JPWO2020066208A1 - 鞍乗型電動車両 - Google Patents

Abstract

実施形態の鞍乗型電動車両は、走行用の電力を供給するバッテリ（１００）と、バッテリ（１００）を着脱可能に収納するバッテリ収納部と、バッテリ収納部に開閉可能に設けられたシートと、シートの開閉状態を検出するシート開閉検出部（８０）と、バッテリ収納部に収納された状態のバッテリ（１００）に充電するチャージャー（３２５）と、チャージャー（３２５）に接続されるとともに、外部電源に接続可能な充電コードと、を備える。充電コードを外部電源に接続した状態で、シート開閉検出部（８０）において、シートの開状態が検出された場合に充電待機状態となり、シートの閉状態が検出された場合に充電状態となる。

Description

本発明は、鞍乗型電動車両に関する。
本願は、２０１８年９月２８日に、日本に出願された特願２０１８−１８３８９０に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

電動式の二輪車等の鞍乗型電動車両において、シートの下に充電プラグを収納した鞍乗型電動車両がある（例えば、特許文献１参照）。この鞍乗型電動車両は、シートの開閉を検知するセンサを有し、シートが閉じた状態をセンサが検知したときに充電が可能とする。こうして、充電プラグの抜き差し時にアーク放電が生じすることを防止している。

特許第５９６４３２３号公報

また、車体に取り付けたバッテリに対して充電可能とあるとともに、車体に対してバッテリを取り外し可能とし、例えば車体から取り外されたバッテリに充電できるようにした鞍乗型電動車両がある。この鞍乗型電動車両では、車体に取り付けたバッテリに充電を行い、アーク放電が発生するときに、バッテリを取り外そうとしてしまうことが考えられるが、アーク放電発生時のバッテリの取り外し作業は防止することが望まれる。

本発明が解決しようとする課題は、アーク放電発生時のバッテリの取り外し作業を防止できる鞍乗型電動車両を提供することである。

本発明の一形態の鞍乗型電動車両は、走行用の電力を供給するバッテリ（１００）と、前記バッテリ（１００）を着脱可能に収納するバッテリ収納部（６４）と、前記バッテリ収納部（６４）に開閉可能に設けられたバッテリリッド（８）と、前記バッテリリッド（８）の開閉状態を検出するリッド開閉検出部（８０）と、前記バッテリ収納部（６４）に収納された状態の前記バッテリ（１００）に充電する充電器（３２５）と、前記充電器（３２５）に接続されるとともに、外部電源に接続可能な充電コード（２４５）と、を備え、前記充電コード（２４５）を外部電源に接続した状態で、前記リッド開閉検出部（８０）において、前記バッテリリッド（８）の開状態が検出された場合に充電待機状態となり、前記バッテリリッド（８）の閉状態が検出された場合に充電状態となることを特徴とする。

上記の構成により、バッテリリッドが開状態にあるときには、充電待機状態となり、充電器からバッテリに対する充電が行われないようにされている。バッテリリッドが開状態になければ、バッテリの取り外し作業を行うことができないので、アーク放電発生時のバッテリの取り外し作業を防止できる。

本発明の一形態の鞍乗型電動車両は、前記バッテリ（１００）は半導体スイッチ（１０１Ｆ，１０２Ｆ）を備えており、前記バッテリリッド（８）の開状態が検出された場合に前記半導体スイッチ（１０１Ｆ，１０２Ｆ）を開状態として、前記バッテリ（１００）を充電不能状態とするように構成されている。

上記構成により、半導体スイッチによってバッテリへの充電を不能状態とできるので、バッテリリッドの開閉を伴うことなくバッテリへの充電を不能状態とできる。したがって、バッテリへの充電を不能状態とするためのバッテリリッドを開状態とする作業を行わずに済ませることができる。

本発明の一形態の鞍乗型電動車両は、走行待機状態と充電待機状態を切り替えるメインスイッチ（２６０）を備え、前記メインスイッチ（２６０）によって前記充電待機状態とされた状態で、前記充電コード（２４５）を外部電源に接続することによって充電状態となるように構成されている。

上記構成により、充電待機状態にあるときには、充電コードを外部電源に接続するだけでバッテリに対する充電が開始されるので、簡易な作業でバッテリに対する充電を開始することができる。

本発明の一形態の鞍乗型電動車両は、前記バッテリ収納部（６４）は搭乗者が着座可能なシート（８）の下に配置されており、前記バッテリリッド（８）は前記シート（８）であるように構成されている。

上記構成により、搭乗者が着座可能なシートとバッテリリッドを兼用できるので、部品点数の削減に寄与できる。

本発明の一形態の鞍乗型電動車両は、前記充電器（３２５）と前記バッテリ（１０１，１０２）とは通信線（４００）により信号の授受が可能であるように構成されている。

上記構成により、充電器とバッテリとが通信を行うことができるので、制御部を備える場合でも、その制御部を介することなく充電器とバッテリの間での信号の遣り取りを行うことができる。

