JP2009154813A - Control device for saddle type vehicle and saddle type vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータとエンジンとを備える鞍乗型車両に関し、特に、車両の発進時又は低速走行時にモータを制御する技術に関する。 The present invention relates to a straddle-type vehicle including a motor and an engine, and more particularly to a technique for controlling a motor when the vehicle starts or runs at a low speed.
近年、エンジンとモータとを駆動源とする自動二輪車の開発が進められている。例えば、特許文献1には、発進時や走行中の再加速時に、クラッチが接続するまではモータの駆動力で走行する自動二輪車が開示されている。この自動二輪車は、クラッチが接続した後に、それまで車両を走行させていたモータの駆動を停止し、エンジンの駆動力による走行を開始する。
しかしながら、上記従来の自動二輪車では、車両の走行環境によっては、発進時や走行中の再加速時に十分な加速感が得られない場合がある。例えば、水平な道では十分な加速感が得られる駆動力をモータが出力していたとしても、勾配の急な坂道では、十分な加速感が得られない可能性がある。同様に、車両に乗っている物が軽い場合(例えば、運転者だけが車両に乗っている場合)には十分な加速感が得られる駆動力をモータが出力していたとしても、車両に乗っている物が重い場合(例えば、運転者とともに重量の大きな物が車両に乗っている場合)には、十分な加速感が得られない可能性がある。 However, in the conventional motorcycle described above, depending on the traveling environment of the vehicle, there may be a case where a sufficient feeling of acceleration cannot be obtained at the time of starting or reacceleration during traveling. For example, even if the motor outputs a driving force capable of obtaining a sufficient acceleration feeling on a horizontal road, there is a possibility that a sufficient acceleration feeling may not be obtained on a steep slope. Similarly, when an object on the vehicle is light (for example, when only the driver is on the vehicle), even if the motor outputs a driving force with sufficient acceleration, When an object is heavy (for example, when a heavy object is on the vehicle together with the driver), there is a possibility that sufficient acceleration cannot be obtained.
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、搭乗者が感じる加速感に対する走行環境の影響を低減できる鞍乗型車両、及びその制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a straddle-type vehicle that can reduce the influence of the traveling environment on the acceleration feeling felt by the passenger, and a control device therefor.
上記課題を解決するために、本発明に係る制御装置が搭載される鞍乗型車両は、複数の車輪と、エンジンを含み、当該エンジンの駆動力によって前記複数の車輪のいずれかを駆動させる駆動装置と、前記複数の車輪のいずれかを駆動させるモータと、を備える。そして、前記制御装置は、前記モータが出力する駆動力であるモータ駆動力と、当該モータ駆動力によって生じる車両の速度変化とに基づいて、前記モータを制御するモータ制御部を含む。 In order to solve the above-described problem, a straddle-type vehicle equipped with a control device according to the present invention includes a plurality of wheels and an engine, and drives any one of the plurality of wheels with the driving force of the engine. An apparatus and a motor for driving any of the plurality of wheels. The control device includes a motor control unit that controls the motor based on a motor driving force that is a driving force output by the motor and a speed change of the vehicle caused by the motor driving force.
また、本発明に係る鞍乗型車両は上記制御装置を備える。 A straddle-type vehicle according to the present invention includes the control device.
モータが出力する駆動力(以下、モータ駆動力)によって生じる車両の速度変化は、モータ駆動力が同じ場合であっても、車両の走行環境によって変わる。本発明では、モータ制御部は、モータ駆動力と当該モータ駆動力によって生じる車両の速度変化とに基づいて、モータを制御するので、搭乗者が感じる加速感に対する走行環境の影響を低減できる。なお、ここで、鞍乗型車両は、搭乗者がシートに跨って乗る車両であり、例えば自動二輪車(スクータを含む)、四輪バギー等である。また、モータ駆動力による車両の速度変化は、モータ駆動力によって加速する車両の速度の変化量であり、例えば、車両の加速度や、モータの駆動開始時の速度と、当該開始時から所定時間が経過した後の速度との差である。 Even if the motor driving force is the same, the change in the vehicle speed caused by the driving force output from the motor (hereinafter referred to as motor driving force) varies depending on the traveling environment of the vehicle. In the present invention, the motor control unit controls the motor based on the motor driving force and the speed change of the vehicle caused by the motor driving force, so that it is possible to reduce the influence of the traveling environment on the acceleration feeling felt by the passenger. Here, the saddle riding type vehicle is a vehicle on which a passenger rides across a seat, and is, for example, a motorcycle (including a scooter), a four-wheel buggy, or the like. The change in the speed of the vehicle due to the motor driving force is the amount of change in the speed of the vehicle accelerated by the motor driving force. For example, the acceleration of the vehicle, the speed at the start of driving the motor, and a predetermined time from the start. It is the difference from the speed after elapses.
