JP6802378B2 - ビークル - Google Patents
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Description
エンジンの回転を安定させる動力を出力できる状態としては、例えば、特許文献1の車両においてクランク軸と変速機軸とが接続状態となる回転速度、即ち2500〜3000rpmが挙げられる。ここで、クランク軸と変速機軸とが接続状態となる回転速度は、ビークルのアイドリング回転速度である1500rpmよりも高い。
このように、従来のビークルにおける主な設計思想は、エンジンの駆動による走行、及び磁石式モータジェネレータによるアシストを前提としていた。従って、ビークルの設計では、エンジンの回転速度がどの程度まで増大した時点で磁石式モータジェネレータによるアシストを開始するかが問題であった。
このように、低い回転速度でクランクシャフトと被駆動部材との間で動力が伝達され、磁石式モータジェネレータが低い回転速度で大きなトルクをクランクシャフトに加える。これにより、加速の操作に対するビークルの進行の応答性が高められる。
クランクシャフトを有し前記クランクシャフトを介して動力を出力するエンジンと、
永久磁石を有し前記クランクシャフトに対し固定された速度比で回転するよう前記クランクシャフトとの間でクラッチを介さずに動力が伝達されるように前記クランクシャフトと接続されたロータ、及び、前記ロータと対向するように配置されたステータとを有し、少なくとも前記エンジンの燃焼動作を開始させる時に前記クランクシャフトを回転させる一方、前記エンジンに駆動される時に発電する磁石式モータジェネレータと、
前記磁石式モータジェネレータに対し電力の授受を行う蓄電装置と、
前記エンジンの出力を指示するよう操作されるアクセル操作子と、
前記エンジンから出力される動力により駆動され、ビークルを進行させるように構成された被駆動部材と、
前記クランクシャフトから前記被駆動部材へ動力を伝達するように構成された動力伝達装置と、
前記磁石式モータジェネレータに通電して前記クランクシャフトを回転させるとともに、前記クランクシャフトの回転中に前記エンジンに燃料を供給して前記エンジンの燃焼動作を開始させる制御部とを備えたビークルであって、
前記動力伝達装置は、前記クランクシャフトの回転速度の増大中に回転速度が2000rpmに至る前に前記クランクシャフトと前記被駆動部材との間で動力が伝達されるように構成され、
前記制御部は、前記エンジンの燃焼動作が停止した状態であり、且つ、前記アクセル操作子が前記エンジンの出力を指示するよう操作される場合、前記エンジンの燃焼動作が停止した状態で前記磁石式モータジェネレータを制御して前記磁石式モータジェネレータに前記蓄電装置の電力で前記クランクシャフトを回転させつつ、前記クランクシャフトの回転速度が2000rpmに至る前に、前記エンジンに燃料を供給して前記エンジンの燃焼動作を開始させ、
前記被駆動部材は、前記クランクシャフトの回転速度の増大中に回転速度が2000rpmに至る前に、前記エンジンの燃焼による前記クランクシャフトの動力により駆動されるように構成される。
前記被駆動部材は、前記クランクシャフトの回転速度の増大中に回転速度が2000rpmに至る前に、前記エンジンの燃焼による前記クランクシャフトの動力及び前記磁石式モータジェネレータの駆動による前記クランクシャフトの動力の双方により駆動される。
前記動力伝達装置は、前記クランクシャフトの回転速度の増大中において前記エンジンの燃焼動作の開始後且つ前記クランクシャフトの回転速度が2000rpmに至る前に前記クランクシャフトと前記被駆動部材との間で動力が伝達されるように構成され、
前記制御部は、前記エンジンの燃焼動作が停止した状態であり、且つ、前記アクセル操作子が前記エンジンの出力を指示するよう操作される場合、前記エンジンの燃焼動作が停止した状態で前記磁石式モータジェネレータを制御して前記磁石式モータジェネレータに前記蓄電装置の電力で前記クランクシャフトを回転させつつ、前記クランクシャフトの回転速度が2000rpmに至る前に、前記エンジンに燃料を供給して前記エンジンの燃焼動作を開始させ、
