JP2012100397A - 鞍乗り型車両 - Google Patents

Abstract

【課題】ハンドルバーに荷重センサを設けることなしに、ユーザの押し歩きを判定してモータの駆動力によるアシストが可能な鞍乗り型車両を提供する。
【解決手段】駆動源であるモータと、スロットルグリップと、該スロットルグリップへの利用者の操作入力に基づきモータの駆動制御を行うＥＣＵ１４とを備え、利用者の押し歩きをモータによりアシスト可能な鞍乗り型車両において、ＥＣＵ１４は、スロットルグリップへの操作入力が検知された時にモータを所定時間だけ駆動させる初期駆動制御手段３０と、所定時間経過後の電流値が、予め設定された電流値の閾値よりも低いか否かを判定し、前記電流値が閾値よりも低いと判定された場合に、利用者の押し歩きを検知する押し歩き検知手段３１と、押し歩き検知手段３１により利用者による押し歩きが検知された場合に、前記所定時間を経過した後もモータの駆動を継続させるアシスト継続制御手段３２とを備える。
【選択図】図２

Description

この発明は、鞍乗り型車両に関するものである。

従来、自動二輪車等の鞍乗り型車両にあっては駐車場からの出し入れ時など、ユーザが押し歩きする際にモータの駆動力でアシストを行うアシスト装置を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このアシスト装置は、ハンドルバーに加えられる荷重を荷重センサで検出して、この荷重に基づいて押し歩き判定を行い、ユーザが押し歩きしていると判定された場合にモータを駆動してアシストを行うようになっている。

特許第３９５２５４１号公報

しかしながら、上述した従来のアシスト装置は、荷重センサをハンドルバーに設ける構成なので、例えば車体側を押しながら押し歩きを行った場合等、ハンドルバーに十分な荷重が加わらない場合には、押し歩き状態の検出を行うことが難しい。また、荷重センサをハンドルバーに設けることでハンドルバーが前後方向に動くという課題もある。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ハンドルバーに荷重センサを設けることなしに、ユーザの押し歩きを判定してモータの駆動力によるアシストが可能な鞍乗り型車両を提供するものである。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、駆動源であるモータ（１５）と、利用者の操作入力を受付ける操作入力部（２１）と、該操作入力部（２１）への利用者の操作入力に基づき前記モータ（１５）の駆動制御を行う制御装置（１４）とを備え、利用者の押し歩きを前記モータ（１５）によりアシスト可能な鞍乗り型車両（１）において、前記制御装置（１４）は、乗員が乗車していない状態で前記操作入力部（２１）へ操作入力が検知されたときに、所定の目標駆動トルクになるように前記モータ（１５）を駆動する押し歩きモードを有し、前記押し歩きモードでは、駆動輪（１０４）のトルクを検出するトルク検出手段（２４）によって検出された実駆動トルクを前記所定の目標駆動トルクに近づけるように前記モータ（１５）の駆動制御を行うとともに、前記モータ（１５）へ通電される電流値に基づいて、利用者の押し歩きか否かを判定することを特徴とする。

請求項２に記載した発明は、請求項１に記載の発明において、前記制御装置（１４）は、前記押し歩きモードにおいて、前記操作入力が検知された時に前記モータ（１５）を所定時間（Ｔ）だけ駆動させる初期駆動制御手段（３０）と、所定時間経過後の前記モータに通電される電流値が、予め設定された電流値の閾値よりも低いか否かを判定し、前記電流値が前記閾値よりも低いと判定された場合に、利用者の押し歩きであると検知する押し歩き検知手段（３１）と、該押し歩き検知手段（３１）により利用者による押し歩きであることが検知された場合に、前記所定時間を経過した後も前記モータ（１５）の駆動を継続させるアシスト継続制御手段（３２）とを備えることを特徴とする。

請求項３に記載した発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記アシスト継続制御手段（３２）は、車両の停止とブレーキ操作との内、少なくとも何れか一方が検知された場合に前記モータ（１５）の駆動を停止させることを特徴とする。

請求項４に記載した発明は、請求項１乃至３の何れか一項に記載の発明において、前記操作入力部はスロットルグリップ（２１）であることを特徴とする。

請求項５に記載した発明は、請求項４に記載の発明において、前記制御手段は（１４）、前記スロットルグリップ（２１）が全閉位置よりも閉じ側に操作されたことが検知された場合に、前記所定時間だけ後退方向へ前記モータ（１５）を駆動することを特徴とする。

請求項６に記載した発明は、請求項４又は５に記載の発明において、利用者が乗車しているか否かを判定する乗車判定手段（３３）を備え、前記制御手段（１４）は、前記乗車判定手段（３３）により利用者が乗車していると判定された場合は、スロットルグリップ（２１）の操作量に応じて前記モータを駆動する通常走行のモータ制御を行うことを特徴とする。

請求項７に記載した発明は、請求項６に記載の発明において、前記乗車判定手段（３３）により利用者が乗車していると判定された場合に、乗車が検知されていることを利用者に報知する報知制御手段（３４）を備えることを特徴とする。

請求項８に記載した発明は、請求項７に記載の発明において、前記報知制御手段（３４）は、シート（１０９）、ハンドルバー（１０８）、および、ステップ（４４）のうち、少なくとも何れか一つを振動させる振動機構（２２）を駆動制御することで、乗車が検知されていることを利用者に報知することを特徴とする。

請求項９に記載した発明は、請求項１乃至８の何れか一項に記載の発明において、前記初期駆動制御手段（３０）は、前記操作入力部（２１）への操作量にかかわらず、前記所定の目標駆動トルクになるように前記モータ（１５）を駆動することを特徴とする。

請求項１０に記載した発明は、請求項２に記載の発明において、前記初期駆動制御手段によるモータ駆動後、前記所定時間（Ｔ）よりも短い第２の所定時間（Ｔ’）以内で電流値が低下し始めた場合は、前記電流値が前記閾値になった時点で、前記モータ（１５）の駆動を停止することを特徴とする。

