dergleichen angebracht ist, wird ein elektrischer Kompressor mit einer darin ganzheitlich enthaltenen Wechselrichtervorrichtung verwendet. Dieser elektrische Kompressor mit integriertem Wechselrichter wird derart angetrieben, dass ein Hochspannungsgleichstrom, der von einer in einem Fahrzeug angebrachten Energiequelleneinheit in einen Dreiphasen-Wechselstrom in der Wechselrichtervorrichtung umgewandelt und einem elektrischen Motor zugeführt wird. Die Wechselrichtervorrichtung ist durch eine Spule und einen Kondensator konfiguriert, welche eine Rauschentfernungs-Filterschaltung konfigurieren, eine Vielzahl von Halbleiter-Umschaltelementen, wie etwa IGBTs, welche eine Energieumwandlungs-Umschaltschaltung konfigurieren, eine Wechselrichterschaltung, welche die Filterschaltung und die Umschaltschaltung umfasst, und eine Schaltplatte oder dergleichen, an welcher eine Steuerschaltung der Wechselrichterschaltung angebracht ist, und ist in einem Wechselrichter-Unterbringungsabschnitt, der an einem Außenumfang eines Gehäuses vorgesehen ist, ganzheitlich enthalten.
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Für den elektrischen Kompressor mit integriertem Wechselrichter, der in einem Fahrzeug angebracht ist, ist eine strenge elektromagnetische Kompatibilität (nachstehend als EMC-Eigenschaften bezeichnet) erforderlich, um Fehlfunktionen von anderen angebrachten Vorrichtungen und von dem Kompressor aufgrund von einer elektromagnetischen Rauschinterferenz zu vermeiden. Damit durch jeden Fahrzeughersteller selbst gemäß dem internationalen Standard bestimmte Standards eingehalten werden, müssen ein Strahlungssicherheits-(widerstands-)test und ein Einspritzsicherheitstest für elektromagnetisches Rauschen bestanden werden.
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Damit EMC-Eigenschaften eingehalten werden, sieht PTL 1 einen elektrischen Kompressor mit integriertem Wechselrichter vor, der konfiguriert ist, um die Rauschsicherheitsleistung derart zu verbessern, dass schwache elektrische Systeme, wie etwa ein Kabelstrang, ein Kabel, eine Steuerschaltplatte und dergleichen, welche durch Rauschen leicht beeinträchtigt werden, in einem geschlossenen Raum in einem durch eine Plattenbasis geteilten Gehäuse angeordnet sind, so dass die schwachen elektrischen Systeme von einem Energiemodul, das Halbleiter-Umschaltelemente umfasst, einem Gate-Treiber, der das Energiemodul antreibt, und dergleichen entfernt angeordnet sind, dass ein Gehäuse-Bezugspotenzial (Gehäuse-GND) der Steuerschaltplatte von dem Gehäuse über die Plattenbasis versorgt wird, und dass ein mit einem Fahrgestell-Bezugspotenzial (Fahrgestell-GND) verbundener Rauschentfernungskondensator mit einer Signalverdrahtung zwischen einem Konnektor der Steuerschaltplatte und einem Konnektor verbunden ist, der mit einer externen Steuerverdrahtung verbunden ist, die mit der Steuerschaltplatte verbunden ist.
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Patentschrift
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- PTL 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung, Veröffentlichungs-Nr. 2011-135705
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem der Erfindung
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In dem elektrischen Kompressor mit integriertem Wechselrichter, der wie in PTL 1 vorgeschlagen konfiguriert ist, wird der Rauschwiderstand derart verbessert, dass die Steuerverdrahtung von außen mit der Steuerschaltplatte über den Konnektor, den Plattenkonnektor und über die Signalverdrahtung zwischen dem Konnektor und dem Plattenkonnektor verbunden ist, und der mit dem Bezugspotenzial (GND) verbundene Rauschentfernungskondensator mit der Signalverdrahtung verbunden ist. Allerdings ist in PTL 1 keine Schutzmaßnahme gegen Rauschen offenbart, das in die Steuerschaltplatte über eine Energiequellenverdrahtung und eine Energiequellenleitung eindringt, oder über die Energiequellenverdrahtung und die Energiequellenleitung emittiertes Rauschen.
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Zusätzlich zu der Steuerverdrahtung ist eine Niederspannungsenergiequellenverdrahtung zum Betreiben der Steuerschaltung mit der Steuerschaltplatte verbunden. Da Rauschen betroffen ist, das über die Energiequellenverdrahtung eindringt oder emittiert wird, ist auch eine Rauschschutzmaßnahme für die Energiequellenverdrahtung und die Energiequellenleitung erforderlich. Allerdings ist für den Fall einer Steuerschaltplatte mit Einzelplattenkonfiguration, wenn Rauschschutzmaßnahmen getrennt vorgesehen sind, die elektrische Verbindungsstruktur kompliziert, und somit treten Probleme auf, wie etwa ein Problem, dass die Rauschschutzmaßnahme kompliziert wird, so dass es schwierig ist, geeignete Maßnahmen zu treffen.
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Die vorliegende Erfindung ist in Anbetracht der vorstehend beschriebenen Umstände gemacht worden. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen elektrischen Kompressor mit integriertem Wechselrichter vorzusehen, der eine Rauschsicherheitsleistung verbessern kann, indem Rauschen verringert wird, das über einen Kommunikations-Kabelstrang einschließlich einer Kommunikationsleitung und einer Energiequellenleitung eindringt oder emittiert wird.
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Lösung des Problems
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Damit die vorstehend beschriebenen Probleme gelöst werden, wendet ein elektrischer Kompressor mit integriertem Wechselrichter der vorliegenden Erfindung die folgenden Lösungen an.
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D. h., der elektrische Kompressor mit integriertem Wechselrichter gemäß der vorliegenden Erfindung ist derart gestaltet, dass in dem elektrischen Kompressor mit integriertem Wechselrichter, in welchem eine Wechselrichtervorrichtung einschließlich einer Wechselrichterschaltplatte in einem Wechselrichter-Unterbringungsabschnitt eines Gehäuses ganzheitlich enthalten ist, die Wechselrichterschaltplatte in eine Hauptplatte, die in einem oberen Abschnitt des Wechselrichter-Unterbringungsabschnitts installiert ist, und eine kleine Subplatte, die in einem Abschnitt unter der Hauptplatte installiert ist, aufgeteilt ist, und dass die Subplatte mit einer Kommunikationsschaltung angebracht und mit einem Kommunikations-Kabelstrang über einen Konnektor verbunden ist, und auch mit der Hauptplatte über einen Verbindungskonnektor verbunden ist und über Befestigungsschrauben an drei oder mehreren Punkten, die in einem polygonalen Muster an der Seite des Gehäuses angeordnet sind, angezogen und befestigt ist, wobei die Subplatte derart konfiguriert ist, dass der Konnektor und der Verbindungskonnektor jeweils in der Nähe von zwei der Befestigungsschrauben derart angeordnet sind, dass eine Kommunikationsleitung, die mit einer Rauschunterdrückungskomponente verbunden ist, die mit einer Gehäusemasse der Subplatte verbunden ist, zwischen dem Konnektor und dem Verbindungskonnektor derart angeordnet ist, dass eine Energiequellenleitung, die mit einer Rauschunterdrückungskomponente verbunden ist, die mit der Gehäusemasse verbunden ist, entlang einer Dreieckslinie angeordnet ist, die durch die Umgebung der Befestigungsschraube läuft, die an einem von den Abschnitten der beiden Befestigungsschrauben verschiedenen Abschnitt vorgesehen ist, und derart, dass die Gehäusemasse der Subplatte an der Seite des Gehäuses über die Befestigungsschrauben geerdet ist.
