JP4633843B2 - 車両および車両用のモータ制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、不等間隔爆発エンジンが搭載された自動二輪車等の車両および該車両に搭載されるモータを制御するモータ制御装置に関するものである。
従来の自動二輪車に搭載された多気筒エンジンでは、各気筒の爆発行程が発生するクランク角の角度が等間隔となるように構成されているのが通常である。エンジンから駆動輪へ伝達されるトルクは、エンジンの爆発行程において高くなり、他の行程(吸入、圧縮、排気)では低くなるが、等間隔爆発エンジンの場合には爆発行程によるトルクが等しい間隔で発生してトルク変動が規則的となる。このような等間隔爆発エンジンでは、ある爆発行程において瞬間的に駆動輪のトルクが路面に対するスリップ限界値を超えた場合に、次の爆発行程までの間隔が短いため、路面に対するグリップを回復する前に再び爆発行程による高いトルクが発生し、そのままではスリップする場合がある。
そこで、多気筒エンジンの各気筒に対応する各クランクピンの角度を不規則に配置する等して各気筒の爆発行程が不等間隔に発生するように構成されたエンジンが提案されている(例えば、特許第3656921号公報参照)。この不等間隔爆発エンジンは、図35に示すように、連続して発生する各爆発行程(図中でトルクが上昇している箇所)におけるクランク角(クランクシャフトの回転位相角)の間隔に角度間隔が大きい休爆区間を設けて爆発タイミングを不等間隔としている。そうすると、不等間隔爆発エンジンには低いトルクが長く続く休爆区間が存在するので、発生トルクの高い爆発行程で駆動輪が路面に対するスリップ限界を瞬間的に超えても、休爆区間において駆動輪が路面に対するグリップを回復できることとなる。即ち、不等間隔爆発エンジンは、高いトルクが発生するタイミングを不規則にすることで、駆動輪のトラクション性能の向上を図っている。
しかしながら、不等間隔爆発エンジンでは爆発間隔が長い休爆区間にてトルクが低下しやすく、休爆区間において圧縮行程を行うためのトルクが不足して、図35中のA箇所に示すように負のトルクが生じる場合がある。このように、エンジンからのトルクに負の値を含む変動が生じると、エンジンの回転変動が大きくなり、その結果として車体振動が大きくなり運転フィーリングが低下することとなる。通常は、エンジンのフライホイールマス(回転慣性質量)を増加させることでエンジンの回転変動を軽減できるが、そうすると過渡運転時の動力性能および運転フィーリングが犠牲となる。
そこで、本発明は、トラクション性能を維持しながら運転フィーリングを向上させることを提供することを目的としている。
本発明は上述のような事情に鑑みてなされたものであり、本発明に係る車両は、複数の気筒の各爆発行程に対応する各クランク角の角度間隔が不等間隔であるエンジンと、該エンジンのクランクシャフトを含む駆動輪への動力伝達系統に作用するトルクを発生するモータと、前記エンジンの少なくとも1つの気筒が圧縮行程である際に当該エンジンのトルクに対して前記モータのトルクを加えるように前記モータを駆動制御するモータ制御装置とを備えており、このモータ制御装置は、前記当該エンジンの各爆発行程の各クランク角の角度間隔のうちで最も間隔が長い休爆区間における圧縮行程にて、他の行程よりも前記モータのトルクが大きくなるよう制御することを特徴とする。
このようにすると、不等間隔爆発エンジンの不均一なトルクに対して、モータからのトルクが加えられ、トルク低下が軽減される。すなわち、トルクが不均一となる不等間隔爆発エンジンの圧縮行程において、モータからのトルクが重畳されるので、圧縮行程におけるトルク低下を軽減することができる。したがって、不等間隔爆発エンジンによる高トラクション性能を維持しながらも、エンジンの回転変動の増大を防止することができ、運転フィーリングを向上することが可能となる。
また、エンジンからのトルクが低下しやすい休爆区間の圧縮行程において、モータからのトルクをスポット的に増大させているので、駆動輪に与えられるトルクの大幅な減少を効果的に防止しながらも、モータに要する電力が抑制されて省エネルギー化を図ることができる。
また、本発明に係る車両は、複数の気筒の各爆発行程に対応する各クランク角の角度間隔が不等間隔であるエンジンと、該エンジンのクランクシャフトを含む駆動輪への動力伝達系統に作用するトルクを発生するモータと、前記エンジンのトルクに対して前記モータのトルクを加えるように前記モータを駆動制御するモータ制御装置とを備えており、前記エンジンは少なくとも2つの気筒が同時に圧縮行程を行う構成であり、前記モータ制御装置は、前記エンジンの少なくとも1つの気筒が圧縮行程である際に前記モータを駆動させるとともに、前記同時の圧縮行程にて、他の行程よりも前記モータのトルクが大きくなるよう制御することを特徴とする。
このようにすると、不等間隔爆発エンジンの不均一なトルクに対して、モータからのトルクが加えられ、トルク低下が軽減される。すなわち、トルクが不均一となる不等間隔爆発エンジンの圧縮行程において、モータからのトルクが重畳されるので、圧縮行程におけるトルク低下を軽減することができる。したがって、不等間隔爆発エンジンによる高トラクション性能を維持しながらも、エンジンの回転変動の増大を防止することができ、運転フィーリングを向上することが可能となる。
また、エンジンからのトルクが低下しやすい同時圧縮行程において、モータからのトルクをスポット的に増大させているので、駆動輪に与えられるトルクの大幅な減少を効果的に防止しながらも、モータに要する電力が抑制されて省エネルギー化を図ることができる。
前記モータ制御装置は、前記モータのトルクと前記エンジンのトルクとの合計が正値に維持されるよう前記モータを制御してもよい。
このようにすると、不等間隔爆発エンジンのトルクに負の値を含む変動が生じても、駆動輪に与えられるトルクが正の値に保たれるようにモータのトルクが制御されるので、エンジンの回転変動の増大が防止され、トルク発生方向が変化せず安定感が増し運転フィーリングを向上することができる
前記モータ制御装置は、前記エンジンの回転数が所定値以下である場合に前記モータを駆動するよう制御してもよい。
このようにすると、慣性力が小さくトルク変動が大きくなりやすい低回転時にモータが駆動されるため、運転フィーリングを効果的に向上させることができる。また、エンジン回転数が所定値を超えた場合には、前記アシスト制御を停止すればモータに要する電力が抑制されるため、省エネルギー化を図ることができる。
前記モータ制御装置は、運転者によるスロットル操作が車両を減速させようとする状態にある場合に前記モータの駆動を停止させてもよい。
このようにすると、モータを駆動させる電力が節約できるため、大きなバッテリーを搭載せずに済み、車体軽量化を図ることができる。但し、減速時においても、エンジンブレーキを緩和する目的でモータに正トルクを発生させたり、逆にブレーキ力を強化したりする目的でモータに負トルクを発生させたりしてもよい。
駆動輪の路面に対するスリップを検知するスリップ検知装置をさらに備え、前記モータ制御装置は、該スリップ検知装置でスリップが検知されると、前記モータのトルクをスリップ検知前より低下させてもよい。
このようにすると、駆動輪のトルクがスリップ限界値を超えて路面に対してスリップし始めた際にモータのトルクを低下させているので、駆動輪のトルクが即座にスリップ限界値未満に抑えられ、駆動輪の路面に対するグリップを回復することができる。
車体が進行方向に対して左右方向に傾斜したことを検知可能な傾斜センサをさらに備え、前記モータ制御装置は、前記傾斜センサにより前記車体が所定角度以上傾斜したことを検知すると、前記モータのトルクを低下させてもよい。
このようにすると、駆動輪の路面に対するグリップ力が低下しやすい車体傾斜時にモータのトルクを低下させているので、駆動輪が路面に対してスリップするのを防止することができる。
