JP5412162B2 - 車両 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンを駆動源とする車両の改良に関する。

車両に搭載されるエンジンが広く知られている（例えば、特許文献１（図３）参照。）。

特許文献１の図３において、パワーユニット１（符号は、同公報のものを流用する。以下同じ。）としてのエンジンに、クランク軸９と、このクランク軸９に取り付けたプライマリドリブンギヤ１２と、このプライマリドリブンギヤ１２に取り付けたクラッチ機構１１と、このクラッチ機構１１に取り付けたメイン軸１３と、このメイン軸１３にメインギヤ列１４およびカウンタギヤ列１６を介して取り付けたカウンタ軸１５と、このカウンタ軸１５に取り付けた出力スプロケット１７と、が備えられている。
そして、クランク軸９の動力は、プライマリドリブンギヤ１２、クラッチ機構１１、メイン軸１３、メインギヤ列１４、カウンタギヤ列１６、カウンタ軸１５と伝達され、出力スプロケット１７から出力される。

ところで、車両に制動をかける手段として、ブレーキ手段とエンジンブレーキとがある。エンジンブレーキは、エンジンの機械損失を利用するものであり、エンジンの回転数を下げ、車輪とエンジンの回転速度の差を利用して車輪に制動をかけるというものである。
特許文献１の技術において、エンジンがエンジンブレーキとして作用する場合について以下に検討する。
車輪に制動をかけたいときに、スロットルバルブを閉じると、エンジンの回転速度が下がり、カウンタ軸１５に車輪の回転力が加わる。車輪の回転力は、カウンタギヤ列１６、メインギヤ列１４、メイン軸１３、クラッチ機構１１、プライマリドリブンギヤ１２、クランク軸９と、この順に伝達される。このとき、エンジンの機械損失により車輪に制動力がかかるようにした。

ところで、近年、燃料消費量の低減が課題となっている。燃料噴射装置を有するエンジンにおいて、エンジンがエンジンブレーキとして作用するときは、燃料をカットさせて燃料消費量を低減させていた。さらなる燃料消費量の低減を可能にする技術があれば好適である。

特開２００２−２９５２２３号公報

本発明は、エンジンの構造を大きく変更することなく、且つ、自動二輪車としての走行感を損なうことなく燃料消費量を低減させることを可能にする技術を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、車体フレームに、クランク軸と、このクランク軸と一体にしたプライマリギヤと、このプライマリギヤに噛み合うプライマリドリブンギヤと、このプライマリドリブンギヤに連結されエンジンの動力を断接するクラッチ機構と、このクラッチ機構の出力側に設ける変速機と、この変速機を介してドライブ軸に動力を伝達するエンジンが取り付けられた自動二輪車において、クランク軸とプライマリギヤの間に、クランク軸からプライマリギヤへの動力は伝達し、プライマリギヤからクランク軸への動力は伝達しない一方向クラッチが備えられ、プライマリギヤから車輪の駆動軸までの間に、車輪を制動可能にするとともに車輪の回転力を電気エネルギに変換可能にする回生ブレーキモータが備えられ、クランク軸の回転速度とプライマリギヤの回転速度を比較し、プライマリギヤの回転速度がクランク軸の回転速度を超えるときに、電磁スイッチをオンにし、バッテリと回生ブレーキモータとの間を接続し、回生ブレーキモータに渦電流を発生させ、プライマリギヤに制動をかけることで、車輪にエンジンブレーキに相当する制動をかけ、クランク軸の回転速度が、プライマリギヤの回転速度以上のときは、電磁スイッチをオフにし、回生ブレーキモータに渦電流が発生しないようにし、車輪にエンジンブレーキに相当する制動がかからないようにする制御部が備えられていることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、クランク軸に、一方向クラッチの上流側で、オイルポンプを駆動する動力伝達機構が設けられていることを特徴とする。

請求項３に係る発明では、回生ブレーキモータは、プライマリギヤに噛み合うように設けたことを特徴とする。

請求項４に係る発明では、回生ブレーキモータは、車輪に連結されていることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、プライマリギヤと回生ブレーキモータの間に、スロットルを開けたときに切断し、スロットルを閉じたときに接続する断接機構を設けたことを特徴とする。