本発明の鞍乗型電動車両によれば、アーク放電発生時のバッテリの取り外し作業を防止できる。

実施形態に係る鞍乗型電動車両の左側面図である。 図１において車体カバー等を取り外した図である。 実施形態に係る車体内の部品配置を示す上面図である。 実施形態に係るバッテリ収納部のバッテリ非固定状態のときの斜視図である。 実施形態に係るバッテリ収納部のバッテリ固定状態のときの斜視図である。 図４のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面を示す図である。 実施形態に係るケーブル収納部の開閉構造を左後方から見た斜視図である。 実施形態に係る鞍乗型電動車両の制御システムを示すブロック図である。 ＥＣＵにおける動作の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明における前後左右等の向きは、特に記載が無ければ以下に説明する車両における向きと同一とする。また、以下の説明に用いる図中適所には、車両前方を示す矢印ＦＲ、車両左側方を示す矢印ＬＨ、車両上方を示す矢印ＵＰ、車体左右中心を示す線ＣＬが示されている。

＜全体構成＞
図１は、鞍乗型電動車両の一例としてのユニットスイング式の自動二輪車１を示す。図１を参照し、自動二輪車１は、ハンドル２によって操向される前輪３と、動力源を含むパワーユニット１０によって駆動される後輪４とを備える。前輪３は、左右一対のフロントフォーク６に回転可能に支持されている。以下、自動二輪車を単に「車両」ということがある。実施形態の自動二輪車１は、搭乗者（乗員）が着座可能であるシート８に着座した乗員が足を載せるステップフロア９を有するスクータ型の車両である。

ハンドル２及び前輪３を含むステアリング系部品は、車体フレーム１１の前端のヘッドパイプ１２に操向可能に枢支されている。車体フレーム１１の外周は車体カバー５で覆われている。

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、その前端部に位置するヘッドパイプ１２と、ヘッドパイプ１２から斜め後下方へ延びる左右一対のアッパーフレーム１３と、ヘッドパイプ１２の下部から左右アッパーフレーム１３よりも急傾斜で斜め後下方へ延びてその下端から後方へ向けて実質的に水平に延びた後、その後端から斜め後上方へ延びる左右一対のダウンフレーム１４と、左右アッパーフレーム１３の上下中間部から斜め後上方へ延びて左右ダウンフレーム１４の後上端に連結されるとともにその連結部から斜め後上方へ延びる左右一対のリアアッパーフレーム１５と、ダウンフレーム１４の後部から斜め後上方へ延びてリアアッパーフレーム１５の後部に連結されるリアロアフレーム１６と、を備える。

パワーユニット１０は、後輪４の左側に配置された駆動源である走行用のモータ３０と、モータ３０から得られる動力で後輪４を駆動可能な動力伝達機構３５と、モータ３０および動力伝達機構３５を支持するスイングフレーム２０と、を一体化したスイング式動力ユニットである。

パワーユニット１０の後端部には、後輪４の車軸が設けられている。モータ３０から得られる動力が動力伝達機構３５を介して後輪４の車軸に伝達されることで、後輪４が駆動して車両が走行する。図中符号ＣＲは、車幅方向と平行な軸線である後輪４の車軸の中心軸線（後輪軸線）を示す。

パワーユニット１０の前下部は、リンク機構１９を介して車体フレーム１１の下部後側に上下揺動可能に支持されている。パワーユニット１０の後端とリアアッパーフレーム１５との間には、パワーユニット１０の揺動を減衰する左右一対のリアクッション７が掛け渡されている。

車両後方には、後輪４の車軸の近傍から車両後方に延びるフェンダーステー４０で、後輪４の後上方に配置されたフェンダー５０を支持するフェンダー構造５０Ａが設けられている。フェンダー構造５０Ａは、フェンダー５０の左側部のみがフェンダーステー４０に固定された片持ち構造となっている。また、車両には、モータ３０が収容された動力収容部を車幅方向外側から覆う保護カバー８５及び車体カバー５の後端部に設けられたテールランプ５４が設けられている。また、保護カバー８５の下方位置には、センタースタンド２８が設けられ、パワーユニット１０の後方にリアブレーキ２９が設けられている。

＜バッテリ＞
図２に示すように、シート８（図１参照）の下方には、モータ３０に電力を供給するバッテリ１００が搭載されている。バッテリ１００は、前後２つの単位バッテリ１０１，１０２（前後バッテリ１０１，１０２）で構成されている。前後バッテリ１０１，１０２は、互いに同一構成とされている。前後バッテリ１０１，１０２は、断面矩形状（例えば正方形状）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、断面形状の前後辺を車幅方向に沿わせ、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、互いに平行に傾斜し、前後面間に間隔をあけて配置されている。

バッテリ１００は、複数の前後バッテリ１０１，１０２を直列に結線することで、所定の高電圧（例えば４８Ｖ〜７２Ｖ）を発生させる。例えば、各前後バッテリ１０１，１０２は、充放電可能なエネルギーストレージとして、リチウムイオンバッテリで構成されている。各前後バッテリ１０１，１０２は、車体（ケース支持構造１１０）に固定された各バッテリケース１０３，１０４に対して上方から挿脱される。車体フレーム１１には、バッテリ収納部６４が設けられており、バッテリ１０１，１０２は、バッテリ収納部６４に収納されている。

図示はしないが、バッテリケース１０３，１０４には、上方に向けて開口するバッテリ挿脱口が設けられている。図４に示すように、各バッテリ挿脱口の周囲には、それぞれケース内に挿入した前後バッテリ１０１，１０２の上方への離脱を規制するロック機構１０３ａ，１０４ａが設けられている。前後バッテリ１０１，１０２は、バッテリ挿脱口からバッテリケース１０３，１０４内へ斜めにスライド移動することで、バッテリケース１０３，１０４に出し入れ可能に収容されている。前後バッテリ１０１，１０２がバッテリケース１０３，１０４内へ斜めに挿脱されることによって、前後バッテリ１０１，１０２の重量の一部がバッテリケース１０３，１０４の壁部に支持される。

