JP2020152121A - ビークル - Google Patents

Abstract

【課題】磁石式モータを備えたビークルにおけるアクセル操作子の操作に対するビークルの進行の応答性、特に、ビークルが一旦減速した後に加速に転じる時の応答性を向上させること。【解決手段】エンジンと、磁石式モータと、蓄電装置と、被駆動部材と、アクセル操作子と、ビークルの減速中にトルク要求が入力されていない時に、エンジンの燃焼動作を停止させるとともに、クランクシャフトの回転が減速しながら継続するように、ビークルが減速している期間の少なくとも一部において、磁石式モータが蓄電装置の電力でクランクシャフトを回転させる減速時モータリングを行うように、磁石式モータ及びエンジンを制御する制御部とを備えるビークル。【選択図】図１

Description

本発明は、ビークルに関する。

特許文献１には、エンジンとしての内燃機関と、この内燃機関の出力軸と動力伝達を行う磁石式モータとしての始動発電機とを備えた車両が示されている。１つの始動発電機は、内燃機関を始動するスタータとしての機能と、内燃機関の始動後に内燃機関に駆動され発電する発電機としての機能とを兼ね備えている。特許文献１では、始動発電機を、スタータ及び発電機以外の用途、例えば、内燃機関のアシストの用途に用いる技術が提案されている。例えば特許文献１の始動発電機は、ユーザのアクセルグリップの操作によって車両が加速される状況下において内燃機関を、内燃機関の回転速度を高める方向にアシストする。

また、例えば特許文献２には、発電機としても機能する電動モータを備えた車両が示されている。例えば特許文献２の電動モータは、エンジンの始動後で、且つスロットル開度が所定開度以上の時（加速時や登坂走行時など）、エンジンの電動アシストを行う。

特許文献１及び２の車両では、車両の加速時にエンジンのアシストによって、加速性能を維持しつつ燃料噴射量の低減が図られている。

特許５８７４３１４号公報 特開２０１５−０７４２９６号公報

磁石式モータを備えたビークルでは、運転者によるアクセル操作子の操作に対するビークルの進行の応答性を向上することが望まれている。ビークルの応答性としては、特許文献１、２に示されるようなビークル加速時における応答性だけではなく、旋回時における応答性が挙げられる。交差点を曲がる時やカーブ走行時やＵターン時のような旋回時においては、ビークルが一旦減速した後に加速に転じる。そのため、短時間でのビークルの速度の変化が大きい。このような状況では、ビークルの応答性が運転者に感知され易い。従って、一旦減速した後に加速に転じる期間における応答性の向上が望まれている。

本発明の目的は、磁石式モータを備えたビークルにおけるアクセル操作子の操作に対するビークルの進行の応答性、特に、ビークルが一旦減速した後に加速に転じる時の応答性を向上させることである。

本発明者らは、アクセル操作子の操作に対するビークルの進行の応答性を向上するため、磁石式モータによるアシストについて詳細に検討した。

従来、磁石式モータによる駆動は、エンジンによる基本的な駆動に対する補助的な追加機能として考えられていた。つまり、エンジンと磁石式モータを備えたビークルでは、エンジンによる駆動が主体であると考えられていた。このため、従来の磁石式モータによるアシストが実施されるビークルは、まず、エンジンが、低い回転速度で回転が不安定な状態から、回転を安定させる動力を出力できる状態に推移した後、磁石式モータによる付け足し即ちアシストを実施するという思想で設計されていた。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によるアシストを開始するかが問題であった。

しかし、上述した設計思想では、アクセル操作子の操作に対するビークルの進行の応答性を大きく向上することが困難であった。

そこで、本発明者らは、エンジンの駆動による走行と、磁石式モータによるアシストという従来の設計思想と異なる新たな設計思想を得るために、ビークルにおける設計思想を根本から見直した。

ビークルにおいて、車輪といった被駆動部材は、クランクシャフトの動力に基づいてビークルを進行させる。被駆動部材を駆動するクランクシャフトから見ると、クランクシャフトは、複数の動力源で駆動され得る。しかし、クランクシャフトが被駆動部材を駆動する動力自体に、駆動の動力源による種類の違いはない。例えば、クランクシャフトの動力で被駆動部材が駆動される場合、クランクシャフトがエンジン又は磁石式モータのいずれで回転されても、被駆動部材を駆動する動力の種類に違いはない。つまり、クランクシャフトが被駆動部材を駆動する動力の程度に差があっても、動力であることには変わりはない。

ここで、本発明者らは、ビークルの減速中に、エンジンの燃焼動作を停止させるとともに、磁石式モータによってビークルの減速が継続するようにクランクシャフトを回転させることを試みた。

モータは、回転速度が低いほど、電力の受け入れを妨げる誘導起電圧が小さい性質を有する。つまり、モータは、回転速度が低いほど大きい動力を出力する性質を有する。従って、モータとして機能する磁石式モータは、相対的に低い回転速度の範囲において、相対的に高い回転速度の範囲と比べて大きなトルクを出力することができる。そのため、ビークルの減速中には、磁石式モータによるモータリングが効率よく行われ易い。また、減速から加速に転じる時にクランクシャフトへ大きなトルクが加えられ易い。さらに、磁石式モータの電気的応答（例えば磁石式モータへの供給電力の変化）は、エンジンの機械的応答（例えばスロットル開度変化）よりも速やかに行われ得るので、スムーズに加速に転じることができる。よって、ビークルが一旦減速した後に加速に転じる期間（例えば、旋回中）において、アクセル操作子の操作に対するビークルの応答性を向上させることができる。

以上の知見に基づいて完成した本発明の観点によるビークルは、次の構成を採用できる。

（１）本発明の、ひとつの観点によれば、ビークルは、
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、
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、前記ロータ又は前記ステータのいずれか一方が永久磁石を有し、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と、
前記磁石式モータに対し電力を供給する蓄電装置と、
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、
運転者の操作によりトルク要求が入力されるアクセル操作子と、
前記ビークルの減速中に前記トルク要求が入力されていない時に、前記エンジンの燃焼動作を停止させるとともに、前記ビークルが減速している期間の少なくとも一部において、前記クランクシャフトの回転が減速しながら継続するように前記磁石式モータが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る減速時モータリングを行うように、前記磁石式モータ及び前記エンジンを制御する制御部と
を備える。

（１）のビークルでは、ロータがクランクシャフトに対して固定された速度比で回転するようにロータと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。そのため、ロータとクランクシャフトとの間で動力の伝達が切れない。また、クランクシャフトは、エンジンの燃焼動作が行われる時に回転する。つまり、エンジンの燃焼により生じる動力のクランクシャフトへの伝達も切れない。（１）のビークルは、このような動力伝達系を有している。

（１）のビークルは、磁石式モータ及びエンジンを制御するように構成された制御部を備えている。制御部は、ビークルの減速中にトルク要求が入力されていない時に、エンジンの燃焼動作を停止させるとともに、クランクシャフトの回転が減速しながら継続するように、ビークルが減速している期間の少なくとも一部において、減速時モータリングを行うように、磁石式モータ及びエンジンを制御する。減速時モータリングでは、磁石式モータが、蓄電装置の電力により、クランクシャフトの回転が減速しながら継続するようにクランクシャフトを回転させる。クランクシャフトは、磁石式モータのロータに対し固定された速度比で回転する。

磁石式モータにおいて、蓄電装置からの電力の受け入れを妨げる誘導起電圧は、回転速度が低いほど小さい。ビークルが減速している時には、磁石式モータが蓄電装置から大きな電力を受けやすい。ビークルの減速中には、磁石式モータが比較的低速度域で動作する。よって、磁石式モータによるモータリングが効率よく行われ易い。また、加速に転じる時点において、クランクシャフトへ比較的大きなトルクを加えることができる。さらに、磁石式モータの電気的応答は、エンジンの機械的応答よりも速やかに行われ得るので、スムーズに加速に転じることができる。よって、ビークルが一旦減速した後に加速に転じる時に、アクセル操作子の操作に対するビークルの応答性を向上させることができる。

（２） 本発明の別の観点によれば、ビークルは、（１）のビークルであって、
前記制御部は、前記ビークルの減速中に、前記アクセル操作子に対する運転者の操作により前記トルク要求が入力された時に、前記クランクシャフトの回転が加速するように前記磁石式モータが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る加速時モータリングを行うように、前記磁石式モータ及び前記エンジンを制御する。

（２）のビークルによれば、ビークルの減速中に、アクセル操作子に対する運転者の操作によりトルク要求が入力された時に、加速時モータリングが行われる。加速時モータリングでは、磁石式モータが、蓄電装置の電力により、クランクシャフトの回転が加速するようにクランクシャフトを回転させる。旋回時のように減速から加速に転じる時には、磁石式モータが比較的低速度域で動作するので、磁石式モータによりクランクシャフトへ比較的大きなトルクを加えることができる。さらに、磁石式モータの電気的応答は、エンジンの機械的応答よりも速やかに行われ得るので、スムーズに加速に転じることができる。

（３） 本発明の別の観点によれば、ビークルは、（２）のビークルであって、
前記制御部は、前記加速時モータリングと共に、前記エンジンに燃料を供給して前記エンジンの燃焼を行うように、前記磁石式モータ及び前記エンジンを制御する。

（３）のビークルによれば、エンジンの燃焼動作が開始される時には、既に磁石式モータによってクランクシャフトが駆動されてビークルが走行している。そのため、エンジンの燃焼動作を開始する時にクランクシャフトに加わる負荷が低減されている。従って、加速時モータリング時に、磁石式モータ及びエンジンにより、クランクシャフトの回転を速やかに加速できる。結果として、磁石式モータを備えたビークルにおけるアクセル操作子の操作に対する応答性が向上する。

本発明によれば、磁石式モータを備えたビークルにおけるアクセル操作子の操作に対するビークルの進行の応答性、特に、ビークルが一旦減速した後に加速に転じる時の応答性を向上させることができる。

本明細書にて使用される専門用語は特定の実施例のみを定義する目的であって発明を制限する意図を有しない。
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。

ビークルは、輸送機関である。ビークルは、有人の乗物、又は無人の輸送機関である。ビークルは、例えば車輪を有する車両である。ビークルは例えば鞍乗型車両である。ビークルは例えば自動二輪車である。自動二輪車としては、特に限定されず、例えば、スクータ型、モペット型、オフロード型、オンロード型の自動二輪車が挙げられる。また、鞍乗型車両としては、自動二輪車に限定されず、例えば、ＡＴＶ（Ａｌｌ−Ｔｅｒｒａｉｎ Ｖｅｈｉｃｌｅ）等であってもよい。また、ビークルは、鞍乗型車両に限定されず、車室を有する４輪車両等であってもよい。本発明に係るビークルは、車輪付きビークルに限定されず、例えばスクリューを有する船舶でもよい。

ビークルは、以下の３要件の少なくとも１つを満たすことが好ましい。
（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低速域である時にクランクシャフトと被駆動部材との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低速域以外である時に前記動力伝達が行われるように構成されていること
なお、前記低速域の下限値は、０ｒｐｍである。前記低速域の上限値は、特に限定されず、例えば、アイドリング回転速度よりも高くてもよく、前記アイドリング回転速度よりも低くてもよい。

