JP2009078576A - Motor-driven two wheeler - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor-driven two wheeler enabling a user to feel the traveling of various types of engine-driven automatic two wheelers powered by an engine. <P>SOLUTION: In this motor-driven two wheeler 1 having a motor 20 driving a drive wheel WR and a control part 30 for drivingly controlling the motor 20, the control part 30 comprises a body sense T data recording means 32 in which torque variation information (sense T data) formed of a predetermined torque variation (body sense T) generated in a vehicle body when the automatic two wheeler travels by the engine as a drive source is recorded. A torque instruction value calculation means 33 of the control part 30 calculates a predetermined torque instruction value according to the body sense T data, and so drivingly controls the motor 20 that the body sense T is generated in the vehicle body when the two wheeler 1 travels. A plurality of body sense T data different at each engine type are recorded in the body sense T data recording means 32. The body sense T data applicable to the driving control of the motor 20 can be optionally selected by an occupant. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、電動二輪車に係り、特に、エンジンを駆動源とする各種のエンジン駆動式自動二輪車の走行フィーリングを体現することができる電動二輪車に関する。   The present invention relates to an electric motorcycle, and more particularly to an electric motorcycle capable of embodying the running feeling of various engine-driven motorcycles that use an engine as a drive source.

従来から、電動機（モータ）を駆動源とした種々の電動二輪車が知られている。そして、このような電動二輪車のモータの駆動制御に関して、より快適な走行を実現するための様々な工夫が試みられている。   Conventionally, various electric motorcycles using an electric motor as a drive source are known. With regard to the drive control of the motor of such an electric motorcycle, various attempts have been made to realize a more comfortable travel.

特許文献１には、乗員や貨物の重量等に応じてモータのトルク特性を変更して省電力化を図ったり、駆動輪のスリップを検知してモータの回転数を下げることで車体の安定性を保つことができる電動二輪車が開示されている。
特開２００２−１６６８７３号公報 Patent Document 1 describes the stability of the vehicle body by changing the torque characteristics of the motor in accordance with the weight of the occupant or the cargo to save power, or detecting slipping of the drive wheels to reduce the motor rotation speed. An electric motorcycle capable of maintaining the above is disclosed.
JP 2002-166873 A

一方、エンジンを駆動源とする自動二輪車では、例えば、スポーツタイプには直列４気筒エンジンを搭載し、また、クルーザータイプにはＶ型２気筒エンジンを搭載するというように、車両のタイプや外観に合わせて異なる形式のエンジンが選択されることがある。これは、エンジンの出力特性や振動の出方などがその形式によって大きく異なるためで、シリンダの個数および配置等からなるエンジン形式は、自動二輪車の走行フィーリングに大きな影響を与える要素となる。   On the other hand, in motorcycles that use an engine as a drive source, for example, an in-line 4-cylinder engine is mounted on the sport type, and a V-type 2-cylinder engine is mounted on the cruiser type. Different types of engines may be selected. This is because the output characteristics of the engine, the way of vibration, etc. vary greatly depending on the type, and the engine type consisting of the number and arrangement of cylinders is a factor that greatly affects the running feeling of the motorcycle.

しかしながら、前記したような電動二輪車の場合、使用できるモータの形式は限られているため（例えば、ＤＣブラシレスモータ）、車体のタイプや外観等に合わせて異なる走行フィーリングを与えることは検討されていなかった。   However, in the case of an electric motorcycle as described above, the types of motors that can be used are limited (for example, DC brushless motors), and therefore it has been studied to give different running feelings according to the type and appearance of the vehicle body. There wasn't.

本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、エンジンを駆動源とする各種のエンジン駆動式自動二輪車の走行フィーリングを体現することができる電動二輪車を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-described problems of the prior art and to provide an electric motorcycle that can embody the running feeling of various engine-driven motorcycles that use an engine as a drive source.

前記目的を達成するために、本発明は、駆動輪を駆動するモータを備える電動二輪車において、レシプロエンジンを駆動源とする自動二輪車を走行させた際にその車体に発生するトルク変動からなるトルク変動情報を予め記録した記録手段と、前記記録手段に記録されたトルク変動情報に基づいて前記モータを駆動し、前記レシプロエンジンで駆動される自動二輪車のトルク変動を体現させるモータ制御部とを具備した点に第１の特徴がある。   In order to achieve the above object, the present invention provides a torque fluctuation comprising a torque fluctuation generated in a vehicle body when a motorcycle using a reciprocating engine as a drive source is driven in an electric motorcycle having a motor for driving drive wheels. A recording unit that records information in advance, and a motor control unit that drives the motor based on the torque fluctuation information recorded in the recording unit and that embodies the torque fluctuation of a motorcycle driven by the reciprocating engine. The point has the first feature.

また、前記記録手段には、エンジン形式毎に異なる複数のトルク変動情報が記録され、前記制御部は、前記モータの駆動に適用するトルク変動情報を、前記複数のトルク変動情報から任意に選択できるように構成されている点に第２の特徴がある。   Further, the recording unit records a plurality of torque fluctuation information different for each engine type, and the control unit can arbitrarily select torque fluctuation information to be applied to driving the motor from the plurality of torque fluctuation information. The second feature is that it is configured as described above.

また、前記制御部は、前記トルク変動情報に加えて、少なくともスロットル開度センサおよび車速センサからの情報に基づいて前記モータを制御する点に第３の特徴がある。   A third feature is that the control unit controls the motor based on at least information from a throttle opening sensor and a vehicle speed sensor in addition to the torque fluctuation information.

