(57)【要約】      （修正有）【課題】エンジン式オートバイの強い個性と乗り味を運転者が体感可能とする電動車両を提供する。【解決手段】電動車両は、バッテリー１または燃料電池または外部からの非接触式電力供給手段とモーター３を搭載し、モーター３の出力トルクを主たる動力源とし、運転者が鞍型のシートに跨りバーハンドルで操舵操作を行い走行する。制御装置２は、モーター３の出力特性を断続的かつ周期的に変動させることによりトルク変動を生み出し、動力源の出力トルクをエンジンの出力特性に近似させ、駆動輪の駆動トルクをエンジンを動力源とするオートバイの特性に近似させる。また、電動車両は所定の振動や音を発生する装置を搭載し、発生した振動や音が運転者に直接伝わることで、運転者はエンジン式オートバイに似た走行感覚や雰囲気を体感可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリー又は燃料電池又は外部からの非接触式電力供給手段と、モーターを搭載し、モーターの出力トルクを主たる動力源として走行し、鞍型のシートに跨りバーハンドルで操舵操作を行う車両において、モーターの出力トルクを断続的に減らす、又は断続的に増やす制御を行う、又は断続的にトルクを増減させる手段を装置してトルク変動を発生させ、動力源の出力トルクをエンジンの出力特性に近似させた、又は駆動輪の駆動トルクをエンジンを動力源とするオートバイの特性に近似させた、又は所定の装置で振動や音を発生させ、エンジン式オートバイに似た走行感覚や雰囲気を運転者が体感可能に構成したことを特徴とする電動車両。
【請求項２】
出力トルクの断続的な増減は、所定の変動、又は周期的な変動とし、増減の振幅や周期の制御は、インバーターによる電流又は電圧の制御、又はトルクリミッターやクラッチを介した機械的な制御のいずれかであることを特徴とする、請求項１に記載の電動車両。
【請求項３】
以下のいずれか、又はいずれか複数の特徴を有する、請求項１又は請求項２に記載の電動車両。
１、トルクの増減周期や増減間隔の制御により、モーターの出力特性を、単気筒エンジン又は多気筒エンジンに酷似させた、又は近づけた、又は運転者が体感可能とした。
２、トルクの増減周期や振幅の変更・調整・制御を行い、モーターの出力特性を、直列多気筒エンジン又はＶ型多気筒エンジン又は水平対向多気筒エンジンに酷似させた、又は近づけた、又は運転者が体感可能とした。
３、トルクの増減周期や振幅の変更・調整・制御を行い、クランク角度が異なるエンジンの出力特性を運転者が体感可能とした。
４、トルクの増減周期や振幅の切り替えスイッチを装置し、運転者がスイッチを操作することによって、運転者が体感するエンジンの特性を自在に変更可能とした。
５、エンジンの気筒数・気筒配置・クランク角度によって異なる爆発周期や出力トルクの増減を、インバーターの制御プログラム及び設定情報として登録し、運転者の切り替え操作によって各種のエンジン特性を自在に選択し、運転者が体感可能とした。
６、モーターの回転速度が低い範囲では出力を低下させる制御を行うことにより、所定の回転数から急激に出力が上がる感覚を体感できる制御と、アクセル開度に略比例して出力トルクが増える制御とを、切り替え可能とした。
７、モーターの回転速度が所定の速度を越えた場合、トルク変動を発生させない制御とした。
８、車両を、前後２輪のオートバイとした、又は左右に傾斜して走行可能な車両とした。
９、モーター出力を急激に立ち上げることにより、車両の前輪を浮き上がらせる、即ち、ウイリー走行させる制御を行う。
１０、加速度センサー・傾斜センサー・前輪の接地荷重センサー、ＧＰＳセンサーのいずれか、又は全てを使用してデータを取り、演算によって電動車両の走行状態を判断してモーターの出力を制御することにより、ウイリー状態を自動的に保持可能とした。
１１、運転者によるスイッチの操作で、上記８又は９のウイリー走行が可能とした。
１２、バンクセンサーを装置し、電動車両が左右に傾いている、即ちコーナーを曲がっている状態を判断すると共に、所定の角度以上に傾いている場合は、トルク変動制御を自動的に中止する、又はトルク変動幅を小さくする制御を行う。
