JP2012162141A - 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、複数の他の乗員が搭乗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搭乗することが多く、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、三輪車、四輪車等の一人乗り用の車両が提供されている。 Conventionally, in a vehicle, in general, a plurality of other occupants can board in addition to a driver who is a occupant, but only the driver often boardes the vehicle. In this case, energy is consumed unnecessarily. For this reason, for example, single-seat vehicles such as tricycles and four-wheel vehicles are provided.
ところが、この種の一人乗り用の車両においては、運転者が搭乗するのに伴って重心の位置が高くなるので、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、旋回時に車両を旋回中心側に傾斜させて走行させることによって旋回安定性を高くすることができるようにした一人乗り用の車両が提供されている（例えば、特許文献１参照。）。 However, in this type of single-seat vehicle, the position of the center of gravity increases as the driver gets on the vehicle, so stability when turning the vehicle, that is, turning (hereinafter referred to as “turning stability”). Will be low). In view of this, a single-seat vehicle is provided in which turning stability can be improved by inclining the vehicle to the turning center side during turning (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、前記従来の車両においては、適正な角度だけ傾斜させることが困難であり、旋回時に運転者が違和感を感じてしまう。 However, in the conventional vehicle, it is difficult to incline by an appropriate angle, and the driver feels uncomfortable when turning.
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、遠心力に応じた角度だけ傾斜させることができるようにした車両、例えば、三輪車が考えられる。その場合、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。 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 can be actuated and tilted by an angle corresponding to the centrifugal force is conceivable. In that case, the tricycle can be inclined by an angle corresponding to the centrifugal force.
ところが、前記三輪車においては、車両重量が小さいので、共振が発生しやすく、傾斜制御を行っている間に共振が発生すると三輪車を安定させて走行させることができないだけでなく、運転者が違和感を感じてしまう。 However, in the tricycle, since the vehicle weight is small, resonance is likely to occur, and if resonance occurs during the tilt control, not only the tricycle can be made to travel stably, but also the driver feels uncomfortable. I feel it.
本発明は、前記従来の三輪車の問題点を解決して、車両を安定させて走行させることができ、乗員が違和感を感じ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 tricycle, can stably drive the vehicle, and does not cause the passengers to feel uncomfortable.
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、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、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、及び車両を加速させるための加速操作部材を備えた操舵部と、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、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応じて、前記傾斜部位を傾斜させるための傾斜制御用の制御値を発生させる傾斜制御処理手段と、前記傾斜制御用の制御値に基づいて前記アクチュエータを駆動する傾斜駆動制御処理手段と、運転者による前記加速操作部材の操作量に基づいて、車両を走行させるための走行用の駆動部を駆動するための走行制御用の制御値を発生させる走行制御処理手段と、該走行制御処理手段によって発生させられた走行制御用の制御値に基づいて、前記走行用の駆動部を駆動する走行駆動制御処理手段とを有する。 Therefore, in the vehicle of the present invention, a main body portion provided with traveling wheels, a boarding portion connected to the main body portion, a steering member operated by a driver, a steering wheel, the steering member, In order to incline a predetermined tilting part in the vehicle, and a steering unit that includes a steering shaft that is connected to a steering wheel and is swingably supported by the riding unit, and an acceleration operation member for accelerating the vehicle. A vehicle tilting mechanism, a vehicle tilting device provided with an actuator for operating the vehicle tilting mechanism, a lateral acceleration detecting unit that is disposed at a predetermined position in the tilted part and detects a lateral acceleration applied to the tilted part A tilt control processing means for generating a control value for tilt control for tilting the tilted portion in accordance with the lateral acceleration detected by the lateral acceleration detecting unit; and a control value for tilt control. And a control value for driving control for driving a driving unit for driving the vehicle based on the amount of operation of the acceleration operating member by the driver based on the inclination driving control processing means for driving the actuator. And a travel drive control processing means for driving the travel drive unit based on a travel control value generated by the travel control processing means.
そして、前記走行制御処理手段は、車両に許容範囲を超えて発生する共振の状態を判定する共振発生状態判定処理手段、及び該共振発生状態判定処理手段によって判定された共振の状態に応じて、前記走行用の駆動部における駆動力の発生を抑制する駆動力抑制処理手段を備える。 And the travel control processing means, according to the resonance state determined by the resonance occurrence state determination processing means for determining the state of resonance that occurs in the vehicle beyond the allowable range, and the resonance occurrence state determination processing means, Driving force suppression processing means for suppressing generation of driving force in the driving unit for traveling is provided.
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、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、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、及び車両を加速させるための加速操作部材を備えた操舵部と、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、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応じて、前記傾斜部位を傾斜させるための傾斜制御用の制御値を発生させる傾斜制御処理手段と、前記傾斜制御用の制御値に基づいて前記アクチュエータを駆動する傾斜駆動制御処理手段と、運転者による前記加速操作部材の操作量に基づいて、車両を走行させるための走行用の駆動部を駆動するための走行制御用の制御値を発生させる走行制御処理手段と、該走行制御処理手段によって発生させられた走行制御用の制御値に基づいて、前記走行用の駆動部を駆動する走行駆動制御処理手段とを有する。 According to the present invention, in a vehicle, a main body provided with traveling wheels, a riding section connected to the main body, a steering member operated by a driver, a steering wheel, the steering member, In order to incline a predetermined tilting part in the vehicle, and a steering unit that includes a steering shaft that is connected to a steering wheel and is swingably supported by the riding unit, and an acceleration operation member for accelerating the vehicle. A vehicle tilting mechanism, a vehicle tilting device provided with an actuator for operating the vehicle tilting mechanism, a lateral acceleration detecting unit that is disposed at a predetermined position in the tilted part and detects a lateral acceleration applied to the tilted part A tilt control processing means for generating a control value for tilt control for tilting the tilted part in accordance with the lateral acceleration detected by the lateral acceleration detector, and based on the control value for tilt control. And a control value for driving control for driving a driving unit for driving the vehicle based on an operation amount of the acceleration operating member by the driver and an inclination driving control processing means for driving the actuator. Travel control processing means to be generated, and travel drive control processing means for driving the drive unit for travel based on a control value for travel control generated by the travel control processing means.
そして、前記走行制御処理手段は、車両に許容範囲を超えて発生する共振の状態を判定する共振発生状態判定処理手段、及び該共振発生状態判定処理手段によって判定された共振の状態に応じて、前記走行用の駆動部における駆動力の発生を抑制する駆動力抑制処理手段を備える。 And the travel control processing means, according to the resonance state determined by the resonance occurrence state determination processing means for determining the state of resonance that occurs in the vehicle beyond the allowable range, and the resonance occurrence state determination processing means, Driving force suppression processing means for suppressing generation of driving force in the driving unit for traveling is provided.
この場合、車両に許容範囲を超えて発生する共振の状態が判定され、判定された共振の状態に応じて走行用の駆動部における駆動力の発生が抑制されるので、共振の発生を抑制するか、又は共振を消滅させることができる。 In this case, the state of resonance that occurs beyond the allowable range in the vehicle is determined, and generation of driving force in the driving unit for traveling is suppressed according to the determined state of resonance, so that generation of resonance is suppressed. Or the resonance can be extinguished.
したがって、車両を安定させて走行させることができ、乗員が違和感を感じることがない。 Therefore, the vehicle can be driven stably, and the passenger 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 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 link according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5 is a diagram showing a mechanism, and FIG. 5 is a diagram showing a state in which the tricycle in the first embodiment of the present invention is tilted.