上記（ｉ）に関して、リーン姿勢で旋回可能に構成されたビークルは、旋回時にビークルに加わる遠心力に対向するために、カーブの内側に傾いた姿勢で旋回するように構成される。リーン姿勢で旋回可能に構成されたビークルとしては、例えば、リーン姿勢で旋回可能に構成された鞍乗型車両（例えば、自動二輪車、自動三輪車）が挙げられる。上記（ｉｉ）に関して、上記（ｉｉ）を満たすビークルは、アクセル操作子の操作によって、クランクシャフトの回転速度（即ちエンジン及び／又は磁石式モータの動作）並びにクランクシャフトと被駆動部材との間の動力伝達及びその切断の切り換えが制御されるように構成される。上記（ｉｉｉ）に関しては、上記（ｉｉｉ）を満たすビークルは、押し歩きや牽引などが可能になる。上記（ｉ）〜（ｉｉｉ）の少なくとも一つを満たすビークルとしては、上記（ｉ）〜（ｉｉｉ）の一つを満たすビークル、上記（ｉ）及び（ｉｉ）を満たすビークル、上記（ｉｉ）及び（ｉｉｉ）を満たすビークル、上記（ｉ）及び（ｉｉｉ）を満たすビークル、上記（ｉ）、（ｉｉ）及び（ｉｉｉ）の全てを満たすビークルが挙げられる。

上記（ｉ）〜（ｉｉｉ）の少なくとも１つを満たすようなビークル（特に、少なくとも上記（ｉ）を満たすビークル）では、軽快性が求められるため、通常、発進時の加速性能が重要視される傾向にある。発進時の加速性能には、クラッチの設定、特にクラッチストールの設定が大きく影響する。ここでいう加速性能は、ある程度の距離（例えば数十ｍ）を走行するまでの時間やその時の速度に関係し、本発明でいう発進の操作に対する進行の応答性とは異なる。本発明でいう応答性は、所謂出だしの良さであり、発進の操作が入力されてからビークルが発進するための時間の短さに関係する。また、本発明でいう応答性は、発進時の操作量の変化に応じてビークルの挙動が変化するまでの時間の短さに関係する。発進の操作に対する高い応答性は、発進時における操縦安定性に寄与する。

エンジンは、例えば、単気筒エンジン及び２以上の気筒を有するエンジンを含む。エンジンは、例えば、４ストロークの間に高負荷領域と低負荷領域とを有する４ストロークエンジンであることが好ましい。４ストロークの間に高負荷領域と低負荷領域とを有する４ストロークエンジンは、例えば、単気筒エンジン、２気筒エンジン、不等間隔爆発型３気筒エンジン、又は、不等間隔爆発型４気筒エンジンである。４ストロークの間に高負荷領域と低負荷領域とを有する４ストロークエンジンは、低い回転速度における回転の安定性が、他のタイプのエンジンと比べ低い。このため、接続の回転速度を低下させることが困難であった。本発明の観点によるビークルは、４ストロークの間に高負荷領域と低負荷領域とを有する４ストロークエンジンでも、加速の操作に対するビークルの進行の応答性が高めやすい。ただし、エンジンは、例えば、４ストロークの間に高負荷領域と低負荷領域とを有さない４ストロークエンジンでもよい。

エンジンにおける燃焼動作は、エンジンの燃焼が行われている時のエンジンの動作である。例えば、エンジンの燃焼工程で燃焼が行われていない場合に、クランクシャフトがモータによって回転している状態はエンジンの燃焼動作とは異なる。エンジンにおける燃焼動作は、クランクシャフトの回転が開始し、燃料が供給された後、エンジン内の混合気即ち供給された燃料と空気の混合気が最初に燃焼する時に開始する。つまり、エンジンにおける燃焼動作の開始は、クランクシャフトの回転が開始し、燃料が供給された後、エンジン内の混合気が最初に燃焼する時である。

磁石式モータは、ロータと、ステータとを有する。ロータ又はステータのいずれか一方が、永久磁石を有する。他方はコイルを有する。ブラシ付き直流モータは、ステータが永久磁石を有する磁石式モータの一例である。ブラシレスモータは、ロータが永久磁石を有する磁石式モータの一例である。ブラシレスモータの相数は、特に限定されず、単相であってもよく、三相であってもよい。磁石式モータは、エンジンの燃焼動作を開始させる時に、モータとして機能し、クランクシャフトを回転させる。磁石式モータは、エンジンに駆動される時に、ジェネレータとして機能し、発電するように構成されていてもよい。ビークルは、磁石式モータとは別に、ジェネレータを備えていてもよい。磁石式モータは、ラジアルギャップ型であってもよく、アキシャルギャップ型であってもよい。ラジアルギャップ型の磁石式モータは、アウタロータ型であってもよく、インナロータ型であってもよい。ロータは、ロータと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クランクシャフトと接続される。ロータとクランクシャフトとの間での動力の伝達が切れない。ロータは、例えば、クランクシャフトに対し直結されていてよい。また、ロータは、例えば、固定速度比のギアを介してクランクシャフトと接続されていてもよい。ロータは、クランクシャフトと常時動力伝達が可能であるようにクランクシャフトと接続されていることが好ましい。

蓄電装置は、電力を蓄える装置である。蓄電装置は、少なくとも、磁石式モータが蓄電装置の電力により自力でクランクシャフトを回転させて被駆動部材を駆動することによりビークルを走行させるための電力を磁石式モータに供給できる容量を有している。蓄電装置は、特に限定されず、例えば、バッテリであってもよく、キャパシタであってもよい。蓄電装置は、磁石式モータへの電力供給を行う。また、蓄電装置は、磁石式モータにより生成された電力を受け入れることにより充電されてもよい。蓄電装置は、１つであってもよく、複数であってもよい。ビークルは、磁石式モータへ電力を供給する蓄電装置とは別に、蓄電装置を有していてもよい。

本発明の一つの観点における被駆動部材は、例えば車輪である。被駆動部材は、例えばスクリューでもよい。被駆動部材の数は、特に限定されない。ビークルが前輪と後輪とを備える場合、被駆動部材は、前輪のみであってもよく、後輪のみであってもよく、前輪及び後輪であってもよい。

アクセル操作子は、運転者の操作によりトルク要求が入力される部材である。アクセル操作子は、特に限定されず、アクセルグリップであってもよく、アクセルペダルであってもよく、レバーにより構成されてもよく、ボタンにより構成されてもよい。アクセル操作子は、例えば、エンジンに備えられたスロットル弁と機械式ワイヤで接続されていてよい。アクセル操作子は、例えば、スロットル弁を駆動するモータ及び制御装置と電気的に接続されていてもよい。

制御部は、エンジンを制御する機能と、磁石式モータを制御する機能とを有する。例えば、磁石式モータがブラシ付き直流モータである場合、磁石式モータを制御する機能は、例えば、磁石式モータへ供給される電力についてのＯＮ／ＯＦＦを切り替える機能である。磁石式モータがブラシレスモータである場合、磁石式モータを制御する機能は、例えば、インバータ回路に対する制御、より詳細には、複数のスイッチング部の各々に対するＯＮ／ＯＦＦ制御である。制御部のハードウェア構成は、特に限定されない。制御部は、中央処理装置と、記憶装置とを有するコンピュータにより構成されていてもよい。制御部の一部または全部が、電子回路であるワイヤードロジックによって構成されていてもよい。制御部は、全体として物理的に一体として構成されていてもよく、物理的に別個の複数の装置の組合せにより構成されていてもよい。例えば、エンジンを制御する機能を有する装置と、磁石式モータを制御する機能を有する装置とが別体に構成されていてもよい。

エンジン及び／又は磁石式モータから出力される動力は、クランクシャフトから被駆動部材に伝達される。ビークルは、クランクシャフトと被駆動部材との間で動力を伝達するための動力伝達装置を備える。動力伝達装置は、変速機とクラッチとを含む概念である。即ち、動力伝達装置は、変速機を備えていてもよく、備えていなくてもよい。動力伝達装置は、クラッチを備えていてもよく、備えていなくてもよい。クラッチは、特に限定されず、クラッチに対するライダーの操作によって動作するマニュアルクラッチでもよく、クラッチに対するライダーの操作によらずに動作する自動クラッチであってもよい。クラッチは、湿式であってもよく、乾式であってもよい。クラッチは、噛合クラッチであってもよく、摩擦クラッチであってもよい。クラッチは、例えば、アクチュエータやモータ等により制御される電動クラッチであってもよく、油圧により制御される油圧制御式クラッチであってもよく、空気圧により制御される空気圧制御式クラッチであってもよく、コイル等に通電される時に生じる電磁力により制御される電磁クラッチであってもよい。自動クラッチの一例として、例えば、遠心クラッチが挙げられる。遠心クラッチは、遠心力により動力の伝達と切断との切替を行うクラッチである。遠心クラッチは、ドラム式のクラッチであってもよく、ベルト式のクラッチ（ベルトクラッチ）であってもよい。

ビークルでは、ビークルの減速中にトルク要求が入力されていない時に、エンジンの燃料動作が停止する。但し、ビークルは、ビークルの減速中に常にエンジンの燃料動作が停止するように構成されていなくてもよい。即ち、ビークルは、ビークルの減速中において、ある状況下では、エンジンの燃料動作が停止する一方、別の状況下では、エンジンの燃料動作が停止しないように構成されていてもよい。例えば、ビークルは、ビークルが減速中において、所定のエンジン停止条件が成立した時に、エンジンの燃料動作が停止する一方、所定のエンジン停止条件が成立していない時には、エンジンの燃料動作が停止しないように構成されていてもよい。そのようなエンジン停止条件としては、特に限定されず、例えば、車速に関する条件であってもよく、動力伝達に関する条件であってもよく、ビークルのリーン角に関する条件であってもよい。車速に関する条件としては、特に限定されず、例えば、クランクシャフトの回転速度が所定速度を下回ること、被駆動部材の回転速度が所定速度を下回ること、ビークルの車速が所定速度を下回ることが挙げられる。動力伝達に関する条件としては、特に限定されず、例えば、クランクシャフトと被駆動部材との間の動力伝達が切断されていないことが挙げられる。ビークルのリーン角に関する条件としては、特に限定されず、例えば、旋回時におけるカーブ内側へのリーン角が所定角度を上回ることが挙げられる。上述した各条件は、単独で設定されてもよく、幾つかの条件が組合せられて設定されてもよい。

ビークルでは、ビークルの減速中にトルク要求が入力されていない時に、クランクシャフトの回転が減速しながら継続するように、ビークルが減速している期間の少なくとも一部において、減速時モータリングが行われる。その結果、ビークルの減速中にトルク要求が入力されていない時に、クランクシャフトの回転が減速しながら継続する。減速時モータリングは、ビークルが減速している期間の少なくとも一部において蓄電装置の電力により行われる。減速時モータリングは、クランクシャフトの回転が減速しながら継続するように行われる。減速時モータリングは、例えば、制御部により磁石式モータの負荷が調整されることにより行われる。減速時モータリングが行われる時のクランクシャフトの正転は、磁石式モータにより正方向のトルクが加えられるので、例えば、惰性走行中のクランクシャフトの正転より緩やかに減速する。本明細書において、惰性走行とは、磁石式モータ又はエンジンのいずれからも正方向のトルクを受けず、且つブレーキが作用せずに、ビークルが走行することをいう。蓄電装置は、減速時モータリングが行われる時に放電する。ビークルが減速している期間のうち、残りの期間には、蓄電装置の充電及び放電が行われない期間があってもよく、蓄電装置の充電（即ち回生）が行われる期間があってもよい。

加速時モータリングは、ビークルの減速中にトルク要求が入力された時点又は入力された後に開始される。減速時モータリングによってクランクシャフトの回転が減速しながら継続している時に加速時モータリングが行われる。従って、速やかに加速に転じることができ、操作に対する応答性をより向上させることができる。加速時モータリングは、減速時モータリングから連続して行われることが好ましい。より速やかに加速に転じることができ、操作に対する応答性をより向上させることができる。加速時モータリングにおける加速の程度は、アクセル操作子に対する操作量に応じて変化することが好ましい。