請求項６に係る発明では、回生ブレーキモータのロータは、プライマリギヤおよび一方向クラッチと同軸上に配置したことを特徴とする。

請求項７に係る発明は、自動二輪車において、スロットルの開閉を行うスロットルワイヤアクチュエータユニットが備えられていることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、プライマリギヤから後輪の駆動軸までの間に、車輪を制動可能にするとともに車輪の回転力を電気エネルギに変換可能にする回生ブレーキモータが設けられている。

下り坂の走行などをはじめとして走行中において、車輪に制動をかけるときは、ブレーキが用いられている。このブレーキに加えて、エンジンの回転数を下げ、車輪にかかる回転力をエンジンに伝え、エンジンに連結された駆動側の車輪に制動をかける、いわゆる、エンジンブレーキが広く利用されている。

この場合に、本発明では、クランク軸とプライマリギヤとの間に、一方向クラッチを介在させ、プライマリギヤの回転力をエンジンのクランク軸に伝達しないように遮断し、併せて、プライマリギヤに噛み合わせた回生ブレーキモータを作用させ、車輪の回転力に係るエネルギを吸収するようにした。

車輪の回転速度が上昇したときに、回生ブレーキモータで車輪の回転力に係るエネルギを吸収させるようにしたので、車輪にエンジンブレーキに相当する制動力をかけることができる。このとき、プライマリギヤの回転力はクランク軸に伝達されないようにしたので、車輪の回転数が上昇したときに、エンジンの回転数が上昇することはない。エンジンの回転数が上昇しないため、エンジンの燃料消費量を減らすことができる。加えて、車輪の回転力によるエネルギを電気エネルギに変換することで、エネルギを有効に活用することができる。

請求項２に係る発明では、一方向クラッチの上流でオイルポンプを駆動する動力伝達機構が設けられている。動力伝達機構は、一方向クラッチよりも上流側に設けるようにしたので、車輪の回転速度に影響されることなく、エンジンの潤滑を確実に行わせることができる。

請求項３に係る発明では、回生ブレーキモータは、プライマリギヤに噛み合うように設けた。すなわち、回生ブレーキモータは、エンジンに設けられている。エンジンを構成するクランクシャフトの近傍に、回生ブレーキモータを設けたので、エンジンの構造を大きく変更することなく、且つ、自動二輪車としての走行感を損なうことなく燃料消費量を低減させることができる。

請求項４に係る発明では、回生ブレーキモータは、車輪に連結され、車輪を駆動する駆動モータとしても利用可能にしたので、回生ブレーキモータを車輪駆動用のモータとして有効に利用することができる。

請求項５に係る発明では、スロットルバルブを開けたときに切断し、スロットルバルブを閉じたときに接続する断接機構を設けたので、モータの連れ回りを無くすことができ、さらなる燃費向上を図ることができる。

請求項６に係る発明では、回生ブレーキモータのロータは、プライマリギヤおよび一方向クラッチと同軸上に配置したので、エンジンの大きさの拡大を抑えることができる。

請求項７に係る発明では、スロットルの開閉を行うスロットルワイヤアクチュエータユニットが備えられているので、再度スロットルを開けたときに、変速機の回転数に合わせてクランク軸の回転をショックなどを起こすことなく円滑に接続することができる。

本発明に係る自動二輪車の左側面図である。 本発明に係るエンジンの要部断面図である。 本発明に係るエンジンのバランサ軸およびその周辺部を説明する断面図である。 本発明に係るエンジンに備えられている一方向クラッチの原理図である。 本発明に係るエンジンに備えられている回生ブレーキモータシステムの構成である。 図５の動作フロー図である。 図５の別実施例図である。 図７の動作フロー図である。 図１の別実施例図である。 図１および図９のさらなる別実施例図であって駆動側の車輪に備えられている回生ブレーキモータの断面図である。 図１０の変形例図である。 図５の別実施例図である。 図２の別実施例図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。図中および実施例において、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」は、各々、自動二輪車に乗車する運転者から見た方向を示す。なお、図面は符号の向きに見るものとする。

図１は本発明に係る車両の側面図であり、車両としての自動二輪車１０は、車体フレーム１１の前端部に、車輪を構成する前輪１２を支持するフロントフォーク１３が操舵自在に取り付けられ、車体フレーム１１の中央部にエンジン１４が配置され、車体フレーム１１の下部後部に、車輪を構成する後輪１６を支持するリヤフォーク１７がピボット軸１８を介して上下スイング自在に取り付けられた車両である。

