JP6940738B2 - 電気自動車 - Google Patents

Description

本発明は、電気自動車に関する。

近年、二次電池の飛躍的進歩および環境的な観点から、電気自動車が注目されている。電気自動車は、二次電池、モータといった電気的駆動系を使用し、従来の内燃機関を使用することがない。このため、エンジンやガソリンタンクを配置する空間を、居住区画と防火性を確保しつつ配置することを必要としないので、車内空間を従来とは異なる仕方で使用することができる。

現在のところ、電気自動車は、二次電池の性能その他の理由により、速度や行動半径にある程度制限があり、スポーツ車としての利用は十分に検討されていない。しかしながら、電気自動車は、内燃機関を搭載しなくともよく、その内部構造を柔軟に設計できる可能性が有るので、従来とは異なる空力特性、シャシを付与したスポーツ車を提供することが可能である。又電気自動車は重量が大きいのに、大きな瞬発力があるため、タイヤが無駄に空転し易い。一般車ではＬＳＤという、消極的なスリップ回避方法があるが、本願ではダウンフォースを高める名案を示した。その際に反力で車体が制御不能に暴れることを防ぐため独創的シャシ技術を提案する。

これまで電気自動車の構造は種々検討されており、例えば特開２０１１−２１９０４２号公報（特許文献１）には、走行時、床下に配置したバッテリユニットの水 濡れを防止しながら、空気抵抗の上昇抑制により車両全 体としての空力性能の向上を達成することができる電動 車両の床下構造が記載されている。

特開２０１１−２１９０４２号公報

本発明は、電気自動車の駆動機構的特性を考慮して、従来とは異なる空力特性、シャシを付与することが可能な電気自動車を提供することを目的とする。

本発明によれば、シャシとボディとを含み、二次電池で駆動される電気自動車であって、
前記シャシと地面との間に空気流を通過させるため前記シャシを通して延びたグランドエフェクト空間と、
前記ボディの側面を通して流れる空気をボディ内部に取り込み、熱交換器により熱せられた後の取り込まれた前記空気をフレーム下部へと導き、フレーム底部に形成された前記グランドエフェクト空間に排出するエアインテークと
を備える、電気自動車が提供される。

本発明によれば、電気自動車にスポーツカーの走りという嗜好品的な魅力を与え、商品価値を高めることができる。但し、嗜好品なので電費は悪い。発明者は実用一点張りのＲＧ型電気自動車(特願2017- 60343)を発明したが、効率最優先で、自動車としての魅力は当初より予定していない、ＲＧ型は色気を感じない什器となっている。高級スポーツカーは、空気抵抗を減らすという名目で、車高が低いが、色々なデメリットもある。例えば、室内高が低いとか、視点が低過ぎて遠くが見えず危険である。ＧＷ型は、下面をウィング形状とするために、３０ｃｍ位車高が高くなり、これらの不便が解消する特徴がある。さらには、トンネル内のウィングにより、絶大なダウンフォースを得ながら、抵抗は少ない車両とすることができ、本願では、電費の悪化につながる、ウィングの使用を極力少なくすることができる。

高級スポーツカーは、排熱が多い大出力エンジンを、ミッドシップに搭載することが普通なので、後部トランクはほとんど設けられて無い。エンジン上部の空間も熱くなるために、カバーで覆って車内とすることができない。エンジンルームのないＥＶの、ＧＷ型は、後部を、高速巡行に適した、砲丸型としてある。このスペースには、あれば助かるスペアータイヤを格納することもでき、２人分のゴルフバッグや、スーツケース、それらを移動させれば、足を伸ばして寝ることもできる。スポーツ走行に特化した車だが、多少の日常使いの用途をこなす。尚、ガソリン車ではスペアータイヤは格納できず、乗り心地が今一つのランフラットタイヤが一般的である。

強力なダウンフォースもあり、砲丸型なため、ガソリン車スポーツカーにほぼ必ずある、大型リアスポイラーは、整流用途以外は不要である。

本願のような技術は、一見スポーツカー止まりであるが、リニア高速鉄道に並走するトンネルで使用すれば、需要の増減に柔軟に対応する高速移動手段や、自動操縦のコンテナ使用のＧＷ型トラックとして活用可能である。リニアモーターカーのクエンチによる、大事故も起きない。

本実施形態の電気自動車概略側面図。 本実施形態の電気自動車の概略上面図。 本実施形態の電気自動車の概略正面図。 本実施形態の電気自動車の概略背面図。 本実施形態の電気自動車のシャシ構造を示す概略上面図。 本実施形態の電気自動車の他の実施形態を示した図。 本実施形態の電気自動車の背面構造およびＧＷ空間を示した図。

以下、本発明を、実施形態を以て説明するが、本発明は実施形態の限定されるものではない。図１は、本実施形態の電気自動車１００の概略側面図である。電気自動車１００は、二次電池、駆動モータにより動作され、スポーツ車としての機能を備えている。電気自動車１００は、従来の内燃機関を使用しないので、車体下側にエキゾーストパイプその他を配置する必要がないので、その内部の利用性は従来の車よりも高い。本実施形態の電気自動車１００は、この特性を利用し、シャシ２００と、地面との間に地面効果を発生させる空間（以下、グランドエフェクト空間（以下、ＧＷ空間という。）を生成し、グランドエフェクトカーとして機能させるものである。

電気自動車１００は、ボディ１１０内部に二次電池、駆動モータ、居住空間が形成されていて、運転者がドア１４０から搭乗して、電気自動車１００を操縦できるようになっている。ボンネット上には、エアディフレクタ１２０が配置されており、エアディフレクタ１２０は、ボンネット上に回り込んだ空気流Ｗをルーフに流す他、ボディ１１０の両側面に分散させている。

