驱动装置的制作方法

本发明涉及一种驱动装置。

背景技术：

以往，公知以下这样的电动车辆：具备电池和电容器作为电动车辆的驱动源，根据乘员的油门操作量(绝对值)，从电池或电容器向马达供给所需的电力(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献1：日本特许第3352534号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

在专利文献1中，主要以四轮车为目标，因此成为根据油门操作量的绝对值从电池或电容器向马达供给所需的电力的结构，但在假定为二轮车的情况下，优选能够应对骑乘者的急加速要求的结构。

本发明的目的在于提供一种能够应对骑乘者的急加速要求的驱动装置。

用于解决课题的手段

驱动装置具备：电动机52；驱动用电池56，其向所述电动机52供电；电容器57，其向所述电动机52供电；节气门传感器71，其检测乘坐车辆的乘员进行的节气门操作量；以及控制部54，其根据节气门操作量来控制对所述电动机52的供电量，所述驱动装置的特征在于，所述控制部54基于所述节气门操作量的时间变化率来控制对所述电动机52的供电。

在上述结构中也可以是，在所述时间变化率为规定值以上的情况下，所述控制部54检测所述驱动用电池56的余量，并在该余量为规定值以上时，进行从所述驱动用电池56向所述电动机52的供电。

此外，在上述结构中也可以是，在所述驱动用电池56的余量不足所述规定值时，所述控制部54检测所述电容器57的余量，在所述电容器57的余量为规定值以上的情况下，进行从所述电容器57向所述电动机52的供电。

此外，在上述结构中也可以是，所述控制部54在从所述电容器57对所述电动机52进行通电时，计算能够通电多长时间，所述驱动装置具有向乘员通知可通电时间的通知单元68。

此外，在上述结构中也可以是，所述通知单元68是仪表75，在所述仪表75显示可通电时间。

此外，在上述结构中也可以是，所述通知单元68是声音输出装置83。

此外，在上述结构中也可以是，所述通知单元68是具备设置在车体侧的发送部81和设置在驾驶员附近的接收部82的短距离通信装置77。

此外，在上述结构中也可以是，在所述电容器57的余量不足规定值时，所述控制部54检测辅机用电池58的余量，在所述辅机用电池58的余量为规定值以上的情况下，向乘员确认有无加速要求。

此外，在上述结构中也可以是，在乘员有加速要求的情况下，对所述辅机用电池58的电压进行升压后向所述电动机52供电。

发明效果

驱动装置中，控制部基于节气门操作量的时间变化率来控制对电动机的供电，因此当应用于二轮车时，能够期待提高应对骑乘者的急加速要求的响应。

在上述结构中，在时间变化率为规定值以上的情况下，控制部检测驱动用电池的余量，在该余量为规定值以上时，进行从驱动用电池向电动机的供电，因此，当驱动用电池的余量充足时，能够从驱动用电池向电动机供电。

此外，在上述结构中，在驱动用电池的余量不足规定值时，控制部检测电容器的余量，在电容器的余量为规定值以上的情况下，进行从电容器向电动机的供电，因此，能够从电容器向电动机供电，因此能够期待响应的提高。

此外，在上述结构中，在从电容器对电动机进行了通电时，控制部计算能够通电多长时间，所述驱动装置具有向乘员通知可通电时间的通知单元，因此，乘员能够把握可急加速多长时间。

此外，在上述结构中，通知单元是仪表，在仪表显示可通电时间，因此，乘员通过看仪表，就能够把握可急加速的时间。

此外，在上述结构中，通知单元是声音输出装置，因此乘员通过听声音就能够把握可急加速的时间。

此外，在上述结构中，通知单元是具备设置在车体侧的发送部和设置在驾驶员附近的接收部的短距离通信装置，因此，例如如果在头盔等安装了接收部，则能够把握可急加速的时间。

此外，在上述结构中，在电容器的余量不足规定值的情况下，控制部检测辅机用电池的余量，在辅机用电池的余量为规定值以上时，向乘员确认有无加速要求，因此，能够使用辅机用电池来把握是否有急加速要求。

