WO2024058264A1 - 鞍乗り型車両 - Google Patents

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Publication number
WO2024058264A1
WO2024058264A1 PCT/JP2023/033676 JP2023033676W WO2024058264A1 WO 2024058264 A1 WO2024058264 A1 WO 2024058264A1 JP 2023033676 W JP2023033676 W JP 2023033676W WO 2024058264 A1 WO2024058264 A1 WO 2024058264A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
inverter
floor
vehicle
battery
saddle
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/033676
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
拓也 古山
翔太郎 野田
良平 北村
Original Assignee
本田技研工業株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 本田技研工業株式会社 filed Critical 本田技研工業株式会社
Publication of WO2024058264A1 publication Critical patent/WO2024058264A1/ja

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62JCYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
    • B62J25/00Foot-rests; Knee grips; Passenger hand-grips
    • B62J25/04Floor-type foot rests
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62JCYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
    • B62J43/00Arrangements of batteries
    • B62J43/10Arrangements of batteries for propulsion
    • B62J43/16Arrangements of batteries for propulsion on motorcycles or the like
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62JCYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
    • B62J45/00Electrical equipment arrangements specially adapted for use as accessories on cycles, not otherwise provided for

Definitions

  • the present invention relates to a saddle type vehicle.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2022-147790 filed in Japan on September 16, 2022, the contents of which are incorporated herein.
  • a concave storage section that opens upward is formed on the upper surface of the floor part, a PCU (electrical component) is stored in this storage section, and the storage section is closed off with a floorboard.
  • electrical components such as inverters are desirably configured to be capable of supplying running air for heat radiation.
  • the floor of a scooter-type vehicle has a low ground clearance, and there is a risk that the floor will be submerged in water when the road is flooded. The above-mentioned prior art does not mention countermeasures against such a point.
  • An object of the present invention is to ensure heat dissipation of electrical components arranged under the floor and to suppress water intrusion into the electrical components in a saddle type vehicle having a floor portion between a handle and a seat. This in turn contributes to improving energy efficiency.
  • the saddle type vehicle includes a seat (8) on which an occupant sits, a handle (2) that the occupant holds, and a space between the handle (2) and the seat (8). a floor portion (9) that is arranged on the floor and forms a footrest surface (9a) on which the occupant rests his/her feet; a motor (30) that generates driving force for running the vehicle; and electric power that drives the motor (30).
  • At least one of (100) is an under-floor electrical component disposed below the floor portion (9), and the under-floor electrical component is a concave structure (with an opening (53) directed toward the vehicle lower side). 50).
  • the saddle-ride type vehicle according to the above (1) of the present invention by arranging heavy essential electrical components such as the inverter or battery under the floor, the center of gravity of the vehicle can be lowered, and the electrical components under the floor can be lowered.
  • the under-floor electrical component includes a case (32) that accommodates element components, and the case (32) has a breathing section ( 35),
  • the recessed structure (50) includes an upper wall portion (51) located above the under-floor electrical component, and extends from the outer peripheral side of the upper wall portion (51) toward the lower side of the vehicle;
  • a peripheral wall part (52) surrounding the front, rear, left and right sides of the under-floor electrical component may be provided, and the peripheral wall part (52) may extend below the breathing part (35).
  • the case of the under-floor electrical component is provided with a breathing section, and while the breathing function inside the case is obtained, the periphery of the under-floor electrical component in the concave structure is provided. Since the enclosing peripheral wall extends below the breathing area, even if the vehicle is submerged near the floor, at least the breathing area will be prevented from getting wet, securing an air pocket, and preventing water from entering the case of the electrical components under the floor. Infiltration can be suppressed.
  • the peripheral wall portion (52) of the concave structure (50) is such that the lower end (t2) of the rear wall portion (52b) on the rear side of the vehicle is It may be located below the lower end (t1) of the wall (52a).
  • the area around the inverter side terminal is easily protected from contact with foreign objects by the long rear wall portion on the lower side of the vehicle, while the other wall portions are protected from contact with foreign objects, etc.
  • the under-floor electrical components can be easily exposed to the traveling wind, and the heat dissipation of the under-floor electrical components can be improved.
  • the underfloor electrical component is the inverter (33), the motor (30) and the battery (100).
  • the inverter (33) is disposed on the rear side of the vehicle than the inverter (33)
  • the inverter (33) is provided with an inverter side terminal (31) on the vehicle rear side
  • the inverter side terminal (31) has a terminal connected to the motor.
  • (30) and wiring (60, 61) connecting the battery (100) and the inverter (33) may be connected.
  • the inverter side terminal is provided on the vehicle rear side of the inverter (the side closer to the motor and battery), thereby providing a power supply for connecting the motor and battery to the inverter.
  • the length of wiring such as electric wires can be shortened, and cost and weight can be reduced.
  • the inverter (33) may be arranged to be inclined so that the rear part is located above the front part.
  • the inverter side terminals of the inverter arranged on the rear side of the vehicle are arranged at a high position, wiring connection work can be easily performed and It is possible to prevent flying stones and the like from coming into contact with the inverter side terminals from the front and below.
  • the inverter (33) may include a heat sink (34) having a heat radiating portion (34a) on the lower side of the vehicle.
  • the heat dissipation part of the heat sink is arranged in this part, thereby dissipating the heat of the inverter. The running can be done well by wind.
  • the inverter (33) is arranged between a pair of left and right vehicle body frame members (14), and the concave structure (50) It may be fixed to the vehicle body frame member (14). According to the saddle-ride type vehicle described in the above (7) of the present invention, the inverter can be easily supported by the pair of left and right vehicle body frame members while being protected by the pair of left and right vehicle body frame members.
  • the saddle type vehicle according to (4) above further includes a control device (322) that controls the inverter (33), and the inverter (33) is integrated with the control device (322). It may be configured as a unit (320). According to the saddle-ride type vehicle described in the above (8) of the present invention, by integrating the inverter and the control device into a unit, it is possible to suppress the space for arranging components and simplify the support structure.
  • a saddle type vehicle having a floor portion between a handle and a seat, it is possible to ensure heat dissipation of electrical components arranged under the floor and to suppress water intrusion into electrical components.
  • FIG. 1 is a left side view of a motorcycle in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a left side view, partially in cross section, showing the arrangement of a PCU on the floor of the motorcycle.
  • FIG. 2 is a perspective view including a partial cross section of the PCU and its surroundings seen from the upper left rear.
  • FIG. 4 is a rear view of FIG. 3 viewed from the rear side. It is a block diagram showing a drive system of the above-mentioned two-wheeled motor vehicle.
  • FIG. 1 shows, as an example of a saddle-type electric vehicle, a scooter-type motorcycle 1 having a floor portion (low floor portion) 9 on which an occupant (driver) rests his or her feet.
  • the motorcycle 1 includes a front wheel 3 that is a steering wheel and a rear wheel 4 that is a driving wheel.
  • the front wheel 3 is supported by a front fork 6 and can be steered by a bar handle (steering handle) 2.
  • reference numeral 2a indicates grip portions on both left and right sides of the bar handle 2
  • reference numeral 2b indicates a handle cover that covers the periphery of the bar handle 2 except for the left and right grip portions 2a.
  • the rear wheel 4 is supported by the rear end of the swing arm 20 and can be driven by an electric motor 30.
  • a front end portion of the swing arm 20 is connected to the vehicle body 11A including the vehicle body frame 11.
  • the vehicle main body 11A of the embodiment includes a vehicle body frame 11 that supports the steering system component 5, and other components fixedly supported by the vehicle body frame 11.
  • the vehicle body 11A of the embodiment includes a vehicle body frame 11 and a drive unit 30A including an electric motor 30.
  • the drive unit 30A is fixedly supported by the vehicle body frame 11.
  • the above-mentioned “fixed support” means that it is immovable in a supported state (the position is uniquely determined), and is essentially “fixed”, but it is supported by an elastic member such as a spring or rubber. Even if the support is displaceable (such as a rubber mount), if it is configured to return to its original position by elastic force, it is included in the term "fixed support.”
  • a steering system component 5 including a bar handle 2, a front fork 6, and a front wheel 3 is supported at the front end of the vehicle body frame 11 so as to be steerable.
  • the swing arm 20 and the rear wheel 4 are supported by a drive unit 30A fixedly supported at the lower part of the vehicle body frame 11 so as to be able to swing up and down.