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の実施形態の例である制御装置11を備える自動二輪車1の側面図であり、図2は、自動二輪車1が備える後輪4を駆動させる後輪駆動装置27の概略図である。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view of a motorcycle 1 provided with a
図1又は図2に示すように、自動二輪車1は、前輪3と、後輪4と、制御装置11と、モータ30と、後輪駆動装置27とを備えている。後輪駆動装置27は、エンジン20と、変速機23と、クラッチ25と、車軸26と、を備えている。
As shown in FIG. 1 or 2, the motorcycle 1 includes a
前輪3は、車体の前側に配置されたフロントフォーク5によって、車軸3aの回りに回転可能となるように支持されている。フロントフォーク5は、斜め上下方向に延伸するよう配置され、その上部にはステアリング6が接続されている。ステアリング6は、不図示のヘッドパイプによって回転可能に支持されており、フロントフォーク5及び前輪3とともに左右に回転する。
The
図2に示すように、エンジン20は、ピストン21と、クランクシャフト22とを含んでいる。エンジン20には、シリンダ20aが設けられており、シリンダ20aには吸気通路20bが接続されている。吸気通路20bの途中には、スロットルバルブ29が配置されている。ステアリング6には、エンジン20又はモータ30が出力する駆動力を増減させるためのアクセルグリップ6aが設けられている。スロットルバルブ29は、アクセルグリップ6aに接続されており、搭乗者のアクセル操作、すなわちアクセルグリップ6aの操作に応じた量だけ開く。ピストン21は、吸気通路20bからシリンダ20aに供給される燃料が燃焼することで、シリンダ20a内を往復運動する。クランクシャフト22は、ピストン21に連結されており、ピストン21が往復運動することで回転する。
As shown in FIG. 2, the
変速機23は、例えば、ベルト式の無段変速機であり、駆動側プーリ23aと、被駆動側プーリ23bと、これら2つのプーリ23a,23bに巻きかけられるベルト23cとを含んでいる。図2に示す例では、駆動側プーリ23aは、クランクシャフト22の一端に設けられ、当該クランクシャフト22とともに回転する。駆動側プーリ23aの回転は、ベルト23cを介して、被駆動側プーリ23bに伝達される。被駆動側プーリ23bは、被駆動軸24に対して空転するよう設けられている。なお、変速機23は、ベルト式の無段変速機に限られない。変速機23は、例えば、歯数の異なるギアの噛み合いによって回転を減速する歯車式の変速機でもよい。
The
クラッチ25は、接続することでエンジン20の駆動力を後輪4に伝達し、切断することで当該伝達を遮断する装置であり、エンジン20から後輪4の車軸26に至る駆動力の伝達経路上に配置されている。クラッチ25は、搭乗者によるクラッチ操作を要することなく自動で接続又は切断する自動クラッチである。クラッチ25は、図2に示す例では、エンジン回転数に応じて接続又は切断する遠心クラッチであり、被駆動軸24に連動するよう設けられたクラッチアウタ25aと、被駆動側プーリ23bに連動するよう設けられるとともに、遠心力によって径方向に移動しクラッチアウタ25aに押し付けられるクラッチインナ25bと、を備えている。
The
被駆動側プーリ23bの回転速度が低い状態、すなわちエンジン回転数が低い状態では、クラッチインナ25bとクラッチアウタ25aは離れており、クラッチ25は切断状態にある。エンジン回転数が高くなると、クラッチインナ25bは、遠心力によって径方向に移動しクラッチアウタ25aの内周面に押し付けられる。これによって、クラッチ25は接続する。クラッチ25が接続している状態では、クラッチアウタ25aはクラッチインナ25bとともに回転し、その回転は、被駆動軸24と、当該被駆動軸24上のギア24aと、当該ギア24aに噛み合っているギア26aとを介して後輪4の車軸26に伝達される。後輪4は、変速機23、クラッチ25を介して伝達されたエンジン20の駆動力によって回転する。
When the rotational speed of the driven
なお、クラッチ25は、遠心クラッチではなく、オイル等によって駆動力を伝達する流体クラッチでもよい。また、クラッチ25はアクチュエータによって、その接続度合いが制御される電子制御式のクラッチでもよい。
The
なお、図2に示す例では、クラッチ25は、被駆動軸24上に設けられていた。しかしながら、クラッチ25の位置は、これに限られず、例えば、クランクシャフト22や車軸26に設けられてもよい。
In the example shown in FIG. 2, the
車体の中央下部には、スタンド9が配置されている。スタンド9は、車体を斜めの状態で支えるサイドスタンド9bと、後輪4を浮かせた状態で車体を支えるメインスタンド9aとを含んでいる。これらサイドスタンド9b及びメインスタンド9aは、不使用時には図1に示すように上げられ、その使用時には立てられる。
A stand 9 is disposed at the lower center of the vehicle body. The stand 9 includes a
モータ30は、バッテリ8の電力によって駆動し、車両を走行させるモータである。モータ30は、例えば、三相コイルを有するDCモータであり、バッテリ8の電流は制御装置11によって三相コイルのそれぞれに順次供給される。
The
モータ30は、クラッチ25の接続時及び切断時のいずれにおいても、モータ30の駆動力がいずれかの車輪に伝達されるよう設けられている。図1に示すように、ここで説明する例では、モータ30は、前輪3内において、車軸3aと同軸上に設けられている。モータ30の回転は、不図示の減速機構(例えば、遊星減速機構)を介して、前輪3に伝達される。
The
なお、モータ30の駆動力が伝達される車輪は、前輪3に限られない。例えば、モータ30は、エンジン20から後輪4の車軸26に至る駆動力の伝達経路において、クラッチ25より下流側に配置されてもよい。例えば、モータ30は、被駆動軸24上や車軸26上に設けられてもよい。この場合においても、モータ30の駆動力は、クラッチ25の接続時及び切断時のいずれにおいても、後輪4に伝達される。
The wheel to which the driving force of the
図3は、制御装置11及び車両に備えられる各種センサの構成を示すブロック図である。同図に示すように、制御装置11は、制御部12と、記憶部13と、モータ駆動回路19とを含んでいる。また、制御装置11は、エンジン回転数センサ14と、アクセル操作量センサ15と、モータ回転数センサ16と、バッテリ残量センサ17と、スタンドセンサ18と、モータ駆動指示スイッチ51とに電気的に接続されている。
FIG. 3 is a block diagram showing configurations of various sensors provided in the
制御部12は、CPU(Central Processing Unit)やI/O素子(input output素子)を含み、記憶部13に格納されているプログラムに従って動作して、モータ30を制御する。制御部12が実行する処理については、後において詳細に説明する。
The
記憶部13は、RAM(Random access memory )やROM(Read only memory)などの記憶素子を含み、制御部12によって実行されるプログラムや、制御部12が実行する処理において利用されるテーブルや算式を記憶している。このテーブルや算式については、後において詳細に説明する。
The
エンジン回転数センサ14は、エンジン回転数(エンジン20の回転速度)を検知するためのセンサであり、例えば、クランクシャフト22の回転速度に応じた頻度でパルス信号を出力するクランク角センサや、クランクシャフト22の回転速度に応じた電圧信号を出力するタコジェネレータである。制御部12は、エンジン回転数センサ14から入力される信号に基づいてエンジン回転数を算出する。
