JP2011230727A - Vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両に関するものである。 The present invention relates to a vehicle.
従来、車両においては、一般的に、乗員である運転者のほかに、複数の他の乗員を収容することができるようになっているが、運転者だけが車両に乗車することが多く、その場合、エネルギーが無用に消費されてしまう。このことから、例えば、二輪車、三輪車等の１人乗り用の車両が提供されている。 Conventionally, in a vehicle, in addition to a driver who is an occupant, a plurality of other occupants can be accommodated. However, only the driver often gets into the vehicle, In this case, energy is consumed unnecessarily. For this reason, for example, vehicles for one person such as two-wheeled vehicles and three-wheeled vehicles are provided.
ところが、一人乗り用の車両においては、例えば、運転者が乗車するのに伴って重心の位置が高くなり、車両を旋回させるとき、すなわち、旋回時における安定性（以下「旋回安定性」という。）が低くなってしまう。そこで、例えば、二輪車においては、旋回時に運転者が二輪車を旋回中心側に傾斜させて走行させるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。 However, in a single-seat vehicle, for example, as the driver gets on the vehicle, the position of the center of gravity increases, and when the vehicle turns, that is, stability during turning (hereinafter referred to as “turning stability”). ) Will be low. Therefore, for example, in a two-wheeled vehicle, a driver is allowed to travel while tilting the two-wheeled vehicle toward the turning center side (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、前記二輪車においては、運転者が走行状態に応じて二輪車を傾斜させるので、適正な角度だけ傾斜させることが困難であり、運転者が違和感を感じたり、不安を抱いたりしてしまう。 However, in the two-wheeled vehicle, since the driver tilts the two-wheeled vehicle according to the traveling state, it is difficult to tilt the two-wheeled vehicle by an appropriate angle, and the driver feels uncomfortable or feels uneasy.
そこで、リンク機構、リンクモータ等を配設し、傾斜制御（姿勢制御）を行うことによって、旋回時に前記リンクモータを駆動し、車両に加わる横加速度が０（零）になるようにリンク機構を作動させ、操舵角及び遠心力に応じた角度だけ傾斜させるようにした車両、例えば三輪車が考えられる。 Therefore, a link mechanism, a link motor, and the like are disposed and tilt control (attitude control) is performed, so that the link motor is driven when turning, and the link mechanism is set so that the lateral acceleration applied to the vehicle becomes 0 (zero). A vehicle, such as a tricycle, that is actuated and tilted by an angle corresponding to the steering angle and centrifugal force is conceivable.
その場合、操舵角及び遠心力に応じた角度だけ三輪車を傾斜させることができるので、運転者が違和感を感じたり、不安を抱いたりすることがなくなる。 In that case, since the tricycle can be inclined by an angle corresponding to the steering angle and the centrifugal force, the driver does not feel uncomfortable or feel uneasy.
ところが、前記従来の二輪車においては、旋回を終了する際に、運転者が体重移動を行うことによって二輪車を起こすと、前輪に発生するセルフアライニングトルクによって、ハンドルバーが自然に元の状態に戻るのに対して、傾斜制御を行うようにした前記三輪車においては、旋回を終了する際に、運転者がハンドルバーをセルフアライニングトルク以上の力で元の状態に戻す必要があるので、運転者に違和感を与えてしまう。 However, in the above-described conventional two-wheeled vehicle, when the two-wheeled vehicle is caused by the driver moving weight when the turn is finished, the handlebar naturally returns to the original state by the self-aligning torque generated in the front wheel. On the other hand, in the above-described tricycle adapted to perform the tilt control, the driver needs to return the handlebar to the original state with a force greater than the self-aligning torque when the turn is finished. Give a sense of incongruity.
本発明は、前記従来の車両の問題点を解決して、傾斜制御を行って車両を旋回させるときに乗員に違和感を与えることがない車両を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a vehicle that solves the problems of the conventional vehicle and does not give an uncomfortable feeling to an occupant when the vehicle is turned by performing tilt control.
そのために、本発明の車両においては、走行用の車輪を備えた本体部と、運転者によって操作される操舵部材、操舵用の車輪、及び前記操舵部材と操舵用の車輪とを連結し、前記搭乗部によって揺動自在に支持された操舵軸を備えた操舵部と、車両における所定の傾斜部位を傾斜させるための車両傾斜機構、及び該車両傾斜機構を作動させるためのアクチュエータを備えた車両傾斜装置と、前記傾斜部位における所定の箇所に配設され、前記傾斜部位に加わる横加速度を検出する横加速度検出部と、該横加速度検出部によって検出された横加速度に基づいて傾斜制御を行い、前記アクチュエータを駆動する傾斜制御処理手段と、前記搭乗部における所定の箇所と、前記操舵部における所定の箇所とを連結し、前記操舵部材を中立位置に復帰させるための操舵復帰部材とを有する。 For this purpose, in the vehicle of the present invention, the main body provided with the traveling wheels, the steering member operated by the driver, the steering wheel, and the steering member and the steering wheel are connected, A vehicle tilting unit including a steering unit including a steering shaft that is swingably supported by a boarding unit, a vehicle tilting mechanism for tilting a predetermined tilting portion of the vehicle, and an actuator for operating the vehicle tilting mechanism A device, a lateral acceleration detection unit that detects a lateral acceleration applied to the tilted part, and a tilt control based on the lateral acceleration detected by the lateral acceleration detection unit; The tilt control processing means for driving the actuator, a predetermined location in the riding section, and a predetermined location in the steering section are connected to return the steering member to the neutral position. And a steering return member of the order.
本発明によれば、車両においては、走行用の車輪を備えた本体部と、運転者によって操作される操舵部材、操舵用の車輪、及び前記操舵部材と操舵用の車輪とを連結し、前記搭乗部によって揺動自在に支持された操舵軸を備えた操舵部と、車両における所定の傾斜部位を傾斜させるための車両傾斜機構、及び該車両傾斜機構を作動させるためのアクチュエータを備えた車両傾斜装置と、前記傾斜部位における所定の箇所に配設され、前記傾斜部位に加わる横加速度を検出する横加速度検出部と、該横加速度検出部によって検出された横加速度に基づいて傾斜制御を行い、前記アクチュエータを駆動する傾斜制御処理手段と、前記搭乗部における所定の箇所と、前記操舵部における所定の箇所とを連結し、前記操舵部材を中立位置に復帰させるための操舵復帰部材とを有する。 According to the present invention, in the vehicle, the main body portion including the traveling wheels, the steering member operated by the driver, the steering wheel, and the steering member and the steering wheel are coupled, A vehicle tilting unit including a steering unit including a steering shaft that is swingably supported by a boarding unit, a vehicle tilting mechanism for tilting a predetermined tilting portion of the vehicle, and an actuator for operating the vehicle tilting mechanism A device, a lateral acceleration detection unit that detects a lateral acceleration applied to the tilted part, and a tilt control based on the lateral acceleration detected by the lateral acceleration detection unit; An inclination control processing means for driving the actuator, a predetermined position in the riding section, and a predetermined position in the steering section are connected, and the steering member is returned to the neutral position. And a steering return member of the eye.