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,
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、搭乗部１１を支持する支持部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 a
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、三輪車１０の駆動力を発生させることができるようになっている。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、一つの駆動モータを、車輪１２Ｆに配設したり、各車輪１２Ｆ、１２Ｌ、１２Ｒにそれぞれ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における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
また、本実施の形態においては、車両本体Ｂｄの前端に一つの車輪１２Ｆが、車両本体Ｂｄの後端に二つの車輪１２Ｌ、１２Ｒが配設されるようになっているが、車両本体Ｂｄの前端に二つの車輪を、車両本体Ｂｄの後端に一つの車輪を配設することができる。なお、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、車両本体の前端及び後端の左右の両端に車輪が配設される。
In the present embodiment, one
そして、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配設された背もたれ部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を広くして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によって形成され、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を発進させたり、加速させたりするための第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。）させたり、停止させたりするための第３の操作部としての、かつ、第１の減速操作部材としての図示されないブレーキレバーが配設される。前記アクセルグリップに代えて、前記フットレスト１１ｂに加速操作部材としてのアクセルペダルを配設することもできる。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、舵角、車速等）で三輪車１０を走行させることができる。
Therefore, the driver can drive the
また、前記操縦装置４１には、運転者による前記ハンドルバー４１ａの操作量、すなわち、操舵量としての操舵角ｈを検出する操舵量検出部としての図示されない舵角センサ、運転者による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α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、運転者による前記ブレーキレバー及びブレーキペダルの操作量である減速操作量としてのブレーキ操作値β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ｈは、三輪車１０に対して要求される要求旋回量を表す。
Further, the
そして、三輪車１０の所定の箇所に、第１の角速度検出部としての、かつ、ヨーレート検出部としての図示されないヨーレートセンサが配設され、該ヨーレートセンサはヨーレートηを検出する。該ヨーレートηは、三輪車１０を旋回させたときの、車両本体Ｂｄに対して鉛直方向に延びる軸線を回転中心として三輪車１０が回転する回転角、すなわち、ヨー角の変化率であり、角速度ωで表される。なお、前記ヨーレートセンサは、例えば、ジャイロセンサから成り、三輪車１０が停止しているときの、水平な地面に対して平行な方向の平面内での前記角速度ωを検出することができるように取り付けられる。
A yaw rate sensor (not shown) as a first angular velocity detection unit and a yaw rate detection unit is disposed at a predetermined location of the
さらに、三輪車１０の所定の箇所に、第２の角速度検出部としての、かつ、ロールレート検出部としての図示されないロールレートセンサが配設され、該ロールレートセンサはロールレートεを検出する。該ロールレートεは、三輪車１０がローリング（傾斜運動）したときの、前後方向に延びる軸線を回転中心として三輪車１０が回転する回転角、すなわち、ロール角の変化率であり、角速度で表される。なお、前記ロールレートセンサは、例えば、ジャイロセンサから成り、地面に対して垂直で、かつ、三輪車１０の進行方向に対して垂直な方向の面内での角速度を検出することができるように取り付けられる。
Further, a roll rate sensor (not shown) as a second angular velocity detection unit and a roll rate detection unit is disposed at a predetermined location of 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は、該リンクモータ２５として、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、縦リンクユニット３３Ｌ、３３Ｒ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、縦リンクユニット３３Ｌ、３３Ｒ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に対して回動不能に固定され、横リンクユニット３１Ｕ、３１Ｄの中央部に、横リンクユニット３１Ｕ、３１Ｄ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
なお、前記リンクモータ２５には、三輪車１０が傾斜させられた角度をリンク角θとして検出する角度検出部としての図示されないリンク角センサが配設される。該リンク角センサは、ケースｃｓ１に対する出力軸Ｌｓｈの回転角を検出する回転角検出部としても機能し、例えば、レゾルバ、エンコーダ等から成る。前述されたように、リンクモータ２５を駆動して出力軸Ｌｓｈをケースｃｓ１に対して回転させると、横リンクユニット３１Ｕが、支持部２０及び中央縦部材２１に対して所定の角度だけ回動させられるので、ケースｃｓ１に対する出力軸Ｌｓｈの回転角を検出することによって、中央縦部材２１に対する横リンクユニット３１Ｕの角度の変化を前記リンク角θとして検出することができる。
The
また、前記リンクモータ２５は、出力軸Ｌｓｈをケースｃｓ１に対して任意の回転角で回転不能に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に対して前記回転角で回転不能にされている間、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に回転不能に固定することができる。
In the present embodiment, the case cs1 is non-rotatably fixed to the
また、前記搭乗部１１の後方若しくは下方又は支持部２０には、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。
Further, a battery device (not shown), which 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、遠心力を発生させる遠心加速度と三輪車１０に加わる重力加速度との合力は、見かけ上、車両本体Ｂｄの下方に向かうことになる。すなわち、三輪車１０の高さ方向（中央縦部材２１が延びる方向）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を採ったときの、遠心加速度の幅方向軸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、遠心加速度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、遠心加速度の高さ方向軸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 acceleration and the width direction component of the gravitational acceleration are equalized, 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、遠心力に応じた角度だけ三輪車１０を傾斜させることによって、旋回安定性を高くするようにしている。
Therefore, in the present embodiment, the turning stability is increased by inclining 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、互いに異なる高さの位置に配設される。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、遠心力に直接起因しない不要な加速度成分が外乱として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のいずれか一方が落下した場合、三輪車１０が傾斜し、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 in the
また、三輪車１０においては、車輪１２Ｌ、１２Ｒに、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配設され、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。
Further, in 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が適切な位置に配設されるので、不要な加速度成分が検出されることがない。
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が、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。そして、高さＬ１、Ｌ２の差で表されるセンサ間距離ΔＬが小さいほど第１、第２の横加速度ａ１、ａ２の差が小さくなり、不要な加速度成分が検出されてしまうので、第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂは、センサ間距離ΔＬを、十分に大きく、例えば、０．３〔ｍ〕以上になるようにして配設される。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, the first
L1> L2
To be. Then, as the inter-sensor distance ΔL represented by the difference between the heights L1 and L2 becomes smaller, the difference between the first and second lateral accelerations a1 and a2 becomes smaller, and unnecessary acceleration components are detected. The
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、前記高さＬ１、Ｌ２を路面１８からの距離とする。
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、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、背もたれ部１１ｄのように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。なお、車両本体Ｂｄをサスペンション等のばねで支持するようにした場合には、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の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。
Each of 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傾斜制御用の横加速度、すなわち、合成横加速度ａ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
ところで、三輪車１０が旋回を開始したり、終了したりするときに第１、第２の横加速度ａ１、ａ２が変化すると、第１、第２の横加速度ａ１、ａ２の変化に応じてリンクモータ２５を駆動するのが困難になり、制御の遅れが発生し、制御の応答性が低下してしまう。
By the way, when the first and second lateral accelerations a1 and a2 change when the
また、三輪車１０の車輪１２Ｌ、１２Ｒのうちの一方が路面１８の段差に乗り上げたり、窪みに落下したりして三輪車１０が横方向に変位すると、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、横方向の変位に伴う加速度成分が外乱として加わる。
Further, when one of the
この場合、前記第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂに加わる外乱に対して制御部が過剰に反応すると、傾斜制御を適正に行うことができず、三輪車１０が不安定となり、運転者が違和感を感じてしまう。
In this case, if the control unit reacts excessively to the disturbance applied to the first
そこで、本実施の形態においては、三輪車１０が旋回を開始したり、終了したりするときに発生するリンク角θの変化率、すなわち、リンク角速度θ’をリンク角速度推定値θｆとして算出（推定）し、また、三輪車１０の車輪１２Ｌ、１２Ｒのうちの一方が路面１８の段差に乗り上げたり、窪みに落下したりして、三輪車１０が横方向に変位したときに前記第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂに加わる外乱を外乱成分ａｎとして算出し、前記合成横加速度ａに加えるようにしている。
Therefore, in the present embodiment, the change rate of the link angle θ that occurs when the
次に、三輪車１０を傾斜させるための傾斜制御システムについて説明する。
Next, a tilt control system for tilting the
図１は本発明の第１の実施の形態における三輪車の傾斜制御システムを示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a tricycle inclination control system according to a first embodiment of the present invention.
