(57)【要約】      （修正有）【課題】路面の負荷変動に対処するためのモータ制御を早期に実行する。【解決手段】電動車両１は、バッテリ３８から供給される電力に応じてトルクを発生させる少なくとも１つの電動モータ４１と、電動モータ４１が発生させたトルクが伝達される後輪３と、電動モータ４１と後輪３との間の動力伝達経路に設けられ、トルクの後輪３への伝達に用いられるドライブシャフトと、ドライブシャフトに設けられ、ドライブシャフトに掛かるトルクに応じた信号を出力するトルクセンサ６０と、乗員からの操作を受け付け、乗員の操作に応じた信号を出力するアクセル操作子３７と、トルクセンサ６０の出力信号およびアクセル操作子３７の出力信号に応じてトルク指令値を演算し、演算したトルク指令値を用いて電動モータ４１の動作を制御する制御装置３０とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリから供給される電力に応じてトルクを発生させる少なくとも１つの電動モータと、
前記少なくとも１つの電動モータが発生させたトルクが伝達される駆動輪と、
前記少なくとも１つの電動モータと前記駆動輪との間の動力伝達経路に設けられ、前記トルクの前記駆動輪への伝達に用いられる回転シャフトと、
前記回転シャフトに設けられ、前記回転シャフトに掛かるトルクに応じた信号を出力するトルクセンサと、
乗員からの操作を受け付け、前記乗員の操作に応じた信号を出力するアクセル操作子と、
前記トルクセンサの出力信号および前記アクセル操作子の出力信号に応じてトルク指令値を演算し、前記演算したトルク指令値を用いて前記少なくとも１つの電動モータの動作を制御する制御装置と、
を備える、電動車両。
【請求項２】
前記制御装置は、前記トルク指令値から得られる第１トルク値と、前記トルクセンサの出力信号から得られる第２トルク値との大小関係に応じて、前記トルク指令値を変更する、請求項１に記載の電動車両。
【請求項３】
前記制御装置は、前記第１トルク値と前記第２トルク値との差の絶対値が所定値未満の場合は、前記トルク指令値を変更しない、請求項２に記載の電動車両。
【請求項４】
前記制御装置は、前記第１トルク値と前記第２トルク値との差の絶対値が所定値以上の場合は、前記トルク指令値を変更する、請求項２または３に記載の電動車両。
【請求項５】
前記制御装置は、前記第１トルク値と前記第２トルク値との差の絶対値が所定値以上の場合は、前記アクセル操作子の出力信号が一定であっても、前記トルク指令値を変更する、請求項２から４のいずれかに記載の電動車両。
【請求項６】
前記トルクセンサは、前記回転シャフトの捩じれに応じた信号を出力する、請求項１から５のいずれかに記載の電動車両。
【請求項７】
前記制御装置は、前記第２トルク値が前記第１トルク値よりも大きい場合は、前記トルク指令値を大きくする、請求項２から６のいずれかに記載の電動車両。
【請求項８】
前記少なくとも１つの電動モータとして、第１電動モータおよび第２電動モータを備え、
前記第１電動モータは、前記制御装置が演算したトルク指令値に応じて、前記電動車両の走行に用いられるトルクを発生させ、
前記制御装置は、前記第２トルク値が前記第１トルク値よりも大きい場合は、前記第１電動モータに現在発生させているトルクと順方向のトルクを前記第２電動モータに発生させるためのトルク指令値を演算し、
前記第２電動モータは、前記制御装置が演算したトルク指令値に応じて、前記順方向のトルクを発生させる、請求項２から７のいずれかに記載の電動車両。
【請求項９】
前記制御装置は、前記第２トルク値が前記第１トルク値よりも小さい場合は、前記トルク指令値を小さくする、請求項２から８のいずれかに記載の電動車両。
【請求項１０】
前記制御装置は、前記第２トルク値が前記第１トルク値よりも小さい場合は、前記トルク指令値をゼロにする、請求項２から８のいずれかに記載の電動車両。
【請求項１１】
前記制御装置は、前記第２トルク値が前記第１トルク値よりも小さい場合は、前記電動モータに現在発生させているトルクとは逆方向のトルクを発生させるためのトルク指令値を生成する、請求項２から８のいずれかに記載の電動車両。
【請求項１２】
前記制御装置は、前記第２トルク値が前記第１トルク値よりも小さい場合は、前記電動モータの回生制御を行う、請求項２から８のいずれかに記載の電動車両。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの電動モータとして、第１電動モータおよび第２電動モータを備え、
前記第１電動モータは、前記制御装置が演算したトルク指令値に応じて、前記電動車両の走行に用いられるトルクを発生させ、
前記制御装置は、前記第２トルク値が前記第１トルク値よりも小さい場合は、前記第１電動モータに現在発生させているトルクと逆方向のトルクを前記第２電動モータに発生させるためのトルク指令値を演算し、
前記第２電動モータは、前記制御装置が演算したトルク指令値に応じて、前記逆方向のトルクを発生させる、請求項２から９のいずれかに記載の電動車両。
【請求項１４】
バッテリから供給される電力に応じてトルクを発生させる第１電動モータおよび第２電動モータと、
前記第１および第２電動モータが発生させた前記トルクが伝達される駆動輪と、
前記第１および第２電動モータの動作を制御する制御装置と、
を備え、
前記第１および第２電動モータのうちの一方の電動モータと前記駆動輪との間の動力伝達経路に、他方の電動モータが設けられている、電動車両。
【請求項１５】
前記第１電動モータの出力軸と前記第２電動モータの出力軸とは同軸上に配置されている、請求項１４に記載の電動車両。
【請求項１６】
前記制御装置は、
前記第１電動モータにトルクを発生させる制御を行い、
第１の条件下では、前記第１電動モータに発生させるトルクと順方向のトルクを、前記第２電動モータに発生させる制御を行う、請求項１４または１５に記載の電動車両。
【請求項１７】
前記制御装置は、
前記第１電動モータにトルクを発生させる制御を行い、
第２の条件下では、前記第１電動モータに発生させるトルクとは逆方向のトルクを、前記第２電動モータに発生させる制御を行う、請求項１４から１６のいずれかに記載の電動車両。
【請求項１８】
前記電動車両は、鞍乗型電動車両である、請求項１から１７のいずれかに記載の電動車両。
【請求項１９】
前記電動車両は、電動二輪車である、請求項１から１８のいずれかに記載の電動車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータを用いて走行する電動車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動モータを駆動源とする電動車両の１つとして電動二輪車がある。電動モータは、例えば電動二輪車に搭載されたバッテリから電力を供給されて回転し、電動二輪車は走行することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１８２１１９号公報
【特許文献２】特開２０１７−１５８３３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、ガソリンエンジン車と比較して、電動車両では駆動源および駆動系の慣性質量が小さい。慣性質量が小さい場合、路面の凹凸などにより走行時の負荷が変動したときの車両の挙動の変化が大きくなる。例えば、路面負荷が短時間だけ大きくなった場合でも、乗員はトルクの不足感を覚える場合がある。乗員の運転フィーリングを向上させるためには、路面の負荷変動に対処するためのモータ制御を早期に実行することが望まれる。
【０００５】
路面の負荷変動に対処する制御の例として、駆動輪のスリップを抑制するトラクション制御がある。特許文献１は、駆動輪の角加速度と閾値とを比較して駆動輪のスリップを検出するトラクション制御を開示している。特許文献２は、電動モータの回転速度と従動輪の回転速度とを用いて駆動輪のスリップを検出するトラクション制御を開示している。
【０００６】
しかし、上記のような電動モータの回転速度または車輪の回転速度を用いた制御では、例えばオフロード型の電動二輪車等においては、乗員は制御の応答の遅れを感じる場合があり、さらなる改良が求められる。
【０００７】
本発明は、路面の負荷変動に対処するためのモータ制御を早期に実行することが可能な電動車両を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施形態に係る電動車両は、バッテリから供給される電力に応じてトルクを発生させる少なくとも１つの電動モータと、前記少なくとも１つの電動モータが発生させたトルクが伝達される駆動輪と、前記少なくとも１つの電動モータと前記駆動輪との間の動力伝達経路に設けられ、前記トルクの前記駆動輪への伝達に用いられる回転シャフトと、前記回転シャフトに設けられ、前記回転シャフトに掛かるトルクに応じた信号を出力するトルクセンサと、乗員からの操作を受け付け、前記乗員の操作に応じた信号を出力するアクセル操作子と、前記トルクセンサの出力信号および前記アクセル操作子の出力信号に応じてトルク指令値を演算し、前記演算したトルク指令値を用いて前記少なくとも１つの電動モータの動作を制御する制御装置とを備える。