ビークルは、加速時モータリングと共に、エンジンの燃焼動作が開始されるように構成されることが好ましい。より速やかに加速に転じることができ、操作に対する応答性をより向上させることができる。エンジンの燃焼動作は、加速時モータリングが開始されるタイミングで開始されてもよく、加速時モータリングが開始された後に開始されてもよい。また、トルク要求が入力された時に、先ずエンジンの燃焼動作が開始され、次に加速時モータリングが開始されてもよい。

加速時モータリングは、エンジンの燃焼動作が開始されてから終了する。従って、加速時モータリングが終了する時にはエンジンの燃焼動作が再開されている。加速時モータリングの終了タイミングは、特に限定されず、例えば、クランクシャフトの回転速度が所定速度を上回るタイミング、被駆動部材の回転速度が所定の速度を下回ること、ビークルの車速が所定速度を上回ること、旋回時におけるカーブ内側へのリーン角が所定角度を下回ることが挙げられる。

クランクシャフトと被駆動部材との間の動力伝達は、ビークルの減速が開始されてから加速時モータリングが開始されるまでの期間において切断されないことが好ましい。これにより、ビークルの減速中に入力されるトルク要求に対して速やかに応答可能な状態が確保される。結果として、減速から加速に転じる時の応答性を向上させることができる。但し、クランクシャフトと被駆動部材との間の動力伝達は、ビークルの減速が開始されてから加速時モータリングが開始されるまでの期間において切断されてもよい。クランクシャフトと被駆動部材との間の動力伝達が切断されても、減速時モータリングにより正方向のトルクが付与され、クランクシャフトの回転が継続しているので、加速時モータリングを開始することにより、速やかにクランクシャフトの回転を加速することができる。これにより、クランクシャフトと被駆動部材との間の動力伝達が再開を早めたり、クランクシャフトと被駆動部材との間の動力伝達が再開する時のビークルの加速性を向上させたりすることができる。結果として、操作に対する応答性を、より向上させることができる。以下の動作は、クランクシャフトと被駆動部材との間で動力伝達が行われている時に行われてもよく、当該動力伝達が行われていない時に行われてもよい。
・エンジンの燃焼動作の停止
・減速時モータリングの開始
・減速時モータリングの終了
・加速時モータリングの開始
・エンジンの燃焼動作の再開
・加速時モータリングの終了

クランクシャフトと被駆動部材との間で動力伝達が行われている時に、減速時モータリングが行われる場合、ビークルは、減速しながら走行を継続する。この時の車速は、例えば、惰性走行中の車速より緩やかに減速する。この状態において、トルク要求に応じて加速時モータリングが行われる場合、ビークルは、減速から加速に転じる。加速時モータリングと共にエンジンの燃焼が開始される場合、より速やかにビークルを加速させることができ、より応答性を向上させることができる。

クランクシャフトと被駆動部材との間で動力伝達が行われていない時に、減速時モータリングが行われる場合、クランクシャフトの回転は減速しながら継続する。この場合、減速するクランクシャフトの回転の加速度（負の加速度）は、惰性走行中に減速する被駆動部材の回転の加速度以下であることが好ましい。なお、惰性走行中に減速する被駆動部材の回転の加速度としては、クランクシャフトの回転の加速度と対比できるように減速比に基づいて換算された加速度が用いられる。前記動力伝達が行われずにクランクシャフトの回転が減速している状態において、トルク要求に応じて加速時モータリングが行われる場合、クランクシャフトの回転は減速から加速に転じる。加速時モータリングと共にエンジンの燃焼動作が再開する。加速時モータリング及び再開後のエンジンの燃焼動作の少なくとも一方が行われている時に、クランクシャフトと被駆動部材との間での動力伝達が再開されることが好ましい。加速時モータリングは、少なくともクランクシャフトと被駆動部材との間での動力伝達が再開されるまで行われることが好ましい。より速やかにビークルを加速させることができ、より応答性を向上させることができるからである。

クランクシャフトと被駆動部材との間での動力伝達及びその切断は、例えば、動力伝達装置において行われる。当該動力伝達及びその切断は、ニュートラル機構を有する変速機で行われてもよく、クラッチで行われてもよい。ニュートラル機構は、ニュートラルポジションへの変速を可能とする機構である。ニュートラル機構を有する変速機は、無段変速機であってもよく、有段変速機であってもよい。ニュートラル機構を有する無段変速機としては、例えば、ベルトを挟持する２つのシーブの間の間隔が、ベルトの挟持が解除される距離まで遠心力で又は電子制御により調整され得る無段変速機が挙げられる。ニュートラル機構を有する有段変速機としては、特に限定されず、従来公知の有段変速機が挙げられる。変速機は、自動変速機であってもよく、マニュアル変速機であってもよい。また、クラッチについては、上述した通りである。

第一実施形態に係る鞍乗型車両についての説明図である。 図１に示すエンジン及びその周囲の概略構成を模式的に示す部分断面図である。 エンジンのクランク角度位置と必要トルクとの関係を模式的に示す説明図である。 図２に示す磁石式モータの回転軸線に垂直な断面を示す断面図である。 図１に示す鞍乗型車両の制御系を模式的に示すブロック図である。 発進時における鞍乗型車両の状態遷移について概略的に示す状態遷移図である。 減速時における鞍乗型車両の状態遷移について概略的に示す状態遷移図である。 第二実施形態に係る鞍乗型車両が備える磁石式モータを模式的に示す分解斜視図である。 図８に示す磁石式モータを模式的に示す斜視図である。 図８に示す磁石式モータにおけるステータの動作を模式的に示す図である。 図８に示す磁石式モータの回転制御の原理を示す図である。

以下、本発明の実施形態に基づいて図面を参照しつつ説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。

＜第一実施形態＞
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。図の下部には、鞍乗型車両１の発進時及び減速から再加速までの過程における経過時間と車速との関係が示されている。

図１に示す鞍乗型車両１は、車体２及び車輪３ａ，３ｂを備えている。詳細には、鞍乗型車両１は、自動二輪車である。鞍乗型車両１は、ビークルの一例である。

鞍乗型車両１は、エンジンＥＧを備えている。エンジンＥＧは、４ストローク単気筒エンジンである。エンジンＥＧは、クランクシャフト１５を有する。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。

鞍乗型車両１は、磁石式モータＭを備えている。磁石式モータＭは、ロータ３０と、ステータ４０とを有する。ロータ３０は、永久磁石３７を有する。ロータ３０は、クランクシャフト１５に対して固定された速度比で回転するようにクランクシャフト１５との間でクラッチを介さずに動力が伝達されるようにクランクシャフト１５と接続されている。ステータ４０は、ロータ３０と対向するように配置されている。磁石式モータＭは、少なくともエンジンＥＧの燃焼動作を開始させる時にクランクシャフト１５を回転させる。また、本実施形態において、磁石式モータＭは、エンジンＥＧに駆動される時にジェネレータとして機能して発電するように構成されている。

鞍乗型車両１は、蓄電装置４を備えている。蓄電装置４は、磁石式モータＭに対して電力を供給する。また、蓄電装置４は、磁石式モータＭがジェネレータとして機能する時に生成される電力により充電される。

鞍乗型車両１は、アクセル操作子８を備えている。アクセル操作子８は、運転者によりトルク要求が入力されるように構成されており、エンジンＥＧの出力を指示するように操作される。アクセル操作子８は、運転者によって操作されることにより、エンジンＥＧの出力の増加又は減少に関する指示が入力されるように構成されている。

鞍乗型車両１は、車輪３ｂを備える。車輪３ｂは、被駆動部材の一例である。車輪３ｂは、エンジンＥＧから出力する動力により駆動されることにより、鞍乗型車両１を進行させるように構成されている。

鞍乗型車両１は、動力伝達装置ＰＴを備える。動力伝達装置ＰＴは、クランクシャフト１５から車輪３ｂへ動力を伝達するように構成されている。動力伝達装置ＰＴは、変速機ＴＲと、クラッチＣＬとを含んでいる。変速機ＴＲは、例えば、無段変速機である。変速機ＴＲは、入力の回転速度に対する出力の回転速度の比である変速比を変更することができる。変速機ＴＲは、クランクシャフト１５の回転速度に対する、車輪３ｂの回転速度に対応する変速比を変更することができる。クラッチＣＬは、例えば、ドラム式の遠心クラッチである。

鞍乗型車両１は、制御部としての制御装置６０を備える。制御装置６０は、磁石式モータＭ及びエンジンＥＧを制御するように構成されている。制御装置６０は、磁石式モータＭ及びエンジンＥＧを制御することにより、以下のように、鞍乗型車両１を走行させることができる。

制御装置６０は、エンジンＥＧの燃焼動作が停止しており且つ車輪３ｂが駆動されていない状態において、アクセル操作子８に対する運転者の操作によりトルク要求が入力された場合、エンジンＥＧの燃焼動作が停止した状態で磁石式モータＭが蓄電装置４の電力でクランクシャフト１５を回転させて車輪３ｂを駆動することにより鞍乗型車両１を走行させる（状態（Ａ））。状態（Ａ）では、エンジンＥＧは、燃焼動作を停止し、磁石式モータＭは、モータリングにより鞍乗型車両１を発進及び走行させる（発進時モータリング）。

制御装置６０は、エンジンＥＧの燃焼動作が停止した状態で磁石式モータＭが蓄電装置４の電力でクランクシャフト１５を回転させることにより車輪３ｂを駆動している状態において、更に又は継続してアクセル操作子８に対する運転者の操作によりトルク要求が入力された場合、エンジンＥＧに燃料を供給してエンジンＥＧの燃焼動作を開始させ、磁石式モータＭ及びエンジンＥＧが車輪３ｂを駆動することにより鞍乗型車両１を走行させる（状態（Ｂ））。状態（Ｂ）では、エンジンＥＧが、燃焼動作を実行し、磁石式モータＭは、発進時のモータリングを継続する。状態（Ｂ）は、状態（Ａ）の後に生じる。

制御装置６０は、鞍乗型車両１が状態（Ｂ）である時に、更に又は継続してアクセル操作子８に対する運転者の操作によりトルク要求が入力された場合、磁石式モータＭによるクランクシャフト１５への正転方向への正のトルク付与を停止し、エンジンＥＧにより車輪３ｂを駆動することにより鞍乗型車両１を走行させる（状態（Ｃ））。なお、状態（Ｃ）は、必ずしも状態（Ｂ）の後に状態（Ｂ）に続いて生じる必要はない。鞍乗型車両１が状態（Ａ）である時に、アクセル操作子８に対する運転者の操作によりトルク要求が入力された場合、状態（Ｃ）が生じてもよい。

状態（Ｃ）では、鞍乗型車両１は、エンジンＥＧにより駆動されることにより、走行する。エンジンＥＧによる駆動力は、アクセル操作子８に対する操作量に応じて変化する。制御装置６０は、鞍乗型車両１の減速中にトルク要求が入力されていない時に、エンジンＥＧの燃焼動作を停止させるとともに、クランクシャフト１５の回転が減速しながら継続するように、鞍乗型車両１が減速している期間の少なくとも一部において、磁石式モータＭが蓄電装置４の電力でクランクシャフトを回転させる減速時モータリングを行う（状態（Ｄ））。なお、状態（Ｄ）は、必ずしも状態（Ｃ）の後に状態（Ｃ）に続いて生じる必要はなく、状態（Ｂ）の後に状態（Ｂ）に続いて生じてもよい。また、状態（Ａ）の後に状態（Ｄ）が生じてもよい。この場合、状態（Ａ）及び状態（Ｄ）の両方において、エンジンＥＧの燃焼動作が停止した状態が継続する。

