WO2023127076A1 - 鞍乗り型車両 - Google Patents

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WO2023127076A1
WO2023127076A1 PCT/JP2021/048740 JP2021048740W WO2023127076A1 WO 2023127076 A1 WO2023127076 A1 WO 2023127076A1 JP 2021048740 W JP2021048740 W JP 2021048740W WO 2023127076 A1 WO2023127076 A1 WO 2023127076A1
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WO
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motor
battery
radiator
engine
internal combustion
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Application number
PCT/JP2021/048740
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English (en)
French (fr)
Inventor
慶士 高山
正人 中田
慎司 古田
Original Assignee
本田技研工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 本田技研工業株式会社 filed Critical 本田技研工業株式会社
Priority to PCT/JP2021/048740 priority Critical patent/WO2023127076A1/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62JCYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
    • B62J41/00Arrangements of radiators, coolant hoses or pipes on cycles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62JCYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
    • B62J43/00Arrangements of batteries

Definitions

  • the present invention relates to a saddle-ride type vehicle.
  • Patent Literature 1 discloses a hybrid motorcycle equipped with a generator-driving engine.
  • the drive motor is arranged in the transmission portion of the existing vehicle, and the drive motor and the rear wheels are connected by a drive chain or the like.
  • Patent Document 2 discloses a control unit including an inverter for controlling electric power supplied from a generator to a drive motor in a hybrid motorcycle. , a radiator for cooling the drive motor and/or the inverter.
  • the radiator is arranged in front of the engine, and the control unit is arranged in the rear of the engine.
  • hybrid saddle-riding vehicles which are equipped with both an engine and electric parts, are smaller than passenger cars, and there is concern that the parts will be densely packed and have thermal effects on each other. Therefore, it is desired to improve the cooling performance by optimizing the layout of each component such as the engine and electric parts.
  • an object of the present invention is to improve the cooling performance and layout performance of power components in a saddle-ride type vehicle that includes a drive motor that applies driving force to the drive wheels, a control device for the drive motor, and an engine for power generation.
  • the present invention provides a drive motor (M1) that provides drive force to the drive wheels (4), a battery (37) that provides power to the drive motor (M1), and the drive motor (M1).
  • a second motor (M2) provided separately from, an internal combustion engine (E, E') that drives the second motor (M2) to generate electricity, the drive motor (M1) and the second motor (M2) and a radiator (61) for cooling at least one of the internal combustion engines (E, E') and the control device (34), wherein the battery (37) controls the internal combustion Arranged in front of the engine (E, E'), the radiator (61) provides a straddle-type vehicle arranged above the battery (37).
  • the battery is less likely to be affected by the heat of the internal combustion engine and more likely to be affected by running wind, so that the battery can be efficiently cooled.
  • the space created above the battery can be utilized for arranging a radiator, thereby improving the layout.
  • the space created behind the radiator can be used as an article storage space.
  • control device (34) may be arranged behind the battery (37). According to this configuration, the space behind the battery can be effectively used as a space for arranging the control device.
  • the radiator (61) may be arranged above the control device (34). According to this configuration, the space above the control device is effectively used as a space for arranging the radiator, and the battery, control device and radiator are arranged close to each other. It is possible to shorten the length (particularly of high-voltage wiring) and reduce the cost and weight.
  • control device (34) may be arranged in front of the internal combustion engine (E, E'). According to this configuration, the control device is less likely to be affected by the heat of the internal combustion engine, and the temperature of the control device can be easily managed.
  • an exhaust pipe (29, 29') for guiding exhaust gas from the internal combustion engine (E, E') is provided,
  • the battery (37), the radiator (61) and the control device (34) may be arranged in front of the exhaust pipe (29, 29'). According to this configuration, the battery, radiator, and control device are less likely to be affected by the heat of the exhaust pipe, and the heat toughness of the battery and control device can be improved, and the heat dissipation of the radiator can be improved.
  • an exhaust pipe (29, 29') for guiding exhaust gas from the internal combustion engine (E, E') is provided, and the exhaust pipe (29, 29') is a vehicle for the internal combustion engine (E, E').
  • the second motor (M2) may be arranged on one side in the left-right direction, and the second motor (M2) may be arranged on the other side in the left-right direction of the vehicle. According to this configuration, the second motor is less likely to be affected by the heat of the exhaust pipe, and the heat toughness of the second motor can be improved.
  • the drive motor (M1) may be arranged on the other side in the left-right direction of the vehicle. According to this configuration, the drive motor is less likely to be affected by the heat of the exhaust pipe, and the heat toughness of the drive motor can be improved.
  • the radiator (61) may have a guide portion (64) that guides the running wind toward the control device (34). According to this configuration, even when the battery is arranged in front of the control device, the cooling performance of the control device can be improved by guiding the running wind to the control device by the guide portion of the radiator.
  • the guide portion include an outer surface portion of the radiator main body, a baffle plate attached to the radiator main body, and the like.
  • the radiator (61) may be configured to be inclined rearwardly downward. According to this configuration, by tilting the radiator downward, the lower surface of the radiator itself can be used as the guide portion without newly providing the guide portion as a separate component. As a result, the running wind can be guided toward the control device, and cost increases due to an increase in the number of parts can be suppressed.
  • the internal combustion engine (E') comprises a crankcase (27) and a cylinder block (28) projecting above the crankcase (27), the cylinder block (28) being vertically
  • An exhaust pipe (29') may be connected to the rear side of the cylinder block (28) to guide the exhaust gas from the internal combustion engine (E').
  • the crankcase is arranged relatively toward the front, the drive motor and the second motor, which are cooperating parts, are also arranged toward the front. Cost and weight can be reduced.
  • a saddle-ride type vehicle that includes a drive motor that applies driving force to the drive wheels, a control device therefor, and an engine for power generation.
  • FIG. 2 is a configuration diagram showing an outline of a drive system of the motorcycle
  • FIG. FIG. 3 is a configuration diagram corresponding to FIG. 2 showing an EV mode of the drive system
  • FIG. 3 is a configuration diagram corresponding to FIG. 2 showing a hybrid mode of the drive system
  • FIG. 3 is a configuration diagram corresponding to FIG. 2 showing a regeneration mode of the drive system
  • FIG. 3 is a configuration diagram corresponding to FIG. 2 showing an engine drive mode of the drive system
  • Fig. 2 is a plan view showing the outline of the motorcycle
  • FIG. 5 is a left side view showing a modification of the radiator arrangement of the motorcycle
  • Fig. 2 is a plan view showing an outline of a motorcycle in a second embodiment
  • FIG. 1 shows a motorcycle 1 as an example of a straddle-type vehicle according to the present embodiment.
  • the motorcycle 1 comprises a drive system S including an engine (internal combustion engine) E and two electric motors M1 and M2, and runs by cooperating engine power and motor power.
  • the motorcycle 1 is a hybrid vehicle equipped with a so-called two-motor hybrid system. It should be noted that the present invention may be applied to a one-motor hybrid vehicle or an electric vehicle that does not have an internal combustion engine, as long as it does not depart from the gist of the present invention described below.
  • the motorcycle 1 includes front wheels (steered wheels) 3 that are steered by a steering wheel 2 and rear wheels (driving wheels) 4 that are driven by a drive system S.
  • the motorcycle 1 is a saddle type vehicle in which the rider straddles the vehicle body, and the vehicle body can be swung (banked) in the lateral direction (roll direction) with reference to ground contact points of the front and rear wheels 3 and 4 .
  • the handle 2 may be a left and right integrated bar handle or a left and right separate separate handle, and may not be a bar type handle.
  • the motorcycle 1 includes a vehicle body frame 5 that serves as a main frame of the vehicle body.
  • the body frame 5 includes a head pipe 6, a main frame 7, a pivot frame 8 and a rear frame 9.
  • the vehicle body frame 5 steerably supports a front fork 12 of a front wheel suspension 11 at a head pipe 6 positioned in the center of the front end portion in the left-right direction.
  • the vehicle body frame 5 supports a swing arm 16 of a rear wheel suspension device 15 in a pivot frame 8 positioned in the front-rear intermediate portion so as to be capable of swinging up and down.
  • the vehicle body frame 5 is integrally provided from the head pipe 6 to the rear frame 9 behind the pivot frame 8 by a joining means such as welding.
  • a part of the vehicle body frame 5 (for example, the rear frame 9 and the like) may be detachable by bolting or the like.
  • reference numeral 7a indicates a pair of left and right main frame members provided in the main frame 7
  • reference numeral 8a indicates a pair of left and right pivot frame members provided in the pivot frame 8
  • reference numeral 9a indicates a pair of left and right rear frame members provided in the rear frame 9, respectively.
  • the pair of left and right frame members are separated from each other in the vehicle width direction.
  • the head pipe 6 has a steering axis tilted backward with respect to the vertical direction.
  • the head pipe 6 supports the front wheel 3 and the front wheel suspension device 11 so as to be rotatable about the steering axis.
  • the front wheel suspension system 11 includes a pair of left and right front forks 12 . Upper portions of the left and right front forks 12 are supported by the head pipe 6 via a steering stem. Lower ends of the left and right front forks 12 support the axle 3 a of the front wheel 3 .
  • the left and right front forks 12 are of a telescopic type, respectively, and constitute a front suspension of the motorcycle 1 .
  • the front wheel suspension 11 is not limited to constituting a telescopic front suspension, and may constitute, for example, a link-type front suspension.
  • the pivot frame 8 supports the front end of the swing arm 16 via a pivot shaft (swing shaft) 17 extending in the vehicle width direction.
  • a rear end portion of the swing arm 16 supports an axle 4 a of the rear wheel 4 .
  • a rear cushion is interposed between the front portion of the swing arm 16 and the front-rear middle portion of the body frame 5 (for example, the cross frame near the pivot frame 8).
  • the swing arm 16 and the rear cushion constitute a rear suspension of the motorcycle 1. As shown in FIG.
  • the rear cushion may be interposed between the rear portion of the swing arm 16 and the rear portion of the body frame 5 (for example, the rear frame 9).
  • the entire vehicle body including the vehicle body frame 5 is covered with a vehicle body cover 19.
  • the vehicle body cover 19 is divided into, for example, a front body cover 19a that covers the front part of the vehicle body and a rear body cover 19b that covers the rear part of the vehicle body, with the front-rear center of the vehicle body as a boundary.
  • the rear frame 9 extends rearward and upward of the pivot frame 8 .
  • a seat 21 for seating an occupant is supported on the rear frame 9 .
  • the rear frame 9 supports the seating load of an occupant seated on the seat 21 .
  • the rear frame 9 receives a reaction force when the cushion expands and contracts.
  • the seat 21 integrally includes, for example, a front seating portion on which the driver sits and a rear seating portion on which the rear passenger sits.
  • the periphery of the rear frame 9 is covered with a rear body cover 19b extending from below both sides of the seat 21 to the rear.
  • An article storage box 22, for example, is arranged inside the rear body cover 19b.
