(57)【要約】【課題】交換したバッテリを劣化させることなく、バッテリの種類に応じたハイブリッド動作が可能にする鞍乗型車両を提供する。【解決手段】本発明の鞍乗型車両は、バッテリの識別情報を受信する、電力線とは異なる情報伝送線と接続され、バッテリの識別に関する内部情報を記憶する記憶部を備え、ハイブリッド動作でのエンジン及び回転電機を制御するハイブリッド制御装置を有する。ハイブリッド制御装置は、識別情報と内部情報との関係に応じて、バッテリに対する負担を変更するように、ハイブリッド動作でのエンジン及び回転電機を制御する。【選択図】図１
2020131934.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鞍乗型車両であって、
前記鞍乗型車両は、
回転するクランクシャフトを有し、ガスの燃焼によって生じるパワーを前記クランクシャフトを介して出力するエンジンと、
前記クランクシャフトと連動するように設けられ、前記クランクシャフトに駆動され発電及び回生をするとともに、電力の供給を受けて前記クランクシャフトを介してパワーを出力する回転電機と、
前記回転電機との間で電力を伝送する電力線が接続され、前記クランクシャフトによって前記回転電機が駆動される場合に前記回転電機で発電された電力を蓄え、蓄えた電力を前記回転電機によって前記クランクシャフトが駆動される場合に回転電機に供給するバッテリと、
前記エンジンの前記クランクシャフトと機械的に接続され、少なくとも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、
前記バッテリから前記バッテリの識別情報を受信する、前記電力線とは異なる情報伝送線と接続され、
前記バッテリの識別に関する内部情報を記憶する記憶部を備え、
前記識別情報と前記内部情報との関係に応じて、下記（ａ）から（ｃ）までの動作のうち少なくとも一つの動作での前記バッテリに対する負担を変更するように、前記エンジン及び前記回転電機を制御し、
前記動作の各々は、
（ａ）前記鞍乗型車両の走行中に前記バッテリに蓄えた電力を前記回転電機に供給することによって前記回転電機に、前記エンジンからのパワーが出力された前記クランクシャフトを介してパワーを追加させる走行アシスト動作、
（ｂ）前記鞍乗型車両の走行中に前記回転電機が前記クランクシャフトを介して前記駆動輪に駆動されることによって発電された電力を、前記バッテリに蓄える回生動作、及び、
（ｃ）前記鞍乗型車両の走行中且つ前記エンジンの燃焼動作が停止中に前記バッテリに蓄えた電力を前記回転電機に供給することによって前記回転電機に前記クランクシャフトを介してパワーを追加させる電気走行動作である、
ハイブリッド制御装置と
を備える。
【請求項２】
請求項１に記載の鞍乗型車両であって、
前記ハイブリッド制御装置は、前記識別情報が検出されない場合、又は前記識別情報が前記内部情報に適合しない場合に、前記識別情報が前記内部情報に適合した場合と比べて、前記（ａ）から（ｃ）までの動作のうち少なくとも一つの動作での前記バッテリに対する負担を減少させるように、前記エンジン及び前記回転電機を制御する。
【請求項３】
請求項２に記載の鞍乗型車両であって、
前記ハイブリッド制御装置は、前記識別情報が検出されない場合、又は前記識別情報が前記内部情報に適合しない場合に、前記識別情報が前記内部情報に適合した場合と比べて、前記（ａ）から（ｃ）までの動作のうち少なくとも一つの動作中に前記電力線から検出される電流を減少させるように、前記エンジン及び前記回転電機を制御する。
【請求項４】
請求項２に記載の鞍乗型車両であって、
前記ハイブリッド制御装置は、前記識別情報が検出されない場合、又は前記識別情報が前記内部情報に適合しない場合に、前記識別情報が前記内部情報に適合した場合と比べて、前記（ａ）から（ｃ）までの動作のうち少なくとも一つの動作中に前記電力線から検出される電圧の範囲が狭くなるように、前記エンジン及び前記回転電機を制御する。
【請求項５】
請求項２に記載の鞍乗型車両であって、
前記ハイブリッド制御装置は、前記識別情報が検出されない場合、又は前記識別情報が前記内部情報に適合しない場合に、前記識別情報が前記内部情報に適合した場合と比べて、前記（ａ）から（ｃ）までの動作のうち少なくとも一つの動作に起因するバッテリ温度の変化が小さくなるように前記エンジン及び前記回転電機を制御する。
【請求項６】
請求項１に記載の鞍乗型車両であって、
前記ハイブリッド制御装置は、前記識別情報が前記内部情報に適合した場合に、前記バッテリを標準バッテリと判別し、前記（ａ）から（ｃ）までの動作のうち少なくとも一つの動作での前記エンジン及び前記回転電機を制御する。
【請求項７】
請求項６に記載の鞍乗型車両であって、
前記ハイブリッド制御装置は、前記識別情報が前記内部情報に適合した場合に、前記バッテリの満充電に対応する満充電量を４つの充電領域に等分割した場合における最も高い充電領域に対応する第１の充電領域から数えて第２の充電領域及び第３の充電領域を充電量の目標として前記バッテリを充電する。
【請求項８】
請求項２に記載の鞍乗型車両であって、
前記ハイブリッド制御装置は、前記識別情報が検出されない場合、又は前記識別情報が前記内部情報に適合しない場合に、前記バッテリの充電電圧の目標値を一定の値として、前記バッテリを充電する。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の鞍乗型車両であって、
前記ハイブリッド制御装置は、前記情報伝送線を介し前記バッテリとデータ通信を行うことによって、前記バッテリの前記識別情報を受信する。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の鞍乗型車両であって、
前記バッテリに対し、前記情報伝送線の電気的な接続を行う電気コネクタをさらに備え、
前記バッテリは、前記鞍乗型車両に対し交換可能に設けられている。
【請求項１１】
請求項１０に記載の鞍乗型車両であって、
前記鞍乗型車両に対し交換可能なバッテリは、前記鞍乗型車両に搭載された前記バッテリと定格電圧が同一である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鞍乗型車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、鞍乗型車両として自動二輪車が示されている。特許文献１の自動二輪車は、エンジン、車両走行用モータ、及びバッテリを備えている。特許文献１の自動二輪車のエンジンは、車両を駆動する手段として設けられている。特許文献１の車両走行用モータは、エンジンの駆動を補助する手段として設けられており、バッテリを電源としている。即ち、特許文献１の自動二輪車は、エンジンを動力源とする鞍乗型ハイブリッド車両である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１７２４４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
エンジンを動力源とする鞍乗型ハイブリッド車両のパフォーマンスは、エンジンに依存することが多い。しかし、エンジンを動力源とする鞍乗型ハイブリッド車両であっても、車両走行用モータによるハイブリッド動作は、バッテリの種類にも影響を受ける。即ち、鞍乗型ハイブリッド車両のパフォーマンスは、バッテリの種類によって異なる。
【０００５】
鞍乗型車両のエンジンを交換することは困難である。これに対し、鞍乗型車両のバッテリを交換することは比較的容易である。特に現在、鞍乗型車両に搭載するバッテリとして、様々な種類及び容量のバッテリが発売されており、各バッテリの性能も進化している。ここで、エンジンを含めた鞍乗型車両の車体は、例えば搭載されるバッテリの種類に関わらず共通設計とすることが望まれている。そのような要望に応えるためには、当該鞍乗型ハイブリッド車両は、様々な種類のバッテリを使用できるように設計される必要が生じる。従って、鞍乗型ハイブリッド車両は、様々な種類のバッテリが搭載されたとしても、搭載されたバッテリの種類に応じた動作が可能であることが望まれる。
本発明の目的は、搭載されたバッテリの種類に応じた動作が可能な鞍乗型車両を提供することを特徴とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、鞍乗型車両に、今まで当該鞍乗型車両に搭載されていたバッテリと異なる種類のバッテリを搭載すること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。
例えば、鞍乗型車両に新たな種類のバッテリを追加の副バッテリとして搭載することが考えられる。副バッテリを搭載する場合、鞍乗型車両に副バッテリを搭載する追加スペースを設けることが必要となる。しかし、鞍乗型車両は小型化及び軽量化されることが望ましい。従って、１つの小型バッテリが搭載された鞍乗型車両において、当該小型バッテリと種類の異なる別のバッテリが搭載される場合には、当該小型バッテリと当該別のバッテリとが交換されることが好ましい。
【０００７】
鞍乗型車両に搭載可能なバッテリは、小型であるため寿命が短くなりやすい。特に、ハイブリッド動作が可能な鞍乗型車両においては、ハイブリッド動作はバッテリを消耗させやすい。このため、種類の異なる交換後のバッテリを交換前のバッテリと同じ方法で使用した場合、急速にバッテリを劣化させてしまう場合がある。そこで、鞍乗型車両に搭載するバッテリを種類の異なるバッテリに交換する場合でも、バッテリを長寿命化させることが望まれる。
【０００８】
本発明者らは、鞍乗型車両のバッテリを交換した場合のバッテリの使用について詳細に検討した。この検討の中で、本発明者らは、鞍乗型車両のバッテリの識別情報をバッテリから受信し、受信したバッテリの識別情報と、鞍乗型車両に予め記憶されたバッテリの識別に関する内部情報との関係が所定の関係を満たすか否かにより、ハイブリッド動作を制御することを検討した。具体的な一実施形態では、鞍乗型車両のハイブリッド制御装置が、バッテリの識別情報を受信の可否、及び／又は受信したバッテリの識別情報と、鞍乗型車両に予め記憶されバッテリの識別に関する内部情報との一致の可否に応じて、バッテリに対する負担を変更するように、ハイブリッド動作を制御する。これにより、交換したバッテリを劣化させることなく、バッテリの種類に応じたハイブリッド動作が可能になることが分かった。
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。
【０００９】
（１）  鞍乗型車両であって、
前記鞍乗型車両は、
回転するクランクシャフトを有し、ガスの燃焼によって生じるパワーを前記クランクシャフトを介して出力するエンジンと、
前記クランクシャフトと連動するように設けられ、前記クランクシャフトに駆動され発電及び回生をするとともに、電力の供給を受けて前記クランクシャフトを介してパワーを出力する回転電機と、
前記回転電機との間で電力を伝送する電力線が接続され、前記クランクシャフトによって前記回転電機が駆動される場合に前記回転電機で発電された電力を蓄え、蓄えた電力を前記回転電機によって前記クランクシャフトが駆動される場合に回転電機に供給するバッテリと、
前記エンジンの前記クランクシャフトと機械的に接続され、少なくとも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、
前記バッテリから前記バッテリの識別情報を受信する、前記電力線とは異なる情報伝送線と接続され、
前記バッテリの識別に関する内部情報を記憶する記憶部を備え、