図において、４０は三輪車１０の全体の制御を行う制御部であり、該制御部４０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、５〔ｍｓ〕）で各種の処理が行われる。そして、前記制御部４０は、コンピュータとして機能する演算装置としての図示されないＣＰＵ、第１の記憶装置としての図示されないＲＡＭ、第２の記憶装置としての図示されないＲＯＭ、入出力インタフェース等を備え、前記ＲＡＭ及びＲＯＭは、記録媒体として機能する磁気ディスク、半導体メモリ等から成る。
In the figure, reference numeral 40 denotes a control unit that performs overall control of the
また、前記制御部４０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、ブレーキセンサ４６、リンク角センサ４７、ロールレートセンサ４８、ヨーレートセンサ５３、車速センサ５４、舵角センサ５５、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第１の駆動回路としてのモータ駆動部５７、リンクモータ２５の回転速度（角速度）を検出する傾斜制御用の回転速度検出部としての速度センサ５８、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第２の駆動回路としてのモータ駆動部５９、駆動モータ５１Ｌ、５１Ｒの回転速度（角速度）を検出する走行制御用の回転速度検出部としての速度センサ６３Ｌ、６３Ｒ等が接続される。
The control unit 40 includes the first
なお、第１横加速度センサ４４ａは第１の横加速度ａ１を、第２横加速度センサ４４ｂは第２の横加速度ａ２を、アクセルセンサ４５は前記アクセル操作値αを、ブレーキセンサ４６は前記ブレーキ操作値βを、リンク角センサ４７はリンク角θを、ロールレートセンサ４８はロールレートεを、ヨーレートセンサ５３はヨーレートηを、車速センサ５４は車速ｖを、舵角センサ５５は操舵角ｈを、速度センサ５８、６３Ｌ、６３Ｒは回転速度ＮＫ、ＮＬ、ＮＲをそれぞれ検出し、センサ出力として制御部４０に送る。なお、前記ヨーレートセンサ５３によって検出されたヨーレートηに基づいてハンドルバー４１ａの操舵角を算出することができる。
The first
また、前記制御部４０は、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６５、ヨーレートη及び車速ｖに基づいて、リンク角速度推定値θｆを算出するリンク角速度推定処理手段としてのリンク角速度推定部６６、第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂに加わる外乱を外乱成分ａｎとして算出する外乱算出処理手段としての外乱演算部６７、前記合成横加速度ａ、リンク角速度推定値θｆ及び外乱成分ａｎに基づいてリンクモータ２５を駆動するための傾斜制御用の制御値としての速度指令値ｎｏを発生させる傾斜制御処理手段としての傾斜制御部７１、前記速度指令値ｎｏに基づいて、リンクモータ２５を駆動するための傾斜制御用の指令値としてのトルク指令値Ｔｏ* を発生させ、モータ駆動部５７に送る傾斜駆動制御処理手段としての傾斜駆動制御部７２、アクセル操作値αに基づいて駆動モータ５１Ｌ、５１Ｒを駆動するための走行制御用の制御値としての、かつ、加速指令値としてのスロットル指令値αｓを発生させる走行制御処理手段としての走行制御部７３、前記スロットル指令値αｓに基づいて、駆動モータ５１Ｌ、５１Ｒを駆動するための走行制御用の指令値としてのトルク指令値Ｔｓ* を発生させ、モータ駆動部５９に送る走行駆動制御処理手段としての走行駆動制御部７４等を備える。
Further, the control unit 40 is based on a lateral acceleration calculation unit 65 serving as a lateral acceleration calculation processing unit that calculates a combined lateral acceleration a based on the first and second lateral accelerations a1 and a2, a yaw rate η, and a vehicle speed v. As a disturbance calculation processing unit for calculating the disturbance applied to the link angular
次に、前記制御部４０の動作について説明する。 Next, the operation of the control unit 40 will be described.
図６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７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８は本発明の第１の実施の形態におけるリンク角速度推定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外乱算出処理のサブルーチンを示す図、図１０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１１は本発明の第１の実施の形態における傾斜駆動制御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走行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共振発生状態判定処理のサブルーチンを示す図、図１４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、図１５は本発明の第１の実施の形態における傾斜制御部の制御系を示す図、図１６は本発明の第１の実施の形態における合成横加速度を算出する方法を説明するための概念図、図１７は本発明の第１の実施の形態におけるリンク角速度の推定方法を説明するための図、図１８は本発明の第１の実施の形態におけるオーバレンジ割合とスロットルゲインとの関係図である。なお、図１８において、縦軸にスロットルゲインＧｔｈを、横軸にオーバレンジ割合ｐを採ってある。 FIG. 6 is a main flowchart showing the operation of the control unit in the first embodiment of the present invention, FIG. 7 is a diagram showing a subroutine of lateral acceleration calculation processing in the first embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 9 is a diagram showing a subroutine of link angular velocity estimation processing in the first embodiment of the present invention, FIG. 9 is a diagram showing a subroutine of disturbance calculation processing in the first embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a first embodiment of the present invention. FIG. 11 is a diagram showing a subroutine of the tilt drive control process in the first embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a travel control in the first embodiment of the present invention. FIG. 13 is a diagram showing a subroutine of resonance occurrence state determination processing according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 14 is a diagram showing a subroutine of processing according to the first embodiment of the present invention. FIG. 15 is a diagram showing a sub-routine of travel drive control processing, FIG. 15 is a diagram showing a control system of a tilt control unit in the first embodiment of the present invention, and FIG. 16 is a graph showing composite lateral acceleration in the first embodiment of the present invention. FIG. 17 is a conceptual diagram for explaining a calculation method, FIG. 17 is a diagram for explaining a link angular velocity estimation method in the first embodiment of the present invention, and FIG. 18 is an overshoot in the first embodiment of the present invention. It is a relationship figure of a range ratio and throttle gain. In FIG. 18, the vertical axis represents the throttle gain Gth and the horizontal axis represents the overrange ratio p.
