JP2014069675A - Vehicle - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To propose a vehicle which is capable of turning stably.SOLUTION: In a vehicle, overturn prevention control is executed for driving and controlling a lean motor of a lean device 50 in which a target lean angle is set so that a line of action of resultant force of gravity force and centrifugal force acting at the centroid is in the center of a tread, and for driving and controlling a gimbal motor and a clutch of a gyroscope device 60 so that gyroscopic moment is generated in a direction inclining the vehicle to an inner side of the rotation when the vehicle is at risk of overturning to an outer side of the rotation due to abrupt steering or the like. Accordingly, the vehicle is prevented from overturning to the outer side of the rotation.

Description

本発明は、自動車に関し、詳しくは、少なくとも一つの操舵輪を含む３輪以上の車輪を有し、自立して停車可能な自動車に関する。   The present invention relates to an automobile, and more particularly, to an automobile having at least three wheels including at least one steering wheel and capable of stopping independently.

従来、この種の自動車としては、ロータ軸に回動自在に支持されたロータとロータ軸を支持するインナジンバルとインナジンバルをロータ軸に垂直な軸廻りに回動自在に支持するアウタジンバルとを有する車体姿勢制御手段と、ハンドルの操舵方向を検出する操舵角センサと、車体の傾斜量を検出する車体傾斜センサと、アウタジンバルのアウタジンバル軸に回転トルクを付与するアクチュエータと、を備える自動二輪車が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この自動二輪車では、車体傾斜センサの検出結果に応じた回転トルクをアクチュエータよりアウタジンバル軸に付与し、車体姿勢制御手段に発生するジャイロモーメントで車体を所定量傾斜させ、常に、車体の傾斜方向を車体重心に作用する合力の方向と一致させるとともに、その時の遠心力に基づくモーメント、重力に基づくモーメント及び車体姿勢制御手段からのジャイロモーメント間のバランスを維持することにより、ドライバの体重の移動を伴わずに右左折することができるようにしている。   Conventionally, this type of automobile includes a rotor that is rotatably supported by a rotor shaft, an inner gimbal that supports the rotor shaft, and an outer gimbal that rotatably supports the inner gimbal around an axis perpendicular to the rotor shaft. A motorcycle comprising: a vehicle body attitude control means having a steering angle sensor that detects a steering direction of a steering wheel; a vehicle body inclination sensor that detects a vehicle body inclination amount; and an actuator that applies rotational torque to an outer gimbal shaft of an outer gimbal. Has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this motorcycle, rotational torque corresponding to the detection result of the vehicle body tilt sensor is applied to the outer gimbal shaft by the actuator, and the vehicle body is tilted by a predetermined amount by the gyro moment generated in the vehicle body posture control means, so that the vehicle body tilt direction is always changed. It matches the direction of the resultant force acting on the center of gravity of the vehicle body and maintains the balance between the moment based on the centrifugal force at that time, the moment based on gravity, and the gyro moment from the vehicle body posture control means, thereby accompanying the movement of the driver's weight. Without having to make a right or left turn.

また、回転可能に支持された回転体を有するジャイロと、ジャイロを回転体の回転軸と直交する軸回りに回転可能に支持する支持軸と、ジャイロを回転させるジンバルモータと、を有する車両挙動制御装置を備える自動車も提案されている（例えば、特許文献２参照）。この自動車では、車体を左右方向に貫くピッチ軸で回転体を回転支持すると共に、回転体を車両が前進するときの車輪の回転方向と逆方向に回転させ、更に、回転体の回転数を車速が大きいほど大きくすることにより、車両の挙動に応じたジャイロモーメントを発生させている。   Also, vehicle behavior control including a gyro having a rotating body that is rotatably supported, a support shaft that rotatably supports the gyro about an axis orthogonal to the rotation axis of the rotating body, and a gimbal motor that rotates the gyro. An automobile equipped with the device has also been proposed (see, for example, Patent Document 2). In this automobile, the rotating body is rotated and supported by a pitch axis that penetrates the vehicle body in the left-right direction, and the rotating body is rotated in the direction opposite to the rotation direction of the wheel when the vehicle moves forward. By increasing the value, the gyro moment corresponding to the behavior of the vehicle is generated.

さらに、車体を左右方向に傾斜させる機構を備える車両も提案されている（例えば、特許文献３参照）。この車両では、旋回時に旋回外側へ生じる横加速度による遠心力と重力がつりあう角度に車両の傾斜を制御することによって、搭乗者と車体に作用する力を座席の座面に垂直な方向下向きとなるようにして、搭乗者の違和感を軽減し、旋回時の車両の安定性を向上させている。   Further, a vehicle including a mechanism for tilting the vehicle body in the left-right direction has been proposed (see, for example, Patent Document 3). In this vehicle, the force acting on the occupant and the vehicle body is directed downward in the direction perpendicular to the seat surface of the seat by controlling the inclination of the vehicle to an angle at which the centrifugal force and gravity due to the lateral acceleration generated outside the turn when turning. In this way, the passenger feels uncomfortable and the stability of the vehicle when turning is improved.

特開２００４−８２９０３号公報JP 2004-82903 A 特開２００８−２３６９５８号公報JP 2008-236958 A 特開２０１１−１７８３２９号公報JP2011-178329A

近年、省エネルギの観点から、トレッドが狭く軽量で小型の自動車の開発が望まれている。このような自動車は、トレッドに対する重心の高さの割合がトレッドが広い車両に比して大きくなるため、旋回時に旋回外側に横転する可能性が高くなる。したがって、トレッドが狭く軽量で小型の自動車において、安定して旋回することができる構成が望まれている。   In recent years, from the viewpoint of energy saving, it has been desired to develop a small and light automobile with a narrow tread. In such an automobile, the ratio of the height of the center of gravity with respect to the tread is larger than that of a vehicle having a wide tread, and therefore, there is a high possibility that the vehicle will roll over to the outside during turning. Therefore, there is a demand for a structure that can turn stably in a small and light tread with a small tread.

本発明の自動車は、安定して旋回することができる自動車を提案することを主目的とする。   The main object of the automobile of the present invention is to propose an automobile that can turn stably.

本発明の自動車は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。   The automobile of the present invention has taken the following means in order to achieve the main object described above.

本発明の自動車は、
少なくとも一つの操舵輪を含む３輪以上の車輪を有し、自立して停車可能な自動車であって、
車体を左右方向に傾斜可能なリーン機構と該リーン機構を駆動するためのリーン駆動手段とを有するリーン装置と、
フライホイールと該フライホイールを第１軸で回転駆動する第１回転駆動手段とを有するジャイロと、前記第１軸と直交する第２軸で前記ジャイロを回転駆動する第２回転駆動手段と、前記第２軸に取り付けられて前記ジャイロと前記第２回転駆動手段との接続および接続の解除を行なうクラッチと、を有するジャイロ装置と、
車両の重心に作用する重力と遠心力との合成力の作用線がトレッドの範囲内となるよう前記リーン駆動手段を制御するリーン制御手段と、
車両が旋回外側に横転する横転可能性があると判定されたときには、車体が旋回内側に傾斜する作用のジャイロモーメントが発生するように前記ジャイロ装置を制御する横転抑制制御を実行するジャイロ制御手段と、
を備えることを要旨とする。 The automobile of the present invention
A vehicle having at least three wheels including at least one steered wheel and capable of stopping independently,
A lean device having a lean mechanism capable of tilting the vehicle body in the left-right direction and a lean driving means for driving the lean mechanism;
A gyro having a flywheel and a first rotation driving means for rotating the flywheel on a first axis; a second rotation driving means for rotating the gyro on a second axis orthogonal to the first axis; A gyro device having a clutch attached to a second shaft and configured to disconnect and connect the gyro and the second rotation driving unit;
Lean control means for controlling the lean drive means so that the line of action of the combined force of gravity and centrifugal force acting on the center of gravity of the vehicle is within the tread range;
A gyro control means for performing a rollover suppression control for controlling the gyro device so that a gyro moment of an action in which the vehicle body tilts to the inside of the turn is generated when it is determined that the vehicle may roll over to the outside of the turn. ,
It is a summary to provide.

この本発明の自動車では、リーン制御手段により、車体を左右方向に傾斜可能なリーン機構を駆動するリーン駆動手段が車両の重心に作用する重力と遠心力との合成力の作用線がトレッドの範囲内となるよう制御される。これにより、車両は、安定して旋回することができるようになる。そして、急ハンドルなどにより車両が旋回外側に横転する横転可能性があると判定されたときには、ジャイロ制御手段により、車体が旋回内側に傾斜する作用のジャイロモーメントが発生するようにジャイロ装置が制御される。これにより、車両の旋回外側への横転を抑制することができる。これらの結果、安定して旋回することができると共に車両の横転を抑制することができる。このように、本発明の自動車では、安定して旋回することができると共に車両の横転を抑制することができるから、トレッドが狭く軽量で小型の自動車としても、横転することなく、安定して旋回することができる。   In this automobile of the present invention, the lean control means drives the lean mechanism that can tilt the vehicle body in the left-right direction. The line of action of the combined force of gravity and centrifugal force acting on the center of gravity of the vehicle is within the tread range. Controlled to be inside. As a result, the vehicle can turn stably. Then, when it is determined that the vehicle may roll over to the outside of the turn by a sudden handle or the like, the gyro control device controls the gyro device so that the gyro moment of the action in which the vehicle body tilts inside the turn is generated. The Thereby, the rollover of the vehicle to the outside of the turn can be suppressed. As a result, the vehicle can turn stably and the vehicle can be prevented from overturning. As described above, in the automobile of the present invention, it is possible to stably turn and suppress the rollover of the vehicle. Therefore, even if the tread has a narrow, light and small size, it can be turned stably without turning over. can do.

ここで、「少なくとも一つの操舵輪を含む３輪以上の車輪を有し、自立して停車可能な自動車」としては、自動二輪車のように停車時に安定して自立することができない自動車を除く意であり、１つの前輪と２つの後輪の３輪の自動車や２つの前輪と１つの後輪の３輪の自動車、２つの前輪と２つの後輪の４輪の自動車などのように、停車時や低速走行時に安定して自立することができる自動車を意味している。「リーン装置」としては、リーン駆動手段を駆動することによってリーン機構による車体の左右方向への傾斜が可能となるものを意味しており、運転者や乗員の体重移動によりリーン機構によって車体が左右方向へ傾斜するものは含まない意である。横転可能性の判定としては、例えば、車両の重心に作用する重力と遠心力との合成力の作用線がトレッドの範囲を含む予め定められた所定範囲外となるか否かにより横転可能性があるか否かを判定する手法や、旋回外側の車輪に作用するモーメントが旋回外側に車体を傾斜させる方向のモーメントとして予め定められた閾値以上であるか否かにより横転可能性があるか否かを判定する手法、車体の旋回外側への回転角速度が予め定められた閾値より大きいか否かにより横転可能性があるか否かを判定する手法など、種々の手法を用いることができる。   Here, “an automobile having at least three wheels including at least one steering wheel and capable of stopping independently” excludes an automobile such as a motorcycle that cannot stably stand alone when stopped. Stops like a three-wheeled vehicle with one front wheel and two rear wheels, a three-wheeled vehicle with two front wheels and one rear wheel, a four-wheeled vehicle with two front wheels and two rear wheels, etc. It means a car that can stand on its own when traveling at low speeds or at low speeds. The “lean device” means a device in which the lean mechanism can be tilted in the left-right direction by driving the lean driving means. It does not include anything that inclines in the direction. As the determination of the possibility of rollover, for example, the possibility of rollover depends on whether or not the line of action of the combined force of gravity and centrifugal force acting on the center of gravity of the vehicle is outside a predetermined range including the tread range. Whether or not there is a possibility of rollover depending on the method for determining whether or not there is, and whether or not the moment acting on the wheel outside the turn is greater than or equal to a predetermined threshold as the moment in the direction of tilting the vehicle body outside the turn Various methods can be used, such as a method for determining whether or not there is a possibility of rollover depending on whether the rotational angular velocity of the vehicle body to the outside of the turn is greater than a predetermined threshold.

こうした本発明の自動車において、前記第１軸は車体を水平に左右方向に貫くピッチ軸であり、前記第２軸は車体を垂直方向に貫くヨー軸である、ものとすることもできる。こうすれば、フライホイールは直進している車両の車輪と同方向か逆方向に回転するように配置され、ジャイロは垂直軸で支持されることになるから、ジャイロ装置の車両の搭載において左右の対称性を高いものとすることができる。   In the automobile of the present invention, the first axis may be a pitch axis that penetrates the vehicle body horizontally in the left-right direction, and the second axis may be a yaw axis that penetrates the vehicle body in the vertical direction. In this way, the flywheel is arranged so as to rotate in the same direction or in the opposite direction to the wheels of the vehicle traveling straight, and the gyro is supported by the vertical axis. The symmetry can be made high.

また、本発明の自動車において、前記横転抑制制御は、前記第２回転駆動手段による最大回転角速度をもって前記ジャイロを回転させる制御である、ものとすることもできる。こうすれば、より大きなジャイロモーメントを迅速に作用させることができるから、車両の横転をより確実に且つより迅速に抑制することができる。   In the automobile of the present invention, the rollover suppression control may be control for rotating the gyro with a maximum rotation angular velocity by the second rotation driving unit. In this way, since a larger gyro moment can be applied quickly, the rollover of the vehicle can be suppressed more reliably and more quickly.

さらに、本発明の自動車において、前記ジャイロ制御手段は、車両の重心に作用する重力と遠心力との合成力の作用線がトレッドの範囲を含む所定範囲を超えるときに前記横転可能性があると判定する手段である、ものとすることもできる。この場合、前記所定範囲は、車速が大きいほど小さくなる傾向の範囲、車両の重心が高いほど小さくなる傾向の範囲、山道または高速道路を走行しているときには山道または高速道路を走行していないときに比して小さな範囲、の少なくとも１つに一致する範囲である、ものとすることもできる。これは、車速が大きいほど、車両の重心が高いほど、横転可能性が高くなることや、山道や高速道路を走行しているときは山道や高速道路を走行していないときに比して横転可能性が高くなることに基づいている。   Furthermore, in the automobile of the present invention, the gyro control means may roll over when the line of action of the combined force of gravity and centrifugal force acting on the center of gravity of the vehicle exceeds a predetermined range including the tread range. It can also be a means for determination. In this case, the predetermined range is a range that tends to decrease as the vehicle speed increases, a range that tends to decrease as the center of gravity of the vehicle increases, and when the vehicle does not travel on a mountain road or highway when traveling on a mountain road or highway. It is also possible to have a range that matches at least one of the ranges that are smaller than. This is because the higher the vehicle speed, the higher the center of gravity of the vehicle, the higher the possibility of rollover, and when running on a mountain road or highway, it rolls over when not running on a mountain road or highway. It is based on a higher possibility.

