(57)【要約】【課題】  電動オートバイ等の二輪車両の少なくとも１つの車輪を回生制動するためのシステムを提供すること。【解決手段】  二輪車両の電気モーターを動作させるためのシステム及び方法を提供する。１つの方法は、車両に含まれる駆動トルク制御装置の位置を検出するステップと、車両に含まれる回生制動制御装置の位置を検出するステップと、駆動トルク制御装置の検出位置を要求された駆動トルクにマッピングするステップと、回生制動制御装置の位置を要求された制動トルクにマッピングするステップと、要求された駆動トルク及び要求されたトルクに基づいて、電子制御ユニットを用いてトルク指令を決定するステップと、車両に含まれる電気モーターにトルク指令を送信するステップとを含む。【選択図】  図５
2020114173.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二輪車両であって、
電気モーターと、
当該車両を推進するために前記電気モーターに駆動可能に連結される車輪と、
第１の複数の位置の間を移動可能な駆動トルク制御装置と、
第２の複数の位置の間を移動可能な回生制動制御装置と、
電子制御ユニットと、
を含み、
前記電子制御ユニットは、
前記第１の複数の位置から前記駆動トルク制御装置の位置を検出することと、
前記駆動トルク制御装置の検出位置を要求された駆動トルクにマッピングすることと、
前記第２の複数の位置から前記回生制動制御装置の位置を検出することと、
前記回生制動制御装置の位置を要求された制動トルクにマッピングすることと、
前記要求された駆動トルクと前記要求された制動トルクとを合計してトルク指令を決定することと、
前記トルク指令を前記電気モーターに伝達することと、
を行うように構成されている、車両。
【請求項２】
前記車輪はオートバイの後輪を含む、請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記電気モーターに電力を供給する電力貯蔵部をさらに含み、
前記トルク指令が負の場合、前記電気モーターは前記車輪を回生制動し、回生制動の間に捕捉されるエネルギーは前記電力貯蔵部に保存される、請求項１に記載の車両。
【請求項４】
前記駆動トルク制御装置は、前記車両のハンドルバー上に位置するツイストグリップを含む、請求項１に記載の車両。
【請求項５】
前記駆動トルク制御装置は、前記車両のハンドルバーの右側に位置する、請求項１に記載の車両。
【請求項６】
前記回生制動制御装置は、前記車両のハンドルバー上に位置する枢動可能なレバーを含む、請求項１に記載の車両。
【請求項７】
前記回生制動制御装置はフットペダルを含む、請求項１に記載の車両。
【請求項８】
前記回生制動制御装置は、前記車両のハンドルバーの左側に位置する、請求項１に記載の車両。
【請求項９】
前記電子制御ユニットは、前記駆動トルク制御装置の位置及び前記車両の速度に基づいて、前記駆動トルク制御装置の検出位置を、前記要求された駆動トルクにマッピングするように構成されている、請求項１に記載の車両。
【請求項１０】
前記車両の速度は、前記電気モーターの毎分回転数によって表される、請求項９に記載の車両。
【請求項１１】
前記電子制御ユニットは、前記駆動トルク制御装置の位置及び前記車両の速度を前記要求された駆動トルクにマッピングする二次元テーブルにアクセスすることによって、前記駆動トルク制御装置の検出位置を前記要求された駆動トルクにマッピングするように構成されている、請求項１に記載の車両。
【請求項１２】
前記電子制御ユニットは、複数の乗車モードのうちの現在作動中の乗車モードに関連するテーブルにアクセスすることによって、前記駆動トルク制御装置の検出位置を前記要求された駆動トルクにマッピングするように構成されている、請求項１に記載の車両。
【請求項１３】
前記電子制御ユニットは、方程式に基づいて前記回生制動制御装置の検出位置を前記要求された制動トルクにマッピングするように構成されており、前記方程式は、前記回生制動制御装置の位置を所定の最大位置で除算すること及び該除算の結果に対して所定の最大制動トルクを乗算することを含む、請求項１に記載の車両。
【請求項１４】
前記トルク指令に基づいて前記電気モーターを介して提供される回生制動は、前記車輪のために設けられる唯一の制動機構である、請求項１に記載の車両。
【請求項１５】
車両の電気モーターを動作させる方法であって、当該方法は、
前記車両に含まれる第１の制御装置の位置を検出するステップであって、該第１の制御装置は、前記車両の駆動トルクを制御する、ステップと、
前記車両に含まれる第２の制御装置の位置を検出するステップと、
前記第１の制御装置の検出位置を第１の要求されたトルクにマッピングするステップと、
前記第２の制御装置の位置を第２の要求されたトルクにマッピングするステップと、
前記第１の要求されたトルク及び前記第２の要求されたトルクに基づいて、電子制御ユニットを用いてトルク指令を決定するステップと、
前記車両に含まれる電気モーターに前記トルク指令を伝達するステップと、
を含む、方法。
【請求項１６】