また、前記制御部は、前記トルク変動情報に加えて、車体の登坂角度を検知する傾斜センサからの情報に基づいて前記モータを制御するように構成されている点に第４の特徴がある。   A fourth feature is that the control unit is configured to control the motor based on information from an inclination sensor that detects an uphill angle of a vehicle body in addition to the torque fluctuation information.

さらに、前記エンジンを駆動源とする自動二輪車の変速機に対応する仮想変速機と、該仮想変速機の仮想ギヤ段数を検知するギヤポジションセンサとが設けられ、前記制御部は、前記トルク変動情報に加えて、前記ギヤポジションセンサからの情報に基づいて前記モータを制御するように構成されている点に第５の特徴がある。   Furthermore, a virtual transmission corresponding to a transmission of a motorcycle using the engine as a drive source, and a gear position sensor for detecting a virtual gear stage number of the virtual transmission are provided, and the control unit includes the torque variation information. In addition, there is a fifth feature in that the motor is controlled based on information from the gear position sensor.

第１の発明によれば、レシプロエンジンを駆動源とする自動二輪車を走行させた際にその車体に発生するトルク変動からなるトルク変動情報を予め記録した記録手段と、記録手段に記録されたトルク変動情報に基づいてモータを駆動し、レシプロエンジンで駆動される自動二輪車のトルク変動を体現させるモータ制御部とを具備したので、エンジン駆動式自動二輪車で得られる爆発パルス感等がモータによって再現されることとなり、電動二輪車の走行時にエンジン駆動式自動二輪車を運転しているかのような走行フィーリングを体現することが可能となる。   According to the first aspect of the present invention, the recording means for pre-recording torque fluctuation information including the torque fluctuation generated in the vehicle body when the motorcycle using the reciprocating engine as the drive source is run, and the torque recorded in the recording means A motor controller that drives a motor based on fluctuation information and embodies torque fluctuations of a motorcycle driven by a reciprocating engine is provided, so that an explosion pulse feeling obtained by an engine-driven motorcycle is reproduced by the motor. Thus, it becomes possible to embody a driving feeling as if the engine-driven motorcycle is being driven when the electric motorcycle is traveling.

第２の発明によれば、記録手段にはエンジン形式毎に異なる複数のトルク変動情報が記録され、制御部は、モータの駆動に適用するトルク変動情報を複数のトルク変動情報から任意に選択できるように構成されているので、エンジン形式の異なる自動二輪車の走行フィーリングを任意に切り替えて体感することが可能となる。   According to the second invention, the recording means records a plurality of torque fluctuation information different for each engine type, and the control unit can arbitrarily select the torque fluctuation information to be applied to the driving of the motor from the plurality of torque fluctuation information. Thus, the traveling feeling of a motorcycle with a different engine format can be switched arbitrarily and can be experienced.

第３の発明によれば、制御部は、トルク変動情報に加えて少なくともスロットル開度センサおよび車速センサからの情報に基づいてモータを制御するので、スロットル開度や車速に応じたトルク変動を加味してエンジン駆動式自動二輪車の走行フィーリングを体現できるようになる。   According to the third invention, the control unit controls the motor based on at least the information from the throttle opening sensor and the vehicle speed sensor in addition to the torque fluctuation information, so that the torque fluctuation corresponding to the throttle opening and the vehicle speed is taken into account. As a result, the driving feeling of the engine-driven motorcycle can be embodied.

第４の発明によれば、制御部は、トルク変動情報に加えて、車体の登坂角度を検知する傾斜センサからの情報に基づいてモータを制御するように構成されているので、例えば、下り坂を走行中であることを検知した際にはエンジンブレーキが発生しているような制御を実行することで、車体の登坂角度に応じたトルク変動を加味して自動二輪車の走行フィーリングを体現できるようになる。   According to the fourth invention, the control unit is configured to control the motor based on the information from the inclination sensor that detects the climbing angle of the vehicle body in addition to the torque fluctuation information. When it is detected that the vehicle is traveling, the engine brake can be controlled so that the running feeling of the motorcycle can be realized by taking into account torque fluctuations according to the climbing angle of the vehicle body. It becomes like this.

第５の発明によれば、エンジンを駆動源とする自動二輪車の変速機に対応する仮想変速機と、該仮想変速機の仮想ギヤ段数を検知するギヤポジションセンサとが設けられ、制御部は、トルク変動情報に加えてギヤポジションセンサからの情報に基づいてモータを制御するように構成されているので、変速機を持たない電動二輪車においても、変速機を有するエンジン駆動式車両を運転しているような走行フィーリングを得ることができる。   According to the fifth aspect of the present invention, the virtual transmission corresponding to the transmission of the motorcycle using the engine as a drive source, and the gear position sensor for detecting the virtual gear stage number of the virtual transmission are provided, and the control unit includes: Since the motor is controlled based on information from the gear position sensor in addition to the torque fluctuation information, an engine-driven vehicle having a transmission is driven even in an electric motorcycle having no transmission. Such traveling feeling can be obtained.

