WO2021014600A1

WO2021014600A1 - ストラドルドビークル

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Publication number: WO2021014600A1
Application number: PCT/JP2019/028944
Authority: WO
Inventors: 日野　陽至
Original assignee: ヤマハ発動機株式会社
Priority date: 2019-07-24
Filing date: 2019-07-24
Publication date: 2021-01-28
Also published as: JP7258147B2; JPWO2021015225A1; WO2021015225A1; EP3988412A1; EP3988412B1; EP3988412A4

Abstract

本発明は、加速していることをライダに分りやすく伝えることできるストラドルドビークルを提供する。ストラドルドビークルは、エンジンと、駆動輪と、加速指示部と、永久磁石式モータと、バッテリと、インバータと、制御装置とを備える。加速指示部は、操作に応じて加速を指示する。永久磁石式モータは、ロータと永久磁石とを有する。インバータは、複数のスイッチング部を備えている。複数のスイッチング部は、スイッチング動作することによってバッテリと永久磁石式モータとの間を流れる電流を制御する。制御装置は、インバータの動作を制御する。制御装置は、加速指示部によって加速が指示されている間に、インバータの動作周波数が４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲の内に含まれるように、インバータの動作周波数を当該範囲外から変化させる。

Description

ストラドルドビークル

　本発明は、鞍乗型車両に関する。

　例えば、鞍乗型車両のエンジンにモータのトルクを付与することによって、走行のアシストを行うことが知られている。
　例えば、特許文献１には、自動２輪車のエンジン等に設けられる始動発電機が示されている。特許文献１の始動発電機は、直流交流変換回路と接続されている。直流交流変換回路は、直流電圧源の正極および負極のそれぞれと前記始動発電機の各固定子巻線との間を開閉するスイッチング部を備える。スイッチング部は制御装置によって制御される。制御装置が、スイッチング部を操作することで、始動発電機をモータとして利用してクランクシャフトにトルクを付与する。これによってエンジンが始動する。また、ライダの操作に基づく加速アシスト処理も実施される。
　スイッチング部はオン・オフ操作される。スイッチング部は、例えばＰＷＭ制御又は正弦波制御によって操作される。これによって、電流が制御される。また、始動発電機のトルクが制御される。

特許第５８７４３１５号公報

　特許文献１の構成によれば、ライダの操作に基づいて、スイッチング部がＰＷＭ制御又は正弦波制御でオン・オフ操作されることにより、発電電流の制御や、加速アシスト処理に必要なトルクの制御を行うことができる。
　鞍乗型車両では、鞍乗型車両が加速していることをライダに分りやすく伝えることが望まれている。

　本発明の目的は、鞍乗型車両が加速していることをライダに分りやすく伝えることできる鞍乗型車両を提供することである。

　本発明者は、鞍乗型車両が加速していることをライダに分りやすく伝える手段ついて検討を行った。その中で、本発明者は、加速していることを分りやすく伝える媒体として、音に注目した。鞍乗型車両の加速の時、ライダは通常正面を注視している場合が多いと考えられる。音を媒体とすることで、例えばライダが通常正面を注視していても、鞍乗型車両がライダの加速の操作に反応していることをライダに分りやすく伝えることができると考えられる。つまり、鞍乗型車両が加速していることをライダに分りやすく伝えることが可能である。
　本発明者は、音を媒体として伝える様々な手段について検討した。本発明者は、スピーカやブザーといった音響デバイスの他に、本来音響デバイスとして使用されないインバータにも着目した。

　インバータは、スイッチング動作することによってバッテリと永久磁石式モータとの間を流れる電流を制御する。インバータは、スイッチング部を有している。インバータのスイッチング部は、モータの回転に応じて永久磁石の磁束が巻線を鎖交する周期よりも短い周期、即ち各巻線で生じる誘導起電力の周期よりも短い周期でオン・オフすることによって、モータの電流及びトルクを制御する。インバータのスイッチング部は、例えばＰＷＭ制御又は正弦波制御の変調で用いられるキャリア周波数でオン・オフ動作する。スイッチング部がオン・オフ動作する周波数を、インバータの動作周波数と称する。
　インバータの動作周波数は、通常、モータの回転速度から独立して設定することができる。インバータの動作周波数は、通常、モータの回転速度に関わらず一定の周波数に設定される。一定の周波数、即ち一定の周期でオン・オフ動作する場合に、オン期間とオフ期間のデューティ比が制御されることによって、モータの電流及びトルクが制御される。

　インバータの動作周波数、即ちスイッチング部がオン・オフ動作する周波数が、例えば、４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲であると、スイッチングに起因する動作音が人間に聞こえるようになる。スイッチングに起因する動作音は、モータの回転速度とは直接に関係しない。
　スイッチングの動作音は、オン・オフ動作するスイッチング部自体を音源として発生する。また、スイッチングの動作音は、永久磁石式モータを音源として発生する。より詳細には、スイッチングの動作音は、電流が流れるモータの巻線、及び巻線に接する部品を音源として発生する。
　スイッチングの動作音は、モータの回転速度又は鞍乗型車両の速度とは直接に関係しない音であり、例えばエンジンの音とは異なり、フィーリングにも寄与しない音として認識されてきた。スイッチングに起因する動作音は、むしろ騒音として認識されてきた。このため、インバータの動作周波数は、通常、動作音が騒音として人間に聞こえないよう、４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲の外に設定されてきた。

　本発明者は、音を媒体として加速していることをライダに分りやすく伝える手段として、スイッチングの動作音を積極的に利用することを検討した。ここで、本発明者は、従来騒音として人間に聞こえないような周波数に設定されていたインバータの動作周波数を、敢えて、人間に聞こえるような周波数で設定してみた。その結果、本発明者は、次の知見をえた。

　鞍乗型車両は、操作に応じて加速を指示する加速指示部を備える。加速指示部によって加速が指示されている間に、制御装置が、インバータの動作周波数が４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲の内に含まれるように、インバータの動作周波数を当該範囲外から変化させる。
　これによって、操作に応じて加速が指示されている間に、インバータの動作周波数が４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲になる。この結果、スイッチングの動作音が人間に聞こえる。しかも、スイッチングの動作音は、スピーカやブザーではなく、スイッチング部及びモータの巻線といった動力の出力に関連する部品を音源として発生する。
　鞍乗型車両は、自動車と異なり車室を有さない。このため、永久磁石式モータ及びインバータを音源とする動作音が、鞍乗型車両に乗車するライダに直接に聞こえる。このため、動作音が運転中のライダに分りやすい。
　操作に応じて加速が指示されている間に動作音が聞こえるようにすることによって、ライダの運転中でも、加速していることをライダに分りやすく伝えることができる。

　本発明の鞍乗型車両は、以下の構成を備える。

　（１）　鞍乗型車両であって、
　クランクシャフトを有し、前記クランクシャフトを介して動力を出力するエンジンと、
　前記クランクシャフトを介して前記エンジンから出力される回転力を受け前記鞍乗型車両を駆動する駆動輪と、
　ライダの操作に応じて前記鞍乗型車両の加速を指示する加速指示部と、
　前記クランクシャフトの回転に応じて回転するように前記クランクシャフトと直接的又は間接的に接続されたロータと前記ロータに設けられた永久磁石とを有する永久磁石式モータと、
　バッテリと、
　スイッチング動作することによって前記バッテリと前記永久磁石式モータとの間を流れる電流を制御する複数のスイッチング部を備えたインバータとを備え、
　前記鞍乗型車両は、
　前記加速指示部によって加速が指示されている間に、インバータの動作周波数が４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲内に含まれるように、インバータの動作周波数を当該範囲外から変化させる制御装置
を備える。

