CN111372840A - 车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明提供进行与转弯时、路面变化等的行驶状态对应的姿态控制的车辆。本发明的能够借助驾驶员的动作力而推进的车辆(100)的前轮部和后轮部中的至少一方由左右一对车轮(101、102)构成，该车辆能够进行车辆(100)的状态的检测，并响应于该检测而对一对车轮(101、102)各自的旋转力彼此独立地进行控制，一对车轮(101、102)经由悬架机构(113)安装于车辆(100)。

Description

车辆
技术领域
本发明涉及能够进行与转弯时、路面变化等的行驶状态对应的姿态控制，并借助驾驶员的动作力而推进的车辆。
背景技术
对于具有三轮以上，前轮部和后轮部中的至少一方由左右一对车轮构成的自行车等的能够借助驾驶员的动作力使车轮旋转而推进的车辆(以下，将前轮部由一对车轮构成的车辆称为“前轮二轮式车辆”，将后轮部由一对车轮构成的车辆称为“后轮二轮式车辆”)而言，与在前轮部及后轮部各配置一轮的现有的二轮自行车相比，由于是三轮以上的多轮，因此通常相对于倾斜或晃动稳定，但车把的转向变沉重而难以将车把转向，因此在弯道等处转弯时、倾斜路面、台阶路面等行驶时，容易从应该行驶的线路脱离。特别是，固定有左右一对车轮的车辆由于无法进行适当的姿态控制来控制重心平衡，因此，由于突然转弯、突然制动、或者由于来自路面的冲击而意外地倾斜，车辆的姿态容易变得不稳定。
根据这样的问题，专利文献1中公开了与车把的转向连动而使连杆机构整体向左右动作的三轮的前轮二轮式车辆，并公开了如下内容，即，使用连杆角控制装置调整连杆机构的连杆可动情况，在安装于杆部和连杆机构部的固定部安装连杆角控制装置，并通过从车轮的车身速度传感器经由ECU进行控制的电气式(电磁)伺服阀的开度，在低速区域以固定连杆的可动情况的倾向进行设定，在中高速区域以消除连杆的可动阻力的倾向进行设定，通过控制连杆机构的连杆角的可动情况来控制车身的姿态。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-184508号公报
发明内容
发明要解决的课题
如专利文献1那样的前轮部中的右侧的车轮和左侧的车轮具有相同的旋转力的三轮的前轮二轮式车辆在弯道处转弯时，能够相对于姿态变化提高稳定性。但是，如专利文献1那样包括三轮的前轮二轮式车辆的前轮二轮式或后轮二轮式车辆存在如下问题，即，高速转弯时的车把的转向性、突然转弯时的车辆的姿态稳定性、车辆的重心急剧变化时的车辆控制的追随性、车辆相对于倾斜的缓和性不充分。
因此，本发明的目的在于，提供一种能够借助驾驶员的动作力使车轮旋转而推进的车辆，该车辆在前轮部和后轮部中的至少一方具备对左右一对车轮各自的旋转力彼此独立地进行控制的一对马达，进而经由悬架机构安装一对车轮，从而进行与转弯时、路面变化等的行驶状态对应的姿态控制，对于姿态变化确保稳定性。
用于解决课题的方案
根据本发明的一个观点，一种车辆，其是前轮部和后轮部中的至少一方由左右一对车轮构成的、能够借助驾驶员的动作力而推进的车辆，其中，车辆能够进行车辆的状态的检测，并响应于检测而对一对车轮的每个车轮的旋转力彼此独立地进行控制，一对车轮经由悬架机构安装于所述车辆。
根据本发明的一具体例，在车辆中，一对车轮能够通过悬架机构相对于车辆倾斜。
根据本发明的一具体例，在车辆中，一对车轮能够通过悬架机构相对于车辆的高度方向彼此独立地动作。
根据本发明的一具体例，车辆具备：电池；一对马达，其与电池连接，并由用于控制一对车轮中的一方的旋转力的马达、以及用于控制一对车轮中的另一方的旋转力的马达构成；传感器，其进行状态的检测，并发送基于检测的状态信号；车身控制器，其对状态信号进行运算处理，并发送用于控制一对马达的控制信号；以及马达驱动器，其基于从车身控制器发送的控制信号而对电池与一对马达之间的电力供给进行控制，车辆能够通过马达驱动器对一对马达的每个马达的输出彼此独立地进行控制，从而对一对车轮的每个车轮的旋转力彼此独立地进行控制。
根据本发明的一具体例，在车辆中，传感器包括对车辆相对于铅垂方向的倾斜进行检测的倾斜传感器，车身控制器能够以修正状态的方式对从传感器发送的状态信号进行运算处理，并发送控制信号。
根据本发明的一具体例，在车辆中，传感器进一步包括对由车辆的驾驶员产生的动作力进行检测的动作力传感器，车身控制器能够以修正状态的方式对从传感器发送的状态信号进行运算处理，并发送控制信号。
根据本发明的一具体例，在车辆中，传感器进一步包括对车辆的速度进行检测的速度传感器，车身控制器能够以修正状态的方式对从传感器发送的状态信号进行运算处理，并发送控制信号。
根据本发明的一具体例，在车辆中，一对马达中的至少一方具有发电机的功能，一对马达中的至少一方能够对相应的车轮施加反转转矩，并且利用发电机的功能将车辆的行驶能量回收并经由马达驱动器向电池供给电力。
发明效果
根据本发明，在一对车轮分别配置马达，通过对一对马达各自的输出彼此独立地进行控制，进而经由悬架机构安装一对车轮来修正由转弯时、路面变化等引起的车辆的倾斜，由此能够抑制晃动而进行与行驶状态对应的姿态控制。另外，通过传感器检测车辆的状态，基于该检测结果进行运算处理，从而能够对一对车轮的每个车轮产生最佳的彼此独立的旋转力。进而，在进行姿态控制的情况下，能够使马达作为发电机工作而回收车辆的行驶能量，对电池供给电力。并且，能够对一对马达各自的输出彼此独立地进行控制，因此能够为了使一方的马达对相应的车轮施加正转转矩而从电池对该马达供给电力，另一方面，使另一方的马达作为发电机工作而对相应的车轮施加反转转矩，并且从该马达向电池供给电力。
需要说明的是，本发明的其他目的、特征及优点通过与附图相关的以下的本发明的实施例的记载而明确可知。
附图说明
