特許 6991437 レジャービークル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2021-12-10

(45)【発行日】2022-01-12

(54)【発明の名称】レジャービークル

(51)【国際特許分類】

   B60W 10/06 20060101AFI20220104BHJP

   B60K 6/46 20071001ALI20220104BHJP

   B60K 6/48 20071001ALI20220104BHJP

   B60K 6/547 20071001ALI20220104BHJP

   B60L 7/14 20060101ALI20220104BHJP

   B60L 50/16 20190101ALI20220104BHJP

   B60L 50/60 20190101ALI20220104BHJP

   B60L 58/12 20190101ALI20220104BHJP

   B60W 10/08 20060101ALI20220104BHJP

   B60W 20/17 20160101ALI20220104BHJP

   B62M 23/02 20100101ALI20220104BHJP

【ＦＩ】

B60W10/06 900

B60K6/46

B60K6/48 ZHV

B60K6/547

B60L7/14

B60L50/16

B60L50/60

B60L58/12

B60W10/08

B60W10/08 900

B60W20/17

B62M23/02 110

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2020504555

(86)(22)【出願日】2018-03-07

(86)【国際出願番号】 JP2018008782

(87)【国際公開番号】W WO2019171496

(87)【国際公開日】2019-09-12

【審査請求日】2020-02-28

(73)【特許権者】

【識別番号】521431099

【氏名又は名称】カワサキモータース株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000556

【氏名又は名称】特許業務法人 有古特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】松田 義基

【審査官】冨永 達朗

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－０３１８３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－０７５３０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０５５３２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１５３２８１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｗ １０／０６

Ｂ６０Ｗ １０／０８

Ｂ６０Ｋ ６／４８

Ｂ６０Ｋ ６／４６

Ｂ６０Ｗ ２０／１７

Ｂ６０Ｋ ６／５４７

Ｂ６２Ｍ ２３／０２

Ｂ６０Ｌ ５０／１６

Ｂ６０Ｌ ５０／６０

Ｂ６０Ｌ ５８／１２

Ｂ６０Ｌ ７／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電動モータ及びエンジンが搭載され、駆動輪を備えたハイブリッド式のレジャービークルにおいて、
ユーザーが操作するアクセル操作子の操作量を検出するアクセルセンサと、
プロセッサ及びメモリを有し、前記アクセルセンサの検出信号に応じて前記電動モータ及び前記エンジンを制御するコントローラと、
前記コントローラに接続され、ユーザーが操作する選択入力装置と、を備え、
前記メモリには、車両条件に応じた前記電動モータの駆動及び停止の状態と、前記車両条件に応じた前記エンジンのＯＮ及びＯＦＦの状態の変化が決められた複数種類のモードプログラムが記憶されており、
前記プロセッサは、ユーザーによる前記選択入力装置への入力に応じて、前記複数種類のモードプログラムから１つのモードプログラムを選択し、当該選択されたモードプログラムに従って前記電動モータ及び前記エンジンを制御する、レジャービークル。

【請求項2】

前記エンジンは、前記駆動輪に伝達される走行動力を発生する走行駆動エンジンであり、
前記複数種類のモードプログラムは、
所定の第１走行条件が成立したときに前記エンジンを停止して前記電動モータが発生する動力を前記駆動輪に伝達させ、所定の第２走行条件が成立したときに前記エンジンが発生する動力を前記駆動輪に伝達させる燃費優先モードプログラムと、
前記第１走行条件及び前記第２走行条件の何れが成立したときも前記エンジンが発生する動力を前記駆動輪に伝達させるエンジン優先モードプログラムと、を含む、請求項１に記載のレジャービークル。

【請求項3】

前記エンジンは、前記駆動輪に伝達される走行動力を発生する走行駆動エンジンであり、
前記複数種類のモードプログラムは、
所定の第３走行条件が成立したときに前記エンジンが発生する動力を前記駆動輪に伝達させ且つ前記電動モータを停止するエンジン駆動モードプログラムと、
前記第３走行条件が成立したときに前記エンジンが発生する動力を前記駆動輪に伝達させ且つ前記エンジンが発生する動力により前記電動モータに回生させる発電優先モードプログラムと、を含む、請求項１又は２に記載のレジャービークル。

【請求項4】

前記エンジンは、前記駆動輪に伝達される走行動力を発生する走行駆動エンジンであり、
前記複数種類のモードプログラムは、
所定の加速条件が成立したとき、前記エンジンから前記駆動輪に与えるトルクを増加させ且つ前記電動モータを回生状態から走行駆動力を与える走行支援状態に切り替える急加速可能モードプログラムと、
前記加速条件が成立したとき、前記急加速可能モードプログラムとは異なる動作を行う他のモードと、を含む、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレジャービークル。

【請求項5】

前記急加速可能モードプログラムは、前記加速条件が成立したとき、前記エンジンを加速して発生する動力を前記駆動輪に伝達させ且つ前記電動モータを回生状態から駆動状態に切り替えて前記電動モータで発生する動力を前記駆動輪に伝達させ、
前記他のモードは、前記加速条件が成立したとき、前記電動モータの状態を維持又は停止し且つ前記エンジンから前記駆動輪に与えるトルクを増加させる、請求項４に記載のレジャービークル。

