CN102079350B

CN102079350B - 电动二轮车

Info

Publication number: CN102079350B
Application number: CN2010105695263A
Authority: CN
Inventors: 富永崇史; 柴田和己; 塚本智宏
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2009-11-30
Filing date: 2010-11-24
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2030-11-24
Also published as: JP5208095B2; JP2011111115A; CN102079350A

Abstract

本发明通过在电池配置上下工夫，提供一种在防止车身结构复杂化的同时能够得到良好的行驶性能的电动二轮车。电动二轮车(1)具备对后轮(WR)施加旋转驱动力的电动机(50)；向电动机(50)供给电力的电池(30)；驱动电动机(50)的FET电机驱动部(60)；控制所述FET电机驱动基板(60)的控制基板(40)；摆臂(20)，其轴支承后轮(WR)且摆动自如地安装于车身，并且收容电动机(50)、FET电机驱动基板(60)及控制基板(40)，其中，电池(30)配置在所述摆臂(20)的内部且配置在摆臂(20)的摆动轴(21)的附近。电池(30)为其长度方向指向车宽方向的细长形状。FET电机驱动基板(60)及控制基板(40)配设成在车身侧视观察下相互不重叠。

Description

电动二轮车

技术领域

本发明涉及电动二轮车，尤其涉及通过从车载电池供给电力的电动机的旋转驱动力来行驶的电动二轮车。

背景技术

目前，已知有在驱动轮的动力源上使用电动机的二轮车。

在专利文献1中公开下述结构：在使用基于踏板的人力动力及电动机的电动力这两方来驱动驱动轮的带辅助动力的自行车(辅助自行车)中，电动机、电池及控制基板等收纳于在驱动轮的车轴周围设置的圆盘状的单元中。

专利文献1：日本特许第4009638号公报

然而，在专利文献1中记载的结构虽然能够适用于使用电动机作为辅助动力的辅助自行车，但难以适用于为了仅通过电动机行驶而需要大型的电动机及电池的电动二轮车。并且，由于电动机、电池及控制基板等的重量全部会成为驱动力的增加重量，因此产生了离开车身的重心位置的重量及簧下重量增加的问题。

此外，在通过相对于车身摆动自如的摆臂支承后轮的电动二轮车中，可以考虑在摆臂内配置电动机，在车身侧配置电池的结构，但在这样的结构中，用于向电动机供电的高压配线容易变长。这样的情况下，由于高压配线在车身与摆臂之间向外部露出，因此产生需要进行高压配线的出入口的防水对策等的问题。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术的问题，通过在电池配置上下工夫，提供一种能够在防止车身结构的复杂化的同时得到良好的行驶性能的电动二轮车。

为了达成所述目的，本发明的提供一种电动二轮车1，其具备：对驱动轮WR施加旋转驱动力的电动机50；驱动所述电动机50的FET电机驱动部(FETモ一タドライブ部)60；控制所述FET电机驱动部60的控制部40；摆臂20，其轴支承驱动轮WR且摆动自如地安装于车身，并且收容所述电动机50、所述FET电机驱动部60及所述控制部40，所述电动二轮车的第一特征在于，具备向所述电动机50供给电力的电池30，所述电池30配置在所述摆臂20的内部且配置在该摆臂20的摆动轴21的附近。

另外，本发明的第二特征在于，所述电池30为其长度方向指向车宽方向的细长形状。

另外，本发明的第三特征在于，所述FET电机驱动部60及所述控制部40在所述摆臂20的内部配设成在车身侧视观察下相互不重叠。

另外，本发明的第四特征在于，所述FET电机驱动部60接近所述电池30配置。

另外，本发明的第五特征在于，所述FET电机驱动部60经由连接器31与所述电池30直接连接。

另外，本发明的第六特征在于，所述电动机50在所述摆臂20的内部靠车身后方配置，所述控制部40配置在所述电动机50与所述电池30之间。

另外，本发明的第七特征在于，用于对所述电池30充电的充电器78配设在所述摆臂20的内部。

另外，本发明的第八特征在于，所述电池30在所述摆臂20的内部配置成在车身侧视观察下延伸到所述摆动轴21的车身前方侧。

发明效果

根据第一特征，由于电动二轮车具备向电动机供给电力的电池，且该电池配置在摆臂的内部，因此能够将用于从电池向电动机供电的高压配线收纳在摆臂的内部。由此，与为了将电池设置在车身侧而使高压配线向外部露出的结构相比，不需要高压配线的防水处理和防止各部分的漏泄的结构等，能够简化电动二轮车的结构。