The
アクセル操作量センサ15は、搭乗者によるアクセルグリップ6aの操作量(以下、アクセル操作量とする)を検知するセンサであり、例えば、スロットルバルブ29の開度を検知するスロットルポジションセンサや、アクセルグリップ6aの回転角度を検知するアクセルポジションセンサである。アクセル操作量センサ15は、アクセル操作量に応じた信号を出力し、制御部12は、当該信号に基づいて搭乗者のアクセル操作量を検知する。
The accelerator
モータ回転数センサ16は、モータ30の回転速度(以下、モータ回転数)を検知するためのセンサであり、例えば、モータ30が含むロータの回転速度に応じた頻度でパルス信号を出力する磁気センサである。制御部12は、モータ回転数センサ16から入力される信号に基づいてモータ回転数を算出する。なお、モータ30が三相のコイルを有するDCモータである場合には、モータ回転数センサ16として利用される磁気センサは、三相のコイルとロータとの相対的な位置を検知するために使用されてもよい。
The motor
バッテリ残量センサ17は、バッテリ8に蓄えられる電気の残量を検知するためのセンサであり、例えば、バッテリ8の出力電圧が所定値より低くなった場合に、その旨を通知するための信号を出力する回路を含む。制御部12は、バッテリ残量センサ17から入力される信号に基づいて、バッテリ8の残量がモータ30を駆動させるのに足りる残量であるか否かを判定する。
The battery remaining
スタンドセンサ18は、スタンド9の使用状態を検知するためのセンサであり、例えば、メインスタンド9aが使用されている場合(メインスタンド9aが立っている場合)にオフし、メインスタンド9aが使用されていない場合にオンするスイッチである。また、スタンドセンサ18は、サイドスタンド9bが使用されている場合にオフし、サイドスタンド9bが使用されていない場合にオンするスイッチを含んでもよい。スタンドセンサ18は、そのオン/オフ状態に応じた電気信号を制御部12に出力する。
The
モータ駆動回路19は、モータ30に、その駆動電力を供給する回路である。モータ駆動回路19は、制御部12から入力された制御信号に応じた大きさの電流又は電圧をモータ30に供給する。モータ30は、モータ駆動回路19から供給される電流に応じたトルクで回転する。
The
モータ駆動指示スイッチ51は、搭乗者がモータ30による車両の走行を指示するためのスイッチであり、搭乗者によるオン/オフ操作に応じた電気信号を制御部12に出力する。制御部12は、モータ駆動指示スイッチ51がオンされ、車両の運転状態が後述する所定の条件を満たす場合に、モータ30を駆動させて車両を走行させる。
The motor
制御部12が実行する処理について説明する。図4は、制御部12の機能ブロック図である。同図に示すように、制御部12は、その機能として、モータ制御部12aと、開始条件判定部12bと、停止条件判定部12cと、パラメータ取得部12dとを含んでいる。
Processing executed by the
図5は、モータ制御部12aが実行する制御の概略を説明するための図であり、車両の発進時における、車両の加速度と、モータ30が出力している駆動力(以下、モータ駆動力)の時間的な変化の例を示している。図5(a)は車両の加速度を示し、図5(b)はモータ駆動力を示している。なお、ここでは、当初はクラッチ25が切断状態にあり、エンジン20の駆動力は後輪4に伝達されていないものとして説明する。
FIG. 5 is a diagram for explaining the outline of the control executed by the
モータ制御部12aは、モータ駆動力を増大させる制御(以下、出力増大制御とする)を、搭乗者のアクセル操作に応じて開始する。すなわち、図5(b)に示すように、t1において搭乗者によってアクセルグリップ6aが操作され、予め設定された条件(以下、駆動開始条件)が満たされると、モータ制御部12aはモータ30の駆動を開始し、モータ駆動力を増大させる。これによって、車両はモータ30の駆動力によって走行し始める。また、モータ駆動力が増大するに従って、車両の加速度も上昇する(図5(a)参照)。なお、搭乗者によってアクセルグリップ6aが操作されると、スロットルバルブ29が開き(図2参照)、エンジン回転数も徐々に上昇するので、クラッチ25は切断状態から徐々に接続状態に近づく。
The
モータ制御部12aは、モータ駆動力が所定の値Pに達すると(t2)、モータ駆動力を維持する制御(以下、出力維持制御)を行なう。その後、t3において車両の駆動状態が所定の状態に達すると、モータ制御部12aはモータ駆動力を低減する制御(以下、出力低減制御とする)を開始する。ここで所定の状態とは、例えば車両の発進時において切断状態にあったクラッチ25が接続され、エンジン20の駆動力が後輪4に伝達される状態である。出力低減制御では、モータ制御部12aは、図5(b)に示すように、車両の駆動状態が所定の状態に達した時点(t3)から所定時間(以下、モータ駆動維持時間Tk1)が経過するまで、モータ駆動力を維持する。そして、モータ制御部12aは、モータ駆動維持時間Tk1が経過した時点(t4)から、モータ駆動力を徐々に低減する。そして、モータ制御部12aは、モータ駆動維持時間Tk1が経過した時点から、所定時間(以下、モータ駆動低減時間Tk2)が経過した時(t5)に、モータ30の駆動を停止する。
When the motor driving force reaches a predetermined value P (t2), the
本実施形態におけるモータ制御部12aは、モータ駆動力と当該モータ駆動力による車両の速度変化(ここでは車両の加速度)とに基づいてモータ30を制御し、搭乗者が感じる加速感に対する走行環境の影響を低減する。つまり、車両の加速度は、モータ駆動力だけでなく、車両が走行している道の勾配や車両が乗せている搭乗者や物の重量等など、車両に掛かっている負荷に応じて変化する。例えば、モータ駆動力が一定の場合でも、車両に掛かっている負荷が大きい場合には、当該負荷が小さい場合に比べて、車両の加速度は相対的に低くなる。そこで、ここで説明する例では、モータ制御部12aは、出力増大制御又は出力維持制御におけるモータ駆動力と当該モータ駆動力による車両の加速度とに基づいて、出力低減制御を行なう。具体的には、モータ制御部12aは、出力増大制御又は出力維持制御におけるモータ駆動力と当該モータ駆動力によって生じる車両の加速度とに基づいて、図5(b)の二点鎖線で示すように、モータ駆動維持時間Tk1及びモータ駆動低減時間Tk2を増減する。例えば、車両に掛かっている負荷が大きく、車両の加速度が低い場合には、モータ駆動維持時間Tk1及びモータ駆動低減時間Tk2を長くする。t3においてクラッチ25が接続されているので、モータ駆動維持時間Tk1及びモータ駆動低減時間Tk2を増減することによって、モータ30とエンジン20の双方を駆動源として走行する時間を増減でき、搭乗者が感じる加速感に対する走行環境の影響を低減できる。以下、制御部12が実行する処理について詳細に説明する。
The
開始条件判定部12bは、車両の運転状態が予め設定された条件(以下、駆動開始条件)を充足したか否かを判定する。例えば、開始条件判定部12bは、アクセル操作量センサ15によって検知されるアクセル操作量と、エンジン回転数センサ14によって検知されるエンジン回転数とに基づいて、駆動開始条件が満たされたか否かを判定する。例えば、開始条件判定部12bは、アクセル操作量が所定値(以下、アクセル操作条件値)より高く、且つ、エンジン回転数が所定値(以下、エンジン回転数条件値)より低い場合に、駆動開始条件が満たされたと判断する。
The start