前記被駆動部材は、前記クランクシャフトの回転速度の増大中において前記エンジンの燃焼動作の開始後且つ前記クランクシャフトの回転速度が2000rpmに至る前に、前記エンジンの燃焼による前記クランクシャフトの動力及び前記磁石式モータジェネレータの動力の双方により駆動される。
前記動力伝達装置は、前記エンジンの燃焼動作の開始前に前記クランクシャフトと前記被駆動部材との間で動力が伝達されるように構成され、
前記制御部は、前記エンジンの燃焼動作が停止した状態であり、且つ、前記アクセル操作子が前記エンジンの出力を指示するよう操作される場合、前記エンジンの燃焼動作が停止した状態で前記磁石式モータジェネレータを制御して前記磁石式モータジェネレータに前記蓄電装置の電力で前記クランクシャフトを回転させつつ、前記クランクシャフトの回転速度の増大中に回転速度が2000rpmに至る前に、前記エンジンに燃料を供給して前記エンジンの燃焼動作を開始させ、
前記被駆動部材は、前記エンジンの燃焼動作の開始前に、前記磁石式モータジェネレータによる前記クランクシャフトの動力により駆動され、前記エンジンの燃焼動作開始後から前記クランクシャフトの回転速度が2000rpmに至る前で、前記エンジンの燃焼による前記クランクシャフトの動力及び前記磁石式モータジェネレータの動力の双方により駆動される。
前記動力伝達装置は、前記クランクシャフトの回転速度の増大中に、前記クランクシャフトの回転速度がアイドリング回転速度より高く且つ2000rpmより低いアイドリング超過回転速度に至る前に前記クランクシャフトと前記被駆動部材との間で動力が伝達されるように構成され、
前記制御部は、前記エンジンの燃焼動作が停止した状態であり、且つ、前記アクセル操作子が前記エンジンの出力を指示するよう操作される場合、前記エンジンの燃焼動作が停止した状態で前記磁石式モータジェネレータを制御して前記磁石式モータジェネレータに前記蓄電装置の電力で前記クランクシャフトを回転させつつ、前記クランクシャフトの回転速度が、前記クランクシャフトの回転速度の増大中に、前記アイドリング超過回転速度に至る前に、前記エンジンに燃料を供給して前記エンジンの燃焼動作を開始させ、
前記被駆動部材は、前記クランクシャフトの回転速度の増大中に、前記クランクシャフトの回転速度が前記アイドリング超過回転速度に至る前に、前記エンジンの燃焼による前記クランクシャフトの動力により駆動される。
前記制御部は、所定のアイドリングストップ条件が成立した場合、前記エンジンの燃焼動作を停止させ、前記アクセル操作子が前記エンジンの出力を指示するよう操作される場合、前記エンジンの燃焼動作が停止した状態で前記磁石式モータジェネレータを制御して前記磁石式モータジェネレータに前記蓄電装置の電力で前記クランクシャフトを回転させつつ、前記エンジンに燃料を供給して前記エンジンの燃焼動作を開始させる。
本明細書にて使用される用語「および/または」はひとつの、または複数の関連した列挙された構成物のあらゆるまたはすべての組み合わせを含む。
本明細書中で使用される場合、用語「含む、備える(including)」「含む、備える(comprising)」または「有する(having)」およびその変形の使用は、記載された特徴、工程、操作、要素、成分および/またはそれらの等価物の存在を特定するが、ステップ、動作、要素、コンポーネント、および/またはそれらのグループのうちの1つまたは複数を含むことができる。
本明細書中で使用される場合、用語「取り付けられた」、「接続された」、「結合された」および/またはそれらの等価物は広く使用され、直接的および間接的な取り付け、接続および結合の両方を包含する。さらに、「接続された」および「結合された」は、物理的または機械的な接続または結合に限定されず、直接的または間接的な電気的接続または結合を含むことができる。
