車両
【課題】 安定して旋回すると共に、急操舵に対しても安定性が向上し、快適な乗り心地の車両を提供する。
【解決手段】 車体２と、車体２に回転可能に取り付けられた車輪４，５であって、車体２を操舵する操舵輪４と、操舵輪４を操舵するハンドル６と、車体２に回転可能に取り付けられた車輪であって、車体２を駆動する駆動輪５と、車体２に連結される支持部材２２，２３，２４，２５と、支持部材２３，２４，２５に対して回転可能に連結されると共に、車体２を旋回方向に傾斜させるリンク機構Ｌと、リンク機構Ｌを作動するアクチュエータ３１と、ハンドル６に回生抵抗を与えるステアリングモータ７１と、車体２の旋回時に旋回内側となる車輪５の接地点を中心として、車体２の旋回時に旋回外側となる車輪５の接地点にかかるアクチュエータ３１の回転による鉛直方向の角加速度が、車体２の旋回時に旋回外側となる車輪５の接地点にかかる自重による鉛直方向の加速度を超えないように、ステアリングモータ７１のモータトルクを制御する制御部１００と、を有する。
【解決手段】 車体２と、車体２に回転可能に取り付けられた車輪４，５であって、車体２を操舵する操舵輪４と、操舵輪４を操舵するハンドル６と、車体２に回転可能に取り付けられた車輪であって、車体２を駆動する駆動輪５と、車体２に連結される支持部材２２，２３，２４，２５と、支持部材２３，２４，２５に対して回転可能に連結されると共に、車体２を旋回方向に傾斜させるリンク機構Ｌと、リンク機構Ｌを作動するアクチュエータ３１と、ハンドル６に回生抵抗を与えるステアリングモータ７１と、車体２の旋回時に旋回内側となる車輪５の接地点を中心として、車体２の旋回時に旋回外側となる車輪５の接地点にかかるアクチュエータ３１の回転による鉛直方向の角加速度が、車体２の旋回時に旋回外側となる車輪５の接地点にかかる自重による鉛直方向の加速度を超えないように、ステアリングモータ７１のモータトルクを制御する制御部１００と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも車体を傾斜させることで旋回を行う車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、後二輪の三輪を有する車両において、車両の旋回時に車体を旋回方向の内側に傾斜させ、旋回性能を向上し、安定して旋回するものがあった。（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１０４４４５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された発明の構造では、ダブルウィッシュボーン式サスペンションを用いており、車輪の接地点が路面に追従して作用しているので、例えば急操舵に対して安定性が損なわれるおそれがあった。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するものであって、安定して旋回すると共に、急操舵に対しても安定性が向上し、快適な乗り心地の車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そのために本発明は、車体と、前記車体に回転可能に取り付けられた車輪であって、車体を操舵する操舵輪と、前記操舵輪を操舵するハンドルと、前記車体に回転可能に取り付けられた車輪であって、車体を駆動する駆動輪と、前記車体に連結される支持部材と、前記支持部材に対して回転可能に連結されると共に、車体を旋回方向に傾斜させるリンク機構と、前記リンク機構を作動するアクチュエータと、前記ハンドルに回生抵抗を与えるステアリングモータと、前記車体の旋回時に旋回内側となる前記車輪の接地点を中心として、前記車体の旋回時に旋回外側となる前記車輪の接地点にかかる前記アクチュエータの回転による鉛直方向の角加速度が、前記車体の旋回時に旋回外側となる前記車輪の接地点にかかる自重による鉛直方向の加速度を超えないように、前記ステアリングモータのモータトルクを制御する制御部と、を有することを特徴とする。
【０００７】
また、前記制御部は、車体の旋回時に、旋回外側となる車輪の速度、旋回内側となる車輪の速度及び操舵角を検知して前記アクチュエータの角速度に対応したリンク角加速度予測値を演算するリンク角加速度予測値演算部を有することを特徴とする。
【０００８】
また、前記制御部は、前記リンク角加速度予測値演算部から送出されたリンク角加速度予測値に対応した前記ステアリングモータのモータトルクを算出し、モータトルク指令値を算出する操舵トルク演算部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、車体と、前記車体に回転可能に取り付けられた車輪であって、車体を操舵する操舵輪と、前記操舵輪を操舵するハンドルと、前記車体に回転可能に取り付けられた車輪であって、車体を駆動する駆動輪と、前記車体に連結される支持部材と、前記支持部材に対して回転可能に連結されると共に、車体を旋回方向に傾斜させるリンク機構と、前記リンク機構を作動するアクチュエータと、前記ハンドルに回生抵抗を与えるステアリングモータと、前記車体の旋回時に旋回内側となる前記車輪の接地点を中心として、前記車体の旋回時に旋回外側となる前記車輪の接地点にかかる前記アクチュエータの回転による鉛直方向の角加速度が、前記車体の旋回時に旋回外側となる前記車輪の接地点にかかる自重による鉛直方向の加速度を超えないように、前記ステアリングモータのモータトルクを制御する制御部と、を有するので、安定して旋回すると共に、急操舵に対しても安定性が向上し、快適な乗り心地の車両を提供することが可能となる。
【００１０】
また、請求項２記載の発明によれば、前記制御部は、車体の旋回時に、旋回外側となる車輪の速度、旋回内側となる車輪の速度及び操舵角を検知して前記アクチュエータの角速度に対応したリンク角加速度予測値を演算するリンク角加速度予測値演算部を有するので、より精密な制御ができ、さらに安定性を向上させることが可能となる。
【００１１】
また、請求項３記載の発明によれば、前記制御部は、前記リンク角加速度予測値演算部から送出されたリンク角加速度予測値に対応した前記ステアリングモータのモータトルクを算出し、モータトルク指令値を算出する操舵トルク演算部を有するので、的確な制御ができ、さらに安定性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態の車両を示す正面図である。
【図２】本実施形態の車両を示す側面図である。
【図３】図１のＤ−Ｄ断面を矢印方向から見た図である。
【図４】後輪を後方から見た図である。
【図５】後輪が傾斜した状態を示す図である。
【図６】後輪の接地点を通る鉛直車幅平面で後輪にかかる角加速度を示す図である。
【図７】後輪の接地点を通る鉛直車幅平面での加速度の釣り合いを示す図である。
【図８】車両の操舵時の水平面での状態を示す図である。
