JP4041467B2 - ハイブリッド車両 - Google Patents

Description

本発明は、エンジンを用いて発電機を駆動し、発電機の発電電力によりモータを駆動して車輪を駆動するハイブリッド車両に関する。

従来、自走式車両は、オートバイ、自動車等に見られるように、エンジンで車輪を駆動するものが一般的である。近年、環境問題が重視されてきており、エンジン駆動式の車両から排出される環境汚染物質をできるだけ少なくすることが望まれている。このため、エンジンとともに、車輪を駆動する駆動モータを搭載して、駆動モータにより駆動輪の駆動を行う車両、所謂、ハイブリッド車両が実用化されている。

ハイブリッド車両としては、例えば、車両に搭載されたエンジン及びモータの両方で場合に応じて、駆動輪を駆動するパラレルハイブリッド式の車両がある。また、パラレルハイブリッド式とは別に、車両に搭載されたエンジンで発電機を駆動し、この発電機により発電される電力のみを用いて駆動輪を駆動する駆動モータを駆動させるシリーズハイブリッド式の車両がある。

シリーズハイブリッド式の車両として、例えば、特許文献１に示す車両がある。

この特許文献１に示す車両は、駆動輪を駆動する駆動モータと、駆動モータに給電するバッテリと、このバッテリを走行中に充電するエンジン駆動式の発電機とを有し、エンジンに、駆動輪を駆動させる駆動モータの補助的な役割をさせている（特許文献１の図１２参照）。

この車両では、シートピラーと後輪のフェンダとの間に、エンジンと発電機とが、それぞれの回転軸を車幅方向に、且つ互いに平行にして上下に並べて配置されている。さらに、一方の側面部分に設けられた伝動機構がエンジンの回転駆動力を発電機に伝達する構成となっている。

しかし、この特許文献１に開示のハイブリッド車両である電動二輪車では、重量が嵩むエンジン及び発電機を段積みするため、重心が高くなり、操作性の低下は否めない。よって、自転車よりも速いスピードで走行可能な車両に適用する場合、更に、重心を低くする構造が望まれている。

例えば、走行中に運転者が足載せ可能なフットボードを有するスクータなどの小型車両に適用する場合、例えば、特許文献２のように、後輪の前方で且つ、シート下部にエンジンなどの各動力構成部材を配置して、特許文献１の構成よりも重心を低くして操作性の向上が図られた構成が考えられる。
特開２００１−１０６１５９号公報 特開２０００−３１３３８９号公報

しかしながら、特許文献２に特許文献１のハイブリッド構造を適用し、エンジンなどの動力構成部材の配置位置を低くして車両全体の重心を低くする場合、次のような問題がある。すなわち、特許文献２のようなフットボードを有するスクータなど小型車両では、シート下部分の後方には後輪が配置されるため、シート下部分に動力構成部材を配置する場合、車両後方での配置領域が限定される。

また、一般的に小型車両では、シート下部分の車幅方向の長さは、シートに着座した際の運転者の路面への足着き性を考慮するため、極力短くすることが望まれる。よって、フットボードを有する小型車両のシート下部分に、さらに発電機を配置する場合は、シート下部分において車両前方に突出するように配置することが考えられる。

このように、シート下部分において車両前方に突出するように動力構成部材を配置した場合、フットボードの後端部側の領域が狭くなる。よって、シートに着座した運転者がフットボードに足を載せる場合、シート下部分において前方に突出する部分を避けて載せなければならなくなり、フットボードへの足着き性が確保しにくい。

また、ハイブリッド式の車両では、電動のみ、つまり駆動モータで走行するときと、エンジンを駆動しながら駆動するときとでは、騒音レベルの差が大きくなる。このため、ハイブリッド車両では、エンジン駆動による騒音をより小さくすることが望ましい。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、フットボードを有するハイブリッド車両において、エンジン駆動による騒音の低減化を図ることができ、さらに、重心を低く、操作性に優れ、且つ、路面への足着き性とともにフットボードへの足着き性を容易に確保することを目的とする。

本発明のハイブリッド車両は、フットボードの前方に配置されたエンジンと、前記エンジン側に冷却風を送風する冷却ファンと、前記エンジンから排出される排気ガスをマフラの膨張室に案内する排気管と、前記エンジン、前記冷却ファン及び前記排気管を覆い、前記冷却ファンにより前記エンジン側に送られる前記冷却風を前記排気管側に案内するカバー部材とを有する構成を採る。

この構成によれば、フッドボードの前方に配置されたエンジンと、冷却ファンと、排気管とが冷却ファンによりエンジン側に送られた冷却風を排気管側に案内するカバー部材により覆われるため、エンジン、冷却ファン、排気管の騒音、特にエンジンの騒音の低減化を図ることができる。よって、ハイブリッド車両において、モータのみにより走行するときと、エンジンを起動した状態で走行するときとの騒音の差を小さくすることができ、運転者は快活な運転を行うことができる。

また、カバー部材内で、冷却ファンから送られる冷却風は、エンジンを通過して冷却し、次いで、排気管に案内されて、排気管を冷却する。よって、エンジン及び排気管を温度の低い順に効果的に冷却することができる。

さらに、エンジンがフッドボードの前方に配置されるとともに、このエンジン、冷却ファン及び排気管がカバー部材により覆われているため、従来と異なり、重心を低くすることができ、操作性の向上を図ることができる。また、フットボードの後方のシート下部分にエンジン等の動力構成部材を配置する必要がないため、シート下部分が車幅方向に膨らむことがなく、路面への足着き性を確保することができるととともに、フットボードの運転者の足下部分を広くすることができ、フットボードへの足着き性の向上を図ることができる。