【０００９】
電動モータの回転速度または車輪の回転速度を用いた電動モータのトルク制御では、それらの回転速度の変化を検出する。回転速度の変化を検出するためには、電動モータまたは車輪が一定量以上回転する必要があるため、検出には時間が掛かる。そのため、乗員は制御の応答の遅れを感じる場合がある。
【００１０】
本発明の実施形態では、回転シャフトに掛かるトルクに応じて電動モータのトルク指令値の補正を行う。回転シャフトに掛かるトルクが変化した時点、すなわち回転シャフトの捩じれ量が変化した時点でトルク指令値の補正を開始することができる。電動モータまたは車輪が一定量以上回転するまで待つ必要が無いため、制御を早期に実行することができる。これにより、乗員の運転フィーリングを向上させることができる。
【００１１】
ある実施形態において、前記制御装置は、前記トルク指令値から得られる第１トルク値と、前記トルクセンサの出力信号から得られる第２トルク値との大小関係に応じて、前記トルク指令値を変更してもよい。
【００１２】
目標値である第１トルク値と、実際の検出値である第２トルク値とを比較することで、トルク指令値を適切な値に変更することができる。例えば、路面負荷が大きくなると回転シャフトの捩じれ量は大きくなり、第２トルク値は第１トルク値よりも大きくなる。また、例えば、路面負荷が小さくなると回転シャフトの捩じれ量は小さくなり、第２トルク値は第１トルク値よりも小さくなる。このような第１トルク値と第２トルク値との大小関係に応じてトルク指令値を変更することで、電動モータに適切なトルクを発生させることができる。
【００１３】
ある実施形態において、前記制御装置は、前記第１トルク値と前記第２トルク値との差の絶対値が所定値未満の場合は、前記トルク指令値を変更しなくてもよい。
【００１４】
第１トルク値と第２トルク値との差の絶対値が小さい場合はトルク指令値を変更しないことで、電動モータに発生させるトルクが不必要に変化することを抑制できる。
【００１５】
ある実施形態において、前記制御装置は、前記第１トルク値と前記第２トルク値との差の絶対値が所定値以上の場合は、前記トルク指令値を変更してもよい。
【００１６】
第１トルク値と第２トルク値との差の絶対値が大きい場合はトルク指令値を変更することで、路面負荷に応じた適切なトルクを発生させることができる。
【００１７】
ある実施形態において、前記制御装置は、前記第１トルク値と前記第２トルク値との差の絶対値が所定値以上の場合は、前記アクセル操作子の出力信号が一定であっても、前記トルク指令値を変更してもよい。
【００１８】
乗員は、現在の車両の動作状態を維持しようとした場合、アクセル操作子の操作量を一定に維持する。そのような状態で、路面負荷により車両の挙動が変化すると、乗員は違和感を覚える場合がある。第１トルク値と第２トルク値との差に応じてトルク指令値を変更することで、路面負荷による車両の挙動の変化を抑制できる。これにより、乗員の運転フィーリングを向上させることができる。
【００１９】
ある実施形態において、前記トルクセンサは、前記回転シャフトの捩じれに応じた信号を出力してもよい。
【００２０】
回転シャフトの捩じれ量が変化した時点でトルク指令値の補正を開始することができる。電動モータまたは車輪が一定量以上回転するまで待つ必要が無いため、制御を早期に実行することができる。これにより、乗員の運転フィーリングを向上させることができる。
【００２１】
ある実施形態において、前記制御装置は、前記第２トルク値が前記第１トルク値よりも大きい場合は、前記トルク指令値を大きくしてもよい。
【００２２】
路面負荷が大きくなると回転シャフトの捩じれ量は大きくなり、第２トルク値は第１トルク値よりも大きくなる。この場合は、トルク指令値を大きくして電動モータに発生させるトルクを大きくすることで、車両の挙動の変化を抑制することができる。
【００２３】
ある実施形態において、前記少なくとも１つの電動モータとして、第１電動モータおよび第２電動モータを備え、前記第１電動モータは、前記制御装置が演算したトルク指令値に応じて、前記電動車両の走行に用いられるトルクを発生させ、前記制御装置は、前記第２トルク値が前記第１トルク値よりも大きい場合は、前記第１電動モータに現在発生させているトルクと順方向のトルクを前記第２電動モータに発生させるためのトルク指令値を演算し、前記第２電動モータは、前記制御装置が演算したトルク指令値に応じて、前記順方向のトルクを発生させてもよい。
【００２４】
路面負荷が大きくなると回転シャフトの捩じれ量は大きくなり、第２トルク値は第１トルク値よりも大きくなる。この場合は、第２電動モータに順方向のトルクを発生させる。第１電動モータが発生させたトルクに第２電動モータが発生させたトルクが加わることで合計のトルクが大きくなり、車両の挙動の変化を抑制することができる。
【００２５】
ある実施形態において、前記制御装置は、前記第２トルク値が前記第１トルク値よりも小さい場合は、前記トルク指令値を小さくしてもよい。
【００２６】
路面負荷が小さくなると回転シャフトの捩じれ量は小さくなり、第２トルク値は第１トルク値よりも小さくなる。この場合は、トルク指令値を小さくして電動モータに発生させるトルクを小さくすることで、車両の挙動の変化を抑制することができる。
【００２７】
ある実施形態において、前記制御装置は、前記第２トルク値が前記第１トルク値よりも小さい場合は、前記トルク指令値をゼロにしてもよい。
【００２８】
路面負荷が小さくなると回転シャフトの捩じれ量は小さくなり、第２トルク値は第１トルク値よりも小さくなる。この場合は、トルク指令値をゼロにして電動モータからのトルクの発生を停止させることで、車両の挙動の変化を抑制することができる。
【００２９】
ある実施形態において、前記制御装置は、前記第２トルク値が前記第１トルク値よりも小さい場合は、前記電動モータに現在発生させているトルクとは逆方向のトルクを発生させるためのトルク指令値を生成してもよい。
【００３０】
路面負荷が小さくなると回転シャフトの捩じれ量は小さくなり、第２トルク値は第１トルク値よりも小さくなる。この場合は、逆方向のトルクを発生させるためのトルク指令値を用いて電動モータを制御し、電動モータの順方向の回転を抑制することで、車両の挙動の変化を抑制することができる。
【００３１】
ある実施形態において、前記制御装置は、前記第２トルク値が前記第１トルク値よりも小さい場合は、前記電動モータの回生制御を行ってもよい。
【００３２】
路面負荷が小さくなると回転シャフトの捩じれ量は小さくなり、第２トルク値は第１トルク値よりも小さくなる。この場合は、回生制御により電動モータの順方向の回転を抑制することで、車両の挙動の変化を抑制することができる。
【００３３】
ある実施形態において、前記少なくとも１つの電動モータとして、第１電動モータおよび第２電動モータを備え、前記第１電動モータは、前記制御装置が演算したトルク指令値に応じて、前記電動車両の走行に用いられるトルクを発生させ、前記制御装置は、前記第２トルク値が前記第１トルク値よりも小さい場合は、前記第１電動モータに現在発生させているトルクと逆方向のトルクを前記第２電動モータに発生させるためのトルク指令値を演算し、前記第２電動モータは、前記制御装置が演算したトルク指令値に応じて、前記逆方向のトルクを発生させてもよい。
【００３４】
路面負荷が小さくなると回転シャフトの捩じれ量は小さくなり、第２トルク値は第１トルク値よりも小さくなる。この場合は、第２電動モータに逆方向のトルクを発生させる。第１電動モータが発生させた順方向のトルクに第２電動モータが発生させた逆方向のトルクが加わることで合計のトルクが小さくなり、車両の挙動の変化を抑制することができる。
【００３５】
また、制動力を発生させたい条件下では、第２電動モータに逆方向のトルクを発生させることにより、制動力を大きくすることができる。
【００３６】
本発明の実施形態に係る電動車両は、バッテリから供給される電力に応じてトルクを発生させる第１電動モータおよび第２電動モータと、前記第１および第２電動モータが発生させた前記トルクが伝達される駆動輪と、前記第１および第２電動モータの動作を制御する制御装置とを備え、前記第１および第２電動モータのうちの一方の電動モータと前記駆動輪との間の動力伝達経路に、他方の電動モータが設けられている。
【００３７】