　上記構成によれば、鞍乗型車両は、エンジンと、駆動輪と、加速指示部と、永久磁石式モータと、バッテリと、インバータと、制御装置とを備える。
　エンジンは、クランクシャフトを介して動力を出力する。駆動輪は、クランクシャフトを介してエンジンから出力される回転力を受け、鞍乗型車両を駆動する。加速指示部は、ライダの操作に応じて加速を指示する。
　永久磁石式モータは、ロータと永久磁石とを有する。ロータは、クランクシャフトの回転に応じて回転するようにクランクシャフトと直接的又は間接的に接続されている。永久磁石は、ロータに設けられている。インバータは、複数のスイッチング部を備えている。複数のスイッチング部は、スイッチング動作することによってバッテリと永久磁石式モータとの間を流れる電流を制御する。
　制御装置は、インバータの動作を制御する。制御装置は、加速指示部によって加速が指示されている間に、インバータの動作周波数が４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲の内に含まれるように、インバータの動作周波数を当該範囲外から変化させる。
　これによって、加速が指示されている間に、インバータの動作周波数が、４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲外から、４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲内に変化する。

　この結果、加速が指示されている間に、スイッチングの動作音が人間に聞こえる。しかも、スイッチングの動作音は、スピーカやブザーではなく、スイッチング部及びモータの巻線といった動力の出力に関連する部品を音源として発生する。例えばＩＳＯ２２６のラウドネス曲線に示されるように、音は、周波数が４ｋＨｚを超えると人間に最もよく聞こえる。４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の音は、大多数の人間に聞こえやすい。インバータの動作周波数が４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲内になることによって、ライダを含む人間に動作音が聞こえやすくなる。
　操作に応じて加速が指示されている間に動作音が聞こえることによって、ライダの運転中でも、加速していることをライダに分りやすく伝えることができる。

　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、
　前記制御装置は、前記鞍乗型車両の走行が停止した状態で前記加速指示部によって加速が指示され場合、前記インバータの動作周波数を、０ｋＨｚから、４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲内に含まれるように増加する。

　上記構成によれば、鞍乗型車両の走行が停止した状態で０ｋＨｚであったインバータの動作周波数が、加速の指示により４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲内に含まれるように増加する。これによって、発進から加速していることをライダに分りやすく伝えることができる。

　（３）　（１）又は（２）の鞍乗型車両であって、
　前記制御装置は、前記鞍乗型車両の走行状態で前記加速指示部によって加速が指示され場合、前記インバータの動作周波数を、１６ｋＨｚを超えた範囲から、４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲の内に含まれるように減少する。

　上記構成によれば、１６ｋＨｚを超えた範囲であったインバータの動作周波数が、加速の指示により４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲内に含まれるように減少する。これによって、走行状態で加速していることをライダに分りやすく伝えることができる。

　（４）　（１）から（３）いずれか１の鞍乗型車両であって、
　視覚的な表示を行う表示装置をさらに備え、
　前記制御装置は、
　前記加速指示部によって加速が指示されている間に、前記表示装置の表示状態を変化させる。

　上記構成によれば、加速が指示されている間に、表示装置の視覚的な表示状態が変化する。視覚的な表示によれば、色や形状の表示状態によって、表示の内容が他の表示と区別されやすい。従って、視覚的な表示の変化によって、鞍乗型車両が加速していることをライダに分りやすく伝えることができる。

　（５）　（１）から（４）いずれか１の鞍乗型車両であって、
　前記インバータの動作周波数が４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲の内に含まれている場合に、前記加速指示部による加速の指示が停止したとき、前記インバータの動作周波数が１６ｋＨｚ以上になるように増加する。

　上記構成によれば、加速の指示の停止に応じて、動作音が人間に聞こえないか、又は人間に聞こえる動作音の大きさが減少する。これによって、加速が停止したこともライダに分りやすく伝えることができる。

　（６）　（１）から（５）いずれか１の鞍乗型車両であって、
　前記制御装置は、前記加速指示部によって減速が指示されている間に、インバータの動作周波数が４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲内に含まれるように、インバータの動作周波数を当該範囲外から変化させる。

　上記構成によれば、加速に加え、操作に応じて減速が指示されている間に動作音が聞こえることによって、ライダの運転中でも回生動作していることをライダに分りやすく伝えることができる。

　本発明の鞍乗型車両は、駆動輪を有する。本発明の鞍乗型車両は、例えば、自動二輪車、自動三輪車、及びＡＴＶ（Ａｌｌ－Ｔｅｒｒａｉｎ　Ｖｅｈｉｃｌｅ）を含む。鞍乗型車両は、例えばリーン車両である。リーン車両は、左旋回中に車両左方向に傾斜し右旋回中に車両右方向に傾斜する。

　本発明のエンジンは、ピストンと、クランクシャフトとを有する。本発明のクランクシャフトは、例えば、コネクティングロッドによってピストンと連結されたクランクシャフト、及び、コネクティングロッド及び更に異なる部材を介してピストンと連結されたクランクシャフトを含む。クランクシャフトは、例えば、ピストンの往復動が回転運動に変換されてクランクシャフトに伝達されるように構成されている。
　本発明のエンジンは、例えば、４ストローク式のエンジン、及び２ストローク式のエンジンを含む。
　本発明のエンジンは、例えば、単気筒エンジン又は２気筒エンジンである。単気筒エンジン又は２気筒エンジンは、４ストロークの間に、クランクシャフトを回転させる負荷が大きい高負荷領域と、クランクシャフト１５を回転させる負荷が高負荷領域ＴＨの負荷より小さい低負荷領域とを有する。
　高負荷領域と低負荷領域とを有するエンジンでは、４ストロークにおける回転速度の変動が大きい。このため、加速の指示に起因する回転速度の増加がわかりにくい場合がある。動作音によって加速していることをライダに分りやすく伝えることができる。
　単気筒エンジンは、２以上の気筒を有するエンジンよりも狭い高負荷領域を有する。即ち単気筒エンジンは、より広い低負荷領域を有する。
　ただし、エンジンは、３以上の気筒を有してもよい。

　本発明の永久磁石式モータは、永久磁石を有するモータである。本発明の永久磁石式モータは、ステータ及びロータを有する。本発明の永久磁石式モータのロータは永久磁石を有する。本発明の永久磁石式モータのロータは巻線を備えていない。本発明の永久磁石式モータのステータは巻線を備える。本発明の永久磁石式モータは、複数相に対応する巻線を備える。本発明の永久磁石式モータは、例えば、２相又は４相以上に対応する巻線を備えてもよい。ただし、本発明の永久磁石式モータは、例えば、３相に対応する巻線を備えることによって、ベクトル制御、及び位相制御が容易に実施可能である。ステータの巻線は、ステータコアを巻いている。ロータは永久磁石がエアギャップを介してステータコアと向き合うように回転する。本発明の永久磁石式モータは、ラジアルギャップ型のモータ、及びアキシャルギャップ型のモータを含む。本発明の永久磁石式モータは、ラジアルギャップ型のモータとして、ステータよりも外方で回転するロータを備えたアウターロータ型のモータ、及び、ステータよりも内方で回転するロータを備えたアウターロータ型のモータを含む。
　本発明の永久磁石式モータは、例えば、発電を行ってもよい。本発明の永久磁石式モータは、例えば、発電機としての機能を有する永久磁石式モータである。また、永久磁石式モータは、発電機としての機能を有さない永久磁石式モータを含む。

　本発明の永久磁石式モータのロータは、例えば、クランクシャフトと直接的に接続されたロータ、及び、伝達機構を介してクランクシャフトと間接的に接続されたロータを含む。伝達機構は、例えば、ベルト、チェーン、ギア、減速機、増速機等である。本発明のロータは、クランクシャフトに対し固定された速度比で回転するようクランクシャフトと接続されることが好ましい。

　本発明のインバータは、バッテリから永久磁石式モータに出力される電流を制御する複数のスイッチング部を備えている。
　スイッチング部は、例えば、トランジスタである。スイッチング部は、例えば、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ　Ｅｆｆｅｃｔ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、サイリスタ、及びＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ　Ｇａｔｅ　Ｂｉｐｏｌａｒ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を含む。インバータは、例えば、複数のスイッチング部で構成されたブリッジインバータを有する。