图1是从侧面观察作为本发明的一个实施方式的车辆的概要图。
图2A是从前面观察图1的车辆的概要图。
图2B是图1的车辆在由驾驶员观察为向左侧倾斜时的、从前面观察到的概要图。
图2C是从前面观察作为本发明的另一实施方式的车辆的概要图。
图2D是在路面有高低差时从前面观察图2C的车辆的概要图。
图2E是在路面有倾斜时从前面观察图2C的车辆的概要图。
图2F是图2C的车辆在由驾驶员观察为向左侧倾斜时的、从前面观察到的概要图。
图2G是表示图2C的车辆中的悬架机构与马达的关系的立体图。
图3是表示使作为本发明的一个实施方式的车辆所使用的控制装置中的马达作为电动机工作的状态的图。
图4是表示使作为本发明的一个实施方式的车辆所使用的控制装置中的马达作为发电机工作的状态的图。
图5是表示用于控制作为本发明的一个实施方式的车辆的方法的流程图的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施例进行说明，但本发明并不限定于这些实施例。
图1、图2A、及图2B中示出作为本发明的一个实施方式的车辆100。这里所说的车辆是指，前轮部和后轮部中的至少一方由左右一对车轮构成的、借助其驾驶员的动作力能够使位于前轮部和后轮部中的至少一方的车轮旋转而推进的车辆。作为这样的车辆，例如有通过驾驶员对踏板施加作为动作力的踏力而能够使车轮旋转而推进的自行车。在以下的实施例中，示出了车辆、特别是自行车，但也能够应用于自行车以外的可借助驾驶员的动作力而推进的车辆。车辆100是前轮部和后轮部中的前轮部由左右一对车轮构成的前轮二轮式自行车，该车辆100具备配置于前轮部的左右一对车轮和配置于后轮部的一个轮的第三车轮103，所述左右一对车轮具有由驾驶员观察为位于右侧的第一车轮101、以及由驾驶员观察为位于左侧的第二车轮102。在该情况下，也可以在后轮部具备一个以上的车轮。
车辆100具备电池109和由第一马达104和第二马达105构成的一对马达，该第一马达104配置于第一车轮101的轮毂，并用于控制第一车轮101的旋转力，该第二马达105配置于第二车轮102的轮毂，并用于控制第二车轮102的旋转力。一对马达104、105与电池109连接。需要说明的是，图1、图2A、及图2B的车辆100是前轮部由左右一对车轮构成的前轮二轮式三轮自行车，但也可以是后轮部由左右一对车轮构成的后轮二轮式车辆。在后轮二轮式车辆中的、例如后轮二轮式自行车的情况下，通过在后轮采用差速齿轮(差动齿轮)而对左右的车轮赋予旋转差，进而在左右的车轮各自的轮毂配置马达。
车辆100具备悬架机构113，第一车轮101和第二车轮102经由悬架机构113安装于车辆100。图2A和图2B的车辆100的悬架机构113为连杆机构，如图2A所示，在车辆100相对于铅垂方向不倾斜的情况下，悬架机构113为大致长方形的形状，但如图2B所示，在车辆100相对于铅垂方向倾斜的情况下，悬架机构113与该倾斜的角度相应地瞬间倾斜为大致平行四边形的形状。通过悬架机构113倾斜，经由悬架机构113安装于车辆100的第一车轮101和第二车轮102能够以与悬架机构113的倾斜、即车辆100相对于铅垂方向的倾斜相同的角度相对于车辆100倾斜，即能够使第一车轮101和第二车轮102各自相对于车辆100的高度方向的位置以与车辆100相对于铅垂方向的倾斜一致的方式而不同，因此，即使在车辆100相对于铅垂方向倾斜的情况下，第一车轮101和第二车轮102也能够接地于路面，车辆100的姿态在机构上响应性良好且稳定。需要说明的是，在车辆100正在行驶的路面倾斜的情况下、或有台阶的情况下，悬架机构113都同样地瞬间倾斜为大致平行四边形的形状，第一车轮101和第二车轮102能够以与悬架机构113的倾斜相同的角度相对于车辆100倾斜，因此即使在车辆100正在行驶的路面倾斜的情况下、或有台阶的情况下，第一车轮101和第二车轮102也能够接地于路面，车辆100的姿态在机构上响应性良好且稳定。
图2C～图2F中示出作为本发明的另一实施方式的车辆100，将作为另一实施方式的车辆100的悬架机构113、第一马达104、以及第二马达105的关系示于图2G。图2C～图2F的作为本发明的另一实施方式的车辆100与图2A和图2B的作为本发明的一个实施方式的车辆100相比，仅悬架机构113不同。如图2G所示，悬架机构113具备悬架轴122、配置于第一车轮101的轮毂的第一马达104、配置于第二车轮102的轮毂的第二马达105、用于连接悬架轴122与第一马达104的第一臂部123、以及用于连接悬架轴122和第二马达105的第二臂部124，第一臂部123和第二臂部124分别彼此独立地如箭头所示那样以能够旋转的方式安装于悬架轴122，通过第一臂部123和第二臂部124的旋转，第一马达104和第二马达105相对于车辆100的高度方向彼此独立地动作，与此相应地，第一车轮101和第二车轮102也能够相对于车辆100的高度方向彼此独立地动作。如图2C所示，在车辆100正在水平的路面行驶的情况下，第一臂部123和第二臂部124彼此平行，但如图2D所示，在车辆100在有台阶的路面行驶的情况下，一方的臂部(图2D中为第二臂部124)瞬间旋转，与该臂部连接的马达、以及车轮(图2D中为第二马达105和第二车轮102)能够向上方动作，因此使第一车轮101和第二车轮102均接地于路面，车辆100的姿态在机构上响应性良好且稳定。如图2E所示，当车辆100在有倾斜的路面行驶的情况下，第一臂部123和第二臂部124分别向相反方向瞬间旋转，与各臂部连接的马达和车轮能够向上方或下方(图2E中第一马达104和第一车轮101向下方，第二马达105和第二车轮102向上方)动作，因此第一车轮101和第二车轮102都接地于路面，车辆100的姿态在机构上响应性良好且稳定。如图2F所示，在车辆100相对于铅垂方向倾斜的情况下，第一臂部123和第二臂部124分别向相反方向瞬间旋转，与各臂部连接的马达和车轮能够向上方或下方(图2F中第一马达104和第一车轮101向下方，第二马达105和第二车轮102向上方)动作，因此，第一车轮101和第二车轮102均接地于路面，车辆100的姿态在机构上响应性良好且稳定。
