JP2021191957A - 鞍乗型車両 - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリの充電状態に拘わらず加速操作に対する車両の加速の応答性の再現性を有する鞍乗型車両を提供する。【解決手段】鞍乗型車両は、バッテリの充電残量に関らずに加速操作を契機としてバッテリに蓄えられた電力で駆動される発電電動機及び／又はエンジンによりクランク軸から出力されるパワーを加速操作に応じた目標パワーまで増大するように、加速操作よりも前に、少なくともバッテリの電力の満充電容量からの減少量に応じて電動変速装置の変速比を変更することによって、加速操作の前の加速前時点のエンジンから出力されるパワーと、加速前時点における回転速度においてエンジンから出力可能な最大パワーとの差である余裕パワーを増大する制御装置を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、鞍乗型車両に関する。

例えば、特許文献１には、鞍乗型車両としての自動二輪車が示されている。自動二輪車は、エンジン及び駆動モータを備えている。駆動モータは、発進時及び加速時にエンジン走行をアシストすることができる。例えば、エンジンのピストンの往復運動によるクランク軸の回転動力が発進クラッチ及び無段変速機等に伝達されるとともに、駆動モータからの力も伝達され、これらの力の合成力が後輪を駆動する。

特許第４２７０４６０号公報

このように、特許文献１に開示される鞍乗型車両では、エンジン走行がモータによってアシストされる。エンジンから出力されるパワーにモータから出力されるパワーが追加されることによって、加速操作に対する車両の加速の応答性が向上する。
モータは、バッテリから電力の供給を受けてパワーを出力する。このため、モータによる走行のアシスト能力はバッテリの充電状態の影響を受けやすい。

モータによる加速アシストを行う鞍乗型車両では、バッテリの充電状態に拘わらず、加速操作に対する加速の応答性の再現性を有することが望まれている。

本発明の目的は、バッテリの充電状態に関わらず加速操作に対する車両の加速の応答性に再現性のある鞍乗型車両を提供することである。

本発明者らは、モータによる加速アシストと操作に対する加速の応答性について詳細に検討した。この結果、本発明者らは、次のことが分かった。

加速の応答性を向上するためのモータは、バッテリから電力の供給を受ける。このため、バッテリの電力が減少すると、モータから出力されるパワーも減少する。この結果、加速の応答性の向上の効果が減少する。

鞍乗型車両に電動変速装置が搭載されている場合に、加速操作に応じて電動変速装置の変速比を変更することが考えられる。
例えば、加速操作が行われ目標パワー（目標クランク軸パワー、即ち、エンジンのパワーとモータのパワーの合計についての目標）の増加が求められた場合、車両に搭載された制御装置がバッテリの充電量を検出する。バッテリの電力が基準値未満である場合、制御装置はモータによるパワーの追加を行わない。制御装置は目標パワーに向けてスロットル弁を増開し、供給ガスを増大することでエンジンパワーを増加させるが、このスロットル弁の増開（全開）だけでは目標パワーに達することができない場合は制御装置が変速比を変更(変速比を大きく、エンジン回転速度を増速)することで目標パワーを達成する。変速比を変更する例としてキックダウンが挙げられる。
このように、加速操作が行われた場合にバッテリの充電量を検出し変速比を変化させる方法では、バッテリの充電量が所定の基準値より少ない場合でも多い場合でも、最終的にエンジンから出力されるパワーが増大する。このようなパワーの増大は、例えば４輪自動車における加速の要求を満足することができる。
しかし、回転速度の増大によるクランク軸パワーの増大には、変速機による変速時間と回転速度の増大中に失われるイナーシャトルクの影響により、エンジンパワーおよびモーターパワーの増大に比べると、時間的な遅れが大きい。

鞍乗型車両では、より高い加速の応答性が望まれる場面がある。
鞍乗型車両は、コーナーを走行する時、コーナーの中心に向かってリーンする。鞍乗型車両は、例えば、リーンしながらコーナーを走行中に加速することによって、車両の重心位置に働く遠心力を増大させ、リーン状態から直立状態に回復する。鞍乗型車両では、例えばコーナーの中心に向かってリーンしない自動車と比べ、加速操作に対する高い応答性が望まれる。
鞍乗型車両が求めるクランク軸パワーの時間的応答は、主にエンジンパワーおよびモーターパワーの増大によって達成される、と本発明者らは結論付けた。

本発明者らは、モータによる加速アシストと操作に対する加速の応答性について更に詳細に検討した。この検討の中で、本発明者らは、加速操作よりも前にクランク軸の回転速度を増大するよう電動変速装置の変速比を変更する制御を検討した。詳細には、制御装置が、電力の満充電容量からの減少量に応じてクランク軸の回転速度を増大するよう変速比を変更する。この場合、変速比は増大する。
ここで、エンジンにおいて、とあるスロットル開度でのエンジンパワーと同一回転速度でスロットル開度全開でのエンジンパワーとの差を余裕パワーと呼ぶ。余裕パワーは、瞬時に増加させることができるパワー余裕代を意味する。
同一エンジンパワー条件下にある低回転かつ高負荷(スロットル高開度)と高回転かつ低負荷(スロットル低開度)の二つの条件では、前者より後者の方が余裕パワーが大きい。このため、前者より後者の方が瞬時に出力可能なエンジンパワーが大きい。

バッテリの電力が減少している場合でも、クランク軸の回転速度の上昇を待たずに目標パワーを出力することができる。加速操作に対する車両の加速の応答性の再現性を有する。

以上の知見に基づいて完成した本発明の鞍乗型車両は、次の構成を備える。

（１） 鞍乗型車両であって、
前記鞍乗型車両は、
回転するクランク軸を有し、ガスの燃焼によって生じるパワーを前記クランク軸のトルク及び回転速度として出力するエンジンと、
前記エンジンから出力されたパワーによって駆動される駆動輪と、
前記鞍乗型車両のライダーによる加速操作に応じて前記エンジンに供給されるガスの量を増大するよう制御されるスロットル弁と、
前記クランク軸と連動するよう設けられ前記エンジンに駆動され発電するとともに、電力の供給を受けてエンジンを駆動する発電電動機と、
前記エンジンによって前記発電電動機が駆動される場合に前記発電電動機で発電された電力を蓄え、前記発電電動機によって前記エンジンが駆動される場合に蓄えた電力を発電電動機に供給するバッテリと、
前記クランク軸の回転速度を設定された変速比で変速して前記駆動輪に伝える電動変速装置と、
前記発電電動機と前記電動変速装置を制御する制御装置であって、前記バッテリの充電残量に関らずに前記加速操作を契機として前記バッテリに蓄えられた電力で駆動される前記発電電動機及び／又は前記エンジンにより
前記クランク軸から、前記加速操作に応じた目標パワーを出力できるように、前記加速操作よりも前に、少なくとも前記バッテリの電力の満充電容量からの減少量に応じて前記電動変速装置の変速比を変更する制御装置と、を備える。

（１）の鞍乗型車両は、エンジンと、駆動輪と、スロットル弁と、発電電動機と、バッテリと、電動変速装置と、制御装置とを備える。エンジンは、回転するクランク軸を有する。エンジンは、ガスの燃焼によって生じるパワーをクランク軸のトルク及び回転速度として出力する。駆動輪は、エンジンから出力されたパワーによって駆動される。スロットル弁は、鞍乗型車両のライダーによる加速操作に応じてエンジンに供給されるガスの量を増大するよう制御される。
発電電動機は、クランク軸と連動するよう設けられる。発電電動機は、エンジンに駆動され発電する。また、発電電動機は、電力の供給を受けてエンジンを駆動する。バッテリは、エンジンによって発電電動機が駆動される場合に発電電動機で発電された電力を蓄える。またバッテリは、発電電動機によってエンジンが駆動される場合に、蓄えた電力を発電電動機に供給する。
電動変速装置は、クランク軸の回転速度を設定された変速比で変速して前記駆動輪に伝える。
制御装置は、発電電動機と電動変速装置を制御する。制御装置は、加速操作よりも前に、少なくともバッテリの満充電容量からの減少量に応じて電動変速装置の変速比を変更する。
加速操作を契機として発電電動機及び／又はエンジンによりクランク軸から、バッテリの充電残量に関らず加速操作に応じた目標パワーを出力できるように、制御装置は加速操作よりも前に変速比を変更する。具体的には、制御装置は、ライダーからの最大駆動要求(スロットルグリップ開度全開操作)時に発電電動機及び／又はエンジンによりクランク軸から出力されるパワーが予め設定された目標値を達成できるように変速比を常に制御する。制御装置は、変速比を変更することによって余裕パワーを変更する。余裕パワーは、加速操作の前の加速前時点のエンジンから出力されるパワーと、加速前時点における回転速度においてエンジンから出力可能な最大パワーとの差である。
例えば、バッテリに蓄えられた電力が満充電容量から減少している場合には、加速操作より前に変速比が増大することにより、クランク軸の回転速度が増大し、余裕パワーが増大する。従って、バッテリに蓄えられた満充電容量から電力が減少している場合でも加速操作に対する車両の加速の応答性の減少が抑えられる。
バッテリの減少量が小さい場合にはモータによるパワーの追加が可能であるため、変速比の変更による余裕パワーの増大はバッテリの減少量が大きい場合に比べて小さい。
このように（１）の鞍乗型車両は、バッテリの充電状態に拘わらず加速操作に対する車両の加速の応答性の再現性を有する。

（２） （１）の鞍乗型車両であって、
前記制御装置は、前記加速操作よりも前に、少なくとも前記バッテリの電力の満充電容量からの減少量に応じて前記電動変速装置の変速比を変更することによって、前記加速操作の前の加速前時点の前記エンジンから出力されるパワーと、前記加速前時点における回転速度においてエンジンから出力可能な最大パワーとの差である余裕パワーを増大する。

（２） の構成によれば、バッテリの充電状態に拘わらず加速操作に対する車両の加速の応答性が高い。

（３） （１）又は（２）の鞍乗型車両であって、
前記制御装置は、前記加速操作の時点から前記クランク軸の回転速度が増大して特定の基準速度に達する時点までの前記クランク軸の回転速度の変化量が、バッテリに蓄えられた電力の満充電に対する減少量に応じた程度小さくなるよう前記電動変速装置を制御する。

（３）の構成によれば、加速操作の時点からクランク軸の回転速度が特定の基準速度に達する時点までのクランク軸の回転速度の変化量が小さい。このため、クランク軸の回転速度の加速に伴うイナーシャトルクによるパワーの消費が、バッテリに蓄えられた電力の満充電に対する減少量に応じた程度小さくなるので、加速操作に対する加速の応答性が目標に対して維持される。

