JP2023053895A - 鞍乗型車両 - Google Patents

Abstract

【課題】コンパクトにインバータを配置できる鞍乗型車両を提供する。【解決手段】鞍乗型車両は、前後輪の間に配置されたエンジンＥと、エンジンＥの上方に配置された燃料タンク３８と、エンジンＥのクランクシャフトに取り付けられた発電機と、発電機の出力をバッテリに供給するインバータ５４とを備えている。インバータが、ヘッドパイプ４の後方且つクランクケースの上方で、燃料タンク３８の下方に配置されている。【選択図】図７

Description

本出願は、エンジンと、エンジンのクランクシャフトに取り付けられた発電機と、発電機の出力をバッテリに供給するインバータを備えた鞍乗型車両に関するものである。

自動二輪車のような鞍乗型車両では、車両減速時のエネルギー回生を目的として、モータからの回生出力をバッテリに供給するインバータを備えたものがある（例えば、特許文献１）。

国際公開２０１４／１０２８５１号

しかしながら、自動二輪車のような鞍乗型車両では、機器の配置スペースが限られているので、インバータの配置スペースを確保するのが難しいことがある。

本出願の開示は、コンパクトにインバータを配置できる鞍乗型車両を提供する。

本開示の一形態では、鞍乗型車両は、前後輪の間に配置されたエンジンと、前記エンジンの上方に配置された燃料タンクと、前記エンジンのクランクシャフトに取り付けられた発電機と、前記発電機の出力をバッテリに供給するインバータとを備え、前記インバータが、ヘッドパイプの後方且つ前記クランクケースの上方で、前記燃料タンクの下方に配置されている。

本開示の鞍乗型車両によれば、ヘッドパイプの後方且つエンジンのクランクケースの上方で、燃料タンクの下方の鞍乗型車両の空いたスペースを利用してインバータが配置されているので、鞍乗型車両の限られたスペースに、コンパクトにインバータを配置できる。

本開示の第１実施形態に係る鞍乗型車両の一種である自動二輪車を示す側面図である。 同自動二輪車の平面図である。 同自動二輪車の前部の側面図である。 同自動二輪車の前部の拡大正面図である。 同自動二輪車の車体フレームの前半部の側面図である。 同自動二輪車のインバータの配線を示す側面図である。 本開示の第２実施形態に係る鞍乗型車両の一種である自動二輪車の前部を示す側面図である。 同自動二輪車の車体フレームおよびエンジンを示す側面図である。 同自動二輪車の前部を拡大して示す正面図である。 図７からカウリングを取り外した状態を示す側面図である。 車体前部の水平断面図である。

以下、本開示の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は本開示の第１実施形態に係る鞍乗型車両の一種である自動二輪車の前部を示す側面図である。本明細書において、「右」、「左」は、車両に乗車した運転者から見た「右」、「左」をいう。また、「前」「後」とは、車両の進行方向の「前」「後」をいう。

本実施形態の自動二輪車は、第１の動力源であるエンジンＥと、第２の動力源であるモータＭとを有するハイブリッド車両である。つまり、本実施形態の自動二輪車は、運転モードによって、内燃機関であるエンジンＥのみで走行、電動機であるモータＭのみで走行、またはエンジンＥとモータＭを同時に使用して走行する。

自動二輪車の車体フレームＦＲは、パイプフレームで構成され、前半部を構成するメインフレーム１と、後半部を構成するリヤフレーム２とを有している。メインフレーム１は、前端のヘッドパイプ４から後方斜め下方に延びたのち、下方に湾曲して上下方向に延びている。リヤフレーム２は、メインフレーム１の後部から後方に延びている。

ヘッドパイプ４にフロントフォーク６が支持されている。フロントフォーク６の下端部に前輪８が支持され、フロントフォーク６の上端部にハンドル１０が取り付けられている。

メインフレーム１の後端部に、スイングアームブラケット１２が設けられている。スイングアームブラケット１２に、スイングアーム１４が上下揺動自在に支持されている。スイングアーム１４の後端部に、後輪１６が取り付けられている。

メインフレーム１の下方で前後輪８，１６の間にエンジンＥが配置され、車体フレームＦＲに支持されている。エンジンＥの動力が、エンジン出力軸ＯＳのスプロケットから動力伝達部材１８を介して後輪１６に伝達され、後輪１６が駆動する。動力伝達部材１８は、例えば、ドライブチェーンである。ただし、動力伝達部材１８はドライブチェーンに限定されない。

エンジンＥは、車幅方向に延びるクランクシャフト２０と、クランクシャフト２０を回転自在に支持するクランクケース２２と、クランクケース２２から上方に突出するシリンダ２３と、その上方のシリンダヘッド２４とを有している。本実施形態では、シリンダ２３およびシリンダヘッド２４の軸線ＡＸが、上方に向かって前方に傾斜している。クランクケース２２の上方に、前記モータＭが配置されている。

シリンダ２３およびシリンダヘッド２４は、その前側部分と後側部分が車体フレームＦＲに支持されている。詳細には、車体フレームＦＲは、シリンダヘッド２４の前方を上下方向に延びる第１フレーム片２５と、シリンダヘッド２４の後方を上下方向に延びる第２フレーム片２６とを有している。第１フレーム片２５は、ヘッドパイプ４におけるメインフレーム１よりも下方の部分から下方に向かって後方に傾斜して延びている。第２フレーム片２６は、メインフレーム１の前後方向中間部から下方に向かって若干後方に傾斜して延びている。