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In dieser Konfiguration ist eine mit der Kommunikationsschaltung angebrachte und mit dem Kommunikations-Kabelstrang verbundene Platte als die von der Hauptplatte getrennte Subplatte ausgebildet, und die mit der Gehäusemasse verbundenen Rauschunterdrückungskomponenten sind jeweils mit der Kommunikationsleitung und der Energiequellenleitung verbunden, welche an der Subplatte angeordnet sind. Dadurch wird Rauschen, das in die Wechselrichtervorrichtung über den Kommunikations-Kabelstrang eindringt, an der Subplatte entfernt, um zu verhindern, dass es in die Steuerschaltung an der Hauptplatte eindringt. Ferner wird, während durch die Umschaltschaltung oder dergleichen der Wechselrichtervorrichtung erzeugtes Rauschen den Kommunikations-Kabelstrang von der Hauptplatte über die Subplatte erreicht, das Rauschen an der Subplatte entfernt, um zu verhindern, dass es nach außen emittiert wird. In dieser Konfiguration werden das eindringende Rauschen und das erzeugte Rauschen über die Befestigungsschrauben von der Gehäusemasse der Subplatte zu der Seite des Gehäuses übertragen und zu dem Masseanschluss (”ground”) freigesetzt. Deshalb wird das Rauschen, das über die Kommunikationsleitung und die Energiequellenleitung, welche den Kommunikations-Kabelstrang konfigurieren, eindringt oder emittiert wird, verringert, so dass die Rauschsicherheitsleistung verbessert werden kann. Zudem können alle Rauschmaßnahmen an der Subplatte implementiert sein, so dass die Rauschmaßnahmenkonfiguration vereinfacht werden kann, und elektronmagnetisches Rauschen kann mit größerer Genauigkeit entfernt werden. Da ferner die Subplatte an einer Position unter der Hauptplatte und in der Nähe des Gehäuses angeordnet ist, so dass eine festgelegte Entfernung von der Hauptplatte aufrechterhalten wird, wird die Rauschinterferenz zwischen der Subplatte und der Hauptplatte verhindert, und dadurch kann der Rauschwiderstand an der Seite der Subplatte weiter verbessert werden. Ferner ist die Wechselrichter-Schaltplatte in zwei Platten aufgeteilt, und dadurch wird das Gebiet von jeder der Platten verkleinert, so dass die Schwingungsfestigkeit verbessert werden kann.
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Ferner ist in dem elektrischen Kompressor mit integriertem Wechselrichter die Subplatte als Dreiecks- oder Vierecksplatte ausgebildet und an der Seite des Gehäuses über die Befestigungsschrauben, die an drei oder vier an den Ecken der Dreiecks- oder Vierecksplatte angeordneten Abschnitten vorgesehen sind, angezogen und befestigt.
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Mit dieser Konfiguration kann die Subplatte so weit wie möglich verkleinert werden, und das sich durch die Kommunikationsleitung und die Energiequellenleitung, welche entlang der geometrischen Konfiguration angeordnet sind, fortpflanzende Rauschen wird durch die Rauschunterdrückungskomponenten entfernt, die in der Nähe der an der Vielzahl von Abschnitten vorgesehenen Befestigungsschrauben angeordnet sind. Von den in der Nähe der Rauschunterdrückungskomponenten vorgesehenen Befestigungsschrauben wird das Rauschen zu der Seite des Gehäuses über die Gehäusemasse zu jeder der Rauschunterdrückungskomponenten übertragen, so dass es zu dem Masseanschluss freigesetzt wird. Deshalb können die Abschnitte zum Anordnen der Rauschunterdrückungskomponenten und die Erdungsabschnitte an der verkleinerten Subplatte gesichert werden, so dass der Rauschwiderstand weiter verbessert werden kann.
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Ferner ist in jedem der vorstehend beschriebenen elektrischen Kompressoren mit integriertem Wechselrichter die Energiequellenleitung über die Rauschunterdrückungskomponente, die in der Nähe des mit dem Kommunikations-Kabelstrang verbundenen Konnektors vorgesehen ist, und über die Rauschunterdrückungskomponente, die in der Nähe der an dem anderen Abschnitt vorgesehenen Befestigungsschraube vorgesehen ist, mit der in der Nähe des Konnektors vorgesehenen Befestigungsschraube und der an dem anderen Abschnitt vorgesehenen Befestigungsschraube geerdet.
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Mit dieser Konfiguration sind die Rauschunterdrückungskomponenten an Positionen angeordnet, die für die an der Subplatte angeordnete Energiequellenleitung geeignet sind, und über die Gehäusemasse der Subplatte können die Rauschunterdrückungskomponenten jeweils mit den Befestigungsschrauben geerdet sein, die den Rauschunterdrückungskomponenten am Nächsten sind. Dadurch kann eindringendes oder emittiertes Rauschen über die Subplatte entfernt werden, um direkt zu dem Masseanschluss an der Seite des Gehäuses übertragen zu werden. Deshalb kann die Rauschmaßnahme leicht, sicher und einfach getroffen werden, wodurch die von jedem Fahrzeughersteller erforderliche Rauschsicherheitsleistung sicher eingehalten werden kann.
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Ferner ist in jedem der vorstehend beschriebenen elektrischen Kompressoren mit integriertem Wechselrichter die Kommunikationsleitung über die in der Nähe des Verbindungskonnektors angeordnete Rauschunterdrückungskomponente mit der Befestigungsschraube in der Nähe des Verbindungskonnektors geerdet.
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Mit dieser Konfiguration sind die Rauschunterdrückungskomponenten an Positionen angeordnet, die für die an der Subplatte angeordnete Kommunikationsleitung geeignet sind, und über die Gehäusemasse der Subplatte sind die Rauschunterdrückungskomponenten mit den Befestigungsschrauben an am Nächsten liegenden Positionen geerdet. Dadurch kann eindringendes oder emittiertes Rauschen über die Subplatte entfernt werden, um zu dem Masseanschluss an der Seite des Gehäuses direkt übertragen zu werden. Deshalb kann die Rauschmaßnahme leicht, sicher und einfach getroffen werden, wodurch die von jedem Fahrzeughersteller erforderliche Rauschsicherheitsleistung sicher eingehalten werden kann.
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Ferner kann bzw. können in dem vorstehend beschriebenen elektrischen Kompressor mit integriertem Wechselrichter mindestens eine oder mehrere der Rauschunterdrückungskomponenten an Mittelabschnitten, welche an der Energiequellenleitung vorgesehen sind, und nicht in der Nähe der Befestigungsschrauben vorgesehen sein.
