(57)【要約】【課題】  燃料電池システムを車体から取り外すことなく容易にメンテナンスが行える燃料電池駆動式電動車両を提供すること。【解決手段】  自動二輪車１０の車体１０ａにおける前輪１１と後輪１２との間に、上部に開閉蓋２４ａが取り付けられた燃料電池収容部２４を設けて、燃料電池収容部２４内に燃料電池システム２５を設置した。そして、車体１０ａにおける燃料電池収容部２４の上方に２次電池３１とサブフレームとを備えたユニット体３３を着脱自在に設置し、ユニット体３３を車体１０ａから取り外したときに、燃料電池収容部２４の上方にメンテナンス用開放空間が形成されるようにした。また、ラジエター３４、ウォーターポンプ３５、エアコンプレッサ４２、エアクリーナ４１および水素ボンベ３７を車体１０ａの本体を構成する車体フレーム１３に固定した。【選択図】  図１
2007083953.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池システムが発生する電力を利用して走行する燃料電池駆動式電動車両であって、
前記燃料電池駆動式電動車両の車体における前輪と後輪との間に、上部に開閉蓋が取り付けられた燃料電池収容部を設けて、前記燃料電池収容部内に燃料電池システムを設置するとともに、前記車体における前記燃料電池収容部の上方に２次電池を着脱自在に設置し、前記２次電池を前記車体から取り外したときに、前記燃料電池収容部の上方にメンテナンス用開放空間が形成されるようにしたことを特徴とする燃料電池駆動式電動車両。
【請求項２】
前記車体が、前記車体の本体部分を構成する車体フレームと、前記車体フレームに着脱自在に取り付けられて前記燃料電池収容部の上方で前後方向に延びるサブフレームとを備えており、前記２次電池が前記サブフレームに取り付けられている請求項１に記載の燃料電池駆動式電動車両。
【請求項３】
前記車体フレームが、上端にハンドルが連結され下端に連結部材を介して前記前輪が連結されたステアリング軸を回転可能に支持するヘッドパイプと、前記ヘッドパイプから後方斜め下方に延びたのちに、前記燃料電池収容部の左右側方または下方を通って後方略水平に延び、さらに後方斜め上方に延びる一対の部材を有するダウンチューブとを備え、前記サブフレームが前記ダウンチューブの前部側部分と後部側部分とに掛け渡されている請求項２に記載の燃料電池駆動式電動車両。
【請求項４】
前記ダウンチューブの後部側部分における前記ダウンチューブを構成する一対の部材間にクロスメンバを掛け渡すとともに、前記サブフレームの後部に左右一対の取付部を設け、前記取付部を前記クロスメンバの両側部分に着脱自在に取り付けた請求項３に記載の燃料電池駆動式電動車両。
【請求項５】
前記車体フレームに、前記燃料電池システムを冷却するための冷却系部品を構成するラジエターおよびウォーターポンプ、前記燃料電池システムに空気を供給するための空気系部品を構成するエアコンプレッサおよびエアクリーナ、前記燃料電池システムに水素を供給するための水素系部品を構成する水素貯蔵容器の各種車両搭載機器を固定した請求項２ないし４のうちのいずれか一つに記載の燃料電池駆動式電動車両。
【請求項６】
前記２次電池を前記燃料電池収容部よりもやや前側に配置し、前記ラジエターを前記車体フレームの前部に固定するとともに、前記ウォーターポンプを前記燃料電池収容部の前方でかつ前記２次電池の下方に設置し、前記ラジエターと前記燃料電池システムとを接続する冷却水配管の往路部分を、前記ラジエターから前記車体フレームに沿わせて前記ウォーターポンプに接続し、さらに前記ウォーターポンプから前記サブフレームの下方を通って前記燃料電池収容部の前面を介して前記燃料電池システムに接続し、前記冷却水配管の復路部分を、前記燃料電池収容部の前面を介して前記燃料電池システムから前記車体フレームに沿わせて前記ラジエターに接続した請求項５に記載の燃料電池駆動式電動車両。
【請求項７】
前記水素貯蔵容器を前記車体フレームの後方上部に設置した請求項５または６に記載の燃料電池駆動式電動車両。
【請求項８】
前記エアコンプレッサを前記水素貯蔵容器の下方で、かつ前記燃料電池収容部の後方における近傍に設置し、前記水素貯蔵容器の上方にシートを設置した請求項７に記載の燃料電池駆動式電動車両。
【請求項９】