（４） （１）から（３）いずれか１の鞍乗型車両であって、
前記制御装置は、
前記加速前時点の回転速度における前記エンジンの前記余裕パワーと、前記バッテリの満充電容量からの減少量に応じた前記発電電動機から出力可能なパワーと、の和が、前記スロットル弁の開度及び前記鞍乗型車両の速度に応じて定まる目標値となるよう、前記加速操作よりも前に前記バッテリの満充電容量からの減少量に応じて前記電動変速装置の変速比を制御する。

（４）の構成によれば、例えば、バッテリの満充電容量からの減少量が変動する場合でも、エンジンの余裕パワーと発電電動機から出力可能なパワーの和が目標値に維持されるので、バッテリに蓄えられた電力の変動による、加速の応答性の再現性の劣化が抑えられる。

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、新しい鞍乗型車両について説明する。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。

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。

電動変速装置は、電気制御によって変速比が制御される変速装置である。電動変速装置は、例えば、電子制御式無段変速機（Electro Continuously Variable Transmission：ＥＣＶＴ）である。電動変速装置は、例えば、電子制御式多段変速装置であってもよい。

変速比とは、変速装置の出力軸回転速度に対する入力軸回転速度の比である。例えば、駆動輪の回転速度が等しい条件の場合、変速比が大きいほど、クランク軸の回転速度が大きい。また、クランク軸の回転速度が等しい条件の場合、変速比が大きいほど、駆動輪の回転速度が小さい。

加速操作は、鞍乗型車両を加速するための操作である。加速操作は、例えばアクセル操作子に対する加速の操作である。アクセル操作子は例えばスロットルグリップである。加速操作は、スロットル弁の開度を増大する操作である。加速操作は、例えば、スロットル弁を全開にするための操作である。但し、加速操作は、スロットル弁が全開よりも閉じた状態まで開くための操作でもよい。
加速操作が行われると、加速操作を契機として発電電動機による駆動が開始する。但し、加速操作が行われる場合でも発電電動機による駆動が開始しない場合があってもよい。

加速操作に対する車両の加速の応答性の再現性とは、加速操作に対し車両の加速の応答のばらつきが抑えられることである。車両の加速の応答性の再現性は、加速操作に対し加速度が規定のレベルに増大するまでの時間又は加速度の増大量として測定される。車両の加速の応答性の再現性は、例えば、クランク軸の加速度が規定のレベルに増大するまでの時間又は加速度の増大量として測定されることも可能である。

発電電動機は、発電とモータ動作の双方が可能な回転電機である。発電電動機は、例えばエンジンを始動するための始動発電機である。発電電動機は、始動モータと別に設けられた電動機であってもよい。発電電動機は、アウターロータ型でもよく、また、インナーロータ型でもよい。また、発電電動機は、ラジアルギャップ型でなく、アキシャルギャップ型でもよい。

鞍乗型車両（straddle vehicle）とは、運転者がサドルに跨って着座する形式の車両をいう。鞍乗型車両としては、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、自動三輪車であってもよい。自動三輪車は、２つの前輪と１つの後輪とを備えていてもよく、１つの前輪と２つの後輪とを備えていてもよい。
駆動輪は、後輪であってもよく、前輪であってもよい。また、駆動輪は、後輪及び前輪の双方であってもよい。

本発明によれば、バッテリの充電状態に拘わらず加速操作に対する車両の加速の応答性の再現性を有する鞍乗型車両を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る車両を示す外観図及び車両の制御装置における動作を示すフローチャートである。 図１に示す車両１の主な構成要素のそれぞれの関係を示す模式図である。 図１に示す車両１のエンジン回転速度とエンジントルクとの関係を示す図である。 図１に示す車両１の制御装置の動作を説明するフローチャートである。

バッテリの充電率と、発電電動機から出力可能な上限パワーとの関係を示す図である。 図１に示す車両１のクランク軸回転速度とクランク軸トルクとの関係を示す図である。 図１に示す車両１においてライダーからの加速指示があったときの制御装置の動作を説明するフローチャートである。 図１に示す車両１のクランク軸回転速度とクランク軸トルクとの関係を示す図である。 図１に示す車両１のクランク軸回転速度とクランク軸トルクの遷移を説明する図である。 図１に示す車両１のクランク軸パワー、エンジンパワー及び発電電動機のパワーと、時間との関係を、比較例とともに示す図である。 図１に示す車両１のクランク軸回転速度と時間との関係を、比較例とともに示す図である。 図１に示す車両１のクランク軸パワー、エンジンパワー及び発電電動機のパワーと、時間との関係を、別の比較例とともに示す図である。

以下、本発明を、好ましい実施形態に基づいて図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る車両を示す外観図及び車両の制御装置における動作を示すフローチャートである。図１を参照して、本実施形態の車両の概要を説明する。

図１に示す車両１は、車体２と、車体２に回転可能に取り付けられた前輪３ａ及び後輪３ｂとを備える。車両１は、例えば、鞍乗型車両、さらに詳細には、例えば、自動２輪車である。車両１は、エンジンユニットＥＵと、バッテリ４と、クラッチ９とを備える。

エンジンユニットＥＵは、車体２に搭載され、エンジン１０と、発電電動機２０と、電動変速装置３０と、制御装置６０とを備える。車両１は、エンジン１０、及び必要に応じてさらに発電電動機２０によって駆動される。具体的には、車両１は、電動変速装置３０及びクラッチ９を介してエンジン１０及び発電電動機２０の回転パワーを後輪３ｂが受けることによって駆動される。後輪３ｂは駆動輪である。

エンジン１０は、回転可能なクランク軸１５を有する。エンジン１０は、ガスの燃焼によって生じるパワーをクランク軸１５のトルク及び回転速度として出力する。

発電電動機２０は、クランク軸１５と連動するよう設けられている。発電電動機２０は、エンジン１０に駆動され発電を行う。また、発電電動機２０は、電力の供給を受けてエンジン１０を駆動する。

電動変速装置３０は、クランク軸１５の回転速度を設定された変速比で変速して後輪３ｂに供給する。

バッテリ４は、エンジン１０によって発電電動機２０が駆動される場合には、発電電動機２０で発電された電力を蓄える。バッテリ４は、発電電動機２０がエンジン１０を駆動する場合には、蓄えた電力を発電電動機２０に供給する。

クラッチ９は、クランク軸１５の回転力を後輪３ｂへ伝達する伝達状態と、クランク軸１５の回転力を遮断する断状態とを切り替える。クラッチ９は、例えば、遠心クラッチである。

制御装置６０は、エンジン１０と、発電電動機２０と、電動変速装置３０とを制御する。具体的には、制御装置６０は、図１のパート（ｂ）及びパート（ｃ）に記載の動作をそれぞれ行うように構成されている。図１のパート（ｂ）は、バッテリに蓄えられた電力の満充電容量からの減少量に応じて電動変速装置３０の変速比を変更する制御を示している。図１のパート（ｃ）は、加速操作が行われた場合に、エンジン１０のパワー及び発電電動機２０のパワーを増大する制御を示している。制御装置６０は、図１のパート（ｃ）に示すライダーの加速指示（ステップＳ２１）よりも前に、少なくともバッテリ４の電力の満充電容量からの減少量に応じて電動変速装置３０の変速比を変更することができる（図１のパート（ｂ）のステップＳ１６）。これにより、クランク軸１５の回転速度が変更され、エンジン１０の余裕パワーが変更される。エンジン１０の余裕パワーは、車両１の加速操作前の時点におけるエンジン１０から出力されているパワーと、スロットル弁１７ａが全開となった場合に加速操作前の時点における回転速度でエンジン１０から出力可能な最大パワーとの差である。これにより、バッテリ４の満充電容量からの減少量に関らずに、ライダーの加速操作を契機として発電電動機２０及び／又はエンジン１０によりクランク軸１５から出力されるパワー（クランク軸パワー）を、ライダーの加速操作に応じた目標パワーまで増大することができる。この結果、バッテリ４の充電量が減少していても、発電電動機２０及び／又はエンジン１０から出力されるクランク軸パワーが、ライダーの加速操作を契機として短時間で目標パワーに到達する。詳細には、発電電動機２０及び／又はエンジン１０から出力されるクランク軸パワーが、例えば加速操作よりも前に変速比を変更しない場合と比べ短時間で目標パワーに到達する。従って、バッテリの充電状態に拘わらず加速操作に対する車両の加速の応答性の再現性が高い。

なお、図１のパート（ｂ）及びパート（ｃ）に記載した動作の詳細については、のちに説明する。

車両１は、前照灯７と、スロットルグリップ８とを備えている。

スロットルグリップ８は、ライダーが車両１の加速を指示するためのアクセル操作子である。制御装置６０は、スロットルグリップ８の操作量に基づいてスロットル弁１７ａ（図２参照）と、エンジン１０に備えられた燃料噴射装置１８（図２参照）と、発電電動機２０とを電子制御により制御する。具体的には、制御装置６０は、車両１のライダーによるスロットルグリップ８の加速操作に基づいて、エンジン１０に供給されるガスの量を増大するようにスロットル弁１７ａを調整し、また、バッテリ４から発電電動機２０に供給される電力を調整する。

図２は、図１に示す車両１の主な構成要素のそれぞれの関係を示す模式図である。

スロットルグリップ８には、スロットルセンサ８ａが設けられている。スロットルセンサ８ａは、ライダーによるスロットルグリップ８の操作量を検知する。スロットルセンサ８ａは、例えばスロットルグリップ８に設けられるポテンショメータである。スロットルセンサ８ａは、ライダーのスロットルグリップ８の操作量に応じた信号を出力する。制御装置６０は、スロットルセンサ８ａの出力信号に基づいてライダーのスロットルグリップ８の操作量を検知する。

エンジンユニットＥＵは、エンジン１０を備える。エンジン１０は、シリンダ１２と、ピストン１３と、コネクティングロッド１４と、クランク軸１５とを備える。シリンダ１２の上部には、シリンダヘッド１６が設けられている。シリンダ１２と、ピストン１３と、シリンダヘッド１６とは、エンジン１０の燃焼室１１を形成する。

エンジン１０のシリンダヘッド１６には、吸気管１６ａと、排気管１６ｂとが形成されている。吸気管１６ａには、スロットルボディ１７と、燃料噴射装置１８とが設けられている。