  • the periphery of the vehicle body frame 11 is covered with a vehicle body cover 25.
  • the motorcycle 1 includes a floor portion 9 forming a footrest surface on which a rider seated on a seat 8 rests his/her feet, a front body FB extending in front of the floor portion 9, and a rear body RB extending behind the floor portion 9. It is equipped with A straddling space K1 is formed above the floor portion 9 to allow a passenger to easily straddle the vehicle body.
  • a seat 8 on which a passenger is seated is supported on the rear body RB.
  • the lower front end of the seat 8 is connected to the vehicle body via a hinge shaft 8a extending in the vehicle width direction (left-right direction).
  • the seat 8 opens and closes the upper part of the rear body RB by rotating up and down about the hinge shaft 8a.
  • the seat 8 rotates around the hinge shaft 8a, raising the seat surface upwards and opening the upper part of the rear body RB, the occupant cannot sit on the seat 8, and the battery storage section below the seat 8 is removed. When opened, the battery 100 can be attached and detached.
  • the vehicle body frame 11 is formed by joining multiple types of steel materials together by welding or the like.
  • the vehicle body frame 11 includes a head pipe 12 located at the front end, a down frame 13 extending downward from the head pipe 12, a pair of left and right lower frames 14 that branch left and right from the bottom of the down frame 13 and extend rearward, and It includes a pair of left and right rear frames 15 extending upward and rearward from the rear part of the lower frame 14.
  • a PCU 320 which will be described later, is arranged between the left and right lower frames 14.
  • the periphery of the vehicle body frame 11 is covered with a vehicle body cover 25.
  • the vehicle body cover 25 includes a front cover 25a that covers the front part of the vehicle body frame 11 from the front, an inner cover 25b that covers the front part of the vehicle body frame 11 from the rear, a floor cover 25c that covers the lower part of the vehicle body frame 11 from above, and the vehicle body. It includes a rear center cover 25d that covers the rear part of the frame 11 from the front, and a pair of left and right rear side covers 25e that cover the rear part of the vehicle body frame 11 from the left and right sides.
  • the front cover 25a and the inner cover 25b constitute a front body cover 25f that forms the outer surface of the front body FB.
  • the front body cover 25f also serves as a leg shield that covers the front of the driver's legs.
  • the upper surface portion of the floor cover 25c constitutes a floor step 9a.
  • the floor step 9a forms, for example, a flat upper surface (footrest surface) over the entire width in the vehicle width direction.
  • the floor step 9a may include a center tunnel that protrudes upward on the inside in the vehicle width direction.
  • the rear center cover 25d and the left and right rear side covers 25e constitute a rear body cover 25g that forms the outer surface of the rear body RB.
  • the vehicle body cover 25, except for the handle cover 2b, is fixedly supported by the vehicle body 11A.
  • the drive unit 30A includes an electric motor 30 that generates driving force for driving the motorcycle 1, a deceleration mechanism 37 that decelerates the driving force of the electric motor 30, and a unit case 40 that houses the electric motor 30 and the deceleration mechanism 37. , is equipped with.
  • the electric motor 30 is driven by power from the battery 100.
  • the electric motor 30 is arranged with its drive shaft extending in the vehicle width direction.
  • the electric motor 30 includes a rotor that rotates integrally with the drive shaft, and a stator that surrounds the outer periphery of the rotor and is fixed to the unit case 40 (both not shown).
  • the electric motor 30 is driven at variable speed by, for example, VVVF (variable voltage variable frequency) control.
  • the electric motor 30 is speed-change controlled so as to have a continuously variable transmission, but is not limited thereto.
  • the electric motor 30 may be controlled to have a stepped transmission.
  • the speed reduction mechanism 37 includes a small-diameter gear that is rotatably provided on the drive shaft of the electric motor 30 and a large-diameter gear that meshes with the small-diameter gear (both not shown).
  • the large-diameter gear is rotatably provided on an output shaft that is arranged behind the motor drive shaft and parallel to the motor drive shaft.
  • One axial end (for example, the left end) of the output shaft projects outside the unit case 40, and power can be transmitted between this projecting part and the rear wheel 4 via a transmission device using, for example, an endless belt or chain. connected to.
  • the driving force generated by the electric motor 30 is transmitted to the drive wheel (rear wheel 4) supported by the swing arm 20 to cause the motorcycle 1 to travel.
  • a rear fender 27 is supported via 26.
  • the lower end of a rear cushion 28 is connected to the rear end of the swing arm 20.
  • a suspension system (rear suspension) that supports the rear wheel 4 includes the swing arm 20 and the rear cushion 28 .
  • the unit case 40 is a structure made of aluminum alloy, for example, and includes a plurality of fixing parts 45a, 45b, and 45c to the vehicle body frame 11.
  • the plurality of fixing parts 45a, 45b, 45c include, for example, a first fixing part 45a located at the front end of the case, and second and third fixing parts 45b, 45c located above and below the rear end of the case. .
  • the battery 100 is mounted below the seat 8.
  • the battery 100 is arranged so as to overlap the sheet 8 in a plan view.
  • the battery 100 includes a plurality of unit batteries 101 and 102 (for example, two at the front and the rear).
  • the plurality of unit batteries 101 and 102 have the same configuration.
  • each unit battery 101, 102 will be referred to as a front battery 101 and a rear battery 102, respectively.
  • the front and rear batteries 101 and 102 each have a rectangular cross section (for example, a substantially square shape) and a prismatic shape (cuboid shape) extending in the longitudinal direction.
  • the front and rear batteries 101 and 102 are arranged so that the front and rear sides of their cross-sectional shapes are aligned in the left-right direction.
  • the front and rear batteries 101 and 102 are each arranged in an upright position with the longitudinal direction inclined such that the higher the battery is located, the further back the battery is located.
  • the front and rear batteries 101 and 102 are inclined parallel to each other and are arranged with a constant interval between the front and rear surfaces.
  • the battery 100 generates a predetermined high voltage (48 to 96V) by connecting the front and rear batteries 101 and 102 in series.
  • the front and rear batteries 101 and 102 are each constructed of, for example, a lithium ion battery as a chargeable and dischargeable energy storage.
  • battery cables 61 extend from the positive and negative electrodes of the front and rear batteries 101, 102, respectively.
  • Each battery cable 61 is connected to a PDU (Power Driver Unit) 321 via a junction box (distributor) 323 and a contactor (electromagnetic switch) 324.
  • a three-phase cable 60 extends from the PDU 321 and is connected to the electric motor 30.
  • the front and rear batteries 101 and 102 are mobile batteries that are detachable from the vehicle body.
  • the front and rear batteries 101 and 102 can be charged using a charger 325 outside the vehicle, for example, while being removed from the vehicle body or while being mounted on the vehicle body.
  • the front and rear batteries 101 and 102 can be used alone, such as as a mobile battery and as a power source for external equipment.
  • a drive unit 30A is arranged below the battery 100.
  • Battery 100 is arranged so that at least a portion thereof overlaps drive unit 30A in plan view.
  • the front battery 101 is arranged so that its entirety generally falls within the longitudinal width of the drive unit 30A, and the rear battery 102 is arranged so that its front portion overlaps the front battery 101 and the drive unit 30A in the longitudinal direction.
  • the front and rear batteries 101, 102 and the drive unit 30A are arranged so as to overlap each other in the vehicle width direction.
  • the front and rear batteries 101, 102 and the drive unit 30A are each arranged to straddle the left and right center of the vehicle in plan view.
  • a PDU (Power Driver Unit) 321 and an ECU (Electric Control Unit) 322 constitute a PCU (Power control unit) 320 that is an integrated control unit.
  • the PDU 321 includes an inverter 33 that converts direct current supplied by the battery 100 into alternating current and supplies the alternating current to the electric motor 30.
  • PDU 321 controls energization of the stator windings of electric motor 30 .
  • the electric motor 30 performs power running under the control of the PDU 321 and causes the motorcycle 1 to travel.
  • the operation of PDU 321 is controlled by ECU 322.
  • Power from the battery 100 is supplied to the PDU 321, which is a motor driver, via a contactor 324. Electric power from the battery 100 is converted from direct current to three-phase alternating current in the PDU 321, and then supplied to the electric motor 30, which is a three-phase alternating current motor.
  • the output voltage from the battery 100 is stepped down through a DC-DC converter (electrical component, down regulator) 326, and is used to charge a 12V sub-battery 327.