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Mit dieser Konfiguration ist bzw. sind mindestens eine oder mehrere der Rauschunterdrückungskomponenten an Mittelpositionen zwischen den beiden Befestigungsschrauben vorgesehen, wobei jede an einem Abschnitt in der Nähe der entlang der Dreieckslinie angeordneten Energiequellenleitung vorgesehen ist, und dadurch kann die Anzahl der Rauschunterdrückungskomponenten erhöht werden, so dass die Rauschunterdrückungsleistung weiter verbessert werden kann. Deshalb wird der Rauschwiderstand an der Seite der Energiequellenleitung weiter verbessert, so dass die EMC-Eigenschaften insgesamt weiter verbessert werden können.
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Vorteilhafte Effekte der Erfindung
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Mit der vorliegenden Erfindung ist die Subplatte, welche mit der Kommunikationsschaltung angebracht und mit dem Kommunikations-Kabelstrang verbunden ist, von der Hauptplatte getrennt. Die jeweils mit der Gehäusemasse verbundenen Rauschunterdrückungskomponenten sind mit der Kommunikationsleitung und der Energiequellenleitung verbunden, welche an der Subplatte angeordnet sind. Dadurch kann in die Seite der Wechselrichtervorrichtung über den Kommunikations-Kabelstrang eindringendes Rauschen an der Subplatte entfernt werden, um zu verhindern, dass es die Steuerschaltung an der Hauptplatte erreicht. Ferner kann, während sich durch die Umschaltschaltung und dergleichen erzeugtes Rauschen an der Seite der Wechselrichtervorrichtung von der Hauptplatte zu dem Kommunikations-Kabelstrang über die Subplatte fortpflanzt, das Rauschen an der Subplatte entfernt werden, um zu verhindern, dass es von dem Kommunikations-Kabelstrang nach außen emittiert wird. Das eindringende und erzeugte Rauschen wird zu der Seite des Gehäuses von der Gehäusemasse der Subplatte über die Befestigungsschrauben übertragen, und dann zu dem Masseanschluss freigesetzt. Deshalb wird das Rauschen, das über die Kommunikationsleitung und die Energiequellenleitung, die jeweils in dem Kommunikations-Kabelstrang enthalten sind, eindringt oder emittiert wird, so verringert, dass die Rauschsicherheitsleistung weiter verbessert werden kann. Zudem können alle Rauschmaßnahmen an der Subplatte getroffen werden, und dadurch kann die Konfiguration der Maßnahme vereinfacht werden, so dass das elektromagnetische Rauschen mit größerer Genauigkeit entfernt werden kann. Da ferner die Subplatte an einer Position angeordnet ist, welche unter der Hauptplatte und näher an dem Gehäuse ist, so dass eine festgesetzte Entfernung von der Hauptplatte aufrechterhalten wird, wird die Rauschinterferenz zwischen der Subplatte und der Hauptplatte verhindert, so dass der Rauschwiderstand an der Seite der Subplatte weiter verbessert werden kann. Ferner ist die Wechselrichterschaltplatte in die beiden Platten aufgeteilt, und dadurch kann das Gebiet von jeder der Platten verkleinert werden, so dass die Schwingungsfestigkeit verbessert werden kann.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Konfiguration eines Hauptteils eines elektrischen Kompressors mit integriertem Wechselrichter gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 korrespondiert zu einer Längsschnittansicht entlang Linie a-a in 1.
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3 ist eine perspektivische Einzelteilansicht einer in einem Wechselrichter-Unterbringungsabschnitt des elektrischen Kompressors mit integriertem Wechselrichter enthaltenen Wechselrichtervorrichtung.
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4 ist eine perspektivische Rückseitenansicht eines den Wechselrichter-Unterbringungsabschnitt abdichtenden Deckelkörpers.
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5 ist eine perspektivische Ansicht eines mit dem Deckelkörper verbundenen Energiequellenkabel-Einzelkörpers.
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6 ist eine ebene Anordnungsansicht einer in dem Wechselrichter-Unterbringungsabschnitt angeordneten Subplatte und zeigt eine Energiequellenleitung und eine Kommunikationsleitung sowie die Fortpflanzung des in die Leitungen eindringenden Rauschens.
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7 ist eine ebene Anordnungsansicht ähnlich zu der in 6 und zeigt die Energiequellenleitung und die Kommunikationsleitung sowie die Fortpflanzung des von den Leitungen emittierten Rauschens.
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Beschreibung von Ausführungsbeispielen
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Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 1 bis 7 beschrieben.
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1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Hauptteil eines elektrischen Kompressors mit integriertem Wechselrichter gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. 2 korrespondiert zu einer Längsschnittansicht entlang Linie a-a in 1. 3 ist eine perspektivische Einzelteilansicht einer in einem Wechselrichter-Unterbringungsabschnitt installierten Wechselrichtervorrichtung. 4 ist eine perspektivische Rückseitenansicht eines Deckelkörpers, der den Wechselrichter-Unterbringungsabschnitt versiegelt. 5 ist eine perspektivische Ansicht eines Energiequellenkabel-Einzelkörpers.
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Ein elektrischer Kompressor mit integriertem Wechselrichter 1 ist mit einem zylindrischen Gehäuse vorgesehen, das einen äußeren Mantel konfiguriert. Das Gehäuse 2, ist konfiguriert, indem es ein druckgegossenes Aluminium-Motorgehäuse 3 mit einem darin eingebauten elektrischen Motor (nicht gezeigt) und ein druckgegossenes Aluminium-Kompressorgehäuse (nicht gezeigt) mit einem darin eingebauten Kompressionsmechanismus (nicht gezeigt) ganzheitlich verbindet.
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Der elektrische Kompressor mit integriertem Wechselrichter 1 ist derart konfiguriert, dass ein in dem Gehäuse 2 enthaltener elektrischer Motor und ein Kompressionsmechanismus über eine Drehwelle miteinander verbunden sind, und der elektrische Motor über eine nachstehend beschriebene Wechselrichtervorrichtung 7 drehend angetrieben wird, und dadurch wird der Kompressionsmechanismus derart angetrieben, dass Niederdruck-Kühlmittelgas, das in das Innere des Motorgehäuses 3 über einen Ansauganschluss 4, der an der Rückendseitenoberfläche des Motorgehäuses 3 vorgesehen ist, über die Umgebung des elektrischen Motors angesaugt wird, und dann das Niederdruck-Kühlmittelgas in dem Kompressionsmechanismus auf einen hohen Druck komprimiert wird, um in das Innere des Kompressorgehäuses ausgestoßen zu werden, und dann nach außen geschickt wird.
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In dem Motorgehäuse 3 ist eine Vielzahl von Kühlmittelströmungspfaden 5 an der Innenumfangsoberflächenseite ausgebildet, um das Kühlmittel entlang der Axialrichtung zu zirkulieren, und eine Vielzahl von Anbringungsbeinen 6 des elektrischen Kompressors 1 ist an dem Umfangsabschnitt des Motorgehäuses 3 vorgesehen. Ferner ist ein Wechselrichter-Unterbringungsabschnitt 8, in welchem die Wechselrichtervorrichtung 7 ganzheitlich enthalten ist, an einem Außenumfangsabschnitt des Gehäuses 2 (die Seite des Motorgehäuses 3) ganzheitlich ausgebildet. Der Wechselrichter-Unterbringungsabschnitt 8 weist in Draufsicht eine viereckige Form auf und ist konfiguriert, um einen entlang der Außenumfangswand des Motorgehäuses 3 ausgebildeten Bodenabschnitt und einen in einem zentralen Abschnitt ausgebildeten konvexen Kammlinienabschnitt 9A aufzuweisen, um zu dem Kühlmittelströmungspfad 5 zu korrespondieren, und ist auch konfiguriert, um an jedem Seitenabschnitt des konvexen Kammlinienabschnitts 9A einen konkaven Abschnitt 9B aufzuweisen, welcher entlang der Außenumfangswand des Gehäuses ausgebildet ist, und an dessen Umfang ein Flanschabschnitt 10 errichtet ist.