まず、前記横加速度演算部６５は、横加速度算出処理を行い、前記第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂから第１、第２の横加速度ａ１、ａ２を読み込み（取得し）、第１、第２の横加速度ａ１、ａ２に基づいて前記合成横加速度ａを算出し、該合成横加速度ａを傾斜制御部７１に送る（ステップＳ１）。
First, the lateral acceleration calculation unit 65 performs a lateral acceleration calculation process and reads (acquires) the first and second lateral accelerations a1 and a2 from the first
また、前記リンク角速度推定部６６は、リンク角速度推定処理を行い、ヨーレートセンサ５３からヨーレートηを、車速センサ５４から車速ｖを読み込み、ヨーレートη及び車速ｖに基づいて、三輪車１０が旋回を開始したり、終了したりするときのリンク角速度θ’を推定し、リンク角速度推定値θｆを算出し、該リンク角速度推定値θｆを傾斜制御部７１に送る（ステップＳ２）。
The link angular
さらに、前記外乱演算部６７は、外乱算出処理を行い、リンク角センサ４７からリンク角θを、ロールレートセンサ４８からロールレートεを読み込み、リンク角θ及びロールレートεに基づいて、前記第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂに加わる外乱を外乱成分ａｎとして算出し、該外乱成分ａｎを傾斜制御部７１に送る（ステップＳ３）。なお、外乱演算部６７は、後述されるように、三輪車１０に発生する共振の状態に応じて駆動モータ５１Ｌ、５１Ｒの駆動を抑制するために、スロットルゲインＧｔｈを算出し、走行制御部７３に送る。
Further, the
そして、前記傾斜制御部７１は、傾斜制御処理を行い、横加速度演算部６５から合成横加速度ａを、リンク角速度推定部６６からリンク角速度推定値θｆを、外乱演算部６７から外乱成分ａｎを読み込み、前記合成横加速度ａ、リンク角速度推定値θｆ及び外乱成分ａｎに基づいて前記速度指令値ｎｏを算出し、傾斜駆動制御部７２に送る（ステップＳ４）。また、該傾斜駆動制御部７２は、傾斜駆動制御処理を行い、傾斜制御部７１から速度指令値ｎｏを、速度センサ５８から回転速度ＮＫを読み込み、速度指令値ｎｏ及び回転速度ＮＫに基づいて、リンクモータ２５を駆動するための前記トルク指令値Ｔｏ* を発生させ、モータ駆動部５７に送り、リンクモータ２５を駆動する（ステップＳ５）。
The
そして、前記走行制御部７３は、走行制御処理を行い、アクセルセンサ４５からアクセル操作値αを、外乱演算部６７からスロットルゲインＧｔｈを読み込み、アクセル操作値α及びスロットルゲインＧｔｈに基づいて前記スロットル指令値αｓを発生させ、走行駆動制御部７４に送る（ステップＳ６）。
Then, the
また、該走行駆動制御部７４は、走行駆動制御処理を行い、走行制御部７３からスロットル指令値αｓを読み込み、前記スロットル指令値αｓに基づいて前記トルク指令値Ｔｓ* を発生させ、モータ駆動部５９に送り、駆動モータ５１Ｌ、５１Ｒを駆動する（ステップＳ７）。
In addition, the travel
次に、図７及び１６に基づいて横加速度算出処理手段の動作について説明する。 Next, the operation of the lateral acceleration calculation processing means will be described based on FIGS.
まず、前記横加速度演算部６５の図示されない情報取得処理手段は、情報取得処理を行い、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を読み込み（取得し）（ステップＳ１−１、Ｓ１−２）、横加速度演算部６５の図示されない横加速度差算出処理手段は、横加速度差算出処理を行い、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, an information acquisition processing unit (not shown) of the lateral acceleration calculation unit 65 performs an information acquisition process, and first and second lateral accelerations a1, detected by the first
Δa = a1-a2
Is calculated (step S1-3).
次に、前記横加速度演算部６５の図示されない検出位置算出処理手段は、検出位置算出処理を行い、第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂの高さＬ１、Ｌ２を前記ＲＯＭから読み出し（取得し）（ステップＳ１−４）、高さ方向軸ｓｈ１（図５）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）。前記高さＬ１、Ｌ２はあらかじめＲＯＭに記録される。なお、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, a detection position calculation processing unit (not shown) of the lateral acceleration calculation unit 65 performs detection position calculation processing, and reads the heights L1 and L2 of the first
ΔL = L1-L2
Is calculated (step S1-5). The heights L1 and L2 are recorded in advance in the ROM. 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６５の図示されない合成横加速度算出処理手段は、合成横加速度算出処理を行い、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）に基づいて算出し、ＲＡＭに記録する（ステップＳ１−６）。 Subsequently, a combined lateral acceleration calculation processing unit (not shown) of the lateral acceleration calculation unit 65 performs a combined lateral acceleration calculation process, and is based on the second lateral acceleration a2, the height L2, the inter-sensor distance ΔL, and the lateral acceleration difference Δa. Then, the combined lateral acceleration a is calculated based on the formula (1) and recorded in the RAM (step S1-6).
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に加わる横加速度は、図１６に示される路面１８上のロール中心Ｃｎからの距離に比例するので、実際には、ロール中心Ｃｎ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、横加速度にノイズが加わるのを抑制する上で望ましい。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６５の図示されない横加速度出力処理手段は、横加速度出力処理を行い、算出した合成横加速度ａを傾斜制御部７１に送る（ステップＳ１−７）。 The lateral acceleration output processing means (not shown) of the lateral acceleration calculation unit 65 performs lateral acceleration output processing and sends the calculated combined lateral acceleration a to the tilt control unit 71 (step S1-7).
次に、図８及び１７に基づいてリンク角速度推定処理手段の動作について説明する。 Next, the operation of the link angular velocity estimation processing means will be described based on FIGS.
まず、前記リンク角速度推定部６６の図示されない情報取得処理手段は、情報取得処理を行い、車速センサ５４によって検出された車速ｖ、及びヨーレートセンサ５３によって検出されたヨーレートηを読み込む（ステップＳ２−１、Ｓ２−２）。
First, the information acquisition processing unit (not shown) of the link angular
ところで、ヨーレートηは、三輪車１０が旋回を開始するときに、０から所定の値に変化し、旋回を終了するときに、前記所定の値から０になる。
Meanwhile, the yaw rate η changes from 0 to a predetermined value when the
そこで、前記リンク角速度推定部６６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、前記ヨーレートηの微分値であるヨー加速度η’を算出する（ステップＳ２−３）。
Therefore, a differential value calculation processing unit (not shown) of the link angular
前記微分値算出処理手段は、現在のヨーレートη及び制御周期Ｔｓを読み込むとともに、ＲＡＭから一つ前の制御タイミングで記録されたヨーレートηｏｌｄを読み出し、ヨー加速度η’
η’＝ｄη／ｄｔ
＝（η−ηｏｌｄ）／Ｔｓ
を算出し、ＲＡＭに記録する。なお、ヨーレートηｏｌｄの初期値は０にされる。
The differential value calculation processing means reads the current yaw rate η and the control cycle Ts, reads the yaw rate ηold recorded at the previous control timing from the RAM, and reads the yaw acceleration η ′.
η ′ = dη / dt
= (Η-ηold) / Ts
Is calculated and recorded in the RAM. The initial value of the yaw rate ηold is set to zero.
次に、前記リンク角速度推定部６６の図示されないフィルタ処理手段は、ヨー加速度η’に対してフィルタ処理を行う（ステップＳ２−４）。
Next, the filter processing means (not shown) of the link angular
なお、前記フィルタ処理手段は、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。フィルタ処理手段として、ＩＩＲに代えて、ＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタを使用することができる。また、カットオフ周波数は、１０〔Ｈｚ〕以下、すなわち、数〔Ｈｚ〕程度が好ましい。 The filter processing means is an IIR (Infinite Impulse Response) filter generally used as a bandpass filter, and is a first-order lag low-pass filter. As the filter processing means, an FIR (Finite Impulse Response) filter can be used instead of IIR. The cut-off frequency is preferably 10 [Hz] or less, that is, about several [Hz].