另外，也可以在作为图2A和图2B的悬架机构113的连杆机构中应用图2C～图2G那样的悬架机构113，将第一臂部123和第二臂部124连接于连杆机构，经由第一臂部123和第二臂部124将第一马达104和第二马达105分别连接于连杆机构。也可以是，第一臂部123和第二臂部124分别彼此独立地以能够旋转的方式安装于连杆机构，通过第一臂部123和第二臂部124的旋转，第一马达104和第二马达105相对于车辆100的高度方向彼此独立地动作，与此相应地，第一车轮101和第二车轮102能够相对于车辆100的高度方向彼此独立地动作。
另外，车辆100具备进行车辆100的状态的检测并发送基于该检测的状态信号的传感器组。如图1所示，作为车辆100的状态，例如有相对于车辆100的铅垂方向的倾斜、由车辆100的驾驶员产生的动作力、车辆100的速度等，分别通过倾斜传感器106、动作力传感器107、速度传感器108等来检测。
图3和图4中示出前轮部和后轮部中的至少一方由左右一对车轮构成的车辆100中使用的控制装置117，该左右一对车轮具有作为第一车轮101的右侧的车轮和作为第二车轮102的左侧的车轮。控制装置117具备：电池109；一对马达，它们与电池109连接，并由控制作为第一车轮101的右侧的车轮的旋转力的第一马达104和控制作为第二车轮102的左侧的车轮的旋转力的第二马达105构成；传感器组，其包括倾斜传感器106、动作力传感器107、及速度传感器108，进行车辆100的状态的检测，并发送基于该检测的状态信号(倾斜信号118、动作力信号119、速度信号120)；车身控制器114，其接收状态信号118～120并进行运算处理，发送用于控制第一马达104和第二马达105的输出的控制信号121；以及基于从车身控制器114发送的控制信号121来控制电池109与第一马达104之间的电力供给的第一马达驱动器115、和基于控制信号121来控制电池109与第二马达105之间的电力供给的第二马达驱动器116。这样一来，接收到控制信号121的第一马达驱动器115和第二马达驱动器116分别在某个时刻从电池109向第一马达104和第二马达105供给电力，在某个时刻从第一马达104和第二马达105向电池109供给电力，从而能够对第一马达104的输出和第二马达105的输出彼此独立地控制。
需要说明的是，可以是第一马达驱动器115、第二马达驱动器116为被一体化的马达驱动器，并且也可以是，车身控制器114、第一马达驱动器115、第二马达驱动器116为被一体化的控制器。另外，车身控制器114、第一马达驱动器115、第二马达驱动器116可以配置于作为车辆100的驾驶员的把持部分的车把112，在车辆100为自行车的情况下，也可以配置于鞍座111的下方。在图3和图4中，分别通过一根信号线从车身控制器114向第一马达驱动器115和第二马达驱动器116发送控制信号121，但也可以使控制信号121具有分别用于第一马达驱动器115和第二马达驱动器116的认证码，由此可以通过一根信号线发送，另外，可以是有线式，也可以是无线式。
传感器组的倾斜传感器106通过来自电池109的电力而工作，检测车辆100(车辆100的高度方向)相对于铅垂方向的倾斜。通过包含倾斜传感器106，能够检测由车辆转弯时、路面变化等引起的相对于左右交替倾斜的晃动。作为倾斜传感器106，例如有倾斜角传感器、陀螺仪传感器等。如图1所示，在车辆100为自行车的情况下，倾斜角传感器、陀螺仪传感器等也可以配置于鞍座111的下方。如图2B所示，当由驾驶员观察为车辆100相对于铅垂方向向左侧倾斜时，通过倾斜角传感器来检测倾斜角θ，或者通过陀螺仪传感器来检测相对于倾斜角θ的角速度，由此检测车辆100的倾斜。另外，作为倾斜传感器106，例如有转矩传感器，在第一车轮101和第二车轮102分别配置转矩传感器，通过使用由各转矩传感器检测的各车轮的转矩之差，也能够检测车辆100的倾斜。另外，作为倾斜传感器106，例如有转向角传感器，在作为驾驶员的把持部分的车把112配置转向角传感器，通过使用由转向角传感器检测的转向角，也能够检测车辆100的倾斜。需要说明的是，对于倾斜传感器106，无论是车辆100行驶的路面是图1、图2A、图2B那样的水平的路面，还是具有上坡、下坡这样的倾斜的路面，都能够检测车辆100相对于铅垂方向的倾斜。
倾斜传感器106生成包含检测到的倾斜的状态信号(倾斜信号118)并发送至车身控制器114。车身控制器114接收状态信号(倾斜信号118)并判定车辆100的倾斜的方向，以修正车辆100的倾斜而使姿态返回到铅垂方向的方式对状态信号(倾斜信号118)进行运算处理。第一马达驱动器115和第二马达驱动器116分别基于从车身控制器114发送的控制信号121，来控制电池109与第一马达104和第二马达105之间的电力供给。第一马达104的输出和第二马达105的输出分别通过第一马达驱动器115和第二马达驱动器116而基于从车身控制器114发送的控制信号121，来控制电池109与第一马达104和第二马达105之间的电力供给，从而能够彼此独立地被控制。彼此独立地被控制的第一马达104的输出和第二马达105的输出分别对第一车轮101的旋转力和第二车轮102的旋转力彼此独立地进行控制，由此修正车辆100的倾斜而使姿态返回到铅垂方向。在该情况下，第一马达104和第二马达105能够增加一对车轮中的相对于其倾斜位于相同侧的车轮的旋转力，或者能够减少相对于其倾斜位于相反侧的车轮的旋转力。