また、電気自動車１００の前方からの空気流は、車体下部に形成されたグラウンドエフェクトを生成するための空気流路に導入され、空気流路を直線的に後方へと高速に流れてゆき、ボディ１１０後部から排出される。また、ボディ１１０の側面に分散された空気流は、高速下では、ボディ１１０の表面に沿って流れてゆき、ボディ１１０に形成されたエアインテーク１５０から、ボディ１１０内部に取り込まれる。

エアインテーク１５０から導入された空気は、ボディ内部に形成された空気流路を通じてフレーム下部へと導かれ、フレーム底部に形成されたＧＷ空間に排出されて、前方からシャシ下部に導入され、ＧＷ空間を通して流れてきた空気流と一体となって、ボディ１１０後部から排出される。後部にはガソリン車にはあるデフが無いため、空力的に理想的なディフューザを具備する。

また、ドア１４０の上側には、エアディフレクタ１２０によりボディ１１０の側面に回った空気流を偏向させることで、効率的にエアインテーク１５０に導入するためのウィング１３０が形成されている。ウィング１３０は、好ましい実施形態では、ルーフと一体として形成された翼形状とすることができ、エアインテーク１５０のインレットへとフロントガラスの後部から空力的に好ましい形状として連続している。バックミラーは、車体後部の両側に配置したカメラから撮影した後部映像を、バックミラーの鏡の代わりに配置した液晶ディスプレイに表示させることでエアインテーク１５０により遮られる車体後部の視認性を改善している。他の実施形態では、車体外部にバックミラーを配置するのではなく、車内の適切な位置、例えば従来のバックミラーの視認性と大差が無くなる位置に液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイを配置し、車体後部映像を表示させることで、バックミラーの機能を提供することができる。当該他の実施形態では、バックミラーの空気抵抗を減少させることができ、より高速性を確保できルと共に近未来性を感じさせることができる。なお、車内に液晶ディスプレイといった表示装置を配置する代わりに、例えば、特願２０１６−１９６３９８号出願明細書に記載した非接触入力システムに使用する透過型平面レンズを利用して、車内空間に車体後部画像を表示させることで、さらに近未来的感覚を提供することもできる。

図２は、本実施形態の電気自動車１００の上面図を示す。また、図２には、ボディ１１０の外部を流れる空気流Ｗを概略的に示す。ボンネット近くでボディ１１０に流れる空気流は、エアディフレクタ１２０で、ボディ１１０の左右に分散され、車体に沿って流れてゆき、ウィング１３０で、上側への散逸が抑制されつつ、エアインテーク１５０に流れ込む。

エアインテーク１５０からボディ１１０内に流入した空気流は、ボディ１１０内部を通過した後ＧＷ空間へと排出される。ボディ１１０内部に導入された空気流は、本実施形態では、駆動モータや二次電池を冷却するために使用することができる。一方、エアディフレクタ１２０から離れた位置からボディ１１０に流れる空気流は、ボンネットおよびフロントガラスに沿ってルーフ側へと流れてゆき、車体後部へと流れてゆく。

シャシ２００の下部と、地面との間には、ＧＷ空間が形成されていて、車体下面に吸い込まれた空気は、車体上部を流れる空気よりも高速で、また遮蔽物なく車体前部から車体後部へと流されてゆくので、ベルヌーイの法則により、航空機の翼に類似するが力の方向は逆となる大きなダウンフォースが生成される。電気自動車１００は、車体底部にエキゾーストパイプや駆動シャフトなどの構造物を配置しなくとも良いので、空気流を、効率的にグランドエフェクトを発生させるために使用することが可能となる。

図３は、本実施形態の電気自動車１００の概略的正面図である。電気自動車１００は、ボディ１１０の後部にエアインテーク１５０を形成するため、その空間を確保する目的で、説明する実施形態では、ガルウィング形式で開閉する構成とされている。またガルウィング形式とすることで、ドア１４０の上部に形性したウィング１３０が、開閉時に邪魔になることをなくすることができる。

また、電気自動車１００のシャシ２００の下部には、シャシ２００に形成した凹部構造１６０により地面との間にＧＷ空間が形成されているのか示されている。空気流は、凹部構造１６０により画成されるＧＷ空間を通じて高速にボディ１１０の後部へと流れ去る。

さらに、図３には、グランドエフェクトを効率的に生成させるよう、底部を流れる空気流が、シャシ２００の外側から流入する空気流により擾乱されるのを防止するためのスカート１７０が突出しているのが示されている。スカート１７０は、スポーツ走行が不要な場合には、ボディ１１０内に収容させておくことができ、スポーツ走行時に、電動モータにより、ボディ１１０の両側部に渡って突出することで、グランドエフェクトをさらに効果的に発生させることができる。

図４は、本実施形態の電気自動車１００の概略的背面図を示す。図４に示すように、電気自動車１００は、ブレーキランプ、リアウィンカーといった艤装品が取り付けられていて、公道を走行できる構成とされている。また、ＧＷ空間の車体後部には、ステアリングラダー１９０を形成することができる。

ステアリングラダー１９０は、二次電池駆動で、船舶の舵のように左右に移動し、ＧＷ空間を通じて流れる空気流を使用してリア側を振らせる機能を提供する。このステアリングラダー１９０が形成される実施形態では、４輪独立懸架式とし、テール側に発生した横方向の力を効率的にリアの方向制御のために使用することができる。

また、図４には、ルーフ上に多目的アンテナ１９５が配置された実施形態が示されている。多目的アンテナ１９５は、外部との間で、ネットワーク通信を可能とし、各種の情報を取得することを可能としている。

図５は、本実施形態の電気自動車１００においてボディ１１０および車内部品を取り去ってシャシ２００上の構造を示した概略平面図である。シャシ２００は、剛性を有するフラット板として構成することができ、剛性をさらに高めるため、キール構造が形成されている。本実施形態では、電気自動車１００は、モノコック構造とすることもできるが、高出力を担保するため、キール構造を採用することができる。キール構造は、シャシ２００の略全長にわたり、前後に伸びたキール２１０と、梁機能を提供するフロントステアリングボックス（以下、ＦＳＢという）２２０と、リアステアリングボックス（以下、ＲＳＢという）２４０とを含んで構成することができる。これらはユニット化でき、その中に中小ユニットを入れることも可能である。キール構造は、炭素繊維複合材料などの軽量・高強度材料で形成することができ、従来、エンジンその他の駆動系機構が配置されていた箇所に設置することができる。