前記識別情報と前記内部情報との関係に応じて、下記（ａ）から（ｃ）までの動作のうち少なくとも一つの動作での前記バッテリに対する負担を変更するように、前記エンジン及び前記回転電機を制御し、
前記動作の各々は、
（ａ）前記鞍乗型車両の走行中に前記バッテリに蓄えた電力を前記回転電機に供給することによって前記回転電機に、前記エンジンからのパワーが出力された前記クランクシャフトを介してパワーを追加させる走行アシスト動作、
（ｂ）前記鞍乗型車両の走行中に前記回転電機が前記クランクシャフトを介して前記駆動輪に駆動されることによって発電された電力を、前記バッテリに蓄える回生動作、及び、
（ｃ）前記鞍乗型車両の走行中且つ前記エンジンの燃焼動作が停止中に前記バッテリに蓄えた電力を前記回転電機に供給することによって前記回転電機に前記クランクシャフトを介してパワーを追加させる電気走行動作である、
ハイブリッド制御装置と
を備える。
【００１０】
（１）の鞍乗型車両によれば、鞍乗型車両に搭載されたバッテリの種類に応じて、バッテリに対する負担を変更しながら、走行アシスト動作、回生動作、及び電気走行動作の少なくとも一つの動作でのエンジン及び回転電機を制御できる。従って、鞍乗型車両は、バッテリを交換した場合においても、バッテリの劣化を抑制しつつ、搭載されたバッテリの種類に応じたハイブリッド動作が可能になる。
【００１１】
本発明の一つの観点によれば、鞍乗型車両は、以下の構成を採用できる。
（２）  （１）の鞍乗型車両であって、
前記ハイブリッド制御装置は、前記識別情報が検出されない場合、又は前記識別情報が前記内部情報に適合しない場合に、前記識別情報が前記内部情報に適合した場合と比べて、前記（ａ）から（ｃ）までの動作のうち少なくとも一つの動作での前記バッテリに対する負担を減少させるように、前記エンジン及び前記回転電機を制御する。
【００１２】
（２）の鞍乗型車両によれば、ハイブリッド制御装置は、識別情報が検出されない場合、又は識別情報が内部情報に適合しない場合に、識別情報が内部情報に適合した場合と比べて、バッテリに対する負担を減少させるようにハイブリッド動作を制御する。これにより、鞍乗型車両のハイブリッド制御装置は、搭載されたバッテリの劣化を抑制しながら、バッテリの種類に応じたハイブリッド動作が可能となる。
【００１３】
本発明の一つの観点によれば、鞍乗型車両は、以下の構成を採用できる。
（３）  （２）の鞍乗型車両であって、
前記ハイブリッド制御装置は、前記識別情報が検出されない場合、又は前記識別情報が前記内部情報に適合しない場合に、前記識別情報が前記内部情報に適合した場合と比べて、前記（ａ）から（ｃ）までの動作のうち少なくとも一つの動作中に前記電力線から検出される電流を減少させるように、前記エンジン及び前記回転電機を制御する。
【００１４】
（３）の鞍乗型車両によれば、ハイブリッド制御装置は、識別情報が検出されない場合、又は識別情報が内部情報に適合しない場合に、識別情報が内部情報に適合した場合よりも、電力線から検出される電流を減少させるようにハイブリッド動作を制御する。これにより、鞍乗型車両のハイブリッド制御装置は、搭載されたバッテリに対する負担を減少させることができ、バッテリの劣化を抑制することができる。
【００１５】
本発明の一つの観点によれば、鞍乗型車両は、以下の構成を採用できる。
（４）  （２）の鞍乗型車両であって、
前記ハイブリッド制御装置は、前記識別情報が検出されない場合、又は前記識別情報が前記内部情報に適合しない場合に、前記識別情報が前記内部情報に適合した場合と比べて、前記（ａ）から（ｃ）までの動作のうち少なくとも一つの動作中に前記電力線から検出される電圧の範囲が狭くなるように、前記エンジン及び前記回転電機を制御する。
【００１６】
（４）の鞍乗型車両によれば、ハイブリッド制御装置は、前記識別情報が検出されない場合、又は識別情報が内部情報に適合しない場合に、識別情報が内部情報に適合した場合よりも、電力線から検出される電圧の範囲を狭くするようにハイブリッド動作を制御する。これにより、鞍乗型車両のハイブリッド制御装置は、搭載されたバッテリに対する負担を減少させることができ、バッテリの劣化を抑制することができる。
【００１７】
本発明の一つの観点によれば、鞍乗型車両は、以下の構成を採用できる。
（５）  （２）の鞍乗型車両であって、
前記ハイブリッド制御装置は、前記識別情報が検出されない場合、又は前記識別情報が前記内部情報に適合しない場合に、前記識別情報が前記内部情報に適合した場合と比べて、前記（ａ）から（ｃ）までの動作のうち少なくとも一つの動作に起因するバッテリ温度の変化が小さくなるように前記エンジン及び前記回転電機を制御する。
【００１８】
（５）の鞍乗型車両によれば、ハイブリッド制御装置は、識別情報が検出されない場合、又は識別情報が内部情報に適合しない場合に、識別情報が内部情報に適合した場合よりも、バッテリから検出される温度の範囲が狭くなるようにハイブリッド動作を制御する。これにより、鞍乗型車両のハイブリッド制御装置は、搭載されたバッテリに対する負担を減少させることができ、バッテリの劣化を抑制することができる。
【００１９】
本発明の一つの観点によれば、鞍乗型車両は、以下の構成を採用できる。
（６）  （１）の鞍乗型車両であって、
前記ハイブリッド制御装置は、前記識別情報が前記内部情報に適合した場合に、前記バッテリを標準バッテリと判別し、前記（ａ）から（ｃ）までの動作のうち少なくとも一つの動作での前記エンジン及び前記回転電機を制御する。
【００２０】
（６）のハイブリッド制御装置は、識別情報が前記内部情報に適合した場合に、バッテリを標準バッテリと判別する。詳細には、ハイブリッド制御装置は、例えば鞍乗型車両の標準仕様のバッテリとしてリチウムイオンバッテリを識別する。そして、ハイブリッド制御装置は、標準仕様のバッテリとしてのリチウムイオンバッテリの充電容量に対応した、（ａ）から（ｃ）までの動作のうち少なくとも一つの動作でのエンジン及び回転電機を制御することができる。リチウムイオンバッテリは、例えば同じ体積の鉛バッテリよりも充電容量が大きい。このため、鞍乗型ハイブリッド車両は、例えば、リチウムイオンバッテリを標準仕様のバッテリとすることにより、鞍乗型ハイブリッド車両のパフォーマンスを向上させることができる。鞍乗型ハイブリッド車両は、エンジンのパワーのみで走行する車両よりも、頻繁にバッテリの電力を使用及び貯蔵するからである。これに対し、ハイブリッド制御装置は、識別情報が検出されない場合、及び識別情報が前記内部情報に適合しない場合でも、バッテリに対する負担を減少させるように、（ａ）から（ｃ）までのハイブリッド動作のうち少なくとも一つの動作でのエンジン及び回転電機を制御できる。従って、（６）の鞍乗型車両は、リチウムイオンバッテリを含む複数種類のバッテリに応じた機能を発揮することができる。
【００２１】
本発明の一つの観点によれば、鞍乗型車両は、以下の構成を採用できる。
（７）  （６）の鞍乗型車両であって、
前記ハイブリッド制御装置は、前記識別情報が前記内部情報に適合した場合に、前記バッテリの満充電に対応する満充電量を４つの充電領域に等分割した場合における最も高い充電領域に対応する第１の充電領域から数えて第２の充電領域及び第３の充電領域を充電量の目標として前記バッテリを充電する。
【００２２】
リチウムイオンバッテリは、満充電状態を避けて充電することによって長寿命化する。（７）の鞍乗型車両では、識別情報が内部情報に適合した場合に、ハイブリッド制御装置が、第２の充電領域及び第３の充電領域を充電量の目標として搭載されたバッテリを充電する。従って、リチウムイオンバッテリを長寿命化することができる。
【００２３】
本発明の一つの観点によれば、鞍乗型車両は、以下の構成を採用できる。
（８）  （２）の鞍乗型車両であって、
前記ハイブリッド制御装置は、前記識別情報が検出されない場合、又は前記識別情報が前記内部情報に適合しない場合に、前記バッテリの充電電圧の目標値を一定の値として、前記バッテリを充電する。
【００２４】
（８）の鞍乗型車両では、識別情報が検出されない場合、又は識別情報が内部情報に適合しない場合に、ハイブリッド制御装置が、充電電圧の目標値を一定の値として、搭載されたバッテリを充電する。例えば鉛バッテリは、満充電状態で充電することによって容量を有効活用することができる。またリチウムイオンバッテリであっても、鉛バッテリの満充電に対応する満充電電圧で充電することは可能である。従って、（８）の鞍乗型車両では、識別情報が検出されない場合、又は識別情報が内部情報に適合しない場合に、例えば一定の値を鉛バッテリの満充電電圧を充電電圧の目標値と設定して、搭載されたバッテリを充電する。従って、例えば鉛バッテリであっても容量を有効活用することができる。
【００２５】
本発明の一つの観点によれば、鞍乗型車両は、以下の構成を採用できる。
（９）  （１）乃至（８）のいずれか１つの鞍乗型車両であって、
前記ハイブリッド制御装置は、前記情報伝送線を介し前記バッテリとデータ通信を行うことによって、前記バッテリの前記識別情報を受信する。
【００２６】
（９）の鞍乗型車両では、バッテリの識別情報の受信をより精密に行うことができる。従って、（９）の鞍乗型車両は、バッテリの種類により精密に適したバッテリの制御を行うことができる。
【００２７】
本発明の一つの観点によれば、鞍乗型車両は、以下の構成を採用できる。
（１０）  （１）乃至（８）のいずれか１つの鞍乗型車両であって、
前記バッテリに対し、前記情報伝送線の電気的な接続を行う電気コネクタをさらに備え、
前記バッテリは、前記鞍乗型車両に対し交換可能に設けられている。
【００２８】
（１０）の鞍乗型車両では、バッテリが交換可能に設けられており、前記情報伝送線の電気的な接続を行う電気コネクタも備えられている。従って、バッテリを容易に交換することができる。バッテリが、異なる種類のバッテリに交換された場合でも、鞍乗型車両はバッテリの種類にバッテリに応じた機能を発揮することができる。
【００２９】
本発明の一つの観点によれば、鞍乗型車両は、以下の構成を採用できる。
（１１）  （１０）の鞍乗型車両であって、
前記鞍乗型車両に対し交換可能なバッテリは、前記鞍乗型車両に搭載された前記バッテリと定格電圧が同一である。
【００３０】
（１１）の鞍乗型車両は、バッテリが、異なる種類のバッテリに交換された場合でも、バッテリの種類に応じた機能を発揮することができる。
【００３１】
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「及び／又は」は一つの、又は複数の関連した列挙された構成物のあらゆる又は全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）」又は「有する（having）」及びその変形の使用は、記載された特徴、工程、操作、要素、成分及び／又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、及び／又はそれらのグループのうちの１つ又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」及び／又はそれらの等価物は広く使用され、直接的及び間接的な取り付け、接続及び結合の両方を包含する。さらに、「接続された」及び「結合された」は、物理的又は機械的な接続又は結合に限定されず、直接的又は間接的な電気的接続又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（技術用語及び科学用語を含む）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、関連する技術及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、理想的又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、多数の技術及び工程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、又は、場合によっては全てと共に使用することもできる。従って、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全て繰り返すことを控える。それにもかかわらず、明細書及び特許請求の範囲は、そのような組み合わせが全て本発明及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又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。