請求項１に記載した発明によれば、利用者が押し歩きしている場合は、人力が駆動輪に印加されて実駆動トルクに加算されることにより、所定の目標駆動トルクになるようモータの制御電流が低下されることになる。したがって、利用者が押し歩きしているか否かを、モータの制御電流を検出することによって簡単に判断することができる。つまり、利用者が車両のどこを持って押し歩きする場合でも、押し歩き状態を判別することができる。また、ハンドル周りに荷重センサ等の部品を設ける必要もない。

請求項２に記載した発明によれば、請求項１の効果に加え、利用者が操作入力部に対する操作入力として、例えば、スロットルグリップの操作などによりモータによる押し歩きアシストを開始する操作入力を行い、車両の押し歩きを開始すると、制御装置の初期駆動制御手段により、所定時間だけモータを駆動して、所定時間経過後の電流値が閾値よりも小さいか否かが判定される。この判定によって利用者が車両を押し歩きしている状態であると判定された場合には、アシスト継続制御手段により所定時間の経過後もモータの駆動が継続され、利用者による車両の押し歩きをアシストすることができる。
また、モータのみを駆動源として有するいわゆる電動車両の駆動制御として、操作入力部の操作量に基づき目標駆動トルクを求めて、モータの実駆動トルクが目標駆動トルクとなるようにフィードバック制御を行う場合に好適に採用できる。例えば、初期駆動制御手段による所定時間のモータ駆動時に、利用者による車両の押し歩きにより前進又は後退方向への力が加えられると、この利用者による入力が実駆動トルクに加算されて、モータの駆動トルクが低下される方向に目標駆動トルクが変化されるので、モータの制御電流が低下されて、所定時間における電流値が低下されることとなり、この電流値の低下により利用者が押し歩きしていることを初期駆動制御手段により検知することができる。したがって、駆動輪のトルクをフィードバック制御を行うモータの制御装置を備えている場合に、利用者による車両の押し歩きを検知することができる効果がある。

請求項３に記載した発明によれば、請求項１又は２の効果に加え、車両の停止、又は、ブレーキ操作の少なくとも一方が検知された場合、すなわち、車両が前進できなくなった場合や、利用者による停止意志が入力された場合には、アシスト継続制御手段によりモータの駆動を停止することができる。したがって、利用者の意志に応じた押し歩きを行うことができると共に不要なモータ駆動を防止することができるため、利用者の負担軽減を図ることができる効果がある。

請求項４に記載した発明によれば、請求項１乃至３の何れか一項の効果に加え、操作入力部としてスロットルグリップを有効利用することができるため、部品点数の増加を抑制できる効果がある。

請求項５に記載した発明によれば、請求項１乃至４の何れか一項の効果に加え、スロットルグリップを通常とは反対側の全閉よりも閉じ側に操作することで、後退方向への押し歩きをモータによりアシストすることが可能になるため、利用者の更なる負担軽減を図ることができる効果がある。

請求項６に記載した発明によれば、請求項１又は２の効果に加え、乗車判定手段により利用者が乗車していると判定された状態で操作入力部へ操作入力があった場合すなわち、利用者が押し歩きをしていない場合に、押し歩きモードから通常のモータ制御に移行することができるため、利用者に通常走行の意志がある時は素早く通常のモータ制御へ移動し、利用者に違和感を与えるのを防止することができる効果がある。

請求項７に記載した発明によれば、請求項４の効果に加え、報知制御手段によって乗車が検知されている状態であることを利用者が認識可能となるため、通常の発進がスタンバイ状態であることを利用者は認識しやすくなり、さらに、押し歩き用のモータ駆動が行われないということも認識しやすくすることができる効果がある。

請求項８に記載した発明によれば、請求項７の効果に加え、乗車状態が検知されていることを振動機構によりシート、ハンドルバー、および、ステップのうち、少なくとも何れか一つを振動させて利用者に報知することで、乗車が検知されて通常の発進がスタンバイ状態であることを利用者が容易に認識することが可能になるため、通常の発進がスタンバイ状態であることを利用者は認識しやすくなり、さらに、押し歩き用のモータ駆動が行われないということも認識しやすくすることができる効果がある。

請求項９に記載した発明によれば、請求項１乃至８の何れか一項の効果に加え、初期駆動制御手段により所定の目標駆動トルクになるようにモータ駆動されるため、押し歩き中も安定したアシストが可能になる効果がある。

請求項１０に記載した発明によれば、請求項２の効果に加え、下り坂押し歩き事に無駄なアシストを防止して消費電力も低減できる効果がある。

本発明の実施形態における自動二輪車の概略構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態におけるＥＣＵの概略構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態におけるモータ制御に係るグラフであり、（ａ）はモータトルクとスロットル開度との関係、（ｂ）はモータの目標トルクとモータへ通電される電流値との関係を示している。 本発明の実施形態における所定時間内に流れる電流値のグラフであって（ａ）は押し歩きされていない場合、（ｂ）は押し歩きされている場合、（ｃ）は下り坂で押し歩きされている場合を示している。 本発明の実施形態におけるステップスイッチを示す図であって、（ａ）は乗車していない場合、（ｂ）は乗車時の状態を示している。 ステップスイッチの変形例を示す図５（ｂ）に相当する図である。 本発明の実施形態における自動二輪車の制御処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態におけるオートマチックモードのときの乗車判定処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態におけるマニュアルモードのときの乗車判定処理を示すフローチャートである。 本発明の実施形態における自動二輪車の全体構成を示す側面図である。 本発明の実施形態における乗車判定のテーブルである。

次に、本発明の実施形態における鞍乗り型車両について図面を参照しながら説明する。
まず、この実施形態の鞍乗り型車両である自動二輪車１の全体構成について説明する。なお、この全体構成の説明における前後左右等の向きは、特に記載が無ければ以下に説明する車両における向きと同一とする。