【図９】後輪の傾斜角を示す図である。
【図１０】操舵トルク制御前の状態を示す図である。
【図１１】操舵トルク制御の概要を示す図である。
【図１２】回生抵抗トルク付与部の構造を示す図である。
【図１３】リンク角加速度とモータトルクの関係を示す図である。
【図１４】操舵トルク制御のシステム図である。
【図１５】操舵トルク制御のフローチャート図である。
【図１６】リンク角加速度予測値演算部での制御処理のフローチャート図である。
【図１７】ホイールモータトルク演算部での制御処理のフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一例としての実施形態を図面に基づいて説明する。図１及び図２は本実施形態の車両を示す図であり、図１は車両の正面図、図２は車両の側面図である。なお、図１の矢印Ａの方向を幅方向、図２の矢印Ｂの方向を前方、その反対を後方とする。
【００１４】
車両１は、車体２の前方にフロントフォーク３を介して操舵輪としての前輪４を有し、後方の車体２の幅方向中心線Ｃを挟んで両側に二つの駆動輪としての後輪５Ｌ，５Ｒを有している。なお、前記車両１は、前輪が左右二輪であって後輪が一輪の三輪車両であってもよいし、前輪及び後輪が左右二輪の四輪車両であってもよいが、本実施の形態においては、図１に示されるように、前輪が一輪であって後輪が左右二輪の三輪車両である場合について説明する。
【００１５】
車体２の前方には、前輪４を操作するハンドル６を有し、ハンドル６と前輪４を連結する図示しないハンドルポストの前方にはフロントカウル７を設け、後方にはハンドルポストカバー８を設けている。ハンドルポストカバー８の後方には、低床式フロアー９が設けられ、低床式フロアー９の後方にシートカウル１０が立ち上がる。シートカウル１０には、シート１１が置かれる。また、シート１１には、背もたれ１２が設けられ、背もたれ１２から後方に向けて荷台１３が延びている。
【００１６】
また、車体２の低床式フロアー９の下方からは、連結部材２１を介して支持部材としての後方フレーム２２が前後方向の軸に対して回転可能に設けられている。後方フレーム２２は、低床式フロアー９の下方から荷台１３の下方に延び、後述するリンク機構Ｌを介して後輪５を支持している。なお、後方フレーム２２は、１本でもよいし、平行に２本設けてもよい。
【００１７】
次に、後輪５付近の構成について説明する。図３は図１のＤ−Ｄ断面を矢印Ｄ方向から見た図、図４は後輪を後方から見た図、図５は後輪が傾斜した状態を示す図である。
【００１８】
図３に示すように、支持部材は、後方フレーム２２と、後方フレーム２２の図２に示した荷台１３の前方側から下方に延びる第１支持部材としての第１支持フレーム２３と、後方フレーム２２の下方で第１支持フレーム２３と連結され前後方向に伸びる第２支持部材としての第２支持フレーム２４と、後方フレーム２２の荷台１３の後方側及び第１支持フレーム２３の後方から下方に延び第２支持フレーム２４と連結される第３支持部材としての第３支持フレーム２５と、を有する。なお、第２支持フレーム２４及び第３支持フレーム２５は一体に形成されてもよい。
【００１９】
後方フレーム２２には、アクチュエータ連結部材としての後輪傾斜用のモータ連結部材３０によりアクチュエータとしての後輪傾斜用の後輪傾斜モータ３１のケース等の固定部３１ａが連結固定されている。後輪傾斜モータ３１の回転部３１ｂは、前方で減速機３２を介して第１リンク部材としてのシャフト一体リンク部材３３に連結される。後輪傾斜モータ３１の回転は、減速機３２で減速され、シャフト一体リンク部材３３に出力される。
【００２０】
車両１は、図４に示すように、シャフト一体リンク部材３３と、第２リンク部材２８と、第３リンク部材及び第４リンク部材としての左右のホイールモータブラケット４２とで形成されるリンク機構Ｌを有する。
【００２１】
シャフト一体リンク部材３３は、前方で第１支持フレーム２３に第１ベアリング３５を介して回転可能に支持され、後輪傾斜モータ３１及び減速機３２を貫通し、後方で第３支持フレーム２５に第２ベアリング３６を介して回転可能に支持されていると共に、後方第１リンク部材２６に回転可能に連結されている軸部３３ａを有する。
【００２２】
また、図４に示すように、シャフト一体リンク部材３３は、軸部３３ａと一体に設けられ車両１が直進状態の時に車体幅方向に延びるリンク部３３ｂと、軸部３３ａの軸方向に対して直交する方向に突出したフランジ部３３ｃとを有する。
【００２３】
軸部３３ａとリンク部３３ｂとを一体に設けることにより、部品点数を少なくすることができ、低コスト化が可能となる。また、部品点数を少なくすることで、スペース及び質量を小さくすることが可能となる。さらに、部品同士を連結する部分のガタを低減することが可能となる。
【００２４】
なお、軸部３３ａは必ずしも後輪傾斜モータ３１及び減速機３２を貫通する必要はない。この場合、後方第１リンク部材２６は、第３支持フレーム２５に回転可能に支持されていればよい。
【００２５】
また、シャフト一体リンク部材３３と後方第１リンク部材２６は、それぞれ車両幅方向の一端で第１モータとしての第１ホイールモータ４１Ｒを支持する第１車輪支持部材としての第１ホイールモータブラケット４２Ｒの上方と第１連結軸２７Ｒを介して回動可能に連結され、他端で第２モータとしての第２ホイールモータ４１Ｌを支持する第２車輪支持部材としての第２ホイールモータブラケット４２Ｌの上方と第２連結軸２７Ｌを介して回動可能に連結されている。
【００２６】
第２リンク部材としての前方第２リンク部材２８ａは、車両幅方向の中央部分で、第２支持フレーム２４の前方側と回動可能に連結されている。また、後方第２リンク部材２８ｂは、第２支持フレーム２４の後方側と回動可能に連結されている。
【００２７】
また、前方第２リンク部材２８ａと後方第２リンク部材２８ｂは、それぞれ車両幅方向の一端側で第１ホイールモータ４１Ｒを支持する第３リンク部材としての第１ホイールモータブラケット４２Ｒの下方と第３連結軸２９Ｒを介して回動可能に連結され、他端側で第２ホイールモータ４１Ｌを支持する第４リンク部材としての第２ホイールモータブラケット４２Ｌの下方と第４連結軸２９Ｌを介して回動可能に連結されている。
【００２８】
図５は、後輪傾斜モータ３１の動力により後輪５が傾斜した状態を示す図である。後輪傾斜モータ３１の後方から見て反時計方向に回転したとすると、後輪傾斜モータ３１の回転は、図３で示した減速機３２で減速され、シャフト一体リンク部材３３に伝達され、シャフト一体リンク部材３３を反時計方向に回転させる。シャフト一体リンク部材３３が反時計方向に回転すると、反作用により第１支持フレーム２３がシャフト一体リンク部材３３と逆方向に時計方向に回転すると共に、リンク機構Ｌが作動する。
【００２９】