スロットルボディ１７の内部には、スロットル弁１７ａが配置されている。スロットル弁１７ａは、スロットルボディ１７を流れる空気量を調整する。スロットル弁１７ａを通過した空気は、燃焼室１１に供給される。スロットル弁１７ａは電子制御式のスロットルである。スロットルボディ１７には、スロットル弁１７ａを開閉するスロットルアクチュエータ１７ｂが設けられている。スロットルアクチュエータ１７ｂは、制御装置６０から供給される信号によって動作するモータを含んでいる。制御装置６０は、スロットルアクチュエータ１７ｂのモータに送信する信号によりスロットル弁１７ａを開閉して、スロットル開度を制御している。

燃料噴射装置１８は、燃料タンク（不図示）内の燃料を吸気管１６ａ内に噴射して、燃焼室１１に供給された空気に燃料を混合する。燃料噴射装置１８は、電子制御式の燃料噴射装置である。燃料噴射装置１８による燃料の噴射量は、制御装置６０によって制御される。

スロットル弁１７ａは、開度を調整することによって、燃料を含んだ空気の量を調整し、エンジン１０から出力される回転パワーを調節する。スロットル弁１７ａは、エンジン１０から出力される回転パワーを調整する回転パワー調整装置として機能する。

シリンダヘッド１６には、点火プラグ１９が設けられている。点火プラグ１９は、燃焼室１１に供給された空気と燃料との混合気を燃焼する。ピストン１３は、シリンダ１２内に往復移動自在に設けられている。ピストン１３は、燃焼室１１に供給された燃料の燃焼によって往復運動する。ピストン１３には、クランク軸１５に連結されており、ピストン１３が往復運動することによってクランク軸１５が回転する。すなわち、クランク軸１５は、燃焼動作によるピストン１３の往復運動を、回転パワーに変換する。

クランク軸１５は、エンジン１０内に回転可能に設けられている。コネクティングロッド１４は、ピストン１３とクランク軸１５を接続している。クランク軸１５は、エンジン１０にベアリング等を介して、回転自在な態様で支持されている。クランク軸１５の第１の端部１５ａには、発電電動機２０が取り付けられている。クランク軸１５の第２の端部１５ｂには、電動変速装置３０が取り付けられている。

エンジン１０は、クランク軸１５を介して回転パワーを出力する。クランク軸１５の回転パワーは、電動変速装置３０と、被駆動軸３４と、クラッチ９と、車軸３ｃとを介して、後輪３ｂに伝達される。車両１は、クランク軸１５を介してエンジン１０から出力される回転パワーを受ける後輪３ｂによって駆動される。

クランク軸１５は、クランク軸回転速度センサ１５ｃを備える。クランク軸回転速度センサ１５ｃは、クランク軸１５の回転速度に応じた周波数の信号を出力する。制御装置６０は、クランク軸回転速度センサ１５ｃの出力信号に基づいて、クランク軸回転速度を算出する。以降、クランク軸回転速度を、エンジン回転速度とも称する。

後輪３ｂの車軸３ｃには、車速センサ３ｄが設けられている。車速センサ３ｄは、車軸３ｃの回転速度に応じた周波数の信号を出力する。制御装置６０は、車速センサ３ｄの出力信号に基づいて車速を算出する。

本実施形態のエンジン１０は、例えば単気筒の４ストロークエンジンである。本実施形態のエンジン１０は、空冷型エンジンである。なお、エンジン１０は、水冷型エンジンであってもよく、また複数の気筒を備えたエンジンであってもよい。

エンジン１０は、４ストロークの間に、クランク軸１５を回転させる負荷が大きい高負荷領域と、クランク軸１５を回転させる負荷が高負荷領域の負荷より小さい低負荷領域とを有する。クランク軸１５の回転角度を基準として見ると、低負荷領域は高負荷領域よりも広い。より詳細には、エンジン１０は、吸気行程、圧縮行程、膨張行程、及び排気行程の４行程を繰返しながら正回転する。圧縮行程は、高負荷領域に含まれ、低負荷領域に含まれない。

発電電動機２０は、永久磁石式三相ブラシレス型モータである。発電電動機２０は、永久磁石式三相ブラシレス型発電機としても機能する。発電電動機２０は、ロータ２１と、ステータ２２とを有する。本実施形態の発電電動機２０は、ラジアルギャップ型である。発電電動機２０は、アウターロータ型である。即ち、ロータ２１はアウターロータである。ステータ２２はインナーステータである。

ロータ２１は、例えば強磁性材料からなる。ロータ２１は、筒状ボス部２１ａと、円板状の底壁部２１ｂと、筒状のバックヨーク部２１ｃとを有する。底壁部２１ｂ及びバックヨーク部２１ｃは一体的に形成されている。底壁部２１ｂ及びバックヨーク部２１ｃは筒状ボス部２１ａを介してクランク軸１５に固定されている。ロータ２１には、電流が供給される巻線が設けられていない。

ロータ２１は、複数の永久磁石部２１ｄを有する。複数の永久磁石部２１ｄは、バックヨーク部２１ｃの内周面に設けられている。複数の永久磁石部２１ｄは、発電電動機２０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。複数の永久磁石部２１ｄは、発電電動機２０の径方向におけるステータ２２の外側に設けられている。バックヨーク部２１ｃは、径方向における複数の永久磁石部２１ｄの外側に設けられている。

ステータ２２は、ステータコア２２ａと、複数相のステータ巻線２２ｂとを有する。ステータ巻線２２ｂは、ステータコア２２ａ周方向に間隔を空けて外側に向かって一体的に延びるように設けられた複数の歯部に巻き付けられている。複数のステータ巻線２２ｂ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２２ｂは、例えば、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の順に並ぶように配置される。

ロータ２１の外面には、複数の被検出部２３が備えられている。複数の被検出部２３は、ロータ２１の回転位置を検出するために設けられている。複数の被検出部２３は、磁気作用によって検出される。複数の被検出部２３は、周方向に間隔を空けてロータ２１の外面に設けられている。被検出部２３は、強磁性体で形成されている。複数の被検出部２３と対向する位置には、ロータ位置検出装置２４が設けられている。ロータ位置検出装置２４は、ロータ２１の位置を検出する装置である。

発電電動機２０は、エンジン１０のクランク軸１５と接続されている。詳細には、ロータ２１が、クランク軸１５に対し固定された速度比で回転するようクランク軸１５と接続されている。

本実施形態では、ロータ２１が、クランク軸１５に、動力伝達機構（例えば、ベルト、チェーン、ギア、減速機、増速機等）を介さずに取り付けられている。ロータ２１は、クランク軸１５に対し１：１の速度比で回転する。発電電動機２０が、エンジン１０の正回転によりクランク軸１５を正回転させるように構成されている。

なお、発電電動機２０は、クランク軸１５に、動力伝達機構を介して取り付けられていてもよい。ただし、発電電動機２０は、速度比可変の変速装置又はクラッチのいずれも介することなく、クランク軸１５に接続される。即ち、発電電動機２０は、入出力の速度比が可変の装置を介することなく、クランク軸１５に接続される。

なお、発電電動機２０の回転軸線と、クランク軸１５の回転軸線とが略一致していることが小型化と低損失の点から好ましい。また、本実施形態のように、発電電動機２０が動力伝達機構を介さずにクランク軸１５に取り付けられていることが好ましい。

発電電動機２０は、エンジン１０の始動時には、クランク軸１５を正回転させてエンジン１０を始動させる。また、発電電動機２０は、エンジン１０が燃焼動作する場合に、車両駆動用モータとして、エンジン１０の回転動作をアシストする。さらに、発電電動機２０は、エンジン１０が燃焼動作する場合に、エンジン１０に駆動されて発電する。即ち、発電電動機２０は、クランク軸１５を正回転させてエンジン１０を始動させる機能と、エンジン１０の回転動作をアシストする機能と、エンジン１０に駆動されて発電する機能の３つの機能を兼ね備えている。

発電電動機２０は、エンジン１０の始動後の期間の少なくとも一部には、クランク軸１５により正回転されてジェネレータとして機能する。即ち、発電電動機２０がジェネレータとして機能する場合において、発電電動機２０は、エンジン１０の燃焼開始後、必ずしも、常にジェネレータとして機能する必要はない。また、エンジン１０の燃焼開始後の期間に、発電電動機２０がジェネレータとして機能する期間と発電電動機２０が車両駆動用モータとして機能する期間とが含まれていてもよい。

電動変速装置３０は、ベルト式の無段変速装置である。電動変速装置３０として、例えば電子制御式無段変速機（ＥＣＶＴ）が使用される。電動変速装置３０は、駆動プーリー（プライマリープーリー）３１及び被駆動プーリー（セカンダリープーリー）３２の２つの溝幅の変更が可能なプーリーの間にベルト３３がかけられている構造を有する。駆動プーリー３１にはクランク軸１５を介してエンジン１０から駆動力が伝達される。伝達された駆動力はベルト３３を介して被駆動プーリー３２に伝達される。被駆動プーリー３２に伝達された駆動力は後輪３ｂに伝達される。

駆動プーリー３１は、可動シーブ３１ａと、固定シーブ３１ｂとを備える。可動シーブ３１ａは、クランク軸１５の軸方向に移動可能に設けられている。固定シーブ３１ｂは、クランク軸１５に固定されて、軸方向の動きが規制されている。被駆動プーリー３２も、可動シーブ３２ａと、固定シーブ３２ｂとを備える。可動シーブ３２ａは、被駆動軸３４の軸方向に移動可能に設けられている。固定シーブ３２ｂは、被駆動軸３４に固定されて、軸方向の動きが規制されている。可動シーブ３２ａは、バネ（不図示）によって、固定シーブ３２ｂに近づくように付勢されている。そして、可動シーブ３１ａと可動シーブ３２ａとが軸方向に動くことによって、電動変速装置３０の変速比が変化する。詳細には、可動シーブ３１ａが軸方向に動くと、ベルト３３の駆動プーリー３１に巻かれた部分の径が変化する。駆動プーリー３１に巻かれた部分の径の変化に伴って、可動シーブ３２ａは、バネの弾性力によって又は弾性力に抗して軸方向に移動する。そうすると、ベルト３３の被駆動プーリー３２に巻かれた部分の径も変化する。

