JP6843259B2 - 鞍乗り型電動車両 - Google Patents
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Description
この構成によれば、パワーコントロールユニットが、車軸よりも上方に配置され、かつホイール上端よりも下方に配置される。このため、パワーコントロールユニット全体を車軸よりも下方に配置する場合と比べて、パワーコントロールユニットへの下方からの被水を抑えるとともに、パワーコントロールユニット全体をホイールよりも上方に配置する場合と比べて、車両の低重心化を図ることができる。
この構成によれば、高圧線を集約する分配器が高位置に配置される。このため、分配器への下方からの被水を抑えることができる。
この構成によれば、導風部からセンタートンネル内に導入された走行風は、パワーコントロールユニットの上面部を流れる。このため、パワーコントロールユニットの発した熱を上方に逃がしやすく、冷却性を向上させることができる。
この構成によれば、走行中の発熱部品であるパワーコントロールユニットの下方に、走行中は動作しない充電機が配置される。このため、導風部から導入した走行風によりパワーコントロールユニットを効率的に冷却することができる。また、走行中における車両下方からの外乱によるパワーコントロールユニットへの影響を抑えることができる。
この構成によれば、パワーコントロールユニットの下方において、車両下方からの外乱をロアフレームが受ける。このため、車両下方からの外乱によるパワーコントロールユニットへの影響を抑えることができる。
この構成によれば、高圧基盤がパワーコントロールユニットの上部に配置される。このため、高圧基盤に対する下方からの被水を抑えることができる。
本発明の一態様は、車両走行用の電気モータ(30)と、前記電気モータ(30)へ電力を供給するバッテリ(100)と、前記電気モータ(30)を制御するパワーコントロールユニット(320)と、乗員が足を載せるステップフロア(9)と、前記ステップフロア(9)の左右中央部で車両前後方向に延びるセンタートンネル(CT)と、を備え、前記センタートンネル(CT)の上方に跨ぎ空間(CT3)が形成された低床式の鞍乗り型電動車両(1,1A,1B)において、前記パワーコントロールユニット(320)は、車両前後方向における前後輪(3,4)間の中央位置(CP)よりも前方に配置されている。
図1には、鞍乗り型電動車両の一例として、ユニットスイング式の自動二輪車1が示されている。自動二輪車1は、操向輪である前輪3と、駆動輪である後輪4と、を備えている。前輪3は、フロントフォーク6に支持され、バーハンドル2によって操向可能である。フロントフォーク6には、フロントフェンダ6aが支持されている。
図8〜図10に示すように、車体フレーム11は、複数種の鋼材を溶接等により一体に接合して形成されている。車体フレーム11は、前端部に位置するヘッドパイプ12と、ヘッドパイプ12から下方へ延びる左右一対のダウンフレーム14aと、左右ダウンフレーム14aの下端部から後方へ延びる左右一対のロアフレーム14bと、左右ロアフレーム14bの後端部から上後方へ延びる左右一対のリアフレーム14cと、左右ダウンフレーム14aの上方でヘッドパイプ12から下後方へ延びる左右一対のアッパーフレーム(メインフレーム)13と、左右ダウンフレーム14aの上下中間部から下後方へ延びる左右一対のミドルフレーム17と、左右アッパーフレーム13の前後中間部から上後方へ延びる左右一対のリアアッパーフレーム(シートフレーム)15と、左右リアフレーム14cの上下中間部から上後方へ延びる左右一対のリアロアフレーム(サポートフレーム)16と、を備えている。例えば、各フレーム部材は、丸鋼管で構成されている。本実施形態で用いる「中間」とは、対象の両端間の中央のみならず、対象の両端間の内側の範囲を含む意とする。
アッパーフレーム13の下後端部は、後下屈曲部144に上前方から接続されている。ミドルフレーム17の下後端部は、ロアフレーム14bの後部に上方から接続されている。