第１および第２フレーム片２５，２６の下端部に、第１および第２マウント部Ｍ１，Ｍ２がそれぞれ設けられている。第１マウント部Ｍ１と第２マウント部Ｍ２とは、前後方向に延びる第１連結部材２９により連結されている。第１連結部材２９は、シリンダ２３よりも車幅方向外側に位置している。第１マウント部Ｍ１にシリンダヘッド２４の前側部分が、第２マウント部Ｍ２にシリンダヘッド２４の後側部分が、ボルトのような締結部材用いて支持されている。つまり、第１フレーム片２５および第１マウント部Ｍ１がエンジンＥのシリンダ２３およびシリンダヘッド２４の前側部分を支持する第１のエンジン支持部２７を構成し、第２フレーム片２６および第２マウント部Ｍ２がシリンダ２３およびシリンダヘッド２４の後側部分を支持する第２のエンジン支持部２８を構成する。

より詳細には、メインフレーム１は、図２の平面視で、ヘッドパイプ４から後方に向かって車幅方向外側に傾斜して延びたのち、屈曲部Ｐで屈曲して後方に向かって車幅方向内側に傾斜して延びる。第１フレーム片２５は、ヘッドパイプ４から後方に進むに向かって車幅方向外側に傾斜して延びる。図５に示すように、メインフレーム１と第１フレーム片２５は、第２および第３連結部材３１，３３で連結されている。第２連結部材３１はメインフレーム１の前端部と第１フレーム片２５の前端部を連結し、第３連結部材３３はメインフレーム１の前後方向中間部と第１フレーム片２５の後部を連結している。

クランクシャフト２０の軸方向一端である一側方、本実施形態では左側方に、発電機３０が設けられている。本実施形態の発電機３０は、スタータモータ機能付きの発電機（ＩＳＧ）である。発電機３０は、エンジンＥの動力、すなわちクランクシャフト２０の回転により発電する。クランクケース２２の左側面に、発電機カバー３２が着脱自在に取り付けられている。発電機カバー３２は、発電機２６を車幅方向外側から覆う。

シリンダヘッド２４の前面の排気ポート２４ａに、排気管３４が接続されている。排気管３４は、エンジンＥの下方を後方に延びて、後輪１６の右側方の排気マフラ３６に接続されている。排気マフラ３６は、排気管３４からの排気を消音して外部に排出する。エンジンＥの前方に、ラジエータ３５が配置されている。ラジエータ３５は、走行風を利用してエンジン冷却水を冷却する。

メインフレーム１の上部に燃料タンク３８が配置され、リヤフレーム２に操縦者が着座するシート４０が装着されている。燃料タンク３８は、エンジンＥの真上で、ヘッドパイプ４の後方かつシート４０の前方に配置されている。

車体の前半部に、二点鎖線で示す樹脂製のカウリング４６が設けられている。本実施形態のカウリング４６は、ヘッドパイプ４の前方の領域からエンジンＥの側方の領域を覆っている。カウリング４６にヘッドランプ４５が装着されている。図３に示すように、カウリング４６の上部の後部に、排風口４６ａが形成されている。

図１に示すように、カウリング４６の後方に、二点鎖線で示す左右一対の樹脂製のリヤカウル４７が設けられている。リヤカウル４７は、シート４４とリヤフレーム２との隙間を外側方から覆っている。

燃料タンク３８の下方に、二点鎖線で示す左右一対のニーグリップカバー４８が設けられている。ニーグリップカバー４８は、シート４０の前方下方の領域を外側方から覆っている。図２に示すように、ニーグリップカバー４８には、車幅方向内側に凹んだ凹部４８ａが形成されている。この凹部４８ａが、走行時に運転者の膝で挟まれるニーグリップ部を構成する。ニーグリップ部４８ａは、図１に示す燃料タンク４２の後部から中央部の下方の領域を外側方から覆っている。

ニーグリップ部４８ａは、ステップ４９とシート４４の前端とを結ぶ直線よりも前方であって、燃料タンク４２の側壁下部に配置されている。ニーグリップ部４８ａは、例えば、エンジンＥよりも上方に位置する。本実施形態では、走行用モータＭおよびシリンダヘッド２４よりも上方の領域に形成されている。ニーグリップ部４８ａは、シート４４と燃料タンク４２との境界から燃料タンク４２の前後方向中間位置にわたる領域に形成されてもよい。

リヤカウル４７の下方で後輪１６の上方に、二点鎖線で示すリヤフェンダ５０が設けられている。リヤフェンダ５０は、後輪１６により跳ね上げられた泥水等が運転者に向かうのを防ぐ。リヤフェンダ５０の内部にバッテリ５２が収納されている。つまり、リヤフェンダ５０がバッテリ５２を収納するバッテリケースを構成する。バッテリ５２は、シート４０の下方で、クランクケース２２よりも上方に配置されている。本実施形態のバッテリ５２は、４８Ｖのリチウムイオン電池である。ただし、バッテリ５２は、これに限定されない。また、リヤフェンダの内部における走行用バッテリ５２よりも後方の領域に制御用バッテリ５３が収納されている。

本実施形態の自動二輪車は、エンジンＥの上部の側方に、発電機３０の出力をバッテリ５２に供給するインバータ５４を備えている。本実施形態のインバータ５４は、ＤＣ／ＤＣコンバータ一体型のインバータである。つまり、本実施形態のインバータ５４は、発電機３０の出力を４８Ｖの走行用バッテリ５２に供給するとともに、例えば、１２Ｖに変換して制御電源用のバッテリ５３にも電源を供給する。

図５に示すように、本実施形態のインバータは、側面視で矩形の本体ケース５５を有している。本体ケース５５は、上端から下端に向かって後方に傾斜して延びる前辺５５ｆおよび後辺５５ｒと、前端から後端に向かって上方に傾斜して延びる上辺５５ｔおよび下辺５５ｂとを有している。

前辺５５ｆおよび後辺５５ｒの上下方向中間部に、車幅方向を向く挿通孔５６が設けられている。また、下辺５５ｂに、３つのコネクタ５８が設けられている。各コネクタ５８には、発電機３０に向かう第１の配線、モータＭ用のバッテリ５２に向かう第２の配線および制御電源用のバッテリ５３に向かう第３の配線が接続される。