例えば、駆動プーリー３１の可動シーブ３１ａが固定シーブ３１ｂに近づくと、ベルト３３の全体が図２における上に移動する。そうすると、ベルト３３の駆動プーリー３１に巻かれた部分の径が大きくなる。このとき、被駆動プーリー３２の可動シーブ３２ａは固定シーブ３２ｂから離れる。そうすると、ベルト３３の被駆動プーリー３２に巻かれた部分の径は小さくなる。これによって、電動変速装置３０の変速比が低くなる。即ち、電動変速装置３０の状態が、高速走行設定（トップ設定）に向かって変化する。反対に、駆動プーリー３１の可動シーブ３１ａが固定シーブ３１ｂから離れると、ベルト３３の全体が図の下方に移動する。そうすると、ベルト３３の駆動プーリー３１に巻かれた部分の径が小さくなる。このとき、被駆動プーリー３２の可動シーブ３２ａは固定シーブ３２ｂに近づく。そうすると、ベルト３３の被駆動プーリー３２に巻かれた部分の径は大きくなる。これによって、電動変速装置３０の変速比は高くなる。即ち、電動変速装置３０の状態が、低速走行設定（ロウ設定）に向かって変化する。このような可動シーブ３１ａの動きによって、電動変速装置３０の変速比は、可動シーブ３１ａが固定シーブ３１ｂに最も近づいた時の変速比（最も低い変速比）と、可動シーブ３１ａが固定シーブ３１ｂから最も離れた時の変速比（最も高い変速比）との間で変化する。

電動変速装置３０は、シーブアクチュエータ３５を備える。シーブアクチュエータ３５は、モータなどによって構成されている。シーブアクチュエータ３５は、クランク軸１５の軸方向に可動シーブ３１ａを動かす。制御装置６０は、シーブアクチュエータ３５を作動させることによって可動シーブ３１ａを軸方向に動かす。これによって、制御装置６０は電動変速装置３０の変速比を制御している。

電動変速装置３０は、変速比センサ３６を備える。変速比センサ３６は、電動変速装置３０の実際の変速比を検知するためのセンサである。変速比センサ３６は、可動シーブ３１ａの位置に応じた電気信号を制御装置６０に出力するシーブ位置センサである。変速比は可動シーブ３１ａの位置に対応しているため、変速制御部６６は、可動シーブ３１ａの位置に応じた信号を受信することにより、電動変速装置３０の変速比を検知することができる。変速比センサ３６は、例えば、シーブアクチュエータ３５を構成するモータの回転角度に応じた信号を出力するポテンショメータである。制御装置６０は、変速比センサ３６の出力信号に基づいて変速比を検知する。

被駆動軸３４は、クラッチ９を介して後輪３ｂの車軸３ｃに連結されている。被駆動軸３４から車軸３ｃへの回転（トルク）の伝達は、クラッチ９を介して行われ、又はクラッチ９によって遮断される。クラッチ９は、ライダーのクラッチ操作を要することなく接続又は切断する自動クラッチである。クラッチ９は、エンジン１０のエンジン回転速度が予め設定された値を越えると自動的に接続し、エンジン回転速度が当該予め設定された値を下回ると自動的に切断する。

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を含む車両１の各部を制御する。

インバータ６１には、発電電動機２０及びバッテリ４が接続されている。バッテリ４は、発電電動機２０に対し電流の授受を行う。インバータ６１及びバッテリ４には、前照灯７も接続されている。前照灯７は、電力を消費しながら動作する、車両１に搭載された補機である。

バッテリ４は、インバータ６１及び前照灯７と接続されている。バッテリ４とインバータ６１とを接続するラインには、電流・電圧センサ６５が設けられている。電流・電圧センサ６５は、バッテリ４に流れる電流及び電圧を検出する。電流・電圧センサ６５は、バッテリ４とインバータ６１とを接続するラインのうち、前照灯７への分岐点とバッテリ４との間に設けられている。

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２２ｂの各相（Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相）とそれぞれ接続されている。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２２ｂの各相（Ｕ相、Ｖ相、及びＷ相）とそれぞれ接続されている。

スイッチング部６１１〜６１６は、複数相のステータ巻線２２ｂとバッテリ４との間の電流の通過／遮断を切替える。詳細には、発電電動機２０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２２ｂ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、発電電動機２０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２２ｂのそれぞれとバッテリ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、発電電動機２０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 ＥｆｆｅｃｔＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である。ただし、スイッチング部６１１〜６１６には、ＦＥＴ以外に、例えばサイリスタ及びＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）も採用可能である。

インバータ６１とステータ巻線２２ｂとを接続するラインには、電流センサ（不図示）が設けられ、発電電動機２０における２相の電流を検出する。

制御装置６０は、発電電動機制御部６２と、エンジン制御部６３と、車両統合制御部６４と、変速制御部６６とを備えている。

発電電動機制御部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、発電電動機２０の動作を制御する。

エンジン制御部６３は、スロットル弁開度制御部６３１を備えている。エンジン制御部６３には、スロットルボディ１７のスロットルアクチュエータ１７ｂと、燃料噴射装置１８と、点火プラグ１９とが接続されている。エンジン制御部６３は、点火プラグ１９、燃料噴射装置１８及びスロットルアクチュエータ１７ｂを制御することによって、エンジン１０の燃焼動作を制御する。エンジン制御部６３は、エンジン１０の燃焼動作を制御することによって、エンジン１０の回転パワーを制御する。

車両統合制御部６４は、スロットルグリップ８の位置、車速センサ３ｄから取得した車速に基づいて、発電電動機制御部６２と、エンジン制御部６３と、変速制御部６６を制御する。車両統合制御部６４には、スロットルグリップ８から電気信号が送信される。発電電動機制御部６２、エンジン制御部６３及び車両統合制御部６４は、スロットルグリップ８からの電気信号に基づいて、エンジン１０に備えられた燃料噴射装置１８、スロットル弁１７ａ及び発電電動機２０を制御する。具体的には、車両１のライダーによるスロットルグリップ８の加速操作に応じて、エンジン１０の点火プラグ１９、燃料噴射装置１８及びスロットルアクチュエータ１７ｂが制御される。また、バッテリ４から発電電動機２０に供給される電力が調整される。

変速制御部６６は、エンジン１０のクランク軸パワーを後輪３ｂに伝達する電動変速装置３０の変速比を制御する。これによって、変速制御部６６は、車両統合制御部６４から出力される目標変速比に基づいて、電動変速装置３０の変速比を制御する。

車両統合制御部６４は、発電電動機制御部６２、エンジン制御部６３、変速制御部６６を制御する。車両統合制御部６４は、最大時目標クランク軸パワー判定部６４１、バッテリ状態取得部６４２と、発電電動機上限パワー判定部６４３と、エンジン上限パワー判定部６４４と、目標クランク軸パワー判定部６４５とを含む。

最大時目標クランク軸パワー判定部６４１は、エンジンユニットＥＵの最大時目標クランク軸パワーを取得する。
具体的には、最大時目標クランク軸パワー判定部６４１は、スロットルセンサ８ａと車速センサ３ｄとからの信号をもとに、エンジンユニットＥＵの最大時目標クランク軸パワーを取得する。

バッテリ状態取得部６４２は、バッテリ４の充電レベルを検出する。具体的には、バッテリ状態取得部６４２は、電流・電圧センサ６５から出力される検出結果に基づいてバッテリ４の電圧値及び電流値を取得する。例えば、バッテリ状態取得部６４２は、電流値を積算することで、バッテリ４の充電量（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｇｅ：ＳＯＣ）を取得する。

発電電動機上限パワー判定部６４３は、発電電動機２０の出力可能上限パワーを取得する。具体的には、発電電動機上限パワー判定部６４３は、バッテリ状態取得部６４２が取得したバッテリ４の充電量（ＳＯＣ）から、発電電動機２０の出力可能上限パワーを取得する。発電電動機上限パワー判定部６４３での取得方法はこれに限らず、発電電動機にかかる電圧や回転速度に応じても発電電動機２０の出力可能上限パワーを推定する。

エンジン上限パワー判定部６４４は、現在のエンジン１０のエンジン回転速度でのエンジン上限パワーを取得する。具体的には、エンジン上限パワー判定部６４４は、クランク軸回転速度センサ１５ｃからの電気信号をもとに得た現在のエンジン１０のエンジン回転速度でのエンジン上限パワーを取得する。エンジン上限パワーは、現在のエンジン１０のエンジン回転速度において、エンジン１０のスロットル弁１７ａを全開にした場合に、エンジン１０自体が出力できるエンジンパワーである。エンジン上限パワーは、スロットル弁１７ａの全開を想定したエンジン１０の出力能力を示している。

変速制御部６６は、電動変速装置３０の変速比を変更する。具体的には、車両統合制御部６４が、エンジンユニットＥＵの最大時目標クランク軸パワー、発電電動機２０の出力可能上限パワー、現在のエンジン１０のエンジン回転速度でのエンジン上限パワーに基づいて、電動変速装置３０の目標変速比を決定する。変速制御部６６は、シーブアクチュエータ３５を動作させることにより、電動変速装置３０の変速比を、車両統合制御部６４で決定した目標変速比に変更する。

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。

発電電動機制御部６２と、エンジン制御部６３と、車両統合制御部６４と、変速制御部６６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、発電電動機制御部６２と、エンジン制御部６３と、変速制御部６６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、発電電動機制御部６２、エンジン制御部６３と、変速制御部６６とは、電気的に接続されており、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。

ここで、余裕パワー及び余裕トルクについて、図３を参照して説明する。図３は、本実施形態における、エンジンユニットＥＵのエンジン回転速度と、エンジントルクとの関係を示す図である。パワーは、回転速度とトルクの積に比例する。エンジン１０が出力するエンジンパワーと発電電動機２０が出力するパワーとの合計を、クランク軸パワーと称する。また、エンジン１０の出力するエンジントルクと発電電動機２０が出力するトルクとの合計をクランク軸トルクと称する。図３は、クランク軸トルクのうち、エンジントルクの成分を示している。

エンジン余裕パワーとは、ある回転速度及びあるスロットル弁の開度におけるエンジンパワーと、上記回転速度と同一の回転速度でスロットル弁を全開にしたときのエンジンパワーの差をいう。エンジン余裕トルクとは、ある回転速度及びあるスロットル弁の開度におけるエンジントルクと、上記回転速度と同一の回転速度でスロットル弁を全開にしたときのエンジントルクとの差をいう。エンジン余裕トルクおよびエンジン余裕パワーとは、瞬時に増分可能なトルクおよびパワーを意味する。