図５に示すように、リンク機構Ｌは、シャフト一体リンク部材３３及び図示しない後方第１リンク部材２６と前方第２リンク部材２８ａ及び図示しない後方第２リンク部材２８ｂが前方から見て反時計方向に回転し、第１ホイールモータブラケット４２Ｒ及び第２ホイールモータブラケット４２Ｌが時計方向に回転する。そして、後輪５は傾斜する。第１ホイールモータブラケット４２Ｒ及び第２ホイールモータブラケット４２Ｌと共に、時計方向に回転し、後輪５が傾斜する。
【００３０】
したがって、旋回時には、左右の後輪５の路面に対する角度を変化させることで後方フレーム２２及び後方フレーム２２に連結された車体２を旋回内輪側へ傾斜させることが可能になり、旋回性能の向上と乗員の快適性の確保とを図ることができるようになっている。すなわち、車両１は車体２を横方向（左右方向）にも傾斜させることができる。この例の場合、後方から見て右側の右後輪５Ｒが旋回内側輪になり、後方から見て左側の左後輪５Ｌが旋回外側輪となる。
【００３１】
また、後輪傾斜モータ３１が後方から見て時計方向に回転したとすると、第１ホイールモータブラケット４２Ｒ及び第２ホイールモータブラケット４２Ｌは、反時計方向に回転し、後輪５が傾斜する。
【００３２】
次に、操舵トルク制御の概要について説明する。
【００３３】
図６は、後輪の接地点を通る鉛直車幅平面で後輪にかかる角加速度を示す図である。
【００３４】
旋回時、内輪５Ｒの接地点５Ｒａを中心として、外輪となる左後輪５Ｌにかかる車両、乗員及び荷物等の自重による鉛直方向の加速度をωａ’とすると、図５に示すように、車体２の旋回時に旋回内側となる車輪５の接地点を中心として、後輪傾斜モータ３１を作動した場合の左後輪５Ｌにかかる鉛直方向の加速度ω’は、自重による加速度ωａ’以下でなければ左後輪５Ｌが道路ＲＤから離間してしまい、不安定となる。
【００３５】
図７は、後輪の接地点を通る鉛直車幅平面での加速度の釣り合いを示す図である。
【００３６】
図７に示すように、重心Ｇにかかる加速度の釣り合いの式は、ａf＝ａcsinφとなる。ωａ’＝ａf／ｄ、ｄ＝Ｈ／cosφより、ωａ’は以下の式（１）のように求められる。
【数１】
ただし、
ａcは重力と遠心力の合成加速度、
Ｈは重心高、
Ｔｒはトレッド幅、
ｄは接地点と重心との距離
φは接地点と重心を結ぶ線と合成加速とのなす角、
ａfは接地点から見た合成加速度の分力
である。
【００３７】
ω’がωａ’を超えないようにするために、単純に図４に示した後輪傾斜モータ３１による加速度を制限してしまうと、急操舵により遠心力が急変した場合に、後輪傾斜モータ３１による傾斜が追従できず、車両１が不安定となるおそれがある。
【００３８】
そこで、本実施形態では、操舵トルク制御をすることで、ω’がω’aを超えないようにする。
【００３９】
図８は車両の操舵時の水平面での状態を示す図、図９は後輪の傾斜角を示す図である。
【００４０】
図８の状態では、遠心力の加速度をａrとすると、ｖ＝ｒｗ、ａr＝ｒｗ2より、ａr＝ｖ2／ｒとなる。また、ｒ＝ＬH／tanψより、ａrは、以下の式（２）となる。
【数２】
ただし、
ｖは車速、
ｒは旋回半径、
ｗは旋回角速度、
ａrは遠心力の加速度、
ψは操舵角、
ＬHはホイールベース、
である。
【００４１】
また、車両１にかかる重力と分力が釣り合っている場合、以下の式（３）となる。
【数３】
【００４２】
式（２）及び式（３）より、車速と操舵角から車両１が必要とする後輪５の傾斜角、すなわちリンク角予測値θtargetが以下の式（４）によって算出できる。
【数４】
【００４３】
したがって、式（４）でもとめたリンク角θtargetのリンク角加速度θ''targetがω’以下となるように操舵トルクを制御する。
【００４４】
図１０は操舵トルク制御前の状態を示す図、図１１は操舵トルク制御の概要を示す図である。
【００４５】
例えば、図１０に示すように、車両１のハンドル６を回転させて前輪４を矢印Ｆ１の方向に操舵して、旋回する場合で考える。この場合に、操舵トルク制御では、急操舵をしたことで、このままでは後輪５の傾斜が間に合わず、不安定になると判断した時、図示しないステアリングモータを制御して、図１１に示すように、旋回時のハンドル６に、旋回方向とは逆方向の矢印Ｆ２方向の回生トルクを与える。すると、ハンドル６に負荷がかかり不安定な状態を低減することが可能となる。
【００４６】
図１２は、回生抵抗トルク付与部の構造を示す図である。
【００４７】
回生抵抗トルク付与部７０は、ステアリングモータ７１と、ステアリングモータ７１のモータ軸に固着された第１ギヤ７１と、第１ギヤ７１に噛み合うと共に、ハンドル６のハンドルポスト６ａに固着され同軸に回転する第２ギヤ７２と、ステアリングモータ７１を作動するスイッチ７４と、ハンドルポスト６ａに固着され同軸に回転するエンコーダ７５と、を有する。
【００４８】
ステアリングモータ７１は、パルス波のデューティー比を変化させて変調するＰＷＭ（Pulse Width Modulation）等でモータトルクを付与する。ステアリングモータ７１が作動すると、ハンドル６を回転させる際に、ハンドルポスト６ａに固着された第２ギヤ７３がステアリングモータ７１のモータ軸に固着された第１ギヤ７１から回生抵抗となるモータトルクの負荷を受ける。
【００４９】
図１３は、リンク角加速度とモータトルクの関係を示す図である。
【００５０】
モータトルク指令値Ｐは、車速及び操舵角から計算されたリンク角加速度限界値とモータトルク最大値から算出される。例えば、図１３に示すように、リンク角加速度θ''targetとモータトルクτを比例関係とした場合、モータトルク指令値は操舵方向に応じたモータトルク最大値τmを用いて、以下の式（５）から得られる。
【数５】
ただし、
Ｔmはモータトルク最大値、
ω’aはリンク角加速度限界値、
θ''targetはリンク角加速度、
である。
【００５１】
次に、操舵トルク制御のシステムを具体的に説明する。
【００５２】
図１４は、操舵トルク制御のシステム図である。
【００５３】
ステアリングモータ７１は、操舵トルク制御ＥＣＵ１００によって制御される。
【００５４】
操舵トルク制御ＥＣＵ１００へは、左車輪速センサ６１Ｌ、右車輪速センサ６１Ｒ、及び操舵角センサ６２の各検知部材から入力信号が入力される。
【００５５】
左車輪速センサ６１Ｌ、右車輪速センサ６１Ｒ、及び操舵角センサ６２から傾斜制御部１００に入力された信号は、まずリンク角加速度予測値演算部１０１に入力される。リンク角加速度予測値演算部１０１から出力された信号は、操舵トルク演算部１０２に入力される。操舵トルク演算部１０２から出力された信号は、トルク指令値として、ステアリングモータ７１に入力される。
【００５６】
図１５は、操舵トルク制御のフローチャート図である。
【００５７】
操舵トルク制御は、まず、ステップ１で、リンク角加速度予測値演算部１０１がリンク角加速度予測値演算処理を実行する（ＳＴ１）。続いて、ステップ２で、操舵トルク演算部１０２が操舵トルク演算処理を実行する（ＳＴ２）。
【００５８】