詳細には、図６に示すように、第１の配線Ｗ１は、インバータ５４から後方に延びた後、湾曲して下方に延びて発電機３０に接続されている。第２の配線Ｗ２は、モータＭを経由してモータ用のバッテリ５２に接続されている。つまり、第２の配線Ｗ２は、インバータ５４から後方に延びてモータＭの端子に接続され、そこから車幅方向内側に延びた後湾曲して後方に延びてモータ用のバッテリ５２に接続されている。第３の配線Ｗ３は、インバータ５４から後方に延びて制御用のバッテリ５３に接続されている。

このように、図１に示す発電機３０の出力がインバータ５４を介してバッテリ５２に供給され、バッテリ５２に充電される。詳細には、発電機３０は、交流発電機であって、その出力がインバータ５４によって直流電力に変換されて走行用バッテリ５２に供給される。バッテリ５２に充電された電源が、モータＭに供給され、モータＭを駆動する。電動およびハイブリッドの運転モードでは、このモータＭの駆動力によりエンジン出力軸ＯＳが回転し、動力伝達部材１８を介して後輪１６に駆動力が伝達される。また、エンジンスタート時には、バッテリ５２から発電機３０に給電されて、発電機３０がスタータとして機能する。

発電機３０の出力は、走行用バッテリ５２に比べて電圧の低い制御用バッテリ５３にも、インバータ５４で降圧されて供給される。制御用バッテリ５３に比べて電圧の高い走行用バッテリ５２に電力供給するため、本実施形態のインバータ５４は、従来のレギュレータに比べて大形化しやすい。

インバータ５４は、ヘッドパイプ４の後方且つクランクケース２２の上方で、燃料タンク３８の下方に配置されている。インバータ５４は、側面視で、クランクシャフト２０の軸心Ａ１よりも前方に配置されている。インバータ５４は、側面視で、メインフレーム１，第１フレーム片２５、第２フレーム片２６および第１連結部材２９に囲まれた領域に配置されている。インバータ５４は、側面視で、シリンダ軸線ＡＸに位置している。

インバータ５４は、エンジンＥのクランクケース２２よりも車幅方向外側に配置されている。本実施形態では、インバータ５４は、シリンダヘッド２４の車幅方向外側に配置されており、側面視で、その下半部がシリンダヘッドカバー２４ｂに重なっている。

インバータ５４は、図２に示すニーグリップ部４８ａよりも前方に配置されている。インバータ５４は、平面視で、メインフレーム１の車幅方向外側に配置されている。インバータ５４は、平面視で、発電機カバー３２の車幅方向外側端３２ａよりも内側に配置されている。

インバータ５４は、車幅方向に関して、排気マフラ３６に対して、車体の前後方向に延びる中心軸Ｃ１を挟んで反対側に配置されている。つまり、インバータ５４は車体の左側に配置され、排気マフラ３６は車体の右側に配置されている。

図３に示すように、インバータ５４は、カウリング４６の内側に配置されている。これにより、インバータ５４が外部のものに接触するのを防ぐことができるうえに、インバータ５４の防水対策を実現できる。また、インバータ５４の支持部および配線部が外部に露出しないので、外観が向上する。

図２の平面視で、メインフレーム１の屈曲部よりも前方にインバータ５４の前部が突出している。インバータ５４は、平面視で、メインフレーム１の屈曲部Ｐから後方に延びる部分に沿うように前後方向に延びている。インバータ５４は、燃料タンク４２の前後方向中間部、より具体的には、燃料タンク４２における車幅方向に最も膨らんだ部分よりも前方に位置する。

図１に示すように、インバータ５４の下端は、エンジンＥの上端よりも下方に位置し、インバータ５４の上端は、エンジン上端よりも上方に位置する。本実施形態では、インバータ５４は、シリンダ２３およびシリンダヘッド２４よりも上方に位置する。具体的には、インバータ５４は、シリンダヘッド２４の上方のシリンダヘッドカバー２４ｂの車幅方向外側に配置されている。

インバータ５４は、ラジエータ３５の後方に配置されている。詳細には、インバータ５４は、ラジエータ３５に前後方向に隣接して配置され、ラジエータ３５の後方斜め上方に配置されている。図２に示すように、インバータ５４は平面視で、ラジエータ３５よりも車幅方向外側に配置されている。ラジエータ３５を通過した走行風Ａがインバータ５４の下方で内側を通過することで、インバータ５４の温度上昇を防ぐことができる。

図３に示すように、インバータ５４は、カウリング４６の排風口４６ａの近傍に配置されている。本実施形態では、側面視で、インバータ５４の一部が排風口４６ａと重なっている。カウリング４６におけるインバータ５４の前側の部分に、空気取入口６０が形成されている。本実施形態では、図４に示すように、カウリング４６の前面に１つの空気取入口６０が設けられている。本実施形態の空気取入口６０は、カウリング４６とニーグリップカバー４８との境界部から車幅方向内側に膨出するように形成されている。ただし、空気取入口６０の数、形状、場所はこれに限定されない。

自動二輪車が走行すると、図３に示す走行風Ａが空気取入口６０からカウリング４６の内部に取り込まれる。カウリング４６の内部に取り込まれた走行風Ａは、インバータ５４を冷却した後、排風口４６ａからカウリング４６の外部に排出される。このように、本実施形態では、走行風Ａによりインバータ５４が冷却されるので、インバータ５４の動作が安定する。

インバータ５４は、図１の車体フレームＦＲの第１のエンジン支持部２７および第２のエンジン支持部２８で支持されている。詳細には、図５に示すように、第１のエンジン支持部２７である第１フレーム片２５に第１ブラケット６２が設けられ、第２のエンジン支持部２８である第２フレーム片２６に第２ブラケット６４が設けられている。第１および第２ブラケット６２，６４は、金属製の板材からなり、第１および第２フレーム片２５，２６に、例えば溶接により接合されている。