  • the sub-battery 327 supplies power to general electrical components such as lamps, meters, smart units, and control system components such as the ECU 322. By installing the sub-battery 327, various electromagnetic locks and the like can be operated even when the battery 100 is removed.
  • Each of the front and rear batteries 101, 102 includes a BMU (Battery Managing Unit) 101a, 102a that monitors charging/discharging status, temperature, etc.
  • Information monitored by each BMU 101a, 102a is shared with the ECU 322 when the front and rear batteries 101, 102 are mounted on the vehicle body.
  • Output request information from the accelerator sensor 329 is input to the ECU 322 .
  • the ECU 322 drives and controls the electric motor 30 via the PDU 321 based on the input output request information.
  • the ECU 322 regulates charging and discharging of the battery 100 according to the state of the battery 100.
  • the ECU 322 switches between supplying power to the battery 100 and discharging the battery 100 by controlling the contactor 324 and the like.
  • the PCU 320 has a flat rectangular parallelepiped outer shape with limited vertical width.
  • the PCU 320 is arranged inside the floor section 9.
  • the PCU 320 is arranged between the left and right lower frames 14.
  • the entire PCU 320 is disposed above the lower ends of the left and right lower frames 14, so that contact with the ground surface is suppressed.
  • the PCU 320 is arranged to be inclined when viewed from the side of the vehicle so that the rear portion is located above the front portion.
  • An inverter-side terminal block 31 is arranged at the rear of the PCU 320, and by increasing the ground clearance of this inverter-side terminal block 31, it is difficult for disturbances from the road surface to reach the inverter-side terminal block 31.
  • a three-phase cable 60 is connected to the inverter side terminal block 31, as well as positive and negative battery cables 61 extending from the case side connection terminals 107 of the front and rear battery cases 103 and led out below the case lower protrusion 122. be done.
  • Control system wiring 67 connected to the ECU 322 is connected to, for example, the right side surface of the PCU 320 via a connector 67a.
  • a drive unit 30A is arranged behind the PCU 320.
  • the drive unit 30A is arranged so that its lower part overlaps the floor part 9 in the vertical direction, and its upper part is arranged above the floor part 9.
  • the PCU 320 is arranged so that the entire PCU 320 fits within the vertical width of the drive unit 30A.
  • the lower end of the drive unit 30A is located below the lower end of the PCU 320, but is located above the lower ends of the left and right lower frames 14, and does not protrude below the lower ends of the left and right lower frames 14.
  • the PCU 320 and the drive unit 30A are arranged so as to overlap each other in the vehicle width direction.
  • the PCU 320 and the drive unit 30A are each arranged to straddle the left and right center of the vehicle in plan view.
  • the PCU 320 is arranged ahead of the center position CP between the front and rear wheels 3 and 4 in the longitudinal direction of the vehicle.
  • the drive unit 30A is arranged behind the center position CP between the front and rear wheels 3 and 4. This improves the weight balance of the control system components in the longitudinal direction of the vehicle.
  • the PCU 320 and the drive unit 30A are arranged on the spring of the rear suspension, the unsprung weight is reduced and road tracking performance is improved, compared to, for example, when at least one of the PCU 320 and the drive unit 30A is arranged under the spring of the rear suspension. improve.
  • the PCU 320 includes an electrical case 32 made of, for example, an aluminum alloy.
  • An inverter 33 including a bridge circuit, a smoothing capacitor, and the like is housed in the internal space of the electrical equipment case 32 .
  • the bridge circuit and the smoothing capacitor are configured using a plurality of switching elements such as transistors.
  • the lower part of the electrical equipment case 32 is used as a heat sink 34, and has a plurality of heat radiation fins 34a projecting downward.
  • the upper surface of the electrical equipment case 32 is provided with a breathing part (vent plug, breathing hole forming part) 35 that communicates the inside and outside of the electrical equipment case 32 .
  • the breathing part 35 has, for example, a labyrinth structure to prevent water and foreign matter from entering, but a check valve, a waterproof and moisture permeable sheet, etc. may be arranged to prevent water from entering. Since the inside of the electrical equipment case 32 of the under-floor electrical equipment is an environment where temperature changes are large and dew condensation is likely to occur, a breathing section 35 is provided to enable the humidity to be adjusted.
  • the PCU 320 is accommodated in an under-floor case (concave structure) 50 arranged with an opening 53 facing downwardly of the vehicle.
  • the under-floor case 50 is, for example, a one-piece molded product made of synthetic resin, and includes an upper wall portion 51 that is rectangular in plan view and located above the PCU 320, and a peripheral wall portion 52 that extends downwardly from each of the four outer periphery sides of the upper wall portion 51 and surrounds the front, rear, left and right sides of the PCU 320.
  • the peripheral wall portion 52 includes a front wall portion 52a, a rear wall portion 52b, and left and right side wall portions 52c that are respectively arranged on the front, rear, left and right sides of the PCU 320.
  • the outer periphery of the upper wall portion 51 and the upper edge of the peripheral wall portion 52 are integrally continuous with each other.
  • the walls of the peripheral portion are also integrally continuous with each other.
  • the under-floor case 50 forms an accommodation space K2 that is closed (sealed) except for an opening portion 53 facing downwardly. Therefore, even if the motorcycle 1 is submerged up to the floor portion 9, an air pocket is formed inside the under-floor case 50 above the lower end of the peripheral wall portion 52, preventing water from reaching the PCU 320.
  • Reference symbol W1 in Fig. 2 indicates the water surface when submerged.
  • the lower end height (vertical height from the ground surface to the lower end) of the peripheral wall portion 52 differs depending on the location.
  • the highest lower end height of the peripheral wall portion 52 is the height Z1 of the lower end t1 of the front wall portion 52a
  • the lowest lower end height of the peripheral wall portion 52 is the height Z2 of the lower end t2 of the rear wall portion 52b.
  • the under-floor case 50 has an opening 53 in its lower surface so that the PCU 320 inside the electrical equipment case 32 can take in the running wind.
  • the under-floor case 50 is opened downward, there is concern about the influence of disturbance on the PCU 320. In particular, it is undesirable for a worker's fingers or tools to get into the vicinity of the inverter-side terminal block 31 during vehicle maintenance or the like.
  • the rear wall portion 52b extends downward to the extent that it does not block the flow of the traveling wind inside the electrical equipment case 32, a hole or a notch may be provided in the rear wall portion 52b to allow the traveling wind to flow.
  • the rear wall portion 52b is a wall portion of the peripheral wall portion 52 on the vehicle rear side, and is a wall portion extending between the rear ends of the left and right side wall portions 52c.
  • the normal direction of the rear wall portion 52b in plan view is oriented in the front-rear direction, but it may partially be oriented in the left-right direction due to steps or the like.
  • the rear wall portion 52b is curved, for example, the range where the normal direction in plan view is up to about 45 degrees with respect to the front-rear direction is defined as the rear wall portion 52b.
  • the under-floor case 50 is fixedly supported by the left and right lower frames 14.
  • the underfloor case 50 is supported by the left and right lower frames 14 via an undercover 55.
  • the undercover 55 is a tray-shaped cover that covers the PCU 320 from below, and is, for example, an integrally molded product made of synthetic resin.
  • the undercover 55 has curved portions 55a curved along the outer peripheral surfaces of the left and right lower frames 14 on the left and right sides, and when the left and right curved portions 55a are placed on the left and right lower frames 14 from above, It is fixedly supported by the frame 14.
  • the undercover 55 includes an air guide section and an air exhaust section for blowing running air.
  • flanges 52d are formed that extend outward in the left-right direction. With the flanges 52d in contact with the left and right side parts of the undercover 55 from above, the under-floor case 50 is fixed to the under-cover 55, and the under-floor case 50 is fixed to the left and right lower frames 14 via the under-cover 55. has been done.
  • a support frame 56 for supporting the PCU 320 on the left and right lower frames 14 is provided inside the under-floor case 50.
  • the support frame 56 is, for example, an integrally molded product made of a steel plate, and includes an upper wall portion 56a that is rectangular in plan view and is located above the PCU 320, and extends downwardly from the left and right sides of the upper wall portion 56a. , and left and right flanges 56c bent and extending outward in the left and right direction from the lower ends of the left and right side walls 56b.
  • the left and right flanges 56c are in contact with the pedestals 14a fixed to the upper surfaces of the left and right lower frames 14 from above, and the left and right flanges 56c, and thus the support frame 56, are fixed to the left and right lower frames 14 by fastening bolts or the like.