【請求項6】

前記エンジンは、バッテリを充電する発電機も駆動可能に設けられ、
前記複数種類のモードプログラムは、
前記車両の停車中に前記バッテリの残量が所定の閾値未満になると、前記エンジンと前記駆動輪との間の動力伝達経路を切断した状態で前記エンジンを始動させて前記発電機を駆動する充電優先モードプログラムと、
前記車両の停車中に前記バッテリの残量が前記閾値未満になっても、前記バッテリの残量が前記閾値未満になる前の状態と同じ状態に維持する騒音防止モードプログラムと、を含む、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のレジャービークル。

【請求項7】

前記エンジンは、前記駆動輪に伝達される走行動力を発生する走行駆動エンジンであり、
前記複数種類のモードプログラムは、
所定の第４走行条件が成立したときに前記エンジンが発生する動力を前記駆動輪に伝達させ且つ前記電動モータが発生する動力を前記駆動輪に第１パターンにて伝達する第１パラレル駆動モードプログラムと、
前記第４走行条件が成立したときに前記エンジンが発生する動力を前記駆動輪に伝達させ且つ前記電動モータの動作を第１パターンとは異なる第２パターンにする第２パラレル駆動モードプログラムと、を含む、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のレジャービークル。

【請求項8】

前記車両条件は、要求トルクと、前記電動モータ及びエンジンの回転数とを含む、請求項７に記載のレジャービークル。

【請求項9】

前記エンジンは、前記電動モータに供給される電力を発生する発電機を駆動可能に設けられた発電エンジンであり、
前記複数種類のモードプログラムは、
前記アクセルセンサで検出された操作量が所定量よりも小さい状態から前記所定量を超えて増加したとき、前記エンジンの出力を増加させる発電優先モードプログラムと、
前記アクセルセンサで検出された操作量が前記所定量よりも小さい状態から前記所定量を超えて増加しても、前記エンジンの出力を前記操作量が前記所定量を超える前の状態と同じ状態に維持する静音優先モードプログラムと、を含む、請求項１に記載のレジャービークル。

【請求項10】

前記発電機は、バッテリを充電可能に設けられ、
前記複数種類のモードプログラムは、
前記車両の停車中に前記バッテリの残量が所定の閾値未満になると、前記エンジンを始動させる充電優先モードプログラムと、
前記車両の停車中に前記バッテリの残量が前記閾値未満になっても、前記バッテリの残量が前記閾値未満になる前の状態と同じ状態に維持する騒音防止モードプログラムと、を含む、請求項９に記載のレジャービークル。

【請求項11】

前記複数種類のモードプログラムは、
前記電動モータの駆動、回生及び停止の少なくとも２つの間での切替と、前記エンジンのＯＮ及びＯＦＦの間での切替と、を第１車両条件に応じて設定した第１モードプログラムと、
前記電動モータの駆動、回生及び停止の少なくとも２つの間での切替と、前記エンジンのＯＮ及びＯＦＦの間での切替と、を第２車両条件に応じて設定した第２モードプログラムと、を含み、
前記第１車両条件は、前記第２車両条件とは異なる条件を含む、請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のレジャービークル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電動モータ及びエンジンが搭載されたハイブリッド式のレジャービークルに関する。

【背景技術】

【0002】

内燃機関であるエンジンと、バッテリからの電力で駆動する電動モータとを備えたハイブリット式の二輪車が知られている（例えば、特許文献１参照）。ハイブリッド方式には、電動モータ及びエンジンの発生動力を走行動力として駆動輪に伝達可能に構成されたパラレルハイブリッド方式と、電動モータの発生動力を走行動力として駆動輪に伝達すると共にエンジンはバッテリを充電する発電機を駆動するように構成されたシリーズハイブリッド方式とがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００５－２４７２４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ハイブリッド式の自動二輪車は、エンジンを停止して電動モータを駆動した状態、電動モータを停止してエンジンを駆動した状態、及び、電動モータ及びエンジンの両方を駆動した状態の３つの状態を採ることができる。ハイブリッド車両のコントローラは、これらの状態のうちから車両条件（例えば、アクセル要求やバッテリ残量等）に応じて適切な１つの状態を選択するように予めプログラムされている。

【0005】

しかし、車体をバンクさせて走行する自動二輪車や不整地を走行するユーティリティビークル等のレジャービークルでは、運転者の意図しないトルク変化、例えばエンジンの始動／停止によるトルク変化の運転フィーリングに与える影響が大きくなる。そのため、エンジン及び電動モータの状態の切り替えを完全に車両条件に任せてしまうと適切でない場合が生じ得る。また、ユーザーの使用環境によっては、車両条件がエンジンを駆動する条件を満たしても、静音のためにエンジンを駆動させたくない場合がある。また、ユーザーの好みによっては、電動モータによる走行中にエンジンが始動して走行フィーリングが変化することを嫌って、多少燃費が悪くなってもエンジンを常時駆動状態にしたい場合もある。そのため、従来のハイブリッド式のレジャービークルでは、ユーザーの使用環境や好みに応じた要求に答えることができない。

【0006】

また、仮に前記３つの状態の切り替えをユーザーの選択に任せてしまうと、ユーザーが使用環境や好みに応じて電動モータ及びエンジンの駆動／非駆動の状態を変更できるものの、車両にとって不適切な状態選択が行われてしまう可能性がある。よって、車両にとって適切な状態選択を担保しながらユーザーの使用環境や好みに応じた状態変更を可能にしようと思えば、異なる特性（セッティング）を有する複数の車両を所有しなければならなくなる。