続いて、前記リンク角速度推定部６６の図示されないリンク角速度推定値算出処理手段は、リンク角速度推定値算出処理を行い、リンク角θの変化率を表すリンク角速度θ’を、前記ヨー加速度η’に基づいて推定し、リンク角速度推定値θｆとして算出する（ステップＳ２−５）。
Subsequently, a link angular velocity estimation value calculation processing unit (not shown) of the link angular
ところで、図１７において、三輪車１０の中心点をＨｃとしたとき、中心点Ｈｃは高さ方向軸ｓｈ１上に置かれる。そして、リンク角をθとし、中心点Ｈｃに働く重力加速度をｇとし、中心点Ｈｃに働く遠心加速度をρとしたとき、遠心加速度ρの幅方向成分と重力加速度ｇの幅方向成分とが等しいので、
ρ・ｃｏｓθ＝ｇ・ｓｉｎθ
になり、
ρ／ｇ＝ｓｉｎθ／ｃｏｓθ
＝ｔａｎθ
ρ＝ｇ・ｔａｎθ
になる。一方、三輪車１０の旋回中心と中心点Ｈｃとの間の距離を旋回半径ｒとし、ヨーレートをηとし、車速をｖとすると、
ρ＝ｒη2
＝ｖη
であるので、
ｔａｎθ＝ｖη／ｇ
になり、リンク角θを車速ｖ及びヨーレートηで表すことができる。
By the way, in FIG. 17, when the center point of the
ρ · cos θ = g · sin θ
become,
ρ / g = sin θ / cos θ
= Tan θ
ρ = g · tanθ
become. On the other hand, if the distance between the turning center of the
ρ = rη 2
= Vη
So
tan θ = vη / g
Thus, the link angle θ can be expressed by the vehicle speed v and the yaw rate η.
そして、ヨー加速度η’を算出するために、
ｔａｎθ≒θ
とすると、リンク角速度θ’は、
θ’＝（ｖ／ｇ）・η’ …（３）
になる。したがって、リンク角速度θ’を車速ｖ及びヨー加速度η’で表すことができるので、三輪車１０が旋回を開始したり、終了したりするのに伴ってヨーレートηが変化したときに、ヨー加速度η’によってリンク角速度θ’を推定することができる。なお、この場合、路面１８の角度の変化が、リンク角速度θ’に対して十分小さいことが前提になる。
And in order to calculate the yaw acceleration η ′,
tanθ ≒ θ
Then, the link angular velocity θ ′ is
θ ′ = (v / g) · η ′ (3)
become. Therefore, since the link angular velocity θ ′ can be represented by the vehicle speed v and the yaw acceleration η ′, when the yaw rate η changes as the
続いて、前記リンク角速度推定部６６の図示されないリンク角速度推定値出力処理手段は、リンク角速度推定値出力処理を行い、前記リンク角速度推定値θｆを傾斜制御部７１に送る（ステップＳ２−６）。
Subsequently, a link angular velocity estimated value output processing unit (not shown) of the link angular
このように、本実施の形態においては、ヨーレートη及び車速ｖに基づいてリンク角速度推定値θｆが算出され、該リンク角速度推定値θｆが合成横加速度ａに加算されるので、三輪車１０が旋回を開始したり、終了したりするときに第１、第２の横加速度ａ１、ａ２が変化しても、制御の遅れが発生することがなくなり、制御の応答性を向上させることができる。
Thus, in the present embodiment, the link angular velocity estimated value θf is calculated based on the yaw rate η and the vehicle speed v, and the link angular velocity estimated value θf is added to the combined lateral acceleration a, so that the
また、本実施の形態においては、リンク角速度推定値θｆがヨーレートηに基づいて算出され、操舵角ｈに基づいて算出されないので、リンク角速度推定値θｆの精度を高くすることができる。すなわち、例えば、三輪車１０を左方に旋回させている間に、ハンドルバー４１ａを右方に回動させる（カウンターステア）場合であっても、リンク角速度推定値θｆがヨーレートηに基づいて算出されるので、意図しない傾斜制御が行われることがなくなる。
In the present embodiment, the link angular velocity estimated value θf is calculated based on the yaw rate η and not calculated based on the steering angle h, so that the accuracy of the link angular velocity estimated value θf can be increased. That is, for example, even when the
さらに、ヨーレートゲイン、ヨーレートηの遅れ、路面１８の摩擦係数等の影響を内包したかたちでヨーレートηを検出することができるので、リンク角速度推定値θｆの演算処理を簡素化することができる。
Furthermore, since the yaw rate η can be detected in a manner that includes the influence of the yaw rate gain, the delay of the yaw rate η, the friction coefficient of the
次に、図９に基づいて外乱算出処理手段の動作ついて説明する。 Next, the operation of the disturbance calculation processing means will be described based on FIG.
まず、前記外乱演算部６７の図示されない情報取得処理手段は、情報取得処理を行い、ロールレートセンサ４８によって検出されたロールレートε、及びリンク角センサ４７によって検出されたリンク角θを読み込む（ステップＳ３−１、Ｓ３−２）。
First, the information acquisition processing unit (not shown) of the
次に、外乱演算部６７の図示されないリンク角速度算出処理手段は、リンク角速度算出処理を行い、現在のリンク角θに基づいてリンク角速度θ’を算出する（ステップＳ３−３）。
Next, a link angular velocity calculation processing unit (not shown) of the
そのために、前記リンク角速度算出処理手段は、リンク角センサ４７によって検出されたリンク角θ及び制御周期Ｔｓを読み込むとともに、ＲＡＭから一つ前の制御タイミングで記録されたリンク角θｏｌｄを読み出し、リンク角速度θ’
θ’＝ｄθ／ｄｔ
＝（θ−θｏｌｄ）／Ｔｓ
を算出し、ＲＡＭに記録する。なお、リンク角θｏｌｄの初期値は０にされる。
For this purpose, the link angular velocity calculation processing means reads the link angle θ detected by the
θ ′ = dθ / dt
= (Θ-θold) / Ts
Is calculated and recorded in the RAM. The initial value of the link angle θold is set to zero.
続いて、前記外乱演算部６７の図示されない外乱成分算出処理手段は、外乱成分算出処理を行い、ロールレートε及びリンク角速度θ’を読み込み、変位成分εｎ
εｎ＝ε−θ’
を外乱成分ａｎとして算出し（ステップＳ３−４）、該外乱成分ａｎを傾斜制御部７１に送る（ステップＳ３−５）。
Subsequently, a disturbance component calculation processing unit (not shown) of the
εn = ε−θ ′
Is calculated as a disturbance component an (step S3-4), and the disturbance component an is sent to the inclination control unit 71 (step S3-5).
次に、図１０に基づいて傾斜制御処理手段の動作について説明する。 Next, the operation of the tilt control processing means will be described based on FIG.
まず、前記傾斜制御部７１の図示されない情報取得処理手段は、情報取得処理を行い、横加速度演算部６５から合成横加速度ａを読み込む（ステップＳ４−１）。
First, an information acquisition processing unit (not shown) of the
続いて、前記傾斜制御部７１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Ｓ４−２）。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, a differential value calculation processing unit (not shown) of the
δa = da / dt
= (A-aold) / Ts
Is calculated (step S4-2). 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７１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Ｓ４−３）。
Subsequently, a proportional control value calculation processing unit as a first control value calculation processing unit (not shown) of the
Up = Gp · a
Is calculated (step S4-3).
次に、前記傾斜制御部７１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及び前記微分値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Ｓ４−４）。
Next, differential control value calculation processing means as second control value calculation processing means (not shown) of the
Ud = Gd · δa
Is calculated (step S4-4).