此外，由于电池配置在摆臂的摆动轴附近，因此能够降低因电池的重量而产生的绕摆动轴的惯性力矩。另外，电池配设在接近车身中心的位置，能够实现车身质量的集中化。由此，根据第一特征，能够提供一种在防止车辆的结构复杂化的同时能够提高行驶性能的电动二轮车。

根据第二特征，由于电池为其长度方向指向车宽方向的细长形状，因此能够将电池有效地配置在为了轴支承摆动轴而在车宽方向上需要规定的尺寸的宽幅部分。

根据第三特征，FET电机驱动部及控制部在摆臂的内部配设成在车身侧视观察相相互不重叠，因此能够降低FET电机驱动部驱动时发出的热量对控制部的影响。

根据第四特征，由于FET电机驱动部接近电池配置，因此能够缩短将电池和FET电机驱动部之间连接的配线等，从而降低电力损失。

根据第五特征，由于FET电机驱动部经由连接器与电池直接连接，因此可以不需要FET电机驱动部与电池之间的配线。由此，能够降低电力损失且使组装作业简单化。

根据第六特征，电动机在摆臂的内部靠车身后方配置，控制部配置在电动机与电池之间，因此能够有效地利用摆臂内的空间，从车身前方侧依次配置电池、控制部、电动机。

根据第七特征，用于对电池充电的充电器配设在摆臂的内部，因此能够将从驱动系统到充电系统这一系列的设备全部收纳在摆臂内。

根据第八特征，由于电池在摆臂的内部配置成在车身侧视观察下延伸至摆动轴的车身前方侧，因此在抑制绕摆动轴的惯性力矩的增大的同时能够增加电池容量。

附图说明

图1是本发明的一实施方式所涉及的电动二轮车的侧视图。

图2是摆臂的俯视图。

图3是摆臂的透视俯视图。

图4是摆臂的侧视图。

图5是表示电动二轮车的电力供给系统的结构的框图。

图6是摆臂的立体图。

图7是仪表的主视图。

图8是本发明的第二实施方式所涉及的摆臂的侧视图。

图9是本发明的第三实施方式所涉及的摆臂的立体图。

符号说明：

1-电动二轮车；2-车架；10-仪表；20-摆臂；21-摆动轴；21a-贯通孔；23-延伸部；24-宽幅壳体部；25-罩构件；26-传动箱；27-减速机构壳体；30-电池；31-连接器；40-控制基板(控制部)；50-电动机；51-旋转轴；54a、54b、54c-高压电源供给线；60-FET电机驱动基板(FET电机驱动部)；100-PDU；WR-驱动轮

具体实施方式

以下，参照附图，详细说明本发明的优选的实施方式。图1是本发明的一实施方式所涉及的电动二轮车1的侧视图。在车架2的前部结合有将杆轴(ステムシヤフト)7轴支承为旋转自如的头管3。在杆轴7的上部结合有具有左右一对车把把手9的转向车把8，在杆轴7的另一方的下部结合有将前轮WF轴支承为旋转自如的左右一对的前叉4。在前轮WF的上方安装有前挡泥板11。头管3的周围由车身罩15覆盖。在车身罩15的前方侧安装有前照灯12，在车身罩15的上方安装有仪表10。

车架2具有向头管3的后下方延伸而形成底板的下车架5和从下车架5的后部向后上方延伸的后车架6。在后车架6的上部结合有支承座椅14的座椅框架13。轴支承作为驱动轮的后轮WR的摆臂20经由摆动轴(枢轴)21摆动自如地轴支承于下车架5的后端部。在后车架6的后端部安装有尾灯装置18，在后轮WR的上方安装有后挡泥板16。摆臂20为仅由车宽方向左侧的臂部轴支承后轮WR的单支承式，通过后缓冲器17悬挂于后车架6。在摆臂20的内部收纳有产生后轮WR的旋转驱动力的电动机50、向电动机50供给电力的电池30和控制部40等。

图2是摆臂20的俯视图。另外，图3是摆臂20的透视俯视图，图4是摆臂20的侧视图。在图4中示出卸下安装于车宽方向左侧的罩构件25的状态。由铝等金属形成的摆臂20为仅由车宽方向左侧的一根臂支承后轮WR的单支承式。在摆臂20的车身前端部以左右一对的方式形成有具有摆动轴21的贯通孔21a的板状的延伸部23。

在延伸部23的后侧设置有大致长方体的宽幅壳体部(电池壳体)24，在宽幅壳体部24的后部设置有形成单支承的臂部的传动箱26和在其后方支承后轮WR的车轴的减速机构壳体27。摆臂20从宽幅壳体24开始后方侧为中空结构，通过安装车宽方向左侧的罩构件25被加盖而形成封闭空间。在此需要说明的是，罩构件25的形状及罩构件25与各壳体的分割方式等可以进行各种变形。另外，上述实施方式所涉及的摆臂为车宽方向左侧的单支承式，但也可以为车宽方向右侧的单支承式或双支承式。