  • the seat 21 is attached to, for example, the rear body cover 19b in a detachable or openable manner. By attaching/detaching or opening/closing the seat 21, the upper part of the rear body cover 19b is opened/closed. An occupant can sit on the seat 21 in the closed state in which the seat 21 is attached and the upper portion of the rear body cover 19b is closed. When the seat 21 is removed and the upper portion of the rear body cover 19b is opened, parts and spaces below the seat 21 can be accessed.
  • the seat 21 is lockable in the closed state.
  • the seat 21 may be configured to rotate around a hinge shaft provided at either the front or rear to open and close the upper portion of the rear body cover 19b.
  • a vehicle component 23 having a knee grip portion is supported in front of the seat 21 and above the main frame 7 .
  • the vehicle component parts 23 include, for example, existing vehicle component parts such as a fuel tank and air cleaner for the engine E, a 12V battery for auxiliary equipment, and an article storage section for loading and unloading luggage by the occupant. and PCU 34 may be included.
  • the present invention may be applied to a scooter-type vehicle in which a straddle space is formed in front of the seat 21 without any vehicle components.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the drive system S.
  • the drive system S includes an engine E, a first motor M1, a second motor M2, a power switching device 31, a PCU 34, and a battery 37.
  • the engine E is, for example, a multi-cylinder engine, and generates rotational driving force for the crankshaft 26 from the reciprocating motion of the piston of each cylinder.
  • the engine E is arranged with the rotation center axis C1 of the crankshaft 26 along the vehicle width direction (horizontal direction).
  • the crankshaft 26 is housed inside a crankcase 27 .
  • a cylinder block 28 protrudes from the crankcase 27, and a piston corresponding to each cylinder is fitted in the cylinder block 28.
  • Each piston is connected to the crankshaft 26 via a connecting rod.
  • the first motor M1 is arranged behind the engine E, and the second motor M2 is arranged on the left side of the engine E (see FIG. 8).
  • the first motor M1 and the second motor M2 are each brushless three-phase AC motors.
  • the first motor M1 is a driving motor that generates rotational driving force for driving the rear wheels, and regenerates (generates power) when the vehicle decelerates.
  • the second motor M2 is a power generating motor that receives the driving force of the engine E to generate power, and performs at least one of charging the battery 37 and supplying power to the first motor M1.
  • variable speed driving is performed by, for example, VVVF (variable voltage variable frequency) control.
  • VVVF variable voltage variable frequency
  • the first motor M1 is speed-change controlled to have a continuously variable transmission, but is not limited to this, and may be speed-change controlled to have a stepped transmission.
  • the operation of the first motor M1 may include driving as an assist motor that assists the driving of the engine E.
  • Operation of the first motor M1 may include driving the engine E as a starter motor.
  • the second motor M2 generates electricity by rotating the rotor with the rotational power of the crankshaft 26 while the engine E is running.
  • the operation of the second motor M2 may include driving as an assist motor that assists the driving of the engine E.
  • Operation of the second motor M2 may include driving the engine E as a starter motor.
  • the PCU 34 may separately include a first motor control section that controls the first motor M1 and a second motor control section that controls the second motor M2.
  • the power switching device 31 switches the power transmission path between the engine E, the first motor M1 and the second motor M2. Under the control of the power switching device 31, the engine E, the first motor M1 and the second motor M2 cooperate to drive the rear wheel 4 (make the motorcycle 1 run). Under the control of the power switching device 31, the first motor M1 and the second motor M2 can be driven to generate power.
  • the drive system S and the rear wheels 4 are connected by a chain-type transmission mechanism 56, for example.
  • the PCU (Power Control Unit) 34 is an integrated control unit including a PDU (Power Drive Unit) 34a and an ECU (Electric Control Unit) 34b.
  • the PCU 34 mainly controls the operation (driving and power generation) of the first motor M1 and the second motor M2 based on various sensor information.
  • PCU 34 controls the current and voltage between first motor M1 and second motor M2 and battery 37 .
  • the PCU 34 includes a converter that raises and lowers voltage and an inverter that converts DC current to AC current.
  • the inverter includes a bridge circuit using a plurality of switching elements such as transistors, a smoothing capacitor, and the like, and controls energization to each stator winding of the first motor M1 and the second motor M2.
  • the first motor M ⁇ b>1 and the second motor M ⁇ b>2 switch between power running and power generation according to control by the PCU 34 .
  • the battery 37 obtains a predetermined high voltage (eg, 48V to 192V) by connecting a plurality of unit batteries 37a in series, for example.
  • the battery 37 includes a lithium ion battery as chargeable/dischargeable energy storage.
  • the battery 37 supplies electric power to the first motor M1 and can store electric power regenerated by the first motor M1 and electric power generated by the second motor M2.
  • Electric power from the battery 37 is supplied to the PDU 34a, which is the motor driver, via a contactor or the like that is interlocked with the main switch of the motorcycle 1, for example. Electric power from the battery 37 is converted from direct current to three-phase alternating current by the PDU 34a, and then supplied to the first motor M1 and the second motor M2.
  • the output voltage from the battery 37 is stepped down through the DC-DC converter and used to charge the 12V sub-battery.
  • the sub-battery supplies power to general electrical components such as lamps, meters, locking devices, and control system components such as ECUs. By installing a sub-battery, various electromagnetic locks can be operated even when the battery 37 is removed.
  • the battery 37 can be charged by a charger connected to an external power supply while mounted on the vehicle body, for example.
  • the battery 37 may be detached from the vehicle body and charged by a charger outside the vehicle.
  • the battery 37 has a BMU (Battery Management Unit) that monitors the charge/discharge status, temperature, and so on. Information monitored by the BMU is shared with the ECU 34b when the battery 37 is mounted on the vehicle body.
  • the ECU 34b drives and controls the first motor M1 and the second motor M2 via the PDU 34a based on detection information input from various sensors.
  • FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the control section 41 of the drive system S.
  • the control unit 41 includes a PCU 34, an engine ECU 42, and a clutch ECU 43.
  • PCU 34 controls the operation (driving and power generation) of first motor M1 and second motor M2.
  • the engine ECU 42 controls the start, operation and stop of the engine E by activating engine accessories such as an ignition device and a fuel injection device according to the degree of opening of the accelerator.
  • the engine ECU 42 includes an accelerator opening sensor 46 for detecting the amount of operation of an accelerator operator (for example, an accelerator grip), an engine speed sensor 47 for detecting the engine speed, and a vehicle speed (for example, wheel speed) of the motorcycle 1. Detected information from the vehicle speed sensor 48 and the like is input.
  • the engine ECU 42 operates engine accessories such as an ignition device and a fuel injection device based on various types of input detection information.
  • the clutch ECU 43 is a power switching control section, and operates the power switching device 31 based on various sensor information.
  • the clutch ECU 43 switches which of the engine E, the first motor M1 and the second motor M2 should be connected to the rear wheels 4 so as to be able to transmit power.
  • the clutch ECU 43 is connected to a clutch actuator 32 that connects and disconnects a clutch in the power switching device 31, for example.
  • the engine ECU 42 and the clutch ECU 43 may be provided separately or integrally.
  • the control unit 41 includes, for example, a remaining fuel capacity sensor 45 for detecting the remaining capacity of the fuel tank of the engine E, an accelerator opening sensor 46 for detecting the accelerator opening (required output amount) of the passenger, and a rotational speed of the engine E.
  • a remaining fuel capacity sensor 45 for detecting the remaining capacity of the fuel tank of the engine E
  • an accelerator opening sensor 46 for detecting the accelerator opening (required output amount) of the passenger
  • a rotational speed of the engine E Various sensors such as an engine rotation speed sensor 47 that detects the vehicle speed of the motorcycle 1, a vehicle speed sensor 48 that detects the vehicle speed of the motorcycle 1, and a remaining battery capacity sensor 49 that detects the remaining capacity of the battery 37 are connected.
  • the control unit 41 is activated, for example, when the main switch of the motorcycle 1 is turned on, and starts controlling the drive system S.
  • the control unit 41 stores, in memory, a map in which the correlation between the vehicle speed and the output (torque) is set for each accelerator opening, for example.
  • the control unit 41 appropriately causes the engine E, the first motor M1 and the second motor M2 to cooperate based on the output from each sensor, a predetermined map, and the like.
  • the control unit 41 applies torque from the drive system S to the rear wheel 4 to run the motorcycle 1 and enables the battery 37 to be charged.
  • the control unit 41 has a plurality of control modes for cooperating the engine E, the first motor M1 and the second motor M2.
  • the control unit 41 functions as a control mode switching unit that switches between a plurality of control modes. Switching of the control mode is functionally realized by processing executed based on a preset computer program.
  • the plurality of control modes of control unit 41 include EV mode, hybrid mode, regeneration mode, and engine drive mode.
  • EV mode the engine E is stopped, the first motor M1 is driven, and the motorcycle 1 is driven by the driving force of the first motor M1.
  • hybrid mode the second motor M2 is driven by the engine E as a generator, and the motorcycle 1 is driven by the driving force of the first motor M1.
  • the kinetic energy of the motorcycle 1 is used to drive the first motor M1 as a generator when the motorcycle 1 decelerates, and the battery 37 is charged with the electric power generated by the first motor M1.
  • the driving force of the engine E is used to drive the motorcycle 1 .
  • Each control mode can be automatically switched according to sensor output or the like, or can be arbitrarily switched by the operation of the passenger.
  • the multiple control modes are described in more detail below.
  • an EV (Electric Vehicle) mode in which the engine E is stopped and the vehicle is driven by the driving force of the first motor M1 will be described.
  • the EV mode is a motor drive mode in which the motorcycle 1 can travel only by the driving force (motor torque) of the first motor M1, for example, when the motorcycle 1 is running at medium to low speeds (especially when cruising).
  • the motorcycle 1 is run with the engine E and the second motor M2 disconnected from the rear wheel 4 .
  • the EV mode it is also possible to drive the engine E and use the driving force of the engine E to generate electricity with the second motor M2 (hybrid mode).
  • the power generated by the second motor M2 is stored in the battery 37, but may be directly supplied to the first motor M1.
  • the hybrid mode is implemented, for example, when the motorcycle 1 starts running until it reaches a specified speed, when traveling uphill, when a sudden acceleration is required, and the like.
  • the hybrid mode is also implemented when the remaining battery capacity is low. Since the motorcycle 1 is smaller than a passenger car and the mounting size (capacity) of the battery 37 is limited, the hybrid mode is more likely to be used than the EV mode.
  • regenerative mode In EV mode and hybrid mode, when the motorcycle 1 decelerates or travels downhill, it shifts to "regenerative mode".
  • the regeneration mode the rotational energy of the rear wheels 4 is input to the first motor M1 to regenerate (generate power), and the generated power is stored in the battery 37 .
  • the connection between the engine E and the rear wheels 4 may be released, and regeneration may be performed efficiently.