あるいは、本発明の自動車において、前記ジャイロ制御手段は、車体を前後方向に貫くロール軸周りの車体の旋回外側への回転角速度が所定値以上のときに前記横転可能性があると判定する手段である、ものとすることもできる。この場合、前記所定値は、車速が大きいほど小さくなる傾向の値、車両の重心が高いほど小さくなる傾向の値、山道または高速道路を走行しているときには山道または高速道路を走行していないときに比して小さな範囲、の少なくとも１つに一致する値である、ものとすることもできる。これは、車速が大きいほど、車両の重心が高いほど、横転可能性が高くなることや、山道や高速道路を走行しているときは山道や高速道路を走行していないときに比して横転可能性が高くなることに基づいている。   Alternatively, in the automobile of the present invention, the gyro control means is means for determining that the rollover is possible when the rotational angular velocity of the vehicle body around the roll axis passing through the vehicle body in the front-rear direction is greater than or equal to a predetermined value. There can be. In this case, the predetermined value is a value that tends to decrease as the vehicle speed increases, a value that tends to decrease as the center of gravity of the vehicle increases, and when the vehicle does not travel on a mountain road or highway when traveling on a mountain road or highway. It is also possible to have a value that matches at least one of a small range compared to. This is because the higher the vehicle speed, the higher the center of gravity of the vehicle, the higher the possibility of rollover, and when running on a mountain road or highway, it rolls over when not running on a mountain road or highway. It is based on a higher possibility.

本発明の自動車において、前記ジャイロ制御手段は、前記横転可能性がないときに前記リーン装置により車体を所定角以上傾斜するときには、前記リーン装置により車体を傾斜する方向に作用するジャイロモーメントが発生するように前記ジャイロ装置を制御するリーンアシスト制御を実行する手段である、ものとすることもできる。こうすれば、リーン装置による車体の傾斜をアシストすることができるから、リーン駆動手段に用いるモータなどのアクチュエータのパワーを小さなものにすることができる。この結果、リーン装置を小型のものとすることができる。   In the automobile of the present invention, the gyro control means generates a gyro moment that acts in a direction of tilting the vehicle body by the lean device when the lean device tilts the vehicle body by a predetermined angle or more when there is no rollover possibility. As described above, it may be a means for executing lean assist control for controlling the gyro device. In this way, the lean of the vehicle body can be assisted by the lean device, so that the power of an actuator such as a motor used for the lean driving means can be reduced. As a result, the lean device can be made small.

こうしたリーンアシスト制御を実行する態様の本発明の自動車において、前記リーンアシスト制御は、前記リーン装置により車体を所定回転角速度以上の回転角速度で傾斜するときに実行される制御である、ものとすることもできる。即ち、迅速に車体を傾斜させるときにリーンアシスト制御を実行することにより、リーン駆動手段から出力するパワーが不足しているときでも所望の回転角速度で車体を傾斜することができる。これにより、車両は、より安定して旋回することができる。   In the vehicle of the present invention that performs such lean assist control, the lean assist control is control that is executed when the lean device tilts the vehicle body at a rotational angular velocity equal to or higher than a predetermined rotational angular velocity. You can also. That is, by executing lean assist control when the vehicle body is quickly tilted, the vehicle body can be tilted at a desired rotational angular velocity even when the power output from the lean drive means is insufficient. Thereby, the vehicle can turn more stably.

また、リーンアシスト制御を実行する態様の本発明の自動車において、前記リーンアシスト制御は、前記リーン装置により車体を傾斜させるために前記リーン駆動手段の駆動開始のタイミングで車体を傾斜する方向に作用するジャイロモーメントを発生させる制御である、ものとすることもできる。こうすれば、迅速に車体を傾斜させることができる。しかも、リーン駆動手段の駆動開始時におけるパワーが不足する場合でも、より迅速に車体を傾斜させることができる。   Further, in the vehicle of the present invention that performs lean assist control, the lean assist control acts in a direction in which the vehicle body is tilted at the start timing of driving of the lean driving means in order to tilt the vehicle body by the lean device. It can also be assumed that the control is to generate a gyro moment. In this way, the vehicle body can be quickly tilted. In addition, even when the power at the start of driving of the lean drive means is insufficient, the vehicle body can be tilted more quickly.

本発明の一実施例としての三輪自動車２０を左側面から見た側面図である。It is the side view which looked at the three-wheeled motor vehicle 20 as one Example of this invention from the left side surface. 実施例の三輪自動車２０を上方から見た上面図である。It is the top view which looked at the three-wheeled motor vehicle 20 of an Example from upper direction. 実施例の三輪自動車２０を前方から見た前面図である。It is the front view which looked at the three-wheeled motor vehicle 20 of the Example from the front. リーン装置５０の構成の概略を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a lean device 50. リーンモータ５４の出力軸５５を駆動したときのリーン装置５０の状態の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the state of the lean apparatus 50 when the output shaft 55 of the lean motor 54 is driven. 図５における車体の傾斜の様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the mode of the inclination of the vehicle body in FIG. ジャイロ装置６０の構成の概略を示す構成図である。2 is a configuration diagram showing an outline of a configuration of a gyro device 60. FIG. フライホイール６１の回転方向とジンバル支持部６４の回転方向と発生するジャイロモーメントの作用方向とを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the rotation direction of the flywheel 61, the rotation direction of the gimbal support part 64, and the action direction of the gyro moment which generate | occur | produces. フライホイール６１の回転方向とジンバル支持部６４の回転方向と発生するジャイロモーメントの作用方向とを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the rotation direction of the flywheel 61, the rotation direction of the gimbal support part 64, and the action direction of the gyro moment which generate | occur | produces. フライホイール６１の回転方向と旋回方向と発生するジャイロモーメントの作用方向とを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the rotation direction of the flywheel 61, a turning direction, and the action direction of the gyro moment which generate | occur | produces. フライホイール６１の回転方向と旋回方向と発生するジャイロモーメントの作用方向とを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the rotation direction of the flywheel 61, a turning direction, and the action direction of the gyro moment which generate | occur | produces. フライホイール６１の回転方向と車体の傾斜方向と発生するジャイロモーメントの作用方向とを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the rotation direction of the flywheel 61, the inclination direction of a vehicle body, and the action direction of the gyro moment which generate | occur | produces. フライホイール６１の回転方向と車体の傾斜方向と発生するジャイロモーメントの作用方向とを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the rotation direction of the flywheel 61, the inclination direction of a vehicle body, and the action direction of the gyro moment which generate | occur | produces. 制御装置８０の入出力関係の一例を機能ブロックとして示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the input / output relationship of the control apparatus 80 as a functional block. 実施例の制御装置８０により実行されるリーン制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the lean control routine performed by the control apparatus 80 of an Example. 重力Ｆｇと遠心力Ｆｃとの合成力の作用線がトレッドの中央になるようにしたときの様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode when the action line of the synthetic force of gravity Fg and centrifugal force Fc is made to become the center of a tread. リーン角θＬと目標リーン角速度ωＬ＊との関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between lean angle (theta) L and target lean angular velocity (omega) L *. 実施例の制御装置８０により実行されるジャイロ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the gyro control routine performed by the control apparatus 80 of an Example. 車速Ｖおよび走行路情報Ｐと許容範囲Ｒ１との関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between the vehicle speed V, the travel path information P, and the tolerance | permissible_range R1. 重心位置Ｇおよび走行路情報Ｐと許容範囲Ｒ２との関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between the gravity center position G, the travel path information P, and the tolerance | permissible_range R2. 目標リーン角θＬ＊および目標リーン角速度ωＬ＊と目標ジンバル角速度ωＧ＊との関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between target lean angle (theta) L *, target lean angular velocity (omega) L *, and target gimbal angular velocity (omega) G *. 車速Ｖおよび走行路情報Ｐと閾値ωＲｒｅｆ１との関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between the vehicle speed V, the driving path information P, and threshold value (omega) Rref1. 重心位置Ｇおよび走行路情報Ｐと閾値目がＲｒｅｆ２との関係の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the relationship between the gravity center position G, the road information P, and the threshold value Rref2. 変形例の四輪自動車１２０の構成の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of the four-wheeled motor vehicle 120 of a modification. 変形例の三輪自動車２２０の構成の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of a structure of the three-wheeled motor vehicle 220 of a modification.

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。   Next, the form for implementing this invention is demonstrated using an Example.

図１は本発明の一実施例としての三輪自動車２０を左側面から見た側面図であり、図２は実施例の三輪自動車２０を上方から見た上面図であり、図３は実施例の三輪自動車２０を前方から見た前面図である。なお、図２では、説明の容易のために、車両の屋根の部分を除いて図示した。   FIG. 1 is a side view of a three-wheeled vehicle 20 as an embodiment of the present invention as viewed from the left side, FIG. 2 is a top view of the three-wheeled vehicle 20 of the embodiment as viewed from above, and FIG. It is the front view which looked at the three-wheeled motor vehicle 20 from the front. In FIG. 2, the vehicle roof portion is shown for ease of explanation.

実施例の三輪自動車２０は、図示するように、１つの操舵輪である前輪２２と駆動用のモータ２６Ｌ，２６Ｒが組み込まれた２つの後輪２４Ｌ，２４Ｒとを有する１人乗車の三輪自動車として構成されており、運転席３２を有し前輪２２と後輪２４Ｌ，２４Ｒとに支持される車体本体３０と、運転者によるハンドル４２の操作に基づいて前輪２２を操舵する操舵装置４０と、車体本体３０と後輪２４Ｌ，２４Ｒとの間に取り付けられて後輪２４Ｌ，２４Ｒの一方を持ち上げると共に他方を押し下げることにより車体本体３０を左右方向に傾斜させるリーン装置５０と、運転席３２の下方に配置されて車両の姿勢制御に用いられるジャイロ装置６０と、モータ２６Ｌ，２６Ｒやリーン装置５０，ジャイロ装置６０に電力を供給する例えばリチウムイオン二次電池として構成されたバッテリ７０と、運転者の操作に基づいてモータ２６Ｌ，２６Ｒを駆動制御したりリーン装置５０やジャイロ装置６０を駆動制御したりする制御装置８０と、制御装置８０と通信すると共に地図情報などを表示するナビゲーション装置９６と、を備える。   As shown in the figure, the three-wheeled vehicle 20 of the embodiment is a one-seater three-wheeled vehicle having a front wheel 22 that is one steering wheel and two rear wheels 24L and 24R in which drive motors 26L and 26R are incorporated. A vehicle body 30 that has a driver's seat 32 and is supported by the front wheels 22 and the rear wheels 24L and 24R, a steering device 40 that steers the front wheels 22 based on the operation of the handle 42 by the driver, A lean device 50 that is attached between the main body 30 and the rear wheels 24L, 24R and lifts one of the rear wheels 24L, 24R and pushes the other down to tilt the vehicle body 30 in the left-right direction, and below the driver seat 32. A gyro device 60 that is arranged and used for vehicle attitude control, and supplies power to the motors 26L and 26R, the lean device 50, and the gyro device 60, for example, Richiu A battery 70 configured as an ion secondary battery, a control device 80 that drives and controls the motors 26L and 26R and drives and controls the lean device 50 and the gyro device 60 based on a driver's operation, and a control device 80 A navigation device 96 that communicates and displays map information and the like.

リーン装置５０は、図４の構成図に示すように、後輪２４Ｌ，２４Ｒの内側に配置されてモータ２６Ｌ，２６Ｒを支持する縦リンクユニット５１Ｌ，５１Ｒと、縦リンクユニット５１Ｌ，５１Ｒの上端と下端とにそれぞれ回転自在に連結された横リンクユニット５１Ｕ，５１Ｄと、車体本体３０を支持する支持部３６に回転不動に取り付けられると共に横リンクユニット５１Ｕ，５１Ｄの中央部でそれぞれ回転自在に連結された中央縦部材５２と、支持部３６に配置されると共に回転子に接続された出力軸５５が上側の横リンクユニット５１Ｕの中央に回転不能に取り付けられたリーンモータ５４と、を備える。リーンモータ５４としては、例えばステッピングモータを用いることができる。リーン装置５０は、図４において出力軸５５が右回りに回転するようリーンモータ５４を駆動すると、出力軸５５の回転に伴って上側の横リンクユニット５１Ｕが回転し、この横リンクユニット５１Ｕの回転に伴って下側の横リンクユニット５１Ｄも回転する。横リンクユニット５１Ｕ，５１Ｄの回転は、図５に示すように、右後輪２４Ｒを持ち上げると共に左後輪２４Ｌを押し下げる動作となるから、図６に示すように、車体を右側に傾斜させる。同様に、図４において出力軸５５が左回りに回転するようリーンモータ５４を駆動することにより、車体を左側に傾斜させることができる。このとき、車体の傾斜角は、リーンモータ５４による回転子の回転角に対応するものとして調整することができ、回転子を所望の回転角で保持することにより、車体を所望の傾斜角で保持することができる。   As shown in the configuration diagram of FIG. 4, the lean device 50 is disposed inside the rear wheels 24L, 24R and supports the motors 26L, 26R, and the upper ends of the vertical link units 51L, 51R. The horizontal link units 51U and 51D that are rotatably connected to the lower end and the support portion 36 that supports the vehicle body 30 are fixedly attached to the lower end of the vehicle body 30, and are also rotatably connected to the central portions of the horizontal link units 51U and 51D. A central vertical member 52, and a lean motor 54, which is disposed on the support 36 and connected to the rotor, is attached to the center of the upper horizontal link unit 51U so as not to rotate. As the lean motor 54, for example, a stepping motor can be used. In the lean device 50, when the lean motor 54 is driven so that the output shaft 55 rotates clockwise in FIG. 4, the upper horizontal link unit 51U rotates with the rotation of the output shaft 55, and the rotation of the horizontal link unit 51U. Accordingly, the lower horizontal link unit 51D also rotates. As shown in FIG. 5, the rotation of the lateral link units 51U and 51D raises the right rear wheel 24R and pushes down the left rear wheel 24L. Therefore, the vehicle body is tilted to the right as shown in FIG. Similarly, the vehicle body can be tilted leftward by driving the lean motor 54 so that the output shaft 55 rotates counterclockwise in FIG. At this time, the inclination angle of the vehicle body can be adjusted to correspond to the rotation angle of the rotor by the lean motor 54, and the vehicle body is held at the desired inclination angle by holding the rotor at the desired rotation angle. can do.