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Das Motorgehäuse 3 ist mit einer Entformungsschräge vorgesehen, die mit dem Kompressorgehäuse kombiniert ist und sich von dem Vorderende zu der Rückseite erstreckt. Ferner ist das Querschnittsgebiet des Kühlmittelströmungspfads 5, der an der Innenumfangsseite des Motorgehäuses 3 vorgesehen ist, von der Seite des Ansauganschlusses 4 zu der Seite des Kompressionsmechanismus vergrößert, und somit ist der Kammlinienabschnitt 9A und dergleichen, der an der Innenbodenoberfläche des Wechselrichter-Unterbringungsabschnitts 8 ausgebildet ist, auch konfiguriert, um von vorne nach hinten abwärts geneigt zu sein.
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Der Wechselrichter-Unterbringungsabschnitt 8 ist konfiguriert, um derart abgedichtet zu sein, dass, nachdem die Wechselrichtervorrichtung 7 in den Wechselrichter-Unterbringungsabschnitt 8 eingefügt worden ist, ein in 4 gezeigter Deckelkörper 11 an dem Flanschabschnitt 10 angebracht ist. Ein Hochspannungskabel (energiequellenseitige Kabel) 12 ist an der Innenoberflächenseite des Deckelkörpers 11 vorgesehen. Wie in 5 gezeigt ist, ist das Hochspannungskabel 12 mit einem Konnektor 13 an einer Endseite desselben vorgesehen und mit einem Konnektoranschluss 14 an der anderen Endseite desselben vorgesehen, wobei der Konnektoranschluss 14 mit einem energiequellenseitigen Kabel verbunden ist. Der Konnektor 13 des einen Endes ist durch eine Schraube 15 an der Innenoberfläche des Deckelkörpers 11 an einer Position korrespondierend zu einem an einer nachstehend beschriebenen Hauptplatte 23 vorgesehenen P-N-Anschluss 29 befestigt angebracht. Der Konnektoranschluss 14 an dem anderen Ende ist vorgesehen, um von der Außenoberflächenseite durch eine Vielzahl von Schrauben 16 in einem Zustand befestigt angebracht zu sein, in welchem der Anschlussabschnitt des Konnektoranschlusses 14 zu der Außenumfangsseite des Deckelkörpers 11 hervorsteht.
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Das Hochspannungskabel 12 ist ein Teil der energiequellenseitigen Kabel und ist über die energiequellenseitigen Kabel mit einer an einem Fahrzeug angebrachten Energiequelleneinheit verbunden. Der Konnektor 13, der an dem einen Ende des Hochspannungskabels 12 vorgesehen ist, ist mit einem P-N-Anschluss 29, der an der Hauptplatte 23 der Wechselrichtervorrichtung 7 vorgesehen ist, verbunden, und gibt einen von der Energiequelleneinheit zugeführten Hochspannungsgleichstrom in die Wechselrichtervorrichtung 7 ein.
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Wie bekannt ist, wandelt die Wechselrichtervorrichtung 7 von der an dem Fahrzeug angebrachten Energiequelleneinheit zugeführten Hochspannungsgleichstrom in Dreiphasen-Wechselstrom einer erforderlichen Frequenz auf der Basis von Befehlen von einer oberen Steuereinheit (ECU) um, und führt dem elektrischen Motor den Dreiphasen-Wechselstrom zu, um den elektrischen Motor drehend anzutreiben. Wie in 1 bis 3 gezeigt ist, ist die Wechselrichtervorrichtung 7 in dem Wechselrichter-Unterbringungsabschnitt 8, der an dem Außenumfang des Gehäuses 2 vorgesehen ist, ganzheitlich enthalten.
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Die Wechselrichtervorrichtung 7 ist konfiguriert durch: eine Vielzahl von elektrischen Komponenten eines Hochspannungssystems (nachstehend auch als elektrische Komponenten bezeichnet), wie etwa eine Spule 18 und einen Kondensator 19, welche jeweils in einem Gehäuse untergebracht sind und eine bekannte Rauschentfernungsfilterschaltung 17 konfigurieren; eine Vielzahl (sechs) von Halbleiter-Umschaltelementen 21, die aus wärmeerzeugenden Leistungstransistoren gemacht sind, wie etwa IGBTs, welche eine bekannte Umschaltschaltung 20 zum Umwandeln von Gleichstrom in Dreiphasen-Wechselstrom konfigurieren; die rechteckige Hauptplatte 23, die mit einer Wechselrichterschaltung vorgesehen ist, welche die Filterschaltung 17 und die Umschaltschaltung 20 umfasst, und einer Steuerschaltung 22, die einen Mikrocomputer und dergleichen umfasst, welcher die Wechselrichterschaltung steuert; eine kleine Subplatte 26, die mit einer Kommunikationsschaltung 25 angebracht ist, die mit einer oberen Steuervorrichtung über einen Kommunikations-Kabelstrang 24 und dergleichen verbunden ist.
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Es ist zu beachten, dass der Kommunikations-Kabelstrang 24 durch eine Vielzahl von Kommunikationsleitungen konfiguriert ist, die zum Übertragen und Empfangen von Steuersignalen zwischen einer fahrzeugseitigen oberen Steuereinheit (ECU) und den Kommunikationsschaltungen 25 an der Seite der Wechselrichtervorrichtung 7 verwendet werden, sowie einer Vielzahl von Energiequellenleitungen, die von einer fahrzeugeigenen Batterie einen Niederspannungs(normalerweise 12 Volt) strom zuführen, der zum Betreiben der Steuerschaltung 22 und der Kommunikationsschaltung 25 verwendet wird, und mit der Subplatte 26 über einen Konnektor 34, wie nachstehend beschrieben, verbunden ist.
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Die Wechselrichtervorrichtung 7 kann z. B. eine bekannte Vorrichtung sein, aber hier ist sie mit einer Hauptplatte 23 angebracht, an welcher elektrische Komponenten, wie etwa die Spule 18 und der Kondensator 19, welche die Filterschaltung 17 konfigurieren, durch Löten von Bleianschlüssen 18A und 19A der Komponenten angebracht sind, und an welcher die Vielzahl (sechs) von Halbleiter-Umschaltelementen 21, die aus wärmeerzeugenden Leistungstransistoren gemacht sind, wie etwa IGBTs, und die Umschaltschaltung 20 konfigurieren, durch Löten angebracht sind (insgesamt 18 Bleianschlüsse 21A, weil ein IGBT drei Bleianschlüsse 21A aufweist).