  • regenerative braking engine braking
  • the first motor M1 may idle to stop regeneration.
  • the power switching device 31 the engine E and the rear wheels 4 may be connected to generate engine braking.
  • the power switching device 31 connects the engine E and the rear wheels 4 so that power can be transmitted, and the driving force of the engine E drives the motorcycle 1 (engine drive). mode).
  • the driving force of the engine E may be used to drive the second motor M ⁇ b>2 to generate power, which may be stored in the battery 37 .
  • the engine drive mode at least one of the first motor M1 and the second motor M2 may be driven to assist rear wheel drive.
  • the engine E is configured without a transmission behind the crankshaft 26, and the front-to-rear width of the crankcase 27 is narrowed.
  • a cylinder block 28 projects obliquely forward and upward from the front portion of the crankcase 27 .
  • Reference symbol C2 in the drawing indicates an axis (center axis of the cylinder bore, cylinder axis) along the projecting direction of the cylinder block 28 .
  • the cylinder block 28 has the cylinder axis C2 inclined forward with respect to the vertical direction.
  • the forward inclination angle of the cylinder axis C2 with respect to the vertical direction is set to, for example, 45 degrees or more, thereby suppressing the vertical height of the engine E as a whole.
  • An upward rear surface portion 28a of the cylinder block 28 is provided with an intake port 28b that guides intake air into the fuel chamber.
  • a downward facing front portion 28c of the cylinder block 28 is provided with an intake port 28b for guiding exhaust gas from the fuel chamber.
  • Intake system parts such as a throttle body and an air cleaner (not shown) are connected to the intake port 28b.
  • An exhaust pipe 29 extending rearward of the vehicle is connected to the exhaust port 28d.
  • the exhaust pipe 29 extends obliquely forward and downward from the front surface portion 28c of the cylinder block 28, and then bends so that one side (right side) in the left-right direction of the cylinder block 28 is folded obliquely rearward and upward. After that, the exhaust pipe 29 passes through one side (right side) in the left-right direction of the engine E, extends rearward, and is connected to a silencer (not shown).
  • the first motor M1 is arranged behind the crankcase 27 of the engine E. As shown in FIG. The first motor M1 is arranged at a height overlapping the crankcase 27 of the engine E in the vertical direction. The first motor M1 is arranged with the rotating shaft 151 extending in the left-right direction. Reference symbol C3 in the drawing indicates the center axis of the rotating shaft 151 and the pivot shaft 17 of the first motor M1. For example, the rotating shaft 151 of the first motor M1 is arranged at a height overlapping the crankshaft 26 in the vertical direction. The first motor M1 is arranged at a position overlapping the pivot frame 8 in a side view. A rotating shaft 151 of the first motor M1 is arranged coaxially with the pivot shaft 17 . As a result, the first motor M1 is likely to be arranged toward the rear.
  • the first motor M1 is arranged offset to the other side (left side) in the vehicle width direction with respect to the vehicle body left-right center CL. Displacement to the other side in the vehicle left-right direction from the left-right center CL of the vehicle body means that the entire first motor M1 is arranged on one side of the left-right center CL of the vehicle body, and that the first motor M1 is located at the left-right center of the first motor M1. is on one side of the left-right center CL of the vehicle body.
  • the first motor M1 may be arranged so as to straddle the left and right center CL of the vehicle body. In this case, it is easy to increase the size of the first motor M1, and it is easy to secure the driving force of the motorcycle 1.
  • an output shaft 55 coaxial with the rotating shaft 151 and the pivot shaft 17 is arranged, for example, on the left side of the first motor M1.
  • the output shaft 55 is an output portion of the drive system S, and outputs drive force (torque) via the power switching device 31 .
  • the output shaft 55 is connected to the rear wheel 4 via a chain-type transmission mechanism 56, for example.
  • a drive sprocket 56a of a transmission mechanism 56 is supported on the right end of the output shaft 55 so as to be integrally rotatable.
  • the first motor M1 is coaxial with the pivot shaft 17, the first motor M1 is arranged toward the rear side, and the cylinder block 28 of the engine E located in front of the first motor M1 can be more easily laid down. It becomes easier to secure a component arrangement space above.
  • the forward tilt angle of the cylinder block 28 with respect to the vertical direction may be reduced (for example, less than 45 degrees) to reduce the length of the entire engine E in the front-rear direction, thereby securing a space for arranging parts in front of the engine E.
  • the second motor M2 is arranged offset to the other side (left side) in the vehicle width direction with respect to the vehicle body left-right center CL.
  • the second motor M2 is provided on the left side of the crankcase 27. As shown in FIG.
  • the second motor M2 is connected to the left side of the crankshaft 26.
  • the second motor M2 is arranged (coaxially arranged) with the rotation center axis aligned with the crankshaft 26 .
  • the second motor M2 is a so-called ACG (AC Generator) and also functions as a starter motor for starting the engine E.
  • reference numeral 251 indicates the rotating shaft of the second motor M2
  • reference numeral C4 indicates the central axis of the rotating shaft 251 of the second motor M2.
  • a battery 37 as a power source for the drive system S is arranged in front of the engine E and at the front end of the lower portion of the vehicle body (a portion within the vertical width of the front wheels 3).
  • the battery 37 is arranged across the left and right center CL of the vehicle body (see FIG. 8).
  • the battery 37 is arranged within the vertical width of the engine E in the vertical direction.
  • the battery 37 is arranged in front of the engine E (especially in front of the exhaust pipe), so that it is less susceptible to the heat of the engine E.
  • the battery 37 contributes to lowering the center of gravity of the motorcycle 1 by arranging it at the same height as the engine E facing the lower part of the vehicle body.
  • the battery 37 is composed of, for example, a plurality of (for example, a pair of upper and lower) unit batteries 37a.
  • Each unit battery 37a has the same configuration.
  • Each unit battery 37a has, for example, a prismatic shape (rectangular parallelepiped shape) that has a rectangular cross section and extends in the longitudinal direction.
  • Each unit battery 37a is arranged with its longitudinal direction oriented in the lateral direction of the vehicle, and its front-rear width is suppressed.
  • Each unit battery 37a is accommodated, for example, in an integrated battery box.
  • Each unit battery 37a can be inserted into and removed from the battery box along the left-right direction, for example, from one side in the left-right direction of the vehicle.
  • the battery 37 generates a predetermined high voltage (48-72V) by connecting a plurality of unit batteries 37a in series.
  • Each unit battery 37a is composed of, for example, a lithium ion battery as a chargeable/dischargeable energy storage.
  • Each unit battery 37a is connected to the PCU 34 via a junction box (distributor) and a contactor (electromagnetic switch).
  • a three-phase cable extends from the PCU 34 and is connected to the first motor M1.
  • wiring (not shown) that appropriately connects the battery 37, the PCU 34, the first motor M1, and the second motor M2 is arranged on the other side in the left-right direction of the vehicle (the left side, the side opposite to the exhaust pipe 29).
  • the pair of upper and lower unit batteries 37a are arranged so that the whole overlaps with each other when viewed in the vertical direction, but the arrangement is not limited to this.
  • the pair of upper and lower unit batteries 37a may be displaced from each other.
  • the unit battery 37a on the upper side may be shifted forward with respect to the unit battery 37a on the lower side so as to follow the inclination of the portion located on the rear side of the wheel house H, which will be described later.
  • each unit battery 37a is arranged with its upper and lower surfaces substantially horizontal, this is not restrictive.
  • each unit battery 37a may be arranged with its upper and lower surfaces inclined when viewed from the side.
  • the PCU 34 has a rectangular parallelepiped outer shape and is arranged with one side along the vehicle width direction.
  • the PCU 34 is arranged with its upper and lower surfaces substantially horizontal.
  • the PCU 34 may be arranged with its upper and lower surfaces inclined when viewed from the side.
  • the PCU 34 is arranged in front of the engine E and behind the battery 37 (between the engine E and the battery 37 in the longitudinal direction of the vehicle).
  • the PCU 34 is arranged across the left and right center CL of the vehicle body (see FIG. 8). By arranging the PCU 34 in front of the engine E (especially in front of the exhaust pipe), the PCU 34 is less susceptible to the heat of the engine E, like the battery 37 .
  • the PCU 34 is arranged at the same height as the engine E and contributes to lowering the center of gravity of the motorcycle 1 like the battery 37 .
  • the PCU 34 is arranged behind the battery 37 (closer to the first motor M1 and the second motor M2), and overlaps the first motor M1 and the second motor M2 in the vertical direction. As a result, the PCU 34 and each of the first motor M1 and the second motor M2 are brought closer to each other, thereby shortening the high-voltage wiring between them.
  • the battery 37 and the PCU 34 are arranged inside the front body cover 19a.
  • a wheel house H is formed on the lower front side of the front body cover 19a as a space in which the front wheels 3 can be steered and vertically moved.
  • An opening 19a1 facing the inside of the wheel house H is formed in a portion of the front body cover 19a located on the rear side of the wheel house H. As shown in FIG.
  • the opening 19 a 1 is open toward the front of the vehicle, and can introduce running wind into the vehicle body cover 19 .
  • the running wind entering the vehicle body cover 19 through the opening 19a1 first hits the battery 37 and cools the battery 37, and also flows around the PCU 34 behind the battery 37 to cool the PCU 34.
  • a radiator 61 which will be described later, is arranged behind the upper portion of the opening 19 a 1 , and the running wind entering the body cover 19 from the upper portion of the opening 19 a 1 is used to cool the radiator 61 .
  • the radiator 61 includes a radiator body 62 having a core through which outside air passes, and a radiator fan 63 arranged behind the radiator body 62 .
  • the radiator 61 constitutes an integrated unit by combining a radiator main body 62 and a radiator fan 63 .
  • the radiator 61 generates an airflow directed from the vehicle front side to the vehicle rear side by driving the radiator fan 63 . As this airflow passes through the core of the radiator body 62, heat is exchanged in the radiator 61 to cool the cooling water (radiate heat).
  • the radiator main body 62 is arranged with its upper and lower surfaces substantially horizontal.
  • the radiator fan 63 is, for example, an axial fan, and acts to draw the air on the front side of the radiator main body 62 to the rear side.
  • the radiator fan 63 operates when the engine temperature (for example, coolant temperature) reaches or exceeds a predetermined value.
  • the engine temperature for example, coolant temperature
  • the direction and the like can be appropriately set according to the peripheral parts.
  • the radiator body 62 of the radiator 61 is arranged with its upper and lower surfaces substantially horizontal, it may be arranged with its upper and lower surfaces inclined.
  • the radiator 61 is arranged behind the upper portion of the opening 19a1 of the front body cover 19a. As a result, when the motorcycle 1 is running, running wind is supplied to the radiator 61, and the engine E is cooled well. Further, when the motorcycle 1 is stopped, the radiator fan 63 is driven according to the temperature rise of the engine E, and the radiator 61 is caused to generate an air flow to suppress the temperature rise of the engine E. The outside air that has absorbed heat in the radiator 61 is appropriately discharged outside the cover from the rear portion of the vehicle body cover 19 or the like.