この場合、搭乗部における所定の箇所と、操舵部における所定の箇所とが操舵復帰部材によって連結されるので、旋回を終了する際に、運転者は操舵復帰部材の付勢力を利用して操舵部材を元の状態に戻すことができる。したがって、運転者が操舵部材を操作するための力を軽減することができ、運転者に違和感を与えることがない。 In this case, since the predetermined part in the riding part and the predetermined part in the steering part are connected by the steering return member, the driver uses the urging force of the steering return member when the turn is finished. Can be restored to its original state. Therefore, the force for the driver to operate the steering member can be reduced, and the driver does not feel uncomfortable.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、車両としての三輪車について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In this case, a tricycle as a vehicle will be described.
図２は本発明の第１の実施の形態における三輪車の右側面図、図３は本発明の第１の実施の形態における三輪車の背面図、図４は本発明の第１の実施の形態におけるリンク機構を示す図、図５は本発明の第１の実施の形態における三輪車を傾斜させた状態を示す図である。 2 is a right side view of the tricycle according to the first embodiment of the present invention, FIG. 3 is a rear view of the tricycle according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a diagram according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5 is a view showing a link mechanism, and FIG. 5 is a view showing a state in which the tricycle is inclined according to the first embodiment of the present invention.
図において、１０は三輪車であり、該三輪車１０は、車両本体Ｂｄ、及び該車両本体Ｂｄに対して回転自在に配設された三つの車輪１２Ｆ、１２Ｌ、１２Ｒを備える。
In the figure,
また、前記車両本体Ｂｄは、乗員である運転者が搭乗するための搭乗部１１、該搭乗部１１と車輪１２Ｆとを連結する操舵軸としての前輪フォーク１７、前記搭乗部１１より後方に配設された支持部２０、前記搭乗部１１より前方に配設され、運転者が三輪車１０を操縦するための操縦装置４１、前記支持部２０の下方に配設され、三輪車１０の所定の傾斜部位、本実施の形態においては、三輪車１０の全体を路面１８に対して左右に傾斜（リーン）させるための車両傾斜装置４３等を備える。なお、前記搭乗部１１と支持部２０とは図示されない連結部を介して連結される。
The vehicle body Bd is disposed behind the
また、前記支持部２０、車両傾斜装置４３、車輪１２Ｌ、１２Ｒ等によって本体部６１が、車輪１２Ｆ、前輪フォーク１７、操縦装置４１等によって、三輪車１０を操舵するための操舵部が、該操舵部及び搭乗部１１によって搭乗・操舵部６２が構成される。
Further, the steering unit for steering the
前記車輪１２Ｆは、車両本体Ｂｄの前側における所定の位置、本実施の形態においては、三輪車１０の幅方向における中央に、前記前輪フォーク１７に対して回転自在に配設され、前輪として、かつ、操舵用の車輪（操舵輪）として機能する。なお、前記車輪１２Ｆの車軸に、車速ｖを検出する車速検出部としての車速センサ５４が配設される。
The
また、車輪１２Ｌ、１２Ｒは、車両本体Ｂｄの後側における所定の位置、本実施の形態においては、三輪車１０の幅方向における左右の両端に、前記支持部２０に対して回転自在に配設され、後輪として、かつ、走行用の車輪（駆動輪）として機能する。そのために、前記車輪１２Ｌ、１２Ｒには、それぞれ、三輪車１０を走行させるための走行用の駆動部としての駆動モータ５１Ｌ、５１Ｒが配設され、該駆動モータ５１Ｌ、５１Ｒを駆動することによって車輪１２Ｌ、１２Ｒを回転させることができるようになっている。前記駆動モータ５１Ｌ、５１Ｒは、それぞれ車輪１２Ｌ、１２Ｒ内に収容され、インホイールモータを構成する。なお、Ｌｈは、車輪１２Ｆの車軸と各車輪１２Ｌ、１２Ｒの車軸との距離、すなわち、前後輪間距離（ホイールベース）である。
Further, the
本実施の形態において、前記駆動モータ５１Ｌ、５１Ｒとしては、速度制御、トルク制御等が可能なサーボモータが使用されるが、他の種類のモータを使用することができる。また、本実施の形態においては、駆動モータ５１Ｌ、５１Ｒがそれぞれ車輪１２Ｌ、１２Ｒ内に収容されるようになっているが、駆動モータを、車輪１２Ｆに配設したり、各車輪１２Ｆ、１２Ｌ、１２Ｒに配設したりすることができる。さらに、駆動モータを車両本体Ｂｄの所定の箇所に配設し、駆動モータと車輪１２Ｆとを連結したり、駆動モータと車輪１２Ｌ、１２Ｒとを連結したり、駆動モータと車輪１２Ｆ、１２Ｌ、１２Ｒとを連結したりすることもできる。
In the present embodiment, servo motors capable of speed control, torque control and the like are used as the
さらに、本実施の形態においては、車両本体Ｂｄの前側に一つの車輪１２Ｆが、車両本体Ｂｄの後側に二つの車輪１２Ｌ、１２Ｒが配設されるようになっているが、車両本体Ｂｄの前側に二つの車輪を、車両本体Ｂｄの後側に一つの車輪を配設することができる。また、車両が二輪車である場合は、車両本体の左右の両端に車輪が配設され、車両が四輪車である場合は、車両本体の前側及び後側の左右の両端に車輪が配設される。
Furthermore, in the present embodiment, one
前記搭乗部１１は、運転者が着座するための部位である座席１１ａ、該座席１１ａより前方に配設され、運転者の足を置くための部位である搭乗部本体としての、かつ、床部材としてのフットレスト１１ｂ、該フットレスト１１ｂの前端から斜めに立ち上げて配設された前支持部としてのフロントアーム１１ｃ、及び前記座席１１ａの後端から上方に向けて立ち上げて形成された背もたれ部１１ｄを備える。なお、本実施の形態において、三輪車１０は一人乗り用とされ、搭乗部１１に運転者だけが搭乗することができるようになっているが、搭乗部１１に運転者及び他の乗員を搭乗させたり、搭乗部１１の後方の車輪１２Ｌ、１２Ｒの上に補助搭乗部を形成し、該補助搭乗部に他の乗員を搭乗させたりすることができる。
The
また、前記前輪フォーク１７は、例えば、付勢部材としてのスプリングが内蔵されたテレスコピックタイプのフォークであり、サスペンション装置（懸架装置）として機能する。
The
そして、前記操縦装置４１は、三輪車１０の進行方向を変えたり、三輪車１０を旋回させたりするための第１の操作部としての、かつ、操舵部材としてのハンドルバー４１ａ、速度メータ、インジケータ等の表示要素としての図示されないメータ類、始動スイッチ、ボタン等の操作要素としての図示されないスイッチ類等を備える。なお、前記ハンドルバー４１ａに代えて、第１の操作部としての、かつ、操舵部材としてのステアリングホイール、ジョグダイヤル、タッチパネル、押しボタン等を配設することができる。
The
また、前記フロントアーム１１ｃの上端には、図示されない操舵軸支持部としてのステムホルダが、上端を下端より後方に位置させ、傾斜させた状態で一体に形成され、該ステムホルダによって前記ハンドルバー４１ａ、前輪フォーク１７、車輪１２Ｆ等が揺動自在に支持される。したがって、運転者が前記ハンドルバー４１ａを操作して回動させると、前輪フォーク１７及び車輪１２Ｆは、前記ハンドルバー４１ａの回動に応じて所定の舵角で回動させられ、三輪車１０の進行方向を変える。