【0007】

そこで本発明は、ハイブリッド式レジャービークルの適切な状態選択を担保しながらも、ユーザーが自身の好みや使用環境に応じてビークル特性を自由に変更することが可能となる構成を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様に係るレジャービークルは、電動モータ及びエンジンが搭載されたハイブリッド式のレジャービークルにおいて、ユーザーが操作するアクセル操作子の操作量を検出するアクセルセンサと、プロセッサ及びメモリを有し、前記アクセルセンサの検出信号に応じて前記電動モータ及び前記エンジンを制御するコントローラと、前記コントローラに接続され、ユーザーが操作する選択入力装置と、を備え、前記メモリには、車両条件に応じた前記電動モータ及び前記エンジンの状態の変化が決められた複数種類のモードプログラムが記憶されており、前記プロセッサは、ユーザーによる前記選択入力装置への入力に応じて、前記複数種類のモードプログラムから１つのモードプログラムを選択し、当該選択されたモードプログラムに従って前記電動モータ及び前記エンジンを制御する。

【0009】

前記構成によれば、車両条件（例えば、要求トルク及び回転数）に応じて、電動モータの状態（例えば、駆動／回生／停止）の変化及びエンジンの状態（例えば、ＯＮ／ＯＦＦ）の変化を決めたプログラムが複数種類用意されているため、車両条件に応じた電動モータ及びエンジンの状態の変化パターンにバリエーションを設けながらも各プログラムにおいてハイブリッド式レジャービークルの適切な状態選択を担保することができる。そして、その複数種類のプログラムからユーザーが１つのプログラムを任意に選択することで、ユーザーが自身の好みや使用環境に応じてビークル特性を自由に変更できる。

【0010】

前記エンジンは、駆動輪に伝達される走行動力を発生する走行駆動エンジンであり、前記複数種類のモードプログラムは、所定の第１走行条件が成立したときに前記エンジンを停止して前記電動モータが発生する動力を前記駆動輪に伝達させ、所定の第２走行条件が成立したときに前記エンジンが発生する動力を前記駆動輪に伝達させる燃費優先モードプログラムと、前記第１走行条件及び前記第２走行条件の何れが成立したときも前記エンジンが発生する動力を前記駆動輪に伝達させるエンジン優先モードプログラムと、を含む構成としてもよい。

【0011】

前記構成によれば、ビークル特性に関するユーザーの選択肢が増え、利便性を高めることができる。特に、燃費優先モードプログラムにおいては、エンジンを使用せずに電動モータでの走行を優先するので、使用環境に応じてエンジン音を発生させずに走行することをユーザーによる選択で実現できる。

【0012】

前記エンジンは、駆動輪に伝達される走行動力を発生する走行駆動エンジンであり、前記複数種類のモードプログラムは、所定の第３走行条件が成立したときに前記エンジンが発生する動力を前記駆動輪に伝達させ且つ前記電動モータを停止するエンジン駆動モードプログラムと、前記第３走行条件が成立したときに前記エンジンが発生する動力を前記駆動輪に伝達させ且つ前記エンジンが発生する動力により前記電動モータに回生させる発電優先モードプログラムと、を含む構成としてもよい。

【0013】

前記構成によれば、ビークル特性に関するユーザーの選択肢が増え、利便性を高めることができる。特に、発電優先モードプログラムにおいては、発電機の負トルク分だけ多くエンジンで正トルクを発生させるので、エンジンを高効率領域で動作させることができる。

【0014】

前記エンジンは、駆動輪に伝達される走行動力を発生する走行駆動エンジンであり、前記複数種類のモードプログラムは、所定の加速条件が成立したとき、前記エンジンから前記駆動輪に与えるトルクを増加させ且つ前記電動モータを回生状態から走行駆動力を与える走行支援状態に切り替える急加速可能モードプログラムと、前記加速条件が成立したとき、前記急加速可能モードプログラムとは異なる動作を行う他のモードと、を含む構成としてもよい。

【0015】

前記構成によれば、ビークル特性に関するユーザーの選択肢が増え、利便性を高めることができる。特に、急加速可能モードプログラムにおいては、電動モータを負トルク状態（回生状態）から正トルク（駆動状態）に切り替えることで電動モータのトルクの正負変化を利用した急加速を実現することができる。

【0016】

前記急加速可能モードプログラムは、前記加速条件が成立したとき、前記エンジンを加速して発生する動力を前記駆動輪に伝達させ且つ前記電動モータを回生状態から駆動状態に切り替えて前記電動モータで発生する動力を前記駆動輪に伝達させ、前記他のモードは、前記加速条件が成立したとき、前記電動モータの状態を維持又は停止し且つ前記エンジンから前記駆動輪に与えるトルクを増加させる構成としてもよい。

【0017】

前記エンジンは、バッテリを充電する発電機も駆動可能に設けられ、前記複数種類のモードプログラムは、前記車両の停車中に前記バッテリの残量が所定の閾値未満になると、前記エンジンと前記駆動輪との間の動力伝達経路を切断した状態で前記エンジンを始動させて前記発電機を駆動する充電優先モードプログラムと、前記車両の停車中に前記バッテリの残量が前記閾値未満になっても、前記バッテリの残量が前記閾値未満になる前の状態と同じ状態に維持する騒音防止モードプログラムと、を含む構成としてもよい。

【0018】

前記構成によれば、ビークル特性に関するユーザーの選択肢が増え、利便性を高めることができる。特に、騒音防止モードプログラムにおいては、車両停止中にバッテリ残量が低下することに起因して発電用エンジンが急加速する音を発生せず、車両停止中の急な騒音の発生を防止できる。