以下、シート８（図１参照）の下方において、前側に位置する単位バッテリ１０１を「前バッテリ１０１」、後側に位置する単位バッテリ１０２を「後バッテリ１０２」ともいう。以下、前バッテリ１０１を収容するバッテリケース１０３を「前バッテリケース１０３」、後バッテリ１０２を収容するバッテリケース１０４を「後バッテリケース１０４」ともいう。

前後バッテリ１０１，１０２の下端部には、それぞれバッテリ側接続端子（不図示）が設けられている。前後バッテリケース１０３，１０４の底壁部には、前記バッテリ側接続端子を着脱可能に接続するケース側接続端子（不図示）が設けられている。前記ケース側接続端子は、前記ロック機構１０３ａ，１０４ａのロック操作前には、前後バッテリケース１０３，１０４の底壁部の下方に没入している。このとき、前後バッテリ１０１，１０２の前後バッテリケース１０３，１０４への挿脱は可能であるが、前後バッテリ１０１，１０２を前後バッテリケース１０３，１０４に挿入しただけでは、前記バッテリ側接続端子と前記ケース側接続端子とは接続されない。

前後バッテリ１０１，１０２を前後バッテリケース１０３，１０４に収納した後、前記ロック機構１０３ａ，１０４ａをロック操作することで、前記ケース側接続端子が前後バッテリケース１０３，１０４の底壁部の上方に突出する。これにより、前記バッテリ側接続端子と前記ケース側接続端子とが接続される。前記ロック操作および端子接続は、前後バッテリ１０１，１０２毎に行うことが可能である。

前記ロック機構１０３ａ，１０４ａの操作および前後バッテリ１０１，１０２の挿脱は手動である、前後バッテリ１０１，１０２は、工具不要で車体に対して着脱される。前後バッテリ１０１，１０２は、シート８の開状態で車体に対して着脱可能である。前後バッテリ１０１，１０２は、シート８の閉状態で車体に対して着脱不能である。シート８は、バッテリ収納部６４に開閉可能に設けられたバッテリリッドであるシート８（図１参照）の開閉によって、前後バッテリ１０１，１０２は、車体に対して着脱可能な状態と着脱不能な状態とが切り替えられる。シート８の近傍には、シート８の開閉状態を検出するリッド開閉検出部であるシート開閉検出部８０（図８参照）が設けられている。

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したりすることができる。前後バッテリ１０１，１０２は、それぞれ単独で用いることが可能である。

図３に示すように、バッテリ１００は、モータ３０よりも車両前後方向の前方に配置されている。図３の上面視で、バッテリ１００は、モータ３０を避けた位置に配置されている。図３の上面視で、前後バッテリ１０１，１０２は、車体左右中心線ＣＬを左右に跨いで配置されている。図３の上面視で、前後バッテリ１０１，１０２の車幅方向中心は、車体左右中心線ＣＬと一致している。

＜センタートンネル等＞
図３に示すように、自動二輪車１は、シート８に着座した運転者が足を載せる左右一対のステップフロア９と、左右ステップフロア９間で車両前後方向に延びるセンタートンネルＣＴと、センタートンネルＣＴおよび左右ステップフロア９の前方に連なるフロントボディＦＢと、センタートンネルＣＴおよび左右ステップフロア９の後方に連なるリアボディＲＢと、を備える。

センタートンネルＣＴは、シート８の前端よりも前方かつハンドル２の下方に設けられている。センタートンネルＣＴは、ステップフロア９よりも上方に膨出している。センタートンネルＣＴは、フロントボディＦＢの後方で、上面部を後下がりに傾斜させて延びている。センタートンネルＣＴは、上面部の後側を上方に向けて湾曲させて、リアボディＲＢに接続している。

自動二輪車１は、ステップフロア９にセンタートンネルＣＴを備えることで、乗員の足載せ位置に自由度を持たせながら、センタートンネルＣＴを左右の足で挟み込むことを可能とする。このため、乗員の足周りの快適性と車体のコントロール性とが確保される。センタートンネルＣＴの上方には、乗員が車体を跨ぎやすくする跨ぎ空間が形成されている。

シート８は、前端部下側が、車幅方向（左右方向）に沿うヒンジ軸を介して車体に連結されている。シート８は、前記ヒンジ軸を中心に上下に回動することで、リアボディＲＢの上部を開閉する。シート８がリアボディＲＢの上部を閉塞した閉状態（図１参照）になると、乗員がシート８に着座可能となる。シート８がリアボディＲＢの上部を開放した開状態になると、シート８下方の物品や空間にアクセス可能となる。シート８は、閉状態で施錠可能である。

＜バッテリ収納部＞
図４は、実施形態に係るバッテリ収納部のバッテリ非固定状態のときの斜視図、図５は、実施形態に係るバッテリ収納部のバッテリ固定状態のときの斜視図である。図６は、図４のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面を示す図である。

前後バッテリ１０１，１０２は、図６に示すように、その下面の窪み部内に、端子部４１を有している。端子部４１は、各前後バッテリ１０１，１０２の前部寄りの下面に配置されている。端子部４１は、バッテリ収納部６４に設けられたケース側接続端子４３を通してパワードライブユニット３２１（図８参照）や図示しない制御ユニットに電気的に接続される。端子部４１は、バッテリ電圧を、パワードライブユニット３２１を介してモータ３０に供給するとともに、前後バッテリ１０１，１０２の情報（電圧や温度等の情報）を制御ユニットに出力する。