図１０に示す自動二輪車１は、車体中央上部に走行用の高圧バッテリ１０を搭載すると共に、車体中央下部には走行用のモータ１５を搭載し、高圧バッテリ１０からの電力によりモータ１５を駆動させると共に、その駆動力を後輪たる駆動輪１０４に伝達して走行する。なお、図中矢印ＦＲは車両前方を、矢印ＵＰは車両上方をそれぞれ示す。

自動二輪車１は、その前輪１０５は左右一対のフロントフォーク１０６の下端部に軸支され、左右フロントフォーク１０６の上部はステアリングステム１０７を介して車体フレーム１１１前端のヘッドパイプ１１２に操向可能に枢支される。ステアリングステム１０７（又はフロントフォーク１０６）の上部にはハンドルバー１０８が取り付けられる。

ヘッドパイプ１１２からは左右一対のメインフレーム１１３が後下がりに後方に延出し、左右メインフレーム１１３の後端部からは左右一対のピボットフレーム１１４が下方に延出する。左右ピボットフレーム１１４にはピボット１１４ａを介してスイングアーム１１５の前端部が上下揺動可能に枢支され、スイングアーム１１５の後端部には駆動輪１０４が軸支される。自動二輪車１の車体前部は、その前方、側方及び下方からカウリング１２１により覆われる。

左右メインフレーム１１３の後端部及び左右ピボットフレーム１１４からは、シートフレーム１１６が後上がりに後方に延出する。シートフレーム１１６上には乗員着座用のシート１０９が支持される。シートフレーム１１６の周囲はシートカウル１２２により覆われる。シートフレーム１１６を含む車体フレーム１１１は、複数種の金属部材を溶接や締結等により一体に結合してなる。シート１０９の前方には、左右メインフレーム１１３の上縁よりも上方に膨出するシート前カバー１２３が配置される。シート前カバー１２３は、シート１０９に着座した乗員の両膝間に挟み込まれる。なお、シートフレーム１１６にはピリオンステップＰが取り付けられている。

高圧バッテリ１０は、例えば前後に並ぶ複数（図では四つ）の単バッテリ１０ａからなり、これらを直列に結線することで所定の高電圧（４８〜７２Ｖ）を発生させる。各単バッテリ１０ａは例えば厚板状をなし、車両前後方向と直交するように起立して配置される。各単バッテリ１０ａは互いに前後に隙間を空けて配置される。各単バッテリ１０ａは適宜充放電可能なエネルギーストレージであり、例えばリチウムイオンバッテリ、ニッケル水素バッテリ、鉛バッテリ等からなる。

各単バッテリ１０ａの上端には結線用の端子１０ｂが突設される。各単バッテリ１０ａの例えば最後部のものの端子１０ｂには、高圧バッテリ１０全体の出力ケーブル（バッテリ出力ハーネス）１０ｃが接続される。出力ケーブル１０ｃの途中には後述するコンタクタ１１が介設され、このコンタクタ１１が出力ケーブル１０ｃと共に最高部の単バッテリ１０ａとその直前の単バッテリ１０ａとの間の隙間に配置される。

高圧バッテリ１０は、その下部前側が左右メインフレーム１１３間に入り込んだ状態で、ダクト（図示せず）を介して車体フレーム１１１に固定的に支持される。なお、高圧バッテリ１０を充電等のために車体に対して着脱自在としてもよい。

高圧バッテリ１０の直下にはモータ１５が配置され、このモータ１５が車体フレーム１１１に固定的に支持される。モータ１５は左右方向に沿う回転軸線Ｃ１を有するモータ本体１５ａを有し、このモータ本体１５ａの駆動軸１５ｂと駆動輪１０４とが例えばチェーン式の伝動機構１０４ａを介して連係される。モータ１５は例えばＶＶＶＦ（variable voltage variable frequency）制御による可変速駆動がなされる。

モータ本体１５ａの駆動軸１５ｂには、伝動機構１０４ａのドライブスプロケット等の駆動部材１０４ｂが直接支持される。なお、モータ１５が手動又は自動の変速機やクラッチ及び減速機構等を介して駆動輪１０４を駆動する構成であってもよい。モータ本体１５ａの上部（軸線Ｃ１よりも上方の部位）における例えば前側には、その径方向外側を指向するように三相の接続端子１５ｃが斜め上前方に向けて突設される。各接続端子１５ｃには、後述するＰＤＵ１２から延びる給電ケーブル１３５ａが接続される。

モータ１５は、無段変速機を有する如く変速制御されるが、有段変速機を有する如く変速制御される構成としてもよい。この場合、車速やアクセル操作に応じて自動変速するオートマチックモードと、変速スイッチやシフトペダルの操作に応じて手動で変速するマニュアルモードとを選択可能としてもよい。

図１に示すように高圧バッテリ（ＢＡＴ）１０には、車載された充電器（ＣＨＧ）１９が接続され、この充電器１９によって車両外部から供給される商用電力が直流変換されて高圧バッテリ１０が充電される。
高圧バッテリ１０とモータ（Ｍ）１５との間には、ＩＧＢＴなどのスイッチング素子を複数用いて接続してなるブリッジ回路を具備するドライバ（ＤＲＶ）１３が接続される。このドライバ１３は、パルス幅変調（ＰＷＭ）によるＰＷＭインバータ（図示せず）などを備えて構成され、ＥＣＵ１４からの制御指令を受けて、モータ１５の駆動を制御、より具体的には、高圧バッテリ１０から出力される直流電力をＰＷＭ出力など交流電力に変換してモータ１５を駆動制御する。なお、ドライバ１３とＥＣＵ１４とによりＰＤＵ（パワードライブユニット）１２が構成される。

高圧バッテリ１０には、一般電装部品（ｅｔｃ）１８に電力供給を行う鉛蓄電池等の１２Ｖバッテリ（１２ＶＢＡＴ）１７がＤＣ−ＤＣコンバータ１６を介して接続される。ＤＣ−ＤＣコンバータ１６は、ＥＣＵ１４により駆動制御され、高圧バッテリ１０の出力電圧が１２Ｖバッテリ１７の充電に必要な電圧まで降圧されて１２Ｖバッテリ１７が充電されるようになっている。