制御装置６０は、鞍乗型車両１の減速中に、アクセル操作子８に対する運転者の操作によりトルク要求が入力された時に、クランクシャフト１５の回転が加速するように磁石式モータＭが蓄電装置４の電力でクランクシャフト１５を回転させる加速時モータリングを行う（状態（Ｅ））。状態（Ｅ）は、状態（Ｄ）の後に生じる。状態（Ｅ）においては、鞍乗型車両１が、少なくとも磁石式モータＭにより駆動される。状態（Ｅ）において、鞍乗型車両１は、磁石式モータＭ及びエンジンＥＧにより駆動されてもよい。即ち、状態（Ｅ）において、制御装置６０は、加速時モータリング動作と共に、エンジンＥＧに燃料を供給してエンジンＥＧの燃焼を行ってもよい。エンジンＥＧの燃焼は、加速時モータリング動作と同時に開始されてもよく、加速時モータリング動作が開始された後に開始されてもよい。

制御装置６０は、鞍乗型車両１が状態（Ｅ）である時に、更に又は継続してアクセル操作子８に対する運転者の操作によりトルク要求が入力された場合、磁石式モータＭによるクランクシャフト１５への正転方向への正のトルク付与を停止し、エンジンＥＧにより車輪３ｂを駆動することにより鞍乗型車両１を走行させる（状態（Ｃ））。なお、状態（Ｃ）は、必ずしも状態（Ｅ）の後に状態（Ｅ）に続いて生じる必要はない。鞍乗型車両１が状態（Ｄ）である時に、アクセル操作子８に対する運転者の操作によりトルク要求が入力された場合、状態（Ｃ）が生じてもよい。

鞍乗型車両１は、図１に示す状態遷移を行うように走行可能である。但し、図１に示す状態遷移は、鞍乗型車両１が実行可能な状態遷移の一例である。鞍乗型車両１は、必ずしも、常に、図１に示す状態遷移の一例の通りに走行しなくてもよい。鞍乗型車両１の状態遷移は、車両状況や走行状況によって異なる。具体的には、鞍乗型車両１の状態遷移は、例えば、入力されるトルク要求や、蓄電装置４に蓄電された電力量によって異なる。入力されるトルク要求によっては、鞍乗型車両１が状態（Ａ）である状態から、状態（Ｂ）又は状態（Ｃ）に遷移せずに、鞍乗型車両１は減速して走行を終了してもよい。また、鞍乗型車両１が状態（Ｄ）である状態から、状態（Ｅ）又は状態（Ｃ）に遷移せずに、鞍乗型車両１は減速を継続して走行を終了してもよい。また、蓄電装置４に蓄電された電力量によっては、磁石式モータによる走行が行われない場合が生じてもよく、減速モータリング及び／又は加速モータリングが行われない場合が生じてもよい。また、状態（Ｃ）において、磁石式モータＭが、一時的に、クランクシャフト１５の正転方向への正のトルク付与を行ってもよい。また、状態（Ｃ）において、エンジンＥＧが、一時的に、燃焼動作を停止してもよい。

さらに、鞍乗型車両１は、メインスイッチ５を備えている。メインスイッチ５は、鞍乗型車両１の各部に電力を供給するためのスイッチである。鞍乗型車両１は、スタータスイッチ６を備えている。スタータスイッチ６は、運転者によって操作されるスイッチである。本実施形態において、スタータスイッチ６は、運転者の操作により発進許可要求が入力されるスイッチである。鞍乗型車両１は、アクセル操作子８を備えている。アクセル操作子８は、操作に応じてトルク要求、例えば、エンジンＥＧの出力を指示するように構成されている。アクセル操作子８は、詳細には、アクセルグリップである。

鞍乗型車両１では、駆動停止状態において、メインスイッチ５が操作されることにより、制御装置６０への電力供給が開始される。その後に、鞍乗型車両１は、スタータスイッチ６が操作されることにより、発進を許可される。その後に、鞍乗型車両１は、アクセル操作子８が操作されることにより、エンジンＥＧの燃焼動作が停止した状態で、磁石式モータＭにより走行し始める。

なお、スタータスイッチ６は、省略されてもよい。この場合、鞍乗型車両１は、駆動停止状態において、メインスイッチ５が操作されることにより、制御装置６０への電力供給が開始され、アクセル操作子８の操作により、エンジンＥＧの燃焼動作が停止した状態で、磁石式モータＭにより走行し始める。さらに、鞍乗型車両１は、メインスイッチ５の操作無しに、アクセル操作子８の操作により、走行し始めるように構成されていてもよい。

図２は、図１に示すエンジンＥＧ及びその周囲の概略構成を模式的に示す部分断面図である。

エンジンＥＧは、クランクケース１１と、シリンダ１２と、ピストン１３と、コネクティングロッド１４と、クランクシャフト１５とを備えている。ピストン１３は、シリンダ１２内に往復動可能に設けられている。クランクシャフト１５は、クランクケース１１内に回転可能に設けられている。クランクシャフト１５は、コネクティングロッド１４を介して、ピストン１３と連結されている。シリンダ１２の上部には、シリンダヘッド１６が取り付けられている。シリンダ１２とシリンダヘッド１６とピストン１３とによって、燃焼室が形成される。シリンダヘッド１６には、排気バルブ１８及び図示しない吸気バルブが設けられている。排気バルブ１８は、シリンダ１２内の排ガスの排出を制御する。吸気バルブは、シリンダ１２内の燃焼室への混合気の供給を制御する。排気バルブ１８及び吸気バルブは、クランクシャフト１５と連動して回転するカムシャフトＣｓに設けられた図示しないカムの作用によって動作する。クランクシャフト１５は、クランクケース１１に、一対のベアリング１７を介して、回転自在な態様で支持されている。

エンジンＥＧが備えるクランクシャフト１５の一端部１５ａ（図中、右端部）には、磁石式モータＭが取り付けられている。クランクシャフト１５と磁石式モータＭとの間にクラッチは設けられていない。エンジンＥＧが備えるクランクシャフト１５の他端部１５ｂ（図中、左端部）には、動力伝達装置ＰＴが設けられている。

エンジンＥＧには、デコンプレッション装置Ｄが設けられている。図２には、デコンプレッション装置Ｄが概略的に示されている。デコンプレッション装置Ｄは、圧縮行程でシリンダ１２内の圧力を減少させるように動作する。デコンプレッション装置Ｄは、圧縮行程で排気バルブ１８を開くことによって、シリンダ１２内から混合気の一部を排出する。デコンプレッション装置Ｄは、クランクシャフト１５の回転速度が、デコンプレッション装置Ｄに設定された減圧上限速度以下である場合に、圧縮行程で排気バルブ１８を開くように構成されている。デコンプレッション装置Ｄは、クランクシャフト１５と連動して回転するカムシャフトＣｓに設けられた機構によって排気バルブ１８を開く。デコンプレッション装置Ｄは、例えば、カムシャフトＣｓの回転に伴う遠心力を利用して、排気バルブ１８を開く動作を行う。デコンプレッション装置Ｄが圧縮行程でシリンダ１２内の混合気の圧力を減少させることによって、ピストン１３が受ける圧縮反力が減少する。高負荷領域において、ピストン１３の動作に対する負荷が低減される。

また、エンジンＥＧには、図示しないスロットル弁及び燃料噴射装置Ｊ（図５参照）も備えられている。スロットル弁は、アクセル操作子８（図１参照）の操作量に基づく開度で開く。スロットル弁は、開度に応じて流れる空気の量を調整することによってシリンダ１２内に供給される空気の量を調整する。燃料噴射装置Ｊは、燃料を噴射することによって、シリンダ１２内の燃焼室に燃料を供給する。スロットル弁を通る空気と燃料噴射装置Ｊから噴射された燃料の混合気が、シリンダ１２内の燃焼室に供給される。また、エンジンＥＧには、点火プラグ１９が設けられている。点火プラグ１９が、シリンダ１２内の混合気に点火することによって、混合気が燃焼する。

エンジンＥＧは、内燃機関である。エンジンＥＧは、燃料の供給を受ける。エンジンＥＧは、混合気を燃焼する燃焼動作によって動力（トルク）を出力する。
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。

図３は、エンジンＥＧのクランク角度位置と必要トルクとの関係を模式的に示す説明図である。図３は、エンジンＥＧが燃焼動作を行っていない状態で、クランクシャフト１５を回転させるための必要トルクを示している。

エンジンＥＧは、４ストロークエンジンである。エンジンＥＧは、１回の燃焼サイクルである４ストロークの間に、クランクシャフト１５を回転させる負荷が大きい高負荷領域ＴＨと、クランクシャフト１５を回転させる負荷が高負荷領域ＴＨの負荷より小さい低負荷領域ＴＬとを有する。高負荷領域とは、エンジンＥＧの１燃焼サイクルのうち、負荷トルクが１燃焼サイクルにおける負荷トルクの平均値Ａｖよりも高い領域をいう。クランクシャフト１５の回転角度を基準として見ると、低負荷領域ＴＬは高負荷領域ＴＨ以上に広い。より詳細には、低負荷領域ＴＬは高負荷領域ＴＨよりも広い。言い換えると、低負荷領域ＴＬに相当する回転角度領域は、高負荷領域ＴＨに相当する回転角度領域よりも広い。エンジンＥＧは、燃焼行程（膨張行程）、排気行程、吸気行程、及び圧縮行程を繰り返しながら回転する。圧縮行程は、高負荷領域ＴＨと重なりを有する。

エンジンＥＧの１回の燃焼サイクルには、燃焼行程、排気行程、吸気行程、及び圧縮行程が１回ずつ含まれる。吸気行程において、混合気が、燃焼室に供給される。圧縮行程において、ピストン１３が、燃焼室内の混合気を圧縮する。膨張行程において、点火プラグ１９で点火された混合気が燃焼するとともに、ピストン１３を押す。排気行程において、燃焼後の排ガスが燃焼室から排出される。

図４は、図２に示す磁石式モータＭの回転軸線に垂直な断面を示す断面図である。図２及び図４を参照して磁石式モータＭを説明する。

磁石式モータＭは、永久磁石式三相ブラシレス型モータである。磁石式モータＭは、永久磁石式三相ブラシレス型ジェネレータとしても機能する。

磁石式モータＭは、ロータ３０と、ステータ４０とを有する。本実施形態の磁石式モータＭは、ラジアルギャップ型である。磁石式モータＭは、アウタロータ型である。即ち、ロータ３０はアウタロータである。ステータ４０はインナーステータである。

ロータ３０は、ロータ本体部３１を有する。ロータ本体部３１は、例えば強磁性材料からなる。ロータ本体部３１は、有底筒状を有する。ロータ本体部３１は、筒状ボス部３２と、円板状の底壁部３３と、筒状のバックヨーク部３４とを有する。底壁部３３及びバックヨーク部３４は一体的に形成されている。なお、底壁部３３とバックヨーク部３４とは別体に構成されていてもよい。底壁部３３及びバックヨーク部３４は筒状ボス部３２を介してクランクシャフト１５に固定されている。ロータ３０には、電流が供給される巻線が設けられていない。

ロータ３０は、永久磁石３７を有する。ロータ３０は、複数の磁極部３７ａを有する。複数の磁極部３７ａは永久磁石３７により形成されている。複数の磁極部３７ａは、バックヨーク部３４の内周面に、設けられている。本実施形態において、永久磁石３７は、複数の永久磁石を有する。即ち、ロータ３０は、複数の永久磁石を有する。複数の磁極部３７ａは、複数の永久磁石のそれぞれに設けられている。なお、永久磁石３７は、１つの環状の永久磁石によって形成されることも可能である。この場合、１つの永久磁石は、複数の磁極部３７ａが内周面に並ぶように着磁される。