ジャイロ装置６０は、図７の構成図に示すように、導電性の金属材料により円環状に形成されて基本的には車両を水平に左右方向に貫くピッチ軸を回転軸として回転するフライホイール６１とフライホイール６１を収納するケースとして機能すると共に内側にフライホイール６１を回転駆動するための三相コイル（図示せず）が取り付けられたステータケース６２とからなるジャイロ６３と、フライホイール６１の回転軸（ピッチ軸）と直交する垂直軸（車両を垂直方向に貫くヨー軸）でステータケース６２に取り付けられてジャイロ６３を支持するジンバル支持部６４と、ジンバル支持部６４を回転駆動するジンバルモータ６５と、ジンバル支持部６４とジンバルモータ６５との接続およびその接続の解除を行なうクラッチ６６と、を備える。上述したように、ジャイロ６３のフライホイール６１とステータケース６２は、フライホイール６１を回転子とすると共にステータケース６２を固定子とするモータ（例えば、誘導電動機など）を構成するから、ステータケース６２の内側に取り付けられた三相コイルの回転磁界をコントロールすることにより、フライホイール６１の回転を制御することができる。実施例では、ピッチ軸を回転軸として回転するようフライホイール６１を配置するのは、ジャイロ装置６０を車両に搭載したときに高い左右の対称性を得ることができるためである。ジンバルモータ６５としては、例えばステッピングモータを用いることができる。   As shown in the block diagram of FIG. 7, the gyro device 60 is formed in an annular shape with a conductive metal material and basically rotates with a pitch axis passing through the vehicle horizontally in the left-right direction as a rotation axis. And a gyro 63 that includes a stator case 62 that functions as a case for housing the flywheel 61 and has a three-phase coil (not shown) for rotationally driving the flywheel 61 inside, and rotation of the flywheel 61. A gimbal support portion 64 that is attached to the stator case 62 and supports the gyro 63 with a vertical axis (yaw axis that passes through the vehicle in the vertical direction) perpendicular to the axis (pitch axis), and a gimbal motor 65 that rotationally drives the gimbal support portion 64. And a clutch 66 for connecting and releasing the connection between the gimbal support portion 64 and the gimbal motor 65. . As described above, the flywheel 61 and the stator case 62 of the gyro 63 constitute a motor (for example, an induction motor) having the flywheel 61 as a rotor and the stator case 62 as a stator. The rotation of the flywheel 61 can be controlled by controlling the rotating magnetic field of the three-phase coil attached to the inside of the coil. In the embodiment, the flywheel 61 is arranged so as to rotate about the pitch axis as a rotation axis because high left-right symmetry can be obtained when the gyro device 60 is mounted on a vehicle. As the gimbal motor 65, for example, a stepping motor can be used.

ジャイロ装置６０では、ジンバルモータ６５を回転駆動してジャイロ６３をヨー軸周りに回転すると、その回転角速度に応じた大きさのジャイロモーメントが車両を水平に前後方向に貫くロール軸周りに発生する。ジャイロモーメントの作用方向は、車両が前進しているときの車輪の回転方向と同方向にフライホイール６１が回転しているときに車両を右折させるときのハンドル操作と同方向にジンバル支持部６４を回転させてフライホイール６１を回転させると、車体を左側に傾斜させる方向となる。この関係を図８に示す。逆に、車両が前進しているときの車輪の回転方向と同方向にフライホイール６１が回転しているときに車両を左折させるときのハンドル操作と同方向にジンバル支持部６４を回転させてフライホイール６１を回転させると、ジャイロモーメントの作用方向は、車体を右側に傾斜させる方向となる。即ち、車両が前進しているときの車輪の回転方向と同方向にフライホイール６１が回転しているときには、旋回の方向（例えば右旋回の方向）と同方向にジンバル支持部６４を回転させてフライホイール６１を回転させると、旋回の方向とは逆側（右旋回の方向とは逆の左側）に車体を傾斜させる方向のジャイロモーメントが発生する。また、ジャイロモーメントの作用方向は、車両が前進しているときの車輪の回転方向と逆方向にフライホイール６１が回転しているときに車両を右折させるときのハンドル操作と同方向にジンバル支持部６４を回転させてフライホイール６１を回転させると、車体を右側に傾斜させる方向となる。この関係を図９に示す。逆に、車両が前進しているときの車輪の回転方向と逆方向にフライホイール６１が回転しているときに車両を左折させるときのハンドル操作と同方向にジンバル支持部６４を回転させてフライホイール６１を回転させると、ジャイロモーメントの作用方向は、車体を左側に傾斜させる方向となる。即ち、車両が前進しているときの車輪の回転方向とは逆方向にフライホイール６１が回転しているときには、旋回の方向（例えば右旋回の方向）と同方向にジンバル支持部６４を回転させてフライホイール６１を回転させると、旋回の方向と同側（右旋回の方向と同じ右側）に車体を傾斜させる方向のジャイロモーメントが発生する。したがって、フライホイール６１をいずれの回転方向に回転させてもジンバル支持部６４の回転方向を制御することにより、車体を左右のいずれの側にも傾斜させる方向のジャイロモーメントを発生させることができる。   In the gyro device 60, when the gimbal motor 65 is rotationally driven to rotate the gyro 63 around the yaw axis, a gyro moment having a magnitude corresponding to the rotational angular velocity is generated around the roll axis that penetrates the vehicle horizontally in the front-rear direction. The direction of action of the gyro moment is that the gimbal support 64 is moved in the same direction as the steering wheel operation when the vehicle is turned right when the flywheel 61 is rotating in the same direction as the rotational direction of the wheel when the vehicle is moving forward. When the flywheel 61 is rotated by rotating it, the vehicle body is inclined to the left. This relationship is shown in FIG. On the contrary, when the flywheel 61 is rotating in the same direction as the rotation direction of the wheel when the vehicle is moving forward, the gimbal support 64 is rotated in the same direction as the steering wheel operation when the vehicle is turned to the left. When the wheel 61 is rotated, the direction of action of the gyro moment is the direction in which the vehicle body is tilted to the right. That is, when the flywheel 61 is rotating in the same direction as the rotation direction of the wheel when the vehicle is moving forward, the gimbal support 64 is rotated in the same direction as the turning direction (for example, the right turning direction). When the flywheel 61 is rotated, a gyro moment in a direction in which the vehicle body is tilted to the opposite side to the turning direction (left side opposite to the right turning direction) is generated. Also, the direction of action of the gyro moment is the same direction as the handle operation when the vehicle is turned to the right when the flywheel 61 is rotating in the direction opposite to the rotation direction of the wheel when the vehicle is moving forward. When the flywheel 61 is rotated by rotating 64, the vehicle body is inclined to the right. This relationship is shown in FIG. On the contrary, when the flywheel 61 is rotating in the direction opposite to the rotation direction of the wheel when the vehicle is moving forward, the gimbal support portion 64 is rotated in the same direction as the handle operation when the vehicle is turned to the left. When the wheel 61 is rotated, the direction of action of the gyro moment is the direction in which the vehicle body is tilted to the left. That is, when the flywheel 61 rotates in the direction opposite to the direction of rotation of the wheel when the vehicle is moving forward, the gimbal support 64 is rotated in the same direction as the turning direction (for example, the rightward turning direction). When the flywheel 61 is rotated in this manner, a gyro moment is generated in a direction in which the vehicle body is inclined to the same side as the turning direction (the same right side as the right turning direction). Therefore, even if the flywheel 61 is rotated in any rotation direction, by controlling the rotation direction of the gimbal support portion 64, it is possible to generate a gyro moment in a direction in which the vehicle body is inclined to either the left or right side.

また、ジャイロ装置６０は、クラッチ６６によりジンバル支持部６４とジンバルモータ６５とが接続されているときには、ジンバルモータ６５を駆動しなくても、運転者のハンドル操作によって車両が旋回すると、フライホイール６１の回転軸（ピッチ軸）が回転するため、ジャイロモーメントが生じる。車両の旋回により生じるジャイロモーメントの作用方向は、車両が前進しているときの車輪の回転方向と同方向にフライホイール６１が回転しているときにハンドル４２を右に操作して車両が右旋回すると、車体を左側に傾斜させる方向となる。この関係を図１０に示す。逆に、車両が前進しているときの車輪の回転方向と同方向にフライホイール６１が回転しているときにハンドル４２を左に操作して車両が左旋回すると、ジャイロモーメントの作用方向は、車体を右側に傾斜させる方向となる。また、ジャイロモーメントの作用方向は、車両が前進しているときの車輪の回転方向と逆方向にフライホイール６１が回転しているときにハンドル４２を右に操作して車両が右旋回すると、車体を右側に傾斜させる方向となる。この関係を図１１に示す。逆に、車両が前進しているときの車輪の回転方向と逆方向にフライホイール６１が回転しているときにハンドル４２を左に操作して車両が左旋回すると、ジャイロモーメントの作用方向は、車体を左側に傾斜させる方向となる。したがって、旋回時には、遠心力が作用するため、旋回方向に車体を傾斜させるジャイロモーメントが発生する方が好ましいため、車両が前進しているときの車輪の回転方向と逆方向にフライホイール６１を回転させるのが好ましい。なお、車両が前進しているときの車輪の回転方向と逆方向にフライホイール６１を回転させるものとしても、上述したように、ジンバルモータ６５によりジンバル支持部６４を回転させてフライホイール６１を回転させることにより、ジャイロモーメントを発生させることができるから、ジンバルモータ６５の制御により所望のジャイロモーメントを発生させることができる。   In addition, when the gimbal support portion 64 and the gimbal motor 65 are connected by the clutch 66, the gyro device 60 does not drive the gimbal motor 65, and the flywheel 61 rotates when the vehicle turns by the driver's handle operation. Since the rotation axis (pitch axis) rotates, a gyro moment is generated. The direction of action of the gyro moment generated by the turning of the vehicle is such that when the flywheel 61 is rotating in the same direction as the rotation direction of the wheel when the vehicle is moving forward, the handle 42 is operated to the right to turn the vehicle clockwise. When turned, the vehicle body is inclined to the left. This relationship is shown in FIG. Conversely, when the flywheel 61 is rotating in the same direction as the rotational direction of the wheel when the vehicle is moving forward and the handle 42 is operated to the left and the vehicle turns left, the direction of action of the gyro moment is: The vehicle body is tilted to the right. Further, the direction of action of the gyro moment is that when the flywheel 61 is rotated in the direction opposite to the direction of rotation of the wheel when the vehicle is moving forward, the handle 42 is operated to the right and the vehicle turns right. The vehicle body is tilted to the right. This relationship is shown in FIG. Conversely, when the flywheel 61 is rotating in the direction opposite to the rotation direction of the wheel when the vehicle is moving forward and the handle 42 is operated to the left and the vehicle turns left, the direction of action of the gyro moment is: The vehicle body is inclined to the left. Accordingly, since centrifugal force acts during turning, it is preferable to generate a gyro moment that tilts the vehicle body in the turning direction. Therefore, the flywheel 61 is rotated in a direction opposite to the rotation direction of the wheel when the vehicle is moving forward. It is preferable to do so. Even if the flywheel 61 is rotated in the direction opposite to the rotation direction of the wheel when the vehicle is moving forward, the flywheel 61 is rotated by rotating the gimbal support portion 64 by the gimbal motor 65 as described above. By doing so, a gyro moment can be generated, so that a desired gyro moment can be generated by controlling the gimbal motor 65.

さらに、ジャイロ装置６０は、クラッチ６６によりジンバル支持部６４とジンバルモータ６５とが接続されているときには、ジンバルモータ６５を駆動しなくても、リーン装置５０により車体が傾斜すると、フライホイール６１の回転軸（ピッチ軸）が回転するため、ジャイロモーメントが生じる。このときのジャイロモーメントの作用方向は、車両が前進しているときの車輪の回転方向と同方向にフライホイール６１が回転しているときに車体を左側に傾斜すると、ヨー軸周りに車両が左旋回する方向となる。この関係を図１２に示す。逆に、車両が前進しているときの車輪の回転方向と同方向にフライホイール６１が回転しているときに車体を右側に傾斜すると、ジャイロモーメントの作用方向は、ヨー軸周りに車両が右旋回する方向となる。また、ジャイロモーメントの作用方向は、車両が前進しているときの車輪の回転方向と逆方向にフライホイール６１が回転しているときに車体を左側に傾斜すると、ヨー軸周りに車両が右旋回する方向となる。この関係を図１３に示す。逆に、車両が前進しているときの車輪の回転方向と逆方向にフライホイール６１が回転しているときに車体を右側に傾斜すると、ジャイロモーメントの作用方向は、ヨー軸周りに車両が左旋回する方向となる。後述するが、実施例の三輪自動車２０では、安定して旋回するために、左旋回するときには車体を左側に傾斜し、右旋回するときには車体を右側に傾斜する。したがって、車体を傾斜させることにより生じるジャイロモーメントの作用方向は、車両が前進しているときの車輪の回転方向と同方向にフライホイール６１が回転しているときには旋回を促進する方向となり、逆に、車両が前進しているときの車輪の回転方向と逆方向にフライホイール６１が回転しているときには旋回を抑制する方向となる。   Further, when the gimbal support portion 64 and the gimbal motor 65 are connected by the clutch 66, the gyro device 60 rotates the flywheel 61 when the vehicle body is tilted by the lean device 50 without driving the gimbal motor 65. Since the shaft (pitch axis) rotates, a gyro moment is generated. The direction of action of the gyro moment at this time is such that if the vehicle body is tilted to the left while the flywheel 61 is rotating in the same direction as the rotational direction of the wheel when the vehicle is moving forward, the vehicle rotates counterclockwise around the yaw axis. It will be the direction to turn. This relationship is shown in FIG. Conversely, if the vehicle body is tilted to the right side when the flywheel 61 is rotating in the same direction as the rotational direction of the wheel when the vehicle is moving forward, the direction of action of the gyro moment is It becomes the direction to turn. Also, the direction of action of the gyro moment is such that if the vehicle body is tilted to the left when the flywheel 61 is rotating in the direction opposite to the rotation direction of the wheel when the vehicle is moving forward, the vehicle rotates clockwise around the yaw axis. It will be the direction to turn. This relationship is shown in FIG. Conversely, if the vehicle body is tilted to the right while the flywheel 61 is rotating in a direction opposite to the rotational direction of the wheel when the vehicle is moving forward, the direction of action of the gyro moment is that the vehicle rotates counterclockwise around the yaw axis. It will be the direction to turn. As will be described later, in the three-wheeled vehicle 20 of the embodiment, in order to turn stably, the vehicle body tilts to the left when turning left, and the vehicle body leans to the right when turning right. Therefore, the direction of action of the gyro moment generated by tilting the vehicle body is a direction that promotes turning when the flywheel 61 rotates in the same direction as the rotational direction of the wheel when the vehicle is moving forward, and conversely When the flywheel 61 rotates in the direction opposite to the rotation direction of the wheel when the vehicle is moving forward, the turning is suppressed.