ＦＳＢ２２０は前輪駆動用の二次電池およびステアリング機能を含んで構成されており、その両端に前輪が懸架機構２５０を介して連結されている。ＲＳＢ２４０もＦＳＢと同様の構造として提供されていて、前輪、後輪がそれぞれモータで駆動される４輪駆動とされている。

実施形態では、ＦＳＢ２２０、ＲＳＢ２４０は、キール２１０に強固に固定され、ステアリングの動作に連動して車輪が向きを変えるように構成することができる。また、１実施形態では、後輪は、従来の自動車と同様に進行方向に向きを変えず固定されていてもよいが、ステアリングに連動し、ステアリングラダー１９０と共に向きを変えてもよい。

さらに他の実施形態では、ＦＳＢ２２０、ＲＳＢ２４０は、キール２１０に、枢軸可能に取り付けられている。この実施形態の場合、ステアリングの運動に連動してＦＳＢ２２０、またはＦＳＢ２２０およびＲＳＢ２４０が回転し、電気自動車１００の操舵を可能とすることができる。

また、ＦＳＢ２２０とＲＳＢ２４０との間は、シートなどが配置される居住空間を提供する。本実施形態では、キール２１０上に居住空間への振動制御のため、ショック・アブソーバ２３０が配置されている。ショック・アブソーバ２３０は、シャシ２００との間に配置されたサスペンションを介して保持されていて、ＧＷ形態で走行時に発生する振動がそのまま居住空間に伝搬しないようにして居住性・操縦性を改善している。この居住空間は容易な脱着可能なカプセル形状とすることもできる。

なお、ＦＳＢ２２０、ＲＳＢ２４０が車輪を従来機構により、サスペンションを介して懸架している場合、ショック・アブソーバ２３０は必ずしも設置する必要はない。なお、他の実施形態では、ＲＳＢ２４０は、片側に２輪、両側で４輪を備え、６輪構造として、走行性能を高めることができる。この実施形態では、ＲＳＢ２４０の車輪は、アジャスタブルジャッキにより懸架されていて、走行時の状況に応じて、６輪または４輪構造を変化させることができる。

図６は、本実施形態の６輪仕様の電気自動車６００の実施形態である。図６に示した電気自動車６００は、後輪が２対合計４輪として構成されており、後輪は、各対が独立して電動式ジャッキにより、接地位置と、非接地位置の間で地面からの距離が変更可能とされている。例えば、高速走行時安定走行を行う場合、全輪を設置させて直線安定性を確保し、旋回性を改善したい場合には、後輪の対のうち、後部対を非接地位置に変位させることで、ホイールベースの減少に伴う旋回性の改善を行う。一方、さらに高速性能を求める場合、後輪の対のうち前部対を非接触位置に変位させることで、接地面積を減少させつつ、ホイールベースを延長し、高速性を改善することができる。

図７は、本実施形態の電気自動車１００の背面図を示す。電気自動車１００の背面は、エキゾーストパイプなどの配管が不要なため、フラットとすることができる。本実施形態では、この特性を利用してシャシ２００の下面と、ボディ１１０とを協働させて、ＧＷ空間を形成する。図７中、破線で示したのが、ボディ１１０に形成される傾斜部であり、この傾斜部は、シャシ２００の下面へと向かってシャシ２００の内側に示された実線の位置まで延ばされている。ボディ１１０のシャシ２００側の先端は、例えばシャシ２００の下面に溶接などによって固定され、ＧＷ空間を形成する。ステアリングラダー１９０は、ＧＷ空間内に配置されていて、ステアリングの回転に連動して、車体後部を旋回方向反対側へと振らせる圧力を生成し、スポーツ走行時の旋回性を改善することができる。

（発明者の意見）
本発明の、高速電動スポーツカーは、馬力は１２００馬力以上。最高速は、時速２８０ｋｍ、コーナリングスピードは２００ｋｍを予定している。実際の道路で同じカーブという物は存在せず比較は極めて難しい、スポーツカーらしくコーナリングがスムースで速いという意味である。数々の最新技術を本願では統合して、この運動性能を獲得する。突拍子もない馬力のようだが、Ｆ−１レースカーでは、１９８６年の本田製Ｆ−１が１３５０馬力を出しており、２０１８年シーズンには、１０００馬力Ｆ−１が復活する予定である。エンジンとなるモータは６台とし、既にこのようなＥＶ用モータは生産されているが、概ね２００馬力を提供する、アクティブサスペンション、６輪操舵である。重量のある、部品は、車両の重心近くに取り纏めてある。アクティブサスペンションはカーブ内側を低く、カーブ外側を高くすることも可能である。

日本の法定速度では、意味の無い議論であるが、一部速度無制限の欧米の道路では、長距離を走る時間が、半分以下になることに、経済的な価値は発生している。もちろん安全という要素を無視はしない。時間に追われる経営トップの移動時間の短縮は経済が求めている。ＧＷは、プロ運転手兼護衛者が、高速運転し、若干後方に位置する豪華な助手席に座る経営トップを、快適に目的地に運ぶ移動手段ともなり得る。
以下、本発明につき、実施形態を使用して説明するが、本発明は後述する実施形態に限定されるものではない。図１は、本実施形態のＧＷ型電動スポーツカー、「風」(ＣＡＺＥ)の斜視図である。空力、安全対策、熱対策、魅力的デザインなどの各要素に沿って詳述する。