エンジン回転数条件値は、クラッチ25が接続する回転数より低い値である。このようにエンジン回転数条件値が設定されることによって、制御部12は、クラッチ25が接続されていない状態で、モータ30の駆動を開始することとなる。また、アクセル操作条件値は、アクセルグリップ6aの全閉を示す0%より僅かに高い値である。このようにアクセル操作条件値が設定されることによって、搭乗者がアクセルグリップ6aを僅かに操作した時に、制御部12はモータ30の駆動を開始する。そして、このようにエンジン回転数条件値とアクセル操作条件値とが設定される場合、駆動開始条件は車両の発進時又は低速走行時において満たされるようになる。
The engine speed condition value is a value lower than the speed at which the clutch 25 is connected. By setting the engine speed condition value in this way, the
なお、駆動開始条件には、上述した条件に限られず、例えば、スタンド9が上げられていること、すなわちスタンド9が不使用であることや、モータ駆動指示スイッチ51が搭乗者によってオンされていること、エンジン20が始動されていることが含まれてもよい。開始条件判定部12bは、スタンド9が不使用であるか否かを、スタンドセンサ18から入力される信号に基づいて判定する。また、駆動開始条件には、バッテリ8の残量が所定量より大きいことが含まれてもよい。開始条件判定部12bは、バッテリ8の残量が所定量より大きいか否かを、バッテリ残量センサ17から入力される信号に基づいて判定する。
The drive start conditions are not limited to the above-described conditions. For example, the stand 9 is raised, that is, the stand 9 is not used, and the motor
モータ制御部12aは、車両の運転状態が駆動開始条件を充足した時に、モータ30の駆動を開始し、モータ駆動力を増大させる出力増大制御を行う。その後、モータ制御部12aは、モータ駆動力が所定値(図5の例では値P)に達した場合や、モータ30の回転速度が所定値に達した場合には、モータ駆動力を維持する出力維持制御を行なう。
When the driving state of the vehicle satisfies the driving start condition, the
停止条件判定部12cは、車両の駆動状態が予め定められた条件(以下、駆動停止条件)に該当するに至ったか否かを判定する。ここで駆動停止条件は、例えば、図5を参照して説明したように、クラッチ25が接続状態に至ったことである。この場合、停止条件判定部12cは、例えば、エンジン回転数に基づいてクラッチ25が接続状態に至ったか否かを判定する。具体的には、停止条件判定部12cは、エンジン回転数センサ14から入力される信号に基づいてエンジン回転数を検知し、当該エンジン回転数が予め定める値(以下、クラッチ接続判定値)より高くなった場合にクラッチ25が接続したと判断する。クラッチ接続判定値は、例えば、クラッチ25が実際に繋がるエンジン回転数より僅かに高い値である。なお、クラッチ25の断続を判定する手段はこれに限られない。例えば、停止条件判定部12cは、エンジン回転数がクラッチ接続判定値より高い状態が所定時間以上継続するか否かを判定し、その状態が所定時間以上継続する場合に、クラッチ25が接続したと判断してもよい。
The stop
また、クラッチ25がアクチュエータの作動によって接続及び切断する電子制御式の自動クラッチである場合には、停止条件判定部12cは、当該アクチュエータの可動部の位置(例えば、モータの出力軸の回転角)に基づいて、クラッチ25が接続しているか否かを判定してもよい。
In addition, when the clutch 25 is an electronically controlled automatic clutch that is connected and disconnected by the operation of the actuator, the stop
また、駆動停止条件は、車速が所定値に達することでもよい。この場合、車軸26や車軸3aに車速センサが設けられ、停止条件判定部12cは、車速センサから入力される信号に基づいて車速を検知する。そして、停止条件判定部12cは、検知した車速が所定値を超えた場合に駆動停止条件が満たされたものと判断する。
Further, the drive stop condition may be that the vehicle speed reaches a predetermined value. In this case, a vehicle speed sensor is provided on the
モータ制御部12aは、停止条件判定部12cによって車両の駆動状態が駆動停止条件を充足したと判断された場合に、出力低減制御を開始する。
The
パラメータ取得部12dは、モータ駆動力と当該モータ駆動力によって生じる車両の速度変化(ここでは加速度)とに基づいて、出力低減制御に係るパラメータ(以下、低減制御パラメータとする)を取得する。ここで低減制御パラメータは、例えば、車両の駆動状態が駆動停止条件を満たした後にモータ30の駆動を継続する時間(すなわちモータ駆動維持時間Tk1、図5参照)や、モータ駆動維持時間Tk1が経過した後に、モータ駆動力が徐々に低下するようにモータ30を制御する時間(すなわちモータ駆動低減時間Tk2、図5参照)である。また、低減制御パラメータは、出力低減制御においてモータ駆動力を低減する速度(以下、出力低減速度とする)でもよい。
The parameter acquisition unit 12d acquires a parameter relating to output reduction control (hereinafter referred to as a reduction control parameter) based on the motor driving force and a change in the speed of the vehicle (acceleration here) caused by the motor driving force. Here, the reduction control parameter is, for example, the time during which the driving of the
図4に示すように、この説明では、パラメータ取得部12dは、モータ駆動力と当該モータ駆動力による車両の加速度とに基づいて、車両に掛かっている負荷(以下、走行環境負荷とする)を推定する負荷推定部12eを含み、負荷推定部12eが推定した走行環境負荷に基づいて、低減制御パラメータを取得する。走行環境負荷は、車両が走行している道の勾配や、車両が搭載している物の重量など、モータ駆動力と車両の加速度との割合を変化させる負荷である。まず、負荷推定部12eの処理について説明する。
As shown in FIG. 4, in this description, the parameter acquisition unit 12d determines a load applied to the vehicle (hereinafter referred to as a travel environment load) based on the motor driving force and the acceleration of the vehicle by the motor driving force. A
負荷推定部12eは、モータ制御部12aによって出力増大制御や出力維持制御が実行されている間(図5ではt1からt3までの間)におけるモータ駆動力と、モータ駆動力によって生じる車両の加速度とに基づいて、走行環境負荷を推定する。この処理は例えば次のように実行される。
The