高圧バッテリ１０には、さらにＢＭＵ（バッテリマネジメントユニット）２０が接続される。ＢＭＵ２０は、高圧バッテリ１０の状態、例えば、充放電状態やバッテリ温度などを監視して、その監視情報をＥＣＵ１４へ出力する。ＥＣＵ１４ではＢＭＵ２０の監視情報に基づき、充電器１９及びドライバ１３の駆動制御が行われる。

高圧バッテリ１０とドライバ１３との間、及び、高圧バッテリ１０とＤＣ−ＤＣコンバータ１６との間には、常開型の電磁接触器であるコンタクタ１１が介在される。コンタクタ１１は、ＥＣＵ１４の制御指令に従って開閉制御され、例えば、１２Ｖバッテリ１７への充電が必要な場合には、高圧バッテリ１０とＤＣ−ＤＣコンバータ１６との間の回路を接続する一方、モータ１５を駆動させる場合には、高圧バッテリ１０とドライバ１３との間の回路を接続する。

ドライバ１３とモータ１５との間の各相配線には、電流センサ２３が取り付けられる。この電流センサ２３の出力はＥＣＵ１４へ入力される。またモータ１５には、後輪すなわち駆動輪１０４が連結され、当該駆動輪１０４の駆動軸の実トルク（実駆動トルク）を検知するトルクセンサ２４が取り付けられ、このトルクセンサ２４の出力がＥＣＵ１４へ入力される。ＥＣＵ１４は、トルクセンサ２４の実トルクがスロットルセンサ（ＴＨ）２１ａ等の各種車両情報に基づき求められた目標トルク（目標駆動トルク）と等しくなるようにドライバ１３を駆動させることでモータトルクのフィードバック制御を行う。ここで、上記スロットルセンサ２１ａとは、操作入力部である自動二輪車１のハンドルバー１０８の右側に取り付けられたスロットルグリップ２１の操作量を検出するセンサである。なお、上述した高圧バッテリ１０は、１２Ｖバッテリ１７に比して高電圧であることから「高圧」と称している。

ここで、図３（ａ）は、縦軸をモータ１５のトルク（Ｔ）、横軸をスロットルセンサ２１ａにより検知されるスロットルグリップ２１の操作量（Ｔｈ）としたグラフであって、ＥＣＵ１４は、目標トルクＴｏよりも実トルクＴ’ｏ（破線で示す）の傾きが±ΔＴｏだけずれている場合に、それぞれ実トルクＴ’ｏが目標トルクＴｏとなるように、モータ１５に通電される電流を増加又は減少させる制御を行う。図３（ｂ）は、目標トルクＴｏに対してモータ１５が必要とする基準要求電流値Ｉｏの関係を示している。

図２に示すように、ＥＣＵ１４は、初期駆動制御手段３０と、押し歩き検知手段３１と、アシスト継続制御手段３２と、乗車判定手段３３と、報知制御手段３４とを備えて構成される。
初期駆動制御手段３０は、利用者が乗車していない状態でスロットルセンサ２１ａによるスロットルグリップ２１への操作入力が検知された時に、ドライバ１３によりモータ１５を所定時間だけ駆動させる。この際、初期駆動制御手段３０は、駆動輪１０４の駆動軸に発生するトルクの目標値である目標トルクを押し歩きアシスト用の所定のトルクＴａに制限する。このアシスト用の所定のトルクＴａは、例えば、自動二輪車１が時速１〜５ｋｍで走行する程度の比較的小さなトルクとされる。

押し歩き検知手段３１は、電流センサ２３より入力された電流値の検知結果に基づいて、初期駆動制御手段３０による駆動制御によりモータ１５の駆動が開始されてから所定時間が経過した後の電流値が、予め設定された電流値の閾値Ｉｓよりも低いか否かを判定する。電流値が閾値よりも低いと判定された場合には、利用者により自動二輪車１が押し歩きされていることを検知する。

ここで、図４（ａ）は、縦軸をモータ１５に流れる電流、すなわち電流センサ２３で検出した電流、横軸を時間としたグラフであり、初期駆動制御手段３０により所定時間Ｔだけモータ１５への通電制御がなされた場合に利用者が自動二輪車１を押し歩きしていない場合の電流値の変化を示している。利用者が乗車していない状態で、時刻ｔ１のタイミングでスロットルグリップへの操作入力が検出されると、初期駆動制御手段３０は、目標トルクを押し歩き用の所定トルクＴａに設定し、当該トルクＴａを得るべく電流Ｉａでモータを駆動させる。そして、所定時間Ｔが経過しても電流値が変化しない場合には、モータ１５への通電を停止する。このように利用者が自動二輪車１を押し歩きしない場合には、例えば、時刻ｔ１でモータ１５への通電が開始されると即座に電流値が上昇し、押し歩きをアシストするための所定のトルクＴａに対応した電流値Ｉａの上限値で時間Ｔだけ一定に制御され、時刻ｔ２で初期駆動制御手段３０によるモータ１５の駆動制御が停止されて即座に電流値が減少される。

一方、図４（ｂ）は、利用者が自動二輪車１を押し歩きする場合の電流値の変化を示している。時刻ｔ１でモータ１５への通電が開始されると、図４（ａ）と同様に、即座に電流値が上昇して押し歩きをアシストするための所定のトルクＴａに対応した電流値Ｉａの上限値で一定にされる。その後、所定時間Ｔ内の時刻ｔ３で利用者による押し歩きが開始されると、利用者の押し歩きトルクＴｐが駆動輪１０４に印加されるため、トルクセンサ２４で検出される実トルクＴ’ｏはＴａ＋Ｔｐとなって実トルクＴ’ｏが押し歩きトルクＴｐ分上昇する。したがって、押し歩きトルクＴｐ分のトルクを減じるべく、電流Ｉａを減少させていき、電流がＩａ’となったときに実トルクＴ’ｏは当初のアシスト用のトルクＴａとつり合うようになる。つまり、モータ１５のトルクと利用者の印加するトルクとを合わせて目標となるアシスト用のトルクＴａとなるようにモータ１５を制御する。なお、利用者が押し歩きをしているか否かの判断は、所定時間Ｔ経過後の時刻ｔ２時点での電流値が所定の閾値Ｉｓ以下のときに押し歩きであると判断して、時刻ｔ２以降も実トルクＴ’ｏがアシスト用のトルクＴａとなるようモータの駆動を継続させる。すなわち、ドライバ１３からモータ１５へ通電される電流値の低下を検出することで、利用者による自動二輪車１の押し歩きが検知可能となる。