Further, a stem holder as a steering shaft support portion (not shown) is integrally formed at the upper end of the
なお、前記ハンドルバー４１ａには、三輪車１０を加速（発進も含む。）させるための第２の操作部としての、かつ、加速操作部材としての図示されないアクセルグリップ、及び三輪車１０を減速（制動も含む。）させるための第３の操作部としての、かつ、第１の減速操作部材としてのブレーキレバーが配設される。また、前記フットレスト１１ｂには、三輪車１０を減速させるための第４の操作部としての、かつ、第２の減速操作部材としての図示されないブレーキペダル等が配設される。
The
したがって、運転者は、前記ハンドルバー４１ａ、アクセルグリップ、ブレーキレバー、ブレーキペダル等を操作して、所定の走行条件（例えば、進行方向、旋回方向、旋回半径、走行速度等）で三輪車１０を走行させることができる。
Accordingly, the driver operates the
また、前記操縦装置４１には、前記ハンドルバー４１ａの操作量、すなわち、操舵量としての操舵角βを検出する操舵量検出部としての図示されない操舵角センサ、前記アクセルグリップの操作量である加速操作量としてのアクセル操作値θを検出する加速操作量検出部としての図示されないアクセルセンサ、前記ブレーキレバー、ブレーキペダル等の操作量である減速操作量を検出する減速操作量検出部としての図示されないブレーキセンサ等が配設される。なお、前記操舵角βは、運転者が三輪車１０に対して要求する要求旋回量を表す。
The
そして、前記車両傾斜装置４３は、車輪１２Ｌ、１２Ｒを支持する支持機構としての、かつ、三輪車１０の全体を傾斜させるための車両傾斜機構としてのリンク機構３０、及び該リンク機構３０を作動させ、三輪車１０を傾斜させるためのアクチュエータとしての、かつ、傾斜用の駆動部としてのリンクモータ２５を備える。本実施の形態において、該リンクモータ２５としては、速度制御、トルク制御等が可能なサーボモータが使用されるが、他の種類のモータを使用することもできる。
The
前記リンク機構３０は、車輪１２Ｌの内側（三輪車１０の中央側）において、上下方向に延在させて配設され、駆動モータ５１Ｌを支持する左側の縦リンクユニット３３Ｌ、車輪１２Ｒの内側において、上下方向に延在させて配設され、駆動モータ５１Ｒを支持する右側の縦リンクユニット３３Ｒ、前記縦リンクユニット３３Ｌ、３３Ｒの各上端部に対して相対的に回転自在に連結された上側の横リンクユニット３１Ｕ、前記縦リンクユニット３３Ｌ、３３Ｒの各下端部に対して相対的に回動自在に連結された下側の横リンクユニット３１Ｄ、及び上下方向に延在させて配設され、上端が前記支持部２０に対して回転不能に固定され、横リンクユニット３１Ｕ、３１Ｄの中央部に対して相対的に回動自在に連結された中央縦部材２１を備える。
The
前記駆動モータ５１Ｌ、５１Ｒは、それぞれ、固定部材としての図示されないケース、該ケースに取り付けられた図示されないステータ、該ステータに対して回転自在に配設された図示されないロータ、及び該ロータに取り付けられた図示されない出力軸を備え、前記各ケースがそれぞれ縦リンクユニット３３Ｌ、３３Ｒに固定され、各出力軸が車輪１２Ｌ、１２Ｒの軸に連結される。
The
また、前記リンクモータ２５は、前記支持部２０から下方に垂下させて配設された支持プレート２２を介して支持部２０に固定され、固定部材としてのケースｃｓ１、該ケースｃｓ１に取り付けられた図示されないステータ、該ステータに対して回転自在に配設された図示されないロータ、及び該ロータに取り付けられた出力軸Ｌｓｈを備える。そして、前記ケースｃｓ１が支持プレート２２を介して支持部２０及び中央縦部材２１に対して回転不能に固定され、出力軸Ｌｓｈが前記横リンクユニット３１Ｕに対して回転不能に固定される。なお、前記出力軸Ｌｓｈは、中央縦部材２１と横リンクユニット３１Ｕとを回転自在に連結する連結軸と同一軸上に配設される。
In addition, the
したがって、リンクモータ２５を駆動して出力軸Ｌｓｈをケースｃｓ１に対して所定の角度だけ回動させると、横リンクユニット３１Ｕが、支持部２０及び中央縦部材２１に対して前記所定の角度だけ回動させられ、その結果、リンク機構３０が作動して屈曲させられる。その結果、図５に示されるように、三輪車１０は前記所定の角度だけ傾斜させられる。これに伴って、車輪１２Ｆ、１２Ｌ、１２Ｒは、路面１８に対して鉛直な状態を表す鉛直状態から前記所定の角度だけ傾斜させられ、キャンバが付与された状態になる。
Therefore, when the
また、前記リンクモータ２５は、出力軸Ｌｓｈをケースｃｓ１に対して任意の角度で回転不能に固定するための図示されないロック機構を備える。該ロック機構は、ブレーキ等のメカニカルな機構によって形成される。なお、ロック機構によって出力軸Ｌｓｈがケースｃｓ１に対して回転不能に固定されている間、リンクモータ２５において電力は消費されない。
The
本実施の形態においては、ケースｃｓ１が支持部２０及び中央縦部材２１に対して回転不能に固定され、出力軸Ｌｓｈが前記横リンクユニット３１Ｕに対して回転不能に固定されるが、ケースｃｓ１を前記横リンクユニット３１Ｕに対して回転不能に固定し、出力軸Ｌｓｈを支持部２０及び中央縦部材２１に対して回転不能に固定することができる。
In the present embodiment, the case cs1 is fixed so as not to rotate with respect to the
前記車両本体Ｂｄには、搭乗部１１の後方若しくは下方又は支持部２０に、駆動モータ５１Ｌ、５１Ｒ及びリンクモータ２５のエネルギー供給源である図示されないバッテリ装置、及び図示されない制御部が配設される。
In the vehicle main body Bd, a battery device (not shown) that is an energy supply source of the
ところで、三輪車１０を旋回させると、旋回経路における旋回中心から径方向外方に向けて遠心力が発生する。このとき、図５に示されるように、三輪車１０を旋回中心側に傾斜させると、遠心力と三輪車１０に加わる重力加速度とが相殺され、見かけ上、遠心力が重力加速度の分だけ小さくなる。すなわち、三輪車１０の高さ方向に高さ方向軸ｓｈ１を、三輪車１０の幅方向（高さ方向軸ｓｈ１に対して直角の方向）に幅方向軸ｓｈ２を採ると、遠心力の幅方向軸ｓｈ２上の成分、すなわち、幅方向成分が重力加速度の幅方向成分の分だけ小さくなる。このとき、遠心力の幅方向成分によって三輪車１０に加わる横加速度が、重力加速度の幅方向成分によって三輪車１０に加わる横加速度の分だけ小さくなる。
By the way, when the
そして、遠心力の幅方向成分と重力加速度の幅方向成分とを等しくすると、三輪車１０に加わる横加速度は０になり、この状態で、三輪車１０及び運転者には、見かけ上、遠心力の高さ方向軸ｓｈ１上の成分、すなわち、高さ方向成分と重力加速度の高さ方向成分との合成成分だけが加わる。
When the width direction component of the centrifugal force is equal to the width direction component of the gravitational acceleration, the lateral acceleration applied to the
そこで、本実施の形態においては、旋回時に、三輪車１０に加わる横加速度が０になるように三輪車１０を傾斜させることによって、旋回安定性を高くするとともに、運転者が違和感を感じたり、不安を抱いたりすることがないようにしている。
Therefore, in the present embodiment, when the vehicle is turned, the
そのために、三輪車１０の所定の部位、本実施の形態においては、背もたれ部１１ｄの背面に、複数の、本実施の形態においては、二つの横加速度検出部としての第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂが、互いに異なる高さに配設される。前記第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂは、一般的な加速度センサ、ジャイロセンサ等から成るセンサであり、第１、第２の横加速度ａ１、ａ２を検出する。
Therefore, a plurality of first
本実施の形態においては、三輪車１０に第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂが配設されるようになっているが、三輪車１０に横加速度センサを一つだけ配設することができる。
In the present embodiment, the first