インバータ５４の本体ケース５５の前後の挿通孔５６，５６に、車幅方向外側からボルトのような締結部材６５が挿通され、第１および第２ブラケット６２，６４のねじ孔に締め付けられている。ねじ孔は、例えば、溶接ナットにより形成されている。これにより、インバータ５４は、車体フレームＦＲに着脱自在に取り付けられている。ただし、インバータ５４の支持構造は、これに限定されない。

例えば、インバータ４８を車体フレームＦＲに取り付ける際に、ブラケットを用いてもよい。具体的には、まず、インバータ４８をブラケットに固定したうえで、該ブラケットを車体フレームＦＲに取り付けてもよい。また、車体フレームＦＲとインバータ４８との間に、衝撃吸収用のダンパを追加してもよい。

上記構成によれば、図１に示すヘッドパイプ４の後方且つクランクケース２２の上方で、燃料タンク３８の下方にインバータ５４が配置されている。また、インバータ５４は、側面視で、クランクシャフト２０の軸心Ａ１よりも前方に配置されている。これにより、鞍乗型車両の限られたスペースに、コンパクトにインバータを配置できる。

インバータ５４は、図２から分かるように、クランクケース２２よりも車幅方向外側に配置されている。これにより、クランクシャフト２０の軸端に配置される発電機３０と、クランクケース２２よりも車幅方向外側に配置されるインバータ５４との車幅方向距離を小さくして、図６に示す発電機３０とインバータ５４との間の電力ケーブルである第１の配線Ｍ１を短くできる。

図１のバッテリ５２は、シート４０の下方で、クランクケース２２よりも上方に配置されている。これにより、クランクケース２２よりも上方に配置されるバッテリ５２とインバータ５４との上下方向の差を少なくして、図６に示すバッテリ５２とインバータ５４との間の電力ケーブルある第２の配線Ｍ２を短くできる。

インバータ５４は、図２に示すニーグリップ部４８ａよりも前方に配置されている。これにより、インバータ５４が、自動二輪車にまたがったライダーの膝と干渉するのを防ぐことができる。

図５に示すように、インバータ５４は、側面視で矩形であり、後辺５５ｒが上端から下端に向かって後方に傾斜して延びている。図３に示すように、後辺５５ｒは、ニーグリップカバー４８の前縁４８ｆと前後方向に隙間を介して対向し、ニーグリップカバー４８の前縁４８ｆと平行に延びている。これにより、インバータ５４が、自動二輪車にまたがったライダーの膝と干渉するのを防ぐことができる。

図５に示すように、インバータ５４は、メインフレーム１の車幅方向外側に配置されている。これにより、インバータ５４が、メインフレーム１の内側に配置された他部品と干渉するのを回避できる。

インバータ５４は、車体フレームＦＲの第１のエンジン支持部２７および第２のエンジン支持部２８で支持されている。エンジン支持部２７、２８でインバータ５４の前部と後部を支持することにより、インバータ５４を車体フレームＦＲに強固に支持できる。

図２に示すように、インバータ５４は、車幅方向に関して、車体の前後方向に延びる中心軸Ｃ１を挟んで排気マフラ３６と反対側に配置されている。これにより、インバータ５４が、排気マフラ３６からの排気熱の影響を受けるのを抑制できる。

インバータ５４が、平面視で、発電機カバー３２の車幅方向外側端３２ａよりも内側に配置されている。これにより、車体が横転した際に、インバータが損傷するのを防ぐことができる。

インバータ５４が配置される領域は、周囲に干渉物が少なく、ＤＣ－ＤＣコンバータなどの機能を兼用して大形化した場合でも配置しやすい位置がよい。本実施形態では、ＤＣ－ＤＣコンバータの機能を有しているが、リレー装置やヒューズなど他の電装品の機能を有していてもよい。

インバータ５４は、車体フレームＦＲの車幅方向外側に配置されることで、車体フレームＦＲの車幅方向内側に設けられる場合に比べて、車体の外面に近い位置に配置でき、インバータ５４の温度上昇を抑えることができる。インバータ５４が、排気管３４が延びる右側と反対側の左側に配置されることで、排気管３４からの熱の影響を抑えることができ、インバータ５４の温度上昇を抑えることができる。

インバータ５４は、箱形に形成されて、厚み方向が車幅方向に合致するように配置されている。これにより、車体が車幅方向に大形化するのを防ぎつつ、インバータ５４を搭載することができる。インバータ５４は、メインフレーム１の延びる方向に沿った面を有する矩形となるように配置されている。これにより、メインフレーム１からの突出量を抑えるとともに、メインフレーム１に容易に支持することができる。インバータ５４は、メインフレーム１の屈曲部Ｐよりも前方に突出する部分を有している。突出部分では、前方に向かってメインフレーム１から離れる方向に延びることで、メインフレーム１とインバータ５４との間の車幅方向隙間を形成することができる。このような隙間に走行風が流れることで、冷却性能をさらに向上することができる。

本実施形態では、インバータ５４は、側面視で矩形に形成され、前辺と後辺とがほぼシリンダ軸線に沿って延びている。これにより、エンジンＥを支持するフレーム部分２５，２６に沿って車体フレームＦＲに支持しやすくなる。インバータ５４の下面にコネクタ５８が設けられているので、コネクタ５８に雨水などが留まることを防ぐことができる。

本実施形態では、走行用バッテリ５２は、シート４４の下方で、燃料タンク４２よりも下方に配置され、インバータ５４は、上下方向に関して、走行用バッテリ５２とほぼ同じ位置に配置されている。言い換えると、車体正面視において、インバータ５４と走行用バッテリ５２は、一部が重なる。これによって、インバータ５４とバッテリ５２とを接続するケーブルをさらに短くすることができる。