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D. h., an der Hauptplatte 23 sind die Filterschaltung 17 und die Umschaltschaltung 20 derart vorgesehen, dass die Bleianschlüsse 18A und 19A der Spule 18 und des Kondensators 19, welche die Filterschaltung 17 konfigurieren, und die Bleianschlüsse 21A der Vielzahl von Halbleiter-Umschaltelementen 21, welche die Umschaltschaltung 20 konfigurieren, gemacht sind, um jeweils durch Durchgangslöcher der Hauptplatte 23 zu verlaufen, und jeweils mit Mustern an der Hauptplatte 23 so verlötet sind, dass sie an der Hauptplatte 23 angebracht sind. Die Hauptplatte 23 weist eine Größe auf, um in dem rechteckigen Wechselrichter-Unterbringungsabschnitt 8 untergebracht zu sein, und die vier Ecken der Hauptplatte 23 sind über Schrauben 28 mit Nabenabschnitten 27, die an den vier Ecken des Wechselrichter-Unterbringungsabschnitts 8 vorgesehen sind, angezogen und befestigt.
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Der Kondensator 19, welcher einer der elektrischen Komponenten des Hochspannungssystems ist, welche die Filterschaltung 17 konfigurieren, ist konfiguriert, um in einem Gehäuse untergebracht zu sein, welches eine rechteckige Außenform (rechteckige Parallelepipedform) aufweist und eine flache planare obere Oberfläche aufweist, wie in 2 und 3 gezeigt ist. In ähnlicher Weise ist die in einer zylindrischen Form gerollte Spule 18 konfiguriert, um in einem semizylindrischen Gehäuse mit einer flachen planaren oberen Oberfläche untergebracht zu sein. Ferner sind die Spulen 18 und der Kondensator 19 entlang einer Seite der rechteckigen Hauptplatte 23 parallel zueinander angebracht.
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Die Konfiguration ist derart, dass die Spule 18 und der Kondensator 19, welche an der Hauptplatte 23 angebracht sind, über ein Haftmittel an einer Bodenoberfläche befestigt angebracht sind, die als der konkave Abschnitt 9B dient, welcher ein Seitenabschnitt entlang der Axialrichtung der Außenumfangswand des zylindrischen Gehäuses 2 ist, wobei die Außenumfangswand die innere Bodenoberfläche des Wechselrichter-Unterbringungsabschnitts 8 konfiguriert, und derart, dass die untere Oberfläche der Hauptplatte 23 von jeder der flachen oberen Oberflächen der Spule 18 und des Kondensators 19 gelagert wird, um eine auf die Hauptplatte 23 wirkende Belastung und Schwingung aushalten zu können. Ferner ist die Konfiguration derart, dass der P-N-Anschluss 29, welcher einen Gleichstrom von einer Energiequelle in die Wechselrichtervorrichtung 7 eingibt, indem er mit dem Konnektor 13 des Hochspannungskabels 12 verbunden ist, von der oberen Oberflächenseite des Abschnitts, welcher durch den Kondensator 19 gelagert wird und welcher ein Teil der Hauptplatte 23 ist, deren untere Oberfläche durch die Spule 18 und den Kondensator 19 gelagert wird, aufrecht errichtet ist.
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Ferner ist, wie in 3 gezeigt ist, die Vielzahl (sechs) von Halbleiter-Umschaltelementen 21 an einem Wärmeableitungsblock 30 befestigt angebracht, der von dem konkaven Abschnitt 9B, welcher der andere Seitenabschnitt entlang der Axialrichtung der Außenumfangswand des zylindrischen Gehäuses 2 ist, errichtet ist, wobei die Außenumfangswand die innere Bodenoberfläche des Wechselrichter-Unterbringungsabschnitts 8 konfiguriert. Der Wärmeableitungsblock 30 ist ein rechteckiger Blockkörper mit einer vorbestimmten Länge und aus einer Aluminiumverbindung gemacht, welche ein thermisch leitfähiges Material darstellt. Eine dreidimensionale Anordnung ist derart konfiguriert, dass die drei Halbleiter-Umschaltelemente 21, von welchen jedes drei vertikal gerichtete Bleianschlüsse 21A aufweist, an jeder der vertikalseitigen Oberflächen an rechten und linken Seiten des Wärmeableitungsblocks 30 geschraubt und befestigt sind. Der Wärmeableitungsblock 30 weist eine Funktion zum Ableiten von Wärme, die durch die Halbleiter-Umschaltelemente 21 erzeugt ist, zu der Seite des Gehäuses 2 auf, um die Halbleiter-Umschaltelemente 21 zu kühlen.
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Wie in 1 gezeigt ist, indem durch Durchgangslöcher 23A verlaufen wird, die entlang der anderen Seite gegenüber der einen Seite, an welcher die Spule 18 und der Kondensator 19 der Hauptplatte 23 gelagert sind, vorgesehen sind, stehen alle achtzehn Bleianschlüsse 21A der Vielzahl (sechs) von Halbleiter-Umschaltelementen 21 aufwärts hervor, um an der Hauptplatte 23 gelötet und angebracht zu werden. Mit dieser Konfiguration wird die andere Seite gegenüber der einen Seite der Hauptplatte 23 von unten über die vielen Bleianschlüsse 21A der Vielzahl von Halbleiter-Umschaltelementen 21 gelagert. Es ist zu beachten, dass der Wärmeableitungsblock 30 an dem konkaven Abschnitt 9B in dem Wechselrichter-Unterbringungsabschnitt 8 geschraubt und befestigt ist, aber auch derart konfiguriert sein kann, dass der Wärmeableitungsblock 30 an der Seite des Motorgehäuses 3 ganzheitlich ausgeformt ist.
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Ferner ist, wie in 3 und 6 gezeigt ist, um mit dem konvexen Kammlinienabschnitt 9A nicht in Kontakt zu kommen, die mit der Kommunikationsschaltung 25 angebrachte Subplatte 26 über Befestigungsschrauben 32 an drei Nabenabschnitten 31, die an dem Motorgehäuse 3 an einem Abschnitt unter der Hauptplatte 23 und an einem hinteren Abschnitt an der unteren Oberflächenseite des Wechselrichter-Unterbringungsabschnitts 28 ganzheitlich ausgeformt sind, angezogen und befestigt. Die Subplatte 26 ist als eine kleine Platte ausgebildet, welche verglichen zu der Hauptplatte 23 eher klein ist. In Anbetracht der Schwingungsfestigkeit ist die Subplatte 26 als eine im Wesentlichen dreieckige Platte mit einer Form ausgebildet, die von der Vorderendseite zu der Rückendseite geweitet ist, und wie vorstehend beschrieben an drei Abschnitten befestigt angebracht ist, wobei einer an dem vorderen Ende der Platte angeordnet ist, und zwei jeweils an den hinteren Enden der Platte angeordnet sind.