前記２次電池と前記サブフレームとで前記車体に対して同時に着脱可能なユニット体が構成されており、前記ユニット体の車幅方向の長さが、前記燃料電池収容部の車幅方向の長さよりも小さく設定された請求項２ないし８のうちのいずれか一つに記載の燃料電池駆動式電動車両。
【請求項１０】
前記燃料電池駆動式電動車両が、自動二輪車、自動三輪車または自動四輪車である請求項１ないし９のうちのいずれか一つに記載の燃料電池駆動式電動車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池システムが発生する電力を利用して走行する燃料電池駆動式電動車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、燃料電池システムが発生する電力を利用して走行する燃料電池駆動式電動車両が用いられている（例えば、特許文献１参照）。この燃料電池駆動式電動車両では、車体フレームがフロントフレーム、センタフレーム、リヤフレームで構成され、センタフレームの下側に、下方および左右側方が開放された空間が形成されている。そして、この空間部に、燃料電池であるセルスタック体が着脱自在に設置されている。
【特許文献１】特開２００１−１３０４６８号公報
【発明の開示】
【０００３】
しかしながら、前述した従来の燃料電池駆動式電動車両では、燃料電池が車体フレームの下部に設けられているため、燃料電池のメンテナンス等を行う際には、燃料電池を車体フレームから取り外さなければならない。この場合、燃料電池には各種の部品が配線等を介して接続されているため、燃料電池を車体フレームから取り外したり取り付けたりする作業が煩雑になる。
【０００４】
本発明は、前述した問題に対処するためになされたもので、その目的は、燃料電池システムを車体から取り外すことなく容易にメンテナンスが行える燃料電池駆動式電動車両を提供することである。
【０００５】
前述した目的を達成するため、本発明に係る燃料電池駆動式電動車両の構成上の特徴は、燃料電池システムが発生する電力を利用して走行する燃料電池駆動式電動車両であって、燃料電池駆動式電動車両の車体における前輪と後輪との間に、上部に開閉蓋が取り付けられた燃料電池収容部を設けて、燃料電池収容部内に燃料電池システムを設置するとともに、車体における燃料電池収容部の上方に２次電池を着脱自在に設置し、２次電池を車体から取り外したときに、燃料電池収容部の上方にメンテナンス用開放空間が形成されるようにしたことにある。
【０００６】
本発明に係る燃料電池駆動式電動車両によれば、燃料電池システムのメンテナンスを行う際に、燃料電池収容部の上方に設置された２次電池を車体から取り外すことにより、燃料電池収容部の上方にメンテナンス用の開放空間が形成される。また、燃料電池収容部の上部には開閉蓋が取り付けられているため、この開閉蓋を開けることにより、メンテナンス用開放空間に手を入れて燃料電池システムのメンテナンスを行うことができる。この場合のメンテナンスは、例えば、燃料電池システムに接続される各部品の配管等の漏れや接続不良の有無の検査等であり、２次電池は充電式の予備の電池である。
【０００７】
したがって、本発明によると、燃料電池システムを車体から取り外すことなくメンテナンスが行えるとともに、試運転もそのままの状態で行えるため、メンテナンスの作業が簡単になる。また、重量の大きな燃料電池システムを車体の底部側に配置し、車体から取り外すことなくメンテナンスが行えるようになるため、車体の重量バランスを向上させた状態でメンテナンスも容易に行えるようになる。さらに、重量の大きな２次電池を燃料電池システムの上方に設置するため、２次電池も車体における前輪と後輪との間に位置するようになり、２次電池を設置することによって車両の重量バランスが悪くなることを防止できる。なお、この場合の燃料電池システムとは、発電装置を含むパッケージ装置のことである。
【０００８】
また、本発明に係る燃料電池駆動式電動車両の他の構成上の特徴は、車体が、車体の本体部分を構成する車体フレームと、車体フレームに着脱自在に取り付けられて燃料電池収容部の上方で前後方向に延びるサブフレームとを備えており、２次電池がサブフレームに取り付けられていることにある。これによると、サブフレームを、車体の剛性を向上させるためのフレームとして用いるとともに、２次電池の取り付け用ブラケットとしても用いることができる。さらに、２次電池が、車体フレームに対して着脱自在になったサブフレームに取り付けられているため、２次電池をサブフレームとともに、車体フレームから取り外すことができ、２次電池の車体からの着脱が容易になる。