传感器组的动作力传感器107通过来自电池109的电力而工作，检测由车辆100的驾驶员产生的用于使车辆100推进的动作力。在车辆100为自行车的情况下，作为动作力传感器107，有转矩传感器。如图1所示，将转矩传感器配置于连接左右一对踏板110的轴，检测因车辆100的驾驶员踩踏踏板110而旋转的轴的转矩，从而检测由驾驶员产生的作为动作力的踏板踏力。需要说明的是，动作力传感器107只要能够检测由车辆100的驾驶员施加的动作力，则可以是任意的传感器。
动作力传感器107生成包含检测到的动作力的状态信号(动作力信号119)并发送至车身控制器114。车身控制器114接收状态信号(倾斜信号118、动作力信号119)，以修正车辆100的倾斜而使姿态返回到铅垂方向的方式对状态信号(倾斜信号118、动作力信号119)进行运算处理。第一马达驱动器115和第二马达驱动器116分别基于从车身控制器114发送的控制信号121，来控制电池109与第一马达104和第二马达105之间的电力供给，从电池109向第一马达104和第二马达105供给电力，或者从第一马达104和第二马达105向电池109供给电力。控制电力供给的第一马达104的输出和第二马达105的输出与上述同样地彼此独立地被控制，从而对将第一车轮101的旋转力和第二车轮102的旋转力彼此独立地进行控制，修正车辆100的倾斜而使姿态返回到铅垂方向。
传感器组的速度传感器108通过来自电池109的电力而工作，如图1所示，配置于作为后轮的第三车轮103，根据第三车轮103的转速检测车辆100的速度。需要说明的是，速度传感器108只要能够检测车辆100的速度，则可以是任意的传感器。另外，速度传感器108也可以配置于第一车轮101、第二车轮102中的任一车轮。
速度传感器108生成包含检测到的速度的状态信号(速度信号120)并发送至车身控制器114。车身控制器114接收状态信号(倾斜信号118、动作力信号119、速度信号120)，并以修正倾斜而使姿态返回到铅垂方向的方式对状态信号(倾斜信号118、动作力信号119、速度信号120)进行运算处理。第一马达驱动器115和第二马达驱动器116分别基于从车身控制器114发送的控制信号121来控制电池109与第一马达104和第二马达105之间的电力供给，从电池109向第一马达104和第二马达105供给电力，或者从第一马达104和第二马达105向电池109供给电力。控制电力供给的第一马达104的输出和第二马达105的输出与上述同样地彼此独立地被控制，从而对第一车轮101的旋转力和第二车轮102的旋转力彼此独立地进行控制，修正车辆100的倾斜而使姿态返回到铅垂方向。
详细地进行说明，在车辆100晃动且由倾斜传感器106检测到倾斜的情况下，车身控制器114能够以控制第一马达104和第二马达105中的至少一个的方式，对基于倾斜的状态信号(倾斜信号118)进行运算处理，第一马达驱动器115和第二马达驱动器116分别基于从车身控制器114发送的控制信号121，来控制电池109与第一马达104和第二马达105之间的电力供给，从电池109向第一马达104和第二马达105供给电力，或者从第一马达104和第二马达105向电池109供给电力，由此修正倾斜而使姿态返回到铅垂方向。需要说明的是，第一马达104和第二马达105分别控制对第一车轮101和第二车轮102所需的转矩量、施加转矩的时间，从而能够对第一车轮101和第二车轮102彼此独立地施加旋转转矩。“施加旋转转矩”中的“施加正转转矩”是指，对车轮向车辆100的行进方向的旋转向相同方向施加转矩而使车轮的旋转力增加，“施加反转转矩”是指对车轮向车辆100的行进方向的旋转向相反的方向施加转矩而使车轮的旋转力减少。即使车轮的转速为0，马达也能够对车轮施加旋转转矩。
具体而言，如图2B那样，在由驾驶员观察为向左侧倾斜的情况下(图2B的情况下的倾斜角0)，倾斜传感器106对车辆100向左侧倾斜的情况进行检测，并发送基于该检测(左侧的倾斜)的状态信号(倾斜信号118)，车身控制器114对基于左侧的倾斜的状态信号(倾斜信号118)进行运算处理，第二马达驱动器116基于从车身控制器114发送的控制信号121从电池109向第二马达105供给电力，第二马达105对左侧的第二车轮102施加正转转矩而使第二车轮102的旋转力增加，或者第一马达驱动器115基于从车身控制器114发送的控制信号121从电池109向第一马达104供给电力，第一马达104对右侧的第一车轮101施加反转转矩而使第一车轮101的旋转力减少，由此对第一车轮101和第二车轮102各自的旋转力彼此独立地进行控制，以修正向左侧的倾斜而使姿态返回到铅垂方向(图2A的情况下的倾斜角0)。需要说明的是，在对第一车轮101施加反转转矩而使其旋转力减少的情况下，可以利用第一马达驱动器115使第一马达104作为发电机(发生器)工作而使第一车轮101再生制动，从而能够从第一马达104向电池109供给电力。另外，在由驾驶员观察为向右侧倾斜的情况下，倾斜传感器106检测车辆100向右侧倾斜的情况，发送基于该检测(右侧的倾斜)的状态信号(倾斜信号118)，车身控制器114对基于右侧的倾斜的状态信号(倾斜信号118)进行运算处理，第一马达驱动器115基于从车身控制器114发送的控制信号121从电池109向第一马达104供给电力，第一马达104对右侧的第一车轮101施加正转转矩而使第一车轮的旋转力增加，或者第二马达驱动器116基于从车身控制器114发送的控制信号121从电池109向第二马达105供给电力，第二马达105对左侧的第二车轮102施加反转转矩而使第二车轮102的旋转力减少，由此对第一车轮101和第二车轮102各自的旋转力彼此独立地进行控制，修正向右侧的倾斜而使姿态返回到铅垂方向。需要说明的是，在对第二车轮102施加反转转矩而使其旋转力减少的情况下，可以利用第二马达驱动器116使第二马达105作为发电机工作而使第二车轮102再生制动，从而能够从第二马达105向电池109供给电力。