本開示において、前述のとおり、前記インバータが、前記エンジンのクランクケースよりも車幅方向外側に配置されていてもよい。この構成によれば、クランクシャフト軸端に配置される発電機とインバータとの車幅方向距離を小さくして、発電機とインバータとの間の電力ケーブルを短くできる。

前記バッテリは、運転者が着座するシートの下方で、前記エンジンのクランクケースよりも上方に配置されていてもよい。この構成によれば、バッテリとインバータとの上下方向の差を少なくして、バッテリとインバータとの間の電力ケーブルを短くできる。

前記インバータは、ニーグリップ部よりも前方に配置されていてもよい。この構成によれば、インバータが、車両にまたがった運転者の膝と干渉するのを防ぐことができる。

この場合、前記インバータは、側面視で矩形であり、上端から下端に向かって後方に傾斜して延びる辺を有していてもよい。

前記インバータが、側面視で、前記クランクシャフトの軸心よりも前方に配置されていてもよい。この構成によれば、鞍乗型車両の限られたスペースに、コンパクトにインバータを配置できる。

前記インバータが、車体のメインフレームの車幅方向外側に配置されていてもよい。この構成によれば、インバータが、メインフレームの内側に配置された他部品と干渉するのを回避できる。

車体フレームは、前記エンジンのシリンダの前側部分を支持する第１のエンジン支持部と、前記シリンダの後側部分を支持する第２のエンジン支持部とを有し、前記インバータは、前記車体フレームの第１のエンジン支持部および第２のエンジン支持部で支持されていてもよい。この構成によれば、第１および第２のエンジン支持部により、インバータの前部と後部を車体フレームに強固に支持できる。

前記インバータが、車体の車幅方向外側における排気マフラに対して、車体の前後方向に延びる中心軸を挟んで反対側に配置されていてもよい。この構成によれば、インバータが、排気マフラからの排気熱の影響を受けるのを抑制できる。

前記インバータの車幅方向外側端が、平面視で、前記発電機を車幅方向外側から覆う発電機カバーの車幅方向外側端よりも内側に配置されていてもよい。この構成によれば、車体が横転した際に、インバータが損傷するのを防ぐことができる。

本実施形態の発電機は、上述するようにＩＳＧ（Integrated Starter Generator）モータであって、始動時のスタータモータと、発電機能をジェネレータとを１つのモータで実現したものである。発電機は、三相交流モータによって実現されて、エンジン始動時にクランクシャフトを回転させる駆動力を生じさせることができる。また発電機は、他のアクチュエータやセンサの駆動する電圧（たとえば１２Ｖ）よりも高い電圧（例えば４８Ｖ）で駆動するように設定される。

本実施形態のインバータは、３つの高圧ケーブルを介して、三相交流モータである発電機に接続される。また本実施形態のインバータは、２つの高圧ケーブルを介して、高圧バッテリに接続される。インバータは、高圧バッテリからの直流電流を互いに位相の異なる三相の交流電流に変換して発電機に供給する。インバータは、制御装置から与えられるモータ制御指令に基づいて、モータに供給する電流やその電流の周波数を変化させる。またインバータは、発電機から三相交流電流が与えられると、整流変換して生成した直流電流を高圧バッテリに供給する。したがって本実施形態のインバータは、直流電流を三相交流電流に変換するインバータ回路と、三相交流電流を直流電流に変換するコンバータ回路と、制御装置の指令に応じて生成する電流の状態を変化させるよう各回路を制御する制御回路とを含んで構成される。このように本実施形態のインバータは、複雑な機能を有するために、比較的大型化に形成される。またインバータは、大きい電流が流れるために、小さい電流が流れる他の部品に比べて発熱量が大きくなりやすい。

図７～１１は、本開示の第２実施形態を示す。第２実施形態は、主に、インバータ５４の配置およびカウリング４６の形状の一部が第１実施形態と異なる。以下の第２実施形態の説明において、第１実施形態と同じ構成については共通の参照符号を付して、詳細な説明を省略する。

図７に示すように、インバータ５４の前端が、側面視で、エンジンＥのシリンダ２３の前端よりも前方に位置している。より詳細には、本実施形態では、図８に示すように、矩形のインバータ５４の前辺５４ｆが上端から下方に向かって前方に傾斜して延び、上片５４ｕが前端から後方に向かって下方に傾斜して延びており、前辺５４ｆの全体がシリンダヘッド２４の前端よりも前方に位置している。

また、本実施形態では、インバータ５４の全体が、シリンダの前端よりも前方に位置している。このように、シリンダ２３よりも前方にインバータ５４を配置することで、インバータ５４がエンジンＥから走行方向上流側に離れる。これによってインバータ５４は、車両走行時においてエンジンＥの熱気の影響を受けにくい。また、インバータ５４は排気ポート２４ａよりも上方かつ車幅方向外側に配置される。インバータ５４は、排気ポート２４ａから離して配置されることで、排気による輻射熱の影響を浮きにくくすることができる。

図８に示すように、第１実施形態に比べてインバータ５４の前端がエンジン前端よりも前方に位置している。インバータ５４は、上側のメインフレーム１のフレームと、下側の第１フレーム片２５との間に配置され、それら上下のフレーム１，２５の両方でインバータ５４の上下部分が固定される。インバータ５４は、上下フレーム１，２５を接続する連結部材３３に隣接して配置される。これによって、インバータ５４の支持剛性を高めることができる。本実施形態では、インバータ５４が上下方向に延びる方向に沿って、連結部材３３が上下方向に延びる。インバータ５４は、側面視で傾斜して配置されることで、下側下端部分をなるべく前方に配置させることができ、運転者の膝部分との干渉を防ぎやすくできる。

図７に示すように、本実施形態では、カウリング４６の排風口７０の構造が第１実施形態と部分的に異なる。インバータ５４が車体フレームＦＲの車幅方向外側でカウリング４６の車幅方向内側に配置されており、カウリング４６におけるインバータ５４と車幅方向に対向する領域に排風口７０が位置している。また、排風口７０の下方には、インバータ５４が収容される空間と下方空間を連通する下側開口７１（図１１）が形成される。