例えば、図３に示すようにエンジンユニットＥＵのスロットル弁１７ａのある開度において、エンジン１０の状態は、エンジン回転速度がＲ２［ｒｐｍ］であり、エンジントルクがＴ１［Ｎｍ］である（状態Ｘ１）。このとき、エンジン回転速度がＲ２［ｒｐｍ］のまま、スロットル弁１７ａが全開にされると、エンジントルクがＴ８［Ｎｍ］にまで上がる（状態Ｘ４）。従って、この時のエンジン余裕トルクは、Ｔ８−Ｔ１［Ｎｍ］である。また、この時のエンジン余裕パワーは、Ｐ４（＝Ｔ８×Ｒ２×α）［Ｗ］からＰ１（＝Ｔ１×Ｒ２×α）［Ｗ］を引いたＰ４−Ｐ１である。Ｐ４−Ｐ１の値は、（Ｔ８−Ｔ１）×Ｒ２×α［Ｗ］である（αは、［ｒｐｍ］×［Ｎｍ］から［Ｗ］への補正値となる定数である。）。

ここで、まず、エンジンユニットＥＵの発電電動機２０によるパワーアシスト機能を考慮に入れないで、エンジン１０単体のエンジン余裕パワーについて説明する。同一のエンジン条件下においては、エンジン１０単体のエンジン余裕パワーは、エンジン等出力(パワー)条件下においては、エンジン回転速度によって異なる。少なくともエンジン最大出力回転速度Ｒｍａｘ以下では、エンジン余裕パワーは、エンジン等出力(パワー)条件下においては、エンジン回転速度が低いほうが小さくなる。これは、スロットル弁全開時におけるエンジンパワーが、図３のＷｉｄｅ−Ｏｐｅｎ−Ｔｈｒｏｔｔｌｅ（以下、ＷＯＴとする。）曲線Ｗ１により制限を受けてしまうからである。ＷＯＴ曲線とは、エンジンのスロットル弁を全開にした場合に、エンジン自体が出力できるエンジン回転速度とエンジントルクとの関係を表す曲線である。ある走行状態（あるエンジン回転速度）において、スロットルグリップの操作量を最大にしたとしても、エンジントルクがＷＯＴ曲線Ｗ１を超えることはない。ＷＯＴ曲線は、個々のエンジンそれぞれが有する固有の特性である。以降の説明でも、エンジン回転速度がエンジン最大出力回転速度Ｒｍａｘ以下の範囲にある場合について説明する。

例えば、あるエンジン条件下において、エンジン回転速度がＲ１［ｒｐｍ］でエンジントルクがＴ３［Ｎｍ］の時（状態Ｙ１）のエンジンパワーと、エンジン回転速度がＲ２［ｒｐｍ］でエンジントルクがＴ１［Ｎｍ］の時（状態Ｘ１）のエンジンパワーはともにＰ１［Ｗ］である（図３において破線Ｐ１により表している）。Ｐ１で指示される破線は、パワーＰ１が得られる速度とトルクの組合せを表している。Ｐ１で指示される破線は、等出力線である。Ｐ２，Ｐ４で指示される破線は、パワーＰ１とは異なるパワーが得られる等出力線である。状態Ｘ１の時にスロットル弁を全開にすると、エンジンパワーがＰ１からＰ４まで上昇する（状態Ｘ４）。一方で、状態Ｙ１の時にスロットル弁１７ａを全開にすると、エンジン１０が出力するパワーは、ＷＯＴ曲線Ｗ１と重なるＰ２頭打ちになってしまう（状態Ｙ２）。このとき、エンジントルクは、Ｔ６で頭打ちになってしまう。従って、状態Ｙ１においては、エンジン１０のエンジンパワーは状態Ｘ１のときほど上がらず、スロットルグリップ８の操作に対するエンジンパワーの応答性も低下してしまう。
従って、エンジン１０のエンジンパワーが、電動変速装置３０を介して伝達された結果、駆動力の応答性も低下する。

このことから、低回転かつ高負荷（スロットル高開度）と高回転かつ低負荷（スロットル低開度）の２つの条件下では、互いに等しいパワーが出力されても、前者より後者のほうがエンジン余裕パワーが大きいといえる。このため、前者より後者の方が、スロットル弁の開きに応じて瞬時に出力可能なエンジンパワーが大きい。つまり、エンジン回転速度が低い場合における加速操作の応答性は、エンジン回転速度が高い場合の加速操作の応答性ほど高くない。なお、瞬時に出力可能なエンジンパワーとは、スロットル弁の開きに応じて、エンジン回転速度の増大を待つこと無しに出力可能なエンジンパワーである。

本実施形態の車両１は、発電電動機によるパワーアシスト機能を有するエンジンユニットＥＵを有する。車両１では、エンジン回転速度が低い場合においてスロットルグリップ８を最大位置まで操作したときに、バッテリ４から発電電動機２０に電力が供給される。バッテリ４から発電電動機２０に電力が供給されることによって、発電電動機２０がエンジン１０をアシストしてクランク軸パワーを増加させる。これにより、ライダーの加速操作に対する車両１の加速の応答性が向上する。そうすると、エンジン回転速度が低い場合における加速操作の応答性に、エンジン回転速度が高い場合と同様の再現性を持たせることができる。

加速操作の応答性に再現性を持たせる場合、最大時目標クランク軸パワーを設定することによって、ライダーからの最大要求時にどのくらい電動発電機によるエンジンのパワーアシストが必要になるか明確になる。最大時目標クランク軸パワー（Ａ）は、スロットルグリップが全開位置にされたときに、エンジン回転速度の増大を待つことなしにクランク軸から出力されるべきパワーの目標値である。
これに対し、クランク軸上限パワーは、現在の回転速度においてエンジン回転速度の増大を待つことなしにエンジンから出力可能なエンジンパワーと、発電電動機の出力可能な上限のパワーとの合計である。クランク軸上限パワーは、現在のエンジン１０及び発電電動機２０の能力を示している。もしも、最大時目標クランク軸パワー（Ａ）がクランク軸上限パワーと同じ又は下回る場合、スロットルグリップが全開に操作されるとき、少なくとも最大時目標クランク軸パワー（Ａ）に応じたパワーがクランク軸から出力される。
最大時目標クランク軸パワーは、現在の車両の車速、及び現在のスロットルグリップの位置に応じて設定される。

エンジンユニットの発電電動機はバッテリから電力の供給を受けてパワーを出力するため、発電電動機による走行のアシスト能力はバッテリの充電状態に影響を受けやすい。つまり、発電電動機の出力可能な上限のパワーは、充電状態に影響を受けやすい。例えば、スロットルグリップを最大位置まで操作したときにバッテリの充電残量が少ないと、発電電動機に電力の供給を行えず、発電電動機によるエンジンのパワーアシストを十分に行えない。
本実施形態の車両１では、加速操作の前（定常走行をしているとき）に制御装置６０が図４に記載したフローチャートに示す動作を行う。これにより、バッテリの充電状態に関わらず加速操作に対する車両の加速の応答性に再現性を持たせることができる。

図４は、車両１の制御装置６０の動作を説明するフローチャートである。

図４のフローチャートに示す動作は車両の走行中に実行される。まず、ステップＳ１１において、制御装置６０の最大時目標クランク軸パワー判定部６４１が、エンジンユニットＥＵの最大時目標クランク軸パワー（Ａ）を取得する。制御装置６０の最大時目標クランク軸パワー判定部６４１は、車速センサ３ｄから取得した車速、及びスロットルグリップの位置に基づいて最大時目標クランク軸パワー（Ａ）を演算する。

次に、ステップＳ１２において、制御装置６０のバッテリ状態取得部６４２が、バッテリ４の満充電容量からの減少量を取得する。具体的には、例えば制御装置６０のバッテリ状態取得部６４２が、電流・電圧センサ６５から出力される検出結果に基づいてバッテリ４の電圧値及び電流値を取得する。バッテリ状態取得部６４２は、取得した電流値を積算することで、バッテリ４の充電量（ＳＯＣ）を取得する。

次に、ステップＳ１３において、制御装置６０の発電電動機上限パワー判定部６４３が、バッテリ状態取得部６４２において取得したＳＯＣに基づいて発電電動機２０の出力可能上限パワー（Ｂ）を取得する。発電電動機上限パワー判定部６４３は、具体的には、制御装置６０の記憶装置に記憶された、バッテリ４のＳＯＣと、発電電動機２０から出力可能な上限パワーとの関係を有する参照テーブルを使用して、発電電動機２０の出力可能上限パワー（Ｂ）を取得する

図５は、バッテリの満充電容量と、発電電動機から出力可能な上限パワーとの関係を示す図である。発電電動機２０における出力可能上限パワー（Ｂ）は、ステップＳ１２において取得したＳＯＣに応じて決まる、バッテリ４が発電電動機２０に供給可能な電力により、発電電動機２０が出力できる上限のパワーの値である。ＳＯＣが低い状態、つまり、バッテリ４の満充電容量からの減少量が大きい場合、発電電動機２０の出力可能上限パワー（Ｂ）も小さくなる。

ただし、モータ（発電電動機）出力可能上限パワーは、電圧やモータ温度などの影響を受ける場合がある。そのため、本実施形態において、発電電動機２０の出力可能上限パワー（Ｂ）の取得は、バッテリ４の電圧値及び電流値を取得してＳＯＣを算出するだけに限られない。発電電動機２０の出力可能上限パワー（Ｂ）の取得は、ＳＯＣを算出することに加え、例えばバッテリの温度等を計測した値による補正も含むことが可能である。この場合、図５のグラフの値が修正されて使用される。

図４のステップＳ１４において、制御装置６０のエンジン上限パワー判定部６４４が、エンジン１０の現回転速度でのエンジン上限パワー（Ｃ）を取得する。エンジン１０の現回転速度でのエンジン上限パワー（Ｃ）は、スロットル弁１７ａが全開となった場合に回転速度の増大を待つことなしにエンジン１０から出力され得る最大のエンジンパワーである。つまり、エンジン上限パワー（Ｃ）は、スロットル弁１７ａの全開に対応したエンジン１０の能力を表している。エンジン上限パワー（Ｃ）は、ＷＯＴ曲線Ｗ１で現在のエンジン回転速度に対応するエンジントルクから求めることができる。エンジン上限パワー判定部６４４は、具体的には、制御装置６０の記憶装置に記憶された、ＷＯＴ曲線Ｗ１におけるエンジン回転速度とエンジントルクとの関係を有する参照テーブルを使用して、エンジン１０の現回転速度でのエンジン上限パワー（Ｃ）を取得する。