ナビゲーション装置９６は、地図情報等が記憶されたハードディスクなどの記憶媒体や入出力ポート，通信ポートなどを有する制御部を内蔵する本体や、車両の現在位置に関する情報を受信するＧＰＳアンテナ，車両の現在位置に関する情報や目的地までの走行ルートなどの各種情報を表示すると共に操作者による各種指示を入力可能なタッチパネル式のディスプレイなどを備える。ここで、地図情報には、サービス情報（例えば観光情報や駐車場など）や予め定められている走行区間（例えば信号機間や交差点間など）毎の道路情報などがデータベース化して記憶されており、道路情報には、距離情報や幅員情報，地域情報（市街地，郊外），種別情報（一般道路，高速道路），勾配情報，法定速度，信号機の数などが含まれる。ナビゲーション装置９６は、操作者により目的地が設定されたときには、地図情報と車両の現在位置と目的地とに基づいて車両の現在位置から目的地までの走行ルートを検索すると共に検索した走行ルートをディスプレイに出力してルート案内を行なう。また、ナビゲーション装置９６は、地図情報と車両の現在位置とを入力して現在走行している走行路についての道路情報である走行路情報Ｐを求めて通信により制御装置８０に出力している。   The navigation device 96 includes a storage medium such as a hard disk in which map information and the like are stored, a main body incorporating a control unit having an input / output port, a communication port, etc., a GPS antenna that receives information on the current position of the vehicle, It is equipped with a touch-panel display that can display various information such as position information and a travel route to the destination, and can input various instructions from the operator. Here, in the map information, service information (for example, tourist information and parking lots) and road information for each predetermined travel section (for example, between traffic lights and intersections) are stored in a database. The road information includes distance information, width information, area information (city area, suburb), type information (general road, highway), gradient information, legal speed, number of traffic lights, and the like. When the destination is set by the operator, the navigation device 96 searches for the travel route from the current position of the vehicle to the destination based on the map information, the current position of the vehicle, and the destination, and the searched travel route. Output to the display for route guidance. Further, the navigation device 96 inputs map information and the current position of the vehicle, obtains travel route information P, which is road information about the travel route currently being traveled, and outputs it to the control device 80 by communication.

制御装置８０は、図示しないがＣＰＵを中心とするマイクロコンピュータとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムなどを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ，入出力ポート，通信ポートなどを備える。図１４に、制御装置８０の入出力関係の一例を機能ブロックとして示す。制御装置８０の図示しない入力ポートには、シフトポジションセンサ８１からのシフトポジションやアクセルポジションセンサ８２からのアクセルポジション，ブレーキポジションセンサ８３からのブレーキポジション，車速センサ８４からの車速Ｖ，後輪２４Ｌ，２４Ｒに取り付けられた車輪速センサ８５Ｌ，８５Ｒからの車輪速ＮＬ，ＮＲ，操舵装置４０に取り付けられてハンドル４２の操舵角θＳを検出する操舵角センサ８６からの操舵角θＳ，モータ２６Ｌ，２６Ｒの回転子の位置を検出する回転位置検出センサ８７Ｌ，８７Ｒからの回転位置，車両総重量Ｍを検出する車両総重量センサ８８からの車両総重量Ｍ，路面勾配を検出する勾配センサ８９からの勾配，リーン装置５０による車体本体３０の傾斜角としてのリーン角θＬを検出するリーン角センサ９０からのリーン角θＬ，ジンバル支持部６４の基準位置からの回転角θＧを検出するジンバル角センサ９１からのジンバル角θＧ，フライホイール６１の回転数ＮＷを検出する回転数センサ９２からのフライホイール６１の回転数ＮＷ，車体本体３０の左右方向への傾斜角（ロール角）を検出するロール角センサ９３からのロール角θＲ，ナビゲーション装置９６からの走行路情報Ｐなどが入力されている。なお、リーン角θＬは、停車時のリーン角θＬ、具体的には、リーン装置５０により車体本体３０が左右のいずれにも傾斜していない状態におけるリーン角θＬ、を基準角としてのデフォルト角θＬｄｆとするものとした。ジンバル角θＧは、フライホイール６１の回転軸が車体を左右方向に貫いている状態（ピッチ軸と一致している状態）におけるジンバル角θＧを基準角としてのデフォルト角θＧｄｆとするものとした。ロール角θＲは、停車時のロール角θＲ、具体的には、車体本体３０が左右のいずれにも傾斜していない状態におけるロール角θＲを基準角としてのデフォルト角θＲｄｆとするものとした。一方、制御装置８０の図示しない出力ポートからは、モータ２６Ｌ，２６Ｒへの駆動信号や操舵装置４０への駆動信号，リーンモータ５４への駆動信号，ジャイロ６３への駆動信号，ジンバルモータ６５への駆動信号，クラッチ６６への駆動信号、などが出力されている。なお、制御装置８０の主な制御としては、シフトポジションやアクセルポジション，ブレーキポジションに基づいてモータ２６Ｌ，２６Ｒを駆動制御する走行制御、操舵角に基づいて前輪２２のトウ角を制御する操舵制御、操舵角や車速などに基づいてリーン装置５０による車体の傾斜を制御するリーン制御、操舵角や車速，フライホイール６１の回転数などに基づいてジャイロ装置６０により発生するジャイロモーメントを制御するジャイロ制御、などがある。なお、図１４の制御装置８０の中に示した「走行制御部」，「操舵制御部」，「リーン制御部」，「ジャイロ制御部」は、上述の制御を機能ブロックとして示したものである。   Although not shown, the control device 80 is configured as a microcomputer centered on a CPU. In addition to the CPU, a ROM that stores processing programs, a RAM that temporarily stores data, an input / output port, a communication port, and the like. Is provided. FIG. 14 shows an example of an input / output relationship of the control device 80 as a functional block. An input port (not shown) of the control device 80 includes a shift position from the shift position sensor 81, an accelerator position from the accelerator position sensor 82, a brake position from the brake position sensor 83, a vehicle speed V from the vehicle speed sensor 84, a rear wheel 24L, The wheel speeds NL and NR from the wheel speed sensors 85L and 85R attached to the 24R, the steering angle θS from the steering angle sensor 86 which is attached to the steering device 40 and detects the steering angle θS of the handle 42, and the motors 26L and 26R. Rotational positions from rotational position detection sensors 87L and 87R for detecting the position of the rotor, total vehicle weight M from the total vehicle weight sensor 88 for detecting the total vehicle weight M, a gradient from the gradient sensor 89 for detecting the road surface gradient, The lean angle θL as the inclination angle of the vehicle body 30 by the lean device 50 is detected. The rotation angle sensor 92 detects the lean angle θL from the lean angle sensor 90, the gimbal angle θG from the gimbal angle sensor 91 that detects the rotation angle θG from the reference position of the gimbal support 64, and the rotation speed NW of the flywheel 61. The rotational speed NW of the flywheel 61 from the vehicle, the roll angle θR from the roll angle sensor 93 that detects the tilt angle (roll angle) of the vehicle body 30 in the left-right direction, the travel path information P from the navigation device 96, and the like are input. ing. The lean angle θL is the default angle θLdf with the lean angle θL when the vehicle is stopped, specifically, the lean angle θL when the vehicle body 30 is not tilted to the left or right by the lean device 50 as a reference angle. It was supposed to be. The gimbal angle θG is the default angle θGdf with the gimbal angle θG as a reference angle in a state where the rotation axis of the flywheel 61 penetrates the vehicle body in the left-right direction (a state where it coincides with the pitch axis). The roll angle θR is a default angle θRdf with the roll angle θR when the vehicle is stopped, specifically, the roll angle θR when the vehicle body 30 is not tilted to the left or right as a reference angle. On the other hand, from an output port (not shown) of the control device 80, a drive signal to the motors 26L and 26R, a drive signal to the steering device 40, a drive signal to the lean motor 54, a drive signal to the gyro 63, and a gimbal motor 65 are supplied. A drive signal, a drive signal to the clutch 66, and the like are output. The main control of the control device 80 includes travel control for driving and controlling the motors 26L and 26R based on the shift position, accelerator position, and brake position, steering control for controlling the toe angle of the front wheels 22 based on the steering angle, Lean control for controlling leaning of the vehicle body by the lean device 50 based on the steering angle, vehicle speed, etc., and gyro control for controlling the gyro moment generated by the gyro device 60 based on the steering angle, vehicle speed, the rotational speed of the flywheel 61, etc. and so on. The “travel control unit”, “steering control unit”, “lean control unit”, and “gyro control unit” shown in the control device 80 of FIG. 14 show the above-described control as functional blocks. .

次に、こうして構成された実施例の三輪自動車２０の動作、特に、リーン装置５０の動作とジャイロ装置６０の動作とについて説明する。実施例の三輪自動車２０は、走行制御によりモータ２６Ｌ，２６Ｒが駆動制御されて走行し、操舵制御によりハンドル４２の操作角（操舵角）に対するトウ角が制御されてハンドル４２の操作方向に旋回する。走行制御や操舵制御については周知の制御を用いているので、これ以上の詳細な説明は省略する。以下、リーン制御，ジャイロ制御の順に説明する。   Next, the operation of the three-wheeled vehicle 20 of the embodiment configured as described above, particularly the operation of the lean device 50 and the operation of the gyro device 60 will be described. The three-wheeled vehicle 20 of the embodiment travels with the motors 26L and 26R being driven and controlled by traveling control, and the toe angle with respect to the operating angle (steering angle) of the handle 42 is controlled by steering control and turns in the operating direction of the handle 42. . Since well-known control is used for traveling control and steering control, further detailed description is omitted. Hereinafter, the lean control and the gyro control will be described in this order.

図１５は、実施例の制御装置８０により実行されるリーン制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、繰り返し実行される。リーン制御ルーチンが実行されると、制御装置８０は、まず、車速センサ８４からの車速Ｖや車輪速センサ８５Ｌ，８５Ｒからの車輪速ＮＬ，ＮＲ，操舵角センサ８６からの操舵角θＳ，車両総重量センサ８８からの車両総重量Ｍなどのデータを入力する処理を実行する（ステップＳ１００）。   FIG. 15 is a flowchart illustrating an example of a lean control routine executed by the control device 80 according to the embodiment. This routine is executed repeatedly. When the lean control routine is executed, the control device 80 first determines the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 84, the wheel speeds NL and NR from the wheel speed sensors 85L and 85R, the steering angle θS from the steering angle sensor 86, the total vehicle A process of inputting data such as the total vehicle weight M from the weight sensor 88 is executed (step S100).

こうしてデータを入力すると、車速Ｖと車輪速ＮＬ，ＮＲと操舵角θＳと車両総重量Ｍとに基づいて、重心に作用する重力Ｆｇと遠心力Ｆｃとの合成力の作用線がトレッド（左右の車輪２４Ｌ，２４Ｒの中心間距離）の中央になるように目標リーン角θＬ＊を設定し（ステップＳ１１０）、設定した目標リーン角θＬ＊に基づいて目標リーン角速度ωＬ＊を設定し（ステップＳ１２０）、リーン角θＬが目標リーン角速度ωＬ＊で変化して目標リーン角θＬ＊となるようリーンモータ５４を駆動制御して（ステップＳ１３０）、本ルーチンを終了する。   When the data is input in this way, the line of action of the combined force of gravity Fg and centrifugal force Fc acting on the center of gravity is determined based on the vehicle speed V, the wheel speeds NL and NR, the steering angle θS, and the total vehicle weight M. The target lean angle θL * is set to be the center of the distance between the centers of the wheels 24L and 24R (step S110), and the target lean angular velocity ωL * is set based on the set target lean angle θL * (step S120). Then, the lean motor 54 is driven and controlled so that the lean angle θL changes at the target lean angular velocity ωL * to become the target lean angle θL * (step S130), and this routine ends.