　本発明の制御装置は、例えば、エンジンの動作を制御する制御装置を含む。但し、本発明の制御装置は、例えば、エンジンの動作を制御する装置とは別個の制御装置も含む。

　本発明の加速指示部は、鞍乗型車両の加速を指示する手段である。言い換えると、本発明の加速指示部は、エンジントルクの増加量を指示する手段である。本発明の加速指示部は、例えば運転者によって操作される。本発明の加速指示部は、例えばアクセルグリップである。この場合、アクセルグリップの回転における位置が、加速指示部の操作量を示す。また、加速指示部は、例えば、ペダル、レバー、及びスイッチを含む。
　なお、加速指示部には、例えば、操作によって変位しない装置も含まれる。このような加速指示部としては、例えば、加速指示部に加えられた力の大きさが加速指示部の操作量を示すように構成された加速指示部等が挙げられる。また、加速指示部は、鞍乗型車両の加速だけではなく、鞍乗型車両の減速を指示するように構成されていてもよい。この場合、鞍乗型車両の加速に係る加速指示部の操作量が、「加速指示部の操作量」に相当する。
　加速指示部は、加速指示部の操作量が大きいほど、加速指示部によって指示されるエンジンのトルクの増加量が大きくなるように構成されている。言い換えると、加速指示部は、加速指示部の操作量が大きいほど、加速指示部によって指示されるエンジンのトルクが大きくなるように構成されている。また、言い換えると、加速指示部は、加速指示部の操作量が大きいほど、加速指示部によって指示されるスロットル弁の開度の増加量が大きくなるように構成されている。また、加速指示部は、加速指示部の操作量の増加の速度が大きいほど、加速指示部によって指示される鞍乗型車両の加速度が大きくなるように構成されている。

　本発明における、加速指示部によって加速が指示されている場合は、例えば、加速指示部の操作量が、ある固定された限度操作量を越えたことであってよい。また、加速指示部によって加速が指示されている場合は、例えば、加速指示部の操作量が、特定時間前の操作量に対して定められた操作量を越えたことであってよい。つまり、加速指示部によって加速が指示されている場合は、加速指示部の操作量の増加の速度が固定された限度速度以上であるか否かであってよい。

　加速指示部によって加速が指示されている場合インバータの動作周波数を所定範囲外から所定範囲内に変化させることは、加速指示部によって加速が指示されている期間、常に、インバータの動作周波数を所定範囲外から所定範囲内に変化させることを含む。また、加速指示部によって加速が指示されている場合インバータの動作周波数を所定範囲外から所定範囲内に変化させることは、加速指示部によって加速が指示されている期間の一部で、インバータの動作周波数を所定範囲外から所定範囲内に変化させることを含む。
　また、インバータの動作周波数を所定範囲外から所定範囲内に変化させることは、周波数を所定範囲外から所定範囲内に変化させた後、所定範囲内の一定の周波数に維持することを含む。また、インバータの動作周波数を所定範囲外から所定範囲内に変化させることは、周波数を所定範囲外から所定範囲内に変化させた後、周波数を所定範囲内で変動することを含む。

　制御装置が、４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲内の動作周波数でインバータを動作させる場合、制御装置は、例えば、永久磁石式モータにクランクシャフトを駆動させる。制御装置は、永久磁石式モータを力行状態とする。ただし、制御装置は、これに限られず、例えば、４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲内の動作周波数でインバータを動作させる場合、クランクシャフトに永久磁石式モータを駆動させる。これによって、永久磁石式モータを発電状態とする。なお、永久磁石式モータが力行状態となるか又は発電状態となるかは、永久磁石式モータの回転速度と、回転に伴う誘導起電圧の変化に対しスイッチング部から流れる電流の位相とに依る。

　動作音は、ライダに限られず、鞍乗型車両の周囲にいる人間に聞こえてもよい。

　表示装置の表示状態は、加速指示部によって加速が指示されている間に変化する。例えば、表示装置の表示状態が変化している期間と、前記インバータの動作周波数が４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲の内に含まれる期間とは重なりを有する。
　ただし、表示装置の表示状態が変化するタイミングは、インバータの動作周波数が変化するタイミングと異なっていてもよい。例えば、表示装置の表示状態が変化するタイミングは、インバータの動作周波数が変化するタイミングと実質的に同じでもよい。

　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」、「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、特に指定しない限り直接的および間接的な取り付け、および結合の両方を包含する。
　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。

　本発明によれば、鞍乗型車両が加速していることをライダに分りやすく伝えることできる鞍乗型車両を実現することができる。

本発明の一実施形態に係る鞍乗型車両の概略を示す図である。図１に示す実施形態の適用例に係る鞍乗型車両を示す外観図である。図２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。エンジンのクランク角度位置と必要トルクとの関係を模式的に示す説明図である。図３に示す永久磁石式モータの回転軸線に垂直な断面を示す断面図である。図２に示す鞍乗型車両の電気的な概略構成を示すブロック図である。制御における電流及び電圧の波形の例を示す図である。図２に示す鞍乗型車両の動作を説明するフローチャートである。

　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鞍乗型車両の概略を示す図である。図１のパート（ａ）は、鞍乗型車両の概略構成を示すブロック図である。図１のパート（ｂ）は、インバータの動作周波数の変化の例を示すタイムチャートである。

　鞍乗型車両１は、例えばリーン車両である。リーン車両は、左旋回中に車両左方向に傾斜し右旋回中に車両右方向に傾斜する。鞍乗型車両１は、例えば、自動二輪車、又は自動三輪車である。鞍乗型車両１として、例えばＡＴＶも採用可能である。
　鞍乗型車両１は、エンジン１０と、駆動輪３ｂと、加速指示部８と、永久磁石式モータ２０と、バッテリ４と、インバータ６１と、制御装置６０とを備える。鞍乗型車両１は、車室を有しない。また、鞍乗型車両１は、エンジン１０、永久磁石式モータ２０、及びインバータ６１を格納するエンジンルームを有さない。従って、エンジン１０、永久磁石式モータ２０、及びインバータ６１は、エンジンルームに格納されていない。

　エンジン１０は、内燃機関である。エンジン１０は、クランクシャフト１５を有する。クランクシャフト１５は、エンジン１０内のガスの燃焼によって回転する。エンジン１０は、クランクシャフト１５を介して動力を出力する。クランクシャフト１５は動力として回転力を出力する。

　駆動輪３ｂ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力を受け、鞍乗型車両１を駆動する。駆動輪３ｂは、例えば、変速装置及びクラッチといった動力伝達装置を介してエンジン１０から出力される回転力を受ける。

　加速指示部８は、操作に応じて加速を指示する。加速指示部８は、例えば、ステアリングに設けられるアクセルグリップである。加速指示部８として、例えば、アクセルペダルも採用され得る。加速指示部８が操作されると、エンジン１０に供給されるガスの量が増加する。この結果、クランクシャフト１５を介してエンジン１０から出力される動力が増大する。例えば、クランクシャフト１５の回転速度が増加する。

　永久磁石式モータ２０は、ロータ３０とステータ４０を有する。ロータ３０は、永久磁石３７を有する。ロータ３０は、クランクシャフト１５の回転に応じて回転するようにクランクシャフト１５と接続されている。ロータ３０は、例えば、クランクシャフト１５と間接的に接続されている。ただし、ロータ３０は、クランクシャフト１５と間接的に接続されていてもよい。ロータ３０には永久磁石３７が設けられている。

　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。複数のスイッチング部６１１～６１６は、オン・オフを切り換えるスイッチング動作によってバッテリ４と永久磁石式モータ２０との間を流れる電流を制御する。