バッテリ収納部６４は、前後バッテリ１０１，１０２を収納するバッテリケース１０３，１０４と、前後バッテリ１０１，１０２の収納時に前後バッテリ１０１，１０２の端子部４１に接続されるケース側接続端子４３と、ケース側接続端子４３を、前後バッテリ１０１，１０２の端子部４１に接触接続する接続位置Ｊ１（図６参照）と接続位置Ｊ１から下方に離間した退避位置Ｊ２との間で変位させる端子変位機構４５と、前後バッテリ１０１，１０２をバッテリケース１０３，１０４に固定保持可能なロック機構１０３ａ，１０４ａと、ロック機構１０３ａ，１０４ａをバッテリ固定状態とバッテリ非固定状態とに切り換え可能で、かつ端子変位機構４５を操作可能な操作レバー４４（操作部材）と、を備えている。

なお、退避位置Ｊ２は、図６に示すように、バッテリ１０１（１０２）の底部とバッテリケース１０３，１０４のケース側当接部の当接時に、ケース側接続端子４３が、バッテリ１０１（１０２）の端子部４１からバッテリ１０１（１０２）の進入方向（下方）に離れる位置である。

バッテリ１０１（１０２）の端子部４１は、図６に示すように、バッテリ１０１（１０２）の電力をパワードライブユニット３２１に出力する一対の高圧端子４７と、バッテリ１０１（１０２）の各種の情報を制御ユニットに出力する複数の信号端子４８を有している。

ケース側接続端子４３は、図６に示すように、バッテリ１０１（１０２）側の高圧端子４７に嵌合接続可能な一対の高圧端子ピン１４０と、バッテリ１０１（１０２）側の信号端子４８に嵌合接続可能な複数の信号端子ピン１４１を有している。高圧端子ピン１４０と信号端子ピン１４１は、車幅方向に沿って横並び一列に配置されている。高圧端子ピン１４０は、複数の信号端子ピン１４１の車幅方向外側にそれぞれ配置されている。車幅方向両側に配置される各高圧端子ピン１４０は、上端部の高さが、信号端子ピン１４１の上端部の高さよりも高くなっている。このため、ケース側接続端子４３が端子支持ブロック１３９と一体に退避位置Ｊ２から接続位置Ｊ１に変位したときには、高圧端子ピン１４０が信号端子ピン１４１よりも先にバッテリ１０１（１０２）側の端子部４１に接触する。

また、端子支持ブロック１３９の下端には、高圧端子ピン１４０に電力ケーブル１４２（電線）を接続するためのケーブル接続壁１４３と、信号端子ピン１４１に信号線１４４（電線）を接続するための信号線接続部１４５が設けられている。ケーブル接続壁１４３は、信号線接続部１４５の車幅方向外側にそれぞれ配置されている。ケーブル接続壁１４３には、電力ケーブル１４２の金属導線を高圧端子ピン１４０に接続するためのボルト１４６が車幅方向外側から締結されている。ボルト１４６は、電力ケーブル１４２を高圧端子ピン１４０に、電気的に接続し、かつ物理的にも強固に接続固定する。

なお、端子支持ブロック１３９には、ケーブル支持ブラケット２０１が取り付けられている。ケーブル支持ブラケット２０１には、クランプ装置２０２によって束ねられた電力ケーブル１４２と信号線１４４が保持されている。ケーブル支持ブラケット２０１は、端子支持ブロック１３９の車幅方向の一側寄の下端部から下方に突設された図示しないステーに支持されている。ケーブル支持ブラケット２０１は、端子支持ブロック１３９側から下方に延出した後に電力ケーブル１４２や信号線１４４の引き出し方向に沿うように車幅方向に略Ｊ字状に湾曲している。クランプ装置２０２は、ケーブル支持ブラケット２０１の湾曲部の先端側に支持されている。ケーブル支持ブラケット２０１の下端とクランプ装置２０２は、端子支持ブロック１３９のケーブル接続壁１４３や信号線接続部１４５よりも下方に位置されている。

端子支持ブロック１３９のケース側接続端子４３よりも車幅方向外側位置には、ケース側ガイド部である一対のガイド突起１４７が上方に向かって突設されている。ガイド突起１４７は、全体が略円柱状に形成され、その先端部に球面状の湾曲面、若しくは、先細り状のテーパ面が設けられている。左右の各ガイド突起１４７は、ケース側接続端子４３の高圧端子ピン１４０や信号端子ピン１４１の上端部よりも上方に突出している。

一方、バッテリ１００（１０１）の下面には、端子支持ブロック１３９側の左右のガイド突起１４７を受容可能な一対のガイド穴１４８が設けられている。ガイド穴１４８は、バッテリ側ガイド部を構成している。ここで、ケース側接続端子４３が接続位置Ｊ１に向かって上昇すると、ケース側接続端子４３がバッテリ１００（１０１）の端子部４１に接触接続する前に、ガイド突起１４７がガイド穴１４８に挿入される。この実施形態の場合、ガイド突起１４７は、ケース側接続端子４３が退避位置Ｊ２にあるときに、ガイド突起１４７とガイド穴１４８の当接部の離間距離Ｌ１が、ケース側接続端子４３とバッテリ１００（１０１）の端子部４１の離間距離Ｌ２よりも短くなるように設定されている。ガイド突起１４７のバッテリ方向のガイド端である当該ガイド突起１４７の上端は、ケース側接続端子４３のバッテリ方向の端子端である高圧端子ピン１４０の上端よりも上方側（バッテリ側）に形成されている。