次に、各ステップのサブルーチンについて説明する。
【００５９】
まず、リンク角加速度予測値演算部１０１が実行するリンク角加速度予測値演算処理について説明する。
【００６０】
図１６はリンク角加速度予測値演算部での制御処理のフローチャート図である。
【００６１】
まず、ステップ１１で、左車輪速センサ６１Ｌから左車輪速ＶｗLを取得し、右車輪速センサ６１Ｒから右車輪速ＶｗRを取得する（ＳＴ１１）。続いて、ステップ１２で、左車輪速ＶｗL及び右車輪速ＶｗRから車速ｖを算出する（ＳＴ１２）。
【００６２】
次に、ステップ１３で、操舵角センサ６２から操舵角ψを取得する（ＳＴ１３）。続いて、ステップ１４で、図示しない記憶部からホイールベースＬHを呼び出す（ＳＴ１４）。
【００６３】
次に、ステップ１５で、ステップ１２、ステップ１３、ステップ１４で取得した車速ｖ、操舵角ψ、ホイールベースＬH、及び重力加速度ｇから式（４）で示したリンク角予測値θtargetを算出する（ＳＴ１５）。
【００６４】
次に、ステップ１６で、所定の制御周期Ｔｓを呼び出す（ＳＴ１６）。
【００６５】
次に、ステップ１７で、図示しない記憶部に記憶してある前回求めたリンク角予測値θtargetoldを呼び出す（ＳＴ１７）。次に、ステップ１８で、リンク角予測値θtargetと前回求めたリンク角予測値θtargetoldとの差を制御周期Ｔｓで割り、リンク角速度予測値θ’targetを算出する（ＳＴ１８）。続いて、ステップ１９で、ステップ１５において算出したリンク角予測値θtargetを新たな前回求めたリンク角予測値θtargetoldとして図示しない記憶部に記憶する（ＳＴ１９）。
【００６６】
次に、ステップ２０で、図示しない記憶部に記憶してある前回求めたリンク角速度予測値θ’targetoldを呼び出す（ＳＴ２０）。次に、ステップ２１で、リンク角速度予測値θ’targetと前回求めたリンク角速度予測値θ’targetoldとの差を制御周期Ｔｓで割り、リンク角加速度予測値θ''targetを算出する（ＳＴ２１）。続いて、ステップ２２で、ステップ２０において算出したリンク角速度予測値θ’targetを新たな前回求めたリンク角速度予測値θ’targetoldとして図示しない記憶部に記憶する（ＳＴ２２）。
【００６７】
次に、ステップ２３で、ホイールモータトルク演算部１０２へステップ２１において算出したリンク角加速度予測値θ''targetを送出する（ＳＴ２３）。
【００６８】
次に、操舵トルク演算部１０２が実行する操舵トルク演算処理について説明する。
【００６９】
図１７は、操舵トルク演算部での制御処理のフローチャート図である。
【００７０】
まず、ステップ３１で、リンク角加速度予測値演算部１０１が実行するリンク角加速度予測値演算処理のステップ２３において送出したリンク角加速度予測値θ''targetを受信する（ＳＴ３１）。
【００７１】
次に、ステップ３２で、式（１）で求めたリンク角加速度の限界値ω’aを呼び出す（ＳＴ３２）。続いて、ステップ３３で、図１３に示すように、モータトルク最大値τmを呼び出す（ＳＴ３３）。
【００７２】
次に、ステップ３４で、式（５）から制御指令値Ｐを演算する（ＳＴ３４）。続いて、ステップ３５で、ステップ３４において演算した制御指令値Ｐをステアリングモータ７１に送出する（ＳＴ３５）。
【００７３】
このように本実施形態によれば、車体２と、車体に回転可能に取り付けられた車輪であって、車体を操舵する操舵輪４と、前輪４を操舵するハンドル６と、車体に回転可能に取り付けられた車輪であって、車体を駆動する駆動輪５と、車体２に連結される支持部材２２と、支持部材２３，２４，２５に対して回転可能に連結されると共に、車体を旋回方向に傾斜させるリンク機構Ｌと、リンク機構Ｌを作動する後輪傾斜モータ３１と、ハンドル６に回生抵抗を与えるステアリングモータ７１と、車体２の旋回時に旋回内側となる車輪５の接地点を中心として、車体２の旋回時に旋回外側となる車輪５の接地点にかかる後輪傾斜モータ３１の回転による鉛直方向の角加速度が、車体２の旋回時に旋回外側となる車輪５の接地点にかかる自重による鉛直方向の加速度を超えないように、ステアリングモータ７１のモータトルクを制御する制御部１００と、を有するので、安定して旋回すると共に、急操舵に対しても安定性が向上し、快適な乗り心地の車両１を提供することが可能となる。
【００７４】
また、本実施形態によれば、制御部１００は、車体の旋回時に、旋回外側となる車輪の速度、旋回内側となる車輪の速度及び操舵角を検知して後輪傾斜モータ３１の角速度に対応したリンク角加速度予測値を演算するリンク角加速度予測値演算部１０１を有するので、より精密な制御ができ、さらに安定性を向上させることが可能となる。
【００７５】
また、本実施形態によれば、制御部１００は、リンク角加速度予測値演算部１０１から送出されたリンク角加速度予測値に対応したステアリングモータ７１のモータトルクを算出し、モータトルク指令値を算出する操舵トルク演算部１０２を有するので、的確な制御ができ、さらに安定性を向上させることが可能となる。
【符号の説明】
【００７６】
１…車両、２…車体、４…前輪、５…後輪、６…ハンドル、２２…後方フレーム（支持部材）、２３…第１支持フレーム（支持部材）、２４…第２支持フレーム（支持部材）、２５…第３支持フレーム（支持部材）、２８ａ…前方第２リンク部材（第２リンク部材）、３１…後輪傾斜モータ（アクチュエータ）、３２…減速機、３３…シャフト一体リンク部材（第１リンク部材）、４１…ホイールモータ、４２Ｒ…第１ホイールモータブラケット（第３リンク部材）、４２Ｌ…第２ホイールモータブラケット（第４リンク部材）、Ｌ…リンク機構、６１…車輪速センサ、６２…操舵角センサ、１００…操舵トルク制御ＥＣＵ（制御部）、１０１…リンク角加速度予測値演算部、１０２…操舵トルク演算部、
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも車体を傾斜させることで旋回を行う車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、後二輪の三輪を有する車両において、車両の旋回時に車体を旋回方向の内側に傾斜させ、旋回性能を向上し、安定して旋回するものがあった。（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１０４４４５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された発明の構造では、ダブルウィッシュボーン式サスペンションを用いており、車輪の接地点が路面に追従して作用しているので、例えば急操舵に対して安定性が損なわれるおそれがあった。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するものであって、安定して旋回すると共に、急操舵に対しても安定性が向上し、快適な乗り心地の車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そのために本発明は、車体と、前記車体に回転可能に取り付けられた車輪であって、車体を操舵する操舵輪と、前記操舵輪を操舵するハンドルと、前記車体に回転可能に取り付けられた車輪であって、車体を駆動する駆動輪と、前記車体に連結される支持部材と、前記支持部材に対して回転可能に連結されると共に、車体を旋回方向に傾斜させるリンク機構と、前記リンク機構を作動するアクチュエータと、前記ハンドルに回生抵抗を与えるステアリングモータと、前記車体の旋回時に旋回内側となる前記車輪の接地点を中心として、前記車体の旋回時に旋回外側となる前記車輪の接地点にかかる前記アクチュエータの回転による鉛直方向の角加速度が、前記車体の旋回時に旋回外側となる前記車輪の接地点にかかる自重による鉛直方向の加速度を超えないように、前記ステアリングモータのモータトルクを制御する制御部と、を有することを特徴とする。