リアロアフレーム16の上後端部は、リアアッパーフレーム15の後部に下方から接続されている。アッパーフレーム13、ミドルフレーム17およびリアロアフレーム16は、リアアッパーフレーム15等よりもやや小径の丸鋼管で構成されている。
図1、図4、図5に示すように、車体カバー5は、フロントコンビネーションランプ53の上方でフロントボディFBの上部を前方から覆うフロントカバー301と、フロントコンビネーションランプ53の下方かつ前輪3の後方でフロントボディFBの下部を前方から覆う凹状のフロントロアカバー302と、フロントボディFBの左右側部を外側方から覆う左右一対のフロントサイドカバー303と、フロントボディFBの上部を後方から覆うインナーカバー304と、を備えている。フロントカバー301の上部には、ウインドスクリーン305が前方から重なるように取り付けられている。フロントロアカバー302には、センタートンネルCT内に走行風W1を導く導風孔(導風部)315が形成されている。
図1、図2に示すように、スイングユニット10は、前端部がリンク機構19を介して車体フレーム11に上下揺動可能に支持されるスイングアーム20と、スイングアーム20の後部左側で駆動軸31を左右方向に沿わせて配置される電気モータ30と、電気モータ30の後方に連なる減速機35と、を一体に有している。
図2、図6、図7に示すように、バッテリ100は、シート8の下方に搭載されている。バッテリ100は、平面視でシート8(特に前シート8a)と重なるように配置されている。バッテリ100は、複数(例えば前後二つ)の単位バッテリ101,102で構成されている。複数の単位バッテリ101,102は、互いに同一構成とされている。以下、各単位バッテリ101,102をそれぞれ前バッテリ101、後バッテリ102という。前後バッテリ101,102は、それぞれ断面矩形状(例えば略正方形状)をなして長手方向に延びる角柱状(直方体状)をなしている。前後バッテリ101,102は、それぞれ断面形状の前後辺を左右方向に沿わせ、かつ左右側辺を前後方向に沿わせて配置されている。前後バッテリ101,102は、それぞれ長手方向を上方に位置するほど後方に位置するように傾斜させた起立姿勢で配置されている。前後バッテリ101,102は、互いに平行に傾斜し、前後面間に一定間隔を空けて配置されている。
図16を併せて参照し、前後バッテリ101,102は、ジャンクションボックス(分配器)323およびコンタクタ(電磁開閉器)324を介してPDU321に接続されている。PDU321からは三相ケーブル80が延び、この三相ケーブル80が電気モータ30に接続されている。
前後バッテリ101,102は、車体に対して着脱可能なモバイルバッテリである。前後バッテリ101,102は、それぞれ車外の充電器で充電したり、モバイルバッテリとして外部機器の電源として利用する等、単独で用いることが可能である。
前後バッテリ101,102は、互いに同一の左右方向位置に配置されている。前後バッテリ101,102は、それぞれ平面視で車体左右中心CLを左右に跨いで配置されている。例えば、前後バッテリ101,102は、左右中心を平面視で車体左右中心CLと一致させている。前後バッテリ101,102は、平面視で電気モータ30と左右方向位置をずらして(相互に離間して)配置されている。
図16に示すように、PDU(Power Driver Unit)321およびECU(Electric Control Unit)322は、一体の制御ユニットであるPCU320を構成している。
バッテリ100からの電力は、メインスイッチ260と連動するコンタクタ324を介して、モータドライバたるPDU321に供給される。バッテリ100からの電力は、PDU321にて直流から三相交流に変換された後、三相交流モーターであるモーター30に供給される。
第一ダイオード271および第二ダイオード272が設けられていることにより、前バッテリ101の高電位側端子101Pおよび後バッテリ102の高電位側端子102Pのそれぞれから、チャージャー325の高電位側端子325Pに電流が逆流することを防止する。
第一ダイオード271が設けられていることにより、バッテリ100が直列に接続された場合に、前バッテリ101が短絡することを防止する。