図９に示すように、カウリング４６は、その前端部に空気取入口６０を有している。カウリング４６は、その内部に空気取入口６０からインバータ５４に向かう空気通路７２を有している。本実施形態では、カウリング４６は、車体フレームＦＲに取り付けられる内側カウル４６ｉと、内側カウル４６ｉの車幅方向外側に取り付けられる外側カウル４６ｏとを有し、これらのカウル４６ｉ，４６ｏの間に空気通路７２が形成されている。

空気取入口６０は、カウリング４６の車幅方向外側に位置する。これにより、カウリング４６の前端やヘッドライト４５に衝突して車幅方向外側を流れる走行風Ａを取り込んでインバータ５４に向けて導くことができる。空気取入口６０の一部を構成する内側カウル４６ｉは、車幅方向内側に凹んだ形状に形成され、これにより、空気取入口６０として取り込まれる走行風Ａを増やすことができる。また、内側カウル４６ｉは、前端から後方に向かって車幅方向外側に膨らむことで、前方から見て車体内部の構造が不所望に露出することを防ぎやすくすることができる。

図１１に示すように、空気通路７２が、インバータ５４の上流側に、入口側に比べて通路面積が小さくなるノズル部分７４を有している。詳細には、図１０に示すように、内側カウル４６ｉの後縁４６ｉｒとインバータ５４の前辺５４ｆは前後方向に対向している。本実施形態では、内側カウル４６ｉの後縁４６ｉｒとインバータ５４の前辺５４ｆは平行であり、側面視で重なっていない。つまり、内側カウル４６ｉとインバータ５４は前後方向に並んで配置され、インバータ５４は外側カウル４６ｏにより車幅方向外側から覆われている。外側カウル４６ｏに排風口７０が配置されている。

内側カウル４６ｉの外表面に車幅方向内側に凹入する凹溝７６が形成されている。凹溝７６は、内側カウル４６ｉの前縁から前後方向の中間地点Ｐ１まで前後方向に延びており、前縁で最も凹み量が大きく、前後方向の中間地点Ｐ１で最も凹み量が小さい。つまり、凹溝７６は、前縁から後方に向かって徐々に凹み量が小さくなっている。また、内側カウル４６ｉにおける中間地点Ｐ１よりも後方の領域、すなわち中間地点Ｐ１とインバータ５４の間の領域は、後方に向かって車幅方向内側に傾斜している。

したがって、図１１に示すように、内側カウル４６ｉと外側カウル４６ｏの間の空気通路７２の通路面積は、空気取入口６０で最も大きく、中間地点Ｐ１に向かって徐々に小さくなり、中間地点Ｐ１で最小となり、中間地点Ｐ１から後方のインバータ５４に向かって徐々に大きくなる。つまり、空気通路７２の中間地点Ｐ１がノズル部分７４を構成している。

このような構成の空気通路７２によれば、空気取入口６０は、車幅方向外側端よりも車幅方向内側端が前方に配置されて、車幅方向に対して傾斜して延びる。これによって、通路断面積に比べて、空気取入口６０が比較的大きくでき、多くの走行風を空気通路７２に取り込むことができる。空気通路７２に導入された走行風Ａは、ノズル部分７４に向かって徐々に流速が高められる。ノズル部分７４を通過した走行風Ａは、拡散されて後方のインバータ５４に流れる。これにより、インバータ５４に速度の高められた走行風Ａが衝突する。

インバータ５４は、図１０に示すように、外表面に複数の冷却フィン７８を有している。各冷却フィン７８は、インバータ５４の上片５４ｕに沿って、本実施形態では上片５４ｕと平行に延びている。冷却フィン７８は、インバータ５４の前辺５４ｆに直交する方向、すなわち、内側カウル４６ｉの後縁４６ｉｒに直交する方向に延びている。よって、内側カウル４６ｉによって案内された走行風Ａは、インバータ５４の冷却フィン７８に沿って流れる。

第２実施形態によれば、図８の側面視で、インバータ５４の前端がシリンダ２３の前端よりも前方に位置している。これにより、インバータ５４をニーグリップ部４８ａ（図７）よりも前方に配置し易くなって、インバータ５４がライダーの脚と干渉するのを防ぐことができる。また、インバータ５４をシリンダ２３から離すことで、シリンダ２３からの輻射熱の影響を小さくできる。

図１１に示すように、インバータ５４が、車体フレームＦＲの車幅方向外側でカウリング４６の車幅方向内側に配置されている。これにより、インバータ５４が車体の外表面よりも内側に配置され、外部の人や物がインバータ５４に接触するのを防ぐことができる。

また、カウリング４６は、図７に示すインバータ５４と車幅方向に対向する領域に排風口７０を有している。これにより、排風口７０を通過して排出される走行風Ａの流れを作ることができ、走行風Ａの流れのなかにインバータ５４を配置しやすい。また、排風口７０を通過した走行風Ａは、車幅方向外側に流れ、車体から遠ざかる。これによってインバータ５４の熱気が運転者に向かうことを防ぐことができ、運転者の不快感を減らすことができる。

また、排風口７０から熱気が外方に流れ出ることで、車両の駐車時にインバータ５４の熱がカウリング４６内にこもるのを防ぐことができる。特に、排風口７０は、インバータ５４の上部に対向して配置されることで、インバータ５４によって熱せられて上方に溜まった熱気を排出しやすい。さらに、インバータ５４の下方に空気通路７２と下方空間を連通する下方開口７１が形成されることで、新気の導入を促しやすく、駐車時において、インバータ５４周囲の温度上昇の低減化を図ることができる。