  • a fastening boss 36 provided in the electrical equipment case 32 of the PCU 320 contacts the upper wall portion 56a of the support frame 56 from below and is fixed by bolt fastening.
  • the PCU 320 is fixedly supported by the upper wall portion 56a of the support frame 56 in a suspended state from above.
  • the motorcycle 1 of the above embodiment is arranged with the seat 8 on which the rider sits, the bar handle 2 held by the rider, and between the bar handle 2 and the seat 8, so that the rider can rest his/her feet.
  • a floor portion 9 forming a footrest surface (floor step 9a) an electric motor 30 that generates driving force for running the vehicle, a battery 100 that stores electric power to drive the electric motor 30, and the battery 100.
  • An inverter 33 (PCU 320) that converts the supplied DC current into AC and supplies it to the electric motor 30, the inverter 33 is arranged below the floor step 9a, and the inverter 33 (PCU 320) It is disposed in a under-floor case 50 with an opening 53 directed toward the lower side of the vehicle.
  • the inverter 33 (PCU 320) includes an electrical case 32 that houses element parts, and the electrical case 32 includes a breathing section 35 that communicates the inside and outside of the electrical case 32.
  • the under-floor case 50 includes an upper wall portion 51 located above the inverter 33 (PCU 320), and a peripheral wall portion that extends from the outer circumferential side of the upper wall portion 51 to the lower side of the vehicle and surrounds the under-floor electrical components on the front, rear, right and left sides. 52, and the peripheral wall portion 52 extends below the breathing portion 35.
  • the electrical equipment case 32 of the under-floor electrical component is provided with the breathing part 35 to obtain a breathing action inside the electrical equipment case 32, and the peripheral wall part 52 surrounding the under-floor electrical component in the under-floor case 50 is provided with the breathing part 35.
  • the electric motor 30 and the battery 100 are arranged on the rear side of the vehicle than the inverter 33 (PCU 320), and the inverter 33 (PCU 320) is provided with an inverter-side terminal block 31 on the rear side of the vehicle, Wiring (three-phase cable 60, battery cable 61) connecting the electric motor 30 and battery 100 to the inverter 33 is connected to the inverter side terminal block 31.
  • Wiring three-phase cable 60, battery cable 61
  • the lower end t2 of the rear wall portion 52b of the peripheral wall portion 52 of the lower floor case 50 on the rear side of the vehicle is located below the vehicle than the lower end t1 of the other wall portions (especially the front wall portion 52a). be.
  • the area around the inverter side terminal block 31 is easily protected from contact with foreign objects by the long rear wall portion 52b toward the lower side of the vehicle, while the other wall portions are made relatively short, so that It is possible to make it easier for electrical components to be exposed to driving wind and improve the heat dissipation of electrical components under the floor.
  • the inverter 33 is arranged at an angle so that the rear part is located above the front part. According to this configuration, the inverter-side terminal block 31 disposed on the rear side of the vehicle of the inverter 33 is disposed at a high position, making it easier to connect the wiring, and preventing flying stones from the front and below of the vehicle. Contact with the side terminal block 31 can be suppressed.
  • the inverter 33 includes a heat sink 34 having heat radiation fins 34a on the lower side of the vehicle. According to this configuration, since the lower side of the vehicle of the inverter 33 faces the opening 53 of the under-floor case 50, by arranging the radiation fins 34a of the heat sink 34 at this location, the heat radiation of the inverter 33 can be effectively radiated by the traveling wind. It can be carried out.
  • the inverter 33 is disposed between a pair of left and right vehicle body frame members (lower frame 14), and the underfloor case 50 is fixedly supported by the vehicle body frame members. According to this configuration, the inverter 33 can be easily supported by the pair of left and right vehicle body frame members while being protected by the pair of left and right vehicle body frame members.