此外，在上述结构中，在乘员有加速要求的情况下，对辅机用电池的电压进行升压并向电动机供电，因此能够利用辅机用电池进行急加速。

附图说明

图1是示出本发明的第一实施方式的自动二轮车的左视图。

图2是驱动装置的框图。

图3是说明驱动用电池的图。

图4是示出针对电动机的施加电压变化与节气门开度的时间变化率之间的关系的曲线图。

图5是示出仪表的显示部的图。

图6是示出变形例的仪表的显示部的图。

图7是示出驱动装置的第一实施方式的作用的流程图。

图8是示出驱动装置的第二实施方式的作用的流程图。

标号说明

10：自动二轮车(电动车辆)；

52：电动机；

53：驱动装置；

54：pcu(控制部)；

56：驱动用电池；

57：电容器；

58：辅机用电池；

68：输出装置(通知单元)；

71：节气门传感器；

75：仪表(通知单元)；

77：短距离通信装置(通知单元)；

81：发送部；

82：接收部；

83：扬声器(通知单元)。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的各实施方式进行说明。另外，在说明中，关于前后左右及上下这样的方向的记载，如果没有特别记载，则与相对于自动二轮车10的车体的方向相同。此外，各图所示的标号“fr”表示车体前方，标号“up”表示车体上方，标号“lh”表示车体左方。

<第一实施方式>

图1是示出本发明的第一实施方式的自动二轮车10的左视图。

自动二轮车10是一种鞍乘型的混合动力车辆，其具备：前轮13，其借助前叉12支承于车架(未图示)的前部；后轮16，其借助摆臂14支承于车架的下部；以及座椅17，其配置在车架的上部。在车架的下部安装有发动机20。

前叉12能够转向地支承于车架的前端部。在前叉12的上端部安装有把手21，在前叉12的下端部经由车轴22支承前轮13。

在车架的前后中央部的下部设有枢轴26，摆臂14能够上下摆动地安装于枢轴26。在摆臂14的后端部经由车轴28支承后轮16。

在摆臂14的后端部和位于摆臂14上方的车架的上部架设有具有缓冲功能的后缓冲单元31。

车架的大部分由车体罩40覆盖。

车体罩40具备前罩41、腿部护罩42、左右一对车身侧罩43、以及把手罩44。

前罩41从前方覆盖前叉12的上部。腿部护罩42从前罩41向两侧方延伸，并且从后方覆盖前叉12的上部。左右的车身侧罩43从前方及侧方覆盖座椅17的下方。把手罩44覆盖把手21的中央部。

前轮13被前挡泥板46从上方覆盖，后轮16被后挡泥板47从上方覆盖。

自动二轮车10具备利用电源51使电动机52驱动从而使后轮16产生驱动力的驱动装置53。自动二轮车10是后轮16由发动机20和电动机52中的至少一方驱动的混合动力车辆。

驱动装置53具备电源51、电动机52、控制驱动装置53的各部分的pcu(powercontrolunit：动力控制单元)54。

电源51构成为包括主要使用的驱动用电池56、急加速时使用的电容器57以及辅机用电池58。

电动机52是设置在摆臂14的后端部且配置在后轮16的车轮内的轮内马达。

pcu54配置在车架的下部与发动机20之间。

驱动用电池56配置在座椅17的前部下方的空间。电容器57在座椅17的后部下方配置在驱动用电池56的后方空间中。辅机用电池58在前叉12的后方配置在腿部护罩42的内侧。

在前叉12的后方且辅机用电池58的前方配置有对驱动用电池56进行冷却的散热器61。散热器61通过多根管(未图示)与驱动用电池56侧连接，在管的中途设置有使在散热器61内流动的冷却水循环的泵(未图示)、以及切换冷却水的流路的切换阀(未图示)。

图2是驱动装置53的框图。

驱动装置53具备电源51、电动机52、pcu54、升压电路63、发电机64、马达驱动器66、传感器组67、以及输出装置68。

电源51构成为包括驱动用电池56、电容器57以及辅机用电池58。

驱动用电池56为了驱动电动机52而被设定为高压(例如96v)。

电容器57是基于双电层的电容方式，能够在短时间内对比驱动用电池56高的电压进行蓄电及放电，但由于电力容量小，因此只限于短时间使用。

辅机用电池58向搭载于自动二轮车10(参照图1)的各种辅机(发动机20(参照图1)的点火装置、照明设备、ecu(electriccontrolunit：电子控制单元)等供给电力，例如输出电压为低压(例如12v)。

电动机52为三相交流无刷式电动机，作为车辆行驶用的驱动源，利用从电源51供给的电源电力或者以下所说明的发电机64的发电电力向后轮16供给驱动力。此外，电动机52在车辆制动时作为发电机发挥功能，其发电电力储存于驱动用电池56及电容器57中的至少一方。另外，也可以将发电电力储存于辅机用电池58。后轮16(参照图1)安装在电动机52所具备的旋转轴上。另外，电动机52例如也可以由直流无刷式电动机构成。