　制御装置６０は、インバータ６１の動作を制御する。制御装置６０は、スイッチング部６１１～６１６のオン・オフを制御する。
　制御装置６０は、スイッチング動作により目標値に応じた電流を永久磁石式モータ２０に供給する。制御装置６０は、ＰＷＭ制御（正弦波制御を含む）によって、スイッチング部６１１～６１６のオン・オフを制御する。
　制御装置６０は、ＰＷＭ制御で、誘導起電圧の周波数よりも高い周波数のパルスでスイッチング部６１１～６１６がオン及びオフする。制御装置６０は、オン期間とオフ期間のデューティ比を制御することによって、永久磁石式モータ２０の電流及びトルクを制御する。制御装置６０は、目標値に応じた値をキャリア信号で変調する。キャリア信号は誘導起電圧の周波数よりも高い周波数の信号である。
　正弦波制御は、ＰＷＭ制御の一種である。正弦波制御では、永久磁石式モータ２０の巻線に正弦波電流が流れるように、誘導起電圧の周波数でデューティ比が変化する。
　制御装置６０がＰＷＭ制御において、スイッチング部６１１～６１６のオン・オフを制御する周波数をインバータ６１の動作周波数又はキャリア周波数と称する。動作周波数は、ＰＷＭ制御以外の制御にも用いられる。

　制御装置６０は、加速指示部８によって加速が指示されている間に、インバータ６１の動作周波数が４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲の内に含まれるように、インバータ６１の動作周波数を当該範囲外から変化させる。
　当該範囲外は、インバータ６１の動作周波数が０ｋＨｚ以上４ｋＨｚ以下の範囲内又は、１６ｋＨｚ以上の範囲内である。例えば、インバータ６１が動作を停止している場合は、オン・オフの変化がないので、動作周波数が実質的に０ｋＨｚである。
　制御装置６０は、例えば、インバータ６１の動作周波数が０ｋＨｚ以上４ｋＨｚ以下の範囲にある場合、加速指示部８によって加速が指示されている間に、インバータ６１の動作周波数を、４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲内に増加させる。
　制御装置６０は、例えば、インバータ６１の動作周波数が１５ｋＨｚ以上の範囲にある場合、加速指示部８によって加速が指示されている間に、インバータ６１の動作周波数を、４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲内に減少させる。

　なお、制御装置６０は、ＰＷＭ制御で、誘導起電圧の周波数よりも高い周波数のパルスでスイッチング部６１１～６１６をオン及びオフするモードと、誘導起電圧の周波数でスイッチング部６１１～６１６をオン及びオフするモードとを切替えてもよい。誘導起電圧の周波数でスイッチング部６１１～６１６をオン及びオフするモードを位相制御モードと称する。位相制御モードでは、キャリア信号による変調を行わない。この場合、スイッチング部６１１～６１６の周波数は、キャリア周波数ではなく、単なる動作周波数である。位相制御モードによれば、例えば、誘導起電圧が、スイッチング部６１１～６１６を制御する電圧を超えた場合に、効率的にスイッチング部６１１～６１６を動作させることができる。位相制御モードは、エンジン回転速度が大きい走行中の発電に利用することができる。
　インバータ６１がＰＷＭ制御によって０ｋＨｚ以上４ｋＨｚ以下の範囲内で動作している状態から位相制御モードに移行することで、動作周波数が４ｋＨｚ以下に減少する。即ち、インバータ６１の動作周波数が、４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲内から、当該範囲外に変化する。
　例えば、制御装置６０が位相制御モードにおいて４ｋＨｚ以下の動作周波数でスイッチング部６１１～６１６をオン及びオフしている状態で、加速指示部８によって加速が指示された場合、制御装置６０は、インバータ６１の動作周波数を、４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲内に増加させる。

　また、制御装置６０として、加速指示部８によって減速が指示されている間に、インバータ６１の動作周波数が４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲の内に含まれるように、インバータ６１の動作周波数を当該範囲外から変化させる構成も採用可能である。加速指示部８による減速の指示は、例えば、鞍乗型車両１の走行中に加速指示部８の操作量がゼロである場合である。

　図１のパート（ｂ）には、加速指示部８の操作量Ｐ１、エンジン１０の回転速度Ｒ１、及び、インバータ６１の動作周波数（キャリア周波数）Ｆ１の変化の例が示されている。
　図１のパート（ｂ）の例におけるタイミングｔ１よりも前では、インバータ６１の動作が停止している。従って、インバータ６１の動作周波数Ｆ１は、０ｋＨｚである。また、図１のパート（ｂ）の例におけるタイミングｔ１よりも前では、エンジン１０の燃焼動作も停止している。つまり、タイミングｔ１よりも前は、例えば、エンジン１０のアイドリングストップ状態を示している。
　図１のパート（ｂ）の例では、タイミングｔ１で加速指示部８がライダにより操作され、鞍乗型車両１の加速が指示される。タイミングｔ２で加速指示部８がライダの操作が停止し、鞍乗型車両１の加速の指示が停止する。図１のパート（ｂ）の例では、加速指示部８の操作量が加速基準を超えた場合に、鞍乗型車両１の加速が指示されたと判断される。

　タイミングｔ１で鞍乗型車両１の加速が指示されると、制御装置６０は、４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲ＦＲ内の動作周波数Ｆ１でインバータ６１を動作させる。これによって、加速指示部８によって加速が指示されている間に、インバータ６１の動作周波数Ｆ１が４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲の内に含まれるように、インバータ６１の動作周波数が当該範囲ＦＲ外から変化する。
　また、タイミングｔ１で鞍乗型車両１の加速が指示されると、インバータ６１の動作によって、永久磁石式モータ２０がエンジン１０のクランクシャフト１５を駆動する。エンジン１０が燃焼動作を開始し、回転速度Ｒ１が増加する。
　タイミングｔ１の後も鞍乗型車両１の加速が指示される。エンジン１０の回転速度Ｒ１が増加を継続する。鞍乗型車両１が加速する。より詳細には、鞍乗型車両１が停止状態から加速状態に変化する。
　制御装置６０は、４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲ＦＲ内の動作周波数Ｆ１でインバータ６１を動作させる。エンジン１０が燃焼動作を開始した後も、永久磁石式モータ２０にクランクシャフト１５を駆動させる。これによって、エンジン１０の動作が永久磁石式モータ２０によってアシストされる。鞍乗型車両１が加速する。
　スイッチングの動作音は、スイッチング部６１１～６１６及び永久磁石式モータ２０のステータ巻線Ｗといった動力の出力に関連する部品を音源として発生する。
　スイッチングの動作音は、スイッチング部６１１～６１６と永久磁石式モータ２０とを接続する配線からも生じ得る。

　タイミングｔ２で鞍乗型車両１の加速の指示が停止すると、制御装置６０は、インバータの動作周波数Ｆ１を、４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲ＦＲ内から、１６ｋＨｚ以上の範囲に増加する。これによって、鞍乗型車両１の加速の指示が停止すると、インバータの動作周波数Ｆ１が、４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲ＦＲ内から、当該範囲ＦＲ外に変化する。
　この結果、動作音が人間に聞こえないか、又は人間に聞こえる動作音の大きさが減少する。
　図１のパート（ａ）の例では、タイミングｔ２で鞍乗型車両１の加速の指示が停止した後も、エンジン１０が燃焼動作を維持する。この結果、永久磁石式モータ２０はクランクシャフト１５に駆動される。これによって、永久磁石式モータ２０が発電状態となる。

　上述したように、タイミングｔ１からｔ２間での加速が指示されている間に、インバータ６１の動作周波数が、４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲外から、４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲内に変化する。インバータ６１の動作周波数が、４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲内にあると、永久磁石式モータ２０の回転速度とは直接に関係しないスイッチングの動作音が人間に聞こえるようになる。