前バッテリ101の高電位側端子101Pと後バッテリ102の高電位側端子102Pとを繋ぐ導体281と導体282とにおいて、第一ダイオード271および第二ダイオード272がそれぞれ逆向きに設けられていることにより、前バッテリ101および後バッテリ102の一方が短絡故障した場合に、他方の短絡を防止する。
電気回路の駆動系の各部は、第一導体281、第二導体282、第三導体283、第四導体284、第五導体285、第六導体286、第七導体287および第八導体288を含む導体(導線)により、下記の通り電気的に接続される。
第四導体284により、直列に接続された各バッテリのうち、より低電位側のバッテリ(後バッテリ102)の低電位側端子(102N)とチャージャー325の低電位側端子325Nとが電気的に接続されている。
第五導体285により、第四分岐点P4とPDU321の高電位側端子とが電気的に接続される。
第六導体286により、第四分岐点P4とDC−DCコンバータ326の高電位側端子326Pとが電気的に接続される。
第七導体287により、PDU321の低電位側端子は、チャージャー325の低電位側端子325Nに接続される。
第八導体288により、DC−DCコンバータ326の低電位側端子326Nは、チャージャー325の低電位側端子325Nに接続される。
ECU322は、各BMU101a,102aからバッテリ100の状態を取得する。ECU322は、アクセルセンサ329等から利用者の操作を検出する。ECU322は、収集した情報に基づいて、コンタクタ324、リレー262およびPDU321を制御する。
PCU320には、ABS(Anti-lock Brake System)229が電気的に接続されている。ABS229は、急ブレーキ時などに駆動輪がロックした場合、ブレーキをかけているままでも自動的にブレーキの解除および作動を繰り返し、タイヤのグリップ力を回復させるとともに、車両の走行安定性を保つ機能を有する。ABS229は、車両の走行状態および停止状態を検出可能な車両状態検出部としても機能する。例えば、ABS229は、車輪速を検出可能な車輪速センサ(不図示)を備える。
PCU320は、リッド開閉検出部225およびABS229の検出結果に基づいて、車両を制御する制御部としても機能する。
PCU320は、ABS229が車両の走行状態を検知し、かつ、リッド開閉検出部225がリッド313aの開状態を検出したとき、車両が停止した後に、車両の走行を禁止する。
自動二輪車は、車両のロックおよびアンロックを可能とするスマートシステム220(車両電子ロック)と、スマートシステム220を制御するロック制御部であるPCU320と、PCU320に電力を供給するサブバッテリ327と、を備える。
スマートシステム220は、PCU320に接続されるスマートユニット221と、スマートユニット221に接続されるアンテナ222と、スマートユニット221に接続されるロックノブ211(ハンドルロック部)と、スマートユニット221に接続されるシートスイッチ212(蓋ロック部)と、を備える。
アンテナ222は、リモートキー223との通信を行うための送受信アンテナである。
ロックノブ211は、ハンドル2(図1参照)のロックおよびアンロックを可能とする。
シートスイッチ212は、バッテリ100を収納する収納蓋であるシート8(図1参照)のロックおよびアンロックを可能とする。
PCU320は、バッテリ100が車両から取り外された状態で、車両のアンロックを可能とする。PCU320は、リモートキー223との認証結果に基づいて、スマートユニット221を制御する。
例えば、リモートキー223を持って認証エリア外に出ているとき、スマートシステム220は初期状態にあり、各ロック装置は施錠されている。
図16を参照して、各種スイッチによる作用などを説明する。
例えば、メインスイッチ260をオンにすることで、スマートユニット221はサブバッテリ327によって給電される。
例えば、メインスイッチ260およびスタートスイッチ228をオンにすることで、サブバッテリ327は、DC−DCコンバータ326を通じてメインバッテリ100によって充電される。