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る電動二輪車の側面図である。本実施形態に係る電動二輪車１は、複数のセルが積層されたセルスタックと、該セルスタックに燃料の水素ガスを供給する燃料（水素）ガス供給系と、該セルスタックに酸素を含む反応ガス（空気）を供給する反応ガス供給系とから構成される燃料電池発電システムを備えた燃料電池車両であり、燃料電池による発電電力および該電力を蓄積する二次電池からの供給電力によってモータを駆動して走行する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view of an electric motorcycle according to an embodiment of the present invention. The electric motorcycle 1 according to this embodiment includes a cell stack in which a plurality of cells are stacked, a fuel (hydrogen) gas supply system that supplies hydrogen gas as a fuel to the cell stack, and a reaction gas that contains oxygen in the cell stack. A fuel cell vehicle equipped with a fuel cell power generation system composed of a reaction gas supply system that supplies (air), and a motor is driven by power generated by the fuel cell and power supplied from a secondary battery that stores the power Then run.

電動二輪車１のメインフレーム２の車体前方にはヘッドパイプ３が結合されており、該ヘッドパイプ３には、左右一対のフロントフォーク５を支持するステアリングステム（不図示）が回動自在に軸支されている。フロントフォーク５の下端部には前輪ＷＦが回転自在に軸支されており、ステアリングステムに連結されたハンドル４によって前輪ＷＦを操舵することができる。また、メインフレーム２の後端部には、リヤショック１２に吊り下げられたスイングアーム１１の揺動軸であるピボット軸７が設けられ、スイングアーム１１の内部には、駆動輪である後輪ＷＲを駆動するモータ２０が収納されている。   A head pipe 3 is coupled to the front of the main frame 2 of the electric motorcycle 1, and a steering stem (not shown) that supports a pair of left and right front forks 5 is pivotally supported on the head pipe 3. Has been. A front wheel WF is rotatably supported at a lower end portion of the front fork 5, and the front wheel WF can be steered by a handle 4 connected to a steering stem. A pivot shaft 7 that is a swinging shaft of a swing arm 11 suspended from a rear shock 12 is provided at the rear end of the main frame 2, and a rear wheel that is a driving wheel is provided inside the swing arm 11. A motor 20 for driving the WR is housed.

メインフレーム２と車体下方のアンダフレーム６とに囲まれた空間には、反応ガスを強制的に圧送する過給機としてのスクロール型圧縮機１６、反応ガスの湿度を調整する加湿機１７、略直方体形状を有する燃料電池１８、該燃料電池１８の発電電圧を昇圧または降圧することにより所定の電圧に変換する電圧変換器１５、燃料電池１８から供給される電力を蓄積する二次電池（バッテリ）１９とが配設されている。また、メインフレーム２の車体前方側には、燃料電池１８の冷却水を冷却する左右一対のラジエータ１４が取り付けられている。なお、電動二輪車１の車体前方側は、外装部品としてのカウリング９で覆われている。   In a space surrounded by the main frame 2 and the underframe 6 below the vehicle body, a scroll compressor 16 as a supercharger for forcibly feeding the reaction gas, a humidifier 17 for adjusting the humidity of the reaction gas, A fuel cell 18 having a rectangular parallelepiped shape, a voltage converter 15 that converts the generated voltage of the fuel cell 18 to a predetermined voltage by stepping up or down, and a secondary battery (battery) that stores electric power supplied from the fuel cell 18 19 is disposed. A pair of left and right radiators 14 for cooling the coolant of the fuel cell 18 is attached to the front side of the main frame 2 on the vehicle body. The front side of the electric motorcycle 1 is covered with a cowling 9 as an exterior part.

メインフレーム２の車体後方に連結されるシートフレーム８の上部には、略円柱状の水素ボンベ１３が配設されている。水素ボンベ１３の上部には、乗員が着座するシート１０が設けられており、シート１０の内部には、モータ２０の駆動制御を行うモータ制御部３０（以下、制御部３０）が設けられている。   A substantially cylindrical hydrogen cylinder 13 is disposed on the upper portion of the seat frame 8 connected to the rear of the vehicle body of the main frame 2. A seat 10 on which an occupant is seated is provided at the upper portion of the hydrogen cylinder 13, and a motor control unit 30 (hereinafter, control unit 30) that performs drive control of the motor 20 is provided inside the seat 10. .

図２は、制御部３０とその関連機器の構成を示すブロック図である。前記と同一符号は、同一または同等部分を示す。本実施形態に係る電動二輪車１は、モータ２０の駆動制御を所定のデータに基づいて実行することによって、主に各種のレシプロエンジンを駆動源とするエンジン駆動式自動二輪車の乗車時に得られる走行フィーリングを、擬似的に体現できるようにした点に特徴がある。   FIG. 2 is a block diagram illustrating the configuration of the control unit 30 and related devices. The same reference numerals as those described above denote the same or equivalent parts. The electric motorcycle 1 according to the present embodiment executes a driving control of the motor 20 based on predetermined data, and thereby obtains a traveling fee obtained when riding an engine-driven motorcycle mainly using various reciprocating engines as a driving source. It is characterized in that the ring can be embodied in a pseudo manner.