前記トルク指令を決定するステップは、前記第１の要求されたトルクと前記第２の要求されたトルクとを合計することを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記トルク指令を決定するステップは、前記第1の要求されたトルクと前記第２の要求されたトルクとを乗算することを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
二輪車両の電気モーターを動作させるためのシステムであって、当該システムは、前記車両に含まれる少なくとも１つの電子制御ユニットを含み、
前記少なくとも1つの電子制御ユニットは、
前記車両に含まれるとともに、前記車両の駆動トルクを制御する第１の制御装置の位置を検出することと、
前記車両に含まれる第２の制御装置の位置を検出することと、
前記第１の制御装置の検出位置を第１の要求されたトルクにマッピングすることと、
前記第２の制御装置の位置を第２の要求されたトルクにマッピングすることと、
前記第１の要求されたトルク及び前記第２の要求されたトルクに基づいてトルク指令を決定することと、
前記車両に含まれる電気モーターに前記トルク指令を伝達することと、
を行うように構成されている、システム。
【請求項１９】
前記電子制御ユニットは、前記第1の要求されたトルクと前記第２の要求されたトルクとを合計することにより前記トルク指令を決定する、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記電子制御ユニットは、前記第１の要求されたトルクと前記第２の要求されたトルクとの積に基づいて前記トルク指令を決定する、請求項１８に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２０１９年１月１６日に出願された米国仮出願第６２／７９３１２７号の優先権を主張する。係る仮出願の内容全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本明細書に記載の実施形態は車両に関し、より具体的には、油圧ブレーキ等の機械摩擦ブレーキを補完するか又は機械摩擦ブレーキを置き換えて、クラッチ又はクラッチ及びブレーキの組み合わせをシミュレートするために回生制動システムを備えた電動パワートレインを用いる二輪車両に関する。従って、本明細書に記載の実施形態は、機械ブレーキ又はクラッチをシミュレートする仮想ブレーキ又はクラッチを提供できる。
【背景技術】
【０００３】
油圧ブレーキ等の機械摩擦ブレーキはコストと重さを増加させる。これは車両、とりわけ電動オートバイ等の電気自動車の性能に影響を与える。さらに、機械摩擦ブレーキは運動エネルギーを消散させる。消散させなければ、運動エネルギーは車両に含まれる電力貯蔵部を充電するのに使用できるものであり、運動エネルギーの消散は電動車両の範囲及び動作を制限し得る。機械クラッチも同様に二輪車両にコスト及び重さに加える。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、本明細書に記載の実施形態は、例えば電動オートバイ等の車両の少なくとも１つの車輪を回生制動するための方法及びシステムを提供する。一部の実施形態では、二輪車両の後輪等の車両の車輪を制動する唯一の機構として回生制動が用いられる。後部の油圧ブレーキを回生制動に置き換えることにより、車両のコスト、重さ及び複雑さが低減され、上述したように車両の性能に影響を与える。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
例えば、一実施形態は二輪車両を提供する。二輪車両は電気モーターと、二輪車両を推進するために電気モーターに駆動可能に連結される車輪と、第１の複数の位置の間を移動可能な駆動トルク制御装置（drive  torque  control）と、第２の複数の位置の間を移動可能な回生制動制御装置（regenerative  brake  control）とを含む。車両は電子制御ユニットも含む。電子制御ユニットは、第１の複数の位置から駆動トルク制御装置の位置を検出することと、駆動トルク制御装置の検出位置を要求された駆動トルクにマッピングすることと、第２の複数の位置から回生制動制御装置の位置を検出することと、回生制動制御装置の位置を要求された制動トルクにマッピングすることと、要求された駆動トルクと要求された制動トルクとを合計してトルク指令を決定することと、トルク指令を電気モーターに伝達することと、を行うように構成されている。一部の実施形態では、トルク指令に基づいて電気モーターを介して提供される回生制動は、車輪の制動のために設けられる唯一の機構である。
【０００６】
別の実施形態は、二輪車両の電気モーターを動作させる方法を提供する。当該方法は、二輪車両に含まれる第１の制御装置（first  control）の位置を検出するステップであって、該第１の制御装置は、二輪車両の駆動トルクを制御する、ステップと、二輪車両に含まれる第２の制御装置（second  control）の位置を検出するステップと、第１の制御装置の検出位置を第１の要求されたトルクにマッピングするステップと、第２の制御装置の位置を第２の要求されたトルクにマッピングするステップと、第１の要求されたトルク及び第２の要求されたトルクに基づいて、電子制御ユニットを用いてトルク指令を決定するステップと、車両に含まれる電気モーターにトルク指令を伝達するステップと、を含む。