本発明のハイブリッド車両は、上記構成において、前記冷却ファンは、前記エンジンのクランク軸の回転により駆動される構成を採る。

この構成によれば、冷却ファンは、エンジンのクランク軸の回転により駆動されるため、冷却ファンを駆動させるための駆動源を別途用意する必要がなく、効率の良いファンによりエンジン側に冷却風を送ることができる。また、電動ファンを用いる場合と比べて、電力消費がなく、燃費悪化を防ぐことができる。

本発明のハイブリッド車両は、上記構成において、前記フットボード内には、前記エンジンにより駆動されて、駆動輪を駆動するための電力を発電する発電機と、制御回路と、バッテリとが配置され、前記発電機、前記制御回路及び前記バッテリは、前記冷却ファンの吸気側に配置され、前記冷却ファンの回転により冷却される構成を採る。

この構成によれば、フットボード内において、発電機、制御回路、バッテリが冷却ファンの吸気側に配置されるため、エンジン駆動により冷却ファンが回転し、この冷却ファンが吸い込む空気（外気）により、制御回路、発電機、バッテリを冷却することができる。

本発明のハイブリッド車両は、上記構成において、前記冷却ファンは、前記エンジンと前記発電機との間に配設され、かつ、前記発電機のロータ軸は、前記エンジンのクランク軸と一体的に形成されてなる構成を採る。

この構成によれば、冷却ファンがエンジンのクランク軸の回転によって駆動されるため、冷却ファン駆動のための駆動源を新規に用意する必要がなく、コンパクトに構成できる。

本発明のハイブリッド車両は、上記構成において、前記クランク軸および前記ロータ軸は、車両の前後方向に配置されている構成を採る。

この構成によれば、クランク軸およびロータ軸が車両の前後方向に配置されるため、車幅方向にクランク軸及びロータ軸が突出することがなく、車幅を狭くすることができる。

本発明のハイブリッド車両は、上記構成において、前記冷却ファンは、前記エンジンより車両後方側に配置され、前記カバー部材内で車両進行方向後方から前方に送風する構成を採る。

この構成によれば、カバー部材内で、冷却ファンは車両進行方向後方からエンジンに冷却風を送風するため、車両の走行状態にかかわらず確実にエンジンを冷却することができる。

本発明のハイブリッド車両は、上記構成において、前記カバー部材、前記エンジン、前記発電機及び前記冷却ファンを一体的に形成してなるハイブリッドユニットを備え、前記ハイブリッドユニットは、前記フットボードの前方に、車両前後方向に揺動自在に取り付けられる構成を採る。

この構成によれば、ハイブリッドユニットがフットボードの前方に、車両前後方向に揺動自在に取り付けられているため、クランク軸の回転、ピストンの上下動などのエンジン駆動により生じるエンジンの振動（ローリングやピッチング）が車体に直接伝達されることを防ぐことができる。

以上説明したように、本発明によれば、エンジン駆動の際も騒音の低減化を図ることができ、さらには、重心を低く、操作性に優れ、且つ、路面及びフットボードへの足着き性を容易に確保することができる。

本発明の骨子は、フットボードを有するとともに、エンジンにより発電機を駆動し、発電機の発電力を用いて駆動輪を駆動する駆動モータを駆動させるハイブリッド車両において、エンジン駆動時の騒音の低下を図ることができるとともに、操作性や、路面およびフットボードへの足着き性の向上を図ることである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係るハイブリッド車両の構成を示す側面図である。なお、以下で述べる右側及び左側とは、車両の走行方向を前として、車両の右側及び左側をいう。また、後ろとは、車両において走行方向逆側をいう。さらに、図１において黒矢印で示す方向は冷却風となるエアの流れを示す。

図１に示すハイブリッド車両１００は、駆動輪（後輪１０５）を駆動する駆動モータ１９０への電力を発電する発電機１２０と、この発電機１２０を駆動するエンジン１３０とを有するハイブリッドユニット（以下、「エンジン発電ユニット」という）１４０を有する。

また、ハイブリッド車両１００は、アンダーボーン型で、且つフットボード１１１を備える自走式の電動二輪車である。なお、ここでいう、ハイブリッド車両１００は、駆動輪に伝達される動力の少なくとも一部が電気モータによって発生される車両を意味する。よって、三輪車であってもよい。そして、このハイブリッド車両１００では、フットボード１１１の前方にエンジン発電ユニット１４０が配置されていいる。

ハイブリッド車両１００は、上部にハンドル１０１が設けられ、下部に前輪１０２が軸支されたフロントフォーク１０３を有する。

このフロントフォーク１０３は、その中央部でメインボディ１１０の前端部に回動自在に支持されている。

メインボディ１１０は、ダウンフレーム部１１２、フットボード１１１、シートピラー部１１３、リアアーム部１１４を有する。なお、ここでは、ダウンフレーム部１１２、フットボード１１１、シートピラー部１１３、リアアーム部１１４のそれぞれは、中空部を有する構成となっている。

ダウンフレーム部１１２は、上端部で、フロントフォーク１０３を回動自在に支持し、フロントフォーク１０３から後方に下り、且つ、前輪操舵軸であるフロントフォーク１０３に沿うものである。なお、このダウンフレーム部１１２の上端部は、フロントフォーク１０３を支持するメインボディ１１０の前端部を構成している。

また、ダウンフレーム部１１２の上端部前面には、ダウンフレーム部１１２の内側と外側とを連通する冷却風吸込口１１２ａが形成されている。

このダウンフレーム部１１２の下端部には、水平に配置されたフットボード１１１の前端部が一体的に接続されている。一体になったダウンフレーム部１１２と、フットボード１１１とは、側面から見ると略Ｌ字状をなしており、前輪１０２と後輪１０５との間に配置されている。