なお、三輪車１０に横加速度センサを一つだけ配設する場合、不要な加速度成分が検出されてしまうことがある。例えば、三輪車１０の走行中に、路面１８の窪（くぼ）みに車輪１２Ｌ、１２Ｒのいずれか一方だけが落下した場合、三輪車１０が傾斜させられ、それに伴って横加速度センサが変位するので、所定の横加速度が検出される。
When only one lateral acceleration sensor is provided on the
また、三輪車１０には、例えば、車輪１２Ｌ、１２Ｒのタイヤのような、弾性を有し、ばねとして機能する部位が存在するタイヤが使用されるので、各部品間の接続部分等にガタが不可避的に発生する。したがって、ばねとして機能する部位の伸縮、ガタの発生等に伴って横加速度センサが変位するので、所定の横加速度が検出される。このように、遠心力に直接起因しない不要な加速度成分が検出されてしまうことがある。
In addition, since the
本実施の形態においては、前述されたように、第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂが配設されるので、第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂを適切な位置に配設することによって不要な加速度成分を取り除くことができる。
In the present embodiment, as described above, since the first
また、本実施の形態においては、図３に示されるように、第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂは、それぞれ、搭乗部１１の背もたれ部１１ｄの背面において、重力方向における路面１８からの距離、すなわち、高さがＬ１、Ｌ２の位置に配設され、該高さＬ１、Ｌ２は、
Ｌ１＞Ｌ２
にされる。高さＬ１、Ｌ２の差で表されるセンサ間距離ΔＬは、小さいほど第１、第２の横加速度ａ１、ａ２の差が小さくなるので、十分に大きく、例えば、０．３〔ｍ〕以上になるように第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂが配設される。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the first
L1> L2
To be. The smaller the inter-sensor distance ΔL represented by the difference between the heights L1 and L2, the smaller the difference between the first and second lateral accelerations a1 and a2, so that it is sufficiently large, for example, 0.3 [m] or more. The first
なお、三輪車１０が傾斜させられる際の揺動中心、すなわち、ロール中心は、厳密には路面１８よりわずかに下方に位置するが、本実施の形態においては、路面１８上に位置すると考える。
Note that the center of swing when the
前記第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂは、いずれも、リンク機構３０より上方の、車輪１２Ｆの車軸と左右の車輪１２Ｌ、１２Ｒの車軸との間の運転者に可能な限り近い箇所において、十分に剛性の高い部材に取り付けられることが望ましい。また、車両本体Ｂｄがサスペンション等のばねで支持されている場合には、前記第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂを、いずれも、いわゆる「ばね上」に配設することが望ましい。さらに、前記第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂは、いずれも、三輪車１０を上方から見たとき、進行方向に延在する三輪車１０の中心軸上に位置させられ、中心軸に対してオフセットされないことが望ましい。
Both the first
そして、三輪車１０の旋回時に、前記第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂによって第１、第２の横加速度ａ１、ａ２が検出されると、前記制御部において、第１、第２の横加速度ａ１、ａ２に基づいて合成された横加速度、すなわち、合成横加速度が０になるようにリンクモータ２５のフィードバック制御が行われ、遠心力に応じた角度だけ三輪車１０が旋回中心側に傾斜させられる。したがって、三輪車１０に加わる合成横加速度が０になるので、旋回安定性を高くすることができる。
When the first
また、本実施の形態においては、前記第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂによって検出された第１、第２の横加速度ａ１、ａ２だけでなく、操舵角βの大きさに基づいて推定された横加速度、すなわち、推定横加速度（予測値）も考慮してフィードフォワード制御が行われる。
In the present embodiment, not only the first and second lateral accelerations a1 and a2 detected by the first
次に、三輪車１０の制御装置について説明する。
Next, the control device of the
図６は本発明の第１の実施の形態における三輪車の制御ブロック図である。 FIG. 6 is a control block diagram of the tricycle in the first embodiment of the present invention.
図において、４６は三輪車１０の全体の制御を行う制御部であり、三輪車１０を傾斜させるための傾斜制御システムを構成する。この場合、制御部４６の電源がオンにされている間、傾斜制御システムにおいて、所定の制御周期Ｔｓ（例えば、０．２〔ｍｓ〕）で各種の処理が行われる。また、前記制御部４６は、コンピュータとして機能する演算装置としてのＣＰＵ、第１の記憶装置としてのＲＡＭ、第２の記憶装置としてのＲＯＭ、入出力インタフェース等を備え、前記ＲＡＭ及びＲＯＭは、磁気ディスク、半導体メモリ等から成る。
In the figure, reference numeral 46 denotes a control unit that performs overall control of the
そして、前記制御部４６には、前記第１横加速度センサ４４ａ、前記第２横加速度センサ４４ｂ、アクセルセンサ４５、操舵角センサ５３、前記車速センサ５４、前記リンクモータ２５を駆動するためのインバータ装置等から成るモータ駆動部５５、駆動モータ５１Ｌ、５１Ｒを駆動するためのインバータ装置等から成るモータ駆動部５６等が接続される。なお、アクセルセンサ４５は前記アクセル操作値θを、操舵角センサ５３は前記操舵角βを検出する。
The control unit 46 includes an inverter device for driving the first
また、前記制御部４６は、第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂによって検出された第１、第２の横加速度ａ１、ａ２に基づいて合成横加速度ａを算出する横加速度算出処理手段としての横加速度演算部４８、操舵角センサ５３によって検出された操舵角β、及び車速センサ５４によって検出された車速ｖに基づいて、三輪車１０に加わる推定横加速度ａｆを算出する横加速度推定処理手段としての横加速度推定部４９、前記合成横加速度ａ及び推定横加速度ａｆに基づいてリンクモータ２５を駆動するための指令値としてのトルク指令値Ｔｏ* をモータ駆動部５５に出力する傾斜制御処理手段としての傾斜制御部５１、前記アクセルセンサ４５によって検出されたアクセル操作値θ、及び前記車速センサ５４によって検出された前記車速ｖに基づいて、駆動モータ５１Ｌ、５１Ｒを駆動するためのトルク指令値Ｔｓ* を算出し、該指令値Ｔｓ* をモータ駆動部５６に出力する走行駆動制御処理手段としての走行駆動制御部６５等を備える。
Further, the control unit 46 calculates a lateral acceleration calculation process for calculating a combined lateral acceleration a based on the first and second lateral accelerations a1 and a2 detected by the first
次に、前記制御部４６の動作について説明する。 Next, the operation of the control unit 46 will be described.