車体フレーム１１は、前端に設けられてフロントフォーク１３が回動自在に取り付けられるヘッドパイプ２１と、このヘッドパイプ２１から後方斜め下方に延びる左右一対のメインフレーム２２、２３（手前側の符号２２のみ示す。）と、これらのメインフレーム２２、２３のそれぞれの後端から下方に延びる左右一対のピボットプレート２４、２６（手前側の符号２４のみ示す。）と、ヘッドパイプ２１から下方に延びるダウンフレーム２７と、これらのダウンフレーム２７と左右のピボットプレート２４、２６のそれぞれを連結する左右一対のロアフレーム２８、２９（手前側の符号２８のみ示す。）と、ピボットプレート２４、２６のそれぞれの上端に取り付けられたアッパブラケット３１、３２（手前側の符号３１のみ示す。）から後方に延びる左右一対のシートレール３３、３４（手前側の符号３３のみ示す。）と、これらのシートレール３３、３４の後端及びピボットプレート２４、２６の中間部のそれぞれに渡され取り付けられた左右一対のサブフレーム３６、３７（手前側の符号３６のみ示す。）とからなる。

フロントフォーク１３は、上部にバーハンドル４１、前部にゼッケンプレート４２、下部にディスクブレーキ４３を構成するブレーキキャリパ４４が取り付けられている。
エンジン１４は、後部に変速機４６が一体的に設けられ、前部に上方に延びるシリンダ部４７が設けられており、車体フレーム１１に取り付けられている。

変速機４６は、側部にドライブ軸５１が設けられ、このドライブ軸５１にドライブスプロケット５２が取り付けられ、ドライブスプロケット５２には、後輪１６に一体的に設けられたドリブンスプロケット５３とともにチェーン５４が巻き掛けられている。
上記構成により、エンジン１４の動力をドライブ軸５１およびチェーン５４を介して車輪としての後輪１６に伝達するようにした

シリンダ部４７はシリンダヘッド５６を備え、このシリンダヘッド５６は、後部に吸気装置５８が接続され、前部に排気装置６１が接続されている。
吸気装置５８は、シリンダヘッド５６に接続された吸気管６３と、この吸気管６３に接続されたスロットルボディ６４と、このスロットルボディ６４にコネクティングチューブ６６を介して接続されたエアクリーナ６７とからなる。
排気装置６１は、シリンダヘッド５６に一端が接続された排気管７１と、この排気管７１の他端に接続された消音器７２とからなる。
スロットルボディ６４の近傍にスロットルの開閉を行うスロットルワイヤアクチュエータユニット（スロットルバイワイヤ）（不図示）を備えても良い。
エンジン１４において、スロットルボディ６４の近傍にスロットルの開閉を行うスロットルバイワイヤを備えると、再度スロットルを開けたときに、変速機の回転数に合わせてクランク軸の回転をショックなどを起こすことなく円滑に接続することが可能になる。

ここで、８１はフロントフェンダ、８２はフロントフォーク１３の下部前部を覆うプロテクタ、８３はラジエータ、８４は燃料タンク、８６は乗員シート、８７はリヤフェンダ、９１は上端がアッパブラケット３１、３２側に連結され、下端がリンク機構９２を介してリヤフォーク１７及びピボットプレート２４、２６側に連結されたリヤクッションユニットである。

図２において、エンジン１４は、クランク軸９３が収容されているクランクケース９４と、このクランクケース９４から上方に延びておりピストン９５が摺動自在に設けられているシリンダ部９６と、このシリンダ部９６の上方を覆うように取り付けられるシリンダヘッド１０３と、このシリンダヘッド１０３に、燃焼室１０２に臨むように取り付けられる点火プラグ１０５と、シリンダヘッド１０３にカム軸ホルダ１０６を介して取り付けられるカム軸１０７と、シリンダヘッド１０３の上方を覆うヘッドカバー１１２と、を備える。
ピストン９５およびシリンダ１０１とに囲まれた領域に、燃焼室１０２が形成され、シリンダヘッド１０３とヘッドカバー１１２とに囲まれた領域に、動弁室１１１が形成される。
シリンダ１０１に設けたピストン９５は、ピストンピン１１４、コンロッド１１５およびクランクピン１１６を介してクランク軸９３に連結されている。
吸排気弁１２１を駆動するカム軸の一端１２２に、カムスプロケット１２３が固着され、クランク軸の一端１２４にカム駆動スプロケット１２５が固着され、このカム駆動スプロケット１２５とカムスプロケット１２３の間にカムチェーン１２６が巻き掛けられており、カム軸１０７にクランク軸９３の動力が伝達されるようにした。