【０００７】
さらに別の実施形態は、二輪車両の電気モーターを動作させるためのシステムを提供する。当該システムは、二輪車両に含まれる少なくとも１つの電子制御ユニットを含む。少なくとも1つの電子制御ユニットは、車両に含まれるとともに、二輪車両の駆動トルクを制御する第１の制御装置の位置を検出することと、二輪車両に含まれる第２の制御装置の位置を検出することと、第１の制御装置の検出位置を第１の要求されたトルクにマッピングすることと、第２の制御装置の位置を第２の要求されたトルクにマッピングすることと、第１の要求されたトルク及び第２の要求されたトルクに基づいてトルク指令を決定することと、車両に含まれる電気モーターにトルク指令を伝達することと、を行うように構成されている。
【０００８】
本発明の他の特徴及び態様は、以下の詳細な説明及び添付の図面を考慮に入れることにより明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、一実施形態に係る二輪車両の斜視図である。
【図２】図２は、図１の二輪車両の右側の側面図である。
【図３】図３は、図１の二輪車両の左側の側面図である。
【図４】図４は、一実施形態に係るツイストグリップ及び回生制動制御装置を含む図１の二輪車両を示す。
【図５】図５は、一実施形態に係る、図１の二輪車両の電気モーターの動作方法を示すフローチャートである。
【図６】図６は、一実施形態に係る、図１の二輪車両に含まれる回生制動制御装置の位置に基づき要求されるトルクを生成するための入力処理を概略的に示す。
【図７】図７は、一実施形態に係る、図１の二輪車両における仮想ブレーキ及び仮想クラッチを生成するための入力処理を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
１つ以上の実施形態を以下の説明で記載し且つ添付の図面に示す。これらの実施形態は本明細書に記載の特定の詳細に限定されず、様々な形で変更され得る。さらに、本明細書に記載していない他の実施形態も存在し得る。また、１つのコンポーネントにより実行されるとして本明細書に記載する機能は、複数のコンポーネントにより分散的に実行されてもよい。同様に、複数のコンポーネントにより実行されるとして本明細書に記載する機能は、集約して単一のコンポーネントにより実行され得る。同様に、特定の機能を実行するものとして記載するコンポーネントは、本明細書に記載しない追加の機能も実行し得る。例えば、特定の形に「構成」された装置又は構造体は、少なくともそのような形で構成されるが、記載されていない形でも構成され得る。さらに、本明細書に記載の一部の実施形態は、非一時的なコンピュータ読取可能媒体に記憶される命令を実行することにより、記載する機能（又はその一部）を実行するように構成される１つ以上の電子プロセッサを含み得る。同様に、本明細書に記載の実施形態は、記載する機能を実行するために１つ以上の電子プロセッサにより実行可能な命令を記憶する非一時的なコンピュータ読取可能媒体として実施され得る。本願で用いる「非一時的なコンピュータ読取可能媒体」は全てのコンピュータ読取可能媒体を含むが、一時的な伝搬信号からなるものではない。従って、非一時的なコンピュータ読取可能媒体は、例えば、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、光学記憶装置、磁気記憶装置、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、レジスタメモリ、プロセッサキャッシュ又はそれらの任意の組み合わせを含み得る。
【００１１】
加えて、本明細書で用いる表現及び用語は説明を目的としたものであり、限定的に解釈すべきではない。例えば、本明細書における「含む」、「含有する」、「含まれる」、「有する」及びそれらの変形体の使用は、列挙される項目及びその同等物に加えて追加の項目を含むことを意味する。「接続」及び「連結」という用語は幅広く用いられ、直接的及び間接的な接続及び連結の双方を含む。さらに、「接続」及び「連結」は物理的又は機械的な接続又は連結に限定されず、直接的又は間接的であるかを問わず電気的な接続又は連結を含むことができる。加えて、有線接続、無線接続又はその組み合わせを用いて電子通信及び通知が行われてもよく、直接的又は種々の種類のネットワーク、通信チャネル及び接続を介して１つ以上の中間デバイスを介して送信され得る。さらに、第１及び第２、上及び下等の関係用語は１つの実体（entity）又は動作を別の実体又は動作から区別するためだけに本明細書で用いられ、実際にそのような関係又は順序がそのような実体又は動作の間に必要とすること又は含意することを意味するものではない。
【００１２】