複数の磁極部３７ａは、磁石式モータＭの周方向にＮ極とＳ極とが交互に配置されるように設けられている。本実施形態では、ステータ４０と対向するロータ３０の磁極数が２４個である。ロータ３０の磁極数とは、ステータ４０と対向する磁極数をいう。磁極部３７ａとステータ４０との間には磁性体が設けられていない。磁極部３７ａは、磁石式モータＭの径方向におけるステータ４０の外側に設けられている。バックヨーク部３４は、径方向における磁極部３７ａの外側に設けられている。磁石式モータＭは、歯部４３の数よりも多い磁極部３７ａを有している。なお、ロータ３０は、磁極部３７ａが磁性材料に埋め込まれた埋込磁石型（ＩＰＭ型）であってもよいが、本実施形態のように、磁極部３７ａが磁性材料から露出した表面磁石型（ＳＰＭ型）であることが好ましい。

ロータ３０を構成する底壁部３３には、冷却ファンＦが設けられている。

ステータ４０は、ステータコアＳＴと複数のステータ巻線Ｗとを有する。ステータコアＳＴは、周方向に間隔を空けて設けられた複数の歯部（ティース）４３を有する。複数の歯部４３は、ステータコアＳＴから径方向外側に向かって一体的に延びている。本実施形態においては、合計１８個の歯部４３が周方向に間隔を空けて設けられている。換言すると、ステータコアＳＴは、周方向に間隔を空けて形成された合計１８個のスロットＳＬを有する。歯部４３は周方向に等間隔で配置されている。

磁極部３７ａの数は、スロット数の４／３である。スロットは、隣り合う歯部４３の間の間隔である。スロット数は、歯部４３の数と同じである。本実施形態のように、磁極数３７ａの数は、スロット数の２／３より大きいことが好ましい。磁極数３７ａの数は、スロット数以上であることがより好ましい。磁極数３７ａの数は、スロット数より大きいことが更に好ましい。磁極数３７ａの数は、スロット数の４／３であることが特に好ましい。低い回転速度における磁石式モータジェネレータの出力トルクが向上するので、ビークルの進行の応答性をより向上させることができるからである。

各歯部４３の周囲には、ステータ巻線Ｗが巻回している。つまり、複数相のステータ巻線Ｗは、スロットＳＬを通るように設けられている。図４には、ステータ巻線Ｗが、スロットＳＬの中にある状態が示されている。複数相のステータ巻線Ｗのそれぞれは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の何れかに属する。ステータ巻線Ｗは、例えば、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の順に並ぶように配置される。巻線Ｗの巻き方は特に限定されない。巻線Ｗは、集中巻きで巻回されてもよく、分布巻きで巻回されてもよい。

ロータ３０の外面には、ロータ３０の回転位置を検出させるための複数の被検出部３８が備えられている。複数の被検出部３８は、磁気作用によって検出される。複数の被検出部３８は、周方向に間隔を空けてロータ３０の外面に設けられている。被検出部３８は、強磁性体で形成されている。

ロータ位置検出装置５０は、ロータ３０の位置を検出する装置である。ロータ位置検出装置５０は、複数の被検出部３８と対向する位置に設けられている。ロータ位置検出装置５０は、ピックアップコイル及び磁石を有している。ロータ位置検出装置５０は、被検出部３８を磁気的に検出する。なお、ロータの位置を検出するロータ位置検出装置は、磁極部３７を検出するホールＩＣで構成されていてもよい。

磁石式モータＭのロータ３０は、クランクシャフト１５の回転に応じて回転するようにクランクシャフト１５と接続されている。詳細には、ロータ３０が、クランクシャフト１５に対し固定された速度比で回転するようクランクシャフト１５と接続されている。ロータ３０は、エンジンＥＧのクランクシャフト１５と直接的に接続されている。本実施形態では、ロータ３０が、クランクシャフト１５に、クラッチを介さずに取り付けられている。ロータ３０とクランクシャフト１５との間には、例えば、ベルト、チェーン、ギア、減速機、増速機等の動力伝達機構は設けられていない。ロータ３０は、クランクシャフト１５に対し１：１の速度比で回転する。磁石式モータＭが、エンジンＥＧの燃焼動作時にロータ３０を回転させるように構成されている。磁石式モータＭの回転軸線と、クランクシャフト１５の回転軸線とが略一致している。

磁石式モータＭは、エンジン始動時には、クランクシャフト１５を正回転させてエンジンＥＧを始動させる。また、磁石式モータＭは、エンジンＥＧが燃焼動作する場合に、エンジンＥＧに駆動されて発電する。即ち、磁石式モータＭは、クランクシャフト１５を正回転させてエンジンＥＧを始動させる機能と、エンジンＥＧが燃焼動作する場合に、エンジンＥＧに駆動されて発電する機能の双方を兼ね備えている。磁石式モータＭは、エンジンＥＧの始動後の期間の少なくとも一部には、クランクシャフト１５により正回転されてジェネレータとして機能する。また、磁石式モータＭは、エンジンＥＧが燃焼動作する時の少なくとも一部において、蓄電装置４の電力により、エンジンＥＧとともに、クランクシャフト１５に、クランクシャフト１５の正転方向への正のトルクを付与してもよい。

図５は、図１に示す鞍乗型車両１の電気的な概略構成を示すブロック図である。鞍乗型車両１には、インバータ６１が備えられている。制御装置６０は、インバータ６１を含む鞍乗型車両１の各部を制御する。

インバータ６１には、磁石式モータＭ及び蓄電装置４が接続されている。蓄電装置４は、磁石式モータＭがモータとして動作する場合、磁石式モータＭに電力を供給する。また、蓄電装置４は、磁石式モータＭで発電された電力によって充電される。

蓄電装置４は、メインスイッチ５を介して、インバータ６１及び電力消費機器（図示せず）と接続されている。電力消費機器は、電力を消費しながら動作する装置である。電力消費機器は、例えば、ヘッドライト７（図１参照）等の補機類を含む。

インバータ６１は、複数のスイッチング部６１１〜６１６を備えている。本実施形態のインバータ６１は、６個のスイッチング部６１１〜６１６を有する。スイッチング部６１１〜６１６は、三相ブリッジインバータを構成している。複数のスイッチング部６１１〜６１６は、複数相のステータ巻線Ｗの各相と接続されている。より詳細には、複数のスイッチング部６１１〜６１６のうち、直列に接続された２つのスイッチング部がハーフブリッジを構成している。各相のハーフブリッジは、蓄電装置４に対し並列に接続されている。各相のハーフブリッジを構成するスイッチング部６１１〜６１６は、複数相のステータ巻線Ｗの各相とそれぞれ接続されている。

スイッチング部６１１〜６１６は、蓄電装置４と磁石式モータＭとの間を流れる電流を制御する。詳細には、スイッチング部６１１〜６１６は、蓄電装置４と複数相のステータ巻線Ｗとの間の電流の通過／遮断を切替える。詳細には、磁石式モータＭがモータとして機能する場合、スイッチング部６１１〜６１６のオン・オフ動作によって複数相のステータ巻線Ｗのそれぞれに対する通電及び通電停止が切替えられる。また、磁石式モータＭがジェネレータとして機能する場合、スイッチング部６１１〜６１６のオン・オフ動作によって、ステータ巻線Ｗのそれぞれと蓄電装置４との間の電流の通過／遮断が切替えられる。スイッチング部６１１〜６１６のオン・オフが順次切替えられることによって、磁石式モータＭから出力される三相交流の整流及び電圧の制御が行われる。スイッチング部６１１〜６１６は、磁石式モータＭから蓄電装置４に出力される電流を制御する。

スイッチング部６１１〜６１６のそれぞれは、スイッチング素子を有する。スイッチング素子は、例えばトランジスタであり、より詳細にはＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である。

制御装置６０には、燃料噴射装置Ｊ、点火プラグ１９、及び蓄電装置４が接続されている。また、制御装置６０には、ロータ位置検出装置５０が接続されている。制御装置６０は、ロータ位置検出装置５０の検出結果によって、クランクシャフト１５の回転速度を取得する。なお、鞍乗型車両１は、ロータ位置検出装置５０によりクランクシャフト１５の回転速度を取得するように構成されているが、クランクシャフト１５の回転速度の取得方法は、この例に限定されない。鞍乗型車両１は、ロータ位置検出装置５０と共に又はロータ位置検出装置５０に代えて、被駆動部材としての車輪３ｂの回転速度を検出する検出器を備えていてもよい。

また、制御装置６０は、アクセル操作子８の操作量、及び操作量の増加の速度を、例えば、図示しないスロットルポジションセンサ８０の検出結果に基づいて、取得する。
制御装置６０は、駆動発電制御部６２と、燃焼制御部６３とを備えている。

駆動発電制御部６２は、スイッチング部６１１〜６１６のそれぞれのオン・オフ動作を制御することによって、磁石式モータＭの動作を制御する。駆動発電制御部６２は、駆動制御部６２１、及び発電制御部６２２を含む。
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。

制御装置６０は、図示しない中央処理装置と、図示しない記憶装置とを有するコンピュータで構成されている。中央処理装置は、制御プログラムに基づいて演算処理を行う。記憶装置は、プログラム及び演算に関するデータを記憶する。駆動制御部６２１、及び発電制御部６２２を含む駆動発電制御部６２と、燃焼制御部６３とは、図示しないコンピュータとコンピュータで実行される制御プログラムとによって実現される。従って、以降説明する、駆動制御部６２１、及び発電制御部６２２を含む駆動発電制御部６２と、燃焼制御部６３とのそれぞれによる動作は、制御装置６０の動作と言うことができる。なお、駆動発電制御部６２及び燃焼制御部６３は、例えば互いに別の装置として互いに離れた位置に構成されてもよく、また、一体に構成されるものであってもよい。

制御装置６０には、スタータスイッチ６が接続されている。スタータスイッチ６は、エンジンＥＧの始動の際、運転者によって操作される。メインスイッチ５は、操作に応じて制御装置６０に電力を供給する。

制御装置６０の駆動発電制御部６２及び燃焼制御部６３は、エンジンＥＧ及び磁石式モータＭを制御する。鞍乗型車両１において実行される制御について、図６及び図７を参照して説明する。

図６は、発進時における鞍乗型車両の状態遷移について概略的に示す状態遷移図である。図６は、駆動停止状態から状態（Ｃ）へ至るまでの過程を示す。図中、実線で示される状態遷移は、図１に示される状態遷移の一例に含まれている。破線で示される状態遷移は、それ以外の状態遷移である。鞍乗型車両１では、図６に示される状態遷移以外の状態遷移が生じてもよい。

駆動停止状態は、エンジンＥＧの燃焼動作が停止しており且つ車輪３ｂが駆動されていない状態である。駆動停止状態では、車輪３ｂは、エンジンＥＧ又は磁石式モータＭのいずれにも駆動されていない。鞍乗型車両１は、駆動力によって走行していない。但し、鞍乗型車両１は、惰性により走行していてもよい。駆動停止状態では、メインスイッチ５が操作されることにより、蓄電装置４から制御装置６０への電力供給が開始される。この状態で、スタータスイッチ６が操作されることにより、制御装置６０によって、鞍乗型車両１の発進が許可される。