制御部３０に設けられた体感Ｔデータ記録手段３２には、レシプロエンジン（以下、エンジンという）を駆動源とする各種のエンジン駆動式自動二輪車を走行させた際に、その車体に発生する所定のトルク変動（車体前後のトルク変動および車体上下のトルク変動、ピッチングモーメントを含む。以下、体感Ｔ）からなるトルク変動情報（以下、体感Ｔデータ）が予め記録されている。前記体感Ｔは、エンジン駆動式自動二輪車の車体に取り付けたセンサの計測値や所定の演算式から導き出すことができる。本実施形態では、エンジン駆動式自動二輪車に加速度センサを取り付けて、加速時や減速時、定常運転時等の種々の走行状態において実際に計測された加速度に基づいて前記体感Ｔを作成している。また、本実施形態では、エンジン形式の違いを、排気量、シリンダの個数および配置の違いとし、エンジン形式が異なる複数の車両で計測した体感Ｔからなる体感Ｔデータを、体感Ｔデータ記録手段３２に記録している。体感Ｔデータは、エンジン形式の相違のみならず、車体の寸法や重量の違いに対応するようさらに多数が用意されてもよい。   The sensation T data recording means 32 provided in the control unit 30 includes a predetermined engine generated in a vehicle body when various engine-driven motorcycles using a reciprocating engine (hereinafter referred to as an engine) are driven. Torque fluctuation information (hereinafter referred to as sensation T data) including torque fluctuations (including torque fluctuations before and after the vehicle body, torque fluctuations above and below the vehicle body, and pitching moment; hereinafter sensation T) is recorded in advance. The sensation T can be derived from a measured value of a sensor attached to the body of an engine-driven motorcycle or a predetermined calculation formula. In the present embodiment, an acceleration sensor is attached to an engine-driven motorcycle, and the sensation T is created based on accelerations actually measured in various running states such as during acceleration, deceleration, and steady operation. . Further, in the present embodiment, the difference in the engine type is the difference in the displacement, the number of cylinders, and the arrangement, and the sensation T data composed of the sensation T measured by a plurality of vehicles having different engine types is provided as the sensation T data recording means 32. To record. More body sensation T data may be prepared not only for differences in engine format but also for differences in the size and weight of the vehicle body.

制御部３０は、体感Ｔデータ記録手段３２のほか、複数の体感Ｔデータから任意の１つを選択する体感Ｔデータ選択手段３１と、モータ２０に与えるトルクの指令値を演算するトルク指令値演算手段３３とから構成されている。また、本実施形態では、電動二輪車１の仮想的な車両形式を設定する車両形式設定手段３４が設けられており、前記体感Ｔデータ選択手段３１は、車両形式設定手段３４から入力された情報に基づいて、複数の体感Ｔデータから任意の１つを選択するように構成されている。なお、車両形式設定手段３４への入力情報は、例えば、クルーザータイプやスポーツタイプ等の車両様式または所定の車種名を選択させるほか、乗員がエンジン形式を直接選択するように構成してもよい。   In addition to the sensation T data recording unit 32, the control unit 30 includes an sensation T data selection unit 31 that selects an arbitrary one from a plurality of sensation T data, and a torque command value calculation that calculates a command value of torque to be applied to the motor 20 And means 33. Further, in the present embodiment, vehicle type setting means 34 for setting a virtual vehicle type of the electric motorcycle 1 is provided, and the sensation T data selection means 31 receives information inputted from the vehicle type setting means 34. Based on the plurality of bodily sensation T data, an arbitrary one is selected. The input information to the vehicle type setting means 34 may be configured such that, for example, a vehicle type such as a cruiser type or a sports type or a predetermined vehicle type name is selected, and an occupant directly selects an engine type.

トルク指令値演算手段３３には、前輪ＷＦの回転数等から車速を検知する車速センサ４０、スロットルグリップ（不図示）の開度を検知するスロットル開度センサ４１、制御部３０によって仮想的に設けられる変速機の仮想的なギヤ段数を検知するギヤポジションセンサ４２、車体の登坂角度を検知する傾斜センサ４３からの出力信号がそれぞれ入力される。トルク指令値演算手段３３は、体感Ｔデータ選択手段３１によって選択された１つの体感Ｔデータと上記各種センサからの情報とに基づいて、モータ２０に発生させるトルク指令値を演算し、モータ駆動信号導出手段３６に伝達する。そして、該モータ駆動信号導出手段３６が、ＰＷＭ制御手段９２に駆動信号を伝達し、このＰＷＭ制御手段３７によって制御されるインバータ３８がモータ２０を駆動することとなる。   The torque command value calculating means 33 is virtually provided by a vehicle speed sensor 40 that detects the vehicle speed from the rotational speed of the front wheels WF, a throttle opening sensor 41 that detects the opening of a throttle grip (not shown), and the control unit 30. Output signals from a gear position sensor 42 for detecting the virtual gear number of the transmission to be transmitted and an inclination sensor 43 for detecting the climbing angle of the vehicle body are input. The torque command value calculation means 33 calculates a torque command value to be generated by the motor 20 based on one sensation T data selected by the sensation T data selection means 31 and information from the various sensors, and a motor drive signal This is transmitted to the derivation means 36. The motor drive signal deriving means 36 transmits a drive signal to the PWM control means 92, and the inverter 38 controlled by the PWM control means 37 drives the motor 20.

モータ２０には、電流センサ４４、電圧センサ４５、トルクセンサ４６、回転数センサ４７が取り付けられており、トルク指令値演算手段３３は、各センサで検出される実際の駆動状態と演算によるトルク指令値とを常時比較して、モータ２０が演算結果通りに駆動されるようにフィードバック制御することができる。   The motor 20 is provided with a current sensor 44, a voltage sensor 45, a torque sensor 46, and a rotation speed sensor 47. The torque command value calculation means 33 is an actual drive state detected by each sensor and a torque command based on the calculation. It is possible to perform feedback control so that the motor 20 is driven according to the calculation result by always comparing the value.