发电机64为三相交流无刷式，利用发动机20的动力进行发电，发电电力储存于驱动用电池56及电容器57中的至少一方。另外，也可以将发电电力储存于辅机用电池58。

马达驱动器66分别经由电力供给线而与驱动用电池56及电容器57连接，并经由升压电路63而与辅机用电池58连接。升压电路63将辅机用电池58的电压升压到规定电压。

pcu54兼用作ecu，pcu54通过将指令输出到马达驱动器66，进行控制使得从电源51供给的直流电力转换为交流电力，并供给到电动机52。此外，pcu54通过将指令输出到马达驱动器66，进行控制使得发电机64的发电电力和使电动机52进行再生动作时的再生电力从交流整流为直流并对电源51充电。

此外，pcu54将由发电机64发电的交流电力转换为直流电力，调整电压后对电源51进行充电。

传感器组67具备：节气门传感器71，其检测发动机20的节气门体所具备的节气门的转动角度；车速传感器72，其用于检测前轮13(参照图1)的旋转来计算车辆速度；以及陀螺仪传感器73，其检测车辆的倾斜角(详细地说是俯仰角)。

节气门的转动角度与设置于把手21(参照图1)的节气门握把的操作量(是节气门握把的转动角度，即节气门操作量)一致或成比例。

由陀螺仪传感器73检测车辆是后倾(加速)还是前倾(减速)。

输出装置68具备仪表75、振动器76、以及短距离通信装置77。

仪表75除了车速、行驶距离、方向指示灯的指示方向、燃料余量等之外，还显示车辆加速时等的消息。

振动器76设置于把手21(参照图1)的握把部，通过产生振动来向驾驶员传递车辆加速时等的消息。

短距离通信装置77构成为包括设置于车体侧的发送部81和设置在驾驶员的头盔内的接收部82。发送部81与接收部82例如通过蓝牙(bluetooth(注册商标))进行无线连接。接收部82具备扬声器83，从扬声器83发出车辆加速时等的消息。

图3是说明驱动用电池56的图。

驱动用电池56具备：电池管理单元85，其根据来自pcu54(参照图2)的控制信息，在电动机52(参照图2)的动力运行时或再生时进行充放电控制；以及多个电池单元组87，其分别由多个电池单元86构成。

电池管理单元85经由通信线与pcu54连接。

多个电池单元组87经由电源线及接地线与马达驱动器66(参照图2)连接，在各电池单元组87的内部配置有检测电池单元86的温度的温度传感器88。

电池单元优选为锂离子电池或nimh电池。

电池管理单元85从满充电时的ah(安培小时)减去放电时的ah，从而进行电池余量(soc：stateofcharge：电量状态)的检测。另外，也可以使用wh(瓦特小时)来代替ah。此外，也可以简单地基于电池单元86的电压检测来进行电池余量的检测。

此外，电池管理单元85通过由温度传感器88检测电池单元86的温度，来对充放电时的电力进行校正。

此外，电池管理单元85进行电池单元86的故障检测，在故障时，经由电池管理单元85对pcu54发送该信息。

图4是示出针对电动机52的施加电压变化与节气门开度的时间变化率之间的关系的曲线图。

曲线图的纵轴为施加电压变化δv(单位为伏)，曲线图的横轴为节气门开度时间变化率δth/δt(单位为°/sec)(另外，以下将“节气门开度时间变化率δth/δt”简称为“时间变化率δth/δt”。)。

另外，δth是节气门开度变化(节气门的转动角度变化)，其与节气门握把的转动角度变化相同或成比例。δt是单位时间。施加电压变化δv是当在发动机运转中为了车辆的加速而节气门开度th以变大的方式变化时，相对于节气门开度变化前针对电动机52的施加电压而增加的电压。

施加电压变化δv随着时间变化率δth/δt从零逐渐增大而呈直线性地增加。即，为了车辆加速而操作节气门握把的速度越快，针对电动机52的施加电压变化δv越大，加速越急。

另外，如上所述，将施加电压变化δv与时间变化率δth/δt之间的关系设定为一次函数，但不限于此，也可以设定为随着时间变化率δth/δt上升，施加电压变化δv以指数函数增加。

图5是示出仪表75的显示部75a的图。

例如，在为了车辆急加速而将电力从电容器57(参照图2)供给到电动机52的情况下，由于可供给电力时间短，因此计算出可供给电力时间，在显示部75a显示“进行急加速，但只能进行～～秒”。