【0019】

前記エンジンは、駆動輪に伝達される走行動力を発生する走行駆動エンジンであり、前記複数種類のモードプログラムは、所定の第４走行条件が成立したときに前記エンジンが発生する動力を前記駆動輪に伝達させ且つ前記電動モータが発生する動力を前記駆動輪に第１パターンにて伝達する第１パラレル駆動モードプログラムと、前記第４走行条件が成立したときに前記エンジンが発生する動力を前記駆動輪に伝達させ且つ前記電動モータの動作を第１パターンとは異なる第２パターンにする第２パラレル駆動モードプログラムと、を含む構成としてもよい。

【0020】

前記構成によれば、ビークル特性に関するユーザーの選択肢が増え、利便性を高めることができる。

【0021】

前記第２パターンは、前記第１パターンに比べ、前記電動モータが発生する動力を前記駆動輪に間欠的に伝達するように構成されている、請求項７に記載のハイブリッド車両。

【0022】

前記構成によれば、走行フィーリングの選択肢を増やすことができる。

【0023】

前記エンジンは、前記電動モータに供給される電力を発生する発電機を駆動可能に設けられた発電エンジンであり、前記複数種類のモードプログラムは、前記アクセルセンサで検出された操作量が所定量よりも小さい状態から前記所定量を超えて増加したとき、前記エンジンの出力を増加させる発電優先モードプログラムと、前記アクセルセンサで検出された操作量が前記所定量よりも小さい状態から前記所定量を超えて増加しても、前記エンジンの出力を前記操作量が前記所定量を超える前の状態と同じ状態に維持する静音優先モードプログラムと、を含む構成としてもよい。なお、当該発電機は、前記電動モータであってもよいし前記電動モータとは異なる発電機であってもよい。

【0024】

前記構成によれば、ビークル特性に関するユーザーの選択肢が増え、利便性を高めることができる。特に、静音優先モードプログラムにおいて、ユーザーが加速指令を行っても、発電用エンジンが加速する音を発生せず騒音を防止できる。

【0025】

前記複数種類のモードプログラムは、前記車両の停車中に前記バッテリの残量が所定の閾値未満になると、前記エンジンを始動させる充電優先モードプログラムと、前記車両の停車中に前記バッテリの残量が前記閾値未満になっても、前記バッテリの残量が前記閾値未満になる前の状態と同じ状態に維持する騒音防止モードプログラムと、を含む構成としてもよい。

【0026】

前記構成によれば、ビークル特性に関するユーザーの選択肢が増え、利便性を高めることができる。特に、騒音防止モードプログラムにおいては、車両停止中にバッテリ残量が低下することに起因して発電用エンジンが急加速する音を発生せず、車両停止中の急な騒音を防止できる。

【発明の効果】

【0027】

本発明によれば、ハイブリッド式のレジャービークルの適切な状態選択を担保しながらも、ユーザーが自身の好みや使用環境に応じてビークル特性を自由に変更することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】第１実施形態に係るパラレルハイブリッド式の自動二輪車のブロック図である。

【図2】図１に示す自動二輪車の制御系統のブロック図である。

【図3】（Ａ）～（Ｃ）は図１に示す自動二輪車の各モードでの動力伝達状態を説明する図面である。

【図4】図１に示す自動二輪車の各モードを説明する図面である。

【図5】図４に示すモード１の要求トルクとエンジン回転数との間の関係を示すマップである。

【図6】図４に示すモード２の要求トルクとエンジン回転数との間の関係を示すマップである。

【図7】図４に示すモード４の要求トルクとエンジン回転数との間の関係を示すマップである。

【図8】図４に示すモード５の要求トルクとエンジン回転数との間の関係を示すマップである。

【図9】（Ａ）は図４に示すモード２及び５の急加速要求時におけるタイミングチャートであり、（Ｂ）は図４に示すモード３及び６の急加速要求時におけるタイミングチャートである。

【図10】（Ａ）は第１パラレル駆動モードのタイミングチャート、（Ｂ）は第２パラレル駆動モードのタイミングチャートである。

【図11】第２実施形態に係るシリーズハイブリッド式の自動二輪車のブロック図である。

【図12】（Ａ）は図１１に示す自動二輪車の発電優先モードにおける定常走行から加速走行への移行時におけるタイミングチャートであり、（Ｂ）は静音優先モードにおける定常走行から加速走行への移行時におけるタイミングチャートである。

【図13】（Ａ）は図１１に示す自動二輪車の充電優先モードにおける停車状態での電力消費増加時におけるタイミングチャートであり、（Ｂ）（Ｃ）は騒音防止モードにおける停車状態での電力消費量増加時におけるタイミングチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下、図面を参照して実施形態を説明する。

【0030】

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るパラレルハイブリッド式の自動二輪車１のブロック図である。本実施形態では、レジャービークルの一例として自動二輪車について説明するが、ユーティリティビークル等の車両であってもよい。図１に示すように、自動二輪車１は、走行用駆動源及び発電用駆動源としてのエンジンＥ（内燃機関）と、走行用駆動源及び発電機としての電動モータＭとを備える。即ち、エンジンＥは駆動輪２に伝達される走行動力を発生する走行駆動エンジンであり、自動二輪車１はパラレルハイブリッド方式である。