　従って、加速が指示されている間に、スイッチングの動作音が人間に聞こえる。
　スイッチングの動作音は、スピーカやブザーではなく、スイッチング部６１１～６１６及び永久磁石式モータ２０の巻線といった動力の出力に関連する部品を音源として発生する。例えばＩＳＯ２２６のラウドネス曲線に示されるように、音は、周波数が４ｋＨｚを超えると人間に最もよく聞こえる。４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の音は、大多数の人間に聞こえやすい。インバータの動作周波数が４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲内になることによって、ライダを含む人間に動作音が聞こえやすくなる。鞍乗型車両１は、自動車と異なり車室を有さない。また、動作音は、鞍乗型車両の周囲にいる人にも聞こえやすくなる。
　操作に応じて加速が指示されている間に動作音を聞かせることによって、ライダの運転中でも、鞍乗型車両１が加速していることをライダに分りやすく伝えることができる。
　また、鞍乗型車両１が加速していることを鞍乗型車両１の周囲にいる人、例えば歩行者及び周囲で走行中の車両のライダ又は運転者に分りやすく伝えることができる。

　また、加速の指示が停止すると、動作音が人間に聞こえないか、又は人間に聞こえる動作音の大きさが減少する。従って、運転中に、加速が終了していることもライダに分りやすく伝えることができる。

　図１のパート（ｂ）には、上述した動作とは異なるスイッチング動作の例も破線で示されている。
　例えば、Ｆ２に示されるように、加速が指示されている期間、動作周波数（スイッチング周波数）（Ｆ２）は、徐々に増加してもよい。

　また、例えば、Ｆ３に示されるように、加速の指示が継続している途中で、インバータの動作周波数（Ｆ３）が、４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲ＦＲ内から、当該範囲ＦＲ外に変化してもよい。
　この場合でも、加速をライダに伝えることができる。
　また、動作周波数（Ｆ３）が、当該範囲ＦＲ外に変化することで、スイッチング損失が抑えられ効率の高いスイッチング周波数を選択することができる。
　例えば、加速の指示が開始した後所定時間で、動作周波数（Ｆ３）が、当該範囲ＦＲ外に変化してもよい。

　また、例えば、Ｆ４に示されるように、加速の指示が停止した後も、インバータの動作周波数（Ｆ４）が、４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲ＦＲ内に維持されてもよい。
　この場合でも、加速していることをライダに分りやすく伝えることができる。例えば、加速の指示の期間が短い場合でも、時間をかけて、加速していることをライダに分りやすく伝えることができる。
　例えば、加速の指示が開始した後所定時間で、動作周波数（Ｆ４）が、当該範囲ＦＲ外に変化してもよい。

　図２は、図１に示す実施形態の適用例に係る鞍乗型車両を示す外観図である。
　図２に示す鞍乗型車両１は、車体２及び車輪３ａ，３ｂを備えている。詳細には、鞍乗型車両１は、自動二輪車である。
　鞍乗型車両１は、エンジンユニットＥＵを備えている。エンジンユニットＥＵは、エンジン１０（図３参照）を備えている。
　後ろの車輪３ｂは駆動輪である。車輪３ｂは、エンジン１０から出力される回転力を受け鞍乗型車両１を駆動する。

　鞍乗型車両１は、メインスイッチ５を備えている。メインスイッチ５は、鞍乗型車両１の各部に電力を供給するためのスイッチである。鞍乗型車両１は、スタータスイッチ６を備えている。スタータスイッチ６は、エンジン１０を始動するためのスイッチである。鞍乗型車両１は、加速指示部８を備えている。加速指示部８は、操作に応じて鞍乗型車両１の加速を指示するための操作子である。加速指示部８は、操作に応じて変位する。加速指示部８は、より詳細には、アクセルグリップである。加速指示部８は、操作に応じて回転する。加速指示部８は、エンジン１０が停止している場合に、エンジン１０を始動させるためにも操作される。

　鞍乗型車両１は、バッテリ４を備えている。鞍乗型車両１は、鞍乗型車両１の各部を制御する制御装置６０を備えている。

　鞍乗型車両１は、アシスト表示装置７ａ、回生表示装置７ｂを備えている。アシスト表示装置７ａ及び回生表示装置７ｂは、視覚的な表示を行う。アシスト表示装置７ａは、加速指示部８によって加速が指示されている間に表示状態が変化するように構成されている。例えば、アシスト表示装置７ａは、加速指示部８によって加速が指示されている間に点灯するライトである。回生表示装置７ａは、加速指示部８によって減速が指示されている間に表示状態が変化するように構成されている。ただし、鞍乗型車両１として、回生表示装置７ｂを備えない構成も採用可能である。

　図３は、図２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。

　エンジンユニットＥＵは、エンジン１０と、永久磁石式モータ２０とを備えている。
　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内に往復動可能に設けられている。
　クランクシャフト１５は、クランクケース１１内に回転可能に設けられている。クランクシャフト１５は、コネクティングロッド１４を介して、ピストン１３と連結されている。シリンダ１２の上部には、シリンダヘッド１６が取り付けられている。シリンダ１２とシリンダヘッド１６とピストン１３とによって、燃焼室が形成される。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の一端部１５ａには、永久磁石式モータ２０が取り付けられている。クランクシャフト１５の他端部１５ｂには、変速機ＣＶＴが取り付けられている。変速機ＣＶＴは、入力の回転速度に対する出力の回転速度の比である変速比を変更することができる。変速機ＣＶＴは、クランクシャフト１５の回転速度に対する、車輪の回転速度に対応する変速比を変更することができる。

　鞍乗型車両１は、クラッチＣＬ（図２参照）を備えている。クラッチＣＬは、変速機ＣＶＴに接続されている。クラッチＣＬは遠心クラッチである。クラッチＣＬは、クランクシャフト１５の回転力を駆動輪である車輪３ｂへ伝達する状態と遮断する状態とを切り換える。クラッチＣＬは、クランクシャフト１５の回転速度に応じて伝達する状態と遮断する状態とを切り換える。クラッチＣＬは、クランクシャフト１５の回転速度が所定の閾値より小さい場合に遮断状態となる。クラッチＣＬは、クランクシャフト１５の回転速度が所定の閾値より大きい場合に伝達状態となる。ここでいう所定の閾値は、必ずしも、厳密に１つの一定の値であることを意味しない。所定の閾値は、周囲の温度などの環境条件や走行条件などによって変化し得る値であってもよい。なお、遮断状態とは、クランクシャフトから駆動輪への回転力の伝達が全く行われない状態をいう。伝達状態とは、クランクシャフトから駆動輪への回転力の伝達が行われる状態をいい、部分的な回転力の伝達が行われる状態を含む。

　エンジンユニットＥＵには、スロットル弁ＳＶと、燃料噴射装置１８が備えられている。スロットル弁ＳＶは、エンジン１０に繋がる吸気通路Ｉｐに設けられている。スロットル弁ＳＶは、加速指示部８（図２参照）の操作量に基づく開度で開く。スロットル弁ＳＶは、メカニカルスロットル弁である。スロットル弁ＳＶは、加速指示部８と図示しないケーブルを介して機械的に連結されている。スロットル弁ＳＶは、加速指示部８が受ける操作に連動して開く。スロットル弁ＳＶは、加速指示部８の操作量に応じた開度で開く。スロットル弁ＳＶは、加速指示部８の位置に応じた開度で開く。
　スロットル弁ＳＶは、開度に応じた量の空気をエンジン１０に供給する。スロットル弁ＳＶは、開度に応じて流れる空気の量を調整することによってエンジン１０に供給される空気の量を調整する。
　スロットル弁ＳＶには、スロットル弁ＳＶの開度を検出するスロットルポジションセンサ８０が設けられている。スロットルポジションセンサ８０は、スロットル弁ＳＶの開度を表す信号を制御装置６０に出力する。燃料噴射装置１８は、燃料を噴射することによって、燃焼室に燃料を供給する。スロットル弁ＳＶから、吸気通路を通って流れる空気に対し、燃料噴射装置１８が燃料を噴射する。空気と燃料の混合気が、エンジン１０の燃焼室に供給される。
　また、エンジン１０には、点火プラグ１９が設けられている。