第１および第２電動モータのうちの一方の電動モータと駆動輪との間の動力伝達経路に、他方の電動モータが設けられている。これにより、同じ駆動輪に、第１電動モータが発生させたトルクおよび第２電動モータが発生させたトルクの両方を伝達することができる。例えば、第１および第２電動モータそれぞれに発生させるトルクを制御し、駆動輪に伝達される合計のトルクを路面負荷に応じた適切な値にすることにより、乗員の運転フィーリングを向上させることができる。
【００３８】
ある実施形態において、前記第１電動モータの出力軸と前記第２電動モータの出力軸とは同軸上に配置されていてもよい。
【００３９】
これにより、第１および第２電動モータのそれぞれが発生させたトルクを効率良く動力伝達経路に伝達することができる。
【００４０】
ある実施形態において、前記制御装置は、前記第１電動モータにトルクを発生させる制御を行い、第１の条件下では、前記第１電動モータに発生させるトルクと順方向のトルクを、前記第２電動モータに発生させる制御を行ってもよい。
【００４１】
駆動輪に伝達されるトルクを大きくしたい条件下においては、第２電動モータに順方向のトルクを発生させることにより、駆動輪に伝達される合計のトルクを大きくすることができる。例えば、路面負荷が大きくなった場合に、第２電動モータに順方向のトルクを発生させることにより、駆動輪に伝達される合計のトルクを大きくすることができ、車両の挙動の変化を抑制することができる。
【００４２】
ある実施形態において、前記制御装置は、前記第１電動モータにトルクを発生させる制御を行い、第２の条件下では、前記第１電動モータに発生させるトルクとは逆方向のトルクを、前記第２電動モータに発生させる制御を行ってもよい。
【００４３】
駆動輪に伝達されるトルクを小さくしたい条件下においては、第２電動モータに逆方向のトルクを発生させることにより、駆動輪に伝達される合計のトルクを小さくすることができる。例えば、路面負荷が小さくなった場合に、第２電動モータに逆方向のトルクを発生させることにより、駆動輪に伝達される合計のトルクを小さくすることができ、車両の挙動の変化を抑制することができる。また、制動力を発生させたい条件下では、第２電動モータに逆方向のトルクを発生させることにより、制動力を大きくすることができる。
【００４４】
ある実施形態において、前記電動車両は、鞍乗型電動車両であってもよい。
【００４５】
路面の負荷変動応じた適切なトルクを発生させることにより、鞍乗型電動車両の運転フィーリングを向上させることができる。
【００４６】
ある実施形態において、前記電動車両は、電動二輪車であってもよい。
【００４７】
路面の負荷変動応じた適切なトルクを発生させることにより、電動二輪車の運転フィーリングを向上させることができる。
【発明の効果】
【００４８】
電動モータの回転速度または車輪の回転速度を用いた電動モータのトルク制御では、それらの回転速度の変化を検出する。回転速度の変化を検出するためには、電動モータまたは車輪が一定量以上回転する必要があるため、検出には時間が掛かる。そのため、乗員は制御の応答の遅れを感じる場合がある。
【００４９】
本発明の実施形態に係る電動車両によれば、回転シャフトに掛かるトルクに応じて電動モータのトルク指令値の補正を行う。回転シャフトに掛かるトルクが変化した時点、すなわち回転シャフトの捩じれ量が変化した時点でトルク指令値の補正を開始することができる。電動モータまたは車輪が一定量以上回転するまで待つ必要が無いため、制御を早期に実行することができる。これにより、乗員の運転フィーリングを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施形態に係る電動車両の一例である電動二輪車を示す側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る電動モータと後輪との間の動力伝達経路を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る電動二輪車を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態に係るトルクセンサを用いて電動モータを制御する動作を示すフローチャートである。
【図５】（ａ）から（ｄ）は、本発明の実施形態に係るトルクセンサを用いた電動モータの制御のシミュレーション結果を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る電動モータと後輪との間の動力伝達経路の別の例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る電動二輪車の別の例を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施形態に係るトルクセンサを用いて二つの電動モータを制御する動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施形態に係るトルクセンサを用いて電動モータを制御する動作の別の例を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施形態に係るトルクセンサを用いて二つの電動モータを制御する動作の別の例を示すフローチャートである。
【図１１】（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態に係る一方の電動モータに逆方向のトルクを発生させたときの他方の電動モータの回転数の変化を説明する図である。
【図１２】本発明の実施形態に係るトルク指令値を大きくする制御およびトルク指令値を小さくする制御の両方を実行する処理を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施形態に係るトルク指令値を大きくする制御およびトルク指令値を小さくする制御の両方を実行する処理の別の例を示すフローチャートである。
【図１４】（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態に係る一方の電動モータに逆方向のトルクを発生させたときの他方の電動モータの回転数の変化を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。同様の構成要素には同様の参照符号を付し、重複する場合にはその説明を省略する。なお、以下の実施形態は例示であり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００５２】
以下の説明において、前、後、上、下、左、右は、それぞれ電動車両のシートに着座した乗員から見たときの前、後、上、下、左、右を意味するものとする。
【００５３】
図１は、本発明の実施形態に係る電動車両の一例である鞍乗型電動車両を示す側面図である。図１に示す例では、鞍乗型電動車両はオフロード型の電動二輪車１である。なお、本発明の実施形態に係る鞍乗型電動車両は、ここで例示するオフロード型の電動二輪車に限定されない。本発明の実施形態に係る鞍乗型電動車両は、いわゆるオンロード型、スクーター型、モペット型等の他の型式の電動二輪車であってもよい。また、本発明の実施形態に係る鞍乗型電動車両は、乗員が跨って乗車する任意の車両を意味し、二輪車に限定されない。本発明の実施形態に係る鞍乗型電動車両は、車体を傾けることによって進行方向を変える型式の三輪車（ＬＭＷ）等であってもよく、ＡＴＶ（Ａｌｌ  Ｔｅｒｒａｉｎ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）等の他の鞍乗型電動車両であってもよい。
【００５４】
図１に示すように、電動二輪車１は、前輪２、後輪３、車体フレーム１０、駆動ユニット２０を備える。
【００５５】
例示する車体フレーム１０は金属製のモノコックフレームである。モノコック構造は、骨組みの代わりに車両のボディ（外皮）に強度および剛性を持たせた構造であり、応力外皮構造とも称される。車体フレーム１０の材料は、例えばアルミニウム、鉄、マグネシウム、およびそれらの合金などであるが、それらに限定されない。また、車体フレーム１０の材料として、炭素繊維強化プラスチック（Ｃａｒｂｏｎ  Ｆｉｂｅｒ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃ）等のカーボン複合材料が用いられてもよい。なお、車体フレーム１０として、モノコックフレーム以外のフレーム構造、例えばダイヤモンドフレーム、アンダーボーンフレームなどが用いられてもよい。
【００５６】