在对车轮施加反转转矩的情况下，当需要在短时间内使车轮的旋转力大幅度减少的情况下，也可以使该马达作为电动机工作。例如，在车辆100向左侧倾斜的情况下的车辆100的倾斜修正中，即使使第一马达104作为发电机工作而使第一车轮101再生制动，车辆100的倾斜修正也无法跟上的情况下，也可以使第一马达104作为电动机工作而使第一马达104对第一车轮101施加大的反转转矩，从而使第一车轮101的旋转力大幅度减少。这样，在对车轮施加反转转矩的情况下，使马达作为发电机或电动机工作、在作为发电机工作之后作为电动机工作等，可以对马达选择与需要相应的最佳的工作方法。
在车辆100为带电动助力的自行车的情况下，有时能够根据车辆100的速度通过法定等来决定进行助力的范围，因此根据车辆100的速度来控制第一马达104和第二马达105的方法也可以不同。在由速度传感器108检测到的车辆100的速度为规定的速度(例如，24km/h)以上的情况下，由于无法进行助力，因此为了使相对于由倾斜传感器106检测到的倾斜位于相反侧的车轮的旋转力减少，该马达对该车轮施加反转转矩，由此修正该倾斜。
具体而言，当车辆100的速度为规定的速度以上时，在车辆100向右侧倾斜的情况下，倾斜传感器106和速度传感器108检测到车辆100向右侧倾斜、以及车辆100为规定的速度以上，并发送基于该检测的状态信号(倾斜信号118、速度信号120)，车身控制器114对基于右侧的倾斜的状态信号(倾斜信号118)和基于速度的状态信号(速度信号120)进行运算处理，第二马达驱动器116基于从车身控制器114发送的控制信号121从电池109向第二马达105供给电力，第二马达105对左侧的第二车轮102施加反转转矩而使第二车轮102的旋转力减少，由此，修正向右侧的倾斜而使姿态返回到铅垂方向。在该情况下，第一马达104和第二马达105都分别对第一车轮101和第二车轮102施加反转转矩，但可以使第二马达105的反转转矩比第一马达104的反转转矩大，从而修正向右侧的倾斜。另外，在车辆100向左侧倾斜的情况下，倾斜传感器106和速度传感器108检测到车辆100向左侧倾斜且车辆100为规定的速度以上，并发送基于该检测的状态信号(倾斜信号118、速度信号120)，车身控制器114对基于左侧的倾斜的状态信号(倾斜信号118)和基于速度的状态信号(速度信号120)进行运算处理，第一马达驱动器115基于从车身控制器114发送的控制信号121从电池109向第一马达104供给电力，第一马达104对右侧的第一车轮101施加反转转矩而使第一车轮101的旋转力减少，由此修正向左侧的倾斜而使姿态返回到铅垂方向。在该情况下，第一马达104和第二马达105都分别对第一车轮101和第二车轮102施加反转转矩，但可以使第一马达104的反转转矩比第二马达105的反转转矩大，从而修正向左侧的倾斜。
另外，如车辆100上坡的情况或下坡的情况下那样，倾斜传感器106和速度传感器108在检测到车辆100相对于铅垂方向的前后的倾斜、并且检测到车辆100的速度减少或增加的情况下，发送基于该检测的状态信号(倾斜信号118、速度信号120)，车身控制器114对基于前后的倾斜的状态信号(倾斜信号118)和基于增减的速度的状态信号(速度信号120)进行运算处理，第一马达驱动器115和第二马达驱动器116分别基于从车身控制器114发送的控制信号121来控制电池109与第一马达104和第二马达105之间的电力供给，在车辆100的速度减少的情况下，第一马达104和第二马达105分别对第一车轮101和第二车轮102施加正转转矩而使该旋转力增加，从而能够使车辆100的速度增加，另外，在车辆100的速度增加的情况下，第一马达104和第二马达105分别对第一车轮101和第二车轮102施加反转转矩而使该车轮102的旋转力减少，从而能够使车辆100的速度减少。
通常，第一马达104和第二马达105可以分别作为电动机工作，将从电池109供给的电能(电力)转换为动能(车辆100的行驶能量)而对第一车轮101和第二车轮102进行控制，但第一马达104和第二马达105也可以分别作为发电机工作。作为发电机工作的第一马达104和第二马达105分别使第一车轮101和第二车轮102再生制动，由此对第一车轮101和第二车轮102施加反转转矩而使其旋转力减少，另一方面，能够将动能(车辆100的行驶能量)转换为电能(电力)而回收到电池109。例如，在判定为倾斜方向是右侧，且车辆100的速度为规定值以上的情况下，第二马达驱动器116基于从车身控制器114发送的控制信号121使第二马达105作为发电机工作，第二马达105使左侧的第二车轮102再生制动，从而对第二车轮102施加反转转矩而使第二车轮102的旋转力减少，另一方面，也可以将车辆100的行驶能量转换为电力，使电流从第二马达105向电池109流动而从第二马达105向电池109返回(供给)电力，从而能够回收车辆100的行驶能量。
在车辆100为带电动助力的自行车的情况下，由于在车辆100的驾驶员施加作为动作力的踏板踏力的情况下能够进行助力，因此控制第一马达104和第二马达105的方法也可以根据动作力而不同。在由速度传感器108检测到的车辆100的速度小于规定的速度的情况下，且在由动作力传感器107检测到动作力的情况下能够进行助力，因此对相对于由倾斜传感器106检测到的倾斜位于相同侧的车轮的旋转力进行控制，通过该马达对该车轮施加正转转矩从而修正其倾斜。