空力。
実は、高速走行においては、空気抵抗で最高速度が決まるため、この低減が一番重要となる、このため前面抵抗を減らすために、スポーツカーは、全高が低いのである。ＧＷ型では空気吸い込み口が大きいので、車高はあるが、前面投影面積は減っている。いくら馬力を大きくしても空気抵抗を低減しないと、馬力は浪費され、最高速度は伸びない。
本願では、車両の中心線上のトンネルと呼ぶ部分に、航空機の主翼に似た表面の頑丈な下向きの翼がある。添付資料のように、ガソリン車では、左右のポンツーン内に翼があり、ダウンフォースを発生させる。

翼型に合わせた配置もバッテリーならば、可能であり、バッテリー全体ではなだらかではあるが翼形なりに、前後が曲がっている。ガソリン車ではエンジン、排気管、トランスミッションのためにそもそも車両中心線上に、翼型を配置することはできなかった。

スカートとは、車両の両側下面に、設置する可動できる空気の衝立で、車体下面の負圧を保持するための装置である。
予備スカート、なんらかの理由で、スカートが破損した場合、速やかにＧＷ型を減速すると同時に、内側の予備スカートを直ちに作動させダウンフォースを回復する。本願では、予備スカート(スコート)を装備している。本願のダウンフォースは、車体中央で発生するので、スカートの損傷による影響は、サイドポンツーン形式に比べ少ない。サイドポンツーン方式では、左右どちらか一方のダウンフォースが無くなると車が回転し制御不能となりきわめて危険だった。前方路面上の障害物、道路のゼブラゾーンにあるキャッツアイも含め、の有無は、各種センサーで絶えず自動で警戒しており、危険を検知した場合は、自動減速を実施し、又衝突を回避する走行をする。
ＩＳＢ(電脳センサー体)を採用する。なぜなら時速200km＝秒速55.56mとなり、このような短時間での回避動作は、ごく一握りの、プロドライバーやパイロットのみが可能である。従来の方法では、センサー異物感知、ＣＰＵへの伝達、処理して計器に表示、ドライバーがその表示を見て危険と判断し、ブレーキ操作となるが、これらの時間があると危険回避が間に合わない。

ＧＷ型では、ＩＳＢは多数使用し、安全な運転を実現する。ＩＳＢ付きスカート、スコートはユニット交換方式とし、破損の場合も、練習していれば、運転者自身で簡単に交換可能とする。
ガソリン車のスポーツカーと異なり、ＧＷ型のスポーツカーは、車高が極端に低くはない。「風」の車高は、大体１２５ｃｍである。徹底的に低いわけではなく、平均的高級スポーツカーより大体３０ｃｍ位高い。Ｆ１マシンのように足を投げ出し寝そべるような運転姿勢がお好みの場合、車高を大幅に下げる形態とすることもできる。
気流が多く入ることを、強調するために、フロント開口部には、異物の吸入を防ぐ纂などは図示していない。

熱交換器の排熱を、後部下面のデフューザー先端に排出することにより、ダウンフォースを得ることができる。車両中央両肩部にある冷却空気吸入口より入った外気は、熱交換器により、熱せられ、車体下面後部のデフューザーより、放出され膨張し、デフューザーの効率を向上させ、ダウンフォースを増加させる。ガソリン車スポーツカーでは排気が熱過ぎてこの位置で放出することはできない。本願では、徹底的な熱対策で生じた排熱を、ダウンフォースの追加に二次利用する特徴がある。

ディフーザー内に垂直方向舵を持ち、方向変更を容易とする。トランスミッションのために、この位置にガソリン車は、方向舵を設けることはできなかった。極めて強い気流により、船の舵のように、方向転換ができる。このためタイヤの方向変換に必要な摩擦を軽減できる。方向舵を自動制御で高い振動数で当て舵として、直進の安定性も高める。アンテナマストも、ヨットのダガー板のように安定走行に利用する。方向舵のピボットはキールにある。
電池で重い車体を支え、強力なダウンフォースを受け止め、強力なトルクを受け止め、ブレーキを十分効かせ、全面投影面積を少なくするため、通常より小径６輪の幅の広いＥＶ用タイヤを持つ。これは、現在提案開発中である。

但し、元々２人乗りではあるが、後ろドアを設けるスペースが６輪の場合制限されるので、４人乗りは難しい。ＧＷＥ型には、２人乗りのスポーツカーだが、荷物はそこそこ積めるというガソリン車に無い特徴がある。
ボンネットとフロントグリルの先端には、富士山型の意匠がある、これは
車体上面気流を冷却空気吸入口へ、理想的に分流する構造であり、日本、世界の名山を、ヘッドマークに採用する。

次に本願の三角窓は、上面の気流の一部を上部左右側面の外気取り入れ口に誘導する。様々な方法で、直線では、ダウンフォースは弱くなり、カーブでは強く効くようにする。取り入れ口の後方は絞り込んであるが、このような形態とすると、上部側面の外気取り入れ口への、空気をスムースに取り込むことができる。空気取り入れ口は設置位置が高いので、道路上の小石などを吸い込みずらい。更にこの空気は、車両後部上端の空気を剥離させる効果を生む。ガソリン車では、このような両肩的位置に、空気取り入れ口があるスポーツカーは
多いが、十分な空気流量が得られていない場合が多い。本願では、一部の上面空気を側面に回し、翼で押し込み、後部の絞込みで流入を促し、下面の負圧で吸い込むという、追加の機構がある。さらに電気自動車では、ガソリンスポーツカーエンジン程の、熱量は発生しない。

車両先端からの、空気の動きを、追ってみる。
先頭に当たった風は、上下に分割される。下方に分かれた風は、バンパー下に
開口した、トンネル入り口で、大きなごみは避けながら、翼の先端を通り、
下方への揚力中心で加速される。後方のデフューザーの入り口で、ラジエーターの排熱と混合して、車両後端の開口部によりデフューザーでさらにダウンフォースを増しながら、車両後方に排出される。デフューザーは、中心に垂直に方向舵を持ち、車両の回頭を容易にしたり、直進安定性の向上に利用する。バンパーにも十分検証した空力デザインを施す。ＧＷ型はキールを持ちバンパーを支えられるので、前面投影面積の小さいバンパーでも、十分な衝突安全強度を持っている。