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Vorzugsweise ist die Subplatte 26 in einem Raum zwischen der Spule 18 und dem Kondensator 19, die in der Filterschaltung 17 verwendet werden, angeordnet, und die Vielzahl von Halbleiter-Umschaltelementen 21 wird in den Umschaltschaltungen 20 verwendet, welche jeweils an jeder der linken und rechten Seite des Wechselrichter-Unterbringungsabschnitts 8 vorgesehen sind. Auch vorzugsweise ist die Subplatte 26 so installiert, dass die Entfernung zwischen der Subplatte 26 und der über der Subplatte 26 angeordneten Hauptplatte 23 so groß wie möglich gemacht ist. Die Subplatte 26 und die über der Subplatte 26 angeordnete Hauptplatte 23 sind derart angeordnet, dass ein Zwischenplattenverbindungsanschluss 33 (siehe 3), der an der Seite der Hauptplatte 23 vorgesehen ist, elektrisch und mechanisch mit einem an der Subplatte 26 vorgesehenen Verbindungskonnektor 35 verbunden sein kann.
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Ferner ist, wie in 3 und 6 gezeigt ist, die Konfiguration derart, dass die Subplatte 26 mit dem Kommunikations-Kabelstrang 24 über einen Konnektor 24 derart verbunden ist, dass der Verbindungsabschnitt des Konnektors 34 an der einen Endseite der hinteren Endseite in der Nähe der Befestigungsschraube 32 der Subplatte 26 vorgesehen ist, und derart, dass der mit der Oberseiten-Hauptplatte 23 verbundene Verbindungskonnektor 35 in der Nähe der Befestigungsschraube 32 an der anderen Endseite angeordnet ist. Andererseits dringt der Kommunikations-Kabelstrang 24 in den Wechselrichter-Unterbringungsabschnitt 8 über eine an einem Aussparungsabschnitt 10A, der in dem Flanschabschnitt 10 des Wechselrichter-Unterbringungsabschnitts 8 vorgesehen ist, vorgesehene Tülle 36, und ist über den Konnektor 34 mit der Subplatte 26 an einer Position verbunden, die dem Abschnitt am Nächsten ist, an welchem der Kommunikations-Kabelstrang 24 durch die Tülle 36 befestigt ist.
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Die Konfiguration ist derart, dass durch die Umschaltschaltung 20 der Wechselrichtervorrichtung 7 der von dem Gleichstrom in den Dreiphasen-Wechselstrom umgewandelte Strom von der Hauptplatte 23 zu einem Glasendverschluss 38 über einen UVW-Sammelleiter 37 ausgegeben wird. Der Glasendverschluss 38 ist in einem Anschlussinstallationsloch 3A installiert (siehe 3), das in einem vorderen Abschnitt in dem Wechselrichter-Unterbringungsabschnitt 8 so vorgesehen ist, dass es durch das Motorgehäuse 3 verläuft, und führt den Dreiphasen-Wechselstrom von dem UVW-Sammelleiter 37 dem in dem Motorgehäuse 3 vorgesehenen elektrischen Motor zu. Der an der Hauptplatte 23 installierte UVW-Sammelleiter 36 ist mit dem Glasendverschluss 38 verbunden.
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Im Folgenden werden mit Bezug auf 6 und 7 Maßnahmen zum Verbessern der Sicherungsleistung gegen elektromagnetisches Rauschen, das in die Wechselrichtervorrichtung 7 von außen über die Kommunikationsleitung und die Energiequellenleitung des Kommunikations-Kabelstrangs 24 eindringt, und elektromagnetisches Rauschen, das durch die Umschaltschaltung 20 der Wechselrichtervorrichtung 7 erzeugt ist und über die Kommunikationsleitung und die Energiequellenleitung des Kommunikations-Kabelstrangs 24 nach außen emittiert wird, beschrieben.
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Wie vorstehend beschrieben ist, ist die mit dem Kommunikations-Kabelstrang 24 verbundene Subplatte 26 mit der Kommunikationsschaltung 25 angebracht. Die Subplatte 26 ist eine kleine Platte, welche von der Hauptplatte 23 aufgeteilt und in einer im Wesentlichen dreieckigen Form ausgebildet ist, und welche mit einer Entfernung unter der Hauptplatte 23 angeordnet ist, und über die Befestigungsschrauben 32 mit den Nabenabschnitten 31, die jeweils an drei Abschnitten an der Seite des Gehäuses 2 vorgesehen sind, angezogen und befestigt ist.
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Die Konfiguration ist derart, dass an der Subplatte 26 der an der Seite des Kommunikations-Kabelstrangs 24 vorgesehene Konnektor 34 so angeordnet ist, dass er in der Nähe der Befestigungsschraube 32 ist, um die eine Endseite der hinteren Endseite der Subplatte 26 derart zu befestigen, dass der Verbindungskonnektor 35 zur Verbindung mit der Hauptplatte 23 so angeordnet ist, dass er in der Nähe der Befestigungsschraube 32 ist, um die andere Endseite der hinteren Endseite der Subplatte 26 zu befestigen, und derart, dass eine Kommunikationsleitung 39 entlang der hinteren Endseite der Subplatte 26 so angeordnet ist, um den Konnektor 34 mit dem Verbindungskonnektor 35 zu verbinden, und zudem eine Energiequellenleitung 40 entlang einer Dreieckslinie angeordnet ist, die durch die Umgebung der Befestigungsschraube 32 verläuft, die an dem Abschnitt (anderer Abschnitt) vorgesehen ist, der von den Abschnitten der anderen beiden Befestigungsschrauben 32 verschieden ist.
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Die Kommunikationsleitung 39 ist mit einer Rauschunterdrückungskomponente (z. B. Diode) 41 verbunden, welche an einer Position in der Nähe des Verbindungskonnektors 35 so vorgesehen ist, um mit einer Gehäusemasse (GND) (nicht gezeigt) der Subplatte 26 verbunden zu sein. Ferner ist an einer Position in der Nähe des Konnektors 34 und einer Position in der Nähe der Befestigungsschraube 32, die an dem anderen Abschnitt vorgesehen ist, die Energiequellenleitung 40 mit einer Vielzahl von Rauschunterdrückungskomponenten (z. B. Chipkondensatoren) 42 verbunden, die so angeordnet sind, um mit der Gehäusemasse (GND) der Subplatte 26 verbunden zu sein. Ferner ist die Energiequellenleitung 40 zusätzlich zu den Rauschunterdrückungskomponenten 42 an Mittelpositionen auf der Leitung mit einer Vielzahl von Rauschunterdrückungskomponenten (z. B. Chipkondensatoren) 43 verbunden, die so angeordnet sind, um mit der Gehäusemasse (GND) der Subplatte 26 verbunden zu sein.
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Andererseits ist die Gehäusemasse (GND) der Subplatte 26 an der Seite des Gehäuses 2 über die Befestigungsschrauben 32 geerdet, die an den drei Abschnitten zum Anziehen und Befestigen der Subplatte 26 vorgesehen sind. Deshalb wird elektromagnetisches Rauschen, das über die Rauschunterdrückungskomponenten 41, 42 und 43 von der Kommunikationsleitung 39 und der Energiequellenleitung 40, welche an der Subplatte 26 vorgesehen sind, entfernt ist, zu dem Masseanschluss über die Gehäusemasse (GND), die Befestigungsschrauben 32 und das Gehäuse 2 freigesetzt.