モータ駆動力と、車両の加速度と、走行環境負荷とを対応付けるテーブル(以下、負荷テーブルとする)を、記憶部13に予め格納しておく。この負荷テーブルは、例えば、モータ駆動力が一定の場合には、車両の加速度が低くなるに従って、車両に掛かっていると推定される走行環境負荷が大きくなるように設定される。このような負荷テーブルが記憶部13に格納されている場合、負荷推定部12eは、出力増大制御又は出力維持制御において、モータ駆動力と車両の加速度とを算出する。そして、負荷推定部12eは、負荷テーブルを参照して、算出したモータ駆動力と車両の加速度とに対応する走行環境負荷を取得する。
A table (hereinafter referred to as a load table) that associates motor driving force, vehicle acceleration, and travel environment load is stored in the
なお、負荷推定部12eは、例えば、モータ駆動回路19によってモータ30に供給される電流の値(以下、モータ電流値)からモータ駆動力を算出する。また、アクセル操作量が大きくなるに従って、モータ電流値が大きくなるような制御を制御部12が実行する場合には、負荷推定部12eは、モータ電流値に替えて、アクセル操作量センサ15によって検知されるアクセル操作量に基づいて、モータ駆動力を算出してもよい。また、負荷推定部12eは、モータ回転数センサ16によって検知したモータ回転数、又は車速センサから入力される信号に基づいて、車両の加速度を算出する。
Note that the
なお、負荷を推定する処理はこれに限られない。例えば、負荷テーブルでは、モータ電流値が、モータ駆動力に替えて、走行環境負荷と加速度とに対応付けられてもよい。また、負荷テーブルでは、モータ30の回転加速度が、車両の加速度に替えて、モータ駆動力と走行環境負荷とに対応付けられてもよい。また、モータ駆動力と、車両の加速度と、負荷は算式によって関係付けられ、負荷推定部12eは、算出したモータ駆動力と加速度とを当該算式に当てはめることによって、負荷を算出してもよい。
Note that the process of estimating the load is not limited to this. For example, in the load table, the motor current value may be associated with the travel environment load and the acceleration instead of the motor driving force. In the load table, the rotational acceleration of the
また、負荷推定部12eは、モータ駆動力と当該モータ駆動力による車両の加速度とに基づいて、予め定められた複数の候補値から、車両に掛かっている負荷を選択してもよい。例えば、互いに異なる2つの候補値を予め記憶部13に格納しておく。また、基準となる車両の加速度(以下、基準加速度)を、モータ駆動力に対応付けて予め記憶部13に格納しておく。負荷推定部12eは、モータ駆動力と車両の加速度とを算出し、算出した加速度と、算出したモータ駆動力に対応する基準加速度とを比較した結果に応じて、2つの候補値からいずれかを走行環境負荷として選択してもよい。例えば、算出した加速度が基準加速度より低い場合には、負荷推定部12eは、通常より高い負荷が車両に掛かっているものと推定し、記憶部13に格納されている2つの候補値のうち高い値を、走行環境負荷として選択してもよい。
Further, the
パラメータ取得部12dの処理は例えば次のように実行される。走行環境負荷と、低減制御パラメータとを対応付けるテーブル(以下、パラメータテーブル)を予め記憶部13に格納しておく。このパラメータテーブルにおいて、モータ駆動維持時間Tk1及びモータ駆動低減時間Tk2が低減制御パラメータとして格納されている場合には、パラメータ取得部12dは、パラメータテーブルを参照して、負荷推定部12eによって推定された走行環境負荷に対応するモータ駆動維持時間Tk1及びモータ駆動低減時間Tk2を取得する。なお、パラメータテーブルは、走行環境負荷が大きくなるに従って、モータ駆動維持時間Tk1及びモータ駆動低減時間Tk2が長くなるように設定されている。また、パラメータテーブルでは、低減制御パラメータとして出力低減速度が格納されていてもよい。この場合、走行環境負荷が大きくなるに従って、出力低減速度が低くなるように、パラメータテーブルは設定される。このようにパラメータテーブルが設定されることによって、走行環境負荷が大きい場合に、より長い時間に亘って、車両はモータ30とエンジン20の双方を駆動源として走行するようになる。
The process of the parameter acquisition unit 12d is executed as follows, for example. A table (hereinafter referred to as a parameter table) that associates the driving environment load with the reduction control parameter is stored in the
また、パラメータ取得部12dは、負荷推定部12eによって推定された走行環境負荷に基づいて、低減制御パラメータを補正してもよい。例えば、低減制御パラメータがモータ駆動維持時間Tk1及びモータ駆動低減時間Tk2である場合、基準となるモータ駆動維持時間Tk1及びモータ駆動低減時間Tk2(例えば、車両が走行している道が平坦である場合や、車両が搭載する物の重量が標準的である場合などにおけるモータ駆動維持時間Tk1及びモータ駆動低減時間Tk2)を、予め記憶部13に格納しておく。そして、パラメータ取得部12dは、負荷推定部12eによって推定された走行環境負荷に基づいて得られる補正値を、基準となるモータ駆動維持時間Tk1及びモータ駆動低減時間Tk2に加算又は減算することで、これらを補正してもよい。そして、モータ制御部12aは、補正後のモータ駆動維持時間Tk1及びモータ駆動低減時間Tk2を用いて、出力低減制御を行なう。なお、このような補正処理では、パラメータ取得部12dは、負荷推定部12eによって推定された走行環境負荷が大きくなるに従って、モータ駆動維持時間Tk1及びモータ駆動低減時間Tk2が長くなるように、これらを補正する。
Further, the parameter acquisition unit 12d may correct the reduction control parameter based on the traveling environment load estimated by the
また、以上の説明では、パラメータ取得部12dは、モータ駆動力と当該モータ駆動力によって生じる車両の速度変化とに基づいて走行環境負荷を推定した後、当該走行環境負荷に基づいて、低減制御パラメータを取得していた。しかしながら、モータ駆動力と当該モータ駆動力によって生じる車両の速度変化とに基づいて直接的に低減制御パラメータを取得してもよい。例えば、パラメータテーブルにおいて、モータ駆動力と車両の加速度とに対応付けて、低減制御パラメータ(例えば、上述したモータ駆動維持時間Tk1、モータ駆動低減時間Tk2、又は出力低減速度)が格納されてもよい。この場合、パラメータ取得部12dは、出力増大制御又は出力維持制御が実行されている間に、モータ駆動力と車両の加速度とを算出し、パラメータテーブルを参照して、算出したモータ駆動力と車両の加速度とに対応する低減制御パラメータを取得する。 