また本発明は、複数の気筒の各爆発行程に対応する各クランク角の角度間隔が不等間隔であるエンジンと、該エンジンのクランクシャフトを含む駆動輪への動力伝達系統に作用させるトルクを発生するモータとを備える車両に搭載されるモータ制御装置であって、前記エンジンの少なくとも1つの気筒が圧縮行程である際に当該エンジンのトルクに対して前記モータのトルクを加えるように前記モータを駆動制御するとともに、前記エンジンの各爆発行程の各クランク角の角度間隔のうちで最も間隔が長い休爆区間における圧縮行程にて、他の行程よりも前記モータのトルクが大きくなるよう制御することを特徴とする車両用のモータ制御装置を提供している。
このようにすると、トルクが不均一となる不等間隔爆発エンジンのトルクに対して、モータからのトルクが重畳されるようにアシスト制御され、トルク低下が軽減される。すなわち、トルクが不均一となる不等間隔爆発エンジンの圧縮行程において、モータからのトルクが重畳されるので、圧縮行程におけるトルク低下を軽減することができる。したがって、不等間隔爆発エンジンによる高トラクション性能を維持しながらも、エンジンの回転変動の増加を防止することができ、運転フィーリングを向上することが可能となる。
また、エンジンからのトルクが低下しやすい休爆区間の圧縮行程において、モータからのトルクをスポット的に増大させているので、駆動輪に与えられるトルクの大幅な減少を効果的に防止しながらも、モータに要する電力が抑制されて省エネルギー化を図ることができる。
また本発明は、複数の気筒の各爆発行程に対応する各クランク角の角度間隔が不等間隔であるエンジンと、該エンジンのクランクシャフトを含む駆動輪への動力伝達系統に作用させるトルクを発生するモータとを備える車両に搭載されるモータ制御装置であって、前記エンジンの少なくとも1つの気筒が圧縮行程である際に当該エンジンのトルクに対して前記モータのトルクを加えるように前記モータを駆動制御するとともに、前記同時の圧縮行程にて、他の行程よりも前記モータのトルクが大きくなるよう制御することを特徴とする車両用のモータ制御装置を提供している。
このようにすると、トルクが不均一となる不等間隔爆発エンジンのトルクに対して、モータからのトルクが重畳されるようにアシスト制御され、トルク低下が軽減される。すなわち、トルクが不均一となる不等間隔爆発エンジンの圧縮行程において、モータからのトルクが重畳されるので、圧縮行程におけるトルク低下を軽減することができる。したがって、不等間隔爆発エンジンによる高トラクション性能を維持しながらも、エンジンの回転変動の増加を防止することができ、運転フィーリングを向上することが可能となる。
また、エンジンからのトルクが低下しやすい同時圧縮行程において、モータからのトルクをスポット的に増大させているので、駆動輪に与えられるトルクの大幅な減少を効果的に防止しながらも、モータに要する電力が抑制されて省エネルギー化を図ることができる。
本発明の参考例1に係る自動二輪車を示す側面図である。 図1に示す自動二輪車の動力伝達系統のブロック図である。 図1に示す自動二輪車に搭載された並列4気筒エンジンの爆発行程のタイミングを説明する図面である。 図3Aにおける発生トルクと行程との関係を表した図面である。 図1に示す自動二輪車に搭載されたエンジンのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。 図1に示す自動二輪車に搭載されたモータのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。 図4Aのエンジンと図4Bのモータとを合わせたトルクとクランク角との関係を表すグラフである。 第1実施形態のエンジンのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。 第1実施形態のモータのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。 第1実施形態のエンジンとモータとを合わせたトルクとクランク角との関係を表すグラフである。 第2実施形態のエンジンのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。 第2実施形態のモータのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。 第2実施形態のエンジンとモータとを合わせたトルクとクランク角との関係を表すグラフである。 参考例2の自動二輪車に搭載される並列4気筒エンジンの爆発行程のタイミングを説明する図面である。 参考例2の自動二輪車に搭載される別の並列4気筒エンジンの爆発行程のタイミングを説明する図面である。 参考例2における発生トルクと行程との関係を表した図面である。 参考例2のエンジンのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。 参考例2のモータのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。 参考例2のエンジンとモータとを合わせたトルクとクランク角との関係を表すグラフである。 参考例3の自動二輪車に搭載される並列2気筒エンジンの爆発行程のタイミングを説明する図面である。 参考例3の自動二輪車に搭載される別の並列2気筒エンジンの爆発行程のタイミングを説明する図面である。 参考例3の発生トルクと行程との関係を表した図面である。 参考例3のエンジンのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。 参考例3のモータのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。 参考例3のエンジンとモータとを合わせたトルクとクランク角との関係を表すグラフである。 V型2気筒エンジンを示す概略側面図である。 参考例4の自動二輪車に搭載されるV型2気筒エンジンの爆発行程のタイミングを説明する図面である。 参考例4の発生トルクと行程との関係を表した図面である。 参考例4のエンジンのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。 参考例4のモータのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。 参考例4のエンジンとモータとを合わせたトルクとクランク角との関係を表すグラフである。 参考例5の自動二輪車に搭載されるV型2気筒エンジンの爆発行程のタイミングを説明する図面である。 参考例5の自動二輪車に搭載される別のV型2気筒エンジンの爆発行程のタイミングを説明する図面である。 参考例5の発生トルクと行程との関係を表した図面である。 参考例5のエンジンのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。 参考例5のモータのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。 参考例5のエンジンとモータとを合わせたトルクとクランク角との関係を表すグラフである。 V型4気筒エンジンを示す概略側面図である。 V型4気筒エンジンを示す概略平面図である。 参考例6の自動二輪車に搭載されるV型4気筒エンジンの爆発行程のタイミングを説明する図面である。 参考例6の発生トルクと行程との関係を表した図面である。 参考例6のエンジンのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。 参考例6のモータのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。 参考例6のエンジンとモータとを合わせたトルクとクランク角との関係を表すグラフである。 参考例7の自動二輪車に搭載されるV型4気筒エンジンの爆発行程のタイミングを説明する図面である。 参考例7の発生トルクと行程との関係を表した図面である。 参考例7のエンジンのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。 