上述消息也可以闪烁显示。此外，也可以随着可供给电力时间的剩余时间变少而加快闪烁速度。此外，也可以通过使仪表75原本所具备的指示器以各种模式闪烁，来代替上述消息。

此外，也可以与上述的消息显示一起进行声音输出。此外，也可以通过蓝牙从图2所示的短距离通信装置77的发送部81向头盔的接收部82发送声音信息。

图6是示出变形例的仪表91的显示部91a的图。

显示部91a具备触摸式的一对键92、93。在一个键92上记载有“是”，在另一个键93上记载有“否”。

例如，在为了车辆急加速而不得不使用辅机用电池58(参照图2)将电力供给到电动机52(参照图2)的情况下，可供给电力时间非常短，因此为了确认加速要求，在显示部91a显示“无论如何都希望加速吗？”，对于该问题，触摸一对键92、93中的任一方来进行选择。

如果选择一个键92“是”，则从辅机用电池58向电动机52供给电力而成为加速状态，如果选择另一个键93“否”，则不从辅机用电池58向电动机52供给电力，不进行加速。

另外，除了上述“是”、“否”的键92、93以外，也可以利用搭载于车辆(特别是搭载于仪表)的开关进行接通/断开操作。此外，也可以通过声音识别进行接通/断开操作。

此外，也可以在显示上述消息的同时输出声音。并且，也可以通过蓝牙从图2所示的短距离通信装置77的发送部81向头盔的接收部82发送声音信息。

图7是示出驱动装置53的第一实施方式的作用的流程图。

以下，说明驱动装置53的控制流程(另外，关于说明中的标号，请参照图1～图3)。)。

首先，pcu54从节气门传感器71获得节气门开度(th)(步骤s01)。发动机20的进气装置具备节气门体，在节气门体的进气通路中设置有对进气通路进行开闭的节气门。节气门开度(th)是将节气门从全闭打开时的转动角度。

另外，之后，pcu54也可以从车速传感器72(参照图2)获得车速。pcu54也可以根据该获得的车速，进行调整后述的施加电压变化δv的控制。

接着，当若驾驶者为了车辆加速而将节气门握把转动到超过此前时，节气门开度变化(增加)δth。此时，pcu54计算每单位时间δt的时间变化率(增加率)δth/δt(步骤s02)。该时间变化率δth/δt相当于节气门的角速度。

然后，pcu54判断时间变化率δth/δt是否大于时间变化率δth/δt的阈值(步骤s03)。

如果时间变化率δth/δt大于阈值(步骤s03：是)，则根据表示施加电压变化δv与节气门开度时间变化率δth/δt之间的关系的曲线图(参照图4)，来计算出针对电动机52相对于在此之前的施加电压而施加的施加电压变化δv(步骤s04)。

如果时间变化率δth/δt小于或等于阈值(步骤s03：否)，则返回步骤s01。

在计算出施加电压变化δv(步骤s04)后，pcu54使电池管理单元85进行驱动用电池56的电池余量(soc)的检测(步骤s05)。

接着，pcu54判断驱动用电池56的soc是否大于驱动用电池56的soc的阈值(例如满充电的50％～70％)(步骤s06)。

如果驱动用电池56的soc大于阈值(步骤s06：是)，则pcu54从驱动用电池56对此前的施加电压v附加施加电压变化δv后供给到电动机52(步骤s07)。之后，返回步骤s101。

如果驱动用电池56的soc小于或等于阈值(步骤s06：否)，则计算电容器57的soc(步骤s08)。

接着，pcu54判断电容器57的soc是否大于电容器57的soc的阈值(例如满充电的50％～70％)(步骤s09)。

如果电容器57的soc大于阈值(步骤s09：是)，则根据电容器57的soc计算车辆的可加速时间(步骤s10)。

此外，根据上述的可加速时间，在仪表91显示“进行急加速，但只能进行～～秒。”这一消息(参照图5)(步骤s11)。

然后，从电容器57向电动机52供给电力(步骤s12)。然后，返回步骤s103。

此外，在步骤s09中，如果电容器57的soc小于或等于阈值(步骤s09：否)，则获得辅机用电池58的soc(步骤s13)。

接着，判断辅机用电池58的soc是否大于辅机用电池58的soc的阈值(例如满充电的70％～80％)(步骤s14)。

如果辅机用电池58的soc大于阈值(步骤s14：是)，则在仪表91显示“无论如何都希望加速吗？”这一消息(参照图6)(步骤s15)。

此外，如果辅机用电池58的soc小于或等于阈值(步骤s14：否)，则返回步骤s01。

在步骤s15中，在驾驶员按下仪表91(参照图6)的显示部91a的键92(参照图6)(是)而选择了希望加速的情况下(步骤s16：是)，通过升压电路63对辅机用电池58的电力进行升压后供给到电动机52(步骤s17)。