【０００７】
また、前記制御部は、車体の旋回時に、旋回外側となる車輪の速度、旋回内側となる車輪の速度及び操舵角を検知して前記アクチュエータの角速度に対応したリンク角加速度予測値を演算するリンク角加速度予測値演算部を有することを特徴とする。
【０００８】
また、前記制御部は、前記リンク角加速度予測値演算部から送出されたリンク角加速度予測値に対応した前記ステアリングモータのモータトルクを算出し、モータトルク指令値を算出する操舵トルク演算部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の発明によれば、車体と、前記車体に回転可能に取り付けられた車輪であって、車体を操舵する操舵輪と、前記操舵輪を操舵するハンドルと、前記車体に回転可能に取り付けられた車輪であって、車体を駆動する駆動輪と、前記車体に連結される支持部材と、前記支持部材に対して回転可能に連結されると共に、車体を旋回方向に傾斜させるリンク機構と、前記リンク機構を作動するアクチュエータと、前記ハンドルに回生抵抗を与えるステアリングモータと、前記車体の旋回時に旋回内側となる前記車輪の接地点を中心として、前記車体の旋回時に旋回外側となる前記車輪の接地点にかかる前記アクチュエータの回転による鉛直方向の角加速度が、前記車体の旋回時に旋回外側となる前記車輪の接地点にかかる自重による鉛直方向の加速度を超えないように、前記ステアリングモータのモータトルクを制御する制御部と、を有するので、安定して旋回すると共に、急操舵に対しても安定性が向上し、快適な乗り心地の車両を提供することが可能となる。
【００１０】
また、請求項２記載の発明によれば、前記制御部は、車体の旋回時に、旋回外側となる車輪の速度、旋回内側となる車輪の速度及び操舵角を検知して前記アクチュエータの角速度に対応したリンク角加速度予測値を演算するリンク角加速度予測値演算部を有するので、より精密な制御ができ、さらに安定性を向上させることが可能となる。
【００１１】
また、請求項３記載の発明によれば、前記制御部は、前記リンク角加速度予測値演算部から送出されたリンク角加速度予測値に対応した前記ステアリングモータのモータトルクを算出し、モータトルク指令値を算出する操舵トルク演算部を有するので、的確な制御ができ、さらに安定性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態の車両を示す正面図である。
【図２】本実施形態の車両を示す側面図である。
【図３】図１のＤ−Ｄ断面を矢印方向から見た図である。
【図４】後輪を後方から見た図である。
【図５】後輪が傾斜した状態を示す図である。
【図６】後輪の接地点を通る鉛直車幅平面で後輪にかかる角加速度を示す図である。
【図７】後輪の接地点を通る鉛直車幅平面での加速度の釣り合いを示す図である。
【図８】車両の操舵時の水平面での状態を示す図である。
【図９】後輪の傾斜角を示す図である。
【図１０】操舵トルク制御前の状態を示す図である。
【図１１】操舵トルク制御の概要を示す図である。
【図１２】回生抵抗トルク付与部の構造を示す図である。
【図１３】リンク角加速度とモータトルクの関係を示す図である。
【図１４】操舵トルク制御のシステム図である。
【図１５】操舵トルク制御のフローチャート図である。
【図１６】リンク角加速度予測値演算部での制御処理のフローチャート図である。
【図１７】ホイールモータトルク演算部での制御処理のフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一例としての実施形態を図面に基づいて説明する。図１及び図２は本実施形態の車両を示す図であり、図１は車両の正面図、図２は車両の側面図である。なお、図１の矢印Ａの方向を幅方向、図２の矢印Ｂの方向を前方、その反対を後方とする。
【００１４】
車両１は、車体２の前方にフロントフォーク３を介して操舵輪としての前輪４を有し、後方の車体２の幅方向中心線Ｃを挟んで両側に二つの駆動輪としての後輪５Ｌ，５Ｒを有している。なお、前記車両１は、前輪が左右二輪であって後輪が一輪の三輪車両であってもよいし、前輪及び後輪が左右二輪の四輪車両であってもよいが、本実施の形態においては、図１に示されるように、前輪が一輪であって後輪が左右二輪の三輪車両である場合について説明する。
【００１５】
車体２の前方には、前輪４を操作するハンドル６を有し、ハンドル６と前輪４を連結する図示しないハンドルポストの前方にはフロントカウル７を設け、後方にはハンドルポストカバー８を設けている。ハンドルポストカバー８の後方には、低床式フロアー９が設けられ、低床式フロアー９の後方にシートカウル１０が立ち上がる。シートカウル１０には、シート１１が置かれる。また、シート１１には、背もたれ１２が設けられ、背もたれ１２から後方に向けて荷台１３が延びている。
【００１６】
また、車体２の低床式フロアー９の下方からは、連結部材２１を介して支持部材としての後方フレーム２２が前後方向の軸に対して回転可能に設けられている。後方フレーム２２は、低床式フロアー９の下方から荷台１３の下方に延び、後述するリンク機構Ｌを介して後輪５を支持している。なお、後方フレーム２２は、１本でもよいし、平行に２本設けてもよい。
【００１７】
次に、後輪５付近の構成について説明する。図３は図１のＤ−Ｄ断面を矢印Ｄ方向から見た図、図４は後輪を後方から見た図、図５は後輪が傾斜した状態を示す図である。
【００１８】
図３に示すように、支持部材は、後方フレーム２２と、後方フレーム２２の図２に示した荷台１３の前方側から下方に延びる第１支持部材としての第１支持フレーム２３と、後方フレーム２２の下方で第１支持フレーム２３と連結され前後方向に伸びる第２支持部材としての第２支持フレーム２４と、後方フレーム２２の荷台１３の後方側及び第１支持フレーム２３の後方から下方に延び第２支持フレーム２４と連結される第３支持部材としての第３支持フレーム２５と、を有する。なお、第２支持フレーム２４及び第３支持フレーム２５は一体に形成されてもよい。