【００３２】
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。
【００３３】
回転電機は、磁石式でもよく、また巻線界磁式でもよい。回転電機は、アウターロータ型でもよく、インナーロータ型でもよい。また、回転電機は、ラジアルギャップ型でもよく、アキシャルギャップ型でもよい。
【００３４】
「クランクシャフトと連動する」とは、クランクシャフトが回転する場合常に回転することを意味する。クランクシャフトと回転電機の回転速度は同一であることに限られない。例えば、クランクシャフトと回転電機の回転軸とは、ギアや巻掛伝動体を介して接続されてもよい。「クランクシャフトと連動する」ことは、クラッチを介することなく接続されていることを意味する。
【００３５】
標準仕様のバッテリ（以下、標準バッテリ）とは、鞍乗型車両の製造者により、当該鞍乗型車両への使用に適しているとして、当該鞍乗型車両に使用することが指定されたバッテリである。標準バッテリでないバッテリは、標準仕様でないバッテリ（以下、標準外バッテリ）である。標準外バッテリとは、搭載する車両への使用が指定されていないバッテリである。
【００３６】
バッテリの識別情報とは、バッテリを区別するための情報である。バッテリの識別情報は、例えば、バッテリの種類によって異なる。バッテリの識別情報は、例えば、搭載される車両での使用に適するバッテリ（標準バッテリ）と、搭載される車両での使用に適さないバッテリ（標準外バッテリ）とで異なる。また、バッテリの識別情報は、例えば、バッテリの型番により異なっていてもよい。バッテリの種類とは、例えば、バッテリの化学反応の種類、バッテリの定格電圧の種類、バッテリの容量の種類及びバッテリの内部構造の種類である。バッテリの識別情報は、必ずしも、バッテリの個体を識別するために各バッテリに割り振られる固有の識別情報（例えばシリアルナンバー）に限定されないが、当該固有の識別情報が、バッテリの識別情報として用いられてもよい。
【００３７】
バッテリの識別に関する内部情報とは、例えば、車両に搭載されたバッテリが、その車両への使用に適しているバッテリであるかを照合するためのデータである。具体的な一例として、ある車両に搭載されたバッテリの識別情報と、その車両のバッテリの識別に関する内部情報とが、予め定められた条件を満たす場合に、そのバッテリは標準バッテリであると判断される。例えば、当該識別情報と当該内部情報とが一致する場合、ハイブリッド制御装置は、そのバッテリが標準バッテリであると判断する。また、バッテリの識別に関する内部情報とは、例えば、車両の制御装置に内蔵されたプログラムの一部である。より詳細には、バッテリの識別に関する内部情報とは、バッテリの識別情報の内容を分岐としたプログラム処理の分岐である。バッテリの識別の関する内部情報は、鞍乗型車両に搭載された記憶部に予め記憶されている。ここでいう「予め」とは、バッテリから取得された識別情報と当該内部情報との関係がハイブリッド制御装置によって判定される時点よりも前の時間をいう。内部情報は、外部から入力される指示に基づいて変更又は更新等されてもよい。
【００３８】
識別情報が内部情報に適合するとは、例えば、識別情報と内部情報とが一致することである。また、識別情報が内部情報に適合するとは、例えば、識別情報が、内部情報に含まれることである。また、識別情報が内部情報に適合するとは、例えば、内部情報を使用して識別情報を判別した時に、識別情報が車両への使用に適していると判断されることである。
【００３９】
識別情報が検出されない場合とは、バッテリがＢＭＳ（バッテリマネージメントシステム）を有していない場合である。また、識別情報が検出されない場合とは、ハイブリッド制御装置のコントロールユニットがバッテリのＢＭＳと特定の通信プロトコルによりデータ通信を行った時に、ＢＭＳに記憶されたバッテリの識別情報を、情報伝送線を介してコントロールユニットで読み取るこができないことをいう。識別情報が内部情報に適合しないとは、例えば、車両の制御装置が、識別情報と内部情報とが一致しないことである。また、識別情報が内部情報に適合しないとは、例えば、識別情報が、内部情報に含まれないことである。また、識別情報が内部情報に適合しないとは、例えば、内部情報を使用して識別情報を判別した時に、識別情報が車両への使用に適していないと判断されることである。
【００４０】
識別情報の受信は、例えば、ハイブリッド制御装置のコントロールユニットが特定の通信プロトコルを使用してバッテリのＢＭＳとデータ通信を行い、ＢＭＳからの情報を、情報伝送線を介してコントロールユニットで読み取ることにより実施される。また、識別情報の受信は、バッテリに設けられたピンにより、バッテリのセル電圧を検出することにより行ってもよい。
【００４１】
バッテリ状態は、バッテリ自身の充電状態に関連する情報である。バッテリ状態は、鞍乗型車両の走行に伴って変化し得る情報である。バッテリ状態はバッテリの制御に用いられる情報である。より詳細には、バッテリ状態は、例えば、バッテリの電圧、電流、温度及び充電状態である。なお、識別情報は、鞍乗型車両の走行に伴って変化し得る情報ではなく、バッテリ状態と区別される。バッテリ状態の検出は、例えば、ハイブリッド制御装置のコントロールユニットが特定の通信プロトコルを使用してバッテリのＢＭＳとデータ通信を行い、ＢＭＳからの情報を、情報伝送線を介してコントロールユニットで読み取ることにより実施される。バッテリ状態の検出は、これに限られず、ハイブリッド制御装置が接続コネクタを介してバッテリと接続された場合に、ハイブリッド制御装置が端子の電圧を検出することによって、バッテリ状態を検出する。
【００４２】
バッテリに対する負担（Burden for Battery）とは、例えば、バッテリへの充電及びバッテリからの放電を示す。バッテリに対する負担が増加すると、バッテリの劣化を早める。例えば、バッテリに対する頻繁な充放電、広範囲なバッテリ温度での使用、広範囲なバッテリ電圧での使用、及び、入出力可能電流を超えた範囲による使用によりバッテリに対する負担が増加する。
【００４３】
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。
【００４４】
ハイブリッド制御装置は、プログラムを実行するプロセッサを有していてもよく、また、電子回路でもよい。
【００４５】
発電とは、エンジンから出力されるパワーにより回転電機を駆動して、電力を得ることである。回生とは、駆動輪によりクランクシャフトを介して回転電機が駆動されて生じる発電によるバッテリの充電である。
【発明の効果】
【００４６】
本発明の鞍乗型車両によれば、鞍乗型車両に搭載されたバッテリの種類に応じて、バッテリに対する負担を変更しながら、ハイブリッド動作を制御できる。従って、鞍乗型車両は、バッテリを交換した場合においても、バッテリの劣化を抑制しつつ、搭載されたバッテリの種類に応じたハイブリッド動作が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る車両を示す外観図である。
【図２】図１に示すエンジンユニットの概略構成を模式的に示す部分断面図である。
【図３】図３は、図２に示す回転電機の回転軸線に垂直な断面を示す断面図である。
【図４】図１に示す車両の全体の電気的な概略構成を示すブロック図である。
【図５】車両に搭載可能なリチウムイオンバッテリの構成の一例を示す模式図である。
【図６】図５のリチウムイオンバッテリの充放電制御の２つの方法について説明する図である。パート（ａ）は、リチウムイオンバッテリの可変電圧制御を説明する図である。パート（ｂ）は、リチウムイオンバッテリの定電圧制御を説明する図である。
【図７】車両１に搭載されるバッテリの他の例である鉛バッテリの構成の一例を示す模式図である。
【図８】図７のリチウムイオンバッテリの充放電制御について説明する図である。
【図９】図１の車両のバッテリを、交換用バッテリに交換した場合について説明する図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態にかかる車両の構成を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
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。
【００４９】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る鞍乗型車両１（以降、単に車両とも称する）を示す外観図である。車両１は、例えば、鞍乗型ハイブリッド車両である。車両１は、さらに詳細には、例えば、自動２輪車である。図１に示す車両１は、図１のパート（ａ）に示す通り、車体２と、ステアリングハンドル８と、前輪３ａと、後輪３ｂとを備える。ステアリングハンドル８は、車体２に回転可能に取り付けられている。ステアリングハンドル８は、アクセルグリップ８ａを備えている。前輪３ａ及び後輪３ｂは、車体２に回転可能に取り付けられている。後輪３ｂは、駆動輪である。
【００５０】
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に搭載されている。エンジンユニットＥＵは、エンジン１０と、回転電機２０と、変速装置３０と、ハイブリッド制御装置６０とを備える。エンジン１０は、回転するクランクシャフト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シャフト１５のトルク及び回転速度として出力する。回転電機２０は、クランクシャフト１５と連動するよう設けられる。回転電機２０は、クランクシャフト１５に駆動され発電及び回生するとともに、電力の供給を受けてクランクシャフト１５を介してパワーを出力する。
【００５１】
バッテリ４は、回転電機２０とインバータ６１を介して電力線５１により接続されている。すなわち、バッテリ４は回転電機２０と電力線５１により接続されている。電力線５１は、バッテリ４と回転電機２０との間で電力を伝送する。バッテリ４は、クランクシャフト１５によって回転電機２０が駆動される場合に、回転電機２０で発電及び回生された電力を蓄える。また、バッテリ４は、回転電機２０によってクランクシャフト１５が駆動される場合に、蓄えた電力を回転電機２０に供給する。
【００５２】
バッテリ４は、車体２に着脱可能に取り付けられている。バッテリ４は、他のバッテリ（本実施形態では交換用バッテリ５）と交換可能である。バッテリ４は、交換前のバッテリである。バッテリ４は、車両１の標準バッテリである。