フットボード１１１の後端部１１１ｘには、上方に延びるシートピラー部１１３の下端部が接合され、このシートピラー部１１３の上端部には、シート１１５が設けられている。

フットボード１１１は、シート１１５に着座する運転者の足載せスペースであり、平板状をなす。

図２は図１のII-II線矢視断面図である。なお、図２では、フットボード１１１部分及び後輪１０５のみを破断した図であり、その他の構成は便宜上、破断していない。また、この図２において黒矢印で示す方向は冷却風となるエアの流れを示す。

図１及び図２に示すように、フットボード１１１の後端部１１１ｘ及びシートピラー部１１３（図２では想像線で示す）の下端部には、後方に延びる左右一対のリアアーム部１１４が接合され、このリアアーム部１１４には後輪１０５が回動自在に軸支されている。なお、一対のリアアーム部１１４の外側面間の距離は、フットボード１１１の幅より短くなっている。

このように構成されたメインボディ１１０の内部には、図１及び図２に示すように、燃料タンク１６０、エンジン１３０、冷却ファン１５０、発電機１２０、バッテリ１７０、制御装置１８０、駆動モータ１９０が配置されている。

図３は、図１のIII-III線矢視断面図である。図３は、ダウンフレーム部１１２の前面側部分のみを除いた状態を示す。また、図３において黒矢印で示す方向は冷却風となるエアの流れを示す。

燃料タンク１６０は、エンジン発電ユニット１４０のエンジン１３０の燃料を貯留するものである。図１及び図３に示すように、この燃料タンク１６０は、ダウンフレーム部１１２内に、エンジン１３０上方で、且つ、フロントフォーク１０３に沿って設けられている。この燃料タンク１６０は、ダウンフレーム部１１２内で、冷却風吸込口１１２ａと、ダウンフレーム部１１２の下端部との連通路を形成する位置に配置されている。

また、この燃料タンク１６０は、ダウンフレーム部１１２内において、冷却風吸込口１１２ａと下端部との連通部分を除く部位に縦長に配置されている。この構成により、燃料タンク１６０は、ダウンフレーム部１１２内を有効に利用することができ、ダウンフレーム部１１２の中空部の大きさと略同一の容量の燃料を貯留できる。そして、この燃料タンク１６０の下方には、エンジン発電ユニット１４０が配置されている。

エンジン発電ユニット１４０は、メインボディ１１０の下部側前方部に配置されている。詳細には、エンジン発電ユニット１４０は、ダウンフレーム部１１２とフットボード１１１との接合部分の内部に配置され、メインボディ１１０の前方側からエンジン１３０、、冷却ファン１５０、発電機１２０が順に配置されている。

図４は、本発明の一実施の形態に係るハイブリッド車両の有するエンジン発電ユニットの左側面図であり、図５は、カバー部材を除いた状態の本発明の一実施の形態におけるエンジン発電ユニットの平面図である。また、図６は、カバー部材の前面部分を除いた状態の本発明の一実施の形態におけるエンジン発電ユニットの正面図である。なお、図４では、ダウンフレーム部１１２、フットボード１１１、冷却用カバー部材１５５を適宜破断すると共に、エンジン発電ユニット１４０の要部構成については実線で示している。ダウンフレーム部１１２及びフットボード１１１部分の破断位置としては、エンジン１３０の軸線を通る略垂直な平面で破断している。また、図４における黒矢印で示す方向は冷却風となるエアの流れを示す。図６では、要部構成については実線で示している。

図４から図６に示すように、エンジン発電ユニット１４０は、発電機１２０と、エンジン１３０と、冷却ファン１５０と、エンジン１３０および冷却ファン１５０を覆う冷却用カバー部材１５５とを有する。

エンジン１３０は、空冷式の４サイクルエンジンであり、クランク軸１３１を有するクランクケース１３２上に、シリンダ１３３が、その軸を上下方向に配置して設けられている。このエンジン１３０の上方に燃料タンク１６０が配置されている。

また、エンジン１３０の左右両側には、図４から図６に示すように、吸気系及び排気系がそれぞれ配置されている。

エンジン１３０の右側（車両前方から見て左側）に配置された吸気系（主に図５及び図６参照）は、吸気管１３４ａ、キャブレタ１３４ｂ、エアクリーナ１３４ｃを有する。吸気管１３４ａは、シリンダ１３３の右側に接続されて、後方に延びている。

この吸気管１３４ａの途中には、キャブレタ１３４ｂが介設され、その後方にはエアクリーナ１３４ｃが接続されている。キャブレタ１３４ｂは、図６に示すように、燃料供給管１６１を介して、エンジン１３０の上方に配置された燃料タンク１６０に接続されている。

そして、キャブレタ１３４ｂは、キャブレタ１３４ｂの備える電磁弁１３４ｅで調整しながらシリンダ１３３への燃料供給を行う。このキャブレタ１３４ｂに対向するフットボード１１１の右側側面部分には、冷却風吸込口１１１ａが側方（ここでは車両右側方）に開口して形成されている（図３参照）。また、キャブレタ１３４ｂの下面と対向するフットボード１１１の下面部分には、冷却風吸込口１１１ｃが下方に開口して形成されている。

また、エアクリーナ１３４ｃには、後下方に延びる吸気取り入れ管１３４ｄが接続されている。この吸気取り入れ管１３４ｄはフットボード１１１内部に滞留または、フットボード内部に取り込まれた外気を取り入れる。

エンジン１３０の左側（車両前方から見て右側）に配置された排気系は、排気管１３５ａ、第１マフラ１３５ｂ、ベント接続管１３５ｃ、第２マフラ１３５ｄを有する。

排気管１３５ａは、シリンダ１３３の左側に接続され、この排気管１３５ａには、シリンダ１３３の左側に配置された台形状の第１マフラ１３５ｂが接続されている。第１マフラ１３５ｂの下面には、ベント接続管１３５ｃの一端部が接続されている。ベント接続管１３５ｃは第１マフラ１３５ｂの下面から下方に延びた後、後方に折曲されてなる。