  • radiator 61 is arranged above battery 37 and PCU 34 .
  • heavy objects such as the battery 37 and the PCU 34 are arranged at a low position, and the center of gravity of the motorcycle 1 is lowered. becomes.
  • the battery 37 and the PCU 34 may be reversed in position in the front-rear direction. That is, the PCU 34 may be arranged on the front side. In this case, the PCU 34 is likely to be exposed to running wind, and the cooling performance of the PCU 34 is improved. On the other hand, when the PCU 34 is arranged on the rear side (the side near the first motor M1 and the second motor M2), the length of the high voltage cable extending from the PCU 34 can be shortened.
  • the radiator 61 is arranged in front of the engine E (especially in front of the exhaust pipe) similarly to the battery 37 and the PCU 34, so that the heat of the engine E is less likely to be received.
  • the radiator 61 is not limited to the one that allows outside air to flow in the longitudinal direction of the vehicle, but may be configured to allow the outside air to flow in the vehicle width direction or the vertical direction.
  • the motorcycle 1 in the above embodiment includes the first driving motor M1 for applying driving force to the rear wheel 4, the battery 37 for supplying electric power to the first motor M1, and the first motor M1.
  • a second motor M2 for power generation provided separately from the above, an engine E that drives the second motor M2 to generate power, a PCU 34 that controls the first motor M1 and the second motor M2, and the engine E a radiator 61 for cooling, the battery 37 is arranged in front of the engine E, and the radiator 61 is arranged above the battery 37 .
  • the battery 37 is less likely to be affected by the heat of the engine E and more likely to be affected by running wind, so that the battery 37 can be efficiently cooled.
  • the space created above the battery 37 can be utilized for arranging the radiator 61 to improve the layout.
  • the space created behind the radiator 61 can be used as an article storage space.
  • the PCU 34 is arranged behind the battery 37 and in front of the engine E. As shown in FIG. According to this configuration, the space behind the battery 37 can be effectively used as a space for arranging the PCU 34 . In addition, the ECU 34 is less likely to be affected by the heat of the engine E, and the temperature of the ECU 34 can be easily managed.
  • the radiator 61 is arranged above the battery 37 and the PCU 34 .
  • the space above the battery 37 and the PCU 34 is effectively used as a space for arranging the radiator 61, and the battery 37, the PCU 34 and the radiator 61 are arranged close to each other. It is possible to shorten the length of the wiring (especially high-voltage wiring) between the parts of the device, thereby reducing the cost and weight.
  • the motorcycle 1 is provided with an exhaust pipe 29 for guiding exhaust gas from the engine E, and the battery 37 , the radiator 61 and the PCU 34 are arranged in front of the exhaust pipe 29 .
  • the battery 37, the radiator 61 and the PCU 34 are less likely to be affected by the heat of the exhaust pipe 29, and the heat toughness of the battery 37 and the PCU 34 can be improved, and the radiator 60 can improve the heat dissipation performance.
  • the exhaust pipe 29 is routed from the exhaust port 28d of the engine E to one side (right side) in the left-right direction of the vehicle, and the first motor M1 and the second motor M2 are connected to the left and right sides of the vehicle. It is arranged on the other side (left side) of the direction. According to this configuration, the first motor M1 and the second motor M2 are less likely to be affected by the heat of the exhaust pipe 29, and the heat toughness of the first motor M1 and the second motor M2 can be improved.
  • the radiator 61 is arranged with the airflow direction substantially parallel to the longitudinal direction of the vehicle and with the upper and lower surfaces substantially horizontal.
  • the airflow direction of the radiator 61 is along the upper and lower surfaces.
  • the radiator 61 has the airflow direction (upper and lower surfaces) inclined rearwardly downward when viewed from the side.
  • the upper end of the PCU 34 is arranged below the rear portion of the radiator 61 (a portion behind the front-rear center).
  • a lower surface of the radiator 61 forms a guide portion 64 that guides the running wind from the front of the vehicle toward the PCU 34 . That is, when the motorcycle 1 ′ is running, the running wind is guided to the PCU 34 by the lower surface (the guide portion 64 ) of the radiator 61 , which is inclined rearwardly downward, thereby improving the cooling performance of the PCU 34 .
  • a heat radiating section also a heat generating section
  • the heat dissipation part may have a plurality of heat dissipation fins on the flat surface, for example, to further improve heat dissipation.
  • Reference symbol R1 in the figure indicates a downstream area of the radiator fan 63 arranged at the rear of the radiator 61 .
  • the downstream region R1 is, for example, a region on the downstream side (rear side) of the downstream end (rear end) of the radiator fan 63 in the airflow direction of the radiator 61, and is at least the region between the radiator fan 63 and the radiator fan 63 when viewed from the axial direction of the radiator fan 63. This is an area of overlap.
  • the PCU 34 is arranged so as to avoid the downstream region R1 of the radiator fan 63 forward. As a result, the thermal influence of the exhaust heat of the radiator 61 on the PCU 34 is suppressed.
  • the radiator 61 includes a guide portion 64 that guides the running wind toward the PCU 34. As shown in FIG. According to this configuration, the guide portion 64 of the radiator 61 guides the running wind to the PCU 34 , thereby improving the cooling performance of the PCU 34 even when the battery 37 is arranged in front of the PCU 34 .
  • the guide portion 64 may be configured by a wind guide plate attached to the radiator body 62 in addition to the outer surface portion of the radiator body 62 .