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D. h., obwohl sich Rauschen, das in die Subplatte 26 von außen durch den Kommunikations-Kabelstrang 24 eindringt, auf der Kommunikationsleitung 39 und der Energiequellenleitung 40 in der in 6 gezeigten Pfeilrichtung fortpflanzt, wird das Rauschen durch die mit der Kommunikationsleitung 39 verbundenen Rauschunterdrückungskomponenten 41 und die mit der Energiequellenleitung 40 verbundenen Rauschunterdrückungskomponenten 42 und 43 entfernt, und wird dadurch daran gehindert, an der Seite der Hauptplatte 23 durch den Verbindungskonnektor 35 in die Steuerschaltung 22 und dergleichen einzudringen.
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Ferner dringt durch die Umschaltschaltung 20 und dergleichen erzeugtes Rauschen an der Seite der Wechselrichtervorrichtung 7 in die Subplatte 26 von der Hauptplatte 23 durch den Zwischenplattenverbindungsanschluss 33 und den Verbindungskonnektor 35 ein, pflanzt sich in der in 7 gezeigten Pfeilrichtung auf der Kommunikationsleitung 39 und der Energiequellenleitung 40 so fort, um durch den Kommunikations-Kabelstrang 24 nach außen emittiert zu werden. Während sich allerdings das Rauschen durch die Kommunikationsleitung 39 und die Energiequellenleitung 40, welche an der Subplatte 26 vorgesehen sind, fortpflanzt, wird das Rauschen durch die mit den Leitungen 39 und 40 verbundenen Rauschunterdrückungskomponenten 41, 42 und 43 entfernt, und dadurch wird verhindert, dass es nach außen emittiert wird.
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Gemäß der vorstehend beschriebenen Konfiguration sieht das vorliegende Ausführungsbeispiel die folgenden Vorteile vor.
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Die ganzheitlich in dem Wechselrichter-Unterbringungsabschnitt 8 des Gehäuses 2 enthaltene Wechselrichtervorrichtung 7 wandelt durch die Umschaltschaltung 20 von der Energiequelleneinheit über das energiequellenseitige Kabel (Hochspannungskabel 12 und dergleichen) eingegebenen Hochspannungsgleichstrom in Dreiphasen-Wechselstrom mit einer erforderlichen Frequenz um, führt dem elektrischen Motor den Dreiphasen-Wechselstrom über die UVW-Sammelleitung 37 und den Glasendverschluss 38 zu, um den elektrischen Kompressor 1 mit einer vorbestimmten Drehgeschwindigkeit anzutreiben, so dass der Betrieb zum Komprimieren des Kühlmittels durchgeführt wird. Andererseits wird die Wechselrichtervorrichtung 7 über die Steuerschaltung 22 auf der Basis von Steuersignalen, welche von und zu der oberen Steuereinheit (ECU) über den Kommunikations-Kabelstrang 24 eingegeben und ausgegeben werden, gesteuert.
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In diesem Fall dienen die Kommunikationsleitung und die Niederspannungsenergieleitung, welche den Kommunikations-Kabelstrang 24 konfigurieren, als Antennen, welche elektromagnetisches Rauschen von außen empfangen, oder welche auf der Seite der Wechselrichtervorrichtung 7 erzeugtes elektromagnetisches Rauschen nach außen emittieren. Der Empfang und die Emission des Rauschens kann eine Fehlfunktion der Wechselrichtervorrichtung 7 und anderer angebrachter Vorrichtungen verursachen. Damit die Fehlfunktion verhindert wird, müssen durch jeden Hersteller eingestellte Standards in einem Strahlungssicherheitstest und einem Einspritzsicherheitstest für ein solches elektromagnetisches Rauschen eingehalten werden.
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Allerdings ist das vorliegende Ausführungsbeispiel derart konfiguriert, dass die Wechselrichter-Schaltplatte in die Hauptplatte 23 und die kleine Subplatte 26 aufgeteilt ist, und die Subplatte 26 ist an einem Abschnitt unter der Hauptplatte 23 angeordnet. Die kompakte Subplatte 26 ist als eine Platte ausgebildet, an welcher die Kommunikationsschaltung 25 angebracht ist, und mit welcher der Kommunikations-Kabelstrang 24 einschließlich der Kommunikationsleitung und der Energiequellenleitung über den Konnektor 34 verbunden ist. Zudem ist die Subplatte 26 mit der Hauptplatte 23 über den Zwischenplattenverbindungsanschluss 33 und den Verbindungskonnektor 35 verbunden, und durch die Befestigungsschrauben 32 an der Seite des Gehäuses 2 an mindestens drei oder mehreren Punkten, die in einem polygonalen Muster angeordnet sind, angezogen und befestigt. Ferner ist die Subplatte 26 derart konfiguriert, dass der Konnektor 34 und der Verbindungskonnektor 35 jeweils in der Nähe der an zwei Abschnitten vorgesehenen Befestigungsschrauben 32 derart angeordnet sind, dass die Kommunikationsleitung 39, die mit der Rauschunterdrückungskomponente 41 verbunden ist, die mit der Gehäusemasse der Subplatte 26 verbunden ist, zwischen den Konnektoren 34 und 35 angeordnet ist, und derart, dass die Energiequellenleitung 40, die mit den Rauschunterdrückungskomponenten 42 und 43 verbunden ist, die mit der Gehäusemasse verbunden sind, entlang der Dreieckslinie angeordnet ist, die durch die Umgebung der Befestigungsschraube 32 verläuft, die an dem von den beiden Abschnitten der Befestigungsschrauben 32 verschiedenen Abschnitt vorgesehen ist. Die Gehäusemasse ist an der Seite des Gehäuses 2 über die Befestigungsschrauben 32 geerdet.
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Aus diesem Grund ist eine Platte, an welcher die Kommunikationsschaltung 25 angebracht ist und mit welcher der Kommunikations-Kabelstrang 24 verbunden ist, als die Subplatte 26 von der Hauptplatte 23 getrennt, und die mit der Gehäusemasse (GND) verbundenen Rauschunterdrückungskomponenten 41, 42 und 43 sind, wie vorstehend beschrieben ist, mit der Kommunikationsleitung 39 und der Energiequellenleitung 40, welche an der Subplatte 26 angeordnet sind, verbunden. Dadurch wird in die Wechselrichtervorrichtung 7 durch den Kommunikations-Kabelstrang 24 von außen eindringendes Rauschen an der Subplatte 26 entfernt, um zu verhindern, dass es die Steuerschaltung 22 an der Hauptplatte 23 erreicht. Ferner wird durch die Umschaltschaltung 20 und dergleichen erzeugtes Rauschen der Wechselrichtervorrichtung 7 an der Subplatte 26 entfernt, während es von der Hauptplatte 23 zu dem Kommunikations-Kabelstrang 24 über die Subplatte 26 übertragen wird. Dadurch kann verhindert werden, dass das durch die Umschaltschaltung 20 und dergleichen erzeugte Rauschen über den Kommunikations-Kabelstrang 24 nach außen emittiert wird. Demzufolge werden das eindringende Rauschen und das erzeugte Rauschen von der Gehäusemasse (GND) der Subplatte 26 zu der Seite des Gehäuses 2 über die Befestigungsschrauben 32 übertragen, um zu dem Masseanschluss freigesetzt zu werden.
