JP2016215924A - 連節バス - Google Patents

Abstract

【課題】重量増加及びコストアップを抑制しつつ、前部車両及び後部車両を十分に空調できる連節バスを提供する。
【解決手段】前部車両２と、前部車両２の車両前後方向後方に配置されてエンジンＥ／Ｇが搭載された後部車両３と、前部車両２と後部車両３とを揺動可能に連節する連節部４と、前部車両２を空調するための電動式コンプレッサ６２と、後部車両３を空調するためのエンジン動力式コンプレッサ７２と、電動機及び発電機として機能する電動発電機５１と、電動発電機５１により発電された電気エネルギーを蓄電するとともに電動発電機５１に電気エネルギーを供給するＨＶバッテリ５２と、を有するハイブリッドシステム５と、を備え、電動式コンプレッサ６２は、ＨＶバッテリ５２からの電力供給により駆動し、エンジン動力式コンプレッサ７２は、エンジンＥ／Ｇにより駆動する。
【選択図】図１

Description

本発明は、前部車両と後部車両とが車両前後方向に揺動可能に連節された連節バスに関する。

特許文献１には、前部車両と後部車両とを連節した連節バスが記載されている。この連節バスは、床を低くしてステップを無くしたノンステップの低床バスである。そして、後部車両の車両後端部に配置された空調用コンプレッサを用いて、前部車両及び後部車両を空調している。この空調用コンプレッサは、後部車両の車両後端部に配置されていることからも明らかなように、エンジンを動力源として作動するエンジン動力式コンプレッサである。

韓国特許出願公開第２００９−８７２９２号公報 特開２００４−０６６８８９号公報

しかしながら、エンジン動力式コンプレッサは、通常のバスを空調する能力しかない。このため、特許文献１に記載された空調用コンプレッサでは、前部車両及び後部車両を十分に空調することができない。

ところで、一般的なバスでは、エンジンと電動発電機（モータジェネレータ）の二種類を駆動源とするハイブリッドシステムが採用されるようになってきた（例えば、特許文献２参照）。連節バスでも、このようなハイブリッドシステムを採用することが考えられる。この場合、ハイブリッドシステムのバッテリからの電力供給により駆動する電動式コンプレッサを用いて、前部車両及び後部車両を空調することも考えられる。

しかしながら、前部車両及び後部車両を十分に空調するためには、ハイブリッドシステムのバッテリの容量を、通常のバッテリの２倍にする必要がある。このため、車両重量及び製造コストが大幅に増加するという問題がある。しかも、低床バスにおいては、床下に十分なスペースを確保できないため、ハイブリッドシステムのバッテリは屋根上に配置することになる。すると、重心位置が高くなるため、最大安定傾斜角度（転角）を確保するために、トレッド拡大など車両の大幅な変更が必要になる。その結果、車両重量及び製造コストが更に増加する。

そこで、本発明は、重量増加及びコストアップを抑制しつつ、前部車両及び後部車両を十分に空調できる連節バスを提供することを目的とする。

本発明に係る連節バスは、前部車両と、前部車両の車両前後方向後方に配置されてエンジンが搭載された後部車両と、前部車両と後部車両とを揺動可能に連節する連節部と、電動機及び発電機として機能する電動発電機と、電動発電機により発電された電気エネルギーを蓄電するとともに電動発電機に電気エネルギーを供給するバッテリと、を有するハイブリッドシステムと、前部車両を空調するための電動式コンプレッサと、後部車両を空調するためのエンジン動力式コンプレッサと、を備え、電動式コンプレッサは、バッテリからの電力供給により駆動し、エンジン動力式コンプレッサは、エンジンにより駆動する。

本発明に係る連節バスでは、前部車両の空調は、ハイブリッドシステムのバッテリからの電力供給により駆動する電動式コンプレッサを用いて行われ、後部車両の空調は、エンジンにより駆動するエンジン動力式コンプレッサを用いて行われる。このように、駆動源の異なる各コンプレッサにより前部車両及び後部車両が空調されるため、各コンプレッサの能力を過剰に高めなくても、前部車両及び後部車両を十分に空調することができる。しかも、電動式コンプレッサ及びエンジン動力式コンプレッサは、ハイブリッドシステムを備える連節バスに必須の装置であるエンジン及びバッテリを駆動源とするため、重量増加及びコストアップを抑制することができる。

また、バッテリ及び電動式コンプレッサは、前部車両に搭載され、エンジン動力式コンプレッサは、後部車両に搭載されてもよい。

この連節バスでは、重量物であるエンジン、バッテリ、及び各コンプレッサが前部車両と後部車両とに分配配置されるため、前部車両と後部車両との重量バランスを適切に保つことができる。特に、エンジンを後部車両の車両前後方向端部に配置すると、後部車両に対する前部車両の重量割合が小さくなって、操舵輪の軸重不足により操縦安定性が低下する可能性がある。しかしながら、バッテリが前部車両に搭載されるため、操舵輪の軸重不足による操縦安定性の低下を抑制することができる。