参考例7のモータのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。 参考例7のエンジンとモータとを合わせたトルクとクランク角との関係を表すグラフである。 参考例8の自動二輪車に搭載されるV型4気筒エンジンの爆発行程のタイミングを説明する図面である。 参考例8の発生トルクと行程との関係を表した図面である。 参考例8のエンジンのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。 参考例8のモータのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。 参考例8のエンジンとモータとを合わせたトルクとクランク角との関係を表すグラフである。 参考例9の自動二輪車に搭載されるV型4気筒エンジンの爆発行程のタイミングを説明する図面である。 参考例9の発生トルクと行程との関係を表した図面である。 参考例9のエンジンのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。 参考例9のモータのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。 参考例9のエンジンとモータとを合わせたトルクとクランク角との関係を表すグラフである。 参考例10の自動二輪車に搭載されるV型4気筒エンジンの爆発行程のタイミングを説明する図面である。 参考例10の発生トルクと行程との関係を表した図面である。 参考例10のエンジンのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。 参考例10のモータのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。 参考例10のエンジンとモータとを合わせたトルクとクランク角との関係を表すグラフである。 参考例11の自動二輪車に搭載されるV型4気筒エンジンの爆発行程のタイミングを説明する図面である。 参考例11の発生トルクと行程との関係を表した図面である。 参考例11のエンジンのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。 参考例11のモータのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。 参考例11のエンジンとモータとを合わせたトルクとクランク角との関係を表すグラフである。 参考例12の自動二輪車に搭載されるV型4気筒エンジンの爆発行程のタイミングを説明する図面である。 参考例12の発生トルクと行程との関係を表した図面である。 参考例12のエンジンのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。 参考例12のモータのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。 参考例12のエンジンとモータとを合わせたトルクとクランク角との関係を表すグラフである。 参考例13の自動二輪車に搭載されるV型4気筒エンジンの爆発行程のタイミングを説明する図面である。 参考例13の発生トルクと行程との関係を表した図面である。 参考例13のエンジンのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。 参考例13のモータのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。 参考例13のエンジンとモータとを合わせたトルクとクランク角との関係を表すグラフである。 各実施形態及び参考例の負トルクの発生のし易さを比較する表である。 参考例14の自動二輪車のブロック図である。 従来例のエンジンのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。
以下、本発明の実施形態に係る自動二輪車を図面を参照して説明する。なお、説明の便宜上、本発明の実施形態と類似の構成を有する参考例1について最初に説明する。また、以下の説明で用いる方向の概念は、自動二輪車に搭乗した運転者(図示せず)から見た方向を基準とする。
参考例1
図1は本発明の参考例1に係る自動二輪車1のカウリング22を一部破断した側面図である。図1に示すように、自動二輪車1は前輪2と後輪3とを備え、前輪2は略上下方向に延びるフロントフォーク5の下部にて回転自在に支持され、該フロントフォーク5は、その上端部に設けられたアッパーブラケット(図示せず)と該アッパーブラケットの下方に設けられたアンダーブラケットとを介してステアリングシャフト(図示せず)に支持されている。該ステアリングシャフトはヘッドパイプ6によって回転自在に支持されている。該アッパーブラケットには左右へ延びるバー型のステアリングハンドル4が取り付けられている。従って、運転者はステアリングハンドル4を回動操作することにより、前記ステアリングシャフトを回転軸として前輪2を所望の方向へ転向させることができる。
ヘッドパイプ6からは左右一対のメインフレーム7が若干下方に傾斜しながら後方へ延びており、このメインフレーム7の後部に左右一対のピボットフレーム8が接続されている。このピボットフレーム8には略前後方向に延びるスイングアーム9の前部が枢支されており、このスイングアーム9の後部に駆動輪である後輪3が回転自在に軸支されている。ステアリングハンドル4の後方には燃料タンク10が設けられており、この燃料タンク10の後方に運転者騎乗用のシート11が設けられている。
前輪2と後輪3の間では、シリンダーが車両の進行方向に対して横方向(左右方向)に搭載された並列4気筒のエンジンEがメインフレーム7およびピボットフレーム8に支持された状態で搭載されている。エンジンEは、クランクシャフト13を収容するクランクケース12と、クランクケース12の上部に接続されて並列4気筒を形成するシリンダブロック14と、シリンダブロック14の上部に接続されてシリンダブロック14と共に燃焼室を形成してDOHC型のバルブシステムが設けられたシリンダヘッド15と、シリンダヘッド15の上部を覆うシリンダヘッドカバー16とを備えている。このエンジンEは、水平方向に長いクランクケース12と、クランクケース12の前部から上方に突設されたシリンダブロック14とにより側面視で略L字形状を呈している。そして、シリンダブロック14の後方でクランクケース12の上方に形成された空間に後述するモータMが配置されている。
エンジンEのシリンダヘッド15の後部には吸気ポート17が開口しており、吸気ポート17にはメインフレーム7の内側に配置されたスロットル装置18が接続されている。スロットル装置18の上流側には燃料タンク10の下方に配置されたエアクリーナボックス19が接続されており、前方からの走行風圧(ラム圧)を利用して外気を取り込む構成となっている。シリンダヘッド15の前部には排気ポート20が前方斜め下方へ向かって開口しており、排気ポート20には排気管21の上流端が接続されている。排気管21は、エンジンEの前方において排気ポート20から下方に向けて導かれ、エンジンEの下方を通過して後方へと延設されている。また、車体前部から車体両側にかけてエンジンEなどを覆うようにカウリング22が設けられている。なお、図1ではカウリング22を一部破断してエンジンEが見えるよう図示している。
図2は自動二輪車1のブロック図である。図2に示すように、クランクケース12には、エンジンEのピストン23のコンロッド24と接続されたクランクシャフト13が備えられ、このクランクシャフト13の一端部に第1クラッチギヤ26が設けられている。第1クラッチギヤ26にはメインシャフト29に回転自在に外嵌された第2クラッチギヤ27が噛合されている。そして、メインシャフト29の端部に固定されたメインクラッチ28が第2クラッチギヤ27と結合された状態で、メインシャフト29がクランクシャフト13と連動して回転する。メインシャフト29には歯車列44を介してカウンターシャフト30が変速可能に結合され、カウンターシャフト30は例えばチェーン31を介して後輪3と接続されている。以上のように、クランクシャフト13からメインシャフト29やカウンターシャフト30等を介して後輪3に至る経路が動力伝達系統となっている。