バッテリ４は、ＢＭＳ（バッテリマネージメントシステム）４ａを備える。ＢＭＳ４ａは、バッテリ４の識別情報を有している。ＢＭＳ４ａは、バッテリ４の電圧、電流、温度及び充電状態等のバッテリ状態を取得する。ＢＭＳ４ａは、バッテリ４のバッテリ状態に基づいてバッテリ４を監視し、過充電及び過放電を抑制する。ＢＭＳ４ａは、ハイブリッド制御装置６０に、バッテリ４の識別情報及びバッテリ状態を送信する。
【００５３】
クラッチ９は、変速装置３０を介してエンジン１０が有するクランクシャフト１５の回転力を後輪３ｂへ伝達する伝達状態と、回転力を遮断する遮断状態とを切り替える。
車両１は、メインスイッチ６ａを備えている。メインスイッチ６ａは、車両１の各部に電力を供給するためのスイッチである。車両１は、スタータスイッチ６ｂを備えている。スタータスイッチ６ｂは、エンジン１０を始動するためのスイッチである。
【００５４】
車両１は、エンジン１０、及び必要に応じて回転電機２０によって駆動される。すなわち、車両１は、エンジン１０からのパワーに、回転電機２０からのパワーを追加させる走行アシスト動作を行う、パラレル方式のハイブリッド車両である。具体的には、車両１は、変速装置３０及びクラッチ９を介してエンジン１０及び回転電機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。駆動輪である後輪３ｂは、エンジン１０のクランクシャフト１５と機械的に接続され、少なくともエンジン１０から出力されたパワーによって駆動される。エンジン１０及び回転電機２０の回転パワーは、車両１の運転者の手によってアクセルグリップ８ａを操作することにより、調整される。
【００５５】
アクセルグリップ８ａは、車両１の加速及び制動を指示するためのアクセル操作子である。すなわち、アクセルグリップ８ａは、エンジン及び回転電機駆動用アクセルグリップである。アクセルグリップ８ａは、回転角度センサにより構成される検出部８ｂを有している。
【００５６】
ハイブリッド制御装置６０は、下記（ｉ）及び（ｉｉ）の動作のうち少なくとも一つの動作でのエンジン１０及び回転電機２０を制御する。
（ｉ）車両１の走行中に、バッテリ４に蓄えた電力を回転電機２０に供給することによって、回転電機２０に、エンジン１０からのパワーが出力されたクランクシャフト１５を介してパワーを追加させる、走行アシスト動作。
（ｉｉ）車両１の走行中に、回転電機２０がクランクシャフト１５を介して後輪３ｂにより駆動されることによって発電された電力を、バッテリ４に蓄える回生動作。
【００５７】
ハイブリッド制御装置６０は、コントロールユニットを有している。ハイブリッド制御装置６０は、バッテリ４のＢＭＳ４ａから、バッテリ４の識別情報及びバッテリ状態を受信するための情報伝送線５２を備えている。情報伝送線５２は、ハイブリッド制御装置６０とバッテリ４とを接続する。ハイブリッド制御装置６０のコントロールユニットは、バッテリ４のＢＭＳ４ａから情報伝送線５２を介してバッテリ４の識別情報及びバッテリ状態を受信する。
【００５８】
ハイブリッド制御装置６０は、バッテリの識別に関する内部情報を記憶する記憶部を備える。ハイブリッド制御装置６０は、バッテリ４のＢＭＳ４ａから受信したバッテリ４の識別情報と内部情報との照合を行う。バッテリ４の識別情報と内部情報との照合の結果、バッテリ４の識別情報が内部情報に適合している場合、ハイブリッド制御装置６０は、バッテリ４を車両１の標準バッテリと認識する。
【００５９】
図１のパート（ｂ）は、車両１のバッテリ制御装置、バッテリ、インバータ、及び回転電機の構成を示すブロック図である。図１のパート（ｂ）には、バッテリ交換前の構成と交換後の構成が並んで示されている。
本実施形態において、上述した通り、車両１に備えられたバッテリ４は、交換用バッテリ５と交換可能である。交換用バッテリ５は、バッテリ４と同じ種類のバッテリ、又は異なる種類のバッテリである。交換用バッテリ５は、標準バッテリでない場合がある。交換用バッテリ５は、ＢＭＳ５ａを有している場合及び有していない場合がある。交換用の交換用バッテリ５がＢＭＳ５ａを有していない場合、ハイブリッド制御装置６０は、交換用バッテリ５から、交換用バッテリ５の識別情報を受信できない。交換用バッテリ５がＢＭＳ５ａを有し、ハイブリッド制御装置６０が交換用バッテリ５の識別情報を受信できる場合でも、交換用バッテリ５から受信した識別情報がバッテリの識別に関する内部情報に適合する場合及びしない場合がある。交換用バッテリ５がＢＭＳ５ａを有しており、交換用バッテリ５の識別情報がバッテリの識別に関する内部情報に適合する場合、交換用バッテリ５は、標準バッテリである。交換用バッテリ５がＢＭＳ５ａを有していない場合、交換用バッテリ５は、標準外バッテリである。ハイブリッド制御装置６０のコントロールユニットが交換用バッテリ５の識別情報をデータ通信により受け取ることができない場合、交換用バッテリ５は、標準外バッテリである。また、ハイブリッド制御装置６０のコントロールユニットが交換用バッテリ５の識別情報をデータ通信により受け取ったとしても、交換用バッテリ５の識別情報がバッテリの識別に関する内部情報に適合しない場合、交換用バッテリ５は、標準外バッテリである。
【００６０】
ハイブリッド制御装置６０は、交換用バッテリ５の識別情報と、車両１のバッテリに関する内部情報との関係に応じて、ハイブリッド動作での交換用バッテリ５に対する負担を変更するように、エンジン１０及び回転電機２０を制御する。本実施形態において、ハイブリッド動作は、上記（ｉ）（アシスト）及び（ｉｉ）（回生）の動作のうち少なくとも一つの動作をいう。詳細には、交換用バッテリ５の識別情報と内部情報との照合の結果、交換用バッテリ５の識別情報が内部情報に適合した場合、ハイブリッド制御装置６０は、交換用バッテリ５を車両１の標準バッテリであると認識する。交換用バッテリ５の識別情報と内部情報との照合の結果、交換用バッテリ５の識別情報が内部情報に適合しない場合、ハイブリッド制御装置６０は、交換用バッテリ５を車両１の標準外バッテリであると認識する。
【００６１】
図２は、図１に示すエンジンユニットＥＵの概略構成を模式的に示す部分断面図である。
エンジン１０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内に往復移動自在に設けられている。
【００６２】
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。コネクティングロッド１４は、ピストン１３とクランクシャフト１５とを接続している。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とは、燃焼室を形成する。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。クランクシャフト１５の第１の端部１５ａには、回転電機２０が取り付けられている。クランクシャフト１５の第２の端部１５ｂには、変速装置３０が取り付けられている。変速装置３０は、例えば無段変速機（ＣＶＴ）である。
【００６３】
エンジン１０には、スロットル弁ＳＶと、燃料噴射装置１８と、点火プラグ１９とが設けられている。スロットル弁ＳＶは、燃焼室に供給される空気の量を調整する。燃料噴射装置１８は、燃料を噴射することによって、スロットル弁ＳＶにより燃焼室に供給される空気に燃料を供給する。スロットル弁ＳＶの開度及び燃料噴射装置１８による燃料噴射量は、アクセルグリップ８ａ（図１参照）の操作に応じて調整される。点火プラグ１９は、燃焼室に供給される空気と燃料の混合気を燃焼させる。
【００６４】
エンジン１０は、内燃機関である。エンジン１０は、燃料の供給を受ける。エンジン１０は、燃料を燃焼する燃焼動作によって回転パワーを出力する。スロットル弁ＳＶと燃料噴射装置１８とは、供給される空気及び燃料の量を調整することによって、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ＳＶと燃料噴射装置１８とは、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。
【００６５】
エンジン１０は、クランクシャフト１５を介して回転パワーを出力する。クランクシャフト１５の回転パワーは、変速装置３０及びクラッチ９（図１参照）を介して、後輪３ｂに伝達される。車両１は、クランクシャフト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。
【００６６】
図３は、図２に示す回転電機２０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３を参照して回転電機２０を説明する。
回転電機２０は、モータ及び発電機として機能するモータ発電機である。
【００６７】
回転電機２０は、ロータ２１と、ステータ２２とを有する。本実施形態の回転電機２０は、ラジアルギャップ型である。回転電機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、ロータ本体部２１１を有する。ロータ本体部２１１は、例えば強磁性材料からなる。ロータ本体部２１１は、有底筒状を有する。ロータ本体部２１１は、筒状ボス部２１２と、円板状の底壁部２１３と、筒状のバックヨーク部２１４とを有する。底壁部２１３及びバックヨーク部２１４は一体的に形成されている。なお、底壁部２１３とバックヨーク部２１４とは別体に構成されていてもよい。底壁部２１３及びバックヨーク部２１４は筒状ボス部２１２を介してクランクシャフト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。
【００６８】
ロータ２１は、永久磁石部２１５を有する。ロータ２１は、複数の磁極部２１６を有する。複数の磁極部２１６は永久磁石部２１５により形成されている。複数の磁極部２１６は、バックヨーク部２１４の内周面に、設けられている。本実施形態において、永久磁石部２１５は、複数の永久磁石を有する。複数の磁極部２１６は、複数の永久磁石のそれぞれに設けられている。
なお、永久磁石部２１５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２１６が内周面に並ぶように着磁される。
【００６９】
複数の磁極部２１６は、回転電機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。本実施形態では、ステータ２２と対向するロータ２１の磁極数が２４個である。ロータ２１の磁極数とは、ステータ２２と対向する磁極数をいう。磁極部２１６とステータ２２との間には磁性体が設けられていない。
【００７０】
ステータ２２は、ステータコア２２１と複数のステータ巻線２２２とを有する。ステータコア２２１は、周方向に間隔を空けて設けられた複数の歯部２２３を有する。複数の歯部２２３は、ステータコア２２１から径方向に放射状に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２２３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２２１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２２４を有する。歯部２２３は周方向に等間隔で配置されている。
【００７１】
ロータ２１の外面には、ロータ２１の回転位置を検出させるための複数の被検出部２１７が備えられている。複数の被検出部２１７は、磁気作用によって検出される。複数の被検出部２１７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２１７は、強磁性体で形成されている。
ロータ位置検出装置２１８は、ロータ２１の位置を検出する装置である。ロータ位置検出装置２１８は、複数の被検出部２１７と対向する位置に設けられている。