本発明によれば、重量増加及びコストアップを抑制しつつ、前部車両及び後部車両を十分に空調できる。

連節バスの概略側面図である。 連節部の概略平面図である。

以下、実施形態に係る連節バスについて、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、以下の説明では、車両前後方向における前及び後を単に前及び後ともいい、車両上下方向における上及び下を単に上及び下ともいう。

図１は、連節バスの概略側面図である。図１に示すように、本実施形態の連節バス１は、前部車両２と、後部車両３と、連節部４と、ハイブリッドシステム５と、前部車両用エアコンシステム６と、後部車両用エアコンシステム７と、を備える。

前部車両２は、連節バス１の車両前後方向前側に配置される。前部車両２は、連節バス１を駆動するエンジンが搭載されない従動車両である。前部車両２は、ノンステップバスのように低床化されている。このため、前部車両２には、乗降するためのステップが設けられない。

前部車両２には、車両前後方向前側に位置する前輪２３ａと、前輪２３ａよりも車両前後方向後方に位置する第一後輪２３ｂと、が取り付けられる。前輪２３ａは、操舵機構に連結された操舵輪である。前輪２３ａ及び第一後輪２３ｂは、回転駆動されない従動輪である。前部車両２は、複数の骨格部材により構成される前部シャシフレーム２１と、前部シャシフレーム２１に接続されて、車室を形成する前部車体２２と、を備える。

後部車両３は、連節バス１の車両前後方向後側であって、前部車両２の車両前後方向後方に配置される。後部車両３は、連節バス１を駆動するエンジンＥ／Ｇが車両前後方向後端部に搭載された駆動車両である。後部車両３は、ノンステップバスのように低床化されている。このため、後部車両３には、乗降するためのステップが設けられない。

後部車両３には、車両前後方向中央部に位置する第二後輪３３が取り付けられる。第二後輪３３は、エンジンＥ／Ｇの回転により回転駆動されて、連節バス１を駆動させる駆動輪である。第二後輪３３は、車両前後方向においてエンジンＥ／Ｇよりも前方に配置される。後部車両３は、複数の骨格部材により構成される後部シャシフレーム３１と、後部シャシフレーム３１に接続されて、車室を形成する後部車体３２と、を備える。

図２は、連節部を示す概略平面図である。図１及び図２に示すように、連節部４は、前部車両２と後部車両３との間において前部シャシフレーム２１と後部シャシフレーム３１とを車両前後方向に揺動可能に連節する。連節部４は、連節機構部４１と、通路部４２と、幌４３と、を備える。

連節機構部４１は、前側接続部４１ａと、後側接続部４１ｂと、を備える。前側接続部４１ａは、前部シャシフレーム２１の横延部２１ａに接続される。横延部２１ａは、前部車両２の車両前後方向後端部において車両幅方向に延びる部材であり、バルクヘッドとも呼ばれる。後側接続部４１ｂは、後部シャシフレーム３１の第一横延部３１ａに接続される。第一横延部３１ａは、後部車両３の車両前後方向後端部において車両幅方向に延びる部材であり、バルクヘッドとも呼ばれる。

前側接続部４１ａと後側接続部４１ｂとは、前部車両２と後部車両３との間において、車両上下方向に延びる軸線を揺動中心として揺動可能に接続される。なお、連節機構部４１は、トレーラー（牽引車）のように前部シャシフレーム２１と後部シャシフレーム３１とを容易に着脱可能に接続するのではなく、ボルトの締結により前部シャシフレーム２１と後部シャシフレーム３１とを着脱不能に接続する。但し、メンテナンスを行う場合等の特段の事情があるときは、ボルトを外すことにより前部シャシフレーム２１と後部シャシフレーム３１とを分離することが可能となる。

通路部４２は、前部車両２と後部車両３とに架け渡されて、連節機構部４１に載置される。

幌４３は、前部車両２及び後部車両３に取り付けられて、連節機構部４１及び通路部４２を覆う。そして、幌４３は、通路部４２とともに、前部車両２の通路用開口と後部車両３の通路用開口とに連通される通路空間を形成する。

図１に示すように、ハイブリッドシステム５は、電動発電機５１と、ＨＶ（HybridVehicle）バッテリ５２と、を備える。

電動発電機５１は、電動機及び発電機として機能するモータジェネレータである。つまり、電動発電機５１は、発電機として機能する場合、回転するエンジンＥ／Ｇの運動エネルギーを電気エネルギーに変換して、ＨＶバッテリ５２を充電する。一方、電動発電機５１は、電動機として機能する場合、ＨＶバッテリ５２に充電されている電気エネルギーにより回転して、第二後輪３３を回転駆動する。このため、電動発電機５１は、エンジンＥ／Ｇ及び第二後輪３３の近傍である後部車両３の後端部に配置される。