駆動停止状態において、アクセル操作子８に対する運転者の操作によりトルク要求が入力されると（Ｃ１）、制御装置６０（駆動制御部６２１）は、インバータ６１の各スイッチング部６１１〜６１６のオン・オフ動作を制御することにより、蓄電装置４から、磁石式モータＭ、具体的には、各相のステータ巻線Ｗへ電力を供給する。これにより、発進時モータリングが開始される。アクセル操作子８に対する操作量の増加に応じて、供給される電力量が増加する。その結果、クランクシャフト１５の回転速度が増加し、鞍乗型車両１が発進及び走行する（状態（Ａ））。なお、本実施形態に係る鞍乗型車両１は、クラッチＣＬとして、遠心クラッチを備えている。駆動停止状態では、クランクシャフト１５と車輪３ｂとの間の動力伝達が切断されている。従って、クランクシャフト１５の回転速度が、少なくとも、クランクシャフト１５と車輪３ｂとの間の動力伝達が開始される時の回転速度（クラッチイン回転速度）を超えた時に、鞍乗型車両１が発進する。但し、本発明は、この例に限定されない。鞍乗型車両は、クラッチを備えていなくてもよい。この場合、クランクシャフトの回転が開始されることにより、鞍乗型車両が発進する。発進後、鞍乗型車両１は、磁石式モータＭによって車輪３ｂが駆動されることにより走行する。状態（Ａ）において、磁石式モータＭの出力は、アクセル操作子８に対する操作量に応じて変化する。その結果、状態（Ａ）において、磁石式モータＭの出力に応じて、鞍乗型車両１の速度が変化する。

状態（Ａ）において鞍乗型車両１が走行している時に、更に又は継続してアクセル操作子８に対する操作が行われることによりトルク要求が入力されている場合（Ｃ２）、制御装置６０（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り、エンジンＥＧの燃料動作を開始させる。これにより、鞍乗型車両１は、エンジンＥＧ及び磁石式モータＭの両方により駆動される（状態（Ｂ））。なお、状態（Ａ）から状態（Ｂ）への遷移は、更に又は継続してアクセル操作子８に対する操作が行われることによりトルク要求が入力されている時に行われれば、そのタイミングは、特に限定されない。状態（Ａ）から状態（Ｂ）に遷移するタイミングは、例えば、クランクシャフト１５の回転速度、車輪３ｂの回転速度、鞍乗型車両１の速度、蓄電装置４の充電状態（蓄電量）、発進時モータリングの継続時間、又は発進時モータリングによる走行距離に応じて決定されてもよく、これらのうち、いずれかの組合せに基づいて決定されてもよい。

状態（Ｂ）において鞍乗型車両１が走行している時に、更に又は継続してアクセル操作子８に対する操作が行われることによりトルク要求が入力されている場合（Ｃ３）、制御装置６０（駆動制御部６２１）は、蓄電装置４から、磁石式モータＭへの電力供給が停止するように、インバータ６１の各スイッチング部６１１〜６１６のオン・オフ動作を制御する。これにより、磁石式モータＭによるクランクシャフト１５への正転方向への正のトルクの付与が停止する。その結果、鞍乗型車両１は、エンジンＥＧにより駆動される（状態（Ｃ））。さらに、制御装置６０（発電制御部６２２）は、磁石式モータＭにより生成される電力が蓄電装置４に供給されるように、インバータ６１の各スイッチング部６１１〜６１６のオン・オフ動作を制御する。これにより、生成された電力が蓄電装置４に蓄えられる。なお、状態（Ｂ）から状態（Ｃ）へ遷移する時点で、磁石式モータＭによるクランクシャフト１５の正転駆動は停止するが、この後に、状態（Ｃ）において、鞍乗型車両１がエンジンＥＧにより駆動されている状況下で、磁石式モータＭが、クランクシャフト１５の正転駆動を行ってもよい。

このように、鞍乗型車両１は、駆動停止状態においてトルク要求が入力された場合に、状態（Ａ）に遷移し、エンジンＥＧの燃焼動作が停止した状態で磁石式モータＭにより駆動される。鞍乗型車両１は、状態（Ａ）において、更に又は継続してトルク要求が入力された場合に、状態（Ｂ）に遷移し、エンジンＥＧ及び磁石式モータＭにより駆動される。鞍乗型車両１は、状態（Ｂ）において、更に又は継続してトルク要求が入力された場合に、状態（Ｃ）に遷移し、エンジンＥＧにより駆動される。但し、発進時における状態遷移は、これらに限定されない。その他の状態遷移としては、以下の例が挙げられる。

状態（Ａ）において鞍乗型車両１が走行している時に、トルク要求の入力が停止した場合（Ｃ４）、制御装置６０は、磁石式モータＭによるクランクシャフト１５の回転を停止させる。その結果、鞍乗型車両１の状態は、状態（Ａ）から駆動停止状態へ遷移する。これにより、鞍乗型車両１は、減速して停止する。なお、トルク要求の入力が停止した場合に、制御装置６０は、クランクシャフト１５の回転速度が、クランクシャフト１５と車輪３ｂとの間の動力伝達が切断される回転速度（クラッチアウト回転速度）未満になるように、磁石式モータＭによるクランクシャフト１５の回転を継続させてもよい。これにより、鞍乗型車両１は、減速して停止するが、クランクシャフト１５は、引き続き回転する。これにより、再びトルク要求が入力された際に、磁石式モータＭによる鞍乗型車両１の駆動が速やかに再開され得る。磁石式モータＭによって継続されるクランクシャフト１５の回転は、経過時間や蓄電装置４の蓄電状態等に応じて停止してもよい。

状態（Ｂ）において鞍乗型車両１が走行している時に、トルク要求の入力が停止した場合（Ｃ５）、制御装置６０は、例えば、以下のいずれかを実行できる。制御装置６０は、エンジンＥＧの燃焼動作を停止させるとともに磁石式モータＭによる車輪３ｂの駆動を停止させてもよい（Ｃ５ａ）。これにより、鞍乗型車両１の状態は、駆動停止状態に遷移する。また、制御装置６０は、クランクシャフト１５の回転速度が、クランクシャフト１５と車輪３ｂとの間の動力伝達が切断される回転速度（クラッチアウト回転速度）未満になるように、エンジンＥＧの燃焼動作を継続させつつ、磁石式モータＭによる車輪３ｂの駆動を停止させてもよい（Ｃ５ｂ）。これにより、エンジンＥＧによるアイドリングが行われる。鞍乗型車両１の状態は、状態（Ｃ）に遷移する。また、制御装置６０は、クランクシャフト１５の回転速度が、クランクシャフト１５と車輪３ｂとの間の動力伝達が切断される回転速度（クラッチアウト回転速度）未満になるように、エンジンＥＧの燃焼動作を停止させつつ磁石式モータＭによる車輪３ｂの駆動を継続させてもよい（Ｃ５ｃ）。磁石式モータＭによる回転の継続については、上述した通りである。

なお、制御装置６０は、蓄電装置４の蓄電状態等によっては、駆動停止状態から、磁石式モータＭによる鞍乗型車両１の走行を行わずに、エンジンＥＧの燃焼動作を開始させてもよい（Ｃ６）。また、制御装置６０は、蓄電装置４の蓄電状態等によっては、状態（Ａ）から、磁石式モータＭ及びエンジンＥＧの両方によるクランクシャフト１５の駆動を行わないように、エンジンＥＧの燃焼動作を開始させるとともに磁石式モータＭによるモータリングを停止してもよい（Ｃ７）。

図７は、減速時における鞍乗型車両の状態遷移について概略的に示す状態遷移図である。図７は、状態（Ｃ）から駆動停止状態へ至るまでの過程を示す。図中、実線で示される状態遷移は、図１に示される状態遷移の一例に含まれている。破線で示される状態遷移は、それ以外の状態遷移である。鞍乗型車両１では、図７に示される状態遷移以外の状態遷移が生じてもよい。

状態（Ｃ）は、鞍乗型車両１が、少なくともエンジンＥＧにより駆動されている状態である。状態（Ｃ）において、鞍乗型車両１は、走行している。状態（Ｃ）において、トルク要求が入力されない時に、鞍乗型車両１が減速する。ここでいう、トルク要求が入力されていない時は、アクセル操作子８の操作量が０である時のみであってもよい。また、トルク要求が入力されていない時は、アクセル操作子８が操作されているが、操作量が小さいため、鞍乗型車両１が加速又は定速走行するようにトルク要求が入力されておらず、結果として、鞍乗型車両１が減速している時を含んでいてもよい。鞍乗型車両１の減速中にトルク要求が入力されていない時に（Ｃ１１）、制御装置６０は、エンジンの燃焼動作を停止させるとともに、クランクシャフト１５の回転が減速しながら継続するように、鞍乗型車両１が減速している期間の少なくとも一部において減速時モータリングを行う（状態（Ｄ））。

減速時モータリングでは、制御装置６０は、磁石式モータＭが蓄電装置４の電力でクランクシャフト１５を回転（正転）させるように、スイッチング部６１１〜６１６のオン・オフ動作を制御する。磁石式モータＭは、蓄電装置４の電力を消費しつつ、例えばクランクシャフト１５の正転が減速しながら継続するように、クランクシャフト１５の正転方向に正のトルクを付与する。制御装置６０は、例えば、各スイッチング部６１１〜６１６がオフである時と比べて、クランクシャフト１５の回転速度の減少が緩やかになるように、各スイッチング部６１１〜６１６のオン・オフ動作を制御する。

減速中に、減速時モータリングが行われる期間以外の期間において、磁石式モータＭは、ジェネレータとして機能してもよい。また、制御装置６０は、磁石モータＭによってクランクシャフト１５に加えられる負荷（発電負荷）が小さくなるように、スイッチング部６１１〜６１６のオン・オフ動作を制御してもよい。また、制御装置６０は、各ステータ巻線Ｗで生じる電流が各ステータ巻線Ｗで短絡するように、スイッチング部６１１〜６１６のオン・オフ動作を制御してもよい。また、制御装置６０は、各スイッチング部６１１〜６１６をオフとしてもよい。

状態（Ｄ）において、トルク要求が入力されると（Ｃ１２）、制御装置６０は、クランクシャフト１５の回転が加速するように加速時モータリングを行う（状態（Ｅ））。加速時モータリングにおいても、制御装置６０は、磁石式モータＭが蓄電装置４の電力でクランクシャフト１５を回転（正転）させるように、スイッチング部６１１〜６１６のオン・オフ動作を制御する。磁石式モータＭは、蓄電装置４の電力を消費しつつ、クランクシャフト１５の正転が加速するように、クランクシャフト１５の正転方向に正のトルクを付与する。

状態（Ｅ）において、制御装置６０は、加速時モータリングと共に、点火プラグ１９及び燃料噴射装置Ｊを制御することにより、エンジンＥＧの燃料動作を開始させる。これにより、鞍乗型車両１は、エンジンＥＧ及び磁石式モータＭの両方により駆動される。

状態（Ｅ）において鞍乗型車両１が走行している時に、更に又は継続してアクセル操作子８に対する操作が行われることによりトルク要求が入力されている場合（Ｃ１３）、制御装置６０（駆動制御部６２１）は、蓄電装置４から、磁石式モータＭへの電力供給が停止するように、インバータ６１の各スイッチング部６１１〜６１６のオン・オフ動作を制御する。これにより、磁石式モータＭによるクランクシャフト１５への正転方向への正のトルクの付与が停止する。その結果、鞍乗型車両１は、エンジンＥＧにより駆動される（状態（Ｃ））。さらに、制御装置６０（発電制御部６２２）は、磁石式モータＭにより生成される電力が蓄電装置４に供給されるように、インバータ６１の各スイッチング部６１１〜６１６のオン・オフ動作を制御する。これにより、生成された電力が蓄電装置４に蓄えられる。なお、状態（Ｅ）から状態（Ｃ）へ遷移する時点で、磁石式モータＭによるクランクシャフト１５の正転駆動は停止するが、この後に、鞍乗型車両１がエンジンＥＧにより駆動されている状況下で、磁石式モータＭが、クランクシャフト１５の正転駆動を行ってもよい。