【０００９】
また、本発明に係る燃料電池駆動式電動車両のさらに他の構成上の特徴は、車体フレームが、上端にハンドルが連結され下端に連結部材を介して前輪が連結されたステアリング軸を回転可能に支持するヘッドパイプと、ヘッドパイプから後方斜め下方に延びたのちに、燃料電池収容部の左右側方または下方を通って後方略水平に延び、さらに後方斜め上方に延びる一対の部材を有するダウンチューブとを備え、サブフレームがダウンチューブの前部側部分と後部側部分とに掛け渡されていることにある。これによると、車体フレーム全体の剛性が向上し、さらに、サブフレームによって車体全体の剛性が向上する。
【００１０】
また、本発明に係る燃料電池駆動式電動車両のさらに他の構成上の特徴は、ダウンチューブの後部側部分におけるダウンチューブを構成する一対の部材間にクロスメンバを掛け渡すとともに、サブフレームの後部に左右一対の取付部を設け、取付部をクロスメンバの両側部分に着脱自在に取り付けたことにある。これによると、クロスメンバによって車体フレームにおける後部側部分の剛性が向上する。また、サブフレームのクロスメンバを介した車体フレームへの取り付けがより強固に行われるようになり、車体の剛性がさらに向上する。
【００１１】
また、本発明に係る燃料電池駆動式電動車両のさらに他の構成上の特徴は、車体フレームに、燃料電池システムを冷却するための冷却系部品を構成するラジエターおよびウォーターポンプ、燃料電池システムに空気を供給するための空気系部品を構成するエアコンプレッサおよびエアクリーナ、燃料電池システムに水素を供給するための水素系部品を構成する水素貯蔵容器の各種車両搭載機器を固定したことにある。
【００１２】
これによると、２次電池をサブフレームとともに車体から取り外した状態でも、燃料電池システムを作動させるための必要な各機器は車体に設置されたままになるため、燃料電池システムは作動可能な状態になっている。このため、試運転をしながらメンテナンスを行うことができる。また、これによると、取り外しに手間がかかる冷却系部品等の各部品を取り外すことなく、燃料電池システムのメンテナンスが行える。この結果、例えば、冷却水配管を取り外す際に、冷却系部品から水漏れが生じるといったことを防止することができる。
【００１３】
また、本発明に係る燃料電池駆動式電動車両のさらに他の構成上の特徴は、２次電池を燃料電池収容部よりもやや前側に配置し、ラジエターを車体フレームの前部に固定するとともに、ウォーターポンプを燃料電池収容部の前方でかつ２次電池の下方に設置し、ラジエターと燃料電池システムとを接続する冷却水配管の往路部分を、ラジエターから車体フレームに沿わせてウォーターポンプに接続し、さらにウォーターポンプからサブフレームの下方を通って燃料電池収容部の前面を介して燃料電池システムに接続し、冷却水配管の復路部分を、燃料電池収容部の前面を介して燃料電池システムから車体フレームに沿わせてラジエターに接続したことにある。
【００１４】
これによると、冷却系部品を構成するラジエターおよびウォーターポンプを車体フレームの前部側に集中して配置しているため、ラジエターと燃料電池システムとを接続する各冷却水配管を短くすることができる。また、冷却水配管が２次電池や燃料電池収容部の上方に配置されないため、水漏れによるショート等によって、電装部品等が損傷することを防止できる。
【００１５】
また、本発明に係る燃料電池駆動式電動車両のさらに他の構成上の特徴は、水素貯蔵容器を車体フレームの後方上部に設置したことにある。これによると、水素貯蔵容器を車体の上部に配置しているため、万が一、水素ボンベから水素漏れが生じても、車体の何れかの部位に水素が滞留しにくくなる。また、水素貯蔵容器を車体の後方に配置しているため、万が一、水素貯蔵容器から水素漏れが生じても、走行風を利用して、水素を車体の外部に排気することができる。
【００１６】
また、本発明に係る燃料電池駆動式電動車両のさらに他の構成上の特徴は、エアコンプレッサを水素貯蔵容器の下方で、かつ燃料電池収容部の後方における近傍に設置し、水素貯蔵容器の上方にシートを設置したことにある。