１３、運転者のスイッチ操作により、瞬時に、トルク変動制御を中止可能とした。
１４、運転者のスイッチ操作により、トルク変動制御を中止可能とし、その際、一定の時間をかけて、滑らかにトルク変動幅を減らす制御を行う。
１５、運転者が所定の速度以上でアクセルを戻す操作を行った場合、上記１３又は１４に記載されたスイッチ操作と同様の制御を行う。
１６、インバーターの制御方法をプログラム化した、又はコンピューターのプログラムでインバーターを制御可能に装置した。
１７、インバーターを制御する為のプログラム、又はプログラムの設定情報を、ＵＳＢメモリやメモリカードを含む持ち運び可能な記録装置、又はスマートフォンやタブレットパソコンを使用することにより、変更・書き換え・削除・上書き・転送・複写可能とした。
１８、インバーターを制御するプログラムを、インターネット上からダウンロード可能とした、又は無線手段を用いて入手可能とした。
１９、インバーターを制御するプログラムの設定情報を、インターネット上からダウンロード可能とした、又は無線手段を用いて入手可能とした。
２０、インバーターを制御するプログラム及び設定情報は、上記１７の記録装置に記録可能とした。
２１、インバーターの制御プログラム、又は設定情報、又は記録装置にパスワードを設定し、第三者による入手や改変ができない様に装置した。
【請求項４】
以下のいずれか、又はいずれか複数の構成により振動や音を発生させ、運転者が、エンジンに似た断続的又は周期的な振動や音を体感可能にしたことを特徴とする、請求項１から請求項３の、いずれかに記載の電動車両。
１、駆動力伝達系統に摩擦クラッチを装置し、摩擦板への加圧力を可変・調整することにより、スティックスリップ現象、又はクラッチジャダー現象を発生させる。
２、駆動力伝達系統の回転部分の一部に、アンバランス部を設ける、又はそのアンバランス部の位置を移動可能とし、アンバランス量を可変自在とした。
３、モーターハウジングの一部を、他の部分よりも剛性を低く、又は剛性を高くすることにより、磁極の引き合い・反発周期に合わせてハウジングが変形し、振動を発生させる。
４、モーター内の永久磁石又は電磁石の、磁極の配列間隔を、不規則に、又は規則的に、又は断続的に、又は周期的に変更した配列とし、振動を発生させる。
５、モーター内に配列された電磁石の、コイルの巻き数、又は芯材の質量、又は芯材の形状を、不規則に、又は規則的に、又は断続的に、又は周期的に変更した配列とし、振動を発生させる。
６、駆動力伝達系統の回転部分のいずれか、又は駆動力伝達系統から動力を取り出した回転部分に、クランク形状部を設け、ピストンに相当するダミーのウエイトを往復運動させる、又は偏心運動させる。
７、複数のモーターの回転軸を、動力伝達装置、又は変速装置、又は増速装置、又は減速装置を介して駆動輪に接続し、モーターの駆動トルクを交互に増減させた、又は所定のプログラムに基づき各モーターの駆動トルクを増減させる。
８、リレーやブザーに類する電磁石を用いた振動発生装置により、所定の質量を有する物体を往復運動させる、又は車両構成部品を直接振動させる。
９、駆動力伝達系統、又はクランク形状部、又は偏心運動部、又は振動発生装置、又はモーターから発生した振動を、フレーム、又はカバー類、又はハンドル、又はステップ、又はシート、又はサスペンションの、いずれか又は全てに伝達させる。
１０、上記９において振動は、接触して伝達する振動伝達部を介して各部に伝えられ、この振動伝達部は、断続自在に装置する。
１１、電動車両の車体構成部品のいずれかが共振する様に装置する、又は共振する部材を装置する。
１２、動力伝達系統の回転部分に凸又は凹形状を設け、車体の非回転部分に端部を固定した板状部材の他端部を凸又は凹形状部に当て、板状部材を弾き、振動させる。
１３、上記６において、クランク形状のストローク量、又は偏心量の可変手段を設ける、又はクランク形状部や偏心運動部への動力伝達を、ＯＮ−ＯＦＦする手段を設ける。