以下、図５を併せて参照し、クランク軸９３からドライブ軸５１に固着したドライブスプロケット５２までの構成について説明する。
クランク軸の他端１３１に、後述するバランサー軸を駆動するバランサドライブギヤ１３２および一方向クラッチ１３３が取り付けられ、一方向クラッチの外輪１３４に、プライマリギヤ１３７が取り付けられ、このプライマリギヤ１３７に噛み合うプライマリドリブンギヤ１３８がクランク軸９３の下方に配置したメイン軸１４１と同軸上に設けられている。プライマリギヤ１３７は、回生ブレーキモータ１４２から延びているモータ軸１４３に固着したモータギヤ１４４とも噛み合っている。
回生ブレーキモータ１４２とは、車輪としての後輪（図１の符号１６）を制動可能にするとともに後輪１６の回転力を電気エネルギに変換可能にするものである。

プライマリドリブンギヤ１３８には、エンジン１４の動力を断接するクラッチ機構１４６が連結され、このクラッチ機構１４６の出力側にメイン軸１４１が取り付けられ、このメイン軸１４１とドライブ軸５１との間にドライブ軸５１の回転速度を切り替える変速ギヤ列１４７を有する変速機１４８が設けられ、この変速機１４８の下流に出力軸としてのドライブ軸５１が設けられている。

一方向クラッチ１３３に取り付けたプライマリギヤ１３７は、回生ブレーキモータ１４２から延びているモータ軸１４３に固着されたモータギヤ１４４と噛み合うとともにプライマリドリブンギヤ１３８とも噛み合うものである。

回生ブレーキモータ１４２は、プライマリギヤ１３７に噛み合うように設けた。すなわち、回生ブレーキモータ１４２は、エンジン１４のクランクケース９４に設けられている。エンジン１４を構成するクランクシャフトの他端１３１に、回生ブレーキモータ１４２を設けたので、エンジン１４の構造を大きく変更することなく、且つ、自動二輪車としての走行感を損なうことなく燃料消費量を低減させることができる。車両マスの集中化も容易に図ることができる。

なお、本実施例において、回生ブレーキモータは、プライマリギヤに常時噛み合うように設けられているが、プライマリギヤから車輪の駆動軸としての後輪車軸までの間に、設けることは差し支えない。

図３において、クランクケース９４に、クランク軸９３と平行に、一端にバランス錘１５１および動力伝達機構の構成部材としてのオイルポンプドライブギヤ１５２を有するバランサー軸１５３が配置され、バランサー軸の他端１５４に、バランサドライブギヤ１３２が取り付けられ、このバランサドライブギヤ１３２に駆動されるバランサドリブンギヤ１５５およびバランサー軸の他端１５４に固着されているウオータポンプ軸１５６が設けられている。

オイルポンプ１５８から延びている軸部材１５９に、オイルポンプドライブギヤ１５２と噛み合うオイルポンプドリブンギヤ１６１が固着されている。
上記構成により、バランサー軸１５３が回転すると、ウオータポンプ１６２とオイルポンプ１５８を回転させることが可能になる。このように、水冷エンジンの場合には、オイルポンプ１５８に加えて、ウオータポンプ１６２も同時に駆動される。

図２を併せて参照して、クランク軸９３に固着したバランサドライブギヤ１３２に、バランサー軸１５３に固着したバランサドリブンギヤ１５５が噛み合っており、クランク軸９３の回転力がバランサー軸１５３に伝達される。バランサー軸１５３に設けられるオイルポンプドライブギヤ１５２によって、オイルポンプ１５８を駆動する動力伝達機構を構成する。

エンジン１４のバランサー軸１５３に、オイルポンプドライブギヤ１５２が設けられて、このオイルポンプドライブギヤ１５２によってオイルポンプ１５８が駆動される。オイルポンプドライブギヤ１５２は、一方向クラッチ１３３よりも上流側としてのクランク軸９３の側に設けるようにしたので、車輪の回転速度に影響されることなく、エンジン１４の潤滑と冷却を確実に行わせることができる。