他に定義されない限り、本明細書で使用される全ての用語(技術用語および科学用語を含む)は、本発明が属する当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。
一般的に使用される辞書に定義された用語のような用語は、関連する技術および本開示の文脈における意味と一致する意味を有すると解釈されるべきであり、本明細書で明示的に定義されていない限り、理想的または過度に形式的な意味で解釈されることはない。
本発明の説明においては、技術および工程の数が開示されていると理解される。
これらの各々は個別の利益を有し、それぞれは、他の開示された技術の1つ以上、または、場合によっては全てと共に使用することもできる。
したがって、明確にするために、この説明は、不要に個々のステップの可能な組み合わせをすべて繰り返すことを控える。
それにもかかわらず、明細書および特許請求の範囲は、そのような組み合わせがすべて本発明および請求項の範囲内にあることを理解して読まれるべきである。
本明細書では、新しいビークルについて説明する。
以下の説明では、説明の目的で、本発明の完全な理解を提供するために多数の具体的な詳細を述べる。
しかしながら、当業者には、これらの特定の詳細なしに本発明を実施できることが明らかである。
本開示は、本発明の例示として考慮されるべきであり、本発明を以下の図面または説明によって示される特定の実施形態に限定することを意図するものではない。
(i) 前記ビークルが、リーン姿勢で旋回可能に構成されていること
(ii) 前記ビークルが、運転者によるアクセル操作子の操作量に応じてクランクシャフトの回転速度が変化するようにエンジン及び/又は磁石式モータジェネレータの動作が制御されるとともに、クランクシャフトの回転速度に応じて動力伝達装置によるクランクシャフトと被駆動部材との動力の伝達及びその切断が切り換えられるように構成されること
(iii) 前記ビークルが、クランクシャフトの回転速度が前記低速域である時に動力伝達装置による動力伝達が切断される一方、クランクシャフトの回転速度が前記低速域以外である時に前記動力伝達装置による動力伝達が行われるように構成されていること
図1は、第一実施形態に係る鞍乗型車両1についての説明図である。図の上部には、側方から見た鞍乗型車両1が模式的に示されている。図の右下部には、鞍乗型車両1におけるエンジンEGから車輪3bまでの機構が模式的に示されている。図の左下部には、磁石式モータジェネレータMG、エンジンEG及び動力伝達機構PTの動作とクランクシャフト15の回転速度との関係が示されている。
詳細には、ピストン13が、燃焼室に供給された燃料を含む混合気の燃焼によって移動する。ピストン13は、混合気の燃焼によって往復動する。ピストン13の往復動に連動してクランクシャフト15が回転する。動力は、クランクシャフト15を介してエンジンEGの外部に出力される。車輪3b(図1参照)は、クランクシャフト15を介してエンジンEGから出力される動力を受け鞍乗型車両1を駆動する。
エンジンEGは、クランクシャフト15を介して動力を出力する。クランクシャフト15の動力は、動力伝達機構PT(図1参照)を介して、車輪3bに伝達される。鞍乗型車両1は、エンジンEGからクランクシャフト15を介して動力を受ける車輪3bによって駆動される。
燃焼制御部63は、点火プラグ19及び燃料噴射装置Jを制御することによって、エンジンEGの燃焼動作を制御する。燃焼制御部63は、点火プラグ19及び燃料噴射装置Jを制御することによって、エンジンEGの動力を制御する。燃焼制御部63は、スロットルポジションセンサ80の出力信号に表されるスロットル弁SVの開度に応じて、点火プラグ19及び燃料噴射装置Jを制御する。
第二実施形態では、図7(a)に示すように、伝達開始回転速度Kが、自立運転可能回転速度R2より大きく且つアイドリング回転速度R3より小さい。そのため、図7(b)に示すように、クランクシャフト15の回転速度が自立運転可能回転速度R2を超えてからアイドリング回転速度R3に至るまでの間に、動力伝達装置PTによる後輪伝達トルクTTが生じる。後輪伝達トルクTTは、クランクシャフト15の回転速度の増加に伴って増加する。