＜コード収納部＞
図７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を開閉可能な蓋部材２４０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、収納空間２３０ｓが形成されている収納空間２３０ｓには、充電コード２４５及び充電コード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。

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が設けられている。コード引出し部は、コード収納部２３０の左壁部を車幅方向に開口する孔である。

蓋部材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、蓋部材２４０の開閉状態を視覚的に確認しやすい。加えて、蓋部材２４０の開閉操作を容易に行うことができる。図７において、蓋部材２４０が閉状態であるときを実線、蓋部材２４０が開状態であるときを二点鎖線でそれぞれ示す。蓋部材２４０が閉状態であるときに、カバー傾斜面ＣＳは、蓋部材２４０の上面と実質的に面一に連なる。

＜制御システム＞
図２０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、三相交流モータであるモータ３０に供給される。ＥＣＵ３２２は、メインスイッチ２６０がＯＮとなることにより走行待機状態となる。走行待機状態では、バッテリ１００に対する充電は不能とされている。また、ＥＣＵ３２２は、メインスイッチ２６０がＯＦＦとなることにより、バッテリ１００の充電を可能とする充電待機状態とする。メインスイッチ２６０は、ＯＮであるときにＯＮ信号をＥＣＵ３２２に送信し、ＯＦＦであるときにＯＦＦ信号をＥＣＵ３２２に送信する。

バッテリ１００からの出力電圧は、ＤＣ−ＤＣコンバータ３２６を介して降圧され、定格が１２Ｖのサブバッテリ３２７の充電に供される。サブバッテリ３２７は、灯火器等の一般電装部品やＥＣＵ３２２等の制御系部品に電力を供給する。サブバッテリ３２７を搭載することで、バッテリ１００（以下「メインバッテリ１００」ともいう。）の取り外し時にも各種電磁ロック等を操作可能となる。

サブバッテリ３２７は、メインバッテリ１００が接続された状態においては、ＤＣ−ＤＣコンバータ３２６を介して充電されるので、メインバッテリ１００を取り付けた状態で車両を走行させることでサブバッテリ３２７が充電される。したがって、一般電装部品および制御系部品などがサブバッテリ３２７の減電によって動作不能になることを防止することができる。

図示はしないが、ＰＤＵ３２１は、トランジスタ等のスイッチング素子を複数用いたブリッジ回路及び平滑コンデンサ等を具備するインバータを備えている。ＰＤＵ３２１は、モータ３０のステータ巻線に対する通電を制御する。モータ３０は、ＰＤＵ３２１による制御に応じて力行運転を行い、車両を走行させる。

バッテリ１００は、車体に搭載された状態で、外部電源に接続したチャージャー３２５によって充電される。バッテリ１００（前後バッテリ１０１，１０２）は、車体から取り外した状態で、車外の充電器により充電することも可能である。

前後バッテリ１０１，１０２の各々は、充放電状況や温度等を監視するＢＭＵ（Battery Managing Unit）１０１ａ，１０２ａを備える。各ＢＭＵ１０１ａ，１０２ａが監視した情報は、前後バッテリ１０１，１０２を車体に搭載した際にＥＣＵ３２２に共有される。ＥＣＵ３２２には、アクセルセンサ３２９からの出力要求情報が入力される。ＥＣＵ３２２は、入力された出力要求情報に基づき、ＰＤＵ３２１を介してモータ３０を駆動制御する。

例えば、ＥＣＵ３２２は、バッテリ１００を制御することにより、バッテリ１００の充放電を規制する。例えば、ＥＣＵ３２２は、コンタクタ３２４およびリレー２６２を制御することにより、バッテリ１００に対する電力の供給とバッテリ１００からの放電を切り替える。

また、前後バッテリ１０１，１０２の各々は、充電のＯＮ／ＯＦＦを切り替える半導体スイッチである電界効果トランジスタ（以下「ＦＥＴ」という）１０１Ｆ，１０２Ｆを備える。例えば、ＥＣＵ３２２は、ＦＥＴ１０１Ｆ，１０２Ｆに閉信号を送信することにより、ＦＥＴ１０１Ｆ，１０２Ｆを閉じて前後バッテリ１０１，１０２の各々を充電可能状態とし、開信号を送信することにより、ＦＥＴ１０１Ｆ，１０２Ｆを開いて前後バッテリ１０１，１０２の各々を充電不能状態とする。充電可能状態であるときに充電コード２４５に設けられた充電プラグを介して充電コード２４５を外部電源に接続することにより、前後バッテリ１０１，１０２に対して充電が行われる。また、充電不能状態であるときには、充電コード２４５を外部電源に接続しても前後バッテリ１０１，１０２に対する充電は行われない。

第一ダイオード２７１は、チャージャー３２５の高電位側端子３２５Ｐと、前バッテリ１０１の高電位側端子１０１Ｐとの間に流れる電流を整流する。例えば、第一ダイオード２７１は、チャージャー３２５の高電位側端子３２５Ｐから前バッテリ１０１の高電位側端子１０１Ｐに向かう方向に電流を流す。

第二ダイオード２７２は、チャージャー３２５の高電位側端子３２５Ｐと、後バッテリ１０２の高電位側端子１０２Ｐとの間に流れる電流を整流する。例えば、第二ダイオード２７２は、チャージャー３２５の高電位側端子３２５Ｐから後バッテリ１０２の高電位側端子１０２Ｐに向かう方向に電流を流す。