上方に分かれた空気は、楔型の、ボンネット、フロントガラスを下方に押しつけながら、車両後方に流れる、途中のアンテナマストの空力により、操縦性を安定させる。本願はキールを持つため、ボンネットを下方から支えることができ、押し下げ圧力による空力上好ましくないボンネットの変形を極小とできる。又、抵抗増となるフロントラジエーターは存在しない。一部の上方空気は、ボンネットとフロントグリルの先端の富士山型意匠で車体上面気流を冷却空気吸入口へ、理想的に分流する。次に本願の三角窓は、上面の気流の一部を上部左右側面の外気取り入れ口に誘導する。この部分は括れているので、ＧＷは大きな外気取り入れ口を持っているが、前面投影面積は小さく、空気抵抗も少ない。ラジエーターを通った排熱は、デフューザー内に流量を調整しながら排出する。上部左右側面の外気取り入れ口の背面を通った空気は、上方空気の後方乱流を中和することにより、最高速を上げることに貢献する。

ＧＷ型車両は、数種類の運転モードを持つ。
そのうち最高速モードでは、切り替え前に、運転者に対し、承認やヘルメットの着用を促す表示をディスプレイに表示する。通常モードでは、ＧＷの高性能を持て余して事故が起きないように、危険操作の回避を車載コンピューターが行う。ドライバーは、走れ、曲がれ、止まれなどの意思をＧＷ型に伝え、車両人工頭脳が、安全な最速動作を実施する。

運転手の承認作業後、車載コンピューターを高速モードに切り替える、車高を下げる、スカートを下ろす。こうすることにより、ダウンフォースをカーブでは、極大化させる。直線走行の場合は、ダウンフォースは、最適値に弱め高速が出るようにする。走行状態に合わせ微調整を実施、最適なダウンフォースを提供する方法、スカートの下げ量を調整する、車高を上下させる、主に中央ダクトからだがダウンフォースの中和空気を入れる、空気投入口の形状を変える、トンネル内に例えば格子上の障害物を出し空気の流れを少々乱すなどがある。

スカートを下げると、ダウンフォースが強まり、上げると周囲より空気が入りり負圧が弱くなる。車高を上げると、ダウンフォースは弱まり、下げると強くなる。中央ダクトより、空気を回すと負圧が弱まる。空気投入口の形状を変えると、流入量が変化する。トンネル内に障害物を出し空気の流れを乱すとダウンフォースは弱くなる。スポーツカーに軽量化は重要だが、ＧＷ型は、馬力が１２００馬力以上あるので、他の要素もバランス良く考慮したい。 それらは、値段、強度、加工のし易さ、耐久性などである。ＧＷ型は、走りを追求したＥＶであるが、入手し易い価格というのも重要である。レースカーとして使用する場合は、高性能な高価格部品に切り替える。電動ファンの追加も含まれる。
ＩＳＢの参考説明
Intelligent Sensor Brick I S B
Independent Sensor Body
what we provide
ISB offers you a standardized platform to various type of hi―grade sensors.
☆Configurations of ISB
almost any type of sensor, snapdragon 800series CPU using windows10 OS,
a power supply ,communication chips ,Bluetooth, I/O interface
ISB is the intelligent sensor module.
★ideal features
comparing to traditional system, ISB shortenes calibration time .
ISB is very close to a sensor, gathers minimum noise.
ISB is easy to upgrade,a sensor,software program,CPU.
a sensitive sensor can be in mechanical trouble, you can easily change a sensor or ISB.
ISBCPU accomplishes comoplicated calculations, ISB lessens a central CPU workload.
power supply for ISB can be added,power supplies are a solar battery,a rechageble small battery .
ISB uses self daignosis system,offers strong antivirus firewall.
Firm wire-less data communication achieved because ISB CPU accomplishes comoplicated calculations and send minimum vital data.
using common base accomplishes an easy integration.
☆Below are significant features of ISB
Short-cut function
input trend analysis and treatment can be done by ISB CPU.
Ｓensor patch function
ISB offers an interchangeable system accoding to missions.
up level integration CPU can exist,likely nerve system exists.
ISB has a mechanical shutdown switch for unthinkable troubles.
ISB acts as ideal components of net-centric system.
Explanations
Short-cut function or conditioned response function reacts to an actuator against a sensor input,bypassing a central CPU discision.
sensor patch function is these procedure that partial mechanical sensor fails,
ISB CPU notifies a trouble to central CPU and succeed a mission.
reuse easiness
easy programming by windows.

安全装備。
スピードの追求が目標だが安全なfun to driveも実現したい。
転倒した際に乗員の頭部を守るため、ダッシュボード上面とタルガトップの全部を結んだ線より、乗員の頭部が出ない設計とする。中央部にタルガトップを設けることにより、ロールケージの役割をする。

