ハイブリッドバイクの開発

今後、ますます厳しくなる温室効果ガスおよび排出ガスの規制により、すべての車両用途においてパワートレインの電動化が求められています。二輪車、オートバイ、全地形対応車（ATV）における電動化の主な推進力は、持続可能性、カーボンニュートラル、および排出ガスと騒音の最小化による社会的影響です。二輪車の用途は、自動車や商用車とは大きく異なる制約に直面しており、例えば、限られたスペースと重量目標、人口密集地域での充電インフラの不足、家庭での充電が可能な小型で部分的に取り外し可能なバッテリー、そして厳しいコスト目標などが挙げられます。

バッテリー電動二輪車は、都市部での短距離走行に最適な選択肢です。ハイブリッド化は、かなりの利点と拡張された運用範囲を提供します。

効率の向上に加えて、静音でゼロエミッションのモードは完全な電動走行を可能にし、ブースト機能の組み合わせにより性能と一時的な応答性が向上します。

一般的に、ハイブリッドパワートレインには二つの異なる二輪車カテゴリーがあります。

• フレームに統合された内燃機関（ICE）とトランスミッションユニットを備え、チェーンまたはベルトを介して二次駆動を行うオートバイ
• 内燃機関と無段変速機（CVT）を備えた一体型片持ちスイングアームパワーユニットを装備したスクーター

ハイブリッドスクーターパワートレインの有望なコンセプトは、電動走行の追加メリットと組み合わせて効率を向上させることです。これは、遊星ギアセットを備えたパワースプリット電動無段変速機（e-CVT）を利用するものです。このハイブリッドコンセプトでは、遊星ギアセットがトランスミッション比の変調をシームレスに管理し、eモーターの動作モードと連動します。私たちは、すべての走行モードの実装と並行して、電力需要とバッテリーの充電状態（SOC）を考慮したハイブリッド戦略を開発しました。

ハイブリッド運用戦略は、その機能に基づいて3つの主要なカテゴリに分類できます。それは、最適化ベース、ルールベース、およびヒューリスティック・学習ベースです。

最適化ベースの運用戦略では、エネルギー消費を最小限に抑えるための継続的な最適化や計算が行われ、それに基づいて運用モードやパラメータが決定されます。このタイプのエネルギーマネジメントは、使用される方法に基づいて数値的、分析的、および即時的な最小化にさらに細分化できます。これらは主に、計算要件の増加においてルールベースの戦略と異なります。

ルールベース／ヒューリスティック運用戦略にはさまざまな形態があり、その複雑さやルールの解釈が異なります。ルールベースの運用戦略では、定義されたルールや原則に従って、現在の走行条件に最適な運用モードが選択されます。P2以降の高度なハイブリッドコンセプトは、内燃機関を切り離してゼロエミッションで静かな運転を可能にし、都市部での進化する法規制要件に対応するために、完全な電動走行の能力を提供します。パワースプリットハイブリッドソリューションは、効率を大幅に向上させ、負荷点のシフト、バッテリーの充電、およびエネルギー回収を促進し、都市部および地方での性能要件に適応します。

無段変速機（CVT）では、ギア比を任意に変えることができ、システムの制限内であらゆる値を取ることができます。従来のオートバイの固定ギア比のトランスミッションのように、シフトプロセスによって動力の流れを中断する必要はありません。CVTはその構造に基づいて、機械式、油圧式、および電気機械式の3つの主要なカテゴリに分類できます。小型オートバイやスクーターの従来の用途では、プッシュベルトやプラスチックウェッジベルトを使用した機械式無段変速機が使用されています。

有望なハイブリッドスクーターパワートレインのコンセプトは、遊星ギアセットを備えたパワースプリット電動無段変速機（e-CVT）を利用して、効率の向上と電動走行の追加メリットを組み合わせることができます。

e-CVTスクーターはP4に分類され、ハブモータードライブとラベル付けされます。さらに、遊星ギアボックスを通じてシステムの動力を機械的経路と電気的経路に分割するため、パワースプリットハイブリッドに分類されます。このハイブリッドスクーターのコンセプトでは、標準的なCVTが取り除かれ、遊星ギアセットがeモーターの動作モードと連動してトランスミッション比の変調をシームレスに管理します。ハイブリッドモードのe-CVTでは、遊星ギアシステムがブロックされていない（つまり、自由に動く）状態で、電動モーターの速度を制御することでギア比の無段階調整が可能です。

有望なハイブリッドスクーターパワートレインのコンセプトは、ワールドモーターサイクルテストサイクル（WMTC）で約20％の効率向上と電動走行の追加メリットを組み合わせることができます。これは、遊星ギアセットを備えたパワースプリット電動無段変速機（e-CVT）を利用するものです。このハイブリッドコンセプトでは、遊星ギアセットがeモーターの動作モードと連動してトランスミッション比の変調をシームレスに管理します。電力需要とバッテリーの充電状態を考慮したハイブリッド戦略が、すべての走行モードの実装と並行して開発されました。