【0031】

自動二輪車１には、エンジンＥ及び電動モータＭからの動力を変速して駆動輪２に伝達する変速機３が設けられている。変速機３は、例えばドッグクラッチ式の変速機であり、入力軸４及び出力軸５を有する。入力軸４には、エンジンＥ及び電動モータＭから動力が入力される。出力軸５は、出力伝達機構７（例えば、チェーン又はベルト）を介して駆動輪２に動力を伝達する。入力軸４は、減速比の異なる複数組のギヤ列６を介して出力軸５に動力伝達可能に結合されている。

【0032】

変速機３では、入力軸４及び出力軸５に平行に設けられた支軸７にシフトフォーク８～１０がスライド自在に支持されている。シフトフォーク８の一端部が入力軸４のドッグギヤ６ａに接続され、別のシフトフォーク９，１０の一端部が出力軸５のドッグギヤ６ｂ，６ｃに接続されている。シフトフォーク８～１０の他端部は、シフトドラム１１の案内溝Ｇに嵌合している。

【0033】

ユーザーによるシフト操作子（図示せず）の操作に連動してシフトドラム１１が回転すると、案内溝Ｇに案内されたシフトフォーク８～１０が対応するドッグギヤ６ａ～ｃを出力軸５に沿ってスライドさせ、ギヤ列６のうち所望の減速比の１組が動力伝達状態となり、所望の変速段の動力伝達経路が選択されることになる。なお、前記シフト操作子は、例えば、ユーザーの足で操作されるシフトペダルである。変速機３は、ニュートラル段の位置にシフトドラム１１が回動されると、入力軸４と出力軸５との間の動力伝達が切断されたニュートラル状態になる。

【0034】

電動モータＭは、バッテリ１２からインバータ１３を介して供給される電力で動力を発生し、また、変速機３の入力軸４から伝達される動力で発電してバッテリ１２を充電可能である。電動モータＭは、動力伝達機構（例えば、ギヤ又はベルト等）を介して変速機３の入力軸４に接続されている。即ち、電動モータＭは、エンジンＥとは異なる動力伝達経路で入力軸４に接続されている。

【0035】

エンジンＥのクランク軸Ｅａは、メインクラッチ１４（例えば、多板クラッチ）を介して変速機３の入力軸４に動力伝達可能に接続されている。メインクラッチ１４は入力軸４の一端部に設けられ、入力軸４の他端部には油圧シリンダ１５が設けられている。油圧シリンダ１５には、油圧制御ユニット１６が接続されている。油圧制御ユニット１６にクラッチ作動指令が入力されると、油圧制御ユニット１６が油圧シリンダ１５に所定値以上の油圧を供給し、油圧シリンダ１５から入力軸４内を挿通するロッドを介してメインクラッチ１４にクラッチ動力が付与され、メインクラッチ１４が切断状態になる。油圧制御ユニット１６にクラッチ解除指令が入力されると、油圧制御ユニット１６は油圧シリンダ１５に対する油圧を除圧し、メインクラッチ１４が接続状態になる。即ち、油圧シリンダ１５及び油圧制御ユニット１６は、クラッチアクチュエータ１７を構成している。

【0036】

図２は、図１に示す自動二輪車１の制御系統のブロック図である。図１及び２に示すように、自動二輪車１には、コントローラ１８が設けられている。コントローラ１８は、バッテリ管理ユニット２０、アクセルセンサ２１、車速センサ２２、エンジン回転数センサ２３、選択入力ボタン２４（選択入力装置）等の出力信号を受信する。バッテリ管理ユニット２０は、バッテリ１２の残量や電圧等を検出する。アクセルセンサ２１は、ユーザーが操作するアクセル操作子（図示せず）の操作量（即ち、加減速要求度）を検出する。車速センサ２２は、自動二輪車１の走行速度を検出する。エンジン回転数センサ２３は、エンジンＥのクランク軸Ｅａの回転数を検出する。選択入力ボタン２４は、ユーザーが操作してモード選択を入力し、その選択されたモード情報をコントローラ１８に出力する。選択入力ボタン２４は、自動二輪車１のバーハンドル（図示せず）に設けられており、マスターキーシリンダ（図示せず）のキー位置がＯＮになっているときに入力が有効になる。

【0037】

コントローラ１８は、ハードウェア面において、プロセッサ、揮発性メモリ、不揮発性メモリ及びＩ／Ｏインターフェースを有する。コントローラ１８は、機能面において、モードプログラム記憶部３１、要求トルク演算部３２、モードプログラム実行部３３、モータ制御部３４、エンジン制御部３５及びクラッチ制御部３６を有する。モードプログラム記憶部３１は、不揮発性メモリにより実現される。要求トルク演算部３２、モードプログラム実行部３３、モータ制御部３４、エンジン制御部３５及びクラッチ制御部３６は、バッテリ管理ユニット２０、アクセルセンサ２１、車速センサ２２、エンジン回転数センサ２３、選択入力ボタン２４等からの情報をＩ／Ｏインターフェースを介して受信して当該情報を参照し、不揮発性メモリに保存されたプログラムに従って揮発性メモリを用いて演算処理することで実現される。

【0038】

モードプログラム記憶部３１は、車両条件（例えば、要求トルク及びエンジン回転数等）に応じた電動モータＭ及びエンジンＥの状態の変化が決められた複数種類のモードプログラムを予め記憶している。要求トルク演算部３２は、アクセルセンサ２１の出力信号からユーザーの加速要求値（又は減速要求値）を求めると共に車速センサ２２及びエンジン回転数センサ２３等の出力信号から自動二輪車１の走行状態を求め、自動二輪車１の走行状態をユーザーの加減速要求値に合わせるために必要となる駆動輪２のトルク（即ち、要求トルク）を算出する。