第一ダイオード２７１に流れる電流と、第二ダイオード２７２に流れる電流とは、互いに異なる。チャージャー３２５の高電位側端子３２５Ｐ、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のそれぞれの極性は、同じ極性である。例えば、チャージャー３２５の高電位側端子３２５Ｐ、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のそれぞれの極性は、正極である。

前バッテリ１０１に対応する第一ダイオード２７１と、後バッテリ１０２に対応する第二ダイオード２７２とは、下記の事象から各部を保護するように設けられている。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。

コンタクタ３２４は、前バッテリ１０１の低電位側端子１０１Ｎと後バッテリ１０２の高電位側端子１０１Ｐとの間の接続を断続する。例えば、コンタクタ３２４は、導通状態において、前バッテリ１０１の低電位側端子１０１Ｎと後バッテリ１０２の高電位側端子１０２Ｐとの間を接続する。コンタクタ３２４は、導通状態でバッテリ１００を直列に接続し、遮断状態でバッテリ１００の直列の接続を解列する。コンタクタ３２４が遮断状態にある期間には、少なくともチャージャー３２５がバッテリ１００に電力を供給する期間が含まれる。

リレー２６２は、前バッテリ１０１の低電位側端子１０１Ｎと後バッテリ１０２の低電位側端子１０２Ｎとの間の接続を断続する。例えば、リレー２６２は、導通状態において、前バッテリ１０１の低電位側端子１０１Ｎと後バッテリ１０２の低電位側端子１０２Ｎとの間を接続する。リレー２６２が導通状態にある期間には、少なくともチャージャー３２５がバッテリ１００に電力を供給する期間が含まれる。

直列に接続されるバッテリ１００の両端がＰＤＵ３２１に対してそれぞれ接続されている。コンタクタ３２４およびリレー２６２の状態の切り替えにより、バッテリ１００内の前バッテリ１０１と後バッテリ１０２とが直列に接続され、又は、並列に接続される。ダイオード２７１，２７２、リレー２６２、接続部（分岐点Ｐ１〜Ｐ４）は、ジャンクションボックス３２３に含まれる。

＜電気回路の駆動系の接続構成の例＞
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。

第一導体２８１により、前バッテリ１０１の高電位側端子１０１Ｐとチャージャー３２５の高電位側端子３２５Ｐとが電気的に接続されている。第一導体２８１には、第一ダイオード２７１が介挿されている。例えば、第一ダイオード２７１のカソードが前バッテリ１０１の高電位側端子１０１Ｐに接続され、第一ダイオード２７１のアノードがチャージャー３２５の高電位側端子３２５Ｐに接続されている。第一ダイオード２７１のアノードからチャージャー３２５の高電位側端子３２５Ｐまでの間には、第一分岐点Ｐ１が設けられている。

第二導体２８２により、第一分岐点Ｐ１と後バッテリ１０２の高電位側端子１０２Ｐとが電気的に接続されている。第二導体２８２には、第二ダイオード２７２が介挿されている。例えば、第二ダイオード２７２のカソードが後バッテリ１０２の高電位側端子１０２Ｐに接続され、第二ダイオード２７２のアノードが第一分岐点Ｐ１を介してチャージャー３２５の高電位側端子３２５Ｐに接続されている。第二ダイオード２７２のカソードから後バッテリ１０２の高電位側端子１０２Ｐまでの間には、第二分岐点Ｐ２が設けられている。

第三導体２８３により、第二分岐点Ｐ２と前バッテリ１０１の低電位側端子１０１Ｎとが電気的に接続される。第三導体２８３には、コンタクタ３２４の接点が介挿されている。第三導体２８３には、第三分岐点Ｐ３が設けられている。第三分岐点Ｐ３の位置は、コンタクタ３２４から前バッテリ１０１の低電位側端子１０１Ｎまでの間にある。

第四導体２８４により、第三分岐点Ｐ３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る。第四導体２８４には、リレー２６２の接点が介挿されている。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。

第一ダイオード２７１のカソードから前バッテリ１０１の高電位側端子１０１Ｐまでの間には、第四分岐点Ｐ４が設けられている。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。電気回路は、上記の駆動系の接続の他、図において破線で示す監視制御系の接続を含んでいてもよい。電気回路は、ＥＣＵ３２２を備えていてもよい。

＜電気回路の作用＞
ＥＣＵ３２２は、各ＢＭＵ１０１ａ，１０２ａからバッテリ１００の状態を取得する。例えば、ＢＭＵ１０１ａ，１０２ａは、前後バッテリ１０１，１０２が充電中であるときには充電中信号をＥＣＵ３２２に送信し、放電中であるときには放電中信号をＥＣＵ３２２に送信する。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。

例えば、チャージャー３２５からの電力でバッテリ１００を充電する場合、ＥＣＵ３２２は、コンタクタ３２４を遮断状態にし、リレー２６２を導通状態にする。前バッテリ１０１と後バッテリ１０２とが並列に接続された状態にある場合に、前バッテリ１０１と後バッテリ１０２とに対してチャージャー３２５からの電力が供給される。上記の制御状態にある場合、ＰＤＵ３２１に対してチャージャー３２５からの電力が供給可能な状態になる。ＰＤＵ３２１に対するチャージャー３２５からの電圧は、前バッテリ１０１の端子間にかかる電圧と同じである。