  • the motorcycle 1 includes a control device (ECU 322) that controls the inverter 33, and the inverter 33 is configured as a unit (PCU 320) integrated with the control device. According to this configuration, by integrating the inverter 33 and the control device into a unit, it is possible to suppress the component arrangement space and simplify the support structure.
  • ECU 322 controls the inverter 33
  • PCU 320 unit integrated with the control device.
  • the present invention is not limited to the embodiments described above, and for example, although the PCU has been cited as an under-floor electrical component disposed below the floor, the present invention is not limited to this.
  • the under-floor electrical component may be a battery, or a PDU (a motor driver equipped with at least an inverter) in which a control unit (ECU) is separated from a PCU, or at least part of the PCU and battery.
  • the configuration may include the following.
  • the configuration may include a single battery instead of a plurality of batteries.
  • the present invention may be applied to saddle type vehicles other than motorcycles.
  • the above-mentioned straddle-type vehicles include all vehicles in which the driver rides astride the body of the vehicle, and include not only motorcycles (including motorized bicycles) but also three-wheeled vehicles (one front wheel and two rear wheels, two front wheels and one rear wheel). It also includes vehicles with one rear wheel (including vehicles with one rear wheel) or vehicles with four wheels (four-wheel buggy, etc.).
  • the configuration in the embodiment described above is an example of the present invention, and various changes can be made without departing from the gist of the present invention, such as replacing the constituent elements of the embodiment with well-known constituent elements.

Abstract

この鞍乗り型車両は、乗員が着座するシート(8)と、前記乗員が把持するハンドル(2)と、前記ハンドル(2)と前記シート(8)との間に配置され、前記乗員が足を載せる足載せ面(9a)を形成するフロア部(9)と、車両走行用の駆動力を発生するモータ(30)と、前記モータ(30)を駆動する電力を蓄電するバッテリ(100)と、前記バッテリ(100)が供給する直流電流を交流に変換して前記モータ(30)に供給するインバータ(33)と、を備え、前記インバータ(33)および前記バッテリ(100)の少なくとも一方は、前記フロア部(9)の下方に配置されたフロア下電装部品であり、前記フロア下電装部品は、車両下方側に開口部(53)を向けた凹状構造物(50)内に配置されている。

Description

鞍乗り型車両
 本発明は、鞍乗り型車両に関する。
 本願は、2022年9月16日に、日本に出願された特願2022-147790号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 近年、低炭素社会又は脱炭素社会の実現に向けた取り組みが活発化し、車両においてもCO2排出量の削減やエネルギー効率の改善のために、電動化技術に関する研究開発が行われている。
 例えば、ハンドルとシートとの間にフロア部を有するスクータ型の鞍乗り型電動車両において、フロア部のフットボードの下方にPCU(Power control unit、インバータと制御装置が一体になったもの)を収納したものがある(例えば、特許文献1参照)。
日本国特許第5594229号公報
 上記従来の構成では、フロア部の上面において上方に開放する凹形状の収納部を形成し、この収納部内にPCU(電装部品)を収納して、フロアボードで閉塞している。
 ところで、インバータ等の電装部品は、放熱のために走行風を供給可能な構成が望ましい。一方、スクータ型車両のフロア部は地上高が低く、道路の冠水時等にはフロア部まで水没する虞がある。このような点の対策について、上記従来技術には言及されていなかった。
 本発明は、ハンドルとシートとの間にフロア部を有する鞍乗り型車両において、フロア下に配置した電装部品の放熱性を確保するとともに電装部品の浸水を抑制することを目的とする。そして、延いてはエネルギー効率の改善に寄与するものである。
 上記課題の解決手段として、本発明の態様は以下の構成を有する。
 (1)本発明の態様に係る鞍乗り型車両は、乗員が着座するシート(8)と、前記乗員が把持するハンドル(2)と、前記ハンドル(2)と前記シート(8)との間に配置され、前記乗員が足を載せる足載せ面(9a)を形成するフロア部(9)と、車両走行用の駆動力を発生するモータ(30)と、前記モータ(30)を駆動する電力を蓄電するバッテリ(100)と、前記バッテリ(100)が供給する直流電流を交流に変換して前記モータ(30)に供給するインバータ(33)と、を備え、前記インバータ(33)および前記バッテリ(100)の少なくとも一方は、前記フロア部(9)の下方に配置されたフロア下電装部品であり、前記フロア下電装部品は、車両下方側に開口部(53)を向けた凹状構造物(50)内に配置されている。
 本発明の上記(1)に記載の鞍乗り型車両によれば、インバータまたはバッテリといった重量のある基幹電装部品をフロア下に配置することで、車両の低重心化を図るとともに、このフロア下電装部品の周囲を車両下方側に開口する凹状構造物で囲む構成とすることで、フロア下電装部品に走行風を供給可能としながら、車両がフロア部まで水没した場合でも、凹状構造物内に空気溜まりを確保し、フロア下電装部品の浸水を抑えることができる。
 (2)上記(1)に記載の鞍乗り型車両では、前記フロア下電装部品は、素子部品を収容するケース(32)を備え、前記ケース(32)は、ケース内外を連通させる呼吸部(35)を備え、前記凹状構造物(50)は、前記フロア下電装部品の上方に位置する上壁部(51)と、前記上壁部(51)の外周側から車両下方側に延び、前記フロア下電装部品の前後左右を囲う周壁部(52)と、を備え、前記周壁部(52)は、前記呼吸部(35)よりも下方まで延びてもよい。
 本発明の上記(2)に記載の鞍乗り型車両によれば、フロア下電装部品のケースに呼吸部を備えてケース内の呼吸作用を得ながら、凹状構造物におけるフロア下電装部品の周囲を囲う周壁部が呼吸部よりも下方に延びることで、車両がフロア部近傍まで水没した場合でも、少なくとも呼吸部の浸水を抑えて空気溜まりを確保し、フロア下電装部品のケース内への水の浸入を抑えることができる。
 (3)上記(1)に記載の鞍乗り型車両では、前記凹状構造物(50)の周壁部(52)は、車両後方側の後壁部(52b)の下端(t2)が、他の壁部(52a)の下端(t1)よりも下方にあってもよい。
 本発明の上記(3)に記載の鞍乗り型車両によれば、インバータ側端子の周辺は、車両下方側に長い後壁部によって異物等の接触から保護しやすくしながら、他の壁部は比較的短くすることで、フロア下電装部品に走行風が当たりやすくし、フロア下電装部品の放熱性を向上させることができる。
 (4)上記(1)から(3)の何れか一項に記載の鞍乗り型車両では、前記フロア下電装部品は、前記インバータ(33)であり、前記モータ(30)及び前記バッテリ(100)は、前記インバータ(33)よりも車両後方側に配置され、前記インバータ(33)は、前記車両後方側にインバータ側端子(31)を備え、前記インバータ側端子(31)には、前記モータ(30)及び前記バッテリ(100)と前記インバータ(33)とを接続する配線(60,61)が接続されていてもよい。
 本発明の上記(4)に記載の鞍乗り型車両によれば、インバータの車両後方側(モータおよびバッテリに近い側)にインバータ側端子を備えることで、モータ及びバッテリとインバータとを接続する給電線等の配線の長さを短縮し、コストおよび重量を抑えることができる。
 (5)上記(4)に記載の鞍乗り型車両では、前記インバータ(33)は、後部が前部よりも上方側に位置するように傾斜して配置されてもよい。
 本発明の上記(5)に記載の鞍乗り型車両によれば、インバータの車両後方側に配置されたインバータ側端子が高い位置に配置されるので、配線の接続作業をし易くし、かつ車両前方および下方からの飛び石等がインバータ側端子に接触することを抑えることができる。
 (6)上記(4)に記載の鞍乗り型車両では、前記インバータ(33)は、前記車両下方側に放熱部(34a)を有するヒートシンク(34)を備えてもよい。
 本発明の上記(6)に記載の鞍乗り型車両によれば、インバータの車両下方側は凹状構造物の開口部に臨むので、この部位にヒートシンクの放熱部を配置することで、インバータの放熱を走行風によって良好に行うことができる。