そして、ベント接続管１３５ｃの後方の他端部には、第２マフラ１３５ｄが接続されている（図４参照）。

第２マフラ１３５ｄは、円筒状をなし、その後端部には、下方に折曲された排気ガス放出管１３５ｅが接続されている（特に図４参照）。なお、第１及び第２マフラ１３５ｂ、１３５ｄはマフラの膨張室を示している。

第２マフラ１３５ｄ及び排気ガス放出管１３５ｅは、フットボード１１１下面に形成された断面山型の中空の排気カバー１１１ｇ内に挿入されている。排気ガス放出管１３５ｅの後端部である開口部１３５ｆは、排気カバー１１１ｇ内において、排気カバー１１１ｇの後方側下面に形成された冷却風排出口１１１ｂに対向している。

図７は、フットボード内部の要部構成を説明するための分解斜視図である。なお、図７の黒矢印で示す方向は、冷却風となるエアの流れを示している。

図７に示すように、冷却風排出口１１１ｂは、形成されたフットボード１１１の下面に、下方に開口して形成され、フットボード１１１内部の排気カバー１１１ｇ内とフットボード１１１下面とを連通させている。

冷却風排出口１１１ｂは、冷却風吸込口１１２ａ、１１１ｃ等からフットボード１１１内部に取り込まれた空気、及び、後述する冷却風取込口１１２ｂ、スリット１１１ｄから取り込まれた冷却風としての空気を排出する。この冷却風排出口１１１ｂを介して、開口部１３５ｆからの排気は、路面に向かって放出される。

このように、エンジン１３０では、車幅方向の一方側（ここでは、車両の右側）に吸気系を配置し、他方側（ここでは、車両の左側）に排気系を配置して下方に排気ガスが放出可能であるため、シンプルな構造で排気ガスによる車両への熱の影響が防止されている。

また、エンジン１３０は、排気系として、第１マフラ１３５ｂ及び第２マフラ１３５ｄを有するため、排気音の低減化が図られている。

また、エンジン１３０のクランク軸１３１は、車両前後方向に配置され、フットボード１１１の前端部から後方に延びている。このクランク軸１３１の先端部は、カップリング１４１を介して、エンジン１３０の後方に配置された発電機１２０のロータ軸１２１に一体的に形成されている。

詳細には、カップリング１４１は、クランク軸１３１とロータ軸１２１のそれぞれの軸端を同一軸心で対向させて連結している。よって、エンジン１３０の駆動、つまり、クランク軸１３１が回転すると、ロータ軸１２１は回転し、発電機１２０が駆動して発電する。

この発電機１２０の発電した電力は、バッテリ１７０に供給され、バッテリ１７０に充電される。なお、発電機１２０によって発生した電力は、バッテリ１７０に充電されるとともに直接駆動モータ１９０に供給され得る。

これらエンジン１３０と発電機１２０との間に冷却ファン１５０が配置されている。この冷却ファン１５０は、クランク軸１３１の一部であるファン駆動軸１５０ａと、ファン駆動軸１５０ａに設けられたフィン１５０ｂとを有する。

ファン駆動軸１５０ａは、クランク軸１３１の回転駆動に伴い回転し、このファン駆動軸１５０ａのフィン１５０ｂにより発電機１２０側からエンジン１３０側に空気（冷却風）を送る。ここでは、車両後方から車両前方のエンジン１３０に向かって冷却風を送る。

この冷却ファン１５０は、メインボディ１１０の下部側前方部内部、言い換えれば、ダウンフレーム部１１２とフットボード１１１との接合部分の内部に配置された冷却用カバー部材１５５により覆われている。

冷却用カバー部材１５５は、下方に開口する箱状をなしており、冷却ファン１５０とともに、エンジン１３０及び、エンジン１３０の排気系を上方から覆うように形成されている。

詳細には、冷却用カバー部材１５５は、エンジン１３０の右側方を覆う右側面部１５５ａ、エンジン１３０の上面及び冷却ファン１５０の上面を覆う上面部１５５ｂ、排気系の左側方を覆う左側面部１５５ｃ、エンジン１３０及び排気系を前方から覆う前面部１５５ｄ、内面に冷却ファン１５０の後端面が固定された後面部１５５ｅを有する。

右側面部１５５ａの下端部は、クランクケース１３２の右外側面に固定されている。一方、その上方の内面部分は、シリンダ１３３の熱を避けるため、シリンダ１３３の右外側面との間に所定のギャップが設けられている。

上面部１５５ｂは、車両の左右側の両端部で、右側面部１５５ａの上端部及び左側面部１５５ｃの上端部と湾曲した状態で連続している。つまり、右側面部１５５ａ内側の冷却風が、内面を伝って、左側面部１５５ｃ側に案内されるように構成されている。なお、この上面部１５５ｂには点火プラグ１５６のためのキャップ１５６ａが取り付けられる。

左側面部１５５ｃの内方には、排気系を構成する排気管１３５ａ、第１マフラ１３５ｂ、ベント接続管１３５ｃが配置されている。また、左側面部１５５ｃの下端部は自由端となっており、ベント接続管１３５ｃの屈曲部分の側方に配置されている。

また、前面部１５５ｄの下方は前面側に開口しており、この開口に対向するダウンフレーム部１１２の下方下端部の前面部分には、冷却風取込口１１２ｂが形成されている。

このように構成された冷却用カバー部材１５５の内側には、図６に示すように、エンジン１３０と排気系とを仕切る仕切壁部１５８が設けられている。仕切壁部１５８は、エンジン１３０下面から立ち上がるとともに、その後端部で、冷却ファン１５０を右側から覆うように形成されてなる。