例えば、バッテリ１００に蓄積された電力でＰＤＵ３２１を駆動する場合、ＥＣＵ３２２は、コンタクタ３２４を導通状態にし、リレー２６２を遮断状態にする。前バッテリ１０１と後バッテリ１０２とが直列に接続された状態にある場合に、前バッテリ１０１と後バッテリ１０２とはＰＤＵ３２１に対して電力を供給する。上記の場合、第一ダイオード２７１は逆バイアスされている。前記逆バイアスにより、前バッテリ１０１の高電位側端子１０１Ｐの電圧（例えば９６Ｖ）が、後バッテリ１０２の高電位側端子１０２Ｐと、チャージャー３２５の高電位側端子３２５Ｐとに印加されることはない。

＜ＥＣＵの作用＞
ＥＣＵ３２２は、シート開閉検出部８０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。シート開閉検出部８０は、シート８の開閉状態を示し開閉状態信号をＥＣＵ３２２に送信する。ＥＣＵ３２２は、シート開閉検出部８０により送信された開閉状態信号に基づいて、シート８が開状態であるか閉状態であるかを検出する。ＥＣＵ３２２は、シート８の開状態を検出した場合、前後バッテリ１０１，１０２に設けられたＦＥＴ１０１Ｆ，１０２Ｆに開信号を送信して、前後バッテリ１０１，１０２を充電不能状態とする。また、ＥＣＵ３２２は、シート開閉検出部８０により送信された開閉状態信号に基づいて、シート８の閉状態を検出した場合、前後バッテリ１０１，１０２に設けられたＦＥＴ１０１Ｆ，１０２Ｆに閉信号を送信して、前後バッテリ１０１，１０２を充電可能状態とする。

＜バッテリとチャージャーの接続＞
また、前後バッテリ１０１，１０２とチャージャー３２５は、通信線（ＣＡＮ）４００によって接続されている。このため、前後バッテリ１０１，１０２とチャージャー３２５は、ＥＣＵ３２２を介することなく、通信線４００を介して直接的に信号の授受が可能とされている。

次に、ＥＣＵ３２２における動作の一例について説明する。図９は、ＥＣＵの動作の一例を示すフローチャートである。ＥＣＵ３２２は、図９に示すように、走行待機状態または走行状態であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。ＥＵＣ３２２は、メインスイッチ２６０により送信されたＯＮ信号を受信したときに、走行待機状態または走行状態であると判定し、ＯＦＦ信号を受信したときに、充電待機状態または充電状態（充電中）であると判定する。

走行待機状態または走行状態であると判定した場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、ＥＣＵ３２２は、ステップＳ１１の処理を繰り返す。また、走行待機状態または走行状態でないと判定した場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、ＥＣＵ３２２は、充電待機状態であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。前後バッテリ１０１，１０２のＢＭＵから充電中信号が送信されておらず、前後バッテリ１０１，１０２が充電待機状態であると判定した場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、ＥＣＵ２２は、シート開閉検出部８０により送信される閉信号に基づいて、シート８が閉状態となっているか否かを判定する（ステップＳ１３）。ＥＣＵ２２は、シート開閉検出部８０により送信される閉信号に基づいて、シート８が閉状態となっているか否かを判定する。

ＥＣＵ３２２は、シート開閉検出部８０により送信された開閉状態信号に基づいて、シート８が閉状態となっていると判定した場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、ＦＥＴ１０１Ｆ，１０２Ｆを閉じる閉信号を前後バッテリ１０１，１０２に送信し、ＦＥＴ１０１Ｆ，１０２Ｆを閉じて（ステップＳ１４）、前後バッテリ１０１，１０２を充電可能状態にする。前後バッテリ１０１，１０２が充電可能状態となっているときに充電コード２４５に設けられた充電コード２４５を外部電源に接続することにより、前後バッテリ１０１，１０２が充電される（ステップＳ１５）。

また、ステップＳ１３において、シート開閉検出部８０により送信された開閉状態信号に基づいて、シート８が閉状態となっていない（開状態となっている）と判定した場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、ＥＣＵ３２２は、ＦＥＴ１０１Ｆ，１０２Ｆを開く開信号を前後バッテリ１０１，１０２に送信し、ＦＥＴ１０１Ｆ，１０２Ｆを開いて（ステップＳ１６）、前後バッテリ１０１，１０２を充電不能状態にする。前後バッテリ１０１，１０２が充電不能状態となっているときに充電コード２４５を外部電源に接続しても前後バッテリ１０１，１０２には充電されない。こうして、図９に示す処理を終了する。

また、ステップＳ１２において、ＥＣＵ３２２は、充電待機状態でないと判定した場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、充電コード２４５が外部電源に接続され、前後バッテリ１０１，１０２に対する充電が行われていることになる（ステップＳ１７）。このとき、ＥＣＵ２２は、シート開閉検出部８０により送信される閉信号に基づいて、シート８が閉状態となっているか否かを判定する（ステップＳ１８）。

その結果、シート８が開状態でないと判定した場合（ステップＳ１８：ＮＯ）、ＥＣＵ３２２は、ＦＥＴ１０１Ｆ，１０２Ｆに開信号を送信することなく、ＦＥＴ１０１Ｆ，１０２Ｆを閉じたままとする。こうして、ＥＣＵ３２２は、前後バッテリ１０１，１０２に対する充電を継続する（ステップＳ１９）。