第三実施形態では、図8(a)に示すように、伝達開始回転速度Kが、初回燃焼回転速度R1より大きく且つ自立運転可能回転速度R2より小さい。そのため、図8(b)に示すように、クランクシャフト15の回転速度が初回燃焼回転速度R1を超えてから自立運転可能回転速度R2に至るまでの間に、動力伝達装置PTによる後輪伝達トルクTTが生じる。後輪伝達トルクTTは、クランクシャフト15の回転速度の増加に伴って増加する。
第四実施形態では、図9(a)に示すように、伝達開始回転速度Kが、初回燃焼回転速度R1より小さい。そのため、図9(b)に示すように、クランクシャフト15の回転速度が初回燃焼回転速度R1に達する前に、磁石式モータジェネレータMGにより後輪伝達トルクTTが生じる。後輪伝達トルクTTは、クランクシャフト15の回転速度の増加に伴って増加する。
第五実施形態では、第一実施形態と同様に、伝達開始回転速度Kが、アイドリング回転速度R3より高く且つ2000rpmより低い(図10(a)参照)。但し、第五実施形態では、第一実施形態と異なり、クランクシャフト15の回転速度が自立運転可能回転速度R2を超えても、磁石式モータジェネレータMGが、クランクシャフト15に対するトルク付与を継続する。さらに、クランクシャフト15の回転速度が少なくとも2000rpmを超えるまで、磁石式モータジェネレータMGが、クランクシャフト15に対するトルク付与を継続する。
第六実施形態では、第二実施形態と同様に、伝達開始回転速度Kが、自立運転可能回転速度R2より高く且つアイドリング回転速度R3より低い(図12(a)参照)。但し、第六実施形態では、第二実施形態と異なり、クランクシャフト15の回転速度が自立運転可能回転速度R2を超えても、磁石式モータジェネレータMGが、クランクシャフト15に対するトルク付与を継続する。さらに、クランクシャフト15の回転速度が少なくとも2000rpmを超えるまで、磁石式モータジェネレータMGが、クランクシャフト15に対するトルク付与を継続する。
第七実施形態では、第三実施形態と同様に、伝達開始回転速度Kが、初回燃焼回転速度R1より大きく且つ自立運転可能回転速度R2より小さい(図13(a)参照)。但し、第七実施形態では、第三実施形態と異なり、クランクシャフト15の回転速度が自立運転可能回転速度R2を超えても、磁石式モータジェネレータMGが、クランクシャフト15に対するトルク付与を継続する。さらに、クランクシャフト15の回転速度が少なくとも2000rpmを超えるまで、磁石式モータジェネレータMGが、クランクシャフト15に対するトルク付与を継続する。
第八実施形態では、第四実施形態と同様に、伝達開始回転速度Kが、初回燃焼回転速度R1より小さい(図14(a)参照)。但し、第八実施形態では、第四実施形態と異なり、クランクシャフト15の回転速度が自立運転可能回転速度R2を超えても、磁石式モータジェネレータMGが、クランクシャフト15に対するトルク付与を継続する。さらに、クランクシャフト15の回転速度が少なくとも2000rpmを超えるまで、磁石式モータジェネレータMGが、クランクシャフト15に対するトルク付与を継続する。
第九実施形態では、第八実施形態と同様に、伝達開始回転速度Kが、初回燃焼回転速度R1より小さい(図15(a)参照)。また、第九実施形態では、第八実施形態と同様に、磁石式モータジェネレータMGが、クランクシャフト15の回転速度が少なくとも2000rpmを超えるまで、クランクシャフト15に対するトルク付与を継続する(図15(a)参照)。よって、図15(a)、(b)に示される特性は、第八実施形態に係る図14(a)、(b)に示される特性と同じである。
比較例に係る鞍乗型車両では、第一実施形態と同様に、磁石式モータジェネレータが、クランクシャフトの回転速度が自立運転可能回転速度R2に到達するまで、クランクシャフトに対してトルクを付与する。比較例に係る鞍乗型車両では、第一実施形態と異なり、伝達開始回転速度Kが、2000rpmより大きい(図16(a)参照)。そのため、クランクシャフトの回転速度が2000rpmを超えた後に、後輪伝達トルクTTが生じる(図16(b)参照)。即ち、アクセル操作子に対する運転者の操作が行われてから、後輪伝達トルクTTが生じるまでに、比較的長い時間がかかる。結果として、比較例に係る鞍乗型車両における各時間間隔S−Q,S−P(図16(c)〜(e)参照)は、上述した各実施形態と比べて長い。