また、トルク指令値演算手段３３には、コーナリング走行時の車体の傾斜角を検知するバンク角センサ５０、バッテリ１９の電圧を検知するバッテリ電圧センサ５１、乗員や荷物等の積載重量を検知する荷重センサ５２からの情報がそれぞれ入力されている。トルク指令値演算手段３３は、以下に説明する体感Ｔデータに基づくモータ制御を、これらのセンサからの情報に基づいて任意に停止することができる。本実施形態では、バンク角センサ５０によって車体が傾斜走行中であると検知された時に、走行性能を高めるために、体感Ｔデータに基づくモータ制御を停止するように設定されている。また、バッテリ電圧センサ５１によってバッテリ電圧が所定値以下であることが検知された場合、荷重センサ５２によって車両の積載重量が所定値以下であることが検知された場合にも、電力消費を抑えるため、体感Ｔデータに基づくモータ制御を停止するように設定されている。   Further, the torque command value calculating means 33 includes a bank angle sensor 50 for detecting the inclination angle of the vehicle body during cornering traveling, a battery voltage sensor 51 for detecting the voltage of the battery 19, and a load for detecting the load weight of an occupant or a baggage. Information from each sensor 52 is input. The torque command value calculation means 33 can arbitrarily stop motor control based on the sensation T data described below based on information from these sensors. In the present embodiment, when the bank angle sensor 50 detects that the vehicle body is running at an inclination, the motor control based on the sensation T data is set to be stopped in order to improve the running performance. Further, in order to suppress power consumption even when the battery voltage sensor 51 detects that the battery voltage is equal to or lower than the predetermined value, or when the load sensor 52 detects that the load weight of the vehicle is equal to or lower than the predetermined value. The motor control based on the sensation T data is set to be stopped.

図３〜図５は、所定のエンジン駆動式自動二輪車で計測された体感Ｔを電動二輪車の車体に再現する手法を示す模式図である。各図において、上段の（ａ）のグラフには、エンジン駆動式自動二輪車で計測された体感Ｔと、エンジンの点火タイミングとの関係を示している。また、下段の（ｂ）のグラフには、前記所定のエンジン駆動式自動二輪車で計測された体感Ｔに基づいて作成された体感Ｔデータと、モータの制御指令との関係の一例を示している。なお、図３は定常運転時、図４は加速時、図５は減速時に対応するグラフをそれぞれ示している。   3 to 5 are schematic views showing a method of reproducing the sensation T measured by a predetermined engine-driven motorcycle on the vehicle body of the electric motorcycle. In each figure, the upper graph (a) shows the relationship between the sensation T measured by the engine-driven motorcycle and the ignition timing of the engine. The lower graph (b) shows an example of the relationship between the sensation T data created based on the sensation T measured by the predetermined engine-driven motorcycle and a motor control command. . 3 shows graphs corresponding to steady operation, FIG. 4 corresponding to acceleration, and FIG. 5 corresponding to deceleration.

まず、図３（ａ）を参照する。燃料の爆発力でピストンを往復動させるエンジンの発生トルクは、定常運転時においても、所定の点火タイミング幅ｔ１に応じた周期の変動を生じている。このため、エンジン駆動式自動二輪車の車体には、このトルクの変動に沿った、図示Ａ線で示すような「体感Ｔ」が発生する。エンジン駆動式自動二輪車の乗員は、エンジンが直接発生する音や振動に加えて、この「体感Ｔ」によってエンジンの鼓動感等を感じている。   First, reference is made to FIG. The torque generated by the engine that reciprocates the piston with the explosive force of the fuel varies in a cycle corresponding to a predetermined ignition timing width t1 even during steady operation. For this reason, the “body sensation T” as shown by the line A in FIG. In addition to the sound and vibration directly generated by the engine, the occupant of the engine-driven motorcycle feels the beating feeling of the engine due to this “feeling T”.

上記したような「体感Ｔ」は、例えば、単気筒やＶ型２気筒等のエンジン形式の違いによって大きく変化するので、エンジン駆動式自動二輪車では、エンジン形式を変更することで走行フィーリングを変化させることができる。本発明に係る電動二輪車は、モータによってこの「体感Ｔ」を再現し、電動二輪車においても変化に富んだ走行フィーリングを得ようとするものである。   Since the “experience T” as described above changes greatly depending on the engine type such as a single cylinder or V-type two cylinder, for example, in an engine-driven motorcycle, the driving feeling is changed by changing the engine type. Can be made. The electric motorcycle according to the present invention reproduces this “experience T” with a motor, and tries to obtain a traveling feeling rich in change even in the electric motorcycle.