ステップＳ１５、ステップＳ１９の処理の後、ＥＣＵ３２２は、バッテリ１０１，１０２に対する充電量が予定充電量に到達したか否かを判定する（ステップＳ２０）。バッテリ１０１，１０２に対する充電量が予定充電量に達したと判定した場合（ステップＳ２０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ３２２は、ＦＥＴ１０１Ｆ，１０２Ｆに開信号を送信して充電を終了する（ステップＳ２１）。その後、ＥＣＵ３２２は、図９に示す処理を終了する。バッテリ１０１，１０２に対する充電量が予定充電量に達していないと判定した場合（ステップＳ２０：ＹＥＳ）、ＥＣＵ３２２は、ＦＥＴ１０１Ｆ，１０２Ｆに開信号を送信することなく、そのまま図９に示す処理を終了する。

また、ステップＳ１９において、シートが開状態であると判定した場合（ステップＳ１９：ＹＥＳ）、ＥＣＵ３２２は、ＦＥＴ１０１Ｆ，１０２Ｆに開信号を送信して、ＦＥＴ１０１Ｆ，１０２Ｆを開き（ステップＳ２２）。こうして、ＥＣＵ３２２は、前後バッテリ１０１，１０２に対する充電を中止する（ステップＳ２２）。その後、図９に示す処理を終了する。

以上のように、上記の実施形態の自動二輪車１は、充電コード２４５が外部電極に接続された状態でバッテリ１００のリッドとなるシート８が閉状態であるときに、自動二輪車１に搭載されたバッテリ１００に充電を行う充電状態となる。また、自動二輪車１は、充電コード２４５が外部電極に接続された状態でバッテリ１００を収納するバッテリ収納部６４のリッドとなるシート８が開状態であるときには、バッテリ１００に充電が行われず、シート８が閉状態となったときに充電を開始する充電待機状態となる。このため、シート８が開状態であり、乗員等のユーザがバッテリ１００を自動二輪車１から取り外すことができる状態であるときには、バッテリ１００に対する充電が行われないようになっている。したがって、バッテリ１００の充電時におけるアーク放電発生時のバッテリ１００の取り外し作業を防止できる。また、バッテリ１００を収納するバッテリ収納部６４の蓋となるバッテリリッドはシート８で形成されているので、部品点数の削減に寄与できる。

また、自動二輪車１の充電状態と充電待機状態の切り替えは、バッテリ１００（１０１，１０２）に設けられたＦＥＴ１０１Ｆ，１０２Ｆによって行われる。このため、シート８を開状態とすることなく、充電状態と充電待機状態との切り替えを行うことができる。したがって、自動二輪車１を充電待機状態とするために、シート８を開状態とする作業を行わずに済ませることができる。

また、自動二輪車１の充電待機状態と走行待機状態との切り替えは、メインスイッチ２６０によって行われる。このため、充電コード２４５を外部電源に接続するだけでバッテリ１００に対する充電を開始できる。したがって、簡易な作業でバッテリ１００に対する充電を行うことができる。

また、自動二輪車１では、前後バッテリ１０１，１０２とチャージャー３２５は、通信線４００によって接続されている。このため、前後バッテリ１０１，１０２とチャージャー３２５は、ＥＣＵ３２２を介することなく、通信線４００を介して直接的に信号の授受を行うことができる。

以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。

また、本発明の鞍乗型電動車両は、自動二輪車に限らず、前二輪かつ後一輪の鞍乗型の三輪車両や、四輪車両等も含まれる。

１…自動二輪車
８…シート（バッテリリッド）
３０…モータ
６４…バッテリ収納部
８０…シート開閉検出部（リッド開閉検出部）
１００…バッテリ
１０１…前バッテリ
１０１Ｆ，１０２Ｆ…ＦＥＴ（半導体スイッチ）
１０２…後バッテリ
２４５…充電コード
２６０…メインスイッチ
３２５…チャージャー（充電器）
４００…通信線

Claims (5)

1. 走行用の電力を供給するバッテリと、
   前記バッテリを着脱可能に収納するバッテリ収納部と、
   前記バッテリ収納部に開閉可能に設けられたバッテリリッドと、
   前記バッテリリッドの開閉状態を検出するリッド開閉検出部と、
   前記バッテリ収納部に収納された状態の前記バッテリに充電する充電器と、
   前記充電器に接続されるとともに、外部電源に接続可能な充電コードと、
   を備え、
   前記充電コードを外部電源に接続した状態で、前記リッド開閉検出部において、前記バッテリリッドの開状態が検出された場合に充電待機状態となり、前記バッテリリッドの閉状態が検出された場合に充電状態となることを特徴とする鞍乗型電動車両。
2. 前記バッテリは半導体スイッチを備えており、
   前記バッテリリッドの開状態が検出された場合に前記半導体スイッチを開状態として、前記バッテリを充電不能状態とする請求項１に記載の鞍乗型電動車両。
3. 走行待機状態と充電待機状態を切り替えるメインスイッチを備え、
   前記メインスイッチによって前記充電待機状態とされた状態で、前記充電コードを外部電源に接続することによって充電状態となる請求項１または２に記載の鞍乗型電動車両。
4. 前記バッテリ収納部は搭乗者が着座可能なシートの下に配置されており、
   前記バッテリリッドは前記シートである請求項１から３のうちのいずれか１項に記載の鞍乗型電動車両。
5. 前記充電器と前記バッテリとは通信線により信号の授受が可能である請求項１から４のうちのいずれか１項に記載の鞍乗型電動車両。

Images