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Dadurch kann über die Kommunikationsleitung und die Energiequellenleitung des Kommunikations-Kabelstrangs 24 eindringendes oder emittiertes Rauschen verringert werden, so dass die Rauschsicherheitsleistung verbessert werden kann. Zudem können alle Rauschmaßnahmen an der Subplatte 26 vorgesehen sein, so dass die Konfiguration vereinfacht werden kann, und elektromagnetisches Rauschen genauer entfernt werden kann. Ferner ist die Subplatte 26 an einem Abschnitt unter der Hauptplatte 26 und näher an dem Gehäuse 2 angeordnet, so dass es von der Hauptplatte 23 mit einer festgesetzten Entfernung beabstandet ist. Dadurch wird eine Rauschinterferenz zwischen den Platten verhindert, so dass der Rauschwiderstand an der Seite der Subplatte 26 weiter verbessert werden kann. Ferner ist die Wechselrichter-Schaltplatte in zwei Platten 23 und 26 aufgeteilt, und somit kann das Gebiet von jeder der Platten verkleinert werden, so dass die Schwingungsfestigkeit verbessert werden kann.
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Ferner ist die Subplatte 26 in einer im Wesentlichen dreieckigen Form ausgebildet und an der Seite des Gehäuses 2 durch die an den drei Eckabschnitten der Platte vorgesehenen Befestigungsschrauben 32 angezogen und befestigt. Deshalb kann die Größe der Subplatte 26 soweit wie möglich verkleinert werden. Ferner wird Rauschen, das sich durch die Kommunikationsleitung 39 und die Energiequellenleitung 40, welche entlang der geometrischen Form der Subplatte 26 angeordnet sind, fortpflanzt, durch die Rauschunterdrückungskomponenten 41, 42 und 43, die jeweils in der Nähe der Vielzahl von Befestigungsschrauben 32 angeordnet sind, entfernt. Das Rauschen wird zu der Seite des Gehäuses 2 von den Befestigungsschrauben 32 in der Nähe der Rauschunterdrückungskomponenten 41, 42 und 43 über die Gehäusemasse (GND) übertragen, die mit jeder der Rauschunterdrückungskomponenten 41, 42 und 43 verbunden ist, und das zu der Seite des Gehäuses 2 übertragene Rauschen wird zu dem Masseanschluss freigesetzt. Deshalb werden an der verkleinerten Subplatte 26 die Anordnungsabschnitte der Rauschunterdrückungskomponenten 41, 42 und 43 sowie die geerdeten Abschnitte genau gesichert, so dass der Rauschwiderstand weiter verbessert werden kann.
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Ferner ist das vorliegende Ausführungsbeispiel derart konfiguriert, dass die Kommunikationsleitung 39 zu der Befestigungsschraube 32 in der Nähe des Verbindungskonnektors 35 über die Rauschunterdrückungskomponente 41, die in der Nähe des Verbindungskonnektors 35 angeordnet ist, geerdet ist, und derart, dass über die Rauschunterdrückungskomponente 42, die in der Nähe des mit dem Kommunikations-Kabelstrang 24 verbundenen Konnektors 34 angeordnet ist, und über die Rauschunterdrückungskomponente 42, die in der Nähe der an dem anderen Abschnitt vorgesehenen Befestigungsschraube 32 angeordnet ist, die Energiequellenleitung 40 zu der in der Nähe des Konnektors 34 vorgesehenen Befestigungsschraube 32 und der an dem anderen Abschnitt vorgesehenen Befestigungsschraube 32 geerdet ist.
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Aus diesem Grund sind die Rauschunterdrückungskomponenten 41 und 42 jeweils an Positionen angeordnet, die für die Kommunikationsleitung 39 und die Energiequellenleitung 40, welche an der Subplatte 26 angeordnet sind, geeignet sind. Da ferner die Rauschunterdrückungskomponenten 41 und 42 jeweils zu den Befestigungsschrauben 32 an den nächsten Positionen über die Gehäusemasse (GND) der Subplatte 26 geerdet sein können, wird über die Subplatte 26 eindringendes oder emittiertes Rauschen so entfernt, um direkt zu der Seite des Gehäuses 2 geerdet zu sein. Deshalb kann die Rauschmaßnahme leicht, sicher und einfach getroffen werden, wodurch die von jedem Fahrzeughersteller erforderliche Rauschsicherheitsleistung sicher eingehalten werden kann.
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Ferner sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mindestens eine oder mehrere der Rauschunterdrückungskomponenten 43 an Mittelpositionen auf der Energiequellenleitung 40 und woanders als in der Umgebung der Befestigungsschrauben 32 vorgesehen. Deshalb kann bzw. können mindestens eine oder mehrere der Rauschunterdrückungskomponenten 43, welche an Mittelpositionen zwischen den beiden Befestigungsschrauben 32 vorgesehen sind, zu der entlang der Dreieckslinie angeordneten Energiequellenleitung 40 vorgesehen sein. Dadurch wird die Anzahl der Rauschunterdrückungskomponenten 43 erhöht, so dass die Rauschunterdrückungsleistung weiter verbessert werden kann. Deshalb wird der Rauschwiderstand an der Seite der Energiequellenleitung 40 weiter verbessert, so dass EMC-Eigenschaften insgesamt verbessert werden können.
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Es ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel nicht beschränkt ist, und dass verschiedene Modifikationen innerhalb des Geistes und Bereichs der vorliegenden Erfindung in geeigneter Weise möglich sind. Beispielsweise wird in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel eine im Wesentlichen dreieckige kompakte Platte als die Subplatte 26 verwendet, aber die Subplatte 26 ist auf die Dreiecksform nicht beschränkt. Eine rechteckige Platte, eine trapezförmige Platte oder eine andere viereckige Platte kann auch als die Subplatte 26 verwendet werden, um durch die Befestigungsschrauben 32 an vier Eckabschnitten der Platte angezogen und befestigt zu sein. In diesem Fall kann die Rauschunterdrückungsmaßnahme derart implementiert sein, dass der Konnektor 34 und der Verbindungskonnektor 35 in der Nähe der Befestigungsschrauben 32 angeordnet sind, und dass die Kommunikationsleitung und die Energiequellenleitung 40 im Wesentlichen ähnlich zu dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel angeordnet sind.
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Ferner sind als Beispiele der Rauschunterdrückungskomponenten 41, 42 und 43 Dioden an der Seite der Kommunikationsleitung 39 vorgesehen, und Chipkondensatoren sind an der Seite der Energiequellenleitung 40 vorgesehen. Allerdings sind die Rauschunterdrückungskomponenten darauf nicht beschränkt, und es ist offensichtlich, dass andere Komponenten mit ähnlichen Funktionen verwendet werden können.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Elektrischer Kompressor mit integriertem Wechselrichter
- 2
- Gehäuse
- 7
- Wechselrichtervorrichtung
- 8
- Wechselrichter-Unterbringungsabschnitt
- 23
- Hauptplatte
- 24
- Kommunikations-Kabelstrang
- 25
- Kommunikationsschaltung
- 26
- Subplatte
- 32
- Befestigungsschraube
- 34
- Konnektor
- 35
- Verbindungskonnektor
- 39
- Kommunikationsleitung
- 40
- Energiequellenleitung
- 41, 42, 43
- Rauschunterdrückungskomponente