クランクシャフト13には、その他端部にてモータMのトルクがベルト32を介して伝達される構成となっている。モータMには、大容量・大電圧の大バッテリ33(例えば144Vのバッテリー)からインバータ34を介して電力供給されている。また、インバータ34にはモータ制御装置38が接続されており、このモータ制御装置38によりモータMの駆動タイミングおよびトルクが制御されている。
モータ制御装置38には、クランクシャフト13の回転角度を検出するクランク角センサ39と、スロットル装置18内のスロットルバルブ(図示せず)の開度を検出するスロットル開度センサ40と、自動二輪車1の走行速度を検出する車速センサ41と、クランクケース12の歯車列44の噛合位置を検出するギヤポジションセンサ42とが接続されている。なお、本参考例ではクランクケース12が歯車列44を内蔵するミッションケースを含む概念としている。
また、クランクシャフト13にはスタータモータ35のトルクが伝達される構成となっている。スタータモータ35は、モータMよりも小出力であり、エンジン始動時における運転者によるスタータスイッチ(図示せず)のON操作に応じて駆動される。スタータモータ35は、電装系に電力供給する例えば14Vの小バッテリ37から電力供給されている。小バッテリ37は、DC/DCコンバータ36を介して大バッテリ33に接続されている。モータMを発電機として利用して電力が生成された場合には、該電力が大バッテリ33に充電可能となっていると共に、大バッテリ33に蓄電された電力がDC/DCコンバータ36で降圧されて小バッテリ33に充電可能な構成となっている。
図3Aは、図1に示す自動二輪車に搭載された並列4気筒エンジンの爆発行程のタイミングを説明する図面である。図3Bは、図3Aにおける発生トルクと行程との関係を表した図面である。図3A及びBに示すように、エンジンEの第1気筒と第4気筒との爆発行程は同じクランク角で行われ、第2気筒と第3気筒との爆発行程は同じクランク角で行われる。また、第1気筒および第4気筒の爆発行程から第2気筒および第3気筒の爆発行程までのクランク角の間隔は180°であり、第2気筒および第3気筒の爆発行程から第1気筒および第4気筒の爆発行程までのクランク角の間隔は540°であると共に、爆発行程が無い休爆区間(360°〜720°)がクランク角360°の間隔で設けられている。即ち、エンジンEの爆発行程の間隔は不等間隔に設定されている。
次に、自動二輪車1に搭載されたモータMの制御手順について説明する。モータ制御装置38は、エンジンEが始動されて自動二輪車1が走行開始した後において、クランク角センサ39からの情報によりエンジン回転数が所定値(例えば、6000rpm)以下であるか否かを判定する。モータ制御装置38は、エンジン回転数が所定値以下であると判定すると、次はクランク角センサ39、スロットル開度センサ40、車速センサ41およびギヤポジションセンサ42等からの情報により、運転者によるスロットル操作が車両を減速させようとする状態にあるか否かを判定する。モータ制御装置38は、前記減速状態でないと判定すると、以下に詳述するアシスト制御を開始する。
図4Aは、図1に示す自動二輪車に搭載されたエンジンのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。図4Bは、図1に示す自動二輪車に搭載されたモータのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。図4Cは、図4Aのエンジンと図4Bのモータとを合わせたトルクとクランク角との関係を表すグラフである。なお、図4A〜Cでは運転者によるスロットル操作量が一定の場合を示している。図4Aに示すように、エンジンEのトルクは、各気筒の爆発行程に対応して値が増大しており、第2気筒および第3気筒の爆発行程から第1気筒および第4気筒の爆発行程までの休爆区間においてトルクが低下している(図4A中の#1は第1気筒、#2は第2気筒、#3は第3気筒、#4は第4気筒を意味する)。特に、休爆区間における第1気筒および第4気筒の圧縮行程では、クランクシャフト13の回転慣性力が低下するために、トルクが負値となっている。
そこで、図4Bに示すように、モータ制御装置38は、スロットル操作量(スロットル開度)に応じてモータMに所定のトルクを出力させるよう制御している(アシスト制御)。これにより、図4Cに示すように、後輪3に伝達されるトルクは、エンジンEのトルクとモータMのトルクとを合わせて負値とならないよう維持されることとなる。なお、図4A〜Cでは運転者によるスロットル操作量が一定の場合を示しているから、モータMのトルクは一定となる。スロットル操作量が変化した場合にはそのスロットル操作量に対応したモータMのトルク値となるように制御を行えばよい。前記所定のトルクの値は、スロットル操作量に対応して異なる値に設定してもよいし、スロットル操作量が変わっているにもかかわらず、同じ値に設定するようにしてもよい。つまり、所定のトルクの値は、スロットル操作量の変化に対して一定でも可変でもよい。
そして、モータ制御装置38は、エンジン回転数が所定値以下でない、或いは、減速状態であると判定した場合には前述したアシスト制御を停止する。
以上の構成によれば、モータMのトルクがエンジンEのトルクに重畳されるようアシスト制御されるので、エンジンEからのトルクが低下しやすい休爆区間の圧縮行程においてもトルクを正値に保つことができる。したがって、不等間隔爆発エンジンによる高トラクション性能を維持しながらも、エンジンEの回転変動の増大が防止され、運転フィーリングを向上することができる。また、スロットル操作量が一定である場合にはモータMのトルクを一定とすればよいので、モータ制御が容易となる利点もある。さらに、エンジン回転数が所定値を超えてトルク変動が緩和されると、アシスト制御を停止することでモータMの消費電力を抑制しているため、省エネルギー化が図られている。
(第1実施形態
次に、自動二輪車の第1実施形態について説明する。なお、前記の参考例と同様の構成については説明を省略する。図5Aは、第1実施形態のエンジンのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。図5Bは、第1実施形態のモータのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。図5Cは、第1実施形態のエンジンとモータとを合わせたトルクとクランク角との関係を表すグラフである。なお、比較容易のため図5Aは図4Aと同一としている。図5Bに示すように、モータ制御装置38は、休爆区間における第1気筒および第4気筒の圧縮行程に対応してモータMをスポット的に駆動させ、エンジンEのトルクに対してモータMのトルクを重畳させている(アシスト制御)。
以上の構成とすると、図5Cに示すように、駆動輪である後輪3(図2)に伝達されるトルクは、エンジンE(図2)のトルクとモータM(図2)のトルクとを合わせて負値とならないよう維持されることとなる。しかも、モータM(図2)のトルクは休爆区間の圧縮行程にてスポット的に発生させ、他の行程ではモータM(図2)を駆動していないため、モータM(図2)で消費される電力が抑制されて省エネルギー化が図られている。
(第2実施形態
次に、自動二輪車の第2実施形態について説明する。図6Aは、第2実施形態のエンジンのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。図6Bは、第2実施形態のモータのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。図6Cは、第2実施形態のエンジンとモータとを合わせたトルクとクランク角との関係を表すグラフである。なお、比較容易のため図6Aは図4Aと同一としている。図6Bに示すように、モータ制御装置38(図2)は、休爆区間における第1気筒および第4気筒の圧縮行程に対応してモータM(図2)のトルクをスポット的に増大させ、他の行程ではスロットル操作量に応じて一定のトルクを発生させている。これにより、図6Cに示すように、駆動輪である後輪3(図2)に伝達されるトルクは、エンジンE(図2)のトルクとモータM(図2)のトルクとを合わせて正値に維持されることとなる。