図７は本発明の第１の実施の形態における制御部の動作を示すメインフローチャート、図８は本発明の第１の実施の形態における横加速度算出処理のサブルーチンを示す図、図９は本発明の第１の実施の形態における合成横加速度を演算する方法を説明するための概念図、図１０は本発明の第１の実施の形態における横加速度推定処理のサブルーチンを示す図、図１１は本発明の第１の実施の形態におけるフィルタ処理のサブルーチンを示す図、図１２は本発明の第１の実施の形態における傾斜制御処理のサブルーチンを示す図、図１３は本発明の第１の実施の形態における走行駆動制御処理のサブルーチンを示す図である。 FIG. 7 is a main flowchart showing the operation of the control unit in the first embodiment of the present invention, FIG. 8 is a diagram showing a subroutine of lateral acceleration calculation processing in the first embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 10 is a conceptual diagram for explaining a method of calculating a combined lateral acceleration in the first embodiment, FIG. 10 is a diagram showing a subroutine of lateral acceleration estimation processing in the first embodiment of the present invention, and FIG. The figure which shows the subroutine of the filter process in 1st Embodiment of this invention, FIG. 12 is the figure which shows the subroutine of the inclination control process in 1st Embodiment of this invention, FIG. 13 is 1st Embodiment of this invention It is a figure which shows the subroutine of the travel drive control process in a form.
まず、横加速度演算部４８は、横加速度算出処理を行い、第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂによって検出された第１、第２の横加速度ａ１、ａ２に基づいて合成横加速度ａを算出する（ステップＳ１）。次に、横加速度推定部４９は、横加速度推定処理を行い、操舵角センサ５３によって検出された操舵角β、及び車速センサ５４によって検出された車速ｖに基づいて、三輪車１０に加わる横加速度を推定し、推定横加速度ａｆを算出する（ステップＳ２）。
First, the lateral
そして、傾斜制御部５１は、傾斜制御処理を行い、横加速度演算部４８から合成横加速度ａを、横加速度推定部４９から推定横加速度ａｆを読み込み、前記合成横加速度ａ及び推定横加速度ａｆに基づいて、リンクモータ２５を駆動するためのトルク指令値Ｔｏ* をモータ駆動部５５に出力する（ステップＳ３）。続いて、走行駆動制御部６５は、走行駆動制御処理を行い、前記アクセル操作値θに基づいて、駆動モータ５１Ｌ、５１Ｒを駆動するためのトルク指令値Ｔｓ* を算出し、モータ駆動部５６に出力する（ステップＳ４）。
Then, the
次に、図８及び９に基づいて、横加速度演算部４８の動作について説明する。
Next, the operation of the lateral
まず、前記横加速度演算部４８は、第１、第２の横加速度ａ１、ａ２を読み込み（ステップＳ１−１、Ｓ１−２）、第１、第２の横加速度ａ１、ａ２の差を表す横加速度差Δａ
Δａ＝ａ１−ａ２
を算出する（ステップＳ１−３）。
First, the lateral
Δa = a1-a2
Is calculated (step S1-3).
次に、前記横加速度演算部４８は、第１横加速度センサ４４ａと第２横加速度センサ４４ｂの高さＬ１、Ｌ２を前記ＲＯＭから読み出すことによって取得し（ステップＳ１−４）、高さ方向軸ｓｈ１上の第１横加速度センサ４４ａと第２横加速度センサ４４ｂとの距離、すなわち、センサ間距離ΔＬ
ΔＬ＝Ｌ１−Ｌ２
を算出する（ステップＳ１−５）。なお、前記高さＬ１、Ｌ２はあらかじめＲＯＭに記録される。また、センサ間距離ΔＬをあらかじめ算出し、ＲＯＭに記録することができる。
Next, the lateral
ΔL = L1-L2
Is calculated (step S1-5). The heights L1 and L2 are recorded in advance in the ROM. Further, the inter-sensor distance ΔL can be calculated in advance and recorded in the ROM.
続いて、前記横加速度演算部４８の図示されない合成横加速度差算出処理手段は、合成横加速度差算出処理を行い、第２の横加速度ａ２、高さＬ２、センサ間距離ΔＬ及び横加速度差Δａに基づいて、前記合成横加速度ａを式（１）に基づいて算出する（ステップＳ１−６）。
Subsequently, a composite lateral acceleration difference calculation processing unit (not shown) of the lateral
ａ＝ａ２−（Ｌ２／ΔＬ）・Δａ …（１）
なお、第１の横加速度ａ１、高さＬ１、センサ間距離ΔＬ及び横加速度差Δａに基づいて、前記合成横加速度ａを式（２）に基づいて算出することができる。
a = a2- (L2 / ΔL) · Δa (1)
The combined lateral acceleration a can be calculated based on the formula (2) based on the first lateral acceleration a1, the height L1, the inter-sensor distance ΔL, and the lateral acceleration difference Δa.
ａ＝ａ１−（Ｌ１／ΔＬ）・Δａ …（２）
この場合、式（１）及び（２）によって前記合成横加速度ａを算出すると、理論上は同じ値を得ることができるが、三輪車１０を傾斜させたときの円周方向の変位によって三輪車１０に加わる加速度はロール中心からの距離に比例するので、実際には、ロール中心に近い方の第２横加速度センサ４４ｂの検出値である第２の横加速度ａ２を基準にして合成横加速度ａを算出することが望ましい。そこで、本実施の形態においては、式（１）によって合成横加速度ａが算出される。
a = a1- (L1 / ΔL) · Δa (2)
In this case, if the combined lateral acceleration a is calculated by the equations (1) and (2), the same value can be theoretically obtained, but the
そして、前記横加速度演算部４８は、傾斜制御部５１に算出した合成横加速度ａを送る（ステップＳ１−７）。
Then, the lateral
次に、図１０及び１１に基づいて、横加速度推定部４９の動作について説明する。
Next, the operation of the lateral
まず、前記横加速度推定部４９は、横加速度推定処理を行い、操舵角β及び車速ｖを読み込むことによって取得する（ステップＳ２−１、Ｓ２−２）。
First, the lateral
そして、前記横加速度推定部４９の図示されないフィルタ処理手段は、フィルタ処理を行い、操舵角βに対してフィルタ処理を行う（ステップＳ２−３）。そのために、前記フィルタ処理手段は、制御周期Ｔｓを読み込み（ステップＳ２−３−１）、車速ｖに対応するカットオフ周波数ｗ（ｖ）を算出する（ステップＳ２−３−２）。なお、本実施の形態において、カットオフ周波数ｗ（ｖ）は、車速ｖに反比例する関数で表されるが、他の関数で表すことができる。また、ＲＯＭのマップに車速とカットオフ周波数とをあらかじめ対応させて記録しておき、マップを参照してカットオフ周波数を読み出すことによって取得することもできる。
Then, the filter processing means (not shown) of the lateral
続いて、前記フィルタ処理手段は、前回の傾斜制御で算出された操舵角βｏｌｄをＲＡＭから読み出し（ステップＳ２−３−３）、前記操舵角βｏｌｄ、制御周期Ｔｓ、カットオフ周波数ｗ（ｖ）及び操舵角βに基づいて、式（３）によって、フィルタ処理された操舵角、すなわち、処理操舵角β（ｔ）を算出する（ステップＳ２−３−４）。なお、操舵角βｏｌｄの初期値は０にされる。 Subsequently, the filter processing means reads out the steering angle βold calculated in the previous tilt control from the RAM (step S2-3-3), the steering angle βold, the control cycle Ts, the cutoff frequency w (v), and Based on the steering angle β, the filtered steering angle, that is, the processed steering angle β (t) is calculated by the equation (3) (step S2-3-4). Note that the initial value of the steering angle βold is set to zero.