【００７２】
回転電機２０は、エンジン１０のクランクシャフト１５と接続されている。詳細には、ロータ２１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。
【００７３】
本実施形態では、ロータ２１が、クランクシャフト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、クランクシャフト１５に対し１：１の速度比で回転する。回転電機２０が、エンジン１０の正回転によりクランクシャフト１５を正回転させるように構成されている。
【００７４】
なお、回転電機２０は、クランクシャフト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、回転電機２０は、速度比可変の変速機又はクラッチのいずれも介することなく、クランクシャフト１５に接続される。即ち、回転電機２０は、入出力の速度比が可変の装置を介することなく、クランクシャフト１５に接続される。
【００７５】
回転電機２０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１０を始動させる。また、回転電機２０は、クランクシャフト１５に駆動されて発電及び回生する。即ち、回転電機２０は、クランクシャフト１５を正回転させてエンジン１０を始動させる機能と、クランクシャフト１５に駆動されて発電及び回生する機能の双方を兼ね備えている。回転電機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。即ち、回転電機２０がジェネレータとして機能する場合において、回転電機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の燃焼開始後に、回転電機２０がジェネレータとして機能する期間と回転電機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。
【００７６】
本実施形態の車両１において、エンジン１０から後輪３ｂに回転パワーを伝達する部材には、後輪３ｂの駆動に関わる回転パワーと電力との間の変換を行う機器として、回転電機２０のみが備えられている。
【００７７】
図４は、図１に示す車両１の全体の電気的な概略構成を示すブロック図である。車両１は、インバータ６１を備える。ハイブリッド制御装置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、回転電機２０とバッテリ４とが接続されている。バッテリ４は、回転電機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、前照灯等の車両負荷７も接続されている。
【００７８】
バッテリ４は、インバータ６１及び前照灯7車両負荷７と接続されている。バッテリ４とインバータ６１とを接続する電力線５１には、電流・電圧センサ６６が設けられている。電流・電圧センサ６６は、バッテリ４に流れる電流、及びバッテリ４とインバータ６１との間の電圧を検出する。電流・電圧センサ６６は、バッテリ４とインバータ６１とを接続する電力線５１のうち、前照灯7車両負荷７への分岐点とバッテリ４との間に設けられている。
【００７９】
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２２２（図３参照）の各相と接続されている。
【００８０】
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２２２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、複数相のステータ巻線２２２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、回転電機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２２２のそれぞれに対する通電及び通電停止が切替えられる。
【００８１】
また、回転電機２０が発電機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２２２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、回転電機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。
【００８２】
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。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。
【００８３】
インバータ６１とステータ巻線２２２とを接続するラインには、電流センサ（不図示）が設けられている。電流センサは、回転電機２０における２相の電流を検出する。電流センサは、ハイブリッド制御装置６０に接続されている。
【００８４】
ハイブリッド制御装置６０には、アクセルグリップ８ａの検出部８ｂと、スロットル弁ＳＶと、燃料噴射装置１８と、点火プラグ１９と、バッテリ４とが接続されている。ハイブリッド制御装置６０は、エンジン制御部６２と、回転電機制御部６３と、ＢＭＳ通信部６４と、電流・電圧取得部６５とを備えている。
【００８５】
エンジン制御部６２は、スロットル弁ＳＶと、燃料噴射装置１８と、点火プラグ１９と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６２は、点火プラグ１９及び燃料噴射装置１８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。回転電機制御部６３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、回転電機２０の動作を制御する。ＢＭＳ通信部６４は、バッテリ４のＢＭＳ４ａから、バッテリ４のバッテリ状態の情報を取得する。電流・電圧取得部６５は、電流・電圧センサ６６から、電力線５１を流れる電流の電流値、及び電力線５１に係る電圧の電圧値を取得する。
【００８６】
ハイブリッド制御装置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。エンジン制御部６２と、回転電機制御部６３と、ＢＭＳ通信部６４と、電流・電圧取得部６５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、エンジン制御部６２と、回転電機制御部６３と、ＢＭＳ通信部６４と、電流・電圧取得部６５とのそれぞれによる動作は、ハイブリッド制御装置６０の動作と言うことができる。なお、エンジン制御部６２と、回転電機制御部６３と、ＢＭＳ通信部６４と、電流・電圧取得部６５とは、例えば互いに異なる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。
【００８７】
ハイブリッド制御装置６０には、スタータスイッチ６ｂが接続されている。スタータスイッチ６ｂは、エンジン１０の始動の際、運転者によって操作される。メインスイッチ６ａは、操作に応じてハイブリッド制御装置６０に電力を供給する。
【００８８】
本実施形態において、車両１に備えられたバッテリ４は、車両１の標準バッテリである。本実施形態において、車両１の標準バッテリは、例えば、リチウムイオンバッテリであり、車両１のハイブリッド制御装置６０と通信可能なＢＭＳ４ａを備える。車両１のハイブリッド制御装置６０は、ＢＭＳ４ａからバッテリ状態を取得して、適切なバッテリの充放電制御ができる。
【００８９】
これに対し、車両１は、搭載されたバッテリ４を、標準バッテリであるバッテリ４と同一種類のバッテリ又は異なる種類のバッテリである交換用バッテリ５（図１参照）と交換可能である。バッテリ４と同一種類のバッテリは、例えば標準バッテリである。バッテリ４と異なる種類のバッテリは、例えば、標準外バッテリである。より詳細には、標準外バッテリは、例えば鉛バッテリである。また、標準外バッテリは、例えば、車両１に標準で使用することが指定されていないリチウムイオンバッテリである。車両１に使用することが指定されていないリチウムイオンバッテリには、例えば鉛バッテリの置き換え用に設計されたリチウムイオンバッテリが含まれる。また、標準外バッテリは、例えば鉛バッテリ及びリチウムイオンバッテリ以外の化学反応の種類を有するバッテリである。鉛バッテリ及びリチウムイオンバッテリ以外の化学反応の種類を有するバッテリは、例えばニッケル水素バッテリが含まれる。
【００９０】
ここで、バッテリ４及び５の種類の例として、リチウムイオンバッテリ及び鉛バッテリについて説明する。
図５は、車両１に搭載可能なリチウムイオンバッテリ７０の構成の一例を示す模式図である。
図５のリチウムイオンバッテリ７０は、１又は複数のセル７１−１〜７１−ｎと、電力線７２−１〜７２−ｎ＋１と、正極端子７３と、負極端子７４とを備えている（ｎは自然数）。正極端子７３は、車両１のインバータ６１と電力線５１により接続されている。負極端子７４は、接地されている。セル７１−１の正極と正極端子７３とは、電力線７２−１により接続されている。セル７１−ｎの負極と負極端子７４とは、電力線７２−ｎ＋１により接続されている。複数のセル７１−１〜７１−ｎは、直列に接続されている。例えば、セル７１−１の負極とセル７１−２の正極とは、電力線７２−２によりに接続され、セル７１−ｎ−１の負極とセル７１−ｎの正極とは、電力線７２−ｎにより接続されている。例えば、車両１の定格電圧は１２Ｖである。これに対し、リチウムイオンバッテリ７０は、１つのセルの電圧が３．６Ｖ〜４．２Ｖのセルを４つ有していれば、全体として１４．４〜１６．８Ｖの電圧を出力する。
【００９１】
また、図５のリチウムイオンバッテリ７０は、ＢＭＳ（バッテリマネージメントシステム）７５を備えている。ＢＭＳ７５は、電力検出線７７−１〜７７−ｎ＋１を備える。電力検出線７７−１は、電力線７２−１に接続され、電力検出線７７−２は、電力線７２−２に接続され、電力検出線７７−ｎは、電力線７２−ｎに接続され、電力検出線７７−ｎ＋１は、電力線７２−ｎ＋１に接続される。リチウムイオンバッテリ７０は、電気コネクタ７６を備える。電気コネクタ７６は、情報伝送線５２を介して、車両１のハイブリッド制御装置６０と、ＢＭＳ７５とを接続する。ＢＭＳ７５は、リチウムイオンバッテリ７０を監視し、過充電及び過放電を抑制する。また、ＢＭＳ７５は、複数のセル７１−１〜７１−ｎのセルの電圧、電流、充電状態及び温度等を監視する。バッテリ４として使用されるリチウムイオンバッテリ７０のＢＭＳ７５は、ハイブリッド制御装置６０と通信可能である。
なお、リチウムイオンバッテリ７０は、ＢＭＳ７５を有していない場合もある。
【００９２】
次に、ハイブリッド制御装置６０による、リチウムイオンバッテリ７０の充放電制御について、図６を使用して説明する。図６は、図５のリチウムイオンバッテリ７０の充放電制御の２つの方法について説明する図である。ハイブリッド制御装置６０によるリチウムイオンバッテリ７０の充放電制御とは、充電制御及び放電制御である。充電制御は、回転電機２０からリチウムイオンバッテリ７０に供給する電力の制御である。放電制御は、リチウムイオンバッテリ７０から回転電機２０に供給する電力の制御である放電制御である。より詳細には、ハイブリッド制御装置６０による、リチウムイオンバッテリ７０の充放電制御とは、上記（ｉ）及び（ｉｉ）の動作の制御をいう。充電制御は、上記（ｉｉ）の回生動作の制御である。回生動作の制御は、車両１の走行中に、クランクシャフト１５を介した後輪３ｂからの駆動によって回転電機を回転させることによって生じた電力を、バッテリ４（７０）に蓄える制御である。放電制御は、上記（ｉ）の走行アシスト動作の制御である。放電制御は、車両１の走行中に、バッテリ４（７０）に蓄えた電力を回転電機２０に供給することによって、回転電機２０に、エンジン１０からのパワーが出力されたクランクシャフト１５を介してパワーを追加させる制御である。