さらに、カウリング５４は、その前端部に空気取入口６０を有している。これにより、走行風が、空気取入口６０からカウリング４６の内側に入り、排風口７０からカウリング４６の車幅方向外側に排出される。この走行風によりインバータ５４が冷却されるうえに、熱気がライダーから遠ざかる方向に流れる。インバータは、モータの出力調整や発電機の調整のためのコントロール機能がついており、制御回路基板や集積回路が内蔵されている。したがって、レギュレータのようなアナログ回路部品と比べて熱要件が厳しい。上記構成によれば、走行風によりインバータ５４を効果的に冷却できる。

図１１に示すように、カウリング４６は、その内部にインバータ５４に向かう空気通路７２を有し、空気通路７２が、前記インバータの上流側で通路面積が小さくなるノズル部分７４を有している。これにより、ノズル部分７４で走行風の流速が高められ、走行中の冷却効果を高めることができる。

本開示は、以下の態様１～１７を含む。
［態様１］
態様１に係る鞍乗型車両は、前後輪８，１６の間に配置されたエンジンＥと、前記エンジンＥの上方に配置された燃料タンク３８と、前記エンジンＥのクランクシャフト２０に取り付けられた発電機３０と、前記発電機３０の出力をバッテリ５２に供給するインバータ５４とを備えた鞍乗型車両であって、
前記インバータ５４が、ヘッドパイプ４の後方且つ前記クランクケース２２の上方で、前記燃料タンク３８の下方に配置されている。
［態様２］
態様１に記載の鞍乗型車両において、前記インバータ５４が、前記エンジンＥのクランクケース２２よりも車幅方向外側に配置されている鞍乗型車両。
［態様３］
態様１または２に記載の鞍乗型車両において、前記バッテリ５２は、運転者が着座するシート４０の下方で、前記エンジンＥのクランクケース２２よりも上方に配置されている鞍乗型車両。
［態様４］
態様１から３のいずれか１態様に記載の鞍乗型車両において、さらに、車体の前部を車幅方向外側から覆うカウリング４６を備え、
前記カウリング４６における前記インバータ５４の後方の領域がニーグリップ部４８ａを構成している鞍乗型車両。
［態様５］
態様４に記載の鞍乗型車両において、前記インバータ５４は、側面視で矩形であり、上端から下端に向かって後方に傾斜して延びる辺を有している鞍乗型車両。
［態様６］
態様１から５のいずれか１態様に記載の鞍乗型車両において、前記インバータ５４が、側面視で、前記クランクシャフト２０の軸心Ａ１よりも前方に配置されている鞍乗型車両。
［態様７］
態様６に記載の鞍乗型車両において、前記インバータ５４の前端が、側面視で、前記エンジンＥのシリンダ２３の前端よりも前方に位置している鞍乗型車両。
［態様８］
態様１から７のいずれか１態様に記載の鞍乗型車両において、前記インバータ５４が、車体のメインフレーム１の車幅方向外側に配置されている鞍乗型車両。
［態様９］
態様１から８のいずれか１態様に記載の鞍乗型車両において、車体フレームＦＲは、前記エンジンＥのシリンダ２３の前側部分を支持する第１のエンジン支持部Ｍ１と、前記シリンダ２３の後側部分を支持する第２のエンジン支持部Ｍ２とを有し、
前記インバータ５４は、前記車体フレームＦＲの第１のエンジン支持部Ｍ１および第２のエンジン支持部Ｍ２で支持されている鞍乗型車両。
［態様１０］
態様１から９のいずれか１態様に記載の鞍乗型車両において、前記インバータ５４が、車体の車幅方向外側における排気マフラ３６に対して、車体の前後方向に延びる中心軸Ｃ１を挟んで反対側に配置されている鞍乗型車両。
［態様１１］
態様１から１０のいずれか１態様に記載の鞍乗型車両において、前記インバータ５４の車幅方向外側端が、平面視で、前記発電機３０を車幅方向外側から覆う発電機カバー３２の車幅方向外側端よりも内側に配置されている鞍乗型車両。
［態様１２］
態様１に記載の鞍乗型車両において、さらに、車体の前部を車幅方向外側から覆うカウリング４６を備え、
前記インバータ５４が、車体フレームＦＲの車幅方向外側で前記カウリング４６の車幅方向内側に配置されている鞍乗型車両。
［態様１３］
態様１１に記載の鞍乗型車両において、前記カウリング４６は、前記インバータ５４と車幅方向に対向する領域に排風口７０を有している鞍乗型車両。
［態様１４］
態様１３に記載の鞍乗型車両において、前記カウリング４６は、その前端部に空気取入口６０を有している鞍乗型車両。
［態様１５］
態様１３または１４に記載の鞍乗型車両において、前記排風口７０の下方に、前記カウリング４６よりも下方空間と連通する下側開口が形成されている鞍乗型車両。
［態様１６］
態様１３から１５のいずれか１態様に記載の鞍乗型車両において、前記カウリング４６は、その内部に前記インバータ５４に向かう空気通路７２を有し、
前記空気通路７２が、前記インバータ５４の上流側で通路面積が小さくなるノズル部分７４を有している鞍乗型車両。
［態様１７］
態様１６に係る鞍乗型車両は、駆動源であるエンジンＥと、前記エンジンＥのクランクシャフト２０に取り付けられた発電機３０と、前記発電機３０の出力をバッテリ５２に供給するインバータ５４と、車体の前部を車幅方向外側から覆うカウリング４６とを備えた鞍乗型車両であって、
前記インバータ５４が、車体フレームＦＲの車幅方向外側で前記カウリング４６の車幅方向内側に配置され、
前記カウリング４６は、その前端部に配置された空気取入口７２と、前記インバータ５４と車幅方向に対向する領域に配置された排風口７０とを有している鞍乗型車両。

本開示は、以上の形態に限定されるものでなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。例えば、上記形態では、自動二輪車について説明したが、本開示は自動二輪車以外の鞍乗型車両、三輪車、四輪バギー等にも適用可能である。