図１は、一実施形態に係る二輪車両２０を示す。なお、本明細書に記載のシステム及び方法は、任意の種類の二輪車両（例えば、オートバイ、モペット、電気自転車等）に適用可能であり得る。二輪車両２０は前輪２２及び後輪２４（例えば、１つの前輪２２と、１つの軌道を定義するために１つの前輪２２と一直線になった１つの後輪２４と）を含む。車両２０は、メインフレーム２８を有するフレーム構造を含む。フロントフォーク３２は、メインフレーム２８の前方で前輪２２を支持する。フロントフォーク３２はメインフレーム２８のヘッドチューブ３６に回転可能に連結されている。ハンドルバー４０は、運転手がフロントフォーク３２及び前輪２２の向きを制御できるようにフロントフォーク３２に連結されている。リアスイングアーム４４は、リアスイングアーム４４内で後輪２４が回転するように支持する。リアスイングアーム４４は、後輪２４及びスイングアーム４４が共にメインフレーム２８に対して軸Ａを中心にピボットサスペンション動作（pivoting  suspension  movements）をできるようにする。軸Ａでの枢動支持に加えて、スイングアーム４４は、（例えば、コイルバネ及び油圧ダンパを含む）ショックアブソーバユニット４６を介してメインフレーム２８に連結されている。車両２０は、少なくとも１つのシート４８（例えば、オペレータ及び任意で後部同乗者のためのサドルシート）と、少なくとも一組のフットサポート５０（例えば、横方向に延びるフットペグ）とをさらに含む。
【００１３】
図示のように、車両２０は、電力貯蔵部５４（例えばバッテリーパック）と、電力貯蔵部５４に電気的に連結される電気モーター５８とを含む電動パワートレインにより駆動される電動オートバイであり、車両２０を駆動するために電力貯蔵部５４からの貯蔵電気エネルギーが回転運動エネルギーに変換される。図示のように、電気モーター５８は、駆動スプロケット６６と、後輪２４にしっかりと固定される被駆動スプロケット６８との周りに巻き付けられる環状体の形態のエンドレス駆動部材６２（例えばベルト又はチェーン）を介して後輪２４に動力を与える。エンドレス駆動部材６２を駆動する駆動スプロケット６６は、軸Ａを中心に電気モーター５８の出力シャフト７０と一体的に回転するように固定されている。そのため、車両２０には、電気モーター５８と駆動スプロケット６６との間のマルチスピードトランスミッションが設けられておらず、ギアボックスも設けられていない。一部の実施形態では、電気モーター５８は高トルク密度を有する高極数モーターを含む。
【００１４】
車両２０は、車輪２２、２４の一方又は両方を制動するために回生制動を用いる。具体的には、車両２０は、車輪２２、２４の一方又は両方のための機械摩擦ブレーキ（例えば、油圧ブレーキ）を補完するか又は機械摩擦ブレーキを置き換えるために、電気モーター５８の回生能力を用いる。例えば、図４に示すように、車両２０のハンドルバー４０は、各車輪２２、２４のための制動制御装置を含む。具体的には、図示のように、車両２０は、（油圧ブレーキ等の機械摩擦ブレーキを介して）前輪２２の制動を制御するためにハンドルバー４０の右側に従来のフロントブレーキレバー７０を含み、後輪２４の回生制動を制御するためにハンドルバー４０の左側に制御装置７２を含む。以下で説明するように、一部の実施形態では、制御装置７２は回生制動制御装置として動作する。車両２０の運転手は、制御装置７２を用いて電動パワートレインから各種量の負のトルクを要求し、そして、要求されたトルクを加えて車両２０を停止又は減速させる（即ち、後輪２４を停止又は減速させる）。後輪２４の制動の間、制動エネルギーは機械摩擦ブレーキ（例えば、ブレーキキャリパー／ローター摩擦）の適用を介して熱として消散されるのではなく、捕捉されて電力貯蔵部５４に戻される。そのため、一部の実施形態では、後輪２４のために機械摩擦ブレーキが設置されておらず、車両２０のコスト、重さ及び複雑さを低減する。例えば、一部の実施形態では、電動パワートレインは、オートバイに設置される従来の油圧ブレーキと少なくとも同じ量の制動力を提供し、改良された油圧ブレーキの等のより改良された機械制動システムに係るコストや重さが避けられる。
【００１５】
図４に示すように、一部の実施形態では、制御装置７２は、後輪２４を制動するために運転手がハンドルバー４０の方に引っ張る枢動可能な（枢動）レバーを含む。レバーを引っ張るか又は枢動させる量又は度合いは、運転手が必要とする制動の量に等しい。そのため、一部の実施形態では、制御装置７２は、運転手がハンドルバー４０の方にレバーをどれだけ引っ張るかに基づいて、回生制動の量を運転手が連続的に変化させることができるようにする。運転手がレバーを引っ張らない場合、レバーは、制御装置７２を介して後輪２４の制動が求められないホーム位置に（バネ又は同様の付勢部材を用いて）付勢される。なお、一部の実施形態では、制御装置７２は、図４に示す枢動レバーとは異なる種類のアクチュエータを含み得る。さらに、一部の実施形態では、制御装置７２は、車両２０上のハンドルバー４０とは異なる他の場所に位置し得る。例えば、一部の実施形態では、制御装置７２は、図４に示す手動のレバーに代えてフットペダルを含む。
【００１６】