図４において、一方向クラッチ１３３は、エンジンのクランク軸９３に取り付けられる内輪１３５と、この内輪１３５を取り囲むように配置される複数のカム１３６・・・（・・・は複数を示す。以下同じ。）と、これらのカム１３６・・・を取り囲むように配置されプライマリギヤ１３７が取り付けられる外輪１３４とを主要構成とし、カム１３６・・・は、常時、内輪１３５と外輪１３４とに接触している。

図４（ａ）において、車両が通常走行モードのときのカム１３６・・・の配置が示されており、内輪１３５に矢印ａ１方向の動力がかかったときに、カム１３６・・・は内輪１３５の法線方向へ向き、つっかい棒の役目を果たし、外輪１３４に矢印ａ２方向に動力を伝え、内輪１３５と外輪１３４は一体となって回転する。

図４（ｂ）において、車両がエンジンブレーキモードのときのカム１３６・・・の配置が示されており、外輪１３４にｂ方向の駆動力がかかったとき、カム１３６・・・は内輪１３５の接線方向へ傾くので、外輪１３４の動力は遮断され、外輪１３４の動力によって内輪１３５は回転しない。
図中、外輪１３４から内輪１３５に動力が伝達されないことを明確にするため、便宜的に、内輪１３５とカム１３６・・・の間に、隙間１９９・・・を形成した。

図２を併せて参照して、クランク軸９３とプライマリギヤ１３７の間に備えられている一方向クラッチ１３３は、クランク軸９３からプライマリギヤ１３７への動力は伝達し、プライマリギヤ１３７からクランク軸９３への動力は伝達しないようにするものである。

図５において、回生ブレーキモータシステム１６４は、プライマリドリブンギヤ１３８と噛み合うプライマリギヤ１３７にモータギヤ１４４を介して連結された回生ブレーキモータ１４２と、回生ブレーキモータ１４２により発電された電気を蓄えるバッテリ１６５と、このバッテリ１６５と回生ブレーキモータ１４２との間を断接する電磁スイッチ１６６と、この電磁スイッチ１６６の断接を指令する制御部１６７と、この制御部１６７に連結されクランク軸９３の回転速度を検出するクランク軸センサ１７１と、制御部１６７に連結されプライマリドリブンギヤ１３８の回転速度を検出するプライマリギヤセンサ１７２と、クランク軸９３とプライマリギヤ１３７の間に介在させた一方向クラッチ１３３と、からなる。

なお、プライマリギヤ１３７は、プライマリドリブンギヤ１３８に常時噛み合っているため、プライマリドリブンギヤ１３８の回転速度を検出し、このプライマリドリブンギヤ１３８の回転速度をに所定の定数を掛けることで、クランク軸９３と同軸に設けられているプライマリギヤ１３７の回転速度に換算するようにした。

以上に述べた回生ブレーキモータシステム１６４を備えた車両の作用を次に述べる。
クランク軸９３の回転速度とプライマリギヤ１３７の回転速度を比較し、プライマリギヤ１３７の回転速度がクランク軸９３の回転速度を超えるときに、電磁スイッチ１６６をオンにし、バッテリ１６５と回生ブレーキモータ１４２との間を接続し、回生ブレーキモータ１４２に渦電流を発生させ、プライマリギヤ１３７に制動をかけることで、後輪１６にエンジンブレーキに相当する制動をかけることが可能になる。それと同時に、回生ブレーキモータ１４２によって、電気が発生し、発生した電気をバッテリ１６５に蓄えることができる。
電磁スイッチ１６６がオフのときは、回生ブレーキモータ１４２に渦電流は発生しないので、後輪１６にエンジンブレーキに相当する制動はかからない。

図５および図６において、ＳＴ０１（以下、ＳＴ××において、××はステップ番号を示す。）で、クランク軸９３の回転速度（Ｎ１）とプライマリギヤ１３７の回転速度（Ｎ２）とを比較し、クランク軸９３の回転速度（Ｎ１）がプライマリギヤ１３７の回転速度（Ｎ２）以上のときは、電磁スイッチ１６６をオフにし（ＳＴ０２）、クランク軸９３の回転速度（Ｎ１）がプライマリギヤ１３７の回転速度（Ｎ２）未満のときは、電磁スイッチ１６６をオンにする（ＳＴ０３）。

下り坂の走行などをはじめとする走行中において、エンジン１４の回転数を下げ、後輪１６にかかる回転力をエンジン１４に伝え、エンジン１４に連結された後輪（図１の符号１６）に制動をかける、いわゆる、エンジンブレーキが広く利用されている。