具体而言，当车辆100的速度小于规定的速度且检测到动作力时，在车辆100向右侧倾斜的情况下，倾斜传感器106、动作力传感器107、及速度传感器108检测到车辆100向右侧倾斜、存在由驾驶员产生的动作力、以及车辆100小于规定的速度，并发送基于该检测的状态信号(倾斜信号118、动作力信号119、速度信号120)，车身控制器114对基于右侧的倾斜的状态信号(倾斜信号118)、基于动作力的状态信号(动作力信号119)、及基于速度的状态信号(速度信号120)进行运算处理，第一马达驱动器115基于从车身控制器114发送的控制信号121来控制电池109与第一马达104之间的电力供给，第一马达104对右侧的第一车轮101施加正转转矩而使第一车轮101的旋转力增加，从而修正向右侧的倾斜而使姿态返回到铅垂方向。在该情况下，第一马达104和第二马达105都分别对第一车轮101和第二车轮102施加正转转矩，但可以使第一马达104的正转转矩比第二马达105的正转转矩大，来修正向右侧的倾斜。另外，在车辆100向左侧倾斜的情况下，倾斜传感器106、动作力传感器107、及速度传感器108检测到车辆100向左侧倾斜、存在由驾驶员产生的动作力、及车辆100小于规定的速度，并发送基于该检测的状态信号(倾斜信号118、动作力信号119、速度信号120)，车身控制器114对基于左侧的倾斜的状态信号(倾斜信号118)、基于动作力的状态信号(动作力信号119)、及基于速度的状态信号(速度信号120)进行运算处理，第二马达驱动器116基于从车身控制器114发送的控制信号121来控制电池109与第二马达105之间的电力供给，第二马达105对左侧的第二车轮102施加正转转矩而使第二车轮102的旋转力增加，从而修正向左侧的倾斜而使姿态返回到铅垂方向。在该情况下，第一马达104和第二马达105都分别对第一车轮101和第二车轮102施加正转转矩，但可以使第二马达105的正转转矩比第一马达104的正转转矩大，来修正向左侧的倾斜。
需要说明的是，在该情况下，从电池109对施加正转转矩的马达供给电力。例如，在倾斜方向为右侧、车辆100的速度小于规定值、且存在动作力的情况下，为了增加右侧的第一车轮101的旋转力，基于从车身控制器114发送的控制信号121通过第一马达驱动器115使电流从电池109向使第一车轮101的旋转力增加的马达、即第一马达104流动，从而从电池109对第一马达104供给电力，使第一马达104对第一车轮101施加正转转矩。
当通过速度传感器108检测到车辆100的速度小于规定的速度时，在未通过动作力传感器107检测到动作力的情况下无法进行助力，因此对相对于由倾斜传感器106检测到的倾斜位于相反侧的车轮的旋转力进行控制的马达对该车轮施加反转转矩，由此修正其倾斜。具体的倾斜的修正的方法与上述的车辆100的速度为规定的速度以上的情况下的方法相同。
需要说明的是，在该情况下，也可以通过使对车轮施加反转转矩的马达作为发电机工作而使该车轮再生制动，由此利用该马达回收车辆100的行驶能量并将电力返回(供给)到电池109。例如，在判定为倾斜方向是右侧、车辆100的速度小于规定值、且无动作力的情况下，第二马达驱动器116基于从车身控制器114发送的控制信号121，将使左侧的第二车轮102的旋转力减少的马达、即第二马达105作为发电机工作而使第二车轮再生制动，由此回收车辆100的行驶能量，使电流从第二马达105向电池109流动，从而从第二马达105对电池109返回(供给)电力，另一方面，作为发电机工作的第二马达105也可以对第二车轮102施加反转转矩。
另外，当通过倾斜传感器106未检测到倾斜、车辆100未晃动时，在由速度传感器108检测到的车辆100的速度小于规定的速度、且通过动作力传感器107检测到动作力的情况下能够进行助力，因此车身控制器114对状态信号(倾斜信号118、动作力信号119、速度信号120)进行运算处理，第一马达驱动器115和第二马达驱动器116分别基于从车身控制器114发送的控制信号121，来控制从电池109供给的电力，向第一马达104和第二马达105供给电力，通过对第一马达104的输出和第二马达105的输出彼此独立地进行控制，从而使第一马达104和第二马达105分别对第一车轮101和第二车轮102施加正转转矩，从而使第一车轮101和第二车轮102的旋转力增加。
在驾驶员开始车辆100的驾驶时，车辆100的姿态也容易变得不稳定。因此，在由驾驶员进行的车辆100的驾驶开始时，第一马达104和第二马达105也可以分别对第一车轮101和第二车轮102略微施加旋转转矩而使车辆100的姿态稳定化。在该情况下，通过使用动作力传感器107和速度传感器108来进行车辆100是否处于驾驶开始时的判定，在由倾斜传感器106检测到倾斜的情况下，根据该检测，第一马达104和第二马达105也可以分别对第一车轮101和第二车轮102略微施加旋转转矩。
具体而言，当车辆100停止且驾驶员未施加动作力的情况下，在车辆100向右侧倾斜的情况下，倾斜传感器106、动作力传感器107、及速度传感器108检测到车辆100向右侧倾斜、不存在由驾驶员产生的动作力、及车辆100停止，并发送基于该检测的状态信号(倾斜信号118、动作力信号119、速度信号120)，车身控制器114对基于右侧的倾斜的状态信号(倾斜信号118)、基于动作力的状态信号(动作力信号119)、及基于速度的状态信号(速度信号120)进行运算处理，判定是车辆100的驾驶开始时，第一马达驱动器115和第二马达驱动器116分别基于从车身控制器114发送的控制信号121，对从电池109供给的电力进行控制，向第一马达104和第二马达105供给电力。并且，控制右侧的第一车轮101的旋转力的第一马达104对第一车轮101略微施加正转转矩，使第一车轮101相对于与车辆100的行进方向相同的方向略微地旋转，控制左侧的第二车轮102的旋转力的第二马达105对第二车轮102略微施加反转转矩，使第二车轮102相对于与车辆100的行进方向相反的方向略微旋转，由此修正向右侧的倾斜而使姿态返回到铅垂方向。