中央部に重く大きいエンジントレインが無いので、軽く体積が小さい炭素繊維部品などで船にあるようなキール(竜骨)作り、電気自動車の真中心に配置し１２００以上の馬力を余裕を持って受け止める。大体２０００馬力を受け止めるシャシである。非常に大きな力がかかるディフーザー内の垂直方向舵結節部分でもある。従来材料では、重量、体積とも大きくなり過ぎるが、航空機、レーシングヨットで使用されている新素材の使用でキール(竜骨)の製作は十分可能である。この構造は将来的には、ＧＷ型の形状を動的に変化させることに利用することもできる。土地代が高い、駐車場の少ない都市部で自動車を、ハンガーに架けるように縦に収納することも可能となる、他の要素としては、電気自動車は液体危険物であるガソリンを使用しないので、直立も可能であろう。
ＥＶ独自のシャシとして、蓄電池の外側を覆う筐体(通称サーフボード又は、畳)をシャシの基本とするのが、流行であるが、ＧＷ型では、最重要な構造材はキールである。サーフボードは補助的なシャシであり、どちらかというと、衝突時の電解液漏れによる火災対策を優先するので、ＧＷ型はそちらに特化するため筐体を軽くでき、より安全性を高めることができる。蓄電池の外側を覆う筐体内には冷却用途のスペースが必要であるが、第一義の荷重をキールで受けるＧＷ型では、大胆に筐体に配管や冷却空気経路を設けることができる。ちなみにガソリン車におけるシャシは、フレーム型、モノコック型両者の折半型であり、エンジントレインによりスペースが無いので、キール型は存在しない。タルガトップは、外気吸い込み口でもある。乗員の乗る部分、乗員コンパートメントは、殻のように強靭な構造とする。緩衝装置を挟んだその周囲は、壊れながら衝突時の衝撃を吸収する素材、設計とする。周囲が壊れることにより乗員さえ無事ならば、新車を買って運転を楽しめる。６輪のタイヤ、スペアータイヤとも、衝撃吸収に寄与する配置とする。リチウムイオン電池は通常電解液が封入されているが、全固体電池も、近々市場投入される。

視界を遮るＡピラーはか細く視界は良好である、一方サイドピラーは、垂直方向に踏ん張り頑強に、運転者を保護する。実は一般的に斜めのＡピラーは、大変な重量増の原因である。運転者の周囲は、タイヤでも保護されている。このサイドピラーには上方ロールゲージの追加もできる。
旋回性能が重視されるスポーツカーでは、斜め前方の視界が安全のためにもとりわけ重要だが、本願の三角窓は、良好な視界を運転者に提供する。トルクベクタリングにより、旋回性能の向上も図る。

分厚いドアを持つ、これは側面衝突より、乗員を保護し、斜向している窓ガラスを下降収納するための設計である。リニア駆動ワイパーも検討中である。
成人男性が、足を伸ばして普通に就寝できパワーナップが可能な装備を持つ。これは、出先でもしっかりとした短時間の休養を取らないと、安全運転ができないからである。
乗り心地の、改善、シートの振動対策、法規にもよるが、ハンドルの非接続型電子制御(ステアバイワイヤ方式)による、振動軽減を計る、安全面での冗長対策は、５重としハンドル操作を確保する。ハンドル部分にもＩＳＢを採用し、運転操作に対し６輪のタイヤ、ラダーステアリング、モータなどをＩＳＢでデータ処理し協業させる。自動運転との協業も達成される。発明者が販売しているスカイスイッチ商標の構造を利用し、ハンドル周囲１１時〜１時の間の理想空中位置にＳＷＨＵＤを表示する。通常ここに表示しようとすると、他の装置は物体的に肝心のハンドル操作の妨げとなるが、スカイスイッチの空中実像では全く問題ない。自動車は旋回性能のためには、ショートホイールベースが好ましく、直進性能のためには、ロングホイールベースが好ましいが、６輪の本願は両方の用件を満たすことができる。ＧＷの場合重心位置に中央車輪、車両前部に、前輪、車両後部に、後輪と配置することもできる。このように駆動部を離して配置するのは、ガソリン車では、非常に難しく、協調して駆動させるのは、ほぼできない。

乗員の乗る部分、乗員コンパートメントは、シャシとの間に空間が有り、衝撃緩衝材が配置してある。乗員コンパートメントに、ハンドル、計器類、アクセル、ブレーキペダル、シートベルト付きシート、乗員コンパートメントに電力を供給する小型蓄電池等がある。この機構は、ドライバーの身体には、路面からの衝撃がほとんど直接伝わってしまうという過酷なグラウンド・エフェクト・カー特有の障害を防ぐ機構である。グラウンド・エフェクト・カーには非常に強い下向きの力がかかるため、サスペンションのスプリングレート（バネの固さ）を極端に高く設定しなければならない。またサイドスカートが地面から離れないよう、サスペンションが作動する幅は短く制限する必要がある。つまりサスペンションが無いに等しい状態となる。ポーパシングの解消も、スプリングレートの増加によって行われる場合が多い。その結果、ドライバーの身体には、路面からの衝撃がほとんど直接伝わってしまうという過酷な状況が生まれ身体にかかる負担も大きい。ＧＷ型のアクティブサスペンションはこのグラウンド・エフェクト・カーのサスペンションの機能不全を緩和するためにも使用する。６輪タイヤの真ん中の２輪で大きなダウンフォースを受け止めることにより、ポーパシングの解消も図る。
アンテナマストを含んだ車高は２．１ｍ以下で、マストには各種通信アンテナ、複数のカメラ、表示灯、空力安定翼、外界への自動運転表示灯などの機能を持つ。歩行者にＧＷ型の接近を知らせるためには、馬のひずめ音の人工音を走るスピードに対応して拡声する。実際の馬の走る音よりは小さくする。

熱対策
スピード重視の設計のため、熱対策を、充実させる。走行中の気流も利用するが、各構成部品が熱を持った場合、冷風、冷水により冷却する。対象はバッテリー関連部品、モータ、ブレーキ、タイヤ、運転者などである。
従来のガソリン車の冷却が、エンジン周りであるのに対し、ＧＷ型では冷熱源を供給するものである。例えばモータは、高性能化には冷却性能の向上が不可欠です。そこで、ダイレクト水冷システムを構築し、ステーターの効果的な冷却を実現。さらにステーターコアにインシュレーターを一体成型することにより軽量コンパクト化しながら、発熱源であるコイルから冷却水までの熱抵抗を大幅に低減し、サーキットでの限界走行時にも安定的に高い性能を維持します。

モータの発熱、バッテリー関連の発熱、タイヤトレッド面の発熱を、
必要ならば、冷却しないといけない。これらの冷却水は、車両の重量バランスの微調整に利用できる。
最も、大量の排熱が出る、ガソリンスポーツカー用の大馬力エンジンがないため、ラジエーターの数は少ない。ガソリンスポーツカー２０１６年発売の本田ＮＳＸには、１０台のラジエーターが使用されている。