この場合に、本発明では、クランク軸９３とプライマリギヤ１３７との間に、一方向クラッチ１３３を介在させ、プライマリギヤ１３７の回転力がクランク軸９３に伝達されないように遮断するようにし、併せて、プライマリギヤ１３７に噛み合わせた回生ブレーキモータ１４２で後輪１６の回転力に係るエネルギを吸収するようにした。

後輪１６の回転速度が上昇したときに、回生ブレーキモータ１４２で後輪１６の回転力に係るエネルギを吸収させるようにしたので、後輪１６にエンジンブレーキに相当する制動力をかけることができる。このとき、プライマリギヤ１３７の回転力はクランク軸９３に伝達されないので、後輪１６の回転数が上昇したときに、エンジン１４の回転数が上昇することはない。つまり、プライマリギヤ１３７に、回生ブレーキモータ１４２を設けることで、車輪としての後輪１６を制動可能にするとともに後輪１６の回転力を電気エネルギに変換可能にすることができる。

後輪１６の回転数が上昇したときに、エンジン１４の回転数が上昇することがないため、エンジン１４の燃料消費量を減らすことができる。加えて、後輪１６の回転力によるエネルギを電気エネルギに変換することで、エネルギを有効に活用することができる。

特に本発明では、自動二輪車１０に、クランク軸９３がプライマリギヤ１３７の回転比（ギヤ比）において、プライマリギヤ１３７の回転速度が大きいときに回生ブレーキモータ１４２に電気エネルギを発生させ、クランク軸９３の回転速度がプライマリギヤ１３７の回転速度の回転比（ギヤ比）と同一以上になったときに回生ブレーキモータ１４２を空転させる制御部１６７が備えられている。

自動二輪車１０に、クランク軸９３の回転速度がプライマリギヤ１３７の回転速度以下のときに回生ブレーキモータ１４２を空転させる指令を行う制御部１６７が備えられている。車両にエンジンブレーキをかける必要がないときは、回生ブレーキモータ１４２を空転させるので、エンジン１４の燃料消費量をさらに減
らすことができる。

また、上述したスロットルバイワイヤが備えられているエンジンにおいて、スロットルバイワイヤによるアクセルの操作をすることで、最適な空燃費とすることができる。
さらに、アクセル（スロットルバルブ）を一度戻し（閉じ）、再度開けるときに、クランク軸とプライマリギヤ以降の回転数の差が生じており、ショックを起こすことなく円滑に回転数が一致する（クランク軸の回転とプライマリギヤの回転とが噛み合い、一方向クラッチを介して接続する）ように、スロットルバイワイヤによる調整をすることができる。

なお、本実施例において、回生ブレーキモータは、プライマリギヤに連結したが、プライマリギヤよりも下流側に設けられている、プライマリドリブンギヤ、メイン軸、ドライブ軸および後輪の駆動軸としての後輪車軸に連結することは差し支えない。

図７において、図５と大きく異なる点は、回生ブレーキモータシステム１６４Ｂにおいて、回生ブレーキモータ１４２Ｂとバッテリ１６５Ｂとの間に、インバータ１７４と、このインバータ１７４を制御するインバータ制御部１７５と、車輪に車両の速度を検出する車輪速センサ１７６と、が追加されている点にある。上記構成とすることで、所定の条件で、回生ブレーキモータ１４２Ｂを発電機のみならず後輪駆動用モータとして利用することが可能になる。その他、実施例１と大きく変わるところはない。

図７および図８において、ＳＴ１１で、車輪速センサ１７６で検出した車両の速度が所定速度（Ｖｔ）未満にあるかどうかを判断する（ＳＴ１１）。
車両の速度が所定速度（Ｖｔ）未満にあるときは、電磁スイッチ１６６Ｂをオン（ＳＴ１２）にし、回生ブレーキモータ１４２Ｂを後輪駆動用モータとして利用する。このとき、エンジン１４への燃料噴射はカットされる。
車両の速度が所定速度（Ｖｔ）以上にあるときは、所定の条件で、回生ブレーキモータ１４２Ｂを発電機として利用する。
ＳＴ２１で、車両の速度が所定速度（Ｖｔ）以上にあるときは、クランク軸９３Ｂの回転速度（Ｎ１）とプライマリギヤ１３７Ｂの回転速度（Ｎ２）とを比較し、クランク軸９３Ｂの回転速度（Ｎ１）がプライマリギヤ１３７Ｂの回転速度（Ｎ２）以上にあるときは、電磁スイッチ１６６Ｂをオフにし（ＳＴ２２）、クランク軸９３Ｂの回転速度（Ｎ１）がプライマリギヤ１３７Ｂの回転速度（Ｎ２）未満にあるときは、電磁スイッチ１６６Ｂをオンにする（ＳＴ２３）。
このように、回生ブレーキモータ１４２Ｂをエンジンブレーキ（発電機）として用いるのみならず後輪を駆動するモータとしても有効に利用することができる。
なお、後輪の駆動に限定されず、前輪にモータを配置することも可とする。