【００９３】
第１の充放電制御は、可変電圧制御である。図６のパート（ａ）は、リチウムイオンバッテリ７０の可変電圧制御を説明する図である。可変電圧制御は、目標とする充電量を、所望の充電量としてバッテリの充電及び放電を制御する制御方法である。リチウムイオンバッテリ７０は、例えば、目標とする充電量を、リチウムイオンバッテリ７０の５０％の充電量を目標として充電される。充電量が、目標の充電量であるリチウムイオンバッテリ７０の５０％の充電量を超えると、ハイブリッド制御装置６０は、リチウムイオンバッテリ７０の充電を抑える。また、充電量が、目標の充電量であるリチウムイオンバッテリ７０の５０％の充電量を下回ると、ハイブリッド制御装置６０は、リチウムイオンバッテリ７０の充電を行う。すなわち、ハイブリッド制御装置６０は、図６のパート（ａ）の充電領域Ｘ１及びＸ３を避け、充電領域Ｘ２においてリチウムイオンバッテリ７０の充放電制御をする。
【００９４】
リチウムイオンバッテリ７０の劣化を抑制するための使用領域は、充電量が５０％の領域が基準となる。従って、リチウムイオンバッテリの充電及び放電は、リチウムイオンバッテリ７０の充電量の５０％を目安に行うことにより、リチウムイオンバッテリの劣化を抑制することができる。
【００９５】
ハイブリッド制御装置６０は、ＢＭＳ７５からの情報により、リチウムイオンバッテリ７０の充電量を認識する。ＢＭＳ７５からの情報は、リチウムイオンバッテリ７０の各セル７１−１〜７１−ｎの電圧、電流、充電状態及び温度等が含まれる。すなわち、ハイブリッド制御装置６０は、ＢＭＳ７５からのリチウムイオンバッテリ７０の各セル７１−１〜７１−ｎの電圧、電流、充電状態及び温度等の情報をもとに、リチウムイオンバッテリ７０の充放電制御を行う。ＢＭＳ７５は、情報伝送線５２を介して、車両１のハイブリッド制御装置６０と情報の通信を行う。
【００９６】
ここで、情報伝送線５２による情報の通信は、通信プロトコルを使用したデータ通信により行う。通信プロトコルは、車両又はバッテリの製品ごとに決められている。従って、リチウムイオンバッテリ７０が車両１に対する標準バッテリであれば、車両１のハイブリッド制御装置６０と情報の通信を行うことができる。しかし、リチウムイオンバッテリ７０が車両１に対する標準バッテリでない場合、車両１のハイブリッド制御装置６０と情報の通信を行うことができない。通信を行うことができないリチウムイオンバッテリ７０は、例えば、車両１に標準で使用することが指定されていないリチウムイオンバッテリ、又は鉛バッテリの置き換え用に設計されたリチウムイオンバッテリである。
リチウムイオンバッテリ７０の充電量が満充電量の５０％になることにより、リチウムイオンバッテリの劣化を抑制しつつ、車両１の走行アシスト動作及び回生動作の双方に対応できるようになる。
【００９７】
第２の充放電制御は、定電圧制御である。図６のパート（ｂ）は、リチウムイオンバッテリ７０の定電圧制御を説明する図である。定電圧制御は、目標とする充電電圧を、所望の電圧に定めて、定めた電圧値を目標としてリチウムイオンバッテリの充電及び放電を制御する制御方法である。例えば、目標とする充電電圧を、リチウムイオンバッテリ７０の８０％の充電量に対する充電電圧ＹＣを目標として、リチウムイオンバッテリ７０を充電する。充電電圧が、目標の充電電圧であるリチウムイオンバッテリ７０の８０％の充電量に対する充電電圧ＹＣに近づくと、ハイブリッド制御装置６０は、リチウムイオンバッテリ７０の充電を抑える。すなわち、ハイブリッド制御装置６０は、図６のパート（ｂ）の充電領域Ｙ１及びＹ３を避け、充電領域Ｙ２においてリチウムイオンバッテリ７０の充放電制御をする。ハイブリッド制御装置６０は、電流・電圧センサ６６からの情報により、リチウムイオンバッテリ７０の充電電圧を認識する。
【００９８】
第２の充放電制御で、リチウムイオンバッテリ７０は、満充電電圧に対し余裕を見込んだ電圧を目標として充電される。このため、リチウムイオンバッテリ７０が長寿命化する。
【００９９】
リチウムイオンバッテリ７０の定電圧制御による充放電制御は、例えば、ハイブリッド制御装置６０が、リチウムイオンバッテリ７０のＢＭＳ７５と通信できないような場合に実施される。ハイブリッド制御装置６０は、リチウムイオンバッテリ７０のＢＭＳ７５と通信できない場合、リチウムイオンバッテリ７０の充電量を把握することができない。従って、ハイブリッド制御装置６０は、可変電圧制御を行うことが不可能である。例えば、リチウムイオンバッテリ７０が、サードパーティー仕様のリチウムイオンバッテリ又は鉛バッテリ置き換え用のリチウムイオンバッテリである場合、ハイブリッド制御装置６０は、リチウムイオンバッテリ７０のＢＭＳ７５と通信できない。従って、リチウムイオンバッテリ７０が、車両１に標準で使用することが指定されていないリチウムイオンバッテリである場合、ハイブリッド制御装置６０は、定電圧制御により、リチウムイオンバッテリ７０の充放電制御を行う。また、リチウムイオンバッテリ７０が、鉛バッテリの置き換え用のリチウムイオンバッテリである場合にも、ハイブリッド制御装置６０は、定電圧制御により、リチウムイオンバッテリ７０の充放電制御を行う。
【０１００】
図７は、車両１に搭載されるバッテリの他の例である鉛バッテリ８０の構成の一例を示す模式図である。図７の鉛バッテリ８０は、１又は複数のセル８１−１〜８１−ｎと、電力線８２−１〜８２−ｎ＋１と、正極端子８３と、負極端子８４とを備えている（ｎは自然数）。正極端子８３は、車両１のインバータ６１と電力線５１により接続されている。負極端子８４は、接地されている。複数のセル８１−１〜８１−ｎのそれぞれには、正極８５−１〜８５−ｎ及び負極８６−１〜８６−ｎが１つずつ配置されている。セル８１−１〜８１−ｎのそれぞれは、希硫酸８７に満たされている。１つのセルに配置された負極と、隣り合うセルに配置された正極とは、電力線により接続されている。例えば、セル８１−１に配置された負極８６−１と、隣り合うセル８１−２に配置された正極８５−２とは、電力線８２−２により接続されている。また、セル８１−ｎ−１に配置された負極８６−ｎ−１と、隣り合うセル８１−ｎに配置された正極８５−ｎとは、電力線８２−ｎにより接続されている。また、セル８１−１に配置された正極８５−１と正極端子８３とは、電力線８２−１により接続され、セル８１−ｎに配置された負極８６−ｎと負極端子８４とは、電力線８２−ｎ＋１により接続されている。従って、鉛バッテリ８０は、複数のセル８１−１〜８１−ｎが、直列に接続されているといえる。ただし、複数のセル８１−１〜８１−ｎは、直列の接続に限定されることはなく、並列に接続されていてもよい。
【０１０１】
次に、ハイブリッド制御装置６０による、鉛バッテリ８０の充放電制御について、図８を使用して説明する。図８は、鉛バッテリ８０の充放電制御について説明する図である。鉛バッテリ８０の充放電制御は、定電圧制御により行う。鉛バッテリ８０は、目標とする充電電圧を、鉛バッテリ８０の１００％の充電量に対する充電電圧ＺＦを目標として、鉛バッテリ８０を充電する。充電中に、充電電圧が目標の充電電圧である鉛バッテリ８０の１００％の充電量に対する充電電圧ＺＦに近づくと、ハイブリッド制御装置６０は、鉛バッテリ８０の充電を抑える。すなわち、ハイブリッド制御装置６０は、図８の充電領域Ｚ２を避け、充電領域Ｚ１において鉛バッテリ８０の充放電制御をする。鉛バッテリ８０の劣化を抑制するための使用領域は、充電量が１００％の領域が基準となる。すなわち、鉛バッテリ８０は、充電量の１００％を目安に充放電制御されることにより、劣化を抑制することができる。
【０１０２】
車両１のバッテリ４を、交換用バッテリ５に交換した場合について、図９を使用して説明する。図９は、車両１のバッテリ４を、交換用バッテリ５に交換した場合について説明する図である。バッテリ４の交換手順を説明する。まず、回転電機２０とバッテリ４とを接続する電力線５１を、バッテリ４から取り外す。次に、ハイブリッド制御装置６０とバッテリとを接続する情報伝送線５２を、バッテリ４から取り外す。そして、バッテリ４を車体２から取り外す。交換用バッテリ５を車両１に搭載する場合は先ず、交換用バッテリ５を車体２に取り付ける。次に、交換用バッテリ５に、交換前のバッテリ４から取り外した情報伝送線５２を接続する。最後に、交換用バッテリ５に、交換前のバッテリ４から取り外した電力線５１を接続する。ここで、情報伝送線５２については、交換用バッテリ５が情報伝送線５２の電気コネクタ７６（図５参照）を有している場合は、電気コネクタ７６介してハイブリッド制御装置６０と交換用バッテリ５が接続される。交換用バッテリ５が情報伝送線５２の電気コネクタ７６を有していない場合は、交換用バッテリ５は、ハイブリッド制御装置６０と情報伝送線５２により接続されない。
【０１０３】
交換用バッテリ５が取り付けられた場合、ハイブリッド制御装置６０は、次のようにエンジン１０及び回転電機２０を制御する。ハイブリッド制御装置６０は、交換用バッテリ５の識別情報とバッテリの識別に関する内部情報との関係に応じて、交換用バッテリ５に対する負担を変更するように、エンジン１０及び回転電機２０を制御する。制御方法は、交換用バッテリ５のバッテリ状態の検出の結果に応じて、以下の２つに分かれる。
【０１０４】
１．交換用バッテリ５の識別情報が、車両１のバッテリの識別に関する内部情報に適合した場合（図９のパート（ａ））
交換用バッテリ５の識別情報が、バッテリの識別に関する内部情報に適合した場合、ハイブリッド制御装置６０は、交換用バッテリ５を、標準バッテリであると判別する。より詳細には、ハイブリッド制御装置６０は、交換用バッテリ５を、標準のリチウムイオンバッテリと判別する。例えば、車両１のハイブリッド制御装置６０と交換用バッテリ５とが、特定の通信プロトコルにより通信可能である場合、ハイブリッド制御装置６０は、交換用バッテリ５を、標準のリチウムイオンバッテリと判別する。
【０１０５】
この時、ハイブリッド制御装置６０は、リチウムイオンバッテリに対する負担を考慮に入れて、上述した（ｉ）及び（ｉｉ）の動作のうち少なくとも一つの動作でのエンジン１０及び回転電機２０を制御する。リチウムイオンバッテリは、満充電状態を避けて充電することによって長寿命化する。従って、交換用バッテリ５のバッテリ状態を検出した場合に、ハイブリッド制御装置６０が、交換用バッテリ５の５０％の充電量を目標とした可変電圧制御を行うことにより、交換用バッテリ５を長寿命化することができる。
【０１０６】
交換用バッテリ５の５０％の充電量を目標とした可変電圧制御は、例えば以下のようにして行う。交換用バッテリ５の満充電に対応する満充電量を４つに等分割した４つの充電領域が設定される。満充電量に対応する第１の充電領域から数えて第２の充電領域及び第３の充電領域を充電量の目標として交換用バッテリ５が充電される。可変電圧制御は、交換用バッテリ５のＢＭＳ５ａからの複数のセルの電圧、電流、充電状態及び温度等の情報をもとに行う。
【０１０７】
２．交換用バッテリ５の識別情報が検出されない場合、及び交換用バッテリ５の識別情報が、車両１のバッテリの識別に関する内部情報に適合しない場合（図９のパート（ｂ））