該式（３）は、バンドパスフィルタとして一般的に使用されるＩＩＲ（Ｉｎｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタであり、一次遅れ系のローパスフィルタであるカットオフ周波数可変ローパスフィルタを表す。このように、車速ｖに応じてカットオフ周波数ｗ（ｖ）を変化させてフィルタ処理が行われるので、三輪車１０を高速で走行させたとき、すなわち、高速走行時における安定性（以下「走行安定性」という。）を高くすることができる。
The expression (3) is an IIR (Infinite Impulse Response) filter that is generally used as a bandpass filter, and represents a cutoff frequency variable low-pass filter that is a first-order lag low-pass filter. As described above, the filter processing is performed by changing the cutoff frequency w (v) according to the vehicle speed v. Therefore, when the
続いて、前記フィルタ処理手段は、処理操舵角β（ｔ）を操舵角βｏｌｄとしてＲＡＭに記録する（ステップＳ２−３−５）。 Subsequently, the filter processing means records the processing steering angle β (t) in the RAM as the steering angle βold (step S2-3-5).
このようにして、前記フィルタ処理において処理操舵角β（ｔ）が算出されると、前記横加速度推定部４９の図示されない推定横加速度算出処理手段は、推定横加速度算出処理を行い、前後輪間距離Ｌｈを読み込み（ステップＳ２−４）、該前後輪間距離Ｌｈ、車速ｖ及び処理操舵角β（ｔ）に基づいて、式（４）によって、推定横加速度ａｆを算出する（ステップＳ２−５）。
Thus, when the processing steering angle β (t) is calculated in the filter processing, estimated lateral acceleration calculation processing means (not shown) of the lateral
そして、前記横加速度推定部４９は、傾斜制御部５１に推定横加速度ａｆを送る（ステップＳ２−６）。
Then, the lateral
次に、図１２に基づいて、傾斜制御部５１の動作について説明する。
Next, the operation of the
まず、前記傾斜制御部５１の図示されない横加速度取得処理手段は、横加速度取得処理を行い、横加速度演算部４８から合成横加速度ａを読み込む（ステップＳ３−１）。
First, a lateral acceleration acquisition processing unit (not shown) of the
続いて、前記傾斜制御部５１の図示されない微分値算出処理手段は、微分値算出処理を行い、ＲＡＭから前回の傾斜制御で記録された合成横加速度ａｏｌｄを読み出すとともに、制御周期Ｔｓを読み込み、合成横加速度ａの微分値δａ
δａ＝ｄａ／ｄｔ
＝（ａ−ａｏｌｄ）／Ｔｓ
を算出する（ステップＳ３−２）。そして、前記微分値算出処理手段は、合成横加速度ａを合成横加速度ａｏｌｄとしてＲＡＭに記録する。なお、合成横加速度ａｏｌｄの初期値は０にされる。
Subsequently, the differential value calculation processing means (not shown) of the
δa = da / dt
= (A-aold) / Ts
Is calculated (step S3-2). The differential value calculation processing means records the combined lateral acceleration a as a combined lateral acceleration aold in the RAM. Note that the initial value of the combined lateral acceleration aold is set to zero.
続いて、前記傾斜制御部５１の図示されない第１の制御値算出処理手段としての比例制御値算出処理手段は、第１の制御値算出処理としての比例制御値算出処理を行い、比例制御用の第１の制御ゲインとしての比例ゲインＧｐ及び合成横加速度ａに基づいて、第１の制御値としての比例制御値Ｕｐ
Ｕｐ＝Ｇｐ・ａ
を算出する（ステップＳ３−３）。
Subsequently, the proportional control value calculation processing means as the first control value calculation processing means (not shown) of the
Up = Gp · a
Is calculated (step S3-3).
次に、前記傾斜制御部５１の図示されない第２の制御値算出処理手段としての微分制御値算出処理手段は、第２の制御値算出処理としての微分制御値算出処理を行い、微分制御用の第２の制御ゲインとしての微分ゲインＧｄ及び微分値δａに基づいて、第２の制御値としての微分制御値Ｕｄ
Ｕｄ＝Ｇｄ・δａ
を算出する（ステップＳ３−４）。
Next, differential control value calculation processing means as second control value calculation processing means (not shown) of the
Ud = Gd · δa
Is calculated (step S3-4).
続いて、前記傾斜制御部５１の図示されない推定横加速度取得処理手段は、推定横加速度取得処理を行い、前記横加速度推定部４９から推定横加速度ａｆを読み込む（ステップＳ３−５）。そして、前記傾斜制御部５１の図示されない推定微分値算出処理手段は、推定微分値算出処理を行い、ＲＡＭから前回の傾斜制御で記録された推定横加速度ａｆｏｌｄを読み込むとともに、制御周期Ｔｓを読み込み、推定横加速度ａｆの微分値δａｆ
δａｆ＝ｄａｆ／ｄｔ
＝（ａｆ−ａｆｏｌｄ）／Ｔｓ
を算出する（ステップＳ３−６）。続いて、前記推定微分値算出処理手段は、推定横加速度ａｆを推定横加速度ａｆｏｌｄとしてＲＡＭに記録する。なお、推定横加速度ａｆｏｌｄの初期値は０にされる。
Subsequently, an estimated lateral acceleration acquisition processing unit (not shown) of the
δaf = daf / dt
= (Af-afold) / Ts
Is calculated (step S3-6). Subsequently, the estimated differential value calculation processing means records the estimated lateral acceleration af in the RAM as the estimated lateral acceleration afold. The initial value of the estimated lateral acceleration afold is set to zero.
次に、前記傾斜制御部５１の図示されない第３の制御値算出処理手段としての推定微分制御値算出処理手段は、第３の制御値算出処理としての推定微分制御値算出処理を行い、微分制御用の第３の制御ゲインとしての微分ゲインＧｄｆ及び微分値δａｆに基づいて、第３の制御値としての推定微分制御値Ｕｄｆ
Ｕｄｆ＝Ｇｄｆ・δａｆ
を算出する（ステップＳ３−７）。
Next, an estimated differential control value calculation processing unit as a third control value calculation processing unit (not shown) of the
Udf = Gdf · δaf
Is calculated (step S3-7).
続いて、前記傾斜制御部５１の図示されない第４の制御値算出処理手段としての傾斜制御用制御値算出処理手段は、第４の制御値算出処理としての傾斜制御用制御値算出処理を行い、比例制御値Ｕｐ、微分制御値Ｕｄ及び推定微分制御値Ｕｄｆを読み込み、傾斜制御用の制御値Ｕｏ
Ｕｏ＝Ｕｐ＋Ｕｄ＋Ｕｄｆ
を算出する（ステップＳ３−８）。
Subsequently, the control value calculation processing unit for tilt control as the fourth control value calculation processing unit (not shown) of the
Uo = Up + Ud + Udf
Is calculated (step S3-8).