図１６に、重力Ｆｇと遠心力Ｆｃとの合成力の作用線がトレッドの中央になるようにしたときの様子を示す。目標リーン角θＬ＊は、簡易な手法を考えれば、乗員や荷物の搭載によっては重心は車両の左右方向には変化しないものとし、重力Ｆｇと遠心力Ｆｃとを計算し、ｔａｎθＬ＊＝Ｆｃ／Ｆｇとなるよう計算することができる。ここで、重力Ｆｇは、車両総重量Ｍとして得ることができる。遠心力Ｆｃは、操舵角θＳや車輪速ＮＬ，ＮＲなどから計算される旋回時の回転半径ｒと、この回転半径ｒと車速Ｖとから計算される角速度ωと、車両総重量Ｍと、により、Ｆｃ＝Ｍｒω²として計算することができる。また、目標リーン角速度ωＬ＊は、実施例では、リーン角θＬと目標リーン角速度ωＬ＊との関係を予め定めて図示しないＲＯＭに記憶しておき、リーン角θＬが与えられると記憶した関係から対応する目標リーン角速度ωＬ＊を導出して設定するものとした。リーン角θＬと目標リーン角速度ωＬ＊との関係の一例を図１７に示す。目標リーン角速度ωＬ＊は、図示するように、目標リーン角θＬ＊が大きいほど大きくなる傾向に設定される。これは、目標リーン角θＬ＊が大きいとき（旋回内側の方向に車体を大きく傾斜させようとするとき）にリーン装置５０による車体の傾斜が追いつかずに旋回外側の方向に車体が傾斜してしまうのを抑制するためである。こうした制御を行なうことにより、乗員に横向きの加速度を与えないようにして車両を安定して旋回させることができると共に、旋回外側への車両の横転を抑制することができる。 FIG. 16 shows a state where the line of action of the combined force of gravity Fg and centrifugal force Fc is at the center of the tread. Given a simple method, the target lean angle θL * is assumed that the center of gravity does not change in the left-right direction of the vehicle depending on the occupant or the load, and gravity Fg and centrifugal force Fc are calculated, and tan θL * = Fc / It can be calculated to be Fg. Here, the gravity Fg can be obtained as the total vehicle weight M. The centrifugal force Fc is calculated by the turning radius r at the time of turning calculated from the steering angle θS and the wheel speeds NL and NR, the angular velocity ω calculated from the turning radius r and the vehicle speed V, and the total vehicle weight M. , Fc = Mrω ² . Further, in the embodiment, the target lean angular velocity ωL * corresponds to the relationship between the lean angle θL and the target lean angular velocity ωL * that is determined in advance and stored in a ROM (not shown), and that the lean angle θL is given. The target lean angular velocity ωL * to be derived is set. An example of the relationship between the lean angle θL and the target lean angular velocity ωL * is shown in FIG. The target lean angular velocity ωL * is set so as to increase as the target lean angle θL * increases, as shown in the figure. This is because when the target lean angle θL * is large (when the vehicle body is to be greatly inclined toward the inside of the turn), the lean of the vehicle body does not catch up with the lean device 50 and the vehicle body is inclined toward the outside of the turn. This is to suppress this. By performing such control, it is possible to stably turn the vehicle without giving lateral acceleration to the occupant and to suppress the vehicle from rolling over to the outside of the turn.

次に、ジャイロ制御について説明する。図１８は、実施例の制御装置８０により実行されるジャイロ制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、繰り返し実行される。ジャイロ制御ルーチンが実行されると、制御装置８０は、まず、車速センサ８４からの車速Ｖや車輪速センサ８５Ｌ，８５Ｒからの車輪速ＮＬ，ＮＲ，操舵角センサ８６からの操舵角θＳ，車両総重量センサ８８からの車両総重量Ｍ，ナビゲーション装置９６からの走行路情報Ｐ，目標リーン角θＬ＊，目標リーン角速度ωＬ＊，重心位置Ｇなどのデータを入力する処理を実行する（ステップＳ２００）。ここで、目標リーン角θＬ＊および目標リーン角速度ωＬ＊は、図１５のリーン制御ルーチンにより設定されたものを入力するものとした。重心位置Ｇは、予め解っている車両自体の重量および車両自体の重心位置と計測により得られる乗員や荷物（以下、「乗員等」という。）の重量および乗員等の重心位置とにより計算することができる。例えば、乗員等の重心位置を実験などにより予め定めておき、車両総重量センサ８８からの車両総重量Ｍから車両自体の重量を減じて乗員等の重量を計算し、この計算した乗員等の重量と定めておいた乗員等の重心位置と車両自体の重量と車両自体の重心位置とを用いて重心位置Ｇを計算することができる。また、乗員の着座位置や座高，重量等を検出して乗員の重量と重心位置を求めると共に各荷物の搭載位置や寸法，重量等を検出して各荷物の重量と重心位置とを求め、乗員の重量および重心位置と各荷物の重量および重心位置と車両自体の重量および重心位置とにより重心位置Ｇを計算することもできる。   Next, the gyro control will be described. FIG. 18 is a flowchart illustrating an example of a gyro control routine executed by the control device 80 according to the embodiment. This routine is executed repeatedly. When the gyro control routine is executed, the control device 80 first determines the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 84, the wheel speeds NL and NR from the wheel speed sensors 85L and 85R, the steering angle θS from the steering angle sensor 86, the vehicle total A process of inputting data such as the total vehicle weight M from the weight sensor 88, the travel path information P from the navigation device 96, the target lean angle θL *, the target lean angular velocity ωL *, and the gravity center position G is executed (step S200). Here, the target lean angle θL * and the target lean angular velocity ωL * are input as set by the lean control routine of FIG. The center-of-gravity position G is calculated based on the weight of the vehicle itself, the center-of-gravity position of the vehicle itself, the weight of the passenger or luggage (hereinafter referred to as “occupant etc.”) obtained by measurement, and the center-of-gravity position of the passenger, etc. Can do. For example, the position of the center of gravity of an occupant or the like is determined in advance by an experiment, the weight of the occupant or the like is calculated by subtracting the weight of the vehicle itself from the total vehicle weight M from the total vehicle weight sensor 88, and the calculated weight of the occupant or the like. The center-of-gravity position G can be calculated using the center-of-gravity position of the passenger, the weight of the vehicle itself, and the center-of-gravity position of the vehicle itself. In addition, the seating position, seat height, weight, etc. of the occupant are detected to determine the occupant's weight and center of gravity position, and the loading position, dimensions, weight, etc. of each baggage are detected to determine the weight and center of gravity of each baggage The center-of-gravity position G can also be calculated based on the weight and the center-of-gravity position, the weight and center-of-gravity position of each load, and the weight and center-of-gravity position of the vehicle itself.

こうしてデータを入力すると、入力した車速Ｖと走行路情報Ｐと重心位置Ｇとに基づいて、車両が旋回外側に横転する横転可能性がないと判定可能な許容範囲Ｒを設定する（ステップＳ２１０）。ここで、許容範囲Ｒは、トレッドの範囲を含む範囲（トレッドの範囲およびその境界の外側の範囲からなる範囲）であり、実施例では、車速Ｖと走行路情報Ｐとに基づく許容範囲Ｒ１と重心位置Ｇと走行路情報Ｐとに基づく許容範囲Ｒ２とのうち小さい方（狭い方）を設定するものとした。許容範囲Ｒ１，Ｒ２は、それぞれ、車速Ｖおよび走行路情報Ｐと許容範囲Ｒ１との関係，重心位置Ｇおよび走行路情報Ｐと許容範囲Ｒ２との関係を予め定めて図示しないＲＯＭに記憶しておき、車速Ｖおよび走行路情報Ｐ，重心位置Ｇおよび走行路情報Ｐが与えられるとそれぞれの関係から対応する許容範囲Ｒ１，Ｒ２を導出して設定するものとした。車速Ｖおよび走行路情報Ｐと許容範囲Ｒ１との関係の一例を図１９に示し、重心位置Ｇおよび走行路情報Ｐと許容範囲Ｒ２との関係の一例を図２０に示す。許容範囲Ｒ１は、図１９に示すように、車速Ｖが大きいほど小さくなる傾向で、走行路情報Ｐが山道や高速道路のときにこれら以外のときに比して小さくなる傾向に設定される。また、許容範囲Ｒ２は、図２０に示すように、重心位置Ｇが高いほど小さくなる傾向で、走行路情報Ｐが山道や高速道路のときにこれら以外のときに比して小さくなる傾向に設定される。これは、車速Ｖが大きいほど、重心位置Ｇが高いほど、横転可能性が高くなることや、山道や高速道路を走行しているときは山道や高速道路を走行していないときに比して横転可能性が高くなることに基づく。   When the data is input in this way, based on the input vehicle speed V, travel path information P, and center of gravity position G, an allowable range R that can be determined that there is no possibility of the vehicle rolling over to the outside of the turn is set (step S210). . Here, the allowable range R is a range including a tread range (a range including a tread range and a range outside the boundary), and in the embodiment, an allowable range R1 based on the vehicle speed V and the travel path information P The smaller one (narrower one) of the allowable range R2 based on the gravity center position G and the travel path information P is set. The permissible ranges R1 and R2 are stored in a ROM (not shown) by predetermining the relationship between the vehicle speed V and the travel route information P and the permissible range R1, and the relationship between the center of gravity position G and the travel route information P and the permissible range R2. When the vehicle speed V, the travel route information P, the center of gravity position G, and the travel route information P are given, the corresponding allowable ranges R1, R2 are derived and set from the respective relationships. An example of the relationship between the vehicle speed V and the travel route information P and the allowable range R1 is shown in FIG. 19, and an example of the relationship between the center of gravity position G and the travel route information P and the allowable range R2 is shown in FIG. As shown in FIG. 19, the allowable range R1 is set so as to decrease as the vehicle speed V increases, and to decrease as compared to other times when the travel path information P is a mountain road or a highway. In addition, as shown in FIG. 20, the allowable range R2 tends to be smaller as the gravity center position G is higher, and is set to be smaller than when the travel path information P is a mountain road or a highway, as compared to other times. Is done. This is because the higher the vehicle speed V, the higher the center of gravity position G, the higher the possibility of rollover, and when traveling on a mountain road or highway, compared to when not traveling on a mountain road or highway. Based on increased rollover possibility.

続いて、車速Ｖと車輪速ＮＬ，ＮＲと操舵角θＳと車両総重量Ｍと重心位置Ｇに基づいて、重心に作用する重力Ｆｇと遠心力Ｆｃとの合成力の作用線Ｌを設定し（ステップＳ２２０）、設定した作用線Ｌが許容範囲Ｒを旋回外側に超えるか否かを判定する（ステップＳ２３０，Ｓ２４０）。ここで、作用線Ｌは、ステップＳ１１０の処理と同様に重力Ｆｇと遠心力Ｆｃとを計算し、この合成力と重心位置Ｇとに基づいて求めることができる（図１６参照）。また、ステップＳ２３０，Ｓ２４０の処理は、車両が旋回外側に横転する横転可能性があるか否かを判定する処理である。例えば、急ハンドル時などには、リーン装置５０による車体の傾斜の遅れなどにより、作用線Ｌが許容範囲Ｒを旋回外側に超えて、車両が旋回外側に横転する可能性がある。ステップＳ２３０，Ｓ２４０の処理では、こうした可能性があるか否かを判定するのである。   Subsequently, based on the vehicle speed V, the wheel speeds NL and NR, the steering angle θS, the total vehicle weight M, and the gravity center position G, an action line L of the combined force of gravity Fg and centrifugal force Fc acting on the gravity center is set ( Step S220), it is determined whether or not the set action line L exceeds the allowable range R to the outside of the turn (Steps S230 and S240). Here, the action line L can be obtained on the basis of the resultant force and the gravity center position G by calculating the gravity Fg and the centrifugal force Fc as in the process of step S110 (see FIG. 16). Further, the processes in steps S230 and S240 are processes for determining whether or not there is a possibility that the vehicle rolls over to the outside of the turn. For example, when the vehicle is suddenly steered, the action line L may exceed the permissible range R to the outside of the turn due to a delay in the leaning of the vehicle body by the lean device 50, and the vehicle may roll over to the outside of the turn. In the processing of steps S230 and S240, it is determined whether or not there is such a possibility.

作用線Ｌが許容範囲Ｒを旋回外側に超えるときには、横転可能性があると判断し、旋回内側に車体を傾斜させる方向のジャイロモーメントが発生するようジャイロ装置６０のジンバルモータ６５とクラッチ６６とを駆動制御する横転抑制制御を実行する（ステップＳ２５０）。ここで、横転抑制制御は、クラッチ６６をオンで、予め定められた最大ジンバル角速度ωＧｍａｘでジンバル支持部６４（フライホイール６１）が回転するようジンバルモータ６５を駆動制御することにより行なうものとした。ジンバル支持部６４の回転範囲は、上述のデフォルト角θＧｄｆ（フライホイール６１の回転軸が車体を左右方向に貫いている状態におけるジンバル角θＧ）からジンバル支持部６４の回転方向にπ／２より若干小さな値までとするのが好ましい。これは、ジンバル支持部６４がデフォルト角θＧｄｆからπ／２だけ回転すると、フライホイール６１の回転軸がロール軸に一致し、ジャイロモーメントがピッチ軸周りに作用してしまうためである。この横転抑制制御では、車両が前進しているときの車輪の回転方向と同方向にフライホイール６１が回転しているときには、ジンバルモータ６５により旋回外側（車両が横転する方向の旋回と同方向）にジンバル支持部６４を迅速に回転させてフライホイール６１を迅速に回転させることにより、旋回内側に車体を傾斜させる方向の大きなジャイロモーメントを発生させる。例えば、車両が前進しているときの車輪の回転方向と同方向にフライホイール６１が回転しているときに右旋回するときには、右旋回と同方向にジンバル支持部６４を回転させてフライホイール６１を回転させると、左旋回の方向（車両が横転する方向）に車体を傾斜させる方向のジャイロモーメントが発生する。したがって、このとき、実施例では、左旋回と同方向にジンバル支持部６４を迅速に回転させてフライホイール６１を迅速に回転させることにより、旋回内側に車体を傾斜させる方向の大きなジャイロモーメントを発生させることができ、車両の横転を抑制することができる。また、横転抑制制御では、車両が前進しているときの車輪の回転方向と逆方向にフライホイール６１が回転しているときには、ジンバルモータ６５により旋回内側（車両が横転する方向の旋回と逆方向）にジンバル支持部６４を迅速に回転させてフライホイール６１を迅速に回転させることにより、旋回内側に車体を傾斜させる方向の大きなジャイロモーメントを発生させる。例えば、車両が前進しているときの車輪の回転方向と同方向にフライホイール６１が回転しているときに右旋回するときには、右旋回と同方向にジンバル支持部６４を回転させてフライホイール６１を回転させると、右旋回の方向（旋回内側の方向）に車体を傾斜させる方向のジャイロモーメントが発生する。したがって、このとき、実施例では、右旋回と同方向（車両が横転する方向の旋回とは逆方向）にジンバル支持部６４を迅速に回転させてフライホイール６１を迅速に回転させることにより、旋回内側に車体を傾斜させる方向の大きなジャイロモーメントを発生させることができ、車両の横転を抑制することができる。   When the action line L exceeds the permissible range R to the outside of the turn, it is determined that there is a possibility of rollover, and the gimbal motor 65 and the clutch 66 of the gyro device 60 are set so that a gyro moment in a direction in which the vehicle body is inclined to the inside of the turn is generated. Rollover suppression control for driving control is executed (step S250). Here, the rollover suppression control is performed by driving the gimbal motor 65 so that the gimbal support portion 64 (flywheel 61) rotates at a predetermined maximum gimbal angular velocity ωGmax with the clutch 66 turned on. The rotation range of the gimbal support 64 is slightly more than π / 2 in the rotation direction of the gimbal support 64 from the above-mentioned default angle θGdf (the gimbal angle θG when the rotation axis of the flywheel 61 penetrates the vehicle body in the left-right direction). It is preferable to use a small value. This is because when the gimbal support 64 rotates from the default angle θGdf by π / 2, the rotation axis of the flywheel 61 coincides with the roll axis, and the gyro moment acts around the pitch axis. In this rollover suppression control, when the flywheel 61 rotates in the same direction as the rotation direction of the wheel when the vehicle is moving forward, the gimbal motor 65 turns outside (the same direction as the turn in the direction in which the vehicle rolls over). By rapidly rotating the gimbal support portion 64 and rapidly rotating the flywheel 61, a large gyro moment is generated in the direction of tilting the vehicle body inside the turn. For example, when the flywheel 61 is turning in the same direction as the rotation direction of the wheel when the vehicle is moving forward, the gimbal support portion 64 is rotated in the same direction as the right turn so that the flywheel 61 rotates. When the wheel 61 is rotated, a gyro moment is generated in a direction in which the vehicle body is tilted in the left turn direction (the direction in which the vehicle rolls over). Therefore, at this time, in the embodiment, the gimbal support portion 64 is rapidly rotated in the same direction as the left turn and the flywheel 61 is rapidly rotated, thereby generating a large gyro moment in the direction of inclining the vehicle body inside the turn. It is possible to suppress the rollover of the vehicle. Further, in the rollover suppression control, when the flywheel 61 rotates in the direction opposite to the rotation direction of the wheels when the vehicle is moving forward, the gimbal motor 65 turns inside (the direction opposite to the turn in the direction in which the vehicle rolls over). ), The gimbal support portion 64 is rapidly rotated to rapidly rotate the flywheel 61, thereby generating a large gyro moment in a direction in which the vehicle body is inclined toward the inside of the turn. For example, when the flywheel 61 is turning in the same direction as the rotation direction of the wheel when the vehicle is moving forward, the gimbal support portion 64 is rotated in the same direction as the right turn so that the flywheel 61 rotates. When the wheel 61 is rotated, a gyro moment is generated in a direction in which the vehicle body is tilted in the right turn direction (direction inside the turn). Therefore, at this time, in the embodiment, by rapidly rotating the gimbal support portion 64 in the same direction as the right turn (the direction opposite to the turn in the direction in which the vehicle rolls over) and the flywheel 61 quickly, A large gyro moment in the direction of tilting the vehicle body inside the turn can be generated, and the rollover of the vehicle can be suppressed.