メインスイッチ260がオンである場合、メインバッテリ100の有無にかかわらず、スマートユニット221はサブバッテリ327によって給電される。したがって、メインバッテリ100が無くてもサブバッテリ327によってスマートユニット221を作動させることができる。
メインスイッチ260がオンである場合、スマートユニット221は、DC−DCコンバータ326を通じてメインバッテリ100によって充電される。
これにより、リッド313aが開いている状態で車両が走行を開始することを防止することができる。
車速はABS229から得ることに限らず、GPS(Global Positioning System)または、その他の車速を検出する手段から得てもよい。
例えば、PCU320は、車速が実質的に0、または停車状態となった場合、アクセルセンサ329からの入力によらず、駆動力を発生させない制御を行う。
これにより、仮に走行中にリッド313a(図1参照)が開いてしまっても、安全な位置まで移動して停車したのち、リッド313aを閉じることができる。
図2、図3、図6に示すように、PCU320は、ジャンクションボックス323、コンタクタ324及びチャージャー325とともに、センタートンネルCTの内側に配置されている。PCU320、ジャンクションボックス323、コンタクタ324およびチャージャー325は、車両前後方向における前後輪3,4間の中央位置CP(図2参照)よりも前方に配置されている。前後輪3,4間の中央位置CPよりも後方には、バッテリ100が配置されている。これにより、車両前後方向における制御系部品の重量バランスが良好になる。PCU320をサスペンションのバネ上に配置することで、例えばPCU320を電気モータ30とともにリアサスペンションのバネ下に配置する場合に比べて、バネ下重量が軽減される。
これにより、走行中の発熱部品であるPCU320、バッテリ100および電気モータ30が、車両前後方向および上下方向で適宜分散して配置され、PCU320、バッテリ100および電気モータ30の相互の熱影響(温度上昇)が抑えられる。
以下、物品収納ボックス313を、充電コード245を収納するコード収納部230とした例を説明する。
図20に示すように、センタートンネルCTには、接地面に対して後側ほど下方に位置するように傾斜するカバー傾斜面CSが設けられている。センタートンネルCTには、コード収納部230を開閉可能なリッド240が設けられている。リッド240は、センタートンネルCTの上部に配置されている。これにより、リッド240の開閉状態を視覚的に確認しやすい。加えて、リッド240の開閉操作を容易に行うことができる。
リッド240が閉状態であるときに、カバー傾斜面CSは、リッド240の上面と実質的に面一に連なる。以下、カバー傾斜面CSの上部(前上部)に位置する部分を「傾斜面上部CS1」、カバー傾斜面CSの下部(後下部)に位置する部分を「傾斜面下部CS2」ともいう。傾斜面上部CS1は、上面部CT1(図3参照)の前端部に相当する。傾斜面下部CS2は、上面部CT1(図3参照)の後端部に相当する。傾斜面下部CS2は、最低部CT2(図3参照)を含む部分に相当する。
図21に示すように、センタートンネルCTには、リッド240の開閉状態を検出可能なリッド開閉検出部225が設けられている。リッド開閉検出部225は、傾斜面上部CS1の近傍に配置されている。例えば、リッド開閉検出部225は、接触式変位センサ225aを備える。
リッド開閉検出部225は、隙間が充電コード245の最小外径寸法未満となったときに、リッド240が閉状態であると判定する。
例えば、充電コード245の一部を螺旋状に巻回した状態(図25(b)参照)で充電コード245をコード収納部230外へ引き出すことが可能である。
例えば、充電コード245の巻回を解除した状態(図25(c)参照)で、コード引出し部236から遠く離れた位置まで充電コード245を引き出すことが可能である。
センタートンネルCTの内部には、リッド開閉検出部225の検出結果に基づいて、乗員に報知する報知手段226(図5参照)が設けられている。図5の前面視で、報知手段226は、車体左右中心線CLを挟んでホーン227とは反対側に配置されている。報知手段226は、車体左側に配置されている。例えば、報知手段226は、スピーカーである。