【００１７】
これによると、万が一、水素貯蔵容器から水素漏れが生じても、水素が下方のエアコンプレッサに吸い込まれることが防止される。この結果、エアコンプレッサが水素を吸引することによって空燃比に誤差が生じることを防止できる。また、エアコンプレッサを燃料電池収容部の後方における近傍部分に設置したため、エアコンプレッサと燃料電池収容部とを接続するガス配管の長さを短くすることができるとともに、ガス配管の圧力損失を低減することができる。さらに、シートの上に座る運転者の下方に離間させてエアコンプレッサが配置されるため、運転者がエアコンプレッサの作動音を耳障りに感じることを防止できる。
【００１８】
また、本発明に係る燃料電池駆動式電動車両のさらに他の構成上の特徴は、２次電池とサブフレームとで車体に対して同時に着脱可能なユニット体が構成されており、ユニット体の車幅方向の長さが、燃料電池収容部の車幅方向の長さよりも小さく設定されたことにある。これによると、運転者が、ユニット体および燃料電池収容部を跨ぐようにしてシートに座ったときの着座姿勢が楽になる。
【００１９】
また、本発明に係る燃料電池駆動式電動車両のさらに他の構成上の特徴は、燃料電池駆動式電動車両が、自動二輪車、自動三輪車または自動四輪車であることにある。これによると、燃料電池システムのメンテナンスが容易であるとともに、車体の剛性が優れ、各部品の車体への取り付けがコンパクトになる自動二輪車、自動三輪車または自動四輪車を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態に係る燃料電池駆動式電動車両を図面を用いて説明する。図１ないし図４は、同実施形態に係る燃料電池駆動式電動車両としての自動二輪車１０を示している。この自動二輪車１０は、前輪１１と後輪１２とからなる一対の車輪と、これら一対の車輪が取り付けられた車体１０ａとを備えている。また、車体１０ａは、車体１０ａの主要部分を構成する車体フレーム１３と、車体フレーム１３に着脱自在に取り付けられるサブフレーム１４を備えている。そして、車体フレーム１３は、車体１０ａの前部側部分を構成するヘッドパイプ１５と、ヘッドパイプ１５から後方に延びるダウンチューブ１６とで構成されている。
【００２１】
また、前輪１１は、下方が二股に分岐したフロントフォーク１７の下端部に回転可能に支持されている。すなわち、フロントフォーク１７の両下端部は前輪１１の中心軸（図示せず）の両側部分を回転可能に支持しており、これによって、前輪１１は、中心軸を中心として回転可能になっている。また、フロントフォーク１７の上端部には、ヘッドパイプ１５内に配置されたステアリング軸１８の下端部が連結されている。このステアリング軸１８は、ヘッドパイプ１５内に、ヘッドパイプ１５の軸周り方向に回転可能な状態で取り付けられており、上端部がヘッドパイプ１５から突出して上方に延びている。そして、ステアリング軸１８の上端部にハンドル１９が連結されている。
【００２２】
このため、ハンドル１９を回転操作することにより、ステアリング軸１８を軸周り方向に回転させると、ステアリング軸１８の回転量に応じて前輪１１は左右に方向を変える。また、ハンドル１９の左右両端には、グリップ（図示せず）が設けられている。このグリップのうちの一方のグリップは、軸回り方向に回転可能な状態で設けられており、手で持つための把持部として使用される外、後述する駆動用モータ４４ａの回転速度を調節するためのアクセル操作子を構成する。そして、他方のグリップは、ハンドル１９に固定され手で持つための把持部として使用される。また、グリップの近傍には、それぞれ、グリップから離れるように付勢され、グリップ側に引っ張られることにより前輪１１または後輪１２の回転を抑制するブレーキレバー（図示せず）が設置されている。
【００２３】
ダウンチューブ１６は、一対のメインフレーム１６ａ，１６ｂで構成されており、その前端部（上端部）はヘッドパイプ１５の下部側部分の両側部に連結されている。そして、前端部がヘッドパイプ１５に連結された各メインフレーム１６ａ，１６ｂは、ヘッドパイプ１５との連結部からそれぞれ互いの間隔を広げるようにして、後方に向って斜め下方に延びたのちに湾曲して後方水平方向に延びている。さらに、メインフレーム１６ａ，１６ｂの後端側部分は、互いの間隔を保って後方斜め上方に向って延びている。そして、メインフレーム１６ａ，１６ｂの後端部は、水平方向に配置された板状の取付部材２１に連結されている。