In the above description, the parameter acquisition unit 12d estimates the traveling environment load based on the motor driving force and the speed change of the vehicle caused by the motor driving force, and then reduces the reduction control parameter based on the traveling environment load. Was getting. However, the reduction control parameter may be acquired directly based on the motor driving force and the speed change of the vehicle caused by the motor driving force. For example, in the parameter table, a reduction control parameter (for example, the above-described motor drive maintenance time Tk1, motor drive reduction time Tk2, or output reduction speed) may be stored in association with the motor driving force and the vehicle acceleration. . In this case, the parameter acquisition unit 12d calculates the motor driving force and the vehicle acceleration while the output increase control or the output maintaining control is being executed, and refers to the parameter table to calculate the calculated motor driving force and the vehicle. The reduction control parameter corresponding to the acceleration of is acquired.
モータ制御部12aは、パラメータ取得部12dの処理によって得られた低減制御パラメータに基づいて、出力低減制御においてモータ駆動力を徐々に低減する。具体的には、図5を参照して説明したように、低減制御パラメータがモータ駆動維持時間Tk1、及びモータ駆動低減時間Tk2である場合には、モータ制御部12aは、駆動停止条件が満たされた後、モータ駆動維持時間Tk1が経過するまでモータ駆動力を維持する。そして、モータ制御部12aは、モータ駆動維持時間Tk1が経過した時点からモータ駆動力を徐々に低減し、モータ駆動低減時間Tk2が経過した後にモータ30の駆動を停止する。また、低減制御パラメータが出力低減速度である場合には、モータ制御部12aは、駆動停止条件が満たされた後に、出力低減速度でモータ駆動力を低減する。
The
ここで、制御部12が実行する処理の流れについて説明する。図6は、車両の発進時又は低速走行時に、制御部12が実行する処理の例のフローチャートである。
Here, the flow of processing executed by the
開始条件判定部12bは、駆動開始条件が満たされるか否かを判定する(S101)。具体的には、開始条件判定部12bは、アクセル操作量がアクセル操作条件値を超えるとともに、エンジン回転数がエンジン回転数条件値より低いか否かを判定する。ここで、開始条件判定部12bは、駆動開始条件が満たされるまで、S101の処理を繰り返す。
The start
駆動開始条件が満たさると、モータ制御部12aは、モータ30の駆動を開始し、出力増大制御を行なう(S102)。また、負荷推定部12eは、出力増大制御が実行されている間のモータ駆動力と車両の加速度とを算出し、算出したモータ駆動力と加速度とに基づいて、走行環境負荷を推定する(S103)。なお、負荷推定部12eは、このような走行環境負荷を推定する処理を、出力増大制御が実行されている間に複数回実行し、得られた値の平均を走行環境負荷としてもよい。パラメータ取得部12dは、推定された走行環境負荷に基づいて、モータ駆動維持時間Tk1及びモータ駆動低減時間Tk2を取得する(S104)。
When the drive start condition is satisfied, the
その後、モータ制御部12aは、モータ駆動力が所定値に達した場合には、モータ駆動力を維持する出力維持制御を開始する(S105)。また、停止条件判定部12cは、車両の駆動状態が駆動停止条件に該当するか否かを判定する(S106)。ここでの駆動停止条件は、上述したように、クラッチ25が接続していることである。停止条件判定部12cは、駆動停止条件が満たされるまで、S106の処理を繰り返す。
Thereafter, when the motor driving force reaches a predetermined value, the
S106の判定において、駆動停止条件が満たされている場合には、モータ制御部12aは、モータ駆動力と、当該モータ駆動力によって生じる車両の速度変化とに基づいて、出力低減制御を行なう。具体的には、モータ制御部12aは、駆動停止条件が満たされた時点(図5においてt3)からの経過時間(以下、第1接続後時間T1)を計測する(S107)。そして、モータ制御部12aは、第1接続後時間T1が、S104の処理において得られたモータ駆動維持時間Tk1に達しているか否かを判定する(S108)。第1接続後時間T1がモータ駆動維持時間Tk1に達するまで、モータ制御部12aは、S108の処理を繰り返し実行し、その間、モータ駆動回路19への制御信号の出力を継続して、モータ30の駆動力を維持する。
When the drive stop condition is satisfied in the determination of S106, the
S108の処理において、第1接続後時間T1がモータ駆動維持時間Tk1に達している場合には、モータ制御部12aは、その時点(以下、駆動力維持終了時、図5においてt4)からの経過時間(以下、第2接続後時間T2)を計測する(S109)。また、モータ制御部12aは、モータ30の駆動力を徐々に低減する(S110)。
In the process of S108, when the time T1 after the first connection has reached the motor drive maintaining time Tk1, the
例えば、モータ制御部12aは、駆動力維持終了時からモータ駆動低減時間Tk2経過後に、モータ30の駆動が停止するように、モータ駆動力を低減する。すなわち、制御部12は、駆動力維持終了時からモータ駆動低減時間Tk2経過後にモータ駆動力が所定値を下回るように、駆動力維持終了時におけるモータ駆動力とモータ駆動低減時間Tk2とに基づいて、モータ駆動力の低減速度を算出する。そして、当該算出した低減速度で、モータ駆動力を徐々に低減する。
For example, the
その後、モータ制御部12aは、第2接続後時間T2がモータ駆動低減時間Tk2に達したか否かを判定する(S111)。ここで、第2接続後時間T2がモータ駆動低減時間Tk2に達するまで、制御部12は、S111の処理を繰り返し実行する。そして、第2接続後時間T2がモータ駆動低減時間Tk2に達すると、モータ制御部12aは、モータ30の駆動を停止し、その処理を終了する。以上の処理が、制御部12が車両の発進時又は低速走行時に実行する処理の例である。
Thereafter, the
なお、負荷推定部12eは、出力増大制御が実行されている間に、走行環境負荷を推定していた。しかしながら、負荷推定部12eは、出力維持制御が実行されている間(図5においてはt2からt3の間)にモータ駆動力と車両の加速度とを算出し、得られたモータ駆動力と車両の加速度とに基づいて走行環境負荷を推定してもよい。
Note that the
以上説明した制御装置11では、制御部12は、モータ30が出力する駆動力であるモータ駆動力と、当該モータ駆動力によって生じる車両の速度変化とに基づいて、モータ30を制御している。これによって、搭乗者が感じる車両の加速感に対する走行環境の影響を低減できる。