車体フレーム１０は、ヘッドパイプ１３を含むフレーム前部１２と、フレーム前部１２の後方に位置するバッテリ収納ケース１１およびモータケース１４と、バッテリ収納ケース１１から後方に延びるシートフレーム１７およびステー１８とを備える。モータケース１４はバッテリ収納ケース１１の下方に位置する。バッテリ収納ケース１１は、バッテリ３８を収納する。バッテリ収納ケース１１およびシートフレーム１７の上方に、乗員が跨がって座ることのできるシート１６が配置されている。フレーム前部１２とバッテリ収納ケース１１とは一体に成型されていてもよい。また、バッテリ収納ケース１１とモータケース１４とは一体に成型されていてもよい。
【００５７】
前輪２は、フロントフォーク４の下端で回転可能に支持されている。フロントフォーク４は、ヘッドパイプ１３に挿通されたステアリングシャフト５を中心にして左右に回転可能となっている。ステアリングシャフト５の上部にはステアリングハンドル６が取り付けられている。ステアリングハンドル６の両端部にはグリップ７が設けられている。右側のグリップはアクセルグリップとして機能する。
【００５８】
駆動輪である後輪３はリアアーム８によって支持されている。リアアーム８はその前端に設けられているピボット軸１９によって支持されている。モータケース１４の後部にはピボット支持部材１５が取り付けられている。ピボット支持部材１５はピボット軸１９を支持している。後輪３とリアアーム８はピボット軸１９を中心にして上下動可能となっている。バッテリ収納ケース１１の後方にはリアサスペンション９が配置されている。リアサスペンション９の上端は、例えばシートフレーム１７またはバッテリ収納ケース１１の後部に取り付けられる。リアサスペンション９の下端は、例えばリンク機構を介してリアアーム８に連結される。
【００５９】
駆動ユニット２０は、制御装置３０、電動モータ４１、減速機構５０、ドライブスプロケット７１を備える。電動モータ４１は、バッテリ３８から供給される電力により回転してトルクを発生させる。制御装置３０は、電動モータ４１の動作を制御する。減速機構５０は、電動モータ４１の回転を減速してドライブスプロケット７１に伝達する。
【００６０】
ドライブスプロケット７１およびドリブンスプロケット７２にはドライブチェーン７３がかけられている。ドライブスプロケット７１の回転は、ドライブチェーン７３を介してドリブンスプロケット７２に伝達される。ドリブンスプロケット７２の回転は後輪３に伝達され、後輪３は回転する。このように、電動モータ４１の回転が後輪３に伝達されることにより、電動二輪車１は走行する。なお、ドライブチェーン７３の代わりに無端ベルトが用いられてもよい。また、電動二輪車１はシャフトドライブ式を採用する車両であってもよい。
【００６１】
図２は、電動モータ４１と後輪３との間の動力伝達経路を示す図である。
【００６２】
減速機構５０は、歯車５１、５２、５３および５４、伝動軸５５、ドライブシャフト５６、ケース５７、トルクセンサ６０を備える。伝動軸５５およびドライブシャフト５６は、ベアリング（不図示）等を介してケース５７に回転可能に支持される。ドライブシャフト５６は、ベアリング（不図示）等を介してモータケース１４（図１）に回転可能に支持されてもよい。ドライブシャフト５６の左端部にはドライブスプロケット７１が取り付けられている。
【００６３】
図２に示す例では、電動モータ４１の出力軸４５は車両幅方向を向くように配置されている。車両幅方向は、電動二輪車１の左右方向である。電動モータ４１の出力軸４５と同様に、伝動軸５５およびドライブシャフト５６は、車両幅方向を向いた回転軸を中心に回転するように配置されている。
【００６４】
歯車５１、５２、５３および５４は、例えば、平歯車、はすば歯車等の円筒歯車である。電動モータ４１の出力軸４５には、歯車５１が取り付けられている。電動モータ４１の出力軸４５の回転は歯車５１に伝わり、歯車５１は出力軸４５とともに回転する。
【００６５】
伝動軸５５には歯車５２および５３が取り付けられている。ドライブシャフト５６には、歯車５４が取り付けられている。歯車５１と歯車５２とは噛み合っており、歯車５３と歯車５４とは噛み合っている。歯車５１の回転は、歯車５２、５３および５４を介して、ドライブシャフト５６に伝達される。
【００６６】
歯車５２の歯数は、歯車５１の歯数よりも多い。歯車５４の歯数は、歯車５３の歯数よりも多い。歯車５１の回転が歯車５４に伝達される過程で、回転は減速される。減速された回転は、ドライブシャフト５６を介してドライブスプロケット７１に伝達される。ドライブスプロケット７１の回転は、ドライブチェーン７３およびドリブンスプロケット７２（図１）を介して後輪３に伝達される。
【００６７】
本実施形態では、ドライブシャフト５６にトルクセンサ６０が設けられている。トルクセンサ６０は、ドライブシャフト５６に掛かるトルクに応じた信号を出力する。トルクセンサ６０として、例えば磁歪式トルクセンサ、ひずみゲージ式トルクセンサ等が用いられる。ドライブシャフト５６に掛かるトルクに応じて、ドライブシャフト５６には捩じれが発生する。トルクセンサ６０は、ドライブシャフト５６の捩じれに応じた信号を出力する。
【００６８】
図３は、電動二輪車１を示すブロック図である。
【００６９】
制御装置３０は、電動二輪車１の動作を制御する。制御装置３０は、例えばＭＣＵ（Ｍｏｔｏｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）である。典型的には、制御装置３０はデジタル信号処理を行うことが可能なマイクロコントローラ、信号処理プロセッサ等の半導体集積回路を有する。
【００７０】
制御装置３０は、演算回路３１、メモリ３２、モータ駆動回路３３を備える。演算回路３１は、電動モータ４１の動作を制御するとともに、電動二輪車１の各部の動作を制御する。メモリ３２は、電動モータ４１および電動二輪車１の各部の動作を制御するための手順を規定したコンピュータプログラムを格納している。演算回路３１は、メモリ３２からコンピュータプログラムを読み出して各種制御を行う。制御装置３０には、バッテリ３８から電力が供給される。
【００７１】
ステアリングハンドル６（図１）の右端部には、アクセル操作子３７が設けられている。アクセル操作子３７は、乗員の操作を受け付け、乗員のアクセル操作量に応じた信号を演算回路３１に出力する。
【００７２】
電動モータ４１には、モータ回転センサ４３が設けられている。モータ回転センサ４３は、電動モータ４１の回転角を検出し、回転角に応じた信号を演算回路３１、モータ駆動回路３３へ出力する。演算回路３１、モータ駆動回路３３は、モータ回転センサ４３の出力信号から電動モータ４１の回転速度を算出する。後輪３には、スピードセンサ４９が設けられている。スピードセンサ４９は後輪３の回転角を検出し、回転角に応じた信号を演算回路３１へ出力する。演算回路３１は、スピードセンサ４９の出力信号から電動二輪車１の走行速度を算出する。なお、スピードセンサ４９は前輪２に設けられていてもよい。トルクセンサ６０は、ドライブシャフト５６（図２）に掛かるトルクに応じた信号を出力する。
【００７３】
演算回路３１は、アクセル操作子３７の出力信号、車両の走行速度、トルクセンサ６０の出力信号およびメモリ３２に格納されている情報などから、適切な駆動力を発生させるためのトルク指令値を算出し、モータ駆動回路３３へ送信する。
【００７４】
モータ駆動回路３３は、例えばインバータである。モータ駆動回路３３は、演算回路３１からのトルク指令値に応じた電力をバッテリ３８から電動モータ４１に供給する。図１および図２を用いて上述したように、電力が供給された電動モータ４１が回転することで、後輪３は回転する。
【００７５】
図４を用いて、トルクセンサ６０を用いた電動モータ４１の制御の詳細を説明する。図４は、トルクセンサ６０を用いて電動モータ４１を制御する動作を示すフローチャートである。
【００７６】
ステップＳ１０１において、演算回路３１は、ドライブシャフト５６に掛かるトルクの大きさ（第１トルク値）を、現在のトルク指令値を用いて演算する。
【００７７】
例えば、メモリ３２は、電動二輪車１が平坦な路面を走行している状態における、トルク指令値と、車両の走行速度と、ドライブシャフト５６に掛かるトルクとの関係を示したマップを予め記憶している。演算回路３１は、そのようなマップと現在のトルク指令値を用いて、第１トルク値を演算する。第１トルク値は、ドライブシャフト５６に掛かるトルクの理論値である。
【００７８】
ステップＳ１０２において、演算回路３１は、トルクセンサ６０の出力信号からドライブシャフト５６に掛かるトルクの大きさ（第２トルク値）を演算する。第２トルク値は、ドライブシャフト５６に掛かるトルクの実測値である。
【００７９】