このように、鞍乗型車両１は、状態（Ｃ）において、トルク要求が入力されずに減速している時に、状態（Ｄ）に遷移し、エンジンＥＧの燃焼動作を停止すると共に、磁石式モータＭにより減速時モータリングを行う。鞍乗型車両１は、状態（Ｄ）において、トルク要求が入力された場合に、状態（Ｅ）に遷移し、エンジンＥＧ及び磁石式モータＭにより駆動される。鞍乗型車両１は、状態（Ｅ）において、更に又は継続してトルク要求が入力された場合に、状態（Ｃ）に遷移し、エンジンＥＧにより駆動される。但し、減速時又は減速から加速に転じる時における状態遷移は、これらに限定されない。その他の状態遷移としては、以下の例が挙げられる。

状態（Ｄ）において減速時モータリングが行われている時に、トルク要求が入力されない場合（Ｃ１４）、制御装置６０は、磁石式モータＭによるクランクシャフト１５の回転を停止させる。その結果、鞍乗型車両１の状態は、状態（Ｄ）から駆動停止状態へ遷移する。これにより、鞍乗型車両１は減速して停止する。制御装置６０が磁石式モータＭによるクランクシャフト１５の回転を停止させるタイミングは、トルク要求が入力されていない時であれば、特に限定されず、例えば、クランクシャフト１５の回転速度や、鞍乗型車両１の速度、減速時モータリングの継続時間、蓄電装置４の蓄電状態等に応じて決定されてもよい。鞍乗型車両１の減速により、クランクシャフト１５の回転速度が、クランクシャフト１５と車輪３ｂとの間の動力伝達が切断される回転速度（クラッチアウト回転速度）未満になった場合に、制御装置６０は、磁石式モータＭによるクランクシャフト１５の回転を継続させてもよい。これにより、鞍乗型車両１は、減速して停止するが、クランクシャフト１５は、引き続き回転する。これにより、再びトルク要求が入力された際に、磁石式モータＭによる鞍乗型車両１の駆動が速やかに再開され得る。磁石式モータＭによって継続されるクランクシャフト１５の回転は、経過時間や蓄電装置４の蓄電状態等に応じて停止してもよい。

状態（Ｅ）において鞍乗型車両１が走行している時に、トルク要求の入力が停止した場合（Ｃ１５）、制御装置６０は、例えば、鞍乗型車両１の状態が、駆動停止状態、状態（Ｃ）又は状態（Ｄ）のいずれかの状態に遷移するように、エンジンＥＧ及び磁石式モータＭを制御できる（Ｃ１５ａ、Ｃ１５ｂ、Ｃ１５ｃ）。状態（Ｅ）から駆動停止状態への遷移（Ｃ１５ａ）、状態（Ｅ）から状態（Ｃ）への遷移（Ｃ１５ｂ）、及び状態（Ｅ）から状態（Ｄ）への遷移（Ｃ１５ｃ）は、図６に示す遷移（Ｃ５ａ、Ｃ５ｂ、Ｃ５ｃ）と同様であるから、ここでの説明は省略する。

なお、制御装置６０は、蓄電装置４の蓄電状態等によっては、駆動停止状態から、減速時モータリングを経ずに、エンジンＥＧの燃焼動作を停止させてもよい（Ｃ１６）。また、制御装置６０は、蓄電装置４の蓄電状態等によっては、状態（Ｄ）から、加速時モータリングを経ずに、エンジンＥＧの燃焼動作を開始させるとともに磁石式モータＭによるモータリングを停止してもよい（Ｃ１７）。

＜第二実施形態＞
次に、第二実施形態について、図８〜図１１を参照して説明する。なお、以下において、第一実施形態と同じ符号が付されている構成は、第一実施形態における当該構成と同じ又は対応している。第一実施形態と、第二実施形態とでは、磁石式モータＭが異なっている。

図８は、第二実施形態に係る鞍乗型車両１が備える磁石式モータＭを模式的に示す分解斜視図である。図９は、図８に示す磁石式モータＭを模式的に示す斜視図である。図１０は、図８に示す磁石式モータＭにおけるステータの動作を模式的に示す図である。図１１は、図８に示す磁石式モータＭの回転制御の原理を示す図である。

第二実施形態に係る鞍乗型車両１は、第一実施形態と異なる磁石式モータＭを備えている。第二実施形態に係る磁石式モータＭは、第１のステータ１８３と第２のステータ１８７とからなるステータ１４２を備えている。第２のステータ１８７は、後述する調整機構１５０により、第１のステータ１８３に対して、クランクシャフト１５の周りに回転可能である。図８は、このように第１のステータ１８３及び第２のステータ１８７を配置した磁石式モータＭの分解斜視図である。図９は、磁石式モータＭが組みあがった状態を調整機構１５０とともに示す斜視図である。図１０は、第２のステータ１８７によりロータ１４４の回転方向に沿って第１のステータ１８３に対して行われる往復運動の回転角と動作を示す図である。図１１は、磁石式モータＭの高トルク低速回転から低トルク高速回転までの回転制御の原理を示す図である。

図８に示すように、磁石式モータＭは、ロータ１４４を備えており、ロータ１４４はクランクシャフト１５を中心に円盤状に回転するように形成されている。ロータ１４４のヨーク１４６は、円環部１７４と、テーパー部１７５と、第１の円筒部１７６と、第２の円筒部１７８と、円環部１７７と、永久磁石１４８と備えている。このロータ１４４に対向して、複数の第１のティース１８１が一方の端面１８１ａを対向させて配置される。これら第１のティース１８１には、その両端面（１８１ａ、１８１ｂ）を除く側面周囲１８１ｃに、ステータ巻線１８２が巻回されている。なお、上記の第１のティース１８１は、ロータ１４４に対向する端面１８１ａが、反対側の端面１８１ｂより大きく形成されている。これにより、隣接する第１のティース１８１間の間隔は、ロータ１４４に対向する端面１８１ａ側では狭く、反対側の端面１８１ｂ側では広くなっている。

このステータ巻線１８２が施された状態の複数の第１のティース１８１は、ステータ巻線１８２と一体にモールドされて、全体形状が円環状の第１のステータ１８３を形成する。なお、この第１のステータ１８３の第１のティース１８１のステータ巻線１８２に印加されるトルク発生用の電流制御は、弱め界磁制御を行わない基本的な駆動方法による電流制御によって行われている。

この第１のティース１８１の、ロータ１４４に対向する端面１８１ａの反対側の端面１８１ｂに対向して、第１のティース１８１と同数の第２のティース１８４が配置される。第２のティース１８４は、一方の端部１８４ａを前記第１のティース１８１の端面１８１ｂと対向して配置される。この第２のティース１８４の他方の端部１８４ｂは、環状の基台１８５に形成された複数の装着孔１８６に、それぞれ圧入力されて固設されている。

これら第２のティース１８４と、これら第２のティース１８４を装着孔１８６に圧入固定された基台１８５とによって、第２のステータ１８７が形成される。また、これら第２のティース１８４と基台１８５とがモールドされるのが好ましいが、同図においては省略している。

図９において、第２のステータ１８７の基台１８５には、装着孔１８６から連通するスリット１８８が形成されていることを示している。磁石式モータＭは、ロータ１４４と第１のステータ１８３と第２のステータ１８７とが、僅かの間隔を介して対向して出力軸方向に沿って順次配置されている。第２のステータ１８７は、第１のティース１８１に対して所定範囲で回動可能に構成されている。第１のティース１８１は、磁石１７９と対向するように設けられている。磁石１７９は、回転子側ヨーク１７３に設けられている。なお、この第２のステータ１８７の回転については後において詳説する。

この磁石式モータＭは、同図に示すように、第２のステータ１８７の基台１８５の周側面の一部に形成されているギヤ係合用歯部１８９が、調整機構１５０の第３減速ギヤ１９１の小径ギヤと噛み合っている。調整機構１５０は、第３減速ギヤ１９１と、第２減速ギヤ１９２と、第１減速ギヤ１９３と、アクチュエータ１９４とを含んで構成されている。アクチュエータ１９４は、特に限定されず、例えば、モータやソレノイドである。第３減速ギヤ１９１の大径ギヤは第２減速ギヤ１９２の小径ギヤと噛み合っており、この第２減速ギヤ１９２の大径ギヤは、第１減速ギヤ１９３の小径ギヤと噛み合っている。そして、第１減速ギヤ１９３の大径ギヤはアクチュエータ１９４の回転軸先端に固定されたウォームギア１９５と噛み合っている。

アクチュエータ１９４は、蓄電装置４から電力を供給される制御装置６０に接続され、順逆両向きに回転駆動される。このアクチュエータ１９４による順逆両向きの回転は、ウォームギア１９５により回転軸を直角に変換され、且つ、減速されて第１減速ギヤ１９３の大径ギヤに伝達されて、第２減速ギヤ１９２、第３減速ギヤ１９１を介し、歯数比に応じて３段階に減速されて、第２のステータ１８７のギヤ係合用歯部１８９に伝達される。これにより、第２のステータ１８７は、第１のステータ１８３に対し、ロータ１４４の回転方向に僅かに回転可能に構成されている。すなわち、第２のステータ１８７は、ロータ１４４の回転方向（同図ａに示す方向）に沿って狭い回転角で無段階に往復運動する。

図１０（ａ）（ｂ）（ｃ）に基づいて、上記第２のステータ１８７によりロータ１４４の回転方向に沿って第１のステータ１８３に対して行われる往復運動を説明する。なお、図１０（ａ）（ｂ）（ｃ）では、第１のステータ１８３の第１のティース１８１に対する第２のステータ１８７の第２のティース１８４の変位の状態を分かりやすくするために、図９に示したステータ巻線１８２、スリット１８８、ギヤ係合用歯部１８９、調整機構１５０は省略している。

図１０（ａ）は、図９に示した磁石式モータＭの高トルク低速回転時に対応する第１のティース１８１に対する第２のティース１８４の位置関係を示している。本実施形態では、この位置関係を基準位置としている。第２のステータ１８７の上述した回動によって、第２のティース１８４は、図１０（ａ）に示す基準位置つまり第１のティース１８１に対して対向する位置から、図１０（ｂ）に示す中間位置を経て、図１０（ｃ）に示す最大移動位置、つまり第１のティース１８１と、当該第１のティースに隣接する第１のティース１８１との間の位置（例えば、中間の位置）まで、ロータ１４４の矢印ａで示す方向に沿って回動（往復運動）が可能である。なお、図１０（ｂ）に示す中間位置は、無段階且つ間歇的な回動のある任意の位置を示している。

図１１に基づいて、本実施形態の磁石式モータＭの高トルク低速回転から低トルク高速回転までの回転制御の原理について説明する。なお、図１１（ａ）、（ｂ）には、説明を分かりやすくするために、第１のティース１８１に巻回されているステータ巻線１８２及びモールド、第２のティース１８４と基台１８５のモールドの図示を省略している。