なお、図４（ｃ）は、利用者が自動二輪車１を下り坂で押し歩きする場合の電流値の変化の一例を示しており、この図４（ｃ）に示すように、時刻ｔ３よりも短く、所定時間Ｔ’（Ｔ’＜Ｔ）よりも短い時刻ｔ’で電流値が低下し始めたときは、坂道（下り坂）での押し歩き状態であると判断して、電流値が所定の閾値Ｉｓになった時点でモータ１５の駆動を停止するようにしてもよい。このとき、モータ駆動を停止するのではなく、回生制御を行って駆動輪１０４の回転に抵抗を付与したり、駆動輪１０４が回転する方向と逆方向へモータ１５を駆動して、駆動輪１０４の回転に抵抗を付与するようにしてもよい。このように、モータ駆動後、直ちに電流値が低下し始めたときは、下り坂での押し歩き状態であると判断する。

アシスト継続制御手段３２は、押し歩き検知手段３１の検知結果に基づいて、利用者による自動二輪車１の押し歩きが検知された場合に、初期駆動制御手段３０によるモータ１５の駆動制御に引き続き、所定時間が経過した後もモータ１５の駆動を継続させる。この際、アシスト継続制御手段３２は、モータ１５の目標トルクを、上述した押し歩きアシスト用の所定のトルクＴａに制限する。また、アシスト継続制御手段３２は、ブレーキレバーおよびブレーキペダルに設けられたブレーキスイッチ４０、および、自動二輪車１の走行速度を検知する車速センサ４１の検出結果に基づいて、モータ１５による押し歩きのアシストを行っている最中に、自動二輪車１の停止とブレーキ操作との内、少なくとも何れか一方が検知された場合に、モータ１５の駆動、すなわちモータ１５による押し歩きのアシストを停止させる。なお、車速センサ４１に替えて図示しない車輪速センサの検出結果を用いて自動二輪車１の停止を検知するようにしても良い。

乗車判定手段３３は、ステップスイッチ４２およびシートスイッチ４３のＯＮ／ＯＦＦ状態に基づいて、利用者が乗車しているか否かを判定する。そして、乗車判定手段３３により利用者が乗車していると判定された場合、ＥＣＵ１４は、押歩き制御を行わず、スロットルグリップ２１の操作量に応じてモータ１５の駆動力を発生する通常の走行モードへ移行する。

ここで、図５（ａ），（ｂ）は、主に乗車時に利用者が足を置く自動二輪車１のステップ４４を示している。このステップ４４は、自動二輪車１の左右ピボットフレーム１１４（図１０参照）に取り付けられた支持ブラケットＳに回動軸４５を介してステップ本体４６が上下に揺動可能に軸支されている。このステップ本体４６は回動軸４５近傍の下側に配置されたコイルバネ等の弾性体４７により車両外側の端部が上方に付勢される。ステップ４４の回動軸４５よりも車両内側の基部には、ステップ本体４６の端部とは反対側に延出する延出部４８が形成され、その下面に電極板４９が取り付けられる。一方、電極板４９に対向する位置には、互いに離間した状態で支持ブラケットＳに固定された２つの電極５０，５０が配置される。そして、電極５０，５０が配線を介してそれぞれＥＣＵ１４に接続されて、その接点情報がＥＣＵ１４へ入力されるようになっている。

図５（ａ）のように、ステップ本体４６が上方に位置するときには、電極板４９が下方に付勢されて電極５０，５０に同時に接触される一方、図５（ｂ）に示すように、ステップ本体４６に利用者の足が載せられて付勢力に抗する方向へステップ本体４６が変位すると、延出部４８の端部側が上方に変位して、電極板４９が電極５０，５０から離間される。つまり、上述した電極板４９と電極５０，５０により常閉型のステップスイッチ４２が形成されることとなる。以上のように、本実施例では、着足を検出するときはステップスイッチ４２がＯＦＦとなり、非着足を検出するときはステップスイッチ４２がＯＮとなる。

なお、上述した図５（ａ），（ｂ）では、電極板４９と電極５０，５０とが直接的に接触する接触型のステップスイッチ４２をステップ４４に設ける場合について説明したが、例えば、図６の変形例に示すように、延出部４８に永久磁石５１を埋設する一方、永久磁石５１を検知可能なホール素子５２を所定の位置に配置するいわゆる非接触型のステップスイッチ４２を用いて、ステップ本体４６の現在の位置を検知して、ステップ本体４６が付勢力に抗する方向に変位したことを検知するようにしてもよい。また、圧電素子を用いるものであっても良い。一方、シートスイッチ４３は、着座時にＯＮとなり、非着座時にＯＦＦとなる一般的なスイッチを採用している。そして、乗車判定は、図１１のステップスイッチ４２およびシートスイッチ４３の判定結果のテーブルに示す条件で「乗車」・「乗車していない」が判定される。ステップスイッチ４２が「非着足」且つシートスイッチ４３が「非着座」の場合のみ利用者が乗車していないと判定され、「着足」又は「着座」が含まれる場合は何れも利用者が乗車していると判定される。また、非着足、且つ、非着座であって、さらに車速がゼロのときに乗車していないと判定するようにしてもよい。