ＨＶバッテリ５２は、ハイブリッドシステム５専用のバッテリである。ＨＶバッテリ５２は、電動発電機５１により発電された電気エネルギーを蓄電するとともに、電動発電機５１に電気エネルギーを供給する。ＨＶバッテリ５２は、複数のセルで構成されたモジュールであり、その重量は、例えば、５００ｋｇ程度となる。ＨＶバッテリ５２は、車両前後方向における前輪２３ａの車軸と同じ位置に配置される。

ＨＶバッテリ５２は、ハイブリッドユニット５３に搭載される。ハイブリッドユニット５３には、ＨＶバッテリ５２の他に、高電圧の直流と交流との変換を行うＰＣＵインバータ５４、ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ：充電状態）を適切な値に管理するバッテリコンピュータ（不図示）、ＨＶバッテリ５２に冷却風を送る冷却ファン（不図示）、高電圧回路の電源の切断・遮断を行うシステムメインリレー（不図示）等が搭載される。

前部車両用エアコンシステム６は、前部車両２を空調するシステムである。前部車両２を空調するとは、前部車両２の車室内に冷気を送り込むことをいう。前部車両用エアコンシステム６は、電動式パッケージクーラー６１を備える。

電動式パッケージクーラー６１は、前部車両２の屋根上に搭載される。電動式パッケージクーラー６１は、車両前後方向における前輪２３ａと第一後輪２３ｂとの間の位置に配置される。電動式パッケージクーラー６１には、電動式コンプレッサ６２、コンデンサ６３、エバポレータ６４等が搭載される。

電動式コンプレッサ６２は、空調用の冷媒を圧縮する圧縮機である。電動式コンプレッサ６２は、ＨＶバッテリ５２からの電力供給により駆動する。電動式コンプレッサ６２は、コンプレッサ（不図示）と、ＤＣモータ（不図示）と、を備える。電動式コンプレッサ６２では、ＤＣモータが、ＨＶバッテリ５２に充電された電気エネルギーの供給を受けてコンプレッサを回転駆動することで、冷媒が圧縮される。電動式コンプレッサ６２により圧縮された冷媒は、冷媒管を通じてコンデンサ６３に送られる。なお、前部車両２には、前部車両２の右側に配設されたダクト（不図示）に冷風を送るための電動式コンプレッサ６２と、前部車両２の左側に配設されたダクト（不図示）に冷風を送るための電動式コンプレッサ６２と、の２台の電動式コンプレッサ６２を設けてもよい。

コンデンサ６３は、電動式コンプレッサ６２により圧縮された冷媒を液化（凝集）させる凝縮器である。コンデンサ６３には、コンデンサ６３を冷却するための冷却ファン（不図示）が取り付けられている。そして、冷却ファンによりコンデンサ６３が冷却されると、コンデンサ６３を通る冷媒は、冷却されることにより液化する。

エバポレータ６４は、コンデンサ６３により液化された冷媒を気化（蒸発）させる蒸発器である。エバポレータ６４で気化された冷媒は、エバポレータ６４周りの熱を奪うことで、エバポレータ６４周りの空気を冷却する。そして、送風機等により、エバポレータ６４周りの冷却された空気が前部車両２の車室内に送り込まれる。

後部車両用エアコンシステム７は、後部車両３を空調するシステムである。後部車両３を空調するとは、後部車両３の車室内に冷気を送り込むことをいう。後部車両用エアコンシステム７は、エンジン動力式パッケージクーラー７１と、エンジン動力式コンプレッサ７２と、を備える。

エンジン動力式コンプレッサ７２は、空調用の冷媒を圧縮する圧縮機である。エンジン動力式コンプレッサ７２は、エンジンＥ／Ｇにより駆動する。エンジン動力式コンプレッサ７２は、後部車両３の車両前後方向後端部に配置されて、ベルト（不図示）を介してエンジンＥ／Ｇと接続されている。そして、エンジン動力式コンプレッサ７２では、エンジンＥ／Ｇがベルトを介してエンジン動力式コンプレッサ７２を回転駆動することで、冷媒が圧縮される。エンジン動力式コンプレッサ７２により圧縮された冷媒は、冷媒管を通じてコンデンサ７３に送られる。なお、後部車両３には、後部車両３の右側に配設されたダクト（不図示）に冷風を送るためのエンジン動力式コンプレッサ７２と、後部車両３の左側に配設されたダクト（不図示）に冷風を送るためのエンジン動力式コンプレッサ７２と、の２台のエンジン動力式コンプレッサ７２を設けてもよい。