交換用バッテリ５の識別情報が検出されない場合、ハイブリッド制御装置６０は、交換用バッテリ５の種類を判別できない。例えば、交換用バッテリ５が、情報伝送線５２の電気的な接続を行う電気コネクタを備えていない場合、交換用バッテリ５の種類を判別できない。車両１のハイブリッド制御装置６０と交換用バッテリ５とが、データ通信できないからである。また、交換用バッテリ５が、電気コネクタを備えている場合であっても、車両１のハイブリッド制御装置６０と交換用バッテリ５とが、特定の通信プロトコルによりデータ通信できない場合、ハイブリッド制御装置６０は、交換用バッテリ５の種類を判別できない。また、交換用バッテリ５の識別情報が、車両１のバッテリの識別に関する内部情報に適合しない場合、ハイブリッド制御装置６０は、交換用バッテリ５の種類を判別できない。例えば、交換用バッテリ５の識別情報が、車両１のバッテリの識別に関する内部情報に一致しない場合、ハイブリッド制御装置６０は、交換用バッテリ５の種類を判別できない。また、例えば、交換用バッテリ５の識別情報が、車両１のバッテリの識別に関する内部情報に含まれない場合、ハイブリッド制御装置６０は、交換用バッテリ５の種類を判別できない。また、例えば、車両１のバッテリに関する内部情報を使用して交換用バッテリ５の識別情報を判別した時に、交換用バッテリ５の識別情報が車両への使用に適していないと判断される場合、ハイブリッド制御装置６０は、交換用バッテリ５の種類を判別できない。
【０１０８】
ハイブリッド制御装置６０が、交換用バッテリ５のバッテリの種類を判別できない場合、ハイブリッド制御装置６０は、交換用バッテリ５の種類に合わせた充放電制御を行うことができない。この時、ハイブリッド制御装置６０は、上述した１．の場合と比べて、交換用バッテリ５に対する負担を減少させるように、上述した（ｉ）及び（ｉｉ）の動作のうち少なくとも一つの動作でのエンジン及び回転電機を制御する。詳細には、ハイブリッド制御装置６０は、識別情報が検出されない場合、又は識別情報が内部情報に適合しない場合に、バッテリの充電電圧の目標値を一定の値に設定して、バッテリ５を充電する制御を行う。この時、バッテリの充電電圧の目標値を、例えば鉛バッテリの満充電電圧程度の電圧値で、且つ一般的なリチウムイオンバッテリの満充電以下の電圧であると予測される電圧値に設定する。これにより、交換したバッテリが鉛バッテリである場合、ハイブリッド制御装置６０は、交換用バッテリ５を鉛バッテリとして、鉛バッテリの充放電制御方法である、バッテリの満充電に対応する満充電電圧を目標とした定電圧制御を行うことができる。そうすると、交換用バッテリ５が鉛バッテリである場合において、交換用バッテリ５に対する負担を軽くして、交換用バッテリ５の劣化を抑制することができる。鉛バッテリは、バッテリの満充電に対応する満充電電圧を目標とした定電圧制御により、バッテリの劣化を抑制することができるからである。
【０１０９】
これに対し、交換用バッテリ５がリチウムイオンバッテリである場合は、バッテリの劣化を抑制する制御方法は、満充電状態を避けた可変電圧制御を行うのが最適である。しかし、リチウムイオンバッテリに対し、鉛バッテリの場合と同じ定電圧制御を行うと、上述した１．の場合ほどではないが、バッテリの劣化を抑制することができる。これは、定格電圧が、鉛バッテリとリチウムイオンバッテリとで同一の場合、一般的には鉛バッテリの満充電電圧よりもリチウムイオンバッテリの満充電電圧が高いからである。特に、鉛バッテリを置き換え用に設計されたリチウムイオンバッテリは、鉛バッテリよりも満充電電圧が高く設定されている。例えば、定格電圧が１２Ｖの鉛バッテリは、満充電電圧が約１４Ｖ〜１４．５Ｖに設定されている。これに対して、リチウムイオンバッテリは、一般的には満充電電圧が約１４．４Ｖ〜１６．８Ｖに設定されている。特に、鉛バッテリ置き換え用のリチウムイオンバッテリは、約１６Ｖに設定されていることが多い。従って、リチウムイオンバッテリに対して鉛バッテリの満充電に対応する満充電電圧である１４Ｖを目標とした定電圧制御を行ったとしても、リチウムイオンバッテリは、完全な満充電状態とはならない。従って、ハイブリッド制御装置６０は、バッテリの充電電圧の目標値を、鉛バッテリの満充電電圧程度の電圧値で、且つ一般的なリチウムイオンバッテリの満充電以下の電圧であると予測される電圧値に設定して、回転電機２０を制御する。これにより、交換用バッテリがリチウムイオンバッテリであった場合であっても、鉛バッテリと同一の制御方法により、バッテリの劣化を抑制することができる。
【０１１０】
また、バッテリの充電電圧の目標値を一定の値に設定して、バッテリ５を充電する制御は、例えば交換用バッテリ５が、ニッケル水素バッテリであっても、バッテリの劣化を抑制することができる。本制御によれば、バッテリの過放電を防止することができるため、ニッケル水素バッテリの劣化も防ぐことができるからである。
【０１１１】
バッテリの満充電に対応する満充電電圧を目標とした定電圧制御は、電力線に接続された電流・電圧センサ６６により行う。すなわち、ハイブリッド制御装置６０は、電流・電圧センサ６６によりバッテリの端子電圧を監視し、バッテリの端子電圧の目標値が一定の値（例えば、鉛バッテリの満充電電圧）となるように、エンジン１０及び回転電機２０を制御する。
【０１１２】
また、ハイブリッド制御装置６０は、以下の制御方法により、上述した１．の場合と比べて、交換用バッテリ５に対する負担を減少させるように、交換用バッテリ５の充放電制御を行うことができる。以下、それぞれの制御方法について説明する。
【０１１３】
第１の制御方法として、ハイブリッド制御装置６０は、上述した１．の場合と比べて、上述した（ｉ）及び（ｉｉ）の動作のうち少なくとも一つの動作中に電力線５１から検出される電流を減少させるように、エンジン１０及び回転電機２０を制御する。より詳細には、ハイブリッド制御装置６０は、交換用バッテリ５から回転電機２０に流れる電流及び回転電機２０から交換用バッテリ５へ流れる電流を、上述した１．の場合よりも制限する。
【０１１４】
例えば、（ｉ）の動作の場合、ハイブリッド制御装置６０は、車両１の走行中に交換用バッテリ５から回転電機２０に流れる電流を、１．の場合と比べて、少なくする。そうすると、車両１が、エンジン１０からクランクシャフト１５に供給されるパワーの割合が、回転電機２０からクランクシャフト１５に供給されるパワーの割合より大きくなる。または、ハイブリッド制御装置６０は、車両１の走行中に、交換用バッテリ５から回転電機２０に電流が流れないようにする。すなわち、車両１は、エンジンのみで走行する状態になる。鉛バッテリである場合及びリチウムイオンバッテリである場合の双方において、頻繁な充放電を行うことは、バッテリ劣化の原因となる。従って、交換用バッテリ５の充放電を抑えることにより、１．の場合と比べて、交換用バッテリ５の劣化を抑制することができる。
【０１１５】
（ｉｉ）の動作の場合、ハイブリッド制御装置６０は、車両１の走行中にクランクシャフト１５を介した後輪３ｂからの駆動によって回転電機２０から交換用バッテリ５に流れる回生電流を、１．の場合と比べて、少なくする。又は、車両１の走行中に回転電機２０から交換用バッテリ５に回生による電流が流れないようにする。ハイブリッド制御装置６０は、バッテリの満充電に対する満充電電圧を目標に充放電を行っているため、バッテリの空き容量が少ない。従って、回転電機２０から交換用バッテリ５に供給する電力を少なくすることにより、交換用バッテリ５の過充電を防ぐ。これにより、交換用バッテリ５の負担を少なくする。
【０１１６】
第２の制御方法として、ハイブリッド制御装置６０は、上述した１．の場合と比べて、上述した（ｉ）及び（ｉｉ）の動作のうち少なくとも一つの動作中に電力線５１から検出される電圧の範囲が狭くなるように、エンジン１０及び回転電機２０を制御する。より詳細には、ハイブリッド制御装置６０は、交換用バッテリ５と回転電機２０との間の電圧値の変動を、上述した１．の場合よりも制限する。
【０１１７】
例えば、（ｉ）の動作の場合、ハイブリッド制御装置６０は、車両１の走行中に交換用バッテリ５と回転電機２０との間で検出された電圧の変動を、１．の場合と比べて、少なくする。そうすると、１．の場合と比べて、回転電機２０に供給される電力が減少する。これにより、エンジン１０からクランクシャフト１５に供給されるパワーの割合が、回転電機２０からクランクシャフト１５に供給されるパワーの割合より大きくなる。また、ハイブリッド制御装置６０は、車両１の走行中に、交換用バッテリ５と回転電機２０との間の電圧が、変動しないようにする。この時、回転電機２０には電力が供給されず、車両１は、エンジンのみで走行する状態になる。
【０１１８】
（ｉｉ）の動作の場合、ハイブリッド制御装置６０は、車両１の走行中にクランクシャフト１５を介した駆動輪３ｂからの駆動によって回転電機２０と交換用バッテリ５との間の電圧の変動を制限して、蓄える回生の電力を、１．の場合と比べて、少なくする。又は、車両１の走行中に回転電機２０と交換用バッテリ５との間の電力が変動しないようにして、交換用バッテリ５に回転電機２０による回生電力を供給しないようにする。
【０１１９】
第３の制御方法として、ハイブリッド制御装置６０は、上述した１．の場合と比べて、上述した（ｉ）及び（ｉｉ）の動作のうち少なくとも一つの動作に起因するバッテリ温度の変化が小さくなるように、エンジン１０及び回転電機２０を制御する。温度は、車両１の車体２の交換用バッテリ５を取り付ける部分に設置された温度センサによって検出することができる。
【０１２０】
例えば、（ｉ）の動作の場合、ハイブリッド制御装置６０は、車両１の走行中において、１．の場合と比べて交換用バッテリ５の温度変化が少なくなるように、交換用バッテリ５から回転電機２０に供給される電力を制御する。又は、ハイブリッド制御装置６０は、車両１の走行中において、交換用バッテリ５の温度変化がなくなるように、交換用バッテリ５から回転電機２０に供給される電力を制御する。そうすると、回転電機２０に供給される電流が、１．の場合と比べて、減少する。これにより、エンジン１０からクランクシャフト１５に供給されるパワーの割合が、回転電機２０からクランクシャフト１５に供給されるパワーの割合より大きくなる。バッテリの頻繁な充放電を行うことは、バッテリの劣化の原因となる。従って、交換用バッテリ５の温度変化を抑えることにより、１．の場合と比べて、交換用バッテリ５の充放電を抑えることができ、交換用バッテリ５の劣化を抑制することができる。
【０１２１】
（ｉｉ）の動作の場合、ハイブリッド制御装置６０は、１．の場合と比べて交換用バッテリ５の温度変化が少なくなるように、クランクシャフト１５を介した後輪３ｂからの駆動によって回転電機２０から交換用バッテリ５に供給される回生電力を、１．の場合と比べて、少なくする。又は、ハイブリッド制御装置６０は、交換用バッテリ５の温度変化がなくなるように、クランクシャフト１５を介した後輪３ｂからの駆動によって回転電機２０から交換用バッテリ５に供給される回生電力を少なくする。ハイブリッド制御装置６０は、バッテリの満充電に対する満充電電圧を目標に充放電を行っているため、バッテリの空き容量が少ない。従って、回転電機２０から交換用バッテリ５に供給する電力を少なくすることにより、交換用バッテリ５の過充電を防ぐ。これにより、交換用バッテリ５の負担を少なくする。
【０１２２】
［第２の実施形態］
図１０は、本発明の第２の実施形態にかかる車両１００の主要な構成を示す概念図である。車両１００は、エンジン１１０と、バッテリ１２０と、回転電機１３０及び１４０と、駆動輪１５０とを備える。車両１００は、エンジン１０により直接駆動輪１５０を駆動するエンジン走行を行う（矢印１１１参照）。また、車両１００は、エンジン１１０により回転電機１３０を駆動して発電をし（矢印１１２参照）、発電した電力により回転電機１４０で駆動輪１５０を駆動するモータ走行を行う（矢印１３１及び１４１参照）。すなわち、車両１００は、シリーズ・パラレル方式のハイブリッド車両である。