　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、混合気（ガス）を燃焼する燃焼動作によって回転力を出力する。即ち、ピストン１３が、燃焼室に供給された燃料を含む混合気の燃焼によって往復動する。ピストン１３の往復動に連動してクランクシャフト１５が回転する。回転力は、クランクシャフト１５を介してエンジン１０の外部に出力される。車輪３ｂ（図２参照）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力を受け鞍乗型車両１を駆動する。
　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ことによって、エンジン１０の回転力を調整する。燃焼室に供給される空気の量は、スロットル弁ＳＶの開度に応じて調整される。スロットル弁ＳＶの開度は、加速指示部８（図２参照）の操作に応じて調整される。
　燃料噴射装置１８は、供給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力を調節する。燃料噴射装置１８は、制御装置６０によって制御される。燃料噴射装置１８は、エンジン１０に供給される空気の量に基づいた量の燃料を供給するよう制御される。
　エンジン１０は、クランクシャフト１５を介して回転力を出力する。クランクシャフト１５の回転力は、変速機ＣＶＴ及びクラッチＣＬ（図２参照）を介して、車輪３ｂに伝達される。鞍乗型車両１は、エンジン１０からクランクシャフト１５を介して回転力を受ける車輪３ｂによって駆動される。

　図４は、エンジン１０のクランク角度位置と必要トルクとの関係を模式的に示す説明図である。図４は、エンジン１０が燃焼動作を行っていない状態で、クランクシャフト１５を回転させるための必要トルクを示している。

　エンジン１０は、単気筒エンジンである。エンジン１０は、４ストロークエンジンである。エンジン１０は、４ストロークの間に、クランクシャフト１５を回転させる負荷が大きい高負荷領域ＴＨと、クランクシャフト１５を回転させる負荷が高負荷領域ＴＨの負荷より小さい低負荷領域ＴＬとを有する。高負荷領域とは、エンジン１０の１燃焼サイクルのうち、負荷トルクが１燃焼サイクルにおける負荷トルクの平均値Ａｖよりも高い領域をいう。クランクシャフト１５の回転角度を基準として見ると、低負荷領域ＴＬは高負荷領域ＴＨ以上に広い。より詳細には、低負荷領域ＴＬは高負荷領域ＴＨよりも広い。言い換えると、低負荷領域ＴＬに相当する回転角度領域は、高負荷領域ＴＨに相当する回転角度領域よりも広い。エンジン１０は、吸気行程、圧縮行程、燃焼行程（膨張行程）、及び排気行程を繰り返しながら回転する。圧縮行程は、高負荷領域ＴＨと重なりを有する。

　エンジン１０の１燃焼サイクルには、吸気行程、圧縮行程、燃焼行程、及び排気行程が１回ずつ含まれる。
　吸気行程において、スロットル弁ＳＶの開度に応じた量の混合気が、燃焼室に供給される。圧縮行程において、ピストン１３が、燃焼室内の混合気を圧縮する。膨張行程において、点火プラグ１９で点火された混合気が燃焼するとともに、ピストン１３を押す。排気行程において、燃焼後の気体が、排ガスとして燃焼室から排出される。

　図５は、図３に示す永久磁石式モータ２０の回転軸線に垂直な断面を示す断面図である。
　図３及び図５を参照して永久磁石式モータ２０を説明する。

　永久磁石式モータ２０は、永久磁石式三相ブラシレス型モータである。永久磁石式モータ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。

　永久磁石式モータ２０は、ロータ３０と、ステータ４０とを有する。本実施形態の永久磁石式モータ２０は、ラジアルギャップ型である。永久磁石式モータ２０は、アウターロータ型である。即ち、ロータ３０はアウターロータである。ステータ４０はインナーステータである。
　ロータ３０は、ロータ本体部３１を有する。ロータ本体部３１は、例えば強磁性材料からなる。ロータ本体部３１は、有底筒状を有する。ロータ本体部３１は、筒状ボス部３２と、円板状の底壁部３３と、筒状のバックヨーク部３４とを有する。底壁部３３及びバックヨーク部３４は一体的に形成されている。なお、底壁部３３とバックヨーク部３４とは別体に構成されていてもよい。底壁部３３及びバックヨーク部３４は筒状ボス部３２を介してクランクシャフト１５に固定されている。ロータ３０には、電流が供給される巻線が設けられていない。

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

　複数の磁極部３７ａは、永久磁石式モータ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４０と対向するロータ３０の磁極数が２４個である。ロータ３０の磁極数とは、ステータ４０と対向する磁極数をいう。磁極部３７ａとステータ４０との間には磁性体が設けられていない。
　磁極部３７ａは、永久磁石式モータ２０の径方向におけるステータ４０よりも外方に設けられている。バックヨーク部３４は、径方向における磁極部３７ａよりも外方に設けられている。永久磁石式モータ２０は、歯部４３の数よりも多い磁極部３７ａを有している。
　なお、ロータ３０は、磁極部３７ａが磁性材料に埋め込まれた埋込磁石型（ＩＰＭ型）であってもよいが、本実施形態のように、磁極部３７ａが磁性材料から露出した表面磁石型（ＳＰＭ型）であることが好ましい。

　ロータ３０を構成する底壁部３３には、冷却ファンＦが設けられている。

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

　ロータ３０は、歯部４３の数より多い数の磁極部３７ａを有する。より詳細には、ロータ３０は、歯部４３の数の４／３以上の数の磁極部３７ａを有する。より詳細には、磁極部の数は、スロット数の４／３である。

　各歯部４３の周囲には、ステータ巻線Ｗが巻回している。つまり、複数相のステータ巻線Ｗは、スロットＳＬを通るように設けられている。図５には、ステータ巻線Ｗが、スロットＳＬの中にある状態が示されている。複数相のステータ巻線Ｗのそれぞれは、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の何れかに属する。ステータ巻線Ｗは、例えば、Ｕ相、Ｖ相、Ｗ相の順に並ぶように配置される。

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

　ロータ位置検出装置５０は、ロータ３０の位置を検出する装置である。ロータ位置検出装置５０は、複数の被検出部３８と対向する位置に設けられている。

　永久磁石式モータ２０のロータ３０は、クランクシャフト１５の回転に応じて回転するようにクランクシャフト１５と接続されている。詳細には、ロータ３０が、クランクシャフト１５に対し固定された速度比で回転するようクランクシャフト１５と接続されている。ロータ３０は、エンジン１０のクランクシャフト１５と直接的に接続されている。
　本実施形態では、ロータ３０が、クランクシャフト１５に、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３０は、クランクシャフト１５に対し１：１の速度比で回転する。永久磁石式モータ２０が、エンジン１０の燃焼動作時にロータ３０が正回転するように構成されている。
　永久磁石式モータ２０の回転軸線と、クランクシャフト１５の回転軸線とが略一致している。

　永久磁石式モータ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、永久磁石式モータ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、永久磁石式モータ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、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機能の双方を兼ね備えている。永久磁石式モータ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。

　図６は、図２に示す鞍乗型車両１の電気的な概略構成を示すブロック図である。
　鞍乗型車両１には、インバータ６１が備えられている。制御装置６０は、インバータ６１を含む鞍乗型車両１の各部を制御する。

　インバータ６１には、永久磁石式モータ２０及びバッテリ４が接続されている。バッテリ４は、永久磁石式モータ２０がモータとして動作する場合、永久磁石式モータ２０に電力を供給する。また、バッテリ４は、永久磁石式モータ２０で発電された電力によって充電される。

　バッテリ４は、メインスイッチ５を介して、インバータ６１及び電力消費機器７０と接続されている。電力消費機器７０は、電力を消費しながら動作する装置である。

　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Ｗの各相と接続されている。より詳細には、複数のスイッチング部６１１～６１６のうち、直列に接続された２つのスイッチング部がハーフブリッジを構成している。各相のハーフブリッジは、バッテリ４に対し並列に接続されている。各相のハーフブリッジを構成するスイッチング部６１１～６１６は、複数相のステータ巻線Ｗの各相とそれぞれ接続されている。