ステップＳ１０３において、演算回路３１は、第２トルク値は第１トルク値よりも大きいか否か判定する。例えば、電動二輪車１が走行中の路面負荷は、後輪３、ドリブンスプロケット７２、ドライブチェーン７３、ドライブスプロケット７１を介して、ドライブシャフト５６に伝達される。路面負荷が大きくなると、ドライブシャフト５６の捩じれ量は大きくなり、第２トルク値は第１トルク値よりも大きくなる。
【００８０】
演算回路３１は、第２トルク値は第１トルク値以下と判定した場合、ステップ１０１の処理に戻る。第２トルク値は第１トルク値よりも大きいと判定した場合、演算回路３１は、第１トルク値と第２トルク値との差の絶対値は所定値以上か否か判定する（ステップＳ１０４）。
【００８１】
差の絶対値は所定値未満と判定した場合、ステップ１０１の処理に戻る。差の絶対値は所定値以上と判定した場合、演算回路３１は、トルク指令値を大きくする（ステップＳ１０５）。
【００８２】
第２トルク値が第１トルク値より所定値以上大きいことは、大きな路面負荷が電動二輪車１に掛かっていることを意味している。路面負荷が大きいと、走行速度の低下を招くことになる。走行速度の低下など車両の挙動が変化すると、乗員は違和感を覚える場合がある。第２トルク値が第１トルク値より所定値以上大きい場合は、トルク指令値を大きくして電動モータ４１に発生させるトルクを大きくすることで、路面負荷による走行速度の低下を抑制できる。これにより、乗員の運転フィーリングを向上させることができる。
【００８３】
車両の電源がオンの間（ステップＳ１０６においてＮＯ）は、トルクセンサ６０を用いた電動モータ４１の制御を継続する。車両の電源がオフになった場合（ステップＳ１０６においてＹＥＳ）は、処理を終了する。
【００８４】
図５は、トルクセンサ６０を用いた電動モータ４１の制御のシミュレーション結果を示す図である。
【００８５】
図５（ａ）の縦軸は、電動モータ４１の回転数を示している。図５（ｂ）の縦軸は、第２トルク値と第１トルク値との差を示している。図５（ｃ）の縦軸は、出力するトルク指令値を大きくするために追加されるトルク指令値を示している。図５（ｄ）の縦軸は、電動モータ４１の回転数を示している。図５（ａ）から図５（ｄ）の横軸のそれぞれは、時間を示している。
【００８６】
図５（ａ）は、本実施形態の制御を行わない場合の電動モータ４１の回転数の変化を示している。図５（ｄ）は、本実施形態の制御を行う場合の電動モータ４１の回転数の変化を示している。
【００８７】
この例では、時間ｔ１で路面負荷が一時的に大きくなっている。路面負荷の増加に伴い、第２トルク値と第１トルク値との差は大きくなる。図５（ａ）に示すように、本実施形態の制御を行わない場合、路面負荷の増加に伴い電動モータ４１の回転数は低下する。路面負荷が小さくなると、電動モータ４１の回転数は回復する。図５（ａ）に示すように、電動モータ４１の回転数が低下する、すなわち車両の走行速度が低下すると、乗員は違和感を覚える場合がある。
【００８８】
本実施形態の制御を行う場合、第２トルク値と第１トルク値との差が大きくなると、図５（ｃ）に示すように、出力するトルク指令値を大きくする。例えば、第２トルク値と第１トルク値との差の１０倍程度の大きさのトルクに相当するトルク指令値を現在のトルク指令値に追加する。なお、追加するトルク指令値の大きさは任意であり、本発明は上記の値に限定されない。
【００８９】
トルク指令値を大きくして電動モータ４１に発生させるトルクを大きくすることで、図５（ｄ）に示すように、電動モータ４１の回転数の低下を抑制することができている。これにより、車両の走行速度の低下を抑制し、乗員の運転フィーリングを向上させることができる。
【００９０】
上述したように、電動モータの回転速度または車輪の回転速度を用いて電動モータのトルク制御を行うことも可能である。しかし、電動モータの回転速度または車輪の回転速度を用いた制御では、それらの回転速度の変化を検出する。回転速度の変化を検出するためには、電動モータまたは車輪が一定量以上回転する必要があるため、検出には時間が掛かる。そのため、乗員は制御の応答の遅れを感じる場合がある。
【００９１】
本実施形態では、ドライブシャフト５６に掛かるトルクに応じて電動モータ４１のトルク指令値の補正を行う。ドライブシャフト５６に掛かるトルクが変化した時点、すなわちドライブシャフト５６の捩じれ量が変化した時点でトルク指令値の補正を開始することができる。電動モータまたは車輪が一定量以上回転するまで待つ必要が無いため、制御を早期に実行することができる。これにより、乗員の運転フィーリングを向上させることができる。
【００９２】
ステップＳ１０４の処理のように、本実施形態では、第１トルク値と第２トルク値との差の絶対値が所定値未満の場合はトルク指令値を変更しない。差の絶対値が小さい場合はトルク指令値を変更しないことで、電動モータ４１に発生させるトルクが不必要に変化することを抑制できる。
【００９３】
ステップＳ１０４で用いる所定値は予め決められていてもよいし、車両の走行状態に応じて変更してもよい。所定値の一例として、現在の第１トルク値の１０％の値が設定され得る。この場合、例えば、第１トルク値が１０Ｎ・ｍのとき所定値は１Ｎ・ｍに設定される。なお、この所定値は一例であり、本発明はそれに限定されない。
【００９４】
また、本実施形態では、第１トルク値と第２トルク値との差の絶対値が所定値以上の場合は、アクセル操作子３７の出力信号が一定であっても、トルク指令値を変更する。乗員は、現在の車両の動作状態を維持しようとした場合、アクセル操作子３７の操作量を一定に維持する。そのような状態で、路面負荷により車両の挙動が変化すると、乗員は違和感を覚える場合がある。アクセル操作子３７の出力信号が一定であってもトルク指令値を変更することで、乗員の運転フィーリングを向上させることができる。
【００９５】
上記の例では、ドライブシャフト５６に掛かるトルクの理論値と実測値とを比較していたが、トルク値の比較の基準となる回転シャフトは、ドライブシャフト５６に限定されず任意である。例えば、トルク値の比較の基準となる回転シャフトは伝動軸５５であってもよい。また、例えば、電動二輪車１がシャフトドライブ式を採用する形態では、トルク値の比較の基準となる回転シャフトは、シャフトドライブ式の二次減速機構内のドライブシャフトであってもよい。
【００９６】
次に、実施形態に係る電動二輪車１の別の例を説明する。
【００９７】
図６は、電動モータ４１と後輪３との間の動力伝達経路を示す図である。図７は、電動二輪車１を示すブロック図である。この例では、電動二輪車１は、サブモータとして電動モータ４２を備える。
【００９８】
図６に示す例では、電動モータ４２の出力軸４６は、電動モータ４１の出力軸４５に取り付けられている。電動モータ４１の出力軸４５と電動モータ４２の出力軸４６とは同じ回転軸４７を中心に回転する。電動モータ４２の回転は、出力軸４５を介して歯車５１に伝達される。歯車５１に伝達された回転は、上述した動力伝達経路を介して後輪３に伝達される。
【００９９】
電動モータ４２には、モータ回転センサ４４（図７）が設けられている。モータ回転センサ４４は、電動モータ４２の回転角を検出し、回転角に応じた信号を演算回路３１、モータ駆動回路３４へ出力する。演算回路３１、モータ駆動回路３４は、モータ回転センサ４３の出力信号から電動モータ４２の回転速度を算出する。
【０１００】
演算回路３１は、第２トルク値が第１トルク値よりも大きい場合は、電動モータ４１に現在発生させているトルクと順方向のトルクを電動モータ４２に発生させるためのトルク指令値を演算する。モータ駆動回路３４は、例えばインバータである。モータ駆動回路３４は、演算回路３１からのトルク指令値に応じた電力をバッテリ３８から電動モータ４２に供給する。電力が供給された電動モータ４１および４２が回転することで、後輪３は回転する。
【０１０１】
図８は、トルクセンサ６０を用いて電動モータ４１および４２を制御する動作を示すフローチャートである。
【０１０２】
図８に示すステップＳ１０１からＳ１０４の処理は、図４に示すステップＳ１０１からＳ１０４の処理と同じである。
【０１０３】
図８に示す例では、ステップＳ１０４において第１トルク値と第２トルク値との差の絶対値は所定値以上と判定した場合、演算回路３１はステップＳ１１５の処理に進む。ステップＳ１１５において、演算回路３１は、サブモータである電動モータ４２に、電動モータ４１に現在発生させているトルクと順方向のトルクを発生させる制御を行う。
【０１０４】
路面負荷が大きくなるとドライブシャフト５６の捩じれ量は大きくなり、第２トルク値は第１トルク値よりも所定値以上大きくなる。この場合は、電動モータ４２に順方向のトルクを発生させる。電動モータ４１が発生させたトルクに電動モータ４２が発生させたトルクが加わることで合計のトルクが大きくなり、車両の挙動の変化を抑制することができる。
【０１０５】