図21に示すように、センタートンネルCTには、リッド240を開閉可能とするヒンジ機構250が設けられている。ヒンジ機構250は、傾斜面上部CS1の近傍に配置されている。
図21に示すように、センタートンネルCTには、リッド240をロック可能とするロック機構255が設けられている。ロック機構255は、傾斜面下部CS2の近傍に配置されている。
アクチュエータ(不図示)は、フック258が係止壁243aから外れるように、不勢部材の付勢力に抗して、フック258に対し矢印V1方向とは反対方向の力を付与可能である。例えば、フック258とアクチュエータとの間には、ケーブル(不図示)が接続されている。アクチュエータは、不勢部材の付勢力に抗してケーブル(不図示)を牽引することによって、フック258の係合を解除することが可能である。
図21に示すように、センタートンネルCTには、充電コード245を収納可能なコード収納部230が設けられている。コード収納部230は、上方に開放する箱状をなしている。コード収納部230には、充電コード245以外の他の物品を収納可能である。例えば、コード収納部230内に充電コード245が収納されている状態で、コード収納部230内に他の物品を併せて収納することが可能である。
図22に示すように、下方突出部234d2の下端には、上下に開口する水抜き孔234hが設けられている。
図21に示すように、コード収納部230には、接続プラグ246(図25参照)を固定可能とするプラグ固定部235が設けられている。プラグ固定部235は、傾斜面下部CS2の近傍に配置されている。プラグ固定部235は、後壁中間部234b2から前下方に突出するように設けられている。例えば、プラグ固定部235には、接続プラグ246を上方から差し込み可能な差込孔235hが設けられている。
図21に示すように、コード収納部230には、充電コード245をコード収納部230の内部に引き出し可能とするコード引出し部236が設けられている。コード引出し部236は、コード収納部230の左壁部234cLを車幅方向に開口する孔である。
次に、本発明の第二実施形態について、図17を参照して説明する。
この実施形態の自動二輪車1Aは、前記第一実施形態に対して、チャージャー325を無くしてPCU320およびジャンクションボックス323を下方移動させ、第一実施形態よりも大型の物品収納ボックス313Aを備える点で特に異なる。その他の、第一実施形態と同一構成には同一符号を付して詳細説明は省略する。
次に、本発明の第三実施形態について、図18、図19を参照して説明する。
この実施形態の自動二輪車1Bは、前記第一実施形態に対して、チャージャー325を無くすとともにPCU320を縦置きにして車幅方向一側に配置し、第一実施形態よりも車幅方向他側に偏った大型の物品収納ボックス313Bを備える点で特に異なる。その他の、第一記実施形態と同一構成には同一符号を付して詳細説明は省略する。
例えば、第二実施形態と同様、端子台331を物品収納ボックス313Bの壁部と対向する位置に配置してもよい。また、PCU320と物品収納ボックス313Bの壁部とによって、導風孔315からセンタートンネルCT内に導入した走行風を流す通風路を形成してもよい。また、物品収納ボックス313Bにおける端子台331と対向する壁部にメンテナンス用の開口部を設けてもよい。また、物品収納ボックス313Bにリザーブバッテリを収納するバッテリ収納部を設けてもよい。
そして、上記実施形態における構成は本発明の一例であり、実施形態の構成要素を周知の構成要素に置き換える等、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
3 前輪(車輪、操向輪)
3a 車軸
3w ホイール
3w1 上端
H1 範囲
4 後輪(車輪、駆動輪)
4w ホイール
8 シート
9 ステップフロア
11 車体フレーム
12 ヘッドパイプ
13 アッパーフレーム(フレーム部材)
14a ダウンフレーム(フレーム部材)
14b ロアフレーム
14c リアフレーム(第二フレーム部材)
15 リアアッパーフレーム(第二フレーム部材)
16 リアロアフレーム(第二フレーム部材)
17 ミドルフレーム(フレーム部材)
18 ダウンフレーム部
30 電気モータ