なお、フットボード１１１は、図６及び図７に示すように、上下に分割可能に形成され、上面部分を形成する上部筐体１１１１と、下部筐体１１１２とからなる。

この仕切壁部１５８により仕切られるエンジン１３０側の空間と、排気系側の空間とは、連通部１５９を介して連通している。

このように構成された冷却用カバー部材１５５は、冷却ファン１５０からの送風、つまり冷却風を、エンジン１３０を通過して排気管側に案内する。詳細には、冷却風カバー部材１５５内では、冷却ファン１５０からの冷却風は、エンジン側に送られ、クランクケース１３２を冷却する。

このクランクケース１３２を通過した冷却風は、右側面部１５５ａ及び仕切壁部１５８とで上方に案内され、シリンダ１３３を冷却する。さらに、エンジン１３０の上方の、且つ、上面部１５５ｂの内面の冷却風は、上面部１５５ｂ及び連通部１５９を介して排気系側に案内される。排気系に案内された冷却風は、排気管１３５ａ、第１マフラ１３５ｂ、ベント接続管１３５ｃ、第２マフラ１３５ｄ及び排ガス放出管１３５ｅを通過して、これらを冷却し、冷却風排出口１１１ｂを介して外部に排出される。

なお、発電機１２０は、前側の左右両端部にそれぞれ側方に突出するフランジ部１２３を有する。このフランジ部１２３にはボルト孔が形成され、このボルト孔に取付ボルト１２４を挿通することで、冷却用カバー部材１５５の後面部１５５ｅに締め付け固定されている。

また、発電機１２０の上部には、吊り下げ部１２５が設けられ、この吊り下げ部１２５を介して、エンジン発電ユニット１４０は、フットボード１１１に吊り下げられている。

詳細には、発電機１２０の上面に上方に突出して設けられた吊り下げ部１２５には、車幅方向に開口する筒部１２５ａが設けられている。この筒部１２５ａの内周には、筒状のゴムブッシュ（緩衝部）１２５ｂが内嵌されている。

一方、吊り下げ部１２５に対向するフットボード１１１の上部筐体１１１１の裏面部分に、下方に突出する支持リブ１１６が設けられている。この支持リブは、車幅方向に突出する支持軸１１７を有する。

この吊り下げ部１２５の筒部１２５ａに支持軸１１７を挿通することにより、エンジン発電ユニット１４０は、フットボード１１１に揺動自在に取り付けられている。ここでは、ゴムブッシュ１２５ｂの内径が支持軸１１７の外周部１１７ａの外径と略同一の寸法となるように形成されている。

また、この支持軸１１７によるエンジン発電ユニット１４０の吊り下げ位置は、図４に示すように、重心位置Ｏの近傍に位置させている。ここでは、重心位置Ｏより後方で支持軸１１７により支持している。

さらに、発電機１２０の上面には、上部筐体１１１１の裏面から下方に突出して設けられたストッパー部１１８に当接する受け部１２６が設けられている。

エンジン発電ユニット１４０は、重心位置Ｏの後方で支持軸１１７を介して上部筐体１１１１に揺動自在に支持されているため、エンジン発電ユニット１４０自体は、支持軸１１７より前部分が下に傾き、後部分が上方に上がる。

このエンジン発電ユニット１４０において上方に傾く部分（支持軸１１７の支持箇所より後方部分）でストッパー部１１８に当接することにより、前側に傾斜するのを防止し、略水平となるように配置されている。

このように、エンジン１３０と発電機１２０との間に冷却ファン１５０が配置されているため、小型で且つ簡単な構造でエンジン１３０を冷却することができ、さらに、発電機１２０を冷却することができる。

すなわち、吸気側に配置される発電機１２０は、冷却ファン１５０の回転により冷却され、この発電機１２０を冷却した冷却風は、続いて発電機１２０より温度が高くなるエンジン１３０の冷却に用いられる。

つまり、エンジン１３０側に送風された冷却風は、エンジン１３０のクランクケース１３２の後方からクランクケース１３２を冷却して、右側面部１５５ａ及び仕切壁部１５８により上方に案内される。

次いで、クランクケース１３２上部のシリンダ１３３を冷却し、連通部１５９を通り排気管１３５ａ、第１マフラ１３５ｂ、ベント接続管１３５ｃの順に通過することにより冷却し、冷却風排出口１１１ｂからフットボード１１１下面から外部に排出される。よって、冷却ファン１５０がエンジン１３０側に送る冷気を効率よく使用することができる。

また、エンジン１３０を冷却した冷却風が、排気管１３５ａ、第１マフラ１３５ｂを冷却するとともに、これら各部材と車体との隙間を通ることで、この隙間に空気断熱層が形成される。この空気断熱層により、車体自体へ熱が伝わりにくくなる。

さらに、エンジン発電ユニット１４０のエンジン１３０が、メインボディ１１０の前方下端部、つまり、フットボード１１１の前端部に配置されているため、エンジン駆動による振動が運転者に伝わりにくい構成となっている。

発電機１２０の後方位置には、駆動モータ１９０に電力を供給するバッテリ１７０が配置されている。

バッテリ１７０は、図示しない複数のバッテリセルと、バッテリ残量計、バッテリ温度計を有する。バッテリセルは、例えば、ニッケル水素単電池、やニッケルカドミウム単電池などからなり、それぞれを直列に接続している。バッテリ残量計は、バッテリ残量情報をハイブリッド制御部１８１に送る。バッテリ温度計は、バッテリ温度情報をハイブリッド制御部１８１に送る。

図１、図２及び図７に示すように、制御装置１８０は、ハイブリッド制御部１８１と、駆動モータ１９０の駆動を制御するモータ制御部１８２とを有し、フットボード１１１内において、バッテリの後方に左右に並んで配置されている。

ハイブリッド制御部１８１は、バッテリ１７０の充放電と、エンジン１３０の回転数を制御する。また、ハイブリッド制御部１８１は、バッテリ１７０の残存容量を設定するとともに、エンジンを制御する。例えば、バッテリ残量計からの情報に基づくバッテリ残量情報に基づいて、残存容量が、予め設置された下限値を下回ったときに、エンジン１３０を始動し、発電機１２０による発電・充電を開始させる。