そして、前記傾斜制御部５１の図示されない傾斜制御用出力処理手段は、傾斜制御用出力処理を行い、前記制御値Ｕｏをトルク指令値Ｔｏ* としてモータ駆動部５５に出力する（ステップＳ３−９）。
An inclination control output processing means (not shown) of the
次に、図１３に基づいて、前記走行駆動制御部６５の動作について説明する。
Next, the operation of the travel
この場合、前記走行駆動制御部６５は、走行駆動制御処理を行い、前記アクセル操作値θ及び車速ｖに基づいてトルク指令値Ｔｓ* を算出し、該指令値Ｔｓ* をモータ駆動部５６に出力し、駆動モータ５１Ｌ、５１Ｒを駆動する。
In this case, the travel
そのために、前記走行駆動制御部６５の図示されない加速操作量取得処理手段は、加速操作量取得処理を行い、前記アクセル操作値θを読み込む（ステップＳ４−１）。
For this purpose, an acceleration operation amount acquisition processing unit (not shown) of the travel
次に、前記走行駆動制御部６５の図示されない要求トルク算出処理手段は、要求トルク算出処理を行い、アクセル操作値θ及び車速ｖに対応する要求トルクＴＯ
ＴＯ＝ｆ（Ｌθ，ｖ）
を算出する（ステップＳ４−２）。
Next, a required torque calculation processing means (not shown) of the travel
TO = f (Lθ, v)
Is calculated (step S4-2).
続いて、前記走行駆動制御部６５の図示されないトルク指令値算出処理手段は、トルク指令値算出処理を行い、あらかじめ設定されたトルクゲインＧｔを前記ＲＯＭから読み出し（ステップＳ５−３）、トルク指令値Ｔｓ*
Ｔｓ* ＝Ｇｔ・ＴＯ
を算出する（ステップＳ４−４）。
Subsequently, torque command value calculation processing means (not shown) of the travel
Ts * = Gt · TO
Is calculated (step S4-4).
そして、前記走行駆動制御部６５の図示されないトルク指令値出力処理手段は、トルク指令値出力処理を行い、トルク指令値Ｔｓ* をモータ駆動部５６に出力し、駆動モータ５１Ｌ、５１Ｒを駆動する（ステップＳ４−５）。
The torque command value output processing means (not shown) of the travel
ところで、従来の二輪車においては、旋回時に運転者が二輪車を傾斜させて走行させるようになっているが、旋回を終了する際に、運転者が体重移動を行うことによって二輪車を起こすと、前輪に発生するセルフアライニングトルクによって、ハンドルバーは自然に元の状態に戻る。 By the way, in a conventional two-wheeled vehicle, the driver tilts the two-wheeled vehicle when turning, but when the driver wakes up the two-wheeled vehicle by moving weight when finishing the turn, The handlebar naturally returns to its original state due to the generated self-aligning torque.
これに対して、前記三輪車１０において、旋回を終了する際に、ハンドルバー４１ａをセルフアライニングトルク以上の力で元の状態に戻す必要が生じると、運転者に違和感を与えてしまう。
On the other hand, in the
そこで、本実施の形態においては、ハンドルバー４１ａが、旋回を終了する際に自然に元の状態に戻るように付勢されるようになっている。
Therefore, in the present embodiment, the
図１は本発明の第１の実施の形態における三輪車の要部を示す斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view showing a main part of a tricycle according to the first embodiment of the present invention.
図において、１０は三輪車、１１は搭乗部、１１ａは座席、１１ｂはフットレスト、１１ｃはフロントアーム、１１ｅは該フロントアーム１１ｃの上端に一体に形成されたステムホルダ、１２Ｆは車輪、１７は前輪フォーク、４１は操縦装置、４１ａはハンドルバー、６０は、前記車輪１２Ｆ、前輪フォーク１７及び操縦装置４１によって構成される操舵部、６６は、搭乗部１１における所定の箇所（部材）、本実施の形態においては、ステムホルダ１１ｅと、操舵部６０における所定の箇所（部材）、本実施の形態においては、前輪フォーク１７とを連結する付勢部材としての、かつ、操舵復帰部材としてのスプリングである。本実施の形態においては、該スプリング６６として、ねじりばねが使用される。なお、前記付勢部材として、スプリング６６に代えてゴム等の弾性体を使用したり、ダンパー機構を使用したりすることができる。
In the figure, 10 is a tricycle, 11 is a riding section, 11a is a seat, 11b is a footrest, 11c is a front arm, 11e is a stem holder formed integrally with the upper end of the
前記前輪フォーク１７は、ハンドルバー４１ａと車輪１２Ｆとを連結し、前記ハンドルバー４１ａの中央から下方に向けて延在させて形成されたステアリングヘッド１９、該ステアリングヘッド１９の下端から下方に向けて延在させて形成され、前記ステムホルダ１１ｅによって揺動自在に、かつ、摺動自在に保持される図示されない被支持部、該被支持部の下端から下方に向けて延在させて形成され、車輪１２Ｆを支持する車輪支持部としてのホイールサポート２３等を備える。該ホイールサポート２３は、車輪１２Ｆの両側に延在させて配設された一対のボトムパイプ２４Ｌ、２４Ｒ、及びボトムパイプ２４Ｌ、２４Ｒを上端で連結するブリッジ２６を備える。
The
そして、前記スプリング６６は、一端（本実施の形態においては、上端）が、ステムホルダ１１ｅの下端に、他端（本実施の形態においては、下端）が、前輪フォーク１７における所定の箇所、本実施の形態においては、ブリッジ２６の中央に固定され、ハンドルバー４１ａを、操舵角βが０になる非操舵状態になるように、所定の付勢力（復元力）で付勢して中立位置に復帰させる。
The
三輪車１０の旋回を開始するに当たり、運転者がハンドルバー４１ａを操作し、中立位置から右方向又は左方向に回動させると、スプリング６６がねじられ、操舵角βに応じた値、本実施の形態においては、操舵角βに比例する値のスプリング荷重（ねじり荷重）が前記付勢力として発生する。したがって、運転者は付勢力に抗してハンドルバー４１ａを回動させることになる。
In starting the turning of the
そして、旋回を終了する際に、運転者は前記付勢力を利用してハンドルバー４１ａを中立位置側に向けて戻すことができる。その結果、ハンドルバー４１ａを元の状態に戻すことができるので、運転者がハンドルバー４１ａを操作するための力を軽減することができ、運転者に違和感を与えることがない。
Then, when ending the turn, the driver can return the
なお、本実施の形態において、前記スプリング６６は、一端が、ステムホルダ１１ｅの下端に、他端がブリッジ２６に固定されるようになっているが、一端（下端）を、ステムホルダ１１ｅの上端に、他端（上端）をステアリングヘッド１９の下端に固定することができる。
In the present embodiment, one end of the
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described. In addition, about the thing which has the same structure as 1st Embodiment, the same code | symbol is provided and the effect of the same embodiment is used about the effect of the invention by having the same structure.
図１４は本発明の第２の実施の形態における三輪車の要部を示す斜視図である。 FIG. 14 is a perspective view showing a main part of a tricycle according to the second embodiment of the present invention.