 (7)上記(4)に記載の鞍乗り型車両では、前記インバータ(33)は、左右一対の車体フレーム部材(14)の間に配置されており、前記凹状構造物(50)は、前記車体フレーム部材(14)に固定されてもよい。
 本発明の上記(7)に記載の鞍乗り型車両によれば、インバータを左右一対の車体フレーム部材で保護しながら、これら左右一対の車体フレーム部材に簡易に支持することができる。
 (8)上記(4)に記載の鞍乗り型車両は、前記インバータ(33)を制御する制御装置(322)を、更に備え、前記インバータ(33)は、前記制御装置(322)と一体のユニット(320)として構成されてもよい。
 本発明の上記(8)に記載の鞍乗り型車両によれば、インバータと制御装置とを一体にユニット化することで、部品配置スペースの抑制および支持構造の簡素化を図ることかできる。
 本発明の態様によれば、ハンドルとシートとの間にフロア部を有する鞍乗り型車両において、フロア下に配置した電装部品の放熱性を確保するとともに電装部品の浸水を抑制することができる。
本発明の実施形態における自動二輪車の左側面図である。 上記自動二輪車のフロア部のPCUの配置を示す一部断面を含む左側面図である。 上記PCU周辺を左上後方から見た一部断面を含む斜視図である。 図3を後方側から見た後面図である。 上記自動二輪車の駆動システムを示すブロック図である。
 以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明における前後左右等の向きは、特に記載が無ければ以下に説明する車両における向きと同一とする。また以下の説明に用いる図中適所には、車両前方を示す矢印FR、車両左方を示す矢印LH、車両上方を示す矢印UP、車体左右中心を示す線CLが示されている。
<車両全体>
 図1には、鞍乗り型電動車両の一例として、乗員(運転者)が足を載せるフロア部(低床部)9を有するスクータ型の自動二輪車1が示されている。自動二輪車1は、操向輪である前輪3と、駆動輪である後輪4と、を備えている。前輪3は、フロントフォーク6に支持され、バーハンドル(操向ハンドル)2によって操向可能である。図中符号2aはバーハンドル2の左右両側のグリップ部、符号2bは左右グリップ部2aを除いてバーハンドル2の周囲を覆うハンドルカバーを示している。
 後輪4は、スイングアーム20の後端部に支持され、電気モータ30によって駆動可能である。スイングアーム20の前端部は、車体フレーム11を含む車体本体11Aに連結されている。実施形態の車体本体11Aは、ステアリング系部品5を支持する車体フレーム11の他、車体フレーム11に固定的に支持された他部品を含む。実施形態の車体本体11Aは、車体フレーム11と、電気モータ30を含む駆動ユニット30Aと、を含む。
 駆動ユニット30Aは、車体フレーム11に固定的に支持されている。上記「固定的に支持」とは、支持状態で不動であること(位置が一意的に定められること)であり、実質的な「固定」であるが、バネやゴム等の弾性部材を介して変位可能な支持(ラバーマウント等)であっても、弾性力によって元の位置に戻る構成であれば「固定的に支持」に含むものとする。
 バーハンドル2、フロントフォーク6及び前輪3を含むステアリング系部品5は、車体フレーム11の前端部に操向可能に支持されている。スイングアーム20および後輪4は、車体フレーム11の下部に固定的に支持された駆動ユニット30Aに上下揺動可能に支持されている。車体フレーム11の周囲は、車体カバー25によって覆われている。
 自動二輪車1は、シート8に着座した運転者が足を載せる足載せ面を形成するフロア部9と、フロア部9の前方に連なるフロントボディFBと、フロア部9の後方に連なるリヤボディRBと、を備えている。フロア部9の上方には、乗員が車体を跨ぎやすくするための跨ぎ空間K1が形成されている。
 リヤボディRB上には、乗員が着座するシート8が支持されている。シート8は、前端部下側が、車幅方向(左右方向)に沿うヒンジ軸8aを介して車体に連結されている。シート8は、上記ヒンジ軸8aを中心に上下に回動することで、リヤボディRBの上部を開閉する。シート8が座面を略水平にしてリヤボディRBの上部を閉塞した閉状態(図1参照)になると、乗員がシート8に着座可能となり、かつシート8下方のバッテリ収容部が閉じられる。この状態で、シート8は施錠可能である。シート8がヒンジ軸8a回りに回動し、座面を上方に起立させてリヤボディRBの上部を開放した開状態になると、乗員がシート8に着座不能となり、かつシート8下方のバッテリ収容部が開いてバッテリ100を着脱可能となる。
 車体フレーム11は、複数種の鋼材を溶接等により一体に接合して形成されている。車体フレーム11は、前端部に位置するヘッドパイプ12と、ヘッドパイプ12から下方へ延びるダウンフレーム13と、ダウンフレーム13の下部から左右に分岐して後方へ延びる左右一対のロアフレーム14と、左右ロアフレーム14の後部から上後方へ延びる左右一対のリヤフレーム15と、を備えている。左右ロアフレーム14の間に後述するPCU320が配置されている。
 車体フレーム11の周囲は、車体カバー25で覆われている。車体カバー25は、車体フレーム11の前部を前方から覆うフロントカバー25aと、車体フレーム11の前部を後方から覆うインナーカバー25bと、車体フレーム11の下部を上方から覆うフロアカバー25cと、車体フレーム11の後部を前方から覆うリヤセンターカバー25dと、車体フレーム11の後部を左右側方から覆う左右一対のリヤサイドカバー25eと、を備えている。
 フロントカバー25aおよびインナーカバー25bは、フロントボディFBの外面を形成するフロントボディカバー25fを構成している。フロントボディカバー25fは、運転者の脚部の前方を覆うレッグシールドを兼ねている。フロアカバー25cの上面部は、フロアステップ9aを構成している。フロアステップ9aは、例えば車幅方向の全幅に渡って平坦な上面(足載せ面)を形成している。フロアステップ9aは、車幅方向内側で上方に隆起するセンタートンネルを備えてもよい。リヤセンターカバー25dおよび左右リヤサイドカバー25eは、リヤボディRBの外面を形成するリヤボディカバー25gを構成している。車体カバー25は、ハンドルカバー2bを除き、車体本体11Aに固定的に支持されている。
<駆動ユニット>
 駆動ユニット30Aは、自動二輪車1の走行用の駆動力を発生する電気モータ30と、電気モータ30の駆動力を減速する減速機構37と、電気モータ30および減速機構37を収容するユニットケース40と、を備えている。
 電気モータ30は、バッテリ100の電力により駆動する。電気モータ30は、駆動軸を車幅方向に沿わせて配置されている。電気モータ30は、駆動軸と一体回転するロータと、ロータの外周を囲うとともにユニットケース40に固定されるステータと、を備えている(何れも不図示)。電気モータ30は、例えばVVVF(variable voltage variable frequency)制御による可変速駆動がなされる。電気モータ30は、無段変速機を有する如く変速制御されるが、これに限らない。電気モータ30は、有段変速機を有する如く変速制御されてもよい。
 減速機構37は、電気モータ30の駆動軸に一体回転可能に設けられる小径ギヤと、小径ギヤに噛み合う大径ギヤと、を備えている(何れも不図示)。大径ギヤは、モータ駆動軸の後方でモータ駆動軸と平行に配置された出力軸に一体回転可能に設けられる。出力軸の軸方向一端部(例えば左端部)は、ユニットケース40の外側に突出し、この突出部分と後輪4とが、例えば無端状のベルト又はチェーンを用いた伝動装置を介して動力伝達可能に連結される。
 電気モータ30が発生する駆動力は、スイングアーム20に支持された駆動輪(後輪4)に伝達されて自動二輪車1を走行させる、例えば、スイングアーム20の後端部には、フェンダ支持アーム26を介してリヤフェンダ27が支持されている。例えば、スイングアーム20の後端部には、リヤクッション28の下端部が連結されている。スイングアーム20およびリヤクッション28を含んで、後輪4を支持する懸架装置(リヤサスペンション)が構成されている。
 ユニットケース40は、例えばアルミニウム合金製の構造体であり、車体フレーム11に対する複数の固定部45a,45b,45cを備えている。複数の固定部45a,45b,45cは、例えばケース前端部に位置する第一固定部45aと、ケース後端部の上下に位置する第二および第三固定部45b,45cと、を備えている。
<バッテリ>
 バッテリ100は、シート8の下方に搭載されている。バッテリ100は、平面視でシート8と重なるように配置されている。バッテリ100は、複数(例えば前後二つ)の単位バッテリ101,102を備えている。複数の単位バッテリ101,102は、互いに同一構成とされている。以下、各単位バッテリ101,102をそれぞれ前バッテリ101、後バッテリ102という。
 前後バッテリ101,102は、それぞれ断面矩形状(例えば略正方形状)をなして長手方向に延びる角柱状(直方体状)をなしている。前後バッテリ101,102は、それぞれ断面形状の前後辺を左右方向に沿わせて配置されている。前後バッテリ101,102は、それぞれ長手方向を上方に位置するほど後方に位置するように傾斜させた起立姿勢で配置されている。前後バッテリ101,102は、互いに平行に傾斜し、前後面間に一定間隔を空けて配置されている。
 バッテリ100は、前後バッテリ101,102を直列に結線することで、所定の高電圧(48~96V)を発生させる。前後バッテリ101,102は、それぞれ充放電可能なエネルギーストレージとして、例えばリチウムイオンバッテリで構成されている。
 図4を併せて参照し、前後バッテリ101,102の正負極からは、それぞれバッテリケーブル61が延びている。各バッテリケーブル61は、ジャンクションボックス(分配器)323およびコンタクタ(電磁開閉器)324を介して、PDU(Power Driver Unit)321に接続されている。PDU321からは三相ケーブル60が延び、この三相ケーブル60が電気モータ30に接続されている。
 前後バッテリ101,102は、車体に対して着脱可能なモバイルバッテリである。前後バッテリ101,102は、例えば車体から取り外した状態で、あるいは車体に搭載された状態で、車外の充電器325を用いて充電可能である。前後バッテリ101,102は、モバイルバッテリとして外部機器の電源として利用する等、単独で用いることが可能である。