なお、ステップＳ１１５の処理において、電動モータ４１を制御するためのトルク指令値は一定のままでもよいし、大きくしてもよい。本実施形態におけるトルクセンサ６０の出力信号に応じてトルク指令値を大きくする制御は、電動モータ４１のトルク指令値は一定に維持したまま電動モータ４２のトルク指令値のみを変更する形態も含む。トルク指令値を大きくする制御は、電動モータ４１のトルク指令値と電動モータ４２のトルク指令値の合計が大きくなる制御を含む。
【０１０６】
本実施形態では、電動モータ４１および４２のうちの一方と後輪３との間の動力伝達経路に、他方が設けられる。図６に示す例では、電動モータ４２と後輪３との間の動力伝達経路に電動モータ４１が設けられている。電動モータ４１が発生させたトルクおよび電動モータ４２が発生させたトルクの両方を同じ後輪３に伝達することができる。例えば、電動モータ４１および４２それぞれに発生させるトルクを制御し、後輪３に伝達される合計のトルクを路面負荷に応じた適切な値にすることにより、乗員の運転フィーリングを向上させることができる。
【０１０７】
また、図６に示す例では、電動モータ４１の出力軸４５と電動モータ４２の出力軸４６とは同じ回転軸４７を中心に回転する。これにより、電動モータ４１および４２のそれぞれが発生させたトルクを効率良く動力伝達経路に伝達することができる。
【０１０８】
次に、トルクセンサ６０の出力信号に応じてトルク指令値を小さくする制御を説明する。
【０１０９】
例えば、路面負荷が小さくなるとドライブシャフト５６の捩じれ量は小さくなり、第２トルク値は第１トルク値よりも小さくなる。この場合は、トルク指令値を小さくして電動モータ４１に発生させるトルクを小さくすることで、車両の挙動の変化を抑制することができる。また、例えば、後輪３のスリップ量が大きくなるとドライブシャフト５６の捩じれ量は小さくなり、第２トルク値は第１トルク値よりも小さくなる。この場合は、トルク指令値を小さくして電動モータ４１に発生させるトルクを小さくすることで、車両の挙動を安定させることができる。
【０１１０】
図９は、トルクセンサ６０を用いて電動モータ４１を制御する動作を示すフローチャートである。
【０１１１】
図９に示すステップＳ２０１およびＳ２０２の処理は、図４に示すステップＳ１０１およびＳ１０２の処理と同じである。図９に示す例では、ステップＳ２０３において、演算回路３１は、第２トルク値は第１トルク値よりも小さいか否か判定する。
【０１１２】
演算回路３１は、第２トルク値は第１トルク値以上と判定した場合、ステップ２０１の処理に戻る。第２トルク値は第１トルク値よりも小さいと判定した場合、演算回路３１は、第１トルク値と第２トルク値との差の絶対値は所定値以上か否か判定する（ステップＳ２０４）。
【０１１３】
差の絶対値は所定値未満と判定した場合、ステップ２０１の処理に戻る。差の絶対値は所定値以上と判定した場合、演算回路３１は、トルク指令値を小さくする（ステップＳ２０５）。
【０１１４】
路面負荷が小さくなるとドライブシャフト５６の捩じれ量は小さくなり、第２トルク値は第１トルク値よりも小さくなる。この場合は、トルク指令値を小さくして電動モータ４１に発生させるトルクを小さくすることで、車両の挙動の変化を抑制することができる。
【０１１５】
車両の電源がオンの間（ステップＳ２０６においてＮＯ）は、トルクセンサ６０を用いた電動モータ４１の制御を継続する。車両の電源がオフになった場合（ステップＳ２０６においてＹＥＳ）は、処理を終了する。
【０１１６】
なお、ステップＳ２０５の処理において、トルク指令値をゼロとしてもよい。トルク指令値をゼロにして電動モータ４１からのトルクの発生を停止させることで、車両の挙動の変化を抑制することができる。
【０１１７】
また、ステップＳ２０５の処理において、トルク指令値を負の値にしてもよい。すなわち、電動モータ４１に現在発生させているトルクとは逆方向のトルクを発生させるためのトルク指令値としてもよい。逆方向のトルクを発生させるためのトルク指令値を用いて電動モータ４１を制御し、電動モータ４１の順方向の回転を抑制することで、車両の挙動の変化を抑制することができる。
【０１１８】
また、ステップＳ２０５の処理として、電動モータ４１の回生制御を行ってもよい。回生制御により電動モータ４１の順方向の回転を抑制することで、車両の挙動の変化を抑制することができる。
【０１１９】
次に、サブモータである電動モータ４２を用いた制御を説明する。
【０１２０】
図１０は、トルクセンサ６０を用いて電動モータ４１および４２を制御する動作を示すフローチャートである。
【０１２１】
図１０に示すステップＳ２０１からＳ２０４の処理は、図９に示すステップＳ２０１からＳ２０４の処理と同じである。
【０１２２】
図１０に示す例では、ステップＳ２０４において第１トルク値と第２トルク値との差の絶対値は所定値以上と判定した場合、演算回路３１はステップＳ２１５の処理に進む。ステップＳ２１５において、演算回路３１は、サブモータである電動モータ４２に、電動モータ４１に現在発生させているトルクと逆方向のトルクを発生させる制御を行う。演算回路３１は、電動モータ４１に現在発生させているトルクと逆方向のトルクを電動モータ４２に発生させるためのトルク指令値を演算する。電動モータ４２は、演算回路３１が演算したトルク指令値に応じて、逆方向のトルクを発生させる。
【０１２３】
路面負荷が小さくなるとドライブシャフト５６の捩じれ量は小さくなり、第２トルク値は第１トルク値よりも所定値以上小さくなる。この場合は、電動モータ４２に逆方向のトルクを発生させる。電動モータ４１が発生させた順方向のトルクに電動モータ４２が発生させた逆方向のトルクが加わることで合計のトルクが小さくなり、車両の挙動の変化を抑制することができる。
【０１２４】
また、制動力を発生させたい条件下では、電動モータ４２に逆方向のトルクを発生させることにより、制動力を大きくすることができる。
【０１２５】
また、ステップＳ２１５の処理において、電動モータ４１を制御するためのトルク指令値は一定のままでもよいし、小さくしてもよい。本実施形態におけるトルクセンサ６０の出力信号に応じてトルク指令値を小さくする制御は、電動モータ４１のトルク指令値は一定に維持したまま電動モータ４２のトルク指令値のみを変更する形態も含む。トルク指令値を小さくする制御は、電動モータ４１のトルク指令値と電動モータ４２のトルク指令値の合計が小さくなる制御を含む。
【０１２６】
図１１は、電動モータ４２に逆方向のトルクを発生させたときの電動モータ４１の回転数の変化を説明する図である。図１１（ａ）は、電動モータ４２に逆方向のトルクを発生させない場合の電動モータ４１の回転数の変化を示している。図１１（ｂ）は、電動モータ４２に逆方向のトルクを発生させた場合の電動モータ４１の回転数の変化を示している。図１１（ａ）および図１１（ｂ）の縦軸はトルクおよびモータ回転数を示し、横軸は時間を示している。破線８１は第１トルク値を示している。実線８２は第２トルク値を示している。実線８３はモータ回転数を示している。二点鎖線８４は逆方向のトルクを示している。一点鎖線８５は、電動モータ４２に逆方向のトルク８４を発生させた場合のモータ回転数を示している。
【０１２７】
この例では、時間ｔ２で路面負荷が小さくなっている。路面負荷の低下に伴い、第２トルク値８２は小さくなる。図１１（ａ）に示すように、路面負荷の低下に伴い電動モータ４１の回転数８３は増加する。
【０１２８】
本実施形態では、図１１（ｂ）に示すように、第２トルク値８２が小さくなると、電動モータ４２に逆方向のトルク８４を発生させる。これにより、電動モータ４１の回転数８５の上昇の程度は穏やかになり、車両の挙動の変化も穏やかになる。
【０１２９】
電動二輪車１は、上述したトルクセンサ６０の出力信号に応じてトルク指令値を大きくする制御およびトルク指令値を小さくする制御の両方を実行してもよい。
【０１３０】
図１２は、トルク指令値を大きくする制御およびトルク指令値を小さくする制御の両方を実行する処理を示すフローチャートである。
【０１３１】
図１２に示す例では、ステップＳ１０３において、演算回路３１は、第２トルク値は第１トルク値以下と判定した場合、ステップＳ２０３の処理に進む。演算回路３１は、ステップＳ２０３およびＳ２０４の処理を実行し、第１トルク値と第２トルク値との差の絶対値は所定値以上と判定した場合、トルク指令値を小さくする（ステップＳ２０５）。
【０１３２】
ステップＳ１０３において、第２トルク値は第１トルク値よりも大きいと判定した場合、演算回路３１は、ステップＳ１０４の処理に進む。演算回路３１は、第１トルク値と第２トルク値との差の絶対値は所定値以上と判定した場合、トルク指令値を大きくする（ステップＳ１０５）。
【０１３３】
トルク指令値を大きくする制御およびトルク指令値を小さくする制御の両方を実行することで、路面負荷が大きくなる場合および小さくなる場合の両方の場合において、車両の挙動の変化を抑制することができる。