こうして横転抑制制御を実行すると、横転可能性が解消するのに要する時間として定められた所定時間Ｔ１が経過するのを待って（ステップＳ２６０）、ジンバル角θＧが上述のデフォルト角θＧｄｆ（フライホイール６１の回転軸が車体を左右方向に貫いている状態におけるジンバル角θＧ）に戻るようジンバルモータ６５とクラッチ６６とを駆動制御するフライホイール戻し制御を実行して（ステップＳ３２０）、本ルーチンを終了する。ここで、フライホイール戻し制御は、クラッチ６６をオンで、ジンバル角θＧがゆっくりデフォルト角θＧｄｆに戻るようジンバルモータ６５を駆動制御することにより行なうものとした。フライホイール戻し制御では、横転抑制制御や後述のリーンアシスト制御とは逆方向にジンバル支持部６４を回転させてフライホイール６１を回転させるため、旋回外側に車体を傾斜させる方向のジャイロモーメントが発生する。したがって、実施例では、このジャイロモーメントが運転者や乗員に違和感を与えない程度に、ジンバル角θＧがデフォルト角θＧｄｆに至るまでゆっくりジンバル支持部６４（フライホイール６１）を回転させるものとした。これにより、運転者や乗員に違和感を与えるのを抑制することができる。   When the rollover suppression control is executed in this way, the system waits for the elapse of a predetermined time T1 defined as the time required to cancel the rollover possibility (step S260), and the gimbal angle θG is set to the default angle θGdf (flywheel 61). The flywheel return control for driving and controlling the gimbal motor 65 and the clutch 66 is executed so that the rotation axis of the gimbal is returned to the gimbal angle θG in a state where the rotation axis of the vehicle passes through the vehicle body in the left-right direction (step S320). . Here, the flywheel return control is performed by driving and controlling the gimbal motor 65 so that the clutch 66 is turned on and the gimbal angle θG slowly returns to the default angle θGdf. In the flywheel return control, the gimbal support portion 64 is rotated in the opposite direction to the rollover suppression control and the later-described lean assist control to rotate the flywheel 61, so that a gyro moment is generated in a direction in which the vehicle body is tilted outside the turn. . Therefore, in the embodiment, the gimbal support 64 (flywheel 61) is slowly rotated until the gimbal angle θG reaches the default angle θGdf to such an extent that the gyro moment does not give the driver or the passenger a sense of incongruity. Thereby, it can suppress giving a driver and a passenger discomfort.

ステップＳ２３０，Ｓ２４０で作用線Ｌが許容範囲Ｒ内のときには、横転可能性はないと判断し、目標リーン角θＬ＊を閾値θＬｒｅｆと比較すると共に（ステップＳ２７０）、目標リーン角速度ωＬ＊を閾値ωＬｒｅｆと比較する（ステップＳ２８０）。ここで、閾値θＬｒｅｆおよび閾値ωＬｒｅｆは、リーン装置５０により車体をある程度大きく傾斜させるときか否かを判定するために用いられるものであり、適宜設定することができる。   When the action line L is within the allowable range R in steps S230 and S240, it is determined that there is no possibility of rollover, the target lean angle θL * is compared with the threshold value θLref (step S270), and the target lean angular velocity ωL * is set to the threshold value ωLref. (Step S280). Here, the threshold value θLref and the threshold value ωLref are used for determining whether or not the vehicle body is inclined to a certain extent by the lean device 50, and can be set as appropriate.

目標リーン角θＬ＊が閾値θＬｒｅｆ未満のときや、目標リーン角速度ωＬ＊が閾値ωＬｒｅｆ未満のときには、リーン装置５０により車体をそれほど大きく傾斜させるときでないと判断し、ジンバル角θＧがその角度（デフォルト角θＧｄｆ）で保持されるようジンバルモータ６５とクラッチ６６とを駆動制御するジンバル角保持制御を実行して（ステップＳ３３０）、本ルーチンを終了する。   When the target lean angle θL * is less than the threshold value θLref, or when the target lean angular velocity ωL * is less than the threshold value ωLref, it is determined that the lean device 50 does not tilt the vehicle body so much, and the gimbal angle θG is the angle (default angle). Gimbal angle holding control for driving and controlling the gimbal motor 65 and the clutch 66 is executed so as to be held at θGdf) (step S330), and this routine ends.

一方、目標リーン角θＬ＊が閾値θＬｒｅｆ以上で且つ目標リーン角速度ωＬ＊が閾値ωＬｒｅｆ以上のときには、リーン装置５０により車体をある程度大きく傾斜させるときであると判断し、目標リーン角θＬ＊と目標リーン角速度ωＬ＊とに基づいて、リーン装置５０により車体を傾斜させる方向のジャイロモーメントが発生するよう、目標ジンバル角速度ωＧ＊を設定し（ステップＳ２９０）、リーン装置５０による車体の傾斜を開始するタイミングで、目標ジンバル角速度ωＧ＊を用いて、リーン装置５０による車体の傾斜がジャイロモーメントによりアシストされるようジャイロ装置６０のジンバルモータ６５とクラッチ６６とを駆動制御するリーンアシスト制御を実行する（ステップＳ３００）。   On the other hand, when the target lean angle θL * is equal to or greater than the threshold value θLref and the target lean angular velocity ωL * is equal to or greater than the threshold value ωLref, it is determined that the vehicle body is tilted to a certain extent by the lean device 50, and the target lean angle θL * and the target lean angle are determined. Based on the angular velocity ωL *, the target gimbal angular velocity ωG * is set so that the lean device 50 generates a gyro moment in the direction of leaning the vehicle body (step S290), and the lean device 50 starts to lean the vehicle body. Then, using the target gimbal angular velocity ωG *, the lean assist control is executed to drive and control the gimbal motor 65 and the clutch 66 of the gyro device 60 so that the lean of the vehicle body by the lean device 50 is assisted by the gyro moment (step S300). .

ここで、リーンアシスト制御は、リーン装置５０により車体を傾斜させ始めるタイミングで、クラッチ６６をオンで、ジンバル支持部６４（フライホイール６１）が目標ジンバル角速度ωＧ＊で回転するようジンバルモータ６５を駆動制御することにより行なうものとした。このリーンアシスト制御では、上述の横転抑制制御と同方向にジンバル支持部６４を回転させてフライホイール６１を回転させることにより、旋回内側に車体を傾斜させる方向のジャイロモーメントを発生させる。こうしたリーンアシスト制御の実行により、リーン装置５０による車体の傾斜をアシストすることができるから、リーンモータ５４などをパワーの小さなものとすることができる。また、リーン装置５０により車体の傾斜を開始するタイミングで旋回内側に車体を傾斜させる方向のジャイロモーメントを発生させるから、リーン装置５０による車体の傾斜の開始時におけるパワーが不足する場合でも、より迅速に車体を傾斜させることができる。これらの結果、リーン装置５０の小型化を図ることができる。   Here, the lean assist control drives the gimbal motor 65 so that the gimbal support 64 (flywheel 61) rotates at the target gimbal angular velocity ωG * at the timing when the lean device 50 starts to tilt the vehicle body. It was performed by controlling. In this lean assist control, the gimbal support 64 is rotated in the same direction as the above-described rollover suppression control to rotate the flywheel 61, thereby generating a gyro moment in a direction in which the vehicle body is tilted inside the turn. By executing the lean assist control, it is possible to assist the leaning of the vehicle body by the lean device 50, so that the lean motor 54 and the like can be reduced in power. Further, since the gyro moment is generated in the direction of inclining the vehicle body inside the turn at the timing when the lean device 50 starts to lean the vehicle body, even when the power at the start of the leaning of the vehicle body by the lean device 50 is insufficient, it is quicker. The vehicle body can be tilted. As a result, the lean device 50 can be reduced in size.

また、目標ジンバル角速度ωＧ＊は、実施例では、目標リーン角θＬ＊および目標リーン角速度ωＬ＊と目標ジンバル角速度ωＧ＊との関係を予め定めて図示しないＲＯＭに記憶しておき、目標リーン角θＬ＊および目標リーン角速度ωＬ＊が与えられると記憶した関係から対応する目標ジンバル角速度ωＧ＊を導出して設定するものとした。目標リーン角θＬ＊および目標リーン角速度ωＬ＊と目標ジンバル角速度ωＧ＊との関係の一例を図２１に示す。目標リーン角速度ωＬ＊は、図示するように、目標リーン角θＬ＊が大きいほど、目標リーン角速度ωＬ＊が大きいほど、大きくなる傾向に設定される。これは、車体を旋回内側に適正に傾斜させるためには、目標リーン角θＬ＊が大きいほど、目標リーン角速度ωＬ＊が大きいほど、大きなアシストを行なうのが好ましい、との理由に基づく。したがって、こうした傾向に目標リーン角速度ωＬ＊を設定してリーンアシスト制御を実行することにより、車体をより適正に傾斜させることができる。   In the embodiment, the target gimbal angular velocity ωG * is preliminarily determined and stored in a ROM (not shown) in a target lean angle θL * and the relationship between the target lean angular velocity ωL * and the target gimbal angular velocity ωG *. When the target lean angular velocity ωL * is given, the corresponding target gimbal angular velocity ωG * is derived from the stored relationship. An example of the relationship between the target lean angle θL *, the target lean angular velocity ωL *, and the target gimbal angular velocity ωG * is shown in FIG. As shown in the figure, the target lean angular velocity ωL * is set so as to increase as the target lean angle θL * increases and the target lean angular velocity ωL * increases. This is based on the reason that, in order to properly incline the vehicle body inside the turn, it is preferable that the larger the target lean angle θL * and the larger the target lean angular velocity ωL *, the larger the assist. Therefore, by setting the target lean angular velocity ωL * in such a tendency and executing lean assist control, the vehicle body can be tilted more appropriately.

こうしてリーンアシスト制御を実行すると、リーン角θＬが目標リーン角θＬ＊に至るのに要する時間として定められた所定時間Ｔ２が経過するのを待って（ステップＳ３１０）、上述のフライホイール戻し制御を実行して（ステップＳ３２０）、本ルーチンを終了する。   When the lean assist control is executed in this manner, the above flywheel return control is executed after a predetermined time T2 determined as the time required for the lean angle θL to reach the target lean angle θL * elapses (step S310). (Step S320), and this routine is finished.

以上説明した実施例の三輪自動車２０によれば、重心に作用する重力Ｆｇと遠心力Ｆｃとの合成力の作用線がトレッドの中央になるように目標リーン角θＬ＊を設定してリーン装置５０のリーンモータ５４を駆動制御するから、車両を安定して旋回させることができる。そして、急ハンドルなどにより車両が旋回外側に横転する横転可能性があるときには、旋回内側に車体を傾斜させる方向のジャイロモーメントが発生するようジャイロ装置６０のジンバルモータ６５とクラッチ６６とを駆動制御する横転抑制制御を実行するから、車両の旋回外側への横転を抑制することができる。これらの結果、車両を安定して旋回させることができると共に車両の横転を抑制することができ、トレッドが狭く軽量で小型の自動車としても、横転することなく、安定して旋回することができる。   According to the three-wheeled vehicle 20 of the embodiment described above, the lean device 50 is set by setting the target lean angle θL * so that the line of action of the combined force of the gravity Fg acting on the center of gravity and the centrifugal force Fc is at the center of the tread. Since the lean motor 54 is driven and controlled, the vehicle can be turned stably. When there is a possibility that the vehicle rolls over to the outside of the turn due to a sudden handle or the like, the gimbal motor 65 and the clutch 66 of the gyro device 60 are driven and controlled so that a gyro moment is generated in the direction of inclining the vehicle body inside the turn. Since the rollover suppression control is executed, the rollover of the vehicle to the outside of the turn can be suppressed. As a result, the vehicle can be turned in a stable manner, and the rollover of the vehicle can be suppressed, and even a small and light tread with a small tread can be turned without a rollover.