続いて、前記情報取得処理手段は、前記リンク角速度推定部６６からリンク角速度推定値θｆを読み込む（ステップＳ４−５）。 Subsequently, the information acquisition processing unit reads the link angular velocity estimation value θf from the link angular velocity estimation unit 66 (step S4-5).
次に、前記傾斜制御部７１の図示されない第３の制御値算出処理手段としてのリンク角速度推定制御値算出処理手段は、第３の制御値算出処理としてのリンク角速度推定制御値算出処理を行い、推定制御用の第３の制御ゲインとしてのリンク角速度制御ゲインＧｙ及び前記リンク角速度推定値θｆに基づいて、第３の制御値としてのリンク角速度推定制御値Ｕｄｆ
Ｕｄｆ＝Ｇｙ・θｆ
を算出する（ステップＳ４−６）。
Next, a link angular velocity estimation control value calculation processing unit as a third control value calculation processing unit (not shown) of the
Udf = Gy · θf
Is calculated (step S4-6).
続いて、前記情報取得処理手段は、前記外乱演算部６７から外乱成分ａｎを読み込む（ステップＳ４−７）。そして、前記傾斜制御部７１の図示されない第４の制御値算出処理手段としての外乱制御値算出処理手段は、第４の制御値算出処理としての外乱制御値算出処理を行い、外乱制御用の第４の制御ゲインとしての外乱制御用ゲインＧｒ及び前記外乱成分ａｎに基づいて、第４の制御値としての外乱制御値Ｕａｎ
Ｕａｎ＝Ｇｒ・ａｎ
を算出する（ステッＳ４−８）。
Subsequently, the information acquisition processing means reads a disturbance component an from the disturbance calculation unit 67 (step S4-7). Then, a disturbance control value calculation processing means as a fourth control value calculation processing means (not shown) of the
Uan = Gr.an
Is calculated (step S4-8).
なお、外乱制御用ゲインＧｒは、外乱制御値算出処理を簡素化するために一定の値にされるが、リンクモータ２５の動作の遅れ、第１横加速度センサ４４ａ、第２横加速度センサ４４ｂ、リンク角センサ４７等の検出遅れ等を考慮して可変にすることができる。
The disturbance control gain Gr is set to a constant value in order to simplify the disturbance control value calculation process, but the operation delay of the
続いて、前記傾斜制御部７１の図示されない第５の制御値算出処理手段としての速度指令値算出処理手段は、第５の制御値算出処理としての速度指令値算出処理を行い、前記比例制御値Ｕｐ、微分制御値Ｕｄ、リンク角速度推定制御値Ｕｄｆ及び外乱制御値Ｕａｎを読み込み、前記速度指令値ｎｏ
ｎｏ＝Ｕｐ＋Ｕｄ＋Ｕｄｆ＋Ｕａｎ
を算出する（ステップＳ４−９）。そして、前記傾斜制御部７１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、速度指令値ｎｏを傾斜駆動制御部７２に送る（ステップＳ４−１０）。なお、比例ゲインＧｐ、微分ゲインＧｄ、リンク角速度制御ゲインＧｙ及び外乱制御用ゲインＧｒは、比例制御値Ｕｐ、微分制御値Ｕｄ、リンク角速度推定制御値Ｕｄｆ及び外乱制御値Ｕａｎを加算して速度指令値ｎｏを算出するために、合成横加速度ａ、リンク角速度推定値θｆ、外乱成分ａｎ及び微分値δａの単位を無次元化する。
Subsequently, a speed command value calculation processing means as a fifth control value calculation processing means (not shown) of the
no = Up + Ud + Udf + Uan
Is calculated (step S4-9). The tilt control output processing means (not shown) of the
次に、図１１に基づいて傾斜駆動制御処理手段の動作について説明する。 Next, the operation of the tilt drive control processing means will be described based on FIG.
まず、前記傾斜駆動制御部７２の図示されない情報取得処理手段は、情報取得処理を行い、傾斜制御部７１から速度指令値ｎｏを、速度センサ５８から回転速度ＮＫを読み込む（ステップＳ５−１、Ｓ５−２）。続いて、前記傾斜駆動制御部７２の図示されない傾斜制御用指令値算出処理手段は、傾斜制御用指令値算出処理を行い、速度指令値ｎｏと回転速度ＮＫとの偏差Δｎｏを算出し、傾斜駆動制御用の制御ゲインとしてのゲインＧｐｏ及び前記偏差Δｎｏに基づいて、トルク指令値Ｔｏ*
Ｔｏ* ＝Ｇｐｏ・Δｎｏ
を算出する（ステップＳ５−３）。
First, the information acquisition processing unit (not shown) of the tilt
To * = Gpo · Δno
Is calculated (step S5-3).
続いて、前記傾斜駆動制御部７２の図示されない傾斜駆動制御用出力処理手段は、傾斜駆動制御用出力処理を行い、トルク指令値Ｔｏ* をモータ駆動部５７に送る（ステップＳ５−４）。
Subsequently, an output processing means for tilt drive control (not shown) of the tilt
このように、第１、第２の横加速度ａ１、ａ２に基づいて合成横加速度ａが算出され、該合成横加速度ａ、リンク角速度推定値θｆ及び外乱成分ａｎに基づいて速度指令値ｎｏが算出され、さらに、該速度指令値ｎｏとリンクモータ２５の回転速度ＮＫとの偏差Δｎｏに基づいてトルク指令値Ｔｏ* が算出され、該トルク指令値Ｔｏ* に基づいてリンクモータ２５が駆動されるので、合成横加速度ａ、リンク角速度推定値θｆ及び外乱成分ａｎの合計の横加速度Σａ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、外乱等に応じた角度だけ三輪車１０を旋回中心側に傾斜させることができる。したがって、三輪車１０に加わる横加速度Σａが０になるので、旋回安定性を高くすることができる。
Thus, the combined lateral acceleration a is calculated based on the first and second lateral accelerations a1 and a2, and the speed command value no is calculated based on the combined lateral acceleration a, the link angular velocity estimated value θf, and the disturbance component an. Further, the torque command value To * is calculated based on the deviation Δno between the speed command value no and the rotational speed NK of the
ところで、前記三輪車１０においては、車両重量が小さいので、共振が発生しやすく、傾斜制御を行っている間に共振が発生すると、三輪車１０を安定させて走行させることができず、運転者が違和感を感じてしまう。
By the way, in the
そこで、本実施の形態においては、前記走行制御部７３によって、共振発生監視指標としてロールレートεを監視し、ロールレートεに基づいて、三輪車１０に発生する共振の状態、すなわち、共振の発生状態を判定し、共振の発生状態に応じて駆動モータ５１Ｌ、５１Ｒにおける駆動力の発生を抑制するようにしている。
Therefore, in the present embodiment, the
次に、図１２、１３及び１８に基づいて走行制御処理手段の動作について説明する。 Next, the operation of the travel control processing means will be described based on FIGS.