【００２４】
また、メインフレーム１６ａ，１６ｂにおける後部側部分の上面には、クロスメンバ２２が掛け渡されている。このクロスメンバ２２は両端側部分が略直角に屈曲した棒状に形成されており、屈曲した両端部をメインフレーム１６ａ，１６ｂに連結して本体部分がメインフレーム１６ａ，１６ｂの上面側に突出している。そして、クロスメンバ２２の両側に、それぞれねじ穴を備えた板状の取付片２２ａ，２２ｂが設けられている。また、メインフレーム１６ａ，１６ｂの下端部には、メインフレーム１６ａ，１６ｂの下方に突出する設置台２３が掛け渡されている。この設置台２３の上面は、凹部に形成され、その凹部に燃料電池収容部２４が設けられている。この燃料電池収容部２４は、上面開口が開閉蓋２４ａによって開閉可能になった箱体で構成されており、内部に燃料電池システム２５（図６参照）が収容されている。
【００２５】
そして、ダウンチューブ１６の前部側部分と、ダウンチューブ１６の後部に設けられたクロスメンバ２２との間に板状のサブフレーム１４が取り付けられている。このサブフレーム１４は、図５に示したように、前端部の両側と後端部の両側とにそれぞれ前方または後方に向って突出するねじ穴付きの取付片２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄが設けられている。また、ダウンチューブ１６の前部における上部側部分には、左右両側にそれぞれねじ穴が設けられた板状の取付片２７が設けられており、サブフレーム１４の前端部は、取付片２６ａ，２６ｂと取付片２７のねじ穴どうしを合わせ両一対のねじ穴に取付用ボルト２８を取り付けることによってダウンチューブ１６の前部に固定されている。
【００２６】
そして、サブフレーム１４の後端部は、取付片２６ｃ，２６ｄと対応する取付片２２ａ，２２ｂのねじ穴どうしを合わせ双方の一対のねじ穴に取付用ボルト２８を取り付けることによってダウンチューブ１６の後部に固定されている。また、サブフレーム１４の上面における中央よりもやや前部側に２次電池３１が固定され、サブフレーム１４の上面における後部側に制御ユニット３２が固定されており、このサブフレーム１４、２次電池３１および制御ユニット３２で一体に組み付けられたユニット体３３が形成されている。
【００２７】
したがって、このユニット体３３を車体１０ａから取り外し、燃料電池収容部２４の開閉蓋２４ａを開けると、燃料電池収容部２４内の燃料電池システム２５を露出させることができ、その状態で燃料電池システム２５のメンテナンスを行うことができる。すなわち、このユニット体３３が設置される空間が、ユニット体３３を取り外したときに、メンテナンス用開放空間になる。なお、ユニット体３３の車幅方向の長さは、燃料電池収容部２４の車幅方向の長さよりも小さく設定されている。
【００２８】
また、ヘッドパイプ１５の前部には、固定部材３４ａを介してラジエター３４が取り付けられ、ダウンチューブ１６の前部側部分における燃料電池収容部２４の前側でかつサブフレーム１４（２次電池３１）の下方の部分にウォーターポンプ３５が取り付けられている。ラジエター３４とウォーターポンプ３５との間は往路用の冷却水配管３６ａで接続され、この冷却水配管３６ａは、さらにウォーターポンプ３５から燃料電池収容部２４に向って延び、燃料電池収容部２４の前面から内部に入って燃料電池システム２５に接続されている。この冷却水配管３６ａは、ダウンチューブ１６およびサブフレーム１４の下方に沿ってラジエター３４から燃料電池システム２５に延びている。
【００２９】
また、燃料電池システム２５から燃料電池収容部２４の前面部を介してラジエター３４に復路用の冷却水配管３６ｂが延びている。この冷却水配管３６ｂもサブフレーム１４の下方およびダウンチューブ１６に沿って取り付けられている。このため、ウォーターポンプ３５が作動すると、ラジエター３４内の冷却水が冷却水配管３６ａを通って燃料電池システム２５に送られ燃料電池システム２５を冷却する。そして、燃料電池システム２５を冷却することによって熱を吸収した冷却水は、冷却水配管３６ｂを通ってラジエター３４に戻され、ラジエター３４を通過する間に冷却される。