【００１９】
後方フレーム２２には、アクチュエータ連結部材としての後輪傾斜用のモータ連結部材３０によりアクチュエータとしての後輪傾斜用の後輪傾斜モータ３１のケース等の固定部３１ａが連結固定されている。後輪傾斜モータ３１の回転部３１ｂは、前方で減速機３２を介して第１リンク部材としてのシャフト一体リンク部材３３に連結される。後輪傾斜モータ３１の回転は、減速機３２で減速され、シャフト一体リンク部材３３に出力される。
【００２０】
車両１は、図４に示すように、シャフト一体リンク部材３３と、第２リンク部材２８と、第３リンク部材及び第４リンク部材としての左右のホイールモータブラケット４２とで形成されるリンク機構Ｌを有する。
【００２１】
シャフト一体リンク部材３３は、前方で第１支持フレーム２３に第１ベアリング３５を介して回転可能に支持され、後輪傾斜モータ３１及び減速機３２を貫通し、後方で第３支持フレーム２５に第２ベアリング３６を介して回転可能に支持されていると共に、後方第１リンク部材２６に回転可能に連結されている軸部３３ａを有する。
【００２２】
また、図４に示すように、シャフト一体リンク部材３３は、軸部３３ａと一体に設けられ車両１が直進状態の時に車体幅方向に延びるリンク部３３ｂと、軸部３３ａの軸方向に対して直交する方向に突出したフランジ部３３ｃとを有する。
【００２３】
軸部３３ａとリンク部３３ｂとを一体に設けることにより、部品点数を少なくすることができ、低コスト化が可能となる。また、部品点数を少なくすることで、スペース及び質量を小さくすることが可能となる。さらに、部品同士を連結する部分のガタを低減することが可能となる。
【００２４】
なお、軸部３３ａは必ずしも後輪傾斜モータ３１及び減速機３２を貫通する必要はない。この場合、後方第１リンク部材２６は、第３支持フレーム２５に回転可能に支持されていればよい。
【００２５】
また、シャフト一体リンク部材３３と後方第１リンク部材２６は、それぞれ車両幅方向の一端で第１モータとしての第１ホイールモータ４１Ｒを支持する第１車輪支持部材としての第１ホイールモータブラケット４２Ｒの上方と第１連結軸２７Ｒを介して回動可能に連結され、他端で第２モータとしての第２ホイールモータ４１Ｌを支持する第２車輪支持部材としての第２ホイールモータブラケット４２Ｌの上方と第２連結軸２７Ｌを介して回動可能に連結されている。
【００２６】
第２リンク部材としての前方第２リンク部材２８ａは、車両幅方向の中央部分で、第２支持フレーム２４の前方側と回動可能に連結されている。また、後方第２リンク部材２８ｂは、第２支持フレーム２４の後方側と回動可能に連結されている。
【００２７】
また、前方第２リンク部材２８ａと後方第２リンク部材２８ｂは、それぞれ車両幅方向の一端側で第１ホイールモータ４１Ｒを支持する第３リンク部材としての第１ホイールモータブラケット４２Ｒの下方と第３連結軸２９Ｒを介して回動可能に連結され、他端側で第２ホイールモータ４１Ｌを支持する第４リンク部材としての第２ホイールモータブラケット４２Ｌの下方と第４連結軸２９Ｌを介して回動可能に連結されている。
【００２８】
図５は、後輪傾斜モータ３１の動力により後輪５が傾斜した状態を示す図である。後輪傾斜モータ３１の後方から見て反時計方向に回転したとすると、後輪傾斜モータ３１の回転は、図３で示した減速機３２で減速され、シャフト一体リンク部材３３に伝達され、シャフト一体リンク部材３３を反時計方向に回転させる。シャフト一体リンク部材３３が反時計方向に回転すると、反作用により第１支持フレーム２３がシャフト一体リンク部材３３と逆方向に時計方向に回転すると共に、リンク機構Ｌが作動する。
【００２９】
図５に示すように、リンク機構Ｌは、シャフト一体リンク部材３３及び図示しない後方第１リンク部材２６と前方第２リンク部材２８ａ及び図示しない後方第２リンク部材２８ｂが前方から見て反時計方向に回転し、第１ホイールモータブラケット４２Ｒ及び第２ホイールモータブラケット４２Ｌが時計方向に回転する。そして、後輪５は傾斜する。第１ホイールモータブラケット４２Ｒ及び第２ホイールモータブラケット４２Ｌと共に、時計方向に回転し、後輪５が傾斜する。
【００３０】
したがって、旋回時には、左右の後輪５の路面に対する角度を変化させることで後方フレーム２２及び後方フレーム２２に連結された車体２を旋回内輪側へ傾斜させることが可能になり、旋回性能の向上と乗員の快適性の確保とを図ることができるようになっている。すなわち、車両１は車体２を横方向（左右方向）にも傾斜させることができる。この例の場合、後方から見て右側の右後輪５Ｒが旋回内側輪になり、後方から見て左側の左後輪５Ｌが旋回外側輪となる。
【００３１】
また、後輪傾斜モータ３１が後方から見て時計方向に回転したとすると、第１ホイールモータブラケット４２Ｒ及び第２ホイールモータブラケット４２Ｌは、反時計方向に回転し、後輪５が傾斜する。
【００３２】
次に、操舵トルク制御の概要について説明する。
【００３３】
図６は、後輪の接地点を通る鉛直車幅平面で後輪にかかる角加速度を示す図である。
【００３４】
旋回時、内輪５Ｒの接地点５Ｒａを中心として、外輪となる左後輪５Ｌにかかる車両、乗員及び荷物等の自重による鉛直方向の加速度をωａ’とすると、図５に示すように、車体２の旋回時に旋回内側となる車輪５の接地点を中心として、後輪傾斜モータ３１を作動した場合の左後輪５Ｌにかかる鉛直方向の加速度ω’は、自重による加速度ωａ’以下でなければ左後輪５Ｌが道路ＲＤから離間してしまい、不安定となる。
【００３５】
図７は、後輪の接地点を通る鉛直車幅平面での加速度の釣り合いを示す図である。
【００３６】
図７に示すように、重心Ｇにかかる加速度の釣り合いの式は、ａf＝ａcsinφとなる。ωａ’＝ａf／ｄ、ｄ＝Ｈ／cosφより、ωａ’は以下の式（１）のように求められる。
【数１】
ただし、
ａcは重力と遠心力の合成加速度、
Ｈは重心高、
Ｔｒはトレッド幅、
ｄは接地点と重心との距離
φは接地点と重心を結ぶ線と合成加速とのなす角、
ａfは接地点から見た合成加速度の分力
である。
【００３７】
ω’がωａ’を超えないようにするために、単純に図４に示した後輪傾斜モータ３１による加速度を制限してしまうと、急操舵により遠心力が急変した場合に、後輪傾斜モータ３１による傾斜が追従できず、車両１が不安定となるおそれがある。
【００３８】
そこで、本実施形態では、操舵トルク制御をすることで、ω’がω’aを超えないようにする。
【００３９】
図８は車両の操舵時の水平面での状態を示す図、図９は後輪の傾斜角を示す図である。
【００４０】
図８の状態では、遠心力の加速度をａrとすると、ｖ＝ｒｗ、ａr＝ｒｗ2より、ａr＝ｖ2／ｒとなる。また、ｒ＝ＬH／tanψより、ａrは、以下の式（２）となる。
【数２】
ただし、
ｖは車速、
ｒは旋回半径、