  • the radiator 61 is disposed so as to be inclined rearwardly downward, and the lower surface of the radiator 61 inclined rearwardly downward constitutes a guide portion 64 .
  • the lower surface of the radiator 61 itself can be used as the guide portion 64 without newly providing the guide portion 64 as a separate component.
  • the running wind can be guided toward the PCU 34, and cost increases due to an increase in the number of parts can be suppressed.
  • the motorcycle 101 of the second embodiment differs from the motorcycle 1 of the first embodiment particularly in the configuration of the engine E and the exhaust pipe 29 .
  • Other components identical to those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
  • the cylinder block 28 protrudes obliquely rearward and upward from the crankcase 27.
  • An intake system component is connected to an intake port on the upward front portion of the cylinder block 28, and an exhaust pipe 29' is connected to an exhaust port on the downward rear portion of the cylinder block 28.
  • the exhaust pipe 29' extends obliquely rearward and downward from the rear surface portion of the cylinder block 28, and then bends so that one side (right side) of the cylinder block 28 in the left-right direction is folded obliquely forward and upward. After that, the exhaust pipe 29' extends so as to fold back from the front to the rear on one side (the right side) in the left-right direction of the engine E, and is connected to a silencer (not shown).
  • the cylinder block 2 protrudes rearward from the vertical direction, and an exhaust pipe 29 that guides the exhaust of the engine E to the rear side of the cylinder block 28. is connected.
  • the cylinder block 28 faces rearward and the exhaust pipe 29 is connected to the rear side of the cylinder block 28, so that the space on the front side of the engine E is widened to facilitate the arrangement of the battery 37 and the like. be able to.
  • the crankcase 27 is arranged relatively toward the front, the first motor M1 and the second motor M2, which are cooperating parts, are also arranged toward the front, and the length of the wiring (especially the high-voltage wiring) between each part is can be shortened to reduce cost and weight.
  • the saddle-riding type vehicle includes general vehicles in which the driver straddles the vehicle body, motorcycles (motorized bicycles and scooter type vehicles). ), but also include vehicles with three wheels (including vehicles with two front wheels and one rear wheel, as well as vehicles with one front wheel and two rear wheels) or four-wheel vehicles (such as four-wheel buggies).
  • the straddle-type vehicle includes not only a vehicle such as a motorcycle that turns in a direction in which the vehicle body is banked, but also a vehicle that turns by steering the steered wheels without banking the vehicle body.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

この鞍乗り型車両は、駆動輪(4)に駆動力を与える駆動モータ(M1)と、前記駆動モータ(M1)に電力を与えるバッテリ(37)と、前記駆動モータ(M1)とは別に設けられる第二モータ(M2)と、前記第二モータ(M2)を駆動して発電させる内燃機関(E,E')と、前記駆動モータ(M1)および前記第二モータ(M2)を制御する制御装置(34)と、前記内燃機関(E,E')および前記制御装置(34)の少なくとも一方を冷却するラジエータ(61)と、を備え、前記バッテリ(37)は、前記内燃機関(E,E')の前方に配置され、前記ラジエータ(61)は、前記バッテリ(37)の上方に配置されている。

Description

鞍乗り型車両
 本発明は、鞍乗り型車両に関する。
 例えば特許文献1には、発電機駆動用エンジンが搭載されたハイブリッド式自動二輪車が開示されている。この自動二輪車では、既存車両の変速機部分に駆動モータを配置し、この駆動モータと後輪とをドライブチェーン等で連結している。
 特許文献1にはモータおよび制御装置の冷却構造についての開示はないが、例えば特許文献2には、ハイブリッド式自動二輪車において、発電機から駆動モータに供給する電力を制御するインバータを含むコントロールユニットと、駆動モータ及び/又はインバータを冷却するラジエータと、を備えることが開示されている。この自動二輪車では、ラジエータはエンジン前方に配置され、コントロールユニットはエンジン後方に配置されている。
特開2019-173622号公報 特開2020-175822号公報
 エンジンおよび電動部品の両方が搭載されるハイブリッド式鞍乗り型車両では、乗用車に比べて小型であることもあり、部品同士が密集して互いに熱影響を与えることが懸念される。このため、エンジンおよび電動部品等の各コンポーネントのレイアウトの最適化による冷却性の向上が要望されている。
 そこで本発明は、駆動輪に駆動力を与える駆動モータおよびその制御装置、ならびに発電用のエンジンを備える鞍乗り型車両において、動力部品の冷却性およびレイアウト性を向上させることを目的とする。
 上記課題の解決手段として、本発明は、駆動輪(4)に駆動力を与える駆動モータ(M1)と、前記駆動モータ(M1)に電力を与えるバッテリ(37)と、前記駆動モータ(M1)とは別に設けられる第二モータ(M2)と、前記第二モータ(M2)を駆動して発電させる内燃機関(E,E’)と、前記駆動モータ(M1)および前記第二モータ(M2)を制御する制御装置(34)と、前記内燃機関(E,E’)および前記制御装置(34)の少なくとも一方を冷却するラジエータ(61)と、を備え、前記バッテリ(37)は、前記内燃機関(E,E’)の前方に配置され、前記ラジエータ(61)は、前記バッテリ(37)の上方に配置されている鞍乗り型車両を提供する。
 この構成によれば、バッテリが内燃機関の熱影響を受け難く、かつバッテリが走行風を受けやすくなり、バッテリを効率よく冷却することができる。また、バッテリ上方に生じるスペースはラジエータの配置に利用し、レイアウト性を向上させることができる。さらに、ラジエータ後方に生じるスペースは物品収納スペースとして利用することができる。
 本発明において、前記制御装置(34)は、前記バッテリ(37)の後方に配置されている構成でもよい。
 この構成によれば、バッテリ後方のスペースを制御装置の配置スペースとして有効活用することができる。
 本発明において、前記ラジエータ(61)は、前記制御装置(34)の上方に配置されている構成でもよい。
 この構成によれば、制御装置上方のスペースをラジエータの配置スペースとして有効活用するとともに、バッテリ、制御装置およびラジエータが互いに接近して配置されるため、バッテリ、制御装置およびラジエータの各部品間の配線(特に高圧配線)の長さを短くし、コスト及び重量の低減を図ることができる。
 本発明において、前記制御装置(34)は、前記内燃機関(E,E’)の前方に配置されている構成でもよい。
 この構成によれば、制御装置が内燃機関の熱影響を受け難く、制御装置の温度管理をしやすくすることができる。
 本発明において、前記内燃機関(E,E’)の排気を導く排気管(29,29’)を備え、
 前記排気管(29,29’)よりも前方に前記バッテリ(37)、前記ラジエータ(61)および前記制御装置(34)が配置されている構成でもよい。
 この構成によれば、バッテリ、ラジエータおよび制御装置が排気管の熱影響を受け難く、バッテリおよび制御装置の熱に対するタフネスを向上させるとともに、ラジエータの放熱性を向上させることができる。
 本発明において、前記内燃機関(E,E’)の排気を導く排気管(29,29’)を備え、前記排気管(29,29’)は、前記内燃機関(E,E’)の車両左右方向一側に取り回され、前記第二モータ(M2)は、車両左右方向他側に配置されている構成でもよい。
 この構成によれば、第二モータが排気管の熱影響を受け難く、第二モータの熱に対するタフネスを向上させることができる。
 本発明において、前記駆動モータ(M1)は、前記車両左右方向他側に配置されている構成でもよい。
 この構成によれば、駆動モータが排気管の熱影響を受け難く、駆動モータの熱に対するタフネスを向上させることができる。
 本発明において、前記ラジエータ(61)は、前記制御装置(34)に向けて走行風を誘導するガイド部(64)を備えている構成でもよい。
 この構成によれば、ラジエータのガイド部によって制御装置に走行風を導くことで、制御装置の前方にバッテリが配置されている場合でも、制御装置の冷却性を向上させることができる。ガイド部は、ラジエータ本体の外面部やラジエータ本体に取り付けた導風板等が挙げられる。
 本発明において、前記ラジエータ(61)は、後ろ下がりに傾斜している構成でもよい。
 この構成によれば、ラジエータを後ろ下がりに傾斜させることで、前記ガイド部を別部品として新に設けなくとも、ラジエータ自身の下面をガイド部として利用可能となる。これにより、制御装置に向けて走行風を誘導可能としながら、部品点数増加によるコストアップを抑えることができる。
 本発明において、前記内燃機関(E’)は、クランクケース(27)と、前記クランクケース(27)の上方に突出するシリンダブロック(28)と、を備え、前記シリンダブロック(28)は、垂直方向よりも後方側に向けて突出し、前記シリンダブロック(28)の後方側に、前記内燃機関(E’)の排気を導く排気管(29’)が接続されている構成でもよい。
 この構成によれば、シリンダブロックが後方側を向くとともに、シリンダブロックの後方側に排気管が接続されるので、内燃機関の前方側のスペースを広げてバッテリ等を配置しやすくすることができる。また、相対的にクランクケースが前方寄りに配置されるので、連携部品である駆動モータおよび第二モータも前方寄りに配置され、各部品間の配線(特に高圧配線)の長さを短くしてコスト及び重量の低減を図ることができる。
 本発明によれば、駆動輪に駆動力を与える駆動モータおよびその制御装置、ならびに発電用のエンジンを備える鞍乗り型車両において、動力部品の冷却性およびレイアウト性を向上させることができる。