【００３０】
また、メインフレーム１６ａ，１６ｂの後端部に連結された取付部材２１の上面には、燃料電池システム２５に供給する水素が充填された本発明の水素貯蔵容器としての水素ボンベ３７が取り付けられている。この水素ボンベ３７は、ガス配管（図示せず）を介して燃料電池収容部２４内の燃料電池システム２５に接続されており、内部の水素ガスをガス配管を介して燃料電池システム２５に供給する。そして、水素ボンベ３７の前部側部分の上部にシート３８が配置されている。このシート３８は、支持部材３８ａを介してダウンチューブ１６の後部側に連結されている。
【００３１】
また、ダウンチューブ１６の後部側部分におけるクロスメンバ２２の後方にエアクリーナ４１が取り付けられ、ダウンチューブ１６の後部側部分におけるクロスメンバ２２の前方にエアコンプレッサ４２が取り付けられている。なお、ダウンチューブ１６の後部側部分におけるメインフレーム１６ａ，１６ｂ間には、設置台４３が設けられており、エアクリーナ４１およびエアコンプレッサ４２は、この設置台４３を介してダウンチューブ１６に固定されている。
【００３２】
また、エアクリーナ４１とエアコンプレッサ４２との間およびエアコンプレッサ４２と燃料電池システム２５との間はそれぞれガス配管（図示せず）によって接続されており、エアコンプレッサ４２の作動により、外部の空気がエアクリーナ４１を介して吸引され、燃料電池システム２５に供給される。また、その空気はエアクリーナ４１内を通過する際に、異物を除去される。また、ダウンチューブ１６の後部側部分の下部には、後方に向って延びる一対のアーム部材（図示せず）からなるリヤアームが連結部材４３ａを介して連結されている。
【００３３】
そして、リヤアームの両アーム部材の後端部に、後輪１２の中心軸の両側部分が回転可能に支持されており、これによって、後輪１２は、中心軸を中心として回転可能になっている。また、リヤアームの一方のアーム部材の外面側には、アーム部材を覆うようにして、モータユニット４４が取り付けられている。このモータユニット４４内には、燃料電池システム２５が発生する電力によって作動する駆動用モータ４４ａや減速機が収容されており、駆動用モータ４４ａの作動により後輪１２が回転して自動二輪車１０が走行する。
【００３４】
また、ダウンチューブ１６の後端部と、リヤアームの後端上部との間には、リヤクッション４５がそれぞれ掛け渡されている。このリヤクッション４５の伸縮によって、リヤアームの後端側が揺動自在に構成されている。また、モータユニット４４の内側面側にはドラムブレーキ（図示せず）が取り付けられている。駆動用モータ４４ａは、制御ユニット３２が備える制御コントローラ３２ａの制御によってグリップの操作量に応じて作動し、後輪１２に駆動力を自動的に発生させる。そして、この駆動用モータ４４ａは、ブレーキレバーが操作されたときに制御コントローラ３２ａの制御によって作動を停止する。
【００３５】
また、この自動二輪車１０は、静止状態のときに、自動二輪車１０を起立状態に維持させるための回転式のスタンド４６を備えており、自動二輪車１０を走行させるときには、図２に実線で示したように、スタンド４６を上方に上げておき、自動二輪車１０を静止させておくときには、図２に二点鎖線で示したようにスタンド４６を下方に下ろして、スタンド４６に自動二輪車１０を支持させる。さらに、制御ユニット３２は、図６に示した昇圧コンバータ４７やインバータ４８を備えている。
【００３６】
燃料電池システム２５は、エアコンプレッサ４２から供給される空気中の酸素と、水素ボンベ３７から供給される水素とを反応させて水を発生させるとともに電気を発生させる。そして、昇圧コンバータ４７は、燃料電池システム２５が発生した電気を昇圧して、インバータ４８に送ったり、２次電池３１に送って２次電池３１を充電したりする。また、２次電池３１は、補助の電源として必要に応じてインバータ４８に放電する。そして、インバータ４８は、燃料電池システム２５が発生した直流電流や２次電池３１から供給される直流電流を交流電流に変換する。
【００３７】
また、制御コントローラ３２ａは、運転者によるグリップ等の操作や、予め用意されたプログラム等に基づいて、ウォーターポンプ３５、エアコンプレッサ４２、駆動用モータ４４ａ等を制御する。なお、図示していないが、この自動二輪車１０は、所定部分の外部を覆うためのカバー部材を備えており、ラジエター３４、水素ボンベ３７等の各装置が外部から見えないようにして意匠性の向上を図っている。さらに、この自動二輪車１０は、始動用の電源スイッチ（図示せず）も備えている。