【０１３４】
図１３は、トルク指令値を大きくする制御およびトルク指令値を小さくする制御の両方を実行する処理の別の例を示すフローチャートである。
【０１３５】
図１３に示す例では、ステップＳ１０４において第１トルク値と第２トルク値との差の絶対値は所定値以上と判定した場合、演算回路３１はステップＳ１１５の処理に進む。ステップＳ１１５において、演算回路３１は、電動モータ４１に現在発生させているトルクと順方向のトルクを電動モータ４２に発生させる制御を行う。また、ステップＳ２０４において第１トルク値と第２トルク値との差の絶対値は所定値以上と判定した場合、演算回路３１はステップＳ２１５の処理に進む。ステップＳ２１５において、演算回路３１は、電動モータ４１に現在発生させているトルクと逆方向のトルクを電動モータ４２に発生させる制御を行う。これにより、路面負荷が大きくなる場合および小さくなる場合の両方の場合において、車両の挙動の変化を抑制することができる。
【０１３６】
次に、電動モータ４２に逆方向のトルクを発生させる制御の別の例を説明する。
【０１３７】
図１４は、電動モータ４２に逆方向のトルクを発生させたときの電動モータ４１の回転数の変化を説明する図である。図１４（ａ）は、電動モータ４２に逆方向のトルクを発生させない場合の電動モータ４１の回転数の変化を示している。図１４（ｂ）は、電動モータ４２に逆方向のトルクを発生させた場合の電動モータ４１の回転数の変化を示している。図１４（ａ）および図１４（ｂ）の縦軸はトルクおよびモータ回転数を示し、横軸は時間を示している。実線９１は電動モータ４１が発生させるトルクを示している。点線９３は電動モータ４１の回転数を示している。二点鎖線９４は電動モータ４２が発生させる逆方向のトルクを示している。一点鎖線９５は、電動モータ４２に逆方向のトルク９４を発生させた場合の電動モータ４１の回転数を示している。
【０１３８】
スリップしやすい路面を走行する場合、後輪３の回転に緩急をつけた方がグリップを発揮しやすい場合がある。この場合、モータ回転数の増加と低下が定期的に切り替わるように、電動モータ４１が発生させるトルクのオンとオフを定期的に切り替える制御を行う。しかし、図１４（ａ）の点線９３に示すように、モータ回転数が低下すべきタイミングで低下しない場合がある。本実施形態では、図１４（ｂ）に示すように、電動モータ４１が発生させるトルクがオフになるタイミングで、電動モータ４２に逆方向のトルク９４を発生させる。これにより、一点鎖線９５のように、モータ回転数が低下すべきタイミングで低下させることができ、後輪３のグリップを発揮しやすくすることができる。
【０１３９】
以上、本発明の例示的な実施形態を説明した。
【０１４０】
実施形態に係る電動二輪車１は、バッテリ３８から供給される電力に応じてトルクを発生させる少なくとも１つの電動モータ４１と、少なくとも１つの電動モータ４１が発生させたトルクが伝達される後輪３と、少なくとも１つの電動モータ４１と後輪３との間の動力伝達経路に設けられ、トルクの後輪３への伝達に用いられるドライブシャフト５６と、ドライブシャフト５６に設けられ、ドライブシャフト５６に掛かるトルクに応じた信号を出力するトルクセンサ６０と、乗員からの操作を受け付け、乗員の操作に応じた信号を出力するアクセル操作子３７と、トルクセンサ６０の出力信号およびアクセル操作子３７の出力信号に応じてトルク指令値を演算し、演算したトルク指令値を用いて少なくとも１つの電動モータ４１の動作を制御する制御装置３０とを備える。
【０１４１】
電動モータの回転速度または車輪の回転速度を用いた電動モータのトルク制御では、それらの回転速度の変化を検出する。回転速度の変化を検出するためには、電動モータまたは車輪が一定量以上回転する必要があるため、検出には時間が掛かる。そのため、乗員は制御の応答の遅れを感じる場合がある。
【０１４２】
本実施形態では、ドライブシャフト５６に掛かるトルクに応じて電動モータ４１のトルク指令値の補正を行う。ドライブシャフト５６に掛かるトルクが変化した時点、すなわちドライブシャフト５６の捩じれ量が変化した時点でトルク指令値の補正を開始することができる。電動モータまたは車輪が一定量以上回転するまで待つ必要が無いため、制御を早期に実行することができる。これにより、乗員の運転フィーリングを向上させることができる。
【０１４３】
ある実施形態において、制御装置３０は、トルク指令値から得られる第１トルク値と、トルクセンサ６０の出力信号から得られる第２トルク値との大小関係に応じて、トルク指令値を変更してもよい。
【０１４４】
目標値である第１トルク値と、実際の検出値である第２トルク値とを比較することで、トルク指令値を適切な値に変更することができる。例えば、路面負荷が大きくなるとドライブシャフト５６の捩じれ量は大きくなり、第２トルク値は第１トルク値よりも大きくなる。また、例えば、路面負荷が小さくなるとドライブシャフト５６の捩じれ量は小さくなり、第２トルク値は第１トルク値よりも小さくなる。このような第１トルク値と第２トルク値との大小関係に応じてトルク指令値を変更することで、電動モータ４１に適切なトルクを発生させることができる。
【０１４５】
ある実施形態において、制御装置３０は、第１トルク値と第２トルク値との差の絶対値が所定値未満の場合は、トルク指令値を変更しなくてもよい。
【０１４６】
第１トルク値と第２トルク値との差の絶対値が小さい場合はトルク指令値を変更しないことで、電動モータ４１に発生させるトルクが不必要に変化することを抑制できる。
【０１４７】
ある実施形態において、制御装置３０は、第１トルク値と第２トルク値との差の絶対値が所定値以上の場合は、トルク指令値を変更してもよい。
【０１４８】
第１トルク値と第２トルク値との差の絶対値が大きい場合はトルク指令値を変更することで、路面負荷に応じた適切なトルクを発生させることができる。
【０１４９】
ある実施形態において、制御装置３０は、第１トルク値と第２トルク値との差の絶対値が所定値以上の場合は、アクセル操作子３７の出力信号が一定であっても、トルク指令値を変更してもよい。
【０１５０】
乗員は、現在の車両の動作状態を維持しようとした場合、アクセル操作子３７の操作量を一定に維持する。そのような状態で、路面負荷により車両の挙動が変化すると、乗員は違和感を覚える場合がある。第１トルク値と第２トルク値との差に応じてトルク指令値を変更することで、路面負荷による車両の挙動の変化を抑制できる。これにより、乗員の運転フィーリングを向上させることができる。
【０１５１】
ある実施形態において、トルクセンサ６０は、ドライブシャフト５６の捩じれに応じた信号を出力してもよい。
【０１５２】
ドライブシャフト５６の捩じれ量が変化した時点でトルク指令値の補正を開始することができる。電動モータまたは車輪が一定量以上回転するまで待つ必要が無いため、制御を早期に実行することができる。これにより、乗員の運転フィーリングを向上させることができる。
【０１５３】
ある実施形態において、制御装置３０は、第２トルク値が第１トルク値よりも大きい場合は、トルク指令値を大きくしてもよい。
【０１５４】
路面負荷が大きくなるとドライブシャフト５６の捩じれ量は大きくなり、第２トルク値は第１トルク値よりも大きくなる。この場合は、トルク指令値を大きくして電動モータ４１に発生させるトルクを大きくすることで、車両の挙動の変化を抑制することができる。
【０１５５】
ある実施形態において、少なくとも１つの電動モータとして、電動モータ４１および電動モータ４２を備え、電動モータ４１は、制御装置３０が演算したトルク指令値に応じて、電動二輪車１の走行に用いられるトルクを発生させ、制御装置３０は、第２トルク値が第１トルク値よりも大きい場合は、電動モータ４１に現在発生させているトルクと順方向のトルクを電動モータ４２に発生させるためのトルク指令値を演算し、電動モータ４２は、制御装置３０が演算したトルク指令値に応じて、順方向のトルクを発生させてもよい。
【０１５６】
路面負荷が大きくなるとドライブシャフト５６の捩じれ量は大きくなり、第２トルク値は第１トルク値よりも大きくなる。この場合は、電動モータ４２に順方向のトルクを発生させる。電動モータ４１が発生させたトルクに電動モータ４２が発生させたトルクが加わることで合計のトルクが大きくなり、車両の挙動の変化を抑制することができる。
【０１５７】
ある実施形態において、制御装置３０は、第２トルク値が第１トルク値よりも小さい場合は、トルク指令値を小さくしてもよい。
【０１５８】
路面負荷が小さくなるとドライブシャフト５６の捩じれ量は小さくなり、第２トルク値は第１トルク値よりも小さくなる。この場合は、トルク指令値を小さくして電動モータ４１に発生させるトルクを小さくすることで、車両の挙動の変化を抑制することができる。