In the
また、制御装置11では、制御部12は、搭乗者のアクセル操作に応じてモータ駆動力を増大させる出力増大制御と、車両の駆動状態が所定の状態に達した場合に、前記モータ駆動力と当該モータ駆動力による車両の速度変化とに基づいてモータ駆動力を低減する出力低減制御とを実行している。これによって、車両の走行環境に応じて、モータ駆動力の下げ方を変えることができる。
Further, in the
また、制御装置11では、制御部12aは、車両の駆動状態が所定の状態に達した後にモータ30の駆動を継続する時間(以上の説明ではモータ駆動維持時間Tk1、及びモータ駆動低減時間Tk2)を、前記モータ駆動力と当該モータ駆動力による車両の速度変化とに基づいて設定している。これによって、車両の駆動状態が所定の状態に達した後に、モータ30の駆動を継続する時間を、車両の走行環境に応じて変えることができる。例えば、車両が走行する道の勾配が急な場合には、モータ30の駆動を継続する時間を長くすることで、搭乗者が感じる車両の加速感に対する走行環境の影響を低減できる。
In the
また、制御装置11では、制御部12は、出力低減制御においてモータ駆動力を低減する速度(以上の説明では出力低減速度)を、モータ駆動力と当該モータ駆動力による車両の速度変化とに基づいて設定している。これによって、モータ駆動力を低減する速度を、車両の走行環境に応じて変えることができる。例えば、車両が走行する道の勾配が急な場合には、モータ駆動力を低減する速度を低くすることで、搭乗者が感じる車両の加速感に対する走行環境の影響を低減できる。
Moreover, in the
また、制御装置11では、制御部12は、モータ駆動力と当該モータ駆動力によって生じる車両の速度変化とに基づいて、車両に掛かっている負荷(以上の説明では走行環境負荷)を推定し、当該負荷に基づいてモータ30を制御している。これによって、走行環境負荷を検知するためのセンサ(例えば、車両に搭載されている物の重量を検知するセンサや、走行中の道の傾斜度を検知するための加速度センサ等)を車体に設けることなく、搭乗者が感じる車両の加速感に対する走行環境負荷の影響を低減できる。
Moreover, in the
また、制御部12は、車両の駆動状態が所定の状態に達した後にモータ30の駆動を継続する時間を、前記負荷に基づいて設定している。これによって、車両の駆動状態が所定の状態に達した後にモータ30の駆動を継続する時間を、走行環境負荷に応じて変えることができる。例えば、走行環境負荷が大きい場合には、モータ30の駆動を継続する時間を長くすることで、搭乗者が感じる車両の加速感に対する走行環境負荷の影響を低減できる。
Moreover, the
また、制御部12は、出力低減制御においてモータ駆動力を低減する速度を、走行環境負荷に基づいて設定している。これによって、モータ駆動力を低減する速度を、走行環境負荷に応じて変えることができる。例えば、走行環境負荷が大きい場合には、モータ駆動力を低減する速度を低くすることで、搭乗者が感じる車両の加速感に対する走行環境負荷の影響を低減できる。
Further, the
なお、本発明は以上説明した制御装置11に限られず種々の変更が可能である。例えば、以上の説明では、パラメータ取得部12dは、出力増大制御又は出力維持制御が実行されている間のモータ駆動力と、当該モータ駆動力によって生じる車両の加速度とに基づいて、低減制御パラメータ(以上の説明ではモータ駆動維持時間Tk1、モータ駆動低減時間Tk2、又は出力低減速度)を取得していた。しかしながら、パラメータ取得部12dは、所定のタイミングにおけるモータ駆動力と、当該モータ駆動力によって生じる車両の速度変化とに基づいて、その後にモータ30が出力するべきモータ駆動力(以下、目標モータ駆動力)を取得してもよい。そして、モータ制御部12aは、モータ30が当該目標モータ駆動力を出力するように、モータ駆動回路19に制御信号を出力してもよい。
The present invention is not limited to the
例えば、パラメータ取得部12dは、出力増大制御が実行されている間のモータ駆動力と、当該モータ駆動力によって生じる車両の速度変化とに基づいて、出力維持制御においてモータ30が出力するべき目標モータ駆動力を取得してもよい。このような制御を行なう場合、モータ駆動力と、車両の加速度と、目標モータ駆動力とを対応付けるテーブルを予め記憶部13に格納しておく。そして、パラメータ取得部12dは、出力増大制御が実行されている間に、モータ駆動力と車両の加速度とを算出するとともに、得られたモータ駆動力と車両の加速度とに対応する目標モータ駆動力を取得する。モータ制御部12aは、モータ30が、得られた目標モータ駆動力を出力維持制御において出力するように、モータ駆動回路19に制御信号を出力する。
For example, the parameter acquisition unit 12d determines the target motor that the
また、以上の説明では、制御部12は、モータ駆動力による車両の速度変化として、車両の加速度を算出していた。しかしながら、車両の速度変化は、モータ30の駆動開始時から所定時間が経過するまでの間における車両の速度の変化量(例えば、図5のt1における車両の速度と、t1から数秒経過後における速度との差)でもよい。
In the above description, the
1 自動二輪車、3 前輪、4 後輪、5 フロントフォーク、6 ステアリング、6a アクセルグリップ(アクセル)、8 バッテリ、9 スタンド、11 制御装置、12 制御部、12a モータ制御部、12b 開始条件判定部、12c 停止条件判定部、12d パラメータ取得部、12e 負荷推定部、13 記憶部、14 エンジン回転数センサ、15 アクセル操作量センサ、16 モータ回転数センサ、17 バッテリ残量センサ、18 スタンドセンサ、19 モータ駆動回路、20 エンジン、21 ピストン、22 クランクシャフト、23 変速機、24 被駆動軸、25 クラッチ、26 車軸、27 後輪駆動装置、29 スロットルバルブ、30 モータ、51 モータ駆動指示スイッチ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motorcycle, 3 Front wheel, 4 Rear wheel, 5 Front fork, 6 Steering, 6a Accelerator grip (accelerator), 8 Battery, 9 Stand, 11 Control apparatus, 12 Control part, 12a Motor control part, 12b Start condition determination part, 12c Stop condition determination unit, 12d parameter acquisition unit, 12e load estimation unit, 13 storage unit, 14 engine rotation speed sensor, 15 accelerator operation amount sensor, 16 motor rotation speed sensor, 17 battery remaining amount sensor, 18 stand sensor, 19 motor Drive circuit, 20 engine, 21 piston, 22 crankshaft, 23 transmission, 24 driven shaft, 25 clutch, 26 axle, 27 rear wheel drive device, 29 throttle valve, 30 motor, 51 motor drive instruction switch.
Claims (8)
エンジンを含み、当該エンジンの駆動力によって前記複数の車輪のいずれかを駆動させる駆動装置と、
前記複数の車輪のいずれかを駆動させるモータと、を備える鞍乗型車両の制御装置であって、