在该情况下，第一马达104对第一车轮101略微施加正转转矩，或者第二马达105对第二车轮102略微施加反转转矩，可以是任意一方的控制。另外，在车辆100向左侧倾斜的情况下，倾斜传感器106、动作力传感器107、及速度传感器108检测到车辆100向左侧倾斜、不存在由驾驶员产生的动作力、及车辆100停止，并发送基于该检测的状态信号(倾斜信号118、动作力信号119、速度信号120)，车身控制器114对基于左侧的倾斜的状态信号(倾斜信号118)、基于动作力的状态信号(动作力信号119)、及基于速度的状态信号(速度信号120)进行运算处理，判定是车辆100的驾驶开始时，第一马达驱动器115和第二马达驱动器116分别基于从车身控制器114发送的控制信号121，对从电池109供给的电力进行控制，向第一马达104和第二马达105供给电力。并且，控制左侧的第二车轮102的旋转力的第二马达105对第二车轮102略微施加正转转矩，使第二车轮102相对于与车辆100的行进方向相同的方向略微旋转，控制右侧的第一车轮101的旋转力的第一马达104对第一车轮101略微施加反转转矩，使第一车轮101相对于与车辆100的行进方向相反的方向略微旋转，由此修正向左侧的倾斜而使姿态返回到铅垂方向。在该情况下，第二马达105对第二车轮102略微施加正转转矩，或者第一马达104对第一车轮101略微施加反转转矩，可以是任意一方的控制。需要说明的是，在车辆100为自行车的情况下，可以进一步在鞍座111的下方设置负载传感器等传感器，基于由负载传感器等传感器进行的载荷的检测对驾驶员是否乘坐车辆100、即是否是车辆100的驾驶开始时进行判定，在由倾斜传感器106检测到倾斜的情况下，第一马达104和第二马达105如上所述分别对第一车轮101和第二车轮102略微施加旋转转矩。
接下来，说明对前轮部和后轮部中的至少一方由具有作为第一车轮101的右侧的车轮和作为第二车轮102的左侧的车轮的一对车轮构成的、能够借助驾驶员的动作力而推进的车辆100进行控制的方法。该方法包括对车辆100的状态进行检测的步骤、以及响应于该检测而对一对车轮101、102的旋转力彼此独立地进行控制的步骤。
使用图5所示的流程图详细说明对具备一对马达的车辆100进行控制的方法，该一对马达由分别配置于一对车轮的每个车轮的、位于右侧的第一马达104和位于左侧的第二马达105构成。在STEP100中，读入由车辆100所具备的倾斜传感器106、动作力传感器107、速度传感器108得到的检测结果。接着，在STEP101中，根据来自倾斜传感器106的检测结果来判定车辆100有无倾斜。在判定为无倾斜的情况下，在STEP102中，根据来自速度传感器108的检测结果来判定车辆100的速度比规定的速度高还是低。在判定为低速的情况下，在STEP103中，根据来自动作力传感器107的检测结果来判定有无由驾驶员产生的动作力。在判定有动作力的情况下，在STEP104中，右侧的马达和左侧的马达分别对右侧的车轮和左侧的车轮施加正转转矩。
在STEP101中，在判定有倾斜的情况下，在STEP105中，判定车辆100是否为驾驶开始时。对于是否为驾驶开始时，可以基于由动作力传感器107和速度传感器108得到的检测结果来判定。
在STEP105中，在判定为不是驾驶开始时的情况下，在STEP106中，判定车辆100的倾斜方向。需要说明的是，在车辆100左转弯/右转弯时，车辆100虽相对于铅垂方向倾斜，但设定为在判定为不是晃动时而是左转弯/右转弯时的情况下，不进行之后所示的STEP107～116的步骤。
在STEP106中，在判定为倾斜是左侧的情况下，修正向左侧的倾斜而使姿态返回到铅垂方向，但右侧的马达和左侧的马达的控制方法根据车辆100的速度、动作力而不同。在STEP107中，通过来自速度传感器108的检测结果判定车辆100的速度比规定的速度高还是低，在判定为高速的情况下，在STEP108中，右侧的马达对右侧的车轮施加反转转矩而使右侧的车轮的旋转力减少，从而修正向左侧的倾斜。在该情况下，右侧的马达和左侧的马达都分别对右侧的车轮和左侧的车轮施加反转转矩，但可以使右侧的马达的反转转矩比左侧的马达的反转转矩大，来修正向左侧的倾斜。需要说明的是，在施加反转转矩的情况下，也可以使马达作为发电机工作而对该车轮进行再生制动。在STEP107中，在判定为低速的情况下，在STEP109中，根据来自动作力传感器107的检测结果来判定有无由驾驶员产生的动作力。在判定为无动作力的情况下，在STEP110中，右侧的马达对右侧的车轮施加反转转矩而使右侧的车轮的旋转力减少，从而修正向左侧的倾斜。在该情况下，右侧的马达和左侧的马达都分别对右侧的车轮和左侧的车轮施加反转转矩，但可以使右侧的马达的反转转矩比左侧的马达的反转转矩大，来修正向左侧的倾斜。需要说明的是，在施加反转转矩的情况下，也可以使马达作为发电机工作而对该车轮进行再生制动。另外，也可以使左侧的马达对左侧的车轮略微施加正转转矩，使左侧的车轮的旋转力略微增加。在STEP109中，在判定有动作力的情况下，在STEP111中，通过使左侧的马达对左侧的车轮施加正转转矩而使左侧的车轮的旋转力增加，从而修正其向左侧的倾斜。在该情况下，右侧的马达和左侧的马达都分别对右侧的车轮和左侧的车轮施加正转转矩，但可以使左侧的马达的正转转矩比右侧的马达的正转转矩大，从而修正向左侧的倾斜。