【0039】

モードプログラム実行部３３は、ユーザーが選択入力ボタン２４により選択したモードに対応するモードプログラムをモードプログラム記憶部３１から読み出し、その読み出されたモードプログラムに従って、要求トルク演算部３２で算出された要求トルクに応じてモータ制御部３４、エンジン制御部３５及びクラッチ制御部３６に動作指令値を出力する。

【0040】

モータ制御部３４は、モードプログラム実行部３３からの指令に応じてインバータ１３を制御することにより電動モータＭの動作を制御する。エンジン制御部３５は、モードプログラム実行部３３からの指令に応じて燃料インジェクタ４１、点火装置４２及びスロットル装置４３を制御することによりエンジンＥの動作を制御する。クラッチ制御部３６は、モードプログラム実行部３３からの指令に応じてクラッチアクチュエータ１７を制御する。なお、本実施形態ではコントローラ１８を１つとしているが、複数のコントローラに機能分散した構成としてもよい。

【0041】

図３（Ａ）～（Ｃ）は、図１に示す自動二輪車１の各モードでの動力伝達状態を説明する図面である。図３に示すように、自動二輪車１の動力伝達状態は、ＨＥＶ状態（エンジン・モータ走行状態）、ＥＧ状態（エンジン走行状態）、及びＥＶ状態（モータ走行状態）を有する。これらの各動力伝達状態は、モードプログラム記憶部３１に記憶されたモードプログラムに従って選択される。

【0042】

図３（Ａ）に示すように、ＨＥＶ状態では、メインクラッチ１４は接続状態、電動モータＭは駆動状態、エンジンＥは駆動状態となる。即ち、ＨＥＶ状態では、エンジンＥ及び電動モータＭの両方から走行動力が駆動輪２に伝達される。

【0043】

図３（Ｂ）に示すように、ＥＧ状態では、メインクラッチ１４は接続状態、電動モータＭは回生状態、エンジンＥは駆動状態となる。即ち、ＥＧ状態では、エンジンＥのみから走行動力が駆動輪２に伝達され、電動モータＭはエンジンＥからの動力が入力軸４を介して伝達されて発電を行う。なお、ＥＧ状態では、電動モータＭは回生状態にせずにフリーラン状態（起電力発生による抵抗を生じないようにモータ回路をオープンにした状態）としてもよい。

【0044】

図３（Ｃ）に示すように、ＥＶ状態では、メインクラッチ１４は切断状態、電動モータＭは駆動状態、エンジンＥは停止状態となる。即ち、ＥＶ状態では、電動モータＭのみから走行動力が駆動輪２に伝達される。

【0045】

図４は、図１に示す自動二輪車１の各モードを説明する図面である。図５～８は、図４に示すモード１，２，４及び５の要求トルクとエンジン回転数との間の関係を示すマップである。当該マップ中の等高線はエンジンＥの熱効率を示し、符号Ｘが最も高効率となる位置を示している。当該マップ中の符号ＲＬの線は、車両走行時に必要な定常トルクを意味し、ロードロード（Road load）と称する。図５～８のマップは、モードプログラム記憶部３１にモードプログラムの一部として記憶されており、当該マップにはＨＥＶ領域／ＥＧ領域／ＥＶ領域が割り当てられている。

【0046】

図４及び５に示すように、モード１では、所定の第１走行条件が成立したときにエンジンＥを停止して電動モータＭが発生する動力を駆動輪２に伝達させるＥＶ状態とし、所定の第２走行条件が成立したときにエンジンＥ及び電動モータＭが発生する動力を駆動輪２に伝達させるＨＥＶ状態とし、所定の第３走行条件が成立したときに電動モータＭを停止又は回生させ、エンジンＥが発生する動力を駆動輪２に伝達させるＥＧ状態とする。

【0047】

具体的には、要求トルク演算部３２で算出された要求トルクが所定の閾値Ｔ未満の低トルク時である場合（ＥＶ領域）、エンジンＥの熱効率が低いため、エンジン回転数にかかわらずＥＶ状態とする。要求トルクが閾値Ｔ以上で且つロードロード線ＲＬよりも低値である場合（ＨＥＶ領域）、エンジン回転数が所定値より大きいときにＨＥＶ状態とする。要求トルクが閾値Ｔ以上で且つロードロード線ＲＬ以上である場合（ＥＧ領域）、エンジンＥの熱効率が良いため、ＥＧ状態とする。

【0048】

即ち、モード１のプログラムは、エンジンＥを使わないＥＶ領域があるため、燃費優先モードプログラムである。燃費優先モードプログラムでは、エンジンＥを使用せずに電動モータＭでの走行を優先するＥＶ領域があるため、ユーザーが使用環境に応じてモード１を選択することで、エンジン音を発生させずに走行することを実現できる。また、モード１のプログラムは、要求トルクがロードロード線ＲＬ以上であるときにＥＧ状態とするため、エンジン駆動モードプログラムも兼ねている。

【0049】

図４及び６に示すように、モード２は、ＥＶ領域及びＨＥＶ領域についてはモード１と同じであるが、ＥＧ領域での動作が異なる。要求トルク演算部３２で算出された要求トルクが閾値Ｔ以上で且つロードロード線ＲＬ以上である場合、エンジンＥが発生する動力を駆動輪２に伝達させ且つエンジンＥが発生する動力により電動モータＭに回生（発電）させる。これにより、電動モータＭの回生による負トルク分だけ多くエンジンＥで正トルクを発生させるので、エンジンＥを高い熱効率の領域で動作させることができる。即ち、モード２のプログラムは、発電優先モードプログラムである。