図９において、シリンダ４７Ｃが略水平に配置されているエンジン１４Ｃ備えた車両であっても、図１と同様に、エンジン１４Ｃに一方向クラッチと回生ブレーキモータとを装備することが可能であることを示す。
図１と大きく異なる点は、メインフレーム２２Ｃは、車幅方向中心に１本設けられ、後輪１６Ｃを支持するリヤクッションユニット９１Ｌ、９１Ｒが左右２本配置されている点、およびシリンダ４７Ｃが略水平前方に配置されているタイプのエンジン１４Ｃとした点にある。その他、大きく変わるところはない。

図１０において、図１または図９で示されている自動二輪車の後輪に、回生ブレーキモータ１４２を装着した場合が示されている。
リヤフォーク１７Ｄの後端部に、後輪１６Ｄが支持されている。
後輪１６Ｄは、ハブ部１８１と、このハブ部１８１の周囲に設けられタイヤ１８３が装着されるリム部１８２とからなる。ハブ部１８１は、後輪車軸１８４に軸受部１８５を介して回転可能に支持されるハブケース１８６を備えている。
ハブケース１８６の内側に、回生ブレーキモータ１４２Ｄのロータ１８８が取り付けられ、このロータ１８８に対向配置されるように、後輪車軸１８４に、回生ブレーキモータ１４２Ｄのステータ１８９が取り付けられている。
後輪１６Ｄに、回生ブレーキモータ１４２Ｄが連結されている。この回生ブレーキモータ１４２Ｄを後輪１６Ｄを駆動する駆動モータとしても利用可能にしたので、回生ブレーキモータ１４２Ｄを車輪を駆動するモータとしても有効に利用することができる。

図１１において、自動二輪車の後輪に、一方向クラッチ１３３Ｚを装着した場合が示されている。その他の構成は、図１０と同様であり説明を省略する。

図１２において、モータギヤ１４４と回生ブレーキモータのモータ軸１４３との間に断接機構１９１を介在させたものである。
図５と大きく異なる点は、プライマリギヤ１３７と回生ブレーキモータ１４２の間に、スロットルを開けたときに切断し、スロットルを閉じたときに接続する断接機構１９１を設けた点にあり、その他大きく異なるところはない。
スロットルを開けたときに切断し、スロットルを閉じたときに接続する断接機構１９１を設けたので、回生ブレーキモータ１４２の連れ回りを無くすことができ、さらなる燃費向上を図ることができる。

図１３において、図２と大きく異なる点は、クランク軸の他端１３１であって、且つ、クランク軸と同軸に回生ブレーキモータ１４２を配置した点にあり、その他大きく変わるところはない。以下、大きく変わる点について説明する。
クランク軸の他端１３１に、一方向クラッチ１３３が取り付けられ、一方向クラッチ１３３の外側に、ロータ１３９とステータ１４０とを備えた回生ブレーキモータ１４２が設けられ、前記ロータ１３９と一体化されるとともにクランク軸９３の周囲にニードルベアリング１４９・・・を介して回転自在に嵌合される外軸１５０が設けられ、この外軸１５０にプライマリギヤ１３７が取り付けられ、このプライマリギヤ１３７に噛み合うプライマリドリブンギヤ１３８がクランク軸９３の下方に配置したメイン軸１４１と同軸上に設けられている。プライマリギヤ１３７は、オイルポンプ１５８を駆動するギヤ１３２を兼ねている。
回生ブレーキモータ１４２とは、車輪としての後輪（図１および図９の符号１６）を制動可能にするとともに後輪１６の回転力を電気エネルギに変換可能にするものである。
図中、回生ブレーキモータのロータ１３９は、プライマリギヤ１３７および一方向クラッチ１３３と同軸上に配置した。