在宽幅壳体部24中收纳有大致长方体的电池30，在其车宽方向左侧经由连接器31配设有FET电机驱动基板(FET电机驱动部)60。另外，在传动箱26的后部收纳有内齿轮式的电动机50，该电动机50由具有旋转轴51的转子52及接近该转子52的外周侧配置的定子53构成。电池30的电力从FET电机驱动基板60经由作为高压电源供给线的U相配线54a、V相配线54b及W相配线54c向电动机50供给。

本实施方式所涉及的摆臂20构成为传动箱26与宽幅壳体部24不同体。宽幅壳体部24以从传动箱26的车宽方向右侧插入的方式与传动箱26卡合而并通过紧固构件等结合，通过卸下宽幅壳体部24而能够卸下电池30。在此需要说明的是，传动箱26与宽幅壳体部24也可以形成为一体。

在电池30与电动机50之间配设有控制FET电机驱动基板60的FET元件61的控制基板(控制部)40。由该控制基板40及所述FET电机驱动基板60构成驱动电动机50的PDU(动力驱动单元(パワ一ドライブユニツト))100。另外，在减速机构壳体27中收纳有进行从电动机50的旋转轴51到车轴的减速的减速机构(未图示)。

如上述这样，本发明所涉及的电动二轮车1中，由于将电动机50、PDU100及电池30全部收纳在摆臂20的内部，因此能够在向电动机50供电的高压配线不向外部露出的情况下构成电动二轮车。由此，不需要高压配线的防水处理等、各部分的漏泄防止的结构等，能够使电动二轮车的结构简单化。并且，电池30收纳于摆臂20的摆动轴21的附近的宽幅壳体部24，由此能够降低电池30的重量引起的绕摆动轴21的惯性力矩，因此能够提高摆臂20及后轮WR的路面随动性。此外，电池30配设于接近车身中心的位置，由此能够实现车身的质量的集中化，能够得到运动性能高的电动二轮车1。

另外，通过将大致长方体的的电池30以其长度方向指向车宽方向的方式收纳于宽幅壳体部，从而能够有效地利用轴支承摆动轴21从而使摆臂20摆动自如所必要的宽幅部分配置电池30。在此需要说明的是，电池30的形状能够进行各种变形，例如也可以为沿车幅方向细长的圆柱形状或沿车幅方向排列多个电池的结构。

安装有FET元件61的FET电机驱动基板60在驱动时与电池同样地发热。相对于此，优选设置于控制基板40上的IC芯片等不易受到热的影响。在本实施方式中，通过将FET电机驱动基板60及控制基板40配设成在车身侧视观察下不重叠，从而降低电池30及FET电机驱动基板60的热量对控制基板40的影响。

此外，在本实施方式中，通过将FET电机驱动基板60经由连接器31与电池30接近配置，不需要将电池30与FET电机驱动基板60之间连接的配线，从而能够降低电力损失，并且组装作业也容易。另外，通过将电动机50在摆臂20的内部靠车身后方配置，并将控制基板40配置在电动机50与电池30之间，能够有效地活用摆臂20内的空间，能够从车辆前方侧依次配置电池30、控制基板40及电动机50。

图5是表示电动二轮车1的电力供给系统的结构的框图。与上述相同的符号表示同一或同等的部分。高电压(例如，48V)电池30的电流经由串联稳压器75及非绝缘降压稳压器76向PDU100供给。串联稳压器在电力低耗时用于提高效率、在组合SW(主SW)71断开时用于后台对应处理而动作。另一方面，非绝缘降压稳压器76在组合SW71接通时动作。PDU100由FET电机驱动基板60及控制基板40构成。并且，控制基板40通过控制三相FET61，对从电池30经由FET继电器80及熔丝81向电动机50供给的电力进行斩波控制(チヨツピング制御)，从而控制电动机50的输出。

来自ASIC(电压传感器85)、进行电动二轮车1的行驶模式的输入等的组合SW71的信息向监视电池30的充电状态等的BMU(电池管理单元)72输入。组合SW71设置在电动二轮车1的转向车把8的附近。并且，在ASIC85上连接有用于将剩余电流转换为热量而消耗的放电电阻86。此外，在PDU100上连接有AP(加速位置)传感器73、检测电动机50的旋转位置的旋转角传感器74及检测电路内的漏泄的漏泄传感器82。