報知制御手段３４は、乗車判定手段３３により利用者が乗車していると判定された場合に、乗車が検知されていることを利用者に報知する。自動二輪車１には、シート１０９、ハンドルバー１０８、及び、ステップ４４のうち、少なくとも何れか一つを振動モータ等により振動させる振動機構２２が設けられており、報知制御手段３４は、振動機構２２を駆動制御することで、シート１０９、ハンドルバー１０８、及び、ステップ４４のうち少なくとも何れか一つを振動させて、乗車が検知されていることを利用者に報知する。

この実施形態の自動二輪車１は上述した構成を備えており、次にこの自動二輪車１の動作、とりわけ利用者が自動二輪車１を押し歩きする際の制御処理について図７を参照しながら説明する。
まず、利用者が乗車しているか否かを判定する乗車判定処理を行う（ステップＳ１１）。乗車判定処理については詳細を後述する。
次に、乗車判定処理により利用者が乗車していると判定されたか否か、換言すれば後述する押し歩きモードではないか否かを判定する（ステップＳ１２）。利用者が乗車している（押し歩きモードではない）と判定された場合には、通常のモータ制御処理として、スロットルセンサ２１ａにより検知されたスロットルグリップ２１の操作量に応じた駆動力をモータ１５が出力するようにフィードバック制御を行い（ステップＳ１３）、この一連の処理を一旦終了する。一方、乗車判定処理により利用者が乗車していない（押し歩きモードである）と判定された場合には（ステップＳ１２でＮｏ）、スロットルセンサ２１ａによりスロットルグリップ２１が操作されたか否か（スロットルがＯＮか否か）を判定する（ステップＳ１４）。スロットルがＯＮではないと判定された場合には（ステップＳ１４でＮｏ）上述した乗車判定処理（ステップＳ１１）に戻る。一方、スロットルがＯＮであると判定された場合には、初期駆動制御手段３０によりアシスト用のトルクＴａとなるように所定時間だけモータ１５を駆動させる制御を行う（ステップＳ１５）。

次いで、初期駆動制御手段３０によるモータ１５の駆動が所定時間経過した時点（上述した時刻ｔ２）の電流値を電流センサ２３によって検出する（ステップＳ１８）。

次に、所定時間経過した時点の電流値と、予め設定された電流値の閾値Ｉｓとを比較して、電流値が予め設定された閾値Ｉｓよりも低いか否かを判定する（ステップＳ１９）。この判定の結果、電流値が閾値Ｉｓよりも低くないと判定された場合には（ステップＳ１９でＮｏ）、モータ駆動を停止して上述した乗車判定処理（ステップＳ１１）に戻る。一方、電流値が閾値よりも低い場合には（ステップＳ１９でＹｅｓ）、アシスト継続制御手段３２によりモータ１５の駆動制御を継続する（ステップＳ２０）。

その後、ブレーキスイッチ４０および車速センサ４１の検知結果に基づき、乗車判定手段３３によってブレーキ操作（ブレーキＯＮ）が検知されたか、又は、自動二輪車１が停止している状態が検知されたか否かを判定する（ステップＳ２１）。この判定の結果、ブレーキ操作及び自動二輪車１の停止が何れも検知されないと判定された場合には、上述したアシスト継続制御手段３２によるモータ１５の駆動制御を継続する一方、ブレーキ操作又は自動二輪車１の停止が検知された場合には、アシスト継続制御手段３２によるモータ１５の駆動を停止させて（ステップＳ２２）、この一連の処理を一旦終了する。

次に上述した乗車判定処理について図８、図９を参照しながら説明する。なお、図８に示す乗車判定処理は、モータ１５の駆動制御を、トランスミッションを備えた車両のいわゆるドライブレンジに相当するオートマチックモードで駆動制御する場合の乗車判定処理であり、図９に示す乗車判定処理は、モータ１５の駆動制御を、擬似的に設定された複数の変速段から所望の変速段を選択可能ないわゆるマニュアルモードで駆動制御する場合の乗車判定処理である。

図８に示すように、オートマチックモードで駆動制御する場合には、まず、自動二輪車１のイグニッション（ＩＧ）がＯＮか否かを判定する（ステップＳ３１）。この判定の結果イグニッションがＯＮされていない場合には、この判定処理（ステップＳ３１）を繰り返し行い、イグニッションがＯＮの場合には、シートスイッチ４３およびステップスイッチ４２の検出結果に基づいて「非着座」且つ「非着足」か否かを判定する（ステップＳ３２）。ステップＳ３２がＮｏの場合、利用者が乗車状態であることを確定する。そして、自動二輪車１が走行可能な状態となることを利用者に報知するべく、振動機構２２により振動を発生させる制御を開始して、且つ、通常走行のモータ制御モードに設定して（ステップＳ３３）、メインルーチンにリターンする。

一方、ステップＳ３２がＹｅｓの場合、利用者がシート１０９に着座しておらず、さらに、ステップ４４に足を載せていない状態であるため、利用者が乗車していない状態であることを仮確定する。

そして、利用者が乗車していない状態であると仮確定された場合、利用者が乗車していない状態で、利用者が乗車していないことを確定するために予め設定された所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ３４）。この判定の結果、所定時間が経過していないと判定された場合には（ステップＳ３４でＮｏ）、再度、着座・着足状態を判定する処理（ステップＳ３２）に戻る。一方、利用者が乗車していない状態で所定時間が経過したと判定された場合は（ステップＳ３４でＹｅｓ）、利用者が乗車していない状態であることを確定して、モータ１５の駆動トルクを押し歩きアシスト用の上限値に制限する押し歩きモードに設定して（ステップＳ３５）、メインルーチンにリターンする。

図９に示すように、マニュアルモードで駆動制御する場合には、まず、自動二輪車１のイグニッション（ＩＧ）がＯＮか否かを判定する（ステップＳ４１）。この判定の結果イグニッションがＯＮされていないと判定された場合には（ステップＳ４１でＮｏ）、この判定処理（ステップＳ４１）を繰り返し行い、イグニッションがＯＮと判定された場合には、変速段をニュートラル（Ｎ）ポジションに自動変速する（ステップＳ４２）。