後輪２４に適用される回生制動の量は、制御装置７２を介して受信される入力と、ハンドルバー４０に連結される回転ツイストグリップを介して受信される入力とを含む入力の組み合わせに基づいて制御され得る。例えば、図４に示すように、車両２０は、複数の位置を通って回転可能なツイストグリップ７４を含む。車両２０に含まれるツイストグリップセンサは、例えばホール効果センサ、回転エンコーダ等を介してツイストグリップ７４の位置を検出するように構成されている。図４では、ツイストグリップ７４がハンドルバー４０の右側に位置するものとして示されているが、他の実施形態では、ツイストグリップ７４はハンドルバー４０の左側に位置し得る。また、一部の実施形態では、車両２０（即ち、後輪２４）のために要求された駆動トルクに関して運転手からの入力を受けるために、図示の回転可能なツイストグリップ７４の代わりに異なる種類のアクチュエータ（例えば、ペダル、枢動レバー等）が使用され得る。本明細書では、そのようなアクチュエータを概して駆動トルク制御装置と呼ぶことがある。
【００１７】
ツイストグリップ７４の検出位置は、要求された駆動トルクにマッピングされる。一部の実施形態では、ツイストグリップ７４の現在位置と関連するトルク要求との間のマッピングは、毎分回転数（ＲＰＭ）等の電気モーター５８の動作パラメータに基づき決定され得る車両２０の現在の速度にも基づき得る。例えば、一部の実施形態において、現在のツイストグリップの位置及び電流速度を、要求された駆動トルクにマッピングするのに二次元参照テーブルが用いられ得る。
【００１８】
また、一部の実施形態では、車両２０は、複数の乗車モード（ride  modes）のうちの１つのモードで動作させることができる。複数の乗車モードは、運転手が手動で選択することにより、車両２０の動作条件に基づいて自動的に選択することにより又はその両方により選択できる。各乗車モードは、最高の速度又は加速を提供すること、効率的なエネルギー使用を提供すること等により、車両２０の異なる動作を提供し得る。従って、これらの実施形態では、現在作動中の乗車モードのための特定の二次元テーブルが、ツイストグリップ７４の位置及び電流速度を要求された駆動トルクにマッピングするのに用いられ得る。
【００１９】
ツイストグリップ７４の位置に基づいて決定されるトルク要求とは独立して、制御装置７２の位置に基づき第２の（負の）トルク要求が生成される。このマッピングは方程式又は一次元参照テーブルを用いて行われ得る。例えば、ツイストグリップ７４と同様に、制御装置７２の位置が（例えば、光学センサ、機械センサ、電気センサ等を含む）制御センサにより検出され、検出された位置が要求された制動トルクにマッピングされる。一部の実施形態では、マッピングを行うために方程式が用いられる場合、方程式は、例えば制御装置７２の検出位置を所定の最大位置で除算することにより制御装置７２の作動の割合を決定することを含み得る。そのような実施形態では、要求される制動トルク（Ｎ／ｍ）を算出するために利用可能な回生制動トルクの最大量が制御装置７２の作動の割合に乗じられ得る。一部の実施形態では、異なるオートバイ、運転手、運転条件等のために制御装置７２の作動を構成できるよう、制御装置７２の最大位置、利用可能な最大制動トルク又はその両方がメモリ又はソフトウェアにおいて定義され得る。一部の実施形態では、制御装置７２の位置により定義される要求された回生制動トルクは、上述したツイストグリップ７４と同様に、現在選択されている乗車モードに基づき変化し得る。しかしながら、他の実施形態では、制御装置７２を通じて要求される回生制動の量は、現在選択されている乗車モードに関係なく同じである。
【００２０】
一部の実施形態では、ツイストグリップ７４の位置（回転）により定義される要求された駆動トルクは、電気モーター５８のためのモーターコントローラーに送信される電気モーター５８のためのトルク指令を決定するために、制御装置７２の位置により定義される要求された制動トルクと合計される。そのため、生成されたトルク指令は、ツイストグリップ７４を介して運転手により要求される任意の量の駆動トルク及び制御装置７２を介して運転手により要求される任意の量の制動トルクを構成する混合指令を表す。トルク指令が負の場合、電気モーター５８は後輪２４を回生制動し、回生制動の間に捕捉されたエネルギーが電力貯蔵部５４に保存され得る。トルク指令が正の場合、電気モーター５８は後輪２４を駆動して車両２０を前進させる。しかしながら、トルク指令により表される駆動トルクの量は先のトルク指令より小さいこともあり、トルク指令が正であっても車両２０の減速をもたらし得る。
【００２１】
一部の実施形態では、合計に基づきトルク指令をモーターコントローラーに送信する前に、合計されたトルク値又は合計に含まれる個々のトルク値にトルクリミットが適用され、牽引制御又はアンチロック制動等の高度な制動機能を提供されるようにモーターコントローラーに送信されるトルク指令を電動パワートレインの動作リミット内で維持され得る。他の実施形態では、車両２０に含まれるモーターコントローラー又は他の構成要素は、電気モーター５８を介してトルク要求が実行される前に、トルク要求をさらに処理し得る。
【００２２】