前記モータが出力する駆動力であるモータ駆動力と、当該モータ駆動力によって生じる車両の速度変化とに基づいて、前記モータを制御する制御部を含む、
ことを特徴とする鞍乗型車両の制御装置。 Multiple wheels,
A driving device including an engine and driving any of the plurality of wheels by a driving force of the engine;
A straddle-type vehicle control device comprising: a motor that drives any of the plurality of wheels;
A control unit that controls the motor based on a motor driving force that is a driving force output by the motor and a speed change of the vehicle caused by the motor driving force;
A control device for a saddle-ride type vehicle.
前記制御部は、搭乗者のアクセル操作に応じて、前記モータ駆動力を増大させる出力増大制御と、車両の駆動状態が所定の状態に達した場合に、前記モータ駆動力と当該モータ駆動力による車両の前記速度変化とに基づいて、前記モータ駆動力を低減する出力低減制御とを実行する、
ことを特徴とする鞍乗型車両の制御装置。 The control device for a saddle riding type vehicle according to claim 1,
The control unit controls the output increase control for increasing the motor driving force according to the accelerator operation of the passenger, and the motor driving force and the motor driving force when the vehicle driving state reaches a predetermined state. Executing output reduction control for reducing the motor driving force based on the speed change of the vehicle;
A control device for a saddle-ride type vehicle.
前記制御部は、車両の駆動状態が所定の状態に達した後に前記モータの駆動を継続する時間を、前記モータ駆動力と当該モータ駆動力による車両の速度変化とに基づいて設定する、
ことを特徴とする鞍乗型車両の制御装置。 The control device for a saddle riding type vehicle according to claim 2,
The control unit sets a time for continuing driving of the motor after the driving state of the vehicle reaches a predetermined state based on the motor driving force and a change in the speed of the vehicle due to the motor driving force.
A control device for a saddle-ride type vehicle.
前記制御部は、前記出力低減制御において前記モータ駆動力を低減する速度を、前記モータ駆動力と当該モータ駆動力による車両の速度変化とに基づいて設定する、
ことを特徴とする鞍乗型車両の制御装置。 The control device for a saddle riding type vehicle according to claim 2,
The control unit sets a speed at which the motor driving force is reduced in the output reduction control based on the motor driving force and a speed change of the vehicle due to the motor driving force.
A control device for a saddle-ride type vehicle.
前記制御部は、前記モータ駆動力と当該モータ駆動力によって生じる車両の速度変化とに基づいて車両に掛かっている負荷を推定し、前記負荷に基づいて前記モータを制御する、
ことを特徴とする鞍乗型車両の制御装置。 The control device for a saddle riding type vehicle according to claim 1,
The control unit estimates a load applied to the vehicle based on the motor driving force and a speed change of the vehicle caused by the motor driving force, and controls the motor based on the load;
A control device for a saddle-ride type vehicle.
前記制御部は、車両の駆動状態が所定の状態に達した後に前記モータの駆動を継続する時間を、前記負荷に基づいて設定する、
ことを特徴とする鞍乗型車両の制御装置。 The control device for a saddle riding type vehicle according to claim 5,
The control unit sets a time to continue driving the motor after the driving state of the vehicle reaches a predetermined state based on the load.
A control device for a saddle-ride type vehicle.
前記制御部は、前記出力低減制御において前記モータ駆動力を低減する速度を、前記負荷に基づいて設定する、
ことを特徴とする鞍乗型車両の制御装置。 The control device for a saddle riding type vehicle according to claim 5,
The control unit sets a speed for reducing the motor driving force in the output reduction control based on the load.
A control device for a saddle-ride type vehicle.
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JP2011218836A (en) * | 2010-04-02 | 2011-11-04 | Toyota Motor Corp | Vehicular hybrid drive system |
JP5655067B2 (en) * | 2010-05-12 | 2015-01-14 | 本田技研工業株式会社 | Control device for hybrid vehicle |
-
2007
- 2007-12-27 JP JP2007337970A patent/JP2009154813A/en active Pending
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