参考例2
図7Aは、参考例2の自動二輪車に搭載される並列4気筒エンジンの爆発行程のタイミングを説明する図面である。図7Bは、参考例2の自動二輪車に搭載される別の並列4気筒エンジンの爆発行程のタイミングを説明する図面である。図7Cは、参考例2における発生トルクと行程との関係を表した図面である。即ち、図7A及びBはトルク性能の点では実質同一であるため、本参考例として纏めて説明する。なお、本参考例のエンジンは図1に示す参考例1の自動二輪車に搭載可能なものである。
図7A〜Cに示すように、本参考例のエンジンは第3気筒(或いは第2気筒)のみの爆発行程の後に、第1気筒と第4気筒の爆発行程が同時に行われ、次いで第2気筒(或いは第3気筒)のみの爆発行程が行われる。第3気筒の爆発行程と、第1・第4気筒の爆発行程と、第2気筒の爆発行程とはそれぞれクランク角180°の間隔で行われる。一方、第2気筒の爆発行程から第3気筒の爆発行程までのクランク角の間隔は360°であり、爆発行程の無い休爆区間がクランク角180°の間隔で設けられている。即ち、エンジンの爆発行程の間隔は不等間隔に設定されている。
図8Aは、参考例2のエンジンのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。図8Bは、参考例2のモータのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。図8Cは、参考例2のエンジンとモータとを合わせたトルクとクランク角との関係を表すグラフである。図8Aに示すように、エンジンのトルクは、各気筒の爆発行程に対応して値が増大しており、第2気筒の爆発行程から第3気筒の爆発行程までの休爆区間においてトルクが低下している。また、第1気筒と第4気筒とは同時に圧縮行程が行われるため、その圧縮行程においてトルクが低下して負値を示している。
そこで、図8Bに示すように、モータ制御装置38(図2)は、スロットル操作量に応じてモータM(図2)に所定のトルクを出力させるよう制御している(アシスト制御)。これにより、図8Cに示すように、後輪3(図2)に伝達されるトルクは、エンジンE(図2)のトルクとモータM(図2)のトルクとを合わせて負値とならないよう維持されることとなる。なお、他の構成は参考例1と同様であるため説明を省略する。また、参考例2では、モータ出力を一定としているが、前述した第1実施形態および第2実施形態を適用して、所定の期間においてモータMのトルクをスポット的に増大させるようにしてもよい。
参考例3
図9Aは、参考例3の自動二輪車に搭載される並列2気筒エンジンの爆発行程のタイミングを説明する図面である。図9Bは、参考例3の自動二輪車に搭載される別の並列2気筒エンジンの爆発行程のタイミングを説明する図面である。図9Cは、参考例3の発生トルクと行程との関係を表した図面である。即ち、図9A及びBはトルク性能の点では実質同一であるため、本参考例として纏めて説明する。
図9A〜Cに示すように、本参考例のエンジンは並列2気筒であり、第1気筒の爆発行程から第2気筒の爆発行程までのクランク角の間隔は180°であり、第2気筒の爆発行程から第1気筒の爆発行程までのクランク角の間隔は540°であると共に、爆発行程の無い休爆区間がクランク角360°の間隔で設けられている。即ち、エンジンの爆発行程の間隔は不等間隔に設定されている。
図10Aは、参考例3のエンジンのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。図10Bは、参考例3のモータのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。図10Cは、参考例3のエンジンとモータとを合わせたトルクとクランク角との関係を表すグラフである。図10Aに示すように、エンジンのトルクは、各気筒の爆発行程に対応して値が増大しており、休爆区間での圧縮行程においてトルクが低下している。
そこで、図10Bに示すように、モータ制御装置38(図2)は、スロットル操作量に応じてモータM(図2)に所定のトルクを出力させるよう制御している(アシスト制御)。これにより、図10Cに示すように、後輪3(図2)に伝達されるトルクは、エンジンE(図2)のトルクとモータM(図2)のトルクとを合わせて負値とならないよう維持されることとなる。なお、他の構成は参考例1と同様であるため説明を省略する。また、参考例3では、モータ出力を一定としているが、前述した第1実施形態および第2実施形態を適用してもよい。
参考例4
図11はV型2気筒エンジンを示す概略側面図である。図12Aは、参考例4の自動二輪車に搭載されるV型2気筒エンジンの爆発行程のタイミングを説明する図面である。図12Bは、参考例4の発生トルクと行程との関係を表した図面である。図11に示すように、本参考例のエンジンは一対の気筒CY1,CY2の開き角がθ(50°〜100°)のV型2気筒である。図12A及びBに示すように、第1気筒の爆発行程から第2気筒の爆発行程までのクランク角の間隔は360°−θであり、第2気筒の爆発行程から第1気筒の爆発行程までのクランク角の間隔は360°+θであると共に、爆発行程の無い間隔が長い休爆区間がクランク角180°+θの間隔で設けられている。即ち、エンジンの爆発行程の間隔は不等間隔に設定されている。
図13Aは、参考例4のエンジンのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。図13Bは、参考例4のモータのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。図13Cは、参考例4のエンジンとモータとを合わせたトルクとクランク角との関係を表すグラフである。図13Aに示すように、エンジンのトルクは各気筒の爆発行程に対応して値が増大しており、休爆区間での圧縮行程においてトルクが低下している。
そこで、図13Bに示すように、モータ制御装置38(図2)は、スロットル操作量に応じてモータM(図2)に所定のトルクを出力させるよう制御している(アシスト制御)。これにより、図13Cに示すように、後輪3(図2)に伝達されるトルクは、エンジンE(図2)のトルクとモータM(図2)のトルクとを合わせて負値とならないよう維持されることとなる。なお、他の構成は参考例1と同様であるため説明を省略する。また、参考例4では、モータ出力を一定としているが、前述した第1実施形態および第2実施形態を適用してもよい。
参考例5
図14Aは、参考例5の自動二輪車に搭載される参考例4とは別のV型2気筒エンジンの爆発行程のタイミングを説明する図面である。図14Bは、参考例5の自動二輪車に搭載される別のV型2気筒エンジンの爆発行程のタイミングを説明する図面である。図14Cは、参考例5の発生トルクと行程との関係を表した図面である。
即ち、図14A及びBはトルク性能の点では実質同一であるため、本参考例として纏めて説明する。
図14A〜Cに示すように、本参考例のエンジンは一対の気筒の開き角がθ(50°〜100°)のV型2気筒であり、第1気筒の爆発行程から第2気筒の爆発行程までのクランク角の間隔はθであり、第2気筒の爆発行程から第1気筒の爆発行程までのクランク角の間隔は540°+θであると共に、爆発行程の無い休爆区間がクランク角540°−θの間隔で設けられている。即ち、エンジンの爆発行程の間隔は不等間隔に設定されている。