3b 車輪(被駆動部材)
4 蓄電装置
8 アクセル操作子
12 シリンダ
13 ピストン
15 クランクシャフト
30 ロータ
40 ステータ
60 制御装置
61 インバータ
611〜616 スイッチング部
EG エンジン
MG 磁石式モータジェネレータ
PT 動力伝達装置
Claims (8)
- クランクシャフトを有し前記クランクシャフトを介して動力を出力するエンジンと、
永久磁石を有し前記クランクシャフトに対し固定された速度比で回転するよう前記クランクシャフトとの間でクラッチを介さずに動力が伝達されるように前記クランクシャフトと接続されたロータ、及び、前記ロータと対向するように配置されたステータとを有し、少なくとも前記エンジンの燃焼動作を開始させる時に前記クランクシャフトを回転させる一方、前記エンジンに駆動される時に発電する磁石式モータジェネレータと、
前記磁石式モータジェネレータに対し電力の授受を行う蓄電装置と、
前記エンジンの出力を指示するよう操作されるアクセル操作子と、
前記エンジンから出力される動力により駆動され、ビークルを進行させるように構成された被駆動部材と、
前記クランクシャフトから前記被駆動部材へ動力を伝達するように構成され、クラッチを含む動力伝達装置と、
前記磁石式モータジェネレータに通電して前記クランクシャフトを回転させるとともに、前記クランクシャフトの回転中に前記エンジンに燃料を供給して前記エンジンの燃焼動作を開始させる制御部とを備え、旋回時に前記ビークルに加わる遠心力に対抗するために、カーブの内側に傾くように、リーン姿勢で旋回可能に構成されたビークルであって、
前記動力伝達装置は、前記クランクシャフトの回転速度が2000rpm未満の低速域である時に動力伝達を切断する一方、運転者によるクラッチに対する操作によらず、前記クランクシャフトの回転速度の増大中に回転速度が2000rpmに至る前に、前記クラッチがクラッチインすることにより、前記クランクシャフトと前記被駆動部材との間で動力が伝達されるように構成され、
前記制御部は、前記エンジンの燃焼動作が停止した状態であり、且つ、前記アクセル操作子が前記エンジンの出力を指示するよう操作される場合、前記エンジンの燃焼動作が停止した状態で前記磁石式モータジェネレータを制御して前記磁石式モータジェネレータに前記蓄電装置の電力で前記クランクシャフトを回転させつつ、前記クランクシャフトの回転速度が2000rpmに至る前に、前記エンジンに燃料を供給して前記エンジンの燃焼動作を開始させ、
前記被駆動部材は、前記クランクシャフトの回転速度の増大中に回転速度が2000rpmに至る前に、前記エンジンの燃焼による前記クランクシャフトの動力により駆動されるように構成される。 - 請求項1に記載のリーン姿勢で旋回可能に構成されたビークルであって、
前記クラッチのクラッチストール回転速度は、3500rpm以上であり、6700prm以下である。 - 請求項1又は2に記載のリーン姿勢で旋回可能に構成されたビークルであって、
前記磁石式モータジェネレータは、前記クランクシャフトの回転速度がクラッチストール回転速度に達するまで、前記クランクシャフトを回転させる。 - 請求項1〜3のいずれか1に記載のリーン姿勢で旋回可能に構成されたビークルであって、
前記被駆動部材は、前記クランクシャフトの回転速度の増大中に回転速度が2000rpmに至る前に、前記エンジンの燃焼による前記クランクシャフトの動力及び前記磁石式モータジェネレータの駆動による前記クランクシャフトの動力の双方により駆動される。 - 請求項4記載のリーン姿勢で旋回可能に構成されたビークルであって、