【００３８】
この構成において、運転者が自動二輪車１０に乗る場合には、運転者は、まず、シート３８を跨いで座る。この場合、運転者の股の下方に位置するユニット体３３の車幅方向の長さが、燃料電池収容部２４の車幅方向の長さよりも短いため、運転者は、股を大きく広げることなく楽な姿勢でシート３８に座ることができる。ついで、電源スイッチをオン状態にする。これによって、燃料電池システム２５には、エアコンプレッサ４２から空気が供給されるとともに、水素ボンベ３７から水素が供給され、燃料電池システム２５は、供給される空気中の酸素と水素を反応させて電気を発生する。
【００３９】
その際、燃料電池システム２５は、ウォーターポンプ３５から送られる冷却水によって冷却され所定温度を維持する。また、燃料電池システム２５は、酸素と水素との反応によって発生した水を排気とともに外部に放出する。ついで、加速させる速度に応じてグリップを操作する。これによって、制御コントローラ３２ａは、駆動用モータ４４ａを作動させ、後輪１２に駆動力を発生させる。また、自動二輪車１０の走行速度を下げる場合には、必要に応じてブレーキレバーを操作する。これによって、自動二輪車１０は、ブレーキレバーの操作量に応じて減速する。また、自動二輪車１０の走行を終了させるときには、電源スイッチをオフ状態にするとともに、スタンド４６を下方に回転させて地面に接地させることにより、自動二輪車１０を起立状態にしておく。
【００４０】
また、燃料電池システム２５にメンテナンスの必要が生じた場合には、図５に示したように、各取付用ボルト２８を取り外して、ユニット体３３を車体１０ａから外す。そして、燃料電池収容部２４の開閉蓋２４ａを開け、燃料電池収容部２４の開口上方に形成されるメンテナンス用開放空間から燃料電池収容部２４内に手を入れて作業を行う。この場合、燃料電池システム２５は燃料電池収容部２４内に収容したままの状態で、かつ各配管等は取り外すことなく作業を行える。また、その状態で、自動二輪車１０の試運転を行うこともできる。
【００４１】
このように、本実施形態に係る自動二輪車１０では、燃料電池システム２５のメンテナンスを行う際に、燃料電池収容部２４の上方に設置されたユニット体３３を車体１０ａから取り外すことにより、燃料電池収容部２４の上方にメンテナンス用の開放空間が形成される。そして、燃料電池収容部２４の開閉蓋２４ａを開けることにより、メンテナンス用開放空間に手を入れて燃料電池システム２５のメンテナンスを行うことができる。したがって、燃料電池システム２５を車体１０ａから取り外すことなくメンテナンスが行えるとともに、試運転もそのままの状態で行えるため、メンテナンスのための作業が簡単になる。
【００４２】
また、重量の大きな燃料電池システム２５を車体１０ａの前後方向の略中央部の底部側に配置しているため、車体１０ａの重量バランスを向上させることができる。さらに、重量の大きな２次電池３１を燃料電池システム２５の上方に設置しているため、２次電池３１も車体１０ａにおける前輪１１と後輪１２との間に位置するようになり、２次電池３１を設置することによって車体１０ａの重量バランスが悪くなることを防止できる。
【００４３】
また、ユニット体３３が、ダウンチューブ１６に着脱自在に取り付けられたサブフレーム１４と、２次電池３１と、制御ユニット３２とを組み付けて構成されているため、２次電池３１をサブフレーム１４とともに、車体１０ａから取り外すことができ、２次電池３１の車体１０ａからの着脱が容易になる。また、ダウンチューブ１６にサブフレーム１４を組み付けることによって、車体１０ａ全体の剛性が向上する。さらに、メインフレーム１６ａ，１６ｂの後部側部分に、クロスメンバ２２が掛け渡されているため、ダウンチューブ１６の剛性が向上する。
【００４４】