また、残存容量が予め設定された上限値に達したときに、エンジン１３０を停止して発電機１２０による発電・充電を中止する。すなわち、ハイブリッド制御部１８１は、バッテリ１７０の残存容量が下限値を下回った際には、上限値に達するまでエンジン１３０により発電機１２０を駆動し、発電機１２０が発電する電力でバッテリ１７０に充電する。

また、このハイブリッド制御部１８１には、車速を計測する車速センサ（図示省略）が接続されている。ハイブリッド制御部１８１は、車速が予め設定された値を上回っている高速時には、エンジン１３０を停止する。さらに、ハイブリッド制御部１８１は、車速センサの検出に基づいて、ハイブリッド車両１００が走行せずに停止している際には、エンジン１３０を停止する。

モータ制御部１８２には、運転者のアクセル操作により出力されるアクセル信号が入力され、モータ制御部１８２は、入力されるアクセル信号の大きさに略比例するように駆動モータ１９０の動力を制御する。なお、図７に示すように、フットボード１１１内部では、制御装置１８０とバッテリ１７０との間に、連通口が形成された仕切部１１１ｆが形成され、この仕切部１１１ｆにより制御装置１８０より前方の領域と後方の領域に仕切られている。なお、この仕切部１１１ｆは無くてもよい。フットボード１１１内の仕切部１１１ｆは、冷却ファン１５０が配置される側の領域の冷却効果を強めるためや、中空のフットボード１１１の補強材として設けられる。

図１、図２及び図７に示すように、これらハイブリッド制御部１８１及びモータ制御部１８２が収容されたフットボード１１１の下面には、下面内外を連通する複数の通気用のスリット１１１ｄが形成されている。このスリット１１１ｄからのエアは、冷却ファン１５０の回転により、フットボード１１１の外部から内部に流入し、車両後方から前方のエンジン１３０側に送られる。

また、ハイブリッド制御部１８１及びモータ制御部１８２の後方位置には、駆動モータ１９０が、回転軸を車幅方向に配置して、設けられている。

駆動モータ１９０は、モータ本体１９１と、モータ本体１９１の回転を変速して駆動輪である後輪１０５を駆動する変速機１９２とを有する。

この駆動モータ１９０は、メインボディ１１０内において最も後輪側に配置されており、ここでは、フットボード１１１の後端部１１１ｘで、且つ、シートピラー部１１３の下端部内に配置されている。

これにより、メインボディ１１０側に駆動モータ１９０が配置された構成において、駆動モータ１９０と、後輪１０５の車軸１０６との距離が最も短くなるようにしている。

また、駆動モータ１９０は、フットボード１１１において、後輪１０５に最も近い位置に配置されるため、後輪１０５への動力伝達機構、ここでは、チェーン１９４等の車両前後方向の長さを小さくし、コンパクト化を図ることができる。

駆動モータ１９０は、チェーン１９４を介して後輪１０５に駆動力が伝達される。すなわち、駆動モータ１９０の回転軸に設けられたスプロケット１９３は、チェーン１９４を介して、後輪１０５の車軸１０６に設けられたスプロケット１０７に連結されている。

チェーン１９４としては、自転車に用いられる金属製のチェーンや、ゴムベルトを炭素繊維で強化したチェーンを用いることが望ましい。なお、このチェーン１９４に変えて、ドライブシャフトを用いて、駆動モータ１９０の駆動力を後輪１０５に伝達するように構成してもよい。

車軸１０６は、後輪１０５のホイール１０８を挿通した状態で固定され、ホイール１０８内には、変速機１０９が配置されている。

このようにハイブリッド車両１００では、変速機１９２が駆動モータ１９０側に配置され、変速機１０９が後輪１０５側に配置されているため、変速機１９２、１０９の組み合わせが可能となり速度レンジを広くすることができる。

つまり、変速機１９２、１０９を備えることにより、モータ最大出力またはモータ定格出力が小さいモータを駆動モータとして利用しても十分な速度での走行性能を維持することができる。これにより、小型の駆動モータ１９０を用いた場合でも、十分な発進性能を確保しながら、最高速度を効率よく出せる。

さらに、変速機１９２、変速機１０９がそれぞれ駆動モータ１９０側と、後輪１０５側との両方に設けられていることにより、その構造を小型で簡単にすることができる。

ハイブリッド車両１００では、他の構成要素に比べて、重量が嵩むエンジン１３０及び発電機１２０とを有するエンジン発電ユニット１４０がメインボディ１１０の前側下部に配置されている。つまり、エンジン発電ユニット１４０がフットボード１１１内部において、前端部に配置されている。

特に、エンジン発電ユニット１４０が、前輪１０２と後輪１０５との間に配置されるフットボード１１１の前端部に配置されているため、一般的に運転者が着座するシート１１５が後輪１０５側に配置される点を鑑みても、車両全体の重量バランスを取りやすい。

すなわち、前後輪１０２、１０５の荷重分担が行いやすい。これにより、ハイブリッド車両１００は、運転者の操作性の向上を実現することができる。

また、エンジン１３０、発電機１２０、バッテリ１７０、制御装置１８０、駆動モータ１９０が、前輪１０２と後輪１０５との間で、前輪１０２と後輪１０５の回転軸心を結ぶ略水平線上に位置するように配置されている。このため、全体的にバランス良く重心が低い構成となっている。よって、ハイブリッド車両１００全体の重心を低くすることができるとともに、ハイブリッド車両１００全体をスリムにして、車体の空気抵抗を大幅に低減することができる。