ここで、ステップＳ１５において、制御装置６０の車両統合制御部６４が、最大時目標クランク軸パワー（Ａ）を、発電電動機２０の出力可能上限パワー（Ｂ）と現在のエンジン回転速度でのエンジン上限パワー（Ｃ）との合計値に対し比較する。言い換えると、車両統合制御部６４は、例えばスロットルグリップ８の位置が全開位置になったときに、エンジン１０のエンジンパワーと発電電動機２０の出力パワーとによって、エンジンユニットＥＵの最大時目標クランク軸パワー（Ａ）を得ることができるかどうか、判断する。

上記のパワー（Ａ）が、パワー（Ｂ）とパワー（Ｃ）との合計値に対し同等か、又はパワー（Ｂ）とパワー（Ｃ）との合計値よりも小さい場合（Ｓ１５でＹｅｓ）、スロットルグリップ８の操作量が最大のときに、エンジンユニットＥＵは、スロットルグリップ８の全開位置への操作に応じて瞬時に最大時目標クランク軸パワーを出力することができる。

一方で、上記のパワー（Ａ）が、パワー（Ｂ）とパワー（Ｃ）との合計値よりも大きいと判定された場合（Ｓ１５でＮｏ）、スロットルグリップ８の操作量が最大にされても、エンジンユニットＥＵは瞬時に最大時目標クランク軸パワーを出力することができない。

これは、バッテリ４のＳＯＣが減少したとき、すなわち発電電動機２０の出力可能上限パワー（Ｂ）が低い場合に生じる現象である。ＳＯＣが減少している場合、発電電動機２０の出力可能上限パワーが小さい。従って、スロットルグリップ８の操作量を最大にしたときに、エンジン１０がエンジン上限パワー（Ｃ）を出力したとしても、発電電動機２０は、エンジン１０のエンジンパワーを十分にアシストすることができない。

ステップＳ１５において、上記のパワー（Ａ）が、パワー（Ｂ）とパワー（Ｃ）との合計値よりも大きいと判定された場合（Ｓ１５でＮｏ）、ステップＳ１６において、車両統合制御部６４が目標変速比を変更する。変更された目標変速比に応じて、変速制御部６６が、電動変速装置３０の変速比を変更する。

ステップＳ１６で、変速比は、ステップＳ１５の式を満足するように変更される。
ステップＳ１６での電動変速装置３０の変速比の変更は、以下のように行われる。

まず、車両統合制御部６４は、ステップＳ１１において取得したパワー（Ａ）とステップＳ１３において取得したパワー（Ｂ）との差を求める。求めた値を修正エンジンパワー（Ｄ）とする。次に、車両統合制御部６４は、図３のグラフにおいて、修正エンジンパワー（Ｄ）を通る等出力線とＷＯＴ曲線Ｗ１との交点に対応するエンジン回転速度を求める。車両統合制御部６４は、エンジン１０のエンジン回転速度が、修正エンジンパワー（Ｄ）を通る等出力線とＷＯＴ曲線Ｗ１との交点に対応するエンジン回転速度となるような変速比を算出する。

車両統合制御部６４は、電動変速装置３０の変速比を、算出した変速比に変更する。ステップＳ１６で、変速比は、ＳＯＣが満充電状態の場合に算出される変速比と比べて増大される方向に変更される。つまり、変速比はエンジン１０のエンジン回転速度が増速する方向に変更される。エンジン回転速度が増速することによって、出力可能なエンジン上限パワーが増大する。つまり、エンジン余裕パワーが増大する。

ステップＳ１６では、スロットル開度を変えることなく変速比を変えるため、エンジンパワーが目標からずれる。そこで、エンジンパワーがステップS16の変速比変更前後で変化しないようにエンジントルク（エンジンパワー）を修正する。

ステップＳ１７においてエンジン制御部６３がエンジン１０のエンジンパワーを修正したのち、動作はステップＳ１１に戻る。

図４に示す動作により、加速操作の前時点のクランク軸の回転速度におけるエンジン１０のエンジン上限パワーと、加速前時点でバッテリ４の満充電容量からの減少量に応じた発電電動機２０の出力上限パワー（Ｂ）と、の和が、バッテリ４の満充電容量からの減少量に関わらず、最大時目標クランク軸パワー（Ａ）となるようにすることができる。

図４のフローチャートに示す動作によって、制御装置６０が、ライダーの加速操作よりも前に、少なくともバッテリ４の電力の満充電容量からの減少量に応じて電動変速装置３０の変速比を変更する。そうすると、車両１のライダーの加速操作があったとき、バッテリ４の充電残量に関わらずエンジン１０、及び必要に応じてさらに発電電動機２０によりクランク軸から出力されるクランク軸パワーを、ライダーの加速操作に応じた目標パワーまで増大できる。

図６は、車両１のクランク軸回転速度とクランク軸トルクとの関係の一例を示す図である。図４のフローチャートを参照して説明した動作を、図６に示すクランク軸回転速度とクランク軸トルクの例とともに説明する。

例えば、図６に示す車両１のクランク軸１５の状態がＹ１のとき、ステップＳ１１（図４）において取得された最大時目標クランク軸パワー（Ａ）はＰ４［Ｗ］であるとする（状態Ｙ４）。
また、ステップＳ１４において取得された、現在のエンジン回転速度Ｒ１でのエンジン上限パワー（Ｃ）はＰ２［Ｗ］（Ｔ６［Ｎｍ］×Ｒ１［ｒｐｍ］×α）である（状態Ｙ２）。

ここで、ＳＯＣが異なる３つの場合について説明する。場合１は、バッテリ４のＳＯＣが高いために発電電動機２０の出力可能上限パワー（Ｂ）がＰ４−Ｐ２［Ｗ］である場合である。場合２は、バッテリ４のＳＯＣが多少減少したために発電電動機２０の出力可能上限パワー（Ｂ）がＰ４−Ｐ３［Ｗ］である場合である。場合３は、バッテリ４のＳＯＣが非常に低いために発電電動機２０の出力可能上限パワー（Ｂ）が０［Ｗ］の場合である。

１．場合１
ステップＳ１５において、車両統合制御部６４が発電電動機２０の出力可能上限パワー（Ｂ）とエンジン上限パワー（Ｃ）の和を求める。
Ｂ＋Ｃ＝（Ｐ４−Ｐ２）［Ｗ］＋Ｐ２［Ｗ］＝Ｐ４［Ｗ］
Ｐ４［Ｗ］＝Ａ
となるため、ステップＳ１５の判断はＹｅｓとなる。従って動作はステップＳ１６に進むことはなく、電動変速装置３０の変速比を変更することもない。

この時にライダーからの操作によってスロットルグリップが最大位置になれば、クランク軸パワーとしてＰ４［Ｗ］（＝Ａ）のパワーが出力される。すなわち、車両１のクランク軸１５の状態が瞬時に状態Ｙ１から状態Ｙ４に移行できる（矢印Ｈ１参照）。

２．場合２
ステップＳ１５において、車両統合制御部６４が発電電動機２０の出力可能上限パワー（Ｂ）とエンジン上限パワー（Ｃ）の和を求める。
Ｂ＋Ｃ＝（Ｐ４−Ｐ３）［Ｗ］＋Ｐ２［Ｗ］
（Ｐ４−Ｐ３）［Ｗ］＋Ｐ２［Ｗ］＜Ａ
となるため、ステップＳ１５の判断はＮｏとなる。この時、ライダーからの操作によってスロットルグリップが最大位置になっても、車両１のエンジン１０が瞬時に状態Ｙ１から状態Ｙ４に移行できない。この場合、加速操作の前に制御がステップＳ１６に進み、電動変速装置３０の変速比を変更する。

具体的には、Ａ＝Ｐ４［Ｗ］であり、Ｂ＝Ｐ４−Ｐ３［Ｗ］であるため、修正エンジンパワー（Ｄ）は、Ａ−Ｂ＝Ｐ３［Ｗ］となる。この時、破線で表されるＰ３の等出力の線とＷＯＴ曲線Ｗ１との交点におけるエンジン回転速度はＲ２［ｒｐｍ］である。従って、クランク軸回転速度がＲ２［ｒｐｍ］となるように電動変速装置３０の変速比を変更する。

次に、ステップＳ１７において、制御装置６０の車両統合制御部６４が、エンジン１０のエンジントルクを微調整（減少）して、エンジン１０のエンジンパワーが電動変速装置３０の変速比を変更する前のエンジンパワーＰ１［Ｗ］に戻るようにする。すなわち、車両１のクランク軸１５の状態が状態Ｙ１から状態Ｚ１に移行する（矢印Ｈ２参照）。

再びステップＳ１４に戻り、現在のエンジン回転速度でのエンジン上限パワー（Ｃ）を求める。このとき、
Ｃ＝Ｐ３［Ｗ］
となる。その後、ステップＳ１５において、車両統合制御部６４が出力可能上限パワー（Ｂ）とエンジン上限パワー（Ｃ）の和を求める。
Ｂ＋Ｃ＝Ｐ４−Ｐ３［Ｗ］＋Ｐ３［Ｗ］＝Ｐ４［Ｗ］
Ｐ４［Ｗ］＝Ａ
となるため、ステップＳ１５の判断はＹｅｓとなる。従って動作はステップＳ１６に進むことはなく、電動変速装置３０の変速比を変更することもない。

この時にライダーからの操作によりスロットルグリップが最大位置になれば、クランク軸パワーとして瞬時にＰ４［Ｗ］（＝Ａ）のパワーを出力できる。すなわち、車両１のクランク軸１５の状態が瞬時に状態Ｚ１から状態Ｚ４に移行できる（矢印Ｈ３参照）。つまり、場合１と同様の応答性が再現されている。

３．場合３
ステップＳ１５において、車両統合制御部６４が発電電動機２０の出力可能上限パワー（Ｂ）とエンジン上限パワー（Ｃ）の和を求める。
Ｂ＋Ｃ＝０［Ｗ］＋Ｐ２［Ｗ］＝Ｐ２［Ｗ］
Ｐ２［Ｗ］＜Ａ
となるため、ステップＳ１５の判断はＮｏとなる。この時、ライダーからの操作によってスロットルグリップが最大位置になっても、車両１のエンジン１０が瞬時に状態Ｙ１から状態Ｙ４に移行できない。この場合、加速操作の前に制御がステップＳ１６に進み、電動変速装置３０の変速比を変更する。