【0050】

図４及び７に示すように、モード４では、ＨＥＶ領域及びＥＧ領域があるものの、ＥＶ領域がない。何れの走行条件においてもエンジンＥが発生する動力を駆動輪２に伝達させることになる。具体的には、要求トルクが閾値Ｔ未満の領域でも電動モータＭによる駆動は行われない。即ち、モード４は、エンジン優先モードプログラムである。

【0051】

図４及び８に示すように、モード５は、ＥＶ領域が無い点とＨＥＶ領域の動作についてはモード４と同じであるが、モード２同様にＥＧ領域での動作が異なる。要求トルク演算部３２で算出された要求トルクがロードロード線ＲＬ以上である場合、エンジンＥが発生する動力を駆動輪２に伝達させ且つエンジンＥが発生する動力により電動モータＭに回生（発電）させる。これにより、電動モータＭの回生による負トルク分だけ多くエンジンＥで正トルクを発生させるので、エンジンＥを高い熱効率の領域で動作させることができる。即ち、モード５のプログラムは、発電優先モードプログラムである。

【0052】

なお、前述の各モードプログラムでは、アクセル操作量、車速及びエンジン回転数を参照して求めた要求トルクに基づいて電動モータＭ及びエンジンＥの動作（例えば、ＯＮ／ＯＦＦ）の変化が決定されていたが、その他の因子に基づいて決定されてもよい。例えば、各モードプログラムにおいて、車両条件として、自動二輪車１が走行する道路状態（例えば、道路勾配、道路形状等）や乗車人数や路面状態（例えば、オンロード、オフロード、雪面等）やＩＭＵ等の加速レートセンサ値やバッテリ残量や他の制御指令（例えば、ＡＢＳ指令、オートクルーズ指令等）に基づいて電動モータＭ及びエンジンＥの動作の変化が決定されてもよい。

【0053】

図９（Ａ）は図４に示すモード２及び５の急加速要求時におけるタイミングチャートであり、図９（Ｂ）は図４に示すモード３及び６の急加速要求時におけるタイミングチャートである。図９（Ａ）に示すように、モード２及び５では、エンジンＥが発生する動力を駆動輪２に伝達させ且つエンジンＥが発生する動力により電動モータＭに回生させている走行状態において、ユーザーがアクセル操作子を急加速操作してアクセルセンサ２１が所定値以上の開度増加率を検出した所定の急加速条件が成立すると、モードプログラム実行部３３は、エンジン制御部３５に指令してエンジンＥのトルクを増加させて加速すると共に、モータ制御部３４に指令して電動モータＭを回生状態から停止状態（フリーラン状態）にするか又は電動モータＭを回生状態のまま維持する。なお、所定の急加速条件が成立したとき、エンジンＥのトルクを維持又は減少させ、電動モータＭによる駆動輪２へのトルク伝達により駆動輪２を加速する構成としてもよい。

【0054】

他方、図９（Ｂ）に示すように、モード３及び６では、エンジンＥが発生する動力を駆動輪２に伝達させ且つエンジンＥが発生する動力により電動モータＭに回生させている走行状態において、前記急加速条件が成立すると、エンジンＥから駆動輪２に与えるトルクを増加させて加速すると共に、電動モータＭを回生状態から走行駆動力を与える走行支援状態（加速駆動状態）に切り替える。このように、電動モータＭを負トルク状態（回生状態）から正トルク（駆動状態）に切り替えることで電動モータＭのトルクの正負変化を利用した急加速を実現することができる。即ち、モード３及び６のプログラムは、急加速可能モードプログラムである。なお、モード３は、急加速時以外の動作態様はモード１と同様であり、モード６は、急加速時以外の動作態様はモード４と同様である。

【0055】

また、モード１及び４では、前記急加速条件が成立する直前には電動モータＭが回生状態にないため、前記急加速条件が成立とすると、電動モータＭは加速駆動されるか又は直前の状態を維持するとよい。なお、電動モータＭが回生状態で前記急加速条件が成立したときに、エンジンＥから駆動輪２に与えるトルクを増加させて加速すると共に、電動モータＭを回生状態から駆動状態に切り替えて駆動輪２にトルクを付加する動作は、複数種類のモードプログラムがあるハイブリッド車両に限られず、一般的なハイブリッド車両に適用されてもよい。

【0056】

図１０（Ａ）は第１パラレル駆動モードのタイミングチャート、図１０（Ｂ）は第２パラレル駆動モードのタイミングチャートである。図１０（Ａ）に示すように、第１パラレル駆動モードでは、前後輪の回転数差が所定の閾値を超えたことが検出されるなどして駆動輪２がスリップしたと判定されると、エンジンＥのトルクを減少補正してトラクションの回復を促す。スリップが解消されたと判定されると、エンジンＥのトルクの減少補正をなくす。

【0057】

他方、図１０（Ｂ）に示すように、第２パラレル駆動モードでは、駆動輪２がスリップしたと判定されると、エンジンＥのトルクを減少補正すると共に、電動モータＭを間欠的（又は周期的）に動作させて駆動輪２に間欠的（又は周期的）に動力を伝達し、ストラクションの早期回復を促す。スリップが解消されたと判定されると、エンジンＥのトルクの減少補正をなくし、電動モータＭの間欠的な動作もやめる。このようにすれば、走行フィーリングの選択肢を増やすことができる。