　スイッチング部６１１～６１６は、バッテリ４と永久磁石式モータ２０との間を流れる電流を制御する。詳細には、スイッチング部６１１～６１６は、バッテリ４と複数相のステータ巻線Ｗとの間の電流の通過／遮断を切換える。
　詳細には、永久磁石式モータ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Ｗのそれぞれに対する通電及び通電停止が切換えられる。
　また、永久磁石式モータ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Ｗのそれぞれとバッテリ４との間の電流の通過／遮断が切換えられる。スイッチング部６１１～６１６のオン・オフが順次切換えられることによって、永久磁石式モータ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は、永久磁石式モータ２０からバッテリ４に出力される電流を制御する。

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

　制御装置６０には、燃料噴射装置１８、点火プラグ１９、及びバッテリ４が接続されている。また、制御装置６０には、スロットルポジションセンサ８０が接続されている。制御装置６０は、スロットルポジションセンサ８０の検出結果に基づいて、スロットル弁ＳＶの開度を取得する。スロットル弁ＳＶの開度は、加速指示部８の操作量を表している。制御装置６０は、スロットルポジションセンサ８０の検出結果に基づいて、加速指示部８の操作量、及び操作量の増加の速度を取得する。
　また、制御装置６０には、ロータ位置検出装置５０が接続されている。制御装置６０は、ロータ位置検出装置５０の検出結果によって、クランクシャフト１５の回転速度を取得する。
　制御装置６０は、始動発電制御部６２と、燃焼制御部６３とを備えている。

　始動発電制御部６２は、スイッチング部６１１～６１６のそれぞれのオン・オフ動作を制御することによって、永久磁石式モータ２０の動作を制御する。
　燃焼制御部６３は、点火プラグ１９及び燃料噴射装置１８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。燃焼制御部６３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の回転力を制御する。燃焼制御部６３は、スロットルポジションセンサ８０の出力信号に表されるスロットル弁ＳＶの開度に応じて、点火プラグ１９及び燃料噴射装置１８を制御する。

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

　制御装置６０には、スタータスイッチ６が接続されている。スタータスイッチ６は、エンジン１０の始動の際、運転者によって操作される。制御装置６０の始動発電制御部６２は、バッテリ４の充電レベルを検出する。始動発電制御部６２は、バッテリ４の電圧及び電流を検出することによってバッテリ４の充電レベルを検出する。
　メインスイッチ５は、操作に応じて制御装置６０に電力を供給する。

　制御装置６０の始動発電制御部６２及び燃焼制御部６３は、エンジン１０及び永久磁石式モータ２０を制御する。始動発電制御部６２は、インバータ６１を制御する。
　制御装置６０には、アシスト表示装置７ａ、及び、回生表示装置７ｂも接続されている。

　図７は、制御における電流及び電圧の波形の例を示す図である。図７は、正弦波制御における電流及び電圧の波形の例が示されている。
　図７において、Ｉｕは、永久磁石式モータ２０の複数相のステータ巻線Ｗのうち、Ｕ相のステータ巻線Ｗに流す電流を表している。力行では、インバータ６１が誘導起電圧の変化に同期した電流をステータ巻線Ｗに流す。つまり、インバータ６１が、誘導起電圧と等しい周波数の電流をステータ巻線Ｗに流す。図７において、Ｉｕにおける正の値は、ステータ巻線Ｗの端で、スイッチング部６１１，６１２からステータ巻線Ｗに電流が流れることを表している。Ｉｕにおける負の値は、ステータ巻線Ｗからスイッチング部６１１，６１２に電流が流れることを表している。
　Ｖｓｕｐ及びＶｓｕｎは、複数のスイッチング部６１１～６１６のうち、Ｕ相のステータ巻線Ｗに接続される２つのスイッチング部６１１，６１２の制御信号を表している。Ｖｓｕｐは、Ｕ相のステータ巻線Ｗとバッテリ４の正極との間に配置された正のスイッチング部６１１の制御信号である。Ｖｓｕｐは、Ｕ相のステータ巻線Ｗとバッテリ４の負極との間に配置された負のスイッチング部６１２の制御信号である。Ｖｓｕｐ及びＶｓｕｎにおけるＨレベルは、スイッチング部６１１，６１２のオン状態を表している。Ｌレベルは、オフ状態を表している。

　複数のスイッチング部６１１～６１６は、誘導起電圧の周波数よりも高いキャリア周波数でオン・オフ動作している。

　スイッチング部６１１，６１２の制御信号Ｖｓｕｐ，Ｖｓｕｎに示されるように、正のスイッチング部６１１と負のスイッチング部６１２とは、オン状態とオフ状態において、互いに逆の状態になる。
　制御装置６０は、ステータ巻線Ｗの各相に正弦波の電流が流れるように、スイッチング部６１１，６１２のオン・オフのデューティ比を制御する。制御装置６０は、スイッチング部６１１，６１２のオン・オフのデューティ比の変化の周期が、ステータ巻線Ｗの誘導起電圧の周期になるように、スイッチング部６１１，６１２を制御する。ステータ巻線Ｗの誘導起電圧は、正弦波であり、中央値「０」（タイミングｔａ１、ｔａ５）、正の最大値（タイミングｔａ２）、中央値「０」（タイミングｔａ３）、及び負の最大値（タイミングｔａ４）を繰り返す。

　複数のスイッチング部６１１～６１６がオン・オフ動作するキャリア周波数が、４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲内に含まれると、動作音が人間に聞こえやすくなる。キャリア周波数が、４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲外に含まれると、動作音が人間に聞こえないか、又は人間に聞こえる動作音の大きさが減少する。

　図７には、力行の場合の動作を示したが、発電の場合には、電流Ｉｕが反対向きに流れるようにデューティ比が決定される。

　また、図７には、正弦波制御（ベクトル制御）の場合の動作を示したが、単純なＰＷＭでは、電流Ｉｕが正弦波ではなく、矩形波となるように、デューティ比が決定される。この場合、デューティ比は１つの目標値に設定される。目標値は、要求されるトルクに応じて設定される。

　図８は、鞍乗型車両１の動作を説明するフローチャートである。

　図６及び図８を参照して、鞍乗型車両１の動作を説明する。鞍乗型車両１の動作は、制御装置６０によって制御される。
　制御装置６０は、加速指示部８による加速指示の有無を判別する（Ｓ１１）。
　加速指示部８による加速指示がある場合、制御装置６０は、永久磁石式モータ２０に力行動作を行わせる（Ｓ１２）。制御装置６０は、永久磁石式モータ２０がエンジン１０を駆動するようにインバータ６１を制御する。

　エンジン１０が停止中の場合（Ｓ１３でＹｅｓ）、制御装置６０は、エンジン１０を始動する。制御装置６０は、エンジン１０の燃焼動作を行う（Ｓ１４）。詳細には、燃焼制御部６３が、エンジン１０に燃焼動作を行わせる。燃焼制御部６３は、燃料噴射装置１８に燃料の供給を開始させる。また、燃焼制御部６３は、点火プラグ１９に点火を開始させる。この後、燃焼制御部６３は、スロットル弁ＳＶから供給される空気の量に応じて、燃料噴射装置１８による燃料の供給量を制御する。

　制御装置６０は、キャリア周波数を、４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲内へ変更する（Ｓ１５）。これによって、スイッチング部６１１～６１６が４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲内の周波数でオン・オフ動作する。また、この時、制御装置６０は、アシスト表示装置７ａを点灯する。
　インバータ６１のスイッチング部６１１～６１６の動作周波数が４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲内になることによって、ライダに動作音が聞こえやすくなる。従って、ライダの運転中でも、加速していることをライダに分りやすく伝えることができる。
　また、アシスト表示装置７ａによる視覚的な表示の変化によって、鞍乗型車両１が加速していることをライダに分りやすく伝えることができる。また、回生表示装置７ｂを備えた構成の場合、回生表示装置７ｂによる視覚的な表示の変化によって、鞍乗型車両１が回生していることをライダに分りやすく伝えることができる。