図３（ｂ）の上段には、前記「体感Ｔ」に基づいて作成された電動二輪車用体感ＴデータＡ１を示している。本実施形態では、エンジン駆動式自動二輪車で計測された体感Ｔと、モータ２０で再現する体感Ｔデータとを同一に設定しているが、体感Ｔデータは、例えば、体感Ｔに対して爆発パルス感を強調するために振幅をやや大きくする等の加工が施されたものでもよい。そして、制御部３０のトルク指令値演算手段３３は、前記したような体感Ｔデータが電動二輪車１の走行時に体現されるようにトルク指令値を導出する。なお、モータ２０に与えるトルク指令値と電動二輪車１の車体に実際に発生するトルク変動との関係は、予め実験等で求められるので、トルク指令値演算手段３３は、所定の演算式でトルク指令値を導出するほか、予め作成された３次元マップ等から対応データを順次抽出することでトルク指令値を導出することができる。図３（ｂ）の下段には、トルク指令値に基づいてモータ２０に印加される印加電圧Ａ２を示す。本実施形態では、モータ２０に印加される通電時間を制御することにより、体感Ｔ（トルク変動）を体現させている。   The upper part of FIG. 3B shows the experience T data A1 for an electric motorcycle created based on the “experience T”. In this embodiment, the sensation T measured by the engine-driven motorcycle and the sensation T data reproduced by the motor 20 are set to be the same. In order to emphasize the feeling, processing such as slightly increasing the amplitude may be performed. Then, the torque command value calculation means 33 of the control unit 30 derives the torque command value so that the sensation T data as described above is embodied when the electric motorcycle 1 travels. Since the relationship between the torque command value given to the motor 20 and the torque fluctuation actually generated in the body of the electric motorcycle 1 is obtained in advance by experiments or the like, the torque command value calculation means 33 is a torque command using a predetermined calculation formula. In addition to deriving a value, a torque command value can be derived by sequentially extracting corresponding data from a three-dimensional map created in advance. The lower part of FIG. 3B shows the applied voltage A2 applied to the motor 20 based on the torque command value. In the present embodiment, the sensation T (torque fluctuation) is embodied by controlling the energization time applied to the motor 20.

図４（ａ）の上段には、エンジン駆動式自動二輪車の加速時に発生する体感ＴをＢ線で示している。加速時においては、エンジンの回転上昇によって点火タイミング幅ｔ２が徐々に狭くなると共に、通常運転時に比して体感Ｔの振幅がプラス側に移動することとなる。そして、トルク指令値演算手段３３は、図３に示した定常走行時と同様にトルク指令値を演算し、該トルク指令値に基づいてモータ２０に電圧Ｂ２が印加されることで、体感ＴデータＢ１に沿ったトルク変動が電動二輪車１の車体に再現されることとなる。なお、加速時において、スロットルを急開した場合に生じるエンジンの回転上昇の遅れを再現して、スロットル操作に対するトルク指令値の上昇タイミングを所定時間だけ遅らせる等の設定も可能である。   In the upper part of FIG. 4 (a), the sensation T generated during acceleration of the engine-driven motorcycle is indicated by line B. At the time of acceleration, the ignition timing width t2 is gradually narrowed due to the increase in engine rotation, and the amplitude of the bodily sensation T moves to the plus side as compared with the normal operation. Then, the torque command value calculating means 33 calculates the torque command value in the same way as during steady running shown in FIG. 3, and the voltage B2 is applied to the motor 20 based on the torque command value, so that the sensation T data The torque fluctuation along B1 is reproduced in the vehicle body of the electric motorcycle 1. During acceleration, it is possible to reproduce the delay in the engine speed increase that occurs when the throttle is suddenly opened and to delay the increase timing of the torque command value for the throttle operation by a predetermined time.

なお、電動二輪車１はエンジン車のような変速機を有していないが、本実施形態では、制御部３０において仮想的な変速機を設定し、該仮想変速機の仮想的なギヤ段数に基づいてモータ２０の出力特性を変化できるように設定されている。この仮想的なギヤ段数は、車速に応じて自動的に切り替えられるほか、ハンドル４に設けられた所定のスイッチ等で乗員が任意に変更できるようにしてもよい。これにより、例えば、ギヤポジションセンサ４２の出力信号に基づいて、同じ車速であっても、高めのギヤ設定（例えば、６速）でスロットルを急開した場合と、低めのギヤ設定（例えば、３速）でスロットルを急開した場合とでは、トルク指令値の上昇速度に差が生じるようにし、変速機付きのエンジン駆動式自動二輪車に似た操作感や走行フィーリングを得ることが可能となる。   Although the electric motorcycle 1 does not have a transmission like an engine vehicle, in the present embodiment, a virtual transmission is set in the control unit 30, and based on the virtual gear number of the virtual transmission. Thus, the output characteristics of the motor 20 are set to be variable. The virtual gear stage number may be automatically switched according to the vehicle speed, or may be arbitrarily changed by a passenger with a predetermined switch or the like provided on the handle 4. Accordingly, for example, based on the output signal of the gear position sensor 42, even when the vehicle speed is the same, when the throttle is suddenly opened with a higher gear setting (for example, 6th gear), and with a lower gear setting (for example, 3). When the throttle is suddenly opened at a high speed, a difference in the speed of increase of the torque command value is generated, and it becomes possible to obtain an operational feeling and a running feeling similar to an engine-driven motorcycle with a transmission. .