本発明の第一実施形態における自動二輪車の概略を示す左側面図である。 上記自動二輪車の駆動システムの概略を示す構成図である。 上記駆動システムのEVモードを示す図2に相当する構成図である。 上記駆動システムのハイブリッドモードを示す図2に相当する構成図である。 上記駆動システムの回生モードを示す図2に相当する構成図である。 上記駆動システムのエンジンドライブモードを示す図2に相当する構成図である。 上記駆動システムの制御部の概略を示す構成図である。 上記自動二輪車の概略を示す平面図である。 上記自動二輪車のラジエータ配置の変形例を示す左側面図である。 第二実施形態における自動二輪車の概略を示す平面図である。
 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、車両左方を示す矢印LH、車両上方を示す矢印UP、車体左右中央を示す線CLが示されている。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。
<車両全体>
 図1は、本実施形態の鞍乗り型車両の一例としての自動二輪車1を示す。自動二輪車1は、エンジン(内燃機関)Eおよび二つの電気モータM1,M2を含む駆動システムSを構成し、エンジン動力とモータ動力とを協働させて走行する。自動二輪車1は、いわゆる2モータハイブリッドシステムを搭載したハイブリッド車両である。なお、以下に説明する本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば、1モータ式のハイブリッド車両や内燃機関を有さない電動車両に適用してもよい。
 自動二輪車1は、ハンドル2によって操舵される前輪(操舵輪)3と、駆動システムSによって駆動される後輪(駆動輪)4と、を備えている。自動二輪車1は、運転者が車体を跨いで乗車する鞍乗り型車両であり、前後輪3,4の接地点を基準に車体を左右方向(ロール方向)に揺動(バンク)可能である。ハンドル2は、左右一体のバーハンドルでも左右別体のセパレートハンドルでもよく、かつバータイプのハンドルでなくてもよい。
 自動二輪車1は、車体の主要骨格となる車体フレーム5を備えている。車体フレーム5は、ヘッドパイプ6、メインフレーム7、ピボットフレーム8、リヤフレーム9を備えている。
 車体フレーム5は、前端部の左右中央に位置するヘッドパイプ6において、前輪懸架装置11のフロントフォーク12を転舵可能に支持する。車体フレーム5は、前後中間部に位置するピボットフレーム8において、後輪懸架装置15のスイングアーム16を上下揺動可能に支持する。車体フレーム5は、ヘッドパイプ6からピボットフレーム8よりも後方のリヤフレーム9に渡って、溶接等の結合手段によって一体に設けられている。車体フレーム5は、一部(例えばリヤフレーム9等)をボルト締結等で着脱可能としてもよい。
 図中符号7aはメインフレーム7が備える左右一対のメインフレーム部材、符号8aはピボットフレーム8が備える左右一対のピボットフレーム部材、符号9aはリヤフレーム9が備える左右一対のリヤフレーム部材をそれぞれ示す。左右一対のフレーム部材は、それぞれ車幅方向で互いに離隔している。
 ヘッドパイプ6は、鉛直方向に対して後傾したステアリング軸線を有している。ヘッドパイプ6は、前輪3および前輪懸架装置11をステアリング軸線回りに回動可能に支持している。例えば、前輪懸架装置11は、左右一対のフロントフォーク12を備えている。左右フロントフォーク12の上部は、ステアリングステムを介してヘッドパイプ6に支持されている。左右フロントフォーク12の下端部は、前輪3の車軸3aを支持している。左右フロントフォーク12は、それぞれテレスコピック式とされ、自動二輪車1のフロントサスペンションを構成している。前輪懸架装置11は、テレスコピック式のフロントサスペンションを構成するものに限らず、例えばリンク式のフロントサスペンションを構成してもよい。
 ピボットフレーム8は、車幅方向に延びるピボット軸(揺動軸)17を介して、スイングアーム16の前端部を支持している。スイングアーム16の後端部には、後輪4の車軸4aが支持されている。例えば、スイングアーム16の前部と車体フレーム5の前後中間部(例えばピボットフレーム8近傍のクロスフレーム)との間には、リヤクッションが介装されている。スイングアーム16およびリヤクッションは、自動二輪車1のリヤサスペンションを構成している。リヤクッションは、スイングアーム16の後部と車体フレーム5の後部(例えばリヤフレーム9)との間に介装されてもよい。
 車体フレーム5を含む車体の全体は、車体カバー19で覆われている。車体カバー19は、例えば車体前後中央を境に、車体前部を覆うフロントボディカバー19aと、車体後部を覆うリヤボディカバー19bと、に分けられる。
 リヤフレーム9は、ピボットフレーム8の後上方へ延びている。リヤフレーム9上には、乗員着座用のシート21が支持されている。リヤフレーム9は、シート21に着座した乗員の着座荷重を支持する。リヤフレーム9は、リヤクッションが連結される場合はクッション伸縮時の反力を受ける。
 シート21は、例えば運転者が座る前着座部と後部同乗者が座る後着座部とを一体に備えている。リヤフレーム9の周囲は、シート21の両側部の下方から後方に渡るリヤボディカバー19bで覆われている。リヤボディカバー19bの内側には、例えば物品収納ボックス22が配置されている。
 シート21は、例えばリヤボディカバー19b側に着脱可能あるいは開閉可能に取り付けられている。シート21を着脱あるいは開閉することで、リヤボディカバー19bの上部が開閉される。シート21を取り付けてリヤボディカバー19bの上部を閉塞した閉状態において、乗員がシート21に着座可能となる。シート21を取り外してリヤボディカバー19bの上部を開放した開状態において、シート21下方の部品や空間にアクセス可能となる。シート21は、閉状態で施錠可能である。シート21は、例えば前後何れかに設けたヒンジ軸を中心に回動してリヤボディカバー19bの上部を開閉する構成でもよい。
 シート21の前方でメインフレーム7の上方には、ニーグリップ部を有する車両構成部品23が支持されている。車両構成部品23は、例えばエンジンE用の燃料タンクやエアクリーナ、補機用の12Vバッテリ、乗員が荷物を出し入れする物品収納部、等の既存の車両構成部品を含む他、駆動システムSのバッテリ37やPCU34を含んでもよい。
 なお、本発明は、シート21の前方に車両構成部品を有さず跨ぎ空間を形成したスクータ型車両に適用してもよい。
<駆動システム>
 図2は、駆動システムSの構成を示すブロック図である。
 駆動システムSは、エンジンEと、第一モータM1と、第二モータM2と、動力切替装置31と、PCU34と、バッテリ37と、を備えている。
 エンジンEは、例えば複数気筒エンジンであり、各気筒のピストンの往復動からクランクシャフト26の回転駆動力を生成する。
 図1を併せて参照し、エンジンEは、クランクシャフト26の回転中心軸線C1を車幅方向(左右方向)に沿わせて配置されている。クランクシャフト26は、クランクケース27内に収容されている。クランクケース27からはシリンダブロック28が突出し、シリンダブロック28内には各気筒に対応するピストンが嵌装されている。各ピストンは、コネクティングロッドを介してクランクシャフト26に連結されている。
 本実施形態において、第一モータM1は、エンジンEの後方に配置され、第二モータM2は、エンジンEの左側部に配置されている(図8参照)。第一モータM1および第二モータM2は、それぞれブラシレスの三相交流モータである。第一モータM1は、後輪駆動用の回転駆動力を発生する駆動用モータであり、車両減速時等には回生(発電)を行う。第二モータM2は、エンジンEの駆動力を受けて発電を行う発電用モータであり、バッテリ37の充電および第一モータM1への電力供給の少なくとも一方を行う。
 第一モータM1は、後輪4を駆動させて自動二輪車1を走行させるとき、例えばVVVF(variable voltage variable frequency)制御による可変速駆動がなされる。第一モータM1は、無段変速機を有する如く変速制御されるが、これに限らず、有段変速機を有する如く変速制御されてもよい。第一モータM1の作動は、エンジンEの駆動補助を行うアシストモータとしての駆動を含んでもよい。第一モータM1の作動は、エンジンEのスタータモータとしての駆動を含んでもよい。
 第一モータM1の駆動時、バッテリ37からの電力は、PCU34に供給され、直流から三相交流に変換されて、第一モータM1に供給される。第一モータM1の発電時、第一モータM1の発電電力は、レギュレータの整流回路等を経て、バッテリ37に蓄電される。
 第二モータM2は、エンジンEの運転中にクランクシャフト26の回転動力でロータを回転させて発電を行う。第二モータM2の作動は、エンジンEの駆動補助を行うアシストモータとしての駆動を含んでもよい。第二モータM2の作動は、エンジンEのスタータモータとしての駆動を含んでもよい。
 第二モータM2の駆動時、バッテリ37からの電力は、PCU34に供給され、直流から三相交流に変換されて、第二モータM2に供給される。第二モータM2の発電時、第二モータM2の発電電力は、レギュレータの整流回路等を経て、バッテリ37に蓄電される。
 PCU34は、第一モータM1を制御する第一モータ制御部と、第二モータM2を制御する第二モータ制御部と、を別体に備えてもよい。
 動力切替装置31は、エンジンE、第一モータM1および第二モータM2の間の動力伝達経路を切り替える。動力切替装置31の制御により、エンジンE、第一モータM1および第二モータM2が協働して後輪4を駆動させる(自動二輪車1を走行させる)。動力切替装置31の制御により、第一モータM1および第二モータM2が駆動して発電可能である。駆動システムSと後輪4との間は、例えばチェーン式の伝動機構56で連結されている。
 図7を併せて参照し、PCU(Power Control Unit)34は、PDU(Power Drive Unit)34aおよびECU(Electric Control Unit)34bを備えた一体の制御ユニットである。PCU34は、各種センサ情報に基づいて、主に第一モータM1および第二モータM2の作動(駆動および発電)を制御する。PCU34は、第一モータM1および第二モータM2とバッテリ37との間の電流および電圧をコントロールする。
 PCU34は、電圧を昇降させるコンバータと、DC電流をAC電流に変換するインバータと、を備えている。インバータは、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し、第一モータM1および第二モータM2の各ステータ巻線に対する通電を制御する。第一モータM1および第二モータM2は、PCU34による制御に応じて、力行運転と発電とを切り替える。
 バッテリ37は、例えば複数の単位バッテリ37aを直列に結線して所定の高電圧(例えば48V~192V)を得る。バッテリ37は、充放電が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を備えている。バッテリ37は、第一モータM1に電力を供給するとともに、第一モータM1による回生電力および第二モータM2による発電電力を蓄電可能である。
 バッテリ37からの電力は、例えば自動二輪車1のメインスイッチと連動するコンタクタ等を介して、モータドライバたるPDU34aに供給される。バッテリ37からの電力は、PDU34aにて直流から三相交流に変換された後、第一モータM1および第二モータM2に供給される。
 バッテリ37からの出力電圧は、DC-DCコンバータを介して降圧され、12Vのサブバッテリの充電に供される。サブバッテリは、灯火器等の一般電装部品、メーターおよび施錠装置、ならびにECU等の制御系部品に電力を供給する。サブバッテリを搭載することで、バッテリ37を取り外した状態等でも各種電磁ロック等を操作可能である。
 バッテリ37は、例えば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によって充電可能である。バッテリ37は、車体から取り外した状態で、車外の充電器によって充電可能でもよい。
 バッテリ37は、充放電状況や温度等を監視するBMU(Battery Management Unit)を備えている。BMUが監視した情報は、バッテリ37を車体に搭載した際にECU34bに共有される。ECU34bは、各種センサから入力された検知情報に基づき、PDU34aを介して第一モータM1および第二モータM2を駆動制御する。
<制御部>
 図7は、駆動システムSの制御部41の構成を示すブロック図である。
 制御部41は、PCU34と、エンジンECU42と、クラッチECU43と、を備えている。
 PCU34は、第一モータM1および第二モータM2の作動(駆動および発電)を制御する。
 エンジンECU42は、アクセル開度等に応じて点火装置および燃料噴射装置といったエンジン補機を作動させて、エンジンEの始動、運転および停止を制御する。エンジンECU42には、アクセル操作子(例えばアクセルグリップ)の操作量を検出するアクセル開度センサ46、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ47、自動二輪車1の車速(例えば車輪速度)を検出する車速センサ48、等の検出情報が入力される。エンジンECU42は、入力された各種の検出情報に基づき、点火装置および燃料噴射装置といったエンジン補機を作動させる。
 クラッチECU43は、動力切替制御部であり、各種センサ情報に基づいて動力切替装置31を作動させる。クラッチECU43は、エンジンE、第一モータM1および第二モータM2の何れを、後輪4と動力伝達可能に連結するかを切り替える。クラッチECU43には、例えば動力切替装置31内のクラッチを断接させるクラッチアクチュエータ32が接続されている。
 エンジンECU42とクラッチECU43とは、互いに別体に設けられても一体に設けられてもよい。