図１１（ａ）は、図１０（ａ）に示した第２のティース１８４が第１のティース１８１に対して対向する位置にある高トルク低速回転時の状態を示し、図１１（ｂ）は、図１０（ｂ）に示した第２のティース１８４が、第１のティース１８１と当該第１のティース１８１に隣接する第１のティース１８１の間の位置にある低トルク高速回転時の状態を示している。また、図１１（ａ）は、ロータ１４４の永久磁石１４８が第１のティース１８１と対向しており、且つ、第１のティース１８１に対して第２のティース１８４が対向している状態を示している。すなわち、図１０（ａ）と同一の状態を示している。また、図１１（ｂ）は、ロータ１４４の永久磁石１４８と第１のティース１８１との位置関係は変わらずに、第２のティース１８４が第１のティース１８１と当該第１のティース１８１に隣接する第１のティース１８１との間に位置した状態を示している。すなわち、図１０（ｃ）と同一の状態を示している。

図１１（ａ）において、ロータ１４４におけるヨーク１４６、第１のティース１８１、第２のティース１８４及び基台１８５は、強透磁性であり、永久磁石１４８と第１のティース１８１との対向面間の間隔ｈ及び第１のティース１８１と第２のティース１８４との対向面間の間隔ｋは極めて近接しているので、空気間磁気抵抗は低い。なお、上述したように、第１のティース１８１のロータ１４４に対向する端面１８１ａは、他の端面１８１ｂよりも大きく形成されているので、隣接する第１のティース１８１間においてロータ１４４に対向する端面１８１ａ間には、他の端面間の距離よりも極めて狭い間隔ｊを形成するが、この間隔ｊは、前記ロータ１４４との間隔ｈよりも大きい。すなわち、これらの間隔には、「ｈ≒ｋ＜ｊ」の関係がある。そのため、永久磁石１４８ｉ（Ｎ極とする）と隣接する永久磁石１４８ｉ−１（Ｓ極となる）の間に形成される磁束は、間隔ｊを殆ど透過せず、間隔ｈ、第１のティース１８１ｉ、間隔ｋ、第２のティース１８４ｉ、基台１８５、第２のティース１８４ｉ−１、間隔ｋ、第１のティース１８１ｉ−１、間隔ｈ、及び、ヨーク１４６を透過する強力な磁束流１９８ａを形成する。更に、永久磁石１４８ｉ（Ｎ極）と他の隣接する永久磁石１４８ｉ＋１（Ｓ極）の間に形成される磁束も、間隔ｊを殆ど透過せず、間隔ｈ、第１のティース１８１ｉ、間隔ｋ、第２のティース１８４ｉ＋１、基台１８５、第２のティース１８４ｉ＋１、間隔ｋ、第１のティース１８１ｉ＋１、間隔ｈ、及びヨーク１４６を透過する強力な磁束流１９８ｂを形成する。これらの現象は、永久磁石１４８ｉがＮ極でなくＳ極である場合も、磁束流の向きが逆になるだけで、互いに関連する永久磁石１４８、第１のティース１８１、第２のティース１８４、基台１８５、ヨーク１４６に流れる強力な磁束流が形成されることは同様である。

そして、この強力な磁束流が磁気抵抗となって、このままでは磁石式モータＭが高トルク低速回転から低トルク高速回転に遷移することは困難である。そこで、本実施形態では、図９及び図１０で説明したように、第２のティース１８４は、第１のティース１８１に対向する基準位置から第１のティースとそれに隣接する第１のティースの間の位置（最大移動位置）まで狭い角度内でロータ１４４の矢印ａで示す回転方向に沿って、回転（往復運動）が可能である。

いま第２のティース１８４を、図１１（ａ）に示す基準位置から図１１（ｂ）に示す最大移動位置まで回転させたとする。このとき、第１のティース１８１と第２のティース１８４との対向部には、対向していたときの間隔ｋよりも大きな間隔ｍが形成され、更に、第２のティース１８４は基台１８５よりも突設された形状で配置されているので、第１のティース１８１と基台１８５間には第２のティース１８４との間隔ｍよりも大きな間隔ｎが形成される。

すなわち、これらの間隔には「ｍ＜ｎ」の関係がある。このように、間隔ｎは間隔ｍよりも大きいので、磁気抵抗の面からは間隔ｍに対して間隔ｎは無視することができ、図１１（ｂ）に示す状態においては、第１のティース１８１とこれに隣接する第１のティース１８１との間の位置に第２のティース１８４が移動したとき、第２のティースと第１のティースのロータ１４４に対向する端面１８１ａの反対側端面１８１ｂとの間に形成される最短距離は間隔ｍであるということができる。

そして、上述したように、第１のティース１８１のロータ１４４に対向する端面１８１ａは、他の端面１８１ｂよりも大きく形成されているので、隣接する第１のティース１８１間においてロータ１４４に対向する端面１８１ａ間に形成される間隔ｊはきわめて狭く、図１１（ｂ）に示す状態においては、上記間隔ｍとの間には「ｊ＜ｍ」の関係がある。すなわち、第２のティース１８４と、第１のティース１８１の端面１８１ｂとの間に形成される最短距離（間隔ｍ）よりも、第１のティース１８１のロータ１４４に対向する端面１８１ａと、当該第１のティース１８１に隣接する他の第１のティース１８１のロータ１４４に対向する端面１８１ａとの間に形成される距離（ｊ）が小さくなる。

そして、この状態になることにより、すなわち各部材間の間隔が「ｈ＜ｊ＜ｍ＜ｎ」の関係を形成する状態となることにより、図１１（ｂ）に示すように、永久磁石１４８ｉ（Ｎ極）と他の隣接する永久磁石１４８ｉ−１（Ｓ極）間に形成される磁束は、間隔ｍ及び間隔ｎの磁束抵抗によって、第１のティース１８１ｉから、第２のティース１８４ｉ−１及び基台１８５に流れることなく、第１のティース１８１ｉ、間隔ｊ、第１のティース１８１ｉ＋１、及びヨーク１４６を透過するだけの弱い磁束流１９９ａを形成する。また、永久磁石１４８ｉ（Ｎ極）と他の隣接する永久磁石１４８ｉ＋１（Ｓ極）間に形成される磁束も、間隔ｍ及び間隔ｎの磁束抵抗によって、第１のティース１８１ｉから第２のティース１８４ｉ＋１及び基台１８５に流れることはなく、第１のティース１８１ｉ、間隔ｊ、第１のティース１８１ｉ＋１、ヨーク１４６を透過するだけの弱い磁束流１９９ｂを形成する。これによって、永久磁石１４８からの磁束が第１のティース１８１のステータ巻線１８２（不図示）を横切ることなく、この磁束がステータ巻線１８２を横切ることによるロータ１４４の回転方向への磁束抵抗が抑制されるので高速回転が可能となる。また、同様に永久磁石１４８からの磁束が、第１のティース１８１のコイルのコア部に殆ど流入することがないので、ステータ巻線１８２に通電される第１のティース１８１と永久磁石１４８との間に発生するロータ１４４へのトルクが低下する。この結果、低トルク高速回転が可能となる。

以上説明したように、本実施形態では、磁石式モータＭは第２のステータ１８７を第１のステータ１８３に対してロータ１４４の回転方向へ移動させるだけで、第１のティース１８１に流れるロータ１４４の永久磁石１４８の磁束の増減を行って、回転の出力特性を容易に可変することができる。したがって、この磁石式モータＭによれば、蓄電装置４への単位時間蓄電量に応じた発電電流を発生するようにロータ１４４からの磁束流を容易に調整することができるようになる。また、蓄電装置４への単位時間蓄電量よりも大きな発電電流を発生させて、エンジンＥＧに対して余分な発電負荷が加わることを抑制することができる。

上述した第二実施形態に係る磁石式モータＭは、車輪３ｂを駆動する時の出力性能を変更することができる。具体的には、第二実施形態に係る磁石式モータＭは、クランクシャフト１５の回転を開始する時には、例えば、図１０（ａ）及び図１１（ａ）に示すように第２のティース１８４と第１ティース１８１とが配置されることにより、高トルクを出力できる。さらに、第二実施形態に係る磁石式モータＭは、クランクシャフト１５の回転が開始された後には、例えば、図１０（ｃ）及び図１１（ｂ）に示すように第２のティース１８４と第１ティース１８１とが配置されることにより、高速回転が可能になる。磁石式モータＭが、ジェネレータとして機能する場合においても、第２のティース１８４と第１のティース１８１との配置が変更されることにより、発電性能が変更され得る。

このように、本発明に係るビークルでは、磁石式モータが、クランクシャフトが回転し始める時と、クランクシャフトが回転し始めた後とで、回転速度−トルク特性が変更可能に構成又は制御されることが好ましい。この場合、クランクシャフトが回転し始める時の回転速度−トルク特性では、クランクシャフトが回転し始めた後の回転速度−トルク特性と比べて、低速域で出力されるトルクが大きいことが好ましい。発進時モータリングがより効果的に行われ得る。また、クランクシャフトが回転し始めた後の回転速度−トルク特性では、クランクシャフトが開始し始める時の回転速度−トルク特性と比べて、高速域で出力されるトルクが大きいか又はより高速域でトルクを出力可能であることが好ましい。減速時モータリング及び／又は加速時モータリングがより効果的に行われ得る。また、磁石式モータは、駆動停止状態から状態（Ｃ）に至るまでに、回転速度−トルク特性が変更されるように構成又は制御されることも好ましい。この場合、クランクシャフトの回転開始時又はビークルの進行開始時に、より大きなトルクが出力されるように、回転速度−トルク特性が変更されることが好ましい。また、磁石式モータは、減速時モータリングと加速時モータリングとで、回転速度−トルク特性が変更されるように構成又は制御されることも好ましい。この場合、加速時モータリングで出力されるトルクが、減速時モータリングで出力されるトルクよりも大きくなるように、回転速度−トルク特性が変更されることが好ましい。

回転速度−トルク特性の変更は、第二実施形態に限定されず、例えば、弱め界磁制御により行われてもよい。また、回転速度−トルク特性の変更は、第二実施形態のように、ステータ及び／又はロータの配置が変更されることにより行われることが好ましい。ステータ及び／又はロータの配置の変更は、特に限定されず、本願の第二実施形態以外に、例えば、ロータとステータとの間のエアギャップの長さが調整されることにより行われてもよい。また、ブラシ付き直流モータに関して、ステータ及び／又はロータの配置が変更可能なブラシ付き直流モータとしては、周方向における永久磁石の位置が変更可能に構成されたブラシ付き直流モータが挙げられる。

１ 鞍乗型車両
３ａ、３ｂ 車輪
４ 蓄電装置
８ アクセル操作子
６０ 制御装置
ＥＧ エンジン
Ｍ 磁石式モータ

Claims (3)

1. ビークルであって、
   前記ビークルは、
   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、
   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を有し、前記ロータ又は前記ステータのいずれか一方が永久磁石を有し、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と、
   前記磁石式モータに対し電力を供給する蓄電装置と、
   前記エンジン及び／又は前記磁石式モータ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、
   運転者の操作によりトルク要求が入力されるアクセル操作子と、
   前記ビークルの減速中に前記トルク要求が入力されていない時に、前記エンジンの燃焼動作を停止させるとともに、前記クランクシャフトの回転が減速しながら継続するように、前記ビークルが減速している期間の少なくとも一部において、前記磁石式モータが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る減速時モータリングを行うように、前記磁石式モータ及び前記エンジンを制御する制御部と
   を備える。
2. 請求項１に記載のビークルであって、
   前記制御部は、前記ビークルの減速中に、前記アクセル操作子に対する運転者の操作により前記トルク要求が入力された時に、前記クランクシャフトの回転が加速するように前記磁石式モータが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る加速時モータリングを行うように、前記磁石式モータ及び前記エンジンを制御する。
3. 請求項２に記載のビークルであって、
   前記制御部は、前記加速時モータリングと共に、前記エンジンに燃料を供給して前記エンジンの燃焼を行うように、前記磁石式モータ及び前記エンジンを制御する。

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