在STEP106中，在判定为倾斜是右侧的情况下，修正向右侧的倾斜而使姿态返回到铅垂方向，但右侧的马达和左侧的马达的控制方法根据车辆100的速度、动作力而不同。在STEP112中，根据来自速度传感器108的检测结果来判定车辆100的速度比规定的速度高还是低，在判定为高速的情况下，在STEP113中，通过使左侧的马达对左侧的车轮施加反转转矩而使左侧的车轮的旋转力减少，从而修正向右侧的倾斜。在该情况下，右侧的马达和左侧的马达都分别对右侧的车轮和左侧的车轮施加反转转矩，但可以使左侧的马达的反转转矩比右侧的马达的反转转矩大，从而修正向右侧的倾斜。需要说明的是，在施加反转转矩的情况下，也可以使马达作为发电机工作而对该车轮进行再生制动。在STEP112中，在判定为低速的情况下，在STEP114中，根据来自动作力传感器107的检测结果来判定有无由驾驶员产生的动作力。在判定为无动作力的情况下，在STEP115中，左侧的马达对左侧的车轮施加反转转矩使左侧的车轮的旋转力减少，由此修正向右侧的倾斜。在该情况下，右侧的马达和左侧的马达都分别对右侧的车轮和左侧的车轮施加反转转矩，但可以使左侧的马达的反转转矩比右侧的马达的反转转矩大，从而修正向右侧的倾斜。需要说明的是，在施加反转转矩的情况下，也可以使马达作为发电机工作而对该车轮进行再生制动。另外，也可以使右侧的马达对右侧的车轮略微施加正转转矩，使右侧的车轮的旋转力略微增加。在STEP114中，在判定为有动作力的情况下，在STEP116中，右侧的马达对右侧的车轮施加正转转矩而使右侧的车轮的旋转力增加，由此修正其向右侧的倾斜。在该情况下，右侧的马达和左侧的马达都分别对右侧的车轮和左侧的车轮施加正转转矩，但可以使右侧的马达的正转转矩比左侧的马达的正转转矩大，从而修正向右侧的倾斜。
在STEP105中，在判定为车辆100是驾驶开始时的情况下，在STEP117中，判定车辆100的倾斜方向。在STEP117中，在判定为倾斜为左侧的判定的情况下，在STEP118中，右侧的马达对右侧的车轮略微施加反转转矩，使右侧的车轮相对于与车辆100的行进方向相反的方向略微旋转，和/或，通过使左侧的马达对左侧的车轮略微地施加正转转矩，使左侧的车轮相对于与车辆100的行进方向相同的方向略微旋转，由此修正向左侧的倾斜而使姿态返回到铅垂方向。另外，在STEP117中，在判定为倾斜是右侧的情况下，在STEP119中，左侧的马达对左侧的车轮略微地施加反转转矩，使左侧的车轮相对于与车辆100的行进方向相反的方向略微地旋转，和/或，右侧的马达对右侧的车轮略微地施加正转转矩，使右侧的车轮相对于与车辆100的行进方向相同的方向略微地旋转，由此修正向右侧的倾斜而使姿态返回到铅垂方向。
前轮部和后轮部中的至少一方由左右一对车轮构成的、能够借助驾驶员的动作力使车轮旋转而推进的车辆中，除了三轮以上的自行车之外，还包括轮椅、手推车等。
上述记载是针对确定的实施例进行的，但本发明并不限于此，本领域技术人员应当清楚，能够在本发明的原理和随附的技术方案的范围内进行各种变更及修改。
附图标记说明：
100 车辆
101 第一车轮
102 第二车轮
103 第三车轮
104 第一马达
105 第二马达
106 倾斜传感器
107 动作力传感器
108 速度传感器
109 电池
110 踏板
111 鞍座
112 车把
113 悬架机构
114 车身控制器
115 第一马达驱动器
116 第二马达驱动器
117 控制装置
118 倾斜信号
119 动作力信号
120 速度信号
121 控制信号
122 悬架轴
123 第一臂部
124 第二臂部。

Claims (8)

1.一种车辆，其是前轮部和后轮部中的至少一方由左右一对车轮构成的、能够借助驾驶员的动作力而推进的车辆，其中，
所述车辆能够进行所述车辆的状态的检测，并响应于所述检测而对所述一对车轮的每个车轮的旋转力彼此独立地进行控制，
所述一对车轮经由悬架机构安装于所述车辆。
2.根据权利要求1所述的车辆，其中，
所述一对车轮能够通过所述悬架机构相对于所述车辆倾斜。
3.根据权利要求1或2所述的车辆，其中，
所述一对车轮能够通过所述悬架机构相对于所述车辆的高度方向彼此独立地动作。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的车辆，其中，
所述车辆具备：
电池；
一对马达，其与所述电池连接，并由用于控制所述一对车轮中的一方的旋转力的马达、以及用于控制所述一对车轮中的另一方的旋转力的马达构成；
传感器，其进行所述状态的检测，并发送基于所述检测的状态信号；
车身控制器，其对所述状态信号进行运算处理，并发送用于控制所述一对马达的控制信号；以及
马达驱动器，其基于从所述车身控制器发送的所述控制信号而对所述电池与所述一对马达之间的电力供给进行控制，
所述车辆能够通过所述马达驱动器对所述一对马达的每个马达的输出彼此独立地进行控制，从而对所述一对车轮的每个车轮的旋转力彼此独立地进行控制。
5.根据权利要求4所述的车辆，其中，
所述传感器包括对所述车辆相对于铅垂方向的倾斜进行检测的倾斜传感器，所述车身控制器能够以修正所述状态的方式对从所述传感器发送的所述状态信号进行运算处理，并发送所述控制信号。
6.根据权利要求5所述的车辆，其中，
所述传感器进一步包括对由所述车辆的驾驶员产生的动作力进行检测的动作力传感器，所述车身控制器能够以修正所述状态的方式对从所述传感器发送的所述状态信号进行运算处理，并发送所述控制信号。
7.根据权利要求5或6所述的车辆，其中，
所述传感器进一步包括对所述车辆的速度进行检测的速度传感器，所述车身控制器能够以修正所述状态的方式对从所述传感器发送的所述状态信号进行运算处理，并发送所述控制信号。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的车辆，其中，
所述一对马达中的至少一方具有发电机的功能，所述一对马达中的至少一方能够对相应的车轮施加反转转矩，并且利用发电机的功能将所述车辆的行驶能量回收并经由所述马达驱动器向所述电池供给电力。
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