ｗは旋回角速度、
ａrは遠心力の加速度、
ψは操舵角、
ＬHはホイールベース、
である。
【００４１】
また、車両１にかかる重力と分力が釣り合っている場合、以下の式（３）となる。
【数３】
【００４２】
式（２）及び式（３）より、車速と操舵角から車両１が必要とする後輪５の傾斜角、すなわちリンク角予測値θtargetが以下の式（４）によって算出できる。
【数４】
【００４３】
したがって、式（４）でもとめたリンク角θtargetのリンク角加速度θ''targetがω’以下となるように操舵トルクを制御する。
【００４４】
図１０は操舵トルク制御前の状態を示す図、図１１は操舵トルク制御の概要を示す図である。
【００４５】
例えば、図１０に示すように、車両１のハンドル６を回転させて前輪４を矢印Ｆ１の方向に操舵して、旋回する場合で考える。この場合に、操舵トルク制御では、急操舵をしたことで、このままでは後輪５の傾斜が間に合わず、不安定になると判断した時、図示しないステアリングモータを制御して、図１１に示すように、旋回時のハンドル６に、旋回方向とは逆方向の矢印Ｆ２方向の回生トルクを与える。すると、ハンドル６に負荷がかかり不安定な状態を低減することが可能となる。
【００４６】
図１２は、回生抵抗トルク付与部の構造を示す図である。
【００４７】
回生抵抗トルク付与部７０は、ステアリングモータ７１と、ステアリングモータ７１のモータ軸に固着された第１ギヤ７１と、第１ギヤ７１に噛み合うと共に、ハンドル６のハンドルポスト６ａに固着され同軸に回転する第２ギヤ７２と、ステアリングモータ７１を作動するスイッチ７４と、ハンドルポスト６ａに固着され同軸に回転するエンコーダ７５と、を有する。
【００４８】
ステアリングモータ７１は、パルス波のデューティー比を変化させて変調するＰＷＭ（Pulse Width Modulation）等でモータトルクを付与する。ステアリングモータ７１が作動すると、ハンドル６を回転させる際に、ハンドルポスト６ａに固着された第２ギヤ７３がステアリングモータ７１のモータ軸に固着された第１ギヤ７１から回生抵抗となるモータトルクの負荷を受ける。
【００４９】
図１３は、リンク角加速度とモータトルクの関係を示す図である。
【００５０】
モータトルク指令値Ｐは、車速及び操舵角から計算されたリンク角加速度限界値とモータトルク最大値から算出される。例えば、図１３に示すように、リンク角加速度θ''targetとモータトルクτを比例関係とした場合、モータトルク指令値は操舵方向に応じたモータトルク最大値τmを用いて、以下の式（５）から得られる。
【数５】
ただし、
Ｔmはモータトルク最大値、
ω’aはリンク角加速度限界値、
θ''targetはリンク角加速度、
である。
【００５１】
次に、操舵トルク制御のシステムを具体的に説明する。
【００５２】
図１４は、操舵トルク制御のシステム図である。
【００５３】
ステアリングモータ７１は、操舵トルク制御ＥＣＵ１００によって制御される。
【００５４】
操舵トルク制御ＥＣＵ１００へは、左車輪速センサ６１Ｌ、右車輪速センサ６１Ｒ、及び操舵角センサ６２の各検知部材から入力信号が入力される。
【００５５】
左車輪速センサ６１Ｌ、右車輪速センサ６１Ｒ、及び操舵角センサ６２から傾斜制御部１００に入力された信号は、まずリンク角加速度予測値演算部１０１に入力される。リンク角加速度予測値演算部１０１から出力された信号は、操舵トルク演算部１０２に入力される。操舵トルク演算部１０２から出力された信号は、トルク指令値として、ステアリングモータ７１に入力される。
【００５６】
図１５は、操舵トルク制御のフローチャート図である。
【００５７】
操舵トルク制御は、まず、ステップ１で、リンク角加速度予測値演算部１０１がリンク角加速度予測値演算処理を実行する（ＳＴ１）。続いて、ステップ２で、操舵トルク演算部１０２が操舵トルク演算処理を実行する（ＳＴ２）。
【００５８】
次に、各ステップのサブルーチンについて説明する。
【００５９】
まず、リンク角加速度予測値演算部１０１が実行するリンク角加速度予測値演算処理について説明する。
【００６０】
図１６はリンク角加速度予測値演算部での制御処理のフローチャート図である。
【００６１】
まず、ステップ１１で、左車輪速センサ６１Ｌから左車輪速ＶｗLを取得し、右車輪速センサ６１Ｒから右車輪速ＶｗRを取得する（ＳＴ１１）。続いて、ステップ１２で、左車輪速ＶｗL及び右車輪速ＶｗRから車速ｖを算出する（ＳＴ１２）。
【００６２】
次に、ステップ１３で、操舵角センサ６２から操舵角ψを取得する（ＳＴ１３）。続いて、ステップ１４で、図示しない記憶部からホイールベースＬHを呼び出す（ＳＴ１４）。
【００６３】
次に、ステップ１５で、ステップ１２、ステップ１３、ステップ１４で取得した車速ｖ、操舵角ψ、ホイールベースＬH、及び重力加速度ｇから式（４）で示したリンク角予測値θtargetを算出する（ＳＴ１５）。
【００６４】
次に、ステップ１６で、所定の制御周期Ｔｓを呼び出す（ＳＴ１６）。
【００６５】
次に、ステップ１７で、図示しない記憶部に記憶してある前回求めたリンク角予測値θtargetoldを呼び出す（ＳＴ１７）。次に、ステップ１８で、リンク角予測値θtargetと前回求めたリンク角予測値θtargetoldとの差を制御周期Ｔｓで割り、リンク角速度予測値θ’targetを算出する（ＳＴ１８）。続いて、ステップ１９で、ステップ１５において算出したリンク角予測値θtargetを新たな前回求めたリンク角予測値θtargetoldとして図示しない記憶部に記憶する（ＳＴ１９）。
【００６６】
次に、ステップ２０で、図示しない記憶部に記憶してある前回求めたリンク角速度予測値θ’targetoldを呼び出す（ＳＴ２０）。次に、ステップ２１で、リンク角速度予測値θ’targetと前回求めたリンク角速度予測値θ’targetoldとの差を制御周期Ｔｓで割り、リンク角加速度予測値θ''targetを算出する（ＳＴ２１）。続いて、ステップ２２で、ステップ２０において算出したリンク角速度予測値θ’targetを新たな前回求めたリンク角速度予測値θ’targetoldとして図示しない記憶部に記憶する（ＳＴ２２）。
【００６７】
次に、ステップ２３で、ホイールモータトルク演算部１０２へステップ２１において算出したリンク角加速度予測値θ''targetを送出する（ＳＴ２３）。
【００６８】
次に、操舵トルク演算部１０２が実行する操舵トルク演算処理について説明する。
【００６９】
図１７は、操舵トルク演算部での制御処理のフローチャート図である。
【００７０】
まず、ステップ３１で、リンク角加速度予測値演算部１０１が実行するリンク角加速度予測値演算処理のステップ２３において送出したリンク角加速度予測値θ''targetを受信する（ＳＴ３１）。
【００７１】
次に、ステップ３２で、式（１）で求めたリンク角加速度の限界値ω’aを呼び出す（ＳＴ３２）。続いて、ステップ３３で、図１３に示すように、モータトルク最大値τmを呼び出す（ＳＴ３３）。