１４、既存のエンジンから振動発生に不必要な部品を取り外し、モーターの駆動力でクランクシャフトを回転させる構成により、上記６と同じ効果を発生させる。
１５、上記１から１４のいずれかで発生した振動を筒状部材に伝え、共鳴させる。
１６、上記１５において、筒状部材の長さ又は直径を可変自在とする、又は複数の筒状部材を装置し、共鳴する筒状部材を切り替え可能とする。
１７、上記１５及び１６において、筒状部材を、エンジン式オートバイのマフラーを模した形状及び取り付け位置とする。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかの特徴を有する、又は請求項１から請求項４のいずれかの特徴や性能を発揮するインバーターと、インバーターの周辺機器との接続や組合せを、以下のいずれか、又はいずれか複数の構成とした。
１、所定の設定を行ったインバーターを、電動車両の既存の制御回路のいずれかに接続する。
２、設定を調整可能なインバーターを、電動車両の既存の制御回路のいずれかに接続する。
３、接続する電動車両の車種に合わせ、インバーターの設定を変更可能とする。
４、設定の異なる複数のインバーターを作成し、接続する電動車両の機種・構造・初期設定・配線・電圧に合わせて選択可能とする。
５、インバーターを、既存の電動車両の既存のインバーターに接続する。
６、インバーターを、既存の電動車両の既存の配線の途中に接続する。
７、モーター、接続用配線、コントロールスイッチ、バッテリー、インバーターの制御プログラム、プログラムの設定情報、制御プログラムや設定情報が記録された記録装置、制御プログラムや設定情報を入手する為のパスワードの内、いずれか１つ以上を、インバーターと組合せてユニット化する、又は、インバーターとセットで販売可能な形態にパッケージする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、省エネルギーで地球環境に優しい電動車両でも、エンジンで走行するオートバイと同様の、強い個性と乗り味を、運転者が体感可能とする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】二輪や三輪のオートバイや、鞍型のシートに跨ってバーハンドルで操舵操作を行う電動車両（以下、電動オートバイと記す）は、省エネルギーで、有害な排気ガスを出さず、出力が大きく、運転操作が容易な為、年々普及が進んでいる。
確かに、実用車であれば環境対応重視で良いが、趣味として走行を楽しむ人々にとっては、エンジン式オートバイの音や振動による個性や独特の乗り味が体感できず、不満が残っている。
しかし、モーターの出力特性、即ちトルクカーブをエンジンに近づける制御技術は存在したが、振動や音を運転者が体感できる技術は存在しなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】  なし。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】電動オートバイでエンジン式オートバイと同じ感覚を体感する為には、出力特性の制御だけでは意味が無く、エンジンの吸気・圧縮・爆発・排気の各行程が生み出すトルク変動を発生させる必要がある。また、そのトルク変動に起因する振動や音が運転者の身体に伝わる事で、初めてエンジン式オートバイの個性や独特の乗り味を体感できる。
そこで本発明では、レシプロエンジンの吸排気行程によるトルク変動を再現し、さらに、振動と音もエンジンに近づけることを課題とし、さらに、既存の電動オートバイを簡単に改造可能とする事も課題としている。
即ち、電動オートバイにエンジン式オートバイが有する特徴を加える事により、省エネルギーで環境に優しい電動オートバイでも、エンジン式オートバイの個性や乗り味を運転者が体感可能にする事が本発明の課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】課題を解決する為には、本発明の請求項１から請求項５のいずれかに記載された構成を１つ、又は複数選択して採用ればよい。その内容は、概略、以下の構成を指す。