図15Aは、参考例5のエンジンのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。図15Bは、参考例5のモータのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。図15Cは、参考例5のエンジンとモータとを合わせたトルクとクランク角との関係を表すグラフである。図15Aに示すように、エンジンのトルクは各気筒の爆発行程に対応して値が増大しており、休爆区間での圧縮行程においてトルクが低下している。
そこで、図15Bに示すように、モータ制御装置38(図2)は、スロットル操作量に応じてモータM(図2)に所定のトルクを出力させるよう制御している(アシスト制御)。これにより、図13Cに示すように、後輪3(図2)に伝達されるトルクは、エンジンE(図2)のトルクとモータM(図2)のトルクとを合わせて負値とならないよう維持されることとなる。なお、他の構成は参考例1と同様であるため説明を省略する。また、参考例5では、モータ出力を一定としているが、前述した第1実施形態および第2実施形態を適用してもよい。
参考例6
図16Aは、V型4気筒エンジンを示す概略側面図である。図16Bは、V型4気筒エンジンを示す概略平面図である。図17Aは、参考例6の自動二輪車に搭載されるV型4気筒エンジンの爆発行程のタイミングを説明する図面である。図17Bは、参考例6の発生トルクと行程との関係を表した図面である。図16A及びBに示すように、本参考例のエンジンは、第1気筒CY1および第3気筒CY3と、第2気筒CY2および第4気筒CY4との開き角がθ(50°〜100°)のV型4気筒である。図17A及びBに示すように、第1気筒の爆発行程から第3気筒の爆発行程までのクランク角の間隔は180°であり、第3気筒の爆発行程から第2気筒の爆発行程までのクランク角の間隔は360°−θであり、第2気筒の爆発行程から第4気筒の爆発行程までのクランク角の間隔は180°であり、第4気筒の爆発行程から第1気筒の爆発行程までのクランク角の間隔はθであり、爆発行程の無い休爆区間がクランク角θの間隔で設けられている。即ち、エンジンの爆発行程の間隔は不等間隔に設定されている。
図18Aは、参考例6のエンジンのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。図18Bは、参考例6のモータのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。図18Cは、参考例6のエンジンとモータとを合わせたトルクとクランク角との関係を表すグラフである。図18Aに示すように、エンジンのトルクは各気筒の爆発行程に対応して値が増大しており、休爆区間での圧縮行程においてトルクが低下している。
そこで、図18Bに示すように、モータ制御装置38(図2)は、スロットル操作量に応じてモータM(図2)に所定のトルクを出力させるよう制御している(アシスト制御)。これにより、図18Cに示すように、後輪3(図2)に伝達されるトルクは、エンジンE(図2)のトルクとモータM(図2)のトルクとを合わせて負値とならないよう維持されることとなる。なお、他の構成は参考例1と同様であるため説明を省略する。また、参考例6では、モータ出力を一定としているが、前述した第1実施形態および第2実施形態を適用してもよい。
参考例7
図19Aは、参考例7の自動二輪車に搭載される図17Aとは別の爆発行程をもつV型4気筒エンジンの爆発行程のタイミングを説明する図面である。図19Bは、参考例7の発生トルクと行程との関係を表した図面である。図19A及びBに示すように、本参考例のエンジンは、第1気筒および第3気筒と、第2気筒および第4気筒との開き角がθ(50°〜100°)のV型4気筒であり、第1気筒の爆発行程から第2気筒の爆発行程までのクランク角の間隔は180°−θであり、第2気筒の爆発行程から第3気筒の爆発行程までのクランク角の間隔はθであり、第3気筒の爆発行程から第4気筒の爆発行程までのクランク角の間隔は180°−θであり、第4気筒の爆発行程から第1気筒の爆発行程までのクランク角の間隔は360°+θであり、爆発行程の無い休爆区間がクランク角360°+θの間隔で設けられている。即ち、エンジンの爆発行程の間隔は不等間隔に設定されている。
図20Aは、参考例7のエンジンのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。図20Bは、参考例7のモータのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。図20Cは、参考例7のエンジンとモータとを合わせたトルクとクランク角との関係を表すグラフである。図20Aに示すように、エンジンのトルクは各気筒の爆発行程に対応して値が増大しており、休爆区間での圧縮行程においてトルクが低下している。
そこで、図20Bに示すように、モータ制御装置38(図2)は、スロットル操作量に応じてモータM(図2)に所定のトルクを出力させるよう制御している(アシスト制御)。これにより、図20Cに示すように、後輪3(図2)に伝達されるトルクは、エンジンE(図2)のトルクとモータM(図2)のトルクとを合わせて負値とならないよう維持されることとなる。なお、他の構成は参考例1と同様であるため説明を省略する。また、参考例7では、モータ出力を一定としているが、前述した第1実施形態および第2実施形態を適用してもよい。
参考例8
図21Aは、参考例8の自動二輪車に搭載される図17A及び図19Aとは別の爆発行程をもつV型4気筒エンジンの爆発行程のタイミングを説明する図面である。図21Bは、参考例8の発生トルクと行程との関係を表した図面である。図21A及びBに示すように、本参考例のエンジンは、第1気筒および第3気筒と、第2気筒および第4気筒との開き角がθ(50°〜100°)のV型4気筒であり、第1気筒の爆発行程から第4気筒の爆発行程までのクランク角の間隔は360°−θであり、第4気筒の爆発行程から第2気筒の爆発行程までのクランク角の間隔は180°であり、第2気筒の爆発行程から第3気筒の爆発行程までのクランク角の間隔はθであり、第3気筒の爆発行程から第1気筒の爆発行程までのクランク角の間隔は180°であり、爆発行程の無い休爆区間がクランク角180°−θの間隔で設けられている。即ち、エンジンの爆発行程の間隔は不等間隔に設定されている。
図22Aは、参考例8のエンジンのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。図22Bは、参考例8のモータのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。図22Cは、参考例8のエンジンとモータとを合わせたトルクとクランク角との関係を表すグラフである。図21Aに示すように、エンジンのトルクは各気筒の爆発行程に対応して値が増大しており、休爆区間での圧縮行程においてトルクが低下している。
そこで、図22Bに示すように、モータ制御装置38(図2)は、スロットル操作量に応じてモータM(図2)に所定のトルクを出力させるよう制御している(アシスト制御)。これにより、図22Cに示すように、後輪3(図2)に伝達されるトルクは、エンジンE(図2)のトルクとモータM(図2)のトルクとを合わせて負値とならないよう維持されることとなる。なお、他の構成は参考例1と同様であるため説明を省略する。また、参考例8では、モータ出力を一定としているが、前述した第1実施形態および第2実施形態を適用してもよい。
参考例9
図23Aは、参考例9の自動二輪車に搭載される図17A、図19A及び図21Aとは更に別の爆発行程をもつV型4気筒エンジンの爆発行程のタイミングを説明する図面である。図23Bは、参考例9の発生トルクと行程との関係を表した図面である。図23A及びBに示すように、本参考例のエンジンは、第1気筒および第3気筒と、第2気筒および第4気筒との開き角がθ(50°〜100°)のV型4気筒であり、第1気筒の爆発行程から第2気筒の爆発行程までのクランク角の間隔はθであり、第2気筒の爆発行程から第3気筒の爆発行程までのクランク角の間隔は540°+θであり、第3気筒の爆発行程から第4気筒の爆発行程までのクランク角の間隔はθであり、第4気筒の爆発行程から第1気筒の爆発行程までのクランク角の間隔はθであり、爆発行程の無い休爆区間がクランク角360°−θの間隔で設けられている。即ち、エンジンの爆発行程の間隔は不等間隔に設定されている。