 制御部41には、例えばエンジンEの燃料タンクの残容量を検知する燃料残容量センサ45、乗員のアクセル開度(出力要求量)を検知するアクセル開度センサ46、エンジンEの回転数を検知するエンジン回転数センサ47、自動二輪車1の車速を検知する車速センサ48、バッテリ37の残容量を検知するバッテリ残容量センサ49、等の各種センサが接続されている。
 制御部41は、例えば自動二輪車1のメインスイッチがオンになると起動し、駆動システムSの制御を開始する。制御部41は、例えばアクセル開度毎に車速と出力(トルク)との相関を設定したマップを、メモリに記憶している。制御部41は、各センサからの出力および予め定められたマップ等に基づいて、エンジンE、第一モータM1および第二モータM2を適宜協働させる。制御部41は、駆動システムSから後輪4にトルクを付与して自動二輪車1を走行させるとともに、バッテリ37を充電可能とする。
 制御部41は、エンジンE、第一モータM1および第二モータM2を協働させる複数の制御モードを有している。制御部41は、複数の制御モードを切り替える制御モード切替部として機能する。制御モードの切り替えは、予め設定されたコンピュータプログラムに基づいて実行される処理によって、機能的に実現される。
<制御モード>
 制御部41の複数の制御モードは、EVモードと、ハイブリッドモードと、回生モードと、エンジンドライブモードと、を含む。
 図3を参照し、EVモードは、エンジンEを停止して第一モータM1を駆動させ、第一モータM1の駆動力で自動二輪車1を走行させる。
 図4を参照し、ハイブリッドモードは、エンジンEにより第二モータM2を発電機として駆動させつつ、第一モータM1の駆動力で自動二輪車1を走行させる。
 図5を参照し、回生モードは、自動二輪車1の減速時等に自動二輪車1の運動エネルギーによって第一モータM1を発電機として駆動させ、第一モータM1の発電電力でバッテリ37を充電する。
 図6を参照し、エンジンドライブモードは、エンジンEの駆動力で自動二輪車1を走行させる。
 各制御モードは、センサ出力等に応じて自動的に切り替え可能、または乗員の操作によって任意に切り替え可能である。
 以下、複数の制御モードについてより詳細に説明する。
 まず、エンジンEを停止して第一モータM1の駆動力で車両を走行させるEV(Electric Vehicle)モードについて説明する。EVモードは、例えば自動二輪車1の発進時から中低速の走行時(特にクルーズ走行時)等において、第一モータM1の駆動力(モータトルク)のみによって走行可能なモータドライブモードである。EVモードでは、エンジンEおよび第二モータM2と後輪4との連結を解除した状態で自動二輪車1を走行させる。
 EVモードにおいて、エンジンEを駆動し、エンジンEの駆動力によって第二モータM2で発電を行うことも可能である(ハイブリッドモード)。ハイブリッドモードにおいて、第二モータM2の発電電力は、バッテリ37に蓄電されるが、第一モータM1に直接供給されてもよい。
 ハイブリッドモードは、例えば自動二輪車1の発進時から規定速度に達するまでの間、上り坂走行時、急加速要求時等に実施される。ハイブリッドモードは、バッテリ残容量が少ない場合にも実施される。自動二輪車1は乗用車に比べて小型であり、バッテリ37の搭載サイズ(容量)も制限されるため、EVモードよりもハイブリッドモードとなる機会が多い。
 ハイブリッドモードにおいて、エンジンEおよび第二モータM2の駆動力の少なくとも一部を、駆動システムSの出力部に供給することも可能である。これにより、エンジンEおよび第二モータM2のトルクで後輪駆動をアシストすることが可能である。バッテリ残容量が第一の規定値を下回っている場合は、第二モータM2による駆動アシストを制限してもよい。また、バッテリ残容量がさらに低い第二の規定値を下回る場合は、第一モータM1による駆動を制限してエンジンドライブモードに切り替えてもよい。燃料タンクの残容量が規定値を下回る場合は、第一モータM1および第二モータM2による後輪駆動の割合を増やしてもよい。
 EVモードおよびハイブリッドモードにおいて、自動二輪車1の減速時や下り坂走行時には、「回生モード」に移行する。回生モードでは、後輪4の回転エネルギーを第一モータM1に入力して回生(発電)を行い、この発電電力をバッテリ37に蓄電する。このとき、動力切替装置31の切り替えによって、エンジンEと後輪4との連結を解除し、効率よく回生を行う構成としてもよい。回生モードでは、後輪4に回生ブレーキ(機関ブレーキ)を発生させる。バッテリ37の充電量が規定値以上の場合には、第一モータM1を空転させて回生を停止してもよい。このとき、動力切替装置31の切り替えによって、エンジンEと後輪4とを連結し、エンジンブレーキを発生させてもよい。
 高速走行時(特に定速走行時)等では、動力切替装置31においてエンジンEと後輪4との間を動力伝達可能に連結し、エンジンEの駆動力によって自動二輪車1を走行させる(エンジンドライブモード)。エンジンドライブモードにおいて、エンジンEの駆動力によって第二モータM2を駆動して発電を行い、バッテリ37に蓄電してもよい。エンジンドライブモードにおいて、第一モータM1および第二モータM2の少なくとも一方を駆動させ、後輪駆動をアシストしてもよい。
<エンジン配置>
 図1を参照し、例えば、エンジンEは、クランクシャフト26の後方にトランスミッションを有さない構成であり、クランクケース27の前後幅を狭めている。本実施形態のエンジンEは、クランクケース27の前部から斜め前上方へシリンダブロック28を突出させている。図中符号C2はシリンダブロック28の突出方向に沿う軸線(シリンダボアの中心軸線、シリンダ軸線)を示す。シリンダブロック28は、シリンダ軸線C2を垂直方向に対して前方へ傾斜させている。シリンダ軸線C2の垂直方向に対する前傾角度は、例えば45度以上とされており、エンジンE全体の上下高さを抑えている。
 シリンダブロック28における上向きの後面部28aには、燃料室への吸気を導く吸気ポート28bが備えられている。シリンダブロック28における下向きの前面部28cには、燃料室からの排気を導く吸気ポート28bが備えられている。吸気ポート28bには、不図示のスロットルボディおよびエアクリーナ等の吸気系部品が接続されている。排気ポート28dには、車両後方側に延びる排気管29が接続されている。
 排気管29は、シリンダブロック28の前面部28cから斜め前下方に延びた後、シリンダブロック28の左右方向一側(右側)を斜め後上方に折り返すように湾曲する。その後、排気管29は、エンジンEの左右方向一側(右側)を通過して後方へ延び、不図示のサイレンサに接続される。
<モータ配置>
 図1を参照し、第一モータM1は、エンジンEのクランクケース27の後方に配置されている。第一モータM1は、上下方向でエンジンEのクランクケース27と重なる高さに配置されている。第一モータM1は、回転軸151を左右方向に沿わせて配置されている。図中符号C3は第一モータM1の回転軸151およびピボット軸17の中心軸線を示す。
 例えば、第一モータM1の回転軸151は、上下方向でクランクシャフト26と重なる高さに配置されている。第一モータM1は、側面視でピボットフレーム8と重なる位置に配置されている。第一モータM1の回転軸151は、ピボット軸17と同軸に配置されている。これにより、第一モータM1が後方寄りに配置されやすい。
 図8併せて参照し、例えば、第一モータM1は、車体左右中央CLに対して、車幅方向他側(左側)にオフセットして配置されている。車体左右中央CLに対して車両左右方向他側にずれて配置されるとは、第一モータM1全体が車体左右中央CLよりも一側に配置されることの他、第一モータM1の左右中央が車体左右中央CLよりも一側にあることを含む。第一モータM1は、車体左右中央CLを左右に跨ぐように配置されてもよい。この場合、第一モータM1を大型化しやすく、自動二輪車1の駆動力を確保しやすい。
 図1を参照し、例えば第一モータM1の左側には、回転軸151およびピボット軸17と同軸の出力軸55が配置されている。出力軸55は、駆動システムSの出力部であり、動力切替装置31を介して駆動力(トルク)が出力される。出力軸55は、例えばチェーン式の伝動機構56を介して後輪4と連結されている。出力軸55の右端部には、伝動機構56のドライブスプロケット56aが一体回転可能に支持されている。
 第一モータM1がピボット軸17と同軸になることで、第一モータM1が後方寄りに配置され、第一モータM1の前方に位置するエンジンEのシリンダブロック28をより寝かしやすくなり、エンジンEの上方に部品配置スペースを確保しやすくなる。なお、シリンダブロック28の垂直方向に対する前傾角度を小さくし(例えば45度未満とし)、エンジンE全体の前後方向の長さを抑え、エンジンE前方の部品配置スペースを確保してもよい。
 図8を参照し、第二モータM2は、車体左右中央CLに対して、車幅方向他側(左側)にオフセットして配置されている。第二モータM2は、クランクケース27の左側部に備えられている。第二モータM2は、クランクシャフト26の左側部に連結されている。第二モータM2は、クランクシャフト26と回転中心軸線を一致させて配置(同軸配置)されている。第二モータM2は、いわゆるACG(AC Generator:交流発電機)であり、エンジンEを始動するスタータモータとしても機能する。図中符号251は第二モータM2の回転軸、符号C4は第二モータM2の回転軸251の中心軸線をそれぞれ示す。
<バッテリ配置>
 図1を参照し、エンジンEの前方で車体下部(前輪3の上下幅内にある部位とする)の前端部には、駆動システムSの電源であるバッテリ37が配置されている。バッテリ37は、車体左右中央CLを左右に跨いで配置されている(図8参照)。バッテリ37は、上下方向でエンジンEの上下幅内に配置されている。バッテリ37は、エンジンEの前方(特に排気管よりも前方)に配置されることで、エンジンEの熱を受け難くされている。バッテリ37は、車体下方に臨むエンジンEと同等の高さに配置されることで、自動二輪車1の低重心化に寄与している。
 バッテリ37は、例えば複数(例えば上下一対)の単位バッテリ37aで構成されている。各単位バッテリ37aは、互いに同一構成である。各単位バッテリ37aは、例えば断面矩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。各単位バッテリ37aは、長手方向を車両左右方向に向けて配置され、前後幅を抑えている。各単位バッテリ37aは、例えば一体のバッテリボックスに収容されている。各単位バッテリ37aは、バッテリボックスに対し、例えば車両左右方向一側から左右方向に沿って挿入・離脱可能である。
 バッテリ37は、複数の単位バッテリ37aを直列に結線することで、所定の高電圧(48~72V)を発生させている。各単位バッテリ37aは、それぞれ充放電可能なエネルギーストレージとして、例えばリチウムイオンバッテリで構成されている。各単位バッテリ37aは、ジャンクションボックス(分配器)およびコンタクタ(電磁開閉器)を介して、PCU34に接続されている。PCU34からは三相ケーブルが延び、この三相ケーブルが第一モータM1に接続されている。例えば車両左右方向他側(左側、排気管29と反対側)には、バッテリ37、PCU34、第一モータM1および第二モータM2を適宜繋ぐ配線(不図示)が配置されている。
 図1、図8の例では、上下一対の単位バッテリ37aは、上下方向から見て互いに全体が重なる配置であるが、これに限らない。例えば、上下一対の単位バッテリ37aは、互いに前後位置をずらしてもよい。例えば、後述するホイールハウスHの後方側に位置する部位の傾斜に沿うように、上方側の単位バッテリ37aを、下方側の単位バッテリ37aに対して前方側にずらした配置としてもよい。また、各単位バッテリ37aは、上下面を略水平にして配置されているが、これに限らない。例えば、各単位バッテリ37aは、上下面を側面視で傾斜させて配置されてもよい。
<PCU配置>
 図1、図8を参照し、PCU34は、直方体状の外形をなし、一辺の方向を車幅方向に沿わせて配置されている。PCU34は、上下面を略水平にして配置されている。PCU34は、上下面を側面視で傾斜させて配置されてもよい。
 PCU34は、エンジンEの前方かつバッテリ37の後方(車両前後方向でエンジンEおよびバッテリ37の間)配置されている。PCU34は、車体左右中央CLを左右に跨いで配置されている(図8参照)。PCU34は、エンジンEの前方(特に排気管よりも前方)に配置されることで、バッテリ37と同様、エンジンEの熱を受け難くされている。PCU34は、エンジンEと同等の高さに配置されており、バッテリ37と同様、自動二輪車1の低重心化に寄与している。
 PCU34は、バッテリ37よりも後方側(第一モータM1および第二モータM2に近い側)に配置されるとともに、第一モータM1および第二モータM2と上下方向位置をラップさせている。これにより、PCU34と第一モータM1および第二モータM2の各々とが互いに近付き、これらの間の高圧配線の短縮化が図られる。
 バッテリ37およびPCU34は、フロントボディカバー19aの内側に配置されている。
 フロントボディカバー19aの下部前側には、前輪3が転舵可能かつ上下動可能な空間としてのホイールハウスHが形成されている。フロントボディカバー19aにおけるホイールハウスHの後方側に位置する部位には、ホイールハウスH内に臨む開口19a1が形成されている。開口19a1は、車両前方に向けて開口しており、車体カバー19内に走行風を導入可能である。
 開口19a1から車体カバー19内に入った走行風は、まずバッテリ37に当たってバッテリ37を冷却するとともに、バッテリ37後方のPCU34の周囲を流れてPCU34を冷却する。開口19a1の上部の後方には、後述するラジエータ61が配置されており、開口19a1の上部から車体カバー19内に入った走行風は、ラジエータ61の冷却に供される。
<ラジエータ>