１、電流又は電圧の制御でモーターの出力トルクを変動させる、又はトルクリミッターやクラッチにより、出力特性を断続的かつ周期的なトルクとする。
２、トルク変動の周期や変動の振幅を調整・制御することにより、単気筒エンジンや多気筒エンジンの出力特性に近づけ、また、その特性を変更自在とする。
３、モーターと駆動輪の間の回転部分のいずれかに、アンバランス部を設け、エンジンの様な振動を発生させる、又は振動発生装置を搭載する。
４、発生したトルク変動や振動を、シート・ステップ・ハンドルに伝え、運転者が体感できる様に装置する。
５、振動によって発生した音を、車体の各部で共振させ、又は共鳴させ、音を大きくする。
６、モーターの制御装置一式をユニット化し、既存の電動オートバイに取り付け可能とする。
【発明の効果】
【０００６】本発明の、請求項１から請求項５のいずれかに記載された構成を１つ、又は複数選択して採用すれば、前述の課題を、全て完璧に解決する事ができる。
これにより、省エネルギーで環境に優しい電動オートバイと、趣味性が高く個性的なエンジン式オートバイと、両方の長所を併せ持つ未来の乗り物を市場に送り出す事が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の電動車両の、動力源の概要を表す。
【図２】本発明の制御装置をユニット化し、既存の電動オートバイに接続した場合の構成を表す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】本発明を実施し、課題を解決する為の形態や構成は、請求項１から請求項５に詳述された通りであり、そのいずれか、又はいずれか複数を選択して採用すれば良い。以下、本発明を実施するための形態の一例を説明する。
【実施例】
【０００９】請求項１は、本発明の基本構成を表す。動力源であるモーターの出力特性を断続的かつ周期的に変動させる制御により、エンジンに近いトルク変動を生み出す電動オートバイであり、所定の振動発生装置を搭載してもよい。図１は、この基本構成を図示したものであり、制御装置によってトルク変動を発生させる場合を示す。【００１０】請求項２は、出力特性の断続的な増減方法を表す。即ち、動力源であるモーターに供給する電力を制御する事により、出力トルクを変動させる、又は、駆動系システムにトルクリミッターやクラッチを装置する事によって、エンジンに近いトルク変動を生み出す。【００１１】請求項３は、各種の制御方法により、さらにエンジン式オートバイの個性に近づける為の構成を表す。これらの制御により、単気筒エンジンや多気筒エンジンの特性に近づけたり、加速感などをエンジンの特性に近づける事ができる。【００１２】請求項４は、エンジンに近い振動や音を発生させる為の各種の構成を表す。これらの構成により、運転者に振動や音が直接伝わり、エンジン式オートバイの特性に近い感覚を体感できる。【００１３】請求項５は、本発明の制御システムを容易に普及させる為の構成であり、その概要は図２で示されている。即ち、制御システムをユニット化し、既存の電動オートバイに、後から装着可能とする。
【産業上の利用可能性】
【００１４】本発明の請求項１から請求項５のいずれかに記載された構成を１つ、又は複数選択して採用すれば、前述の課題を全て解決する事が可能である。即ち、地球環境に優しく省エネルギーであり、その上、趣味性が高く個性的で、付加価値が極めて高い新たな乗り物を、広く市場に普及させる事ができる。
【符号の説明】
【００１５】  １、バッテリー、又は燃料電池等の電力供給源
２、インバーター（制御装置）
３、モーター
４、配線
５、ユニットとして追加する、制御ユニット
６、ユニットとして追加する、制御スイッチ
７、ユニットとして追加する、配線
【図１】
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【図２】
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