また、本開示は、シリーズ型のハイブリッド車両にも、パラレル型のハイブリッド車両にも適用可能である。特に、本開示は、ＩＳＧモータを搭載する車両に好適に用いられる。また、本開示は、ＩＳＧモータを有するエンジン車両にも適用できる。車体フレームは、パイプフレームに限定されず、ダイカストフレームであってもよい。さらに、インバータ５４は、ＤＣ－ＤＣコンバータなどのインバータ以外の機能を有していなくてもよい。インバータ５４の向きは、上記形態に限定されず、例えば、側面視で、上下方向に延びる２つの辺と前後方向に延びる２つの辺を有する矩形であってもよく、コネクタ５８が後面に設けられてもよい。

さらに、インバータ５４の位置は、上記実施形態に限定されず、上記実施形態とは異なる位置に取り付けられてもよい。また、本開示は、ハイブリッド車両だけでなく、電動車両にも適用可能である。したがって、そのようなものも本開示の範囲内に含まれる。

１ メインフレーム
４ ヘッドパイプ
８ 前輪
１６ 後輪
２０ クランクシャフト
２２ クランクケース
２３ シリンダ
２４ シリンダヘッド
２７ 第１のエンジン支持部
２８ 第２のエンジン支持部
３０ 発電機
３２ 発電機カバー
３６ 排気マフラ
３８ 燃料タンク
４０ シート
４６ カウリング
４６ａ，７０ 排風口
４８ａ ニーグリップ部
５２ バッテリ
５４ インバータ
６０ 空気取入口
７２ 空気通路
７４ ノズル部分
Ａ１ クランクシャフトの軸心
Ｃ１ 車体の前後方向に延びる中心軸
Ｅ エンジン（主動力源）
Ｍ 補助モータ（モータ）

Claims (17)

1. 前後輪の間に配置されたエンジンと、前記エンジンの上方に配置された燃料タンクと、前記エンジンのクランクシャフトに取り付けられた発電機と、前記発電機の出力をバッテリに供給するインバータとを備えた鞍乗型車両であって、
   前記インバータが、ヘッドパイプの後方且つ前記クランクケースの上方で、前記燃料タンクの下方に配置されている鞍乗型車両。
2. 請求項１に記載の鞍乗型車両において、前記インバータが、前記エンジンのクランクケースよりも車幅方向外側に配置されている鞍乗型車両。
3. 請求項１または２に記載の鞍乗型車両において、前記バッテリは、運転者が着座するシートの下方で、前記エンジンのクランクケースよりも上方に配置されている鞍乗型車両。
4. 請求項１または２に記載の鞍乗型車両において、さらに、車体の前部を車幅方向外側から覆うカウリングを備え、
   前記カウリングにおける前記インバータの後方の領域がニーグリップ部を構成している鞍乗型車両。
5. 請求項４に記載の鞍乗型車両において、前記インバータは、側面視で矩形であり、上端から下端に向かって後方に傾斜して延びる辺を有している鞍乗型車両。
6. 請求項１または２に記載の鞍乗型車両において、前記インバータが、側面視で、前記クランクシャフトの軸心よりも前方に配置されている鞍乗型車両。
7. 請求項６に記載の鞍乗型車両において、前記インバータの前端が、側面視で、前記エンジンのシリンダの前端よりも前方に位置している鞍乗型車両。
8. 請求項１または２に記載の鞍乗型車両において、前記インバータが、車体のメインフレームの車幅方向外側に配置されている鞍乗型車両。
9. 請求項１または２に記載の鞍乗型車両において、車体フレームは、前記エンジンのシリンダの前側部分を支持する第１のエンジン支持部と、前記シリンダの後側部分を支持する第２のエンジン支持部とを有し、
   前記インバータは、前記車体フレームの第１のエンジン支持部および第２のエンジン支持部で支持されている鞍乗型車両。
10. 請求項１または２に記載の鞍乗型車両において、前記インバータが、車体の車幅方向外側における排気マフラに対して、車体の前後方向に延びる中心軸を挟んで反対側に配置されている鞍乗型車両。
11. 請求項１または２に記載の鞍乗型車両において、前記インバータの車幅方向外側端が、平面視で、前記発電機を車幅方向外側から覆う発電機カバーの車幅方向外側端よりも内側に配置されている鞍乗型車両。
12. 請求項１に記載の鞍乗型車両において、さらに、車体の前部を車幅方向外側から覆うカウリングを備え、
    前記インバータが、車体フレームの車幅方向外側で前記カウリングの車幅方向内側に配置されている鞍乗型車両。
13. 請求項１２に記載の鞍乗型車両において、前記カウリングは、前記インバータと車幅方向に対向する領域に排風口を有している鞍乗型車両。
14. 請求項１３に記載の鞍乗型車両において、前記カウリングは、その前端部に空気取入口を有している鞍乗型車両。
15. 請求項１３または１４に記載の鞍乗型車両において、前記排風口の下方に、前記カウリングよりも下方空間と連通する下側開口が形成されている鞍乗型車両。
16. 請求項１３または１４に記載の鞍乗型車両において、前記カウリングは、その内部に前記インバータに向かう空気通路を有し、
    前記空気通路が、前記インバータの上流側で通路面積が小さくなるノズル部分を有している鞍乗型車両。
17. 駆動源であるエンジンと、前記エンジンのクランクシャフトに取り付けられた発電機と、前記発電機の出力をバッテリに供給するインバータと、車体の前部を車幅方向外側から覆うカウリングとを備えた鞍乗型車両であって、
    前記インバータが、車体フレームの車幅方向外側で前記カウリングの車幅方向内側に配置され、
    前記カウリングは、その前端部に配置された空気取入口と、前記インバータと車幅方向に対向する領域に配置された排風口とを有している鞍乗型車両。

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