【０１２３】
ここで、回転電機１３０は、発電用の回転電機である。回転電機１３０は、エンジン１１０に駆動されることにより発電を行い、発電した電力を、バッテリ１２０及び／又は回転電機１４０に供給する（矢印１３１及び１３２参照）。回転電機１４０は、駆動輪１５０を駆動するための回転電機、及び回生を行うための回転電機である。回転電機１４０は、バッテリ１２０及び／又は回転電機１３０から供給された電力（矢印１３１又は１２１参照）により、駆動輪１５０を駆動する（矢印１４１参照）。また、回転電機１４０は、駆動輪１５０により駆動されて回生し（矢印１４２参照）、回生した電力をバッテリ１２０に充電する（矢印１４３参照）。
【０１２４】
車両１００は、ハイブリッド制御装置１６０を備える。ハイブリッド制御装置１６０は、下記（ｉｉｉ）から（ｖ）までの動作のうち少なくとも一つの動作でのエンジン１１０と、回転電機１３０及び１４０とを制御する。
（ｉｉｉ）車両１００の走行中に、バッテリ１２０に蓄えた電力を回転電機１４０に供給することによって、回転電機１３０にエンジン１１０からのパワーが出力されたクランクシャフトを介してパワーを追加させる走行アシスト動作。
（ｉｖ）車両１００の走行中に、回転電機１４０がクランクシャフトを介して駆動輪により駆動されることによって発電された電力を、バッテリ１２０に蓄える回生動作。
（ｖ）車両１００の走行中且つエンジン１１０の燃焼動作が停止中に、バッテリ１２０に蓄えた電力を回転電機１４０に供給することによって、回転電機１４０にクランクシャフトを介してパワーを追加させる電気走行動作。
【０１２５】
車両１００は、搭載されたバッテリ１２０を、標準バッテリであるバッテリ１２０と同一のバッテリ又は異なるバッテリである交換用バッテリ１７０と交換可能である（矢印１７１参照）。ただし、車両１００に対し交換可能な交換用バッテリ１７０は、車両１に搭載されたバッテリ１２０と定格電圧が同一である。バッテリ１２０と異なるバッテリは、例えば鉛バッテリ、サードパーティーの仕様リチウムイオンバッテリ、及び鉛バッテリ置き換え用のリチウムイオンバッテリである。バッテリ１２０はＢＭＳ１２０ａを備える。交換用バッテリ１７０は、ＢＭＳ１７０ａを備える場合及び備えない場合がある。ＢＭＳ１２０ａ及び１７０ａは、それぞれバッテリ１２０及び１７０を監視し、過充電及び過放電を抑制する。また、ＢＭＳ１２０ａ及び１７０ａは、それぞれバッテリ１２０及び１７０の電圧、電流、充電状態及び温度等を監視する。ハイブリッド制御装置１６０は、情報伝送線１２２を介して、ＢＭＳ１２０ａ及び１７０ａからバッテリ１２０のバッテリ状態の検出を行う。ただし、ハイブリッド制御装置１６０は、交換用バッテリ１７０のＢＭＳ１７０ａからバッテリ１２０又は交換用バッテリ１７０のバッテリ状態を検出できない場合がある。ハイブリッド制御装置１６０は、検出したバッテリ１２０又は１７０のバッテリ状態の結果に応じて、バッテリに対する負担を変更するように、上記（ｉｉｉ）から（ｖ）までの動作のうち少なくとも一つの動作でのエンジン１１０及び回転電機１４０を制御する。
【０１２６】
交換用バッテリ１７０が取り付けられた場合、ハイブリッド制御装置１６０は、交換用バッテリ１７０のバッテリ状態の検出の結果に応じて、交換用バッテリ１７０に対する負担を変更するように、エンジン１１０及び回転電機１４０を制御する。（ｉｉｉ）の動作に関する制御方法は、第１の実施形態の（ｉ）の動作と同一である。また、（ｉｖ）の動作に関する制御方法は、第１の実施形態の（ｉｉ）の動作と同一である。この時、第１の実施形態における回転電機２０は、本実施形態における回転電機１４０に対応している。（ｖ）の動作に関しては、以下のとおりである。
【０１２７】
１．交換用バッテリ１７０の識別情報が、車両１００のバッテリに関する内部情報に適合した場合
交換用バッテリ１７０の識別情報が、車両１００のバッテリに関する内部情報に適合した場合、ハイブリッド制御装置６０は、リチウムイオンバッテリに対する負担を考慮に入れて、（ｅ）の動作でのエンジン１１０及び回転電機１４０を制御する。詳細には、ハイブリッド制御装置１６０が、交換用バッテリ１７０の５０％の充電量を目標とした可変電圧制御を行うことにより、交換用バッテリ１７０を長寿命化することができる。
【０１２８】
２．交換用バッテリ１７０の識別情報が検出されない場合、及び交換用バッテリ１７０の識別情報が、車両１００のバッテリに関する内部情報と適合しない場合
交換用バッテリ１７０の識別情報が検出されない場合、及び交換用バッテリ１７０の識別情報が、車両１００のバッテリに関する内部情報と適合しない場合、ハイブリッド制御装置１６０は、（ｖ）の動作でのエンジン１１０及び回転電機１４０を、以下のように制御する。ハイブリッド制御装置６０は、上述した１．の場合と比べて、交換用バッテリ１７０に対する負担を減少させるように、（ｖ）の動作でのエンジン１１０及び回転電機１４０を制御する。より詳細には、ハイブリッド制御装置１６０は、交換用バッテリ１７０を鉛バッテリとして、鉛バッテリの充放電制御方法である、交換用バッテリ１７０の満充電に対応する満充電電圧を目標とした定電圧制御を行う。また、ハイブリッド制御装置１６０は、以下の制御方法により、上述した１．の場合と比べて、交換用バッテリ１７０に対する負担を減少させるように、交換用バッテリ１７０の充放電制御を行うことができる。以下、それぞれの制御方法について説明する。
【０１２９】
第１の制御方法として、ハイブリッド制御装置１６０は、上述した１．の場合と比べて、交換用バッテリ１７０と回転電機１４０との間に接続された電力線から検出される電流を減少させるように、（ｖ）の動作でのエンジン１１０及び回転電機１４０を制御する。より詳細には、ハイブリッド制御装置１６０は、車両１００の走行中且つエンジン１１０の燃焼動作が停止中に、交換用バッテリ１７０から回転電機１４０に流れる電流を、上述した１．の場合よりも制限する。そうすると、回転電機１４０に供給される電流が、１．の場合と比べて、減少する。
【０１３０】
これにより、エンジン１１０からのパワーを変換して回転電機１３０により出力された電力が回転電機１４０に供給される割合が、交換用バッテリ１７０から回転電機１４０に供給される電力の割合よりも多くなる。又は、エンジン１１０からクランクシャフトに供給されるパワーの割合が、回転電機１４０からクランクシャフトに供給されるパワーの割合より大きくなる。バッテリは、頻繁な充放電を行うと、劣化の原因となる。従って、交換用バッテリ１７０の充放電を抑えることにより、１．の場合と比べて、交換用バッテリ１７０の劣化を抑制することができる。
【０１３１】
また、ハイブリッド制御装置１６０は、車両１００の走行中且つエンジン１１０の燃焼動作の停止中に、交換用バッテリ１７０から回転電機１４０に電流が流れないようにする。これにより、回転電機１４０には、エンジン１１０からのパワーを変換して回転電機１３０により出力された電力のみが供給される。又は、クランクシャフトには、エンジン１１０のみからパワーが供給される。従って、交換用バッテリ１７０の充放電は、さらに抑えられる。
【０１３２】
第２の制御方法として、ハイブリッド制御装置６０は、上述した１．の場合と比べて、交換用バッテリ１７０と回転電機１４０との間に接続された電力線から検出される電圧の範囲が狭くなるように、（ｖ）の動作でのエンジン１１０及び回転電機１４０を制御する。より詳細には、ハイブリッド制御装置１６０は、車両１００の走行中且つエンジン１１０の燃焼動作が停止中に、交換用バッテリ１７０と回転電機１４０との間の電圧値の変動を、上述した１．の場合よりも制限する。そうすると、回転電機１４０に供給される電力が、１．の場合と比べて、減少する。また、ハイブリッド制御装置１６０は、車両１００の走行中且つエンジン１１０の燃焼動作が停止中に、交換用バッテリ１７０と回転電機１４０との間の電圧値が変動しないようにする。これにより、ハイブリッド制御装置１６０は、交換用バッテリ１７０から回転電機１４０に電流が流れないようにする。
【０１３３】
第３の制御方法として、ハイブリッド制御装置６０は、上述した１．の場合と比べて、交換用バッテリ１７０から検出される温度の範囲が狭くなるように、（ｖ）の動作でのエンジン１１０及び回転電機１４０を制御する。この場合、車両１００の交換用バッテリ１７０を取り付ける部分に、温度センサを設置させることが必要となる。
【０１３４】
より詳細には、ハイブリッド制御装置６０は、車両１００の走行中且つエンジン１１０の燃焼動作が停止中に、１．の場合と比べて交換用バッテリ１７０の温度変化が少なくなるように、交換用バッテリ１７０から回転電機１４０に供給される電力を制御する。又は、ハイブリッド制御装置６０は、車両１００の走行中且つエンジン１１０の燃焼動作が停止中に、交換用バッテリ１７０の温度変化がなくなるように、交換用バッテリ１７０から回転電機１４０に供給される電力を制御する。そうすると、回転電機１４０に供給される電流が、１．の場合と比べて、減少する。これにより、エンジン１１０からのパワーを変換して回転電機１３０により出力された電力が回転電機１４０に供給される割合が、交換用バッテリ１７０から回転電機１４０に供給される電力の割合よりも多くなる。又は、エンジン１１０からクランクシャフトに供給されるパワーの割合が、回転電機１４０からクランクシャフトに供給されるパワーの割合より大きくなる。
【０１３５】
なお、本実施形態における、上述した（ｉｖ）及び（ｖ）の動作の制御は、シリーズ方式のハイブリッド車両においても適用できる。シリーズ方式のハイブリッド車両は、エンジンにより回転電機を駆動して発電をし、発電した電力により回転電機で駆動輪１５０を駆動するモータ走行を行う車両である。
【符号の説明】
【０１３６】
１、１００    車両
２    車体
３ａ    前輪
３ｂ    後輪
４、１２０    バッテリ
４ａ、５ａ、７５、１２０ａ、１７０ａ    ＢＭＳ
５、１７０    交換用バッテリ
８    ステアリングハンドル
８ａ    アクセルグリップ
８ｂ    検出部
１０    エンジン
１１    クランクケース
１２    シリンダ
１３    ピストン
１４    コネクティングロッド
１５    クランクシャフト
１６    シリンダヘッド
１７    ベアリング
１８    燃料噴射装置
１９    点火プラグ
２０、１３０、１４０    回転電機
２１    ロータ
２２    ステータ
３０    変速装置
５１    電力線
５２、１２２    情報伝送線
６０    ハイブリッド制御装置
６１    インバータ
６１１〜６１６    スイッチング部
６２    エンジン制御部
６３    回転電機制御部
６４    ＢＭＳ通信部
６５    電流・電圧取得部
６６    電流・電圧センサ
７０    リチウムイオンバッテリ
８０    鉛バッテリ
１５０    駆動輪
【図１】
2020131934.tif 000003
【図２】
2020131934.tif 000004
【図３】
2020131934.tif 000005
【図４】
2020131934.tif 000006
【図５】
2020131934.tif 000007
【図６】
2020131934.tif 000008
【図７】
2020131934.tif 000009
【図８】
2020131934.tif 000010
【図９】
2020131934.tif 000011
【図１０】
2020131934.tif 000012