実施例の三輪自動車２０によれば、ピッチ軸を回転軸として回転するようフライホイール６１を配置することにより、ジャイロ装置６０を車両に搭載したときに高い左右の対称性を得ることができる。   According to the three-wheeled vehicle 20 of the embodiment, by arranging the flywheel 61 so as to rotate about the pitch axis as a rotation axis, high left-right symmetry can be obtained when the gyro device 60 is mounted on a vehicle.

実施例の三輪自動車２０によれば、横転可能性がないときに、目標リーン角θＬ＊が閾値θＬｒｅｆ以上で且つ目標リーン角速度ωＬ＊が閾値ωＬｒｅｆ以上のときには、リーン装置５０により車体を傾斜させる方向（旋回内側の方向）のジャイロモーメントが発生するようジャイロ装置６０のジンバルモータ６５とクラッチ６６とを駆動制御するリーンアシスト制御を実行するから、リーンモータ５４などをパワーの小さなものとすることができ、リーン装置５０の小型化を図ることができる。そして、リーンアシスト制御として、目標リーン角θＬ＊が大きいほど且つ目標リーン角速度ωＬ＊が大きいほど大きくなる傾向に目標ジンバル角速度ωＧ＊を設定してジンバルモータ６５とクラッチ６６と駆動制御するから、より適正に車体を傾斜させることができる。加えて、リーンアシスト制御として、リーン装置５０により車体の傾斜を開始するタイミングで旋回内側に車体を傾斜させる方向のジャイロモーメントが発生するようジンバルモータ６５とクラッチ６６とを駆動制御するから、リーン装置５０による車体の傾斜の開始時におけるパワーが不足する場合でも、より迅速に車体を傾斜させることができる。   According to the three-wheeled vehicle 20 of the embodiment, when the target lean angle θL * is equal to or larger than the threshold θLref and the target lean angular velocity ωL * is equal to or larger than the threshold ωLref when there is no possibility of rollover, the lean device 50 tilts the vehicle body. Since lean assist control is executed to drive and control the gimbal motor 65 and the clutch 66 of the gyro device 60 so as to generate a gyro moment (inward direction of the turning), the lean motor 54 and the like can be reduced in power. Therefore, the lean device 50 can be reduced in size. As the lean assist control, the target gimbal angular speed ωG * is set so as to increase as the target lean angle θL * increases and the target lean angular speed ωL * increases, and the drive control is performed with the gimbal motor 65 and the clutch 66. The vehicle body can be tilted properly. In addition, as the lean assist control, the driving of the gimbal motor 65 and the clutch 66 is controlled so that the gyro moment in the direction of tilting the vehicle body inside the turn is generated at the timing when the lean device 50 starts tilting the vehicle body. Even when the power at the start of leaning the vehicle body by 50 is insufficient, the vehicle body can be leaned more quickly.

実施例の三輪自動車２０では、乗員や荷物の搭載によっては重心は車両の左右方向には変化しないものとする簡易な手法を用いて目標リーン角θＬ＊を計算するものとしたが、こうした簡易な手法を用いずに重心位置Ｇを用いて目標リーン角θＬ＊を計算するものとしてもよい。   In the three-wheeled vehicle 20 of the embodiment, the target lean angle θL * is calculated using a simple method in which the center of gravity does not change in the left-right direction of the vehicle depending on the loading of passengers or luggage. The target lean angle θL * may be calculated using the center of gravity position G without using the technique.

実施例の三輪自動車２０では、車速Ｖが閾値Ｖｒｅｆ以上のときには、重心に作用する重力Ｆｇと遠心力Ｆｃとの合成力の作用線がトレッドの中央になるように目標リーン角θＬ＊を設定するものとしたが、重心に作用する重力Ｆｇと遠心力Ｆｃとの合成力の作用線がトレッドの範囲内になるよう目標リーン角θＬ＊を設定するものであれば如何なるものとしても構わない。この場合、乗員に横向きの加速度を与えるものの、車両を安定して旋回させることができると共に、旋回外側への車両の横転を抑制することができる。   In the three-wheeled vehicle 20 of the embodiment, when the vehicle speed V is equal to or higher than the threshold value Vref, the target lean angle θL * is set so that the line of action of the combined force of gravity Fg acting on the center of gravity and centrifugal force Fc is in the center of the tread. The target lean angle θL * may be set as long as the target lean angle θL * is set so that the line of action of the combined force of the gravity Fg acting on the center of gravity and the centrifugal force Fc falls within the tread range. In this case, although a lateral acceleration is given to the occupant, the vehicle can be turned stably, and the vehicle can be prevented from rolling over to the outside of the turn.

実施例の三輪自動車２０では、許容範囲Ｒは、車速Ｖと走行路情報Ｐと重心位置Ｇとに基づいて設定するものとしたが、これらのうち１つまたは２つに基づいて設定するものとしてもよい。また、これらに拘わらず予め定められた範囲（固定範囲）を用いるものとしてもよい。   In the three-wheeled vehicle 20 of the embodiment, the allowable range R is set based on the vehicle speed V, the travel path information P, and the center of gravity position G, but is set based on one or two of these. Also good. Regardless of these, a predetermined range (fixed range) may be used.

実施例の三輪自動車２０では、横転可能性があるか否かの判定は、重心に作用する重力Ｆｇと遠心力Ｆｃとの合成力の作用線Ｌが許容範囲Ｒを旋回外側に超えるか否かを判定することにより行なうものとしたが、これに代えてまたは加えて、ロール角センサ９３からのロール角θＲの単位時間当たりの変化量としてのロール角速度ωＲが旋回外側の方向への車両の傾斜を判定するための閾値ωＲｒｅｆを超えたか否かにより判定するものとしたり、旋回外側の車輪に作用するモーメントが旋回外側に車体を傾斜させる方向のモーメントとして予め定められた閾値以上であるか否かにより横転可能性があるか否かを判定するものとしたりしてもよい。ここで、閾値ωＲｒｅｆは、例えば、車速Ｖと走行路情報Ｐとに基づく閾値ωＲｒｅｆ１と重心位置Ｇと走行路情報Ｐとに基づく閾値ωＲｒｅｆ２とのうち小さい方（横転可能性があると判定しやすい方）を設定することができる。閾値ωＲｒｅｆ１，ωＲｒｅｆ２は、それぞれ、車速Ｖおよび走行路情報Ｐと閾値ωＲｒｅｆ１との関係，重心位置Ｇおよび走行路情報Ｐと閾値ωＲｒｅｆ２との関係を予め定めて図示しないＲＯＭに記憶しておき、車速Ｖおよび走行路情報Ｐ，重心位置Ｇおよび走行路情報Ｐが与えられるとそれぞれの関係から対応する閾値ωＲｒｅｆ１，ωＲｒｅｆ２を導出して設定することができる。車速Ｖおよび走行路情報Ｐと閾値ωＲｒｅｆ１との関係の一例を図２２に示し、重心位置Ｇおよび走行路情報Ｐと閾値目がＲｒｅｆ２との関係の一例を図２３に示す。閾値ωＲｒｅｆ１は、図２２に示すように、車速Ｖが大きいほど小さくなる傾向で、走行路情報Ｐが山道や高速道路のときにこれら以外のときに比して小さくなる傾向に設定される。また、閾値ωＲｒｅｆ２は、図２３に示すように、重心位置Ｇが高いほど小さくなる傾向で、走行路情報Ｐが山道や高速道路のときにこれら以外のときに比して小さくなる傾向に設定される。これは、車速Ｖが大きいほど、重心位置Ｇが高いほど、横転可能性が高くなることや、山道や高速道路を走行しているときは山道や高速道路を走行していないときに比して横転可能性が高くなることに基づく。この変形例では、閾値ωＲｒｅｆは、車速Ｖと走行路情報Ｐと重心位置Ｇとに基づいて設定するものとしたが、これらのうち１つまたは２つに基づいて設定するものとしてもよい。また、これらに拘わらず予め定められた値（固定値）を用いるものとしてもよい。   In the three-wheeled vehicle 20 of the embodiment, whether or not there is a possibility of rollover is determined by whether or not the line of action L of the combined force of gravity Fg acting on the center of gravity and centrifugal force Fc exceeds the allowable range R to the outside of the turn. However, instead of or in addition to this, the roll angular velocity ωR as the amount of change per unit time of the roll angle θR from the roll angle sensor 93 is the vehicle inclination in the direction toward the outside of the turn. It is determined whether or not the threshold value ωRref is exceeded, or whether or not the moment acting on the wheel on the outside of the turn is equal to or greater than a predetermined threshold as the moment in the direction of leaning the vehicle body on the outside of the turn It may be determined whether or not there is a possibility of rollover. Here, the threshold value ωRref is, for example, the smaller one of the threshold value ωRref1 based on the vehicle speed V and the travel route information P and the threshold value ωRref2 based on the gravity center position G and the travel route information P (it is easy to determine that there is a possibility of rollover). Can be set. The threshold values ωRref1 and ωRref2 are respectively stored in a ROM (not shown) by previously determining the relationship between the vehicle speed V and the road information P and the threshold value ωRref1, and the relationship between the center of gravity position G and the road information P and the threshold value ωRref2. Given V, travel path information P, center of gravity position G, and travel path information P, the corresponding threshold values ωRref1, ωRref2 can be derived and set from the respective relationships. FIG. 22 shows an example of the relationship between the vehicle speed V and the road information P and the threshold value ωRref1, and FIG. 23 shows an example of the relationship between the center of gravity position G and the road information P and the threshold value Rref2. As shown in FIG. 22, the threshold value ωRref1 tends to decrease as the vehicle speed V increases, and is set to decrease as compared to other times when the traveling road information P is a mountain road or a highway. Further, as shown in FIG. 23, the threshold value ωRref2 tends to be smaller as the gravity center position G is higher, and is set to tend to be smaller than when the traveling road information P is a mountain road or a highway other than these. The This is because the higher the vehicle speed V, the higher the center of gravity position G, the higher the possibility of rollover, and when traveling on a mountain road or highway, compared to when not traveling on a mountain road or highway. Based on increased rollover possibility. In this modification, the threshold value ωRref is set based on the vehicle speed V, the travel path information P, and the gravity center position G, but may be set based on one or two of them. Regardless of these, a predetermined value (fixed value) may be used.

実施例の三輪自動車２０では、横転抑制制御として、クラッチ６６をオンで、予め定められた最大ジンバル角速度ωＧｍａｘでジンバル支持部６４（フライホイール６１）が回転するようジンバルモータ６５を駆動制御するものとしたが、最大ジンバル角速度ωＧｍａｘより若干小さな角速度ででジンバル支持部６４（フライホイール６１）が回転するようジンバルモータ６５を駆動制御するものとしてもよい。   In the tricycle 20 of the embodiment, as the rollover suppression control, the clutch 66 is turned on, and the gimbal motor 65 is driven and controlled so that the gimbal support portion 64 (flywheel 61) rotates at a predetermined maximum gimbal angular velocity ωGmax. However, the gimbal motor 65 may be driven and controlled so that the gimbal support 64 (flywheel 61) rotates at an angular velocity slightly smaller than the maximum gimbal angular velocity ωGmax.

実施例の三輪自動車２０では、横転可能性があるときには、直ちに、横転抑制制御を実行するものとしたが、ロール角センサ９３からのロール角θＲが旋回外側の方向への車両の傾斜を判定するための閾値θＲｒｅｆを超えたときに、横転抑制制御を実行するものとしてもよい。   In the three-wheeled vehicle 20 of the embodiment, the rollover suppression control is immediately executed when there is a possibility of rollover. However, the roll angle θR from the roll angle sensor 93 determines the inclination of the vehicle in the direction of the outside of the turn. The rollover suppression control may be executed when the threshold value θRref is exceeded.

実施例の三輪自動車２０では、横転可能性がなく目標リーン角θＬ＊が閾値θＬｒｅｆ以上で目標リーン角速度ωＬ＊が閾値ωＬｒｅｆ以上のときには、リーンアシスト制御を実行するものとしたが、横転可能性がなく目標リーン角θＬ＊が閾値θＬｒｅｆ以上のときには、目標リーン角速度ωＬ＊に拘わらずリーンアシスト制御を実行するものとしてもよい。また、横転可能性がないときには、目標リーン角θＬ＊や目標リーン角速度ωＬ＊に拘わらずリーンアシスト制御を実行しない（ジンバル角保持制御を実行を実行する）ものとしてもよい。   In the three-wheeled vehicle 20 of the embodiment, lean assist control is executed when there is no possibility of rollover and the target lean angle θL * is equal to or greater than the threshold θLref and the target lean angular velocity ωL * is equal to or greater than the threshold ωLref. If the target lean angle θL * is equal to or greater than the threshold value θLref, the lean assist control may be executed regardless of the target lean angular velocity ωL *. Further, when there is no possibility of rollover, the lean assist control may not be executed (execution of gimbal angle holding control is executed) regardless of the target lean angle θL * and the target lean angular velocity ωL *.

実施例の三輪自動車２０では、リーンアシスト制御として、リーン装置５０により車体の傾斜を開始するタイミングで旋回内側に車体を傾斜させる方向のジャイロモーメントが発生するようジンバルモータ６５とクラッチ６６とを駆動制御するものとしたが、リーン装置５０により車体の傾斜を開始するタイミングより若干前や若干後に旋回内側に車体を傾斜させる方向のジャイロモーメントが発生するようジンバルモータ６５とクラッチ６６とを駆動制御するものとしてもよい。   In the three-wheeled vehicle 20 of the embodiment, as the lean assist control, the gimbal motor 65 and the clutch 66 are driven and controlled so that the lean device 50 generates a gyro moment in the direction of tilting the vehicle body inside the turn at the timing when the vehicle body begins to tilt. The gimbal motor 65 and the clutch 66 are driven and controlled so that a gyro moment is generated in the direction of tilting the vehicle body inside the turn slightly before or slightly after the timing when the lean device 50 starts tilting the vehicle body. It is good.