熱交換器の排熱を、後部下面のデフューザーに排出することにより
より大きなダウンフォースを得ることができる。本願では、徹底的な熱対策で生じたエネルギーを持つ排熱を、ダウンフォースの追加に二次利用する特徴がある。

本願では、独自技術で蓄電池を使用した、１０分以内の高速給電であるＰｕｒｅＤＣを実施する。この技術では、各種装置の冷却が欠かせない、ＧＷ型の強力な冷却装備により、車載品の高速充電時の熱を排熱する。これにより、高速走行で短縮した時間を、長い充電時間で帳消しとしない。このような充電装置は、本願出願時点では、ほとんど商品化されていない。

図２は、６輪タイヤ
強力なダウンフォースを受け止め、強力なトルクを受け止め、ブレーキを十分効かせ、全面投影面積を少なくするため、６輪のタイヤを持つ。普通のタイヤが受け止められる馬力は一本、２００馬力が限界。１２００馬力以上を４本で受け止めるのは、無理である。基本型のＧＷ型では、６輪の幅広タイヤは全て同じ仕様として、スペアータイヤを一本で済ましたり、入手を容易にする。ＧＷ型では、後輪４輪のどれかのパンクの場合は、パンクした一輪をアクティブサスペンションで上方移動すれば、低速での走行は可能である。さらなる加速を得るために、電動であるＧＷでは、航空機の電動ファンエンジンもオプションで使用する。減速の補助もプロペラリバースで実施する。ブレーキをかけながら、ファンの出力を上げ、ブレーキをリリース(解除)してのタイヤの摩擦だけでは、成し遂げられないロケットスタートも面白い。さらに、ダウンフォースを極端に減らした状態で、推進は電動ファン、ステアリングはラダーというホバークラフトのような走行も可能である。一般道路では危ないので、平らな広場のような所、サーキットとは異なるゲレンデで、思う存分パワードリフトとは違った回転走行で楽しみたい。

オプション装備だが、ＧＷ型ＥＶには、そのシャシ内に電動ジャッキがバランスよく４か所に備えられており、ガレージ内に駐車し、降車した後、キーロックした時点で、ＥＶの一連のシャットダウン動作において、シャフトが延伸され、床にＥＶを固定することが可能とされている。簡単に、タイヤが脱着できるので、別の飾りホイールを利用する。その時の気分や走行する条件に合わせて簡単にタイヤを交換することができる。

ＧＷ型電気自動車はエネルギーを電池に蓄えるので、ガソリン車と異なり、１００ｋｇ近くあるガソリンの消費による、重心の変化が少ない。走行中のトルクバランス等等の調整が少なくて済む。

ＧＷ型ＥＶスポーツカーは、高速で安全に走りを楽しむ道具だが、基本は再生可能エネルギーの剰余を利用する予定である。すなわち、太陽光発電、風力発電で得た電力を発明者が提供している、水素、電気エネルギー統合システムを経由して、効率良く移動の用に供するものである。

ルーフ太陽電池パネルを装備する、これはＥＶの場合、電力切れでは、全ての装置が動かなくなるので、その危険性を少しでも減らすためである。
このパネルは、緊急制動時に立ち上がりタイヤでブレーキを補助するエアーブレーキとしても活動する。航空機のエアーブレーキ作動時の状態、画像。

ＧＷ型に搭載する通信用ルータは、有線ＬＡＮまたはＷｉＦｉといった無線ＬＡＮモジュールを制御することができる構成とされており、イーサネットやＩＥＥＥ８０２．１１ｘプロトコルに準拠したネットワーク通信が可能とされている。この他、本実施形態では、衛星通信用の通信機を搭載することができる。
以下、発明者の思想を記載する。

本願では、強力なダウンフォースと、操縦装置により、コードレス給電の効率に、大きな影響のある、グランドクリアランスを適正に保て、自動運転においては、送信アンテナの上を、正確に追従することができる。
露払い機能

電気自動車は、内燃機関エンジンがないので、燃料油、潤滑油は、使用せず、それらから油は落ちないが、足回り装置(サスペンション)に使用しているグリス等により汚れる可能性は残る、ＧＷ向けの改良が望ましい。油があまり大量に漏れる場合は、足回りが故障している状態であり、安全運航上問題がある。日本人は室内で靴を脱ぎ、ニオイは無臭を好む日本人向けの、本願の粋な気配り技術である。

本願ではＧＷタイプという専用デザインを提案する、電気自動車は従来の車と大きく異なるので、全く別の設計の自動車となるのが，正常な進化である。勿論公道に出る際には、道路運送法などの各種法令を遵守し、十分な衝突安全性を具備していなければならないし、

無臭タイヤが望ましいが、高性能タイヤでは、まだ無理な技術である。

スポーツカーは、車体はコンパクトでなければならない。
現在の自動車でも、その用途に応じて、あらゆるデザイン、価格のものがある、上記に提案した以外にも、ＧＷタイプの電気自動車は、日本人的細かい改善の積み重ねにより、様々な価格、グレードで色々な商品が登場するだろう。

この技術は提案開発中である。制御ユニットは、適用している規格は電動自動車用充放電システムガイドライン Ｖ２Ｌ ＤＣ版等である。通信線の接続部は、図１１仮番号のような、充電コネクタの横などがよさそうである。例えば、建物内で車内に居る場合は、屋外のことは判らないので、電気自動車車内より、ドアモニター、外部監視カメラ、屋内インターホンに応答したり、照明を操作したり、室内エアコンを操作したり、電化製品の作動状況を調べたりする利便性である。