回生ブレーキモータ１４２は、エンジン１４に設けられている。エンジン１４を構成するクランクシャフトの他端１３１に、回生ブレーキモータ１４２を設けたので、自動二輪車としての走行感を損なうことなく燃料消費量を低減させることができる。車両マスの集中化も容易に図ることができる。

尚、本発明は、実施の形態では自動二輪車に適用したが、三輪車にも適用可能であり、一般の車両に適用することは差し支えない。

本発明は、一方向クラッチが備えられている自動二輪車に好適である。

１０…車両（自動二輪車）、１１…車体フレーム、１４…エンジン、１６…車輪（後輪）、５１…ドライブ軸、５４…チェーン、９３…クランク軸、１３３…一方向クラッチ、１３７…プライマリギヤ、１３８…プライマリドリブンギヤ、１４１…メイン軸、１４２…回生ブレーキモータ、１４６…クラッチ機構、１４７…変速ギヤ列、１４８…変速機、１５２…動力伝達機構（オイルポンプドライブギヤ）、１５８…オイルポンプ、１６７…制御部。

Claims (7)

1. 車体フレーム（１１）に、クランク軸（９３）と、このクランク軸（９３）と一体にしたプライマリギヤ（１３７）と、このプライマリギヤ（１３７）に噛み合うプライマリドリブンギヤ（１３８）と、このプライマリドリブンギヤ（１３８）に連結されエンジン（１４）の動力を断接するクラッチ機構（１４６）と、このクラッチ機構（１４６）の出力側に設ける変速機（１４８）と、が備えられ、この変速機（１４８）を介してドライブ軸（５１）に動力を伝達する前記エンジン（１４）が取り付けられた車両において、
   前記クランク軸（９３）と前記プライマリギヤ（１３７）の間に、前記クランク軸（９３）から前記プライマリギヤ（１３７）への動力は伝達し、前記プライマリギヤ（１３７）から前記クランク軸（９３）への動力は伝達しない一方向クラッチ（１３３）が備えられ、
   前記プライマリギヤ（１３７）から車輪（１６）の駆動軸までの間に、前記車輪（１６）を制動可能にするとともに前記車輪（１６）の回転力を電気エネルギに変換可能にする回生ブレーキモータ（１４２）が備えられ、
   前記クランク軸（９３）の回転速度と前記プライマリギヤ（１３７）の回転速度を比較し、前記プライマリギヤ（１３７）の回転速度が前記クランク軸（９３）の回転速度を超えるときに、電磁スイッチ（１６６）をオンにし、バッテリ（１６５）と前記回生ブレーキモータ（１４２）との間を接続し、前記回生ブレーキモータ（１４２）に渦電流を発生させ、前記プライマリギヤ（１３７）に制動をかけることで、前記車輪（１６）にエンジンブレーキに相当する制動をかけ、前記クランク軸（９３）の回転速度が、前記プライマリギヤ（１３７）の回転速度以上のときは、前記電磁スイッチ（１６６）をオフにし、前記回生ブレーキモータ（１４２）に渦電流が発生しないようにし、前記車輪（１６）にエンジンブレーキに相当する制動がかからないようにする制御部（１６７）が備えられていることを特徴とする自動二輪車。
2. 前記クランク軸（９３）に、前記一方向クラッチ（１３３）の上流でオイルポンプ（１５８）を駆動する動力伝達機構（１５２）が設けられていることを特徴とする請求項１記載の自動二輪車。
3. 前記回生ブレーキモータ（１４２）は、前記プライマリギヤ（１３７）に噛み合うように設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の自動二輪車。
4. 前記回生ブレーキモータ（１４２）は、前記車輪（１６）に連結されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の自動二輪車。
5. 前記プライマリギヤ（１３７）と前記回生ブレーキモータ（１４２）の間に、スロットルバルブを開けたときに前記プライマリギヤ（１３７）と前記回生ブレーキモータ（１４２）のモータ軸（１４３）の間を切断し、スロットルバルブを閉じたときに接続する断接機構（１９１）を設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の自動二輪車。
6. 前記回生ブレーキモータ（１４２）のロータは、前記プライマリギヤ（１３７）および前記一方向クラッチ（１３３）と同軸上に配置したことを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３記載の自動二輪車。
7. 請求項１〜６のいずれか１項の自動二輪車において、スロットルの開閉を行うスロットルワイヤアクチュエータユニットが備えられていることを特徴とする自動二輪車。

Images