具体的には、Ａ＝Ｐ４［Ｗ］であり、Ｂ＝０であるため、修正エンジンパワー（Ｄ）＝最大時目標クランク軸パワー（Ａ）＝Ｐ４［Ｗ］となる。この時、破線で表されるＰ４の等出力の線とＷＯＴ曲線Ｗ１との交点におけるエンジン回転速度はＲ３［ｒｐｍ］である。従って、エンジン１０のエンジン回転速度がＲ３［ｒｐｍ］となるように電動変速装置３０の変速比を変更する。

次に、ステップＳ１７において、制御装置６０の車両統合制御部６４が、エンジン１０のエンジントルクを微調整（減少）して、エンジン１０のエンジンパワーが電動変速装置３０の変速比を変更する前のエンジンパワーＰ１［Ｗ］に戻るようにする。すなわち、車両１のクランク軸１５の状態が状態Ｙ１から状態Ｘ１に移行する（矢印Ｈ４参照）。

再びステップＳ１４に戻り、現在のエンジン回転速度でのエンジン上限パワー（Ｃ）を求める。このとき、
Ｃ＝Ｐ４［Ｗ］
となる。その後、ステップＳ１５において、車両統合制御部６４が出力可能上限パワー（Ｂ）とエンジン上限パワー（Ｃ）の和を求める。
Ｂ＋Ｃ＝０［Ｗ］＋Ｐ４［Ｗ］
０［Ｗ］＋Ｐ４［Ｗ］＝Ａ
となるため、ステップＳ１５の判断はＹｅｓとなる。従ってステップＳ１６に進むことはなく、電動変速装置３０の変速比を変更することもない。

この時にライダーからの操作によりスロットルグリップが最大位置になれば、エンジン１０の出力のみによって瞬時にＰ４［Ｗ］（＝Ａ）のパワーを出力できる。すなわち、車両１のクランク軸１５の状態が瞬時に状態Ｘ１から状態Ｘ４に移行できる（矢印Ｈ５参照）。

次に、本実施形態における、ライダーからの加速指示について説明する。
図７は、車両１においてライダーからの加速指示があったときの制御装置６０の動作を説明するフローチャートである。

図７に示す動作は車両の走行中に実行される。図７に示す動作はスロットルグリップが動いても止まっていても実行される。まず、ステップＳ２１において、制御装置６０の車両統合制御部６４が、スロットルグリップ８の指示を受け取る。具体的には、スロットルグリップ８の位置情報が取得される。

ステップＳ２２において、車両統合制御部６４は、目標クランク軸パワーを計算する。目標クランク軸パワーとは、ライダーが意図する加速をするために必要な目標クランク軸パワーである。目標クランク軸パワーは、具体的には、ライダーのスロットルグリップ８の操作量によって決められる。

ステップＳ２３において、車両統合制御部６４は、スロットル弁１７ａの開度を決定する。エンジン制御部６３は、決定された開度に応じて、スロットル弁１７ａの開度を変更する。具体的には、エンジン制御部６３は、目標クランク軸パワーに応じて、スロットル弁１７ａの開度を増開減閉する。エンジンのみで目標クランク軸パワーを達成できない場合はスロットル弁全開として次のステップへ進む。

ステップＳ２４において、車両統合制御部６４は、発電電動機２０によるパワーアシストが必要か否か判定する。具体的には、エンジン制御部６３は、目標クランク軸パワーが、エンジン上限パワーを上回っているかどうかを判定する。

ステップＳ２４において、エンジン制御部６３が、目標クランク軸パワーがエンジン上限パワーを上回っていると判断した場合（Ｓ２４でＹｅｓ）、制御装置６０の発電電動機制御部６２は、ステップＳ２５で発電電動機２０によるパワーアシストを実行する。つまり、発電電動機２０のパワーアシストがある時は、エンジン制御部６３は、スロットル弁１７ａを全開にし、さらに発電電動機制御部６２は、発電電動機２０によるパワーアシストを行う。具体的には、発電電動機制御部６２が、目標クランク軸パワーを達成するために必要な分だけ、バッテリ４から発電電動機２０に電力を供給する。目標クランク軸パワーが、エンジン上限パワーを上回っている場合、エンジン１０のスロットル弁１７ａを全開にするだけでは、エンジンが目標エンジンパワーを出力できないからである。この場合、発電電動機２０によるパワーアシストが必要になる。

ステップＳ２４において、目標クランク軸トルクが最大エンジントルクを上回っていないと判断された場合（Ｓ２４でＮｏ）、動作はステップＳ２１に戻る。このとき、発電電動機２０によるパワーアシストを実行することはない。目標クランク軸パワーが、エンジン上限パワーを上回っていない場合、エンジン１０のスロットル弁１７ａを増開するだけでエンジンユニットＥＵは目標クランク軸パワーをエンジンのみで出力することができるからである。

ここで、図８を参照して、図７のフローチャートによる動作を、実例とともに説明する。図８は、車両１のクランク軸回転速度とクランク軸トルクとの関係の一例を示す図である。

ステップＳ２１におけるライダーの加速指示を、加速指示の量が異なる３つの場合で説明する。場合１は、操作によるスロットルグリップ８の位置が最大位置の４０％であった場合である。場合２は、操作によるスロットルグリップ８の位置が最大位置の８０％であった場合である。場合３は、操作によるスロットルグリップ８の位置が最大位置の１００％であった場合である。

１．場合１
ステップＳ２１において、スロットルグリップ８から受信したライダーの加速指示は、スロットルグリップ８の最大位置の４０％である。このときのエンジンの回転速度は、Ｒ１［ｒｐｍ］である。制御装置６０の車両統合制御部６４は、ステップＳ２２において、ライダーが意図する加速をするために必要なクランク軸パワー（目標クランク軸パワー）が、例えばＰ２［Ｗ］必要であると判断する。この場合の目標クランク軸トルクは、Ｔ６［Ｎｍ］である。

ステップＳ２３において、制御装置６０の車両統合制御部６４は、スロットル弁１７ａの開度を増開する。現在のエンジン回転速度がＲ１［ｒｐｍ］であるため、スロットル弁１７ａを全開にした場合に、エンジンパワーは、Ｐ１からＰ２まで上がる（状態が、状態Ｙ１から状態Ｙ２に移行する。矢印Ｌ１参照。）。

制御装置６０は、ステップＳ２４において、目標クランク軸パワーと、エンジン上限パワーとを比較する。場合１においては、エンジンユニットＥＵの目標クランク軸パワーとエンジン上限パワーとが一致している（Ｐ２［Ｗ］）。従って、ステップＳ２４において、目標クランク軸トルクを出力するために発電電動機２０によるパワーアシストは必要ないと判定される。従って、発電電動機２０によるパワーアシストを実行することはなく、動作はステップＳ２１に戻る。

２．場合２
ステップＳ２１において、スロットルグリップ８から受信したライダーの加速指示は、スロットルグリップ８の最大位置の８０％である。このときのエンジンの回転速度は、Ｒ１［ｒｐｍ］である。制御装置６０の車両統合制御部６４は、ステップＳ２２において、ライダーが意図する加速をするために必要なクランク軸パワー（目標クランク軸パワー）が、例えばＰ３［Ｗ］必要であると判断する。この場合の目標クランク軸トルクは、Ｔ９［Ｎｍ］である。

ステップＳ２３において、制御装置６０の車両統合制御部６４は、スロットル弁１７ａの開度を増開する。しかし、現在のエンジン回転速度がＲ１［ｒｐｍ］であるため、スロットル弁１７ａを全開にしたとしても、エンジンパワーはＰ２までしか上がらない（状態が、状態Ｙ１から状態Ｙ２に移行する。矢印Ｌ１参照。）。

ステップＳ２４において、目標クランク軸パワーと、エンジン上限パワーとを比較すると、目標クランク軸パワーが、エンジン上限パワーを上回っている。従って、ステップＳ２４において、車両統合制御部６４は、目標クランク軸パワーを出力するために発電電動機２０によるパワーアシストが必要であると判定する。

制御装置６０は、ステップＳ２５において、発電電動機２０によるパワーアシストを実行する。具体的には、制御装置６０の発電電動機制御部６２が、目標クランク軸パワーを達成するために必要な分だけ、バッテリ４から発電電動機２０に電力を供給する。そうすると、クランク軸パワーは目標のＰ３まで上がる（状態が、状態Ｙ２から状態Ｙ３に移行する。矢印Ｌ２参照。）。動作はその後ステップＳ２１に戻る。

３．場合３
ステップＳ２１において、スロットルグリップ８から受信したライダーの加速指示は、スロットルグリップ８の最大位置（１００％）である。このときのエンジンの回転速度は、Ｒ１［ｒｐｍ］である。制御装置６０の車両統合制御部６４は、ステップＳ２２において、ライダーが意図する加速をするために必要なクランク軸パワー（目標クランク軸パワー）が、例えばＰ４［Ｗ］必要であると判断する。この場合の目標クランク軸トルクは、Ｔ１１［Ｎｍ］である。

ステップＳ２３において、制御装置６０の車両統合制御部６４は、スロットル弁１７ａの開度を増開する。しかし、現在のエンジン回転速度がＲ１［ｒｐｍ］であるため、スロットル弁１７ａを全開にしたとしても、エンジンパワーはＰ２までしか上がらない（状態が、状態Ｙ１から状態Ｙ２に移行する。矢印Ｌ１参照。）。

ステップＳ２４において、目標クランク軸パワーと、エンジン上限パワーとを比較すると、目標クランク軸パワーが、エンジン上限パワーを上回っている。従って、ステップＳ２４において、車両統合制御部６４は、目標クランク軸パワーを出力するために発電電動機２０によるパワーアシストが必要であると判定される。

制御装置６０は、ステップＳ２５において、発電電動機２０によるパワーアシストを実行する。具体的には、制御装置６０の発電電動機制御部６２が、バッテリ４から発電電動機２０に電力を供給する。そうすると、エンジンパワーは目標のＰ４まで上がる（状態が、状態Ｙ２から状態Ｙ４に移行する。矢印Ｌ３参照。）。動作はその後ステップＳ２１に戻る。

以上、図８に示す状態Ｙ１から開始する動作を説明したが、図７のフローチャートに示す動作は、例えば図６に示す状態Ｚ１又はＸ１から開始する動作にも適用される。

本実施形態においては、図４の動作中に、図６のステップＳ２１のように車両１のライダーがスロットルグリップ８を操作した場合、バッテリ４の満充電容量からの減少量に関わらず、エンジンユニットＥＵのクランク軸１５は、車両１のライダーの加速操作に応じたパワーを出力することができる（図７のＳ２３〜Ｓ２５）。