100 バッテリ
101 前バッテリ
102 後バッテリ
147 前中段クロスフレーム(クロスフレーム)
230 コード収納部(ケーブル収納部)
245 充電コード(充電ケーブル)
309 導風出口部
R2 導風路領域
L2 導風路中央線
313,313A,313B 物品収納ボックス(物品収納部)
315 導風孔(導風部)
x1 左右方向外側の端部
x2 左右方向内側の端部
313Aw 底壁部(壁部)
318 開口部
318a メンテナンスリッド(第二リッド)
s1 通風路
319 リザーブバッテリ
319a リザーブバッテリ収納部
320 PCU(パワーコントロールユニット)
x3 左右方向外側の端部
321 PDU(高圧基盤)
322 ECU(制御基盤)
323 ジャンクションボックス(分配器)
324 コンタクタ
325 チャージャー(充電器)
CT センタートンネル
CT1 上面部
CT2 最低部
333 放熱フィン
L1 延長線
331a 端子接続部(第一接続部)
331c リブ(絶縁部材)
336a 端子接続部(第二接続部)
Claims (7)
- 車両走行用の電気モータ(30)と、
前記電気モータ(30)へ電力を供給するバッテリ(100)と、
前記電気モータ(30)を制御するパワーコントロールユニット(320)と、
乗員が足を載せるステップフロア(9)と、
前記ステップフロア(9)の左右中央部で車両前後方向に延びるセンタートンネル(CT)と、を備え、
前記センタートンネル(CT)の上方に跨ぎ空間(CT3)が形成された低床式の鞍乗り型電動車両(1,1A,1B)において、
前記パワーコントロールユニット(320)は、前記センタートンネル(CT)の内部に配置され、
前記パワーコントロールユニット(320)は、上下方向で車輪(3)の車軸(3a)とホイール(3w)の上端(3w1)との間の範囲(H1)に配置されており、
前記パワーコントロールユニット(320)は、ステップフロア(9)のフロア面(9a)よりも上方に配置されている低床式の鞍乗り型電動車両。 - 複数の高圧線を接続、分岐する分配器(323)を備え、
前記分配器(323)は、前記パワーコントロールユニット(320)よりも上方に配置されている請求項1に記載の低床式の鞍乗り型電動車両。 - 前記センタートンネル(CT)の前方に、前記センタートンネル(CT)内に走行風を導く導風部(315)を備え、
前記導風部(315)は、前記パワーコントロールユニット(320)よりも上方に配置されている請求項1又は2に記載の低床式の鞍乗り型電動車両。 - 車体に搭載されて前記バッテリ(100)を充電する充電器(325)を備え、
前記充電器(325)は、前記パワーコントロールユニット(320)よりも下方に配置されている請求項3に記載の低床式の鞍乗り型電動車両。 - 前記バッテリ(100)及びパワーコントロールユニット(320)を支持する車体フレーム(11)を備え、
前記車体フレーム(11)は、前記パワーコントロールユニット(320)よりも下方に位置するロアフレーム(14b)を備えている請求項1から4の何れか一項に記載の低床式の鞍乗り型電動車両。 - 前記パワーコントロールユニット(320)は、制御基盤(322)と高圧基盤(321)とを備え、
前記高圧基盤(321)は、前記制御基盤(322)よりも上方に配置されている請求項1から5の何れか一項に記載の低床式の鞍乗り型電動車両。 - 車両走行用の電気モータ(30)と、
前記電気モータ(30)へ電力を供給するバッテリ(100)と、
前記電気モータ(30)を制御するパワーコントロールユニット(320)と、
乗員が足を載せるステップフロア(9)と、
前記ステップフロア(9)の左右中央部で車両前後方向に延びるセンタートンネル(CT)と、を備え、
前記センタートンネル(CT)の上方に跨ぎ空間(CT3)が形成された低床式の鞍乗り型電動車両(1,1A,1B)において、
前記パワーコントロールユニット(320)は、車両前後方向における前後輪(3,4)間の中央位置(CP)よりも前方に配置されている低床式の鞍乗り型電動車両。
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