【００７２】
次に、ステップ３４で、式（５）から制御指令値Ｐを演算する（ＳＴ３４）。続いて、ステップ３５で、ステップ３４において演算した制御指令値Ｐをステアリングモータ７１に送出する（ＳＴ３５）。
【００７３】
このように本実施形態によれば、車体２と、車体に回転可能に取り付けられた車輪であって、車体を操舵する操舵輪４と、前輪４を操舵するハンドル６と、車体に回転可能に取り付けられた車輪であって、車体を駆動する駆動輪５と、車体２に連結される支持部材２２と、支持部材２３，２４，２５に対して回転可能に連結されると共に、車体を旋回方向に傾斜させるリンク機構Ｌと、リンク機構Ｌを作動する後輪傾斜モータ３１と、ハンドル６に回生抵抗を与えるステアリングモータ７１と、車体２の旋回時に旋回内側となる車輪５の接地点を中心として、車体２の旋回時に旋回外側となる車輪５の接地点にかかる後輪傾斜モータ３１の回転による鉛直方向の角加速度が、車体２の旋回時に旋回外側となる車輪５の接地点にかかる自重による鉛直方向の加速度を超えないように、ステアリングモータ７１のモータトルクを制御する制御部１００と、を有するので、安定して旋回すると共に、急操舵に対しても安定性が向上し、快適な乗り心地の車両１を提供することが可能となる。
【００７４】
また、本実施形態によれば、制御部１００は、車体の旋回時に、旋回外側となる車輪の速度、旋回内側となる車輪の速度及び操舵角を検知して後輪傾斜モータ３１の角速度に対応したリンク角加速度予測値を演算するリンク角加速度予測値演算部１０１を有するので、より精密な制御ができ、さらに安定性を向上させることが可能となる。
【００７５】
また、本実施形態によれば、制御部１００は、リンク角加速度予測値演算部１０１から送出されたリンク角加速度予測値に対応したステアリングモータ７１のモータトルクを算出し、モータトルク指令値を算出する操舵トルク演算部１０２を有するので、的確な制御ができ、さらに安定性を向上させることが可能となる。
【符号の説明】
【００７６】
１…車両、２…車体、４…前輪、５…後輪、６…ハンドル、２２…後方フレーム（支持部材）、２３…第１支持フレーム（支持部材）、２４…第２支持フレーム（支持部材）、２５…第３支持フレーム（支持部材）、２８ａ…前方第２リンク部材（第２リンク部材）、３１…後輪傾斜モータ（アクチュエータ）、３２…減速機、３３…シャフト一体リンク部材（第１リンク部材）、４１…ホイールモータ、４２Ｒ…第１ホイールモータブラケット（第３リンク部材）、４２Ｌ…第２ホイールモータブラケット（第４リンク部材）、Ｌ…リンク機構、６１…車輪速センサ、６２…操舵角センサ、１００…操舵トルク制御ＥＣＵ（制御部）、１０１…リンク角加速度予測値演算部、１０２…操舵トルク演算部、
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体と、
前記車体に回転可能に取り付けられた車輪であって、車体を操舵する操舵輪と、
前記操舵輪を操舵するハンドルと、
前記車体に回転可能に取り付けられた車輪であって、車体を駆動する駆動輪と、
前記車体に連結される支持部材と、
前記支持部材に対して回転可能に連結されると共に、車体を旋回方向に傾斜させるリンク機構と、
前記リンク機構を作動するアクチュエータと、
前記ハンドルに回生抵抗を与えるステアリングモータと、
前記車体の旋回時に旋回内側となる前記車輪の接地点を中心として、前記車体の旋回時に旋回外側となる前記車輪の接地点にかかる前記アクチュエータの回転による鉛直方向の角加速度が、前記車体の旋回時に旋回外側となる前記車輪の接地点にかかる自重による鉛直方向の加速度を超えないように、前記ステアリングモータのモータトルクを制御する制御部と、
を有することを特徴とする車両。
【請求項２】
前記制御部は、
前記車体の旋回時に、旋回外側となる前記車輪の速度、旋回内側となる前記車輪の速度及び操舵角を検知して前記アクチュエータの角速度に対応したリンク角加速度予測値を演算するリンク角加速度予測値演算部を有することを特徴とする請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記制御部は、
前記リンク角加速度予測値演算部から送出されたリンク角加速度予測値に対応した前記ステアリングモータのモータトルクを算出し、モータトルク指令値を算出する操舵トルク演算部を有することを特徴とする請求項２に記載の車両。
【請求項１】
車体と、
前記車体に回転可能に取り付けられた車輪であって、車体を操舵する操舵輪と、
前記操舵輪を操舵するハンドルと、
前記車体に回転可能に取り付けられた車輪であって、車体を駆動する駆動輪と、
前記車体に連結される支持部材と、
前記支持部材に対して回転可能に連結されると共に、車体を旋回方向に傾斜させるリンク機構と、
前記リンク機構を作動するアクチュエータと、
前記ハンドルに回生抵抗を与えるステアリングモータと、
前記車体の旋回時に旋回内側となる前記車輪の接地点を中心として、前記車体の旋回時に旋回外側となる前記車輪の接地点にかかる前記アクチュエータの回転による鉛直方向の角加速度が、前記車体の旋回時に旋回外側となる前記車輪の接地点にかかる自重による鉛直方向の加速度を超えないように、前記ステアリングモータのモータトルクを制御する制御部と、
を有することを特徴とする車両。
【請求項２】
前記制御部は、
前記車体の旋回時に、旋回外側となる前記車輪の速度、旋回内側となる前記車輪の速度及び操舵角を検知して前記アクチュエータの角速度に対応したリンク角加速度予測値を演算するリンク角加速度予測値演算部を有することを特徴とする請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記制御部は、
前記リンク角加速度予測値演算部から送出されたリンク角加速度予測値に対応した前記ステアリングモータのモータトルクを算出し、モータトルク指令値を算出する操舵トルク演算部を有することを特徴とする請求項２に記載の車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１２−１６６６３７（Ｐ２０１２−１６６６３７Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２８１１５（Ｐ２０１１−２８１１５）
【出願日】平成２３年２月１４日（２０１１．２．１４）
【出願人】（５９１２６１５０９）株式会社エクォス・リサーチ (1,360)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１４日（２０１１．２．１４）
【出願人】（５９１２６１５０９）株式会社エクォス・リサーチ (1,360)
【Ｆターム（参考）】
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