まず、前記走行制御部７３の図示されない情報取得処理手段は、情報取得処理を行い、アクセル操作値αを読み込む（ステップＳ６−１）。続いて、前記走行制御部７３の図示されない共振発生状態判定処理手段は、共振発生状態判定処理を行い、三輪車１０における共振の発生状態、すなわち、三輪車１０に許容範囲を超えて発生する共振の状態を判定する（ステップＳ６−２）。
First, an information acquisition processing unit (not shown) of the
そのために、前記共振発生状態判定処理手段の共振発生監視指標取得処理手段としてのロールレート取得処理手段は、共振発生監視指標取得処理としてのロールレート取得処理を行い、ロールレートεをあらかじめ設定された所定の時間、本実施の形態においては、ｔ〔ｓ〕間読み込み、ＲＡＭに記録する（ステップＳ６−２−１）。この場合、時間ｔ〔ｓ〕は、傾斜制御システムを構成した後、実験的に設定され、例えば、１〔ｓ〕に設定される。そして、前記ロールレート取得処理手段は、制御周期Ｔｓを５〔ｍｓ〕としたとき、時間ｔ〔ｓ〕が経過する間に、Ｎａ個
Ｎａ＝ｔ／Ｔｓ
のロールレートεを、共振の発生状態を判定するためのサンプルデータとして読み込み、ＲＡＭに記録する。
Therefore, the roll rate acquisition processing means as the resonance occurrence monitoring index acquisition processing means of the resonance occurrence state determination processing means performs the roll rate acquisition processing as the resonance occurrence monitoring index acquisition processing, and the roll rate ε is set in advance. In this embodiment, it is read for a predetermined time t [s] and recorded in the RAM (step S6-2-1). In this case, the time t [s] is set experimentally after configuring the tilt control system, and is set to 1 [s], for example. Then, when the control cycle Ts is set to 5 [ms], the roll rate acquisition processing means Na Na = t / Ts while the time t [s] elapses.
Is read as sample data for determining the state of occurrence of resonance and recorded in the RAM.
続いて、前記共振発生状態判定処理手段のオーバレンジ割合算出処理手段は、オーバレンジ割合算出処理を行い、ｔ〔ｓ〕分のロールレートεのデータがＲＡＭに記録されたかどうかを判断し（ステップＳ６−２−２）、ｔ〔ｓ〕分のロールレートεのデータがＲＡＭに記録された場合に、三輪車１０に過剰な共振が発生したことを表す指標、すなわち、ロールレートεのオーバレンジ割合ｐを算出する（ステップＳ６−２−３）。
Subsequently, the overrange ratio calculation processing means of the resonance occurrence state determination processing means performs an overrange ratio calculation process, and determines whether or not roll rate ε data for t [s] has been recorded in the RAM (step). S6-2-2) When the roll rate ε data for t [s] is recorded in the RAM, an index indicating that excessive resonance has occurred in the
そのために、前記オーバレンジ割合算出処理手段は、前記過剰な共振が発生しないロールレートεの範囲を許容範囲として設定し、ロールレートεが許容範囲を超える割合を前記オーバレンジ割合ｐとして算出する。 Therefore, the overrange ratio calculation processing means sets a range of the roll rate ε in which excessive resonance does not occur as an allowable range, and calculates a ratio at which the roll rate ε exceeds the allowable range as the overrange ratio p.
例えば、ロールレートεの許容範囲が、
−０．５〔ｒａｄ／ｓ〕≦ε≦＋０．５〔ｒａｄ／ｓ〕
である場合、Ｎａ個のロールレートεのうちの許容範囲を超え、
ε＜−０．５〔ｒａｄ／ｓ〕
又は
＋０．５〔ｒａｄ／ｓ〕＜ε
となるロールレートεの数をＮｏｖ個としたとき、オーバレンジ割合ｐは、
ｐ＝Ｎｏｖ／Ｎａ
になる。
For example, the allowable range of the roll rate ε is
−0.5 [rad / s] ≦ ε ≦ + 0.5 [rad / s]
And the allowable range of Na roll rates ε is exceeded,
ε <−0.5 [rad / s]
Or +0.5 [rad / s] <ε
When the number of roll rates ε is Nov, the overrange ratio p is
p = Nov / Na
become.
続いて、前記共振発生状態判定処理手段のスロットルゲイン算出処理手段は、スロットルゲイン算出処理を行い、前記オーバレンジ割合ｐに基づいてスロットル指令値αｓを算出するために、傾斜制御用の制御ゲインとしての前記スロットルゲインＧｔｈを算出する（ステップＳ６−２−４）。 Subsequently, the throttle gain calculation processing means of the resonance occurrence state determination processing means performs a throttle gain calculation process, and calculates a throttle command value αs based on the overrange ratio p as a control gain for tilt control. The throttle gain Gth is calculated (step S6-2-4).
この場合、該スロットルゲインＧｔｈはオーバレンジ割合ｐを変数とする関数ｆ（ｐ）で算出され、
Ｇｔｈ＝ｆ（ｐ）
にされる。本実施の形態において、図１８に示されるように、関数ｆ（ｐ）は、一次関数にされ、オーバレンジ割合ｐが大きいほど、駆動モータ５１Ｌ、５１Ｒにおける駆動力の発生を抑制するように、スロットルゲインＧｔｈが小さくされる。すなわち、例えば、オーバレンジ割合ｐが０である場合、スロットルゲインＧｔｈは１にされ、オーバレンジ割合ｐが大きくなるに従ってスロットルゲインＧｔｈが比例的に小さくされ、オーバレンジ割合ｐが所定の値、例えば、０．１でスロットルゲインＧｔｈが０にされる。
In this case, the throttle gain Gth is calculated by a function f (p) having the overrange ratio p as a variable,
Gth = f (p)
To be. In the present embodiment, as shown in FIG. 18, the function f (p) is a linear function, and as the overrange ratio p is larger, the generation of the driving force in the
なお、本実施の形態において、関数ｆ（ｐ）は一次関数にされるようになっているが、関数ｆ（ｐ）を二次関数にして、オーバレンジ割合ｐが大きいほどスロットルゲインＧｔｈが小さくなるようにしたり、スロットルゲインＧｔｈをオーバレンジ割合ｐの逆数にして、オーバレンジ割合ｐが大きいほどスロットルゲインＧｔｈが小さくなるようにしたりすることができる。 In this embodiment, the function f (p) is a linear function. However, the function f (p) is a quadratic function, and the throttle range Gth decreases as the overrange ratio p increases. The throttle gain Gth can be set to be the inverse of the overrange ratio p, and the throttle gain Gth can be reduced as the overrange ratio p increases.
また、本実施の形態においては、スロットルゲインＧｔｈが関数ｆ（ｐ）で算出されるようになっているが、オーバレンジ割合ｐとスロットルゲインＧｔｈとを対応させて、ＲＯＭに配設されたスロットルゲインマップに記録し、該スロットルゲインマップを参照し、オーバレンジ割合ｐに対応するスロットルゲインＧｔｈを読み出すことによって算出するようにすることができる。 In the present embodiment, the throttle gain Gth is calculated by the function f (p), but the throttle disposed in the ROM is associated with the overrange ratio p and the throttle gain Gth. It can be calculated by recording in a gain map, referring to the throttle gain map, and reading out the throttle gain Gth corresponding to the overrange ratio p.
続いて、前記走行制御部７３の図示されないスロットルゲイン取得処理手段は、スロットルゲイン取得処理を行い、アクセル操作値α及びスロットルゲインＧｔｈを読み込み（ステップＳ６−３）、前記走行制御部７３の図示されない制御値算出処理手段としての、かつ、駆動力抑制処理手段としてのスロットル指令値算出処理手段は、制御値算出処理としての、かつ、駆動力抑制処理としてのスロットル指令値算出処理を行い、前記スロットル指令値αｓ
αｓ＝Ｇｔｈ・α
を算出し（ステップＳ６−４）、前記走行制御部７３の図示されない走行制御用出力処理手段は、走行制御用出力処理を行い、スロットル指令値αｓを走行駆動制御部７４に送る（ステップＳ６−５）。
Subsequently, a throttle gain acquisition processing unit (not shown) of the
αs = Gth · α
(Step S6-4), the travel control output processing means (not shown) of the
次に、図１４に基づいて走行駆動制御処理手段の動作について説明する。 Next, the operation of the travel drive control processing means will be described based on FIG.