エンジン動力式パッケージクーラー７１は、後部車両３の屋根上に搭載される。エンジン動力式パッケージクーラー７１は、車両前後方向における後部車両３の前端と第二後輪３３との間の位置に配置される。エンジン動力式パッケージクーラー７１には、コンデンサ７３、エバポレータ７４等が搭載される。

コンデンサ７３は、エンジン動力式コンプレッサ７２により圧縮された冷媒を液化（凝集）させる凝縮器である。コンデンサ７３には、コンデンサ７３を冷却するための冷却ファン（不図示）が取り付けられている。そして、冷却ファンによりコンデンサ７３が冷却されると、コンデンサ７３を通る冷媒は、冷却されることにより液化する。

エバポレータ７４は、コンデンサ７３により液化された冷媒を気化（蒸発）させる蒸発器である。エバポレータ７４で気化された冷媒は、エバポレータ７４周りの熱を奪うことで、エバポレータ７４周りの空気を冷却する。そして、送風機等により、エバポレータ７４周りの冷却された空気が後部車両３の車室内に送り込まれる。

このように、本実施形態に係る連節バス１では、前部車両２の空調は、ハイブリッドシステム５のＨＶバッテリ５２からの電力供給により駆動する電動式コンプレッサ６２を用いて行われ、後部車両３の空調は、エンジンＥ／Ｇにより駆動するエンジン動力式コンプレッサ７２を用いて行われる。このように、駆動源の異なる各コンプレッサにより前部車両２及び後部車両３が空調されるため、各コンプレッサの能力を過剰に高めなくても、前部車両２及び後部車両３を十分に空調することができる。しかも、電動式コンプレッサ６２及びエンジン動力式コンプレッサ７２は、ハイブリッドシステム５を備える連節バス１に必須の装置であるエンジンＥ／Ｇ及びＨＶバッテリ５２を駆動源とするため、重量増加及びコストアップを抑制することができる。

また、この連節バス１では、重量物であるエンジンＥ／Ｇ、ＨＶバッテリ５２、電動式コンプレッサ６２及びエンジン動力式コンプレッサ７２が前部車両２と後部車両３とに分配配置されるため、前部車両２と後部車両３との重量バランスを適切に保つことができる。特に、エンジンＥ／Ｇを後部車両３の車両前後方向端部に配置すると、後部車両３に対する前部車両２の重量割合が小さくなって、操舵輪の軸重不足により操縦安定性が低下する可能性がある。しかしながら、ＨＶバッテリ５２が前部車両２に搭載されるため、操舵輪の軸重不足による操縦安定性の低下を抑制することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用してもよい。例えば、ハイブリッドシステムのハイブリッドユニットは、後部車両の屋根上に配置されてもよい。また、電動式パッケージクーラー及びエンジン動力式パッケージクーラーに搭載される機器は、適宜変更してもよい。

１…連節バス、２…前部車両、２１…前部シャシフレーム、２１ａ…横延部、２２…前部車体、２３ａ…前輪、２３ｂ…第一後輪、３…後部車両、３１…後部シャシフレーム、３１ａ…第一横延部、３２…後部車体、３３…第二後輪、４…連節部、４１…連節機構部、４１ａ…前側接続部、４１ｂ…後側接続部、４２…通路部、４３…幌、５…ハイブリッドシステム、５１…電動発電機、５２…ＨＶバッテリ（バッテリ）、５３…ハイブリッドユニット、５４…ＰＣＵインバータ、６…前部車両用エアコンシステム、６１…電動式パッケージクーラー、６２…電動式コンプレッサ、６３…コンデンサ、６４…エバポレータ、７…後部車両用エアコンシステム、７１…エンジン動力式パッケージクーラー、７２…エンジン動力式コンプレッサ、７３…コンデンサ、７４…エバポレータ、Ｅ／Ｇ…エンジン。

Claims (2)

1. 前部車両と、
   前記前部車両の車両前後方向後方に配置されてエンジンが搭載された後部車両と、
   前記前部車両と前記後部車両とを揺動可能に連節する連節部と、
   電動機及び発電機として機能する電動発電機と、前記電動発電機により発電された電気エネルギーを蓄電するとともに前記電動発電機に電気エネルギーを供給するバッテリと、を有するハイブリッドシステムと、
   前記前部車両を空調するための電動式コンプレッサと、
   前記後部車両を空調するためのエンジン動力式コンプレッサと、を備え、
   前記電動式コンプレッサは、前記バッテリからの電力供給により駆動し、
   前記エンジン動力式コンプレッサは、前記エンジンにより駆動する、
   連節バス。
2. 前記バッテリ及び前記電動式コンプレッサは、前記前部車両に搭載され、
   前記エンジン動力式コンプレッサは、前記後部車両に搭載される、
   請求項１に記載の連節バス。

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