次いで、非着座、且つ、非着足か否かを判定する（ステップＳ４３）。ステップＳ４３がＹｅｓの場合、利用者が乗車していないので、モータ１５の駆動トルクを押し歩きアシスト用の上限値で制限する押し歩きモードに設定して（ステップＳ５１）、メインルーチンへリターンする。一方、ステップＳ４３がＮｏと判定された場合、自動二輪車１のシート１０９に利用者が着座しているか又は、ステップ４４に足を載せている状態であり、利用者が乗車しているため、次いで、利用者によって変速段が１速にされた（１速ＯＮ）か否かを判定する（ステップＳ４４）。ここで、自動二輪車１では、利用者が乗車している場合にのみ変速操作が許可されるようになっている。

そして、変速段が１速にされていないと判定された場合には（ステップＳ４４でＮｏ）、上述した乗車状態の判定（ステップＳ４３）を繰り返し、変速段が１速にされている場合には（ステップＳ４４でＹｅｓ）、自動二輪車１が発進可能な状態であるため、これを利用者に報知するべく、振動機構２２による振動を発生させる制御を開始する（ステップＳ４５）。なお、振動機構２２により発生させる振動は、自動二輪車１が発進した後に停止させるようにしてもよい。

次いで、非着座、且つ、非着足か否かを再度判定する（ステップＳ４６）。ステップＳ４６でＮｏと判定された場合、自動二輪車１のシート１０９に利用者が着座しているか又は、ステップ４４に足を載せている状態であり、利用者が乗車しているため、通常走行のモータ制御モードに設定して（ステップＳ５０）、メインルーチンにリターンする。

一方、ステップＳ４６でＹｅｓと判定された場合、利用者が乗車していない状態であるため、次いで、利用者が乗車していない状態で所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ４７）。この判定の結果、所定時間経過していないと判定された場合には、再度利用者の乗車状態を判定する処理に戻る（ステップＳ４６）。一方、利用者が乗車していない状態で所定時間が経過したと判定された場合には、変速段をニュートラルポジションに自動変速し（ステップＳ４８）、振動機構２２による振動を停止（ＯＦＦ）し、さらに、モータ１５の駆動トルクを押し歩きアシスト用の上限値で制限する押し歩きモードに設定して（ステップＳ４９）、メインルーチンへリターンする。

ここで、上述した実施形態では、押し歩きをアシストする方向が前進方向である場合について説明したが、利用者によりスロットルグリップ２１が全閉位置よりも閉じ側に操作されたことがスロットルセンサ２１ａにより検知された場合に、所定時間だけ後退方向へモータ１５を駆動して、この所定時間内に後退方向への押し歩きが検知された場合に、後退方向への押し歩きをアシストするべくモータ１５を後退方向へ駆動させるようにしてもよい。この場合、後退方向への押し歩きは、上述した実施形態の前進方向の場合と同様に電流値と予め設定された電流値の閾値との比較により判定される。そして、電流値の変化のグラフは、上述した図４（ａ），（ｂ）とはプラスマイナスが反転したグラフとなる。

したがって、上述した実施形態の自動二輪車１によれば、利用者が押し歩きしている場合は、人力が駆動輪１０４に印加されて実トルクＴ’ｏに加算されることにより、所定の目標トルクになるようモータ１５の制御電流が低下されることになるため、利用者が押し歩きしているか否かを、モータ１５の制御電流を検出することによって簡単に判断することができる。つまり、利用者が自動二輪車１のどこを持って押し歩きする場合でも、押し歩き状態を判別することができる。また、ハンドルバー１０８周りに荷重センサ等の部品を設ける必要もない。

さらに、利用者が、モータ１５による押し歩きアシストを開始するべく、乗車していない状態でスロットルグリップ２１を開方向へ操作して、自動二輪車１の押し歩きを開始すると、ＥＣＵ１４の初期駆動制御手段３０によって、モータ１５に所定時間だけ通電されて駆動される。そして、押し歩き検知手段３１により所定時間経過後の電流センサ２３による電流値が閾値よりも小さいか否かが判定される。この判定により利用者が自動二輪車１を押し歩きしている状態であると判定された場合には、アシスト継続制御手段３２により所定時間の経過後もモータ１５の駆動力によるアシストが継続されるため、従来のように押し歩き状態を検出するための荷重センサをハンドルバー１０８に設ける場合と比較して、荷重センサを省略できる分だけ通常走行時の操作性の低下や部品点数の増加を抑制しつつ、確実に利用者が自動二輪車１を押し歩きしていることを判定してモータ１５の駆動力による押し歩きアシストを行うことが可能になる。

また、モータ１５のみを駆動源として有するいわゆる電動車両の駆動制御として、スロットルセンサ２１ａにより検知されるスロットルグリップ２１の操作量に基づき目標トルクを求めて、モータ１５の実トルクが目標トルクとなるようにフィードバック制御を行う場合に、初期駆動制御手段３０により所定時間モータ１５が駆動されるが、このとき利用者による自動二輪車１の押し歩きにより前進又は後退方向への力が加えられると、この利用者による入力が実トルクに加算されて、モータ１５の駆動トルクが低下される方向に目標トルクが変化され、モータ１５の制御電流が低下されることとなり、この電流値の低下により利用者が押し歩きしていることを押し歩き検知手段３１により検知することができるため、部品点数の増加を抑制しつつ、フィードバック制御を行う場合に好適な自動二輪車１の押し歩き検知を実現することができる。

そして、自動二輪車１の停止、又は、ブレーキ操作の少なくとも一方が検知された場合、すなわち、自動二輪車１が前進できなくなった場合や、利用者による停止意志が入力された場合には、アシスト継続制御手段３２によりモータ１５の駆動が停止されるため、不要なアシストを停止して利用者の意志に応じた押し歩きを行うことができ、この結果、利用者の負担軽減を図ることができる。