ツイストグリップ７４の位置により定義される要求された駆動トルクは正又は負であり得る。即ち、このトルク要求は、牽引力又は回生制動を要求できる。例えば、ツイストグリップ７４の位置により定義されるトルク要求は、車両２０のコスト削減を提供するために負のトルク（回生制動）を含み得る。従って、本願で用いられる(ツイストグリップ７４の位置に基づき定義される)「要求された駆動トルク」は正であっても負であってもよい。しかしながら、制御装置７２を介して要求される任意の回生制動制御（負のトルク）に加えて又は独立して、ツイストグリップ７４の位置に基づき要求される負のトルクが存在する。
【００２３】
図５は、一実施形態に係る車両２０の電気モーター５８のために、例えば回生制動トルク等の仮想ブレーキを生成する方法８０を示すフローチャートである。方法８０は、オートバイに含まれる電子制御ユニット（例えば、図６のＥＣＵ６００）によって行われる。図６に示すように、ＥＣＵ６００は、マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路等の電子プロセッサ６０２を含み得る。一部の実施形態では、ＥＣＵ６００は、例えば、回生制動、マッピング又はテーブル等のためのリミット又は他の所定のパラメータを記憶するための非一時的なコンピュータ読取可能メモリ６０４も含む。ＥＣＵ６００は、１つ以上の有線又は無線通信チャネル又はネットワークを介して車両２０に含まれる他の構成要素と通信を行うための入出力インターフェース６０６も含む。例えば、ＥＣＵ６００は、ツイストグリップセンサ８４、制御センサ９０、電気モーター５８の動作パラメータを監視する１つ以上のセンサ６０７（例えば、ＲＰＭを検出する）等からデータを受信するように構成されてもよく、トルク指令を含むデータを電気モーター５８のためのモーターコントローラー６０８に送信するように構成されてもよい。なお、ＥＣＵ６００により行われるものとして本明細書に記載の機能は、複数の電子制御ユニットに分散されてもよい。例えば、一部の実施形態では、車両２０に含まれる他のＥＣＵ、センサ等の他の構成要素は、方法８０の少なくとも一部を行い得る。
【００２４】
図５に示すように、方法８０は、ツイストグリップ７４の位置を検出することを（ブロック８２で）含む。上述したように、ツイストグリップセンサ８４は、回転エンコーダ、ホール効果センサ等を用いてツイストグリップ７４の位置を（複数の位置の中から）検出し、利用可能な最大駆動トルクの０％〜１００％の値を表し得るツイストグリップ７４の現在位置を出力するように構成され得る。一部の実施形態では、ツイストグリップ７４及びツイストグリップセンサ８４の適切な動作を確かなものにするために冗長センサーアセンブリ（例えば、センサーアセンブリ）が用いられ得る。ツイストグリップセンサ８４は、ツイストグリップ７４の位置（６０４Ａ）を判定するだけでなく、故障又は他のエラーを検出するようにも構成され得る。また、一部の実施形態では、ツイストグリップセンサ８４は、故障又は他のエラーについて種々のチェックを適用し得る。上述したように、ＥＣＵ６００はツイストグリップセンサ８４と通信を行い得る。従って、一部の実施形態では、ＥＣＵ６００は、ツイストグリップセンサ８４から受信されるデータに基づいてツイストグリップ７４の現在位置を検出する。
【００２５】
方法８０は、ツイストグリップ７４の検出位置を要求された駆動トルクにマッピングすることも（ブロック８６で）含む。上述したように、ツイストグリップ７４の位置は、ツイストグリップの位置及びオートバイの速度（電気モーター５８のＲＰＭ）を要求された駆動トルクにマッピングする二次元テーブルを用いて、要求された駆動トルクにマッピングされ得る。一部の実施形態では、車両２０が複数の乗車モードを含む場合、各乗車モード毎に要求された駆動トルクが計算されてもよく、ＥＣＵ６００は、現在作動中の乗車モードについて算出された要求された駆動トルクを選択できる。他の実施形態では、ＥＣＵ６００は現在作動中の乗車モードについてのみ要求された駆動トルクを計算し得る。
【００２６】
方法８０は、制御装置７２の位置を検出することも（ブロック８８で）含む。上述したように、制御センサ９０は、制御装置７２の位置を（複数の位置の中から）検出し、利用可能な所定の最大制動トルクの０％〜１００％の値を表し得る制御装置７２の現在の位置を出力するように構成され得る。一部の実施形態では、制御センサ９０は、故障又は他のエラーについて種々のチェックを適用し得る。上述したように、ＥＣＵ６００は制御センサ９０と通信を行い得るため、ＥＣＵ６００は、制御センサ９０から受信したデータに基づいて制御装置７２の現在の位置を検出し得る。
【００２７】
方法８０は、制御装置７２の位置を要求された制動トルクにマッピングすることも（ブロック９２で）含む。上述したように、制御装置７２の位置は、要求された制動トルクに一次元テーブル又は方程式を用いてマッピングされ得る。例えば、図７は、マッピングを行うためにＥＣＵ６００により適用され得る１つの方程式を概略的に示す。図７に示すように、ＥＣＵ６００は、制御装置７２の現在位置を（メモリ又はソフトウェアに記憶された）最大位置で除算し、得られた結果を最大制動トルク（Ｎ／ｍ）で乗算する。乗算の結果は要求された制動トルク（Ｎ／ｍ）を表す。上述したように、ＥＣＵ６００は、故障又は他のエラーについて種々のチェックも行い得る。