図５（ａ）の上段には、エンジン駆動式自動二輪車の減速時に発生する体感ＴをＣ線で示している。例えば、スロットルがオフの減速時においては、エンジン回転数の低下に伴って点火タイミング幅ｔ３が徐々に広くなると共に、体感Ｔの振幅がマイナス側に移動することとなる。そして、トルク指令値演算手段３３は、定常走行時および加速時と同様にトルク指令値を演算し、モータ２０に電圧Ｃ２が印加されることで、体感ＴデータＣ１が電動二輪車１の車体に再現されることとなる。これにより、例えば、単気筒車のエンジンブレーキが並列４気筒車より効きやすい等、エンジン車に特有の走行特性を電動二輪車１の走行フィーリングに反映させることが可能となる。   In the upper part of FIG. 5 (a), the sensation T generated when the engine-driven motorcycle is decelerated is indicated by the C line. For example, at the time of deceleration when the throttle is off, the ignition timing width t3 gradually increases as the engine speed decreases, and the amplitude of the bodily sensation T moves to the negative side. The torque command value calculating means 33 calculates the torque command value in the same way as during steady running and acceleration, and the voltage C2 is applied to the motor 20 so that the sensation T data C1 is reproduced on the vehicle body of the electric motorcycle 1. Will be. As a result, for example, it is possible to reflect the traveling characteristics peculiar to the engine vehicle in the traveling feeling of the electric motorcycle 1 such that the engine brake of the single cylinder vehicle is more effective than the parallel 4-cylinder vehicle.

また、前記傾斜センサ４３によって電動二輪車１が下り坂を走行中であることが検知された場合には、平坦路より車体の減速度を大きくする等の調整も可能である。また、傾斜センサ４３は上り勾配の検知にも使用され、例えば、上り坂を走行中に加速操作が行われた場合には、同じスロットル操作に対するトルク指令値の上昇幅を平坦路での加速時より大きくして、上り坂でも平坦路と同様のトルク変動が得られるように設定することもできる。また、電動二輪車１に所定のセンサを取り付けて、走行中に電動二輪車１の車体に発生する実際のトルク変動を計測し、この計測値が前記体感Ｔに沿うようにフィードバック制御を行うこともできる。さらに、前記したような仮想的なギヤ段数がローギヤ側にあるほどモータの回生量を多くするように設定すれば、シフトダウン操作に応じた減速時のトルク変動を体現させることもできる。   Further, when it is detected by the tilt sensor 43 that the electric motorcycle 1 is traveling on a downhill, adjustment such as increasing the deceleration of the vehicle body on a flat road is also possible. In addition, the inclination sensor 43 is also used for detecting an upward gradient. For example, when an acceleration operation is performed while traveling on an uphill, the increase range of the torque command value for the same throttle operation is increased during acceleration on a flat road. It can also be set larger so that torque fluctuation similar to that on a flat road can be obtained even on an uphill. In addition, a predetermined sensor can be attached to the electric motorcycle 1 to measure actual torque fluctuation generated in the vehicle body of the electric motorcycle 1 during traveling, and feedback control can be performed so that the measured value is along the sensation T. . Furthermore, if the motor is set to increase the regeneration amount as the virtual gear stage is on the low gear side as described above, it is possible to embody torque fluctuation during deceleration according to the downshift operation.

図６は、体感Ｔデータ記録手段３２に記録された体感Ｔデータの種類を示す一覧表である。本実施形態では、表（ａ）に示すように、エンジン形式を、レシプロ式およびロータリー式を含む９種のシリンダ個数および配置と、３種の排気量との組み合わせから選択できる。さらに、表（ｂ）に示すように、仮想変速機のトランスミッション形式は、ギヤ段数が任意に選択可能な「セミオートマチック」、ギヤ段数が自動的に選択される「オートマチック」、無段変速機である「ＣＶＴ」の３種から選択可能である。これにより、同一の電動二輪車においても、例えば、「並列４気筒の４００ｃｃ＋セミオートマチック」を選択したり、「Ｖ型４５度の１０００ｃｃ＋オートマチック」を選択する等により、種々のエンジン駆動式自動二輪車における走行フィーリングを体感することが可能となる。なお、前記したような体感Ｔデータを、制御部３０や車体の一部に対して着脱可能としたＲＯＭカード等の記録手段に記録するようにし、この記録手段を差し替えることで任意の体感Ｔデータが適用されるように構成することもできる。また、前後輪に駆動モータを設けている場合は、前後モータによりトルクを変動させ、ピッチングを体現させることもできる。   FIG. 6 is a list showing types of sensation T data recorded in the sensation T data recording means 32. In this embodiment, as shown in Table (a), the engine type can be selected from a combination of the number and arrangement of nine types of cylinders including reciprocating type and rotary type, and three types of displacement. Furthermore, as shown in Table (b), the transmission type of the virtual transmission is “semi-automatic” in which the number of gears can be arbitrarily selected, “automatic” in which the number of gears is automatically selected, continuously variable transmission. It is possible to select from three types of “CVT”. Thus, even in the same electric motorcycle, for example, by selecting “Parallel 4-cylinder 400cc + semi-automatic” or selecting “V-type 45 ° 1000cc + automatic”, etc., driving in various engine-driven motorcycles is possible. It is possible to experience the feeling. The sensation T data as described above is recorded in a recording means such as a ROM card that can be attached to and detached from the control unit 30 or a part of the vehicle body, and any sensation T data can be obtained by replacing this recording means. Can be configured to apply. Further, when the front and rear wheels are provided with drive motors, the front and rear motors can vary the torque to embody pitching.