この場合、搭乗部１１における所定の箇所（部材）、本実施の形態においては、フットレスト１１ｂと、操舵部６０における所定の箇所（部材）、本実施の形態においては、前輪フォーク１７とが、付勢部材としての、かつ、操舵復帰部材としてのスプリング６７、６８によって連結される。本実施の形態において、該スプリング６７、６８として引張・圧縮ばねが使用される。また、前記付勢部材として、スプリング６７、６８に代えてゴム等の弾性体を使用したり、ダンパー等を使用したりすることができる。
In this case, a predetermined location (member) in the
そして、前記スプリング６７、６８は、それぞれ、一端（本実施の形態においては、上端）が、ボトムパイプ２４Ｌ、２４Ｒにおける所定の箇所、本実施の形態においては、ほぼ中央部に、他端（本実施の形態においては、下端）が、搭乗部本体としての、かつ、床部材としてのフットレスト１１ｂの前端に固定され、第１の操作部としての、かつ、操舵部材としてのハンドルバー４１ａを所定の付勢力で付勢して中立位置に復帰させる。
Each of the
三輪車１０の旋回を開始するに当たり、運転者がハンドルバー４１ａを操作し、中立位置から右方向に回動させると、スプリング６７が引っ張られ、スプリング６８が圧縮され、操舵角βに比例する値のスプリング荷重（引張荷重及び圧縮荷重）が前記付勢力として発生する。また、運転者がハンドルバー４１ａを中立位置から左方向に回動させると、スプリング６８が引っ張られ、スプリング６７が圧縮され、操舵角βに比例する値のスプリング荷重（引張荷重及び圧縮荷重）が前記付勢力として発生する。
In starting the turning of the
したがって、旋回を終了する際に、運転者は前記付勢力を利用してハンドルバー４１ａを中立位置側に向けて戻すことができる。その結果、ハンドルバー４１ａを元の状態に戻すことができるので、運転者がハンドルバー４１ａを操作するための力を軽減することができ、運転者に違和感を与えることがない。
Therefore, when ending the turn, the driver can return the
なお、本実施の形態において、前記スプリング６７、６８は、それぞれ、一端がボトムパイプ２４Ｌ、２４Ｒのほぼ中央部に、他端がフットレスト１１ｂの前端に固定されるようになっているが、一端（上端）を、ブリッジ２６の両端に、他端（下端）をフットレスト１１ｂの前端に固定することができる。
In the present embodiment, each of the
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第１、第２の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。 Next, a third embodiment of the present invention will be described. In addition, about the thing which has the same structure as 1st, 2nd embodiment, the same code | symbol is provided and the effect of the embodiment is used about the effect of the invention by having the same structure.
図１５は本発明の第３の実施の形態における三輪車の背面図、図１６は本発明の第３の実施の形態における三輪車を部分的に傾斜させた状態を示す図である。 FIG. 15 is a rear view of a tricycle according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 16 is a view showing a state in which the tricycle according to the third embodiment of the present invention is partially inclined.
図において、Ｆｒはフレームであり、該フレームＦｒに支持部２０が取り付けられるとともに、フレームＦｒによって車輪１２Ｌ、１２Ｒが回転自在に支持される。また、前記支持部２０と搭乗部１１とが、図示されない揺動軸を中心に、ロール方向に揺動自在に連結される。なお、前記支持部２０、フレームＦｒ、車両傾斜装置４３、車輪１２Ｌ、１２Ｒ等によって本体部６１が、車輪１２Ｆ、前輪フォーク１７（図２）、操縦装置４１等によって、三輪車１０を操舵するための操舵部が、該操舵部及び搭乗部１１によって搭乗・操舵部６２が構成される。
In the figure, Fr is a frame, and a
この場合、前記車両傾斜装置４３は、三輪車１０の所定の傾斜部位、本実施の形態においては、搭乗・操舵部６２を路面１８に対して左右に傾斜させる。そのために、前記車両傾斜装置４３は、搭乗・操舵部６２を傾斜させるためのアクチュエータとしての、かつ、傾斜用の駆動部としてのリンクモータ２５を備え、該リンクモータ２５を回動させることによって、図１５及び１６に示されるように、本体部６１に対して、軸ｓｈ３を揺動中心に、かつ、ロール中心にして搭乗・操舵部６２を揺動させることができる。なお、前記リンクモータ２５の出力軸Ｌｓｈと前記軸ｓｈ３とを一致させることができる。
In this case, the
そして、搭乗部１１における背もたれ部１１ｄの背面には、複数の、本実施の形態においては、二つの横加速度検出部としての第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂが互いに異なる高さに配設される。
A plurality of first
また、前記第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂは、いずれも、軸ｓｈ３の上側又は下側、本実施の形態においては、上側に配設される。そして、前記第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂの一方は、可能な限り、軸ｓｈ３に近接させて配設される。
The first
この場合、合成横加速度ａを算出するに当たり、前記高さＬ１、Ｌ２に代えて、軸ｓｈ３から第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂまでの距離Ｌ３、Ｌ４が使用される。
In this case, in calculating the combined lateral acceleration a, distances L3 and L4 from the axis sh3 to the first
なお、本発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。 The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made based on the gist of the present invention, and they are not excluded from the scope of the present invention.
１０ 三輪車
１１ 搭乗部
１２Ｆ、１２Ｌ、１２Ｒ 車輪
１７ 前輪フォーク
２５ リンクモータ
３０ リンク機構
４１ 操縦装置
４１ａ ハンドルバー
４３ 車両傾斜装置
４４ａ 第１横加速度センサ
４４ｂ 第２横加速度センサ
５１ 傾斜制御部
６０ 操舵部
６１ 本体部
６６、６７、６８ スプリング
DESCRIPTION OF
Claims (5)
該本体部と連結された搭乗部と、
運転者によって操作される操舵部材、操舵用の車輪、及び前記操舵部材と操舵用の車輪とを連結し、前記搭乗部によって揺動自在に支持された操舵軸を備えた操舵部と、
車両における所定の傾斜部位を傾斜させるための車両傾斜機構、及び該車両傾斜機構を作動させるためのアクチュエータを備えた車両傾斜装置と、
前記傾斜部位における所定の箇所に配設され、前記傾斜部位に加わる横加速度を検出する横加速度検出部と、
該横加速度検出部によって検出された横加速度に基づいて傾斜制御を行い、前記アクチュエータを駆動する傾斜制御処理手段と、
前記搭乗部における所定の箇所と、前記操舵部における所定の箇所とを連結し、前記操舵部材を中立位置に復帰させるための操舵復帰部材とを有することを特徴とする車両。 A main body provided with wheels for traveling;
A boarding part connected to the body part;
A steering member that is operated by a driver, a steering wheel, a steering unit that connects the steering member and the steering wheel, and includes a steering shaft that is swingably supported by the riding unit;
A vehicle tilting mechanism for tilting a predetermined tilting part in the vehicle, and a vehicle tilting device including an actuator for operating the vehicle tilting mechanism;
A lateral acceleration detector that is disposed at a predetermined location in the inclined portion and detects a lateral acceleration applied to the inclined portion;
Inclination control processing means for controlling the inclination based on the lateral acceleration detected by the lateral acceleration detecting unit and driving the actuator;
A vehicle having a steering return member for connecting a predetermined part in the riding part and a predetermined part in the steering part to return the steering member to a neutral position.
前記操舵復帰部材は、前記操舵軸と前記操舵軸支持部とを連結する請求項１又は２に記載の車両。 The riding section includes a steering shaft support portion that supports the steering shaft,
The vehicle according to claim 1, wherein the steering return member connects the steering shaft and the steering shaft support portion.
前記操舵復帰部材は、前記操舵軸と前記床部材とを連結する請求項１又は２に記載の車両。 The riding section includes a floor member,
The vehicle according to claim 1, wherein the steering return member connects the steering shaft and the floor member.
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