実施例の三輪自動車２０では、リーンアシスト制御として、目標リーン角θＬ＊と目標リーン角速度ωＬ＊とに基づいて目標ジンバル角速度ωＧ＊を設定してジンバルモータ６５とクラッチ６６と駆動制御するものとしたが、目標リーン角θＬ＊と目標リーン角速度ωＬ＊とのうち一方に基づいて目標ジンバル角速度ωＧ＊を設定してジンバルモータ６５とクラッチ６６と駆動制御するものとしてもよいし、予め定められた目標ジンバル角速度ωＧ＊を用いてジンバルモータ６５とクラッチ６６とを駆動制御するものとしてもよい。   In the three-wheeled vehicle 20 of the embodiment, as the lean assist control, the target gimbal angular speed ωG * is set based on the target lean angle θL * and the target lean angular speed ωL *, and the drive control of the gimbal motor 65 and the clutch 66 is performed. However, the target gimbal angular velocity ωG * may be set based on one of the target lean angle θL * and the target lean angular velocity ωL * to drive and control the gimbal motor 65 and the clutch 66, or a predetermined target may be set. The gimbal angular velocity ωG * may be used to drive and control the gimbal motor 65 and the clutch 66.

実施例の三輪自動車２０では、車体を水平に左右方向に貫くピッチ軸を回転軸として回転するようフライホイール６１を配置するものとしたが、ヨー軸（車体を垂直方向に貫く軸）を回転軸として回転するようフライホイール６１を配置するものとしてもよい。この場合、ジンバルモータによる駆動によってロール方向のジャイロモーメントを発生させるために、ジンバル支持部はピッチ軸となるよう配置するのが好ましい。   In the three-wheeled vehicle 20 of the embodiment, the flywheel 61 is arranged so as to rotate about the pitch axis that penetrates the vehicle body horizontally in the left-right direction, but the yaw axis (axis that penetrates the vehicle body in the vertical direction) is the rotation axis. It is good also as what arrange | positions the flywheel 61 so that it may rotate. In this case, in order to generate a gyro moment in the roll direction by driving by the gimbal motor, it is preferable to arrange the gimbal support portion so as to be a pitch axis.

実施例では、本発明の実施形態として、操舵輪としての１つの前輪２２と、駆動輪としての２つの後輪２４Ｌ，２４Ｒと、を備える三輪自動車２０を用いて説明したが、図２４の変形例の四輪自動車１２０に示すように、操舵輪としての２つの前輪１２２Ｌ，１２２Ｒと、駆動輪としての２つの後輪２４Ｌ，２４Ｒと、を備えるものとしてもよい。この場合、後輪２４Ｌ，２４Ｒ側に取り付けられたリーン装置５０と同様なリーン装置１５０を前輪２２２Ｌ，２２２Ｒ側にも取り付け、リーン装置５０による車体の傾斜に同期してリーン装置１５０による車体の傾斜を行なえばよい。なお、自動車は三輪や四輪に限定されるものではなく五輪以上の自動車であっても構わない。   In the embodiment, the embodiment of the present invention has been described by using a three-wheeled vehicle 20 including one front wheel 22 as a steering wheel and two rear wheels 24L and 24R as drive wheels. As shown in an example four-wheeled vehicle 120, two front wheels 122L and 122R as steering wheels and two rear wheels 24L and 24R as drive wheels may be provided. In this case, a lean device 150 similar to the lean device 50 attached to the rear wheels 24L and 24R is also attached to the front wheels 222L and 222R, and the lean of the vehicle body by the lean device 150 is synchronized with the lean of the vehicle body by the lean device 50. Should be done. The automobile is not limited to a three-wheel or four-wheel, and may be an automobile of five or more Olympics.

実施例の三輪自動車２０では、縦リンクユニット５１Ｌ，５１Ｒと横リンクユニット５１Ｕ，５１Ｄと中央縦部材５２とからなる機構（リーン機構）により車体を傾斜するときには、車輪２２，２４Ｌ，２４Ｒも傾斜するものとしたが、図２５の変形例の三輪自動車３２０に示すように、車輪２２，２４Ｌ，２４Ｒは傾斜せずに車体本体３３０だけが傾斜する機構としてもよい。   In the three-wheeled vehicle 20 of the embodiment, when the vehicle body is tilted by a mechanism (lean mechanism) including the vertical link units 51L and 51R, the horizontal link units 51U and 51D, and the central vertical member 52, the wheels 22, 24L and 24R are also tilted. However, as shown in the three-wheeled vehicle 320 of the modified example of FIG. 25, the wheels 22, 24L, 24R may be a mechanism in which only the vehicle body 330 is tilted without tilting.

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、リーン装置５０が「リーン装置」に相当し、ジャイロ装置６０が「ジャイロ装置」に相当し、図１５のリーン制御ルーチンを実行する制御装置８０が「リーン制御手段」に相当し、図１８のジャイロ制御ルーチンを実行する制御装置８０が「ジャイロ制御手段」に相当する。   The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the lean device 50 corresponds to the “lean device”, the gyro device 60 corresponds to the “gyro device”, the control device 80 that executes the lean control routine of FIG. 15 corresponds to the “lean control means”, The control device 80 that executes the gyro control routine of FIG. 18 corresponds to “gyro control means”.

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。   The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. Therefore, the elements of the invention described in the column of means for solving the problems are not limited. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problems should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problems. It is only a specific example.

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。   As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using the Example, this invention is not limited at all to such an Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is with various forms. Of course, it can be implemented.

本発明は、自動車の製造産業などに利用可能である。   The present invention can be used in the automobile manufacturing industry.

２０，２２０ 三輪自動車、２２，１２２Ｌ，１２２Ｒ 前輪、２４Ｌ，２４Ｒ 後輪、２６Ｌ，２６Ｒ モータ、３０，２３０ 車体本体、３２ 運転席、３６ 支持部、４０ 操舵装置、４２ ハンドル、５０，１５０ リーン装置、５１Ｌ，５１Ｒ 縦リンクユニット、５１Ｕ，５１Ｄ 横リンクユニット、５２ 中央縦部材、５４ リーンモータ、５５ 出力軸、６０ ジャイロ装置、６１ フライホイール、６２ ステータケース、６３ ジャイロ、６４ ジンバル支持部、６５ ジンバルモータ、６６ クラッチ、７０ バッテリ、８０ 制御装置、８１ シフトポジションセンサ、８２ アクセルポジションセンサ、８３ ブレーキポジションセンサ、８４ 車速センサ、８５Ｌ，８５Ｒ 車輪速センサ、８６ 操舵角センサ、８７Ｌ，８７Ｒ 回転位置検出センサ、８８ 車両総重量センサ、８９ 勾配センサ、９０ リーン角センサ、９１ ジンバル角センサ、９２ 回転数センサ、９３ ロール角センサ、９６ ナビゲーション装置、１２０ 四輪自動車。   20,220 Three-wheeled vehicle, 22, 122L, 122R Front wheel, 24L, 24R Rear wheel, 26L, 26R Motor, 30, 230 Car body, 32 Driver's seat, 36 Support section, 40 Steering device, 42 Handle, 50, 150 Lean device 51L, 51R Vertical link unit, 51U, 51D Horizontal link unit, 52 Center vertical member, 54 Lean motor, 55 Output shaft, 60 Gyro device, 61 Flywheel, 62 Stator case, 63 Gyro, 64 Gimbal support, 65 Gimbal Motor, 66 clutch, 70 battery, 80 control device, 81 shift position sensor, 82 accelerator position sensor, 83 brake position sensor, 84 vehicle speed sensor, 85L, 85R wheel speed sensor, 86 steering angle sensor, 87L, 87R times Position detection sensor, 88 vehicle gross weight sensor, 89 slope sensor, 90 lean angle sensor, 91 gimbal angle sensor, 92 speed sensor, 93 a roll angle sensor, 96 a navigation device, 120 four-wheeled vehicle.

Claims (10)

少なくとも一つの操舵輪を含む３輪以上の車輪を有し、自立して停車可能な自動車であって、
車体を左右方向に傾斜可能なリーン機構と該リーン機構を駆動するためのリーン駆動手段とを有するリーン装置と、
フライホイールと該フライホイールを第１軸で回転駆動する第１回転駆動手段とを有するジャイロと、前記第１軸と直交する第２軸で前記ジャイロを回転駆動する第２回転駆動手段と、前記第２軸に取り付けられて前記ジャイロと前記第２回転駆動手段との接続および接続の解除を行なうクラッチと、を有するジャイロ装置と、
車両の重心に作用する重力と遠心力との合成力の作用線がトレッドの範囲内となるよう前記リーン駆動手段を制御するリーン制御手段と、
車両が旋回外側に横転する横転可能性があると判定されたときには、車体が旋回内側に傾斜する作用のジャイロモーメントが発生するように前記ジャイロ装置を制御する横転抑制制御を実行するジャイロ制御手段と、
を備える自動車。 A vehicle having at least three wheels including at least one steered wheel and capable of stopping independently,
A lean device having a lean mechanism capable of tilting the vehicle body in the left-right direction and a lean driving means for driving the lean mechanism;
A gyro having a flywheel and a first rotation driving means for rotating the flywheel on a first axis; a second rotation driving means for rotating the gyro on a second axis orthogonal to the first axis; A gyro device having a clutch attached to a second shaft and configured to disconnect and connect the gyro and the second rotation driving unit;
Lean control means for controlling the lean drive means so that the line of action of the combined force of gravity and centrifugal force acting on the center of gravity of the vehicle is within the tread range;
A gyro control means for performing a rollover suppression control for controlling the gyro device so that a gyro moment of an action in which the vehicle body tilts to the inside of the turn is generated when it is determined that the vehicle may roll over to the outside of the turn. ,
Automobile equipped with. 請求項１記載の自動車であって、
前記第１軸は、車体を水平に左右方向に貫くピッチ軸であり、
前記第２軸は、車体を垂直方向に貫くヨー軸である、
自動車。 The automobile according to claim 1,
The first axis is a pitch axis that penetrates the vehicle body horizontally in the left-right direction;
The second axis is a yaw axis that penetrates the vehicle body in the vertical direction.
Automobile. 請求項１または２記載の自動車であって、
前記横転抑制制御は、前記第２回転駆動手段による最大回転角速度をもって前記ジャイロを回転させる制御である、
自動車。 The automobile according to claim 1 or 2,
The rollover suppression control is a control for rotating the gyro with a maximum rotational angular velocity by the second rotation driving unit.
Automobile. 請求項１ないし３のうちのいずれか１つの請求項に記載の自動車であって、
前記ジャイロ制御手段は、車両の重心に作用する重力と遠心力との合成力の作用線がトレッドの範囲を含む所定範囲を超えるときに前記横転可能性があると判定する手段である、
自動車。 An automobile according to any one of claims 1 to 3,
The gyro control means is means for determining that the rollover is possible when an action line of a combined force of gravity and centrifugal force acting on the center of gravity of the vehicle exceeds a predetermined range including a tread range.
Automobile. 請求項４記載の自動車であって、
前記所定範囲は、車速が大きいほど小さくなる傾向の範囲、車両の重心が高いほど小さくなる傾向の範囲、山道または高速道路を走行しているときには山道または高速道路を走行していないときに比して小さな範囲、の少なくとも１つに一致する範囲である、
自動車。 The automobile according to claim 4,
The predetermined range is a range that tends to decrease as the vehicle speed increases, a range that tends to decrease as the vehicle's center of gravity increases, and when traveling on a mountain road or highway, compared to when not traveling on a mountain road or highway. A range that matches at least one of the smaller ranges,
Automobile. 請求項１ないし５うちのいずれか１つの請求項に記載の自動車であって、
前記ジャイロ制御手段は、車体を前後方向に貫くロール軸周りの車体の旋回外側への回転角速度が所定値以上のときに前記横転可能性があると判定する手段である、
自動車。 The automobile according to any one of claims 1 to 5,
The gyro control means is means for determining that the rollover is possible when the rotational angular velocity of the vehicle body around the roll axis passing through the vehicle body in the front-rear direction is greater than or equal to a predetermined value.
Automobile. 請求項６記載の自動車であって、
前記所定値は、車速が大きいほど小さくなる傾向の値、車両の重心が高いほど小さくなる傾向の値、山道または高速道路を走行しているときには山道または高速道路を走行していないときに比して小さな範囲、の少なくとも１つに一致する値である、
自動車。 The automobile according to claim 6,
The predetermined value is a value that tends to decrease as the vehicle speed increases, a value that tends to decrease as the center of gravity of the vehicle increases, and compared to when the vehicle does not travel on a mountain road or highway when traveling on a mountain road or highway. A value that matches at least one of the small ranges,
Automobile. 請求項１ないし７のうちのいずれか１つの請求項に記載の自動車であって、
前記ジャイロ制御手段は、前記横転可能性がないときに前記リーン装置により車体を所定角以上傾斜するときには、前記リーン装置により車体を傾斜する方向に作用するジャイロモーメントが発生するように前記ジャイロ装置を制御するリーンアシスト制御を実行する手段である、
自動車。 The automobile according to any one of claims 1 to 7,
The gyro control means controls the gyro device so that a gyro moment acting in a direction of tilting the vehicle body is generated by the lean device when the lean device tilts the vehicle body by a predetermined angle or more when there is no possibility of rollover. Means for executing lean assist control to control,
Automobile. 請求項８記載の自動車であって、
前記リーンアシスト制御は、前記リーン装置により車体を所定回転角速度以上の回転角速度で傾斜するときに実行される制御である、
自動車。 The automobile according to claim 8,
The lean assist control is a control that is executed when the lean device tilts the vehicle body at a rotational angular velocity greater than or equal to a predetermined rotational angular velocity.
Automobile. 請求項８または９記載の自動車であって、
前記リーンアシスト制御は、前記リーン装置により車体を傾斜させるために前記リーン駆動手段の駆動開始のタイミングで車体を傾斜する方向に作用するジャイロモーメントを発生させる制御である、
自動車。 The automobile according to claim 8 or 9, wherein
The lean assist control is a control for generating a gyro moment that acts in a direction of inclining the vehicle body at the timing of driving start of the lean driving means in order to incline the vehicle body by the lean device.
Automobile.

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