【００２８】
図５に戻って、ＥＣＵ６００は、要求された駆動トルク及び要求された制動トルクに基づいて、ブロック９４でトルク指令を決定する。そして、結果として得られたトルク指令が電気モーター５８のためにモーターコントローラー６０８に（ブロック９６で）送信される。一部の実施形態では、トルク指令の決定は、（ツイストグリップ７４の位置により定義される）要求された駆動トルクと（制御装置７２の位置により定義される）要求された制動トルクとを合計することを含む。
【００２９】
一部の実施形態では、オートバイの車輪を制動する唯一の機構として回生制動が用いられる場合、アンチロックブレーキシステムや牽引制御装置等の追加の制動機能も回生制動を用いて車両２０で実施され、それらの追加の機能等のシステム（例えば、油圧ＡＢＳユニット）を提供するために重く高価なシステムの必要性が回避され得る。加えて、制御装置７２の機械的動作及び制御装置７２の位置の要求された制動トルクへのマッピングの双方の構成を通して、回生制動は、油圧式リアブレーキ等の従来の機械摩擦ブレーキの機能及び感覚を（本明細書で仮想ブレーキの提供とも呼ぶ本明細書に記載のプロセスを介して）再現できる。これにより、性能又は運転手の経験を犠牲にすることなく、機械制動システムのコスト、重さ及び複製を解消できる。例えば、制御装置７２は電子制御装置又はレバーであるが、制御装置７２を介して加えられる付勢力は、運転手が恰も従来のブレーキレバーを作動させているようなフィードバックを運転手に提供するように構成され得る。具体的には、従来のブレーキレバー（又はペダル）は、レバー（又はペダル）が作動されるほど抵抗が大きくなるため、制御装置７２は同様のフィードバックを運転手に与えることができる。さらに、運転手が従来の摩擦ブレーキ（油圧ブレーキ）を適用し、ツイストグリップ７４を作動させて適用されたブレーキを効果的に「走り抜ける（drive  through）」ことができるように、回生制動を介して適用される最大量のトルクも、同様に、ツイストグリップ７４の作動を介して要求できる最大駆動トルク未満になるように（制御装置７２の位置の制動トルクへのマッピングを介して）構成できる。
【００３０】
一部の実施形態では、制御装置７２を介して適用される付勢力は、（上述した「仮想ブレーキ」に代えて又は「仮想ブレーキ」に加えて）、運転手が恰も車両２０の従来のクラッチを作動させているかのようなフィードバックを運転手に提供するように構成され得る（本明細書では仮想クラッチを提供することと記載）。具体的には、制御装置７２に付勢力が加えられた場合、（正又は負のトルク量のいずれかのための）トルク要求が生成され、オートバイの電気モーター５８に適用され得る。要求に含まれるトルクの量は制御装置７２の位置に対応する。例えば、制御装置７２が完全に作動されている場合（例えば、制御装置７２が枢動レバーの場合、完全に引き込まれている）、対応するトルク要求は０％であり、制御装置７２が作動されていない場合（例えば、制御装置７２が枢動レバーの場合に引き込まれていない）、対応するトルク要求は１００％である。適用されるトルクの量は、制御装置７２の特定の位置（制御装置７２が作動される量）に基づいて、０％〜１００％の間の任意のパーセントであり得る。仮想クラッチを実施する際、ＥＣＵ６００は、方法８０のブロック９４でトルク指令を決定する際に、要求された駆動トルク及び要求されたトルクを乗算し（制御装置７２の位置に対応するパーセント）と、得られた結果に基づいてトルク指令におけるトルクの量を決定するように構成され得る。即ち、制御装置７２の適用により、（それが正又は負のトルクに関わらず）要求されたトルク指令がゼロに近づくように削減され、レバーが完全に引き込まれた場合に、回生設定又はツイストグリップ７４の位置に関わらず０トルクが要求される。
【００３１】
ＥＣＵ６００は、仮想ブレーキ及び仮想クラッチのいずれか又は双方を提供するように構成され得る。一部の実施形態では、仮想クラッチのみが設けられる場合、車両２０は純粋な機械制動システムのみを含み得る。仮想ブレーキ及び仮想クラッチの双方が設けられる実施形態では、車両２０の運転手は、別々の又は共通の入力機構（例えば、ダイヤル、スイッチ等）を介して仮想ブレーキ又は仮想クラッチのいずれかを係合させるために選択し得る。例えば、図８は、仮想ブレーキのプロセスフロー８０２Ａ及び仮想クラッチのプロセスフロー８０２Ｂを示す概略図８００である。車両２０のユーザは、入力機構８０４（スイッチとして図示）を介してどのプロセスを用いるか選択し得る。仮想ブレーキのプロセスフロー８０２Ａに示すように、図５の方法８０のブロック８６で決定される駆動トルク要求（要求された駆動トルク８０６Ａ）が要求されたトルク（制動トルク要求８０８Ａ）に加えられる。要求されたトルク８０８Ａを決定するプロセスにおいて、仮想ブレーキの場合には、ＥＣＵ６００は、制御装置７２の位置をツイストグリップ７４の最大位置で除算することにより要求されたトルク８０８Ａを決定し、結果として得られたものが最大（制動）トルクで乗算され得る（図７）。