　制御装置６０は、加速指示部８による加速指示が終了したか否かを判別する（Ｓ１６）。
　加速指示部８による加速指示が終了した場合（Ｓ１６でＹｅｓ）、制御装置６０は、キャリア周波数を、４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲外へ変更する（Ｓ１７）。より詳細には、制御装置６０は、キャリア周波数を、１６ｋＨｚ超えに変更する。なお、制御装置６０は、ステップＳ１７で、位相制御モードに移行してもよい。この場合、動作周波数が４ｋＨｚ以下に変更される。例えば、制御装置６０は、加速指示が終了した場合（Ｓ１６でＹｅｓ）の永久磁石式モータ２０の回転速度に応じて、キャリア周波数を、１６ｋＨｚ超えに変更するか、４ｋＨｚ未満にするか決定してもよい。
　また、制御装置６０は、アシスト表示装置７ａを消灯する。
　制御装置６０は、永久磁石式モータ２０による力行動作を停止させる（Ｓ１８）。制御装置６０は、例えば、永久磁石式モータ２０が発電するように、インバータ６１を制御する。永久磁石式モータ２０が発電することによって、バッテリ４が充電される。充電には、ＰＷＭ制御または位相制御がある。制御装置６０は、例えば、永久磁石式モータ２０の回転速度及び加速指示部８の状態に基づいて、制御を選択する。なお、位相制御の場合、動作周波数は、４ｋＨｚ未満である。
　なお、その後、鞍乗型車両１の走行状態で、加速指示部８によって加速が指示された場合（Ｓ１１、Ｓ１３でＮｏ）、制御装置６０は、キャリア周波数を、再び、４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲内へ変更する（Ｓ１５）。

　制御装置６０は、エンジン停止条件が成立したか否か判別する（Ｓ１９）。
　エンジン停止条件が成立している場合、制御装置６０は、エンジン１０を停止する（Ｓ２０）。

　また、制御装置６０は、加速指示部８による減速指示の有無を判別する（Ｓ２１）。
　加速指示部８による減速指示がある場合、制御装置６０は、永久磁石式モータ２０に回生動作を行わせる（Ｓ２２）。制御装置６０は、永久磁石式モータ２０がエンジン１０を駆動するようにインバータ６１を制御する。発電によって、バッテリ４が充電される。回生動作は、鞍乗型車両１を積極的に減速する発電動作である。より詳細には、回生動作は、エンジン１０が動作していても、鞍乗型車両１が減速する程度の発電を行う動作である。回生動作は、主にＰＷＭ制御モードで実施される。回生動作は、鞍乗型車両１が減速しないようエンジン１０の駆動により発電を行う位相制御モードでの発電とは異なる。

　制御装置６０は、キャリア周波数を、４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲内へ変更する（Ｓ１５）。これによって、スイッチング部６１１～６１６が４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲内の周波数でオン・オフ動作する。また、この時、制御装置６０は、回生表示装置７ｂを点灯する。
　インバータ６１のスイッチング部６１１～６１６の動作周波数が４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲内になることによって、ライダに動作音が聞こえやすくなる。従って、ライダの運転中でも、回生していることをライダに分りやすく伝えることができる。
　また、回生表示装置７ｂによる視覚的な表示の変化によって、鞍乗型車両１が回生していることをライダに分りやすく伝えることができる。

　制御装置６０は、加速指示部８による減速指示が終了したか否かを判別する（Ｓ２６）。
　加速指示部８による減速指示が終了した場合（Ｓ２６でＹｅｓ）、制御装置６０は、キャリア周波数を、４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲外へ変更する（Ｓ２７）。より詳細には、制御装置６０は、動作周波数を４ｋＨｚに変更する。この時、制御装置６０は、回生表示装置７ｂを消灯する。
　制御装置６０は、永久磁石式モータ２０による回生動作を停止させる（Ｓ２８）。制御装置６０は、例えば、永久磁石式モータ２０が位相制御モードで発電するように、インバータ６１を制御する。永久磁石式モータ２０が位相制御モード発電することによって、バッテリ４が引き続き充電される。

　図８を参照して説明した動作は、図１のパート（ｂ）に示すキャリア周波数Ｆ１の変化が実現する。
　ただし、上記ステップＳ１６の判別対象を、例えば、４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲内へキャリア周波数を変更してからの所定時間の経過に変更することによって、図１のパート（ｂ）に示すキャリア周波数Ｆ３又はＦ４の変化が実現する。
　また、上記ステップＳ１５の処理において、キャリア周波数を、４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲内で時間の経過とともに徐々に増加するよう構成することによって、図１のパート（ｂ）のｔ１からｔ３及びｔ５からｔ６に示すキャリア周波数Ｆ２の変化が実現する。また更に、上記ステップＳ２５の処理において、キャリア周波数を、４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲内で時間の経過とともに徐々に減少するよう構成することによって、図１のパート（ｂ）のｔ７からｔ８に示すキャリア周波数Ｆ２の変化が実現する。この場合、キャリア周波数を、例えば、エンジン１０の回転速度又は車速に応じて変化させる構成も採用可能である。

１　　鞍乗型車両
３ｂ　車輪（駆動輪）
４　　バッテリ
８　　加速指示部
１０　　エンジン
１５　　クランクシャフト
２０　　永久磁石式モータ
３０　　ロータ
３７　　永久磁石
４０　　ステータ
６０　　制御装置
６１　　インバータ
６１１～６１６　　スイッチング部

Claims

鞍乗型車両であって、
　クランクシャフトを有し、前記クランクシャフトを介して動力を出力するエンジンと、
　前記クランクシャフトを介して前記エンジンから出力される回転力を受け前記鞍乗型車両を駆動する駆動輪と、
　ライダの操作に応じて前記鞍乗型車両の加速を指示する加速指示部と、
　前記クランクシャフトの回転に応じて回転するように前記クランクシャフトと直接的又は間接的に接続されたロータと前記ロータに設けられた永久磁石とを有する永久磁石式モータと、
　バッテリと、
　スイッチング動作することによって前記バッテリと前記永久磁石式モータとの間を流れる電流を制御する複数のスイッチング部を備えたインバータとを備え、
　前記鞍乗型車両は、
　前記加速指示部によって加速が指示されている間に、インバータの動作周波数が４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲内に含まれるように、インバータの動作周波数を当該範囲外から変化させる制御装置
を備える。
　請求項１記載の鞍乗型車両であって、
　前記制御装置は、前記鞍乗型車両の走行が停止した状態で前記加速指示部によって加速が指示され場合、前記インバータの動作周波数を、０ｋＨｚから、４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲内に含まれるように増加する。
　請求項１又は２に記載の鞍乗型車両であって、
　前記制御装置は、前記鞍乗型車両の走行状態で前記加速指示部によって加速が指示され場合、インバータの動作周波数を、１６ｋＨｚを超えた範囲から、４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲の内に含まれるように減少する。
　請求項１から３いずれか１項に記載の鞍乗型車両であって、
　視覚的な表示を行う表示装置をさらに備え、
　前記制御装置は、
　前記加速指示部によって加速が指示されている間に、前記表示装置の表示状態を変化させる。
　請求項１から４いずれか１項に記載の鞍乗型車両であって、
　前記インバータの動作周波数が４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲の内に含まれている場合に、前記加速指示部による加速の指示が停止したとき、前記インバータの動作周波数が１６ｋＨｚ以上になるように増加する。
　請求項１から５いずれか１項に記載の鞍乗型車両であって、
　前記制御装置は、前記加速指示部によって減速が指示されている間に、インバータの動作周波数が４ｋＨｚを超え１６ｋＨｚ未満の範囲内に含まれるように、インバータの動作周波数を当該範囲外から変化させる。