さらに、エンジン１３０のクランク軸１３１及びロータ軸１２１が車両前後方向に配置されているため、クランク軸１３１やロータ軸１２１の長さ分、車幅方向に突出することがない。よって、ハイブリッド車両１００は、エンジン１３０や発電機１２０を搭載しても車幅が狭くなっている。よって、運転者の路面への足着き性の向上を図ることができる。

また、これら各構成要素１４０、１２０、１７０、１８０、１９０を直線的に配置しているため、配管、配線を最短距離をとるようにレイアウトできる。また、配線を短くすることにより電気抵抗を小さくすることができるため、使用する電気の効率を向上させることができ、省エネやコストダウンの削減を図ることができる。

さらに、フットボード１１１の内部に、エンジン１３０の一部（クランクケース１３２）、発電機１２０、バッテリ１７０、左右に並べた制御部１８１、１８２からなる制御装置１８０、駆動モータ１９０が、並べて配置されている。このため、フットボード１１１の上面面積を大きくすることができ、これにより運転者は、フットボード１１１に足を載せやすくなる。

本実施の形態によれば、エンジン１３０が、メインボディ１１０の下部側前方部に配置されるとともに、燃料タンク１６０がエンジン１３０上方にフロントフォーク１０３に沿って配置されている。このため、エンジン１３０及び発電機１２０を後輪１０５近傍に上下に並んで設置する必要が無い。よって、車両全体の重心を低くできる。

また、フットボード１１１の後方のシート１１５下部分にエンジン１３０等の動力構成部材を配置する必要がないため、シート１１５の真下までフットボード１１１を形成して、フットボード１１１における運転者の足下部分を広くすることができる。よって、運転者のフットボード１１１への足着き性の向上を図ることができる。

また、エンジン１３０及び発電機１２０が前輪１０２と、後輪１０５との間に位置するフットボード１１１の前端部に配置され、且つ、バッテリ１７０及び制御装置１８０が、フットボード１１１の下部側に配置されている。

このため、前後輪１０２、１０５の間に、エンジン１３０、発電機１２０、バッテリ１７０，制御装置１８０、駆動モータ１９０が並んで配置されているので、車両全体の荷重分担を容易に行うことができる。つまり、前輪１０２、と後輪１０５への荷重分担を容易に行うことができる。よって、車両全体のバランスを容易に取ることができ、操作性が向上された車両を実現できる。

さらに、フットボード１１１の下部側前方部から順に、エンジン１３０と、発電機１２０と、バッテリ１７０と、制御装置１８０とが、これらの重心部分を車両本体の車軸上に略位置するように並べて配置されている。これにより、ハイブリッド車両１００自体の左右のバランスを容易に採ることができる。

さらに、本実施の形態によれば、エンジン１３０及び発電機１２０が一体的に形成された構成となるため、コンパクト化され、エンジン１３０及び発電機１２０をメインボディ１１０の下部側前方部に容易に配置することができる。

さらに、エンジン１３０、冷却ファン１５０及び排気管１３５ａが冷却用カバー部材１５５により覆われているため、これら各部材の騒音、特にエンジン１３０の騒音の低減化を図ることができる。よって、ハイブリッド車両１００において、モータのみにより走行するときと、エンジン１３０を起動した状態で、走行するときとの騒音の差を小さくして、運転者に快適な運転をさせることができる。

このように、メインボディ１１０において、ダウンフレーム部１１２とで側面視略Ｌ字状をなすフットボード１１１内には、前方側から順に、エンジン１３０、冷却ファン１５０、発電機１２０、バッテリ１７０、制御装置１８０、駆動モータ１９０が直列に配置されている。

そして、エンジン１３０の駆動により冷却ファン１５０が回転して、フットボード１１１内部が負圧となり、冷却風吸込口１１２ａ、１１２ｂ、１１１ａ、１１１ｃ及びスリット１１１ｄから冷却風としての外気が吸い込まれる。

これら冷却風吸込口１１２ａ、１１２ｂ、１１１ａ、１１１ｃから吸い込まれた冷却風は、吸気系側方、エンジン１３０右側方、エンジン１３０後方、エンジン１３０前方冷却する。特に、スリット１１１ｄから取り込まれた外気は、ハイブリッド制御部１８１、モータ制御部１８２、バッテリ１７０、発電機１２０の順に通過して、これらを冷却する。

そして、冷却ファン１５０に至った冷却風は、冷却ファン１５０の回転により、さらに冷却ファン１５０自体を通過して、エンジン１３０及び排気系を通過して冷却風排出口１１１ｂから排出される。

詳細には、冷却ファン１５０からの冷却風は、クランクケース１３２、シリンダ１３３、排気管１３５ａ、第１マフラ１３５ｂ、ベント接続管１３５ｃ、第２マフラ１３５ｄ及び排気ガス放出管１３５ｅを通過して、これらを温度の低い方から順に却する。

したがって、ハイブリッド車両１００は、エンジン１３０を駆動させつつ、内部機器、エンジン１３０及び排気系の冷却効率の向上を図ることができ、これらの高温化を効率良く防ぐことができる。

特に、冷却ファン１５０は、スリット１１１ｄからの冷却風により、ハイブリッド制御部１８１、モータ制御部１８２、バッテリ１７０、発電機１２０、エンジン１３０、排気系の順に温度の低い方から効率よく冷却することができる。

さらにまた、冷却ファン１５０は、エンジン１３０のクランク軸１３１の回転によって駆動されるため、冷却ファン１５０を駆動させるための駆動源を別途用意する必要がなく、コンパクトに構成することができる。

また、冷却用カバー部材１５５内で、冷却ファン１５０は車両進行方向後方からエンジン１３０に冷却風を送風するため、車両の走行状態にかかわらず強制的にエンジン１３０を確実に冷却することができる。