 バッテリ100の下方には、駆動ユニット30Aが配置されている。バッテリ100は、少なくとも一部が平面視で駆動ユニット30Aと重なるように配置されている。前バッテリ101は、概ね全体が駆動ユニット30Aの前後幅内に収まるように配置され、後バッテリ102は、前部が前バッテリ101および駆動ユニット30Aと前後方向位置を重ねるように配置されている。図示はしないが、前後バッテリ101,102および駆動ユニット30Aは、互いに車幅方向位置を重ねるように配置されている。前後バッテリ101,102および駆動ユニット30Aは、それぞれ平面視で車両左右中央を左右に跨いで配置されている。
<駆動システム>
 図5に示すように、PDU(Power Driver Unit)321およびECU(Electric Control Unit)322は、一体の制御ユニットであるPCU(Power control unit)320を構成している。PDU321は、バッテリ100が供給する直流電流を交流に変換して電気モータ30に供給するインバータ33を備えている。PDU321は、電気モータ30のステータ巻線に対する通電を制御する。電気モータ30は、PDU321による制御に応じて力行運転を行い、自動二輪車1を走行させる。PDU321の作動はECU322に制御されている。
 バッテリ100からの電力は、コンタクタ324を介して、モータドライバたるPDU321に供給される。バッテリ100からの電力は、PDU321にて直流から三相交流に変換された後、三相交流モータである電気モータ30に供給される。
 バッテリ100からの出力電圧は、DC-DCコンバータ(電装品、ダウンレギュレータ)326を介して降圧され、12Vのサブバッテリ327の充電に供される。サブバッテリ327は、灯火器等の一般電装部品、メーター、スマートユニット及びECU322等の制御系部品に電力を供給する。サブバッテリ327を搭載することで、バッテリ100の取り外し時にも各種電磁ロック等を操作可能となる。
 前後バッテリ101,102の各々は、充放電状況や温度等を監視するBMU(Battery Managing Unit)101a,102aを備えている。各BMU101a,102aが監視した情報は、前後バッテリ101,102を車体に搭載した際にECU322に共有される。ECU322には、アクセルセンサ329からの出力要求情報が入力される。ECU322は、入力された出力要求情報に基づき、PDU321を介して電気モータ30を駆動制御する。
 例えば、ECU322は、バッテリ100の状態に応じて、バッテリ100の充放電を規制する。例えば、ECU322は、コンタクタ324等を制御することにより、バッテリ100に対する電力の供給とバッテリ100からの放電とを切り替える。
<PCU配置>
 図1~図4を参照し、PCU320は、上下幅を抑えた偏平の直方体状の外形を有している。PCU320は、フロア部9の内側に配置されている。PCU320は、左右ロアフレーム14の間に配置されている。PCU320は、全体が左右ロアフレーム14の下端よりも上方に配置されており、地上面との接触が抑えられる。PCU320は、後部が前部よりも上側に位置するように車両側面視で傾斜して配置されている。PCU320の後部には、インバータ側端子台31が配置されており、このインバータ側端子台31の地上高を高くすることで、インバータ側端子台31に路面からの外乱が至り難くし、かつインバータ側端子台31への結線作業をしやすくしている。インバータ側端子台31には、三相ケーブル60が接続されるとともに、前後バッテリケース103のケース側接続端子107から延びてケース下突出部122の下方に導出された正負極のバッテリケーブル61が接続される。PCU320の例えば右側面には、ECU322に接続される制御系配線67がコネクタ67aを介して接続されている。
 PCU320の後方には、駆動ユニット30Aが配置されている。駆動ユニット30Aは、下部がフロア部9と上下方向位置を重ねるように配置され、上部がフロア部9よりも上方に位置するように配置されている。PCU320は、全体が駆動ユニット30Aの上下幅内に収まるように配置されている。駆動ユニット30Aの下端は、PCU320の下端よりも下方に位置するが、左右ロアフレーム14の下端よりは上方に位置しており、左右ロアフレーム14の下端よりも下方に張り出すことはない。
 図示はしないが、PCU320および駆動ユニット30Aは、互いに車幅方向位置を重ねるように配置されている。PCU320および駆動ユニット30Aは、それぞれ平面視で車両左右中央を左右に跨いで配置されている。
 PCU320は、車両前後方向における前後輪3,4間の中央位置CPよりも前方に配置されている。駆動ユニット30Aは、前後輪3,4間の中央位置CPよりも後方に配置されている。これにより、車両前後方向における制御系部品の重量バランスが良好になる。PCU320および駆動ユニット30Aをリヤサスペンションのバネ上に配置することで、例えばPCU320および駆動ユニット30Aの少なくとも一方をリヤサスペンションのバネ下に配置する場合に比べて、バネ下重量を軽減して路面追従性を向上させる。
 PCU320は、例えばアルミニウム合金製の電装ケース32を備えている。電装ケース32の内部空間には、ブリッジ回路及び平滑コンデンサ等を具備するインバータ33が収容されている。ブリッジ回路及び平滑コンデンサは、トランジスタ等のスイッチング素子を複数用いて構成されている。電装ケース32の下部はヒートシンク34とされ、下方に向けて複数の放熱フィン34aを突出させている。電装ケース32の上面部には、電装ケース32内外を連通させる呼吸部(ベントプラグ、呼吸孔形成部)35が備えられている。呼吸部35は、例えばラビリンス構造を有して水、異物の浸入を抑えているが、逆止弁、防水透湿シート等を配置して水等の浸入を阻止してもよい。フロア下電装部品の電装ケース32内は温度変化が大きく結露が生じやすい環境であるため、呼吸部35を設けて湿度を調節可能としている。
<フロア下ケース>
 図2~図4を参照し、PCU320は、車両下方に開口部53を向けて配置されたフロア下ケース(凹状構造物)50内に収容されている。フロア下ケース50は、例えば合成樹脂製の一体成型品であり、PCU320の上方に位置する平面視矩形状の上壁部51と、上壁部51の外周四辺からそれぞれ下方に延びてPCU320の前後左右を囲う周壁部52と、を備えている。周壁部52は、PCU320の前後左右にそれぞれ配置される前壁部52a、後壁部52bならびに左右側壁部52cを備えている。上壁部51の外周縁と周壁部52の上縁とは、相互に一体化されて連続している。周縁部の各壁部も、相互に一体化されて連続している。フロア下ケース50は、下方に臨む開口部53を除いて閉塞(密閉)された収容空間K2を形成している。したがって、自動二輪車1がフロア部9まで水没したとしても、フロア下ケース50内には、周壁部52の下端よりも上方に空気溜まりが形成され、PCU320への被水が抑えられる。図2中符号W1は水没時の水面を示す。
 周壁部52は、部位によって下端高さ(地上面から下端までの鉛直方向高さ)が異なる。周壁部52の最も高い下端高さは、前壁部52aの下端t1の高さZ1であり、周壁部52の最も低い下端高さは、後壁部52bの下端t2の高さZ2である。前壁部52aの下端高さZ1を高くする(前壁部52aを短くする)ことで、フロア下ケース50内に走行風を導入しやすくしている。一方、前壁部52aの下端高さZ1は、PCU320の呼吸部35の地上面からの鉛直方向高さZ3よりも低い。したがって、自動二輪車1がフロア部9まで水没したとしても、呼吸部35の水没が抑えられ、PCU320の電装ケース32内への浸水(電装ケース32内の電装部品への被水)が抑えられる。
 フロア下ケース50は、下面部を開口部53とすることで、電装ケース32内のPCU320に走行風を取り込み可能としている。一方、フロア下ケース50が下方へ開放されることで、PCU320への外乱の影響が懸念される。特に、車両整備時等に作業者の手指や工具がインバータ側端子台31周辺に入り込むことは好ましくない。このため、インバータ側端子台31に別途カバーを設けることが考えられるが、実施形態では、フロア下ケース50におけるインバータ側端子台31に近い後壁部52bの下端高さZ2を低くする(後壁部52bを長くする)ことで、インバータ側端子台31周辺に手指等が入り難くし、その結果、別途カバーを設けることを不要にしている。
 後壁部52bは、電装ケース32内の走行風の流れを塞がない程度に下方に延びるが、後壁部52bに走行風を流すための孔や切り欠きを設けてもよい。後壁部52bは、周壁部52の車両後方側の壁部であり、左右側壁部52cの後端の間に渡る壁部である。後壁部52bは、平面視での法線方向が前後方向を向くが、段差等により部分的に左右方向を向くこともある。後壁部52bが湾曲する場合、例えば平面視での法線方向が前後方向に対して45度程度までの範囲を後壁部52bとする。
 図3、図4を参照し、フロア下ケース50は、左右ロアフレーム14に固定的に支持されている。図の例では、フロア下ケース50は、アンダーカバー55を介して左右ロアフレーム14に支持されている。アンダーカバー55は、PCU320を下方から覆うトレー状のカバーであり、例えば合成樹脂製の一体成型品である。アンダーカバー55は、左右側部に左右ロアフレーム14の外周面に沿うように湾曲した湾曲部55aを備え、この左右湾曲部55aが左右ロアフレーム14に上方から載置された状態で、左右ロアフレーム14に固定的に支持されている。アンダーカバー55は、走行風を流すための導風部および排風部を備えている。
 フロア下ケース50の左右側壁部52cの下端部には、左右方向外側に屈曲して延びるフランジ52dが形成されている。このフランジ52dがアンダーカバー55の左右側部に上方から当接した状態で、フロア下ケース50がアンダーカバー55に固定され、かつアンダーカバー55を介してフロア下ケース50が左右ロアフレーム14に固定されている。
 フロア下ケース50の内側には、PCU320を左右ロアフレーム14に支持するための支持フレーム56が設けられている。支持フレーム56は、例えば鋼板製の一体成型品であり、PCU320の上方に位置する平面視矩形状の上壁部56aと、上壁部56aの左右二辺からそれぞれ下方に屈曲して延びてPCU320の左右に配置される左右側壁部56bと、左右側壁部56bの下端から左右方向外側に屈曲して延びる左右フランジ56cと、を備えている。