図24Aは、参考例9のエンジンのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。図24Bは、参考例9のモータのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。図24Cは、参考例9のエンジンとモータとを合わせたトルクとクランク角との関係を表すグラフである。図24Aに示すように、エンジンのトルクは各気筒の爆発行程に対応して値が増大しており、休爆区間での圧縮行程においてトルクが低下している。
そこで、図24Bに示すように、モータ制御装置38(図2)は、スロットル操作量に応じてモータM(図2)に所定のトルクを出力させるよう制御している(アシスト制御)。これにより、図24Cに示すように、後輪3(図2)に伝達されるトルクは、エンジンE(図2)のトルクとモータM(図2)のトルクとを合わせて負値とならないよう維持されることとなる。なお、他の構成は参考例1と同様であるため説明を省略する。また、参考例9では、モータ出力を一定としているが、前述した第1実施形態および第2実施形態を適用してもよい。
参考例10
図25Aは、参考例10の自動二輪車に搭載される図17A、図19A、図21A及び図23Aとは更に別の爆発行程をもつV型4気筒エンジンの爆発行程のタイミングを説明する図面である。図25Bは、参考例10の発生トルクと行程との関係を表した図面である。図25A及びBに示すように、本参考例のエンジンは、第1気筒および第3気筒と、第2気筒および第4気筒との開き角がθ(50°〜100°)のV型4気筒であり、第1気筒の爆発行程から第4気筒の爆発行程までのクランク角の間隔はθであり、第4気筒の爆発行程から第3気筒の爆発行程までのクランク角の間隔は360°−θであり、第3気筒の爆発行程から第2気筒の爆発行程までのクランク角の間隔はθであり、第2気筒の爆発行程から第1気筒の爆発行程までのクランク角の間隔は360°−θであり、爆発行程の無い休爆区間がクランク角180°−θの間隔で設けられている。即ち、エンジンの爆発行程の間隔は不等間隔に設定されている。
図26Aは、参考例10のエンジンのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。図26Bは、参考例10のモータのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。図26Cは、参考例10のエンジンとモータとを合わせたトルクとクランク角との関係を表すグラフである。図26Aに示すように、エンジンのトルクは各気筒の爆発行程に対応して値が増大しており、休爆区間での圧縮行程においてトルクが低下している。
そこで、図26Bに示すように、モータ制御装置38(図2)は、スロットル操作量に応じてモータM(図2)に所定のトルクを出力させるよう制御している(アシスト制御)。これにより、図26Cに示すように、後輪3(図2)に伝達されるトルクは、エンジンE(図2)のトルクとモータM(図2)のトルクとを合わせて負値とならないよう維持されることとなる。なお、他の構成は参考例1と同様であるため説明を省略する。また、参考例10では、モータ出力を一定としているが、前述した第1実施形態および第2実施形態を適用してもよい。
参考例11
図27Aは、参考例11の自動二輪車に搭載される図17A、図19A、図21A、図23A及び図25Aとは更に別の爆発行程をもつV型4気筒エンジンの爆発行程のタイミングを説明する図面である。図27Bは、参考例11の発生トルクと行程との関係を表した図面である。図27A及びBに示すように、本参考例のエンジンは、第1気筒および第3気筒と、第2気筒および第4気筒との開き角がθ(50°〜100°)のV型4気筒であり、第1気筒の爆発行程と第3気筒の爆発行程とは同じクランク角で行われ、第2気筒の爆発行程と第4気筒の爆発行程とは同じクランク角で行われている。また、第1気筒および第3気筒の爆発行程から、第2気筒および第4気筒の爆発行程までのクランク角の間隔はθであり、爆発行程の無い休爆区間がクランク角540°−θの間隔で設けられている。即ち、エンジンの爆発行程の間隔は不等間隔に設定されている。
図28Aは、参考例11のエンジンのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。図28Bは、参考例11のモータのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。図28Cは、参考例11のエンジンとモータとを合わせたトルクとクランク角との関係を表すグラフである。図28Aに示すように、エンジンのトルクは各気筒の爆発行程に対応して値が増大しており、休爆区間での圧縮行程においてトルクが低下している。
そこで、図28Bに示すように、モータ制御装置38(図2)は、スロットル操作量に応じてモータM(図2)に所定のトルクを出力させるよう制御している(アシスト制御)。これにより、図28Cに示すように、後輪3(図2)に伝達されるトルクは、エンジンE(図2)のトルクとモータM(図2)のトルクとを合わせて負値とならないよう維持されることとなる。なお、他の構成は参考例1と同様であるため説明を省略する。また、参考例11では、モータ出力を一定としているが、前述した第1実施形態および第2実施形態を適用してもよい。
参考例12
図29Aは、参考例12の自動二輪車に搭載される図17A、図19A、図21A、図23A、図25A及び図27Aとは更に別の爆発行程をもつV型4気筒エンジンの爆発行程のタイミングを説明する図面である。図29Bは、参考例12の発生トルクと行程との関係を表した図面である。図29A及びBに示すように、本参考例のエンジンは、第1気筒および第3気筒と、第2気筒および第4気筒との開き角がθ(50°〜100°)のV型4気筒であり、第1気筒の爆発行程と第3気筒の爆発行程とは同じクランク角で行われ、第2気筒の爆発行程と第4気筒の爆発行程とは同じクランク角で行われている。また、第1気筒および第3気筒の爆発行程から第2気筒および第4気筒の爆発行程まではクランク角360°+θの間隔で行われ、第2気筒および第4気筒の爆発行程から第1気筒および第3気筒の爆発行程まではクランク角360°−θの間隔で行われ、爆発行程の無い間隔が長い休爆区間がクランク角540°−θの間隔で設けられている。即ち、エンジンの爆発行程の間隔は不等間隔に設定されている。
図30Aは、参考例12のエンジンのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。図30Bは、参考例12のモータのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。図30Cは、参考例12のエンジンとモータとを合わせたトルクとクランク角との関係を表すグラフである。図30Aに示すように、エンジンのトルクは各気筒の爆発行程に対応して値が増大しており、休爆区間での圧縮行程においてトルクが低下している。
そこで、図30Bに示すように、モータ制御装置38(図2)は、スロットル操作量に応じてモータM(図2)に所定のトルクを出力させるよう制御している(アシスト制御)。これにより、図30Cに示すように、後輪3(図2)に伝達されるトルクは、エンジンE(図2)のトルクとモータM(図2)のトルクとを合わせて負値とならないよう維持されることとなる。なお、他の構成は参考例1と同様であるため説明を省略する。また、参考例12では、モータ出力を一定としているが、前述した第1実施形態および第2実施形態を適用してもよい。
参考例13