まず、前記走行駆動制御部７４の図示されない情報取得処理手段は、情報取得処理を行い、走行制御部７３からスロットル指令値αｓを、ＲＯＭから駆動モータ５１Ｌ、５１Ｒの固有値である最大トルクＴｍａｘを読み込む（ステップＳ７−１、Ｓ７−２）。続いて、前記走行駆動制御部７４の図示されない走行制御用指令値算出処理手段は、走行制御用指令値算出処理を行い、走行駆動制御用の制御ゲインとしてのゲインＧｐｓ及び前記最大トルクＴｍａｘに基づいて、トルク指令値Ｔｓ*
Ｔｓ* ＝Ｇｐｓ・Ｔｍａｘ
を算出する（ステップＳ７−３）。
First, an information acquisition processing unit (not shown) of the travel
Ts * = Gps · Tmax
Is calculated (step S7-3).
続いて、前記走行駆動制御部７４の図示されない走行制御用出力処理手段は、走行制御用出力処理を行い、トルク指令値Ｔｓ* をモータ駆動部５９に送る（ステップＳ７−４）。
Subsequently, the travel control output processing means (not shown) of the travel
このように、本実施の形態においては、三輪車１０に発生する共振が大きくなり、ロールレートεが許容範囲を超えると、スロットル指令値αｓが小さくされ、駆動モータ５１Ｌ、５１Ｒにおける駆動力の発生が抑制される。
As described above, in the present embodiment, the resonance generated in the
したがって、三輪車１０の加速が抑制されるか、又は三輪車１０が減速させられるので、共振の発生を抑制するか、又は共振を消滅させることができる。その結果、三輪車１０を安定させて走行させることができ、運転者が違和感を感じることがない。
Therefore, since the acceleration of the
次に、図１５に基づいて傾斜制御部７１を構成する制御系について説明する。
Next, a control system constituting the
図に示されるように、傾斜制御部７１は第１〜第３の制御系８１〜８３及び加算器８４、８５を備え、第１の制御系８１においてフィードバック制御が、第２、第３の制御系８２、８３においてフィードフォワード制御が行われる。
As shown in the figure, the
第１の制御系８１は、第１、第２の横加速度ａ１、ａ２に基づいて合成横加速度ａを算出し、合成横加速度ａ及び比例ゲインＧｐに基づいて比例制御値Ｕｐを、合成横加速度ａ及び微分ゲインＧｄに基づいて微分制御値Ｕｄを算出する。そのために、第１の制御系８１は、伝達関数ｆ１、フィルタＬＰＦ、乗算器９１、９２、微分器ｓ及び加算器９３を備え、伝達関数ｆ１において式（１）により合成横加速度ａが算出される。
The
また、第２の制御系８２は、ヨーレートη（角速度ω）及び車速ｖに基づいてリンク角速度推定値θｆを算出し、リンク角速度推定値θｆ及びリンク角速度制御ゲインＧｙに基づいてリンク角速度推定制御値Ｕｄｆを算出する。そのために、第２の制御系８２は、微分器ｓ、フィルタＬＰＦ、伝達関数ｆ２及び乗算器９４を備え、伝達関数ｆ２において式（３）により角加速度ω' がリンク角速度推定値θｆとして算出される。
Further, the
そして、第３の制御系８３は、リンク角θ及びロールレートεに基づいて外乱成分ａｎを算出し、外乱成分ａｎ及び外乱制御用ゲインＧｒに基づいて外乱制御値Ｕａｎを算出する。そのために、第３の制御系８３は、微分器ｓ、減算器９５及び乗算器９６を備え、減算器９５において、ロールレートεからリンク角速度θ' が減算される。
Then, 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１９は本発明の第２の実施の形態における三輪車の背面図、図２０は本発明の第２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. 19 is a rear view of a tricycle according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 20 is a diagram showing a state in which the tricycle according to the second 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、操舵軸としての前輪フォーク１７（図２）、操縦装置４１等によって、車両としての三輪車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を駆動させることによって、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
前記各実施の形態においては、横加速度検出部として第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、第１横加速度センサ４４ａ及び第２横加速度センサ４４ｂの少なくとも一つに代えてロールレートセンサを使用し、ロールレートセンサによって検出されたロールレートを微分することによって横加速度を検出することができる。
In each of the above embodiments, the first
また、前記各実施の形態においては、三輪車１０について説明しているが、本発明を、車両としての二輪車、四輪車等に適用することができる。
Moreover, in each said embodiment, although the three-wheeled
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 車輪
１７ 前輪フォーク
４１ 操縦装置
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
６１ 本体部
７１ 傾斜制御部
７２ 傾斜駆動制御部
７３ 走行制御部
７４ 走行駆動制御部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
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、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、及び車両を加速させるための加速操作部材を備えた操舵部と、
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、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応じて、前記傾斜部位を傾斜させるための傾斜制御用の制御値を発生させる傾斜制御処理手段と、
前記傾斜制御用の制御値に基づいて前記アクチュエータを駆動する傾斜駆動制御処理手段と、
運転者による前記加速操作部材の操作量に基づいて、車両を走行させるための走行用の駆動部を駆動するための走行制御用の制御値を発生させる走行制御処理手段と、
該走行制御処理手段によって発生させられた走行制御用の制御値に基づいて、前記走行用の駆動部を駆動する走行駆動制御処理手段とを有するとともに、
前記走行制御処理手段は、車両に許容範囲を超えて発生する共振の状態を判定する共振発生状態判定処理手段、及び該共振発生状態判定処理手段によって判定された共振の状態に応じて、前記走行用の駆動部における駆動力の発生を抑制する駆動力抑制処理手段を備え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 operated by a driver, a steering wheel, a steering shaft that connects the steering member and the steering wheel, and is swingably supported by the riding section, and an acceleration operation for accelerating the vehicle A steering part with members,
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 lateral acceleration applied to the inclined portion;
Tilt control processing means for generating a control value for tilt control for tilting the tilted part in accordance with the lateral acceleration detected by the lateral acceleration detecting unit;
Tilt drive control processing means for driving the actuator based on the control value for tilt control;
Travel control processing means for generating a control value for travel control for driving a drive unit for travel for traveling the vehicle based on an operation amount of the acceleration operation member by a driver;
A travel drive control processing means for driving the travel drive unit based on a travel control value generated by the travel control processing means;
The travel control processing means is a resonance occurrence state determination processing means that determines a state of resonance that occurs beyond an allowable range in the vehicle, and the travel according to the resonance state determined by the resonance occurrence state determination processing means. A driving force suppression processing unit that suppresses generation of driving force in a driving unit for a vehicle.
前記共振発生状態判定処理手段は、前記情報取得処理手段によって取得されたロールレートがあらかじめ設定された許容範囲を超える割合を表すオーバレンジ割合に基づいて、共振の発生状態を判定する請求項１に記載の車両。 While having an information acquisition processing means for acquiring the roll rate of the vehicle,
The resonance occurrence state determination processing unit determines a resonance occurrence state based on an overrange ratio representing a ratio in which the roll rate acquired by the information acquisition processing unit exceeds a preset allowable range. The vehicle described.
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