 左右フランジ56cは、左右ロアフレーム14の上面側に固定された台座14aに上方から当接した状態で、ボルト締結等によって左右フランジ56cひいては支持フレーム56が左右ロアフレーム14に固定される。支持フレーム56の上壁部56aには、PCU320の電装ケース32に備える締結ボス36が下方から当接し、ボルト締結によって固定される。PCU320は、支持フレーム56の上壁部56aに、上方から吊り下げられた状態で固定的に支持されている。
 以上説明したように、上記実施形態の自動二輪車1は、乗員が着座するシート8と、乗員が把持するバーハンドル2と、上記バーハンドル2とシート8との間に配置され、乗員が足を載せる足載せ面(フロアステップ9a)を形成するフロア部9と、車両走行用の駆動力を発生する電気モータ30と、上記電気モータ30を駆動する電力を蓄電するバッテリ100と、上記バッテリ100が供給する直流電流を交流に変換して上記電気モータ30に供給するインバータ33(PCU320)と、を備え、上記インバータ33は、上記フロアステップ9aの下方に配置され、上記インバータ33(PCU320)は、車両下方側に開口部53を向けたフロア下ケース50内に配置されている。
 この構成によれば、インバータ33といった重量のある基幹電装部品をフロア下に配置することで、車両の低重心化を図るとともに、このフロア下電装部品の周囲を車両下方側に開口するフロア下ケース50で囲む構成とすることで、フロア下電装部品に走行風を供給可能としながら、車両がフロア部9まで水没した場合でも、フロア下ケース50内に空気溜まりを確保し、フロア下電装部品の浸水を抑えることができる。
 上記自動二輪車1において、上記インバータ33(PCU320)は、素子部品を収容する電装ケース32を備え、上記電装ケース32は、上記電装ケース32の内部と外部とを連通させる呼吸部35を備え、上記フロア下ケース50は、上記インバータ33(PCU320)の上方に位置する上壁部51と、上記上壁部51の外周側から車両下方側に延び、上記フロア下電装部品の前後左右を囲う周壁部52と、を備え、上記周壁部52は、上記呼吸部35よりも下方まで延びている。
 この構成によれば、フロア下電装部品の電装ケース32に呼吸部35を備えて電装ケース32内の呼吸作用を得ながら、フロア下ケース50におけるフロア下電装部品の周囲を囲う周壁部52が呼吸部35よりも下方に延びることで、車両がフロア部9近傍まで水没した場合でも、少なくとも呼吸部35の浸水を抑えて空気溜まりを確保し、フロア下電装部品の電装ケース32内への水の浸入を抑えることができる。
 上記自動二輪車1において、上記電気モータ30及びバッテリ100は、上記インバータ33(PCU320)よりも車両後方側に配置され、上記インバータ33(PCU320)は、車両後方側にインバータ側端子台31を備え、上記インバータ側端子台31には、上記電気モータ30及びバッテリ100と上記インバータ33とを接続する配線(三相ケーブル60、バッテリケーブル61)が接続されている。
 この構成によれば、インバータ33の車両後方側(電気モータ30およびバッテリ100に近い側)にインバータ側端子台31を備えることで、電気モータ30及びバッテリ100とインバータ33とを接続する給電線等の配線の長さを短縮し、コストおよび重量を抑えることができる。
 上記自動二輪車1において、上記フロア下ケース50の周壁部52は、車両後方側の後壁部52bの下端t2が、他の壁部(特に前壁部52a)の下端t1よりも車両下方側にある。
 この構成によれば、インバータ側端子台31の周辺は、車両下方側に長い後壁部52bによって異物等の接触から保護しやすくしながら、他の壁部は比較的短くすることで、フロア下電装部品に走行風が当たりやすくし、フロア下電装部品の放熱性を向上させることができる。
 上記自動二輪車1において、上記インバータ33は、後部が前部よりも上方側に位置するように傾斜して配置されている。
 この構成によれば、インバータ33の車両後方側に配置されたインバータ側端子台31が高い位置に配置されるので、配線の接続作業をし易くし、かつ車両前方および下方からの飛び石等がインバータ側端子台31に接触することを抑えることができる。
 上記自動二輪車1において、上記インバータ33は、車両下方側に放熱フィン34aを有するヒートシンク34を備えている。
 この構成によれば、インバータ33の車両下方側はフロア下ケース50の開口部53に臨むので、この部位にヒートシンク34の放熱フィン34aを配置することで、インバータ33の放熱を走行風によって良好に行うことができる。
 上記自動二輪車1において、上記インバータ33は、左右一対の車体フレーム部材(ロアフレーム14)の間に配置されており、上記フロア下ケース50は、上記車体フレーム部材に固定的に支持されている。
 この構成によれば、インバータ33を左右一対の車体フレーム部材で保護しながら、これら左右一対の車体フレーム部材に簡易に支持することができる。
 上記自動二輪車1において、上記インバータ33を制御する制御装置(ECU322)を備え、上記インバータ33は、上記制御装置と一体のユニット(PCU320)として構成されている。
 この構成によれば、インバータ33と制御装置とを一体にユニット化することで、部品配置スペースの抑制および支持構造の簡素化を図ることかできる。
 本発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、フロア部の下方に配置されたフロア下電装部品としてPCUを挙げたが、これに限らない。例えばフロア下電装部品は、バッテリであってもよく、あるいはPCUから制御装置(ECU)を分離させたPDU(少なくともインバータを備えるモータドライバ)であってもよく、さらにはPCUおよびバッテリの少なくとも一部を備える構成であってもよい。複数のバッテリでなく単一のバッテリを備える構成であってもよい。
 本発明は、自動二輪車以外の鞍乗り型車両に適用してもよい。上記鞍乗り型車両には、運転者が車体を跨いで乗車する車両全般が含まれ、自動二輪車(原動機付自転車を含む)のみならず、三輪(前一輪かつ後二輪の他に、前二輪かつ後一輪の車両も含む)又は四輪(四輪バギー等)の車両も含まれる。
 上記実施形態における構成は本発明の一例であり、実施形態の構成要素を周知の構成要素に置き換える等、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
 1 自動二輪車(鞍乗り型車両)
 2 バーハンドル(ハンドル)
 8 シート
 9 フロア部
 9a フロアステップ(足載せ面)
 14 ロアフレーム(車体フレーム部材)
 30 電気モータ(モータ)
 31 インバータ側端子台(インバータ側端子)
 32 電装ケース(ケース)
 33 インバータ
 34 ヒートシンク
 34a 放熱フィン
 35 呼吸部
 50 フロア下ケース(凹状構造物)
 51 上壁部
 52 周壁部
 52a 前壁部(他の壁部)
 t1 下端
 52b 後壁部
 t2 下端
 60 三相ケーブル(配線)
 61 バッテリケーブル(配線)
 100 バッテリ
 101 前バッテリ
 102 後バッテリ
 103 バッテリケース
 320 PCU(一体のユニット)
 322 ECU(制御装置)

Claims (8)

  1.  乗員が着座するシート(8)と、
     前記乗員が把持するハンドル(2)と、
     前記ハンドル(2)と前記シート(8)との間に配置され、前記乗員が足を載せる足載せ面(9a)を形成するフロア部(9)と、
     車両走行用の駆動力を発生するモータ(30)と、
     前記モータ(30)を駆動する電力を蓄電するバッテリ(100)と、
     前記バッテリ(100)が供給する直流電流を交流に変換して前記モータ(30)に供給するインバータ(33)と、
    を備え、
     前記インバータ(33)および前記バッテリ(100)の少なくとも一方は、前記フロア部(9)の下方に配置されたフロア下電装部品であり、
     前記フロア下電装部品は、車両下方側に開口部(53)を向けた凹状構造物(50)内に配置されていることを特徴とする鞍乗り型車両。
  2.  前記フロア下電装部品は、素子部品を収容するケース(32)を備え、
     前記ケース(32)は、ケース内外を連通させる呼吸部(35)を備え、
     前記凹状構造物(50)は、前記フロア下電装部品の上方に位置する上壁部(51)と、前記上壁部(51)の外周側から車両下方側に延び、前記フロア下電装部品の前後左右を囲う周壁部(52)と、を備え、
     前記周壁部(52)は、前記呼吸部(35)よりも下方まで延びていることを特徴とする請求項1に記載の鞍乗り型車両。
  3.  前記凹状構造物(50)の周壁部(52)は、車両後方側の後壁部(52b)の下端(t2)が、他の壁部(52a)の下端(t1)よりも下方にあることを特徴とする請求項1に記載の鞍乗り型車両。
  4.  前記フロア下電装部品は、前記インバータ(33)であり、
     前記モータ(30)及び前記バッテリ(100)は、前記インバータ(33)よりも車両後方側に配置され、
     前記インバータ(33)は、前記車両後方側にインバータ側端子(31)を備え、
     前記インバータ側端子(31)には、前記モータ(30)及び前記バッテリ(100)と前記インバータ(33)とを接続する配線(60,61)が接続されていることを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の鞍乗り型車両。
  5.  前記インバータ(33)は、後部が前部よりも上方側に位置するように傾斜して配置されていることを特徴とする請求項4に記載の鞍乗り型車両。
  6.  前記インバータ(33)は、前記車両下方側に放熱部(34a)を有するヒートシンク(34)を備えていることを特徴とする請求項4に記載の鞍乗り型車両。
  7.  前記インバータ(33)は、左右一対の車体フレーム部材(14)の間に配置されており、
     前記凹状構造物(50)は、前記車体フレーム部材(14)に固定されていることを特徴とする請求項4に記載の鞍乗り型車両。
  8.  前記インバータ(33)を制御する制御装置(322)を、更に備え、
     前記インバータ(33)は、前記制御装置(322)と一体のユニット(320)として構成されていることを特徴とする請求項4に記載の鞍乗り型車両。
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