図31Aは、参考例13の自動二輪車に搭載される図17A、図19A、図21A、図23A、図25A、図27A及び図29Aとは更に別の爆発行程をもつV型4気筒エンジンの爆発行程のタイミングを説明する図面である。図31Bは、参考例13の発生トルクと行程との関係を表した図面である。図31A及びBに示すように、本参考例のエンジンは、第1気筒および第3気筒と、第2気筒および第4気筒との開き角がθ(50°〜100°)のV型4気筒であり、第1気筒の爆発行程から第2気筒の爆発行程までのクランク角の間隔はθであり、第2気筒の爆発行程から第3気筒の爆発行程までのクランク角の間隔は360°−θであり、第3気筒の爆発行程から第4気筒の爆発行程までのクランク角の間隔はθであり、第4気筒の爆発行程から第1気筒の爆発行程までのクランク角の間隔は360°−θであり、爆発行程の無い休爆区間がクランク角180°−θの間隔で設けられている。即ち、エンジンの爆発行程の間隔は不等間隔に設定されている。
図32Aは、参考例13のエンジンのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。図32Bは、参考例13のモータのトルクとクランク角との関係を表すグラフである。図32Cは、参考例13のエンジンとモータとを合わせたトルクとクランク角との関係を表すグラフである。図32Aに示すように、エンジンのトルクは各気筒の爆発行程に対応して値が増大しており、休爆区間での圧縮行程においてトルクが低下している。
そこで、図32Bに示すように、モータ制御装置38(図2)は、スロットル操作量に応じてモータM(図2)に所定のトルクを出力させるよう制御している(アシスト制御)。これにより、図32Cに示すように、後輪3(図2)に伝達されるトルクは、エンジンE(図2)のトルクとモータM(図2)のトルクとを合わせて負値とならないよう維持されることとなる。なお、他の構成は参考例1と同様であるため説明を省略する。また、参考例13では、モータ出力を一定としているが、前述した第1実施形態および第2実施形態を適用してもよい。
次に、上述した各実施形態で発生するエンジンの負トルクについて考察する。
図33は上述した参考例1、第1及び第2実施形態、参考例2参考例13の負トルクの発生のし易さを比較する表である。図33に示すように、各種の不等間隔爆発エンジンにはその構成態様によって負トルクの発生のし易さが相違する。一般的には、圧縮行程が複数の気筒で同時に行われる場合や休爆区間が長い場合には、エンジン出力に負トルクが発生しやすい。よって、本発明のアシスト制御は複数気筒が同時に爆発行程を行う場合や休爆区間が長い場合に適用すると特に好適である。
参考例14
次に、参考例14について説明する。図34は参考例14の自動二輪車のブロック図である。図34に示すように、モータ制御装置38には、前輪2の回転速度を検知する前輪回転速度センサ44と、後輪3の回転速度を検知する後輪回転速度センサ45とが接続されて、スリップ検知装置43を構成している。即ち、モータ制御装置38は、前輪回転速度センサ44で検知された回転速度と後輪回転速度センサ45で検知された回転速度との差が所定値以上である場合に、駆動輪である後輪3が路面に対してスリップしたと判定する構成となっている。また、モータ制御装置38には、自動二輪車1の車体が進行方向に対して左右方向に所定角度以上傾斜したことを検知する傾斜センサ46が接続されている。
モータ制御装置38は、スリップ検知装置43からの情報に基づいて後輪3が路面に対してスリップしているか否かを判定し、後輪3がスリップしていると判定されると、モータMのトルクを低下させて後輪3の路面に対するグリップ力を回復させる。また、モータ制御装置38は、傾斜センサ46からの情報に基づいて自動二輪車1の車体が進行方向に対して左右方向に所定角度以上傾いているか否かを判定し、車体が所定角度以上傾いていると判定されると、モータMのトルクを低下させて後輪3の路面に対するグリップを維持させる。また、本参考例14に特徴的な構成は上述した第1、第2実施形態に適用可能である。

Claims (8)

  1. 複数の気筒の各爆発行程に対応する各クランク角の角度間隔が不等間隔であるエンジンと、
    該エンジンのクランクシャフトを含む駆動輪への動力伝達系統に作用するトルクを発生するモータと、
    前記エンジンの少なくとも1つの気筒が圧縮行程である際に、当該エンジンのトルクに対して前記モータのトルクを加えるように前記モータを駆動制御するモータ制御装置とを備えており、
    前記モータ制御装置は、前記エンジンの各爆発行程の各クランク角の角度間隔のうちで最も間隔が長い休爆区間における圧縮行程にて、他の行程よりも前記モータのトルクが大きくなるよう制御することを特徴とする車両。
  2. 複数の気筒の各爆発行程に対応する各クランク角の角度間隔が不等間隔であるエンジンと、
    該エンジンのクランクシャフトを含む駆動輪への動力伝達系統に作用するトルクを発生するモータと、
    前記エンジンの少なくとも1つの気筒が圧縮行程である際に、当該エンジンのトルクに対して前記モータのトルクを加えるように前記モータを駆動制御するモータ制御装置とを備えており、
    前記エンジンは少なくとも2つの気筒が同時に圧縮行程を行う構成であり、
    前記モータ制御装置は、前記同時の圧縮行程にて、他の行程よりも前記モータのトルクが大きくなるよう制御することを特徴とする車両。
  3. 前記モータ制御装置は、前記モータのトルクと前記エンジンのトルクとの合計が正値に維持されるよう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のいずれかに記載の車両
  4. 前記モータ制御装置は、前記エンジンの回転数が所定値以下である場合に前記モータを駆動するよう制御することを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の車両。
  5. 駆動輪の路面に対するスリップを検知するスリップ検知装置をさらに備え、
    前記モータ制御装置は、該スリップ検知装置でスリップが検知されると、前記モータのトルクをスリップ検知前より低下させることを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の車両。
  6. 車体が進行方向に対して左右方向に傾斜したことを検知可能な傾斜センサをさらに備え、
    前記モータ制御装置は、前記傾斜センサにより前記車体が所定角度以上に傾斜したことを検知すると、前記モータのトルクを低下させることを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の車両。
  7. 複数の気筒の各爆発行程に対応する各クランク角の角度間隔が不等間隔であるエンジンと、該エンジンのクランクシャフトを含む駆動輪への動力伝達系統に作用させるトルクを発生するモータとを備える車両に搭載されるモータ制御装置であって、
    前記エンジンの少なくとも1つの気筒が圧縮行程である際に、当該エンジンのトルクに対して前記モータのトルクを加えるように前記モータを駆動制御するとともに、当該エンジンの各爆発行程の各クランク角の角度間隔のうちで、最も間隔が長い休爆区間における圧縮行程にて、他の行程よりも前記モータのトルクが大きくなるよう制御することを特徴とする車両用のモータ制御装置。
  8. 複数の気筒の各爆発行程に対応する各クランク角の角度間隔が不等間隔であるエンジンと、該エンジンのクランクシャフトを含む駆動輪への動力伝達系統に作用させるトルクを発生するモータとを備える車両に搭載されるモータ制御装置であって、
    前記エンジンは少なくとも2つの気筒が同時に圧縮行程を行う構成であり、
    前記エンジンの少なくとも1つの気筒が圧縮行程である際に当該エンジンのトルクに対して前記モータのトルクを加えるように前記モータを駆動制御するとともに、前記同時の圧縮行程にて、他の行程よりも前記モータのトルクが大きくなるよう制御することを特徴とする車両用のモータ制御装置。
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