なお、電動二輪車や制御部の構成、体感Ｔの計測方法、体感Ｔデータ記録手段に記録される体感Ｔデータの形態、車両形式設定手段への入力情報の種類等は、上記実施形態に限られず種々の変更が可能である。例えば、仮想的な車両重量を任意に設定する手段を設けて、この仮想車両重量に基づいてモータのトルク指令値が補正されるようにしてもよい。   The configuration of the electric motorcycle and the control unit, the measurement method of the sensation T, the form of the sensation T data recorded in the sensation T data recording unit, the type of input information to the vehicle type setting unit, etc. are not limited to the above embodiment. Various changes are possible. For example, a means for arbitrarily setting a virtual vehicle weight may be provided so that the torque command value of the motor is corrected based on the virtual vehicle weight.

本発明の一実施形態に係る電動二輪車の側面図である。1 is a side view of an electric motorcycle according to an embodiment of the present invention. 制御部とその関連機器の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a control part and its related apparatus. 所定のエンジン駆動式自動二輪車で計測された体感Ｔを電動二輪車の車体に再現する手法を示す模式図である（定常走行時）。FIG. 3 is a schematic diagram showing a method of reproducing the sensation T measured by a predetermined engine-driven motorcycle on the body of an electric motorcycle (during steady running). 所定のエンジン駆動式自動二輪車で計測された体感Ｔを電動二輪車の車体に再現する手法を示す模式図である（加速時）。FIG. 3 is a schematic diagram showing a technique for reproducing the sensation T measured by a predetermined engine-driven motorcycle on the body of an electric motorcycle (during acceleration). 所定のエンジン駆動式自動二輪車で計測された体感Ｔを電動二輪車の車体に再現する手法を示す模式図である（減速時）。FIG. 3 is a schematic diagram showing a technique for reproducing the sensation T measured by a predetermined engine-driven motorcycle on the body of the electric motorcycle (during deceleration). 体感Ｔデータの種類を示す一覧表である。It is a list which shows the kind of bodily sensation T data.

符号の説明Explanation of symbols

１…電動二輪車、１９…バッテリ、２０…モータ、３０…制御部（モータ制御部）、３１…体感Ｔデータ選択手段、３２…体感Ｔデータ記録手段（記録手段）、３３…トルク指令値演算手段、３４…車両形式設定手段、４０…車速センサ、４１…スロットル開度センサ、４２…ギヤポジションセンサ、４３…傾斜センサ、ＷＲ…後輪（駆動輪）   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric motorcycle, 19 ... Battery, 20 ... Motor, 30 ... Control part (motor control part), 31 ... Feeling T data selection means, 32 ... Feeling T data recording means (recording means), 33 ... Torque command value calculation means 34 ... Vehicle type setting means, 40 ... Vehicle speed sensor, 41 ... Throttle opening sensor, 42 ... Gear position sensor, 43 ... Inclination sensor, WR ... Rear wheel (drive wheel)

Claims (5)

駆動輪を駆動するモータを備える電動二輪車において、
レシプロエンジンを駆動源とする自動二輪車を走行させた際にその車体に発生するトルク変動からなるトルク変動情報を予め記録した記録手段と、
前記記録手段に記録されたトルク変動情報に基づいて前記電動二輪車のモータを駆動し、前記レシプロエンジンで駆動される自動二輪車のトルク変動を体現させるモータ制御部とを具備したことを特徴とする電動二輪車。 In an electric motorcycle equipped with a motor for driving drive wheels,
Recording means for pre-recording torque fluctuation information consisting of torque fluctuation generated in the vehicle body when a motorcycle using a reciprocating engine as a drive source is run;
An electric motor comprising: a motor control unit configured to drive a motor of the electric motorcycle based on torque fluctuation information recorded in the recording means and to embody torque fluctuation of the motorcycle driven by the reciprocating engine; Motorcycle. 前記記録手段には、エンジン形式毎に異なる複数のトルク変動情報が記録され、
前記モータ制御部は、前記モータの駆動に適用するトルク変動情報を、前記複数のトルク変動情報から任意に選択できるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電動二輪車。 The recording means records a plurality of torque fluctuation information different for each engine type,
The electric motorcycle according to claim 1, wherein the motor control unit is configured to be able to arbitrarily select torque fluctuation information to be applied to driving the motor from the plurality of torque fluctuation information. 前記モータ制御部は、前記トルク変動情報に加えて、少なくともスロットル開度センサおよび車速センサからの情報に基づいて前記モータを制御することを特徴とする請求項１または２に記載の電動二輪車。   The electric motorcycle according to claim 1, wherein the motor control unit controls the motor based on at least information from a throttle opening sensor and a vehicle speed sensor in addition to the torque fluctuation information. 前記モータ制御部は、前記トルク変動情報に加えて、車体の登坂角度を検知する傾斜センサからの情報に基づいて前記モータを制御するように構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の電動二輪車。   The said motor control part is comprised so that the said motor may be controlled based on the information from the inclination sensor which detects the climbing angle of a vehicle body in addition to the said torque fluctuation information. The electric motorcycle according to any one of the above. 前記エンジンを駆動源とする自動二輪車の変速機に対応する仮想変速機と、該仮想変速機の仮想ギヤ段数を検知するギヤポジションセンサとが設けられ、
前記モータ制御部は、前記トルク変動情報に加えて、前記ギヤポジションセンサからの情報に基づいて前記モータを制御するように構成されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の電動二輪車。 A virtual transmission corresponding to a transmission of a motorcycle using the engine as a drive source, and a gear position sensor for detecting the number of virtual gears of the virtual transmission;
The said motor control part is comprised so that the said motor may be controlled based on the information from the said gear position sensor in addition to the said torque fluctuation information. Electric motorcycle.
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