【００３２】
図８に戻って、仮想クラッチのプロセスフロー８０２Ｂは、要求された駆動トルク（要求された駆動トルク８０６Ｂ）に制御装置７２の位置（位置８０８Ｂ）を乗算することを含み得る。ここで、トルク指令８１０に従って加えられるトルクの量は、ツイストグリップ７４の位置とは独立して決定される。
【００３３】
一部の実施態様では、上述したように、回生制動のみを用いて後輪２４が制動される。しかしながら、他の実施形態では、後輪２４は機械ブレーキも含む。運転手は、機械ブレーキを車両２０上の別個のアクチュエータを作動させることにより作動させ得る。例えば、一部の実施形態では、運転手は、１つ以上の乗車モードを選択することを通じて回生制動を選択的にオン／オフにすることができ得る。例えば、運転手が利用可能な乗車モードのうちの1つ以上が回生制動を提供するのに対して、他の乗車モードは機械摩擦制動のみを提供し得る。また、一部の実施形態では、運転手は、回生制動又は機械制動を適用するために同じアクチュエータを用い得る。適用される制動の種類は、現在選択されている乗車モード、車両２０の現在の動作パラメータ、現在の環境条件等に基づき得る。例えば、一部の実施形態では、車両２０に含まれる制御システムは、回生制動、機械制動又はその組み合わせのいずれを適用するかを自動的に決定し得る。従って、一部の実施形態では、単一の制動制御装置の作動を通じて、運転手は要求された制動量を指定し、車両２０に含まれる制御システムは、要求を満たすために適用すべき制動の種類（状況によっては、異なる種類の制動の組み合わせを含む）を自動的に決定し得る。
【００３４】
また、後輪24について上述した制動は、前輪２２にも同様に適用され得る。従って、一部の実施形態では、車両２０は、いかなる機械式の摩擦ブレーキを何ら含まず、むしろ、車両２０を減速及び停止のための唯一の機構として回生ブレーキを用いる。
【００３５】
加えて、本明細書に記載の車両２０は、開示した回生制動及び関連する制御を含むオートバイの一例として提示したものである。しかしながら、本明細書に記載の回生制動は、他のオートバイ２０（及び他のタイプの車両）で用いることができる。例えば、一部の実施形態では、車両２０は、電動パワートレインの代わりに又は電動パワートレインに加えて、内燃機関（ＩＣＥ）によって動力が供給される。この実施形態では、ＩＣＥを含む車両２０は、上述したように、車両２０の両輪を制動するための唯一の機構として回生制動を用い得る。あるいは、ＩＣＥを含む車両２０は、例えば後輪２４等の一方の車輪を制動する唯一の機構として回生制動を用い得るが、他方の車輪を制動するために摩擦ディスクブレーキ等の機械ブレーキを含み得る。
【００３６】
本発明の様々な特徴及び利点は、下記の特許請求の範囲に記載されている。
【符号の説明】
【００３７】
２０  車両
２２  前輪
２４  後輪
２８  メインフレーム
３２  フロントフォーク
３６  ヘッドチューブ
４０  ハンドルバー
４４  スイングアーム
４６  ショックアブゾーバーユニット
４８  シート
５４  電力貯蔵部
５８  電気モーター
６２  エンドレス駆動部材
６６  駆動スプロケット
６８  被駆動スプロケット
７２  制御装置
７４  ツイストグリップ
８４  ツイストグリップセンサ
９０  制御センサ
６００  ＥＣＵ
【図１】
2020114173.tif 000003
【図２】
2020114173.tif 000004
【図３】
2020114173.tif 000005
【図４】
2020114173.tif 000006
【図５】
2020114173.tif 000007
【図６】
2020114173.tif 000008
【図７】
2020114173.tif 000009
【図８】
2020114173.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】令和2年3月2日(2020.3.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
【図１】図１は、一実施形態に係る二輪車両の斜視図である。
【図２】図２は、図１の二輪車両の右側の側面図である。
【図３】図３は、図１の二輪車両の左側の側面図である。
【図４】図４は、一実施形態に係るツイストグリップ及び回生制動制御装置を含む図１の二輪車両を示す。
【図５】図５は、一実施形態に係る、図１の二輪車両の電気モーターの動作方法を示すフローチャートである。
【図６】図６は、一実施形態に係る、図１の二輪車両に含まれる回生制動制御装置の位置に基づき要求されるトルクを生成するための入力処理を概略的に示す。
【図７】図７は、一実施形態に係る、図１の二輪車両における仮想ブレーキ及び仮想クラッチを生成するための入力処理を概略的に示す。
【図８】図８は、一実施形態に係る、仮想ブレーキ及び仮想クラッチのプロセスフローを示す概略図である。
【外国語明細書】
2020114173000001.pdf