さらに、スロットルグリップ２１を通常とは反対側の全閉よりも閉じ側に操作することで、後退方向への押し歩きをモータ１５によりアシスト可能になるため、利用者の更なる負担軽減を図ることができる。
また、乗車判定手段３３により利用者が乗車していると判定された状態でスロットルグリップ２１へ操作入力があった場合すなわち、利用者が乗車して押し歩きをしていない場合には、モータ１５による所定時間の駆動を禁止することができるため、利用者に違和感を与えるのを防止することができる。

そして、乗車判定手段３３により乗車が検知されている状態であることを報知制御手段３４により利用者が認識可能となるため、利用者の更なる負担軽減を図ることができる。
さらに、乗車が検知されている状態であることを振動機構２２によりシート１０９、ハンドルバー１０８、および、ステップ４４のうち、少なくとも何れか一つを振動させて利用者に報知することで、乗車が検知されて通常の発進がスタンバイ状態であることを利用者が容易に認識することが可能になるため、利用者の更なる負担軽減を図ることができる。

なお、この発明は上述した実施形態の構成に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。
例えば、自動二輪車１に限らず鞍乗り型車両であれば、三輪、四輪バギー車両にも適用できる。また、駆動源としてモータ１５のみを設ける電動車両の一例を説明したが、モータ１５以外の駆動源を備えていても良い。

また、上述した実施形態では、操作入力手段としてスロットルグリップ２１を用いる場合について説明したが、スロットルグリップ２１とは個別に押し歩きアシスト専用のスイッチを設けて、このスイッチへの操作入力に基づいて自動二輪車１を押し歩きしている状態を検知するようにしても良い。

さらに、上述した実施形態では、ステップスイッチ４２が常閉型のスイッチである場合について説明したが常開型であってもよく、さらにシートスイッチ４３が常開型の場合について説明したが、常閉型であってもよい。

１ 自動二輪車（鞍乗り型車両）
１４ ＥＣＵ（制御装置）
１５ モータ
２１ スロットルグリップ（操作入力部）
２４ トルクセンサ（トルク検出手段）
３０ 初期駆動制御手段
３１ 押し歩き検知手段
３２ アシスト継続制御手段
３３ 乗車判定手段
３４ 報知制御手段
４４ ステップ
１０４ 駆動輪
１０８ ハンドルバー
１０９ シート

Claims (10)

1. 駆動源であるモータ（１５）と、
   利用者の操作入力を受付ける操作入力部（２１）と、
   該操作入力部（２１）への利用者の操作入力に基づき前記モータ（１５）の駆動制御を行う制御装置（１４）とを備え、利用者の押し歩きを前記モータ（１５）によりアシスト可能な鞍乗り型車両（１）において、
   前記制御装置（１４）は、
   乗員が乗車していない状態で前記操作入力部（２１）へ操作入力が検知されたときに、所定の目標駆動トルクになるように前記モータ（１５）を駆動する押し歩きモードを有し、
   前記押し歩きモードでは、駆動輪（１０４）のトルクを検出するトルク検出手段（２４）によって検出された実駆動トルクを前記所定の目標駆動トルクに近づけるように前記モータ（１５）の駆動制御を行うとともに、
   前記モータ（１５）へ通電される電流値に基づいて、利用者の押し歩きか否かを判定することを特徴とする鞍乗り型車両。
2. 前記制御装置（１４）は、前記押し歩きモードにおいて、前記操作入力が検知された時に前記モータ（１５）を所定時間（Ｔ）だけ駆動させる初期駆動制御手段（３０）と、
   所定時間経過後の前記モータに通電される電流値が、予め設定された電流値の閾値よりも低いか否かを判定し、前記電流値が前記閾値よりも低いと判定された場合に、利用者の押し歩きであると検知する押し歩き検知手段（３１）と、
   該押し歩き検知手段（３１）により利用者による押し歩きであることが検知された場合に、前記所定時間を経過した後も前記モータ（１５）の駆動を継続させるアシスト継続制御手段（３２）とを備えることを特徴とする請求項１に記載の鞍乗り型車両。
3. 前記アシスト継続制御手段（３２）は、車両の停止とブレーキ操作との内、少なくとも何れか一方が検知された場合に前記モータ（１５）の駆動を停止させることを特徴とする請求項１又は２に記載の鞍乗り型車両。
4. 前記操作入力部はスロットルグリップ（２１）であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の鞍乗り型車両。
5. 前記制御手段は（１４）、
   前記スロットルグリップ（２１）が全閉位置よりも閉じ側に操作されたことが検知された場合に、前記所定時間だけ後退方向へ前記モータ（１５）を駆動することを特徴とする請求項４に記載の鞍乗り型車両。
6. 利用者が乗車しているか否かを判定する乗車判定手段（３３）を備え、
   前記制御手段（１４）は、前記乗車判定手段（３３）により利用者が乗車していると判定された場合は、スロットルグリップ（２１）の操作量に応じて前記モータを駆動する通常走行のモータ制御を行うことを特徴とする請求項４又は５に記載の鞍乗り型車両。
7. 前記乗車判定手段（３３）により利用者が乗車していると判定された場合に、乗車が検知されていることを利用者に報知する報知制御手段（３４）を備えることを特徴とする請求項６に記載の鞍乗り型車両。
8. 前記報知制御手段（３４）は、シート（１０９）、ハンドルバー（１０８）、および、ステップ（４４）のうち、少なくとも何れか一つを振動させる振動機構（２２）を駆動制御することで、乗車が検知されていることを利用者に報知することを特徴とする請求項７に記載の鞍乗り型車両。
9. 前記初期駆動制御手段（３０）は、前記操作入力部（２１）への操作量にかかわらず、前記所定の目標駆動トルクになるように前記モータ（１５）を駆動することを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の鞍乗り型車両。
10. 前記初期駆動制御手段によるモータ駆動後、前記所定時間（Ｔ）よりも短い第２の所定時間（Ｔ’）以内で電流値が低下し始めた場合は、前記電流値が前記閾値になった時点で、前記モータ（１５）の駆動を停止することを特徴とする請求項２に記載の鞍乗り型車両。

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