また、冷却ファン１５０は、エンジン１３０のクランク軸１３１の回転により駆動するため、冷却ファン１５０を駆動させるための駆動源を別途用意する必要がなく、効率の良いファンによりエンジン１３０側に冷却風を送ることができる。また、電動ファンを用いる場合と比べて、電力消費がなく、燃費悪化を防ぐことができる。

なお、フットボード１１１の下面に形成されたスリット１１１ｄは、制御装置１８０の下方に位置しているが、これに限らず、駆動モータ１９０の下方に位置するように形成してもよい。

スリット１１１ｄを駆動モータ１９０の下方に形成した構成とすれば、エンジン１３０の駆動により回転駆動する冷却ファン１５０により、フットボード１１１の後方から前方に外気が入流することとなる。したがって、入流する外気により、制御装置１８０、バッテリ１７０、発電機１２０、エンジン１３０に加えて、駆動モータ１９０も冷却することができる。

さらに、本実施の形態によれば、冷却用カバー部材１５５、エンジン１３０、発電機１２０及び冷却ファン１５０を一体的に形成してなるエンジン発電ユニット１４０がフットボード１１１の前方に、車両前後方向に揺動自在に取り付けられているため、クランク軸１３１の回転、ピストンの上下動などのエンジン１３０駆動により生じるエンジン１３０の振動（ローリングやピッチング）が車体に直接伝達されることを防ぐことができる。

また、本実施の形態によれば、筐体上部１１１１が、その裏面で、エンジン発電ユニット１４０を、エンジン発電ユニット１４０の重心位置Ｏの近傍、ここでは、重心位置Ｏからエンジン発電ユニット１４０の軸方向にずれた位置で支持軸１１７を介して吊り下げている。

また、ストッパー部１１８が、支持軸１１７を中心に、重心位置Ｏからずれた側の位置に当接することにより、支持軸１１７を中心に軸方向にずれた側が上方するように傾くエンジン発電ユニット１４０の傾きを規制して、略水平に配置される。

したがって、エンジン発電ユニット１４０をフットボード１１１の下側に容易に搭載することができる。また、エンジン発電ユニット１４０は、重心位置Ｏ、つまり、エンジン１３０と発電機１２０の重心位置Ｏ近傍で吊り下げられているため、回転慣性マスによる回転振動を重心付近を中心として相互に相殺する。これにより、エンジン１３０及び発電機１２０の振動を低減することができる。

また、エンジン１３０の駆動力を他の構成部材に伝達する機構としてチェーンやシャフトを用いておらず、配線や配管のみであるため、エンジンフローティング懸架が可能となっている。

なお、フットボード１１１を含むメインボディ１１０に形成される冷却風取込口は、冷却ファン１５０の駆動により車両前方側に送風される位置に形成されるものであれば、どの位置に形成されてもよい。

本発明に係るハイブリッド車両は、重心を低く、操作性に優れ、且つ、路面及びフットボードへの足着き性を容易に確保でき、さらには、エンジン駆動の際も騒音の低減化を図る効果を有し、フットボードを有するハイブリッド車両として有用である。

本発明の一実施の形態に係るハイブリッド車両の構成を示す側面図 図１のII-II線矢視断面図 図１のIII-III線矢視断面図 本発明の一実施の形態に係るハイブリッド車両の有するエンジン発電ユニットの左側面図 カバー部材を除いた状態の本発明の一実施の形態におけるエンジン発電ユニットの平面図 カバー部材の前面部分を除いた状態の本発明の一実施の形態におけるエンジン発電ユニットの正面図 フットボード内部の要部構成を説明するための分解斜視図

符号の説明

１００ ハイブリッド車両
１０５ 後輪（駆動輪）
１１０ メインボディ
１１１ フットボード
１１２ ダウンフレーム部
１２０ 発電機
１２１ ロータ軸
１３０ エンジン
１３１ クランク軸
１４０ エンジン発電ユニット
１５０ 冷却ファン
１５５ 冷却用カバー部材
１７０ バッテリ
１８０ 制御装置
１８１ ハイブリット制御部
１８２ モータ制御部
１９０ 駆動モータ

Claims (7)

1. フットボードの前方に配置されたエンジンと、
   前記エンジン側に冷却風を送風する冷却ファンと、
   前記エンジンから排出される排気ガスをマフラの膨張室に案内する排気管と、
   前記エンジンと、前記冷却ファンと、前記排気管とを覆い、前記冷却ファンにより前記エンジン側に送られる前記冷却風を前記排気管側に案内するカバー部材と、
   を有することを特徴とするハイブリッド車両。
2. 前記冷却ファンは、前記エンジンのクランク軸の回転により駆動されることを特徴とする請求項１記載のハイブリッド車両。
3. 前記フットボード内には、前記エンジンにより駆動され、駆動輪を駆動するための電力を発電する発電機と、制御回路と、バッテリとが配置され、
   前記発電機、前記制御回路及び前記バッテリは、前記冷却ファンの吸気側に配置され、前記冷却ファンの回転により冷却されることを特徴とする請求項１記載のハイブリッド車両。
4. 前記冷却ファンは、前記エンジンと前記発電機との間に配設され、かつ、前記発電機のロータ軸は、前記エンジンのクランク軸と一体的に形成されてなることを特徴とする請求項３記載のハイブリッド車両。
5. 前記クランク軸および前記ロータ軸は、車輌の前後方向に配置されていることを特徴とする請求項１記載のハイブリッド車両。
6. 前記冷却ファンは、前記エンジンより車両後方側に配置され、前記カバー部材内で車両進行方向後方から前方に送風することを特徴とする請求項１記載のハイブリッド車両。
7. 前記カバー部材、前記エンジン、前記発電機及び前記冷却ファンを一体的に形成してなるハイブリッドユニットを備え、
   前記ハイブリッドユニットは、前記フットボードの前方に、車両前後方向に揺動自在に取り付けられることを特徴とする請求項５記載のハイブリッド車両。

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