【０１５９】
ある実施形態において、制御装置３０は、第２トルク値が第１トルク値よりも小さい場合は、トルク指令値をゼロにしてもよい。
【０１６０】
路面負荷が小さくなるとドライブシャフト５６の捩じれ量は小さくなり、第２トルク値は第１トルク値よりも小さくなる。この場合は、トルク指令値をゼロにして電動モータ４１からのトルクの発生を停止させることで、車両の挙動の変化を抑制することができる。
【０１６１】
ある実施形態において、制御装置３０は、第２トルク値が第１トルク値よりも小さい場合は、電動モータ４１に現在発生させているトルクとは逆方向のトルクを発生させるためのトルク指令値を生成してもよい。
【０１６２】
路面負荷が小さくなるとドライブシャフト５６の捩じれ量は小さくなり、第２トルク値は第１トルク値よりも小さくなる。この場合は、逆方向のトルクを発生させるためのトルク指令値を用いて電動モータ４１を制御し、電動モータ４１の順方向の回転を抑制することで、車両の挙動の変化を抑制することができる。
【０１６３】
ある実施形態において、制御装置３０は、第２トルク値が第１トルク値よりも小さい場合は、電動モータ４１の回生制御を行ってもよい。
【０１６４】
路面負荷が小さくなるとドライブシャフト５６の捩じれ量は小さくなり、第２トルク値は第１トルク値よりも小さくなる。この場合は、回生制御により電動モータ４１の順方向の回転を抑制することで、車両の挙動の変化を抑制することができる。
【０１６５】
ある実施形態において、少なくとも１つの電動モータとして、電動モータ４１および電動モータ４２を備え、電動モータ４１は、制御装置３０が演算したトルク指令値に応じて、電動二輪車１の走行に用いられるトルクを発生させ、制御装置３０は、第２トルク値が第１トルク値よりも小さい場合は、電動モータ４１に現在発生させているトルクと逆方向のトルクを電動モータ４２に発生させるためのトルク指令値を演算し、電動モータ４２は、制御装置３０が演算したトルク指令値に応じて、逆方向のトルクを発生させてもよい。
【０１６６】
路面負荷が小さくなるとドライブシャフト５６の捩じれ量は小さくなり、第２トルク値は第１トルク値よりも小さくなる。この場合は、電動モータ４２に逆方向のトルクを発生させる。電動モータ４１が発生させた順方向のトルクに電動モータ４２が発生させた逆方向のトルクが加わることで合計のトルクが小さくなり、車両の挙動の変化を抑制することができる。
【０１６７】
また、制動力を発生させたい条件下では、電動モータ４２に逆方向のトルクを発生させることにより、制動力を大きくすることができる。
【０１６８】
本発明の実施形態に係る電動二輪車１は、バッテリ３８から供給される電力に応じてトルクを発生させる電動モータ４１および４２と、電動モータ４１および４２が発生させたトルクが伝達される後輪３と、電動モータ４１および４２の動作を制御する制御装置３０とを備え、電動モータ４１および４２のうちの一方の電動モータと後輪３との間の動力伝達経路に、他方の電動モータが設けられている。
【０１６９】
電動モータ４１および４２のうちの一方の電動モータと後輪３との間の動力伝達経路に、他方の電動モータが設けられている。これにより、同じ後輪３に、電動モータ４１が発生させたトルクおよび電動モータ４２が発生させたトルクの両方を伝達することができる。例えば、電動モータ４１および４２それぞれに発生させるトルクを制御し、後輪３に伝達される合計のトルクを路面負荷に応じた適切な値にすることにより、乗員の運転フィーリングを向上させることができる。
【０１７０】
ある実施形態において、電動モータ４１の出力軸と電動モータ４２の出力軸とは同軸上に配置されていてもよい。
【０１７１】
これにより、電動モータ４１および４２のそれぞれが発生させたトルクを効率良く動力伝達経路に伝達することができる。
【０１７２】
ある実施形態において、制御装置３０は、電動モータ４１にトルクを発生させる制御を行い、第１の条件下では、電動モータ４１に発生させるトルクと順方向のトルクを、電動モータ４２に発生させる制御を行ってもよい。
【０１７３】
後輪３に伝達されるトルクを大きくしたい条件下においては、電動モータ４２に順方向のトルクを発生させることにより、後輪３に伝達される合計のトルクを大きくすることができる。例えば、路面負荷が大きくなった場合に、電動モータ４２に順方向のトルクを発生させることにより、後輪３に伝達される合計のトルクを大きくすることができ、車両の挙動の変化を抑制することができる。
【０１７４】
ある実施形態において、制御装置３０は、電動モータ４１にトルクを発生させる制御を行い、第２の条件下では、電動モータ４１に発生させるトルクとは逆方向のトルクを、電動モータ４２に発生させる制御を行ってもよい。
【０１７５】
後輪３に伝達されるトルクを小さくしたい条件下においては、電動モータ４２に逆方向のトルクを発生させることにより、後輪３に伝達される合計のトルクを小さくすることができる。例えば、路面負荷が小さくなった場合に、電動モータ４２に逆方向のトルクを発生させることにより、後輪３に伝達される合計のトルクを小さくすることができ、車両の挙動の変化を抑制することができる。また、制動力を発生させたい条件下では、電動モータ４２に逆方向のトルクを発生させることにより、制動力を大きくすることができる。
【０１７６】
ある実施形態において、電動二輪車１は、鞍乗型電動二輪車１であってもよい。
【０１７７】
路面の負荷変動応じた適切なトルクを発生させることにより、鞍乗型電動二輪車１の運転フィーリングを向上させることができる。
【０１７８】
ある実施形態において、電動二輪車１は、電動二輪車であってもよい。
【０１７９】
路面の負荷変動応じた適切なトルクを発生させることにより、電動二輪車の運転フィーリングを向上させることができる。
【０１８０】
以上、本発明の実施形態を説明した。上述の実施形態の説明は、本発明の例示であり、本発明を限定するものではない。また、上述の実施形態で説明した各構成要素を適宜組み合わせた実施形態も可能である。本発明は、特許請求の範囲またはその均等の範囲において、改変、置き換え、付加および省略などが可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１８１】
本発明は、電動車両の分野において特に有用である。
【符号の説明】
【０１８２】
１：電動二輪車（電動車両）、    ２：前輪、    ３：後輪（駆動輪）、    ４：フロントフォーク、    ５：ステアリングシャフト、    ６：ステアリングハンドル、    ７：グリップ、    ８：リアアーム、    ９：リアサスペンション、    １０：車体フレーム、    １１：バッテリ収納ケース、    １２：フレーム前部、    １３：ヘッドパイプ、    １４：モータケース、    １５：ピボット支持部材、    １６：シート、    １７：シートフレーム、    １８：ステー、    １９：ピボット軸、    ２０：駆動ユニット、    ３０：制御装置、    ３１：演算回路、    ３２：メモリ、    ３３、３４：モータ駆動回路、    ３７：アクセル操作子、    ３８：バッテリ、    ４１、４２：電動モータ、    ４３、４４：モータ回転センサ、    ４５、４６：電動モータの出力軸、    ４７：回転軸、    ４９：スピードセンサ、    ５０：減速機構、    ５１、５２、５３、５４：歯車、    ５５：伝動軸、    ５６：ドライブシャフト（回転シャフト）、    ５７：ケース、    ６０：トルクセンサ、    ７１：ドライブスプロケット、    ７２：ドリブンスプロケット、    ７３：チェーン、    ８１：第１トルク値、    ８２：第２トルク値、    ８３、８５：モータ回転数、    ８４：逆方向トルク、    ９１：トルク、    ９３、９５：モータ回転数、    ９４：逆方向トルク
【図１】
2020080591.tif 000003
【図２】
2020080591.tif 000004
【図３】
2020080591.tif 000005
【図４】
2020080591.tif 000006
【図５】
2020080591.tif 000007
【図６】
2020080591.tif 000008
【図７】
2020080591.tif 000009
【図８】
2020080591.tif 000010
【図９】
2020080591.tif 000011
【図１０】
2020080591.tif 000012
【図１１】
2020080591.tif 000013
【図１２】
2020080591.tif 000014
【図１３】
2020080591.tif 000015
【図１４】
2020080591.tif 000016