トイレ付きユニットバスを併設した、電気自動車付き極小住宅が、特願２０１７−６０３４３の１ＲＧＵＢである。主に、単身者、学生向けだが、旅行業法の規制用件を満たせば、出張の多いサラリーマン向けのビジネスホテルとしても需要がある。ビジネスホテルの場合は、大浴場、洗濯場、サロン、受付、ビュッフェ食堂などの１ＲＧＵＢ以外の共用スペースを充実させれば、さらに集客力の高いビジネスホテルが運営できそうである。色々な形態が考案されるだろう。
１ＲＧＵＢ以外の共用スペースを充実させれば、さらに集客力の高いビジネスホテルが運営できそうである。色々な形態が考案されるだろう。このような旅行先では、当然ＧＷも建物内に駐車できる。

学生は、昼間は学校や図書館に居るし、単身者は会社で仕事をしている。休日は電気自動車ででかけることもできるが、ほとんど昼間は１ＲＧＵＢには居ない、プライバシーに関する装備、トイレ、風呂、寝室のみ機能的なものを提供すればよい。電気自動車を利用するのは、週末を中心に週に１，２回が標準的ではないか？自動車免許があれば、自動車は、遠出の場合はカーシェアリングやＧＷ型のレンタカーという選択肢もある。

一枚だが、自慢の車とオーナーを仕切るガラスも無い。扉は、いかにもガレージ扉のデザインではなく、他の壁と同質の外観でもいいと思う。

建物の太陽電池パネルとの連携が望ましい、住人がいない、昼間の電力を電気自動車に蓄電し、発電と使用の時間差を埋めて夜間使用するようにすれば、大幅に電力会社から購入する電気料金を減らせるし、建物側の据え置き型の蓄電池を大幅に小型の安価なものとすることができるし、本願発明者のＣｇＥＳとスマートインバーターを利用すれば、系統への売電も安全に実行できる。１０畳の面積の太陽電池で、おおよそ３ｋＷの発電が可能。設置費用が安い屋根併用型が好ましい。

ＧＷの電気自動車があれば、さらに、非常時ばかりではなく、屋外でのキャンピングなどの場合でも、電気自動車からの電力供給を受けて、スポーツカーによるツーリングの後、トイレ、ステレオ、照明、冷蔵庫などを利用することが可能となるので、多目的な用途に使用することができる。

ＣｇＥＳとは、発明者が販売している、電気自動車専用だったＥＶ・ＰＨＥＶ充電用コンセントや。チャデモ充電スタンド、災害時にはＥＶ・ＰＨＥＶ、水素自動車を、安全に確実にパワーツールの電源として活用するＩＴ型分配器である。

国毎に、ＧＷ型に求められるデザインは異なる、例えば、アメリカで販売するものは、フース風にするなどである。個性的な外観を楽しみたい。高級スポーツカーは、空気抵抗を減らすという名目で、車高が低いが、色々なデメリットもある。ＧＷ型は、下面をウィング形状とするために、３０〜４０ｃｍ車高が高くなり、これらの不便が解消する特徴がある。しかしながら、車高は高いがウィングにより、絶大なダウンフォースを得ながら、抵抗は少ない車両とすることができる。

ＧＷ型には大きな車内スペースがあるので、大きな水素タンクの設置空間が確保でき、燃料電池スポーツカーに向いている、水素タンクは、重量が蓄電池より大幅に軽いので、重量バランスの問題もない。ただ高速スポーツカーのため現在技術では、衝突に対する水素燃料タンクの強度や価格に自信がない。

新たに電気自動車の購入者が増え、景気刺激効果がある。

換気口の開口部が無いガソリン車のガレージと異なって密閉性に優れた室内周囲の壁は、埃が少なく、置き場探しに苦労する書籍等を保管することもできる。

専用の保持枠を準備すれば、災害時に傷を付けないでの車両移動が容易となる。地面より浮かんでおり前車輪を操舵することができるので、自家用車のハンドルで、ＶＲ技術を駆使したドライブシュミレーターができる。ＧＷ型は速度が早いので、実際の道路ではなく、安全なＶＲ空間で十分に練習した後に、高速道路でドライブを存分に楽しんでもらいたい。

参考資料、ＩＳＢの説明、http://www.watanabe-ele.com/pdf/iisb.pdf
地面に車両を固定すれば、車両の盗難予防装置となる。

大規模災害時、ＧＷならば車中泊を強いられても、十分足を伸ばして就寝すれば、エコノミークラス症候群が回避でき、避難時疲労が少なくなる。被災者への情報伝達も容易である。木造家屋の場合、衝突安全性の高い車体によりシェルターベッドのように安全に、車内で寝ることができる。

これまで本発明を実施形態により説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。

本発明によれば、電気自動車の駆動機構的特性を考慮して、従来とは異なる空力特性、シャシを付与することが可能な電気自動車を提供することができる。

１００ ：電気自動車
１１０ ：ボディ
１２０ ：エアディフレクタ
１３０ ：ウィング
１４０ ：ドア
１５０ ：エアインテーク
１６０ ：凹部構造
１７０ ：スカート
１９０ ：ステアリングラダー
１９５ ：多目的アンテナ
２００ ：シャシ
２１０ ：キール
２３０ ：アブソーバ
２５０ ：懸架機構
Ｗ ：空気流

Claims (5)

1. シャシとボディとを含み、二次電池で駆動される電気自動車であって、
   前記シャシと地面との間に空気流を通過させるため前記シャシを通して延びたグランドエフェクト空間と、
   前記ボディの側面を通して流れる空気をボディ内部に取り込み、熱交換器により熱せられた後の取り込まれた前記空気をフレーム下部へと導き、フレーム底部に形成された前記グランドエフェクト空間に排出するエアインテークと
   を備える、電気自動車。
2. 前記ボディに取付けられるボンネットには、前方からの空気流を前記ボディの両側に偏向させるためのエアディフレクタが形成される、請求項１に記載の電気自動車。
3. 前記グランドエフェクト空間のリア側には、ステアリングに連動して向きを変えるステアリングラダーが配置される、請求項１または２に記載の電気自動車。
4. 前記シャシは、中央部に延びたキール構造により補強される、請求項１〜３のいずれか1項に記載の電気自動車。
5. 前記電気自動車は、スポーツ車である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気自動車。

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