 図1を参照し、ラジエータ61は、外気が通過するコアを有するラジエータ本体62と、ラジエータ本体62の後方側に配置されたラジエータファン63と、を備えている。
 ラジエータ61は、ラジエータ本体62およびラジエータファン63を組み合わせて一体のユニットを構成している。ラジエータ61は、ラジエータファン63の駆動によって、車両前方側から車両後方側へ向かう気流を発生させる。この気流がラジエータ本体62のコアを通過することで、ラジエータ61における熱交換がなされて冷却水が冷却(放熱)される。
 ラジエータ本体62は、上下面を略水平にして配置されている。ラジエータファン63は、例えば軸流ファンであり、ラジエータ本体62の前方側の空気を後方側へ引き抜くように作用する。ラジエータファン63は、エンジン温度(例えば冷却水温)が予め定めた規定値以上になったときに作動する
 図1の例では、ラジエータ61の気流方向は車両前後方向と略平行であるが、この気流方向等は、周辺部品に応じて適宜設定可能である。また、ラジエータ61のラジエータ本体62は、上下面を略水平にして配置されているが、上下面を傾斜させて配置されてもよい。
 ラジエータ61は、フロントボディカバー19aの開口19a1の上部の後方に配置されている。これにより、自動二輪車1の走行時にはラジエータ61に走行風が供給され、エンジンEが良好に冷却される。また、自動二輪車1の停車時等には、エンジンEの温度上昇に応じてラジエータファン63が駆動し、ラジエータ61に気流を生じさせてエンジンEの温度上昇を抑える。ラジエータ61で吸熱した外気は、車体カバー19の後部等からカバー外へ適宜排出される。
 実施形態において、ラジエータ61は、バッテリ37およびPCU34の上方に配置されている。これにより、バッテリ37およびPCU34といった重量物を低位置に配置し、自動二輪車1の低重心化を図った上で、バッテリ37およびPCU34の上方に生じたスペースは、ラジエータ61の配置スペースとして利用可能となる。
 なお、バッテリ37とPCU34とは、互いに前後方向位置を逆にしてもよい。すなわち、PCU34が前方側に配置されてもよい。この場合、PCU34に走行風が当たりやすく、PCU34の冷却性が向上する。一方、PCU34が後方側(第一モータM1および第二モータM2に近い側)に配置されると、PCU34から延びる高圧ケーブルの短縮化が図られる。
 また、ラジエータ61は、バッテリ37およびPCU34と同様、エンジンEの前方(特に排気管よりも前方)に配置されており、エンジンEの熱を受け難くされている。
 なお、ラジエータ61は、車両前後方向に外気を流すものに限らず、車幅方向や上下方向に外気を流す構成もあり得る。
 以上説明したように、上記実施形態における自動二輪車1は、後輪4に駆動力を与える駆動用の第一モータM1と、前記第一モータM1に電力を与えるバッテリ37と、前記第一モータM1とは別に設けられる発電用の第二モータM2と、前記第二モータM2を駆動して発電させるエンジンEと、前記第一モータM1および前記第二モータM2を制御するPCU34と、前記エンジンEを冷却するラジエータ61と、を備え、前記バッテリ37は、前記エンジンEの前方に配置され、前記ラジエータ61は、前記バッテリ37の上方に配置されている。
 この構成によれば、バッテリ37がエンジンEの熱影響を受け難く、かつバッテリ37が走行風を受けやすくなり、バッテリ37を効率よく冷却することができる。また、バッテリ37上方に生じるスペースはラジエータ61の配置に利用し、レイアウト性を向上させることができる。さらに、ラジエータ61後方に生じるスペースは物品収納スペースとして利用することができる。
 また、上記自動二輪車1において、前記PCU34は、前記バッテリ37の後方で前記エンジンEの前方に配置されている。
 この構成によれば、バッテリ37後方のスペースをPCU34の配置スペースとして有効活用することができる。また、ECU34がエンジンEの熱影響を受け難く、ECU34の温度管理をしやすくすることができる。
 また、上記自動二輪車1において、前記ラジエータ61は、前記バッテリ37および前記PCU34の上方に配置されている。
 この構成によれば、バッテリ37およびPCU34の上方のスペースをラジエータ61の配置スペースとして有効活用するとともに、バッテリ37、PCU34およびラジエータ61が互いに接近して配置されるため、バッテリ37、PCU34およびラジエータ61の各部品間の配線(特に高圧配線)の長さを短くし、コスト及び重量の低減を図ることができる。
 また、上記自動二輪車1において、前記エンジンEの排気を導く排気管29を備え、前記排気管29よりも前方に前記バッテリ37、前記ラジエータ61および前記PCU34が配置されている。
 この構成によれば、バッテリ37、ラジエータ61およびPCU34が排気管29の熱影響を受け難く、バッテリ37およびPCU34の熱に対するタフネスを向上させるとともに、ラジエータ60の放熱性を向上させることができる。
 また、上記自動二輪車1において、前記排気管29は、前記エンジンEの排気ポート28dから車両左右方向一側(右側)に取り回され、前記第一モータM1および前記第二モータM2は、車両左右方向他側(左側)に配置されている。
 この構成によれば、第一モータM1および第二モータM2が排気管29の熱影響を受け難く、第一モータM1および第二モータM2の熱に対するタフネスを向上させることができる。
<変形例>
 ここで、ラジエータ61の配置の変形例について図9を参照して説明する。
 上記実施形態の自動二輪車1では、ラジエータ61は、気流方向を車両前後方向と略平行にして配置されるとともに、上下面を略水平にして配置されている。ラジエータ61の気流方向は、上下面に沿う方向である。一方、変形例の自動二輪車1’では、ラジエータ61は、気流方向(上下面)を側面視で後下がりに傾斜させている。
 ラジエータ61の後部(前後中央よりも後方の部位とする)の下方には、PCU34の上端部が配置されている。ラジエータ61の下面は、車両前方からの走行風をPCU34に向けて導くガイド部64を構成している。すなわち、自動二輪車1’の走行時には、後ろ下がりに傾斜しているラジエータ61の下面(ガイド部64)によって走行風がPCU34に導かれ、PCU34の冷却性を向上させる。
 例えばPCU34の上端部(走行風が当たる部位)には、PDU34aにおけるトランジスタ等の発熱部品の熱を放熱する放熱部(発熱部でもある)を配置するとよい。すなわち、自動二輪車1’の走行時には放熱部に走行風が直接当たることで、PCU34が発する熱を良好に放熱可能である。放熱部は、例えば平面部に複数の放熱フィンを備えることで、さらに放熱性を高めてもよい。
 図中符号R1はラジエータ61の後部に配置されたラジエータファン63の下流領域を示す。下流領域R1とは、例えばラジエータ61の気流方向でラジエータファン63の下流端(後端)よりも下流側(後方側)の領域であり、少なくともラジエータファン63の軸方向から見てラジエータファン63と重なる領域である。この変形例では、PCU34はラジエータファン63の下流領域R1を前方に避けるように配置されている。これにより、ラジエータ61の排熱によるPCU34への熱影響が抑えられる。
 以上説明した変形例の自動二輪車1’では、前記ラジエータ61は、前記PCU34に向けて走行風を誘導するガイド部64を備えている。
 この構成によれば、ラジエータ61のガイド部64によってPCU34に走行風を導くことで、PCU34の前方にバッテリ37が配置されている場合でも、PCU34の冷却性を向上させることができる。ガイド部64は、ラジエータ本体62の外面部の他、ラジエータ本体62に取り付けた導風板で構成されてもよい。
 また、上記自動二輪車1において、前記ラジエータ61は、後ろ下がりに傾斜して配置され、ラジエータ61における後ろ下がりに傾斜した下面がガイド部64を構成している。
 この構成によれば、ラジエータ61を後ろ下がりに傾斜させることで、前記ガイド部64を別部品として新に設けなくとも、ラジエータ61自身の下面をガイド部64として利用可能となる。これにより、PCU34に向けて走行風を誘導可能としながら、部品点数増加によるコストアップを抑えることができる。
<第二実施形態>
 次に、本発明の第二実施形態について図10を参照して説明する。
 第二実施形態の自動二輪車101は、上記第一実施形態の自動二輪車1に対し、特にエンジンEおよび排気管29の構成が異なる。その他の、上記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。
 第二実施形態のエンジンE’は、クランクケース27から斜め後上方へシリンダブロック28を突出させている。シリンダブロック28における上向きの前面部の吸気ポートには吸気系部品が接続され、シリンダブロック28における下向きの後面部の排気ポートには排気管29’が接続されている。
 排気管29’は、シリンダブロック28の後面部から斜め後下方に延びた後、シリンダブロック28の左右方向一側(右側)を斜め前上方に折り返すように湾曲する。その後、排気管29’は、エンジンEの左右方向一側(右側)を前方から後方へ折り返すように延び、不図示のサイレンサに接続される。
 以上説明した第二実施形態の自動二輪車101では、前記シリンダブロック2)は、垂直方向よりも後方側に向けて突出し、前記シリンダブロック28の後方側に、前記エンジンEの排気を導く排気管29が接続されている。
 この構成によれば、シリンダブロック28が後方側を向くとともに、シリンダブロック28の後方側に排気管29が接続されるので、エンジンEの前方側のスペースを広げてバッテリ37等を配置しやすくすることができる。また、相対的にクランクケース27が前方寄りに配置されるので、連携部品である第一モータM1および第二モータM2も前方寄りに配置され、各部品間の配線(特に高圧配線)の長さを短くしてコスト及び重量の低減を図ることができる。
 なお、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、鞍乗り型車両には、運転者が車体を跨いで乗車する車両全般が含まれ、自動二輪車(原動機付自転車及びスクータ型車両を含む)のみならず、三輪(前一輪かつ後二輪の他に、前二輪かつ後一輪の車両も含む)又は四輪(四輪バギー等)の車両も含まれる。鞍乗り型車両には、自動二輪車のように車体をバンクさせた方向に旋回する車両のみならず、車体をバンクさせずに操舵輪の転舵によって旋回する車両も含まれる。
 上記実施形態では、ハイブリッド式自動二輪車への適用例を示したが、これに限らず、駆動用モータを備える二輪、三輪および四輪の各種の鞍乗り型車両に適用してもよい。
 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。
1,1’,101 自動二輪車(鞍乗り型車両)
4 後輪(駆動輪)
5 車体フレーム
27 クランクケース
28 シリンダブロック
29,29’ 排気管
34 PCU(制御装置)
37 バッテリ
61 ラジエータ
64 ガイド部
E,E’ エンジン(内燃機関)
M1 第一モータ(駆動モータ)
M2 第二モータ
CL 車体左右中央
R1 下流領域

Claims (10)

  1.  駆動輪(4)に駆動力を与える駆動モータ(M1)と、
     前記駆動モータ(M1)に電力を与えるバッテリ(37)と、
     前記駆動モータ(M1)とは別に設けられる第二モータ(M2)と、
     前記第二モータ(M2)を駆動して発電させる内燃機関(E,E’)と、
     前記駆動モータ(M1)および前記第二モータ(M2)を制御する制御装置(34)と、
     前記内燃機関(E,E’)および前記制御装置(34)の少なくとも一方を冷却するラジエータ(61)と、を備え、
     前記バッテリ(37)は、前記内燃機関(E,E’)の前方に配置され、
     前記ラジエータ(61)は、前記バッテリ(37)の上方に配置されている鞍乗り型車両。
  2.  前記制御装置(34)は、前記バッテリ(37)の後方に配置されている請求項1に記載の鞍乗り型車両。
  3.  前記ラジエータ(61)は、前記制御装置(34)の上方に配置されている請求項2に記載の鞍乗り型車両。
  4.  前記制御装置(34)は、前記内燃機関(E,E’)の前方に配置されている請求項2又は3に記載の鞍乗り型車両。
  5.  前記内燃機関(E,E’)の排気を導く排気管(29,29’)を備え、
     前記排気管(29,29’)よりも前方に前記バッテリ(37)、前記ラジエータ(61)および前記制御装置(34)が配置されている請求項4に記載の鞍乗り型車両。
  6.  前記内燃機関(E,E’)の排気を導く排気管(29,29’)を備え、
     前記排気管(29,29’)は、前記内燃機関(E,E’)の車両左右方向一側に取り回され、
     前記第二モータ(M2)は、車両左右方向他側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鞍乗り型車両。
  7.  本発明において、前記駆動モータ(M1)は、前記車両左右方向他側に配置されている請求項6に記載の鞍乗り型車両。
  8.  前記ラジエータ(61)は、前記制御装置(34)に向けて走行風を誘導するガイド部(64)を備えている請求項1から7の何れか一項に記載の鞍乗り型車両。
  9.  前記ラジエータ(61)は、後ろ下がりに傾斜している請求項8に記載の鞍乗り型車両。
  10.  前記内燃機関(E’)は、クランクケース(27)と、前記クランクケース(27)の上方に突出するシリンダブロック(28)と、を備え、
     前記シリンダブロック(28)は、垂直方向よりも後方側に向けて突出し、
     前記シリンダブロック(28)の後方側に、前記内燃機関(E’)の排気を導く排気管(29’)が接続されている請求項1から9の何れか一項に記載の鞍乗り型車両。
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