【0058】

なお、第１パラレル駆動モードでの電動モータＭの動作パターンと、第２パラレル駆動モードでの電動モータＭの動作パターンとが、同一走行条件で互いに異なっていればよく、他の態様であってもよい。例えば、第１パラレル駆動モード又は第２パラレル駆動モードの何れか一方において、エンジンＥの周期的なトルク変動のうち負トルク部分を電動モータＭの正トルクで打ち消して合計のトルク変動を低減する構成としてもよいし、エンジンＥの周期的なトルク変動のうち正トルク部分に電動モータＭの正トルクを重畳して合計のトルク変動を大きくする構成としてもよい。

【0059】

以上に説明した構成によれば、車両条件（例えば、要求トルク及び回転数）に応じて電動モータＭ及びエンジンＥの動作状況（例えば、ＯＮ／ＯＦＦ）の変化を決めたモードプログラムが複数種類用意されているため、車両条件に応じた電動モータＭ及びエンジンＥの動作状況の変化パターンにバリエーションを設けながらも各モードプログラムにおいてハイブリッド式自動二輪車１の適切な状態選択を担保することができる。そして、その複数種類のモードプログラムからユーザーが１つのプログラムを任意に選択することで、ユーザーが自身の好みや使用環境に応じてハイブリッド式の自動二輪車１の特性を自由に変更できる。

【0060】

（第２実施形態）
図１１は、第２実施形態に係るシリーズハイブリッド式の自動二輪車１０１のブロック図である。なお、第１実施形態と共通する構成については同一符号を付して説明を省略する。図１１に示すように、自動二輪車１０１は、発電駆動源としてのエンジンＥ（内燃機関）と、走行用駆動源としての電動モータＭとを備える。即ち、エンジンＥは、電動モータＭに供給するための電力を発生してバッテリ１２に充電する発電機５０を駆動するための発電エンジンであり、自動二輪車１０１はシリーズハイブリッド方式である。

【0061】

コントローラ１１８には、バッテリ管理ユニット２０からバッテリ１２の情報が入力される。コントローラ１１８には、アクセルセンサ２１、車速センサ２２、モータ回転数センサ１２３及び選択入力ボタン２４等から検出情報が入力される。コントローラ１１８は、入力された各情報に基づいて、電動モータＭを制御するインバータ１３を制御し、エンジンＥの燃料インジェクタ４１、点火装置４２及びスロットル装置４３を制御する。コントローラ１１８は、第１実施形態のコントローラ１８のように、複数種類のモードプログラムを記憶する記憶部、当該記憶部から読み出されたモードプログラムを実行するモードプログラム実行部、モータ制御部及びエンジン制御部を有する。

【0062】

図１２（Ａ）は、図１１に示す自動二輪車１０１の発電優先モードにおける定常走行から加速走行への移行時におけるタイミングチャートであり、図１２（Ｂ）は、静音優先モードにおける定常走行から加速走行への移行時におけるタイミングチャートである。図１２（Ａ）に示すように、発電優先モードが選択されている場合、アクセルセンサ２１で検出された操作量が所定量よりも小さい状態から前記所定量を超えて増加したとき（即ち、ユーザーがアクセル操作子の所定の加速操作を行ったとき）、電動モータＭのトルクが増加して消費電力が増加するため、発電用のエンジンＥのトルクが増加させられてバッテリ１２が充電される。

【0063】

他方、図１２（Ｂ）に示すように、静音優先モードプログラムが選択されている場合、アクセルセンサ２１で検出された操作量が前記所定量よりも小さい状態から前記所定量を超えて増加しても（即ち、ユーザーがアクセル操作子の所定の加速操作を行ったとき）、エンジンＥのトルクが直前の状態（即ち、前記操作量が前記所定量を超える前の状態）と同じ状態に維持される。即ち、静音優先モードプログラムにおいて、ユーザーが加速指令を行っても、発電用のエンジンＥが加速する音を発生せず騒音を防止できる。

【0064】

図１３（Ａ）は、図１１に示す自動二輪車１０１の充電優先モードにおける停車状態での電力消費増加時におけるタイミングチャートであり、図１３（Ｂ）（Ｃ）は、騒音防止モードにおける停車状態での電力消費量増加時におけるタイミングチャートである。図１３（Ａ）に示すように、充電優先モードプログラムが選択されている場合、自動二輪車１０１の停車中にバッテリ１２の残量が所定の閾値未満になると、エンジンＥが始動させられる。

【0065】

他方、図１３（Ｂ）（Ｃ）に示すように、騒音防止モードプログラムが選択されている場合、自動二輪車１０１の停車中にバッテリ１２の残量が前記閾値未満になっても、バッテリ１２の残量が前記閾値未満になる前の状態と同じ状態に維持される。即ち、騒音防止モードプログラムにおいては、自動二輪車１０１の停止中にバッテリ１２の残量が低下することに起因して発電用のエンジンＥが急加速する音が発生せず、車両停止中の急な騒音の発生を防止できる。なお、この充電優先モードプログラム及び騒音防止モードプログラムは、シリーズハイブリッド車両に適用する例を説明したが、パラレルハイブリッドに適用されてもよい。

【符号の説明】

【0066】

１，１０１ ハイブリッド車両
２ 駆動輪
３ 変速機
１２ バッテリ
１７ クラッチアクチュエータ
１８，１１８ コントローラ
２４ 選択入力ボタン（選択入力装置）
Ｅ エンジン
Ｍ 電動モータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】