また、車体フレーム１３に、ラジエター３４、ウォーターポンプ３５、エアクリーナ４１、エアコンプレッサ４２および水素ボンベ３７の各種車両搭載機器を固定しているため、ユニット体３３を車体１０ａから取り外した状態でも、燃料電池システム２５は作動可能な状態になっている。このため、試運転をしながらメンテナンスを行うことができる。また、前述した実施形態によると、取り外しに手間がかかる冷却水配管３６ａ，３６ｂ等の各部品を取り外すことなく、燃料電池システム２５のメンテナンスが行えるため、冷却水配管３６ａ，３６ｂを取り外す際に、水漏れが生じるといったことを防止することができる。
【００４５】
さらに、ラジエター３４およびウォーターポンプ３５を車体１０ａの前部側に集中して配置しているため、ラジエター３４と燃料電池システム２５とを接続する冷却水配管３６ａ，３６ｂを短くすることができる。また、冷却水配管３６ａ，３６ｂが２次電池３１や燃料電池収容部２４の上方に配置されないため、水漏れによるショート等によって、電装部品等が損傷することを防止できる。また、水素ボンベ３７を車体１０ａの後方上部に設置したため、水素ボンベ３７から水素漏れが生じても、走行風を利用して、水素を車体１０ａの外部に排気することができるようになり、車体１０ａの部位に水素が滞留することがなくなる。
【００４６】
さらに、エアコンプレッサ４２を水素ボンベ３７の下方で、かつ燃料電池収容部２４の後方における近傍に設置したため、水素ボンベ３７から水素漏れが生じても、水素が下方のエアコンプレッサ４２に吸い込まれることが防止される。この結果、エアコンプレッサ４２が水素を吸引することによって空燃比に誤差が生じることを防止できる。また、エアコンプレッサ４２を燃料電池収容部２４の後方における近傍部分に設置したため、エアコンプレッサ４２と燃料電池収容部２４とを接続するガス配管の長さを短くすることができるとともに、ガス配管の圧力損失を低減することができる。
【００４７】
また、水素ボンベ３７の上方にシート３８を設置したため、シート３８に座る運転者の下方に離間してエアコンプレッサ４２が位置するようになり、運転者がエアコンプレッサ４２の作動音を耳障りに感じることを防止できる。さらに、ユニット体３３の車幅方向の長さを、燃料電池収容部２４の車幅方向の長さよりも短くしたため、運転者が、シート３８に座ったときの着座姿勢が楽になる。
【００４８】
また、本発明に係る燃料電池駆動式電動車両は、前述した実施形態に限定するものでなく、適宜変更実施が可能である。例えば、前述した実施形態では、燃料電池駆動式電動車両を自動二輪車１０としているが、この燃料電池駆動式電動車両は、自動三輪車であってもよいし自動四輪車であってもよい。また、前述した実施形態では、２次電池３１をユニット体３３に組み込んで、サブフレーム１４とともに車体１０ａから着脱するようにしているが、サブフレーム１４を車体１０ａ側に残したまま、２次電池３１だけを取り外せるようにすることもできる。この場合、サブフレーム１４は板状でなく、枠状等に形成して内部に手を通せるようにする。さらに、前述した実施形態では、水素貯蔵容器を水素ボンベ３７で構成したが、この水素貯蔵容器は、水素を貯蔵できる装置であればボンベ以外のものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動二輪車を示した斜視図である。
【図２】自動二輪車の側面図である。
【図３】自動二輪車の平面図である。
【図４】自動二輪車の正面図である。
【図５】図１に示した自動二輪車からユニット体を取り外した状態を示した斜視図である。
【図６】自動二輪車の要部を示した構成図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０…自動二輪車、１０ａ…車体、１１…前輪、１２…後輪、１３…車体フレーム、１４…サブフレーム、１５…ヘッドパイプ、１６…ダウンチューブ、１６ａ，１６ｂ…メインフレーム、１７…フロントフォーク、１８…ステアリング軸、１９…ハンドル、２２…クロスメンバ、２２ａ，２２ｂ，２６ｃ，２６ｄ…取付片、２４…燃料電池収容部、２４ａ…開閉蓋、２５…燃料電池システム、２８…取付用ボルト、３１…２次電池、３３…ユニット体、３４…ラジエター、３５…ウォーターポンプ、３６ａ，３６ｂ…冷却水配管、３７…水素ボンベ、３８…シート、４１…エアクリーナ、４２…エアコンプレッサ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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