绝缘降压稳压器电源部(絶縁ダウンレギユレ一タパワ一)84及绝缘降压稳压器控制部83将高电压的电池30的电力转换成低电压(例如，14.7V)，向前照灯12、通常电部件70及仪表10等供给。另外，在电池30上经由FET继电器80、79及熔丝81连接有具有插头77的内置充电器78，该插头77与100V的商用电源等连接。在本实施方式中，位于图中的框A(单点划线)的内侧的构成要件全部配置于摆臂20的内部。

图6是摆臂20的立体图。与上述相同的部分表示相同或同等的部分。电池30作为以车宽方向为长度方向的大致长方体能够收纳于宽幅壳体部24的内部。所述的内置充电器78能够收纳于该宽幅壳体24的内部等。另外，FET电机驱动基板60可以接近电池30的上表面或下表面部配置。

图7是仪表10的主视图。仪表10通过将多个警告灯类及液晶显示板104配设在外壳110上而构成。在配设在仪表10的中央的液晶显示板104上设置有七段显示的速度表105、里程表及显示时间的万用表106、及告知电池30的充电时间的充电仪表107。在液晶显示板104的上部分别配设有与方向指示灯装置连动而闪烁的方向指示灯装置动作灯101、在电力供给系统异常时点亮的系统警告灯102和防止忘记收纳电动二轮车的侧停车架的侧停车架警告灯103。另一方面，在液晶显示板104的下部分别配设有在规定车速以上时闪烁的速度警告灯108及在准备好发车准备的停车时点亮的准备灯(スタンバイランプ)109。所述充电仪表107根据来自监视电池30的充电状态的所述BMU72的驱动信号而动作。

图8是本发明的第二实施方式所涉及的摆臂20a的侧视图。与上述相同的符号表示相同或同等部分。本实施方式的特征在于，电池30a形成为在摆动轴21(贯通孔21a)的上部弯曲而向车身前方侧延伸的形状，且摆臂20a的宽幅壳体24a也形成为与其对应的形状。根据这样的结构，能够在抑制绕摆动轴21的惯性力矩的加的同时增大电池30a的容量。另外，电池30a也可以形成为向摆动轴21的下方或前方延伸的形状。电池30a还可以形成为包围摆动轴21的上下左右的形状。

图9是本发明的第三实施方式所涉及的摆臂20b的立体图。与上述相同的符号表示相同或同等的部分。本实施方式的特征在于，在收纳电池30的宽幅壳体24的上部设置有收纳内置充电器78的箱状的突出部24b。如此，内置充电器78的配设位置能够进行各种变形，例如，可以配置在宽幅壳体部的内部及周围、摆臂20b的壁部内等。另外，也可以采用一方面将电池配置在摆动轴的上部，另一方面将内部充电器配置在摆动轴的下部等的分割配置。

如上所述，根据本发明所涉及的电动二轮车，由于将电动机、电池、控制部等电力驱动系统全部收纳于摆臂的内部，因此高压配线等不会向外部露出，能够得到简单的结构的动力单元。另外，由于电池和电动机接近配置，因此降低电力输送时的损耗。此外，由于电池配置在摆臂的摆动轴附近，因此能够防止绕摆动轴的惯性力矩的增加。由此，能够提高后轮相对于路面的随动性，并且能够降低电池要求的抗振动性能。此外，使容易偏向车辆后侧的重量分配接近于适当的分配，从而能够提高电动二轮车的运动性能。

Claims

1.一种电动二轮车(1)，其具备：

对驱动轮(WR)施加旋转驱动力的电动机(50)；

驱动所述电动机(50)的FET电机驱动部(60)；

控制所述FET电机驱动部(60)的控制部(40)；

摆臂(20)，其轴支承驱动轮(WR)且摆动自如地安装于车身，并且收容所述电动机(50)、所述FET电机驱动部(60)及所述控制部(40)，

所述电动二轮车(1)的特征在于，

具备向所述电动机(50)供给电力的电池(30)，

所述电池(30)配置在所述摆臂(20)的内部且配置在该摆臂(20)的摆动轴(21)的附近，所述电池(30)为其长度方向指向车宽方向的细长形状，

所述FET电机驱动部(60)及所述控制部(40)在所述摆臂(20)的内部配设成在车身侧视观察下相互不重叠，

所述FET电机驱动部(60)接近所述电池(30)配置，

所述FET电机驱动部(60)经由连接器(31)与所述电池(30)直接连接，

所述电动机(50)在所述摆臂(20)的内部靠车身后方配置，

所述控制部(40)配置在所述电动机(50)与所述电池(30)之间。

2.根据权利要求1所述的电动二轮车，其特征在于，

用于对所述电池(30)充电的充电器(78)配设在所述摆臂(20)的内部。

3.根据权利要求1所述的电动二轮车，其特征在于，

所述电池(30)在所述摆臂(20)的内部配置成在车身侧视观察下延伸到所述摆动轴(21)的车身前方侧。