前記動力伝達装置は、前記クランクシャフトの回転速度の増大中において前記エンジンの燃焼動作の開始後且つ前記クランクシャフトの回転速度が2000rpmに至る前に、前記クラッチがクラッチインすることにより、前記クランクシャフトと前記被駆動部材との間で動力が伝達されるように構成され、
前記制御部は、前記エンジンの燃焼動作が停止した状態であり、且つ、前記アクセル操作子が前記エンジンの出力を指示するよう操作される場合、前記エンジンの燃焼動作が停止した状態で前記磁石式モータジェネレータを制御して前記磁石式モータジェネレータに前記蓄電装置の電力で前記クランクシャフトを回転させつつ、前記クランクシャフトの回転速度が2000rpmに至る前に、前記エンジンに燃料を供給して前記エンジンの燃焼動作を開始させ、
前記被駆動部材は、前記クランクシャフトの回転速度の増大中において前記エンジンの燃焼動作の開始後且つ前記クランクシャフトの回転速度が2000rpmに至る前に、前記エンジンの燃焼による前記クランクシャフトの動力及び前記磁石式モータジェネレータの動力の双方により駆動される。 - 請求項4記載のリーン姿勢で旋回可能に構成されたビークルであって、
前記動力伝達装置は、前記エンジンの燃焼動作の開始前に、前記クラッチがクラッチインすることにより、前記クランクシャフトと前記被駆動部材との間で動力が伝達されるように構成され、
前記制御部は、前記エンジンの燃焼動作が停止した状態であり、且つ、前記アクセル操作子が前記エンジンの出力を指示するよう操作される場合、前記エンジンの燃焼動作が停止した状態で前記磁石式モータジェネレータを制御して前記磁石式モータジェネレータに前記蓄電装置の電力で前記クランクシャフトを回転させつつ、前記クランクシャフトの回転速度の増大中に回転速度が2000rpmに至る前に、前記エンジンに燃料を供給して前記エンジンの燃焼動作を開始させ、
前記被駆動部材は、前記エンジンの燃焼動作の開始前に、前記磁石式モータジェネレータによる前記クランクシャフトの動力により駆動され、前記エンジンの燃焼動作開始後から前記クランクシャフトの回転速度が2000rpmに至る前で、前記エンジンの燃焼による前記クランクシャフトの動力及び前記磁石式モータジェネレータの動力の双方により駆動される。 - 請求項1から4いずれか1項に記載のリーン姿勢で旋回可能に構成されたビークルであって、
前記動力伝達装置は、前記クランクシャフトの回転速度の増大中に、前記クランクシャフトの回転速度がアイドリング回転速度より高く且つ2000rpmより低いアイドリング超過回転速度に至る前に、前記クラッチがクラッチインすることにより、前記クランクシャフトと前記被駆動部材との間で動力が伝達されるように構成され、
前記制御部は、前記エンジンの燃焼動作が停止した状態であり、且つ、前記アクセル操作子が前記エンジンの出力を指示するよう操作される場合、前記エンジンの燃焼動作が停止した状態で前記磁石式モータジェネレータを制御して前記磁石式モータジェネレータに前記蓄電装置の電力で前記クランクシャフトを回転させつつ、前記クランクシャフトの回転速度が、前記クランクシャフトの回転速度の増大中に、前記アイドリング超過回転速度に至る前に、前記エンジンに燃料を供給して前記エンジンの燃焼動作を開始させ、
前記被駆動部材は、前記クランクシャフトの回転速度の増大中に、前記クランクシャフトの回転速度が前記アイドリング超過回転速度に至る前に、前記エンジンの燃焼による前記クランクシャフトの動力により駆動される。 - 請求項1から7いずれか1項に記載のリーン姿勢で旋回可能に構成されたビークルであって、
前記制御部は、所定のアイドリングストップ条件が成立した場合、前記エンジンの燃焼動作を停止させ、前記アクセル操作子が前記エンジンの出力を指示するよう操作される場合、前記エンジンの燃焼動作が停止した状態で前記磁石式モータジェネレータを制御して前記磁石式モータジェネレータに前記蓄電装置の電力で前記クランクシャフトを回転させつつ、前記エンジンに燃料を供給して前記エンジンの燃焼動作を開始させる。
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