これは、制御装置６０が、車両１のライダーの加速操作よりも前に、少なくともバッテリ４の満充電容量からの減少量に応じて電動変速装置３０の変速比を変更しているからである（図４のＳ１５〜Ｓ１７）。そうすると、車両１のライダーの加速操作を契機として、発電電動機２０及び／又はエンジン１０によりクランク軸１５から出力されるパワーが、バッテリ４の満充電容量からの減少量に関らず加速操作に応じた目標のクランク軸パワーまで増大することができる。

例えば、制御装置６０は、発電電動機２０及び／又はエンジン１０によりクランク軸１５から出力されるパワーが、最大加速操作に応じた最大時目標クランク軸パワーまで増大できるように変速比を常に制御する。制御装置６０は、電動変速装置３０の変速比を変更することによって余裕パワーを増大する。

このように、車両１は、バッテリ４の充電状態に拘わらず加速操作に対する車両の加速の応答性に再現性を有する。

さらに、制御装置６０は、車両１のライダーの加速操作の前時点のクランク軸の回転速度におけるエンジン１０の余裕パワーと、加速前時点でバッテリ４の電力が発電電動機２０に供給された場合にバッテリ４の満充電容量からの減少量に応じた発電電動機２０から出力可能なパワーと、の和が目標値となるよう、電動変速装置３０の変速比を制御する。目標値は、バッテリ４の満充電容量からの減少量に関わらず、スロットル弁１７ａの開度及び車両１の速度に応じて定まる。

図９は、図１に示す車両１のクランク軸回転速度とクランク軸トルクの遷移を説明する図である。図１０は、図１に示す車両１のクランク軸パワー、エンジンパワー及び発電電動機のパワーと、時間との関係を、比較例とともに示す図である。図１１は、図１に示す車両１のクランク軸回転速度と時間との関係を、比較例とともに示す図である。
図９、図１０及び図１１は、本実施形態の制御が用いられた場合に、定常走行からアクセルグリップ開度の全開により加速に移行する時の過渡状態を説明する。図９、図１０及び図１１は、バッテリ残量が異なる２つの状態における動作例を示している。

まず、バッテリ４の満充電容量からの減少量が小さい場合、つまりパワーアシストが実施される場合について説明する。
例えば、図９におけるＹ１を加速操作前の定常走行ポイントとする。ライダーの加速操作を契機にエンジントルク（Ｔ６−Ｔ３）とモータートルク（Ｔ１１−Ｔ６）との合力であるクランク軸トルクＴ１１が瞬時に出力され、運転ポイントはＹ４へ遷移する。その後、車速の増大及び変速によりエンジン回転速度は増加し、運転ポイントはＹ４からＹ５へ向かう。運転ポイントは、最終的に、アクセル開度と車速に応じた目標のポイントＹ５へ遷移する。このときの時間の経過に伴うエンジン回転速度の推移を図１１のＣｒ１に示す。図１１における時刻０〜ｔ１が定常走行状態を示す。時刻ｔ１でアクセルグリップ開度が全開となり、その後、エンジン回転速度が目標の回転速度へ向けて増大している。
パワーの推移を図１０に示す。モーターパワーはＡｐ１、エンジンパワーはＥｐ１、クランク軸パワーはＣｐ１である。
なお、ｔ１以降、制御装置６０は、目標パワーとエンジンの最大パワーに応じてモータパワーを制御していく。

続いて、バッテリ４の満充電容量からの減少量が大きい場合（例えばＳＯＣが１０％の場合）、つまりパワーアシストが実施できない場合について説明する。
図４の制御フローを実施することで、満充電容量からの減少量に応じて変速比およびクランク軸回転速度が増大し、定常走行ポイントが図９のＸ１になる。つまり、バッテリ４の満充電容量からの減少量が小さい場合の定常走行ポイントがＹ１であるのに対し、減少量が大きい場合の定常走行ポイントはＸ１である。
ライダーの加速操作を契機にクランク軸トルク（＝エンジントルク）は瞬時にＴ８となり、運転ポイントはＸ４へ遷移する。その後、車速の増大及び変速によりエンジン回転速度は増加し、運転ポイントは最終的に、アクセル開度と車速に応じた目標のポイントＹ５へ向かう。このとき、時間軸で見たエンジン回転速度を図１１のＣｒ２に示す。減少量が大きい場合のエンジン回転速度Ｃｒ２は、時刻０〜ｔ１の定常走行状態において既にＣｒ１より高くなっている。図１０のＣｐ２に示す通り、クランク軸パワーはＣｐ２＝Ｅｐ２＝Ｃｐ１となっており、バッテリ残量が変化してもクランク軸パワーに変化は無い。

もしも、パワーアシストが実施できない場合にクランク回転速度の増速を行わないとき（図１１のＣｒ１のままの場合）のクランク軸パワーは、図１０のＥｐ１と同じになり、時刻ｔ１における目標クランク軸パワーは達成されない。

ここで、更に別の比較例として、パワーアシストが実施できない場合、ライダーの加速操作後にクランク回転速度の増速を行うことによってクランク時パワーの増加を試みるタイプの制御を説明する。
このタイプの制御では、図１１のＣｒ３に示すように加速操作前の変速制御は行わず、加速操作後にＣｒ１に比べて速くクランク軸回転速度を増加させる。クランク軸回転速度Ｃｒ３は、クランク軸回転速度が増加開始から時間が経過した後、Ｃｒ２に重なる。
クランク軸回転速度Ｃｒ３は、加速操作時、瞬時に増速できない。即ち、クランク軸回転速度Ｃｒ３の増速スピードには限界がある。増速スピードの限界は、例えば変速装置のシーブスピードなどに起因する。
加速操作後の変速制御により、図１２に示すクランク軸回転速度Ｃｐ３（＝Ｅｐ３）は、Ｅｐ１に比べて速くＣｐ１に収束している。しかし、加速操作後の変速制御の場合、加速直後のある時間領域において、目標クランク軸パワーが達成されていない。

上述した第１の比較例及び第２の比較例のように、本実施形態の制御装置６０の動作によらない制御を行う場合、バッテリ４の満充電容量からの減少量が大きい場合には、ライダーからの加速指示があった場合に、クランク軸パワーの上昇における時間的な遅れが大きい。

鞍乗型車両である車両１は、コーナーを走行する時、リーンしながらコーナーを走行中に加速することによって、車両１の重心位置に働く遠心力を増大させ、リーン状態から直立状態に回復する。鞍乗型車両では、例えばコーナーの中心に向かってリーンしない自動車と比べ、加速操作に対する高い応答性が望まれる。

本実施形態の車両１は、ライダーの加速操作よりも前に、少なくともバッテリ４の満充電容量からの減少量に応じて電動変速装置の変速比を変更する。この結果、車両１のライダーの加速操作を契機として、発電電動機２０及び／又はエンジン１０によりクランク軸１５から出力されるパワーが、バッテリ４の満充電容量からの減少量に関らず加速操作に応じた目標のクランク軸パワーまで増大し、加速の応答性が再現できる。

１ 車両
２ 車体
３ａ 前輪
３ｂ 後輪
４ バッテリ
５ メインスイッチ
８ スロットルグリップ
１０ エンジン
１１ 燃焼室
１２ シリンダ
１３ ピストン
１４ コネクティングロッド
１５ クランク軸
１６ シリンダヘッド
１７ スロットルボディ
１７ａ スロットル弁
１８ 燃料噴射装置
１９ 点火プラグ
２０ 発電電動機
２１ ロータ
２２ ステータ
３０ 電動変速装置
３１ 駆動プーリー
３２ 被駆動プーリー
３３ ベルト
６０ 制御装置
６１ インバータ
６１１〜６１６ スイッチング部
６２ 発電電動機制御部
６３ エンジン制御部
６４ 車両統合制御部
６６ 変速制御部
６５ 電流・電圧センサ
ＥＵ エンジンユニット

Claims (4)

1. 鞍乗型車両であって、
   前記鞍乗型車両は、
   回転するクランク軸を有し、ガスの燃焼によって生じるパワーを前記クランク軸のトルク及び回転速度として出力するエンジンと、
   前記エンジンから出力されたパワーによって駆動される駆動輪と、
   前記鞍乗型車両のライダーによる加速操作に応じて前記エンジンに供給されるガスの量を増大するよう制御されるスロットル弁と、
   前記クランク軸と連動するよう設けられ前記エンジンに駆動され発電するとともに、電力の供給を受けてエンジンを駆動する発電電動機と、
   前記エンジンによって前記発電電動機が駆動される場合に前記発電電動機で発電された電力を蓄え、前記発電電動機によって前記エンジンが駆動される場合に蓄えた電力を発電電動機に供給するバッテリと、
   前記クランク軸の回転速度を設定された変速比で変速して前記駆動輪に伝える電動変速装置と、
   前記発電電動機と前記電動変速装置を制御する制御装置であって、前記バッテリの充電残量に関らずに前記加速操作を契機として前記バッテリに蓄えられた電力で駆動される前記発電電動機及び／又は前記エンジンにより前記クランク軸から、前記加速操作に応じた目標パワーを出力できるように、前記加速操作よりも前に、少なくとも前記バッテリの電力の満充電容量からの減少量に応じて前記電動変速装置の変速比を変更する制御装置と、を備える。
2. 請求項１の鞍乗型車両であって、
   前記制御装置は、前記加速操作よりも前に、少なくとも前記バッテリの電力の満充電容量からの減少量に応じて前記電動変速装置の変速比を変更することによって、前記加速操作の前の加速前時点の前記エンジンから出力されるパワーと、前記加速前時点における回転速度においてエンジンから出力可能な最大パワーとの差である余裕パワーを増大する。
3. 請求項１又は２記載の鞍乗型車両であって、
   前記制御装置は、前記加速操作の時点から前記クランク軸の回転速度が増大して特定の基準速度に達する時点までの前記クランク軸の回転速度の変化量が、バッテリに蓄えられた電力の満充電に対する減少量に応じた程度小さくなるよう前記電動変速装置を制御する。
4. 請求項１から３いずれか１項記載の鞍乗型車両であって、
   前記制御装置は、
   前記加速前時点の回転速度における前記エンジンの前記余裕パワーと、前記バッテリの満充電容量からの減少量に応じた前記発電電動機から出力可能なパワーと、の和が、前記スロットル弁の開度及び前記鞍乗型車両の速度に応じて定まる目標値となるよう、前記加速操作よりも前に前記バッテリの満充電容量からの減少量に応じて前記電動変速装置の変速比を制御する。

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