此外，在步骤s16中，在驾驶员按下仪表91的显示部91a的键93(参照图6)(否)而选择了不希望加速的情况下(步骤s16：否)，返回步骤s01。

＜第二实施方式＞

图8是示出驱动装置53的第二实施方式的作用的流程图。

以下，对驱动装置53的第二实施方式的控制流程进行说明(另外，标号请参照图1～图3。)。

首先，pcu54从节气门传感器71获得节气门开度(th)(步骤s21)。

接着，pcu54从车速传感器72获得车速(步骤s22)。

进一步，pcu54从陀螺仪传感器73获得车辆的倾斜角(步骤s23)。

接着，判断电动机52是否正在动力运行或正在再生(步骤s24)。

如果电动机52正在动力运行(步骤s24：动力运行)，则计算电动机52的驱动电力量(步骤s25)。

然后，pcu54从驱动用电池56向电动机52供给电力(步骤s26)。

此外，在步骤24中，如果电动机52正在再生(步骤s24：再生)，则pcu54计算电动机52的再生电力量(步骤s27)。

然后，pcu54将再生电力充电到驱动用电池56、电容器57、辅机用电池58中的任意一个(步骤s28)。

在步骤s26或步骤s28之后，pcu54获得驱动用电池56的soc(步骤s29)。

接着，pcu54获得电容器57的soc(步骤s30)。

在此，pcu54判断驱动用电池56的soc是否大于驱动用电池56的soc的阈值(步骤s31)。

如果驱动用电池56的soc大于阈值(步骤s31：是)，则pcu54将能够急加速的含义的消息显示于仪表75(步骤s32)。

然后，返回步骤s21。

在步骤s31中，如果驱动用电池56的soc小于或等于阈值(步骤s31：否)，则pcu54判断电容器57的soc是否大于电容器57的soc的阈值(步骤s33)。

如果电容器57的soc大于阈值(步骤s33：是)，则将能够进行少许时间的急加速的含义的消息显示于仪表75(步骤s34)。然后，返回步骤s21。

在步骤s33中，如果电容器57的soc小于或等于阈值(步骤s33：否)，则将不能急加速的含义的消息显示于仪表75(步骤s35)。然后，返回步骤s21。

如上文所示，作为电动车辆的自动二轮车10中的驱动装置53具备：电动机52；驱动用电池56，其向电动机52供电；电容器57，其向电动机52供电；节气门传感器71，其检测乘坐车辆的乘员进行的节气门操作量(是节气门握把的操作量。)；以及作为控制部的pcu54，其根据节气门操作量控制对电动机52的供电量。pcu54基于节气门操作量的时间变化率δth/δt来控制对电动机52的供电。

根据该结构，基于节气门操作量的时间变化率δth/δt进行对电动机52的供电，因此当应用于自动二轮车10时，能够期待提高应对骑乘者的急加速要求的响应。

此外，在时间变化率δth/δt为规定值以上的情况下，pcu54检测驱动用电池56的余量，在该余量为规定值以上时，进行从驱动用电池56向电动机52的供电。

根据该结构，当驱动用电池56的余量充足时，能够从驱动用电池56向电动机52供电。

此外，在驱动用电池56的余量不足规定值时，pcu54检测电容器57的余量，在电容器57的余量为规定值以上的情况下，进行从电容器57向电动机52的供电。

根据该结构，能够从电容器57向电动机52供电，因此能够期待响应的提高。

此外，在从电容器57对电动机52进行通电时，pcu54计算能够通电多长时间，并具有作为向乘员通知可通电时间的通知单元的输出装置68。

根据该结构，乘员能够把握可急加速多长时间。

此外，输出装置68是仪表75，在仪表75显示可通电时间。

根据该结构，乘员通过看仪表75而能够把握能够急加速的时间。

此外，输出装置68是作为声音输出装置的扬声器83。

根据该结构，乘员通过听声音就能够把握能够急加速的时间。

此外，输出装置68是具备设置在车体侧的发送部81和设置在驾驶员附近的头盔内的接收部82的短距离通信装置77。

根据该结构，能够在佩戴头盔的状态下把握能够急加速的时间。

此外，在电容器57的余量不足规定值的情况下，pcu54检测辅机用电池58的余量，在辅机用电池58的余量为规定值以上的情况下，向乘员确认有无加速要求。

根据该结构，能够使用辅机用电池58来把握是否有急加速要求。

此外，在乘员有加速要求的情况下，对辅机用电池58的电压进行升压后向电动机52供电。

根据该结构，能够利用辅机用电池58进行急加速。

上述的实施方式仅示出本发明的一个方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够任意地变形和应用。